KR20220068977A

KR20220068977A - 광센서 디바이스

Info

Publication number: KR20220068977A
Application number: KR1020220060664A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 디. 하우크; 밸턴 스미스
Original assignee: 비아비 솔루션즈 아이엔씨.
Priority date: 2020-02-03
Filing date: 2022-05-18
Publication date: 2022-05-26
Also published as: EP4277291A1; EP3860107B1; KR20210098873A; CN113203477A; US20210239528A1; US11237053B2; KR20240007951A; KR102623567B1; US20230341264A1; US20220146310A1; EP3860107A1; US11714003B2; KR102401108B1

Abstract

광센서 디바이스는 센서 소자의 세트를 포함하는 광센서; 하나 이상의 채널을 포함하는 광필터로서, 하나 이상의 채널 중 각각의 채널은 특정 파장과 연관된 광을 광센서의 센서 소자의 세트 중, 센서 소자의 하위세트로 통과시키도록 구성되는, 광필터; 대상과 연관된 복수의 광빔을 광필터의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 분포시키도록 구성된 위상 마스크; 및 하나 이상의 프로세서를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 프로세서는 광센서로부터, 대상과 연관된 센서 데이터를 획득하고 센서 데이터에 기초하여, 대상과 연관된 스펙트럼 정보를 결정하도록 구성될 수도 있다. 하나 이상의 프로세서는 센서 데이터 및 인코딩된 패턴과 연관된 정보에 기초하여, 대상과 연관된 공간 정보를 결정할 수도 있다.

Description

광센서 디바이스{OPTICAL SENSOR DEVICE}

관련 출원

본 출원은 미국 특허 가출원 제62/969,436호(출원일: 2020년 2월 3일, 발명의 명칭: "IMAGING DEVICE") 및 미국 특허 가출원 제62/969,428호(출원일: 2020년 2월 3일, 발명의 명칭: "INTEGRATED HYPERSPECTRAL IMAGING OPTICAL COMPONENT")의 우선권을 주장하고, 상기 기초출원들의 내용은 전문이 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.

광센서 디바이스는 광에 관한 정보를 캡처하도록 활용될 수도 있다. 예를 들어, 광센서 디바이스는 광과 연관된 파장의 세트와 관련된 정보를 캡처할 수도 있다. 광센서 디바이스는 정보를 캡처하는 센서 소자(예를 들어, 광센서, 스펙트럼 센서 및/또는 이미지 센서)의 세트를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 센서 소자의 어레이는 다수의 파장과 관련된 정보를 캡처하도록 활용될 수도 있다. 센서 소자 어레이는 광필터와 연관될 수도 있다. 광필터는 특정 파장을 센서 소자 어레이의 센서 소자로 각각 통과시키는 하나 이상의 채널을 포함할 수도 있다.

일부 구현예에서, 광센서 디바이스는 센서 소자의 세트를 포함하는 광센서; 하나 이상의 채널을 포함하는, 각도 의존 파장 특성(angle-dependent wavelength characteristic)을 가진 광필터로서, 하나 이상의 채널 중 각각의 채널은 특정 파장과 연관된 광을 채널 상의 광의 입사각에 기초하여 광센서의, 센서 소자의 세트 중, 센서 소자의 하위세트로 통과시키도록 구성되는, 광필터; 대상과 연관된 복수의 광빔을 광필터의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 분포시키도록 구성된 위상 마스크; 및 하나 이상의 프로세서를 포함하되, 프로세서는, 광센서로부터, 대상과 연관된 센서 데이터를 획득하고; 센서 데이터에 기초하여, 대상과 연관된 스펙트럼 정보를 결정하고; 센서 데이터 및 인코딩된 패턴과 연관된 정보에 기초하여, 대상과 연관된 공간 정보를 결정하고; 스펙트럼 정보 및 공간 정보에 기초하여, 하나 이상의 작동을 수행하도록 구성된다.

일부 구현예에서, 광센서 디바이스는 하나 이상의 채널을 포함하는, 각도 의존 파장 특성을 가진 광필터로서, 하나 이상의 채널은, 하나 이상의 특정 파장과 연관된 광을, 채널 상의 광의 입사각에 기초하여, 하나 이상의 센서 소자에 통과시키도록 구성되는, 상기 광필터; 및 대상과 연관된 복수의 광빔을 광필터의 입력 표면 상에 인코딩된 패턴으로 분포시키도록 구성된 위상 마스크를 포함한다.

일부 구현예에서, 명령어를 저장하는 비일시적 컴퓨터-판독 가능 매체는 하나 이상의 명령어를 포함하고, 하나 이상의 명령어는 광센서 디바이스의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서가, 광센서 디바이스의 광센서로부터, 광센서 디바이스의 위상 마스크에 의해 광센서 디바이스의 광필터의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 분포되는 복수의 광빔과 연관된 센서 데이터를 획득하게 하고; 센서 데이터에 기초하여, 광빔을 수광하고 통과시키는, 광필터의 하나 이상의 채널 중 하나의 채널을 식별하게 하고; 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 채널을 식별하는 것에 기초하여, 채널 상의 광빔의 입사각을 결정하게 하고; 광빔의 입사각 및 채널과 연관된 각 변화 정보에 기초하여, 광빔과 연관된 파장 범위를 결정하게 하고; 광빔과 연관된 파장 범위를 식별하는 정보를 제공하게 한다.

일부 구현예에서, 방법은 광센서 디바이스에 의해 그리고 광센서 디바이스의 광센서로부터, 광센서 디바이스의 위상 마스크에 의해 광센서 디바이스의 광필터의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 분포되는 복수의 광빔과 연관된 센서 데이터를 획득하는 단계; 광센서 디바이스에 의해 그리고 센서 데이터에 기초하여, 광빔을 수광하고 통과시키는, 광필터의 하나 이상의 채널 중 하나의 채널을 식별하는 단계; 광센서 디바이스에 의해 그리고 센서 데이터에 기초하여, 광빔을 수광하는 광센서의 센서 소자를 식별하는 단계; 광센서 디바이스에 의해 그리고 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 채널과 센서 소자를 식별하는 것에 기초하여, 채널 상의 광빔의 입사각을 결정하는 단계; 광센서 디바이스에 의해 그리고 광빔의 입사각 및 채널과 연관된 각 변화 정보에 기초하여, 광빔과 연관된 파장 범위를 결정하는 단계; 및 광센서 디바이스에 의해, 광빔과 연관된 파장 범위를 식별하는 정보를 제공하는 단계를 포함한다.

도 1a 및 도 1b는 본 명세서에서 설명된 예시적인 구현예의 도면.
도 2는 본 명세서에서 설명된 결합된 광학 소자(combined optical element)의 도면.
도 3은 본 명세서에서 설명된 시스템 및/또는 방법이 구현될 수도 있는 예시적인 환경의 도면.
도 4는 도 2의 하나 이상의 디바이스의 예시적인 컴포넌트의 도면.
도 5 내지 도 7은 광센서 디바이스와 관련된 예시적인 과정의 흐름도.

예시적인 구현예의 다음의 상세한 설명은 첨부 도면을 참조한다. 상이한 도면에서 동일한 참조 부호는 동일하거나 또는 유사한 소자를 식별할 수도 있다. 다음의 설명은 실시예로서 분광계를 사용한다. 그러나, 본 명세서에서 설명된 기법, 원리, 절차 및 방법은 다른 광센서 및 스펙트럼 센서를 포함하지만 이들로 제한되지 않는, 임의의 센서와 함께 사용될 수도 있다.

종래의 광센서 디바이스, 예컨대, 분광계는 광센서 디바이스에 의해 캡처된 광(예를 들어, 주변 광)과 연관된 스펙트럼 정보를 결정하도록 구성될 수도 있다. 광이 광센서 디바이스에 진입할 수도 있고 광센서 디바이스의 광필터 및 광센서에 의해 수광될 수도 있다(예를 들어, 광필터는 광센서 상에 배치된다). 광필터는 상이한 파장 범위 내 광을 광센서의 센서 소자의 세트로 각각 통과시키도록 설계된 광채널의 세트를 포함할 수도 있다. 이것은 광센서가 상이한 파장 범위와 관련되는 광과 연관된 스펙트럼 정보를 결정하게 한다. 그러나, 광센서는 오직 광채널의 세트와 각각 연관된 개별적인 파장 범위와 연관된 스펙트럼 정보를 결정할 수 있다. 게다가, 종래의 광학 디바이스는 광과 연관된(예를 들어, 광의 시작과 연관된 대상의 위치 또는 배치와 관련된) 공간 정보를 결정할 수 없다.

본 명세서에서 설명된 일부 구현예는 위상 마스크, 광필터, 광센서 및 하나 이상의 프로세서를 포함하는 광센서 디바이스를 제공한다. 위상 마스크는 대상과 연관된 복수의 광빔을 광필터의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 분포시키도록 구성될 수도 있다. 광학 마스크는 하나 이상의 채널을 포함할 수도 있고, 각각의 채널이 "각 변화"를 가져서 각각의 채널이 채널 상의 광의 입사각에 기초하여 다수의 상이한 파장 범위 내 광을 통과시키게 설계되도록 구성된다. 예를 들어, 광빔이 제1 입사각 범위 내에서 채널에 입사하여 떨어질 때 채널은 제1 파장 범위와 연관된 광빔을 통과시킬 수도 있고, 광빔이 제2 입사각 범위 내에서 채널에 입사하여 떨어질 때 채널은 제2 파장 범위와 연관된 광빔을 통과시킬 수도 있는 등이다.

