JP2020510876A - 液体レンズを含むカメラモジュール及びこれを含む光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電極を有する液体レンズ；貫通ホール、及び前記貫通ホールを囲むように上方に突出して前記液体レンズが着座する支持部を有するホルダー；及び、成形継ぎ目が生成される領域の前記支持部に設けられ、前記支持部の上面よりも下方に段差付いた段差面を含む、液体レンズを含むカメラモジュールを提供する。【解決手段】前記ホルダーは、第１レンズ部が配置される第１レンズ配置部；第２レンズ部が配置される第２レンズ配置部；及び、前記第１レンズ配置部と前記第２レンズ配置部との間に配置され、前記液体レンズが配置される液体レンズ配置部；を備え、前記貫通ホールは、前記第１レンズ配置部、前記第２レンズ配置部及び前記液体レンズ配置部を貫通する、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６

Description

実施例は、カメラモジュールに関し、より詳細には、液体レンズを含むカメラモジュールに関する。

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、いくつかのレンズを組み合わせて直接レンズを動かす方法によって具現することができるが、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。

オートフォーカス及び手振れ補正機能は、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）してなり、レンズモジュールを駆動させるために別途のレンズ駆動装置を使用する。しかしながら、レンズ駆動装置は電力消耗が高く、レンズモジュールの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、カメラモジュール及び光学機器の全体厚さが増加する。

このため、２種の液体間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なされている。

実施例は、液体レンズを含むカメラモジュールと光学装置において、液体レンズをホルダーの内部でより安定的に支持しようとする。

実施例は、液体レンズを含むカメラモジュールと光学装置において、射出成形によってホルダーを製造するときに成形継ぎ目が発生しても液体レンズをバランスよく支持しようとする。

実施例は、電極を有する液体レンズ；貫通ホール、及び前記貫通ホールを囲むように上方に突出して前記液体レンズが着座する支持部を有するホルダー；及び、成形継ぎ目が生成される領域の前記支持部に設けられ、前記支持部の上面よりも下方に段差付いた段差面を備える、液体レンズを含むカメラモジュールを提供する。

前記ホルダーは、第１レンズ部が配置される第１レンズ配置部；第２レンズ部が配置される第２レンズ配置部；及び、前記第１レンズ配置部と前記第２レンズ配置部との間に配置され、前記液体レンズが配置される液体レンズ配置部；を備え、前記貫通ホールは、前記第１レンズ配置部、前記第２レンズ配置部及び前記液体レンズ配置部を貫通する、液体レンズを含むカメラモジュールを提供する。

前記液体レンズ配置部は、前記第１レンズ配置部と結合する第１水平板；前記第１水平板と離隔され、前記第２レンズ配置部と結合する第２水平板；前記第１水平板と前記第２水平板とを連結する垂直板を備え、前記支持部は前記貫通ホールを中心に第２水平板から突出し得る。

前記貫通ホールの水平断面は円形であり、前記支持部は前記貫通ホールを同心円状に囲むように配置され得る。

前記支持部の上面と前記段差面との間の高さは、２０μｍ〜４０μｍであり得る。

前記段差面のいずれか一領域は前記貫通ホールと隣接し得る。

前記成形継ぎ目は、前記貫通ホールの中心を横切るように長く生成され、前記段差面は、前記支持部の上面の両側縁に一対で配置され得る。

前記一対の段差面は、前記貫通孔に隣接した一側辺が前記成形継ぎ目と直交するように前記支持部の上面両側縁を切り取って形成され得る。

前記段差面は、前記成形継ぎ目に沿って並んで配置され得る。

前記液体レンズは、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；前記第１プレートの上部に配置される第１電極；前記第１プレートの下部に配置される第２電極；前記第１電極の上部に配置される第２プレート；及び、前記第２電極の下部に配置され、前記支持部に着座する第３プレート；を備えることができる。

前記段差面は前記第３プレートと離隔され得る。

実施例は、電極を有する液体レンズと、貫通ホール、及び前記貫通ホールを囲むように上方に突出して前記液体レンズが着座する支持部を有するホルダーと、成形継ぎ目が生成される領域の前記支持部に設けられ、継ぎ目が生成されない前記支持部の上面よりも下方に段差付いた段差面とを含む、液体レンズを含むカメラモジュール；及び、前記カメラモジュールを通じて入射したイメージを電気的な信号に変換する制御部；及び、前記電気的な信号によって色が変化する複数個のピクセルからなるディスプレイモジュール；を備える光学機器を提供する。

