KR20150004858A - 스펙트럼 편광 이미징 센서 - Google Patents

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KR20150004858A
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빅토르 그루에브
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워싱톤 유니버시티
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Abstract

모놀리식 통합 화소 처리 알루미늄 나노와이어를 수직 스택 광검출기와 결합한 센서가 제공된다. 알루미늄 나노와이어는 2×2 픽셀 또는 수퍼픽셀의 더미(collection)로서 배치된다. 각각의 수퍼픽셀은 45°만큼 오프셋된 4개의 상이한 배향의 나노와이어를 포함한다. 따라서, 광학 필드는 0°, 45°, 90° 및 135° 선형 편광 필터로 샘플링된다. 공간 서브샘플링 때문에, 보간이 적용되어 전체 0°, 45°, 90° 및 135° 어레이를 재구성할 수 있다.

Description

스펙트럼 편광 이미징 센서{SENSOR FOR SPECTRAL-POLARIZATION IMAGING}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2012년 4월 20일에 제출된 미국 가출원 제61/636,178호의 우선권을 주장하며, 전부 여기에 포함된다.
정부 이익
본 발명의 개발은 승인 번호 FA9550-10-1-0121 하의 미국 AFOSR(Air Force Office of Scientific Research) 및 승인 번호 1130897 하의 NSF(National Science Foundation)에 의해 부분적으로 지원되었다. 정부는 본 발명에 대한 소정의 권리를 가질 수 있다.
여기에 기재된 실시예는 일반적으로 이미징 센서에 관한 것으로, 특히, DoFP(division-of-focal-plane) 스펙트럼 편광 이미징 센서, 즉, 화소 처리 편광 필터의 어레이를 갖는 모놀리식 통합 스펙트럼 감지 포토 엘리먼트(monolithically-integrated spectral-sensitive photo element)에 관한 것이다.
사람은 밝기(brightness) 및 색으로서 광 세기 및 주파수를 각각 감지한다. 편광은, 사람의 눈에 보이지 않지만, 검출시 이전에 미발견된 통찰력을 제공할 수 있는 광의 제3 근본 물리 특성이다. 재료로부터의 반사에 의한 편광은 촬상된 대상의 표면 거칠기, 기하학구조 및/또는 다른 고유 특성에 관한 정보를 포함한다. 편광 콘트라스트 기술은, 특히, 연무/안개 상태에서의 타겟 콘트라스트 향상, 수중 이미징에서의 장면의 깊이 맵 등의 광 산란 환경에서, 그리고 화학적 이성질체의 분류, 대기 내의 오염물질의 분류, 비접촉 지문 검출 및 섀도우에서의 보기(seeing) 등의 정상 환경 조건에서의 추가의 시각적 정보를 얻는데 매우 유용한 것으로 증명되었다. 또한, 편광 콘트라스트 기술은 산란 매질 내의 타겟 콘트라스트의 내비게이션 및 향상을 가능하게 한다.
기지의 편광 이미징 센서는 시분할, 진폭 분할, 애퍼쳐 분할 및 초점면 분할 편광계로 분리될 수 있다. 적어도 하나의 기지의 편광 이미징 센서는 전기적 또는 기계적으로 제어되는 편광 필터 및 프로세싱 유닛과 결합된 표준 CMOS 또는 CCD 이미징 센서를 포함한다. 시분할 편광계로서 공지된 이러한 이미징 시스템은 45도 또는 60도만큼 오프셋된 최소 3개의 편광 필터를 갖는 이미징 환경을 샘플링하고, 편광 정보, 즉, 편광도 및 편광각은 프로세싱 유닛에 의해 칩 밖에서 계산된다. 이들 시스템의 결점은 3의 인자 만큼의 프레임 레이트의 감소, 프로세싱 유닛 및 전기적/기계적 제어가능 편광 필터 양자 모두와 연관된 높은 전력 소비, 및 3개의 편광 필터 이미지의 샘플링 동안의 장면 내의 움직임에 의한 편광 정보 에러를 포함한다.
일반적으로, 편광 센서는 가시 및/또는 적외선 레짐(regime) 등의 전자기 스펙트럼의 범위에 걸쳐 동작하지만, 이러한 센서는 일반적으로 센서에 부딪히는 광의 파장을 인식하지 못하고, 단지 장면 내의 세기 및 편광만을 검출한다. 편광 데이터와 결합하여 스펙트럼 데이터를 얻는 다수의 가능한 애플리케이션이 존재한다. 예를 들어, 수많은 애플리케이션이 천문학, 원격 센싱, 비외과적 의술 및 컴퓨터 비전에 존재한다.
스펙트럼 및 편광 데이터를 인지할 수 있는 센서를 형성하려는 노력이 있어 왔다. 이러한 하나의 기구는 종래의 편광계를 회전 스펙트럼 필터와 결합한 시분할 분광 편광계이다. 다른 노력은 다중스펙트럼 이미징 및 편광 측정, 음향 광학 조정 가능 필터 및 액정 조정 가능 필터를 결합하려는 노력으로 결합된 채널형 편광 측정 및 CTIS(computed tomography imaging spectrometry)를 포함한다. 그러나, 이들의 시스템은 스펙트럼 및 편광 데이터의 동시 기록에 대한 무능력 및 이동 부품에 대한 필요성 및 많은 계산 요구사항 등의 단점을 가질 수 있다.
따라서, 높은 시간 및 공간 분해능을 갖는 스펙트럼 및 편광 정보를 감지할 수 있는 센서가 필요하다. 또한, 소형이고, 강건하고 이동 부품을 갖지 않는 센서가 필요하다. 이러한 센서는 높은 정확도로 모든 프레임에서 스펙트럼 및 편광 정보를 기록해야 한다.
일 실시예에서, 편광 및 스펙트럼 정보를 측정하는 센서가 제공된다. 센서는 복수의 편광 필터를 포함하는 편광 어셈블리 및 편광 어셈블리에 결합된 검출 어셈블리를 포함한다. 검출 어셈블리는 복수의 광검출기 어셈블리를 포함한다. 각각의 광검출기 어셈블리는 적어도 2개의 수직 스택 광검출기를 포함하고, 복수의 광검출기 어셈블리의 각각은 복수의 편광 필터 중의 하나에 인접한다.