일부 구현예에서, 하나 이상의 프로세서는 광센서로부터, 복수의 광빔과 연관된 센서 데이터를 획득할 수도 있고, 센서 데이터에 기초하여, 광빔을 수광하고 통과시키는, 광필터의 하나 이상의 채널 중 하나의 채널 및/또는 광빔을 수광하는 광센서의 센서 소자를 식별할 수도 있다. 하나 이상의 프로세서는 인코딩된 패턴과 연관된 정보(예를 들어, 인코딩된 패턴을 디코딩하는 것과 연관된 정보) 및 채널 및/또는 센서 소자를 식별하는 정보에 기초하여, 채널 상의 광빔의 입사각을 결정할 수도 있다. 하나 이상의 프로세서는 채널 상의 광빔의 입사각 및 채널과 연관된 각 변화 정보에 기초하여, 광빔과 연관된 파장 범위를 결정할 수도 있다. 이 방식으로, 하나 이상의 프로세서는 광필터의 채널에 의해 통과되고 광센서의 센서 소자에 의해 수광되는 광빔과 연관된 다수의 파장 범위를 식별할 수도 있다. 따라서, 하나 이상의 프로세서는 종래의 광센서 디바이스와 비교할 때, 광센서 디바이스에 진입하는 광과 연관된 정확한 스펙트럼 정보를 결정하는 광센서 디바이스의 능력을 증가시킨다. 게다가, 하나 이상의 프로세서는 종래의 광센서 디바이스와 비교할 때 파장 범위의 더 넓은 세트에 대한 스펙트럼 정보의 정확성을 증가시킨다.

일부 구현예에서, 하나 이상의 프로세서는 위에서 설명된 방식과 유사한 방식으로 광필터의 부가적인 채널 상의 부가적인 광빔의 입사각을 결정할 수도 있다. 하나 이상의 프로세서는 채널 상의 광빔의 입사각 및 부가적인 채널 상의 부가적인 광빔의 입사각에 기초하여, 광학 디바이스로부터(예를 들어, 광학 디바이스의 위상 마스크, 광필터, 또는 광센서로부터) 대상의 거리를 결정할 수도 있다. 이 방식으로, 하나 이상의 프로세서는 광센서 디바이스가 단일의 광필터 및 단일의 광센서를 활용하는 종래의 광센서 디바이스를 사용하여 결정할 수 없는 공간 정보를 결정하게 한다.

일부 구현예에서, 위상 마스크가 기판의 제1 표면 상에 배치될 수도 있고 광필터가 기판의 제2 표면(예를 들어, 반대편의 표면) 상에 배치될 수도 있어서 결합된 광학 소자를 형성한다. 기판은 위상 마스크가 복수의 광빔을 광필터의 입력 표면에 걸쳐(예를 들어, 광필터의 입력 표면의 문턱값 백분율, 예컨대, 광필터의 입력 표면의 95%, 98%, 99% 또는 99.5%에 걸쳐) 인코딩된 패턴으로 분포시키도록 특정 두께를 가질 수도 있다. 결합된 광학 소자가 광센서 위에 배치되어 광센서 디바이스를 형성할 수도 있다. 이 방식으로, 결합된 광학 소자는 각각의 기판 상에 형성되는 단일의 위상 마스크 및 단일의 광필터 대신에 사용될 수도 있다. 따라서, 결합된 광학 소자의 기판은 단일의 위상 마스크의 기판과 단일의 광필터의 기판의 총 두께보다 더 작은 두께를 가질 수도 있다. 이것은 광센서 디바이스가 단일의 위상 마스크 및 단일의 광필터를 사용하는 것과 비교할 때 결합된 광학 소자를 사용하는 경우 더 작은 형태 인자(예를 들어, 수밀리미터의 두께)를 갖게 한다.

도 1a 및 도 1b는 본 명세서에서 설명된 예시적인 구현예(100)의 개략도이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 예시적인 구현예(100)는 위상 마스크(102), 광필터(104) 및 광센서(106)를 포함한다. 위상 마스크(102), 광필터(104) 및 광센서(106)는 광센서 디바이스와 연관될 수도 있고, 이는 본 명세서의 다른 곳에 더 상세히 설명된다.

도 1a에 더 도시된 바와 같이, 위상 마스크(102)는 하나 이상의 마스크 소자(108)를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 마스크 소자(108)는 각각 투명하거나 또는 불투명(예를 들어, 반사적, 흡수적 등)할 수도 있고 패턴(예를 들어, 불균일한 패턴)으로 배열될 수도 있다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 투명한 마스크 소자(108)가 백색의 정사각형으로 도시되고 불투명한 마스크 소자(108)가 흑색의 정사각형으로 도시되고, 투명한 마스크 소자(108)와 불투명한 마스크 소자(108)가 격자 패턴으로 배열된다. 위상 마스크(102)는 광필터(104)의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 위상 마스크(102)를 통과하는 복수의 광빔을 분포시키도록 구성될 수도 있다. 일부 구현예에서, 위상 마스크(102)는 다른 실시예 중에서, 광빔의 인코딩된 패턴을 생성하는 코딩된 구멍 또는 또 다른 소자, 예컨대, 프레넬 띠판, 최적화된 랜덤 패턴 어레이, 균일하게 중복된 어레이, 육각형의 균일하게 중복된 어레이 또는 변경된 균일하게 중복된 어레이일 수도 있다.

인코딩된 패턴은 위상 마스크(102)에 의해 통과되는 복수의 광빔의 원점 평면과 연관된(예를 들어, 도 1b와 관련하여 본 명세서에서 설명된 대상(114)과 연관된) 각도 방향 정보를 나타낼 수도 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 마스크 소자(108)가 알고리즘(예를 들어, 연산 인코딩 알고리즘)과 연관되는 패턴으로 배열될 수도 있어서 위상 마스크(102)가 복수의 광빔을 통과시키게 하고 복수의 광빔을 광필터(104)의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 분포시키게 한다.

도 1a에 더 도시된 바와 같이, 광필터(104)는 상이한 파장 범위 내 광을 광센서(106)의 센서 소자(112)로 각각 통과시키는 하나 이상의 채널(110)을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 제1 채널(110)(예를 들어, 음영 없이 그리고 패터닝 없이 나타냄)은 제1 파장 범위와 연관된 광을 광센서(106)의 센서 소자(112)(예를 들어, 하나 이상의 센서 소자(112)를 포함함)의 제1 세트로 통과시킬 수도 있고, 제2 채널(110)(예를 들어, 회색 음영으로 나타냄)은 제2 파장 범위와 연관된 광을 광센서(106)의 센서 소자(112)의 제2 세트로 통과시킬 수도 있고, 제3 채널(110)(예를 들어, 다이아몬드 패터닝으로 나타냄)은 제3 파장 범위와 연관된 광을 광센서(106)의 센서 소자(112)의 제3 세트로 통과시킬 수도 있는 등이다. 일부 구현예에서, 광필터(104)는 각도 의존 파장 특성을 가질 수도 있다. 예를 들어, 채널(110)은, 채널(110)로 하여금, 광이 제1 입사각 범위 내에서 채널(110)에 입사하여 떨어질 때 제1 파장 범위와 연관된 광을 통과시킬 수도 있고, 광이 제2 입사각 범위 내에서 채널(110)에 입사하여 떨어질 때 제2 파장 범위와 연관된 광을 통과시킬 수도 있고, 광이 제3 입사각 범위 내에서 채널(110)에 입사하여 떨어질 때 제3 파장 범위와 연관된 광을 통과시킬 수도 있는 등이도록 "각 변화"를 갖게 구성될 수도 있다. 채널(110)은 광이 더 큰 입사각으로 채널(110)에 떨어질 때 더 짧은 파장과 연관된 광을 통과시키도록 구성될 수도 있다.

일부 구현예에서, 광필터(104)는 광학 간섭 필터를 포함할 수도 있다. 광학 간섭 필터는 각도 의존 파장 특성을 가질 수도 있고, 각도 의존 파장 특성은 다음의 등식으로 표현될 수도 있다:

, λ_θ는 입사각(θ)에서의 피크 파장을 나타내고, λ₀은 입사각(0)에서의 피크 파장을 나타내고, n₀은 입사된 매체의 굴절률을 나타내고, n_θ는 광학 간섭 필터의 유효 굴절률을 나타내고, θ는 광빔의 입사각이다. 부가적으로 또는 대안적으로, 광필터(104)는 예를 들어, 스펙트럼 필터, 다중 스펙트럼 필터, 대역 통과 필터, 차단 필터, 장파 통과 필터, 단파 통과 필터, 다이크로익 필터, 선형 가변 필터(linear variable filter: LVF), 원형 가변 필터(circular variable filter: CVF), 패브리-페롯 필터(Fabry-Perot filter)(예를 들어, 패브리-페롯 공동 필터), 베이어 필터(Bayer filter), 플라스모닉 필터, 광결정 필터, 나노구조 및/또는 메타물질 필터, 흡수성 필터(예를 들어, 다른 실시예 중에서, 유기 염료, 폴리머 및/또는 유리를 포함함) 등을 포함할 수도 있다.

도 1a에 더 도시된 바와 같이, 광센서(106)는 정보를 획득하도록 각각 구성된, 하나 이상의 센서 소자(112)(예를 들어, 본 명세서에서 센서 어레이로서 또하나 지칭되는, 센서 소자의 어레이)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 센서 소자(112)는 센서 소자(112)에 입사되는 광의 강도의 표시(indication)(예를 들어, 강도의 활성/비활성 또는 더 세밀한 표시)를 제공할 수도 있다. 광센서(106)는 하나 이상의 센서 소자(112)에 의해 획득되는 정보를 수집하여 센서 데이터를 생성하도록 구성될 수도 있다.

