JP2020507811A - 液体レンズを含むカメラモジュール及び光学機器 - Google Patents
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Abstract
実施例は、カバーと、該カバーの内部に配置されるホルダーと、該ホルダーの内部に配置される固体レンズ及び液体レンズと、該液体レンズに電流を供給する連結基板とを備え、前記ホルダーは、光軸に垂直な方向に形成される第１開口、及び該第１開口と対面する第２開口を有し、前記液体レンズは前記第１開口及び第２開口に配置され、前記連結基板と向かい合う領域において前記カバーの内側面に前記連結基板の方向に突出するガイド部が形成される、液体レンズを含むカメラモジュールを提供する。【選択図】 図３
Description
実施例は、電気エネルギーを用いて焦点距離（Ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ／ｄｉｓｔａｎｃｅ）を可変できる液体レンズを含むカメラモジュール及び光学機器に関する。
携帯用装置の使用者は、高解像度を有し、小型であり、且つ様々な撮影機能（オートフォーカシング（Ａｕｔｏ−Ｆｏｃｕｓｉｎｇ；ＡＦ）機能、手振れ補正又は映像揺れ防止（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ；ＯＩＳ）機能など）を有する光学機器を求めている。このような撮影機能は複数のレンズを組み合わせてレンズを直接動かす方法によって具現できるが、レンズの数を増やすと、光学機器の大きさが増加することがある。
オートフォーカスと手振れ補正機能は、レンズホルダーに固定されて光軸が整列された複数のレンズモジュールが光軸又は光軸の垂直方向に移動したりティルティング（Ｔｉｌｔｉｎｇ）して行われ、レンズモジュールを駆動させるために別個のレンズ駆動装置を用いる。しかし、レンズ駆動装置は電力消耗が高く、レンズモジュール駆動のためにマグネット及びコイルなどの駆動部材が必要であり、レンズモジュールの駆動範囲に対応してレンズモジュールの駆動のための余裕空間が必要なため、全体カメラモジュール及び光学機器の厚さが増加する。
したがって、２種の液体の界面の曲率を電気的に調節してオートフォーカスと手振れ補正機能を行う液体レンズに対する研究が行われている。
実施例は、液体レンズを用いてＡＦ又はＯＩＳを行うことができるカメラモジュール及び光学機器を提供しようとする。
実施例は、カバーと、該カバーの内部に配置された固体レンズ及び液体レンズと、該液体レンズに電流を供給する連結基板とを備え、前記連結基板と向かい合う領域において、前記カバーの内側面にガイド部が形成される、液体レンズを含むカメラモジュールを提供する。
ガイド部は、前記カバーの一部分が内側に凹んで形成され得る。
連結基板は前記カバーの底面から前記液体レンズの方向に配置され、前記ガイド部は前記連結基板の第１部分と面接触し得る。
連結基板は、前記第１部分の下部に配置され、前記第１部分よりも幅の広い第２部分を有することができる。
連結基板は第１連結基板及び第２連結基板からなり、前記第１連結基板は前記液体レンズの第１電極と連結され、前記第２連結基板は前記液体レンズの第２電極と連結され得る。
第１連結基板と第２連結基板はそれぞれ前記液体レンズを挟んで反対方向に配置され得る。
他の実施例は、カバーと、該カバーの内部に配置された固体レンズ及び液体レンズと、該液体レンズに電流を供給する連結基板とを備え、前記カバーは前記連結基板と向かい合う領域においてオープン領域が形成され、前記カバーは前記オープン領域の方向に突出部が形成され、該突出部は前記連結基板の一部分と面接触する撮像レンズを提供する。
突出部は、前記オープン領域の互いに向かい合う両側において前記連結基板の一部分と面接触し得る。
連結基板は第１方向に配置され、前記突出部は前記第１方向と交差する第２方向に配置され得る。
第１方向は、前記カバーの底面から前記液体レンズに向かう方向であり得る。
連結基板は第１部分及び前記第１部分の下部に配置され、前記第１部分よりも幅の広い第２部分を有し、前記突出部は前記第２部分と接触し得る。
連結基板は第１連結基板及び第２連結基板からなり、前記第１連結基板は前記液体レンズの第１電極に連結され、前記第２連結基板は前記液体レンズの第２電極に連結され得る。
第１連結基板及び第２連結基板はそれぞれ前記液体レンズを挟んで反対方向に配置され得る。
液体レンズは、伝導性の第１液体及び非伝導性の第２液体を収容するキャビティが形成された第１プレートと、該第１プレートの上部に配置される第１電極と、前記第１プレートの下部に配置される第２電極と、前記第１電極の上部に配置される第２プレートと、前記第２電極の下部に配置される第３プレートとを備えることができる。
他の実施例は、カバーと、該カバーの内部に配置された固体レンズ及び液体レンズと、該液体レンズに電流を供給する連結基板とを備え、前記連結基板と向かい合う領域において、前記カバーの内側面にガイド部が形成される、液体レンズを含むカメラモジュールと、前記撮像レンズを通過した光を波長によって選択的に透過するフィルターと、該フィルターを透過した光を収容する受光素子と、前記撮像レンズから入射するイメージを電気的信号に変換するカメラモジュールとを備える光学機器を提供する。
実施例による撮像レンズは、カバーに設けられたガイド部が内部空間の方に凹んでいて連結基板と面接触し、連結基板を固定することができる。
そして、カバーに設けられた突出部が連結基板の方向に設けられて連結基板と面接触し、連結基板を固定することができる。
