KR20150035622A - 조도와 물체의 거리를 측정하는 광 센서 - Google Patents

조도와 물체의 거리를 측정하는 광 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR20150035622A
KR20150035622A KR20130115007A KR20130115007A KR20150035622A KR 20150035622 A KR20150035622 A KR 20150035622A KR 20130115007 A KR20130115007 A KR 20130115007A KR 20130115007 A KR20130115007 A KR 20130115007A KR 20150035622 A KR20150035622 A KR 20150035622A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
light
photodiode
visible light
infrared
Prior art date
Application number
KR20130115007A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102071325B1 (ko
Inventor
이용섭
임대호
Original Assignee
매그나칩 반도체 유한회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 매그나칩 반도체 유한회사 filed Critical 매그나칩 반도체 유한회사
Priority to KR1020130115007A priority Critical patent/KR102071325B1/ko
Priority to US14/308,105 priority patent/US10082576B2/en
Priority to TW103124168A priority patent/TWI683993B/zh
Priority to CN202011072492.7A priority patent/CN112201665A/zh
Priority to CN201410510186.5A priority patent/CN104515593A/zh
Publication of KR20150035622A publication Critical patent/KR20150035622A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102071325B1 publication Critical patent/KR102071325B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4816—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of receivers alone
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/1443—Devices controlled by radiation with at least one potential jump or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14623—Optical shielding

Abstract

광 센서는 상호 이격된 복수의 포토다이오드들; 및 상기 복수의 포토다이오드들 중 적어도 일부 각각 상에 배치되고 상호 이격된 복수의 광 필터들을 포함하고, 상기 복수의 광 필터들은 적외선(Infrared Ray) 차단 필터 및 적어도 하나의 가시광(Visible Light) 필터를 포함하며, 특정 가시광 필터가 배치된 포토다이오드를 통해 가시광선 중 특정 파장 대역의 광량을 측정할 수 있다. 따라서, 광 센서는 단순화된 구조를 가지며, 주변 조도 센서, 근접 센서 및 색 센서로서 기능할 수 있다.

