以下、添付図面に基づいて実施例を詳細に説明する。実施例は多様な変更を加えることができ、さまざまな形態を有することができるが、特定の実施例を図面に例示し本文に詳細に説明しようとする。しかし、これは実施例を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、実施例の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものに理解されなければならない。
“第1”、“第2”などの用語は多様な構成要素を説明するのに使えるが、前記構成要素は前記用語によって限定されてはいけない。前記用語は一構成要素を他の構成要素と区別する目的のみで使われる。また、実施例の構成及び作用を考慮して特別に定義された用語は実施例を説明するためのものであるだけ、実施例の範囲を限定するものではない。
実施例の説明において、各要素(element)の“上又は下(on or under)”に形成されるものとして記載される場合、上又は下(on or under)は二つの要素(element)が互いに直接(directly)接触するかあるいは一つ以上の他の要素(element)が前記二つの要素(element)の間に配置されて(indirectly)形成されるものを全て含む。また“上又は下(on or under)”と表現される場合、1個の要素(element)を基準に上方だけでなく下方の意味も含むことができる。
また、以下で使われる“上/上部/上の”及び“下/下部/下の”などの関係的用語は、そのような実体又は要素間のある物理的又は論理的関係又は手順を必ず要求するか内包せず、ある一つの実体又は要素を他の実体又は要素と区別するために用いることもできる。
本出願で使用した用語は単に特定の実施例を説明するために使用したものであり、本発明を限定しようとするものではない。単数の表現は、文脈上明白に他に指示しない限り、複数の表現を含む。本出願で、“含む”又は“有する”などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組合せが存在することを指定しようとするものであり、一つ又はそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組合せの存在又は付加の可能性を予め排除しないものに理解しなければならない。
特に他に定義しない限り、技術的又は科学的な用語を含めてここで使われる全ての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が一般的に理解しているものと同じ意味を有することができる。一般的に使われる辞書に定義されているもののような用語は関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈されなければならなく、本出願で明白に定義しない限り、理想的に又は過度に形式的な意味と解釈されない。
以下、実施例による液体レンズモジュール及びこれを含むレンズアセンブリー及びこのレンズアセンブリーを含むカメラモジュールをデカルト座標系に基づいて説明するが、実施例はこれに限られない。すなわち、デカルト座標系によれば、x軸、y軸及びz軸は互いに直交するが、実施例はこれに限られない。すなわち、x軸、y軸、z軸は直交する代わりに互いに交差することができる。
以下、実施例による液体レンズモジュールの説明に先立ち、このような液体レンズモジュールを含むレンズアセンブリー及びこのレンズアセンブリーを含むカメラモジュールについて説明するが、実施例はこれに限られない。すなわち、実施例による液体レンズモジュールは以下で説明するレンズアセンブリー及びカメラモジュールとは違う構成を有するレンズアセンブリー及びカメラモジュールにも適用可能である。すなわち、以下で説明するレンズアセンブリー及びカメラモジュールは実施例による液体レンズモジュールを適用することができる一例に過ぎない。
以下、一実施例によるカメラモジュール100を添付図面の図1~図3及び図8に基づいて次のように説明する。
図1は一実施例によるカメラモジュール100の概略側面図を示す。
図1を参照すると、カメラモジュール100は、レンズアセンブリー22、制御回路24及びイメージセンサー26を含むことができる。
まず、レンズアセンブリー22は、複数のレンズ部及び複数のレンズ部を収容するホルダーを含むことができる。後述するように、複数のレンズ部は液体レンズモジュールを含むことができ、第1レンズ部又は第2レンズ部をさらに含むことができる。複数のレンズ部は、第1及び第2レンズ部及び液体レンズモジュールの全てを含むことができる。
制御回路24は、液体レンズモジュールに駆動電圧(又は、動作電圧)を供給する役割をする。
前述した制御回路24とイメージセンサー26は単一のプリント基板(PCB:Printed Circuit Board)上に配置されることができるが、これは一例に過ぎないだけで、実施例はこれに限られない。
実施例によるカメラモジュール100が光学機器(Optical Device、Optical Instrument)に適用される場合、制御回路24の構成は光学機器で要求する仕様によって違うように設計されることができる。特に、制御回路24は単一のチップ(single chip)から具現化され、レンズアセンブリー22に印加される駆動電圧の強度を減らすことができる。これにより、携帯用装置に搭載される光学機器の大きさがもっと小さいことができる。
図2は図1に示したカメラモジュール100の一実施例による分解斜視図を示す。
図2を参照すると、カメラモジュール100は、レンズアセンブリー、メイン基板150及びイメージセンサー182を含むことができる。また、カメラモジュール100は、第1カバー170及びミドルベース172をさらに含むことができる。また、カメラモジュール100は、センサーベース178及びフィルター176をさらに含むこともでき、図2に示したものとは違い、センサーベース178及びフィルター176を含まなくてもよい。また、カメラモジュール100は、第2カバー154をさらに含むことができる。
実施例によれば、図2に示したカメラモジュール100において、液体レンズモジュール140とイメージセンサー182を除いた他の構成要素110、120、130、150、154、166、170、172、176、178の少なくとも一つは省略することができる。もしくは、図2に示した構成要素110~178と違う少なくとも一つの構成要素をカメラモジュール100にさらに含むこともできる。
図2を参照すると、レンズアセンブリーは、液体レンズモジュール140を含むことができる。また、レンズアセンブリーは、第1レンズ部110、ホルダー120又は第2レンズ部130の少なくとも一つをさらに含むことができる。図2に示したレンズアセンブリーは図1に示したレンズアセンブリー22に相当することができ、メイン基板150上に配置されることができる。
レンズアセンブリーにおいて、液体レンズモジュール140と区別するために、第1レンズ部110及び第2レンズ部130を‘第1固体レンズ部’及び‘第2固体レンズ部’とそれぞれ呼ぶこともできる。
第1レンズ部110はレンズアセンブリーの上側に配置され、レンズアセンブリーの外部から光が入射する領域であり得る。すなわち、第1レンズ部110はホルダー120内で液体レンズモジュール140上に配置されることができる。第1レンズ部110は単一のレンズから具現化されることもでき、中心軸を基準に整列されて光学系を形成する2個以上の複数のレンズから具現化されることもできる。
ここで、中心軸とは、カメラモジュール100に含まれた第1レンズ部110、液体レンズモジュール140に含まれる液体レンズ及び第2レンズ部130が形成する光学系の光軸(Optical axis)LXを意味することもでき、光軸LXに平行な軸を意味することもできる。光軸LXはイメージセンサー182の光軸に相当することができる。すなわち、第1レンズ部110、液体レンズモジュール140の液体レンズ、第2レンズ部130及びイメージセンサー182はアクティブアライン(AA:Active Align)によって光軸LXに整列されて配置されることができる。
ここで、アクティブアラインとは、より良いイメージ獲得のために、第1レンズ部110、第2レンズ部130及び液体レンズモジュール140の液体レンズのそれぞれの光軸を一致させ、イメージセンサー182とレンズ部110、130、140との間の軸又は距離関係を調節する動作を意味することができる。
