KR20210111533A - 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 정상 동작 확인 방법 - Google Patents

카메라 모듈 및 카메라 모듈의 정상 동작 확인 방법 Download PDF

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KR20210111533A
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김석현
김범진
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 카메라 모듈은 발광부 및 이미지 센서를 포함하고, 상기 발광부는 광원, 수광 소자, 상기 광원 상에 배치되는 디퓨저 및 상기 디퓨저 상에 배치되는 셔터 부재를 포함하고, 상기 수광 소자는 상기 광원에서 방출된 광의 일부를 수신 가능하도록 배치되고, 상기 셔터 부재는 상기 수광 소자가 수신한 광량에 의해 개폐가 제어된다.

Description

카메라 모듈 및 카메라 모듈의 정상 동작 확인 방법{CAMERA MODULE AND METHOD FOR CHECKING NORMAL OPERATION OF CAMERA MODULE}
실시예는 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 정상 동작 확인 방법에 관한 것이다.
카메라 모듈은 객체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하며 다양한 어플리케이션에 장착되고 있다. 특히 카메라 모듈은 초소형으로 제작되어 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 디바이스뿐만 아니라 드론, 차량 등에 적용되어 다양한 기능을 제공하고 있다.
예를 들어, 카메라 모듈은 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커스(autofocus, AF) 기능을 수행할 수 있고, 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 객체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 주밍(zooming) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 카메라 모듈은 영상 흔들림 방지(image stabilization, IS)기술을 채용하여 불안정한 고정장치 혹은 사용자의 움직임에 기인한 카메라의 움직임으로 인한 영상의 흔들림을 보정하거나 방지하는 기술이 채용되고 있다.
뿐만 아니라, 최근에는 3차원 컨텐츠에 대한 수요 및 공급이 증가하고 있다. 이에 따라 3차원 컨텐츠 구현을 위해 깊이 정보를 파악할 수 있는 다양한 기술들이 연구 및 개발되고 있다. 예를 들어, 깊이 정보를 파악할 수 있는 기술은 스테레오(Stereo) 카메라를 이용한 기술, 구조광(Structured light) 카메라를 이용한 기술, DFD(Depth from defocus) 카메라를 이용한 기술, TOF(Time of flight) 카메라 모듈을 이용한 기술 등이 있다.
3차원 카메라는 광원에서 방출된 광을 제어할 수 있는 적어도 하나의 광학 부재를 포함할 수 있다. 그러나, 상기 카메라 모듈이 동작하는 과정에 상기 광학 부재의 정상 동작 여부를 판단하기 어려운 문제점이 있다. 일례로, 상기 광학 부재가 파손될 경우 상기 광원에서 방출되어 대상에 반사되어 센서에 입사되는 광에 대한 정확도가 떨어져 깊이 정보에 대한 신뢰성이 저하될 수 있다.
따라서, 상술한 문제를 해결할 수 있는 새로운 카메라 모듈이 요구된다.
실시예는 안정성이 향상된 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 정상 동작 여부를 판단할 수 있는 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 카메라 모듈은 발광부 및 이미지 센서를 포함하고, 상기 발광부는 광원, 수광 소자, 상기 광원 상에 배치되는 디퓨저 및 상기 디퓨저 상에 배치되는 셔터 부재를 포함하고, 상기 수광 소자는 상기 광원에서 방출된 광의 일부를 수신 가능하도록 배치되고, 상기 셔터 부재는 상기 수광 소자에 수신되는 광량에 의해 개폐가 제어된다.
또한, 실시예에 따른 카메라 모듈의 정상 동작 확인 방법은 셔터 부재를 폐쇄하는 단계, 광원이 상기 셔터 부재 방향으로 발광하는 단계, 수광 소자가 상기 셔터 부재에 반사된 광의 일부를 수광하는 단계 및 상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계는, 상기 수광 소자가 수광한 광의 광량을 판단하는 단계를 포함하며, 상기 수광한 광의 광량을 바탕으로 상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계이다.
실시예에 따른 카메라 모듈은 정상 동작 여부를 효과적으로 판단할 수 있다. 자세하게, 상기 카메라 모듈은 발광부 내에 수광 소자를 배치하여 상기 발광부의 정상 동작 여부, 예컨대 구성들의 파손 및 탈락 여부를 효과적으로 감지할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 카메라 모듈은 향상된 안전성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 카메라 모듈은 상기 수광 소자에 입사되는 광을 바탕으로 디퓨저의 파손 및 탈락 상태를 판단할 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈의 전면에 사람이 위치할 경우, 광원의 광이 사람의 눈, 피부 등과 같은 민감한 영역에 직접적으로 조사되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성도이다.
도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈에서 발광부 및 수광부의 구성도이다.
도 3은 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 4는 실시예에 따른 카메라 모듈의 다른 단면도이다.
도 5는 실시예에 따른 카메라 모듈에서 발광부, 수광부 및 제어부의 연결을 도시한 구성도이다.
도 6 및 도 7은 실시예에 따른 카메라 모듈의 발광부에서 셔터 부재의 개폐에 따른 광의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 실시예에 따른 카메라 모듈의 정상 동작 확인 방법에 대해 도시한 도면이다.
도 10 및 도 11은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기 및 차량의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 발명의 실시예에 대한 설명을 하기 앞서 제1 방향은 도면에 도시된 x축 방향을 의미할 수 있고, 제2 방향은 상기 제1 방향과 다른 방향일 수 있다. 일례로, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 수직인 방향으로 도면에 도시된 y축 방향을 의미할 수 있다. 또한, 수평 방향은 제1 및 제2 방향을 의미할 수 있고, 수직 방향은 상기 제1 및 제2 방향 중 적어도 한 방향과 수직인 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 수평 방향은 도면의 x축 및 y축 방향을 의미할 수 있고, 수직 방향은 도면의 z축 방향으로 상기 x축 및 y축 방향과 수직인 방향일 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성도이고, 도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈에서 발광부 및 수광부의 구성도이다. 또한, 도 3은 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고, 도 4는 실시예에 따른 카메라 모듈의 다른 단면도이다. 또한, 도 5는 실시예에 따른 카메라 모듈에서 발광부, 수광부 및 제어부의 연결을 도시한 구성도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 상기 카메라 모듈(1000)은 기판(50), 발광부(10), 수광부(30) 및 커버 부재(70)를 포함할 수 있다.
상기 기판(50)은 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(30)를 지지할 수 있다. 상기 기판(50)은 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(30)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 기판(50)은 회로 기판일 수 있다. 상기 기판(50)은 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(30)에 전원을 공급하기 위한 배선층을 포함할 수 있고, 복수의 수지층으로 형성된 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)일 수 있다. 일례로, 상기 기판(50)은 리지드 PCB(Rigid PCB), 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB), RFPCB(Rigid Flexible PCB) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판(50)은 글래스(glass), 수지, 에폭시 등을 포함하는 합성 수지를 포함할 수 있고, 열전도성이 우수한 세라믹(ceramic), 표면이 절연된 금속을 포함할 수 있다. 상기 기판(50)은 플레이트, 리드 프레임과 같은 형태를 가질 수 있으며 이에 대해 한정하지 않는다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 기판(50) 상에는 제너 다이오드, 변압 조절기 및 저항 등이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다.
