KR20070120773A - Liquid-lens systems - Google Patents

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KR20070120773A
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Abstract

A liquid lens system is provided to reduce the response speed of a liquid lens by adopting an overdrive driving method for applying maximum or minimum voltage for the predetermined time before applying the predetermined voltage. A driving method of a liquid lens system(100) controlling a focus by electrowetting utilizes an overdrive method for applying voltage having an overdrive waveform in advance, before applying voltage to obtain diopter corresponding to the form of an interface(200) of a liquid lens. The overdrive waveform is formed by applying maximum or minimum voltage for predetermined time. The overdrive waveform of maximum voltage applied for the predetermined time before applying the voltage to obtain diopter corresponding to the interface form of the liquid lens is applied as at least one unit pulse and the overdrive waveform of minimum voltage is applied as at least one unit pulse or multi-step pulse.

Description

액체 렌즈 시스템{LIQUID-LENS SYSTEMS}Liquid lens system {LIQUID-LENS SYSTEMS}

도 1 내지 3은 종래 기술에 따른 액체 렌즈의 구조와 동작을 나타내는 단면도이다.1 to 3 are cross-sectional views showing the structure and operation of a liquid lens according to the prior art.

도 4는 액체 렌즈에 있어 상기 액체 렌즈에 인가되는 전압 및 이에 따라 얻어지는 디옵터를 나타내는 그래프이다. 4 is a graph showing a voltage applied to the liquid lens and a diopter obtained according to the liquid lens.

도 5는 종래 기술에 따라 액체 렌즈에 인가되는 전압과 응답시간과의 관계를 나타낸 그래프이다. 5 is a graph illustrating a relationship between a voltage applied to a liquid lens and a response time according to the related art.

도 6a 내지 도6c는 본원발명에 따라 전압 상승의 경우, 오버드라이브 구동을 실시한 실시 예를 도시하는 그래프이다. 6A to 6C are graphs showing an embodiment in which overdrive driving is performed in the case of a voltage increase according to the present invention.

도 7a 및 도 7b는 본원발명에 따라 언더댐핑의 경우에 있어, 오버드라이브 구동을 실시한 실시 예를 도시하는 그래프이다. 7A and 7B are graphs showing an embodiment in which overdrive driving is performed in the case of underdamping according to the present invention.

도 8a 내지 도 8c는 본원발명에 따라 오버드라이브 구동부를 채용한 액체 렌즈 시스템을 도시한다. 8A-8C illustrate a liquid lens system employing an overdrive drive in accordance with the present invention.

도 9a 내지 도 9c 및 도 10a 및 도 10b는 본원발명에 따른 일 실시 예를 도시한다. 9A-9C and 10A-10B illustrate an embodiment according to the present invention.

<도면의 주요 부분의 부호의 설명><Explanation of symbols of main parts in drawings>

100 : 액체 렌즈 시스템 110 : 유체 챔버100: liquid lens system 110: fluid chamber

120 : 유체 접촉층 130 : 제1 전극120 fluid contact layer 130 first electrode

140 : 제2 전극 150 : 절연층140: second electrode 150: insulating layer

160 : 투명판 전방 요소 170 : 투명판 후방 요소160: transparent plate front element 170: transparent plate rear element

200 : 계면 210 : 액체 렌즈 구동부200: interface 210: liquid lens drive unit

220 : 드라이브 IC 230 : AF 제어부220: drive IC 230: AF control unit

240 : 오버드라이브 구동부240: overdrive drive unit

본원발명은 전기 습윤 현상을 이용한 액체 렌즈에 관한 발명으로, 보다 구체적으로는 액체 렌즈 내부의 계면의 형상변화를 가져오기 위해 요구되는 액체 렌즈의 구동방식에 관한 발명이다. The present invention relates to a liquid lens using an electrowetting phenomenon, and more particularly to a driving method of a liquid lens required for bringing about a shape change of an interface inside a liquid lens.

현재, 줌 렌즈가 포함된 카메라는 이동통신 단말기, 소형 디지털 카메라, 자동카메라 등 다양한 휴대용 멀티미디어 기기에 적용되고 있으며, 기술이 점점 발전하게 됨에 따라 상기 카메라와 같은 다양한 장치를 하나의 휴대용 장치에 일체로 집적하는 것과 동시에 보다 소형화하려는 노력이 계속적으로 진행되고 있다. Currently, a camera including a zoom lens is applied to various portable multimedia devices such as a mobile communication terminal, a small digital camera, an automatic camera, and as the technology is developed, various devices such as the camera are integrated into one portable device. At the same time, efforts are being made to make them more compact.

종래 줌 렌즈가 포함된 카메라의 경우, 상기 렌즈 요소에 줌 기능을 행하기 위해 요구되는 기계적 운동 때문에, 종래의 줌 렌즈는 상기 렌즈의 광학 축을 따라 이동하도록 구성되어 있어 어느 정도 큰 치수를 가져야 할 필요가 있었으며, 또한, 상기 렌즈의 구동에 요구되는 별도의 모터 등의 구성을 별도로 장착하여야 하기 때문에 그 크기에 있어 소형화를 실현하는 데 장애가 되고 있었다. In the case of a camera including a conventional zoom lens, due to the mechanical motion required to perform the zoom function on the lens element, the conventional zoom lens is configured to move along the optical axis of the lens, so that it needs to have a somewhat large dimension. In addition, since the configuration of a separate motor or the like required for driving the lens is required to be mounted separately, there has been an obstacle in realizing miniaturization in size.

또한, 최근 줌 렌즈가 장착된 카메라가 휴대용 단말기 등에 부착되게 됨에 따라 그 크기에 있어 소형화를 실현하여야 한다는 문제는 더욱 필수적으로 요구되고 있으며, 부가하여 종래와 같이 기계적 방식으로 상기 줌 렌즈를 구동하는 경우에는, 상술한 바와 같은 문제 외에도, 상기 줌 렌즈를 구동하기 위해 설치되는 전기모터는 상당한 양의 베터리 전력을 소모하기 때문에 휴대용 단말기에 상기 줌 렌즈를 장착한다는 것은 상당한 기술적 곤란성을 가져야 한다는 문제가 있고, 이에 더해, 종래의 기계적인 방식을 사용하여 렌즈의 줌(zoom)을 실행하기 위해서는 특정한 양의 시간을 필요로 한다는 문제가 있었다. In addition, as a camera equipped with a zoom lens is recently attached to a portable terminal, a problem of miniaturization is required. In addition, in the case of driving the zoom lens in a mechanical manner as in the prior art, In addition to the above-described problems, since the electric motor installed to drive the zoom lens consumes a considerable amount of battery power, mounting the zoom lens on the portable terminal has a significant technical difficulty. In addition, there has been a problem that a specific amount of time is required to zoom the lens using a conventional mechanical method.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 한 방법으로, 최근 전기습윤(electrowetting) 방식을 이용한 액체 렌즈를 종래의 기계적인 방식의 줌 렌즈에 대체하여 사용하도록 하는 방식이 제안되고 있으며, 이에 대한 활발한 연구가 현재 계속하여 진행되고 있다. Therefore, as a way to solve this problem, a method of recently using a liquid lens using the electrowetting method to replace the conventional mechanical zoom lens has been proposed, and active research on this It is going on.

우선, 액체 렌즈에 관한 발명을 개시하고 있는 PCT 국제공개번호 WO 03/069380를 참조하여, 이러한 액체 렌즈의 기본적 구성 및 기능에 관해 간략히 알아보도록 한다. First of all, with reference to PCT International Publication No. WO 03/069380, which discloses an invention relating to a liquid lens, the basic construction and function of such a liquid lens will be briefly described.

