CN110520785B - 液体透镜以及包括其的相机模块 - Google Patents

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Abstract

实施例的液体透镜包括：第一板，包括腔体和至少一个第一通孔，所述腔体中设置有导电液体和非导电液体，所述至少一个第一通孔中设置有导电材料或粘合材料中的至少一种；第一电极，设置在第一板上；第二电极，设置在第一板下方，并且包括多个电极扇区；第二板，设置在第一电极上；第三板，设置在第二电极下方。

Description

液体透镜以及包括其的相机模块
技术领域
实施例涉及液体透镜、包括其的相机模块、以及光学装置。更具体地，实施例涉及能够使用电能调节焦距的液体透镜和包括其的相机模块。
背景技术
使用便携式装置的人们需要具有高分辨率、小且具有各种拍摄功能的光学装置。各种拍摄功能的示例可以包括自动聚焦(Auto-focusing，AF)功能、手抖动补偿或光学防抖(Optical Image Stabilizer，OIS)功能等。可以通过直接移动组合的多个透镜来实现这样的拍摄功能。然而，在透镜数量增大的情况下，可能增大光学装置的尺寸。自动聚焦和手抖动补偿功能通过倾斜(Tilting)或移动包括多个透镜的镜头模块来执行，多个透镜在透镜光轴沿光轴或在垂直于光轴的方向上对准的状态下固定到透镜支架。附加的透镜移动设备用于移动透镜模块。然而，透镜移动设备消耗大量电力，并且为了保护透镜移动设备，需要与相机模块分开地设置附加的盖玻璃，从而导致光学装置的整体厚度的增加。因此，已经对配置为电调节两种液体之间的界面的曲率以执行自动聚焦和手抖动补偿功能的液体透镜进行了研究。
发明内容
技术问题
实施例可以提供相机模块和光学装置，相机模块包括能够使用电能调节在两种液体之间形成的界面的位置的透镜，其中液体透镜具有能够更精确地控制界面的位置和移动的结构。
另外，实施例可以提供一种结构，其中，至少一个沟槽和至少一个通孔以及腔体设置在包括在透镜中的板中，从而实现电极的形成或提高结合强度。
另外，实施例可以提供液体透镜和液体透镜的电极或电极扇区结构，其中，可以在预定方向上调节透镜中形成的界面的焦点，预定方向包括北、南、东、西方向、对角线方向(诸如东北、东南、西北和西南)、或更分散的方向(诸如16个方向或32个方向)。
然而，通过公开实现的目的不限于上述目的，并且根据以下描述，本领域技术人员将清楚地理解这里未提及的其他目的。
技术手段
在一个实施例中，液体透镜可以包括：第一板，包括腔体和至少一个通孔或至少一个沟槽，所述腔体中设置有导电液体和非导电液体，所述至少一个通孔或至少一个沟槽中填充有导电材料或粘合剂材料中的至少一种；第一电极，设置在第一板上；第二电极，设置在第一板下方，第二电极包括多个电极扇区；第二板，设置在第一电极上；第三板，设置在第二电极下方。
另外，粘合剂材料可以填充在至少一个沟槽中，粘合剂材料和导电材料中的至少一种或者粘合剂材料和导电材料两者可以填充在至少一个通孔中。
另外，通孔可以包括至少一个第一通孔，第一通孔位于与多个电极扇区中的每个对应的区域中，并且连接第一电极或第二电极中的至少一个。
另外，第三板可以包括与第一通孔对应的第二通孔。
另外，导电材料可以施用到第一通孔或第二通孔中的至少一个的内侧。
另外，液体透镜还可以包括设置在第一通孔或第二通孔中的至少一个的内侧表面上的导电图案。
另外，绝缘粘合材料可以填充在设置在第一通孔或第二通孔的内侧表面上的导电图案内。
另外，第一通孔或第二通孔中的至少一个可以包括设置在其内侧表面上的第一导电图案、设置在其中心的第二导电图案以及填充在第一导电图案和第二导电图案之间的绝缘粘合材料。
另外，第一通孔可以包括第一孔图案和第二孔图案，第一孔图案可以电连接到第一电极，第二孔图案可以与第一孔图案间隔开并且可以电连接到第二电极。第二孔图案可以比第一孔图案更靠近腔体。
另外，第一孔图案或第二孔图案可暴露平面中的条(bar)形空间，并且第一孔图案可以比第二孔图案长。
另外，第一孔图案或第二孔图案可包括多个孔，所述多个孔以预定间隔设置并且暴露平面中的圆形或多边形空间。
另外，液体透镜还可以包括粘合图案，粘合图案施用到第三板的外围且在所述多个电极扇区之间，并且将第一板和第三板彼此结合。
另外，电极扇区的数量可以是四的倍数。
另外，腔体可以具有圆形的平面形状，并且电极扇区可以相对于腔体以相同的角度间隔设置。
另外，至少一个沟槽可以设置为比至少一个通孔更靠近腔体。
在另一实施例中，相机模块可以包括：上述的液体透镜；图像传感器，将传输通过液体透镜的光转换成电信号；控制电路，产生电信号或驱动电压，或者将电信号或驱动电压传输到包括在液体透镜中的第一电极和第二电极，以控制界面；基板，连接到第一通孔或第二通孔中的至少一个，基板将驱动电压供应到第一电极和第二电极。
