KR100856291B1

KR100856291B1 - 가변 플래쉬를 갖는 휴대 카메라 장치

Info

Publication number: KR100856291B1
Application number: KR1020060112325A
Authority: KR
Inventors: 전해진
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2008-09-03
Also published as: KR20080043590A

Abstract

본 발명은, 카메라 이미지 센서의 자동 이득 제어 신호(Vagc)를 이용하여 PWM 방식으로 플래쉬를 제어함으로써, 실내 환경에서 카메라의 셔터속도(shutter speed)가 떨어지는 것을 방지 할 수 있고, 실내 환경에서 적절한 플래쉬(flash) 광량을 보장할 수 있는 가변 플래쉬를 갖는 휴대 카메라 장치에 관한 것으로,

본 발명의 일실시예에 따른 가변 플래쉬를 갖는 휴대 카메라 장치는, 영상신호의 크기를 자동 조절하기 위한 AGC 신호(Vagc)를 생성하는 이미지 센서부(100); 상기 이미지 센서부(100)의 AGC 신호(Vagc)를 PWM 신호로 변환하는 플래쉬 제어부(200); 상기 플래쉬 제어부(200)의 PWM 신호를 구동전류로 변환하는 PWM/전류 변환부(300); 및 상기 PWM/전류 변환부(300)로부터의 구동전류의 크기에 따른 광량을 갖는 광을 발생시키는 플래쉬(400)를 포함한다.

가변, 플래쉬, 휴대 카메라, 휴대폰

Description

가변 플래쉬를 갖는 휴대 카메라 장치{MOBILE CAMERA APPARATUS WITH VARIABLE FLASH}

도 1은 종래기술에 따른 휴대 카메라 장치의 구성도.

도 2는 도 1의 휴대 카메라 장치의 동작 플로우챠트.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 카메라 장치의 구성도.

도 4는 도 3의 휴대 카메라 장치의 동작 플로우챠트.

도 5는 도 3의 AGC 신호(Vagc)와 PWM 신호의 펄스폭 상관 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 이미지 센서부 110 : 카메라 이미지 센서

120 : 이미지 센싱 프로세서 200 : 플래쉬 제어부

300 : PWM/전류 변환부 400 : 플래쉬

Vagc : AGC 신호

본 발명은 휴대폰 등에 적용되는 휴대 카메라 장치에 관한 것으로, 특히 카메라 이미지 센서의 자동 이득 제어 신호(Vagc)를 이용하여 PWM 방식으로 플래쉬를 제어함으로써, 실내 환경에서 카메라의 셔터속도(shutter speed)가 떨어지는 것을 방지 할 수 있고, 실내 환경에서 적절한 플래쉬(flash) 광량을 보장할 수 있으며, 이에 따라 가변 광량 플래쉬를 구현할 수 있고, 별도의 하드웨어 추가없이, 일반환경에서 일정한 밝기의 캡쳐(Capture) 사진을 얻을 수 있는 가변 플래쉬를 갖는 휴대 카메라 장치에 관한 것이다.

근래, IT(Information Technology)산업이 발전되면서, IT 산업중 가장 주목을 받는 산업이 휴대폰 산업이다. 휴대폰은 일반 사람들에게서 전화기 기능 이외에 카메라 기능, MP3등 멀티 컨버젼스 기능을 갖는 멀티화 방향으로 진행중이며, 그 중 카메라 기능은 디지털 카메라를 대체 할 수 있을 정도로 보편화 되어 있으며, 이는 야외, 실내, 언제 어디서나 휴대폰 카메라를 이용해서 사진을 찍고, 감상하고 있다는 장점 때문이다.