다른 실시예에서, 편광 및 스펙트럼 정보를 측정하는 시스템이 제공된다. 시스템은 복수의 편광 필터를 포함하는 편광 어셈블리 및 편광 어셈블리에 결합된 검출 어셈블리를 포함하는 센서를 포함한다. 검출 어셈블리는 복수의 광검출기 어셈블리를 포함한다. 각각의 광검출기 어셈블리는 적어도 2개의 수직 스택 광검출기를 포함하고, 복수의 광검출기 어셈블리의 각각은 상기 복수의 편광 필터 중의 하나에 인접한다. 시스템은 센서에 통신가능하게 결합된 컴퓨팅 장치를 더 포함하고, 컴퓨팅 장치는 상기 센서로부터 편광 및 스펙트럼 정보를 수신하도록 프로그래밍된다.
다른 실시예에서, 편광 및 스펙트럼 정보를 측정하는 방법이 제공된다. 방법은 센서로부터 데이터를 수신하는 단계를 포함하고, 센서는 복수의 편광 필터를 포함하는 편광 어셈블리 및 편광 어셈블리에 결합된 검출 어셈블리를 포함한다. 검출 어셈블리는 복수의 광검출기 어셈블리를 포함한다. 각각의 광검출기 어셈블리는 적어도 2개의 수직 스택 광검출기를 포함하고, 복수의 광검출기 어셈블리의 각각은 상기 복수의 편광 필터 중의 하나에 인접한다. 방법은 수신된 데이터에 기초하여 각각의 광검출기 어셈블리에 대한 편광 성분을 보간하는 단계, 및 편광 및 어셈블리 정보를 갖는 이미지를 생성하는 단계를 더 포함한다.
여기에 기재된 실시예는 첨부된 도면과 결합하여 다음의 설명을 참조함으로써 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 예시적인 센서의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 센서와 함께 사용될 예시적인 편광 어셈블리의 일부를 나타내는 상면도.
도 3은 도 1에 도시된 센서와 함께 사용될 예시적인 광검출기 어셈블리를 나타내는 도면.
도 4는 다양한 파장에서의 광의 흡수 깊이를 나타내는 도면.
도 5는 도 1에 도시된 센서를 사용하는 예시적인 방법을 나타내는 도면.
도 6은 도 1에 도시된 센서와 함께 사용될 예시적인 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면.
본 개시물의 다양한 실시예를 실행하고 사용하는 것이 이하에서 상세히 기재되지만, 본 개시물은 다양한 특정 컨텍스트에서 구현될 수 있는 많은 적용가능한 진보적인 개념을 제공한다. 여기에 기재된 특정 실시예는 단지 본 개시물을 실행하고 사용하는 특정 방식을 설명하기 위한 것으로 본 개시물의 범위를 제한하지 않는다.
여기에 기재된 실시예의 이해를 용이하게 하기 위하여, 다수의 용어가 이하에서 정의된다. 여기에 정의된 용어는 본 개시물에 관련된 분야의 당업자가 공통으로 이해하는 의미를 갖는다. "a", "an", "the" 등의 용어는 단수 엔티티만을 지칭하는 것으로 의도되지 않고 오히려 특정 예가 실례로 사용될 수 있는 것의 일반적인 클래스를 포함하는 것으로 의도된다. 여기에 기재된 용어는 개시물의 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며 그 사용은 청구 범위에 서술된 것을 제외하고 개시물을 제한하지 않는다.
여기에 상세히 기재한 바와 같이, 모놀리식 통합 화소 처리 알루미늄 나노와이어를 수직 스택 광검출기와 결합한 센서가 제공된다. 알루미늄 나노와이어는 2×2 픽셀 또는 수퍼픽셀의 더미(collection)로서 배치된다. 각각의 수퍼픽셀은 45°만큼 오프셋된 4개의 상이한 배향의 나노와이어를 포함한다. 따라서, 광학 필드는 0°, 45°, 90°, 135° 선형 편광 필터로 샘플링된다. 공간 서브샘플링에 의해, 보간이 적용되어 전체 0°, 45°, 90°, 135°어레이를 재구성할 수 있다. 이미징 어레이와 마이크로편광 필터 어레이의 조합은 DoFP(division-of-focal-plane) 센서로서 알려져 있다.
도 1은 편광 및 스펙트럼 정보를 측정하는 예시적인 센서(100)의 사시도이다. 센서(100)는 편광 어셈블리(110) 및 검출 어셈블리(120)를 포함한다. 편광 어셈블리(110)는 복수의 편광 필터(124)를 포함하고, 검출 어셈블리(120)는 복수의 광검출기 어셈블리(128)를 포함한다. 편광 어셈블리(110)는 검출 어셈블리(120)에 결합되어, 여기에 더 상세히 기재되는 바와 같이, 들어오는 광이 광검출기 어셈블리(128)에 도달하기 전에 적어도 하나의 편광 필터(124)를 통해 필터링된다. 예시적인 실시예에서, 편광 어셈블리(110)는 광검출기(128) 상에 직접 퇴적된다. 센서(100)는 복수의 픽셀(130) 및 복수의 수퍼픽셀(140)로 분할된다. 예시적인 실시예에서, 각각의 수퍼픽셀(140)은 4개의 픽셀(130)을 포함한다. 대안으로, 수퍼픽셀(140)은 여기에 기재된 바와 같이 센서(100)가 기능하도록 하는 임의의 수의 픽셀(140)을 포함할 수 있다.
편광 어셈블리(110) 및 검출 어셈블리(120)의 조합을 이용하여, 센서(100)는 비교적 높은 공간 및 시간 분해능을 갖는 스펙트럼 및 편광 정보를 동시에 획득할 수 있다. 또한, 센서(100)는 비교적 소형이고, 가볍고 강건(robust)하다. 예를 들어, 일 실시예에서, 센서(100)는 2인치×3인치×5인치의 치수, 대략 초당 30 프레임의 프레임 레이트, 0.06 DV/전자(electron)의 전자 민감도 및 250밀리와트(mW)의 전력 소비를 갖는다.
