CN113330335B - 包括液体透镜的摄像机模块及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
摄像机模块,包括:液体透镜,液体透镜包括第一板和设置在第一板的第一表面上的独立电极;电阻器,电阻器设置在第一板的第一表面上以与独立电极间隔开;以及温度传感器和加热控制器,温度传感器连接至电阻器并且被配置成感测液体透镜的温度,加热控制器连接至电阻器并且被配置成控制液体透镜的温度。
Description
技术领域
实施方式涉及包括液体透镜的摄像机模块及其控制方法。
背景技术
使用便携式设备的人们需要具有高分辨率、较小并且具有各种拍摄功能的光学设备。例如,这些各种拍摄功能可以是光学放大/缩小功能、自动对焦(AF)功能、或者手颤补偿或光学图像稳定(OIS)功能中的至少一者。
在常规技术中,为了实现上述各种拍摄功能,使用组合多个透镜并直接移动所组合的透镜的方法。然而,在透镜的数目增加的情况下,光学设备的尺寸可能增大。
通过在光轴方向或垂直于光轴的方向上移动多个透镜或使多个透镜倾斜来执行自动对焦和手颤补偿功能,所述多个透镜固定至透镜支架并且沿光轴对准。为此,需要单独的透镜移动装置,以便移动由多个透镜构成的透镜组件。然而,透镜移动装置具有高功耗,并且需要与摄像机模块分开地设置另外的盖玻璃以保护透镜移动装置,从而引起常规摄像机模块的整体尺寸增大的问题。为了解决这个问题,已经对通过电气地调节两种类型的液体之间的界面的曲率和倾斜来执行自动对焦和手颤补偿功能的液体透镜进行了研究。
发明内容
技术问题
实施方式提供了包括液体透镜的能够控制液体透镜的温度的摄像机模块及其控制方法。
通过实施方式实现的目的不限于上述目的,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
根据实施方式的摄像机模块可以包括:液体透镜,液体透镜包括第一板和设置在第一板的第一表面上的独立电极;电阻器,电阻器设置在第一板的第一表面上以与独立电极间隔开;温度传感器,温度传感器连接至电阻器并且被配置成感测液体透镜的温度;以及加热控制器,加热控制器连接至电阻器并且被配置成控制液体透镜的温度。
例如,温度传感器可以包括感测驱动器,感测驱动器被配置成向电阻器的一端供应感测信号,并且加热控制器可以包括加热驱动器,加热驱动器被配置成向电阻器的所述一端供应加热信号。
例如,摄像机模块可以包括:第一开关,第一开关设置在电阻器与感测驱动器之间;第二开关,第二开关设置在电阻器与加热驱动器之间;以及开关控制器,开关控制器被配置成控制第一开关和第二开关。
例如,电阻器可以包括连接至参考电势的相对端。
例如,摄像机模块可以包括连接至独立电极和电阻器的连接基板,并且电阻器可以包括第一电阻器和第二电阻器,第一电阻器和第二电阻器被设置成彼此面对,其中,液体透镜的中心介于第一电阻器与第二电阻器之间。
例如,温度传感器可以经由第一电阻器的所述一端和第一电阻器的所述相对端连接至第二电阻器的一端。
例如,加热控制器可以连接至第一电阻器的所述一端和第二电阻器的所述一端。
例如,第一电阻器的相对端可以连接至参考电势,并且摄像机模块可以包括:第三开关,第三开关设置在第一电阻器的所述相对端与参考电势之间;以及第四开关,第四开关设置在第一电阻器的所述相对端与第二电阻器的所述一端之间。
根据另一实施方式,摄像机模块的控制方法可以包括:感测液体透镜的温度;检测液体透镜的感测到的温度与设定目标温度之间的差异;以及在液体透镜的感测到的温度与设定目标温度之间存在差异时,向电阻器施加电力。
例如,摄像机模块的控制方法可以包括:在液体透镜的感测到的温度与设定目标温度之间不存在差异时,保持当前状态。
有益效果
根据基于实施方式的包括液体透镜的摄像机模块及其控制方法,在液体透镜中,与热敏电阻相对应的构件和与加热器相对应的构件设置在其上设置有独立电极的表面上,而不是设置在其上设置有公共电极的表面上,由此可以防止对作为参考电极的公共电极的影响,并且因此可以确保操作稳定性。
另外,在根据实施方式的摄像机模块的情况下,由于用作热敏电阻或加热器的电阻器设置在第一板的第一表面上——在液体透镜中,第一板的第一表面比第一板的第二表面宽——所以不需要增大液体透镜的整体尺寸,使得可以容易地减小边框的尺寸或消除边框。
另外,在根据实施方式的摄像机模块的情况下,由于用作热敏电阻的电阻器设置在第一板的第一表面上——第一板的第一表面比第一板的第二表面宽——所以与电阻器设置在第二表面上时相比,电阻器能够形成在更大的面积上,由此能够更精确地感测液体透镜的温度。
另外,在根据实施方式的摄像机模块的情况下,由于电阻器能够用作热敏电阻并且用作加热器,所以提高了摄像机模块内部的空间的利用。
然而,通过实施方式能够实现的效果不限于上述效果,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是根据实施方式的摄像机模块的示意性框图。
图2是图1所示的液体透镜和电阻器的实施方式的透视图。
图3是沿图2中的线I-I'截取的截面图。
图4示出了图2所示的液体透镜的等效电路。
图5是用于说明图1所示的电阻器的实施方式的平面形状的视图。
图6是用于说明图1所示的电阻器的另一实施方式的平面形状的视图。
图7是根据实施方式的液体透镜模块的透视图。
图8是用于说明图1所示的摄像机模块的实施方式的操作的图。
图9示出了当以电流的形式供应驱动信号时图8所示的摄像机模块的等效电路。
图10示出了当以电压的形式供应驱动信号时图8所示的摄像机模块的等效电路。
图11是用于说明图1所示的摄像机模块的另一实施方式的操作的图。
图12是用于说明根据实施方式的摄像机模块的控制方法的流程图。
图13是图1所示的摄像机模块的实施方式的分解透视图。
图14是用于说明图13所示的支架和液体透镜模块的视图。
图15(a)和图15(b)是根据比较示例的摄像机模块的局部平面视图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本公开内容的示例性实施方式。
本公开内容的技术精神不限于要描述的实施方式,并且可以以各种其他形式实现,并且在不超出本公开内容的技术精神的范围的情况下,可以选择性地组合使用和替换使用部件中的一个或更多个。
另外,除非特别明确地定义和描述,否则在本公开内容的实施方式中使用的术语(包括技术和科学术语)要被解释为具有本公开内容所属领域的普通技术人员通常可以理解的含义,并且通常使用的术语(例如在字典中定义的术语)的含义应当考虑相关技术的上下文来解释。
此外,在本公开的实施方式中使用的术语是用于说明实施方式,而不是旨在限制本公开内容。在本说明书中,除非在短语中另有具体说明,否则单数形式也可以包括复数形式,并且在说明“A、B或C中的至少一个(或一个或更多个)”的情况下,可以包括A、B和C的所有可能组合中的一个或更多个。
另外,在描述本公开内容的实施方式的部件时,可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”的术语。这样的术语仅用于将一个部件与另一部件区分开,而不是限定相应组成要素的性质、顺序或过程等。
另外,当描述一个部件“连接”、“耦接”或“接合”至另一个部件时,该描述不仅可以包括直接“连接”、“耦接”或“接合”至另一个部件,而且还可以包括通过在所述部件与所述另一部件之间的另一个部件“连接”、“耦接”或“接合”。
另外,在描述为形成或设置在另一部件上方(上)或下方(下)的情况下,该描述不仅包括两个部件彼此直接接触的情况,而且包括一个或更多个其他部件形成或设置在这两个部件之间的情况。另外,当表示为上方(上)或下方(下)时,它可以指相对于一个要素的向下方向以及向上方向。
可变透镜可以是可变焦透镜。此外,可变透镜可以是焦点可调的透镜。可变透镜可以是液体透镜、聚合物透镜、液晶透镜、VCM型或SMA型中的至少一种。液体透镜可以包括包含一种液体的液体透镜和包含两种液体的液体透镜。包括一种液体的液体透镜可以通过调整设置在与液体相对应的位置处的膜——例如通过使用磁体与线圈之间的电磁力来按压该膜——来改变焦点。包括两种液体的液体透镜可以包括导电液体和非导电液体,并且可以使用施加至液体透镜的电压来调节在导电液体与非导电液体之间形成的界面。聚合物透镜可以通过使用诸如压电致动器的驱动器控制聚合物材料来改变焦点。液晶透镜可以通过使用电磁力控制液晶来改变焦点。VCM型可以通过使用磁体与线圈之间的电磁力调节固体透镜或包括固体透镜的透镜组件来改变焦点。SMA型可以通过使用形状记忆合金控制固体透镜或包括固体透镜的透镜组件来改变焦点。
在下文中,根据实施方式的摄像机模块1000和1000A将被描述为包括作为可变透镜的液体透镜,但是实施方式不限于此。
在下文中,将参照附图描述根据实施方式的包括液体透镜的摄像机模块1000和1000A。虽然为了便于描述,将使用笛卡尔坐标系(x轴、y轴、z轴)来描述摄像机模块1000和1000A,但是也可以使用任何其他坐标系来描述摄像机模块1000和1000A。尽管笛卡尔坐标系的x轴、y轴和z轴彼此垂直,但是实施方式不限于此。也就是说,x轴、y轴和z轴可以彼此倾斜地相交。