현재, 휴대폰에 채용된 카메라는 부피 및 사이즈의 제약으로 인하여, 기계적인 셔터(shutter)를 채용하지 못하기 때문에, 많은 휴대폰에 밝기를 보상해 줄 수 있는 플래쉬가 채용되어 있다. 이러한 플래쉬를 채용하는 종래 휴대 카메라 장치를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

도 1은 종래기술에 따른 휴대 카메라 장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 휴대 카메라 장치는, 셔터를 비롯하여 카메라의 기능버튼을 포함하는 조작부(11)와, 광량을 측정하는 측광장치(12)와, 상기 측광장치(12)에 의해 측정된 광량이 기설정된 기준광량보다 낮을 경우에는 촬영시 플래쉬 온(ON)을 제어하고, 상기 측정 광량이 상기 기준광량보다 높을 경우에는 촬영시 플래쉬오프를 제어하는 제어부(MSM)(13)와, 상기 제어부(13)의 제어에 따라 동작하는 플래쉬 카메라(14)와, 동작상의 필요한 정보를 화면 출력하는 표시부(15)를 포함한다.

도 2는 도 1의 휴대 카메라 장치의 동작 플로우챠트로서, 도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 휴대 카메라 장치에서, 휴대폰 플래쉬는 광량이 일정하게 유지되어, 기준광량보다 높은 아주 밝은 부분, 기준광량보다 낮은 아주 어두운 부분의 두 단계로 온 또는 오프로 조절되므로, 주위의 광량에 따라 적절히 조절될 수 없다는 문제점이 있다.

이에 따라, 전술한 바와 같이 두 단계가 플래쉬가 조절되는 경우, 실내 환경에서는 플래쉬가 온되어 빛에 의해 사진이 뿌옇게 표현되는 등의 문제점이 있다.

한편, 이와같은 현상을 줄이기 위해 별도의 측광 장치를 채용하여 광량을 측정하여 플래쉬의 광량을 조절하는 기술이 개발되고 있지만, 이는 추가적인 측광장치로 인해 추가적인 비용이 발생된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은, 카메라 이미지 센서의 자동 이득 제어 신호(Vagc)를 이용하여 PWM 방식으로 플래쉬를 제어함으로써, 실내 환경에서 카메라의 셔터속도(shutter speed)가 떨어지는 것을 방지 할 수 있고, 실내 환경에서 적절한 플래쉬(flash) 광량을 보장할 수 있으며, 이에 따라 가변 광량 플래쉬를 구현할 수 있고, 별도의 하드웨어 추가없이, 일반환경에서 일정한 밝기의 캡쳐(Capture) 사진을 얻을 수 있는 가변 플래쉬를 갖는 휴대 카메라 장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일실시예에 따른 가변 플래쉬를 갖는 휴대 카메라 장치는, 영상신호의 크기를 자동 조절하기 위한 AGC 신호를 생성하는 이미지 센서부; 상기 이미지 센서부의 AGC 신호를 PWM 신호로 변환하는 플래쉬 제어부; 상기 플래쉬 제어부의 PWM 신호를 구동전류로 변환하는 PWM/전류 변환부; 및 상기 PWM/전류 변환부로부터의 구동전류의 크기에 따른 광량을 갖는 광을 발생시키는 플래쉬를 포함하고, 상기 이미지 센서부는, 피사체 이미지의 촬영에 의해 영상신호를 생성하고, 상기 AGC 신호에 따라 상기 영상신호의 크기를 조절하는 카메라 이미지 센서; 및 상기 카메라 이미지 센서로부터의 영상신호의 크기에 따라 상기 AGC 신호를 생성하여 상기 카메라 이미지 센서 및 플래쉬 제어부로 출력하는 이미지 센싱 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 카메라 장치의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 카메라 장치는, 영상신호의 크기를 자동 조절하기 위한 AGC 신호(Vagc)를 생성하는 이미지 센서부(100)와, 상기 이미지 센서부(100)의 AGC 신호(Vagc)를 PWM 신호로 변환하는 플래쉬 제어부(200)와, 상기 플래쉬 제어부(200)의 PWM 신호를 구동전류로 변환하는 PWM/전류 변환부(300)와, 상기 PWM/전류 변환부(300)로부터의 구동전류의 크기에 따른 광량을 갖는 광을 발생시키는 플래쉬(400)를 포함한다.

