KR102441547B1 - 광 센서 모듈, 광 감지 데이터를 획득하는 방법 및 전자 기기 - Google Patents

광 센서 모듈, 광 감지 데이터를 획득하는 방법 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 광 센서 모듈은, 기판을 포함하고; 기판에는 제1 검출 영역이 제공되고; 제1 검출 영역 내부에는 적어도 하나의 감광 소자가 제공되며; 적어도 하나의 감광 소자는 현재 입사광 하에서 제1 검출 영역으로부터 광 감지 데이터를 수집하기 위한 것이고, 광 센서 모듈에 의해 수집된 현재 입사광 하에서 제1 검출 영역으로부터 광 감지 데이터를 보상하기 위해, 광 감지 데이터는 현재 입사광 하에서 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상할지 여부를 결정하기 위한 것이다.

Description

광 센서 모듈, 광 감지 데이터를 획득하는 방법 및 전자 기기{LIGHT SENSOR MODULE, METHOD FOR ACQUIRING LIGHT SENSOR DATA, AND ELECTRONIC EQUIPMENT}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 출원 번호가 CN202010119937.6이고, 출원일이 2020년 2월 26일인 중국 특허출원에 기반하여 제출한 것이며, 상기 중국 특허 출원의 우선권을 주장하는 바, 상기 중국 특허 출원의 모든 내용은 참조로서 본 출원에 인용된다.
본 발명은 검출 기술분야에 관한 것으로서 특히, 광 센서 모듈, 광 감지 데이터를 획득하는 방법 및 전자 기기에 관한 것이다.
현재, 전자 기기 내의 디스플레이 스크린의 스크린 비율이 증가함에 따라, 풀 스크린이 발전하는 추세가 되었다. 풀 스크린의 경우, 이전에 디스플레이 스크린에 위치한 다양한 센서(예를 들어, 광 센서)는, 풀 스크린 하부에 제공되어야 한다. 감광 센서를 예로 들면, 주변 광이 풀 스크린을 통과한 후, 감광 센서는 광을 수집하여 광도를 획득하고, 광도에 기반하여 필요한 지문 이미지 등의 정보를 검출할 수 있다.
실제 응용에 있어서, 낮은 비용의 OLED 스크린에서 큰 면적 광학 지문의 방안으로서, 감광 센서는 감광 트랜지스터(TFT)를 사용하여 제조된다. 지문 이미지 품질은 지문 잠금 해제 판독의 기초를 형성할 수 있고 즉, 지문 이미지의 콘트라스트가 좋을수록, 지문 잠금 해제 기능이 더 좋다. 우수한 콘트라스트를 획득하기 위해, 감광 센서를 특정 시간 동안 빛에 노출시켜야 한다. 정상적인 광선의 경우, 일정한 기간 동안 노출될 때, 신호 베이스는 도 1의 (a) 부분에 도시된 바와 같다. 일정한 기간 동안 더 강한 광에 노출될 때, 감광 센서는 더 강한 신호를 검출할 수 있으므로, 더 높은 신호 베이스를 초래하고, 신호 베이스는 도 1의 (b) 부분에 도시된 바와 같다. 신호 베이스와 신호 자체의 합이 감광 센서 백엔드의 판독 집적회로(Readout IC)의 동적 범위를 초과할 수 있다. 다시 말해서, 더 높은 신호 베이스의 경우, 판독 집적회로는 신호를 절단하여 신호 왜곡을 야기시켜, 검출의 정확도를 감소시킨다.
본 발명은 검출 분야에 관한 것으로, 광 센서 모듈, 광 감지 데이터를 획득하는 방법 및 전자 기기를 제공한다.
본 발명의 실시예의 일 측면에 따르면, 기판을 포함하는 광 센서 모듈을 제공하고; 상기 기판에는 제1 검출 영역이 제공되고; 상기 제1 검출 영역 내부에는 적어도 하나의 감광 소자가 제공되고; 상기 적어도 하나의 감광 소자는 현재 입사광 하에서 상기 제1 검출 영역으로부터 광 감지 데이터를 수집하기 위한 것이고, 상기 광 감지 데이터는 현재 입사광 하에서 상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상할지 여부를 결정하기 위한 것이다.
선택적으로, 상기 기판은 제2 검출 영역을 더 포함하고; 상기 제1 검출 영역은 상기 제2 검출 영역 외부에 제공된다.
본 발명의 실시예의 일 측면에 따르면, 광 감지 데이터를 획득하는 방법을 제공하고, 상기 방법은,
입사광 하에서 광 센서 모듈의 제1 검출 영역으로부터 제1 광 감지 데이터를 획득하는 단계;
상기 제1 광 감지 데이터와 설정된 임계값을 비교하는 단계; 및
상기 제1 광 감지 데이터가 상기 설정된 임계값을 초과할 경우, 상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 측면에 따르면, 전자 기기를 제공하고, 상기 전자 기기는,
디스플레이 스크린;
상기 디스플레이 스크린 아래에 제공된 광 센서 모듈;
프로세서; 및
상기 프로세서가 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위한 메모리를 포함하고;
상기 프로세서는 본 발명의 방법을 구현하기 위해 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행하도록 구성될 수 있다.
이해해야 할 것은, 상기의 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명은 다만 예시적이고 한정적인 것이며 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
아래의 도면은 본 명세서의 일부분으로서 명세서 전체를 구성하고, 본 발명에 맞는 실시예를 예시하여, 명세서와 함께 본 발명의 원리를 해석하기 위한 것이다.
도 1은 관련 기술에 따라 도시한 시나리오 도면이다.
도 2는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 광 센서 모듈의 예시도이다.
도 3a 내지 도 3e는 각각 일 예시적 실시예에 따라 도시한 제1 검출 영역의 레이아웃 예시도이다.
도 4는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 광 센서 모듈의 어레이 기판의 예의 도면이다.
도 5는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 보상 회로의 회로도이다.
도 6은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 광 감지 데이터를 획득하는 방법의 흐름도이다.
도 7은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 광 감지 데이터를 획득하는 흐름도이다.
도 8~도 9는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 광도의 획득 장치의 블록도이다.
도 10은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 전자 기기의 블록도이다.
아래에서 본 발명의 예시적 실시예에 대해 상세히 설명하고, 그 예는 도면에 도시된다. 아래의 설명에서 도면을 참조할 때, 다른 표시가 없는 한, 상이한 도면에서의 동일한 참조부호는 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다. 아래의 예시적 실시예에서 설명된 실시형태는 본 발명과 일치하는 모든 실시형태를 나타내는 것은 아니다. 이와 반대로, 이들은 다만 청구 범위에 상세히 서술된 바와 같이 본 발명의 일부 측면과 일치하는 장치(즉, 기기)의 예일 뿐이다. 예시적인 구현 모드는 다수의 형태를 취할 수 있으며, 여기에 예시된 예에 한정되는 것으로 간주되어서는 안된다. 대신, 이러한 구현 모드를 제공함으로써, 본 명세서의 실시예는 보다 포괄적이고 완전해질 수 있고, 예시적인 구현 모드의 포괄적 개념이 당업자에게 전달될 수 있다. 다음의 예시적인 실시예들에서 제시된 구현들은 본 발명에 따른 모든 구현을 나타내는 것은 아니다. 오히려, 이들은 첨부된 청구범위에 기재된 본 명세서의 특정 양태에 따른 장치 및 방법의 예일 뿐이다.
본 명세서의 일 실시예에 사용된 용어는 단지 본 발명을 한정하려는 것이 아니라 실시예를 설명하기 위한 것이다. 본 발명의 실시예 및 청구 범위에 사용된 단수 형태 "하나의" 및 "상기"는 문맥상 달리 명확하게 지시되지 않는 한 복수 형태를 포함하도록 의도될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용된 "및/또는"이라는 용어는 하나 이상의 연관된 열거된 항목의 임의의 조합 또는 모든 가능한 조합을 지칭하고 포함할 수 있음에 유의해야 한다.