도 1은 WO 03/069380의 실시 예로서 제안된 액체 렌즈의 간략한 단면도인 바, 상기 도면을 참조하여 살펴보면, 도 1에서와 같이 상기의 액체 렌즈는 굴절률이 서로 다르고 메니스커스(meniscus)(14)를 통해 접촉하는 비혼합성의 제1 유체(A) 및 제2 유체(B)를 구비하며 실린더 벽을 갖는 실린더 형상의 유체 챔버(5), 상기 실린더 벽의 내측에 배치된 유체 접촉층(contact layer)(10), 상기 유체 접촉층(10)에 의해 상기 제1 유체(A) 및 제2 유체(B)와 분리되는 제1 전극(2) 및 상기 제2 유체(B)를 활성화시키는 제2 전극(12)을 포함한다.1 is a simplified cross-sectional view of a liquid lens proposed as an embodiment of WO 03/069380. Referring to the drawings, as shown in FIG. 1, the liquid lens has different refractive indices and a meniscus 14 A cylindrical fluid chamber (5) having a non-mixable first fluid (A) and a second fluid (B) and having a cylinder wall, the fluid contact layer disposed inside the cylinder wall layer 10, a first electrode 2 and the second fluid B which are separated from the first fluid A and the second fluid B by the fluid contact layer 10. 2 electrodes 12 are included.

여기서, 상기 제1 전극(2)은 실린더 형상으로서 절연층(insulating layer)(8)에 의해 코팅되고 금속성 물질로 만들어지며, 상기 제2 전극(12)은 유체 챔버(5)의 일측에 배치된다. 또한, 투명한 전방 요소(4)와 투명한 후방 요소(6)는 상기의 두 유체들을 수용하는 상기 유체 챔버(5)의 커버를 형성한다. Here, the first electrode 2 is cylindrical and coated by an insulating layer 8 and made of a metallic material, and the second electrode 12 is disposed on one side of the fluid chamber 5. . In addition, the transparent front element 4 and the transparent rear element 6 form a cover of the fluid chamber 5 containing the two fluids.

이와 같은 구성을 갖는 액체 렌즈의 동작은 다음과 같다.The operation of the liquid lens having such a configuration is as follows.

상기 제1 전극(2)과 제2 전극(12) 사이에 전압이 인가되지 않을 때, 상기 유 체 접촉층은 제2 유체(B)보다 제1 유체(A)에 대해 높은 습윤성(wettability)을 가진다. 만약, 상기 제1 및 제2 전극 사이에 전압(V1, V2, V3)이 인가되면, 일렉트로웨팅(electrowetting) 때문에, 상기 제2 유체(B)에 의한 습윤성이 변하고, 도시한 바와 같이 메니스커스(14)의 접촉각(Q1, Q2, Q3)이 변하게 된다. 따라서, 인가된 전압에 따라 메니스커스의 형상이 변화하게 되고, 이를 이용하여 상기 액체 렌즈의 초점조절을 행하도록 하는 것이다. When no voltage is applied between the first electrode 2 and the second electrode 12, the fluid contact layer has a higher wettability with respect to the first fluid A than the second fluid B. Have If voltages V1, V2, and V3 are applied between the first and second electrodes, wettability of the second fluid B is changed due to electrowetting, and the meniscus is shown in FIG. The contact angles Q1, Q2, and Q3 of (14) change. Therefore, the shape of the meniscus changes according to the applied voltage, and the focusing of the liquid lens is performed by using the same.

즉, 도 1 내지 도 3에서와 같이 인가된 전압의 크기에 따라 제1 유체(B)에서 측정한 상기 메니스커스(14)와 유체 접촉층(10) 사이의 각도는 각각 둔각에서 예각으로, 예컨대 대략 140°, 100°, 60°등으로 변화하게 된다. 여기서, 도 1은 높은 음의 파워(power), 도 2는 낮은 음의 파워, 도 3은 양의 파워를 갖는 배치를 나타낸다. 이와 같이 유체를 이용한 액체 렌즈는 종래의 렌즈의 기계적 구동을 통해 초점을 조절하는 방식에 비해 소형화 및 전력소모에 있어 장점을 지니고 있음을 알 수 있다.That is, the angle between the meniscus 14 and the fluid contact layer 10 measured in the first fluid (B) according to the magnitude of the voltage applied as shown in FIGS. 1 to 3 are respectively an obtuse angle to an acute angle, For example, approximately 140 °, 100 °, 60 ° and so on. 1 shows an arrangement with high negative power, FIG. 2 with low negative power, and FIG. 3 with positive power. As described above, it can be seen that the liquid lens using the fluid has advantages in miniaturization and power consumption as compared to a method of adjusting focus through a conventional mechanical driving of the lens.

한편, 상술한 바와 같은 액체 렌즈는 계면의 형상을 조절하여 광 경로를 제어하고 이를 통해서 자동초점과 같은 기능을 구비하는 것을 알 수 있다. 이러한 계면의 형상 변화는 LIPPMANN 이론으로 설명되며, 이는 계면의 전하밀도에 따라서 계면 장력이 바뀌기 때문에 발생하는 현상이다. On the other hand, it can be seen that the liquid lens as described above has a function such as autofocus by controlling the optical path by adjusting the shape of the interface. This change in the shape of the interface is explained by LIPPMANN theory, which occurs because the interface tension changes according to the charge density of the interface.

즉, 계면의 전하밀도는 액체 내부의 전하들이 주어진 포텐셜(전압)의 차이로 인해 분포를 바꾸게 되는 것으로, 구체적으로 전하는 에너지 레벨이 상대적으로 계면으로 이동하게 되어 계면에 전하가 집중하게 되고, 따라서, 계면의 에너지가 바뀌어 형상을 바꾸게 되는 것이다. 이와 같은 메카니즘에 의해 상기 액체 렌즈가 구동되기 때문에 액체를 담을 수 있는 물리적기구, 절연막 및 액체 등이 결정되면, 액체 렌즈의 동작구간은 주어지는 전압에 의해 결정되게 된다. 이와 같은 동작을 설명하는 도면이 도4에 도시되어 있다. That is, the charge density of the interface is to change the distribution of the charges in the liquid due to the difference in the potential (voltage), specifically, the charge is moved to the interface relative to the energy level, so that the charge is concentrated on the interface, The energy of the interface is changed to change the shape. Since the liquid lens is driven by such a mechanism, when a physical mechanism capable of containing liquid, an insulating film, a liquid, or the like is determined, an operation period of the liquid lens is determined by a given voltage. A diagram illustrating such an operation is shown in FIG.

상기 도4에 도시되어 있는 작동구간은 이온 확산이나, 마찰력 등에 의해 생기는 피닝 전압(pinning voltage)으로부터 세츄레이션(saturation) 현상이 발생하는 세츄레이션 전압(saturation voltage) 사이에서 결정되게 된다. 따라서, 실질적인 액체 렌즈의 동작구간은 피닝 전압과 세츄레이션 전압 사이의 디옵터(diopter) 값에 있음을 알 수 있다. The operating period shown in FIG. 4 is determined between a saturation voltage at which a saturation phenomenon occurs from a pinning voltage generated by ion diffusion, friction, or the like. Thus, it can be seen that the actual operating range of the liquid lens is at the diopter value between the pinning voltage and the saturation voltage.

즉, 원하는 디옵터 값의 렌즈를 액체 렌즈로 구현하기 위해서는 대응되는 전압 값을 인가하면 됨을 알 수 있다. 이에 반해, 보통의 자동 초점 렌즈에서는 렌즈의 디옵터 값을 정해진 구간에서 미리 주어진 간격으로 움직여서 영상을 얻고 이렇게 얻어진 영상을 처리하여 초점을 찾는 방식을 사용하게 된다. That is, in order to implement a lens having a desired diopter value as a liquid lens, a corresponding voltage value may be applied. On the other hand, in an ordinary auto focus lens, a diopter value of a lens is moved at a predetermined interval in a predetermined section to obtain an image, and the image is processed to find a focus by processing the obtained image.