각각의 픽셀(130)은 하나의 편광 필터(124) 및 하나의 광검출기 어셈블리(128)를 포함한다. 각각의 광검출기 어셈블리(128)는 광을 검출하고 검출된 광을 전기 신호로 변환할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광검출기 어셈블리(128)는 광의 3개의 색 성분, 즉, 적, 녹 및 청(RGB)을 검출할 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 광검출기 어셈블리(128)는 3보다 많은 색 또는 파장 범위를 검출하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 센서(100)는 168×256 픽셀의 어레이 사이즈 및 5μm의 픽셀 피치를 갖는다. 그러나, 센서(100)는, 임의의 적절한 픽셀 피치를 가지고 센서(100)가 여기에 기재된 바와 같이 기능하도록 하는 임의의 수의 픽셀을 포함할 수 있다.
각각의 광검출기 어셈블리(128)는 상이한 타입의 도전형 영역을 교호로 스택함으로써 형성된다. 예를 들어, 제1 층은 포지티브 도핑 재료 등의 특정 도전 타입을 포함한다. 제2 층은 제1 층과 반대의 도전 타입 재료를 포함한다. 이 예에서, 제2 층은 네가티브 도핑 재료이다. 제3 층은 제2 층과 반대의 도전 타입 재료를 포함한다. 상이한 타입의 도전 재료의 교호 스택은, 제한되지 않지만, 도핑, 에피택셜 성장 재료, 증착 및 기타를 포함하는 몇 개의 상이한 제조 절차를 통해 달성될 수 있다.
광은 파의 세기, 파장 및 편광에 의해 완전히 특징화된 횡파이다. 횡파는 그 전파 방향에 수직인 방향으로 진동한다.
X-Y 평면 상에 기술된 진동 방향에 따라, 횡파가 선형 편광되거나, 부분적으로 선형 편광되거나, 원형 편광되거나 편광되지 않을 수 있다. 예를 들어, 파의 진동이 특정 방향으로 일관되면, 전자기파, 즉 광파가 선형으로 편광된다. 파의 진동이 특정 방향으로 우세하고 다른 방향의 진동이 또한 존재하면, 광파가 부분적으로 선형 편광된다. 원형 편광된 광은 전계 벡터의 2개의 직교 성분 사이의 +/-π/2 위상차로 인한 X-Y 평면 내의 원형 진동을 기술한다. 편광되지 않은 광은 전파 평면에서 랜덤하게 진동하고 X-Y 평면 상에 임의의 특정 형상을 형성하지 않는다. 임의의 표시에 있어서, X-Y 평면 상에, 선형 편광된 광은 선을 기술하고, 부분 편광된 광은 타원형을 기술하고, 원형 편광된 광은 원을 기술한다.
광의 편광 특성을 캡처하기 위하여, 3개의 파라미터, 파의 세기, 편광각(AoP; angle of polarization) 및 선형 편광도(DoLP; degree of linear polarization)가 중요하다. 예를 들어, 부분 편광된 광의 경우, 타원형의 장축은 편광각을 기술하지만, 타원형의 단축은 편광도를 기술한다. 단축이 존재하지 않으면, 타원형은 선으로 디제너레이트(degenerate)하고 광은 선형 편광된다. 광파가 편광되지 않으면, 편광도는 제로이고 진동 장축이 존재하지 않는다. 광이 좌측(우측) 원형 편광되면, X-Y 평면 내의 진동은 시계방향(반시계방향)이다.
DoFP 센서에서의 편광을 논의할 때 관심있는 주요 파라미터는 선형 편광도(DoLP) 및 편광각(AoP)이다. DoLP는 0부터 1까지의 범위에 있고 입사광이 어떻게 선형 편광되는지를 기술한다. 예를 들어, 선형 편광된 광은 1의 DoLP를 갖고 편광되지 않은 광은 0의 DoLP를 가질 것이다. AoP는 광파의 진동 평면의 배향이고 0° 내지 180°의 범위에 있다. 이들 특성은 중간 스토크스 파라미터(Stokes' parameters)를 이용하여 계산된다. 스토크스 파라미터는 다음과 같이 주어진다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
여기서, I0, I45, I90 및 I135는 0°, 45°, 90° 및 135° 선형 편광 필터로 필터링한 후 샘플링된 입사광파의 세기이다.
수학식 1 내지 수학식 3에서, I0는, 0도 편광기로 필터링되고 x 및 y 성분 사이의 위상 보상이 없는 이-벡터(e-vector)의 세기이고, I45는, 45도 편광기로 편광되고 상기와 같이 위상 보상이 없는 이-벡터의 세기이고, 이하 마찬가지이다. 처음 3개의 스토크스 파라미터는 이-필드(e-field) 벡터의 2개의 선형 편광 세기 및 총 세기를 갖는 광의 편광을 기술한다. 그러므로, 성분 간의 위상 정보가 이용가능하지 않은, 자연의 광의 편광 상태를 충분히 기술하기 위하여, 총 세기와 결합한 3개의 선형 편광 투영 또는 2개의 선형 편광 투영이 필요하다. 후자의 방법은 이웃 픽셀 상에 패터닝되어 배치된 45도 만큼 오프셋된 2개의 박막 편광기만을 필요로 한다. 따라서, 예시적인 실시예는 4개의 배향을 갖는 편광 필터(124)를 포함하지만, 단 2개의 배향만이 요구된다. 편광 어셈블리(110)는 2, 3, 4 또는 그 이상의 임의의 수의 상이한 배향을 갖는 편광 필터(124)를 포함할 수 있다. 완전한 필터의 전체 두께는 2층(two-tier) 대 3층(three-tier) 필터에 대하여 더 얇고, 2개의 주요 이점을 갖는다. 제1 이점은 다수층을 통한 광 감쇠를 최소화하고 입사각을 증가시키는 것이다. 제2 이점은 제조 단계를 감소시키고 정렬 오류를 최소화하는 것이다.
