JP2020515904A - 液体レンズを含むカメラモジュール - Google Patents

Abstract

実施例は、電極を有する液体レンズと、該液体レンズを収容するホルダーと、該ホルダーの下に配置されるベースと、該ベースの下に配置され、イメージセンサーを有するセンサー基板と、前記液体レンズの電極の少なくとも一部に連結される連結基板と、前記ベースに配置され、前記センサー基板及び前記連結基板に電気的に連結される端子プレートとを備えるカメラモジュールを提供する。【選択図】 図１

Description

実施例は、カメラモジュールに関し、さらに詳細には、液体レンズを含むカメラモジュールとこれを含む光学機器に関する。

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、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及び光学装置において、連結基板の製作公差及びホルダーとベースとの隙間に影響を受けることなく液体レンズとセンサー基板との電気的なボンディングを便利に行おうとする。

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、連結基板をより曲げやすくしてボンディングを便利にさせることができ、応力によって連結基板が破損することを防止可能にしようとする。

実施例は、液体レンズを含むカメラモジュール及び光学装置において、電極に連結された連結基板が上方又は下方に浮く現象を防止可能にしようとする。

実施例は、電極を有する液体レンズと、前記液体レンズを収容するホルダーと、前記ホルダーの下に配置されるベースと、前記ベースの下に配置され、イメージセンサーを有するセンサー基板と、前記液体レンズの電極の少なくとも一部に連結される連結基板と、前記ベースに配置され、前記センサー基板及び前記連結基板に電気的に連結される端子プレートとを備えるカメラモジュールを提供する。

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プレートと、前記第１プレートの上に配置される第２プレートと、前記第１プレートの下に配置される第３プレートとを備え、前記電極は、前記第１プレートの上に配置される第１電極と、前記第１プレートの下に配置される第２電極とを備えることができる。

前記連結基板は、前記液体レンズの第１電極又は第２電極に電気的に連結されるように配置され、前記端子プレートの一側は前記連結基板の下部に結合し、他側は前記センサー基板と結合し得る。

前記連結基板は、前記第１電極又は前記第２電極と対応する位置に配置される水平板と、前記端子プレートに結合し、前記液体レンズの側面と対応する位置に配置される垂直板と、前記水平板と前記垂直板との間に配置される連結板とを備えることができる。

前記連結板は、折り曲げられている折り曲げ領域を有し、前記水平板と前記垂直板とを連結し、前記連結基板は、前記折り曲げ領域に凹んでいる凹部をさらに備えることができる。

前記連結板の幅は、前記水平板から前記垂直板に向かって狭くなり得る。

前記凹部は、前記折り曲げ領域の両側に配置され得る。

前記垂直板は、前記端子プレートの幅よりも小さい幅を有し、前記端子プレートの上部領域の少なくとも一部を覆う垂直長さを有することができる。

一方、実施例は、電極を有する液体レンズと、前記液体レンズを収容するホルダーと、前記ホルダーの下部に配置され、イメージセンサー及び端子を有するセンサー基板と、前記液体レンズの電極に連結され、下方に折り曲がって前記センサー基板の端子に電気的に連結される連結基板とを備え、前記連結基板は、前記液体レンズの電極と対応する位置に配置される水平板と、前記液体レンズの側面と対応する位置に配置される垂直板と、前記水平板と前記垂直板との間に折り曲げられている連結板と、前記水平板又は前記垂直板の少なくともいずれか一つに配置され、前記連結板に比べて剛性の高い補強パッドとを備えるカメラモジュールを提供する。

前記補強パッドは、前記水平板の下部又は前記垂直板の内側に結合し得る。

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、連結基板と端子プレートとを電気的に結合させるので、連結基板の製作公差及びホルダーとベースとの結合隙間に影響を受けることなく液体レンズとセンサー基板との電気的な連結をより便利に行うことができる。

そして、凹部によって、連結基板をより容易に曲げて端子プレートとより便利にボンディングすることができ、応力によって連結基板が破損することを防止することができる。

また、連結基板に浮き防止部が設けられるので、電極に連結された連結基板が上方又は下方に浮く現象を防止することができる。

カメラモジュールの第１実施例を示す図である。 図１のカメラモジュールにおいて液体レンズの断面を示す図である。 カメラモジュールの連結基板と端子とを電気的にボンディングする場合の一形態を示す図である。 図１の連結基板と端子プレートとの結合過程を示す分解斜視図である。 カメラモジュールの第２実施例であって、連結基板と端子プレートとが結合した状態を示す正面図である。 カメラモジュールの第３実施例であって、連結基板と端子プレートとが結合した状態を示す正面図である。 カメラモジュールの第４実施例であって、連結基板と端子プレートとが結合した状態を示す正面図である。 浮き防止部が設けられた連結基板の実施例を示す図である。 浮き防止部が設けられた連結基板の実施例を示す図である。

