WO2023234557A1 - 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치 - Google Patents

광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치 Download PDF

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WO2023234557A1
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electronic device
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illuminance
sensor
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서동일
김용관
박동렬
홍현석
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삼성전자주식회사
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/64—Circuits for processing colour signals
    • H04N9/73—Colour balance circuits, e.g. white balance circuits or colour temperature control

Definitions

  • the electronic device may include at least one of a camera sensor, an ultra violet (UV) sensor, an iris sensor, a spectral sensor, an infrared sensor, an RGB sensor, an illuminance sensor, and/or a flicker sensor.
  • a camera sensor an ultra violet (UV) sensor
  • an iris sensor an iris sensor
  • a spectral sensor an infrared sensor
  • an RGB sensor an RGB sensor
  • an illuminance sensor an illuminance sensor
  • flicker sensor may include at least one of a camera sensor, an ultra violet (UV) sensor, an iris sensor, a spectral sensor, an infrared sensor, an RGB sensor, an illuminance sensor, and/or a flicker sensor.
  • a clamshell-type electronic device can adjust the brightness of an always-on display (AOD) through a separately provided sensor hub even when the processor is not operating.
  • Clamshell type electronic devices can implement the brightness control function of an always-on display (AOD) without providing a separate hole on the back of the electronic device, and can operate in a low-power environment.
  • Figure 2 is a block diagram illustrating a camera module according to various embodiments.
  • FIG. 10 is a block diagram schematically showing a clamshell type electronic device according to various embodiments.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies to secure performance in high frequency bands, for example, beamforming, massive array multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. It can support technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements specified in the electronic device 101, an external electronic device (e.g., electronic device 104), or a network system (e.g., second network 199).
  • a mmWave antenna module includes: a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (e.g., bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (e.g., mmWave band); And a plurality of antennas (e.g., array antennas) disposed on or adjacent to the second side (e.g., top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals in the designated high frequency band. can do.
  • a first side e.g., bottom side
  • a designated high frequency band e.g., mmWave band
  • a plurality of antennas e.g., array antennas
  • peripheral devices e.g., bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signal e.g. commands or data
  • a storage medium that can be read by a device 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 signals (e.g. electromagnetic waves), and this term refers to cases where data is semi-permanently stored in the storage medium. There is no distinction between temporary storage cases.
  • the light source detection device may detect an external light source and determine the type and/or location of the external light source.
  • the light source detection device may be, for example, a component of the sensor module 176 in FIG. 1 .
  • a light source sensing device may have a function of detecting an external light source and may also have a lighting function.
  • the light source detection device can determine the type and/or location of the external light source by analyzing light from the external light source while illuminating the outside using a flash.
  • the central axis C of the common hole 413 refers to an imaginary line passing through the center of the common hole 413 and heading in 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 centers of the two foci.
  • the center of gravity of the polygon is referred to as the center of the common hole 413.
  • the optical sensor 750 may have a flicker sensing function.
  • the light sensor 750 is also referred to as an ambient light sensor (ALS) or a flicker sensor.
  • the optical sensor 750 and processor 760 may measure the frequency of external lighting to remove flicker caused by external lighting.
  • the analog-to-digital converter 1020 may be integrated into one and connected to a plurality of light receiving elements 1010. As another example, a plurality of analog-to-digital converters 1020 may be provided.
  • the analog-to-digital converter 1020 includes a first converter 1021 connected to the first light-receiving element 1011, a second converter 1022 connected to the second light-receiving element 1012, and a third light-receiving element. It may include a third converter 1023 connected to the element 1013.
  • the display may perform automatic white balance (AWB) on the image acquired from the camera based on the ambient light source information.
  • ABB automatic white balance
  • the processor may determine the amount of first light received by a light receiving element not covered by the filter among the plurality of light receiving elements, the amount of second light received by the light receiving element covered by the filter, and the first light receiving element. Calculate an index by subtracting the amount of the second light from the amount of first light, obtain the ambient light source information based on the ratio of the index to the amount of the first light, and frequency information of the light detected by the plurality of light receiving elements. Based on this, the surrounding brightness information can be obtained.

Abstract

다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치는, 접힘 상태 및 펼침 상태 사이에서 상태 전환 가능하게 마련되고, 공통 홀을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 제 1 면에 배치되는 메인 디스플레이, 상기 하우징의 제 2 면에 배치되는 서브 디스플레이, 상기 제 1 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 광학 근조도 센서, 상기 제 2 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 복수 개의 수광 소자를 포함하는 광 센서, 상기 광 센서에 전기적으로 연결되고, 상기 광 센서로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 획득하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치
아래의 개시는 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치에 관한 것이다.