また、第1レンズ部110の上側に露出レンズが配置されることができる。ここで、露出レンズとは、第1レンズ部110に含まれたレンズの中で最外殻レンズを意味することができる。すなわち、第1レンズ部110の最上側に位置するレンズが上部に突出するので、露出レンズの機能をすることができる。露出レンズはホルダー120の外部に突出して表面が損傷する可能性を有する。仮に、露出レンズの表面が損傷する場合、カメラモジュール100で撮影されるイメージの画質が低下することができる。よって、露出レンズの表面損傷を防止及び抑制するために、露出レンズの上部にカバーガラス(cover glass)を配置するか、コーティング層を形成するか、露出レンズの表面損傷を防止するために、他のレンズ部のレンズより剛性の高い耐磨耗性素材から露出レンズを具現化することもできる。
図3は図2に示したホルダー120と液体レンズモジュール140との間の構成を説明するための分解斜視図である。
図3に示したホルダー120は、第1及び第2ホールH1、H2と、第1~第4側壁(又は、側面又は側部)と、を含むことができる。ホルダー120は回路素子151から離隔してメイン基板150上に配置されることができる。
第1及び第2ホールH1、H2はホルダー120の上部と下部にそれぞれ形成され、ホルダー120の上部と下部をそれぞれ開放させることができる。ここで、第1ホールH1及び第2ホールH2は貫通ホールでもあり得るし、ブラインドホールでもあり得る。第1レンズ部110は、ホルダー120の内部に形成された第1ホールH1に収容、装着、着座、接触、固定、仮固定、支持、結合、又は配置されることができ、第2レンズ部130は、ホルダー120の内部に形成された第2ホールH2に収容、装着、着座、接触、固定、仮固定、支持、結合、又は配置されることができる。
また、ホルダー120の第1及び第2側壁は光軸LX方向に垂直な第1方向(例えば、x軸方向)に互いに対面するように配置され、第3及び第4側壁は光軸LX方向に垂直な第2方向(例えば、y軸方向)に互いに対面するように配置されることができる。また、図3に例示したように、ホルダー120で、第1側壁は第1開口OP1を含み、第2側壁は第1開口OP1と同一又は類似の形状の第2開口OP2を含むことができる。よって、第1側壁に配置された第1開口OP1と第2側壁に配置された第2開口OP2は光軸LX方向に垂直な第1方向(例えば、x軸方向)に互いに対面するように配置されることができる。
第1及び第2開口OP1、OP2によって、液体レンズモジュール140が配置されるホルダー120の内部空間が開放することができる。ここで、液体レンズモジュール140は第1又は第2開口OP1、OP2を通して挿入され、ホルダー120の内部空間に装着、着座、接触、固定、仮固定、支持、結合、又は配置されることができる。例えば、液体レンズモジュール140は、第1開口OP1を通してホルダー120の内部空間に挿入されることができる。
このように、液体レンズモジュール140が第1又は第2開口OP1、OP2を通してホルダー120の内部空間に挿入されることができるように、光軸LX方向を基準にホルダー120の第1又は第2開口OP1、OP2のそれぞれの大きさは液体レンズモジュール140のz軸方向への大きさより大きいことができる。例えば、光軸LX方向に第1及び第2開口OP1、OP2のそれぞれの大きさに相当する高さHは液体レンズモジュール部140の厚さTOより大きいことができる。すなわち、x軸方向に見るとき、第1及び第2開口OP1、OP2のそれぞれの面積は液体レンズモジュール140の面積より大きいことができる。
第2レンズ部130はホルダー120の内部で液体レンズモジュール140の下に配置されることができる。第2レンズ部130は第1レンズ部110から光軸方向(例えば、z軸方向)に離隔して配置されることができる。
カメラモジュール100の外部から第1レンズ部110に入射した光は液体レンズモジュール140を通過して第2レンズ部130に入射することができる。第2レンズ部130は単一のレンズから具現化されることもでき、中心軸を基準に整列されて光学系を形成する2個以上の複数のレンズから具現化されることもできる。
液体レンズモジュール140の液体レンズとは違い、第1レンズ部110及び第2レンズ部130のそれぞれは固体レンズであり、ガラス又はプラスチックから具現化されることができるが、実施例は第1レンズ部110及び第2レンズ部130のそれぞれの特定の素材に限られない。
再び図2を参照すると、第1カバー170はホルダー120、液体レンズモジュール140及びミドルベース172を取り囲むように配置され、これら120、140、172を外部の衝撃から保護することができる。特に、第1カバー170が配置されることにより、光学系を形成する複数のレンズを外部衝撃から保護することができる。
また、ホルダー120に配置される第1レンズ部110が外部光に露出されるように、第1カバー170はその第1カバー170の上面に形成された上側開口170Hを含むことができる。また、上側開口170Hには光透過性物質から構成されたウィンドウが配置されることができ、これにより、カメラモジュール100の内部でほこりや水分などの異物が浸透することを防止することができる。ここで、接着部材166はホルダー120の上面と第1カバー170との間の離隔空間(又はギャップ)を埋めるように配置されることができる。場合によって、接着部材166は省略することもできる。また、第1カバー170はホルダー120の上面と第1~第4側壁を覆うように配置されることができる。
また、ミドルベース172はホルダー120の第2ホールH2を取り囲むように配置されることができる。このために、ミドルベース172は、第2ホールH2を収容するための収容ホール172Hを含むことができる。ミドルベース172の内径(すなわち、収容ホール172Hの直径)は第2ホールH2の外径以上であり得る。ここで、ミドルベース172の収容ホール172Hと第2ホールH2の形状はそれぞれ円形のものとして図示されているが、実施例はこれに限定されず、多様な形状に変更されることもできる。第1カバー170の上側開口170Hと同様に、収容ホール172Hはミドルベース172の中央付近で、カメラモジュール100に配置されたイメージセンサー182の位置に対応する位置に形成されることができる。
仮に、センサーベース178を省略する場合、ミドルベース172は回路素子151から離隔してメイン基板150に装着され、センサーベース178を省略しない場合、ミドルベース172はセンサーベース178に装着されることができる。
一方、フィルター176は、第1レンズ部110、液体レンズモジュール140及び第2レンズ部130を通過した光のうち特定の波長範囲に相当する光をフィルタリングすることができる。フィルター176は赤外線(IR)遮断フィルター又は紫外線(UV)遮断フィルターであり得るが、実施例はこれに限定されない。フィルター176はイメージセンサー182上に配置され、センサーベース178の内部に配置されることができる。
センサーベース178はミドルベース172の下部に配置され、メイン基板150に付着されることができる。センサーベース178はイメージセンサー182を取り囲み、イメージセンサー182を外部の異物又は衝撃から保護することができる。
一方、メイン基板150は、イメージセンサー182が装着、着座、接触、固定、仮固定、支持、結合、又は収容されることができる溝、回路素子151、連結部(又は、FPCB)152及びコネクタ153を含むことができる。また、メイン基板150は、複数の端子150-1をさらに含むことができる。端子150-1は、液体レンズに駆動電圧を供給するために、液体レンズモジュール140と連結される部分である。しかし、メイン基板150と液体レンズモジュール140は多様な形態、例えばワイヤ(図示せず)を介して互いに電気的に連結されることができる。しかし、実施例は液体レンズモジュール140とメイン基板150が連結される特定の形態に限られない。よって、メイン基板150は複数の端子150-1を含まなくてもよい。
仮に、フィルター176とセンサーベース178を省略する場合、メイン基板150はミドルベース172の下に配置されることができる。
しかし、フィルター176とセンサーベース178を省略しない場合、メイン基板150はセンサーベース178の下に配置されることができる。すなわち、メイン基板150上に回路素子151から離隔してセンサーベース178が装着されることができる。この場合、センサーベース178上にミドルベース172と、第2レンズ部130、液体レンズモジュール140及び第1レンズ部110が配置されたホルダー120とが配置されることができる。
