WO2016137214A1 - 근접센서와 이를 포함하는 카메라 모듈과 이를 포함하는 이동 단말기 - Google Patents

근접센서와 이를 포함하는 카메라 모듈과 이를 포함하는 이동 단말기 Download PDF

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    • H04M2250/12—Details of telephonic subscriber devices including a sensor for measuring a physical value, e.g. temperature or motion

Definitions

  • the embodiment relates to a proximity sensor, a camera module including the same, and a mobile terminal including the same. More particularly, cross talk is provided by disposing a light emitting part and a light receiving part of a proximity sensor on both sides of an audio output part.
  • the present invention relates to a proximity sensor, a camera module including the same, and a mobile terminal including the same, which can prevent the light emission from the light emitting part and the light receiving part of the proximity sensor, and increase the amount of light received.
  • Smartphones among portable mobile terminals are devices that add computer support functions such as Internet communication and information retrieval as well as cellular phone functions, and their use and convenience have dramatically increased, and they are generally used in recent years.
  • a smart phone In addition to being used as a mobile phone, a smart phone can be used as a portable computer, and internet communication and fax transmission can be performed while moving.
  • a mobile terminal such as a smart phone is equipped with a proximity sensor for recognizing the approach of a specific object or a body part such as a user's hand.
  • the proximity sensor may detect an approach of a person or an object by providing a transmitter for transmitting infrared rays and a receiver for detecting reflected infrared rays.
  • the conventional proximity sensor has a structure in which a black strip printed layer for preventing proximity reflection and infrared reflection and diffuse reflection is stacked and a cover glass is stacked thereon.
  • the transmission window on which the proximity sensor is mounted ie the sensor window, is generally illuminated in black.
  • the senor window may be illuminated in black.
  • the aesthetic design may be different from that of the terminal. There is no limit.
  • the white layer may be printed by directly printing on the film layer disposed under the cover glass.
  • the reflection and diffuse reflection of light may cause the infrared transmission and reception not to be performed properly, thereby degrading the detection accuracy of the sensor. There is.
  • Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2014-0080256 discloses a portable terminal, and the portable terminal is mounted on the upper surface of the terminal body and the terminal body, which is mounted in the terminal body to the outside of the terminal body.
  • the sensor unit may detect a state, and may be mounted between the sensor unit and the cover glass, and include a sensor window in which the same system as the color of the terminal body is expressed in color.
  • the sensor window can be expressed in a white system by using light scattering through the sensor window, which is a transmission window of the infrared proximity sensor, so that the color of the portable terminal such as the portable terminal is white and white. If they have the same bright color, the aesthetics can be improved by matching the colors of the portable terminal and the sensor window.
  • the amount of light emitted and received by the light emitting unit and the light receiving unit of the proximity sensor is reduced by the sensor window stacked on the proximity sensor.
  • the embodiment is devised to solve the above problems, the proximity sensor having a structure capable of arranging the light emitting unit and the light receiving unit of the proximity sensor on both sides of the sound output unit, a camera module including the same and a mobile terminal including the same To provide.
  • the present invention also provides a proximity sensor, a camera module including the same, and a mobile terminal including the same, in which a light source and a light incident part of the proximity sensor penetrate the cover of the sound output unit.
  • the embodiment is a substrate; A light emitting part and a light receiving part spaced apart from each other on the substrate; A gap maintaining part disposed between the light emitting part and the light receiving part; A reflector including a first reflecting surface refracting light emitted from the light emitting part and a second reflecting surface refracting light incident to the light receiving part; And a cover part disposed above the light emitting part, the light receiving part, and the gap maintaining part.
  • the light emitting part may include: a first body supporting the light emitting part; An infrared emitting diode (Infrared Emitting Diode) provided facing the first reflective surface disposed on one side of the first body; And a first lens disposed in a first hole provided on an upper surface of the first body.
  • An infrared emitting diode Infrared Emitting Diode
  • a first lens disposed in a first hole provided on an upper surface of the first body.
  • a molding material may be disposed between the first body and the bottom surface of the first reflective surface.
  • a first wire may be disposed between the substrate and the infrared light emitting diode to electrically connect the substrate and the infrared light emitting diode, and the first wire may be coated with a light-transmissive resin.
  • the light receiver includes a second body supporting the light receiver; A photodiode facing the second reflective surface disposed on one side of the second body; And a second lens disposed in a second hole provided on an upper surface of the second body.
  • a molding material may be disposed between the second body and the bottom surface of the second reflective surface.
  • a second wire may be disposed between the substrate and the photodiode to electrically connect the substrate and the photodiode, and the second wire may be coated with a light transmitting resin.
  • first reflective surface and the second reflective surface may have an inclination of 35 ° to 50 ° with respect to the substrate.
  • first reflective surface and the second reflective surface may include at least one or more of acrylic or polycarbonate.
  • another embodiment is a display unit; Proximity sensor for detecting that the user is close to a predetermined distance to the display unit; A photographing lens disposed adjacent to the proximity sensor; And a control unit configured to drive the display unit by receiving the light emission amount of the light emitting unit and the light reception unit of the light receiving unit from the proximity sensor.
  • the control unit turns to the display unit, and the user displays the display by the proximity sensor. If it is detected that the unit is approaching a predetermined distance, the display unit may be controlled to be in an unused state.
  • the camera module may further include an input unit configured to input a use state of the display unit and a non-use state of the display unit, and the control unit switches the display unit to the use state and the non-use state according to an input to the input unit. can do.
  • a housing In order to achieve the above object, in another embodiment a housing; A substrate disposed inside the housing; An acoustic output unit seated on the substrate; A display unit disposed on an upper surface of the housing; A light emitting unit and a light receiving unit, the light emitting unit and the light receiving unit disposed on both sides of the sound output unit, and a proximity sensor for detecting that the user is approaching a predetermined distance on the display unit; And a camera module which receives a light receiving amount of the light receiving unit and drives the display unit. And a cover part disposed on the display part and provided on an upper portion of the sound output part and the proximity sensor.
  • the light emitting part may include: a first body supporting the light emitting part; An infrared emitting diode (Infrared Emitting Diode) disposed on the bottom surface of the inside of the first body; And a first lens disposed in a first hole provided on an upper surface of the first body.
  • An infrared emitting diode Infrared Emitting Diode
  • a first lens disposed in a first hole provided on an upper surface of the first body.
  • the light receiver includes a second body supporting the light receiver; A photodiode disposed on the bottom surface of the second body; And a second lens disposed in a second hole provided on an upper surface of the second body.
  • the proximity sensor may include a first reflecting surface that refracts light emitted from the light emitting part and a second reflecting surface that refracts light incident to the light receiving part.
  • the light emitting unit may include a first body supporting the light emitting unit; An infrared emitting diode (Infrared Emitting Diode) provided facing the first reflective surface disposed on one side of the first body; And a first lens disposed in a first hole provided on an upper surface of the first body.
  • An infrared emitting diode Infrared Emitting Diode
  • the light receiver includes a second body supporting the light receiver; A photodiode facing the second reflective surface disposed on one side of the second body; And a second lens disposed in a second hole provided on an upper surface of the second body.
  • the cover part may correspond to a length direction in which the sound output part and the proximity sensor are disposed.
  • the cover part may be provided as a grating hole.
  • cross talk can be prevented by disposing the light emitting part and the light receiving part of the proximity sensor on both sides of the sound output part, respectively.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a proximity sensor according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram of a mobile terminal according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a conventional mobile terminal.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a structure of a proximity sensor included in a camera module according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a proximity sensor included in a camera module according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a mobile terminal according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a proximity sensor according to an embodiment.
  • the proximity sensor 100 includes a substrate 110, a light emitting unit 120, a light receiving unit 130, a gap maintaining unit 140, a reflecting unit 150, and a cover unit 160. )
  • Proximity sensor 100 is provided with a light emitting unit 120 and a light receiving unit 130 to detect the proximity of the external object through the light reflected from the external object, the light emitting unit 120 is the proximity of the external object.
  • the light receiving unit 130 may detect whether the external object is close by receiving light reflected from the external object from the light emitted from the light emitting unit 120.
  • the proximity sensor 100 may use an infrared sensor that detects whether an external object is closer than a preset distance using infrared light.
  • the light emitting unit 120 of the proximity sensor 100 may be provided with an infrared emitting diode (Infrared Emitting Diode) for emitting infrared rays
  • the light receiving unit 130 is a photodiode for converting light energy into electrical energy (Photodiode) ) May be provided.
  • the substrate 110 may be provided with flexible printed circuit boards (FPCBs) on which patterns are printed to enable a surface mounting technology (SMT) process.
  • FPCBs flexible printed circuit boards
  • SMT surface mounting technology
  • the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 may be spaced apart from each other on the substrate 110, and the gap maintaining unit 140 may be disposed between the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the reflector 150 may be provided in the light emitter 120 and the light receiver 130. The reflector 150 is refracted by the light emitted from the light emitter 120 toward the cover part 160 described later.
  • the first reflective surface 151 disposed in the light emitting unit 120 and the second reflective surface 152 disposed in the light receiving unit 130 which refracts the light transmitted through the cover unit 160 to be incident on the light receiving unit 130. ) May be included.
  • the light emitting unit 120 may include a first body 121 supporting the light emitting unit 120, an infrared emitting diode 125, and a first lens 121b.
  • a portion of the first body 121 may be filled with the molding material 155, and the molding material 155 may be disposed between the first body 121 and the lower surface of the first reflective surface 151.
  • the molding member 155 may be disposed while supporting the first reflective surface 151 and may form an inclined surface and be filled in the first body 121.
  • the first reflective surface 151 may be provided along the inclined surface.
  • the infrared light emitting diode 125 may be die bonded to the inner surface of the first body 121 while facing the first reflecting surface 151 disposed on one side of the first body 121.
  • the substrate 110 is extended to the inner surface of the first body 121 in which the infrared light emitting diodes 125 are disposed, the substrate 110 and the infrared light emitting diodes 125 may be electrically connected to each other.
  • a first hole 121a may be provided at an upper end surface of the first body 121, and a first lens 121b for controlling an emission angle of light may be inserted into the first hole 121a.
  • the light receiver 130 may include a second body 132, a photodiode 135, and a second lens 132b that support the light receiver 130.
  • a portion of the second body 132 is filled with the molding material 155, and a molding material 155 may be disposed between the second body 132 and the lower surface of the second reflective surface 152.
  • the molding member 155 may be disposed while supporting the second reflective surface 152, and may form an inclined surface and may be filled in the second body 132.
  • the second reflective surface 152 may be formed as described above. It may be provided along the inclined surface.
  • the photodiode 135 may be die bonded to the inner surface of the second body 132 while facing the second reflecting surface 152 disposed on one side of the second body 132.
  • the substrate 110 is extended to the inner surface of the second body 132 on which the photodiode 135 is disposed, the substrate 110 and the photodiode 135 may be electrically connected to each other.
  • a second hole 132a may be provided at an upper end surface of the second body 132, and a second lens 132b for controlling an incident angle of light may be inserted into the second hole 132a.
  • the substrate 110 and the infrared light emitting diode 125 may be electrically connected to the substrate 110 by the infrared light emitting diode 125 and the photodiode 135 respectively mounted on the light emitting part 120 and the light receiving part 130.
  • a first wire (not shown) may be disposed between the first and second wires, and a second wire (not shown) may be disposed between the substrate 110 and the photodiode 135.
  • the first and second wires may be coated with a light-transmissive resin having good heat resistance and light resistance in order to protect the first and second wires from heat generated from the light emitting unit or ambient light.
  • the first reflecting surface 151 collects the light from the infrared light emitting diodes 125 disposed on the side of the first body 121 to the upper portion of the light emitting unit 120 and at the same time adjusts the directing angle of the light.
  • the second reflective surface 152 may collect light to the photodiode 135 disposed on the side of the second body 132 and at the same time adjust the direction angle.