実施例は、液体レンズを含むカメラモジュールと光学装置において、実質的に液体レンズが着座する支持部の表面が平坦になるので、液体レンズをホルダー内部でより安定的に支持することができる。

そして、支持部に段差部を形成することによって、射出成形によってホルダー製造時に成形継ぎ目が発生しても液体レンズをバランスよく支持することができる。

カメラモジュールの一実施例を示す図である。

図１のカメラモジュールにおける液体レンズの斜視図である。

図２の液体レンズの断面を示す図である。

図１のカメラモジュールにおいて液体レンズとホルダー領域を分解した斜視図である。

図４のＩＩ−ＩＩ線に沿う垂直断面図である。

実施例によるカメラモジュールにおいて液体レンズが着座する前のホルダーを示す斜視図である。

図６のホルダーに液体レンズが着座した状態を示す図であり、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う垂直断面図である。

図６に示した支持部領域の正面図である。

他の実施例による支持部領域の正面図である。

以下、上述した目的を具体的に実現可能な本発明の実施例を、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、各要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）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、いずれか一つの要素の上（上部）又は下（下部）に他の要素が直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成される場合も、一つ以上のさらに他の要素が前記２つの要素の間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成される場合をも含む。また、「上（上部）」又は「下（下部）」（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）と表現される場合、一つの要素を基準に上方も下方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。カメラモジュールは、レンズアセンブリー１００及び制御回路２０００を含むことができる。

レンズアセンブリー１０００は液体レンズ及び／又は固体レンズを含むことができる。液体レンズは液体、プレート及び電極を含むことができる。液体は伝導性液体及び非伝導性液体を含むことができ、電極はプレートの上又は下に配置され得る。また、電極は共通端子と複数の個別端子を含むことができる。共通端子は一つであり、個別端子は複数個であり得る。プレートは、液体が配置されるキャビティを有する第１プレートを含むことができ、第１プレートの上又は下に第２プレートをさらに含むことができる。また、液体レンズは第３プレートをさらに含み、第２プレートと第３プレートとの間に第１プレートが配置され得る。共通端子と個別端子間に印加される駆動電圧に対応して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更されることで焦点距離が変更され得る。制御回路２０００は液体レンズに駆動電圧を供給でき、イメージセンサーが配置されるセンサー基板８００に配置され得る。カメラモジュールはコネクター３０００をさらに含むことができ、コネクター３０００は制御回路２０００と連結部３５００によって連結され、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。

制御回路２０００の構成は、撮像装置に要求される仕様にしたがって個別に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、第１レンズ部１００、第２レンズ部４００、液体レンズ３００、ホルダー５００及びカバー６００を含むことができ、第１レンズ部１００又は第２レンズ部４００のいずれか一つを省略してもよい。

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したがってレンズアセンブリー１０００の構造は変わってもよい。

第１レンズ部１００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１００は少なくとも一つのレンズで構成でき、或いは２個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１００は２個のレンズで構成され得るが、必ずしもこれに限定されない。

第１レンズ部１００の前面には露出レンズ（図示せず）を設けることができ、露出レンズの前方にはカバーガラス（ｃｏｖｅｒ ｇｌａｓｓ）を配置することができる。露出レンズはホルダー５００の外部に突出して外部に露出され、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場合、カメラモジュールで撮影されるイメージの画質が低下し得る。したがって、露出レンズの表面損傷を防止、抑制するために、カバーガラスを配置するか、コーティング層を形成するか、露出レンズを表面損傷を防止するための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１００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１００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１００と離隔して、ホルダー５００に形成された貫通ホールに配置され得る。第２レンズ部４００は、少なくとも一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、中心軸を基準に整列して光学系を形成してもよい。

上述した第１及び第２レンズ部１００，４００を液体レンズ３００と区別するために、第１及び第２固体レンズ部と呼ぶこともできる。

液体レンズ３００は第１レンズ部１００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。すなわち、液体レンズ３００は第１レンズ部１００と第２レンズ部４００との間に配置され得る。

図２は、図１のカメラモジュールにおける液体レンズの斜視図であり、図３は、図２の液体レンズの断面図である。

液体レンズ３００は、より具体的には非伝導性の第１液体３５０と伝導性の第２液体３４０を収容するキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）が形成された第１プレート３１０と、第１プレートの上部３１０に配置される第１電極３５５と、第１プレートの下部に配置される第２電極３４５と、第１電極３５５の上部に配置される第２プレート３２０と、第２電極３４５の下部に配置される第３プレート３３０とを含むことができる。