另外，第一基板可以包括：多个第二布线图案，将第二单独电压供应到多个电极扇区；第一布线图案，设置在多个第二布线图案的外部，并且将第一公共电压供应到多个电极扇区；多个端子，连接到第一布线图案和第二布线图案。
在又一实施例中，光学装置可以包括：壳体；显示单元，设置在壳体中，显示单元配置为输出图像；相机模块，设置在壳体中，相机模块配置为捕获图像，照相机模块包括液体透镜、镜头支架、传感器基板、控制器和板；所述液体透镜包括：第一板，包括腔体和至少一个通孔或至少一个沟槽中的至少一个，腔体中设置有导电液体和非导电液体，至少一个通孔或至少一个沟槽中的至少一个中填充有导电材料或粘合材料；第一电极，设置在第一板上；第二电极，设置在第一板下方，第二电极包括多个电极扇区；第二板，设置在第一电极上；第三板，设置在第二电极下方；镜头支架中容纳液体透镜和固体透镜，传感器基板设置在透镜支架下方，传感器基板包括设置其上的图像传感器，控制器设置在传感器基板上，控制器控制施加到公公共电极和单独电极的电压；以及基板，连接到第一通孔或第二通孔中的至少一个，基板将驱动电压供应到第一电极和第二电极。
然而，本公开的以上方面仅是本公开的示例性实施例的一部分，并且本领域技术人员可以根据本公开的以下详细描述设计和理解基于本公开的技术特征的各种实施例。
有益效果
下面将描述根据本公开的装置的效果。
根据实施例，包括两种不同液体的液体透镜中包括的多个板可以以密闭密封的方式结合，从而减少液体透镜的缺陷。
另外，根据实施例，设置在液体透镜中的电极可以连接在液体透镜的一侧上，从而简化包括液体透镜的模块结构。
另外，根据实施例的液体透镜可以能够调节焦距，使得透镜中的界面的焦点在更加分散的方向(诸如八个方向或十六个方向)上移动，从而使得可以更容易实现光学防抖(Optical Image Stabilizer，OIS)。
另外，根据实施例，可以修改用于向包括在其间形成界面的两种液体的液体透镜供应驱动电压的连接装置的布置，并且可以修改设置在透镜中的电极的布置，以更精确地控制透镜的界面。
然而，通过公开可获得的效果不限于上述效果，并且根据以下描述，本领域技术人员将清楚地理解这里未提及的其他效果。
附图说明
包括附图以提供对本公开的进一步理解，附图与详细描述一起示出了本公开的实施例。本公开的技术特征不限于特定附图，并且附图中示出的特征可以组合以构造新的实施例。
图1示出相机模块。
图2示出液体透镜的第一示例。
图3示出液体透镜的电极扇区。
图4示出液体透镜的另一示例。
图5示出包括在第一板或第三板中的通孔的结构。
图6示出将驱动电压供应到液体透镜的基板的结构。
图7示出液体透镜的又一示例。
图8示出组装液体透镜的方法。
具体实施方式
现在将详细参考优选实施例，其示例在附图中示出。尽管公开可以进行各种修改和替代形式，但是在附图中通过示例的方式示出了其具体实施例。然而，公开不应被解释为限于这里阐述的实施例，而是相反，公开涵盖落入实施例的精神和范围内的所有修改、等同物和替代。
可以理解，尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同元件，但是这些元件不受这些术语的限制。这些术语通常仅用于区分一个元件和另一元件。另外，考虑到实施例的构造和操作而具体定义的术语仅用于描述实施例，而不限定实施例的范围。
在实施例的以下描述中，将理解，当每个元件被称为在另一元件“上”或“下方”时，元件可以“直接”在另一元件上或下方，或者可以是“间接地”形成，使得也存在中间元件。另外，当元件被称为“上”或“下方”时，基于元件可以包括“在元件下方”以及“在元件上”。
另外，诸如“上/上部/上方”和“下/下部/下方”的关系术语仅用于区分一个主题或要素与另一主题或要素，而不必要求或不涉及这样的主题或要素之间的任何物理或逻辑关系或顺序。
图1示出相机模块。
图1中示出的相机模块可以包括：支架(18)，包括敞开的上部和敞开的下部；液体透镜模块(1114)，容纳在支架(18)中；第一透镜单元(1112)，设置在液体透镜模块(1114)上；第二透镜单元(1116)，设置在液体透镜模块(1114)下方；传感器基板(64)，设置在第二透镜单元(1116)下方并且其上安装有图像传感器。
液体透镜模块(1114)可以包括：液体透镜(28)，包括形成在两种液体之间的界面；间隔件(36)，围绕液体透镜(28)；至少一个基板(42)，用于向液体透镜(28)供应驱动电压。基板(42)可以将传感器基板(64)电连接到液体透镜(28)。基板(42)可以供应彼此可区分的多个驱动电压，并且这些驱动电压可以分别通过多个端子(48)传输。
同时，包括在相机模块中的支架(18)可以包括多个开口(52)。在液体透镜模块(1114)插入到支架(18)中之后，液体透镜模块(1114)的位置和布置可以通过使用通过多个开口(52)暴露的液体透镜(28)来调节。由此，液体透镜模块(1114)可以与第一透镜单元(1112)和第二透镜单元(1116)机械对准。