정보통신 기술과 반도체 기술의 눈부신 발전에 힘입어 각종 전자 장치들의 보급과 이용이 급속도로 증가하고 있다. 특히 최근의 전자 장치들은 휴대하고 다니며 통신할 수 있으며, 각종 주변 정보를 획득하기 위해 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 전자 장치의 센서는 다양한 정보를 획득할 수 있고, 획득하고자 하는 정보에 따라 센서 종류도 다양할 수 있다.
전자 장치는 카메라 센서, UV(ultra violet) 센서, 홍채 센서, 분광 센서, 적외선 센서, RGB 센서, 조도센서 및/또는 플리커(flicker) 센서 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
전자 장치는 클램쉘 타입(clamshell type)으로 구현될 수 있다. 전자 장치는 일방향으로 접힐 수 있다. 전자 장치는 펼쳐진 상태에서 기능하는 메인 디스플레이와, 접혀진 상태에서 기능하는 서브 디스플레이를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 목적은, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치를 제공하는 것이다.
다양한 실시 예들에 따르면, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치는, 접힘 상태 및 펼침 상태 사이에서 상태 전환 가능하게 마련되고, 공통 홀을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 제 1 면에 배치되고, 상기 하우징의 상태에 따라 변형 가능하게 마련되는 메인 디스플레이, 상기 하우징의 제 2 면에 배치되는 서브 디스플레이, 상기 하우징에 배치되고, 플래쉬를 포함하는 카메라, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제 1 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 광학 근조도 센서, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제 2 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 복수 개의 수광 소자를 포함하는 광 센서, 상기 광 센서에 전기적으로 연결되고, 상기 광 센서로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 획득하는 프로세서를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치는, 접힘 상태 및 펼침 상태 사이에서 상태 전환 가능하게 마련되고, 공통 홀을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 제 1 면에 배치되고, 상기 하우징의 상태에 따라 변형 가능하게 마련되는 메인 디스플레이, 상기 하우징의 제 2 면에 배치되는 서브 디스플레이, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제 1 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 광학 근조도 센서, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제 2 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 복수 개의 수광 소자를 포함하는 광 센서, 상기 광 센서에 전기적으로 연결되고, 상기 광 센서로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 획득하는 프로세서를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치는, 접힘 상태 및 펼침 상태 사이에서 상태 전환 가능하게 마련되고, 공통 홀을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 제 1 면에 배치되고, 상기 하우징의 상태에 따라 변형 가능하게 마련되는 메인 디스플레이, 상기 하우징의 제 2 면에 배치되는 서브 디스플레이, 상기 하우징에 배치되고, 플래쉬를 포함하는 카메라, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제 1 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 광학 근조도 센서, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제 2 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 복수 개의 수광 소자를 포함하는 광 센서, 상기 광 센서에 전기적으로 연결되고, 상기 광 센서로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 획득하고, 상기 주변 밝기 정보에 기초하여 상기 서브 디스플레이의 밝기를 조절 가능한 프로세서, 상기 광 센서, 서브 디스플레이 및 프로세서에 전기적으로 연결되고, 상기 광 센서로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 상기 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 획득하는 센서 허브를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 클램쉘 타입 전자 장치는 광원 및 조도 감지가 가능하다. 구체적으로, 클램쉘 타입 전자 장치는 플리커 센서를 통해 광원의 종류를 판단할 뿐만 아니라 조도의 세기를 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따른 클램쉘 타입 전자 장치는, 프로세서가 작동하지 않는 상황에서도, 별도로 구비된 센서 허브를 통해 상시 표시형 디스플레이(AOD; Always On Display)의 밝기를 조절할 수 있다. 클램쉘 타입 전자 장치는, 전자 장치의 후면에 별도의 홀을 마련하지 않고서도, 상시 표시형 디스플레이(AOD)의 밝기 조절 기능을 구현할 수 있고, 저전력 환경에서 작동 가능하다.
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 클램쉘 타입 전자 장치를 개략적으로 도시하는 측면도이고, 전자 장치가 펼쳐진 상태를 도시한다.
