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KR102399788B1 - 의사 반사들을 인식하고 의사 반사들에 의해 야기되는 오차들을 보상하도록 동작 가능한 광전자 모듈들 - Google Patents

의사 반사들을 인식하고 의사 반사들에 의해 야기되는 오차들을 보상하도록 동작 가능한 광전자 모듈들 Download PDF

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KR102399788B1
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옌스 쿠바키
짐 루이스
미구엘 브루노 벨로 파노스
미하엘 레만
스테판 베어
베른하드 부에트겐
다니엘 페레즈 칼레로
바삼 할랄
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에이엠에스 센서스 싱가포르 피티이. 리미티드.
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Abstract

광전자 모듈들(100)은 관심의 객체로부터의 반사들을 나타내는 신호들과 의사 반사를 나타내는 신호들을 구별하도록 동작 가능하다. 다양한 모듈들은 전용 의사-반사 검출 픽셀들(126)에 의하여 의사 반사들을 인식하고, 일부 경우에, 또한 의사 반사들에 의해 야기되는 오차들을 보상하도록 동작 가능하다.

Description

의사 반사들을 인식하고 의사 반사들에 의해 야기되는 오차들을 보상하도록 동작 가능한 광전자 모듈들{OPTOELECTRONIC MODULES OPERABLE TO RECOGNIZE SPURIOUS REFLECTIONS AND TO COMPENSATE FOR ERRORS CAUSED BY SPURIOUS REFLECTIONS}
<관련 출원(들)에의 상호 참조>
이 출원은 이하의 미국 특허 가출원들의 우선권의 이익을 주장한다: 2014년 3월 14일에 출원된 일련 번호 61/953,089; 2014년 4월 18일에 출원된 일련 번호 61/981,235; 2014년 5월 1일에 출원된 일련 번호 61/987,045; 2014년 5월 22일에 출원된 일련 번호 62/001,858; 및 2014년 6월 3일에 출원된 일련 번호 62/006,989. 이 선행 출원들의 내용은 본원에 참조로 포함된다.
<기술 분야>
본 개시 내용은 광학 신호 검출을 제공하는 모듈들에 관한 것이다.
스마트폰들과 같은 일부 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스들은 일차원(1D) 또는 삼차원(3D) 제스처 검출, 3D 이미징, 비행시간(time-of-flight) 또는 근접 검출, 주변광 감지, 및/또는 전면(front-facing) 이차원(2D) 카메라 이미징과 같은 각종의 상이한 광학 기능들을 제공할 수 있다.
예를 들어, 비행시간(TOF) 센서들은 객체까지의 거리를 검출하는 데 이용될 수 있다. 일반적으로, TOF 시스템들은 장면에 의해 반사되는, 방출 강도-변조 광(emitted intensity-modulated light)의 위상-측정 기법에 기초한다. 반사된 광은 센서 상에 이미징되고, 광-생성 전자들(photo-generated electrons)이 센서에서 복조된다. 그 위상 정보에 기초하여, 센서와 관련된 처리 회로에 의해 각각의 픽셀에 대한 장면에서의 지점까지의 거리가 결정된다.
게다가, TOF 기반 시스템들은 펄스-측정 기법을 통해 깊이 및/또는 거리 정보를 제공할 수 있다. 펄스-측정 기법은 상기와 같이 방사체 및 센서를 이용한다; 그러나, 거리는 방출된 광이 센서 상에 다시 반사되는 시간을 계산(tally)하는 것에 의해 결정된다.
그러나, 일부 경우에, 호스트 디바이스의 투과 윈도우(예컨대, 커버 글라스) 상의 얼룩(예컨대, 지문 또는 먼지)이 의사(spurious) 신호들을 생성할 수 있고, 이러한 신호들은 거리 산출들의 정확도를 손상시킬 수 있다. 예를 들어, 커버 글라스 및/또는 얼룩에 의해 반사된 광이 센서에 입사될 수 있다. 그러한 광은 전형적으로 관심의 객체에 의해 반사된 광의 위상 시프트와는 상이한 위상 시프트를 가질 것이다. 이 상이한 위상 시프트들은 결과적으로 객체까지의 거리의 부정확한 결정을 야기할 수 있다.
본 개시 내용은 관심의 객체로부터의 반사들을 나타내는 신호들과 의사 반사를 나타내는 신호들을 구별하도록 동작 가능한 광전자 모듈들을 설명한다. 특히, 후술하는 바와 같이, 다양한 모듈들이 의사 반사들을 인식하고, 일부 경우에, 또한 의사 반사들에 의해 야기되는 오차들을 보상하도록 동작 가능하다.
예를 들어, 일 양태에서, 광전자 모듈은 상기 모듈로부터 방출될 광을 생성하는 광 방사체, 상기 모듈의 외부의 객체에 의해 반사되는 상기 방사체로부터의 광을 검출하도록 배열된 공간적으로 분산된 감광(light sensitive) 소자들, 및 하나 이상의 전용 의사-반사 검출 픽셀들을 포함한다. 일부 구현들에서, 상기 광전자 모듈은 상기 하나 이상의 전용 의사-반사 검출 픽셀들로부터의 신호를 이용하여 의사 반사에 대해 보정하도록 동작 가능한 회로를 더 포함한다. 예를 들어, 일부 경우에, 상기 회로는 상기 하나 이상의 전용 의사-반사 검출 픽셀들로부터의 신호를 이용하여 상기 공간적으로 분산된 감광 소자들에 의해 검출된 광의 성분으로부터 투과성 커버 상에 존재하는 얼룩에 의해 반사된 광의 성분을 제외(factor out)시킬 수 있다.
일부 예들에서, 상기 모듈들은 얼룩, 투과성 커버 또는 다른 컴포넌트에 의해 반사된 의사 광을 상기 전용 의사-반사 검출 픽셀들로 지향시키는 반사체를 포함한다. 마찬가지로, 일부 경우에, 상기 모듈은 상기 모듈이 내부에 배치되어 있는 호스트 디바이스의 투과성 커버로부터의 광을 상기 전용 의사-반사 검출 픽셀들로 지향시키는 광 가이드를 포함한다.
다른 양태에 따르면, 광전자 모듈은 광 방출 챔버 및 광 검출 챔버를 포함한다. 상기 광 방출 챔버 위에 제1 수동 광학 소자가 배치되고, 상기 광 검출 챔버 위에 제2 수동 광학 소자가 배치된다. 상기 광 방출 챔버 내의 광 방사체는 상기 제1 수동 광학 소자를 향하여 광을 방출하도록 동작 가능하다. 상기 광 검출 챔버 내의 복조 픽셀들은 상기 모듈의 외부의 객체에 의해 반사되는 상기 방사체로부터의 광을 검출하도록 배열된다. 또한, 상기 광 검출 챔버에는 하나 이상의 의사-반사 검출 픽셀들도 있다. 상기 제2 수동 광학 소자 내에 또는 그 상에 하나 이상의 광 흡수 영역들이 제공되고, 상기 광 방사체에 의해 방출된 파장에서의 광에 대해 실질적으로 투명하지 않다.
