CN112334829A - 包括液体镜头的双相机模块 - Google Patents

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Abstract

根据实施例的双相机模块包括：第一镜头组件，包括第一液体镜头；第二镜头组件，包括第二液体镜头，第一液体镜头和第二液体镜头中的每一个包括：腔体；导电液体和非导电液体，设置在腔体中；第一电极和第二电极；以及绝缘层，沿着形成腔体的内表面设置，以覆盖第一电极的至少一部分；其中第一液体镜头的绝缘层和第二液体镜头的绝缘层可以具有不同的厚度。

Description

包括液体镜头的双相机模块
技术领域
实施例涉及一种包括液体镜头的双相机模块。
背景技术
使用便携式设备的人们需要小巧、分辨率高且具有各种拍摄功能的光学设备。例如，各种拍摄功能可以包括以下至少一种功能：光学放大功能/光学缩小功能、自动对焦(AF)功能或手抖动补偿功能或光学防抖(OIS)功能。
传统意义上，为了实现上述各种拍摄功能，采用了将多个镜头组合起来，并直接移动所组合的镜头的方法。但是，在增加镜头数量的情况下，可能会增大光学设备的尺寸。
可以通过沿着光轴或沿垂直于光轴的方向移动或倾斜多个镜头来执行自动对焦功能和手抖动补偿功能，这些镜头固定在保持器上，并与光轴对准。为了这个目的，需要单独的镜头移动设备来移动由多个镜头组成的镜头组件。然而，镜头移动设备会消耗大量电力，并且盖玻璃需要与相机模块分开设置，以保护镜头移动设备，因而导致传统相机模块的整体尺寸增加。为了解决这个问题，已经对液体镜头进行了研究，该液体镜头配置为电性调整两种类型的液体之间的界面的曲率，以执行自动对焦功能和手抖动补偿功能。
发明内容
实施例提供了一种使用液体镜头并且能够利用简单结构实现多个焦点的双相机模块。
本公开实现的目标不限于上述目标，并且本领域技术人员基于以下描述能够清楚地理解本文没有提及的其他目标。
技术方案
根据实施例的双相机模块可以包括包括第一液体镜头的第一镜头组件以及包括第二液体镜头的第二镜头组件。第一液体镜头和第二液体镜头中的每一个可以包括腔体、设置在腔体中的导电液体和非导电液体、第一电极、第二电极以及沿着形成腔体的内表面设置，以覆盖第一电极的至少一部分的绝缘层。第一液体镜头的绝缘层和第二液体镜头的绝缘层可以具有彼此不同的厚度。
例如，还可以包括配置为向第一镜头组件和第二镜头组件同时施加相同的驱动电压的控制电路。
例如，当第一液体镜头的绝缘层的厚度小于第二液体镜头的绝缘层的厚度时，在相同的驱动电压下，第一液体镜头的焦距可以比第二液体镜头的焦距短。
例如，第一镜头组件用作广角镜头，第二镜头组件用作窄角镜头。
例如，第一液体镜头和第二液体镜头中的每一个的绝缘层的厚度可以为1μm至6μm。
有益效果
根据实施例的双相机模块即使在相同的驱动电压被同时施加到不同的镜头组件的情况下也能够实现多个焦点。
因此，由于不需要诸如用于时分控制的多路复用器之类的开关元件，因而简化了结构，并且可以实现小型化。
可通过本公开获得的效果不限于上述效果，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示出了根据实施例的相机模块的示意性侧视图。
图2示出了图1所示的相机模块的剖视图。
图3示出了响应于驱动电压调节焦距的液体镜头。
图4示出了包括根据上述实施例的液体镜头的液体镜头单元的实施例的剖视图。
图5是根据实施例的双相机模块的示意性框图。
图6是示出根据实施例的针对取决于液体镜头单元的绝缘层的厚度的每个驱动电压的屈光度和焦距的表，并且图7是示出根据实施例的针对取决于液体镜头单元的绝缘层的厚度的每个驱动电压的屈光度的曲线图。
图8是示出最大屈光度与绝缘层的厚度之间的关系的示例的曲线图。
图9示出了根据比较示例的双相机模块的结构的示例。
具体实施方式
下面参考附图详细描述示例性实施例。尽管本公开可以进行各种修改和具有替代形式，但是在附图中通过示例的方式示出了其具体实施例。然而，本公开不应理解为限于本文阐述的实施例，相反，本公开覆盖落入实施例的精神和范围内的所有修改、等同形式和替代形式。
可以理解，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不受这些术语限制。这些术语通常仅用来对元件进行区分。另外，考虑到实施例的构造和操作而特别定义的术语仅用来描述实施例，而不限定实施例的范围。
在下文对实施例进行描述的过程中，应当理解，在提及到每个元件位于另一个元件“上”或“下”时，这个元件可以直接位于另一个元件上或下，或者也可以间接形成为使得还存在一个或多个介于中间的元件。另外，在提及到元件位于“上”或“下”时，以该元件为基础，可以包括“位于该元件下”以及“位于该元件上”。
另外，诸如“上/上部/上方”和“下/下部/下方”之类的关系术语仅用来对对象或元件进行区分，而不一定要求或涉及这些对象或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序。
图1示出了根据实施例的相机模块的示意性剖视图。
在下文中，将使用笛卡尔坐标系来描述根据实施例的液体镜头和包括该液体镜头的相机模块，但是这些实施例不限于此。即，在笛卡尔坐标系中，x轴、y轴和z轴彼此垂直，但是实施例不限于此。即，x轴、y轴和z轴可以彼此相交，但不垂直。