以下、上記の目的を具体的に実現できる本発明の実施例を、添付の図面を参照して説明する。
本発明に係る実施例の説明において、各エレメントの「上（上部）又は下（下部）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」に形成されると記載される場合、上（上部）又は下（下部）は、２つのエレメントが互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触して形成されることも、一つ以上の他のエレメントが前記２つのエレメントの間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されることも含む。また、「上（上部）又は下（下部）」と表現される場合、一つのエレメントを基準に上方の意味も下方の意味も含むことができる。
図１は、カメラモジュールの一実施例を示す図である。図１を参照すると、カメラモジュールは、レンズアセンブリー１０００、制御回路２０００及びイメージセンサー３０００を備えることができる。レンズアセンブリー１０００は、共通端子と複数の個別端子との間に印加される駆動電圧に対応して焦点距離が調整される液体レンズを備えることができ、制御回路２０００は、液体レンズに駆動電圧を制御したり供給することができ、イメージセンサー３０００はレンズアセンブリー１０００に整列され、レンズアセンブリー１０００から伝達される光を電気信号に変換することができる。制御回路２０００の構成は、カメラモジュールに要求される仕様に従ってそれぞれ設計することができる。特に、レンズアセンブリー１０００に印加される動作電圧の大きさを減らすために、制御回路２０００は一つのチップ（ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ）によって具現することができる。これによって、携帯用装置に搭載されるカメラモジュールの大きさをさらに減らすことができる。
図２は、図１の液体レンズを含むレンズアセンブリー及びカバーを備えるカメラモジュールを示す図である。
図２を参照すると、レンズアセンブリー１０００は撮像レンズでよく、第１レンズ部２００、第２レンズ部４００、液体レンズ３００、カバー５００及びホルダー６５０を備えることができる。
同図のレンズアセンブリー１０００の構造は一例に過ぎず、カメラモジュールに要求される仕様に従ってレンズアセンブリー１０００の構造は変わってもよい。例えば、図示の例では、液体レンズ３００が第１レンズ部２００と第２レンズ部４００との間に位置しているが、他の例では、液体レンズ３００が第１レンズ部２００の前面（図２において上部）に位置してもよく、第２レンズ部４００が省略されてもよい。
第１レンズ部２００はレンズアセンブリー１０００の前方に配置され、レンズアセンブリー１０００の外部から光が入射する領域であり得る。第１レンズ部２００は、少なくとも１つのレンズで構成されてもよく、或いは２つ以上の複数のレンズが中心軸（ＰＬ）を基準に整列して光学系を形成してもよい。ここで、中心軸（ＰＬ）は光学系の光軸（Ｏｐｔｉｃａｌ ａｘｉｓ）と同一であり得る。
第１レンズ部２００は、２個のレンズ２１０，２２０からなっているが、必ずしもこれに限定しない。
第１レンズ部２００、第２レンズ部４００及び液体レンズ３００は、ホルダー６５０の内部に形成された貫通孔に装着することができる。また、液体レンズ３００は、光軸と垂直な方向に形成された第１開口及び第２開口に挿入して配置することができる。第１開口と第２開口は互いに対面しており、第１開口又は第２開口に液体レンズの一部を配置することができる。
第１レンズ部２００の前面には露出レンズ１１０を設けることができ、露出レンズ１１０の前方にはカバーガラス（ｃｏｖｅｒ ｇｌａｓｓ）１２０を配置することができる。露出レンズ１１０は、カバー５００の外部に突出して外部に露出可能なレンズのことを指す。露出レンズ１１０は、外部に露出されることからレンズ表面が損傷することがある。仮にレンズの表面が損傷すると、カメラモジュールで撮影されるイメージの画質が低下することがある。露出レンズ１１０の表面損傷を防止、抑制するために、カバーガラス１２０を配置するか、コーティング層を形成するか、露出レンズ１１０を表面損傷防止可能な耐摩耗性材質で構成する方法などを適用することができる。
第２レンズ部４００は、第１レンズ部２００及び液体レンズ３００の後方に配置され、外部から第１レンズ部２００に入射する光は液体レンズ３００を透過して第２レンズ部４００に入射し得る。第２レンズ部４００は、第１レンズ部２００と離隔して、ホルダー６５０に設けられた貫通孔に配置され得る。
第２レンズ部４００は、少なくとも１つのレンズで構成でき、２個以上の複数のレンズが含まれる場合には、中心軸（ＰＬ）を基準に整列して光学系を形成することもできる。
液体レンズ部３００は第１レンズ部１００と第２レンズ部２００との間に配置され、カバー４００の挿入口（図示せず）に挿入され得る。液体レンズ部３００は、第１レンズ部１００及び第２レンズ部２００と同様に、中心軸（ＰＬ）を基準に整列され得る。
液体レンズ３００は、ボディー３２０の内部にキャビティ（図示せず）を有することができる。キャビティは、第１レンズ部２００を通過した光が透過する部位であり、少なくとも一部の領域に液体を含むことができる。
例えば、キャビティは、２種、すなわち導電性液体と非導電性液体を含むことができ、導電性液体と非導電性液体は互いに混ざり合わず、境界面を形成することができる。