도 1b를 참조하면, 위상 마스크(102), 광필터(104) 및 광센서(106)와 연관된 광센서 디바이스는 대상(114)과 관련된 정보를 캡처하도록 구성될 수도 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 광빔은 대상(114)의 대상 지점(116)에서 비롯될 수도 있고(예를 들어, 대상 지점(116)으로부터 방출될 수도 있거나 또는 대상 지점(116)으로부터 반사될 수도 있고) 광센서 디바이스에 의해 수광될 수도 있다. 예를 들어, 도 1b에 도시된 바와 같이, 광빔(118)과 광빔(120)은 대상 지점(116)에서 비롯될 수도 있고 위상 마스크(102) 및 광필터(104)를 통해 각각 통과할 수도 있고 광센서(106)에 의해 각각 수광될 수도 있다. 위상 마스크(102)는 광빔(118)과 광빔(120)을 광필터(104)의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 분포시킬 수도 있다. 따라서, 위상 마스크(102)는 광빔(118)이 입사각(122)으로 광필터(104)의 입력 표면 상에 입사하여 떨어지게 할 수도 있고 광빔(120)이 입사각(124)으로 광필터(104)의 입력 표면 상에 입사하여 떨어지게 할 수도 있다. 광빔(118)이 광필터(104)의 채널(110-1)에 의해 수광될 수도 있고 채널(110-1)이 광빔(118)을 (예를 들어, 광빔(118)이 채널(110-1)을 통과하도록 구성되는 파장과 연관될 때) 광센서(106)의 대응하는 센서 소자(112)(예를 들어, 채널(110-1)에 의해 통과된 광빔을 수광하도록 구성된 센서 소자(112))로 통과시킬 수도 있다. 광빔(120)이 광필터(104)의 채널(110-2)에 의해 수광될 수도 있고 채널(110-2)이 광빔(120)을 (예를 들어, 광빔(120)이 채널(110-2)을 통과하도록 구성되는 파장과 연관될 때) 광센서(106)의 대응하는 센서 소자(112)(예를 들어, 채널(110-2)에 의해 통과된 광빔을 수광하도록 구성된 센서 소자(112))로 통과시킬 수도 있다.

도 1b에 더 도시된 바와 같이, 광센서 디바이스는 하나 이상의 프로세서(126)와 연관될 수도 있고 참조 부호(128)로 도시된 바와 같이, 센서 데이터를 하나 이상의 프로세서(126)에 제공할 수도 있다. 센서 데이터는 하나 이상의 센서 소자(112)에 의해 수광되는 광빔의 강도의 표시와 같은, 대상(114) 및/또는 대상 지점(116)에서 비롯되는 광빔과 관련된 정보를 나타낼 수도 있다.

도 1b에 그리고 참조 부호(130)로 더 도시된 바와 같이, 하나 이상의 프로세서(126)가 센서 데이터를 처리하여 대상(114) 및/또는 대상 지점(116)과 연관된 스펙트럼 정보를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(126)는 센서 데이터에 기초하여, 광빔을 수광하는 광센서(106)의 특정 센서 소자(112)를 식별할 수도 있다. 하나 이상의 프로세서(126)는 광필터(104)와 연관된(예를 들어, 하나 이상의 프로세서(126)에 의해 접근 가능한 데이터 구조에 저장된) 정보에 기초하여, 특정 센서 소자(112)가 광필터(104)의 특정 채널(110)과 연관된다고(예를 들어, 특정 센서 소자(112)가 특정 채널(110)에 의해 통과된 광빔을 수광하도록 구성된다고) 결정할 수도 있고 광빔을 수광하고 광빔을 특정 센서 소자(112)로 통과시키는 것으로 특정 채널(110)을 식별할 수도 있다. 따라서, 하나 이상의 프로세서(126)는 광빔이 특정 채널(110)을 통과하도록 구성되는 파장 범위와 연관된다고 결정할 수도 있다.

일부 구현예에서, 하나 이상의 프로세서(126)는 인코딩된 패턴과 연관된(예를 들어, 위에서 설명된 동일한 데이터 구조 또는 하나 이상의 프로세서(126)에 의해 접근 가능한 상이한 데이터 구조에 저장된) 정보에 기초하여, 특정 채널(110) 상의 광빔의 입사각을 결정할 수도 있다. 인코딩된 패턴과 연관된 정보는 특정 채널(110) 상의 특정 광빔의 입사각을 결정하기 위한 정보를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 인코딩된 패턴과 연관된 정보는 다른 실시예 중에서, 적어도 하나의 알고리즘, 예컨대, 위상 마스크(102)가 복수의 광빔을 광필터(104)의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 분포시키게 하는 연산 인코딩 알고리즘 및/또는 인코딩된 패턴으로부터 이미지를 재구성시키기 위한 알고리즘을 식별할 수도 있다. 하나 이상의 프로세서(126)는 적어도 하나의 알고리즘을 사용하여 특정 채널(110)을 식별하는 정보를 처리하여 특정 채널(110) 상의 광빔의 입사각을 결정할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 프로세서(126)는 적어도 하나의 알고리즘을 사용하여 특정 채널(110) 및 특정 센서 소자(112)을 식별하는 정보를 처리하여 특정 채널(110) 상의 광빔의 입사각을 결정할 수도 있다. 특정 채널(110) 및 특정 센서 소자(112)를 식별하는 정보가 광빔이 특정 채널(110)에 입사하여 떨어지는 특정 위치를 나타낼 수도 있기 때문에, 하나 이상의 프로세서(126)에 의한 광빔의 입사각의 결정은 특정 채널(110)을 식별하는 정보를 사용하는 것과 비교할 때 특정 채널(110) 및 특정 센서 소자(112)를 식별하는 정보를 사용하는 경우에 더 정확할 수도 있고/있거나 더 정밀할 수도 있다.

일부 구현예에서, 하나 이상의 프로세서(126)는 특정 채널(110) 상의 광빔의 입사각 및 특정 채널(110)과 연관된(예를 들어, 위에서 설명된 하나 이상의 데이터 구조 또는 하나 이상의 프로세서(126)에 의해 접근 가능한 상이한 데이터 구조에 저장된) 각 변화 정보에 기초하여, 광빔과 연관된 파장 범위를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 특정 채널(110)과 연관된 각 변화 정보는 특정 채널(110)에 의해 수광되고 통과되며 제1 입사각 문턱값을 충족시키는(예를 들어, 그 이하인) 각으로 특정 채널에 입사하여 떨어지는 광빔에 대한 제1 파장 범위, 특정 채널(110)에 의해 수광되고 통과되며 제1 입사각 문턱값을 충족시키지 못하고(예를 들어, 그 초과이고) 그리고/또는 제2 입사각 문턱값을 충족시키는(예를 들어, 그 이하인) 각으로 특정 채널(110)에 입사하여 떨어지는 광빔에 대한 제2 파장 범위, 특정 채널(110)에 의해 수광되고 통과되며 제2 입사각 문턱값을 충족시키지 못하고(예를 들어, 그 초과이고) 그리고/또는 제3 입사각 문턱값을 충족시키는(예를 들어, 그 이하인) 각으로 특정 채널(110)에 입사하여 떨어지는 광빔에 대한 제3 파장 범위를 나타낼 수도 있다. 따라서, 하나 이상의 프로세서(126)는 다른 실시예 중에서, 광빔이 광빔의 입사각이 제1 입사각 문턱값을 충족시킬 때 제1 파장 범위, 광빔의 입사각이 제1 입사각 문턱값을 충족시키지 못하고 제2 입사각 문턱값을 충족시킬 때 제2 파장 범위 및/또는 광빔의 입사각이 제2 입사각 문턱값을 충족시키지 못하고 제3 입사각 문턱값을 충족시킬 때 제3 파장 범위와 연관되다고 결정할 수도 있다.

도 1b에 그리고 참조 부호(132)로 더 도시된 바와 같이, 하나 이상의 프로세서(126)가 센서 데이터를 처리하여 대상(114) 및/또는 대상 지점(116)과 연관된 공간 정보를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(126)는 센서 데이터에 기초하여, 광빔을 수광하는 광센서(106)의 특정 센서 소자(112)를 식별할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(126)는 센서 데이터에 기초하여, 제1 광빔을 수광하는(예를 들어, 대상 지점(116)에서 비롯되는) 광센서(106)의 제1 센서 소자(112) 및 제2 광빔을 수광하는(예를 들어, 대상 지점(116)에서 비롯되는) 광센서(106)의 제2 센서 소자(112)를 식별할 수도 있다. 하나 이상의 프로세서(126)는 광필터(104)와 연관된 정보에 기초하여, 제1 센서 소자(112)가 광필터(104)의 제1 채널(110)과 연관되고 제2 센서 소자(112)가 광필터(104)의 제2 채널(110)과 연관된다고 결정할 수도 있다. 따라서, 하나 이상의 프로세서(126)는 제1 광빔을 수광하고 제1 센서 소자(112)로 통과시키는 것으로 제1 채널(110) 그리고 제2 광빔을 수광하고 제2 센서 소자(112)로 통과시키는 것으로 제2 채널(110)을 식별할 수도 있다.