도 6b는 다양한 실시 예들에 따른 클램쉘 타입 전자 장치를 개략적으로 도시하는 측면도이고, 전자 장치가 접힌 상태를 도시한다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른 클램쉘 타입 전자 장치를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따른 클램쉘 타입 전자 장치를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따른 클램쉘 타입 전자 장치가 주파수를 측정하는 과정을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따른 클램쉘 타입 전자 장치를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따른 클램쉘 타입 전자 장치가 조도를 활용하는 과정을 개략적으로 도시하는 흐름도이다.
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), 플래쉬(220), 이미지 센서(230), 이미지 스태빌라이저(240), 메모리(250)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(260)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 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 표시 장치디스플레이 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 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), 표시 장치디스플레이 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), 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)를 구비한다.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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. 화소 단위의 출력 값은 R, G, B에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 렌즈 쉐이딩 보정부(333)는 이미지의 중심과 가장자리 영역의 광량이 다르게 나타나는 렌즈 쉐이딩 현상을 보정하는 블록으로써, 자동 색 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.
다양한 실시 예들에서, 화이트 밸런스 통계 추출부(AWB statics)(334)는 이미지의 화이트 밸런스를 맞출 수 있도록, 이미지로부터 자동 색 조절 알고리즘에 필요한 통계적인 값을 추출하여 자동 색 조절 제어부(350)에 제공한다.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 색상 보정부(336)는 입력 영상 신호에 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.
[수학식 1]
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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.
다양한 실시 예들에서, 이미지 처리부(339)는 상기 영상신호에 대한 이미지 처리를 수행하여, 상기 영상신호로부터 이미지를 형성한다. 형성된 이미지는 디스플레이 등을 통해 표시되거나, 메모리 등에 저장된다.
다양한 실시 예들에서, 이미지 장치에 구비된 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.
다양한 실시 예들에서, 복수 개의 수광 소자(321)를 통해 검출되는 광을 이용하여 조도를 측정하는 경우, 가시광선 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. 광 필터는 수광 소자(321)에 직접 코팅되거나, 별도의 구조체로 마련될 수 있다. 나아가, 일 실시 예에서 수광 모듈(320)이 가시광 영역의 조도를 검출하는 것을 예시하였으나, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니며, 예컨대, 상기 수광 모듈(320)은 적외선 영역의 조도를 검출할 수 있다. 이에 따라, 수광 모듈(320)은 수광 소자(321)의 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.
다양한 실시 예들에서, 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(420)) 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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(11) 상에 구성 요소들을 모두 배치시킨 뒤, 프론트 커버(412)를 백 커버(11)에 결합시킬 수 있다. 다른 예로, 커버(410)는 일체로 형성될 수도 있음을 밝혀 둔다.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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 광이 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.
다양한 실시 예들에서, 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)를 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.
다양한 실시 예들에서, 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 수광된 정보를 처리하기 위한 프로세서(예: 도 3의 광원 특성 검출부(340))가 마련될 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 플래쉬(440)(예: 도 2의 플래쉬)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.
다양한 실시 예들에서, 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 광은 공통 홀(413)을 통과하여 대칭적으로 외부로 조사될 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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(451)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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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 소자일 수도 있고, 상이한 소자일 수도 있다.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 필터(560)는 측정 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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)는, 가시광선 대역에 해당하는 400~700[nm] 파장을 갖는 광을 수신할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 프로세서(580)는 광원 종류에 대한 정보를 자동색 조절 제어부(예: 도 3의 자동색 조절 제어부(350))로 전송할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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.