상기 기판(50) 상에는 절연층(미도시) 또는 보호층(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 절연층 또는 보호층은 상기 기판(50)의 일면 및 타면 중 적어도 하나의 면 상에 배치될 수 있다.
상기 발광부(10)는 상기 기판(50) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광부(10)는 광을 방출할 수 있다. 상기 발광부(10)는 설정된 방향으로 설정된 세기의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광부(10)는 상기 발광부(10)의 전면, 예컨대 상기 발광부(10)의 광 출사 방향에 위치한 객체를 향해 광을 방출할 수 있다.
상기 수광부(30)는 상기 기판(50) 상에 배치될 수 있다. 상기 수광부(30)는 광을 감지할 수 있다. 상기 수광부(30)는 상기 발광부(10)에서 방출된 광을 감지할 수 있다. 상기 수광부(30)는 상기 객체에 반사된 광을 감지할 수 있다. 자세하게, 상기 수광부(30)는 상기 발광부(10)에서 방출되어 상기 객체에 반사된 광을 감지할 수 있다.
상기 카메라 모듈(1000)은 객체를 향해 광을 방출하고 객체에 반사되어 되돌아오는 광 정보를 바탕으로 객체의 깊이 정보를 산출할 수 있다.
또한, 상기 카메라 모듈(1000)은 결합부(미도시), 연결부(미도시) 및 제어부(730)를 더 포함할 수 있다.
상기 결합부는 후술할 광학 기기와 연결될 수 있다. 상기 결합부는 회로기판 및 상기 회로기판 상에 배치되는 단자를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 단자는 상기 광학 기기와의 물리적, 전기적 연결을 위한 커넥터일 수 있다.
상기 연결부는 상기 기판(50)과 상기 결합부 사이에 배치될 수 있다. 상기 연결부는 상기 기판(50)과 상기 결합부를 연결할 수 있다. 일례로, 상기 연결부는 연성 PCB(FBCB)를 포함할 수 있고, 상기 기판(50)과 상기 결합부의 회로기판을 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 제어부(730)는 셔터 부재(400)의 개폐를 제어할 수 있다. 자세하게, 상기 제어부(730)는 상기 수광 소자(230)에 입사된 광량을 바탕으로 상기 셔터 부재(400)의 개폐를 제어할 수 있다. 상기 제어부(730)에 대한 설명은 후술할 도 5 내지 도 9를 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
다시, 상기 발광부(10)에 대해 보다 상세히 설명하면, 상기 발광부(10)는 상기 기판(50) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광부(10)는 광원(210), 제 1 하우징(110), 디퓨저(300), 제 2 하우징(120), 셔터 부재(400) 및 수광 소자(230)를 포함할 수 있다.
상기 광원(210)은 상기 기판(50) 상에 배치될 수 있다. 상기 광원(210)은 상기 기판(50)의 상면과 직접 접촉하며 상기 기판(50)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 광원(210)은 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(210)은 발광 다이오드(LED; Light Emitting diode), 수직 캐비티 표면 발광 레이저(VCSEL; Vertical Cavity Surface Emitting Laser), 유기 발광 다이오드(OLED; Organic Light Emitting diode) 및 레이저 다이오드(LD; Laser diode) 중 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다.
상기 광원(210)은 하나 또는 복수의 발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 광원(210)이 복수개의 발광 소자를 포함할 경우, 상기 복수의 발광 소자는 상기 기판(50) 상에 설정된 패턴을 따라 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 발광소자는 상기 복수의 발광소자에서 광이 방출되는 영역, 예컨대 광 방출을 위한 적어도 하나의 개구부(aperture)가 소정의 규칙을 가지도록 배치될 수 있다.
상기 광원(210)은 설정된 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 자세하게, 상기 광원(210)은 가시광 또는 적외선 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(210)은 약 380nm 내지 약 700nm 파장 대역의 가시광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 광원(210)은 약 700nm 내지 약 1mm 파장 대역의 적외선 광을 방출할 수 있다.
상기 제 1 하우징(110)은 상기 기판(50) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 하우징(110)은 상기 광원(210) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 하우징(110)은 상기 광원(210)을 커버하며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 하우징(110)은 내부에 상기 광원(210)을 수용하기 위한 수용 공간을 포함할 수 있다. 상기 제 1 하우징(110)의 수용 공간은 상기 광원(210)의 너비 및 높이보다 큰 너비와 높이를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 하우징(110)의 내측면, 자세하게 상기 수용 공간에 의해 형성된 상기 제 1 하우징(110)의 내측면은 상기 광원(210)과 접촉하지 않고 이격될 수 있다.
상기 제 1 하우징(110)은 상기 기판(50)의 상면과 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 하우징(110)은 별도의 접착 부재(미도시)를 매개로 상기 기판(50)과 직접 접촉하며 상기 기판(50)의 상면 상에 고정될 수 있다. 또한, 상기 제 1 하우징(110)은 상기 제 1 하우징(110) 및 상기 기판(50)의 상면 상에 각각 형성된 고정 돌기, 고정 홈 등의 고정 부재에 의해 고정되거나 나사 등의 체결 부재에 의해 고정될 수 있다.
상기 제 1 하우징(110)은 제 1 개구부(O1)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 개구부(O1)는 상기 제 1 하우징(110)의 상면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 개구부(O1)는 상기 제 1 하우징(110)의 상면과 상기 제 1 하우징(110)의 내측면을 관통하는 홀일 수 있다. 상기 제 1 개구부(O1)는 상기 광원(210)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 개구부(O1)는 상기 광원(210)과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 광원(210)의 중심은 상기 제 1 개구부(O1)의 중심과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제 1 개구부(O1)의 너비는 상기 광원(210)의 지향각을 고려하여 상기 광원(210)보다 큰 너비를 가질 수 있다.
상기 제 1 하우징(110)은 수지 및 금속 중 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 하우징(110)은 열가소성 수지, 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 하우징(110)은 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 스테인리스(Stainless) 및 이를 포함하는 합금 중 적어도 하나의 금속 재질을 포함할 수 있다.
상기 디퓨저(300)는 상기 제 1 하우징(110) 상에 배치될 수 있다. 상기 디퓨저(300)는 상기 제 1 개구부(O1)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 디퓨저(300)는 상기 제 1 개구부(O1) 상에 배치될 수 있다. 상기 디퓨저(300)는 상기 제 1 하우징(110)과 결합할 수 있다. 일례로, 상기 디퓨저(300)는 상기 제 1 개구부(O1) 상에 단차지게 형성된 상기 제 1 하우징(110)의 단차부 상에 배치되어 상기 제 1 하우징(110)과 결합할 수 있다.
