KR20180047581A

KR20180047581A - 카메라 장치

Info

Publication number: KR20180047581A
Application number: KR1020160143884A
Authority: KR
Inventors: 문영섭
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-05-10

Abstract

본 발명은 둘 이상의 액체를 포함하여 제1계면을 형성하며 공통 단자와 복수의 개별 단자 사이에 인가되는 구동 전압에 대응하여 제1계면이 조정되는 액체렌즈와 적어도 하나 이상의 고체렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리 및 액체렌즈에 상기 구동 전압을 공급하기 위한 제어회로를 포함하고, 제어회로는 구동 전압보다 작은 레벨의 동작 전압을 양전압(positive voltage), 음전압(negative voltage) 및 그라운드 전압(ground voltage)의 형태 중 하나로 공통 단자 및 복수의 개별 단자에 독립적으로 인가할 수 있는 스위칭부를 포함하는 카메라장치를 제공한다.

Description

카메라 장치{Camera Apparatus}

본 발명은 카메라 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 전기 에너지를 이용하여 초점 거리를 조정할 수 있는 렌즈를 포함하는 카메라 장치에 관한 것이다.

휴대용 장치의 사용자는 고해상도를 가지며 크기가 작고 줌인(Zoom-In) 및 줌아웃(Zoom-Out) 기능을 가지는 카메라 장치를 원하고 있다. 줌(Zoom) 기능을 가지는 카메라 장치는 특정 범위 내의 어떤 거리에서도 초점을 맞출 수 있는 가변초점 거리를 가질 수 있다. 예를 들어, 줌 기능은 카메라 장치의 초점 거리를 표준에서 망원으로, 광각에서 표준으로의 화각(畵角, angle of view) 변화를 임의로 정할 수 있다.

디지털 카메라 장치의 경우 줌(Zoom) 기능은 여러 개의 렌즈를 조합해서 움직이는 방법을 통해 초점 거리를 줄이거나 늘려서 피사체를 확대하는 광학 줌(Optical Zoom) 기능과 렌즈와 별개로 전하결합소자(Charge-Coupled Device, CCD)에서 이미지를 확대하여 보여주는 디지털 줌(Digital Zoom) 기능으로 구분할 수 있다. 광학 줌 기능을 가지는 카메라 장치는 단초점 렌즈에 비해 다양한 화각과 원근감을 가지고 화질의 저하없이 멀리 있는 사물을 크게 촬영할 수 있으나 렌즈 밝기가 어두워질 수 있다. 반면, 디지털 줌 기능을 가지는 카메라 장치는 멀리 있는 물체를 가까이 보거나 확대할 수 있으나, 본래의 이미지에 비해 해상도가 떨어질 수 있다.

광학 줌 기능을 위해 렌즈의 수를 증가시킬 경우, 카메라 장치의 크기가 커질 수 있다. 특히, 사용자가 사용하는 휴대용 장치의 크기(예, 두께)는 작아지고 있고, 휴대용 장치에 탑재되는 카메라 장치에 많은 수의 렌즈를 삽입하는 것은 쉽지 않다. 또한, 줌인(Zoom-In) 및 줌아웃(Zoom-Out) 기능과 거리에 따라 초점을 맞추기 위해서는 복수의 렌즈 사이의 거리를 조절해서 이런 기능을 제공할 수 있지만, 휴대용 장치에 탑재되는 소형 카메라 장치가 사이 거리의 조절이 가능한 복수의 렌즈를 포함하는 데 어려움이 있다. 또한, 복수의 렌즈 간 거리를 조절하는 과정에서 모터 등의 제어 장치로 인해 전력 소모가 증가할 수 있어, 배터리를 사용하는 휴대용 장치에 부담을 줄 수 있다.

본 발명은 전기 에너지를 이용하여 초점 거리를 조정할 수 있는 렌즈를 포함하는 카메라 장치에서 렌즈를 구동하기 위한 전압을 스위칭 회로와 음 전압(negative voltage)을 사용하여 낮은 전압으로도 높은 구동 전압을 생성할 수 있어, 렌즈를 제어하는 집적회로의 크기를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 초점 거리를 조정할 수 있는 렌즈의 복수의 단자에 낮은 전압을 공급하더라도 공통 전극에 양전압(positive voltage) 및 음전압(negative voltage)을 교번적으로 공급하면서, 렌즈를 구동하기 위한 높은 전압을 생성할 수 있다.

