KR101872757B1 - 광학 센서 장치 및 광학 센싱 방법 - Google Patents

광학 센서 장치 및 광학 센싱 방법 Download PDF

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Abstract

광학 센서 장치가 개시된다. 본 발명은 광학 센서 장치는, 동작 모드를 판단하는 제어부, 특정 파장의 빛을 방출하는 발광부 및 복수의 픽셀을 포함하고, 상기 방출되는 빛이 객체에 반사된 것을 감지하는 수광부를 포함하고, 상기 수광부는, 상기 제어부가 동작 모드를 홍채 인식 모드로 판단하면 상기 복수의 픽셀 중 전부 또는 일부를 활성화하여 빛을 감지하고, 상기 제어부가 동작 모드를 근접 센싱 모드로 판단하면 상기 홍채 인식 모드에서 활성화되는 픽셀 중 일부를 활성화하여 빛을 감지한다.

Description

광학 센서 장치 및 광학 센싱 방법{OPTICAL SENSOR APPARATUS AND OPTICAL SENSING METHOD}
본 발명은 광학 센서 장치 및 광학 센싱 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광부 및 수광부를 이용하여 홍채를 인식하거나 객체의 근접 여부를 인식할 수 있는 센서 장치 및 이러한 센서를 이용한 센싱 방법에 관한 것이다.
스마트폰, 태블릿 컴퓨터 및 웨어러블 디바이스 등을 포함하는 최근의 스마트 디바이스는 보다 민감한 정보를 포함하고 있거나 보안이 요구되는 기능을 수행하는데 사용되고 있다. 따라서 이러한 스마트 디바이스에는 보다 높은 수준의 보안 수단이 채용되는 추세이다.
종래에는 비밀번호나 특정 모양의 패턴을 이용한 보안 수단이 사용되었으나, 최근에는 지문 인식을 이용한 보안 수단이 널리 보급되고 있다. 지문 등 사용자의 생체 신호를 이용한 보안 수단은 종래의 그것보다 보안성이 높다는 장점이 있다.
홍채 인식을 이용한 보안 수단은 지문보다 더 많고 복잡한 고유 패턴을 가지고 있다. 또한, 홍채의 패턴은 지문의 패턴보다 위조되기 어려워 보안성이 높다는 장점이 있다. 또한, 지문 인식은 지문의 표면을 센서면에 직접 접촉하는 방식이라 장갑을 착용하고 있거나 지문에 이물이 묻은 경우 인식이 불가하다는 단점이 있지만, 홍채 인식은 비접촉 방식으로 안경이나 콘택트 렌즈를 착용한 상태에서도 인식이 가능하다는 장점이 있다.
이러한 홍채 인식을 위해서는 통상적으로 적외선 발광부와 적외선 수광부가 탑재되어야 한다. 그러나 홍채 인식을 위해 이러한 별도의 장치를 탑재하는 것은 단가 인상 요인이고, 스마트 디바이스의 경박단소화를 저해하는 요인이어서 현재까지 홍채 인식을 이용한 보안 수단은 널리 사용되지 않고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 하나의 광학 센서 장치로 홍채 인식과 근접 센싱을 동시에 수행할 수 있는 광학 센서 장치 및 광학 센싱 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 하나의 광학 센서 장치로 홍채 인식과 근접 센싱을 동시에 수행할 수 있으면서 소비 전력을 최소화할 수 있는 광학 센서 장치 및 광학 센싱 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 목적은 상술한 것으로 제한되는 것은 아니며, 상술한 목적 이외의 다른 목적들은 하기의 설명 및 특허청구범위에 기재된 발명에 의해서 달성될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 광학 센서 장치는, 동작 모드를 판단하는 제어부, 특정 파장의 빛을 방출하는 발광부 및 복수의 픽셀을 포함하고, 상기 방출되는 빛이 객체에 반사된 것을 감지하는 수광부를 포함하고, 상기 수광부는, 상기 제어부가 동작 모드를 홍채 인식 모드로 판단하면 상기 복수의 픽셀 중 전부 또는 일부를 활성화하여 빛을 감지하고, 상기 제어부가 동작 모드를 근접 센싱 모드로 판단하면 상기 홍채 인식 모드에서 활성화되는 픽셀 중 일부를 활성화하여 빛을 감지한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 광학 센싱 방법은, 동작 모드를 판단하는 단계, 홍채 인식 모드로 판단되면, 빛을 홍채에 방출하고, 상기 방출되는 빛이 홍채에 반사되는 것을 복수의 픽셀로 감지하고, 홍채의 정보를 인식하는 단계 및 근접 센싱 모드로 판단되면, 빛을 근접 객체에 방출하고, 상기 방출되는 빛이 근접 객체에 반사되는 것을 상기 복수의 픽셀 중 선택된 일부의 픽셀만으로 감지하고, 객체의 근접 여부를 인식하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 하나의 광학 센서 장치로 홍채 인식과 근접 센싱을 동시에 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 