WO2022203192A1 - 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치 - Google Patents

공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치 Download PDF

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WO2022203192A1
WO2022203192A1 PCT/KR2022/001880 KR2022001880W WO2022203192A1 WO 2022203192 A1 WO2022203192 A1 WO 2022203192A1 KR 2022001880 W KR2022001880 W KR 2022001880W WO 2022203192 A1 WO2022203192 A1 WO 2022203192A1
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light receiving
light
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common hole
light source
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서동일
홍현석
김성원
서정파
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삼성전자주식회사
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    • G—PHYSICS
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    • H04N23/88—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals for colour balance, e.g. white-balance circuits or colour temperature control

Definitions

  • the following disclosure relates to a device capable of simultaneously performing an illumination function and a light source sensing function through a common hall.
  • the image sensor since the image sensor is implemented to reproduce the reflected light of a given color temperature as it is, it cannot actively apply the color temperature of the light source to reflect it.
  • the white color detected by the image sensor changes as the light source changes. For example, a white object appears red in a light source having a low color temperature, and appears blue in a light source having a high color temperature.
  • AVB auto white balance
  • the automatic white balance processing method is performed by estimating the degree of change due to a light source from an image obtained from an image sensor, and determining a color gain for each color of the image sensor to compensate for this.
  • the maximum RGB method that estimates white based on the maximum RGB (red, green, blue) value in the input image, determines the average RGB value of the input color image as gray
  • a gray world technique for estimating a reference white using gray and a method for estimating a reference white using a neural network are known.
  • ALS ambient light sensor
  • the automatic white balance accuracy can be improved by using an external sensor. For example, knowing the proportion of the infrared component in the spectrum makes it possible to distinguish light sources. If the characteristics of the light source are understood, it is possible to determine whether the photographing environment of the photographer is indoors or outdoors by determining the ratio of the infrared component as an automatic white balance index value.
  • An external sensor may determine an automatic white balance index value.
  • the automatic white balance function of the camera application When the automatic white balance function of the camera application is operated, it is possible to instantaneously determine whether the current location is indoors or outdoors by using the automatic white balance index value.
  • the automatic white balance algorithm recognizes the color of the object as the color of the light source and color distortion may occur.
  • the camera application may distinguish indoors and outdoors by using an automatic white balance index value obtained through an external sensor. For example, a camera application can differentiate between sunlight and artificial light sources.
  • the cover has a flash hole that assists in irradiating light from the light emitting chip in charge of the flash to the outside.
  • the flash hole is provided in parallel with the light emitting chip.
  • the central axis of the flash hole is aligned with the central axis (optical axis) of the light emitting chip as much as possible to ensure maximum symmetry of flash light distribution performance.
  • the external sensor is disposed to be spaced apart from the central axis of the flash hole by a predetermined distance, and may receive light through the flash hole. In this case, the angle of view of the light irradiated to the outside from the light emitting chip does not match the angle of view of the external sensor, and light source information of the external sensor in a specific direction may not be detected.
  • an apparatus for detecting light source characteristics capable of improving light source detection capability is provided.
  • an apparatus capable of simultaneously performing a lighting function and a light source detection function through a common hole may include a cover 410 including a common hole 413; a main condensing lens 420 connected to the cover 410 and covering the common hole 413; a printed circuit board 430 provided inside the cover 410; a flash 440 disposed on the printed circuit board 430 at a position parallel to the central axis C of the common hole 413 and irradiating light to the outside through the common hole 413; and a plurality of light receiving elements 451 and 452 disposed on the printed circuit board 430 and symmetrically positioned about the flash 440 .
  • an apparatus capable of simultaneously performing a lighting function and a light source detection function through a common hole may include a printed circuit board 430 disposed in the cover 410; a flash 440 disposed on the printed circuit board 430; and a plurality of light receiving elements 451 and 452 disposed on the printed circuit board 430 , symmetrically positioned about the flash 440 , and receiving light through the common hole 413 . .
  • a device capable of simultaneously performing a lighting function and a light source detection function through a common hole, a cover 410 including a common hole 413; a main condensing lens 420 connected to the cover 410 and covering the common hole 413; a printed circuit board 530 provided inside the cover 410; a flash 540 disposed on the printed circuit board 530 at a position parallel to the central axis C of the common hole 413 and irradiating light to the outside through the common hole 413; a plurality of first light receiving elements 551 provided at positions spaced apart from the flash 540 in a first direction D1; a plurality of second light receiving elements 552 provided at positions spaced apart from the flash 540 in a second direction D2 opposite to the first direction D1; and a plurality of filters 560 covering half of each of the plurality of first and second light receiving elements 551 and 552 and allowing light of a visible ray band to pass therethrough.
  • the light source characteristic sensing apparatus receives light by using a plurality of photodiodes symmetrically provided with respect to the light emitting chip, so that the flash hole is centered on the flash hole without providing a separate additional hole for the external sensor. can have a symmetrical angle of view.
  • the light source characteristic sensing apparatus may determine the position and information of the light source.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a camera module according to various embodiments.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 4A is a rear view illustrating a rear surface of a device capable of simultaneously performing an illumination function and a light source sensing function (hereinafter, referred to as a “light source sensing device”) through a common hole according to various embodiments of the present disclosure;
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the cut line I-I in FIG. 4A.
  • 4C is a diagram schematically illustrating a light receiving area of a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure
  • 5A is a plan view schematically illustrating a printed circuit board, a flash, and a plurality of light receiving devices according to various embodiments of the present disclosure
  • 5B is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 5A.
  • 5C is a block diagram of an apparatus for detecting a light source according to various embodiments of the present disclosure.
  • 6A is a plan view of a printed circuit board, a flash, and a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure
  • 6B is a diagram schematically illustrating a light receiving area of a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 7 to 9 are plan views of a printed circuit board, a flash, and a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure
  • 10A is a plan view of a printed circuit board, a flash, and a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure
  • 10B is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 10A.
  • 10C is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 10A.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of an apparatus for detecting a light source according to various embodiments of the present disclosure
  • 12A is a plan view of a printed circuit board, a flash, and a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 12B is a cross-sectional view of a light source sensing device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a plan view of a printed circuit board, a flash, and a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 14 is a plan view schematically illustrating a sub condensing lens, a plurality of lenses, and a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure
  • 15 is a cross-sectional view of a printed circuit board, a flash, and a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100 according to various embodiments of the present disclosure.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 199 . It may communicate with at least one of the electronic device 104 and the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a second network 199
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120 , a memory 130 , an input module 150 , a sound output module 155 , a display module 160 , an audio module 170 , and a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or an antenna module 197 .
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178
  • some of these components are integrated into one component (eg, display module 160 ). can be
  • the processor 120 for example, executes software (eg, a program 140) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or operations. According to an embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 stores a command or data received from another component (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) into the volatile memory 132 . may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, a program 140
  • the processor 120 stores a command or data received from another component (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) into the volatile memory 132 .
  • the processor 120 stores a command or data received from another component (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) into the volatile memory 132 .
  • the processor 120 is a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • NPU neural processing unit
  • an image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the secondary processor 123 may, for example, act on behalf of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or when the main processor 121 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the auxiliary processor 123 eg, image signal processor or communication processor
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself on which the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
  • the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176 ) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 140 ) and instructions related thereto.
  • the memory 130 may include a volatile memory 132 or a non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 , and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120 ) of the electronic device 101 from the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver can be used to receive incoming calls. According to an embodiment, the receiver may be implemented separately from or as a part of the speaker.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the display module 160 may include, for example, a control circuit for controlling a display, a hologram device, or a projector and a corresponding device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 170 acquires a sound through the input module 150 , or an external electronic device (eg, a sound output module 155 ) connected directly or wirelessly with the electronic device 101 .
  • the electronic device 102) eg, a speaker or headphones
  • the electronic device 102 may output a sound.
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 177 may support one or more specified protocols that may be used by the electronic device 101 to directly or wirelessly connect with an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • the connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to an embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). It can support establishment and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module).
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module.
  • a corresponding communication module among these communication modules is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a first network 198 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network 199 eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a telecommunication network
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199 .
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 192 uses various techniques for securing performance in a high-frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined in the electronic device 101 , an external electronic device (eg, the electronic device 104 ), or a network system (eg, the second network 199 ).
  • the wireless communication module 192 includes a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency for realizing URLLC ( Example: Downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) can be supported.
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC
  • the antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 190 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form an mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or part of the operations executed by the electronic device 101 may be executed by one or more external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 may perform the function or service itself instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an Internet of things (IoT) device.
  • the server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 104 or the server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to an intelligent service (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • the electronic device may be a device of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a laptop, a desktop, a tablet, or a portable multimedia device
  • portable medical device e.g., a portable medical device
  • camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart watch
  • a home appliance device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or second may simply be used to distinguish an element from other elements in question, and may refer elements to other aspects (e.g., importance or order) is not limited. It is said that one (eg, first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”. When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of the present document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, for example, and interchangeably with terms such as logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • one or more instructions stored in a storage medium may be implemented as software (eg, the program 140) including
  • the processor eg, the processor 120
  • the device eg, the electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a signal eg, electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided by being included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play StoreTM) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly, online between smartphones (eg: smartphones).
  • a portion of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a singular or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.
  • FIG. 2 is a block diagram 200 illustrating a camera module 180, according to various embodiments.
  • the camera module 280 (eg, the camera module 180 of FIG. 1 ) includes a lens assembly 210 (eg, the lens assembly includes a lens), a flash 220 , and an image sensor.
  • the image stabilizer 240 eg, the image stabilizer includes an image stabilizer circuit
  • a memory 250 eg, a buffer memory
  • an image signal processor 260 eg, an image signal
  • the processor may include image processing circuitry).
  • the lens assembly 210 may collect light emitted from a subject, which is an image to be captured.
  • the lens assembly 210 may include one or more lenses.
  • the camera module 280 may include a plurality of lens assemblies 210 .
  • the camera module 280 may form, for example, a dual camera, a 360 degree camera, or a spherical camera.
  • Some of the plurality of lens assemblies 210 may have the same lens properties (eg, angle of view, focal length, auto focus, f number, or optical zoom), or at least one lens assembly may be a different lens assembly. It may have one or more lens properties that are different from the lens properties of .
  • the lens assembly 210 may include, for example, a wide-angle lens or a telephoto lens.
  • the flash 220 may emit light used to enhance light emitted or reflected from the subject.
  • the flash 220 may include one or more light emitting diodes (eg, a red-green-blue (RGB) LED, a white LED, an infrared LED, or an ultraviolet LED), or a xenon lamp.
  • a red-green-blue (RGB) LED e.g., a red-green-blue (RGB) LED, a white LED, an infrared LED, or an ultraviolet LED
  • a xenon lamp e.g, a red-green-blue (RGB) LED, a white LED, an infrared LED, or an ultraviolet LED
  • the image sensor 230 may obtain an image corresponding to the subject by converting light emitted or reflected from the subject and transmitted through the lens assembly 210 into an electrical signal.
  • the image sensor 230 may include, for example, one image sensor selected from among image sensors having different properties, such as an RGB sensor, a black and white (BW) sensor, an IR sensor, or a UV sensor, the same It may include a plurality of image sensors having properties, or a plurality of image sensors having different properties.
  • Each image sensor included in the image sensor 230 may be implemented using, for example, a charged coupled device (CCD) sensor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor.
  • CCD charged coupled device
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the image stabilizer 240 includes various image stabilizer circuits, and in response to the movement of the camera module 180 or the electronic device 101 including the same, at least one lens or an image sensor included in the lens assembly 210 .
  • the 230 may be moved in a specific direction or an operation characteristic of the image sensor 230 may be controlled (eg, read-out timing may be adjusted, etc.). This makes it possible to compensate for at least some of the negative effects of the movement on the image being taken.
  • the image stabilizer 240 is, according to an embodiment, the image stabilizer 240 is a gyro sensor (not shown) or an acceleration sensor (not shown) disposed inside or outside the camera module 280 . can be used to detect such a movement of the camera module 280 or the electronic device 101 .
  • the image stabilizer 240 may be implemented as, for example, an optical image stabilizer.
  • the memory 250 may temporarily store at least a portion of the image acquired through the image sensor 230 for a next image processing operation. For example, when image acquisition is delayed according to the shutter or a plurality of images are acquired at high speed, the acquired original image (eg, a Bayer-patterned image or a high-resolution image) is stored in the memory 250 and , a copy image corresponding thereto (eg, a low-resolution image) may be previewed through the display module 160 .
  • the acquired original image eg, a Bayer-patterned image or a high-resolution image
  • a copy image corresponding thereto eg, a low-resolution image
  • the memory 250 may be configured as at least a part of the memory 130 or as a separate memory operated independently of the memory 130 .
  • the image signal processor 260 may include various image processing circuits, and may perform one or more image processing on an image acquired through the image sensor 230 or an image stored in the memory 250 .
  • the one or more image processes may include, for example, depth map generation, three-dimensional modeling, panorama generation, feature point extraction, image synthesis, or image compensation (eg, noise reduction, resolution adjustment, brightness adjustment, blurring ( blurring), sharpening (sharpening), or softening (softening) may be included.
  • the image signal processor 260 controls at least one of the components included in the camera module 280 (eg, the image sensor 230 ) (eg, exposure time control, or readout timing control). etc.) can be done.
  • the image processed by the image signal processor 260 is stored back in the memory 250 for further processing or an external component of the camera module 280 (eg, the camera module 180 of FIG. 1 ) (eg, FIG. 1 ). of the memory 130 , the display module 160 , the electronic device 102 , the electronic device 104 , or the server 108 ).
  • the image signal processor 260 may be configured as at least a part of a processor (eg, the processor 120 of FIG. 1 ) or as a separate processor operated independently of the processor.
  • the image signal processor 260 When the image signal processor 260 is configured as a processor separate from the processor, at least one image processed by the image signal processor 260 is processed by the processor as it is or after additional image processing is performed by the display module (eg, in FIG. 1 ). may be displayed through the display module 160 of
  • the electronic device may include a plurality of camera modules 280 each having different properties or functions.
  • at least one of the plurality of camera modules 280 may be a wide-angle camera, and at least the other may be a telephoto camera.
  • at least one of the plurality of camera modules 280 may be a front camera, and at least the other may be a rear camera.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to various embodiments of the present disclosure
  • the camera module (eg, the camera module 180 of FIG. 1 , the camera module 280 of FIG. 2 ) according to various embodiments of the present disclosure may include a main controller 301 (eg, the main controller for various processing).
  • a main controller 301 eg, the main controller for various processing.
  • an image sensor module 310 eg, the image sensor module includes at least one sensor
  • a light receiving module 320 eg, the light receiving module includes a light receiving circuit
  • a black level adjustment unit 331 eg, the black level adjustment unit includes various circuits and/or executable program instructions
  • a digital gain adjustment unit 332 eg, the digital gain adjustment unit includes various circuits) and executable program instructions
  • a lens shading correction unit 333 eg, a lens shading correction unit including various circuits and executable program instructions
  • an automatic white balance statistics extractor 334 eg,
  • the white balance statistics extractor includes various circuits and executable program instructions
  • the white balance control 335 eg, the white balance control includes various circuits and executable program instructions
  • a color corrector 336 eg, the color correction unit includes various circuits and executable program instructions
  • a gamma correction unit 337 eg, the gamma correction unit includes various circuits and executable program instructions
  • the main control unit 301 includes an image sensor module 310, a light receiving module 320, a black level adjuster 331, a digital gain adjuster 332, a lens shading corrector 333, and an automatic white balance statistics extractor 334. , the white balance control unit 335 , the color correction unit 336 , the gamma correction unit 337 , the color information analysis unit 338 , the image processing unit 339 , the light source characteristic detection unit 340 , and the automatic color adjustment control unit 350 . ) and controls the entire drive.
  • the main control unit 301 provides a control signal for controlling the operating power of each functional unit, a timing signal of an image sensor arranged in a pixel unit, a sensor control signal, and the like.
  • the image sensor module 310 converts an optical signal projected through a lens of the camera into an electrical signal, and generates a video signal for expressing the color of each pixel constituting the image.