メイン基板150の回路素子151は、液体レンズモジュール140及びイメージセンサー182を制御する制御モジュールを構成することができる。ここで、制御モジュールについては添付図面の図8を参照して後述する。回路素子151は、受動素子及び能動素子の少なくとも一つを含むことができ、多様な広さ及び高さを有することができる。回路素子151は複数であり得る。複数の回路素子151は、ホルダー120と光軸LXに平行な方向にオーバーラップしないように配置されることができる。例えば、複数の回路素子151は、パワーインダクタ(power inductor)151-1及びジャイロセンサーなどを含むことができるが、実施例は回路素子151の特定の種類に限られない。複数の回路素子151の一部は電磁波妨害(EMI:Electro Magnetic Interference)やノイズを引き起こすことができる。特に、複数の回路素子151のうちパワーインダクタ151-1は他の素子より多くのEMIを引き起こすことができる。このように、EMIやノイズを遮断するために、第2カバー154はメイン基板150の素子領域に配置された回路素子151を覆うように配置されて電磁気遮蔽機能をすることができる。また、第2カバー154が回路素子151を覆うように配置され、外部衝撃から回路素子151を保護することができる。このために、第2カバー154は、回路素子151の形状及び位置を考慮して回路素子151を収容して覆うための収容空間を含むことができる。
メイン基板150はFPCB152を含むRFPCB(Rigid Flexible Printed Circuit Board)から具現化されることができる。FPCB152はカメラモジュール100が装着される空間の要求に応じてベンディングされることができる。
コネクタ153は、メイン基板150をカメラモジュール100の外部電源又はその他の装置(例えば、application processor)と電気的に連結することができる。
一方、イメージセンサー182は、レンズアセンブリー110、120、130、140の第1レンズ部110、液体レンズモジュール140の液体レンズ及び第2レンズ部130を通過した光をイメージデータに変換する機能をすることができる。より具体的に、イメージセンサー182は、複数のピクセルを含むピクセルアレイを介して光をアナログ信号に変換し、アナログ信号に相応するデジタル信号を合成してイメージデータを生成することができる。
以下、実施例による液体レンズモジュール140A、140B、140Cを添付図面の図4a~図7cを参照して次のように説明する。実施例による液体レンズモジュール140A、140B、140Cは図2及び図3に示した液体レンズモジュール140に相当することができる。よって、前述した液体レンズモジュール140についての説明は液体レンズモジュール140A、140B、140Cにも適用することができる。例えば、液体レンズモジュール140A、140B、140Cのそれぞれの少なくとも一部は図3に示した第1開口OP1又は第2開口OP2の少なくとも一つの内部に配置されることもできる。また、第1及び第2開口OP1、OP2のそれぞれの内部に液体レンズモジュール140A、140B、140Cが配置されなくてもよい。
図4aは一実施例による液体レンズモジュール140Aの結合斜視図、図4bは図4aに示した液体レンズモジュール140Aの上側分解斜視図、図4cは図4aに示した液体レンズモジュール140Aの下側分解斜視図を示す。
図4a~図4cを参照すると、液体レンズモジュール140Aは、上部カバー(Upper Cover)UC、液体レンズ142、及び下部カバー(Lower Cover)LCを含むことができる。
液体レンズ142は、M個の個別電極(又は、上部電極)と単一の共通電極(又は、下部電極)とを含むことができる。ここで、Mは2以上の正の整数である。
以下、図4a~図4c、図6a~図6c及び図7a~図7cでM=8であると仮定して説明するが、Mが8より小さいか大きい場合にも下記の説明を適用することができる。また、個別電極の個数と個別電極セクターの個数が互いに同一であるものとして説明するが、個別電極の個数が個別電極セクターの個数より多くても少なくてもよく、この場合にも下記の説明を適用することができる。
以下、前述した実施例による液体レンズモジュール140A、140B、140Cにおいて液体レンズ142の一例を添付図面の図5を参照して次のように説明する。
図5は図4a~図4cに示した液体レンズモジュール140Aの一実施例による断面図を示す。
液体レンズ142はキャビティ(cavity)CAを含むことができる。図5に示したように、キャビティCAにおいて光が入射する方向の開口面積は反対方向の開口面積より小さいことができる。もしくは、キャビティCAの傾斜方向が反対になるように液体レンズ142が配置されることもできる。すなわち、キャビティCAにおいて光が入射する方向の開口面積は反対方向の開口面積より大きいこともできる。また、キャビティCAの傾斜方向が反対になるように液体レンズ142が配置されるとき、液体レンズ142の傾斜方向によって液体レンズ142に含まれた構成の配置全体又は一部が一緒に変わるか、キャビティCAの傾斜方向のみ変更され、残りの構成の配置は変わらないこともできる。
図5に示した液体レンズモジュールにおいて、液体レンズ142は、相異なる種類の複数の液体LQ1、LQ2、第1~第3プレート147、145、146、個別電極IE1、IE2、共通電極CE及び絶縁層148を含むことができる。
複数の液体LQ1、LQ2はキャビティCAに収容され、伝導性を有する第1液体LQ1と非伝導性を有する第2液体(又は、絶縁液体)LQ2とを含むことができる。第1液体LQ1と第2液体LQ2は互いに混じらず、第1及び第2液体LQ1、LQ2が接する部分に界面BOが形成されることができる。例えば、第1液体LQ1上に第2液体LQ2が配置されることができるが、実施例はこれに限られない。
第1液体LQ1は伝導性を有し、例えばエチレングリコール(ethylene glycol)と臭化ナトリウム(NaBr)が混合されて形成されることができる。第2液体LQ2はオイル(oil)であり得る。例えば、フェニル(phenyl)系のシリコンオイルであり得る。第1液体LQ1及び第2液体LQ2のそれぞれは殺菌剤又は酸化防止剤の少なくとも1種を含むことができる。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、アルデヒド系及びフェノール系のいずれか1種の殺菌剤であり得る。このように。第1液体LQ1及び第2液体LQ2のそれぞれが酸化防止剤と殺菌剤を含む場合、第1及び第2液体LQ1、LQ2が酸化するか微生物の繁殖によって第1及び第2液体LQ1、LQ2の物性が変化することを防止することができる。
第1プレート147の内側面はキャビティCAの側壁iを成すことができる。第1プレート147は、既定の傾斜面を有する上下の開口部を含むことができる。すなわち、キャビティCAは、第1プレート147の傾斜面、第2プレート145と接触する第3開口、及び第3プレート146と接触する第4開口で取り囲まれた領域に定義することができる。
第3及び第4開口の中でより広い開口の直径は液体レンズ142で要求する画角(FOV)又は液体レンズ142がカメラモジュール100で遂行しなければならない役割によって変わることができる。実施例によれば、第3開口の大きさ(又は面積、又は幅)O1より第4開口の大きさ(又は面積、又は幅)O2が大きいことができる。ここで、第3及び第4開口のそれぞれの大きさは光軸LXと直交する水平方向(例えば、x軸とy軸方向)への断面積であり得る。
第3及び第4開口のそれぞれは円形の断面を有するホール(hole)の形状を有することができ、傾斜面は55°~65°又は50°~70°の範囲の傾斜度を有することができる。2種の液体LQ1、LQ2が形成した界面BOは駆動電圧によってキャビティCAの傾斜面に沿って動くことができる。
第1プレート147のキャビティCAに第1液体LQ1及び第2液体LQ2が充填、収容又は配置される。また、キャビティCAは第1レンズ部110を通過した光が透過する部位である。よって、第1プレート147は透明な材料からなることもでき、光の透過が容易でないように不純物を含むこともできる。
第1プレート147の一面に個別電極IE1、IE2が配置され、他面に共通電極CEがそれぞれ配置されることができる。複数の個別電極IE1、IE2は共通電極CEから第1プレート147を挟んで離隔して配置されることができる。例えば、複数の個別電極IE1、IE2は第1プレート147の一面(例えば、上面、側面及び下面)に配置され、共通電極CEは第1プレート147の他面(例えば、下面)に配置され、第1液体LQ1と直接接触することができる。
図5に示した個別電極IE1、IE2のそれぞれは図4a~図4cに示した第1~第M個別電極に相当することができる。
個別電極IE1、IE2のそれぞれは少なくとも一つの電極セクター(以下、‘個別電極セクター’という)を含むことができる。例えば、個別電極IE1、IE2のそれぞれは一つの個別電極セクターを含むこともでき、複数の個別電極セクターを含むこともできる。図5に示したように、第1個別電極IE1は第2プレート145によって覆われずに露出された第1個別電極セクターIES1を含み、第2個別電極IE2は第2プレート145によって覆われずに露出された第2個別電極セクターIES2を含むことができる。すなわち、個別電極セクターとは個別電極の一部であって、第2プレート145によって覆われずに露出された部分を意味することができる。