液体レンズ３００は連結部３３０を備えることができる。連結部３３０は、レンズアセンブリー１０００の下部に配置され、イメージセンサーが配置されるセンサー基板７００と液体レンズ３００とを電気的及び／又は物理的に連結させることができる。液体レンズ３００とイメージセンサーが配置されるセンサー基板７００とを連結する連結部３３０は１つ又は２つ以上でよく、連結部３３０は軟性回路基板（ＦＰＣＢ）又は伝導性金属材質のメタルプレートを含むことができる。連結部３３０を介して液体レンズ３００に印加される駆動電圧によって、導電性液体と非導電性液体とが形成する境界面が変形され、液体レンズ３００の液体境界面の曲率、焦点距離が変更され得る。このような境界面の変形、曲率変更の制御によって、液体レンズ３００及びこれを備えるカメラモジュール及び光学機器は、オートフォーカシング（Ａｕｔｏ−Ｆｏｃｕｓｉｎｇ；ＡＦ）機能、手振れ補正又は映像揺れ防止（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ；ＯＩＳ）機能などを有することができる。
液体レンズ３００は、後述する構成要素の他に、上述した制御回路２０００との連結部分及びカバー５００との固定部分などを備えることができる。
ホルダー６５０は、第２レンズ部４００の下部において、第２レンズ部４００の縁部を支持することができる。第２レンズ部４００において光の到達する領域にはイメージセンサー６００か配置され、イメージセンサー６００の下部には絶縁部材６３０が配置され得る。
絶縁部材６３０によってイメージセンサー６００はセンサー基板７００と電気的に絶縁され、センサー基板７００は支持基板８００によって支持され得る。
図２Ｂは、図１の液体レンズを含むレンズアセンブリー及びカバーを備えるカメラモジュールの一実施例を示す図である。
カメラモジュールは、レンズアセンブリー１０００及び制御回路２０００を備えることができる。
レンズアセンブリー１０００は固体レンズと液体レンズを備えることができる。固体レンズは液体レンズの上部又は下部に配置され得る。レンズアセンブリーはホルダーをさらに備え、固体レンズと液体レンズをホルダーの内部に配置させることができる。
例えば、レンズアセンブリー１０００は、ホルダー６５０の内部に、上部から下部の方向に、第１レンズ部２００、液体レンズ３００及び第２レンズ部４００が配置される。液体レンズ３００に駆動電圧を供給する連結部３３０の端子３３５がセンサー基板７００の端子７２０に連結され得る。ホルダー６５０などがベース６８０上に配置され、ホルダー６５０の側面をカバー５００が取り囲んで配置され得る
図示のレンズアセンブリー１０００の構造は一例に過ぎず、カメラ装置に要求される仕様によってレンズアセンブリー１０００の構造は変更されてもよい。例えば、第１レンズ部２００及び第２レンズ部４００のいずれか一つが省略されてもよい。
制御回路２０００は液体レンズに駆動電圧を供給することができる。カメラモジュールはコネクター４０００をさらに備えることができ、コネクター４０００は制御回路２０００を外部の電源やその他の装置と電気的に連結させることができる。コネクター４０００は制御回路２０００と接続部４５００によって電気的に連結され得る。
制御回路２０００の構成は、カメラモジュールに要求される仕様に従ってそれぞれ設計することができる。特に、レンズアセンブリー１０００に印加される動作電圧の大きさを減らすために、制御回路２０００を一つのチップ（ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ）によって具現することができる。これによって、携帯用装置に搭載されるカメラ装置の大きさをさらに減らすことができる。
レンズアセンブリー１０００は液体レンズ及び／又は固体レンズを備えることができる。液体レンズは、伝導性液体及び非伝導性液体を含むことができ、共通端子と複数の個別端子を備えることができ、共通端子と個別端子との間に印加される駆動電圧に対応して、前記伝導性液体及び非伝導性液体が形成する界面の形状が変わり、焦点距離が変更され得る。
第１レンズ部２００は、レンズアセンブリー１０００の前方に配置され、レンズアセンブリー１０００の外部から光が入射する領域であり得る。第１レンズ部２００は少なくとも１つのレンズで構成されてもよく、２つ以上の複数のレンズが中心軸を基準に整列して光学系を形成してもよい。ここで、中心軸は光学系の光軸（Ｏｐｔｉｃａｌ ａｘｉｓ）と同一であり得る。
第１レンズ部２００は２個のレンズからなり得るが、必ずしもこれに限定しない。
第１レンズ部２００、第２レンズ部４００及び液体レンズ３００は、ホルダー６５００の内部に形成された貫通孔に装着され得る。そして、第１及び第２レンズ部１００，４００を液体レンズ３００と区別付けるために、第１及び第２固体レンズ部又は第１及び第２光学レンズ部と呼ぶこともでき、ガラス系又はプラスチック系の材料で構成することができる。
液体レンズ３００は第１レンズ部２００の下に配置され、第２レンズ部４００は液体レンズ３００の下に配置され得る。外部から第１レンズ部２００に入射する光は液体レンズ３００を通過して第２レンズ部４００に入射し得る。第２レンズ部４００は第１レンズ部２００と離隔して配置され得る。
第２レンズ部４００は、少なくとも１つのレンズで構成することができ、２つ以上の複数のレンズで構成する場合、中心軸又は光軸を基準に整列して光学系を形成することもできる。
液体レンズ３００は、第１レンズ部２００及び第２レンズ部４００と同様に、中心軸を基準に整列され得る。
図２Ｃは、カメラモジュール内の液体レンズを示す図である。