图1是根据实施方式的摄像机模块1000的示意性框图。此处,LX表示光轴。
图1所示的摄像机模块1000可以包括液体透镜110、电阻器120、温度传感器210和加热控制器220。
虽然在图1中示出电阻器120属于透镜组件100,但是实施方式不限于此。也就是说,与图1所示的不同,电阻器120可以是摄像机模块1000的构成元件,而不是透镜组件100的构成元件。此外,实施方式不限于包括液体透镜110的透镜组件100的任何特定配置。后面将参照图13描述透镜组件100的示例。
图2是图1所示的液体透镜110的实施方式110A和电阻器120的实施方式120A的透视图。
图3是沿图2中的线I-I'截取的截面图。
下面将描述的图2和图3所示的液体透镜110A和电阻器120A仅作为示例给出,以帮助理解图1所示的液体透镜110和电阻器120。也就是说,图1所示的液体透镜110和电阻器120可以具有与图2和图3所示的形状不同的各种形状。
图2和图3所示的液体透镜110A可以包括多种不同类型的液体LQ1和LQ2、第一板至第三板P1、P2和P3、第一电极E1和第二电极E2以及绝缘层116。
液体透镜110A可以包括腔CA。多种液体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和非导电的第二液体(或绝缘液体)LQ2。第一液体LQ1和第二液体LQ2可以是彼此不互溶的,并且可以在第一液体LQ1与第二液体LQ2之间的接触部分处形成界面BO。在示例中,第二液体LQ2可以设置在第一液体LQ1上,但是实施方式不限于此。
另外,在液体透镜110A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。
第一液体LQ1可以是导电材料,并且第二液体LQ2可以是非导电的绝缘材料。
第一板P1的内侧表面可以形成腔CA的侧壁i。第一板P1可以包括具有预定倾斜表面的上开口和下开口。也就是说,腔CA可以是形成在第一板P1中的通孔区。
如图3所示,光被引入腔CA的方向上的第一开口的面积可以小于相反方向上的第二开口的面积。替选地,液体透镜110A可以被设置成使得腔CA的倾斜方向与所示出的方向相反。也就是说,与图3的图示不同,光被引入腔CA的方向上的第二开口的面积可以大于相反方向上的第一开口的面积。另外,当液体透镜110A被设置成使得腔CA的倾斜方向与所示出的方向相反时,根据液体透镜110A的倾斜方向,可以改变液体透镜110A中包括的所有部件或一些部件的布置,或者可以仅改变腔CA的倾斜方向而不改变其余部件的布置。
考虑到液体透镜110A所需的视场(FOV)或摄像机模块1000中的液体透镜110A的作用,可以设置第一开口和第二开口之中的较宽开口的直径。根据实施方式,第二开口O2的尺寸(或面积或宽度)可以大于第一开口O1的尺寸(或面积或宽度)。此处,第一开口和第二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)上的截面面积。例如,当开口具有圆形截面时,第一开口和第二开口中的每一个的尺寸可以指半径;并且当开口具有方形截面时,第一开口和第二开口中的每一个的尺寸可以指对角线长度。
第一开口和第二开口中的每一个可以采用具有圆形截面的孔的形式。由两种液体形成的界面BO可以通过驱动电压沿腔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P1中的腔CA中。另外,腔CA是入射在液体透镜110A上的光通过的部分。因此,第一板P1可以由透明材料形成,或者可以包括杂质以使光不容易通过。
多个第一电极E1可以被设置成与第二电极E2间隔开,并且可以分别设置在第一板P1的第一表面SF1(即,上表面)、侧表面和下表面上。第二电极E2可以设置在第一板P1的第二表面SF2(即,下表面)的至少一部分上,并且可以与第一液体LQ1直接接触。
参照图3,如果在形成第一开口和第二开口之前第一板P1的顶部面积和第一板P1的底部面积彼此相同,则由于如上所述第一开口的面积比第二开口的面积小,因此第一板P1中的第一开口周围的第一表面SF1的面积大于第一板P1中的第二开口周围的第二表面SF2的面积。
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”)。此处,“n”是2或大于2的正整数。
在下文中,将描述n=4的情况——即,第一电极E1包括四个独立电极E11、E12、E13和E14的情况,但是实施方式不限于此。
设置在第一板P1的第二表面SF2上的第二电极E2的一部分可以被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(例如,金属)形成。
另外,第二板P2可以设置在每个第一电极E1的一个表面上。也就是说,第二板P2可以设置在第一板P1的第一表面SF1上方。具体地,第二板P2可以设置在第一电极E1和腔CA的上表面上。
第三板P3可以设置在第二电极E2的一个表面上。也就是说,第三板P3可以设置在第一板P1的第二表面SF2下方。具体地,第三板P3可以设置在第二电极E2和腔CA的下表面的下方。
第二板P2和第三板P3可以被设置成彼此面对,其中,第一板P1介于第二板P2与第三板P3之间。另外,可以省略第二板P2或第三板P3中的至少一个。
第二板P2或第三板P3中的至少一个可以具有矩形平面形状。第三板P3可以在其边缘周围的结合区域上接触并结合至第一板P1。
第二板P2和第三板P3中的每一个可以是光通过的区域,并且可以由透光材料形成。例如,第二板P2和第三板P3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。
第二板P2可以被配置成允许入射在液体透镜110A上的光行进到第一板P1中的腔CA中。
第三板P3可以被配置成允许已经穿过第一板P1中的腔CA的光从液体透镜110A发射。第三板P3可以与第一液体LQ1直接接触。
根据实施方式,第三板P3的直径可以大于第一板P1中的第一开口和第二开口之中的较宽开口的直径。另外,第三板P3可以包括与第一板P1间隔开的周边区域。
绝缘层116可以被设置成覆盖腔CA的上部区域中的第二板P2的下表面的一部分。也就是说,绝缘层116可以设置在第二液体LQ2与第二板P2之间。
另外,绝缘层116可以被设置成覆盖第一电极E1的形成腔CA的侧壁的部分。另外,绝缘层116可以设置在第一板P1的下表面上,以覆盖第一电极E1的一部分、第一板P1的一部分和第二电极E2的一部分。因此,可以通过绝缘层116防止第一电极E1与第一液体LQ1之间的接触和第一电极E1与第二液体LQ2之间的接触。绝缘层116可以覆盖第一电极E1和第二电极E2之中的一个电极(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,使得电能被施加至导电的第一液体LQ1。
图4示出了图2所示的液体透镜110A的等效电路。
下面将参照图2和图4描述液体透镜110A的操作。
液体透镜110A——其界面BO的形状响应于驱动电压而被调整——可以经由多个第一电极E1:E11、E12、E13和E14——它们以相同的角间隔沿四个不同的方向设置——以及第二电极E2:C0接收驱动电压。当经由多个第一电极E1:E11、E12、E13、E14中的任一个和第二电极E2: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的形状可能变形。第一液体LQ1与第二液体LQ2之间的界面BO的变形程度和形状可以由控制电路200控制,以便实现AF功能或OIS功能中的至少一个。也就是说,控制电路200可以生成驱动电压以控制液体透镜110A。
另外,参照图4,液体透镜110A可以在概念上被解释为多个电容器CAP,其中,液体透镜110A的一侧接收来自第一电极E1:E11、E12、E13和E14的电压,以及液体透镜110A的另一侧连接至第二电极E2:C0以从其接收电压。
同时,为了解释根据实施方式的摄像机模块1000的概念,电阻器120在图1中被示出为与液体透镜110间隔开。然而,电阻器120可以设置在液体透镜110内部。也就是说,根据实施方式,如图2所示,图1所示的电阻器120可以与第一电极E1:E11、E12、E13和E14(它们是独立电极)间隔开,并且如图3所示,电阻器120可以设置在第一板P1的第一表面SF1上,在该第一表面SF1上设置了第一电极E1:E11、E12、E13和E14(它们是独立电极)。替选地,可以将电阻器设置在第一表面SF1上,第一表面SF1是第一板P1的第一表面SF1和第二表面SF2之中较宽的表面。
图5和图6是用于说明图1所示的电阻器120的各种实施方式120A和120B的平面形状的视图。
图3对应于沿图5中的线I-I'截取的截面图。如图3所示,图3、图5和图6中的每一个所示的电阻器120嵌入在第二板P2中,并且因此不可见。然而,为了更好地理解,在图3、图5和图6中示出了电阻器120A和120B。