用于将驱动电压供应到液体透镜(28)的基板(42)可以设置在液体透镜(28)的一侧。包括在基板(42)中的多个端子(48)可以根据液体透镜(28)的结构改变。
图2示出液体透镜的第一示例。
图2中示出的液体透镜(28)可以包括两种不同的液体(26，24)，例如，导电液体(26)和非导电液体(24)，可以使用供应到液体透镜(28)的驱动电压来调节形成在两种液体(26，24)之间的界面(30)的曲率或形状中的至少一种。供应到液体透镜(28)的驱动电压可以通过第一电极(74)和第二电极(76)传输。第二电极(76)可以包括多个电压扇区以传输彼此可区分的多个(例如，四个、八个等)单独的驱动电压，第一电极(74)可以传输一个公共电压。
另外，液体透镜(28)可以包括第三板(12)和第二板(16)，还可以进一步包括第一板(14)，第三板(12)和第二板(16)包含透明材料，并且第一板(14)设置在第三板(12)和第二板(16)之间并包括具有预定倾斜表面的开口区域。
另外，液体透镜(28)可以包括由第三板(12)、第二板(16)和第一板(14)中的开口区域限定的腔体(cavity，50)。这里，腔体(50)可以填充有具有不同性质的两种液体(26，24)(例如，导电液体和非导电液体)，可以在具有不同性质的两种液体(26，24)之间形成界面(30)。
第二板(16)的围绕其中心部分的透镜区域可以比其连接到第一板(14)的外围区域薄。第二板(16)的朝向腔体(50)定位的一侧可以形成为使得透镜区域相对于外围区域凹形凹陷，但第二板(16)的相对侧可以形成为使得透镜区域和外围区域是平坦的。然而，第二板(16)的结构可以根据液体透镜(28)的实施例改变。与腔体(50)相对的侧上的透镜区域可以凹形凹陷。第二板(16)可以形成为使得其作为光路的透镜区域的厚度小于其结合到第一板(14)的外围区域的厚度。
此外，包括在液体透镜(28)中的两种液体(26，24)中的至少一种可以是导电的，液体透镜(28)还可以包括设置在第一板(14)上和下方的两个电极(74，76)以及设置在易于接触导电液体的倾斜表面上的绝缘层(72)。这里，绝缘层(72)可以覆盖两个电极(74，76)中的一个电极(例如，第二电极(76))，并且可以暴露两个电极(74，76)中的另一个电极(例如，第一电极(74))的一部分，使得电能施加到导电液体(例如，26)。
基板(48)可以连接到包括在液体透镜(28)中的两个电极(74，76)，以向其传输驱动电压。形成在液体透镜(28)中的界面(30)的曲率和倾斜度可以响应于通过基板(48)传输的驱动电压来改变，从而可以调节液体透镜(28)的焦距。
此外，第一板(14)可以包括形成在其中的至少一个第一通孔(56，54)。参照图2，形成在第一板(14)中的多个第一通孔(56，54)可以延伸到第三板(12)并且可以连接到基板(48)。第一通孔(56，54)可以形成为在第一板(14)的上下方向上穿透第一板(14)。例如，第三板(12)也可以包括通孔，这些通孔与第一板(14)中的第一通孔(54，56)基本相同并且形成在与第一通孔(54，56)的位置对应的位置处。在多个第一通孔(56，54)中，靠近腔体(50)的第一通孔(56)可以连接到第二电极(76)，远离腔体(50)的第一通孔(54)可以连接到第一电极(74)。即，多个第一通孔(56，54)可以分别电连接到两个不同的电极(76，74)，并且可以将通过基板(48)传输的供应电压分别传输到两个不同的电极(76，74)。在这种情况下，基板(48)上的分别连接到第一通孔(56，54)的导电图案或导电区域可以彼此电分离。另外，连接到第一电极(74)的第一通孔(54)与第二电极(76)电分离，连接到第二电极(76)的第一通孔(56)与第一电极(74)电分离。
驱动电压可以通过至少一个第一通孔(54，56)供应到设置在第一板(14)上的第一电极(74)。因此，用于将驱动电压供应到液体透镜(28)的基板(48)可以仅设置在第三板(12)下方，而不必围绕第二板(16)放置另一个基板(48)。
在一些实施例中，至少一个第一通孔(54，56)不仅可以用于传输驱动电压，而且可以用于将第一板(14)和第三板(12)彼此连接。通常，使用设置在第一板(14)和第三板(12)之间的金属层(例如，第二电极(76))通过结合方法将第一板(14)和第三板(12)彼此连接。然而，在从第一板(14)延伸到第三板(12)的第一通孔(54，56)设置有多个的情况下，可以通过将粘合剂填充到多个通孔中的至少一个中的方法将第一板(14)和第三板(12)彼此结合。
图3的(a)和(b)部分示出液体透镜的电极扇区。具体地，图3的(a)部分示出其中液体透镜(28)包括四个电极扇区的示例，图3的(b)部分示出其中液体透镜(28)包括八个电极扇区的示例。