AoP 및 DoLP는 다음과 같이 산출된다.
Figure pct00004
Figure pct00005
도 2는 센서(100)와 함께 사용되는 예시적인 편광 어셈블리(110)의 일부를 나타내는 상면도이다. 예시적인 실시예에서, 편광 어셈블리(110)는 4개의 배향, 즉, 0°, 45°, 90° 및 135° 중의 하나를 갖는 편광 필터(124)를 포함한다. 수퍼픽셀(210)은 제1 편광 필터(220), 제2 편광 필터(230), 제3 편광 필터(240) 및 제4 편광 필터(250)를 포함한다. 제1 편광 필터(220)는 0°로 배향되고, 제2 편광 필터(230)는 45°로 배향되고, 제3 편광 필터(240)는 90°로 배향되고, 제4 편광 필터(250)는 135°로 배향된다.
예시적인 실시예에서, 편광 필터(124)는 알루미늄 나노와이어를 이용한다. 나노와이어는 140-160nm 피치, 70-80nm 폭 및 70-160nm 높이를 갖는다. 예를 들어, 일 실시예에서, 나노와이어는 140nm 피치, 70nm 폭 및 70nm 높이를 갖는다. 대안으로 또는 추가적으로, 편광 필터(124)는 폴리머, 홀, 슬릿, 크리스탈 및/또는 센서(100)가 여기에 기재된 바와 같이 기능하도록 하는 임의의 다른 필터를 포함할 수 있다. Gruev 등의 미국 특허 제7,582,857호를 참조하며, 이는 참고로 전체로서 여기에 포함된다.
도 3은 센서(100)와 함께 사용되는 예시적인 광검출기 어셈블리(128)를 나타낸다. 검출 어셈블리(120)는 센서(100)의 기판을 형성하고 수직 스택 광검출기(310)의 형태의 광검출기 어셈블리(128)를 포함한다. 검출 어셈블리(120)는 CMOS, CCD 및또는 센서(100)가 여기에 기재된 바와 같이 기능하도록 하는 임의의 다른 반도체일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 각각의 광검출기 어셈블리(128)는 각각의 채널(예를 들어, 청, 녹, 적)에 대한 10비트 세기 값의 형태로 들어오는 필터링된 광의 스펙트럼 콘텐츠를 기록한다.
기지의 색 이미지 센서에서, 포토다이오드의 어레이가 베이어 패턴(Bayer pattern)으로 커버되고, 2×2 픽셀의 이웃이 입사광의 청, 녹 및 적 성분을 기록한다. 이 이미지 센서에서, 스펙트럼 정보는 3개의 고유 제한을 가지고 이들 픽셀의 이웃에서 계산된다. 제1 제한은 3개의 상이하게 필터링된 픽셀의 공간 분포에 의한 색 해석 부정확성(color interpretation inaccuracy)이다. 색 부정확성은 특히 오브젝트의 에지 등의 고도로 구성된 장면(highly structured scenes)에서, 즉, 높은 주파수 성분에서 표명된다. 제2 제한은 공간 분해능의 손실이다. 보간 알고리즘이 이용되지 않으면, 베이어 패턴을 갖는 이미지 센서의 유효 분해능은 4의 인자만큼 감소한다. 제3 제한은 3개의 광대역 광학 필터를 이용하여 기록된 제한된 스펙트럼 정보이다. 보간 알고리즘은, 부분적으로 공간 분해능의 손실을 회복하고 색 해석의 정확도를 개선하기 위하여 이러한 기지의 이미지 센서에서 채용된다.
공간 정보의 손실 및 스펙트럼 정보의 오해를 처리하기 위하여, 각각의 광검출기(310)는 전자기 스펙트럼의 일부를 캡처하여 각각의 픽셀(130) 및 광검출기 어셈블리(128)는 적어도 적, 녹 및 청 색 성분을 캡처한다. 임의의 특정 이론에 제한되지 않고, 검출 어셈블리(120)의 동작을 위한 근본적인 물리적 원리는, 실리콘이 입사 파장에 비례하는 깊이에서 광을 흡수하는 것이다. 이 거동은 다음의 관계에 의해 주어진다.
Figure pct00006
I는 깊이 x에서 흡수된 광자의 수이고, I0는 광검출기 어셈블리(128)의 표면에서의 광자의 수 또는 광 세기이고, α는 흡수 계수이다. 계수 α는 입사광의 파장에 의존한다. 식 6에 의해 주어진 관계는 도 4에서 관찰될 수 있다. 도 4a는 3개의 상이한 파장에 대하여 입사광의 99%가 흡수되는 깊이를 나타낸다. 도 4b는 입사광의 50%, 70% 또는 99%가 캡처되는 흡수 깊이를 증명한다. 예를 들어, 550nm에서의 단색광이 실리콘의 표면 상에 입사하면, 입사광의 50%가 10 마이크로미터의 깊이만큼 흡수될 것이다.
도 3에 도시된 예시적인 실시예에서, 0.2μm 깊이에 위치하는 상부 광검출기(320)는 청색광에 가장 민감하고, 0.56 내지 0.8μm에 배치된 중간 광검출기(330)는 녹색광에 가장 민감하고, 2 내지 3μm 깊이에 위치하는 하부 광검출기(340)는 적색광에 가장 민감하다. 회로(350)가 광검출기 어셈블리(310)에 결합된다.
예시적인 실시예에서, 검출 어셈블리(120)는 300 내지 850nm의 스펙트럼에 걸쳐 응답한다. 각각의 광검출기(310)의 양자 효율은 특정 광검출기(310)의 표면에 부딪히는 특정 파장에서의 광자의 수 및 특정 광검출기(310)에 의해 기록된 전자-정공 쌍의 수의 비로서 정의된다. 일 실시예에서, 상부 광검출기(320)는 460nm에서의 41%의 피크 양자 효율로 370 내지 550 나노미터 범위에서 응답하고, 중간 광검출기(330)는 520nm에서 36%의 피크 양자 효율로 460 내지 620 나노미터 범위에서 응답하고, 하부 광검출기(340)는 620nm에서 31%의 피크 양자 효율로 580 내지 750 나노미터 범위에서 응답한다. 또한, 각각의 광검출기(310)는 대략 1%의 선형성 에러를 갖는다. 또한, 광검출기(310)는 각각 원하는 신호 대 원치 않는 잡음의 비를 나타내는 신호 대 잡음비(SNR)를 갖는다. 일 실시예에서, 광검출기(310)의 최대 SNR은 대략 45 데시벨(dB)이다.
