KR102251374B1 - 이미지 센싱 장치 및 그 장치의 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

사용자 입력을 센싱하는 이미지 센싱 장치 및 그 장치의 동작 방법이 개시된다. 일실시예에 따른 이미지 센싱 장치는, 턴온 사이클(turn-on cycle)과 턴오프 사이클(turn-off cycle)을 포함하는 버스트 모드(burst mode)에 따라 동작하는 광원부와, 픽셀 어레이를 이용하여 반사광을 수광하고, 반사광에 기초하여 목표 영역 내의 객체의 위치에 대한 센싱 데이터를 출력하는 이미지 센서를 포함한다.

Description

이미지 센싱 장치 및 그 장치의 동작 방법{IMAGE SENSING APPARATUS AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 명세서에 기재된 다양한 실시예들은 이미지 센싱 장치에 관한 것이다.
최근 사용자의 편의를 위해 단말의 인터페이스 환경이 다양화되고 있다. 비 접촉 컨트롤(touch-less control)은 단말의 터치 스크린이나 버튼에 대한 접촉 없이 단말을 제어하는 방식이다.
비 접촉 컨트롤에는 근접 센서(proximity sensor)가 이용될 수 있다. 근접 센서는 사용자 입력에 따른 깊이 정보를 제공한다. 단말은 깊이 정보를 이용하여 단말과 사용자의 거리를 인식할 수 있다. 단말은 사용자와의 거리에 기초하여 필요한 동작을 수행할 수 있다.
근접 센서로는 깊이 정보 이외에, 좌우 방향의 움직임이나 상하 방향의 움직임을 알 수 없다. 따라서, 단말이 깊이 정보를 이용해 인식할 수 있는 사용자 입력은 한계가 있다.
일측에 따르면, 이미지 센싱 장치는, 목표 영역에 광을 조사하는 광원부; 상기 목표 영역 내에 위치하는 객체에 의한 반사광을 집광하는 집광부; 및 픽셀 어레이를 이용하여 상기 반사광을 수광하고, 상기 반사광에 기초하여 상기 목표 영역 내의 상기 객체의 위치에 대한 센싱 데이터를 출력하는 이미지 센서를 포함하고, 상기 광원부는, 턴온 사이클(turn-on cycle)과 턴오프 사이클(turn-off cycle)을 포함하는 버스트 모드(burst mode)에 따라 동작한다.
상기 픽셀 어레이는 2차원으로 배열된 복수의 픽셀을 포함할 수 있고, 상기 광원부가 상기 버스트 모드로 동작 시, 상기 복수의 픽셀의 출력 데이터 중 적어도 일부는 병합(merging)되어 처리될 수 있다.
상기 이미지 센서는 상기 객체의 3차원 위치를 센싱하는 어레이 센서 또는 상기 객체의 2차원 위치를 센싱하는 라인 센서로 동작할 수 있다.
상기 이미지 센싱 장치는, 상기 턴온 사이클의 광량과 상기 턴오프 사이클의 광량의 차에 기초하여 외광을 제거하는 감산기(subtractor)를 더 포함할 수 있다.
상기 이미지 센싱 장치는, 외광 제거를 위해 상기 턴온 사이클의 광량을 일시적으로(temporary) 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 포터블 디바이스는, 이미지 센싱부; 상기 이미지 센싱부에서 출력된 센싱 데이터에 기초하여 목표 영역에서 객체의 위치를 결정하는 프로세서를 포함하고, 상기 이미지 센싱부는, 상기 목표 영역에 광을 조사하는 광원부; 상기 객체에 의한 반사광을 집광하는 집광부; 및 픽셀 어레이를 이용하여 상기 반사광을 수광하고, 상기 반사광에 기초하여 상기 목표 영역 내의 상기 객체의 위치에 대한 센싱 데이터를 출력하는 이미지 센서를 포함하고, 상기 광원부는, 턴온 사이클(turn-on cycle)과 턴오프 사이클(turn-off cycle)을 포함하는 버스트 모드(burst mode)에 따라 동작한다.
상기 프로세서는, 상기 목표 영역을 2차원 면 또는 3차원 공간으로 정의하고, 상기 이미지 센서가 상기 객체의 3차원 위치를 센싱하는 어레이 센서 또는 상기 객체의 2차원 위치를 센싱하는 라인 센서로 동작하도록 스위칭하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
상기 포터블 디바이스는 센서를 더 포함할 수 있고, 프로세서는, 상기 센서를 통해 센싱된 상기 목표 영역에서 발생한 진동 또는 소리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 목표 영역을 상기 2차원 면으로 정의할 수 있다.
일측에 따르면, 이미지 센싱 장치의 동작 방법은, 광원부를 통해 목표 영역에 광을 조사하는 단계; 상기 목표 영역 내에 위치하는 객체에 의한 반사광을 집광부를 통해 집광하는 단계; 이미지 센서의 픽셀 어레이를 이용하여 상기 반사광을 수광하는 단계; 상기 반사광에 기초하여 상기 목표 영역 내의 상기 객체의 위치에 대한 센싱 데이터를 출력하는 단계를 포함한다.
도 1은 일실시예에 따른 이미지 센싱 장치가 구비된 웨어러블 디바이스 및 단말에 대한 사용자 입력을 도시한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 이미지 센싱 장치가 객체를 센싱하는 목표 영역을 도시한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 이미지 센싱 장치를 도시한 블록도이다.
도 4는 일실시예에 따른 이미지 센서의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 2차원 면 및 3차원 공간에 대한 이미지 센서의 센싱 동작을 도시한 도면이다.