제1, 제2, 제3과 같은 용어는 본 명세서의 실시예에서 다양한 종류의 정보를 기술하기 위해 채택될 수 있지만, 이러한 정보는 그러한 용어로 한정되지 않아야 한다는 것에 유의해야 한다. 이러한 용어는 단지 동일한 유형의 정보를 구별하기 위한 것이다. 예를 들어, 본 명세서의 실시예들의 범위를 벗어나지 않으면서, 제1 정보는 또한 제2 정보로 지칭될 수 있다. 유사하게, 제2 정보는 또한 제1 정보로 지칭될 수 있다. 문맥에 따라, 본 명세서에서 사용된 "…면"은 "…때" 또는 "…경우" 또는 "…에 응답하여"로 해석될 수 있다.
또한, 설명된 특성, 구조 또는 특징은 임의의 적절한 방식으로 하나 이상의 구현 모드에서 결합될 수 있다. 다음의 설명에서, 본 명세서의 실시예들을 완전히 이해하도록 많은 세부 사항들이 제공된다. 그러나, 당업자는 본 명세서의 실시예의 기술 방안이 하나 이상의 세부 사항 없이 수행될 수 있다는 것을 알 것이다. 대안적으로, 다른 방법, 구성 요소, 장치, 옵션 등이 채택될 수 있다. 다른 조건 하에서, 공지된 구조, 방법, 장치, 구현, 재료 또는 동작의 세부 사항은 본 명세서의 실시예의 양태를 모호하게 하는 것을 피하기 위해 도시되거나 설명되지 않을 수 있다.
도면에 도시된 블록도는 물리적 또는 논리적으로 독립된 엔티티에 반드시 대응할 필요는 없는 기능적 엔티티일 수 있다. 이러한 기능적 엔티티는 소프트웨어 형태, 하나 이상의 하드웨어 모듈 또는 집적회로, 또는 상이한 네트워크 및/또는 프로세서 장치 및/또는 마이크로 컨트롤러 장치에서 구현될 수 있다.
또한, "제1", "제 2" 등과 같은 용어는 설명의 목적으로 사용될 수 있으며 관련성의 표시 또는 의미, 또는 고려 중인 많은 양의 기술적 특징의 의미로 해석되어서는 안된다. 따라서, 귀속적인 "제1", "제2" 등을 갖는 특징은 그러한 특징을 명시적으로 또는 암시적으로 하나 이상 포함할 수 있다. 본 명세서에서 "복수"는 달리 명시되지 않는 한 둘 이상을 의미 할 수 있다.
실제 응용에 있어서, 감광 센서는 TFT 트랜지스터를 사용하여 제조된 것으로서, 일정한 시간 동안 강한 빛에 노출되면, 감광 센서에 의해 검출된 신호가 강할 수 있으므로, 높은 신호 베이스를 초래함으로써, 신호 베이스와 신호 자체의 합이 감광 센서 백엔드의 판독 집적회로(Readout IC)의 동적 범위를 초과한다. 다시 말해서, 신호 베이스가 높을 경우, 판독 집적회로는 신호를 절단하여 신호 왜곡을 야기시키므로, 검출의 정확도를 감소시킨다.
상기 기술적인 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예는 광 센서 모듈 및 광 감지 데이터를 획득하는 방법을 제공하고, 그 발명 구상은, 광 센서 모듈의 기판에 제1 검출 영역을 제공하고, 제1 검출 영역 내부에는 적어도 하나의 감광 소자가 제공될 수 있다. 즉, 본 실시예에서 적어도 하나의 감광 소자를 이용하여 현재 입사광 하에서의 광 감지 데이터(이하 제1 광 감지 데이터로 지칭됨)를 획득하고, 상기 제1 광 감지 데이터를 이용하여 현재 입사광 하에서의 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상할지 여부를 결정한다. 예를 들어, 제1 광 감지 데이터가 설정된 임계값을 초과할 때, 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하고; 제1 광 감지 데이터가 설정된 임계값을 초과하지 않을 경우, 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하지 않는다. 이로써, 본 실시예에서 광 센서 모듈에 의해 검출된 광 감지 데이터를 현재 입사광과 매칭될 수 있으므로, 판독 집적회로의 동적 범위가 부족한 문제를 방지하여, 검출의 정확성을 향상시킴에 있어서 유리하다.
아래에서 광 센서 모듈의 구체적인 구조를 먼저 소개하는 바, 도 2를 참조하면, 광 센서 모듈(10)은 기판(20)을 포함하고; 기판(20)은 제1 검출 영역(21)과 제2 검 출 영역(22)을 포함한다.
제1 검출 영역(21) 내에는 적어도 하나의 감광 소자가 제공되고, 적어도 하나의 감광 소자는 현재 입사광 하에서의 제1 광 감지 데이터를 수집하기 위한 것일 수 있고, 제1 광 감지 데이터는 광 센서 모듈에 의해 현재 입사광 하에서 수집된 광 감지 데이터를 보상할지 여부를 결정하기 위한 것일 수 있다.
제2 검출 영역(22) 내에는 복수의 감광 소자가 제공되고, 감광 소자는 현재 입사광 하에서의 제2 광 감지 데이터를 수집하고, 제2 광 감지 데이터는 즉, 수집된 광 감지 데이터이다.
이해할 수 있는 것은, 제2 광 감지 데이터는 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터이고; 제1 광 감지 데이터는 제2 광 감지 데이터를 보상할지 여부를 결정하는데 보조하기 위한 보조 데이터이고, 그 자체는 광 센서 모듈에 의해 출력되지 않는다.
지문 센서와 같은 광 센서 모듈의 응용 시나리오를 고려하면, 본 실시예에서 제1 검출 영역(21)은 제2 검출 영역(22) 외부에 제공될 수 있다. 또한, 광 감지 데이터를 처리하는데 필요한 시간 및 계산량을 고려하면, 본 실시예에서 제1 검출 영역의 면적은 제2 검출 영역의 면적보다 작을 수 있으므로, 제1 검출 영역 내부의 적어도 하나의 감광 소자에 의해 수집된 광 감지 데이터를 감소시킨다. 이해할 수 있는 것은, 제1 검출 영역과 제2 검출 영역의 면적의 크기는 구체적인 시나리오에 따라 제공될 수 있고, 본 명세서에서는 한정하지 않는다.
본 실시예에 있어서, 제1 검출 영역은 적어도 하나의 서브 검출 영역을 포함할 수 있다.
서브 검출 영역의 개수가 하나인 것으로 예를 들어, 도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 여기서, 도 3a 및 도 3b는 서브 검출 영역이 바 영역인 시나리오를 도시하고, 도 3a는 서브 검출 영역이 제2 검출 영역의 상부에 제공되는 시나리오를 도시하고, 도 3b는 서브 검출 영역이 제2 검출 영역 우측에 제공되는 시나리오를 도시하며, 물론, 서브 검출 영역은 또한 제2 검출 영역의 하부 또는 좌측에 제공될 수 있고, 상응하는 방안은 마찬가지로 본 발명의 보호 범위에 속한다.
설명해야 할 것은, 본 예에 있어서, 바 영역을 제공함으로써, 사용자의 손가락이 제1 검출 영역을 전부 커버하는 것을 방지할 수 있다. 실제 응용에 있어서, 바 영역의 길이를 손가락의 너비보다 크게 설정할 수 있으므로, 제1 검출 영역 내부의 감광 소자가 입사광을 검출하도록 보장한다. 또한, 제1 검출 영역에 바 영역을 제공하여, 제조가 용이하고, 수율을 향상시킬 수 있다.
