KR20070008169A - Liquid lens - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명 제 1 실시예에 따른 액체 렌즈의 구조를 보여주는 단면도1 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid lens according to a first embodiment of the present invention
도 2는 본 발명 제 2 실시예에 따른 액체 렌즈의 구조를 보여주는 단면도2 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid lens according to a second embodiment of the present invention;
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 유리 실린더 2 : 제 1 전극1: glass cylinder 2: first electrode
3 : 제 2 전극 4 : 절연층3: second electrode 4: insulating layer
5 : 소수성 코팅층 6 : 상판5: hydrophobic coating layer 6: top plate
7 : 하판 8 : 접착제7: bottom plate 8: adhesive
9 : 돌출부 10, 11 : 제 1, 제 2 돌출부9:
본 발명은 액체 렌즈에 관한 것으로, 특히 휴대용 단말기의 액체 렌즈에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid lens, and more particularly to a liquid lens of a portable terminal.
최근 카메라 모듈의 추세는 크기가 매우 작으면서도 초점을 자동으로 바꿀 수 있는 자동 초점 조절 기능(auto-focus)이나 광학 줌(zoom) 기능을 포함하도록 요청되고 있다.Recent trends in camera modules have been called for to include auto-focus or optical zoom, which is very small in size but can automatically change focus.
그러나, 유리나 플라스틱으로 만들어진 기존의 렌즈는 기계적인 구동에 의한 렌즈간의 거리 변화에 의해서만 자동 초점 조절 기능이나 광학 줌 기능을 얻을 수 있었다.However, the conventional lens made of glass or plastic could obtain auto focus or optical zoom only by changing the distance between the lenses by mechanical driving.
따라서, 최근에는 기계적인 구동이 없이도 상기 기능들을 얻을 수 있기 위해 액체 렌즈와 같은 대안들이 제시되고 있다.Thus, in recent years, alternatives such as liquid lenses have been proposed in order to obtain these functions without mechanical driving.
일반적으로 액체 렌즈는 전압 인가에 의해 액체의 표면 장력을 변화시키는 전기습윤(electrowetting) 현상의 원리를 이용하여 유체의 곡률을 변화시켜 렌즈의 초점 거리를 변화시키는 장치이다.In general, a liquid lens is a device for changing the focal length of the lens by changing the curvature of the fluid by using the principle of the electrowetting phenomenon of changing the surface tension of the liquid by applying a voltage.
기존의 액체 렌즈의 제작방법은 먼저 실린더(cylinder) 하부와 상부에 투명한 유리판을 붙이고, 그 내부에 서로 굴절률(refractive index)이 다르면서 섞이지 않는 두 종류의 액체를 채운다.In the conventional method of manufacturing a liquid lens, first, a transparent glass plate is attached to a lower part of a cylinder and a cylinder, and two kinds of liquids are mixed with different refractive indices.
이 때, 두 액체 중 한 종류는 절연성(insulating)이고 무극성(non-polar)을 나타내는 오일(oil)류이고, 다른 한 종류는 전기가 통하는 전도성 수용액을 이용한다.At this time, one of the two liquids is an insulating (non-polar) oils (oil), the other uses an electrically conductive aqueous solution.
여기서, 실린더의 구조는 전기를 가할 수 있는 전극과 그 위에 절연체가 코팅된 형태로 만들어진다.Here, the structure of the cylinder is made of an electrode capable of applying electricity and an insulator coated thereon.
그리고, 전도성 수용액의 유리판쪽에 반대 극성의 전극을 설치하여 전도성 수용액과 실린더의 전극을 연결시키면 전체적으로 하나의 커패시터와 같은 구조가 된다.Then, when the electrode of the opposite polarity is installed on the glass plate side of the conductive aqueous solution and connects the conductive aqueous solution and the electrode of the cylinder, the structure becomes a single capacitor as a whole.
따라서, 이러한 구조에 전압을 인가하면, 전도성 수용액의 표면 장력이 변화 하여 두 액체 사이의 곡률이 변화하게 된다.Therefore, when a voltage is applied to such a structure, the surface tension of the conductive aqueous solution is changed to change the curvature between the two liquids.
액체 렌즈는 이러한 곡률의 변화 정도에 따라 자동 초점 조절을 수행하게 된다.The liquid lens performs auto focusing according to the degree of change in curvature.
