KR101371846B1 - 이미지 센서의 선택적 영역 노출 제어를 위한 전자 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 이미지 센서의 선택적 영역 노출 제어를 위한 전자 장치는, 행렬 구조로 배치된 다수의 화소를 구비한 이미지 센서를 갖는 카메라와; 상기 다수의 화소를 행 단위로 순차로 온 작동시키는 수직 스캐너와; 상기 다수의 화소를 열 단위로 순차로 온 작동시키는 수평 스캐너와; 상기 다수의 화소 중 관심 영역 내의 화소들만이 온 작동되도록 상기 수직 스캐너 및 수평 스캐너를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 수직 스캐너는 복수 셋의 역방향 및 순방향 수직 시프트 레지스터들을 구비하고, 상기 수직 스캐너는 상기 복수 셋 중 하나의 역방향 및 순방향 수직 시프트 레지스터들을 동시에 온 작동함으로써 상기 다수의 화소 중에서 상기 관심 영역 내의 화소들만을 선택적으로 노출한다.

Description

이미지 센서의 선택적 영역 노출 제어를 위한 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE FOR CONTROLLING AREA SELECTIVE EXPOSURE OF IMAGE SENSOR}

본 발명은 이미지 센서를 구비한 전자 장치에 관한 것으로서, 특히 이미지 센서의 화소 어레이에서 자동으로 설정되거나 사용자에 의해 설정된 관심 영역을 선택적으로 노출하기 위한 전자 장치에 관한 것이다.

통상의 CMOS 이미지 센서는 수직 스캐너(Scanner) 및 수평 스캐너를 사용하여 선택된 화소에 전압을 충전시키고 방전시켜서 해당 화소의 이미지 데이터를 취득한다.

TV나 컴퓨터와 같은 화상 통화 및 동작 인식 기능을 갖는 전자 장치의 경우에, 화상 통화의 경우에는 주로 인물 영상을 전송하게 되는데 일반적인 카메라 화각으로는 배경이 너무 많이 포함된다는 문제점이 있다. 또한, 동작 인식을 위하여 카메라를 사용하는 경우에도 동작의 주체인 사람 이외에 배경이 많이 포함되게 되면 동작 인식 처리를 위하여 무의미한 배경을 처리하는 비율이 높아지는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 사용자는 전자 장치에 근접하도록 이동하거나, 상하좌우 각도 조절이 기구적으로 가능한 카메라를 탑재한 전자 장치를 구매하여야 한다.

본 발명의 특정 실시 예들의 목적은 종래기술과 관련된 문제점들 및/또는 단점들 중의 적어도 하나를 적어도 부분적으로 해결, 경감 또는 제거하는 것이다.

본 발명의 일 목적은 상하좌우 각도 조절을 위한 기구 없이 카메라 화각을 조절할 수 있는 방법 및 이러한 방법을 구현하기 위한 전자 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 이미지 센서의 선택적 영역 노출 제어를 위한 전자 장치는, 행렬 구조로 배치된 다수의 화소를 구비한 이미지 센서를 갖는 카메라와; 상기 다수의 화소를 행 단위로 순차로 온 작동시키는 수직 스캐너와; 상기 다수의 화소를 열 단위로 순차로 온 작동시키는 수평 스캐너와; 상기 다수의 화소 중 관심 영역 내의 화소들만이 온 작동되도록 상기 수직 스캐너 및 수평 스캐너를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 수직 스캐너는 복수 셋의 역방향 및 순방향 수직 시프트 레지스터들을 구비하고, 상기 수직 스캐너는 상기 복수 셋 중 하나의 역방향 및 순방향 수직 시프트 레지스터들을 동시에 온 작동함으로써 상기 다수의 화소 중에서 상기 관심 영역 내의 화소들만을 선택적으로 노출한다.

본 발명에 따르면, 상하좌우 각도 조절을 위한 기구 없이 카메라 화각을 조절할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 이미지 센서의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 이미지 센서의 구동 방법을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 구동부의 회로 구성을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구동부의 관심 영역 노출 방법을 설명하기 위한 신호도,
도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 구동부의 회로 구성을 설명하기 위한 도면,
도 7 내지 도 21은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구동부의 관심 영역 노출 방법을 설명하기 위한 도면들,
도 22 및 도 23은 본 발명의 전자 장치를 이용한 화상 통화 방법을 설명하기 위한 도면들.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

상기 전자 장치(100)는 센서부(110), 메모리(120), 사용자 인터페이스(130), 통신부(140), 이미지 신호 프로세서(image signal processor: ISP, 160), 카메라(170) 및 표시부(150)를 포함한다.

상기 전자 장치(100)는 외부 장치와의 연동을 통해 이미지 표시 작업을 수행할 수 있으며, 상기 전자 장치(100)는 카메라(170)에 의해 촬상된 이미지를 네트워크를 통해 외부 장치로 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 장치(100)는 외부 장치의 제어에 따라 동작할 수 있고, 이러한 외부 장치에 의한 제어는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 상기 네트워크의 예들은, 이에 한정되지 않지만, 근거리 통신망(Local Area Network: LAN), 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network: WLAN), 광역 통신망(Wide Area Network: WAN), 인터넷, 소지역 통신망(Small Area Network: SAN)을 포함한다. 상기 전자 장치(100)는 또한 상기 네트워크를 통해 외부 장치와 연결될 수 있다. 상기 전자 장치(100)는 외부 장치와 직접 또는 상기 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 상기 외부 장치는 상기 전자 장치(100)의 카메라에 의해 촬상된 이미지를 재생 및 표시하기 위해 사용된다. 상기 네트워크를 통해 상기 전자 장치(100)와 연결된 상기 외부 장치의 예들은, 이에 한정되지 않지만, 유튜브 플레이어(You Tube player), 아이튠즈 플레이어(iTunes player), 엠플레이어 플레이어(MPlayer player) 및 베어쉐어 플레이어(Bearshare player), TV, 휴대폰 등을 포함한다.

상기 전자 장치(100)는 카메라를 구비한 임의의 장치일 수 있으며, 상기 전자 장치(100) 및 외부 장치는 각각 스마트폰, 휴대폰, 게임기, TV, 디스플레이 장치, 차량용 헤드 유닛, 노트북, 랩탑, 태블릿(Tablet) PC, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등일 수 있다. 상기 전자 장치(100)는 무선 통신 기능을 갖는 휴대용 통신 단말로서 구현될 수 있다.