下面参考图1至图3来描述根据实施例的相机模块100。然而，根据实施例的液体镜头也可以应用于构造与图1至图3中示出的相机模块100的构造不同的相机模块。
图1示出了根据实施例的相机模块100的示意性侧视图。
参见图1，相机模块100可以包括镜头组件22、控制电路24和图像传感器26。
首先，镜头组件22可以包括镜头单元和容纳镜头单元的保持器。如下文将描述的，镜头单元可以包括液体镜头单元，还可以包括第一镜头单元或第二镜头单元。可替代地，镜头单元可以包括第一镜头单元和第二镜头单元以及液体镜头单元这三者中的全部。
控制电路24用于向液体镜头单元提供驱动电压(或工作电压)。
上述控制电路24和图像传感器26可以设置在单个印刷电路板(PCB)上，但这仅仅是举例说明而已，实施例不限于此。
在将根据实施例的相机模块100应用于光学设备(或光学仪器)时，可以根据光学设备需要的规格以不同的方式设计控制电路24的构造。特别地，控制电路24可以实现为单个芯片，以减小施加到镜头组件22的驱动电压的大小，从而，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的实施例的剖视图。
参见图2，相机模块100可以包括镜头组件、主板150和图像传感器182。此外，相机模块100还可以包括中间基座172。另外，如图2所示，相机模块100还可以包括传感器基座174和滤光片176，或者也可以不包括传感器基座174和滤光片176。
根据实施例，可以省略图2所示的相机模块100的组件110至176中的至少一个。可替代地，相机模块100中还可以包括与图2所示的组件110至176不同的至少一个组件。
参见图2，镜头组件可以包括液体镜头单元140、保持器120、第一镜头单元110或第二镜头单元130中的至少一个，并且可以对应于图1所示的镜头组件22。镜头组件可以设置在主板150上。
在镜头组件中，为了与液体镜头单元140区别开，第一镜头单元110和第二镜头单元130可以分别称为“第一固体镜头单元”和“第二固体镜头单元”。
第一镜头单元110可以设置在镜头组件的上侧，并且可以是这样一个区域，即来自镜头组件外部的光入射到该区域上。即，第一镜头单元110可以设置在保持器120内的液体镜头单元140上方。第一镜头单元110可以使用单个镜头来实现，或者可以使用沿着中心轴对准以形成一个光学系统的两个或更多镜头来实现。
这里，中心轴可以是由包括在相机模块100中的第一镜头单元110、液体镜头单元140和第二镜头单元130形成的光学系统的光轴LX，或者可以是平行于光轴LX的轴。光轴LX可以对应于图像传感器182的光轴。也就是说，第一镜头单元110、液体镜头单元140、第二镜头单元130和图像传感器182可以通过主动对准(AA)沿着光轴LX对准。
这里，主动对准可以是指这样一种操作：将第一镜头单元110、第二镜头单元130和液体镜头单元140的光轴彼此对准并调整图像传感器182与镜头单元110、130和140之间的轴向关系或距离关系以获得经改善的图像。
另外，如图2所示，第一镜头单元110可以包括例如两个镜头L1和L2，但这仅仅是举例说明，第一镜头单元110可以包括一个镜头或三个或更多镜头。
另外，曝光镜头可以设置在第一镜头单元110的上侧。这里，曝光镜头可以是第一镜头单元110中包括的多个镜头中的最外侧镜头。即，位于第一镜头单元110的最上侧的镜头L1可以向上突出，因此可以用作曝光镜头。曝光镜头由于从保持器120向外突出，因而面临表面遭受损坏的风险。当曝光镜头的表面损坏时，相机模块100拍摄的图像的质量可能会变差。因此，为了防止损坏曝光镜头的表面或为了使曝光镜头的表面受到的损坏降到最低，可以设置盖玻璃，或者可以在曝光镜头的顶部形成涂层。可替代地，为了防止损坏曝光镜头的表面，曝光镜头可以由耐磨材料形成，该耐磨材料的刚度比其他镜头单元的镜头的刚度高。
第一连接基板141和第二连接基板144沿-z轴方向弯曲。间隔件143可以设置在第一连接基板141和第二连接基板144之间，并且可以设置成从保持器120中的第一开口OP1或第二开口OP2中的至少一个突出。
第一孔和第二孔可以分别形成在保持器120的上部和下部，以分别在保持器120的上部和下部进行开口。第一镜头单元110可以容纳在第一孔中、安装在第一孔中、设置在第一孔中、接触第一孔、固定、临时固定至第一孔、由第一孔支撑、与第一孔耦接，或布置在第一孔中，其中第一孔形成在保持器120中，并且第二镜头单元130可以容纳在第二孔中、安装在第二孔中、设置在第二孔中、接触第二孔、固定、临时固定至第二孔、由第二孔支撑、与第二孔耦接，或布置在第二孔中，其中第二孔形成在保持器120中。
另外，保持器120的第一侧壁和第二侧壁可以设置为沿与光轴LX的方向垂直的方向(例如，沿x轴方向)彼此面对，并且第三侧壁和第四侧壁可以设置为沿与光轴LX的方向垂直的方向(例如，沿y轴方向)彼此面对。另外，保持器120的第一侧壁可以包括第一开口OP1，保持器120的第二侧壁可以包括第二开口OP2，第二开口OP2的形状与第一开口OP1的形状相同或相似。因此，设置在第一侧壁中的第一开口OP1和设置在第二侧壁中的第二开口OP2可以设置为沿垂直于光轴LX的方向的方向(例如，沿x轴方向)彼此面对。