도 6은 일실시예에 따른 센싱 데이터를 나타낸 그래프이다.
도 7은 일실시예에 따른 턴온 사이클과 턴오프 사이클을 포함하는 버스트 모드를 설명하는 그래프이다.
도 8은 일실시예에 따른 광량 저하를 보상하기 위한 픽셀 구조를 도시한 도면이다.
도 9는 일실시예에 따른 외광 제거를 위한 동작을 설명하는 그래프이다.
도 10은 일실시예에 따른 외광 제거를 위한 이미지 센서의 구조를 도시한 도면이다.
도 11은 일실시예에 따른 포터블 디바이스를 도시한 블록도이다.
도 12는 일실시예에 따른 포터블 디바이스의 동작을 설명하는 도면이다.
도 13은 일실시예에 따른 이미지 센싱 장치의 동작 방법을 도시한 플로우 차트이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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 실시예가 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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일실시예에 따른 이미지 센싱 장치가 구비된 웨어러블 디바이스 및 단말에 대한 사용자 입력을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, (a) 측면에 이미지 센싱 장치(100)가 구비된 웨어러블 디바이스, (b) 정면에 이미지 센싱 장치(100)가 구비된 웨어러블 디바이스, (c) 측면에 이미지 센싱 장치(100)가 구비된 단말 및 (d) 정면에 이미지 센싱 장치(100)가 구비된 단말이 도시되어 있다.
사용자는 이미지 센싱 장치(100)가 사용자 입력을 센싱하기 위한 목표 영역에서 객체를 이용하여 비 접촉 입력을 수행할 수 있다. 예를 들어, 비 접촉 입력을 위한 객체는 사용자의 손가락 또는 스타일러스 펜 등일 수 있다.
이미지 센싱 장치(100)는 목표 영역 내에서 객체의 위치에 대한 센싱 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 이미지 센싱 장치(100)는 객체의 위치 변화를 통해 객체의 움직임에 대한 센싱 데이터를 출력할 수 있다. 이미지 센싱 장치(100)가 구비된 웨어러블 디바이스 및 단말은 이미지 센싱 장치(100)로부터 출력된 센싱 데이터에 기초하여 사용자 입력에 대응하는 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 도 1의 (a)와 같이, 사용자는 웨어러블 디바이스 측면의 목표 영역에 손가락을 이용하여 특정한 움직임을 입력할 수 있다. 이미지 센싱 장치(100)는 손가락의 위치 및 움직임을 센싱할 수 있다. 웨어러블 디바이스는 센싱된 손가락의 위치 및 움직임을 통해 사용자 입력에 대응하는 처리를 수행할 수 있다.
이미지 센싱 장치(100)는, 도 1에 도시된 웨어러블 디바이스 및 단말 이외에도, 이미지를 통해 사용자 입력을 처리할 수 있는 모든 디바이스에 구비될 수 있다. 또한, 이미지 센싱 장치(100)는, 도 1에 도시된 위치 이외에도, 디바이스의 좌 측면, 우 측면, 상 측면, 하 측면, 정면 및 후면의 이미지를 센싱하도록 배치될 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 이미지 센싱 장치가 객체를 센싱하는 목표 영역을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 이미지 센싱 장치(100), 목표 영역(10) 및 객체(20)가 도시되어 있다. 목표 영역(10)은 이미지 센싱 장치(100)가 사용자 입력을 센싱하는 영역을 의미한다. 이미지 센싱 장치(100)는 목표 영역(10) 내의 객체(20)의 위치 및 객체(20)의 움직임을 통해 사용자 입력을 센싱할 수 있다.
아래에서, 객체(20)의 위치 및 움직임은 이미지 센싱 장치(100)로부터의 깊이를 의미하는 z축(11), 좌우 방향을 의미하는 x축(12) 및 상하 방향을 의미하는 y축(13)을 이용하여 설명한다. 또한, 2차원 면에 대한 객체(20)의 위치 및 움직임은 x-z 평면에서, 3차원 공간에 대한 객체(20)의 위치 및 움직임은 x-y-z 공간을 이용하여 설명한다.
도 3은 일실시예에 따른 이미지 센싱 장치를 도시한 블록도이다.
도 3음 참조하면, 이미지 센싱 장치(100)는 광원부(110), 집광부(120) 및 이미지 센서(130)를 포함한다.
광원부(110)는 목표 영역(10)에 광을 조사한다. 광원부(110)는 목표 영역(10)에 광을 조사하기 위해 이미지 센싱 장치(100)의 외부로 노출될 수 있다.
광원부(110)는 LED-기반 소스, 레이저, 백열 소스(예를 들어, 필라멘트 램프, 할로겐 램프) 및 형광 소스일 수 있다. 여기서, LED-기반 소스는 적외선 LED, 자외선 LED, 레드 LED, 블루 LED, 그린 LED, 옐로우 LED, 앰버 LED, 오렌지 LED, 및 화이트 LED일 수 있다. 바람직하게는, 광원부(110)는 적외선 LED일 수 있다.
광원부(110)는 턴온 사이클(turn-on cycle)과 턴오프 사이클(turn-off cycle)을 포함하는 버스트 모드(burst mode)에 따라 동작할 수 있다. 광원부(110)는 버스트 모드를 통해 전력 소비를 감소시킬 수 있다. 버스트 모드에 대해서는 도 7 및 도 8에서 상세하게 설명한다.
집광부(120)는 목표 영역(10) 내에 위치하는 객체(20)에 의한 반사광을 집광한다. 집광부(120)는 반사광을 집광하기 위한 집광렌즈나 핀홀(pinhole)을 포함할 수 있다.