상기 디퓨저(300)는 상기 광원(210) 상에 배치될 수 있다. 상기 디퓨저(300)는 상기 광원(210)에서 방출된 광이 이동하는 경로 상에 배치될 수 있다. 일례로, 상기 디퓨저(300)는 상기 광원(210)과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 디퓨저(300)는 중심이 상기 광원(210)의 중심과 수직 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 디퓨저(300)는 상기 광원(210)에서 방출된 광의 경로를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 디퓨저(300)는 상기 광원(210)에서 방출된 광을 집광, 확산, 산란 등을 시킬 수 있다. 상기 디퓨저(300)는 상기 광원(210)에서 방출된 광을 원형, 타원형, 사각형 등 다양한 단면 형상으로 방출할 수 있다. 이에 따라, 상기 디퓨저(300)는 상기 광원(210)의 광이 객체에 직접적으로 조사되는 것을 방지하여 객체를 보호할 수 있다. 예를 들어, 상기 디퓨저(300)는 상기 광원(210)의 광이 사람의 눈, 피부 등과 같이 광에 민감한 영역에 직접적으로 조사되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제 2 하우징(120)은 상기 기판(50) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 하우징(120)은 상기 광원(210), 상기 제 1 하우징(110) 및 상기 디퓨저(300) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 하우징(120)은 상기 광원(210), 상기 제 1 하우징(110) 및 상기 디퓨저(300)를 커버하며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 하우징(120)은 내부에 상기 구성들(210, 110, 300)을 수용하기 위한 수용 공간을 포함할 수 있다.
상기 제 2 하우징(120)은 상기 기판(50)의 상면과 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 하우징(120)은 별도의 접착 부재(미도시)를 매개로 상기 기판(50)과 직접 접촉하며 상기 기판(50)의 상면 상에 고정될 수 있다. 또한, 상기 제 2 하우징(120)은 상기 제 2 하우징(120) 및 상기 기판(50)의 상면 상에 각각 형성된 고정 돌기, 고정 홈 등의 고정 부재에 의해 고정되거나 나사 등의 체결 부재에 의해 고정될 수 있다.
상기 제 2 하우징(120)의 수용 공간은 상기 제 1 하우징(110)의 너비 및 높이보다 큰 너비와 높이를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 하우징(120)의 내측면과 상기 제 1 하우징(110)의 외측면은 서로 접촉하지 않고 이격되며 소정의 공간이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 하우징(120)은 상기 디퓨저(300)와 이격될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 하우징(120)의 내측면 중 상기 디퓨저(300)의 상면과 마주하는 내측면은 상기 디퓨저(300)의 상면보다 상부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 디퓨저(300)와 후술할 셔터 부재(400) 사이에 공간, 예컨대 광이 이동할 수 있는 공간을 형성할 수 있다.
상기 제 2 하우징(120)은 제 2 개구부(O2)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 개구부(O2)는 상기 제 2 하우징(120)의 상면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 개구부(O2)는 상기 제 2 하우징(120)의 상면과 상기 제 2 하우징(120)의 내측면을 관통하는 홀일 수 있다.
상기 제 2 개구부(O2)는 상기 제 1 개구부(O1)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제 2 개구부(O2)의 중심은 상기 제 1 개구부(O1)의 중심과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 또한, 상기 제 2 개구부(O2)는 상기 디퓨저(300)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제 2 개구부(O2)의 중심은 상기 디퓨저(300)의 중심과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제 2 개구부(O2)의 너비는 상기 디퓨저(300)를 통과한 광의 출사 방향, 지향각 등을 고려하여 상기 제 1 개구부(O1)의 너비보다 크거나 같을 수 있다.
상기 제 2 하우징(120)은 수지 및 금속 중 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 하우징(120)은 열가소성 수지, 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 하우징(120)은 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 스테인리스(Stainless) 및 이를 포함하는 합금 중 적어도 하나의 금속 재질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 하우징(120)은 상기 제 1 하우징(110)과 동일한 재질을 포함할 수 있다.
상기 셔터 부재(400)는 상기 제 2 하우징(120) 상에 배치될 수 있다. 상기 셔터 부재(400)는 상기 제 2 개구부(O2)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 셔터 부재(400)는 상기 제 2 하우징(120)과 결합할 수 있다. 또한, 상기 셔터 부재(400)는 상기 기판(50)과 연결될 수 있다. 일례로, 상기 셔터 부재(400)는 연결 배선(미도시) 또는 연성 PCB(FPCB) 등을 통해 상기 기판(50)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 셔터 부재(400)는 상기 디퓨저(300) 상에 배치될 수 있다. 상기 셔터 부재(400)는 상기 디퓨저(300)에서 방출된 광이 이동하는 경로 상에 배치되며, 상기 디퓨저(300)와 소정의 간격으로 이격될 수 있다. 상기 셔터 부재(400)는 상기 디퓨저(300)와 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 셔터 부재(400)의 중심은 상기 디퓨저(300)의 중심과 중첩될 수 있다.
상기 셔터 부재(400)는 상기 광원(210)에서 방출된 광을 통과 또는 차단할 수 있다. 예를 들어, 상기 셔터 부재(400)는 상기 제 2 개구부(O2)를 개폐하여 상기 광의 이동 경로를 제어할 수 있다. 자세하게, 상기 셔터 부재(400)는 상기 제어부(730)에서 인가되는 신호에 따라 상기 제 2 개구부(O2)를 개폐할 수 있다. 상기 셔터 부재(400)는 상기 디퓨저(300)를 통과한 광을 통과시키거나 차단시킬 수 있다. 즉, 상기 셔터 부재(400)는 상기 광원(210)에서 객체를 향해 방출된 광을 상기 카메라 모듈(1000)의 외부로 통과시키거나 차단시킬 수 있다.
상기 수광 소자(230)는 상기 기판(50) 상에 배치될 수 있다. 상기 수광 소자(230)는 상기 기판(50)의 상면과 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 상기 수광 소자(230)는 상기 기판(50)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 수광 소자(230)는 포토 다이오드(PD; Photo diode), 포토 트랜지스터(Photo transistor), 포토 게이트(Photogate), 포토 IC(Photo IC) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 수광 소자(230)는 상기 제 1 하우징(110) 및 상기 제 2 하우징(120) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 수광 소자(230)는 상기 제 1 하우징(110)의 외측면과 상기 제 2 하우징(120)의 내측면 사이 영역에 배치될 수 있다. 상기 수광 소자(230)는 상기 사이 영역에 하나 또는 복수개가 배치될 수 있다.
상기 수광 소자(230)는 상기 광원(210)에서 방출된 광을 수신할 수 있다. 상기 수광 소자(230)는 상기 광원(210)에서 방출된 광과 대응되는 광을 수광할 수 있다. 상기 수광 소자(230)는 가시광 또는 적외선 광을 수광할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(210)에서 약 700nm 내지 약 1mm 파장 대역의 적외선 광이 방출될 경우, 상기 수광 소자(230)는 약 700nm 내지 약 1mm 파장 대역의 적외선 광을 수광할 수 있다.