하나의 광학 센서 장치로 홍채 인식과 근접 센싱을 동시에 수행할 수 있으면서 소비 전력을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 광학 센서 장치가 탑재된 전자 장치의 외관을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 광학 센서 장치의 구성을 단면도로 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 광학 센서 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 광학 센서 장치가 홍채 인식 모드로 동작하는 것을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 광학 센서 장치가 근접 센싱 모드로 동작하는 것을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 광학 센서 장치에서 홍채 인식 모드에서의 수광부를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 광학 센서 장치에서 근접 센싱 모드에서의 수광부를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 광학 센서 장치의 구성을 단면도로 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부한 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 센서 장치 및 광학 센싱 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 광학 센서 장치가 탑재된 전자 장치의 외관을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 광학 센서 장치는 전자 장치에 탑재될 수 있다. 도 1에는 광학 센서 장치가 스마트폰에 탑재된 것이 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서 전자 장치는 예를 들어, 스마트폰 등을 포함하는 셀룰러 전화 단말기, 태블릿 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, PDA 장치, 미디어 플레이어, 내비게이션 장치, 게임 플레이 장치, 손목 등에 착용가능한 전자 장치, 헤드폰 장치, 핸즈프리 장치 등이 될 수 있다.
광학 센서 장치는 전자 장치의 전면 측에 설치될 수 있다. 전자 장치의 전면이란 통상적으로 사용자가 전자 장치를 사용할 때 사용자의 안면과 마주보게 되는 부분을 의미한다. 통상적으로 전자 장치의 전면에는 디스플레이 장치가 위치하게 된다. 도 1에 도시된 것과 같이, 광학 센서 장치는 구체적으로 디스플레이 장치의 주변에 위치할 수 있다.
광학 센서 장치는 적어도 일부 부분이 외부로 노출되도록 설치될 수 있다. 외부로 노출된다는 것은 광학 센서 장치의 일부가 그대로 외부로 노출되는 것뿐만 아니라 특정 파장의 광이 투과할 수 있는 투광부로 덮여있어 광학적으로 노출되는 것을 포함한다. 본 발명에서는 광학 센서 장치의 일부가 적외선이 투과할 수 있는 투광창에 의해 덮여있어 적외선에 대해 노출되도록 설치될 수 있다. 광학 센서 장치는 후술할 발광부(100) 및 수광부(200) 부분이 노출되도록 설치될 수 있다. 광학 센서 장치의 근처에는 전면용 광학 카메라(10)가 설치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 광학 센서 장치의 구성을 단면도로 개략적으로 도시한 것이다. 도 2를 참조하여, 본 발명의 광학 센서 장치에 대해서 설명하도록 한다.
도 2를 참조하면, 광학 센서 장치는 발광부(100), 수광부(200), 신호처리부(300) 및 제어부(400)를 포함한다.
발광부(100)는 특정 파장의 빛을 방출하는 소자이다. 발광부(100)는 예를 들어 발광 다이오드(LED), 유기 발광다이오드(OLED), 또는 램프일 수 있다. 발광부(100)는 전력 공급부(120)로부터 전력을 공급받아 빛을 방출한다. 전력 공급부(120)는 발광부(100)에 공급하는 전력을 조절할 수 있고, 발광부(100)는 공급받는 전력에 따라 방출하는 빛의 파워가 조절될 수 있다. 발광부(100)는 적외선 파장 대역의 빛을 방출하는 것일 수 있다.
발광부(100)의 상부에는 렌즈(150)가 위치할 수 있다. 렌즈(150)는 발광부(100)의 빛을 굴절시킬 수 있다. 렌즈(150)의 굴절 특성에 따라 빛은 광학 센서 장치의 외부로 조사되는 FOV가 조절될 수 있다. 경우에 따라서, 렌즈(150)는 굴절 정도가 조절될 수 있는 것일 수 있다. 따라서 발광부(100)는 렌즈(150)의 조절 상태에 따라서 FOV가 유동적으로 제어될 수 있다.