상기 통신부(140)는 외부 장치와의 직접 연결 또는 네트워크를 통한 연결을 위해 제공되며, 유선 또는 무선 통신부일 수 있으며, 상기 제어부(180), 메모리(120) 또는 카메라(170)로부터의 데이터를 유선 또는 무선으로 전송하거나, 외부 통신선 또는 대기로부터 데이터를 유선 또는 무선 수신하여 상기 제어부(180)로 전달하거나 메모리(120)에 저장한다.

상기 통신부(140)는 성능에 따라 이동통신 모듈, 무선랜 모듈 및 근거리통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 통신부(140)의 예들은, 이에 한정되지 않지만, 종합 정보 통신망(integrated services digital network: ISDN) 카드, 모뎀, 근거리 통신망(LAN) 카드, 적외선 포트, 블루투스 포트(Bluetooth port), 지그비(zigbee) 포트 및 무선 포트를 포함한다.

이동통신 모듈은 제어부(180)의 제어에 따라 적어도 하나-하나 또는 복수-의 안테나(도시되지 아니함)를 이용하여 이동 통신을 통해 전자 장치(100)가 외부 장치와 연결되도록 한다. 이동통신 모듈은 전자 장치(100)에 입력되는 전화번호를 가지는 휴대폰(도시되지 아니함), 스마트폰(도시되지 아니함), 태블릿PC 또는 다른 장치(도시되지 아니함)와 음성 통화, 화상 통화, 문자메시지(SMS) 또는 멀티미디어 메시지(MMS)를 위한 무선 신호를 송/수신한다.

무선랜 모듈은 제어부(180)의 제어에 따라 무선 AP(access point)(도시되지 아니함)가 설치된 장소에서 인터넷에 연결될 수 있다. 무선랜 모듈은 미국전기전자학회(IEEE)의 무선랜 규격(IEEE802.11x)을 지원한다. 근거리통신 모듈은 제어부(180)의 제어에 따라 전자 장치(100)와 화상형성장치(도시되지 아니함) 사이에 무선으로 근거리 통신을 할 수 있다. 근거리 통신방식은 블루투스(bluetooth), 적외선 통신(IrDA, infrared data association) 등이 포함될 수 있다.

사용자 인터페이스(130)는 사용자 입력을 수신하거나 사용자에게 정보를 알리기 위한 수단으로서, 복수의 버튼, 마이크, 스피커, 진동모터, 커넥터, 키패드, 터치스크린 등을 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(130)의 예들은, 이에 한정되지 않지만, 마우스, 트랙볼(trackball), 조이스틱 또는 커서 방향 키들과 같은 커서 컨트롤(cursor control)이 상기 제어부(180)와의 정보 통신 및 상기 표시부(150) 상의 커서 움직임 제어를 위해 제공될 수 있다.

버튼은 상기 전자 장치(100)의 전면, 측면 또는 후면에 형성될 수 있으며, 전원/잠금 버튼(도시되지 아니함), 볼륨 버튼(도시되지 아니함), 메뉴 버튼, 홈 버튼, 돌아가기 버튼(back button) 및 검색 버튼 등을 포함할 수 있다.

마이크는 제어부(180)의 제어에 따라 음성(voice) 또는 사운드(sound)를 수신하여 전기적인 신호를 생성한다.

스피커는 제어부(180)의 제어에 따라 다양한 신호(예, 무선신호, 방송신호, 디지털 오디오 파일, 디지털 동영상 파일 또는 사진 촬영 등)에 대응되는 사운드를 전자 장치(100) 외부로 출력할 수 있다. 스피커는 전자 장치(100)가 수행하는 기능에 대응되는 사운드를 출력할 수 있다. 스피커는 상기 전자 장치의 적절한 위치 또는 위치들에 하나 또는 복수로 형성될 수 있다.

진동 모터는 제어부(180)의 제어에 따라 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 진동 모드에 있는 전자 장치(100)는 다른 장치(도시되지 아니함)로부터 음성통화가 수신되는 경우, 진동 모터가 동작한다. 진동 모터는 상기 전자 장치(100) 내에 하나 또는 복수로 형성될 수 있다. 진동 모터는 터치스크린 상을 터치하는 사용자의 터치 동작 및 터치스크린 상에서의 터치의 연속적인 움직임에 응답하여 동작할 수 있다.

커넥터는 전자 장치(100)와 외부 장치 또는 전원 소스(도시되지 아니함)를 연결하기 위한 인터페이스로 이용될 수 있다. 제어부(180)의 제어에 따라 커넥터에 연결된 유선 케이블을 통해 전자 장치(100)의 메모리(120)에 저장된 데이터를 외부 장치로 전송하거나 또는 외부 장치에서부터 데이터를 수신할 수 있다. 커넥터에 연결된 유선 케이블을 통해 전원소스에서부터 전원이 입력되거나 배터리를 충전할 수 있다.

키패드는 전자 장치(100)의 제어를 위해 사용자로부터 키 입력을 수신할 수 있다. 키패드는 전자 장치(100)에 형성되는 물리적인 키패드 또는 터치스크린에 표시되는 가상의 키패드를 포함한다.

센서부(110)는 전자 장치(100)의 상태(위치, 방위, 움직임 등)를 검출하는 적어도 하나의 센서를 포함한다. 예를 들어, 센서부(110)는 사용자의 전자 장치(100)에 대한 접근 여부를 검출하는 근접 센서, 또는 전자 장치(100)의 동작(예를 들어, 전자 장치(100)의 회전, 가속, 감속, 진동 등)을 검출하는 모션 센서 등을 포함할 수 있다. 또한, 모션 센서는 가속도 센서, 중력센서, 충격센서, GPS, 나침반 센서, 가속도 센서 등을 포함할 수 있다. 센서부(110)는 전자 장치(100)의 상태를 검출하고, 검출에 대응되는 신호를 생성하여 제어부(180)로 전송할 수 있다. 예를 들어, GPS 모듈은 지구 궤도상에 있는 복수의 GPS위성(도시되지 아니함)에서부터 전파를 수신하고, GPS위성(도시되지 아니함)에서부터 전자 장치(100)까지 전파도달시간(Time of Arrival)을 이용하여 전자 장치(100)의 위치를 산출할 수 있다.

카메라(170)는 렌즈계(174), 구동부(172) 및 이미지 센서(176)를 포함하며, 플래쉬 등을 더 포함할 수 있다. 카메라(170)는 렌즈계(174)를 통해 입력되는(또는 촬영되는) 광신호를 전기적인 이미지 신호 또는 데이터로 변환하여 출력하고, 사용자는 이러한 카메라(170)를 통해 동영상 또는 정지 이미지를 촬영할 수 있다. 다시 말하여, 상기 카메라(170)는 피사체의 광학적 이미지를 형성하고, 상기 형성된 광학적 이미지를 전기 신호로 검출한다.

