CN111656765B - 相机模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种相机模块，包括液体透镜、电压控制电路以及开关单元，其中，液体透镜包括：第一板，其包括腔，在腔中设置有导电液体和非导电液体；设置在第一板上方的第二板；以及设置在第一板下方的第三板，其中，电压控制电路包括：第一电压发生器，其被配置成输出第一电压；以及DC偏置端子，其被设置在第一电压发生器的输出端子与地电压之间，并且其中，开关单元包括：多个第一开关，其被配置成将从第一电压和地电压中选择的电压传送至多个独立电极；以及第二开关，其被配置成将从第一电压和地电压中选择的电压传送至公共电极。

Description

相机模块
技术领域
本公开内容涉及包括液体透镜的相机模块。更特别地，本公开内容涉及包括用于控制液体透镜的控制模块或控制设备的相机模块和光学设备，其中液体透镜使得能够使用电能调整焦距。
背景技术
使用便携式设备的人们要求具有高分辨率、小型并且具有各种拍摄功能(例如，光学变焦(zoom-in/zoom-out)功能、自动聚焦(AF)功能、手抖补偿或光学图像稳定(OIS)功能等)的光学设备。这些拍摄功能可以通过直接移动被组合的多个透镜来实现。然而，在透镜数目增加的情况下，光学设备的尺寸可能增加。AF功能和OIS功能是通过沿光轴或在与光轴垂直的方向上移动或倾斜若干透镜模块来执行的，这些透镜模块被固定至透镜保持架以与光轴对准，并且使用单独的透镜移动装置来移动透镜模块。然而，透镜移动装置消耗大量功率，而且需要与相机模块分开地提供盖玻璃以保护透镜移动装置，从而导致总厚度增加。因此，对被配置成电调整两种类型的液体之间的界面的曲率来执行AF功能和OIS功能的液体透镜进行了研究。
发明内容
技术问题
本公开内容可以：在配备有包括液体透镜的相机装置的便携式设备中，通过减小用于控制液体透镜中包括的界面的状态的驱动电压的大小来减小由于在生成驱动电压的过程期间发生的辐射噪声而引起的电磁干扰(EMI)，所述液体透镜使得能够使用电能来调整焦距。
另外，本公开内容可以：在配备有包括液体透镜的相机装置的无线通信设备中，通过减小对用于在使用相机装置期间进行无线通信的天线的发送/接收灵敏度的影响，实现对使用无线通信设备进行视频通话或多任务处理的平滑支持。
另外，本公开内容可以减小包括液体透镜的相机模块的尺寸，从而使得在将相机模块安装在便携式设备中时更易于确保足够的组装空间。
本公开内容要实现的目的不限于以上提及的目的，并且本领域技术人员根据以下描述将清楚地理解本文中未提及的其他目的。
技术解决方案
根据本公开内容的实施方式的相机模块可以包括液体透镜和电压控制电路。液体透镜可以包括：第一板，第一板包括腔，在腔中设置有导电液体和非导电液体，设置在第一板上方的第二板；以及设置在第一板下方的第三板。在第一板的一侧设置有公共电极，并且在第一板的对侧设置有多个独立电极。电压控制电路可以包括：第一电压发生器，其被配置成输出第一电压；以及DC偏置端子，其被设置在第一电压发生器的输出端子与地电压之间。开关单元可以包括：多个第一开关，其被配置成将从第一电压和地电压中选择的电压传送至多个独立电极；以及第二开关，其被配置成将从第一电压和地电压中选择的电压传送至公共电极。
另外，可以在预定时段期间向多个独立电极或公共电极施加第一电压，并且在施加第一电压之后，可以在预定时段期间向多个独立电极或公共电极施加低于第一电压且高于地电压的第二电压。
另外，第一电压与第二电压之和可以是70V，并且第一电压与第二电压的比率可以与DC偏置端子中包括的电阻器的电阻对应。
另外，第一电压可以是40V，并且第二电压可以是30V。
另外，DC偏置端子可以包括设置在第一电压发生器的输出端子与地电压之间的电阻器。
另外，第一电压发生器可以在预定时段期间输出第一电压，并且多个第一开关或第二开关可以在两倍于所述预定时段期间将多个独立电极或公共电极连接至第一电压发生器。
另外，相机模块还可以包括控制单元，该控制单元被配置成控制第一电压发生器、多个第一开关和第二开关。控制单元可以输出用以激活第一电压发生器的第一控制信号、用以激活多个第一开关的多个第二控制信号以及激活第二开关的第三控制信号。
另外，第一控制信号、多个第二控制信号和第三控制信号可以是脉冲宽度调制(PWM)信号，并且多个第二控制信号的激活时段和第三控制信号的激活时段的长度可以是第一控制信号的激活时段的两倍。
另外，多个独立电极的数目、多个第一开关的数目、以及多个第二控制信号的数目可以是四的倍数并且可以彼此相同。
另外，第一电压发生器可以包括DC-DC转换器，DC-DC转换器被配置成将任何直流电力转换为具有负载所需形式的直流电力。
本公开内容的以上方面仅是本公开内容的示例性实施方式的一部分，并且本领域技术人员可以根据本公开内容的以下详细描述设计和理解基于本公开内容的技术特征的各种实施方式。
有益效果
下面将描述根据本公开内容的设备的效果。
本公开内容可以提供能够通过减小为液体透镜中界面的移动提供的电压的大小来减小在生成电压的过程中发生的辐射噪声的方法和设备。
另外，本公开内容可以通过由于用来驱动液体透镜的电压大小的减小而减小用于生成电压的升压电路的尺寸，进一步减小相机模块的尺寸。
另外，在将包括液体透镜的相机模块应用于能够执行无线通信功能的便携式设备时，天线的接收灵敏度可能降低，本公开内容可以提高天线的接收灵敏度。
通过本公开内容可实现的效果不限于以上提及的效果，并且本领域技术人员根据以下描述将清楚地理解本文中未提及的其他效果。
附图说明
图1示出了根据实施方式的相机模块的示意性侧视图。
图2示出了图1所示的相机模块的实施方式的分解立体图。
图3示出了图2所示的相机模块的截面图。
图4是用于说明图1和图3所示的保持架和液体透镜单元的图。
图5示出了根据上述实施方式的包括液体透镜的液体透镜单元的实施方式的截面图。
图6是相机模块的示意性框图。
图7(a)和图7(b)是用于说明其界面被调整成与驱动电压对应的液体透镜的视图。
图8是用于EMI改善的相机模块的示意性框图。
图9(a)和图9(b)示出了参照图8描述的电压控制电路和开关单元。
图10示出了图9(a)所示的电压控制电路。
图11示出了图9(b)所示的电压控制电路。
图12是示出包括图9(a)和图9(b)所示的电压控制电路的相机模块之间的比较的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述示例性实施方式。在本公开内容容许各种修改和替选形式的情况下，本公开内容的具体实施方式仅作为示例在附图中示出。然而，本公开内容不应当被解释为限于本文中阐述的实施方式，而是相反地，本公开内容旨在涵盖落入这些实施方式的精神和范围内的所有修改、等同物和替选方案。
可以理解，尽管本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元素，但是这些元素不受这些术语的限制。这些术语通常仅用于将一个元素与另一元素区分开。另外，考虑到实施方式的构造和操作而特别定义的术语仅用于描述实施方式，而不是限定实施方式的范围。
在实施方式的以下描述中，将理解，当每个元素被称为在另一元素“上”或“下”时，该元素可以直接处于另一元素上或下，或者可以间接地形成为使得还存在一个或更多个中间元素。另外，当元素被称为“在上”或“在下”时，可以包括基于该元素的“在元素下”以及“在元素上”。
另外，诸如“上/上部/上方”和“下/下部/下方”的关系术语仅用于将一个对象或元素与另一对象或元素区分开，并不一定要求或涉及这样的对象或元素之间的任何物理或逻辑关系或次序。
在本说明书中使用的术语用于说明特定的示例性实施方式，而非限制本公开内容。除非上下文另有明确指出，否则单数表达包括复数表达。在说明书中，术语“包括”或“包含”应当被理解为指定特征、数字、步骤、操作、元素、部件或其组合的存在，而并非排除一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、元素、部件或其组合的存在或添加。