서브 검출 영역의 개수가 복수인 것으로 예를 들어, 도 3d, 도 3e 및 도 2를 참조하면, 여기서, 도 3d는 2개의 정방형의 서브 검출 영역을 제공한 시나리오를 도시하고, 도 3e는 3개의 서브 검출 영역이 제공된 시나리오를 도시하고, 도 2는 4개의 서브 검출 영역이 제공된 시나리오를 도시한다. 상기 복수의 서브 검출 영역은 제2 검출 영역의 꼭지점에 제공된다.
설명해야 할 것은, 본 예에 있어서, 서브 검출 영역을 꼭지점에 제공함으로써, 대각선 상의 두 개의 서브 검출 영역의 거리가 최대가 되는 것을 보장할 수 있으므로, 손가락이 상기 두 개의 서브 검출 영역을 동시에 커버하는 것을 방지하여, 제1 검출 영역 내부의 감광 소자가 입사광을 검출하도록 보장한다.
또한 설명해야 할 것은, 서브 검출 영역의 개수가 복수일 경우, 하나의 서브 검출 영역은 바 영역을 사용할 수 있고, 하나의 서브 검출 영역은 정방형 영역을 사용할 수 있어, 상응한 조합으로 형성된 방안은 마찬가지로 본 발명의 보호 범위에 속한다.
본 실시예에 있어서, 제1 검출 영역(21) 내의 각각의 감광 소자의 면적이 제2 검출 영역(22) 내의 감광 소자의 면적보다 크므로, 감광 소자의 입사광의 양을 보장하여, 수집 시간을 단축할 수 있다. 일 예에 있어서, 감광 소자는 복수의 감광 소자로 구성될 수 있고, 즉 기판에서 동일한 프로세스를 사용하여 감광 소자(예를 들어, 박막 트랜지스터(TFT))를 제조한 후, 제1 검출 영역(21) 내의 복수의 감광 소자의 게이트 라인을 서로 연결시키고 복수의 감광 소자의 데이터 라인을 서로 연결시킬 수 있고, 즉 상기 복수의 감광 소자는 입사광을 동시에 감지할 수 있고 광 감지 데이터를 동시에 출력할 수 있다. 다시 말해서, 본 예에 있어서, 감광 소자와 감광 소자의 면적 비는 1:n이고, 여기서 n은 4~9일 수 있다.
계속하여 도 2를 참조하면, 광 센서 모듈은 또한 게이트 드라이버 온 어레이(GOA)(40) 및 판독 집적회로(30)를 더 포함할 수 있고, 작업 원리는 다음과 같다.
새로운 광 감지 데이터를 수집해야 할 경우, GOA(40)는 감광 소자의 각각의 행을 순차적으로 켤 수 있고, 이 경우, 데이터 라인은 감광 소자에 설정된 값을 입력하며, 즉 감광 소자를 초기화(또는 리셋)한 다음; 감광 소자는 일정 지속 시간(예컨대, 70ms) 동안 입시광을 감지하며; GOA(40)는 각각의 행의 게이트에 유효한 신호를 입력하여 각각의 행의 감광 소자를 도통시킬 수 있으며, 판독 집적회로(30)는 광 감지 데이터를 판독할 수 있다. 설명해야 할 것은, TFT에 기반하여 제조된 광 센서 모듈의 작업 원리는, TFT에 기반하여 제조된 어레이 기판의 작업 원리를 참조할 수 있으며, 여기서 더이상 반복하여 설명하지 않는다.
설명해야 할 것은, 제1 검출 영역에 복수의 서브 검출 영역이 제공되어 있을 경우, 판독 집적회로(30)가 광 감지 데이터를 판독하는 시퀀스를 고려하여, GOA(40)는 다수의 전용 핀을 제공하여 각각의 서브 검출 영역에 연결될 수 있다. 예를 들어, 전용 핀과 서브 검출 영역은 일대일로 대응되는 관계이고, 이 경우, 판독 집적회로는 광 감지 데이터를 서브 검출 영역 별로 판독할 수 있다. 또한, 예를 들어, 하나의 전용 핀은 하나의 동일한 행의 서브 검출 영역에 대응될 수 있고, 이 경우, 판독 집적회로는 광 감지 데이터를 서브 검출 영역의 행 단위로 판독할 수 있다. 또한, 예를 들어, 모든 서브 검출 영역은 하나의 동일한 전용 핀에 연결되고, 이 경우, 판독 집적회로는 모든 행의 서브 검출 영역의 광 감지 데이터를 동시에 판독할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 검출 영역에 감광 소자를 제공하고, 제2 검출 영역에 감광 소자를 제공하는 것을 고려하여, 광 센서 모듈은 다음과 같은 주기로 작동할 수 있다.
첫째, 제1 검출 영역 내부의 감광 소자에 의해 수집된 광 감지 데이터를 획득하고, 최대 광 감지 데이터를 제1 광 감지 데이터로서 설정한다. 획득 과정은 이전 단락에서 설명한 작업 과정을 참조할 수 있다.
둘째, 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 의해 수집된 광 감지 데이터를 획득한다. 획득 과정은 이전 단락에서 설명한 작업 과정을 참조할 수 있다.
다시 말해서, 본 예에서 한 프레임의 광 감지 데이터를 획득하는 과정은 2 개 부분으로 나뉘고, 제1 부분은 제1 검출 영역에 대응되는 광 감지 데이터를 획득하고, 즉 제1 광 감지 데이터를 획득하며; 제2 부분은 제2 검출 영역에 대응되는 광 감지 데이터를 획득하고 즉, 제2 광 감지 데이터를 획득한다. 또한 제1 부분 및 제2 부분의 순서는 호환되지 않으며, 이는 상기 광 센서 모듈을 사용하는 전자 기기가 제1 광 감지 데이터에 따라 제2 광 감지 데이터를 보상할지 여부를 결정해야 하기 때문이다.
도 4는 본 실시예에서 제공한 광 센서 모듈의 어레이 기판의 예의 도면이다. 도 4를 참조하면, 상기 도면은 하나의 제1 검출 영역이 대응되게 제공된 장면이고, 제1 검출 영역(블랙 영역) 내의 광 감지 소자는 9개의 픽셀로 구성되며, 상기 9개의 픽셀의 게이트 라인 및 데이터 라인은 각각 병렬로 연결되며, 제2 검출 영역(화이트 영역)은 5행의 픽셀, 즉 ①②③④⑤를 포함한다. 따라서, 광 센서 모듈이 도 4에 도시된 어레이 기판을 이용하여 광 감지 데이터를 획득하는 과정은 다음과 같은 단계를 포함한다.
우선, 제1 검출 영역 내부의 픽셀에 의해 수집된 광 감지 데이터를 판독한 다음, 제2 검출 영역 내부의 픽셀에 의해 수집된 광 감지 데이터를 판독한다. 즉, 각각의 픽셀은 게이트 라인 ■→①②③④⑤의 순서에 따라, 각각 인에이블되는 동시에 광 감지 데이터를 판독한다. 여기서, 게이트 라인 ■의 픽셀이 먼저 인에이블되고, 그 후, 가변 간격 시간 길이로 게이트 라인 ①의 픽셀이 인에이블되지만, 게이트 라인 ①~⑤의 픽셀은 가변 순서로, 고정된 간격 시간 길이로 인에이블되며, 이로써, 비교적 큰 광 감지 데이터 양을 얻을 경우에도, 판독 시간을 절약할 수 있다.
제1 검출 영역이 복수의 서브 검출 영역을 포함할 경우, 상기 복수의 서브 검출 영역 내부의 픽셀에 의해 수집된 광 감지 데이터의 판독 순서는 다음과 같다.
