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KR20210141036A - 광원 패키지 및 이를 포함하는 모바일 기기 - Google Patents

광원 패키지 및 이를 포함하는 모바일 기기 Download PDF

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KR20210141036A
KR20210141036A KR1020200058123A KR20200058123A KR20210141036A KR 20210141036 A KR20210141036 A KR 20210141036A KR 1020200058123 A KR1020200058123 A KR 1020200058123A KR 20200058123 A KR20200058123 A KR 20200058123A KR 20210141036 A KR20210141036 A KR 20210141036A
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KR
South Korea
Prior art keywords
light
light source
disposed
mounting region
substrate
Prior art date
Application number
KR1020200058123A
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English (en)
Inventor
송종섭
최설영
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
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Priority to US17/118,747 priority patent/US11333953B2/en
Priority to CN202110500006.5A priority patent/CN113675725A/zh
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Abstract

본 개시의 일 실시예는, 서로 반대에 위치한 제1 면 및 제2 면을 가지며, 상기 제1 면에 배치된 소자 실장 영역 및 상기 소자 실장 영역을 둘러싸는 접지 전극을 갖는 기판; 상기 소자 실장 영역에 배치되며 제1 파장의 광을 방출하는 제1 광원 소자; 상기 소자 실장 영역에 상기 제1 광원과 이격하여 배치되며 상기 제1 파장과 다른 제2 파장의 광을 방출하는 제2 광원 소자; 상기 제1 및 제2 광원 소자를 커버하고, 상기 소자 실장 영역과 중첩하는 영역에 상기 제1 및 제2 파장의 광이 방출되는 광방출 창을 가지며, 상기 기판의 상기 접지 전극에 접지된 실드캔(shield can); 및 상기 광방출 창을 덮으며 상기 제1 광원 소자와 중첩하는 영역을 갖는 제1 렌즈 어레이와 상기 제2 광원 소자와 중첩하는 영역을 갖는 제2 렌즈 어레이를 구비하는 투광성 몰딩을 포함하는 광원 패키지를 제공한다.

Description

광원 패키지 및 이를 포함하는 모바일 기기{FLASH LED PACKAGE AND MOBILE DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 개시는 광원 패키지 및 이를 포함하는 모바일 기기에 관한 것이다.
최근에 모바일 폰과 같은 모바일 기기는 카메라 기능이 강조되면서, 피사체와의 거리를 고속으로 측정하기 위한 비행시간거리측정(Time-of-Flight; TOF) 방식의 거리 측정법이 사용되고 있으나, 비행시간거리측정을 위한 펄스광을 발송하는 광원 패키지는, 고출력으로 인해 패키지의 손상이 잦으며, 신뢰성이 낮은 문제가 있다. 또한, 피사체를 조명하기 위한 광원 패키지와 별개로 배치되는 문제가 있다.
본 개시에서 해결하려는 과제는, 서로 다른 조명광을 갖는 광원이 하나의 패키지에 일체화되며, 견고하고 신뢰성이 향상된 광원 패키지를 제공하는데 있다.
본 개시에서 해결하려는 과제는, 광원 패키지를 포함하는 모바일 기기를 제공하는데 있다.
본 개시의 일 실시예는, 서로 반대에 위치한 제1 면 및 제2 면을 가지며, 상기 제1 면에 배치된 소자 실장 영역 및 상기 소자 실장 영역을 둘러싸는 접지 전극을 갖는 기판; 상기 소자 실장 영역에 배치되며 제1 파장의 광을 방출하는 제1 광원 소자; 상기 소자 실장 영역에 상기 제1 광원과 이격하여 배치되며 상기 제1 파장과 다른 제2 파장의 광을 방출하는 제2 광원 소자; 상기 제1 및 제2 광원 소자를 커버하고, 상기 소자 실장 영역과 중첩하는 영역에 상기 제1 및 제2 파장의 광이 방출되는 광방출 창을 가지며, 상기 기판의 상기 접지 전극에 접지된 실드캔(shield can); 및 상기 광방출 창을 덮으며 상기 제1 광원 소자와 중첩하는 영역을 갖는 제1 렌즈 어레이와 상기 제2 광원 소자와 중첩하는 영역을 갖는 제2 렌즈 어레이를 구비하는 투광성 몰딩을 포함하는 광원 패키지를 제공한다.
본 개시의 일 실시예는, 일면에 소자 실장 영역 및 상기 소자 실장 영역을 둘러싸는 접지 전극을 갖는 기판; 상기 소자 실장 영역에 배치되는 수직캐비티 표면 광방출 레이저(verical cavity surface emitting laser, VCSEL) 소자; 상기 VCSEL 소자를 커버하고, 상기 소자 실장 영역과 중첩하는 영역에 광방출 창을 가지며, 상기 기판의 상기 접지 전극에 접지된 실드캔(shield can); 및 상기 광방출 창을 덮으며 상기 실드캔을 몰딩하는 투광성 몰딩 - 상기 투광성 몰딩은 상기 광방출 창과 중첩하는 영역에, 소정의 피치를 갖는 복수의 렌즈로 이루어진 렌즈 어레이가 배치됨-을 포함하는 광원 패키지를 제공한다.
본 개시의 일 실시예는, 제1 방향으로 향하는 제1 면과, 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 향하는 제2 면을 포함하는 하우징; 상기 하우징의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나의 면에 장착된 카메라 모듈; 및 상기 하우징의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나의 면에 상기 카메라 모듈에 인접하게 장착되며, 하나의 광학 개구를 통해서 연결된 광원 패키지;를 포함하며, 상기 광원 패키지는, 서로 반대에 위치한 제1 면 및 제2 면을 가지며, 상기 제1 면에 배치된 소자 실장 영역 및 상기 소자 실장 영역을 둘러싸는 접지 전극을 갖는 기판과, 상기 소자 실장 영역에 배치되며 제1 파장의 광을 방출하는 제1 광원 소자와, 상기 소자 실장 영역에 상기 제1 광원과 이격하여 배치되며 상기 제1 파장과 다른 제2 파장의 광을 방출하는 제2 광원 소자와, 상기 제1 및 제2 광원 소자를 커버하고, 상기 소자 실장 영역과 중첩하는 영역에 상기 제1 및 제2 파장의 광이 방출되는 광방출 창을 가지며, 상기 기판의 상기 접지 전극에 접지된 실드캔(shield can)와, 상기 광방출 창을 덮으며 상기 제1 광원 소자와 중첩하는 영역을 갖는 제1 렌즈 어레이와 상기 제2 광원 소자와 중첩하는 영역을 갖는 제2 렌즈 어레이를 구비하는 투광성 몰딩을 포함하는 모바일 기기를 제공한다.