  • the image signal indicates the pixel unit output values (R, G, B) of the image sensor module 310, and the image is an image formed by combining pixel unit image signals, for example, a photo or a moving picture. It may be a frame included in the .
  • the image sensor module 310 includes an image sensor array 311 including a plurality of image sensors arranged to match the resolution of an image, and a power supply unit 313 for supplying operating power to the image sensor module 310 .
  • the image sensor array 311 is controlled by a timing signal and a sensor control signal, and the image signal of the image sensor array 311 is output to the black level adjusting unit 331 according to the timing signal.
  • the black level adjustment unit 331 receives an offset corresponding to the black level adjustment value and performs black level adjustment on the image signal.
  • the black level may be adjusted as compensation by exposure time after forcibly subtracting an offset from the image signals R, G, and B, or may be adjusted by a generalized formula.
  • the black level of the video signals R, G, and B may be adjusted using a predetermined adjustment table.
  • the offset may be determined by a previously measured black level.
  • the black level may be measured by an image signal output in a state in which light is blocked so that light is not incident through the lens.
  • the black level-adjusted image signal is input to the digital gain adjuster 332 , and the digital gain adjuster 332 adjusts the brightness of the black level-adjusted image signal by an auto exposure (AE) algorithm so that the brightness is maintained constant.
  • AE auto exposure
  • the lens shading correcting unit 333 is a block for correcting a lens shading phenomenon in which the amount of light in the center and the edge of the image is different, and receives the lens shading setting value from the automatic color temperature control controller, and receives the color of the center and the edge of the image. to correct Furthermore, the lens shading correction unit 333 receives a shading variable set differently depending on the type of light source from the automatic color adjustment control unit 350 and processes the lens shading of the image according to the received variable. Accordingly, the lens shading correction unit 333 may perform the lens shading process by applying different shading degrees according to the type of light source.
  • the white balance statistics extractor (AWB ststics) 334 extracts statistical values necessary for the automatic color adjustment algorithm from the image and provides them to the automatic color adjustment controller 350 so as to match the white balance of the image.
  • the white balance controller 335 adjusts the gain level of the image signal so that a white object can be accurately reproduced as white.
  • the white balance control unit 335 multiplies each of the R, G, and B signals of the image signal by gain values (G gain (GG), R gain (GR), and B gain (GB)), thereby correcting the white balance. carry out
  • the gain values GR, GG, and GB are determined by the automatic color adjustment control unit 350 .
  • the color correction unit 336 performs color correction on the input image signal by calculating a color correction matrix. That is, in order to restore the color of the captured image by removing the interference between the R, G, and B channels of the input R, G, and B channel signals from the image sensor, the operation of Equation 1 below may be performed.
  • R, G, and B are the outputs for each red, green, and blue channel of the image sensor
  • R', G', and B' are signals for each red, green, and blue channel with minimized interference between R, G, and B channels.
  • CCM is a color correction matrix, which is a 3 ⁇ 3 matrix that minimizes interference between red, green, and blue channels.
  • gamma is a measure indicating a contrast state and refers to the inclination of a characteristic curve, that is, a change in concentration/change in exposure amount.
  • a display device such as a CRT
  • the relationship between the electron beam current to the input voltage of the image signal is non-linear, and the brightness of the image with respect to the beam current is linear. That is, the brightness of the image with respect to the input voltage of the image signal is non-linear.
  • the gamma correction unit 337 performs gamma correction on the standard image signal so that the final image signal has linearity in consideration of the non-linear characteristics of the display device.
  • the gamma correction unit 337 corrects a non-linear characteristic of the display device.
  • the image processing unit 339 performs image processing on the image signal to form an image from the image signal.
  • the formed image is displayed through a display or the like, or stored in a memory or the like.
  • the light receiving module 320 is provided close to the image sensor module 310 , in particular, the image sensor array 311 , and detects an optical signal of an external light source.
  • the optical signal detected by the light receiving module 320 is output to the light source characteristic detecting unit 340 for use in analyzing the characteristics of the light source.
  • the light receiving module 320 includes at least a plurality of light receiving elements 321 , a variable gain amplifier (VGA) 325 for adjusting the gain of output values of the plurality of light receiving elements 321 , and a light receiving module 320 . ) and a power supply unit 326 for supplying operating power.
  • VGA variable gain amplifier
  • the light receiving module 320 may further include an optical filter capable of passing a wavelength in the visible light region to the front end of some of the plurality of light receiving elements 321 to detect the illuminance of the visible light region.
  • the light receiving module 320 may further include an optical filter capable of passing a wavelength in the infrared or ultraviolet region to the front end of some of the plurality of light receiving elements to detect the illuminance in the infrared or ultraviolet region.
  • the light filter may be directly coated on at least a portion of the light receiving element 321 or provided as a separate structure.
  • the light receiving module 320 has exemplified detecting the illuminance of the visible ray region, but the present invention is not limited thereto.
  • the light receiving module 320 detects the illuminance of the ultraviolet or infrared region. can do.
  • the light receiving module 320 may further include an optical filter capable of passing a wavelength in the infrared region to the front end of at least a portion of the light receiving element 321 .
  • FIG. 4A is a rear view illustrating a rear surface of a device capable of simultaneously performing a lighting function and a light source sensing function (hereinafter, referred to as a “light source sensing device”) through a common hole according to various embodiments of the present disclosure; It is a cross-sectional view taken along Improvement I-I, and FIG. 4C is a diagram schematically illustrating a light receiving area of a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure.
  • the light source sensing device may detect the external light source and determine the type and/or location of the external light source.
  • the light source sensing device may be, for example, a configuration of the sensor module 176 of FIG. 1 .
  • the light source sensing device may have an illumination function while having a function of detecting an external light source.
  • the light source sensing device may determine the type and/or location of the external light source by analyzing the light of the external light source while illuminating the outside through the flash.
  • the light source sensing device includes a cover 410 , a main condensing lens 420 connected to the cover 410 , an interposer 490 disposed inside the cover 410 , and an interposer 490 on the interposer 490 .
  • a printed circuit board 430 disposed on the printed circuit board 430, a flash 440 (eg, the flash 220 of FIG. 2 ) and a plurality of light receiving elements 451 and 452 (eg, FIG. 3 ) disposed on the printed circuit board 430 . may include a plurality of light receiving elements 321) and an adhesive layer 491 for connecting the main condensing lens 420 to the inner surface of the cover 410 .
  • the cover 410 may form the exterior of the electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ).
  • the cover 410 may include a back cover 411 and a front cover 412 coupled to each other, and a common hole 413 formed through the back cover 411 .
  • the back cover 411 may constitute a rear side of the electronic device, and the front cover 412 may constitute a front side of the electronic device.
  • a display module eg, the display module 160 of FIG. 1
  • a camera module eg, a lens of a front camera among the plurality of camera modules 280 of FIG. 2
  • a camera module eg, a rear camera among the plurality of camera modules 208 of FIG. 2
  • a flash eg, the flash 220 of FIG. 2
  • the back cover 412 may be disposed on the back cover 412 .
  • the back cover 411 and the front cover 412 may be separately manufactured in a separated state.
  • the back cover 411 and the front cover 412 may be combined in a state in which all components of the electronic device are assembled.
  • the back cover 411 may be coupled to the front cover 412 .
  • the front cover 412 may be coupled to the back cover 411 .
  • the cover 410 may be integrally formed.
  • the common hole 413 provides a path through which the flash 440 can radiate light to the outside.
  • the common hole 413 provides a path through which the plurality of light receiving elements 451 and 452 can receive light from the outside.
  • the light source sensing device may perform an illumination function through the common hole 413 and simultaneously perform a light source sensing function through the common hole 413 .
  • the shape of the common hole 413 is illustrated in a circular shape, but is not limited thereto.
  • the shape of the common hole 413 may have, for example, an elliptical shape or a polygonal shape.
  • the central axis C of the common hole 413 refers to a virtual line passing through the center of the common hole 413 and facing the height direction (z-axis direction) of the light source sensing device.
  • the center of the common hole 413 corresponds to the center of the circle.
  • the center of the common hole 413 corresponds to the center of two focal points.
  • the center of gravity of the polygon is referred to as the center of the common hole 413 .
  • the main condensing lens 420 may assist light to be irradiated in a wide range from the flash 440 to the outside.
  • the main condensing lens 420 may assist light to effectively reach the plurality of light receiving elements 451 and 452 from the external light source.
  • the main condensing lens 420 may be a Fresnel lens formed of continuous concentric grooves etched into plastic.
  • the center (eg, the concentric groove) of the main condensing lens 420 may be parallel to the central axis C of the common hole 413 .
  • the main condensing lens 420 may be attached to the cover 410 while maintaining a distance L1 from the flash 440 , or may be directly attached to the flash 440 .
  • the main condensing lens 420 may be connected to the cover 410 to cover the common hole 413 from the inside.
  • the main condensing lens 420 includes a core part 421 inserted into the common hole 413 , and a lower side of the core part 422 , having a larger diameter than the core part 421 , and of the back cover 411 . It may include a flange part 422 facing the inner surface.
  • the adhesive layer 491 may attach the flange part 422 to the back cover 411 .
  • the adhesive layer 491 may be formed in a ring shape.
  • the adhesive layer 491 may implement sealing to prevent water or foreign substances from entering the inside of the cover 410 from the outside.
  • the interposer 490 may be provided inside the cover 410 .
  • the interposer 490 may be disposed on the inner surface of the front cover 410 and may face the lower surface of the main condensing lens 420 .
  • the interposer 490 includes a power supply for supplying power to the flash 440 and the plurality of light receiving elements 451 and 452 , a controller for controlling the flash 440 , and a plurality of light receiving elements 451 and 452 .
  • a variable gain amplifier (VGA) eg, the variable gain amplifier 325 of FIG. 3
  • a processor eg, the light source characteristic detection unit 340 of FIG. 3 ) for processing may be provided.
  • the printed circuit board 430 may be disposed on the upper surface of the interposer 490 .
  • the printed circuit board 430 may support a flash 440 and a plurality of light receiving elements 451 and 452 to be described later.
  • the printed circuit board 430 may include a plurality of connection lines to be electrically connected to various components provided in the interposer 490 .
  • the printed circuit board 430 may be a silicon wafer, but is not limited thereto.
  • the flash 440 (eg, the flash 220 of FIG. 2 ) may generate light to illuminate the outside and irradiate it to the outside.
  • the flash 440 may be disposed on the printed circuit board 430 .
  • the distance L1 between the upper surface of the flash 440 and the lower surface of the main condensing lens 420 may act as a factor for increasing the performance of the flash 440 .
  • the distance L1 may be set, for example, in the range of 0.2 mm to 0.8 mm. Meanwhile, it should be noted that the upper surface of the flash 440 and the lower surface of the main condensing lens 420 may be in contact with each other.
  • the distance at which the flash 440 is separated from the main condensing lens 420 may be set.
  • the light source sensing device can be implemented more compactly.
  • the flash 440 may be provided at a position parallel to the central axis C of the common hole 413 in order to effectively perform a flash function.
  • parallel means that the central axis C of the common hole 413 passes through the flash 440 .
  • the center of the flash 440 may be located at a position through which the central axis C of the common hole 413 passes.
  • the plurality of light receiving elements 451 and 452 may receive light from the outside through the common hole 413 .
  • the plurality of light receiving elements 451 and 452 may be disposed on the printed circuit board 430 .
  • the plurality of light receiving elements 451 and 452 include a first light receiving element 451 provided at a position spaced apart from the flash 440 in a first direction D1 and a second direction D2 different from the first direction D1. It may include a second light receiving element 452 provided at a spaced apart position.
  • the first light receiving element 451 and the second light receiving element 452 may be symmetrically disposed with respect to the flash 440 .
  • the first light receiving element 451 and the second light receiving element 452 may be provided opposite to each other with respect to the flash 440 .
  • the plurality of light receiving elements 451 and 452 are arranged at positions spaced apart from the central axis C. Even if the plurality of light receiving elements 451 and 452 are disposed at positions spaced apart from the central axis C, the first light receiving element 451 and the second light receiving element 452 are located opposite to each other with respect to the central axis C. According to the arrangement, the plurality of light receiving elements 451 and 452 may secure a symmetrical light receiving area as a whole. In other words, the plurality of light receiving elements may have a symmetrical angle of view with respect to the central axis C.
  • the first light receiving element 451 may be spaced apart from the central axis C of the common hole 413 in the first direction (D1, -x direction). Since the common hole 413 is biased in the +x direction with respect to the first light receiving element 451 , the light receiving area A1 of the first light receiving element 451 may be formed to be biased in the +x direction. As a result, the first light receiving element 451 receives a relatively large amount of light from a region biased in the +x direction with respect to the central axis C, and receives light from a region skewed in the -x direction with respect to the central axis C. can receive relatively little.
  • the second light receiving element 452 may be spaced apart from the central axis C of the common hole 413 in the second direction (D2, +x direction). Since the common hole 413 is biased in the -x direction with respect to the second light receiving element 452 , the light receiving area A2 of the second light receiving element 452 may be formed to be biased in the -x direction. As a result, the second light receiving element 452 receives a relatively large amount of light from a region biased in the -x direction with respect to the central axis C, and receives light from a region biased toward the +x direction with respect to the central axis C. can receive relatively little.
  • the entire light receiving area of the plurality of light receiving elements 451 and 452 is formed in the common hole 413 . It may be formed symmetrically with respect to the central axis (C).
  • the light receiving area A1 of the first light receiving element 451 and the light receiving area A2 of the second light receiving element 452 may overlap each other in the vicinity of the central axis C.
  • an area that does not overlap the light-receiving area A2 of the second light-receiving element 452 may be formed at a position spaced apart from the central axis C in the +x direction.
  • an area that does not overlap the light-receiving area A1 of the first light-receiving element 451 may be formed at a position spaced apart from the central axis C in the -x direction.
  • FIG. 5A is a plan view schematically illustrating a printed circuit board, a flash, and a plurality of light receiving devices according to various embodiments
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the cut line II-II of FIG. 5A
  • FIG. 5C is various embodiments It is a block diagram of a light source sensing device according to
  • a flash 540 and a plurality of light receiving elements 551 and 552 may be disposed on the printed circuit board 530 .
  • the flash 540 may be disposed parallel to the central axis C of the common hole (eg, the common hole 413 of FIG. 4A ). In other words, the central axis C may pass through the flash 540 .
  • the plurality of light receiving elements 551 and 552 may be symmetrically positioned with respect to the flash 540 .
  • the first light receiving element 551 and the second light receiving element 552 may be disposed opposite to each other with respect to the flash 540 .
  • the first light receiving element 551 may be located at a position spaced apart from the flash 540 in the first direction (D1, -x direction), and the second light receiving element 552 may be located in the second direction (D1, -x direction) from the flash 540 . D2, +x direction).
  • the distance between each of the plurality of first light receiving elements 551 from the flash 540 may be approximately the same, but is not limited thereto.
  • a distance at which each of the plurality of first light receiving elements 551 is separated from the flash 540 may be individually appropriately set.
  • the distance between the plurality of second light receiving elements 552 and the flash 540 may be approximately the same, but is not limited thereto.
  • the flash 540 is illustrated as having a rectangular shape, but is not limited thereto.
  • the flash 540 may have another polygonal shape or a circular shape.
  • the first light receiving element 551 may be any one of a photo-transistor, a photo-diode, and a photo IC disposed on the printed circuit board 530 . It may include any device that receives
  • a photodiode is a typical PN photodiode that is formed on a P-type silicon substrate to convert light energy into electrical energy, and is configured by doping a P-type region and an N-type region forming a PN junction to the silicon substrate.
  • the P-type region may be formed as a base, and the N-type region may be formed as an N-epi or emitter, and a conventional CMOS
  • the P-type region may be formed as a P+ source/drain or P sub, and the N-type region may be formed as an N well or N+ source/drain.
  • the second light receiving element 552 may be any one of a photo-transistor, a photo-diode, and a photo IC formed on the printed circuit board 530 , In addition, it may include any element that receives light.
  • the first light receiving element and the second light receiving element may be of the same type or different types.
