KR20210115766A - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 회로기판 상에 배치되어 광을 출력하는 광원 모듈을 포함하는 발광부; 및 객체에 의해 반사된 상기 광을 수광하는 수광부;를 포함하고, 상기 광원 모듈은, 상기 회로기판 상에 배치되는 기판; 상기 기판 상에 배치되며, 복수의 에미터를 포함하는 광원; 기판 상에 배치되고, 상기 광원의 구동을 제어하는 구동부; 및 상기 기판, 상기 광원 및 상기 구동부의 상부에 배치되고, 상기 복수의 에미터가 형성된 영역에 대응하여 개구(opening)가 형성되는 몰딩층;을 포함한다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

실시 예는 카메라 모듈에 관한 것이다.

3차원 콘텐츠는 게임, 문화뿐만 아니라 교육, 제조, 자율주행 등 많은 분야에서 적용되고 있다. 3차원 콘텐츠를 획득하기 위해서는 깊이 정보(Depth Map)가 필요하다. 깊이 정보는 공간 상의 거리를 나타내는 정보이며, 2차원 영상의 한 지점에 대하여 다른 지점의 원근 정보를 나타낸다.

깊이 정보를 획득하는 방법으로 최근 ToF(Time of Flight)가 주목받고 있다. TOF 방식에 따르면, 비행 시간, 즉 빛을 쏘아서 반사되어 오는 시간을 측정함으로써 물체와의 거리를 계산한다. ToF 방식의 가장 큰 장점은 3차원 공간에 대한 거리정보를 실시간으로 빠르게 제공한다는 점이다. 또한 사용자가 별도의 알고리즘 적용이나 하드웨어적 보정 없이도 정확한 거리 정보를 얻을 수 있다. 또한 매우 가까운 피사체를 측정하거나 움직이는 피사체를 측정하여도 정확한 깊이 정보를 획득할 수 있다.

ToF 카메라는 피사체에 대한 깊이 정보를 획득하기 위하여 모듈레이션된 광을 피사체로 출력한다. 광의 모듈레이션은 고속의 스위칭 제어를 통해 이루어지며, 이를 위해 드라이버 IC가 이용된다. 하지만, 회로기판상에 이격되어 배치되는 광원과 드라이버 IC 사이에서 전력 손실과 딜레이가 발생하게 됨에 따라 획득된 깊이 정보의 정확도가 떨어지는 문제점이 발생한다.

실시 예는 광원과 드라이버 IC가 통합 설계된 광원 모듈을 구비한 카메라 모듈을 제공하기 위한 것이다.

실시 예는 광원과 드라이버 IC 사이에서 발생하는 전력 손실 및 스위칭 제어의 딜레이를 최소화 시키기 위한 것이다.

실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 회로기판 상에 배치되어 광을 출력하는 광원 모듈을 포함하는 발광부; 및 객체에 의해 반사된 상기 광을 수광하는 수광부;를 포함하고, 상기 광원 모듈은, 상기 회로기판 상에 배치되는 기판; 상기 기판 상에 배치되며, 복수의 에미터를 포함하는 광원; 기판 상에 배치되고, 상기 광원의 구동을 제어하는 구동부; 및 상기 기판, 상기 광원 및 상기 구동부의 상부에 배치되고, 상기 복수의 에미터가 형성된 영역에 대응하여 개구(opening)가 형성되는 몰딩층;을 포함한다.

상기 구동부는, 컨트롤러로부터 제1 내지 제3 제어 신호를 입력받아 제4 제어 신호를 생성하는 신호처리부; 상기 제4 제어 신호를 입력받아 상기 광원에 공급되는 상기 구동 전력을 제어하는 모듈레이션부; 및 상기 광원에 공급되는 전류의 크기를 검출하고, 상기 제3 제어 신호에 따라 상기 광원에 상기 구동 전력을 공급하거나 차단하는 과전류 보호부;를 포함할 수 있다.

상기 발광부는, 상기 회로기판 상에 배치되며, 상기 구동 전력에서 소정의 크기 이상의 값을 가진 고주파 성분을 제거하는 필터부;를 포함할 수 있다.

상기 발광부는, 상기 회로기판 상에 배치되며, 상기 광원의 온도를 검출하는 온도 감지부;를 포함할 수 있다.

상기 구동부는, 상기 컨트롤러와 상기 신호처리부를 전기적으로 연결하며, 상기 제1 제어 신호를 상기 신호처리부로 전달하는 제1 단자; 상기 컨트롤러와 상기 신호처리부를 전기적으로 연결하며, 상기 제2 제어 신호를 상기 신호처리부로 전달하는 제2 단자; 및 상기 컨트롤러와 상기 신호처리부를 전기적으로 연결하며, 상기 제3 제어 신호를 상기 신호처리부로 전달하는 제3 단자;를 포함할 수 있다.

상기 구동부는, 상기 구동 전원과 상기 과전류 보호부를 전기적으로 연결하며, 상기 구동 전력을 상기 과전류 보호부로 전달하는 제4 단자; 및 상기 필터부와 상기 과전류 보호부를 전기적으로 연결하며, 상기 구동 전력을 상기 필터부로 전달하는 제5 단자;를 포함할 수 있다.

상기 구동부는, 상기 컨트롤러와 과 상기 과전류 보호부를 전기적으로 연결하며, 제1 감지 신호를 상기 컨트롤러로 전달하는 제6 단자; 및 상기 컨트롤러와 상기 과전류 보호부를 전기적으로 연결하며, 제2 감지 신호를 상기 컨트롤러로 전달하는 제7 단자;를 포함할 수 있다.

상기 구동부는, 상기 필터부와 상기 제1 노드를 전기적으로 연결하며, 상기 필터부로부터 입력된 구동 전력을 상기 광원으로 전달하는 제8 단자; 및 접지 전원과 상기 모듈레이션부를 전기적으로 연결하며, 접지 전압을 상기 모듈레이션부로 전달하는 제9 단자;를 포함할 수 있다.

상기 구동부는, 상기 온도 감지부와 상기 제1 노드를 전기적으로 연결하며, 상기 제3 감지 신호를 상기 온도 감지부로 전달하는 제10 단자; 및 상기 온도 감지부와 상기 제2 노드를 전기적으로 연결하며, 제4 감지 신호를 상기 온도 감지부로 전달하는 제11 단자;를 포함할 수 있다.

실시 예에 따르면, 광원과 드라이버 IC 사이에 발생하는 스위칭 제어 딜레이를 최소화할 수 있다.

실시 예에 따르면, 광원과 드라이버 IC 사이에 발생하는 전력 손실을 최소화할 수 있다.

실시 예에 따르면, 광원과 드라이버 IC를 하나의 모듈로 통합함으로써 카메라 모듈의 크기를 소형화할 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발광부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 평면도를 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 측면도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발광부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 발광부의 회로도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 종래 카메라 모듈의 회로 기판에 대한 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 회로 기판에 대한 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

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, C 중 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 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 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.

이하에서는 본 실시예에 따른 광학기기의 구성을 설명한다.

광학기기는 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 통신장치, 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 및 네비게이션 중 어느 하나일 수 있다. 다만, 광학기기의 종류가 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 광학기기에 포함될 수 있다.

