KR20220103392A - Distance measurement camera device - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 거리 측정 카메라 장치에 관한 것이다.The embodiment relates to a distance measuring camera device.
3 차원 콘텐츠는 게임, 문화뿐만 아니라 교육, 제조, 자율주행 등 많은 분야에서 적용되고 있으며, 3차원 콘텐츠를 획득하기 위하여 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, IR(Infrared) 구조광을 객체에 투사하는 방식, 스테레오 카메라를 이용하는 방식, TOF(Time of Flight) 방식 등이 이용되고 있다. 3D contents are being applied in many fields such as education, manufacturing, and autonomous driving as well as games and culture, and depth map is required to acquire 3D contents. Depth information is information indicating a distance in space, and indicates perspective information of another point with respect to one point of a 2D image. As a method of acquiring depth information, a method of projecting IR (Infrared) structured light onto an object, a method using a stereo camera, a Time of Flight (TOF) method, and the like are used.
이러한 TOF 방식이나 구조광 방식의 경우 적외선 파장 영역의 빛을 이용하고 있는데, 최근에는 적외선 파장 영역의 특징을 이용하여 생체 인증에 이용하고자 하는 시도가 있다. 예를 들어, 손가락 등에 퍼진 정맥의 모양은 태아 때부터 일생 동안 변하지 않고, 사람마다 다르다고 알려져 있다. 이에 따라, 적외선 광원이 탑재된 카메라 장치를 이용하여 정맥 패턴을 식별할 수 있다. 이를 위하여, 손가락을 촬영한 후, 손가락의 색과 형상을 기반으로 배경을 제거하여 각 손가락을 검출할 수 있으며, 검출된 각 손가락의 색 정보로부터 각 손가락의 정맥 패턴을 추출할 수 있다. 즉, 손가락의 평균 색깔, 손가락에 분포된 정맥의 색깔, 및 손가락에 있는 주름의 색깔은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 손가락에 분포된 정맥의 색깔은 손가락의 평균 색깔에 비하여 적색이 약할 수 있으며, 손가락에 있는 주름의 색깔은 손가락의 평균 색깔에 비하여 어두울 수 있다. 이러한 특징을 이용하여 픽셀 별로 정맥에 근사한 값을 계산할 수 있으며, 계산한 결과를 이용하여 정맥 패턴을 추출할 수 있다. 그리고, 추출된 각 손가락의 정맥 패턴과 미리 등록된 데이터를 대비하여 개인을 식별할 수 있다. 이와 같이, 발광 및 수광을 통한 거리 측정 및 위치 인식이 가능하다.In the case of the TOF method or the structured light method, light in the infrared wavelength range is used. Recently, attempts have been made to use the infrared wavelength range for biometric authentication. For example, it is known that the shape of the veins spread on the fingers and the like does not change from fetus throughout life and varies from person to person. Accordingly, the vein pattern can be identified using the camera device equipped with the infrared light source. To this end, after photographing a finger, each finger may be detected by removing the background based on the color and shape of the finger, and a vein pattern of each finger may be extracted from the detected color information of each finger. That is, the average color of the finger, the color of the veins distributed in the finger, and the color of the wrinkles on the finger may be different from each other. For example, the color of the veins distributed in the finger may be weaker than the average color of the finger, and the color of the wrinkles in the finger may be darker than the average color of the finger. Using these features, a value approximating a vein for each pixel can be calculated, and a vein pattern can be extracted using the calculated result. Then, the individual can be identified by comparing the extracted vein pattern of each finger with the pre-registered data. In this way, distance measurement and position recognition are possible through light emission and light reception.
다만, 이러한 카메라 장치는 광축 정렬, 안구 보호 및 충격에 대한 신뢰성 향상이 요구된다.However, such a camera device is required to improve the reliability of the optical axis alignment, eye protection, and impact.
실시예는 이동하는 광학부의 이상 상태를 용이하게 검출하는 거리 측정 카메라 장치를 제공하기 위한 것이다. An embodiment is to provide a distance measuring camera device that easily detects an abnormal state of a moving optical unit.
실시예는 상기 이상 상태에 대응하여 광 출력을 제어하여 인체 등이 광신호의 에너지에 의해 손상을 입는 것을 방지(예로, 안구 보호)하는 거리 측정 카메라 장치를 제공한다.The embodiment provides a distance measuring camera device that controls the light output in response to the abnormal state to prevent damage to the human body or the like by the energy of the light signal (eg, protect the eye).
실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.The problem to be solved in the embodiment is not limited thereto, and it will be said that the purpose or effect that can be grasped from the solving means or embodiment of the problem described below is also included.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 광원, 상기 기판 상에 배치되는 홀더, 상기 광원 상에 배치되는 광학부, 상기 광학부를 광축을 따라 이동시키는 구동부, 및 상기 기판 상에 배치되는 광검출 소자 를 포함하는 발광부; 상기 기판 상에 배치되는 이미지 센서를 포함하는 수광부; 및 상기 광검출 소자로부터 수신한 출력값을 이용하여 상기 광학부 또는 상기 광원을 제어하는 제어부;를 포함한다.A camera device according to an embodiment of the present invention includes a substrate; a light emitting unit including a light source disposed on the substrate, a holder disposed on the substrate, an optical unit disposed on the light source, a driving unit configured to move the optical unit along an optical axis, and a photodetector disposed on the substrate ; a light receiving unit including an image sensor disposed on the substrate; and a controller configured to control the optical unit or the light source using the output value received from the photodetector.
상기 광원은 상기 광학부와 상기 광축으로 중첩되고, 상기 광검출 소자는 상기 광학부와 상기 광축으로 중첩될 수 있다.The light source may overlap the optical unit and the optical axis, and the photodetector may overlap the optical unit and the optical axis.
상기 광학부는 광축을 따라 상기 기판으로부터 제1 높이에서 제2 높이까지 이동하고, 상기 제2 높이는 상기 광학부가 최고 높이에 배치 될 때 높이고, 상기 제1 높이는 상기 광학부가 최저 높이에 배치되는 높이일 수 있다.wherein the optic moves from a first height to a second height from the substrate along the optical axis, the second height increases when the optic is disposed at the highest height, and the first height can be the height at which the optic is disposed at the lowest height. have.
제1 선과 제2 선은 제1 각도를 이루고, 상기 제1 선은 상기 광축과 상기 광학부 최하면의 교점에서 상기 광검출 소자를 연결한 선이고, 상기 제2 선은 상기 광축과 상기 광원 최상면의 교점에서 상기 광검출 소자를 연결한 선이고, 상기 제1 각도는 10도 내지 80도일 수 있다.The first line and the second line form a first angle, the first line is a line connecting the photodetector element at the intersection of the optical axis and the lowermost surface of the optical unit, and the second line is the optical axis and the uppermost surface of the light source is a line connecting the photodetecting device at the intersection of , and the first angle may be 10 degrees to 80 degrees.
상기 제1 선과 상기 광검출 소자가 연결되는 부분은 상기 광검출 소자의 중심 영역이고, 상기 제2 선과 상기 광검출 소자가 연결되는 부분은 상기 광검출 소자의 중심 영역일 수 있다.A portion where the first line and the photodetector are connected may be a central region of the photodetector, and a portion where the second line and the photodetector are connected may be a central region of the photodetector.
상기 제어부는 상기 광검출 소자의 제1 출력값이 상기 광검출 소자의 임계범위보다 큰 경우 또는 상기 광검출 소자의 제2 출력값이 상기 광검출 소자의 임계범위보다 작은 경우 이상 상태로 검출할 수 있다.The controller may detect an abnormal state when the first output value of the photodetector element is greater than the threshold range of the photodetection element or when the second output value of the photodetection element is smaller than the threshold range of the photodetection element.
상기 제어부는 상기 광검출 소자의 제1 출력값과 상기 광검출 소자의 제2 출력값 간의 기울기가 양인 경우에 이상 상태로 검출할 수 있다.The controller may detect an abnormal state when a slope between the first output value of the photodetector element and the second output value of the photodetector element is positive.
상기 제어부는 상기 광검출 소자의 제1 출력값과 상기 광검출 소자의 제2 출력값 간의 기울기가 소정값 이내인 경우 이상 상태로 검출할 수 있다.The controller may detect an abnormal state when a slope between the first output value of the photodetector element and the second output value of the photodetector element is within a predetermined value.
상기 제어부는 상기 광원에 인가되는 전류를 감소 또는 차단할 수 있다.The control unit may reduce or block the current applied to the light source.
상기 제어부는 상기 광검출 소자 제1 출력값이 상기 광검출 소자의 임계범위 벗어났을 때 상기 광원에 인가되는 전류를 조정할 수 있다.The controller may adjust the current applied to the light source when the first output value of the photodetector deviates from a critical range of the photodetector.
상기 광학부는 렌즈 배럴 및 상기 렌즈 배럴 내에 수용되는 적어도 하나의 렌즈를 포함하고, 상기 적어도 하나의 렌즈 중 상기 광원에 최인접한 렌즈 또는 상기 렌즈 배럴의 하면에 배치되는 반사 부재;를 포함할 수 있다.The optical unit may include a lens barrel and at least one lens accommodated in the lens barrel, and a lens closest to the light source among the at least one lens or a reflective member disposed on a lower surface of the lens barrel.
실시예에 따르면, 객체와의 거리, 해상도 등 다양한 변수에 따라 광 또는 광신호의 광 패턴을 변경함으로써 다양한 어플리케이션의 요구에 따라 유연하게 구동될 수 있다. According to the embodiment, by changing the light pattern of the light or the light signal according to various variables such as the distance to the object and the resolution, the light can be flexibly driven according to the needs of various applications.
또한, 실시예에 따르면 이동하는 광학부의 이상 상태를 용이하게 검출하는 카메라 장치를 구현할 수 있다.In addition, according to the embodiment, it is possible to implement a camera device that easily detects an abnormal state of a moving optical unit.
실시예에 따르면 이상 상태에 대응하여 광 출력을 제어하여 인체 등이 광신호의 에너지에 의해 손상을 입는 것을 방지하는 카메라 장치를 구현할 수 있다.According to the embodiment, it is possible to implement a camera device that controls the light output in response to an abnormal state to prevent damage to the human body or the like by the energy of the optical signal.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above, and will be more easily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.
도 1은 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이고,
도 2는 도 1에서 AA'로 절단된 단면도이고,
도 3은 실시예에 따른 카메라 장치의 분해 사시도이고,
도 4는 실시예에 따른 발광부의 하우징을 도시한 사시도이고,
도 5는 실시예에 따른 발광부의 하우징의 상면도이고,
도 6은 실시예에 따른 발광부의 하우징의 다른 사시도이고,
도 7은 실시예에 따른 발광부의 제1 광학부 및 제1 렌즈 홀더를 도시한 도면이고,
도 8은 실시예에 따른 발광부의 제1 렌즈 홀더의 사시도이고,
도 9는 실시예에 따른 발광부의 제1 렌즈 홀더, 하우징 및 구동 코일부의 단면도이고,
도 10은 실시예에 따른 발광부의 구동 마그넷부 및 구동 코일부를 도시한 도면이고,
도 11은 실시예에 따른 발광부의 구동 마그넷부 및 구동 코일부의 구동을 설명하는 도면이고,
도 12는 실시예에 따른 발광부의 구동 마그넷부, 구동 코일부, 측면 기판 및 제어 소자의 상면도이고,
도 14은 실시예에 따른 발광부의 측면 기판의 일측을 도시한 도면이고,
도 15는 실시예에 따른 발광부의 측면 기판의 타측을 도시한 도면이고,
도 16은 실시예에 따른 발광부의 제1 렌즈 홀더, 구동 마그넷부, 구동 코일부, 하우징, 측면 기판 및 제어 소자의 상면도이고,
도 17은 도 16에서 ZZ'로 절단된 단면도이고,
도 18은 도 16에서 QQ'로 절단된 단면도이고,
도 19는 도 16에서 YY'로 절단된 단면도이고,
도 20은 실시예에 따른 발광부의 제1 탄성부재를 도시한 도면이고,
도 21은 실시예에 따른 발광부의 제1 탄성부재의 결합을 나타낸 도면이고,
도 22는 실시예에 따른 발광부의 제2 탄성부재를 도시한 도면이고,
도 23은 실시예에 따른 발광부와 제2 탄성부재의 결합을 나타낸 도면이고,
도 24는 실시예에 따른 카메라 모듈의 베이스를 도시한 도면이고,
도 25은 실시예에 따른 수광부의 제2 광학부 및 제2 렌즈 배럴을 도시한 도면이고,
도 26는 실시예에 따른 카메라 모듈의 커버를 도시한 도면이고,
도 27는 실시예에 따른 발광부에서 제1 광학부의 이동을 설명하는 도면이고,
도 28은 제1 광학부의 이동에 따른 광신호 형태를 설명하는 도면이고,
도 29은 제1 광학부의 이동에 따른 수광부의 이미지의 예를 도시한 도면이고,
도 30은 실시예에 따른 카메라 장치에서 구성도 및 광반사를 설명하는 도면이고,
도 31는 실시예에 따른 카메라 장치의 단면도이고,
도 32은 일 예에 따른 카메라 장치의 단면도이고,
도 33은 다른 예에 따른 카메라 장치의 단면도이고,
도 34는 실시예에 따른 카메라 장치에서 광원과 출력값에 대한 도면이고,
도 35은 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학부의 이동을 설명하는 도면이고,
도 36는 카메라 장치의 이동에 대한 출력값을 도시한 도면이고,
도 37는 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학부의 이상 상태를 도시한 도면이고,
도 38은 실시예에 따른 카메라 장치에서 과전류 시 카메라 장치의 이동에 대한 출력값을 도시한 도면이고,
도 39은 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학부의 손상 시 카메라 장치의 이동에 대한 출력값을 도시한 도면이고,
도 40은 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학부의 이탈을 도시한 도면이고,
도 41는 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학부 이탈 시 카메라 장치의 이동에 대한 출력값을 도시한 도면이고,
도 42은 실시예에 따른 카메라 장치의 변형예를 도시한 도면이고,
도 43은 제1 광학부의 사시도 및 저면도를 도시한 도면이고,
도 44는 실시예에 따른 카메라 장치를 포함하는 광학기기를 도시한 도면이다.1 is a perspective view of a camera device according to an embodiment;
Figure 2 is a cross-sectional view taken along line AA' in Figure 1,
3 is an exploded perspective view of a camera device according to an embodiment;
4 is a perspective view illustrating a housing of a light emitting unit according to an embodiment;
5 is a top view of the housing of the light emitting unit according to the embodiment;
6 is another perspective view of the housing of the light emitting unit according to the embodiment;
7 is a view showing a first optical unit and a first lens holder of the light emitting unit according to the embodiment;
8 is a perspective view of a first lens holder of a light emitting unit according to an embodiment;
9 is a cross-sectional view of a first lens holder, a housing, and a driving coil part of the light emitting part according to the embodiment;
10 is a view showing a driving magnet unit and a driving coil unit of the light emitting unit according to the embodiment;
11 is a view for explaining the driving of the driving magnet unit and the driving coil unit of the light emitting unit according to the embodiment;
12 is a top view of a driving magnet unit, a driving coil unit, a side substrate, and a control element of the light emitting unit according to the embodiment;
14 is a view showing one side of the side substrate of the light emitting unit according to the embodiment;
15 is a view showing the other side of the side substrate of the light emitting unit according to the embodiment,
16 is a top view of a first lens holder, a driving magnet part, a driving coil part, a housing, a side substrate, and a control element of the light emitting part according to the embodiment;
17 is a cross-sectional view taken along ZZ' in FIG. 16;
18 is a cross-sectional view taken along QQ' in FIG. 16;
19 is a cross-sectional view taken along line YY' in FIG. 16;
20 is a view showing a first elastic member of the light emitting part according to the embodiment,
21 is a view showing the coupling of the first elastic member of the light emitting part according to the embodiment,
22 is a view showing a second elastic member of the light emitting part according to the embodiment;
23 is a view showing the combination of the light emitting part and the second elastic member according to the embodiment,
24 is a view showing the base of the camera module according to the embodiment,
25 is a view showing a second optical unit and a second lens barrel of the light receiving unit according to the embodiment;
26 is a view showing a cover of the camera module according to the embodiment,
27 is a view for explaining the movement of the first optical unit in the light emitting unit according to the embodiment,
28 is a view for explaining the optical signal shape according to the movement of the first optical unit,
29 is a view showing an example of the image of the light receiving unit according to the movement of the first optical unit,
30 is a diagram for explaining a configuration diagram and light reflection in a camera device according to an embodiment;
31 is a cross-sectional view of a camera device according to an embodiment;
32 is a cross-sectional view of a camera device according to an example;
33 is a cross-sectional view of a camera device according to another example;
34 is a view of a light source and an output value in a camera device according to an embodiment;
35 is a view for explaining the movement of the first optical unit in the camera device according to the embodiment;
36 is a diagram illustrating an output value for movement of a camera device;
37 is a view showing an abnormal state of the first optical unit in the camera device according to the embodiment;
38 is a diagram illustrating an output value for movement of the camera device in case of overcurrent in the camera device according to the embodiment;
39 is a view showing an output value for movement of the camera device when the first optical unit is damaged in the camera device according to the embodiment;
40 is a view showing separation of the first optical unit in the camera device according to the embodiment;
41 is a view showing an output value for movement of the camera device when the first optical unit is separated from the camera device according to the embodiment;
42 is a view showing a modified example of the camera device according to the embodiment,
43 is a perspective view and a bottom view of the first optical unit,
44 is a diagram illustrating an optical device including a camera device according to an embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some described embodiments, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components between the embodiments may be selected. It can be combined and substituted for use.
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.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
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.In this specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as “at least one (or more than one) of A and (and) B, C”, it is combined with A, B, and C It may include one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used.
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.These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term.
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.And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include the case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
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.In addition, when it is described as being formed or disposed on “above (above) or under (below)” of each component, the top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as “up (up) or down (down)”, the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one component may be included.
이하에서는 본 실시예에 따른 광학기기를 설명한다.Hereinafter, an optical device according to the present embodiment will be described.
광학기기는 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 및 네비게이션 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 광학기기의 종류가 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 광학기기에 포함될 수 있다.The optical device is any one of a cell phone, a mobile phone, a smart phone, a portable smart device, a digital camera, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a PDA (Personal Digital Assistants), a PMP (Portable Multimedia Player), and a navigation device may include. However, the type of optical device is not limited thereto, and any device for taking an image or photo may be included in the optical device.
광학기기는 본체를 포함할 수 있다. 본체는 바(bar) 형태일 수 있다. 또는, 본체는 2개 이상의 서브 몸체(sub-body)들이 상대 이동 가능하게 결합하는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙(swing) 타입, 스위블(swirl) 타입 등 다양한 구조일 수 있다. 본체는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버)를 포함할 수 있다. 예컨대, 본체는 프론트 케이스와 리어(rear) 케이스를 포함할 수 있다. 프론트 케이스와 리어 케이스의 사이에 형성된 공간에는 광학기기의 각종 전자 부품이 내장될 수 있다. The optical device may include a body. The body may be in the form of a bar. Alternatively, the main body may have various structures such as a slide type, a folder type, a swing type, a swivel type, in which two or more sub-bodies are coupled to be relatively movable. The body may include a case (casing, housing, cover) forming an exterior. For example, the body may include a front case and a rear case. Various electronic components of an optical device may be embedded in a space formed between the front case and the rear case.
광학기기는 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는 광학기기의 본체의 일면에 배치될 수 있다. 디스플레이는 영상을 출력할 수 있다. 디스플레이는 카메라에서 촬영된 영상을 출력할 수 있다.The optics may include a display. The display may be disposed on one surface of the main body of the optical device. The display may output an image. The display may output an image captured by the camera.
광학기기는 카메라를 포함할 수 있다. 카메라는 ToF(Time of Flight) 카메라 장치를 포함할 수 있다. ToF 카메라 장치는 광학기기의 본체의 전면에 배치될 수 있다. 이 경우, ToF 카메라 장치는 광학기기의 보안인증을 위한 사용자의 얼굴인식, 홍채인식 등 다양한 방식의 생체인식에 사용될 수 있다. The optics may include a camera. The camera may include a Time of Flight (ToF) camera device. The ToF camera device may be disposed on the front side of the main body of the optics. In this case, the ToF camera device may be used for various types of biometric recognition such as user's face recognition and iris recognition for security authentication of optical devices.