도1 내지 도4를 참조하여 액체 렌즈 시스템에 소정의 전압을 인가하는 방법을 구체적으로 설명하면, 도1 내지 도3에 도시되어 있는 각각의 전극(2, 12)에 상 기 액체 렌즈 시스템의 외부에 마련되어 있는 액체 렌즈 구동부(미도시)에서 소정의 전압을 인가하는 것, 즉, 도4에 도시되어 있는 피닝 전압 및 세츄레이션 전압 사이의 디옵터 값에 해당하는 전압(V1 내지 Vn)을 인가하는 것에 의해 상기 액체 렌즈의 계면 형상의 변화를 가져오도록 하는 것을 알 수 있다. 1 to 4, a method of applying a predetermined voltage to the liquid lens system will be described in detail. Each of the electrodes 2 and 12 shown in FIGS. 1 to 3 is external to the liquid lens system. Applying a predetermined voltage from the liquid lens driver (not shown) provided in the circuit, that is, applying a voltage (V 1 to Vn) corresponding to the diopter value between the pinning voltage and the saturation voltage shown in FIG. It can be seen that this results in a change in the interface shape of the liquid lens.

도5에는 상기 액체 렌즈에 요구되는 디옵터에 대응하는 전압 값을 각각 인가한 경우 각각의 전압 값에 따라 그에 대응하는 디옵터에 도달하는 시간과의 관계가 도시되어 있는 바, 상기 도면을 참조하면, 상술한 바와 같이 액체 렌즈 시스템에 있어, 원하는 액체 렌즈 계면의 형상을 얻기 위해서는, 요구되는 디옵터 값에 해당하는 일정한 전압 값을 상기 액체 렌즈에 인가하여야 함을 알 수 있고, 또한 이러한 특정한 전압이 인가되는 경우 그 전압에 상응하는 디옵터 값을 가지도록 액체 렌즈의 계면의 형상이 변화하는 데는 역학적으로 어느 정도 시간이 필요로 하게 되며, 그 시간은 또한 인가되는 전압에 따라 다름을 알 수 있다. 그리고, 이러한 액체 렌즈의 계면의 형상의 변화는 종래의 기계적인 방식처럼 주기적으로 형성되는 것은 아니고, 비주기적으로 형성되어 진다는 점에서 그 변화를 일정하게 예측하기 어렵다는 문제가 있다. FIG. 5 illustrates a relationship between time for reaching the diopter corresponding to each voltage value when voltage values corresponding to the diopters required for the liquid lens are respectively applied. As described above, in the liquid lens system, in order to obtain a desired shape of the liquid lens interface, it can be seen that a constant voltage value corresponding to the required diopter value must be applied to the liquid lens. It can be seen that some time is required to change the shape of the interface of the liquid lens to have a diopter value corresponding to the voltage, and the time also depends on the applied voltage. In addition, the change in the shape of the interface of the liquid lens is not periodically formed as in the conventional mechanical method, but has a problem that it is difficult to constantly predict the change in that it is formed aperiodically.

따라서, 본 출원인은 액체 렌즈에 있어, 상술한 바와 같은 문제점이 발생하는 것을 인식하고, 원하는 디옵터 값을 얻기 위해 소정의 전압을 인가하는 경우, 보다 빨리 액체 렌즈의 계면의 형상변화를 가져올 수 있도록 하는 것과 동시에 어느 정도 일정한 주기를 가지면서 상기 계면의 형상변화를 가져올 수 있도록 하는 방안을 강구하게 되었다. Accordingly, the present applicant recognizes that the above-described problems occur in the liquid lens, and when applying a predetermined voltage to obtain a desired diopter value, the present applicant can bring about a change in the shape of the interface of the liquid lens more quickly. At the same time, a method of bringing about a change in the shape of the interface with a certain period has been devised.

본원발명은 상술한 바와 같은 문제를 해소하기 위해 마련한 것으로, 본원발명은 액체 렌즈를 포함하는 액체 렌즈 시스템의 구성에 원하는 디옵터를 얻기 위해 소정의 전압을 인가하는 경우, 상기 전압의 인가 전에 일정시간 동안 최대 전압 또는 최소 전압을 인가하도록 하는 오버드라이브 구동방식을 채용함으로써 액체 렌즈의 응답속도를 현저히 감소시킬 수 있도록 한 것을 그 기술적 특징으로 한다. The present invention is provided to solve the above problems, the present invention is to provide a predetermined voltage to obtain a desired diopter in the configuration of a liquid lens system comprising a liquid lens, for a predetermined time before the application of the voltage It is a technical feature that the response speed of the liquid lens can be remarkably reduced by employing an overdrive driving method for applying the maximum voltage or the minimum voltage.

또한, 본원발명은 액체 렌즈 시스템에 인가되는 전압이 비록 차이가 있을지라도, 상술한 바와 같은 오버드라이브 구동방식을 상기 시스템에 채용하도록 하는 것에 의해 상기 액체 렌즈의 계면 형상의 변화를 어느 정도 주기적으로 발생하도록 함으로서, 상기 계면 형상의 변화를 예측할 수 있도록 하도록 한 것을 다른 기술적 특징으로 한다. In addition, the present invention periodically generates a change in the interface shape of the liquid lens to some extent by allowing the system to adopt the overdrive driving method as described above, even if the voltage applied to the liquid lens system is different. It is another technical feature to make it possible to predict the change of the interface shape.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본원발명의 오버드라이브 방식을 이용한 액체 렌즈 시스템의 구동방법은, 전기 습윤 방식을 사용하여 초점을 제어하는 액체 렌즈 시스템의 구동방법에 있어, 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위해 전압을 인가하는 경우, 상기 전압의 인가 전에 오버드라이브 파형을 구비하는 전압을 미리 인가하도록 하되,The driving method of the liquid lens system using the overdrive method of the present invention for achieving the above object, in the driving method of the liquid lens system for controlling the focus using the electrowetting method, corresponding to the interface shape of the liquid lens When a voltage is applied to obtain a diopter, a voltage having an overdrive waveform is applied in advance before the voltage is applied.

상기 오버드라이브 파형은 일정 시간 동안 최대 전압(Vmax) 또는 최소 전압(Vmin)을 인가하는 것을 기술적 특징으로 한다. The overdrive waveform has a technical feature of applying a maximum voltage Vmax or a minimum voltage Vmin for a predetermined time.

또한, 본원발명의 오버드라이브 구동부를 구비한 액체 렌즈 시스템은 서로 다른 굴절률을 구비하며 계면에 의해 분리되는 제1 및 제2 유체와, 상기 계면의 형상을 변화시키기 위해 제1 유체에 작용하는 제1 전극 및 상기 제1 유체와 절연된 제2 전극 및 상기 양 전극에 전압을 인가하여 액체 렌즈를 구동하기 위한 액체 렌즈 구동부를 포함하여 구성되는 액체 렌즈 시스템에 있어, 상기 액체 렌즈 구동부는 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위해 전압을 인가하는 경우, 상기 전압의 인가 전에 오버드라이브 파형을 구비하는 전압을 미리 인가하도록 하되,In addition, a liquid lens system having an overdrive drive of the present invention has a first and a second fluid having different refractive indices and separated by an interface, and a first fluid acting on the first fluid to change the shape of the interface. A liquid lens system comprising an electrode, a second lens insulated from the first fluid, and a liquid lens driver for driving a liquid lens by applying a voltage to the positive electrode, wherein the liquid lens driver is an interface of the liquid lens. When a voltage is applied to obtain a diopter corresponding to the shape, the voltage having an overdrive waveform is applied in advance before the voltage is applied.

상기 오버드라이브 파형은 일정 시간 동안 최대 전압(Vmax) 또는 최소 전압(Vmin)을 인가하는 것을 기술적 특징으로 한다. The overdrive waveform has a technical feature of applying a maximum voltage Vmax or a minimum voltage Vmin for a predetermined time.