이미지 센서(130)는 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이는 회로 소자 및 회로 소자에 연결된 포토 다이오드로 구성된다. 또한, 이미지 센서(130)는 픽셀 어레이의 로 픽셀(row pixel)을 선택하는 로 스캐너(row scanner), 픽셀 어레이의 칼럼 픽셀(column pixel)을 선택하는 칼럼 스캐너(column scanner) 및 로 스캐너와 칼럼 스캐너에 의해 선택된 픽셀의 아날로그 전압을 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기를 포함한다. 이미지 센서의 구체적인 구조는 도 4에서 상세하게 설명한다.
이미지 센서(130)는 집광부(120)를 통해 집광된 반사광을 픽셀 어레이를 이용하여 수광한다. 이미지 센서(130)는 픽셀 어레이를 통해 광량의 분포를 획득한다. 또한, 이미지 센서(130)는 광량의 분포를 통해 목표 영역(10) 내의 객체(20)의 위치에 대한 센싱 데이터를 출력한다. 객체(20)의 위치에 대한 센싱 데이터는 도 6에서 상세하게 설명한다.
도 4는 일실시예에 따른 이미지 센서의 구조를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 이미지 센서는 픽셀 어레이(131), 로 스캐너(132), 칼럼 스캐너(133) 및 아날로그 디지털 변환기(134)를 포함한다.
픽셀 어레이(131)는 복수의 픽셀을 포함한다. 복수의 픽셀은 0 내지 M의 열과, 0 내지 N의 행의 2차원으로 배열될 수 있다. 복수의 픽셀은 각각 회로 소자 및 상기 회로 소자에 연결된 포토 다이오드로 구성될 수 있다. 복수의 픽셀 각각은 반사광의 광량을 검출하고, 검출한 광량을 전압으로 출력한다.
복수의 픽셀의 0 내지 M의 열 값과 0 내지 N의 행 값은 검출된 광량의 주소를 나타낼 수 있다. 이미지 센서는 0 내지 M의 열과, 0 내지 N의 행으로 나타나는 검출된 광량의 주소에 기초하여 검출된 광량의 분포를 결정할 수 있다.
로 스캐너(132)는 픽셀 어레이(131)의 로 픽셀을 선택한다.
칼럼 스캐너(133)는 픽셀 어레이(131)의 칼럼 픽셀을 선택한다. 일측에 따르면, 칼럼 스캐너(133)는 로 스캐너(132)에 의해 선택된 로 픽셀에서 칼럼 픽셀을 순차적으로 선택하여 픽셀 어레이(131)의 전압 출력을 아날로그 디지털 변환기(134)로 전달할 수 있다.
아날로그 디지털 변환기(134)는 로 스캐너(132)및 칼럼 스캐너(133)에 의해 선택된 픽셀의 아날로그 전압을 디지털 신호로 변환한다.
도 5는 일실시예에 따른 2차원 면 및 3차원 공간에 대한 이미지 센서의 센싱 동작을 도시한 도면이다.
0 내지 M의 열과 0 내지 N의 행을 갖는 픽셀 어레이(131)에서, 픽셀 해상도는 M x N으로 나타낼 수 있다. 픽셀 해상도는 객체(20)의 이동 범위, 즉 목표 영역(10)의 크기에 따라 결정될 수 있다. 객체(20)의 이동 범위가 x축 방향으로 넓을 수록, 많은 수의 칼럼(column) 픽셀이 필요하다. 또한, 객체(20)의 이동 범위가 y축 방향으로 넓을 수록, 많은 수의 로(row) 픽셀이 필요하다.
2차원 면(30)에 대한 객체(20)의 위치를 센싱하기 위해서는 M이 N보다 매우 큰 M x N 픽셀 어레이(131)가 필요하다. M이 N보다 매우 큰 M x N 픽셀 어레이(131)가 이용하는 이미지 센서를 x-z 센서 또는 라인 센서로 정의한다.
3차원 공간(40)에 대한 객체(20)의 위치를 센싱하기 위해서는 큰 값의 M과 큰 값을 갖는 N의 M x N 픽셀 어레이(131)가 필요하다. 큰 값의 M과 큰 값을 갖는 N의 M x N 픽셀 어레이(131)를 이용하는 이미지 센서를 x-y-z 센서 또는 어레이 센서로 정의한다.
큰 값의 M과 큰 값을 갖는 N의 M x N 픽셀 어레이(131)를 이용하는 이미지 센서는 필요에 따라 라인 센서로 동작할 수 있다. 즉, 큰 값의 M과 큰 값을 갖는 N의 M x N 픽셀 어레이(131)를 이용하는 이미지 센서는 필요에 따라 어레이 센서 또는 라인 센서로 센싱 동작을 스위칭할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서는 센싱 시간 중에 제1 시간 구간 동안은 어레이 센서로 동작하고, 제2 시간 구간 동안은 라인 센서로 동작할 수 있다. 라인 센서로 센싱 동작을 스위칭함으로써, 객체(20)의 센싱에 소모되는 전력을 감소시킬 수 있다.
도 5의 (a)와 같이, 객체(20)가 2차원 면(30)에 위치하거나 2차원 면(30) 내에서 움직이는 경우, 목표 영역(10)은 2차원 면(30)으로 정의될 수 있다. 목표 영역(10)이 2차원 면(30)으로 정의되는 경우, 이미지 센서는 2차원 면(30)에 위치하는 객체(20)를 센싱하는 라인 센서로 동작할 수 있다. 이 때, 이미지 센서는 픽셀 어레이(131)의 일부 행 픽셀(51)을 이용하여 객체(20)의 위치 및 움직임을 센싱할 수 있다.