除非另有定义，否则在本文中使用的包括技术和科技术语的所有术语具有如本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还将理解，诸如在常用词典中定义的那些术语应当被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义，除非在本文中明确定义，否则将不会被解释为理想化或过于正式的意义。
在下文中，将使用笛卡尔坐标系来描述根据实施方式的透镜组件和包括透镜组件的相机模块，但是实施方式不限于此。即，在笛卡尔坐标系中，x轴、y轴和z轴彼此垂直，但是实施方式不限于此。即，x轴、y轴和z轴可以彼此交叉而不是彼此垂直。
在下文中，将参照图1至图4描述根据实施方式的相机模块100。
图1示出了根据实施方式的相机模块100的示意性侧视图。
参照图1，相机模块100可以包括透镜组件22、控制电路24和图像传感器26。
首先，透镜组件22可以包括多个透镜单元以及将所述多个透镜单元容纳在其中的保持架。如下文将描述的，多个透镜单元可以包括液体透镜，并且可以进一步包括第一透镜单元或第二透镜单元。替选地，多个透镜单元可以包括第一透镜单元和第二透镜单元以及液体透镜单元。
控制电路24用于向液体透镜单元提供驱动电压(或操作电压)。
上述控制电路24和图像传感器26可以被设置在单个印刷电路板(PCB)上，但这仅作为示例给出，并且实施方式不限于此。
在将根据实施方式的相机模块100应用于光学设备(或光学仪器)时，可以根据光学设备所需的规格以不同方式设计控制电路24的配置。特别地，可以将控制电路24实现为单个芯片以减小施加到透镜组件22的驱动电压的大小。由此，可以进一步减小安装在便携式设备中的光学设备的尺寸。
图2示出了图1所示的相机模块100的实施方式的分解立体图。
参照图2，相机模块100可以包括透镜组件22、主板150和图像传感器182。另外，相机模块100还可以包括第一盖170和中间基片172。另外，相机模块100还可以包括至少一个粘合构件。所述至少一个粘合构件用于将液体透镜单元140耦接或固定至保持架120。另外，如图2所示，相机模块100还可以包括传感器基片178和滤波器176，或者可以不包括传感器基片178和滤波器176。另外，相机模块100还可以包括电路盖154。电路盖154可以具有电磁屏蔽功能。
另外，图2所示的相机模块100还可以包括传感器基片178和滤波器176。
根据实施方式，可以省去图2所示的相机模块100B的部件110至176中的至少之一。替选地，相机模块100中还可以包括与图2所示的部件110至176不同的至少一个部件。
图3是图2所示的相机模块100的截面图。即，图3是沿图2所示的相机模块100的线A-A'截取的截面图。为了便于描述，在图3中省去了图2所示的第一盖170、电路盖154和连接器153的图示。实际上，在相机模块100中可以省去这些部件。
参照图2和图3，透镜组件可以包括液体透镜单元140、保持架120、第一透镜单元110或110A、或第二透镜单元130或130A中的至少之一，并且可以与图1所示的透镜组件22对应。透镜组件可以被设置在主板150上。
在透镜组件中，可以将第一透镜单元110和第二透镜单元130分别称为“第一固体透镜单元”和“第二固体透镜单元”以便与液体透镜单元140区分开。
第一透镜单元110可以被设置在透镜组件的上侧，并且可以是光从透镜组件外入射到的区域。即，第一透镜单元110或110A可以被设置在处于保持架120内的液体透镜单元140上方。第一透镜单元110或110A可以使用单个透镜来实现，或者可以使用沿中心轴线对准以形成光学系统的两个或更多个透镜来实现。
这里，中心轴线可以是由相机模块100中包括的第一透镜单元110或110A、液体透镜单元140、以及第二透镜单元130或130A形成的光学系统的光轴LX，或者可以是与光轴LX平行的轴线。光轴LX可以与图像传感器182的光轴对应。即，可以通过主动对准(AA)将第一透镜单元110或110A、液体透镜单元140、第二透镜单元130或130A、以及图像传感器182沿光轴LX对准。
这里，主动对准可以意指将第一透镜单元110或110A、第二透镜单元130或130A、以及液体透镜单元140的光轴彼此对准并且调整图像传感器182与透镜单元110或110A、130或130A、和140之间的轴向关系或距离关系以获取改善的图像的操作。
在实施方式中，可以通过下述操作来执行主动对准：当经由第一透镜单元110或110A、第二透镜单元130或130A、或液体透镜单元140中的至少一者接收到从特定对象引入的光时，图像传感器182生成并分析图像数据。例如，可以按照以下顺序执行主动对准。
在一个示例中，在对被固定并安装至保持架120的第一透镜单元110或110A和第二透镜单元130或130A与图像传感器182之间的相对位置进行调整的主动对准(第一对准)完成之后，可以执行对插入保持架120中的液体透镜单元140与图像传感器182之间的相对位置进行调整的主动对准(第二对准)。第一对准可以随着夹具夹持中间基片172并且将中间基片172移位到各个位置来执行，并且第二对准可以随着夹具夹持液体透镜单元140的间隔件143并且将间隔件移位到各个位置来执行。
然而，可以按照不同于上述顺序的任何其他顺序执行主动对准。
假设中间基片172被省去的情况，可以在夹具夹持保持架120的突出部124的状态下执行主动对准。此时，如果突出部124的厚度小，则可能无法准确执行主动对准。为了防止这种情况，相机模块100可以包括比保持架120的突出部124厚的中间基片172。为了形成与中间基片172的形状相比具有复杂形状的保持架120，可能需要使用注射成型等来管理保持架120的厚度。如果保持架120的用于进行主动对准的部分的厚度不足以用于夹持，可以添加中间基片172，使得可以在夹具夹持中间基片172的一部分的状态下执行主动对准。然而，如果突出部124的厚度足够大，则可以省去中间基片172。另外，可以使用粘合构件例如环氧树脂将突出部124和中间基片172彼此耦接。
在另一示例中，在对被固定并安装至保持架120的第一透镜单元110或110A、第二透镜单元130或130A和液体透镜单元140之间的相对位置进行调整的主动对准(第三对准)完成之后，可以执行对已经完全进行第三对准的透镜组件的透镜与图像传感器182之间的相对位置进行调整的主动对准(第四对准)。第三对准可以随着夹具夹持液体透镜单元140的间隔件143并且将间隔件移位到各个位置来执行，并且第四对准可以随着夹具夹持中间基片172并且将中间基片移位到各个位置来执行。
另外，如图3所示，第一透镜单元110A可以包括两个透镜L1和L2，但这仅作为示例给出，并且第一透镜单元110A可以包括一个透镜、或者三个或更多个透镜。
另外，可以在第一透镜单元110或110A的上侧处设置曝光透镜。这里，曝光透镜可以是第一透镜单元110或110A所包括的透镜中最外面的透镜。即，位于第一透镜单元110A的最上侧处的透镜L1可以向上突出，并且因此可以用作曝光透镜。由于曝光透镜从保持架120向外突出，因此曝光透镜面临其表面受损的风险。当透镜的表面受损时，由相机模块100捕获的图像的质量可能劣化。因此，为了防止或最小化对曝光透镜的表面的损坏，可以在曝光透镜的顶部形成涂层或者可以设置盖玻璃。替选地，为了防止对曝光透镜的表面的损坏，曝光透镜可以由与其他透镜单元的透镜相比具有更高刚度的耐磨材料形成。
另外，第一透镜单元110A中包括的透镜L1和L2中的每一个的外径可以随着到底部的距离减小(例如，在z轴方向上)而逐渐增大，但是实施方式不限于此。
图4是用于说明图2和图3所示的保持架120和液体透镜单元140的图。即，图4示出了保持架120和液体透镜单元140的分解立体图。图4所示的保持架120可以包括第一孔H1和第二孔H2以及第一侧壁至第四侧壁。
图2示出了第一连接衬底141和第二连接衬底144在z轴方向上弯折之前的状态的平面图，并且图3示出了第一连接衬底141和第二连接衬底144在z轴方向上弯折之后的状态。此外，如图3所示，间隔件143可以被设置在第一连接衬底141与第二连接衬底144之间，并且可以被设置成从保持架120中的第一开口OP1或第二开口OP2中的至少一个突出。
另外，间隔件143可以被设置成以环形形状包围液体透镜142的侧表面。间隔件143可以在其顶部和底部处包括不平坦部分以使用粘合材料增加与连接衬底141和144的耦合力。连接衬底141和144可以具有与间隔件143的形状对应的形状，并且可以包括环形形状。