서로 다른 기능을 갖는 광원이 하나의 패키지에 일체화되며, 견고하고 신뢰성이 향상된 광원 패키지를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 광원 패키지를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 광원 패키지를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 I-I'을 따라 절개하고 바라본 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 렌즈 어레이를 도시한 평면도이다.
도 5는 도 3의 렌즈 어레이의 확대도이다.
도 6은 도 2에 도시된 광원 패키지에서 방출되는 광의 조사각을 도시한 도면이다.
도 7(a)는 도 6의 VCSEL 소자에서 방출된 광이 렌즈 어레이를 투과한 후의 각도에 따른 조도 분포다.
도 7(b)는 도 6의 LED에서 방출된 광이 렌즈 어레이를 투과한 후의 각도에 따른 조도 분포다.
도 8은 광원 패키지에 채용가능한 VCSEL 소자의 단면도이다.
도 9는 광원 패키지에 채용가능한 LED 소자의 단면도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 광원 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 광원 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 11의 광원 패키지에 적외선 필터를 추가하였을 때의 분광감응도 분포를 도시한 그래프이다.
도 13은 11의 광원 패키지에 적외선 차단 필터를 추가하였을 때의 분광감응도 분포를 도시한 그래프이다.
도 14 내지 도 18은 도 3의 광원 패키지의 제조공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 19 및 도 20은 각각 본 개시의 일 실시예에 따른 카메라 내장형 모바일 디바이스의 전면 및 후면을 나타내는 사시도들이다.
도 21은 도 20의 III-III'을 절개하고 바라본 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 광원 패키지를 나타내는 사시도이이고, 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 광원 패키지를 나타내는 분해 사시도이다. 도 3은 도 1의 I-I'을 따라 절개하고 바라본 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 광원 패키지(100)는 기판(110)과, 기판(110)의 상면에 서로 인접하게 배치된 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)과, 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)을 덮으며 광방출 창(141)을 갖는 실드캔(shield can)(140)과, 광방출 창(141)을 커버하는 투광성 몰딩(150)을 포함한다.
기판(110)은 예를 들어, PCB(Printed Circuit Board), MCPCB(Metal Core PCB), MPCB(Metal PCB), FPCB(Flexible PCB), 세라믹 기판 등의 기판일 수 있으며, 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)는 기판(110)의 회로에 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 실시예에서는, 기판(110) 상에 제너 다이오드와 같은 추가적인 소자가 실장될 수 있다. 일 실시예는 기판(110)이 MPCB인 경우를 예로 들어 설명한다.
도 3을 참조하면 기판(110)은 금속 베이스 배선 기판일 수 있으며, 서로 반대에 위치한 제1 면(110A) 및 제2 면(110B)을 가지며, 제1 면 및 제2 면(110A, 110B)을 관통하는 복수의 관통홀(TH1~TH3)을 갖는 금속 플레이트(111)를 포함할 수 있다. 금속 플레이트(111)는 높은 열전도율을 가지며 전기적 전도성을 지닌 금속 또는 합금을 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속 플레이트(111)는 구리(Cu), 알루미늄(Al) 또는 이 들의 합금을 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 기판(110)의 제1 면(110A)에는 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)가 실장되는 소자 실장 영역(MA)이 중앙에 배치되며, 소자 실장 영역(MA)의 둘레에는 접지 전극(P1)이 배치될 수 있다. 접지 전극(P1)은 실드캔(140)이 접지되는 영역으로, 고출력의 광원에서 방출되는 전자 방해 잡음(EMI)을 차폐하기 위해 고출력의 광원을 덮도록 배치된 실드캔(140)을 전기적으로 접지하는 데에 사용될 수 있다. 소자 실장 영역(MA)에는 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)가 접속되는 패드들(P2~P5)이 배치될 수 있다. 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)는 복수의 패드들(P1, P5)에 표면 실장되거나 와이어(W)에 의해 접속될 수 있다. 본 실시예에서, 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)는 제1 전극이 배치된 상면과 제2 전극이 배치된 하면을 갖는 구조의 소자일 수 있으며, 제1 전극은 복수의 패드들 중 제1 전극 패드에 접속되며, 제2 전극은 제2 전극 패드에 접속될 수 있다.
기판(110)은 제1 면(110A) 및 제2 면(110B)을 연결하는 수직 배선 구조를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 수직 배선 구조는 복수의 관통홀(TH1~TH3)에 각각 배치된 복수의 비아(CV1, CV4, CV5)를 포함할 수 있다. 복수의 비아(CV1, CV4, CV5)는 절연 구조체(112)에 의해 금속 플레이트(111)와 전기적으로 절연될 수 있다. 또한, 일부 패드(P3)의 하부에는 절연 구조체(112)를 관통하여 금속 플레이트(111)와 접속하는 비아(CV2, CV3)를 포함할 수 있다. 이와 같이 금속 플레이트(111)에 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)이 직접 접촉하는 구조로 인해, 기판(110)은 높은 방열 효율을 가지므로, 고출력의 광원 소자가 실장되더라도 광원 소자로부터 발생된 열이 금속 플레이트(111)를 통해서 효과적으로 방열될 수 있다.
본 실시예에서, 제1 광원 소자(120)는 수직캐비티 표면 광방출 레이저 (verical cavity surface emitting laser, VCSEL) 소자일 수 있다. VCSEL 소자는 표면에 배치된 에미터에서 근적외선광(near infrared)을 방출하는 장치일 수 있다. 이에 대해서는 도 8을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 8은 광원 패키지에 채용가능한 VCSEL 소자의 단면도이다.