광 검출기(310)는 초기에 포지티브 도핑된 실리콘 웨이퍼 기판의 도핑을 선택적으로 변경함으로써 제조될 수 있다. 예시적인 실시예에서, p-기판에 깊은 n-웰 영역을 정의하기 위하여, 실리콘 웨이퍼 기판은 높은 농도의 비소 원자로 도핑된다. 도핑 시간 및 농도를 제어함으로써, 2μm 깊은 n-웰이 형성된다. 다음으로, n-웰 영역 내의 작은 영역이 높은 농도의 붕소 원자로 도핑되어 이 영역 내의 극성을 효과적으로 반전시킨다. 그러므로, p-웰 영역이 n-웰 영역 내에 형성되고 대략 0.6μm의 깊이를 갖는다. 마지막으로, 0.2μm의 깊이까지 높은 농도의 비소 원자로 실리콘을 도핑함으로써 n-도핑 영역이 p-웰 영역 내에 형성된다. 열적 어닐링 프로세스가 실리콘의 교호 도핑을 따른다. 열적 어닐링 동안, 도펀트 원자가 확산하여 대략 10nm 만큼 각각의 접합을 확장한다. 단층 도핑 기술이 교호 접합을 형성하는데 사용됨에 따라, 접합 사이의 20nm 미만의 비교적 날카로운 공간 감쇠(spatial decay)가 달성될수 있다.
광검출기 어셈블리(128)는 들어오는 광의 스펙트럼 특성을 감지할 수 있는 3개의 백-투-백 p-n 접합을 포함한다. 개별 광검출기(330, 340, 350)는 검출 어셈블리(120) 내의 각각의 광검출기 또는 포토다이오드(330, 340 및 350)를 각각 버퍼링 및 개별적으로 액세스하기 위하여 소스 팔로워(source-follower) 증폭기 및 어드레스 스위치 트랜지스터에 결합된다. 광검출기 어셈블리(128)는 임의의 깊이에 있는 임의의 수의 광검출기를 포함할 수 있고 특히 3개보다 많거나 적은 광검출기(310)를 포함할 수 있다. 특히, 광검출기(310)는 적외선, 오렌지 등의 임의의 스펙트럼에서 광을 검출하도록 구성될 수 있다.
상이한 편광 필터(124) 뿐만 아니라 상이한 스택 광검출기(310)를 갖는 수퍼픽셀(140) 내의 각각의 픽셀(130)의 광응답은 편광의 말루스(Malus)의 법칙을 따르고, 즉, 편광 픽셀의 세기는 다음과 같이 정의된다.
Figure pct00007
여기서, θ는 편광자의 송신 축이고
Figure pct00008
는 편광의 입사각이다. 그러므로, 0° 픽셀 응답은
Figure pct00009
에서 최대이어야 하고, 다른 편광자 픽셀 응답에 대하여 유사하다. 그러나, 이것은 광 및 전기 크로스토크 양자 모두의 효과 때문에 항상 그런 것이 아닐 수 있다. 전기 크로스토크는 이 타입의 스펙트럼 센서에서 표명될 수 있다. 이것은 기판의 깊은 곳에서 발생한 표유(stray) 전하를 캡처하기 위하여 픽셀(130) 사이에 트렌치를 설치함으로써 및/또는 실리콘 기판의 깊이를 제한함으로써 완화될 수 있다. 최대 편광 응답 대 최소 편광 응답의 비인 소광비(extinction ratio)와, 따라서 센서의 전체 편광계 성능이 캘리브레이션을 통해 향상될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 중간 광검출기(330)의 소광비는 대략 3.5이다. 캘리브레이션은 나노와이어에서의 결함 및 광 크로스토크 등의 물리적 효과를 보상한다.
Merrill에 의한 미국 특허 제5,965,875호 및 제6,632,701호를 참조하며, 이들은 모두 참고로 전체로서 여기에 포함된다.
도 5는 센서(100)와 함께 이용될 예시적인 방법을 나타내는 플로차트(500)이다. 특히, 플로차트(500)는 센서(100)를 이용하여 편광 및 스펙트럼 정보를 측정하는 방법을 나타낸다. 초기에, 센서(100)를 이용하여 프레임이 캡처된다(510). 특히, 검출 어셈블리(120)로부터의 데이터가 수신된다. 도 4에 의해 암시된 바와 같이, 검출 어셈블리(120)의 스펙트럼 응답은 비선형일 수 있다. 또한, 검출 어셈블리(120)의 응답 곡선은 중첩 영역을 포함할 수 있다. 캘리브레이션 단계(520)는 캡처된 프레임에 대하여 수행되어 검출 어셈블리(120)의 출력을 사람의 시각 시스템에 적합하게 만든다.
각각의 픽셀(130)은 하나의 편광 성분만을 가지고, 캡처된 프레임은 보간되어(530) 각각의 픽셀(130)에 대한 모든 4개의 편광 성분을 결정할 수 있다. 예를 들어, 단일 픽셀(130)에 대한 3개의 미지의 편광 성분을 결정하는데 이중 선형 보간이 사용될 수 있다. 90° 편광 성분을 갖는 픽셀(표 1 참조)에 대하여, 다른 3개의 성분은 다음을 이용하여 산출될 수 있다.
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
135° 편광 성분을 갖는 픽셀(표 1 참조)에 대하여, 다른 3개의 성분은 다음을 이용하여 산출될 수 있다.
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
대안으로 또는 추가적으로, 일차원 이중 선형 보간법 및/또는 일차원 이중 선형 스플라인(bilinear spline) 보간법이 사용될 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 이중 큐빅 스플라인(bicubic spline) 보간법이 이 관계:
Figure pct00017
에 따라 사용될 수 있다.