일측에 따르면, 목표 영역(10)은 2차원 면(30)에 대한 객체(20)의 접촉에 대응하여 2차원 면(30)으로 정의될 수 있다. 이 때, 객체(20)의 접촉은, 목표 영역(10)에서 발생한 진동 또는 소리 중 적어도 하나에 기초하여 감지될 수 있다. 예를 들어, 2차원 면(30)이 사용자의 손등이고 객체(20)가 사용자의 손가락인 경우, 사용자의 손가락이 사용자의 손등에 접촉함에 따라 발생하는 진동 또는 소리 중 적어도 하나에 기초하여, 목표 영역(10)은 2차원 면(30)으로 정의될 수 있다.
도 5의 (b)와 같이, 객체(20)가 3차원 공간(40)에 위치하거나 3차원 공간(40) 내에서 움직이는 경우, 목표 영역(10)은 3차원 공간(40)으로 정의될 수 있다. 목표 영역(10)이 3차원 공간(30)으로 정의되는 경우, 이미지 센서는 3차원 공간(40)에 위치하는 객체(20)를 센싱하는 어레이 센서로 동작할 수 있다. 이 때, 이미지 센서는 픽셀 어레이(131)의 복수의 행 픽셀(52)을 이용하여 객체(20)의 위치 및 움직임을 센싱할 수 있다.
일측에 따르면, 목표 영역(10)은 기본적으로 3차원 공간(40)으로 정의되고, 2차원 면(30)에 대한 객체(20)의 접촉이 감지될 경우 2차원 면(30)으로 정의될 수 있다. 또한, 미리 정해진 시간 동안 2차원 면(30)에 대한 객체(20)의 접촉이 감지되지 않을 경우 목표 영역(10)은 다시 3차원 공간(40)으로 정의될 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 이미지 센서의 센싱 데이터를 나타낸 그래프이다.
도 6을 참조하면, (a) 라인 센싱에 따른 이미지 센서의 센싱 데이터와, (b) 어레이 센싱에 따른 이미지 센서의 센싱 데이터가 도시되어 있다. 센싱 데이터는 픽셀 어레이의 주소 값과 픽셀 어레이의 주소 값에 대응하는 광량을 포함한다.
도 6의 (a)를 참조하면, 0 내지 M의 열 주소에 따른 광량이 도시되어 있다. 라인 센싱에 따른 센싱 데이터에서, 픽셀 어레이의 주소는 열 주소로 나타낼 수 있다. 도 6의 (a)에서, 객체의 위치(61)는 광량이 가장 큰 픽셀 어레이의 주소 및 픽셀 어레이의 주소에 대응되는 광량에 기초하여 결정될 수 있다. 픽셀 어레이의 주소는 x축 방향의 위치를 나타내며, 광량은 z축 방향의 위치를 나타낸다. 광량이 클수록 이미지 센서와 가까움을 의미한다.
도 6의 (b)를 참조하면, 0 내지 N의 행 주소, 0 내지 M의 열 주소 및 주소에 따른 광량이 도시되어 있다. 어레이 센싱에 따른 센싱 데이터에서, 픽셀 어레이의 주소는 행 주소 및 열 주소로 나타낼 수 있다. 도 6의 (b)에서, 객체의 위치(62)는 광량이 가장 큰 픽셀 어레이의 주소 및 픽셀 어레이의 주소에 대응되는 광량에 기초하여 결정될 수 있다. 픽셀 어레이의 주소에서 행 주소는 y축 방향의 위치를, 열 주소는 x축 방향의 위치를, 광량은 z축 방향의 위치를 나타낸다. 광량이 클수록 이미지 센서와 가까움을 의미한다.
도 7은 일실시예에 따른 턴온 사이클과 턴오프 사이클을 포함하는 버스트 모드를 설명하는 그래프이다.
도 7을 참조하면, (a) 연속 모드(continuous mode)에서 광원 입력 전류와, (b) 버스트 모드(burst mode)에서 광원 입력 전류가 도시되어 있다. 버스트 모드는 하나의 사이클에 광원이 빛을 조사하는 턴온 사이클과 광원이 휴지 상태인 턴오프 사이클을 포함하는 동작 모드를 의미한다. 이미지 센싱 장치는 도 7과 같이 광원 입력 전류를 조절함으로써 연속 모드와 버스트 모드를 조절할 수 있다.
버스트 모드에서 턴온 사이클은 턴오프 사이클보다 상대적으로 짧을 수 있다. 예를 들어, 한 사이클이 33ms인 경우, 턴온 사이클은 한 사이클의 1/100인 0.33ms, 턴오프 사이클은 나머지 32.67ms일 수 있다. 버스트 모드는 광원의 조사에 의한 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 특히, 적외선 LED와 같이 높은 전류로 구동되는 광원의 경우 상시 구동(always-on) 시 큰 전력을 소모하게 되므로, 버스트 모드에 따른 전력 소모 효과는 더 커질 수 있다.
도 8은 일실시예에 따른 광량 저하를 보상하기 위한 픽셀 구조를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, (a)에 일반적인 픽셀 구조가, (b) 내지 (d)에 광량 저하를 보상하기 위한 픽셀 구조가 도시되어 있다. 버스트 모드로 동작 시, 소모 전력은 감소될 수 있지만, 조사 광량의 감소에 따라 반사광의 광량이 저하되는 현상이 발생할 수 있다. 이 때, 도 8의 (b) 내지 (d)에 도시된 구조에 따라 포토 다이오드의 면적을 넓히는 경우, 반사광의 광량 저하를 보상할 수 있다.