상기 수광 소자(230)는 상기 셔터 부재(400)에 반사된 광을 수광할 수 있다. 자세하게, 상기 수광 소자(230)는 상기 광원(210)에서 방출되어 상기 디퓨저(300)를 통과한 광 중, 폐쇄된 상기 셔터 부재(400)에 반사된 광을 수광할 수 있다. 즉, 상기 수광 소자(230)는 상기 광원(210)에서 방출된 광의 일부가 수신 가능한 위치에 배치될 수 있다. 상기 수광 소자(230)는 상기 셔터 부재(400)에 반사되는 상기 반사된 광의 입사를 고려하여 상기 제 1 하우징(110)보다 상기 제 2 하우징(120)과 인접하게 배치될 수 있다. 상기 수광 소자(230)에 수신되는 광량에 의해 상기 셔터 부재(400)는 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(730)는 상기 수광 소자(230)에서 수신한 광량을 바탕으로 상기 셔터 부재(400)의 개폐를 제어할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 셔터 부재(400) 및 수광 소자(230)를 배치하여 상기 광원(210) 및/또는 상기 디퓨저(300)의 파손 및 탈락 여부를 감지할 수 있다. 또한, 상기 수광 소자(230)가 수광한 광량 정보를 바탕으로 상기 광원(210)의 전원을 제어할 수 있어, 향상된 안전성을 가질 수 있다.
상기 셔터 부재(400)의 개폐에 따라 방출되는 외부로 방출되는 광 및 상기 수광 소자(230)에 입사되는 광에 대해서는 후술할 도 6 및 도 7을 이용하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 또한, 상기 셔터 부재(400)의 개폐 동작에 대한 설명은 후술할 도 8 및 도 9를 이용하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
또한, 상기 수광부(30)에 대해 보다 상세히 설명하면, 상기 수광부(30)는 상기 기판(50) 상에 배치될 수 있다. 상기 수광부(30)는 이미지 센서(250), 제 3 하우징(130) 및 렌즈 부재(500)를 포함할 수 있다.
상기 이미지 센서(250)는 상기 기판(50) 상에 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(250)는 상기 기판(50)의 상면과 직접 접촉할 수 있다. 상기 이미지 센서(250)는 상기 기판(50)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 이미지 센서(250)는 상기 광원(210)과 이격될 수 있다. 여기서, 상기 이미지 센서(250)는 상기 광원(210)과 동일한 기판(50) 상에 배치될 수 있다. 그러나, 실시예는 이에 제한하지 않으며, 상기 이미지 센서(250)는 상기 광원(210)과 다른 기판 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 이미지 센서(250) 및 상기 광원(210)이 각각 배치된 기판은 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 서로 이격될 수 있다.
상기 이미지 센서(250)는 광을 감지할 수 있다. 상기 이미지 센서(250)는 객체에 반사되어 상기 카메라 모듈(1000)에 입사된 광을 감지할 수 있다. 상기 이미지 센서(250)는 상기 광원(210)에서 방출된 광과 대응되는 파장의 광을 감지할 수 있다. 자세하게, 상기 이미지 센서(250)는 상기 광원(210)으로부터 방출되어 상기 객체에 반사된 광을 감지하여 상기 객체의 깊이 정보를 감지할 수 있다.
상기 제 3 하우징(130)은 상기 기판(50) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 하우징(130)은 상기 이미지 센서(250) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 하우징(130)은 상기 이미지 센서(250)를 커버하며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 하우징(130)은 내부에 상기 이미지 센서(250)를 수용하기 위한 수용 공간을 포함할 수 있다. 상기 제 3 하우징(130)의 수용 공간은 상기 이미지 센서(250)의 너비 및 높이보다 큰 너비와 높이를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제 3 하우징(130)의 내측면, 자세하게 상기 수용 공간에 의해 형성된 상기 제 3 하우징(130)의 내측면은 상기 이미지 센서(250)와 접촉하지 않고 이격될 수 있다.
상기 제 3 하우징(130)은 상기 기판(50)의 상면과 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 하우징(130)은 별도의 접착 부재(미도시)를 매개로 상기 기판(50)과 직접 접촉하며 상기 기판(50)의 상면 상에 고정될 수 있다. 또한, 상기 제 3 하우징(130)은 상기 제 3 하우징(130) 및 상기 기판(50)의 상면 상에 각각 형성된 고정 돌기, 고정 홈 등의 고정 부재에 의해 고정되거나 나사 등의 체결 부재에 의해 고정될 수 있다.
상기 제 3 하우징(130)은 제 3 개구부(O3)를 포함할 수 있다. 상기 제 3 개구부(O3)는 상기 제 3 하우징(130)의 상면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 개구부(O3)는 상기 제 3 하우징(130)의 상면과 상기 제 1 하우징(110)의 내측면을 관통하는 홀일 수 있다. 상기 제 3 개구부(O3)는 상기 이미지 센서(250)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 개구부(O3)는 상기 이미지 센서(250)와 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다.
상기 제 3 하우징(130)은 수지 및 금속 중 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 하우징(130)은 열가소성 수지, 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 3 하우징(130)은 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 스테인리스(Stainless) 및 이를 포함하는 합금 중 적어도 하나의 금속 재질을 포함할 수 있다. 상기 제 3 하우징(130)은 상기 제 1 하우징(110) 및 상기 제 2 하우징(120)과 동일한 재질을 포함할 수 있다.
상기 렌즈 부재(500)는 상기 이미지 센서(250) 상에 배치될 수 있다. 상기 렌즈 부재(500)는 상기 이미지 센서(250)와 이격될 수 있다. 상기 렌즈 부재(500)는 상기 제 3 하우징(130) 상에 배치될 수 있다. 상기 렌즈 부재(500)는 상기 제 3 개구부(O3)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 렌즈 부재(500)는 상기 제 3 개구부(O3) 내에 삽입되어 상기 제 3 하우징(130)과 결합할 수 있다.
상기 렌즈 부재(500)는 상기 이미지 센서(250) 상에 배치될 수 있다. 상기 렌즈 부재(500)는 상기 이미지 센서(250)와 이격되며 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 부재(500)는 상기 수광부(30)로 입사된 광, 예컨대 상기 객체에 반사된 광을 상기 이미지 센서(250) 방향으로 통과시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 렌즈 부재(500)는 광축이 상기 이미지 센서(250)의 광축과 대응되도록 배치될 수 있다.
상기 렌즈 부재(500)는 상기 제 3 하우징(130) 상에 배치될 수 있다. 상기 렌즈 부재(500)는 상기 제 3 개구부(O3)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 렌즈 부재(500)는 일부가 상기 제 3 개구부(O3) 내에 삽입될 수 있고, 상기 제 3 하우징(130)과 결합할 수 있다. 상기 렌즈 부재(500)의 상면은 상기 제 3 하우징(130)의 상면보다 상부에 배치될 수 있다. 상기 렌즈 부재(500)의 일부 영역은 상기 제 3 개구부(O3) 내에 배치되어 상기 제 3 하우징(130)의 상면으로부터 돌출될 수 있다.