상술한 본원발명의 목적은 이 기술분야에서 숙련된 당업자에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.The above object of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings, by those skilled in the art.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 6a 내지 도6c는 본원발명에 따라 전압 상승의 경우, 오버드라이브 구동을 실시한 실시 예를 도시하고, 도 7a 및 도 7b는 본원발명에 따라 언더댐핑의 경우에 있어, 오버드라이브 구동을 실시한 실시 예를 도시하며, 도 8a 내지 도 8c는 본원발명에 따라 오버드라이브 구동부를 채용한 액체 렌즈 시스템을 도시하고, 도 9a 내지 도 9c 및 도 10a 및 도 10b는 본원발명에 따른 일 실시 예를 도시한다.6A to 6C illustrate an embodiment in which overdrive driving is performed in the case of a voltage increase according to the present invention, and FIGS. 7A and 7B illustrate an embodiment in which overdrive driving is performed in the case of underdamping according to the present invention. 8A to 8C show a liquid lens system employing an overdrive drive according to the present invention, and FIGS. 9A to 9C and 10A and 10B show an embodiment according to the present invention.

본원발명은 액체 렌즈 시스템에 있어, 원하는 디옵터를 얻기 위해 전압을 인가하여 액체 렌즈의 계면 형상의 변화를 가져오는 경우, 상기 전압의 인가 시로부터 상기 액체 렌즈의 계면 형상의 변화가 발생하기까지 걸리는 역학적인 시간을 감소하도록 한 것을 본원발명의 목적으로 한다. 이러한 본원발명의 기술적 특징 및 구성을 구체적으로 서술하기 전에, 우선 액체 렌즈에 있어 인가되는 전압과 액체 렌즈의 계면 변화와의 상관관계를 구체적으로 살펴보도록 한다. In the present invention, in the liquid lens system, when a voltage is applied to obtain a desired diopter to bring about a change in the interface shape of the liquid lens, it is necessary to obtain a mechanical dynamic from the application of the voltage to the change in the interface shape of the liquid lens. It is an object of the present invention to reduce the phosphorus time. Before describing the technical features and configurations of the present invention in detail, first, the correlation between the voltage applied to the liquid lens and the interface change of the liquid lens will be described in detail.

도5는 액체 렌즈에 있어 원하는 디옵터를 얻기 위해 인가되는 전압과, 이에 따라 발생하는 계면의 형상 변화가 발생하기까지의 시간과의 관계가 도시되어 있다. 상기 도5를 참조하면, 액체 렌즈에 있어 보다 큰 디옵터를 얻기 위해서는 보다 높은 전압이 인가되어야 함을 알 수 있고, 또한, 더 높은 전압이 인가될수록 상 기 계면의 형상변화가 발생하기까지의 시간이 감소하고 있음을 알 수 있다. Fig. 5 shows the relationship between the voltage applied to obtain the desired diopter in the liquid lens and the time until the change of the shape of the interface generated thereby occurs. Referring to FIG. 5, it can be seen that a higher voltage must be applied to obtain a larger diopter in the liquid lens. Also, as the higher voltage is applied, the time until the change of the shape of the interface occurs. It can be seen that the decrease.

이러한 인가되는 전압의 크기에 따른 계면 형상의 변화는 이미 상술한 바와 같이, 액체 렌즈의 계면 상에서의 전하 밀도의 분포에 따라 발생하는 것을 알 수 있다. It can be seen that the change in the interface shape according to the magnitude of the applied voltage occurs according to the distribution of the charge density on the interface of the liquid lens, as described above.

즉, 전하는 에너지 레벨이 상대적으로 계면으로 이동하기 때문에 계면에 상기 전하가 집중하게 되고, 이렇게 생성된 계면 상에서의 전하 밀도는 상기 액체 렌즈에 인가되는 전압에 따라 그 분포가 변화하게 되며, 이에 따라 상기 계면의 형상변화가 발생하게 되는 것이다. That is, the charge concentrates on the interface because the charge is relatively moved to the interface, and the charge density on the interface is changed according to the voltage applied to the liquid lens. The shape change of the interface will occur.

한편, 상술한 바와 같이 상기 액체 렌즈에 인가되는 전압 값이 커지게 되면, 상기 계면 상에서의 에너지의 차이가 커지게 되고, 이에 따라 상기 계면의 형상을 변화시키는 힘이 커지게 된다. 따라서, 상기 도5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 액체 렌즈에 인가되는 전압이 커지면 커질수록 계면의 형상의 변화가 빠르게 발생하는 것을 알 수 있다. On the other hand, as described above, when the voltage value applied to the liquid lens becomes large, the difference in energy on the interface increases, thereby increasing the force for changing the shape of the interface. Therefore, as shown in FIG. 5, it can be seen that the larger the voltage applied to the liquid lens, the faster the change in the shape of the interface occurs.

이를 간단히 설명하면, 액체 렌즈에 인가되는 전압 값이 커지게 되면(V1〈 V2〈 V3), 일반적으로 요구되는 디옵터 값이 따라서 커지게 됨을 알 수 있고(D1〈 D2〈 D3), 또한, 상술한 바와 같이 계면의 형상변화에 이르기까지의 시간은 더 감소하게 됨을 알 수 있다(T1 〉T2 〉T3).In brief, it can be seen that when the voltage value applied to the liquid lens becomes large (V1 &lt; V2 &lt; V3), a generally required diopter value increases accordingly (D1 &lt; D2 &lt; D3). As can be seen that the time to change the shape of the interface is further reduced (T1> T2> T3).

즉, 본원발명은 상술한 바와 같이 일반적인 액체 렌즈에 전압을 인가하는 경우에 발생하는 문제점인, 낮은 전압 값을 인가할수록 액체 렌즈의 계면의 형상변화가 발생하기까지의 시간이 너무 오래 걸린다는 점 및 인가되는 전압의 크기에 따라 발생하는 상기 계면의 형상변화가 발생하는 시간이 비주기적이며 규칙적이지 않다는 문제점을 해결하도록 하기 위한 것이다. That is, the present invention, as described above, takes a long time until the change of the shape of the interface of the liquid lens occurs as a low voltage value, which is a problem that occurs when applying a voltage to a general liquid lens, and In order to solve the problem that the time that the shape change of the interface occurs according to the magnitude of the applied voltage is aperiodic and not regular.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 본원발명의 출원인은 상술한 바와 같은 기본적인 원리 "인가된 전압 차가 크면 클수록 계면의 형상변화를 빠르게 가져올 수 있다."는 사실에 기초하여 상술한 바와 같은 문제를 해소할 수 있는 방안을 찾을 수 있었다. In order to solve such a problem, the applicant of the present invention has the basic principle as described above, "The larger the applied voltage difference, the faster the change in the shape of the interface." Based on the facts could find a way to solve the above problems.

즉, 본원발명은 전기 습윤 방식을 사용하여 초점을 자동으로 제어하는 액체 렌즈 시스템의 구동방법에 있어, 상기 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위해 소정의 전압 값을 인가하는 경우, 상기 전압의 인가 전에 오버드라이브(overdrive) 파형을 구비하는 전압을 미리 인가하도록 한 것을 기술적 특징으로 한다. 특히, 상기 오버드라이브 구동부에 의한 오버드라이브 파형은 일정 시간(Tov) 동안 최대 전압(Vmax) 또는 최소 전압(Vmin)을 인가하도록 하는 것에 의해 형성된다. That is, the present invention relates to a method of driving a liquid lens system that automatically controls focus by using an electrowetting method, wherein the voltage is applied when a predetermined voltage value is applied to obtain a diopter corresponding to the interface shape of the liquid lens. It is a technical feature that the voltage having an overdrive waveform is applied in advance before the application of. In particular, the overdrive waveform by the overdrive driver is formed by applying the maximum voltage Vmax or the minimum voltage Vmin for a predetermined time Tov.

이와 같은 본원발명의 기술적 특징을 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 구체적으 로 설명하도록 한다. Such technical features of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6A to 6C.