参照图3的(a)部分，在一个示例中，其界面(30)对应于驱动电压而被调节的液体透镜(28)可以通过第二电极(单独的电极)的多个电极扇区(L1，L2，L3，L4)接收驱动电压，电极扇区(L1，L2，L3，L4)在四个不同的方向上以彼此相同的角度间隔设置。当驱动电压通过第二电极(单独的电极)的电极扇区(L1，L2，L3，L4)施加到液体透镜时，设置在透镜区域中的导电液体和非导电液体之间的界面(30)可以变形。可以通过供应的驱动电压来控制导电液体和非导电液体之间的界面(30)的变形的程度和类型，以实现AF功能或OIS功能。
液体透镜(28)中的两种液体之间形成的界面(30)可以通过施加在第二电极(单独的电极，参照图2中的76)的四个电极扇区(L1，L2，L3，L4)和第一电极(C0，公共电极，参照图2中的74)之间的驱动电压来控制。例如，驱动电压的强度的总和可以通过相机模块的自动聚焦(Auto Focus，AF)功能确定，驱动电压所划分成的单独驱动电压的变化可以通过光学图像稳定(Optical Image Stabilizer，OIS)功能确定。
当在第二电极的四个电极扇区(L1，L2，L3，L4)中的每个和第一电极(C0，公共电极)之间施加50V的单独的驱动电压时的界面(30)的焦距可以短于当在第二电极的四个电极扇区(L1，L2，L3，L4)中的每个和第一电极(C0，公共电极)之间施加40V的单独的驱动电压时的界面(30)的焦距。随着施加到第二电极的四个电极扇区(L1，L2，L3，L4)的单独的驱动电压的强度的总和增大，界面(30)的焦距可以缩短。
此外，施加在第二电极的四个电极扇区(L1，L2，L3，L4)和第一电极(C0，公共电极)之间的各个驱动电压的强度可以彼此不同。如此，在施加不同强度的各个驱动电压的情况下，界面(30)的曲率可以变得不对称，界面(30)可以在特定方向上偏置。例如，当施加在第二电极的两个电极扇区(L1，L2)和第一电极(C0，公共电极)之间的各个驱动电压高于施加在第二电极的其余两个电极扇区(L3，L4)和第一电极(C0，公共电极)之间的各个驱动电压时，靠近第二电极的两个电极扇区(L1，L2)的界面(30)的曲率可以变得大于靠近第二电极的其余两个电极扇区(L3，L4)的界面的曲率。由此，界面(30)可以朝向在第二电极的两个电极扇区(L1，L2)之间的区域(例如，向左方向)偏置。
参照图3的(b)部分，在一个示例中，通过改变供应到其的驱动电压可以在预定方向上移动液体透镜(28)的界面(30)，其包括第二电极的八个电极扇区(L1，L2，L3，L4，X1，X2，X3，X4)，即，两个子组。这里，作为两个子组中的一个子组的第一组包括四个电极扇区(L1，L2，L3，L4)，作为两个子组中的另一子组的第二组包括四个电极扇区(X1，X2，X3，X4)。
包括八个电极扇区的液体透镜(28)可以比图3的(a)部分中示出的包括四个电极扇区的液体透镜(28)在更多各个方向上移动其焦点。
例如，当向包括在第一组中的四个电极扇区(L1，L2，L3，L4)中的每个供应50V的驱动电压时，由于界面(30)，焦点可以位于透镜的中心。即使当向第二组以及第一组供应50V的驱动电压时，界面(30)也可以位于透镜的中心。此后，为了执行光学防抖(OIS)操作(例如，当由于相机模块的倾斜、手抖动等需要调节透镜的位置时)，不同电平的各个供应电压可以被施加到包括第二电极的四个电极扇区(L1，L2，L3，L4)的第一组。施加到第一电极扇区和第二电极扇区(L1，L2)中的每个的驱动电压可以从50V降低到40V，施加到第三电极扇区和第四电极扇区(L3，L4)中的每个的驱动电压可以从50V增大到60V。在这种情况下，界面(30)的曲率可以改变，并且相应地，形成有已通过界面(30)的图像的位置可以向右移动。此时，可以将电压施加到第二组的每个电极扇区，或者可以不向其施加电压。在将电压施加到第二组的情况下，可以基于施加到第一组的电极扇区的电压(例如，施加到L1和L2的电压的平均电平)来确定施加到第二组的每个电极扇区的电压的强度，其中，第一组的电极扇区位于第二组的相应电极扇区的两侧。
当期望沿对角线方向移动位于液体透镜的中心的界面(30)时，可以将各个供应电压施加到第二组中的四个电极扇区(X1，X2，X3，X4)，第二组在液体透镜的第二电极中所包括的多个子组(即，第二电极的八个电极扇区)中。例如，为了实现使焦点沿对角线方向移动的界面(30)，需要调节施加到四个电极扇区(L1，L2，L3，L4)的电压。例如，施加到第一电极扇区和第三电极扇区(L1，L3)中每一者的电压可以保持在50V，而施加到第二电极扇区和第四电极扇区(L2，L4)中的各个驱动电压可以分别调节到30V和70V。这里，电平已调节的各个驱动电压可能没有被施加到四个电极扇区(L1，L2，L3，L4)，但可以通过位于液体透镜和控制电路之间或液体透镜和驱动电路之间的连接部分来改变。例如，通过将施加到第一电极扇区(L1)的50V的单独的驱动电压和施加到第二电极扇区(L2)的30V的单独的驱动电压相加，并将其总和除以二，可以得到40V的单独的驱动电压，并且可以将40V的单独的驱动电压施加到位于第一电极扇区(L1)和第二电极扇区(L2)之间的第五电极扇区(X1)。以这种方式，40V、60V和60V的各个驱动电压可以分别被施加到第六电极扇区、第七电极扇区和第八电极扇区(X2，X3，X4)。当各个驱动电压被施加到包括四个电极扇区(X1，X2，X3，X4)的第二组时，各个驱动电压可以不被施加到包括四个电极扇区(L1，L2，L3，L4)的第一组。