Description

조도와 물체의 거리를 측정하는 광 센서{OPTICAL SENSOR SENSING ILLUMINANCE AND PROXIMITY}
본 발명은 조도 및 근접 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적외선 차단 필터와 가시광 필터를 이용하여 주변 조도, 특정 파장의 조도 및 물체의 이격 거리를 측정하는 광 센서에 관한 것이다.
광 센서(Optoelectronic sensor)는 광원에 대해 반응하여 동작하는 장치에 해당한다. 여기에서, 광원은 특정 파장부터 적외선(infrared ray, IR) 및 가시광선(visible Light, VL)을 포함하는 모든 광원에 해당한다. 광 센서는 광원으로부터 빛이 광 센서의 표면에 입사되면 입사된 광의 에너지를 흡수하여 전기적 신호로 변환할 수 있다.
광 센서는 최근 휴대용 장치(예를 들어, 스마트폰)에서 근접 센서 또는 주변 조도 센서로 사용되고 있다.
미국등록특허 제7,714,265호(2010.05.11.)는 통합 근접 센서 및 광 센서에 관한 것으로, 이미터(emitter), 필터(filter) 및 센서들을 포함한다. 여기에서, 센서들은 주변의 빛의 밝기를 검출하는 밝기 검출 센서와 적외선 통과 필터에 의해 적외선에 반응하는 적외선 검출 센서를 포함한다.
적외선 검출 센서는 이미터에서 방사되어 이미터 상단에 위치한 물체에 반사된 광의 적외선 성분만을 검출하여 물체의 유무 및 해당 물체의 거리를 측정하고 주변 적외선 성분을 측정하는 센서에 해당한다.
밝기 검출 센서는 가시광선과 적외선 성분을 모두 검출한다. 따라서, 광 센서에서 가시광선 성분만을 검출하기 위해서는 밝기 검출 센서에서 검출된 값과 적외선 검출 센서에서 검출된 값간의 연산(예를 들어, 빼기 또는 차동 연산)을 필요로 한다.
미국등록특허 제8,274,051호(2012.09.25.)는 IR 차단 필터를 이용한 광 센서에 관한 것으로, 3개의 센서들, 적외선 차단 필터 및 빛의 특정 파장만을 투과 또는 차단하는 광 필터를 포함한다.
제1 센서는 광 필터와 적외선차단필터를 포함하여 가시광선과 적외선 성분을 모두 차단하거나 또는 가시광선 중 특정 파장 대역의 광도를 측정할 수 있다. 제2 센서는 상부에 적외선차단필터를 포함하여 광의 적외선 성분을 차단하고 가시광선의 광도를 측정할 수 있다. 제3 센서는 필터를 포함하고 있지 않은 바, 가시광선과 적외선 성분을 모두 포함한 광도를 측정할 수 있다.
그러나, 제1 및 제2 센서에 포함된 적외선 차단 필터는 진공박막증착 기술을 통해 굴절율이 다른 2가지 물질을 교대로 증착시켜(예를 들어, TiO2와 SiO2를 30층 내지 40층) 제조되고, 소요되는 적외선차단필터의 수량에 따라 광 센서의 제조 단가가 높아지는 문제점이 있다.
미국등록특허 제7,714,265호(2010.05.11.) 미국등록특허 제8,274,051호(2012.09.25.)
본 발명은 특정 파장 대역의 조도를 측정하여 색 보정 기능을 수행할 수 있는 광 센서 기술을 제공하고자 한다.
본 발명은 광 센서 제조 비용을 절감할 수 있도록 광 센서 구조를 단순화할 수 있는 광 센서 기술을 제공하고자 한다.
본 발명은 조도 및 물체의 거리 측정에 대한 성능을 향상시킬 수 있는 광 센서 기술을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 광 센서는 상호 이격된 복수의 포토다이오드들; 및 상기 복수의 포토다이오드들 중 적어도 일부 각각 상에 배치되고 상호 이격된 복수의 광 필터들을 포함하고, 상기 복수의 광 필터들은 적외선(Infrared Ray) 차단 필터 및 적어도 하나의 가시광(Visible Light) 필터를 포함하며, 특정 가시광 필터가 배치된 포토다이오드를 통해 가시광선 중 특정 파장 대역의 광량을 측정한다.
여기에서, 상기 가시광 필터는 빛의 가시광선 영역을 차단하고 적외선 영역을 투과시키는 적외선 통과 필터와 빛의 가시광선 영역 중 특정 파장 대역을 투과시키는 색 필터를 포함할 수 있다. 또한, 상기 색 필터는 가시광선 중 적색, 녹색 및 청색에 해당하는 단색광들 각각을 투과시키는 적색, 녹색 및 청색 필터를 포함하고, 상호 적층되어 상기 적외선 통과 필터를 구성할 수 있다.
일 실시예에서, 광 센서는 상기 적외선 통과 필터가 배치되어 적외선의 광량을 측정하는 제1 포토다이오드; 상기 적외선 차단 필터가 배치되어 백색광의 광량을 측정하는 제2 포토다이오드; 및 상기 색 필터가 배치되어 가시광선 중 특정 파장과 적외선의 광량을 측정하는 제3 포토다이오드를 포함하고, 상기 제1 및 제3 포토다이오드들을 통해 측정된 측정값들에 대한 차동 연산을 수행하여 특정 파장의 조도를 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 광 센서는 상기 색 필터가 배치되어 가시광선 중 특정 파장 대역과 적외선의 광량을 측정하는 제1 포토다이오드; 상기 적외선 차단 필터가 배치되어 백색광의 광량을 측정하는 제2 포토다이오드; 및 상기 광 필터가 배치되지 아니한 제3 포토다이오드를 포함하고, 상기 제2 및 제3 포토다이오드를 통해 측정된 제2 및 제3 측정값들간의 제1 차동 연산을 수행하여 물체의 거리를 측정하며, 상기 제1 차동 연산 결과와 제1 포토다이오드를 통해 측정된 제1 측정값간의 제2 차동 연산을 수행하여 특정 파장의 조도를 측정할 수 있다.
실시예들 중에서, 광 센서는 적외선 차단 필터가 배치되어 백색광의 광량을 측정하는 제1 포토다이오드; 및 광 필터가 배치되지 아니한 제2 포토다이오드를 포함하고, 상기 제1 및 제2 포토다이오드들을 통해 측정된 측정값들을 기초로 주변 조도 및 물체의 거리를 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 포토다이오드는 적외선을 통과시키는 적외선 통과 필터가 배치되어 적외선의 광량을 측정할 수 있다.
실시예들 중에서, 광 센서는 제1 가시광 필터가 배치되어 적외선의 광량이 포함된 제1 측정값을 측정하는 제1 포토다이오드; 및 제2 가시광 필터 및 적외선(Infrared Ray) 차단 필터가 적층되어 포토다이오드의 암전류가 포함된 제2 측정값을 측정하는 제2 포토다이오드를 포함하고, 상기 제1 및 제2 측정값들간의 차동 연산을 수행하여 보정된 물체의 거리를 측정할 수 있다.
여기에서, 상기 제1 및 제2 가시광 필터는 빛의 적외선 영역을 투과시키는 적외선 통과 필터에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 광 센서는 빛의 가시광선 영역 중 특정 파장 대역을 투과시키는 색 필터가 배치되어 가시광선 중 특정 파장에 대한 광량을 포함하는 제3 측정값을 측정하는 제3 포토다이오드를 더 포함하고, 상기 제3 측정값과 상기 제1 측정값들간의 차동 연산을 수행하여 특정 파장에 대한 보정된 조도를 더 측정할 수 있다.