도 8의 (b)는 넓은 면적의 포토 다이오드로 구성된 픽셀 구조이다. 도 8의 (b)의 포토 다이오드는 도 8의 (a)의 포토 다이오드에 비해 약 100배 정도의 면적을 갖는다. 픽셀에서 수광을 수행하는 포토 다이오드의 면적을 넓힘으로써 버스트 모드에 의한 광량 저하를 보상할 수 있다. 도 8의 (b)에 도시된 픽셀 구조에 따르면, 같은 해상도에서 전체적인 픽셀 어레이의 크기가 커진다. 따라서, 스몰 폼 팩터(small form factor)를 달성하는데 어려움이 있다.
도 8의 (c)는 상하로 긴 모양(long shape)의 포토 다이오드로 구성된 픽셀 구조이다. 도 8의 (c)에서 포토 다이오드는 좌우 폭보다 상하 폭이 긴 모양을 가질 수 있다. 도 8의 (c)의 픽셀 구조는, 픽셀 어레이가 1차원의 라인 형태인 경우, 즉 이미지 센서가 라인 센서인 경우, 스몰 폼 팩터를 달성하면서, 광량 저하를 보상할 수 있다. 도 8의 (c)에 도시된 픽셀 구조에 따르면, 이미지 센서가 어레이 센서인 경우, 폼 팩터가 커질 수 있다.
도 8의 (d)는 2차원으로 배열된 복수의 픽셀로 구성된 픽셀 구조이다. 이미지 센서는 도 8의 (d)의 픽셀 중에 적어도 일부의 픽셀을 병합(merging)하여 광량 저하를 보상할 수 있다. 즉, 이미지 센서는, 광원부가 버스트 모드로 동작 시, 복수의 픽셀의 출력 데이터 중 적어도 일부를 병합하여 처리할 수 있다.
일측에 따르면, 이미지 센서는 상하로 인접한 픽셀들의 출력 데이터를 병합하여 처리할 수 있다. 이 경우, 이미지 센서는, x-z 센싱 시 광량 저하를 보상함으로써 감도를 향상시킬 수 있고, x-y-z 센싱 시 어레이 센서로 동작할 수 있다.
픽셀 병합은 판독 회로(readout circuit)에 따라 전하 도메인(charge domain), 아날로그 도메인(analog domain) 또는 디지털 도메인(digital domain)에 기초하여 수행될 수 있다. 전하 도메인 방식은 전하 합(charge summing)에 의해, 아날로그 도메인 방식은 전압 평균(voltage averaging)에 의해, 디지털 도메인은 합산(addition)에 의해 각각 수행될 수 있다.
도 9는 일실시예에 따른 외광 제거를 위한 동작을 설명하는 그래프이다.
도 9를 참조하면, 버스트 모드의 턴온 사이클과 턴오프 사이클에서 수광된 광량이 도시되어 있다. 여기서, 턴온 사이클과 턴오프 사이클은 동일 시간을 갖는 사이클이다. 광량은 픽셀 어레이의 출력 신호에 기초하여 측정될 수 있다.
턴온 사이클의 광량은 객체에 의한 반사광의 광량(91)과 외광에 의한 광량(92)을 포함한다. 턴오프 사이클의 광량은 외광에 의한 광량(92)을 포함한다. 따라서, 턴온 사이클의 광량과 턴오프 사이클의 광량의 차에 의해 외광에 의한 광량(92)이 제거될 수 있다. 이미지 센서는 턴온 사이클에서 획득한 픽셀 어레이의 출력 신호와 턴오프 사이클에서 획득한 픽셀 어레이의 출력 신호의 차에 의해 외광이 제거된 센싱 데이터를 획득할 수 있다.
도 10은 일실시예에 따른 외광 제거를 위한 이미지 센서의 구조를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 외광 제거를 위한 이미지 센서는 픽셀 어레이(131), 로 스캐너(132), 칼럼 스캐너(133), 아날로그 디지털 변환기(134), 메모리(135) 및 감산기(136)를 포함한다.
픽셀 어레이(131)는 복수의 픽셀을 포함한다. 복수의 픽셀은 0 내지 M의 열과, 0 내지 N의 행의 2차원으로 배열될 수 있다. 복수의 픽셀은 각각 회로 소자 및 상기 회로 소자에 연결된 포토 다이오드로 구성될 수 있다. 복수의 픽셀 각각은 반사광의 광량을 검출하고, 검출한 광량을 전압으로 출력한다.
로 스캐너(132)는 픽셀 어레이(131)의 로 픽셀을 선택한다.
칼럼 스캐너(133)는 픽셀 어레이(131)의 칼럼 픽셀을 선택한다. 일측에 따르면, 칼럼 스캐너(133)는 로 스캐너(132)에 의해 선택된 로 픽셀에서 칼럼 픽셀을 순차적으로 선택하여 픽셀 어레이(131)의 전압 출력을 메모리(135)와 감산기(136)로 전달할 수 있다. 이 때, 칼럼 스캐너(133)는 턴오프 사이클과 턴온 사이클의 전압 출력을 메모리(135)와 감산기(136)에 교차로 전달할 수 있다. 예를 들어, 칼럼 스캐너(133)는 턴온 사이클의 전압 출력은 메모리(135)로, 턴오프 사이클의 전압 출력은 감산기(136)로 전달할 수 있다.
아날로그 디지털 변환기(134)는 감산기(136)로부터 출력된 아날로그 전압을 디지털 신호로 변환한다. 이 때, 감산기(136)로부터 출력된 아날로그 전압은 외광이 제거된 신호이다.