液体レンズ３００は、液体、第１プレート及び電極を備えることができる。液体は、伝導性の第１液体３４０と非伝導性の第２液体３５０を含むことができる。第１プレート３１０は、液体が配置されるキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）を有することができる。第１プレートの上又は下には電極が配置され得る。例えば、第１プレートの下に第１電極３４５が配置され、第１プレートの上には第２電極３５５が配置され得る。第１プレートの上又は下には第２プレート又は第３プレートが配置され得る。例えば、第１電極の下に第３プレートが配置され、第２電極の上に第２プレートが配置され得る。第２プレート又は第３プレートの少なくとも一つが省略されてもよい。
第１プレート３１０は、第２プレート３２０と第３プレート３３０との間に配置され、予め設定された傾斜面を有する上下の開口部を含むことができる。上述した傾斜面、第２プレート３２０と接触する第１開口部、及び第３プレート３３０と接触する第２開口部で囲まれた領域を‘キャビティ（ｃａｖｉｔｙ）’ということができる。
実施例において、第１開口部の大きさＯ１よりも第２開口部の大きさＯ２が大きくてよい。ここで、開口部の大きさは、水平方向の断面積であるが、開口部の断面が円形であれば半径を意味でき、正方形であれば対角線の長さを意味できる。
第１プレート３１０は第１及び第２液体３４０，３５０を収容する構造物である。第２プレート３２０及び第３プレート３３０は、光が通過する領域を含むことから、透光性材料で構成することができ、例えばガラス（ｇｌａｓｓ）で構成することができ。工程の便宜上、第２プレート３２０と第３プレート３３０は同じ材料で形成することができる。
また、第１プレート３１０は透明な材料で構成されてもよく、光が透過し難くなるように不純物を含んでもよい。
第２プレート３２０は、第１レンズ部１００から入射する光が前記のキャビティの内部に進行する際に入射する構成であり、第３プレート３３０は、上述したキャビティを通過した光が第２レンズ部４００に進行する際に通過する構成である。
上述したキャビティには異なる性質の第１液体３４０及び第２液体３５０を満たすことができ、第１液体３４０と第２液体３５０との間には界面が形成され得る。第１液体３４０と第２液体３５０とがなす界面は、屈曲、傾斜度などが変わり得る。
第２液体３５０はオイル（ｏｉｌ）でよく、例えば、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）系のシリコーンオイルでよい。
第２液体３５０は、例えば、エチレングリコール（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）と臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）を混合して形成することができる。
第１液体３４０及び第２液体３５０には殺菌剤及び酸化防止剤の少なくとも一つがそれぞれ含まれ得る。殺菌剤は、フェニル系酸化防止剤又はリン（Ｐ）系酸化防止であり得る。また、殺菌剤は、アルコール系、アルデヒド系及びフェノール系のいずれか一つの殺菌剤であり得る。
第１電極３４５は、第１プレート３１０の下部面の一部領域に配置され、第１液体３４０と直接接触し得る。第２電極３５５は第１電極３４５と離隔して配置され、第１プレート３１０の上部面、側面及び下部面に配置され得る。
第１電極３４５及び第２電極３５５は、導電性材料で構成でき、例えば金属で構成でき、詳しくはクロム（Ｃｒ）を含むことができる。クロミウム（ｃｈｒｏｍｉｕｍ）又はクロム（Ｃｈｒｏｍ）は、銀色の光沢がある堅い遷移金属であり、壊れやすく、よく変色されず、融点が高い。
絶縁層３６０は、キャビティの上部領域において第２プレート３２０の下部面の一部、及びキャビティの側壁をなす第２電極３５５の一部を覆いながら配置され得る。また、絶縁層３６０は、第１プレート３１０の下部面において第２電極３５５の一部、第１プレート３１０及び第１電極３４５を覆って配置され得る。絶縁層３６０は、例えばパリレンＣ（ｐａｒｙｌｅｎｅ Ｃ）コーティング剤で具現でき、白色染料をさらに含んでもよい。白色染料は、キャビティの側壁ｉをなす絶縁層３６０において光が反射される頻度を増加させることができる。
図示のように、第２液体３５０と第２プレート３２０との間には絶縁層３６０が配置され得る。第１液体３４０は第３プレート３３０と直接接触し得る。
第２プレート３２０と第３プレート３３０の周縁は矩形の形状であり得るが、必ずしもこれに限定しない。
第２電極３５５は、第２プレート３２０の外周の少なくとも一領域に露出され、第１電極３４５は、第３プレート３３０の外周の少なくとも一領域で露出され得る。
そして、第２プレート３２０の外側の領域において第２電極３５５上には第２接触電極３５６が配置され、第３プレート３００の外側の領域において第１電極３４５上には第１接触電極３４６が配置され得る。第１及び第２接触電極３４６，３５６は、上述した連結部３３０の一部分であり得る。
図示してはいないが、第２電極３５５と第２接触電極３５６との間には伝導性エポキシが配置され、第１電極３４５と第１接触電極３４６との間にも伝導性エポキシが配置され得る。
図３は、図２のカバーを示す図である。
カバー５００は、上部面と下部面の少なくとも一部が開放された形状を有することができ、上部面には図２の露出レンズ１１０が配置され、下部面には図２のイメージセンサー６００が配置され得る。露出レンズ１１０は省略されてもよい。