여기에서, 광 센서는 광 필터가 배치되지 아니한 제4 포토다이오드를 더 포함하고, 상기 제4 포토다이오드를 통해 측정된 제4 측정값과 상기 제1 측정값들간의 차동 연산을 수행하여 보정된 주변 조도를 더 측정할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 광 센서는 광 필터가 배치되지 아니한 제3 포토 다이오드를 더 포함하고, 상기 제1 및 제3 측정값들간의 차동 연산을 수행하여 보정된 주변 조도를 더 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 가시광 필터가 배치되어 적외선의 광량이 포함된 제1 측정값을 측정하는 제1 포토다이오드; 및 제2 가시광 필터 및 적외선(Infrared Ray) 차단 필터가 적층되어 포토다이오드의 암전류가 포함된 제2 측정값을 측정하는 제2 포토다이오드를 포함하고, 상기 제1 및 제2 측정값들간의 차동 연산을 수행하여 보정된 물체의 거리를 측정하는 광 센서에 있어서, 상기 제1 및 제2 가시광 필터는 빛의 가시광선 영역 중 특정 파장 대역을 투과시키는 색 필터에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 광 센서는 광 필터가 배치되지 아니한 제3 포토 다이오드를 더 포함하고, 상기 제2 측정값을 기초로 특정 파장의 조도를 측정하며, 상기 제1 내지 제3 측정값들을 기초로 주변 조도를 측정할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 상기 광 센서는 광 필터가 배치되지 아니한 제3 포토 다이오드를 더 포함하고, 상기 제1 가시광 필터는 적외선 영역을 투과시키는 적외선 통과 필터에 해당하고, 상기 제2 가시광 필터는 가시광선 중 특정 파장 대역을 투과시키는 색 필터에 해당할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서는 가시광선 영역 중 특정 파장 대역을 투과시키는 색 필터를 통해 특정 파장 대역의 조도를 측정하여 색 보정 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서는 적외선 차단 필터를 하나의 포토다이오드에만 배치하여 광 센서 구조를 단순화하고 광 센서 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서는 가시광 필터와 적외선 차단 필터를 이용하여 포토다이오드의 암전류(dark current)를 측정하여 보다 정확한 조도 및 물체의 거리를 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 주변 조도와 물체의 거리를 측정할 수 있는 광 센서를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토다이오드의 암전류 보상이 가능한 광 센서를 나타내는 개략도이다.
도 4는 도 1에 있는 광 센서에서 수행되는 조도 및 물체의 거리를 측정하는 방법의 흐름도이다.
본 발명의 실시예에 관한 설명은 본 발명의 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명의 실시예에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서는 상호 이격된 복수의 포토다이오드들, 복수의 포토다이오드들 중 적어도 일부 각각 상에 배치되고 상호 이격된 복수의 광필터를 포함한다. 여기에서, 복수의 광 필터들은 적외선(Infrared ray) 차단 필터 및 적어도 하나의 가시광(Visible light) 필터를 포함하며, 광 센서는 특정 가시광 필터가 배치된 포토다이오드를 통해 가시광선 중 특정 파장 대역의 광량을 측정한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서를 나타내는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 광 센서(100)는 기판에 배치된 3개의 포토다이오드들(110)과 복수의 광 필터들(120)을 포함한다.
먼저, 포토다이오드(photodiode) 및 광 필터에 대하여 상세히 설명한다.
포토다이오드는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 보다 구체적으로, 포토다이오드는 PN 접합부에 광 검출 기능을 포함하고, 빛이 다이오드에 닿으면 전자와 양의 전하 정공이 생겨 전류가 흐르는 광전 효과를 이용한다. 여기에서, 광전 효과에 의하여 포토 다이오드의 PN 접합부에 전압이 나타나는 현상을 광기전력 효과라고 한다.
일 실시예에서, 포토다이오드들(110) 각각은 PIN 다이오드 또는 APD 다이오드에 해당할 수 있다. PIN 다이오드는 PN 접합부의 중간에 캐리어가 적어 저항이 큰 진성반도체 층이 설치된 다이오드에 해당한다. APD 다이오드는 PN 접합의 중간에 사태(avalanche) 층을 포함하고, 입사한 빛의 여기(excitation)에 의해 발생한 캐리어가 높은 전기장에 의해 사태 층 내에서 원자에 충돌하여 새롭게 홀과 전자의 쌍을 만들고, 이러한 과정에서 발생된 사태 효과를 통해 광 전류를 증대킬 수 있는 다이오드에 해당한다.포토다이오드들(110) 각각은 상부에 배치된 광 필터에 따라 각각 빛의 특정 성분에 대한 광량(또는 세기)을 측정할 수 있다.
여기에서, 빛은 광 센서(100) 외부에 위치한 광원에서 생성되거나(예를 들어, 태양광), 또는 광 센서(100) 내부의 광원(미도시)에서 방사되고 광 센서(100) 외부의 물체에 의해 반사된 빛에 해당할 수 있다.
광 필터는 빛의 적외선 영역을 차단하는 적외선 차단 필터, 가시광선의 적어도 일부를 차단 또는 투과시키는 가시광 필터를 포함한다. 보다 구체적으로, 적외선 차단 필터는 빛의 적외선 성분만을 차단하는 필터에 해당하고, 일반적으로, 780~3000nm 파장에 해당하는 빛을 차단할 수 있다. 가시광선 필터는 빛의 가시광선 영역을 전부 차단하거나 또는 특정 파장 대역(예를 들어, 단색광)을 투과시킬 수 있다. 여기에서, 가시광선은 사람의 눈에 보이는 범위의 파장에 해당하고, 대체적으로 380~780nm에 해당한다. 단색광의 경우, 적색(red)은 700~610nm, 녹색(green)은 570~500nm, 청색(blue)은 500~450nm에 각각 해당한다.
일 실시예에서, 가시광 필터는 빛의 가시광선 영역을 차단하고 적외선 영역을 투과시키는 적외선 통과 필터와 가시광선 영역 중 특정 파장 대역을 투과시키는 색 필터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 가시광 필터가 광의 가시광선 영역(380~780nm)을 모두 차단시키는 경우 적외선 성분만이 투과됨에 따라 적외선 통과 필터(IR pass filter, 또는, 흑색(black) 필터)에 해당할 수 있다. 이와 달리, 가시광 필터가 적색, 녹색, 청색에 해당하는 단색광만을 각각 투과시키는 경우에는 대역 통과 필터(pass filter, 예를 들어, 적색 필터, 녹색 필터, 청색 필터, 이하 "색 필터(color filer)"라 함)에 해당할 수 있다. 색 필터는 가시광선의 특정 파장 대역 뿐만 아니라 적외선 성분과 같이 빛의 다른 성분을 투과시킬 수 있다.
일 실시예에서, 가시광 필터는 적어도 하나의 색 필터를 적층한 구조에 해당할 수 있다. 이종의 색 필터가 적층되어 적외선 통과 필터를 구성할 수 있고, 예를 들어, 적색 필터 및 청색 필터가 적층되어 적외선 통과 필터를 구성할 수 있다.
이하에서는, 가시광선 영역의 전부가 투과된 빛을 백색(white)광, 가시광선 영역 중 특정 단색광(파장 대역)만 투과된 빛을 투과된 단색광에 따라 적색(red)광, 녹색(green)광, 청색(blue)광이라 한다.