일부 구현들에서, 상기 광 흡수 영역들은 호스트 디바이스의 투과성 커버의 표면 상의 미리 한정된 영역으로부터 상기 하나 이상의 의사-반사 검출 픽셀들로의 좁은 직선 경로를 한정한다. 일부 예들에서, 상기 광 흡수 영역들은 상기 투과성 커버의 하나 이상의 미리 한정된 영역들로부터 반사된 방사체 광이 상기 복조 픽셀들에 도달하는 것을 차단하도록 배열된다. 또한, 일부 구현들에서, 상기 제2 수동 광학 소자 내에 또는 그 상에, 상기 제2 수동 광학 소자에 입사되는 적어도 일부 광을 상기 의사-반사 검출 픽셀들을 향하여 그리고 상기 복조 픽셀들로부터 멀어지게 재지향시키도록 배열된 하나 이상의 광 재지향 소자들이 있을 수 있다. 일부 경우에, 상기 제1 수동 광학 소자 내에 또는 그 상에, 상기 제1 수동 광학 소자에 입사되는 적어도 일부 방사체 광을 미리 한정된 영역을 향하여 재지향시키도록 배열된 하나 이상의 광 재지향 소자들이 있을 수 있다.
다른 양태에서, 광전자 모듈은 상기 모듈의 밖으로 광을 방출하도록 동작 가능한 광 방사체 및 상기 모듈의 외부의 객체에 의해 상기 모듈로 다시 반사되는 방사체 광을 검출하도록 배열된 복조 픽셀들을 포함한다. 상기 모듈은 하나 이상의 결합된 의사-반사 검출-참조 픽셀들뿐만 아니라, 상기 하나 이상의 결합된 의사-반사 검출-참조 픽셀들로부터의 신호들에 기초하여 의사 반사들에 대해 보정하고 열 드리프트(thermal drift)를 보상하는 처리 회로를 더 포함한다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 상기 처리 회로는 상기 하나 이상의 결합된 의사-반사 검출-참조 픽셀들로부터의 신호들에 적어도 부분적으로 기초하여 의사 반사들에 대해 보정하도록 구성되고, 또한 상기 하나 이상의 결합된 의사-반사 검출-참조 픽셀들로부터의 상기 신호들의 위상 시프트들에 적어도 부분적으로 기초하여 열 드리프트를 보상하도록 구성된다.
다른 양태는 복조 픽셀들을 포함하는 광전자 모듈을 동작시키는 방법을 설명한다. 상기 방법은 제1 변조 주파수에서 상기 모듈로부터의 광을 상기 모듈의 외부의 객체를 향하여 방출하는 단계, 상기 복조 픽셀들에서, 상기 제1 변조 주파수에서 상기 객체로부터 반사된 광을 검출하는 단계, 제2 변조 주파수에서 상기 모듈로부터의 광을 상기 모듈의 외부의 상기 객체를 향하여 방출하는 단계 및 상기 복조 픽셀들에서, 상기 제2 변조 주파수에서 상기 객체로부터 반사된 광을 검출하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 복조 픽셀들에 의해 검출된 신호들에서 성분을 식별하는 단계를 더 포함하고, 상기 성분은 커버 글라스 상의 얼룩으로부터의 반사, 또는 상기 커버 글라스로부터, 필터로부터, 또는 상기 광전자 모듈 또는 상기 광전자 모듈이 내부에 배치되어 있는 호스트 디바이스 내의 다른 광학 또는 비-광학 소자로부터의 반사에 의해 야기된다. 상기 방법은 상기 객체에 의해 반사된 광으로부터 생기는 위상 시프트 및 진폭을 결정하기 위해 상기 성분을 감산하는 단계를 포함한다.
다른 양태들, 특징들 및 이점들은 이하의 상세 설명, 첨부 도면들, 및 청구항들로부터 쉽게 명백해질 것이다.
도 1은 TOF 센서 모듈의 예를 보여준다.
도 2는 의사 반사들을 보상하는 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 3은 TOF 센서 모듈의 다른 예이다.
도 4는 TOF 센서 모듈의 또 다른 예이다.
도 5는 TOF 센서 모듈의 추가 예를 보여준다.
도 6은 TOF 센서 모듈의 예를 보여준다.
도 7은 TOF 센서 모듈의 다른 예를 보여준다.
도 8은 TOF 센서 모듈의 추가 예를 보여준다.
도 9는 TOF 센서 모듈의 또 다른 예를 보여준다.
도 10은 TOF 센서 모듈의 추가 예를 보여준다.
도 11은 2개의 상이한 변조 주파수들을 이용한 TOF 측정들에 기초한 페이저(phasor) 다이어그램의 예이다.
도 1은 광 방출 채널(102) 및 광 검출 채널(104)을 포함하는 광전자 모듈(100)의 예를 보여준다. 모듈 하우징의 하부 측을 형성하는 인쇄 회로 기판(PCB)(110)의 제1 측에 광 방사체(106)(즉, 조명 광원) 및 TOF 센서(108)가 장착된다. 광 방사체(106)는 방출 축에 대하여 최소의 발산을 갖는(예컨대, 10 내지 20도 범위 내의) 코히어런트, 방향성, 스펙트럼으로 정의된(coherent, directional, spectrally defined) 광 방출을 생성하도록 동작할 수 있다. 광 방사체(106)의 예들로는 레이저 다이오드 또는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser)이 있다.
스페이서(114)가 PCB(110)의 제1 측에 부착되어 광학계 부재(optics member)(116)로부터 PCB(110)를 분리한다. 스페이서(114)는 소정 재료(예컨대, 에폭시 수지)로 구성되고, 그것이 TOF 센서(108)에 의해 검출 가능한 광의 파장들에 대해 실질적으로 투명하지 않도록 하는 두께를 가질 수 있다. 스페이서(114)의 내부 벽(115)은 모듈의 2개의 챔버들(즉, 광 방출 챔버(채널)(102) 및 광 검출 챔버(채널)(104)) 간의 광학적 격리를 제공한다.