상기 이미지 센서부(100)는, 피사체 이미지의 촬영에 의해 영상신호를 생성하고, 상기 AGC 신호(Vagc)에 따라 상기 영상신호의 크기를 조절하는 카메라 이미지 센서(110)와, 상기 카메라 이미지 센서(110)로부터의 영상신호의 크기에 따라 상기 AGC 신호(Vagc)를 생성하여 상기 카메라 이미지 센서(110) 및 플래쉬 제어부(200)로 출력하는 이미지 센싱 프로세서(120)를 포함한다.

상기 플래쉬 제어부(200)는, 사전에 AGC 신호의 크기별로 펄스폭을 매칭시켜 AGC/PWM 매핑 테이블로 작성해 두고, 상기 이미지 센서(100)로부터의 AGC 신호의 크기에 해당되는 펄스폭을 상기 AGC/PWM 매핑 테이블에서 찾아서, 상기 찾은 펄스폭을 갖는 PWM 신호를 생성하여 상기 PWM/전류 변환부(300)에 출력한다.

상기 휴대 카메라 장치는, 이동 통신 기능을 수행하는 이동 통신 단말기 또는 휴대 통화를 수행하는 휴대 전화 장치 장치에 구현될 수 있다.

여기서, 상기 이동 통신 단말기는 PDA(Personal Digital Assistant, 개인휴대정보단말기)나 소형 노트북 등 휴대하면서 통신이 가능한 단말기에 해당된다.

그리고, 상기 휴대 전화 장치는 휴대폰이나 PDA 등 휴대하면서 전화를 수행 할 수 있는 단말기에 해당된다.

한편, 상기 휴대 카메라 장치는, MP3 재생기 등의 휴대 단말기에 구현될 수도 있다.

여기서, 50은 셔터를 비롯하여 카메라의 기능버튼을 포함하는 조작부이고, 500은 동작상의 필요한 정보를 화면 출력하는 표시부이다.

도 4는 도 3의 휴대 카메라 장치의 동작 플로우챠트로서, 도 4에서, S100은 카메라 셔터 선택을 판단하는 과정이다. S200은 이미지 센서부의 AGC 신호를 검출하는 과정이다. S300은 AGC 신호를 PWM 신호로 변환하는 과정이다. S400은 PWM 신호를 구동 전류로 변환하는 과정이다. S500은 촬영시 구동전류의 크기만큼의 광량으로 플래쉬를 동작시키는 과정이다. S600은 촬영한 영상을 저장하는 과정이다.

도 5는 도 3의 AGC 신호(Vagc)와 PWM 신호의 펄스폭 상관 그래프로서, 도 5에서, 세로축은 AGC 신호 크기[V]를 나타내고, 가로축은 펄스폭의 듀티[듀티비율 %]를 나타낸다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 가변 플래쉬를 갖는 휴대 카메라 장치에 대한 동작을 설명하면, 먼저 도 3에 도시된 플래쉬 제어 부(200)는 카메라 셔터 선택 여부를 판단한다(도 4의 S100에 해당). 이때, 상기 플래쉬 제어부(200)가 카메라 셔터 선택이 판단되면 다음과 같은 동작이 수행된다.

한편, 휴대 카메라 장치의 이미지 센서부(100)는, 영상신호의 크기를 자동 조절하기 위한 AGC 신호(Vagc)를 생성하여 플래쉬 제어부(200)로 출력하고, 상기 플래쉬 제어부(200)는 상기 AGC 신호(Vagc)를 검출한다(도 4의 S200에 해당).

예를 들어, 상기 이미지 센서부(100)가 카메라 이미지 센서(110)와 이미지 센싱 프로세서(120)를 포함하는 경우, 상기 카메라 이미지 센서(110)는 피사체 이미지의 촬영에 의해 영상신호를 생성하고, 상기 AGC 신호(Vagc)에 따라 상기 영상신호의 크기를 조절한다. 상기 이미지 센싱 프로세서(120)는, 상기 카메라 이미지 센서(110)로부터의 영상신호의 크기에 따라 상기 AGC 신호(Vagc)를 생성하여 상기 카메라 이미지 센서(110) 및 플래쉬 제어부(200)로 출력한다.