根据实施方式,如图2和图5所示,图1所示的电阻器120可以包括第一电阻器120A1和第二电阻器120A2,它们彼此间隔开并且设置在第一板P1的同一表面——即第一表面SF1上。
另外,如图5所示,第一电阻器120A1和第二电阻器120A2可以具有关于如下表面彼此对称的平面形状:该表面垂直于y轴方向、平行于x轴和z轴、并且穿过液体透镜110A的中心,但是实施方式不限于此。
另外,第一电阻器120A1和第二电阻器120A2可以被设置成彼此面对,其中,液体透镜110A的中心介于第一电阻器120A1与第二电阻器120A2之间。
根据另一实施方式,如图6所示,图1所示的电阻器120可以包括单个电阻器120B。另外,如图6所示,电阻器120B可以具有平面形状,其关于垂直于y轴方向、平行于x轴和z轴、并且穿过液体透镜110A的中心的表面对称,但是实施方式不限于此。
图2、图5和图6示出了电阻器120A和120B的示例性平面形状,但是实施方式不限于此,并且可以提供电阻器120A和120B的各种其他平面形状。
在下文中,将详细描述图5和图6所示的电阻器120A和120B。
如图3所示,电阻器120A可以设置在第一板P1的第一表面SF1与第二板P2之间。因此,虽然电阻器120A从外部不可见,但是其在图2中由虚线指示以便促进对实施方式的理解。此外,尽管未示出,但是图6所示的电阻器120B也可以类似于电阻器120A那样被设置成嵌入第二板P2中。
此外,参照图3,第一电阻器120A1和第二电阻器120A2可以设置在第一板P1上。
为了更好的理解,图5示出了从外部不可见的绝缘层IS1和IS2。尽管在图5中将绝缘层IS1和IS2示出为被设置在第一电阻器120A1和第二电阻器120A2周围,但是实施方式不限于绝缘层IS1和IS2的任何特定平面形状。此外,尽管未示出,但是绝缘层IS1和IS2还可以具有用于将四个第一电极E11、E12、E13和E14彼此电分离的平面形状。
可以向电阻器120A和120B供应电流,以便感测液体透镜110A的温度或者加热液体透镜110A,这将在后面参照图8和图11进行描述。在这种情况下,当电阻器120A和120B直接设置在第一电极E1上而没有在电阻器120A和120B与第一电极E1之间插入绝缘层IS1和IS2时,第一电极E1与电阻器120A和120B可能短路。为了防止这种情况,将绝缘层IS1和IS2设置在第一电极E1与电阻器120A和120B之间,以便将这些部件E1、120A和120B彼此电隔离,从而防止这些部件E1、120A和120B短路。空气层、由于第一板和第二板的熔合而产生的玻璃层、或另一绝缘构件可以被设置为绝缘层IS1和IS2,或者绝缘层IS1和IS2可以由与图3所示的绝缘层116的材料相同的材料形成。
例如,当从温度传感器210接收到感测信号时,电阻器120A和120B可以感测液体透镜110A的温度,并且当从加热控制器220接收到加热信号时,电阻器120A和120B可以被实现为能够加热液体透镜110A的电阻器。也就是说,当从温度传感器210接收到感测信号时,电阻器120A和120B可以用作热敏电阻。热敏电阻是对热敏感的半导体,并且具有随温度变化而变化的电阻值。替选地,当从加热控制器220接收到加热信号时,电阻器120A和120B可以用作当电流流过时产生热的加热电阻器。
实施方式不限于任何特定类型的电阻器120A和120B。也就是说,任何元件都可以用作电阻器120A和120B,只要它能够在接收到电流时产生热并且其特性值(例如电阻值)随着液体透镜110A的温度变化而变化。
同时,再次参照图1,温度传感器210可以连接至电阻器120以感测关于液体透镜110的温度(或电阻器120的温度)的信息,并且可以通过输出端子OUT输出感测到的温度信息。温度传感器210可以包括在控制电路200中,但是实施方式不限于包括温度传感器210的控制电路200的任何特定配置。例如,温度传感器210可以设置在将控制电路200电连接至液体透镜的连接基板上。
另外,加热控制器220可以连接至电阻器120以控制电阻器120的加热操作。另外,加热控制器220可以控制从电阻器120发出的热量以及电阻器120的加热操作。
能够执行温度传感器210和加热控制器220的功能的控制电路200可以用于向液体透镜110供应驱动电压(或操作电压)。控制电路200和图像传感器300可以安装在单个主板——例如,印刷电路板(PCB)——上,但是这仅仅是通过示例方式给出的,并且实施方式不限于此。也就是说,温度传感器210和加热控制器220可以设置在主板上。控制电路200可以对应于要在后面描述的图13所示的主板480。
图像传感器300可以执行将已经穿过透镜组件100的液体透镜110的光转换成图像数据的功能。更具体地,图像传感器300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且合成与所述模拟信号相对应的数字信号来生成图像数据。
当根据实施方式的摄像机模块1000应用于光学设备(或光学仪器)时,可以根据光学设备的规格以不同的方式设计控制电路200的配置。特别地,控制电路200可以被实现为单个芯片,以便减小施加至透镜组件100的驱动电压的幅度。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。
可以将图1至图3、图5和图6所示的液体透镜110:110A和电阻器120:120A和120B模块化。
在下文中,模块化的液体透镜110或110A将被称为“液体透镜模块”,并且下面将参照图7描述液体透镜模块130。在下文中,液体透镜模块130将被描述为包括图5所示的电阻器120A,但是除非另外指出,否则下面的描述也可以适用于液体透镜模块130包括图6所示的电阻器120B的情况。也就是说,图7所示的电阻器120A可以被图6所示的电阻器120B替换。也就是说,液体透镜模块130可以包括图6所示的电阻器120B,而不是图5所示的电阻器120A。
图7是根据实施方式的液体透镜模块130的透视图。
尽管电阻器120A被嵌入在液体透镜110A中,但是为了帮助理解第一连接基板132与电阻器120A之间的连接关系,在图7中将电阻器示出为位于液体透镜110A的外部。
图7是示出在第一连接基板132与第二连接基板134在-z轴方向上弯曲之前的状态的平面视图。
液体透镜模块130可以包括第一连接基板132、液体透镜110A、电阻器120A和第二连接基板134。根据实施方式的液体透镜110A和电阻器120不限于下面要描述的液体透镜模块130的任何特定配置。
由于图7所示的液体透镜110A和电阻器120A分别对应于图2、图3和图5所示的液体透镜110A和电阻器120A,因此使用相同的附图标记,并且省略对其重复描述。
第一连接基板132可以将包括在液体透镜110A中的多个第一电极E1:E11、E12、E13和E14电连接至包括控制电路200的主板,并且可以设置在液体透镜110A上。另外,第一连接基板132可以将电阻器120A电连接至主板。
第一连接基板132和电阻器120A可以以各种形式中的任何一种彼此电连接。下面将参照图2、图3和图5至图7描述其示例,但是实施方式不限于此。
参照图2、图3和图5至图7,为了使得第一电极E1:E11、E12、E13和E14能够电连接至第一连接基板132,第二板P2暴露第一电极E1的一部分。类似地,第二板P2可以暴露电阻器120:120A和120B的端部。
例如,参照图2、图5和图6,为了将四个第一电极E1:E11、E12、E13和E14电连接至第一连接基板132,第二板P2可以包括其中的第一凹部H1至第四凹部H4。第一凹部H1暴露第一电极E1的一个E11,第二凹部H2暴露第一电极E1的另一个E12,第三凹部H3暴露第一电极E1的又一个E13,并且第四凹部H4暴露第一电极E1的又一个H14。
另外,在图1所示的电阻器120如图5所示那样实现的情况下,图2所示的液体透镜110A的第二板P2还可以包括其中的第五凹部H5至第八凹部H8。参照图2和图5,第五凹部H1暴露第一电阻器120A1的一端T11,第六凹部H6暴露第一电阻器120A1的相对端T12,第七凹部H7暴露第二电阻器120A2的一端T21,并且第八凹部H8暴露第二电阻器120A2的相对端T22。
图2示出了在第二板P2中形成第一凹部H1至第八凹部H8之后的状态,并且图5示出了在第二板P2中形成第一凹部H1至第八凹部H8之前的状态。
替选地,在图1所示的电阻器120如图6所示那样实现的情况下,图2所示的液体透镜110A的第二板P2可以在其中包括第一凹部H1至第四凹部H4、第九凹部H9和第十凹部H10。参照图6,第九凹部H9暴露电阻器120B的一端T31,并且第十凹部H10暴露电阻器120B的相对端T32。图6示出了在第二板P2中形成第一凹部H1至第四凹部H4、第九凹部H9和第十凹部H10之前的状态。