由于第一开口OP1和第二开口OP2的存在，设置有液体镜头单元140的保持器120中的内部空间可以是开口的。在这种情况下，液体镜头单元140可以通过第一开口OP1或第二开口OP2插入，从而可以安装在保持器120的内部空间中、设置在保持器120的内部空间中、接触保持器120的内部空间、固定、临时固定至保持器120的内部空间、由保持器120的内部空间支撑、与保持器120的内部空间耦接，或设置在保持器120的内部空间中。
这样，为了使液体镜头单元140通过第一开口OP1或第二开口OP2插入保持器120的内部空间中，保持器120中的第一开口OP1或第二开口OP2的在光轴LX的方向上的大小可以大于液体镜头单元140在y轴方向和z轴方向上的横截面积。
第二镜头单元130可以设置在保持器120内的液体镜头单元140的下方。第二镜头单元130可以在光轴方向(例如，z轴方向)上与第一镜头单元110间隔开。
从相机模块100的外部引入第一镜头单元110的光可以穿过液体镜头单元140，并且可以被引入第二镜头单元130。第二镜头单元130可以使用单个镜头来实现，或者可以使用沿中心轴对准以形成光学系统的两个或更多镜头来实现。例如，如图2所示，第二镜头单元130可以包括三个镜头L3、L4和L5，但这仅仅是举例说明，第二镜头单元130中可以包括两个或更少的镜头或四个或更多的镜头。
与液体镜头单元140不同，第一镜头单元110和第二镜头单元130中的每一个镜头可以是由玻璃或塑料形成的固体镜头，但是关于第一镜头单元110和第二镜头单元130的具体材料，实施例不受限制。
另外，如图2所示，液体镜头单元140可以包括第一连接基板141、液体镜头142、间隔件143和第二连接基板144。
第一连接基板141可以将包括在液体镜头142中的多个单独的电极(未示出)电连接至主板150，并且可被设置在液体镜头142上方。第一连接基板141可以实现为柔性印刷电路板(FPCB)。
另外，第一连接基板141可以经由连接焊盘(未示出)电连接到形成在主板150上的电极焊盘(未示出)，连接焊盘电连接到多个单独的电极中的每一个电极。为此，在将液体镜头单元140插入保持器120的内部空间之后，第一连接基板141可以朝向主板150沿-z轴方向弯曲，然后，连接焊盘(未示出)和电极焊盘(未示出)可以通过导电环氧树脂彼此电连接。在另一个实施例中，第一连接基板141可以连接到设置、形成或涂覆在保持器120的表面上的导电的第一保持器表面电极，以便经由设置在保持器120的表面上的导电的第一保持器表面电极电连接到主板150，但是实施例不限于此。
第二连接基板144可以将包括在液体镜头142中的公共电极电连接到主板150，并且可以设置在液体镜头142下方。第二连接基板144可以实现为FPCB或单个金属基板(导电金属板)。这里，稍后将参考图3和图4详细描述独立的电极和公共电极。
第二连接基板144可以经由电连接到公共电极的连接焊盘电连接到形成在主板150上的电极焊盘。为此，在将液体镜头单元140插入到保持器120的内部空间之后，第二连接基板144可以朝向主板150沿-z轴方向弯曲。在另一个实施例中，第二连接基板144可以连接到设置、形成或涂覆在保持器120的表面上的导电的第二保持器表面电极，以便经由设置在保持器120的表面上的导电的第二保持器表面电极电连接到主板150，但是实施例不限于此。
间隔件143可以设置为包围液体镜头142，并且可以保护液体镜头142免受外部冲击。为此，间隔件143的形状可以使液体镜头142可被安装在间隔件中、设置在间隔件中、接触间隔件、固定、临时固定到间隔件、受到间隔件支撑、耦接至间隔件，或布置在间隔件中。
另外，间隔件143可以设置在第一连接基板141和第二连接基板144之间，并且可以设置为从保持器120中的第一开口OP1或第二开口OP2中的至少一个突出。也就是说，间隔件143的至少一部分可以成形为沿与光轴LX垂直的方向(例如，x轴方向)从保持器120的第一侧壁或第二侧壁中的至少一个沿着第一连接基板141和第二连接基板144突出。其原因在于，间隔件143在x轴方向上的长度可以大于保持器120在x轴方向上的长度。
另外，盖(未示出)可以设置为包围保持器120、液体镜头单元140和中间基座172，并且可以保护这些组件120、140和172免受外部冲击。特别地，由于设置了盖，因而可以保护形成光学系统的多个镜头免受外部冲击。
同时，中间基座172可以布置成包围保持器120中的第二孔。为此，中间基座172可以包括用于容纳第二孔的容纳孔(未示出)。中间基座172的内径(即，容纳孔的直径)可以等于或大于第二孔的外径。容纳孔可以在与设置在相机模块100中的图像传感器182的位置对应的位置处在中间基座172的中心附近形成。中间基座172可以安装在主板150上，与主板150上的电路元件间隔开。即，保持器120可以设置在主板150上，与电路元件间隔开。
主板150可以设置在中间基座172的下方，并且可以包括凹部、电路元件(未示出)、连接部件(或FPCB)(未示出)和连接器(未示出)，其中图像传感器182可以安装在该凹部中、设置在该凹部中、紧密布置在该凹部中、固定、临时固定到该凹部、由该凹部支撑、耦接到该凹部，或可以容纳在该凹部中。
主板150的电路元件可以构成控制液体镜头单元140和图像传感器182的控制模块。电路元件可以包括无源元件或有源元件中的至少一个，并且可以具有各个面积和高度中的任何面积和高度。多个电路元件可以设置为在平行于光轴LX的方向上不与保持器120重叠。主板150可以实现为包括FPCB的刚性柔性印刷电路板(RFPCB)。FPCB可以根据安装相机模块100的空间的要求而弯曲。