또한, 본 발명은 초점 거리를 조정할 수 있는 렌즈의 구동 전압을 제어하기 위해 플로팅(floating)을 이용하여 공통 단자와 복수의 단자에 제공되는 전압의 펄스보다 더 세밀하게 제어할 수 있어, 렌즈 제어의 분해능(resolution)과 범위(range)를 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 휴대용 장치에 적용되며, 공통 단자와 복수의 단자 사이에 인가되는 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 렌즈를 제어하는 회로가 그라운드 전압(ground voltage)을 전원전압으로 사용함으로써, 회로 및 카메라 장치의 전력 소모를 줄일 수 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 장치는 둘 이상의 액체를 포함하여 제1계면을 형성하며 공통 단자와 복수의 개별 단자 사이에 인가되는 구동 전압에 대응하여 상기 제1계면이 조정되는 액체렌즈와 적어도 하나 이상의 고체렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리; 및 상기 액체렌즈에 상기 구동 전압을 공급하기 위한 제어회로를 포함하고, 상기 제어회로는 상기 구동 전압보다 작은 레벨의 동작 전압을 양전압(positive voltage), 음전압(negative voltage) 및 그라운드 전압(ground voltage)의 형태 중 하나로 상기 공통 단자 및 상기 복수의 개별 단자에 독립적으로 인가할 수 있는 스위칭부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 스위칭부에서 그라운드 전압(ground voltage)을 바이어스(bias) 전압으로 사용하여 상기 공통 단자 및 상기 복수의 개별 단자 중 하나에 인가되는 상기 동작 전압의 상기 양전압 및 상기 음전압의 형태를 결정할 수 있다.

또한, 상기 구동 전압은 상기 공통 단자에 상기 동작 전압이 상기 음전압의 형태로 인가되고 상기 개별 단자에 상기 동작 전압이 상기 양전압의 형태로 인가될 때의 제1전압을 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동 전압은 상기 공통 단자에 상기 동작 전압이 상기 양전압의 형태로 인가되고 상기 개별 단자에 상기 동작 전압이 상기 음전압의 형태로 인가될 때의 제2전압을 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동 전압은 상기 공통 단자에 상기 동작 전압이 상기 음전압의 형태로 인가되고 상기 개별 단자에 상기 그라운드 전압이 인가될 때의 제3전압을 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동 전압은 상기 공통 단자에 상기 그라운드 전압이 인가되고 상기 개별 단자에 상기 동작 전압이 상기 양전압의 형태로 인가될 때의 제4전압을 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동 전압은 상기 공통 단자에 상기 동작 전압이 상기 양전압의 형태로 인가되고 상기 개별 단자에 상기 그라운드 전압이 인가될 때의 제5전압을 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동 전압은 상기 공통 단자에 상기 그라운드 전압이 인가되고, 상기 개별 단자에 상기 동작 전압이 상기 음전압의 형태로 인가될 때의 제6전압을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어회로는 상기 공통 단자 및 상기 복수의 개별 단자 중 적어도 하나가 기 설정된 시간 동안 플로팅(floating)되도록 상기 스위칭부를 제어할 수 있다.

또한, 상기 동작 전압은 기 설정된 폭을 가지는 펄스 형태로 공급될 수 있다.

또한, 상기 제어회로는 상기 공통 단자 및 상기 복수의 개별 단자에 상기 양전압 및 음전압 형태의 상기 동작 전압이 서로 반대 형태로 공급되는 구간 중 상기 플로팅을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 제어 회로는 상기 동작 전압을 상기 음전압의 형태로 조정하기 위한 전하 펌프를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 전하 펌프는 상기 그라운드 전압을 선택적으로 전달하는 제1소자; 상기 동작 전압을 선택적으로 전달하는 제2소자; 및 상기 제1소자 및 상기 제2소자의 출력과 상기 스위칭부 사이에 위치하는 제1캐패시터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 스위칭부는 상기 그라운드 전압과 상기 동작 전압 중 하나를 선택하기 위한 제1스위치; 상기 전하 펌프의 출력과 상기 그라운드 전압 중 하나를 선택하기 위한 제2스위치; 및 상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 출력 중 하나를 선택하여 상기 공통 단자 및 상기 개별 단자 중 하나에 인가하는 제3스위치를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1스위치, 상기 제2스위치 및 상기 제3스위치는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1스위치는 상기 그라운드 전압을 선택적으로 전달하기 위한 제3소자; 및 상기 동작 전압을 선택적으로 전달하기 위한 제4소자를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2스위치는 상기 전하 펌프의 출력을 선택적으로 전달하기 위한 제5소자; 및 상기 그라운드 전압을 선택적으로 전달하기 위한 제6소자를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3스위치는 상기 제1스위치의 출력을 선택적으로 전달하기 위한 제7소자; 및 상기 제2스위치의 출력을 선택적으로 전달하기 위한 제8소자를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어회로는 공급 전압을 상기 동작 전압의 크기로 변환하는 전압 부스터(booster)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 공급 전압은 2~6V의 레벨을 가지고, 상기 동작 전압은 30~40 V의 레벨을 가질 수 있다.