일부 구현예에서, 하나 이상의 프로세서(126)는 인코딩된 패턴과 연관된(예를 들어, 위에서 설명된 바와 같은) 정보에 기초하여, 제1 채널(110) 상의 제1 광빔의 입사각 및 제2 채널(110) 상의 제2 광빔의 입사각을 (예를 들어, 위에서 설명된 방식과 유사한 방식으로) 결정할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(126)는 인코딩된 패턴과 연관된 정보에 의해 식별된 적어도 하나의 알고리즘을 사용하여, 제1 채널(110)을 식별하는 정보 및/또는 제1 센서 소자(112)를 식별하는 정보를 처리하여 제1 채널(110) 상의 제1 광빔의 입사각을 결정할 수도 있다. 하나 이상의 프로세서(126)는 또한 적어도 하나의 알고리즘을 사용하여, 제2 채널(110)을 식별하는 정보 및/또는 제2 센서 소자(112)를 식별하는 정보를 처리하여 제2 채널(110) 상의 제2 광빔의 입사각을 결정할 수도 있다.

일부 구현예에서, 하나 이상의 프로세서(126)는 제1 채널(110) 상의 제1 광빔의 입사각 및 제2 채널(110) 상의 제2 광빔의 입사각에 기초하여, 위상 마스크(102), 광필터(104) 및/또는 광센서(106)로부터의 대상 지점(116)의 거리를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(126)는 제1 채널(110)의 위치 및 제1 채널(110) 상의 제1 광빔의 입사각을 나타내는 정보 및 제2 채널(110)의 위치 및 제2 채널(110) 상의 제2 광빔의 입사각을 나타내는 정보에 기초하여 컴퓨터 비전 기법(예를 들어, 삼각 연산 기법, 스테레오 비전 기법 등)을 사용하여 대상 지점(116)에 대한 거리를 결정할 수도 있다.

일부 구현예에서, 하나 이상의 프로세서(126)는 스펙트럼 정보(예를 들어, 하나 이상의 광빔과 연관된 파장 범위를 식별함) 및/또는 공간 정보(예를 들어, 위상 마스크(102), 광필터(104) 및/또는 광센서(106)로부터 대상 지점(116)의 거리를 식별함)를 또 다른 디바이스, 예컨대, 사용자 디바이스에 제공할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(126)가 스펙트럼 정보 및/또는 공간 정보를 사용자 디바이스로 전송하여 사용자 디바이스가 스펙트럼 정보 및/또는 공간 정보를 사용자 디바이스의 디스플레이 상에 디스플레이하게 할 수도 있다. 또 다른 실시예로서, 하나 이상의 프로세서(126)가 스펙트럼 정보 및/또는 공간 정보를 사용자 디바이스로 전송하여 사용자 디바이스가 대상(114)의 하나 이상의 특성(예를 들어, 대상(114)의 물질 조성, 대상(114)의 온도, 대상(114)의 위치, 대상(114)의 궤적 등)을 결정하게 할 수도 있다.

이 방식으로, 위상 마스크(102), 광필터(104), 광센서(106) 및 하나 이상의 프로세서(126)와 연관된 광센서 디바이스는 종래의 광센서 디바이스와 비교할 때, 광센서 디바이스에 진입하는 광과 연관된 더 정확한 스펙트럼 정보를 결정할 수 있다. 게다가, 광센서 디바이스는 종래의 광센서 디바이스와 비교할 때, 파장 범위의 더 넓은 세트에 대한 더 큰 스펙트럼 정확성을 제공한다. 게다가, 광센서 디바이스는 광센서 디바이스에 진입하는 광과 연관되는 대상과 관련된 공간 정보를 결정할 수 있고, 이는 종래의 광센서 디바이스를 사용하여 불가능하다.

위에서 나타낸 바와 같이, 도 1a 및 도 1b는 단지 하나 이상의 실시예로서 제공된다. 다른 실시예는 도 1a 및 도 1b에 관하여 설명된 것과는 상이할 수도 있다.

도 2는 본 명세서에서 설명된 결합된 광학 소자(200)의 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 위상 마스크(102) 및 광필터(104)가 기판(202) 상에 배치되어 결합된 광학 소자(200)를 형성할 수도 있다. 위상 마스크(102)가 기판(202)의 표면(204) 상에 형성될 수도 있고 광필터(104)가 기판(202)의 표면(206) 상에 형성될 수도 있다. 따라서, 기판(202)은 또한 위상 마스크(102)와 광필터(104) 사이의 거리인 두께(d)를 가질 수도 있다. 두께(d)는 위상 마스크(102)가 광필터(104)의 입력 표면에 걸쳐(예를 들어, 광필터(104)의 입력 표면의 문턱값 백분율, 예컨대, 광필터(104)의 입력 표면의 95%, 98%, 99% 또는 99.5%에 걸쳐) 복수의 광빔을 인코딩된 패턴으로(예를 들어, 도 1a 및 도 1b와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이) 분포시키게 하도록 구성될 수도 있다. 일부 구현예에서, 결합된 광학 소자(200)는 광센서(106) 위에(예를 들어, 별개의 위상 마스크(102) 및 별개의 광필터를 광센서(106) 위에 배치하는 것보다는 오히려) 배치될 수도 있다.

이 방식으로, 결합된 광학 소자(200)는 각각의 기판 상에 형성되는 단일의 위상 마스크(102) 및 단일의 광필터(104) 대신에 본 명세서에서 개시된 광센서 디바이스에 포함될 수도 있다. 따라서, 결합된 광학 소자(200)의 기판은 단일의 위상 마스크(102)의 기판과 단일의 광필터(104)의 기판의 총 두께보다 더 작은 두께(d)를 가질 수도 있다. 이것은 광센서 디바이스가 단일의 위상 마스크(102) 및 단일의 광필터(104)를 사용하는 것과 비교할 때 결합된 광학 소자(200)를 사용하는 경우에 더 작은 형태 인자를 갖게 한다.

도 3은 본 명세서에서 설명된 시스템 및/또는 방법이 구현될 수도 있는 예시적인 환경(300)의 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 환경(300)은 하나 이상의 프로세서(320)(예를 들어, 도 1a 및 도 1b와 관련하여 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 프로세서(126)에 대응함) 및 광센서(330)(예를 들어, 도 1a 및 도 1b와 관련하여 본 명세서에서 설명된 광센서(106)에 대응함)를 포함할 수도 있는 광센서 디바이스(310)를 포함할 수도 있다. 환경(300)은 또한 사용자 디바이스(340) 및 네트워크(350)를 포함할 수도 있다. 환경(300)의 디바이스는 유선 연결, 무선 연결 또는 유선 연결과 무선 연결의 조합을 통해 상호연결될 수도 있다.

광센서 디바이스(310)는 대상과 연관된 스펙트럼 정보 및/또는 공간 정보를 저장할 수 있고, 처리할 수 있고/있거나 전송할 수 있는 광학 디바이스를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 광센서 디바이스(310)는 분광법을 수행하는 분광계 디바이스, 예컨대, 스펙트럼 광센서 디바이스(예를 들어, 진동 분광법, 예컨대, 근적외선(near infrared: NIR) 분광계, 중간 적외선(mid-infrared: mid-IR) 분광법, 라만 분광법 등을 수행하는 이진 다중 스펙트럼 광센서 디바이스)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 광센서 디바이스(310)는 건강 매개변수 모니터링 결정, 펄스 전달 시간 결정, 생체 인증 결정, 생명력 검출 결정 등을 수행할 수도 있다. 이 경우에, 광센서 디바이스(310)는 이러한 결정을 위해 동일한 파장, 상이한 파장, 동일한 파장과 상이한 파장의 조합 등을 활용할 수도 있다. 일부 구현예에서, 광센서 디바이스(310)는 사용자 디바이스(340), 예컨대, 착용형 분광계 등에 포함될 수도 있다. 일부 구현예에서, 광센서 디바이스(310)는 정보를 환경(300) 내 또 다른 디바이스, 예컨대, 사용자 디바이스(340)로부터 수신할 수도 있고/있거나 정보를 디바이스로 전송할 수도 있다.

일부 구현예에서, 광센서 디바이스(310)는 스펙트럼 이미징 카메라를 포함할 수도 있다. 스펙트럼 이미징 카메라는 장면의 이미지를 캡처할 수 있는 디바이스이다. 스펙트럼 이미징 카메라(또는 스펙트럼 이미징 카메라와 연관된 프로세서(320))는 장면의 이미지 내 상이한 지점, 예컨대, 장면의 이미지 내 임의의 지점에서 스펙트럼 성분 또는 스펙트럼 성분의 변화를 결정할 수도 있다.

일부 구현예에서, 광센서 디바이스(310)는 초분광 이미징을 수행할 수 있는 스펙트럼 이미징 카메라를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 광센서 디바이스(310)는 광필터(예를 들어, 도 1a 및 도 1b와 관련하여 본 명세서에서 설명된 광필터(104))를 포함할 수도 있다. 일부 구현예에서, 광필터는 광센서(330) 상에 배치될 수도 있다. 일부 구현예에서, 광센서 디바이스(310)는 위상 마스크(예를 들어, 도 1a 및 도 1b와 관련하여 본 명세서에서 설명된 위상 마스크(102))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 위상 마스크는 광이 광센서(330)로 전송될 때 광을 광필터의 입력 표면에 걸쳐 인코딩된 패턴으로 분포시키도록 구성될 수도 있다. 광센서 디바이스(310)에 의해 캡처된 이미지 내 각각의 지점은 위상 마스크에 의해 공간-스펙트럼 정보로 인코딩될 수도 있다. 일부 구현예에서, 기판의 반대편에 포토마스크 및 광필터를 포함하는, 결합된 광학 소자(예를 들어, 도 2와 관련하여 본 명세서에서 설명된 결합된 광학 소자(200))가 광센서(330) 상에 (예를 들어, 개별적인 위상 마스크 및 개별적인 광필터 대신에) 배치될 수도 있다.