다양한 실시 예들에서, 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 클램쉘 타입 전자 장치를 개략적으로 도시하는 측면도이고, 전자 장치가 펼쳐진 상태를 도시한다. 도 6b는 다양한 실시 예들에 따른 클램쉘 타입 전자 장치를 개략적으로 도시하는 측면도이고, 전자 장치가 접힌 상태를 도시한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))은 클램쉘 타입일 수 있다. 전자 장치는, 접힙 상태(folded state) 및 펼침 상태(unfolded state) 사이에서 상태 전환 가능하게 마련되는 하우징(610)과, 하우징(610)의 제 1 면에 배치되는 메인 디스플레이(620)와, 하우징(610)의 제 2 면에 배치되는 서브 디스플레이(640)와, 하우징(610)에 배치되는 카메라(예: 도 1의 카메라 모듈(180))와, 하우징(610)에 배치되는 광학 근조도 센서(630, optical proximity sensor)와, 하우징(610)에 배치되는 광 센서(650)와, 광학 근조도 센서(630) 및 광 센서(650)에 전기적으로 연결되고 하우징(610)에 배치되는 프로세서(660)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 메인 디스플레이(620) 및 서브 디스플레이(640)는 하우징(610)을 기준으로 서로 반대편에 마련될 수 있다. 이하, 메인 디스플레이(620)가 배치되는 면은 제 1 면으로 지칭하고, 서브 디스플레이(640)가 배치되는 면은 제 2 면으로 지칭될 수 있다. 하우징(610)이 접힘 상태에 있을 때를 기준으로, 제 1 면은 내측면일 수 있고, 제 2 면은 외측면일 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 하우징(610)은 전자 장치의 각종 부품들을 수용할 수 있다. 하우징(610)은 전자 장치의 외관을 구성할 수 있다. 도 6a는 하우징(610)이 펼침 상태에 있는 상태를 도시하고, 도 6b는 하우징(610)이 접힘 상태에 있는 상태를 도시한다. 하우징(610)은 제 1 하우징(611)과, 제 1 하우징(611)에 회동 가능하게 연결되는 제 2 하우징(612)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 메인 디스플레이(620)는 하우징(610)의 제 1 면에 배치될 수 있다. 메인 디스플레이(620)는 하우징(610)의 상태에 따라 변형 가능하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 메인 디스플레이(620)는 하우징(610)이 접힐 때, 하우징(610)의 형상에 대응하여 접힐 수 있다. 메인 디스플레이(620)는 하우징(610)이 접힘 상태로부터 펼침 상태로 전환될 때, 온(on)될 수 있다. 메인 디스플레이(620)는 하우징(610)이 펼침 상태로부터 접힘 상태로 전환될 때, 오프(off)될 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 광학 근조도 센서(630)는 하우징(610)에 배치되고, 제 1면을 통해 하우징(610)의 내부로 진입하는 광을 감지할 수 있다. 광학 근조도 센서(630)는 제 1 면을 통해 하우징(610)의 내부로 진입하는 광 정보를 프로세서(660)로 전송할 수 있다.
서브 디스플레이(640)는 하우징(610)의 제 2 면에 배치될 수 있다. 서브 디스플레이(640)는 하우징(610)이 접힘 상태에 있을 때, 온(on) 상태로 유지될 수 있다. 서브 디스플레이(640)는 상시 표시형 디스플레이(AOD; Always On Display)로 기능할 수 있다. 예를 들어, 서브 디스플레이(640)는 시간, 배터리 잔여량, 날씨 또는 사진 중 적어도 하나 이상을 표시할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 광 센서(650)는 제 2 면을 통해 하우징(610)의 내부로 진입하는 광을 감지할 수 있다. 광 센서(650)는 플리커 센서(flicker sensor)일 수 있다. 광 센서(650)는 복수 개의 수광 소자(예: 도 5b의 복수 개의 수광 소자(551a, 551b, 551c, 551d))와, 복수 개의 필터(예: 도 5b의 복수 개의 필터(560))을 포함할 수 있다. 광 센서(650)는 감지된 광 정보를 프로세서(660)로 전송할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 프로세서(660)는 광학 근조도 센서(630) 및 광 센서(650)에 전기적으로 연결되고, 광 센서(650)로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(660)는 주변 광원 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(660)는 주변 광원이 태양광, 백열등, 형광등 또는 발광 다이오드(LED; light emitting diode) 중 어떤 광원인지 여부를 결정할 수 있다. 프로세서(660)는 주변 밝기 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(660)는 주변 밝기의 조도(intensity of illumination) 값을 결정할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 프로세서(660)가 주변 광원 정보를 결정할 수 있다. 태양광, 백열등, 형광등 또는 발광 다이오드(LED; light emitting diode)는 각각 파장의 스펙트럼(spectrum)이 상이하다. 프로세서(660)는 광 센서(650)에서 측정된 광 정보에 기초한 인덱스(index) 값에 기초하여, 주변 광원 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 광 센서(650)는 복수 개의 수광 소자를 포함할 수 있다. 복수 개의 수광 소자 중 일부는 필터에 의해 커버되고, 나머지는 필터에 의해 커버되지 않을 수 있다. 