일 예에 있어서, 각각의 서브 검출 영역에 의해 수집된 광 감지 데이터를 동시에 판독할 수 있고, 다음 제2 검출 영역 내부의 제2 광 감지 데이터를 행 단위로 판독할 수 있다.
다른 일 예에 있어서, 하나의 동일한 행에 위치한 복수의 서브 검출 영역 내부의 픽셀에 의해 수집된 광 감지 데이터를 판독하거나 서브 영역별로 판독할 수 있고; 이어서, 다른 행의 복수의 서브 검출 영역의 광 감지 데이터를 판독하고, 예를 들어, 4개 코너에 서브 검출 영역이 모두 제공될 경우, 상단의 동일한 행의 두 개의 서브 검출 영역의 광 감지 데이터를 먼저 판독하고, 다음 하단의 동일한 행에 위치한 두 개의 서브 검출 영역의 광 감지 데이터를 판독하며, 모든 서브 검출 영역의 광 감지 데이터를 판독 완료한 후 제2 검출 영역의 광 감지 데이터를 행 단위로 판독한다.
복수의 서브 검출 영역이 제공된 경우, 서브 검출 영역 중 하나의 광 감지 데이터가 설정된 임계값을 초과하는 한 보상이 수행되며, 복수의 서브 검출 영역의 광 감지 데이터가 설정된 임계값을 초과할 경우, 최대 광 감지 데이터(즉, 제1 광 감지 데이터)를 보상값으로 설정하거나, 상이한 구간의 광 감지 데이터는 보상값에 대응하도록 설정되며, 보상 값을 보상 회로에 입력하여 보상을 수행한다.
본 실시예에 있어서, 광 감지 데이터는 하드웨어를 통해 보상될 수 있고, 이를 위해, 광 센서 모듈은 판독 집적회로 프론트엔드에 제공된 보상 회로를 더 포함한다. 도 5를 참조하면, 상기 보상 회로는 광 센서 모듈에 의해 현재 입사광 하에서 수집된 광 감지 데이터를 보상하기 위한 것이다. 일 예에 있어서, 보상 회로는 연산 증폭기(U), 피드백 커패시터(CF), 보상 전류원(IC), 제1 스위치(S1), 보상 전압원(VC), 제2 스위치(S2) 및 보상 커패시터(CC)를 포함하고; 연산 증폭기(U)의 반전 입력단("_"로 표시됨)은 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 연결되고, 연산 증폭기(U)의 비반전 입력단("+"로 표시할 수 있음)은 접지되며; 피드백 커패시터(CF)는 연산 증폭기(U)의 반전 입력단과 출력단 사이에 병렬로 연결된다. 여기서, 연산 증폭기(U), 피드백 커패시터(CF), 보상 전류원(IC), 및 제1 스위치(S1)는 전류 보상 회로를 구성하고, 연산 증폭기(U), 피드백 커패시터(CF), 보상 전압원(VC), 제2 스위치(S2) 및 보상 커패시터(CC)는 전압 보상 회로를 구성한다. 전류 보상 회로와 전압 보상 회로는 독립적으로 제공되거나, 동시에 제공될 수 있으며, 동시에 제공될 경우, 전류 보상 회로와 전압 보상 회로는 연산 증폭기(U)와 피드백 커패시터(CF)를 공유할 수 있다. 전류 보상 회로와 전압 보상 회로는 구체적인 시나리오에 따라 분리 제공 또는 동시에 제공되도록 선택될 수 있으며, 검출의 정밀도가 요구되면, 전압 보상 회로를 선택할 수 있고; 비교적 큰 광 감지 데이터를 빼고, 시간이 충족하거나 전류가 비교적 큰 시나리오에서, 전류 보상 회로를 선택할 수 있다.
상기 보상 회로의 작업 원리는 아래와 같다.
1. 보상 회로는 보상 전류원을 이용하여 보상을 수행한다.
광 센서의 전류 방향이 아래를 향하고, 즉 전하가 피드백 커패시터(CF)로 이동하면(전하가 CF에 의해 인출됨), 이때 출력 전압(Vo)은 IC*t/CF만큼 증가되고, 여기서, t는 전하가 지속적으로 피드백 커패시터(CF)를 향해 이동하는 시간을 나타낸다. 따라서, 이때 제1 스위치(S1)가 온되고, 보상 전류원을 연결하면, 이때 보상 전류원의 전류는 -IC*t/CF이고, 즉 보상된 전압Vo'=Vo-Cc/CF*Vc에 의해, 광 감지 데이터를 감소시킨다.
2. 보상 회로는 보상 전압원(Vc)과 보상 커패시터(Cc)를 이용하여 보상을 수행한다.
광 센서의 베이스가 너무 커서 보상이 수행되어야 할 경우, 제2 스위치(S2)가 온되고, 보상 전압(Vc)을 조정함으로써 피드백 커패시터(CF)에 역방향으로 전하를 보충할 수 있고, 이 경우, 보상 전압(Vc)은 연산 증폭기의 출력단에서 -Cc/CF*Vc만큼의 변화를 생성하고, 즉 보상된 전압은 Vo'＝Vo??Cc/CF*Vc에 의해, 광 감지 데이터를 감소시킨다.
설명해야 할 것은, 본 실시예에서 전압 보상 회로를 사용하여 캘리브레이션이 수행될지 아니면 전류 보상 회로를 사용하여 캘리브레이션이 수행될지는 미리 설정될 수 있고, 예를 들어 전압 보상 회로만 제공될 수 있고, 즉 전압 보상 방식만 사용하여 보상하거나, 전류 보상 회로만 사용하여 보상하고, 즉 전류 보상 방식만 사용하여 보상하며; 전압 보상 회로와 전류 보상 회로를 동시에 제공하고, 전류 보상 또는 전압 보상을 트리거링하는 트리거 조건을 미리 제공할 수도 있으며, 예를 들어, 하나의 임계값을 제공하고, 신호 오버가 상기 임계값(즉, 비교적 큰 광 감지 데이터를 공제함)을 초과하면, 전류 보상 회로를 트리거링하며, 즉 트리거 조건은 제1 광 감지 데이터가 상기 임계값을 초과하는 것이며, 이는 전류 보상 회로는 큰 범위 즉, 비교적 큰 신호 구간의 교정을 수행할 수 있기 때문이고, 신호 오버가 상기 임계값보다 작거나 같을 경우, 신호 오버가 작은 구간에 있을 때, 전압 보충을 사용하는 방식이 더 정확하기 때문에, 전압 보상 회로를 트리거링한다.
여기까지, 광 센서 모듈의 구체적인 구조를 설명 완료하였다.
이로부터 알다시피, 본 발명의 실시예는 기판에서 제1 검출 영역 내부의 적어도 하나의 적어도 하나의 감광 소자를 통해, 현재 입사광 하에서의 광 감지 데이터를 수집할 수 있고, 다음 상기 광 감지 데이터를 이용하여 광 센서 모듈의 제2 검출 영역 내부로 입사광 하에서의 보상 데이터를 결정할 수 있으므로, 보상 데이터에 따라 광 센서 모듈의 제2 검출 영역에 대응되는 광 감지 데이터를 쉽게 보상함으로써, 보상된 광 감지 데이터를 최종 검출된 광 감지 데이터로서 설정한다. 본 실시예에서 감광 소자에 의해 획득된 광 감지 데이터의 양은 기판 상의 모든 감광 소자에 의해 획득된 광 감지 데이터의 양보다 엄청 작으므로, 처리 시간을 감소시킬 수 있으며, 상이한 입사광의 시나리오에 따라 후속적으로 획득된 광 감지 데이터를 보상하는데 유리함으로써, 신호 베이스를 감소시킬 수 있으므로, 신호 베이스와 신호 자체의 합이 판독 집적회로의 동적 범위보다 작게 할 수 있어서, 판독 집적회로의 동적 범위가 부족한 문제를 방지한다.