광학계 부재(116)는 각각의 채널(102, 104)에 대한 각각의 수동 광학 소자(예컨대, 렌즈)(120A, 120B)를 포함한다. 방사체(106)로부터의 광이 모듈(100)의 밖으로 지향되고, 객체에 의해 다시 모듈의 검출 채널(104)을 향하여 반사되면, TOF 센서(108)에 의해 감지될 수 있다.
TOF 센서(108)는 공간적으로 분산된 감광 소자들(예컨대, 픽셀들)의 어레이뿐만 아니라 픽셀 신호들을 판독 및 처리하는 로직 및 다른 전자 회로를 포함한다. 픽셀들은, 예를 들어, 단일 집적된 반도체 칩(예컨대, CCD 또는 CMOS 센서)에 구현될 수 있다. 방사체(106) 및 TOF 센서(108)는, 예를 들어, 도전성 패드들 또는 와이어 본드들에 의해, PCB(110)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이어서, PCB(110)는 호스트 디바이스(예컨대, 스마트폰) 내의 다른 컴포넌트들에 전기적으로 연결될 수 있다. TOF 센서(108)는 객체의 각각의 지점에 대해 센서와 대상(subject) 사이의 광 신호의 비행시간을 측정하는 것에 의해 공지된 광 속도에 기초하여 거리를 분석하도록 동작 가능하다. TOF 센서(108) 내의 회로는 픽셀들로부터의 신호들을 이용하여, 예를 들어, 광이 방사체로부터 관심의 객체로 그리고 다시 초점면 어레이로 이동하는 데 걸린 시간을 산출할 수 있다.
TOF 센서(108)는, 예를 들어, 집적된 센서 칩으로서 구현될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, TOF 센서(108)는 액티브 복조 검출 픽셀들(124), 하나 이상의 전용 "의사 반사 검출" 픽셀들(126) 및 하나 이상의 참조 픽셀들(128)을 포함한다. 복조 검출 픽셀들(124)의 수 및 배열은 구현에 따라 달라질 수 있지만, 일부 구현들에서, 복조 검출 픽셀들은 3x3 어레이에 있다. 일부 경우에, 의사-반사 검출 픽셀들은 얼룩 검출 픽셀들이라고 불릴 수 있다. 각각의 의사-반사 검출 픽셀(126)은, 예를 들어, CCD 픽셀 또는 포토다이오드로서 구현될 수 있다. 복조 검출 픽셀들(124)은 모듈 외부의 객체의 근접을 결정하기 위한 주 신호들을 제공한다. 복조 검출 픽셀들(124)은 바람직하게는 광 검출 채널 렌즈(120B) 아래에 중심을 두고 배치된다. 방사체(106)의 중심 광학 방출 축은 바람직하게는 방사체 채널 렌즈(120A)와 정렬된다. 의사-반사 검출 픽셀(들)(126)에 의해 감지된 신호들은 예를 들어 호스트 디바이스(예컨대, 스마트폰 또는 다른 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스)의 투과성 커버(예컨대, 커버 글라스)(132) 상의 얼룩(즉, 지문 또는 먼지와 같은 흐릿해진 또는 얼룩진 자국)(130)으로부터의 의사 반사들에 대해 보정하기 위해 이용될 수 있다. 일부 구현들에서, 의사-반사 검출 픽셀(들)(126)에 의해 감지된 신호들은 예를 들어 커버 글라스로부터, 필터로부터, 또는 광전자 모듈 또는 호스트 디바이스 내의 다른 광학/비-광학 컴포넌트들로부터의 다른 직접 반사들로부터 생기는 의사 반사들에 대해 보정하기 위해 이용될 수 있다. 그러한 보정들이 수행되지 않는다면, TOF 센서는 의사 출력 신호를 생성할 수 있고, 이 신호는 수집된 근접 데이터의 정확도를 손상시킬 수 있다. 방사체(106)로부터의 소량의 광이, 예를 들어, 렌즈(120A)에 의해 다시 참조 픽셀(들)(128)을 향하여 반사될 수 있다. 참조 픽셀(들)(128)로부터의 신호들은 열 드리프트를 보상하기 위해 그리고/또는 제로 거리 측정을 제공하기 위해 이용될 수 있다.
센서의 처리 회로는, 예를 들어, 적절한 디지털 로직 및/또는 다른 하드웨어 컴포넌트들(예컨대, 판독 레지스터들; 증폭기들; 아날로그-디지털 컨버터들; 클록 드라이버들; 타이밍 로직; 신호 처리 회로; 및/또는 마이크로프로세서)을 갖는 하나 이상의 반도체 칩들에 하나 이상의 집적 회로들로서 구현될 수 있다. 처리 회로는 센서(108)와 동일한 반도체 칩에 또는 하나 이상의 다른 반도체 칩들에 있을 수 있다.
도 1의 예에서, 스페이서(114)의 내부 벽(115)은 모듈의 2개의 챔버들(즉, 광 방출 채널(102) 및 광 검출 채널(104)) 간의 광학적 격리를 제공한다. 참조 픽셀(들)(128)은 방사체 챔버(102)에 위치하고, 반면 복조 검출 픽셀들(124) 및 전용 의사-반사 검출 픽셀(들)(126)은 검출 챔버(104)에 위치한다. 내부 벽(115)은, 예를 들어, 렌즈(120A)에 의해 다시 방출 챔버(102)로 반사되는 방사체 광이 복조 검출 픽셀들(124)에 입사되는 것을 방지한다.
여기에 설명된 예들 중 일부에서는, 의사 반사들이 호스트 디바이스의 커버 글라스 상의 얼룩에 의해 야기될 수 있다고 가정한다. 그러나, 후술하는 모듈들 및 기법들은 예를 들어 커버 글라스로부터, 필터로부터, 또는 광전자 모듈 또는 호스트 디바이스 내의 다른 광학/비-광학 컴포넌트들로부터의 다른 직접 반사들로부터 생기는 의사 반사들에도 적용 가능할 수 있다.
바람직하게는, 의사-반사 검출 픽셀(들)(126)은, 호스트 디바이스의 커버(132) 상의 얼룩의 부재시에, 의사-반사 검출 픽셀(126)이, 기껏해야, 모듈(100) 외부의 장면에서의 객체에 의해 반사된 광의 비교적 낮은 광학 강도만을 나타내는 신호를 감지하도록 복조 검출 픽셀들(124)에 대하여 배치되어야 한다. 이에 반하여, 호스트 디바이스의 커버(132)의 표면 상에 얼룩(130)이 존재할 때, 얼룩은 외부 객체에 의해 반사된 광의 일부를 의사-반사 검출 픽셀(들)(126)을 향하여 재지향시켜 그것들이 현저히 더 높은 광학 강도를 감지하도록 할 수 있다. 예를 들어, 의사-반사 검출 픽셀(126)은, 호스트 디바이스의 커버(132) 상의 얼룩의 부재시에, 의사-반사 검출 픽셀(126)이, 기껏해야, 모듈(100) 외부의 장면에서의 객체에 의해 반사된 광의 비교적 낮은 광학 강도만을 감지하도록, 센서(108) 상에 복조 검출 픽셀들(124)로부터 충분한 측방 거리(d)에 배치될 수 있다. 한편, 호스트 디바이스의 커버(132)의 표면 상의 얼룩(130)은 외부 객체에 의해 반사된 광의 일부가 의사-반사 검출 픽셀(126)을 향하여 재지향되게 하여 그것이 현저히 더 높은 광학 강도를 감지하도록 할 수 있다.