在保持架120的上部部分和下部部分中可以分别形成第一孔H1和第二孔H2，以分别使保持架120的上部部分和下部部分敞开。这里，第一孔H1和第二孔H2可以是通孔。第一透镜单元110或110A可以被容纳在、安装在、安置在、接触、固定至、临时固定至、受支承于、耦接至或被设置在形成于保持架120中的第一孔H1中，并且第二透镜单元130或130A可以被容纳在、安装在、安置在、接触、固定至、临时固定至、受支承于、耦接至或被设置在形成于保持架120中的第二孔H2中。
另外，保持架120的第一侧壁和第二侧壁可以被设置成在与光轴LX的方向垂直的方向上(例如，在x轴方向上)彼此面对，并且第三侧壁和第四侧壁可以被设置成在与光轴LX的方向垂直的方向上(例如，在y轴方向上)彼此面对。另外，如图4所示，保持架120的第一侧壁可以包括第一开口OP1，并且保持架120的第二侧壁可以包括形状与第一开口OP1的形状相同或相似的第二开口OP2。因此，设置在第一侧壁中的第一开口OP1以及设置在第二侧壁中的第二开口OP2可以被设置成在与光轴LX方向垂直的方向上(例如，在x轴方向上)彼此面对。
设置有液体透镜单元140的保持架120的内部空间由于第一开口OP1和第二开口OP2而可以是敞开的。在该情况下，可以使液体透镜单元140穿过第一开口OP1或第二开口OP2插入，使液体透镜单元140被安装在、安置在、接触、固定至、临时固定至、受支承于、耦接至或被设置在保持架120的内部空间中。例如，可以使液体透镜单元140穿过第一开口OP1插入保持架120中的内部空间中。
这样，为了能够将液体透镜单元140穿过第一开口OP1或第二开口OP2插入保持架120的内部空间中，保持架120中的第一开口OP1或第二开口OP2在光轴LX方向上的尺寸可以大于液体透镜单元140在y轴方向和z轴方向上的横截面积。例如，与第一开口OP1和第二开口OP2中的每一个在光轴LX方向上的尺寸对应的高度H可以大于液体透镜单元140的厚度TO。
第二透镜单元130或130A可以被设置在保持架120内的液体透镜单元140下方。第二透镜单元130或130A可以在光轴方向上(例如，在z轴方向上)与第一透镜单元110或110A间隔开。
从相机模块100外引入第一透镜单元110或110A中的光可以穿过液体透镜单元140并且可以被引入第二透镜单元130或130A中。第二透镜单元130或130A可以使用单个透镜来实现，或者可以使用沿中心轴线对准以形成光学系统的两个或更多个透镜来实现。例如，如图3所示，第二透镜单元130A可以包括三个透镜L3、L4和L5，但这仅作为示例给出，并且第二透镜单元130或130A中可以包括两个或更少的透镜或者四个或更多个透镜。
另外，第二透镜单元130A中包括的透镜L3、L4和L5中的每一个的外径可以随着到底部的距离减小(例如，在z轴方向上)而逐渐增大，但是实施方式不限于此。
与液体透镜单元140不同，第一透镜单元110或110A和第二透镜单元130或130A中的每一个可以是由玻璃或塑料形成的固体透镜，但是实施方式不限于第一透镜单元110或110A和第二透镜单元130或130A中的每一个的特定材料。
另外，参照图3，液体透镜单元140可以包括第一区域至第五区域：A1、A2、A3、A4和A5。
第一区域A1是设置在保持架120中的第一开口OP1内的区域，第二区域A2是设置在保持架120中的第二开口OP2内的区域，并且第三区域A3是在第一区域A1与第二区域A2之间的区域。第四区域A4是从保持架120中的第一开口OP1突出并且被设置在保持架120外第一开口OP1侧处的区域。第五区域A5是从保持架120中的第二开口OP2突出并且被设置在保持架120外第二开口OP2侧处的区域。
另外，如图2所示，液体透镜单元140可以包括第一连接衬底(或独立的电极连接衬底)141、液体透镜(或液体透镜主体)142、间隔件143和第二连接衬底(或公共的电极连接衬底)144。
第一连接衬底141可以将液体透镜142中包括的多个第一电极(未示出)电连接至主板150，并且第一连接衬底141可以被设置在液体透镜142上方。第一连接衬底141可以被实现为柔性印刷电路板(FPCB)。
另外，第一连接衬底141可以经由电连接至多个第一电极中的每个第一电极的连接焊盘(未示出)电连接至形成在主板150上的电极焊盘(未示出)。为此，在将液体透镜单元140插入保持架120的内部空间中之后，可以使第一连接衬底141在z轴方向上朝向主板150弯折，此后连接焊盘(未示出)和电极焊盘(未示出)可以经由导电环氧树脂彼此电连接。在另一实施方式中，第一连接衬底141可以连接至导电并且被设置、形成或涂覆在保持架120的表面上的第一保持架表面电极，使得第一连接衬底141经由导电并且被设置在保持架120的表面上的第一保持架表面电极电连接至主板150，但是实施方式不限于此。
第二连接衬底144可以将液体透镜142中包括的第二电极(未示出)电连接至主板150，并且第二连接衬底144可以被设置在液体透镜142下方。第二连接衬底144可以被实现为FPBC或单个金属衬底(导电金属板)。这里，稍后将参照图5详细描述第一电极和第二电极。
第二连接衬底144可以经由电连接至第二电极的连接焊盘电连接至形成在主板150上的电极焊盘。为此，在将液体透镜单元140插入保持架120的内部空间中之后，可以使第二连接衬底144在z轴方向上朝向主板150弯折。在另一实施方式中，第二连接衬底144可以连接至导电并且被设置、形成或涂覆在保持架120的表面上的第二保持架表面电极，使得第二连接衬底144经由导电并且被设置在保持架120的表面上的第二保持架表面电极电连接至主板150，但是实施方式不限于此。
液体透镜142可以包括腔CA。如图3所示，处在光被引入腔CA的方向上的开口区域可以小于处在相反方向上的开口区域。替选地，液体透镜142可以被设置成使得腔CA的倾斜方向与图示方向相反。即，与图3的图示不同，处在光被引入腔CA的方向上的开口区域可以大于处在相反方向上的开口区域。另外，在液体透镜142被设置成使得腔CA的倾斜方向与图示方向相反的情况下，可以根据液体透镜142的倾斜方向来改变液体透镜142包括的部件中的所有或一些部件的布置、或者可以仅改变腔CA的倾斜方向而可以不改变其余部件的布置。稍后将参照图5详细描述液体透镜142的详细配置。
间隔件143可以被设置成包围液体透镜142，并且可以保护液体透镜142免受外部冲击。为此，间隔件143可以被配置成使得液体透镜142能够被安装在、被安置在、接触、固定至、临时固定至、受支承于、耦接至或被设置在间隔件中。
例如，间隔件143可以包括将液体透镜142容纳在其中的中空区域143H，以及被配置成包围形成在其中心处的中空区域143H的框架。这样，间隔件143可以具有中心中空的方形平面形状(在下文中，被称为“□”形形式)，但是实施方式不限于此。
另外，可以将间隔件143设置在第一连接衬底141与第二连接衬底144之间，并且可以被设置成从保持架120中的第一开口OP1或第二开口OP2中的至少之一突出。即，间隔件143的至少一部分可以被成形为连同第一连接衬底141和第二连接衬底144一起在与光轴LX垂直的方向上(例如，在x轴方向上)从保持架120的第一侧壁或第二侧壁中的至少之一突出。这是因为间隔件143在x轴方向上的长度大于保持架120在x轴方向上的长度。因此，间隔件143的从第一侧壁和第二侧壁突出的部分可以分别对应于图3所示的第四区域A4和第五区域A5。
另外，当间隔件143插入保持架120以及在主动对准期间，可以使间隔件143与夹具接触。
另外，可以将间隔件143的至少一部分设置在第一开口OP1或第二开口OP2中的至少之一中。在图3的情况下，间隔件143被图示为未被设置在第一开口OP1和第二开口OP2中。然而，与该图示不同，如图2和图4所示，可以认识到，由于间隔件143具有“□”形形式并且包围液体透镜142，因此可以将间隔件143的至少一部分设置在第一开口OP1和第二开口OP2中的每一个中。
另外，可以将液体透镜142的至少一部分设置在第一开口OP1或第二开口OP2中的至少之一中。参照图3，可以认识到，作为液体透镜142的部件的液体透镜142的第一板147被设置在第一开口OP1和第二开口OP2中的每一个中。