상기 광 센서 모듈에 기반하여, 본 발명의 실시예는 또한 도 2에 도시된 광 센서 모듈이 제공된 전자 기기에 적용되는 광도 획득 방법을 제공하고, 도 6을 참조하면, 단계 61 내지 단계 63을 포함한다.
단계 61에서, 입사광 하에서 광 센서 모듈의 제1 검출 영역으로부터 제1 광 감지 데이터를 획득한다.
단계 62에서, 제1 광 감지 데이터와 설정된 임계값을 비교한다.
단계 63에서, 제1 광 감지 데이터가 설정된 임계값을 초과할 경우, 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상한다.
일 실시예에 있어서, 도 7을 참조하면, 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계는 아래와 같은 단계를 포함한다.
단계71에서, 설정된 임계값 구간과 보상 데이터의 대응 관계에 기반하여, 제1 광 감지 데이터에 대응되는 보상 데이터를 획득한다.
단계72에서, 보상 데이터에 기반하여 광 센서 모듈에서의 보상 회로의 보상 전류 또는 보상 전압을 결정하고, 보상 회로를 통해 광 센서 모듈의 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 의해 수집된 제2 광 감지 데이터를 보상하고, 보상된 광 감지 데이터를 최종 검출된 광 감지 데이터로서 설정한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
제1 광 감지 데이터가 설정된 임계값을 초과하지 않을 경우, 광 센서 모듈의 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 의해 수집된 제2 광 감지 데이터를 최종 검출된 광 감지 데이터로서 설정하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 있어서, 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계는, 전류 보상 회로를 트리거링하여 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계는, 전압 보상 회로를 트리거링하여 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 제1 검출 영역이 복수의 서브 검출 영역을 포함할 경우, 입사광 하에서 광 센서 모듈의 제1 검출 영역으로부터 제1 광 감지 데이터를 획득하는 단계는,
복수의 서브 검출 영역 내부의 픽셀에 의해 수집된 광 감지 데이터를 동시에 판독하는 단계; 및
최대 광 감지 데이터를 제1 광 감지 데이터로서 결정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 제1 검출 영역이 복수의 서브 검출 영역을 포함할 경우, 입사광 하에서 광 센서 모듈의 제1 검출 영역으로부터 제1 광 감지 데이터를 획득하는 단계는,
각각의 서브 검출 영역 내부의 픽셀에 의해 수집된 광 감지 데이터를 서브 영역 별로 또는 행 단위로 판독하는 단계; 및
최대 광 감지 데이터를 제1 광 감지 데이터로서 결정하는 단계를 포함한다.
이해할 수 있는 것은, 본 발명의 실시예에서 제공한 방법은 광 센서 모듈의 작업 과정에 대응되고, 구체적인 내용은 광 센서 모듈의 각각의 실시예의 내용을 참조할 수 있고, 여기서 더이상 반복하여 설명하지 않는다.
지금까지, 본 실시예에서 감광 소자에 의해 획득된 광 감지 데이터의 양은 기판 상의 모든 감광 소자에 의해 획득된 광 감지 데이터의 양보다 훨씬 작으므로, 처리 시간을 감소시킬 수 있어, 상이한 입사광의 시나리오에 따라 후속적으로 획득된 광 감지 데이터를 보상함에 있어서 유리하므로, 신호 베이스를 감소시켜, 신호 베이스와 신호 자체의 합이 판독 집적회로의 동적 범위보다 작게 할 수 있음으로써, 판독 집적회로의 동적 범위가 부족한 문제를 방지할 수 있다.
도 8은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 광 감지 데이터 획득 장치의 블록도이다. 도 8을 참조하면, 상기 장치는,
입사광 하에서 광 센서 모듈의 제1 검출 영역으로부터 제1 광 감지 데이터를 획득하기 위한 획득 모듈(81);
제1 광 감지 데이터와 설정된 임계값을 비교하기 위한 비교 모듈(82); 및
제1 광 감지 데이터가 설정된 임계값을 초과할 경우, 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하기 위한 보상 모듈(83)을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 도 9를 참조하면, 상기 보상 모듈(83)은,
설정된 임계값 구간 및 보상 데이터의 대응 관계에 기반하여, 제1 광 감지 데이터에 대응되는 보상 데이터를 획득하기 위한 획득 유닛(91); 및
보상 데이터에 기반하여 광 센서 모듈에서의 보상 회로의 보상 전류 또는 보상 전압을 결정하고, 보상 회로를 통해 광 센서 모듈의 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 의해 수집된 제2 광 감지 데이터를 보상하고, 보상된 광 감지 데이터를 최종 검출된 광 감지 데이터로서 설정하기 위한 결정 유닛(92)을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 보상 모듈은 또한 제1 광 감지 데이터가 설정된 임계값을 초과하지 않을 경우, 광 센서 모듈의 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 의해 수집된 제2 광 감지 데이터를 최종 검출된 광 감지 데이터로서 설정하기 위한 것이다.
일 실시예에 있어서, 상기 보상 모듈은,
제1 광 감지 데이터가 트리거 조건을 만족하는지 여부를 판단하기 위한 판단 유닛; 및
제1 광 감지 데이터가 트리거 조건을 만족할 경우, 전류 보상 회로를 트리거링하여 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하고; 제1 광 감지 데이터가 트리거 조건을 만족하지 않을 경우, 전압 보상 회로를 트리거링하여 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하기 위한 트리거링 유닛을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 보상 모듈은, 전류 보상 회로를 트리거링하여 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하기 위한 트리거링 유닛을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 보상 모듈은, 전압 보상 회로를 트리거링하여 상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하기 위한 트리거링 유닛을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 제1 검출 영역이 복수의 서브 검출 영역을 포함할 경우, 상기 획득 모듈은,
복수의 서브 검출 영역 내부의 픽셀에 의해 수집된 광 감지 데이터를 동시에 판독하기 위한 데이터 동시 획득 유닛; 및
최대 광 감지 데이터를 제1 광 감지 데이터로서 결정하기 위한 제1 데이터 결정 유닛을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 제1 검출 영역이 복수의 서브 검출 영역을 포함할 경우, 상기 획득 모듈은,
각각의 서브 검출 영역 내부의 픽셀에 의해 수집된 광 감지 데이터를 서브 영역 별로 또는 행 단위로 판독하기 위한 행 단위 데이터 획득 유닛; 및
최대 광 감지 데이터를 제1 광 감지 데이터로서 결정하기 위한 제2 데이터 결정 유닛을 포함한다.
이해할 수 있는 것은, 본 발명의 실시예에서 제공한 장치는 상기 방법에 대응되고, 구체적인 내용은 방법의 각각의 실시예의 내용을 참조할 수 있으며, 여기서 더이상 반복하여 설명하지 않는다.
전자 기기는,
디스플레이 스크린;
상기 디스플레이 스크린 아래에 제공된 광 센서 모듈;
프로세서; 및
프로세서가 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위한 메모리를 포함하고;
프로세서는 본 발명의 방법을 구현하도록 구성된다.
도 10은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 전자 기기의 블록도이다. 예를 들어, 전자 기기(1000)는 스마트폰, 컴퓨터, 디지털 방송 단말, 태블릿 기기, 의료 기기, 피트니스 기기, 의료 기기, 헬스 기기, 개인용 정보 단말 등일 수 있다.
도 10을 참조하면, 전자 기기(1000)는 처리 컴포넌트(1002), 메모리(1004), 전원 컴포넌트(1006), 멀티미디어 컴포넌트(1008), 오디오 컴포넌트(1010), 입력/출력(I/O) 인터페이스(1012), 센서 컴포넌트(1014), 통신 컴포넌트(1016) 및 이미지 수집 컴포넌트(1018) 중 하나 또는 복수의 컴포넌트를 포함할 수 있다.