이하에서는 본 실시예에 따른 카메라 장치 또는 ToF/거리 측정 카메라 장치의 구성을 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the configuration of the camera device or the ToF/distance measuring camera device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
도 1은 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에서 AA'로 절단된 단면도이고, 도 3은 실시예에 따른 카메라 장치의 분해 사시도이다.1 is a perspective view of a camera device according to an embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA′ in FIG. 1 , and FIG. 3 is an exploded perspective view of the camera device according to the embodiment.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 장치(10)는 발광부(1), 수광부(2), 커넥트부(3), 메인 기판(4), 연장 기판(5), 연결 기판(6) 및 커넥터(7)를 포함할 수 있다. 그리고 실시예에 따른 카메라 장치(10)는 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 발광부(1), 수광부(2), 커넥트부(3), 메인 기판(4) 중 어느 하나에 위치할 수 있다. 이하에서, 제어부는 발광부(1)에 배치되는 구성으로 설명한다.1 to 3 , the
또한, 본 명세서에서 카메라 장치는 발광부(1) 및 수광부(2) 중 어느 하나만을 갖는 개념일 수 있다. 또는 카메라 장치는 발광부(1) 및 수광부(2) 중 어느 하나와 전기적으로 연결된 기판(예로, 메인 기판(4))을 포함하는 개념일 수 있다. Also, in the present specification, the camera device may be a concept having only one of the
먼저, 발광부(1)는 발광모듈, 발광유닛, 발광어셈블리 또는 발광장치일 수 있다. 발광부(1)는 광 또는 광신호를 생성한 후 객체에 조사할 수 있다. 이하에서, 광 또는 광신호를 혼용하여 사용한다. 이때, 발광부(1)는 펄스파(pulse wave)의 형태나 지속파(continuous wave)의 형태로 광신호를 생성하여 출력할 수 있다. 지속파는 사인파(sinusoid wave)나 사각파(squared wave)의 형태일 수 있다. First, the
그리고 광신호를 펄스파나 지속파 형태로 생성함으로써, 예컨대, ToF 카메라 장치는 발광부(1)로부터 출력된 광신호와 광신호가 객체(O)로부터 반사된 후 ToF 카메라 장치의 수광부(2)로 입력된 입력광 사이의 위상 차를 검출할 수 있다. 본 명세서에서, 출력광은 발광부(1)로부터 출력되어 객체(O)에 입사되는 광신호를 의미하고, 입력광 또는 반사광은 발광부(1)로부터 출력되어 객체(O)에 도달하여 객체(O)로부터 반사된 후 ToF 카메라 장치로 입력되는 광신호를 의미할 수 있다. 또한, 객체(O)의 입장에서 출력광은 입사광이 될 수 있고, 입력광은 반사광이 될 수 있다.And by generating the optical signal in the form of a pulse wave or a continuous wave, for example, the ToF camera device is inputted to the
발광부(1)는 생성된 광신호를 소정의 노출주기(integration time) 동안 객체(O)에 조사한다. 여기서, 노출주기란 1개의 프레임 주기를 의미한다. 복수의 프레임을 생성하는 경우, 설정된 노출주기가 반복된다. 예를 들어, ToF 카메라 장치가 20 FPS로 객체를 촬영하는 경우, 노출주기는 1/20[sec]가 된다. 그리고 100개의 프레임을 생성하는 경우, 노출주기는 100번 반복될 수 있다. 이에 광원도 프레임 주기로 출사될 수 있다.The
또한, 발광부(1)는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 광신호를 생성할 수 있다. 발광부(1)는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 광신호를 순차적으로 반복하여 생성할 수 있다. 또는, 발광부(1)는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 광신호를 동시에 생성할 수도 있다.Also, the
발광부(1)는 광원(LS)을 포함할 수 있다. 광원(LS)은 빛을 생성할 수 있다. 광원(LS)은 빛을 출력할 수 있다. 광원(LS)은 빛을 조사할 수 있다. 광원(LS)이 생성하는 빛은 파장이 770㎚ 내지 3000㎚인 적외선 일 수 있다. 또는 광원(LS)이 생성하는 빛은 파장이 380㎚ 내지 770㎚인 가시광선 일 수 있다. 광원(LS)은 광을 생성하여 출력하는 다양한 소자를 모두 포함할 수 있다. 예컨대, 광원(LS)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 수직 공진 표면 발광 레이저(VCSEL, Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원(LS)이 수직 공진 표면 발광 레이저인 경우, 복수 개의 이미터가 광축에 수직한 평면에 가로 또는 세로 방향으로 배치된 형태로 이루어질 수 있다. 나아가, 점 형태로 광이 출력되는 경우, 이러한 점 형태는 이미터가 배열된 형태와 대응할 수 있다. 예컨대, 이미터가 3X3(가로X세로)인 경우, 점 형태의 광도 3X3일 수 있다.The
또한, 광원(LS)은 일정한 패턴에 따라 배열된 형태의 복수의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 광원(LS)은 유기 발광 다이오드(Organic light emitting diode, OLED)나 레이저 다이오드(Laser diode, LD)를 포함할 수 있다. Also, the light source LS may include a plurality of light emitting diodes arranged according to a predetermined pattern. In addition, the light source LS may include an organic light emitting diode (OLED) or a laser diode (LD).
발광부(1)는 빛을 변조하는 광변조부를 포함할 수 있다. 광원(LS)은 일정 시간 간격으로 점멸(on/off)을 반복하여 펄스파 형태나 지속파 형태의 광신호를 생성할 수 있다. 일정 시간 간격은 광신호의 주파수일 수 있다. 광원(LS)의 점멸은 광변조부에 의해 제어될 수 있다. 광변조부는 광원(LS)의 점멸을 제어하여 광원(LS)이 지속파나 펄스파 형태의 광신호를 생성하도록 제어할 수 있다. 광변조부는 주파수 변조(frequency modulation)나 펄스 변조(pulse modulation) 등을 통해 광원(LS)이 지속파나 펄스파 형태의 광신호를 생성하도록 제어할 수 있다. 광변조부는 제어부 내에 위치할 수 있다. 이에, 후술하는 바와 같이 제어부는 광변조부를 제어하여 광원에 의한 광신호의 출력을 차단(off 또는 꺼진) 또는 제공(on)할 수 있음을 이해해야 한다.The
발광부(1)는 디퓨져(미도시됨)를 포함할 수 있다. 디퓨져(미도시됨)는 디퓨져 렌즈일 수 있다. 디퓨져(미도시됨)는 광원(LS)의 전방에 배치될 수 있다. 광원(LS)으로부터 출사된 광은 디퓨져(미도시됨)를 통과하여 객체(O)에 입사될 수 있다. 디퓨져(미도시됨)는 광원(LS)으로부터 출사되는 광의 경로를 변경할 수 있다. 디퓨져(미도시됨)는 광원(LS)으로부터 출사되는 광을 확산할 수 있다. 디퓨져(미도시됨)는 후술하는 제1 광학부 내에 또는 제1 광학부 상부에 위치할 수도 있다.The
구체적으로, 발광부(1)는 상술한 광원(LS), 하우징(110), 제1 광학부(120), 제1 렌즈 홀더(130), 구동 마그넷부(140)와 구동 코일부(150)를 포함하는 구동부, 탄성부(160), 측면 기판(170), 제어 소자(SS)를 포함할 수 있다. Specifically, the
먼저, 하우징(110)은 후술하는 커버(400) 내측에 위치할 수 있다. 하우징(110)은 후술하는 제1 렌즈 홀더(130), 측면 기판(170), 구동 코일부(150), 탄성부(160)와 결합할 수 있다. First, the
하우징(110)은 내부에 개구된 배럴 수용부를 포함할 수 있다. 배럴 수용부에는 상술한 제1 렌즈 홀더(130) 및 구동 코일부(150)가 위치할 수 있다.The
제1 광학부(120)는 하우징(110) 내에 위치할 수 있다. 제1 광학부(120)는 후술하는 제1 렌즈 홀더(130)에 의해 홀딩(holding)되고, 제1 렌즈 홀더(130)를 통해 하우징(110)과 결합할 수 있다. 또한, 제1 렌즈 홀더(130)는 하우징(110) 내에서 또는 베이스(200)에서 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 제1 광학부(120)도 제1 렌즈 홀더(130)와 함께 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. The first
제1 광학부(120)는 렌즈와 복수 개의 렌즈를 수용하는 제1 렌즈 배럴로 이루어질 수 있다. 렌즈는 복수 개의 광학 요소 또는 렌즈로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 광학부(120)는 복수 개의 렌즈로 이루어질 수 있다.The first
또한, 제1 광학부(120)는 볼록, 오목 또는 콜리메이터 렌즈(collimator lens)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 콜리메이터 렌즈는 복수 개의 렌즈로 구성될 수 있으며, 60도 내지 120도의 화각(FoI)을 가질 수 있다. 이러한 콜리메이터 렌즈는 광원에서 출력되는 광의 발산각을 낮춰줄 수 있다. 광원인 수직 공진 표면 발광 레이저(VCESL)의 각 어퍼처의 레이저 발산각이 20도 내지 25도인 경우 콜리메이터 렌즈를 통과한 광의 발산각이 1도 이하일 수 있다. Also, the first
그리고 제1 광학부(120)는 광원(LS)으로부터 출력된 광신호를 기 설정된 복제 패턴에 따라 복제할 수 있다. 이에, 제1 광학부(120)는 회절광학소자(diffractive optical element, DOE)나 디퓨져 렌즈(diffuser lens)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 광학부(120)는 마이크로 스케일(micro scale)이나 나노 스케일(nano scale)의 구조를 갖는 광학부재를 포함할 수 있다. In addition, the first
광원(LS)으로부터 객체를 향해 출사하는 광신호(출력광)가 제1 광학부(120) 즉 렌즈와 제1 렌즈 배럴을 통과할 수 있다. 또한, 제1 광학부(120) 또는 제1 렌즈 홀더(130)의 중심축과 광원(LS)의 광축은 얼라인(align)될 수 있다. An optical signal (output light) emitted from the light source LS toward the object may pass through the first
제1 렌즈 홀더(130)는 하우징(110)과 결합될 수 있다. 그리고 제1 렌즈 홀더(130)는 하우징(110)에 고정될 수 있다. 제1 렌즈 홀더(130)는 복수의 광학 요소로 이루어진 제1 광학부(120)를 홀딩(holding)할 수 있다.The
제1 렌즈 홀더(130)는 제1 광학부(120)가 안착하는 렌즈 수용부(131)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈 홀더(130)는 후술하는 바와 같이 보이스 코일 모터 등에 의하여 상하 등으로 이동될 수 있다. 즉, 제1 렌즈 홀더(130)는 보이스 코일 모터 등인 엑추에이터(actuator)에 의해 광축 방향을 따라 상하 이동할 수 있다. 이로써, 후술하는 바와 같이 광원에서 발생된 광이 제1 렌즈 홀더(130)를 지나면서 면 형태 또는 점 형태로 바뀔 수 있다. 그리고 제1 렌즈 홀더(130)는 구동 마그넷부가 안착하는 마그넷 안착홈(132)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 렌즈 홀더(130)는 제1 광학부(120)의 보빈일 수 있다.The
또한, 렌즈 수용부(131)의 측면에는 제1 광학부(120)와의 결합을 위해 나사산 구조가 형성될 수 있다. 이에, 제1 광학부(120)는 후술하는 구동부에 의해 제1 렌즈 홀더(130)와 함께 하우징(110) 내에서 상하 이동할 수 있다. In addition, a screw thread structure may be formed on a side surface of the
또한, 측면 기판(170)은 하우징(110)과 결합할 수 있다. 측면 기판(170)은 하우징(110)의 측면에 위치하는 기판홈(112)에 위치할 수 있다. 또한, 측면 기판(170)은 메인 기판(4)과 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the
또한, 구동부는 구동 마그넷부(140)와 구동 코일부(150)를 포함할 수 있다. Also, the driving unit may include a
구동 마그넷부(140)는 복수 개의 마그넷을 포함할 수 있다. 복수 개의 마그넷은 제1 렌즈 홀더(130)의 측면에 위치한 마그넷 안착홈(132)에 위치할 수 있다The driving
구동 마그넷부(140)는 후술하는 구동 코일부(150)와 전자기적 상호작용에 의해 제1 렌즈 홀더(130) 및 제1 광학부(120)를 하우징(110)에 대해 상하 이동할 수 있다. 이에 따라, 하부의 광원(LS)으로부터 제1 광학부(120) 및 제1 렌즈 홀더(130)까지의 이격 거리가 증가 또는 감소될 수 있다. 그리고 상술한 이격 거리에 따라 출력광이 객체에 대해 면 형태(또는 면 형태 광원) 또는 점 형태(또는 점 형태 광원, 점 패턴)의 광원 형태를 가질 수 있다.The driving
구동 코일부(150)는 복수 개의 코일을 포함하며, 하우징(110)의 측면에 위치할 수 있다. 또한, 구동 코일부(150)는 하우징(110)의 내측에 위치할 수 있다. 구동 코일부(150)는 구동 마그넷부(140)와 대향하여 위치할 수 있다. 예컨대, 구동 코일부(150)는 구동 마그넷부(140)와 적어도 일부가 마주보게 위치할 수 있다. 이에, 구동 코일부(150)로 전류가 주입되면 구동 코일부(150)와 구동 마그넷부(140) 간의 전자기적 상호 작용(예컨대, 로렌츠의 힘)으로 제1 렌즈 홀더(130)가 이동할 수 있다. The driving
구동 코일부(150)는 하우징(110)의 측면에 형성된 각 코일 안착부(114)에 위치할 수 있다. 구동 코일부(150)는 측면 기판(170)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 구동 코일부(150)는 측면 기판(170)과 와이어 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 측면 기판(170)은 상술한 바와 같이 하우징(110)과 결합하므로, 구동 코일부(150)도 하우징(110)의 측면에 형성된 코일 안착부(114) 내에 안착하여 하우징과 결합할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. The driving
탄성부(160)는 하우징(110) 상에 배치될 수 있다. 탄성부(160)는 제1 렌즈 홀더(130) 및 하우징(110)과 결합할 수 있다. 하우징(110)은 메인 기판(4) 또는 후술하는 베이스(200)와 결합되어 고정될 수 있다. 이와 달리, 제1 렌즈 홀더(130)는 상술한 로렌츠의 힘에 의해 하우징(110)에 대해 상하로 이동할 수 있다. 탄성부(160)는 이러한 제1 렌즈 홀더(130) 또는 제1 광학부(120)의 상하 이동에 대해 예압을 제공할 수 있다. 이에 따라, 구동부에 의한 로렌츠의 힘이 발생하지 않는 경우 제1 렌즈 홀더(130)는 하우징(110)에 대해 소정의 위치를 유지할 수 있다. 또한, 구동부에 의한 로렌츠의 힘이 발생하는 경우에도 제1 렌즈 홀더(130)와 하우징(110) 간의 위치 관계를 일정 범위로 유지하므로 카메라 장치의 신뢰성이 개선될 수 있다. The
제어 소자(SS)는 측면 기판(170)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제어 소자(SS)는 측면 기판(170) 상에 위치할 수 있다. 그리고 제어 소자(SS)는 상술한 구동 마그넷부(140)와 소정 거리 이격 배치될 수 있다.The control element SS may be electrically connected to the
제어 소자(SS)는 홀 센서 또는 홀 IC를 포함할 수 있다. 제어 소자(SS)는 구동 마그넷부(140)의 자기력을 감지할 수 있다. The control element SS may include a Hall sensor or a Hall IC. The control element SS may sense the magnetic force of the driving
실시예에 따른 제어 소자(SS)는 구동 마그넷부에서 발생한 자기장의 세기를 감지하여 제1 렌즈 홀더(130) 또는 제1 광학부(120)의 광원(LS)에 대한 위치 정보를 출력할 수 있다. 이에 따라, 제어부는 제어 소자(SS)의 위치 정보를 바탕으로 제1 광학부(120) 또는 제1 렌즈 홀더(130)의 결함을 판단하고 판단한 결과에 대응하여 광원(LS)의 출력을 제어(on/off)할 수 있다.The control element SS according to the embodiment may sense the strength of the magnetic field generated by the driving magnet unit and output position information about the light source LS of the
실시예로, 제어 소자(SS)는 복수의 제어 소자를 포함할 수 있다. 제어 소자(SS)는 2개의 센서를 포함할 수 있다. 제어 소자(SS)는 광축 방향으로의 제1 렌즈 홀더(130) 및 제1 광학부(120)의 이동을 감지할 수 있다. 본 명세서에서, Z축 방향은 제3 방향으로 광축 방향 또는 수직 방향이다. 그리고 X축 방향은 Z축 방향에 수직한 방향이며 실시예에서 발광부에서 수광부를 향한 방향으로 제1 방향이다. 그리고 Y축 방향은 X축 방향과 Z축 방향에 수직한 방향이며 제2 방향이다. 이를 기준으로 이하 설명한다.In an embodiment, the control element SS may include a plurality of control elements. The control element SS may include two sensors. The control element SS may detect movement of the
나아가, 발광부(1)는 광검출 소자(PD)를 더 포함할 수 있다. 광검출 소자(PD)는 예컨대, CCD(Charged Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 리니어 이미지 센서나, 포토다이오드 어레이 등에 배치한 수광 소자를 포함할 수 있다. 광원(LS)에서 출사된 광이 제1 광학부(120), 제1 렌즈 홀더(130) 등에서 반사되고, 이러한 광검출 소자(PD)는 상술한 반사된 광을 수광할 수 있다. 도한, 광검출 소자(PD)는 수광된 광의 양에 따라 검출된 양을 의미하는 출력값을 출력할 수 있다. 예컨대, 광검출 소자(PD)는 수광량에 대응하여 출력값을 출력할 수 있다. 즉, 수광량의 증가에 따라 출력값도 증가할 수 있다. 그리고 제어부는 광검출 소자(PD)로부터 수신된 출력값을 기반으로 제1 광학부(120), 광원(LS)의 이상 상태를 감지하여, 광원(LS) 등을 제어할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.Furthermore, the
수광부(2)는 수광모듈, 수광유닛, 수광어셈블리 또는 수광장치일 수 있으며, 카메라 장치의 일 구성요소일 수 있다. 이러한 수광부(2)는 발광부(1)로부터 출사되어 객체로부터 반사된 광(반사광)을 수신하고, 수신된 광을 전기 신호로 변환할 수 있다. The
수광부(2)는 발광부(1)에서 출력된 광신호에 대응하는 입력광을 생성할 수 있다. 수광부(2)는 발광부(1)와 나란히 배치될 수 있다. 수광부(2)는 발광부(1) 옆에 배치될 수 있다. 수광부(2)는 발광부(1)와 같은 방향으로 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 수광부(2)에서는 입력광의 수신 효율이 개선될 수 있다.The
수광부(2)는 반사광을 노출주기 동안 수신하고 이에 대한 전기신호를 생성할 수 있다. 실시예로, 카메라 장치는 수광부(2)를 통해 직접(direct) 거리 측정 또는 비직접(indirect) 거리 측정을 수행할 수 있다. 이러한 수광부(2)는 발광부(1)와 분리된 구조일 수도 있다.The
먼저, 직접 거리 측정의 경우, 카메라 장치는 반사광의 수신 시점과 출력광의 출력시점의 시간차를 통해 객체에 대한 거리를 측정할 수 있다.First, in the case of direct distance measurement, the camera device may measure the distance to the object through a time difference between a reception time of reflected light and an output time of output light.
그리고 비직접 거리 측정의 경우, 카메라 장치는 출력광에 대해 동기화되고 위상이 상이한 참조신호와 반사광 간의 합성을 통해 객체에 대한 거리를 측정할 수 있다.And in the case of non-direct distance measurement, the camera device may measure the distance to the object through synthesis between the reference signal and the reflected light, which are synchronized with respect to the output light and have different phases.
직접 거리 측정은 비직접 거리 측정 대비 원거리 측정이 용이하며, 스위칭 속도가 나노초로 측정속도가 상대적으로 빠를 수 있고, 복수의 에코(echoes)에 강하다. 이에 대비하여 비직접 거리 측정은 직접 거리 측정 대비 스위칭 속도가 느리나 근거리 측정이 용이하며 다수픽셀에 적용가능하며 거리 측정을 위한 데이터 볼륨이 적은 이점이 있다.Direct distance measurement is easier to measure long distance than non-direct distance measurement, the switching speed is nanoseconds, so the measurement speed can be relatively fast, and it is strong against multiple echoes. In contrast, non-direct distance measurement has a slower switching speed than direct distance measurement, but it is easy to measure close range, can be applied to multiple pixels, and has the advantage of small data volume for distance measurement.
실시예에 따른 카메라 장치는 상술한 직접 비행거리시간측정(direct-TOF)(또는 직접 거리 측정에 대응) 또는 비직접 비행거리시간측정(indirect-TOF)(또는 비직접 거리 측정에 대응)을 수행할 수 있다. 즉, 카메라 장치(10)는 거리 측정이 가능한 카메라 장치 또는 카메라 장치일 수 있다.The camera device according to the embodiment performs the above-described direct time-of-flight (direct-TOF) (or corresponding to direct distance measurement) or indirect-TOF (or non-direct distance measurement). can do. That is, the
수광부(2)는 제2 렌즈 배럴(320), 제2 광학부(310) 및 이미지 센서(IS)를 포함할 수 있다.The
제2 렌즈 배럴(320)은 후술하는 베이스(200)와 결합할 수 있다. 제2 렌즈 배럴(320)은 후술하는 베이스와 나사 결합 등으로 결합할 수 있다. 이에, 제2 렌즈 배럴(320)은 측면에 위치한 나사산을 포함할 수 있다. 제2 렌즈 배럴(320)은 제2 광학부(310)와 일체로 이루어질 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.The
제2 광학부(310)는 제2 렌즈 배럴(320)과 결합할 수 있다. 제2 광학부(310)는 제2 렌즈 배럴(320)을 통해 베이스(200)와 결합될 수 있다. 제2 광학부(310)는 제2 렌즈 배럴(320)과 다양한 결합 방식을 통해 결합될 수 있다. 제2 광학부(310)는 제2 렌즈 배럴(320)과 상술한 바와 같이 나사 결합을 통해 이루어질 수 있다.The second
제2 광학부(310)는 복수 개의 렌즈를 포함할 수 있다. 그리고 제2 광학부(310)는 하부의 이미지 센서(IS)와 정렬(align)될 수 있다. 이에, 제2 광학부(310)를 통과한 반사광이 이미지 센서(IS)로 제공될 수 있다.The second
이미지 센서(IS)는 반사광을 감지할 수 있다. 그리고 이미지 센서(IS)는 반사광을 감지하여 전기적 신호로 출력할 수 있다. 실시예로, 이미지 센서(IS)는 광원(LS)에서 출력하는 광의 파장에 대응하는 파장의 광을 감지할 수 있다. 예컨대, 이미지 센서(IS)는 적외선을 감지할 수 있다. 또는, 이미지 센서(IS)는 가시광선을 감지할 수 있다. 이러한 이미지 센서(IS)는 광을 센싱하는 다양한 이미지 센서를 포함할 수 있다.The image sensor IS may detect reflected light. In addition, the image sensor IS may detect the reflected light and output it as an electrical signal. In an embodiment, the image sensor IS may detect light having a wavelength corresponding to the wavelength of light output from the light source LS. For example, the image sensor IS may detect infrared rays. Alternatively, the image sensor IS may detect visible light. The image sensor IS may include various image sensors that sense light.