另外，可以仅将间隔件143的至少一部分设置在第一开口OP1和第二开口OP2中的每一个中，并且可以不将液体透镜142设置在该开口中。
另外，参照图3，保持架120可以包括设置在液体透镜单元140上方的保持架上部区域120U以及设置在液体透镜单元140下方的保持架下部区域120D。在该情况下，第一粘合构件和第二粘合构件(未示出)中的每一个可以将保持架上部区域120U和保持架下部区域120D中的每一个耦接至液体透镜单元140。
第一盖170可以被设置成包围保持架120、液体透镜单元140和中间基片172，并且可以保护保持架120、液体透镜单元140和中间基片172免受外部冲击。特别地，在设置有第一盖170时，可以保护形成光学系统的多个透镜免受外部冲击。
另外，为了使得设置在保持架120中的第一透镜单元110或110A暴露于外部光，第一盖170可以包括形成在第一盖170的顶表面中的上开口170H。
另外，在上开口170H中可以设置有由透光材料形成的窗口。这可以防止诸如灰尘或湿气的异物进入相机模块100。
另外，第一盖170可以被设置成覆盖保持架120的顶表面和第一侧壁至第四侧壁。
同时，参照图2和图3，中间基片172可以被设置成包围保持架120中的第二孔H2。为此，中间基片172可以包括用于将第二孔H2容纳在其中的容纳孔172H。中间基片172的内径(即，容纳孔172H的直径)可以等于或大于第二孔H2的外径。
这里，中间基片172中的容纳孔172H和第二孔H2被图示为具有圆形形状，但是实施方式不限于此，并且这些孔可以被改变为各种其他形状。
可以通过与第一盖170中的上开口170H相同的方式，将容纳孔172H形成在处于与相机模块100中设置的图像传感器182的位置对应的位置处的、中间基片172的中心附近。
中间基片172可以安装在主板150上使得与主板150上的电路元件151间隔开。即，可以将保持架120设置在主板150上使其与电路元件151间隔开。
主板150可以被设置在中间基片172下方，并且可以包括凹部、电路元件151、连接部分(或FPCB)152和连接器153，其中，在凹部中安装、安置、紧密设置、固定、临时固定、支承、耦接、或容纳图像传感器182。
主板150的电路元件151可以构成控制液体透镜单元140和图像传感器182的控制模块。这里，电路元件151可以包括无源元件或有源元件中的至少一者，并且可以具有各种面积和高度中的任何面积和高度。电路元件151可以被设置为多个，并且其高度可以大于主板150的高度从而向外突出。多个电路元件151可以被设置成在与光轴LX平行的方向上不与保持架120交叠。例如，多个电路元件151可以包括功率电感器、陀螺仪传感器等，但是实施方式不限于特定类型的电路元件151。
主板150可以包括在其中设置保持架120的保持架区域以及在其中设置多个电路元件151的元件区域。
主板150可以被实现为包括FPCB 152的刚性柔性印刷电路板(RFPCB)。可以基于在其中安装相机模块100的空间要求使FPCB 152弯折。
图像传感器182可以执行将穿过透镜组件110、120、130和140的第一透镜单元110、液体透镜单元140和第二透镜单元130的光转换为图像数据的功能。更具体地，图像传感器182可以通过经由包括多个像素的像素阵列将光转换为模拟信号并且合成与模拟信号对应的数字信号来生成图像数据。
同时，连接器153可以将主板150电连接至相机模块100之外的电源或任何其他设备(例如，应用处理器)。
在下文中，将参照附图描述制造相机模块100的方法的实施方式。
首先，可以将图像传感器182安装在主板150上，并且可以使被耦接或设置至中间基片172的保持架120安装在、安置在、接触、固定至、临时固定至、受支承于、耦接至或设置在主板150上。
此时，可以执行安装在保持架120中的第一透镜单元110或110A和第二透镜单元130或130A以及图像传感器182之间的主动对准(第一对准)。可以通过在支承中间基片172的相对侧的同时调整中间基片172和保持架120的位置来执行第一对准。可以在移动夹具的过程中执行第一对准，该夹具挤压并固定中间基片172的相对侧。在第一对准的完成状态下，中间基片172可以固定至主板150。
随后，可以将液体透镜单元140通过保持架120中的第一开口OP1或第二开口OP2中的至少一者插入保持架120中，并且可以执行液体透镜单元140与图像传感器182之间的主动对准作为第二对准。可以通过在x轴方向上支承液体透镜单元140的同时调整液体透镜单元140的位置来执行第二对准。可以在移动夹具的过程中执行第二对准，该夹具在x轴方向上挤压并固定液体透镜单元140。
随后，可以使第一连接衬底141和第二连接衬底144中的每一个弯折以电连接至主板150。在弯折处理之后，针对第一连接衬底141和第二连接衬底144中的每一个与主板150之间的电连接执行焊接处理。
随后，用第一盖170覆盖第一透镜单元110、保持架120、第二透镜单元130、液体透镜单元140和中间基片172以完成相机模块100。
同时，图2中示出的多个电路元件151中的一些可能导致电磁干扰(EMI)或噪声。特别地，在多个电路元件151中，功率电感器151-1与其他元件相比可以引起更大的EMI。为了阻挡EMI或噪声，可以设置电路盖154以覆盖主板150的元件区域中设置的电路元件151。
另外，在设置有电路盖154以覆盖电路元件151时，可以保护主板150上设置的电路元件151免受外部冲击。为此，电路盖154可以包括考虑到主板150上设置的电路元件151的形状和位置、用于在其中容纳并覆盖这些电路元件151的容纳空间。
同时，滤波器176可以对已经穿过第一透镜单元110或110A、液体透镜单元140、以及第二透镜单元130或130A的光中的处于特定波长范围内的光进行过滤。滤波器176可以是红外(IR)光阻挡滤波器或紫外(UV)光阻挡滤波器，但是实施方式不限于此。滤波器176可以设置在图像传感器182上方。滤波器176可以设置在传感器基片178内。例如，可以将滤波器176设置或安装在传感器基片178的内部凹部中或者其阶状部分上。
传感器基片178可以设置在中间基片172下方，并且可以附接至主板150。传感器基片178可以包围图像传感器182，并且可以保护图像传感器182免受异物或外部冲击。
主板150可以设置在传感器基片178下方。可以将传感器基片178安装在主板150上使其与电路元件151间隔开，并且可以将保持架120设置在传感器基片178上方，在保持架120中设置有中间基片172、第二透镜单元130或130A、液体透镜单元140、以及第一透镜单元110或110A。
另外，图2中示出的相机模块100可以不包括传感器基片178和滤波器176。
在下文中，将参照图5描述根据上述实施方式的相机模块100中包括的液体透镜单元140的实施方式140A。图5示出了根据上述实施方式的包括有液体透镜的液体透镜单元140的实施方式140A的截面图。
图5所示的液体透镜单元140A中的每一个可以包括第一连接衬底141、液体透镜142、间隔件143和第二连接衬底144。上文已经描述了间隔件143，并且因此将省去其重复描述。为了便于描述，在图5中省去了间隔件143的图示。
液体透镜142可以包括：多个不同类型的液体LQ1和LQ2、第一板至第三板147、145和146、第一电极E1和第二电极E2、以及绝缘层148。液体透镜142还可以包括光学层(未示出)。
液体LQ1和LQ2可以被容纳在腔CA中，并且可以包括导电的第一液体LQ1以及不导电的第二液体(或绝缘液体)LQ2。第一液体LQ1和第二液体LQ2可以不彼此混合，并且在第一液体LQ1与第二液体LQ2之间的接触部分上可以形成界面BO。例如，可以将第二液体LQ2设置在第一液体LQ1上方，但是实施方式不限于此。
另外，在液体透镜142的截面形状中，第一液体LQ1和第二液体LQ2的边缘可以比其中心部分薄。
第二液体LQ2可以是油，并且例如可以是基于苯基的硅油。第一液体LQ1可以通过例如将乙二醇与溴化钠(NaBr)混合来形成。