의사-반사 검출 픽셀(126)에 의해 감지된 광학 강도는 센서의 처리 회로에 의해 커버 글라스(132) 상에 얼룩이 존재하는지를 결정하고 액티브 픽셀들(124)에 의해 수집된 얼마만큼의 광(즉, 진폭 및 위상)이 관심의 객체가 아니라 얼룩에 기인하는지를 결정하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 의해 도시된 바와 같이, 각각의 TOF 프레임 동안에, 센서의 제어 회로는 의사-반사 검출 픽셀(126)에 의해 감지된 광의 강도 (DC) 측정을 개시할 수 있다(블록 200). 그 후 센서의 처리 회로는, 의사-반사 검출 픽셀의 출력에 적어도 부분적으로 기초하여, 커버 글라스(132) 상에 얼룩이 존재하는지를 결정할 수 있다(블록 202). 특히, 일부 구현들에서, 의사-반사 검출 픽셀(126)에 의해 감지된 높은 강도는 약 제로의 TOF 센서 출력(즉, 커버 글라스 레벨)과 결합하여 커버 글라스(132)의 표면 상의 객체의 존재를 나타낸다. 한편, 의사-반사 검출 픽셀(126)에 의해 감지된 높은 강도는 제로보다 큰 TOF 측정과 결합하여 얼룩의 존재를 나타낸다. 또한, 의사-반사 검출 픽셀(126)에 의해 감지된 강도는 얼룩 벡터의 크기(magnitude)에 비례한다. 얼룩 벡터의 위상을 센서의 처리 회로가 이용할 수 있을 때, 처리 회로는 벡터 감산을 이용하여 얼룩에 의해 야기되는 거리 오차를 보상할 수 있다(블록 204). 예를 들어, 얼룩(130)에 의해 반사된 광의 강도는 의사 반사 픽셀(126)에 의해 측정될 수 있다. 얼룩(130)까지의 경로 길이를 센서의 처리 회로가 알고 있다고 가정하면, 위상도 결정될 수 있다(예컨대, 캘리브레이션 프로세스의 일부로서). 의사-반사 검출 픽셀(126) 상의 광의 크기를 알고 있다면, 얼룩(130)으로부터의 반사의 결과인 액티브 픽셀들(124)에 입사되는 광 성분의 크기가 센서의 처리 회로에 의해 추론될 수 있다. 얼룩(130)으로부터의 반사의 결과인 광 성분의 위상은 액티브 픽셀들(124)로부터 획득된 측정 신호들에서 제외될 수 있다.
일부 구현들에서, 도 3에 의해 나타낸 바와 같이, 광전자 모듈은 얼룩(130)에 의해 반사된 광을 의사-반사 검출 픽셀(들)(126)을 향하여 지향시키는 반사체(140)를 포함한다. 반사체(140)는, 예를 들어, 호스트 디바이스의 투과성 커버(132) 바로 아래에 의사-반사 검출 픽셀(126)의 부근에 배치될 수 있다. 반사체(140)의 존재는 반사된 광이 검출되는 특정 반사 각도들을 제어하는 것에 의해 의사-반사 검출 픽셀(126)에 의한 감지를 향상시킬 수 있다. 따라서, 얼룩(130)의 부재시에, 방사체(106)로부터의 광(134)은 모듈 외부의 객체(135)에 도달할 수 있고, 복조 검출 픽셀들(124)에 의한 감지를 위해 객체(135)에 의해 반사될 수 있다. 얼룩(130)의 존재는 방사체 광(136)의 일부가 다시 모듈로 반사되게 할 수 있다. 반사체(130)는 그 반사된 광의 일부를 의사-반사 검출 픽셀(126)을 향하여 재지향시킬 수 있다. 센서의 처리 회로는 의사-반사 검출 픽셀(126)에 의해 감지된 강도의 변화(즉, 증가)를 이용하여 투과성 커버(132) 상에 얼룩(130)이 있는 것을 결정하고/하거나 얼룩에 의해 야기되는 거리 오차를 보상할 수 있다.
일부 경우에, 투과성 커버(132) 상의 얼룩(130)에 의해 반사된 방사체 광은 결과적으로 도 4에 도시된 바와 같이 커버의 대향하는 내부 표면들(132A, 132B)에서의 다수의 내부 반사들(142)을 야기한다. 그러한 광(142)은, 예를 들어, 투과성 커버(132) 내의 내부 반사에 의해 반사될 수 있다. 그러나, 반사된 광(142)의 일부는, 예를 들어, 커버(132)의 센서-측 표면(132A)을 통과할 것이다. 이 광(144)은 표면(132A)과 픽셀(126) 사이에 결합된 광 가이드(146)에 의해 의사-반사 검출 픽셀(들)(126)에 지향될 수 있다. 따라서, 얼룩(130)의 부재시에, 방사체(106)로부터의 광(134)은 모듈 외부의 객체(135)에 도달할 수 있고, 복조 검출 픽셀들(124)에 의한 감지를 위해 객체(135)에 의해 반사될 수 있다. 얼룩(130)의 존재는 방사체 광(136, 142)의 일부가 다시 모듈로 반사되게 할 수 있다. 광 가이드(146)는 그러한 광(144)을 의사-반사 검출 픽셀(126)로 안내할 수 있다. 센서의 처리 회로는 의사-반사 검출 픽셀(126)에 의해 감지된 강도의 변화(즉, 증가)를 이용하여 투과성 커버(132) 상에 얼룩(130)이 있는 것을 결정하고/하거나 얼룩에 의해 야기되는 거리 오차를 보상할 수 있다.