参照图5和图6,在液体透镜110A中,第一板P1的第一表面SF1可以包括第一边缘区域EA1和第二边缘区域EA2。第一边缘区域EA1可以是面向第二边缘区域EA2的区域,其中,液体透镜110A的中心介于第一边缘区域EA1与第二边缘区域EA2之间。也就是说,第二边缘区域EA2可以是与第一边缘区域EA1相对的区域。
参照图5,第一电阻器120A1的一端T11和相对端T12以及第一电极E1的一些E11和E14可以设置在第一边缘区域EA1中,并且第二电阻器120A2的一端T21和相对端T22以及第一电极E1的一些E12和E13可以设置在第二边缘区域EA2中。
再次参照图7,第一连接基板132可以包括第一突出部P11至P14,第一突出部P11至P14从第一连接基板132的相应的四个内角朝向液体透镜110A突出,并且分别电连接或物理连接至四个第一电极E11、E12、E13和E14,第一电极E11、E12、E13和E14分别通过第一凹部H1至第四凹部H4被暴露。在第一突出部之中,第1-1突出部P11可以电连接或物理连接至通过第一凹部H1被暴露的第1-1电极E11,第1-2突出部P12可以电连接或物理连接至通过第二凹部H2被暴露的第1-2电极E12,第1-3突出部P13可以电连接或物理连接至通过第三凹部H3被暴露的第1-3电极E13,以及第1-4突出部P14可以电连接或物理连接至通过第四凹部H4被暴露的第1-4电极E14。
另外,第一连接基板132可以包括第二突出部P21至P24,第二突出部P21至P24从第一连接基板132的内角之间的内边缘表面朝向液体透镜110A突出。在第二突出部之中,第2-1突出部P21电连接或物理连接至第一电阻器120A1的通过第五凹部H5被暴露的一端T11。第2-2突出部P22电连接或物理连接至第一电阻器120A1的通过第六凹部H6被暴露的相对端T12。第2-3突出部P23电连接或物理连接至第二电阻器120A2的通过第七凹部H7被暴露的一端T21。第2-4突出部P24可以电连接或物理连接至第二电阻器120A2的通过第八凹部H8被暴露的相对端T22。
然而,在电阻器120如图6所示那样实现的情况下,尽管未示出,但是第一连接基板132可以包括第三突出部P31和P32。在第三突出部之中,第3-1突出部P31可以电连接至电阻器120B的通过第九凹部H9被暴露的一端T31,并且第3-2突出部P32可以电连接至电阻器120B的通过第十凹部H10被暴露的相对端T32。
参照图7,第一连接基板132可以包括连接焊盘CP1,连接焊盘CP1电连接至四个第一突出部PT11至P14和四个第二突出部P21至P24。第一连接基板132的连接焊盘CP1可以电连接至电极焊盘(未示出),该电极焊盘形成在控制电路200的主板(例如,图13所示的480)上。为此,在第一连接基板132沿-z轴方向朝向主板弯曲之后,连接焊盘CP1和电极焊盘可以经由导电环氧树脂彼此电连接。
如果第一连接基板132还包括上述四个第二突出部P25至P28,则连接焊盘CP1可以电连接至四个第二突出部P25至P28。另外,如果第一连接基板132还包括上述两个第三突出部P31和P32,则连接焊盘CP1可以电连接至两个第三突出部P31和P32。
另外,第一连接基板132可以被实现为柔性印刷电路板(FPCB)。
第二连接基板134可以将包括在液体透镜110A中的第二电极E2电连接至主板(例如,图13所示的480),并且可以设置在液体透镜110A下方。第二连接基板134可以被实现为FPCB或单个金属基板(导电金属板)。
第二连接基板134可以经由电连接至第二电极E2的连接焊盘CP2电连接至形成在主板上的电极焊盘。为此,第二连接基板134可以在-z轴方向上朝向主板200弯曲。
根据实施方式的液体透镜模块130还可以包括间隔件136。
间隔件136可以具有环形形状,并且可以设置在第一连接基板132与第二连接基板134之间,以围绕液体透镜110A的侧表面,从而保护液体透镜110A免受外部影响。为此,间隔件136可以具有允许液体透镜110A被安装在间隔件中、安置在间隔件中、与间隔件接触、固定至间隔件、临时固定至间隔件、由间隔件支承、耦接至间隔件或设置在间隔件中的形状。
在下文中,将参照附图描述其中图1所示的温度传感器210使用电阻器120感测液体透镜110的温度或者加热控制器220使用电阻器120加热液体透镜110的示例。
首先,下面将参照图8至图10描述其中图5所示的电阻器120A被用于感测液体透镜110A的温度或加热液体透镜110A的实施方式。
图8是用于说明图1所示的摄像机模块1000的实施方式的操作的图。
图8所示的温度传感器210A和加热控制器220A分别对应于图1所示的温度传感器210和加热控制器220的实施方式。
下面将描述在使用第一电阻器120A1和第二电阻器120A2以感测液体透镜110A的温度的情况下的电连接关系。
温度传感器210A可以连接至第一电阻器120A1的一端T11。为此,第一电阻器120A1的一端T11可以经由第一连接基板132电连接至设置在主板(例如,图13所示的480)上的温度传感器210A。替选地,如稍后将描述的,温度传感器210A可以连接至第二电阻器120A2的相对端T22以及第一电阻器120A1的一端T11。为此,第一电阻器120A1的一端T11和第二电阻器120A2的相对端T22可以经由第一连接基板132电连接至设置在主板上的温度传感器210A。
另外,第一电阻器120A1的相对端T12可以连接至第二电阻器120A2的一端T21。为此,第一电阻器120A1的相对端T12可以经由第一连接基板132或者经由第一连接基板132和主板连接至第二电阻器120A2的一端T21。因此,温度传感器210A可以经由第一电阻器120A1的一端T11和相对端T12连接至第二电阻器120A2的一端T21。
第二电阻器120A2的相对端T22可以连接至参考电势(或地)或电阻器R2。为此,第二电阻器120A2的相对端T22可以经由第一连接基板132或者经由第一连接基板132和主板连接至参考电势或电阻器R2。
下面将描述在使用第一电阻器120A1和第二电阻器120A2以加热液体透镜110A的情况下的电连接关系。
为了控制电阻器120产生热,图1所示的加热控制器220用于向电阻器120的一端供应加热信号。在实施方式中,当图1所示的电阻器120包括第一电阻器120A1和第二电阻器120A2时,如图5和图8所示,加热控制器220A可以配置为第一加热驱动器220A,其为一个加热驱动器,或者可以包括第一加热驱动器220A1和第二加热驱动器220A2。
第一加热驱动器220A1可以将第一加热信号供应至第一电阻器120A1的一端T11,并且第二加热驱动器220A2可以将第二加热信号供应至第二电阻器120A2的一端T21。为此,第一加热驱动器220A1可以连接至第一电阻器120A1的一端T11,并且第二加热驱动器220A2可以连接至第二电阻器120A2的一端T21。例如,第一电阻器120A1的一端T11和第二电阻器120A2的一端T21可以经由第一连接基板132分别电连接至设置在主板(例如,图13所示的480)上的第一加热驱动器220A1和第二加热驱动器220A2。
另外,第一电阻器120A1的相对端T12和第二电阻器120A2的相对端T22可以连接至参考电势(例如,地)。为此,第一电阻器120A1的相对端T12和第二电阻器120A2的相对端T22可以经由第一连接基板132和主板连接至参考电势。
根据实施方式,温度传感器210A可以包括感测驱动器212和温度信息测量器214。
感测驱动器212用于向第一和第二电阻器120A供应驱动信号(或感测信号)。例如,感测驱动器212可以通过第一电阻器120A1的一端T11向第一和第二电阻器120A供应驱动信号。从感测驱动器212供应的驱动信号可以是电流型或电压型。
根据实施方式,当感测驱动器212供应电流型驱动信号时,感测驱动器212可以包括图8中的电流源IS。
根据另一实施方式,当感测驱动器212供应电压型驱动信号时,感测驱动器212可以包括图8中的电源电压VDS和第一电阻器R1。第一电阻器(或负载电阻器)R1可以连接在电源电压VDS与第一电阻器120A1的一端T11之间。
根据又一实施方式,当感测驱动器212选择性地供应电流型驱动信号或电压型驱动信号时,除了电流源IS、电源电压VDS和第一电阻器R1之外,感测驱动器212还可以包括第一开关S1和第二开关S2,并且摄像机模块1000还可以包括第三开关S3至第六开关S6和电阻器R2。第一开关S1至第六开关S6的接通和断开操作可以由图1所示的控制电路200的主板控制。为此,控制电路200A还可以包括单独的开关控制器230。开关控制器230可以生成并输出用于接通或断开第一开关S1至第六开关S6的开关控制信号。
第一开关S1可以设置在恒流源IS与第一电阻器120A1的一端T11之间,并且第二开关S2可以设置在电阻器R1与第一电阻器120A1的一端T11之间。
第三开关S3可以设置在温度信息测量器214与第一电阻器120A1的一端T11之间,并且第四开关S4可以设置在温度信息测量器214与第二电阻器120A2的相对端T22之间。
