KR102754179B1 - Camera module - Google Patents
- ️Tue Jan 14 2025
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 attached drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some of the embodiments described, but can be implemented in various different forms, and within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components among the embodiments can be selectively combined or 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 can be interpreted as having a meaning that can be generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs, unless explicitly and specifically defined and described, and terms that are commonly used, such as terms defined in a dictionary, can be interpreted in consideration of the contextual meaning of the relevant technology.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for the purpose of describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular may also include the plural unless specifically stated in the phrase, and when it is described as "A and (or at least one (or more) of B, C)", it may include one or more of all combinations that can be combined with A, B, C.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.In addition, when describing components of embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only intended to distinguish the components from other components, and are not intended to limit the nature, order, or sequence of the components by those terms. In addition, when it is described that a component is 'connected', 'coupled', or 'connected' to another component, the component may include not only cases where the component is directly connected, coupled, or connected to the other component, but also cases where the component is 'connected', 'coupled', or 'connected' by another component between the component and the other component.
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.Also, when it is described as being formed or arranged "above or below" each component, above or below includes not only the cases where the two components are in direct contact with each other, but also the cases where one or more other components are formed or arranged between the two components. Also, when it is expressed as "above or below", it can include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one component.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성도이다.Figure 1 is a configuration diagram of a camera module according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 발광부(100), 수광부(300) 및 제어부(710)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a camera module (1000) according to an embodiment may include a light emitting unit (100), a light receiving unit (300), and a control unit (710).
상기 발광부(100)는 광을 방출할 수 있다. 상기 발광부(100)는 설정된 강도의 광을 설정된 방향으로 방출할 수 있다. 상기 발광부(100)는 가시광 내지 적외선 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 상기 발광부(100)는 광 신호를 형성할 수 있다. 상기 발광부(100)는 상기 제어부(710)로부터 인가되는 신호에 의해 설정된 광 신호를 형성할 수 있다. 상기 발광부(100)는 인가되는 신호에 의해 펄스파(pulse wave)의 형태나 지속파(continuous wave)의 형태로 출력광 신호를 생성하여 출력할 수 있다. 여기서, 상기 지속파는 사인파(sinusoid wave)나 사각파(squared wave)의 형태일 수 있다. 또한, 상기 광 신호는 객체에 입사되는 광 신호를 의미할 수 있다. 상기 발광부(100)가 출력하는 광 신호는 상기 카메라 모듈(1000)을 기준으로 출력광, 출력광 신호일 수 있고, 상기 발광부(100)가 출력하는 광은 상기 객체를 기준으로 입사광, 입사광 신호일 수 있다.The above light emitting unit (100) can emit light. The light emitting unit (100) can emit light of a set intensity in a set direction. The light emitting unit (100) can emit light in a visible light to infrared wavelength band. The light emitting unit (100) can form an optical signal. The light emitting unit (100) can form an optical signal set by a signal applied from the control unit (710). The light emitting unit (100) can generate and output an output optical signal in the form of a pulse wave or a continuous wave by the applied signal. Here, the continuous wave can be in the form of a sinusoid wave or a square wave. In addition, the optical signal can mean an optical signal incident on an object. The light signal output by the above light emitting unit (100) may be output light or an output light signal based on the camera module (1000), and the light output by the above light emitting unit (100) may be incident light or an incident light signal based on the object.
상기 발광부(100)는 상기 광 신호를 상기 객체에 소정의 노출 주기(integration time) 동안 조사할 수 있다. 여기서 상기 노출 주기는 1개의 프레임 주기를 의미할 수 있다. 일례로, 상기 카메라 모듈(1000)의 프레임 레이트(frame rater)가 30 FPS(Frame per second)인 경우 하나의 프레임의 주기는 1/30초일 수 있다.The above light emitting unit (100) can irradiate the light signal to the object for a predetermined exposure period (integration time). Here, the exposure period may mean one frame period. For example, if the frame rate of the camera module (1000) is 30 FPS (Frame per second), the period of one frame may be 1/30 second.
상기 발광부(100)는 동일한 주파수를 가지는 복수의 광 신호를 출력할 수 있다. 또한, 상기 발광부(100)는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 광 신호를 출력할 수 있다. 일례로, 상기 발광부(100)는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 광 신호를 설정된 규칙으로 반복하여 출력할 수 있다. 또한, 상기 발광부(100)는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 광 신호를 동시에 출력할 수 있다.The above light emitting unit (100) can output multiple optical signals having the same frequency. In addition, the light emitting unit (100) can output multiple optical signals having different frequencies. For example, the light emitting unit (100) can repeatedly output multiple optical signals having different frequencies according to a set rule. In addition, the light emitting unit (100) can simultaneously output multiple optical signals having different frequencies.
상기 수광부(300)는 상기 발광부(100)와 인접하게 배치될 수 있다. 일례로, 상기 수광부(300)는 상기 발광부(100)와 나란히 배치될 수 있다. 상기 수광부(300)는 광을 수광할 수 있다. 상기 수광부(300)는 상기 객체에 반사된 광, 예컨대 입력광을 감지할 수 있다. 자세하게, 상기 수광부(300)는 상기 발광부(100)에서 방출되어 상기 객체에 반사된 광을 감지할 수 있다. 상기 수광부(300)는 상기 발광부(100)가 방출한 광과 대응되는 파장 대역의 광을 감지할 수 있다. The light receiving unit (300) may be arranged adjacent to the light emitting unit (100). For example, the light receiving unit (300) may be arranged side by side with the light emitting unit (100). The light receiving unit (300) may receive light. The light receiving unit (300) may detect light reflected by the object, for example, input light. In detail, the light receiving unit (300) may detect light emitted from the light emitting unit (100) and reflected by the object. The light receiving unit (300) may detect light of a wavelength band corresponding to light emitted by the light emitting unit (100).
상기 제어부(710)는 상기 발광부(100) 및 상기 수광부(300) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 상기 제어부(710)는 상기 발광부(100) 및 상기 수광부(300) 중 적어도 하나의 구동을 제어할 수 있다. The above control unit (710) can be connected to at least one of the light emitting unit (100) and the light receiving unit (300). The control unit (710) can control the operation of at least one of the light emitting unit (100) and the light receiving unit (300).
일례로, 상기 제어부(710)는 상기 발광부(100)를 제어하는 제1 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제1 제어부는 상기 발광부(100)에 인가되는 광 신호를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 제어부는 상기 광원의 전원, 광 신호의 세기, 주파수 패턴 등을 제어할 수 있다. 그러나, 실시예는 이에 제한하지 않으며 상기 제1 제어부는 생략될 수 있다. 자세하게, 상기 이미지 센서(310)가 상기 광원(110)에 인가되는 전기적 신호를 차단하여 상기 광원(110)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 제1 제어부는 생략될 수 있다.For example, the control unit (710) may include a first control unit (not shown) that controls the light emitting unit (100). The first control unit may control an optical signal applied to the light emitting unit (100). For example, the first control unit may control the power of the light source, the intensity of the optical signal, a frequency pattern, etc. However, the embodiment is not limited thereto, and the first control unit may be omitted. In detail, the image sensor (310) may control the light source (110) by blocking an electrical signal applied to the light source (110). Accordingly, the first control unit may be omitted.
또한, 상기 제어부(710)는 상기 발광부(100)를 제어하는 제2 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제2 제어부는 후술할 구동 부재(150)를 제어할 수 있다. 상기 제2 제어부는 상기 구동 부재(150)에 인가되는 구동 신호를 제어할 수 있다. In addition, the control unit (710) may include a second control unit (not shown) that controls the light-emitting unit (100). The second control unit may control a driving member (150) to be described later. The second control unit may control a driving signal applied to the driving member (150).
상기 제어부(710)는 상기 카메라 모듈(1000)의 전방에 위치한 객체의 크기, 위치, 형태 등에 따라 상기 발광부(100)의 구동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부는 상기 객체의 위치에 따라 방출되는 광의 강도, 광 패턴의 크기, 광 패턴의 형태 등을 제어할 수 있다.The above control unit (710) can control the operation of the light emitting unit (100) according to the size, position, shape, etc. of the object located in front of the camera module (1000). For example, the control unit can control the intensity of the light emitted, the size of the light pattern, the shape of the light pattern, etc. according to the position of the object.
상기 카메라 모듈(1000)은 상기 발광부(100)가 객체를 향해 광을 방출하고 상기 객체에 반사되어 상기 수광부(300)에 되돌아오는 광의 시간 또는 위상 차이를 바탕으로 상기 객체의 깊이 정보를 산출하는 TOF(Time of flight) 카메라일 수 있다. The above camera module (1000) may be a TOF (Time of Flight) camera that calculates depth information of an object based on the time or phase difference between the light emitting unit (100) emitting light toward the object and the light reflecting off the object and returning to the light receiving unit (300).
또한, 도면에는 도시하지 않았으나 상기 카메라 모듈(1000) 결합부(미도시) 및 연결부(미도시)를 더 포함할 수 있다.In addition, although not shown in the drawing, the camera module (1000) may further include a coupling portion (not shown) and a connecting portion (not shown).
상기 결합부는 후술할 광학 기기와 연결될 수 있다. 상기 결합부는 회로기판 및 상기 회로기판 상에 배치되는 단자를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 단자는 상기 광학 기기와의 물리적, 전기적 연결을 위한 커넥터일 수 있다. The above-described coupling part may be connected to an optical device to be described later. The above-described coupling part may include a circuit board and a terminal arranged on the circuit board. For example, the terminal may be a connector for physical and electrical connection with the optical device.
상기 연결부는 후술할 상기 카메라 모듈(1000)의 기판과 상기 결합부 사이에 배치될 수 있다. 상기 연결부는 상기 기판과 상기 결합부를 연결할 수 있다. 일례로, 상기 연결부는 연성 PCB(FBCB)를 포함할 수 있고, 상기 기판과 상기 결합부의 회로기판을 전기적으로 연결할 수 있다. 여기서 상기 기판은 상기 발광부(100)의 제1 기판 및 상기 수광부(300)의 제2 기판 중 적어도 하나일 수 있다.The above-described connecting portion may be arranged between the substrate of the camera module (1000) described below and the joining portion. The connecting portion may connect the substrate and the joining portion. For example, the connecting portion may include a flexible PCB (FBCB) and may electrically connect the substrate and the circuit board of the joining portion. Here, the substrate may be at least one of the first substrate of the light-emitting portion (100) and the second substrate of the light-receiving portion (300).
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 발광부(100) 및 상기 수광부(300) 중 선택되는 하나로 제공될 수 있다. 즉, 실시예는 상기 발광부(100) 및 상기 수광부(300)가 서로 분리되어 구분된 하나의 모듈로 제공될 수 있으며 이에 대해 제한하지는 않는다. In addition, although not shown in the drawing, the camera module (1000) may be provided as one selected from the light emitting unit (100) and the light receiving unit (300). That is, the embodiment may provide the light emitting unit (100) and the light receiving unit (300) as one module separated from each other, and is not limited thereto.
도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈에서 발광부 및 수광부의 구성도이고, 도 3은 실시예에 따른 카메라 모듈에서 발광부의 배치를 나타낸 도면이다. 또한, 도 4는 겉보기 점원 크기를 설졍하기 위한 도면이고, 도 5는 실시예에 따른 카메라 모듈의 광 패턴을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a light emitting unit and a light receiving unit in a camera module according to an embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of a light emitting unit in a camera module according to an embodiment. In addition, FIG. 4 is a diagram for setting an apparent point source size, and FIG. 5 is a diagram for explaining a light pattern of a camera module according to an embodiment.
도 2 내지 도 5를 참조하여 실시예에 따른 발광부(100) 및 수광부(300)에 대해 보다 상세히 설명한다. Referring to FIGS. 2 to 5, the light emitting unit (100) and the light receiving unit (300) according to the embodiment will be described in more detail.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 발광부(100)는 광원(110), 상기 제1 렌즈부(130), 구동 부재(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2 to 5, the light emitting unit (100) may include a light source (110), the first lens unit (130), and a driving member (150).