실시예로, 이미지 센서(IS)는 제2 렌즈 배럴(320) 및 제2 광학부(310)를 통과한 광을 수신하여 광에 대응하는 전기 신호로 변환하는 픽셀 어레이, 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀을 구동하는 구동 회로 및 각 픽셀의 아날로그 픽셀 신호를 리드(read)하는 리드아웃회로를 포함할 수 있다. 리드아웃회로는 아날로그 픽셀 신호를 기준 신호와 비교하여 아날로그-디지털 변환을 통해 디지털 픽셀 신호(또는 영상 신호)를 생성할 수 있다. 여기서, 픽셀 어레이에 포함된 각 픽셀의 디지털 픽셀 신호는 영상 신호를 구성하며, 영상 신호는 프레임 단위로 전송됨에 따라 이미지 프레임으로 정의될 수 있다. 즉, 이미지 센서는 복수의 이미지 프레임을 출력할 수 있다.In an embodiment, the image sensor IS is a pixel array that receives light passing through the
나아가, 수광부(2)는 이미지 합성부를 더 포함할 수 있다. 이미지 합성부는 이미지 센서(IS)로부터 영상 신호를 수신하고, 영상 신호를 처리(예컨대, 보간, 프레임 합성 등)하는 이미지 프로세서를 포함할 수 있다. 특히, 이미지 합성부는 복수의 프레임의 영상 신호(저해상도)를 이용하여 하나의 프레임의 영상 신호(고해상도)로 합성할 수 있다. 즉, 이미지 합성부는 이미지 센서(IS)로부터 받은 영상 신호에 포함된 복수의 이미지 프레임을 합성하고, 합성된 결과를 합성 이미지로서 생성할 수 있다. 이미지 합성부에서 생성된 합성 이미지는 이미지 센서(IS)로부터 출력되는 복수의 이미지 프레임보다 높은 해상도를 가질 수 있다. 즉, 이미지 합성부는 슈퍼레졸루션(Super Resolution, SR) 기법을 통해 고해상도의 이미지를 생성할 수 있다. 복수의 이미지 프레임은 필터(F, F')의 이동에 의해 서로 다른 광 경로로 변경되어 생성된 이미지 프레임을 포함할 수 있다. 이러한 이미지 합성부는 수광부(2) 내에 또는 외부에 위치할 수 있다.Furthermore, the
필터(F, F')는 베이스(200)에 결합될 수 있다. 필터(F, F')는 제1 렌즈 홀더(130)와 광원(LS) 사이에 또는 제2 렌즈 배럴(320)과 이미지 센서(IS) 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 발광부(1)와 수광부(2) 각각에 필터(F, F')가 배치될 수 있다. 이에, 필터(F, F')는 객체와 이미지 센서(IS) 사이의 광경로 또는 객체와 광원(LS) 사이의 광경로 상에 배치될 수 있다. 필터(F, F')는 소정 파장 범위를 갖는 광을 필터링할 수 있다. The filters F and F' may be coupled to the
필터(F, F')는 특정 파장의 광을 통과시킬 수 있다. 즉, 필터(F, F')는 특정 파장 외의 광을 반사 또는 흡수하여 차단할 수 있다. 예컨대, 필터(F, F')는 적외선을 통과시키고 적외선 이외의 파장의 광을 차단시킬 수 있다. 또는, 필터(F, F')는 가시광선을 통과시키고 가시광선 이외의 파장의 광을 차단시킬 수 있다. 필터(F, F')는 적외선 통과 필터(infrared rays band pass filter)일 수 있다. 이로써, 필터(F, F')는 적외선의 광만을 통과할 수 있다. 또는 광학 부재는 렌즈 모듈과 분리된 별도의 초점고정렌즈 또는 초점가변렌즈(ex: 액체렌즈) 일 수 있다.The filters F and F' can pass light of a specific wavelength. That is, the filters F and F' may block by reflecting or absorbing light other than a specific wavelength. For example, the filters F and F' may pass infrared rays and block light of wavelengths other than infrared rays. Alternatively, the filters F and F' may pass visible light and block light of a wavelength other than visible light. The filters F and F' may be infrared rays band pass filters. Accordingly, the filters F and F' can pass only infrared light. Alternatively, the optical member may be a separate focus fixed lens or a variable focus lens (ex: liquid lens) separated from the lens module.
또한, 필터(F, F')는 발광부(1) 및 수광부(2) 각각에서 광원(LS), 광검출 소자(PD) 및 이미지 센서(IS)에 이물질이 유입되는 것을 억제할 수 있다. 이에, 필터(F, F')는 카메라 장치의 신뢰성이 개선할 수 있다.In addition, the filters F and F' may suppress the inflow of foreign substances into the light source LS, the photodetection element PD, and the image sensor IS in each of the
또한, 필터(F, F')는 이동할 수 있다. 실시예로, 필터(F, F')는 틸팅(tilting)될 수 있다. 필터(F, F')가 틸팅되면, 광경로가 조절될 수 있다. 필터(F, F')가 틸팅되면 이미지 센서(IS)로 입사되는 광의 경로가 변경될 수 있다. 예컨대, 수광부(2)에서 필터(F')는 입사되는 광의 FOV(Field of View) 각도 또는 FOV의 방향 등을 변경시킬 수 있다. 또한, 실시예에서 필터(F, F')는 경사지게 틸팅 됨에 따라 빛이 들어오는 경로를 변경하여 고해상도 ToF(Time of Flight)가 가능하게 할 수 있다. Also, the filters F and F' are movable. In an embodiment, the filters F and F' may be tilted. When the filters F and F' are tilted, the optical path can be adjusted. When the filters F and F' are tilted, the path of light incident to the image sensor IS may be changed. For example, the filter F' in the
커버(400)는 브라켓일 수 있다. 커버(400)는 '커버 캔'을 포함할 수 있다. 커버(400)는 발광부(1) 및 수광부(2)를 감싸도록 배치될 수 있다. 커버(400)는 하우징(110) 및 베이스(200)에 결합될 수 있다. 커버(400)는 발광부(1) 및 수광부(2)를 수용할 수 있다. 이에, 커버(400)는 카메라 장치의 최외측에 위치할 수 있다. The
또한, 커버(400)는 비자성체일 수 있다. 또한, 커버(400)는 금속으로 형성될 수 있다. 또한, 커버(400)는 금속의 판재로 형성될 수 있다. In addition, the
커버(400)는 메인 기판(4)의 그라운드부와 연결될 수 있다. 이를 통해, 커버(400)는 그라운드될 수 있다. 그리고 커버(400)는 전자 방해 잡음(EMI, electromagnetic interference)을 차단할 수 있다. 이때, 커버(400)는 'EMI 쉴드캔'으로 호칭될 수 있다. 커버(400)는 최종적으로 조립되는 부품으로 제품을 외부의 충격에서부터 보호할 수 있다. 커버(400)는 두께가 얇으면서 강도가 높은 재질로 형성될 수 있다. The
또한, 실시예에 따른 카메라 장치(10)에서 메인 기판(4)(PCB, Printed Circuit Board) 상에는 발광부(1)와 수광부(2)가 배치될 수 있다. 메인 기판(4)은 발광부(1) 및 수광부(2)와 전기적으로 연결될 수 있다.Further, in the
또한, 카메라 장치(10)에서 커넥트부(3)는 메인 기판(4)과 전기적으로 연결될 수 있다. 커넥트부(3)는 광학기기의 구성과 연결될 수 있다. 커넥트부(3)는 광학기기의 구성과 연결되는 커넥터(7)를 포함할 수 있다. 커넥트부(3)에는 커넥터(7)가 배치되고 연결 기판(6)과 연결되는 연장 기판(5)을 포함할 수 있다. 연장 기판(5)은 PCB일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Also, in the
또한, 카메라 장치에서 연결 기판(6)은 메인 기판(4)과 커넥트부(3)의 연장 기판(5)을 연결할 수 있다. 연결 기판(6)은 연성을 가질 수 있다. 연결 기판(6)은 연성의 인쇄회로기판(FPCB, Flexible PCB)일 수 있다.In addition, in the camera device, the connecting
또한, 메인 기판(4), 연결 기판(6) 및 연장 기판(5)은 일체로 또는 분리되어 형성될 수 있다. In addition, the
또한, 메인 기판(4) 상에 상술한 발광부(1) 및 수광부(2)가 위치하고, 발광부(1) 및 수광부(2)는 메인 기판(4)과 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the above-described
카메라 장치는 보강판(8)을 포함할 수 있다. 보강판(8)은 스티프너(stiffener)를 포함할 수 있다. 보강판(8)은 메인 기판(4)의 하면에 배치될 수 있다. 보강판(8)은 서스(SUS)로 형성될 수 있다. The camera device may include a reinforcing
나아가, 수광부(2)는 렌즈 구동 장치를 포함할 수 있다. 즉, 수광부(2)는 보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)를 포함할 수 있다. 또한, 수광부(2)는 렌즈 구동 모터를 포함할 수 있다. 또한, 수광부(2)는 렌즈 구동 액츄에이터를 포함할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 상술한 바와 같이 실시예에 따른 수광부(2)는 필터(F')를 틸트(tilt)시킬 수 있다. 그리고 필터(F')가 틸트됨에 따라, 필터(F')를 통과한 입력광의 광경로가 소정의 규칙에 따라 반복하여 이동할 수 있다. 이로써, 수광부(2)는 필터(F')의 틸트에 따라 이미지 센서에서 변환한 복수 개의 이미지 정보를 이용하여 고해상도의 이미지 정보를 출력하고, 출력된 이미지 정보는 외부의 광학기기로 제공될 수 있다.Furthermore, the
도 4는 실시예에 따른 발광부의 하우징을 도시한 사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 발광부의 하우징의 상면도이고, 도 6은 실시예에 따른 발광부의 하우징의 다른 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a housing of the light emitting unit according to the embodiment, FIG. 5 is a top view of the housing of the light emitting unit according to the embodiment, and FIG. 6 is another perspective view of the housing of the light emitting unit according to the embodiment.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 발광부의 하우징(110)은 하우징 홀(111), 기판홈(112), 홀(113), 코일 안착부(114) 및 안착 돌기(115)를 포함할 수 있다.4 to 6 , the
하우징 홀(111)은 하우징(110)의 중앙에 위치할 수 있다. 하우징 홀(111)에는 제1 광학부와 제1 렌즈 홀더 그리고 구동부가 안착할 수 있다.The
실시예로, 하우징(110)은 하우징 측부(110k1), 제2 하우징 측부(110k2), 제3 하우징 측부(110k3) 및 제4 하우징 측부(110k4)를 포함할 수 있다. 이러한 하우징 측부(110k1) 내지 제4 하우징 측부(110k4)는 하우징(110)에서 각측부에 위치하는 부분을 의미한다. 하우징 측부(110k1)는 제1 하우징 측부와 혼용된다.In an embodiment, the
구체적으로, 하우징 측부(110k1)와 제2 하우징 측부(110k2)는 서로 대향하여 배치될 수 있다. 그리고 하우징 측부(110k1)와 제2 하우징 측부(110k2)는 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 이격 배치될 수 있다. 즉, 하우징 측부(110k1)와 제2 하우징 측부(110k2)는 제1 방향(X축 방향) 또는 제3 방향(Z축 방향)으로 서로 대칭으로 배치될 수 있다.Specifically, the housing side 110k1 and the second housing side 110k2 may be disposed to face each other. In addition, the housing side part 110k1 and the second housing side part 110k2 may be spaced apart from each other in the second direction (Y-axis direction). That is, the housing side part 110k1 and the second housing side part 110k2 may be symmetrically disposed in the first direction (X-axis direction) or in the third direction (Z-axis direction).
제3 하우징 측부(110k3)와 제4 하우징 측부(110k4)는 서로 대향하여 배치될 수 있다. 또한, 제3 하우징 측부(110k3)와 제4 하우징 측부(110k4)는하우징 측부(110k1)와 제2 하우징 측부(110k2) 사이에 위치할 수 있다. 그리고 제3 하우징 측부(110k3)와 제4 하우징 측부(110k4)는 제1 방향(X축 방향)으로 서로 이격 배치될 수 있다. 즉, 제3 하우징 측부(110k3)와 제4 하우징 측부(110k4)는 제2 방향(Y축 방향) 또는 제3 방향(Z축 방향)으로 서로 대칭으로 배치될 수 있다.The third housing side 110k3 and the fourth housing side 110k4 may be disposed to face each other. Also, the third housing side 110k3 and the fourth housing side 110k4 may be positioned between the housing side 110k1 and the second housing side 110k2 . In addition, the third housing side part 110k3 and the fourth housing side part 110k4 may be spaced apart from each other in the first direction (X-axis direction). That is, the third housing side part 110k3 and the fourth housing side part 110k4 may be symmetrically disposed in the second direction (Y-axis direction) or the third direction (Z-axis direction).
실시예로, 기판홈(112)은 하우징(110)에서 수광부와 최대 이격 거리를 갖는 측부에 위치할 수 있다. 이에, 기판홈(112)은 하우징(110)에서 제3 하우징 측부(110k4)에 위치할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 수광부에서 전기적 신호 등에 의해 발생하는 전자기파가 발광부의 구동에 가하는 영향이 최소화될 수 있다.In an embodiment, the
실시예로, 하우징(110)은 평면(XY)상 사각형 형상일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.In an embodiment, the
또한, 기판홈(112)에는 측면 기판과 결합하기 위한 결합 돌기가 위치할 수 있다. 결합 돌기는 하우징(110)의 제3 하우징 측부(110k3)의 외측면에서 외측을 향해 연장될 수 있다. 또한, 측면 기판에는 결합 홀이 구비되며, 결합 돌기가 결합 홀로 삽입되어 측면 기판과 하우징(110)이 서로 결합할 수 있다.In addition, a coupling protrusion for coupling with the side substrate may be positioned in the
홀(113)은 기판홈(112)과 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩할 수 있다.The
실시예로, 홀(113)은 하우징의 외측면(110b)과 내측면(110a)을 관통할 수 있다. 이에, 홀(113)은 제3 하우징 측부(110k3)에 위치할 수 있다. 홀(113)은 후술하는 안착부(114) 하부에 위치할 수 있다. 이에, 홀(113)에 제어 소자가 안착하더라도 구동 코일부와 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되지 않을 수 있다. 또한, 제어 소자가 홀(113) 내에서 마그넷과 대향하게 배치되면서 측면 기판과 전기적으로 용이하게 연결될 수 있다. 또한, 제어 소자는 하우징(110)과의 결합 위치가 고정되어 구동 마그넷부의 위치를 정확하게 측정할 수 있다.In an embodiment, the
코일 안착부(114)는 하우징(110)의 내측면(110a)에 위치할 수 있다. 실시예로, 코일 안착부(114)는 하우징(110)의 내측면(110a)에서 내측으로 연장될 수 있다. 이에 따라, 하우징(110)의 내측면(110a)이 마주하는 최대 이격 거리(W1)가 코일 안착부(114)의 마주하는 최대 이격 거리(W2)보다 클 수 있다. 그리고 본 명세서에서 내측은 하우징 홀(111)의 중심축(HX)을 향한 방향일 수 있다. 또는 하우징에서 제1 광학부를 향한 방향일 수 있다. 그리고 외측은 내측의 반대 방향으로 제1 광학부에서 하우징을 향한 방향일 수 있다. 하우징 홀(111)의 중심축(HX)은 하우징(110)을 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향)으로 이등분하는 이등분선의 교점을 지나고, 제3 방향(Y축 방향)과 평행한 축일 수 있다.The
또한, 하우징(110)의 내측면(110a)에는 적어도 하나의 홈(IH)이 위치할 수 있다. 적어도 하나의 홈(IH)에 에폭시와 같은 접착 부재가 도포될 수 있다. 이를 통해, 코일 안착부(114) 상의 코일과 하우징(110) 간의 결합이 이루어질 수 있다.In addition, at least one groove IH may be positioned on the
또한, 코일 안착부(114)의 상면은 평탄할 수 있다. 이에, 구동 코일부가 용이하게 안착할 수 있으며, 구동 코일부와 구동 마그넷 간의 전자기적 상호 작용에 따라 제1 렌즈 홀더의 상하이동이 정확하게 수행될 수 있다.In addition, the upper surface of the
또한, 코일 안착부(114)는 제3 하우징 측부(110k3)에서 하부를 향해 볼록한(또는 상부를 향해 오목한) 안착 그루브(114h)를 포함할 수 있다. 안착 그루브(114h)는 상술한 홀(113)과 대응하게 위치할 수 있으며, 코일 안착부(114)에서 하부로 형성된 홈일 수 있다. 안착 그루브(114h)는 하부를 향해 볼록하고 상부를 향해 오목한 형태일 수 있다. In addition, the
안착 그루브(114h)에는 후술하는 제어 소자가 안착할 수 있다. 이에, 제어 소자는 구동 코일부와 제3 방향(Z축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.A control element to be described later may be seated in the
또한, 구동 코일부는 후술하는 바와 같이 폐루프 형태일 수 있다. 이에, 코일 안착부(114)도 구동 코일부의 형상에 대응하여 폐루프 형상일 수 있다.Also, the driving coil unit may have a closed loop shape as will be described later. Accordingly, the
안착 돌기(115)는 코일 안착부(114)와 연결되고 코일 안착부(114)의 내측에 위치할 수 있다. 이에, 안착 돌기(115)는 코일 안착부(114)보다 내측에 위치하므로, 코일 안착부(114) 내측에 위치하는 제1 렌즈 홀더와 적어도 일부 중첩될 수 있다. 이로써, 안착 돌기(115)는 제1 렌즈 홀더의 상하 이동에 대한 스토퍼 역할을 수행할 수 있다. The mounting
또한, 안착 돌기(115)의 상면은 코일 안착부(114)와 단차를 가질 수 있다. 즉, 안착 돌기(115)의 상면은 코일 안착부(114)보다 상부에 위치할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 안착 돌기(115)는 구동 코일부가 코일 안착부(114)에서 일탈되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.In addition, the upper surface of the
예를 들어, 코일 안착부(114)는 하우징(110)의 내측면에서 내측으로 연장된 턱으로 이루어질 수 있다. 본 명세서에서, 내측은 하우징에서 제1 광학부를 향한 방향이고, 외측은 내측의 반대 방향으로 제1 광학부에서 하우징을 향한 방향일 수 있다.For example, the
도 7은 실시예에 따른 발광부의 제1 광학부 및 제1 렌즈 홀더를 도시한 도면이고, 도 8은 실시예에 따른 발광부의 제1 렌즈 홀더의 사시도이고, 도 9는 실시예에 따른 발광부의 제1 렌즈 홀더, 하우징 및 구동 코일부의 단면도이다.7 is a view illustrating a first optical unit and a first lens holder of a light emitting unit according to an embodiment, FIG. 8 is a perspective view of a first lens holder of a light emitting unit according to an embodiment, and FIG. 9 is a light emitting unit according to an embodiment It is a cross-sectional view of a first lens holder, a housing, and a driving coil part.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 발광부의 제1 광학부(120)는 제1 렌즈 홀더(130)의 렌즈 수용부(131) 내로 삽입될 수 있다. 상술한 바와 같이 제1 광학부(120)는 복수 매의 렌즈로 이루어질 수 있다. 그리고 제1 광학부(120)는 외측면에 위치한 나사산을 포함할 수 있다. 제1 렌즈 홀더(130)도 내측면에 제1 광학부(120)의 상기 나사산에 대응하는 나사홈을 가질 수 있다. 이에, 제1 광학부(120)와 제1 렌즈 홀더(130)는 서로 나사 결합할 수 있다.7 to 8 , the first
실시예로, 제1 렌즈 홀더(130)는 상술한 렌즈 수용부(131) 뿐만 아니라, 마그넷 안착홈(132h1 내지 132h4)을 포함할 수 있다. 마그넷 안착홈(132h1 내지 132h4)은 복수 개일 수 있다. 실시예로, 마그넷 안착홈은 4개이며, 제1 렌즈 홀더(130)의 각 외측면에 위치할 수 있다.In an embodiment, the
실시예로, 제1 렌즈 홀더(130)는 서로 마주보는 제1 외측면(132a)과 제2 외측면(132b) 그리고 서로 마주보며 제1 외측면(132a)과 제2 외측면(132b) 사이에 위치하는 제3 외측면(132c)과 제4 외측면(132d)에 위치할 수 있다.In an embodiment, the
그리고 제1 외측면(132a)은 상술한 하우징 측부와 대향하고, 제2 외측면(132b)은 상술한 제2 하우징 측부와 대향하고, 제3 외측면(132c)은 상술한 제3 하우징 측부와 대향하고, 제4 외측면(132d)은 상술한 제4 하우징 측부와 대향할 수 있다.And the first
그리고 복수의 마그넷 안착홈은 제1 마그넷 안착홈(132h1) 내지 제4 마그넷 안착홈(132h4)을 포함할 수 있다. 제1 마그넷 안착홈(132h1)은 제1 외측면(132a)에 위치할 수 있다. 그리고 제2 마그넷 안착홈(132h2)은 제2 외측면(132b)에 위치할 수 있다. 또한, 제3 마그넷 안착홈(132h3)은 제3 외측면(132c)에 위치할 수 있다. 그리고 제4 마그넷 안착홈(132h4)은 제4 외측면(132d)에 위치할 수 있다.In addition, the plurality of magnet seating grooves may include a first magnet seating groove 132h1 to a fourth magnet seating groove 132h4. The first magnet seating groove 132h1 may be located on the first
제1 마그넷 안착홈(132h1) 내지 제4 마그넷 안착홈(132h4) 각각에는 후술하는 구동 마그넷부의 마그넷이 안착할 수 있다. A magnet of a driving magnet unit to be described later may be seated in each of the first magnet seating grooves 132h1 to the fourth magnet seating grooves 132h4.
또한, 제1 마그넷 안착홈(132h1)과 제2 마그넷 안착홈(132h2)은 서로 마주하고, 제3 마그넷 안착홈(h3)과 제4 마그넷 안착홈(132h4)은 서로 마주하게 위치할 수 있다. 나아가, 제1 마그넷 안착홈(132h1) 내지 제4 마그넷 안착홈(132h4)은 형상이 서로 동일할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 마그넷 안착홈에 안착한 마그넷에 의해 생성된 전자기력이 상부 또는 하부로 일정하게 발생되어 제1 렌즈 홀더의 상부 또는 하부로의 이동이 일측으로 기울어지지 않고 균형있게 수행될 수 있다.In addition, the first magnet seating groove 132h1 and the second magnet seating groove 132h2 may face each other, and the third magnet seating groove h3 and the fourth magnet seating groove 132h4 may be positioned to face each other. Furthermore, the first magnet seating groove 132h1 to the fourth magnet seating groove 132h4 may have the same shape. With this configuration, the electromagnetic force generated by the magnet seated in the magnet seating groove is constantly generated upward or downward, so that the movement of the first lens holder upward or downward can be performed in a balanced manner without being inclined to one side.