또한, 상기 복수의 개별 단자는 4개이며, 상기 제1렌즈의 동일한 각 거리를 가지도록 4방향에 배치될 수 있다.

또한, 상기 복수의 개별 단자에 공급되는 상기 동작 전압은 서로 독립적으로 제어될 수 있다.

또한, 상기 제어회로는 단일 칩(single chip)에 포함될 수 있다.

또한, 상기 렌즈 어셈블리에 포함되는 상기 고체 렌즈는 상기 제1렌즈의 전면 또는 후면에 배치될 수 있다.

또한, 상기 렌즈 어셈블리와 상기 제어회로는 상기 동작 전압을 전달하는 4개의 전압 공급단자를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 카메라 장치는 상기 렌즈 어셈블리에 정렬되어, 상기 렌즈 어셈블리를 통해 전달되는 광을 전기신호로 변환하는 이미지센서를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 동작 전압은 상기 구동 전압의 1/3~2/3의 레벨을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 장치는 공통 단자와 복수의 개별 단자 사이에 인가되는 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 제1렌즈를 포함하는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리; 및 상기 제1렌즈에 상기 구동 전압을 공급하기 위한 제어회로를 포함하고, 상기 제어회로에 포함된 적어도 하나의 소자는 상기 구동 전압보다 작은 레벨의 동작 전압에 대응하는 항복 전압 특성을 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 장치는 공통 단자와 복수의 개별 단자 사이에 인가되는 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 제1렌즈를 포함하는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리; 및 상기 제1렌즈에 상기 구동 전압을 공급하기 위한 제어회로를 포함하고, 상기 제어회로에 포함된 적어도 하나의 소자의 최대 순방향 전압(maximum forward voltage)은 상기 구동 전압보다 낮을 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 장치는 인가되는 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 렌즈; 및상기 렌즈에 상기 구동 전압을 인가하기 위한 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 구동 전압 보다 낮은 레벨의 동작 전압을 음전압(negative voltage)의 형태로 변환하는 전하 펌프; 상기 동작 전압을 양전압(positive voltage)의 형태로 전달하는 제1스위치; 상기 전하 펌프의 출력을 전달하는 제2스위치; 및 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치의 출력 중 하나를 상기 렌즈에 전달하는 제3스위치를 포함할 수 있다.

상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명에 따른 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 초점 거리를 조정할 수 있는 렌즈의 구동 전압을 네거티브 전압(negative voltage)을 이용하여 생성함으로써, 렌즈를 제어하는 집적회로를 구성하는 소자의 설계를 보다 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 초점 거리를 조정할 수 있는 렌즈를 제어하는 공급 전압을 생성하는 회로의 크기를 줄이고 저 사양의 제어회로로도 분해능과 범위를 확보할 수 있어 생산성을 높이고, 제조 원가를 낮출 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도1은 전기 에너지를 이용하여 초점 거리를 조정할 수 있는 렌즈를 제어하는 방법의 문제점을 설명한다.
도2는 카메라 장치의 예를 설명한다.
도3은 카메라 장치에 포함된 렌즈 어셈블리의 예를 설명한다.
도4는 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 렌즈를 설명한다.
도5는 제어 회로를 설명한다.
도6은 제어 회로의 제1예를 설명한다.
도7은 카메라 장치 내 렌즈를 제어하는 제1방법을 설명한다.
도8은 카메라 장치 내 렌즈를 제어하는 제2방법을 설명한다.
도9는 제1렌즈의 제1동작모드를 설명한다.
도10은 제1렌즈의 제2동작모드를 설명한다.
도11은 제1렌즈의 제3동작모드를 설명한다.
도12는 제1렌즈의 제4동작모드를 설명한다.
도13은 제1렌즈의 제5동작모드를 설명한다.
도14는 제1렌즈의 제6동작모드를 설명한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.

실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.

소형화되는 휴대용 장치에 복수의 렌즈를 포함하는 카메라 장치를 탑재하고, 복수의 렌즈 사이의 간격을 조절하여 초점 거리를 변경하는 방법을 통해 광학 줌(Optical Zoom)을 구현하는 것은 매우 어려운 일이다. 이러한 문제를 해결하기 위한 수단으로 제안된 기술은 사람의 눈의 수정체와 같이 두께를 조절해 멀고 가까운 물체 모두에 초점을 맞출 수 있는 기술이다. 이를 위해, 투명하고 딱딱한 유리(glass)나 플라스틱을 대신하여 액체로 렌즈를 만들 수 있다. 액체로 렌즈를 만들 경우, 렌즈의 초점 거리는 일렉트로웨팅(Electrowetting) 현상을 통해 조정될 수 있다.