그러나, 액체 렌즈는 제작시, 접합 공정에 많은 어려움이 있었다.However, when manufacturing a liquid lens, there are many difficulties in the bonding process.
일반적으로 액체 렌즈는 실린더 하부에 하판을 접합하고, 실린더 내부에 전해질 수용액과 오일 등과 같은 액체들을 주입한 다음, 실린더 상부에 상판을 접합하는 접합 공정을 거쳐 제작된다.In general, a liquid lens is manufactured by bonding a lower plate to a lower part of a cylinder, injecting liquids such as an aqueous electrolyte solution and oil into the cylinder, and then bonding the upper plate to the upper part of the cylinder.
하지만, 접합 공정에서, 실린더 상부와 상판의 접착이 제대로 이루어지지 않아 실린더가 완전 밀봉이 되지 않는 문제점이 있었다.However, in the bonding process, there is a problem that the cylinder is not completely sealed because the adhesion between the top of the cylinder and the top plate is not made properly.
완전 밀봉이 되지 않는 가장 큰 이유는 실린더 상부와 상판의 접착 면적이 작기 때문이다.The biggest reason for not being completely sealed is the small adhesion area between the top of the cylinder and the top plate.
또한, 상판의 접착면이 편평하기 때문에, 실린더와 상판을 접착할 때, 상판이 미끄러져서 정해진 위치에 접착되지 않는 문제들이 발생한다.In addition, since the adhesive surface of the top plate is flat, problems arise in that when the cylinder and the top plate are adhered, the top plate slips and does not adhere to a predetermined position.
본 발명의 목적은 이러한 문제들을 해결하기 위한 것으로, 새로운 구조의 상판을 이용하여 실린더와 상판을 완전 접합시킴으로써, 접착력 및 안정성이 우수한 액체 렌즈를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve these problems, to provide a liquid lens excellent in adhesion and stability by completely bonding the cylinder and the top plate using a new top plate.
본 발명에 따른 액체 렌즈는 실린더와, 실린더의 상부에 접합되고 실린더와 접합되는 표면의 중심 영역에 돌출부를 갖는 상판과, 실린더의 하부에 접합되는 하 판과, 실린더 내부에 채워지는 적어도 하나의 액체를 포함하여 구성될 수 있다.The liquid lens according to the present invention comprises a cylinder, an upper plate having protrusions in a central region of the surface bonded to the upper portion of the cylinder and bonded to the cylinder, a lower plate bonded to the lower portion of the cylinder, and at least one liquid filled in the cylinder. It may be configured to include.
여기서, 돌출부의 외측면은 실린더의 내측면에 접착되고, 돌출부의 외측면과 실린더의 내측면의 형태는 동일하게 제작될 수 있다.Here, the outer surface of the protrusion is adhered to the inner surface of the cylinder, the shape of the outer surface of the protrusion and the inner surface of the cylinder can be made the same.
그리고, 실린더의 상부는 돌출부 주변의 상판 표면에 접착될 수 있다.In addition, the upper portion of the cylinder may be attached to the upper surface of the surface around the protrusion.
또한, 실린더의 내면 및 외면에 형성되는 제 1 전극과, 제 1 전극 위에 형성되는 절연층과, 하판 위에 형성되는 제 2 전극과, 절연층 및 상판 하부에 각각 형성되는 소수성 코팅층을 더 포함하여 구성될 수 있다.The apparatus further includes a first electrode formed on the inner and outer surfaces of the cylinder, an insulating layer formed on the first electrode, a second electrode formed on the lower plate, and a hydrophobic coating layer formed on the insulating layer and the upper plate, respectively. Can be.
본 발명은 실린더와, 실린더의 상부에 접합되며 실린더와 접합되는 표면의 중심 영역에 제 1 돌출부를 갖고 제 1 돌출부의 중심 영역에 제 2 돌출부를 갖는 상판과, 실린더의 하부에 접합되는 하판과, 실린더 내부에 채워지는 적어도 하나의 액체를 포함하여 구성될 수 있다.The present invention relates to a cylinder, an upper plate bonded to an upper portion of a cylinder and having a first protrusion at a center region of a surface to be bonded to the cylinder, and having a second protrusion at a center region of the first protrusion, a lower plate bonded to a lower portion of the cylinder, It may comprise at least one liquid filled in the cylinder.