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１０００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断面を示す図である。

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の枠は四角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を介して端子プレート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。

上述した液体レンズ３００は、図５〜図９に示すスぺーサ９００と結合してモジュール形態でホルダー５００に容易に着脱され得る。スぺーサ９００は、液体レンズ３００を取り囲む多角形の平面構造を有することができ、例えば、四角形は四角形の形状であり得る。そして、スぺーサ９００は、中央の開口領域と周りの四角形の環状構造を有し得る。スぺーサ９００に結合した液体レンズ３００はホルダー５００の内部に安定して着座することができる。

ホルダー５００は、図１に示すように、上部及び下部が開放されて貫通ホールが形成され得る。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装着され得る。具体的には、第１レンズ部１００はホルダー５００の上部に配置されつつ結合し、第２レンズ部４００はホルダー５００の下部に配置されつつ結合し得る。

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が固定されつつ配置され得る。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。これについて、図面を参照してより詳しく説明する。

図３は、カメラモジュールにおいて連結基板と端子とを電気的にボンディングする一形態を示す図である。

図３に示すように、ホルダー５００の内部には第１〜３領域（ｒｅｇｉｏｎ １〜ｒｅｇｉｏｎ ３）が設けられ得る。第１領域（ｒｅｇｉｏｎ １）には第１レンズ部１００が挿入され、第２領域（ｒｅｇｉｏｎ ２）には液体レンズ３００が配置され、第３領域（ｒｅｇｉｏｎ ３）には第２レンズ部４００が配置され得る。ここで、第１領域（ｒｅｇｉｏｎ １）と第３領域（ｒｅｇｉｏｎ３）はそれぞれ第２領域（ｒｅｇｉｏｎ ２）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（ｒｅｇｉｏｎ １〜ｒｅｇｉｏｎ ３）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３８０ａ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３８０ａ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３８０ａ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３８０ａ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３８０ａの上部端子部が第１及び第２連結電極３８０−１，３８０−２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。

一方、連結基板３８０ａは、液体レンズ３００の水平方向から垂直方向へ曲がっている（折り曲げられた）形態をなしつつ、下部端子部がセンサー基板８００の端子８１０とボンディングされる製造過程を経る。

ところが、連結基板３８０ａの長さが相対的に短くなったり長くなったりして連結基板３８０ａの製作公差が発生すると、センサー基板８００の端子８１０とのボンディングが困難になるという問題が予想できよう。

また、液体レンズ３００が収容されるホルダー５００とベース７００とを結合させる過程でも隙間（Ｇａｐ）に誤差が発生すると、同様に、連結基板３８０ａとセンサー基板８００の端子８１０とのボンディングが困難になり得る。

したがって、連結基板３８０ａの製作公差、及びホルダー５００とベース７００との結合隙間に影響を受けることなく液体レンズ３００とセンサー基板８００との電気的な連結をより便利にする必要がある。

図４は、図１の連結基板と端子プレートとの結合過程を示す分解斜視図である。

実施例は、前述した形態とは違い、連結基板３８０と端子プレート３９０とが分離された形態にすることができる。

連結基板３８０は液体レンズ３００の第１電極３５５又は第２電極３４５と連結されるように配置されることができる。そして、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とからなり得る。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に連結され得る。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３８０−１，３８０−２を一体に含み、液体レンズ３００の第１電極３５５又は第２電極３４５と連結され得る。連結基板３８０の下部端子部は、後述する端子プレート３９０と電気的に連結され得る。

連結基板３８０は、第１電極３５５又は第２電極３４５に結合する水平板３８１と、水平板３８１から折り曲がって端子プレート３９０に結合する垂直板３８２とを含むことができる。水平板３８１は上述の上部端子部を含み、垂直板３８２は下部端子部を含むことができる。

例えば、水平板３８１は、液体レンズ３００の第１電極３５５又は第２電極３４５に密着結合可能に長方形のバンド（ｂａｎｄ）状であり得る。水平板３８１の外側がホルダーの外側に露出される長さを有し得る。

垂直板３８２は水平板３８１の外側から延びて下方に曲がる形態を有し得る。例えば、垂直板３８２は水平板３８１よりも長い長さのバンド形状であり得る。

垂直板３８２の下部領域は端子プレート３９０の外側を覆いながら電気的にボンディングされ得る。したがって、垂直板３８２は、端子プレート３９０の少なくとも上部領域を覆い得る垂直長さであればよい。例えば、垂直板３８２は、端子プレート３９０の上部領域から下部領域までの長さ範囲のいずれの長さに製作されても端子プレート３９０と電気的にボンディングされ得る。すなわち、連結基板３８０の製作公差に大きく影響を受けなくて済む。