광센서 디바이스(310)는 도 3과 관련하여 더 상세히 설명된 하나 이상의 프로세서(320)를 포함할 수도 있다.

광센서 디바이스(310)는 광센서(330)를 포함할 수도 있다. 광센서(330)는 광을 감지할 수 있는 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 광센서(330)는 이미지 센서, 다중 스펙트럼 센서, 스펙트럼 센서 등을 포함할 수도 있다. 일부 구현예에서, 광센서(330)는 전하-결합 디바이스(CCD) 센서, 상보형 금속-산화물 반도체(CMOS) 센서 등을 포함할 수도 있다. 일부 구현예에서, 광센서(330)는 전면 조명(front-side illumination: FSI) 센서, 후면 조명(back-side illumination: BSI) 센서 등을 포함할 수도 있다. 일부 구현예에서, 광센서(330)는 광센서 디바이스(310) 및/또는 사용자 디바이스(340)의 카메라에 포함할 수도 있다.

사용자 디바이스(340)는 대상과 연관된 스펙트럼 정보 및/또는 공간 정보를 수신하고, 생성하고, 저장하고, 처리하고/하거나 제공할 수 있는 하나 이상의 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 사용자 디바이스(340)는 통신 및/또는 컴퓨팅 디바이스, 예컨대, 휴대폰(예를 들어, 스마트폰, 무선 전화 등), 컴퓨터(예를 들어, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터 등), 게임 디바이스, 착용형 통신 디바이스(예를 들어, 스마트 손목시계, 스마트 안경의 쌍 등) 또는 유사한 유형의 디바이스를 포함할 수도 있다. 일부 구현예에서, 사용자 디바이스(340)는 환경(300) 내 또 다른 디바이스, 예컨대, 광센서 디바이스(310)로부터 정보를 수신할 수도 있고/있거나 정보를 이들로 전송할 수도 있다.

네트워크(350)는 하나 이상의 유선 네트워크 및/또는 무선 네트워크를 포함한다. 예를 들어, 네트워크(350)는 셀룰러 네트워크(예를 들어, 롱텀 에볼루션(long-term evolution: LTE) 네트워크, 부호 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA) 네트워크, 3G 네트워크, 4G 네트워크, 5G 네트워크, 또 다른 유형의 다음 세대 네트워크 등), 공중 지상 이동망(public land mobile network: PLMN), 근거리 통신망(local area network: LAN), 원거리 통신망(wide area network: WAN), 대도시 통신망(metropolitan area network: MAN), 전화 통신망(예를 들어, 공중 교환전화 통신망(Public Switched Telephone Network: PSTN)), 사설 통신망, 애드 호크 네트워크, 인트라넷, 인터넷, 광섬유 기반 네트워크, 클라우드 컴퓨팅 네트워크 등 및/또는 네트워크의 이 유형 또는 다른 유형의 조합을 포함할 수도 있다.

도 3에 도시된 디바이스 및 네트워크의 수 및 배열은 실시예로서 제공된다. 실제로, 부가적인 디바이스 및/또는 네트워크, 더 적은 디바이스 및/또는 네트워크, 상이한 디바이스 및/또는 네트워크, 또는 도 3에 도시된 것과 상이하게 배열된 디바이스 및/또는 네트워크가 있을 수도 있다. 게다가, 도 3에 도시된 2개 이상의 디바이스가 단일의 디바이스 내에서 구현될 수도 있거나 또는 도 3에 도시된 단일의 디바이스가 다수의, 분포된 디바이스로서 구현될 수도 있다. 예를 들어, 광센서 디바이스(310) 및 사용자 디바이스(340)가 별개의 디바이스인 것으로 설명되지만, 광센서 디바이스(310) 및 사용자 디바이스(340)는 단일의 디바이스로서 구현될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 환경(300)의 디바이스(예를 들어, 하나 이상의 디바이스)의 세트는 환경(300)의 디바이스의 또 다른 세트에 의해 수행되는 것으로서 설명된 하나 이상의 기능을 수행할 수도 있다.

도 4는 디바이스(400)의 예시적인 컴포넌트의 도면이다. 디바이스(400)는 광센서 디바이스(310) 및/또는 사용자 디바이스(340)에 대응할 수도 있다. 일부 구현예에서, 광센서 디바이스(310) 및/또는 사용자 디바이스(340)는 하나 이상의 디바이스(400) 및/또는 디바이스(400)의 하나 이상의 컴포넌트를 포함할 수도 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 디바이스(400)는 버스(410), 프로세서(420), 메모리(430), 저장 컴포넌트(440), 입력 컴포넌트(450), 출력 컴포넌트(460) 및 통신 컴포넌트(470)를 포함할 수도 있다.

버스(410)는 디바이스(400)의 다수의 컴포넌트 간의 통신을 허용하는 컴포넌트를 포함한다. 프로세서(420)는 하드웨어, 펌웨어 및/또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현된다. 프로세서(420)는 중앙 처리 장치(central processing unit: CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit: GPU), 가속 처리 장치(accelerated processing unit: APU), 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor: DSP), 필드-프로그램 가능 게이트 어레이(field-programmable gate array: FPGA), 응용 주문형 집적 회로(application-specific integrated circuit: ASIC), 또는 처리 컴포넌트의 또 다른 유형이다. 일부 구현예에서, 프로세서(420)는 기능을 수행하도록 프로그래밍될 수 있는 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 메모리(430)는 랜덤 액세스 메모리(random access memory: RAM), 판독 전용 메모리(read only memory: ROM), 및/또는 프로세서(420)에 의한 사용을 위한 정보 및/또는 명령어를 저장하는 또 다른 유형의 동적 또는 정적 저장 디바이스(예를 들어, 플래시 메모리, 자기 메모리 및/또는 광메모리)를 포함한다.

저장 컴포넌트(440)는 디바이스(400)의 작동 및 사용과 관련된 정보 및/또는 소프트웨어를 저장한다. 예를 들어, 저장 컴포넌트(440)는 하드 디스크(예를 들어, 자기 디스크, 광 디스크, 및/또는 광자기 디스크), 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive: SSD), 콤팩트 디스크(compact disc: CD), 디지털 다기능 디스크(digital versatile disc: DVD), 플로피 디스크, 카트리지, 자기 테이프 및/또는 대응하는 드라이브와 함께, 비일시적 컴퓨터-판독 가능 매체의 또 다른 유형을 포함할 수도 있다.

입력 컴포넌트(450)는 디바이스(400)가 예컨대, 사용자 입력부(예를 들어, 터치 스크린 디스플레이, 키보드, 키패드, 마우스, 버튼, 스위치 및/또는 마이크로폰)를 통해 정보를 수신하게 하는 컴포넌트를 포함한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 입력 컴포넌트(450)는 위치를 결정하기 위한 컴포넌트(예를 들어, 위성 위치 확인 시스템(global positioning system: GPS) 컴포넌트) 및/또는 센서(예를 들어, 가속도계, 자이로스코프, 작동기, 위치 또는 환경 센서의 또 다른 유형 등)를 포함할 수도 있다. 출력 컴포넌트(460)는 디바이스(400)로부터 (예를 들어, 디스플레이, 스피커, 햅틱 피드백 컴포넌트, 청각 또는 시각 표시기 등을 통해) 출력 정보를 제공하는 컴포넌트를 포함한다.

통신 컴포넌트(470)는 디바이스(400)가 예컨대, 유선 연결, 무선 연결 또는 유선 연결과 무선 연결의 조합을 통해, 다른 디바이스와 통신하게 하는 트랜스시버 같은 컴포넌트(예를 들어, 트랜스시버, 별개의 수신기, 별개의 전송기 등)를 포함한다. 통신 컴포넌트(470)는 디바이스(400)가 정보를 또 다른 디바이스로부터 수신하고/하거나 정보를 또 다른 디바이스로 제공하게 할 수도 있다. 예를 들어, 통신 컴포넌트(470)는 이더넷 인터페이스, 광인터페이스, 동축 인터페이스, 적외선 인터페이스, 무선 주파수(radio frequency: RF) 인터페이스, 범용 직렬 버스(universal serial bus: USB) 인터페이스, 와이파이 인터페이스, 셀룰러 네트워크 인터페이스 등을 포함할 수도 있다.

디바이스(400)는 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 과정을 수행할 수도 있다. 디바이스(400)는 프로세서(420)가 메모리(430) 및/또는 저장 컴포넌트(440)와 같은, 비일시적 컴퓨터-판독 가능 매체에 의해 저장된 소프트웨어 명령어를 실행시키는 것에 기초하여 이 과정을 수행할 수도 있다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "컴퓨터-판독 가능 매체"는 비일시적 메모리 디바이스를 나타낸다. 메모리 디바이스는 단일의 물리적 저장 디바이스 내 메모리 공간 또는 다수의 물리적 저장 디바이스에 걸쳐 확산된 메모리 공간을 포함한다.

소프트웨어 명령어는 또 다른 컴퓨터-판독 가능 매체로부터 또는 또 다른 디바이스로부터 통신 컴포넌트(470)를 통해 메모리(430) 및/또는 저장 컴포넌트(440)에서 판독될 수도 있다. 실행될 때, 메모리(430) 및/또는 저장 컴포넌트(440)에 저장된 소프트웨어 명령어는 프로세서(420)가 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 과정을 수행하게 할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 하드웨어 회로망은 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 과정을 수행하기 위한 소프트웨어 명령어 대신에 또는 소프트웨어 명령어와 결합하여 사용될 수도 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 구현예는 하드웨어 회로망과 소프트웨어의 임의의 특정한 조합으로 제한되지 않는다.