이중 큐빅 스플라인 보간법은 2개의 라운드, 즉, 행에 대한 라운드 및 열에 대한 라운드를 통해 일차원 케이스에 적용될 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 현재 공지되어 있든 또는 미래에 개발되든 간에, 이중 큐빅 보간법, 적응적 보간법, 그래디언트 기반 보간법 및/또는 센서(100)가 여기에 기재된 바와 같이 기능하도록 하는 임의의 보간법 등의 임의의 보간 기술, 방법 및/또는 알고리즘이 사용될 수 있다.
여기에 기재된 바와 같이, 처음 3개의 스토크스 파라미터, 예를 들어, 수학식 1 내지 수학식 3이 결정될 수 있다(540). 여기에 기재된 바와 같이, 선형 편광도가 결정될 수 있다(550). 여기에 기재된 바와 같이, 편광각이 결정될 수 있다(560). 특히, 스토크스 파라미터, 선형 편광도 및 편광각이 각각 보간된 편광 컴포넌트를 이용하여 각 픽셀(130)에 대하여 결정될 수 있다. 편광 및/또는 스펙트럼 정보를 포함하는 이미지가 생성되어 출력될 수 있다(570). 여기에 기재된 바와 같이, 이미지는 캡처된 프레임에 기초하고, 캘리브레이션 및/또는 보간될 수 있다. 보간 및 캘리브레이션이 요구되지 않지만, 보간 및 캘리브레이션은 캡처된 프레임 및/또는 생성된 이미지의 품질을 개선한다.
도 5의 예에서, 단계(510-570)가 순차적으로 도시된다. 그러나, 플로차트(500)는 단계의 비제한 예를 나타낸다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 단계(510-570) 중의 2개 이상의 단계가 부분적으로 또는 완전히 중첩 또는 병렬 방식으로 실행될 수 있다. 다른 예에서, 단계는 도시된 것과 다른 순서로 수행될 수 있다. 또한, 추가 또는 대안의 단계가 포함될 수 있다. 또한, 단계(510-570)가 2회 이상 반복 수행되어, 예를 들어, 센서(100)를 이용하여 비디오, 즉, 순차적인 프레임을 캡처할 수 있다.
도 6은 플로차트(500)를 구현하기 위하여, 예를 들어, 센서(100)와 함께 사용될 수 있는 컴퓨팅 장치(600)의 예시적인 구성을 나타낸다.
컴퓨팅 장치(600)는 명령을 실행하는 프로세서(605)를 포함한다. 명령은 예를 들어 메모리 영역(610)에 저장될 수 있다. 프로세서(605)는 명령을 실행하는 (예를 들어, 멀티-코어 구성의) 하나 이상의 프로세싱 유닛을 포함할 수 있다. 명령은 UNIX, LINUX, Microsoft Windows® 등의 컴퓨팅 장치(600) 상의 다양한 상이한 오퍼레이팅 시스템 내에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 기반 방법의 개시시, 초기화 동안 다양한 명령이 실행될 수 있다. 여기에 기재된 하나 이상의 프로세스를 수행하기 위하여 어떤 단계가 필요할 수 있지만, 다른 단계가 특정 프로그래밍 언어(예를 들어, C, C#, C++, 자바 또는 다른 적절한 프로그래밍 언어 등)에 더 일반적이거나 및/또는 특정될 수 있다.
프로세서(605)는 동작가능하게 통신 인터페이스(615)에 결합되어 컴퓨팅 장치(600)는 사용자 시스템 또는 다른 컴퓨팅 장치(600) 등의 원격 장치와 통신할 수 있다. 통신 인터페이스(615)는 예를 들어 이동 전화 네트워크, GSM(Global System for Mobile communication), 3G, 또는 다른 모바일 데이터 네트워크 또는 WIMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)와 함께 사용되는 유선 또는 무선 네트워크 어댑터 또는 무선 데이터 트랜시버를 포함할 수 있다.
프로세서(605)는 또한 동작가능하게 저장 장치(620)에 결합될 수 있다. 저장 장치(620)는 데이터를 저장 및/또는 검색하는데 적합한 임의의 컴퓨터 동작 하드웨어이다. 어떤 실시예에서, 저장 장치(620)는 컴퓨팅 장치(600)에 통합된다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(600)는 저장 장치(620)로서 하나 이상의 하드 디스크 드라이브를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 저장 장치(620)는 컴퓨팅 장치(600) 외부에 있고 복수의 컴퓨팅 장치(600)에 의해 액세스될 수 있다. 예를 들어, 저장 장치(620)는 RAID(redundant array of inexpensive disk) 구성의 하드 디스크 또는 솔리드 스테이트 디스크 등의 다수의 저장 유닛을 포함할 수 있다. 저장 장치(620)는 SAN(storage area network) 및/또는 NAS(network attached storage) 시스템을 포함할 수 있다.
어떤 실시예에서, 프로세서(605)는 저장 인터페이스(625)를 통해 동작가능하게 저장 장치(620)에 결합된다. 저장 인터페이스(625)는 프로세서(605)에 저장 장치(620)로의 액세스를 제공할 수 있는 임의의 컴포넌트이다. 저장 인터페이스(625)는 예를 들어 ATA(Advanced Technology Attachment) 어댑터, SATA(Serial ATA) 어댑터, SCSI(Small Computer System Interface) 어댑터, RAID 제어기, SAN 어댑터, 네트워크 어댑터 및/또는 프로세서(605)에 저장 장치(620)로의 액세스를 제공하는 임의의 컴포넌트를 포함할 수 있다.
컴퓨팅 장치(600)는 또한 사용자(635)에게 정보, 예를 들어, 이미지를 제시하는 적어도 하나의 미디어 출력 컴포넌트(630)를 포함할 수 있다. 미디어 출력 컴포넌트(630)는 사용자(635)에게 정보를 전달할 수 있는 임의의 컴포넌트이다. 어떤 실시예에서, 미디어 출력 컴포넌트(630)는 비디오 어댑터 및/또는 오디오 어댑터 등의 출력 어댑터를 포함한다. 출력 어댑터는 동작가능하게 프로세서(605)에 결합되고 디스플레이 장치, 액정 디스플레이(LCD), OLED(organic light emitting diode) 디스플레이 또는 "전자 잉크" 디스플레이, 또는 오디오 출력 장치, 스피커 또는 헤드폰 등의 출력 장치에 동작가능하게 결합될 수 있다.