  • a metal wire (not shown) for transmitting the output signal to the peripheral circuit, that is, the processor 580 may be disposed on the printed circuit board 530 .
  • the metal wiring is for connecting a signal between the first light receiving element 551 and the second light receiving element 552 and a peripheral circuit, for example, the processor 580, and the first light receiving element 551 and the second light receiving element ( 552) may be formed to be connected to each part.
  • the metal wiring may be formed in a single layer, but may also be formed in a plurality of layers.
  • Each of the first light receiving element 551 and the second light receiving element 552 may be provided in plurality.
  • the first light receiving element 551 and the second light receiving element 552 may be provided in an even number, for example, four, but is not limited thereto.
  • Each of the plurality of first light-receiving elements 551 and the plurality of second light-receiving elements 552 may be arranged in a line in parallel in the y-axis direction.
  • the plurality of first light receiving elements 551 may include four light receiving elements 551a , 551b , 551c , and 551d sequentially arranged in the y-axis direction.
  • the light source sensing device may include a plurality of filters 560 that cover some of the plurality of light receiving elements 551 and 552 .
  • the plurality of filters 560 cover some (eg, half) of the first light receiving elements 551 of the plurality of first light receiving elements 551 , and the plurality of second light receiving elements 552 . ) of (eg, half) of the second light receiving element 552 may be covered.
  • the filter 560 is omitted and shown.
  • the filter 560 will be described based on the passage of light in the visible ray band, but it is not limited thereto.
  • the filter 560 may pass light in an infrared or ultraviolet band.
  • the filter 560 receives the incident light output from the light source, and passes the light of the visible ray band among the wavelength bands included in the incident light. That is, the filter may be a band pass filter (BPF) that passes light in a wavelength band of 300 to 700 [nm].
  • BPF band pass filter
  • the first light receiving elements 551b and 551d that are not covered by the filter 560 among the plurality of first light receiving elements 551 receive the incident light output from the light source, that is, the measurement light source for which the illuminance is to be measured, and receive the received Outputs an electrical signal for incident light.
  • the incident light refers to light including visible light and infrared bands.
  • the first light receiving elements 551b and 551d not covered by the filter 560 may receive light having a wavelength of 400 to 1000 [nm] corresponding to the visible light band and the infrared band.
  • the first light receiving elements 551a and 551c covered by the filter 560 receive the light of the visible ray band for the measurement light source passed by the filter 560 , and receive It outputs an electrical signal for the light in the visible ray band.
  • the first light receiving elements 551a and 551c covered by the filter 560 may receive light having a wavelength of 400 to 700 [nm] corresponding to a visible ray band.
  • the light receiving elements 551b and 551d may be alternately disposed.
  • the first light receiving element 551a , the first light receiving element 551b , the first light receiving element 551c , and the first light receiving element 551d may be sequentially disposed.
  • the first light receiving element covered by the filter 560 among the plurality of first light receiving elements 551 and the first light receiving element not covered by the filter 560 among the plurality of first light receiving elements 551 can form a pair.
  • the ratio of infrared components can be calculated
  • a portion (eg, half) of the second light receiving elements 552 may be covered by the filter 560 to receive light having a wavelength corresponding to a visible ray band.
  • the remaining (eg, the other half) second light receiving element 552 is not covered by the filter 560 , and thus may receive light having a wavelength corresponding to a visible ray band and an infrared ray band.
  • the processor 580 calculates an amount CH1 of the first light received by the light receiving element not covered by the filter 560 among the plurality of light receiving elements 551 and 552 and , calculates an index obtained by subtracting the amount of the second light (CH2) from the amount of the second light (CH2) received by the light receiving element covered by the filter (560) and the amount of the first light (CH1), and the amount of the first light (CH2)
  • the ratio of the index to (CH1) can be calculated.
  • the processor 580 calculates the ratio of the infrared component of the incident light to the measurement light source using the electrical signals output from the plurality of first light receiving elements 551 , and the type of the measured light source based on the calculated ratio of the infrared component. can be decided
  • the processor 580 may distinguish whether the light source measured in the light receiving area is a fluorescent lamp, an incandescent lamp, or sunlight based on the ratio of the infrared component.
  • sunlight may have a relatively larger ratio of an infrared component than an incandescent lamp
  • a fluorescent lamp may have a relatively smaller ratio of an infrared component than that of an incandescent lamp.
  • the equations are proportional to the area ratios of the first light receiving elements 551b and 551d and the first light receiving elements 551b and 551d, respectively, and may be subjected to optimization in an actual set.
  • the processor 580 may transmit information on the type of light source to the automatic color adjustment controller (eg, the automatic color adjustment controller 350 of FIG. 3 ).
  • the automatic color adjustment controller eg, the automatic color adjustment controller 350 of FIG. 3 .
  • the infrared component ratio is, for each light source, in the amount CH1 of the light received by the first light receiving elements 551b and 551d not covered by the filter 560, to the first light receiving element covered by the filter 560 ( It can be calculated by subtracting the amount of light CH2 received by 551a and 551c and dividing by the amount CH1 of light received by the first light receiving elements 551b and 551d.
  • the ratio of the infrared component may be (CH1-CH2)/CH1.
  • the amount of light CH1 received by the first light receiving elements 551b and 551d not covered by the filter 560 and the amount CH1 covered by the filter 560 for more precise ratio measurement A coefficient may be applied to each of the amounts of light CH2 received by the first light receiving elements 551a and 551c.
  • the ratio of the infrared component may be (a*CH1-b*CH2)/CH1.
  • a and b may be coefficients applied to CH1 and CH2, respectively.
  • the processor 580 calculates the ratio of the infrared component of the incident light to the measurement light source using the electrical signals output from the plurality of second light receiving elements 552 , and the measured light source based on the calculated ratio of the infrared component type can be determined.
  • the processor 580 may separately calculate a ratio of an infrared component for each of the plurality of first light receiving elements 551 and the plurality of second light receiving elements 552 . Since the light-receiving areas of the plurality of first light-receiving elements 551 and the light-receiving areas of the plurality of second light-receiving elements 552 are different from each other, the processor 580 may individually determine the type of light source for each light-receiving area. . For example, the processor 580 indicates that the light sources corresponding to the light receiving areas of the plurality of first light receiving elements 551 are incandescent lamps, and the light sources corresponding to the light receiving areas of the plurality of second light receiving elements 552 are sunlight.
  • the processor 580 may determine the type and location of the light source through the first light receiving element 551 and the second light receiving element 552 provided opposite to each other with respect to the flash 540 and having different light receiving areas. .
  • the automatic white balance may be individually applied to each zone.
  • the processor 580 may provide a picture with more accurate automatic white balance applied to the consumer.
  • the processor 580 may include an area mainly affected by one light source among the two different light sources, an area mainly affected by the other light source, and the two light sources. By dividing regions that are substantially equally affected by all, different automatic white balances may be performed.
  • the processor 580 aggregates all the information received by the plurality of first light receiving elements 551 and the plurality of second light receiving elements 552 , and the entire light receiving area, that is, light reception of the plurality of first light receiving elements 551 . It is possible to determine the type of light source in the light-receiving area in which the area and the light-receiving areas of the plurality of second light-receiving elements 552 are combined. According to such a configuration, the light source sensing device may determine the type of the light source for each light receiving area according to each light receiving element, and may determine the type of the light source in the entire light receiving area of all the light receiving elements.
  • FIG. 6A is a plan view of a printed circuit board, a flash, and a plurality of light-receiving elements according to various embodiments
  • FIG. 6B is a diagram schematically illustrating light-receiving areas of the plurality of light-receiving elements according to various embodiments.
  • a flash 640 and a plurality of light receiving elements 651 , 652 , 653 and 654 may be disposed on the printed circuit board 630 .
  • the plurality of light receiving elements 651 , 652 , 653 , and 654 may be positioned in a manner to surround the flash 640 .
  • the plurality of first light receiving elements 651 are spaced apart from the central axis C of the common hole (not shown, for example, the common hole 413 of FIG. 4B ) in the first direction (D1, -x direction).
  • the plurality of second light receiving elements 652 may be disposed at positions spaced apart from the central axis C of the common hole in the second direction (D2, +x direction), and the plurality of third light receiving elements 652 may be disposed
  • the element 653 may be disposed at a position spaced apart from the central axis C of the common hole in the third direction (D3, +y direction), and the plurality of fourth light receiving elements 654 are spaced apart from the central axis C of the common hole. It may be disposed at positions spaced apart from each other in the fourth direction (D4, -y direction).
  • Each of the plurality of first light receiving elements 651 , second light receiving elements 652 , third light receiving elements 653 , and fourth light receiving elements 654 may be provided in plurality.
  • each of the plurality of first light receiving elements 651, second light receiving elements 652, third light receiving elements 653, and fourth light receiving elements 654 is shown as four, but the number is not limited thereto. make it clear
  • Each of the plurality of first light-receiving elements 651 , second light-receiving elements 652 , third light-receiving elements 653 , and fourth light-receiving elements 654 includes a part (eg, half) of a filter (not shown, for example) : may be covered by the filter 560 of FIG. 5B ), and the remainder (eg, the other half) may not be covered by the filter (not shown, eg, the filter 560 of FIG. 5B ).
  • the light receiving element covered by the filter and the light receiving element not covered by the filter may be paired adjacently.
  • a light receiving area of each of the plurality of first light receiving elements 651 , second light receiving elements 652 , third light receiving elements 653 , and fourth light receiving elements 654 may be different.
  • the light receiving area of the first light receiving element 651 may be formed to be offset from the central axis C of the common hole in the +x direction
  • the light receiving area of the second light receiving element 652 may be formed to be offset from the central axis C of the common hole.
  • the light receiving region of the third light receiving element 653 may be formed to be offset from C) in the -x direction, and the light receiving region of the third light receiving element 653 may be formed to be offset from the central axis C of the common hole in the -y direction, and the fourth light receiving element 654 may be formed to be offset from the -y direction. ) may be formed to be offset from the central axis C of the common hole in the +y direction.
  • the light source sensing device may have an overall symmetrical angle of view.
  • FIG. 7 to 9 are plan views of a printed circuit board, a flash, and a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure
  • the flash and the plurality of light receiving elements may have various shapes and arrangements, respectively.
  • a flash 740 and a plurality of light receiving elements 751 , 752 , 753 , 754 , 755 , and 756 may be disposed on a printed circuit board 730 .
  • the flash 740 is provided at a position parallel to the central axis C of the common hole, and may have a hexagonal shape.
  • the plurality of light receiving elements 751 , 752 , 753 , 754 , 755 , and 756 may be disposed to surround the flash 740 .
  • the first light receiving element 751 and the fourth light receiving element 754 may be provided opposite to each other with respect to the flash 740 .
  • the second light receiving element 752 and the fifth light receiving element 755 may be provided opposite to each other with respect to the flash 740 .
  • the third light receiving element 753 and the sixth light receiving element 756 may be provided opposite to each other with respect to the flash 740 .
  • a light receiving area of each of the first light receiving element 751 and the fourth light receiving element 754 may be different from each other.
  • the light receiving regions of each of the first light receiving element 751 and the fourth light receiving element 754 may be symmetrical with respect to the central axis C of the common hole.
  • the light receiving area of each of the second light receiving element 752 and the fifth light receiving element 755 and the light receiving area of each of the third light receiving element 753 and the sixth light receiving element 756 may also be different and have a common They may be symmetrical about the central axis (C) of the hole.
  • Each of the plurality of light receiving elements 751, 752, 753, 754, 755, 756 may be partially (eg, half) covered by a filter (not shown, such as the filter 560 of FIG. 5B ), The light receiving element covered by the filter and the light receiving element not covered by the filter may be located adjacent to each other.
  • a flash 840 and a plurality of light receiving elements 850 may be disposed on a printed circuit board 830 .
  • the flash 840 is provided at a position parallel to the central axis C of the common hole, and may have a circular shape.
  • the plurality of light receiving elements 850 may be disposed to surround the flash 840 .
  • a part (eg, half) of the plurality of light receiving elements 850 may be covered by a filter (not shown, for example, the filter 560 of FIG. 5B ), and may be covered by the light receiving element covered by the filter and the filter.
  • the uncovered light receiving elements may be located adjacently.
  • a flash 940 and a plurality of light receiving elements 950 may be disposed on a printed circuit board 930 .
  • the flash 940 is provided at a position parallel to the central axis C of the common hole, and may have a triangular shape.
  • the plurality of light receiving elements 950 may be disposed to surround the flash 940 .
  • a part (eg, half) of the plurality of light receiving elements 950 may be covered by a filter (not shown, for example, the filter 560 of FIG. 5B ), and may be covered by the light receiving element covered by the filter and the filter.
  • the uncovered light receiving elements may be located adjacently.
  • FIG. 10A is a plan view of a printed circuit board, a flash, and a plurality of light-receiving elements according to various embodiments
  • FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 10A
  • FIG. It is a cross-sectional view taken along IV.
  • the flash 1040 is disposed in parallel with the central axis C of a common hole (not shown, for example, the common hole 413 in FIG. 4B ) on the printed circuit board 1030 .
  • the plurality of light receiving elements 1051 and 1052 may be disposed on the printed circuit board 1030 .
  • the first light receiving element 1051 and the second light receiving element 1052 may be positioned opposite to each other with respect to the flash 1040 .
  • the light source sensing device may include a plurality of sub-collecting lenses 1070 that cover at least some of the plurality of light receiving elements 1051 and 1052 .
  • the sub condensing lens 1070 may focus the light reaching the upper side of the plurality of light receiving elements 1051 and 1052 to the plurality of light receiving elements 1051 and 1052 .
  • the sub condensing lens 1070 may increase light condensing efficiency, thereby increasing the light source determination accuracy of the light source sensing device.
  • the plurality of sub condensing lenses 1070 may cover the plurality of first light receiving elements 1051 .
  • the plurality of sub condensing lenses 1070 may cover the first light receiving elements 1051a and 1051c covered by the filter 1060 and the first light receiving elements 1051b and 1051d not covered by the filter 1060 . can
  • any one light receiving element eg, the first light receiving element 1051 )
  • the other light receiving element eg, the second light receiving element 1052
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of an apparatus for detecting a light source according to various embodiments of the present disclosure
  • a flash 1040 , a plurality of light receiving elements 1151 and 1152 , and a sub-converging lens 1170 may be disposed on the printed circuit board 1030 .
  • the center of the sub condensing lens 1170 may be shifted by a predetermined distance from the center of the light receiving elements 1151 and 1152 covered by the sub condensing lens 1170 .
  • the sub condensing lens 1170 covering the first light receiving element 1151 may be spaced apart from the central axis of the first light receiving element 1151 by a distance L2 in a direction away from the flash 1140 .
  • the sub-collecting lens 1170 covering the second light-receiving element 1152 may be spaced apart from the central axis of the second light-receiving element 1152 by a distance L3 in a direction away from the flash 1140 .
  • the distance L2 and the distance L3 may be values between approximately 0.1 mm and 5 mm. According to such a structure, the light receiving area of each of the plurality of light receiving elements 1151 and 1152 may be expanded.
  • the sub-converging lens 1170 covering the first light-receiving element 1151 is a distance L2 from the central axis of the first light-receiving element 1151 in a direction closer to the flash 1140 .
  • the sub-converging lens 1170 covering the second light-receiving element 1152 may be spaced apart from the central axis of the second light-receiving element 1152 by a distance L3 in a direction closer to the flash 1140 . According to such a structure, the light collecting efficiency of the plurality of light receiving elements 1151 and 1152 can be increased.
  • the sub condensing lens 1170 is illustrated as facing upward, but is not limited thereto.
  • the central axis of the sub condensing lens 1170 may intersect the normal direction of the upper surface of the flash 1130 .
  • the direction in which the sub-converging lens 1170 looks may be appropriately set.
  • FIG. 12A is a plan view of a printed circuit board, a flash, and a plurality of light receiving elements according to various embodiments
  • FIG. 12B is a cross-sectional view of a light source sensing device according to various embodiments.
  • the flash 1240 is positioned parallel to the central axis C of a common hole (not shown, for example, the common hole 413 in FIG. 4B ) on the printed circuit board 1230.