상기 수광부(30)는 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 필터는 상기 이미지 센서(250) 및 상기 렌즈 부재(500) 사이에 배치될 수 있다. 상기 필터는 상기 제 3 하우징(130)과 결합할 수 있다.
상기 필터는 설정된 파장 대역의 광을 통과시킬 수 있다. 자세하게, 상기 필터는 상기 렌즈 부재(500)를 통해 상기 수광부(30)에 입사된 다양한 파장의 광 중, 상기 광원(210)과 대응되는 파장의 광을 통과시키고, 다른 파장 대역의 광을 차단할 수 있다.
상기 카메라 모듈(1000)은 커버 부재(70)를 포함할 수 있다. 상기 커버 부재(70)는 상기 기판(50) 상에 배치될 수 있다. 상기 커버 부재(70)는 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(30) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 부재(70)는 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(30)를 수용하는 수용 공간을 포함하고, 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(30)는 상기 수용 공간 내에 배치될 수 있다. 상기 커버 부재(70)는 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(30)를 커버하며 배치될 수 있고 직접 접촉할 수 있다.
상기 커버 부재(70)는 소정의 강성 및 신뢰성을 가지는 재질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 커버 부재(70)는 내부에 배치된 발광부(10) 및 수광부(30)를 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. 또한, 상기 커버 부재(70)는 비자성체일 수 있다. 상기 커버 부재(70)는 금속 재질을 포함할 수 있다. 상기 커버 부재(70)는 금속의 판재로 형성될 수 있다. 상기 커버 부재(70)는 상기 기판(50)과 그라운드 전극부와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 커버 부재(70)는 그라운드 될 수 있다. 또한, 상기 커버 부재(70)는 전자파 간섭(EMI; Electromagnetic interference)을 차폐할 수 있는 재질을 포함할 수 있다. 이때, 상기 커버 부재(70)는 'EMI 쉴드캔'으로 호칭될 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 카메라 모듈(1000)에서 발생한 전자파에 의해 인접한 다른 모듈이 오작동되는 것을 방지할 수 있고, 인접한 다른 모듈에서 발생한 전자파에 의해 상기 카메라 모듈(1000)이 오작동하는 것을 방지할 수 있다.
상기 커버 부재(70)는 복수의 홀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 부재(70)는 서로 이격되는 제 1 홀(h1) 및 제 2 홀(h2)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 홀(h1)은 상기 발광부(10)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 홀(h1)은 상기 제 2 개구부(O2)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 홀(h1)은 상기 셔터 부재(400)와 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제 1 홀(h1)은 상기 셔터 부재(400) 대응되거나 다른 너비를 가질 수 있다. 상기 셔터 부재(400)의 일부는 상기 제 1 홀(h1) 내에 삽입되어 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 커버 부재(70)는 상기 셔터 부재(400)의 위치를 고정하며 지지할 수 있다.
상기 제 2 홀(h2)은 상기 수광부(30)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 홀(h2)은 상기 제 3 개구부(O3)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 홀(h2)은 상기 렌즈 부재(500)와 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제 2 홀(h2)은 상기 렌즈 부재(500)와 대응되거나 다른 너비를 가질 수 있다. 상기 렌즈 부재(500)의 일부는 상기 제 2 홀(h2) 내에 삽입되어 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 커버 부재(70)는 상기 렌즈 부재(500)의 위치를 고정하며 지지할 수 있다. 또한, 상기 렌즈 부재(500)의 상면은 상기 커버 부재(70)의 상면보다 상부에 배치될 수 있다. 상기 렌즈 부재(500)의 일부 영역은 상기 커버 부재(70)의 상면으로부터 돌출될 수 있다.
상기 커버 부재(70)는 격벽부(75)를 포함할 수 있다. 상기 격벽부(75)는 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(30) 사이에 적어도 한 개 배치될 수 있다. 상기 격벽부(75)는 상기 커버 부재(70)의 수용 공간의 내측면에서 상기 기판(50)의 상면 방향으로 연장하는 형태를 가질 수 있다.
상기 격벽부(75)는 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(30) 사이의 폭과 대응되는 폭을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 격벽부(75)는 상기 제 2 하우징(120) 및 상기 제 3 하우징(130) 사이 영역과 대응되는 폭으로 제공되어 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(30)를 안정적으로 고정할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면 상기 커버 부재(70)의 격벽부(75)는 생략될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 하우징(110) 및 상기 제 3 하우징(130)은 일체로 형성될 수 있고, 일체로 형성된 하우징은 상기 광원(210) 및 상기 이미지 센서(250)를 각각 수용하는 복수의 수용 공간을 포함할 수 있다. 이때, 상기 광원(210) 및 상기 이미지 센서(250)를 분리하는 적어도 하나의 측벽, 예컨대 상기 제 1 하우징(110) 및 상기 제 3 하우징(130)이 서로 공유하는 적어도 하나의 측벽은 상술한 격벽부(75)의 역할을 수행할 수 있다.
상기 제 1 및 제 3 하우징(110, 130)이 일체로 형성될 경우, 상기 제 2 하우징(120)은 상기 제 1 및 제 3 하우징(110, 130) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 하우징(120)의 일 영역은 상기 기판(50)의 상면과 결합할 수 있고, 상기 제 2 하우징(120)의 다른 일 영역은 일체로 형성된 상기 제 1 및 제 3 하우징(110, 130)의 상면과 결합할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 하우징(120)은 상기 기판(50) 및 상기 제 1 및 제 3 하우징(110, 130)과 결합할 수 있다. 또한, 상기 제 1 내지 제 3 하우징(110, 120, 130)은 일체로 형성될 수 있으며, 이에 대해 제한하지는 않는다.
또한, 상기 카메라 모듈(1000)은 감지부(730)를 더 포함할 수 있다. 상기 감지부(730)는 상기 제어부(730)와 연결되며 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지부(730)는 진동 센서, 충격 감지 센서, 자이로 센서, 가속도 센서 등 충격 또는 가속도를 감지할 수 있는 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 감지부(730)는 상기 카메라 모듈(1000)에 가해지는 충격 또는 가속도를 감지할 수 있다.
도 6 및 도 7은 실시예에 따른 카메라 모듈의 발광부에서 셔터 부재의 개폐에 따른 광 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 셔터 부재(400)는 상기 광원(210)에서 방출된 광을 통과 또는 차단할 수 있다.
먼저, 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 셔터 부재(400)는 폐쇄(OFF)될 수 있다. 예를 들어, 상기 셔터 부재(400)는 상기 제어부(730)에서 인가되는 신호에 의해 폐쇄될 수 있다.
상기 셔터 부재(400)가 폐쇄될 경우, 상기 광원(210)에서 방출된 광은 상기 카메라 모듈(1000)의 외부로 방출되지 못할 수 있다. 자세하게, 상기 광원(210)에서 방출된 광은 상기 디퓨저(300)를 통과할 수 있으나, 폐쇄된 상기 셔터 부재(400)에 의해 상기 카메라 모듈(1000)의 외측으로 방출되지 못할 수 있다.