렌즈계(174)는 외부로부터 입사된 광을 수렴시킴으로써 피사체의 이미지를 형성한다. 상기 렌즈계(174)는 적어도 하나의 렌즈를 포함하며, 각 렌즈는 볼록 렌즈, 비구면 렌즈 등일 수 있다. 상기 렌즈계(174)는 그 중심을 지나는 광축(optical axis)에 대해 대칭성을 가지며, 상기 광축은 이러한 중심 축으로 정의된다, 상기 이미지 센서(176)는 렌즈계(174)를 통해 입사된 외부 광에 의해 형성된 광학적 영상을 전기적 영상 신호로 검출한다.

상기 이미지 센서(176)는 M×N 행렬(matrix) 구조로 배치된 복수의 화소(pixel)를 구비하며, 상기 화소는 포토다이오드 및 적어도 하나의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 상기 화소는 입사된 광에 의해 생성된 전하를 축적하고(즉, 노출 과정), 축적된 전하에 의한 전압은 상기 입사된 광의 조도를 나타낸다(즉, 이미지 데이터 출력 과정). 정지 이미지 또는 동영상을 구성하는 한 영상을 처리하는 경우에 있어서, 상기 이미지 센서(176)로부터 출력되는 이미지 데이터는 상기 화소들로부터 출력되는 전압들(즉, 화소 값들)의 집합으로 구성되고, 상기 이미지 데이터는 하나의 이미지(즉, 정지 이미지)를 나타낸다. 또한, 상기 이미지는 M×N 화소로 구성된다. 상기 이미지 센서(176)로는 CCD(charge-coupled device) 이미지 센서, CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 이미지 센서, ToF(Time of Flight) 광학 위상 감지 센서 등을 사용할 수 있다.

상기 구동부(172)는 이미지 신호 프로세서(160) 또는 제어부(180)의 제어에 따라 상기 이미지 센서(176)를 구동한다. 상기 구동부(172)는 이미지 신호 프로세서(160)로부터 수신한 제어 신호에 따라 상기 이미지 센서(176)의 전체 화소 중에서 관심 영역의 화소들만을 노출시키고, 상기 관심 영역의 화소들로부터 출력되는 이미지 데이터는 이미지 신호 프로세서(160)로 출력된다. 본 예에서, 이미지 신호 프로세서(160)가 상기 구동부(172)를 제어하는 것으로 예시하고 있으나, 상기 구동부(172)는 상기 제어부(180)에 의해 직접 제어될 수도 있다.

상기 표시부(150)는 상기 이미지 신호 프로세서(160)로부터 입력된 이미지를 화면에 표시한다. 이러한 표시부(150)로는 액정표시장치(liquid crystal display: LCD), 터치스크린(touch screen) 등을 사용할 수 있다. 상기 터치스크린은 상기 제어부(180)의 제어에 따른 영상을 표시하고, 그 표면에 손가락, 스타일러스 펜(stylus pen) 등과 같은 사용자 입력 수단이 접촉하면 키 접촉 인터럽트(interrupt)를 발생시키고, 상기 제어부(180)의 제어에 따라 입력 좌표 및 입력 상태를 포함하는 사용자 입력 정보를 상기 제어부(180)로 출력한다.

터치스크린은 사용자에게 다양한 서비스(예, 통화, 데이터 전송, 방송, 사진/동영상 촬영)에 대응되는 그래픽 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 터치스크린은 그래픽 사용자 인터페이스에 입력되는 적어도 하나의 터치에 대응되는 사용자 입력 정보를 제어부(180)로 전송할 수 있다. 터치스크린은 사용자의 신체(예, 엄지를 포함하는 손가락) 또는 터치 가능한 입력 수단(예, 스타일러스 펜)을 통해 적어도 하나의 터치를 입력받을 수 있다. 또한, 터치스크린은 적어도 하나의 터치 중에서, 하나의 터치의 연속적인 움직임을 입력받을 수 있다. 터치스크린은 입력되는 터치의 연속적인 움직임에 대응되는 사용자 입력 정보를 제어부(180)로 전송할 수 있다.

본 발명에서 터치는 터치스크린과 사용자의 신체 또는 터치 가능한 입력 수단과의 접촉에 한정되지 않고, 비접촉(예, 터치스크린과 사용자의 신체 또는 터치 가능한 입력 수단과 검출가능한 간격이 1mm 이하)을 포함할 수 있다. 터치스크린은 예를 들어, 저항막(resistive) 방식, 정전용량(capacitive) 방식, 적외선(infrared) 방식 또는 초음파(acoustic wave) 방식으로 구현될 수 있다.

상기 메모리(120)는 화상 통화, 게임 등과 같은 다양한 기능들의 애플리케이션들과 이와 관련된 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface: GUI)를 제공하기 위한 이미지들, 사용자 정보, 문서 등과 관련된 데이터베이스들, 상기 전자 장치(100)를 구동하는데 필요한 배경 이미지들(메뉴 화면, 대기 화면 등) 또는 운영 프로그램들, 카메라에 의해 촬영된 이미지들 등을 저장할 수 있다. 상기 메모리(120)는 기계로 읽을 수 있는 매체이며, 기계로 읽을 수 있는 매체라는 용어는 기계가 특정 기능을 수행할 수 있도록 상기 기계에게 데이터를 제공하는 매체로 정의될 수 있다. 기계로 읽을 수 있는 매체는 저장 매체일 수 있다. 상기 메모리(120)는 비휘발성 매체(non-volatile media) 및 휘발성 매체를 포함할 수 있다. 이러한 모든 매체는 상기 매체에 의해 전달되는 명령들이 상기 명령들을 상기 기계로 읽어 들이는 물리적 기구에 의해 검출될 수 있도록 유형의 것이어야 한다.

상기 기계로 읽을 수 있는 매체의 예들은, 이에 한정되지 않지만, 플로피 디스크(floppy disk), 플렉서블 디스크(flexible disk), 하드 디스크, 자기 테이프, 시디롬(compact disc read-only memory: CD-ROM), 광학 디스크, 펀치 카드(punchcard), 페이퍼 테이프(papertape), 램, 피롬(Programmable Read-Only Memory: PROM), 이피롬(Erasable PROM: EPROM) 및 플래시-이피롬(FLASH-EPROM)을 포함한다.