  • the first reflecting surface 151 and the second reflecting surface 152 may be formed with respect to the substrate 110 to increase the amount of light emitted and incident on the infrared light emitting diodes 125 and the photodiode 135. It may have an inclination of ° to 50 °. However, depending on the shape and size of the first body 121 and the second body 132 and the position where the infrared light emitting diode 125 and the photodiode 135 are disposed, the first reflecting surface 151 and the second reflecting surface The inclination of 152 may be provided differently.
  • the first reflecting surface 151 and the second reflecting surface 152 may include at least one or more of acryl or polycarbonate, but may be a reflective metal such as gold (Au) or tempered glass as long as the material can reflect light. It may be provided with the same material.
  • the conventional proximity sensor includes a substrate, a light emitting part, a light receiving part, an isolation part, and a cover part, the light emitting part may include an infrared light emitting diode and a first lens, and the light receiving part may include a photodiode and a second lens.
  • the light emitting part and the light receiving part are respectively disposed on the substrate, and an isolation part having holes corresponding to the first lens and the second lens is formed at edges of the light emitting part and the light receiving part.
  • the cover portion of the transparent material is disposed on the upper portion of the isolation portion, the lower surface of the cover portion is further provided with a black coating layer so that the proximity sensor is not visible from the outside.
  • the light emitting part and the light receiving part are disposed adjacent to each other in the conventional proximity sensor as described above, part of the light emitted from the infrared light emitting diode penetrates into the region of the photodiode due to internal diffuse reflection. As a result, an error signal recognized as a proximity of an external object is generated, and thus the proximity sensor may malfunction. In addition, there is a problem in that the amount of light emitted and received by the light emitting part and the light receiving part is reduced due to the coating layer coated in black so that the inside of the proximity sensor is not visible.
  • the light emitter 120 and the light receiver 130 are disposed between the light emitter 120 and the light receiver 130 so that the light emitter 120 and the light receiver 130 are spaced apart at a predetermined distance.
  • the gap maintaining unit 140 is provided, thereby minimizing or shielding the light from the light emitting unit 120 from being directly incident to the light receiving unit 130.
  • the width of the gap maintaining unit 140 is maintained between the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 so that light from the light emitting unit 120 does not directly enter the light receiving unit 130 due to internal diffuse reflection. It can be provided with a width that can be.
  • the cover part 160 may be disposed on the light emitting part 120, the light receiving part 130, and the gap maintaining part 140.
  • the cover part 160 includes the grating hole 161 so that the light emitted from the light emitting part 120 and the light incident to the light receiving part 130 can directly pass between the grating holes 161. Accordingly, the amount of light emitted from the light emitting unit 120 and received from the light receiving unit 130 may be increased than in the conventional proximity sensor.
  • FIG. 2 is a block diagram of a mobile terminal according to an embodiment.
  • the mobile terminal 200 includes a power management unit 210, a wireless communication unit 220, a sensing unit 230, an A / V (Audio / Video) input unit 240, a sound output unit 250,
  • the display unit 260 may include a display unit 260, a memory 270, a user input unit 280, an application processor (AP) 290, and an interface unit 295.
  • AP application processor
  • the power manager 210 generates internal power from the battery 211 or an external power source. Such internal power is supplied to each block of the mobile terminal 200. At this time, the power management unit 210 controls the internal power supplied to each block based on an instruction of an application processor (AP) 290 to be described later. In addition, the power manager 210 also controls the charging of the battery 211 when the power is supplied from the outside.
  • AP application processor
  • the battery 211 is a battery and is used when the mobile terminal 200 operates without depending on an external power source.
  • the mobile terminal 200 may use the power of the battery 109 even when an external power source is connected, and a secondary battery may be used for the battery 211.
  • the wireless communication unit 220 may include one or more modules that enable wireless communication between the mobile terminal 200 and the wireless communication system or between the mobile terminal 200 and a network in which the mobile terminal 200 is located.
  • the wireless communication unit 220 may include a broadcast receiving module 221, a mobile communication module 222, a wireless internet module 223, a short range communication module 224, and a location information module 225.
  • the broadcast receiving module 221 receives a broadcast signal and / or broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel.
  • the broadcast management server may mean a server that generates and transmits a broadcast signal and / or broadcast related information, or a server that receives a pre-generated broadcast signal and / or broadcast related information and transmits the same to a terminal.
  • the broadcast signal may include not only a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, and a data broadcast signal, but also a broadcast signal in which a data broadcast signal is combined with a TV broadcast signal or a radio broadcast signal.
  • broadcast related information may mean information related to a broadcast channel, a broadcast program, or a broadcast service provider.
  • broadcast related information may also be provided through a mobile communication network. In this case, it may be received by the mobile communication module 222.
  • the broadcast related information may exist in various forms. For example, it may exist in the form of Electronic Program Guide (EPG) of Digital Multimedia Broadcasting (DMB) or Electronic Service Guide (ESG) of Digital Video Broadcast-Handheld (DVB-H).
  • EPG Electronic Program Guide
  • DMB Digital Multimedia Broadcasting
  • ESG Electronic Service Guide
  • DVD-H Digital Video Broadcast-Handheld
  • the broadcast receiving module 221 may include, for example, Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial (DMB-T), Digital Multimedia Broadcasting-Satellite (DMBS), Media Media Forward Link Only (Media FLO), and Digital Video Broadcast (DVB-H). Digital broadcast signals can be received using digital broadcasting systems such as Handheld and Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial (ISDB-T). Of course, the broadcast receiving module 221 may be configured to be suitable for not only the above-mentioned digital broadcasting system but also other broadcasting systems.
  • DMB-T Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial
  • DMBS Digital Multimedia Broadcasting-Satellite
  • Media FLO Media Media Forward Link Only
  • DVD-H Digital Video Broadcast
  • Digital broadcast signals can be received using digital broadcasting systems such as Handheld and Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial (ISDB-T).
  • ISDB-T Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial
  • the broadcast receiving module 221 may be configured to be suitable for not
  • the broadcast signal and / or broadcast related information received through the broadcast receiving module 221 may be stored in the memory 270.
  • the mobile communication module 222 transmits and receives a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network.
  • the wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call signal, or a text / multimedia message.
  • the wireless internet module 223 refers to a module for wireless internet access and may be embedded or external to the mobile terminal 200.
  • Wireless Internet technologies may include Wireless LAN (Wi-Fi), Wireless Broadband (Wibro), World Interoperability for Microwave Access (Wimax), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), and the like.
  • the short range communication module 224 refers to a module for short range communication.
  • Bluetooth Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and the like may be used.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee ZigBee
  • the location information module 225 is a module for obtaining the location of the mobile terminal, and a representative example thereof is a GPS (Global Positioning System) module.
  • GPS Global Positioning System
  • the wireless communication unit 220 may be provided with an antenna 226 to receive a received signal between the mobile terminal and the wireless communication system or between the mobile terminal and the network in which the mobile terminal is located, and transmit the transmission signal to the outside.
  • the sensing unit 230 detects a current state of the mobile terminal 200 such as an open / closed state of the mobile terminal 200, a location of the mobile terminal 200, presence or absence of a user contact, orientation of the mobile terminal, acceleration / deceleration of the mobile terminal, and the like. To generate a sensing signal for controlling the operation of the mobile terminal 200. For example, when the mobile terminal 200 is in the form of a slide phone, it may sense whether the slide phone is opened or closed. Also, whether the power manager 190 supplies power or whether the interface unit 295 is coupled to an external device may be sensed.
  • the sensing unit 230 may include a proximity sensor 231, a time of flight (ToF) sensor, an iris recognition sensor, a temperature sensor, and a global positioning system (GPS) sensor.
  • ToF time of flight
  • GPS global positioning system
  • the A / V input unit 240 is for inputting an audio signal or a video signal, and may include a camera module 241 and a microphone 242.
  • the camera module 241 processes an image frame such as a still image or a video obtained by the image sensor in a video call mode or a photographing mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 260.
  • the image frame processed by the camera module 241 may be stored in the memory 270 or transmitted to the outside through the wireless communication unit 220.
  • the microphone 242 receives an external sound signal by a microphone in a call mode, a recording mode, a voice recognition mode, etc., and processes the external sound signal into electrical voice data.
  • the processed voice data may be converted into a form transmittable to the mobile communication base station through the mobile communication module 222 and output in the call mode.
  • the sound output unit 250 may be implemented in the form of a receiver for transmitting a call sound to a user's ear or a speaker 151 for outputting various alarm sounds or multimedia reproduction sounds.
  • the display unit 260 outputs information processed by the mobile terminal 200. For example, when the mobile terminal is in a call mode, the mobile terminal displays a user interface (UI) or a graphic user interface (GUI) related to the call. In addition, when the mobile terminal 200 is in a video call mode or a photographing mode, the mobile terminal 200 displays a photographed and / or received image, a UI, or a GUI.
  • UI user interface
  • GUI graphic user interface
  • the display unit 260 includes an organic EL display, liquid crystal display (LCD), thin film transistor (Liquid Crystal Display), organic light emitting diode (Organic Light-). It may include at least one of an Emitting Diode (OLED), a flexible display, and a 3D display.
  • OLED Emitting Diode
  • the display unit 260 may be provided as an organic EL display 261, and the organic EL display 261 may be a transmissive organic EL display (transparent organic EL display).
  • the organic EL display 261 when the organic EL display 261 is used, an image is displayed on the organic EL display 261 when it is turned on, and when the organic EL display 261 is not used, the organic EL display 261 is turned off when it is turned off.
  • the organic EL display 261 is not limited to a completely transparent portion, and may be a translucent portion.
  • the touch panel 245 is disposed on the front portion so as to cover the display surface of the organic EL display 261 or disposed on the back portion of the organic EL display 261.
  • the user's finger or a dedicated operation pen (stylus) operated by the user and the like come into contact with the touch area of the organic EL display 261, so that the mobile terminal 200 can be intuitively operated.
  • the display unit 260 and a sensor for detecting a touch operation form a mutual layer structure (hereinafter, referred to as a touch screen)
  • the display unit 260 may be configured in addition to an output device. Can also be used as an input device.
  • the touch sensor may have a form of a touch film, a touch sheet, a touch pad, or the like.
  • the touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific portion of the display unit 260 or capacitance generated at a specific portion of the display unit 260 into an electrical input signal.
  • the touch sensor may be configured to detect not only the position and area of the touch but also the pressure at the touch.
  • a signal corresponding thereto is sent to the touch controller.
  • the touch controller processes the signal and then transmits the corresponding data to the application processor 290.
  • the application processor 290 may determine which area of the display unit 260 is touched.
  • the proximity sensor 231 may be disposed in the inner region of the mobile terminal or near the touch screen.
  • the proximity sensor refers to a sensor that detects the presence or absence of an object approaching a predetermined detection surface or an object present in the vicinity without using mechanical force by using electromagnetic force or infrared rays.
  • the proximity sensor examples include a transmission photoelectric sensor, a direct reflection photoelectric sensor, a mirror reflection photoelectric sensor, a high frequency oscillation proximity sensor, a capacitive proximity sensor, a magnetic proximity sensor, and an infrared proximity sensor.
  • the touch screen is capacitive, the touch screen is configured to detect proximity of the pointer by a change in electric field according to proximity of the pointer.
  • the touch screen may be classified as a proximity sensor.
  • proximity touch the act of bringing the pointer close to the touch screen without being touched to recognize that the pointer is located on the touch screen
  • proximity touch the pointer on the touch screen
  • &quot contact touch
  • &Quot The position at which the proximity touch is performed by the pointer on the touch screen means a position where the pointer is perpendicular to the touch screen when the pointer is in proximity touch.
  • the proximity sensor detects a proximity touch and a proximity touch pattern (eg, a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, and a proximity touch movement state).
  • a proximity touch and a proximity touch pattern eg, a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, and a proximity touch movement state.
  • Information corresponding to the sensed proximity touch operation and the proximity touch pattern may be output on the touch screen.