図4bに示したように、第1個別電極は第1個別電極セクターE1を含み、第2個別電極は第2個別電極セクターE2を含み、第3個別電極は第3個別電極セクターE3を含み、第4個別電極は第4個別電極セクターE4を含み、第5個別電極は第5個別電極セクターE5を含み、第6個別電極は第6個別電極セクターE6を含み、第7個別電極は第7個別電極セクターE7を含み、第8個別電極は第8個別電極セクターE8を含むことができる。また、第1~第8個別電極セクターE1~E8は光軸を中心に時計方向(又は、反時計方向)に順次配置されることができる。
また、共通電極CEは、N個の電極セクター(以下、‘共通電極セクター’という)を含むことができる。ここで、Nは1以上の正の整数であり得る。例えば、共通電極は少なくとも一つの共通電極セクターを含むことができる。図5に示したように、共通電極CEは、第3プレート146によって覆われずに露出された第1共通電極セクターCES1及び第2共通電極セクターCES2を含むことができる。すなわち、共通電極セクターとは共通電極の一部であって、第3プレート146によって覆われずに露出された部分を意味することができる。第1プレート147の他面に配置された共通電極CEの一部が伝導性を有する第1液体LQ1に露出されることができる。
図4cに示したように、共通電極CEは、第1~第4共通電極セクターC1~C4(N=4の場合)を含むことができる。また、第1~第4共通電極セクターC1~C4は、光軸を中心に時計方向(又は、反時計方向)に順次配置されることができる。
個別電極及び共通電極IE1、IE2、CEのそれぞれは導電性材料からなることができ、例えば金属からなることができ、詳細にはクロム(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、めったに変色せず、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から、他の金属と合金した形態で使われることができ、特に、クロム(Cr)は腐食及び変色が少ないから、キャビティCAを満たす伝導性の第1液体LQ1にも強い特徴がある。
また、第2プレート145は個別電極IE1、IE2の一面に配置されることができる。すなわち、第2プレート145は第1プレート147上に配置されることができる。具体的に、第2プレート145は個別電極IE1、IE2の上面及びキャビティCA上に配置されることができる。
第3プレート146は共通電極CEの一面に配置されることができる。すなわち、第3プレート146は第1プレート147の下に配置されることができる。具体的に、第3プレート146は共通電極CEの下面及びキャビティCAの下に配置されることができる。
第2プレート145と第3プレート146は第1プレート147を挟んで互いに対向するように配置されることができる。また、第2プレート145又は第3プレート146の少なくとも一つは省略することもできる。第2又は第3プレート145、146の少なくとも一つは方形平面の形状を有することができる。第2及び第3プレート145、146のそれぞれは光が通過する領域であり、透光性材料からなることができる。例えば、第2及び第3プレート145、146のそれぞれはガラス(glass)からなることができ、工程の便宜上、同じ材料から形成されることができる。また、第2及び第3プレート145、146のそれぞれの縁部は方形状であり得るが、必ずしもこれに限定されない。
第2プレート145は、第1レンズ部110から入射する光が第1プレート147のキャビティCAの内部に進行するように許容する構成を有することができる。
第3プレート146は、第1プレート147のキャビティCAを通過した光が第2レンズ部130に進行するように許容する構成を有することができる。第3プレート146は第1液体LQ1と直接接触することができる。
実施例によれば、第3プレート146は、第1プレート147の第3及び第4開口の中で広い開口の直径O2より大きな直径O3を有することができる。また、第3プレート146は第1プレート147から離隔した周辺領域を含むことができる。
また、液体レンズ142の実際有効レンズ領域は、第1プレート147の第3及び第4開口の中で広い開口の直径(例えば、O
2 )より小さくてもよい。例えば、液体レンズ142の中心部を基準に狭い範囲の半径が実際に光を伝達する経路として使われる場合、図5に示したものとは違い、第3プレート146の中心領域の直径(例えば、O3)は第1プレート147の第3及び第4開口の中で広い開口の直径(例えば、O2)より小さくてもよい。
絶縁層148は、キャビティCAの上部領域で第2プレート145の下面の一部を覆うように配置されることができる。すなわち、絶縁層148は、第2液体LQ2と第2プレート145との間に配置されることができる。
また、絶縁層148は、キャビティCAの側壁を成す個別電極IE1、IE2の一部を覆うように配置されることができる。また、絶縁層148は、第1プレート147の下面で、個別電極IE1、IE2の一部と第1プレート147及び共通電極CEとを覆うように配置されることができる。これにより、個別電極IE1、IE2と第1及び第2液体LQ1、LQ2との間の接触が絶縁層148によって遮断されることができる。
絶縁層148は、例えばパリレンC(parylene C)コーティング剤から具現化されることができ、白色染料をさらに含むこともできる。白色染料は、キャビティCAの側壁iを成す絶縁層148で光が反射される頻度を増加させることができる。
絶縁層148は、個別電極IE1、IE2と共通電極の少なくとも一つの電極(例えば、個別電極IE1、IE2を覆い、他の一つの電極(例えば、共通電極CE)の一部を露出させ、伝導性の第1液体LQ1に電気エネルギーが印加されるようにすることができる。
一方、また図4a~図4cを参照すると、上部カバーUCは液体レンズ142の上面又は側面の少なくとも一つを取り囲むように配置されることができる。上部カバーUCは、第1~第4外側面US1~US4、トップ面UTS、底面UBS、第1接触面400及び内側面420を含むことができる。
上部カバーUCの第1及び第2外側面US1、US2は光軸方向LXに垂直な方向(例えば、x軸方向)に互いに対面するように配置され、第3及び第4外側面US3、US4は光軸方向LXに垂直な方向(例えば、y軸方向)に互いに対面するように配置されることができる。第1接触面400は下部カバーLCと接触する面を意味することができる。
上部カバーUCは、第1~第8個別端子部ET1~ET8を含むことができる。ここで、個別端子部ET1~ET8の個数は個別電極セクターE1~E8の個数と同一であるものとして例示されているが、実施例はこれに限られない。
また、第1~第8個別端子部ET1~ET8は第1~第8個別電極セクターE1~E8とそれぞれ電気的に連結され、イメージセンサー182の光軸LXに垂直な方向(例えば、x軸方向)に露出されることができる。
また、第1~第8個別端子部ET1~ET8はホルダー120の第1又は第2開口の少なくとも一つを通して露出されることができる。例えば、図4a~図4cに示したように、第1、第2、第3及び第8個別端子部ET1、ET2、ET3及びET8はホルダー120の第1開口OP1を通して露出され、第4~第7個別端子部ET4~ET7はホルダー120の第2開口OP2を通して露出されることができる。
第1~第8個別端子部ET1~ET8は第1、第2、第3又は第4外側面US1、US2、US3、US4の少なくとも一面に配置されることができる。例えば、図4a~図4cに示したように、第1~第4及び第8個別端子部ET1~ET3及びET8は第1外側面US1に配置されることができる。また、第4~第7個別端子部ET4~ET7は第2外側面US2に配置されることができる。
また、上部カバーUCは、中央付近で光軸LX又は光軸LXに平行な第2方向(例えば、z軸方向)にイメージセンサー182の位置に対応する位置に配置された上部開口UCHをさらに含むことができる。上部開口UCHはトップ面UTSと底面UBSを貫通して形成されることができる。
一方、再び図4a~図4cを参照すると、上部カバーUCは、第1~第8上側コンタクト部UCP1~UCP8及び第1~第8上側連結部UCC1~UCC8をさらに含むことができる。
第1上側コンタクト部UCP1は第1個別電極セクターE1と電気的にコンタクトすることができる。第2上側コンタクト部UCP2は第2個別電極セクターE2と電気的にコンタクトすることができる。第3上側コンタクト部UCP3は第3個別電極セクターE3と電気的にコンタクトすることができる。第4上側コンタクト部UCP4は第4個別電極セクターE4と電気的にコンタクトすることができる。第5上側コンタクト部UCP5は第5個別電極セクターE5と電気的にコンタクトすることができる。第6上側コンタクト部UCP6は第6個別電極セクターE6と電気的にコンタクトすることができる。第7上側コンタクト部UCP7は第7個別電極セクターE7とそれぞれ電気的にコンタクトすることができる。第8上側コンタクト部UCP8は第8個別電極セクターE8と電気的にコンタクトすることができる。このために、第1~第8上側コンタクト部UCP1~UCP8は上部カバーUCの底面UBSから第1~第8個別電極セクターE1~E8に向かってそれぞれ突出した形状を有することができる。