도 8을 참조하면, VCSEL 소자는 몸체(121)의 전면(120A)에 복수의 에미터(122) 및 제2 전극(124)이 배치될 수 있으며, 몸체(121)의 후면(120B)에는 제2 전극(124)이 배치될 수 있다. 일 실시예의 경우, 복수의 에미터(122)에서는 고출력(약 2W 이상)의 근적외선 광(약 940nm)이 매우 좁은 지향각(약 30°)로 방출될 수 있다. 복수의 에미터(122)에서 방출되는 근적외선 광은 펄스광(pulse)일 수 있으며, 일 실시예의 경우, 약 100~400MHz의 주기로 점멸할 수 있다. 복수의 에미터(122)는 매트릭스(matrix) 배열과 같이 소정의 피치(PT3)를 갖는 2차원 배열로 배치될 있다. 따라서, 제1 광원 소자(120)의 전방에는 각각의 복수의 에미터(122)에서 방출된 광이 2차원 배열의 도트 매트릭스 배열로 조사될 수 있다. 이러한 2차원 배열의 도트 매트릭스는 VCSEL 소자에서 방출되는 근적외선 광은 비행시간거리측정(Time-of-Flight, TOF) 방식의 거리 측정을 위한 펄스로 사용될 수 있다.
본 실시예에서 제2 광원 소자(130)는 발광 다이오드 소자(light emitting diode, LED) 소자일 수 있다. LED 소자는 LED 칩과 파장변환 요소가 결합되어 제2 광원 소자(130)에서 방출되는 근적외선 광과는 파장이 상이한 백색 광을 방출하는 장치일 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 9를 참조하여 구체적으로 설명한다.
LED 소자는 지지 기판(131) 상에 배치된 발광구조물(S), 발광구조물(S)의 일면에 배치된 투명전극층(136)을 포함할 수 있다. 발광구조물(S)은 지지 기판(131) 상에 순차적으로 배치된 제2 도전형 반도체층(135), 활성층(134) 및 제1 도전형 반도체층(133)을 포함할 수 있다.
지지 기판(131)은 전도성을 가지는 물질로 이루어진 기판이거나, 지지 기판(131)의 수직 방향으로 연결된 전도성 비아와 같은 전극 구조가 형성된 절연성 기판일 수 있다. 지지 기판(131)은, 발광구조물(S)을 지지하는 역할을 함과 동시에, 제2 도전형 반도체층(135)에 전원을 인가하는 제2 전극의 역할을 수행한다. 지지 기판(131)은 전도성 접착층(132)을 통해 발광구조물(S)에 부착될 수 있다. 전도성 접착층(132)은 제2 도전형 반도체층(135)과 지지 기판(131)의 접촉을 보다 강화하기 위한 것으로서, Ag 페이스트 및, Au 등이 포함된 Au/Ge, Au/In, Au/Sn, Pb/Sn 등의 공융 금속(eutectic metal)을 사용할 수도 있다.
발광구조물(S)은 제1 및 제2 도전형 반도체층(133, 135) 및 활성층(134)을 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(133)은 n형 InxAlyGa1-x-yN (0
Figure pat00001
x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체일 수 있으며, n형 불순물은 Si일 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 반도체층(133)은 n형 GaN을 포함할 수 있다. 제2 도전형 반도체층(135)은 p형 InxAlyGa1-x-yN (0
Figure pat00002
x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체층일 수 있으며, p형 불순물은 Mg일 수 있다. 예를 들어, 제2 도전형 반도체층(135)은 단층 구조로 구현될 수도 있으나, 본 실시예와 같이, 서로 다른 조성을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
활성층(134)은 양자우물층과 양자장벽층이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조일 수 있다. 예를 들어, 양자우물층과 양자장벽층은 서로 다른 조성을 갖는 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)일 수 있다. 특정 예에서, 양자우물층은 InxGa1-xN (0<x≤1)이며, 양자장벽층은 GaN 또는 AlGaN일 수 있다. 양자우물층과 양자장벽층의 두께는 각각 1㎚~50㎚ 범위일 수 있다. 활성층(134)은 다중양자우물구조에 한정되지 않고, 단일양자우물 구조일 수 있다.
발광구조물(S)의 제1 도전형 반도체층(133) 상에는 투명전극층(136)이 배치될 수 있다. 상기 투명전극층은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 TCO(Transparent Conductive Oxide)물질을 채용할 수 있으며, 필요에 따라 그래핀이 사용될 수도 있다.
이와 같은 구조의 LED 소자는 VCSEL 소자에 비해 광의 지향각이 매우 넓어 LED 소자를 화상을 촬영하기 위한 플래시로 사용될 경우에는, 광의 지향각을 감소시켜 카메라에서 촬영 가능한 영역에만 광이 집중될 필요성이 있다. 본 실시예는 LED 소자에서 방출되는 광이 투과되는 광방출 창(141)에 광의 지향각을 감소시키는 렌즈 어레이가 배치되어, 전방으로 방출되는 광의 단위 면적당 광량을 증가시킬 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 실드캔(140)은 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)에서 방출될 수 있는 전자 방해 잡음을 차단하도록, 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)를 커버하도록 배치되며, 단부(142)가 기판(110)의 접지 전극(P1)에 접지될 수 있다. 실드캔(140)의 중앙 영역에는 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)가 배치된 소자 실장 영역(MA)과 중첩되도록 광방출 창(141)이 배치되어, 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)에서 방출된 광이 광방출 창(141)을 통해 실드캔(140)의 전방으로 조사될 수 있다. 실드캔(140)은 니켈 실버(nickel silver), 스테인리스 스틸(stainless steel), 알루미늄 합금 등의 강판을 캔(can) 형상으로 압연하여 제조할 수 있다.