광학기기는 본체를 포함할 수 있다. 본체는 광학기기의 외관을 형성할 수 있다. 본체는 카메라모듈을 수용할 수 있다. 본체의 일면에는 디스플레이부가 배치될 수 있다. 일례로, 본체의 일면에 디스플레이부 및 카메라모듈이 배치될 수 있다.

광학기기는 디스플레이부를 포함할 수 있다. 디스플레이부는 본체의 일면에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 카메라모듈에 의해 감지된 결과를 출력할 수 있다. 디스플레이부는 터치 스크린일 수 있다.

광학기기는 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 카메라 모듈은 ToF(Time of Flight) 모듈 또는 TOF 장치일 수 있다. 카메라 모듈은 ToF 카메라 모듈 또는 ToF 카메라 장치일 수 있다. 카메라 모듈은 광학 장치일 수 있다. 카메라 모듈은 ToF 3D 감지 기술을 제공할 수 있다. 카메라 모듈은 안면 인식 및/또는 홍채 인식을 위해 사용될 수 있다. 즉, 카메라 모듈은 광학기기에 안면 인식 기능 및/또는 홍채 인식 기능을 제공할 수 있다. 카메라 모듈은 보안을 위한 생체 인증 기능을 제공할 수 있다. 카메라 모듈은 광학기기의 본체에 설치될 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다. 도 2는 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.

카메라 모듈은 발광부와 수광부를 포함할 수 있다. 다만, 회로기판(100), 홀더(300) 및 쉴드 캔(500) 등의 구성은 일체로 형성되어 발광부와 수광부에 공용으로 사용되므로 발광부와 수광부로 구분하기 어려울 수 있다. 이 경우 위 구성들 각각이 발광부와 수광부 각각의 구성요소로 이해될 수 있다. 다만, 변형례로 회로기판(100), 홀더(300) 및 쉴드 캔(500) 등의 공용 구성은 발광부와 수광부에 각각 별도로 제공될 수 있다.

발광부는 회로기판(100), 광원 모듈(200), 홀더(300), 확산부재(410), 디퓨져 링(420) 및 쉴드 캔(500)을 포함할 수 있다. 수광부는 회로기판(100), 센서(600), 필터(800), 홀더(300), 렌즈(700), 배럴(710) 및 쉴드 캔(500)을 포함할 수 있다.

회로기판(100)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)을 포함할 수 있다. 회로기판(100)은 FPCB(910)를 통해 커넥터(920)와 연결될 수 있다. 회로기판(100)과 FPCB(910)는 RFPCB(Rigid Flexible PCB)로 형성될 수 있다. 회로기판(100)에는 광원 모듈(200)과 센서(600)가 배치될 수 있다. 회로기판(100)은 홀더(300)의 하단에 배치될 수 있다. 회로기판(100)은 적어도 하나의 단자를 포함할 수 있다. 회로기판(100)에 포함된 단자 중 적어도 하나는 쉴드 캔(500)의 결합부와 결합될 수 있다.

광원 모듈(200)은 회로기판(100) 상에 배치될 수 있다. 광원 모듈(200)은 회로기판(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 광원 모듈(200)은 구동부와 구동부 상단에 배치된 광원을 포함할 수 있다. 구동부와 광원은 회로기판(100)을 거치지 않고 직접 전기적으로 연결될 수 있다. 광원은 수직 캐비티 표면 광방출 레이저(vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL) 어레이(array)일 수 있다.

홀더(300)는 회로기판(100) 상에 배치될 수 있다. 홀더(300)는 회로기판(100)에 접촉하여 배치될 수 있다. 홀더(300)는 접착제에 의해 회로기판(100)에 고정될 수 있다. 홀더(300)는 내부에 광원 모듈(200), 디퓨져 모듈(400), 센서(600) 및 필터(800)를 수용할 수 있다. 홀더(300)는 플라스틱 사출물일 수 있다. 홀더(300)는 사출에 의해 형성될 수 있다.

디퓨져 모듈(400)은 확산부재(410)와 디퓨져 링(420)을 포함할 수 있다. 디퓨져 모듈(400)은 변형례와 같이 일체로 형성될 수 있으나, 본 실시예에서는 사출 성형시 성형성을 증가시키기 위해 확산부재(410)와 디퓨져 링(420)으로 분리 제조할 수 있다. 확산부재(410)와 디퓨져 링(420)은 서로 분리될 수 있다.

확산부재(410)는 디퓨저 렌즈일 수 있다. 확산부재(410)는 홀더(300) 내에 배치될 수 있다. 확산부재(410)는 홀더(300)에 결합될 수 있다. 확산부재(410)는 홀더(300)에 고정될 수 있다. 확산부재(410)는 광원으로부터 방출되는 빛의 광경로 상에 배치될 수 있다. 확산부재(410)는 광원 모듈(200) 상에 배치될 수 있다. 확산부재(410)는 광원 모듈(200) 위에 배치될 수 있다. 확산부재(410)는 플라스틱 사출물일 수 있다. 확산부재(410)는 플라스틱 사출에 의해 형성될 수 있다. 확산부재(410)의 상단의 높이는 렌즈(700)의 상단의 높이와 대응할 수 있다. 확산부재(410)는 수직방향 중 상방향으로 삽입되어 홀더(300)와 결합될 수 있다. 이때, 상방향은 홀더(300)의 하부에서 홀더(300)의 상부를 향하는 방향일 수 있다. 확산부재(410)의 일부는 상방향으로 홀더(300)와 오버랩될 수 있다.

디퓨져 링(420)은 홀더(300) 내에 배치될 수 있다. 디퓨져 링(420)은 홀더(300)에 고정될 수 있다. 디퓨져 링(420)은 홀더(300)에 결합될 수 있다. 디퓨져 링(420)은 확산부재(410) 아래에 배치될 수 있다. 디퓨져 링(420)은 확산부재(410)를 지지할 수 있다. 디퓨져 링(420)은 확산부재(410)와 접촉될 수 있다. 디퓨져 링(420)은 플라스틱 사출물일 수 있다. 디퓨져 링(420)은 플라스틱 사출에 의해 형성될 수 있다.

쉴드 캔(500)은 홀더(300)의 몸체부를 커버할 수 있다. 쉴드 캔(500)은 커버(cover)를 포함할 수 있다. 쉴드 캔(500)은 커버 캔(cover can)을 포함할 수 있다. 쉴드 캔(500)은 비자성체일 수 있다. 쉴드 캔(500)은 금속 재질로 형성될 수 있다. 쉴드 캔(500)은 금속의 판재로 형성될 수 있다. 쉴드 캔(500)은 회로기판(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 쉴드 캔(500)은 솔더볼을 통해 회로기판(100)과 연결될 수 있다. 이를 통해, 쉴드 캔(500)은 그라운드될 수 있다. 쉴드 캔(500)은 전자 방해 잡음(EMI, electromagnetic interference)을 차단할 수 있다. 이때, 쉴드 캔(500)은 'EMI 쉴드캔'으로 호칭될 수 있다. 본 실시예에서는 광학 장치의 내부에서 높은 전압이 이용됨에 따라 전자 방해 잡음이 커질 수 있는데 쉴드 캔(500)이 전자 방해 잡음을 차단할 수 있다.