また、第1上側連結部UCC1は第1上側コンタクト部UCP1と第1個別端子部ET1を電気的に連結することができる。第2上側連結部UCC2は第2上側コンタクト部UCP2と第2個別端子部ET2を電気的に連結することができる。第3上側連結部UCC3は第3上側コンタクト部UCP3と第3個別端子部ET3を電気的に連結することができる。第4上側連結部UCC4は第4上側コンタクト部UCP4と第4個別端子部ET4を電気的に連結することができる。第5上側連結部UCC5は第5上側コンタクト部UCP5と第5個別端子部ET5を電気的に連結することができる。第6上側連結部UCC6は第6上側コンタクト部UCP6と第6個別端子部ET6を電気的に連結することができる。第7上側連結部UCC7は第7上側コンタクト部UCP7と第7個別端子部ET7を電気的に連結することができる。第8上側連結部UCC8は第8上側コンタクト部UCP8と第8個別端子部ET8を電気的に連結することができる。このために、第1~第8上側連結部UCC1~UCC8は、上部カバーUCにおいて第1~第8個別端子部ET1~ET8が配置された第1及び第2外側面(例えば、US1、US2)と第1~第8上側コンタクト部UCP1~UCP8が配置された底面UBSを除いた面に配置されることができる。すなわち、第1~第8上側連結部UCC1~UCC8は、上部カバーUCのトップ面UTS、第3外側面US3、第4外側面US4、上側コンタクト部UCP1~UCP8が配置された内側面420又は第1接触面400の少なくとも一面に配置されることができる。
したがって、第1上側コンタクト部UCP1と第1上側連結部UCC1を介して第1個別電極セクターE1と第1個別端子部ET1が電気的に連結されることができる。第2上側コンタクト部UCP2と第2上側連結部UCC2を介して第2個別電極セクターE2と第2個別端子部ET2が電気的に連結されることができる。第3上側コンタクト部UCP3と第3上側連結部UCC3を介して第3個別電極セクターE3と第3個別端子部ET3が電気的に連結されることができる。第4上側コンタクト部UCP4と第4上側連結部UCC4を介して第4個別電極セクターE4と第1個別端子部ET4が電気的に連結されることができる。第5上側コンタクト部UCP5と第5上側連結部UCC5を介して第5個別電極セクターE5と第5個別端子部ET5が電気的に連結されることができる。第6上側コンタクト部UCP6と第6上側連結部UCC6を介して第6個別電極セクターE6と第6個別端子部ETが電気的に連結されることができる。第7上側コンタクト部UCP7と第7上側連結部UCC7を介して第7個別電極セクターE7と第7個別端子部ET7を電気的に連結することができる。第8上側コンタクト部UCP8と第8上側連結部UCC8を介して第8個別電極セクターE8と第8個別端子部ET8を電気的に連結することができる。
一方、下部カバーLCは上部カバーUCとともに液体レンズ142を取り囲むように配置されることができる。すなわち、下部カバーLCは液体レンズ142の下面又は側面の少なくとも一つを取り囲むように配置されることができる。
下部カバーUCは、第1~第4外側面LS1~LS4、トップ面LTS、底面LBS、第2接触面410及び内側面430を含むことができる。下部カバーLCの第1及び第2外側面LS1、LS2は光軸方向LXに垂直な方向(例えば、x軸方向)に互いに対面するように配置され、第3及び第4外側面LS3、LS4は光軸方向LXに垂直な方向(例えば、y軸方向)に互いに対面するように配置されることができる。第2接触面410は上部カバーUCと接触する面を意味することができる。
下部カバーLCは第1~第n共通端子部を含むことができる。ここで、1≦n≦N。図4a~図4cの場合、n=4であり、下部カバーLCは第1~第4共通端子部CT1~CT4を含むことができる。ここで、共通端子部CT1~CT4の個数は共通電極セクターC1~C4の個数と同一であるものとして例示されているが、実施例はこれに限られない。後述する図6a~図6cに示したように、共通端子部の個数は2個であり、共通電極セクターの個数は4個であり得る。
また、第1~第4共通端子部CT1~CT4は第1~第4共通電極セクターC1~C4とそれぞれ電気的に連結され、イメージセンサー182の光軸LXに垂直な方向(例えば、x軸方向)に露出されることができる。すなわち、第1~第4共通端子部CT1~CT4は第1~第8個別端子部ET1~ET8と同一方向に露出されることができる。この方向は、図2及び図3に示したように、液体レンズモジュール140がホルダー120の第1又は第2開口OP1、OP2に導入される方向であり得る。よって、第1~第4共通端子部CT1~CT4はホルダー120の第1又は第2開口OP1、OP2の少なくとも一つを通して露出されることができる。例えば、図4a~図4cに示したように、第1~第2共通端子部CT1、CT2はホルダー120の第1開口OP1を通して露出され、第3及び第4共通端子部CT3、CT4はホルダー120の第2開口OP2を通して露出されることができる。
第1~第4共通端子部CT1~CT4は第1、第2、第3又は第4外側面LS1、LS2、LS3、LS4の少なくとも一面に配置されることができる。例えば、図4a~図4cに示したように、第1及び第2共通端子部CT1、CT2は第1外側面LS1に配置されることができる。また、第3及び第4共通端子部CT3、CT4は第2外側面LS2に配置されることができる。
また、下部カバーLCは、中央付近で光軸LX又は光軸LXに平行な方向(例えば、z軸方向)にイメージセンサー182の位置に対応する位置に配置された下部開口LCHをさらに含むことができる。下部開口LCHは下部カバーLCのトップ面LTSと底面LBSを貫通して形成されることができ、上部開口UCHと光軸方向に重畳することができる。
また、図4bを参照すると、下部カバーLCは、第1~第4下側コンタクト部LCP1~LCP4及び第1~第4下側連結部LCC1~LCC4をさらに含むことができる。
第1下側コンタクト部LCP1は第1共通電極セクターC1と電気的にコンタクトすることができる。第2下側コンタクト部LCP2は第2共通電極セクターC2と電気的にコンタクトすることができる。第3下側コンタクト部LCP3は第3共通電極セクターC3と電気的にコンタクトすることができる。第4下側コンタクト部LCP4は第4共通電極セクターC4と電気的にコンタクトすることができる。このために、第1~第4下側コンタクト部LCP1~LCP4は、下部カバーLCのトップ面LTSから第1~第4共通電極セクターC1~C4に向かってそれぞれ突出した形状を有することができる。
また、第1下側連結部LCC1は第1下側コンタクト部LCP1と第1共通端子部CT1を電気的に連結することができる。また、第2下側連結部LCC2は第2下側コンタクト部LCP2と第2共通端子部CT2を電気的に連結することができる。また、第3下側連結部LCC3は第3下側コンタクト部LCP3と第3共通端子部CT3を電気的に連結することができる。また、第4下側連結部LCC4は第4下側コンタクト部LCP4と第4共通端子部CT4を電気的に連結することができる。このために、第1~第4下側連結部LCC1~LCC4は、下部カバーLCにおいて底面LBS、第3外側面LS3、第4外側面LS4、第1~第4共通端子部CT1~CT4が配置された第1及び第2外側面(例えば、LS1、LS2)及び第1~第4下側コンタクト部LCP1~LCP8が配置されたトップ面LTSを除いた面に配置されることができる。すなわち、第1~第4下側連結部LCC1~LCC4は下部カバーLCの第2接触面410又は内側面430の少なくとも一面に配置されることができる。
したがって、第1下側コンタクト部LCP1及び第1下側連結部LCC1を介して第1共通電極セクターC1と第1共通端子部CT1が電気的に連結されることができる。第2下側コンタクト部LCP2及び第2下側連結部LCC2を介して第2共通電極セクターC2と第2共通端子部CT2が電気的に連結されることができる。第3下側コンタクト部LCP3及び第3下側連結部LCC3を介して第3共通電極セクターC3と第3共通端子部CT3が電気的に連結されることができる。第4下側コンタクト部LCP4及び第4下側連結部LCC4を介して第4共通電極セクターC4と第4共通端子部CT4が電気的に連結されることができる。
また、図4b及び図4cに示したように、上部カバーUCは第1接触面400に形成された複数の溝部Rを含み、下部カバーLCは第2接触面410に複数の溝部Rに対応する位置に対応する形状に突出した複数の突起Pを含むことができる。