필터는 예를 들어, 가시광선 대역의 광을 통과시킬 수 있다. 프로세서(660)는, 필터에 의해 커버되지 않은 수광 소자에서 수광된 제 1 광의 양과, 필터에 의해 커버된 수광 소자에서 수광된 제 2 광의 양과, 제 1 광의 양에서 제 2 광의 양을 차감한 인덱스를 계산하고, 제 1 광의 양에 대한 인덱스의 비율에 기초하여 광원의 종류를 결정할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 프로세서(660)가 주변 밝기 정보를 결정할 수 있다. 프로세서(660)는 고속 푸리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)을 수행하여, 광 센서(650)에서 측정된 광 정보의 주파수를 측정할 수 있다. 프로세서(660)는 광 정보의 주파수에 기초하여 주변 밝기 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(660)는 복수 회 데이터를 처리하여, 그 평균값으로 주변 밝기 정보를 결정할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 하우징(610)이 접힘 상태에 있을 때, 광학 근조도 센서(630)는 하우징(610)에 의해 커버되고, 광 센서(650)는 외부의 광을 감지할 수 있다. 하우징(610)이 접힘 상태에 있을 때, 프로세서(660)는 광 센서(650)로부터 전송받은 광 정보에 기초하여, 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 결정하고, 서브 디스플레이(640)의 밝기를 조절할 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른 클램쉘 타입 전자 장치를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 전자 장치는 광 센서(750), 프로세서(760) 및 서브 디스플레이(740)를 포함할 수 있다. 광 센서(750)에서 감지된 광 정보는 프로세서(760)로 전달될 수 있다. 프로세서(760)는 광 정보에 기초하여, 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 결정할 수 있다. 프로세서(760)는 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 기초하여 서브 디스플레이(740)의 밝기를 조절할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 광 센서(750)는 플리커 센싱 기능을 가질 수 있다. 광 센서(750)는 외부 센서(ALS; Ambient Light Sensor) 또는 플리커 센서(flicker sensor)로 지칭되기도 한다. 광 센서(750) 및 프로세서(760)는, 외부 조명에 의한 플리커 현상을 제거하기 위해, 외부 조명에 대한 주파수를 측정할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 광 센서(750)는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU; Micro Controller Unit)을 구비할 수 있다. 광 센서(750)는 자체적으로 고속 푸리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)을 수행하여, 외부 조명에 대한 주파수를 결정할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 광 센서(750)는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU; Micro Controller Unit)을 구비하지 않을 수도 있다. 광 센서(750)는 자체적으로 외부 조명에 대한 주파수를 결정하지 않고, 광 정보를 프로세서(760)에 전송할 수 있다. 프로세서(760)는 고속 푸리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)을 수행하여, 외부 조명에 대한 주파수를 결정할 수 있다. 광 센서(750)에 별도의 마이크로 컨트롤러 유닛이 마련되지 않을 경우, 광 센서(750)의 크기는 상대적으로 작게 형성될 수 있다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따른 클램쉘 타입 전자 장치를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 전자 장치는, 서브 디스플레이(840), 광 센서(850), 프로세서(860) 및 센서 허브(890)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 센서 허브(890)는, 광 센서(850), 서브 디스플레이(840) 및 프로세서(860)에 전기적으로 연결되고, 광 센서(850)로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 획득할 수 있다. 센서 허브(890)는 서브 디스플레이(840)의 밝기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 센서 허브(890)는 주변의 밝기가 상대적으로 밝으면 서브 디스플레이(840)의 밝기를 상대적으로 밝게 하고, 주변의 밝기가 상대적으로 어두우면 서브 디스플레이(840)의 밝기를 상대적으로 어둡게 할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 센서 허브(890)는 카메라(예: 도 1의 카메라 모듈(180)) 및 프로세서(860)가 동작하지 않을 때, 독립적으로 서브 디스플레이(840)의 밝기를 조절 가능하다. 예를 들어, 센서 허브(890)는 프로세서(860)가 오프인 상태에서, 서브 디스플레이(840)의 밝기를 조절할 수 있다. 프로세서(860)가 오프인 상태에서, 센서 허브(890)는 서브 디스플레이(840)의 밝기를 조절할 수 있으므로, 전자 장치는 저전력 모드로 서브 디스플레이(840)의 상시 표시형 디스플레이(AOD; Always On Display) 기능을 구현할 수 있다. 