도6a에는 도5에 도시되어 있는 액체 렌즈에 있어 원하는 디옵터를 얻기 위해 인가되는 전압(V1, V2, V3)과, 이에 따라 발생하는 계면의 형상변화가 발생하기까지의 시간과의 관계 중, 디옵터 D2, D3와 관련된 부분만을 개시하고 있고, 도6b에는 본원발명에 따른 오버드라이브 파형이 개시되어 있음을 알 수 있는 바, 상기 파형은 일정시간(Tov) 동안 인가되는 최대 전압(Vmax)이 단위펄스로 형성되어 있다. 도6c는 상기 도6a에 따른 전압(V2, V3)을 인가하기 전에 미리 상기 도6b에 따른 오버드라이브 파형을 인가하고 그 후, 상기 전압을 인가한 경우, 이에 따른 계면 형상의 변화에 걸리는 시간 및 파형의 형상이 개시되어 있다. FIG. 6A shows the relationship between the voltages V 1 , V 2 and V 3 applied to obtain a desired diopter in the liquid lens shown in FIG. 5 and the time until the shape change of the interface occurs accordingly. Among them, only portions related to diopters D 2 and D 3 are disclosed, and it can be seen that FIG. 6B discloses an overdrive waveform according to the present invention. The waveform is a maximum voltage applied for a predetermined time (Tov). Vmax) is formed in unit pulses. FIG. 6C illustrates that the overdrive waveform according to FIG. 6B is applied before the voltages V 2 and V 3 according to FIG. 6A are applied in advance, and then, when the voltage is applied thereto, the interface shape changes accordingly. Shapes of time and waveforms are disclosed.

즉, 원하는 디옵터를 얻기 위해 이에 대응하는 소정의 전압(V2, V3)을 인가하기 전에 미리 일정 시간(Tov) 동안 상기 V3에 대응하는 최대전압 Vmax을 단위 펄스로 인가하는, 즉, 오버드라이브 파형을 인가하도록 한 후, 상기 소정의 전압(V2, V3)을 순차적으로 인가하도록 한 후의 결과가 도6c에 도시되어 있다. 여기서, 디옵터에 해당하는 전압만을 인가한 경우의 결과는 점선으로 도시되어 있고, 본원발명에 따라 오버드라이브 구동을 실시한 경우의 결과는 실선으로 도시되어 있는 바, 상기 결과에 의하면, 디옵터 D2, D3에 도달하기까지의 시간은 종래 전압만을 인가한 경우의 T2, T3에서 본원발명에 따라 오버드라이브 구동을 실시한 경우 T2', T3'로 종래에 비해 상기 디옵터에 도달하기까지의 시간이 상당한 정도로 감소하고 있음을 알 수 있다. That is, before applying the predetermined voltages V 2 and V 3 corresponding to the desired diopters, the maximum voltage Vmax corresponding to V 3 is applied as a unit pulse for a predetermined time Tov in advance, that is, over The result after applying the drive waveform and then applying the predetermined voltages V 2 and V 3 sequentially is shown in FIG. 6C. Here, the result when only the voltage corresponding to the diopter is applied is shown by the dotted line, and the result when the overdrive driving according to the present invention is shown by the solid line. According to the result, the diopter D 2 , D the time of the third to reach if in the T 2, T 3, if one is only the conventional voltage subjected to overdrive drive according to the invention compared to prior to T 2 ', T 3' to reach the diopter time It can be seen that this decrease to a considerable extent.

따라서, 종래 전압의 인가에 의해 액체 렌즈의 계면 형상의 변화에 이르기까지 걸리던 시간이 본원발명에 따른 경우 상당한 정도로 감소하고 있다는 점에서 상기 액체 렌즈 시스템의 응답성이 매우 향상됨을 알 수 있으며, 또한 본원발명을 적용한 경우, 상기 계면의 형상 변화에 이르기까지의 시간인 T2', T3'이 거의 일정하게 형성됨을 알 수 있다는 점에서 어느 정도 규칙성을 가지고 상기 액체 렌즈의 계면 형상의 변화를 가져올 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다. Accordingly, it can be seen that the response time of the liquid lens system is greatly improved in that the time taken until the change of the interface shape of the liquid lens by the application of the conventional voltage decreases to a considerable extent according to the present invention. In the case of applying the invention, T 2 ', T 3 ', which is the time to change the shape of the interface, is formed almost uniformly, thus bringing a change in the interface shape of the liquid lens with a certain degree of regularity. It can be seen that it is being made.

상기 액체 렌즈의 구동 실시 예에서, 오버드라이브 파형은 오직 단위 펄스만을 사용하고 있는 것을 개시하고 있으나, 본원발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 본원발명의 기술적 범위를 벗어나지 않는 한, 1개 이상의 단위 펄스 또는 다양한 형상의 펄스를 인가하는 것도 가능하다. 즉, 본원발명의 오버드라이브 파형은 일정시간 동안 최대 전압 또는 최소 전압을 인가할 수 있다면, 어떠한 파형을 사용하는 것도 가능하며, 그에 따른 효과 역시 동일하다. In the driving embodiment of the liquid lens, the overdrive waveform discloses using only unit pulses, but the present invention is not limited thereto, and one or more unit pulses or the like may be used without departing from the technical scope of the present invention. It is also possible to apply pulses of various shapes. That is, if the overdrive waveform of the present invention can apply the maximum voltage or the minimum voltage for a certain time, it is possible to use any waveform, the effect is also the same.

덧붙여, 상기 액체 렌즈에 있어 전압의 하강(낮은 디옵터를 얻기 위한 경우, 언더댐핑(underdamping)이 요구되는 경우)의 경우에도, 상술한 바와 같은 액체 렌즈의 전압 상승 시와 동일하게 상기 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위한 전압의 인가 전에, 소정의 오버드라이브 파형을 인가하도록 하는 바, 이 경우의 오버드라이브 파형은 일정 시간(Tov) 동안 최소 전압(Vmin)을 1개 이상의 단위 펄스 또는 멀티 스텝 펄스로 인가하는 방식을 사용할 수 있다. In addition, even in the case of the voltage drop in the liquid lens (if underdamping is required to obtain a low diopter), the interface of the liquid lens is the same as when the voltage of the liquid lens is increased as described above. Before the application of a voltage to obtain a diopter corresponding to the shape, a predetermined overdrive waveform is applied. In this case, the overdrive waveform may have a minimum voltage (Vmin) of one or more unit pulses or multi for a predetermined time (Tov). A method of applying as a step pulse can be used.

이와 같은 방식을 사용하는 경우가 도7a 및 도7b에 구체적으로 도시되어 있는 바, 도7a는 오버드라이브 파형으로 일정 시간(Tov) 동안 인가하는 최소 전압(Vmin)을 단위 펄스의 방식으로 인가하는 경우를 도시하고 있고, 도7b는 오버드라이브 파형으로 일정 시간(Tov) 동안 인가하는 최소 전압(Vmin)을 멀티 스텝 펄스의 방식으로 인가하는 경우를 도시한다. 7A and 7B illustrate the case of using the above-described method, and FIG. 7A illustrates the case of applying the minimum voltage Vmin applied for a predetermined time Tov as an overdrive waveform in the unit pulse method. FIG. 7B illustrates a case in which the minimum voltage Vmin applied for a predetermined time Tov is applied by an overdrive waveform in the manner of a multi-step pulse.

도8a는 본원발명에 따른 일 실시예를 개시하고 있는 것으로, 오버드라이브 구동부를 구비한 액체 렌즈 시스템을 개시한다. 8A discloses an embodiment according to the present invention, which discloses a liquid lens system having an overdrive drive.

