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KR20210062691A - 광학 소자, 광학 소자 모니터링 시스템 및 방법, 능동 발광 모듈 및 단말기 - Google Patents

광학 소자, 광학 소자 모니터링 시스템 및 방법, 능동 발광 모듈 및 단말기 Download PDF

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KR20210062691A
KR20210062691A KR1020217012511A KR20217012511A KR20210062691A KR 20210062691 A KR20210062691 A KR 20210062691A KR 1020217012511 A KR1020217012511 A KR 1020217012511A KR 20217012511 A KR20217012511 A KR 20217012511A KR 20210062691 A KR20210062691 A KR 20210062691A
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laser
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웨이 탕
샤오강 숭
빙 양
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후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 광학 소자, 광학 소자 모니터링 시스템 및 방법, 능동 발광 모듈, 그리고 단말기를 제공하며, 전자 단말 기기 기술 분야에 관한 것이다. 본 발명은 능동 발광 모듈에서의 회절 광학 소자 또는 확산기와 같은, 광학 소자의 손상 또는 탈락 여부를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 광학 소자가 손상되거나 탈락하는 경우에 레이저를 꺼서 레이저 광 누출을 회피할 수 있다. 상기 광학 소자 모니터링 시스템은 순차적으로 연결된 광학 소자(11), 마이크로프로세서(13), 전원(2) 및 레이저(12)를 포함한다. 상기 광학 소자(11)에는 검출 선(11-1)이 배치되고, 상기 검출 선(11-1)의 양단은 상기 마이크로프로세서(13)에 연결된다. 상기 마이크로프로세서(13)는 상기 검출 선(11-1)의 저항 값 또는 상기 검출 선(11-1)의 양단의 끝 전압 값을 실시간으로 모니터링하고 모니터링된 저항 값 또는 전압 값에 기초하여, 상기 광학 소자(11)의 손상 또는 탈락 여부를 판정하고, 상기 광학 소자(11)가 손상 또는 탈락한 것으로 판정하는 경우, 상기 레이저(2)에의 전력 공급을 중지하도록 상기 전원(2)을 제어한다.

Description

광학 소자, 광학 소자 모니터링 시스템 및 방법, 능동 발광 모듈 및 단말기
본 발명은 전자 단말 기기 기술분야에 관한 것으로, 특히 광학 소자, 광학 소자 모니터링 시스템 및 방법, 능동 발광 모듈 및 단말기에 관한 것이다.
현재, 3D 감지 기술은 전자 단말 기기(예: 이동 전화) 분야의 연구 핫스팟이다. 3D 감지 기술은 심도 감지 기술(deep sensing technology)로 얼굴 인식 또는 홍채 인식 기능을 더욱 향상시키고 단말기 카메라의 얼굴 및 객체 인식 기능을 향상시키는 데 사용될 수 있으며, 증강 현실(augmented reality), 게임, 및 자율 주행(self-driving)과 같은 기능에 적용할 수 있다.
3D 감지 기능을 구현하기 위해 단말기에 구조 광(structured light) 및 TOF(Time Of Flight, 비행 시간)과 같은 능동 발광 모듈(Active light emitting module)이 통합된다. 이러한 유형의 능동 발광 모듈은 일반적으로 고출력 레이저를 포함한다. 레이저는 능동적으로 빛을 방출하고 사람의 얼굴에 빛을 투사하여 얼굴 인식을 구현한다. 레이저는 레이저 광을 방출하기 때문에, 회절 광학 소자(Diffractive Optical Element, 줄여서 DOE) 또는 확산기(Diffuser))와 같은, 빛을 분산시키거나 빛을 확산시키도록 구성된 광학 소자가 레이저의 발광 방향에 배치되어, 레이저 광선으로 인한 사람의 눈 부상을 방지한다.
그러나 회절 광학 소자 또는 확산기와 같은 광학 소자가 손상되거나 탈락한 경우, 고출력 레이저에서 방출되는 레이저 광이 누출될 수 있다.
본 발명은 능동 발광 모듈에서의 회절 광학 소자 또는 확산기와 같은 광학 소자가 손상되거나 탈락하는 비정상 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 광학 소자, 광학 소자 모니터링 시스템 및 방법, 능동 발광 모듈, 그리고 단말기를 제공하여, 광학 소자가 손상되거나 탈락하는 경우에 레이저를 꺼서 레이저 광 누출을 방지한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 다음과 같은 기술적 방안이 사용된다.
본 출원의 제1 측면은 기판 및 상기 기판의 일측의 표면 상에 배치된 검출 선을 포함하는 광학 소자를 제공한다. 상기 검출 선은 전기 신호를 전송하도록 구성된다.
이와 같이, 광학 소자는 능동형 발광 모듈에 적용되고, 검출 선의 양단은 도선을 사용하여 능동형 발광 모듈의 마이크로프로세서에 연결되며, 마이크로프로세서는 검출 선의 저항 값 또는 검출 선의 양단의 전압 값을 실시간으로 모니터링하는 데 사용된다. 검출 선의 저항 값 또는 검출 선의 양단의 전압 값이 비정상적으로 변하면, 이는 검출 선이 끊어지거나, 검출 선과 도선 사이의 접합부가 개방 회로가 된 것이다(open-circuited). 따라서, 검출 선이 부착된 광학 소자가 손상되거나 또는 탈락한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 마이크로프로세서는 능동 발광 모듈의 레이저가 꺼지도록 제어하여, 광학 소자가 손상되거나 탈락한 경우에 레이저에 의해 방출되는 레이저 광이 사람의 눈에 부상을 입히는 것을 효과적으로 방지하는 데 사용된다. 또한, 이 방안에서는 단 하나의 광학 소자와 검출 선만 배치하면 된다(즉, 하나의 전도 층만 필요함). 따라서 구조가 단순하고 제조 공정이 단순하며, 비교적 비용이 낮다.
제1 측면을 참조하여, 가능한 설계에서, 상기 레이저에 의해 방출되는 광을 차폐하는 것을 방지하기 위해, 상기 검출 선의 재료는 투명한 전도성 재료이다.
선택적으로, 상기 검출 선의 재료는 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 인듐 갈륨 아연 산화물, 또는 인듐 주석 아연 산화물 등 중 어느 하나 이상을 포함한다.
제1 측면을 참조하면, 가능한 설계에서, 상기 검출 선이 위치하는 상기 기판의 표면은 복수의 영역으로 균등하게 분할되고, 각각의 영역은 상기 검출 선의 적어도 하나 이상의 선분에 의해 덮여 있다. 이러한 방식으로, 검출 선은 가능한 한 광학 소자의 모든 영역을 덮고 있어, 광학 소자의 각 영역 또는 심지어 모든 영역의 손상이 모니터링될 수 있으므로, 모니터링 정확도를 향상시킨다.
선택적으로, 상기 영역에서의 상기 검출 선의 덮은 면적은 동일하다. 선택적으로, 상기 영역에서의 검출 선의 폭은 동일하다. 선택적으로, 상기 검출 선의 인접한 부분 간의 간격이 동일하다. 이러한 방식으로, 모니터링 정확도 및 감도를 더욱 향상시킬 수 있다.
제1 측면을 참조하여, 가능한 설계에서, 상기 검출 선은 주름 선 형태(fold line shape) 또는 나선 형태(spiral line shape)로 연장되어, 상기 검출 선이 가능한 한 상기 광학 소자의 모든 영역을 덮도록 한다.
제1 측면을 참조하여, 가능한 설계에서, 상기 광학 소자는 상기 검출 선이 위치하는 상기 기판의 동일한 측의 표면에 배치된 전도성 패드(conductive pad)를 더 포함하고, 상기 전도성 패드는 상기 검출 선의 단부(end part)에 위치하고 상기 검출 선의 단부에 전기적으로 연결된다. 이러한 방식으로, 전도성 패드를 사용하여 검출 선에 도선이 전기적으로 연결될 수 있다.
선택적으로, 상기 전도성 패드의 재료는 상기 검출 선의 재료와 동일하여, 상기 전도성 패드와 상기 검출 선이 동일한 단계에서 형성되도록 하여, 준비 단계를 단순화한다.
선택적으로, 상기 광학 소자는 상기 검출 선을 덮는 보호 층, 및 상기 전도성 패드를 노출시키도록 상기 보호 층에 배치된 개구부를 더 포함한다. 이러한 방식으로, 이러한 방식으로, 보호 층은 검출 선을 보호할 수 있고, 배치된 개구부는 검출 선 또는 전도성 패드의 단부와 도선 사이의 전기적 연결을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 제2 측면은 능동 발광 모듈을 제공한다. 상기 능동 발광 모듈은 모듈 하우징, 레이저, 마이크로프로세서, 광학 소자, 및 도선(conducting wire)을 포함한다.
상기 모듈 하우징은 하부 기판 및 측벽을 포함한다. 상기 레이저 및 상기 마이크로프로세서는 상기 하부 기판에 장착된다. 상기 광학 소자는 상기 하부 기판으로부터 떨어져 있는, 상기 측벽의 일단(one end)에 장착되고, 상기 광학 소자는 전술한 광학 소자 중 어느 한 광 소자이다. 상기 도선은 상기 광학 소자의 검출 선의 양단(two ends)을 상기 마이크로프로세서에 연결하도록 구성된다.
상기 마이크로프로세서는, 상기 검출 선의 저항 값 또는 상기 검출 선의 양단의 전압 값을 실시간으로 모니터링하고, 모니터링된 저항 값 또는 전압 값에 기초하여, 상기 광학 소자의 손상 또는 탈락 여부를 판정하며, 상기 광학 소자가 손상되거나 탈락한 것으로 판정하는 경우, 상기 레이저를 제어하여 끄도록 구성되어, 광학 소자가 손상되거나 탈락한 것으로 판정한 경우에 레이저가 방출하는 레이저 광이 사람의 눈에 부상을 입히는 것을 효과적으로 방지한다.
제2 측면을 참조하여, 가능한 설계에서, 상기 도선은 상기 측벽 내부에서 상기 검출 선의 단부로부터 상기 마이크로프로세서까지 연장된다. 대안으로, 상기 도선은 상기 측벽의 내표면 상에서 상기 검출 선의 단부로부터 상기 마이크로프로세서까지 연장된다. 대안으로, 상기 도선은 상기 측벽의 외표면 상에서 상기 검출 선의 단부로부터 상기 마이크로프로세서까지 연장된다. 이러한 방식으로, 검출 선은 마이크로프로세서에 연결된다.
제2 측면을 참조하여, 가능한 설계에서, 상기 능동 발광 모듈은 상기 검출 선의 단부와 상기 도선 사이의 접합부(joint)에 배치된 전도성 전극을 더 포함하고, 상기 전도성 전극은 상기 검출 선의 단부를 상기 도선에 전기적으로 연결하도록 구성되므로, 검출 선이 도체에 전기적으로 연결된다.
선택적으로, 상기 전도성 전극의 재료는 전도성 은 페이스트(conductive silver paste) 또는 납땜 주석(soldering tin)이다. 따라서, 제조 공정이 단순하고 쉽게 구현된다.
본 발명의 제3 측면은 단말기를 제공한다. 상기 단말기는 전술한 능동 발광 모듈 중 어느 하나를 포함한다. 이 능동 발광 모듈은 본 발명의 제2 측면에서 제공되는 능동 발광 모듈과 동일한 유익한 효과를 낼 수 있다. 자세한 내용은 여기서 다시 설명하지 않는다.
본 발명의 제4 측면은 광학 소자 모니터링 시스템을 제공한다. 상기 광학 소자 모니터링 시스템은 순차적으로 연결되는 마이크로프로세서, 전원 및 레이저를 포함한다. 상기 광학 소자 모니터링 시스템은 전술한 광학 요소 중 어느 하나를 더 포함하며, 상기 광학 소자의 검출 선의 양단은 상기 마이크로프로세서에 연결된다. 상기 마이크로프로세서는, 상기 검출 선의 저항 값 또는 상기 검출 선의 양단의 전압 값을 실시간으로 모니터링하고, 모니터링된 저항 값 또는 전압 값에 기초하여, 상기 광학 소자의 손상 또는 탈락 여부를 판정하고, 상기 광학 소자가 손상되거나 탈락한 것으로 판정하는 경우, 상기 전원을 제어하여 상기 레이저에의 전력 공급을 중지하도록 구성되므로, 광학 소자가 손상되거나 탈락한 경우에 레이저에 의해 방출되는 레이저 광이 사람의 눈에 상해를 입히는 것을 효과적으로 방지한다.