수광부(200)는 외부에서 조사된 빛을 받아 전기 신호로 변환하는 소자이다. 수광부(200)는 포토 다이오드(PD: Photo Diode)일 수 있다. 수광부(200)는 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 수광부(200)를 이루는 복수의 픽셀들은 수직하는 두 방향 또는 대각 방향으로 인접하게 배열된 이미지 센서로 형성될 수 있다.
수광부(200)는 미리 정해진 특정 파장 대역의 빛을 선택적으로 수광할 수 있다. 이를 위해 상기 특정 파장 대역의 빛만 선택적으로 투과시키는 광학 필터(230)가 수광부(200) 상부에 위치할 수 있다. 수광부(200)는 발광부(100)가 방출하는 빛에 해당하는 파장 대역의 빛을 수광하는 것이 바람직하다. 따라서 발광부(100)가 적외선 파장 대역의 빛을 방출하는 경우, 수광부(200)를 덮고 있는 광학 필터(230)는 적외선 파장 대역을 통과 대역으로 하는 광학 필터일 수 있다.
수광부(200)는 발광부(100)가 방출한 빛이 객체에 반사된 것을 감지하는 것이 주된 목적이나, 오로지 발광부(100)가 방출하여 반사된 빛만을 수광하는 것은 아니다. 수광부(200)는 발광부(100)가 방출한 빛과 이와 동일한 파장 대역을 가지는 다른 빛을 동시에 감지할 수 있다. 그러나 수광부(200)는 발광부(100)가 방출하여 반사된 빛을 주로 감지하는 것이 바람직하다.
수광부(200)의 상부에는 렌즈(250)가 위치할 수 있다. 렌즈(250)는 더 많은 빛이 수광부(200)에 조사되도록 빛을 집광할 수 있고, 조사되는 빛이 수광부(200)에서 초점이 맺히도록 빛을 굴절시킬 수 있다. 경우에 따라서, 렌즈(250)는 수광부(200)에 초점이 맺히도록 조절될 수 있다. 구체적으로, 렌즈(250)는 포커싱 모듈에 연결되어 객체와 수광부(200) 사이의 거리에 따라 광축의 앞뒤 방향으로 이동할 수 있다.
발광부(100)와 수광부(200) 사이에는 차광벽(170)이 설치될 수 있다. 차광벽(170)은 발광부(100)에서 방출된 빛이 객체에 도달하지 않고 바로 수광부(200)로 유입되는 것을 방지하기 위한 구조물이다. 차광벽(170)은 적당한 높이로 형성되고, 차광성 수지재 등으로 형성되는 것이 바람직하다. 차광벽(170)은 예를 들어, 흑색 계열의 플라스틱 수지재로 형성될 수 있다.
신호처리부(300)는 수광부(200)가 빛을 수광하여 변환한 전기 신호를 수신하여 처리하는 소자이다. 신호처리부(300)는 수광부(200) 및 발광부(100)와 동일한 패키지로 형성될 수도 있고, 별도의 다른 패키지로 형성될 수도 있다. 신호처리부(300)는 홍채 인식 모드에서 촬영된 홍채 이미지를 분석하여 홍채의 고유 패턴을 분석할 수 있고, 근접 센싱 모드에서 수광량을 분석하여 근접 객체의 근접 여부를 판단할 수 있다.
제어부(400)는 상술한 수광부(200) 및/또는 발광부(100)의 동작을 제어하는 소자이다. 제어부(400)는 수광부(200) 및 발광부(100)와 동일한 패키지로 형성될 수도 있고, 별도의 다른 패키지로 형성될 수도 있다. 제어부(400)는 스스로 광학 센서 장치의 동작 모드를 판단하거나 외부에서 동작 모드를 결정하는 입력 신호를 입력받아 판단한다. 제어부(400)는 판단한 동작 모드에 따라 수광부(200) 및/또는 발광부(100)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(400)가 수광부(200) 및/또는 발광부(100)의 동작을 제어하는 것은 아래에서 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 광학 센서 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 4는 본 발명의 광학 센서 장치가 홍채 인식 모드로 동작하는 것을 나타낸 단면도이다. 도 5는 본 발명의 광학 센서 장치가 근접 센싱 모드로 동작하는 것을 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(400)는 동작 모드를 판단할 수 있다. 제어부(400)가 판단하는 동작 모드는 홍채 인식 모드와 근접 센싱 모드를 포함한다.