これと反対に、図4b及び図4cに示したものとは違い、上部カバーUCは第1接触面400から突出した複数の突起Pを含み、下部カバーLCは第2接触面410に複数の突起に対応する位置に対応形状に形成された複数の溝部Rを含むことができる。
上部カバーUCと下部カバーLCは多様な方法で互いに結合されることができる。例えば、上部カバーUCと下部カバーLCは突起Pが溝部Rに挿入されることによって結合されることができ、接着剤を用いて互いに結合されることもでき、実施例は上部カバーUCと下部カバーLCが結合する特定の方法に限られない。
また、突起Pと溝部Rによって上部カバーUCと下部カバーLCが互いに整列されることもできる。
また、上部カバーUCと下部カバーLCのそれぞれは絶縁性を有する物質から具現化されることができる。
図6aは他の実施例による液体レンズモジュール140Bの結合斜視図、図6bは図6aに示した液体レンズモジュール140Bの上側分解斜視図、図6cは図6aに示した液体レンズモジュール140Bの下側分解斜視図を示す。
図6a~図6cに示した液体レンズモジュール140Bにおいて、図4a~図4cに示した液体レンズモジュール140Aと違う部分のみについて説明する。よって、図6a~図6cに示した液体レンズモジュール140Bで説明しなかった部分は図4a~図4cに示した液体レンズモジュール140Aについての説明を適用することができる。
図6bを参照すると、上部カバーUCは、第1~第8上側コンタクト部UCP1~UCP8及び第1~第8上側連結部UCC1~UCC8を含むことができる。
第1~第8上側コンタクト部UCP1~UCP8は第1~第8個別電極セクターE1~E8とそれぞれ電気的にコンタクトすることができる。このために、第1~第8上側コンタクト部UCP1~UCP8は第1~第8コンタクト通孔及び第1~第8導電型部材(例えば、500)を含むことができる。第1~第8コンタクト通孔は第1~第8個別電極セクターE1~E8にそれぞれ対応する位置に形成されることができる。第1~第8導電型部材500は第1~第8コンタクト通孔にそれぞれ埋め込まれて第1~第8個別電極セクターE1~E8と第1~第8上側連結部UCC1~UCC8をそれぞれ電気的に連結することができる。第1~第8導電型部材500のそれぞれは金属(例えば、Ag)を含むエポキシであり得るが、実施例はこれに限られない。
また、図6bで円形点線の内部に示したように、各コンタクト通孔は上部カバーUCのトップ面UTSから所定の深さ(例えば、t)だけ深い位置に形成されることができる。これは、導電型部材500がコンタクト通孔に埋め込まれてから溢れる場合、溢れる導電型部材500を収容するためである。
また、第1~第8上側連結部UCC1~UCC8は、第1~第8上側コンタクト部UCP1~UCP8と第1及び第8個別端子部ET1~ET8をそれぞれ連結することができる。このために、第1~第8上側連結部UCC1~UCC8は上部カバーUCのトップ面UTSに配置されることができる。
下部カバーLCは第1及び第2共通端子部CT1、CT2を含むことができる。図6a~図6cの場合、n=2の場合である。ここで、共通端子部CT1、CT2の個数(n=2)は共通電極セクターC1~C4の個数(N=4)より少ない。これは、第1及び第2共通端子部CT1、CT2のそれぞれが第1~第4下側コンタクト部LCP1~LCP4の中で隣接した下側コンタクト部と電気的に連結されるからである。
例えば、第1共通端子部CT1は第1下側連結部LCC1及び第2下側連結部LCC2と電気的に連結され、第2共通端子部CT2は第3下側連結部LCC3及び第4下側連結部LCC4と電気的に連結される。このように、第1~第4下側コンタクト部LCP1~LCP4の中で隣接した2個の下側コンタクト部LCP1、LCP2又はLCP3、LCP4が一つの共通端子部を共有することができる。ここで、共通端子部の個数(n)は共通電極セクターの個数(N)の半分であり得る。
また、第1及び第2共通端子部CT1、CT2はイメージセンサー182の光軸LXに垂直な方向(例えば、x軸方向)に露出されることができる。すなわち、第1及び第2共通端子部CT1、CT2は第1~第8個別端子部ET1~ET8と同じ方向に露出されることができる。
また、第1及び第2共通端子部CT1、CT2はホルダー120の第1又は第2開口の少なくとも一つを通して露出されることができる。例えば、図6a~図6cに示したように、第1共通端子部CT1は第1~第4個別端子部ET1~ET4とともにホルダー120の第1開口OP1を通して露出され、第2共通端子部CT2は第5~第8個別端子部ET5~ET8とともにホルダー120の第2開口OP2を通して露出されることができる。
第1及び第2共通端子部CT1、CT2は、第1、第2、第3又は第4外側面LS1、LS2、LS3、LS4の少なくとも一面に配置されることができる。例えば、図6a~図6cに示したように、第1共通端子部CT1は第1外側面LS1に配置され、第2共通端子部CT2は第2外側面LS2に配置されることができる。
また、第1~第4下側連結部LCC1~LCC4は第1~第4下側コンタクト部LCP1~LCP4と第1~第4共通端子部CT1~CT4をそれぞれ連結することができる。このために、第1~第4下側連結部LCC1~LCC4は、下部カバーLCのトップ面LTS及び底面LBS、及び第1及び第2共通端子部CT1、CT2が配置された外側面(例えば、LS1、LS2)を除いた面に配置されることができる。すなわち、第1~第4下側連結部LCC1~LCC4は、下部カバーLCの第2接触面410、内側面430、第3外側面LS3又は第4外側面LS4の少なくとも一面に配置されることができる。
図7aはさらに他の実施例による液体レンズモジュール140Cの結合斜視図、図7bは図7aに示した液体レンズモジュール140Cの上側分解斜視図、図7cは図7aに示した液体レンズモジュール140Cの下側分解斜視図を示す。
図7a~図7cに示した液体レンズモジュール140Cにおいて、図4a~図4cに示した液体レンズモジュール140Aと違う部分のみについて説明する。よって、図7a~図7cに示した液体レンズモジュール140Cで説明しなかった部分は図4a~図4cに示した液体レンズモジュール140Aについての説明を適用することができる。
図7bで、個別電極セクターE1~E8の平面は互いに同じか異なることができる。例えば、第1、第3、第5及び第7個別電極セクターE1、E3、E5、E7のy軸方向への幅(r/2)は第2、第4、第6及び第8個別電極セクターE2、E4、E6、E8のy軸方向への幅(r)より小さいことができる。
下部カバーUCは、カバーフレーム600及び連結基板610を含むことができる。
カバーフレーム600は液体レンズ142の側部620を取り囲むように配置されることができ、上部カバーUCと連結基板610との間に配置されることができる。
連結基板610はカバーフレーム600とともに液体レンズ142を取り囲むように配置され、第1~第4共通電極セクターC1~C4と連結された共通端子部OTを含むことができる。例えば、連結基板610はカバーフレーム600の下に配置され、カバーフレーム600とともに液体レンズ142を取り囲むように配置されることができる。連結基板610はプレート形状であり得る。プレートは金属であり得る。
連結基板610は、基板フレーム612、外側端子部OT及び第1~第4内側突出部IT1~IT4を含むことができる。
外側端子部OTは基板フレーム612の外側から第1方向(x軸方向)に突出し、図4a~図4c又は図6a~図6cに示した共通端子部CT1、CT2、CT3又はCT4と同じ役割をすることができる。
第1~第4内側端子部IT1~IT4は、基板フレーム612の内側から突出して第1~第4共通電極セクターC1~C4とそれぞれ接するように配置されることができる。
また、共通端子部OTは基板フレーム612を介して第1~第4共通電極セクターC1~C4と電気的に連結されることができる。よって、下部カバーLCの共通端子部OTの個数(n)は1個であり、共通電極セクターC1~C4の個数(N)より少ないことができる。共通端子部OTはイメージセンサー182の光軸LXに垂直な方向(例えば、x軸方向)に露出されることができる。すなわち、共通端子部OTは第1~第8個別端子部ET1~ET8と同じ方向に配置されることができる。
また、共通端子部OTはホルダー120の第1又は第2開口の少なくとも一つを通して露出されることができる。例えば、図7a~図7cに示したように、共通端子部OTはホルダー120の第1開口OP1を通して第1~第8個別端子部ET1~ET8とともに露出されることができる。