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、既に設定された傾斜面（例えば、約５０〜７０°、具体的には５５°〜６５°の角度を有する傾斜面）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と接触する開口部、及び第３プレート３３０と接触する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３５０，３４０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、光の通過する領域を含むので、透光性材料で構成することができ、例えばガラス（ｇｌａｓｓ）で構成できる。工程の便宜上、第２プレート３２０及び第３プレート３３０は、同じ材料で構成することができる。

また、第１プレート３１０は、光が容易に透過しない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キャビティ内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３５０及び第２液体３４０を満たすことができ、第１液体３５０と第２液体３４０との間には界面が形成され得る。第１液体３５０と第２液体３４０とがなす界面は、屈曲、傾斜度などが変わり得る。

すなわち、電気で第１及び第２液体３５０，３４０の表面張力を変化させる方が、固体レンズを動かして（レンズ間距離を調整して）焦点距離を調整することに比べてカメラ装置の大きさを小さくできるだけでなく、モーターなどを用いてレンズを機械的に動かすことに比べて電力消耗が小さい。

第１液体３５０はオイル（ｏｉｌ）でよく、例えばフェニル（ｐｈｅｎｙｌ）系のシリコンオイルであり得る。

第２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）とを混合して形成することができる。

第１液体３５０及び第２液体３４０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、フェノール系酸化防止剤又はリン（Ｐ）系酸化防止剤であり得る。そして、殺菌剤は、アルコール系、アルデヒド及びフェノール系のうちいずれか一つの殺菌剤であり得る。

第１電極３５５は、第２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、及び下部面の一部に配置され得る。第２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２液体３４０と直接接触し得る。

第１プレート３１０の側面又は絶縁層３６０の側面はキャビティの傾斜面又は側壁を構成することができる。第１電極３５５は後述する絶縁層３６０を挟んで第１液体３５０及び第２液体３４０と接触し得る。第２電極３４５は第２液体３４０と直接接触し得る。

第１電極３５５及び第２電極３４５は、第１液体３５０と第２液体３４０との境界面を制御するために、外部のセンサー基板８００から受信する電気信号を印加することができる。

第１電極３５５及び第２電極３４５は、導電性材料で構成することができ、例えば金属で構成でき、具体的にはクロム（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、且つ融点が高い。

そして、クロミウムを含む合金は、腐食に強くて堅いので、他の金属と合金した形態で使用することができ、特に、クロム（Ｃｒ）は腐食及び変色が少ないことから、キャビティを満たす導電性液体にも強いという特徴がある。

絶縁層３６０は、キャビティの上部面において第２プレート３３０の下部面と、キャビティの側壁をなす第１電極３５５と、第１プレート３１０の下部面において第１電極３５５の一部、第１プレート３１０及び第２電極３４５と、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することができ、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で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１液体３５０は絶縁層３６０を挟んで第２プレート３２０と面接触し、第２液体３４０は第３プレート３３０と直接に面接触し得る。

キャビティは、第２プレート３２０方向の第１開口部と第３プレート３３０方向の第２開口部を含むことができる。第１開口部の断面の大きさＯ_１が第２開口部の断面の大きさＯ_２より小さくてもよく、その反対でもよい。ここで、第１及び第２開口部の大きさは、開口部の断面が円形であれば半径を意味し、正方形であれば対角線の長さを意味できる。

第２プレート３２０と第３プレート３３０の枠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１電極３５５は第２プレート３２０の縁の少なくとも一つの領域で露出され、第２電極３４５は第３プレート３３０の縁の少なくとも一つの領域で露出され得る。

そして、第２プレート３２０の外側領域において第１電極３５５上には第１連結電極３５６が配置され、第３プレート３００の外側領域において第２電極３４５上には第２連結電極３４６が配置され得る。

図示してはいないが、第１電極３５５と第１連結電極３５６との間には伝導性エポキシが配置され、第２電極３４５と第２連結電極３４６との間にも伝導性エポキシが配置され得る。

第１連結電極３５６及び第２連結電極３４６は、第１電極３５５及び第２電極３４５にそれぞれ一体形に設けられてもよい。

第１連結電極３５６と第２連結電極３４６は連結基板３８０を介してメタルプレート３９０と連結されながら軟性センサー基板８００などの端子８１０と電気的に連結され得る。

ホルダー５００は、図１に示すように、上部と下部が開放されて貫通ホールが形成され得る。ホルダー５００は、第１ホールを含む第１ボディー部、第２ホールを含む第２ボディー部、及び第１ボディー部と第２ボディー部とを連結する側部を含むことができる。ホルダーの側面は少なくとも一つの側面ホールを含むことができる。ホルダーの側面は、第１側面ホール及び第２側面ホールを含むことができる。第１側面ホール及び第２側面ホールは互いに離隔して向かい合うように配置され得る。上述した第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５００の内部に形成された貫通ホールに配置され得る。具体的には、第１レンズ部１００はホルダー５００の上部に配置されて結合し、第２レンズ部４００はホルダー５００の下部に配置されて結合し得る。