처리 컴포넌트(1002)는 일반적으로 디스플레이, 전화 통화, 데이터 통신, 카메라 동작 및 기록 동작과 관련된 동작과 같은 전자 기기(1000)의 전반적인 동작을 제어한다. 처리 컴포넌트(1002)는, 전술한 방법의 전부 또는 일부 단계를 완료하기 위해, 하나 또는 복수의 프로세서(1020)를 포함하여 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있다. 또한, 처리 컴포넌트(1002)는 처리 컴포넌트(1002) 및 다른 컴포넌트 사이의 상호 작용을 용이하게 하기 위해, 하나 또는 복수의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 처리 컴포넌트(1002)는 멀티미디어 컴포넌트(1008)와 처리 컴포넌트(1002) 사이의 상호 작용을 용이하게 하기 위해, 멀티미디어 모듈을 포함할 수 있다.
메모리(1004)는 전자 기기(1000)의 동작을 지원하기 위해, 다양한 타입의 데이터를 저장하도록 구성된다. 이러한 데이터의 예는 전자 기기(1000)에서 동작하는 임의의 애플리케이션 프로그램 또는 방법의 컴퓨터 프로그램, 연락인 데이터, 전화번호부 데이터, 메시지, 사진, 비디오 등을 포함한다. 메모리(1004)는 정적 랜덤 액세스 메모리(Static Random Access Memory, SRAM), 전기적 소거 가능한 프로그래머블 판독 전용 메모리(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, EEPROM), 소거 가능한 프로그래머블 판독 전용 메모리(Erasable Programmable Read Only Memory, EPROM), 프로그래머블 판독 전용 메모리(Programmable Read Only Memory, PROM), 판독 전용 메모리(Read Only Memory, ROM), 자기 메모리, 플래시 메모리, 자기 디스크 또는 광 디스크 중 어느 한 타입의 휘발성 또는 비 휘발성 저장 기기 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다.
전원 컴포넌트(1006)는 전자 기기(1000)의 다양한 컴포넌트에 전력을 공급한다. 전원 컴포넌트(1006)는 전력 관리 시스템, 하나 또는 복수의 전력 및 전자 기기(1000)를 위해 전력을 생성, 관리 및 분배하는 것과 관련된 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다.
멀티미디어 컴포넌트(1008)는 전자 기기(1000)와 타겟 대상 사이의 하나의 출력 인터페이스를 제공하는 스크린을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 스크린은 액정 모니터(Liquid Crystal Display, LCD) 및 터치 패널(Touch Panel, TP)을 포함할 수 있다. 스크린이 터치 패널을 포함하는 경우, 타겟 대상으로부터의 입력 신호를 수신하기 위해 스크린은 터치 스크린으로서 구현될 수 있다. 터치 패널은 터치, 슬라이드 및 터치 패널 상의 제스처를 감지하기 위한 하나 또는 복수의 터치 센서를 포함한다. 터치 센서는 터치 또는 슬라이드 동작의 경계를 감지할 뿐만 아니라, 터치나 슬라이드 동작과 관련된 지속 시간 및 압력을 검출할 수 있다. 멀티미디어 컴포넌트(1008)는 프론트 카메라 또는 리어 카메라 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 기기(1000)가 촬영 모드 또는 비디오 모드와 같은 동작 모드인 경우, 전방 카메라 또는 후방 카메라 중 적어도 하나는 외부의 멀티미디어 데이터를 수신할 수 있다. 전방 카메라 또는 후방 카메라 각각은 고정된 광학 렌즈 시스템일 수 있거나 초점 거리를 가지며 광학줌이 가능할 수 있다.
오디오 컴포넌트(1010)는 오디오 신호의 출력 또는 입력 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된다. 예를 들어, 오디오 컴포넌트(1010)는 하나의 마이크로폰(MICrophone, MIC)을 포함하며, 전자 기기(1000)가 콜 모드, 녹음 모드 및 음성 인식 모드와 같은 동작 모드에 있을 경우, 마이크로폰은 외부 오디오 신호를 수신하도록 구성된다. 수신된 오디오 신호는 메모리(1004)에 추가로 저장되거나 통신 컴포넌트(1016)에 의해 전송될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 오디오 컴포넌트(1010)는 오디오 신호를 출력하기 위한 하나의 스피커를 더 포함한다.
I/O 인터페이스(1012)는 처리 컴포넌트(1002)와 외부 인터페이스 모듈 사이에서 인터페이스를 제공하고, 외부 인터페이스 모듈은 키보드, 클릭 휠, 버튼 등일 수 있다. 이러한 버튼은 홈페이지 버튼, 볼륨 버튼, 시작 버튼 또는 잠금 버튼 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만 이에 한정되지는 않는다.
센서 컴포넌트(1014)는 전자 기기(1000)를 위한 다양한 측면의 상태 평가를 제공하기 위한 하나 또는 복수의 센서를 포함한다. 예를 들어, 센서 컴포넌트(1014)는 전자 기기(1000)의 온/오프 상태, 컴포넌트의 상대 위치를 검출할 수 있으며, 예를 들어, 컴포넌트는 전자 기기(1000)의 스크린과 키패드이며, 센서 컴포넌트(1014)는 전자 기기(1000) 또는 하나의 컴포넌트의 위치 변화, 타겟 대상과 전자 기기(1000) 접촉의 존재 유무, 전자 기기(1000) 방향 또는 가속/감속 및 전자 기기(1000)의 온도 변화를 검출할 수 있다. 센서 구성 요소(1014)는 물리적 접촉 없이 주변 물체의 존재를 검출하도록 구성된 근접 센서를 포함할 수 있다. 센서 컴포넌트(1014)는 이미징 애플리케이션에 사용되는 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 또는 CCD(Charge-Coupled-Device) 이미지 센서와 같은 광학 센서를 더 포함할 수 있다. 센서부(1014)는 가속도 센서, 자이로 스코프 센서, 자기 센서, 압력 센서, 온도 센서 등을 더 포함할 수 있다.
통신 컴포넌트(1016)는 전자 기기(1000)와 다른 기기 사이의 유선 또는 무선 방식으로 통신을 용이하게 하도록 구성된다. 전자 기기(1000)는 WiFi, 2G 또는 3G 또는 이들의 조합과 같은 통신 기준에 기반한 무선 인터넷에 액세스할 수 있다. 하나의 예시적 실시예에 있어서, 통신 컴포넌트(1016)는 방송 채널에 의해 외부 방송 관리 시스템으로부터의 방송 신호 또는 방송 관련 정보를 수신한다. 하나의 예시적 실시예에 있어서, 통신 컴포넌트(1016)는 근거리 통신을 추진하는 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC) 모듈을 더 포함한다. 예를 들어, NFC 모듈은 무선 주파수 식별자(Radio Frequency Identification, RFID) 기술, 적외선 통신 규격(Infrared Data Association, IrDA) 기술, 초광대역 (Ultra Wideband, UWB) 기술, 블루투스 기술 및 다른 기술에 기반하여 구현될 수 있다.
예시적 실시예에 있어서, 전자 기기(1000)는 방법을 구현하기 위해, 하나 또는 복수의 주문형 집적회로(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor, DSP), 디지털 신호 처리 장치(Digital Signal Processor Device, DSPD), 프로그래머블 논리 장치(Programmable Logic Device, PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 다른 전자 부품에 의해 구현된다.
예시적 실시예에 있어서, 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 메모리(1004)와 같은 명령어를 포함하는 비 일시적 판독 가능한 저장 매체를 제공하며, 상기 실행 가능한 컴퓨터 프로그램은 전술한 방법을 구현하기 위해 프로세서(1620)에 의해 실행될 수 있다. 여기서, 판독 가능한 저장 매체는 ROM, 랜덤 액세스 메모리(RAM), CD??ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학 데이터 저장 기기 등일 수 있다.