본 발명의 제5 측면은 광학 소자 모니터링 방법을 제공한다. 상기 광학 소자 모니터링 방법은 전술한 광학 소자 모니터링 시스템에 적용되며, 상기 광학 소자 모니터링 방법은 다음 단계를 포함한다: 마이크로프로세서가 검출 선의 저항 값을 실시간으로 모니터링한다. 상기 마이크로프로세서가 모니터링된 저항 값이 특정 저항 임계 값 범위를 초과하는지를 판정하고, 상기 모니터링된 저항 값이 상기 특정 저항 임계 값 범위를 초과하면, 상기 마이크로프로세서가 상기 레이저에의 전력 공급을 중지하도록 전원을 제어하거나; 또는 상기 모니터링된 저항 값이 상기 특정 저항 임계 값 범위를 초과하지 않으면, 다음 시각에 상기 검출 선의 저항 값을 모니터링한다. 상기 특정 저항 임계 값 범위는 상기 검출 선이 끊어지지 않은 경우의 상기 저항 값을 중심으로 상하로 변동하는 수치 범위이다. 이 광학 소자 모니터링 방법에 따르면, 능동 발광 모듈 내의 광학 소자가 파손 또는 탈락하는 비정상 상태를 실시간으로 모니터링하고, 광학 소자가 파손 또는 탈락하는 경우에 레이저를 끌 수 있어, 레이저 광 누출을 방지한다.
제5 측면을 참조하여, 가능한 설계에서, 상기 마이크로프로세서가 검출 선 양단의 저항 값을 실시간으로 모니터링한 다는 것은 다음 단계를 포함한다: 상기 마이크로프로세서가 상기 검출 선의 양단의 전압 값을 실시간으로 모니터링한다. 상기 마이크로프로세서가 모니터링된 전압 값을 저항 값으로 변환한다. 이러한 방식으로, 검출 선의 저항 값을 실시간으로 모니터링하는 구체적인 방안이 제공된다.
본 발명의 제6 측면은 광학 소자 모니터링 방법을 제공한다. 상기 광학 소자 모니터링 방법은 전술한 광학 소자 모니터링 시스템에 적용되며, 상기 광학 소자 모니터링 방법은 다음 단계를 포함한다: 마이크로프로세서가 검출 선의 양단의 전압 값을 실시간으로 모니터링한다. 상기 마이크로프로세서가 모니터링된 저항 값이 특정 저항 임계 값 범위를 초과하는지를 판정하고, 상기 모니터링된 저항 값이 상기 특정 저항 임계 값 범위를 초과하면, 상기 마이크로프로세서가 레이저에의 전력 공급을 중지하도록 전원을 제어하거나; 또는 상기 모니터링된 저항 값이 상기 특정 저항 임계 값 범위를 초과하지 않으면, 다음 시각에 상기 검출 선의 양단의 전압 값을 모니터링하는 단계를 포함한다. 상기 특정 저항 임계 값 범위는 상기 검출 선이 끊어지지 않은 경우의 상기 검출 선의 양단에서의 전압 값을 중심으로 상하로 변동하는 수치 범위이다. 이 광학 소자 모니터링 방법에 따르면, 능동 발광 모듈의 광학 소자가 파손 또는 탈락하는 비정상 상태를 실시간으로 모니터링하고, 광학 소자가 파손 또는 탈락한 경우, 레이저를 꺼서 레이저 광 누출을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 소자 모니터링 시스템의 적용 시나리오의 개략도이다.
도 3은 도 2의 부분 확대도이다.
도 4a는 능동 발광 모듈의 전형적인 구조의 개략도이다.
도 4b는 능동 발광 모듈의 지지 구조체의 평면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 소자 모니터링 시스템의 아키텍처 도면이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 소자 모니터링 시스템의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 소자 모니터링 시스템에서 검출 선의 제1 개략도이다.
도 7a ∼ 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 소자 모니터링 시스템에서 검출 선의 세 가지 패턴 설계도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 소자 모니터링 시스템에서 검출 선의 제2 개략도이다.
도 9a ∼ 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 발광 모듈의 세 가지 개략적인 구조도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 소자의 개략적인 단면 구조도이다.
도 11a ∼ 도 11d는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 소자의 필름 층의 개략적인 구조 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 소자 모니터링 방법의 제1 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 소자 모니터링 방법의 제2 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 소자 모니터링 방법의 제3 흐름도이다.
이하에서 용어 "제1" 및 "제2"는 단지 설명을 위한 것이며, 표시된 기술적 특징의 상대적 중요성의 표시 또는 암시하거나 또는 수량의 암시적 표시로 이해되어서는 안 된다. 따라서, "제1" 또는 "제2"에 의해 한정되는 특징은 명시적으로 또는 암시적으로 하나 이상의 특징을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 대한 설명에서, 달리 언급되지 않는 한, "복수"는 두 개 이상을 의미한다.
본 발명의 실시예는 광학 소자 모니터링 시스템 및 모니터링 방법을 제공한다. 광학 소자 모니터링 시스템 및 모니터링 방법은 이동 전화, 웨어러블 기기,
AR(augmented reality)/VR(virtual reality) 기기, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터,UMPC(ultra-mobile personal computer), 넷북 또는 PDA(Personal Digital Assistant). 본 발명의 실시예에서는 이를 한정하지 않는다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서의 단말기는 이동 전화(100)일 수 있다. 이동 전화(100)는 실시예를 상세히 설명하기 위해 이하에서 예로서 사용된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이동 전화(100)는 구체적으로 프로세서(101), 무선 주파수(RF) 회로(102), 메모리(103), 터치 스크린(104), 블루투스 기기(105), 하나 이상의 센서(106), Wi-Fi 장치(107), 위치결정 장치(108), 오디오 회로(109), 주변 인터페이스(110) 및 전원 장치(111)와 같은 구성요소를 포함할 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호 케이블(도 2에 도시되지 않음)을 사용하여 통신을 수행할 수 있다. 당업자라면 도 2에 도시된 하드웨어 구성이 이동 전화에 대한 한정사항이 아니며, 이동 전화(100)는 도면에 도시된 것보다 더 많거나 적은 구성요소를 포함할 수 있거나, 일부 구성요소를 결합하거나, 다른 구성요소 배치를 가질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이하, 도 1을 참조하여 이동 전화(100)의 구성요소를 상세히 설명한다.
프로세서(101)는 이동 전화(100)의 제어 센터이다. 프로세서(101)는 다양한 인터페이스와 선로를 사용하여 이동 전화(100)의 모든 부분과 연결되며, 메모리(103)에 저장된 애플리케이션(간단히 앱이라고 함)을 운행 또는 실행하고 메모리(103)에 저장된 데이터를 호출함으로써, 이동 전화(100)의 다양한 기능 및 데이터 처리를 수행한다. 일부 실시예에서, 프로세서(101)는 하나 이상의 처리 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(101)는 Huawei Technologies Co., Ltd.에서 제조 한 Kirin 960 칩일 수 있다.
무선 주파수 회로(102)는 정보 수신/전송 프로세스 또는 호(call) 프로세스에서 무선 신호를 수신 및 전송하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 무선 주파수 회로(102)는 기지국으로부터 다운링크 데이터를 수신한 다음, 처리를 위해 프로세서(101)에 다운링크 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 무선 주파수 회로(102)는 관련된 업링크 데이터를 기지국에 전송한다. 일반적으로, 무선 주파수 회로는 안테나, 적어도 하나의 증폭기, 송수신기, 결합기, 저잡음 증폭기, 듀플렉서 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 또한, 무선 주파수 회로(102)는 무선 통신을 통해 다른 장치와 추가로 통신할 수 있다. 무선 통신은 이동 통신을 위한 글로벌 시스템, 범용 패킷 무선 서비스, 코드 분할 다중 액세스, 광대역 코드 분할 다중 액세스, 롱텀 에볼루션, 이메일, 단문 메시지 서비스 등을 포함하지만 이에 한정되지 않은 임의의 통신 표준 또는 프로토콜을 사용할 수 있다.
메모리(103)는 애플리케이션 및 데이터를 저장하도록 구성된다. 프로세서(101)는 메모리(103)에 저장된 애플리케이션 및 데이터를 실행함으로써 이동 전화(100)의 다양한 기능 및 데이터 처리를 수행한다. 메모리(103)는 주로 프로그램 저장 영역과 데이터 저장 영역을 포함한다. 프로그램 저장 영역은 적어도 하나의 기능(예: 사운드 재생 기능 또는 이미지 재생 기능)에 필요한 운영 체제 및 애플리케이션을 저장할 수 있다. 데이터 저장 영역은 이동 전화(100)의 사용에 기초하여 생성된 데이터(예: 오디오 데이터 또는 전화 번호부)를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(103)는 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있으며, 자기 디스크 저장 기기와 같은 비휘발성 메모리, 플래시 메모리 기기, 또는 다른 휘발성 솔리드 스테이트 저장 기기를 더 포함할 수 있다. 메모리(103)는 Apple이 개발한 iOS 운영체제, Google이 개발한 Android 운영체제 등 다양한 운영체제를 저장할 수 있다.
터치 스크린(104)은 터치 패드(104-1) 및 디스플레이(104-2)를 포함할 수 있다. 터치 패드(104-1)는 터치 패드(104-1) 상에서 또는 터치 패드(104-1) 근처에서 이동 전화(100) 사용자가 수행한 터치 이벤트(예:, 사용자가 손가락 또는 스타일러스와 같은 임의의 적절한 물체를 사용하여 터치 패드(104-1 또는 n) 상에서 수행한 조작)를 수집하고, 수집된 터치 정보를 프로세서(101)와 같은, 다른 구성요소로 전송할 수 있다.
사용자가 터치 패드(104-1) 근처에서 수행하는 터치 이벤트를 플로팅 터치(floating touch)라고 할 수 있다. 플로팅 터치는 사용자가 객체(예: 아이콘)를 선택, 이동 또는 드래그하기 위해 터치 패드를 직접 터치할 필요가 없고, 사용자가 원하는 기능을 수행하기 위해 단말기 근처에 있기만 하면 된다는 것을 읨할 수 있다. 플로팅 터치의 애플리케이션 시나리오에서, "터치"와 "접촉"과 같은 용어는 암시적으로 터치 스크린을 직접 터치하는 것이 아니라 터치 스크린 근처에 있거나 가깝다는 의미이다.
구체적으로, 터치 패드(104-1)에는 상호 정전용량 센서와 자기 정전용량 센서의 두 가지 유형의 정전용량 센서가 배치될 수 있다. 두 가지 유형의 정전용량 센서는 터치 패드(104-1) 상에 교대로 배열될 수 있다. 상호 정전용량 센서는 일반적인 종래의 다 지점 터치를 구현하도록 구성되며, 구체적으로는 사용자가 터치 패드(104-1)를 터치할 때 생성되는 제스처를 검출한다. 자기 정전용량 센서(self-capacitance sensor)는 터치 패드(104-1)에서 멀리 떨어진 손가락 유도를 감지하기 위해, 상호 정전용량 센서의 신호보다 강한 신호를 생성할 수 있다. 따라서, 사용자의 손가락이 화면을 가리킬 때, 자기 정전용량 센서에서 생성된 신호가 상호 정전용량 센서에서 생성된 신호보다 강하기 때문에, 이동 전화(100)는 화면 위의, 예를 들어, 터치 패드(104-1) 위 20mm 위치에서의 사용자의 제스처를 검출할 수 있다.
선택적으로, 플로팅 터치를 지원할 수 있는 터치 패드(104-1)는 정전용량식, 적외선 감지, 초음파 및 기타 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 터치 패드(104-1)는 저항식, 정전용량식, 적외선 및 표면 탄성파 기술과 같은 다양한 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 디스플레이(104-2)는 사용자에 의해 입력되는 정보, 사용자에게 제공되는 정보 및 이동 전화(100)의 다양한 메뉴를 표시하도록 구성될 수 있다. 디스플레이(104-2)는 액정 디스플레이, 유기 발광 다이오드 등의 형태로 구성될 수 있다. 터치 패드(104-1)는 디스플레이(104-2)를 덮을 수 있다. 터치 패드(104-1) 상의 또는 그 근처에서의 터치 이벤트를 검출한 한 후, 터치 패드(104-1)는 터치 이벤트의 유형을 결정하기 위해 터치 이벤트를 프로세서(101)로 전송한다. 그러면, 프로세서(101)는 터치 이벤트의 유형에 기초하여 디스플레이(104-2)에 대응하는 시각적 출력을 제공할 수 있다.
비록 도 1에서, 터치 패드(104-1) 및 디스플레이(104-2)는 이동 전화(100)의 입력 및 출력 기능을 구현하기 위해 두 개의 독립된 구성요소로서 사용지만, 일부 실시예에서, 터치 패드(104-1)와 디스플레이(104-2)는 통합되어 이동 전화(100)의 입력 및 출력 기능을 구현할 수 있다.