이 경우, 상기 디퓨저(300)를 통과한 광(L1)은 상기 발광부(10)의 수광 소자(230)에 입사될 수 있다. 자세하게, 상기 디퓨저(300)를 통과한 광(L1)의 일부는 상기 셔터 부재(400)에 반사될 수 있고, 상기 셔터 부재(400)에 반사된 반사광(L2)의 일부는 상기 수광 소자(230)에 입사될 수 있다. 이 과정에 상기 수광 소자(230)는 상기 광원(210)에서 방출된 광의 일부를 수신할 수 있다.
또한, 도 7과 같이 상기 셔터 부재(400)는 개방(ON)될 수 있다. 예를 들어, 상기 셔터 부재(400)는 상기 제어부(730)에서 인가되는 신호에 의해 개방될 수 있다.
상기 셔터 부재(400)가 개방될 경우, 상기 광원(210)에서 방출된 광은 상기 카메라 모듈(1000)의 외부로 방출될 수 있다. 자세하게, 상기 광원(210)에서 방출된 광은 상기 디퓨저(300)를 통과할 수 있고, 상기 디퓨저(300)를 통과한 광(L1)은 개방된 셔터 부재(400)를 통해 상기 카메라 모듈(1000)의 외측으로 방출될 수 있다. 즉, 상기 디퓨저(300)를 통과한 광(L1)은 카메라 모듈(1000)의 전면에 위치한 객체를 향해 방출될 수 있다. 이후 상기 객체에 반사된 광은 상기 카메라 모듈(1000)의 수광부(30)에 입사될 수 있다.
이 상기 발광부(10)의 수광 소자(230)에는 광이 입사될 수 있다. 예를 들어, 상기 디퓨저(300)를 통과한 광(L1)의 일부는 상기 카메라 모듈(1000)의 구성, 예컨대 상기 제 2 하우징(120), 상기 셔터 부재(400) 또는 상기 커버 부재(70) 등에 반사되어 상기 수광 소자(230)에 소량 입사될 수 있다. 또한, 상기 셔터 부재(400)가 개방됨에 따라 상기 카메라 모듈(1000)의 외측의 광, 예컨대 외부광이 상기 수광 소자(230)에 입사될 수 있다.
상기 제어부(730)는 상기 수광 소자(230)가 수신한 광을 바탕으로 상기 셔터 부재(400)의 개폐를 제어할 수 있다. 자세하게, 상기 제어부(730)는 상기 수광 소자(230)가 수광한 광의 파장 대역, 광량을 바탕으로 상기 셔터 부재(400)의 개폐를 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 제어부(730)는 상기 셔터 부재(400)를 폐쇄한 상태(도 6 참조)에서 상기 광원(210)에 전원을 인가할 수 있다. 이에 따라, 상기 광원(210)은 발광할 수 있고, 상기 광원(210)에서 방출된 광은 상기 디퓨저(300)에 입사될 수 있다. 또한, 상기 디퓨저(300)를 통과한 광(L1)은 상기 셔터 부재(400)에 반사되어 상기 수광 소자(230)에 입사될 수 있다. 이때, 상기 수광 소자(230)는 상기 광원(210)과 대응되는 파장 대역의 광을 수신할 수 있고, 수신한 광이 설정된 광량 범위를 만족할 경우, 상기 제어부(730)는 상기 디퓨저(300)의 상태가 정상인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 수신한 광이 설정된 광량 범위를 만족하지 못할 경우, 상기 제어부(730)는 상기 디퓨저(300)의 상태가 비정상인 것으로 판단할 수 있다.
상기 디퓨저(300)의 상태가 정상인 것으로 판단되면, 상기 제어부(730)는 상기 셔터 부재(400)를 개방(도 7 참조)할 수 있다. 이에 따라, 상기 광원(210)에서 방출된 광은 상기 셔터 부재(400)를 통과하여 객체를 향해 방출될 수 있다. 그리고, 상기 디퓨저(300)의 상태가 비정상인 것으로 판단되면, 상기 제어부(730)는 상기 셔터 부재(400)를 폐쇄된 상태를 유지시키거나, 개방된 상태일 경우 폐쇄시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부(730)는 상기 감지부(730)에서 감지한 신호를 바탕으로 상기 카메라 모듈(1000)의 동작을 제어할 수 있다. 자세하게, 상기 감지부(730)가 설정된 범위를 초과하는 충격 또는 가속도를 감지할 경우, 상기 제어부(730)는 상기 광원(210) 및 상기 셔터 부재(400)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 6과 같이 셔터 부재(400)가 폐쇄된 상태에서 상기 감지부(730)가 설정된 범위를 초과하는 충격 또는 가속도를 감지할 경우, 상기 제어부(730)는 상기 광원(210)을 오프(OFF)할 수 있고, 상기 셔터 부재(400)의 폐쇄 상태를 유지할 수 있다.
또한, 도 7과 같이 셔터 부재(400)가 개방되고 광원(210)이 발광(ON)된 상태에서 상기 감지부(730)가 설정된 범위를 초과하는 충격 또는 가속도를 감지할 경우, 상기 제어부(730)는 상기 광원(210)을 오프(OFF)할 수 있고, 개방된 상기 셔터 부재(400)를 폐쇄할 수 있다.
이에 따라, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 발광부(10)의 파손, 구성들의 탈락 등을 확인할 수 있고, 특히 상기 디퓨저(300)의 정상 상태 여부를 확인할 수 있다. 따라서, 상기 디퓨저(300)를 통과하여 객체에 제공되는 광의 안전성을 확인할 수 있어 보다 향상된 안전성을 가질 수 있다.
이하 도 8 및 도 9를 이용하여 실시예에 따른 카메라 모듈의 정상 동작 확인 방법을 보다 상세히 설명하도록 한다. 도 8 및 도 9는 실시예에 따른 카메라 모듈의 정상 여부 확인에 대해 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)의 정상 동작 확인 방법은 셔터 부재를 폐쇄하는 단계(S10), 발광하는 단계(S20), 수광 소자가 수광하는 단계(S30) 및 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
먼저, 셔터 부재를 폐쇄하는 단계(S10)는 상기 발광부(10)의 셔터 부재(400)를 폐쇄하는 단계일 수 있다. 예를 들어, 상기 셔터 부재(400)가 개방되어 있을 경우, 상기 단계(S10)는 상기 셔터 부재(400)를 폐쇄하는 단계일 수 있다. 또한, 상기 단계(S10)는 상기 셔터 부재(400)가 폐쇄된 상태임을 확인하는 단계일 수 있다. 예를 들어, 상기 셔터 부재(400)가 폐쇄되어 있을 경우, 이를 확인하고, 폐쇄 상태를 유지하는 단계일 수 있다. 즉, 상기 단계(S10)에서 상기 셔터 부재(400)는 폐쇄된 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라, 상기 단계(S10)에서는 상기 카메라 모듈(1000)의 외측에서 상기 카메라 모듈(1000)의 내부로 광이 유입되지 않을 수 있다. 또한, 상기 단계(S10)는 광원(210)에는 전원이 인가되지 않는 단계일 수 있다.