센서(600)는 회로기판(100)에 배치될 수 있다. 센서(600)는 회로기판(100)에 홀더(300)의 격벽의 타측에 배치될 수 있다. 즉, 센서(600)는 홀더(300)의 격벽을 기준으로 광원 모듈(200)의 반대편에 배치될 수 있다. 센서(600)는 적외선을 감지할 수 있다. 센서(600)는 적외선 중 특정 파장의 광을 감지할 수 있다. 센서(600)는 필터(800)를 통과한 광을 감지할 수 있다. 센서(600)는 광원 모듈(200)의 파장 대역의 빛을 감지할 수 있다. 이를 통해, 광원 모듈(200)으로부터 방출되어 피사체에 반사된 광을 센서(600)가 감지하여 피사체의 3D 이미지 정보를 센싱할 수 있다. 센서(600)의 유효센싱영역은 확산부재(410)와 대응하여 배치되지만, 센서(600)는 전체적으로 격벽 쪽으로 치우쳐 배치될 수 있다. 센서(600) 중 격벽 쪽으로 치우친 부분에는 센서(600)의 회로 패턴 등이 배치될 수 있다.

렌즈(700)는 배럴(710) 내에 고정될 수 있다. 렌즈(700)는 플라스틱 사출물일 수 있다. 렌즈(700)는 플라스틱 사출에 의해 형성될 수 있다. 렌즈(700)는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다.

필터(800)는 렌즈(700)와 센서(600) 사이에 배치될 수 있다. 필터(800)는 특정 파장 대의 광을 통과시키는 대역 통과 필터(band pass filter)일 수 있다. 필터(800)는 적외선을 통과시킬 수 있다. 필터(800)는 적외선 중 특정 파장의 광을 통과시킬 수 있다. 필터(800)는 광원 모듈(200)이 방출하는 빛의 파장 대역의 빛을 통과시킬 수 있다. 필터(800)는 가시광선을 차단할 수 있다. 필터(800)는 홀더(300)에 결합될 수 있다. 홀더(300)에는 필터(800)와 대응하는 크기의 홈이 형성되고, 필터(800)는 홈에 삽입되어 접착제로 고정될 수 있다. 홀더(300)의 홈에는 필터(800)와 홀더(300) 사이에 접착제를 주입하기 위한 접착제 주입홈이 함께 형성될 수 있다. 필터(800)는 디퓨져 링(420)의 위치보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발광부를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발광부는 회로기판(100), 광원 모듈(200), 홀더(300) 및 디퓨저 모듈(400)을 포함할 수 있다.

발광부는 회로기판(100)을 포함한다. 회로기판(100)에는 광원 모듈(200)이 배치될 수 있다. 회로기판(100)에는 광원 모듈(200) 이외에도 발광부의 구동에 필요한 다양한 소자들이 배치될 수도 있다. 회로기판(100)은 광원 모듈(200)을 구동하기 위한 회로 패턴이 인쇄될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 회로기판(100)은 외부 전원을 광원 모듈(200)에 공급하는 회로 패턴이 인쇄될 수 있다. 회로기판(100)에는 광원 모듈(200)과 전기적으로 연결되는 전극부가 배치될 수 있다.

발광부는 광원 모듈(200)을 포함한다. 광원 모듈(200)은 회로기판(100)의 상면에 배치되며, 회로기판(100)에 인쇄된 회로 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 광원 모듈(200)은 광원(210) 및 구동부(215)를 포함할 수 있다.

광원 모듈(200)은 광원(210)과 광원(210)을 구동시키는 구동부(215)가 기판(205) 상에 패키징(packing)된 발광 패키지를 의미할 수 있다.

광원 모듈(200)은 기판(205)을 포함한다. 기판(205)은 패키지 기판일 수 있다. 기판(205)에는 광원(210)과 구동부(215)가 배치될 수 있다. 기판(205)은 회로기판(100)의 상부면에 배치될 수 있다. 기판(205)의 하부면은 회로기판(100)의 상부면과 접촉할 수 있다. 기판(205)은 회로기판(100)과 전기적으로 연결될 수 있다.

광원 모듈(200)은 광원(210)을 포함한다. 광원(210)은 발광부의 상부면으로 광을 방출할 수 있다. 광원(210)은 디퓨져 모듈(400) 방향으로 광을 방출할 수 있다. 광원(210)은 복수의 층(layer)이 적층된 구조로서, 전류가 인가되면 복수의 층에서 광이 생성될 수 있다. 생성된 광은 광원 모듈(200) 내부의 애퍼처를 통과한 후 상부면에 배치된 복수의 개구부를 통해 출력될 수 있다. 개구부는 에미터(emitter)로 명명될 수 있다. 애퍼처는 복수일 수 있고, 각각의 애퍼처는 복수의 개구부 각각에 대응할 수 있다. 따라서, 애퍼처의 개수와 개구부의 개수는 동일할 수 있다.

광원(210)은 기판(205)의 상부면에 배치될 수 있다. 광원(210)의 하부면은 기판(205)의 상부면과 접촉할 수 있다. 광원(210)은 구동부(215)와 전기적으로 연결될 수 있다. 광원(210)에 배치된 전극은 기판(205)을 통해 구동부(215)에 배치된 전극과 직접 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 광원(210)은 회로기판(100)과 연결되지 않고 기판(205)을 통해 구동부(215)에 직접 연결되어 구동 전력을 공급받을 수 있다.

광원 모듈(200)은 구동부(250)를 포함한다. 구동부(215)는 기판(205)의 상부면에 배치될 수 있다. 구동부(215)는 광원(210)의 일측면에 배치될 수 있다. 구동부(215)는 기판(205)을 통해 회로기판(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구동부(215)는 광원(210)에 전력을 공급하기 위한 다양한 전기소자를 포함할 수 있다. 구동부(215)는 집적회로(Integrated Circuit, IC) 소자로 구현될 수 있다.

발광부는 디퓨저 모듈(400)을 포함한다. 디퓨저 모듈(400)은 광원 모듈(200)과 소정의 거리만큼 이격 배치될 수 있다. 디퓨저 모듈(400)은 확산부재와 확산부재를 홀더(300)에 지지/고정하는 디퓨저링을 포함한다.

확산부재는 제1면과 제2면을 포함하는 플레이트 형태로 구현될 수 있다. 확산부재의 제1면은 광원 모듈(200)이 출력한 광을 입력받는 면일 수 있다. 확산부재의 제1면에는 마이크로렌즈(micro lens)가 일정한 피치에 따라 배치된다. 이때, 마이크로 렌즈의 크기, 곡률, 굴절률, 피치의 크기 등에 따라 제1면을 통해 집광되는 광의 각도를 조절함으로써 입력되는 광을 산란시켜 제2면을 통해 출력한다. 마이크로 렌즈의 크기, 곡률, 굴절률, 피치의 크기는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 용도, 디퓨저 모듈(400)과 광원 모듈(200) 사이의 간격, 광원 모듈(200)의 형태 및 종류 등을 고려하여 당업자에 의해 설계 변경이 가능하다.