투광성 몰딩(150)은 실드캔(140)의 광방출 창(141)을 덮도록 배치되며, 실드캔(140)을 전체적으로 덮도록, 실드캔(140)에 투광성 수지를 몰딩하여 형성할 수 있다. 다만 실시예에 따라서는, 투광성 몰딩(150)은 실드캔(140)을 전체적으로 덮는 것이 아니라 실드캔(140)의 광방출 창(141)을 제한적으로 덮도록 배치될 수도 있다. 실드캔(140)의 단부(142)는 기판(110)의 접지 전극(P1)과 전기적으로 접속할 수 있도록, 투광성 몰딩(150)의 외부로 노출될 수 있다. 투광성 몰딩(150) 중 광방출 창(141)과 중첩되는 영역에는 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)에서 방출된 광의 지향각을 조절하기 위한 렌즈부(151)가 배치될 수 있다.
투광성 몰딩(150)은 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)를 향하는 제1 면(150A) 및 이에 대향하는 제2 면(150B)을 가질 수 있으며, 렌즈부(151)는 제1 면(150A)에 배치될 수 있다. 실시예에 따라서는 제2 면(150B)에도 렌즈부(151)가 배치될 수 있다. 렌즈부(151)는 복수의 렌즈들로 이루어진 렌즈 어레이를 포함할 수 있다. 본 실시예는 투광성 몰딩(150)의 제1 면(150A)에 두 개의 렌즈 어레이(LA1, LA2)가 배치되며, 제1 면(150B)에 한 개의 렌즈 어레이(LA3)가 배치된 경우를 예로 들어 설명한다. 제1 내지 제3 렌즈 어레이(LA1, LA2, LA3)는 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)와 각각 중첩하는 영역을 갖도록, 실드캔(140)의 광방출 창(141)과 중첩하도록 배치될 수 있다.
제1 및 제2 렌즈 어레이(LA1, LA2, LA3)는 각각 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)의 배광특성을 조절하기 위한 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 이에 대하여, 도 4 및 5를 참조하여 설명한다. 도 4는 도 1에 도시된 렌즈 어레이를 도시한 평면도이고, 도 5는 도 3의 렌즈 어레이의 확대도이다.
도 4를 참조하면, 상면에서 보았을 때, 제1 및 제2 렌즈 어레이(LA1, LA2)는 제3 렌즈 어레이(LA3)의 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 제1 및 제2 렌즈 어레이(LA1, LA2)는 각각 복수의 렌즈들(LENS1, LENS2)로 구성될 수 있다. 제1 렌즈 어레이(LA1)는 제1 피치(PT1)를 갖는 복수의 제1 렌즈들(LENS1)을 포함할 수 있으며, 제2 렌즈 어레이(LA2)는 제2 피치(PT2)를 갖는 복수의 제2 렌즈들(LENS2)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 렌즈들(LENS1)과 복수의 제2 렌즈들(LENS2)은 각각 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)에서 방출되는 광의 광축을 동일하게 할 수 있다. 복수의 제1 렌즈들(LENS1)과 복수의 제2 렌즈들(LENS2)은 상면에서 보았을 때, 직사각형의 형상을 가질 수 있으며, 각각의 가로(W1, W3)와 세로(W2, W3)의 비가 3:4인 되는 직사각형으로 형성될 수 있다. 이는 일반적인 카메라에 포함된 촬상소자가 촬영하는 이미지의 가로 대 세로의 비율인 4:3에 대응되는 비율을 의미한다. 이때, 제1 피치(PT1)와 제2 피치(PT2)는 동일한 값일 수 있다. 따라서, 복수의 제1 렌즈들(LENS1)과 복수의 제2 렌즈들(LENS2)은 렌즈의 외형은 상이하나, 상면에서 보았을 때, 동일한 면적을 가질 수 있다. 본 실시예의 경우, 제1 및 제2 피치(PT1, PT2)는 15~50㎛의 범위 중 어느 히나의 값일 수 있다. 제1 및 제2 렌즈 어레이(LA1, LA2)의 제1 및 제2 피치(PT1, PT2)가 15㎛미만인 경우에는 렌즈의 형상이 정상적으로 형성되지 않아 렌즈로서의 기능을 정상적으로 수행할 수 없으며, 50㎛를 초과한 경우에는 이웃하는 렌즈들 간의 광학적 간섭(cross talk)을 발생시킬 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 복수의 제1 렌즈들(LENS1)은 각각 동일한 형상을 가질 수 있으며, 실시예에 따라서는 오목렌즈 또는 볼록 렌즈로 형성될 수 있다. 복수의 제1 렌즈들(LENS1)은 제1 광원 소자(120)인 VCSEL 소자에서 방출되는 광(L1)의 지향각을 제1 지향각(θ1)에서 제2 지향각(θ2)으로 증가시킬 수 있는 표면 형상을 가질 수 있다. 또한, 복수의 제2 렌즈들(LENS2)은 복수의 제1 렌즈들(LENS1)과 반대로, 제2 광원 소자(130)인 LED 소자에서 방출되는 광(L2)의 지향각을 제3 지향각(θ3)에서 제4 지향각(θ4)으로 감소시킬 수 있는 표면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 렌즈들(LENS1)은 높이(TK1)와 직경(W1)이 TK1/W1<1의 비율을 가질 수 있으며, 복수의 제2 렌즈들(LENS2)은 높이(TK2)와 직경(W3)이 TK2/W3≥1의 비율을 가질 수 있다. 본 실시예와 같이, 복수의 제1 렌즈들(LENS1)과 복수의 제2 렌즈들(LENS2)이 직사각형의 밑면을 갖는 경우에는 직경은 작은 갖는 가로(W1, W3)의 길이를 기준으로 할 수 있다.
따라서, 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)에서 방출된 광은 서로 다른 지향각을 가지고 있으나, 각각 제1 및 제2 렌즈 어레이(LA1, LA2)를 투과하며, 서로 유사한 범위를 갖는 제2 및 제4 지향각(θ2, θ4)으로 조절될 수 있다.