상기 발광부(100)는 제1 기판(미도시) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 기판은 상기 발광부(100)를 지지할 수 있다. 상기 제1 기판은 상기 발광부(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 기판은 회로기판일 수 있다. 상기 제1 기판은 상기 발광부(100)에 전원을 공급하기 위한 배선층을 포함할 수 있고, 복수의 수지층으로 형성된 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)일 수 있다. 일례로, 상기 제1 기판은 리지드 PCB(Rigid PCB), 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB), RFPCB(Rigid Flexible PCB) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The above light-emitting unit (100) may be placed on a first substrate (not shown). The first substrate may support the light-emitting unit (100). The first substrate may be electrically connected to the light-emitting unit (100). The first substrate may be a circuit board. The first substrate may include a wiring layer for supplying power to the light-emitting unit (100) and may be a printed circuit board (PCB) formed of a plurality of resin layers. For example, the first substrate may include at least one of a rigid PCB, a metal core PCB (MCPCB, Metal Core PCB), a flexible PCB (FPCB, Flexible PCB), and an RFPCB (Rigid Flexible PCB).
또한, 상기 제1 기판은 글래스(glass), 수지, 에폭시 등을 포함하는 합성 수지를 포함할 수 있고, 열전도성이 우수한 세라믹(ceramic), 표면이 절연된 금속을 포함할 수 있다. 상기 제1 기판은 플레이트, 리드 프레임과 같은 형태를 가질 수 있으며 이에 대해 한정하지 않는다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1 기판 상에는 제너 다이오드, 변압 조절기 및 저항 등이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다. In addition, the first substrate may include a synthetic resin including glass, resin, epoxy, etc., and may include a ceramic having excellent thermal conductivity, or a metal having an insulated surface. The first substrate may have a shape such as a plate or a lead frame, but is not limited thereto. In addition, although not shown in the drawing, a zener diode, a voltage regulator, a resistor, etc. may be further arranged on the first substrate, but is not limited thereto.
상기 제1 기판 상에는 절연층(미도시) 또는 보호층(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 절연층 또는 보호층은 상기 제1 기판의 일면 및 타면 중 적어도 하나의 면 상에 배치될 수 있다.An insulating layer (not shown) or a protective layer (not shown) may be disposed on the first substrate. The insulating layer or the protective layer may be disposed on at least one of one surface and the other surface of the first substrate.
상기 광원(110)은 상기 제1 기판 상에 배치될 수 있다. 상기 광원(110)은 상기 제1 기판의 상면과 직접 접촉하며 상기 제1 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.The light source (110) may be placed on the first substrate. The light source (110) may be in direct contact with the upper surface of the first substrate and may be electrically connected to the first substrate.
상기 광원(110)은 발광소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(110)은 발광 다이오드(LED; Light Emitting diode), 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL; Vertical Cavity Surface Emitting Laser), 유기 발광 다이오드(OLED; Organic Light Emitting diode) 및 레이저 다이오드(LD; Laser diode) 중 적어도 하나의 발광소자를 포함할 수 있다. The light source (110) may include a light emitting element. For example, the light source (110) may include at least one light emitting element among a light emitting diode (LED), a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), an organic light emitting diode (OLED), and a laser diode (LD).
상기 광원(110)은 하나 또는 복수의 발광소자를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 광원(110)이 하나의 발광소자를 포함할 경우, 상기 하나의 발광소자는 상기 발광소자에서 광이 방출되는 영역, 예컨대 광 방출을 위한 복수의 어퍼쳐(aperture)(111)가 상기 광원(110)의 상면 상에 소정의 규칙을 가지도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 발광소자가 복수 개일 경우, 상기 복수의 발광소자는 상기 제1 기판 상에 설정된 패턴을 따라 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 발광소자는 상기 복수의 발광소자에서 광이 방출되는 영역, 예컨대 광 방출을 위한 적어도 하나의 어퍼쳐(111)가 상기 상면 상에 소정의 규칙을 가지도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 광원(110)의 상면은 설정된 대각선 길이를 가질 수 있고, 상기 어퍼쳐는 설정된 크기, 예컨대 설정된 직경을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광원(110)은 설정된 방향으로 설정된 광을 방출할 수 있다.The light source (110) may include one or more light-emitting elements. For example, when the light source (110) includes one light-emitting element, the one light-emitting element may be arranged such that a region from which light is emitted from the light-emitting element, for example, a plurality of apertures (111) for light emission, have a predetermined pattern on the upper surface of the light source (110). In addition, when the number of light-emitting elements is plural, the plurality of light-emitting elements may be arranged according to a pattern set on the first substrate. In detail, the plurality of light-emitting elements may be arranged such that a region from which light is emitted from the plurality of light-emitting elements, for example, at least one aperture (111) for light emission, has a predetermined pattern on the upper surface. In addition, the upper surface of the light source (110) may have a predetermined diagonal length, and the aperture may have a predetermined size, for example, a predetermined diameter. Accordingly, the light source (110) may emit a predetermined light in a predetermined direction.
상기 광원(110)은 레이저 광을 방출할 수 있다. 자세하게, 상기 광원(110)의 발광소자는 상기 광원(110)의 상면에서 상기 제1 렌즈부(130)(130)의 방향으로 복수의 레이저 광을 방출할 수 있다. 상기 광원(110)의 발광소자는 서로 동일하거나 다른 파장의 광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 광원(110)의 발광소자는 서로 동일하거나 다른 세기의 광을 방출할 수 있다.The light source (110) can emit laser light. In detail, the light emitting elements of the light source (110) can emit a plurality of laser lights from the upper surface of the light source (110) in the direction of the first lens unit (130) (130). The light emitting elements of the light source (110) can emit light of the same or different wavelengths. In addition, the light emitting elements of the light source (110) can emit light of the same or different intensities.
상기 광원(110)은 설정된 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 자세하게, 상기 광원(110)은 가시광 또는 적외선 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(110)은 약 380nm 내지 약 700nm 파장 대역의 가시광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 광원(110)은 약 700nm 내지 약 1mm 파장 대역의 적외선 광을 방출할 수 있다.The light source (110) can emit light of a set wavelength band. In detail, the light source (110) can emit visible light or infrared light. For example, the light source (110) can emit visible light of a wavelength band of about 380 nm to about 700 nm. In addition, the light source (110) can emit infrared light of a wavelength band of about 700 nm to about 1 mm.
상기 광원(110)은 설정된 발산각(divergence angel)을 가질 수 있다. 상기 광원(110)의 발산각(divergence angel)은 약 30도 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 광원(110)의 발산각(divergence angel)은 약 15도 내지 약 30도일 수 있다.The light source (110) may have a set divergence angle. The divergence angle of the light source (110) may be about 30 degrees or less. In detail, the divergence angle of the light source (110) may be about 15 degrees to about 30 degrees.
또한, 상기 광원(110)은 설정된 레이저 발산(spot divergence) 각도를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(110)의 어퍼쳐에서 방출되는 광은 설정된 레이저 발산(spot divergence) 각도를 가질 수 있다. 자세하게, 광선 광학(ray optics) 관점에서 상기 발산(spot divergence) 각도는 상기 광원(110)에서 방출된 광이 후술할 제1 렌즈부(130)를 통과하여 하나의 점(spot) 형태의 광 패턴을 만들 때 발산하는 각도로 정의할 수 있다. 또한, 빔 광학(beam optics) 관점에서 상기 발산(spot divergence) 각도는 빔 웨이스트(beam waist)로부터 위치별 빔 반경(beam radius)의 점근선이 이루는 각도의 2배로 정의할 수 있다. 여기서 빔 웨이스트(beam waist)는 회절로 인하여 빔의 직경이 최소 수치에 도달하는 영역을 의미할 수 있다. 실시예에서 상기 레이저 발산(spot divergence) 각도는 약 1도 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 레이저 발산(spot divergence) 각도는 약 0.2도 내지 약 1도일 수 있다.In addition, the light source (110) may have a set spot divergence angle. For example, light emitted from the aperture of the light source (110) may have a set spot divergence angle. In detail, from the perspective of ray optics, the spot divergence angle may be defined as an angle at which light emitted from the light source (110) diverges when passing through the first lens unit (130) to be described later to create a light pattern in the shape of a single spot. In addition, from the perspective of beam optics, the spot divergence angle may be defined as twice the angle formed by an asymptote of the beam radius at each position from the beam waist. Here, the beam waist may mean a region where the diameter of the beam reaches a minimum value due to diffraction. In an embodiment, the laser divergence angle may be about 1 degree or less. In detail, the laser divergence angle may be about 0.2 degree to about 1 degree.
상기 광원(110) 상에는 제1 렌즈부(130)가 배치될 수 있다. 상기 제1 렌즈부(130)는 상기 광원(110)과 이격되는 복수의 렌즈 및 상기 렌즈들을 수용하는 하우징을 포함할 수 있다. 상기 렌즈는 유리(glass), 플라스틱(plastic) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.A first lens unit (130) may be placed on the light source (110). The first lens unit (130) may include a plurality of lenses spaced apart from the light source (110) and a housing that accommodates the lenses. The lens may include at least one of glass and plastic.
상기 제1 렌즈부(130)는 상기 광원(110)에서 방출된 광의 경로를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈부(130)는 상기 광원(110)에서 방출된 광을 확산, 산란, 굴절, 집광 등을 시킬 수 있다.The first lens unit (130) can control the path of light emitted from the light source (110). For example, the first lens unit (130) can diffuse, scatter, refract, or focus light emitted from the light source (110).
상기 제1 렌즈부(130)는 콜리메이터 렌즈(collimator lens)를 포함할 수 있다. 상기 콜리메이터 렌즈는 상기 광원(110)에서 출력된 광을 콜리메이팅(collimating)할 수 있다. 여기서 콜리메이팅(collimating)은 광의 발산각을 감소시키는 것을 의미할 수 있고, 이상적으로 광이 수렴 또는 발산하지 않고 평행하게 진행하도록 만드는 것을 의미할 수 있다. 즉, 상기 콜리메이터 렌즈는 상기 광원(110)에서 방출된 광을 평행광으로 집광할 수 있다. The first lens unit (130) may include a collimator lens. The collimator lens may collimate light output from the light source (110). Here, collimating may mean reducing a divergence angle of light, and ideally may mean making light proceed in parallel without converging or diverging. That is, the collimator lens may condense light emitted from the light source (110) into parallel light.
상기 제1 렌즈부(130)는 상기 광원(110)에서 방출된 광의 방출 경로 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 렌즈부(130)는 중심이 상기 광원(110)의 광축(OA)과 중첩될 수 있다.The first lens unit (130) may be placed on the emission path of light emitted from the light source (110). The center of the first lens unit (130) may overlap with the optical axis (OA) of the light source (110).
상기 제1 렌즈부(130)는 설정된 화각(FOI; Field of illumination)을 갖는 출력광을 형성할 수 있다. 자세하게 광의 경로를 변경하여 상기 출력광이 설정된 화각을 가지도록 할 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 렌즈부(130)는 설정된 발산각(divergence angel) 및 레이저 발산(spot divergence) 각도를 가지는 광의 경로를 조절하여 출력광의 화각을 제어할 수 있다. 예를 들어, 실시예서 상기 출력광의 화각은 약 60도 내지 약 120도일 수 있다. 자세하게, 상기 출력광의 화각은 약 60도 내지 약 90도일 수 있다.The first lens unit (130) can form output light having a set field of illumination (FOI). The path of the light can be changed to make the output light have the set field of illumination. More specifically, the first lens unit (130) can control the field of illumination of the output light by adjusting the path of the light having a set divergence angle and a laser divergence angle. For example, in the embodiment, the field of illumination of the output light can be about 60 degrees to about 120 degrees. In detail, the field of illumination of the output light can be about 60 degrees to about 90 degrees.