터치 스크린(104)은 재료의 층을 적층함으로써 형성되는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서, 터치 패드(층) 및 디스플레이(층)만이 표시되고, 본 발명의 본 실시예에서 다른 층은 기록되어 있지 않다. 또한, 본 발명의 일부 다른 실시예에서, 터치 패드(104-1)는 디스플레이(104-2)를 덮을 수 있고, 터치 패드(104-1)의 크기는 디스플레이(104-2)의 크기보다 커서, 디스플레이는(104-2)는 터치 패드(104-1)로 완전히 덮여 있다. 대안으로, 터치 패드(104-1)는 이동 전화(100)의 전면(front side)에 풀 패널(full panel) 형태로 구성될 수 있다. 다시 말해, 이동 전화(100)의 전면 상에서 사용자에 의해 수행되는 모든 터치가 이동 전화에 의해 감지될 수 있다. 이러한 방식으로, 이동 전화 휴대폰 전면에서 풀 터치 경험을 구현할 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 터치 패드(104-1)는 풀 패널 형태로 이동 전화(100)의 전면에 구성되고, 디스플레이(104-2)는 또한 풀 패널 형태로 이동 전화(100)의 전면에 구성될 수 있다. 이러한 방식으로 이동 전화 전면에 베젤이 없는 구조를 구현할 수 있다.
본 발명의 본 실시예에서, 이동 전화(100)는 지문 인식 기능을 추가로 구비할 수 있다. 예를 들어, 지문 수집 기기(112)가 이동 전화(100)의 후면(예: 후방 카메라 아래)에 배치될 수 있거나, 지문 수집 기기(112)가 전면(예: 터치스크린(104) 아래)에 배치될 수 있다. 다른 예로서, 지문 인식 기능을 구현하기 위해 지문 수집 기기치(112)가 터치 스크린(104) 상에 배치될 수 있다. 다시 말해, 지문 수집 기기(112)가 터치 스크린(104)에 통합되어 이동 전화(100)의 지문 인식 기능을 구현할 수 있다. 이 경우 지문 수집 기기(112)는 터치 스크린(104) 상에 배치되고, 터치 스크린(104)의 일부일 수 있거나, 또는 다른 방식으로 터치 스크린(104) 상에 배치될 수 있다. 또한, 지문 수집 기기(112)는 추가로 풀 패널 지문 수집 기기로서 구현될 수 있다. 따라서 터치 스크린(104)은 어느 위치에서나 지문 인식이 가능한 패널로 볼 수 있다. 지문 수집 기기(112)는 수집된 지문을 프로세서(101)에 전송하여, 프로세서(101)가 지문을 처리하도록 할 수 있다(예: 지문 검증). 본 발명의 본 실시예에서 지문 수집 기기(112)의 주요 구성요소는 지문 센서이다. 지문 센서는 광학 감지 기술, 정전용량 감지 기술, 압전 감지 기술, 초음파 감지 기술 등을 포함 하나 이에 한정되지 않는 모든 유형의 감지 기술을 사용할 수 있다.
이동 전화(100)는 이동 전화(100)와 다른 근거리 단말기(예: 이동 전화 또는 스마트 워치) 사이에서 데이터를 교환하는 블루투스 장치(105)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서 블루투스 장치(105)는 집적 회로, 블루투스 칩 등일 수 있다.
이동 전화(100)는 광 센서, 모션 센서 또는 다른 센서와 같은, 적어도 하나의 유형의 센서(106)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 광 센서는 주변 광 센서(ambient light sensor) 및 근접 센서(proximity sensor)를 포함할 수 있다. 주변 광 센서는 주변 광의 강도에 기초하여 터치 스크린(104)의 디스플레이의 휘도를 조정할 수 있다. 근접 센서는 이동 전화(100)가 귀에 이동하는 경우에 디스플레이의 전원을 끌 수 있다. 모션 센서의 일종으로, 가속도 센서는 모든 방향(보통 3 축)의 가속도 값을 검출할 수 있으며, 이동 전화가 가만히 있을 때의 중력의 값과 방향을 검출할 수 있다. 가속도계 센서는 이동 전화 자세(가로 모드와 세로 모드 간 전환, 관련 게임, 자력계 자세 보정 등)를 식별하기 위한 애플리케이션, 진동 인식 관련 기능(만보계 또는 노크) 등에 적용될 수 있다. 자이로스코프, 기압계, 습도계, 온도계 및 적외선 센서와 같은 기타 센서가 이동 전화(100)에 추가로 구성될 수 있다. 세부 사항은 여기서 설명하지 않는다.
Wi-Fi 장치(107)는 Wi-Fi 관련 표준 프로토콜을 따르는 네트워크 액세스를 이동 전화(100)에 제공하도록 구성된다. 이동 전화(100)은 Wi-Fi 장치(107)를 사용하여 Wi-Fi 액세스 포인트에 액세스하여, 사용자의 이메일 송수신, 웹 페이지 브라우징, 스트리밍 미디어 액세스 등을 지원할 수 있다. Wi-Fi 장치(107)는 사용자에게 무선 광대역 인터넷 액세스를 제공한다. 일부 다른 실시예에서, Wi-Fi 장치(107)는 대안으로 Wi-Fi 무선 액세스 포인트로서 사용될 수 있고, 다른 단말기에 대한 Wi-Fi 네트워크 액세스를 제공할 수 있다.
위치결정 장치(108)는 이동 전화(100)에 지리적 위치를 제공하도록 구성된다. 위치결정 장치(108)는 특히 GPS(Global Positioning System), BeiDou 네비게이션 위성 시스템, 또는 러시아의 GLONASS와 같은 위치결정 시스템의 수신기일 수 있음을 이해할 수 있다. 위치결정 시스템에 의해 전송되는 지리적 위치를 수신한 후, 위치결정 장치(108)는 처리를 위해 그 정보를 프로세서(101)로 전송하거나 저장을 위해 그 정보를 메모리(103)에 전송한다. 일부 다른 실시예에서, 위치결정 장치(108)는 또한 보조형 글로벌 위치결정 시스템(assisted global positioning system, AGPS)의 수신기일 수 있다. AGPS 시스템은 측위 및 측위 서비스를 완료하는 데있어서 측위 장치(108)를 지원하는 보조형 서버 역할을 한다. 이 경우, 보조 위치결정 서버는 무선 통신 네트워크를 통해. 이동 전화(100)과 같은 단말기의 위치결정 장치(108)(즉, GPS 수신기)와 통신하여, 위치 결정 보조를 제공한다. 일부 다른 실시예에서, 위치결정 장치(108)는 대안으로 Wi-Fi 액세스 포인트에 기초한 위치결정 기술일 수 있다. 각각의 Wi-Fi 액세스 포인트에는 전역적으로 유일한 MAC 주소가 있으며, Wi-Fi가 인에이블되어 있는 경우에 단말기는 주위의 Wi-Fi 액세스 포인트의 브로드캐스트 신호를 스캔 및 수집할 수 있다. 따라서 Wi-Fi 액세스 포인트에 의해 브로드캐스트되는 MAC 주소를 획득할 수 있다. 단말기는 무선 통신 네트워크를 통해 위치 서버에, Wi-Fi 액세스 포인트를 식별할 수 있게 해주는 데이터(예: MAC 주소)를 전송한다. 위치 서버는 각각의 Wi-Fi 액세스 포인트의 지리적 위치를 검색하고, Wi-Fi 브로드캐스트 신호의 세기를 참조하여 계산을 통해 단말기의 지리적 위치를 획득하고, 단말기의 지리적 위치를 단말기의 위치결정 장치(108)로 전송한다.
오디오 회로(109), 스피커(113) 및 마이크로폰(114)은 사용자와 이동 전화(100) 사이에 오디오 인터페이스를 제공할 수 있다. 오디오 회로(109)는 수신된 오디오 신호를 전기 신호로 변환 다음 스피커(113)로 전송할 수 있다. 스피커(113)는 출력을 위해 전기 신호를 사운드 신호로 변환한다. 또한, 마이크로폰(114)는 수집된 음향 신호를 전기 신호로 변환하고, 오디오 회로(109)는 전기 신호를 수신하여 전기 신호를 오디오 데이터로 변환한 다음 오디오 데이터를 RF 회로(102)에 출력하여 오디오 데이터를, 예를 들어, 추가 처리를 위해 다른 이동 전화에 전송하거나 오디오 데이터를 메모리(103)에 출력한다.
주변 인터페이스(110)는 외부 입출력 기기(예: 키보드, 마우스, 외부 디스플레이, 외부 메모리, 가입자 식별 모듈 카드)에 다양한 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 주변기기 인터페이스(110)는 USB(Universal Serial Bus) 인터페이스를 통해 마우스에 연결되고, 주변기기 인터페이스(110)는 가입자 식별 모듈 카드의 카드 슬롯에 있는 금속 콘택트를 사용하여, 통신 사업자에 의해 제공되는 가입자 식별 모듈(subscriber identification module, SIM) 카드에 연결된다. 주변 인터페이스(110)는 외부 입출력 주변 기기를 프로세서(101) 및 메모리(103)에 연결하도록 구성될 수 있다.
이동 전화(100)는 구성요소에 전력을 공급하는 전원 장치(111)(예: 배터리 및 전원 관리 칩)를 더 포함할 수 있다. 배터리는 전력 관리 칩을 사용하여 프로세서(101)와 논리적으로 연결되어 전원 장치(111)를 사용하여 충전 관리, 방전 관리, 전력 소비 관리 등의 기능을 구현할 수 있다.
도 1에 도시되어 있지는 않지만, 이동 전화(100)는 카메라(전방 카메라 및/또는 후방 카메라), 플래시, 마이크로 프로젝션 장치, NFC(Near Field Communication) 장치 등을 더 포함할 수 있다. 여기서는 세부사항을 설명하지 않는다.
이동 전화(100)와 같은 단말기에는 3D 감지 모듈이 통합되어, 단말기가 3D 감지 기능을 구현할 수 있도록 한다. 일반적인 디지털 카메라는 이미지의 심도 정보 없이 평평한 컬러 이미지만 획득할 수 있다. 이는 사진을 볼 때, 사용자는 사람 얼굴의 너비와 높이만 알고, 사람 얼굴의 3차원 구조, 빰에 대한 콧대 높이, 및 뺨에 대한 안와(eye socket)의 깊이를 알지 못한다. 이미지 심도 정보는 3D 감지를 통해 획득되어, 단말기가 얼굴 인식 또는 제스처 제어를 구현할 수 있도록 한다. 예를 들어, 이동 전화는 사용자의 얼굴 특징을 인식하여 이동 전화의 잠금을 해제하거나, 사용자가 이동 전화 앞에서 스와이프 제스처(swipe gesture)를 하는 경우, 단말기가 이메일을 삭제하도록 제어할 수 있다.
3D 감지를 구현하기 위해 주로 다음 두 가지 기술이 사용된다.
(1) ToF(Time Of Flight, 비행 시간) 기술: 고출력 레이저, 예를 들어 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, 단일 점 수직 공동 표면 방출 레이저)은 객체의 표면에 적외선을 방출하는 데 사용되며, 레이저 광은 객체의 표면에서 반사되고, 반사된 레이저 광은 적외선 이미지 센서에 의해 포착된다. 레이저 광의 광속을 알고 있기 때문에, 적외선 이미지 센서를 사용하여 객체의 표면의 서로 다른 깊이 위치에서 레이저 광선을 반사하는 시간을 측정하고, 계산을 통해 객체의 표면의 서로 다른 위치의 거리(깊이)를 획득할 수 있다.
(2) 구조 광(Structured Light) 기술: 레이저는 서로 다른 광 패턴을 생성하는 데 사용된다(여기서 특정 구조 특징을 가진 광을 구조 광이라고 함). 객체의 표면에 투사된 후, 광의 패턴은 객체 표면의 서로 다른 깊이의 위치에서 반사되고, 반사된 광의 패턴은 왜곡된다. 예를 들어, 레이저에서 방출되는 선형 줄무늬의 광이 손가락에 투사된다. 손가락의 표면이 3차원 호형(arc shape)이기 때문에, 손가락의 호형 표면에 의해 반사된 줄무늬는 호형 줄무늬이다. 적외선 이미지 센서에 의해 호형 줄무늬가 포착된 후, 단말기는 반사된 호형 줄무늬에 기초하여 손가락의 3차원 구조를 역으로 추론할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이동 전화(100)의 일례에서, ToF 또는 구조 광 3D 감지 모듈은 이동 전화(100)의 상단(top), 예를 들어 이동 전화(100)의 "노치(notch)" 위치(즉, 도 2에 도시된 AA 영역)에 배치될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 구조 광 3D 감지 모듈(115)은 이동 전화(100)에 통합된다. 구조 광 3D 감지 모듈(115)은 이동 전화(100)에 다음과 같은 형태로 배치된다. 구조 광 3D 감지 모듈(115)은 적외선 카메라(115-1), 투광 조명기(flood illuminator)(115-2), 근거리 센서(115-3), 적외선 이미지 센서(115-4) 및 도트 매트릭스 프로젝터(dot-matrix projector)(115-5)와 같은, 모듈을 포함한다. 투광 조명기(115-2)는 저전력 레이저(예: VCSEL), 확산기 등을 포함한다. 도트 매트릭스 프로젝터(115-5)는 고전력 레이저(예: VCSEL), 회절 광학 소자 등을 포함한다.