도 4에 도시된 컴포넌트의 수 및 배열은 실시예로서 제공된다. 실제로, 디바이스(400)는 부가적인 컴포넌트, 더 적은 컴포넌트, 상이한 컴포넌트 또는 도 4에 도시된 것과 상이하게 배열된 컴포넌트를 포함할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 디바이스(400)의 컴포넌트(예를 들어, 하나 이상의 컴포넌트)의 세트는 디바이스(400)의 컴포넌트의 또 다른 세트에 의해 수행되는 것으로서 설명된 하나 이상의 기능을 수행할 수도 있다.

도 5는 광센서 디바이스(예를 들어, 광센서 디바이스(310))와 연관된 예시적인 과정(500)의 흐름도이다. 일부 구현예에서, 도 5의 하나 이상의 과정 블록은 광센서 디바이스의 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 하나 이상의 프로세서(126) 또는 하나 이상의 프로세서(320))에 의해 수행될 수도 있다. 일부 구현예에서, 도 5의 하나 이상의 과정 블록은 또 다른 디바이스 또는 하나 이상의 프로세서, 예컨대, 사용자 디바이스(예를 들어, 사용자 디바이스(340))로부터 분리되거나 또는 이들을 포함하는 디바이스의 군 등에 의해 수행될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 도 5의 하나 이상의 과정 블록은 디바이스(400)의 하나 이상의 컴포넌트, 예컨대, 프로세서(420), 메모리(430), 저장 컴포넌트(440), 입력 컴포넌트(450), 출력 컴포넌트(460), 및/또는 통신 컴포넌트(470)에 의해 수행될 수도 있다.

일부 구현예에서, 광센서 디바이스는 하나 이상의 프로세서에 더하여, 센서 소자의 세트를 포함하는 광센서; 하나 이상의 채널을 포함하는, 각도 의존 파장 특성을 가진 광필터로서, 하나 이상의 채널 중 각각의 채널은 채널 상의 광의 입사각에 기초하여 특정 파장과 연관된 광을 광센서의, 센서 소자의 세트 중, 센서 소자의 하위세트로 통과시키도록 구성되는, 광필터; 및 대상과 연관된 복수의 광빔을 광필터의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 분포시키도록 구성된 위상 마스크를 포함할 수도 있다. 일부 구현예에서, 위상 마스크가 기판의 제1 표면 상에 배치되고 광필터가 기판의 제2 표면 상에 배치되어 결합된 광학 소자를 형성하고, 결합된 광학 소자가 광센서 위에 배치된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 기판의 두께는 위상 마스크가 복수의 광빔을 광필터의 입력 표면에 걸쳐 인코딩된 패턴으로 분포시키게 하도록 구성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 과정(500)은 광센서로부터, 대상과 연관된 센서 데이터를 획득하는 단계(블록(510))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 위에서 설명된 바와 같이, 광센서로부터, 대상과 연관된 센서 데이터를 획득할 수도 있다.

도 5에 더 도시된 바와 같이, 과정(500)은 센서 데이터에 기초하여, 대상과 연관된 스펙트럼 정보를 결정하는 단계(블록(520))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 위에서 설명된 바와 같이, 센서 데이터에 기초하여, 대상과 연관된 스펙트럼 정보를 결정할 수도 있다.

도 5에 더 도시된 바와 같이, 과정(500)은 센서 데이터에 기초하여, 대상과 연관된 공간 정보를 결정하는 단계(블록(530))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 위에서 설명된 바와 같이, 센서 데이터에 기초하여, 대상과 연관된 공간 정보를 결정할 수도 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 프로세서는 센서 데이터 및 인코딩된 패턴과 연관된 정보에 기초하여 공간 정보를 결정할 수도 있다.

도 5에 더 도시된 바와 같이, 과정(500)은 스펙트럼 정보 및 공간 정보에 기초하여 하나 이상의 작동을 수행하는 단계(블록(540))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 위에서 설명된 바와 같이, 스펙트럼 정보 및 공간 정보에 기초하여 하나 이상의 작동을 수행할 수도 있다.

과정(500)은 부가적인 구현예, 예컨대, 임의의 단일의 구현예 또는 아래에 그리고/또는 본 명세서의 다른 곳에 설명된 하나 이상의 다른 과정과 관련하여 설명된 구현예의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.

제1 구현예에서, 인코딩된 패턴과 연관된 정보는, 위상 마스크에 의해 인코딩된 패턴으로 분포되는, 복수의 광빔 중, 하나의 광빔에 대해, 광빔이 광필터의, 하나 이상의 채널 중, 특정 채널에 입사하여 떨어질 때, 특정 채널 상의 광빔의 입사각을 결정하기 위한 정보를 포함한다.

제2 구현예에서, 공간 정보를 결정하는 것은 센서 데이터에 기초하여, 대상의 지점과 연관된 제1 광빔을 수광하고 통과시키는 광필터의, 하나 이상의 채널 중, 제1 채널을 식별하는 것; 센서 데이터에 기초하여, 대상의 지점과 연관된 제2 광빔을 수광하고 통과시키는 광필터의, 하나 이상의 채널 중, 제2 채널을 식별하는 것; 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 제1 채널을 식별하는 것에 기초하여, 제1 채널 상의 제1 광빔의 입사각을 결정하는 것; 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 제2 채널을 식별하는 것에 기초하여, 제2 채널 상의 제2 광빔의 입사각을 결정하는 것; 및 제1 광빔의 입사각 및 제2 광빔의 입사각에 기초하여, 광센서 디바이스로부터 대상의 지점의 거리를 결정하는 것을 포함한다.

제3 구현예에서, 공간 정보를 결정하는 것은 센서 데이터에 기초하여, 대상의 지점과 연관된 제1 광빔을 수광하고 통과시키는, 광필터의 하나 이상의 채널 중 제1 채널, 및 제1 광빔을 수광하는, 광센서의 제1 채널에 대응하는 센서 소자의 제1 하위세트 중 제1 센서 소자를 식별하는 것; 센서 데이터에 기초하여, 대상의 지점과 연관된 제2 광빔을 수광하고 통과시키는, 광필터의 하나 이상의 채널 중 제2 채널, 및 제2 광빔을 수광하는, 광센서의 제2 채널에 대응하는 센서 소자의 제2 하위세트 중 제2 센서 소자를 식별하는 것; 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 제1 채널과 제1 센서 소자를 식별하는 것에 기초하여, 제1 채널 상의 제1 광빔의 입사각을 결정하는 것; 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 제2 채널과 제2 센서 소자를 식별하는 것에 기초하여, 제2 채널 상의 제2 광빔의 입사각을 결정하는 것; 및 제1 광빔의 입사각 및 제2 광빔의 입사각에 기초하여, 광센서 디바이스로부터 대상의 지점의 거리를 결정하는 것을 포함한다.

제4 구현예에서, 스펙트럼 정보를 결정하는 것은 센서 데이터에 기초하여, 대상의 지점과 연관된 광빔을 수광하고 통과시키는 광필터의, 하나 이상의 채널 중, 특정 채널을 식별하는 것; 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 특정 채널을 식별하는 것에 기초하여, 특정 채널 상의 광빔의 입사각을 결정하는 것; 및 광빔의 입사각 및 특정 채널과 연관된 각 변화 정보에 기초하여, 광빔과 연관된 파장 범위를 결정하는 것을 포함한다.

제5 구현예에서, 특정 채널과 연관된 각 변화 정보는 특정 채널에 의해 수광되고 통과되며 입사각 문턱값을 충족시키는 각으로 특정 채널에 입사하여 떨어지는 광빔에 대한 제1 파장 범위, 및 특정 채널에 의해 수광되고 통과되며 입사각 문턱값을 충족시키지 못하는 각으로 특정 채널에 입사하여 떨어지는 광빔에 대한 제2 파장 범위를 나타낸다.

제6 구현예에서, 스펙트럼 정보를 결정하는 것은 센서 데이터에 기초하여, 대상의 지점과 연관된 광빔을 수광하고 통과시키는, 광필터의 하나 이상의 채널 중 특정 채널, 및 광빔을 수광하는, 광센서의 특정 채널에 대응하는 센서 소자의 특정 하위세트 중 특정 센서 소자를 식별하는 것; 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 특정 채널과 특정 센서 소자를 식별하는 것에 기초하여, 특정 채널 상의 광빔의 입사각을 결정하는 것; 및 광빔의 입사각 및 특정 채널과 연관된 각 변화 정보에 기초하여, 광빔과 연관된 파장 범위를 결정하는 것을 포함한다.

제7 구현예에서, 하나 이상의 작동을 수행하는 것은 또 다른 디바이스의 디스플레이 상의 스펙트럼 정보 및 공간 정보의 디스플레이를 유발하게 하는 것을 포함한다.

도 5가 과정(500)의 예시적인 블록을 도시하지만, 일부 구현예에서, 과정(500)은 부가적인 블록, 더 적은 블록, 상이한 블록 또는 도 5에 도시된 것과 상이하게 배열된 블록을 포함할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 과정(500)의 블록 중 2개 이상의 블록은 동시에 수행될 수도 있다.