비 일시적 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 실행될 때 본 명세서의 방법을 구현하는 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 저장한다.
본 기술분야의 기술자는 명세서를 고려하고 본 명세서에 개시된 발명을 실행한 후, 본 발명의 다른 실시방안을 용이하게 생각해낼 수 있을 것이다. 본 발명은 임의의 변형, 용도 또는 적응성 변화를 포함하도록 의도되며, 이러한 변형, 용도 또는 적응성 변화는 본 발명의 일반적인 원리에 따르며, 본 발명에서 개시되지 않은 본 기술분야의 공지된 상식이나 통상적인 기술수단을 포함한다. 명세서 및 실시예는 다만 예시적인 것으로 간주되며, 본 발명의 진정한 범위 및 사상은 아래의 청구범위에 의해 지적된다.
이해해야 할 것은, 본 발명은 위에서 설명되고 도면에 도시된 정확한 구조에 한정되지 않으며, 이 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변경을 진행할 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정된다.
10...광 센서 모듈 20...기판
21...제1 검출 영역 22...제2 검 출 영역
30...판독 집적회로 81...획득 모듈
82...비교 모듈 83...보상 모듈
91...획득 유닛 92...결정 유닛
1000...전자 기기 1002...처리 컴포넌트
1004...메모리 1006...전원 컴포넌트
1008...멀티미디어 컴포넌트 1010...오디오 컴포넌트
1012...입력/출력(I/O) 인터페이스 1014...센서 컴포넌트
1016...통신 컴포넌트 1018...이미지 수집 컴포넌트

Claims (20)

  1. 광 센서 모듈로서,
    내부에 적어도 하나의 감광 소자가 제공된 제1 검출 영역 및 제2 검출 영역이 형성된 기판을 포함하고;
    상기 적어도 하나의 감광 소자는 현재 입사광 하에서 상기 제1 검출 영역으로부터 광 감지 데이터를 수집하기 위한 것이고,
    상기 광 감지 데이터는 현재 입사광 하에서 상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상할지 여부를 결정하기 위한 것이며,
    상기 광 센서 모듈은 판독 집적회로 및 상기 판독 집적회로 프론트엔드에 제공된 보상 회로를 더 포함하고; 상기 보상 회로는 상기 광 센서 모듈에 의해 현재 입사광 하에서 수집된 광 감지 데이터를 보상하기 위한 것이며,
    상기 보상 회로는 전류 보상 회로를 포함하고, 상기 전류 보상 회로는 연산 증폭기, 피드백 커패시터, 보상 전류원, 제1 스위치를 포함하고; 상기 연산 증폭기의 반전 입력단은 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 연결되고, 상기 연산 증폭기의 비반전 입력단은 접지되고; 상기 피드백 커패시터는 상기 연산 증폭기의 반전 입력단과 출력단 사이에 병렬로 연결되며; 상기 보상 전류원은 상기 제1 스위치를 통해 상기 연산 증폭기의 반전 입력단에 연결되거나;
    또는,
    상기 보상 회로는 전압 보상 회로를 포함하고, 상기 전압 보상 회로는 연산 증폭기, 피드백 커패시터, 보상 전압원, 제2 스위치 및 보상 커패시터를 포함하고; 상기 연산 증폭기의 반전 입력단은 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 연결되고, 상기 연산 증폭기의 비반전 입력단은 접지되고; 상기 피드백 커패시터는 상기 연산 증폭기의 반전 입력단과 출력단 사이에 병렬로 연결되며; 상기 보상 커패시터의 일단은 상기 보상 전압원에 연결되고, 타단은 상기 제2 스위치를 통해 상기 연산 증폭기의 반전 입력단에 연결되거나;
    또는,
    상기 보상 회로는 전압 보상 회로 및 전류 보상 회로를 포함하고, 상기 전압 보상 회로와 상기 전류 보상 회로는 연산 증폭기와 피드백 커패시터를 공유하고; 상기 전류 보상 회로는 보상 전류원 및 제1 스위치를 더 포함하고, 상기 전압 보상 회로는 보상 전압원, 보상 커패시터 및 제2 스위치를 더 포함하고; 상기 연산 증폭기의 반전 입력단은 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 연결되고, 상기 연산 증폭기의 비반전 입력단은 접지되고; 상기 피드백 커패시터는 상기 연산 증폭기의 반전 입력단과 출력단 사이에 병렬로 연결되고; 상기 보상 전류원은 상기 제1 스위치를 통해 상기 연산 증폭기의 반전 입력단에 연결되며; 상기 보상 커패시터의 일단은 상기 보상 전압원에 연결되고, 타단은 상기 제2 스위치를 통해 상기 연산 증폭기의 반전 입력단에 연결되는 것을 특징으로 하는 광 센서 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 검출 영역은 상기 제2 검출 영역 외부에 제공되는 것을 특징으로 하는 광 센서 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 검출 영역은 적어도 하나의 서브 검출 영역을 포함하고, 상기 적어도 하나의 서브 검출 영역은 상기 제2 검출 영역의 각각의 꼭지점에 제공되는 것을 특징으로 하는 광 센서 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 검출 영역 내부에는 복수의 감광 소자가 제공되고; 상기 제1 검출 영역 내의 감광 소자의 면적은 상기 제2 검출 영역 내의 감광 소자의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 광 센서 모듈.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 광 감지 데이터를 획득하는 방법으로서,
    입사광 하에서 광 센서 모듈의 제1 검출 영역으로부터 제1 광 감지 데이터를 획득하는 단계;
    입사광 하에서 광 센서 모듈의 제2 검출 영역으로부터 상기 제2 검출 영역 내부에 설치된 감광 소자에 의해 제2 광 감지 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제1 광 감지 데이터와 설정된 임계값을 비교하는 단계; 및
    상기 제1 광 감지 데이터가 상기 설정된 임계값을 초과할 경우, 상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계를 포함하고,
    상기 광 센서 모듈은 판독 집적회로 및 상기 판독 집적회로 프론트엔드에 제공된 보상 회로를 더 포함하고; 상기 보상 회로는 상기 광 센서 모듈에 의해 현재 입사광 하에서 수집된 광 감지 데이터를 보상하기 위한 것이며;
    상기 보상 회로는 전류 보상 회로를 포함하고, 상기 전류 보상 회로는 연산 증폭기, 피드백 커패시터, 보상 전류원, 제1 스위치를 포함하며; 상기 연산 증폭기의 반전 입력단은 제2 검출 영역 내부에 설치된 감광 소자에 연결되고, 상기 연산 증폭기의 비반전 입력단은 접지되며; 상기 피드백 커패시터는 상기 연산 증폭기의 반전 입력단 및 출력단 사이에 병렬로 연결되며; 상기 보상 전류원은 상기 제1 스위치를 통해 상기 연산 증폭기의 반전 입력단에 연결되거나;
    또는
    상기 보상 회로는 전압 보상 회로를 포함하고, 상기 전압 보상 회로는 연산 증폭기, 피드백 커패시터, 보상 전압원, 제2 스위치 및 보상 커패시터를 포함하며; 상기 연산 증폭기의 반전 입력단은 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 연결되고, 상기 연산 증폭기의 비반전 입력단은 접지되며; 상기 피드백 커패시터는 상기 연산 증폭기의 반전 입력단 및 출력단 사이에 병렬로 연결되며; 상기 보상 커패시터의 일단은 상기 보상 전압원에 연결되고, 타단은 상기 제2 스위치를 통해 상기 연산 증폭기의 반전 입력단에 연결되거나;
    또는
    상기 보상 회로는 전압 보상 회로 및 전류 보상 회로를 포함하고, 상기 전압 보상 회로 및 상기 전류 보상 회로는 연산 증폭기 및 피드백 커패시터를 공유하며; 상기 전류 보상 회로는 보상 전류원 및 제1 스위치를 더 포함하고, 상기 전압 보상 회로는 보상 전압원, 보상 커패시터 및 제2 스위치를 더 포함하며; 상기 연산 증폭기의 반전 입력단은 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 연결되고, 상기 연산 증폭기의 비반전 입력단은 접지되며; 상기 피드백 커패시터는 상기 연산 증폭기의 반전 입력단 및 출력단 사이에 병렬로 연결되며; 상기 보상 전류원은 상기 제1 스위치를 통해 상기 연산 증폭기의 반전 입력단에 연결되며; 상기 보상 커패시터의 일단은 상기 보상 전압원에 연결되고, 타단은 상기 제2 스위치를 통해 상기 연산 증폭기의 반전 입력단에 연결되는 것을 특징으로 하는 광 감지 데이터를 획득하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계는,