상기 제1 렌즈부(130)는 고정된 유효 초점 거리(effective focal length; EFL)를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 콜리메이터 렌즈는 고정된 유효 초점 거리(EFL)를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 렌즈부(130)는 후방 초점 거리(back focal length; BFL)를 가질 수 있다. 여기서 상기 후방 초점 거리(BFL)는 상기 광원(110)과 최인접한 상기 제1 렌즈부(130)의 마지막 렌즈의 광원(110) 측 면에서 후방 초점까지의 광축 방향 거리를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(110)이 상기 후방 초점에 배치되는 경우, 상기 후방 초점 거리(BFL)는 상기 광원(110)과 마주하는 상기 콜리메이터 렌즈의 광 측 면과 상기 광원(110)의 상면까지의 거리일 수 있다.The first lens unit (130) may have a fixed effective focal length (EFL). In detail, the collimator lens may have a fixed effective focal length (EFL). In addition, the first lens unit (130) may have a back focal length (BFL). Here, the back focal length (BFL) may mean a distance in the optical axis direction from a side of the light source (110) of the last lens of the first lens unit (130) closest to the light source (110) to a back focal point. For example, when the light source (110) is arranged at the back focal point, the back focal length (BFL) may be a distance between the optical side of the collimator lens facing the light source (110) and an upper surface of the light source (110).
상기 제1 렌즈부(130)는 상기 광원(110)에서 방출된 광이 객체에 직접적으로 조사되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈부(130)는 상기 광원(110)에서 방출된 광을 제어하여 사람의 눈, 피부 등과 같이 광에 민감한 영역에 광이 직접적으로 조사되는 것을 방지할 수 있다.The first lens unit (130) can prevent light emitted from the light source (110) from being directly irradiated to an object. For example, the first lens unit (130) can control light emitted from the light source (110) to prevent light from being directly irradiated to a light-sensitive area, such as a human eye or skin.
또한, 상기 제1 렌즈부(130)는 상기 광원(110)에서 방출된 광의 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 렌즈부(130)는 상기 광원(110)의 발광소자가 배치된 곳, 예컨대 상기 발광소자의 어퍼쳐와 대응되는 영역에 광이 집중되는 핫스팟(hot spot)이 형성되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the first lens unit (130) can improve the uniformity of light emitted from the light source (110). In addition, the first lens unit (130) can prevent a hot spot from being formed where light is concentrated in a region corresponding to a location where a light-emitting element of the light source (110) is placed, for example, an aperture of the light-emitting element.
또한, 상기 제1 렌즈부(130)는 상기 광원(110)에서 방출된 광을 수신하여 다양한 형태로 변형시킬 수 있다. 일례로, 상기 제1 렌즈부(130)는 상기 광원(110)에서 방출된 광을 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 단면 형상으로 변형시킬 수 있다. In addition, the first lens unit (130) can receive light emitted from the light source (110) and transform it into various shapes. For example, the first lens unit (130) can transform light emitted from the light source (110) into various cross-sectional shapes such as a circle, an ellipse, and a polygon.
예를 들어, 상기 제1 렌즈부(130)는 상기 광원(110)에서 방출된 광을 수신하여 면 광원 형태로 변형시킬 수 있다. 상기 제1 렌즈부(130)는 상기 광원(110)에서 방출된 광을 상기 수광부(300)의 이미지 센서(310)의 유효 영역과 대응되는 형상으로 변형시킬 수 있다. For example, the first lens unit (130) can receive light emitted from the light source (110) and transform it into a surface light source shape. The first lens unit (130) can transform light emitted from the light source (110) into a shape corresponding to the effective area of the image sensor (310) of the light receiving unit (300).
또한, 상기 제1 렌즈부(130)는 상기 광원(110)에서 방출된 광을 수신하여 복수의 점 패턴을 가지는 광원 형태로 변형시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 방출된 광은 상기 제1 렌즈부(130)와 n미터(meter) 이격된 영역에는 소정의 면적을 가지는 FOI를 형성할 수 있다. 상기 FOI는 가로:세로 비율을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 FOI는 4:3, 16:9, 18:9 등 다양한 비율을 가질 수 있다.In addition, the first lens unit (130) can receive the light emitted from the light source (110) and transform it into a light source shape having a plurality of point patterns. For example, the emitted light can form an FOI having a predetermined area in an area spaced n meters apart from the first lens unit (130). The FOI can have a width:height ratio. For example, the FOI can have various ratios such as 4:3, 16:9, and 18:9.
상기 복수의 점 패턴은 상기 FOI 내에 배치되고, 상기 제1 렌즈부(130)와 상기 n미터 이격된 영역에서 소정의 크기를 가질 수 있다. 또한, 상기 n미터 이격된 영역에서 상기 FOI 내에 배치된 복수의 점 패턴은 서로 이격될 수 있다. 일례로, 상기 제1 렌즈부(130)와 약 1m 이격된 영역에 형성된 복수의 점 패턴 사이의 최단 거리는 약 55mm 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 최단 거리는 약 42mm 내지 약 55mm일 수 있다. 더 자세하게, 상기 최단 거리는 약 42mm 내지 약 50mm일 수 있다. 또한, 상기 최단 거리는 상기 거리에 비례할 수 있다. 예를 들어, 상기 n미터가 2m일 경우, 최단 거리는 (1m인 경우의 최단 거리)*2를 만족할 수 있다. 즉, 상기 점 패턴 사이의 최단 거리는 (1m인 경우의 최단 거리)*n을 만족할 수 있다. The above plurality of dot patterns are arranged in the FOI, and may have a predetermined size in an area spaced apart from the first lens unit (130) by n meters. In addition, the plurality of dot patterns arranged in the FOI in the area spaced apart from the first lens unit (130) by n meters may be spaced apart from each other. For example, the shortest distance between the plurality of dot patterns formed in an area spaced apart from the first lens unit (130) by about 1 m may be about 55 mm or less. In detail, the shortest distance may be about 42 mm to about 55 mm. More specifically, the shortest distance may be about 42 mm to about 50 mm. In addition, the shortest distance may be proportional to the distance. For example, when the n meter is 2 m, the shortest distance may satisfy (the shortest distance in the case of 1 m) * 2. That is, the shortest distance between the dot patterns may satisfy (the shortest distance in the case of 1 m) * n.
이때, 상기 최단 간격이 상술한 범위보다 작을 경우, 상기 카메라 모듈(1000)의 소비 전력 특성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 최단 간격이 상술한 범위보다 클 경우 객체에 대한 깊이 정보 정확도가 낮아질 수 있고, 공간 해상도 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 점 패턴 사이의 최단 거리는 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.At this time, if the shortest interval is smaller than the above-described range, the power consumption characteristics of the camera module (1000) may deteriorate. In addition, if the shortest interval is larger than the above-described range, the depth information accuracy for the object may deteriorate and the spatial resolution characteristics may deteriorate. Therefore, it is preferable that the shortest distance between the dot patterns satisfies the above-described range.
상기 구동 부재(150)는 상기 제1 렌즈부(130) 상에 배치될 수 있다. 상기 구동 부재(150)는 상기 콜리메이터 렌즈를 포함하는 상기 제1 렌즈부(130)와 결합할 수 있다. 일례로, 상기 구동 부재(150)는 상기 제1 렌즈부(130)의 하우징과 결합할 수 있다. 또한, 상기 구동 부재(150)는 상기 제1 렌즈부(130)의 적어도 하나의 렌즈와 결합할 수 있다. 상기 구동 부재(150)는 상기 콜리메이터 렌즈와 결합할 수 있다.The driving member (150) may be placed on the first lens unit (130). The driving member (150) may be coupled with the first lens unit (130) including the collimator lens. For example, the driving member (150) may be coupled with the housing of the first lens unit (130). In addition, the driving member (150) may be coupled with at least one lens of the first lens unit (130). The driving member (150) may be coupled with the collimator lens.
상기 구동 부재(150)는 적어도 하나의 액추에이터(actuator)를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 구동 부재(150)는 액추에이터로 VCM(Voice Coil Motor)을 포함할 수 있고, 상기 VCM의 전자기력을 이용하여 상기 제1 렌즈부(130)의 위치 예컨대 상기 콜리메이터 렌즈의 위치를 제어할 수 있다. 또한, 상기 구동 부재(150)는 피에조 소자(Piezo-electric device) 또는 형상 기억 합금 등을 포함할 수 있고, 상기 소자의 물리적 변화를 이용하여 상기 제1 렌즈부(130)의 위치 예컨대 상기 콜리메이터 렌즈의 위치를 제어할 수 있다.The driving member (150) may include at least one actuator. For example, the driving member (150) may include a VCM (Voice Coil Motor) as an actuator, and may control the position of the first lens unit (130), for example, the position of the collimator lens, by using the electromagnetic force of the VCM. In addition, the driving member (150) may include a piezoelectric device or a shape memory alloy, and may control the position of the first lens unit (130), for example, the position of the collimator lens, by using a physical change of the device.
상기 구동 부재(150)는 상기 제1 렌즈부(130)를 상기 광원(110)의 광축(OA)을 따라 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 부재(150)는 상기 제1 렌즈부(130) 전체 또는 상기 제1 렌즈부(130)에 포함된 적어도 하나의 렌즈를 이동시켜 상기 광원(110)으로부터 수신한 광의 경로를 변경할 수 있고, 출력광을 복수의 점 패턴 또는 면 조명의 광으로 조정할 수 있다.콜리메이터 렌즈The driving member (150) can move the first lens unit (130) along the optical axis (OA) of the light source (110). For example, the driving member (150) can change the path of light received from the light source (110) by moving the entire first lens unit (130) or at least one lens included in the first lens unit (130), and adjust the output light into a plurality of point patterns or area illumination light. Collimator Lens
예를 들어, 상기 구동 부재(150)는 상기 제1 렌즈부(130)의 위치, 예컨대 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 거리, 또는 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130) 사이의 간격을 제어할 수 있다. For example, the driving member (150) can control the position of the first lens unit (130), such as the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130), or the gap between the light source (110) and the first lens unit (130).
자세하게, 상기 구동 부재(150)는 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 또는 상기 제1 렌즈부(130)의 위치를 기준 위치로부터 제어하여 방출된 광의 경로, 광 패턴의 형상, 크기 등을 제어할 수 있다. 여기서 상기 제1 렌즈부(130)의 초점은 후방에 위치한 후방 초점을 의미할 수 있다.In detail, the driving member (150) can control the path of the emitted light, the shape and size of the light pattern, etc. by controlling the focus of the first lens unit (130) or the position of the first lens unit (130) from a reference position. Here, the focus of the first lens unit (130) may mean a rear focus located at the rear.
일례로, 상기 구동 부재(150)는 상기 콜리메이터 렌즈의 위치를 제어하여 광 패턴의 겉보기 점원 크기(apparent source size)를 조절할 수 있다. 여기서 상기 겉보기 점원 크기는 조리개(135)를 통해 광원(110)을 관측할 경우 관측자와 상기 광원(110)의 크기가 이루는 각도 또는 길이로 정의할 수 있다. For example, the driving member (150) can control the position of the collimator lens to adjust the apparent source size of the light pattern. Here, the apparent source size can be defined as the angle or length formed by the size of the light source (110) and the observer when observing the light source (110) through the aperture (135).
예를 들어, 도 4를 참조하면 상기 겉보기 점원 크기는 약 100mm의 거리(L3)에서 약 7mm의 크기의 개구부(AP)를 가지는 조리개(135)를 통해 광원(110)에서 방출된 광을 관측할 때 관측자와 상기 방출된 광의 크기가 이루는 각도 또는 길이를 의미할 수 있다. 여기서, 상기 광원(110)의 크기가 이루는 각도 또는 길이는 상기 광원(110)의 직사각형 영역의 가로 및 세로의 각도, 길이의 평균으로 정의할 수 있다. For example, referring to FIG. 4, the apparent point size may refer to the angle or length formed between an observer and the size of the emitted light when observing the light emitted from the light source (110) through an aperture (135) having an opening (AP) of about 7 mm in size at a distance (L3) of about 100 mm. Here, the angle or length formed by the size of the light source (110) may be defined as the average of the horizontal and vertical angles and lengths of the rectangular area of the light source (110).
실시예에서 상기 겉보기 점원 크기는 약 2 밀리라드(mrad) 이상 내지 약 10 밀리라드(mrad) 이하일 수 있다. 여기서 약 2 밀리라드(mrad) 이상 내지 약 10 밀리라드(mrad) 이하는 상기 광원(110)에서 방출된 AE(Accessible emission)(θA)의 대향각(Angular subtense)(θS)을 바탕으로 약 200㎛ 이상 내지 약 1000㎛ 이하일 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 겉보기 점원 크기는 약 2 밀리라드(mrad) 이상 내지 약 5 밀리라드(mrad) 이하일 수 있고, 약 200㎛ 이상 내지 약 500㎛ 이하일 수 있다.In an embodiment, the apparent point source size may be from about 2 millirad (mrad) or more to about 10 millirad (mrad) or less. Here, the from about 2 millirad (mrad) or more to about 10 millirad (mrad) or less may be from about 200 μm or more to about 1000 μm or less based on an angular subtense (θ S ) of an accessible emission (AE) (θ A ) emitted from the light source (110). In detail, the apparent point source size according to the embodiment may be from about 2 millirad (mrad) or more to about 5 millirad (mrad) or less, and from about 200 μm or more to about 500 μm or less.
즉, 실시예는 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 거리, 또는 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130) 사이의 간격에 따라 전방에 위치한 객체에 적어도 하나의 점 패턴의 광 또는 면 패턴의 광을 조사할 수 있다. That is, the embodiment can irradiate at least one dot pattern of light or a surface pattern of light to an object located in front depending on the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130), or the gap between the light source (110) and the first lens unit (130).
자세하게, 상기 광원(110) 및 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 간격에 따라 상기 점 패턴의 크기는 변화할 수 있다.In detail, the size of the dot pattern can change depending on the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130).
예를 들어, 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 간격이 가까워질수록 상기 점 패턴의 크기는 작아질 수 있다. 이때 상기 광원(110)이 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 측에 위치할 경우 상기 점 패턴의 세기, 자세하게 광의 세기가 가장 클 수 있다.For example, as the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130) gets closer, the size of the dot pattern may become smaller. At this time, when the light source (110) is located on the focus side of the first lens unit (130), the intensity of the dot pattern, specifically the intensity of light, may be the greatest.
또한, 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점이 멀어질수록 상기 점 패턴의 크기는 증가할 수 있다. 이때, 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점이 보다 멀어질수록 상기 점 패턴의 크기는 보다 증가할 수 있고, 인접한 복수의 점 패턴이 오버랩될 수 있다. 또한, 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점이 보다 더 멀어질 경우 상기 점 패턴의 크기는 보다 더 증가할 수 있고, 상기 복수의 점 패턴이 오버랩되는 영역이 증가하여 면 패턴의 광인 면 조명으로 조정될 수 있다.In addition, as the focus of the light source (110) and the first lens unit (130) becomes farther away, the size of the dot pattern may increase. At this time, as the focus of the light source (110) and the first lens unit (130) becomes farther away, the size of the dot pattern may increase further, and a plurality of adjacent dot patterns may overlap. In addition, when the focus of the light source (110) and the first lens unit (130) becomes farther away, the size of the dot pattern may increase further, and the area where the plurality of dot patterns overlap may increase, so that the light of the surface pattern may be adjusted to surface illumination.
또한, 상기 점 패턴의 크기는 상기 광원(110) 및 상기 제1 렌즈부(130) 사이의 간격에 따라 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(110) 및 상기 제1 렌즈부(130) 사이의 간격이 가까울수록 상기 점 패턴의 크기는 작아질 수 있다. In addition, the size of the dot pattern may vary depending on the distance between the light source (110) and the first lens unit (130). For example, the closer the distance between the light source (110) and the first lens unit (130), the smaller the size of the dot pattern.
또한, 상기 광원(110) 및 상기 제1 렌즈부(130) 사이의 간격이 멀수록 상기 점 패턴의 크기는 증가할 수 있다. 이때, 상기 광원(110) 및 상기 제1 렌즈부(130) 사이의 간격이 더 멀어질 경우, 상기 점 패턴의 크기는 보다 증가할 수 있고, 인접한 복수의 점 패턴과 오버랩될 수 있다. 또한, 상기 광원(110) 및 상기 제1 렌즈부(130) 사이의 간격이 보다 더 멀어질 경우 상기 점 패턴의 크기는 보다 더 증가할 수 있고, 상기 복수의 점 패턴이 오버랩되는 영역이 증가하여 면 패턴의 광, 예컨대 면 조명으로 조정될 수 있다. In addition, as the distance between the light source (110) and the first lens unit (130) increases, the size of the dot pattern may increase. At this time, when the distance between the light source (110) and the first lens unit (130) becomes further, the size of the dot pattern may increase further and may overlap with a plurality of adjacent dot patterns. In addition, when the distance between the light source (110) and the first lens unit (130) becomes further, the size of the dot pattern may increase further and the area where the plurality of dot patterns overlap may increase, so that the light of the surface pattern, for example, surface lighting, may be adjusted.
여기서, 점 패턴을 가지는 광은 도 5(a)와 같이 설정된 영역에 복수의 점 형태로 조사되는 광을 의미할 수 있고, 면(flood) 패턴을 가지는 광은 도 5(b)와 같이 설정된 영역에 전체적으로 조사되는 면 조명의 광을 의미할 수 있다.Here, light having a point pattern may mean light irradiated in the form of multiple points to a set area as in Fig. 5(a), and light having a flood pattern may mean light of surface illumination irradiated to a set area as a whole as in Fig. 5(b).
이때, 상기 면 패턴의 광은 상기 광원(110) 및 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 간격이 상기 제1 렌즈부(130)의 유효 초점 거리(EFL)의 약 0.4배 내지 약 0.7배 만족할 경우 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 광원(110) 및 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 간격이 상기 콜리메이터 렌즈의 유효 초점 거리(EFL)의 약 0.5배 내지 약 0.6배를 만족할 경우 면 패턴의 광으로 조정될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈부(130)의 유효 초점 거리(EFL)는 약 340㎛ 내지 약 1050㎛ 일 수 있다. 일례로 상기 제1 렌즈부(130)의 유효 초점 거리(EFL)는 약 840㎛일 수 있고, 상기 면 패턴의 광으로 조정될 경우 상기 광원(110) 및 상기 초점 사이의 간격은 약 300㎛ 내지 약 550㎛로 조정될 수 있다. 즉, 상기 구동 부재(150)는 상기 광원(110) 및 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 거리, 상기 광원(110) 및 상기 제1 렌즈부(130)의 간격을 제어하여 점 패턴의 광 또는 면 조명의 광으로 조정할 수 있다.At this time, the light of the surface pattern can be formed when the distance between the focus of the light source (110) and the first lens unit (130) satisfies about 0.4 to about 0.7 times the effective focal length (EFL) of the first lens unit (130). In detail, the light of the surface pattern can be adjusted when the distance between the focus of the light source (110) and the first lens unit (130) satisfies about 0.5 to about 0.6 times the effective focal length (EFL) of the collimator lens. In detail, the effective focal length (EFL) of the first lens unit (130) can be about 340 μm to about 1050 μm. For example, the effective focal length (EFL) of the first lens unit (130) may be about 840 μm, and when adjusted to the light of the surface pattern, the distance between the light source (110) and the focus may be adjusted to about 300 μm to about 550 μm. That is, the driving member (150) can control the distance between the focus of the light source (110) and the first lens unit (130), and the distance between the light source (110) and the first lens unit (130) to adjust to light of a dot pattern or light of surface illumination.
상기 수광부(300)는 제2 기판 상에 배치되며 이미지 센서(310) 및 제2 렌즈부(330)를 포함할 수 있다.The above light receiving unit (300) is placed on a second substrate and may include an image sensor (310) and a second lens unit (330).
상기 제2 기판은 상기 수광부(300)를 지지할 수 있다. 상기 제2 기판은 상기 수광부(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 기판은 회로기판일 수 있다. 상기 제2 기판은 상기 발광부(100)에 전원을 공급하기 위한 배선층을 포함할 수 있고, 복수의 수지층으로 형성된 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)일 수 있다. 일례로, 상기 제2 기판은 리지드 PCB(Rigid PCB), 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB), RFPCB(Rigid Flexible PCB) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The second substrate can support the light-receiving unit (300). The second substrate can be electrically connected to the light-receiving unit (300). The second substrate can be a circuit board. The second substrate can include a wiring layer for supplying power to the light-emitting unit (100) and can be a printed circuit board (PCB) formed of a plurality of resin layers. For example, the second substrate can include at least one of a rigid PCB, a metal core PCB (MCPCB, Metal Core PCB), a flexible PCB (FPCB, Flexible PCB), and an RFPCB (Rigid Flexible PCB).
또한, 상기 제2 기판은 글래스(glass), 수지, 에폭시 등을 포함하는 합성 수지를 포함할 수 있고, 열전도성이 우수한 세라믹(ceramic), 표면이 절연된 금속을 포함할 수 있다. 상기 제2 기판은 플레이트, 리드 프레임과 같은 형태를 가질 수 있으며 이에 대해 한정하지 않는다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제2 기판 상에는 제너 다이오드, 변압 조절기 및 저항 등이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다. In addition, the second substrate may include a synthetic resin including glass, resin, epoxy, etc., and may include a ceramic having excellent thermal conductivity, or a metal having an insulated surface. The second substrate may have a shape such as a plate or a lead frame, but is not limited thereto. In addition, although not shown in the drawing, a zener diode, a transformer regulator, and a resistor, etc. may be further arranged on the second substrate, but is not limited thereto.
상기 제2 기판 상에는 절연층(미도시) 또는 보호층(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 절연층 또는 보호층은 상기 제2 기판의 일면 및 타면 중 적어도 하나의 면 상에 배치될 수 있다.An insulating layer (not shown) or a protective layer (not shown) may be disposed on the second substrate. The insulating layer or the protective layer may be disposed on at least one of one surface and the other surface of the second substrate.
상기 제2 기판은 상기 제1 기판과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 기판은 상기 제1 기판과 분리되어 이격되거나, 일체로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The second substrate may be electrically connected to the first substrate. The second substrate may be separated from the first substrate or formed integrally with the first substrate, but is not limited thereto.
상기 이미지 센서(310)는 상기 제2 기판 상에 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(310)는 상기 제2 기판의 상면과 직접 접촉하며 상기 제2 기판과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 이미지 센서(310)는 상기 제2 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.The image sensor (310) may be placed on the second substrate. The image sensor (310) may be in direct contact with the upper surface of the second substrate and may be electrically connected to the second substrate. The image sensor (310) may be electrically connected to the second substrate.
상기 이미지 센서(310)는 광을 감지할 수 있다. 상기 이미지 센서(310)는 객체에 반사되어 상기 카메라 모듈(1000)에 입사된 광을 감지할 수 있다. 자세하게, 상기 이미지 센서(310)는 상기 발광부(100)에서 방출되어 상기 객체에 반사되어 입사되는 반사광을 감지할 수 있다. 상기 이미지 센서(310)는 상기 광원(110)에서 방출된 광과 대응되는 파장의 광을 감지할 수 있다. 일례로, 상기 이미지 센서(310)는 상기 광원(110)에서 방출된 적외선(Infrared ray; IR)을 감지할 수 있는 적외선 센서를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서(310)는 후술할 제2 렌즈부(330)를 통해 입사된 광을 감지할 수 있다. 상기 이미지 센서(310)는 상기 광원(110)으로부터 방출되어 상기 객체에 반사된 광을 감지할 수 있고, 시간 또는 위상 차를 이용해 상기 객체의 깊이 정보를 감지할 수 있다.The image sensor (310) can detect light. The image sensor (310) can detect light reflected from an object and incident on the camera module (1000). In detail, the image sensor (310) can detect reflected light emitted from the light emitting unit (100) and reflected from the object and incident on the camera module (1000). The image sensor (310) can detect light having a wavelength corresponding to light emitted from the light source (110). For example, the image sensor (310) can include an infrared sensor capable of detecting infrared ray (IR) emitted from the light source (110). The image sensor (310) can detect light incident through the second lens unit (330) described below. The image sensor (310) can detect light emitted from the light source (110) and reflected by the object, and can detect depth information of the object using time or phase difference.
상기 이미지 센서(310)는 상기 광원(110)과 다른 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지 센서(310)의 광축과 상기 광원(110)의 광축(OA)은 서로 다른 방향일 수 있다. 자세하게, 상기 이미지 센서(310)의 광축과 상기 광원(110)의 광축(OA)은 수직일 수 있다.The image sensor (310) may be arranged in a different direction from the light source (110). For example, the optical axis of the image sensor (310) and the optical axis (OA) of the light source (110) may be in different directions. In detail, the optical axis of the image sensor (310) and the optical axis (OA) of the light source (110) may be perpendicular.
상기 제2 렌즈부(330)는 상기 이미지 센서(310) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 렌즈부(330)는 상기 이미지 센서(310)와 이격되며 적어도 하나의 렌즈 및 상기 렌즈를 수용하는 하우징을 포함할 수 있다. 상기 렌즈는 유리(glass), 플라스틱(plastic) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The second lens unit (330) may be placed on the image sensor (310). The second lens unit (330) may be spaced apart from the image sensor (310) and may include at least one lens and a housing that accommodates the lens. The lens may include at least one of glass and plastic.
상기 제2 렌즈부(330)는 상기 수광부(300)로 입사되는 광 경로 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 렌즈부(330)는 상기 광원(110)에서 방출되어 상기 객체에 반사된 광을 상기 이미지 센서(310) 방향으로 통과시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 제2 렌즈부(330)는 광축이 상기 이미지 센서(310)의 광축과 대응될 수 있다.The second lens unit (330) may be placed on the light path incident on the light receiving unit (300). The second lens unit (330) may allow light emitted from the light source (110) and reflected on the object to pass toward the image sensor (310). To this end, the optical axis of the second lens unit (330) may correspond to the optical axis of the image sensor (310).
상기 수광부(300)는 필터(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 필터는 상기 객체와 상기 이미지 센서(310) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 필터는 상기 이미지 센서(310) 및 상기 제2 렌즈부(330) 사이에 배치될 수 있다.The above light receiving unit (300) may include a filter (not shown). The filter may be placed between the object and the image sensor (310). For example, the filter may be placed between the image sensor (310) and the second lens unit (330).
상기 필터는 설정된 파장 대역의 광을 통과시키고, 이와 다른 파장 대역의 광을 필터링 할 수 있다. 자세하게, 상기 필터는 상기 제2 렌즈부(330)를 통해 상기 수광부(300)에 입사된 광 중, 상기 광원(110)과 대응되는 파장의 광을 통과시킬 수 있고, 상기 광원(110)과 다른 파장 대역의 광을 차단할 수 있다.The above filter can pass light of a set wavelength band and filter out light of a different wavelength band. Specifically, the filter can pass light of a wavelength corresponding to the light source (110) among the light incident on the light receiving unit (300) through the second lens unit (330), and can block light of a wavelength band different from the light source (110).
도 6 내지 도 9는 실시예에 따른 카메라 모듈이 제1 거리 및 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리를 향해 발광 및 수광하는 것을 도시한 도면이다.FIGS. 6 to 9 are drawings illustrating a camera module according to an embodiment emitting and receiving light toward a first distance and a second distance greater than the first distance.
먼저 도 6을 참조하면, 상기 카메라 모듈(1000)은 전방을 향해 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 카메라 모듈(1000)은 제2 거리(L2)로 정의되는 거리에 광을 방출할 수 있다. 여기서 상기 제2 거리(L2)는 후술할 제1 거리(L1)보다 큰 거리일 수 있다. 또한, 상기 제2 거리(L2)는 상기 카메라 모듈(1000)이 객체에 반사된 반사광을 수광하여 상기 객체에 대한 깊이 정보를 감지할 수 있는 상기 카메라 모듈(1000)의 유효 거리일 수 있다.First, referring to FIG. 6, the camera module (1000) can emit light toward the front. For example, the camera module (1000) can emit light at a distance defined as a second distance (L2). Here, the second distance (L2) can be a distance greater than a first distance (L1) to be described later. In addition, the second distance (L2) can be an effective distance of the camera module (1000) at which the camera module (1000) can detect depth information about an object by receiving reflected light reflected from the object.
상기 카메라 모듈(1000)이 상기 제2 거리(L2)에 광을 방출할 경우, 상기 제1 렌즈부(130)의 초점이 상기 광원(110)과 인접하게 배치될 수 있다. When the above camera module (1000) emits light at the second distance (L2), the focus of the first lens unit (130) can be placed adjacent to the light source (110).
예를 들어, 상기의 경우 상기 구동 부재(150)는 상기 제1 렌즈부(130)의 초점을 상기 광원(110)과 인접하도록 이동시킬 수 있다. 자세하게, 상기 구동 부재(150)는 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이 간격이 제2 간격이 되도록 상기 제1 렌즈부(130)를 이동시킬 수 있다. 상기 구동 부재(150)는 방출되는 광의 점 패턴이 제2 겉보기 점원 크기(appratent source size)를 가지도록 상기 제1 렌즈부(130)를 이동시킬 수 있다. 더 자세하게, 상기 구동 부재(150)는 상기 제1 렌즈부(130)의 초점이 상기 광원(110)과 최단 거리가 되도록 상기 제1 렌즈부(130)를 이동시킬 수 있다. 상기 구동 부재(150)는 상기 제1 렌즈부(130)의 초점을 백포커스(back focus)에 위치시킬 수 있다.For example, in the above case, the driving member (150) can move the focus of the first lens unit (130) to be adjacent to the light source (110). In detail, the driving member (150) can move the first lens unit (130) so that the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130) becomes a second distance. The driving member (150) can move the first lens unit (130) so that the dot pattern of the emitted light has a second apparent source size. In more detail, the driving member (150) can move the first lens unit (130) so that the focus of the first lens unit (130) becomes the shortest distance from the light source (110). The driving member (150) can position the focus of the first lens unit (130) at a back focus.
이때, 상기 광원(110) 및 상기 제1 렌즈부(130)의 초점이 서로 최단 거리에 위치하고 있을 경우, 상기 구동 부재(150)는 상기 제1 렌즈부(130)를 이동시키는 동작을 생략할 수 있다. 즉, 상기 초점의 초기 위치가 상기 광원(110)과 최단 거리에 위치할 경우 상기 동작은 생략될 수 있다. 여기서 상기 최단 거리는 상기 제1 렌즈부(130)의 초점이 상기 광원(110) 측에 위치하는 것을 의미할 수 있다.At this time, if the focus of the light source (110) and the first lens unit (130) are located at the shortest distance from each other, the driving member (150) may omit the operation of moving the first lens unit (130). That is, if the initial position of the focus is located at the shortest distance from the light source (110), the operation may be omitted. Here, the shortest distance may mean that the focus of the first lens unit (130) is located on the light source (110) side.
이에 따라, 상기 광원(110)에서 방출된 광은 상기 제1 렌즈부(130)를 통과하여 상기 제2 거리(L2)에 이동할 수 있다. 이때, 상기 발광부(100)에서 방출되는 출력광은 복수의 점 패턴의 광일 수 있고, 상기 제2 거리(L2)에서 측정되는 상기 복수의 점 패턴 중 하나의 점 패턴은 제2 크기(d2)로 정의되는 직경을 가질 수 있다.Accordingly, the light emitted from the light source (110) can pass through the first lens unit (130) and travel to the second distance (L2). At this time, the output light emitted from the light emitting unit (100) may be light of a plurality of dot patterns, and one of the plurality of dot patterns measured at the second distance (L2) may have a diameter defined by a second size (d2).
따라서, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 제2 거리(L2)에 위치한 객체를 향해 상기 제2 크기(d2)의 복수의 점 패턴을 가지는 제2 출력광을 방출할 수 있다. 이때, 상기 복수의 점 패턴은 제1 이격 거리(P1) 만큼 이격될 수 있고, 상기 객체에는 상기 객체의 크기, 형상 등에 따라 하나 또는 복수의 점 패턴이 제공될 수 있다. 또한, 상기 수광부(300)에는 상기 객체에 입사되어 반사된 하나 또는 점 패턴의 광, 예컨대 제2 반사광이 입사될 수 있다. 예를 들어, 상기 수광부(300)는 제2 해상도의 이미지 신호를 생성할 수 있다. 상기 수광부(300)는 상기 제2 반사광의 시간 또는 위상 차를 이용하여 상기 객체의 깊이 정보를 감지할 수 있다.Accordingly, the camera module (1000) can emit second output light having a plurality of dot patterns of the second size (d2) toward the object located at the second distance (L2). At this time, the plurality of dot patterns can be spaced apart by a first separation distance (P1), and one or a plurality of dot patterns can be provided to the object according to the size, shape, etc. of the object. In addition, one or a dot pattern of light, for example, second reflected light, incident on the light receiving unit (300) can be incident. For example, the light receiving unit (300) can generate an image signal having a second resolution. The light receiving unit (300) can detect depth information of the object by using a time or phase difference of the second reflected light.
도 7 및 도 8은 실시예에 따른 카메라 모듈이 제2 거리를 향해 발광 및 수광하는 것을 도시한 도면이고, 도 9는 도 8의 동작 방법을 도시한 도면이다.FIG. 7 and FIG. 8 are drawings illustrating a camera module according to an embodiment emitting and receiving light toward a second distance, and FIG. 9 is a drawing illustrating an operating method of FIG. 8.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 카메라 모듈(1000)은 전방을 향해 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 제2 거리(L2)보다 작은 제1 거리(L1)로 정의되는 거리에 광을 제공할 수 있다. Referring to FIGS. 7 to 9, the camera module (1000) can emit light toward the front. For example, the camera module (1000) can provide light at a distance defined by a first distance (L1) that is smaller than the second distance (L2).
먼저, 상기 카메라 모듈(1000)은 전방에 객체의 유무, 상기 객체의 위치를 파악하기 위해 유효 거리인 상기 제2 거리(L2)에 광을 방출할 수 있다. 이때, 객체가 상기 제2 거리(L2)보다 작은 제1 거리(L1)에 위치할 경우, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 제1 거리(L1)에 광을 방출할 수 있다.First, the camera module (1000) can emit light at the second distance (L2), which is an effective distance, to determine whether there is an object in front and the location of the object. At this time, if the object is located at a first distance (L1) smaller than the second distance (L2), the camera module (1000) can emit light at the first distance (L1).
예를 들어, 상기 카메라 모듈(1000)이 도 7과 같이 상기 제1 거리(L1)에 출력광을 제공할 경우, 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 간격은 변화하지 않을 수 있다. 자세하게, 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 간격은 상기 제1 거리(L1)에 광을 방출할 경우(도 6의 경우)와 동일한 간격을 가질 수 있다. 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 간격은 상기 제2 간격을 만족할 수 있다.For example, when the camera module (1000) provides output light at the first distance (L1) as shown in FIG. 7, the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130) may not change. In detail, the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130) may have the same distance as when light is emitted at the first distance (L1) (in the case of FIG. 6). The distance between the focus of the light source (110) and the first lens unit (130) may satisfy the second distance.
따라서, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 제2 거리(L2)에 위치한 객체를 향해 상기 제2 크기(d2)의 복수의 점 패턴을 가지는 제2 출력광을 방출할 수 있다. 이때, 상기 제2 거리(L2)보다 가까운 상기 제1 거리(L1)에 위치한 객체에서는 제3 크기(d3)의 직경을 가지는 점 패턴이 측정될 수 있다.또한, 상기 객체에는 제2 이격 거리(P2)로 이격된 하나 또는 복수의 점 패턴이 제공될 수 있다. 이때, 상기 제3 크기(d3)는 하기 수학식 1을 만족할 수 있다.Accordingly, the camera module (1000) can emit second output light having a plurality of dot patterns of the second size (d2) toward an object located at the second distance (L2). At this time, a dot pattern having a diameter of a third size (d3) can be measured from an object located at the first distance (L1) that is closer than the second distance (L2). In addition, one or a plurality of dot patterns spaced apart by a second separation distance (P2) can be provided to the object. At this time, the third size (d3) can satisfy the following mathematical expression 1.
[수학식 1][Mathematical formula 1]
상기 수학식 3에서 d2는 상기 제2 크기를 의미할 수 있고 d3는 상기 제3 크기를 의미할 수 있다. 또한, L1은 상기 제1 거리를 의미할 수 있고 L2는 상기 제2 거리를 의미할 수 있다. In the above mathematical expression 3, d2 may mean the second size and d3 may mean the third size. In addition, L1 may mean the first distance and L2 may mean the second distance.
즉, 상기 제1 렌즈부(130)의 초점의 위치가 변화가 없을 경우 상기 제2 거리(L2)보다 작은 상기 제1 거리(L1)에 형성되는 상기 점 패턴의 크기(d3)는 상기 제2 거리(L2)에 형성되는 점 패턴의 크기(d2)보다 작을 수 있다.That is, when the position of the focus of the first lens unit (130) does not change, the size (d3) of the dot pattern formed at the first distance (L1) smaller than the second distance (L2) may be smaller than the size (d2) of the dot pattern formed at the second distance (L2).
또한, 상기 제2 이격 거리(P2)는 상기 제1 이격 거리(P1)보다 작을 수 있다. 따라서, 상기 객체가 상기 제2 거리(L2)보다 인접한 상기 제1 거리(L1)에 위치함에 따라 상기 제2 출력광에서 상기 객체에 인가되는 단위 면적당 점 패턴의 밀도는 증가할 수 있다.Additionally, the second separation distance (P2) may be smaller than the first separation distance (P1). Accordingly, as the object is located at the first distance (L1) closer than the second distance (L2), the density of the dot pattern per unit area applied to the object from the second output light may increase.
또한, 상기 카메라 모듈(1000)이 도 8과 같이 상기 제2 거리(L2)보다 작은 상기 제1 거리(L1)에 출력광을 제공할 경우, 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 간격은 상기 제1 거리(L1)와 대응되도록 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 제어부는 상기 제1 거리(L1)와 대응되도록 상기 제1 렌즈부(130)의 위치를 이동시킬 수 있고, 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 위치를 조절할 수 있다. 일례로, 상기 제1 렌즈부(130) 중 상기 광원(110)과 가장 인접한 렌즈와 상기 광원(110) 사이의 간격을 변경하여 초점 위치를 조절할 수 있다. In addition, when the camera module (1000) provides output light at the first distance (L1) smaller than the second distance (L2) as shown in FIG. 8, the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130) can be changed to correspond to the first distance (L1). For example, the second control unit can move the position of the first lens unit (130) to correspond to the first distance (L1) and adjust the focus position of the first lens unit (130). For example, the focus position can be adjusted by changing the distance between the lens of the first lens unit (130) closest to the light source (110) and the light source (110).
자세하게, 상기 구동 부재(150)는 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 간격이 상기 제2 간격보다 큰 제1 간격이 되도록 상기 제1 렌즈부(130)를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이 간격이 상기 제1 간격이 되도록 상기 제1 렌즈부(130)의 렌즈 예컨대 상기 콜리메이터 렌즈를 이동시킬 수 있다. 상기 구동 부재(150)는 방출되는 광의 점 패턴이 상기 제2 겉보기 점원 크기와 다른 제1 겉보기 점원 크기를 가지도록 상기 제1 렌즈부(130)를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈부(130)의 초점이 상기 광원(110)과 최단 거리에 위치할 경우, 상기 구동 부재(150)는 상기 초점이 상기 광원(110)과 멀어지도록 이동시킬 수 있다. 상기 구동 부재(150)는 상기 제1 렌즈부(130)의 초점을 상기 백포커스로부터 멀어지도록 이동시킬 수 있다.In detail, the driving member (150) can move the first lens unit (130) so that the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130) becomes a first distance greater than the second distance. For example, the lens of the first lens unit (130), for example, the collimator lens, can be moved so that the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130) becomes the first distance. The driving member (150) can move the first lens unit (130) so that the dot pattern of the emitted light has a first apparent point source size different from the second apparent point source size. For example, when the focus of the first lens unit (130) is located at the shortest distance from the light source (110), the driving member (150) can move the focus away from the light source (110). The above driving member (150) can move the focus of the first lens unit (130) away from the back focus.
이에 따라, 상기 광원(110)에서 방출된 광은 상기 제1 렌즈부(130)를 통과하여 상기 제1 거리(L1)에 제공될 수 있다. 이때, 상기 발광부(100)의 출력광은 복수의 점 패턴의 광일 수 있고, 상기 제1 거리(L1)에서 측정되는 상기 복수의 점 패턴 중 하나의 점 패턴은 제1 크기(d1)로 정의되는 직경을 가질 수 있다. 상기 제1 크기(d1)는 상기 제2 크기(d2) 및 상기 제3 크기(d3)와 상이할 수 있다.Accordingly, light emitted from the light source (110) may pass through the first lens unit (130) and be provided to the first distance (L1). At this time, the output light of the light emitting unit (100) may be light of a plurality of dot patterns, and one of the plurality of dot patterns measured at the first distance (L1) may have a diameter defined as a first size (d1). The first size (d1) may be different from the second size (d2) and the third size (d3).
상기 제1 크기(d1)는 상기 제2 크기(d2)보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 크기(d1)는 상기 제2 크기(d2)의 제1 거리(L1)/제2 거리(L2)배 보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 제1 크기(d2)는 하기 수학식 2를 만족할 수 있다.The first size (d1) may be larger than the second size (d2). For example, the first size (d1) may be larger than the first distance (L1)/the second distance (L2) times the second size (d2). In detail, the first size (d2) may satisfy the following mathematical expression 2.
[수학식 2][Mathematical formula 2]
상기 수학식 2에서 d1은 상기 제1 크기를 의미할 수 있고 d2는 상기 제2 크기를 의미할 수 있다. 또한, L1은 상기 제1 거리를 의미할 수 있고 L2는 상기 제2 거리를 의미할 수 있다.In the above mathematical expression 2, d1 may mean the first size and d2 may mean the second size. In addition, L1 may mean the first distance and L2 may mean the second distance.
즉, 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이 간격이 변화함에 따라 상기 출력광의 점 패턴의 크기는 상기 제2 크기(d2) 및 상기 제3 크기(d3)보다 증가할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 거리(L1)에서 측정되는 점 패턴 직경은 상기 제2 크기(d2)에서 상기 제1 크기(d1)에 근사하도록 커질 수 있다. 상기 제1 거리(L1)에서 측정되는 점 패턴 직경은 상기 제2 크기(d2)에서 상기 제1 크기(d1)보다 커질 수 있다.That is, as the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130) changes, the size of the dot pattern of the output light may increase from the second size (d2) and the third size (d3). For example, the dot pattern diameter measured at the first distance (L1) may increase to be close to the first size (d1) at the second size (d2). The dot pattern diameter measured at the first distance (L1) may increase from the first size (d1) at the second size (d2).
따라서, 상기 제1 거리(L1)에 위치한 객체에는 제1 크기(d1)를 가지는 점 패턴의 출력광이 제공될 수 있다. 이때, 상기 객체에는 상기 객체의 크기, 형상 등에 따라 하나 또는 복수의 점 패턴이 제공될 수 있다. 여기서 상기 제1 크기(d1)를 가지는 점 패턴의 출력광은 제1 출력광으로 정의할 수 있다.Accordingly, an output light of a dot pattern having a first size (d1) can be provided to an object located at the first distance (L1). At this time, one or more dot patterns can be provided to the object according to the size, shape, etc. of the object. Here, the output light of the dot pattern having the first size (d1) can be defined as the first output light.
즉, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 제2 거리(L2) 보다 작은 상기 제1 거리(L1)에 위치한 객체에 상기 제2 크기(d2) 및 상기 제3 크기(d3) 보다 큰 제1 크기(d1)의 점 패턴을 가지는 제1 출력광을 제공할 수 있다. That is, the camera module (1000) can provide a first output light having a dot pattern of a first size (d1) greater than the second size (d2) and the third size (d3) to an object located at the first distance (L1) smaller than the second distance (L2).
이에 따라, 단위 면적당 상기 객체에 제공되는 제1 출력광의 양은 상기 제2 출력광(도 6, 도 7)의 양보다 많을 수 있다. 또한, 단위 면적당 상기 이미지 센서(310)에 제공되는 반사광(제1 반사광)의 양은 상기 제2 반사광(도 6, 도 7)보다 많을 수 있다. 따라서, 상기 수광부(300)는 상기 제2 해상도 보다 큰 제1 해상도를 가지는 이미지 신호를 생성할 수 있다.Accordingly, the amount of the first output light provided to the object per unit area may be greater than the amount of the second output light (FIGS. 6 and 7). In addition, the amount of the reflected light (the first reflected light) provided to the image sensor (310) per unit area may be greater than the second reflected light (FIGS. 6 and 7). Accordingly, the light receiving unit (300) may generate an image signal having a first resolution greater than the second resolution.
자세하게, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 감소한 거리의 제곱에 비례하는 만큼 광의 강도가 증가할 수 있다. 일례로, 상기 제1 거리(L1)가 상기 제2 거리(L2)의 약 1/2일 수 있다. 이 경우, 상기 카메라 모듈(1000)이 상기 제1 거리(L1)에 조사하는 출력광의 강도는 상기 제2 거리(L2)에 조사하는 출력광의 강도의 약 4배일 수 있다. 즉, 상기 제1 출력광의 점 패턴 면적은 상기 제2 출력광의 점 패턴 면적의 약 4배일 수 있다. 이에 따라, 상기 객체에 입사되는 광의 강도는 증가할 수 있고, 상기 수광부(300)는 상기 객체에 반사된 광을 보다 효과적으로 감지할 수 있다.In detail, the camera module (1000) according to the embodiment can increase the intensity of light in proportion to the square of the reduced distance. For example, the first distance (L1) can be about 1/2 of the second distance (L2). In this case, the intensity of the output light irradiated by the camera module (1000) to the first distance (L1) can be about 4 times the intensity of the output light irradiated to the second distance (L2). That is, the dot pattern area of the first output light can be about 4 times the dot pattern area of the second output light. Accordingly, the intensity of the light incident on the object can increase, and the light receiving unit (300) can detect the light reflected on the object more effectively.
따라서, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 상기 객체에 대한 공간 해상도를 증가시킬 수 있고, 상기 객체에 대한 깊이 정보의 정확도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, the camera module (1000) according to the embodiment can increase the spatial resolution for the object and improve the accuracy of depth information for the object.
또한, 상기 카메라 모듈(1000)은 설정된 주기로 상기 객체의 위치를 지속적으로 감지할 수 있다. 예를 들어, 설정된 주기로 감지한 상기 객체의 위치가 변화하지 않고 상기 제1 거리(L1)를 유지할 수 있다. 이 경우, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 구동 부재(150)를 추가로 제어하지 않을 수 있다. 즉, 상기 광원(110) 및 상기 제1 렌즈부(130)의 초점은 종전과 같은 간격(제1 간격)을 유지할 수 있다. 따라서, 상기 제1 거리(L1)에 위치한 객체에는 상기 제1 출력광이 제공될 수 있다.In addition, the camera module (1000) can continuously detect the position of the object at a set cycle. For example, the position of the object detected at a set cycle may not change and may maintain the first distance (L1). In this case, the camera module (1000) may not additionally control the driving member (150). That is, the focus of the light source (110) and the first lens unit (130) may maintain the same interval (first interval) as before. Accordingly, the first output light may be provided to the object located at the first distance (L1).
그러나, 설정된 주기로 감지한 상기 객체의 위치는 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 객체는 상기 제1 거리(L1)보다 작은 제3 거리(미도시)로 이동할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 렌즈부(130)의 초점과 상기 광원(110) 사이의 간격은 상기 제3 거리와 대응되도록 변화할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 제어부는 상기 제1 렌즈부(130)의 위치를 이동시켜 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 위치를 상기 제3 거리와 대응되도록 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 부재(150)는 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 간격이 상기 제1 간격보다 큰 제3 간격이 되도록 상기 콜리메이터 렌즈를 이동시킬 수 있다. However, the position of the object detected at the set cycle may change. For example, the object may move to a third distance (not shown) smaller than the first distance (L1). In this case, the distance between the focus of the first lens unit (130) and the light source (110) may change to correspond to the third distance. In detail, the second control unit may move the position of the first lens unit (130) to adjust the focus position of the first lens unit (130) to correspond to the third distance. For example, the driving member (150) may move the collimator lens so that the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130) becomes a third distance larger than the first distance.
이에 따라, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 객체에 상기 제1 크기(d1)보다 큰 제4 크기로 정의되는 직경을 가지는 점 패턴의 제3 출력광을 제공할 수 있다. 그리고, 단위 면적당 상기 객체에 제공되는 제3 출력광의 양은 상기 제1 출력광의 양보다 많을 수 있다. 또한, 단위 면적당 상기 이미지 센서(310)에 제공되는 반사광(제3 반사광)의 양은 상기 제1 반사광보다 많을 수 있다.Accordingly, the camera module (1000) can provide the third output light of the dot pattern having a diameter defined as a fourth size larger than the first size (d1) to the object. And, the amount of the third output light provided to the object per unit area can be greater than the amount of the first output light. In addition, the amount of the reflected light (the third reflected light) provided to the image sensor (310) per unit area can be greater than the first reflected light.
또한, 상기 제3 간격이 설정된 범위를 만족할 경우 상기 제3 출력광은 면 조명의 광으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 간격이 상기 제1 렌즈부(130)의 유효 초점 거리(EFL)의 약 0.4배 내지 약 0.7배를 만족할 경우 상기 제3 출력광은 점 패턴에서 면 패턴의 광으로 조정되어 상기 객체를 향해 면 조명을 제공할 수 있다. In addition, when the third interval satisfies the set range, the third output light can be provided as light of surface illumination. For example, when the third interval satisfies about 0.4 to about 0.7 times the effective focal length (EFL) of the first lens unit (130), the third output light can be adjusted from a dot pattern to light of a surface pattern to provide surface illumination toward the object.
또한, 상기 객체는 상기 제1 거리(L1)보다 크고 상기 제2 거리(L2)보다 작은 제4 거리(미도시)로 이동할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 렌즈부(130)의 초점과 상기 광원(110) 사이의 간격은 상기 제4 거리와 대응되도록 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 부재(150)는 상기 광원(110)과 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 간격이 상기 제2 간격보다 크고 상기 제1 간격보다 작은 제4 간격이 되도록 상기 제1 렌즈부(130)를 이동시킬 수 있다. In addition, the object may move to a fourth distance (not shown) that is greater than the first distance (L1) and less than the second distance (L2). In this case, the distance between the focus of the first lens unit (130) and the light source (110) may be changed to correspond to the fourth distance. For example, the driving member (150) may move the first lens unit (130) so that the distance between the focus of the light source (110) and the first lens unit (130) becomes a fourth distance that is greater than the second distance and less than the first distance.
이에 따라, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 객체에 상기 제2 크기(d2)보다 크고 상기 제1 크기(d1)보다 작은 직경의 점 패턴의 제4 출력광을 제공할 수 있다. 그리고, 단위 면적당 상기 객체에 제공되는 제4 출력광의 양은 상기 제2 출력광의 양보다 많을 수 있다. 또한, 단위 면적당 상기 이미지 센서(310)에 제공되는 반사광(제4 반사광)의 양은 상기 제2 반사광보다 많을 수 있다.Accordingly, the camera module (1000) can provide the fourth output light of a dot pattern having a diameter larger than the second size (d2) and smaller than the first size (d1) to the object. And, the amount of the fourth output light provided to the object per unit area can be greater than the amount of the second output light. In addition, the amount of the reflected light (the fourth reflected light) provided to the image sensor (310) per unit area can be greater than the second reflected light.
즉, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 전방에 위치한 객체의 위치에 따라 점 패턴 또는 면 조명의 광으로 조정할 수 있다. 자세하게, 상기 객체의 위치가 일정 거리 이상인 경우 출력광을 점 패턴으로 조정할 수 있고, 상기 위치에 따라 상기 점 패턴의 크기를 제어할 수 있다. 또한, 상기 객체의 위치가 일정 거리보다 작은 경우 출력광을 면 조명으로 조정할 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈(1000)은 향상된 공간 해상도를 가질 수 있고 객체에 대한 깊이 정보 정확도를 향상시킬 수 있다.That is, the camera module (1000) according to the embodiment can adjust the light to a point pattern or a surface illumination according to the position of the object located in front. In detail, when the position of the object is a certain distance or more, the output light can be adjusted to a point pattern, and the size of the point pattern can be controlled according to the position. In addition, when the position of the object is less than a certain distance, the output light can be adjusted to a surface illumination. Accordingly, the camera module (1000) can have an improved spatial resolution and can improve the accuracy of depth information for the object.
또한, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 객체의 위치를 트래킹(tracking)하며 감지할 수 있다. 따라서, 상기 카메라 모듈(1000)은 움직이는 객체에 대한 우수한 공간 해상도를 가질 수 있고, 객체의 깊이 정보에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 움직이는 객체에 대한 깊이 정보를 실시간으로 감지할 수 있다.In addition, the camera module (1000) according to the embodiment can track and detect the position of an object. Therefore, the camera module (1000) can have excellent spatial resolution for a moving object and improve the accuracy of depth information of the object. In addition, the camera module (1000) according to the embodiment can detect depth information for a moving object in real time.
또한, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 상기 객체가 위치한 거리와 무관하게 상기 제1 렌즈부(130)를 이동시켜 면 조명을 제공할 수 있다. 자세하게, 상기 구동 부재(150)는 상기 광원(110) 및 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 간격을 조절하여 면 조명을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 부재(150)는 제1 렌즈부(130)의 초점을 상기 백포커스로부터 보다 더 멀어지도록 이동시켜 면 조명을 제공할 수 있다. 자세하게, 상기 구동 부재(150)는 상기 광원(110) 및 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 간격이 상기 제1 렌즈부(130)의 유효 초점 거리(EFL)의 약 0.4배 내지 약 0.7배의 범위를 만족하도록 이동시켜 출력광을 점 패턴에서 면 패턴의 광으로 조정할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광부(100)는 전방을 향해 면 조명을 제공할 수 있다.In addition, the camera module (1000) according to the embodiment can provide surface illumination by moving the first lens unit (130) regardless of the distance at which the object is located. In detail, the driving member (150) can provide surface illumination by adjusting the distance between the focus of the light source (110) and the first lens unit (130). For example, the driving member (150) can provide surface illumination by moving the focus of the first lens unit (130) further away from the back focus. In detail, the driving member (150) can adjust the output light from a dot pattern to a surface pattern by moving the focus distance of the light source (110) and the first lens unit (130) to satisfy a range of about 0.4 to about 0.7 times the effective focal length (EFL) of the first lens unit (130). Accordingly, the light emitting unit (100) can provide surface illumination toward the front.
도 10은 실시예에 따른 카메라 모듈이 제1 거리를 향해 발광 및 수광하는 것을 도시한 다른 도면이고, 도 11은 도 10의 동작 방법을 도시한 도면이다. 도 10 및 도 11을 이용한 설명에서는 앞서 설명한 카메라 모듈과 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.Fig. 10 is another drawing illustrating a camera module according to an embodiment emitting and receiving light toward a first distance, and Fig. 11 is a drawing illustrating an operating method of Fig. 10. In the description using Figs. 10 and 11, descriptions of identical and similar components to those of the camera module described above are omitted, and identical drawing reference numerals are given to identical and similar components.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 제1 거리(L1)에 광을 제공할 수 있다.Referring to FIGS. 10 and 11, the camera module (1000) can provide light to the first distance (L1).
먼저, 상기 카메라 모듈(1000)은 전방에 객체의 유무, 상기 객체의 위치를 파악하기 위해 유효 거리인 상기 제2 거리(L2)에 광을 방출할 수 있다. 이때, 객체가 상기 제2 거리(L2)보다 짧은 제1 거리(L1)에 위치할 경우, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 제1 거리(L1)에 광을 방출할 수 있다.First, the camera module (1000) can emit light at the second distance (L2), which is an effective distance, to determine whether there is an object in front and the location of the object. At this time, if the object is located at a first distance (L1) shorter than the second distance (L2), the camera module (1000) can emit light at the first distance (L1).
상기 카메라 모듈(1000)이 상기 제1 거리(L1)에 출력광을 제공하여 객체를 측정할 경우, 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이 간격은 변화하지 않고, 상기 광원(110)의 출력은 상기 제1 거리(L1)와 대응되도록 변화할 수 있다. When the above camera module (1000) provides output light at the first distance (L1) to measure an object, the distance between the focus of the light source (110) and the first lens unit (130) does not change, and the output of the light source (110) can change to correspond to the first distance (L1).
자세하게, 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 간격은 상기 제2 거리(L2)에 광을 방출할 경우(도 6의 경우)와 동일한 제2 간격을 가질 수 있고, 상기 제1 제어부는 상기 제1 거리(L1)와 대응되도록 상기 광원(110)의 출력 값을 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 광원(110)의 출력 값은 상기 제2 거리(L2)와 대응되는 제2 출력 값에서 상기 제2 출력 값보다 작은 제1 출력 값으로 감소될 수 있다.In detail, the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130) may have the same second distance as when light is emitted at the second distance (L2) (in the case of FIG. 6), and the first control unit may reduce the output value of the light source (110) to correspond to the first distance (L1). That is, the output value of the light source (110) may be reduced from a second output value corresponding to the second distance (L2) to a first output value smaller than the second output value.
이에 따라, 상기 광원(110)에서 방출된 광은 상기 제1 렌즈부(130)를 통과하여 상기 제1 거리(L1)에 제공될 수 있다. 이때, 상기 제1 거리(L1)에 제공되는 출력광은 복수의 점 패턴의 광일 수 있고, 상기 복수의 점 패턴 중 하나의 점 패턴은 상기 제3 크기(d3)와 동일할 수 있다. 즉, 상기 광원(110)과 상기 제1 렌즈부(130)의 초점 사이의 간격이 변화하지 않아 상기 점 패턴의 크기는 변화하지 않고 종전과 동일할 수 있고, 객체와의 거리 감소에 따라 상기 객체에 제공되는 단위 면적당 점 패턴의 밀도는 증가할 수 있다.Accordingly, the light emitted from the light source (110) can pass through the first lens unit (130) and be provided to the first distance (L1). At this time, the output light provided to the first distance (L1) can be light of a plurality of dot patterns, and one dot pattern among the plurality of dot patterns can be the same as the third size (d3). That is, since the distance between the light source (110) and the focus of the first lens unit (130) does not change, the size of the dot pattern does not change and can be the same as before, and as the distance from the object decreases, the density of the dot pattern per unit area provided to the object can increase.