图像传感器182可以执行这样一种功能：将通过镜头组件110、120、130和140的第一镜头单元110、液体镜头单元140和第二镜头单元130的光转换成图像数据。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成模拟信号，并合成与模拟信号对应的数字信号，来生成图像数据。
图3示出了液体镜头，液体镜头的焦距响应于驱动电压进行调节。具体而言，图3(a)示出了包括在镜头组件22中的液体镜头28，图3(b)示出了液体镜头28的等效电路。这里，液体镜头28可以对应于图2所示的液体镜头。
首先，参照图3(a)，液体镜头28可以通过在四个不同的方向上以相同的角度间隔设置的独立的电极的扇区L1、L2、L3和L4(以下称为‘独立的电极扇区)接收驱动电压，其中液体镜头28的焦距响应于驱动电压进行调节。这里，独立的电极扇区是独立的电极的一部分，这些电极暴露出来，而没有被第二板145覆盖，如图4所示，这将在后文描述。独立的电极扇区L1、L2、L3和L4可以相对于液体镜头28的中心轴以彼此相同的角度间隔设置，并且独立的电极扇区的数量可以是四个。四个独立的电极扇区可以分别设置在液体镜头28的四个角处。当通过独立的电极扇区L1、L2、L3和L4施加驱动电压(以下称为‘独立电压’)时，设置在镜头区域310中的导电液体和非导电液体之间的界面可能会由于驱动电压而变形，驱动电压是由施加的独立电压和施加到公共电极扇区C0的电压(以下称为‘公共电压’)之间的相互作用形成的，这将在后文进行描述。这里，公共电极扇区是公共电极C的一部分，该部分暴露出来，而没有被第三板146覆盖，如图4所示，这将在后文进行描述。
另外，参照图3(b)，液体镜头28可以由多个电容器30构成，每个电容器的一侧从各自不同的独立的电极扇区L1、L2、L3和L4中的相应电极扇区接收独立电压，并且每个电容器的另一侧连接到公共电极扇区C0。这里，等效电路中包括的多个电容器30可以具有大约几十至200皮法拉(pF)的低电容。
下面参考图4描述根据实施例的液体镜头单元140。这里，液体镜头单元140可以包括在图2所示的相机模块100中，但是实施例不限于此。
图4示出了根据实施例的液体镜头单元28A的剖视图。
图4中示出的液体镜头单元140可以包括第一连接基板141、液体镜头142、间隔件143和第二连接基板144。上文已经描述了间隔件143，因此省略对其的重复描述。为了方便描述，图4中省略了间隔件143的图示。
液体镜头142可以包括多种不同类型的液体LQ1和LQ2、第一板至第三板147、145和146、第一电极和第二电极E1和E2以及绝缘层148。
液体LQ1和LQ2可以容纳在腔体CA中，并且可以包括导电的第一液体LQ1和不导电的第二液体(或绝缘液体)LQ2。第一液体LQ1和第二液体LQ2可以彼此不混合，并且界面BO可以形成在第一液体LQ1和第二液体LQ2之间的接触部分上。例如，第二液体LQ2可以设置在第一液体LQ1上，但是实施例不限于此。
另外，在液体镜头142的截面形状中，第一液体LQ1和第二液体LQ2的边缘可以比中心部分薄。
第一板147的内侧表面可以形成腔体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，腔体CA可以被定义为由第一板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接触的第四开口围绕的区域。
可以根据液体镜头142所需的视场(FOV)或液体镜头142在相机模块100A中的作用来改变第三开口和第四开口之中较宽的开口的直径。根据实施例，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的每一个的尺寸可以是水平方向(例如，x轴方向和y轴方向)上的横截面积。例如，第三开口和第四开口中的每一个的尺寸，在开口具有圆形横截面时，可以表示半径，而在开口具有正方形横截面时，可以表示对角线长度。
第三开口和第四开口中的每一个可以呈具有圆形横截面的孔的形式，并且由两种液体形成的界面BO可以通过驱动电压沿着腔体CA的倾斜表面移动。
第一液体LQ1和第二液体LQ2被填充、容纳或设置在第一板147中的腔体CA中。另外，腔体CA是使通过了第一镜头单元110或110A的光通过的区域。因此，第一板147可以由透明材料形成，或者可以包含杂质从而使光不容易通过。
电极可以分别设置在第一板147的一个表面和另一个表面上。多个第一电极E1可以设置在第一板147的一个表面(例如，上表面、侧表面和下表面)上，与第二电极E2间隔开。第二电极E2可以设置在第一板147的另一个表面(例如，下表面)的至少一部分上，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(以下称为‘独立的电极’)，第二电极E2可以是单个电极(以下称为‘公共电极’)。这里，“n”可以是2以上的正整数。
第一电极E1和第二电极E2中的每一个可以包括至少一个电极扇区。例如，第一电极E1可以包括两个或更多电极扇区，第二电极E2可以包括至少一个电极扇区。例如，多个第一电极E1可以包括围绕光轴沿顺时针方向(或沿逆时针方向)依次设置的多个电极扇区。这里，电极扇区表示电极的一部分。