광 센서(100)는 광 필터가 배치되거나 또는 배치되지 아니한 포토다이오드들(110)을 통해 적외선, 가시광선 또는 가시광선의 특정 파장 대역(단색광)의 세기(또는 광량)를 측정할 수 있고, 이를 기초로 특정 물체의 거리 및 주변 조도를 측정하거나, 또는 색 보정(color balance 또는 white balance)을 수행할 수 있다. 여기에서, 색 보정은 빛의 색 온도를 전기적으로 보정하여 언제든지 백색이 백색으로 나타나도록 하는 기능에 해당한다. 예를 들어, 카메라에서 피사체를 촬영한 경우, 화상은 백열등 빛에서 붉게 나오고, 형광등에서는 녹색으로 나타날 수 있으며, 이러한 경우, 광 센서(110)는 특정 알고리즘을 통해 광 센서(110)가 부착된 장치에 투과되는 빛에 대하여 색 보정을 수행할 수 있다.
광 센서(100)가 적외선의 광량을 이용하여 특정 물체의 거리를 측정하는 경우 근접(proximity) 센서로 기능할 수 있고, 백색광의 광량을 이용하여 주변 조도를 측정하는 경우 주변(ambient) 조도 센서로 기능할 수 있다. 또한, 광 센서(110)는 단색광의 광량을 이용하여 색 보정(또는 화이트 밸런스)을 수행하는 색 센서(또는 RGB 센서)로 기능할 수 있다.
도 1(a)를 참조하면, 제2 포토다이오드(sensor2)의 윗면에는 적외선 차단 필터가 배치되고, 제1 및 제3 포토다이오드들(sensor1, sensor3)의 윗면에는 가시광 필터가 배치된다. 여기에서, 제1 포토다이오드(sensor1)에 배치된 제1 가시광 필터는 적외선 통과 필터에 해당하고, 제3 포토다이오드(sensor3)에 배치된 제2 가시광 필터는 색 필터에 해당할 수 있다. 이와 달리, 제1 가시광 필터가 색 필터, 제2 가시광 필터가 적외선 통과 필터에 해당할 수 있다.
제2 포토다이오드(sensor2)는 적외선 성분이 차단된 빛, 즉 백색광(또는 빛의 가시광선)에 대한 광량(quantity of light, illumination, 또는 빛의 세기)을 측정할 수 있고, 광 센서(100)는 제2 포토다이오드에서 측정된 제2 측정값을 기초로 주변 조도를 측정할 수 있다.
제1 포토다이오드(sensor1)는 적외선(IR)의 광량을 측정하고, 광 센서(100)는 이를 기초로 특정 물체의 거리를 측정할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 광 센서(100)는 별도의 광원(예를 들어, LED)을 포함하고, 이를 통해 외부로 빛을 방사하고 방사된 빛의 적외선 성분을 수신하여 특정 물체의 거리를 측정할 수 있다.
광 센서(100)는 제3 포토다이오드(sensor3)를 통해 제3 측정값으로서 특정 파장(단색광)과 적외선에 대한 광량을 측정할 수 있고, 제1 포토다이오드를 통해 측정된 제1 측정값과의 차동(differntial) 연산을 수행하여(제3 측정값 - 제1 측정값) 특정 파장 대역에 대한 광량만을 측정할 수 있다.
예를 들어, 제3 포토다이오드(sensor3)에 배치된 색 필터가 적색 필터에 해당하는 경우, 제3 측정값은 적색광 및 적외선 성분을 포함하고(Red + IR), 광센서(100)는 제1 측정값과 제3 측정값간의 차동 연산을 통해 적색광 성분에 대한 광량을 측정할 수 있다.
이를 통해, 광센서(100)는 주변 조도 센서, 근접 센서 및 색 센서로 기능할 수 있다. 여기에서, 색 센서는 특정 파장의 조도 측정을 통해 색보정 수행이 가능한 센서에 해당한다.
도 1(b)를 참조하면, 제3 포토다이오드(sensor3)는 가시광 필터를 포함하지 않는다. 이 경우에도, 광 센서(100)는 제1 내지 제3 측정값들의 연산을 통해 주변 조도 센서, 근접 센서 및 색 센서로서 동작할 수 있다.
제1 포토다이오드에 배치된 가시광 필터는 색 필터에 해당한다. 제1 포토다이오드는 색 필터를 통해 가시광선 중 특정 파장 대역(단색광)과 적외선의 광량을 측정한다. 제2 포토 다이오드는 적외선 차단 필터를 통해 백색광의 광량을 측정한다. 제3 포토다이오드는 광 필터가 배치되지 아니하여 백색광과 적외선의 광량을 측정할 수 있다.
광 센서(100)는 앞서 도 1(a)과 마찬가지로, 제2 포토 다이오드(sensor2)를 통해 측정된 제2 측정값을 기초로 주변 조도를 측정할 수 있다.
광 센서(100)는 제2 및 제3 포토다이오드를 통해 측정된 제2 및 제3 측정값들간의 제1 차동 연산(제3 측정값 - 제2 측정값 = IR)을 수행하여 물체의 거리를 측정할 수 있다. 또한, 광 센서(100)는 상기 제1 차동 연산 결과(제3 측정값 - 제2 측정값 = IR)와 제1 포토다이오드를 통해 측정된 제1 측정값간의 제2 차동 연산(제1 측정값 - IR)을 수행하여 특정 파장의 조도를 측정할 수 있다.
이를 통해, 광센서(100)는 주변 조도 센서, 근접센서 및 색 센서 기능을 수행할 수 있다. 또한, 적외선 차단 필터를 하나의 포토다이오드 상에 대해서만 배치함으로써 광 센서의 구조를 단순화 시키고, 광 센서의 제조 공정에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광 센서는 적외선 차단 필터가 배치되어 백색광의 광량을 측정하는 제1 포토다이오드 및 광 필터가 배치되지 아니한 제2 포토 다이오드를 포함한다. 여기에서, 광 센서는 제1 및 제2 포토다이오드들을 통해 측정된 측정값들을 기초로 주변 조도 및 물체의 거리를 측정할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 주변 조도와 물체의 거리를 측정할 수 있는 광 센서를 나타내는 개략도이다.
도 2(a)를 참조하면, 광 센서(200)는 2개의 포토다이오드들을 포함한다.
제1 포토다이오드(sensor1) 상에는 적외선 차단 필터가 배치되고, 제2 포토다이오드(sensor2) 상에는 광 필터를 배치되지 아니한다.
광센서(200)는 제1 포토다이오드(sensor1)를 통해 제1 측정값으로서 백색광에 대한 광량을 측정하고, 이를 기초로 주변 조도를 측정할 수 있다. 또한, 광센서(200)는 제2 포토다이오드(sensor2)를 통해 제2 측정값으로서 백색광 및 적외선에 대한 광량을 측정하고, 제1 측정값과의 차등 연산(제2 측정값 - 제1 측정값)을 통해 적외선에 대한 광량을 산출할 수 있다. 이를 통해, 광센서(200)는 빛의 적외선 성분만을 추출하여 물체의 거리를 측정할 수 있다.
도 2(b)를 참조하면, 도 2(a)와 비교하여 제2 포토다이오드(sensor2)는 상부에 배치된 가시광 필터를 더 포함한다. 여기에서, 제2 포토다이오드(sensor2) 상부에 배치된 가시광 필터는 적외선 통과 필터 또는 색 필터에 해당할 수 있고, 빛의 적외선 성분 측정을 위해 적외선 통과 필터에 해당하는 것이 바람직하다.
광 센서(200)는 제2 포토다이오드(sensor2)를 통해 제2 측정값으로 적외선에 대한 광량을 측정하고, 이를 기초로 물체의 거리를 측정할 수 있다. 이에 따라, 광센서(200)는 다른 연산 과정 없이 주변 조도 측정 및 물체의 거리를 측정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토다이오드의 암전류 보상이 가능한 광 센서를 나타내는 개략도이다.
도 3(a)를 참조하면, 광 센서(300)는 2개의 포토다이오드들을 포함한다.
제1 포토다이오드(sensor1) 상에는 제1 가시광 필터가 배치되고, 제2 포토다이오드(sensor2) 상에는 적외선 차단 필터와 제2 가시광 필터가 적층되어 배치된다. 여기에서, 제2 포토다이오드(sensor2) 상에 적층된 적외선 차단 필터와 가시광 필터는 그 적층 순서가 도시된 바와 다르게 구현될 수 있다.