そして、垂直板３８２は、端子プレート３９０の幅よりも小さい幅を有し得る。垂直板３８２の下端部が端子プレート３９０と電気的にボンディングされるので、連結基板３８０と端子プレート３９０とが分離される形態にし、余計に連結基板３８０が大きく製作されることを防止することができる。

上述した連結基板３８０は、水平板３８１と垂直板３８２との折り曲げ領域に凹んでいる凹部３８３を有し得る。凹部３８３の設けられた連結基板３８０は、水平板３８１から垂直方向へ垂直板３８２を折り曲げる場合、より曲げやすくなり、水平板３８１と垂直板３８２との折り曲げ部分が応力によって破損することを防止することができる。

例えば、凹部３８３は、応力を分散させ得るように、水平板３８１と垂直板３８２とが会う側面が凹んでいる半円形状となすことができる。凹部３８３は、折り曲げをよりしやすくさせ、応力のバランス良い分散のために、連結基板３８０の折り曲げ領域の両側に配置され得る。

凹部３８３は、前述した形態に制限されず、“Ｕ”字状、“Ｖ”字状、“コ”字状などのように様々に変形実施してもよく、折り曲げ領域のいずれか一部分にのみ配置されてもよい。

端子プレート３９０は、伝導性の金属材質を含み、ベース７００に結合し得る。例えば端子プレート３９０は、センサー基板８００の端子８１０からベース７００の上部までの高さを有し、ベース７００の側面に結合し得る。このため、端子プレート３９０の下部領域は連結基板３８０に関係なくセンサー基板８００の端子８１０とソルダーボール８２０などで容易にボンディングされ得る。

このように、端子プレート３９０の一側（上部から下部領域までのいずれか一領域）は連結基板３８０の下部と結合し、他側（下部領域）はセンサー基板８００の端子８１０と結合し得る。

ここで、端子プレート３９０と上述した連結基板３８０との電気的な連結には、次の２形態の少なくとも一つを用いることができる。

例えば、図４の“Ａ”のように、端子プレート３９０の外側と連結基板３８０の垂直板３８２の内側とが接する領域が電気的にボンディングされてもよく、図４の“Ｂ”のように、端子プレート３９０の端部と垂直板３８２の端部とが接する領域の外側が電気的にボンディングされてもよい。

ここで、ボンディングは、ハンダ付け、ソルダーボールなどの様々な電気的連結方法を用いることができる。

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と光学装置において、連結基板と端子プレートとを電気的に結合させるので、連結基板の製作公差及びホルダーとベースとの結合隙間に影響を受けることなく液体レンズとセンサー基板との電気的な連結をより便利に行うことができる。

図５〜図７は、カメラモジュールの第２実施例、第３実施例及び第４実施例であり、連結基板と端子プレートとが結合された状態を示す正面図であり、図８は、図１のカメラモジュールにおいて液体レンズの一実施例を示す断面図である。

連結基板３８０，３８０ａ，３８０ｂ，３８０ｃは、第２実施例〜第４実施例のように様々な形態に変形して実施可能である。

図５に示す連結基板３８０ａは、垂直板３８２ａの端部領域に内側に切り取られたＶ溝３８２ａ−１が形成されている。Ｖ溝３８２ａ−１によって、垂直板３８２ａの端部をなす辺の長さが増加し、端子プレート３９０とボンディングされる領域が拡張され得る。ボンディング領域が拡張されることにより、ボンディング結合力が増大し、ボンディングが容易で便利になる。

図６に示す連結基板３８０ｂは、垂直板３８２ｂの端部領域に内側に切り取られた半円溝３８２ｂ−１が形成されている。半円溝３８２ｂ−１も、垂直板３８２ｂの端部をなす辺の長さを増加させ、端子プレート３９０とボンディングされる領域が拡張され得る。ボンディング領域が拡張されることにより、ボンディング結合力が増大し、ボンディングが容易で便利になる。半円溝は、より効果的に応力を分散させることができる。

図７に示す連結基板３８０ｃは、垂直板３８２ｃの端部領域に貫通ホール３８２ｃ−１が形成されている。貫通ホール３８２ｃ−１は、円形、楕円形、四角形、長方形などの様々な形状を有することができる。貫通ホール３８２ｃ−１は、垂直板３８２ｃの端部領域の内側において貫通ホール３８２ｃ−１周辺の長さを増加させ、同様にボンディング領域が拡張され得る。これによって、ボンディング結合力が増大し、ボンディングが容易で便利になり得る。