어떤 실시예에서, 컴퓨팅 장치(600)는 사용자(635)로부터 입력을 수신하는 입력 장치(640)를 포함한다. 입력 장치(640)는 예를 들어 키보드, 포인팅 장치, 마우스, 스타일러스, 터치 감지 패널, 터치 패드, 터치 스크린, 자이로스코프, 가속계, 위치 검출기 또는 오디오 입력 장치를 포함할 수 있다. 터치 스크린 등의 단일 컴포넌트가 미디어 출력 컴포넌트(630)의 출력 장치 및 입력 장치(640) 양자 모두로서 기능할 수 있다.
컴퓨팅 장치(600)는 프로세서(605)를 센서(100)에 동작가능 및/또는 통신가능하게 결합하는 센서 인터페이스(650)를 포함할 수 있다. 센서 인터페이스(650)는 임의의 인터페이스, 버스, 상호접속부, 통신 게이트웨이, 포트, 및/또는 프로세서(605)에 센서(100)로의 액세스를 제공할 수 있는 임의의 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다.
메모리 영역(610)은, 제한되지 않지만, 다이내믹 RAM(DRAM), 스태틱 RAM(SRAM) 등의 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EPROM(erasable programmable read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 및 비휘발성 RAM(NVRAM)을 포함할 수 있다. 상기 메모리 타입은 단지 예시적이며, 컴퓨터 프로그램의 저장을 위해 이용가능한 메모리의 타입에 대하여 제한되지 않는다.
예를 들어 메모리 영역(610)에는, 미디어 출력 컴포넌트(630)를 통해 사용자(635)에게 사용자 인터페이스를 제공하고 선택적으로 입력 장치(640), 센서 인터페이스(650) 및/또는 센서(100)로부터의 입력을 수신 및 프로세싱하는 컴퓨터 판독가능 명령이 저장될 수 있다. 사용자 인터페이스는 다른 가능성 중에서 이미지 뷰어(image viewer) 및 클라이언트 애플리케이션을 포함할 수 있다. 이미지 뷰어는 사용자(635) 등의 사용자가 센서(100)로부터 수신된 미디어 및 다른 정보를 디스플레이하고 그와 상호작용하도록 한다. 클라이언트 애플리케이션은 사용자(635)가 센서(100)와 상호작용하여, 예를 들어 캡처될 프레임을 요청하도록 한다.
여기에 개시되고 청구된 모든 구성 및/또는 방법은 본 발명을 고려하여 과도한 실험없이 만들어지거나 및/또는 실행될 수 있다. 이 개시물의 구성 및 방법은 여기에 포함된 실시예에 관하여 설명되었지만, 본 개시물의 개념, 사상 및 범위를 벗어나지 않고 여기에 기재된 구성 및/또는 방법에 그리고 방법의 단계 또는 단계의 순서에 변형이 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 당업자에게 자명한 이러한 모든 유사한 대체물 및 변형은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 개시물의 사상, 범위 및 개념 내에 있는 것으로 간주된다.
정보 및 신호는 다양한 상이한 기술 및 기법 중의 임의의 것을 이용하여 표시될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다(예를 들어, 데이터, 명령, 코맨드, 정보, 신호, 비트, 심볼 및 칩이 전압, 전류, 전자기 파, 자계 또는 입자, 광학계 또는 입자 또는 그 임의의 조합으로 표현될 수 있다). 마찬가지로, 여기에 기재된 다양한 예시적인 논리적 블록, 모듈, 회로 및 알고리즘 단계는 애플리케이션 및 기능에 따라 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 양자의 조합으로서 구현될 수 있다. 또한, 여기에 기재된 다양한 논리적 블록, 모듈 및 회로는 범용 프로세서(예를 들어, 마이크로프로세서, 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 상태 머신 또는 컴퓨팅 장치들의 조합), DSP(digital signal processor), ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 또는 다른 프로그래머블 로직 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트 또는 여기에 기재된 기능을 수행하도록 설계된 그 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수 있다. 마찬가지로, 여기에 기재된 방법 또는 프로세스의 단계는 직접 하드웨어로, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드디스크, 이동식 디스크, CD-ROM 또는 본 기술에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 본 개시물의 바람직한 실시예가 상세히 기재되지만, 첨부된 청구범위에 기재된 본 개시물의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형이 가능함을 당업자는 이해할 것이다.
여기에 기재된 것과 같은 제어기, 컴퓨팅 장치 또는 컴퓨터는 적어도 하나 이상의 프로세서 또는 프로세싱 유닛 및 시스템 메모리를 포함한다. 또한 제어기는 일반적으로 적어도 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 예로서 제한되지 않지만, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 다른 데이터 등의 정보의 저장을 가능하게 하는 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 이동식 및 비이동식 매체를 포함할 수 있다. 통신 매체는 일반적으로 컴퓨터 판독가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 반송파 또는 다른 전송 매체 등의 변조 데이터 신호 내의 다른 데이터를 구현하고 임의의 정보 전달 매체를 포함한다. 당업자는 변조 데이터 신호에 익숙할 것이고, 이 신호는 그 특성 중의 하나 이상이 신호에 정보를 인코딩하는 방식으로 변경되거나 설정된 것이다. 상기 중의 임의의 조합이 또한 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함된다.