또한, 가시광 필터는 적외선 통과 필터 또는 색 필터(적외선 통과 필터 또는 대역 통과 필터)에 해당할 수 있으나, 포토다이오드의 암전류(dark current) 보상을 위해 적외선 통과 필터에 해당하는 것이 바람직하다. 여기에서, 암전류는 포토다이오드의 열적 원인, 절연성 불량 등의 원인에 의하여 빛을 쬐지 않은 상태에서 흐르는 전류에 해당한다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 가시광 필터는 빛의 적외선 영역을 투과시키는 적외선 통과 필터에 해당할 수 있다.광 센서(300)는 제1 포토다이오드(sensor1)를 통해 적외선의 광량이 포함된 제1 측정값을 측정할 수 있다. 여기에서, 제1 측정값은 암전류에 대한 성분을 포함할 수 있다.
광 센서(300)는 제2 포토다이오드를 통해 암전류가 포함된 제2 측정값을 측정할 수 있다.광 센서(300)는 제1 측정값에서 제2 측정값을 보상(예를 들어, 차동 연산, 제 1측정값 - 제2 측정값)을 수행하여 순수한 적외선 성분에 대한 광량만을 측정할 수 있고, 이를 기초로 종래보다 정확하게 물체의 위치(보정된 물체의 거리)를 측정할 수 있다.
도 3(b)를 참조하면, 광 센서(300)는 가시광 필터가 배치된 제3 포토다이오드를 더 포함할 수 있다. 여기에서, 제3 포토다이오드에 배치된 가시광 필터는 적외선 통과 필터 또는 색 필터(적외선 통과 필터 또는 대역 통과 필터)에 해당할 수 있고, 특히, 특정 파장(단색광)에 대한 광량 측정을 위해 색 필터에 해당하는 것이 바람직하다.
도 3(a)와 비교하여 차이점을 중심으로 설명하면, 광 센서(300)는 제3 포토다이오드를 통해 특정 파장과 적외선에 대한 광량을 포함하는 제3 측정값을 측정할 수 있다. 앞서 도 3(a)에서 설명한 바와 같이, 제3 측정값은 암전류를 포함할 수 있다.
광 센서(300)는 제3 측정값에서 제1 측정값, 즉, 암전류가 포함된 적외선 성분을 제거하는 차동 연산을 수행하여 특정 파장(단색광)에 대한 순수한 광량(보정된 조도)만을 측정하고, 이를 기초로 색 센서로서 기능할 수 있다.
도 3(c)를 참조하면, 도 3(b)와 비교하여 광 센서(300)는 광 필터가 배치되지 아니한 제4 포토다이오드(sensor4)를 더 포함할 수 있다. 도 3(b)와 비교하여 차이점을 중심으로 설명하면, 광 센서(300)는 제4 포토다이오드(sensor4)를 통해 제4 측정값으로서 빛의 가시광선 및 적외선의 광량을 측정할 수 있다. 여기에서, 제4 측정값은 앞서 설명한 바와 같이 암전류 성분을 포함할 수 있다.
광 센서(300)는 제4 측정값에서 제1 측정값을 제거하는 차동 연산을 수행하여 암전류가 제거된 백색광에 대한 광량, 즉 보정된 주변 조도를 측정할 수 있고, 이를 기초로 주변 조도 센서로서 기능할 수 있다. 또한, 광 센서(300)는 앞서 설명한 근접 센서 기능과 색 센서 기능을 포함한다.
도 3(d)를 참조하면, 광 센서(300)는 3개의 포토 다이오드들(sensor1 내지 3)을 포함한다. 제1 포토 다이오드(sensor1)는 상부에 배치된 제1 가시광 필터를 포함하고, 제2 포토다이오드(sensor2)는 적외선 차단 필터와 제2 가시광 필터가 적층된 필터를 포함하며, 제3 포토다이오드(sensor3)는 필터를 포함하지 아니한다.
여기에서, 제1 및 제2 포토다이오드(sensor1, 2)에 배치된 가시광 필터는 각각 적외선 통과 필터 또는 색 필터(적외선 통과 필터 또는 대역 통과 필터)에 해당할 수 있다. 광센서(300)는 가시광 필터의 종류에 따라 아래의 [표 1]과 같이 다른 측정값을 가질 수 있고, 이에 따라 다른 기능을 수행할 수 있다.
구분 제1 측정값 제2 측정값 제3 측정값
Case 1 IR + dark current (DC) DC White + IR + DC
Case 2 RGB + IR + DC RGB + DC White + IR + DC
Case 3 IR + DC RGB + DC White + IR + DC
[표 1]을 참조하면, 제1 내지 제3 측정값은 제1 내지 제3 포토다이오드(sensor1 내지 3)를 통한 측정값을 나타내고, IR은 적외선 성분, RGB는 단색광 성분, white는 가시광선, DC는 암전류 성분을 나타낸다.
Case1은 제1 및 제2 포토다이오드들에 배치된 가시광 필터들이 적외선 통과 필터(적외선 통과 필터)에 해당하는 경우이다.
광 센서(300)는 제1 및 제2 측정값들 간의 차동 연산(제1 측정값 - 제2 측정값)을 수행하여 순수한 적외선 성분에 대한 광량을 측정할 수 있다. 또한, 제3 측정값과 제1 측정값간의 차동 연산(제3 측정값 - 제1 측정값)을 수행하여 백색광에 대한 광량을 측정할 수 있다.
이를 통해, 광 센서(300)는 정확한 물체의 위치와 주변 조도를 각각 측정할 수 있다.
Case2는 제1 및 제2 포토다이오드들에 배치된 가시광 필터들이 색 필터에 해당하는 경우이다. 광 센서(300)는 제1 및 제2 측정값을 이용하여(제1 측정값 - 제2 측정값) 순수한 적외선 성분에 대한 광량을 측정할 수 있다. 또한, 광 센서(300)는 제1 내지 제3 측정값들을 기초로(제3 측정값 - 제1 측정값 + 제2 측정값) 주변 조도를 측정할 수 있다.
Case3은 제1 포토다이오드에 배치된 가시광 필터는 적외선 통과 필터(적외선 통과 필터)에 해당하고, 제2 포토다이오드에 배치된 가시광 필터는 색 필터에 해당하는 경우이다. 광 센서(300)는 제1 측정값과 제3 측정값간의 연산을 통해(제3 측정값 - 제1 측정값) 순수한 백색광에 대한 광량을 측정할 수 있다.
앞서 설명한 case 1 내지 3을 고려할 때, 정확한 물체의 위치와 주변 조도 측정을 위해 제1 및 제2 포토다이오드들(sensor1,2)에 배치된 가시광 필터는 적외선 통과 필터에 해당하는 것이 바람직하다.
도 4는 도 1에 있는 광 센서에서 수행되는 조도 및 물체의 거리를 측정하는 방법의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 조도 및 물체의 위치를 측정하는 방법은 복수의 포토다이오드들을 포함하는 광 센서(100)에서 수행된다.
광 센서(100)는 적외선 통과 필터가 배치된 제1 광센서(sensor1)를 통해 적외선 성분을 측정하고(S410),적외선(IR) 차단 필터가 배치된 제2 광센서(sensor2)를 통해 가시광선 성분을 측정한다(S420).
광센서(100)는 가시광선의 특정 파장 대역을 투과시키는 색 필터가 배치된 제3 광센서(sensor3)를 통해 가시광선의 특정 파장의 광량을 측정하고, 상기 제3 광센서(sensor3)에서 측정된 제3 측정값과 상기 제1 측정값을 기초로 상기 특정 파장 대역의 광량을 측정할 수 있다(S430).
광센서(100)는 상기 측정된 가시광선 성분과 상기 적외선 성분 및 상기 특정 파장 대역(단색광)의 광량을 기초로 주변 조도 및 물체의 위치를 측정한다(S440).
이를 통해, 광센서는 주변 조도 및 물체의 거리를 측정하는 주변 조도 센서 및 근접 센서로 기능할 뿐만 아니라, 특정 단색광에 대한 색 보정을 수행할 수 있는 색 센서로 기능할 수 있다.
또한, 단순화된 구조의 광센서를 통해 광센서 제조 공정 비용을 절감시킬 수 있다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 200, 300 : 광센서
110 : 포토 다이오드들
120 : 광 필터들