예를 들어, 구조 광 3D 감지 모듈(115)이 얼굴 인식을 수행하는 프로세스는 다음과 같다: 객체(예: 얼굴)가 이동 전화(100)에 접근하는 경우, 근거리 센서(115-3)는 객체가 이동 전화(100)에 접근하는 것을 감지하여, 근거리 센서(115-3)는 객체가 접근했음을 지시하는 신호를 이동 전화(100)의 프로세서(101)로 전송한다. 프로세서(101)는 객체가 접근했음을 지시하는 신호를 수신하고 투광 조명기(115-2)가 기동되도록 제어하고, 투광 조명기(115-2)의 저출력 레이저는 객체의 표면에 적외선 레이저 광을 투사한다. 투광기(115-2)에 의해 투사된 적외선 레이저 광은 객체의 표면에 반사되고, 적외선 카메라(115-1)는 객체의 표면에서 반사된 적외선 레이저 광을 포착하여, 객체 표면의 이미지 정보를 획득한다. 프로세서(101)는 업로드된 이미지 정보에 기초하여, 이동 전화(100)에 접근하는 객체가 얼굴인지 여부를 판정한다.
이동 전화(100)에 접근하는 객체가 얼굴이라고 판정하는 경우, 프로세서(101)는 도트 매트릭스 프로젝터(115-5)가 기동되도록 제어한다. 도트 매트릭스 프로젝터(115-5) 내의 고출력 레이저는 적외선 레이저 광을 방출하고, 도트 매트릭스 프로젝터(115-5)의 회절 광학 소자와 같은 구조체는 적외선 레이저 광에 대한 작업을 수행하여 다수(예: 약 30,000개 ) 구조 광 스폿(structured light spot)을 얼굴 표면에 투사한다. 구조 광 스폿에 의해 형성된 어레이는 얼굴 표면의 서로 다른 위치에서 반사된다. 적외선 카메라(115-1)는 얼굴 표면에 의해 반사된 구조 광 스폿을 캡처하여, 얼굴 표면의 서로 다른 위치에 대해 깊이 정보를 획득한 다음, 획득된 깊이 정보를 프로세서(101)에 업로드한다. 프로세서(101)는 업로드된 깊이 정보와 이동 전화(100)에 미리 저장된 사용자의 얼굴 특징 데이터를 비교 및 계산하여, 이동 전화(100)에 접근하는 얼굴이 이동 전화(100) 사용자의 얼굴인지를 식별하고, 이동 전화(100)에 접근하는 얼굴이 이동 전화(100) 사용자의 얼굴이면, 프로세서(101)는 이동 전화(100)를 제어하여 잠금 해제되도록 하거나; 또는 이동 전화(100)에 접근하는 얼굴이 이동 전화(100) 사용자의 얼굴이 아니면, 프로세서(101)는 이동 전화(100)를 제어하여 잠금 상태를 유지하도록 한다.
ToF 또는 구조 광 3D 감지 모듈은 레이저 광을 방출할 수 있는 모듈, 예를 들어 ToF 3D 감지 모듈에 있고 고출력 레이저를 포함하는 모듈, 또는 구조 광 3D 감지 모듈(115)에 있는 도트 매트릭스 프로젝터(115-) 및 투광 조명기(115-2)를 포함한다. 이러한 유형의 모듈은 이하에서 능동 발광 모듈이라고 한다.
도 4a는 능동 발광 모듈(1)의 전형적인 구조를 도시한다. 능동 발광 모듈(1)은 주로 광학 소자(11), 레이저(12), 마이크로프로세서(MCU, Microcontroller Unit)(13) 및 모듈 하우징(14)을 포함한다. 모듈 하우징(14) 하부 기판(14-2), 측벽(14-1) 및 지지 구조체(14-3)를 포함한다. 도 4b를 참조하면, 지지 구조체(14-3)는 링 구조체이고, 측벽(14-1)의 내표면 주위에 배치되어 개구부(GG)를 형성한다. 레이저(12) 및 마이크로프로세서(13)는 하부 기판(14-2)에 장착된다. 마이크로프로세서(13)는 단말기의 메인 보드에 통합된 프로세서에 연결된다. 예를 들어, 능동 발광 모듈(1)이 이동 전화(100)에 적용되면, 능동 발광 모듈(1)의 마이크로프로세서(13)가 이동 전화(100)의 프로세서(101)에 연결된다. 광학 소자(11)의 에지는 접착제(17)를 사용하여 레이저(12)의 반대쪽에 있는, 지지 구조체(14-3)의 표면에 고정된다. 마이크로프로세서(13)는 레이저(12)에 연결되고, 레이저 광을 방출하도록 레이저(12)를 제어한다. 레이저 광은 개구부(GG)를 통해 광학 소자(11)를 사용함으로써 능동 발광 모듈(1)의 밖으로 방출된다. 능동 발광 모듈(1)이 이동 전화(100)와 같은 단말기에 장착되는 경우, 능동 발광 모듈(1)에서 레이저(12)의 측(즉, 발광 측)이 단말기 내부에 가까워지고, 광학 소자(11)의 측(즉, 광 출사 측)은 레이저 광을 외부로 투사하기 위해, 단말기의 외부를 향한다.
능동 발광 모듈(1)에서, 레이저(12)는 구체적으로 VCSEL, DFB(Distributed Feedback Laser, 분산 피드백 레이저), 에지 방출 레이저 등일 수 있다. 광학 소자(11)는 구체적으로 확산기, 회절 광학 소자, 프레넬 렌즈 등일 수 있다. 예를 들어, 능동 발광 모듈(1)이 ToF 3D 감지 모듈 내에 있고 고출력 레이저를 포함하는 모듈이면, 광학 소자(11)는 구체적으로 확산기일 수 있다. 능동 발광 모듈(1)이 구조 광 3D 감지 모듈의 도트 매트릭스 프로젝터이면, 광학 소자(11)는 구체적으로 회절 광학 소자(diffractive optical element, DOE)일 수 있다. 능동 발광 모듈(1)이 구조 광 3D 감지 모듈의 투광 조명기인 경우, 광학 소자(11)는 구체적으로 확산 기일 수 있다.
단말기의 실제 사용 과정에서, 사용 시간이 길어짐에 따라 노화로 인해 단말기 내의 능동형 발광 모듈(1)의 신뢰성이 저하되고, 능동형 발광 모듈(1) 내의 광학 소자(11)는 물 침투, 부식 등으로 인해 손상되거나 탈락될 수 있다. 이 경우, 능동 발광 모듈(1)의 레이저(12)에 의해 방출되는 레이저 광은 사람의 눈으로 향하게 되어, 결과적으로 사람의 눈이 손상된다. 능동 발광 모듈(1)의 레이저(12)가 고출력 레이저 광을 방출하면, 인간의 눈에 대한 손상이 더욱 심각하다.
전술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예는 광학 소자 모니터링 시스템을 제공한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 광학 소자 모니터링 시스템은 광학 소자(11), 레이저(12), 마이크로프로세서(13) 및 전원(2)을 포함한다. 마이크로프로세서(13), 전원(2) 및 레이저(12)는 순차적으로 연결되고, 전원(2)은 마이크로프로세서(13)의 제어하에 레이저(12)에 전력을 공급한다. 본 발명의 본 실시예에서 제공되는 광학 소자 모니터링 시스템에서, "전원(2)"은 단말기의 전원, 예를 들어 이동 전화(100)의 전원 장치(111)일 수 있다는 점에 유의해야 한다.
광학 소자(11)의 표면에는 전도성 검출 선(11-1)이 배치된다. 검출 선(11-1)의 양단은 도선(15)을 사용하여 마이크로프로세서(13)에 연결된다. 마이크로프로세서(13)는 검출 선(11-1)의 저항 값 또는 검출 선(11-1) 양단의 전압 값을 실시간으로 모니터링할 수 있다. 검출 선(11-1), 도선(15) 및 마이크로프로세서(13)는 모니터링 회로를 형성한다.
검출 선(11-1)의 저항 값 또는 검출 선(11-1)의 양단의 전압 값이 비정상적으로 변하는 경우, 예를 들어 검출 선(11-1)의 저항 값이 특정 저항 임계 값을 초과하는 경우, 검출 선(11-1) 양단의 전압 값이 특정 전압 임계 값 범위를 초과하는 경우, 검출 선(11-1), 도선(15) 및 마이크로프로세서(13)를 포함하는 모니터링 회로가 개방 회로가 되어 있음을 지시한다. 즉, 검출 선(11-1)이 끊어져 있거나 검출 선(11-1)과 도선(15) 사이의 접합부가 개방 회로가 되었음을 알 수 있다. 검출 선(11-1)이 부착된 광학 소자(11)가 손상되었기 때문에 검출 선(11-1)이 끊어질 수 있다. 검출 선(11-1)이 부착된 광학 소자(11)의 탈락으로 인해 검출 선(11-1)과 도선(15) 사이의 접합부는 개방 회로가 될 수 있다. 광학 소자(11)가 손상되거나 탈락된 것으로 결정하는 경우, 마이크로프로세서(13)는 레이저(12)에의 전력 공급을 중지하도록 전원(2)을 제어하고, 따라서 레이저(12)는 꺼져, 레이저에 의해 방출되는 레이저 광으로 인해 야기되는 인간 눈의 부상을 효과적으로 방지한다. 또한, 이 방안에서는 단 하나의 광학 소자(11)와 검출 선(11-1)만 배치되기만 하면 된다(즉, 하나의 전도 층만 필요함). 따라서 구조가 단순하고, 제조 공정이 단순하며, 비용이 비교적 낮다.
광학 소자(11)가 손상되거나 탈락되는 경우, 검출 선(11-1)이 끊어지거나, 검출 선(11-1)과 도선(15) 사이의 접합부가 분리됨 유의해야 한다. 따라서, 이 경우, 마이크로프로세서(13)에 의해 감시되는, 검출 선(11-1)의 저항 값이 매우 커지거나 심지어 무한대(∞)가 되거나, 또는 검출 선(11-) 양단의 전압 값이 마이크로프로세서(13)에 의해 전체 모니터링 회로에 제공되는 전압 값에 가깝거나 동일하다. 위에 언급한 "특정 저항 임계 범위"는 검출 선(11-1)이 끊어지지 않은 경우의 저항 값(R)을 중심으로 상하로 변동하는 수치 범위로 설정될 수 있다. 예를 들어, "특정 저항 임계 범위"는 80%R 이상과 120%R 이하로 설정될 수 있다. 예를 들어, 검출 선(11-1)이 끊어지지 않은 경우에 획득된 저항 값 R이 10킬로옴이면 "특정 저항 임계 값 범위"는 8킬로옴 이상 12킬로 옴 이하로 설정될 수 있다. 전술한 "특정 전압 임계 범위"는 검출 선(11-1)이 끊어지지 않은 경우에 전체 모니터링 회로에서 획득된 전압 값 U를 중심으로 상하로 변동하는 수치 범위로 설정될 수 있다. 예를 들어, "특정 전압 임계 범위"는 80%U 이상과 120%U 이하로 설정될 수 있다. 예를 들어, 검출 선(11-1)이 끊어지지 않은 경우에 전체 모니터링 회로에서 획득된 전압 값 U가 0.8V이면, "특정 전압 임계 범위"는 0.64V 이상과 0.96V 이하로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제공된 전술한 기술적 방안에 기초하여, 일부 실시예에서, 검출 선(11-1)의 재료는 레이저(12)에서 방출되는 빛의 차폐를 방지하기 위해, 투명한 전도성 재료, 예를 들어 ITO, IZO(인듐 아연 산화물), IGZO(인듐 갈륨 아연 산화물) 또는 ITZO(인듐 주석 아연 산화물)이다. 검출 선(11-1)의 재료는 대안으로 금속 전도성 재료, 예를 들어 은(Ag), 구리(Cu) 또는 크롬(Cr)일 수 있다.. 일부 실시예에서, 금속 물질의 검출 선(11-1)이 빛을 차폐하는 것을 방지하기 위해, 금속 재료의 검출 선(11-1)의 상대적으로 작은 폭과 상대적으로 얇게 두께를 설정하여 검출 선(11-1)의 차폐 면적을 줄일 수 있고, 광학 요소(11)의 광 투과율을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 검출 선(11-1)은 광학 소자(11)의 각 영역 또는 심지어 모든 영역의 손상이 모니터링될 수 있도록 보장하기 위해, 가능한 한 광학 소자(11)의 모든 영역을 덮을 수 있으며, 이에 의해 모니터링 정확도가 향상된다. 가능한 설계에서, 광학 소자(11)는 복수의 영역으로 균등하게 분할되어, 영역 내의 검출 선(11-1)이 덮은 면적이 동일한 특정 범위 내에 있도록 한다. 또한, 광학 소자(11)의 모든 영역에서의 손상을 모니터링할 수 있도록 보장하기 위해, 영역들에서의 검출 선(11-1)의 커버리지 영역이 동일하다. 광학 소자(11)가 분할되는 영역의 수가 증가하고, 검출 선(11-1)의 전술한 배치 원리에 따라 검출 선(11-1)이 배치되어, 모니터링 정확도 및 감도가 더욱 향상될 수 있다고 가정할 수 있다.