도 7(a)는 제1 광원 소자(120)인 VCSEL소자에서 방출된 광이 투광성 몰딩(150)의 제1 렌즈 어레이(LA1)를 투과한 후의 각도에 따른 조도 분포를 도시한 것으로, 광의 지향각이 전체적으로 증가되어 조도 최고값(I2)이 0°와 ±90°의 사이에 위치하는 것으로 측정되었으며, 조도 최고값(I2)은 지향각이 0°일 때의 조도값(I1)의 120%인 것으로 측정되어, 전체적으로 배트윙(batwing) 형상의 조도 분포를 갖는 것을 알 수 있다. 도 7(b)는 제2 광원 소자(130)인 LED소자에서 방출된 광이 투광성 몰딩(150)의 제2 렌즈 어레이(LA2)를 투과한 후의 각도에 따른 조도 분포를 도시한 것으로, 광의 지향각이 전체적으로 감소되어 조도 최고값(I3)이 지향각 0°에 위치하는 것으로 측정되었다.
제3 렌즈 어레이(LA3)는 제1 및 제2 렌즈 어레이(LA2)와 중첩하도록 제2 면(150B)에 배치될 수 있으며, 전체적으로 동일한 형상을 가진 복수의 제3 렌즈들(LENS3)로 이루어질 수 있다. 본 실시예의 경우, 복수의 제2 렌즈들(LENS3)은 각각 25개의 제1 및 제2 렌즈들(LENS1, LENS2)과 동일한 면적을 갖도록 마련될 수 있다. 따라서, 상면에서 보았을 때, 제3 렌즈 어레이(LA3)에 제1 및 제2 렌즈 어레이(LA1, LA2)가 투영되어 보이도록 배치될 수 있다. 본 실시예의 경우, 하나의 제3 렌즈(LENS3)가 각각 25개의 제1 렌즈들(LENS1) 및 25개의 제2 렌즈들(LENS2)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 실시예에 따라서, 복수의 제3 렌즈들(LENS3)은 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈로 이루어질 수 있다.
투광성 몰딩(150)을 구성하는 재료는 광 투과성 물질이면 그 성분은 특별히 제한되지 않으며, 실리콘 수지(silicone resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 아크릴 수지(acrylic resin) 등의 투광성 수지가 적용될 수 있다. 본 실시예의 경우, 투광성 수지로 실리콘 수지(silicone resin)가 사용될 수 있다. 투광성 몰딩(150)은 실드캔(140)을 몰드 금형의 내부에 배치하고 유동성 수지를 흘려 넣는 트랜스퍼 몰드(transfer mold) 방식으로 형성할 수 있다.
이와 같은 구성의 광원 패키지는 TOF 방식의 거리 측정을 위한 광원으로 사용될 수 있다. TOF 방식의 거리 측정은 피사체와 카메라 사이의 거리를 측정하기 위한 측정법으로, 펄스광을 피사체에 조사한 후, 피사체로부터 반사되는 펄스광이 수광부에서 수광되기까지의 시간을 측정하고, 이를 기초로 피사체와 카메라 간의 거리를 산출하는 방법이다. 그러나, 펄스광의 광원으로 일반적으로 사용되는 VCSEL 소자에서 방출된 광은 고출력(약 2W 이상)이며 매우 좁은 지향각(약 30°)으로 조사되므로, 피사체가 사람인 경우, 눈에 직접 조사되면 망막에 손상을 발생시킬 수 있다. 이러한 망막 손상을 방지하기 위해 VCSEL 소자에서 방출되는 광은 지향각을 증가시켜 단위 면적당 광량을 낮추는 방법이 사용되고 있다. 이를 위해, VCSEL 소자의 전면에 수지 재질의 렌즈가 형성된 유리기판을 배치하여, VCSEL 소자에서 방출되는 광의 지향각을 증가시키는 방법이 사용되기도 하였으나, 유리기판이 손상될 경우, 좁은 지향각의 광이 그대로 방출되는 문제가 존재하였다. 이를 방지하기 위해, 유리기판이 손상되면 VCSEL의 동작이 정지되도록, 유리기판의 표면에 투명전극층을 배치하는 방법이 사용되기도 하였으나, 복잡한 구성으로 인해 제조단가를 상승시키고 동작 신뢰성이 높지 않은 문제가 존재하였다. 본 실시예는 VCSEL 소자에서 방출되는 광이 투과되는 광방출 창(141)에 광의 지향각을 증가시키는 렌즈 어레이를 실리콘 수지를 이용하여 실드캔과 몰딩하여 일체로 형성하므로, 유리기판을 사용하는 경우에 비해 구조는 간단하면서도 제조단가는 낮고 동작신뢰성이 향상될 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 광원 패키지(200)를 나타내는 단면도로서, 앞서 설명한 일 실시예와 비교하면, 제2 광원 소자 없이 제1 광원 소자(220)만 배치된 차이점이 있다. 또한, 앞서 설명한 일 실시예의 경우, 투광성 몰딩에 제1 및 제2 렌즈 어레이가 배치되었으나, 일 실시예의 렌즈부(251)는 투광성 몰딩(250)의 제1 면(250A)에 제1 렌즈들(LENS4)로만 이루어진 렌즈 어레이가 배치된 차이점이 있다. 투광성 몰딩(250)의 제2 면(250B)에 복수의 제2 렌즈들(LENS5)이 배치된 구성과, 기판(210), 제1 광원 소자(220) 및 실드캔(240)의 구성은 앞서 설명한 일실시예와 동일하므로 설명이 중복되는 것을 방지하기 위해 자세한 설명을 생략한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 광원 패키지(300)를 나타내는 단면도로서, 앞서 설명한 일 실시예와 비교하면, 제1 광원 소자(320)와 인접하여 제1 광센서인 광 검출기(photo detector, PD)(360)가 배치되며, 제2 광원 소자(330)와 인접하여 제2 광센서인 주변 광 센서(ambient light sensor, ALS)(370)가 더 배치된 차이점이 있다. 기판(310), 제1 및 제2 광원 모듈(320, 330) 및 실드캔(340)의 구성은 앞서 설명한 일실시예와 동일하므로 설명이 중복되는 것을 방지하기 위해 자세한 설명을 생략한다.