여기서, 제 2 돌출부의 외측면은 실린더의 내측면에 접착되고, 제 2 돌출부의 외측면과 실린더의 내측면의 형태는 동일하며, 실린더의 상부는 제 1 돌출부의 표면에 접착될 수 있다.Here, the outer surface of the second protrusion is bonded to the inner surface of the cylinder, the outer surface of the second protrusion and the inner surface of the cylinder is the same shape, the upper portion of the cylinder may be bonded to the surface of the first protrusion.
그리고, 제 2 돌출부의 외측면과 실린더의 내측면 사이와, 실린더의 상부와 제 1 돌출부의 표면 사이에 접착제가 형성될 수 있다.An adhesive may be formed between the outer side of the second protrusion and the inner side of the cylinder and between the top of the cylinder and the surface of the first protrusion.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 제 1 실시예에 따른 액체 렌즈의 구조를 보여주는 단면도이 다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid lens according to a first embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액체 렌즈는 유리 실린더(1), 제 1, 제 2 전극(2, 3), 절연층(4), 소수성 코팅층(5), 상/하판(6, 7), 오일 및 전해질 수용액 등과 같은 액체, 접착제(8)로 크게 구성된다.As shown in FIG. 1, the liquid lens according to the present invention includes a
여기서, 제 1 전극(2)은 유리 실린더(1)의 내면으로부터 외면까지 연결되어 형성되고, 제 2 전극(3)은 하판(7) 위에 형성된다.Here, the
경우에 따라, 제 2 전극은 상판(6) 위에 형성될 수도 있으며, 제 1, 제 2 전극(2, 3)은 금속이나 ITO(Indium Tin Oxide) 등으로 형성될 수 있다.In some cases, the second electrode may be formed on the upper plate 6, and the first and
그리고, 절연층(4)은 유리 실린더(1)의 외면에 있는 제 1 전극(2)의 일부만을 노출시키고, 제 1 전극(2) 전면을 덮도록 형성된다.And the
절연층(4)은 파릴렌(parylene) C 또는 N 등으로 형성될 수 있으며, 기상 증착방법으로 수 ㎛ 두께로 코팅된다.The
다음, 상/하판(6, 7)은 유리 실린더(1)의 상부와 하부를 각각 덮도록 접착제(8)에 의해 접합(bonding)되어 있고, 소수성 코팅층(5)은 유리 실린더(1) 내부의 절연층(4) 표면 위와 상판(6)의 돌출부(9) 또는 하판(7) 중 어느 한 표면 위에 코팅된다.Next, the upper and lower plates 6 and 7 are bonded by an adhesive 8 to cover the upper and lower portions of the
본 발명은 상판과 실린더와의 접착 면적을 늘리기 위하여 상판의 구조를 변경하였다.The present invention changes the structure of the top plate to increase the adhesive area between the top plate and the cylinder.
본 발명의 상판(6)은 유리 실린더(1)와 접합되는 표면의 중심 영역에 돌출부(9)를 갖는다.The upper plate 6 of the present invention has a
여기서, 돌출부(9)의 외측면은 유리 실린더(1)의 내측면에 접착되고, 돌출부(9) 주변의 상판(6) 표면은 유리 실린더(1)의 상부에 접착된다.Here, the outer surface of the
그리고, 돌출부(9) 외측면의 형태는 유리 실린더(1) 내측면의 형태와 동일한 것이 바람직하다.And it is preferable that the form of the outer side surface of the
즉, 유리 실린더(1)의 내측면이 원형이면, 돌출부(9) 외측면도 원형이고, 유리 실린더(1)의 내측면이 다각형이면, 돌출부(9) 외측면도 다각형인 것이 바람직하다.That is, if the inner side surface of the
또한, 접착제(8)는 돌출부(9)의 외측면과 유리 실린더(1)의 내측면 사이, 유리 실린더(1)의 상부와 돌출부(9) 주변의 상판(6) 하부 사이에 형성된다.Moreover, the
따라서, 접착제(8)는 돌출부(9)의 외측면으로부터 상판(6) 하부까지 형성되므로, 상판(6)과 유리 실린더(1)와의 접착 면적이 넓어져 완전 밀봉이 가능하다.Therefore, since the
경우에 따라서는 접착제(8)의 외면에 다시 또 다른 접착제를 더 형성하여 완벽하게 실린더를 밀봉할 수도 있다.In some cases, another adhesive may be further formed on the outer surface of the adhesive 8 to completely seal the cylinder.