도8a에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 액체 렌즈 시스템(100)은 굴절률이 서로 다르며 계면(200)을 통해 접촉하는 제1 유체(A) 및 제2 유체(B)와, 상기 제1 유체(A) 및 제2 유체(B)를 구비하는 실린더 벽을 갖는 실린더 형상의 유체 챔버(110)와, 상기 실린더 벽의 내측에 배치된 유체 접촉층(120), 상기 유체 접촉층(120)에 의해 상기 제1 유체(A) 및 제2 유체(B)와 분리되는 제1 전극(130) 및 상기 제2 유체(B)를 활성화시키는 제2 전극(140)을 포함하여 구성되고, 상기 제1 전 극(140)은 실린더 형상으로서 절연층(150)에 의해 코팅되어 형성되며, 상기 제2 전극(140)은 유체 챔버(110)의 일 측에 배치되도록 구성된다. 또한, 투명한 전방 요소(160)와 투명한 후방 요소(170)는 상기 두 유체를 수용하는 상기 유체 챔버(110)의 커버를 형성하고 있다. As shown in FIG. 8A, the liquid lens system 100 includes a first fluid A and a second fluid B that have different refractive indices and contact through an interface 200, and the first fluid A ) And a fluid-shaped fluid chamber 110 having a cylinder wall having a second fluid B, a fluid contact layer 120 disposed inside the cylinder wall, and the fluid contact layer 120. And a first electrode 130 separated from the first fluid A and the second fluid B, and a second electrode 140 activating the second fluid B, wherein the first electrode 140 is formed in a cylindrical shape is coated by the insulating layer 150, the second electrode 140 is configured to be disposed on one side of the fluid chamber (110). In addition, the transparent front element 160 and the transparent rear element 170 form a cover of the fluid chamber 110 for receiving the two fluids.

한편, 상기 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)에 연결되어 상기 액체 렌즈의 계면(200)의 형상 변화를 가져올 수 있는 디옵터에 해당하는 전압 값을 인가하도록 하는 액체 렌즈 구동부(210)는 상기 액체 렌즈 모듈의 외부에 마련되어, 상기 액체 렌즈 시스템(100)의 일부를 구성하도록 한다. On the other hand, the liquid lens driver 210 is connected to the first electrode 130 and the second electrode 140 to apply a voltage value corresponding to the diopter that can bring about a change in the shape of the interface 200 of the liquid lens. Is provided outside the liquid lens module to form part of the liquid lens system 100.

도8b 및 도8c에는 상기 액체 렌즈 구동부(210)의 일 실시 예가 개시되어 있다. 8B and 8C illustrate an embodiment of the liquid lens driver 210.

상기 도면을 참조하면, 상기 액체 렌즈 구동부(210)는 드라이브 IC(220)와 AF 제어부(230)를 포함하여 구성되는 데, 도8b에는 본원발명에 따라 상기 액체 렌즈 시스템(100)에 오버드라이브 파형을 인가하기 위한 오버드라이브 구동부(240)가 드라이브 IC(220)에 마련되어 있는 한 실시 예가 도시되어 있고, 도8c에는 본원발명에 따라 상기 액체 렌즈 시스템(100)에 오버드라이브 파형을 인가하기 위한 오버드라이브 구동부(240)가 AF 제어부(23)에 마련되는 한 실시 예가 개시되어 있다. Referring to the drawings, the liquid lens driver 210 includes a drive IC 220 and an AF control unit 230. In FIG. 8B, an overdrive waveform is applied to the liquid lens system 100 according to the present invention. An embodiment is shown in which an overdrive driver 240 for applying a pressure is provided in the drive IC 220. FIG. 8C shows an overdrive for applying an overdrive waveform to the liquid lens system 100 according to the present invention. One embodiment in which the driver 240 is provided in the AF controller 23 is disclosed.

상술한 바와 같이, 본원발명은 상기 액체 렌즈 구동부(210) 내에 마련되는 오버드라이브 구동부(240)를 통하여 상기 액체 렌즈 시스템(100)에 소정의 오버드라이브 파형을 미리 인가하도록 함으로서 본원발명에 따른 액체 렌즈 시스템(100)의 구동 응답성을 보다 빠르게 향상시키도록 한다. 한편, 상기 실시 예에서는 상기 오버드라이브 구동부(240)가 드라이브 IC(220) 또는 AF 제어부(23)에 포함되어 있는 것을 개시하고 있으나, 상기 오버드라이브 구동부(240)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 의해 그 위치는 자유롭게 조정이 가능하다. As described above, the present invention provides a liquid lens according to the present invention by applying a predetermined overdrive waveform to the liquid lens system 100 in advance through an overdrive driver 240 provided in the liquid lens driver 210. To improve the drive responsiveness of the system 100 more quickly. Meanwhile, in the above embodiment, the overdrive driver 240 is included in the drive IC 220 or the AF controller 23, but the position of the overdrive driver 240 is not limited thereto. If necessary, the position can be freely adjusted.

상술한 바와 같이 구성된 액체 렌즈 시스템(100)을 통하여 본원발명에 따른 오버드라이브 파형을 인가하도록 하는 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. A detailed embodiment of applying the overdrive waveform according to the present invention through the liquid lens system 100 configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도9a는 상승 전압을 액체 렌즈에 인가하는 경우의 한 실시 예를 도시하고 있는 것으로, 상기 도면을 참조하면, -5 디옵터에 해당하는 인가전압은 0V임을 알 수 있고, 5 디옵터에 대응하기 위해 인가되는 전압 값은 20V이며, 30 디옵터에 대응하기 위해 상기 액체 렌즈에 인가되는 전압은 40V임을 알 수 있다. 또한, 상기 5디옵터에 도달하기까지는 약 400ms의 응답시간을 갖는 것을 알 수 있고, 상기 30 디옵터에 도달하기까지는 약 100ms의 응답시간을 갖는 것을 알 수 있다. FIG. 9A illustrates an embodiment of applying a rising voltage to a liquid lens. Referring to the drawing, it can be seen that an applied voltage corresponding to -5 diopters is 0V and applied to correspond to 5 diopters. It can be seen that the voltage value is 20V, and the voltage applied to the liquid lens to correspond to 30 diopters is 40V. In addition, it can be seen that the response time of about 400 ms until the 5 diopters are reached, and that the response time is about 100 ms until the 30 diopters is reached.

상술한 바와 같이, 각각의 디옵터에 도달하기 위해 서로 다른 전압 값을 상기 액체 렌즈에 인가하는 경우, 그 인가되는 전압 차가 작을수록 요구되는 디옵터에 도달하는 시간은 더 필요로 하는 것을 알 수 있다. As described above, when different voltage values are applied to the liquid lens to reach each diopter, it can be seen that the smaller the voltage difference is, the longer it takes to reach the required diopter.

이 때, 본원발명에 따른 오버드라이브 구동부(240)에서, 상기 디옵터에 대응하는 전압의 인가 전에 미리 도9b에 도시되어 있는 바와 같은 40V(Vmax), 30ms(Tov)로 구성된 단위 펄스의 오버드라이브 파형을 상기 액체 렌즈 시스템(100)에 인가하고, 그 후 상기 5 디옵터에 대응하는 전압 값인 20V를 상기 액체 렌즈에 인가하도록 한다. At this time, in the overdrive driving unit 240 according to the present invention, the overdrive waveform of the unit pulse consisting of 40V (Vmax), 30ms (Tov) as shown in Figure 9b before application of the voltage corresponding to the diopter Is applied to the liquid lens system 100, and then 20V, which is a voltage value corresponding to the 5 diopters, is applied to the liquid lens.

이 경우의 결과가 도9c에 도시되어 있는 바, 상기 도면을 참조하면, 종래 5 디옵터에 도달하기까지 약 400ms의 시간을 갖던 파형(점선으로 도시)이 약 40ms의 시간에 상기 5 디옵터의 값에 도달(실선으로 도시)하고 있음을 알 수 있다. 즉, 종래 상기 5 디옵터의 값에 도달하기까지 걸리던 시간이 400ms에서 40ms로 상당한 정도로 그 응답시간이 감소하고 있음을 확인할 수 있다. 또한, 상기 오버드라이브 파형을 상기 30 디옵터에 대응하는 40V의 전압 값에 적용한 경우에도 상기 5 디옵터의 값에 도달할 때까지의 시간과 거의 유사한 시간에 상기 디옵터의 값에 도달하는 것을 확인할 수 있다. The result of this case is shown in Fig. 9C. Referring to the figure, a waveform (shown by a dotted line) having a time of about 400 ms until reaching 5 diopters in the past is applied to the value of the 5 diopters at a time of about 40 ms. It can be seen that it is arriving (shown in solid line). That is, it can be seen that the response time is reduced to a considerable extent from the time it took to reach the value of the 5 diopters from 400ms to 40ms. In addition, even when the overdrive waveform is applied to a voltage value of 40V corresponding to the 30 diopters, it can be seen that the diopter value is reached at a time substantially similar to the time until the 5 diopter value is reached.