  • the sensing unit 230 may be provided as a time of flight (ToF) sensor or an iris recognition sensor.
  • ToF time of flight
  • iris recognition sensor an iris recognition sensor
  • the ToF (Time of Flight) sensor is a sensor that can calculate the distance by emitting the light and measuring the time when the light is reflected.
  • the ToF (Time of Flight) sensor may include a light source, a sensing unit, and a controller.
  • the light source illuminates the subjects.
  • the light source may use a device capable of high speed modulation such as an LED.
  • the light irradiated from the light source may be, for example, modulated light modulating to a high frequency pulse shape of about 20 MHz.
  • Light irradiated from the light source may be continuously irradiated.
  • the light source may emit light by receiving a light source control signal (LSCS) from the controller.
  • LSCS light source control signal
  • the irradiated light is reflected by the subjects.
  • the sensing unit detects light reflected from the subjects and generates a distance data signal (DDS) which is an electrical signal.
  • DDS distance data signal
  • the sensing unit may obtain the distance data signal DDS using a difference value between a time at which light is emitted from a light source and a time at which light is reflected by an object.
  • the sensing unit may transmit a distance data signal DDS to the controller and receive a view angle control signal VACS.
  • the sensing unit adjusts the angle of view according to the angle of view control signal (VACS).
  • the controller may receive the distance data signal DDS from the sensing unit and generate an angle of view control signal VACS.
  • the controller may include an angle of view control circuit.
  • the field of view control circuit may process the distance data signal DDS to generate the field of view control signal VACS.
  • the iris recognition sensor reads the iris information of the user and converts it into an electrical signal and outputs the iris information recognizing means, a memory that stores the iris information of the legitimate user input in advance, and the iris information and memory obtained from the recognizing means. And control means for comparing the stored iris information with each other and determining the use of the mobile phone according to the result.
  • the iris information recognition means again determines whether the camera module for generating the user's iris as digital image information, the image generated by the camera module is of a suitable quality for extracting the iris information, and extracts only the image of the iris portion from the image.
  • An iris extraction means may include a digital signal processor for wavelet converting the iris image to generate an iris feature code.
  • the camera module is a small camera mounted on a mobile terminal, and has to have a near zoom in function in order to obtain an image of sufficient quality for iris recognition. Since the image taken by the camera module includes not only the iris but also the entire shape around the eye, the iris extraction means should separate only the iris portion from the image taken by the camera module. To this end, the iris extraction means first checks whether an eye image of a quality suitable for iris recognition is obtained. If the quality of the image is not sufficient, the controller is notified of this and instructs the user to try again. If the image quality is sufficient, only the iris region is extracted from the entire image around the eye, and the iris characteristics are extracted by examining the change in the gray value of the iris pattern from the extracted iris region image. The iris characteristics thus obtained are transmitted to a digital signal processor (DSP). The DSP then performs a wavelet transform on the iris feature to generate a unique feature code.
  • DSP digital signal processor
  • the generated feature code is transmitted to the control means, and the control means can compare the iris feature code.
  • the control means receiving the feature code from the DSP compares the feature code stored in the memory.
  • the feature code stored in the memory is input by the legitimate user through iris recognition in advance.
  • the memory may be provided as an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM).
  • the memory 270 may store a program for operating the application processor 290 and may temporarily store input or output data, for example, a phone book, a message, a still image, a video, and the like.
  • the memory 270 may store data regarding vibrations and sounds of various patterns that are output when a touch is input on the touch screen.
  • the memory 270 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (for example, SD or XD memory).
  • RAM Random Access Memory
  • SRAM Static Random Access Memory
  • ROM Read-Only Memory
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
  • PROM Programmable Read-Only Memory
  • Magnetic Memory It may include a storage medium of at least one type of a magnetic disk, an optical disk.
  • the mobile terminal 200 may operate in association with a web storage that performs a storage function of the memory 270 on the Internet.
  • the user input unit 280 generates a user input data for controlling the operation of the terminal.
  • the user input unit 280 may be provided as a key pad, a dome switch, a touch pad (constant pressure / capacitance), a jog wheel, a jog switch, and the like.
  • An application processor (AP) 290 is generally a system on a chip (SoC) device in which various peripheral circuits are integrated into one package, and typically controls the overall operation of a mobile terminal. For example, perform related control and processing for voice calls, data communications, video calls, and the like.
  • the application processor 290 may include a multimedia module for playing multimedia.
  • the multimedia module may be implemented in the application processor 290 or may be implemented separately from the application processor 290.
  • the application processor 290 may perform a pattern recognition process for recognizing a writing input or a drawing input performed on the touch screen as text and an image, respectively.
  • interface circuits such as an interface for connecting peripheral devices such as a communication-related device, a camera module 241, and a touch panel 245, are included.
  • the application processor 290 reads a program stored in the memory 270 and performs a process for realizing various functions of the mobile terminal. For example, the application processor 290 reads and executes an operating system (OS) program from the memory 270 and executes an application program based on the above-described OS program. In addition, the application processor 290 may execute various processes according to a program applied to the application processor 290.
  • OS operating system
  • the application processor 290 may execute various processes according to a program applied to the application processor 290.
  • the interface unit 295 serves as a path to all external devices connected to the mobile terminal 200.
  • the interface unit 295 receives data from an external device, receives power, transfers the power to each component inside the mobile terminal 200, or transmits data inside the mobile terminal 200 to an external device.
  • wired / wireless headset ports, external charger ports, wired / wireless data ports, memory card ports, ports for connecting devices with identification modules, audio input / output (I / O) ports, The video input / output (I / O) port, the earphone port, and the like may be included in the interface unit 295.
  • the identification module is a chip that stores various types of information for authenticating the use authority of the mobile terminal 200.
  • the identification module may include a user identification module (UIM), a subscriber identify module (SIM), and a universal user authentication module ( Universal Subscriber Identity Module (USIM), and the like.
  • a device equipped with an identification module (hereinafter referred to as an 'identification device') may be manufactured in the form of a smart card. Therefore, the identification device may be connected to the mobile terminal 200 through a port.
  • the camera module 241 includes a display unit, a proximity sensor, a photographing lens, and a controller.
  • the camera module 241 may process an image frame such as a still image or a moving image obtained by the image sensor in a video call mode or a photographing mode, and the processed image frame may be displayed on the display unit 260.
  • the organic EL display 261 of the display unit 260 displays various images in accordance with the process in the application processor 290.
  • the user instructs the operation in the mobile terminal.
  • the still image includes a photographed image obtained by capturing a subject by the photographing function of the camera module 241
  • the video includes a preview image generated by capturing the subject to capture the subject at the time of photographing.
  • the proximity sensor 231 is a sensor that detects the proximity of the sensing object to the mobile terminal in a non-contact manner, and may detect that the user approaches the predetermined distance on the display unit.
  • the controller may receive the light emission amount of the light emitting unit and the light receiving unit light receiving unit from the proximity sensor to drive the display unit.
  • control unit is provided with an application processor 290 for controlling the overall operation of the mobile terminal, when the proximity sensor does not detect that the user is close to the display unit by a predetermined distance, the display unit is used, When the proximity sensor detects that the user is close to the display unit by a predetermined distance, the display unit may be controlled to be in an unused state.
  • the proximity sensor 231 detects the proximity of the user and detects the user's approach to the application processor.
  • the application processor 290 turns off the organic EL display 261.
  • the photographing lens may be disposed adjacent to the proximity sensor for the photographing function of the camera module.
  • the camera module 241 may further include an input unit for inputting a use state of the display unit and a non-use state of the display unit.
  • the input unit may be provided as a switch button.
  • the application processor 290 which transmits the switching of the switching button by operating the switching button may switch the display unit to the used state and the non-use state according to the switching signal of the switching button.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a conventional mobile terminal.
  • a display 52 is disposed in a housing 51 of a conventional mobile terminal 50, and a cover part 55 that protects an audio output unit (not shown) is disposed at an upper center portion of the housing 51. ) Is placed.
  • the proximity sensor 53 and the photographing lens 54 of the camera module may be disposed in parallel to the cover part 55.
  • the proximity sensor 53 having a transmitter for transmitting infrared rays and a receiver for detecting reflected infrared rays is provided to the proximity sensor 53 to prevent infrared reflection and diffuse reflection occurring during operation.
  • a black printed layer is laminated on the housing 51 at the corresponding position.
  • the white mobile terminal has a limitation in that it cannot implement an aesthetic design.
  • FIG. 4 and 5 are cross-sectional views illustrating a structure of a proximity sensor included in a camera module according to an embodiment
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a mobile terminal according to an embodiment.
  • the mobile terminal according to the present embodiment includes a housing, a substrate, an audio output unit, a display unit, a camera module, and a cover unit.
  • the housing 510 forming the exterior of the mobile terminal 500 may be formed by injecting a synthetic resin or may include a metal material such as stainless steel (STS) or titanium (Ti).
  • STS stainless steel
  • Ti titanium
  • a substrate may be disposed in a space formed inside the housing 510, and various electronic components may be mounted on the substrate.
  • the sound output units 340 and 440, the light emitting units 320 and 420 and the light receiving units 330 and 430 of the proximity sensor may be mounted on the substrate.
  • the proximity sensor 300 includes a substrate 310, a light emitting unit 320, a light receiving unit 330, and a cover 360.
  • the substrate 310 may be provided with flexible printed circuit boards (FPCBs) on which patterns are printed to enable a surface mounting technology (SMT) process.
  • FPCBs flexible printed circuit boards
  • SMT surface mounting technology
  • the light emitting unit 320 and the light receiving unit 330 may be disposed on the substrate 310, and the light emitting unit 320 and the light receiving unit 330 are spaced apart from each other with the sound output unit 340 of the mobile terminal interposed therebetween. Can be arranged.
  • the light emitting unit 320 may include a first body 321 supporting the light emitting unit 320, an infrared emitting diode 325, and a first lens 321b.
  • an infrared light emitting diode 325 may be die bonded to a bottom surface of the first body 321, and a first hole 321a may be provided on the top surface of the first body 321 to provide light.
  • the first lens 321b for controlling the emission angle may be inserted into the first hole 321a.
  • the light receiver 330 may include a second body 332, a photodiode 335, and a second lens 332b that support the light receiver 330.
  • an infrared light emitting diode 335 may be die bonded to a lower surface of the second body 332, and a second hole 332a may be provided on the upper surface of the second body 332 to provide light.
  • the second lens 332b for controlling the incident angle may be inserted into the second hole 332a.
  • the cover part 360 may be disposed above the light emitting part 320, the light receiving part 330, and the sound output part 340.
  • the cover 360 includes a grating hole 361 so that the light emitted from the light emitting part 320 and the light incident to the light receiving part 330 can directly pass between the grating holes 361. Accordingly, the amount of light emitted from the light emitting unit 320 and received from the light receiving unit 330 may be increased than in the conventional proximity sensor.
  • the proximity sensor 400 is the substrate 410, the light emitting unit 420, the light receiving unit 430, the reflecting unit 450, the cover portion 460.
  • the substrate 410 may be provided with flexible printed circuit boards (FPCBs) on which patterns are printed to enable a surface mounting technology (SMT) process.
  • FPCBs flexible printed circuit boards
  • SMT surface mounting technology
  • the light emitting unit 420 and the light receiving unit 430 may be disposed on the substrate 410, and the light emitting unit 420 and the light receiving unit 430 are spaced apart from each other with the sound output unit 440 of the mobile terminal therebetween. Can be arranged.
  • the light emitting unit 420 and the light receiving unit 430 may be provided with a reflecting unit 450, the reflecting unit 450 is disposed on the light emitting unit 420 to refract the light emitted from the light emitting unit 420
  • the first reflective surface 451 may be included, and the second reflective surface 452 may be disposed on the light receiving unit 430 to refract light incident to the light receiving unit 130.
  • the light emitting unit 420 may include a first body 421 supporting the light emitting unit 420, an infrared emitting diode 425, and a first lens 421b.