  • a plurality of first light receiving elements 1251a and 1251b and a plurality of second light receiving elements 1252a and 1252b may be disposed on opposite sides of the flash 1240 .
  • a plurality of sub-collecting lenses 1270 for covering the plurality of light-receiving elements may be disposed on the printed circuit board 1230 .
  • any one of the plurality of sub-collecting lenses 1270 may cover the plurality of light-receiving elements.
  • any one of the sub-converging lenses 1270 includes a first light receiving element 1251a covered by the filter 1260 and a first light receiving element 1251b not covered by the filter 1260 . can be covered at the same time.
  • FIG. 13 is a plan view of a printed circuit board, a flash, and a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure
  • a flash 1340 , a plurality of light receiving elements, and a plurality of sub condensing lenses 1370 may be disposed on the printed circuit board 1330 . Any one of the plurality of sub-collecting lenses 1370 may cover four light-receiving elements. Some (eg, half) of the four light receiving elements may be covered by a filter (not shown), and the other (eg, the other half) may not be covered by a filter (not shown). In other words, the light receiving element covered by the sub condensing lens 1370 may be a pair of a light receiving element covered by a filter and a light receiving element not covered by the filter.
  • FIG. 14 is a plan view schematically illustrating a sub condensing lens, a plurality of lenses, and a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure
  • the sub-converging lens 1470 may cover 16 light-receiving elements 1450 .
  • Four light receiving elements 1450 among the 16 light receiving elements 1460 may be provided in a state in which they are not covered by the filter.
  • the plurality of filters 1461 , 1462 , and 1463 may cover the remaining 12 light receiving elements 1450 , respectively.
  • the first filter 1461 covers four light receiving elements
  • the second filter 1462 covers the other four light receiving elements
  • the third filter 1463 covers the remaining four light receiving elements.
  • the first filter 1461 , the second filter 1462 , and the third filter 1463 may be band pass filters (BPFs) that pass light of a predetermined wavelength band, respectively.
  • BPFs band pass filters
  • the first filter 1461 is a band-pass filter that passes light in a wavelength band of 610 to 615 [nm] in order to pass red (red) in the light
  • the second filter 1462 is a green ( green) is a band-pass filter that passes light in a wavelength band of 550 to 555 [nm]
  • the third filter 1463 is a band-pass filter of 450 to 455 [nm] wavelength band to pass blue in the light. It may be a band-pass filter that passes light.
  • the light source sensing apparatus may analyze the spectrum of the light source.
  • 15 is a cross-sectional view of a printed circuit board, a flash, and a plurality of light receiving elements according to various embodiments of the present disclosure
  • the printed circuit board 1530 may include inclined surfaces 1531 and 1532 .
  • the first inclined surface 1531 and the second inclined surface 1532 may be provided on opposite sides of the flash 1540 .
  • the plurality of light receiving elements 1551 and 1552 may be disposed on the first inclined surface 1531 and the second inclined surface 1532 , respectively.
  • the normal direction of the first light receiving element 1551 and the normal direction of the second light receiving element 1552 may intersect the central axis C of a common hole (not shown, for example, the common hole 413 in FIG. 4B ), respectively. have. According to such a structure, the light collecting efficiency of the plurality of light receiving elements 1551 and 1552 may be increased.
  • the light source sensing device may include a cover 410 including a common hole 413; a main condensing lens 420 connected to the cover 410 and covering the common hole 413; a printed circuit board 430 provided inside the cover 410; a flash 440 disposed on the printed circuit board 430 at a position parallel to the central axis C of the common hole 413 and irradiating light to the outside through the common hole 413; and a plurality of light receiving elements 451 and 452 disposed on the printed circuit board 430 and symmetrically positioned about the flash 440 .
  • the plurality of light receiving elements 551 and 552 may include a plurality of first light receiving elements 551 provided at positions spaced apart from the flash 540 in the first direction D1; and a plurality of second light receiving elements 552 provided at positions spaced apart from the flash 540 in a second direction D2 that is different from the first direction D1 .
  • the light source sensing device may further include a plurality of filters 560 covering a portion of each of the plurality of first light receiving elements 551 and the second light receiving elements 552 .
  • the filter 560 may pass light of a visible ray band among the light received through the common hole 413 .
  • the light receiving elements 551a and 551c covered by the filter 560 and the light receiving elements 551b and 551d not covered by the filter 560 may be alternately arranged with each other. .
  • the light source sensing device may include an amount of first light received by the light receiving elements 551b and 551d that are not covered by the filter 560 among the plurality of light receiving elements 551 , and the filter 560 . ) calculates an index obtained by subtracting the amount of the second light from the amount of the second light received by the light receiving elements 551a and 551c covered by , and the ratio of the index to the amount of the first light It may further include a processor 580 for calculating .
  • the processor 580 may individually calculate the ratio for each of the plurality of first light receiving elements 551 and the plurality of second light receiving elements 552 .
  • the first light receiving area A1 of the first light receiving element 451 through the common hole 413 is the second light receiving area A1 of the second light receiving element 452 through the common hole 413 . 2 may be different from the light receiving area A2 .
  • the first light receiving area A1 of the first light receiving element 451 and the second light receiving area A2 of the second light receiving element 452 are the central axes of the common hole 413 .
  • (C) may be symmetrical to each other.
  • the plurality of light receiving elements 651 , 652 , 653 , and 654 may be disposed to surround the flash 640 .
  • the light source sensing device may further include a filter 560 covering at least one light receiving element among the plurality of light receiving elements 651 and 652 .
  • the light source sensing device may further include a plurality of sub-collecting lenses 1070 that cover the plurality of light receiving elements 1051 and 1052 .
  • the central axis of the sub-collecting lens 1070 may be spaced apart from the central axis of the light receiving elements 1051 and 1052 .
  • the normal direction of the upper surfaces of the light receiving elements 1551 and 1552 may be inclined with respect to the central axis C of the common hole.
  • an apparatus capable of simultaneously performing a lighting function and a light source detection function through a common hole may include a printed circuit board 430 disposed in the cover 410; a flash 440 disposed on the printed circuit board 430; and a plurality of light receiving elements 451 and 452 disposed on the printed circuit board 430 , symmetrically positioned about the flash 440 , and receiving light through the common hole 413 . .
  • a device capable of simultaneously performing a lighting function and a light source detection function through a common hole, a cover 410 including a common hole 413; a main condensing lens 420 connected to the cover 410 and covering the common hole 413; a printed circuit board 530 provided inside the cover 410; a flash 540 disposed on the printed circuit board 530 at a position parallel to the central axis C of the common hole 413 and irradiating light to the outside through the common hole 413; a plurality of first light receiving elements 551 provided at positions spaced apart from the flash 540 in a first direction D1; a plurality of second light receiving elements 552 provided at positions spaced apart from the flash 540 in a second direction D2 opposite to the first direction D1; and a plurality of filters 560 covering half of each of the plurality of first and second light receiving elements 551 and 552 and allowing light of a visible ray band to pass therethrough.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

다양한 실시 예들에 따르면, 광원 감지 장치는, 공통 홀을 포함하는 커버; 상기 커버에 연결되고, 상기 공통 홀을 커버하는 메인 집광 렌즈; 상기 커버의 내측에 마련되는 인쇄 회로 기판; 상기 공통 홀의 중심축과 나란한 위치에서 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고, 상기 공통 홀을 통해 외부로 광을 조사하는 플래쉬; 및 상기 인쇄 회로 기판에 배치되고, 상기 플래쉬를 중심으로 대칭적으로 위치되는 복수 개의 수광 소자를 포함할 수 있다.

Description

공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치
아래의 개시는 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광원들의 종류에 따라 서로 다른 색 온도를 갖는다. 사람의 시각은 주위의 조명 환경이 변경되더라도 흰색을 항상 동일한 희색으로 인식한다. 예를 들어, 형광등에서 인식되는 백색과, 백열등에서 인식되는 백색을 동일한 백색으로 인식한다.
그러나, 이미지 센서는 주어진 색 온도의 반사광을 그대로 재현하도록 구현되어 있어서, 광원의 색 온도를 능동적으로 적용하여 반영하지 못한다. 이미지 센서가 검출하는 백색은, 광원이 변화함에 따라 변화한다. 예를 들어, 백색의 물체는 낮은 색 온도의 광원에서는 적색을 띄게 되며, 높은 색 온도의 광원에서는 청색을 띄게 된다. 광원에 의해 발생하는 색상 차이를 보상하기 위해, 이미지 센서를 적용하는 대부분의 카메라 장치는 자동 화이트 밸런스(AWB: auto white balance)라는 디지털 이미지 처리 과정을 수행한다.
자동 화이트 밸런스 처리 방법은, 이미지 센서로부터 얻은 이미지로부터 광원에 의한 변화 정도를 추정하고, 이를 보상하기 위한 이미지 센서의 각 색상에 대한 컬러 이득(color gain)을 결정하는 방식으로 이루어진다. 예를 들어, 자동 화이트 밸런스 처리 방법으로는, 입력된 이미지에서 최대 RGB(red, green, blue) 값을 기준으로 백색으로 추정하는 최대 RGB 기법, 입력된 컬러 이미지의 평균 RGB 값을 회색으로 결정하고 회색을 이용하여 기준 백색을 추정하는 그레이 월드(gray world) 기법, 및 신경망을 이용하여 기준 백색을 추정하는 방법 등이 알려져 있다.
자동 화이트 밸런스 정확도를 향상시키기 위한 방법으로, 카메라 장치에 들어오는 이미지 정보 외에 추가적으로 외부 센서(ALS: ambient light sensor)를 이용해 광원 정보를 파악하는 방법이 있다. 물리적으로 광원의 종류에 따라서 각기 다른 스펙트럼(spectrum)을 가지고 있으므로, 외부 센서를 이용하여 자동 화이트 밸런스 정확도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼에서 적외선(infrared) 성분의 비율을 알게 되면, 광원의 구별이 가능하다. 광원 특성을 이해하고 있으면, 적외선 성분의 비율을 자동 화이트 밸런스 인덱스 값으로 결정하여, 촬영자의 촬영 환경이 실내 또는 실외인지 판단이 가능하다.
외부 센서는 자동 화이트 밸런스 인덱스 값을 결정할 수 있다. 카메라 어플리케이션의 자동 화이트 밸런스 기능을 작동할 때, 자동 화이트 밸런스 인덱스 값을 이용하여, 순간적으로 현재 위치가 실내 또는 실외인지 판단할 수 있다. 실내 밝기에 해당하는 실외 환경, 또는 실외 밝기에 해당하는 실내 환경에서 광원의 색과 유사한 물체를 촬영할 경우, 자동 화이트 밸런스 알고리즘에서 물체의 색을 광원의 색으로 인식하여 색 틀어짐(color distortion)이 발생할 수 있다. 이러한 상황에서, 카메라 어플리케이션은 외부 센서를 통해 획득한 자동 화이트 밸런스 인덱스 값을 이용하여, 실내 및 실외를 구분할 수 있다. 예를 들어, 카메라 어플리케이션은 태양광 및 인공 광원을 구별할 수 있다.
커버는 플래쉬를 담당하는 발광 칩으로부터 광이 외부로 조사될 수 있도록 보조하는 플래쉬 홀을 구비한다. 일반적으로 플래쉬의 성능을 확보하기 위해서, 플래쉬 홀은 발광 칩과 나란하게 마련된다. 다시 말하면, 플래쉬 홀의 중심축은 발광 칩의 중심축(광축)과 최대한 나란히 해서 플래쉬 배광성능의 대칭성을 최대한 확보한다. 외부 센서를 카메라 모듈에 마련하고자 하더라도, 외부 센서를 위한 별도의 홀을 마련하는 것은 여러가지 이슈로 인해 곤란할 수 있다. 외부 센서는 플래쉬 홀의 중심축으로부터 일정거리 이격된 상태로 배치된 상태로, 플래쉬 홀을 통해 수광(light reception)을 할 수 있다. 이 경우, 발광 칩으로부터 외부로 조사되는 광의 화각(angle of view)과, 외부 센서의 화각이 일치하지 않고, 특정 방향에 대한 외부 센서의 광원 정보가 감지되지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따른 목적은, 광원 검출 능력을 개선할 수 있는 광원 특성 감지 장치를 제공하는 것이다.
다양한 실시 예들에 따르면, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치는, 공통 홀(413)을 포함하는 커버(410); 상기 커버(410)에 연결되고, 상기 공통 홀(413)을 커버하는 메인 집광 렌즈(420); 상기 커버(410)의 내측에 마련되는 인쇄 회로 기판(430); 상기 공통 홀(413)의 중심축(C)과 나란한 위치에서 상기 인쇄 회로 기판(430) 상에 배치되고, 상기 공통 홀(413)을 통해 외부로 광을 조사하는 플래쉬(440); 및 상기 인쇄 회로 기판(430)에 배치되고, 상기 플래쉬(440)를 중심으로 대칭적으로 위치되는 복수 개의 수광 소자(451, 452)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치는, 상기 커버(410) 내에 배치되는 인쇄 회로 기판(430); 상기 인쇄 회로 기판(430) 상에 배치되는 플래쉬(440); 및 상기 인쇄 회로 기판(430)에 배치되고, 상기 플래쉬(440)를 중심으로 대칭적으로 위치되고, 상기 공통 홀(413)을 통해 수광하는 복수 개의 수광 소자(451, 452)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치, 공통 홀(413)을 포함하는 커버(410); 상기 커버(410)에 연결되고, 상기 공통 홀(413)을 커버하는 메인 집광 렌즈(420); 상기 커버(410)의 내측에 마련되는 인쇄 회로 기판(530); 상기 공통 홀(413)의 중심축(C)과 나란한 위치에서 상기 인쇄 회로 기판(530) 상에 배치되고, 상기 공통 홀(413)을 통해 외부로 광을 조사하는 플래쉬(540); 상기 플래쉬(540)로부터 제 1 방향(D1)으로 이격된 위치에 마련되는 복수 개의 제 1 수광 소자(551); 상기 플래쉬(540)로부터 상기 제 1 방향(D1)과 반대 방향인 제 2 방향(D2)으로 이격된 위치에 마련되는 복수 개의 제 2 수광 소자(552); 및 상기 복수 개의 제 1 수광 소자(551) 및 제 2 수광 소자(552) 각각의 절반을 커버하고, 가시광선 대역의 광을 통과시키는 복수 개의 필터(560)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 광원 특성 감지 장치는, 발광 칩을 중심으로 대칭적으로 마련된 복수 개의 포토 다이오드를 이용하여 수광 함으로써, 외부 센서를 위한 별도의 추가적인 홀을 마련하지 않은 상태로도, 플래쉬 홀을 중심으로 대칭적인 화각을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따른 광원 특성 감지 장치는, 광원의 위치 및 정보를 파악할 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 카메라 모듈을 예시하는 블록도이다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 이미치 처리 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4a는 다양한 실시 예들에 따른 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치(이하, "광원 감지 장치"라고 함)의 후면을 도시하는 후면도이다.
도 4b는 도 4a에서 절개선 Ⅰ-Ⅰ를 따라 절개한 단면도이다.
도 4c는 다양한 실시 예들에 따른 복수 개의 수광 소자의 수광 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5a는 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 절개선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절개한 단면도이다.
도 5c는 다양한 실시 예들에 따른 광원 감지 장치의 블록도이다.
도 6a는 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자의 평면도이다.
도 6b는 다양한 실시 예들에 따른 복수 개의 수광 소자의 수광 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자의 평면도이다.
도 10a는 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자의 평면도이다.
도 10b은 도 10a의 절개선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절개한 단면도이다.
도 10c는 도 10a의 절개선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절개한 단면도이다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따른 광원 감지 장치의 단면도이다.
도 12a는 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자의 평면도이다.
도 12b는 다양한 실시 예들에 따른 광원 감지 장치의 단면도이다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자의 평면도이다.
도 14는 다양한 실시 예들에 따른 서브 집광 렌즈, 복수 개의 렌즈 및 복수 개의 수광 소자를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 15는 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자의 단면도이다.