상기 제어부(400)는 두 가지 동작 모드에 따라 전력 공급부(120)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 홍채 인식 모드에서 전력 공급부(120)는 더 강한 전력을 발광부(100)에 공급할 수 있고, 근접 센싱 모드에서 더 약한 전력을 발광부(100)에 공급할 수 있다. 전력 공급부(120)가 제어되는 것에 따라 발광부(100)의 빛 방출량이 제어될 수 있다.
또한, 상기 제어부(400)는 두 가지 동작 모드에 따라 수광부(200)를 제어될 수 있다. 구체적으로, 홍채 인식 모드에서는 수광부(200)의 보다 많은 픽셀을 활성화시킬 수 있고, 근접 센싱 모드에서는 수광부(200)의 보다 적은 픽셀을 활성화시킬 수 있다. 각각의 모드에 따른 전력 공급부(120), 발광부(100) 및 수광부(200)의 동작은 아래에서 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
제어부(400)는 스스로 광학 센서 장치의 동작 모드를 판단하거나 외부에서 동작 모드를 결정하는 입력 신호를 입력받아 판단한다. 동작 모드는 사용자의 설정, 광학 센서 장치가 탑재된 전자 장치의 동작 상태 등에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로, 광학 센서 장치가 탑재된 전자 장치가 통화 중 상태인 경우 광학 센서 장치는 근접 센싱 모드로 결정될 수 있다. 또한, 광학 센서 장치가 탑재된 전자 장치가 잠금 해제를 위한 준비 상태인 경우 광학 센서 장치는 홍채 인식 모드로 결정될 수 있다.
도 4를 참조하여, 광학 센서 장치가 홍채 인식 모드로 동작하는 것에 대해서 설명하도록 한다.
홍채 인식 모드에서 광학 센서 장치의 객체는 홍채(i)가 된다. 홍채 인식 모드에서 홍채(i)는 근접 센싱 모드에서의 근접 객체(p)보다 광학 센서 장치로부터 더 멀리 위치할 수 있다.
홍채 인식 모드에서 발광부(100)는 제1 레벨의 파워로 빛을 방출한다. 제1 레벨의 파워는 후술할 근접 센싱 모드의 제2 레벨의 파워보다 높은 것이다. 홍채 인식 모드에서는 홍채(i)가 상대적으로 더 멀게 위치하고, 홍채(i)의 이미지를 촬영해서 분석해야 하므로 근접 센싱 모드에서보다 필요한 광량이 더 크기 때문이다. 방출된 빛은 인식하려는 홍채(i)에 조사되어 반사되게 된다.
홍채 인식 모드에서 수광부(200)는 모든 픽셀을 활성화하여 빛을 감지한다. 이 때, 수광부(200)를 덮는 렌즈(250)는 수광부(200)에 상대적으로 원거리에 있는 객체의 초점이 맺히도록 위치가 조절될 수 있다. 이러한 과정에 따라 광학 센서 장치는 홍채(i)의 이미지를 촬영한다. 신호처리부(300)는 촬영된 홍채 이미지를 분석하여 홍채(i)의 고유 패턴을 분석하게 된다.
도 5를 참조하여, 광학 센서 장치가 근접 센싱 모드로 동작하는 것에 대해서 설명하도록 한다.
근접 센싱 모드에서 광학 센서 장치의 객체는 근접 객체(p)가 된다. 근접 센싱 모드에서 근접 객체(p)는 홍채 인식 모드에서의 홍채(i)보다 광학 센서 장치로부터 더 가깝게 위치할 수 있다.
급전 센싱 모드에서 발광부(100)는 제2 레벨의 파워로 빛을 방출한다. 제2 레벨의 파워는 상술한 홍채 인식 모등의 제1 레벨의 파워보다 낮은 것이다. 근접 센싱 모드에서는 근접 객체(p)가 상대적으로 가깝게 위치하고, 이미지를 촬영하는 것이 아니라 수광량을 측정하는 것이므로 홍채 인식 모드에서보다 필요한 광량이 작기 때문이다. 따라서 상대적으로 더 작은 제2 레벨의 파워로 빛을 방출하여 소비 전력을 최소화할 수 있다. 방출된 빛은 인식하려는 근접 객체(p)에 조사되어 반사되게 된다.