  • the molding material 455 may be disposed between the first body 421 and the bottom surface of the first reflective surface 451.
  • the molding member 455 may be disposed while supporting the first reflective surface 451, and may form an inclined surface and may be filled in the first body 421.
  • the first reflective surface 451 may be It may be provided along the inclined surface.
  • the infrared light emitting diode 425 may be die bonded to the inner surface of the first body 421 while facing the first reflecting surface 451 disposed on one side of the first body 421. have.
  • the substrate 410 is extended to the inner surface of the first body 421 where the infrared light emitting diode 425 is disposed, the substrate 410 and the infrared light emitting diode 425 may be electrically connected to each other.
  • a first hole 421a may be provided on the top surface of the first body 421 to insert the first lens 421b to control the emission angle of the light into the first hole 421a.
  • the light receiver 430 may include a second body 432 supporting the light receiver 430, a photodiode 435, and a second lens 432b.
  • a portion of the second body 432 is filled with a molding material 455, and a molding material 455 may be disposed between the second body 432 and the bottom surface of the second reflective surface 152.
  • the molding material 455 may be disposed while supporting the second reflective surface 452, and may form an inclined surface and may be filled in the second body 432.
  • the second reflective surface 452 may be provided along the inclined surface.
  • the photodiode 435 may be die bonded to the inner surface of the second body 432 while facing the second reflecting surface 452 disposed on one side of the second body 432.
  • the substrate 410 since the substrate 410 is extended to the inner surface of the second body 432 in which the photodiode 435 is disposed, the substrate 410 and the photodiode 435 may be electrically connected to each other.
  • a second hole 432a may be provided at an upper end surface of the second body 432, and a second lens 432b that may control an incident angle of light may be inserted into the second hole 432a.
  • the first reflecting surface 451 collects the light from the infrared light emitting diode 425 disposed on the side of the first body 421 to the upper portion of the light emitting part 420 and at the same time adjusts the directing angle of the light. Can be.
  • the second reflecting surface 452 may collect light to the photodiode 435 disposed on the side of the second body 432 and at the same time adjust the direction angle.
  • the first reflecting surface 451 and the second reflecting surface 452 may be formed with respect to the substrate 410 to increase the amount of light emitted and incident on the infrared light emitting diode 425 and the photodiode 435. It may have an inclination of ° to 50 °. However, depending on the shape and size of the first body 421 and the second body 432 and the position where the infrared light emitting diode 425 and the photodiode 435 are disposed, the first reflecting surface 451 and the second reflecting surface The inclination of 452 may be provided differently.
  • the first reflective surface 451 and the second reflective surface 452 may include at least one of acrylic or polycarbonate, but may be a reflective metal such as gold (Au) or tempered glass, as long as the material can reflect light. It may be provided with the same material.
  • the cover part 460 may be disposed on the light emitting part 420, the light receiving part 430, and the sound output part 440.
  • the cover part 460 includes a grating hole 461 so that the light emitted from the light emitting part 420 and the light incident to the light receiving part 430 can directly pass between the grating holes 461. Accordingly, the amount of light emitted from the light emitting unit 420 and received from the light receiving unit 430 may be increased than in the conventional proximity sensor.
  • the housing 510 may include a display unit 520, a photographing lens 540 of a camera module, and a cover unit 550 that protects a speaker.
  • the display unit 520 may occupy most of the front surface of the housing 510, and a user input unit or a microphone may be further disposed.
  • the inner space of the housing 510, the light emitting unit and the light receiving unit, the light emitting unit and the light receiving unit is disposed on both sides of the sound output unit to detect the proximity of the user to a predetermined distance on the display unit
  • the camera module includes a controller for driving the display unit by receiving the light emission amount of the light emitting unit and the light receiving unit light receiving unit from the proximity sensor.
  • the photographing lens 540 of the camera module is disposed on the front surface of the housing 510, and the cover part 550 is disposed adjacent to the photographing lens 540.
  • the cover part 550 may be located above the light output part and the light receiving part of the sound output part and the proximity sensor mounted in the inner space of the housing 510.
  • the light emitting part and the light receiving part of the proximity sensor are disposed on both sides of the sound output part, and the cover part 550 is provided in the longitudinal direction in which the light emitting part, the light receiving part, and the sound output part are disposed.
  • the cover part 550 may be provided to a length corresponding to both edges of the cover part 550 and the points where the light emitting part and the light receiving part are located. Therefore, since the area in which the proximity sensor including the light emitter and the light receiver is disposed is not exposed to the housing 510, it is possible to implement an aesthetic and simple design regardless of the color of the mobile terminal housing.
  • a grating hole is formed in the cover part 550.
  • the light emitting part and the light receiving part of the proximity sensor are disposed on both sides of the sound output part, cross talk due to internal diffuse reflection can be prevented, and the light source of the light emitting part of the proximity sensor of the proximity sensor.
  • the light incident on the light receiving part passes through the grid hole of the cover part to increase the light emission amount and the light reception amount of the proximity sensor, thereby improving the performance of the proximity sensor.
  • the camera module including the proximity sensor and the mobile terminal including the same can prevent cross talk, and increase the light emission amount and the light reception amount of the proximity sensor, thereby improving the performance of the proximity sensor;
  • a mobile terminal can be implemented.

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Abstract

실시예는 근접센서와 이를 포함하는 카메라 모듈과 이를 포함하는 이동 단말기에 관한 것으로서, 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 기판; 상기 기판에 안착되는 음향 출력부; 상기 하우징의 상부면에 배치되는 디스플레이부; 발광부와 수광부를 포함하고, 상기 음향 출력부의 양측에 상기 발광부와 수광부가 배치되어 상기 디스플레이부에 사용자가 소정의 거리에 근접하고 있음을 감지하는 근접센서와, 상기 근접센서로부터 상기 발광부의 발광량과 상기 수광부의 수광량을 입력받아 상기 디스플레이부를 구동해 주는 제어부를 포함하는 카메라 모듈; 및 상기 디스플레이부에 배치되어 상기 음향 출력부와 상기 근접센서의 상부에 구비되는 덮개부를 포함한다.

Description

근접센서와 이를 포함하는 카메라 모듈과 이를 포함하는 이동 단말기
실시예는 근접센서와 이를 포함하는 카메라 모듈과 이를 포함하는 이동 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 근접센서(proximity sensor)의 발광부와 수광부를 음향 출력부의 양측에 각각 배치시킴으로써 크로스 토크(cross talk)를 방지할 수 있고, 근접센서(proximity sensor)의 발광부와 수광부에서 발광되는 광량과 수광되는 광량을 증가시킬 수 있는 근접센서와 이를 포함하는 카메라 모듈과 이를 포함하는 이동 단말기에 관한 것이다.
휴대 가능한 이동 단말기 중 스마트폰은 휴대전화 기능뿐 아니라, 인터넷 통신과 정보검색 등 컴퓨터 지원 기능을 추가한 장치로서 그것이 갖는 기능 및 편의성에 의해 사용이 비약적으로 늘어났으며 최근에는 일반적으로 사용되고 있다.
그리고, 스마트폰은 휴대전화로 사용하는 것 외에 휴대형 컴퓨터로도 사용할 수 있고, 이동 중 인터넷 통신, 팩스 전송 등이 가능하다.
이러한 스마트폰의 가장 큰 특징은 완제품으로 출시되어 주어진 기능만 사용하던 기존의 휴대전화와는 달리 수백여 종의 다양한 애플리케이션을 사용자가 원하는대로 설치하고 추가 또는 삭제할 수 있다는 점이다.
한편, 스마트폰과 같은 이동 단말기에는 사용자의 손과 같은 신체부위나 특정 사물의 접근을 인식하는 근접센서가 장착된다. 이러한 근접센서는, 적외선을 송신하는 송신부 및 반사되는 적외선을 감지하는 수신부를 구비함으로써 사람 또는 물체 등의 접근을 감지할 수 있다.
부연하면, 종래의 근접센서에는 근접센서부, 적외선 반사 및 난반사 방지를 위한 블랙 띠 인쇄층이 적층되고 그 상부에 커버 글래스가 적층되는 구조를 갖는다. 따라서, 근접센서가 장착되는 투과창 즉 센서 윈도우는 일반적으로 검정색으로 비춰진다.
하지만, 예를 들어 스마트폰이 검정색으로 제조되는 경우 센서 윈도우가 검정색으로 비춰져도 상관 없지만, 흰색 계열을 갖는 스마트폰의 경우 센서 윈도우가 검정색으로 비춰지면 단말기의 색과 상이하여 심미적인 디자인을 구현할 수 없는 한계가 있다.
이에, 커버 글래스의 하부에 배치되는 필름층에 직접 인쇄로 화이트층을 인쇄할 수 있겠으나, 이 경우 빛의 반사 및 난반사가 발생되어 적외선 송수신이 제대로 이루어지지 못함으로써 센서의 감지 정확성이 저하되는 한계가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 한국공개특허 제10-2014-0080256호에는 휴대용 단말기가 개시되어 있고, 휴대용 단말기는 상면에 커버 글래스가 결합되는 단말기 본체와, 단말기 본체 내에 장착되어, 단말기 본체의 외부 상태를 감지하는 센서부와, 센서부 및 커버 글래스의 사이에 장착되며, 단말기 본체의 색상과 동일 계통이 색상으로 표현되는 센서 윈도우를 포함한다. 상술한 바와 같은 종래의 휴대용 단말기에 의하면, 적외선 근접센서의 투과창인 센서 윈도우를 통한 빛의 산란을 이용하여 센서 윈도우를 흰색 계통으로 표현할 수 있으며, 따라서 휴대용 단말기와 같은 휴대용 단말기의 색상이 흰색과 같은 밝은 색을 갖는 경우 휴대용 단말기와 센서 윈도우의 색을 일치시킴으로써 심미감을 향상시킬 수 있다.
하지만, 근접센서의 발광부와 수광부가 서로 인접하여 배치됨에 따라 내부 난반사에 의한 크로스 토크(cross talk)가 발생하는 문제점이 있다.
그리고, 근접센서에 적층되는 센서 윈도우에 의해 근접센서의 발광부와 수광부에서 발광 및 수광되는 광량이 감소되는 문제점이 있다.
실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 음향 출력부의 양측에 근접센서의 발광부와 수광부를 각각 배치시킬 수 있는 구조를 가진 근접센서와 이를 포함하는 카메라 모듈과 이를 포함하는 이동 단말기를 제공하고자 한다.
또한, 근접센서의 발광부의 광원과 수광부로 입사되는 빛이 음향 출력부의 덮개부를 투과할 수 있는 구조를 가진 근접센서와 이를 포함하는 카메라 모듈과 이를 포함하는 이동 단말기를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 실시예는 기판; 상기 기판에 서로 이격되어 배치되는 발광부와 수광부; 상기 발광부와 수광부 사이에 배치되는 간격유지부; 상기 발광부에서 발광하는 빛을 굴절시키는 제1 반사면과 상기 수광부로 입사되는 빛을 굴절시키는 제2 반사면을 포함하는 반사부; 및 상기 발광부와 수광부 및 상기 간격유지부의 상부에 배치되는 덮개부를 포함하는 근접센서를 제공한다.
실시예에서, 상기 발광부는 상기 발광부를 지지하는 제1 몸체; 상기 제1 몸체의 일측면에 배치되는 상기 제1 반사면과 마주보며 구비되는 적외선 발광다이오드(Infrared Emitting Diode); 및 상기 제1 몸체의 상단면에 구비되는 제1 홀에 배치되는 제1 렌즈를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 몸체와 상기 제1 반사면의 하단면 사이에 몰딩재가 배치될 수 있다.
또한, 상기 기판과 상기 적외선 발광다이오드 사이에 제1 와이어가 배치되어 상기 기판과 상기 적외선 발광다이오드가 전기적으로 연결되고, 상기 제1 와이어는 투광성 수지로 코팅될 수 있다.