도 5는, 예를 들어, 호스트 디바이스의 커버 글라스(132) 상의 얼룩(130)의 향상된 검출을 용이하게 할 수 있는 광전자 모듈의 다른 구현을 보여준다. 이 예에서는, 커버 글라스(132)의 객체-측(즉, 외부) 표면(162) 상에 얼룩 검출 영역(160)이 한정된다. 미리 지정된 얼룩 검출 영역(160)은, 예를 들어, TOF의 복조 검출 픽셀들(124)의 시계(field of view)(FOV) 외부에, 광 방사체(106)(예컨대, VCSEL)의 FOI(field of illumination)의 에지 근처에 놓여 있다. 도 5에 더 도시된 바와 같이, 커버 글라스(132)의 얼룩 검출 영역(160)으로부터 의사-반사 검출 픽셀(들)(126)로의 비교적 좁은 직선 경로(166)만을 남기도록 검출 채널 수동 광학 소자(120B)의 재료 내에 또는 그 상에 하나 이상의 광 흡수 영역들(164)이 제공된다. 광 흡수 영역들은 광 방사체에 의해 방출된 파장에서의 광에 대해 실질적으로 투명하지 않다(즉, 불투명하다). 도 5의 예는 2개의 그러한 광 흡수 영역들(164)을 보여주지만, 다른 구현들은 단일 광 흡수 영역만을 포함할 수 있고, 반면 일부 구현들은 검출 채널 수동 광학 소자(120B)의 재료 내에 2개보다 많은 광 흡수 영역들을 가질 수 있다. 광 방사체(106)가, 예를 들어, 적외선(IR) 범위 내의 광을 방출한다면, 각각의 광 흡수 영역(164)은, 예를 들어, 수동 광학 소자(120B)의 지정된 영역들을 레이저 흑화 처리(laser blackening)하는 것에 의해 또는 수동 광학 소자(120B)의 지정된 영역들 상에 블랙 크롬의 얇은 코팅을 퇴적하는 것에 의해, IR-흡수 영역으로서 형성될 수 있다.
도 6은 호스트 디바이스의 커버 글라스(132) 상의 얼룩(130)에 의해 반사된 적어도 일부 광(170), 또는 커버 글라스 자체에 의해 반사된 광(172)을 차단하고, 반사된 광이 복조 검출 픽셀들(124)에 입사되는 것을 방지하는 데 도움이 될 수 있는 광전자 모듈(200)을 보여준다. 모듈(200)은 광학 방출 경로(174)와 교차하는 수동 광학 소자(예컨대, 렌즈)(120A), 및 광학 검출 경로(176)와 교차하는 수동 광학 소자(120B)(예컨대, 렌즈)를 포함한다. 도시된 예에서, 수동 광학 소자들(120A, 120B) 양쪽 모두는 투명 기판(178)의 표면 상에 놓여 있다. 다른 구현들에서, 수동 광학 소자들(120A, 120B)은, 예들 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 광학계 부재의 일부일 수 있다.
도 6에 더 도시된 바와 같이, 검출 채널에 대한 수동 광학 소자(120B)는 방사체(106)에 의해 방출된 파장(들)에서의 광을 흡수하는 하나 이상의 광 흡수 영역들(180)을 포함한다. 일부 예들에서, 각각의 광 흡수 영역(180)은, 예를 들어, 수동 광학 소자(120B)의 지정된 영역들을 레이저 흑화 처리하는 것에 의해 또는 수동 광학 소자(120B)의 지정된 영역들 상에 블랙 크롬의 얇은 코팅을 퇴적하는 것에 의해, IR-흡수 영역으로서 형성된다. 광 흡수 영역들(180)은 다른 경우에는 복조 검출 픽셀들(124)에 입사될 얼룩에 의해 반사된 광(170) 및/또는 커버 글라스(132)에 의해 반사된 광(172)과 교차하고, 그것을 효과적으로 차단하도록 수동 광학 소자(120B) 상에 배치될 수 있다. 한편, 수동 광학 소자(120B)는 얼룩(130)에 의해 반사된 광의 일부 부분들(182)을 의사-반사 검출 픽셀들(126)을 향하여 지향시킬 수 있다. 마찬가지로, 모듈(200) 외부의 장면에서의 객체(135)에 의해 반사된 광은 수동 광학 소자(120B)를 통과하는 경로들(예컨대, 경로(176))을 따라 반사되어 복조 검출 픽셀들(124)에 입사될 수 있다.
도 7은 검출 채널의 수동 광학 소자(120B)에 입사되는 광(192, 194)의 일부를 의사-반사 검출 픽셀들(126)을 향하여 그리고 센서(108)로부터 멀어지게(즉, 복조 검출 픽셀들(124)로부터 멀어지게) 지향시킬 수 있는 하나 이상의 광 재지향 소자들(190)을 포함하는 광전자 모듈(202)을 보여준다. 특히, 도 7에 도시된 바와 같이, 검출 채널에 대한 광학 소자(120B)의 표면은 광(192, 194)을 의사-반사 검출 픽셀들(126)을 향하여 재지향시키는, 굴절 또는 회절 렌즈들과 같은, 하나 이상의 수동 광학 소자들(190)을 가질 수 있다. 일부 구현들에서, 수동 광학 소자들(190)은 광학 소자(120B) 내에 통합된다. 이 광 재지향 소자들(190)은 다른 경우에는 복조 검출 픽셀들(124)에 입사될 수도 있는 얼룩에 의해 반사된 광(192) 및/또는 커버 글라스(132)에 의해 반사된 광(194)과 교차하도록 수동 광학 소자(120B) 상에 배치될 수 있다. 한편, 모듈(200) 외부의 장면에서의 객체(135)에 의해 반사된 광은 수동 광학 소자(120B)를 통과하는 경로들(예컨대, 경로(176))을 따라 반사되어 센서의 복조 검출 픽셀들(124)에 입사될 수 있다.
도 8은 방사체 채널의 수동 광학 소자(120A)가 방사체 광(174)의 일부를 커버 글라스(132)의 외부 표면(132B) 상의 특정 영역(133)을 향하여 재지향시킬 수 있는 하나 이상의 광 재지향 소자들(196)을 갖는 다른 광전자 모듈(204)을 보여준다. 각각의 광 재지향 소자(196)는, 예를 들어, 굴절 또는 회절 소자와 같은 수동 광학 소자일 수 있다. 일부 구현들에서, 광 지향 소자들(190)은 광학 소자(120B) 내에 통합된다. 커버 글라스(132)의 표면(132B) 상에 얼룩(130)이 존재한다면, 커버 글라스 표면의 특정 영역(133)에서 얼룩(130)에 의해 반사된 광(198)은 수동 광학 소자(120B)를 통과하고, 이 수동 광학 소자는 광(198)을 의사-반사 검출 픽셀들(126)을 향하여 지향시킨다. 바람직하게는, 의사-반사 검출 픽셀(들)(126)은, 의사-반사 검출 픽셀(들)(126)에 입사되는 광이 객체(135)에 의해 반사된 광이 아니라 단지 (또는 적어도 주로) 얼룩(130)에 의해 반사된 광에 기초하도록 센서(108)로부터 충분히 큰 측방 거리에 위치한다. 검출 채널의 수동 광학 소자(120B)은 얼룩(130)으로부터의 광(198)이 의사-반사 검출 픽셀(들)(126)에 입사되도록 광(198)을 적당한 각도로 재지향시키도록 설계되어야 한다.