도 6은 광센서 디바이스(예를 들어, 광센서 디바이스(310))와 연관된 예시적인 과정(600)의 흐름도이다. 일부 구현예에서, 도 6의 하나 이상의 과정 블록은 광센서 디바이스의 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 하나 이상의 프로세서(126) 또는 하나 이상의 프로세서(320))에 의해 수행될 수도 있다. 일부 구현예에서, 도 6의 하나 이상의 과정 블록은 또 다른 디바이스 또는 하나 이상의 프로세서, 예컨대, 사용자 디바이스(예를 들어, 사용자 디바이스(340))로부터 분리되거나 또는 이들을 포함하는 디바이스의 군 등에 의해 수행될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 도 6의 하나 이상의 과정 블록은 디바이스(400)의 하나 이상의 컴포넌트, 예컨대, 프로세서(420), 메모리(430), 저장 컴포넌트(440), 입력 컴포넌트(450), 출력 컴포넌트(460), 및/또는 통신 컴포넌트(470)에 의해 수행될 수도 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 과정(600)은 광센서 디바이스의 광센서로부터, 광센서 디바이스의 위상 마스크에 의해 광센서 디바이스의 광필터의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 분포되는 복수의 광빔과 연관된 센서 데이터를 획득하는 단계(블록(610))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 위에서 설명된 바와 같이, 광센서 디바이스의 광센서로부터, 광센서 디바이스의 위상 마스크에 의해 광센서 디바이스의 광필터의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 분포되는 복수의 광빔과 연관된 센서 데이터를 획득할 수도 있다.

도 6에 더 도시된 바와 같이, 과정(600)은 센서 데이터에 기초하여, 광빔을 수광하고 통과시키는, 광필터의 하나 이상의 채널 중 하나의 채널을 식별하는 단계(블록(620))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 위에서 설명된 바와 같이, 센서 데이터에 기초하여, 광빔을 수광하고 통과시키는, 광필터의 하나 이상의 채널 중 하나의 채널을 식별할 수도 있다.

도 6에 더 도시된 바와 같이, 과정(600)은 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 채널을 식별하는 것에 기초하여, 채널 상의 광빔의 입사각을 결정하는 단계(블록(630))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 위에서 설명된 바와 같이, 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 채널을 식별하는 것에 기초하여, 채널 상의 광빔의 입사각을 결정할 수도 있다.

도 6에 더 도시된 바와 같이, 과정(600)은 광빔의 입사각 및 채널과 연관된 각 변화 정보에 기초하여, 광빔과 연관된 파장 범위를 결정하는 단계(블록(640))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 위에서 설명된 바와 같이, 광빔의 입사각 및 채널과 연관된 각 변화 정보에 기초하여, 광빔과 연관된 파장 범위를 결정할 수도 있다.

도 6에 더 도시된 바와 같이, 과정(600)은 광빔과 연관된 파장 범위를 식별하는 정보를 제공하는 단계(블록(650))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 위에서 설명된 바와 같이, 광빔과 연관된 파장 범위를 식별하는 정보를 제공할 수도 있다

과정(600)은 부가적인 구현예, 예컨대, 임의의 단일의 구현예 또는 아래에 그리고/또는 본 명세서의 다른 곳에 설명된 하나 이상의 다른 과정과 관련하여 설명된 구현예의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.

제1 구현예에서, 광빔과 연관된 파장 범위를 식별하는 정보를 제공하는 것은 광빔과 연관된 파장 범위를 식별하는 정보를 또 다른 디바이스로 전송하여 다른 디바이스가 광빔과 연관된 대상의 하나 이상의 특성을 결정하게 하는 것을 포함한다.

제2 구현예에서, 광빔이 대상의 지점과 연관되고, 과정(600)은 센서 데이터에 기초하여, 대상의 지점과 연관된 부가적인 광빔을 수광하고 통과시키는 광필터의, 하나 이상의 채널 중, 부가적인 채널을 식별하는 것; 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 부가적인 채널을 식별하는 것에 기초하여, 부가적인 채널 상의 부가적인 광빔의 입사각을 결정하는 것; 광빔의 입사각 및 부가적인 광빔의 입사각에 기초하여, 광센서 디바이스로부터 대상의 지점의 거리를 결정하는 것; 및 광센서 디바이스로부터 대상의 지점의 거리를 식별하는 정보를 제공하는 것을 포함한다.

제3 구현예에서, 채널 상의 광빔의 입사각을 결정하는 것은 인코딩된 패턴과 연관된 정보에 기초하여, 인코딩된 패턴으로부터 이미지를 재구성하기 위한 알고리즘을 식별하는 것, 및 알고리즘을 사용하여 그리고 채널을 식별하는 정보에 기초하여, 광빔의 입사각을 결정하는 것을 포함한다.

제4 구현예에서, 채널과 연관된 각 변화 정보는 채널에 의해 수광되고 통과되며 입사각 문턱값을 충족시키는 각으로 채널에 입사하여 떨어지는 광빔에 대한 제1 파장 범위, 및 채널에 의해 수광되고 통과되며 입사각 문턱값을 충족시키지 못하는 각으로 채널에 입사하여 떨어지는 광빔에 대한 제2 파장 범위를 나타낸다.

도 6이 과정(600)의 예시적인 블록을 도시하지만, 일부 구현예에서, 과정(600)은 부가적인 블록, 더 적은 블록, 상이한 블록 또는 도 6에 도시된 것과 상이하게 배열된 블록을 포함할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 과정(600)의 블록 중 2개 이상의 블록은 동시에 수행될 수도 있다.

도 7은 광센서 디바이스(예를 들어, 광센서 디바이스(310))와 연관된 예시적인 과정(700)의 흐름도이다. 일부 구현예에서, 도 7의 하나 이상의 과정 블록은 광센서 디바이스에 의해 수행될 수도 있다. 일부 구현예에서, 도 7의 하나 이상의 과정 블록은 또 다른 디바이스 또는 하나 이상의 프로세서, 예컨대, 사용자 디바이스(예를 들어, 사용자 디바이스(340))로부터 분리되거나 또는 이들을 포함하는 디바이스의 군 등에 의해 수행될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 도 7의 하나 이상의 과정 블록은 디바이스(400)의 하나 이상의 컴포넌트, 예컨대, 프로세서(420), 메모리(430), 저장 컴포넌트(440), 입력 컴포넌트(450), 출력 컴포넌트(460), 및/또는 통신 컴포넌트(470)에 의해 수행될 수도 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 과정(700)은 광센서 디바이스의 광센서로부터, 광센서 디바이스의 위상 마스크에 의해 광센서 디바이스의 광필터의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 분포되는 복수의 광빔과 연관된 센서 데이터를 획득하는 단계(블록(710))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 광센서 디바이스는 위에서 설명된 바와 같이, 광센서 디바이스의 광센서로부터, 광센서 디바이스의 위상 마스크에 의해 광센서 디바이스의 광필터의 입력 표면 상에서 인코딩된 패턴으로 분포되는 복수의 광빔과 연관된 센서 데이터를 획득할 수도 있다.

도 7에 더 도시된 바와 같이, 과정(700)은 센서 데이터에 기초하여, 광빔을 수광하고 통과시키는, 광필터의 하나 이상의 채널 중 하나의 채널을 식별하는 단계(블록(720))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 광센서 디바이스는 위에서 설명된 바와 같이, 센서 데이터에 기초하여, 광빔을 수광하고 통과시키는, 광필터의 하나 이상의 채널 중 하나의 채널을 식별할 수도 있다.

도 7에 더 도시된 바와 같이, 과정(700)은 센서 데이터에 기초하여, 광빔을 수광하는 광센서의 센서 소자를 식별하는 단계(블록(730))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 광센서 디바이스는 위에서 설명된 바와 같이, 센서 데이터에 기초하여, 광빔을 수광하는 광센서의 센서 소자를 식별할 수도 있다.

도 7에 더 도시된 바와 같이, 과정(700)은 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 채널과 센서 소자를 식별하는 것에 기초하여, 채널 상의 광빔의 입사각을 결정하는 단계(블록(740))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 광센서 디바이스는 위에서 설명된 바와 같이, 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 채널과 센서 소자를 식별하는 것에 기초하여, 채널 상의 광빔의 입사각을 결정할 수도 있다.

도 7에 더 도시된 바와 같이, 과정(700)은 광빔의 입사각 및 채널과 연관된 각 변화 정보에 기초하여, 광빔과 연관된 파장 범위를 결정하는 단계(블록(750)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 광센서 디바이스는 위에서 설명된 바와 같이, 광빔의 입사각 및 채널과 연관된 각 변화 정보에 기초하여, 광빔과 연관된 파장 범위를 결정할 수도 있다.

도 7에 더 도시된 바와 같이, 과정(700)은 광빔과 연관된 파장 범위를 식별하는 정보를 제공하는 단계(블록(760))를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 광센서 디바이스는 위에서 설명된 바와 같이, 광빔과 연관된 파장 범위를 식별하는 정보를 제공할 수도 있다.

과정(700)은 부가적인 구현예, 예컨대, 임의의 단일의 구현예 또는 아래에 그리고/또는 본 명세서의 다른 곳에 설명된 하나 이상의 다른 과정과 관련하여 설명된 구현예의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.

제1 구현예에서, 광빔은 대상의 지점과 연관되고, 과정(700)은 센서 데이터에 기초하여, 대상의 지점과 연관된 부가적인 광빔을 수광하고 통과시키는 광필터의, 하나 이상의 채널 중, 부가적인 채널을 식별하는 단계; 센서 데이터에 기초하여, 부가적인 광빔을 수광하는 광센서의 부가적인 센서 소자를 식별하는 단계; 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 부가적인 채널과 부가적인 센서 소자를 식별하는 것에 기초하여, 부가적인 채널 상의 부가적인 광빔의 입사각을 결정하는 단계; 광빔의 입사각 및 부가적인 광빔의 입사각에 기초하여, 광센서 디바이스로부터 대상의 지점의 거리를 결정하는 단계; 및 광센서 디바이스로부터 대상의 지점의 거리를 식별하는 정보를 제공하는 단계를 더 포함한다.