ホルダー５００の内部には液体レンズ３００、上部の第１レンズ部１００及び下部の第２レンズ部４００が固定され得る。液体レンズ３００は第１レンズ部１００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。第１ホールには第１レンズ部が配置され、第２ホールには第２レンズ部が配置され得る。

ホルダー５００の内部には第１〜３領域（ｒｅｇｉｏｎ１〜ｒｅｇｉｏｎ３）が設けられ得る。第１領域（ｒｅｇｉｏｎ１）には第１レンズ部１００が挿入され、第２領域（ｒｅｇｉｏｎ２）には液体レンズ３００が配置され、第３領域（ｒｅｇｉｏｎ３）には第２レンズ部４００が配置され得る。ここで、第１領域（ｒｅｇｉｏｎ１）と第３領域（ｒｅｇｉｏｎ３）はそれぞれ第２領域（ｒｅｇｉｏｎ２）の上部と下部に位置し得る。ホルダー５００に形成された上述した貫通ホールは、これらの第１〜第３領域（ｒｅｇｉｏｎ１〜ｒｅｇｉｏｎ３）を含むことができる。

第２領域（ｒｅｇｉｏｎ２）はホルダー５００の側面に形成され、液体レンズ３００の出入口として利用可能な開口部を含むことができる。したがって、ホルダー５００の側面開口部から液体レンズ３００を挿入し、ホルダー５００は第２領域（ｒｅｇｉｏｎ２）に液体レンズ３００を収容することができる。

ホルダー５００に収容された液体レンズ３００は、ホルダー５００の外部に露出された連結基板３８０を介してセンサー基板８００の端子８１０と電気的に連結され得る。ここで、連結基板３８０は、例えば軟性センサー基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｏｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）であり得る。

連結基板３８０は、複数の端子を含む上部端子部と、複数の端子を含む下部端子部で構成され得る。ここで、上部端子部は液体レンズ３００の第１及び第２連結電極３５６，３４６と結合しつつ第１電極３５５又は第２電極３４５と連結され得る。図３には、連結基板３８０の上部端子部が液体レンズ３００の第２電極３４５と連結された形態を示しているが、第１電極３５５と連結されてもよい。そして、連結基板３８０の上部端子部が第１及び第２連結電極３５６，３４６を一体として含み、液体レンズ３００の第１電極３５５又は第２電極３４５に連結されてもよい。

第１レンズ１００、第２レンズ４００、液体レンズ３００、ホルダー５００を取り囲んでカバー（ｃｏｖｅｒ）６００が配置され、カバー６００及びホルダー５００などはベース７００の上部に配置され得る。

ベース７００は、ホルダー５００と一体に作製でき、必要によってホルダー５００がベース７００の役目を兼ね、省略されてもよい。

センサー基板８００はベース７００の下部に配置され、イメージセンサー（図示せず）と端子８１０を含むことができる。イメージセンサーの受光素子は、センサー基板８００内に設けられ得る。イメージセンサーの単位ピクセルの横及び／又は縦の長さは、例えば２μｍ（マイクロメートル）以下であり得る。端子８１０は連結基板３８０を介して液体レンズ３００の第１及び第２電極３５５，３４５（図２）に電流を供給することができる。

図４は、図１のカメラモジュールにおいて液体レンズ及びホルダー領域を分解した斜視図であり、図５は、図４のＩＩ−ＩＩ線に沿う垂直断面を示す図である。

図４に示すように、上述したホルダー５００は、射出成形によって、第１レンズ部１００が配置される第１領域（ｒｅｇｉｏｎ１）を有する第１レンズ配置部５１０と、液体レンズ３００が挿入される側面開口部を有し、液体レンズ３００が配置される第２領域（ｒｅｇｉｏｎ２）を有する液体レンズ配置部５２０と、第２レンズ部４００が配置される第３領域（ｒｅｇｉｏｎ３）を有する第２レンズ配置部５３０とが設けられるように製造することができる。