상술한 실시 예에서 확인된 바와 같이, 원하는 디옵터에 해당하는 전압 값을 인가하기 전에, Vmax, Tov에 해당하는 오버드라이브 파형을 미리 인가한 후, 상기 원하는 디옵터에 해당하는 전압 값을 인가하면, 상기 Vmax의 Tov의 값과 유사한 시간에 상기 원하는 디옵터의 값을 얻을 수 있는 효과를 가짐을 확인할 수 있다. 여기서, 상기 Vmax에 해당하는 값은 도4에 도시되어 있는 바와 같은 세츄레이션 전압 값과 같거나 작은 값의 범위 내에서 선택되도록 하는 것이 바람직하다. As confirmed in the above-described embodiment, if the overdrive waveform corresponding to Vmax and Tov is applied in advance before applying the voltage value corresponding to the desired diopter, the voltage value corresponding to the desired diopter is applied. It can be seen that it has an effect of obtaining the desired diopter value at a time similar to the value of Tov of Vmax. Here, the value corresponding to Vmax is preferably selected to be within a range equal to or less than the value of the saturation voltage as shown in FIG.

도10은 하강 전압을 사용하여 언더댐핑(underdamping)을 행하는 경우의 한 실시 예를 도시하고 있는 것으로, 상기 도면을 참조하여 본원발명에 따른 구체적인 실시 예를 설명하면 다음과 같다. FIG. 10 illustrates an embodiment in which underdamping is performed by using a falling voltage. A detailed embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

도10a는 오버드라이브 구동부(240)를 통하여 현재의 전압(Vc)에 0V(Vmin), 60ms의 Tov로 구성된 단위 펄스의 오버드라이브 파형을 상기 액체 렌즈 시스템(100)에 인가하고, 그 후, 원하는 디옵터에 대응하는 전압 값인 Vw에 해당하는 전압 값을 상기 액체 렌즈에 인가하는 경우를 도시하고 있으며,FIG. 10A applies an overdrive waveform of a unit pulse composed of 0V (Vmin) and 60 ms Tov to the liquid lens system 100 through the overdrive driver 240, and thereafter, desired FIG. 5 illustrates a case in which a voltage value corresponding to Vw corresponding to a diopter is applied to the liquid lens.

도10b는 오버드라이브 구동부(240)를 통하여, 현재의 전압(Vc)에 최대 전압으로 40V 또는 60V(Vmax), 최소 전압 0V(Vmin), 60ms의 Tov로 구성된 멀티 스텝 펄스의 오버드라이브 파형을 상기 액체 렌즈 시스템(100)에 인가하고, 그 후, 원하는 디옵터에 대응하는 전압 값인 Vw에 해당하는 전압을 인가하여 언더댐핑을 실시하는 한 실시 예를 개시하고 있으며, 상술한 바와 같은 실시 예에서, 오버드라이브 파형을 미리 인가하여 상기 Vw에 대응하는 디옵터의 값을 얻은 결과, 약 65ms의 응답시간에 걸리는 것을 확인할 수 있다. 상술한 멀티 스텝 방식으로 오버드라이브 파형을 인가하는 경우에는 계면의 움직임을 더욱 활발하게 할 수 있다는 효과를 가진다. 10B illustrates an overdrive waveform of a multi-step pulse composed of a maximum voltage of 40 V or 60 V (Vmax), a minimum voltage of 0 V (Vmin), and a Tov of 60 ms through the overdrive driver 240. One embodiment is applied to the liquid lens system 100 and then subjected to underdamping by applying a voltage corresponding to a voltage value Vw corresponding to a desired diopter, and in the above-described embodiment, the over As a result of obtaining the diopter value corresponding to Vw by applying the drive waveform in advance, it can be seen that the response time takes about 65 ms. When the overdrive waveform is applied in the above-described multi-step method, the movement of the interface can be made more active.

즉, 상기 실시 예에 개시되어 있는 바와 같이, 언더댐핑을 행하는 경우에 있어서도, 상기 상승 전압을 인가하는 경우와 마찬가지로, 원하는 디옵터에 해당하는 전압 값을 인가하기 전에, 오버드라이브 구동부를 통하여 Vmin, Tov에 해당하는 전압 값을 미리 인가한 후, 상기 원하는 디옵터에 해당하는 전압 값을 인가하면, 상기 Vmin의 Tov의 값과 유사한 시간에 상기 원하는 디옵터를 얻을 수 있는 효과를 가짐을 확인할 수 있다.That is, as disclosed in the above embodiment, even when underdamping, Vmin and Tov are applied through the overdrive driver before applying the voltage value corresponding to the desired diopter, as in the case of applying the rising voltage. After applying the voltage value corresponding to the voltage value corresponding to the desired diopter in advance, it can be confirmed that the desired diopter can be obtained at a time similar to the value of Tov of the Vmin.

본원발명에서는 상술한 바와 같이 오버드라이브 구동방식을 사용하도록 하는 것에 의해 종래 액체 렌즈가 원하는 디옵터를 구비하는 속도(또는 액체 렌즈 내부의 계면이 원하는 형상을 가지는 데 필요한 시간)를 현저하게 감소시키도록 한다. 또한, 본원발명의 상기 실시 예에서는 오버드라이브 파형의 한 실시 예로 단위 펄스 또는 멀티 스텝 펄스를 들어 이를 구체적으로 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, AC와 DC 모두에 적용하는 것이 가능하다.In the present invention, by using the overdrive driving method as described above, the conventional liquid lens significantly reduces the speed (or time required for the interface inside the liquid lens to have a desired shape) with a desired diopter. . In addition, in the above-described embodiment of the present invention, a unit pulse or a multi-step pulse is described as an example of an overdrive waveform. However, the present invention is not limited thereto and may be applied to both AC and DC.

덧붙여, 본원발명의 상술한 바와 같은 오버드라이브 파형을 이용한 구동방식은, 상기 실시 예에 개시된 바와 같은 장치로 그 적용범위가 한정되는 것은 아니ㅁ며, 다른 액츄에이터나 전기습윤을 이용하는 다른 디스플레이 장치에도 적용하는 것이 가능하다. In addition, the driving method using the overdrive waveform as described above of the present invention is not limited to the scope of application to the device as disclosed in the above embodiment, it is also applicable to other display devices using other actuators or electrowetting It is possible to do

상술한 바와 같이, 본원발명에 따라 오버드라이브 구동부를 구비하는 액체 렌즈 시스템은 종래의 액체 렌즈 시스템에 비해 원하는 디옵터를 얻기 위한 응답속도에 있어 현저한 향상을 가져온다는 기술적 효과를 지닌다. As described above, the liquid lens system having an overdrive drive according to the present invention has a technical effect that a remarkable improvement in the response speed for obtaining the desired diopter compared with the conventional liquid lens system.

또한, 각각의 디옵터에 대응하는 전압을 인가하는 경우, 상기 원하는 디옵터에 도달하기까지의 시간이 규칙적으로 달성될 수 있다는 점에서도 장치의 예측가능성을 높인다는 기술적 효과를 지닌다. In addition, when a voltage corresponding to each diopter is applied, the time until reaching the desired diopter can be regularly achieved, which has the technical effect of increasing the predictability of the device.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be understood that modifications and variations can be made.