일부 예들에서, 전술한 예들에서 설명된 특징들 중 하나 이상이 단일 모듈에 결합될 수 있다. 도 9는 방사체 채널 광학 소자(122A)가 도 8과 관련하여 설명된 것과 같은 광 지향 소자(196)를 포함하고 검출 채널 광학 소자(122B)가 도 7과 관련하여 설명된 것과 같은 광 흡수 영역(180)을 포함하는 모듈(206)의 하나의 그러한 예를 보여준다. 모듈들은 관심의 객체로부터의 반사들을 나타내는 신호들과 의사 반사를 나타내는 신호들을 구별하는 모듈의 능력을 개선하기 위해 제공될 수 있는, 이 개시 내용에서 설명된 다양한 특징들의 다른 조합들을 포함한다.
앞서 설명한 바와 같이, 모듈들은 복조 검출 픽셀들(124)로부터 분리되는 하나 이상의 전용 의사-반사 검출 픽셀들(126)을 포함할 수 있다. 또한 설명한 바와 같이, 모듈들은 열 드리프트를 보상하기 위해 그리고/또는 제로 거리 측정을 제공하기 위해 이용될 수 있는 하나 이상의 전용 참조 픽셀들(128)도 포함할 수 있다(예컨대, 도 1 참조). 그러나, 일부 구현들에서, 모듈은 결합된 참조 및 의사-반사 검출 픽셀들의 역할을 하는 픽셀들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 픽셀들(126A)을 포함하고 그 출력이 센서의 처리 회로에 의해, 예를 들어 얼룩으로부터의 의사 반사들에 대해 보정하기 위해 그리고 또한 열 드리프트를 보상하기 위해 그리고/또는 제로 거리 측정을 제공하기 위해 이용될 수 있는, 일 예가 도 10에 도시되어 있다. 예를 들어, 픽셀들(126A)로부터의 신호들은 모듈의 캘리브레이션 동안에 진폭과 위상 양쪽 모두를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 후속의 동작 동안에, 픽셀들(126A)의 검출된 신호들의 진폭의 변화들은 얼룩의 존재를 나타낼 수 있고, 얼룩에 의해 야기되는 의사 반사들에 대해 보정하기 위해 이용될 수 있다. 마찬가지로, 픽셀들(126A)의 검출된 신호들에서의 위상 시프트들은 열 드리프트를 보상하기 위해 이용될 수 있다.
일부 구현들에서, 전용 얼룩 픽셀들 대신에, 또는 그에 더하여, 복조 검출 픽셀들(124)로부터 획득된 신호들이 커버 글라스(132)의 표면 상의 얼룩(130)으로부터의 반사에 의해 야기되는 파 성분(즉, 진폭, 위상)을 결정하기 위해 이용될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 2개의 상이한 변조 주파수들에서 측정들을 반복하는 것에 의해, 얼룩 반사에 의해 야기되는 파 성분이 추정될 수 있다. 얼룩(130)과 방사체(106) 사이의 거리를 모듈의 처리 회로가 알고 있다고 가정하여(예컨대, 메모리에 이전에 저장된 값 및/또는 모듈의 캘리브레이션에 기초하여), 얼룩(130)의 존재로부터 생기는 추가적인 파 성분이 처리 회로에 의해 결정될 수 있다. 임의의 그러한 추가적인 파 성분은 양쪽 변조 주파수들에서 복조 검출 픽셀들(124)에 의해 검출되는 신호들에 공통적일 것이다. 얼룩(130)에 의해 야기되는 추가적인 파 성분은 알려진 벡터 조작 기법들을 통하여 제거(즉, 감산)될 수 있고, 모듈 외부의 관심의 객체에 의해 반사된 광로부터 생기는 파 성분들이 산출될 수 있다. 그 후 결과로 생기는 위상 시프트는 객체(135)까지의 거리를 산출하는 데 이용될 수 있다.
도 11은 전술한 바와 같이 2개의 상이한 변조 주파수들이 이용되는 다양한 광 성분들을 보여주는 페이저 다이어그램(300)의 일 예이다. 도 11에서, 302는 얼룩으로부터의 반사에 의해 야기되는 파 성분(즉, 진폭, 위상을 나타내는 벡터)이고, 304는 낮은 변조 주파수에서 객체로부터 반사된 광에 의해 야기되는 파 성분이고, 306은 낮은 변조 주파수에서 객체에 의해 그리고 얼룩에 의해 반사된 광의 합계를 나타내는 파 성분이고, 308은 높은 변조 주파수에서 객체로부터 반사된 광에 의해 야기되는 파 성분이고, 310은 높은 변조 주파수에서 객체에 의해 그리고 얼룩에 의해 반사된 광의 합계를 나타내는 파 성분이다. 도 11에서의 파 성분들(즉, 페이저들)(302, 304, 306, 308, 및 310)은 각각의 변조 주파수에서 측정된 얼룩의 알려진 거리에 대응하는 위상만큼 회전된다. 페이저 다이어그램(300)에서, (낮은 및 높은 복조 주파수들에서 각각 수신된 광 신호를 나타내는) 2개의 페이저들(306, 310)은 그 중심이 얼룩 성분의 진폭에 대응하는 원 위에 놓여 있다. 따라서, 얼룩에 의해 야기되는 파 성분을 제거하기 위해 벡터 조작이 이용될 수 있다.
일부 구현들에서, 적용된 변조 주파수들 사이의 차이를 증가시키는 것이 유리할 수 있다. 또한, 일부 경우에, 더 낮은 주파수는 (즉, 조명을 각각 온 및 오프 스위칭하는) 2개의 DC 측정들로 대체될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 전술한 모듈들 및 기법들은 커버 글라스로부터, 필터로부터, 또는 광전자 모듈 또는 호스트 디바이스 내의 다른 광학/비-광학 컴포넌트들로부터의 반사들로부터 생기는 의사 반사들에 의해 야기되는 오차들의 보정에 적용 가능할 수 있다.
여기에 설명된 모듈들은 공간이 귀중한 스마트폰들, 태블릿들, 및 다른 호스트 디바이스들과 같은 디바이스들에 유리하게 통합될 수 있다.