상기 제어부(180)는 사용자 입력 정보에 따른 애플리케이션을 실행하고, 상기 애플리케이션은 사용자 입력 정보에 따른 프로그램 동작을 수행한다. 이때, 사용자 입력은 키패드, 터치스크린 등을 통한 입력 또는 카메라 기반의 입력을 포함한다.　상기 제어부(180)는 정보 통신을 위한 버스(bus) 및 정보 처리를 위해 상기 버스와 연결된 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 상기 제어부(180)는 또한 상기 프로세서에 의해 요구되는 정보를 저장하기 위해 상기 버스와 연결된 제2의 메모리(예를 들어, 램(random access memory: RAM))를 포함할 수 있다. 상기 제2의 메모리는 상기 프로세서에 의해 요구되는 임시 정보를 저장하는데 사용될 수 있다. 상기 전자 장치(100)는 상기 프로세서에 의해 요구되는 정적 정보(static information)를 저장하기 위해 상기 버스와 연결되는 롬(read only memory: ROM)을 더 포함할 수 있다. 상기 제어부(180)는 중앙처리장치로서 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하고, 본 발명에 따른 관심 영역 노출 방법을 수행하는 역할을 한다. 상기 제어부(180)는 사용자 입력 정보 또는 디폴트 설정에 따라 관심 영역의 이미지만을 처리할 수 있도록 이미지 신호 프로세서(160)를 제어한다.

상기 이미지 신호 프로세서(160)는 상기 제어부(180)의 제어에 따라 상기 카메라(170)로부터 입력되는 이미지 또는 상기 메모리(120)에 저장된 이미지를 프레임(frame) 단위로 처리하며, 상기 표시부(150)의 화면 특성(크기, 화질, 해상도 등)에 맞도록 변환된 이미지 프레임을 출력한다. 상기 이미지 신호 프로세서(160)는 관심 영역의 화소들만을 노출시킬 수 있도록 구동부(172)를 제어한다.

도 2는 이미지 센서의 구성을 나타내는 도면이고, 도 2에는 상기 카메라(170)를 구성하는 이미지 센서(176)의 화소 어레이(210)와, 상기 화소 어레이(210) 위에 배치되는 베이어 컬러 필터(Bayer color filter, 220)가 도시되어 있다. 각 화소(212)는 입사된 광의 밝기에 해당하는 값을 출력한다. 이러한 이미지 센서(176)는 각 화소가 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 검출하도록 구성될 수도 있으나, 가격 상승 등을 이유로 컬러 필터를 이용하여 각 화소가 한 색상만을 검출하도록 구성되는 것이 통상적이다. 상기 베이어 컬러 필터(220)는 3 가지 색상들(즉, R, G 및 B)의 필터 유닛들을 구비하고, 각 색상의 필터 유닛들은 행 방향 및 열 방향 각각에 대해 한 화소 건너서 하나씩 배치된다. 또한, 상기 필터 유닛들은 상기 화소들과 일대일 대응된다. 예를 들어, R 필터 유닛을 통과한 R 채널은 적색을 갖고, 상기 R 필터 유닛에 대응되도록 정렬된 해당 화소는 상기 R 채널을 검출한다. 상기 베이어 컬러 필터(220)는 선택적으로 구비될 수 있는 것이다. 이하, 화소 어레이(210)에 대해 기술하나, 화소 어레이(210) 자체가 이미지 센서(176)인 것으로 간주할 수 있다.

상기 이미지 신호 프로세서(160)는 제어부(180)에 통합될 수 있으며, 이하 본 발명에 따른 이미지 센서(176)의 관심 영역 노출 방법을 설명함에 있어서, 제어부(180)가 구동부(172)를 제어하는 것으로 설명한다.

도 3은 상기 이미지 센서의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.

구동부(172)는 상기 제어부(180)로부터 입력된 관심 영역 노출을 위한 제어 신호에 따라 수평 스캔 신호 및 수직 스캔 신호를 생성하고, 상기 수평 스캔 신호 및 수직 스캔 신호를 상기 이미지 센서(176)의 화소들(212)로 출력한다. 상기 구동부(172)는 수평 스캔 신호 생성을 위한 수평 스캐너(horizontal scanner, 320) 및 수직 스캔 신호 생성을 위한 수직 스캐너(vertical scanner, 310)를 포함한다. 상기 수평 스캐너(320)는 수평 라인들(322)에 순차적으로 신호들을 공급하고, 상기 수직 스캐너(310)는 수직 라인들(312)에 순차적으로 신호들을 공급한다.

상기 각 화소(212)는 해당 수평 라인(322) 및 수직 라인(312)에 연결된다. 상기 각 화소(212)는 연결된 수평 라인(322) 및 수직 라인(312) 모두에 신호들이 공급되는 경우에만 노출 상태가 되고, 노출 후 해당 이미지 데이터를 출력한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 구동부의 회로 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에는 예시적으로 이미지 센서(176)의 5행 5열의 화소들(212)만이 도시되어 있고, 예를 들어, 3행 1열의 화소(212)는 P-2-0 화소라고 칭한다. 상기 구동부를 구성하는 소자들은 0비트 또는 1비트를 입력받거나 출력하는 디지털 소자들이다.

수직 스캐너(310)는 제1 수평 클럭 발생기(H clock, 410), 수직 클럭 발생기(H clock, 430), 순방향 수직 신호 발생기(TG-D, 420), 역방향 수직 신호 발생기(TG-R, 425), 역방향 수직 시프트 레지스터들(R, 442)로 이루어진 역방향 수직 시프트 회로(440), 순방향 수직 시프트 레지스터들(D, 452)로 이루어진 순방향 수직 시프트 회로(450) 및 수직 스캔 레지스터들(V, 462)로 이루어진 수직 스캔 회로(460)를 포함한다.

상기 제1 수평 클럭 발생기(410)는 제1 주기에 따라 수평 클럭 신호들을 주기적으로 생성한다. 예를 들어, 상기 제1 수평 클럭 발생기(410)는 1, 0, 1, 0, ... 신호들을 연속적으로 출력하고, 1(또는 하이 내지 온) 레벨 신호와 0(또는 로우 내지 오프) 레벨 신호 각각의 지연(또는 유지) 시간은 서로 동일하다.

상기 수직 클럭 발생기(430)는 제2 주기에 따라 수직 클럭 신호들을 주기적으로 생성한다. 상기 제2 주기 동안에 한 행을 구성하는 화소들의 수와 동일한 수의 수평 클럭 신호들이 발생된다. 클럭은 구동부(172)를 구성하는 소자들의 동작 구간에 해당한다. 하나의 수직 클럭 동안에 한 화소 행의 노출이 이루어지므로, 수직 클럭은 싸이클로 칭할 수도 있다. 화소 행은 하나의 행을 이루는 화소들의 셋을 말하고, 화소 열은 하나의 열을 이루는 화소들의 셋을 말한다.