센서 허브(890)는 조도를 계산할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 전자 장치는, 광 센서(850) 및 프로세서(860)를 연결하는 제 1 채널(881)과, 광 센서(850) 및 센서 허브(890)를 연결하는 제 2 채널(882)과, 센서 허브(890) 및 프로세서(860)를 연결하는 제 3 채널(883)을 포함할 수 있다. 제 1 채널(881)은 광 센서(850)에서 감지된 광 정보를 프로세서(860)에 전송할 수 있다. 제 2 채널(882)은 광 센서(850)에서 감지된 광 정보를 센서 허브(890)에 전송할 수 있다. 제 3 채널(883)은 센서 허브(890)에 임시 저장된 정보를 프로세서(860)에 전송할 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따른 클램쉘 타입 전자 장치가 주파수를 측정하는 과정을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 광 센서는, 선입선출(FIFO; First In First Out) 파트(950)를 포함할 수 있다. 프로세서(960)는 광 센서의 선입선출 파트(950)로부터 분리될 수 있다. 프로세서(960)는 고속 푸리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)을 수행하는 컨트롤러 유닛을 구비할 수 있다. 프로세서(960)는 10Hz 내지 500Hz의 광원의 주파수 정보를 감지할 수 있다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따른 클램쉘 타입 전자 장치를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 전자 장치는, 복수 개의 수광 소자(1010), 아날로그 디지털 변환기(1020, analog-digital converter), 선입선출(1050, FIFO; First In First Out) 파트와, 인터페이스(1071), 프로세서(1060) 및 센서 허브(1090)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 복수 개의 수광 소자(1010)는 제 1 수광 소자(1011), 제 2 수광 소자(1012) 및 제 3 수광 소자(1013)를 포함할 수 있다. 제 1 수광 소자(1011)는 예를 들어 가시광선 영역을 수광할 수 있다. 제 2 수광 소자(1012)는 예를 들어 가시광선 및 적외선 영역을 모두 수광하거나, 적외선 영역만을 수광할 수 있다. 제 3 수광 소자(1013)는 자외선 영역을 수광할 수 있다. 복수 개의 수광 소자(1010)의 개수 및 각각의 소자가 수광하는 영역은 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.
다양한 실시 예들에서, 아날로그 디지털 변환기(1020)는 통합으로 하나로 마련되어, 복수 개의 수광 소자(1010)에 연결될 수 있다. 다른 예로, 아날로그 디지털 변환기(1020)는 복수 개로 마련될 수 있다. 예를 들어, 아날로그 디지털 변환기(1020)는 제 1 수광 소자(1011)에 연결되는 제 1 변환기(1021)와, 제 2 수광 소자(1012)에 연결되는 제 2 변환기(1022)와, 제 3 수광 소자(1013)에 연결되는 제 3 변환기(1023)를 포함할 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따른 클램쉘 타입 전자 장치가 조도를 활용하는 과정을 개략적으로 도시하는 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 전자 장치는 외부 밝기 정보, 예를 들어 조도 정보에 기초하여 메인 디스플레이의 밝기를 조절할 수 있다. 프로세서는 아래와 같은 순서로 메인 디스플레이의 밝기를 조절 가능하다. 전자 장치는, 광학 근조도 센서(예: 도 6a의 광학 근조도 센서(630))에서 감지된 광 정보를 기준으로 전면 조도를 결정하고, 광 센서(예: 도 6a의 광 센서(650))에서 감지된 광 정보를 기준으로 후면 조도를 결정할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 프로세서는, 주변 조도 값의 변화를 감지하는 단계(S1)와, 전면 조도 및 후면 조도를 비교하는 단계(S2)와, 전면 조도를 활용하는 단계(S3)와, 후면 조도의 값을 기준 값과 비교하는 단계(S4)와, 후면 조도를 활용하는 단계(S5)와, 전면 조도를 활용하는 단계(S5)를 포함할 수 있다.
단계(S1)에서, 프로세서는 주변 조도 값의 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 광학 근조도 센서(예: 도 6a의 광학 근조도 센서(630)) 및/또는 광 센서(예: 도 6a의 광 센서(650))에서 감지된 광의 밝기가 변화하는 것을 감지할 수 있다.
단계(S2)에서, 프로세서는 전면 조도 및 후면 조도를 비교할 수 있다.
단계(S3)에서, 프로세서는 전면 조도가 후면 조도 보다 높을 경우, 전면 조도를 활용할 수 있다. 여기서, 전면 조도를 활용한다는 것은 전면 조도의 변화에 기초하여 메인 디스플레이의 밝기 정도를 조절한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 전면 조도가 낮아질 경우, 프로세서는 메인 디스플레이의 밝기를 상대적으로 어둡게 할 수 있다.
단계(S4)에서, 프로세서는 후면 조도의 값을 기준 값과 비교할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 후면 조도가 전면 조도보다 같거나 높을 경우, 후면 조도를 활용할 수 있다. 예를 들어, 기준 값은 200 lux 일 수 있다. 기준 값은 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.
단계(S5)에서, 프로세서는 후면 조도가 200 lux 보다 작을 경우, 후면 조도에 기초하여 메인 디스플레이의 밝기를 조절할 수 있다.