근접 센싱 모드에서 수광부(200)는 복수의 픽셀 중 일부의 선택된 픽셀만을 활성화하여 빛을 감지한다. 이 때, 수광부(200)를 덮는 렌즈(250)는 수광부(200)에 상대적으로 근거리에 있는 객체의 초점이 맺히도록 위치가 조절될 수 있다. 또한, 수광부(200)를 덮는 렌즈(250)는 빛이 활성화된 픽셀 부분에 집광되도록 빛을 굴절시킬 수 있다. 신호처리부(300)는 수광량을 분석하여 근접 객체(p)의 근접 여부를 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 광학 센서 장치에서 홍채 인식 모드에서의 수광부(200)를 도시한 것이다. 도 6에는 수광부(200)에서 활성화된 픽셀(211)을 표시하였다.
상술한 것과 같이 홍채 인식 모드에서는 홍채의 이미지를 광학적으로 촬영한다. 신호처리부(300)는 촬영한 홍채 이미지로부터 홍채의 고유 패턴을 분석한다. 따라서 이를 위해 일정 수준 이상의 화소수를 가지는 이미지가 필요하다. 따라서 홍채 인식 모드에서는 근접 센싱 모드에서보다 상대적으로 많은 픽셀을 사용하여 홍채의 이미지를 촬영한다.
여기서 수광부(200)가 상대적으로 많은 픽셀을 활성화한다는 것은 수광부(200)의 모든 픽셀, 통상의 광학 센서에서 수광부(200)에서 촬상 시 사용되는 픽셀을 활성화한다는 것을 의미한다. 따라서 홍채 인식 모드에서 수광부(200)의 복수의 픽셀을 활성화한다는 것은, 도 6의 (a)에 도시된 것과 같이 실제 수광부(200)가 가지고 있는 모든 픽셀을 사용하는 것뿐만 아니라, 도 6의 (b)에 도시된 것과 같이 수광부(200)가 가지고 있는 픽셀 중 통상적인 광학 센서에서 사용하는 정도의 픽셀을 모두 사용하는 것도 포함한다.
도 7은 본 발명의 광학 센서 장치에서 근접 센싱 모드에서의 수광부(200)를 도시한 것이다. 도 7에는 수광부(200)에서 활성화된 픽셀(212)을 표시하였다.
근접 센싱 모드에서는 근접 객체에 반사된 발광부(100)의 빛의 수광량을 측정한다. 이는 조사되는 빛에 의해 수광부(200)에 결상되는 상의 형태를 측정하는 것이 아니므로 홍채 인식 모드와 같은 많은 화소수로 빛을 감지하는 것이 요구되지 않는다. 따라서 근접 센싱 모드에서는 홍채 인식 모드에서 활성화되는 수광부(200)의 픽셀 중 일부를 활성화하여 빛을 감지할 수 있다. 구체적으로, 근접 센싱 모드에서는 수광부(200)의 픽셀 중 하나 또는 둘 이상의 선택된 픽셀이 사용될 수 있다. 근접 센싱 모드에서 선택된 픽셀(212)은 홍채 인식 모드에서 사용되는 픽셀의 10% 이내가 되는 것이 바람직하다.
선택된 픽셀(212)은 예를 들어, 도 7의 (a)에 도시된 것과 같이 복수 개이고 서로 인접하게 위치하는 픽셀들 일 수 있다. 또한, 선택된 픽셀들은 도 7의 (b)에 도시된 것과 같이 복수 개이고 수광부(200)에서 서로 이격하여 위치하는 픽셀들일 수 있다. 또한, 선택된 픽셀은 도 7의 (c)에 도시된 것과 같이 수광부(200) 중 하나의 픽셀일 수 있다.
근접 센싱 모드에서 선택된 픽셀이 빛을 감지하는데 사용된다는 것은 선택된 픽셀에 전원이 공급되어 활성화되고 빛을 수신하여 전기 신호로 변환한다는 것을 의미한다. 반면에 선택되지 않은 픽셀들은 전원이 차단되어 비활성화된다. 이러한 방법을 통해 근접 센싱 모드에서 소비되는 전력을 최소화할 수 있다.
이하, 첨부한 도 8을 참조하여, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광학 센서 장치 및 광학 센싱 방법에 대해 설명한다. 본 실시예를 설명하는데 있어서 상술한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 8은 본 발명의 광학 센서 장치의 구성을 단면도로 개략적으로 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 광학 센서 장치의 발광부(100)는 제1 발광부(101)와 제2 발광부(102)를 포함한다. 제1 발광부(101)와 제2 발광부(102)는 각각 독립적으로 빛을 방출할 수 있는 별개의 발광 소자이다. 제1 발광부(101)는 제2 발광부(102)보다 더 높은 전원으로 동작하며 더 높은 파워의 빛을 방출할 수 있다. 제1 발광부(101)는 홍채 인식 모드에서 사용되며, 제2 발광부(102)는 근접 센싱 모드에서 사용될 수 있다.