第五开关S5可以设置在第二电阻器120A2的相对端T22与参考电势(或地)之间,并且第六开关S6可以设置在第二电阻器120A2的相对端T22与电阻器R2之间。第七开关S7可以设置在第一电阻器120A1的相对端T12与第二电阻器120A2的一端T21之间。第二电阻器R2可以设置在第六开关S6与参考电势之间。
温度信息测量器214可以连接至电阻器120A以测量电阻器120S的温度信息。
当感测驱动器212供应电流型驱动信号时,温度信息测量器214可以连接至第一电阻器120A1的一端T11,以测量第一电阻器120A1和第二电阻器120A2的温度信息。
替选地,当感测驱动器212供应电压型驱动信号时,温度信息测量器214可以连接至第二电阻器120A2的相对端T22,以测量第一电阻器120A1和第二电阻器120A2的温度信息。
也就是说,温度信息测量器214可以测量第一电阻器120A1的一端T11处的电压VS1或第二电阻器120A2的相对端T22处的电压VS2,并且可以基于测量的电压VS1或VS2来测量第一电阻器120A1和第二电阻器120A2的温度信息。为此,温度信息测量器214可以包括模拟/数字转换器214A。模拟/数字转换器214A可以测量电压VS1或VS2,可以将测量的电压VS1或VS2转换成数字形式,并且可以通过输出端子OUT输出转换的结果作为电阻器120A的温度信息。
在下文中,将描述由温度传感器210A测量第一电阻器120A1和第二电阻器120A2的温度信息的操作。
图9示出了当以电流的形式供应驱动信号时图8所示的摄像机模块的等效电路。
首先,下面将参照图8和图9描述当感测驱动器212以电流的形式供应驱动信号时温度信息测量器214的操作。
第一开关S1、第三开关S3、第五开关S5和第七开关S7接通,并且所有剩余的开关,即第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6以及第八开关S8至第十S10断开。因此,图8所示的摄像机模块可以实现如图9所示的电连接。
第八开关S8可以设置在电阻器R3与第一电阻器120A1的一端T11之间,第九开关S9可以设置在电阻器R4与第二电阻器120A2的一端T21之间,并且第十开关S10可以设置在第一电阻器120A1的相对端T12与参考电势之间。另外,电阻器R3可以设置在电源电压VDH1与第八开关S8之间,并且电阻器R4可以设置在电源电压VDH2与第九开关S9之间。
参照图9,从恒流源IS输出的电流I沿箭头方向流动。在这种情况下,使用下面的式1表示由温度信息测量器214感测的电压VS1。
[式1]
VS1=I×RT
此处,RT表示通过将第一电阻器120A1的电阻值RT1和第二电阻器120A2的电阻值RT2相加而获得的电阻值。
式1中的感测电压VS1由模拟/数字转换器214A转换为数字形式,并且通过输出端子OUT作为第一电阻器120A1和第二电阻器120A2的温度信息输出。
可以使用通过输出端子OUT输出的温度信息来估计第一电阻器120A1和第二电阻器120A2的温度。也就是说,在式1中,由于电流I是从恒流源IS供应的恒定的固定值,所以可以使用VS1来确定RT。如果第一电阻器120A1和第二电阻器120A2用作具有与温度成反比的电阻值RT1和RT2的负热敏电阻,则电阻值RT随着温度增大而减小。另一方面,如果第一电阻器120A1和第二电阻器120A2用作具有与温度成正比的电阻值RT1和RT2的正热敏电阻,则电阻值RT随着温度增大而增大。以这种方式,可以将通过输出端子OUT从温度传感器214输出的数字型电压VS1转换成电阻器120A的温度。
图10示出了当以电压的形式供应驱动信号时图8所示的摄像机模块的等效电路。
首先,下面将参照图8和图10描述当感测驱动器212以电压的形式供应驱动信号时温度信息测量器214的操作。
第二开关S2、第四开关S4、第六开关S6和第七开关S7接通,并且第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5以及第八开关S8至第十开关S10断开。因此,图8所示的摄像机模块可以实现如图10所示的电连接。
参照图10,当通过电阻器R1从电源电压VDS施加电压型驱动信号时,使用下面的式2表示由温度信息测量器214感测的第二电阻器120A2的相对端T22的电压VS2。
[式2]
此处,如上所述,RT表示通过将第一电阻器120A1的电阻值RT1和第二电阻器120A2的电阻值RT2相加而获得的电阻值,VDS表示作为固定值的电源电压,并且R2表示具有固定电阻值的外部电阻器。在式2中,第一电阻器R1的值是可忽略的值,并且因此被省略。然而,如果应用第一电阻器R1的值,则式2可以被表示为下面的式3。
[式3]
感测的电压VS2可以由模拟/数字转换器214A转换为数字形式,并且可以通过输出端子OUT作为电阻器120A的温度信息输出。
可以使用通过输出端子OUT输出的温度信息来确定电阻器120A的温度。也就是说,在式2中,由于电源电压VDS和第二电阻器R2的值是固定值,因此可以使用VS2来确定RT。替选地,在式3中,由于电源电压VDS以及第一电阻器R1和第二电阻器R2的值是固定值,因此可以使用VS2来确定RT。如果第一电阻器120A1和第二电阻器120A2用作具有与温度成反比的电阻值RT1和RT2的负热敏电阻,则电阻值RT随着温度增大而减小。另一方面,如果第一电阻器120A1和第二电阻器120A2用作具有与温度成正比的电阻值RT1和RT2的正热敏电阻,则电阻值RT随着温度增大而增大。以这种方式,可以将通过输出端子OUT从温度传感器214输出的数字型电压VS2转换成电阻器120A的温度。
在下文中,将描述由加热控制器220A使用第一电阻器120A1和第二电阻器120A2加热液体透镜110A的操作。
当加热控制器220A旨在使用第一电阻器120A1或第二电阻器120A2中的至少一个加热液体透镜110A时,与温度感测相关联的第一开关S1至第四开关S4、第六开关S6和第七开关S7可以断开。
为了使得第一电阻器120A1能够产生热,第一加热驱动器220A1可以包括电源电压VDH1、电阻器R3和第八开关S8,并且摄像机模块1000还可以包括第十开关S10。电阻器R3可以设置在电源电压VDH1与第八开关S8之间。当第八开关S8接通时,电阻器R3可以连接在电源电压VDH1与第一电阻器120A1的一端T11之间。
当第八开关S8和第十开关S10接通时,第一加热信号从第一加热驱动器220A1供应至第一电阻器120A1,由此第一电阻器120A1可以产生热。
为了使得第二电阻器120A2能够产生热,第二加热驱动器220A2可以包括电源电压VDH2、电阻器R4和第九开关S9。电阻器R4可以设置在电源电压VDH2与第九开关S9之间。当第九开关S9接通时,电阻器R4可以连接在电源电压VDH2与第二电阻器120A2的一端T21之间。
当第五开关S5和第九开关S9接通时,第二加热信号从第二加热驱动器220A2供应至第二电阻器120A2,由此第二电阻器120A2可以产生热。
另外,在图8中,当第五开关S5和第八开关S8至第十开关S10同时接通时,第一电阻器120A1和第二电阻器120A2可以同时产生热。
如上所述,为了使得第一电阻器120A1和第二电阻器120A2能够选择性地执行感测液体透镜110A的温度的操作和加热液体透镜110A的操作,开关控制器230可以生成并输出用于接通或断开第一开关S1至第十开关S10的开关控制信号。
在图8中,能够使用第一开关S1至第八开关S7感测液体透镜110A的温度,并且使用第五开关S5和第八开关S8至第十开关S10加热液体透镜110A。
如下表1所示,开关控制器230可以针对各个操作接通/断开开关S1至开关S10。
[表1]
在表1中,OP1表示当向液体透镜110A施加电流型驱动信号时感测液体透镜110A的温度的开关操作,OP2表示当向液体透镜110A施加电压型驱动信号时感测液体透镜110A的温度的开关操作,OP3表示仅控制第一电阻器120A1以产生热的开关操作,OP4表示仅控制第二电阻器120A2以产生热的开关操作,并且OP5表示控制第一电阻器120A1和第二电阻器120A2以同时产生热的开关操作。在表1中,“0”表示相应的开关处于断开状态,并且“1”表示相应的开关处于接通状态。
同时,下面将参照图11描述其中图6所示的电阻器120B被用于感测液体透镜110A的温度或加热液体透镜110A的实施方式。
图11是用于说明图1所示的摄像机模块1000的另一实施方式的操作的图。
与图8的图示不同,图11所示的摄像机模块1000仅包括一个电阻器120B。除此之外,图11所示的摄像机模块1000与图8所示的摄像机模块1000相同。因此,将参照图11仅描述与图8中的那些部分不同的部分,并且省略对相同部分的描述。也就是说,图11所示的温度传感器210A和加热驱动器220A1分别对应于图8所示的温度传感器210A和第一加热驱动器220A1。
参照图11,第一开关S1可以设置在恒流源IS与电阻器120B的一端T31之间,并且第二开关S2可以设置在电阻器R1与电阻器120B的一端T31之间。