실시예에 따르면, 제1 마그넷 안착홈(132h1) 내지 제4 마그넷 안착홈(132h4)은 외측을 향할수록 홈의 면적(XZ 또는 YZ 평면 상)이 감소할 수 있다. 그리고 제1 마그넷 안착홈(132h1) 내지 제4 마그넷 안착홈(132h4)은 최외측에서의 길이(L1)가 최내측에서의 길이(L2)보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 후술하는 복수 개의 마그넷 각각이 제1 마그넷 안착홈(132h1) 내지 제4 마그넷 안착홈(132h4)으로부터 이탈되는 현상이 억제될 수 있다. 다시 말해, 복수 개의 마그넷과 복수 개의 마그넷 안착홈 간의 결합력이 개선될 수 있다.According to an exemplary embodiment, the area (on the XZ or YZ plane) of the first magnet seating groove 132h1 to the fourth magnet seating groove 132h4 may decrease toward the outside. In addition, the length L1 of the first magnet seating groove 132h1 to the fourth magnet seating groove 132h4 at the outermost side may be smaller than the length L2 at the innermost side. With this configuration, a phenomenon in which each of the plurality of magnets, which will be described later, is separated from the first magnet seating groove 132h1 to the fourth magnet seating groove 132h4 can be suppressed. In other words, the coupling force between the plurality of magnets and the plurality of magnet seating grooves may be improved.
나아가, 실시예에 따른 제1 렌즈 홀더는 제1 마그넷 안착홈(132h1) 내지 제4 마그넷 안착홈(132h4)의 하부에 위치하는 주입홀(eh)을 더 포함할 수 있다. 주입홀(eh)은 제1 마그넷 안착홈(132h1) 내지 제4 마그넷 안착홈(132h4)의 하부에 위치할 수 있다. 예컨대, 주입홀(eh)은 제1 마그넷 안착홈(132h1) 내지 제4 마그넷 안착홈(132h4)의 저면에 위치할 수 있다. 그리고 주입홀(eh)은 제1 마그넷 안착홈(132h1) 내지 제4 마그넷 안착홈(132h4)과 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩되게 위치할 수 있다. 이에, 주입홀(eh)을 통해 접착 부재가 주입되면, 접착 부재가 마그넷 안착홈과 마그넷 사이로 이동할 수 있다. 즉, 접착 부재가 주입 압력과 모세관 현상을 통해 마그넷과 마그넷 안착홈 사이의 전체 영역으로 스프레딩될 수 있다. 이로써, 마그넷과 마그넷 안착홈 간의 결합력이 더욱 향상되어 마그넷이 마그넷 안착홈으로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.Furthermore, the first lens holder according to the embodiment may further include an injection hole eh positioned under the first magnet seating groove 132h1 to the fourth magnet seating groove 132h4. The injection hole eh may be located under the first magnet seating groove 132h1 to the fourth magnet seating groove 132h4. For example, the injection hole eh may be located at the bottom of the first magnet seating groove 132h1 to the fourth magnet seating groove 132h4. In addition, the injection hole eh may be positioned to overlap the first magnet seating groove 132h1 to the fourth magnet seating groove 132h4 in the third direction (Z-axis direction). Accordingly, when the adhesive member is injected through the injection hole eh, the adhesive member may move between the magnet seating groove and the magnet. That is, the adhesive member may be spread over the entire area between the magnet and the magnet seating groove through injection pressure and capillary action. Accordingly, the coupling force between the magnet and the magnet seating groove is further improved, so that the magnet can be prevented from being separated from the magnet seating groove.
또한, 제1 마그넷 안착홈(132h1) 내지 제4 마그넷 안착홈(132h4)에서 인접한 마그넷 안착홈 사이에는 배럴홈(gr)이 위치할 수 있다. 실시예에 따르면, 배럴홈(gr)은 제1 제1 선(VL1)(VX1)과 제2 제1 선(VL1)(VX2) 상에 위치할 수 있다. 그리고 배럴홈(gr)은 제1 제1 선(VL1)(VX1)과 제2 제1 선(VL1)(VX2)에 의해 이등분될 수 있다.Also, a barrel groove gr may be positioned between the magnet seating grooves adjacent to each other in the first magnet seating groove 132h1 to the fourth magnet seating groove 132h4. According to an embodiment, the barrel groove gr may be positioned on the first first line VL1 (VX1) and the second first line VL1 (VX2). In addition, the barrel groove gr may be bisected by a first first line VL1 (VX1) and a second first line VL1 (VX2).
또한, 실시예에서 제1 제1 선(VL1)(VX1)은 제2 마그넷 안착홈(123h2)과 제4 마그넷 안착홈(132h4)을 이등분하고, 제1 마그넷 안착 홈(132h1)과 제3 마그넷 안착홈(132h3)을 이등분한다. 그리고 제2 제1 선(VL1)(VX2)은 제1 마그넷 안착홈(132h1)과 제4 마그넷 안착홈(132h4)을 이등분하고, 제3 마그넷 안착홈(132h3)과 제2 마그넷 안착홈(132h2)을 이등분할 수 있다. 그리고 제1 제1 선(VL1)(VX1)과 제2 제1 선(VL1)(VX2)의 교점은 상술한 하우징 홀의 중심축(HX) 상에 위치할 수 있다.Also, in the embodiment, the first line VL1 (VX1) bisects the second magnet seating groove 123h2 and the fourth magnet seating groove 132h4, and the first magnet seating groove 132h1 and the third magnet The seating groove 132h3 is halved. And the second first line VL1 (VX2) bisects the first magnet seating groove 132h1 and the fourth magnet seating groove 132h4, the third magnet seating groove 132h3 and the second magnet seating groove 132h2 ) can be halved. In addition, an intersection of the first first line VL1 (VX1) and the second first line VL1 (VX2) may be located on the central axis HX of the above-described housing hole.
배럴홈(gr)은 제1 렌즈 홀더(130)에서 하부에 위치할 수 있다. 이에, 제1 렌즈 홀더(130)는 하부 에지가 배럴홈(gr)에 의해 개구된 구조를 가질 수 있다. 이에, 배럴홈(gr)에는 상술한 하우징의 안착 돌기가 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1 렌즈 홀더(130)는 안착 돌기에 의해 지지될 수 있다.The barrel groove gr may be located at a lower portion of the
도 9를 참조하면, 배럴홈(gr)은 하우징(110)의 안착 돌기(115)와 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 이에 따라, 제1 렌즈 홀더(130)가 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동하더라도 하우징(110)의 안착 돌기(115)에 의해 하부로 이동이 차단될 수 있다. 이에 따라, 제1 렌즈 홀더의 이동에도 상술한 홀에 위치한 제어 소자와 제1 렌즈 홀더 간의 충돌이 방지될 수 있다. 이에 따라, 소자의 신뢰성이 개선될 수 있다.Referring to FIG. 9 , the barrel groove gr may overlap the
도 10은 실시예에 따른 발광부의 구동 마그넷부 및 구동 코일부를 도시한 도면이고, 도 11은 실시예에 따른 발광부의 구동 마그넷부 및 구동 코일부의 구동을 설명하는 도면이고, 도 12는 실시예에 따른 발광부의 구동 마그넷부, 구동 코일부, 측면 기판 및 제어 소자의 상면도이고, 도 13은 실시예에 따른 구동 코일부와 구동 마그넷부 간의 위치 관계를 설명하는 도면이다. 10 is a view illustrating a driving magnet unit and a driving coil unit of the light emitting unit according to the embodiment, FIG. 11 is a view for explaining the driving of the driving magnet unit and the driving coil unit of the light emitting unit according to the embodiment, and FIG. It is a top view of a driving magnet unit, a driving coil unit, a side substrate, and a control element of the light emitting unit according to an embodiment, and FIG. 13 is a view for explaining a positional relationship between the driving coil unit and the driving magnet unit according to the embodiment.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 실시예에 따른 구동부는 구동 마그넷부(140)와 구동 코일부(150)를 포함할 수 있다. 구동 마그넷부(140)는 복수 개의 마그넷을 포함할 수 있다.10 to 12 , the driving unit according to the embodiment may include a
실시예로, 구동 마그넷부(140)는 제1 마그넷(141) 내지 제4 마그넷(144)을 포함할 수 있다. 제1 마그넷(141) 및 제2 마그넷(142)은 서로 마주보게 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 마그넷(141)과 제2 마그넷(142)은 제1 방향(X축 방향)을 기준으로 대칭으로 배치될 수 있다.In an embodiment, the driving
제3 마그넷(143)과 제4 마그넷(144)은 서로 마주보게 위치하며, 제1 마그넷(141)과 제2 마그넷(142) 사이에 위치할 수 있다. 예컨대, 제3 마그넷(143)과 제4 마그넷(144)은 제2 방향(Y축 방향)을 기준으로 대칭으로 배치될 수 있다.The
제1 마그넷(141) 내지 제4 마그넷(144)은 상술한 제1 마그넷 안착홈 내지 제4 마그넷 안착홈에 각각 위치할 수 있다. 제1 마그넷(141) 내지 제4 마그넷(144)은 상술한 중심축(HX)을 기준으로 동일한 거리만큼 이격 배치될 수 있다. 이에 따라, 구동 코일부(150)에 흐르는 전류와 자기력이 균형적으로 상호 작용하여 전자기력에 의해 제1 렌즈 홀더를 일측으로 기울어짐 없이 균형있게 이동시킬 수 있다.The
그리고 제1 마그넷(141) 내지 제4 마그넷(144)은 각 마그넷 안착홈에 단극 착자될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 단일 방향으로 전류가 흐르는 구동 코일부만으로 균형적인 전자기력이 발생할 수 있다. And the
또는 제1 마그넷(141) 내지 제4 마그넷(144)은 각 마그넷 안착홈에 양극 착자될 수 있다. 이 때, 후술하는 바와 달리, 제1 마그넷(141) 내지 제4 마그넷(144)에 대응하는 각 코일이 개별적으로 존재할 수 있다. 이 경우, 각 코일에 흐르는 전류량을 제어하여 제1 렌즈 홀더의 이동을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.Alternatively, the
구동 코일부(150)는 상술한 바와 같이 평면(XY) 상 폐루프 형상일 수 있다. 이에, 구동 코일부(150)는 구동 마그넷부(140)를 감쌀 수 있다. 즉, 구동 코일부(150)가 폐루프 형상인 바, 카메라 장치는 구동 마그넷부(140)의 각 마그넷을 하나의 전류로 제어할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 복수의 마그넷에 의해 제3 방향을 기준으로 틸트되는 현상이 방지될 수 있다. 이에 따라, 제1 광학부의 상면이 수광부를 향한 반대 방향(예로, 제1 방향의 반대 방향)으로 이동하여 제1 광학부가 기울어지지 않을 수 있다. 그리고 상기 기울어짐에 따라 수광부로 입력되는 입력광의 효율이 저하되는 것 또한 억제될 수 있다.As described above, the driving
구동 코일부(150)는 상술한 코일 안착부에 안착할 수 있다. 그리고 구동 코일부(150)는 구동 마그넷부(140)와 적어도 일부가 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩될 수 있다.The driving
또한, 구동 코일부(150)는 구동 마그넷부(140)를 감싸도록 배치될 수 있다. 즉, 구동 마그넷부(140)는 구동 코일부(150)의 폐루프 상에 위치할 수 있다.Also, the driving
그리고 구동 코일부(150)에 전류가 흐르면 전자기력에 의해 제1 렌즈 홀더 및 구동 마그넷부(140)가 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.In addition, when a current flows through the driving
예컨대, 구동 코일부(150)에 반시계 방향으로 전류가 흐를 수 있다. 그리고 제1 마그넷(141) 내지 제4 마그넷(144)은 외측 방향으로 자기장이 발생할 수 있다. 이를 기준으로 이하 전자기력에 의한 제1 렌즈 홀더의 이동을 설명한다.For example, a current may flow in the driving
이 때, 제1 마그넷(141)에 의해 제2 방향의 반대 방향으로 자기장(B1)이 발생하고, 구동 코일부(150)는 제1 마그넷(141)과 마주하는 영역에서 제1 방향에 반대 방향으로 전류(I1)가 흐른다. 이에, 자기장(B1)과 전류(I1)에 의해 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 전자기력(F1)이 발생한다.At this time, the magnetic field B1 is generated by the
또한, 제2 마그넷(142)에 의해 제2 방향으로 자기장(B2)이 발생하고, 구동 코일부(150)는 제2 마그넷(142)과 마주하는 영역에서 제1 방향으로 전류(I2)가 흐른다. 이에, 자기장(B2)과 전류(I2)에 의해 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 전자기력(F2)이 발생한다.In addition, the magnetic field B2 is generated in the second direction by the
또한, 제3 마그넷(143)에 의해 제1 방향의 반대 방향으로 자기장(B3)이 발생하고, 구동 코일부(150)는 제3 마그넷(143)과 마주하는 영역에서 제2 방향으로 전류(I3)가 흐른다. 이에, 자기장(B3)과 전류(I3)에 의해 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 전자기력(F3)이 발생한다.In addition, a magnetic field B3 is generated in a direction opposite to the first direction by the
또한, 제4 마그넷(144)에 의해 제1 방향으로 자기장(B4)이 발생하고, 구동 코일부(150)는 제4 마그넷(144)과 마주하는 영역에서 제2 방향에 반대 방향으로 전류(I4)가 흐른다. 이에, 자기장(B4)과 전류(I4)에 의해 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 전자기력(F4)이 발생한다. 이 때, 전자기력(F1 내지 F4)에 의해 제1 렌즈 홀더가 제3 방향(Z축 방향) 또는 상부로 이동할 수 있다. 예컨대, 코일 코일부가 하우징에 고정된 바, 전자기력(F1 내지 F4)는 이동 가능한 구동 마그넷에 작용할 수 있다. 즉, 전자기력(F1 내지 F4)가 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 발생하는 경우, 구동 마그넷부(140)는 제3 방향(축 방향)으로 이동할 수 있다.In addition, the magnetic field B4 is generated in the first direction by the
또한, 구동 코일부(150)에 전류가 시계방향으로 흐르면 제1 렌즈 홀더는 제3 방향의 반대 방향 또는 하부로 이동할 수 있다.In addition, when a current flows in the driving
또한, 구동 코일부(150)는 구동 마그넷부(140)와 제1 이격 거리(dd1)만큼 이격 배치될 수 있다. 이러한 이격 거리(dd1)는 70㎛ 내지 90㎛일 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 조립 용이성이 확보되고, 전자기력의 세기에 따른 제1 렌즈 홀더의 이동이 용이하게 제어될 수 있다. 나아가, 마그넷과 코일 간의 전자기력은 이격 거리(dd1)가 90㎛인 경우에 0.002mN/mA일 수 있다.Also, the driving
또한, 구동 코일부(150)는 일단에 측면 기판(170)과 전기적으로 연결하기 위한 제1 와이어(w1)와 제2 와이어(w2)와 연결될 수 있다. 제1 와이어(w1)와 제2 와이어(w2)는 측면 기판(170)과 전기적으로 연결되고, 특히 측면 기판(170)에 대응하는 위치에 배치되어 전기적 저항이 최소화될 수 있다. 이에, 저항에 의한 정확도 감소가 방지되고 전력 효율이 향상될 수 있다.Also, one end of the driving
또한, 제1 와이어(w1)와 제2 와이어(w2)는 코일로 이루어진 구동 코일부(150)의 일단과 타단 각각에 연결될 수 있다. Also, the first wire w1 and the second wire w2 may be connected to one end and the other end of the driving
이에, 측면 기판(170)으로 수신된 제어 신호에 따라 제1 와이어(w1)와 제2 와이어(w2)를 통해 구동 코일부(150)로 소정의 전류가 주입되고, 주입된 전류 등에 의해 제1 렌즈 홀더가 전자기력에 의해 이동할 수 있다. 이로써, 측면 기판(170)을 발광부의 구동부에 인접하게 배치하여 구동 안정성이 개선될 수 있다.Accordingly, a predetermined current is injected into the driving
또한, 측면 기판(170)에 정류 소자(예로, 커패시터)터 등이 배치되어, 구동 코일부로 공급되는 전류의 노이즈(noise)가 정류 소자에 의해 제거될 수 있다. 이에, 제1 렌즈 홀더의 이동이 정확하게 수행될 수 있다. 또한, 메인 기판 상에 정류 소자 등이 배치되지 않음으로써 카메라 장치의 소형화가 용이하게 이루어질 수 있다.In addition, since a rectifier element (eg, a capacitor) is disposed on the
또한, 측면 기판(170)은 하부에 배치되고 메인 기판과 전기적으로 연결되는 단자부를 포함할 수 있다. 단자부는 솔더링 등을 통해 메인 기판과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 메인 기판과 측면 기판 간의 전류 등의 제어 신호가 송수신될 수 있다.In addition, the
그리고 측면 기판(170)에는 제어 소자(SS)가 실장될 수 있다. 제어 소자(SS)는 측면 기판과 일체로 이루어질 수 있다. 이러한 제어 소자(SS)는 구동 코일부(150) 하부에 위치할 수 있다. 예컨대, 제어 소자(SS)는 구동 코일부(150)의 최하단부 하부에 배치될 수 있다. 또한, 제어 소자(SS)는 적어도 일부가 구동 코일부(150)와 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩되게 위치할 수 있다. 이로써, 제어 소자(SS)는 구동 코일부(150) 내측에 위치한 구동 마그넷부(140)로부터의 자기력의 세기를 정확하게 센싱할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 카메라 장치는 별도의 마그넷 없이 구동 마그넷부로부터 발생하는 자기력을 제어 소자(SS)가 감지하여 제1 렌즈 모듈의 위치를 산출하거나 위취를 의미하는 신호를 제공할 수 있다. 이에 따라, 발광부의 컴팩트화가 용이하게 이루어질 수 있다.In addition, the control element SS may be mounted on the
또한, 제어 소자(SS)와 구동 마그넷부, 특히 제3 마그넷은 서로 소정의 이격 거리를 가질 수 있다. 이러한 이격 거리는 0.44㎜ 내지 0.66㎜일 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 렌즈 모듈의 위치에 대응하여 제어 소자가 감지한 자기력 또는 검출값이 선형을 이룰 수 있다. 이로써, 제어 소자의 위치 감지에 대한 정확도가 개선될 수 있다.In addition, the control element SS and the driving magnet unit, in particular, the third magnet may have a predetermined separation distance from each other. This separation distance may be 0.44 mm to 0.66 mm. With this configuration, the magnetic force or the detection value sensed by the control element corresponding to the position of the first lens module may be linear. Thereby, the accuracy of the position sensing of the control element can be improved.
그리고 구동 코일부(150)의 제3 방향(Z축 방향)으로 높이(T1)는 각 마그넷 또는 구동 마그넷부의 제3 방향(Z축 방향)으로 높이(T2)보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 구동 코일부(150)는 제1 렌즈 홀더 및 구동 마그넷부(140)가 제3 방향(Z축 방향)으로 이동하더라도 구동 마그넷부(140)와 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되게 위치할 수 있다.In addition, the height T1 in the third direction (Z-axis direction) of the driving
도 13을 참조하면, 제1 렌즈 홀더가 최하부(이하 '최저 구동'이라 함)에 위치한 경우에 구동 코일부(150)와 구동 마그넷부(140)는 이동방향 즉 제3 방향(Z축 방향)으로 수직한 방향 또는 면(XY) 상으로 중첩될 수 있다. 또는 최저 구동 시에 구동 코일부(150)의 상면은 구동 마그넷부(140)의 상면보다 적어도 하부에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 13 , when the first lens holder is located at the lowermost portion (hereinafter referred to as 'lowest driving'), the driving
나아가, 제1 렌즈 홀더가 최상부(이하 '최고 구동'이라 함)에 위치한 경우에도 구동 코일부(150)와 구동 마그넷부(140)는 XY 상으로 중첩될 수 있다. 또는 최고 구동 시에 구동 코일부(150)의 하면은 구동 마그넷부(140)의 하면보다 적어도 상부에 위치할 수 있다.Furthermore, even when the first lens holder is positioned at the top (hereinafter referred to as 'highest driving'), the driving
다시 말해, 실시예에 따른 구동 코일부(150)는 구동 마그넷부(140)가 이동(예, 최저구동 내지 최고구동) 시에도 구동 마그넷부(140)와 제3 방향(Z축 방향)에 수직한 방향으로 중첩될 수 있다.In other words, the driving
또한, 구동 코일부(150)를 제3 방향으로 이등분하는 제1 중심 또는 제1 중심축(Z1)은 구동 마그넷부(140)의 제1 마그넷 영역(ZP1)에 위치할 수 있다. Also, the first center or first central axis Z1 that bisects the driving
실시예에서, 구동 마그넷부(140)는 제1 마그넷 영역(ZP1)과 제2 마그넷 영역(ZP2)을 포함할 수 있다. 제1 마그넷 영역(ZP1)은 제2 마그넷 영역(ZP2) 상부에 위치하고, 제2 마그넷 영역(ZP2)은 제1 마그넷 영역(ZP1) 하부에 위치할 수 있다. 이러한 제1 마그넷 영역(ZP1)과 제2 마그넷 영역(ZP2)은 구동 마그넷부(140)를 제3 방향으로 이등분하는 제2 중심 또는 제2 중심축(Z2)을 기준으로 구획될 수 있다.In an embodiment, the driving
이 때, 구동 코일부(150)의 제1 중심축(Z1)은 최저구동 내지 최고구동 시에 제1 마그넷 영역(ZP1) 상에 위치할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 최저구동 내지 최고구동 시에, 구동부 즉 구동 마그넷부(140)와 구동 코일부(150) 사이에서 발생되는 전자기력의 크기를 향상시킬 수 있다.In this case, the first central axis Z1 of the driving
나아가, 구동 코일부로 인가되는 전류는 최저구동 시 대비 최고구동 시에 더 클 수 있다. 다만, 실시예에 따르면 제1 중심축(Z1)과 제2 중심축(Z2) 간의 이격 거리는 최저 구동 시 대비 최고 구동 시에 더 작을 수 있다. 이에 따라, 최고 구동 시에 구동 코일부로 인가되는 전류 량을 감소하여 에너지 효율을 개선할 수 있다. Furthermore, the current applied to the driving coil unit may be greater during the highest driving compared to the lowest driving. However, according to the embodiment, the separation distance between the first central axis Z1 and the second central axis Z2 may be smaller during the highest driving compared to the lowest driving. Accordingly, it is possible to improve energy efficiency by reducing the amount of current applied to the driving coil unit during peak driving.