제2 구현예에서, 광센서 디바이스로부터 대상의 지점의 거리를 식별하는 정보를 제공하는 것은 광센서 디바이스로부터 대상의 지점의 거리를 식별하는 정보를 또 다른 디바이스로 전송하여 다른 디바이스가 대상의 하나 이상의 특성을 결정하게 하는 것을 포함한다.

제3 구현예에서, 채널 상의 광빔의 입사각을 결정하는 것은 인코딩된 패턴과 연관된 정보 및 채널을 식별하는 정보에 기초하여, 광빔의 입사각 범위를 식별하는 것, 및 광빔의 입사각 범위 및 센서 소자를 식별하는 정보에 기초하여, 광빔의 입사각을 결정하는 것을 포함한다.

도 7이 과정(700)의 예시적인 블록을 도시하지만, 일부 구현예에서, 과정(700)은 부가적인 블록, 더 적은 블록, 상이한 블록 또는 도 7에 도시된 것과 상이하게 배열된 블록을 포함할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 과정(700)의 블록 중 2개 이상의 블록은 동시에 수행될 수도 있다.

전술한 개시 내용은 예시 및 설명을 제공하지만, 구현예를 개시된 정확한 형태로 제한하거나 또는 총망라하는 것으로 의도되지 않는다. 수정 및 변형이 상기 개시 내용을 고려하여 이루어질 수도 있거나 또는 구현예의 실행으로부터 획득될 수도 있다.

본 명세서에서 사용될 때, 용어 "컴포넌트"는 하드웨어, 펌웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로서 폭넓게 해석되는 것으로 의도된다. 본 명세서에서 설명된 시스템 및/또는 방법이 하드웨어, 펌웨어 및/또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 상이한 형태로 구현될 수도 있다는 것이 분명할 것이다. 이 시스템 및/또는 방법을 구현하도록 사용되는 실제 특정 제어 하드웨어 또는 소프트웨어 부호는 구현예를 제한하지 않는다. 따라서, 시스템 및/또는 방법의 작동 및 거동은 특정한 소프트웨어 부호를 참조하여 본 명세서에서 설명된다-소프트웨어 및 하드웨어는 본 명세서의 설명에 기초하여 시스템 및/또는 방법을 구현하도록 사용될 수 있다는 것이 이해된다.

본 명세서에서 사용될 때, 문턱값을 충족시키는 것은 문맥에 따라, 값이 문턱값 초과이고, 문턱값 이상이고, 문턱값 미만이고, 문턱값 이하이고, 문턱값과 같고, 문턱값과 같지 않는 등임을 지칭할 수도 있다.

특징부의 특정한 조합이 청구항에 나열되고/되거나 명세서에 개시될지라도, 이 조합은 다양한 구현예의 개시 내용을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 사실상, 이 특징부 중 대다수가 특히 청구항에 나열되고/되거나 명세서에 개시되지 않는 방식으로 조합될 수도 있다. 아래에 나열된 각각의 종속항이 단 하나의 청구항에 전적으로 의존할 수도 있지만, 다양한 구현예의 개시 내용은 청구항 세트의 모든 다른 청구항과 조합하여 각각의 종속항을 포함한다. 본 명세서에서 사용될 때, 항목의 목록 "중 적어도 하나"를 나타내는 어구는 단일의 부재를 포함하는, 이 항목의 임의의 조합을 나타낸다. 실시예로서, "a, b 또는 c 중 적어도 하나"는, b, c, a-b, a-c, b-c 및 a-b-c뿐만 아니라, 다수의 동일한 항목의 임의의 조합을 포함하는 것으로 의도된다.

본 명세서에서 사용된 구성요소, 행위 또는 명령어는 이와 같이 명확히 설명되지 않는 한, 중요하거나 본질적인 것으로서 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용될 때, 단수 표현은 하나 이상의 항목을 포함하는 것으로 의도되고 그리고 "하나 이상"과 교환 가능하게 사용될 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 사용될 때, "상기"는 "상기"와 관련하여 언급되는 하나 이상의 항목을 포함하는 것으로 의도되고 "하나 이상"과 교환 가능하게 사용될 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "세트"는 하나 이상의 항목(예를 들어, 관련된 항목, 관련 없는 항목, 또는 관련된 항목과 관련 없는 항목의 조합)을 포함하는 것으로 의도되고 그리고 "하나 이상"과 교환 가능하게 사용될 수도 있다. 단 하나의 항목을 의미하는 경우에, 어구 "오직 하나" 또는 유사한 언어가 사용된다. 또한, 본 명세서에서 사용될 때, 용어 갖는, 구비하는 등은 개방형 용어인 것으로 의도된다. 또한, 어구 "에 기초한"은 달리 명확히 언급되지 않는 한, "적어도 부분적으로 기초한"을 의미하는 것으로 의도된다. 또한, 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "또는"은 연속적으로 사용될 때 포괄적인 것으로 의도되고, 달리 명확히 언급되지 않는 한 (예를 들어, "~중 하나" 또는 "~ 중 오직 하나"와 조합하여 사용되는 경우) "및/또는"과 교환 가능하게 사용될 수도 있다.

Claims

광센서 디바이스로서,
하나 이상의 채널을 포함하는, 각도 의존 파장 특성(angle-dependent wavelength characteristic)을 가진 광필터로서,
상기 하나 이상의 채널은, 하나 이상의 특정 파장과 연관된 광을, 상기 채널 상의 상기 광의 입사각에 기초하여, 하나 이상의 센서 소자에 통과시키도록 구성되는, 상기 광필터; 및
대상과 연관된 복수의 광빔을 상기 광필터의 입력 표면 상에 인코딩된 패턴으로 분포시키도록 구성된 위상 마스크
를 포함하는, 광센서 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 특정 파장은 다수의 상이한 파장 범위 내의 파장을 포함하는, 광센서 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 위상 마스크가 기판의 제1 표면 상에 배치되고 상기 광필터가 상기 기판의 제2 표면 상에 배치되어 결합된 광학 소자(combined optical element)를 형성하는, 광센서 디바이스.
제3항에 있어서, 상기 결합된 광학 소자는 상기 광센서 위에 배치되는, 광센서 디바이스.
제3항에 있어서, 상기 기판의 두께는 상기 위상 마스크로 하여금 상기 복수의 광빔을 상기 광필터의 상기 입력 표면에 걸쳐 상기 인코딩된 패턴으로 분포시키게 하도록 구성되는, 광센서 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 위상 마스크는 하나 이상의 투명 마스크 소자 및 하나 이상의 불투명 마스크 소자를 포함하는, 광센서 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 위상 마스크는 격자 패턴으로 배열된 복수의 마스크 소자를 포함하는, 광센서 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 인코딩된 패턴은 상기 대상과 연관된 원점 평면과 연관된과 연관된 각도 방향 정보를 나타낼 수 있는, 광센서 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 센서 소자를 포함하는 센서 소자의 어레이를 포함하는 광센서를 더 포함하는, 광센서 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 센서 소자는 센서 소자에 입사되는 광의 강도의 표시(indication)를 제공하도록 구성된 상기 센서 소자를 포함하는, 광센서 디바이스.
결합된 광학 소자로서,
기판;
상기 기판의 제1 표면 상에 배치된 위상 마스크; 및
상기 기판의 제2 표면 상에 배치된 광필터
를 포함하되,
상기 광필터는, 광을, 채널 상의 상기 광의 입사각에 기초하여, 하나 이상의 센서 소자에 통과시키도록 구성된 채널을 포함하고;
상기 위상 마스크는 복수의 광빔을 상기 광필터의 입력 입력 표면에 걸쳐 인코딩된 패턴으로 분포시키도록 구성된, 결합된 광학 소자.
제11항에 있어서, 상기 기판은 상기 위상 마스크와 상기 광필터 사이의 거리인 두께를 포함하는, 결합된 광학 소자.
제12항에 있어서, 상기 두께는 상기 위상 마스크로 하여금 상기 복수의 광빔을 상기 인코딩된 패턴으로 분포시키게 하도록 구성되는, 결합된 광학 소자.
제11항에 있어서, 상기 복수의 광빔을 분포시킬 때, 상기 위상 마스크는 복수의 광빔을 상기 광필터의 입력 표면의 95%에 걸쳐 인코딩된 패턴으로 분포시키도록 구성되는, 결합된 광학 소자.
제11항에 있어서, 상기 결합된 광학 소자는 상기 하나 이상의 센서 소자를 포함하는 광학 센서 위에 배치되는, 결합된 광학 소자.
디바이스로서,
광이 특정 입사각 범위 내에서 채널에 입사할 때 특정 파장 범위과 연관된 광을 통과시키도록 구성된 채널을 포함하는 광필터; 및
복수의 광빔을 상기 광필터의 입력 표면 상에 인코딩된 패턴으로 분포시키도록 구성된 위상 마스크
를 포함하는, 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 채널은 상이한 광이 상이한 입사각 범위 내에서 상기 채널에 입사할 때 상이한 파장 범위와 연관된 상이한 광을 통과시키도록 더 구성되는, 디바이스.
제16항에 있어서,
상기 채널은 상기 특정 파장 범위와 연관된 광을 제1 세트의 센서 소자에 통과시키도록 구성되고,
상기 광 필터는 상이한 파장 범위와 연관된 상이한 광을 제2 세트의 센서 소자에 통과시키도록 구성된 상이한 채널을 더 포함하는, 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 위상 마스크는 하나 이상의 투명 마스크 소자 및 하나 이상의 불투명 마스크 소자를 포함하는, 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 위상 마스크는 격자 패턴으로 배열된 복수의 마스크 소자를 포함하는, 디바이스.