Claims (15)

  1. 상호 이격된 복수의 포토다이오드들; 및
    상기 복수의 포토다이오드들 중 적어도 일부 각각 상에 배치되고 상호 이격된 복수의 광 필터들을 포함하고,
    상기 복수의 광 필터들은 적외선(Infrared Ray) 차단 필터 및 적어도 하나의 가시광(Visible Light) 필터를 포함하며, 특정 가시광 필터가 배치된 포토다이오드를 통해 가시광선 중 특정 파장 대역의 광량을 측정하는 광 센서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가시광 필터는
    빛의 가시광선 영역을 차단하고 적외선 영역을 투과시키는 적외선 통과 필터와 빛의 가시광선 영역 중 특정 파장 대역을 투과시키는 색 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 센서.
  3. 제2항에 있어서, 상기 색 필터는
    가시광선 중 적색, 녹색 및 청색에 해당하는 단색광들 각각을 투과시키는 적색, 녹색 및 청색 필터를 포함하고, 상호 적층되어 상기 적외선 통과 필터를 구성하는 것을 특징으로 하는 광센서.
  4. 제2항에 있어서, 상기 포토다이오드들은
    상기 적외선 통과 필터가 배치되어 적외선의 광량을 측정하는 제1 포토다이오드;
    상기 적외선 차단 필터가 배치되어 백색광의 광량을 측정하는 제2 포토다이오드; 및
    상기 색 필터가 배치되어 가시광선 중 특정 파장과 적외선의 광량을 측정하는 제3 포토다이오드를 포함하고,
    상기 제1 및 제3 포토다이오드들을 통해 측정된 측정값들에 대한 차동 연산을 수행하여 특정 파장의 조도를 측정하는 것을 특징으로 하는 광 센서.
  5. 제2항에 있어서, 상기 포토다이오드들은
    상기 색 필터가 배치되어 가시광선 중 특정 파장 대역과 적외선의 광량을 측정하는 제1 포토다이오드;
    상기 적외선 차단 필터가 배치되어 백색광의 광량을 측정하는 제2 포토다이오드; 및
    상기 광 필터가 배치되지 아니한 제3 포토다이오드를 포함하고,
    상기 제2 및 제3 포토다이오드를 통해 측정된 제2 및 제3 측정값들간의 제1 차동 연산을 수행하여 물체의 거리를 측정하며, 상기 제1 차동 연산 결과와 제1 포토다이오드를 통해 측정된 제1 측정값간의 제2 차동 연산을 수행하여 특정 파장의 조도를 측정하는 것을 특징으로 하는 광 센서.
  6. 적외선 차단 필터가 배치되어 백색광의 광량을 측정하는 제1 포토다이오드; 및
    광 필터가 배치되지 아니한 제2 포토다이오드를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 포토다이오드들을 통해 측정된 측정값들을 기초로 주변 조도 및 물체의 거리를 측정하는 광 센서.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 포토다이오드는
    적외선을 통과시키는 적외선 통과 필터가 배치되어 적외선의 광량을 측정하는 것을 특징으로 하는 광 센서.
  8. 제1 가시광 필터가 배치되어 적외선의 광량이 포함된 제1 측정값을 측정하는 제1 포토다이오드; 및
    제2 가시광 필터 및 적외선(Infrared Ray) 차단 필터가 적층되어 포토다이오드의 암전류가 포함된 제2 측정값을 측정하는 제2 포토다이오드를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 측정값들간의 차동 연산을 수행하여 보정된 물체의 거리를 측정하는 광 센서.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 가시광 필터는
    빛의 적외선 영역을 투과시키는 적외선 통과 필터에 해당하는 것을 특징으로 하는 광 센서.
  10. 제9항에 있어서,
    빛의 가시광선 영역 중 특정 파장 대역을 투과시키는 색 필터가 배치되어 가시광선 중 특정 파장에 대한 광량을 포함하는 제3 측정값을 측정하는 제3 포토다이오드를 더 포함하고,
    상기 제3 측정값과 상기 제1 측정값들간의 차동 연산을 수행하여 특정 파장에 대한 보정된 조도를 더 측정하는 것을 특징으로 하는 광 센서.
  11. 제10항에 있어서,
    광 필터가 배치되지 아니한 제4 포토다이오드를 더 포함하고,
    상기 제4 포토다이오드를 통해 측정된 제4 측정값과 상기 제1 측정값들간의 차동 연산을 수행하여 보정된 주변 조도를 더 측정하는 것을 특징으로 하는 광 센서.
  12. 제9항에 있어서,
    광 필터가 배치되지 아니한 제3 포토 다이오드를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제3 측정값들간의 차동 연산을 수행하여 보정된 주변 조도를 더 측정하는 것을 특징으로 하는 광 센서.
  13. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 가시광 필터는
    빛의 가시광선 영역 중 특정 파장 대역을 투과시키는 색 필터에 해당하는 것을 특징으로 하는 광 센서.
  14. 제13항에 있어서,
    광 필터가 배치되지 아니한 제3 포토 다이오드를 더 포함하고,
    상기 제2 측정값을 기초로 특정 파장의 조도를 측정하며, 상기 제1 내지 제3 측정값들을 기초로 주변 조도를 측정하는 것을 특징으로 하는 광 센서.
  15. 제8항에 있어서,
    광 필터가 배치되지 아니한 제3 포토 다이오드를 더 포함하고,
    상기 제1 가시광 필터는 적외선 영역을 투과시키는 적외선 통과 필터에 해당하고, 상기 제2 가시광 필터는 가시광선 중 특정 파장 대역을 투과시키는 색 필터에 해당하는 것을 특징으로 하는 광 센서.
KR1020130115007A 2013-09-27 2013-09-27 조도와 물체의 거리를 측정하는 광 센서 KR102071325B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130115007A KR102071325B1 (ko) 2013-09-27 2013-09-27 조도와 물체의 거리를 측정하는 광 센서
US14/308,105 US10082576B2 (en) 2013-09-27 2014-06-18 Optical sensor sensing illuminance and proximity
TW103124168A TWI683993B (zh) 2013-09-27 2014-07-14 感測照度及距離之光學感測器
CN202011072492.7A CN112201665A (zh) 2013-09-27 2014-09-28 光学传感器和利用光学传感器的方法
CN201410510186.5A CN104515593A (zh) 2013-09-27 2014-09-28 光学传感器和利用光学传感器的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130115007A KR102071325B1 (ko) 2013-09-27 2013-09-27 조도와 물체의 거리를 측정하는 광 센서