단계(S5)에서, 프로세서는 후면 조도가 200 lux와 같거나 클 경우, 전면 조도에 기초하여 메인 디스플레이의 밝기를 조절할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치는, 접힘 상태 및 펼침 상태 사이에서 상태 전환 가능하게 마련되고, 공통 홀을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 제 1 면에 배치되고, 상기 하우징의 상태에 따라 변형 가능하게 마련되는 메인 디스플레이, 상기 하우징의 제 2 면에 배치되는 서브 디스플레이, 상기 하우징에 배치되고, 플래쉬를 포함하는 카메라, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제 1 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 광학 근조도 센서, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제 2 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 복수 개의 수광 소자를 포함하는 광 센서, 상기 광 센서에 전기적으로 연결되고, 상기 광 센서로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 획득하는 프로세서를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 상기 프로세서는 상기 주변 밝기 정보에 기초하여, 상기 서브 디스플레이의 밝기를 조절 가능하다.
다양한 실시 예들에서, 상기 하우징이 접힘 상태에 있을 경우, 상기 광학 근조도 센서는 상기 하우징에 의해 커버되고, 상기 광 센서는 외부의 광을 감지 가능하다.
다양한 실시 예들에서, 상기 플래쉬는 상기 공통 홀을 통해 외부로 광을 조사하고, 상기 광 센서는 외부로부터 상기 공통 홀을 통과하여 상기 하우징 내부로 진입한 광을 감지하다.
다양한 실시 예들에서, 상기 전자 장치는, 상기 복수 개의 수광 소자 중 일부의 수광 소자를 커버하는 필터를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 상기 프로세서는, 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 비율에 기초하여 상기 주변 광원 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 상기 필터는 상기 통과 홀을 통해 수광된 광 중 가시광선 대역의 광을 통과시킬 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 상기 프로세서는, 상기 복수 개의 수광 소자에서 감지된 광의 주파수 정보에 기초하여, 상기 주변 밝기 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 상기 전자 장치는, 상기 광 센서, 서브 디스플레이 및 프로세서에 전기적으로 연결되고, 상기 광 센서로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 상기 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 획득하는 센서 허브를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 상기 전자 장치는, 상기 광 센서 및 프로세서를 연결하고, 상기 광 센서에서 감지된 광 정보를 전송하는 제 1 채널, 상기 광 센서 및 센서 허브를 연결하고, 상기 광 센서에서 감지된 광 정보를 전송하는 제 2 채널, 및 상기 센서 허브 및 프로세서를 연결하고, 상기 광 센서에서 감지된 광 정보를 전송하는 제 3 채널을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 상기 센서 허브는, 상기 카메라 및 프로세서가 동작하지 않을 때, 독립적으로 상기 서브 디스플레이의 밝기를 조절 가능하다.
다양한 실시 예들에서, 상기 하우징이 펼침 상태에 있을 경우, 상기 프로세서는 상기 광학 근조도 센서 및 광 센서 각각에서 감지된 정보에 기초하여 상기 메인 디스플레이의 밝기를 조절 가능하다.
다양한 실시 예들에서, 상기 디스플레이는, 상기 주변 광원 정보에 기초하여, 상기 카메라로부터 획득한 영상에 대해 자동 화이트 밸런스(AWB; Auto White Balance)를 수행할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 상기 프로세서는 고속 푸리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)을 수행하여 상기 광 정보의 주파수를 결정할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 상기 프로세서는, 상기 광학 근조도 센서 및 광 센서 각각에서 측정된 광 정보를 비교하여, 상기 메인 디스플레이의 밝기를 조정할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치는, 접힘 상태 및 펼침 상태 사이에서 상태 전환 가능하게 마련되고, 공통 홀을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 제 1 면에 배치되고, 상기 하우징의 상태에 따라 변형 가능하게 마련되는 메인 디스플레이, 상기 하우징의 제 2 면에 배치되는 서브 디스플레이, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제 1 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 광학 근조도 센서, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제 2 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 복수 개의 수광 소자를 포함하는 광 센서, 상기 광 센서에 전기적으로 연결되고, 상기 광 센서로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 획득하는 프로세서를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 상기 프로세서는 상기 주변 밝기 정보에 기초하여, 상기 서브 디스플레이의 밝기를 조절 가능하다.