확산부재의 제2면은 제1면을 통해 입력된 광이 산란된 후 출력되는 면일 수 있다. 확산부재의 제2면은 구면 또는 평면으로 구현될 수 있으며, 이는 당업자에 의해 설계 변경이 가능하다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 평면도를 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 측면도를 나타낸 도면이다.

도 4a는 몰딩층(220)이 없는 상태에서 광원 모듈의 평면도를 나타낸 것이고, 도 4b는 몰딩층(220)이 있는 상태에서 광원 모듈의 평면도를 나타낸 것이다.

도 4a, 도 4b 및 도 5를 참조하면, 광원 모듈(200)은 기판(205), 광원(210), 구동부(215) 및 몰딩층(220)을 포함한다.

기판(205)은 절연성 기판, 인쇄회로기판(PCB) 또는 금속기판 등을 포함할 수 있다. 기판(205)은 세라믹 소재를 포함하는 절연성 기판일 수 있다. 세라믹 소재는 저온 소성 세라믹(LTCC, low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC, high temperature co-fired ceramic)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 기판(205)은 AlN과 같은 세라믹 소재를 포함할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 기판(205)은 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3 등과 같은 다른 세라믹 소재를 포함할 수도 있다.

기판(205)은 회로기판(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 기판(205)과 회로기판(100)은 서로 대응하는 적어도 하나의 단자를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기판(205)의 하부면에는 복수의 단자가 배치될 수 있다. 기판(205)의 하부면에 배치된 단자는 회로기판(100)의 상부면에 배치된 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 기판(205)의 적어도 일 측면에는 복수의 단자가 배치될 수 있다.

복수의 단자를 통해 신호가 송수신되거나 구동 전력이 송수신될 수 있다. 복수의 단자 중 어느 하나는 회로기판으로부터 제1 제어 신호를 수신하는 단자일 수 있다. 복수의 단자 중 어느 하나는 회로기판으로부터 제2 제어 신호를 수신하는 단자일 수 있다. 복수의 단자 중 어느 하나는 회로기판으로부터 제3 제어 신호를 수신하는 단자일 수 있다. 복수의 단자 중 어느 하나는 회로기판으로부터 구동 전력을 수신하는 단자일 수 있다. 복수의 단자 중 어느 하나는 회로기판으로 구동 전력을 전달하는 단자일 수 있다. 복수의 단자 중 어느 하나는 회로기판으로부터 필터링된 구동 전력을 수신하는 단자일 수 있다. 복수의 단자 중 어느 하나는 회로기판으로 제1 감지 신호를 전달하는 단자일 수 있다. 복수의 단자 중 어느 하나는 회로기판으로 제2 감지 신호를 전달하는 단자일 수 있다. 복수의 단자 중 어느 하나는 회로기판으로 제3 감지 신호를 전달하는 단자일 수 있다. 복수의 단자 중 어느 하나는 회로기판으로 제4 감지 신호를 전달하는 단자일 수 있다. 복수의 단자 중 어느 하나는 회로기판으로부터 접지 전원을 수신하는 단자일 수 있다.

기판(205)의 상단면에는 광원(210) 및 구동부(215)가 배치될 수 있다. 광원(210) 및 구동부(215)는 기판(205) 상에서 소정의 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 따라서, 기판(205)은 광원(210) 및 구동부(215)를 전기적으로 연결할 수 있는 회로 구조 등을 포함할 수 있다. 기판(205)에 형성된 회로 구조는 기판(205)에 형성된 복수의 단자와 광원(210) 및 구동부(215)를 전기적으로 연결할 수 있다. 기판(205)에 형성된 복수의 단자는 회로기판(100)과 연결되므로, 기판(205)에 배치된 광원(210) 및 구동부(215)는 회로기판(100) 상에 배치된 전기 소자 등과 전기적으로 연결될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 복수의 단자는 핀(pin) 형태로 구현될 수 있다. 기판(205)에 형성된 복수의 핀은 회로기판(100)에 형성된 핀 수용부와 결합됨으로써 전기적으로 연결될 수 있다. 기판(205)과 회로기판(100)은 전극 패드나 핀/소켓 등의 구조 이외에도 다양한 형태의 전기적 연결 구조를 통해 연결될 수 있다.

광원(210)은 기판(205)의 상단면에 배치될 수 있다. 광원(210)은 기판(205)의 상단면 중앙부에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 4a에 도시된 것처럼, 광원(210)은 기판(205)의 상단면 일측에 배치될 수도 있다. 광원(210)은 사각형상으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

광원(210)은 기판(205)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 광원(210)은 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광원(210)의 하단면에는 전극이 배치될 수 있다. 광원(210)의 하단면에 배치된 전극은 대응하는 기판(205)의 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 광원(210)의 상단면에는 전극이 배치될 수 있다. 광원(210)의 상단면에 배치된 전극은 대응하는 기판(205)의 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 광원(210)의 상단면에 배치된 전극은 와이어를 통해 대응하는 기판(205)의 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 와이어의 개수는 1개 이상일 수 있으며, 당업자에 의해 설계변경이 가능하다.

광원(210)은 제1 전극층, 기판, 제1 반사층, 발광층, 산화층, 제2 반사층 및 제2 전극층을 포함할 수 있다. 광원(210)은 제1 전극층 및 제2 전극층을 통해 전력을 공급받을 수 있다. 여기서, 제1 전극층은 광원(210)의 하단면에 배치된 전극일 수 있고, 제2 전극층은 광원(210)의 상단면에 배치된 전극일 수 있다. 다만, 이는 예시로서 한정되는 것은 아니다. 광원(210)은 제1 전극층 및 제2 전극층을 통해 공급된 구동 전력을 통해 광을 생성한 후, 제2 전극층에 배치된 개구부를 통해 방출될 수 있다. 제2 전극층에 배치된 개구부는 복수일 수 있으며, 일정한 간격으로 배치될 수 있다.

구동부(215)는 기판(205)의 상단면에 배치될 수 있다. 구동부(215)는 기판(205)의 상단면 일측에 배치될 수 있다. 구동부(215)는 기판(205) 상에서 광원(210)의 일측에 배치될 수 있다. 구동부(215)는 사각형상으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

구동부(215)는 기판과 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 구동부(215)는 적어도 하나의 단자를 포함할 수 있으며, 기판은 이에 대응하는 단자를 포함할 수 있다. 구동부(215)는 기판을 통해 광원과 전기적으로 연결될 수 있다. 구동부(215)는 기판을 통해 회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다.

구동부(215)는 광원(210)을 구동하기 위한 복수의 회로부를 포함할 수 있다. 구동부(215)는 집적 회로의 형태로 복수의 회로부를 구현할 수 있다. 복수의 회로부는 신호처리부를 포함할 수 있다. 신호처리부는 제1 내지 제3 제어 신호를 입력받아 제4 제어 신호를 생성하는 신호처리부를 포함할 수 있다. 복수의 회로부는 모듈레이션부를 포함할 수 있다. 모듈레이션부는 제4 제어 신호를 입력받아 광원(210)에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다. 복수의 회로부는 과전류 보호부를 포함할 수 있다. 과전류 보호부는 광원(210)에 공급되는 전류를 검출하고, 제3 신호에 따라 광원(210)에 전력을 공급하거나 공급을 차단할 수 있다. 복수의 회로부에 대한 구성은 아래에서 도면을 통해 상세하게 살펴보도록 한다.