그리고, 상기 수광부는 상기 수광부를 지지하는 제2 몸체; 상기 제2 몸체의 일측에 배치되는 상기 제2 반사면과 마주보며 구비되는 포토다이오드(Photodiode); 및 상기 제2 몸체의 상단면에 구비되는 제2 홀에 배치되는 제2 렌즈를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 몸체와 상기 제2 반사면의 하단면 사이에 몰딩재가 배치될 수 있다.
그리고, 상기 기판과 상기 포토다이오드 사이에 제2 와이어가 배치되어 상기 기판과 상기 포토다이오드가 전기적으로 연결되고, 상기 제2 와이어는 투광성 수지로 코팅될 수 있다.
또한, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은 상기 기판에 대하여 35° 내지 50°의 경사도를 가질 수 있다.
아울러, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은 아크릴 또는 폴리카보네이트 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 다른 실시예는 디스플레이부; 상기 디스플레이부에 사용자가 소정의 거리에 근접하고 있음을 감지하는 근접센서; 상기 근접센서와 인접하여 배치되는 촬영 렌즈; 및 상기 근접센서로부터 상기 발광부의 발광량과 상기 수광부의 수광량을 입력받아 상기 디스플레이부를 구동해 주는 제어부를 포함하는 근접센서를 구비한 카메라 모듈을 제공한다.
실시예에서, 상기 제어부는 근접센서에 의해 상기 사용자가 상기 디스플레이부에 대해 소정의 거리까지 근접하고 있음이 감지되지 않는 경우, 상기 디스플레이부를 사용 상태로 하고, 상기 근접센서에 의해 상기 사용자가 상기 디스플레이부에 대해 소정의 거리까지 근접하고 있음이 감지되는 경우, 상기 디스플레이부를 비사용 상태로 제어할 수 있다.
그리고, 상기 카메라 모듈은 상기 디스플레이부의 사용 상태와 상기 디스플레이부의 비사용 상태를 입력하는 입력부를 더 포함하고, 상기 제어부가 상기 입력부에 대한 입력에 따라 상기 디스플레이부를 상기 사용 상태와 상기 비사용 상태로 전환할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 또 다른 실시예에서는 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 기판; 상기 기판에 안착되는 음향 출력부; 상기 하우징의 상부면에 배치되는 디스플레이부; 발광부와 수광부를 포함하고, 상기 음향 출력부의 양측에 상기 발광부와 수광부가 배치되어 상기 디스플레이부에 사용자가 소정의 거리에 근접하고 있음을 감지하는 근접센서와, 상기 근접센서로부터 상기 발광부의 발광량과 상기 수광부의 수광량을 입력받아 상기 디스플레이부를 구동해 주는 제어부를 포함하는 카메라 모듈; 및 상기 디스플레이부에 배치되어 상기 음향 출력부와 상기 근접센서의 상부에 구비되는 덮개부를 포함하는 이동 단말기를 제공한다.
실시예에서, 상기 발광부는 상기 발광부를 지지하는 제1 몸체; 상기 제1 몸체 내부의 하단면에 배치되는 적외선 발광다이오드(Infrared Emitting Diode); 및 상기 제1 몸체의 상단면에 구비되는 제1 홀에 배치되는 제1 렌즈를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 수광부는 상기 수광부를 지지하는 제2 몸체; 상기 제2 몸체 내부의 하단면에 배치되는 포토다이오드(Photodiode); 및 상기 제2 몸체의 상단면에구비되는 제2 홀에 배치되는 제2 렌즈를 포함할 수 있다.
한편, 상기 근접센서는 상기 발광부에서 발광하는 빛을 굴절시키는 제1 반사면과 상기 수광부로 입사되는 빛을 굴절시키는 제2 반사면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 발광부는 상기 발광부를 지지하는 제1 몸체; 상기 제1 몸체의 일측면에 배치되는 상기 제1 반사면과 마주보며 구비되는 적외선 발광다이오드(Infrared Emitting Diode); 및 상기 제1 몸체의 상단면에 구비되는 제1 홀에 배치되는 제1 렌즈를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 수광부는 상기 수광부를 지지하는 제2 몸체; 상기 제2 몸체의 일측에 배치되는 상기 제2 반사면과 마주보며 구비되는 포토다이오드(Photodiode); 및 상기 제2 몸체의 상단면에 구비되는 제2 홀에 배치되는 제2 렌즈를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 덮개부는 상기 음향 출력부와 상기 근접센서가 배치된 길이방향으로 대응하여 구비될 수 있다.
또한, 상기 덮개부는 격자홀로 구비될 수 있다.
상술한 바와 같은 실시예에 의하면, 음향 출력부의 양측에 근접센서의 발광부와 수광부를 이격시켜 각각 배치함으로써, 크로스 토크(cross talk)를 방지할 수 있다.
또한, 근접센서의 발광부의 광원과 수광부로 입사되는 빛이 음향 출력부의 덮개부를 투과하도록 하여 근접센서의 발광량 및 수광량을 증가시킴으로써, 근접센서의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 근접센서의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 일실시예에 따른 이동 단말기의 블럭 구성도이다.
도 3은 종래의 이동 단말기를 나타내는 평면도이다.
도 4는 일실시예에 따른 카메라 모듈에 포함되는 근접센서의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5는 일실시예에 따른 카메라 모듈에 포함되는 근접센서의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6은 일실시예에 따른 이동 단말기를 나타내는 평면도이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일실시예에 따른 근접센서의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 근접센서(100)는 기판(110), 발광부(120), 수광부(130), 간격유지부(140), 반사부(150), 덮개부(160)를 포함하여 이루어진다.
근접센서(100)는 외부 물체로부터 반사되는 빛을 통해 외부 물체의 근접 여부를 감지할 수 있도록 발광부(120)와 수광부(130)로 구비되는데, 발광부(120)는 외부 물체의 근접 여부를 감지하기 위하여 빛을 방사하고, 수광부(130)는 발광부(120)에서 방사한 빛이 외부 물체로부터 반사되는 빛을 받아들임으로써 외부 물체의 근접 여부를 감지할 수 있다.
또한, 근접센서(100)는 적외선을 사용하여 외부 물체가 기설정된 거리보다 가까이 근접하는지 여부를 감지하는 적외선 센서(Infrared Sensor)가 사용될 수 있다. 여기서, 근접센서(100)의 발광부(120)는 적외선을 방사하는 적외선 발광다이오드(Infrared Emitting Diode)가 구비될 수 있고, 수광부(130)는 빛에너지를 전기 에너지로 변환해 주는 포토다이오드(Photodiode)가 구비될 수 있다.
기판(110)은 표면 실장 기술(Surface Mounting Technology : SMT) 공정이 가능하도록 패턴이 인쇄된 연성인쇄회로기판(FPCB : Flexible Printed Circuit Boards)으로 구비될 수 있다.
그리고, 기판(110)에 발광부(120)와 수광부(130)가 서로 이격되어 배치될 수 있는데, 발광부(120)와 수광부(130) 사이에는 간격유지부(140)가 배치될 수 있다. 또한, 반사부(150)가 발광부(120)와 수광부(130)에 구비될 수 있는데, 반사부(150)는 발광부(120)에서 발광하는 빛이 후술한 덮개부(160)를 향하여 굴절되도록 발광부(120)에 배치되는 제1 반사면(151)과, 덮개부(160)를 투과한 빛이 수광부(130)로 입사되도록 굴절시키는수광부(130)에 배치되는 제2 반사면(152)을 포함할 수 있다.
발광부(120)는 발광부(120)를 지지하는 제1 몸체(121), 적외선 발광다이오드(Infrared Emitting Diode)(125), 제1 렌즈(121b)를 포함할 수 있다.
그리고, 제1 몸체(121)의 일부에는 몰딩재(155)가 채워지는데, 제1 몸체(121)와 제1 반사면(151)의 하단면 사이에 몰딩재(155)가 배치될 수 있다. 그리고, 몰딩재(155)는 제1 반사면(151)을 지지하며 배치될 수 있고, 경사면을 이루며 제1 몸체(121) 내부에 채워질 수 있다. 여기서, 제1 반사면(151)은 상기 경사면을 따라 구비될 수 있다. 이와 같이 제1 몸체(121)의 일측면에 배치되는 제1 반사면(151)과 마주보며 제1 몸체(121)의 내측면에 적외선 발광다이오드(125)가 다이 본딩(die bonding)될 수 있다.
또한, 적외선 발광다이오드(125)가 배치되는 제1 몸체(121)의 내측면에는 기판(110)이 연장되어 구비되므로 기판(110)과 적외선 발광다이오드(125)가 전기적으로 연결될 수 있다.
아울러, 제1 몸체(121)의 상단면에는 제1 홀(121a)이 구비되고, 빛의 방출각을 제어할 수 있는 제1 렌즈(121b)가 제1 홀(121a)에 삽입될 수 있다.
수광부(130)는 수광부(130)를 지지하는 제2 몸체(132), 포토다이오드(Photodiode)(135), 제2 렌즈(132b)를 포함할 수 있다.
그리고, 제2 몸체(132)의 일부에는 몰딩재(155)가 채워지는데, 제2 몸체(132)와 제2 반사면(152)의 하단면 사이에 몰딩재(155)가 배치될 수 있다. 그리고, 몰딩재(155)는 제2 반사면(152)을 지지하며 배치될 수 있고, 경사면을 이루며 제2 몸체(132) 내부에 채워질 수 있다.. 여기서, 제2 반사면(152)은 상기 경사면을 따라 구비될 수 있다. 이와 같이 제2 몸체(132)의 일측면에 배치되는 제2 반사면(152)과 마주보며 제2 몸체(132)의 내측면에 포토다이오드(135)가 다이 본딩(die bonding)될 수 있다.
또한, 포토다이오드(135)가 배치되는 제2 몸체(132)의 내측면에는 기판(110)이 연장되어 구비되므로 기판(110)과 포토다이오드(135)가 전기적으로 연결될 수 있다.
아울러, 제2 몸체(132)의 상단면에는 제2 홀(132a)이 구비되고, 빛의 입사각을 제어할 수 있는 제2 렌즈(132b)가 제2 홀(132a)에 삽입될 수 있다.
한편, 발광부(120)와 수광부(130)에 각각 실장된 적외선 발광다이오드(125) 및 포토다이오드(135)가 각각 기판(110)에 전기적으로 연결될 수 있도록 기판(110)과 적외선 발광다이오드(125) 사이에 제1 와이어(도시되지 않음)가 배치될 수 있고, 기판(110)과 포토다이오드(135) 사이에 제2 와이어(도시되지 않음)가 배치될 수 있다. 그리고, 발광부로부터 발생하는 열이나 주변의 빛으로부터 제1 및 제2 와이어를 보호하기 위해, 제1 및 제2 와이어는 내열성과 내광성이 좋은 투광성 수지로 코팅될 수 있다.
아울러, 제1 반사면(151)은 제1 몸체(121)의 측면에 배치되는 적외선 발광다이오드(125)로부터의 빛을 발광부(120)의 상부로 모아줌과 동시에 광의 지향각을 조절해 줄 수 있다. 또한, 제2 반사면(152)은 제2 몸체(132)의 측면에 배치되는 포토다이오드(135)로 빛을 모아줌과 동시에 지향각을 조절해 줄 수 있다.
상술한 바와 같이, 적외선 발광다이오드(125) 및 포토다이오드(135)에 방사 및 입사되는 광량을 증가시키기 위해 제1 반사면(151)과 제2 반사면(152)은 기판(110)에 대하여 35° 내지 50°의 경사도를 가질 수 있다. 하지만, 제1 몸체(121)와 제2 몸체(132)의 형태 및 크기와 적외선 발광다이오드(125) 및 포토다이오드(135)가 배치되는 위치에 따라 제1 반사면(151)과 제2 반사면(152)의 경사도는 다르게 구비될 수 있다.
그리고, 제1 반사면(151)과 제2 반사면(152)은 아크릴 또는 폴리카보네이트 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으나, 빛을 반사시킬 수 있는 재질이라면 금(Au) 같은 반사성 금속, 강화유리 등과 같은 재질로 구비되어도 무방하다.
종래의 근접센서는 기판, 발광부, 수광부, 격리부, 덮개부를 포함하여 이루어지고, 발광부는 적외선 발광다이오드와 제1 렌즈를 포함하고, 수광부는 포토다이오드와 제2 렌즈를 포함할 수 있다.
그리고, 기판에는 발광부와 수광부가 각각 배치되는데, 발광부와 수광부의 가장자리에는 제1 렌즈와 제2 렌즈에 대응하는 홀이 형성된 격리부가 구비된다.
또한, 격리부의 상부에는 투명한 재질의 덮개부가 배치되고, 덮개부의 하단면에는 근접센서가 외부에서 보이지 않도록 검정색의 코팅층이 더 구비된다.
상술한 바와 같은, 종래의 근접센서에서 발광부와 수광부가 인접하여 배치되는 구조에 의하면 적외선 발광다이오드에서 방사되는 빛의 일부가 내부 난반사로 인해 포토다이오드의 영역으로 침투하게 된다. 이에 의해 외부 물체의 근접으로 인식되는 오류 신호가 발생하게 됨으로써, 근접센서가 오작동을 일으킬 수 있게 된다. 그리고, 근접센서의 내부가 보이지 않도록 검정색으로 코팅된 코팅층으로 인해 발광부와 수광부에서 발광 및 수광되는 광량이 감소되는 문제점이 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 근접센서에는 발광부(120)와 수광부(130)가 일정거리를 간격을 두고 이격되어 배치될 수 있도록 발광부(120)와 수광부(130) 사이에 간격유지부(140)가 구비되며, 이에 따라 발광부(120)로부터의 빛이 수광부(130)로 직접 입사되는 것을 최소화하거나 차폐할 수 있게 된다.
여기서, 간격유지부(140)의 너비는 발광부(120)로부터의 빛이 내부 난반사로 인하여 수광부(130)로 직접 입사되지 않을 수 있도록 발광부(120)와 수광부(130) 사이의 간격이 유지될 수 있는 너비로 구비될 수 있다.
또한, 덮개부(160)가 발광부(120)와 수광부(130) 및 간격유지부(140)의 상부에 배치될 수 있다. 그리고, 덮개부(160)는 격자홀(161)을 포함하여 발광부(120)에서 방사되는 빛과 수광부(130)로 입사되는 빛이 격자홀(161) 사이를 직접 투과할 수 있게 된다. 이에 따라, 발광부(120)에서 방사되고, 수광부(130)에서 수광되는 광량을 종래의 근접센서에서보다 증가시킬 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 이동 단말기의 블럭 구성도이다.
도 2를 참조하면, 이동 단말기(200)는 전원 관리부(210), 무선 통신부(220), 센싱부(230), A/V(Audio/Video) 입력부(240), 음향 출력부(250), 디스플레이부(260), 메모리(270), 사용자 입력부(280), 어플리케이션 프로세서(Application Processor : AP)(290), 인터페이스부(295)를 포함할 수 있다.
상기 구성요소들이 필수적인 것은 아니며, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다. 이하, 상기 구성요소들에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
전원 관리부(210)는 배터리(211) 또는 외부 전원으로부터 내부 전원을 생성한다. 이와 같은 내부 전원은 이동 단말기(200)의 각 블록에 부여된다. 이 때, 전원 관리부(210)는 후술할 어플리케이션 프로세서(Application Processor : AP)(290)의 지시에 기초하여 각 블록에 공급하는 내부 전원을 제어한다. 또한, 전원 관리부(210)는 외부에서 전원이 공급되는 경우, 배터리(211)에 대한 충전도 제어한다.
또한, 배터리(211)는 전지로서, 이동 단말기(200)가 외부 전원에 따르지 않고 동작하는 경우에 이용된다. 그리고, 이동 단말기(200)는 외부 전원이 연결되어 있는 경우에도 배터리(109)의 전원을 이용할 수 있으며, 배터리(211)에는 2차 전지가 이용될 수 있다.
그리고, 무선 통신부(220)는 이동 단말기(200)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(200)와 이동 단말기(200)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(220)는 방송 수신 모듈(221), 이동 통신 모듈(222), 무선 인터넷 모듈(223), 근거리 통신 모듈(224), 위치 정보 모듈(225)을 포함할 수 있다.
또한, 방송 수신 모듈(221)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 여기서, 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 그리고, 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 아울러, 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다. 또한, 방송 관련 정보는 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다.
한편, 방송 관련 정보는 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 이동 통신 모듈(222)에 의해 수신될 수 있다. 그리고, 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.
그리고, 방송 수신 모듈(221)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMBS(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), Media FLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 방송 수신 모듈(221)은 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.
또한, 방송 수신 모듈(221)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(270)에 저장될 수 있다.
한편, 이동 통신 모듈(222)은 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
또한, 무선 인터넷 모듈(223)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(200)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
그리고, 근거리 통신 모듈(224)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
아울러, 위치 정보 모듈(225)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈이 있다.
그리고, 무선 통신부(220)는 안테나(226)가 구비되어 이동 단말기와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기와 이동 단말기가 위치한 네트워크 사이의 수신 신호를 수신하고, 송신 신호를 외부로 송신할 수 있다.
센싱부(230)는 이동 단말기(200)의 개폐 상태, 이동 단말기(200)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(200)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(200)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어, 이동 단말기(200)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 관리부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(295)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 센싱부(230)는 근접센서(231), ToF(Time of Flight) 센서, 홍채 인식 센서, 온도 센서, GPS(Global Positioning System) 센서 등이 포함될 수 있다.
그리고, A/V(Audio/Video) 입력부(240)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 카메라 모듈(241)과 마이크(242)가 포함될 수 있다. 또한, 카메라 모듈(241)은 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(260)에 표시될 수 있다. 그리고, 카메라 모듈(241)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(270)에 저장되거나 무선 통신부(220)를 통하여 외부로 전송될 수 있다.
아울러, 마이크(242)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동 통신 모듈(222)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다.
음향 출력부(250)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver) 또는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 스피커(151)의 형태로 구현될 수 있다.
그리고, 디스플레이부(260)는 이동 단말기(200)에서 처리되는 정보를 출력한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 또한, 이동 단말기(200)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
디스플레이부(260)는 유기 EL 디스플레이(Ｏrganic Ｅlectro Ｌuminescence Ｄisplay), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display : LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에서 디스플레이부(260)는 유기 EL 디스플레이(261)로 구비될 수 있으며, 유기 EL 디스플레이(261)는 유기 EL 디스플레이(261)은 투과형 유기 EL 디스플레이(투명 유기 EL 디스플레이)일 수 있다. 즉, 유기 EL 디스플레이(261)을 사용하는 경우, 점등 시에는 유기 EL 디스플레이(261)에 화상이 표시되고, 유기 EL 디스플레이(261)을 사용하지 않는 경우, 소등 시에는 유기 EL 디스플레이(261)을 통해 하우징(101)의 내부가 보일 수 있다. 여기서, 유기 EL 디스플레이(261)은 완전한 투명부로 한정되는 것은 아니며, 반투명부일 수도 있다.
터치 패널(245)은, 유기 EL 디스플레이(261)의 표시면을 덮도록 전면부에 배치되거나 유기 EL 디스플레이(261)의 이면부에 배치된다. 사용자의 손가락 또는 사용자가 조작하는 전용 조작 펜(스타일러스) 등이 유기 EL 디스플레이(261)의 터치 영역 내에 접촉됨으로써, 이동 단말기(200)를 직관적으로 조작할 수 있다.
디스플레이부(260)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(260)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 그리고, 터치 센서는 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
터치 센서는 디스플레이부(260)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(260)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 그리고, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호를 처리한 다음 대응하는 데이터를 어플리케이션 프로세서(290)로 전송한다. 이로써, 어플리케이션 프로세서(290)는 디스플레이부(260)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
또한, 이동 단말기의 내부 영역 또는 터치 스크린의 근처에 근접센서(231)가 배치될 수 있다. 근접센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다.
근접센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접센서, 정전용량형 근접센서, 자기형 근접센서, 적외선 근접센서 등이 있다. 그리고, 터치 스크린이 정전식인 경우에는 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 터치 스크린(터치 센서)은 근접센서로 분류될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 포인터가 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 터치 스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 터치 스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 포인터가 근접 터치될 때 포인터가 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.
근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린 상에 출력될 수 있다.
센싱부(230)는 ToF(Time of Flight) 센서나 홍채 인식 센서로 구비될 수도 있다.
ToF(Time of Flight) 센서는 빛을 출사하여 그 빛이 반사되어 오는 시간을 측정하여 거리를 계산할 수 있는 센서이다. 그리고, ToF(Time of Flight) 센서는 광원, 센싱유닛, 제어부를 포함할 수 있다.
광원은 피사체들에 빛을 조사한다. 예를 들어, 광원은 LED 등의 고속 변조가 가능한 디바이스를 이용할 수 있다. 광원에서 조사되는 빛은 예컨대, 20MHz 정도의 고주파 펄스 모양으로 변조하는 변조광일 수 있다. 광원에서 조사되는 빛은 계속적으로 조사될 수 있다.
광원은 제어부로부터 광원 제어 신호(Light Source Control Signal, LSCS)를 수신하여 빛을 조사할 수 있다. 조사된 광은 피사체들에 의하여 반사된다.
센싱유닛은 피사체들에서 반사되는 빛을 감지하여 전기신호인 거리 데이터 신호(Distance Data Signal, DDS)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 센싱유닛은 빛이 광원에서 방출된 시각과 빛이 물체에 반사되어 검출된 시각의 차이 값으로 거리 데이터 신호(DDS)를 구할 수 있다.
센싱유닛은 제어부에 거리 데이터 신호(DDS)를 전달하고, 화각 제어 신호(View Angle Control Signal, VACS)를 수신할 수 있다. 센싱유닛은 화각 제어 신호(VACS)에 따라서 화각(View Angle)을 조절한다.
제어부는 센싱유닛으로부터 거리 데이터 신호(DDS)를 수신하여, 화각 제어 신호(VACS)를 생성할 수 있다. 제어부는 화각 제어 회로를 포함할 수 있다. 화각 제어 회로는 거리 데이터 신호(DDS)를 처리하여 화각 제어 신호(VACS)를 생성할 수 있다.
홍채 인식 센서는 사용자의 홍채 정보를 읽은 뒤 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 홍채 정보 인식수단, 미리 입력된 정당한 사용자의 홍채 정보를 기억하고 있는 메모리, 인식 수단에서 얻은 사용자의 홍채 정보와 메모리에 저장된 홍채 정보가 서로 일치하는지를 비교하고, 그 결과에 따라 휴대폰의 사용을 결정하는 제어수단을 포함할 수 있다.
여기서, 홍채 정보 인식수단은 다시, 사용자의 홍채를 디지털 영상 정보로 생성하기 위한 카메라 모듈, 카메라 모듈에서 생성된 영상이 홍채 정보 추출에 적당한 품질인지를 판단하고, 상기 영상에서 홍채 부분의 영상만을 추출하는 홍채추출수단, 상기 홍채 영상을 웨이블릿 변환하여 홍채 특징 코드를 생성하는 디지털신호처리기를 포함할 수 있다.
카메라 모듈은 이동 단말기에 장착되는 소형 카메라로서 홍채인식에 충분한 품질의 영상을 얻기 위해서 통상의 소형 카메라와는 달리 근거리 줌인(zoom in) 기능을 가지고 있어야 한다. 카메라 모듈에 의해 찍힌 영상은 홍채뿐만 아니라 눈 주위의 전체 형상을 모두 포함하고 있기 때문에, 홍채추출수단은 카메라 모듈에서 찍은 영상에서 홍채 부분만을 분리하여야 한다. 이를 위해 홍채추출수단은 먼저, 홍채 인식에 적합한 품질의 눈 영상을 획득하였는지 검사한다. 만약, 영상의 품질이 충분하지 않다면 이를 제어수단에 알려 사용자에게 다시 시도할 것을 지시한다. 영상의 품질이 충분하다면, 눈 주위의 전체 영상으로부터 홍채 영역만을 추출하고, 추출된 홍채 영역의 영상으로부터 홍채 패턴의 gray 값의 변화를 조사하여 홍채의 특징을 추출한다. 이렇게 획득된 홍채의 특징은 디지털 신호처리기(Digital Signal Processor; DSP)로 전달된다. 그러면, DSP는 상기 홍채 특징에 대한 웨이블릿 변환을 실시하여 고유의 특징 코드를 생성한다.
이렇게 생성된 특징 코드는 제어수단으로 전달되고, 제어수단은 홍채 특징 코드를 비교할 수 있다. DSP로부터 특징 코드를 전달받은 제어수단은 메모리에 저장되어 있는 특징 코드와 비교한다. 메모리에 저장되어 있는 특징 코드는 정당한 사용자가 홍채인식을 통해 사전에 입력한 것이다. 여기서, 메모리는 EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 등으로 구비될 수 있다.
메모리(270)는 어플리케이션 프로세서(290)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입력 또는 출력되는 데이터들, 예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등을 임시 저장할 수도 있다. 메모리(270)는 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 메모리(270)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 그리고, 이동 단말기(200)는 인터넷(internet)상에서 메모리(270)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.
한편, 사용자 입력부(280)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 그리고, 사용자 입력부(280)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구비될 수 있다.
어플리케이션 프로세서(Application Processor : AP)(290)는 일반적으로 여러 가지 주변 회로가 하나의 패키지로 통합된 SoC(System On a Chip) 디바이스로써, 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 어플리케이션 프로세서(290)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈은 어플리케이션 프로세서(290) 내에 구현될 수도 있고, 어플리케이션 프로세서(290)와 별도로 구현될 수도 있다.
또한, 어플리케이션 프로세서(290)는 상기 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
그리고, 통신 관련 디바이스나 카메라 모듈(241), 터치 패널(245) 등의 주변 기기를 연결하기 위한 인터페이스 등의 많은 인터페이스 회로가 포함된다.
그리고, 어플리케이션 프로세서(290)는 메모리(270)에 저장된 프로그램을 판독하여 이동 단말기의 각종 기능을 실현하기 위한 프로세스를 수행한다. 예를 들어, 어플리케이션 프로세서(290)는 메모리(270)로부터 OS(Operating System) 프로그램을 판독하여 실행함과 동시에, 상술한 OS 프로그램을 동작 기반으로 하는 어플리케이션 프로그램을 실행한다. 또한, 어플리케이션 프로세서(290)는 어플리케이션 프로세서(290)에 적용되는 프로그램에 따라 각종 프로세스를 실행할 수 있다.
인터페이스부(295)는 이동 단말기(200)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(295)는 외부 기기로부터 데이터를 전송 받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(200) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(200) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(295)에 포함될 수 있다.
식별 모듈은 이동 단말기(200)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 이동 단말기(200)와 연결될 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라 모듈(241)은 디스플레이부, 근접센서, 촬영 렌즈, 제어부를 포함하여 이루어진다.
카메라 모듈(241)은 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리하고, 처리된 화상 프레임이 디스플레이부(260)에 표시될 수 있다. 또한, 디스플레이부(260)의 유기 EL 디스플레이(261)는 어플리케이션 프로세서(290)에서의 프로세스에 따라 여러 가지 화상을 표시하는데, 유기 EL 디스플레이(261)에서 표시되는 화상에는 사용자가 이동 단말기에서 동작 지시를 부여하는 사용자 인터페이스 화상, 정지화상 및 동영상 등이 있다. 그리고, 정지화상은 카메라 모듈(241)의 촬영 기능에 의해 피사체를 촬영한 촬영 화상이 포함되고, 동영상에는 촬영시점에서 피사체를 파악할 수 있도록 피사체를 촬상하여 생성되는 프리뷰 화상 등이 포함된다.
그리고, 근접센서(231)는 이동 단말기에 감지 대상물이 근접하고 있음을 비접촉 방식으로 감지하는 센서로서, 디스플레이부에 사용자가 소정의 거리에 근접하고 있음을 감지할 수 있다. 또한, 제어부는 근접센서로부터 발광부의 발광량과 수광부의 수광량을 입력받아 디스플레이부를 구동해 줄 수 있다.
또한, 제어부는 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어하는 어플리케이션 프로세서(290)로 구비되어 근접센서에 의해 사용자가 디스플레이부에 대해 소정의 거리까지 근접하고 있음이 감지되지 않는 경우, 디스플레이부를 사용 상태로 하고, 근접센서에 의해 사용자가 디스플레이부에 대해 소정의 거리까지 근접하고 있음이 감지되는 경우, 디스플레이부를 비사용 상태로 제어해 줄 수 있다. 여기서, 근접센서(231)는 감지 대상물을 감지할 수 있는 소정의 거리까지 사용자가 근접센서에 접근한 경우, 사용자의 근접을 감지하고, 사용자의 접근을 감지하였음을 통지하는 감지 통지 신호를 어플리케이션 프로세서(290)에 송신한다. 어플리케이션 프로세서(290)에 근접센서로부터 감지 통지 신호가 수신된 경우, 어플리케이션 프로세서(290)는 유기 EL 디스플레이(261)를 소등한다.
한편, 카메라 모듈의 촬영기능을 위해 근접센서와 인접하여 촬영 렌즈가 배치될 수 있다.
아울러, 카메라 모듈(241)은 디스플레이부의 사용 상태와 디스플레이부의 비사용 상태를 입력하는 입력부를 더 포함할 수 있는데, 입력부는 전환 버튼으로 구비될 수 있다. 그리고, 전환 버튼을 조작하여 전환 버튼의 전환을 송신하는 어플리케이션 프로세서(290)가 전환버튼의 전환 신호에 따라 디스플레이부를 사용 상태와 비사용 상태로 전환해 줄 수 있다.
도 3은 종래의 이동 단말기를 나타내는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 종래의 이동 단말기(50)의 하우징(51)에는 디스플레이(52)가 배치되고, 하우징(51)의 상단 중앙부에는 음향출력부(도시되지 않음)를 보호하는 덮개부(55)가 배치된다. 그리고, 덮개부(55)에 인접하여 근접센서(53)와 카메라 모듈의 촬영렌즈(54)가 나란히 배치될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성들의 배치에 의하면, 적외선을 송신하는 송신부 및 반사되는 적외선을 감지하는 수신부를 구비하는 근접센서(53)가 작동하는 도중에 발생하는 적외선 반사 및 난반사 방지를 위해 근접센서(53)에 대응하는 위치에 검은색의 인쇄층이 하우징(51)에 적층된다. 이러한 경우, 흰색 계열의 이동 단말기는 심미적인 디자인을 구현할 수 없는 한계가 있다.
그리고, 근접센서(53)의 발광부와 수광부가 서로 인접하여 배치됨에 따라 내부 난반사에 의한 크로스 토크(cross talk)가 발생하게 된다.
도 4와 5는 실시예에 따른 카메라 모듈에 포함되는 근접센서의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 6은 일실시예에 따른 이동 단말기를 나타내는 평면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 이동 단말기는 하우징, 기판, 음향 출력부, 디스플레이부, 카메라 모듈, 덮개부를 포함하여 이루어진다.
이동 단말기(500)의 외관을 이루는 하우징(510)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속재질을 포함할 수 있다.
그리고, 하우징(510)의 내부에 형성된 공간에는 기판이 배치되고, 기판에는 각종 전자 부품들이 실장될 수 있다.
또한, 기판에 음향 출력부(340, 440)와 근접센서의 발광부(320, 420)와 수광부(330, 430)가 안착될 수 있다. 여기서, 본 실시예에 따른 근접센서의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 4에 도시한 바와 같이, 근접센서(300)는 기판(310), 발광부(320), 수광부(330), 덮개부(360)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 기판(310)은 표면 실장 기술(Surface Mounting Technology : SMT) 공정이 가능하도록 패턴이 인쇄된 연성인쇄회로기판(FPCB : Flexible Printed Circuit Boards)으로 구비될 수 있다.
한편, 기판(310)에는 발광부(320)와 수광부(330)가 배치될 수 있는데, 발광부(320)와 수광부(330)는 이동 단말기의 음향 출력부(340)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
그리고, 발광부(320)는 발광부(320)를 지지하는 제1 몸체(321), 적외선 발광다이오드(Infrared Emitting Diode)(325), 제1 렌즈(321b)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 몸체(321)의 하단면에 적외선 발광다이오드(325)가 다이 본딩(die bonding)될 수 있고, 제1 몸체(321)의 상단면에 제1 홀(321a)이 구비되어 빛의 방출각을 제어할 수 있는 제1 렌즈(321b)가 제 1홀(321a)에 삽입될 수 있다.
아울러, 수광부(330)는 수광부(330)를 지지하는 제2 몸체(332), 포토다이오드(Photodiode)(335), 제2 렌즈(332b)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 몸체(332)의 하단면에 적외선 발광다이오드(335)가 다이 본딩(die bonding)될 수 있고, 제2 몸체(332)의 상단면에 제2 홀(332a)이 구비되어 빛의 입사각을 제어할 수 있는 제2 렌즈(332b)가 제2 홀(332a)에 삽입될 수 있다.
그리고, 덮개부(360)는 발광부(320)와 수광부(330) 및 음향 출력부(340)의 상부에 배치될 수 있다. 여기서, 덮개부(360)는 격자홀(361)을 포함하여 발광부(320)에서 방사되는 빛과 수광부(330)로 입사되는 빛이 격자홀(361) 사이를 직접 투과할 수 있게 된다. 이에 따라, 발광부(320)에서 방사되고, 수광부(330)에서 수광되는 광량을 종래의 근접센서에서보다 증가시킬 수 있다.
다른 실시예에 따른 근접센서의 구조를 살펴보면, 도 5에 도시한 바와 같이, 근접센서(400)는 기판(410), 발광부(420), 수광부(430), 반사부(450), 덮개부(460)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 기판(410)은 표면 실장 기술(Surface Mounting Technology : SMT) 공정이 가능하도록 패턴이 인쇄된 연성인쇄회로기판(FPCB : Flexible Printed Circuit Boards)으로 구비될 수 있다.
한편, 기판(410)에는 발광부(420)와 수광부(430)가 배치될 수 있는데, 발광부(420)와 수광부(430)는 이동 단말기의 음향 출력부(440)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 발광부(420)와 수광부(430)에는 반사부(450)가 구비될 수 있는데, 반사부(450)는 발광부(420)에서 발광하는 빛을 굴절시키도록 발광부(420)에 배치되는 제1 반사면(451)과, 수광부(130)로 입사되는 빛을 굴절시키도록 수광부(430)에 배치되는 제2 반사면(452)을 포함할 수 있다.
그리고, 발광부(420)는 발광부(420)를 지지하는 제1 몸체(421), 적외선 발광다이오드(Infrared Emitting Diode)(425), 제1 렌즈(421b)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 몸체(421)의 일부에는 몰딩재(455)가 채워지는데, 제1 몸체(421)와 제1 반사면(451)의 하단면 사이에 몰딩재(455)가 배치될 수 있다. 그리고, 몰딩재(455)는 제1 반사면(451)을 지지하며 배치될 수 있고, 경사면을 이루며 제1 몸체(421)의 내부에 채워질 수 있다.. 여기서, 제1 반사면(451)은 상기 경사면을 따라 구비될 수 있다. 이와 같이, 제1 몸체(421)의 일측면에 배치되는 제1 반사면(451)과 마주보며 제1 몸체(421)의 내측면에 적외선 발광다이오드(425)가 다이 본딩(die bonding)될 수 있다.