상술한 것과 같은 광학 센서 장치는 하나의 발광부(100)와 하나의 수광부(200)를 이용하여 홍채 인식과 근접 센싱을 함께 수행할 수 있다는 장점이 있다. 그러면서 상술한 광학 센서 장치는 동작 모드에 따라 활성화되는 픽셀의 범위를 조절하여 소비 전력을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
이상, 본 발명의 광학 센서 장치 및 광학 센싱 방법의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 발광부 120: 전력 공급부
200: 수광부 300: 신호처리부
400: 제어부

Claims (16)

  1. 동작 모드를 판단하는 제어부;
    특정 파장의 빛을 방출하는 발광부; 및
    복수의 픽셀을 포함하고, 상기 방출되는 빛이 객체에 반사된 것을 감지하는 수광부를 포함하고,
    상기 수광부는, 상기 제어부가 동작 모드를 홍채 인식 모드로 판단하면 상기 복수의 픽셀 중 전부 또는 일부를 활성화하여 빛을 감지하고, 상기 제어부가 동작 모드를 근접 센싱 모드로 판단하면 상기 홍채 인식 모드에서 활성화되는 픽셀 중 일부를 활성화하여 빛을 감지하고,
    상기 수광부는 상기 홍채 인식 모드보다 상기 근접 센싱 모드에서 더 적은 전력을 소비하는 광학 센서 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 발광부는 상기 제어부가 홍채 인식 모드로 판단하면 제1 레벨의 파워로 빛을 방출하고, 상기 제어부가 근접 센싱 모드로 판단하면 제2 레벨의 파워로 빛을 방출하는 광학 센서 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 레벨의 파워는 상기 제2 레벨의 파워보다 높은 광학 센서 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 발광부는 상기 제어부가 홍채 인식 모드로 판단하면 빛을 방출하는 홍채 인식용 발광부 및 상기 제어부가 근접 센싱 모드로 판단하면 빛을 방출하는 근접 센싱용 발광부를 포함하는 광학 센서 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 근접 센싱 모드에서 활성화되는 픽셀은 상기 수광부에서 인접하게 위치하는 적어도 두 개의 픽셀을 포함하는 광학 센서 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 근접 센싱 모드에서 활성화되는 픽셀은 상기 수광부에서 서로 이격하여 위치하는 적어도 두 개의 픽셀을 포함하는 광학 센서 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 근접 센싱 모드에서 활성화되는 픽셀은 한 개의 픽셀인 광학 센서 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 발광부는 적외선 파장 대역의 빛을 방출하는 광학 센서 장치.
  9. 동작 모드를 판단하는 단계;
    홍채 인식 모드로 판단되면, 빛을 홍채에 방출하고, 상기 방출되는 빛이 홍채에 반사되는 것을 수광부의 복수의 픽셀로 감지하고, 홍채의 정보를 인식하는 단계; 및
    근접 센싱 모드로 판단되면, 빛을 근접 객체에 방출하고, 상기 방출되는 빛이 근접 객체에 반사되는 것을 상기 복수의 픽셀 중 선택된 일부의 픽셀만으로 감지하고, 객체의 근접 여부를 인식하는 단계를 포함하고,
    상기 수광부는 상기 홍채의 정보를 인식하는 단계보다 상기 객체의 근접 여부를 인식하는 단계에서 더 적은 전력을 소비하는 광학 센싱 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 홍채 인식 모드에서 홍채에 방출하는 빛은 상기 근접 센싱 모드에서 근접 객체에 방출하는 빛보다 파워가 큰 빛인 광학 센싱 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 홍채에 방출하는 빛과 상기 근접 객체에 방출하는 빛은 동일한 발광부에서 방출되고, 입력되는 전력에 따라 방출되는 빛의 파워가 조절되는 광학 센싱 방법.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 중 선택된 일부의 픽셀은 서로 인접하게 위치하는 적어도 두 개의 픽셀을 포함하는 광학 센싱 방법.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 중 선택된 일부의 픽셀은 서로 이격하여 위치하는 적어도 두 개의 픽셀을 포함하는 광학 센싱 방법.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 중 선택된 일부의 픽셀은 한 개의 픽셀인 광학 센싱 방법.
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 중 선택되지 않은 다른 픽셀은 비활성화되는 광학 센싱 방법.
  16. 제9 항에 있어서,
    상기 방출하는 빛은 적외선 파장 대역의 빛인 광학 센싱 방법.
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