몰딩층(220)은 기판(205)의 상부면에 배치될 수 있다. 몰딩층(220)은 기판(205)의 구동부(215)의 상부면에 배치될 수 있다. 몰딩층(220)은 광원(210)의 상부면에 배치될 수 있다. 즉, 몰딩층(220)은 기판(205), 광원(210) 및 구동부(215)의 상부면에 배치될 수 있다. 이때, 몰딩층(220)은 광원(210)의 상부면 일부에 대응하는 개구를 포함할 수 있다. 도 4b를 참조하면, 몰딩층(220)은 광원(210)의 에미터가 형성된 영역에 대응하여 개구(opening)가 형성될 수 있다. 따라서, 몰딩층(220)은 광원(210)의 상부면 중 에지로부터 소정의 거리까지만(즉, 에미터가 형성된 영역 전까지) 배치될 수 있다. 몰딩층(220)은 광원(210)의 에미터 영역과 오버랩되지 않도록 광원(210)의 상부면에 배치될 수 있다.

상기 몰딩층(220)은 수지 재질 또는 절연성 수지 재질일 수 있다. 상기 몰딩층(220)은 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 몰딩층(220)은 수지 재질로 형성될 수 있으며, 그 내부에 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 재질의 필러를 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발광부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 발광부는 광원 모듈 및 회로기판을 포함한다.

광원 모듈(200)은 기판(205) 상에 배치된 광원(210) 및 구동부(215)를 포함한다. 구동부(215)는 신호처리부(216), 모듈레이션부(217) 및 과전류 보호부(218)를 포함한다.

신호처리부(216)는 차동 입력 신호에 기초하여 모듈레이션부(217)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 신호처리부(216)는 차동 입력 신호인 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호에 기초하여 제4 제어 신호를 생성할 수 있다. 신호처리부는 차동 입력 신호인 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호와 광원 구동 신호인 제3 제어 신호에 기초하여 제4 제어 신호를 생성할 수 있다.

모듈레이션부(217)는 제4 제어 신호를 입력받아 광원(210)에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다. 모듈레이션부(217)는 적어도 하나의 스위칭 소자를 포함하며, 제4 제어 신호에 따라 스위칭 소자를 고속으로 온/오프 제어함으로써 광원(210)에 모듈레이션을 제공할 수 있다. 구체적으로, 모듈레이션부(217)는 스위칭 소자의 온/오프 제어를 통해 고속으로 광원(210)에 구동 전력을 공급/차단함으로써 광원(210)이 모듈레이션된 광을 출력하도록 할 수 있다.

과전류 보호부(218)는 광원(210)에 공급되는 전류를 검출할 수 있다. 과전류 보호부(218)는 광원(210)에 공급되는 전류를 검출하기 위하여 저항 소자를 구비할 수 있다. 저항 소자의 양단은 각각 구동부(215)의 단자핀에 연결되어 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호를 출력할 수 있다. 제1 감지 신호는 저항 소자의 제1단의 전압값일 수 있고, 제2 감지 신호는 저항 소자의 제2단의 전압값일 수 있다. 과전류 보호부(218)는 단자핀을 통해 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호를 회로기판(100)으로 출력할 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호는 카메라 모듈의 MCU로 전달될 수 있다. MCU는 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호에 기초하여 광원에 과전류가 공급되는지를 판단하고, 판단 결과에 기초하여 제3 제어 신호를 생성할 수 있다.

과전류 보호부(218)는 제3 제어 신호에 따라 광원에 전력을 공급하거나 공급을 차단할 수 있다. 이를 위해, 과전류 보호부(218)는 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 과전류 보호부(218)는 제3 제어 신호에 따라 스위칭 소자를 턴온시키거나 턴오프시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, MCU가 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호에 기초하여 광원에 과전류가 공급된다고 판단되면, 스위칭 소자를 턴오프시키기 위한 제3 제어 신호를 생성하여 출력할 수 있다. 그러면, 과전류 보호부(218)는 제3 제어 신호에 따라 스위칭 소자를 턴오프시켜 광원(210)에 구동 전력의 공급을 차단할 수 있다.

회로기판(100)은 필터부(232) 및 온도 감지부(234)를 포함한다.

필터부(232)는 회로기판(100) 상에 배치될 수 있다. 필터부(232)는 광원에 전달되는 구동 전력에서 소정의 크기 이상의 값을 가진 고주파 성분을 제거할 수 있다. 실시예에 따르면, 필터부(232)는 저역 통과 필터(low pass filter) 회로로 구현될 수 있다. 필터부(232)는 과전류 보호부(218)로부터 전달받은 구동 전력에서 고주파 성분을 제거한 후, 고주파 성분이 제거된 구동 전력을 광원(210)에 전달할 수 있다.

온도 감지부(234)는 회로기판(100) 상에 배치될 수 있다. 온도 감지부(234)는 광원(210)의 온도를 검출할 수 있다. 온도 감지부(234)는 구동부(215)로부터 제3 감지 신호 및 제4 감지 신호를 전달받을 수 있다. 제3 감지 신호는 광원(210)과 구동부(215)를 연결하는 제1 노드의 전압 신호일 수 있다. 제4 감지 신호는 광원(210)과 구동부(215)를 연결하는 제2 노드의 전압 신호일 수 있다.

온도 감지부(234)에 의해 검출된 광원(210)의 온도 정보는 MCU로 전달될 수 있다. MCU는 광원(210)의 온도 정보를 통해 구동부(215)의 구동을 제어할 수 있다. MCU는 광원(210)의 온도 정보에 기초하여 제3 제어 신호를 생성할 수 있다. 실시예에 따르면, 광원(210)의 온도가 일정 온도 이상이라고 판단되면, MCU는 제3 제어 신호를 통해 발광부의 구동을 정지시킬 수 있다.

온도 감지부(234)는 온도 감지를 위해 NTC 서미스터(NTC-thermistor, Negative Temperature Coefficient-thermic resistor)를 포함할 수 있다. 이는 예시적인 것으로서, 본 발명은 광원(210)의 온도를 감지할 수 있는 다양한 변형예를 이용할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 발광부의 회로도를 개략적으로 도시한 도면이다.

회로기판(100) 상에 배치되는 광원 모듈은 광원(210) 및 구동부(215)를 포함한다. 구동부(215)는 신호처리부(216), 모듈레이션부(217) 및 과전류 보호부(218)를 포함할 수 있다. 광원 모듈(200)은 제1 내지 제11 단자(1 내지 11)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제11 단자(1 내지 11)는 제1 내지 제11 단자핀과 혼용되어 사용될 수 있다. 광원 모듈(200)은 제1 노드(a) 및 제2 노드(b)를 포함할 수 있다.