전술한 예들에 대해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 또한, 상이한 예들로부터의 특징들이, 일부 예에서, 동일한 모듈에 통합될 수 있다. 다른 구현들이 청구항들의 범위 안에 있다.

Claims (30)

  1. 광전자 모듈로서,
    상기 모듈로부터 방출될 광을 생성하는 광 방사체;
    상기 모듈의 외부의 객체에 의해 반사되는 상기 방사체로부터의 광을 검출하도록 배열된 복수의 공간적으로 분산된 감광(light sensitive) 소자들;
    하나 이상의 전용 의사-반사 검출 픽셀들; 및
    회로
    를 포함하고, 상기 회로는,
    투과성 커버 상에 존재하는 얼룩과 관련된 얼룩 벡터의 위상을 결정하고,
    상기 의사-반사 검출 픽셀들에 입사하는 광 성분의 크기에 기초하여 상기 얼룩 벡터의 크기를 결정하고,
    상기 복수의 공간적으로 분산된 감광 소자들에 의해 수신되는 신호에서의 오차를 보상하기 위해 벡터 감산을 수행하도록
    동작 가능하고, 상기 오차는 상기 얼룩에 의해 야기되고,
    상기 광 방사체는 상기 모듈의 제1 챔버 내에 배치되고, 상기 공간적으로 분산된 감광 소자들 및 하나 이상의 전용 의사-반사 검출 픽셀들은 상기 모듈의 제2 챔버 상에 배치되는, 광전자 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 전용 의사-반사 검출 픽셀들로부터의 출력 신호들을 이용하여 상기 모듈이 배치되어 있는 호스트 디바이스의 글라스 커버 상에 얼룩이 존재하는지를 결정하도록 동작 가능한 회로를 포함하는, 광전자 모듈.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 공간적으로 분산된 감광 소자들은 복조 픽셀들이고, 상기 모듈은 상기 복조 픽셀들로부터의 신호들에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 모듈의 외부의 객체까지의 거리를 결정하도록 동작 가능한 처리 회로를 더 포함하는, 광전자 모듈.
  7. 제1항에 있어서, 상기 모듈 내의 또는 상기 모듈이 내부에 배치되는 호스트 디바이스 내의 컴포넌트, 얼룩 또는 투과성 커버에 의해 반사된 의사 광을 상기 하나 이상의 전용 의사-반사 검출 픽셀들로 지향시키는 반사체를 더 포함하는, 광전자 모듈.
  8. 제7항에 있어서, 상기 호스트 디바이스는 투과성 커버를 포함하고, 상기 반사체는 상기 투과성 커버 상의 얼룩에 의해 반사된 광을 상기 하나 이상의 전용 의사-반사 검출 픽셀들로 지향시키도록 배치되는, 광전자 모듈.
  9. 제1항에 있어서, 상기 모듈이 내부에 배치되어 있는 호스트 디바이스의 투과성 커버로부터의 광을 상기 하나 이상의 전용 의사-반사 검출 픽셀들로 지향시키는 광 가이드를 더 포함하는, 광전자 모듈.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광 가이드는 상기 투과성 커버의 표면 상의 얼룩에 의해 반사되고 상기 투과성 커버 내에서 내부적으로 반사된 광을 수신하도록, 그리고 상기 수신된 광을 상기 하나 이상의 전용 의사-반사 검출 픽셀들로 안내하도록 배치되는, 광전자 모듈.
  11. 광전자 모듈로서,
    광 방출 챔버 및 광 검출 챔버;
    상기 광 방출 챔버 위에 배치된 제1 수동 광학 소자 및 상기 광 검출 챔버 위에 배치된 제2 수동 광학 소자;
    상기 제1 수동 광학 소자를 향하여 광을 방출하도록 동작 가능한 상기 광 방출 챔버 내의 광 방사체;
    상기 모듈의 외부의 객체에 의해 반사되는 상기 방사체로부터의 광을 검출하도록 배열된 상기 광 검출 챔버 내의 복수의 복조 픽셀들;
    상기 광 검출 챔버 내의 하나 이상의 의사-반사 검출 픽셀들; 및
    호스트 디바이스의 투과성 커버의 표면 상의 미리 한정된 영역으로부터 상기 하나 이상의 의사-반사 검출 픽셀들로의 좁은 직선 경로를 한정하기 위한, 상기 제2 수동 광학 소자 상의 또는 그 내의 하나 이상의 광 흡수 영역들 - 상기 하나 이상의 광 흡수 영역들은 상기 광 방사체에 의해 방출된 파장에서의 광에 대해 실질적으로 투명하지 않음 -
    을 포함하는, 광전자 모듈.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 수동 광학 소자 내에 또는 그 상에 복수의 상기 광 흡수 영역들을 포함하는, 광전자 모듈.
  13. 제12항에 있어서, 상기 광 흡수 영역들 중 제1 광 흡수 영역은 상기 복조 픽셀들을 대면하는 상기 제2 수동 광학 소자의 표면 상에 있고, 상기 광 흡수 영역들 중 제2 광 흡수 영역은 상기 복조 픽셀들을 외면하는 상기 제2 수동 광학 소자의 표면 상에 있는, 광전자 모듈.
  14. 제11항에 있어서, 상기 광 방사체는 적외선 광을 방출하도록 동작 가능하고, 상기 하나 이상의 광 흡수 영역들은 상기 적외선 광에 대해 실질적으로 투명하지 않은, 광전자 모듈.
  15. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 광 흡수 영역들 각각은 블랙 크롬 코팅을 포함하는, 광전자 모듈.
  16. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 광 흡수 영역들 각각은 상기 제2 수동 광학 소자의 레이저 흑화 처리된 영역(laser blackened region)인, 광전자 모듈.
  17. 광전자 모듈로서,
    광 방출 챔버 및 광 검출 챔버;
    상기 광 방출 챔버 위에 배치된 제1 수동 광학 소자 및 상기 광 검출 챔버 위에 배치된 제2 수동 광학 소자;
    상기 제1 수동 광학 소자를 향하여 광을 방출하도록 동작 가능한 상기 광 방출 챔버 내의 광 방사체;
    상기 모듈의 외부의 객체에 의해 반사되는 상기 방사체로부터의 광을 검출하도록 배열된 상기 광 검출 챔버 내의 복수의 복조 픽셀들;
    상기 광 검출 챔버 내의 하나 이상의 의사-반사 검출 픽셀들; 및
    호스트 디바이스의 투과성 커버의 하나 이상의 미리 한정된 영역들로부터 반사된 방사체 광이 상기 복조 픽셀들에 도달하는 것을 차단하도록 배열된, 상기 제2 수동 광학 소자 상의 또는 그 내의 하나 이상의 광 흡수 영역들
    을 포함하는, 광전자 모듈.