다양한 실시 예들에서, 상기 전자 장치는, 상기 복수 개의 수광 소자 중 일부의 수광 소자를 커버하는 필터를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 상기 프로세서는, 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 비율에 기초하여 상기 주변 광원 정보를 획득하고, 상기 복수 개의 수광 소자에서 감지된 광의 주파수 정보에 기초하여 상기 주변 밝기 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치는, 접힘 상태 및 펼침 상태 사이에서 상태 전환 가능하게 마련되고, 공통 홀을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 제 1 면에 배치되고, 상기 하우징의 상태에 따라 변형 가능하게 마련되는 메인 디스플레이, 상기 하우징의 제 2 면에 배치되는 서브 디스플레이, 상기 하우징에 배치되고, 플래쉬를 포함하는 카메라, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제 1 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 광학 근조도 센서, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제 2 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 복수 개의 수광 소자를 포함하는 광 센서, 상기 광 센서에 전기적으로 연결되고, 상기 광 센서로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 획득하고, 상기 주변 밝기 정보에 기초하여 상기 서브 디스플레이의 밝기를 조절 가능한 프로세서, 상기 광 센서, 서브 디스플레이 및 프로세서에 전기적으로 연결되고, 상기 광 센서로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 상기 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보를 획득하는 센서 허브를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 접힘 상태 및 펼침 상태 사이에서 상태 전환 가능하게 마련되고, 공통 홀을 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 제 1 면에 배치되고, 상기 하우징의 상태에 따라 변형 가능하게 마련되는 메인 디스플레이;
    상기 하우징의 제 2 면에 배치되는 서브 디스플레이;
    상기 하우징에 배치되고, 플래쉬를 포함하는 카메라;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 제 1 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 광학 근조도 센서;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 제 2 면을 통해 상기 하우징의 내부로 진입하는 광을 감지 가능한 복수 개의 수광 소자를 포함하는 광 센서; 및
    상기 광 센서에 전기적으로 연결되고, 상기 광 센서로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 주변 광원 정보 및 주변 밝기 정보 중 적어도 하나의 정보를 획득하는 프로세서를 포함하는, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 주변 밝기 정보에 기초하여, 상기 서브 디스플레이의 밝기를 조절 가능한, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징이 접힘 상태에 있을 경우, 상기 광학 근조도 센서는 상기 하우징에 의해 커버되고, 상기 광 센서는 외부의 광을 감지 가능한, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 플래쉬는 상기 공통 홀을 통해 외부로 광을 조사하고, 상기 광 센서는 외부로부터 상기 공통 홀을 통과하여 상기 하우징 내부로 진입한 광을 감지하는, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수 개의 수광 소자 중 일부의 수광 소자를 커버하는 필터를 더 포함하는, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 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 비율에 기초하여 상기 주변 광원 정보를 획득하는, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 필터는 상기 통과 홀을 통해 수광된 광 중 가시광선 대역의 광을 통과시키는, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 복수 개의 수광 소자에서 감지된 광의 주파수 정보에 기초하여, 상기 주변 밝기 정보를 획득하는, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 센서, 서브 디스플레이 및 프로세서에 전기적으로 연결되고, 상기 광 센서로부터 전달받은 광 정보에 기초하여 상기 주변 밝기 정보를 획득하는 센서 허브를 더 포함하는, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광 센서 및 프로세서를 연결하고, 상기 광 센서에서 감지된 광 정보를 전송하는 제 1 채널;
    상기 광 센서 및 센서 허브를 연결하고, 상기 광 센서에서 감지된 광 정보를 전송하는 제 2 채널; 및
    상기 센서 허브 및 프로세서를 연결하고, 상기 광 센서에서 감지된 광 정보를 전송하는 제 3 채널을 더 포함하는, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 센서 허브는, 상기 카메라 및 프로세서가 동작하지 않을 때, 독립적으로 상기 서브 디스플레이의 밝기를 조절 가능한, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 하우징이 펼침 상태에 있을 경우, 상기 프로세서는 상기 광학 근조도 센서 및 광 센서 각각에서 감지된 정보에 기초하여 상기 메인 디스플레이의 밝기를 조절 가능한, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 디스플레이는, 상기 주변 광원 정보에 기초하여, 상기 카메라로부터 획득한 영상에 대해 자동 화이트 밸런스(AWB; Auto White Balance)를 수행하는, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 고속 푸리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)을 수행하여 상기 광 정보의 주파수를 결정하는, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 광학 근조도 센서 및 광 센서 각각에서 측정된 광 정보를 비교하여, 상기 메인 디스플레이의 밝기를 조정하는, 광원 및 조도 감지가 가능한 클램쉘 타입 전자 장치.
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