이러한 구성에 의하여, 구동 코일부(150)와 구동 마그넷부(140) 간에 XY 평면상으로 겹치는 영역이 일정할 수 있다. 이로써, 구동 코일부(150)와 구동 마그넷부(140)에 의해 발생하는 전자기력이 구동 코일부(150)와 구동 마그넷부(140) 간의 위치(특히, Z축 방향으로 위치)에 의한 변화를 최소화할 수 있다. 즉, 전자기력에 의한 제1 렌즈 홀더의 구동 또는 이동이 전류의 변화량에 선형적일 수 있다. 다시 말해, 제1 렌즈 홀더의 이동이 정확하게 수행될 수 있다.According to this configuration, an overlapping area between the driving
또한, 최저구동일 때, 구동 코일부(150)가 제1 마그넷 영역(ZP1)과 광축 또는 제3 방향(Z축 방향)에 수직한 방향으로 중첩되는 영역이 중첩되지 않는 영역보다 클 수 있다. 나아가, 최고구동일 때 구동 코일부(150)가 제1 마그넷 영역(ZP1)과 광축 또는 제3 방향(Z축 방향)에 수직한 방향으로 중첩되는 영역이 제2 마그넷 영역(ZP2)과 광축 또는 제3 방향(Z축 방향)에 수직한 방향으로 중첩되는 영역보다 클 수 있다. 그리고 최고 구동일 때, 구동 코일부(150)의 최하부는 구동 마그넷부(140)의 최하부보다 상부에 위치할 수 있다. Also, in the lowest driving state, a region in which the driving
도 14은 실시예에 따른 발광부의 측면 기판의 일측을 도시한 도면이고, 도 15는 실시예에 따른 발광부의 측면 기판의 타측을 도시한 도면이다.14 is a view showing one side of the side substrate of the light emitting unit according to the embodiment, and FIG. 15 is a view showing the other side of the side substrate of the light emitting unit according to the embodiment.
도 14 내지 도 15를 참조하면, 측면 기판(170)은 일측면과 일측면에 대향하고 하우징과 접하는 타측면을 가질 수 있다. 14 to 15 , the
측면 기판(170)은 일측면 상에 구동 코일부의 제1,2 와이어와 연결되는 제1,2 도전부(EC1, EC2)를 포함할 수 있다. 그리고 측면 기판(170)은 타측면에 결합 홀(170a)을 포함할 수 있다. 결합홀(170a)은 상술한 바와 같이 하우징의 결합 돌기와 결합할 수 있다. 이에, 측면 기판(170)은 하우징의 측면에 결합할 수 있다. The
그리고 측면 기판(170)의 타측면 상에는 제어 소자(SS)가 위치할 수 있다. 제어 소자(SS)는 측면 기판(170)의 타측면 상에 안착하여 홀로 삽입될 수 있다.In addition, the control element SS may be positioned on the other side of the
도 16은 실시예에 따른 발광부의 제1 렌즈 홀더, 구동 마그넷부, 구동 코일부, 하우징, 측면 기판 및 제어 소자의 상면도이고, 도 17은 도 16에서 ZZ'로 절단된 단면도이고, 도 18은 도 16에서 QQ'로 절단된 단면도이고, 도 19는 도 16에서 YY'로 절단된 단면도이다.16 is a top view of a first lens holder, a driving magnet part, a driving coil part, a housing, a side substrate, and a control element of the light emitting part according to the embodiment, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line ZZ' in FIG. 16 , and FIG. 18 is a cross-sectional view taken along QQ' in FIG. 16, and FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line YY' in FIG.
도 16 내지 도 19를 참조하면, 실시예에 따른 하우징(110)에서 홀(113)과 안착 그루브(114h)는 제1 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 홀(113)과 안착 그루브(114h)는 하우징에서 수광부와 최소 이격 거리가 가장 큰 제3 하우징 측부(110k3)에 위치할 수 있다.16 to 19 , in the
그리고 측면 기판(170)은 외측면에 배치된 상기 제1,2 도전부를 포함하고, 내측면에 배치된 제어 소자(SS)를 포함할 수 있다. In addition, the
그리고 제어 소자(SS)는 홀(113) 내에 안착할 수 있다. 또한, 제어 소자(SS)는 안착 그루브(114h)와 적어도 일부 중첩될 수 있다. 또한, 제어 소자(SS)는 코일 안착부(114) 하부 즉, 구동 코일부(150) 하부에 위치할 수 있다. And the control element SS may be seated in the
또한, 실시예에 따른 제어 소자(SS)는 제3 하우징 측부(110k3)에 대향하는 제3 마그넷(143)과 적어도 일부 제1 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다. 또한, 제어 소자(SS)와 제3 마그넷(143) 사이에 안착 그루브(114h)가 위치하는 바, 개구되어 제어 소자(SS)가 제3 마그넷(143)으로부터 발생한 자기력을 용이하게 감지할 수 있다.Also, the control element SS according to the embodiment may overlap the
또한, 제어 소자(SS)가 구동 코일부(150)와 제3 방향(Z축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다(OV). 이에, 제3 하우징 측부(110k3)로 에폭시 등의 결합 부재(EX)가 도포되는 경우, 제어 소자(SS)의 상면(SSa)으로 결합 부재(EX)가 위치할 수 있다. 이로써, 제어 소자(SS)의 상면(SSa)과 홀(113)의 상면이 결합 부재를 통해 서로 결합할 수 있다. 다시 말해, 구동 코일부(150)는 코일 안착부(114)를 따라 위치가 가이드되고, 제어 소자(SS)는 홀(113)과 안착 그루브(114h)에 의해 위치가 가이드될 수 있다. 이에 따라, 제어 소자(SS) 및 구동 코일부(150)가 설계된 위치에 정확하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 카메라 장치는 입력광의 형태를 거리에 따라 정확하게 조절할 수 있다.Also, the control element SS may at least partially overlap the driving
또한, 제어 소자(SS)는 구동 코일부(150) 하부에 배치되고, 상술한 결합 부재(EX)의 적어도 일부가 제어 소자(SS)와 구동 코일부(150) 사이에 위치할 수 있다. 즉, 결합 부재(EX)는 적어도 일부가 제어 소자(SS) 및 구동 코일부(150)와 제3 방향으로 중첩될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 결합 부재(EX)는 구동 코일부(150)로부터 발생한 자기장이 제어 소자(SS)에 대해 노이즈로 작용하는 것을 차단할 수 있다. 이에, 제어 소자(SS)에 의한 광학부의 위치 감지가 정확하게 수행될 수 있다.Also, the control element SS may be disposed under the driving
나아가, 제어 소자(SS)의 제3 중심축(Z3)은 제1 광학부가 상기 광을 점 형태로 변환하는 경우에 구동 마그넷부(140)와 제3 방향에 수직한 방향 또는 평면(XY)으로 중첩될 수 있다. Furthermore, the third central axis Z3 of the control element SS is a direction perpendicular to the
그리고 제어 소자(SS)의 제3 중심축(Z3)은 제1 광학부가 상기 광을 면 형태로 변환하는 경우에 구동 마그넷부(140)와 제3 방향에 수직한 방향 또는 평면(XY)으로 중첩되지 않을 수 있다.In addition, the third central axis Z3 of the control element SS overlaps the driving
이에 따라, 면 형태 대비 점 형태 시에 구동 마그넷부(140)와 제어 소자(SS) 간의 이격 거리가 감소하여, 제어 소자(SS)를 통한 제1 광학부의 위치 감지가 정확하게 수행될 수 있다. 이로써, 제1 광학부의 위치를 정밀하게 감지함으로써 점 형태 시 광에 의한 안구 보호(eye-safety)에 대한 제어(예로, 알림 등)가 용이하게 수행될 수 있다. Accordingly, the separation distance between the driving
또한, 하우징(110)은 측면에 위치한 단차부(110st)를 포함할 수 있다. 즉, 단차부(110st)는 하우징(110)의 하우징 측부의 측면에 위치 또는 형성될 수 있다. 단차부(110st)는 제2 방향(Y축 방향)으로 마주하는 면 및 수광부와 이격된 측면에 위치할 수 있다. 다시 말해, 단차부(110st)에 의해 하우징(110)의 외측면은 홈을 가질 수 있다. 실시예로, 하우징(110)의 외측면에서 단차부는 내측으로 절곡된 구조일 수 있다. 이에, 단차부에서 하우징(110)의 외측면은 단차부 이외의 영역에서 하우징(110)의 외측면 대비 내측에 위치할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 하우징(110)이 후술하는 바와 같이 제1 베이스에 안착하고 제1 베이스와 용이하게 결합할 수 있다. 또한, 하우징(110)의 단차부는 후술하는 제2 홈에 안착할 수 있다. 예를 들어, 하우징(110)의 단차부는 제2-2 홈(도 26의 G2b에 대응)에 안착할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 하우징(110)의 단차부(110st) 또는 제2-2 홈은 얼라인 마크로서 기능할 수 있다. 이에, 하우징(110)과 베이스 간의 좌우 비대칭을 개선할 수 있다.In addition, the
도 20은 실시예에 따른 발광부의 제1 탄성부재를 도시한 도면이고, 도 21은 실시예에 따른 발광부의 제1 탄성부재의 결합을 나타낸 도면이다. 그리고 도 22는 실시예에 따른 발광부의 제2 탄성부재를 도시한 도면이고, 도 23은 실시예에 따른 발광부와 제2 탄성부재의 결합을 나타낸 도면이다.20 is a view showing the first elastic member of the light emitting part according to the embodiment, and FIG. 21 is a view showing the coupling of the first elastic member of the light emitting part according to the embodiment. And FIG. 22 is a view showing the second elastic member of the light emitting part according to the embodiment, and FIG. 23 is a view showing the combination of the light emitting part and the second elastic member according to the embodiment.
도 20 내지 도 23을 참조하면, 탄성부(160)는 제1 탄성부재(161) 및 제2 탄성부재(162)를 포함할 수 있다. 탄성부(160)는 제1 렌즈 홀더(130)의 상부 또는 하부에 위치하여 하우징(110) 및 제1 렌즈 홀더(130)와 결합할 수 있다. 이에, 구동부에 의해 제1 렌즈 홀더(130)가 상하 이동하더라도 하우징(110)과 결합된 탄성부(160)를 통해 제1 렌즈 홀더(130)의 상하 이동에 예압이 가해질 수 있다. 이에, 구동 코일부에 전류가 인가되지 않는다면, 제1 렌즈 홀더(130)는 하우징(110) 내에서 탄성부(160)의 복원력에 의해 동일한 위치에 존재할 수 있다.20 to 23 , the
제1 탄성부재(161)는 제1 렌즈 홀더(130)의 상부에 위치할 수 있다. 제2 탄성부재(162)는 제1 렌즈 홀더(130)의 하부에 위치할 수 있다.The first
제1 탄성부재(161)는 제1 탄성결합부(P1)와 제2 탄성결합부(P2)를 포함할 수 있다. 제1 탄성결합부(P1)는 제2 탄성결합부(P2)보다 외측에 위치할 수 있다. 그리고 제1 탄성결합부(P1)는 하우징(110)의 돌기와 결합할 수 있다. 또한, 제2 탄성결합부(P2)는 제1 렌즈 홀더(130)와 결합할 수 있다. 이 때, 제1 탄성결합부(P1)와 제2 탄성결합부(P2)에는 상술한 결합을 위해 결합 부재가 도포될 수 있다(DA1). 결합 부재는 에폭시 등을 포함할 수 있다. 또한, 결합 부재는 예컨대 댐퍼액일 수도 있다. 나아가, 제1 탄성결합부(P1)와 제2 탄성결합부(P2)는 일측으로 연장된 추가 홈을 더 포함하여, 결합 부재의 도포가 용이하게 수행될 수 있다.The first
또한, 제1 탄성결합부(P1)와 제2 탄성결합부(P2) 사이에는 다양한 굴곡을 갖는 제1 패턴부(PT1)가 위치할 수 있다. 즉, 제1 패턴부(PT1)를 사이에 두고 제1 탄성결합부(P1)와 제2 탄성결합부(P2)는 서로 결합할 수 있다. In addition, the first pattern portion PT1 having various curvatures may be positioned between the first elastic coupling portion P1 and the second elastic coupling portion P2 . That is, the first elastic coupling part P1 and the second elastic coupling part P2 may be coupled to each other with the first pattern part PT1 interposed therebetween.
나아가, 제1 탄성결합부(P1)와 제2 탄성결합부(P2)는 홀 또는 홈 형상일 수 있으며, 결합되는 하우징 또는 제1 렌즈 홀더와 조립 공차를 갖도록 형상을 가질 수 있다.Furthermore, the first elastic coupling part P1 and the second elastic coupling part P2 may have a hole or groove shape, and may have a shape to have an assembly tolerance with the housing or the first lens holder to be coupled.
그리고 제1 패턴부(PT1)는 제1 대각선(DL1) 또는 제2 대각선(DL2)을 기준으로 대칭으로 배치될 수 있다. 제1 대각선(DL1)은 제1 하우징 측부와 제4 하우징 측부 간의 점점과 제2 하우징 측부와 재3 하우징 측부 간의 점점을 연결한 제1 선(VL1)일 수 있다. 그리고 제2 대각선(DL2)은 하우징 측부와 제3 하우징 측부 간의 접점과 제2 하우징 측부와 제4 하우징 측부 간의 점점을 연결한 제1 선(VL1)일 수 있다.In addition, the first pattern part PT1 may be symmetrically disposed with respect to the first diagonal line DL1 or the second diagonal line DL2 . The first diagonal line DL1 may be a first line VL1 connecting the dots between the first housing side and the fourth housing side and the dots between the second housing side and the third housing side. In addition, the second diagonal line DL2 may be a first line VL1 connecting the contact point between the housing side and the third housing side and the dots between the second housing side and the fourth housing side.
그리고 제1 패턴부(PT1) 상에는 감쇠 부재가 도포될 수 있다. 이러한 감쇠 부재는 댐퍼액을 포함할 수 있다. 댐퍼액에 의해 탄성부의 진동 발생이 억제될 수 있다. 이러한 감쇠 부재는 제1 패턴부(PT1)에 도포될 수 있다. 또한, 감쇠 부재는 하우징과 이격 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 패턴부(PT1)에서 발생하는 진동을 감소시키며, 하우징과 스프링 간의 결합으로 인한 오작동을 차단할 수 있다. 보다 구체적으로, 감쇠 부재는 제1 패턴부(PT1)에서 제1 탄성결합부(P1) 또는 제2 탄성결합부(P2)에 인접한 영역에 도포될 수 있다(DP). 이에 따라, 제1 패턴부(PT1)가 진동이 적은 제1 탄성결합부(P1)와 제2 탄성결합부(P2)와 결합되어 진동 억제가 향상될 수 있다.In addition, a damping member may be applied on the first pattern portion PT1 . Such a damping member may include a damper fluid. The vibration of the elastic part may be suppressed by the damper liquid. Such a damping member may be applied to the first pattern part PT1 . In addition, the damping member may be spaced apart from the housing. Accordingly, vibration generated in the first pattern portion PT1 may be reduced, and a malfunction due to coupling between the housing and the spring may be prevented. More specifically, the damping member may be applied to an area adjacent to the first elastic coupling part P1 or the second elastic coupling part P2 in the first pattern part PT1 (DP). Accordingly, since the first pattern portion PT1 is coupled to the first elastic coupling portion P1 and the second elastic coupling portion P2 having low vibration, vibration suppression may be improved.
또한, 상술한 제1 탄성결합부(P1)와 제2 탄성결합부(P2)는 제1 대각선(DL1) 또는 제2 대각선(DL2) 상에 위치할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 탄성결합부(P1)와 제2 탄성결합부(P2)에 결합 부재가 도포되더라도 결합 부재가 마그넷 또는 제1 광학부(120) 상에 도포되는 현상이 방지될 수 있다. 이로써, 제1 탄성부재(161)가 하우징(110) 또는 제1 렌즈 홀더(130) 이외의 부재와 결합되는 것을 방지하여 예압이 하우징과 제1 렌즈 부재 사이에 균일하게 가해질 수 있다. 따라서 제1 렌즈 홀더의 상하 이동이 제어에 따라 선형적으로 즉, 정확하게 수행될 수 있다.In addition, the first elastic coupling portion P1 and the second elastic coupling portion P2 described above may be positioned on the first diagonal line DL1 or the second diagonal line DL2. By this configuration, even if the coupling member is applied to the first elastic coupling portion (P1) and the second elastic coupling portion (P2), the phenomenon that the coupling member is applied to the magnet or the first
또한, 제1 렌즈 홀더(130)가 상하 즉, 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 때, 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)을 기준으로 하는 틸트 또는 움직임 발생이 제1 대각선(DL1)/제2 대각선(DL2) 상의 제1 탄성결합부(P1)와 제2 탄성결합부(P2)에 의해 억제될 수 있다.In addition, when the
제1 패턴부(PT1)는 전자기력 및 제1 렌즈 홀더의 상하 이동 거리에 선형으로 대응한 제1 탄성부재(161)의 탄성계수로 설계될 수 있다. 나아가, 후술하는 바와 같이 제1 렌즈 홀더의 상부 및 하부에 제1,2 탄성부재(161, 162)가 배치되어 제1 렌즈 홀더(130)의 상하 이동에 대한 모멘텀의 영향을 최소화할 수 있다.The first pattern portion PT1 may be designed with an elastic modulus of the first
그리고 제1 탄성부재(161)는 충격 등에 의해 형상 변형이 일어나지 않도록 탄성부재의 안전계수가 임계값 이상이 되도록 형상을 가질 수 있다. 즉, 제1 방향 또는 제2 방향에 대해 제1 탄성부재의 안전계수가 제3 방향에 대한 제1 탄성부재의 안전계수보다 클 수 있다. 이에, 제1 방향 또는 제2 방향으로 가해지는 충격에 대한 내구성이 강해질 수 있다. In addition, the first
마찬가지로, 제2 탄성부재(162)는 제3 탄성결합부(P3)와 제4 탄성결합부(P4)를 포함할 수 있다. 제3 탄성결합부(P3)는 제4 탄성결합부(P4)보다 외측에 위치할 수 있다.Similarly, the second
그리고 제3 탄성결합부(P3)는 하우징(110)의 돌기와 결합할 수 있다. 또한, 제4 탄성결합부(P4)는 제1 렌즈 홀더(130)와 결합할 수 있다. 이 때, 제3 탄성결합부(P3)와 제4 탄성결합부(P4)에도 결합 부재가 도포되어 상술한 결합이 이루어질 수 있다(DA2).And the third elastic coupling portion (P3) may be coupled to the protrusion of the housing (110). Also, the fourth elastic coupling part P4 may be coupled to the
결합 부재는 에폭시 등을 포함할 수 있다. 또한, 결합 부재는 예컨대 댐퍼액일 수도 있다. 나아가, 제3 탄성결합부(P3)와 제4 탄성결합부(P4)는 일측으로 연장된 추가 홈을 더 포함하여, 결합 부재의 도포가 용이하게 수행될 수 있다.The bonding member may include epoxy or the like. Further, the coupling member may be, for example, a damper liquid. Furthermore, the third elastic coupling part P3 and the fourth elastic coupling part P4 may further include an additional groove extending to one side, so that application of the coupling member can be easily performed.
또한, 제3 탄성결합부(P3)와 제4 탄성결합부(P4) 사이에는 다양한 굴곡을 갖는 제2 패턴부(PT2)가 위치할 수 있다. 즉, 제2 패턴부(PT2)를 사이에 두고 제3 탄성결합부(P3)와 제4 탄성결합부(P4)는 서로 결합할 수 있다. In addition, the second pattern portion PT2 having various curvatures may be positioned between the third elastic coupling portion P3 and the fourth elastic coupling portion P4 . That is, the third elastic coupling part P3 and the fourth elastic coupling part P4 may be coupled to each other with the second pattern part PT2 interposed therebetween.
나아가, 제3 탄성결합부(P3)와 제4 탄성결합부(P4)는 홀 또는 홈 형상일 수 있으며, 결합되는 하우징 또는 제1 렌즈 홀더와 조립 공차를 갖도록 형상을 가질 수 있다.Furthermore, the third elastic coupling part P3 and the fourth elastic coupling part P4 may be in the shape of a hole or a groove, and may have a shape to have an assembly tolerance with the housing or the first lens holder to be coupled.
그리고 제2 패턴부(PT2)는 제3 대각선(DL3) 또는 제4 대각선(DL4)을 기준으로 대칭으로 배치될 수 있다. 제3 대각선(DL3)은 제1 하우징 측부와 제4 하우징 측부 간의 점점과 제2 하우징 측부와 재3 하우징 측부 간의 점점을 연결한 제1 선(VL1)일 수 있다. 그리고 제4 대각선(DL4)은 하우징 측부와 제3 하우징 측부 간의 접점과 제2 하우징 측부와 제4 하우징 측부 간의 점점을 연결한 제1 선(VL1)일 수 있다.In addition, the second pattern part PT2 may be symmetrically disposed with respect to the third diagonal line DL3 or the fourth diagonal line DL4 . The third diagonal line DL3 may be a first line VL1 connecting the dots between the first housing side and the fourth housing side and the dots between the second housing side and the third housing side. In addition, the fourth diagonal line DL4 may be a first line VL1 connecting the contact point between the housing side and the third housing side and the dots between the second housing side and the fourth housing side.