また、下部カバーLCは、光軸LX又は光軸LXに平行な方向(例えば、z軸方向)にイメージセンサー182の位置に対応する位置に配置された下部開口LCHをさらに含むことができる。下部開口LCHは、第1及び第2下部開口LCH1、LCH2を含むことができる。第1下部開口LCH1はカバーフレーム600の中央付近で光軸LX又は光軸LXに平行な方向(例えば、z軸方向)にイメージセンサー182の位置に対応する位置に形成され、第2下部開口LCH2は連結基板610の中央付近で光軸LX又は光軸LXに平行な方向(例えば、z軸方向)にイメージセンサー182の位置に対応する位置に形成されることができる。第1及び第2下部開口LCH1、LCH2は光軸LX又は光軸LXに平行な方向(例えば、z軸方向)に互いに重畳して配置されることができる。
上部カバーUCと下部カバーLCは多様な方法で互いに結合されることができる。例えば、上部カバーUCと下部カバーLCのカバーフレーム600は接着剤を用いて互いに結合されることもできる。
一方、前述した第1~第8個別端子部ET1~ET8及び第1~第4共通端子部CT1~CT4はメイン基板150と多様な形態で電気的に連結されることができる。例えば、導電型(例えば、Ag)エポキシ、ソルダリング又はワイヤボンディングによって第1~第8個別端子部ET1~ET8及び第1~第4共通端子部CT1~CT4はメイン基板150と電気的に連結されることができる。すなわち、メイン基板150は第1~第8個別端子部ET1~ET8及び第1~第4共通端子部CT1~CT4を介して液体レンズ142に駆動電圧を供給することができる。
また、前述した第1~第8上側連結部UCC1~UCC8は、上部カバーUCに多様な形態で結合、接触、配置され、前述した第1~第4下側連結部LCC1~LCC4は下部カバーLCに多様な形態で結合、接触、配置されることができる。
第1~第8個別端子部ET1~ET8及び第1~第4共通端子部CT1~CT4を介して駆動電圧が印加されるとき、第1液体LQ1と第2液体LQ2との間の界面BOが変形し、液体レンズ142の曲率のような形状又は焦点距離の少なくとも一つが変更(又は、調整)されることができる。例えば、駆動電圧に応じて液体レンズ142内に形成される界面BOの屈曲又は傾斜度の少なくとも一つが変わって液体レンズ142の焦点距離が調整されることができる。このような界面BOが変形するか曲率半径が制御されれば、液体レンズ142、液体レンズ142を含むレンズアセンブリー110、120、130、140、カメラモジュール100及び光学機器はAF機能、OIS機能などを果たすことができる。
第1~第8個別端子部ET1~ET8は互いに異なる8個の駆動電圧(以下、‘個別電圧’という)を液体レンズ142に伝達することができ、第1~第4共通端子部CT1~CT4駆動電圧(以下、‘共通電圧’という)を液体レンズ142に伝達することができる。共通電圧はDC電圧又はAC電圧を含むことができ、共通電圧がパルス形態で印加される場合、パルスの幅又はデューティーサイクル(duty cycle)は一定であり得る。
また、液体レンズモジュール140A、140B、140Cは、第1又は第2接着部材CMEM1、CMEM2の少なくとも一つをさらに含むことができる。第1接着部材CMEM1は上部カバーUCと液体レンズ142との間の第1空間SP1に配置され、第2接着部材CMEM2は下部カバーLCと液体レンズ142との間の第2空間SP2に配置されることができる。ここで、第1接着部材CMEM1は、上側開口UCH及び下側開口LCHとそれぞれ光軸方向に重畳する位置及び個別電極パッドE1~E8上には配置されなくてもよい。第2接着部材CMEM2は上側開口UCH及び下側開口LCHとそれぞれ光軸方向に重畳することができる。
例えば、第1及び第2接着部材CMEM1、CMEM2は液体レンズ142の上面と下面にそれぞれフィルム形態に付着されるかペースト形態に配置されることができるが、実施例はこれに限られない。
図8はカメラモジュール200の概略ブロック図である。
図8を参照すると、カメラモジュール200は、制御回路210及びレンズアセンブリー250を含むことができる。制御回路210は図1に示した制御回路24又は図2に示したメイン基板150に相当し、レンズアセンブリー250は図1に示したレンズアセンブリー22又は図2に示したレンズアセンブリー110、120、130、140に相当することができる。
制御回路210は制御部220を含むことができ、液体レンズ280を含む液体レンズモジュール140の動作を制御することができる。
制御部220はAF機能及びOIS機能をするための構成を有し、使用者の要求又は感知結果(例えば、ジャイロセンサー225の動き信号など)を用いてレンズアセンブリー250に含まれた液体レンズ280を制御することができる。ここで、液体レンズ280は前述した液体レンズ142に相当することができる。
制御部220は、ジャイロセンサー225、コントローラー230及び電圧ドライバー235を含むことができる。ジャイロセンサー225は制御部220に含まれていない独立した構成であってもよく、制御部220に含まれることもできる。
ジャイロセンサー225は、光学機器の上下及び左右への手ぶれを補償するために、ヨー(Yaw)軸とピッチ(Pitch)軸の2方向の動きの角速度を感知することができる。ジャイロセンサー225は、感知された角速度に相応する動き信号を生成してコントローラー230に提供することができる。
コントローラー230は、OIS機能を具現化するために、低域通過フィルター(LPF:Low Pass Filter)を用いて動き信号から高周波数のノイズ成分を除去して所望帯域のみ抽出し、ノイズの除去された動き信号を使って手ぶれ量を計算し、計算された手ぶれ量を補償するために、液体レンズモジュール260の液体レンズ280が有しなければならない形状に対応する駆動電圧を計算することができる。
コントローラー230は、光学機器又はカメラモジュール200の内部(例えば、イメージセンサー182)又は外部(例えば、距離センサー又はアプリケーションプロセッサ)からAF機能のための情報(すなわち、客体との距離情報)を受信することができ、距離情報から客体に焦点を合わせるための焦点距離によって液体レンズ280が有しなければならない形状に対応する駆動電圧を計算することができる。
コントローラー230は、駆動電圧と駆動電圧を電圧ドライバー235が生成するようにするための駆動電圧コードをマッピングした駆動電圧テーブルを保存することができ、計算された駆動電圧に対応する駆動電圧コードを駆動電圧テーブルを参照して獲得し、獲得された駆動電圧コードを電圧ドライバー235に出力することができる。
電圧ドライバー235は、コントローラー230から提供されたデジタル形態の駆動電圧コードに基づき、駆動電圧コードに相応するアナログ形態の駆動電圧を生成してレンズアセンブリー250に提供することができる。
電圧ドライバー235は、供給電圧(例えば、別途の電源回路から供給された電圧)を受けて電圧レベルを増加させる電圧ブースター、電圧ブースターの出力を安定させるための電圧安定器、及び液体レンズ280の各端子に電圧ブースターの出力を選択的に供給するためのスイッチング部を含むことができる。
ここで、スイッチング部はHブリッジ(H Bridge)と呼ばれる回路の構成を含むことができる。電圧ブースターから出力された高電圧がスイッチング部の電源電圧に印加される。スイッチング部は、印加される電源電圧とグラウンド電圧(ground voltage)を選択的に液体レンズ280の両端に供給することができる。ここで、液体レンズ280は、駆動のために、8個の個別電極セクターE1~E8及び4個の共通電極セクターC1~C4を含むことは前述したものと同様である。液体レンズ280の両端は第1~第8個別電極セクターE1~E8のいずれか一つと4個の共通電極セクターC1~C4のいずれか一つを意味することができる。液体レンズ280の各電極セクターに既定の幅を有するパルス形態の電圧が印加されることができ、液体レンズ280に印加される駆動電圧は個別電極と共通電極に印加される電圧の差である。
また、電圧ドライバー235がコントローラー230から提供されたデジタル形態の駆動電圧コードによって液体レンズ280に印加される駆動電圧を制御するために、電圧ブースターは増加する電圧レベルを制御し、スイッチング部は共通電極と個別電極に印加されるパルス電圧の位相を制御することにより、駆動電圧コードに相応するアナログ形態の駆動電圧が生成されるようにする。
すなわち、制御部220は、個別電極と共通電極のそれぞれに印加される電圧を制御することができる。
制御回路210は、制御回路210の通信又はインターフェースの機能を果たすコネクタ(図示せず)をさらに含むことができる。例えば、I
2
C(Inter-Integrated Circuit)通信方式を使う制御回路210とMIPI(Mobile Industry Processor Interface)通信方式を使うレンズアセンブリー250との間の通信のために、コネクタは通信プロトコル変換を遂行することができる。また、コネクタは、外部(例えば、バッテリー)から電源を受け、制御部220及びレンズアセンブリー250の動作に必要な電源を供給することができる。この場合、コネクタは図2に示したコネクタ153に相当することができる。