상기 플래쉬 제어부(200)는, 상기 이미지 센서부(100)의 AGC 신호(Vagc)를 PWM 신호로 변환하여 PWM/전류 변환부(300)로 출력한다(도 4의 S300에 해당).

보다 자세히 설명하면, 상기 플래쉬 제어부(200)는, 사전에 AGC 신호의 크기별로 펄스폭을 매칭시켜 AGC/PWM 매핑 테이블(mapping table)로 작성해 두고, 상기 이미지 센서(100)로부터의 AGC 신호의 크기에 해당되는 펄스폭을 상기 AGC/PWM 매핑 테이블에서 찾아서, 상기 찾은 펄스폭을 갖는 PWM 신호를 생성하여 상기 PWM/전류 변환부(300)에 출력한다.

상기 AGC/PWM 매핑 테이블은 하기 표 1과 같이 표현될 수 있다.

AGC 신호	펄스폭
V1	10%
V2	20%
V3	30%
V4	40%
V5	50%
V6	60%
V7	70%
V8	80%
V9	90%
V10	100%

상기 표 1에 보인 AGC/PWM 매핑 테이블에서, 상기 AGC 전압(Vagc)에 포함되는 복수의 전압(V1~V10)에 대해 예를 들면, 상기 V1은 1.1V, V1은 1.2V, V3은 1.3V, V4는 1.4V, V5는 1.5V, V6은 1.6V, V7은 1.7V, V8은 1.8V, V9는 1.9V, 그리고 V10은 2V가 될 수 있다.

이와 같이 도 5에 도시한 바와 같이 AGC 전압은 점차적으로 높아지고, 이에 따라 펄스폭도 점차적으로 넓어진다.

상기 PWM/전류 변환부(300)는, 상기 플래쉬 제어부(200)의 PWM 신호를 구동전류로 변환하여 플래쉬(400)에 출력한다(도 4의 S400에 해당).

이때, 상기 PWM 신호의 펄스폭 크기에 따라 구동전류의 크기를 증가시켜 플래쉬의 광량을 조절한다. 예를 들어, 상기 PWM 신호의 펄스폭이 10%일 경우에는 플래쉬를 10%만큼 온시킬 수 있는 구동전류의 크기로 변환되고, 상기 PWM 신호의 펄스폭이 20%일 경우에는 플래쉬를 20%만큼 온시킬 수 있는 구동전류의 크기로 변환되고, 상기 PWM 신호의 펄스폭이 30%일 경우에는 플래쉬를 30%만큼 온시킬 수 있는 구동전류의 크기로 변환되고, 상기 PWM 신호의 펄스폭이 40%일 경우에는 플래쉬를 40%만큼 온시킬 수 있는 구동전류의 크기로 변환되고, 상기 PWM 신호의 펄스폭이 50%일 경우에는 플래쉬를 50%만큼 온시킬 수 있는 구동전류의 크기로 변환되고, 상기 PWM 신호의 펄스폭이 60%일 경우에는 플래쉬를 60%만큼 온시킬 수 있는 구동전류의 크기로 변환되고, 상기 PWM 신호의 펄스폭이 70%일 경우에는 플래쉬를 70%만큼 온시킬 수 있는 구동전류의 크기로 변환되고, 상기 PWM 신호의 펄스폭이 80%일 경우에는 플래쉬를 80%만큼 온시킬 수 있는 구동전류의 크기로 변환되고, 상기 PWM 신호의 펄스폭이 90%일 경우에는 플래쉬를 90%만큼 온시킬 수 있는 구동전류의 크기로 변환되고, 상기 PWM 신호의 펄스폭이 100%일 경우에는 플래쉬를 100%만큼 온시킬 수 있는 구동전류의 크기로 변환된다.

상기 플래쉬(400)는, 상기 PWM/전류 변환부(300)로부터의 구동전류의 크기에 따른 광량을 갖는 광을 발생시킨다(도 4의 S500에 해당).