カバー５００の側面部５１０には少なくとも一つのガイド部５２０が形成され得るが、例えば、ガイド部５２０は、側面部５１０の一部分が、ホルダー６５０が配置されるカバー５００の内側方向に突出して又は凹んで形成され得る。側面部５１０に形成されたガイド部５２０とホルダーとの間には連結部３３０が配置され得る。側面部５１０の下部方向に延長部５３０が形成され得る。延長部５３０は側面部５１０の４個の辺にそれぞれ形成されているが、これに限定しない。
側面部５１０とそれぞれの延長部５３０との間には少なくとも一つの開放領域５４０が形成され得る。開放領域５４０には第２レンズ部４００の一部が挿入して固定及び／又は結合され得るが、必ずしもこれに限定しない。
図４は、図２の‘Ａ’領域の一実施例を詳細に示す図である。
図４において、センサー基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）７００の端子７２０は、連結基板３３０の端子３３５と電気的に連結されている。連結基板３３０は、液体レンズ３００の一つの電極、例えば第１電極と電気的に連結され得る。
センサー基板７００の端子７２０と連結部３３０の端子はそれぞれ１個が示されているが、これに限定しない。
図４において、カバーの側面部５１０にガイド部５２０が形成されており、ガイド部５２０は内側方向に突出して又は凹んで連結部３３０と面接触し得る。すなわち、ガイド部５２０は、連結部３３０の第１部分と向かい合う領域に位置し得る。
連結部３３０のうち、図示しているガイド部５２０に対応する高さの部分を第１部分ということができる。第１部分の下に第２部分が配置され、第２部分は、図示のように、端子３３５が配置され得る。そして、第１部分の幅は第２部分の幅と同一又は類似であり得る。
連結部３３０は、少なくとも一部分が液体レンズ３００の上部又は下部に配置され、ホルダー６５０の側面に沿ってイメージセンサーが配置されるセンサー基板７００の方向に延びて配置され得る。イメージセンサーの前面にはフィルターが配置され得る。
図５は、図２の‘Ｂ’領域の一実施例を詳細に示す図である。
図５は図４の‘Ａ’領域と類似しているが、イメージセンサーが配置される回路基板の端子７２０及び連結部の端子３３５の個数が異なる。具体的に、センサー基板７００の端子７２０及び連結部３３０の端子３３５がそれぞれ４個ずつ設けられている点が、図４の‘Ａ’領域と異なる。連結部３３０は、ホルダーの第１側面に配置される第１連結部及び連結部３３０の第２側面に配置される第２連結部を含むことができる。第１連結部が配置されるホルダー６５０の第１側面と第２連結部が配置されるホルダー６５０の第２側面は互いに隣接していない側面であり得る。前記第１連結部の端子と第２連結部の端子の個数は互いに異なり得る。前記第１連結部と第２連結部の端子の位置に対応して、イメージセンサーが配置される回路基板には端子が配置され得る。連結部３３０とセンサー基板７００は導電性部材によって結合及び／又は連結され得る。例えば、連結部３３０の端子とセンサー基板７００の端子は伝導性接着部材によって結合及び／又は連結され得る。例えば、連結部３３０の端子とセンサー基板７００の端子とがソルダリング（Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）工程によって物理的及び／又は電気的に連結され得る。
そして、連結部３３０のうち、図示しているガイド部５２０に対応する高さの部分を第１部分ということができる。第１部分の下に第２部分が配置され、第２部分は図示のように、４個の端子３３５が配置され得る。第１部分の幅よりも第２部分の幅が広い点が、図４の‘Ａ’領域と異なる。複数の連結部３３０のうち、端子の個数が多い連結部３３０の第２部分の幅が、端子の個数が少ない連結部３３０の第２部分の幅より広くてもよい。図４の連結部３３０を第１連結基板とし、図５の連結部３３０を第２連結基板とすることができる。このとき、第１連結基板は液体レンズの上部（又は下部）に配置される第１電極に電気的に連結され、第２連結基板は液体レンズの下部（又は上部）に配置される第２電極に電気的に連結され得る。
そして、第１連結基板と第２連結基板は液体レンズを挟んで反対方向に配置され得る。図２及び図３において、カバー５００の側面部５１０の向かい合う領域と隣接して第１連結基板と第２連結基板がそれぞれ配置され得るが、このような構造は２個の連結基板が一つの側面部５１０と隣接して配置される構造に比べてカバー５１０内の空間活用に有利であり、且つ連結基板同士の電気的な信号干渉を防止できるという利点がある。ここで、連結基板がカバー５００の側面部５１０に隣接して配置されるということは、側面部５１０において内部の領域方向に配置されることを意味する。
図４及び図５の構造を有する撮像レンズは、カバーに設けられたガイド部が内部の空間に突出又は凹んでいて連結基板と面接触し、連結基板を支持又はガイドすることができる。
図６は、図２の‘Ａ’領域の他の実施例を詳細に示す図である。
図６において、支持部材８００上にセンサー基板７００が配置され、センサー基板７００には４個の端子７２０が配置されており、それぞれの端子７２０は、連結部３３０の４個の端子３３５と電気的に連結され得る。カバー５００の側面部５１０には、連結部３３０と対応する領域又は向かい合う領域にオープン領域（ｏｐｅｎ ｒｅｇｉｏｎ）が形成され、ホルダー６５０の下部にはベース６８０が配置され得る。ベースの側面部６１０からオープン領域の方向に突出部６６０が形成され得る。突出部は連結部の両側に配置され得、向かい合って突出しているフック６６０を含むことができる。フック６６０は連結部が容易にベンディングして結合され得るようにガイド及び支持する役割を担うことができる。