射出成形（Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）は、プラスチックなどの可塑性材料を加熱して流体にした後、圧力を加えて射出金型の内部に押し込んで硬化させることによって製品を製造する方法である。通常、射出金型は、互いに分離された上部金型（又は第１金型）及び下部金型（又は第２金型）からなり、射出成形に当たって上部金型と下部金型を組み合わせた後、注入過程を行う。

射出金型の内部で製品が硬化された後には上部金型と下部金型を分離する過程を行う。射出成形による製造過程中に金型同士間の継ぎ目に溶融材料がわずかに流れ込み、金型から分離された製品の表面には線形の微細な突出又は陥没区間（以下、成形継ぎ目）が発生し得る。

図４のＩＩ−ＩＩ線に沿う垂直断面を示す図５を参照すると、液体レンズ配置部５２０に液体レンズ３００が配置される場合、液体レンズ３００は支持部５２４上に置かれることが分かる。

図５に拡大して示すように、ホルダー５００は射出成形によって製造されるので、支持部５２４には前述した成形継ぎ目５２３ａによる突出区間が生成され得る。支持部５２４の上面に突出部が形成されることがあり、突出部は線形（ｌｉｎｅ）であり得る。成形継ぎ目５２３ａは液体レンズ３００の第３プレート３３０と接触しながら液体レンズ３００がバランスよく支持されずに傾いたり不安定に動くようにするなど、カメラモジュールの性能に悪い影響を及ぼす問題を招き得る。

したがって、液体レンズ３００をホルダー５００の内部においてより安定的に支持できるホルダー５００の構造を、図６〜図９を参照して説明する。

図６は、実施例に係るカメラモジュールにおいて液体レンズが着座する前のホルダーを示す斜視図であり、図７は、図６のホルダーに液体レンズが着座した状態を示す図であり、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う垂直断面を示しており、図８は、図６における支持部領域を示す正面図であり、図９は、他の実施例による支持部領域を示す正面図である。

図６に示すように、ホルダーは第１レンズ部１００が配置される第１レンズ配置部５１０と、第２レンズ部２００が配置される第２レンズ配置部５３０と、第１レンズ配置部５１０と第２レンズ配置部５３０との間に配置され、液体レンズ３００が配置される液体レンズ配置部５２０とを含む。ここで、貫通ホールは第１レンズ配置部５１０、第２レンズ配置部５３０及び液体レンズ配置部５２０を貫通するように形成される。

ここで、液体レンズ配置部５２０は、貫通ホール５０１（図８参照）を囲むようにホルダー５００の内部において上方に突出して液体レンズ３００が着座する支持部５２４を有する。

例えば、貫通ホール５０１の水平断面は円形を有し、支持部５２４は貫通ホール５０１を同心円状に囲むように配置され得る。実施例によって、貫通ホール５０１の水平断面は楕円形、多角形であってもよく、支持部５２４は貫通ホール５０１の水平断面に対応して貫通ホール５０１の周りを囲むように変形されてもよい。

液体レンズ配置部５２０は、より具体的には、第１水平板５２１、第２水平板５２３、垂直板５２２を含むことができる。第１水平板５２１は第１ボディー部でよく、第２水平板５２３は第２ボディー部でよく、垂直板５２２は側部でよい。第１水平板は第１ホールを含むことができ、第２水平板は第２ホールを含むことができる。第２水平板又は第２ボディー部は、液体レンズ方向に突出して液体レンズを支持する支持部５２４と延長部５２３を含むことができる。

第１水平板５２１は、ホルダー５００の上部領域に配置されて第１レンズ配置部と結合し得る。第２水平板５２３は第１水平板５２１と離隔して第１水平板５２１の下部に配置され、第２レンズ配置部５２０と結合し得る。垂直板５２２は、第１水平板５２１と第２水平板５２３とを連結しながら、液体レンズ３００が配置されるホルダー５００内部の空間である第２領域（ｒｅｇｉｏｎ２）が形成されるようにし得る。垂直板５２２は、左右一対で配置され、第１水平板５２１及び第２水平板５２３の両側縁を互いに連結することができる。

上述した支持部５２４は、貫通ホール５０１を中心に第２水平板５２３から突出するように製造できる。ここで、前述したように、成形継ぎ目５２３ａが生成される領域の支持部５２４には段差面５２４ｂが形成されるように製造できる。支持部は側面と上面を含み、側面と上面の間に段差を含むことができる。段差は、少なくとも２つ以上を含むことができる。複数の段差のうち少なくとも２個の段差は互いに平行であり得る。段差はホルダーの側部と対応する位置に配置され得る。互いに平行な段差間の間隔は、第２ホールの直径より小さくてよい。段差の高さは２０〜４０μｍであり得る。