此外，在一些实施例中，驱动电压可以供应到八个电极扇区，以沿对角线方向移动焦点。供应到多个电极扇区的驱动电压的强度可以根据控制液体透镜(28)的界面(30)的方法以及向液体透镜(28)供应驱动电压的驱动电压发生器或控制器的操作范围和性能而变化。
如上所述，液体透镜(28)包括多个电极扇区。随着电极扇区的数量增加，可以更精确地控制通过液体透镜(28)中的界面(30)的焦点的移动。随着液体透镜(28)中的电极扇区的数量增加，需要形成更精确的图案。另外，随着电极扇区的数量的增加，第一电极(74，参照图2)和第二电极(76，参照图2)的结构、形状和图案可能变得复杂，并且用于分别地向第一电极(74)和第二电极(76)供应驱动电压的结构可能变得复杂，这使得难以确保液体透镜(28)的工艺余量。为了克服这个问题，如参照图2描述的，可以在液体透镜(28)的第一板(14)中形成至少一个第一通孔(54，56)。
图4的(a)至(c)部分示出液体透镜的其他示例。具体地，图4的(a)部分示出包括四个电极扇区的液体透镜的示例，图4的(b)部分示出包括八个电极扇区的液体透镜的示例，图4的(c)部分示出包括至少十个电极扇区的液体透镜的示例。
参照图4的(a)部分，两个通孔包括在液体透镜(28C)中的第一板(14C)和第三板(12C)的每个电极扇区中。每个通孔可以在平面中暴露条(bar)形空间，并且可以连接到基板(48C)。靠近液体透镜(28C)的中心的通孔可以连接到基板(48C)和第二电极(76，参照图2)，第二电极可以在第一板(14C)和第三板(12C)之间设置并延伸。另一方面，远离液体透镜(28C)的中心的通孔可以连接到基板(48C)和设置在第一板(14C)上的第一电极(74，参照图2)。通孔连接到的区域用黑色标记。
另外，在液体透镜(28C)中，第一板(14C)和第三板(12C)可以使用设置用于密闭密封(hermetic sealing)金属层和激光加热彼此结合。可替换地，在一些实施例中，第一板(14C)和第三板(12C)可以使用示出的粘合图案(58C)彼此结合。粘合图案(58C)可以通过施用粘合材料形成，并且可以设置在液体透镜(28C)的中心部分的周围(即，在腔体(50)的周围(参照图2))并在电极扇区之间。在使用粘合剂或粘合材料的情况下，可能难以以适当的方式实现密闭密封(hermetic sealing)。然而，由于液体透镜(28C)的第一板(14C)和第三板(12C)包括形成在其中的通孔，驱动电压通过通孔施加到第一电极(74)和第二电极(76)，因此可以克服传统方法中的以下问题：考虑到在使用激光的热结合中的金属损失，传统的方法是在第一板(14C)上放置过量的金属。另外，包括在第一板(14C)和第三板(12C)中的多个通孔可以用作将第一板(14C)和第三板(12C)彼此结合的元件以及用于传输驱动电压的元件。尽管粘合图案(58C)被描述为用于将第一板(14C)和第三板(12C)彼此结合，但是粘合图案(58C)可以设置在液体透镜(28C)的外部，以用于将第一板(14C)和第二板(16C)彼此结合。
参照图4的(b)部分，多个通孔包括在液体透镜(28D)中的第一板(14D)和第三板(12D)的每个电极扇区中。每个通孔可以暴露平面中圆形或多边形空间，并且可以连接到基板(48D)。靠近液体透镜(28D)的中心的通孔可以连接到基板(48D)和第二电极(76，参照图2)，第二电极可以在第一板(14D)和第三板(12D)之间设置并延伸。另一方面，远离液体透镜(28D)的中心的通孔可以连接到基板(48D)和设置在第一板(14D)上的第一电极(74，参照图2)。通孔连接到的区域用黑色标记。相同数量的通孔可以设置在每个电极扇区中。随着通孔的数量增大，可以进一步促进基板(48D)与第一电极(74)和第二电极(76)的电连接。
另外，包括在每个电极扇区中的通孔的一半可以连接到第一电极(74)，并且另一半可以连接到第二电极(76)。连接到第一电极(74)或第二电极(76)的通孔的数量可以根据实施例而变化。
此外，在液体透镜(28D)中、第一板(14D)和第三板(12D)可以使用设置用于密闭密封(hermetic sealing)的金属层和激光加热彼此结合。可替换地，在一些实施例中，第一板(14D)和第三板(12D)可以使用示出的粘合图案(58D)彼此结合。