第三开关S3可以设置在温度信息测量器214与电阻器120B的一端T31之间,并且第四开关S4可以设置在温度信息测量器214与电阻器120B的相对端T32之间。
第五开关S5可以设置在电阻器120B的相对端T32与参考电势(或地)之间,并且第六开关S6可以设置在电阻器120B的相对端T32与电阻器R2之间。电阻器R2可以设置在第六开关S6与参考电势之间。
第八开关S8可以设置在电阻器R3与电阻器120B的一端T31之间。
下面将描述在使用电阻器120B以感测液体透镜110A的温度的情况下的电连接关系。
温度传感器210A可以连接至电阻器120B的一端T31。为此,电阻器120B的一端T31可以经由第一连接基板132电连接至设置在主板(例如,图13所示的480)上的温度传感器210A。替选地,如稍后将描述的,温度传感器210A还可以连接至电阻器120B的相对端T32以及一端T31。为此,电阻器120B的一端T31和相对端T32可以经由第一连接基板132电连接至设置在主板上的温度传感器210A。
当第五开关S5接通时,电阻器120B的相对端T32可以连接至参考电势(或地),并且当第六开关S6接通时,电阻器120B的相对端T32可以连接至电阻器R2。在这种情况下,电阻器120B的相对端T32可以经由第一连接基板132和主板连接至参考电势或电阻器R2。
下面将描述在使用电阻器120B以加热液体透镜110A的情况下的电连接关系。
为了控制电阻器120产生热,图1所示的加热控制器220用于向电阻器120的一端供应加热信号。在实施方式中,当图1所示的电阻器120包括电阻器120B时,如图6和图11所示,加热控制器220A可以仅包括一个第一加热驱动器220A1。
第一加热驱动器220A1可以向电阻器120B的一端T31供应第一加热信号。为此,当第八开关S8接通时,第一加热驱动器220A1可以连接至电阻器120B的一端T31,并且当第五开关S5接通时,电阻器120B的相对端T32可以连接至参考电势。例如,电阻器120B的一端T31可以经由第一连接基板132连接至主板的第一加热驱动器220A1,并且电阻器120B的相对端T32可以经由第一连接基板132和主板连接至参考电势。
根据实施方式,与图8的图示类似,温度传感器210A可以包括感测驱动器212和温度信息测量器214。
感测驱动器212用于向电阻器120B供应驱动信号(或感测信号)。例如,感测驱动器212可以通过电阻器120B的一端T31向电阻器120B供应驱动信号。
当感测驱动器212供应电流型驱动信号时,温度信息测量器214可以连接至电阻器120B的一端T31,并且可以测量电阻器120B的温度信息。
替选地,当感测驱动器212供应电压型驱动信号时,温度信息测量器214可以连接至电阻器120B的相对端T32,并且可以测量电阻器120B的温度信息。
也就是说,温度信息测量器214可以测量电阻器120B的一端T31处的电压VS1或电阻器120B的相对端T32处的电压VS2,并且可以基于测量的电压VS1或VS2来测量电阻器120B的温度信息。
由于用于由图11所示的温度传感器210A测量电阻器120B的温度信息的第一开关至第六开关的开关操作与参照图8描述的相同,因此省略其重复描述。
另外,当图11所示的第一加热驱动器220A1旨在使得电阻器120B能够产生热时,第五开关S5和第八开关S8可以接通,并且第一开关S1至第四开关S4和第六开关S6可以断开。因此,第一加热信号可以从第一加热驱动器220A1供应至电阻器120B,由此电阻器120B可以产生热。
与图8的图示类似,在图11所示的摄像机模块中,为了使得电阻器120B能够选择性地执行感测液体透镜110A的温度的操作和加热液体透镜110A的操作,开关控制器230可以生成并输出用于接通或断开第一开关S1至第六开关S6和第八开关S8的开关控制信号。
在图11中,能够使用第一开关S1至第六开关S6感测液体透镜110A的温度,并且使用第五开关S5和第八开关S8加热液体透镜110A。
如下表2所示,图11所示的开关控制器230可以针对各个操作接通/断开开关S1至开关S6和开关S8。
[表2]
类别 | OP1 | OP2 | OP3 |
S1 | 1 | 0 | 0 |
S2 | 0 | 1 | 0 |
S3 | 1 | 0 | 0 |
S4 | 0 | 1 | 0 |
S5 | 1 | 0 | 1 |
S6 | 0 | 1 | 0 |
S8 | 0 | 0 | 1 |
在表2中,OP1表示当向液体透镜110A施加电流型驱动信号时感测液体透镜110A的温度的开关操作,OP2表示当向液体透镜110A施加电压型驱动信号时感测液体透镜110A的温度的开关操作,并且OP3表示控制电阻器120B以产生热的开关操作。在表2中,“0”表示相应的开关处于断开状态,并且“1”表示相应的开关处于接通状态。
在下文中,将参照图1、图8、图11和图12描述上述摄像机模块1000的控制方法。
图12是用于说明根据实施方式的摄像机模块1000的控制方法500的流程图。
参照图12,首先感测液体透镜110A的温度(步骤510)。步骤510可以由温度传感器210或210A执行。
参照图8,为了感测液体透镜110A的温度,开关控制器230接通第七开关S7,断开第八开关S8至第十开关S10,并且控制第一开关S1至第六开关S6的开关操作,使得温度传感器210A测量电阻器120A的温度信息(参照上表1中描述的OP1和OP2)。
替选地,参照图11,为了感测液体透镜110A的温度,切换控制器230断开第八开关S8,并且控制第一开关S1至第六开关S6的开关操作,使得温度传感器210A测量电阻器120B的温度信息(参照上表2中描述的OP1和OP2)。
在步骤510之后,检测液体透镜110A的感测到的温度与设定目标温度之间的差异(步骤520)。步骤520可以由控制电路200执行。例如,步骤520可以由开关控制器230执行。
在液体透镜110A的感测到的温度与设定目标温度之间存在差异时,向电阻器120A或120B施加电力(步骤530)。
参照图8,当温度差异较大时,开关控制器230可以生成开关控制信号,使得图8中的第五开关S5、第八开关S8、第九开关S9和第十开关S10同时接通(参照上表1中描述的OP5)。因此,加热控制器220A可以控制第一电阻器120A1和第二电阻器120A2以同时产生热,从而在短时间内加热液体透镜110A。
然而,当温度差异不大时,开关控制器230可以接通第八开关S8和第十开关S10,或者可以接通第五开关S5和第九开关S9(参照上表1中描述的OP3或OP4)。因此,加热控制器220A可以执行控制,使得第一电阻器120A1和第二电阻器120A2中的任一个产生热以加热液体透镜110A。
另外,在液体透镜110A的感测到的温度与设定目标温度之间不存在差异时,保持当前状态(步骤540)。为此,开关控制器230可以生成开关控制信号,使得图8所示的第五开关S5和第八开关S8至第十开关S10断开。因此,第一电阻器120A1和第二电阻器120A2都不产生热。
在下文中,将参照图13和图14描述根据上述实施方式的摄像机模块1000的实施方式。
图13是图1所示的摄像机模块1000的实施方式1000A的分解透视图。
参照图13,摄像机模块1000A可以包括透镜组件、图像传感器300和主板480。此处,透镜组件、图像传感器300和主板480分别对应于图1所示的透镜组件、图像传感器300和控制电路200的实施方式。
另外,摄像机模块1000A还可以包括第一盖410和中间基座450。另外,摄像机模块1000A还可以包括传感器基座460和滤光器470。另外,摄像机模块1000A还可以包括电路盖472。电路盖472可以具有电磁屏蔽功能。
根据实施方式,可以省略图13所示的摄像机模块1000A的部件420至470中的至少一个。替选地,在摄像机模块1000A中还可以包括与图13所示的部件420至470不同的至少一个部件。
参照图13,透镜组件可以包括液体透镜模块130、第一透镜单元420、支架430或第二透镜单元440中的至少一个,并且可以设置在主板480上。可以省略透镜组件的第一透镜单元420和第二透镜单元440中的一个。
在透镜组件中,第一透镜单元420和第二透镜单元440可以分别被称为“第一固体透镜单元”和“第二固体透镜单元”,以与液体透镜110A相区分。
第一透镜单元420可以设置在透镜组件的上侧,并且可以是光从透镜组件的外部入射在其上的区域。也就是说,第一透镜单元420可以设置在支架430内的液体透镜模块130上方。第一透镜单元420可以使用单个透镜来实现,或者可以使用沿着中心轴对准以形成光学系统的两个或更多个透镜来实现。此处,中心轴可以是由包括在摄像机模块1000A中的第一透镜单元420、液体透镜模块130和第二透镜单元440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300的光轴。也就是说,第一透镜单元420、液体透镜模块130、第二透镜单元440和图像传感器300可以通过主动对准(AA)沿光轴LX对准。此处,“主动对准”可以指如下操作:将第一透镜单元420、第二透镜单元440和液体透镜模块130的光轴彼此对准,并且调整图像传感器300、透镜单元420和440与液体透镜模块130之间的轴向关系或距离关系以获得改善的图像。