设置在第一板147的另一个表面上的第二电极E2的一部分(即，第二电极E2的电极扇区)可以暴露于导电的第一液体LQ1。
第一电极E1和第二电极E2中的每一个可以由导电材料形成。
另外，第二板145可以设置在第一电极E1的一个表面上。即，第二板145可以设置在第一板147上方。具体地，第二板145可以设置在第一电极E1和腔体CA的上表面上方。
第三板146可以设置在第二电极E2的一个表面上。即，第三板146可以设置在第一板147的下方。具体地，第三板146可以设置在第二电极E2的下表面和腔体CA的下方。
第二板145和第三板146可以设置为彼此面对，第一板147设置在第二板145和第三板146之间。另外，可以省略第二板145或第三板146中的至少一个。
第二板145或第三板146中的至少一个可以具有矩形的平面形状。第三板146可以在位于边缘附近的接合区域与第一板147接触并接合到第一板147上。
第二板145和第三板146中的每一个可以是使光通过的区域，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，并且为了方便处理，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，但这不一定局限于此。
第二板145可以配置为允许从第一镜头单元110或110A引入的光传播到第一板147中的腔体CA中。
第三板146可以配置为允许已经通过第一板147中的腔体CA的光传播到第二镜头单元130或130A。第三板146可以与第一液体LQ1直接接触。
根据实施例，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之中较宽的开口的直径。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，液体镜头142的实际有效镜头区域可以比第一板147中的第三开口和第四开口之中的较宽的开口的直径(例如，O2)窄。例如，在位于围绕液体镜头142的中心的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)可以比第一板147中的第三开口和第四开口中的较宽的那个开口的直径(例如，O2)小。
绝缘层148可以设置为覆盖位于腔体CA的上部区域中的第二板145的下表面的一部分。即，绝缘层148可以设置在第二液体LQ2和第二板145之间。
另外，绝缘层148可以设置为覆盖第一电极E1的一部分，该部分形成腔体CA的侧壁。另外，绝缘层148可以设置在第一板147的下表面上，以覆盖第一电极E1、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接触以及第一电极E1与第二液体LQ2接触。
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)，并且可以暴露另一个电极(例如，第二电极E2)的一部分，使得电能施加到导电的第一液体LQ1。
在根据实施例的相机模块100的情况下，用于阻挡紫外光或红外光的滤光片176设置在中间基座172与图像传感器182之间，并且过滤通过了第一镜头单元110、液体镜头142和第二镜头单元130的光中处于特定波长范围内的光。另外，这种阻红外光滤光片或阻紫外光滤光片安装在传感器基座178的内部凹部中。
至少一个基板，例如，第一连接基板141和第二连接基板144，用于向液体镜头142提供电压。为此，多个第一电极E1可以电连接到第一连接基板141，第二电极E2可以电连接到第二连接基板144。
在通过第一连接基板141和第二连接基板144向第一电极E1和第二电极E2施加驱动电压时，第一液体LQ1和第二液体LQ2之间的界面BO可能发生变形，因此可以改变(或调节)液体镜头142的形状(诸如曲率)或焦距中的至少之一。例如，可以根据驱动电压改变形成在液体镜头142中的界面BO的弯曲度或倾斜度中的至少之一来调节液体镜头142的焦距。在控制界面BO的变形或曲率半径的情况下，液体镜头142、包括液体镜头142的镜头组件110、120、130和140、相机模块100和光学设备可以执行自动对焦(AF)功能和人手抖动补偿功能或光学防抖(OIS)功能。
第一连接基板141可以向液体镜头142传输四个不同的驱动电压(以下称为‘独立电压’)，第二连接基板144可以向液体镜头142传输一个驱动电压(以下称为‘公共电压’)。公共电压可以包括DC电压或AC电压。在以脉冲形式施加公共电压时，脉冲宽度或占空比可以是固定的。可以将经由第一连接基板141提供的独立电压施加到在液体镜头142的各个角部处暴露的多个第一电极E1(或多个电极扇区)。
尽管未示出，但是在导电环氧树脂设置在第一连接基板141和多个第一电极E1之间的情况下，第一连接基板141和多个第一电极E1可以彼此接触、可以彼此耦接、可以彼此导电。另外，在导电环氧树脂设置在第二连接基板144和第二电极E2之间的情况下，第二连接基板144和第二电极E2可以彼此接触、可以彼此耦合、可以彼此导电。
另外，第一连接基板141和多个第一电极E1可以实现为独立的元件，或者可以一体形成。另外，第二连接基板144和第二电极E2可以实现为独立的元件，或者可以一体地形成。