    설정된 임계값과 보상 데이터의 대응 관계에 기반하여, 상기 제1 광 감지 데이터에 대응되는 보상 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 보상 데이터에 기반하여 상기 광 센서 모듈에서의 보상 회로의 보상 전류 또는 보상 전압을 결정하고, 상기 보상 회로를 통해 상기 광 센서 모듈의 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 의해 수집된 제2 광 감지 데이터를 보상하고, 상기 보상된 광 감지 데이터를 최종 검출된 광 감지 데이터로서 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 감지 데이터를 획득하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 광 감지 데이터를 획득하는 방법은,
    상기 제1 광 감지 데이터가 상기 설정된 임계값을 초과하지 않을 경우, 상기 광 센서 모듈의 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 의해 수집된 제2 광 감지 데이터를 최종 검출된 광 감지 데이터로서 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 감지 데이터를 획득하는 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계는,
    상기 제1 광 감지 데이터가 트리거 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    트리거 조건을 만족하면, 전류 보상 회로를 트리거링하여 상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하고; 트리거 조건을 만족하지 않으면, 전압 보상 회로를 트리거링하여 상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 감지 데이터를 획득하는 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계는,
    전류 보상 회로를 트리거링하여 상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 감지 데이터를 획득하는 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계는,
    전압 보상 회로를 트리거링하여 상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 감지 데이터를 획득하는 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 제1 검출 영역이 복수의 서브 검출 영역을 포함할 경우, 입사광 하에서 광 센서 모듈의 제1 검출 영역으로부터 제1 광 감지 데이터를 획득하는 단계는,
    복수의 서브 검출 영역 내부의 픽셀에 의해 수집된 광 감지 데이터를 동시에 판독하는 단계; 및
    최대 광 감지 데이터를 제1 광 감지 데이터로서 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 감지 데이터를 획득하는 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 제1 검출 영역이 복수의 서브 검출 영역을 포함할 경우, 입사광 하에서 광 센서 모듈의 제1 검출 영역으로부터 제1 광 감지 데이터를 획득하는 단계는,
    각각의 서브 검출 영역 내부의 픽셀에 의해 수집된 광 감지 데이터를 서브 영역 별로 또는 행 단위로 판독하는 단계; 및
    최대 광 감지 데이터를 제1 광 감지 데이터로서 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 감지 데이터를 획득하는 방법.
  18. 전자 기기로서,
    디스플레이 스크린;
    상기 디스플레이 스크린 아래에 제공된 광 센서 모듈;
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위한 메모리를 포함하고;
    상기 프로세서는,
    입사광 하에서 광 센서 모듈의 제1 검출 영역으로부터 제1 광 감지 데이터를 획득하는 단계;
    입사광 하에서 광 센서 모듈의 제2 검출 영역으로부터 상기 제2 검출 영역 내부에 설치된 감광 소자에 의해 제2 광 감지 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제1 광 감지 데이터 및 설정된 임계값을 비교하는 단계; 및
    상기 제1 광 감지 데이터가 상기 설정된 임계값을 초과할 경우, 상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계를 실행하도록 구성되고;
    상기 광 센서 모듈은 판독 집적회로 및 상기 판독 집적회로 프론트엔드에 제공된 보상 회로를 더 포함하고; 상기 보상 회로는 상기 광 센서 모듈에 의해 현재 입사광 하에서 수집된 광 감지 데이터를 보상하기 위한 것이며;
    상기 보상 회로는 전류 보상 회로를 포함하고, 상기 전류 보상 회로는 연산 증폭기, 피드백 커패시터, 보상 전류원, 제1 스위치를 포함하며; 상기 연산 증폭기의 반전 입력단은 제2 검출 영역 내부에 설치된 감광 소자에 연결되고, 상기 연산 증폭기의 비반전 입력단은 접지되며; 상기 피드백 커패시터는 상기 연산 증폭기의 반전 입력단 및 출력단 사이에 병렬로 연결되며; 상기 보상 전류원은 상기 제1 스위치를 통해 상기 연산 증폭기의 반전 입력단에 연결되거나;
    또는
    상기 보상 회로는 전압 보상 회로를 포함하고, 상기 전압 보상 회로는 연산 증폭기, 피드백 커패시터, 보상 전압원, 제2 스위치 및 보상 커패시터를 포함하며; 상기 연산 증폭기의 반전 입력단은 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 연결되고, 상기 연산 증폭기의 비반전 입력단은 접지되며; 상기 피드백 커패시터는 상기 연산 증폭기의 반전 입력단 및 출력단 사이에 병렬로 연결되며; 상기 보상 커패시터의 일단은 상기 보상 전압원에 연결되고, 타단은 상기 제2 스위치를 통해 상기 연산 증폭기의 반전 입력단에 연결되거나;
    또는
    상기 보상 회로는 전압 보상 회로 및 전류 보상 회로를 포함하고, 상기 전압 보상 회로 및 상기 전류 보상 회로는 연산 증폭기 및 피드백 커패시터를 공유하며; 상기 전류 보상 회로는 보상 전류원 및 제1 스위치를 더 포함하고, 상기 전압 보상 회로는 보상 전압원, 보상 커패시터 및 제2 스위치를 더 포함하며; 상기 연산 증폭기의 반전 입력단은 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 연결되고, 상기 연산 증폭기의 비반전 입력단은 접지되며; 상기 피드백 커패시터는 상기 연산 증폭기의 반전 입력단 및 출력단 사이에 병렬로 연결되며; 상기 보상 전류원은 상기 제1 스위치를 통해 상기 연산 증폭기의 반전 입력단에 연결되며; 상기 보상 커패시터의 일단은 상기 보상 전압원에 연결되고, 타단은 상기 제2 스위치를 통해 상기 연산 증폭기의 반전 입력단에 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 광 센서 모듈에 의해 수집된 광 감지 데이터를 보상하는 단계는,
    설정된 임계값과 보상 데이터의 대응 관계에 기반하여, 상기 제1 광 감지 데이터에 대응되는 보상 데이터를 획득하는 단계;
    상기 보상 데이터에 기반하여 상기 광 센서 모듈에서의 보상 회로의 보상 전류 또는 보상 전압을 결정하는 단계;
    상기 보상 회로를 통해 상기 광 센서 모듈의 제2 검출 영역 내부의 감광 소자에 의해 수집된 제2 광 감지 데이터를 보상하는 단계; 및
    상기 보상된 광 감지 데이터를 최종 검출된 광 감지 데이터로서 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 광 감지 데이터가 설정된 임계값을 초과하지 않을 경우, 상기 광 센서 모듈의 제 2 검출 영역 내부의 감광 소자에 의해 수집된 제 2 광 감지 데이터를 최종 검출된 광 감지 데이터로서 설정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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