第一液体LQ1和第二液体LQ2中的每个可以包括灭菌剂或抗氧化剂中的至少一者。抗氧化剂可以是基于苯基的抗氧化剂或基于磷(P)的抗氧化剂。另外，灭菌剂可以是基于醇的灭菌剂、基于醛的灭菌剂和基于酚的灭菌剂中的任何一种。在第一液体LQ1和第二液体LQ2中的每个包括抗氧化剂和灭菌剂时，可以防止由于第一液体LQ1和第二液体LQ2的氧化或微生物增殖而引起的第一液体LQ1和第二液体LQ2的物理性质改变。
第一板147的内侧表面可以形成腔CA的侧壁i。第一板147可以包括具有预定倾斜表面的上开口和下开口。即，腔CA可以被限定为被第一板147的倾斜表面、与第二板145接触的第三开口、以及与第三板146接触的第四开口包围的区域。
第三开口和第四开口中的较宽开口的直径可以根据液体透镜142所需的视场(FOV)或液体透镜142在相机模块100中的作用而改变。根据实施方式，第四开口O2的尺寸(面积或宽度)可以大于第三开口O1的尺寸(面积或宽度)。这里，第三开口和第四开口中每一个的尺寸可以是在水平方向(例如，x轴方向和y轴方向)上的截面积。例如，第三开口和第四开口中每一个的尺寸可以意指在开口具有圆形截面的情况下的半径，也可以意指在开口具有方形截面的情况下的对角线长度。
第三开口和第四开口中的每一个可以是具有圆形截面的孔的形式，并且其倾斜表面可以具有55°至65°范围内的倾斜角或50°至70°范围内的倾斜角。驱动电压可以使所述两种液体形成的界面BO沿腔CA的倾斜表面移动。
第一液体LQ1和第二液体LQ2被充入、容纳或设置在第一板147中的腔CA中。另外，腔CA是已经穿过第一透镜单元110或110A的光穿过的区域。因此，第一板147可以由透明材料形成，并且可以包括杂质以使光不易穿过第一板。
可以在第一板147的一个表面和另一表面上分别设置电极。可以在第一板147的一个表面(例如，顶表面、侧表面或底表面)上设置多个第一电极E1使其与第二电极E2间隔开。第二电极E2可以被设置在第一板147的另一表面(例如，底表面)的至少一个区域上，并且可以与第一液体LQ1直接接触。
另外，第一电极E1可以是“n”个电极(在下文中称为“独立电极”)，并且第二电极E2可以是单个电极(在下文中称为“公共电极”)。这里，n可以是2或更大的整数。
第一电极E1和第二电极E2中的每一者可以包括至少一个电极区段。例如，第一电极E1可以包括两个或更多个电极区段，并且第二电极E2可以包括至少一个电极区段。例如，多个第一电极E1可以包括在绕光轴顺时针方向上(或逆时针方向上)依次设置的多个电极区段。这里，电极区段意指电极的一部分。
设置在第一板147的另一表面上的第二电极E2的一部分(即，第二电极E2的电极区段)可以暴露于导电的第一液体LQ1。
第一电极E1和第二电极E2中的每一者可以由导电材料形成，导电材料例如金属并且特别地可以包括铬(Cr)。铬元素或铬是一种易碎、不易变色且具有高熔点的有光泽的银质刚性过渡金属。另外，由于含铬的合金表现出高耐腐蚀性和刚性，因此可以以与其他金属合金化的形式使用铬。特别地，由于铬(Cr)不易被腐蚀或变色，因此铬对导电并且被充入腔CA中的第一液体LQ1表现出高阻抗。
另外，第二板145可以被设置在第一电极E1的一个表面上。即，第二板145可以被设置在第一板147上方。具体地，可以将第二板145设置在腔CA和第一电极E1的顶表面上方。
第三板146可以被设置在第二电极E2的一个表面上。即，第三板146可以被设置在第一板147下方。具体地，可以将第三板146设置在腔CA和第二电极E2的底表面下方。
第二板145和第三板146可以被设置成彼此面对并且第一板147插入二者之间。另外，可以省去第二板145或第三板146中的至少一者。
第二板145或第三板146中的至少一个可以具有矩形平坦形状。可以使第三板146在边缘周围的接合区域上与第一板147接触并接合至第一板147。
第二板145和第三板146中的每一个可以是光穿过的区域，并且可以由透光材料形成。例如，第二板145和第三板146中的每一个可以由玻璃形成，并且为了便于处理可以由相同的材料形成。另外，第二板145和第三板146中的每一个的边缘可以具有矩形形状，但不一定限于此。
第二板145可以被配置成使得被引入第一透镜单元110或110A的光能够行进到第一板147中的腔CA中。
第三板146可以被配置成使得已经穿过第一板147中的腔CA的光能够行进至第二透镜单元130或130A。第三板146可以与第一液体LQ1直接接触。
根据实施方式，第三板146的直径可以大于第一板147中的第三开口和第四开口中的较宽开口的直径。另外，第三板146可以包括与第一板147间隔开的外围区域。
另外，液体透镜142的实际有效透镜区域可以比第一板147的第三开口和第四开口中的较宽开口的直径(例如，O2)窄。例如，在将液体透镜142的中心周围小半径内的区域用作实际的光传输路径时，第三板146的中心区域的直径(例如，O3)可以小于第一板147的第三开口和第四开口中的较宽开口的直径(例如，O2)。
可以设置绝缘层148以覆盖第二板145的底表面中处于腔CA的上部区域中的部分。即，绝缘层148可以被设置在第二液体LQ2与第二板145之间。
另外，绝缘层148可以被设置成覆盖形成腔CA的侧壁的第一电极E1的一部分。另外，绝缘层148可以被设置在第一板147的底表面上以覆盖第一电极E1的一部分、第一板147和第二电极E2的一部分。因此，绝缘层148可以防止第一电极E1与第一液体LQ1之间的接触以及第一电极E1与第二液体LQ2之间的接触。
绝缘层148可以例如由诸如聚对二甲苯C的涂覆剂形成，并且还可以包括白色染料。白色染料可以增加形成腔CA的侧壁i的绝缘层148的光反射率。
绝缘层148可以覆盖第一电极E1和第二电极E2中的一个电极(例如，第一电极E1)，并且可以暴露另一电极(例如，第二电极E2)的一部分，使得电能被施加到具有导电性的第一液体LQ1。
在根据实施方式的相机模块100的情况下，用于阻挡紫外光或红外光的滤波器176被设置在中间基片172与图像传感器182之间，并且对穿过第一透镜单元110、液体透镜142和第二透镜单元130的光中处于特定波长范围内的光进行过滤。另外，这样的红外光阻挡滤波器或紫外光阻挡滤波器被安装在传感器基片178的凹部中。
至少一个衬底例如第一连接衬底141和第二连接衬底144用于向液体透镜142提供电压。为此，多个第一电极E1可以电连接至第一连接衬底141，并且第二电极E2可以电连接至第二连接衬底144。
在通过第一连接衬底141和第二连接衬底144向第一电极E1和第二电极E2施加驱动电压时，可以使第一液体LQ1与第二液体LQ2之间的界面BO变形，并且因此可以改变(或调整)液体透镜142的形状例如曲率或焦距中的至少一者。例如，随着液体透镜142中形成的界面BO的弯曲度或倾斜度中的至少一者根据驱动电压而改变，液体透镜142的焦距可以被调整。在界面BO的变形或曲率半径受控的情况下，液体透镜142、包括液体透镜142的透镜组件110、120、130和140、相机模块100和光学设备可以执行自动聚焦(AF)功能和手抖补偿或光学图像稳定(OIS)功能。
第一连接衬底141可以将四个不同的驱动电压(在下文中称为“独立电压”)传送至液体透镜142，并且第二连接衬底144可以将一个驱动电压(在下文中称为“公共电压”)传送至液体透镜142。公共电压可以包括DC电压或AC电压。当以脉冲形式施加公共电压时，脉冲宽度或占空比可以是恒定的。经由第一连接衬底141提供的独立电压可以被施加到在液体透镜142的各个角落处露出的多个第一电极E1(或多个电极区段)。
尽管未示出，但是当在第一连接衬底141与多个第一电极E1之间设置有导电环氧树脂时，第一连接衬底141与多个第一电极E1可以彼此接触、并且可以彼此耦接、并且可以彼此电导通。另外，当在第二连接衬底144与第二电极E2之间设置有导电环氧树脂时，第二连接衬底144与第二电极E2可以彼此接触、可以彼此耦接、并且可以彼此电导通。
另外，第一连接衬底141和多个第一电极E1可以被实现为单独的元件或者可以被一体地形成。另外，第二连接衬底144和第二电极E2可以被实现为单独的元件或者可以被一体地形成。
图6是相机模块200的示意性框图。
参照图6，相机模块200可以包括控制电路210和透镜组件250。控制电路210可以与图1中示出的控制电路24对应，并且透镜组件250可以与图1中示出的透镜组件22或图2中示出的透镜组件110、120、130和140对应。