图14是用于说明图13所示的支架430和液体透镜模块130的视图。也就是说,图14是支架430和液体透镜单元130的分解透视图。图14所示的支架430可以包括第一孔HO1和第二孔HO2以及第一侧壁至第四侧壁。
第一孔HO1和第二孔HO2可以分别形成在支架430的上部和下部,以分别打开支架430的上部和下部。此处,第一孔HO1和第二孔HO2可以是通孔。第一透镜单元420可以被容纳在形成于支架430中的第一孔HO1中、安装在第一孔HO1中、安置在第一孔HO1中、与第一孔HO1接触、固定至第一孔HO1、临时固定至第一孔HO1、由第一孔HO1支承、耦接至第一孔HO1或设置在第一孔HO1中,并且第二透镜单元440可以被容纳在形成于支架430中的第二孔HO2中、安装在第二孔HO2中、安置在第二孔HO2中、与第二孔HO2接触、固定至第二孔HO2、临时固定至第二孔HO2、由第二孔HO2支承、耦接至第二孔HO2或设置在第二孔HO2中。
另外,可以将支架430的第一侧壁和第二侧壁设置成在垂直于光轴LX方向的方向上(例如,在x轴方向上)彼此面对,并且可以将第三侧壁和第四侧壁设置成在垂直于x轴方向和光轴LX方向的方向上(例如,在y轴方向上)彼此面对。另外,如图14所示,支架430的第一侧壁可以包括第三开口OP3,并且支架430的第二侧壁可以包括第四开口OP4,第四开口OP4的形状与第三开口OP3的形状相同或相似。因此,形成在第一侧壁中的第三开口OP3和形成在第二侧壁中的第四开口OP4可以被设置成在垂直于光轴LX方向的方向上(例如,在x轴方向上)彼此面对。
其中设置有液体透镜模块130的支架430中的内部空间由于第三开口OP3和第四开口OP4可以是开放的。在这种情况下,可以通过第三开口OP3或第四开口OP4插入液体透镜模块130,以便将液体透镜模块130安装在支架430的内部空间中、安置在支架430的内部空间中、与支架430的内部空间接触、固定至支架430的内部空间、临时固定至支架430的内部空间、由支架430的内部空间支承、耦接至支架430的内部空间或设置在支架430的内部空间中。例如,可以通过第三开口OP3将液体透镜模块130插入支架430中的内部空间中。
这样,为了使得液体透镜模块130能够通过第三开口OP3或第四开口OP4插入到支架430中的内部空间中,支架430中的第三开口OP3或第四开口OP4在光轴LX方向上的尺寸可以大于液体透镜模块130在y轴方向和z轴方向上的截面面积。例如,与第三开口OP3和第四开口OP4中的每一个在光轴LX方向上的尺寸相对应的高度H可以大于液体透镜模块130的厚度TO。
第二透镜单元440可以设置在支架430内的液体透镜模块130下方。第二透镜单元440可以被设置成在光轴方向上(例如,在z轴方向上)与第一透镜单元420间隔开。
从摄像机模块1000A的外部引入到第一透镜单元420中的光可以穿过液体透镜模块130并且可以被引入到第二透镜单元440中。可以使用单个透镜来实现第二透镜单元440,或者可以使用两个或更多个透镜来实现第二透镜单元440,所述两个或更多个透镜沿中心轴对准以形成光学系统。
与液体透镜模块130不同,第一透镜单元420和第二透镜单元440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420和第二透镜单元440中的每一个的任何特定材料。
再次参照图13,第一盖410可以被设置成围绕支架430、液体透镜模块130和中间基座450,并且可以保护这些部件430、130和450免受外部影响。特别地,由于设置了第一盖410,因此可以保护形成光学系统的多个透镜免受外部影响。
另外,为了使得在支架430中设置的第一透镜单元420能够暴露于外部光,第一盖410可以包括形成在第一盖410的上表面中的上开口410H。
另外,第一盖410可以被设置成覆盖支架430的上表面和第一侧壁至第四侧壁。
另外,中间基座450可以被设置成围绕支架430中的第二孔HO2。为此,中间基座450可以包括用于在其中容纳第二孔HO2的容纳孔450H。
以与第一盖410中的上开口410H相同的方式,容纳孔450H可以在与设置在摄像机模块1000A中的图像传感器300的位置相对应的位置处形成在中间基座450的中心附近。
中间基座450可以安装在主板480上,以便与主板480上的电路元件481间隔开。也就是说,支架430可以设置在主板480上,以便与电路元件481间隔开。
主板480可以设置在中间基座450下方,并且可以包括凹部、电路元件481、连接部分(或FPCB)482以及连接器483,图像传感器300可以被安装、安置、紧密设置、固定、临时固定、支承、耦接或容纳在该凹部中。
主板480的电路元件481可以构成控制液体透镜模块130和图像传感器300的控制模块。电路元件481可以包括无源元件和有源元件中的至少一个,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481可以被设置成多个,并且可以具有比主板480的高度更大的高度以向外突出。多个电路元件481可以被设置成在平行于光轴LX的方向上不与支架430交叠。例如,多个电路元件481可以包括功率电感器、陀螺仪传感器等,但实施方式不限于任何特定类型的电路元件481。
另外,电路元件481可以使用通过图1所示的输出端子OUT输出的电压值VS1和VS2来计算电阻器120A或120B的温度,并且可以通过连接器483将计算的温度传送到外部。另外,电路元件481可以包括图8所示的第一开关S1至第十开关S10或图11所示的第一开关S1至第六开关S6和第八开关S8,并且可以用作控制开关S1至开关S10或开关S1至开关S6和开关S8的接通/断开操作的开关控制器230。
主板480可以包括其中设置有支架430的支架区域和其中设置有多个电路元件481的元件区域。
主板480可以被实现为包括FPCB 482的刚性柔性印刷电路板(RFPCB)。FPCB 482可以根据安装摄像机模块1000A的空间的需要而弯曲。
同时,连接器483可以将主板480电连接至摄像机模块1000A外部的电源或其他设备(例如,应用处理器)。
同时,图13所示的多个电路元件481中的一些可能引起电磁干扰(EMI)或噪声。特别地,在多个电路元件481之中,功率电感器481-1相比于其他元件可能引起更大的EMI。为了阻挡EMI或噪声,电路盖472可以被设置成覆盖设置在主板480的元件区域中的电路元件481。
另外,当电路盖472被设置成覆盖电路元件481时,可以保护设置在主板480上的电路元件481免受外部影响。为此,考虑到设置在主板480上的电路元件481的形状和位置,电路盖472可以包括用于在其中容纳并覆盖电路元件481的容纳空间。
同时,滤光器470可以过滤在已经穿过第一透镜单元420、液体透镜模块130和第二透镜单元440的光之中的特定波长范围内的光。滤光器470可以是红外(IR)光阻挡滤光器或紫外(UV)光阻挡滤光器,但是实施方式不限于此。滤光器470可以设置在图像传感器300上方。滤光器470可以设置在传感器基座460内部。
传感器基座460可以设置在中间基座450下方,并且可以附接至主板480。传感器基座460可以围绕图像传感器300,并且可以保护图像传感器300免受外来物质或外部影响。
主板480可以设置在传感器基座460下方,传感器基座460可以被安装在主板480上以与电路元件481间隔开,并且其中设置有中间基座450、第二透镜单元440、液体透镜模块130和第一透镜单元420的支架430可以设置在传感器基座460上方。
在下文中,将进行比较示例与根据实施方式的摄像机模块之间的比较。本文中阐述的比较示例仅仅是说明性的,以便帮助理解根据实施方式的摄像机模块的效果,而不是相关技术或常规技术。
图15(a)和图15(b)是根据比较示例的摄像机模块的局部平面视图。
图15(a)和图15(b)所示的根据比较示例的摄像机模块包括液体透镜10、热敏电阻20和加热器30。
液体透镜10可以包括作为独立电极的第一电极E1和作为公共电极的第二电极E2。此处,第一电极E1和第二电极E2分别对应于根据上述实施方式的第一电极E1和第二电极E2。热敏电阻20用于感测液体透镜10的温度。另外,加热器30用于加热液体透镜10。
如图15(a)所示,在根据比较示例的液体透镜10中,热敏电阻20设置在其上设置有第二电极E2的表面(例如,对应于图3所示的第二表面SF2)上,以便与第二电极E2间隔开。然而,当热敏电阻20设置在其上设置有公共电极E2的第二表面SF2上时,热敏电阻20可能影响公共电极E2,导致操作问题。相比之下,在根据实施方式的摄像机模块的情况下,用作热敏电阻20或加热器30的电阻器120A或120B设置在其上设置有独立电极E1的第一表面SF1上,而不是设置在其上设置有公共电极E2的第二表面SF2上,由此可以防止对作为参考电极的公共电极E2的影响,并且因此可以确保操作稳定性。