이하, 실시 예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래쉬들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시 예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시 예들에 따른, 카메라 모듈(180)을 예시하는 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 카메라 모듈(280)(예: 도 1의 카메라 모듈(180))은 렌즈 어셈블리(210)(예를 들어, 렌즈 어셈블리는 렌즈를 포함함), 플래쉬(220), 이미지 센서(230), 이미지 스태빌라이저(240)(예를 들어, 이미지 스태빌라이저는 이미지 스태빌라이저 회로를 포함함), 메모리(250)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(260)(예를 들어, 이미지 시그널 프로세서는 이미지 프로세싱 회로를 포함함)를 포함할 수 있다.
렌즈 어셈블리(210)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 광을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(280)은 복수의 렌즈 어셈블리(210)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(280)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)를 형성할 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(210)들 중 일부는 동일한 렌즈 속성(예: 화각, 초점 거리, 자동 초점, f 넘버(f number), 또는 광학 줌)을 갖거나, 또는 적어도 하나의 렌즈 어셈블리는 다른 렌즈 어셈블리의 렌즈 속성들과 다른 하나 이상의 렌즈 속성들을 가질 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다.
플래쉬(220)는 피사체로부터 방출 또는 반사되는 광을 강화하기 위하여 사용되는 광을 방출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 플래쉬(220)는 하나 이상의 발광 다이오드들(예: RGB(red-green-blue) LED, white LED, infrared LED, 또는 ultraviolet LED), 또는 xenon lamp를 포함할 수 있다.
이미지 센서(230)는 피사체로부터 방출 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(210) 를 통해 전달된 광을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(230)는, 예를 들면, RGB 센서, BW(black and white) 센서, IR 센서, 또는 UV 센서와 같이 속성이 다른 이미지 센서들 중 선택된 하나의 이미지 센서, 동일한 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들, 또는 다른 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(230)에 포함된 각각의 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서를 이용하여 구현될 수 있다.
이미지 스태빌라이저(240)는, 다양한 이미지 스태빌라이저 회로를 포함하고, 카메라 모듈(180) 또는 이를 포함하는 전자 장치(101)의 움직임에 반응하여, 렌즈 어셈블리(210)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(230)를 특정한 방향으로 움직이거나 이미지 센서(230)의 동작 특성을 제어(예: 리드 아웃(read-out) 타이밍을 조정 등)할 수 있다. 이는 촬영되는 이미지에 대한 상기 움직임에 의한 부정적인 영향의 적어도 일부를 보상하게 해 준다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는, 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는 카메라 모듈(280)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 카메라 모듈(280) 또는 전자 장치(101)의 그런 움직임을 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있다. 메모리(250)는 이미지 센서(230)를 통하여 획득된 이미지의 적어도 일부를 다음 이미지 처리 작업을 위하여 적어도 일시 저장할 수 있다. 예를 들어, 셔터에 따른 이미지 획득이 지연되거나, 또는 복수의 이미지들이 고속으로 획득되는 경우, 획득된 원본 이미지(예: Bayer-patterned 이미지 또는 높은 해상도의 이미지)는 메모리(250)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 디스플레이 모듈(160)을 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(250)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메모리(250)는 메모리(130)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.
이미지 시그널 프로세서(260)는, 다양한 이미지 프로세싱 회로를 포함하고, 이미지 센서(230)를 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(250)에 저장된 이미지에 대하여 하나 이상의 이미지 처리들을 수행할 수 있다. 상기 하나 이상의 이미지 처리들은, 예를 들면, 깊이 지도(depth map) 생성, 3차원 모델링, 파노라마 생성, 특징점 추출, 이미지 합성, 또는 이미지 보상(예: 노이즈 감소, 해상도 조정, 밝기 조정, 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 또는 소프트닝(softening)을 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대체적으로, 이미지 시그널 프로세서(260)는 카메라 모듈(280)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(230))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(250)에 다시 저장 되거나 카메라 모듈(280)(예: 도 1의 카메라 모듈(180))의 외부 구성 요소(예: 도 1의 메모리(130), 디스플레이 모듈(160), 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(260)는 프로세서(예 도 1의 프로세서(120))의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)가 프로세서와 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 적어도 하나의 이미지는 프로세서에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 디스플레이 모듈(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))을 통해 표시될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈(280)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 상기 복수의 카메라 모듈(280)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 카메라 모듈(280)들 중 적어도 하나는 전면 카메라이고, 적어도 다른 하나는 후면 카메라일 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 이미치 처리 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른 카메라 모듈(예: 도 1의 카메라 모듈(180), 도 2의 카메라 모듈(280))은 주 제어부(301)(예를 들어, 주 제어부는 다양한 프로세싱 및/또는 제어 회로를 포함함), 이미지 센서 모듈(310)(예를 들어, 이미지 센서 모듈은 적어도 하나의 센서를 포함함), 수광 모듈(320)(예를 들어, 수광 모듈은 수광 회로를 포함함), 블랙레벨 조정부(331)(예를 들어, 블랙레벨 조정부는 다양한 회로 및/또는 실행 가능한 프로그램 지침을 포함함), 디지털이득 조정부(332)(예를 들어, 디지털이득 조정부는 다양한 회로 및 실행 가능한 프로그램 지침을 포함함), 렌즈 쉐이딩 보정부(333)(예를 들어, 렌즈 쉐이딩 보정부는 다양한 회로 및 실행 가능한 프로그램 지침을 포함함), 자동 화이트 밸런스 통계 추출인부(334)(예를 들어, 화이트 밸런스 통계 추출인부는 다양한 회로 및 실행 가능한 프로그램 지침을 포함함), 화이트 밸런스 제어부(335)(예를 들어, 화이트 밸런스 제어부는 다양한 회로 및 실행 가능한 프로그램 지침을 포함함), 색상 보정부(336)(예를 들어, 색상 보정부는 다양한 회로 및 실행 가능한 프로그램 지침을 포함함), 감마 보정부(337)(예를 들어, 감마 보정부는 다양한 회로 및 실행 가능한 프로그램 지침을 포함함), 색상정보 분석부(338)(예를 들어, 색상정보 분석부는 다양한 회로 및 실행 가능한 프로그램 지침을 포함함), 이미지 처리부(339)(예를 들어, 이미지 처리부는 이미지 프로세싱 회로를 포함함), 광원 특성 검출부(340)(예를 들어, 광원 특성 검출부는 다양한 회로 및 실행 가능한 프로그램 지침을 포함함), 및 자동 색 조절 제어부(350)(예를 들어, 자동 색 조절 제어부는 다양한 회로 및 실행 가능한 프로그램 지침을 포함함)를 구비한다.
주 제어부(301)는 이미지 센서 모듈(310), 수광 모듈(320), 블랙레벨 조정부(331), 디지털이득 조정부(332), 렌즈 쉐이딩 보정부(333), 자동 화이트 밸런스 통계 추출인부(334), 화이트 밸런스 제어부(335), 색상 보정부(336), 감마 보정부(337), 색상정보 분석부(338), 이미지 처리부(339), 광원 특성 검출부(340), 및 자동 색 조절 제어부(350)와 연결되며, 전체 구동을 제어한다. 주 제어부(301)는 특히 각 기능부의 동작 전원을 제어하는 제어신호, 화소 단위로 배열된 이미지 센서의 타이밍 신호 및 센서 제어신호 등을 제공한다.
이미지 센서 모듈(310)은 카메라의 렌즈를 통해 투영되는 광 신호를 전기 신호로 변환하고, 이미지를 구성하는 각 화소의 색상을 표현하기 위한 영상 신호(video signal)를 생성한다. 본 발명에서, 영상 신호는 이미지 센서 모듈(310)의 화소 단위의 출력 값(R,G,B)을 지시하며, 이미지는 화소 단위의 영상 신호를 조합하여 형성되는 영상으로써, 예컨대 사진이나, 동영상에 포함되는 프레임 등일 수 있다.
이미지 센서 모듈(310)은 이미지의 해상도에 맞게 배열된 복수의 이미지 센서들로 이루어진 이미지 센서 어레이(311)와, 이미지 센서 모듈(310)의 동작 전원을 공급하는 전원부(313)를 구비한다. 이미지 센서 어레이(311)는 타이밍 신호 및 센서 제어신호 등에 의해 제어되며, 이미지 센서 어레이(311)의 영상 신호는 타이밍 신호에 맞춰 블랙 레벨 조정부(331)로 출력된다.
블랙 레벨 조정부(331)는 블랙 레벨 조정 값에 대응하는 오프셋(offset)을 입력받아 상기 영상 신호에 대한 블랙 레벨 조정을 수행한다. 블랙 레벨은 영상 신호(R,G,B)로부터 오프셋을 강제로 감산한 후 노광 시간에 의해 보상으로 조정하거나 일반화된 수식에 의해 조정할 수 있다. 다른 예로써, 미리 정하여진 조정 테이블에 의해 영상 신호(R, G, B)에 대한 블랙 레벨을 조정할 수 있다. 한편 상기 오프셋은 미리 측정된 블랙 레벨에 의해 정해질 수 있다. 블랙 레벨은 렌즈를 통해 광이 입사되지 않지 않도록 차광한 상태에서 출력되는 영상 신호에 의해 측정할 수 있다.
블랙 레벨이 조정된 영상신호는 디지털 이득 조정부(332)로 입력되며, 디지털 이득 조정부(332)는 AE(auto exposure) 알고리즘에 의해 블랙 레벨이 조정된 영상신호의 밝기가 일정하게 유지되도록 조절한다.
렌즈 쉐이딩 보정부(333)는 이미지의 중심과 가장자리 영역의 광량이 다르게 나타나는 렌즈 쉐이딩 현상을 보정하는 블록으로써, 자동 색 온도 조절 제어부로부터 렌즈 쉐이딩 설정값을 입력받아, 이미지의 중심과 가장자리 영역의 색상을 보정한다. 나아가, 렌즈 쉐이딩 보정부(333)는 자동 색 조절 제어부(350)로부터 광원 종류에 따라 다르게 설정된 쉐이딩 변수를 수신하고, 상기 수신된 변수에 맞게 이미지의 렌즈 쉐이딩을 처리한다. 이에 따라, 렌즈 쉐이딩 보정부(333)는 광원 종류에 따라 쉐이딩 정도를 다르게 적용하여 렌즈 쉐이딩 처리를 수행할 수 있다.
화이트 밸런스 통계 추출부(AWB ststics)(334)는 이미지의 화이트 밸런스를 맞출 수 있도록, 이미지로부터 자동 색 조절 알고리즘에 필요한 통계적인 값을 추출하여 자동 색 조절 제어부(350)에 제공한다.
화이트 밸런스 제어부(335)는 흰 물체가 정확하게 흰색으로 재현될 수 있도록 영상 신호의 이득 레벨을 조정한다. 화이트 밸런스 제어부(335)는 영상 신호의 R, G, B신호들 각각에 대해 이득 값(G 이득(GG), R 이득(GR), B 이득(GB))을 곱함으로써, 화이트 밸런스의 보정을 수행한다. 이득 값(GR,GG,GB)은 자동 색 조절 제어부(350)에 의해 결정된다.
색상 보정부(336)는 입력 영상 신호에 색상 보정은 색상 보정 행렬(Color Correction matrix)의 연산을 통해 색상 보정을 수행한다. 즉, 입력되는 R, G, B 채널의 신호를 이미지 센서에서 R, G, B 채널간 간섭을 제거하여 촬상 이미지의 색을 복원하기 위해 하기의 수학식 1의 연산을 통해 수행될 수 있다.
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여기서, R, G, B는 이미지 센서의 적색, 녹색, 청색 채널별 출력이며, R', G', B'는 R, G, B 채널간 간섭이 최소화된 적색, 녹색, 청색 채널별 신호이며, CCM은 색상 보정 행렬(Color Correction matrix)로써, 적색, 녹색, 청색 채널의 간섭을 최소화하도록 하는 3×3행렬이다.
통상적으로 감마(gamma)는 콘트라스트 상태를 나타내는 척도로 특성곡선의 경사도, 즉 농도의 변화/노광량의 변화를 말한다. 그리고 CRT 등과 같은 표시장치는 영상신호의 입력 전압에 대한 전자 빔 전류의 관계는 비선형적이며, 빔 전류에 대한 화상의 밝기는 선형적이다. 즉 영상신호의 입력 전압에 대한 화상의 밝기가 비선형적이다. 감마 보정부(337)는 상기 표시장치의 비선형적인 특성을 고려하여 최종 영상신호가 선형성을 가질 수 있도록 상기 표준 영상신호에 대한 감마 보정을 수행한다. 감마 보정부(337)는 표시장치가 가지는 비선형적인 특징을 보정한다.
이미지 처리부(339)는 상기 영상신호에 대한 이미지 처리를 수행하여, 상기 영상신호로부터 이미지를 형성한다. 형성된 이미지는 디스플레이 등을 통해 표시되거나, 메모리 등에 저장된다.
수광 모듈(320)은 이미지 센서 모듈(310), 특히 이미지 센서 어레이(311)에 근접하게 마련되며, 외부 광원의 광신호를 검출한다. 수광 모듈(320)에 의해 검출된 광신호는 광원의 특성을 분석하는데 사용하기 위하여, 광원 특성 검출부(340)로 출력된다. 구체적으로 수광 모듈(320)은 적어도 복수 개의 수광 소자(321), 복수 개의 수광 소자(321) 출력 값의 이득을 조절하는 가변 이득 증폭기(VGA; Variable Gain Amplifier)(325), 및 수광 모듈(320)의 동작 전원을 공급하는 전원부(326)를 구비한다.
복수 개의 수광 소자(321)를 통해 검출되는 광을 이용하여 조도를 측정하는 경우, 모든 파장 영역의 조도를 따로 측정할 수 있다. 예를 들어, 수광 모듈(320)은 가시광선 영역의 조도를 검출할 수 있도록, 복수 개의 수광 소자(321) 중 일부의 수광 소자 전단부에 가시광선 영역의 파장을 통과시킬 수 있는 광 필터를 더 포함할 수 있다. 다른 예로, 수광 모듈(320)은 적외선 또는 자외선 영역의 조도를 검출할 수 있도록, 복수 개의 수광 소자 중 일부의 수광 소자 전단부에 적외선 또는 자외선 영역의 파장을 통과시킬 수 있는 광 필터를 더 포함할 수 있다. 광 필터는 수광 소자(321)의 적어도 일부에 직접 코팅되거나, 별도의 구조체로 마련될 수 있다. 나아가, 일 실시 예에서 수광 모듈(320)이 가시광선 영역의 조도를 검출하는 것을 예시하였으나, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니며, 예컨대, 상기 수광 모듈(320)은 자외선 또는 적외선 영역의 조도를 검출할 수 있다. 이에 따라, 수광 모듈(320)은 수광 소자(321)의 적어도 일부의 전단부에 적외선 영역의 파장을 통과시킬 수 있는 광 필터를 더 포함할 수 있다.
도 4a는 다양한 실시 예들에 따른 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치(이하, "광원 감지 장치"라고 함)의 후면을 도시하는 후면도이고, 도 4b는 도 4a에서 절개선 Ⅰ-Ⅰ를 따라 절개한 단면도이고, 도 4c는 다양한 실시 예들에 따른 복수 개의 수광 소자의 수광 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 광원 감지 장치는 외부 광원을 감지하여 외부 광원의 종류 및/또는 위치를 판단할 수 있다. 광원 감지 장치는 예를 들어 도 1의 센서 모듈(176)의 일 구성일 수 있다. 광원 감지 장치는 외부 광원을 감지하는 기능을 가지면서도, 조명 기능을 가질 수 있다. 광원 감지 장치는 플래쉬를 통해 외부를 조명하면서도, 외부 광원의 광을 분석하여 외부 광원의 종류 및/또는 위치를 판단할 수 있다.
광원 감지 장치는 커버(410)와, 커버(410)에 연결되는 메인 집광 렌즈(420)와, 커버(410)의 내측에 배치되는 인터포져(490, interposer)와, 인터포져(490) 상에 배치되는 인쇄 회로 기판(430)과, 인쇄 회로 기판(430) 상에 배치되는 플래쉬(440)(예: 도 2의 플래쉬(220)) 및 복수 개의 수광 소자(451, 452)(예: 도 3의 복수 개의 수광 소자(321))와, 메인 집광 렌즈(420)를 커버(410)의 내면에 연결시키기 위한 접착 레이어(491)를 포함할 수 있다.