또한, 적외선 발광다이오드(425)가 배치되는 제1 몸체(421)의 내측면에는 기판(410)이 연장되어 구비되므로 기판(410)과 적외선 발광다이오드(425)가 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 제1 몸체(421)의 상단면에 제1 홀(421a)이 구비되어 빛의 방출각을 제어할 수 있는 제1 렌즈(421b)가 제 1홀(421a)에 삽입될 수 있다.
아울러, 수광부(430)는 수광부(430)를 지지하는 제2 몸체(432), 포토다이오드(Photodiode)(435), 제2 렌즈(432b)를 포함할 수 있다. 그리고, 제2 몸체(432)의 일부에는 몰딩재(455)가 채워지는데, 제2 몸체(432)와 제2 반사면(152)의 하단면 사이에 몰딩재(455)가 배치될 수 있다. 그리고, 몰딩재(455)는 제2 반사면(452)을 지지하며 배치될 수 있고, 경사면을 이루며 제2 몸체(432) 내부에 채워질 수 있다. 여기서, 제2 반사면(452)은 상기 경사면을 따라 구비될 수 있다. 이와 같이 제2 몸체(432)의 일측면에 배치되는 제2 반사면(452)과 마주보며 제2 몸체(432)의 내측면에 포토다이오드(435)가 다이 본딩(die bonding)될 수 있다.
또한, 포토다이오드(435)가 배치되는 제2 몸체(432)의 내측면에는 기판(410)이 연장되어 구비되므로 기판(410)과 포토다이오드(435)가 전기적으로 연결될 수 있다.
아울러, 제2 몸체(432)의 상단면에는 제2 홀(432a)가 구비되고, 빛의 입사각을 제어할 수 있는 제2 렌즈(432b)가 제2 홀(432a)에 삽입될 수 있다.
그리고, 제1 반사면(451)은 제1 몸체(421)의 측면에 배치되는 적외선 발광다이오드(425)로부터의 빛을 발광부(420)의 상부로 모아줌과 동시에 광의 지향각을 조절해 줄 수 있다. 또한, 제2 반사면(452)은 제2 몸체(432)의 측면에 배치되는 포토다이오드(435)로 빛을 모아줌과 동시에 지향각을 조절해 줄 수 있다.
상술한 바와 같이, 적외선 발광다이오드(425) 및 포토다이오드(435)에 방사 및 입사되는 광량을 증가시키기 위해 제1 반사면(451)과 제2 반사면(452)은 기판(410)에 대하여 35° 내지 50°의 경사도를 가질 수 있다. 하지만, 제1 몸체(421)와 제2 몸체(432)의 형태 및 크기와 적외선 발광다이오드(425) 및 포토다이오드(435)가 배치되는 위치에 따라 제1 반사면(451)과 제2 반사면(452)의 경사도는 다르게 구비될 수 있다.
그리고, 제1 반사면(451)과 제2 반사면(452)은 아크릴 또는 폴리카보네이트 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으나, 빛을 반사시킬 수 있는 재질이라면 금(Au) 같은 반사성 금속, 강화유리 등과 같은 재질로 구비되어도 무방하다.
한편, 덮개부(460)는 발광부(420)와 수광부(430) 및 음향 출력부(440)의 상부에 배치될 수 있다. 여기서, 덮개부(460)는 격자홀(461)을 포함하여 발광부(420)에서 방사되는 빛과 수광부(430)로 입사되는 빛이 격자홀(461) 사이를 직접 투과할 수 있게 된다. 이에 따라, 발광부(420)에서 방사되고, 수광부(430)에서 수광되는 광량을 종래의 근접센서에서보다 증가시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 하우징(510)에는 디스플레이부(520), 카메라 모듈의 촬영렌즈(540), 스피커를 보호하는 덮개부(550)가 배치될 수 있다.
그리고, 디스플레이부(520)는 하우징(510)의 전면 대부분을 차지하고, 사용자 입력부나 마이크 등이 더 배치될 수 있다.
한편, 하우징(510)의 내부 공간에는, 발광부와 수광부를 포함하고, 음향 출력부의 양측에 발광부와 수광부가 배치되어 디스플레이부에 사용자가 소정의 거리에 근접하고 있음을 감지하는 근접센서와, 근접센서로부터 발광부의 발광량과 수광부의 수광량을 입력받아 디스플레이부를 구동해 주는 제어부를 포함하는 카메라 모듈이 구비된다. 그리고, 하우징(510)의 전면에는 카메라 모듈의 촬영렌즈(540)가 배치되며, 촬영렌즈(540)와 인접하여 덮개부(550)가 배치된다. 여기서, 덮개부(550)는 하우징(510)의 내부 공간에 실장된 음향 출력부와 근접센서의 발광부와 수광부의 상부에 위치할 수 있다. 그리고, 근접센서의 발광부와 수광부가 음향 출력부의 양측에 배치되고, 덮개부(550)는 발광부와 수광부, 음향 출력부가 배치되는 길이방향으로 구비된다. 여기서, 덮개부(550)의 양쪽 가장자리부와 발광부와 수광부가 위치한 지점이 각각 대응되는 길이로 덮개부(550)가 구비될 수 있다. 따라서, 발광부와 수광부를 포함하는 근접센서가 배치되는 영역이 하우징(510)에 따로 노출되지 않기 때문에 이동 단말기 하우징의 색상에 관계없이 심미적이고, 심플한 디자인을 구현할 수 있게 된다.
아울러, 덮개부(550)에는 격자홀이 형성된다.
상술한 바와 같이, 음향 출력부의 양측에 근접센서의 발광부와 수광부를 이격시켜 각각 배치함으로써, 내부 난반사에 의한 크로스 토크(cross talk)를 방지할 수 있으며, 근접센서의 근접센서의 발광부의 광원과 수광부로 입사되는 빛이 덮개부의 격자홀을 투과하여 근접센서의 발광량 및 수광량을 증가시킴으로써, 근접센서의 성능을 향상시킬 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예에 따른 근접센서를 포함하는 카메라 모듈과 이를 포함하는 이동 단말기는 크로스 토크(cross talk)를 방지할 수 있고, 근접센서의 발광량 및 수광량을 증가시킴으로써, 근접센서의 성능을 향상시킨 카메라 모듈과 이동 단말기를 구현할 수 있다.

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판에 서로 이격되어 배치되는 발광부와 수광부;
    상기 발광부와 수광부 사이에 배치되는 간격유지부;
    상기 발광부에서 발광하는 빛을 굴절시키는 제1 반사면과 상기 수광부로 입사되는 빛을 굴절시키는 제2 반사면을 포함하는 반사부; 및
    상기 발광부와 수광부 및 상기 간격유지부의 상부에 배치되는 덮개부를 포함하는 근접센서.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 발광부는
    상기 발광부를 지지하는 제1 몸체;
    상기 제1 몸체의 일측면에 배치되는 상기 제1 반사면과 마주보며 구비되는 적외선 발광다이오드(Infrared Emitting Diode); 및
    상기 제1 몸체의 상단면에 구비되는 제1 홀에 배치되는 제1 렌즈를 포함하는 근접센서.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 몸체와 상기 제1 반사면의 하단면 사이에 몰딩재가 배치되는 근접센서.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 적외선 발광다이오드 사이에 제1 와이어가 배치되어 상기 기판과 상기 적외선 발광다이오드가 전기적으로 연결되고, 상기 제1 와이어는 투광성 수지로 코팅되는 근접센서.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 수광부는
    상기 수광부를 지지하는 제2 몸체;
    상기 제2 몸체의 일측에 배치되는 상기 제2 반사면과 마주보며 구비되는 포토다이오드(Photodiode); 및
    상기 제2 몸체의 상단면에 구비되는 제2 홀에 배치되는 제2 렌즈를 포함하는 근접센서.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 몸체와 상기 제2 반사면의 하단면 사이에 몰딩재가 배치되는 근접센서.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 포토다이오드 사이에 제2 와이어가 배치되어 상기 기판과 상기 포토다이오드가 전기적으로 연결되고, 상기 제2 와이어는 투광성 수지로 코팅되는 근접센서.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은 상기 기판에 대하여 35° 내지 50°의 경사도를 가지는 근접센서.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은 아크릴 또는 폴리카보네이트 중 적어도 하나 이상을 포함하는 근접센서.
  10. 디스플레이부;
    제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 기재되고, 상기 디스플레이부에 사용자가 소정의 거리에 근접하고 있음을 감지하는 근접센서;
    상기 근접센서와 인접하여 배치되는 촬영 렌즈; 및
    상기 근접센서로부터 상기 발광부의 발광량과 상기 수광부의 수광량을 입력받아 상기 디스플레이부를 구동해 주는 제어부를 포함하는 카메라 모듈.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제어부는 근접센서에 의해 상기 사용자가 상기 디스플레이부에 대해 소정의 거리까지 근접하고 있음이 감지되지 않는 경우, 상기 디스플레이부를 사용 상태로 하고,
    상기 근접센서에 의해 상기 사용자가 상기 디스플레이부에 대해 소정의 거리까지 근접하고 있음이 감지되는 경우, 상기 디스플레이부를 비사용 상태로 제어하는 카메라 모듈.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 카메라 모듈은 상기 디스플레이부의 사용 상태와 상기 디스플레이부의 비사용 상태를 입력하는 입력부를 더 포함하고,
    상기 제어부가 상기 입력부에 대한 입력에 따라 상기 디스플레이부를 상기 사용 상태와 상기 비사용 상태로 전환하는 카메라 모듈.
  13. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 배치되는 기판;
    상기 기판에 안착되는 음향 출력부;
    상기 하우징의 상부면에 배치되는 디스플레이부;
    발광부와 수광부를 포함하고, 상기 음향 출력부의 양측에 상기 발광부와 수광부가 배치되어 상기 디스플레이부에 사용자가 소정의 거리에 근접하고 있음을 감지하는 근접센서와, 상기 근접센서로부터 상기 발광부의 발광량과 상기 수광부의 수광량을 입력받아 상기 디스플레이부를 구동해 주는 제어부를 포함하는 카메라 모듈; 및
    상기 디스플레이부에 배치되어 상기 음향 출력부와 상기 근접센서의 상부에 구비되는 덮개부를 포함하는 이동 단말기.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 발광부는
    상기 발광부를 지지하는 제1 몸체;
    상기 제1 몸체 내부의 하단면에 배치되는 적외선 발광다이오드(Infrared Emitting Diode); 및
    상기 제1 몸체의 상단면에 구비되는 제1 홀에 배치되는 제1 렌즈를 포함하는 이동 단말기.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 수광부는
    상기 수광부를 지지하는 제2 몸체;
    상기 제2 몸체 내부의 하단면에 배치되는 포토다이오드(Photodiode); 및
    상기 제2 몸체의 상단면에 구비되는 제2 홀에 배치되는 제2 렌즈를 포함하는 이동 단말기.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 근접센서는 상기 발광부에서 발광하는 빛을 굴절시키는 제1 반사면과 상기 수광부로 입사되는 빛을 굴절시키는 제2 반사면을 포함하는 이동 단말기.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 발광부는
    상기 발광부를 지지하는 제1 몸체;
    상기 제1 몸체의 일측면에 배치되는 상기 제1 반사면과 마주보며 구비되는 적외선 발광다이오드(Infrared Emitting Diode); 및
    상기 제1 몸체의 상단면에 구비되는 제1 홀에 배치되는 제1 렌즈를 포함하는 이동 단말기.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 수광부는
    상기 수광부를 지지하는 제2 몸체;
    상기 제2 몸체의 일측에 배치되는 상기 제2 반사면과 마주보며 구비되는 포토다이오드(Photodiode); 및
    상기 제2 몸체의 상단면에 구비되는 제2 홀에 배치되는 제2 렌즈를 포함하는 이동 단말기.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 덮개부는 상기 음향 출력부와 상기 근접센서가 배치된 길이방향으로 대응하여 구비되는 이동 단말기.
  20. 제13 항에 있어서,
    상기 덮개부는 격자홀로 구비되는 이동 단말기.
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