另外,在比较示例的情况下,热敏电阻20设置在其上设置有图15(a)所示的第二电极E2的表面(即,对应于实施方式的SF2)上,而不是设置在其上设置有第一电极E1的第一表面(即,对应于实施方式的SF1)上。然而,当热敏电阻20设置在第二表面SF2(其面积小于第一表面SF1的面积)上时,其中要设置热敏电阻20的面积较小。为了增大该面积,需要增大液体透镜10的整体尺寸。如果液体透镜10的尺寸增大,则容纳液体透镜10的透镜组件的尺寸可能增大,这可能导致摄像机模块的整体尺寸增大。因此,难以将比较示例应用于具有减小的边框或没有边框的摄像机模块。相比之下,在根据实施方式的摄像机模块1000或1000A的情况下,执行与比较示例的热敏电阻20相同功能的电阻器120A或120B设置在第一表面SF1上,该第一表面SF1比液体透镜110A中的第一板P1的第二表面SF2宽。因此,与比较示例相比,用作热敏电阻20的电阻器120A或120B可以以更大的面积设置在第一表面SF1上,从而消除了增大液体透镜110或110A的整体尺寸的需要。因此,在根据实施方式的摄像机模块中,可以容易地减小边框的尺寸或消除边框。特别地,考虑到当热敏电阻20的尺寸较大时液体透镜110的温度被更精确地感测,显然,实施方式相比于比较示例能够更精确地感测液体透镜110的温度,因为实施方式的用作热敏电阻20的电阻器120(120A和120B)相比于比较示例的热敏电阻20能够形成在更大的面积上。
另外,在根据比较示例的摄像机模块的情况下,如图15(b)所示,加热器30设置在其上设置有第一电极E1的表面上,并且如图15(a)所示,热敏电阻20设置在其上设置有第二电极E2的表面上。相比之下,在根据实施方式的摄像机模块的情况下,由于能够用作比较示例的热敏电阻20和用作加热器30两者的电阻器120A或120B设置在第一板P1的第一表面SF1上,因此提高了空间的利用。
尽管上面仅描述了有限数量的实施方式,但是各种其他实施方式也是可能的。上述实施方式的技术内容可以被组合成各种形式,只要它们不彼此不兼容,并且因此可以在新的实施方式中实现。
可以使用包括根据上述实施方式的液体透镜的摄像机模块1000或1000A来实现光学设备。此处,光学设备可以包括可以处理或分析光学信号的设备。光学设备的示例可以包括摄像机/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、反射计、自动准直器和透镜计,并且实施方式可以应用于可以包括透镜组件的光学设备。
另外,光学设备可以在便携式设备——例如,诸如智能电话、膝上型计算机和平板计算机——中实现。这样的光学设备可以包括摄像机模块1000或1000A、被配置成输出图像的显示单元(未示出)、被配置成向摄像机模块1000或1000A供应电力的电池(未示出)以及摄像机模块1000或1000A、显示单元和电池安装在其中的本体外壳。光学设备还可以包括可以与其他设备通信的通信模块和可以存储数据的存储器。通信模块和存储器还可以被安装在本体外壳中。
对于本领域技术人员来说明显的是,可以在不脱离本文所阐述的本公开内容的精神和实质特性的情况下进行各种形式和细节的改变。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并且被认为是示例性的。本公开内容的范围应当由对所附权利要求的合理解释来确定,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被包括在所附权利要求中。
本发明的模式
已经以用于执行本公开内容的最佳模式描述了各种实施方式。
工业实用性
根据实施方式的包括液体透镜的摄像机模块及其控制方法可以用于摄像机/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、反射计、自动准直器、透镜计、智能电话、膝上型计算机、平板计算机等。
Claims (17)
1.一种摄像机模块,包括:
液体透镜,其包括第一板和设置在所述第一板的第一表面上的独立电极;
电阻器,其设置在所述液体透镜的第一板的所述第一表面上以与所述独立电极间隔开;以及
温度传感器和加热控制器,所述温度传感器连接至所述电阻器并且被配置成感测所述液体透镜的温度,所述加热控制器连接至所述电阻器并且被配置成控制所述液体透镜的温度;
其中,所述电阻器被配置成使得:当从所述温度传感器接收到感测信号时,所述电阻器感测所述液体透镜的温度,并且当从所述加热控制器接收到加热信号时,所述电阻器被实现为加热所述液体透镜的电阻器;
其中,所述第一板包括与所述第一表面相对形成的第二表面;
所述第一表面的面积大于所述第二表面的面积;
所述液体透镜包括容纳在所述第一板的腔中的第一液体和第二液体;
所述第一板包括第一开口和第二开口,所述第一开口和所述第二开口限定所述腔;
所述第一开口的面积比所述第二开口的面积小;
所述第一表面是围绕所述第一开口的表面,并且所述第二表面是围绕所述第二开口的表面;
所述独立电极用于响应于驱动电压而调整液体透镜的界面;并且
作为参考电极的公共电极设置在所述第二表面上。
2.根据权利要求1所述的摄像机模块,其中,所述温度传感器包括感测驱动器,所述感测驱动器被配置成向所述电阻器的一端供应所述感测信号,并且
其中,所述加热控制器包括加热驱动器,所述加热驱动器被配置成向所述电阻器的所述一端供应所述加热信号。
3.根据权利要求2所述的摄像机模块,包括:
第一开关,其设置在所述电阻器与所述感测驱动器之间;
第二开关,其设置在所述电阻器与所述加热驱动器之间;以及
开关控制器,其被配置成控制所述第一开关和所述第二开关。
4.根据权利要求2所述的摄像机模块,其中,所述电阻器包括连接至参考电势的相对端。
5.根据权利要求3所述的摄像机模块,包括:
连接至所述独立电极和所述电阻器的连接基板,
其中,所述电阻器包括第一电阻器和第二电阻器,所述第一电阻器和所述第二电阻器被设置成彼此面对,其中,所述液体透镜的中心介于所述第一电阻器与所述第二电阻器之间。
6.根据权利要求5所述的摄像机模块,其中,所述温度传感器经由所述第一电阻器的一端和所述第一电阻器的相对端连接至所述第二电阻器的一端。
7.根据权利要求6所述的摄像机模块,其中,所述加热控制器连接至所述第一电阻器的所述一端和所述第二电阻器的所述一端。
8.根据权利要求7所述的摄像机模块,其中,所述第一电阻器的所述相对端连接至参考电势,并且
其中,所述摄像机模块包括:
第三开关,其设置在所述第一电阻器的所述相对端与所述参考电势之间;以及
第四开关,其设置在所述第一电阻器的所述相对端与所述第二电阻器的所述一端之间。
9.根据权利要求5所述的摄像机模块,其中,所述第一电阻器的一端和相对端设置在所述液体透镜的第一边缘区域中,并且
其中,所述第二电阻器的一端和相对端设置在所述液体透镜的第二边缘区域中,所述第二边缘区域是与所述第一边缘区域相对的区域。
10.根据权利要求9所述的摄像机模块,其中,所述液体透镜包括设置在所述第一板的所述第一表面上的第二板。
11.根据权利要求10所述的摄像机模块,其中,所述第一电阻器和所述第二电阻器设置在所述第一板的所述第一表面与所述第二板之间。
12.根据权利要求10所述的摄像机模块,其中,所述第二板包括多个凹部,所述多个凹部暴露所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每一个的所述一端和所述相对端,并且
其中,所述连接基板包括多个突出部,所述多个突出部朝向所述液体透镜突出以连接至在所述多个凹部处暴露出的所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每一个的所述一端和所述相对端。
13.根据权利要求12所述的摄像机模块,其中,所述多个突出部从所述连接基板的内角之间的内边缘表面突出。
14.根据权利要求5所述的摄像机模块,其中,所述第一电阻器和所述第二电阻器在第一方向上彼此面对,
其中,所述第一方向垂直于光轴方向的第二方向,
其中,第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向中的每一个,并且
其中,所述第一电阻器和所述第二电阻器具有关于如下表面彼此对称的平面形状:该表面平行于所述第二方向和所述第三方向中的每一个并且穿过所述液体透镜的中心。
15.根据权利要求1所述的摄像机模块,包括设置在所述电阻器与所述独立电极之间的绝缘层。
16.一种对权利要求1至15中任一项所述的摄像机模块的控制方法,包括:
感测所述液体透镜的温度;
检测所述液体透镜的感测到的温度与设定目标温度之间的差异;以及
在所述液体透镜的感测到的温度与所述设定目标温度之间存在差异时,向所述电阻器施加电力。
17.根据权利要求16所述的对摄像机模块的控制方法,包括:
在所述液体透镜的感测到的温度与所述设定目标温度之间不存在差异时,保持当前状态。
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