커버(410)는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 외관을 형성할 수 있다. 커버(410)는 서로 결합되는 백 커버(411) 및 프론트 커버(412)와, 백 커버(411)에 관통 형성되는 공통 홀(413, common hole)을 포함할 수 있다. 백 커버(411)는 전자 장치의 후방 측을 구성하고, 프론트 커버(412)는 전자 장치의 전방 측을 구성할 수 있다. 프론트 커버(412)에는 디스플레이 모듈(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)) 및 카메라 모듈(예: 도 2의 복수의 카메라 모듈(280) 중 전면 카메라의 렌즈)이 배치될 수 있다. 백 커버(412)에는 카메라 모듈(예: 도 2의 복수의 카메라 모듈(208) 중 후면 카메라) 및 플래쉬(예: 도 2의 플래쉬(220)가 배치될 수 있다.
백 커버(411) 및 프론트 커버(412)는 분리된 상태로 별도로 제작될 수 있다. 백 커버(411) 및 프론트 커버(412)는 전자 장치의 구성 요소들이 모두 조립된 상태에서 결합될 수 있다. 예를 들어, 프론트 커버(412)에 구성 요소들을 모두 배치시킨 뒤, 백 커버(411)를 프론트 커버(412)에 결합시킬 수 있다. 다른 예로, 백 커버(411) 상에 구성 요소들을 모두 배치시킨 뒤, 프론트 커버(412)를 백 커버(411)에 결합시킬 수 있다. 다른 예로, 커버(410)는 일체로 형성될 수도 있음을 밝혀 둔다.
공통 홀(413)은, 플래쉬(440)가 외부로 광을 조사할 수 있도록 경로를 제공한다. 공통 홀(413)은, 복수 개의 수광 소자(451, 452)가 외부로부터 수광할 수 있도록 경로를 제공한다. 다시 말하면, 광원 감지 장치는 공통 홀(413)을 통해 조명 기능을 수행하면서, 동시에 공통 홀(413)을 통해 광원 감지 기능을 수행할 수 있다. 공통 홀(413)의 형상은 원 형상으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 공통 홀(413)의 형상은 예를 들어, 타원 형상 또는 다각형 형상을 가질 수도 있다. 공통 홀(413)의 중심축(C)은 공통 홀(413)의 중심을 통과하면서, 광원 감지 장치의 높이 방향(z축 방향)을 향하는 가상의 선을 의미한다. 공통 홀(413)이 원 형상일 경우, 공통 홀(413)의 중심은 원의 중심에 해당한다. 공통 홀(413)이 타원 형상일 경우, 공통 홀(413)의 중심은 2개의 초점의 중심에 해당한다. 공통 홀(413)이 다각형일 경우, 해당 다각형의 무게 중심을 공통 홀(413)의 중심이라고 하기로 한다.
메인 집광 렌즈(420)는, 플래쉬(440)로부터 외부로 넓은 범위로 광이 조사될 수 있도록 보조할 수 있다. 메인 집광 렌즈(420)는 외부 광원으로부터 복수 개의 수광 소자(451, 452)로 빛이 효과적으로 도달할 수 있도록 보조할 수 있다. 예를 들어, 메인 집광 렌즈(420)는 플라스틱에 식각된 연속적인 동심홈으로 이루어진 프레넬 렌즈(Fresnel lens)일 수 있다. 예를 들어, 메인 집광 렌즈(420)의 중심(예: 상기 동심홈)은 공통 홀(413)의 중심축(C)과 나란할 수 있다. 메인 집광 렌즈(420)는 플래쉬(440)로부터 거리(L1)를 유지하며 커버(410)에 부착될 수도 있고, 플래쉬(440)에 직접 부착될 수도 있다.
메인 집광 렌즈(420)는 커버(410)에 연결되어, 공통 홀(413)을 내측에서 커버할 수 있다. 메인 집광 렌즈(420)는 공통 홀(413)의 내측으로 삽입되는 코어 파트(421)와, 코어 파트(422)의 하측에 마련되고 코어 파트(421) 보다 큰 직경을 갖고 백 커버(411)의 내면을 마주하는 플랜지 파트(422)를 포함할 수 있다. 접착 레이어(491)는 플랜지 파트(422)는 백 커버(411)에 부착시킬 수 있다. 접착 레이어(491)는 고리 형상으로 형성될 수 있다. 접착 레이어(491)는 외부로부터 커버(410) 내측으로 물이나 이물질이 진입하지 못하도록 밀봉을 구현할 수 있다.
인터포져(490)는 커버(410)의 내측에 마련될 수 있다. 예를 들어, 인터포져(490)는 프론트 커버(410)의 내면에 배치되고, 메인 집광 렌즈(420)의 하면을 마주할 수 있다. 인터포져(490)는, 플래쉬(440) 및 복수 개의 수광 소자(451, 452)에 전원을 공급하기 위한 전원과, 플래쉬(440)를 제어하기 위한 제어부와, 복수 개의 수광 소자(451, 452)의 출력 값의 이득을 조절하는 가변 이득 증폭기(VGA; Variable Gain Amplifier)(예: 도 3의 가변 이득 증폭기(325)), 복수 개의 수광 소자(451, 452)로부터 수신된 광에 포함된 정보를 처리하기 위한 프로세서(예: 도 3의 광원 특성 검출부(340))가 마련될 수 있다.
인쇄 회로 기판(430)은 인터포져(490)의 상면에 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(430)은 후술하는 플래쉬(440) 및 복수 개의 수광 소자(451, 452)를 지지할 수 있다. 인쇄 회로 기판(430)은 인터포져(490)에 마련된 다양한 구성들과 전기적으로 연결되기 위한 복수 개의 연결 라인을 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(430)은 실리콘 웨이퍼가 될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
플래쉬(440)(예: 도 2의 플래쉬(220))는 외부를 밝히기 위해 광을 생성하여 외부로 조사할 수 있다. 플래쉬(440)는 인쇄 회로 기판(430)에 배치될 수 있다. 플래쉬(440)의 상면과 메인 집광 렌즈(420)의 하면 사이의 거리(L1)는, 플래쉬(440)의 성능을 높이기 위한 요소로 작용할 수 있다. 거리(L1)는 예를 들어 0.2mm 내지 0.8mm 범위에서 설정될 수 있다. 한편, 플래쉬(440)의 상면과 메인 집광 렌즈(420)의 하면은 서로 접촉된 상태일 수도 있음을 밝혀 둔다. 인터포져(490)의 높이를 적절하게 설계함으로써, 플래쉬(440)가 메인 집광 렌즈(420)로부터 이격된 거리를 설정할 수 있다. 플래쉬(440) 및 메인 집광 렌즈(420) 사이의 거리를 설정하기 위한 인터포져(490)에, 전원, 제어부, 가변 이득 증폭기 및 프로세서 등을 배치함으로써, 광원 감지 장치를 보다 컴팩트하게 구현할 수 있다.
플래쉬(440)는 플래쉬 기능을 효과적으로 수행하기 위해서 공통 홀(413)의 중심축(C)과 나란한 위치에 마련될 수 있다. 여기서, 나란하다는 것은, 공통 홀(413)의 중심축(C)이 플래쉬(440)를 통과함을 의미한다. 예를 들어, 플래쉬(440)의 중심이 공통 홀(413)의 중심축(C)이 통과하는 위치에 위치할 수 있다. 이러한 구조에 의해, 플래쉬(440)로부터 조사된 빛은 공통 홀(413)을 통과하여 대칭적으로 외부로 조사될 수 있다.
복수 개의 수광 소자(451, 452)(예: 도 3의 복수 개의 수광 소자(321))는 외부로부터 공통 홀(413)을 통해 수광할 수 있다. 복수 개의 수광 소자(451, 452)는 인쇄 회로 기판(430)에 배치될 수 있다. 복수 개의 수광 소자(451, 452)는 플래쉬(440)로부터 제 1 방향(D1)으로 이격된 위치에 마련된 제 1 수광 소자(451)와, 제 1 방향(D1)과 상이한 제 2 방향(D2)로 이격된 위치에 마련된 제 2 수광 소자(452)를 포함할 수 있다.
제 1 수광 소자(451) 및 제 2 수광 소자(452)는 플래쉬(440)를 기준으로 대칭적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 수광 소자(451) 및 제 2 수광 소자(452)는 플래쉬(440)를 기준으로 서로 반대편에 마련될 수 있다.
플래쉬(440)가 공통 홀(413)의 중심축(C)과 나란한 위치에 마련됨에 따라, 복수 개의 수광 소자(451, 452)는 중심축(C)으로부터 이격된 위치에 배치된다. 복수 개의 수광 소자(451, 452)가 중심축(C)으로부터 이격된 위치에 배치되더라도, 제 1 수광 소자(451) 및 제 2 수광 소자(452)가 중심축(C)을 기준으로 서로 반대편에 배치됨에 따라, 복수 개의 수광 소자(451, 452)는 전체적으로 대칭적인 수광 영역을 확보할 수 있다. 다시 말하면, 복수 개의 수광 소자는 중심축(C)을 기준으로 대칭적인 화각(angle of view)을 가질 수 있다.
구체적으로, 제 1 수광 소자(451)는 공통 홀(413)의 중심축(C)으로부터 제 1 방향(D1, -x 방향)으로 이격될 수 있다. 제 1 수광 소자(451)를 기준으로 공통 홀(413)은 +x 방향으로 치우쳐 있으므로, 제 1 수광 소자(451)의 수광 영역(A1)은 +x 방향으로 치우치게 형성될 수 있다. 결과적으로, 제 1 수광 소자(451)는 중심축(C)을 기준으로 +x 방향으로 치우친 영역의 광을 상대적으로 많이 받고, 중심축(C)을 기준으로 -x 방향으로 치우친 영역의 광을 상대적으로 적게 받을 수 있다.
한편, 제 2 수광 소자(452)는 공통 홀(413)의 중심축(C)으로부터 제 2 방향(D2, +x 방향)으로 이격될 수 있다. 제 2 수광 소자(452)를 기준으로 공통 홀(413)은 -x 방향으로 치우쳐 있으므로, 제2 수광 소자(452)의 수광 영역(A2)은 -x 방향으로 치우치게 형성될 수 있다. 결과적으로, 제2 수광 소자(452)는 중심축(C)을 기준으로 -x 방향으로 치우친 영역의 광을 상대적으로 많이 받고, 중심축(C)을 기준으로 +x 방향으로 치우친 영역의 광을 상대적으로 적게 받을 수 있다.
제 1 수광 소자(451) 및 제 2 수광 소자(452)는 플래쉬(440)를 기준으로 대칭적으로 배치됨에 따라, 복수 개의 수광 소자(451, 452)의 전체적인 수광 영역은 공통 홀(413)의 중심축(C)을 기준으로 대칭으로 형성될 수 있다. 제 1 수광 소자(451)의 수광 영역(A1) 및 제 2 수광 소자(452)의 수광 영역(A2)은 중심축(C) 부근에서 서로 오버랩될 수 있다. 제 1 수광 소자(451)의 수광 영역(A1) 중 제 2 수광 소자(452)의 수광 영역(A2)에 오버랩되지 않은 영역은, 중심축(C)으로부터 +x 방향으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 제 2 수광 소자(452)의 수광 영역(A2) 중 제 1 수광 소자(451)의 수광 영역(A1)에 오버랩되지 않은 영역은, 중심축(C)으로부터 -x 방향으로 이격된 위치에 형성될 수 있다.
도 5a는 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 5b는 도 5a의 절개선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절개한 단면도이고, 도 5c는 다양한 실시 예들에 따른 광원 감지 장치의 블록도이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 인쇄 회로 기판(530) 상에는 플래쉬(540) 및 복수 개의 수광 소자(551, 552)가 배치될 수 있다. 플래쉬(540)는 공통 홀(예: 도 4a의 공통 홀(413))의 중심축(C)과 나란한 위치에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 중심축(C)은 플래쉬(540)를 통과할 수 있다.
복수 개의 수광 소자(551, 552)는 플래쉬(540)를 중심으로 대칭적으로 위치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 수광 소자(551) 및 제 2 수광 소자(552)는 플래쉬(540)를 중심으로 서로 반대편에 배치될 수 있다. 제 1 수광 소자(551)는 플래쉬(540)로부터 제 1 방향(D1, -x 방향)으로 이격된 위치에 위치할 수 있고, 제 2 수광 소자(552)는 플래쉬(540)로부터 제 2 방향(D2, +x 방향)으로 이격된 위치에 위치할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 제 1 수광 소자(551) 각각이 플래쉬(540)로부터 이격된 거리는 대략 동일할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 복수 개의 제 1 수광 소자(551) 각각이 플래쉬(540)로부터 이격된 거리는 개별적으로 적절하게 설정될 수 있다. 마찬가지로, 복수 개의 제 2 수광 소자(552) 각각이 플래쉬(540)로부터 이격된 거리는 대략 동일할 수 있으나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.
플래쉬(540)는 사각형 형상을 가진 것으로 도시되나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 플래쉬(540)는 다른 다각형 형상 또는 원형 형상을 가질 수도 있다.
제 1 수광 소자(551)는 인쇄 회로 기판(530) 상에 배치되는 포토 트랜지스터(Photo-transistor), 포토 다이오드(photo-diode), 포토 아이씨(Photo IC) 중 어느 하나일 수 있고, 이 외에도 광을 수신하는 모든 소자를 포함할 수 있다.
여기서, 포토 다이오드에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.
포토다이오드는 P형 실리콘 기판 상에 형성되어 광에너지를 전기에너지로 변환하는 통상적인 PN 포토다이오드로서, 실리콘 기판에 PN 접합(PN Junction)을 이루는 P형 영역과 N형 영역이 도핑되어 구성된다.
이 때, PN 접합을 형성하기 위해 통상적인 바이폴라(Bipolar) 공정일 경우에 P형 영역은 베이스(Base), N형 영역은 N-epi 혹은 에미터(Emitter)로 형성할 수 있으며, 통상적인 CMOS 공정일 경우에 P형 영역은 P+ 소스/드레인(Source/Drain) 혹은 P 서브(P Sub), N형 영역은 N 웰(N Well) 혹은 N+ 소스/드레인(Source/Drain)으로 형성할 수도 있다.
마찬가지로, 제 2 수광 소자(552)는 인쇄 회로 기판(530) 상에 형성되는 포토 트랜지스터(Photo-transistor), 포토 다이오드(photo-diode), 포토 아이씨(Photo IC) 중 어느 하나일 수 있고, 이 외에도 광을 수신하는 모든 소자를 포함할 수 있다. 물론, 제1 수광 소자와 제2 수광 소자는 동일한 타입일 수도 있고, 상이한 타입일 수도 있다.
인쇄 회로 기판(530)에 배치되는 제1 수광 소자(551)와 제2 수광 소자(552)로 광이 수신되어 전기에너지로 변환된 신호가 제1 수광 소자(551)와 제2 수광 소자(552)로부터 출력되면, 출력된 신호를 주변 회로 즉, 프로세서(580)로 전송하기 위한 금속 배선(미도시)이 인쇄 회로 기판(530)에 배치될 수 있다. 금속 배선은 제1 수광 소자(551), 제2 수광 소자(552)와 주변 회로 예를 들어, 프로세서(580) 간의 신호를 연결하기 위한 것으로, 제1 수광 소자(551)와 제2 수광 소자(552) 각각의 일부와 연결되도록 형성될 수 있다. 물론, 금속 배선은 단층으로 형성될 수도 있지만, 복수의 층으로 형성될 수도 있다.
제 1 수광 소자(551) 및 제 2 수광 소자(552) 각각은 복수 개로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 수광 소자(551) 및 제 2 수광 소자(552)는 짝수 개, 예를 들어 4개로 마련될 수 있으며, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 복수 개의 제 1 수광 소자(551) 및 복수 개의 제 2 수광 소자(552) 각각은 일렬로 y축 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 제 1 수광 소자(551)는 y축 방향으로 순차적으로 배치되는 4개의 수광 소자(551a, 551b, 551c, 551d)를 포함할 수 있다.