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150035622A true KR20150035622A (ko) 2015-04-07
KR102071325B1 KR102071325B1 (ko) 2020-04-02

Family

ID=52739145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130115007A KR102071325B1 (ko) 2013-09-27 2013-09-27 조도와 물체의 거리를 측정하는 광 센서

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10082576B2 (ko)
KR (1) KR102071325B1 (ko)
CN (2) CN104515593A (ko)
TW (1) TWI683993B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017034140A1 (ko) * 2015-08-26 2017-03-02 주식회사 넥서스칩스 조도 검출 장치 및 그 방법

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102071325B1 (ko) * 2013-09-27 2020-04-02 매그나칩 반도체 유한회사 조도와 물체의 거리를 측정하는 광 센서
US10288633B2 (en) 2015-06-26 2019-05-14 Abbott Laboratories Reaction vessel moving member for moving reaction vessels from a processing track to a rotating device in a diagnostic analyzer
WO2017035447A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 Artilux Corporation Wide spectrum optical sensor
US9842868B2 (en) * 2015-10-26 2017-12-12 Sensors Unlimited, Inc. Quantum efficiency (QE) restricted infrared focal plane arrays
IT201600079027A1 (it) * 2016-07-27 2018-01-27 St Microelectronics Srl Schiera di fotodiodi a valanga operanti in modalita' geiger per la rilevazione di radiazione infrarossa
US10145740B2 (en) * 2017-02-27 2018-12-04 Visera Technologies Company Limited Sensing multiple peak wavelengths using combination of dual-band filters
TWI774545B (zh) * 2017-02-28 2022-08-11 美商光程研創股份有限公司 高速光偵測裝置
US10677972B2 (en) 2017-12-08 2020-06-09 Viavi Solutions Inc. Multispectral sensor response balancing
US10295482B1 (en) * 2017-12-22 2019-05-21 Visera Technologies Company Limited Spectrum-inspection device and method for forming the same
US10591352B2 (en) * 2018-01-10 2020-03-17 X Development Llc Sensor and system for plant canopy measurement
JP7095626B2 (ja) * 2019-03-06 2022-07-05 株式会社デンソー 光学的測距装置
US11223763B2 (en) 2020-02-07 2022-01-11 Himax Imaging Limited Multi-mode image sensor applicable to image sensing and additional detection
CN111968604B (zh) * 2020-08-28 2022-01-07 Oppo广东移动通信有限公司 显示装置、电子设备及电子设备的控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002503066A (ja) * 1998-02-04 2002-01-29 アプライド、サイエンス、フィクション、インコーポレーテッド 赤外線ラインを備えた多重線形アレイセンサ
JP2007192713A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Toppan Printing Co Ltd 光センサ
US7714265B2 (en) 2005-09-30 2010-05-11 Apple Inc. Integrated proximity sensor and light sensor
KR20110033567A (ko) * 2009-09-25 2011-03-31 삼성전자주식회사 거리 센서를 포함하는 이미지 센서
JP2011199798A (ja) * 2010-03-24 2011-10-06 Sony Corp 物理情報取得装置、固体撮像装置、物理情報取得方法
US8274051B1 (en) 2011-04-29 2012-09-25 Texas Advanced Optoelectronic Solutions, Inc. Method and device for optoelectronic sensors with IR blocking filter