상기 역방향 수직 신호 발생기(425)는 하이 레벨의 역방향 수직 신호를 생성하고, 상기 순방향 수직 신호 발생기(420)는 하이 레벨의 순방향 수직 신호를 생성한다. 순방향은 화소 행(또는 열)의 구동 순서가 오름차순으로 이루어진다는 것이고, 역방향은 화소 행(또는 열)의 구동 순서가 내림차순과 이루어진다는 것이다.

상기 역방향 수직 시프트 레지스터들(442)은 이미지 센서(176)를 구성하는 화소들(212)의 모든 행들의 수만큼 구비되며, 예를 들어, 3번째 화소 행에 대응하는 역방향 수직 시프트 레지스터(442)는 R-2 레지스터라고 칭한다. R-0 레지스터는 상기 역방향 수직 신호 발생기(425)와 연결되며, R-0 내지 R-4 레지스터들은 수평 클럭 신호들에 따라 동작하며, 입력된 역방향 수직 신호를 제1 주기에 따라 차례로 이동시킨다. 즉, 제1 수평 클럭에서 R-0 레지스터가 역방향 수직 신호를 출력하였다면, 제2 수평 클럭에서는 R-1 레지스터가 역방향 수직 신호를 출력하게 된다. 본 예에서, 각 레지스터는 온 작동 상태에서 하이 레벨의 신호를 출력하고, 스위칭 오프 상태에서 로우 레벨의 신호를 출력한다.

상기 순방향 수직 시프트 레지스터들(452)은 이미지 센서(176)를 구성하는 화소들(212)의 모든 행들의 수만큼 구비되며, 예를 들어, 3번째 화소 행에 대응하는 순방향 수직 시프트 레지스터(452)는 D-2 레지스터라고 칭한다. D-0 레지스터는 상기 순방향 수직 신호 발생기(420)와 연결되며, D-0 내지 D-4 레지스터들은 수평 클럭 신호들에 따라 동작하며, 입력된 순방향 수직 신호를 제1 주기에 따라 차례로 이동시킨다. 즉, 제1 수평 클럭에서 D-0 레지스터가 순방향 수직 신호를 출력하였다면, 제2 수평 클럭에서는 D-1 레지스터가 순방향 수직 신호를 출력하게 된다.

상기 수직 스캔 레지스터들(462)은 이미지 센서(176)를 구성하는 화소들(212)의 모든 행들의 수만큼 구비되며, 예를 들어, 3번째 화소 행에 대응하는 수직 스캔 레지스터(462)는 V-2 레지스터라고 칭한다. V-0 레지스터는 상기 수직 클럭 발생기(430)와 연결되며, V-0 내지 V-4 레지스터들은 수직 클럭 신호들에 따라 동작한다. 상기 수직 스캔 레지스터들(462)의 전부 또는 일부는 순차적으로 수직 스캔 신호를 출력한다. 상기 수직 스캔 레지스터들(462)은 수직 라인들(312)과 일대일 연결되며, 예를 들어, 3번째 화소행에 대응하는 수직 라인은 VL-2 수직 라인이라고 칭한다.

V-1 내지 V-4 레지스터들의 동작(즉, 온 작동) 조건, 즉 수직 스캔 신호를 출력하는 조건은 아래와 같다.

(순방향 수직 시프트 레지스터의 출력 값 AND 역방향 수직 시프트 레지스터의 출력 값) XOR 이전 수직 스캔 레지스터의　출력 값

이러한 수직 스캔 레지스터(462)의 동작 구현을 위해, 순방향 수직 시프트 레지스터(452)의 출력 값과 역방향 수직 시프트 레지스터(442)의 출력 값이 AND 회로(463)에 입력되고, AND 회로(463)의 출력 값과 이전 수직 스캔 레지스터의　출력 값이 XOR 회로(464)에 입력되며, XOR 회로(464)의 출력 값이 수직 스캔 레지스터(462)의 출력 값이 된다.

V-0 레지스터는 1번째 화소 행에 대응되는 수직 스캔 레지스터이기 때문에, 이전 수직 스캔 레지스터와 연결되지 않으므로, V-0 레지스터의 온 작동 조건은 (순방향 수직 시프트 레지스터(452)의 출력 값 AND 역방향 수직 시프트 레지스터(442)의 출력 값)과 같다.

온 작동 예정인 수직 스캔 레지스터를 정지하는 조건은, 이전 수직 스캔 레지스터의 출력 값이 1이기 때문에, (순방향 수직 시프트 레지스터(452)의 출력 값 AND 역방향 수직 시프트 레지스터(462)의 출력 값)과 같다.

수평 스캐너(320)는 제2 수평 클럭 발생기(415), 수평 신호 발생기(470) 및 수평 스캔 레지스터들(H, 482)로 이루어진 수평 스캔 회로(480)를 포함한다. 제2 수평 클럭 발생기(415)는 제1 수평 클럭 발생기(410)와 동일하게 동작하고, 상기 수평 신호 발생기(470)는 하이 레벨의 순방향 수평 신호를 생성한다.

상기 수평 스캔 레지스터들(482)은 이미지 센서(176)를 구성하는 화소들(212)의 모든 열들의 수만큼 구비되며, 예를 들어, 3번째 화소 열에 대응하는 수평 스캔 레지스터(482)는 H-2 레지스터라고 칭한다. H-0 레지스터는 상기 수평 신호 발생기(470)와 연결되며, H-0 내지 H-4 레지스터들은 수평 클럭 신호들에 따라 동작하며, 입력된 수평 신호를 제1 주기에 따라 차례로 이동시킨다. 즉, 제1 수평 클럭에서 H-0 레지스터가 수평 신호를 출력하였다면, 제2 수평 클럭에서는 H-1 레지스터가 수평 신호를 출력하게 된다. 상기 수평 스캔 레지스터들(482)은 수평 라인들(322)과 일대일 연결되며, 예를 들어, 3번째 화소 열에 대응하는 수평 라인은 HL-2 수직 라인이라고 칭한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구동부의 관심 영역 노출 방법을 설명하기 위한 신호도이다. 본 예는, 5번째 화소 행을 선택적으로 노출시키는 경우를 나타낸다.

1번째 수평 클럭에서, 순방향 수직 신호 발생기(TG-D, 420)는 하이 레벨의 순방향 수직 신호를 생성한다.

3번째 수평 클럭에서, 역방향 수직 신호 발생기(TG-R, 425)는 하이 레벨의 역방향 수직 신호를 생성한다.

4번째 수평 클럭에서, D-3 레지스터와 R-1 레지스터가 온 작동 한다.

5 번째 수평 클럭에서, D-3 레지스터와 R-1 레지스터의 출력을 받아 V-3 레지스터가 온 작동된다.