控制电路210可以包括控制单元220，并且可以控制包括液体透镜280的液体透镜单元140的操作。
控制单元220可以具有用于执行AF功能和OIS功能的部件，并且可以使用用户请求或感测结果(例如，陀螺仪传感器225的运动信号)来控制透镜组件250中包括的液体透镜280。这里，液体透镜280可以对应于上述液体透镜142。
控制单元220可以包括陀螺仪传感器225、控制器230和电压驱动器235。陀螺仪传感器225可以是未被包括在控制单元220中的独立部件，或者可以被包括在控制单元220中。
陀螺仪传感器225可以感测在包括横摆轴方向和俯仰轴方向的两个方向上的移动角速度，以补偿在光学设备的竖直方向和水平方向上的手抖。陀螺仪传感器225可以生成与感测到的角速度对应的运动信号，并且可以将运动信号提供给控制器230。
控制器230可以使用低通滤波器(LPF)去除运动信号中的高频噪声分量从而仅提取用于实现OIS功能的期望的频带，可以使用已经去除噪声的运动信号来计算手抖量，并且可以计算与为了补偿所计算的手抖量液体透镜模块260的液体透镜280需具有的形状对应的驱动电压。
控制器230可以从光学设备或相机模块200的内部部件(例如，图像传感器182)或外部部件(例如，距离传感器或应用处理器)接收用于AF功能的信息(即，关于到物体的距离的信息)，并且可以使用该距离信息计算与液体透镜280的期望形状对应的驱动电压，期望形状基于聚焦在对象上所需的焦距。
控制器230可以存储有驱动电压表，在驱动电压表中映射了驱动电压和用于使电压驱动器235生成驱动电压的驱动电压码，控制器230可以通过参考驱动电压表获取与所计算的驱动电压对应的驱动电压码，并且可以将获取的驱动电压码输出至电压驱动器235。
电压驱动器235可以基于由控制器230提供的数字形式的驱动电压码生成与该驱动电压码对应的模拟形式的驱动电压，并且可以将该驱动电压提供给透镜组件250。
电压驱动器235可以包括：升压器，其在接收到电源电压(例如，由单独的电源电路提供的电压)时增大电压电平；稳压器，其用于使升压器的输出稳定；以及开关单元，其用于将升压器的输出选择性地提供给液体透镜280的每个端子。
这里，开关单元可以包括被称为H桥的电路部件。从升压器输出的高电压被施加为开关单元的电源电压。开关单元可以将施加的电源电压和地电压选择性地提供给液体透镜280的相对端。这里，液体透镜280可以包括具有四个电极区段的四个第一电极E1、第一连接衬底141、第二电极E2、以及第二连接衬底144以供驱动。液体透镜280的相对端可以意指多个第一电极E1和第二电极E2中的任何一者。另外，液体透镜280的相对端可以意指四个第一电极E1的四个电极区段和第二电极E2的一个电极区段中的任何一者。
可以向液体透镜280的每个电极区段施加具有预定宽度的脉冲型电压，并且施加到液体透镜280的驱动电压是施加到第一电极E1和第二电极E2中的每一者的电压之间的差。
另外，为了使得电压驱动器235能够根据由控制器230提供的数字形式的驱动电压码来控制施加到液体透镜280的驱动电压，升压器可以控制电压电平的增加，并且开关单元可以控制施加到公共电极和独立电极的脉冲电压的相位以生成与驱动电压码对应的模拟形式的驱动电压。
即，控制单元220可以控制施加到第一电极E1和第二电极E2中每一者的电压。
控制电路210还可以包括执行控制电路210的通信或接口功能的连接器(未示出)。例如，连接器可以执行通信协议转换以实现使用内部集成电路(I2C)通信方法的控制电路210与使用移动工业处理器接口(MIPI)通信方法的透镜组件250之间的通信。另外，连接器可以从外部电源(例如，电池)接收电力，并且可以提供控制单元220和透镜组件250的操作所需的电力。在该情况下，连接器可以对应于图2中示出的连接器153。
透镜组件250可以包括液体透镜模块260，并且液体透镜模块260可以包括驱动电压提供器270和液体透镜280。
驱动电压提供器270可以接收来自电压驱动器235的驱动电压，并且可以将驱动电压提供给液体透镜280。这里，驱动电压可以是施加在“n”个独立电极中任何一个独立电极与一个公共电极之间的模拟电压。
驱动电压提供器270可以包括电压调整电路(未示出)或噪声消除电路(未示出)以用于补偿由于控制电路210与透镜组件250之间的端接而引起的损耗，或者可以将电压驱动器235提供的电压转移至液体透镜280。
驱动电压提供器270可以被设置在构成连接部152的至少一部分的FPCB(或衬底)上，但是实施方式不限于此。连接部152可以包括驱动电压提供器270。
液体透镜280可以根据驱动电压而使其第一液体LQ1与第二液体LQ2之间的界面BO变形，从而执行AF功能或OIS功能中的至少一个。
图7(a)和图7(b)是用于说明其界面被调整成与驱动电压对应的液体透镜142的视图。具体地，图7(a)示出了根据实施方式的液体透镜142的立体图，而图7(b)示出了液体透镜142的等效电路。这里，液体透镜142与图2的液体透镜142相同，并且因此由相同的附图标记表示。
首先，参照图7(a)，其界面BO的形状被调整成与驱动电压对应的液体透镜142可以经由被设置在四个不同方向上以使其间的角距离相同的多个第一电极E1的多个电极区段E11、E12、E13和E14以及第二电极E2的电极区段C0接收驱动电压。当经由多个第一电极E1的多个电极区段E11、E12、E13和E14中的任何一个以及第二电极E2的电极区段C0施加驱动电压时，设置在腔CA中的第一液体LQ1与第二液体LQ2之间的界面BO的形状可以变形。控制器230可以控制第一液体LQ1与第二液体LQ2之间的界面BO的变形程度和形状，以实现AF功能或OIS功能中的至少一个功能。
另外，参照图7(b)，液体透镜142可以被解释为多个电容器CAP，其中透镜142的一侧从第一电极E1的不同电极区段E11、E12、E13和E14接收电压，并且透镜142的另一侧连接至第二电极E2的电极区段C0以从其接收电压。
在图7(a)中，多个第一电极E1中包括的不同电极区段E11、E12、E13和E14的数目被示为四个，但是实施方式不限于此。
这里，两个电极E1和E2被划分为暴露于导电液体LQ1的第二电极E2以及未暴露于导电液体LQ1的第一电极E1。参照图7(a)和图4，暴露于导电液体LQ1的第二电极E2可以连接至公共端子C0，而未暴露于导电液体LQ1的第一电极E1可以连接至不同的独立端子L1、L2、L3和L4。连接至不同的独立端子L1、L2、L3和L4的第一电极E1可以被划分为彼此电且物理地分开的多个段。
同时，根据实施方式，第二电极E2的面积和第一电极E1的面积可以基本相同。这里，第一电极E1的面积可以等于多个段的面积之和。此外，第一电极E1中包括的多个段中的所有段可以具有彼此基本相同的面积。
基于如参照图7(b)所述的第一电极E1中包括的多个段，可以将参照图7(a)和图5描述的液体透镜142的电特性解释为被划分和并行连接的多个单元电容器的电特性。此外，基于液体透镜142的第二电极E2和第一电极E1，可以将液体透镜142的电特性解释为单个电容器的电特性。在第二电极E2的面积和第一电极E1的面积基本相同的情况下，在液体透镜142被视为一个电容器时，这可以意味着该电容器的两个电极的面积基本相同。此外，在第一电极E1中包括的多个段中的所有段具有基本相同的面积时，这可以意味着在相同环境或条件下、并行连接的单元电容器的电容基本相同。在该情况下，可以更清楚地指定可以被描述为电容器的电特性的液体透镜142的电特性，从而实现对液体透镜142的更精确和准确的控制并且减小控制误差。这得到液体透镜142的改善的操作稳定性和性能。
图8是针对EMI改善的相机模块的示意性框图。
如图所示，相机模块可以包括：电压控制电路340，其用于生成电压VL1、VL2、VL3、VL4和VCO，这些电压用于引起液体透镜320中的界面310的移动；开关单元350，其被设置在电压控制电路340与液体透镜320之间；以及控制器360，其用于控制开关单元350和电压控制电路340。这里，通过用图示表达参照图4、图5或图7描述的液体透镜示出了液体透镜320，并且可以包括四个独立端子L1、L2、L3和L4和一个公共端子C0。在一些实施方式中，液体透镜320中的独立端子的数目可以是四的倍数。