그리고 제2 패턴부(PT2) 상에는 감쇠 부재가 도포될 수 있다. 이러한 감쇠 부재는 댐퍼액을 포함할 수 있다. 댐퍼액에 의해 탄성부의 진동 발생이 억제될 수 있다. 이러한 감쇠 부재는 제2 패턴부(PT2)에 도포될 수 있다.In addition, a damping member may be applied on the second pattern part PT2. Such a damping member may include a damper fluid. The vibration of the elastic part may be suppressed by the damper liquid. Such a damping member may be applied to the second pattern part PT2 .
또한, 상술한 제3 탄성결합부(P3)와 제4 탄성결합부(P4)는 제3 대각선(DL3) 또는 제4 대각선(DL4) 상에 위치할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제3 탄성결합부(P3)와 제4 탄성결합부(P4)에 결합 부재가 도포되더라도 결합 부재가 마그넷 또는 제1 광학부(120) 상에 도포되는 현상이 방지될 수 있다. 이로써, 제2 탄성부재(162)가 하우징(110) 또는 제1 렌즈 홀더(130) 이외의 부재와 결합되는 것을 방지하여 예압이 하우징과 제1 렌즈 부재 사이에 균일하게 가해질 수 있다. 따라서 제1 렌즈 홀더의 상하 이동이 제어에 따라 선형적으로 이루어져 정확한 상하 이동 제어가 이루어질 수 있다.In addition, the above-described third elastic coupling part P3 and the fourth elastic coupling part P4 may be positioned on the third diagonal line DL3 or the fourth diagonal line DL4. By this configuration, even if the coupling member is applied to the third elastic coupling portion (P3) and the fourth elastic coupling portion (P4), the phenomenon that the coupling member is applied on the magnet or the first
또한, 제1 렌즈 홀더(130)가 상하 즉, 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 때, 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)을 기준으로 틸트 또는 움직임의 발생이 제3 대각선(DL3)/제4 대각선(DL4) 상의 제1 탄성결합부(P1)와 제4 탄성결합부(P4)에 의해 억제될 수 있다.In addition, when the
제2 패턴부(PT2)는 전자기력 및 제1 렌즈 홀더의 상하 이동 거리에 선형으로 대응한 제2 탄성부재(162)의 탄성계수로 설계될 수 있다. 나아가, 후술하는 바와 같이 제1 렌즈 홀더의 상부 및 하부에 제1,2 탄성부재(161, 162)가 배치되어 제1 렌즈 홀더(130)의 상하 이동에 대한 모멘텀의 영향을 최소화할 수 있다.The second pattern part PT2 may be designed with an elastic modulus of the second
그리고 제2 탄성부재(162)는 충격 등에 의해 형상 변형이 일어나지 않도록 탄성부재의 안전계수가 임계값 이상이 되도록 형상을 가질 수 있다. 즉, 제1 방향 또는 제2 방향에 대해 제2 탄성부재의 안전계수가 제3 방향에 대한 제2 탄성부재의 안전계수보다 클 수 있다. 이에, 제1 방향 또는 제2 방향으로 가해지는 충격에 대한 내구성이 강해질 수 있다. In addition, the second
도 24는 실시예에 따른 카메라 모듈의 베이스를 도시한 도면이고, 도 25은 실시예에 따른 수광부의 제2 광학부 및 제2 렌즈 배럴을 도시한 도면이고, 도 26는 실시예에 따른 카메라 모듈의 커버를 도시한 도면이다.24 is a view showing a base of a camera module according to an embodiment, FIG. 25 is a view showing a second optical unit and a second lens barrel of a light receiving unit according to an embodiment, and FIG. 26 is a camera module according to the embodiment It is a diagram showing the cover of.
도 24를 참조하면, 베이스(200)는 메인 기판(4) 상에 위치하며, 메인 기판(4)과 접할 수 있다. 또한, 베이스(200)에는 상술한 제1 렌즈 홀더, 제1 광학부, 제2 렌즈 배럴, 제2 광학부 및 하우징이 안착할 수 있다.Referring to FIG. 24 , the
베이스(200)는 이격 배치되는 제1 베이스(210)와 제2 베이스(220)를 포함할 수 있다. 제1 베이스(210)와 제2 베이스(220)는 제1 방향(X축 방향)으로 이격 배치될 수 있다. 제1 베이스(210)와 제2 베이스(220)는 일체로 이루어질 수 있다. 또는 제1 베이스(210)와 제2 베이스(220)는 분리된 구조일 수 있다. 실시예에서 제1 베이스(210)와 제2 베이스(220)가 서로 일체로 이루어진 것으로 이하 설명하며, 이로 인해 베이스(200)의 강성이 향상되어 카메라 장치의 신뢰성이 개선될 수 있다.The base 200 may include a
제1 베이스(210)에는 하우징(또는 제1 광학부, 제1 렌즈 홀더 등 발광부의 구성요소)가 안착할 수 있다. 즉, 제1 베이스(210)는 하우징(또는 제1 광학부, 제1 렌즈 홀더 등 발광부의 구성요소)를 수용할 수 있다.A housing (or a component of the light emitting unit such as the first optical unit and the first lens holder) may be seated on the
그리고 제2 베이스(220)는 제1 베이스(210)에 인접하게 배치되어 제2 광학부 및 제2 렌즈 배럴이 안착할 수 있다. 제2 베이스(220) 하부에는 이미지 센서가 위치할 수 있다.In addition, the
제1 베이스(210)와 제2 베이스(220)는 각각 베이스홀(210a, 220a)을 포함할 수 있다. 이러한 베이스홀(210a, 220a)을 통해 광원으로부터의 광신호가 객체를 향해 출력되고, 객체에서 반사된 광신호(반사광)가 이미지 센서로 제공될 수 있다. 예컨대, 제1 베이스홀(210a)을 통해 광신호가 객체를 향해 출력되고, 제2 베이스홀(220a)을 통해 반사된 광신호가 이미지 센서로 제공될 수 있다.The
또한, 제1 베이스(210)와 제2 베이스(220)에는 상술한 필터가 각각 안착할 수 있다. 나아가, 제1 베이스(210)와 제2 베이스(220)는 일체형으로 도시되어 있으나, 분리될 수 있다. 또한, 제1 베이스(210)와 제2 베이스(220)는 분리된 구조일 수 있다. In addition, the above-described filters may be seated on the
실시예에 따른 카메라 장치에서 수광부(2)는 발광부(1)와 분리된 구조일 수도 있다. 이에, 카메라 장치에서 메인 기판도 제1 기판 및 제2 기판으로 분리되고, 제1 기판 상에 제1 베이스가 안착하고 제2 기판 상에 제2 베이스가 안착할 수 있다. 그리고 카메라 장치는 베이스와 결합되는 하우징, 하우징에 배치되는 광학부를 포함하는 발광부를 포함할 수 있다. 이 때, 카메라 장치는 제1 커버를 포함할 수 있다. 각 구성요소의 세부 구성은 상술 또는 후술한 동일 구성이 적용될 수 있다. 그리고 제1 커버는 후술하는 커버에 대응하며, 커버는 제1 베이스 측의 제1 커버와 제2 베이스 상의 제2 커버로 분리된 구조일 수도 있다. 즉, 거리 측정 카메라 장치는 제1 기판, 제1 기판 상에 배치되는 제1 베이스, 제1 베이스와 결합되는 하우징, 및 하우징에 배치되는 광학부를 포함하는 발광부를 포함할 수 있다.In the camera device according to the embodiment, the
나아가, 거리 측정 카메라 장치에서 수광부는 제1 기판과 분리된 제2 기판, 제2 기판 상에 배치되는 이미지 센서, 및 제2 기판 상에 배치되며 제1 베이스와 분리된 제2 베이스를 포함할 수 있다. 나아가, 수광부는 제2 커버를 더 포함할 수 있다.Furthermore, in the distance measuring camera device, the light receiving unit may include a second substrate separated from the first substrate, an image sensor disposed on the second substrate, and a second base disposed on the second substrate and separated from the first base. have. Furthermore, the light receiving unit may further include a second cover.
또한, 거리 측정 카메라 장치는 제1 기판과 제2 기판은 분리되지 않고 단일 기판 또는 일체의 기판을 포함할 수 있다. 그리고 일체의 기판 상에 분리된 제1 베이스와 제2 베이스가 안착할 수 있다. 뿐만 아니라, 카메라 장치는 제1 커버 없이 제2 커버만 존재하거나, 제2 커버 없이 제1 커버만 존재할 수도 있다.In addition, the distance measuring camera device may include a single substrate or an integrated substrate without separating the first substrate and the second substrate. In addition, the separated first base and the second base may be seated on a single substrate. In addition, the camera device may have only the second cover without the first cover, or only the first cover without the second cover.
이처럼, 거리 측정 카메라 장치에서 메인 기판, 베이스, 커버는 분리된 구조 도는 일체의 구조로 이루어질 수 있다. 분리 시, 메인 기판, 베이스, 커버 각각이 발광부 및 수광부의 일 구성요소에 대응할 수 있다.In this way, in the distance measuring camera device, the main substrate, the base, and the cover may be formed as a separate structure or as an integral structure. When separated, each of the main substrate, the base, and the cover may correspond to one component of the light emitting unit and the light receiving unit.
그리고 제2 베이스(220)는 상술한 바와 같이 틸트될 수 있고, 제2 베이스(220)에 부착된 필터도 틸트되어 실시예에 따른 카메라 장치는 슈퍼 레졸루션 기법을 수행할 수 있다.In addition, the
보다 구체적으로, 실시예에 따른 제1 베이스(210)는 몸체 및 내부에 캐비티를 갖는 측벽을 포함할 수 있다.More specifically, the
몸체는 제1 베이스(210)의 하부에 위치할 수 있다. 이에, 몸체는 메인 기판과 접할 수 있다. 즉, 몸체는 메인 기판에 의해 지지될 수 있다. 그리고 몸체는 '바닥부'와 혼용될 수 있으며, 제1 베이스(210)에서 바닥면은 바닥부 또는 몸체의 상면일 수 있다.The body may be located under the
측벽은 몸체 상부에서 몸체의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 다시 말해, 측벽은 제1 베이스(210)의 바닥부 또는 바닥면 상에 배치될 수 있다.The sidewall may be disposed along an edge of the body at the top of the body. In other words, the sidewall may be disposed on the bottom or the bottom surface of the
실시예로, 측벽은 내부의 캐비티를 가질 수 있으며, 캐비티에는 상술한 바와 같이 하우징(또는 제1 광학부, 제1 렌즈 홀더 등 발광부의 구성요소)가 안착할 수 있다.In an embodiment, the sidewall may have a cavity inside, and the housing (or components of the light emitting unit such as the first optical unit and the first lens holder) may be seated in the cavity as described above.
나아가, 후술하는 제1 접합 부재는 몸체인 바닥부와 하우징(110) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제1 접합 부재는 몸체인 바닥부와 하우징(110)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 접합 부재는 몸체 또는 바닥부와 하우징의 하면과 접촉하여, 베이스와 하우징을 서로 결합시킬 수 있다.Furthermore, the first bonding member, which will be described later, may be disposed between the bottom, which is the body, and the
그리고 제2 접합 부재는 광축 방향으로 제1 접합 부재와 이격 배치되고, 제1 베이스에서 측벽과 하우징 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 접합 부재는 제2 접합 부재의 내측에 위치할 수 있다. 또한, 제2 접합 부재는 제1 접합 부재의 상부에 위치할 수 있다. In addition, the second bonding member may be disposed to be spaced apart from the first bonding member in the optical axis direction, and disposed between the sidewall and the housing in the first base. For example, the first bonding member may be located inside the second bonding member. Also, the second bonding member may be positioned above the first bonding member.
그리고 제2 접합 부재는 하우징의 단차부와 측벽 사이에 배치될 수 있다. 이에, 제2 접합 부재는 하우징의 단차부와 베이스의 측벽과 접촉하고, 단차부와 측벽을 서로 결합할 수 있다. 다시 말해, 제2 접합 부재는 하우징과 베이스를 서로 결합시키고, 상호 간의 결합력을 향상시킬 수 있다. In addition, the second bonding member may be disposed between the step portion and the side wall of the housing. Accordingly, the second bonding member may contact the stepped portion of the housing and the sidewall of the base, and may couple the stepped portion and the sidewall to each other. In other words, the second bonding member may couple the housing and the base to each other, and may improve the coupling force between them.
도 25를 참조하면, 제2 광학부(310)는 제2 렌즈 배럴(320)과 결합할 수 있다. 제2 광학부(310)는 제2 렌즈 배럴(320)에서 중앙에 위치한 홀에 삽입될 수 있다. 또한, 제2 렌즈 배럴(320)은 외측면에 나사산을 가져 베이스(200)의 제2 베이스(220)와 나사 결합될 수 있다.Referring to FIG. 25 , the second
제2 광학부(310)도 복수 매의 렌즈로 이루어질 수 있다. 이러한 제2 광학부(310)는 전술한 제1 광학부 또는 광학부와 동일한 구조로 이루어질 수 있다. The second
도 26를 참조하면, 커버(400)는 상술한 내용 이외에 제1 커버부(410)와 제2 커버부(420)를 포함할 수 있다. 제1 커버부(410)는 제1 베이스부 상에 위치하며, 제1 광학부와 중첩되는 제1 커버홀(410a)을 포함할 수 있다. 제1 커버홀(410a)을 통해 제1 광학부를 통과한 광신호(출력광)가 객체로 조사될 수 있다.Referring to FIG. 26 , the
제2 커버부(420)는 제2 베이스부 상에 위치하며, 제2 광학부와 중첩되는 제2 커버홀(420a)을 포함할 수 있다. 제2 커버홀(420a)을 통해 제2 광학부를 통과한 광신호(반사광)가 이미지 센서로 조사될 수 있다.The
도 27는 실시예에 따른 발광부에서 제1 광학부의 이동을 설명하는 도면이고, 도 28은 제1 광학부의 이동에 따른 광신호 형태를 설명하는 도면이고, 도 29은 제1 광학부의 이동에 따른 수광부의 이미지의 예를 도시한 도면이다.27 is a view for explaining the movement of the first optical unit in the light emitting unit according to the embodiment, FIG. 28 is a view for explaining the optical signal shape according to the movement of the first optical unit, and FIG. 29 is a view for explaining the movement of the first optical unit It is a figure which shows an example of the image of a light receiving part.
도 27 내지 도 29을 참조하면, 상술한 바와 같이 실시예에 따른 제1 광학부가 상하 방향으로 이동하여 광신호(출력광)는 면 광원 또는 점 광원으로 변환될 수 있다. 이 때, 제1 렌즈 홀더가 광축 방향 또는 상하 방향으로 이동함에 따라 제1 렌즈 홀더에 수용된 제1 광학부도 함께 상하 방향으로 이동할 수 있다. 이하에서는 제1 광학부의 이동을 기준으로 설명한다.27 to 29 , as described above, the optical signal (output light) may be converted into a planar light source or a point light source by moving the first optical unit in the vertical direction according to the embodiment. At this time, as the first lens holder moves in the optical axis direction or in the vertical direction, the first optical unit accommodated in the first lens holder may also move in the vertical direction. Hereinafter, it will be described based on the movement of the first optical unit.
제1 광학부는 광축(Z축 방향과 나란함)을 따라 제1 위치(또는 제1 높이, H1)에서 제2 위치(또는 제2 높이, H2)로 이동할 수 있다. 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학부가 제1 위치(또는 제1 높이, H1)와 제2 위치(또는 제2 높이, H2) 사이의 영역에 있는 경우에 광원은 광을 출사할 수 있다.The first optical unit may move from a first position (or a first height, H1) to a second position (or a second height, H2) along an optical axis (parallel to the Z-axis direction). In the camera device according to the embodiment, when the first optical unit is in a region between the first position (or the first height, H1) and the second position (or the second height, H2), the light source may emit light.
이 때, 제1 위치 또는 제1 높이(H1)는 제1 광학부(120)가 구동부에 의해 최하부로 이동될 때의 위치 또는 높이를 의미한다. 예컨대, 제1 높이(H1)는 제1 광학부(120)가 최저 높이에 배치되는 높이이다.In this case, the first position or the first height H1 means a position or height when the first
제2 위치 또는 제2 높이(H2)는 제1 광학부(120)가 구동부에 의해 최상부로 이동될 때의 위치 또는 높이를 의미한다. 예컨대, 제2 높이(H2)는 제1 광학부(120)가 최고 높이에 배치될 때의 높이이다.The second position or second height H2 means a position or height when the first
또한, 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학부(120)는 초기 위치에서 제1 높이(H1)와 제2 높이(H2) 사이의 영역으로 이동할 수 있다. 그리고 초기 위치는 제1 높이(H1)와 제2 높이(H2) 사이에 위치할 수 있다. 이러한 경우에 카메라 장치는 초기 위치에서 광 출사를 위한 위치 또는 높이로의 이동에 에너지 소모를 줄일 수 있다. 즉, 에너지 효율이 개선될 수 있다.Also, in the camera device according to the embodiment, the first
또는, 카메라 장치에서 초기 위치는 제1 위치(또는 제1 높이, H1) 하부에 위치할 수 있다. 이에, 실시예에 따른 카메라 장치는 광원(LS)으로부터의 광을 점 광원 또는 점 패턴 형태로 출력할 수 있다. 따라서 사용자가 대다수의 상황에서 원거리에 위치한 물체에 대해 거리 측정을 수행하기에 카메라 장치는 에너지 효율을 줄이고 신속하게 거리 측정을 수행할 수 있다.Alternatively, the initial position of the camera device may be located below the first position (or the first height, H1). Accordingly, the camera device according to the embodiment may output the light from the light source LS in the form of a point light source or a dot pattern. Therefore, since the user performs distance measurement on a far-off object in most situations, the camera device can reduce energy efficiency and quickly perform distance measurement.
그리고 본 명세서에서 제1 광학부가 기판으로부터 제1 높이에 있는 경우는 상술한 제1 위치에 대응한다. 그리고 제1 광학부가 기판으로부터 제2 높이에 있는 경우는 상술한 제2 위치에 대응한다. 제2 높이는 제1 높이보다 클 수 있다. And, in the present specification, when the first optical unit is at a first height from the substrate, it corresponds to the above-described first position. And when the first optical portion is at the second height from the substrate, it corresponds to the second position described above. The second height may be greater than the first height.
출력광은 광원과 제1 렌즈 모듈(또는 제1 광학부(이하 '광학부'와 혼용함) 사이의 간격에 따라 면 패턴이나 복수의 점 형태로 출력될 수 있다. 따라서 제1 광학부(120)가 제1 높이(H1)에 위치하는 경우에 출력광은 점 형태로 객체로 조사되며, 제1 광학부(120)가 제2 높이(H2)에 위치하는 경우에 출력광은 면 형태로 객체로 조사될 수 있다.The output light may be output in the form of a plane pattern or a plurality of dots according to a distance between the light source and the first lens module (or the first optical unit (hereinafter referred to as 'optical unit')). Therefore, the first optical unit 120 ) is located at the first height H1, the output light is irradiated as an object in the form of a point, and when the first
실시예로, 제1 광학부(120)는 구동부에 의해 광축 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 구동 코일부에 흐르는 전류의 양에 따라 제1 광학부(120) 상부로 이동하는 이동량이 조절될 수 있다.In an embodiment, the first
예를 들어, 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학부(120)는 광원(LS)으로부터의 거리가 최대(제2 높이, 도 27(a) 참조)에서 최소(제1 높이, 도 27(b) 참조)를 갖도록 이동할 수 있다. For example, in the camera device according to the embodiment, the distance from the light source LS is the maximum (second height, see FIG. 27(a)) to the minimum (first height, FIG. 27(a)) b) can be moved to have
구체적으로, 상술한 광원과 광학부(제1 광학부) 간의 거리는 광원의 어퍼쳐의 최상면에서 광학부의 최하면 사이의 거리일 수 있다. 그리고 광원의 어퍼처의 최상면과 광학부의 최하면 사이가 소정의 거리 이하인 경우에 광이 점 형태로 출력된다. 또한, 광원에서 어퍼처의 최상면과 광학부의 최하면 사이가 소정의 거리 이상인 경우에 광원이 면 형태로 출력될 수 있다.Specifically, the above-described distance between the light source and the optical unit (the first optical unit) may be a distance between the uppermost surface of the aperture of the light source and the lowermost surface of the optical unit. In addition, when the distance between the uppermost surface of the aperture of the light source and the lowermost surface of the optical unit is less than a predetermined distance, light is output in the form of dots. In addition, when the distance between the uppermost surface of the aperture and the lowermost surface of the optical unit in the light source is equal to or greater than a predetermined distance, the light source may be output in a planar form.
후술하는 제어부는 구동 코일부로 제공되는 전류의 양을 제어하여 제1 렌즈 모듈(또는 제1 광학부)과 광원 사이의 거리를 조절하여, 최종적으로 출력광의 형태(면 광원 또는 점 광원)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부는 구동 코일부로 제공되는 전류의 양이 변경되면(예로, 전류값 증가/감소) 엑추에이터에 의한 제1 렌즈 모듈의 이동량이 변경될 수 있다.The control unit to be described later controls the amount of current provided to the driving coil unit to adjust the distance between the first lens module (or the first optical unit) and the light source to finally control the shape of the output light (planar light source or point light source). can For example, the controller may change the amount of movement of the first lens module by the actuator when the amount of current provided to the driving coil unit is changed (eg, increasing/decreasing the current value).