일부 실시예에서, 광학 소자(11)의 서로 다른 영역에서 검출 선(11-1)의 폭은 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 광학 소자(11)의 서로 다른 영역에서 검출 선(11-1)의 폭은 동일하다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 광학 소자(11)의 서로 다른 영역에서 검출 선(11-1)의 폭 d1과 d2는 동일하다. 또한, 검출 선(11-1)의 인접한 부분 사이의 간격은 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 검출 선(11-1)의 인접 부분 사이의 간격은 동일하다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 검출 선(11-1)의 인접 부분 사이의 간격(h1, h2)은 동일하다. 광학 소자(11)의 서로 다른 영역에서 검출 선(11-1)의 폭은 동일하고, 검출 선(11-1)의 인접 부분 사이의 간격이 동일하여, 검출 선(11-1)이 광학 소자(11)의 모든 영역에서 동일한 폭 및 동일한 배치 밀도를 가져, 모니터링 정확도 및 감도를 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
검출 선(11-1)의 폭은 지나치게 넓지 않아야 한다. 그렇지 않으면, 광학 소자(11)가 부분적으로 손상된 경우, 대응하는 위치의 검출 선(11-1)이 끊어지지 않거나, 검출 선(11-1)의 일부만 끊어지고 검출 선(11-1)의 일부가 여전히 연결되어 있을 수 있다. 결과적으로, 검출 선(11-1)의 저항 값의 상당한 변화를 모니터링할 수 없어, 모니터링 정확도에 영향을 미친다. 검출 선(11-1)의 폭은 지나치게 좁아서는 안 된다. 그렇지 않으면 검출 선(11-1)이 파손되기 쉬우며, 광학 소자(11)의 파손 및 탈락 이외의 요인으로 검출 선(11-1)이 끊어지는 경우, 예를 들어 정전 파괴(electrostatic breakdown)가 발생할 수 있어, 광학 소자(11)의 손상 또는 탈락을 잘못 판단할 수 있다.
일부 실시예에서, 검출 선(11-1)의 폭의 값은 1㎛ ∼ 500㎛ 범위(1㎛와 500㎛ 포함)이고; 예를 들어, 30㎛ ∼ 200㎛ 범위(30㎛와 100㎛ 포함)이다.
검출 선(11-1)의 인접 부분들 사이의 간격은 지나치게 크지 않아야 한다. 그렇지 않으면, 광학 소자(11)가 부분적으로 손상된 경우, 해당 위치가 검출 선(11-1)에 의해 덮여있지 않을 수 있다. 결과적으로 손상을 모니터링할 수 없으므로, 모니터링 감도에 영향을 미친다. 검출 선(11-1)의 인접 부분들 간의 간격은 지나치게 작지 않아야 한다. 그렇지 않으면, 에칭을 통해 검출 선(11-1)을 형성할 때, 전도성 검출 선 재료가 검출 선(11-1)의 인접 부분 사이에 쉽게 남게 된다. 결과적으로, 검출 선(11-1)의 인접 부분이 연결되어, 모니터링 감도에 영향을 미친다.
일부 실시예에서, 검출 선(11-1)의 인접한 부분들 사이의 간격의 값은 1㎛ ∼ 500㎛ 범위(1㎛와 500㎛ 포함)이고; 예를 들어, 30㎛ ∼ 200㎛ 범위(30㎛와 100㎛ 포함)이다.
검출 선(11-1)의 구체적인 패턴은 본 발명의 실시예에서 한정되지 않는다. 이하에서는 검출 선(11-1)의 몇 가지 구체적인 패턴 설계를 제공한다. (1) 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 검출 선(11-1)의 본체 부분은 주름 선 형태로 설계되어 있다. (2) 도 7c에 도시된 바와 같이, 검출 선(11-1)의 본체 부분은 나선 형태로 설계되어 있다. 또한, 검출 선(11-1)의 선 형태는 직선 형태에 한정되지 않고, 추가로, 물결 선 형태 또는 파선 형태와 같은 연속 선 형태로 설계될 수 있다.
가능한 설계에서, 도 5a, 도 5b, 도 6 및 도 7a ∼ 도 7c를 참조하면, 검출 선(11-1)은 하나만 있을 수 있다. 이 설계에서, 마이크로프로세서(13)에 의해 모니터링되는 저항 값은 검출 선(11-1)의 전체 저항이거나, 마이크로프로세서(13)에 의해 모니터링되는 전압 값은 검출 선(11-1)의 양단에서의 전압이다. 광학 소자(11)가 손상되거나 탈락되면, 검출 선(11-1)이 끊어지거나, 검출 선(11-1)과 도선(15) 사이의 접합부가 분리된다. 따라서, 마이크로프로세서(13)는 저항 값이 무한대가 되거나, 전압 값이 전체 모니터링 회로에 대해 마이크로프로세서(13)에 의해 제공되는 전압 값에 가깝거나 동일하게 되는 것을 모니터링하여, 광학 소자(11)가 손상 또는 탈락되는지를 결정할 수 수 있다.
다른 가능한 설계에서, 도 8을 참조하면, 복수의 검출 선(11-1), 예를 들어 두 개 이상의 검출 선(11-1)이 있을 수 있다. 각각의 검출 선(11-1)의 양단은 마이크로프로세서(13)에 연결되어, 복수의 검출 선(11-1)이 병렬로 연결되어 있다. 이 설계에서, 마이크로프로세서(13)에 의해 모니터링되는 저항 값은 전체 모니터링 회로에서 복수의 검출 선(11-1)이 병렬로 연결된 후에 획득되는 병렬 저항 값의 분할된 전압 값이다. 광학 소자(11)가 손상되면, 하나 이상의 검출 선(11-1)이 끊어진다. 결과적으로, 병렬 저항은 더 커지고, 마이크로프로세서(13)는 저항 값이 커지거나 전압 값이 커지는 것을 모니터링하여, 광학 소자(11)가 손상되었는지를 결정한다. 광학 소자(11)가 탈락한 경우, 전체 모니터링 회로가 개방 회로가 된다. 따라서, 마이크로프로세서(13)는 저항 값이 무한대로 되거나, 전압 값이 전체 모니터링 회로에 대해 마이크로프로세서(13)에 의해 제공되는 전압 값에 가까워지는 것을 모니터링하여, 광학 소자(11)가 탈락을 결정할 수 있다.
검출 선(11-1)이 배치되는 위치에 대해서는 다시 도 5a를 참조한다. 가능한 설계에서, 검출 선(11-1)은 레이저(12)와 반대 측에 있는, 광학 소자(11) 측의 표면에 배치되어, 검출 선(11-1)이 도선(15)에 전기적으로 연결되도록 한다. 물론, 검출 선(11-1)은 대안으로 레이저(12)를 향하는, 광학 소자(11)의 측의 표면에 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 이를 한정하지 않는다.
일부 실시예에서, 검출 선(11-1)은 포토에칭 공정을 사용하여 준비될 수 있다. 구체적인 공정은 다음을 포함할 수 있다: 검출 선 재료(예: ITO, IZO, 또는 IGZO)로 이루어진 필름이 먼저 검출 재료 물질을 사용하여 광학 소자(11)의 기판 상에 형성된다. 검출 선 재료로 이루어진 필름은 CVD(Chemical Vapor Deposition, 화학 기상 증착), 스퍼터링, 코팅 또는 인쇄와 같은 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 그런 다음, 형성된 필름을 포토레지스트 층으로 코팅하고, 검출 선(11-1)의 패턴을 갖는 마스크를 사용하여 포토레지스트 층을 노광 및 현상하여, 검출 선(11-1)의 패턴을 갖는 포토레지스트 층을 형성한다. 이어서, 검출 선(11-1)의 패턴을 갖는 포토레지스트 층을 검출 선 재료로 이루어진 막을 식각하기 위한 마스크로 사용하여, 특정 패턴을 갖는 검출 선(11-1)을 형성한다. 검출 선 재료로 이루어진 필름은 건식 에칭 또는 레이저 에칭과 같은 공정을 사용하여 에칭될 수 있다.
일부 다른 실시예에서, 검출 선(11-1)은 마그네트론 스퍼터링 공정을 사용하여 준비될 수 있다. 특정 공정은 다음을 포함할 수 있다: 검출 선(11-1)의 패턴을 갖는 마스크를 사용하여 광학 소자(11)의 기판을 차폐하고, 검출 선 재료를 광학 소자(11)의 기판에 스퍼터링하여, 특정 패턴을 갖는 검출 선(11-1)을 형성한다.
또 다른 일부 실시예에서, 검출 선(11-1)은 스크린 인쇄 공정을 사용하여 준비될 수 있다. 인쇄는 광학 소자(11)의 기판 상에 직접 수행되어 특정 패턴을 갖는 검출 선(11-1)을 형성한다.
도 5a, 도 6 및 도 7a ∼ 도 7c를 다시 참조한다. 전도성 패드(PAD)(11-2)는 검출 선(11-1)의 양단에 각각 배치될 수 있으며, 검출 선(11-1)의 양단은 각각 대응하는 전도성 패드(11-2)를 사용하여 대응하는 도선(15)에 전기적으로 연결되어, 검출 선(11-1)이 도선(15)에 전기적으로 연결되도록 한다.
선택적으로, 두 개의 전도성 패드(11-2)가 광학 소자(11)의 에지 또는 코너 위치에 배치될 수 있다. 또한, 두 개의 전도성 패드(11-2)는 도선(15)에 대한 연결을 용이하게 하기 위해, 광학 소자(11)의 동일한 측의 두 코너의 위치에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 전도성 패드(11-2)의 재료는 검출 선(11-1)의 재료와 동일하므로, 전도성 패드(11-2)와 검출 선(11-1)이 동일한 단계에서 동시에 형성될 수 있어, 준비 단계를 단순화한다.
또한, 가능한 설계에서, 전도성 패드(11-2)의 폭은 검출 선(11-1)의 폭보다 더 크므로, 검출 선(11-1)이 도선(15)에 전기적으로 연결된다.
도선(15)을 배치하는 방식에 대해 설명하면, 도 9a에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 도선(15)은 능동 발광 모듈(1)의 모듈 하우징(14)의 측벽(14-1) 내측으로 연장된다. 도선(15)의 일단은 광학 소자(11)까지 연장되고, 검출 선(11-1)d에 연결되고(도선(15)의 일단은 전도성 패드(11-2)를 사용하여 검출 선(11-1)에 연결될 수 있음), 도선(15)의 타단은 모듈 하우징(14)의 하부 기판(14-2)까지 연장되어 프로세서에 연결된다. 도선(15)은 측벽(14-1) 내부에 배치되어, 검출 선(11-1)을 마이크로프로세서(13)에 연결하는 것 외에도, 외부 환경의 수증기 및 산소와 같은 요인에 의해 도선(15)이 부식되는 것을 방지하여, 도선(15)을 보호한다.