제1 광원 소자(320)에서 방출된 대부분의 광(L3)은 광원 패키지(300)의 외부로 방출되나, 일부 광(L4)은 제1 광원 소자(320)에서 방출된 후 투광성 몰딩(350)의 제2 면(350B)에서 반사된 후 광 검출기(360)로 입사되어 검출될 수 있다. 이를 통해, 제1 광원 소자(320)의 광량을 모니터링할 수 있다. 또한, 주변 광 센서(370)는 주변 환경의 광(L6)을 검출하여, 주변 환경의 광량을 모니터링할 수 있다. 그런데, 제1 광원 소자(320)에서 방출된 광 중, 투광성 몰딩(350)의 제2 면(350B)에서 반사된 후 주변 광 센서(370)로 입사되는 반사광(L8)은 주변 광 센서(370)의 측정값을 부정확하게 하는 광학적 간섭(cross talk) 현상을 발생시킬 수 있다.
또한, 제2 광원 소자(330)에서 방출된 대부분의 광(L5)은 광원 패키지(300)의 외부로 방출되나, 제2 광원 소자(330)에서 방출된 광 중, 투광성 몰딩(350)의 제2 면(350B)에서 반사된 후 광 검출기(360)로 입사되는 반사광(L7)은 광 검출기(360)의 측정값을 부정확하게 하는 광학적 간섭 현상을 발생시킬 수 있다.
본 실시예는 광 검출기(360)의 표면에 약 900nm 이상의 파장만 통과시키는 적외선 필터(CL1)를 배치하고, 주변 광 센서(370)의 표면에 약 900nm 이상의 파장을 차단시키는 적외선 차단 필터를 배치하여, 광 검출기(360)에 입사되는 반사광(L7)을 차단하고, 주변 광 센서(370)에 입사되는 반사광(L8)을 차단할 수 있다. 따라서, 광 검출기(360)와 주변 광 센서(370)에서 발생하는 광학적 간섭 현상을 감소시킬 수 있다.
도 12은 도 11의 광원 패키지에 적외선 필터를 추가하였을 때의 파장에 따른 분광감응도 분포를 도시한 그래프이고, 도 13은 11의 광원 패키지에 적외선 차단 필터를 추가하였을 때의 파장에 따른 분광감응도 분포를 도시한 그래프이다.
도 12의 G1은 광검출기에 적외선 필터가 배치되지 않은 비교예의 분광감응도를 도시한 그래프이며, G2는 적외선 필터가 배치된 일 실시예 분광감응도를 도시한 그래프이다. G2의 경우, 파장이 900nm 이상의 적외선 광만 통과하는 것을 볼 수 있다.
도 13의 G3은 주변 광 센서에 적외선 차단 필터가 배치되지 않은 비교예의 분광감응도를 도시한 그래프이며, G4는 적외선 차단 필터가 배치된 일 실시예 분광감응도를 도시한 그래프이다. G4의 경우, 파장이 900nm 이상인 적외선 광이 차단된 것을 볼 수 있다.
도 14 내지 도 18을 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 의한 광원 패키지의 제조공정에 대해 설명한다. 도 14 내지 도 18은 도 3의 광원 패키지의 제조공정을 개략적으로 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 14 내지 도 17은 광원 패키지의 투광성 몰딩을 제조하기 위한 몰드 금형을 제조하는 공정을 도시한 것이며, 도 18은 제조된 몰드 금형을 이용하여 투광성 몰딩을 제조하는 것을 도시한 것이다.
도 14를 참조하면, 홈부(H1)가 형성된 금형 본체(MB)의 저면(HL)에 제1 요철(C1)을 형성하여 상부 몰드 금형(M1)을 형성할 수 있다. 이러한 공정은 다이아몬드 터닝 머신(diamond turing macine, DTM)으로 이루어질 수 있다. 도면부호 DT는 다이아몬드 터닝 머신의 절삭공구를 도시한 것이다. 제1 요철(C1)은 앞서 설명한 실시예의 제3 렌즈 어레이(LA3)에 대응되는 크기로 형성될 수 있다.
도 15 내지 도 17은 하부 몰드 금형을 형성하는 과정을 도시한 것이다.
도 15를 참조하면, 유리 재질의 웨이퍼(WA)에 홈부(H2)를 형성하고 홈부(H2)의 저면에 제2 및 제3 요철(C2, C3)을 형성할 수 있다. 홈부(H2)와 제2 및 제3 요철(C2, C3)는 한번에 형성될 수 있으며, 순차적으로 형성될 수도 있다.
제2 및 제3 요철(C2, C3)이 각각 배치된 제3 및 제4 영역(A3, A4)은, 앞서 설명한 일 실시예의 제1 및 제2 영역(A1, A2)에 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 제2 및 제3 요철(C2, C3)은 앞서 설명한 실시예의 제1 및 2 렌즈 어레이(LA1, LA2)에 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 제2 및 제3 요철(C1, C2)은 요철 사이의 피치가 15㎛~50㎛ 범위 중 어느 하나의 값이 되도록 형성될 수 있다. 이와 같이 미세한 크기의 요철은 앞서 설명한 다이아몬드 터닝 머신을 통해 형성될 수 없으므로, 반도체 제조 공정을 이루어질 수 있다. 즉, 홈부(H2) 및 제2 및 제3 요철(C2, C3)은 반도체 제조 공정을 통해 웨이퍼(WA)에 포토리소그래피(photo lithography) 공정을 통해 형성할 수 있다.
다음으로, 도 16에 도시된 바와 같이, 홈부(H2)를 채우도록 도금층(ML)을 형성할 수 있다. 도금층(ML)은 후속공정에서 분리되어 금형으로 사용되므로, 기계적 강도를 확보하기에 충분하게 웨이퍼(WA)를 소정 두께(T)로 덮도록 형성할 수 있다. 분리된 도금층(ML)에는 웨이퍼(WA)의 제2 및 제3 요철(C2, C3)이 전사되어, 제4 및 제5 요철(C4, C5)이 형성될 수 있다. 블레이드(B)를 이용하여 형성된 도금층(ML)을 단위 패키지 크기로 절단하면, 도 17의 하부 몰드 금형(M2)이 제조될 수 있다.