6번째 수평 클럭에서부터 V-4 레지스터가 온 작동하게 되고, 6~10번째 수평 클럭에서, H-0~H-4 레지스터가 온 작동하므로, P-4-0~P-4-4 화소들의 순차적인 노출이 이루어진다.

본 예에서는 수직 스캐너(310)만이 순방향 및 역방향으로 구동하는 것을 기술하고 있으나, 수평 스캐너(320)도 순방향 및 역방향으로 구동할 수 있으며, 이러한 경우에, 수평 스캐너(320)는 수직 스캐너(310)와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 구동부의 회로 구성을 설명하기 위한 도면이다.

상기 구동부의 회로 구성은 도 4에 도시된 구동부의 회로 구성과 유사하며, 수평 스캐너(320a)가 수직 스캐너(310)와 실질적으로 동일한 구성을 가진다는 점에서만 차이가 있으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하, 수평 스캐너(320a)에 대해서만 기술하자면 아래와 같다.

수평 스캐너(320a)는 제2 수평 클럭 발생기(H-clock, 510), 순방향 수평 신호 발생기(TG-F, 520), 역방향 수평 신호 발생기(TG-B, 525), 역방향 수평 시프트 레지스터들(B, 532)로 이루어진 역방향 수평 시프트 회로(530), 순방향 수평 시프트 레지스터들(F, 542)로 이루어진 순방향 수평 시프트 회로(540) 및 수평 스캔 레지스터들(H, 562)로 이루어진 수평 스캔 회로(560)를 포함한다. 제2 수평 클럭 발생기(510)는 제1 수평 클럭 발생기(410)와 동일하게 동작한다.

상기 역방향 수평 신호 발생기(525)는 하이 레벨의 역방향 수평 신호를 생성하고, 상기 순방향 수평 신호 발생기(520)는 하이 레벨의 순방향 수평 신호를 생성한다.

상기 역방향 수직 시프트 레지스터들(532)은 이미지 센서(176)를 구성하는 화소들(212)의 모든 열들의 수만큼 구비되며, 예를 들어, 3번째 화소 열에 대응하는 역방향 수평 시프트 레지스터(532)는 B-2 레지스터라고 칭한다. B-0 레지스터는 상기 역방향 수평 신호 발생기(525)와 연결되며, B-0 내지 B-4 레지스터들은 수평 클럭 신호들에 따라 동작하며, 입력된 역방향 수평 신호를 제1 주기에 따라 차례로 이동시킨다. 즉, 제1 수평 클럭에서 B-0 레지스터가 역방향 수평 신호를 출력하였다면, 제2 수평 클럭에서는 B-1 레지스터가 역방향 수평 신호를 출력하게 된다.

상기 순방향 수평 시프트 레지스터들(542)은 이미지 센서(176)를 구성하는 화소들(212)의 모든 열들의 수만큼 구비되며, 예를 들어, 3번째 화소 열에 대응하는 순방향 수평 시프트 레지스터(542)는 F-2 레지스터라고 칭한다. F-0 레지스터는 상기 순방향 수평 신호 발생기(520)와 연결되며, F-0 내지 F-4 레지스터들은 수평 클럭 신호들에 따라 동작하며, 입력된 순방향 수평 신호를 제1 주기에 따라 차례로 이동시킨다. 즉, 제1 수평 클럭에서 F-0 레지스터가 순방향 수평 신호를 출력하였다면, 제2 수평 클럭에서는 F-1 레지스터가 순방향 수평 신호를 출력하게 된다.

상기 수평 스캔 레지스터들(562)은 이미지 센서(176)를 구성하는 화소들(212)의 모든 열들의 수만큼 구비되며, 예를 들어, 3번째 화소 열에 대응하는 수평 스캔 레지스터(562)는 H-2 레지스터라고 칭한다. H-0 내지 H-4 레지스터들은 수평 클럭 신호들에 따라 동작한다. 상기 수평 스캔 레지스터들(562)의 전부 또는 일부는 순차적으로 수평 스캔 신호를 출력한다.

H-1 내지 H-4 레지스터들의 동작(즉, 온 작동) 조건, 즉 수평 스캔 신호를 출력하는 조건은 아래와 같다.

(순방향 수평 시프트 레지스터(542)의 출력 값 AND 역방향 수평 시프트 레지스터(532)의 출력 값) XOR 이전 수평 스캔 레지스터의　출력 값

이러한 수평 스캔 레지스터(562)의 동작 구현을 위해, 순방향 수평 시프트 레지스터(542)의 출력 값과 역방향 수평 시프트 레지스터(532)의 출력 값이 AND 회로(563)에 입력되고, AND 회로(563)의 출력 값과 이전 수평 스캔 레지스터의　출력 값이 XOR 회로(564)에 입력되며, XOR 회로(564)의 출력 값이 수평 스캔 레지스터(562)의 출력 값이 된다.

H-0 레지스터는 1번째 화소 열에 대응되는 수평 스캔 레지스터이기 때문에, 이전 수평 스캔 레지스터와 연결되지 않으므로, H-0 레지스터의 온 작동 조건은 (순방향 수평 시프트 레지스터(542)의 출력 값 AND 역방향 수평 시프트 레지스터(532)의 출력 값)과 같다.

온 작동 예정인 수평 스캔 레지스터를 정지하는 조건은, 이전 수평 스캔 레지스터의 출력 값이 1이기 때문에, (순방향 수평 시프트 레지스터(542)의 출력 값 AND 역방향 수평 시프트 레지스터(532)의 출력 값)과 같다.

도 7 내지 도 21은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구동부의 관심 영역 노출 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 본 예는, 10행 10열의 화소들(212)을 갖는 이미지 센서(176)에서 3행 4열의 화소(2,3)부터 5행 7열의 화소(4,6)까지의 사각의 관심 영역의 화소 어레이를 노출하는 방법을 예시한다.

상기 구동부는 도 6에 도시된 구동부와 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 수직 스캐너(310)는 R-0~R-9 레지스터와, D-0~D-9 레지스터와, V-0~V-9 레지스터를 갖고, 수평 스캐너(320a)는 B-0~B-9 레지스터와, F-0~F-9 레지스터와, H-0~H-9 레지스터를 갖는 것으로 한다. 도 7에는 R-0~R-9, D-0~D-9, F-0~F-9 및 H-0~H-9 레지스터들만이 도시되어 있으나, 다른 구성 소자들과, 레지스터들의 연결 관계는 도 6에 도시된 것과 동일하다.

도 7을 참고하면, 역방향 수직 신호 발생기(425)는 하이 레벨의 역방향 수직 신호를 생성한다.

도 8을 참고하면, 3 클럭 이후에, R-2 레지스터가 온 작동된다. 역방향 수평 신호 발생기(525)는 하이 레벨의 역방향 수평 신호를 생성한다.