同时，将分别以法向角(或窄角)和广角拍摄的对象的图像合成为一个图像的双相机功能近来受到了越来越多的关注。这种双相机可以使用包括液体镜头的镜头组件来实现。例如，根据实施例的双相机可以配置为使得在一个主板150上设置两个图像传感器182以及与各个图像传感器182对应的镜头组件。
参考图5描述双相机模块的构造。图5是根据实施例的双相机模块200的示意性框图。
参照图5，双相机模块200可以包括控制电路210和两个镜头组件，即第一镜头组件251和第二镜头组件252。控制电路210可以对应于图1所示的控制电路24，第一镜头组件251和第二镜头组件252中的每一个可以对应于图1所示的镜头组件22或者图2所示的镜头组件110、120、130和140。第一镜头组件251可以包括液体镜头模块260，液体镜头模块260可以包括驱动电压提供器270和液体镜头280。尽管未示出，但是，像第一镜头组件251一样，第二镜头组件252也可以包括液体镜头模块260，液体镜头模块260可以包括驱动电压提供器270和液体镜头280。
控制电路210可以包括控制单元220，并且可以控制包括液体镜头280的液体镜头单元140的操作。
控制单元220可以具有用于执行AF功能和OIS功能的构造，并且可以使用用户请求或感测结果(例如，陀螺仪传感器225的移动信号)来控制包括在第一镜头组件251和第二镜头组件的每一个中的液体镜头280。这里，液体镜头280可以对应于上述液体镜头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可以是不包括在控制单元220中的独立组件，或者可以包括在控制单元220中。
陀螺仪传感器225可以感测沿包括偏航轴方向和俯仰轴方向的两个方向移动的角速度，以补偿光学设备的垂直方向和水平方向上的人手抖动。陀螺仪传感器225可以产生与感测到的角速度对应的移动信号，并且可以将移动信号提供给控制器230。
控制器230可以使用低通滤波器(LPF)从移动信号中去除高频噪声分量，以便仅提取所需的频带来实现OIS功能，可以使用去除了噪声的移动信号计算人手抖动的量，并且可以计算与液体镜头模块260的液体镜头280需要具有的形状对应的驱动电压，以补偿计算出的人手抖动的量。
控制器230可以从光学设备或相机模块200的内部组件(例如，图像传感器182)或外部组件(例如，距离传感器或应用处理器)接收AF功能的信息(即，有关到对象的距离的信息)，并且可以使用距离信息基于对对象进行对焦所需的焦距来计算与液体镜头280的期望形状对应的驱动电压。
控制器230可以存储驱动电压表，在驱动电压表中驱动电压以及使电压驱动器235生成驱动电压的驱动电压代码被映射，控制器230还可以通过参考驱动电压表获取与计算的驱动电压对应的驱动电压代码，并且可以将获取的驱动电压代码输出到电压驱动器235。
电压驱动器235可以基于从控制器230提供的呈数字形式的驱动电压代码，生成与驱动电压代码对应的呈模拟形式的驱动电压，并且可以将驱动电压提供给第一镜头组件251和第二镜头组件252中的每一个。此时，电压驱动器235可以向第一镜头组件251和第二镜头组件252提供相同的驱动电压。
电压驱动器235可以包括在接收到电源电压(例如，从单独的电源电路提供的电压)时增加电压电平的升压器、用于稳定升压器的输出的稳压器以及用于选择性地将升压器的输出提供给液体镜头280的每个端子的开关单元。
这里，开关单元可以包括称为H桥的电路组件。从升压器输出的高电压作为开关单元的电源电压被施加。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镜头280的相对端。这里，如上所述，液体镜头280可以包括包括四个电极扇区的四个第一电极E1、第一连接基板141、第二电极E2和第二连接基板144，以进行驱动。液体镜头280的相对端可以表示多个第一电极E1中的任何一个与第二电极E2。另外，液体镜头280的相对端可以表示四个第一电极E1的四个电极扇区中的任何一个与第二电极E2的一个电极扇区。
具有预定宽度的脉冲型电压可以施加到液体镜头280的每一个电极扇区，并且施加到液体镜头280的驱动电压是施加到第一电极E1中的每一个和第二电极E2的电压之间的差。
另外，为了使电压驱动器235根据由控制器230提供的呈数字形式的驱动电压代码来控制施加到液体镜头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的电极的脉冲电压的相位，以产生与驱动电压代码对应的呈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中的每一个的电压。
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，以在采用内部集成电路(I2C)通信方法的控制电路210以及采用移动工业处理器接口(MIPI)通信方法的第一镜头组件251和第二镜头组件252之间进行通信。另外，连接器可以从外部电源(例如电池)接收电力，并且可以提供用于操作控制单元220以及第一镜头组件251和第二镜头组件252所需的电力。在这种情况下，连接器可以对应于图2所示的连接器153。