이때, 상기 구동전류의 크기에 따라 상기 플래쉬의 광량이 조절된다. 예를 들어, 플래쉬를 10%만큼 온시킬 수 있는 구동전류에 따라 상기 플래쉬는 10%만큼 광을 발생하고, 플래쉬를 20%만큼 온시킬 수 있는 구동전류에 따라 상기 플래쉬는 20%만큼 광을 발생하고, 플래쉬를 30%만큼 온시킬 수 있는 구동전류에 따라 상기 플래쉬는 30%만큼 광을 발생하고, 플래쉬를 40%만큼 온시킬 수 있는 구동전류에 따라 상기 플래쉬는 40%만큼 광을 발생하고, 플래쉬를 50%만큼 온시킬 수 있는 구동전류에 따라 상기 플래쉬는 50%만큼 광을 발생하고, 플래쉬를 60%만큼 온시킬 수 있는 구동전류에 따라 상기 플래쉬는 60%만큼 광을 발생하고, 플래쉬를 70%만큼 온시킬 수 있는 구동전류에 따라 상기 플래쉬는 70%만큼 광을 발생하고, 플래쉬를 80%만큼 온시킬 수 있는 구동전류에 따라 상기 플래쉬는 80%만큼 광을 발생하고, 플래쉬를 90%만큼 온시킬 수 있는 구동전류에 따라 상기 플래쉬는 90%만큼 광을 발생하고, 플래쉬를 100%만큼 온시킬 수 있는 구동전류에 따라 상기 플래쉬는 100%만큼 광을 발생한다.

이러한 휴대 카메라 장치의 동작을 통해서, 상기 휴대 카메라 장치는 상기 획득된 영상을 저장한다(도 4의 S600에 해당).

전술한 바와 같은 본 발명에서, 소프트웨어(SW)적으로 빛의 밝기를 측정하고, 그 밝기를 보정하기 위하여 조절 가능한 플래쉬를 채용하여, 촬영된 사진의 밝기를 자동으로 조절할 수 있고, 예를 들어, 실내에 어두워지면, 카메라의 프레임 비율(Frame rate)은 감소하게 되고, 이에 따라, PWM(Pulse width Modulator)으로 플래쉬의 광량을 조절한다. 이러한 본 발명에 의하면, 별도의 하드웨어(H/W)적인 추가 비용없이 가변 가능한 플래쉬 시스템(flash system)을 구현할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 휴대폰 등에 적용되는 휴대 카메라 장치에서, 카메라 이미지 센서의 자동 이득 제어 신호(Vagc)를 이용하여 PWM 방식으로 플래쉬를 제어함으로써, 실내 환경에서 카메라의 셔터속도(shutter speed)가 떨어지는 것을 방지 할 수 있고, 실내 환경에서 적절한 플래쉬(flash) 광량을 보장할 수 있으며, 이에 따라 가변 광량 플래쉬를 구현할 수 있고, 별도의 하드웨어 추가없이, 일반환경에서 일정한 밝기의 캡쳐(Capture) 사진을 얻을 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.

Claims

삭제
영상신호의 크기를 자동 조절하기 위한 AGC 신호를 생성하는 이미지 센서부;

상기 이미지 센서부의 AGC 신호를 PWM 신호로 변환하는 플래쉬 제어부;

상기 플래쉬 제어부의 PWM 신호를 구동전류로 변환하는 PWM/전류 변환부; 및

상기 PWM/전류 변환부로부터의 구동전류의 크기에 따른 광량을 갖는 광을 발생시키는 플래쉬를 포함하고,

상기 이미지 센서부는,

피사체 이미지의 촬영에 의해 영상신호를 생성하고, 상기 AGC 신호에 따라 상기 영상신호의 크기를 조절하는 카메라 이미지 센서; 및

상기 카메라 이미지 센서로부터의 영상신호의 크기에 따라 상기 AGC 신호를 생성하여 상기 카메라 이미지 센서 및 플래쉬 제어부로 출력하는 이미지 센싱 프로세서

를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 플래쉬를 갖는 휴대 카메라 장치.
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