실시예로 광원과 제1 렌즈 모듈(또는 제1 광학부) 사이의 간격이 일정 거리 이상 또는 이하가 되면, 광신호(출력광)는 도 28(a) 및 도 29(a)와 같이 면 광원 또는 면 형태로 출력될 수 있다. 즉, 광원과 제1 렌즈 모듈(또는 제1 광학부) 사이의 거리가 기설정된 거리(또는 일정 거리)와 최대거리 사이라면, 광신호(출력광)는 면 광원 또는 면 형태로 출력될 수 있다. 여기서, 최대거리는 광원과 이동 가능한 제1 렌즈 모듈 사이의 간격이 최대일 때의 거리(제2 높이)이며, 엑추에이터의 최대 구동(예로, 전류 최대) 시 제1 렌즈 모듈의 높이와 광원 사이의 거리일 수 있다.In an embodiment, when the distance between the light source and the first lens module (or the first optical unit) is equal to or greater than a certain distance, the optical signal (output light) is a surface light source as shown in FIGS. 28(a) and 29(a). Alternatively, it may be output in the form of a surface. That is, if the distance between the light source and the first lens module (or the first optical unit) is between a preset distance (or a predetermined distance) and the maximum distance, the optical signal (output light) may be output in the form of a surface light source or a surface. . Here, the maximum distance is the distance (second height) when the distance between the light source and the movable first lens module is maximum, and the distance between the height of the first lens module and the light source when the actuator is driven (eg, maximum current) can be
반면, 광원과 제1 렌즈 모듈(또는 제1 광학부) 사이의 간격이 일정 거리 이하가 되면, 광신호는 도 28(b) 및 도 29(b)와 같이 점 광원 또는 점 형태로 출력될 수 있다. 즉, 광원과 제1 렌즈 모듈(또는 제1 광학부) 사이의 거리가 기설정된 거리(또는 일정 거리)와 최소거리 사이라면 광신호는 점 광원 또는 점 형태로 출력될 수 있다. 여기서, 최소거리는 광원과 이동 가능한 제1 렌즈 모듈(또는 제1 광학부) 사이의 간격이 최소일 때의 거리(제1 높이)이며, 엑추에이터의 미 구동 시 제1 렌즈 모듈의 위치(초기 위치)와 광원 사이의 거리일 수도 있다.On the other hand, when the distance between the light source and the first lens module (or the first optical unit) is less than a certain distance, the optical signal may be output in the form of a point light source or a point as shown in FIGS. 28(b) and 29(b). have. That is, if the distance between the light source and the first lens module (or the first optical unit) is between a predetermined distance (or a predetermined distance) and the minimum distance, the optical signal may be output in the form of a point light source or a point. Here, the minimum distance is the distance (first height) when the distance between the light source and the movable first lens module (or the first optical unit) is the minimum, and the position of the first lens module when the actuator is not driven (initial position) and the distance between the light source.
또한, 소정 거리 이하의 범위에서 광원으로부터의 광신호(출력광)는 상술한 바와 같이 점 형태로 출력되고, 객체에 보다 높은 에너지가 가해질 수 있다.In addition, in a range of a predetermined distance or less, the optical signal (output light) from the light source is output in the form of a dot as described above, and higher energy may be applied to the object.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치는 출력광의 해상도, 객체와의 거리, 전력 소모 정도 등에 따라 출력광의 광패턴을 면 광원에서 점 광원으로 변경하거나 점 광원의 해상도를 변경할 수 있어, 다양한 어플리케이션의 요구 사항에 유연하게 대처하는 이점을 제공한다.The camera device according to the embodiment of the present invention can change the light pattern of the output light from a planar light source to a point light source or change the resolution of the point light source according to the resolution of the output light, the distance to the object, the degree of power consumption, etc. It provides the advantage of being flexible in responding to issues.
도 30은 실시예에 따른 카메라 장치에서 구성도 및 광반사를 설명하는 도면이고, 도 31는 실시예에 따른 카메라 장치의 단면도이고, 도 32은 일 예에 따른 카메라 장치의 단면도이고, 도 33은 다른 예에 따른 카메라 장치의 단면도이고, 도 34는 실시예에 따른 카메라 장치에서 광원과 출력값에 대한 도면이다.30 is a diagram illustrating a configuration and light reflection in a camera device according to an embodiment, FIG. 31 is a cross-sectional view of the camera device according to the embodiment, FIG. 32 is a cross-sectional view of a camera device according to an example, and FIG. 33 is It is a cross-sectional view of a camera device according to another embodiment, and FIG. 34 is a view showing a light source and output values in the camera device according to the embodiment.
도 30 및 도 31를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 장치(10)는 기판(4), 광원(LS), 제1 렌즈 홀더(130), 제1 광학부(120), 구동부, 광검출 소자(PD) 및 제어부(CP)를 포함할 수 있다. 기판(4), 광원(LS), 제1 렌즈 홀더(130), 제1 광학부(120), 구동부, 광검출 소자(PD) 및 제어부(CP)는 이하 설명하는 내용을 제외하고 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.30 and 31 , the
카메라 장치(10)에서 제어부(CP)는 상술한 바와 같이 광원으로 제공되는 전류를 제어하는 광제어부, 구동부로 제공되는 전류를 제어하는 이동제어부 및 광학부의 이상 상태를 검출하는 검출부를 포함할 수 있다.In the
광제어부는 광원으로 인가되는 전원(예로, 전류)를 조절하여 광원으로부터 출력되는 광 출력(power)을 조절할 수 있다. The light controller may adjust power (eg, current) applied to the light source to adjust light power output from the light source.
이동제어부는 구동부의 코일로 제공되는 전류를 조절할 수 있다. 이러한 제어에 의해, 제1 광학부(120)는 제1 높이 내지 제2 높이로 이동할 수 있다.The movement control unit may adjust the current provided to the coil of the driving unit. By this control, the first
그리고 카메라 장치(10)에서 광원(LS)에 의해 출사된 광이 제1 광학부(120), 제1 렌즈 홀더(130), 필터(F) 등에 의해 반사되어 광검출 소자(PD)로 제공될 수 있다. 그리고 광검출 소자(PD)는 수신된 광에 대한 검출값을 출력값으로 제공할 수 있다. 예컨대, 광검출 소자(PD)는 출력값으로 전압 등을 출력할 수 있다.In addition, the light emitted by the light source LS from the
검출부는 상술한 광검출 소자의 출력값을 이용하여 제1 광학부의 이상 상태를 검출할 수 있다. 실시예에 따른 이상 상태는 광학부의 손상(예, crack), 이탈, 과전류 등의 이상 상태를 포함할 수 있다. 이에, 제어부는 검출부에서 제1 광학부의 이상 상태를 검출하고, 광제어부를 통해 광원으로부터 출력되는 광 출력을 조절할 수 있다.The detector may detect an abnormal state of the first optical unit by using the output value of the above-described photodetector. The abnormal state according to the embodiment may include an abnormal state such as damage (eg, crack) of the optical unit, separation, and overcurrent. Accordingly, the control unit may detect an abnormal state of the first optical unit in the detection unit and adjust the light output output from the light source through the light control unit.
실시예에 따른 카메라 장치(10)에서 광원(LS)은 상술한 바와 같이 기판(4) 상에 배치되고, 광원(LS)과 제1 광학부(120)는 광축을 따라 서로 중첩될 수 있다. 예컨대, 광원(LS)의 중심과 제1 광학부(12)의 중심은 동일할 수 있다. 그리고 광검출 소자(PD)는 광축에 수직한 방향으로 광원과 이격 배치될 수 있다. In the
실시예로, 카메라 장치에서 광원(LS), 광검출 소자(PD) 및 드라이버부는 광축에 수직한 방향을 따라 순차로 배치될 수 있다. 드라이버부는 제어부(CP)를 포함할 수 있다.In an embodiment, the light source LS, the photodetector PD, and the driver unit may be sequentially disposed in a direction perpendicular to the optical axis in the camera device. The driver unit may include a control unit CP.
예를 들어, 광원(LS)은 전체가 제1 광학부(120)와 광축으로 중첩될 수 있다. 그리고 광검출 소자(PD)도 제1 광학부(12)와 광축으로 중첩될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 광검출 소자(PD)는 제1 광학부(120) 등에서 반사된 광을 보다 용이하게 검출할 수 있다. 예컨대, 제1 광학부 외측에 광검출 소자가 배치된 경우 대비, 광검출 소자로부터 출력된 출력값이 향상될 수 있다. 즉, 광검출 소자에서 광 검출에 대한 변별력이 향상될 수 있다.For example, the entire light source LS may overlap the first
또한, 광원(LS)과 광검출 소자(PD)는 광축으로 필터(F)와 중첩될 수 있다. 이에, 광원(LS) 및 광검출 소자(PD)는 필터(F)에 의해 외부 이물질로부터 보호될 수 있다.Also, the light source LS and the photodetector PD may overlap the filter F along the optical axis. Accordingly, the light source LS and the photodetector PD may be protected from external foreign substances by the filter F.
추가로 도 32 내지 도 33을 참조하면, 일 예에 따른 카메라 장치(10)에서 광원(LS)은 제1 광학부(12)와 광축으로 중첩될 수 있다.Additionally, referring to FIGS. 32 to 33 , in the
그리고 광검출 소자(PD)는 광원(LS)과 광축에 수직한 방향으로 이격 배치될 수 있다. 또한, 광검출 소자(PD)는 제1 광학부(120)와 광축을 따라 적어도 일부 중첩될 수 있다. 그리고 광검출 소자(PD)는 필터(F)와 광축을 따라 중첩될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 광검출 소자(PD)는 광원(LS)으로부터 출사된 광 중 제1 광학부(120)에 대해 반사된 광에 대한 민감도가 증가할 수 있다. 즉, 광검출 소자(PD)는 제1 광학부(120)에서 반사된 광을 높은 비율로 수신할 수 있다.In addition, the photodetector PD may be spaced apart from the light source LS in a direction perpendicular to the optical axis. Also, the photodetector PD may at least partially overlap the first
도 33을 참조하면, 다른 예에 따른 카메라 장치에서 광원(LS)은 제1 광학부(120)와 광축으로 중첩되며, 광검출 소자(PD)는 광원(LS)과 광축에 수직한 방향으로 이격 배치될 수 있다. Referring to FIG. 33 , in the camera device according to another example, the light source LS overlaps the first
나아가, 광검출 소자(PD)는 제1 광학부(120)와 광축을 따라 일부 중첩 또는 중첩되지 않을 수 있다. 예컨대, 광검출 소자(PD)는 제1 광학부(120)와 광축으로 중첩되는 영역에 위치하지 않을 수 있다. 또한, 광원(LS)은 광축을 따라 필터(F)와 중첩되나, 광검출 소자(PD)는 필터(F)와 광축을 따라 일부 중첩되거나 중첩되지 않을 수 있다.Furthermore, the photodetector PD may partially overlap or not overlap the first
이러한 구성에 의하여, 광원(LS)으로부터 상부로 출사된 광 중 제1 광학부(12)에서 반사된 광이 대부분 광검출 소자(PD)에서 수광될 수 있다. 즉, 제1 광학부(120)에서만 반사된 광이 집중적으로 광검출 소자(PD)로 제공될 수 있다. 이에 따라, 제1 광학부(120의 이상 상태 검출에 대한 정확도가 개선될 수 있다.With this configuration, most of the light reflected by the first
나아가, 실시예에 따른 카메라 장치에서 광원(LS), 광검출 소자(PD) 및 제1 광학부(120)는 소정의 각도로 배치될 수 있다.Furthermore, in the camera device according to the embodiment, the light source LS, the photodetection device PD, and the first
예컨대, 카메라 장치(10)에서 제1 선(VL1)과 제2 선(VL2)은 제1 각도(θ)를 이룰 수 있다. 여기서, 제1 선(VL1)은 광축(OX)과 제1 광학부(120) 최하면의 교점(AP1)에서 상기 광검출 소자(PD)를 연결한 선이다. 그리고 제2 선(VL2)은 광축(OX)과 광원(LS)의 최상면 간의 교점(AP2)에서 광검출 소자(PD)를 연결한 선이다. 이 때, 제1 각도는 10도 내지 80도일 수 있다.For example, in the
그리고 제1 선(VL1)과 광검출 소자(PD)가 연결되는 부분은 광검출 소자(PD)의 중심 영역일 수 있다. 또한, 제2 선(VL2)과 광검출 소자(PD)가 연결되는 부분도 광검출 소자(PD)의 중심 영역일 수 있다. 예컨대, 광검출 소자(PD) 상면의 중심일 수 있다. A portion where the first line VL1 and the photodetector PD are connected may be a central region of the photodetector PD. Also, a portion where the second line VL2 and the photodetector PD are connected may also be a central region of the photodetector PD. For example, it may be the center of the upper surface of the photodetecting device PD.
또한, 카메라 장치에서 제1 광학부(120)의 이동에 따라 제1 각도(θ)는 변할 수 있다. 예컨대, 제1 각도(θ)는 제2 각도 내지 제3 각도로 변할 수 있다. 여기서, 제2 각도는 제1 광학부(120)가 제1 높이일 때의 제1 각도를 나타내고, 제3 각도는 제1 광학부(120)가 제2 높이일 때의 제1 각도를 나타낼 수 있다. 실시예에서, 제2 각도는 제3 각도보다 작을 수 있다. 즉, 제1 광학부(120)가 기판(4)으로부터 멀어질수록 제1 각도(θ)가 감소할 수 있다. Also, the first angle θ may change according to the movement of the first
도 34를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 장치에서 광원(LS)으로부터 출력되는 광 출력을 증가하면, 광검출 소자(PD)에서의 광 검출 즉, 출력 감도가 증가한다. 반대로, 실시예에 따른 카메라 장치에서 광원으로부터 출력되는 광 출력이 증가하면, 광검출 소자에서의 광 검출 즉, 출력값도 증가한다.Referring to FIG. 34 , when the light output output from the light source LS is increased in the camera device according to the embodiment, light detection by the photodetector PD, that is, the output sensitivity is increased. Conversely, when the light output output from the light source in the camera device according to the embodiment increases, light detection by the photodetector, that is, the output value also increases.
도 35은 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학부의 이동을 설명하는 도면이고, 도 36는 카메라 장치의 이동에 대한 출력값을 도시한 도면이다.35 is a view for explaining the movement of the first optical unit in the camera device according to the embodiment, and FIG. 36 is a view showing an output value for the movement of the camera device.
도 35 및 도 36을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 장치에서 광검출 소자(PD)는 제1 광학부(120)의 위치에 따라 상이한 출력값을 제공할 수 있다. 예컨대, 광검출 소자(PD)는 제1 광학부(120)가 제1 높이에서 제2 높이 사이를 이동함에 따라 상이한 출력값을 출력할 수 있다.35 and 36 , in the camera device according to the embodiment, the photodetector PD may provide different output values according to the position of the first
예컨대, 광검출 소자(PD)는 제1 광학부(120)가 광축을 따라 상부로 이동할수록 출력값이 감소할 수 있다. 즉, 광검출 소자(PD)에서 수광된 광이 감소할 수 있다.For example, the output value of the photodetector PD may decrease as the first
실시예로, 카메라 장치에서 광검출 소자(PD)는 제1 높이에서의 제1 광학부(120)로부터 수신한 광에 대해 제1 출력값을 출력할 수 있다. 또한, 광검출 소자(PD)는 제2 높이에서의 제1 광학부(120)로부터 수신한 광에 대해 제2 출력값을 출력할 수 있다.In an embodiment, the photodetector PD in the camera device may output a first output value with respect to the light received from the first
그리고 제1 광학부(120)가 광원(LS)에 인접할수록 제1 광학부(120)에서 반사된 광이 광검출 소자(PD)로 제공되고 반사 횟수 및 흡수량이 감소할 수 있다. 이에, 광검출 소자(PD)는 높은 출력값을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 출력값은 제2 출력값보다 클 수 있다. In addition, as the first
여기서, 광원(LS)은 제1 높이 및 제2 높이에서의 제1 광학부에 대해 동일한 광 출력으로 광을 출력할 수 있다. 예컨대, 광제어부에 의해 인가되는 전원이 동일하여, 광원(LS)으로부터 출사된 광의 광출력은 제1 광학부(120)의 높이와 무관하게 동일하게 제공될 수 있다. 이에 따라, 광원(LS)에 의한 광출력이 동일한 경우 제1 광학부(120)의 이동에 대응하여 광검출 소자의 출력값이 변할 수 있다. 특히, 기판으로부터 제1 광학부(120)의 높이가 증가하면 출력값이 감소할 수 있다. 이 경우, 출력값은 제1 광학부(120)의 높이에 대응하여 선형적으로 또는 비선형적으로 증가할 수 있다. Here, the light source LS may output light with the same light output to the first optical unit at the first height and the second height. For example, since the power applied by the light control unit is the same, the light output of the light emitted from the light source LS may be provided the same regardless of the height of the first
나아가, 광원(LS)에 의해 동일한 광출력이 이루어져도, 점 패턴의 광을 출력하는 경우 대비 면 광원을 출력하는 경우에 광검출 소자의 출력값이 작을 수 있다.Furthermore, even when the same light output is achieved by the light source LS, the output value of the photodetector device may be small when outputting the surface light source in contrast to the case in which the dot pattern light is output.
나아가, 실시예에 따른 카메라 장치에서 제어부는 상술한 바와 같이 광검출 소자(PD)의 출력값을 이용하여 제1 광학부(120) 또는 광원(LS)의 이상 상태를 검출할 수 있다. 그리고 제어부는 상기 검출된 제1 광학부(120)의 이상 상태를 바탕으로 제1 광학부(120) 또는 광원(LS)을 제어할 수 있다. Furthermore, in the camera device according to the embodiment, the controller may detect an abnormal state of the first
그리고 제어부는 검출부를 통해 검출된 제1 출력값을 임계범위와 비교하여 이상 상태 특히 과전류, 제1 광학부 이상(예, 손상) 및 이탈 중 어느 하나를 검출할 수 있다.In addition, the control unit may compare the first output value detected by the detection unit with the threshold range to detect any one of an abnormal state, in particular, an overcurrent, an abnormality (eg, damage) of the first optical unit, and deviation.
예컨대, 제어부는 광검출 소자(PD)의 제1 출력값이 광검출 소자(PD)의 임계범위보다 큰 경우 또는 광검출 소자(PD)의 제2 출력값이 광검출 소자(PD)의 임계범위보다 작은 경우에 이상 상태로 검출할 수 있다. For example, when the first output value of the photodetector PD is greater than the critical range of the photodetector PD, or the second output value of the photodetector PD is smaller than the critical range of the photodetector PD, the controller In some cases, it can be detected as an abnormal state.
도 37 내지 도 39에서는 제1 출력값이 광검출 소자(PD)의 임계범위보다 큰 경우이고, 도 40 내지 도 41에서는 제2 출력값이 광검출 소자(PD)의 임계범위보다 작은 경우로 이하 설명한다.37 to 39 , a case in which the first output value is greater than the critical range of the photodetector PD, and a case in which the second output value is less than the critical range of the photodetector PD in FIGS. 40 to 41 will be described below. .
도 37는 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학부의 이상 상태를 도시한 도면이고, 도 38은 실시예에 따른 카메라 장치에서 과전류 시 카메라 장치의 이동에 대한 출력값을 도시한 도면이고, 도 39은 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학부의 손상 시 카메라 장치의 이동에 대한 출력값을 도시한 도면이다.37 is a diagram illustrating an abnormal state of a first optical unit in a camera device according to an embodiment, FIG. 38 is a diagram illustrating an output value for movement of a camera device when an overcurrent occurs in a camera device according to an embodiment, and FIG. 39 is It is a diagram illustrating an output value for movement of the camera device when the first optical unit is damaged in the camera device according to the embodiment.
도 37를 참조하면, 제1 광학부의 이상 또는 광원(LS)의 이상이 존재하는 경우(이상 상태), 광검출 소자(PD)로 제공되는 광이 증가할 수 있다. 예컨대, 제1 광학부(120)가 손상(crack)되거나 또는 광원(LS)에 과전류가 주입된 경우에 광검출 소자의 출력값이 증가할 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이, 제1 광학부에 과전류가 주입되면(정상 렌즈(과전류)), 제1 출력값(과전류)은 제1 출력값(정상)보다 클 수 있다. 마찬가지로, 제2 출력값(과전류)은 제2 출력값(정상)보다 클 수 있다.Referring to FIG. 37 , when there is an abnormality in the first optical unit or an abnormality in the light source LS (abnormal state), light provided to the photodetector PD may increase. For example, when the first
또한, crack 렌즈에 대한 제1 출력값(Crack)은 정상 렌즈에 대한 제1 출력값(정상)보다 클 수 있다. 마찬가지로, crack 렌즈에 대한 제2 출력값(Crack)은 정상 렌즈에 대한 제2 출력값(정상)보다 클 수 있다.In addition, the first output value (Crack) for the cracked lens may be greater than the first output value (normal) for the normal lens. Similarly, the second output value (Crack) for the cracked lens may be greater than the second output value (normal) for the normal lens.
예를 들어, 제어부는 제1 출력값이 임계범위보다 큰 경우에 이상 상태를 과전류 및 제1 광학부의 이상(crack) 중 어느 하나로 검출할 수 있다. 즉, 제어부는 제1 높이에서의 제1 광학부(120)로부터 수신된 광을 이용하여 이상 상태를 과전류 및 제1 광학부의 이상(crack) 중 어느 하나로 검출할 수 있다. 또한, 이에 대응하여 제어부는 객체에 조사되는 광 출력을 조절하여 사람 등에 대한 안구 보호(eye-safety)를 제공할 수 있다.For example, when the first output value is greater than the threshold range, the controller may detect the abnormal state as any one of an overcurrent and a crack of the first optical unit. That is, the controller may detect the abnormal state as any one of an overcurrent and a crack of the first optical unit by using the light received from the first
도 38 내지 도 39을 참조하면, 광검출 소자에서 제1 출력값이 임계범위보다 큰 경우에 제어부는 이상 상태를 과전류 및 제1 광학부의 이상 중 어느 하나로 검출할 수 있다. 이하 도면에서, 과전류 시의 제1 출력값은 '제1 출력값(과전류)'으로, 과전류 시의 제2 출력값은 '제2 출력값(과전류)'으로, 정상 구동 또는 렌즈에 대한 제1 출력값은 '제1 출력값(정상)'으로, 정상 구동 또는 렌즈에 대한 제2 출력값은 '제2 출력값(정상)'으로 도시한다. 또한, Crack 렌즈에 대한 제1 출력값은 '제1 출력값(Crack)'으로, Crack 렌즈에 대한 제2 출력값은 '제2 출력값(Crack)'으로 도시한다.38 to 39 , when the first output value of the photodetector is greater than the threshold range, the controller may detect the abnormal state as any one of an overcurrent and an abnormality of the first optical unit. In the following drawings, the first output value at the time of overcurrent is the 'first output value (overcurrent)', the second output value at the time of overcurrent is the 'second output value (overcurrent)', and the first output value for normal driving or the lens is the 'first output value' 1 output value (normal)', and the second output value for normal driving or the lens is shown as 'second output value (normal)'. In addition, a first output value for the crack lens is shown as a 'first output value (Crack)', and a second output value for the crack lens is shown as a 'second output value (Crack)'.