여기에 기재된 설명은, 최상의 모드를 포함하는 본 개시물을 개시하고, 또한 임의의 장치 또는 시스템을 만들고 이용하고 임의의 포함된 방법을 수행하는 것을 포함하여 임의의 당업자가 본 개시물을 실행할 수 있게 하기 위해 예를 사용한다. 본 개시물의 특허가능한 범위는 청구범위에 의해 정의되고 당업자의 머리에 떠오르는 다른 예를 포함할 수 있다. 이러한 다른 예는 청구범위의 기본적인 언어와 다르지 않은 구조적 엘리먼트를 포함한다면, 또는 청구범위의 기본적인 언어와 실질적인 차이가 없는 동등한 구조적 엘리먼트를 포함한다면 청구범위의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 편광 및 스펙트럼 정보를 측정하는 센서로서,
    복수의 편광 필터를 포함하는 편광 어셈블리; 및
    상기 편광 어셈블리에 결합된 검출 어셈블리
    를 포함하고,
    상기 검출 어셈블리는 복수의 광검출기 어셈블리를 포함하고, 각각의 광검출기 어셈블리는 적어도 2개의 수직 스택 광검출기(vertically-stacked photodetectors)를 포함하고, 상기 복수의 광검출기 어셈블리의 각각은 상기 복수의 편광 필터 중의 하나에 인접해 있는, 센서.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 광검출기 어셈블리는 3개의 수직 스택 광검출기를 포함하는 센서.
  3. 제2항에 있어서, 제1 광검출기가 약 0.2 마이크로미터의 깊이에 위치하고, 제2 광검출기가 약 0.56 마이크로미터의 깊이에 위치하고, 제3 광검출기가 약 2 마이크로미터의 깊이에 위치하는 센서.
  4. 제1항에 있어서, 제1 편광 필터 및 제1 광검출기 어셈블리를 포함하는 제1 픽셀을 더 포함하는 센서.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 픽셀, 제2 편광 필터를 갖는 제2 픽셀, 제3 편광 필터를 갖는 제3 픽셀, 및 제4 편광 필터를 갖는 제4 픽셀을 포함하는 수퍼픽셀(super-pixel)을 더 포함하고, 상기 제1 편광 필터는 제1 방향으로 배향되고, 상기 제2 편광 필터는 제2 방향으로 배향되고, 상기 제3 편광 필터는 제3 방향으로 배향되고, 상기 제4 편광 필터는 제4 방향으로 배향되는 센서.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 방향은 약 0도이고, 상기 제2 방향은 약 45도이고, 상기 제3 방향은 약 90도이고, 상기 제4 방향은 약 135도인 센서.
  7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 편광 필터는 나노와이어를 포함하는 센서.
  8. 제1항에 있어서, 상기 검출 어셈블리는 적색, 녹색 및 청색 성분을 포함하는 스펙트럼 정보를 측정할 수 있는 센서.
  9. 편광 및 스펙트럼 정보를 측정하는 시스템으로서,
    센서; 및
    상기 센서에 통신가능하게 결합된 컴퓨팅 장치 - 상기 컴퓨팅 장치는 상기 센서로부터 편광 및 스펙트럼 정보를 수신하도록 프로그래밍됨 -
    를 포함하고,
    상기 센서는,
    복수의 편광 필터를 포함하는 편광 어셈블리; 및
    상기 편광 어셈블리에 결합된 검출 어셈블리 - 상기 검출 어셈블리는 복수의 광검출기 어셈블리를 포함하고, 각각의 광검출기 어셈블리는 적어도 2개의 수직 스택 광검출기를 포함하고, 상기 복수의 광검출기 어셈블리의 각각은 상기 복수의 편광 필터 중의 하나에 인접함 -
    를 포함하는, 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 각각의 광검출기 어셈블리는 3개의 수직 스택 광검출기를 포함하는 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 제1 광검출기가 약 0.2 마이크로미터의 깊이에 위치하고, 제2 광검출기가 약 0.56 마이크로미터의 깊이에 위치하고, 제3 광검출기가 약 2 마이크로미터의 깊이에 위치하는 시스템.
  12. 제9항에 있어서, 제1 편광 필터 및 제1 광검출기 어셈블리를 포함하는 제1 픽셀을 더 포함하는 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 픽셀, 제2 편광 필터를 갖는 제2 픽셀, 제3 편광 필터를 갖는 제3 픽셀, 및 제4 편광 필터를 갖는 제4 픽셀을 포함하는 수퍼픽셀을 더 포함하고, 상기 제1 편광 필터는 제1 방향으로 배향되고, 상기 제2 편광 필터는 제2 방향으로 배향되고, 상기 제3 편광 필터는 제3 방향으로 배향되고, 상기 제4 편광 필터는 제4 방향으로 배향되는 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 방향은 약 0도이고, 상기 제2 방향은 약 45도이고, 상기 제3 방향은 약 90도이고, 상기 제4 방향은 약 135도인 시스템.
  15. 제9항에 있어서, 상기 복수의 편광 필터는 나노와이어를 포함하는 시스템.
  16. 제9항에 있어서, 상기 검출 어셈블리는 적색, 녹색 및 청색 성분을 포함하는 스펙트럼 정보를 측정할 수 있는 시스템.
  17. 편광 및 스펙트럼 정보를 측정하는 방법으로서,
    센서로부터 데이터를 수신하는 단계 - 상기 센서는 복수의 편광 필터를 포함하는 편광 어셈블리 및 상기 편광 어셈블리에 결합된 검출 어셈블리를 포함하고, 상기 검출 어셈블리는 복수의 광검출기 어셈블리를 포함하고, 각각의 광검출기 어셈블리는 적어도 2개의 수직 스택 광검출기를 포함하고, 상기 복수의 광검출기 어셈블리의 각각은 상기 복수의 편광 필터 중의 하나에 인접함 -; 및
    상기 수신된 데이터에 기초하여 편광 및 어셈블리 정보를 갖는 이미지를 생성하는 단계
    를 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 수신된 데이터에 기초하여 각각의 광검출기 어셈블리에 대한 편광 성분을 보간하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 보간된 편광 성분을 이용하여 스토크스 파라미터(Stokes parameters)를 결정하는 단계 및 상기 스토크스 파라미터를 이용하여 각각의 광검출기 어셈블리에 대한 선형 편광도(degree of linear polarization)를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 스토크스 파라미터를 이용하여 각각의 광검출기 어셈블리에 대한 편광각(angle of polarization)을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
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