신호처리부(216)는 제1 단자(1), 제2 단자(2) 및 제3 단자(3)와 연결될 수 있다. 신호처리부(216)는 제1 단자(1), 제2 단자(2) 및 제3 단자(3)를 통해 제1 제어 신호, 제2 제어 신호 및 제3 제어 신호를 수신할 수 있다. 신호처리부(216)는 제4 단자(4)와 연결될 수 있다. 신호처리부(216)는 제4 단자(4)를 통해 신호 처리에 필요한 전력을 공급받을 수 있다. 신호처리부(216)는 모듈레이션부(217)와 연결될 수 있다. 신호처리부(216)는 제1 내지 제3 제어 신호에 기초하여 생성된 제4 제어 신호를 모듈레이션부(217)로 전달할 수 있다. 신호처리부(216)는 제9 단자(9)와 연결될 수 있다. 신호처리부(216)는 제9 단자(9)를 통해 구동이 필요한 접지 전원을 공급받을 수 있다.

신호처리부(216)의 회로 구성에 대한 일 실시예를 상세하게 살펴보도록 한다. 신호처리부(216)는 앰프 소자(COMP) 및 게이트 소자(AND)를 포함할 수 있다. 신호처리부(216)는 부족 전압 트립 소자(UV/T)를 포함할 수 있다. 신호처리부(216)는 프리 드라이버(pre dirver) 소자(DR1), 쉐이핑 드라이버(shaping) 소자(DR1), 및 메인 드라이버(main driver) 소자(DR3)를 포함할 수 있다.

앰프 소자(COMP)의 제1단은 제1 단자(1)와 연결될 수 있다. 앰프 소자(COMP)의 제1단은 제1 단자(1)로부터 제1 제어 신호를 입력받을 수 있다. 앰프 소자(COMP)의 제2단은 제2 단자(2)와 연결될 수 있다. 앰프 소자(COMP)의 제2단은 제2 단자(2)로부터 제2 제어 신호를 입력받을 수 있다. 앰프 소자(COMP)는 제3단이 제4단자와 전기적으로 연결되어 구동을 위한 전력을 공급받을 수 있다. 앰프 소자(COMP)는 제4단이 제9 단자(9)와 전기적으로 연결되어 구동을 위한 접지 전원을 공급받을 수 있다. 앰프 소자(COMP)는 제5단이 게이트 소자(AND)와 연결될 수 있다. 앰프 소자(COMP)의 제5단은 제1 제어 신호와 제2 제어 신호를 신호 처리한 출력 신호를 출력할 수 있다. 실시예에 따르면, 앰프 소자(COMP)는 히스테리시스 비교기(Hysteretic Comparator) 소자일 수 있다.

게이트 소자(AND)의 제1단은 부족 전압 트립(under voltage trip) 소자(UV/T)와 연결될 수 있다. 게이트 소자(AND)의 제2단은 앰프 소자(COMP)의 제5단과 연결될 수 있다. 게이트 소자(AND)의 제3단은 제3 단자(3)와 연결될 수 있다. 게이트 소자(AND)는 부족 전압 트립 소자(UV/T)으로부터 구동 전력을 공급받을 수 있다. 게이트 소자(AND)는 앰프 소자(COMP)의 출력과 제3 제어 신호를 통해 제4 제어 신호를 출력할 수 있다. 게이트 소자(AND)는 앤드 게이트(AND gate) 소자일 수 있다.

부족 전압 트립 소자(UV/T)는 제1단이 제4 단자(4)와 연결될 수 있다. 부족 전압 트립 소자(UV/T)는 제2단이 제9단자와 연결되고, 제3단이 게이트 소자(AND)와 연결될 수 있다. 부족 전압 트립 소자(UV/T)는 제3단을 통해 게이트 소자(AND)에 전력을 공급할 수 있다.

프리 드라이버 소자(DR1), 쉐이핑 드라이버 소자(DR2), 및 메인 드라이버 소자(DR1)는 순차적으로 연결될 수 있다. 게이트 소자(AND)의 출력은 프리 드라이버 소자(DR1), 쉐이핑 드라이버 소자(DR2) 및 메인 드라이버 소자(DR3)를 거쳐 제4 제어 신호로 변환될 수 있다.

모듈레이션부(217)는 제2 노드(b) 및 제9 단자(9)와 연결될 수 있다. 모듈레이션부(217)는 제2 노드(b)를 통해 광원(210)과 전기적으로 연결될 수 있다. 모듈레이션부(217)는 제9 단자(9)를 통해 접지 전원과 전기적으로 연결될 수 있다. 모듈레이션부(217)는 신호처리부(216)와 연결될 수 있다. 모듈레이션부(217)는 신호 처리부(222)로부터 제4 제어 신호를 수신할 수 있다.

모듈레이션부(217)의 회로 구성에 대한 일 실시예를 상세하게 살펴보도록 한다. 모듈레이션부(217)는 제1 스위칭 소자(SW1), 제2 스위칭 소자(SW2), 제1 다이오드(D1), 제2 다이오드(D2) 및 제1 저항(R1)을 포함할 수 있다. 제1 스위칭 소자(SW1)는 전계 효과 트랜지스터(FET) 소자일 수 있다. 제1 스위칭 소자(SW1)의 드레인(drain) 단자는 제2 노드(b)와 연결될 수 있다. 제1 스위칭 소자(SW1)의 게이트(gate) 단자는 신호처리부(216)와 연결될 수 있다. 제1 스위칭 소자(SW1)는 게이트 단자를 통해 제4 제어 신호를 입력받을 수 있다. 제1 스위칭 소자(SW1)의 소스(source) 단자는 제9 단자(9)와 연결될 수 있다.

제2 스위칭 소자(SW2)의 전계 효과 트랜지스터(FET) 소자일 수 있다. 제2 스위칭 소자(SW2)의 드레인 단자는 제2 노드(b)와 연결될 수 있다. 제2 스위칭 소자(SW2)의 소스 단자는 제9 단자(9)와 연결될 수 있다. 즉, 제2 스위칭 소자(SW2)는 제1 스위칭 소자(SW1)와 병렬 연결될 수 있다. 제2 스위칭 소자(SW2)의 게이트 단자는 제2 다이오드(D2)의 애노드 단자와 연결될 수 있다. 제2 스위칭 소자(SW2)의 게이트 단자는 제1 저항(R1)의 제1단과 연결될 수 있다.

제1 다이오드(D1)의 애노드(anode) 단자는 제2 노드(b)와 연결될 수 있다. 제1 다이오드(D1)의 캐소드(cathode) 단자는 제2 다이오드(D2)의 캐소드 단자와 연결될 수 있다.

제2 다이오드(D2)의 캐소드 단자는 제1 다이오드(D1)의 캐소드 단자와 연결될 수 있다. 제2 다이오드(D2)의 애노드 단자는 제2 스위칭 소자(SW2)의 게이트 단자와 연결될 수 있다.

제1 저항(R1)의 제1단은 제2 다이오드(D2)의 애노드 단자와 연결될 수 있다. 제1 저항(R1)의 제1단은 제2 스위칭 소자(SW2)의 게이트 단자와 연결될 수 있다. 제1 저항(R1)의 제2단은 제9 단자(9)와 연결될 수 있다.