메모리(135)는 외광 제거를 위해 턴온 사이클의 광량을 일시적으로(temporary) 저장한다. 턴온 사이클의 광량은 턴온 사이클에서 픽셀 어레이(131)로부터 전달받은 픽셀 어레이(131)의 전압 출력을 의미할 수 있다. 메모리(135)는 일시적으로 저장된 턴오프 사이클의 광량을 감산기(136)로 전달할 수 있다.
감산기(subtractor)(136)는 턴온 사이클의 광량과 턴오프 사이클의 광량의 차에 기초하여 외광을 제거한다. 감산기(136)는 메모리(135)로부터 수신한 턴온 사이클의 광량에서 픽셀 어레이(131)로부터 수신한 턴오프 사이클의 광량을 뺌으로써 외광이 제거된 아날로그 전압을 아날로그 디지털 변환기(134)로 전달할 수 있다.
도 11은 일실시예에 따른 포터블 디바이스를 도시한 블록도이다.
도 11을 참조하면, 포터블 디바이스(1100)는 이미지 센싱부(1110), 프로세서(1120) 및 센서(1130)를 포함한다.
이미지 센싱부(1100)는 광원부(110), 집광부(120) 및 이미지 센서(130)를 포함한다.
광원부(110)는 목표 영역에 광을 조사한다. 광원부(110)는 목표 영역에 광을 조사하기 위해 포터블 디바이스(1100)의 외부로 노출될 수 있다.
광원부(110)는 LED-기반 소스, 레이저, 백열 소스(예를 들어, 필라멘트 램프, 할로겐 램프) 및 형광 소스일 수 있다. 여기서, LED-기반 소스는 적외선 LED, 자외선 LED, 레드 LED, 블루 LED, 그린 LED, 옐로우 LED, 앰버 LED, 오렌지 LED, 및 화이트 LED일 수 있다. 바람직하게는, 광원부(110)는 적외선 LED일 수 있다.
광원부(110)는 턴온 사이클(turn-on cycle)과 턴오프 사이클(turn-off cycle)을 포함하는 버스트 모드(burst mode)에 따라 동작할 수 있다. 광원부(110)는 버스트 모드를 통해 전력 소비를 감소시킬 수 있다. 버스트 모드에 대해서는 앞에서 설명한 내용이 적용될 수 있다.
집광부(120)는 목표 영역 내에 위치하는 객체에 의한 반사광을 집광한다. 집광부(120)는 반사광을 집광하기 위한 집광렌즈나 핀홀(pinhole)을 포함할 수 있다.
이미지 센서(130)는 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이는 회로 소자 및 회로 소자에 연결된 포토 다이오드로 구성된다. 또한, 이미지 센서(130)는 픽셀 어레이의 로 픽셀(row pixel)을 선택하는 로 스캐너(row scanner), 픽셀 어레이의 칼럼 픽셀(column pixel)을 선택하는 칼럼 스캐너(column scanner) 및 로 스캐너와 칼럼 스캐너에 의해 선택된 픽셀의 아날로그 전압을 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기를 포함한다. 이미지 센서의 구체적인 구조에는 앞에서 설명한 내용이 적용될 수 있다.
이미지 센서(130)는 집광부(120)를 통해 집광된 반사광을 픽셀 어레이를 이용하여 수광한다. 이미지 센서(130)는 픽셀 어레이를 통해 광량의 분포를 획득한다. 또한, 이미지 센서(130)는 광량의 분포를 통해 목표 영역 내의 객체의 위치에 대한 센싱 데이터를 출력한다.
프로세서(1120)는 이미지 센싱부(1110)에서 출력된 센싱 데이터에 기초하여 목표 영역에서 객체의 위치를 결정한다. 또한, 프로세서(1120)는 이미지 센싱부(1110) 및 센서(1130)의 동작에 필요한 제어 명령을 생성하고, 생성된 제어 명령을 이미지 센싱부(1110) 및 센서(1130)로 전송할 수 있다.
프로세서(1120)는 목표 영역을 2차원 면 또는 3차원 공간으로 정의할 수 있다. 또한, 프로세서(1120)는 이미지 센싱부(1110)가 객체의 3차원 위치를 감지하는 어레이 센서 또는 객체의 2차원 위치를 감지하는 라인 센서로 동작하도록 스위칭하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 프로세서(1120)는 센서(1130)를 통해 감지된 목표 영역에서 발생한 진동 또는 소리 중 적어도 하나에 기초하여 목표 영역을 상기 2차원 면으로 정의할 수 있다. 프로세서(1120)는 생성된 제어 신호를 이미지 센싱부(1110)로 전달할 수 있다.
센서(1130)는 가속도 센서, 자이로 센서, 지자기 센서 및 고도계와 같이 포터블 디바이스(1100)의 진동, 움직임, 이동 방향, 이동 속도 등을 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 또한, 센서(1130)는 마이크와 같이 목표 영역에서 발생하는 소리를 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다.
도 12는 일실시예에 따른 포터블 디바이스의 동작을 설명하는 도면이다.
도 12를 참조하면, 사용자의 손목에 장착된 포터블 디바이스(1100) 및 포터블 디바이스(1100)에 구비된 이미지 센싱부(1110)가 도시되어 있다.
이미지 센싱부(1110)는 사용자의 손등을 향해 광(light)을 조사할 수 있다. 여기서, 목표 영역은 사용자의 손등이다.
사용자는 이미지 센싱부(1110)에 의해 조사된 광이 도달하는 목표 영역 내에서 손가락을 이용하여 사용자 입력을 입력할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 손등에 손가락으로 특정한 문자를 그리거나, 손등을 터치할 수 있다. 여기서, 객체는 사용자의 손가락이다.