連結部３３０は、相対的に幅の狭い上部の第１部分と、相対的に幅の広い下部の第２部分を含むことができる。このとき、突出部６６０は連結部３３０の第２部分と面接触することができ、第１部分とも面接触することができる。
連結部３３０はカバーの底面から液体レンズの方向に配置され得るが、図２では下から上の方向に配置され得る。
オープン領域において連結部３３０の第２部分の上部で第２レンズ４００の一部分が露出されてもよい。
図７は、図２の‘Ｂ’領域の他の実施例を詳細に示す図である。
図７の構造は図６の‘Ａ’領域と類似しているが、センサー基板７００の端子７２０と連結部３３０の端子３３５がそれぞれ１個ずつ設けられている点が異なる。
図６の連結部３３０を第２連結基板とし、図７の連結部３３０を第１連結基板とすることができる。このとき、第１連結基板は液体レンズの第１電極と電気的に連結され、第２連結基板は液体レンズの第２電極と電気的に連結され得る。
そして、第１連結基板と第２連結基板は液体レンズを挟んで反対方向に配置され得る。図２及び図３において、カバー５００の側面部５１０の互いに向かい合う領域と隣接して第１連結基板と第２連結基板がそれぞれ配置され得るが、このような構造は、２個の連結基板が一つの側面部５１０と隣接して配置される構造に比べてカバー５１０内の空間活用に有利であり、且つ連結基板同士の電気的な信号干渉を防止できるという利点がある。ここで、連結基板がカバー５００の側面部５１０に隣接して配置されるということは、側面部５１０において内部の領域方向に配置されることを意味する。
図６及び図７の構造を有する撮像レンズは、カバーに設けられた突出部が連結基板の方向となっており、連結基板と面接触して連結基板を固定することができる。
上述した撮像レンズが備えられたカメラモジュールは、デジタルカメラ、スマートフォン、ノートパソコン又はタブレット（ｔａｂｌｅｔ）ＰＣなどの様々なデジタル機器（ｄｉｇｉｔａｌ ｄｅｖｉｃｅ）に内蔵され得る。特に、モバイル機器に内蔵されて高性能、超薄型のズームレンズを実現することができる。
例えば、上述した液体レンズ、第１及び第２レンズ部、フィルター、及び受光素子を含むカメラモジュールにおいて外部から入射したイメージを電気的信号に変換するデジタル機器は、電気的な信号によって色が変わる複数個のピクセルからなるディスプレイモジュールを含むことができ、ここで、ディスプレイモジュール及びカメラモジュールは制御部で制御することができる。
以上では実施例を中心に説明したが、これは単に例示に過ぎず、本発明を限定するためのものではない。本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性を外れない範囲で以上に例示していない様々な変形及び応用が可能であることが理解できよう。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素は変形して実施できるものである。そして、かかる変形と応用に関係する差異点は、添付する特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈すべきであろう。
実施例による液体レンズモジュールとこれを含むカメラモジュールは、モバイル機器などに用いることができる。
他の実施例は、カバーと、該カバーの内部に配置された固体レンズ及び液体レンズと、該液体レンズに電流を供給する連結基板とを備え、前記連結基板と向かい合う領域において、前記カバーの内側面にガイド部が形成される、液体レンズを含むカメラモジュールと、前記撮像レンズを通過した光を波長によって選択的に透過するフィルターと、該フィルターを透過した光を収容する受光素子と、前記撮像レンズから入射するイメージを電気的信号に変換するイメージセンサーとを備える光学機器を提供する。
実施例による液体レンズを含むカメラモジュール及び光学機器は、カバーに設けられたガイド部が内部空間の方に凹んでいて連結基板と面接触し、連結基板を固定することができる。
図２Ａ〜図２Ｃは、図１の液体レンズを含むレンズアセンブリー及びカバーを備えるカメラモジュールを示す図である。
図２Ａ〜図２Ｃを参照すると、レンズアセンブリー１０００は撮像レンズでよく、第１レンズ部２００、第２レンズ部４００、液体レンズ３００、カバー５００及びホルダー６５０を備えることができる。
液体レンズ部３００は第１レンズ部２００と第２レンズ部４００との間に配置され、カバー５００の挿入口（図示せず）に挿入され得る。液体レンズ部３００は、第１レンズ部２００及び第２レンズ部４００と同様に、中心軸（ＰＬ）を基準に整列され得る。
液体レンズ３００は、ボディー３１０の内部にキャビティ（図示せず）を有することができる。キャビティは、第１レンズ部２００を通過した光が透過する部位であり、少なくとも一部の領域に液体を含むことができる。
第１レンズ部２００、第２レンズ部４００及び液体レンズ３００は、ホルダー６５０の内部に形成された貫通孔に装着され得る。そして、第１及び第２レンズ部２００，４００を液体レンズ３００と区別付けるために、第１及び第２固体レンズ部又は第１及び第２光学レンズ部と呼ぶこともでき、ガラス系又はプラスチック系の材料で構成することができる。
液体レンズ３００は、液体、第１プレート及び電極を備えることができる。液体は、伝導性の第１液体３４０と非伝導性の第２液体３５０を含むことができる。第１プレート３１０は、前述したボディーに該当し、液体が配置されるキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）を有することができる。第１プレートの上又は下には電極が配置され得る。例えば、第１プレートの下に第１電極３４５が配置され、第１プレートの上には第２電極３５５が配置され得る。第１プレートの上又は下には第２プレート又は第３プレートが配置され得る。例えば、第１電極３４５の下に第３プレート３２２が配置され、第２電極３５５の上に第２プレート３２０が配置され得る。第２プレート又は第３プレートの少なくとも一つが省略されてもよい。