과전류 보호부(218)는 제3 단자(3), 제4 단자(4), 제5 단자(5), 제6 단자(6) 및 제7 단자(7)와 연결될 수 있다. 과전류 보호부(218)는 제3 단자(3)를 통해 제3 제어 신호를 입력받을 수 있다. 과전류 보호부(218)는 제4 단자(4)를 통해 구동 전원(vcc)과 전기적으로 연결되어 구동 전력을 입력받을 수 있다. 과전류 보호부(218)는 제5 단자(5)를 통해 필터부(232)와 전기적으로 연결될 수 있다. 과전류 보호부(218)는 제5 단자(5)를 통해 필터부(232)로 구동 전력을 전달할 수 있다. 과전류 보호부(218)는 제6 단자(6) 및 제7 단자(7)를 통해 MCU와 전기적으로 연결될 수 있다. 과전류 보호부(218)는 제6 단자(6) 및 제7 단자(7)를 통해 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호를 MCU로 전달할 수 있다.

과전류 보호부(218)의 회로 구성에 대한 일 실시예를 상세하게 살펴보도록 한다. 과전류 보호부(218)는 제2 저항(R2), 제3 저항(R3) 및 제3 스위칭 소자(SW3)를 포함할 수 있다.

제2 저항(R2)은 제1단이 제4 단자(4)와 연결될 수 있다. 제2 저항(R2)은 제1단이 제6 단자(6)와 연결될 수 있다. 제2 저항(R2)은 제2단이 제3 저항(R3)의 제1단과 연결될 수 있다. 제2 저항(R2)은 제2단이 제3 스위칭 소자(SW3)의 드레인 단자와 연결될 수 있다. 제2 저항(R2)은 제2단이 제7 단자(7)와 연결될 수 있다. 제2 저항(R2)의 제1단에서 검출된 전압은 제1 감지 신호로서 제6 단자(6)를 통해 출력될 수 있다. 제2 저항(R2)의 제2단에서 검출된 전압은 제2 감지 신호로서 제7 단자(7)를 통해 출력될 수 있다.

제3 저항(R3)은 제1단이 제2 저항(R2)의 제2단과 연결될 수 있다. 제3 저항(R3)은 제1단이 스위칭 소자의 드레인 단자와 연결될 수 있다. 제3 저항(R3)은 제2단이 제3 단자(3)와 연결될 수 있다. 제3 스위칭 소자(SW3)는 전계 효과 트랜지스터(FET) 소자일 수 있다. 제3 스위칭 소자(SW3)는 드레인 단자가 제2 저항(R2)의 제2단에 연결될 수 있다. 제3 스위칭 소자(SW3)는 드레인 단자가 제3 저항(R3)의 제1단에 연결될 수 있다. 제3 스위칭 소자(SW3)는 게이트 단자가 제3 저항(R3)의 제2단에 연결될 수 있다. 제3 스위칭 소자(SW3)는 게이트 단자가 제3 단자(3)에 연결될 수 있다. 제3 스위칭 소자(SW3)는 소스 단자가 제5 단자(5)에 연결될 수 있다. 제3 스위칭 소자(SW3)는 제3 단자(3)를 통해 게이트 단자에 입력되는 제3 제어 신호에 따라 온/오프 제어될 수 있다. 제3 스위칭 소자(SW3)가 제3 제어 신호에 따라 턴온되면, 제4 단자(4)를 통해 전원(VCC)으로부터 입력되는 전력이 제5 단자(5)를 통해 출력될 수 있다. 제3 스위칭 소자(SW3)가 제3 제어 신호에 따라 턴오프되면, 제4 단자(4)를 통해 구동 전원(VCC)으로부터 입력되는 구동 전력이 제5 단자(5)를 통해 출력되지 않을 수 있다.

필터부(232)는 제5 단자(5) 및 제8 단자(8)와 연결될 수 있다. 필터부(232)는 제5 단자(5)를 통해 과전류 보호부(218)와 전기적으로 연결될 수 있다. 필터부(232)는 제8 단자(8)를 통해 제1 노드(a)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 광원(210)과 전기적으로 연결될 수 있다. 필터부(232)는 제5 단자(5)를 통해 전달받은 구동 전력의 고주파 대역을 필터링한 후 제8 단자(8)를 통해 광원(210)에 전달할 수 있다.

필터부(232)의 회로 구성에 대한 일 실시예를 상세하게 살펴보도록 한다. 필터부(232)는 제1 캐패시터(C1), 제2 캐패시터(C2) 및 제4 저항(R3)을 포함할 수 있다.

제1 캐패시터(C1)는 제1단이 제5 단자(5)와 연결될 수 있다. 제1 캐패시터(C1)는 제1단이 제4 저항(R3)의 제1단과 연결될 수 있다. 제1 캐패시터(C1)는 제2단이 접지 전원(GND)과 연결될 수 있다.

제2 캐패시터(C2)는 제1단이 제8 단자(8)와 연결될 수 있다. 제2 캐패시터(C2)는 제1단이 제4 저항(R3)의 제2단과 연결될 수 있다. 제2 캐패시터(C2)는 제2단이 접지 전원(GND)과 연결될 수 있다.

제4 저항(R3)은 제1단이 제5 단자(5)와 연결될 수 있다. 제4 저항(R3)은 제1단이 제1 캐패시터(C1)의 제1단과 연결될 수 있다. 제4 저항(R3)은 제2단이 제8 단자(8)와 연결될 수 있다. 제4 저항(R3)은 제2단이 제2 캐패시터(C2)의 제1단과 연결될 수 있다.

상기와 같이 필터부(232)는 저역 통과 필터 회로의 일종인 파이(pi)형 RC회로일 수 있다. 여기서 도시된 필터부(232)의 회로는 일례로서, 필터부(232)는 소정의 크기 이상의 주파수 대역을 차단할 수 있는 다양한 형태의 회로로 구현될 수도 있다.

온도 감지부(234)는 제10 단자(10) 및 제11 단자(11)와 연결될 수 있다. 온도 감지부(234)는 제10 단자(10)를 통해 제1 노드(a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 온도 감지부(234)는 제11 단자(11)를 통해 제2 노드(b)와 전기적으로 연결될 수 있다.

온도 감지부(234)의 회로 구성에 대한 일 실시예를 상세하게 살펴보도록 한다. 온도 감지부(234)는 제5 저항(R5) 및 서미스터 소자(NTC)를 포함할 수 있다.

제5 저항(R5)은 제1단이 제10 단자(10)와 연결될 수 있다. 제5 저항(R5)은 제2단이 제11 단자(11)와 연결될 수 있다. 제5 저항(R5)은 제2단이 서미스터 소자(NTC)의 제1단과 연결될 수 있다.

서미스터 소자(NTC)의 제1단은 제11 단자(11)와 연결될 수 있다. 서미스터 소자(NTC)의 제1단은 제5 저항(R5)의 제2단과 연결될 수 있다. 서미스터 소자(NTC)의 제2단은 접지 전원(GND)과 연결될 수 있다.