포터블 디바이스(1110)는 손가락이 손등에 접촉할 때 발생하는 진동 또는 소리를 센싱할 수 있다. 포터블 디바이스(1110)는 손가락과 손등의 접촉에 기초하여 목표 영역을 2차원 면으로 정의할 수 있다. 이 때, 이미지 센싱부(1110)는 일부 로 픽셀만을 이용하여 객체를 센싱함으로써, 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 또한, 이미지 센싱부(1110)는 버스트 모드에 따른 감도 저하를 보상하기 위해 적어도 일부 셀을 병합하여 처리할 수 있다.
이미지 센싱부(1110)는 반사광에 기초하여 사용자의 손등에서 손가락의 위치 및 움직임을 센싱할 수 있다. 이미지 센싱부(1110)는 포터블 디바이스(1110)로 센싱 데이터를 전달할 수 있다.
포터블 디바이스(1110)는 센싱 데이터를 통해 사용자의 손등에 대한 사용자 입력에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 포터블 디바이스(1110)는 사용자 입력에 따라 문자를 입력하거나, 터치 입력에 대응하는 동작을 수행할 수 있다.
도 13은 일실시예에 따른 이미지 센싱 장치의 동작 방법을 도시한 플로우 차트이다.
도 13을 참조하면, 단계(1310)에서, 이미지 센싱 장치는 광원부를 통해 목표 영역에 광을 조사한다.
광원부는 목표 영역에 광을 조사한다. 광원부는 목표 영역에 광을 조사하기 위해 이미지 센싱 장치의 외부로 노출될 수 있다.
광원부는 LED-기반 소스, 레이저, 백열 소스(예를 들어, 필라멘트 램프, 할로겐 램프) 및 형광 소스일 수 있다. 여기서, LED-기반 소스는 적외선 LED, 자외선 LED, 레드 LED, 블루 LED, 그린 LED, 옐로우 LED, 앰버 LED, 오렌지 LED, 및 화이트 LED일 수 있다. 바람직하게는, 광원부는 적외선 LED일 수 있다.
광원부는 턴온 사이클(turn-on cycle)과 턴오프 사이클(turn-off cycle)을 포함하는 버스트 모드(burst mode)에 따라 동작할 수 있다. 광원부는 버스트 모드를 통해 전력 소비를 감소시킬 수 있다. 버스트 모드에 대해서는 앞에서 설명한 내용이 적용될 수 있다.
단계(1320)에서, 이미지 센싱 장치는 목표 영역 내에 위치하는 객체에 의한 반사광을 집광부를 통해 집광한다. 집광부는 목표 영역 내에 위치하는 객체에 의한 반사광을 집광한다. 집광부는 반사광을 집광하기 위한 집광렌즈나 핀홀(pinhole)을 포함할 수 있다.
단계(1330)에서, 이미지 센싱 장치는 이미지 센서의 픽셀 어레이를 이용하여 반사광을 수광한다. 이미지 센서는 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이는 회로 소자 및 회로 소자에 연결된 포토 다이오드로 구성된다. 또한, 이미지 센서는 픽셀 어레이의 로 픽셀(row pixel)을 선택하는 로 스캐너(row scanner), 픽셀 어레이의 칼럼 픽셀(column pixel)을 선택하는 칼럼 스캐너(column scanner) 및 로 스캐너와 칼럼 스캐너에 의해 선택된 픽셀의 아날로그 전압을 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기를 포함한다. 이미지 센서의 구체적인 구조에 대해서는 앞에서 설명한 내용이 적용될 수 있다.
단계(1340)에서, 이미지 센싱 장치는 반사광에 기초하여 목표 영역 내의 객체의 위치에 대한 센싱 데이터를 출력한다. 이미지 센싱 장치는 픽셀 어레이를 통해 획득한 광량의 분포에 기초하여 목표 영역 내의 객체의 위치에 대한 센싱 데이터를 출력할 수 있다. 객체의 위치에 대한 센싱 데이터에 대해서는 앞에서 설명한 내용이 적용될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (20)

  1. 목표 영역에 광을 조사하는 광원부;
    상기 목표 영역 내에 위치하는 객체에 의한 반사광을 집광하는 집광부; 및
    픽셀 어레이를 이용하여 상기 반사광을 수광하고, 상기 반사광에 기초하여 상기 목표 영역 내의 상기 객체의 위치에 대한 센싱 데이터를 출력하는 이미지 센서
    를 포함하고,
    상기 광원부는, 턴온 사이클(turn-on cycle)과 턴오프 사이클(turn-off cycle)을 포함하는 버스트 모드(burst mode)에 따라 동작하되, 상기 턴온 사이클에서 광을 조사하고, 상기 턴오프 사이클에서 광의 조사를 멈추고,
    상기 광원부가 상기 버스트 모드로 동작하는 경우, 상기 픽셀 어레이 내 미리 정해진 크기의 영역의 출력 데이터가 병합되어 상기 턴오프 사이클에 의해 야기되는 상기 수광된 반사광의 부족을 보상하는,
    이미지 센싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 픽셀 어레이는 2차원으로 배열된 복수의 픽셀을 포함하는,
    이미지 센싱 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀의 출력 데이터 중 적어도 일부는 상기 반사광의 판독 회로(readout circuit)에 따라 전하 도메인(charge domain), 아날로그 도메인(analog domain) 또는 디지털 도메인(digital domain)에 기초하여 병합(merging)되어 처리되는,
    이미지 센싱 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 상기 객체의 3차원 위치를 센싱하는 어레이 센서 또는 상기 객체의 2차원 위치를 센싱하는 라인 센서로 동작하는,
    이미지 센싱 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이미지 센서는, 상기 목표 영역이 2차원 면으로 정의되는 경우, 상기 2차원 면에 위치하는 상기 객체를 센싱하는 라인 센서로 동작하는,