도 9을 참고하면, 3 클럭 이후에, R-5 및 B-2 레지스터가 온 작동된다. 순방향 수평 신호 발생기(520)는 하이 레벨의 순방향 수평 신호를 생성한다.

도 10을 참고하면, 1 클럭 이후에, R-6, B-3 및 F-0 레지스터가 온 작동된다. 순방향 수직 신호 발생기(420)는 하이 레벨의 순방향 수직 신호를 생성한다.

도 11을 참고하면, 2 클럭 이후에, R-8, D-1, B-5 및 F-2 레지스터가 온 작동된다. R-8 및 D-1 레지스터가 온 작동됨으로써, 2번째 화소 행에 대응하는 V-1 레지스터가 온 작동된다. 3번째 화소 행은 데이터 입력을 대기하는 노출 대기 라인이 된다.

도 12를 참고하면, 1 클럭 이후에, 3번째 화소 행에 대응하는 V-2 레지스터가 온 작동되고, B-6 및 F-3 레지스터가 온 작동된다. B-6 및 F-3 레지스터가 온 작동됨으로써, 4번째 화소 열에 대응하는 H-3 레지스터가 온 작동되고, 3행 4열의 화소(2,3)의 노출이 이루어진다.

도 13을 참고하면, 1 클럭 이후에, 3번째 화소 행에 대응하는 V-2 레지스터 및 5번째 화소 열에 대응하는 H-4 레지스터가 온 작동되고 있는 상태에서, B-7 및 F-4 레지스터가 온 작동되고, 3행 5열의 화소(2,4)의 노출이 이루어진다. 역방향 수평 신호 발생기(525)는 하이 레벨의 역방향 수평 신호를 생성한다.

도 14를 참고하면, 3 클럭 이후에, 3번째 화소 행에 대응하는 V-2 레지스터가 온 작동되고 있는 상태에서, B-2 및 F-7 레지스터가 온 작동되고, H-7 레지스터가 오프 작동됨으로써, 3행 7열의 화소(2,6)의 노출이 중단된다. 순방향 수평 신호 발생기(520)는 하이 레벨의 순방향 수평 신호를 생성한다.

도 15를 참고하면, 4 클럭 이후에, 4번째 화소 행에 대응하는 V-3 레지스터가 온 작동되고 있는 상태에서, B-6, F-3, H-3 레지스터가 온 작동되고, 4행 4열의 화소(3,3)의 노출이 이루어진다.

도 16을 참고하면, 1 클럭 이후에, 4번째 화소 행에 대응하는 V-3 레지스터 및 5번째 화소 열에 대응하는 H-4 레지스터가 온 작동되고 있는 상태에서, B-7 및 F-4 레지스터가 온 작동되고, 4행 5열의 화소(3,4)의 노출이 이루어진다. 역방향 수평 신호 발생기(525)는 하이 레벨의 역방향 수평 신호를 생성한다.

도 17을 참고하면, 3 클럭 이후에, 4번째 화소 행에 대응하는 V-3 레지스터가 온 작동되고 있는 상태에서, B-2 및 F-7 레지스터가 온 작동되고, H-7 레지스터가 오프 작동됨으로써, 4행 7열의 화소(3,6)의 노출이 중단된다. 순방향 수평 신호 발생기(520)는 하이 레벨의 순방향 수평 신호를 생성한다.

도 18을 참고하면, 3 클럭 이후에, 순방향 수직 신호 발생기(420)가 하이 레벨의 순방향 수직 신호를 생성하였고, 다시 1 클럭 이후에, 5번째 화소 행에 대응하는 V-4 레지스터가 온 작동되고 있는 상태에서, D-0, B-6, F-3, H-3 레지스터가 온 작동되고, 5행 4열의 화소(4,3)의 노출이 이루어진다. 역방향 수직 신호 발생기(425)는 하이 레벨의 역방향 수직 신호를 생성한다.

도 19를 참고하면, 1 클럭 이후에, 5번째 화소 행에 대응하는 V-4 레지스터 및 5번째 화소 열에 대응하는 H-4 레지스터가 온 작동되고 있는 상태에서, D-1, R-0, B-7 및 F-4 레지스터가 온 작동되고, 5행 5열의 화소(4,4)의 노출이 이루어진다. 역방향 수평 신호 발생기(525)는 하이 레벨의 역방향 수평 신호를 생성한다.

도 20을 참고하면, 3 클럭 이후에, 5번째 화소 행에 대응하는 V-4 레지스터가 온 작동되고 있는 상태에서, D-4, R-3, B-2 및 F-7 레지스터가 온 작동되고, H-7 레지스터가 오프 작동됨으로써, 5행 7열의 화소(4,6)의 노출이 중단된다.

도 21을 참고하면, 1 클럭 이후에, D-5 및 R-4 레지스터가 온 작동되어 V-5 레지스터가 오프 작동됨으로써, 다음 화소의 노출이 중단된다.

본 발명에 따른 관심 영역 노출 방법은 다양하게 적용될 수 있으며, 그 한 예로서, 화상 통화에 적용되는 것을 예시하자면 아래와 같다. TV의 경우 디스플레이 해상도가 1080(Full HD)인 TV가 많이 보급되어 있기는 하나, 16M 화소급의 고해상도의 카메라를　사용하여도 TV에서는 축소 없이는 원래 크기를 한 화면에 그대로 표현할 수가 없다. 즉 디스플레이 해상도에 맞춘 카메라의 해상도를 사용하는 것이 효율적이다. 일반적인 TV의 시청 거리가 2.5m 가량이다. 만일 화상 통화를 한다면 주로 인물 영상을 전송하게 되는데 일반적인 카메라 화각으로는 배경이 너무 많이 포함된다. 가급적이면 인물이 많은 비중을　차지하는 영상을 화상 통화로 전송하고자 한다면 시청자는 TV 에 좀 더 가까이 다가가야 할 것이다. 또한 시청자가 TV 카메라의 정확히 가운데 위치에서 있으리라는 보장도 없기 때문에 TV 화상 통화용　카메라는 상하좌우 각도 조절이 기구적으로 가능하도록 하여 출시되고 있다. 본 발명을 적용하게 되면 16M 화소급의 고해상도 카메라에서 디스플레이 해상도에 필요한 만큼만 노출시켜 보여주게 되므로 일반영상 대비 줌(Zoom) 효과가 적용된 좁은 화각으로 인물 비중이 크게 영상을 취득할 수 있으며 광각 렌즈를 장착하여 상하좌우 각도 조절을 위한 기계적인 장치 대신 전체 해상도에서 취득하는 영상좌표를 변경하여 동일한 효과를 낼 수 있다. 또한 디스플레이 해상도의 2배 크기를 동작영역으로 하되 서브 샘플링(Sub Sampling)을 하게 되면 역방향 줌의 효과도 낼 수 있다(시청자가 가까이 오거나 배경의 취득이 필요한 경우).