  18. 제17항에 있어서, 상기 하나 이상의 광 흡수 영역들은 상기 모듈의 외부의 객체에 의해 다시 상기 모듈을 향하여 반사된 방사체 광이 상기 제2 수동 광학 소자를 통과해 상기 복조 픽셀들로 진행하는 것을 허용하도록 배치되는, 광전자 모듈.
  19. 제17항에 있어서, 상기 하나 이상의 광 흡수 영역들 각각은 블랙 크롬 코팅을 포함하는, 광전자 모듈.
  20. 제17항에 있어서, 상기 하나 이상의 광 흡수 영역들 각각은 상기 제2 수동 광학 소자의 레이저 흑화 처리된 영역인, 광전자 모듈.
  21. 광전자 모듈로서,
    광 방출 챔버 및 광 검출 챔버;
    상기 광 방출 챔버 위에 배치된 제1 수동 광학 소자 및 상기 광 검출 챔버 위에 배치된 제2 수동 광학 소자;
    상기 제1 수동 광학 소자를 향하여 광을 방출하도록 동작 가능한 상기 광 방출 챔버 내의 광 방사체;
    상기 모듈의 외부의 객체에 의해 다시 상기 모듈로 반사되는 방사체 광을 검출하도록 배열된 상기 광 검출 챔버 내의 복수의 복조 픽셀들;
    상기 광 검출 챔버 내의 하나 이상의 의사-반사 검출 픽셀들; 및
    상기 제2 수동 광학 소자에 입사되는 적어도 일부 광을 상기 하나 이상의 의사-반사 검출 픽셀들을 향하여 그리고 상기 복조 픽셀들로부터 멀어지게 재지향시키도록 배열된, 상기 제2 수동 광학 소자 상의 또는 그 내의 하나 이상의 광 재지향 소자들
    을 포함하는, 광전자 모듈.
  22. 제21항에 있어서, 상기 광 재지향 소자들 각각은 회절 또는 굴절 소자인, 광전자 모듈.
  23. 광전자 모듈로서,
    광 방출 챔버 및 광 검출 챔버;
    상기 광 방출 챔버 위에 배치된 제1 수동 광학 소자 및 상기 광 검출 챔버 위에 배치된 제2 수동 광학 소자;
    상기 제1 수동 광학 소자를 향하여 광을 방출하도록 동작 가능한 상기 광 방출 챔버 내의 광 방사체;
    상기 모듈의 외부의 객체에 의해 다시 상기 모듈로 반사되는 방사체 광을 검출하도록 배열된 상기 광 검출 챔버 내의 복수의 복조 픽셀들;
    상기 광 검출 챔버 내의 하나 이상의 의사-반사 검출 픽셀들; 및
    상기 제1 수동 광학 소자에 입사되는 적어도 일부 방사체 광을 미리 한정된 영역을 향하여 재지향시키도록 배열된, 상기 제1 수동 광학 소자 상의 또는 그 내의 하나 이상의 광 재지향 소자들
    을 포함하는, 광전자 모듈.
  24. 제23항에 있어서, 상기 광 재지향 소자들 각각은 상기 방사체 광의 적어도 일부를 상기 모듈이 배치되어 있는 호스트 디바이스의 투과성 커버의 특정한 각각의 영역을 향하여 재지향시키도록 배열되는, 광전자 모듈.
  25. 제23항에 있어서, 상기 광 재지향 소자들 각각은 굴절 또는 회절 소자인, 광전자 모듈.
  26. 광전자 모듈로서,
    상기 모듈의 밖으로 광을 방출하도록 동작 가능한 광 방사체;
    상기 모듈의 외부의 객체에 의해 다시 상기 모듈로 반사되는 방사체 광을 검출하도록 배열된 복수의 복조 픽셀들;
    하나 이상의 결합된 의사-반사 검출-참조 픽셀들; 및
    상기 하나 이상의 결합된 의사-반사 검출-참조 픽셀들로부터의 신호들에 기초하여 의사 반사들에 대해 보정하고 열 드리프트를 보상하는 처리 회로
    를 포함하는, 광전자 모듈.
  27. 제26항에 있어서, 상기 처리 회로는
    상기 하나 이상의 결합된 의사-반사 검출-참조 픽셀들로부터의 신호들에 적어도 부분적으로 기초하여 의사 반사들에 대해 보정하고;
    상기 하나 이상의 결합된 의사-반사 검출-참조 픽셀들로부터의 상기 신호들의 위상 시프트들에 적어도 부분적으로 기초하여 열 드리프트를 보상하도록 구성되는, 광전자 모듈.
  28. 복조 픽셀들을 포함하는 광전자 모듈을 동작시키는 방법으로서,
    제1 변조 주파수에서 상기 모듈로부터의 광을 상기 모듈의 외부의 객체를 향하여 방출하는 단계;
    상기 복조 픽셀들에서, 상기 제1 변조 주파수에서 상기 객체로부터 반사된 광을 검출하는 단계;
    제2 변조 주파수에서 상기 모듈로부터의 광을 상기 모듈의 외부의 상기 객체를 향하여 방출하는 단계;
    상기 복조 픽셀들에서, 상기 제2 변조 주파수에서 상기 객체로부터 반사된 광을 검출하는 단계;
    상기 복조 픽셀들에 의해 검출된 신호들에서 성분을 식별하는 단계 - 상기 성분은 커버 글라스 상의 얼룩으로부터의 반사, 또는 상기 커버 글라스로부터, 필터로부터, 또는 상기 광전자 모듈 또는 상기 광전자 모듈이 배치되어 있는 호스트 디바이스 내의 다른 광학 또는 비-광학 소자로부터의 반사에 의해 야기됨 -; 및
    상기 객체에 의해 반사된 광으로부터 생기는 위상 시프트 및 진폭을 결정하기 위해 상기 성분을 감산하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  29. 제28항에 있어서, 벡터 조작을 이용하여 상기 얼룩으로부터의 상기 반사에 의해 또는 상기 커버 글라스로부터, 상기 필터로부터, 또는 상기 광전자 모듈 또는 상기 광전자 모듈이 배치되어 있는 호스트 디바이스 내의 상기 다른 광학 또는 비-광학 소자로부터의 반사에 의해 야기되는 상기 위상 시프트를 감산하는 단계를 포함하는, 방법.
  30. 제28항에 있어서, 상기 객체에 의해 반사된 광으로부터 생기는 상기 위상 시프트에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 객체까지의 거리를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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