도 9a에 도시된 전술한 설계에서, 도선(15)과 모듈 하우징(14)은 인몰드(in-mold) 인서트 몰딩(Insert Molding) 기술을 사용하여 일체로 형성될 수 있다. 대안으로, 모듈 하우징(14)의 측벽(14-1)에 채널을 형성한 후, 도선 재료의 용액을 채널에 주입하여 도선(15)을 형성한다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 일부 다른 실시예에서, 도선(15)은 능동 발광 모듈(1)의 모듈 하우징(14)의 측벽(14-1)의 내표면 상에서 연장된다. 도선(15)의 일 단은 광학 소자(11)까지 연장되고, 검출 선(11-1)에 연결되고(도선(15)의 일단은 전도성 패드(11-2)를 사용하여 검출 선(11-1)에 연결될 수 있음), 도선(15)의 타단은 모듈 하우징(14)의 하부 기판(14-2)까지 연장되고, 마이크로프로세서(13)에 연결된다.
도 9c에 도시된 바와 같이, 또 다른 일부 실시예에서, 도선(15)은 능동 발광 모듈(1)의 모듈 하우징(14)의 측벽(14-1)의 외표면 상에서 연장된다. 도선(15)의 일단은 광학 소자(11)까지 연장되고, 검출 선(11-1)에 연결되고(도선(15)의 일단은 전도성 패드(11-2)를 사용하여 검출 선(11-1)에 연결될 수 있음), 도선(15)의 타단은 모듈 하우징(14)의 하부 기판(14-2)까지 연장되고 마이크로프로세서(13)에 연결된다.
도 9b 및 도 9c에 도시된 전술한 설계에서, 도선(15)은 코팅, 인쇄, 페이스팅(pasting) 등을 통해 모듈 하우징(14)의 측벽(14-1)의 내표면 또는 외표면에 형성될 수 있다.
또한, 도 9b 및 도 9c에 도시된 전술한 설계에서, 또한 도선(15)가 노출로 인해 부식되는 문제를 방지하기 위해, 도선(15)를 덮도록 보호 층을 형성할 수 있다. 보호 층의 재료는 물과 산소의 분리 및 내식성 성능을 갖는 유기 또는 무기 재료일 수 있다.
도선(15)의 재료는 전도성 성능을 갖는 재료, 예를 들어 은(Ag), 구리(Cu) 또는 크롬(Cr)과 같은 금속 전도성 재료, 반도체 전도성 재료, 또는 산화물 전도성 재료일 수 있다.
검출 선(11-1)을 도선(15)에 연결하는 방식의 경우, 검출 선(11-1)과 도선(15) 사이의 접합부에 전도성 전극이 부착되어 검출 선(11-1)을 도선(15)에 연결한다. 또한, 도 9a 내지 도 9a를 참조하면, 전도성 패드(11-2)를 사용하여 검출 선(11-1)을 도선(15)에 연결하는 구조의 경우, 전도성 패드(11-2)와 도선 사이의 접합부에 전도성 전극(16)이 부착될 수 있어, 전도성 패드(11-2)가 도선(15)에 연결되고, 따라서 검출 선(11-1)은 도선(15)에 연결된다.
일부 실시예에서, 전도성 전극(16)의 재료는 전도성 접착제일 수 있고, 또한 전도성 은 접착제일 수 있다. 준비하는 동안, 전도성 접착제는 접착제 분배를 통해 검출 선(11-1)과 도선(15) 사이의 접합부 또는 전도성 패드(11-2)와 도선(15) 사이에 분배된다. 전도성 전극(16)의 재료는 대안으로 납땜 주석일 수 있다. 준비하는 동안, 납땜 인두는 검출 선(11-1)과 도선(15) 사이의 접합부 또는 전도성 패드(11-2)와 도선(15) 사이의 접합부에 납땜 주석을 납땜하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제공되는 광학 소자 모니터링 시스템의 전술한 설명에 기초하여, 본 발명의 실시예는 광학 소자(11)를 추가로 제공한다. 도 10 및 도 11a에 도시된 바와 같이, 광학 소자(11)는 기판(11-4) 및 기판(11-4)의 일측 표면에 배치된 검출 선(11-1)을 포함한다.
검출 선(11-1)의 기능 설계의 경우, 다른 구성요소와의 연결 관계, 재료, 폭, 인접한 부품 사이의 간격, 구체적인 패턴, 배치 수량, 배치 위치, 준비 공정 등은 본 발명의 실시예에서 제공되는 광학 소자 모니터링 시스템의 검출 선(11-1)에 대한 설명을 참조한다. 여기서는 세부사항을 다시 설명하지 않는다.
가능한 설계에서, 광학 소자(11)는 전도성 패드(11-2)를 더 포함한다. 전도성 패드(11-2)와 검출 선(11-1)은 동일한 층에 배치된다. 전도성 패드(11-2)의 기능, 다른 구성요소와의 연결 관계, 재료, 배치 수량, 배치 위치, 준비 공정 등은 본 발명의 실시예에서 제공되는 광학 소자 모니터링 시스템의 전도성 패드(11-2)에 대한 설명을 참조한다. 여기서는 세부사항을 다시 설명하지 않는다.
선택적으로, 광학 소자(11)는 제1 정렬 마크(11-3)를 더 포함한다. 제1 정렬 마크(11-3)는 검출 선(11-1) 및 전도성 패드(11-2)와 동일한 층에 배치된다. 광학 소자(11)가 능동 발광 모듈에 조립될 때, 제1 정렬 마크(11-3)는 광학 소자(11)의 위치를 표시하도록 구성되어, 능동 발광 소자에서의 광학 소자(11)의 위치를 정확하게 결정한다. 제1 정렬 마크(11-3)의 재료는 검출 선(11-1)의 재료 및 전도성 패드(11-2)의 재료와 동일할 수 있으므로, 제1 정렬 마크(11-3), 검출 선(11-), 및 전도성 패드(11-2)는 동일한 단계에서 형성될 수 있어, 준비 공정이 단순화한다. 예를 들어, 직사각형 기판(11-4)의 동일한 측에 있는 두 모서리의 위치에 각각 위치한 두 개의 제1 정렬 마크(11-3)가 있으며, 예를 들어 직사각형 기판(11-4)의 좌측 상단 코너와 우측 상단 코너에 위치한다.
도 10 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 광학 소자(11)는 미세구조 층(11-5)을 더 포함한다. 미세구조 층(11-5)은 검출 선(11-1)이 위치하는 측과 반대 측에 있는, 기판(11-4)의 다른 측에 배치된다. 구체적으로, 기판(11-4)은 서로 반대 쪽에 있는 A 측과 B 측을 포함하고, 검출 선(11-1)은 기판(11-4)의 A 측에 배치되고, 미세구조 층(11-5)는 기판(11-4)의 B 측에 배치된다.
가능한 설계에서, 미세구조 층(11-5)은 기판(11-4)의 A 측의 표면에 배치되고, 검출 선(11-1)은 기판(11)의 B 측의 표면에 배치된다. 물론, 미세구조 층(11-5)과 검출 선(11-1)은 대안으로 기판(11-4)의 동일한 측의 표면, 예를 들어 A 측 또는 B 측의 의 표면에 배치될 수 있다. 미세구조 층(11-5)과 검출 선(11-1)이 기판(11-4)의 동일한 측에 배치되는 경우, 검출 선(11-1)은 기판의 반대 측에 있는, 미세구조 층(11-)의 측이 있는 측에 배치될 수 있거나, 검출 선(11-1)이 미세구조 층(11-5)과 기판(11-4) 사이에 배치될 수 있다.
상이한 유형의 광학 소자(11)의 미세구조 층(11-5)은 상이한 미세구조를 포함한다. 예를 들어, 광학 소자(11)가 회절 광학 소자이면, 미세구조 층(11-5)에 포함된 미세 구조는 회절 격자 미세구조이다. 광학 소자(11)가 확산기이면, 미세구조 층(11-5)에 포함되는 미세 구조는 도트(dot)와 같은 확산 미세구조이다.
가능한 설계에서, 도 11b 및 도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 광학 소자(11)가 능동 발광 모듈에 장착되는 경우, 광학 소자(11)의 에지는 레이저(12)와 반대 측에 있는, 모듈 하우징(14)의 지지 구조체(14-3)의 표면에 접착제를 사용하여 고정된다.
광학 소자(11)의 미세구조 층(11-5)은 레이저(12)를 향해 있는, 기판(11-4)의 표면에 위치하며, 기판 상의 미세구조 층(11-5)의 직교 투영 면적은 기판(11-4)의 면적보다 작아, 레이저(12)를 향해 있는, 기판(11-4)의 표면 상의 에지 영역을 확보한다. 이러한 방식으로, 미세구조 층(11-5)과의 접촉을 방지하기 위해, 레이저(12)를 향해 있는, 기판(11-4)의 표면과 레이저(12) 반대 측에 있는, 지지 구조체(14-3)의 표면에 접착제(17)가 직접 결합되어, 광학 소자(11)는 지지 구조(14-3)에 더욱 견고하게 결합된다.
도 10 및 도 11c에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 광학 소자(11)는 제2 정렬 마크(11-6)를 더 포함한다. 제2 정렬 마크(11-6)는 검출 선(11-1)이 위치하는, 기판(11-4)의 측에 배치되고, 제2 정렬 마크(11-6)는 검출 선(11-1)이 형성된 후에 형성된다. 구체적으로, 기판(11-4)의 A 측 또는 B 측에 제2 정렬 마크(11-6)와 검출 선(11-1)이 모두 배치되고, 검출 선(11-1)이 형성된 후에 제2 정렬 마크(11-6)가 형성된다. 광학 소자(11)가 능동 발광 모듈에 조립될 때, 제2 정렬 마크(11-6)는 광학 소자(11)의 위치를 표시하도록 구성되어, 능동 발광 모듈에서의 광학 소자(11)의 위치를 정확하게 결정한다.
전술한 설명은 광학 소자(11)의 필름 층 각각에 제2 정렬 마크(11-6)가 배치되는 위치를 설명하기 위한 예일 뿐이며, 광학 소자(11)의 필름 층 각각에 제2 정렬 마크(11)가 배치되는 위치는 본 발명의 본 실시예에서 한정되지 않음에 유의해야 한다. 제2 정렬 마크(11-6)가 광학 소자(11)의 위치를 표시할 수 있기만 하면, 제2 정렬 마크(11-6)는 광학 소자(11)의 필름 층 각각의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 정렬 마크(11-6)는 검출 선(11-1)과 기판(11-4) 사이에 배치된다. 대안으로, 제2 정렬 마크(11-6)는 미세구조 층(11-5)과 기판(11-4) 사이에 배치된다. 대안으로, 제2 정렬 마크(11-6)는 기판(11-4)의 반대 측에 있는, 미세구조 층(11-5)의 측에 배치된다.
제2 정렬 마크(11-6)의 수량은 본 발명의 본 실시예에서 한정되지 않는다. 또한, 제2 정렬 마크(11-6)는 광학 소자(11)의 에지 또는 코너의 위치에 배치될 수 있다. 구체적으로, 기판(11-4) 상에 제2 정렬 마크(11-6)의 직교 투영은 기판(11-4)의 에지 또는 코너에 위치할 수 있다. 예를 들어, 직사각형 광학 소자(11)의 경우, 제2 정렬 마크(11-6)는 광학 소자(11)의 네 코너의 위치 각각에 배치될 수 있다.
일부 다른 가능한 설계에서, 제1 정렬 마크(11-3) 및 제2 정렬 마크(11-6) 모두가 광학 소자(11)에 배치되면, 광학 소자(11)의 동일한 위치에서의 제1 정렬 마크(11-3)와 제2 정렬 마크(11)의 직교 투영은 기판(11-4) 상에 중첩된다. 예를 들어, 제1 정렬 마크(11-3)와 제2 정렬 마크(11-6)가 모두 직사각형 광학 소자(11)의 좌측 상단 코너(또는 우측 상단 코너, 또는 좌측 하단 코너 또는 우측 하단 코너)에 배치되면, 좌측 상단 코너(또는 우측 상단 코너, 좌측 하단 코너 또는 우측 하단 코너)에서 제1 정렬 마크(11-3)와 제2 정렬 마크(11-6)의 직교 투영이 기판(11-4) 상에 중첩된다.
제2 정렬 마크(11-6)의 재료는 금속과 같이 상대적으로 투과율이 낮은 재료일 수 있으므로, 광학 소자(11)를 능동 발광 모듈에 조립할 때, 제2 정렬 마크(11-6)를 보다 선명하게 관찰할 수 있다.
도 10 및 도 11d에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 광학 소자(11)는 보호 층(11-7)을 더 포함한다. 보호 층(11-7)은 검출 선(11-1)이 위치하는, 기판(11-4)의 측에 배치된다. 구체적으로, 보호 층(11-7) 및 검출 선(11-1)은 기판(11-4)의 A 측 또는 B 측 상에 배치된다. 또한, 보호 층(11-7)은 검출 선(11-1)을 덮어 검출 선(11-1)을 보호한다. 보호 층(11-7)의 재료는 수분과 산소 분리 및 내식성 성능을 갖는 유기 또는 무기 재료일 수 있다.