그리고 제어부는 광검출 소자로부터 출력된 제1 출력값과 제2 출력값 간의 기울기를 이용하여 과전류인지 제1 광학부의 이상(예, crack)인지 검출 또는 판단할 수 있다. In addition, the controller may detect or determine whether an overcurrent or an abnormality (eg, a crack) of the first optical unit is an overcurrent using a slope between the first output value and the second output value output from the photodetector element.
도 38과 같이, 과전류 시에는 광검출 소자에서 출력값(제1 출력값(과전류) 내지 제2 출력값(과전류))이 증가하고, 제1 광학부의 높이가 커지면 출력값이 감소하는 경향을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 카메라 장치에서 제어부는 제1 출력값과 제2 출력값 간의 기울기가 양인 경우에 이상 상태로 검출할 수 있다. 특히, 제어부는 제1 출력값과 제2 출력값 간의 기울기가 소정값(예, 임계 기울기) 이내인 경우에 이상 상태를 과전류로 검출할 수 있다.As shown in FIG. 38 , an output value (a first output value (overcurrent) to a second output value (overcurrent)) from the photodetector device increases during overcurrent, and when the height of the first optical unit increases, the output value tends to decrease. Accordingly, in the camera device, when the slope between the first output value and the second output value is positive, the controller may detect an abnormal state. In particular, when a slope between the first output value and the second output value is within a predetermined value (eg, a threshold slope), the controller may detect the abnormal state as an overcurrent.
나아가, 제어부는 제1 출력값과 제2 출력값이 아니라 제1 광학부가 제1 높이 내지 제2 높이 중 서로 상이한 위치에 있는 경우에 광검출 소자의 출력값 간의 기울기와 상기 기울기에 대응한 다른 소정값을 서로 비교할 수 있다. 이를 통해, 카메라 장치는 보다 용이하고 정확하게 과전류를 이상 상태로 검출할 수 있다.Furthermore, when the first optical unit is not at the first output value and the second output value, but at different positions among the first to second heights, the control unit compares the slope between the output values of the photodetecting element and another predetermined value corresponding to the slope with each other can be compared. Through this, the camera device may more easily and accurately detect the overcurrent as an abnormal state.
그리고 이러한 과전류가 검출되면 제어부는 광원에 인가되는 전류를 감소 또는 차단하여 안구 보호를 수행할 수 있다. 그리고 본 명세서에서 광검출 소자의 출력값이 증가할수록 객체로 조사되는 광이 감소하며, 광검출 소자의 출력값이 감소할수록 객체로 조사되는 광이 증가함을 의미한다.And when such overcurrent is detected, the controller may reduce or block the current applied to the light source to protect the eyes. And, in the present specification, as the output value of the photodetector device increases, the light irradiated to the object decreases, and as the output value of the photodetector device decreases, the light irradiated to the object increases.
도 39과 같이, 이상 상태 중 제1 광학부의 이상(예, crack) 시에는 광검출 소자에서 출력값(제1 출력값(Crack) 내지 제2 출력값(Crack))이 증가할 수 있다. 예컨대, 렌즈에 이상(crack)이 존재하는 경우(이하 'crack 렌즈'로 설명함)에 crack에 의한 요철 형상으로 인해 난반사가 증가하므로 이상이 존재하지 않는 경우(이하 '정상 렌즈'로 설명함) 대비 반사율이 증가할 수 있다. 반대로, crack 렌즈 대비 정상 렌즈에서 광 투과율이 높을 수 있다.As shown in FIG. 39 , when an abnormality (eg, a crack) occurs in the first optical unit in an abnormal state, output values (first output values Crack to second output values Crack) of the photodetector may increase. For example, when there is a crack in the lens (hereinafter, described as a 'crack lens'), when there is no abnormality (hereinafter, it will be described as a 'normal lens') because diffuse reflection increases due to the uneven shape caused by cracks. Contrast reflectivity may be increased. Conversely, the light transmittance may be higher in a normal lens than in a cracked lens.
그리고 렌즈의 이상 여부에 따라 광검출 소자의 출력값도 변할 수 있다. 예컨대, crack 렌즈에 대한 제1 출력값이 정상 렌즈에 대한 제1 출력값보다 클 수 있다. 이에, 실시예에 따른 카메라 장치에서 제어부는 제1 출력값이 임계범위보다 큰 경우에 상술한 바와 같이 제1 광학부의 이상 또는 과전류를 판단할 수 있다.Also, the output value of the photodetector may be changed according to whether the lens is abnormal. For example, the first output value for the cracked lens may be greater than the first output value for the normal lens. Accordingly, in the camera device according to the embodiment, when the first output value is greater than the threshold range, as described above, the controller may determine an abnormality or overcurrent of the first optical unit.
그리고 제1 광학부에 이상이 존재하는 경우에, 정상 렌즈와 같이 광원의 광출력 변화에 대응하여 광검출 소자의 출력값이 변할 수 있다. In addition, when an abnormality exists in the first optical unit, the output value of the photodetector may change in response to a change in the light output of the light source like a normal lens.
이와 달리, 광검출 소자로부터 출력된 제1 출력값 및 제2 출력값의 기울기가 정상 렌즈와 crack 렌즈 각각에서의 기울기와 서로 상이할 수 있다. 또한, crack 렌즈와 정상 렌즈의 경우 제1 광학부가 상부로 이동(제2 위치로 이동)하면 광검출 소자의 출력값도 상이하게 변할 수 있다.Alternatively, the slopes of the first output value and the second output value output from the photodetector may be different from the slopes of the normal lens and the cracked lens, respectively. In addition, in the case of a cracked lens and a normal lens, when the first optical unit moves upward (moves to the second position), the output value of the photodetector may be changed differently.
실시예로, 제어부는 제1 출력값과 제2 출력값 간의 기울기가 소정값을 벗어나는 경우에 이상 상태를 광학부 이상(crack)으로 검출할 수 있다. 그리고 crack 렌즈에 대해서는 제1 출력값과 제2 출력값 간의 기울기가 변할 수 있다. 예컨대, 제1 출력값과 제2 출력값 간의 기울기의 부호가 양일 수 있다. 이와 달리, 정상 렌즈에 대해서는 제1 출력값과 제2 출력값 간의 기울기 또는 변화는 음(감소)일 수 있다. In an embodiment, when a slope between the first output value and the second output value deviates from a predetermined value, the controller may detect the abnormal state as an optical unit crack. And for the crack lens, the slope between the first output value and the second output value may change. For example, the sign of the slope between the first output value and the second output value may be positive. Alternatively, for a normal lens, the slope or change between the first output value and the second output value may be negative (decrease).
제어부는 상술한 바와 같이 제1 출력값과 제2 출력값 간의 기울기 또는 변화를 이용하여 제1 광학부의 이상 상태를 검출할 수 있다.As described above, the controller may detect an abnormal state of the first optical unit by using a slope or change between the first output value and the second output value.
또는, crack 렌즈에 대한 제1 출력값과 제2 출력값 간의 기울기 또는 변화(이하 'crack 기울기')가 정상 렌즈에 대한 제1 출력값과 제2 출력값 간의 기울기 또는 변화(이하 '정상 기울기')보다 클 수 있다. 예컨대, crack 기울기는 정상 기울기의 소정의 비율 내에 속하지 않을 수 있다. Alternatively, the slope or change between the first output value and the second output value for the cracked lens (hereinafter 'crack slope') may be greater than the slope or change between the first output value and the second output value for the normal lens (hereinafter the 'normal slope'). have. For example, the crack slope may not fall within a predetermined ratio of the normal slope.
이에, 제어부는 제1 출력값이 임계범위에 속하도록 광원에 인가되는 전원을 조정할 수 있다. 예컨대, 제어부는 제1 출력값이 임계범위 내에 속하도록 광원에 인가되는 전원(예, 전류)을 감소시킬 수 있다. Accordingly, the controller may adjust the power applied to the light source so that the first output value falls within the critical range. For example, the controller may reduce the power (eg, current) applied to the light source so that the first output value falls within the threshold range.
나아가, 제어부는 제1 출력값의 제어에 대응하여 제1 광학부의 이동에 대해서도 전류를 조정할 수 있다. Furthermore, the control unit may adjust the current with respect to the movement of the first optical unit in response to the control of the first output value.
또한, crack 렌즈에 대해 광검출 소자의 출력값이 증가하므로 제어부는 제1 위치와 제2 위치 사이에서의 제1 광학부에 대한 광검출 소자의 출력값이 임계범위에 속하도록 광원에 인가되는 전원을 조절할 수 있다.In addition, since the output value of the photodetector element increases with respect to the crack lens, the control unit adjusts the power applied to the light source so that the output value of the photodetector element for the first optical part between the first position and the second position falls within a critical range. can
나아가, 제어부는 제1 출력값뿐만 아니라 제1 높이와 제2 높이 사이에 위치한 제1 광학부로부터 수신된 광을 이용하여서도 이상 상태를 과전류 및 제1 광학부의 이상(crack) 중 어느 하나로 검출할 수 있다.Furthermore, the control unit can detect the abnormal state as either an overcurrent or a crack in the first optical unit using the light received from the first optical unit located between the first and second heights as well as the first output value. have.
또한, 임계범위는 제1 광학부의 위치 및 광원의 광 출력 중 적어도 하나에 대응하여 변경될 수 잇다. 예컨대, 임계범위는 제1 광학부의 제1 높이 및 광원의 최대 광출력에서의 광검출 소자의 출력값을 최대값으로 한다. 그리고 임계범위는 제1 광학부의 제2 높이 및 광원의 최소 광출력에서의 광검출 소자의 출력값을 최소값으로 한다.In addition, the critical range may be changed in response to at least one of the position of the first optical unit and the light output of the light source. For example, the critical range is the maximum value of the output value of the photodetector at the first height of the first optical unit and the maximum light output of the light source. And, the threshold range is the minimum value of the output value of the photodetector at the second height of the first optical unit and the minimum light output of the light source.
또는 임계범위는 제1 광학부의 높이 별로 설정될 수 있다. 나아가, 임계범위는 광원의 광출력에 대응하여서도 상이하게 설정될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 광학부의 위치가 변하더라도 제1 광학부의 이상 상태를 검출할 수 있다. 이로써, 객체에 조사되는 광 출력을 조절하여 사람 등에 대한 안구 보호(eye-safety)가 용이하게 이루어질 수 있다.Alternatively, the critical range may be set for each height of the first optical unit. Furthermore, the critical range may be set differently in response to the light output of the light source. With this configuration, even if the position of the first optical unit is changed, it is possible to detect an abnormal state of the first optical unit. Accordingly, eye-safety for a person or the like can be easily achieved by adjusting the light output irradiated to the object.
도 40은 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학부의 이탈을 도시한 도면이고, 도 41는 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학부 이탈 시 카메라 장치의 이동에 대한 출력값을 도시한 도면이다.FIG. 40 is a diagram illustrating separation of the first optical unit from the camera device according to the embodiment, and FIG. 41 is a diagram illustrating output values for movement of the camera device when the first optical unit is separated from the camera device according to the embodiment.
도 40 내지 도 41를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 장치에서 상술한 바와 같이 제1 광학부의 이상 상태는 제1 광학부의 이탈을 포함할 수 있다. 40 to 41 , as described above in the camera device according to the embodiment, the abnormal state of the first optical part may include separation of the first optical part.
도 41에서는 렌즈 이탈 시와 제1 광학부가 정상으로 위치한 경우(정상 렌즈1 내지 정상 렌즈 3) 각각에 대해 실험(실험 1 내지 설험4)하여 얻은 광검출 소자의 출력값을 도시한다.FIG. 41 shows output values of the photodetector device obtained through experiments (
예컨대, 제1 광학부의 이탈은 제1 광학부가 렌즈 홀더에서 탈락되는 경우, 렌즈가 렌즈 배럴로부터 분리되는 경우, 렌즈 배럴 또는 렌즈가 이탈하는 경우, 제1 광학부가 광축으로부터 이탈하는 경우 등을 포함할 수 있다.For example, the detachment of the first optical unit may include the case where the first optical unit is detached from the lens holder, the lens is detached from the lens barrel, the lens barrel or the lens detaches, the case where the first optical unit detaches from the optical axis, etc. can
이러한 제1 광학부의 이탈 시에 광 반사량이 감소하므로, 광검출 소자의 출력값도 감소할 수 있다.Since the amount of light reflection is reduced when the first optical unit is detached, an output value of the photodetector may also decrease.
이에, 제어부는 제2 출력값이 임계범위보다 작은 경우에 이상 상태를 제1 광학부 이탈로 검출할 수 있다. 예컨대, 제어부는 제2 출력값이 임계범위 내에 속하도록 광원의 출력을 증가시키거나 제1 광학부 이탈에 대한 알람을 출력할 수 있다.Accordingly, when the second output value is less than the threshold range, the controller may detect the abnormal state as deviation of the first optical unit. For example, the controller may increase the output of the light source so that the second output value falls within a threshold range or output an alarm for deviation of the first optical unit.
나아가, 제어부는 제1 광학부가 제1 높이에서 제2 높이 사이로 이동하면서 검출된 광검출 소자의 출력값이 임계범위를 벗어나는 경우에도 이상 상태를 검출할 수 있다.Furthermore, the control unit may detect an abnormal state even when the output value of the photodetector detected while the first optical unit moves from the first height to the second height is out of the threshold range.
도 42은 실시예에 따른 카메라 장치의 변형예를 도시한 도면이고, 도 43은 제1 광학부의 사시도 및 저면도를 도시한 도면이고,42 is a view showing a modified example of the camera device according to the embodiment, Figure 43 is a view showing a perspective view and a bottom view of the first optical unit,
도 42 내지 도 43을 참조하면, 본 실시예에서 제1 광학부는 상술한 바와 같이 제1 렌즈 배럴과 제1 렌즈 배럴 내에 수용되는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다.42 to 43 , in the present embodiment, the first optical unit may include a first lens barrel and at least one lens accommodated in the first lens barrel as described above.
또한, 본 실시예에 따른 카메라 장치는 렌즈(121) 또는 제1 렌즈 배럴(122)의 하면에 배치되는 반사 부재(RM)를 더 포함할 수 있다.In addition, the camera device according to the present embodiment may further include a reflective member RM disposed on the lower surface of the
예컨대, 반사 부재(RM)는 적어도 하나의 렌즈(121) 중 광원에 최인접한 렌즈 하면에 배치되거나, 제1 렌즈 배럴(122)의 하면에 배치될 수 있다. For example, the reflective member RM may be disposed on a lower surface of a lens closest to the light source among the at least one
반사 부재(RM)는 광에 대해 반사도가 높은 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 반사 부재(RM)는 금속으로 이루어질 수 있다.The reflective member RM may be formed of a material having high reflectivity with respect to light. For example, the reflective member RM may be made of metal.
그리고 반사 부재(RM)는 렌즈(121)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 예컨대, 반사 부재(RM)는 렌즈(121)의 가장자리를 따라 폐루프를 이룰 수 있다. 이 때, 반사 부재(RM)는 연속 또는 불연속으로 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 반사 부재(RM)는 광원(LS)으로부터 출사된 광의 시야범위 내에 위치하지 않음으로써 광 손실을 줄일 수 있다.In addition, the reflective member RM may be disposed along an edge of the
또는 반사 부재(RM)가 제1 렌즈 배럴(122)의 하부에 배치되어 광원(LS)의 시야각 외측에 위치하여 제1 광학부(120)의 이동(제1 위치 내지 제2 위치)과 무관하게 광 반사를 수행할 수 있다.Alternatively, the reflective member RM is disposed under the
이러한 반사 부재(RM)에 의해, 광검출 소자(PD)의 출력값이 증가할 수 있다. 따라서, 제1 광학부(120)의 이상 상태를 검출 또는 판별하는데 변별력이 증가할 수 있다. Due to the reflective member RM, an output value of the photodetector PD may be increased. Accordingly, discrimination power may increase in detecting or discriminating an abnormal state of the first
도 44은 실시예에 따른 카메라 장치를 포함하는 광학기기를 도시한 도면이다.44 is a diagram illustrating an optical device including a camera device according to an embodiment.
도 44를 참조하면, 실시예에 따른 광학기기는 전면 케이스(fc), 후면 케이스(rc) 및 전면 케이스(fc)와 후면 케이스(rc)에 또는 그 사이에 구비되는 카메라 장치(10)를 포함한다.Referring to FIG. 44, the optical device according to the embodiment includes a front case (fc), a rear case (rc), and a
그리고 카메라 장치(10)는 상술한 카메라 장치일 수 있다. 이에, 광학기기는 이러한 3차원 깊이 이미지를 출력하는 카메라 장치(10)를 통해 입체영상을 촬영할 수 있다. And the
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. In the above, the embodiment has been mainly described, but this is only an example and does not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are not exemplified above in the range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be implemented by modification. And the differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.
Claims (11)
상기 기판 상에 배치되는 광원, 상기 기판 상에 배치되는 홀더, 상기 광원 상에 배치되는 광학부, 상기 광학부를 광축을 따라 이동시키는 구동부, 및 상기 기판 상에 배치되는 광검출 소자 를 포함하는 발광부;
상기 기판 상에 배치되는 이미지 센서를 포함하는 수광부; 및
상기 광검출 소자로부터 수신한 출력값을 이용하여 상기 광학부 또는 상기 광원을 제어하는 제어부;를 포함하는 카메라 장치.
Board;
a light emitting unit including a light source disposed on the substrate, a holder disposed on the substrate, an optical unit disposed on the light source, a driving unit configured to move the optical unit along an optical axis, and a photodetector disposed on the substrate ;
a light receiving unit including an image sensor disposed on the substrate; and
and a controller configured to control the optical unit or the light source using the output value received from the photodetector.
상기 광원은 상기 광학부와 상기 광축으로 중첩되고,
상기 광검출 소자는 상기 광학부와 상기 광축으로 중첩되는 카메라 장치.
According to claim 1,
The light source overlaps the optical unit and the optical axis,
The photodetector element overlaps the optical unit with the optical axis.
상기 광학부는 광축을 따라 상기 기판으로부터 제1 높이에서 제2 높이까지 이동하고,
상기 제2 높이는 상기 광학부가 최고 높이에 배치 될 때 높이고,
상기 제1 높이는 상기 광학부가 최저 높이에 배치되는 높이인 카메라 장치.
According to claim 1,
the optic moves from a first height to a second height from the substrate along an optical axis;
the second height is raised when the optic is placed at the highest height;
The first height is a height at which the optical unit is disposed at the lowest height.
제1 선과 제2 선은 제1 각도를 이루고,
상기 제1 선은 상기 광축과 상기 광학부 최하면의 교점에서 상기 광검출 소자를 연결한 선이고,
상기 제2 선은 상기 광축과 상기 광원 최상면의 교점에서 상기 광검출 소자를 연결한 선이고,
상기 제1 각도는 10도 내지 80도인 카메라 장치.
According to claim 1,
The first line and the second line form a first angle,
The first line is a line connecting the photodetector at the intersection of the optical axis and the lowermost surface of the optical unit,
The second line is a line connecting the photodetector at the intersection of the optical axis and the uppermost surface of the light source,
The first angle is 10 degrees to 80 degrees camera device.
상기 제1 선과 상기 광검출 소자가 연결되는 부분은 상기 광검출 소자의 중심 영역이고,
상기 제2 선과 상기 광검출 소자가 연결되는 부분은 상기 광검출 소자의 중심 영역인 카메라 장치.
5. The method of claim 4,
A portion where the first line and the photodetector are connected is a central region of the photodetector,
A portion where the second line and the photodetector are connected is a central region of the photodetector.
상기 제어부는 상기 광검출 소자의 제1 출력값이 상기 광검출 소자의 임계범위보다 큰 경우 또는 상기 광검출 소자의 제2 출력값이 상기 광검출 소자의 임계범위보다 작은 경우 이상 상태로 검출하는 카메라 장치.
According to claim 1,
The controller is configured to detect an abnormal state when the first output value of the photo-detecting element is greater than a threshold range of the photo-detecting element or when the second output value of the photo-detecting element is less than the threshold range of the photo-detecting element.
상기 제어부는 상기 광검출 소자의 제1 출력값과 상기 광검출 소자의 제2 출력값 간의 기울기가 양인 경우에 이상 상태로 검출하는 카메라 장치.
According to claim 1,
The controller is configured to detect an abnormal state when a slope between the first output value of the photodetector element and the second output value of the photodetector element is positive.
상기 제어부는 상기 광검출 소자의 제1 출력값과 상기 광검출 소자의 제2 출력값 간의 기울기가 소정값 이내인 경우 이상 상태로 검출하는 카메라 장치.
According to claim 1,
The controller is configured to detect an abnormal state when a slope between the first output value of the photo-detecting element and the second output value of the photo-detecting element is within a predetermined value.
상기 제어부는 상기 광원에 인가되는 전류를 감소 또는 차단하는 카메라 장치.
9. The method according to any one of claims 6 to 8,
The control unit reduces or blocks the current applied to the light source.
상기 제어부는 상기 광검출 소자 제1 출력값이 상기 광검출 소자의 임계범위 벗어났을 때 상기 광원에 인가되는 전류를 조정하는 카메라 장치.
9. The method according to any one of claims 6 to 8,
The control unit adjusts the current applied to the light source when the first output value of the photodetector deviates from a critical range of the photodetector.
상기 광학부는 렌즈 배럴 및 상기 렌즈 배럴 내에 수용되는 적어도 하나의 렌즈를 포함하고,
상기 적어도 하나의 렌즈 중 상기 광원에 최인접한 렌즈 또는 상기 렌즈 배럴의 하면에 배치되는 반사 부재;를 포함하는 카메라 장치.According to claim 1,
The optical unit includes a lens barrel and at least one lens accommodated in the lens barrel,
and a reflective member disposed on a lens closest to the light source among the at least one lens or on a lower surface of the lens barrel.
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
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US17/909,290 US20230078421A1 (en) | 2020-03-03 | 2021-03-02 | Distance measuring camera apparatus |
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