段差面５２４ｂは、支持部５２４の上面５２４ａから下方に段差付いた形状を有し得る。そして、段差面５２４ｂは、支持部５２４の上面５２４ａの両側縁に一対で配置され得る。

このとき、段差面５２４ｂのいずれか一領域は貫通ホール５０１と隣接するように形成され得る。

このような構造を有する段差面５２４ｂは、ホルダー５００が射出成形によって製造されながら第１ボディー部の上面から突出する突出部である成形継ぎ目５２３ａが発生しても、液体レンズ３００を支持する支持部５２４によって傾いたり揺れたりする現象を防止することができる。第１ボディー部の上部から突出する突出部は線形であり得る。段差は突出部に対して垂直に配置され得る。

突出部又は成形継ぎ目５２３ａは貫通ホール５０１の中心を横切るように長く生成され得る。例えば、成形継ぎ目５２３ａは貫通ホール５０１の中心を横切るように液体レンズ配置部５２０の第２水平板５２３の上部面から突出し、段差面５２４ｂの上部領域にも突出して生成され得る。

しかし、段差面５２４ｂが支持部５２４よりも低い高さを有するので、図７に示すように液体レンズ３００の第３プレート３３０と段差面５２４ｂは離隔され、よって、成形継ぎ目５２３ａの影響を受けることなく液体レンズ３００が支持部５２４に安定的でバランスよく支持され得る。

図７には液体レンズ３００の第３プレートと支持部５２４の上面５２４ａとが若干離隔された状態として示されているが、これは説明の便宜のために誇張して示したものであり、支持部５２４の上面５２４ａに液体レンズ３００の第３プレートの下部面が密着されながら液体レンズ３００は支持部５２４に安定的でバランスよく支持される。

上述した効果のために、例えば、支持部５２４の上面５２４ａと段差面５２４ｂは、２０〜４０μｍの高さ差を有し得る。このような高さ差は、支持部５２４に発生する成形継ぎ目５２３ａの高さより大きい高さであれば、例示の範ちゅうに限定されず、様々な変形が可能である。

図８に示すように、一対の段差面５２４ｂは、貫通孔５０１に隣接した一側辺が前記成形継ぎ目５２３ａと直交するように支持部５２４の上面５２４ａの両側縁を切り取って形成することができる。このような構造は、射出成形時に金型に直接具現されてもよく、射出成形後に支持部５２４の上面５２４ａに生成された成形継ぎ目５２３ａを除去するような切削等の加工法によって具現してもよい。したがって、成形継ぎ目５２３ａは液体レンズ３００が支持される支持部５２４の上面５２４ａに実質的に形成されなくなる。

他の実施例として、図９に示すように、段差面５２４ｂ−１が成形継ぎ目５２３ａに沿って並んで配置されてもよい。この場合にも、段差面５２４ｂ−１は相互対応するように一対で配置され、それぞれの段差面５２４ｂ−１の幅は、支持部５２４の上面５２４ａ−１から成形継ぎ目５２３ａを除去して液体レンズ３００をバランスよく支持できる範疇内であればいかなる値も選択可能である。

本実施例の段差面５２４ｂ−１も、射出成形時に金型に直接具現されてもよく、射出成形後に支持部５２４の上面５２４ａ−１に生成された成形継ぎ目５２３ａを除去するような切削などの加工法によって具現されてもよい。

このように、実施例は、液体レンズを含むカメラモジュール及び光学装置において、実質的に液体レンズが着座する支持部の表面を平坦にするので、液体レンズをホルダー内部でより安定的に支持することができる。

そして、支持部に段差部を形成するので、射出成形によってホルダー製造時に成形継ぎ目が発生しても、液体レンズをバランスよく支持することができる。

上述した液体レンズが含ま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ＰＣ及びタブレット（ｔａｂｌｅｔ）ＰＣなどの様々なデジタル機器（ｄｉｇｉｔａｌ ｄｅｖｉｃｅ）に内蔵することができ、特にモバイル機器に内蔵して高性能、超薄型のズームレンズを具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表示装置は、電気的な信号によって色が変化す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とカメラモジュールは制御部によって制御するごとができる。

以上、実施例を中心に説明してきたが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものではなく、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逸脱しない範囲で、以上で例示されていない様々な変形と応用が可能であることが理解できよう。例えば、実施例に具体的に開示された各構成要素は変形して実施可能である。そして、このような変形と応用に関する差異点は、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解釈すべきであろう。