다음으로, 도 18에 도시된 바와 같이, 상부 몰드 금형(M1)과 하부 몰드 금형(M2)사이에 실드캔(140)을 배치하고 수지를 인입한 후 몰딩하면, 도 3에 도시된 투광성 몰딩(150)을 형성할 수 있다. 이렇게 제조된 투광성 몰딩(150)에 제1 및 제2 광원 소자(120, 130)가 실장된 기판(110)을 결합하여 광원 패키지(100)를 제조할 수 있다.
도 19 및 도 20은 각각 본 개시의 일 실시예에 따른 카메라 내장형 모바일 디바이스의 전면 및 후면을 나타내는 사시도들이고, 도 21은 도 20의 III-III'을 절개하고 바라본 단면도이다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 모바일 기기(500)는, 제1 면(또는 전면)(510A), 제2 면(또는 후면)(510B), 및 제1 면(510A) 및 제 2 면(510B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(510C)을 포함하는 하우징(510)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 면(510A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(502)(예: 다양한 코팅층을 포함하는 글래스 또는 폴리머)에 의하여 형성될 수 있다. 제2 면(510B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(511)에 의하여 형성될 수 있다. 후면 플레이트(511)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 측면(510C)은, 전면 플레이트(502) 및 후면 플레이트(511)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조(또는 "측면 부재")(518)에 의하여 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 모바일 기기(500)는, 디스플레이(501), 오디오 모듈(503, 507, 514), 센서 모듈(504), 복수의 카메라 모듈(505, 550), 키 입력 장치(515, 516, 517), 인디케이터(506) 및 커넥터 홀(508, 509) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 모바일 기기(500)는 상술된 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(501)는, 예를 들어, 전면 플레이트(502)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 디스플레이(501)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
오디오 모듈(503, 507, 514)은, 마이크 홀(503) 및 스피커 홀(507, 514)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(503)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(507, 514)은, 외부 스피커 홀(507) 및 통화용 리시버 홀(514)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서는 스피커 홀(507, 514)과 마이크 홀(503)이 하나의 홀로 구현되거나, 스피커 홀(507, 514) 없이 스피커가 포함될 수 있다.
카메라 모듈(505, 550)은 각각 모바일 기기(500)의 제1 면(510A) 및 제2 면(510B)에 각각 배치될 수 있다. 이러한 카메라 모듈(505, 550)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 제2 면(510B)에 배치된 카메라 모듈(550)은 복수의 RGB 카메라(551, 552, 553), 광원 패키지(100), 및 TOF 카메라(520)를 포함할 수 있다. 복수의 RGB 카메라(551, 552, 553)는 초광각 렌즈 카메라(551), 광각 렌즈 카메라(552) 및 협각 렌즈 카메라(553)를 포함할 수 있다. 광원 패키지(100)는 하나의 패키지에서 복수의 RGB 카메라(551, 552, 553)를 위한 백색 광과, TOF 카메라(520)를 위한 근적외선 광을 제공할 수 있다. 도 21을 참조하면, 광원 패키지(100)는 인터포져(560)와 결합한 POP(package on package)모듈 형태로 기판(54)에 실장될 수 있으며, 인터포져(560)는 FR4와 같은 재질로 이루어진 배선 기판일 수 있다. 또한, 인터포져(560)의 내부에는 광원 패키지(100)를 제어하기 위한 드라이버 IC가 배치될 수 있다. 카메라 모듈(550) 및 광원 패키지(100)는 하나의 모듈 형태로 제공될 수 있으며, 전면에는 카메라 모듈(550) 및 광원 패키지(100)의 보호를 위한 글래스와 같은 투명 기판(530)이 배치될 수 될 수 있다. 투명 기판(530)의 일면에는 광차단층(BL)이 배치될 수 있으며, 카메라 모듈(550) 및 광원 패키지(100)와 대응되는 영역에는 광 투과를 위한 홀(LH1, LH2)이 배치될 수 있다.
센서 모듈(504)은, 모바일 기기(500)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(504)은, 예를 들어, 근접 센서일 수 있다.
키 입력 장치(515, 516, 517)는, 하우징(510)의 제1 면(510A)에 배치된 홈 키 버튼(515), 홈 키 버튼(515) 주변에 배치된 터치 패드(516) 및/또는 하우징(510)의 측면(510C)에 배치된 사이드 키 버튼(517)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 모바일 기기(500)는 상술된 구성요소 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있으며, 이를 대신하여 디스플레이(501) 상에 소프트 키와 같은 다른 입력 수단으로 구현될 수 있다.