参照图4的(c)部分，在液体透镜(28E)中的第一板(14E)的每个电极扇区中包括一个通孔，在液体透镜(28E)中的第三板(12E)的每个电极扇区中包括多个通孔。包括在第一板(14E)和第三板(12E)中的每个通孔可以暴露平面中的圆形或多边形空间，并且可以连接到基板(48D)。包括在第三板(12E)中且靠近液体透镜(28E)的中心的通孔可以连接到基板(48E)和第二电极(76，参照图2)，第二电极可以在第一板(14E)和第三板(12E)之间设置并延伸。另一方面，包括在第三板(12E)中且远离液体透镜(28E)的中心的通孔可以连接到基板(48E)和设置在第一板(14E)上的第一电极(74，参照图2)。通孔连接到的区域用黑色标记。
第三板(12E)可以在每个电极扇区中包括多个通孔，第一板(14E)可以在每个电极扇区中包括一个通孔。这是因为第二电极(76)形成为从第一板(14E)下方的区域经由倾斜表面延伸到第一板(14E)上的区域，因此可不需要穿透第一板(14E)以连接第二电极(76)。
另外，在液体透镜(28E)中，第一板(14E)和第三板(12E)可以使用设置用于密闭密封(hermetic sealing)的金属层和激光加热彼此结合。可替换地，在一些实施例中，第一板(14E)和第三板(12E)可以使用示出的粘合图案(58E)彼此结合。
在以上参照图4的(a)至(c)部分描述的液体透镜(28C，28D，28E)中，第一板(14C，14D，14E)在多个电极扇区中的每个中包括至少一个通孔，第三板(12C，12D，12E)在多个电极扇区中的每一个中包括多个通孔。可以在对第一板(14C，14D，14E)的中心图案化以形成腔体(50，参照图2)的工艺之前、之后或同时的对这些通孔进行图案化。
图5的(a)至(c)部分示出包括在第一板或第三板中的通孔中的导电图案的结构。
参照图5的(a)部分，导电材料可以被施用到包括在第一板(14)或第三板(12)中的通孔(参照图2)的内侧表面，以在通孔的内侧表面上形成导电图案(54A)，并且通孔的中心部分可以是空的。由于一个导电图案(54A)包括在通孔中，因此通孔仅需要连接到第一电极(74)和第二电极(76)中的一个。
参照图5的(b)部分，导电材料可以被施用到包括在第一板(14)或第三板(12)中的通孔(参照图2)的内侧表面，以在通孔的内侧表面上形成导电图案(54B)，并且通孔的中心部分可以填充有粘合材料。在这种情况下，粘合材料可以是绝缘的。类似于参照图5的(a)部分描述的结构，由于在通孔中包括一个导电图案(54B)，因此通孔仅需要连接到第一电极(74)和第二电极(76)中的一个。此外，填充在通孔的中心部分中的粘合材料可以能够使通孔用于传输驱动电压、结合两个不同的板、增大粘合强度、或辅助密闭密封。
参照图5的(c)部分，导电材料可以被施用到包括在第一板(14)或第三板(12)中的通孔(参照图2)的内侧表面，以在通孔的内侧表面上形成第一导电图案(54C)，区别于第一导电图案(54C)的第二导电图案(54D)形成在通孔的中心部分，第一导电图案(54C)和第二导电图案(54D)之间的空间可以填充有粘合材料。在这种情况下，粘合材料可以是绝缘的。第一导电图案(54C)和第二导电图案(54D)可以根据实施例彼此电连接或者可以不彼此电连接。如果第一导电图案(54C)和第二导电图案(54D)不彼此电连接，则通孔可以将互相不同的驱动电压传输到第一电极(74)和第二电极(76)。如果第一导电图案(54C)和第二导电图案(54D)彼此电连接，则通孔仅需要连接到第一电极(74)和第二电极(76)中的一者。此外，在通孔的第一导电图案(54C)和第二导电图案(54D)之间填充的粘合材料可以结合两个不同的板，可以增大粘合强度或可以辅助密闭密封。
图6示出将驱动电压供应到液体透镜的基板的结构。
参照图6，用于将驱动电压供应到液体透镜(28，参照图2)的基板(48)可以设置在液体透镜(28)的一侧，并且可以电连接到液体透镜(28)的第一电极(74)和第二电极(76)。基板(48)可以将公共电压(C0)传输到第一电极(74)并且可以将各个电压传输到包括多个电极扇区(L1，L2，L3，L4)的第二电极(76)。这里，基板(48)被描述为具有与其中液体透镜(28)的第二电极(76)包括四个电极扇区(L1，L2，L3，L4)的情况对应的结构。然而，在液体透镜(28)的第二电极(76)包括更大量的电极扇区(八个、十六个等)的情况下，基板(48)可以包括与其对应的导电图案。
可替换地，在一些实施例中，基板(48)可以包括控制电路，该控制电路用于增大、减小或选择性地传输驱动电压，从而选择性地控制包括在液体透镜(28)的第二电极(76)中的多个电极扇区或对传输到其的驱动电压的大小进行调节。