본 발명에서 사용되는 접착제(8)는 NCF(Non-Conductive Film) 또는 광학용 본드 등일 수 있다.The
도 2는 본 발명 제 2 실시예에 따른 액체 렌즈의 구조를 보여주는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid lens according to a second embodiment of the present invention.
본 발명 제 2 실시예는 상판의 구조를 제외하고는 본 발명 제 1 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Since the second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment of the present invention except for the structure of the top plate, a detailed description thereof will be omitted.
본 발명 제 2 실시예의 상판은 도 2에 도시된 바와 같이, 유리 실린더(1)와 접합되는 표면의 중심 영역에 제 1 돌출부(10)를 가지고 있으며, 제 1 돌출부(10)의 중심 영역에는 제 2 돌출부(11)를 갖는다.As shown in FIG. 2, the upper plate of the second embodiment of the present invention has a
여기서, 제 2 돌출부(11)의 외측면은 유리 실린더(1)의 내측면에 접착되고, 제 1 돌출부(10)의 표면은 유리 실린더(1)의 상부에 접착된다.Here, the outer surface of the
그리고, 제 2 돌출부(11)의 외측면과 유리 실린더(1)의 내측면은 동일한 형태로 형성되는 것이 바람직하다.And it is preferable that the outer side surface of the
즉, 유리 실린더(1)의 내측면이 원형이면, 제 2 돌출부(11) 외측면도 원형이고, 유리 실린더(1)의 내측면이 다각형이면, 제 2 돌출부(11) 외측면도 다각형인 것이 바람직하다.That is, if the inner side surface of the
또한, 접착제(8)는 제 2 돌출부(11)의 외측면과 유리 실린더(1)의 내측면 사이, 유리 실린더(1)의 상부와 제 1 돌출부(10)의 표면 사이에 형성된다.Moreover, the
따라서, 접착제(8)는 제 2 돌출부(11)의 외측면으로부터 제 1 돌출부(10) 표면까지 형성되므로, 상판(6)과 유리 실린더(1)와의 접착 면적이 넓어져 완전 밀봉이 가능하다.Therefore, since the
경우에 따라서는 접착제(8)의 외면에 다시 또 다른 접착제를 더 형성하여 완벽하게 실린더를 밀봉할 수도 있다.In some cases, another adhesive may be further formed on the outer surface of the adhesive 8 to completely seal the cylinder.
본 발명에서 사용되는 접착제(8)는 NCF(Non-Conductive Film) 또는 광학용 본드 등일 수 있다.The adhesive 8 used in the present invention may be a non-conductive film (NCF) or an optical bond.
따라서, 본 발명은 상판과 실린더가 완전 밀봉이 되므로 신뢰성 및 안정성이 우수하여 디지털 카메라 및 카메라 폰 등에 적합하게 적용할 수 있고, 오토 포커스 (auto focus) 및 광학 줌(zoom) 기능을 기계적 구동 없이 구현하는 고성능의 카메라 모듈을 제작하는데 있어서 안정성을 확보할 수 있다.Therefore, the present invention can be suitably applied to digital cameras and camera phones because the top plate and the cylinder are completely sealed, and have excellent reliability and stability, and realize auto focus and optical zoom functions without mechanical driving. It can ensure the stability in manufacturing a high performance camera module.
이상과 같이, 본 발명에 따른 액체 렌즈는 상판과 실린더의 접착 면적을 늘림으로써, 접착력 및 안정성이 우수하고 신뢰도가 향상된다.As described above, the liquid lens according to the present invention increases the adhesion area between the upper plate and the cylinder, thereby improving the adhesion and stability and improving the reliability.
또한, 상판에 돌출부를 형성하고, 상판의 돌출부를 실린더 내에 삽입함으로써, 상판과 실린더의 접합시 미끄럼이 방지되고, 정확한 위치에 안정적으로 상판을 실린더에 접합할 수 있어 렌즈의 손상 방지 및 안정성이 우수하다.In addition, by forming a protrusion on the upper plate and inserting the protrusion of the upper plate into the cylinder, slippage is prevented when the upper plate and the cylinder are bonded, and the upper plate can be bonded to the cylinder stably in the correct position, thereby preventing damage to the lens and excellent stability. Do.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |