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KR102564983B1 - Laser detection auto focusing and optical measuring system having thereof - Google Patents

Laser detection auto focusing and optical measuring system having thereof Download PDF

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KR102564983B1
KR102564983B1 KR1020160127057A KR20160127057A KR102564983B1 KR 102564983 B1 KR102564983 B1 KR 102564983B1 KR 1020160127057 A KR1020160127057 A KR 1020160127057A KR 20160127057 A KR20160127057 A KR 20160127057A KR 102564983 B1 KR102564983 B1 KR 102564983B1
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KR
South Korea
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light
light emitting
view
unit
light receiving
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KR1020160127057A
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Korean (ko)
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Inventor
이건화
김백준
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엘지이노텍 주식회사
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Publication date
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Abstract

실시 예는 자동 초점 장치 및 이를 포함하는 광학 측정 시스템에 관한 것이다.
실시 예의 자동 초점 장치는 적어도 하나의 발광소자와 발광소자 상에 배치된 광학 윈도우를 포함하는 발광부, 및 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 수광부를 포함하고, 발광소자는 수직 공진 레이저 다이오드(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)를 포함하고, 발광소자로부터 발광된 광은 제1 수평 화각을 포함하고, 광학 윈도우는 베이스 윈도우 및 베이스 윈도우 상에 배치된 마이크로 렌즈부를 포함하고, 제1 수평 화각보다 넓은 제2 수평 화각을 갖는 출력 시야(field of view) FOV를 포함하고, 수광부는 복수의 수광소자를 포함할 수 있다.
실시 예는 발광부의 빔 화각을 확장하고, 확장된 빔 화각을 복수의 블록으로 구분하여 위상차이를 센싱하여 멀티 자동 초점을 구현할 수 있다.
An embodiment relates to an autofocus device and an optical measurement system including the same.
The autofocus device of the embodiment includes a light emitting unit including at least one light emitting element and an optical window disposed on the light emitting element, and a light receiving unit receiving light emitted from the light emitting unit, and the light emitting element includes a vertical resonance laser diode (VCSEL). : Vertical Cavity Surface Emitting Laser), the light emitted from the light emitting device includes a first horizontal angle of view, the optical window includes a base window and a micro lens unit disposed on the base window, and is wider than the first horizontal angle of view An output field of view FOV having a second horizontal angle of view may be included, and the light receiving unit may include a plurality of light receiving elements.
In an embodiment, multi-auto focus may be implemented by expanding the beam angle of view of the light emitting unit, dividing the expanded beam angle of view into a plurality of blocks, and sensing a phase difference.

Description

자동 초점 장치 및 이를 포함하는 광학 측정 시스템{LASER DETECTION AUTO FOCUSING AND OPTICAL MEASURING SYSTEM HAVING THEREOF}Auto focus device and optical measurement system including the same {LASER DETECTION AUTO FOCUSING AND OPTICAL MEASURING SYSTEM HAVING THEREOF}

실시 예는 자동 초점 장치에 관한 것이다.An embodiment relates to an autofocus device.

실시 예는 광학 측정 시스템에 관한 것이다.An embodiment relates to an optical measurement system.

자동 초점 장치는 피사체의 위치를 검출하여 거리 정보를 얻는 기술로써, 이동 단말기, 카메라, 차량 등의 광학 측정 시스템으로 개발되고 있다.An autofocus device is a technology for obtaining distance information by detecting a position of a subject, and is being developed as an optical measurement system for mobile terminals, cameras, vehicles, and the like.

일반적인 광학 측정 시스템 중에 레이저 다이오드와 포토 다이오드를 이용한 기술은 직진성이 우수한 레이저 다이오드를 이용하여 피사체의 위치를 검출할 수 있다.Among general optical measurement systems, a technology using a laser diode and a photodiode can detect the position of a subject by using a laser diode having excellent linearity.

그러나 일반적인 레이저 다이오드를 21도 이하의 빔 각(Beam Angle)을 가진다. 따라서 일반 적인 자동 초점 장치는 표시영역에서 국부적인 영역의 피사체의 거리를 센싱하는 용도로만 사용되어 왔다. However, general laser diodes have a beam angle of 21 degrees or less. Therefore, general autofocus devices have been used only for sensing the distance of a subject in a local area in the display area.

실시 예는 멀티 센싱을 구현할 수 있는 자동 초점 장치 및 이를 포함하는 광학 측정 시스템을 제공할 수 있다.Embodiments may provide an autofocus device capable of implementing multi-sensing and an optical measurement system including the same.

실시 예는 외관 품질을 향상시킬 수 있는 자동 초점 장치 및 이를 포함하는 광학 측정 시스템을 제공할 수 있다.Embodiments may provide an autofocus device capable of improving appearance quality and an optical measurement system including the same.

실시 예는 피사체의 위치 검출 신뢰성을 향상시킬 수 있는 자동 초점 장치 및 이를 포함하는 광학 측정 시스템을 제공할 수 있다.Embodiments may provide an autofocus device capable of improving the reliability of detecting a location of a subject and an optical measurement system including the same.

실시 예의 자동 초점 장치는 The autofocus device of the embodiment is

적어도 하나의 발광소자 100 및 상기 적어도 하나의 발광소자 상에 배치된 광학 윈도우 300A, 300B, 300C를 포함하는 발광부 LD; 및 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 수광부 PD를 포함하고, 상기 발광소자는 수직 공진 레이저 다이오드(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)를 포함하고, 상기 발광소자로부터 발광된 광은 제1 수평 화각을 포함하고, 상기 광학 윈도우는 베이스 윈도우 311 및 상기 베이스 윈도우 상에 배치된 마이크로 렌즈부 313를 포함하고, 상기 제1 수평 화각보다 넓은 제2 수평 화각을 갖는 출력 시야(field of view) FOV를 포함하고, 상기 수광부는 복수의 수광소자 200를 포함할 수 있다.a light emitting unit LD including at least one light emitting device 100 and optical windows 300A, 300B, and 300C disposed on the at least one light emitting device; and a light receiving unit PD receiving light emitted from the light emitting unit, wherein the light emitting element includes a Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL), and the light emitted from the light emitting element has a first horizontal angle of view. The optical window includes a base window 311 and a micro lens unit 313 disposed on the base window, and includes an output field of view FOV having a second horizontal angle of view wider than the first horizontal angle of view. And, the light receiving unit may include a plurality of light receiving elements 200.

실시 예는 발광부의 빔 화각을 확장하고, 확장된 빔 화각을 복수의 블록으로 구분하여 위상차이를 센싱하여 멀티 자동 초점을 구현할 수 있다. 또한, 실시예는 발광부; 및 상기 발광부와 격벽을 사이에 두고 구분되어 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 수광부를 포함하는 하우징; 상기 발광부 내에 배치되는 발광소자 및 제2 수광소자; 상기 수광부 내에 배치되는 제1 수광소자; 상기 발광소자 상에 배치되는 광학 윈도우; 상기 발광소자는 제1 수평 화각으로 발광하는 수직 공진 레이저 다이오드(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)를 포함하고, 상기 광학 윈도우는 상기 발광소자와 수직으로 중첩하고, 상기 제2 수광소자와 수직으로 중첩하지 않으며, 상기 발광소자로부터 발광된 광은 제1 수평 화각을 포함하고, 상기 광학 윈도우는 상기 제1 수평 화각보다 넓은 제2 수평 화각을 형성하는 마이크로 렌즈부 및 출력 시야(field of view)를 포함하고, 상기 제1 수광소자 및 상기 제2 수광소자는 상기 격벽을 관통하여 하우징 내에 배치되는 IC기판에 이격되어 배치되며, 상기 제1 수광소자는 복수의 블록 영역을 갖는 상기 출력 시야의 위상차를 센싱하여 멀티 자동 초점을 구현할 수 있다. In an embodiment, multi-auto focus may be implemented by expanding the beam angle of view of the light emitting unit, dividing the expanded beam angle of view into a plurality of blocks, and sensing a phase difference. In addition, the embodiment includes a light emitting unit; and a housing including a light-receiving unit that is separated from the light-emitting unit with a barrier rib interposed therebetween to receive light emitted from the light-emitting unit; a light emitting element and a second light receiving element disposed within the light emitting unit; a first light receiving element disposed within the light receiving unit; an optical window disposed on the light emitting device; The light emitting device includes a Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) emitting light at a first horizontal angle of view, and the optical window vertically overlaps the light emitting device and vertically overlaps the second light receiving device. The light emitted from the light emitting element includes a first horizontal angle of view, and the optical window includes a micro lens unit and an output field of view forming a second horizontal angle of view wider than the first horizontal angle of view. and the first light-receiving element and the second light-receiving element pass through the barrier rib and are spaced apart from the IC substrate disposed in the housing, and the first light-receiving element senses the phase difference of the output field having a plurality of block areas. By doing so, it is possible to implement multi-auto focus.

실시 예의 광학 측정 시스템은 적어도 하나의 발광소자 100 및 상기 적어도 하나의 발광소자 상에 배치된 광학 윈도우 300A, 300B, 300C를 포함하는 발광부 LD; 및 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 수광부 PD를 포함하고, 상기 발광소자는 수직 공진 레이저 다이오드(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)를 포함하고, 상기 발광소자로부터 발광된 광은 제1 수평 화각을 포함하고, 상기 광학 윈도우는 베이스 윈도우 311 및 상기 베이스 윈도우 상에 배치된 마이크로 렌즈부 313를 포함하고, 상기 제1 수평 화각보다 넓은 제2 수평 화각을 갖는 출력 시야(field of view) FOV를 포함하고, 상기 수광부는 복수의 수광소자 200를 포함하는 자동 초점 장치 및 상기 자동 초점 장치의 출력 시야가 표시되는 표시영역을 포함하는 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.The optical measurement system of the embodiment includes at least one light emitting device 100 and a light emitting unit LD including optical windows 300A, 300B, and 300C disposed on the at least one light emitting device; and a light receiving unit PD receiving light emitted from the light emitting unit, wherein the light emitting element includes a Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL), and the light emitted from the light emitting element has a first horizontal angle of view. The optical window includes a base window 311 and a micro lens unit 313 disposed on the base window, and includes an output field of view FOV having a second horizontal angle of view wider than the first horizontal angle of view. The light receiving unit may include an auto focus device including a plurality of light receiving elements 200 and a display device including a display area displaying an output field of view of the auto focus device.

실시 예의 자동 초점 장치는 발광부의 빔 화각을 확장하고, 확장된 빔 화각을 복수의 블록으로 구분하여 위상차이를 센싱하여 자동 초점 영역을 넓히고, 복수개로 분할할 수 있다.The autofocus device according to the embodiment may expand the beam view angle of the light emitter, divide the expanded beam view angle into a plurality of blocks, sense the phase difference, widen the auto focus area, and divide the view into a plurality of blocks.

실시 예의 자동 초점 장치는 발광부의 빔 화각을 확장하여 10m이하의 근접 또는 어두운 환경에서의 자동 초점 신뢰도를 향상시킬 수 있다.The autofocusing device according to the embodiment may improve autofocusing reliability in a close range of 10 m or less or in a dark environment by extending the beam angle of view of the light emitting unit.

실시 예는 수광소자들과 발광소자가 하나의 패키지로 집적화되어 다양한 분야에 적용될 경우, 박형화에 의해 외관 품질을 향상시킬 수 있다.In the embodiment, when light receiving elements and light emitting elements are integrated into one package and applied to various fields, appearance quality can be improved by thinning.

도 1은 실시 예에 따른 자동 초점 장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A를 따라 절단한 자동 초점 장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 발광소자로부터 빔 화각을 변경하는 광학 윈도우의 실시 예들을 도시한 단면도이다.
도 4는 실시 예의 광학 윈도우의 마이크로 렌즈부를 도시한 도면이다.
도 5는 실시 예의 자동 초점 장치의 표시영역 내의 출력 시야(FOV)를 도시한 도면이다.
도 6은 다른 실시 예의 자동 초점 장치의 표시영역 내의 출력 시야(FOV)를 도시한 도면이다.
도 7은 또 다른 실시 예의 자동 초점 장치의 표시영역 내의 출력 시야(FOV)를 도시한 도면이다.
도 8은 실시 예의 복수의 수광소자를 도시한 도면이다.
도 9는 다른 실시 예의 복수의 수광소자를 도시한 도면이다.
도 10은 실시 예의 발광소자를 도시한 평면도이다.
도 11은 도 10의 B-B라인을 따라 절단한 발광소자를 도시한 단면도이다.
도 12는 다른 실시 예에 따른 자동 초점 장치를 도시한 평면도이다.
도 13은 실시 예의 이동 단말기의 후면을 도시한 사시도이다.
1 is a plan view illustrating an autofocus device according to an exemplary embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the autofocus device taken along line AA of FIG. 1 .
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating exemplary embodiments of an optical window for changing a beam view angle from the light emitting device of FIG. 2 .
4 is a diagram illustrating a microlens unit of an optical window according to an exemplary embodiment.
5 is a diagram illustrating an output field of view (FOV) within a display area of an autofocus device according to an embodiment.
6 is a diagram illustrating an output field of view (FOV) within a display area of an autofocus device according to another embodiment.
7 is a diagram illustrating an output field of view (FOV) within a display area of an autofocus device according to another embodiment.
8 is a diagram showing a plurality of light receiving elements according to an embodiment.
9 is a diagram showing a plurality of light receiving elements according to another embodiment.
10 is a plan view illustrating a light emitting device according to an embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a light emitting device taken along line BB of FIG. 10 .
12 is a plan view illustrating an autofocus device according to another exemplary embodiment.
13 is a perspective view showing a rear side of a mobile terminal according to an embodiment.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case of being described as being formed on "on or under" of each element, on or under (on or under) or under) includes both elements formed by directly contacting each other or by indirectly placing one or more other elements between the two elements. In addition, when expressed as "on or under", it may include the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one element.

반도체 소자는 발광소자, 수광 소자 등 각종 전자 소자 포함할 수 있으며, 발광소자와 수광소자는 모두 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다.The semiconductor device may include various electronic devices such as a light emitting device and a light receiving device, and both the light emitting device and the light receiving device may include a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer.

실시 예에 따른 자동 초점 장치는 발광 소자 및 수광 소자를 포함할 수 있다.An autofocus device according to an embodiment may include a light emitting element and a light receiving element.

상기 발광 소자는 예컨대 수직 공진 레이저 다이오드(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 등의 레이저 발광소자를 포함할 수 있다.The light emitting device may include, for example, a laser light emitting device such as a Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL).

상기 수광 소자는 예컨대 포토 다이오드(Photodiode)는 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있고, pn접합 또는 pin 구조로 이루어진다. 포토 다이오드는 역바이어스 혹은 제로바이어스를 가하여 동작하게 되며, 광이 포토 다이오드에 입사되면 전자와 정공이 생성되어 전류가 흐른다. 이때 전류의 크기는 포토 다이오드에 입사되는 광의 강도에 거의 비례할 수 있다.The photodiode, for example, may include a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer, and has a pn junction or pin structure. The photodiode operates by applying reverse bias or zero bias, and when light is incident on the photodiode, electrons and holes are generated and current flows. In this case, the size of the current may be substantially proportional to the intensity of light incident on the photodiode.

도 1은 실시 예에 따른 자동 초점 장치를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A를 따라 절단한 자동 초점 장치를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 발광소자로부터 빔 화각을 변경하는 광학 윈도우의 실시 예들을 도시한 단면도이고, 도 4는 실시 예의 광학 윈도우의 마이크로 렌즈부를 도시한 도면이다.1 is a plan view illustrating an autofocus device according to an embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of the autofocus device taken along line A-A of FIG. 1, and FIG. Cross-sectional views of optical windows according to example embodiments, and FIG. 4 is a diagram illustrating a microlens unit of an optical window according to an exemplary embodiment.

도 5는 실시 예의 자동 초점 장치의 표시영역 내의 FOV를 도시한 도면이고, 도 6은 다른 실시 예의 자동 초점 장치의 표시영역 내의 FOV를 도시한 도면이고, 도 7은 또 다른 실시 예의 자동 초점 장치의 표시영역 내의 FOV를 도시한 도면이다.5 is a view showing an FOV within a display area of an autofocus device according to an embodiment, FIG. 6 is a view showing an FOV within a display area of an autofocus device according to another embodiment, and FIG. 7 is a view showing an FOV of an autofocus device according to another embodiment. It is a drawing showing the FOV in the display area.

도 8은 실시 예의 복수의 수광소자를 도시한 도면이고, 도 9는 다른 실시 예의 복수의 수광소자를 도시한 도면이다.8 is a diagram showing a plurality of light receiving elements according to an embodiment, and FIG. 9 is a diagram showing a plurality of light receiving elements according to another embodiment.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 실시 예의 자동 초점 장치(LDAF: Laser Detection auto focusing, 10)는 발광부(LD) 및 수광부(PD)를 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(10)는 발광부(LD)로부터 발광된 광이 피사체에 반사되고, 반사된 후 상기 수광부(PD)에 입사된 광의 위상차이를 이용하여 피사체의 거리를 검출할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 자동 초점 장치(10)는 상기 피사체의 거리를 이용하여 자동으로 초점을 맞추는 기능을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2 , a laser detection auto focusing (LDAF) 10 according to an exemplary embodiment may include a light emitting unit LD and a light receiving unit PD. The autofocus device 10 may detect the distance to the subject by using a phase difference between the light emitted from the light emitting unit LD being reflected on the subject and then incident on the light receiving unit PD after being reflected. Although not shown in the drawings, the autofocus device 10 may include a function of automatically focusing using the distance of the subject.

실시 예의 해결하고자 하는 과제 중 하나는, 복수의 블록별로 피사체의 거리를 검출하여 자동 초점 영역을 넓히고, 복수개로 분할하여 피사체 거리를 검출 할 수 있다.. 이를 위해 실시 예는 발광소자(100)로부터의 빔 각을 확장시킬 수 있는 광학 윈도우(300A, 300B, 300C)를 포함하고, 확장된 빔 각에 의해 정의되는 시야(FOV: field of view) 내에서 분할된 복수의 블록들 각각에 위상차이를 수광하는 복수의 제1 수광소자(200)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 수광소자(200)는 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 기능을 포함하고, 예컨대 발광 다이오드(Photo diode), 포토 트랜지스터, 황화 카드뮴(CDS), 애벌란시 포토 다이오드(avalanche photo diode) 등 어느 하나일 수 있다. 실시 예에서는 포토 다이오드를 일 예로 설명하도록 한다.One of the problems to be solved by the embodiment is to expand the auto focus area by detecting the distance to the subject for each of a plurality of blocks, and detect the distance to the subject by dividing it into a plurality of blocks. It includes optical windows (300A, 300B, 300C) capable of expanding the beam angle of , and provides a phase difference to each of a plurality of blocks divided within a field of view (FOV) defined by the expanded beam angle. It may include a plurality of first light receiving elements 200 that receive light. Here, the first light receiving element 200 includes a function of converting light energy into electrical energy, and includes, for example, a light emitting diode, a photo transistor, a cadmium sulfide (CDS), an avalanche photo diode etc. can be any one. In the embodiment, a photodiode will be described as an example.

실시 예의 해결하고자 하는 과제 중 하나는, 외관 품질을 향상시킬 수 있는 자동 초점 장치(10)를 구현할 수 있다. 이를 위해 실시 예는 복수의 제1 수광소자(200) 및 제2 수광소자(250)가 구동회로를 포함하는 기판(15)상에 집적화될 수 있다. 실시 예는 복수의 제1 수광소자(200) 및 제2 수광소자(250)가 기판(15)상에 집적화하여 이동 단말기, 카메라, 차량 센서에 적용되어 자동 초점 장치(10)의 박형화를 구현할 수 있다. 즉, 실시 예의 자동 초점 장치(10)는 다양한 분야에 적용될 경우, 박형화에 의해 외관 품질을 향상시킬 수 있다. 상기 기판(15)은 수지 재질의 PCB, 금속 코어를 갖는 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있으며, IC가 실장된 기판일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.One of the problems to be solved by the embodiment is to implement the autofocus device 10 capable of improving appearance quality. To this end, in the embodiment, a plurality of first light receiving elements 200 and second light receiving elements 250 may be integrated on a substrate 15 including a driving circuit. In the embodiment, a plurality of first light receiving elements 200 and second light receiving elements 250 are integrated on a substrate 15 and applied to a mobile terminal, a camera, and a vehicle sensor, so that the auto focus device 10 can be reduced in thickness. there is. That is, when the autofocus device 10 according to the embodiment is applied to various fields, appearance quality can be improved by thinning. The board 15 may include at least one of a PCB made of resin, a PCB having a metal core (MCPCB, Metal Core PCB), and a flexible PCB (FPCB, Flexible PCB), and may be a board on which an IC is mounted. It is not limited to this.

상기 발광부(LD)는 기판(101) 상에 실장된 발광소자(100) 및 광학 윈도우(300A, 300B, 300C)를 포함할 수 있다. 상기 발광부(LD)의 발광소자(100)는 수직 공진 레이저 다이오드(VCSEL)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 발광소자(100)는 일정한 빔 각을 포함할 수 있다. 수직 공진 레이저 다이오드(VCSEL)일 경우, 상기 발광소자(100)는 예를 들어 16도 내지 21도의 빔 화각(θ1)을 포함할 수 있다.The light emitting part LD may include a light emitting device 100 mounted on a substrate 101 and optical windows 300A, 300B, and 300C. The light emitting device 100 of the light emitting part LD may be a vertical resonance laser diode (VCSEL), but is not limited thereto. The light emitting device 100 may include a constant beam angle. In the case of a vertical resonance laser diode (VCSEL), the light emitting device 100 may include a beam view angle θ1 of 16 degrees to 21 degrees, for example.

실시 예의 발광부(LD)는 기판(15) 상에 실장된 제2 수광소자(250)를 포함할 수 있다. 상기 제2 수광소자(250) 상기 발광소자(100)로부터 발광된 광을 이용하여 발광소자(100)의 광속 등을 센싱하는 기능을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 수광소자(250)는 발광소자(100)의 안정적인 구동을 위해 상기 발광소자(100)의 광을 센싱할 수 있다.The light emitting part LD of the embodiment may include the second light receiving element 250 mounted on the substrate 15 . The second light receiving element 250 may include a function of sensing the luminous flux of the light emitting element 100 by using the light emitted from the light emitting element 100 . That is, the second light receiving device 250 may sense the light of the light emitting device 100 for stable driving of the light emitting device 100 .

<하우징><Housing>

실시 예의 하우징(11)은 상기 발광부(LD) 및 수광부(PD)를 구분하고, 발광소자(100), 제1 및 제2 수광소자(200, 250)를 보호하는 기능을 포함할 수 있다. 상기 하우징(11)은 상기 수광부(PD) 및 발광부(LD)를 구분하는 격벽(11W)을 포함할 수 있다. 상기 격벽(11W)은 발광부(LD)로부터 발광된 하우징(11) 내에서 수광부(PD)에 제공되는 광을 차단하는 기능을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 격벽(11W)은 상기 발광부(LD)로부터 발광된 광이 하우징(11) 내에서 수광부(PD)에 전달되는 문제를 개선할 수 있다. The housing 11 of the embodiment may include a function of dividing the light emitting unit LD and the light receiving unit PD and protecting the light emitting device 100 and the first and second light receiving devices 200 and 250 . The housing 11 may include a barrier 11W separating the light receiving part PD and the light emitting part LD. The partition wall 11W may have a function of blocking light emitted from the light emitting part LD and provided to the light receiving part PD within the housing 11 . Accordingly, the barrier rib 11W may improve a problem in that the light emitted from the light emitting part LD is transmitted to the light receiving part PD within the housing 11 .

상기 하우징(11)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.The housing 11 may be formed by injection molding of synthetic resin or may be formed of metal, such as stainless steel (STS), aluminum (Al), or titanium (Ti).

<광학 윈도우><Optical Window>

광학 윈도우(300A, 300B, 300C)는 상기 발광소자(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 광학 윈도우(300A, 300B, 300C)는 상기 발광소자(100)로부터 발광된 광의 제1 빔 화각(θ1)을 확장시키는 기능을 포함할 수 있다. 이를 위해 상기 광학 윈도우(300A, 300B, 300C)는 마이크로 렌즈부(313)를 포함할 수 있다. 상기 광학 윈도우(300A, 300B, 300C)는 상기 발광소자(100)로부터 21도 이하의 빔 화각(θ1)을 22도 내지 170도의 확장된 제2 빔 화각(θ2)으로 확장시킬 수 있다.Optical windows 300A, 300B, and 300C may be disposed on the light emitting device 100 . The optical windows 300A, 300B, and 300C may include a function of expanding a first beam view angle θ1 of light emitted from the light emitting device 100 . To this end, the optical windows 300A, 300B, and 300C may include a micro lens unit 313. The optical windows 300A, 300B, and 300C may expand a beam view angle θ1 of 21 degrees or less from the light emitting device 100 to an extended second beam view angle θ2 of 22 degrees to 170 degrees.

상기 마이크로 렌즈부(313)는 베이스 윈도우(311) 상에 형성될 수 있다. 예컨대 상기 마이크로 렌즈부(313)는 상기 베이스 윈도우(311) 하면에 형성될 수 있다 상기 마이크로 렌즈부(313)는 상기 발광소자(100)와 대면될 수 있다. 도 3(A) 및 도 4를 참조하면, 실시 예의 광학 윈도우(300A)의 상기 마이크로 렌즈부(313)는 불규칙한 너비(313w) 및 높이(313h)를 갖는 렌즈들을 포함할 수 있다. The micro lens unit 313 may be formed on the base window 311 . For example, the micro lens unit 313 may be formed on the lower surface of the base window 311. The micro lens unit 313 may face the light emitting device 100. Referring to FIGS. 3(A) and 4 , the micro lens unit 313 of the optical window 300A of the embodiment may include lenses having irregular widths 313w and heights 313h.

상기 마이크로 렌즈부(313)의 렌즈 각각의 너비(313w)는 5㎛ 내지 80㎛일 수 있다. 상기 마이크로 렌즈부(313)의 렌즈 각각의 너비(313w)가 5㎛ 내지 80㎛를 벗어나는 경우, 원하는 빔 화각을 구현하기 어려울 수 있다. 상기 마이크로 렌즈부(313)의 렌즈 각각의 높이(313h)는 5㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 상기 마이크로 렌즈부(313)의 렌즈 각각의 높이(313h)가 5㎛ 내지 50㎛를 벗어나는 경우, 원하는 빔 화각을 구현하기 어려울 수 있다.A width 313w of each lens of the micro lens unit 313 may be 5 μm to 80 μm. When the width 313w of each lens of the micro lens unit 313 is out of the range of 5 μm to 80 μm, it may be difficult to realize a desired beam angle of view. A height 313h of each lens of the micro lens unit 313 may be 5 μm to 50 μm. When the height 313h of each lens of the micro lens unit 313 is out of the range of 5 μm to 50 μm, it may be difficult to realize a desired beam angle of view.

도 3(B)를 참조하면, 다른 실시 예의 광학 윈도우(300B)는 반사방지층(315)을 제외하고, 예컨대 마이크로 렌즈부(313)는 도 3(A)의 광학 윈도우(300A)의 기술적 특징을 채용할 수 있다.Referring to FIG. 3(B), the optical window 300B of another embodiment has the technical characteristics of the optical window 300A of FIG. can be hired

상기 반사방지층(315)은 베이스 윈도우(311)에 배치될 수 있다. 상기 반사방지층(315)은 베이스 윈도우(311)의 하면에 배치될 수 있다. 상기 반사방지층(315)은 상기 베이스 윈도우(311)와 마이크로 렌즈부(313) 사이에 배치될 수 있다. 상기 반사방지층(315)은 무반사(anti-reflective) 기능을 포함할 수 있다. 상기 반사방지층(315)은 발광소자로부터 발광된 광이 광학 윈도우(300B)에 의해 반사되는 광 손실을 개선할 수 있다. 상기 반사방지층(315)은 발광부의 효율을 향상시키는 기능을 포함할 수 있다.The antireflection layer 315 may be disposed on the base window 311 . The antireflection layer 315 may be disposed on a lower surface of the base window 311 . The antireflection layer 315 may be disposed between the base window 311 and the micro lens unit 313 . The anti-reflection layer 315 may include an anti-reflective function. The antireflection layer 315 may reduce light loss in which light emitted from the light emitting device is reflected by the optical window 300B. The antireflection layer 315 may include a function of improving the efficiency of the light emitting unit.

상기 반사방지층(315)은 무반사 코팅 필름을 부착하거나, 무반사 코팅액을 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅하여 무반사 코팅막을 형성할 수 있다. 상기 반사방지층(315)은 TiO2, SiO2, Al2O3, Ta2O3, ZrO2, MgF2 중 적어도 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있으며 단층 또는 다층으로 형성할 수 있다.The anti-reflection layer 315 may form an anti-reflection coating film by attaching an anti-reflection coating film or by spin-coating or spray-coating an anti-reflection coating solution. The antireflection layer 315 may include at least one of TiO2, SiO2, Al2O3, Ta2O3, ZrO2, and MgF2, and may be formed as a single layer or multiple layers.

상기 반사방지층(315)는 상기 베이스 윈도우(311)와 마이크로 렌즈부(313) 사이의 계면에서 발생하는 광의 반사를 개선하여 발광부의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.The antireflection layer 315 may improve light emission efficiency of the light emitting unit by improving reflection of light generated at the interface between the base window 311 and the micro lens unit 313 .

도 3(C)를 참조하면, 또 다른 실시 예의 광학 윈도우(300C)는 제1 및 제2 반사방지층(315, 317)을 제외하고, 예컨대 마이크로 렌즈부(313)는 도 3(A)의 광학 윈도우(300A)의 기술적 특징을 채용할 수 있다.Referring to FIG. 3(C), the optical window 300C of another embodiment except for the first and second anti-reflection layers 315 and 317, for example, the micro lens unit 313 is the optical window 300C of FIG. 3(A). The technical features of the window 300A may be employed.

상기 제1 반사방지층(315)은 도 3(B)의 광학 윈도우(300B)의 기술적 특징을 채용할 수 있다.The first antireflection layer 315 may adopt the technical characteristics of the optical window 300B of FIG. 3(B).

상기 제2 반사방지층(317)은 상기 제1 반사방지층(315)이 배치된 베이스 윈도우(311)의 반대편에 배치될 수 있다. 예컨대 상기 제1 반사방지층(315)은 상기 베이스 윈도우(311)의 상면에 배치되고, 상기 제2 반사방지층(317)은 상기 베이스 윈도우(311)의 하면에 배치될 수 있다. 상기 제2 반사방지층(317)은 무반사(anti-reflective) 기능을 포함할 수 있다. 상기 반사방지층(317)은 발광소자로부터 발광된 광이 광학 윈도우(300C)에 의해 반사되는 광 손실을 개선할 수 있다. 상기 제2 반사방지층(317)은 발광부의 효율을 향상시키는 기능을 포함할 수 있다.The second anti-reflection layer 317 may be disposed opposite to the base window 311 on which the first anti-reflection layer 315 is disposed. For example, the first anti-reflection layer 315 may be disposed on the upper surface of the base window 311 and the second anti-reflection layer 317 may be disposed on the lower surface of the base window 311 . The second anti-reflection layer 317 may have an anti-reflective function. The antireflection layer 317 may reduce light loss in which light emitted from the light emitting device is reflected by the optical window 300C. The second antireflection layer 317 may include a function of improving the efficiency of the light emitting unit.

상기 제2 반사방지층(317)은 무반사 코팅 필름을 부착하거나, 무반사 코팅액을 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅하여 무반사 코팅막을 형성할 수 있다. 상기 제2 반사방지층(317)은 TiO2, SiO2, Al2O3, Ta2O3, ZrO2, MgF2 중 적어도 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있다.The second anti-reflection layer 317 may form an anti-reflection coating film by attaching an anti-reflection coating film or by spin-coating or spray-coating an anti-reflection coating solution. The second anti-reflection layer 317 may include at least one of TiO2, SiO2, Al2O3, Ta2O3, ZrO2, and MgF2.

상기 제2 반사방지층(317)는 상기 광학 윈도우(310)와 외부 공기 사이에서 발생하는 광의 전반사를 개선하여 발광부의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.The second antireflection layer 317 can improve the total reflection of light generated between the optical window 310 and the outside air, thereby improving the luminous efficiency of the light emitting unit.

<표시영역><display area>

도 1, 도2, 도 5를 참조하면, 표시영역(DA)은 피사체와 배경을 포함하는 자동 초점 대상의 영역으로 정의될 수 있다. 예컨대 이동 단말기의 경우, 디스플레이 표시장치에서 디스플레이되는 이미지 영역일 수 있다. 실시 예의 자동 초점 장치(10)는 상기 광학 윈도우(300A, 300B, 300C)로부터 확장된 빔 각에 의해 발광소자(100)의 시야보다 넓어진 출력 시야(FOV)를 포함할 수 있다. 상기 출력 시야(FOV)는 표시영역(DA) 내에서 원형 평면일 수 있다. 상기 출력 시야(FOV)는 발광소자(100)의 자체 빔 각에 의해 결정된 소자의 발광 시야(FOV-R)보다 클 수 있다. 여기서, 상기 발광 시야(FOV-R)는 표시영역(DA)의 중앙부에 국부적으로 위치할 수 있다.Referring to FIGS. 1, 2, and 5 , the display area DA may be defined as an auto focus target area including a subject and a background. For example, in the case of a mobile terminal, it may be an image area displayed on a display device. The autofocus device 10 of the embodiment may include an output field of view (FOV) wider than the field of view of the light emitting device 100 due to the beam angle expanded from the optical windows 300A, 300B, and 300C. The output field of view FOV may be a circular plane within the display area DA. The output field of view (FOV) may be larger than the light emitting field of view (FOV-R) of the light emitting device 100 determined by its own beam angle. Here, the light emitting field of view FOV-R may be locally located in the center of the display area DA.

실시 예의 출력 시야(FOV)는 복수의 블록들을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 출력 시야(FOV)는 제1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9)으로 구분될 수 있다. 상기 제1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9)은 제1 블록영역(FOV1)을 기준으로 가로 x 세로가 M x N (M, N은 0이 아닌 자연수) 배열일 수 있다. 예컨대 상기 제1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9)은 서로 직교하는 제1 및 제2 방향(X, Y)과, 상기 제1 및 제2 방향(X, Y)의 반대편 방향으로 3 x 3 배열될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시 예의 제1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9)은 수광부(PD)의 복수의 제1 수광소자(200)와 1대1 대응될 수 있다. 블록들의 수나 배열형태는 이에 한정하지 않는다.The output field of view (FOV) of the embodiment may include a plurality of blocks. For example, the output field of view FOV may be divided into first to ninth block areas FOV1 to FOV9. The first to ninth block areas FOV1 to FOV9 may be arranged in a horizontal x vertical direction M x N (M and N are natural numbers other than 0) based on the first block area FOV1. For example, the first to ninth block areas FOV1 to FOV9 are 3 x 3 in first and second directions (X and Y) orthogonal to each other and in directions opposite to the first and second directions (X and Y). It may be arranged, but is not limited thereto. The first to ninth block areas FOV1 to FOV9 according to the embodiment may be in a one-to-one correspondence with the plurality of first light-receiving elements 200 of the light-receiving unit PD. The number or arrangement of blocks is not limited thereto.

도 1, 도2, 도 6을 참조하면, 다른 실시 예의 자동 초점 장치(10)는 상기 광학 윈도우(300A, 300B, 300C)로부터 확장된 빔 각에 의해 넓어진 출력 시야(FOV)를 포함할 수 있다. 상기 출력 시야(FOV)는 표시영역(DA) 내에서 평면 뷰가 타원형일 수 있다. 예컨대 이동 단말기를 포함한 디스플레이 장치는 가로 및 세로 사이즈가 상이한 와이드 평면 또는 직사각형 평면의 표시영역(DA)을 포함할 수 있다. 다른 실시 예의 자동 초점 장치(10)는 표시영역(DA)의 장축 및 단축과 대응되는 타원형 평면의 출력 시야(FOV)를 포함하여 표시영역(DA)내의 출력 시야(FOV) 면적이 증가할 수 있다. 상기 출력 시야(FOV)는 발광소자(100)의 자체 빔 각에 의해 결정된 발광 시야(FOV-R)보다 클 수 있다. 여기서, 상기 발광 시야(FOV-R)는 표시영역(DA)의 중앙부에 국부적으로 위치할 수 있다.Referring to FIGS. 1, 2, and 6, the autofocus device 10 according to another embodiment may include an output field of view (FOV) widened by an expanded beam angle from the optical windows 300A, 300B, and 300C. . A plan view of the output field of view (FOV) within the display area (DA) may have an elliptical shape. For example, a display device including a mobile terminal may include a wide or rectangular display area DA having different horizontal and vertical sizes. In the autofocus device 10 according to another embodiment, the area of the output field of view (FOV) within the display area DA may increase, including the output field of view (FOV) of an elliptical plane corresponding to the major and minor axes of the display area DA. . The output field of view (FOV) may be larger than the light emitting field of view (FOV-R) determined by the beam angle of the light emitting device 100 itself. Here, the light emitting field of view FOV-R may be locally located in the center of the display area DA.

다른 실시 예의 출력 시야(FOV)는 복수의 블록들을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 출력 시야(FOV)는 제1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9)으로 구분될 수 있다. 상기 제1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9)은 제1 블록영역(FOV1)을 기준으로 가로 x 세로가 M x N (M, N은 0이 아닌 자연수) 배열일 수 있다. 예컨대 상기 제1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9)은 서로 직교하는 제1 및 제2 방향(X, Y)과, 상기 제1 및 제2 방향(X, Y)의 반대편 방향으로 3 x 3 배열될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시 예의 제1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9)은 수광부(PD)의 복수의 제1 수광소자(200)와 1대1 대응될 수 있다. 블록들의 수나 배열형태는 이에 한정하지 않는다.An output field of view (FOV) according to another embodiment may include a plurality of blocks. For example, the output field of view FOV may be divided into first to ninth block areas FOV1 to FOV9. The first to ninth block areas FOV1 to FOV9 may be arranged in a horizontal x vertical direction M x N (M and N are natural numbers other than 0) based on the first block area FOV1. For example, the first to ninth block areas FOV1 to FOV9 are 3 x 3 in first and second directions (X and Y) orthogonal to each other and in directions opposite to the first and second directions (X and Y). It may be arranged, but is not limited thereto. The first to ninth block areas FOV1 to FOV9 according to the embodiment may be in a one-to-one correspondence with the plurality of first light-receiving elements 200 of the light-receiving unit PD. The number or arrangement of blocks is not limited thereto.

도 1, 도2, 도 7을 참조하면, 또 다른 실시 예의 자동 초점 장치(10)는 상기 광학 윈도우(300A, 300B, 300C)로부터 확장된 빔 각에 의해 넓어진 출력 시야(FOV)를 포함할 수 있다. 상기 출력 시야(FOV)는 표시영역(DA)과 대응되는 평면 형상을 포함할 수 있고, 상기 표시영역(DA)과 같은 면적을 포함할 수 있다. 예컨대 또 다른 실시 예의 자동 초점 장치(10)는 표시영역(DA)의 장축 및 단축과 대응되는 평면 뷰가 직사각형 구조의 출력 시야(FOV)를 포함하여 표시영역(DA)과 같은 면적을 구현할 수 있다. 상기 출력 시야(FOV)는 발광소자(100)의 자체 빔 각에 의해 결정된 발광 시야(FOV-R)보다 클 수 있다. 여기서, 상기 발광 시야(FOV-R)은 표시영역(DA)의 중앙부에 국부적으로 위치할 수 있다.Referring to FIGS. 1, 2, and 7 , the autofocus device 10 according to another embodiment may include an output field of view (FOV) widened by an expanded beam angle from the optical windows 300A, 300B, and 300C. there is. The output field of view (FOV) may include a planar shape corresponding to the display area (DA), and may include the same area as the display area (DA). For example, in the autofocus device 10 according to another embodiment, a plane view corresponding to the long and short axes of the display area DA may have the same area as the display area DA, including a rectangular output field of view. . The output field of view (FOV) may be larger than the light emitting field of view (FOV-R) determined by the beam angle of the light emitting device 100 itself. Here, the light emitting field of view FOV-R may be locally located in the center of the display area DA.

다른 실시 예의 출력 시야(FOV)는 복수의 블록들을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 출력 시야(FOV)는 제1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9)으로 구분될 수 있다. 상기 제1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9)은 서로 직교하는 제1 및 제2 방향(X, Y)과, 상기 제1 및 제2 방향(X, Y)의 반대편 방향으로 3 x 3 배열될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시 예의 제1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9)은 수광부(PD)의 복수의 제1 수광소자(200)와 1대1 대응될 수 있다An output field of view (FOV) according to another embodiment may include a plurality of blocks. For example, the output field of view FOV may be divided into first to ninth block areas FOV1 to FOV9. The first to ninth block areas FOV1 to FOV9 are arranged in a 3x3 arrangement in first and second directions (X, Y) orthogonal to each other and in directions opposite to the first and second directions (X, Y). It may be, but is not limited thereto. The first to ninth block areas FOV1 to FOV9 according to the embodiment may be in a one-to-one correspondence with the plurality of first light-receiving elements 200 of the light-receiving unit PD.

이상에서와 같이, 실시 예의 자동 초점 장치(10)는 발광소자(100)의 빔 각을 확장시킨 출력 시야(FOV)를 포함하여 표시영역(DA)내에서 국부적인 영역으로 제한되지 않고, 다양한 영역의 멀티 자동 초점을 구현할 수 있다.As described above, the autofocus device 10 of the embodiment is not limited to a local area within the display area DA, including the output field of view (FOV) in which the beam angle of the light emitting device 100 is expanded, and various areas. of multi-auto focus can be implemented.

<수광부><Light Receiver>

도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7 및 도 8를 참조하면, 실시 예의 상기 수광부(PD-A)는 복수의 제1 수광소자(200) 및 수광 윈도우(320)를 포함할 수 있다. 상기 수광 윈도우(320)는 발광부(LD)의 광학 윈도우(300A, 300B, 300C)의 마이크로 렌즈부(313)가 생략된 구조일 수 있다. 상기 복수의 제1 수광소자(200)는 셀 타입일 수 있다. 상기 복수의 제1 수광소자(200)는 단일 기판 상에서 반도체층들과 흡수층을 포함하는 포토 다이오드일 수 있고, 인접한 제1 수광소자(200)는 서로 접할 수 있다.Referring to FIGS. 1, 2, 5 to 7, and 8 , the light receiving unit PD-A according to the embodiment may include a plurality of first light receiving elements 200 and a light receiving window 320. The light receiving window 320 may have a structure in which the micro lens unit 313 of the optical windows 300A, 300B, and 300C of the light emitting unit LD is omitted. The plurality of first light receiving elements 200 may be of a cell type. The plurality of first light-receiving elements 200 may be photodiodes including semiconductor layers and an absorption layer on a single substrate, and adjacent first light-receiving elements 200 may contact each other.

상기 복수의 제1 수광소자(200)는 상기 출력 시야(FOV)의 제1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9)과 1대1 대응되어 1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9) 각각의 위상차를 센싱할 수 있다.The plurality of first light receiving elements 200 correspond to the first to ninth block areas FOV1 to FOV9 of the output field of view FOV1 to FOV9 in a one-to-one correspondence, so that the respective phase differences of the first to ninth block areas FOV1 to FOV9 are different. can sense.

도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7 및 도 9을 참조하면, 다른 실시 예의 상기 수광부(PD-B)는 복수의 제1 수광소자(200)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1 수광소자(200)는 반도체층들과 흡수층을 포함하는 포토 다이오드일 수 있고, 인접한 복수의 제1 수광소자(200)는 서로 이격되게 배치될 수 있다.Referring to FIGS. 1, 2, 5 to 7, and 9 , the light receiving unit PD-B according to another embodiment may include a plurality of first light receiving elements 200. The plurality of first light-receiving elements 200 may be photodiodes including semiconductor layers and an absorption layer, and the plurality of adjacent first light-receiving elements 200 may be spaced apart from each other.

상기 복수의 제1 수광소자(200)는 상기 출력 시야(FOV)의 제1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9)과 1대1 대응되어 1 내지 제9 블록영역(FOV1 내지 FOV9) 각각의 위상차를 센싱할 수 있다.The plurality of first light receiving elements 200 correspond to the first to ninth block areas FOV1 to FOV9 of the output field of view FOV1 to FOV9 in a one-to-one correspondence, so that the respective phase differences of the first to ninth block areas FOV1 to FOV9 are different. can sense.

실시 예의 자동 초점 장치(10)는 빔 각이 확장된 발광부(LD)와 복수의 수광소자(200)를 포함하는 수광부(PD)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 자동 초점 장치(10)는 복수의 블록들의 위상차이를 센싱하여 멀티 자동 초점을 구현할 수 있다. The autofocus device 10 according to the embodiment may include a light emitting part LD having an extended beam angle and a light receiving part PD including a plurality of light receiving elements 200 . Accordingly, the autofocus device 10 may implement multi-autofocus by sensing the phase difference of a plurality of blocks.

실시 예의 자동 초점 장치(10)는 발광소자(100)의 빔 각을 확장하는 광학 윈도우(300A, 300B, 300C)에 의해 표시영역(DA)의 중앙부로부터 가장자리 영역까지 센싱 영역이 확장되어 자동 초점 신뢰도가 향상될 수 있다. 특히 실시 예는 10m이하의 근접 또는 어두운 환경에서의 자동 초점 신뢰도를 향상시킬 수 있다.In the autofocus device 10 of the embodiment, the sensing area is extended from the center to the edge area of the display area DA by the optical windows 300A, 300B, and 300C extending the beam angle of the light emitting element 100, thereby improving autofocus reliability. can be improved. In particular, the embodiment may improve autofocus reliability in a close range of 10 m or less or in a dark environment.

실시 예는 복수의 제1 수광소자(200) 및 제2 수광소자(250)는 IC 기판(15)상에 집적화하여 자동 초점 장치(10)의 박형화를 구현할 수 있다. 즉, 실시 예의 자동 초점 장치(10)는 다양한 분야에 적용될 경우, 박형화에 의해 외관 품질을 향상시킬 수 있다.In the embodiment, the plurality of first light receiving elements 200 and the second light receiving elements 250 may be integrated on the IC substrate 15 to make the auto focus device 10 thinner. That is, when the autofocus device 10 according to the embodiment is applied to various fields, appearance quality can be improved by thinning.

도 10은 실시 예의 발광소자를 도시한 평면도이고, 도 11은 도 10의 B-B라인을 따라 절단한 발광소자를 도시한 단면도이다.FIG. 10 is a plan view of a light emitting device according to an embodiment, and FIG. 11 is a cross-sectional view of the light emitting device taken along line B-B of FIG. 10 .

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 실시 예의 자동 초점 장치의 발광소자(100)는 수직 공진 레이저 다이오드(VCSEL)일 수 있다.As shown in FIGS. 10 and 11 , the light emitting device 100 of the autofocus device according to the embodiment may be a vertical resonance laser diode (VCSEL).

상기 발광소자(100)는 발광구조물(110), 제1 및 제2 전극(120, 160)을 포함할 수 있다.The light emitting device 100 may include a light emitting structure 110 and first and second electrodes 120 and 160 .

상기 제1 전극(120)은 접착층(121), 기판(123) 및 제1 도전층(125)을 포함할 수 있다. The first electrode 120 may include an adhesive layer 121 , a substrate 123 and a first conductive layer 125 .

상기 접착층(121)은 유테틱 본딩이 가능한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층(121)은 AuSn, NiSn 또는 InAu 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The adhesive layer 121 may include a material capable of eutectic bonding. For example, the adhesive layer 121 may include at least one of AuSn, NiSn, and InAu.

상기 기판(123)은 전도성 부재로 형성될 수 있으며, 그 물질은 구리(Cu-copper), 금(Au-gold), 니켈(Ni-nickel), 몰리브덴(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: Si, Ge, AlN, GaAs, ZnO, SiC 등)와 같은 전도성 물질로 형성될 수 있다. 상기 기판(123)는 다른 예로서, 전도성 시트로 구현될 수 있다. 상기 기판(123)이 GaAs일 경우, 기판(123) 상에 발광구조물(110)이 성장될 수 있고, 상기 접착층(121)은 생략될 수 있다.The substrate 123 may be formed of a conductive member, the material being copper (Cu-copper), gold (Au-gold), nickel (Ni-nickel), molybdenum (Mo), copper-tungsten (Cu-W) ), a carrier wafer (eg Si, Ge, AlN, GaAs, ZnO, SiC, etc.). As another example, the substrate 123 may be implemented as a conductive sheet. When the substrate 123 is GaAs, the light emitting structure 110 may be grown on the substrate 123 and the adhesive layer 121 may be omitted.

상기 제1 도전층(125)은 상기 기판(123) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(125)은 Ti, Ru, Rh, Ir, Mg, Zn, Al, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag 및 Au와 이들의 선택적인 합금 중에서 선택되어 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. The first conductive layer 125 may be disposed below the substrate 123 . The first conductive layer 125 is a single layer selected from among Ti, Ru, Rh, Ir, Mg, Zn, Al, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag, and Au and optional alloys thereof. Or it may be formed in multiple layers.

상기 발광구조물(110)은 제1 전극(120) 상에 배치된 제1 반도체층(111), 활성층(113), 애퍼처층(114), 제2 반도체층(115)을 포함할 수 있다. 상기 발광구조물(110)은 상기 제1 기판(121) 상에 복수의 화합물 반도체층이 성장될 수 있으며, 상기 복수의 화합물 반도체층의 성장 장비는 전자빔 증착기, PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition), PLD(plasma laser deposition), 이중형의 열증착기(dual-type thermal evaporator) 스퍼터링(sputtering), MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 등에 의해 형성할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The light emitting structure 110 may include a first semiconductor layer 111 , an active layer 113 , an aperture layer 114 , and a second semiconductor layer 115 disposed on the first electrode 120 . In the light emitting structure 110, a plurality of compound semiconductor layers may be grown on the first substrate 121, and equipment for growing the plurality of compound semiconductor layers includes an electron beam evaporator, physical vapor deposition (PVD), and chemical vapor deposition), plasma laser deposition (PLD), dual-type thermal evaporator (sputtering), metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), etc., but is not limited thereto.

상기 제1 반도체층(111)은 제1 도전형의 도펀트가 도핑된 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 예컨대 상기 제1 반도체층(111)은 GaAs, GaAl, InP, InAs 및 GaP 중 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 반도체층(111)은 예컨대, AlxGa1 - xAs(0<x<1)/AlyGa1 - yAs(0<x<1) (y<x)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 제1 반도체층(111)은 제1 도전형의 도펀트 예컨대, Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층이 될 수 있다. 상기 제1 반도체층(111)은 서로 다른 반도체층을 교대로 배치하여 λ/4n 두께를 갖는 DBR(distributed bragg reflector)일 수 있다.The first semiconductor layer 111 may be implemented with at least one of group 3-5 or group 2-6 compound semiconductors doped with a dopant of the first conductivity type. For example, the first semiconductor layer 111 may be one of GaAs, GaAl, InP, InAs, and GaP, but is not limited thereto. The first semiconductor layer 111 is, for example, a semiconductor having a composition formula of Al x Ga 1 - x As (0 <x <1) / Al y Ga 1 - y As (0 <x <1) (y <x) can be made of material. The first semiconductor layer 111 may be an n-type semiconductor layer doped with a dopant of a first conductivity type, for example, an n-type dopant such as Si, Ge, Sn, Se, or Te. The first semiconductor layer 111 may be a distributed bragg reflector (DBR) having a thickness of λ/4n by alternately disposing different semiconductor layers.

상기 활성층(113)은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 예컨대 상기 활성층(113)은 GaAs, GaAl, InP, InAs 및 GaP 중 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 활성층(113)은 다중 우물 구조로 구현된 경우, 상기 활성층(113)은 교대로 배치된 복수의 우물층과 복수의 장벽층을 포함할 수 있다. 상기 복수의 우물층은 예컨대, InpGa1 - pAs (0≤p≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 배치될 수 있다. 상기 장벽층은 예컨대, InqGa1 - qAs (0≤q≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The active layer 113 may be implemented with at least one of group 3-5 or group 2-6 compound semiconductors. For example, the active layer 113 may be one of GaAs, GaAl, InP, InAs, and GaP, but is not limited thereto. When the active layer 113 is implemented as a multi-well structure, the active layer 113 may include a plurality of well layers and a plurality of barrier layers alternately disposed. The plurality of well layers may be formed of, for example, a semiconductor material having a composition formula of In p Ga 1 - p As (0≤p≤1). The barrier layer may be formed of, for example, a semiconductor material having a composition formula of In q Ga 1 - q As (0≤q≤1), but is not limited thereto.

상기 애퍼처층(114)은 상기 활성층(113) 상에 배치될 수 있다. 상기 애퍼처층(114)은 중심부에 원형의 개구부가 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 애퍼처층(114)은 활성층(113)의 중심부로 전류가 집중되도록 전류이동을 제한하는 기능을 포함할 수 있다. 즉, 상기 애퍼처층(114)은 공진 파장을 조정하고, 활성층(113)으로부터 수직으로 발광하는 빔 각을 조절 할 수 있다. 상기 애퍼처층(114)은 SiO2 또는 Al2O3와 같은 유전체 물질을 포함할 수 있고, 활성층(113), 제1 및 제2 반도체층(111, 115)보다 높은 밴드 갭을 가질 수 있다.The aperture layer 114 may be disposed on the active layer 113 . The aperture layer 114 may include a circular opening in the center, but is not limited thereto. The aperture layer 114 may include a function of limiting current movement so that current is concentrated in the center of the active layer 113 . That is, the aperture layer 114 can adjust the resonant wavelength and adjust the beam angle vertically emitted from the active layer 113 . The aperture layer 114 may include a dielectric material such as SiO 2 or Al 2 O 3 and may have a higher band gap than the active layer 113 and the first and second semiconductor layers 111 and 115 .

상기 제2 반도체층(115)은 제2 도전형의 도펀트가 도핑된 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 예컨대 상기 제2 반도체층(115)은 GaAs, GaAl, InP, InAs 및 GaP 중 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 반도체층(115)은 예컨대, AlxGa1 - xAs(0<x<1)/AlyGa1 - yAs(0<x<1) (y<x)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 제2 반도체층(115)은 제2 도전형의 도펀트 예컨대, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba와 같은 p형 도펀트를 갖는 p형 반도체층일 수 있다. 상기 제2 반도체층(115)은 서로 다른 반도체층을 교대로 배치하여 λ/4n 두께를 갖는 DBR일 수 있다. 상기 제2 반도체층(115)은 상기 제1 반도체층(111) 보다 낮은 반사율을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 제1 및 제2 반도체층(111, 115)은 90% 이상의 반사율에 의해 수직으로 공진 캐비티를 형성할 수 있다. 이때, 광은 상기 제1 반도체층(111)의 반사율보다 낮은 상기 제2 반도체층(115)을 통해서 외부로 방출될 수 있다.The second semiconductor layer 115 may be implemented with at least one of group 3-5 or group 2-6 compound semiconductors doped with a dopant of the second conductivity type. For example, the second semiconductor layer 115 may be one of GaAs, GaAl, InP, InAs, and GaP, but is not limited thereto. The second semiconductor layer 115 is, for example, a semiconductor having a composition formula of Al x Ga 1 - x As (0 <x < 1) / Al y Ga 1 - y As (0 <x < 1) (y <x) can be made of material. The second semiconductor layer 115 may be a p-type semiconductor layer having a dopant of a second conductivity type, for example, a p-type dopant such as Mg, Zn, Ca, Sr, or Ba. The second semiconductor layer 115 may be a DBR having a thickness of λ/4n by alternately disposing different semiconductor layers. The second semiconductor layer 115 may have a lower reflectance than the first semiconductor layer 111 . For example, the first and second semiconductor layers 111 and 115 may vertically form a resonance cavity by having a reflectance of 90% or more. In this case, light may be emitted to the outside through the second semiconductor layer 115 having a reflectivity lower than that of the first semiconductor layer 111 .

실시 예의 발광소자(100)는 발광구조물(110) 상에 제2 도전층(140)을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전층(140)은 제2 반도체층(115) 상에 배치되고, 발광영역(EA)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(140)은 탑뷰가 원형 링 타입일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 타원형 또는 다각형일 수 있다. 상기 제2 도전층(140)은 오믹 접촉 기능을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전층(140)은 제2 도전형의 도펀트가 도핑된 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 예컨대 상기 제2 도전층(140)은 GaAs, GaAl, InP, InAs 및 GaP 중 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 도전층(140)은 제2 도전형의 도펀트 예컨대, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba와 같은 p형 도펀트를 갖는 p형 반도체층일 수 있다.The light emitting device 100 of the embodiment may include the second conductive layer 140 on the light emitting structure 110 . The second conductive layer 140 may be disposed on the second semiconductor layer 115 and may be disposed along an edge of the emission area EA. The second conductive layer 140 may have a circular ring type in a top view, but is not limited thereto and may have an elliptical or polygonal shape. The second conductive layer 140 may have an ohmic contact function. The second conductive layer 140 may be implemented with at least one of group 3-5 or group 2-6 compound semiconductors doped with a dopant of the second conductivity type. For example, the second conductive layer 140 may be one of GaAs, GaAl, InP, InAs, and GaP, but is not limited thereto. The second conductive layer 140 may be a p-type semiconductor layer having a dopant of a second conductivity type, for example, a p-type dopant such as Mg, Zn, Ca, Sr, or Ba.

실시 예의 발광소자(100)는 발광구조물(110) 상에 보호층(150)을 포함할 수 있다. 상기 보호층(150)은 상기 제2 반도체층(115) 상에 배치될 수 있다. 상기 보호층(150)은 상기 발광영역(EA)과 수직으로 중첩될 수 있다.The light emitting device 100 of the embodiment may include a protective layer 150 on the light emitting structure 110 . The protective layer 150 may be disposed on the second semiconductor layer 115 . The protective layer 150 may vertically overlap the light emitting area EA.

실시 예의 발광소자(100)는 절연층(130)을 포함할 수 있다. 상기 절연층(130)은 상기 발광구조물(110) 상에 배치될 수 있다. 상기 절연층(130)은 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr과 같은 물질의 산화물, 질화물, 불화물, 황화물 등 절연물질 또는 절연성 수지를 포함할 수 있다. 상기 절연층(130)은 예컨대, SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 절연층(130)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The light emitting device 100 of the embodiment may include an insulating layer 130 . The insulating layer 130 may be disposed on the light emitting structure 110 . The insulating layer 130 may include an insulating material or an insulating resin, such as an oxide, nitride, fluoride, or sulfide of materials such as Al, Cr, Si, Ti, Zn, or Zr. The insulating layer 130 may be selectively formed from, for example, SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , and TiO 2 . The insulating layer 130 may be formed as a single layer or multiple layers, but is not limited thereto.

상기 제2 전극(160)은 상기 제2 도전층(140) 및 상기 절연층(130) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 전극(160)은 상기 제2 도전층(140)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 전극(160)은 Ti, Ru, Rh, Ir, Mg, Zn, Al, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag 및 Au와 이들의 선택적인 합금 중에서 선택되어 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.The second electrode 160 may be disposed on the second conductive layer 140 and the insulating layer 130 . The second electrode 160 may be electrically connected to the second conductive layer 140 . The second electrode 160 is selected from among Ti, Ru, Rh, Ir, Mg, Zn, Al, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag, and Au and their optional alloys to form a single layer or It can be formed in multiple layers.

도 12는 다른 실시 예에 따른 자동 초점 장치를 도시한 평면도이다.12 is a plan view illustrating an autofocus device according to another exemplary embodiment.

도 12에 도시된 바와 같이, 다른 실시 예에 따른 자동 초점 장치는 구동회로를 포함하는 구동부(415)로부터 분리될 수 있다. 예컨대 상기 자동 초점 장치는 발광부(LD) 및 수광부(PD)가 상기 구동부(415)와 분리될 수 있다. 다른 실시 예의 자동 초점 장치는 구동부(415)와 분리된 발광부(LD) 및 수광부(PD) 구조에 의해 적용 분야의 디자인 자유도를 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 12 , an autofocus device according to another embodiment may be separated from a driving unit 415 including a driving circuit. For example, in the autofocus device, the light emitting part LD and the light receiving part PD may be separated from the driving part 415 . An autofocus device according to another embodiment may improve the degree of design freedom in the applied field by the structure of the light emitting part (LD) and the light receiving part (PD) separated from the driving part 415 .

상기 발광부(LD) 및 수광부(PD)는 도 1 및 도 2의 자동 초점 장치의 기술적 특징을 채용할 수 있다.The light emitting part LD and the light receiving part PD may adopt technical features of the auto focus device of FIGS. 1 and 2 .

상술한 자동 초점 장치는 발광부(LD) 및 수광부(PD)가 구동회로와 집적화되거나 분리되어 박형화 또는 디자인 자유도를 향상시키는 멀티 자동 초점이 가능한 장점을 갖는다. 이에 한정되지 않고, 또 다른 실시 예의 자동 초점 장치는 서로 상이한 출력 시야(FOV)를 갖는 복수의 발광소자와 상기 복수의 발광소자 각각의 출력 시야(FOV)에 대응되어 위상차를 센싱하는 수광부를 갖는 구조를 포함할 수도 있다.The aforementioned auto-focusing device has the advantage of being able to perform multi-autofocusing by integrating or separating the light emitting unit (LD) and the light receiving unit (PD) from the driving circuit to reduce the thickness or improve the degree of freedom in design. The autofocus device of another embodiment, which is not limited thereto, has a structure including a plurality of light emitting devices having different output fields of view (FOV) and a light receiving unit sensing a phase difference corresponding to the output field of view (FOV) of each of the plurality of light emitting devices. may also include

도 13은 실시 예의 이동 단말기의 후면을 도시한 사시도이다.13 is a perspective view showing a rear side of a mobile terminal according to an embodiment.

도 13에 도시된 바와 같이, 실시 예의 이동 단말기(500)는 후면에 카메라 모듈(520), 플래쉬 모듈(530) 및 자동 초점 모듈(10)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 자동 초점 모듈(10)은 도 1 내지 도 12의 자동 초점 장치의 기술적 특징을 채용할 수 있다.As shown in FIG. 13 , the mobile terminal 500 according to the embodiment may include a camera module 520, a flash module 530, and an autofocus module 10 on the rear side. Here, the auto focus module 10 may adopt the technical features of the auto focus devices of FIGS. 1 to 12 .

상기 플래쉬 모듈(530)은 내부에 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(530)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다. The flash module 530 may include a light emitting element emitting light therein. The flash module 530 may be operated by operating a camera of a mobile terminal or by a user's control.

상기 카메라 모듈(520)은 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 카메라 모듈(520)은 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.The camera module 520 may include an image capturing function and an auto focus function. For example, the camera module 520 may include an auto focus function using an image.

상기 자동 초점 모듈(10)은 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 모듈(10)은 상기 카메라 모듈(520)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다.The auto focus module 10 may include an auto focus function using a laser. The auto-focus module 10 may be mainly used in a condition in which the auto-focus function using the image of the camera module 520 deteriorates, for example, in a close range of 10 m or less or in a dark environment.

실시 예의 이동 단말기(500)는 복수의 블록별로 피사체의 거리를 검출하여 자동 초점 영역을 넓히고, 복수개로 분할하여 피사체 거리를 검출하는 자동 초점 모듈(10)에 의해 자동 초점의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.The mobile terminal 500 according to the embodiment can improve the reliability of auto focus by detecting the distance to the subject for each of a plurality of blocks, expanding the auto focus area, and dividing the auto focus area into a plurality of blocks to detect the distance to the subject. .

상기 자동 초점 장치는 이동 단말기, 카메라, 차량용 센서 등으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 피사체의 위치를 검출하는 멀티 위치 검출을 위한 다양한 분야에 적용될 수 있다.The auto-focus device may be used as a mobile terminal, camera, vehicle sensor, etc., but is not limited thereto, and may be applied to various fields for multi-position detection of a subject's position.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실 시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the embodiments above are included in at least one embodiment, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified with respect to other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to these combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the embodiments.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시 예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 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 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above has been described centering on the embodiments, this is only an example and is not intended to limit the embodiments, and those skilled in the art to which the embodiments belong may be variously illustrated in the above to the extent that they do not deviate from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that variations and applications of branches are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified and implemented. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the embodiments set forth in the appended claims.

10: 자동 초점 장치
DA: 표시영역
FOV: 출력 시야
LD: 발광부
PD: 수광부
100: 발광소자
200: 복수의 제1 수광소자
250: 제2 수광소자.
300A, 300B, 300C: 광학 윈도우
311: 베이스 윈도우
313: 마이크로 렌즈부
315: 제1 반사방지층
317: 제2 반사방지층
10: auto focus device
DA: display area
FOV: output field of view
LD: light emitting part
PD: light receiver
100: light emitting element
200: a plurality of first light receiving elements
250: second light receiving element.
300A, 300B, 300C: optical window
311: base window
313: micro lens unit
315: first antireflection layer
317: second antireflection layer

Claims (12)

발광부; 및 상기 발광부와 격벽을 사이에 두고 구분되어 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 수광부를 포함하는 하우징;
상기 발광부 내에 배치되는 발광소자 및 제2 수광소자;
상기 수광부 내에 배치되는 제1 수광소자;
상기 발광소자 상에 배치되는 광학 윈도우;
상기 발광소자는 제1 수평 화각으로 발광하는 수직 공진 레이저 다이오드(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)를 포함하고,
상기 광학 윈도우는 상기 발광소자와 수직으로 중첩하고, 상기 제2 수광소자와 수직으로 중첩하지 않으며,
상기 발광소자로부터 발광된 광은 제1 수평 화각을 포함하고,
상기 광학 윈도우는 상기 제1 수평 화각보다 넓은 제2 수평 화각을 형성하는 마이크로 렌즈부 및 출력 시야(field of view)를 포함하고,
상기 제1 수광소자 및 상기 제2 수광소자는 상기 격벽을 관통하여 하우징 내에 배치되는 IC기판에 이격되어 배치되며,
상기 제1 수광소자는 복수의 블록 영역을 갖는 상기 출력 시야의 위상차를 센싱하여 멀티 자동 초점을 구현하는, 자동 초점 장치.
light emitting part; and a housing including a light-receiving unit that is separated from the light-emitting unit with a barrier rib interposed therebetween and receives light emitted from the light-emitting unit.
a light emitting element and a second light receiving element disposed within the light emitting unit;
a first light receiving element disposed within the light receiving unit;
an optical window disposed on the light emitting device;
The light emitting device includes a Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) emitting light at a first horizontal angle of view,
The optical window vertically overlaps the light emitting element and does not vertically overlap the second light receiving element,
The light emitted from the light emitting device includes a first horizontal angle of view,
The optical window includes a micro lens unit and an output field of view forming a second horizontal angle of view wider than the first horizontal angle of view,
The first light-receiving element and the second light-receiving element pass through the barrier rib and are spaced apart from the IC substrate disposed in the housing,
wherein the first light-receiving element senses a phase difference of the output field of view having a plurality of block areas to implement multi-auto focus.
제1 항에 있어서,
상기 출력 시야는 평면 뷰가 원형, 타원형 및 직사각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 자동 초점 장치.
According to claim 1,
The autofocus device according to claim 1, wherein the output field of view has a circular, elliptical and rectangular shape in plan view.
제1 항에 있어서,
상기 제1 수광소자는 복수 개를 포함하며,
상기 복수의 수광소자는 상기 복수의 블록 영역들과 1 대 1 대응되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 장치.
According to claim 1,
The first light receiving element includes a plurality of pieces,
The autofocus device according to claim 1 , wherein the plurality of light receiving elements correspond one to one to the plurality of block areas.
제1 항에 있어서,
상기 마이크로 렌즈부는 상기 발광소자와 대면되고, 상기 마이크로 렌즈부의 렌즈 각각은 5㎛ 내지 80㎛의 너비 및 5㎛ 내지 50㎛의 높이를 갖는 자동 초점 장치.
According to claim 1,
The micro-lens unit faces the light emitting element, and each lens of the micro-lens unit has a width of 5 μm to 80 μm and a height of 5 μm to 50 μm.
제4 항에 있어서,
상기 광학 윈도우는 베이스 윈도우와 상기 마이크로 렌즈부 사이에 배치된 제1 반사방지층을 더 포함하는 자동 초점 장치.
According to claim 4,
The optical window further comprises a first antireflection layer disposed between the base window and the micro lens unit.
제5 항에 있어서,
상기 광학 윈도우는 상기 베이스 윈도우의 상부면에 배치된 제2 반사방지층을 더 포함하는 자동 초점 장치.
According to claim 5,
The optical window further includes a second antireflection layer disposed on an upper surface of the base window.
제1 항에 있어서,
상기 IC 기판은 구동회로가 실장된 자동 초점 장치.
According to claim 1,
The IC substrate is an autofocus device on which a driving circuit is mounted.
제1 항에 있어서,
상기 제2 수광소자는 상기 발광소자의 광속 또는 노이즈를 센싱하는, 자동 초점 장치.
According to claim 1,
The second light receiving element senses the luminous flux or noise of the light emitting element.
제1 항에 있어서,
IC 기판 상에 구동회로가 실장된 구동부를 더 포함하고,
상기 발광부 및 상기 수광부는 상기 구동부와 분리된 자동 초점 장치.
According to claim 1,
Further comprising a driving unit in which a driving circuit is mounted on an IC substrate,
The light emitting unit and the light receiving unit are separated from the driving unit.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 하나의 자동 초점 장치; 및
상기 자동 초점 장치의 출력 시야가 표시되는 표시영역을 포함하는 디스플레이 장치를 포함하는 광학 측정 시스템.
The autofocus device according to any one of claims 1 to 9; and
An optical measuring system comprising a display device including a display area in which an output field of view of the autofocus device is displayed.
제10 항에 있어서,
상기 출력 시야는 상기 표시영역 내에 배치되고, 상기 표시영역보다 작은 면적을 갖는 광학 측정 시스템.
According to claim 10,
The output field of view is disposed within the display area and has an area smaller than the display area.
제10 항에 있어서,
상기 출력 시야는 상기 표시영역과 대응되는 면적을 갖는 광학 측정 시스템.
According to claim 10,
The optical measurement system of claim 1 , wherein the output field of view has an area corresponding to the display area.
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