Claims (15)

전기 습윤 방식을 사용하여 초점을 제어하는 액체 렌즈 시스템의 구동방법에 있어,In a method of driving a liquid lens system to control the focus using an electrowetting method, 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위해 전압을 인가하는 경우, 상기 전압의 인가 전에 오버드라이브 파형을 구비하는 전압을 미리 인가하는 것을 특징으로 하는 오버드라이브 방식을 이용한 액체 렌즈 시스템의 구동방법.When a voltage is applied to obtain a diopter corresponding to the interface shape of the liquid lens, the driving method of the liquid lens system using the overdrive method, characterized in that for applying the voltage having an overdrive waveform in advance before the application of the voltage. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 오버드라이브 파형은 일정 시간(Tov) 동안 최대 전압(Vmax) 또는 최소 전압(Vmin)을 인가하는 것을 특징으로 하는 오버드라이브 방식을 이용한 액체 렌즈 시스템의 구동방법. The overdrive waveform is a method of driving a liquid lens system using an overdrive method, characterized in that for applying a maximum voltage (Vmax) or a minimum voltage (Vmin) for a predetermined time (Tov). 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위한 전압의 인가 전에, 일정 시간 동안 인가하는 최대 전압(Vmax)의 오버드라이브 파형은 1개 이상의 단위 펄스로 인가하는 것을 특징으로 하는 오버드라이브 방식을 이용한 액체 렌즈 시스템의 구동방법.Before the application of the voltage for obtaining the diopter corresponding to the interface shape of the liquid lens, the overdrive waveform of the maximum voltage (Vmax) to be applied for a predetermined time is applied by one or more unit pulses Method of driving a liquid lens system. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위한 전압의 인가 전에, 일정 시간 동안 인가하는 최소 전압(Vmin)의 오버드라이브 파형은 1개 이상의 단위 펄스 또는 멀티 스텝 펄스로 인가하는 것을 특징으로 하는 오버드라이브 방식을 이용한 액체 렌즈 시스템의 구동방법.Before the application of a voltage for obtaining a diopter corresponding to the interface shape of the liquid lens, the overdrive waveform of the minimum voltage (Vmin) to be applied for a predetermined time is applied as one or more unit pulses or multi-step pulses Method for driving a liquid lens system using a drive method. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 액체 렌즈 시스템에 인가하는 최대 전압(Vmax)은 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위한 전압보다 크거나 같고, The maximum voltage Vmax applied to the liquid lens system is greater than or equal to a voltage for obtaining a diopter corresponding to the interface shape of the liquid lens, 상기 액체 렌즈 시스템에 인가하는 최소 전압(Vmin)은 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위한 전압보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 오버드라이브 방식을 이용한 액체 렌즈 시스템의 구동방법.The minimum voltage (Vmin) applied to the liquid lens system is less than or equal to the voltage for obtaining a diopter corresponding to the interface shape of the liquid lens system, the driving method of the liquid lens system using the overdrive method. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 액체 렌즈 시스템에 인가하는 최대 전압(Vmax)은 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위한 세츄레이션(saturation) 전압 보다 같거나 작은 것을 특징으로 하는 오버드라이브 방식을 이용한 액체 렌즈 시스템의 구동방법.The maximum voltage Vmax applied to the liquid lens system is equal to or less than a saturation voltage for obtaining a diopter corresponding to the interface shape of the liquid lens, and the driving method of the liquid lens system using the overdrive method. . 서로 다른 굴절률을 구비하며 계면에 의해 분리되는 제1 및 제2 유체와, 상기 계면의 형상을 변화시키기 위해 제1 유체에 작용하는 제1 전극 및 상기 제1 유체와 절연된 제2 전극 및 상기 양 전극에 전압을 인가하여 액체 렌즈를 구동하기 위한 액체 렌즈 구동부를 포함하여 구성되는 액체 렌즈 시스템에 있어, First and second fluids having different refractive indices and separated by an interface, a first electrode acting on the first fluid to change the shape of the interface, and a second electrode insulated from the first fluid and the amount A liquid lens system comprising a liquid lens driver for driving a liquid lens by applying a voltage to an electrode, the liquid lens system comprising: 상기 액체 렌즈 구동부는 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위해 전압을 인가하는 경우, 상기 전압의 인가 전에 오버드라이브 파형을 구비하는 전압을 미리 인가하는 것을 특징으로 하는 오버드라이브 구동부를 더 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 오버드라이브 구동부를 구비한 액체 렌즈 시스템.The liquid lens driving unit may further include an overdrive driving unit which, when applying a voltage to obtain a diopter corresponding to the interface shape of the liquid lens, pre-applies a voltage having an overdrive waveform before applying the voltage. Liquid lens system having an overdrive drive, characterized in that. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 오버드라이브 파형은 일정 시간(Tov) 동안 최대 전압(Vmax) 또는 최소 전압(Vmin)을 인가하는 것을 특징으로 하는 오버드라이브 구동부를 구비한 액체 렌즈 시스템.The overdrive waveform is a liquid lens system having an overdrive driver, characterized in that for applying a maximum voltage (Vmax) or a minimum voltage (Vmin) for a predetermined time (Tov). 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위한 전압의 인가 전에 일정 시간 동안 인가하는 최대 전압(Vmax)의 오버드라이버 파형은 1개 이상의 단위 펄스로 인가하는 것을 특징으로 하는 오버드라이브 구동부를 구비한 액체 렌즈 시스템.The overdrive waveform of the maximum voltage Vmax applied for a predetermined time before the application of the voltage for obtaining the diopter corresponding to the interface shape of the liquid lens is applied in one or more unit pulses. Liquid lens system. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위한 전압의 인가 전에 일정 시간 동안 인가하는 최소 전압(Vmin)의 오버드라이브 파형은 1개 이상의 단위 펄스 또는 멀티 스텝 펄스로 인가하는 것을 특징으로 하는 오버드라이브 구동부를 구비한 액체 렌즈 시스템.The overdrive waveform of the minimum voltage Vmin applied for a predetermined time before the application of the voltage for obtaining the diopter corresponding to the interface shape of the liquid lens is applied as one or more unit pulses or multi-step pulses. Liquid lens system with drive. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 액체 렌즈 시스템에 인가하는 최대 전압(Vmax)은 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위한 전압보다 크거나 같고, The maximum voltage Vmax applied to the liquid lens system is greater than or equal to a voltage for obtaining a diopter corresponding to the interface shape of the liquid lens, 상기 액체 렌즈 시스템에 인가하는 최소 전압(Vmin)은 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위한 전압보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 오버드라이브 구동부를 구비한 액체 렌즈 시스템.And a minimum voltage (Vmin) applied to the liquid lens system is less than or equal to a voltage for obtaining a diopter corresponding to the interface shape of the liquid lens. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 액체 렌즈 시스템에 인가하는 최대 전압(Vmax)은 액체 렌즈의 계면 형상에 대응하는 디옵터를 얻기 위한 세츄레이션(saturation) 전압 보다 같거나 작은 것을 특징으로 하는 오버드라이브 구동부를 구비한 액체 렌즈 시스템.And a maximum voltage (Vmax) applied to the liquid lens system is less than or equal to a saturation voltage for obtaining a diopter corresponding to the interface shape of the liquid lens. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 액체 렌즈 구동부는 드라이브 IC와 AF 제어부를 포함하여 구성되고, The liquid lens driving unit includes a drive IC and an AF control unit, 상기 오버드라이브 구동부는 상기 드라이브 IC에 포함되는 것을 특징으로 하는 오버드라이브 구동부를 구비한 액체 렌즈 시스템.And the overdrive driver is included in the drive IC. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 액체 렌즈 구동부는 드라이브 IC와 AF 제어부를 포함하여 구성되고, The liquid lens driving unit includes a drive IC and an AF control unit, 상기 오버드라이브 구동부는 AF 제어부에 포함되는 것을 특징으로 하는 오버드라이브 구동부를 구비한 액체 렌즈 시스템.And the overdrive driver is included in the AF control unit. 제1항 또는 제7항에 있어서, The method according to claim 1 or 7, 상기 제1 유체는 전도성 유체이고, 상기 제2 유체는 비전도성 유체인 것을 특징으로 하는 오버드라이브 구동부를 구비한 액체 렌즈 시스템.Wherein said first fluid is a conductive fluid and said second fluid is a non-conductive fluid.
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