开关单元350包括多个第一开关SW1至SW4和第二开关SW0，多个第一开关SW1至SW4选择第一电压和地电压中的一者并且将选择的电压传送至多个独立端子L1、L2、L3和L4，第二开关SW0选择第一电压和地电压中的一者并且将选择的电压传送至公共端子C0。
控制器360可以控制电压控制电路340、多个第一开关SW1至SW4和第二开关SW0。例如，控制器360可以输出用于激活电压控制电路340的第一控制信号X1、用于激活多个第一开关SW1至SW4的多个第二控制信号X2、以及用于激活第二开关SW0的第三控制信号X3。
根据实施方式，第一控制信号X1、多个第二控制信号X2和第三控制信号X3可以是脉冲宽度调制(PWM)信号。第二控制信号X2和第三控制信号X3中的每个的活动时段可以是第一控制信号X1的活动时段的两倍。
图9(a)和图9(b)示出了参照图8描述的电压控制电路和开关单元。作为示例，图9(a)示出了生成70V的驱动电压的电压控制电路340A以及传送70V的驱动电压的开关单元350。图9(b)示出了输出40V的驱动电压的电压控制电路340B以及传送40V的驱动电压的开关单元350。
参照图9(a)和图9(b)，液体透镜320以及用于将驱动电压传送至液体透镜320的开关单元350的结构基本相同。然而，图9(a)所示的电压控制电路340A与图9(b)所示的电压控制电路340B之间存在结构差异。例如，两个电压控制电路340A和340B均可以包括升压器，例如，将任何直流电力转换为具有负载所需形式的直流电力的DC-DC转换器。然而，图9(b)所示的输出具有较低电平的驱动电压的电压控制电路340B还可以包括DC偏置端子，该DC偏置端子包括电阻器R1，电阻器R1连接至诸如DC-DC转换器的升压器的输出端子。
图10示出了图9(a)所示的电压控制电路。
如图所示，当通过两个电极施加电能时，液体透镜320的电特性可以类似于电容器(参照图7(b))的电特性。为了便于描述，将通过示例描述向一个独立端子L1和公共端子C0提供用于引起界面移动的驱动电压的情况。
参照图10(a)，能够提供70V的驱动电压的电压控制电路340A连接至液体透镜320的独立端子L1和公共端子C0。电压控制电路340A可以将70V的驱动电压和地电压中的一者提供给独立端子L1或公共端子C0。
参照图10(b)，电压控制电路340A可以在预设的第一时段P1期间将向独立端子L1或公共端子C0施加70V的驱动电压。这里，预设的第一时段P1可以由参照图9(a)描述的开关单元350确定。用于向液体透镜320施加70V的驱动电压的电压控制电路340A需要能够将任何直流电力转换成70V的驱动电压。例如，当包括液体透镜320的相机模块被安装在便携式设备中时，该便携式设备中使用的电源电压通常在2.5V至5V范围内。为了使用2.5V至5V的电源电压生成70V的驱动电压，不可避免地使电压控制电路340A的体积增大，并且由于电压控制电路340A中包括的开关元件的操作而产生辐射噪声。
电压控制电路340A中生成的辐射噪声可以减弱便携式设备的用于无线通信的天线的灵敏度。根据对配备有包括生成70V的驱动电压的电压控制电路340A和液体透镜320的相机模块的便携式设备的测试结果，在相机模块的操作期间可能出现便携式设备的无线通信灵敏度(RF无线灵敏度)降低到1/5至1/3的问题。在操作相机模块时，如果便携式设备的无线通信灵敏度降低，则可能难以通过该便携式设备实现视频通话，可能无法在无线通信期间使用相机模块，或者可能难以在使用相机模块期间实现无线通信。同时，在为了克服降低的无线通信灵敏度而消耗大量功率的情况下，可能存在的缺点是，由于便携式设备的电池容量有限而使通信待机/可用时间缩短。
图11示出了图9(b)中示出的电压控制电路。
如图所示，当通过两个电极施加电能时，液体透镜320的电特性可以类似于电容器(参照图7(b))的电特性。为了便于描述，将通过示例描述将用于引起界面移动的驱动电压提供给一个独立端子L1和公共端子C0的情况。
参照图11(a)，能够提供40V的驱动电压的电压控制电路340B连接至液体透镜320的独立端子L1和公共端子C0。电压控制电路340B可以将40V和30V的驱动电压中的一者和地电压提供给独立端子L1或公共端子C0。
参照图11(a)和图10(a)，与生成70V的驱动电压的电压控制电路340A不同，电压控制电路340B可以生成40V的驱动电压，并且可以将该驱动电压施加到液体透镜320的独立端子L1和公共端子C0。用于将40V的驱动电压施加到液体透镜320的电压控制电路340B需要将任何直流电力转换为40V的驱动电压。例如，在包括液体透镜320的相机模块被安装在便携式设备中的情况下，便携式设备中使用的电源电压通常在2.5V至5V的范围内。电压控制电路340B需要使用2.5V至5V的电源电压生成40V的驱动电压。与参照图10(a)描述的电压控制电路340A相比，由于大大减小了电源电压被升高的范围，因此可以大大减小电压控制电路340B的体积。另外，随着电压被升高的范围的减小，大大减小了由电压控制电路340B中包括的开关元件的操作引起的辐射噪声。
同时，参照图11(a)描述的电压控制电路340B可以包括DC偏置端子342，该DC偏置端子342包括电阻器R1。这里，DC偏置端子342可以被设置在电压控制电路340B的每个输出端子处，电压控制电路340B生成用以施加到液体透镜320中包括的独立端子L1至L4中的所有独立端子和公共端子C0的驱动电压。
参照图11(b)，电压控制电路340B可以在预设的第一时段P1期间将40V的驱动电压施加到独立端子L1或公共端子C0。其后，可以在预设的第一时段P1期间将30V的驱动电压施加到液体透镜320中的独立端子L1或公共端子C0。可以通过参照图9(b)描述的开关单元350来确定将40V的驱动电压和30V的驱动电压施加到液体透镜320中的独立端子L1或公共端子C0的第二时段P2。这里，第二时段P2的长度可以是第一时段P1的长度的两倍。
首先，当电压控制电路340B在第一时段P1期间施加40V的升高驱动电压并且执行浮置时，由于DC偏置端子342的高电阻，施加到液体透镜320中的独立端子L1或公共端子C0的电荷可以不以高速逸出而是可以在第一时段P1期间保留。此时，可以根据DC偏置端子342中包括的电阻器R1的电阻以预定速率使40V的驱动电压降低。DC偏置端子342的电阻器R1可以被设计成使得在第一时段P1期间将40V的驱动电压保持为30V的驱动电压。
将图10(b)与图11(b)进行比较，可以认识到，施加到液体透镜320中的独立端子L1或公共端子C0的驱动电压的均方根值Vrms相同。用于引起液体透镜320中界面的移动的电能的量可以被理解为驱动电压的均方根值Vrms。施加到液体透镜320中的独立端子L1或公共端子C0的驱动电压的波形的区域(在附图中用灰色指示的区域)与均方根值Vrms对应。将图10(b)与图11(b)进行比较，高度(电压的大小)不同，并且施加驱动电压的时段之间存在差异。然而，施加到液体透镜320的驱动电压的均方根值Vrms基本相同，并且可以引起液体透镜320中界面的移动。
将参照图12比较包括图9(a)和图9(b)所示的电压控制电路的相机模块。具体地，图12(a)示出了包括生成70V的驱动电压的电压控制电路340A的相机模块100A，并且图12(b)示出了包括生成40V的驱动电压的电压控制电路340B的相机模块100B。
将图12(a)与图12(b)进行比较，可以认识到，由于控制电路24A和24B的尺寸和体积减小，相机模块100A和100B的整体尺寸减小。与包括生成70V的驱动电压的电压控制电路340A的相机模块100A的尺寸S1相比，包括生成40V的驱动电压的电压控制电路340B的相机模块100B的尺寸S2可以减小约15％或更多。相机模块100B的尺寸和体积的减小可以增大相机模块100B能够被应用于便携式设备的范围。
另外，还可以减少在包括生成40V的驱动电压的电压控制电路340B的相机模块100B中产生的辐射噪声。因此，可以使配备有相机模块100B的便携式设备的无线通信灵敏度的降低最小化。
上述液体透镜可以被包括在相机模块中。相机模块可以包括：透镜组件，其包括安装在壳体中的液体透镜以及可以设置在液体透镜的前表面或后表面上的至少一个固体透镜；图像传感器，其用于将通过透镜组件传送的光信号转换为电信号；以及控制电路，其用于向液体透镜提供驱动电压。