驱动电压提供器270可以从电压驱动器235接收驱动电压，并且可以将驱动电压提供给液体镜头280。这里，驱动电压可以是施加在“n”个独立的电极中的任何一个与一个公共电极之间的模拟电压。
驱动电压提供器270可以包括用于补偿由于控制电路210与第一镜头组件251和第二镜头组件252之间的端子连接引起的损耗的电压调节电路(未示出)或噪声去除电路(未示出)，或可以将电压驱动器235提供的电压转移到液体镜头280。
驱动电压提供器270可以设置在构成连接部件152的至少一部分的FPCB(或基板)上，但是实施例不限于此。连接部件152可以包括驱动电压提供器270。
液体镜头280可以根据驱动电压在第一液体LQ1和第二液体LQ2之间的界面BO中发生变形，从而执行AF功能或OIS功能中的至少一个功能。
同时，在根据实施例的双相机模块200中，第一镜头组件251和第二镜头组件252可以配置为具有不同的视场，即多个焦点。例如，第一镜头组件251和第二镜头组件252中的一个可以用作窄角镜头，而另一个可以用作广角镜头。
为了具有不同的视场，当从电压驱动器235施加相同的驱动电压时，优选改变第一镜头组件251和第二镜头组件252的液体镜头单元的界面，以便具有不同的屈光度。
为此，第一镜头组件251和第二镜头组件252的液体镜头280可以具有不同的构造。不同的构造的一个例子就是图4所示的液体镜头单元140中的绝缘层148的厚度T。
具体地，使用以下等式1确定液体镜头单元140的屈光度D。
[等式1]
Figure BDA0002859608600000161
在等式1中，Do表示在液体镜头单元140处于关闭状态的情况下(即，在未施加驱动电压的状态下)的屈光度，ε表示绝缘层148的介电常数，df表示绝缘层148的厚度T，V表示施加的驱动电压。另外，γci表示第一液体LQ1和第二液体LQ2之间的液体/液体界面张力，R表示第三开口的半径，ni表示第二液体LQ2的折射率，nc表示第一液体LQ1的折射率。
总之，从等式1可以看出，在其他元素固定的条件下，在施加驱动电压的情况下屈光度与绝缘层148的厚度df(即图4中的T)成反比。特别地，绝缘层148的厚度是在沉积绝缘层148的过程中能够控制的因素，因此与其他元素相比，比较容易改变，从想要改变液体镜头单元140的屈光度特性时的生产效率方面考虑的话，这是有利的。
此外，第一液体镜头中的腔体和第二液体镜头中的腔体的尺寸可以彼此相同或不同。例如，实现广角的液体镜头中的腔体的尺寸可以大于实现窄角的液体镜头的尺寸。
图6所示的表和图7所示的表中示出了根据一个实施例的取决于绝缘层的厚度的差异的每一个驱动电压的屈光度和焦距。
图6是示出根据实施例的针对取决于液体镜头单元的绝缘层的厚度的每个驱动电压的屈光度和焦距的表，图7是示出根据实施例的针对取决于液体镜头单元的绝缘层的厚度的每个驱动电压的屈光度的曲线图。
参照图6和图7，在施加相同的驱动电压时，第一镜头组件251的液体镜头单元140具有比较高的屈光度，从而表现出具有短焦距的广角镜头的特性。另一方面，第二镜头组件252的液体镜头单元140在施加有相同的驱动电压时具有比较低的屈光度，从而表现出具有长焦距的窄角镜头的特性。因此，可以看出，即使在向它们施加相同的驱动电压时，两个镜头组件251和252也具有不同的焦距，并因此，由于位于它们之间的绝缘层148的厚度不同而实现了多个焦点。
特别地，如图7所示，在第二镜头组件252的屈光度(即，窄角屈光度)为0的点(即，在驱动电压大约为47V时)，第一镜头组件251的屈光度(即，广角屈光度)大约为17。因此，在基于窄角特性来设计镜头组件的其余组件(例如，第一镜头单元110和第二镜头单元130)时，可以考虑上述屈光度差。具体而言，在首先设计第二镜头组件252的第一镜头单元110和第二镜头单元130，然后在这基础上设计第一镜头组件251的第一镜头单元110和第二镜头单元130的情况下，第一镜头组件251的第一镜头单元110和第二镜头单元130中的至少一个可以具有适合于补偿17屈光度差的结构。在这种情况下，第一镜头组件251和第二镜头组件252可以关于到与特定电压带相对应的对象的距离，具有相同的AF特性(例如，在施加相同驱动电压时的焦点重合)。
同时，在确定绝缘层148的厚度时可以考虑宏观性能。宏观性能与最大屈光度有关，该最大屈光度受到绝缘层148的厚度影响。这将参考图8进行描述。
图8是示出最大屈光度与绝缘层的厚度之间的关系的示例的曲线图。
参照图8，可以看出，最大屈光度与绝缘层148的厚度成反比。根据实施例的绝缘层148的厚度可以在1μm至6μm的范围内。原因在于，如果绝缘层的厚度小于1μm，那么在形成腔体CA的侧壁i的倾斜表面上均匀地沉积绝缘层比较困难；如果绝缘层的厚度超过6μm，那么确保最大屈光度值比较困难。换句话说，如果绝缘层148的厚度为4μm，那么最大屈光度大约为62，从而满足3cm的近摄距离；如果绝缘层148的厚度为6μm，那么最大屈光度大约为18，从而使得难以实现10cm或更小的近摄距离。
下面参考图9描述了上述双相机模块200的优点，其中示出了比较示例。图9示出了根据比较示例的双相机模块200’的结构的示例。
参见图9，与根据图5中示出的实施例的双相机模块200相比，根据比较示例的双相机模块200’还包括多路复用器控制器237、时钟模块239和多路复用器240。另外，假设根据比较示例的双相机模块200’中的第一镜头组件251’和第二镜头组件252’具有相同的构造。在下文中，省略与图5中的组件相同的组件的重复说明，而主要描述它们之间的不同。