実施例による液体レンズを含むカメラモジュールは、モバイル機器などに利用可能である。

実施例は、カメラモジュールに関し、より詳細には、液体レンズを含むカメラモジュール及びこれを含む光学装置に関する。

液体レンズ３００は、より具体的には非伝導性の第１液体３５０と伝導性の第２液体３４０を収容するキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）が形成された第１プレート３１０と、第１プレートの上部３１０に配置される第１電極３３５と、第１プレートの下部に配置される第２電極３４５と、第１電極３３５の上部に配置される第２プレート３２０と、第２電極３４５の下部に配置される第３プレート３３０とを含むことができる。

第１液体３５０及び第２液体３４０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、フェノール系酸化防止剤又はリン（Ｐ）系酸化防止剤であり得る。そして、殺菌剤は、アルコール系、アルデヒド及びフェノール系のうちいずれか一つの殺菌剤であり得る。

第１電極３３５は、第２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、及び下部面の一部に配置され得る。第２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２液体３４０と直接接触し得る。

第１プレート３１０の側面又は絶縁層３６０の側面はキャビティの傾斜面又は側壁を構成することができる。第１電極３３５は、後述する絶縁層３６０が介在され、第１液体３５０及び第２液体３４０と接触しなくて済む。第２電極３４５は第２液体３４０と直接接触し得る。

第１電極３３５及び第２電極３４５は、第１液体３５０と第２液体３４０との境界面を制御するために、外部のセンサー基板８００から受信する電気信号を印加することができる。

第１電極３３５及び第２電極３４５は、導電性材料で構成することができ、例えば金属で構成でき、具体的にはクロム（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、且つ融点が高い。

絶縁層３６０は、キャビティの上部面において第２プレート３２０の下部面と、キャビティの側壁をなす第１電極３３５と、第１プレート３１０の下部面において第１電極３３５と第１プレート３１０及び第２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することができ、白色染料をさらに含んでもよい。白色染料は、キャビティの側壁をなす絶縁層３６０で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１液体３５０は絶縁層３６０を挟んで第２プレート３２０と間接的に面接触し、第２液体３４０は第３プレート３３０と直接に面接触し得る。

第１電極３３５は第２プレート３２０の縁の少なくとも一つの領域で露出され、第２電極３４５は第３プレート３３０の縁の少なくとも一つの領域で露出され得る。

そして、第２プレート３２０の外側領域において第１電極３３５上には第１連結電極３５６が配置され、第３プレート３３０の外側領域において第２電極３４５上には第２連結電極３４６が配置され得る。

図示してはいないが、第１電極３３５と第１連結電極３５６との間には伝導性エポキシが配置され、第２電極３４５と第２連結電極３４６との間にも伝導性エポキシが配置され得る。

第１連結電極３５６及び第２連結電極３４６は、第１電極３３５及び第２電極３４５にそれぞれ一体形に設けられてもよい。

第１連結電極３５６と第２連結電極３４６は連結基板３８０を介してメタルプレートと連結されながら軟性センサー基板８００などの端子８１０と電気的に連結され得る。

連結基板３８０は、複数の端子を含む上部端子部と、複数の端子を含む下部端子部で構成され得る。ここで、上部端子部は液体レンズ３００の第１及び第２連結電極３５６，３４６と結合しつつ第１電極３３５又は第２電極３４５と連結され得る。図３には、連結基板３８０の上部端子部が液体レンズ３００の第２電極３４５と連結された形態を示しているが、第１電極３３５と連結されてもよい。そして、連結基板３８０の上部端子部が第１及び第２連結電極３５６，３４６を一体として含み、液体レンズ３００の第１電極３３５又は第２電極３４５に連結されてもよい。

センサー基板８００はベース７００の下部に配置され、イメージセンサー（図示せず）と端子８１０を含むことができる。イメージセンサーの受光素子は、センサー基板８００内に設けられ得る。イメージセンサーの単位ピクセルの横及び／又は縦の長さは、例えば２ｕｍ（マイクロメートル）以下であり得る。端子８１０は連結基板３８０を介して液体レンズ３００の第１及び第２電極３３５，３４５（図２）に電流を供給することができる。

液体レンズ配置部５２０は、より具体的には、第１水平板５２１、第２水平板５２３、垂直板５２２を含むことができる。第１水平板５２１は第１ボディー部でよく、第２水平板５２３は第２ボディー部でよく、垂直板５２２は側部でよい。第１水平板は第１ホールを含むことができ、第２水平板は第２ホールを含むことができる。第２水平板５２３は延長部に相当し得る。第２水平板又は第２ボディー部は、液体レンズ方向に突出して液体レンズを支持する支持部５２４をさらに含むことができる。