図８及び図９は、浮き防止部が設けられた連結基板の実施例を示す図である。

図８及び図９に示すように、連結基板３８０−１，３８０−２は、液体レンズ３００の第１電極３５６（図２参照）又は第２電極３４６（図２参照）に結合する水平板３８１−１，３８１−２と、水平板３８１−１，３８１−２から折り曲がる垂直板３８２−１，３８２−２とを含んでなり得る。ここで、連結基板３８０−１，３８０−２が液体レンズ３００に結合しつつ第１電極３８０−１と第２電極３８０−２を構成してもよい。

図８には、液体レンズ３００の第１電極（上部電極）に結合するか、或いは第１電極をなす連結基板３８０−１を示しており、図９には、液体レンズ３００の第２電極（下部電極）に結合するか、或いは第２電極をなす連結基板３８０−２を示している。

連結基板３８０−１，３８０−２は、軟性基板（ＦＰＣＢ）又はメタルプレートであり得る。例えば、図８に示す連結基板３８０−１は軟性基板（ＦＰＣＢ）でよく、図９に示す連結基板３８０−２はメタルプレートでよい。

上述した連結基板３８０−１，３８０−２は、液体レンズ３００の電極に連結され、下方に折り曲がって端子プレート３９０（図４〜図７参照）などに結合しつつ端子８１０（図４〜図７参照）と電気的にボンディングされるように設置される。

ところが、一般の連結基板は、自体剛性（ｓｔｉｆｎｅｓｓ）によって、折り曲がると、電極から連結基板が上方に浮いたり下方に浮いたりする浮き現象が起き得る。このような浮き現象は電極との連結を不安定にさせ、不良を引き起こすことがある。

したがって、実施例は、電極に連結された連結基板３８０−１，３８０−２が上方又は下方に浮くことを防止する浮き防止部を備えることができる。浮き防止部は、連結基板３８０−１，３８０−２の折り曲げ領域を除く、水平板３８１−１，３８１−２又は垂直板３８２−１，３８２−２の少なくともいずれか一つに結合する補強パッド３８５−１，３８５−２，３８４−１，３８４−２を含むことができる。

図８及び図９に示す実施例では、連結基板３８０−１，３８０−２の水平板３８１−１，３８１−２と垂直板３８２−１，３８２−２の全てに補強パッド３８５−１，３８５−２，３８４−１，３８４−２が結合しているが、選択的に結合してもよい。

補強パッド３８５−１，３８５−２，３８４−１，３８４−２は、連結基板３８０−１，３８０−２の折り曲げ領域を除く、水平板３８１−１，３８１−２の下部又は垂直板３８２−１，３８２−２の内側に結合し得る。補強パッド３８５−１，３８５−２，３８４−１，３８４−２が結合した連結基板３８０−１，３８０−２は折り曲げ領域に比べて剛性（Ｓｔｉｆｎｅｓｓ）が増大して変形し難くなっているため、電極に連結されながら折り曲がる連結基板３８０−１，３８０−２の浮きを防止することができる。

例えば、補強パッド３８５−１，３８５−２，３８４−１，３８４−２は、水平板３８１−１，３８１−２又は垂直板３８２−１，３８２−２の幅に対応する形状と面積を有することができ、補強パッド３８５−１，３８５−２，３８４−１，３８４−２の厚さは０．０５ｃｍ〜０．１ｃｍであり得る。

また、連結基板は、前述した実施例のように、水平板３８１−１，３８１−２と垂直板３８２−１，３８２−２との折り曲げ領域に凹んでいる凹部３８３−１，３８３−２をさらに含むことができる。凹部３８３−１，３８３−２によって折り曲げ領域の剛性（ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）を小さくして、連結基板の折り曲げ工程を容易にするとともに、電極に連結された連結基板の浮きを防止することができる。連結基板がメタルプレートである場合に、より効果は増大する。

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、連結基板と端子プレートとを電気的に結合させるので、連結基板の製作公差及びホルダーとベースとの結合隙間に影響を受けることなく液体レンズとセンサー基板との電気的な連結をより便利に行うことができる。

そして、凹部によって、連結基板をより容易に曲げて端子プレートと便利にボンディングすることができ、応力によって連結基板が破損することを防止することができる。また、連結基板に浮き防止部を設けることにより、電極に連結された連結基板が上方又は下方に浮く現象を防止することができる。

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。

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モジュールの大きさをさらに減らすことができる。

図示のレンズアセンブリー１０００の構造は一例に過ぎず、カメラモジュール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。