第１プレート３１０は、第２プレート３２０と第３プレート３２２との間に配置され、予め設定された傾斜面を有する上下の開口部を含むことができる。上述した傾斜面、第２プレート３２０と接触する第１開口部、及び第３プレート３２２と接触する第２開口部で囲まれた領域を‘キャビティ（ｃａｖｉｔｙ）’ということができる。
第１プレート３１０は第１及び第２液体３４０，３５０を収容する構造物である。第２プレート３２０及び第３プレート３２２は、光が通過する領域を含むことから、透光性材料で構成することができ、例えばガラス（ｇｌａｓｓ）で構成することができ。工程の便宜上、第２プレート３２０と第３プレート３２２は同じ材料で形成することができる。
第２プレート３２０は、第１レンズ部２００から入射する光が前記のキャビティの内部に進行する際に入射する構成であり、第３プレート３２２は、上述したキャビティを通過した光が第２レンズ部４００に進行する際に通過する構成である。
第１液体３４０は、例えば、エチレングリコール（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）と臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）を混合して形成することができる。
第１液体３４０及び第２液体３５０には殺菌剤及び酸化防止剤の少なくとも一つがそれぞれ含まれ得る。酸化防止剤は、フェニル系酸化防止剤又はリン（Ｐ）系酸化防止であり得る。また、殺菌剤は、アルコール系、アルデヒド系及びフェノール系のいずれか一つの殺菌剤であり得る。
絶縁層３６０は、キャビティの上部領域において第２プレート３２０の下部面の一部、及びキャビティの傾斜面に配置された第２電極３５５の一部を覆いながら配置され得る。また、絶縁層３６０は、第１プレート３１０の下部面に配置された第２電極３５５の全部、及び第１プレート３１０及び第１電極３４５の一部を覆って配置され得る。絶縁層３６０は、例えばパリレンＣ（ｐａｒｙｌｅｎｅ Ｃ）コーティング剤で具現でき、白色染料をさらに含んでもよい。白色染料は、キャビティの側壁ｉをなす絶縁層３６０において光が反射される頻度を増加させることができる。
図示のように、第２液体３５０と第２プレート３２０との間には絶縁層３６０が配置され得る。第１液体３４０は第３プレート３２２と直接接触し得る。
第２プレート３２０と第３プレート３２２の周縁は矩形の形状であり得るが、必ずしもこれに限定しない。
第２電極３５５は、第２プレート３２０の外周の少なくとも一領域に露出され、第１電極３４５は、第３プレート３２２の外周の少なくとも一領域で露出され得る。
そして、第２プレート３２０の外側の領域において第２電極３５５上には第２接触電極３５６が配置され、第３プレート３２２の外側の領域において第１電極３４５上には第１接触電極３４６が配置され得る。第１及び第２接触電極３４６，３５６は、上述した連結部３３０の一部分であり得る。
図３は、図２Ａ及び図２Ｂに示したカバーを示す図である。
カバー５００は、上部面と下部面の少なくとも一部が開放された形状を有することができ、上部面には図２の露出レンズ１１０が配置され、下部面には図２Ａに示したイメージセンサー６００が配置され得る。露出レンズ１１０は省略されてもよい。
カバー５００の側面部５１０には少なくとも一つのガイド部５２０が形成され得るが、例えば、ガイド部５２０は、側面部５１０の一部分が、ホルダー６５０が配置されるカバー５００の内側方向に突出して又は凹んで形成され得る。側面部５１０に形成されたガイド部５２０とホルダー６５０との間には連結部３３０が配置され得る。側面部５１０の下部方向に延長部５３０が形成され得る。延長部５３０は側面部５１０の４個の辺にそれぞれ形成されているが、これに限定しない。
図４は、図２Ａに示した‘Ａ’領域の一実施例を詳細に示す図である。
図４において、センサー基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）７００の端子７２０は、連結基板３３０の端子３３５と電気的に連結されている。連結基板３３０は、液体レンズ３００に含まれた電極のうちの一つの電極と電気的に連結され得る。
図５は、図２Ａに示した‘Ｂ’領域の一実施例を詳細に示す図である。
図５は図４に示した‘Ａ’領域と類似しているが、イメージセンサーが配置される回路基板の端子７２０及び連結部３３０の端子３３５の個数が異なる。具体的に、センサー基板７００の端子７２０及び連結部３３０の端子３３５がそれぞれ４個ずつ設けられている点が、図４の‘Ａ’領域と異なる。連結部３３０は、ホルダーの第１側面に配置される第１連結部及びホルダーの第２側面に配置される第２連結部を含むことができる。第１連結部が配置されるホルダー６５０の第１側面と第２連結部が配置されるホルダー６５０の第２側面は互いに隣接していない側面であり得る。前記第１連結部の端子と第２連結部の端子の個数は互いに異なり得る。前記第１連結部と第２連結部の端子の位置に対応して、イメージセンサーが配置される回路基板には端子が配置され得る。連結部３３０とセンサー基板７００は導電性部材によって結合及び／又は連結され得る。例えば、連結部３３０の端子とセンサー基板７００の端子は伝導性接着部材によって結合及び／又は連結され得る。例えば、連結部３３０の端子とセンサー基板７００の端子とがソルダリング（Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）工程によって物理的及び／又は電気的に連結され得る。