이어서, 발광하는 단계(S30)가 진행될 수 있다. 상기 발광하는 단계(S30)는 상기 광원(210)에 전원이 인가되는 단계일 수 있다. 상기 발광하는 단계(S30)에서 상기 광원(210)은 인가된 전원에 의해 발광할 수 있다. 상기 광원(210)은 상기 디퓨저(300)를 향해 발광할 수 있다. 상기 광원(210)은 상기 셔터 부재(400) 방향으로 발광할 수 있다.
이후, 수광 소자가 수광하는 단계(S50)가 진행될 수 있다. 상기 수광하는 단계(S50)는 상기 제 1 하우징(110) 및 상기 제 2 하우징(120) 사이에 배치된 수광 소자(230)가 광을 수광하는 단계일 수 있다. 상기 수광하는 단계(S50)는 상기 광원(210)에서 방출된 광의 일부를 수신하는 단계일 수 있다. 상기 수광하는 단계(S50)에서 상기 수광 소자(230)는 상기 셔터 부재(400)에 반사된 광을 수광할 수 있다. 자세하게, 상기 단계(S50)는 상기 디퓨저(300)를 통과하여 상기 셔터 부재(400)에 반사된 광의 일부를 상기 수광 소자(230)가 수광하는 단계일 수 있다.
이어서, 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계(S70)가 진행될 수 있다. 상기 단계(S70)는 상기 수광 소자(230)에 입사된 광을 바탕으로 상기 셔터 부재(400)의 개폐를 제어하는 단계일 수 있다.
자세하게, 상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계(S70)는, 상기 수광 소자(230)가 수광한 광의 광량을 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 광량을 판단하는 단계는 상기 수광 소자(230)에 입사된 광의 광량 및 파장 대역을 바탕으로 상기 셔터 부재(400)의 개폐 여부를 판단하는 단계일 수 있다.
예를 들어, 상기 수광하는 단계(S50)에서 상기 수광 소자(230)는 상기 광원(210)과 대응되는 파장 대역의 광을 수광할 수 있다. 그러나, 상기 수광하는 단계(S50)에서 상기 수광 소자(230)에는 설정된 광량 범위를 벗어나는 광이 입사될 수 있다. 여기서 설정된 광량 범위는, 상기 발광부(10)의 구성들이 정상인 경우 상기 셔터 부재(400)에 반사되어 상기 수광 소자(230)에 입사된 광량의 값일 수 있다. 또한, 상기 수광하는 단계(S50)에서 상기 수광 소자(230)에는 설정된 광량 범위의 광이 입사될 수 있으나, 상기 광원(210)과 대응되지 않는 파장 대역의 광이 입사될 수 있다.
자세하게, 상기 발광부(10)의 구성들의 파손 및 탈락 등에 의해 상기 수광 소자(230)에 설정된 광량 범위를 벗어나는 광이 입사될 수 있다. 예를 들어, 상기 디퓨저(300)의 파손 및 탈락 등에 의해 상기 수광 소자(230)에 설정된 광량 범위 미만이거나 초과하는 등 설정 범위를 벗어나는 광이 입사될 수 있다.
이 경우, 상기 제어부(730)는 상기 발광부(10)의 구성들이 파손 및 탈락 등 정상 상태가 아닌 것으로 판단할 수 있다. 이로 인해 상기 제어부(730)는 상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계(S70)에서 상기 셔터 부재(400)를 개방하지 않고 폐쇄 상태를 유지할 수 있다. 또한, 상기 제어부(730)는 상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계(S70)에서 상기 광원(210)의 전원을 오프(OFF)할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 비정상적인 광이 객체를 향해 방출되는 것을 방지할 수 있어 이용상 안전성을 높일 수 있다.
또한, 상기 단계(S70)에서 상기 수광 소자(230)에는 상기 광원(210)과 대응되는 파장 대역의 광이 설정된 광량 범위를 만족하며 입사될 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(730)는 상기 발광부(10)의 구성들이 정상 상태인 것으로 판단하여 상기 셔터 부재(400)를 개방할 수 있다. 이에 따라, 상기 디퓨저(300)를 통과한 광은 개방된 상기 셔터 부재(400)를 통과하여 객체를 향해 방출될 수 있다. 즉, 상기 카메라 모듈(1000)은 설정된 광량을 가지는 안전한 광을 객체를 향해 방출할 수 있다.
상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계(S70)는 충격 또는 가속도를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 충격 또는 가속도를 감지하는 단계는 상기 감지부(730)가 충격 또는 가속도를 감지하는 단계로, 감지한 충격 또는 가속도를 바탕으로 상기 셔터 부재(400)의 개폐를 제어하는 단계일 수 있다.
상기 충격 또는 가속도를 감지하는 단계는 상기 셔터 부재(400)가 개방된 이후 진행될 수 있다. 예를 들어, 상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계(S70)에서 상기 셔터 부재(400)가 개방된 이후, 상기 감지부(730)는 상기 카메라 모듈(1000)에 가해진 충격 또는 가속도를 감지할 수 있다. 이때, 상기 감지부(730)가 감지한 충격 또는 가속도가 설정된 범위를 초과할 경우, 상기 제어부(730)는 광원(210)의 전원을 오프(OFF)할 수 있다. 또한, 상기 제어부(730)는 상기 셔터 부재(400)를 폐쇄할 수 있다.
이와 다르게, 상기 셔터 부재(400)가 개방된 이후, 상기 카메라 모듈(1000)에 충격 또는 가속도가 가해지지 않거나 설정된 범위 내의 충격 또는 가속도가 감지될 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(730)는 상기 광원(210)의 전원을 오프(OFF)하지 않고 온(ON) 상태를 유지함과 동시에 셔터 부재(400)를 개방 상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 충격 또는 가속도를 감지하는 단계는, 상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계(S70)에서 한번 더 진행될 수 있다. 이에 따라, 상기 셔터 부재(400)는 상기 수광 소자(230)에 입사된 광의 파장 대역, 광량을 만족함과 동시에 상기 카메라 모듈(1000)에 설정된 충격 또는 가속도를 만족할 경우 개방될 수 있다.
이 경우, 상기 셔터 부재(400)가 개방되어 객체를 향해 광이 방출될 수 있고, 이 과정에 상술한 충격 또는 가속도를 감지하는 단계는 다시 또 진행될 수 있다.
상기 카메라 모듈(1000)은 상기 발광부(10)가 정상 상태를 유지하고, 설정된 범위의 충격 또는 가속도가 감지되지 않을 경우, 설정된 시간동안 동작 후 자동으로 동작이 종료될 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈(1000)은 설정된 시간동안 동작하는 과정에 사용자의 제어에 의해 일시 정지 되거나 종료될 수 있다.