인디케이터(506)는, 예를 들어, 하우징(510)의 제1 면(510A)에 배치될 수 있다. 인디케이터(506)는, 예를 들어, 모바일 기기(500)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있으며, LED를 포함할 수 있다. 커넥터 홀(508, 509)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제1 커넥터 홀(508), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(509)을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 센서 일체형 플래시 LED 패키지는, 앞선 실시예와 같은 이동통신 단말기 외에도, 카메라 또는 이미지 센서를 구비한 다양한 전자 장치에도 유익하게 적용될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 광원 패키지
110: 기판
120: 제1 광원 소자
130: 제2 광원 소자
140: 실드캔
141: 광방출 창
150: 투광성 몰딩
151: 렌즈부
LA1: 제1 렌즈 어레이
LA2: 제2 렌즈 어레이
A3: 제3 렌즈 어레이
LENS1: 제1 렌즈
LENS2: 제2 렌즈
LENS3: 제3 렌즈

Claims (20)

  1. 서로 반대에 위치한 제1 면 및 제2 면을 가지며, 상기 제1 면에 배치된 소자 실장 영역 및 상기 소자 실장 영역을 둘러싸는 접지 전극을 갖는 기판;
    상기 소자 실장 영역에 배치되며 제1 파장의 광을 방출하는 제1 광원 소자;
    상기 소자 실장 영역에 상기 제1 광원과 이격하여 배치되며 상기 제1 파장과 다른 제2 파장의 광을 방출하는 제2 광원 소자;
    상기 제1 및 제2 광원 소자를 커버하고, 상기 소자 실장 영역과 중첩하는 영역에 상기 제1 및 제2 파장의 광이 방출되는 광방출 창을 가지며, 상기 기판의 상기 접지 전극에 접지된 실드캔(shield can); 및
    상기 광방출 창을 덮으며 상기 제1 광원 소자와 중첩하는 영역을 갖는 제1 렌즈 어레이와 상기 제2 광원 소자와 중첩하는 영역을 갖는 제2 렌즈 어레이를 구비하는 투광성 몰딩을 포함하는 광원 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광원 소자는 수직캐비티 표면 광방출 레이저(verical cavity surface emitting laser, VCSEL) 소자이며,
    상기 제2 광원 소자는 발광 다이오드 소자인 광원 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 어레이는 제1 피치(pitch)로 배열되며 서로 동일한 면적을 갖는 복수의 제1 렌즈들을 포함하고,
    상기 제2 렌즈 어레이는 상기 제1 피치로 배열되며 서로 동일한 면적을 갖는 복수의 제2 렌즈들을 포함하며,
    상기 복수의 제1 렌즈들과 상기 복수의 제2 렌즈들은 서로 상이한 렌즈면을 갖는 광원 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 피치는 15㎛ 내지 50㎛ 중 어느 하나의 값인 광원 패키지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 광원 소자는,
    상기 광방출 창을 향하여 배치되며 상기 제1 피치로 이격된 복수의 에미터들을 갖는 광원 패키지.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 어레이는 상기 제1 파장의 광의 지향각을 증가시키며, 상기 제2 렌즈 어레이는 상기 제2 파장의 광의 지향각을 감소시키는 광원 패키지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 어레이는 높이와 직경이 높이/직경<1의 비율을 갖는 복수의 제1 렌즈들을 포함하며,
    상기 제2 렌즈 어레이는 높이와 직경이 높이/직경≥1의 비율을 갖는 복수의 제2 렌즈들을 포함하는 광원 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투광성 몰딩은 실리콘 수지(silicone resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 아크릴 수지(acrylic resin) 중 어느 하나로 이루어진 광원 패키지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 투광성 몰딩은 상기 소자 실장 영역을 향하는 제1 면 및 이에 대향하는 제2 면을 가지며,
    상기 제1 및 제2 렌즈 어레이는 상기 제1 면에 배치된 광원 패키지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 투광성 몰딩의 상기 제1 면에 상기 광방출 창과 중첩하도록 배치된 제3 렌즈 어레이를 더 포함하는 광원 패키지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 접지 전극은 상기 기판의 모서리에 접하도록 배치된 광원 패키지.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 제1 광원 소자에 인접하여 배치되며, 제1 수광 영역을 갖는 제1 광 센서; 및
    상기 제2 광원 소자에 인접하여 배치되며, 제2 수광 영역을 갖는 제2 광 센서;를 더 포함하는 광원 패키지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 광 센서의 제1 수광 영역에는 적외선 필터가 더 배치되며,
    상기 제2 광 센서의 제2 수광 영역에는 적외선 차단 필터가 더 배치된 광원 패키지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적외선 필터는 900nm 이상의 파장을 통과시키며,
    상기 적외선 차단 필터는 900nm 이상의 파장을 차단시키는 광원 패키지.
  15. 제12항에 있어서,
    제1 광 센서는 제1 파장의 광을 수광하는 광 검출기(photo detector, PD)이며,
    제2 광 센서는 주변 광 센서(ambient light sensor, ALS)인 광원 패키지.
  16. 일면에 소자 실장 영역 및 상기 소자 실장 영역을 둘러싸는 접지 전극을 갖는 기판;
    상기 소자 실장 영역에 배치되는 수직캐비티 표면 광방출 레이저(verical cavity surface emitting laser, VCSEL) 소자;
    상기 VCSEL 소자를 커버하고, 상기 소자 실장 영역과 중첩하는 영역에 광방출 창을 가지며, 상기 기판의 상기 접지 전극에 접지된 실드캔(shield can); 및
    상기 광방출 창을 덮으며 상기 실드캔을 몰딩하는 투광성 몰딩 - 상기 투광성 몰딩은 상기 광방출 창과 중첩하는 영역에, 소정의 피치를 갖는 복수의 렌즈로 이루어진 렌즈 어레이가 배치됨-을 포함하는 광원 패키지.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 투광성 몰딩은 실리콘 수지(silicone resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 아크릴 수지(acrylic resin) 중 어느 하나로 이루어진 광원 패키지.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 VCSEL 소자는,
    상기 광방출 창을 향하여 배치되며, 서로 제1 피치로 이격된 복수의 에미터들을 갖는 광원 패키지.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 제1 피치는 15㎛ 내지 50㎛ 중 어느 하나의 값인 광원 패키지.
  20. 제1 방향으로 향하는 제1 면과, 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 향하는 제2 면을 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나의 면에 장착된 카메라 모듈; 및
    상기 하우징의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나의 면에 상기 카메라 모듈에 인접하게 장착되며, 하나의 광학 개구를 통해서 연결된 광원 패키지;를 포함하며,
    상기 광원 패키지는,
    서로 반대에 위치한 제1 면 및 제2 면을 가지며, 상기 제1 면에 배치된 소자 실장 영역 및 상기 소자 실장 영역을 둘러싸는 접지 전극을 갖는 기판과, 상기 소자 실장 영역에 배치되며 제1 파장의 광을 방출하는 제1 광원 소자와, 상기 소자 실장 영역에 상기 제1 광원과 이격하여 배치되며 상기 제1 파장과 다른 제2 파장의 광을 방출하는 제2 광원 소자와, 상기 제1 및 제2 광원 소자를 커버하고, 상기 소자 실장 영역과 중첩하는 영역에 상기 제1 및 제2 파장의 광이 방출되는 광방출 창을 가지며, 상기 기판의 상기 접지 전극에 접지된 실드캔(shield can)와, 상기 광방출 창을 덮으며 상기 제1 광원 소자와 중첩하는 영역을 갖는 제1 렌즈 어레이와 상기 제2 광원 소자와 중첩하는 영역을 갖는 제2 렌즈 어레이를 구비하는 투광성 몰딩을 포함하는 모바일 기기.
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