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、それぞれ第１及び第２固体レンズ部と呼ぶこともできる。

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モジュール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３５５及び第２電極３４５には、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が印加され得る。

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、第１プレート３１０及び第２電極３４５の一部と、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。

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直径を意味し、正方形であれば対角線の長さを意味できる。

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。

上述した液体レンズ３００は、図５〜図９に示すスぺーサ９００と結合してモジュール形態でホルダー５００に容易に着脱され得る。スぺーサ９００は、液体レンズ３００を取り囲む多角形の平面構造を有することができ、例えば、多角形は四角形の形状であり得る。そして、スぺーサ９００は、中央の開口領域と周りの四角形の環状構造を有し得る。スぺーサ９００に結合した液体レンズ３００はホルダー５００の内部に安定して着座することができる。

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を取り囲むカバー（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。

図６に示す連結基板３８０ｂは、垂直板３８２ｂの端部領域に内側に切り取られた半円溝３８２ｂ−１が形成されている。半円溝３８２ｂ−１が垂直板３８２ｂの端部をなす辺の長さを増加させ、端子プレート３９０とボンディングされる領域が拡張され得る。ボンディング領域が拡張されることにより、ボンディング結合力が増大し、ボンディングが容易で便利になる。半円溝は、より効果的に応力を分散させることができる。

図８及び図９に示すように、連結基板３８０−１，３８０−２は、液体レンズ３００の第１電極３５５（図２参照）又は第２電極３４５（図２参照）に結合する水平板３８１−１，３８１−２と、水平板３８１−１，３８１−２から折り曲がる垂直板３８２−１，３８２−２とを含んでなり得る。ここで、連結基板３８０−１，３８０−２が液体レンズ３００に結合しつつ第１電極３５５と第２電極３４５を構成してもよい。

Claims (10)

1. 電極を有する液体レンズと、
   前記液体レンズを収容するホルダーと、
   前記ホルダーの下に配置されるベースと、
   前記ベースの下に配置され、イメージセンサーを有するセンサー基板と、
   前記液体レンズの電極の少なくとも一部に連結される連結基板と、
   前記ベースに配置され、前記センサー基板及び前記連結基板に電気的に連結される端子プレートと、
   を備える、カメラモジュール。
2. 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プレートの上に配置される第２プレートと、
   前記第１プレートの下に配置される第３プレートとを備え、
   前記電極は、
   前記第１プレートの上に配置される第１電極と、
   前記第１プレートの下に配置される第２電極とを備える、請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 前記連結基板は、前記液体レンズの第１電極又は第２電極に電気的に連結されるように配置され、前記端子プレートの一側は前記連結基板の下部に結合し、他側は前記センサー基板に結合する、請求項２に記載のカメラモジュール。
4. 前記連結基板は、
   前記第１電極又は前記第２電極と対応する位置に配置される水平板と、
   前記端子プレートに結合し、前記液体レンズの側面と対応する位置に配置される垂直板と、
   前記水平板と前記垂直板との間に配置される連結板とを備える、請求項３に記載のカメラモジュール。
5. 前記連結板は、折り曲げられている折り曲げ領域を有し、前記水平板と前記垂直板とを連結し、
   前記連結基板は、前記折り曲げ領域に凹んでいる凹部をさらに備える、請求項４に記載のカメラモジュール。
6. 前記連結板の幅は、前記水平板から前記垂直板に向かって狭くなる、請求項４に記載のカメラモジュール。
7. 前記凹部は、前記折り曲げ領域の両側に配置される、請求項５に記載のカメラモジュール。
8. 前記垂直板は、前記端子プレートの幅よりも小さい幅を有し、前記端子プレートの上部領域の少なくとも一部を覆う垂直長さを有する、請求項４に記載のカメラモジュール。
9. 電極を有する液体レンズと、
   前記液体レンズを収容するホルダーと、
   前記ホルダーの下部に配置され、イメージセンサーと端子を有するセンサー基板と、
   前記液体レンズの電極に連結され、下方に折り曲がって前記センサー基板の端子に電気的に連結される連結基板とを備え、
   前記連結基板は、
   前記液体レンズの電極と対応する位置に配置される水平板と、
   前記液体レンズの側面と対応する位置に配置される垂直板と、
   前記水平板と前記垂直板との間に折り曲げられている連結板と、
   前記水平板又は前記垂直板の少なくともいずれか一つに配置され、前記連結板に比べて剛性の高い補強パッドとを備える、カメラモジュール。
10. 前記補強パッドは、前記水平板の下部又は前記垂直板の内側に結合する、請求項９に記載のカメラモジュール。

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