가능한 설계에서, 도 10을 참조하면, 검출 선(11-1)과 제2 정렬 마크(11-6)ㄴ는 기판의 A 측 또는 B 측에 배치되며, 제2 정렬 마크(11-6)는 금속과 같은, 산화 및 부식이 용이한 재료로 형성되고, 보호 층(11-7)은 검출 선(11-1) 및 제2 정렬 마크(11-6)를 덮어, 검출 선(11-1) 및 제2 정렬 마크(11-6)를 보호할 수 있다.
가능한 설계에서, 보호 층(11-7)에 개구부(11-8)가 배치되어, 검출 선(11-1) 또는 전도성 패드(11-2)의 단부를 노출시켜, 검출 선(11-1) 또는 전도성 패드(11-2)의 단부와 도선(15) 사이의 전기적 연결을 용이하게 한다. 개구부(11-8)가 배치되는 위치는 검출 선(11)의 또는 전도성 패드(11-2)의 단부에 기초하여 결정된다.
본 발명의 실시예에서 제공되는 광학 소자 모니터링 시스템 및 광학 소자의 전술한 설명에 기초하여, 본 발명의 실시예는 능동 발광 모듈(1)을 더 제공한다. 도 9a 내지 도 9c에 도시된 바와 같이, 능동 발광 모듈(1)은 광학 소자(11), 도선(15), 레이저(12), 마이크로프로세서(13) 및 모듈 하우징(14)을 포함한다. 모듈 하우징(14)은 적어도 하부 기판(14-2) 및 측벽(14-1)을 포함한다. 광학 소자(11)는 하부 기판(14-2)으로부터 떨어져 있는, 측벽(14-1)의 일단에 장착된다. 모듈 하우징(14)은 지지 구조체(14-3)를 더 포함한다. 도 4b를 참조하면, 지지 구조체(14-3)는 링 구조이고, 측벽(14-1)의 내표면 주위에 배치되어, 개구부(GG)를 형성한다. 광학 소자(11)의 에지는 접착제(17)를 사용하여 레이저(12)의 반대 측에 있는, 지지 구조체(14-3)의 표면에 고정된다. 레이저(12)와 마이크로프로세서(13)는 하부 기판(14-)에 장착되고, 서로 연결된다. 마이크로프로세서(13)는 레이저 광을 방출하도록 레이저(12)를 제어한다. 레이저 광은 광학 소자(11)를 사용하여 개구부(GG)를 통해 능동 발광 모듈(1)로부터 방출된다.
광학 소자(11)는 검출 선(11-1)을 포함한다. 검출 선(11-1)의 양단은 도선(15)을 사용하여 마이크로프로세서(13)에 연결된다. 마이크로프로세서(13)는 검출 선(11-1)의 저항 값 또는 검출 선(11-1)의 양단 전압 값을 실시간으로 모니터링한다. 검출 선(11-1)의 저항 값이 특정 저항 임계 값 범위를 초과하거나 검출 선(11-1)의 양단 전압 값이 특정 전압 임계 값 범위를 초과하는 경우, 광학 소자(11)는 손상되거나 탈락한 것으로 판단한다. 이 경우, 마이크로프로세서(13)는 전원(2)을 제어하여 레이저(12)에 대한 전력 공급을 중지하고, 따라서 레이저(12)가 꺼져, 레이저(12)에서 방출되는 레이저 광에 의한 사람의 눈 부상을 효과적으로 방지한다. 또한, 하나의 광학 소자(11) 및 검출 선(11-1)이 능동 발광 모듈(1) 상에 배치되기만 하면 된다(즉, 하나의 전도 층만이 필요함). 따라서 구조가 단순하고 제조 공정이 단순하며 비용이 비교적 낮다.
능동 발광 모듈(1)에서, 검출 선(11-1)을 도선(15)에 연결하는 방식, 및 도선(15)을 모듈 하우징(14)의 측벽(14-1)에 배치하는 방식에 대해, 본 발명의 실시예에서 제공되는 광학 소자 모니터링 소자의 도선(15)의 설명을 참조한다. 여기서는 세부사항을 다시 설명하지 않는다.
본 발명의 본 실시예에서 제공되는 능동 발광 모듈(1)은 레이저 광을 방출할 수 있는 임의의 모듈, 예를 들어 고전력 레이저를 포함하는, ToF 3D 감지 모듈에 있는 모듈, 또는 구조 광 3D 감지 모듈(115)에 있는 도트 매트릭스 프로젝터(115-5) 및 투광 조명기(115-2)이다.
본 발명의 본 실시예에서 제공된 능동 발광 모듈(1)의 전술한 설명에 기초하여, 본 발명의 실시예는 단말기를 더 제공한다. 단말기는 특정 레이저 광을 제공하도록 구성된, 본 발명의 본 실시예에서 제공된 능동 발광 모듈(1)을 포함하여(예: 능동 발광 모듈(1)가 도트 매트릭스 프로젝터(115-5)이면, 능동 발광 모듈(1)에 의해 제공되어야 하는 특정 광은 구조 광임), 단말기가 3D 감지 기능을 구현하는 것을 돕는다. 능동 발광 모듈(1)이 이동 전화(100)와은 단말기에 장착되는 경우, 능동 발광 모듈(1)에서의 레이저(12)의 측(즉, 발광 측)이 단말 내부에 가깝고, 광학 소자(11)의 측(즉, 광 출사 측)은 특정 레이저 광을 외부로 투사하기 위해, 단말기의 외부를 향한다.
본 발명의 실시예에서 제공되는 광학 소자 모니터링 시스템의 전술한 설명에 기초하여, 본 발명의 실시예는 광학 소자 모니터링 방법을 더 제공한다. 광학 소자 모니터링 방법은 본 발명의 실시예에서 제공되는 광학 소자 모니터링 시스템에 적용된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 다시 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 광학 소자 모니터링 방법은 다음 단계를 포함한다.
S1: 마이크로프로세서(13)가 검출 선(11-1)의 저항 값을 실시간으로 모니터링한다.
가능한 구현예에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 단계 S1은 구체적으로 다음 단계를 포함할 수 있다.
S11: 마이크로프로세서(13)는 검출 선(11-1)의 양단의 전압 값을 실시간으로 모니터링한다. 이 단계에서, 광학 소자(11)가 손상되거나 탈락되지 않았으면, 모니터링된 전압 값은 검출 선(11-1)이 끊어지지 않은 경우의 전체 모니터링 회로(즉, 검출 선(11-1), 도선(15), 및 마이크로프로세서(13)를 포함하는 모니터링 회로)에서 획득된 전압 값에 가깝거나 동일하다. 광학 소자(11)가 손상되거나 탈락되고, 모니터링 회로가 개방 회로가 된 경우, 모니터링된 전압 값은 전체 모니터링 회로에 대해 마이크로프로세서(13)에 의해 제공되는 전압 값에 가깝거나 동일하다.
마이크로프로세서(13)는 검출 선(11-1)에 전압을 인가함으로써 검출 선(11-1)의 양단에서의 전압 값을 모니터링한다는 점에 유의해야 한다. 구체적으로, 마이크로프로세서(13)는 전체 모니터링 회로에 특정 전압을 제공하고, 모니터링 회로의 검출 선(11-1)은 그 전압으로부터 일부를 획득하여, 마이크로프로세서(13)는 전압을 검출 선(11-1)에 인가한다. 전체 모니터링 회로에 대해 마이크로프로세서(13)에 의해 제공된 전압은 연속 전압 신호이거나, 전력 소비를 줄이고 검출 선(11-1)에 대한 전압 신호로 인한 부식을 줄이기 위해, 예를 들어 펄스 모드의 전압 신호와 같은 불연속 전압 신호일 수 있다.
모니터링 회로 전체에 대해 마이크로프로세서(13)에 의해 제공되는 전압은 단말기의 전원(예: 이동 전화(100)의 전원 장치(111))에 의해 공급된다. 예를 들어, 전체 모니터링 회로에 대해 마이크로프로세서(13)에 의해 제공되는 전압 값은 2.85V이고, 검출 선(11-1)이 끊어지지 않은 경우에 획득되는 저항 값은 10킬로옴이다. 전체 모니터링 회로가 개방 회로가 되지 않은 경우, 검출 선(11-1)은 0.8V의 전압을 획득한다, 다시 말해, 검출 선(11-1)의 양단 전압 값은 0.8V이다.
S12: 마이크로프로세서(13)는 모니터링된 전압 값을 저항 값으로 변환한다.
이 단계에서, 마이크로프로세서(13)는 실시간 모니터링된 전압 값을 저항 값으로 변환한다. 모니터링된 전압 값이, 검출 선(11-1)이 끊어지지 않은 경우에 전체 모니터링 회로에서 획득된 전압 값에 가깝거나 같으면, 변환을 통해 획득한 저항 값은 검출 선(11-1)이 끊어지지 않은 경우에 획득되는 저항 값과 비슷하거나 같아야 한다. 모니터링된 전압 값이 전체 모니터링 회로에 대해 마이크로프로세서(13)에 의해 제공되는 전압 값에 가깝거나 같으면, 변환을 통해 획득한 저항 값은 무한하다.
S2: 마이크로프로세서(13)는 모니터링된 저항 값이 특정 저항 임계 값 범위를 초과하는지 여부를 결정하고, 모니터링된 저항 값이 특정 저항 임계 값 범위를 초과하면, 마이크로프로세서(13)는 전원(2)을 제어하여 레이저(12)에의 전력 공급을 중지하거나; 또는 모니터링된 저항 값이 특정 저항 임계 값 범위를 초과하지 않으면, 마이크로프로세서(13)는 단계 S1로 복귀한다.
단계 S2에서, 특정 저항 임계 범위는 검출 선(11-1)이 끊어지지 않은 경우의 저항 값(R)을 중심으로 상하로 변동하는 수치 범위로 설정될 수 있다. 예를 들어, 특정 저항 임계 값 범위는 80%R 이상 120%R 이하로 설정될 수 있다. 단계 S1에서 획득한 저항 값이 특정 저항 임계 값 범위를 초과하면, 모니터링 회로가 개방 회로가 되어 있음을 지시한다. 즉, 검출 선(11-1)이 끊어져 있거나, 검출 선(11-1)과 도선(15) 사이의 접합부가 분리되어 있을 수 있다. 이것은 광학 소자(11)가 손상되거나 탈락되어 있음을 나타낸다. 이 경우, 마이크로프로세서(13)는 전원(2)에 인터럽트 신호를 전송하고, 전원(2)을 제어하여 레이저(12)에 대한 전원 공급을 중지하므로, 레이저(12)가 꺼져 광학 소자(11)가 손상되거나 탈락되는 경우에 레이저 광이 사람의 눈을 향하기 때문에 사람의 눈이 손상되는 문제를 방지한다. 단계 S1에서 획득된 저항 값이 특정 저항 임계 값 범위를 초과하지 않으면, 모니터링 회로가 정상적으로 작동하고, 광학 소자(11)가 정상이고, 전원 공급 장치(2)는 계속해서 레이저(12)에 전원을 공급할 수 있으며, 마이크로프로세서(13)가 단계 S1로 돌아가서 다음 시각에 검출 선(11-1)의 저항 값을 모니터링한다.
예를 들어, 검출 선(11-1)이 끊어지지 않았을 때 획득된 저항 값이 저항 값이 10킬로옴이면, 특정 저항 임계 범위는 8킬로옴 이상 12킬로옴 이하로 설정된다. 전체 모니터링 회로에 대해 마이크로프로세서(13)에 의해 제공되는 전압 값은 2.85V이다. 전체 모니터링 회로가 개방 회로가 아닌 경우, 검출 선(11-1)은 0.8V의 전압을 획득한다.
시각 t1에서, 마이크로프로세서(13)는 검출 선(11-1)의 양단 전압 값 U가 2.85V인 것을 모니터링하고, 저항 분압 원리에 따라, 전압 값 U를 변환함으로써 무한 저항 값 R을 획득하고, 변환을 통해 획득한 저항 값 R이 이미 특정 저항 임계 값 범위인 8킬로옴 ∼ 12킬로옴을 초과하는 것으로 결정한다. 이 경우, 마이크로프로세서(13)는 광학 소자(11)가 파손 또는 탈락한 것으로 결정하고, 전원(2)을 제어하여 레이저(12)에의 전원 공급을 중지한다.