图7示出液体透镜的又一示例。具体地，图7的(a)至(c)部分示出液体透镜的示例，其中，在第一板(14F，14G，14H)中包括沟槽或通孔。这里，沟槽具有从第一板的上表面或下表面蚀刻到预定深度的结构，并且通孔具有穿透第一板的上表面和下表面之间的区域的结构。由于沟槽不穿透第一板的上表面和下表面之间的区域，因此沟槽不用作用于电连接设置在第一板上和下方的电极的结构。此外，在沟槽中填充有粘合材料，以帮助与分别设置在第一板上和下方的第二板和第三板的密闭密封(hermetic sealing)。
首先，参照图7的(a)部分，在液体透镜(28F)的第一板(14F)的上部和下部中包括多个沟槽。第一板(14F)可以不包括用于连接设置在第一板(14F)上和下方的电极的通孔，而是可以包括多个沟槽，从而实现与设置在第一板(14F)上和下方的第二板和第三板的密闭密封。
另外，参照图7的(b)部分，在液体透镜(28G)的第一板(14G)中可以包括沟槽和通孔。包括在第一板(14G)中的沟槽可以用于与设置在第一板(14G)上和下方的第二板和第三板的密闭密封。另外，包括在第一板(14G)中的通孔可以用于连接设置在第一板(14G)上和下方的电极。在这种情况下，沟槽可以设置为比通孔更靠近液体透镜(28G)的中心区域(其中填充有两种液体的腔体的中心)。另外，沟槽可以设置在腔体的外部，以实现液体透镜(28G)的密闭密封。液体透镜(28G)必须进行密闭密封，以防止腔体中的两种液体泄漏到外部或防止外部空气进入腔体。当沟槽设置在邻近腔体的区域中时，可以增大密闭密封的效果。
此外，参照图7的(c)部分，在液体透镜(28H)的第一板(14H)中可以包括多个通孔和多个沟槽。多个通孔可以用于连接设置在第一板(14H)上和下方的电极，并且沟槽可以用于与设置在第一板(14H)上和下方的第二板和第三板进行密闭密封。在这种情况下，沟槽可以设置为比通孔更靠近液体透镜(28H)的中心区域(其中填充有两种液体的腔体的中心)。
参照图7的(a)至(c)部分描述的通孔可以包括参照图5的(a)至(c)部分所描述的导电材料和粘合材料中的至少一者或两者。另外，通孔可以包括两个导电层(用于分别连接不同的电极)，这两个导电层使用填充在通孔中的绝缘材料电隔离。同时，参照图7的(a)至(c)部分描述的沟槽可以不充满有导电材料，但可以充满粘合材料。
此外，参照图7的(a)至(c)部分，通孔和沟槽可以具有环形或条形的平面结构。另外，具有小圆形或多边形形状的多个通孔或多个沟槽可以以预定间隔设置在液体透镜中。通孔和沟槽的数量和形状可以根据液体透镜的实施例而变化。
图8示出组装液体透镜的方法。
首先，参照图8的(a)部分，可以在第一板(14J)中设置至少一个沟槽和至少一个通孔以及腔体区域。
随后，参照图8的(b)部分，可以将粘合材料(58A)填充到形成在第一板(14J)的一侧中的沟槽中，然后可以将第三板(12J)结合到第一板(14J)。
随后，参照图8的(c)部分，可以将粘合材料(58B)填充到已经与第三板(12J)结合的第一板(14J)中所包括的通孔或沟槽中，然后可以将第二板(16J)结合到第一板(14J)。
如参照图8的(a)至(c)部分描述的，可以将粘合材料填充到包括在第一板(14J)中的至少一个沟槽和至少一个通孔中，然后可以将第二板(16J)和第三板(12J)结合到第一板(14J)，从而进一步促进密闭密封。
在一个实施例中，液体透镜可以包括：第一板，包括腔体和第一通孔，所述腔体中设置有导电液体和非导电液体，所述第一通孔中设置有导电材料或粘合材料中的至少一种；第一电极，设置在第一板上；第二电极，设置在第一板下方，第二电极包括多个电极扇区；第二板，设置在第一电极上；第三板，设置在第二电极下方。
例如，第一通孔可以形成为在第一板的上下方向上穿透第一板。
例如，液体透镜可以包括其中设置有粘合材料的沟槽，沟槽设置在第一板中。
例如，导电材料可以设置在第一通孔的内圆周表面上。
例如，设置在第一通孔中的粘合材料可以设置在导电材料的内圆周表面上。
例如，第一通孔可以设置在与第一电极或第二电极对应的位置处。
例如，第三板可以包括与第一通孔对应的第二通孔。
例如，第一通孔或第二通孔中的至少一个可以包括：第一导电图案，设置在第一通孔或第二通孔的内圆周表面上；第二导电图案，设置在第一导电图案内；绝缘粘合材料，设置在第一导电图案和第二导电图案之间。
例如，沟槽可以设置为比通孔更靠近腔体。
在另一实施例中，相机模块可以包括：根据以上实施例的液体透镜；图像传感器，将传输通过液体透镜的光转换成电信号；控制电路，产生电信号或驱动电压，或者将电信号或驱动电压传输到包括在液体透镜中的第一电极或第二电极，以控制界面；基板，电连接到设置在通孔中的导电材料，基板将驱动电压供应到第一电极或第二电极。
此外，在一些实施例中，在包括液体透镜的装置和模块中，用于将控制电路或驱动电路连接到液体透镜的各个电极的连接装置可以包括用于改变各个驱动电压或确定各个驱动电压将要施加到的电极的上述电路或逻辑。