    이미지 센싱 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 목표 영역은 상기 2차원 면에 대한 상기 객체의 접촉에 대응하여 상기 2차원 면으로 정의되고,
    상기 객체의 접촉은, 상기 목표 영역에서 발생한 진동 또는 소리 중 적어도 하나에 기초하여 센싱되는,
    이미지 센싱 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 이미지 센서는, 상기 목표 영역이 3차원 공간으로 정의되는 경우, 상기 3차원 공간 상에 위치하는 상기 객체를 센싱하는 어레이 센서로 동작하는,
    이미지 센싱 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서는,
    상기 반사광의 광량을 전압으로 출력하는 상기 픽셀 어레이;
    상기 픽셀 어레이의 로 픽셀(row pixel)을 선택하는 로 스캐너(row scanner);
    상기 픽셀 어레이의 칼럼 픽셀(column pixel)을 선택하는 칼럼 스캐너(column scanner); 및
    상기 로 스캐너 및 상기 칼럼 스캐너에 의해 선택된 픽셀의 아날로그 전압을 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기
    를 포함하는 이미지 센싱 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 픽셀 어레이는 라인 형태로 배열된 회로 소자 및 상기 회로 소자에 연결된 포토 다이오드로 구성된 복수의 픽셀을 포함하고,
    상기 포토 다이오드는 상기 회로 소자와 연결되고 긴 모양(long shape)을 갖는,
    이미지 센싱 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 턴온 사이클의 광량과 상기 턴오프 사이클의 광량의 차에 기초하여 외광을 제거하는 감산기(subtractor)
    를 더 포함하는 이미지 센싱 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    외광 제거를 위해 상기 턴온 사이클의 광량을 일시적으로(temporary) 저장하는 메모리
    를 더 포함하는 이미지 센싱 장치.
  12. 이미지 센싱부;
    상기 이미지 센싱부에서 출력된 센싱 데이터에 기초하여 목표 영역에서 객체의 위치를 결정하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 이미지 센싱부는,
    상기 목표 영역에 광을 조사하는 광원부;
    상기 객체에 의한 반사광을 집광하는 집광부; 및
    픽셀 어레이를 이용하여 상기 반사광을 수광하고, 상기 반사광에 기초하여 상기 목표 영역 내의 상기 객체의 위치에 대한 센싱 데이터를 출력하는 이미지 센서
    를 포함하고,
    상기 광원부는, 턴온 사이클(turn-on cycle)과 턴오프 사이클(turn-off cycle)을 포함하는 버스트 모드(burst mode)에 따라 동작하되, 상기 턴온 사이클에서 광을 조사하고, 상기 턴오프 사이클에서 광의 조사를 멈추고,
    상기 광원부가 상기 버스트 모드로 동작하는 경우, 상기 픽셀 어레이 내 미리 정해진 크기의 영역의 출력 데이터가 병합되어 상기 턴오프 사이클에 의해 야기되는 상기 수광된 반사광의 부족을 보상하는,
    포터블 디바이스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 픽셀 어레이는 2차원으로 배열된 복수의 픽셀을 포함하는,
    포터블 디바이스.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 목표 영역을 2차원 면 또는 3차원 공간으로 정의하고, 상기 이미지 센싱부가 상기 객체의 3차원 위치를 센싱하는 어레이 센서 또는 상기 객체의 2차원 위치를 센싱하는 라인 센서로 동작하도록 스위칭하는 제어 신호를 생성하는,
    포터블 디바이스.
  15. 제14항에 있어서,
    센서를 더 포함하고,
    프로세서는, 상기 센서를 통해 센싱된 상기 목표 영역에서 발생한 진동 또는 소리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 목표 영역을 상기 2차원 면으로 정의하는,
    포터블 디바이스.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 목표 영역은 사용자 신체의 적어도 일부이고, 상기 객체는 사용자의 손가락인,
    포터블 디바이스.
  17. 턴온 사이클(turn-on cycle)과 턴오프 사이클(turn-off cycle)을 포함하는 버스트 모드(burst mode)에 기초하여 동작하도록 광원부를 설정하는 단계;
    상기 턴온 사이클에서 광을 조사하고, 상기 턴오프 사이클에서 광의 조사를 멈추면서, 상기 광원부를 통해 목표 영역에 광을 조사하는 단계;
    상기 목표 영역 내에 위치하는 객체에 의한 반사광을 집광부를 통해 집광하는 단계;
    이미지 센서의 픽셀 어레이를 이용하여 상기 반사광을 수광하는 단계;
    상기 픽셀 어레이 내 미리 정해진 크기의 영역의 출력 데이터를 병합하여 상기 턴오프 사이클에 의해 야기되는 상기 수광된 반사광의 부족을 보상하는 단계; 및
    상기 반사광에 기초하여 상기 목표 영역 내의 상기 객체의 위치에 대한 센싱 데이터를 출력하는 단계
    를 포함하는 이미지 센싱 장치의 동작 방법.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서,
    상기 픽셀 어레이는 2차원으로 배열된 복수의 픽셀을 포함하고,
    이미지 센싱 장치의 동작 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 상기 객체의 3차원 위치를 센싱하는 어레이 센서 또는 상기 객체의 2차원 위치를 센싱하는 라인 센서로 동작하는,
    이미지 센싱 장치의 동작 방법.
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