第１水平板５２１は、ホルダー５００の上部領域に配置されて第１レンズ配置部と結合し得る。第２水平板５２３は第１水平板５２１と離隔して第１水平板５２１の下部に配置され、第２レンズ配置部５３０と結合し得る。垂直板５２２は、第１水平板５２１と第２水平板５２３とを連結しながら、液体レンズ３００が配置されるホルダー５００内部の空間である第２領域（ｒｅｇｉｏｎ２）が形成されるようにし得る。垂直板５２２は、左右一対で配置され、第１水平板５２１及び第２水平板５２３の両側縁を互いに連結することができる。

上述した支持部５２４は、貫通ホール５０１を中心に第２水平板５２３から突出するように製造できる。ここで、前述したように、成形継ぎ目５２３ａが生成される領域の支持部５２４には段差面５２４ｂが形成されるように製造できる。支持部５２４は側面と上面を含み、側面と上面の間に段差を含むことができる。段差は、少なくとも２つ以上を含むことができる。複数の段差のうち少なくとも２個の段差は互いに平行であり得る。段差はホルダーの側部と対応する位置に配置され得る。互いに平行な段差間の間隔は、第２ホールの直径より小さくてよい。段差の高さは２０〜４０μｍであり得る。

図７には液体レンズ３００の第３プレート３３０と支持部５２４の上面５２４ａとが若干離隔された状態として示されているが、これは説明の便宜のために誇張して示したものであり、支持部５２４の上面５２４ａに液体レンズ３００の第３プレート３３０の下部面が密着されながら液体レンズ３００は支持部５２４に安定的でバランスよく支持される。

他の実施例として、図９に示すように、段差面５２４−ｂ１が成形継ぎ目５２３ａに沿って並んで配置されてもよい。この場合にも、段差面５２４−ｂ１は相互対応するように一対で配置され、それぞれの段差面５２４−ｂ１の幅は、支持部５２４の上面５２４ａ−１から成形継ぎ目５２３ａを除去して液体レンズ３００をバランスよく支持できる範疇内であればいかなる値も選択可能である。

本実施例の段差面５２４−ｂ１も、射出成形時に金型に直接具現されてもよく、射出成形後に支持部５２４の上面５２４ａ−１に生成された成形継ぎ目５２３ａを除去するような切削などの加工法によって具現されてもよい。

Claims (10)

1. 電極を含む液体レンズと、
   前記液体レンズが配置されるホルダーとを備え、
   前記ホルダーは、
   第１ホールを含む第１ボディー部と、
   前記第１ボディー部と離隔され、前記第１ホールと対応する第２ホールを含む第２ボディー部と、
   前記第１ボディー部と第２ボディー部とを連結する側部とを備え、
   前記第２ボディー部は、前記液体レンズを支持する支持部、及び前記支持部から延長された延長部を有し、
   前記支持部は、側面及び上面を有し、前記側面と上面との間に段差を有する、カメラモジュール。
2. 前記第１ホールには、少なくとも一つのレンズを含む第１レンズ部が配置され、
   前記第２ホールには、少なくとも一つのレンズを含む第２レンズ部が配置され、
   前記液体レンズは、前記第１レンズ部と第２レンズ部との間に配置され、
   前記支持部は、前記延長部から前記液体レンズの方向に突出する、請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 前記第２ホールの水平断面は円形であり、前記段差の段差面の少なくとも一部は前記第２ホールに接する、請求項１に記載のカメラモジュール。
4. 前記段差は前記側部と対応するように配置される、請求項１に記載のカメラモジュール。
5. 前記段差は少なくとも２個である、請求項１に記載のカメラモジュール。
6. 前記段差の高さは、２０μｍ〜４０μｍである、請求項１に記載のカメラモジュール。
7. 前記第１ボディー部の上面に、線形に上部に突出した突出部を有する、請求項１に記載のカメラモジュール。
8. 前記段差は、前記第２ホールに隣接した一側辺が前記突出部に対して垂直に配置される、請求項７に記載のカメラモジュール。
9. 前記液体レンズは、
   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、
   前記第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、前記支持部に着座する第３プレートとを備える、請求項１に記載のカメラモジュール。
10. 前記段差は前記第３プレートと離隔される、請求項９に記載のカメラモジュール。

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