즉, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)의 발광부(10)는 수광 소자(230)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광부(10)의 정상 상태 여부, 예컨대 구성들의 파손 및 탈락 여부를 확인할 수 있다. 특히, 상기 수광 소자(230)에 입사되는 광을 바탕으로 상기 디퓨저(300)의 파손 및 탈락 여부를 확인할 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈(1000)은 충격 또는 가속도를 감지하는 감지부(730)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈(1000)에 충격 또는 가속도가 가해질 경우, 상기 카메라 모듈(1000)의 동작을 중지하고 상기 구성들의 파손 및 탈락 여부를 재확인할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 정상 동작 여부를 효과적으로 판단할 수 있으며, 이로 인해 향상된 안전성을 가질 수 있다.
도 10 및 도 11은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기 및 차량의 사시도이다. 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 광학 기기에 적용될 수 있다.
먼저, 도 10을 참조하면 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 이동 단말기(1500)에 적용될 수 있다. 실시예에 따른 이동 단말기(1500)는 후면에 제 1 카메라 모듈(1000), 제 2 카메라 모듈(1010)이 배치될 수 있다.
상기 제 1 카메라 모듈(1000)은 상술한 카메라 모듈(1000)로 발광부(10) 및 수광부(30)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(1000)은 TOF(Time of flight) 카메라일 수 있다.
상기 제 2 카메라 모듈(1010)은 이미지 촬영 기능을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 카메라 모듈(1000)은 자동 초점(Auto focus), 줌(zoom) 기능 및 OIS 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제 2 카메라 모듈(1010)은 촬영 모드 또는 화상 통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동셩상의 화상 프레임을 처리할 수 있다. 처리된 화상 프레임은 소정의 디스플레이부에 표시될 수 있으며 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 이동 단말기(1500)의 전면에도 카메라가 배치될 수 있다.
상기 이동 단말기(1500)의 후면에는 플래시 모듈(1530)이 배치될 수 있다. 상기 플래시 모듈(1530)은 내부에 광을 발광하는 발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(1530)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.
이에 따라, 사용자는 상기 이동 단말기(1500)를 이용하여 객체를 촬영 및 디스플레이할 수 있다. 또한, 사용자는 상기 제 1 카메라 모듈(1000)을 이용하여 상기 객체의 깊이 정보를 효과적으로 파악할 수 있다.
또한, 도 11을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 차량(3000)에 적용될 수 있다.
실시예에 따른 차량(3000)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13FR), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 상기 센서는 카메라 센서(2000)일 수 있고, 상기 카메라 센서(2000)는 상술한 카메라 모듈(1000)을 포함하는 카메라 센서일 수 있다.
실시예에 따른 차량(3000)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라 센서(2000)를 통해 영상 정보 및 깊이 정보를 획득할 수 있고, 영상 및 깊이 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(2000)는 차량(3000)의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하고, 프로세서(미도시)는 이러한 전방 영상에 포함된 객체를 분석하여 영상 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(2000)가 촬영한 영상에 차선, 인접차량, 주행 방해물, 및 간접도로 표시물에 해당하는 중앙 분리대, 연석, 가로수 등의 객체를 촬영할 경우, 프로세서는 이러한 객체의 영상 정보뿐만 아니라 깊이 정보를 검출할 수 있다. 즉, 실시예는 차량(3000)의 탑승자에게 객체에 대한 보다 구체적이고 정확한 정보를 제공할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 발광부; 및
    이미지 센서를 포함하고,
    상기 발광부는,
    광원;
    수광 소자;
    상기 광원 상에 배치되는 디퓨저; 및
    상기 디퓨저 상에 배치되는 셔터 부재를 포함하고,
    상기 수광 소자는 상기 광원에서 방출된 광의 일부를 수신 가능하도록 배치되고,
    상기 셔터 부재는 상기 수광 소자가 수신한 광량에 의해 개폐가 제어되는 카메라 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 카메라 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 셔터 부재가 폐쇄된 상태에서,
    상기 광원에서 방출된 광의 일부는 상기 셔터 부재에 반사되어 상기 수광 소자에 입사되고,
    상기 수광 소자가 수신한 광이 설정된 광량 범위를 만족할 경우, 상기 제어부는 상기 셔터 부재를 개방하는 카메라 모듈.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 셔터 부재가 폐쇄된 상태에서,
    상기 광원에서 방출된 광의 일부는 상기 셔터 부재에 반사되어 상기 수광 소자에 입사되고,
    상기 수광 소자가 수신한 광이 설정된 광량 범위를 만족하지 못할 경우, 상기 제어부는 상기 셔터 부재를 폐쇄 상태로 유지하는 카메라 모듈.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부와 연결된 감지부를 포함하고,
    상기 감지부가 감지한 충격 또는 가속도가 설정된 값을 초과할 경우, 상기 제어부는 상기 셔터 부재를 폐쇄하는 카메라 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광부는,
    상기 광원 상에 배치되며 상기 광원과 수직 방향으로 중첩되는 제 1 개구부를 포함하는 제 1 하우징;
    상기 디퓨저 상에 배치되며 상기 디퓨저와 수직 방향으로 중첩되는 제 2 개구부를 포함하는 제 2 하우징을 포함하고,
    상기 수광 소자는 상기 제 1 및 제 2 하우징 사이에 배치되는 카메라 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 발광부와 이격된 수광부를 포함하고,
    상기 수광부는,
    상기 광원 및 상기 수광 소자와 이격되는 상기 이미지 센서;
    상기 이미지 센서 상에 배치되며 상기 이미지 센서와 수직 방향으로 중첩되는 제 3 개구부를 포함하는 제 3 하우징; 및
    상기 이미지 센서 상에 배치되는 렌즈 모듈을 포함하는 카메라 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 발광부 및 상기 수광부 상에 배치되는 커버 부재를 더 포함하는 카메라 모듈.
  9. 셔터 부재를 폐쇄하는 단계;
    광원이 상기 셔터 부재 방향으로 발광하는 단계;
    수광 소자가 상기 셔터 부재에 반사된 광의 일부를 수광하는 단계; 및
    상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계는, 상기 수광 소자가 수광한 광의 광량을 판단하는 단계를 포함하며, 상기 수광한 광의 광량을 바탕으로 상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계인 카메라 모듈의 정상 동작 확인 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계에서,
    상기 수광 소자가 수광한 광이 설정된 광량 범위를 벗어날 경우, 상기 셔터 부재는 폐쇄된 상태를 유지하는 카메라 모듈의 정상 동작 확인 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계에서,
    상기 수광 소자가 수광한 광이 설정된 광량 범위를 만족할 경우, 상기 셔터 부재는 개방되는 카메라 모듈의 정상 동작 확인 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 셔터 부재의 개폐를 제어하는 단계는 충격 또는 가속도를 감지하는 단계를 더 포함하고,
    상기 충격 또는 가속도를 감지하는 단계에서 설정된 값을 초과하는 충격 또는 가속도가 감지될 경우, 상기 셔터 부재는 폐쇄되는 카메라 모듈의 정상 동작 확인 방법.
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