尽管上文仅描述了有限数目的实施方式，但是各种其他实施方式也是可能的。在上述实施方式的技术内容不会彼此不兼容的情况下，可以将其组合为各种形式，并且因此可以实现为新的实施方式。
可以实现包括上述相机模块的光学设备(或光学仪器)。这里，光学设备可以包括可以处理或分析光信号的设备。光学设备的示例可以包括相机/视频设备、望远镜设备、显微镜设备、干涉仪、光度计、偏光计、光谱仪、反射仪、自动准直仪和检镜计，并且实施方式可以应用于可以包括液体透镜的光学设备。另外，所述光学设备可以被实现在例如诸如智能电话、膝上型计算机或平板计算机的便携式设备中。这样的光学设备可以包括相机模块、被配置成输出图像的显示单元、以及使相机模块和显示单元安装在其中的主壳体。光学设备还可以包括可以与其他设备通信的通信模块、以及可以存储数据的存储单元。通信模块和存储单元可以被安装在主壳体中。
根据上述实施方式的方法可以被编程为在计算机中执行，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可以包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储设备。
计算机可读记录介质还可以分布在联网的计算机系统上，使得以分布式方式存储和执行计算机可读代码。另外，实施方式所属领域的技术人员可以容易地理解用于完成上述方法的功能程序、代码和代码段。
对于本领域的技术人员将明显的是，在不脱离本文阐述的本公开内容的精神和基本特征的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。因此，以上详细描述不旨在被解释为在所有方面限制本公开内容，而是要作为示例被考虑。本公开内容的范围应当通过对所附权利要求书的合理解读来确定，并且在不脱离本公开内容的情况下做出的所有等同修改应当包括在所附权利要求中。
本发明的实施方式
已经在用于实施本公开内容的最优模式中描述了各种实施方式。
工业适用性
根据实施方式的液体透镜控制电路、相机模块和液体透镜控制方法可以被用在相机/视频设备、望远镜设备、显微镜设备、干涉仪、光度计、偏光仪、光谱仪、反射仪、自动准直仪、检镜计、智能电话、膝上型计算机、平板电脑等中。

Claims (18)

1.一种相机模块，包括：
液体透镜、电压控制电路和开关单元，
其中，所述液体透镜包括：
第一板，其包括腔，在所述腔中设置有导电液体和非导电液体；
设置在所述第一板上方的第二板；以及
设置在所述第一板下方的第三板，
其中，在所述第一板的一侧设置有公共电极，
其中，在所述第一板的对侧设置有多个独立电极，
其中，所述电压控制电路包括：
第一电压发生器，其被配置成输出第一电压；以及
DC偏置端子，其被设置在所述第一电压发生器的输出端子与地电压之间，
其中，所述开关单元包括：
多个第一开关，其被配置成将从所述第一电压和所述地电压中选择的电压传送至所述多个独立电极；以及
第二开关，其被配置成将从所述第一电压和所述地电压中选择的电压传送至所述公共电极，
其中，在预定时段期间向所述多个独立电极或所述公共电极施加所述第一电压，
其中，在施加所述第一电压之后，在所述预定时段期间向所述多个独立电极或公共电极施加低于所述第一电压且高于所述地电压的第二电压，并且
其中，所述第一电压的电平通过所述DC偏置端子降低成所述第二电压的电平。
2.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第一电压与所述第二电压之和为70V，并且
其中，所述第一电压与所述第二电压的比率与所述DC偏置端子中包括的电阻器的电阻对应。
3.根据权利要求2所述的相机模块，其中，所述第一电压为40V，并且
其中，所述第二电压为30V。
4.根据权利要求2所述的相机模块，其中，所述DC偏置端子包括设置在所述第一电压发生器的输出端子与所述地电压之间的电阻器。
5.根据权利要求2所述的相机模块，其中，所述第一电压发生器在所述预定时段期间输出所述第一电压，并且
其中，所述多个第一开关或所述第二开关在两倍于所述预定时段的时段期间将所述多个独立电极或公共电极连接至所述第一电压发生器。
6.根据权利要求1所述的相机模块，包括：
控制单元，其被配置成控制所述第一电压发生器、所述多个第一开关和所述第二开关，
其中，所述控制单元输出下述控制信号：
用以激活所述第一电压发生器的第一控制信号；
用以激活所述多个第一开关的多个第二控制信号；以及
用以激活所述第二开关的第三控制信号。
7.根据权利要求6所述的相机模块，其中，所述第一控制信号、所述多个第二控制信号和所述第三控制信号是脉冲宽度调制PWM信号，并且
其中，所述多个第二控制信号的激活时段和所述第三控制信号的激活时段的长度是所述第一控制信号的激活时段的两倍。
8.根据权利要求6所述的相机模块，其中，所述多个独立电极的数目、所述多个第一开关的数目、以及所述多个第二控制信号的数目是四的倍数并且彼此相同。
9.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第一电压发生器包括DC-DC转换器，所述DC-DC转换器被配置成将任何直流电力转换为具有负载所需形式的直流电力。
10.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述DC偏置端子被设置在所述电压控制电路的每个输出端子处，所述电压控制电路生成要向所述多个独立电极中的所有独立电极以及所述公共电极施加的驱动电压。
11.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述开关单元将所述第一电压、所述第二电压和所述地电压中的一者提供给所述多个独立电极中对应的独立电极或所述公共电极。
12.根据权利要求1所述的相机模块，
其中，施加所述第一电压和所述第二电压的总时段的长度是施加所述第一电压和所述第二电压中的每个电压的时段的两倍。
13.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述DC偏置端子中包括的电阻器的值被确定为使得在所述预定时段期间所述第一电压被保持为所述第二电压。
14.根据权利要求1所述的相机模块，包括控制单元，所述控制单元被配置成通过控制所述开关单元来调整所述预定时段。
15.一种相机模块，包括：
液体透镜、电压控制电路和开关单元，
其中，所述液体透镜包括：
第一板，其包括腔，在所述腔中设置有导电液体和非导电液体；
设置在所述第一板上方的第二板；
设置在所述第一板下方的第三板；
设置在所述第一板的一侧的公共电极；以及
设置在所述第一板的对侧的多个独立电极，
其中，所述电压控制电路包括：
第一电压发生器，其被配置成输出第一电压；以及
电阻器，所述电阻器的一端连接至所述第一电压发生器的输出端子，并且另一端连接至地电压，
其中，所述开关单元连接在所述电阻器的所述一端与所述地电压之间，
其中，所述开关单元包括：
多个第一开关，其被配置成将从所述第一电压和所述地电压中选择的电压传送至所述多个独立电极；以及
第二开关，其被配置成将从所述第一电压和所述地电压中选择的电压传送至所述公共电极，
其中，在预定时段期间向所述多个独立电极或所述公共电极施加所述第一电压，并且
其中，在施加所述第一电压之后，在所述预定时段期间向所述多个独立电极或所述公共电极施加低于所述第一电压且高于所述地电压的第二电压，
其中，所述第一电压的电平通过所述电阻器降低成所述第二电压的电平。
16.根据权利要求15所述的相机模块，其中，电阻器的值被确定为使得在所述预定时段期间所述第一电压被保持为所述第二电压。
17.根据权利要求15所述的相机模块，包括控制单元，所述控制单元被配置成通过控制所述开关单元来调整所述预定时段。
18.根据权利要求17所述的相机模块，其中，所述控制单元输出下述控制信号：
用以激活所述第一电压发生器的第一控制信号；
用以激活所述多个第一开关的多个第二控制信号；以及
用以激活所述第二开关的第三控制信号。
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