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5453611A (en) * 1993-01-01 1995-09-26 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state image pickup device with a plurality of photoelectric conversion elements on a common semiconductor chip
US5726443A (en) 1996-01-18 1998-03-10 Chapman Glenn H Vision system and proximity detector
US6211521B1 (en) * 1998-03-13 2001-04-03 Intel Corporation Infrared pixel sensor and infrared signal correction
US6657663B2 (en) * 1998-05-06 2003-12-02 Intel Corporation Pre-subtracting architecture for enabling multiple spectrum image sensing
US6596981B1 (en) 2002-01-14 2003-07-22 Texas Advanced Optoelectronic Solutions, Inc. Method and apparatus for optical detector with special discrimination
US8100552B2 (en) * 2002-07-12 2012-01-24 Yechezkal Evan Spero Multiple light-source illuminating system
US7217913B2 (en) * 2003-12-18 2007-05-15 Micron Technology, Inc. Method and system for wavelength-dependent imaging and detection using a hybrid filter
JP4286123B2 (ja) * 2003-12-22 2009-06-24 三洋電機株式会社 カラー撮像素子およびカラー信号処理回路
EP1788627A1 (en) * 2004-06-30 2007-05-23 Toppan Printing Co., Ltd. Imaging element
CN101427372B (zh) * 2004-08-25 2012-12-12 普罗塔里斯菲洛有限责任公司 用于多个相机装置的设备和操作该设备的方法
JP2006217441A (ja) * 2005-02-07 2006-08-17 Sanyo Electric Co Ltd 色信号処理方法
US7538813B2 (en) * 2005-05-11 2009-05-26 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Digital cameras with triangulation autofocus systems and related methods
JP4984634B2 (ja) * 2005-07-21 2012-07-25 ソニー株式会社 物理情報取得方法および物理情報取得装置
KR100800310B1 (ko) * 2006-02-16 2008-02-01 마루엘에스아이 주식회사 가시광선 및 적외선을 감지할 수 있는 광 감지 소자 및 그제조 방법
US7737394B2 (en) * 2006-08-31 2010-06-15 Micron Technology, Inc. Ambient infrared detection in solid state sensors
KR100818987B1 (ko) * 2006-09-19 2008-04-04 삼성전자주식회사 이미지 촬상 장치 및 상기 이미지 촬상 장치의 동작 방법
JP4396684B2 (ja) * 2006-10-04 2010-01-13 ソニー株式会社 固体撮像装置の製造方法
US7755117B2 (en) * 2006-12-12 2010-07-13 Intersil Americas Inc. Light sensors with infrared suppression
US7957762B2 (en) * 2007-01-07 2011-06-07 Apple Inc. Using ambient light sensor to augment proximity sensor output
US7960807B2 (en) * 2007-02-09 2011-06-14 Intersil Americas Inc. Ambient light detectors using conventional CMOS image sensor process
US7435943B1 (en) * 2007-03-29 2008-10-14 Avago Technologies Ecbu Ip Pte Ltd Color sensor with infrared correction having a filter layer blocking a portion of light of visible spectrum
JP5262180B2 (ja) * 2008-02-26 2013-08-14 ソニー株式会社 固体撮像装置及びカメラ
US8164651B2 (en) * 2008-04-29 2012-04-24 Omnivision Technologies, Inc. Concentric exposure sequence for image sensor
WO2010095374A1 (ja) * 2009-02-23 2010-08-26 パナソニック株式会社 撮像素子及びそれを備えた撮像装置
US8008613B2 (en) * 2009-05-05 2011-08-30 Apple Inc. Light sensing device having a color sensor and a clear sensor for infrared rejection
KR101048768B1 (ko) * 2009-06-10 2011-07-15 (주)실리콘화일 조도, 근접도 및 색온도 측정이 가능한 이미지센서
US20110068426A1 (en) 2009-09-22 2011-03-24 Intersil Americas Inc. Photodiodes and methods for fabricating photodiodes
US8269172B2 (en) 2010-09-23 2012-09-18 Maxim Integrated Products, Inc. Double layer photodiodes in ambient light sensors and proximity detectors
JP5442571B2 (ja) * 2010-09-27 2014-03-12 パナソニック株式会社 固体撮像装置及び撮像装置
EP2643667A1 (en) 2010-11-25 2013-10-02 STMicroelectronics (Research & Development) Limited Radiation sensor
US8624341B2 (en) * 2011-01-26 2014-01-07 Maxim Integrated Products, Inc. Light sensor having IR cut and color pass interference filter integrated on-chip
TW201237713A (en) 2011-03-15 2012-09-16 Yao-Jen Tsai Light sensing device for both visible light and distance sensing
TWI455298B (zh) * 2011-10-25 2014-10-01 Pixart Imaging Inc 感光元件及量測入射光的方法
US8872093B2 (en) * 2012-04-18 2014-10-28 Apple Inc. Calibrated image-sensor-based ambient light sensor
US8907802B2 (en) * 2012-04-29 2014-12-09 Valor Fire Safety, Llc Smoke detector with external sampling volume and ambient light rejection
JP5927068B2 (ja) * 2012-07-06 2016-05-25 富士フイルム株式会社 カラー撮像素子
US8723123B2 (en) * 2012-08-27 2014-05-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Light detector with Ge film
KR101402838B1 (ko) * 2012-11-12 2014-06-03 주식회사 동부하이텍 조도 및 근접도 센서
US9129548B2 (en) * 2012-11-15 2015-09-08 Apple Inc. Ambient light sensors with infrared compensation
US9188482B2 (en) * 2013-04-18 2015-11-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optical sensor with special discrimination
KR102071325B1 (ko) * 2013-09-27 2020-04-02 매그나칩 반도체 유한회사 조도와 물체의 거리를 측정하는 광 센서

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002503066A (ja) * 1998-02-04 2002-01-29 アプライド、サイエンス、フィクション、インコーポレーテッド 赤外線ラインを備えた多重線形アレイセンサ
US7714265B2 (en) 2005-09-30 2010-05-11 Apple Inc. Integrated proximity sensor and light sensor
JP2007192713A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Toppan Printing Co Ltd 光センサ
KR20110033567A (ko) * 2009-09-25 2011-03-31 삼성전자주식회사 거리 센서를 포함하는 이미지 센서
JP2011199798A (ja) * 2010-03-24 2011-10-06 Sony Corp 物理情報取得装置、固体撮像装置、物理情報取得方法
US8274051B1 (en) 2011-04-29 2012-09-25 Texas Advanced Optoelectronic Solutions, Inc. Method and device for optoelectronic sensors with IR blocking filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017034140A1 (ko) * 2015-08-26 2017-03-02 주식회사 넥서스칩스 조도 검출 장치 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20150090866A1 (en) 2015-04-02
TW201512633A (zh) 2015-04-01
US10082576B2 (en) 2018-09-25
KR102071325B1 (ko) 2020-04-02
CN104515593A (zh) 2015-04-15
TWI683993B (zh) 2020-02-01
CN112201665A (zh) 2021-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102071325B1 (ko) 조도와 물체의 거리를 측정하는 광 센서
US8274051B1 (en) Method and device for optoelectronic sensors with IR blocking filter
US7960807B2 (en) Ambient light detectors using conventional CMOS image sensor process
US9188482B2 (en) Optical sensor with special discrimination
JP5305387B2 (ja) 光検出装置、及び画像表示装置
US9831373B2 (en) Illuminance sensor, proximity sensor, and display device including the sensor
KR101402838B1 (ko) 조도 및 근접도 센서
US8445849B2 (en) IR sensing device
CN103384915A (zh) 光子的感测
JP2009158569A (ja) 光検出半導体装置、光検出装置、及び画像表示装置
JP2009158570A (ja) 光検出半導体装置、光検出装置、及び画像表示装置
KR20150015380A (ko) 광센서용 반도체 집적회로
Lu et al. Perovskite Photosensors Integrated with Silver Resonant‐Cavity Color Filters Display Color Perception Beyond That of the Human Eye
JP2015165184A (ja) 紫外線検出装置および電子機器
JP2024513414A (ja) ディスプレイパネル、ディスプレイモジュール、および電子デバイス
CN207302091U (zh) 一种指纹识别显示器件及显示器
JP5953627B2 (ja) 光検出デバイス及び光検出デバイスの製造方法
JP7336404B2 (ja) 赤外線測定装置
WO2022043233A1 (en) Ambient radiation sensing
JP2014203877A (ja) 光検出装置
JP2018138888A (ja) 撮像装置及び火災判定装置
CN115053112A (zh) 基于spad的光电探测器的改进
US9404795B2 (en) Opitical detector with adjustable spectral response
JP2006148014A (ja) 半導体光検出装置
US20230084888A1 (en) Integrated photodetecting semiconductor optoelectronic component

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant