KR102519255B1 - 카메라 조립체 및 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 출원의 구현예는 비행시간 모듈 및 회로 기판을 포함하는 카메라 조립체를 개시한다. 회로 기판에는 회피 공간이 제공된다. 비행시간 모듈은 송신 모듈 및 수신 모듈을 포함한다. 송신 모듈은 검출 광 신호를 방출하도록 구성된다. 수신 모듈은 검출 광 신호가 측정 대상 물체에 의해 반사된 후에 형성된 유도 광 신호를 수신하도록 구성된다. 수신 모듈은 회피 공간에 위치된다. 수신 모듈의 연결 단부는 회로 기판에 고정된다. 송신 모듈은 수신 모듈 주위에 위치되고 회로 기판에 고정된다. 카메라 조립체는 폭넓게 적용 가능하다. 본 출원의 구현예는 카메라 조립체가 적용되는 전자 장치를 추가로 개시한다.

Description

카메라 조립체 및 전자 장치
본 출원은 2018년 12월 24일자로 중국 국가 지식 재산권국에 출원되고 명칭이 "카메라 조립체 및 전자 장치(CAMERA ASSEMBLY AND ELECTRONIC DEVICE)"인 중국 특허 출원 제 201811584395.9 호에 대한 우선권을 주장하며, 이 문헌은 그 전체가 본원에 인용에 의해 포함된다.
기술 분야
본 출원은 전자 제품 기술 분야와 관련되고, 특히 카메라 조립체와, 카메라 조립체가 적용되는 전자 장치와 관련된다.
이미징 기능을 구현하는 전자 장치의 주요 구성요소는 카메라 모듈이다. 비행시간(Time of Flight, TOF) 모듈은 일반적인 심도 카메라 모듈이고, 피사계 심도(depth of field) 정보를 측정하도록 구성될 수 있다. 비행시간 모듈은 송신 모듈 및 수신 모듈을 포함한다. 비행시간 모듈의 검출 성능을 보장하기 위해, 송신 모듈의 시야와 수신 모듈의 시야 사이의 중첩 영역이 비교적 크도록, 송신 모듈 및 수신 모듈이 통상적으로 충분히 근접할 필요가 있다. 기존의 비행시간 모듈에서는, 송신 모듈 및 수신 모듈이 동일한 인쇄 회로 기판에 고정되어, 송신 모듈과 수신 모듈의 근접성 요건을 충족한다. 이러한 방식으로, 송신 모듈과 수신 모듈의 상대적인 위치가 고정되고 인쇄 회로 기판의 케이블 인출 방향이 고정되어 있기 때문에, 송신 모듈 및 수신 모듈과 직접 대면하고 비행시간 모듈이 적용된 전자 장치의 커버 플레이트 상에 있는 상호적 구멍의 위치도 고정된다. 결과적으로, 비행시간 모듈은 특정한 외관 형태를 갖는 전자 장치에만 적용될 수 있지만, 다른 외관 형태를 갖는 전자 장치에는 거의 적용되지 않으며, 적용성이 나쁘다.
본 출원의 실시예는 널리 적용 가능한 카메라 조립체와, 카메라 조립체가 적용되는 전자 장치를 제공한다.
제 1 양태에 따르면, 본 출원의 일 실시예는 비행시간 모듈 및 회로 기판을 포함하는 카메라 조립체를 제공한다. 회로 기판에는 회피 공간이 제공된다. 비행시간 모듈은 송신 모듈 및 수신 모듈을 포함한다. 송신 모듈은 검출 광 신호를 방출하도록 구성된다. 수신 모듈은 검출 광 신호가 측정 대상 물체에 의해 반사된 후에 형성된 유도 광 신호를 수신하도록 구성된다. 유도 광 신호는 측정 대상 물체의 피사계 심도 정보를 전달한다. 수신 모듈은 카메라 모듈일 수 있다. 수신 모듈 및 송신 모듈은 개별적으로 패키징된다. 수신 모듈은 회피 공간에 위치되고, 수신 모듈의 연결 단부는 회로 기판에 고정된다. 수신 모듈은 연결 단부를 통해 회로 기판에 전기적으로 연결된다. 송신 모듈은 수신 모듈 주위에 위치되고 회로 기판에 고정된다.
본 실시예에서, 수신 모듈 및 송신 모듈은 개별적으로 패키징된다. 수신 모듈은 수신 시야 및 수신 축을 가지며, 수신 축은 수신 시야의 중심 축이다. 송신 모듈은 송신 시야 및 송신 축을 가지며, 송신 축은 송신 시야의 중심 축이다. 수신 모듈이 회피 공간에 위치되고 수신 모듈의 연결 단부가 회로 기판에 고정되기 때문에, 수신 모듈과 송신 모듈은 서로 근접하여 있을 수 있으며, 그에 따라 수신 축과 송신 축 사이의 간격은 비행시간 모듈의 성능 요건을 충족시키기에 충분히 작고, 수신 시야와 송신 시야 사이의 커버리지는 높다. 또한, 수신 모듈 및 송신 모듈은 개별적으로 패키징되고, 수신 모듈과 송신 모듈 사이에 직접적인 장착 또는 직접적인 연결 관계가 존재하지 않는다. 따라서, 송신 모듈 및 수신 모듈은 보다 유연한 방식으로 배열되고, 복수의 배열 구조가 형성될 수 있으며, 그에 따라 카메라 조립체가 적용되는 전자 장치는 복수의 외관 형태를 가질 수 있다. 다시 말해서, 카메라 조립체는 상이한 외관 형태를 갖는 복수의 전자 장치에 적용될 수 있다. 카메라 조립체는 폭넓게 적용 가능하다. 복수의 상이한 외관 형태를 갖는 전자 장치가 동일한 카메라 조립체를 사용할 수 있기 때문에, 상이한 외관 형태에 기초한 상이한 형태의 비행시간 모듈을 반복적으로 개발할 필요가 없으며, 이에 의해 전자 장치의 개발 비용 및 제조 비용이 절감된다.
회피 공간은 회로 기판에 배치된 관통 구멍 또는 홈일 수 있다. 수신 모듈은 회피 공간에 위치되며, 그에 따라 수신 모듈은 회로 기판의 두께 공간의 일부 또는 전부를 재사용할 수 있고, 카메라 조립체는 보다 콤팩트하게 배열되며, 전자 장치의 두께방향으로의 카메라 조립체의 크기는 더 작다.
일 구현예에서, 카메라 조립체는 하나 이상의 카메라 모듈을 더 포함한다. 카메라 모듈은 컬러 렌즈, 흑백 렌즈, 광각 렌즈 또는 줌 렌즈일 수 있다. 하나 이상의 카메라 모듈은 회피 공간에 위치되고, 하나 이상의 카메라 모듈의 연결 단부는 회로 기판에 고정된다. 하나 이상의 카메라 모듈은 전자 장치의 성능을 향상시키기 위해 비행시간 모듈과 협력적으로 작동할 수 있다. 예를 들어, 비행시간 모듈에 의해 포착된 사진이 컬러 렌즈에 의해 포착된 사진과 조합되는 경우, 측정 대상 물체의 3차원 프로파일은 상이한 색상의 상이한 거리를 나타내는 그래픽 방식으로 표현될 수 있다. 본 실시예는 카메라 조립체가 하나의 카메라 모듈을 포함하는 예를 사용하여 설명된다.
일 구현예에서, 카메라 조립체는 회피 공간에 위치된 카메라 브래킷을 더 포함한다. 카메라 브래킷은 서로 이격된 복수의 수용 홈을 갖는다. 복수의 수용 홈의 개방 방향은 동일하다. 수신 모듈 및 하나 이상의 카메라 모듈은 일대일 대응 방식으로 복수의 수용 홈에 수용된다. 수신 모듈 및 하나 이상의 카메라 모듈은 우발적인 충격으로 인한 충돌 및 손상을 방지하기 위해 서로 이격되어 있다.
본 실시예에서, 수신 모듈 및 하나 이상의 카메라 모듈은 카메라 조립체의 복수의 수용 홈에 수용되고, 카메라 브래킷에 대해 고정된다. 카메라 브래킷은 회피 공간에 위치되고, 그에 따라 수신 모듈 및 하나 이상의 카메라 모듈이 회피 공간에 위치된다. 수신 모듈, 하나 이상의 카메라 모듈 및 카메라 브래킷은 카메라 조립체의 전체 조립 프로세스가 수행되기 전에 별도의 조립 프로세스를 통해 모듈화를 달성하며, 이에 의해 카메라 조립체의 전체 조립 프로세스의 단계를 단순화하고, 조립 곤란성을 감소시킬 수 있다.
수신 모듈 및 하나 이상의 카메라 모듈은 접착 부재를 통해 복수의 수용 홈의 하부 벽에 접착되어, 카메라 브래킷에 대해 고정될 수 있다. 카메라 브래킷은 높은 열전도율을 갖는 재료, 예를 들어 구리, 알루미늄 포일, 스테인리스강 또는 다른 금속 재료로 제조될 수 있다. 접착 부재는 열 전도성 입자(예를 들어, 흑연 입자 또는 금속 입자)로 도핑되거나, 열 전도성 접착 재료로 제조될 수 있다.
본 실시예에서, 수신 모듈 및 하나 이상의 카메라 모듈에 의해 방출된 열은 접착 부재를 통해 카메라 브래킷으로 전도될 수 있으며, 열 방산은 카메라 브래킷을 사용하여 수행되어, 카메라 조립체의 작동의 신뢰성을 보장한다.
카메라 브래킷은 복수의 연결 노치를 더 갖는다. 복수의 연결 노치는 일대일 대응 방식으로 카메라 브래킷의 외부로 복수의 수용 홈과 연통하여 있다. 수신 모듈의 연결 단부 및 하나 이상의 카메라 모듈의 연결 단부는 일대일 대응 방식으로 복수의 연결 노치를 통해 복수의 수용 홈 밖으로 연장되어, 회로 기판에 고정된다.
일 구현예에서, 카메라 조립체는 고정 브래킷을 더 포함한다. 회로 기판은 고정 브래킷에 고정된다. 회로 기판은 파스너를 통해 고정 브래킷에 고정될 수 있다. 예를 들어, 고정 브래킷은 서로 반대측에 배치된 제 1 표면 및 제 2 표면을 포함한다. 고정 브래킷은 장착 보스 및 장착 구멍을 갖는다. 장착 보스는 제 1 표면으로부터 돌출된다. 장착 구멍은 제 1 표면으로부터 멀리 있는 장착 보스의 상부면으로부터 제 2 표면에 근접한 방향으로 오목하게 되어 있다. 회로 기판은 장착 보스의 상부면에 대해 접할 수 있다. 장착 구멍에 대응하는 연결 구멍이 회로 기판에 배치된다. 파스너는 연결 구멍을 관통하고 장착 구멍 내로 연장되며, 그에 따라 회로 기판이 고정 브래킷에 단단히 체결된다. 파스너, 연결 구멍의 구조 및 장착 구멍의 구조는 체결 구조를 형성한다. 회로 기판과 고정 브래킷 사이에는 복수의 그룹의 체결 구조가 형성될 수 있다. 복수의 그룹의 체결 구조는 회로 기판의 주변 영역에 분산될 수 있으며, 그에 따라 회로 기판이 고정 브래킷에 보다 안정적으로 고정될 수 있다.
고정 브래킷은 장착 홈을 갖는다. 장착 홈은 제 1 표면으로부터 제 2 표면에 근접한 방향으로 오목하게 되어 있다. 카메라 브래킷은 장착 홈에 고정된다. 수용 홈으로부터 멀리 향하여 있는 카메라 브래킷의 하부면은 장착 홈의 하부 벽에 대해 접하여, 둘 사이의 상호 위치결정을 달성할 수 있다. 장착 홈의 하부 벽과 카메라 브래킷의 하부면 사이에는 요철 정합 구조가 배치될 수 있다. 예를 들어, 장착 홈의 하부 벽 상에는 돌출된 볼록 블록이 배치될 수 있다. 카메라 브래킷의 하부면에는 오목 홈이 배치될 수 있다. 볼록 블록은 홈 내로 연장되어, 카메라 브래킷이 고정 브래킷에 대해 고정되게 한다. 다른 실시예에서, 홈은 장착 홈의 하부 벽 상에 배치되고, 볼록 블록은 카메라 브래킷의 하부면에 배치된다. 볼록 블록은 홈 내로 연장되어, 카메라 브래킷이 고정 브래킷에 대해 고정되게 한다.
본 실시예에서, 회로 기판이 고정 브래킷에 고정되고, 또한 카메라 브래킷도 고정 브래킷에 고정되기 때문에, 회로 기판과 카메라 브래킷 사이의 상호 위치결정이 고정 브래킷을 사용함으로써 달성되며, 그에 따라 카메라 브래킷에 장착된 수신 모듈과 회로 기판에 고정된 송신 모듈 사이의 상호 위치결정이 달성되고, 송신 시야와 수신 시야 사이의 상대적인 위치가 안정된다. 이러한 경우에, 비행시간 모듈의 신뢰성있는 작동이 보장될 수 있고, 카메라 조립체의 성능이 비교적 양호하다.
일 구현예에서, 카메라 조립체는 장식 부분을 더 포함한다. 장식 부분은 유도 광 신호를 수신하는 수신 모듈의 일 측부에 위치된다. 장식 부분은 장식 링 및 보호 보드를 포함한다. 장식 링은 서로 반대측에 배치된 상부면 및 하부면을 갖는다. 오목한 제한 홈이 장식 링의 상부면 상에 배치된다. 보호 보드는 제한 홈 내에 장착되고, 제한 홈의 하부 벽에 대해 접한다. 장식 부분에는 복수의 장착 공간이 제공된다. 복수의 장착 공간은 장식 링에 제공된다. 장착 공간은 장식 링의 하부면으로 제한 홈과 연통하여 있다.
수신 모듈 및 하나 이상의 카메라 모듈은 복수의 장착 공간에 수용된다. 수신 모듈 및 하나 이상의 카메라 모듈은 일대일 대응 방식으로 상이한 장착 공간에 수용된다. 송신 모듈은 장식 부분 주위에 위치된다. 요컨대, 수신 모듈 및 하나 이상의 카메라 모듈은 장식 부분 내측에 위치되고, 장식 부분에 의해 둘러싸여 있으며, 송신 모듈은 장식 부분 외측에 위치된다.
본 실시예에서, 송신 모듈 및 수신 모듈이 개별적으로 패키징될 수 있고, 둘 사이의 위치 관계가 유연하게 배열될 수 있기 때문에, 장식 부분은 더 이상 송신 모듈을 둘러싸지 않고 수신 모듈 및 하나 이상의 카메라 모듈을 장식하는 데 사용될 수 있으며, 그에 따라 장식 부분, 수신 모듈, 하나 이상의 카메라 모듈 및 송신 모듈이 보다 다양한 방식으로 배열된다.
장식 부분의 일부가 전자 장치의 외측으로 노출되기 때문에, 장식 부분에 의해 장식된 수신 모듈 및 하나 이상의 카메라 모듈은 외관이 유사하거나 심지어 동일하며, 장식 부분, 수신 모듈 및 하나 이상의 카메라 모듈은 기본적으로 전자 장치 상에 대칭적으로 분포될 수 있으며, 그에 따라 전자 장치는 외관이 조화를 이루고 심미적으로 보다 매력적일 수 있다. 또한, 장식 부분은 둘러싸야 하는 과도하게 많은 장치로 인한 과도하게 큰 체적에 의해 유발되는 쉬운 변형 및 구조적 강도 저하와 같은 문제를 방지할 수 있다.
일 구현예에서, 수신 모듈 및 하나 이상의 카메라 모듈은 제 1 방향으로 배열되고, 수신 모듈 및 송신 모듈은 제 2 방향으로 배열되며, 제 2 방향은 제 1 방향과 동일하거나, 제 2 방향은 제 1 방향에 수직이다. 예를 들어, 제 1 방향 및 제 2 방향은 전자 장치의 폭방향 또는 전자 장치의 길이방향이다. 대안적으로, 제 1 방향 및 제 2 방향 중 하나는 전자 장치의 폭방향이고, 다른 하나는 전자 장치의 길이방향이다.
본 실시예에서, 수신 모듈, 하나 이상의 카메라 모듈 및 송신 모듈은 복수의 방식으로 배열되며, 그에 따라 전자 장치는 높은 유연성을 갖는 상이한 외관 형태로 설계될 수 있다.
수신 모듈의 연결 단부의 연장 방향(즉, 수신 모듈의 케이블 인출 방향)은 송신 모듈의 위치 및 회로 기판 상의 요소의 위치에 기초하여 유연하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 수신 모듈의 연결 단부의 연장 방향은 제 2 방향에 수직일 수 있다. 이러한 경우에, 수신 모듈 및 송신 모듈의 연결 단부는 회로 기판의 동일한 표면 상에 고정된다. 대안적으로, 수신 모듈의 연결 단부의 연장 방향은 제 2 방향과 동일할 수 있다. 이러한 경우에, 수신 모듈 및 송신 모듈의 연결 단부는 서로 멀리 향하여 있는 회로 기판의 양 표면에 고정될 수 있다. 하나 이상의 카메라 모듈의 연결 단부의 연장 방향은 수신 모듈의 연결 단부의 연장 방향과 동일하거나 상이할 수 있다. 이것은 본 출원에서 엄격하게 제한되지 않는다.
일 구현예에서, 수신 모듈의 수신 축과 송신 모듈의 송신 축 사이의 간격은 0.5 ㎜ 내지 30 ㎜의 범위 내에 있다. 이러한 경우에, 수신 축과 송신 축은 송신 시야와 수신 시야 사이의 커버리지가 비교적 높은 것을 보장하기 위해 서로 가장 근접하여 있으며, 그에 따라 비행시간 모듈의 작동 성능이 비교적 양호하다.
일 구현예에서, 비행시간 모듈은 구동 칩을 더 포함한다. 구동 칩은 송신 모듈로부터 멀리 향하여 있는 회로 기판의 측면에 고정된다. 회로 기판 상에의 구동 칩의 투영부는 회로 기판 상에의 송신 모듈의 투영 부분과 부분적으로 또는 완전히 중첩된다. 회로 기판 상에의 구동 칩의 투영부가 회로 기판 상에의 송신 모듈의 투영부와 완전히 중첩된다는 것은 하나가 완전히 다른 하나의 범위 내에 있다는 것을 의미한다.
본 실시예에서, 회로 기판 상에의 구동 칩의 투영부는 회로 기판 상에의 송신 모듈의 투영 부분과 부분적으로 또는 완전히 중첩되기 때문에, 구동 칩 및 송신 모듈은 서로 멀리 향하여 있는 회로 기판의 2개의 측면에 대략 대향하는 방식으로 각각 고정되며, 그에 따라 구동 칩과 송신 모듈 사이의 배선이 비교적 짧고, 기생 인덕턴스가 비교적 작으며, 이에 의해 송신 모듈에 의해 방출되는 검출 광 신호의 펄스 파형 품질이 비교적 양호하여 신호 대 잡음비를 증가시키는 것을 보장한다.
선택적으로, 비행시간 모듈은 복수의 정합 전자 요소를 더 포함한다. 복수의 정합 전자 요소는 커패시터, 인덕터, 저항기 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 복수의 정합 전자 요소는 구동 칩과 송신 모듈 사이의 기생 인덕턴스를 감소시켜서 송신 모듈에 의해 방출된 검출 광 신호의 파형 완전성을 보장할 수 있다. 복수의 정합 전자 요소는 송신 모듈로부터 멀리 향하여 있는 회로 기판의 측면에 고정된다. 복수의 정합 전자 요소는 구동 칩 주위에 배열된다. 회로 기판 상에의 복수의 정합 전자 요소의 투영부는 회로 기판 상에의 송신 모듈의 투영 부분과 부분적으로 또는 완전히 중첩될 수 있다.
일 구현예에서, 송신 모듈은 홀더, 송신기 및 디퓨저를 포함한다. 홀더는 서로 반대측에 배치된 상부면 및 하부면을 갖는다. 홀더의 하부면은 회로 기판과 대면한다. 홀더는 송신 공동을 형성한다. 송신 공동은 홀더 내측에 위치된다. 홀더는 위치결정 홈을 더 갖는다. 위치결정 홈은 홀더의 상부면으로부터 홀더의 하부면에 근접한 방향으로 오목하게 되어 있다. 위치결정 홈은 송신 공동과 연통하여 있다. 송신기는 검출 광 신호를 방출하도록 구성된다. 송신기는 송신 공동에 수용되고 홀더에 고정된다. 송신기는 수직 공동면 방출 레이저일 수 있다. 이러한 경우에, 송신 모듈 내측에 콜리메이터 렌즈를 추가할 필요가 없으며, 그에 따라 송신 모듈의 제조 비용이 낮아지고, 제조 기술의 곤란성이 낮아진다. 디퓨저는 홀더에 고정되고, 송신 공동을 덮는다. 디퓨저는 위치결정 홈에 위치된다. 디퓨저는 검출 광 신호의 화각을 증가시키도록 구성된다.
본 실시예에서, 송신기의 송신 시야의 화각은 15° 내지 25° 범위 내에 있을 수 있다. 예를 들어, 송신기의 송신 시야의 화각은 21°±3°로 설계될 수 있다. 송신 모듈은 디퓨저를 사용하여 송신기의 송신 시야의 화각을 확대할 수 있고, 그에 따라 송신 모듈의 송신 시야가 비교적 큰 화각을 갖는다. 다시 말해서, 디퓨저는 작은 각도를 갖는 레이저 빔을 비행시간 모듈이 요구하는 화각까지 확산시킬 수 있다. 송신 모듈은 비교적 큰 화각을 갖기 때문에, 송신 모듈의 송신 축과 수신 모듈의 수신 축 사이의 비교적 긴 간격으로 인해 송신 시야와 수신 시야 사이의 커버리지가 감소되는 문제가 회피될 수 있으며, 송신 모듈의 송신 축과 수신 모듈의 수신 축 사이의 간격이 기존의 비행시간 모듈의 간격보다 클 수 있으며, 이에 의해 송신 모듈 및 수신 모듈의 배열 유연성을 더욱 향상시킨다.
일 구현예에서, 홀더는 질화알루미늄 세라믹 재료로 제조될 수 있다. 질화알루미늄 세라믹 재료의 열전도율은 다른 세라믹 재료의 열전도율보다 양호하고, 홀더의 열팽창 계수(coefficient of thermal expansion, CTE)와 송신기의 열팽창 계수 사이의 차이가 작기 때문에, 송신기가 반복적으로 가열되는 경우에도 홀더의 CTE는 여전히 송신기의 CTE와 잘 정합하고, 양호한 강도를 유지하여, 비행시간 모듈의 작동 신뢰성을 보장할 수 있다.
일 구현예에서, 송신 모듈은 접착 아교를 더 포함한다. 접착 아교는 홀더와 디퓨저 사이에 연결된다. 접착 아교에는 하나 이상의 공기 배출구가 제공된다. 하나 이상의 공기 배출구는 송신 모듈의 외측으로 송신 공동과 연통하여 있다. 회로 기판에 용접될 때, 송신 모듈은 약 260 ℃의 고온에서의 베이킹을 견딜 필요가 있기 때문에, 하나 이상의 공기 배출구는 송신 공동 내의 가열 시에 팽창하는 공기가 송신 공동의 외측으로 유동할 수 있게 하여, 용접 프로세스에서 송신 공동 내의 공기가 디퓨저를 밀어올리는 것으로 인해 송신 모듈의 구조가 파괴되는 경우를 회피할 수 있다.
제 2 양태에 따르면, 본 출원의 일 실시예는 제어기 및 전술한 카메라 조립체를 포함하는 전자 장치를 제공한다. 제어기는 회로 기판에 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서, 수신 모듈, 송신 모듈 및 제어기는 모두 회로 기판에 전기적으로 연결되어, 신호 송신이 회로 기판 상의 회로를 통해 달성될 수 있다. 제어기는 비행시간 모듈이 검출 광 신호를 방출하고 유도 광 신호를 수신하는 시간 또는 위상의 차이의 계산을 통해 측정 대상 물체와 비행시간 모듈 사이의 거리를 획득할 수 있다. 본 출원에서, 비행시간 모듈은 거리 측정, 안면 인식, 프로파일 로킹해제, 제스처 인식, 물체의 모델링, 3D 게임, 스마트 가정 또는 다른 환경에 적용될 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 제 1 실시예의 전자 장치의 개략적인 구조도이고;
도 2는 일 구현예에서 도 1에 도시된 전자 장치의 베젤과 카메라 조립체 사이의 위치 관계의 개략도이고;
도 3은 다른 구현예에서 도 1에 도시된 전자 장치의 베젤과 카메라 조립체 사이의 위치 관계의 개략도이고;
도 4는 또 다른 구현예에서 도 1에 도시된 전자 장치의 베젤과 카메라 조립체 사이의 위치 관계의 개략도이고;
도 5는 또 다른 구현예에서 도 1에 도시된 전자 장치의 베젤과 카메라 조립체 사이의 위치 관계의 개략도이고;
도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 제 2 실시예의 전자 장치의 개략적인 구조도이고;
도 7은 일 구현예에서 도 6에 도시된 전자 장치의 베젤 및 카메라 모듈의 개략적인 구조도이고;
도 8은 일 구현예에서 선 A-A를 따라 취한 도 6에 도시된 전자 장치의 구조의 일부의 단면도이고;
도 9는 도 8에 도시된 구조의 일부의 개략적인 분해도이고;
도 10은 도 6에 도시된 전자 장치의 카메라 조립체의 구조의 일부의 개략적인 분해도이고;
도 11은 일 구현예에서 도 6에 도시된 전자 장치의 배면도이고;
도 12는 다른 구현예에서 도 6에 도시된 전자 장치의 배면도이고;
도 13은 또 다른 구현예에서 도 6에 도시된 전자 장치의 배면도이고;
도 14는 또 다른 구현예에서 도 6에 도시된 전자 장치의 배면도이고;
도 15는 도 8에 도시된 구조에서 송신 모듈의 일부의 개략적인 분해도이고;
도 16은 도 10에 도시된 송신 모듈의 저면도이며;
도 17은 도 10에 도시된 송신 모듈의 평면도이다.
하기에서는 본 출원의 일 구현예의 첨부 도면을 참조하여 본 출원의 일 구현예를 설명한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 제 1 실시예의 전자 장치(100)의 개략적인 구조도이다. 본 출원의 전자 장치(100)는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, e-리더, 노트북 컴퓨터, 차량내 장치, 웨어러블 장치 등일 수 있다. 본 실시예는 전자 장치(100)가 휴대폰인 예를 사용하여 설명된다. 전자 장치(100)의 폭방향은 X로 규정되고, 전자 장치(100)의 길이방향은 Y로 규정되며, 전자 장치(100)의 두께방향은 Z로 규정된다. 폭방향(X), 길이방향(Y) 및 두께방향(Z)은 서로 수직이다.
전자 장치(100)는 하우징(10) 및 디스플레이(20)를 포함한다. 하우징(10)은 후면 커버(101) 및 베젤(102)을 포함할 수 있다. 베젤(102)은 후면 커버(101)의 주변부에 연결된다. 베젤(102)과 후면 커버(101)는 일체로 형성될 수 있거나, 조립에 의해 일체화된 구조를 형성할 수도 있다. 디스플레이(20)는 베젤(102)을 갖고 후면 커버(101)로부터 멀리 향하여 있는 측면에 장착된다. 디스플레이(20)는 디스플레이 기능과 터치 기능을 통합한다. 디스플레이(20)는 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널을 덮는 전면 커버를 포함한다. 디스플레이 패널은 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 디스플레이 패널, 또는 마이크로 발광 다이오드(micro light-emitting diode, micro LED) 디스플레이 패널. 전면 커버는 커버 유리(cover glass, CG)일 수 있다.
전자 장치(100)는 제어기(30) 및 카메라 조립체(40)를 더 포함한다. 제어기(30)는 하우징(10) 내측에 수용된다. 카메라 조립체(40)는 하우징(10) 내에 장착된다. 모든 카메라 조립체(40)가 하우징(10) 내측에 수용되거나, 대부분의 카메라 조립체(40)가 하우징(10) 내측에 수용된다. 카메라 조립체(40)는 이미지를 획득하여 대응하는 이미지 신호를 형성하도록 구성된다. 제어기(30)는 카메라 조립체(40)에 전기적으로 연결되고, 제어기(30)는 카메라 조립체(40)의 이미지 신호를 처리하도록 구성된다. 제어기(30)는 전자 장치(100)의 메인보드 상의 메인 칩일 수 있다.
전자 장치(100)가 사용되는 환경에서, 전면 커버는 전자 장치(100)의 전면과 대면하도록 한정되고, 후면 커버(101)는 전자 장치(100)의 후면과 대면하도록 한정된다. 본 실시예에서, 카메라 조립체(40)는 전자 장치(100)의 후면에서 이미지를 획득할 수 있다. 다른 실시예에서, 카메라 조립체(40)는 전자 장치(100)의 전면에서 이미지를 획득할 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 도 2는 일 구현예에서 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 베젤(102)과 카메라 조립체(40) 사이의 위치 관계의 개략도이고; 도 3은 다른 구현예에서 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 베젤(102)과 카메라 조립체(40) 사이의 위치 관계의 개략도이고; 도 4는 또 다른 구현예에서 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 베젤(102)과 카메라 조립체(40) 사이의 위치 관계의 개략도이며; 도 5는 또 다른 구현예에서 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 베젤(102)과 카메라 조립체(40) 사이의 위치 관계의 개략도이다.
카메라 조립체(40)는 비행시간(time of flight, TOF) 모듈(1) 및 회로 기판(2)을 포함한다. 회로 기판(2)에는 회피 공간(21)이 제공된다. 회로 기판(2)은 전자 장치(100)의 메인보드, 또는 전자 장치(100)의 메인보드의 일부일 수 있다. 회로 기판(2)은 강성 인쇄 회로 기판 또는 조합된 강성/가요성 인쇄 회로 기판일 수 있다. 비행시간 모듈(1)은 송신 모듈(11) 및 수신 모듈(12)을 포함한다. 송신 모듈(11)은 검출 광 신호를 방출하도록 구성된다. 검출 광 신호는 적외선일 수 있다. 수신 모듈(12)은 검출 광 신호가 측정 대상 물체에 의해 반사된 후에 형성된 유도 광 신호를 수신하도록 구성된다. 유도 광 신호는 측정 대상 물체의 피사계 심도 정보를 전달한다. 수신 모듈(12)은 카메라 모듈일 수 있다. 수신 모듈(12) 및 송신 모듈(11)은 개별적으로 패키징된다. 수신 모듈(12)은 회피 공간(21)에 위치되고, 수신 모듈(12)의 연결 단부(121)는 회로 기판(2)에 고정된다. 수신 모듈(12)은 연결 단부(121)를 통해 회로 기판(2)에 전기적으로 연결된다. 송신 모듈(11)은 수신 모듈(12) 주위에 위치되고 회로 기판(2)에 고정된다.
수신 모듈(12), 송신 모듈(11) 및 제어기(30)는 모두 회로 기판(2)에 전기적으로 연결되어, 회로 기판(2) 상의 회로를 통해 신호 송신의 구현될 수 있다. 제어기(30)는 비행시간 모듈(1)이 검출 광 신호를 방출하고 유도 광 신호를 수신하는 시간 또는 위상의 차이의 계산을 통해 측정 대상 물체와 비행시간 모듈(1) 사이의 거리를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제어기(30)의 디지털 신호 처리(digital signal processing, DSP) 모듈은 비행시간 모듈(1)에 의해 출력된 데이터를 처리하여 최종적으로 필요한 심도 영상을 출력할 수 있다. 본 출원에서, 비행시간 모듈(1)은 거리 측정(ranging), 안면 인식, 프로파일 로킹해제, 제스처 인식, 물체의 모델링, 3D 게임, 스마트 가정 또는 다른 환경에 적용될 수 있다.
본 실시예에서, 수신 모듈(12) 및 송신 모듈(11)은 개별적으로 패키징된다. 수신 모듈(12)은 수신 시야(도면에는 도시되지 않음) 및 수신 축(122)을 가지며, 수신 축(122)은 수신 시야의 중심 축이다. 송신 모듈(11)은 송신 시야(도면에는 도시되지 않음) 및 송신 축(111)을 가지며, 송신 축(111)은 송신 시야의 중심 축이다. 선택적으로, 수신 모듈(12)의 수신 축(122)과 송신 모듈(11)의 송신 축(111) 사이의 간격은 0.5 ㎜(㎜) 내지 30 ㎜의 범위 내에 있다. 수신 축(122)과 송신 축(111)은 송신 시야와 수신 시야 사이의 커버리지가 비교적 높은 것을 보장하기 위해 서로 가장 근접하여 있으며, 그에 따라 비행시간 모듈(1)의 작동 성능이 비교적 양호하다.
본 실시예에서, 수신 모듈(12)이 회피 공간(21)에 위치되고 수신 모듈(12)의 연결 단부(121)가 회로 기판(2)에 고정되기 때문에, 수신 모듈(12)과 송신 모듈(11)은 서로 근접하여 있을 수 있으며, 그에 따라 수신 축(122)과 송신 축(111) 사이의 간격은 비행시간 모듈(1)의 성능 요건을 충족시키기에 충분히 작다. 또한, 수신 모듈(12) 및 송신 모듈(11)은 개별적으로 패키징되고, 수신 모듈(12)과 송신 모듈(11) 사이에 직접적인 장착 또는 직접적인 연결 관계가 존재하지 않는다. 따라서, 송신 모듈(11) 및 수신 모듈(12)은 보다 유연한 방식으로 배열되고, 복수의 배열 구조가 형성될 수 있다. 하기에는 예들이 나타나 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 송신 모듈(11)의 송신 축(111) 및 수신 모듈(12)의 수신 축(122)은 전자 장치(100)의 폭방향(X)으로 배열된다. 송신 모듈(11)은 수신 모듈(12)의 우측에 위치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 송신 모듈(11)의 송신 축(111) 및 수신 모듈(12)의 수신 축(122)은 전자 장치(100)의 폭방향(X)으로 배열된다. 송신 모듈(11)은 수신 모듈(12)의 좌측에 위치된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 송신 모듈(11)의 송신 축(111)과 수신 모듈(12)의 수신 축(122)은 전자 장치(100)의 길이방향(Y)으로 배열된다. 송신 모듈(11)은 수신 모듈(12)의 상측에 위치된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 송신 모듈(11)의 송신 축(111) 및 수신 모듈(12)의 수신 축(122)은 전자 장치(100)의 길이방향(Y)으로 배열된다. 송신 모듈(11)은 수신 모듈(12)의 하측에 위치된다.
도 1을 참조하면, 도 2 및 도 3에 도시된 구현예에서, 송신 모듈(11)에 대응하는 송신 영역(1011) 및 수신 모듈(12)에 대응하는 수신 영역(1012)이 후면 커버(101) 상에 제공된다. 송신 모듈(11) 및 수신 모듈(12)이 복수의 방식으로 배열되기 때문에, 이에 대응하여, 송신 영역(1011) 및 수신 영역(1012)이 복수의 방식으로 배열되며, 그에 따라 카메라 조립체(40)가 적용되는 전자 장치(100)는 복수의 외관(산업 디자인(Industrial Design, ID)으로도 지칭됨) 형태를 가질 수 있다. 다시 말해서, 카메라 조립체(40)는 상이한 외관 형태를 갖는 복수의 전자 장치에 적용될 수 있다. 카메라 조립체(40)는 폭넓게 적용 가능하다. 복수의 상이한 외관 형태를 갖는 전자 장치가 동일한 카메라 조립체(40)를 사용할 수 있기 때문에, 상이한 외관 형태에 기초한 상이한 형태의 비행시간 모듈(1)을 반복적으로 개발할 필요가 없으며, 이에 의해 전자 장치의 개발 비용 및 제조 비용이 절감된다.
현재, 일부 전자 장치에서는 심도 카메라 모듈로서 구조 광 모듈이 사용되고 있다는 것이 이해될 수 있다. 구조 광 모듈은 송신 단부와 수신 단부를 포함한다. 구조 광 모듈의 검출 원리에 기초하여, 송신 단부와 수신 단부 사이의 중심 거리는 구조 광 모듈의 정상적인 작동을 보장하기 위해 적어도 25 ㎜보다 클 필요가 있다. 구조 광 모듈에 의한 거리의 검출 정밀도는 주로 플레어(flare)의 밝기에 의존하기 때문에, 구조 광 모듈이 근거리의 심도 거리 측정을 수행하는 경우에 정밀도가 비교적 높다. 예를 들어, 물체와의 거리가 약 40 ㎝인 경우, 정밀도는 1% 이내에 이를 수 있다. 그러나, 장거리 응용의 경우 정밀도가 크게 감소될 수 있다. 따라서, 구조 광 모듈은 전자 장치에 비교적 근접하고 전자 장치의 전방에 있는 측정 대상 물체(예를 들어, 사용자의 안면)만을 검출하도록 구성될 수 있으며, 심도 거리 측정 동안에, 거리는 1 m를 초과하지 않는다. 본 출원에서, 비행시간 모듈(1)의 검출 거리의 범위는 구조 광 모듈의 검출 거리의 범위보다 훨씬 더 크며, 그에 따라 비행시간 모듈(1)은 근거리의 측정 대상 물체를 검출할 뿐만 아니라, 장거리의 측정 대상 물체를 검출하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 비행시간 모듈(1)은 전자 장치(100)의 후방에 있는 근거리의 측정 대상 물체 또는 장거리의 측정 대상 물체를 검출하도록 구성된다. 이러한 경우에, 전자 장치(100)는 또한 전자 장치(100)의 전방에 있는 근거리의 측정 대상 물체를 검출하도록 구성된 구조 광 모듈을 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 비행시간 모듈(1)은 전자 장치(100)의 전방에 있는 근거리의 측정 대상 물체 또는 장거리의 측정 대상 물체를 검출하도록 구성된다. 이러한 경우에, 전자 장치(100)에는 더 이상 구조 광 모듈이 제공되지 않는다.
선택적으로, 회피 공간(21)은 회로 기판(2)에 배치된 관통 구멍 또는 홈일 수 있다. 수신 모듈(12)은 회피 공간(21)에 위치되며, 그에 따라 수신 모듈(12)은 회로 기판(2)의 두께 공간의 일부 또는 전부를 재사용할 수 있고, 카메라 조립체(40)는 보다 콤팩트하게 배열되며, 전자 장치(100)의 두께방향(Z)으로의 카메라 조립체(40)의 크기는 더 작다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 제 2 실시예의 전자 장치(100)의 개략적인 구조도이며; 도 7은 일 구현예에서 도 6에 도시된 전자 장치(100)의 카메라 모듈(3) 및 베젤(102)의 개략적인 구조도이다. 제 1 실시예와 동일한 본 실시예의 일부 기술 내용은 다시 설명되지 않는다. 본 출원에서 카메라 조립체(40)의 구조의 구체적인 세부사항은 주로 제 2 실시예에서 설명된다. 제 2 실시예에서의 기술적 해결책 및 관련 기술적 특징은 상충이 없는 경우에 제 1 실시예와 조합될 수 있다.
카메라 조립체(40)는 하나 이상의 카메라 모듈(3)을 더 포함한다. 카메라 모듈(3)은 컬러 렌즈(RGB 렌즈로도 지칭됨), 흑백 렌즈, 광각 렌즈 또는 줌 렌즈일 수 있다. 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 회피 공간(21)에 위치되고, 하나 이상의 카메라 모듈(3)의 연결 단부(31)는 회로 기판(2)에 고정된다. 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 비행시간 모듈(1)과 협력적으로 작동할 수 있다. 예를 들어, 비행시간 모듈(1)에 의해 포착된 이미지가 컬러 렌즈에 의해 포착된 이미지와 조합되는 경우, 측정 대상 물체의 3차원 프로파일은 상이한 색상이 상이한 거리를 나타내는 그래픽 방식으로 표현될 수 있다. 본 출원의 첨부 도면은 카메라 조립체(40)가 하나의 카메라 모듈(3)을 포함하는 예를 사용하여 도시되어 있다.
본 실시예에서, 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 수신 모듈(12)과 평행하게 배치될 수 있다. 선택적으로, 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 제 1 방향으로 배열된다. 수신 모듈(12) 및 송신 모듈(11)은 제 2 방향으로 배열된다. 제 2 방향은 제 1 방향과 동일하다. 예를 들어, 제 1 방향 및 제 2 방향은 전자 장치(100)의 폭방향(X) 또는 전자 장치(100)의 길이방향(Y)이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 방향은 전자 장치(100)의 폭방향(X)이고, 제 2 방향은 또한 전자 장치(100)의 폭방향(X)이다. 다른 실시예에서, 제 2 방향은 제 1 방향에 수직일 수 있다. 예를 들어, 제 1 방향 및 제 2 방향 중 하나는 전자 장치(100)의 폭방향(X)이고, 다른 하나는 전자 장치(100)의 길이방향(Y)이다.
다른 실시예에서, 하나 이상의 카메라 모듈(3) 및 수신 모듈(12)은 다른 방식으로 배열되고, 예를 들어 매트릭스, 삼각형, 사각형, 원형 등으로 배열될 수 있다.
선택적으로, 수신 모듈(12)의 연결 단부(121)의 연장 방향(즉, 수신 모듈(12)의 케이블 인출 방향과, 또한 감광성 칩으로부터 수신 모듈(12)의 커넥터로의 방향)은 송신 모듈(11)의 위치 및 회로 기판(2) 상의 요소의 위치에 기초하여 유연하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 수신 모듈(12)의 연결 단부(121)의 연장 방향은 제 2 방향과 수직일 수 있다. 이러한 경우에, 송신 모듈(11) 및 수신 모듈(12)의 연결 단부(121)는 회로 기판(2)의 동일한 표면 상에 고정된다. 대안적으로, 수신 모듈(12)의 연결 단부(121)의 연장 방향은 제 2 방향과 동일할 수 있다. 이러한 경우에, 송신 모듈(11) 및 수신 모듈(12)의 연결 단부(121)는 서로 멀리 향하여 있는 회로 기판(2)의 양 표면 상에 고정될 수 있다. 하나 이상의 카메라 모듈(3)의 연결 단부의 연장 방향은 수신 모듈(12)의 연결 단부(121)의 연장 방향과 동일하거나 상이할 수 있다. 이것은 본 출원에서 엄격하게 제한되지 않는다.
선택적으로, 하나 이상의 카메라 모듈(3)에 대응하는 수집 영역(1013)이 후면 커버(101) 상에 추가로 제공된다. 본 실시예에서, 수신 모듈(12) 및 송신 모듈(11)이 개별적으로 패키징되어 있기 때문에, 수신 모듈(12), 송신 모듈(11) 및 카메라 모듈(3)은 복수의 방식으로 배열되고, 이에 대응하여, 후면 커버(101) 상에 있는 송신 영역(1011), 수신 영역(1012) 및 수집 영역(1013)도 또한 복수의 방식으로 배열되며, 그에 따라 카메라 조립체(40)가 적용되는 전자 장치(100)는 복수의 외관 형태를 가질 수 있다. 다시 말해서, 카메라 조립체(40)는 상이한 외관 형태를 갖는 복수의 전자 장치에 적용될 수 있다. 카메라 조립체(40)는 폭넓게 적용 가능하다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 도 8은 일 구현예에서 선 A-A를 따라 취한 도 6에 도시된 전자 디바이스(100)의 구조의 일부의 단면도이고; 도 9는 도 8에 도시된 구조의 일부의 개략적인 분해도이며; 도 10은 도 6에 도시된 전자 장치(100)의 카메라 조립체(40)의 구조의 일부의 개략적인 분해도이다. 도 8에 도시된 구현예는 도 7에 도시된 구현예에 대응한다.
선택적으로, 카메라 조립체(40)는 회피 공간(21)에 위치된 카메라 브래킷(4)을 더 포함한다. 카메라 브래킷(4)은 서로 이격된 복수의 수용 홈(41)을 갖는다. 복수의 수용 홈(41)의 개방 방향은 동일하다. 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 일대일 대응 방식으로 복수의 수용 홈(41)에 수용된다. 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 우발적인 충격으로 인한 충돌 및 손상을 방지하기 위해 서로 이격되어 있다.
본 실시예에서, 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 카메라 조립체(40)의 복수의 수용 홈(41)에 수용되고, 카메라 브래킷(4)에 대해 고정된다. 카메라 브래킷(4)은 회피 공간(21)에 위치되고, 그에 따라 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)이 회피 공간(21)에 위치된다. 수신 모듈(12), 하나 이상의 카메라 모듈(3) 및 카메라 브래킷(4)은 카메라 조립체(40)의 전체 조립 프로세스가 수행되기 전에 별도의 조립 프로세스를 통해 모듈화를 달성하며, 이에 의해 카메라 조립체(40)의 전체 조립 프로세스의 단계를 단순화하고, 조립 곤란성을 감소시킬 수 있다.
수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 접착 부재를 통해 복수의 수용 홈(41)의 하부 벽(411)에 접착되어, 카메라 브래킷(4)에 대해 고정될 수 있다. 카메라 브래킷(4)은 높은 열전도율을 갖는 재료, 예를 들어 구리, 알루미늄 포일, 스테인리스강 또는 다른 금속 재료로 제조될 수 있다. 접착 부재는 열 전도성 입자(예를 들어, 흑연 입자 또는 금속 입자)로 도핑되거나, 열 전도성 접착 재료로 제조될 수 있다.
본 실시예에서, 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)에 의해 방출된 열은 접착 부재를 통해 카메라 브래킷(4)으로 전도될 수 있으며, 열 방산은 카메라 브래킷(4)을 사용하여 수행되어, 카메라 조립체(40)의 작동의 신뢰성을 보장한다.
카메라 브래킷(4)은 복수의 연결 노치(42)를 더 갖는다. 복수의 연결 노치(42)는 일대일 대응 방식으로 카메라 브래킷(4)의 외부로 복수의 수용 홈(41)과 연통하여 있다. 수신 모듈(12)의 연결 단부(121) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)의 연결 단부(31)는 일대일 대응 방식으로 복수의 연결 노치(42)를 통해 복수의 수용 홈(41) 밖으로 연장되어, 회로 기판(2)에 고정된다.
선택적으로, 카메라 조립체(40)는 고정 브래킷(5)을 더 포함한다. 고정 브래킷(5)은 전자 장치(100)의 중간 보드로서 사용되거나, 전자 장치(100)의 중간 보드의 일부일 수 있다. 고정 브래킷(5)은 전자 장치(100)의 베젤(102)에 대해 고정된다(도 6 참조). 고정 브래킷(5)과 베젤(102)은 일체로 형성될 수 있거나, 조립 방식으로 베젤(102)과 일체형 구조를 형성할 수도 있다.
회로 기판(2)은 고정 브래킷(5)에 고정된다. 회로 기판(2)은 파스너(fastener)(6)를 통해 고정 브래킷(5)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 고정 브래킷(5)은 서로 반대측에 배치된 제 1 표면(51) 및 제 2 표면(52)을 포함한다. 고정 브래킷(5)은 장착 보스(mounting boss)(53) 및 장착 구멍(54)을 갖는다. 장착 보스(53)는 제 1 표면(51)으로부터 돌출된다. 장착 구멍(54)은 제 1 표면(51)으로부터 멀리 있는 장착 보스(53)의 상부면(531)으로부터 제 2 표면(52)에 근접한 방향으로 오목하게 되어 있다. 회로 기판(2)은 장착 보스(53)의 상부면(531)에 대해 접할 수 있다. 장착 구멍(54)에 대응하는 연결 구멍(22)이 회로 기판(2)에 배치된다. 파스너(6)는 연결 구멍(22)을 관통하고 장착 구멍(54) 내로 연장되며, 그에 따라 회로 기판(2)이 고정 브래킷(5)에 단단히 체결된다. 파스너(6), 연결 구멍(22)의 구조 및 장착 구멍(54)의 구조는 체결 구조를 형성한다. 회로 기판(2)과 고정 브래킷(5) 사이에는 복수의 그룹의 체결 구조가 형성될 수 있다. 복수의 그룹의 체결 구조는 회로 기판(2)의 주변 영역에 분산될 수 있으며, 그에 따라 회로 기판(2)이 고정 브래킷(5)에 보다 안정적으로 고정될 수 있다.
고정 브래킷(5)은 장착 홈(55)을 갖는다. 장착 홈(55)은 제 1 표면(51)으로부터 제 2 표면(52)에 근접한 방향으로 오목하게 되어 있다. 카메라 브래킷(4)은 장착 홈(55)에 고정된다. 수용 홈(41)으로부터 멀리 향하여 있는 카메라 브래킷(4)의 하부면(43)은 장착 홈(55)의 하부 벽(551)에 대해 접하여, 둘 사이의 상호 위치결정을 달성할 수 있다. 장착 홈(55)의 하부 벽(551)과 카메라 브래킷(4)의 하부면(43) 사이에는 요철 정합 구조가 배치될 수 있다. 예를 들어, 장착 홈(55)의 하부 벽(551) 상에는 돌출된 볼록 블록(56)이 배치될 수 있다. 카메라 브래킷(4)의 하부면(43)에는 오목 홈(44)이 배치될 수 있다. 볼록 블록(56)은 홈(44) 내로 연장되어, 카메라 브래킷(4)이 고정 브래킷(5)에 대해 고정되게 한다. 다른 실시예에서, 홈은 장착 홈(55)의 하부 벽(551) 상에 배치되고, 볼록 블록은 카메라 브래킷(4)의 하부면(43)에 배치된다. 볼록 블록은 홈 내로 연장되어, 카메라 브래킷(4)이 고정 브래킷(5)에 대해 고정되게 한다.
본 실시예에서, 회로 기판(2)이 고정 브래킷(5)에 고정되고, 또한 카메라 브래킷(4)도 고정 브래킷(5)에 고정되기 때문에, 회로 기판(2)과 카메라 브래킷(4) 사이의 상호 위치결정이 고정 브래킷(5)을 사용함으로써 달성되며, 그에 따라 카메라 브래킷(4)에 장착된 수신 모듈(12)과 회로 기판(2)에 고정된 송신 모듈(11) 사이의 상호 위치결정이 달성되고, 송신 시야와 수신 시야 사이의 상대적인 위치가 안정된다. 이러한 경우에, 비행시간 모듈(1)의 신뢰성있는 작동이 보장될 수 있고, 카메라 조립체(40)의 성능이 비교적 양호하다.
선택적으로, 카메라 조립체(40)는 장식 부분(7)을 더 포함한다. 장식 부분(7)은 후면 커버(101) 상에 장착된다(도 7 참조). 장식 부분(7)은 유도 광 신호를 수신하는 수신 모듈(12)의 일 측부에 위치된다. 장식 부분(7)은 장식 링(71) 및 보호 보드(72)를 포함한다. 장식 링(71)은 서로 반대측에 배치된 상부면(711) 및 하부면(712)을 갖는다. 오목한 제한 홈(713)이 장식 링(71)의 상부면(711) 상에 배치된다. 보호 보드(72)는 제한 홈(713) 내에 장착되고, 제한 홈(713)의 하부 벽(7131)에 대해 접한다. 장식 부분(7)에는 복수의 장착 공간(714)이 제공된다. 복수의 장착 공간(714)은 장식 링(71)에 제공된다. 장착 공간(714)은 장식 링(71)의 하부면(712)으로 제한 홈(713)과 연통하여 있다. 보호 보드(72)는 서로 이격된 복수의 투광 영역(721)과, 복수의 투광 영역(721) 주위에 배치된 차광 영역(722)을 가질 수 있다. 복수의 투광 영역(721)은 각각 복수의 장착 공간(714)에 배치된다. 일 실시예에서, 보호 보드(72)는 복수의 투광 영역(721)을 형성하는 반투명 플레이트 및 차광 영역(722)을 형성하는 차광 플레이트를 포함하는 통합된 복합 보드이다. 다른 실시예에서, 보호 보드(72)는 유리 기판과, 유리 기판 상에 위치되고 제한 홈(713)의 하부 벽(7131)과 대면하는 차광 코팅을 포함한다. 복수의 투광 영역(721) 상에 위치된 차광 코팅의 일부는 중공으로 배치된다. 또 다른 실시예에서, 보호 보드(72)는 기본적으로 투명한 재료로 제조된다. 제한 홈(713)의 하부 벽(7131)에는 장착 공간(714)과 연통되는 복수의 갭이 제공되며, 복수의 갭은 투광 영역(721)에 대응한다. 제한 홈(713)의 하부 벽(7131) 상의 갭이 없는 영역은 차광 재료로 제조되거나, 차광 영역(722)에 대응하도록 차광 층이 부착된다.
수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 복수의 장착 공간(714)에 수용된다. 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 일대일 대응 방식으로 상이한 장착 공간(714)에 수용된다. 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 대응하는 투광 영역(721)을 통해 광을 수집한다. 송신 모듈(11)은 장식 부분(7) 주위에 위치된다. 요컨대, 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 장식 부분(7) 내측에 위치되고, 장식 부분(7)에 의해 둘러싸여 있으며, 송신 모듈(11)은 장식 부분(7) 외측에 위치된다.
후면 커버(101)의 수용 영역(1012) 및 수집 영역(1013)은 하나의 영역(1014)으로 조합될 수 있고, 영역(1014)은 관통 구멍(하기에서는, 번호 1014로 표시됨)일 수 있다. 장식 부분(7)은 관통 구멍(1014)에 장착된다. 장식 링(71)은 본체 부분(715) 및 제한 부분(716)을 포함한다. 본체 부분(715)에는 복수의 장착 공간(714)이 배치된다. 제한 부분(716)은 본체 부분(715)의 주변부에 연결된다. 장식 부분(7)은 후면 커버(101)에 장착된다. 제한 부분(716)은 회로 기판(2)과 대면하는 후면 커버(101)의 일 측부에 위치된다. 본체 부분(715)은 관통 구멍(1014)에 위치되며, 본체 부분(715)은 회로 기판(2)으로부터 멀리 향하여 있는 후면 커버(101)의 외부면(1015)으로부터 돌출된다. 이러한 경우에, 장식 부분(7)은 전자 장치(100)의 두께방향(Z)으로의 후면 커버(101)의 공간을 재사용할 수 있으며, 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)도 전자 장치(100)의 두께방향(Z)으로의 후면 커버(101)의 공간을 재사용할 수 있어, 전자 장치(100)가 보다 얇아지도록 두께방향(Z)으로의 전자 장치(100)의 크기를 감소시키는 것을 돕는다.
본 실시예에서, 송신 모듈(11) 및 수신 모듈(12)이 개별적으로 패키징될 수 있고, 둘 사이의 위치 관계가 유연하게 배열될 수 있기 때문에, 장식 부분(7)은 더 이상 송신 모듈(11)을 둘러싸지 않고 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)을 장식하는 데 사용될 수 있으며, 그에 따라 장식 부분(7), 수신 모듈(12), 하나 이상의 카메라 모듈(3) 및 송신 모듈(11)이 보다 다양한 방식으로 배열된다.
예를 들면:
도 11 내지 도 14를 참조하면, 도 11은 일 구현예에서 도 6에 도시된 전자 장치(100)의 배면도이고; 도 12는 다른 구현예에서 도 6에 도시된 전자 장치(100)의 배면도이고; 도 13은 또 다른 구현예에서 도 6에 도시된 전자 장치(100)의 배면도이며; 도 14는 또 다른 구현예에서 도 6에 도시된 전자 장치(100)의 배면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 장식 부분(7)은 전자 장치(100)의 폭방향(X)으로 연장된다. 다시 말해서, 관통 구멍(1014) 및 장식 부분(7)은 횡방향으로 배열된다. 보호 보드(72)의 복수의 투광 영역(721)은 전자 장치(100)의 폭방향(X)으로 배열된다. 이에 대응하여, 하나 이상의 카메라 모듈(3) 및 수신 모듈(12)은 전자 장치(100)의 폭방향(X)으로 배열된다. 수신 모듈(12)은 하나 이상의 카메라 모듈(3)의 우측에 위치된다. 본 구현예에서, 송신 영역(1011)은 장식 부분(7)의 우측에 위치되고, 복수의 투광 영역(721)의 배열 방향으로 위치된다. 송신 모듈(11)의 위치는 송신 영역(1011)의 위치에 대응한다. 송신 모듈(11)은 수신 모듈(12)의 우측에 위치되고, 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)의 배열 위치에 위치된다. 다른 실시예에서, 송신 영역(원형 점선으로 도시됨)은 대안적으로 장식 부분(7)의 상측 또는 하측에 배열될 수 있다. 수신 모듈(12)의 반대측에 있는 송신 영역 및 투광 영역(721)은 전자 장치(100)의 길이방향(Y)으로 배열된다. 본 출원에서, 송신 모듈(11), 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)의 상대적인 위치에 대한 제한은 정렬된 화각의 중심 축(예를 들어, 수신 축 또는 송신 축)의 상대적인 위치에 대한 제한이다.
본 출원에서, 후면 커버(101)의 송신 영역(1011)은 복수의 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 후면 커버(101)는 유리 기판과, 유리 기판 상에 위치되고 회로 기판(2)의 일 측부와 대면하는 차광 코팅을 포함한다. 차광 코팅의 적어도 일부 영역은 비가시 광이 투과할 수 있게 하여 송신 영역(1011)을 형성한다. 차광 코팅은 가시 광을 차단하고 비가시 광을 투과시키는 재료로 제조될 수 있다. 차광 코팅은 대안적으로 비가시 광을 차단하는 재료로 제조되고, 코팅의 일부를 얇게 함으로써 송신 영역(1011)을 형성할 수 있다. 차광 코팅은 대안적으로, 복합 코팅, 예를 들어 비가시 광이 투과할 수 있게 하는 재료를 사용하여 송신 영역(1011)을 형성하고, 다른 재료를 사용하여 다른 영역을 형성할 수 있다. 대안적으로, 후면 커버(101)는 금속 재료로 제조될 수 있고, 관통 구멍이 송신 영역(1011)에 형성되고, 투명 플레이트가 관통 구멍에 배치되어, 비가시 광이 투과할 수 있게 한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 장식 부분(7)은 전자 장치(100)의 폭방향(X)으로 연장된다. 다시 말해서, 관통 구멍(1014) 및 장식 부분(7)은 횡방향으로 배열된다. 보호 보드(72)의 복수의 투광 영역(721)은 전자 장치(100)의 폭방향(X)으로 배열된다. 이에 대응하여, 하나 이상의 카메라 모듈(3) 및 수신 모듈(12)은 전자 장치(100)의 폭방향(X)으로 배열된다. 수신 모듈(12)은 하나 이상의 카메라 모듈(3)의 좌측에 위치된다. 본 구현예에서, 송신 영역(1011)은 장식 부분(7)의 좌측에 위치되고, 복수의 투광 영역(721)의 배열 방향으로 위치된다. 송신 모듈(11)의 위치는 송신 영역(1011)의 위치에 대응한다. 송신 모듈(11)은 수신 모듈(12)의 좌측에 위치되고, 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)의 배열 위치에 위치된다. 다른 실시예에서, 송신 영역(원형 점선으로 도시됨)은 대안적으로 장식 부분(7)의 상측 또는 하측에 배열될 수 있다. 수신 모듈(12)의 반대측에 있는 송신 영역 및 투광 영역(721)은 전자 장치(100)의 길이방향(Y)으로 배열된다.
도 13에 도시된 바와 같이, 장식 부분(7)은 전자 장치(100)의 길이방향(Y)으로 연장된다. 다시 말해서, 관통 구멍(1014) 및 장식 부분(7)은 수직으로 배열된다. 보호 보드(72)의 복수의 투광 영역(721)은 전자 장치(100)의 길이방향(Y)으로 배열된다. 이에 대응하여, 하나 이상의 카메라 모듈(3) 및 수신 모듈(12)은 전자 장치(100)의 길이방향(Y)으로 배열된다. 수신 모듈(12)은 하나 이상의 카메라 모듈(3)의 하측에 위치된다. 본 구현예에서, 송신 영역(1011)은 장식 부분(7)의 하측에 위치되고, 복수의 투광 영역(721)의 배열 방향으로 위치된다. 송신 모듈(11)의 위치는 송신 영역(1011)의 위치에 대응한다. 송신 모듈(11)은 수신 모듈(12)의 하측에 위치되고, 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)의 배열 위치에 위치된다. 다른 실시예에서, 송신 영역(원형 점선으로 도시됨)은 대안적으로 장식 부분(7)의 좌측 또는 우측에 배열될 수 있다. 수신 모듈(12)의 반대측에 있는 송신 영역 및 투광 영역(721)은 전자 장치(100)의 폭방향(X)으로 배열된다.
도 14에 도시된 바와 같이, 장식 부분(7)은 전자 장치(100)의 길이방향(Y)으로 연장된다. 다시 말해서, 관통 구멍(1014) 및 장식 부분(7)은 수직으로 배열된다. 보호 보드(72)의 복수의 투광 영역(721)은 전자 장치(100)의 길이방향(Y)으로 배열된다. 이에 대응하여, 하나 이상의 카메라 모듈(3) 및 수신 모듈(12)은 전자 장치(100)의 길이방향(Y)으로 배열된다. 수신 모듈(12)은 하나 이상의 카메라 모듈(3)의 상측에 위치된다. 본 구현예에서, 송신 영역(1011)은 장식 부분(7)의 상측에 위치되고, 복수의 투광 영역(721)의 배열 방향으로 위치된다. 송신 모듈(11)의 위치는 송신 영역(1011)의 위치에 대응한다. 송신 모듈(11)은 수신 모듈(12)의 상측에 위치되고, 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)의 배열 위치에 위치된다. 다른 실시예에서, 송신 영역(원형 점선으로 도시됨)은 대안적으로 장식 부분(7)의 좌측 또는 우측에 배열될 수 있다. 수신 모듈(12)의 반대측에 있는 송신 영역 및 투광 영역(721)은 전자 장치(100)의 폭방향(X)으로 배열된다.
본 실시예에서, 장식 부분(7)의 일부가 전자 장치(100)의 외측으로 노출되기 때문에, 장식 부분(7)에 의해 장식된 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 외관이 유사하거나 심지어 동일하며, 장식 부분(7), 수신 모듈(12) 및 하나 이상의 카메라 모듈(3)은 기본적으로 전자 장치(100) 상에 대칭적으로 분포될 수 있으며, 그에 따라 전자 장치(100)는 외관이 조화를 이루고 심미적으로 보다 매력적일 수 있다. 또한, 장식 부분(7)은 둘러싸야 하는 과도하게 많은 장치로 인한 과도하게 큰 체적에 의해 유발되는 쉬운 변형 및 구조적 강도 저하와 같은 문제를 방지할 수 있다.
선택적으로, 도 8 및 도 9를 참조하면, 카메라 조립체(40)는 버퍼 부재(buffer member)(8)를 더 포함한다. 버퍼 부재(8)는 장식 부분(7)과 카메라 브래킷(4) 사이에서 단단히 가압된다. 구체적으로, 버퍼 부재(8)는 장식 링(71)의 제한 부분(716)과 카메라 브래킷(4)의 상부면(45)(하부면(43)과 반대측에 배치됨) 사이에 위치된다. 이러한 경우에, 후면 커버(101)는 제한 부분(716) 및 버퍼 부재(8)를 사용하여 고정 브래킷(5)에 카메라 브래킷(4)을 단단히 가압하여, 카메라 브래킷(4)의 하부면(43)이 장착 홈(55)의 하부 벽(551)에 대해 고정적으로 접하게 하며, 카메라 브래킷(4), 카메라 브래킷(4) 상에 장착된 하나 이상의 카메라 모듈(3) 및 수신 모듈(12)은 하우징(10) 내측에 고정될 수 있어, 빈번한 흔들림으로 인한 구성요소의 손상을 회피할 수 있다.
선택적으로, 도 8 및 도 9를 참조하면, 비행시간 모듈(1)은 구동 칩(13)을 더 포함한다. 구동 칩(13)은 송신 모듈(11)로부터 멀리 향하여 있는 회로 기판(2)의 측면에 고정된다. 회로 기판(2) 상에의 구동 칩(13)의 투영부는 회로 기판(2) 상에의 송신 모듈(11)의 투영 부분과 부분적으로 또는 완전히 중첩된다. 회로 기판(2) 상에의 구동 칩(13)의 투영부가 회로 기판(2) 상에의 송신 모듈(11)의 투영부와 완전히 중첩된다는 것은 하나가 완전히 다른 하나의 범위 내에 있다는 것을 의미한다.
본 실시예에서, 회로 기판(2) 상에의 구동 칩(13)의 투영부는 회로 기판(2) 상에의 송신 모듈(11)의 투영 부분과 부분적으로 또는 완전히 중첩되기 때문에, 구동 칩(13) 및 송신 모듈(11)은 서로 멀리 향하여 있는 회로 기판(2)의 2개의 측면에 대략 대향하는 방식으로 각각 고정되며, 그에 따라 구동 칩(13)과 송신 모듈(11) 사이의 배선이 비교적 짧고, 기생 인덕턴스(parasitic inductance)가 비교적 작으며, 이에 의해 송신 모듈(11)에 의해 방출되는 검출 광 신호의 펄스 파형 품질이 비교적 양호하여 신호 대 잡음비를 증가시키는 것을 보장한다.
검증을 통해, 본 실시예에서 구동 칩(13)과 송신 모듈(11) 사이의 인덕턴스 값은 0.3 나노헨리(nH) 이하이며, 그에 따라 비행시간 모듈(1)의 사용 요건이 충족될 수 있다.
본 출원에서, 수신 모듈(12)은 렌즈(lens) 및 감광 칩(이미지 센서로도 지칭됨)을 포함한다. 감광 칩은 광 신호를 이미지 신호로 변환하도록 구성된다. 감광 칩은 구동 칩(13)에 신호를 송신하여, 구동 칩(13)이 송신 모듈(11)을 구동하여 유도 광 신호를 방출할 수 있게 한다.
본 출원에서, 제어기(30)는 프로세싱 칩 및 메모리 칩을 포함한다. 메모리 칩은 프로세서에 의해 실행될 수 있는 복수의 명령을 저장한다. 복수의 명령은 비행시간 모듈(1)의 복수의 작동 모드에 대응한다. 각각의 작동 모드는 펄스파의 주파수(예를 들어, 20 MHz, 50 MHz 또는 100 MHz), 펄스파의 적분 시간, 펄스파의 듀티 사이클(duty cycle), 대응하는 프레임 속도 등을 포함하는, 유도 광 신호(예를 들어, 펄스파)의 작동 상태를 구성한다.
프로세서가 시작 신호를 수신하면, 프로세서는 시작 신호에 기초하여 메모리에서 대응하는 명령을 호출하고, 명령을 감광 칩의 레지스터에 기록한다. 감광 칩은 명령에 기초하여 대응하는 송신 신호를 구동 칩(13)에 전송하고, 구동 칩(13)은 송신 신호에 기초하여 송신 모듈(11)을 구동하여 대응하는 유도 광 신호를 방출한다. 이러한 경우에, 유도 광 신호의 작동 상태는 시작 신호에 대응한다. 예를 들어, 시작 신호는 대구경 사진 효과에 대응하고, 대응하는 명령은 제 1 명령이며, 프로세서는 제 1 명령을 호출하고 제 1 명령을 감광 칩의 레지스터에 기록할 수 있다. 레지스터의 스위치가 켜진 후에, 대응하는 송신 신호가 구동 칩(13)으로 전송되고, 구동 칩(13)은 송신 신호에 기초하여 송신 모듈(11)을 구동하여 대구경 사진에 대응하는 유도 광 신호를 방출한다.
선택적으로, 고정 브래킷(5)은 회피 홈(57)을 더 갖는다. 회피 홈(57)은 제 1 표면(51)으로부터 제 2 표면(52)에 근접한 방향으로 오목하게 되어 있다. 구동 칩(13)은 회피 홈(57)에 부분적으로 또는 완전히 수용될 수 있다.
선택적으로, 비행시간 모듈(1)은 복수의 정합 전자 요소(14)를 더 포함한다. 복수의 정합 전자 요소(14)는 커패시터, 인덕터, 저항기 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 복수의 정합 전자 요소(14)는 구동 칩(13)과 송신 모듈(11) 사이의 기생 인덕턴스를 감소시켜서 송신 모듈(11)에 의해 방출된 검출 광 신호의 파형 완전성을 보장할 수 있다. 복수의 정합 전자 요소(14)는 송신 모듈(11)로부터 멀리 향하여 있는 회로 기판(2)의 측면에 고정된다. 복수의 정합 전자 요소(14)는 구동 칩(13) 주위에 배열된다. 회로 기판(2) 상에의 복수의 정합 전자 요소(14)의 투영부는 회로 기판(2) 상에의 송신 모듈(11)의 투영 부분과 부분적으로 또는 완전히 중첩될 수 있다. 복수의 정합 전자 요소(14)는 회피 홈(57)에 부분적으로 또는 완전히 수용될 수 있다.
선택적으로, 도 8 및 도 15를 참조하면, 도 15는 도 8에 도시된 구조의 송신 모듈의 개략적인 분해도이다.
송신 모듈(11)은 홀더(holder)(112), 송신기(113) 및 디퓨저(diffuser)(114)를 포함한다. 홀더(112)는 서로 반대측에 배치된 상부면(1121) 및 하부면(1122)을 갖는다. 홀더(112)의 하부면(1122)은 회로 기판(2)과 대면한다. 홀더(112)는 송신 공동(1123)을 형성한다. 송신 공동(1123)은 홀더(112) 내측에 위치된다. 홀더(112)는 위치결정 홈(1124)을 더 갖는다. 위치결정 홈(1124)은 홀더(112)의 상부면(1121)으로부터 홀더(112)의 하부면(1122)에 근접한 방향으로 오목하게 되어 있다. 위치결정 홈(1124)은 송신 공동(1123)과 연통하여 있다.
송신기(113)는 검출 광 신호를 방출하도록 구성된다. 송신기(113)는 송신 공동(1123)에 수용되고 홀더(112)에 고정된다. 송신기(113)는 수직 공동면 방출 레이저(vertical cavity surface emitting Laser, VCSEL)일 수 있다. 이러한 경우에, 송신 모듈(11) 내측에 콜리메이터 렌즈(collimator lens)를 추가할 필요가 없으며, 그에 따라 송신 모듈(11)의 제조 비용이 낮아지고, 제조 기술의 곤란성이 낮아진다.
디퓨저(114)는 홀더(112)에 고정되고, 송신 공동(1123)을 덮는다. 디퓨저(114)는 위치결정 홈(1124)에 위치된다. 디퓨저(114)는 검출 광 신호의 화각을 증가시키도록 구성된다.
본 실시예에서, 송신기(113)의 송신 시야의 화각은 15° 내지 25° 범위 내에 있을 수 있다. 예를 들어, 송신기(113)의 송신 시야의 화각은 21°±3°로 설계될 수 있다. 송신 모듈(11)은 디퓨저(114)를 사용하여 송신기(113)의 송신 시야의 화각을 확대할 수 있고, 그에 따라 송신 모듈(11)의 송신 시야가 비교적 큰 화각을 갖는다. 다시 말해서, 디퓨저(114)는 작은 각도를 갖는 레이저 빔을 비행시간 모듈(1)이 요구하는 화각까지 확산시킬 수 있다. 송신 모듈(11)은 비교적 큰 화각을 갖기 때문에, 송신 모듈(11)의 송신 축(111)과 수신 모듈(12)의 수신 축(122) 사이의 비교적 긴 간격으로 인해 송신 시야와 수신 시야 사이의 커버리지가 감소되는 문제가 회피될 수 있으며, 송신 모듈(11)의 송신 축(111)과 수신 모듈(12)의 수신 축(122) 사이의 간격이 기존의 비행시간 모듈의 간격보다 클 수 있으며, 이에 의해 송신 모듈(11) 및 수신 모듈(12)의 배열 유연성을 더욱 향상시킨다.
송신 모듈(11)의 송신 시야의 화각은 수신 모듈(12)의 수신 시야의 화각보다 약간 클 수 있다. 일 실시예에서, 수신 모듈(12)의 수신 시야의 화각은 64° × 50°이고, 송신 모듈(11)의 송신 시야의 화각은 68° × 54°이다. 디퓨저(114)는 직사각형이다. 디퓨저(114)는 송신기(113)의 21°의 시야를 정사각형 원추 형상의 68° × 54°의 시야까지 확산시킬 수 있다.
선택적으로, 송신 모듈(11)은 표면 실장 기술(surface mount technology, SMT)을 사용하여 회로 기판(2) 상에 용접될 수 있다. 회로 배선이 홀더(112) 상에 형성되고, 송신기(113)가 홀더(112) 상에 용접되고, 홀더(112)가 회로 기판(2) 상에 용접되며, 그에 따라 송신기(113)는 회로 배선을 사용하여 회로 기판(2)에 전기적으로 연결된다. 도 16을 참조하면, 도 16은 도 10에 도시된 송신 모듈(11)의 저면도이다. 홀더(112)의 하부면(1122)에는 복수의 패드(1127)가 제공된다. 복수의 패드(1127)는 회로 기판(2)에 용접된다. 복수의 패드(1127)는 상이한 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
홀더(112)는 통합된 세라믹 구조일 수 있다. 홀더(112)는 질화알루미늄(Aluminum nitride, ALN) 세라믹 재료로 제조될 수 있다. 질화알루미늄 세라믹 재료의 열전도율은 다른 세라믹 재료의 열전도율보다 양호하고, 홀더(112)의 열팽창 계수(coefficient of thermal expansion, CTE)와 송신기(113)의 열팽창 계수 사이의 차이가 작기 때문에, 송신기(113)가 반복적으로 가열되는 경우에도 홀더(112)의 CTE는 여전히 송신기(113)의 CTE와 잘 정합하고, 양호한 강도를 유지하여, 비행시간 모듈(1)의 작동 신뢰성을 보장할 수 있다.
송신 모듈(11)은 포토다이오드(photo diode, PD)(115)를 더 포함할 수 있다. 포토다이오드(115)는 송신 공동(1123)에 수용되고, 홀더(112)에 고정된다. 포토다이오드(115)는 눈의 안전 및 피부의 안전을 담당하는 모니터링 구성요소이고, 자동 전력 제어를 또한 담당한다. 포토다이오드(115)는 송신 모듈(11)의 송신 공동(1123) 내의 광 변화를 모니터링하고, 수신된 광을 대응하는 전류 신호로 변환하며, 전류 신호를 구동 칩(13)으로 송신하도록 구성된다. 디퓨저(114)가 누락되거나 파손되면, 송신 공동(1123) 내의 광이 변화한다. 이러한 경우에, 포토다이오드(115)에 의해 수신된 광이 변화하고, 포토다이오드(115)는 수신된 광을 적시에 전류 신호로 변환하며, 전류 신호를 구동 칩(13)으로 송신할 수 있다. 구동 칩(13)은 전류 신호를 지정된 임계치와 비교하도록 추가로 구성된다. 전류 신호가 지정된 임계치보다 큰 경우, 송신 모듈(11)에 의해 방출된 한계를 벗어난 광이 사람 눈의 안전을 손상시키는 것을 방지하기 위해 비행시간 모듈(1)이 꺼진다.
송신 모듈(11)은 음의 온도 계수(negative temperature coefficient, NTC) 구성요소(도면에는 도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 음의 온도 계수 구성요소는 송신 공동(1123)에 수용되고, 홀더(112)에 고정된다. 음의 온도 계수 구성요소는 송신기(113)의 실시간 온도를 모니터링하고, 데이터를 실시간으로 구동 칩(13)으로 전송하도록 구성된다. 온도가 지정된 온도(예를 들어, 70 ℃)를 초과하는 경우, 송신기(113)의 광 효율이 현저하게 감소될 수 있고, 심도 및 정밀도의 큰 손실이 야기되기 때문에, 시스템은 온도를 실시간으로 모니터링할 필요가 있다. 음의 온도 계수 구성요소에 의해 검출된 신호를 수신하고 온도가 지정된 온도에 막 도달하려고 한다는 것을 알게 된 경우, 구동 칩(13)은 어떤 방식으로든 온도 상승을 제어할 수 있다. 예를 들어, 음의 온도 계수 구성요소에 의해 모니터링된 온도가 사전설정된 프로그램을 사용하여 지정된 온도(통상적으로 온도가 지정된 온도보다 높음)에 도달하는 경우, 전류 출력이 감소되거나 비행시간 모듈(1)이 꺼진다.
선택적으로, 도 9, 도 15 및 도 17을 참조하면, 도 17은 도 10에 도시된 송신 모듈(11)의 평면도이다. 송신 모듈(11)은 접착 아교(adhesive)(116)를 더 포함할 수 있다. 접착 아교(116)는 홀더(112)와 디퓨저(114) 사이에 연결된다. 예를 들어, 접착 아교(116)는 디퓨저(114)와 위치결정 홈(1124)의 홈 벽(1125) 사이에 접착된다. 접착 아교(116)는 홀더(114)와 디퓨저(112) 사이의 연결 견고도를 증가시키도록 구성된다. 접착 아교(116)에는 하나 이상의 공기 배출구(1161)가 제공된다. 하나 이상의 공기 배출구(1161)는 송신 모듈(11)의 외측으로 송신 공동(1123)과 연통하여 있다. 회로 기판(2)에 용접될 때, 송신 모듈(11)은 약 260 ℃의 고온에서의 베이킹(baking)을 견딜 필요가 있기 때문에, 하나 이상의 공기 배출구(1161)는 송신 공동(1123) 내의 가열 시에 팽창하는 공기가 송신 공동(1123)의 외측으로 유동할 수 있게 하여, 용접 프로세스에서 송신 공동(1123) 내의 공기가 디퓨저(114)를 밀어올리는 것으로 인해 송신 모듈(11)의 구조가 파괴되는 경우를 회피할 수 있다.