そして、第１連結基板と第２連結基板は液体レンズを挟んで反対方向に配置され得る。図３において、カバー５００の側面部５１０の向かい合う領域と隣接して第１連結基板と第２連結基板がそれぞれ配置され得るが、このような構造は２個の連結基板が一つの側面部５１０と隣接して配置される構造に比べてカバー５００内の空間活用に有利であり、且つ連結基板同士の電気的な信号干渉を防止できるという利点がある。ここで、連結基板がカバー５００の側面部５１０に隣接して配置されるということは、側面部５１０において内部の領域方向に配置されることを意味する。
図６は、図２Ａに示した‘Ａ’領域の他の実施例を詳細に示す図である。
図６において、支持部材８００上にセンサー基板７００が配置され、センサー基板７００には４個の端子７２０が配置されており、それぞれの端子７２０は、連結部３３０の４個の端子３３５と電気的に連結され得る。カバー５００の側面部５１０には、連結部３３０と対応する領域又は向かい合う領域にオープン領域（ｏｐｅｎ ｒｅｇｉｏｎ）が形成され、ホルダー６５０の下部にはベース６８０が配置され得る。ベースの側面部６１０からオープン領域の方向に突出部が形成され得る。突出部は連結部の両側に配置され得、向かい合って突出しているフック６６０を含むことができる。フック６６０は連結部が容易にベンディングして結合され得るようにガイド及び支持する役割を担うことができる。
連結部３３０は、相対的に幅の狭い上部の第１部分と、相対的に幅の広い下部の第２部分を含むことができる。このとき、突出部は連結部３３０の第２部分と面接触することができ、第１部分とも面接触することができる。
連結部３３０はカバーの底面から液体レンズの方向に配置され得るが、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、下から上の方向に配置され得る。
図７は、図２に示した‘Ｂ’領域の他の実施例を詳細に示す図である。
そして、第１連結基板と第２連結基板は液体レンズを挟んで反対方向に配置され得る。図３において、カバー５００の側面部５１０の互いに向かい合う領域と隣接して第１連結基板と第２連結基板がそれぞれ配置され得るが、このような構造は、２個の連結基板が一つの側面部５１０と隣接して配置される構造に比べてカバー５００内の空間活用に有利であり、且つ連結基板同士の電気的な信号干渉を防止できるという利点がある。ここで、連結基板がカバー５００の側面部５１０に隣接して配置されるということは、側面部５１０において内部の領域方向に配置されることを意味する。
Claims (10)
- カバーと、
前記カバーの内部に配置されるホルダーと、
前記ホルダーの内部に配置される固体レンズ及び液体レンズと、
前記液体レンズに電流を供給する連結基板とを備え、
前記ホルダーは、光軸に垂直な方向に形成される第１開口、及び該第１開口と対面する第２開口を有し、前記液体レンズは前記第１開口及び第２開口に配置され、前記連結基板と向かい合う領域において前記カバーの内側面に前記連結基板の方向に突出するガイド部が形成される、液体レンズを含むカメラモジュール。 - 前記ガイド部は、前記カバーの一部分が内側に凹んで形成される、請求項１に記載の液体レンズを含むカメラモジュール。
- 前記連結基板は、前記ホルダーの側面において光軸に平行な方向に延びて配置され、前記ガイド部は、前記連結基板の第１部分と面接触する、請求項２に記載の液体レンズを含むカメラモジュール。
- 前記連結基板は、前記第１部分の下部に配置され、前記第１部分よりも幅の広い第２部分を有する、請求項３に記載の液体レンズを含むカメラモジュール。
- 前記連結基板は第１連結基板及び第２連結基板からなり、前記第１連結基板は前記液体レンズの第１電極と連結され、前記第２連結基板は前記液体レンズの第２電極と連結される、請求項１〜４のいずれかに記載の液体レンズを含むカメラモジュール。
- 前記第１連結基板と第２連結基板はそれぞれ、前記液体レンズを挟んで反対方向に配置される、請求項５に記載の液体レンズを含むカメラモジュール。
- ホルダーと、
前記ホルダーの内部に配置される固体レンズ及び液体レンズと、
前記液体レンズに電流を供給する連結基板と、
前記ホルダーの下に配置されるベースとを備え、
前記ベースは、前記連結基板の両側から突出する第１突出部及び第２突出部を含み、前記第１突出部及び前記第２突出部はそれぞれ、互いに向かい合って突出している第１フック及び第２フックを有する、カメラモジュール。 - 前記ホルダーが内部に配置されるカバーをさらに備え、
前記カバーは、前記連結基板の一部を外部に露出させるオープン領域が形成され、前記第１突出部及び前記第２突出部は前記オープン領域に対応する位置に配置される、請求項７に記載のカメラモジュール。 - 前記連結基板は前記ホルダーの側面から第１方向に延びて配置され、前記第１突出部及び前記第２突出部は、前記第１方向と垂直な第２方向において互いに対面するように配置される、請求項７に記載の液体レンズを含むカメラモジュール。
- 前記連結基板は第１部分と前記第１部分の下部に配置され、前記第１部分よりも幅の広い第２部分を含み、前記第１突出部及び前記第２突出部は前記第２部分と接触する、請求項７に記載の液体レンズを含むカメラモジュール。
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