可以实现包括上述相机模块的光学装置(Optical Device)或光学仪器(OpticalInstrument)。这里，光学装置可以包括可处理或分析光信号的装置。光学装置的示例可以包括相机/视频装置、望远装置、显微装置、干涉仪、光度计、偏振计、光谱仪、反射仪、自动准直仪和透镜计，并且实施例可以应用于可包括液体透镜的光学装置。另外，光学装置可以在诸如例如智能手机、膝上型计算机或平板计算机之类的便携式装置中实现。这样的光学装置可以包括相机模块、配置为输出图像的显示单元、以及其中安装相机模块和显示单元的主体外壳。可与其他装置通信的通信模块可以安装在光学装置的主体外壳中，并且光学装置还可以包括能够存储数据的存储单元。
根据上述实施例的方法可以被编程以在计算机中执行并且可以被存储在计算机可读记录介质上。计算机可读记录介质的示例包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。
计算机可读记录介质还可以分布在耦接网络的计算机系统上，从而以分布式方式存储和执行计算机可读代码。另外，实施例所属领域的程序员可以容易地构造用于完成上述方法的功能(function)程序、代码和代码段。
尽管以上仅描述了有限数量的实施例，但是各种其他实施例也是可以的。上述实施例的技术内容可以组合为各种形式，只要它们彼此不兼容，因此可以在新的实施例中实现。
对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离这里阐述的公开的精神和实质特征的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。因此，以上详细描述并不旨在被解释为在所有方面限制公开，并且应被认为是通过示例的方式。公开的范围应通过所附权利要求的合理解释来确定，并且在不脱离公开的情况下做出的所有等同修改应包括在公开的范围内。
发明方式
已经以实施公开的最佳方式描述了各种实施例。
工业适用性
根据实施例的液体透镜、包括液体透镜的相机模块和光学装置可以用于便携装置中，诸如，例如相机/视频装置、望远装置、显微装置、干涉仪、光度计、偏振计、光谱仪、反射仪、自动准直仪、透镜计、智能手机、膝上型计算机和平板计算机。

Claims (11)

1.一种液体透镜，包括：
第一板，包括腔体和至少一个第一通孔，腔体中设置有导电液体和非导电液体，至少一个第一通孔中设置有导电材料或粘合材料中的至少一种；
第一电极，设置在第一板上；
第二电极，设置在第一板下方，第二电极包括多个电极扇区；
第二板，设置在第一电极上；
第三板，设置在第二电极下方；以及
基板，
其中，所述第三板包括与所述至少一个第一通孔对应并且从所述至少一个第一通孔延伸的至少一个第二通孔，
其中，所述至少一个第一通孔包括多个第一通孔，
其中，所述至少一个第二通孔包括多个第二通孔，所述多个第二通孔分别与所述多个第一通孔对应，
其中，所述第一板和所述第三板通过粘合材料彼此结合，所述粘合材料埋入在所述至少一个第一通孔中，以及
其中，所述基板连接到所述第一通孔或所述第二通孔中的至少一个，以将驱动电压供应到所述第一电极和所述第二电极，
其中，所述至少一个第一通孔或所述至少一个第二通孔中的至少一个包括：
第一导电图案，设置在至少一个第一通孔或至少一个第二通孔的内圆周表面上；
第二导电图案，设置在第一导电图案内；以及
绝缘粘合材料，设置在所述第一导电图案和所述第二导电图案之间。
2.根据权利要求1所述的液体透镜，其中，至少一个第一通孔形成为在第一板的上下方向上穿透第一板。
3.根据权利要求1所述的液体透镜，包括其中设置有粘合材料的沟槽，沟槽设置在第一板。
4.根据权利要求1所述的液体透镜，其中，粘合材料具有图案。
5.根据权利要求1所述的液体透镜，其中，至少一个第一通孔设置在与第一电极或第二电极对应的位置处。
6.根据权利要求1所述的液体透镜，其中，部分第一通孔连接至第一电极，以及
其余第一通孔连接至第二电极。
7.根据权利要求1所述的液体透镜，其中，第一导电图案和第二导电图案彼此电连接。
8.根据权利要求1所述的液体透镜，其中，第一导电图案和第二导电图案不彼此电连接。
9.根据权利要求3所述的液体透镜，其中，沟槽设置在腔体的外部。
10.根据权利要求9所述的液体透镜，其中，沟槽设置为比至少一个第一通孔更靠近腔体。
11.一种相机模块，包括：
权利要求1至10中的任一项中描述的液体透镜；
图像传感器，将传输通过液体透镜的光转换成电信号；以及
控制电路，产生电信号或驱动电压，或者将电信号或驱动电压传输到包括在液体透镜中的第一电极和第二电极，以控制形成在导电液体和非导电液体之间的界面；
其中，所述基板被配置为电连接到设置在至少一个第一通孔中的导电材料。
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