따라서, 단위 면적당 상기 객체에 제공되는 출력광의 양은 상기 제2 출력광(도 6)의 양과 동일하거나 유사할 수 있다. 또한, 단위 면적당 상기 이미지 센서(310)에 제공되는 반사광의 양은 상기 제2 반사광(도 6)와 동일하거나 유사할 수 있다.Accordingly, the amount of output light provided to the object per unit area may be equal to or similar to the amount of the second output light (Fig. 6). Additionally, the amount of reflected light provided to the image sensor (310) per unit area may be equal to or similar to the second reflected light (Fig. 6).
자세하게, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 감소한 거리의 제곱에 비례하는 만큼 광원(110)의 출력을 감소시킬 수 있다. 일례로, 상기 제1 거리(L1)가 상기 제2 거리(L2)의 약 1/2일 수 있다. 이 경우, 상기 카메라 모듈(1000)이 상기 제1 거리(L1)에 조사하기 위한 상기 광원(110)의 출력 값은 상기 제2 거리(L2)에 조사하기 위한 상기 광원(110)의 출력 값의 약 1/4일 수 있다.In detail, the camera module (1000) according to the embodiment can reduce the output of the light source (110) in proportion to the square of the reduced distance. For example, the first distance (L1) may be about 1/2 of the second distance (L2). In this case, the output value of the light source (110) for the camera module (1000) to irradiate the first distance (L1) may be about 1/4 of the output value of the light source (110) for irradiating the second distance (L2).
즉, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 객체의 위치에 따라 광의 강도를 조절할 수 있다. 자세하게, 상기 카메라 모듈은 상기 객체가 유효 타겟 거리인 상기 제2 거리(L2)보다 가까운 상기 제1 거리(L1)에 위치할 경우 상기 광원(110)의 출력을 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 상기 카메라 모듈(1000)은 보다 향상된 소비 전력으로 상기 객체에 대한 깊이 정보를 파악할 수 있다.That is, the camera module (1000) can adjust the intensity of light according to the position of the object. In detail, the camera module can reduce the output of the light source (110) when the object is located at the first distance (L1) that is closer than the second distance (L2), which is an effective target distance. As a result, the camera module (1000) can obtain depth information about the object with improved power consumption.
또한, 상기 카메라 모듈(1000)은 설정된 주기로 상기 객체의 위치를 지속적으로 감지할 수 있다. 예를 들어, 설정된 주기로 감지한 상기 객체의 위치가 변화하지 않고 상기 제1 거리(L1)를 유지할 수 있다. 이 경우, 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 광원(110)의 출력 값을 추가로 제어하지 않을 수 있다. 즉, 상기 광원(110)은 종전과 같은 출력 값으로 발광할 수 있다. 따라서, 상기 제1 거리(L1)에 위치한 객체에는 종전과 동일한 출력광이 제공될 수 있다.In addition, the camera module (1000) can continuously detect the position of the object at a set cycle. For example, the position of the object detected at a set cycle may not change and may maintain the first distance (L1). In this case, the camera module (1000) may not additionally control the output value of the light source (110). That is, the light source (110) may emit light with the same output value as before. Accordingly, the object located at the first distance (L1) may be provided with the same output light as before.
그러나, 설정된 주기로 감지한 상기 객체의 위치는 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 객체는 상기 제1 거리(L1)에서 상기 제1 거리(L1)보다 작은 상기 제3 거리로 이동할 수 있다. 이 경우, 상기 광원(110)의 출력은 상기 제3 거리와 대응되도록 변화할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 제어부는 상기 제3 거리와 대응되도록 상기 광원(110)의 출력 값을 보다 감소시킬 수 있다.However, the position of the object detected at the set cycle may change. For example, the object may move from the first distance (L1) to the third distance smaller than the first distance (L1). In this case, the output of the light source (110) may change to correspond to the third distance. In detail, the first control unit may further reduce the output value of the light source (110) to correspond to the third distance.
또한, 상기 객체는 상기 제1 거리(L1) 및 상기 제2 거리(L2) 사이에 위치한 상기 제4 거리로 이동할 수 있다. 이 경우, 상기 광원(110)의 출력은 상기 제4 거리와 대응되도록 변화할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 제어부는 상기 광원(110)의 출력 값을 상기 제1 거리(L1)와 대응되는 출력 값보다 낮고, 상기 제2 거리(L2)와 대응되는 출력 값보다 높도록 제어할 수 있다.In addition, the object can move to the fourth distance located between the first distance (L1) and the second distance (L2). In this case, the output of the light source (110) can be changed to correspond to the fourth distance. In detail, the first control unit can control the output value of the light source (110) to be lower than the output value corresponding to the first distance (L1) and higher than the output value corresponding to the second distance (L2).
이에 따라, 상기 카메라 모듈(1000)은 유효 거리 내에 위치한 객체에 상기 설정된 크기를 가지는 점 패턴의 출력광을 제공할 수 있다. 그리고, 단위 면적당 상기 객체에 제공되는 출력광의 양은 상기 제2 출력광(도 6)의 양과 동일하거나 유사할 수 있다. 또한, 단위 면적당 상기 이미지 센서(310)에 제공되는 반사광의 양은 상기 제2 반사광(도 6)과 동일하거나 유사할 수 있다.Accordingly, the camera module (1000) can provide output light of a dot pattern having the set size to an object located within an effective distance. In addition, the amount of output light provided to the object per unit area can be equal to or similar to the amount of the second output light (Fig. 6). In addition, the amount of reflected light provided to the image sensor (310) per unit area can be equal to or similar to the second reflected light (Fig. 6).
즉, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 객체의 위치를 트래킹(tracking) 하며 감지할 수 있고 상기 객체의 위치에 따라 광의 강도를 조절할 수 있다. 따라서, 상기 카메라 모듈(1000)은 보다 향상된 소비 전력으로 상기 객체에 대한 깊이 정보를 파악할 수 있고, 움직이는 객체에 대한 깊이 정보를 실시간으로 감지할 수 있다.That is, the camera module (1000) according to the embodiment can track and detect the position of an object and adjust the intensity of light according to the position of the object. Accordingly, the camera module (1000) can obtain depth information about the object with improved power consumption and can detect depth information about a moving object in real time.
도 12 및 도 13을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈은 광학 기기에 적용될 수 있다.Referring to FIGS. 12 and 13, a camera module according to an embodiment can be applied to an optical device.
먼저, 도 12를 참조하면 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 이동 단말기(1500)에 적용될 수 있다. 실시예에 따른 이동 단말기(1500)는 후면에 제1 카메라 모듈(1000), 제2 카메라 모듈(1010)이 배치될 수 있다. First, referring to Fig. 12, a camera module (1000) according to an embodiment can be applied to a mobile terminal (1500). A mobile terminal (1500) according to an embodiment can have a first camera module (1000) and a second camera module (1010) placed on the rear.
상기 제1 카메라 모듈(1000)은 상술한 카메라 모듈로 발광부(100) 및 수광부(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 카메라 모듈(1000)은 TOF(Time of flight) 카메라일 수 있다.The above first camera module (1000) may include a light emitting unit (100) and a light receiving unit (300) as the above-described camera module. The first camera module (1000) may be a TOF (Time of flight) camera.
상기 제2 카메라 모듈(1010)은 이미지 촬영 기능을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 카메라 모듈(1000)은 자동 초점(Auto focus), 줌(zoom) 기능 및 OIS 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 카메라 모듈(1010)은 촬영 모드 또는 화상 통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리할 수 있다. 처리된 화상 프레임은 소정의 디스플레이부에 표시될 수 있으며 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 이동 단말기(1500)의 전면에도 카메라가 배치될 수 있다.The second camera module (1010) may include an image capturing function. In addition, the second camera module (1000) may include at least one of an auto focus, a zoom function, and an OIS function. The second camera module (1010) may process an image frame of a still image or a moving image obtained by an image sensor in a shooting mode or a video call mode. The processed image frame may be displayed on a predetermined display unit and may be stored in a memory. In addition, although not shown in the drawing, a camera may also be arranged on the front of the mobile terminal (1500).
상기 이동 단말기(1500)의 후면에는 플래시 모듈(1530)이 배치될 수 있다. 상기 플래시 모듈(1530)은 내부에 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(1530)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.A flash module (1530) may be placed on the rear of the mobile terminal (1500). The flash module (1530) may include a light-emitting element that emits light inside. The flash module (1530) may be operated by the camera operation of the mobile terminal or by the user's control.
이에 따라, 사용자는 상기 이동 단말기(1500)를 이용하여 객체를 촬영 및 디스플레이할 수 있다. 또한, 사용자는 상기 제1 카메라 모듈(1000)을 이용하여 상기 객체의 깊이 정보를 효과적으로 파악할 수 있고, 상기 객체에 대한 깊이 정보를 실시간으로 감지할 수 있다.Accordingly, the user can capture and display an object using the mobile terminal (1500). In addition, the user can effectively determine depth information of the object using the first camera module (1000) and detect depth information about the object in real time.
또한, 도 13을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 차량(3000)에 적용될 수 있다. Additionally, referring to FIG. 13, the camera module (1000) according to the embodiment can be applied to a vehicle (3000).
실시예에 따른 차량(3000)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13FR), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 상기 센서는 카메라 센서(2000)를 포함할 수 있고, 상기 카메라 센서(2000)는 상술한 카메라 모듈(1000)을 포함하는 카메라 센서일 수 있다. A vehicle (3000) according to an embodiment may be equipped with wheels (13FL, 13FR) that rotate by a power source and a predetermined sensor. The sensor may include a camera sensor (2000), and the camera sensor (2000) may be a camera sensor including the camera module (1000) described above.
실시예에 따른 차량(3000)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라 센서(2000)를 통해 영상 정보 및 깊이 정보를 획득할 수 있고, 영상 및 깊이 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.A vehicle (3000) according to an embodiment can obtain image information and depth information through a camera sensor (2000) that captures a front image or a surrounding image, and can determine a lane non-identification situation using the image and depth information and create a virtual lane when the lane is not identified.
예를 들어, 카메라 센서(2000)는 차량(3000)의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하고, 프로세서(미도시)는 이러한 전방 영상에 포함된 객체를 분석하여 영상 정보를 획득할 수 있다.For example, a camera sensor (2000) can capture the front of a vehicle (3000) to obtain a front image, and a processor (not shown) can analyze an object included in the front image to obtain image information.
예를 들어, 카메라 센서(2000)가 촬영한 영상에 차선, 인접차량, 주행 방해물, 및 간접도로 표시물에 해당하는 중앙 분리대, 연석, 가로수 등의 객체를 촬영할 경우, 프로세서는 이러한 객체의 영상 정보뿐만 아니라 깊이 정보를 검출할 수 있다. 즉, 실시예는 차량(3000)의 탑승자에게 객체에 대한 보다 구체적이고 정확한 정보를 제공할 수 있다.For example, when capturing an image captured by a camera sensor (2000) of an object such as a center divider, curb, or street tree corresponding to a lane, an adjacent vehicle, a traffic obstruction, or an indirect road marking, the processor can detect depth information as well as image information of the object. That is, the embodiment can provide more specific and accurate information about the object to the occupants of the vehicle (3000).
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects, etc. described in the embodiments above are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to just one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. exemplified in each embodiment can be combined or modified and implemented in other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the above description has been made with reference to examples, these are merely examples and do not limit the present invention, and those with ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains will recognize that various modifications and applications not exemplified above are possible without departing from the essential characteristics of the present invention. For example, each component specifically shown in the examples can be modified and implemented. And the differences related to such modifications and applications should be interpreted as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.