도 22 및 도 23은 본 발명의 전자 장치를 이용한 화상 통화 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

도 23은, 카메라(170)에 의해 촬영된 이미지(2210)를 나타낸다. 카메라(170)의 기본 설정된 화각이 크기 때문에, 상기 이미지(2210)에는 화상 통화를 하고자 하는 사용자 이외에 배경이 상기 이미지(2210)의 대부분을 차지하고 있다. 제어부(180)는 사용자 인터페이스(130)를 통한 사용자의 화상 통화 명령이 입력된 경우에, 이미지 센서(176)가 관심 영역(2220)의 화소들만을 노출시키도록 구동부(172)를 제어한다. 이때, 제어부(180)는 자동으로 사용자의 얼굴을 위주로 한 관심 영역(2220)을 설정할 수 있다.

제어부(180)는 카메라(170)로부터 이미지(2210)를 수신한다. 본 관심 영역 설정 방법은 하나의 이미지에 대해 기술되고 있으나, 본 방법은 순차로 입력 또는 독취되는 이미지들에 대해 각각 적용될 수 있다. 또한, 본 방법은 전자 장치(100)가 일대일 화상 통화 또는 다자간 화상 회의를 수행하는 도중에 카메라(170)로부터 실시간으로 입력되는 이미지에 대해 수행되거나, 다른 애플리케이션 모드에서 카메라(170)를 통해 실시간으로 입력되는 이미지에 대해 수행될 수 있다.

제어부(180)는 이미지(2210)에 사용자의 얼굴이 포함되어 있는지 여부를 판단하고, 사용자의 얼굴이 포함되어 있으면 상기 얼굴 부분을 포함하도록 관심 영역(2220)을 설정한다. 여기서, 얼굴 검출은 통상의 얼굴 검출 방법을 이용하여 수행되는데, 얼굴의 윤곽선, 얼굴 피부의 색상 및/또는 질감, 템플리트 등을 이용한 얼굴 추출 기술이 이용될 수 있다. 예를 들어, 제어부(180)는 다수의 얼굴 이미지를 통해 얼굴 학습을 수행하고, 축적된 얼굴 학습 데이터를 이용하여 입력된 이미지(2210)로부터 사용자의 얼굴을 검출할 수 있다.

이와 다르게, 제어부(180)는 표시부(150)에 도 22에 도시된 바와 같은 이미지(2210)를 표시하고, 사용자에 의해 선택된 관심 영역(2220)을 입력받을 수도 있다. 이때, 제어부(180)는 전술한 얼굴 검출 과정을 수행하여, 이미지(2210)에 표시된 복수의 얼굴들과 관련된 예비 관심 영역들 중에서 사용자가 하나를 선택하도록 안내할 수도 있다.

이후, 제어부(180)는 도 23에 도시된 바와 같은 화상 통화 화면(2310)을 사용자에게 표시하고, 상기 화면(2310)에 관심 영역의 이미지(2320)를 표시한다.

본 발명의 실시 예들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 전자 장치 내에 포함될 수 있는 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다.

또한, 상기 전자 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 전자 장치가 기설정된 관심 영역 노출 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 관심 영역 노출 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 전자 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 전자 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 전자 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

100: 전자 장치, 110: 센서부, 120: 메모리, 130: 사용자 인터페이스, 140: 통신부, 150: 표시부, 160: 이미지 신호 처리부, 170; 카메라, 172: 구동부, 174: 렌즈계, 176: 이미지 센서

Claims (7)

1. 전자 장치에 있어서,
   행렬 구조로 배치된 다수의 화소를 구비한 이미지 센서를 갖는 카메라와;
   상기 다수의 화소를 행 단위로 순차로 온 작동시키는 수직 스캐너와;
   상기 다수의 화소를 열 단위로 순차로 온 작동시키는 수평 스캐너와;
   상기 다수의 화소 중 관심 영역 내의 화소들만이 온 작동되도록 상기 수직 스캐너 및 수평 스캐너를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 수직 스캐너는 복수 셋의 역방향 및 순방향 수직 시프트 레지스터들을 구비하고, 상기 수직 스캐너는 상기 복수 셋 중 하나의 역방향 및 순방향 수직 시프트 레지스터들을 동시에 온 작동함으로써 상기 다수의 화소 중에서 상기 관심 영역 내의 화소들만을 입사된 광에 의해 생성된 전하를 축적하도록 선택적으로 노출함을 특징으로 하는 이미지 센서의 선택적 영역 노출 제어를 위한 전자 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수평 스캐너는 복수 셋의 역방향 및 순방향 수평 시프트 레지스터들을 구비하고, 상기 수평 스캐너는 상기 복수 셋 중 하나의 역방향 및 순방향 수평 시프트 레지스터들을 동시에 온 작동함으로써 상기 다수의 화소 중에서 상기 관심 영역 내의 화소들만을 입사된 광에 의해 생성된 전하를 축적하도록 선택적으로 노출함을 특징으로 하는 이미지 센서의 선택적 영역 노출 제어를 위한 전자 장치.
3. 제1항에 있어서,
   이미지를 사용자에게 표시하는 표시부를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 관심 영역 내의 화소들로부터 출력되는 데이터에 따라 이미지를 구성하여 상기 표시부를 통해 사용자에게 표시함을 특징으로 하는 이미지 센서의 선택적 영역 노출 제어를 위한 전자 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지의 일 부분을 관심 영역으로 설정하고, 상기 관심 영역 내의 화소들만을 노출하도록 상기 수직 및 수평 스캐너들을 제어함을 특징으로 하는 이미지 센서의 선택적 영역 노출 제어를 위한 전자 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에서 사용자의 얼굴을 검출하고, 상기 사용자의 얼굴을 포함하는 상기 이미지의 일 부분을 관심 영역으로 설정함을 특징으로 하는 이미지 센서의 선택적 영역 노출 제어를 위한 전자 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지를 사용자에게 표시하고, 사용자에 의해 선택된 상기 이미지의 일 부분을 관심 영역으로 설정함을 특징으로 하는 이미지 센서의 선택적 영역 노출 제어를 위한 전자 장치.
7. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 관심 영역 내의 화소들로부터 출력되는 데이터에 따라 구성된 이미지를 화상 통화 화면에 표시함을 특징으로 하는 이미지 센서의 선택적 영역 노출 제어를 위한 전자 장치.

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