시각 t2에서, 마이크로프로세서(13)는 검출 선(11-1)의 양단의 전압 값 U가 0.8V인 것을 모니터링하고, 저항 전압 분할 원리에 따라, 전압 값을 변환함으로써 저항 값을 10킬로옴을 획득하고, 변환을 통해 획득된 저항 값 R이 특정 저항 임계 값 범위인 8킬로옴 ∼ 12킬로옴 내에 있다고 결정한다, 이 경우, 마이크로프로세서(13)는 광학 소자(11)가 정상이라고 결정하고, 전원(2)은 계속해서 레이저(12)에 전력을 공급할 수 있다.
일부 실시예에서, 마이크로프로세서(13)는 검출 선(11-1)의 양단에서 전압 값을 실시간으로 모니터링함으로써 모니터링된 전압 값이 특정 전압 임계 값 범위를 초과하는지 여부를 판정하여, 광학 소자(11)가 손상되거나 탈락되었는지 여부를 판정할 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 광학 소자 모니터링 방법은 다음 단계를 포함한다.
S1': 마이크로프로세서(13)는 검출 선(11-1)의 양단 전압 값을 실시간으로 모니터링한다.
단계 S1'에 대한 자세한 설명은 전술한 단계 S11의 설명을 참조한다. 여기서는 세부사항을 다시 설명하지 않는다.
S2': 마이크로프로세서(13)는 모니터링된 전압 값이 특정 전압 임계 값 범위를 초과하는지 여부를 판정하고, 모니터링된 전압 값이 특정 전압 임계 값 범위를 초과하면, 마이크로프로세서(13)는 전원(2)을 제어하여 레이저(12)에의 전력 공급을 중지하거나; 또는 모니터링된 전압 값이 특정 전압 임계 범위를 초과하지 않으면, 마이크로프로세서(13)는 단계 S1'로 복귀한다.
단계 S2'에서, 특정 전압 임계 범위는 검출 선(11-1)이 끊어지지 않은 경우에 전체 모니터링 회로에서 획득된 전압 값 U를 중심으로 상하로 변동하는 수치 범위로 설정될 수 있다. 예를 들어, 특정 전압 임계 범위는 80%U 이상 120%U 이하로 설정될 수 있다. 단계 S1'에서 모니터링된 전압 값이 특정 전압 임계 값 범위를 초과하면, 모니터링 회로가 개방 회로가 되었음을 나타낸다, 즉, 검출 선(11-1)이 끊어졌거나, 검출 선(11-1)과 도선(15) 사이의 접합부가 분리되었을 수 있다. 이것은 광학 소자(11)가 손상되거나 탈락되었음을 나타낸다. 이 경우, 마이크로프로세서(13)는 전원(2)에 인터럽트 신호를 전송하고, 전원(2)을 제어하여 레이저(12)에 대한 전원 공급을 중지하므로, 레이저(12)가 꺼져, 광학 소자(11)가 손상되거나 탈락된 경우에 레이저 광이 사람의 눈으로 향하기 때문에 사람의 눈이 손상되는 문제를 방지할 수 있다. 단계 S1'에서 모니터링된 전압 값이 특정 전압 임계 값을 초과하지 않으면, 모니터링 회로가 정상적으로 작동하고, 광학 소자(11)가 정상이며, 전원(2)은 계속해서 레이저(12)에 전력을 공급할 수 있음을 나타내고, 마이크로프로세서(13)는 다음 시각에 검출 선(11-1)의 양단 전압 값을 모니터링하기 위해 단계 S1'로 복귀할 수 있다.
예를 들어, 전체 모니터링 회로에 대해 마이크로프로세서(13)에 의해 제공되는 전압 값은 2.85V이다. 전체 모니터링 회로가 개방 회로가 아닌 경우, 검출 선(11-1)은 0.8V의 전압을 획득하므로, 특정 전압 임계 값 범위는 0.64V 이상 0.96V 이하로 설정된다.
시각 t1'에, 마이크로프로세서(13)는 검출 선(11-1) 양단의 전압 값 U가 2.85V이고, 전압 값 U는 이미 0.64V ∼ 0.96V의 특정 전압 임계 값 범위를 초과한 것을 모니터링한다. 이 경우, 마이크로프로세서(13)는 광학 소자(11)가 손상되거나 탈락된 것으로 결정하고, 전원(2)을 제어하여 레이저에의 전력 공급을 중지한다.
시각 t2'에, 마이크로프로세서(13)는 검출 선(11-1)의 양단 전압 값(U)이 0.8V이고 전압 값(U)이 0.64V ∼ 0.96V의 특정 전압 임계 값 범위 내에 있는 것을 모니터링한다. 이 경우, 마이크로프로세서(13)는 광학 소자(11)가 정상이라고 결정하고, 전원(2)은 계속해서 레이저(12)에 전력을 공급할 수 있다.
전술한 기능을 구현하기 위해, 단말기 등은 그 기능을 수행하기 위한 대응하는 하드웨어 구조 및/또는 소프트웨어 모듈을 포함한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 당업자라면 본 명세서에 개시된 실시예를 참조하여 설명된 예에서의 유닛, 알고리즘 및 단계가 본 발명의 실시예에서의 하드웨어 또는 하드웨어와 컴퓨터 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있음을 쉽게 인식해야 한다. 기능이 하드웨어에 의해 수행되는지 또는 컴퓨터 소프트웨어에 의해 구동되는 하드웨어에 의해 수행되는지 여부는 특정 애플리케이션 및 기술적 방안의 설계 제약에 따라 다르다. 당업자라면 각각의 특정 애플리케이션에 대해 설명된 기능을 구현하기 위해 상이한 방법을 사용할 수 있지만, 그러한 구현이 본 발명의 실시예의 범위를 벗어나는 것으로 간주되어서는 안 된다.
전술한 설명은 단지 본 발명의 구체적인 구현일 뿐이며, 본 발명의 보호 범위를 한정하려는 의도는 아니다. 본 발명에 개시된 기술적 범위 내의 모든 변형 또는 대체는 본 발명의 보호 범위 내에 속한다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 청구 범위의 보호 범위에 따른다.

Claims (20)

  1. 기판을 포함하는 광학 소자로서,
    상기 기판의 일측의 표면 상에 배치된 검출 선을 더 포함하고, 상기 검출 선은 전기 신호를 전송하도록 구성되는,
    광학 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출 선의 재료는 투명한 전도성 재료인, 광학 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 검출 선의 재료는 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 인듐 갈륨 아연 산화물, 또는 인듐 주석 아연 산화물 중 어느 하나 이상을 포함하는, 광학 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검출 선이 위치하는 상기 기판의 표면은 복수의 영역으로 균등하게 분할되고, 각각의 영역은 상기 검출 선의 적어도 하나 이상의 선분에 의해 덮여 있는, 광학 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 검출 선의 덮은 면적이 동일한, 광학 소자.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 영역에서의 검출 선의 폭이 동일한, 광학 소자.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 검출 선의 인접한 부분 간의 간격이 동일한, 광학 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 검출 선은 주름 선 형태(fold line shape) 또는 나선 형태(spiral line shape)로 연장되는, 광학 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광학 소자는 상기 검출 선이 위치하는 상기 기판의 동일한 측의 표면에 배치된 전도성 패드(conductive pad)를 더 포함하고, 상기 전도성 패드는 상기 검출 선의 단부(end part)에 위치하고 상기 검출 선의 단부에 전기적으로 연결되는, 광학 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전도성 패드의 재료는 상기 검출 선의 재료와 동일한, 광학 소자.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 광학 소자는 상기 검출 선을 덮는 보호 층, 및 상기 전도성 패드를 노출시키도록 상기 보호 층에 배치된 개구부를 더 포함하는 광학 소자.
  12. 하부 기판 및 측벽을 포함하는 모듈 하우징을 포함하는 능동 발광 모듈로서,
    상기 하부 기판에 장착되는 레이저 및 마이크로프로세서;
    상기 하부 기판으로부터 떨어져 있는, 상기 측벽의 일단(one end)에 장착된 광학 소자 - 상기 광학 소자는 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 광학 소자 임 -; 및
    상기 광학 소자의 검출 선의 양단(two ends)을 상기 마이크로프로세서에 연결하도록 구성된 도선(conducting wire)을 더 포함하고,
    상기 마이크로프로세서는, 상기 검출 선의 저항 값 또는 상기 검출 선의 양단의 전압 값을 실시간으로 모니터링하고, 모니터링된 저항 값 또는 전압 값에 기초하여, 상기 광학 소자의 손상 또는 탈락 여부를 판정하며, 상기 광학 소자가 손상되거나 탈락한 것으로 판정하는 경우, 상기 레이저를 제어하여 끄도록 구성되는,
    능동 발광 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 도선은 상기 측벽 내부에서 상기 검출 선의 단부로부터 상기 마이크로프로세서까지 연장되거나; 또는
    상기 도선은 상기 측벽의 내표면 상에서 상기 검출 선의 단부로부터 상기 마이크로프로세서까지 연장되거나; 또는
    상기 도선은 상기 측벽의 외표면 상에서 상기 검출 선의 단부로부터 상기 마이크로프로세서까지 연장되는, 능동 발광 모듈.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 능동 발광 모듈은 상기 검출 선의 단부와 상기 도선 사이의 접합부(joint)에 배치된 전도성 전극을 더 포함하고, 상기 전도성 전극은 상기 검출 선의 단부를 상기 도선에 전기적으로 연결하도록 구성되는, 능동 발광 모듈.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 전도성 전극의 재료는 전도성 은 페이스트(conductive silver paste) 또는 납땜 주석(soldering tin)인, 능동 발광 모듈.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 능동 발광 모듈을 포함하는 단말기.
  17. 광학 소자 모니터링 시스템으로서,
    순차적으로 연결되는 마이크로프로세서, 전원 및 레이저; 그리고
    제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 광학 소자 - 상기 광학 소자의 검출 선의 양단은 상기 마이크로프로세서에 연결됨 -를 포함하고,
    상기 마이크로프로세서는, 상기 검출 선의 저항 값 또는 상기 검출 선의 양단의 전압 값을 실시간으로 모니터링하고, 모니터링된 저항 값 또는 전압 값에 기초하여, 상기 광학 소자의 손상 또는 탈락 여부를 판정하고, 상기 광학 소자가 손상되거나 탈락한 것으로 판정하는 경우, 상기 전원을 제어하여 상기 레이저에의 전력 공급을 중지하도록 구성되는,
    광학 소자 모니터링 시스템.
  18. 제17항에 따른 광학 소자 모니터링 시스템에 적용되는 광학 소자 모니터링 방법으로서,
    마이크로프로세서가 검출 선의 저항 값을 실시간으로 모니터링하는 단계; 및
    상기 마이크로프로세서가 모니터링된 저항 값이 특정 저항 임계 값 범위를 초과하는지를 판정하고, 상기 모니터링된 저항 값이 상기 특정 저항 임계 값 범위를 초과하면, 상기 마이크로프로세서가 상기 레이저에의 전력 공급을 중지하도록 전원을 제어하거나; 또는 상기 모니터링된 저항 값이 상기 특정 저항 임계 값 범위를 초과하지 않으면, 다음 시각에 상기 검출 선의 저항 값을 모니터링하는 단계를 포함하고,
    상기 특정 저항 임계 값 범위는 상기 검출 선이 끊어지지 않은 경우의 상기 저항 값을 중심으로 상하로 변동하는 수치 범위인,
    광학 소자 모니터링 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서가 검출 선 양단의 저항 값을 실시간으로 모니터링하는 단계는,
    상기 마이크로프로세서가 상기 검출 선의 양단의 전압 값을 실시간으로 모니터링하는 단계; 및
    상기 마이크로프로세서가 모니터링된 전압 값을 저항 값으로 변환하는 단계를 포함하는, 광학 소자 모니터링 방법.
  20. 제17항에 따른 광학 소자 모니터링 시스템에 적용되는 광학 소자 모니터링 방법으로서,
    마이크로프로세서가 검출 선의 양단의 전압 값을 실시간으로 모니터링하는 단계; 및
    상기 마이크로프로세서가 모니터링된 저항 값이 특정 저항 임계 값 범위를 초과하는지를 판정하고, 상기 모니터링된 저항 값이 상기 특정 저항 임계 값 범위를 초과하면, 상기 마이크로프로세서가 레이저에의 전력 공급을 중지하도록 전원을 제어하거나; 또는 상기 모니터링된 저항 값이 상기 특정 저항 임계 값 범위를 초과하지 않으면, 다음 시각에 상기 검출 선의 양단의 전압 값을 모니터링하는 단계를 포함하고,
    상기 특정 저항 임계 값 범위는 상기 검출 선이 끊어지지 않은 경우의 상기 검출 선의 양단에서의 전압 값을 중심으로 상하로 변동하는 수치 범위인,
    광학 소자 모니터링 방법.
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