광원 감지 장치는, 복수 개의 수광 소자(551, 552) 중 일부의 수광 소자를 커버하는 복수 개의 필터(560)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 필터(560)는, 복수 개의 제 1 수광 소자(551) 중 일부(예를 들어, 절반)의 제 1 수광 소자(551)를 커버하고, 복수 개의 제 2 수광 소자(552) 중 일부(예를 들어, 절반)의 제 2 수광 소자(552)를 커버할 수 있다. 도 5a에서는, 필터(560)가 생략되어 도시되었음을 밝혀 둔다.
이하, 필터(560)가 가시광선 대역의 광을 통과시키는 것을 기준으로 설명하나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 필터(560)는 적외선 또는 자외선 대역의 광을 통과시킬 수도 있다.
필터(560)는 광원으로부터 출력되는 입사광을 수신하고, 입사광에 포함된 파장 대역 중 가시광선 대역의 광을 통과시킨다. 즉, 필터는 300~700[nm] 파장 대역의 광을 통과시키는 대역 통과 필터(BPF: band pass filter)일 수 있다.
복수 개의 제 1 수광 소자(551) 중 필터(560)에 의해 커버되지 않은 제 1 수광 소자(551b, 551d)는, 광원 즉, 조도를 측정하고자 하는 측정 광원으로부터 출력되는 입사광을 수신하고, 수신된 입사광에 대한 전기적 신호를 출력한다. 여기서, 입사광은 가시광선과 적외선 대역을 포함하는 광을 의미한다. 필터(560)에 의해 커버되지 않은 제 1 수광 소자(551b, 551d)는, 가시광선 대역과 적외선 대역에 해당하는 400~1000[nm] 파장을 갖는 광을 수신할 수 있다.
복수 개의 제 1 수광 소자(551) 중 필터(560)에 의해 커버된 제 1 수광 소자(551a, 551c)는 필터(560)에 의하여 통과된 측정 광원에 대한 가시광선 대역의 광을 수신하고, 수신된 가시광선 대역의 광에 대한 전기적 신호를 출력한다. 필터(560)에 의해 커버된 제 1 수광 소자(551a, 551c), 가시광선 대역에 해당하는 400~700[nm] 파장을 갖는 광을 수신할 수 있다.
복수 개의 제 1 수광 소자(551) 중 필터(560)에 의해 커버된 제 1 수광 소자(551a, 551c)와, 복수 개의 제 1 수광 소자(551) 중 필터(560)에 의해 커버되지 않은 제 1 수광 소자(551b, 551d)는 번갈아 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 수광 소자(551a), 제 1 수광 소자(551b), 제 1 수광 소자(551c) 및 제 1 수광 소자(551d)가 순차적으로 배치될 수 있다. 다시 말하면, 복수 개의 제 1 수광 소자(551) 중 필터(560)에 의해 커버된 제 1 수광 소자와, 복수 개의 제 1 수광 소자(551) 중 필터(560)에 의해 커버되지 않은 제 1 수광 소자는 쌍(pair)을 이룰 수 있다. 쌍을 이루는 2개의 제 1 수광 소자를 이용하여, 적외선 성분의 비율을 구할 수 있다.
복수 개의 제 2 수광 소자(552)의 경우도, 이와 마찬가지다. 일부(예를 들어, 절반)의 제 2 수광 소자(552)는, 필터(560)에 의해 커버되어, 가시광선 대역에 해당하는 파장을 갖는 광을 수신할 수 있다. 나머지(예를 들어, 다른 절반)의 제 2 수광 소자(552)는, 필터(560)에 의해 커버되지 않아서, 가시광선 대역과 적외선 대역에 해당하는 파장을 갖는 광을 수신할 수 있다.
프로세서(580)(예: 도 3의 광원 특성 검출부(340))는 복수 개의 수광 소자(551, 552) 중 필터(560)에 의해 커버되지 않은 수광 소자에서 수광한 제 1 광의 양(CH1)과, 필터(560)에 의해 커버된 수광 소자에서 수광한 제 2 광의 양(CH2)과, 제 1 광의 양(CH1)에서 제 2 광의 양(CH2)을 차감한 인덱스를 계산하고, 제 1 광의 양(CH1)에 대한 인덱스의 비율을 계산할 수 있다.
프로세서(580)는 복수 개의 제 1 수광 소자(551)로부터 출력되는 전기적 신호를 이용하여 측정 광원에 대한 입사광의 적외선 성분의 비율을 계산하고, 계산된 적외선 성분의 비율에 기초하여 측정된 광원의 종류를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(580)는 적외선 성분에 비율에 기초하여, 수광 영역에서 측정된 광원이 형광등, 백열등 또는 태양광인지 구별할 수 있다. 예를 들어, 태양광은 백열등 보다 적외선 성분의 비율이 상대적으로 클 수 있고, 형광등은 적외선 성분의 비율이 백열등 보다 상대적으로 작을 수 있다. 수식은 제 1 수광 소자(551b, 551d)과 제 1 수광 소자(551b, 551d)의 각각의 면적 비율에 비례하며, 실제 세트에서 최적화를 거칠 수 있다.
프로세서(580)는 광원 종류에 대한 정보를 자동색 조절 제어부(예: 도 3의 자동색 조절 제어부(350))로 전송할 수 있다.
적외선 성분 비율은 각 광원에 대해, 필터(560)에 의해 커버되지 않은 제 1 수광 소자(551b, 551d)에서 수광한 광의 양(CH1)에서, 필터(560)에 의해 커버된 제 1 수광 소자(551a, 551c)에서 수광한 광의 양(CH2)을 빼주고, 제 1 수광 소자(551b, 551d)에서 수광한 광의 양(CH1)으로 나눔으로써 계산될 수 있다. 다시 말하면, 적외선 성분의 비율은 (CH1-CH2)/CH1일 수 있다.
적외선 성분의 비율을 계산할 때, 보다 정밀한 비율 측정을 위해, 필터(560)에 의해 커버되지 않은 제 1 수광 소자(551b, 551d)에서 수광한 광의 양(CH1)과, 필터(560)에 의해 커버된 제 1 수광 소자(551a, 551c)에서 수광한 광의 양(CH2) 각각에 계수(coefficient)가 적용될 수 있다. 예를 들어, 적외선 성분의 비율은 (a*CH1-b*CH2)/CH1일 수 있다. 여기서, a 및 b는 각각 CH1 및 CH2에 적용되는 계수일 수 있다.
마찬가지로, 프로세서(580)는 복수 개의 제 2 수광 소자(552)로부터 출력되는 전기적 신호를 이용하여 측정 광원에 대한 입사광의 적외선 성분의 비율을 계산하고, 계산된 적외선 성분의 비율에 기초하여 측정된 광원의 종류를 결정할 수 있다.
프로세서(580)는, 복수 개의 제 1 수광 소자(551) 및 복수 개의 제 2 수광 소자(552) 각각에 대해서 적외선 성분의 비율을 별도로 계산할 수 있다. 복수 개의 제 1 수광 소자(551)의 수광 영역과, 복수 개의 제 2 수광 소자(552)의 수광 영역이 상이하므로, 프로세서(580)는 각각의 수광 영역에 대한 광원 종류를 개별적으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(580)는, 복수 개의 제 1 수광 소자(551)의 수광 영역에 해당하는 광원은 백열등이고, 복수 개의 제 2 수광 소자(552)의 수광 영역에 해당하는 광원은 태양광이라고 결정할 수 있다. 플래쉬(540)를 기준으로 서로 반대편에 마련되어, 서로 다른 수광 영역을 갖는 제 1 수광 소자(551) 및 제 2 수광 소자(552)를 통해, 프로세서(580)는 광원의 종류 및 위치를 결정할 수 있다. 이 경우, 자동 화이트 밸런스는 각각의 구역 별로 개별적으로 적용될 수 있다. 두 가지 이상의 광원이 사진에 영향을 줄 경우, 프로세서(580)는 소비자에게 더 정확한 자동 화이트 밸런스가 적용된 사진을 제공할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 두 개의 광원이 존재할 때, 프로세서(580)는 서로 다른 두 개의 광원 중 어느 하나의 광원의 영향을 주로 받는 영역과, 다른 하나의 광원의 영향을 주로 받는 영역과, 두 광원 모두의 영향을 대략 균등하게 받는 영역을 구분하여, 각각 서로 다른 자동 화이트 밸런스를 수행할 수 있다.
프로세서(580)는 복수 개의 제 1 수광 소자(551) 및 복수 개의 제 2 수광 소자(552)에서 수광된 모든 정보를 종합하여, 전체적인 수광 영역, 다시 말하면 복수 개의 제 1 수광 소자(551)의 수광 영역과 복수 개의 제 2 수광 소자(552)의 수광 영역을 합친 수광 영역에서의 광원의 종류를 결정할 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 광원 감지 장치는 각각의 수광 소자에 따른 수광 영역 별로 광원의 종류를 판단할 수도 있으며, 모든 수광 소자의 전체적인 수광 영역에서 광원의 종류를 판단할 수도 있다.
도 6a는 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자의 평면도이고, 도 6b는 다양한 실시 예들에 따른 복수 개의 수광 소자의 수광 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 인쇄 회로 기판(630) 상에는 플래쉬(640) 및 복수 개의 수광 소자(651, 652, 653, 654)가 배치될 수 있다. 복수 개의 수광 소자(651, 652, 653, 654)는 플래쉬(640)를 둘러싸는 방식으로 위치할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 제 1 수광 소자(651)는 공통 홀(미도시, 예: 도 4b의 공통 홀(413))의 중심축(C)로부터 제 1 방향(D1, -x 방향)으로 이격된 위치에 배치될 수 있고, 복수 개의 제 2 수광 소자(652)는 공통 홀의 중심축(C)로부터 제 2 방향(D2, +x 방향)으로 이격된 위치에 배치될 수 있고 복수 개의 제 3 수광 소자(653)는 공통 홀의 중심축(C)로부터 제 3 방향(D3, +y 방향)으로 이격된 위치에 배치될 수 있고 복수 개의 제 4 수광 소자(654)는 공통 홀의 중심축(C)로부터 제 4 방향(D4, -y 방향)으로 이격된 위치에 배치될 수 있다.
복수 개의 제 1 수광 소자(651), 제 2 수광 소자(652), 제 3 수광 소자(653) 및 제 4 수광 소자(654) 각각은 복수 개로 마련될 수 있다. 도면에는 복수 개의 제 1 수광 소자(651), 제 2 수광 소자(652), 제 3 수광 소자(653) 및 제 4 수광 소자(654) 각각이 4개인 것으로 도시되나, 개수는 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.
복수 개의 제 1 수광 소자(651), 제 2 수광 소자(652), 제 3 수광 소자(653) 및 제 4 수광 소자(654) 각각은 일부(예를 들어, 절반)이 필터(미도시, 예: 도 5b의 필터(560))에 의해 커버되고, 나머지(예를 들어, 다른 절반)은 필터(미도시, 예: 도 5b의 필터(560))에 의해 커버되지 않을 수 있다. 필터에 의해 커버된 수광 소자와, 필터에 의해 커버되지 않은 수광 소자는 인접하게 쌍을 이룰 수 있다.
복수 개의 제 1 수광 소자(651), 제 2 수광 소자(652), 제 3 수광 소자(653) 및 제 4 수광 소자(654) 각각의 수광 영역은 상이할 수 있다. 예를 들어, 제 1 수광 소자(651)의 수광 영역은 공통 홀의 중심축(C)으로부터 +x 방향으로 치우지게 형성될 수 있고, 제 2 수광 소자(652)의 수광 영역은 공통 홀의 중심축(C)으로부터 -x 방향으로 치우지게 형성될 수 있고, 제 3 수광 소자(653)의 수광 영역은 공통 홀의 중심축(C)으로부터 -y 방향으로 치우지게 형성될 수 있고, 제 4 수광 소자(654)의 수광 영역은 공통 홀의 중심축(C)으로부터 +y 방향으로 치우지게 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 광원 감지 장치는 전체적으로 대칭적인 화각을 가질 수 있다.
도 7 내지 도 9는 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자의 평면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자는 각각 다양한 형상 및 배치를 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 인쇄 회로 기판(730)에 플래쉬(740) 및 복수 개의 수광 소자(751, 752, 753, 754, 755, 756)가 배치될 수 있다. 플래쉬(740)는 공통 홀의 중심축(C)과 나란한 위치에 마련되며, 육각형 형상을 가질 수 있다. 복수 개의 수광 소자(751, 752, 753, 754, 755, 756)은 플래쉬(740)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제 1 수광 소자(751) 및 제 4 수광 소자(754)는 플래쉬(740)를 기준으로 서로 반대편에 마련될 수 있다. 제 2 수광 소자(752) 및 제 5 수광 소자(755)는 플래쉬(740)를 기준으로 서로 반대편에 마련될 수 있다. 제 3 수광 소자(753) 및 제 6 수광 소자(756)는 플래쉬(740)를 기준으로 서로 반대편에 마련될 수 있다.
제 1 수광 소자(751) 및 제 4 수광 소자(754) 각각의 수광 영역은, 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제 1 수광 소자(751) 및 제 4 수광 소자(754) 각각의 수광 영역은, 공통 홀의 중심축(C)을 중심으로 서로 대칭일 수 있다. 제 2 수광 소자(752) 및 제 5 수광 소자(755) 각각의 수광 영역과, 제 3 수광 소자(753) 및 제 6 수광 소자(756) 각각의 수광 영역도, 마찬가지로, 상이할 수 있으며, 공통 홀의 중심축(C)을 중심으로 서로 대칭일 수 있다.
복수 개의 수광 소자(751, 752, 753, 754, 755, 756) 각각은 일부(예를 들어, 절반)가 필터(미도시, 예: 도 5b의 필터(560))에 의해 커버될 수 있고, 필터에 의해 커버된 수광 소자와 필터에 의해 커버되지 않은 수광 소자는 인접하게 위치할 수 있다.
도 8을 참조하면, 인쇄 회로 기판(830)에 플래쉬(840) 및 복수 개의 수광 소자(850)가 배치될 수 있다. 플래쉬(840)는 공통 홀의 중심축(C)과 나란한 위치에 마련되며, 원 형상을 가질 수 있다. 복수 개의 수광 소자(850)은 플래쉬(840)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
복수 개의 수광 소자(850)는 일부(예를 들어, 절반)이 필터(미도시, 예: 도 5b의 필터(560))에 의해 커버될 수 있고, 필터에 의해 커버된 수광 소자와 필터에 의해 커버되지 않은 수광 소자는 인접하게 위치할 수 있다.
도 9를 참조하면, 인쇄 회로 기판(930)에 플래쉬(940) 및 복수 개의 수광 소자(950)가 배치될 수 있다. 플래쉬(940)은 공통 홀의 중심축(C)과 나란한 위치에 마련되며, 삼각형 형상을 가질 수 있다. 복수 개의 수광 소자(950)는 플래쉬(940)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
복수 개의 수광 소자(950)는 일부(예를 들어, 절반)이 필터(미도시, 예: 도 5b의 필터(560))에 의해 커버될 수 있고, 필터에 의해 커버된 수광 소자와 필터에 의해 커버되지 않은 수광 소자는 인접하게 위치할 수 있다.
도 10a는 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자의 평면도이고, 도 10b은 도 10a의 절개선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절개한 단면도이고, 도 10c는 도 10b의 절개선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절개한 단면도이다.
도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 인쇄 회로 기판(1030) 상에는 공통 홀(미도시, 예: 도 4b의 공통 홀(413))의 중심축(C)과 나란한 위치에 플래쉬(1040)가 배치될 수 있다. 복수 개의 수광 소자(1051, 1052)는 인쇄 회로 기판(1030) 상에 배치될 수 있다. 제 1 수광 소자(1051) 및 제 2 수광 소자(1052)는 플래쉬(1040)를 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.