レンズアセンブリー250は液体レンズモジュール260を含むことができ、液体レンズモジュール260は駆動電圧提供部270及び液体レンズ280を含むことができる。
駆動電圧提供部270は、電圧ドライバー235から駆動電圧を受け、液体レンズ280に駆動電圧を提供することができる。駆動電圧提供部270は、制御回路210とレンズアセンブリー250との間の端子連結による損失を補償するための電圧調整回路(図示せず)又はノイズ除去回路(図示せず)を含むこともでき、又は電圧ドライバー235から提供される電圧を液体レンズ280にバイパス(bypass)することもできる。
駆動電圧提供部270は連結部152の少なくとも一部を構成するFPCB(又は、基板)に配置されることができるが、実施例はこれに限定されない。連結部152は駆動電圧提供部270を含むことができる。
液体レンズ280は、駆動電圧によって第1液体LQ1と第2液体LQ2との間の界面BOが変形してAF機能又はOIS機能の少なくとも一つを果たすことができる。
前述した実施例による液体レンズモジュール140A、140Bの上部カバーUC及び下部カバーLCと実施例による液体レンズモジュール140Cの上部カバーUCはLDS(Laser Direct Structuring)によって具現化されることができ、液体レンズモジュール140Cの下部カバーLCはインサートモールドタイプ(insert type)によって具現化されることができるが、実施例は液体レンズモジュール140A、140B、140Cが具現化される特定の方法に限られない。
一方、比較例及び実施例による液体レンズモジュールを添付図面を参照して次のように比較して説明する。
図9は比較例による液体レンズモジュールの上側斜視図を示す。
図9に示した比較例による液体レンズモジュールは、液体レンズ142、第1及び第2連結基板644、646及びスペーサー143を含むことができる。液体レンズ142は実施例による液体レンズ142に相当するので、同じ参照符号を使う。メイン基板(実施例メイン基板150に相当)から供給される駆動電圧は第1連結基板644と第2連結基板646を通して液体レンズ142に提供されることができる。すなわち、個別電圧は第1連結基板644を介して個別電極セクターに提供され、共通電圧は第2連結基板646を介して個別電極セクターに提供されることができる。また、スペーサー143は液体レンズ142を取り囲むように配置されるが、外部に露出された液体レンズ142の上部と下部を外部衝撃から保護しにくい。
図9に示した比較例による液体レンズモジュールは、液体レンズ142の他に第1及び第2連結基板644、646とスペーサー143を含む反面、図4a~図4c又は図6a~図6cに示した実施例による液体レンズモジュール140A、140Bは液体レンズ142の他に上部カバーUC及び下部カバーLCを含み、第1及び第2連結基板644、646とスペーサー143を含まない。また、図7a~図7cに示した実施例による液体レンズモジュール140Cは、液体レンズ142の他に上部カバーUC、カバーフレーム600及び連結基板610を含み、第1連結基板644とスペーサー143を含まない。なぜなら、カバーフレーム600と連結基板610がスペーサー143の役割をし、第1~第M個別端子部ET1~ETMが第1連結基板644の役割をするからである。このように、実施例による液体レンズモジュール140A、140B、140Cはその部品数が比較例による液体レンズモジュールの部品数より少なく、管理項目が減少することができる。
また、比較例による液体レンズモジュールは部品数が多いため、累積公差が発生し、不良率が増加することができる反面、実施例による液体レンズモジュール140A、140B、140Cは部品数が比較例より少ないので、製造工程の回数及び時間が減少し、累積公差が発生せず、不良率が減少することができる。例えば、実施例による液体レンズモジュールを製造する場合、UV硬化又は熱硬化にかかる製作期間が、例えば1時間に短縮することができる。
また、比較例による液体レンズモジュールの場合、液体レンズ142の側部はスペーサー143によって保護されると言っても、上部と下部は外部に露出されて衝撃に脆弱であり得る。一方、実施例による液体レンズモジュール140A、140Bは、上部カバーUCと下部カバーLCによって液体レンズ142の上部と側部がいずれも外部に露出されないように密封することができ、実施例による液体レンズモジュール140Cは上部カバーUCによって液体レンズ142の上部が外部に露出されないようにするので、図9に示した比較例より相対的に外部の衝撃に強くすることができる。
また、比較例による液体レンズモジュールの場合、部品の個別公差が大きい。例えば、第1及び第2連結基板644、646をベンディングして液体レンズ142をメイン基板に連結する場合、ベンディングされた第1及び第2連結基板644、646とメイン基板との間の個別公差又は第1及び第2連結基板644、646と液体レンズ142との間の個別公差が大きくなってひんぱんなコンタクト問題が発生し得る。一方、実施例による液体レンズモジュール140A~140Cの場合、メイン基板150から供給される供給電圧を第1~第M個別端子部ET1~ET8と第1~第n共通端子部(例えば、CT1~CT4)を介して受けて液体レンズ142に提供するので、比較例より個別公差が大きくなく、コンタクト問題を発生しないことができる。例えば、上部カバーUC及び下部カバーLCが絶縁性を有するプラスチックから具現化される場合、プラスチック射出公差は-0.02~0.03又は0.02~0.03と非常に小さいことができる。
また、比較例のように液体レンズモジュールが具現化される場合、不安定な構造によって量産が難しい反面、実施例の液体レンズモジュールは上部カバーUC及び下部カバーLCが液体レンズモジュール142を覆う安定的な構造によって量産が可能である。
また、比較例のように、液体レンズモジュールが、図2及び図3に示したように、ホルダー120に挿入される場合、ホルダー120に挿入された液体レンズモジュールはy軸方向に露出されない。よって、比較例による液体レンズモジュールは個別電極セクターの個数が4より大きい場合に用いることができない反面、実施例の液体レンズモジュールは個別電極セクターの個数が4個より多い8個の場合にもメイン基板150との電気的連結が容易であり得る。
また、実施例のように第1~第M個別端子部ET1~ET8と第1~第n共通端子部(例えば、CT1~CT4)に駆動電圧を供給してアクティブアラインを遂行する場合、コンタクトが容易になることができる。例えば、アクティブアラインを遂行するために、上部カバーUCの第1及び第2外側面US1、US2をグリップ(grip)することができる。
前述した実施例によるレンズアセンブリーを含むカメラモジュール100を用いて光学機器を具現化することができる。ここで、光学機器としては、光信号を加工するか分析することができる装置を含むことができる。光学機器の例としては、カメラ/ビデオ装置、望遠鏡装置、顕微鏡装置、干渉計装置、光度計装置、偏光計装置、分光計装置、反射計装置、オートコリメータ装置、レンズメーター装置などがあり、レンズアセンブリーを含むことができる光学機器に本実施例を適用することができる。
また、光学機器は、スマートフォン、ノートブック型コンピュータ、タブレット型コンピュータなどの携帯用装置に具現化されることができる。このような光学機器は、カメラモジュール100、映像を出力するディスプレイ部(図示せず)、カメラモジュール100に電源を供給するバッテリー(図示せず)、及びカメラモジュール100、ディスプレイ部及びバッテリーを実装する本体ハウジングを含むことができる。光学機器は、他の機器と通信することができる通信モジュールと、データを記憶することができるメモリ部とをさらに含むことができる。通信モジュールとメモリ部も本体ハウジングに実装されることができる。
実施例に関連して前述したようにいくつかのみ記述したが、その他にも多様な形態の実施が可能である。前述した実施例の技術的内容は互いに両立することができない技術ではない限り、多様な形態で組み合わせられることができ、これにより新しい実施形態に具現化されることもできる。
本発明は本発明の精神及び必須の特徴から逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化することができることは当業者に明らかである。したがって、前記詳細な説明は全ての面で制限的に解釈されてはならず例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は添付の請求項の合理的解釈によって決定されなければならず、本発明の等価的範囲内の全ての変更は本発明の範囲に含まれる。
[発明の実施のための形態]
発明の実施のための形態は前述した“発明を実施するための形態”で充分に説明された。