도 8은 종래 카메라 모듈의 회로 기판에 대한 평면도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 회로 기판에 대한 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 종래 카메라 모듈의 회로기판(100)은 좌측의 수광부 영역(zone1)과 우측의 발광부 영역(zone2)으로 구분될 수 있다. 회로기판(100)의 수광부 영역(zone1)에는 센서(600)가 배치될 수 있다. 그리고, 수광부의 구동에 필요한 기타 회로 소자들이 회로기판(100)의 수광부 영역(zone1) 상에 배치될 수 있다. 이미지 센서(600)와 수광부의 각 회로 소자들은 회로 패턴을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 회로기판(100)의 발광부 영역(zone2)에는 광원(210)과 구동부(215)가 배치될 수 있다. 그리고, 발광부의 구동에 필요한 기타 회로 소자들이 회로기판(100)의 발광부 영역(zone2) 상에 배치될 수 있다. 종래 카메라 모듈에는 광을 방출하는 광원(210)과 광원(210)의 구동을 제어하는 구동부(215)가 각각 회로기판(100) 상에 배치된다. 그리고, 광원(210)과 발광부의 구동을 위한 다양한 회로 소자가 회로기판(100)의 발광부 영역(zone2)에 배치된다. 한정된 발광부 영역(zone2)에 다수의 회로 소자와 함께 광원(210) 및 구동부(215)가 각각 배치되고 있어, 회로기판(100) 상에 발광부를 배치함에 있어 공간적 제약이 발생한다. 또한, 광원(210)과 발광부가 전기적으로 연결됨에 있어 회로 패턴의 길어지고, 이에 따라 신호 전달 및 전력 전달 상에 딜레이 및 손실이 발생하게 된다. 광원(210)의 구동은 고속의 스위칭 구동이므로, 신호 전달 및 전력 전달 상에 딜레이 및 손실이 발생하게 되면, 카메라 모듈의 정밀한 제어가 보장되기 어렵다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 회로기판(100)은 좌측의 수광부 영역(zone1)과 우측의 발광부 영역(zone2)으로 구분될 수 있다. 회로기판(100)의 수광부 영역(zone1)에는 센서(600)가 배치될 수 있다. 그리고, 수광부의 구동에 필요한 기타 회로 소자들이 회로기판(100)의 수광부 영역(zone1) 상에 배치될 수 있다. 센서(600)와 수광부의 각 회로 소자들은 회로 패턴을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 회로기판(100)의 발광부 영역(zone2)에는 광원 모듈(200)이 배치될 수 있다. 그리고, 발광부의 구동에 필요한 기타 회로 소자들이 회로기판(100)의 발광부 영역(zone2) 상에 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 광원 모듈(200)은 광원(210) 및 구동부(215)가 일체로 형성되므로, 발광부 영역(zone2) 상의 공간 활용을 높일 수 있다. 즉, 광원(210)이 구동부(215)와 일체로 형성됨에 따라, 광원(210)과 구동부(215)를 전기적으로 연결하기 위한 회로 소자들의 배치 공간이 요구되지 않는다. 뿐만 아니라, 광원(210)과 구동부(215)가 회로기판(100)의 회로패턴 및 회로소자의 연결 없이 직접 전기적으로 연결되므로, 신호 전달 및 전력 전달 상에 딜레이 및 손실(예를 들어, inductance loss, voltage line drop 등)을 최소화시킬 수 있다. 이를 통해, 카메라 모듈의 정밀한 제어가 가능하게 되며, 높은 광학적 해상도를 가진 영상을 촬영할 수 있다. 또한, 분산적으로 배치되는 다양한 소자들(광원(210), 구동부(215) 및 기타 회로 소자 등)이 광원 모듈(200) 상에 통합됨으로써 생산 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.

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.

200 : 광원 모듈
205 : 기판
210 : 광원
215 : 구동부
220 : 몰딩층

Claims (9)

1. 회로기판 상에 배치되어 광을 출력하는 광원 모듈을 포함하는 발광부; 및
   객체에 의해 반사된 상기 광을 수광하는 수광부;를 포함하고,
   상기 광원 모듈은,
   상기 회로기판 상에 배치되는 기판;
   상기 기판 상에 배치되며, 복수의 에미터를 포함하는 광원;
   기판 상에 배치되고, 상기 광원의 구동을 제어하는 구동부; 및
   상기 기판, 상기 광원 및 상기 구동부의 상부에 배치되고, 상기 복수의 에미터가 형성된 영역에 대응하여 개구(opening)가 형성되는 몰딩층;을 포함하는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 구동부는,
   컨트롤러로부터 제1 내지 제3 제어 신호를 입력받아 제4 제어 신호를 생성하는 신호처리부;
   상기 제4 제어 신호를 입력받아 상기 광원에 공급되는 구동 전력을 제어하는 모듈레이션부; 및
   상기 광원에 공급되는 전류의 크기를 검출하고, 상기 제3 제어 신호에 따라 상기 광원에 상기 구동 전력을 공급하거나 차단하는 과전류 보호부;를 포함하는 카메라 모듈.
3. 제2항에 있어서,
   상기 발광부는,
   상기 회로기판 상에 배치되며, 상기 구동 전력에서 소정의 크기 이상의 값을 가진 고주파 성분을 제거하는 필터부;를 포함하는 카메라 모듈.
4. 제3항에 있어서,
   상기 발광부는,
   상기 회로기판 상에 배치되며, 상기 광원의 온도를 검출하는 온도 감지부;를 포함하는 카메라 모듈.
5. 제4항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 컨트롤러와 상기 신호처리부를 전기적으로 연결하며, 상기 제1 제어 신호를 상기 신호처리부로 전달하는 제1 단자;
   상기 컨트롤러와 상기 신호처리부를 전기적으로 연결하며, 상기 제2 제어 신호를 상기 신호처리부로 전달하는 제2 단자; 및
   상기 컨트롤러와 상기 신호처리부를 전기적으로 연결하며, 상기 제3 제어 신호를 상기 신호처리부로 전달하는 제3 단자;를 포함하는 카메라 모듈.
6. 제5항에 있어서,
   상기 구동부는,
   구동 전원과 상기 과전류 보호부를 전기적으로 연결하며, 상기 구동 전력을 상기 과전류 보호부로 전달하는 제4 단자; 및
   상기 필터부와 상기 과전류 보호부를 전기적으로 연결하며, 상기 구동 전력을 상기 필터부로 전달하는 제5 단자;를 포함하는 카메라 모듈.
7. 제6항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 컨트롤러와 과 상기 과전류 보호부를 전기적으로 연결하며, 제1 감지 신호를 상기 컨트롤러로 전달하는 제6 단자; 및
   상기 컨트롤러와 상기 과전류 보호부를 전기적으로 연결하며, 제2 감지 신호를 상기 컨트롤러로 전달하는 제7 단자;를 포함하는 카메라 모듈.
8. 제7항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 필터부와 제1 노드를 전기적으로 연결하며, 상기 필터부로부터 입력된 구동 전력을 상기 광원으로 전달하는 제8 단자; 및
   접지 전원과 상기 모듈레이션부를 전기적으로 연결하며, 접지 전압을 상기 모듈레이션부로 전달하는 제9 단자;를 포함하는 카메라 모듈.
9. 제8항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 온도 감지부와 상기 제1 노드를 전기적으로 연결하며, 제3 감지 신호를 상기 온도 감지부로 전달하는 제10 단자; 및
   상기 온도 감지부와 제2 노드를 전기적으로 연결하며, 제4 감지 신호를 상기 온도 감지부로 전달하는 제11 단자;를 포함하는 카메라 모듈.

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