광원 감지 장치는 복수 개의 수광 소자(1051, 1052) 중 적어도 일부를 커버하는 복수 개의 서브 집광 렌즈(1070)를 포함할 수 있다. 서브 집광 렌즈(1070)는 복수 개의 수광 소자(1051, 1052)의 상측으로 도달한 광을 복수 개의 수광 소자(1051, 1052)로 집중시킬 수 있다. 서브 집광 렌즈(1070)는 집광 효율을 높여, 광원 감지 장치의 광원 판단 정확도를 높일 수 있다.
복수 개의 서브 집광 렌즈(1070)는 복수 개의 제 1 수광 소자(1051)를 커버할 수 있다. 복수 개의 서브 집광 렌즈(1070)는, 필터(1060)에 의해 커버된 제 1 수광 소자(1051a, 1051c)와, 필터(1060)에 의해 커버되지 않은 제 1 수광 소자(1051b, 1051d)를 커버할 수 있다.
도 10c를 참조하면, 플래쉬(1040)를 기준으로 서로 반대편에 위치한 제 1 수광 소자(1051) 및 제 2 수광 소자(1052)와 관련하여, 어느 하나의 수광 소자(예: 제 1 수광 소자(1051))는 필터(1060)에 의해 커버되어 있지 않고, 다른 하나의 수광 소자(예: 제 2 수광 소자(1052))는 필터(1060)에 의해 커버되어 있는 것으로 도시되나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따른 광원 감지 장치의 단면도이다.
도 11을 참조하면, 인쇄 회로 기판(1030) 상에는 플래쉬(1040), 복수 개의 수광 소자(1151, 1152) 및 서브 집광 렌즈(1170)가 배치될 수 있다. 서브 집광 렌즈(1170)의 중심은, 해당 서브 집광 렌즈(1170)가 커버하고 있는 수광 소자(1151, 1152)의 중심으로부터 일정 거리 쉬프트(shift) 된 상태일 수 있다.
예를 들어, 제 1 수광 소자(1151)를 커버하고 있는 서브 집광 렌즈(1170)는, 플래쉬(1140)로부터 멀어지는 방향으로 제 1 수광 소자(1151)의 중심축으로부터 거리(L2)만큼 이격될 수 있다. 제 2 수광 소자(1152)를 커버하고 있는 서브 집광 렌즈(1170)는, 플래쉬(1140)로부터 멀어지는 방향으로 제 2 수광 소자(1152)의 중심축으로부터 거리(L3)만큼 이격될 수 있다. 예를 들어, 거리(L2) 및 거리(L3)는 대략 0.1mm 내지 5mm 사이의 값일 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 복수 개의 수광 소자(1151, 1152) 각각의 수광 영역을 확장시킬 수 있다.
다른 예로, 도시되지는 않았으나, 제 1 수광 소자(1151)를 커버하고 있는 서브 집광 렌즈(1170)는, 플래쉬(1140)로부터 가까워지는 방향으로 제 1 수광 소자(1151)의 중심축으로부터 거리(L2)만큼 이격될 수 있다. 제 2 수광 소자(1152)를 커버하고 있는 서브 집광 렌즈(1170)는, 플래쉬(1140)로부터 가까워지는 방향으로 제 2 수광 소자(1152)의 중심축으로부터 거리(L3)만큼 이격될 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 복수 개의 수광 소자(1151, 1152)의 집광 효율을 높일 수 있다.
서브 집광 렌즈(1170)는 상방을 향한 것으로 도시되나 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 서브 집광 렌즈(1170)의 중심축은 플래쉬(1130) 상면의 법선 방향과 교차할 수 있다. 다시 말하면, 서브 집광 렌즈(1170)가 바라보는 방향을 적절히 설정할 수 있다.
도 12a는 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자의 평면도이고, 도 12b는 다양한 실시 예들에 따른 광원 감지 장치의 단면도이다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 인쇄 회로 기판(1230) 상에는 공통 홀(미도시, 예: 도 4b의 공통 홀(413))의 중심축(C)과 나란한 위치에 플래쉬(1240)에 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(1230) 상에는, 플래쉬(1240)를 중심으로 서로 반대편에 복수 개의 제 1 수광 소자(1251a, 1251b) 및 복수 개의 제 2 수광 소자(1252a, 1252b)가 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(1230) 상에는 복수 개의 수광 소자를 커버하기 위한 복수 개의 서브 집광 렌즈(1270)가 배치될 수 있다.
복수 개의 서브 집광 렌즈(1270) 중 어느 하나의 서브 집광 렌즈(1270)는 복수 개의 수광 소자를 커버할 수 있다. 예를 들어, 어느 하나의 서브 집광 렌즈(1270)는, 필터(1260)에 의해 커버되어 있는 제 1 수광 소자(1251a)와, 필터(1260)에 의해 커버되어 있지 않은 제 1 수광 소자(1251b)를 동시에 커버할 수 있다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자의 평면도이다.
도 13을 참조하면, 인쇄 회로 기판(1330) 상에는 플래쉬(1340), 복수 개의 수광 소자 및 복수 개의 서브 집광 렌즈(1370)가 배치될 수 있다. 복수 개의 서브 집광 렌즈(1370) 중 어느 하나의 서브 집광 렌즈(1370)는 4개의 수광 소자를 커버할 수 있다. 4개의 수광 소자 중 일부(예를 들어, 절반)은 필터(미도시)에 의해 커버되고, 나머지(예를 들어, 다른 절반)은 필터(미도시)에 의해 커버되지 않을 수 있다. 다시 말하면, 서브 집광 렌즈(1370)가 커버하는 수광 소자는, 필터에 의해 커버된 수광 소자 및 필터에 의해 커버되지 않은 수광 소자가 쌍을 이룰 수 있다.
도 14는 다양한 실시 예들에 따른 서브 집광 렌즈, 복수 개의 렌즈 및 복수 개의 수광 소자를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 14를 참조하면, 서브 집광 렌즈(1470)는 16개의 수광 소자(1450)를 커버할 수 있다. 16개의 수광 소자(1460) 중 4개의 수광 소자(1450)는 필터에 의해 커버되지 않은 상태로 마련될 수 있다. 복수 개의 필터(1461, 1462, 1463)는 각각 나머지 12개의 수광 소자(1450)를 커버할 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터(1461)는 4개의 수광 소자를 커버하고, 제 2 필터(1462)는 다른 4개의 수광 소자를 커버하고, 제 3 필터(1463)는 나머지 4개의 수광 소자를 커버할 수 있다.
제 1 필터(1461), 제 2 필터(1462) 및 제 3 필터(1463)는 각각 일정 파장 대역의 광을 통과시키는 대역 통과 필터(BPF: band pass filter)일 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터(1461)는 광에서 적색(red)을 통과시키기 위해 610~615[nm] 파장 대역의 광을 통과시키는 대역 통과 필터이고, 제 2 필터(1462)는 광에서 녹색(green)을 통과시키기 위해 550~555[nm] 파장 대역의 광을 통과시키는 대역 통과 필터이고, 제 3 필터(1463)는 광에서 청색(blue)을 통과시키기 위해 450~455[nm] 파장 대역의 광을 통과시키는 대역 통과 필터일 수 있다.
복수 개의 필터(1461, 1462, 1463)를 통해 수광한 정보에 기초하여, 광원 감지 장치는 광원의 스펙트럼을 분석할 수 있다.
도 15는 다양한 실시 예들에 따른 인쇄 회로 기판, 플래쉬 및 복수 개의 수광 소자의 단면도이다.
도 15를 참조하면, 인쇄 회로 기판(1530)은 경사면(1531, 1532)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 플래쉬(1540)를 기준으로 서로 반대편에 제 1 경사면(1531) 및 제 2 경사면(1532)이 마련될 수 있다. 복수 개의 수광 소자(1551, 1552)는 각각 제 1 경사면(1531) 및 제 2 경사면(1532)에 배치될 수 있다.
제 1 수광 소자(1551)의 법선 방향 및 제 2 수광 소자(1552)의 법선 방향은 각각 공통 홀(미도시, 예: 도 4b의 공통 홀(413))의 중심축(C)에 교차할 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 복수 개의 수광 소자(1551, 1552)의 집광 효율이 높아질 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 광원 감지 장치는, 공통 홀(413)을 포함하는 커버(410); 상기 커버(410)에 연결되고, 상기 공통 홀(413)을 커버하는 메인 집광 렌즈(420); 상기 커버(410)의 내측에 마련되는 인쇄 회로 기판(430); 상기 공통 홀(413)의 중심축(C)과 나란한 위치에서 상기 인쇄 회로 기판(430) 상에 배치되고, 상기 공통 홀(413)을 통해 외부로 광을 조사하는 플래쉬(440); 및 상기 인쇄 회로 기판(430)에 배치되고, 상기 플래쉬(440)를 중심으로 대칭적으로 위치되는 복수 개의 수광 소자(451, 452)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 복수 개의 수광 소자(551, 552)는, 상기 플래쉬(540)로부터 제 1 방향(D1)으로 이격된 위치에 마련되는 복수 개의 제 1 수광 소자(551); 및 상기 플래쉬(540)로부터 상기 제 1 방향(D1)과 다른 방향인 제 2 방향(D2)으로 이격된 위치에 마련되는 복수 개의 제 2 수광 소자(552)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 광원 감지 장치는, 상기 복수 개의 제 1 수광 소자(551) 및 제 2 수광 소자(552) 각각의 일부를 커버하는 복수 개의 필터(560)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 필터(560)는 상기 공통 홀(413)을 통해 수광된 광 중 가시광선 대역의 광을 통과시킬 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 필터(560)에 의해 커버되어 있는 수광 소자(551a, 551c)와, 상기 필터(560)에 의해 커버되어 있지 않은 수광 소자(551b, 551d)는 서로 번갈아 배치될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 광원 감지 장치는, 상기 복수 개의 수광 소자(551) 중 상기 필터(560)에 의해 커버되지 않은 수광 소자(551b, 551d)에서 수광한 제 1 광의 양과, 상기 필터(560)에 의해 커버된 수광 소자(551a, 551c)에서 수광한 제 2 광의 양과, 상기 제 1 광의 양에서 상기 제 2 광의 양을 차감한 인덱스를 계산하고, 상기 제 1 광의 양에 대한 상기 인덱스의 비율을 계산하는 프로세서(580)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 프로세서(580)는, 상기 복수 개의 제 1 수광 소자(551) 및 상기 복수 개의 제 2 수광 소자(552) 각각에 대해서 상기 비율을 개별적으로 계산할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 공통 홀(413)을 통한 상기 제 1 수광 소자(451)의 제 1 수광 영역(A1)은, 상기 공통 홀(413)을 통한 상기 제 2 수광 소자(452)의 제 2 수광 영역(A2)과 상이할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제 1 수광 소자(451)의 제 1 수광 영역(A1)은 및 상기 제 2 수광 소자(452)의 제 2 수광 영역(A2)은 상기 공통 홀(413)의 중심축(C)을 기준으로 서로 대칭일 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 복수 개의 수광 소자(651, 652, 653, 654)는 상기 플래쉬(640)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 광원 감지 장치는, 상기 복수 개의 수광 소자(651, 652) 중 적어도 하나 이상의 수광 소자를 커버하는 필터(560)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 광원 감지 장치는, 상기 복수 개의 수광 소자(1051, 1052)를 커버하는 복수 개의 서브 집광 렌즈(1070)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 서브 집광 렌즈(1070)의 중심축은 상기 수광 소자(1051, 1052)의 중심축으로부터 이격되어 있을 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 수광 소자(1551, 1552)의 상면의 법선 방향은 상기 공통 홀의 중심축(C)에 대해서 기울어져 있을 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치는, 상기 커버(410) 내에 배치되는 인쇄 회로 기판(430); 상기 인쇄 회로 기판(430) 상에 배치되는 플래쉬(440); 및 상기 인쇄 회로 기판(430)에 배치되고, 상기 플래쉬(440)를 중심으로 대칭적으로 위치되고, 상기 공통 홀(413)을 통해 수광하는 복수 개의 수광 소자(451, 452)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치, 공통 홀(413)을 포함하는 커버(410); 상기 커버(410)에 연결되고, 상기 공통 홀(413)을 커버하는 메인 집광 렌즈(420); 상기 커버(410)의 내측에 마련되는 인쇄 회로 기판(530); 상기 공통 홀(413)의 중심축(C)과 나란한 위치에서 상기 인쇄 회로 기판(530) 상에 배치되고, 상기 공통 홀(413)을 통해 외부로 광을 조사하는 플래쉬(540); 상기 플래쉬(540)로부터 제 1 방향(D1)으로 이격된 위치에 마련되는 복수 개의 제 1 수광 소자(551); 상기 플래쉬(540)로부터 상기 제 1 방향(D1)과 반대 방향인 제 2 방향(D2)으로 이격된 위치에 마련되는 복수 개의 제 2 수광 소자(552); 및 상기 복수 개의 제 1 수광 소자(551) 및 제 2 수광 소자(552) 각각의 절반을 커버하고, 가시광선 대역의 광을 통과시키는 복수 개의 필터(560)를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 공통 홀을 포함하는 커버;
    상기 커버에 연결되고, 상기 공통 홀을 커버하는 메인 집광 렌즈;
    상기 커버의 내측에 마련되는 인쇄 회로 기판;
    상기 공통 홀의 중심축과 나란한 위치에서 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고, 상기 공통 홀을 통해 외부로 광을 조사하는 플래쉬; 및
    상기 인쇄 회로 기판에 배치되고, 상기 플래쉬를 중심으로 대칭적으로 위치되는 복수 개의 수광 소자를 포함하는, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 수광 소자는,
    상기 플래쉬로부터 제 1 방향으로 이격된 위치에 마련되는 복수 개의 제 1 수광 소자; 및
    상기 플래쉬로부터 상기 제 1 방향과 다른 방향인 제 2 방향으로 이격된 위치에 마련되는 복수 개의 제 2 수광 소자를 포함하는, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 제 1 수광 소자 및 제 2 수광 소자 각각의 일부를 커버하는 복수 개의 필터를 더 포함하는, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 필터는 상기 공통 홀을 통해 수광된 광 중 가시광선 대역의 광을 통과시키는, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 필터에 의해 커버되어 있는 수광 소자와, 상기 필터에 의해 커버되어 있지 않은 수광 소자는 서로 번갈아 배치되는, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수 개의 수광 소자 중 상기 필터에 의해 커버되지 않은 수광 소자에서 수광한 제 1 광의 양과, 상기 필터에 의해 커버된 수광 소자에서 수광한 제 2 광의 양과, 상기 제 1 광의 양에서 상기 제 2 광의 양을 차감한 인덱스를 계산하고, 상기 제 1 광의 양에 대한 상기 인덱스의 비율을 계산하는 프로세서를 더 포함하는, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 복수 개의 제 1 수광 소자 및 상기 복수 개의 제 2 수광 소자 각각에 대해서 상기 비율을 개별적으로 계산하는, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 공통 홀을 통한 상기 제 1 수광 소자의 제 1 수광 영역은, 상기 공통 홀을 통한 상기 제 2 수광 소자의 제 2 수광 영역과 상이한, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 수광 소자의 수광 영역은 및 상기 제 2 수광 소자의 수광 영역은 상기 공통 홀의 중심축을 기준으로 서로 대칭인, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 수광 소자는 상기 플래쉬를 둘러싸도록 배치되는, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수 개의 수광 소자 중 적어도 하나 이상의 수광 소자를 커버하는 필터를 더 포함하는, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 수광 소자를 커버하는 복수 개의 서브 집광 렌즈를 더 포함하는, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 서브 집광 렌즈의 중심축은 상기 수광 소자의 중심축으로부터 이격되어 있는, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 수광 소자의 상면의 법선 방향은 상기 공통 홀의 중심축에 대해서 기울어져 있는, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 수광 소자 중 일부의 수광 소자를 커버하고, 제 1 대역의 광을 통과시키는 제 1 필터; 및
    상기 복수 개의 수광 소자 중 다른 일부의 수광 소자를 커버하고, 제 2 대역의 광을 통과시키는 제 2 필터를 더 포함하는, 공통 홀을 통해 조명 기능 및 광원 감지 기능을 동시에 수행 가능한 장치.
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