오목한 영역(1128)이 송신 공동(1123)의 벽면 상에 형성된다. 오목한 영역(1128)은 위치결정 홈(1124) 및 송신 공동(1123)과 연통하여 있다. 오목한 영역(1128)은 하나 이상의 공기 배출구(1161)와 연통하고, 그에 따라 송신 공동(1123) 내의 공기가 송신 모듈(11)의 외측으로 유동할 수 있다.
홀더(112)의 상부면(1121)에는 하나 이상의 라벨링 영역(labeling area)(1126)이 제공된다. 라벨링 영역(1126)은 정사각형, 원형, 또는 스크라이브 라인(scribed line)의 형상일 수 있다. 이것은 본 출원에서 엄격하게 제한되지 않는다. 이러한 경우에, 송신 모듈의 크기가 비교적 작고 본체의 외관 형태가 유사한 것으로 인한 혼동을 회피하기 위해, 송신 모듈(11)의 공급자 또는 모델은 라벨링 영역(1126)의 수량에 기초하여 결정될 수 있다.
전술한 설명은 본 출원의 특정 구현예일 뿐이며, 본 출원의 보호 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본 출원에 개시된 기술 범위 내에서 당업자에 의해 용이하게 파악된 임의의 변형 또는 대체는 본 출원의 보호 범위 내에 있다. 본 출원의 구현예 및 구현예의 특징은 모순이 없는 조건에서 상호 조합될 수 있다. 따라서, 본 출원의 보호 범위는 청구범위의 보호 범위에 따른다.
본 개시의 추가 실시예가 하기에 제공된다. 하기의 섹션에서 사용되는 번호부여는 반드시 이전 섹션에서 사용된 번호부여를 따를 필요는 없다는 점에 주목해야 한다.
실시예 1. 카메라 조립체에 있어서, 비행시간 모듈 및 회로 기판을 포함하며, 상기 회로 기판에는 회피 공간이 제공되고, 상기 비행시간 모듈은 송신 모듈 및 수신 모듈을 포함하고, 상기 송신 모듈은 검출 광 신호를 방출하도록 구성되고, 상기 수신 모듈은 상기 검출 광 신호가 측정 대상 물체에 의해 반사된 후에 형성된 유도 광 신호를 수신하도록 구성되며, 상기 수신 모듈은 상기 회피 공간에 위치되고, 상기 수신 모듈의 연결 단부는 상기 회로 기판에 고정되고, 상기 송신 모듈은 상기 수신 모듈 주위에 위치되고 상기 회로 기판에 고정되는, 카메라 조립체.
실시예 2. 실시예 1에 있어서, 상기 카메라 조립체는 하나 이상의 카메라 모듈을 더 포함하며, 상기 하나 이상의 카메라 모듈은 상기 회피 공간에 위치되고, 상기 하나 이상의 카메라 모듈의 연결 단부는 상기 회로 기판에 고정되는, 카메라 조립체.
실시예 3. 실시예 2에 있어서, 상기 카메라 조립체는 상기 회피 공간에 위치된 카메라 브래킷을 더 포함하며, 상기 카메라 브래킷은 서로 이격된 복수의 수용 홈을 갖고, 상기 수용 모듈 및 상기 하나 이상의 카메라 모듈은 일대일 대응 방식으로 상기 복수의 수용 홈에 수용되는, 카메라 조립체.
실시예 4. 실시예 3에 있어서, 상기 카메라 조립체는 고정 브래킷을 더 포함하며, 상기 회로 기판은 상기 고정 브래킷에 고정되고, 상기 고정 브래킷은 장착 홈을 가지며, 상기 카메라 브래킷은 상기 장착 홈에 고정되는, 카메라 조립체.
실시예 5. 실시예 2에 있어서, 상기 카메라 조립체는 장식 부분을 더 포함하며, 상기 장식 부분은 상기 유도 광 신호를 수신하는 상기 수신 모듈의 측면에 위치되고, 상기 장식 부분은 복수의 장착 공간을 포함하고, 상기 수신 모듈 및 상기 하나 이상의 카메라 모듈은 상기 복수의 장착 공간에 수용되고, 상기 송신 모듈은 상기 장식 부분 주위에 위치되는, 카메라 조립체.
실시예 6. 실시예 2 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 수신 모듈 및 상기 하나 이상의 카메라 모듈은 제 1 방향으로 배열되고, 상기 수신 모듈 및 상기 송신 모듈은 제 2 방향으로 배열되며, 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향과 동일하거나, 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향에 수직인, 카메라 조립체.
실시예 7. 실시예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 수신 모듈의 수신 축과 상기 송신 모듈의 송신 축 사이의 간격은 0.5 ㎜ 내지 30 ㎜의 범위 내에 있는, 카메라 조립체.
실시예 8. 실시예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 비행시간 모듈은 구동 칩을 더 포함하며, 상기 구동 칩은 상기 송신 모듈로부터 멀리 향하여 있는 상기 회로 기판의 측면에 고정되고, 상기 회로 기판 상에의 구동 칩의 투영부는 상기 회로 기판 상에의 송신 모듈의 투영부와 부분적으로 또는 완전히 중첩되는, 카메라 조립체.
실시예 9. 실시예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 송신 모듈은 홀더, 송신기 및 디퓨저를 포함하며, 상기 홀더는 송신 공동을 형성하고, 상기 송신기는 상기 검출 광 신호를 방출하도록 구성되고, 상기 송신기는 상기 송신 공동에 수용되고 상기 홀더에 고정되고, 상기 디퓨저는 상기 홀더에 고정되고 상기 송신 공동을 덮고, 상기 디퓨저는 상기 검출 광 신호의 화각을 증가시키도록 구성되는, 카메라 조립체.
실시예 10. 실시예 9에 있어서, 상기 홀더는 질화알루미늄 세라믹 재료로 제조되는, 카메라 조립체.
실시예 11. 실시예 9에 있어서, 상기 송신 모듈은 접착 아교를 더 포함하며, 상기 접착 아교는 상기 홀더와 상기 디퓨저 사이에 연결되고, 상기 접착 아교에는 하나 이상의 공기 배출구가 제공되고, 상기 하나 이상의 공기 배출구는 상기 송신 모듈의 외측으로 상기 송신 공동과 공기 연통하여 있는, 카메라 조립체.
실시예 12. 전자 장치에 있어서, 제어기와, 실시예 1 내지 11 중 어느 하나에 기재된 카메라 조립체를 포함하며, 상기 제어기는 상기 회로 기판에 전기적으로 연결되는, 전자 장치.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    회피 공간을 포함하는 회로 기판과,
    상기 회피 공간에 위치되고, 수용 홈 및 상기 수용 홈의 하부 벽을 포함하는 카메라 브래킷과,
    비행시간 회로로서,
    상기 수용 홈에 수용되고 연결 단부를 포함하고 상기 카메라 브래킷의 하부 벽에 고정되는 수신기로서, 상기 연결 단부는 상기 회로 기판에 고정되는, 상기 수신기와,
    상기 회로 기판 상에서 상기 수신기 옆에 위치된 송신기를 포함하고,
    상기 수신기 및 상기 송신기는 개별적으로 패키징되는
    상기 비행시간 회로와,
    고정 브래킷을 포함하며, 상기 고정 브래킷은 장착 홈을 포함하고, 상기 카메라 브래킷은 상기 장착 홈에 고정되는
    전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회피 공간에 위치된 카메라를 더 포함하며, 상기 카메라의 연결 단부는 상기 회로 기판에 고정되는
    전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용 홈은 제 1 수용 홈 및 제 2 수용 홈을 포함하며, 상기 수신기는 상기 제 1 수용 홈에 수용되고, 상기 전자 장치는 카메라를 더 포함하고, 상기 카메라는 상기 제 2 수용 홈에 수용되는
    전자 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    카메라 및 장식 부분을 더 포함하며, 상기 장식 부분은 유도 광 신호를 수신하도록 구성된 상기 수신기의 측면에 위치되고, 상기 장식 부분은 복수의 장착 공간을 포함하고, 상기 수신기 및 상기 카메라는 상기 장착 공간에 수용되는
    전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    카메라를 더 포함하며, 상기 수신기 및 상기 카메라는 제 1 방향으로 배열되고, 상기 수신기 및 상기 송신기는 제 2 방향으로 배열되고, 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향과 동일하거나, 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향에 수직인
    전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신기의 수신 축과 상기 송신기의 송신 축 사이의 간격은 0.5 ㎜(밀리미터) 내지 30 ㎜의 범위 내에 있는
    전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 비행시간 회로는 구동 칩을 더 포함하며, 상기 구동 칩은 상기 송신기로부터 멀리 향하여 있는 상기 회로 기판의 측면에 고정되고, 상기 회로 기판 상에의 상기 구동 칩의 제 1 투영부는 상기 회로 기판 상에의 상기 송신기의 제 2 투영부와 부분적으로 또는 완전히 중첩되는
    전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신기는 홀더, 송신 회로 및 디퓨저를 포함하며, 상기 홀더는 송신 공동을 형성하고, 상기 송신 회로는 상기 송신 공동에 수용되고 상기 홀더에 고정되고, 상기 디퓨저는 상기 홀더에 고정되고 상기 송신 공동을 덮으며, 상기 디퓨저는 검출 광 신호의 화각을 증가시키도록 구성되고, 상기 홀더는 상기 회로 기판에 고정되는
    전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 홀더는 질화알루미늄 세라믹 재료로 제조되는
    전자 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 송신기는 접착 아교를 더 포함하며, 상기 접착 아교는 상기 홀더와 상기 디퓨저 사이에 연결되고, 상기 접착 아교에는 하나 이상의 공기 배출구가 제공되고, 상기 하나 이상의 공기 배출구는 상기 송신기의 외측으로 상기 송신 공동과 유체 연통하여 있는
    전자 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 송신 회로의 화각은 15 °(도) 내지 25 °의 범위에 있는
    전자 장치.
  13. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 수용 홈은 하부 벽을 포함하고, 상기 수신기는 접착 부재를 사용하여 상기 하부 벽에 접착되는
    전자 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 접착 부재는 열 전도성 입자를 포함하거나, 상기 접착 부재는 열 전도성 접착 재료로 제조되는
    전자 장치.
  15. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 수용 홈은 하부 벽을 포함하고, 상기 카메라는 접착 부재를 사용하여 상기 하부 벽에 접착되는
    전자 장치.
  16. 제 3 항에 있어서,
    상기 카메라 브래킷은 제 1 연결 노치를 더 포함하고, 상기 수신기의 연결 단부는 상기 제 1 연결 노치를 통해 상기 제 1 수용 홈 밖으로 연장되어 상기 회로 기판에 고정되는
    전자 장치.
  17. 제 3 항에 있어서,
    상기 카메라 브래킷은 제 2 연결 노치를 더 포함하고, 상기 연결 단부는 상기 제 2 연결 노치를 통해 상기 제 2 수용 홈 밖으로 연장되어 상기 회로 기판에 고정되는
    전자 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라 브래킷은 금속 재료로 제조되는
    전자 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신기 및 상기 수신기의 연결 단부는 상기 회로 기판의 동일한 측면에 고정되거나, 상기 송신기 및 상기 수신기의 연결 단부는 상기 회로 기판의 반대측 측면에 고정되는
    전자 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 회피 공간은 상기 회로 기판에 배치된 관통 구멍 또는 홈을 포함하는
    전자 장치.
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