多路复用器控制器237向多路复用器240发送用于使多路复用器240中包括的两个开关短路的命令，或者向多路复用器240发送用于打开多路复用器240中包括的两个开关中的一个开关并使另一个开关短路的命令。
时钟模块239生成时钟信号，以便让控制电路210和两个镜头组件251和252同步。
多路复用器240包括开关，开关的数量与至少镜头组件的数量对应，并且多路复用器240根据与多路复用器控制器237的控制对应的开关的状态将从电压驱动器235提供的驱动电压传输至两个镜头组件251和252中的至少一个。
总之，根据比较示例的双相机模块200’不能同时向第一镜头组件251’和第二镜头组件252’施加相同的驱动电压来控制第一镜头组件251’和第二镜头组件252’具有彼此不同的焦距(即实现多个焦点)。相反，根据比较示例的双相机模块200’需要以时分方式在彼此不同的时间点通过多路复用器240分别向第一镜头组件251’和第二镜头组件252’施加不同的驱动电压。因此，由于根据比较示例的双相机模块200’还需要至少包括多路复用器控制器237、时钟模块239和多路复用器240，因此其结构比较复杂，并且主板150的尺寸会增加。
相反，在根据实施例的双相机模块200中，即使将相同的驱动电压同时施加到第一镜头组件251和第二镜头组件252，液体镜头单元也会由于绝缘层具有不同厚度而具有彼此不同的屈光度，从而实现多个焦点。而且，由于不需要复用器控制器237、时钟模块239和复用器240，因而具有的优点是简化了结构，并可以实现小型化。
尽管上文仅仅描述了有限数量的实施例，但是各种其他实施例也是可能的。上述实施例的技术内容可以组合为各种形式，只要它们并非彼此不兼容并因此可以以新的实施例实现。
尽管上文仅仅描述了有限数量的实施例，但是各种其他实施例也是可能的。上述实施例的技术内容可以组合为各种形式，只要它们并非彼此不兼容并因此可以以新的实施例实现。
同时，可以使用根据上述实施例的包括镜头组件的相机模块100A或100B来实现光学设备。这里，光学设备可以包括可处理或分析光信号的设备。光学设备的例子可以包括摄像头/视频设备、望远镜设备、显微镜设备、干涉仪、光度计、偏振计、光谱仪、反射仪、自动准直仪和检镜仪，并且实施例可以应用于可以包括镜头组件的光学设备。
另外，光学设备可以在诸如智能手机、膝上型电脑或平板电脑等便携式设备中实现。这种光学设备可以包括相机模块100、配置为输出图像的显示单元(未示出)、配置为向相机模块100供电的电池(未示出)以及安装相机模块100、显示单元和电池的主体外壳。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器单元。通信模块和存储器单元也可以安装在主体外壳中。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本文阐述的公开内容的精神和本质特征的情况下，形式和细节可以作出各种改变。因此，上文的详细描述并不旨在理解为在所有方面限制本公开，并且不旨在通过举例方式来考虑。应通过合理解释所附权利要求来确定本公开的范围，并且在不脱离本公开的情况下做出的所有等同修改应该包括在所附权利要求中。

Claims (10)

1.一种双相机模块，包括：
第一镜头组件，包括第一液体镜头；
第二镜头组件，包括第二液体镜头，
其中所述第一液体镜头和所述第二液体镜头中的每一个包括：
腔体；导电液体和非导电液体，设置在所述腔体中；第一电极；第二电极；以及绝缘层，沿着形成所述腔体的内表面设置，以覆盖所述第一电极的至少一部分；
其中所述第一液体镜头的绝缘层和所述第二液体镜头的绝缘层具有彼此不同的厚度。
2.根据权利要求1所述的双相机模块，还包括：
控制电路，配置为向所述第一镜头组件和所述第二镜头组件同时施加相同的驱动电压。
3.根据权利要求1所述的双相机模块，其中在所述第一液体镜头的绝缘层的厚度小于所述第二液体镜头的绝缘层的厚度的情况下，在相同的驱动电压下，所述第一液体镜头的焦距比所述第二液体镜头的焦距短。
4.根据权利要求3所述的双相机模块，其中所述第一镜头组件用作广角镜头，并且
其中所述第二镜头组件用作窄角镜头。
5.根据权利要求1所述的双相机模块，其中所述第一液体镜头和所述第二液体镜头中的每一个的绝缘层的厚度为1μm至6μm。
6.根据权利要求1所述的双相机模块，其中所述第一镜头组件和所述第二镜头组件设置在同一板上。
7.根据权利要求4所述的双相机模块，其中所述第一镜头组件和所述第二镜头组件关于到与特定驱动电压带相对应的对象的距离具有彼此相同的焦点。
8.根据权利要求4所述的双相机模块，其中所述第一镜头组件至少包括第一镜头单元和第二镜头单元，并且
其中所述第一镜头单元和所述第二镜头单元中的至少一个在所述第二镜头组件的屈光度为0的驱动电压下补偿所述第一液体镜头和所述第二液体镜头之间的屈光度差。
9.根据权利要求1所述的双相机模块，其中所述第一液体镜头中的所述腔体和所述第二液体镜头中的所述腔体具有彼此相同的尺寸。
10.根据权利要求3所述的双相机模块，其中所述第一液体镜头中的所述腔体和所述第二液体镜头中的所述腔体具有彼此不同的尺寸。
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