일렉트로웨팅 현상은 1870년 프랑스의 리프만이라는 과학자가 둥그런 모양의 물방울을 금속판 위에 놓고 낮은 전압을 걸어주었을 때 물방울의 모양이 변하는 현상을 발견한 것에서 시작되었다. 이러한 현상은 극성분자인 물이 가지는 부분적인 전하로 인해 금속판으로 끌려가기 때문에 발생한다. 이렇게 전기로 액체의 표면장력을 변화시키는 것을 '일렉트로웨팅(Electrowetting)'이라고 하는데, 전압이 인가되면 액체가 금속판에 끌려가 더 납작하고 젖게 만드는 면적이 넓어진다. 전압이 인가되는 전극 또는 금속층과 액체 사이에 위치하는 절연체는 액체가 금속과 전자를 주고받아 전기 분해되는 것을 막기 위해 필요하다. 일렉트로웨팅 현상을 이용한 액체렌즈는 렌즈를 움직여(렌즈 간 거리를 조정하여) 초점 거리를 조장하는 것 보다 카메라 장치의 크기를 작게 할 수 있을 뿐만 아니라, 렌즈를 모터 등을 사용하여 기계적으로 움직이는 것 보다 전력 소모가 작다.

도1은 전기 에너지를 이용하여 초점 거리를 조정할 수 있는 렌즈를 제어하는 방법의 문제점을 설명한다. 구체적으로, (a)는 렌즈에 구동 전압을 인가하는 제어 회로를 설명하고, (b)는 렌즈에 구동 전압을 인가하는 방법을 설명한다.

먼저, (a)를 참조하면, 제어 회로는 공급 전압(VIN)을 입력 받아 전압 레벨을 증가시키는 전압부스터(12), 전압부스터(10)의 출력을 안정시키기 위한 전압안정부(14) 및 렌즈(10)에 전압부스터(10)의 출력을 선택적으로 공급하기 위한 스위칭부(16)를 포함할 수 있다.

여기서, 스위칭부(16)는 통상적으로 에이치브릿지(H Bridge)로 불리는 회로의 구성을 포함하고 있다. 전압부스터(10)에서 출력된 고전압이 스위칭부(16)의 전원 전압으로 인가된다. 스위칭부(16)는 인가되는 전원 전압과 그라운드 전압(ground voltage)를 선택적으로 렌즈(10)의 양단에 공급할 수 있다.

도1의 (b)를 참조하면, 렌즈(10)의 양단, 즉 공통 단자(C0)와 개별 단자(L1)에 기 설정된 폭을 가지는 펄스 형태의 전압이 인가될 수 있다. 렌즈(10)에 인가되는 구동 전압(Vop)은 공통 단자(C0)와 개별 단자(L1)의 차이이다. 따라서, 동일한 레벨의 전압이 시간 차이를 두고 공통 단자(C0)와 개별 단자(L1)에 인가되는 경우, 0V의 구동 전압(Vop)이 인가된 것으로 볼 수 있다. (b)를 참조하면, 동일한 전압이 공통 단자(C0)를 통해 인가될 때, 개별 단자(L1)에 인가되는 전압의 시간이 달라짐에 따라 서로 다른 펄스폭을 가지는 구동 전압(Vop1, Vop2)이 렌즈(10)의 양단에 인가되는 것을 알 수 있다.

여기서, 전압부스터(10)에서 출력되는 동작 전압은 약 70V의 레벨을 가진다. 따라서, 스위칭부(16)에 포함되는 소자들도 70V의 레벨의 고전압에서 구동이 가능해야 한다. 고전압에서 구동이 가능해야 하는 소자들은 소형화하기 어렵다. 고전압에서 구동가능 한 소자들은 항복전압(breakdown voltage), 활성 상태 저항(specific on-resistance), 안전 동작 영역(Safe Operating Area, SOA), 최대 순방향 전압(maximum forward voltage) 등의 특성을 만족시켜야 한다. 고전압에서 동작하는 소자를 지나치게 작게 만들 경우, 트랜지스터와 같은 소자들은 스위칭, 증폭 등의 기능을 수행하지 못할 수 있다. 이러한 이유로, 렌즈(10)의 구동 전압을 공급하는 제어 회로를 소형화하기 어려움이 있고, 생산성이 떨어져 원가가 상승하는 문제가 발생할 수 있다.

도2는 카메라 장치의 예를 설명한다.

도시된 바와 같이, 카메라 장치는 공통 단자와 복수의 개별 단자 사이에 인가되는 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 제1렌즈를 포함하는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리(22), 및 제1렌즈에 구동 전압을 공급하기 위한 제어회로(24), 및 렌즈 어셈블리(22)에 정렬되며 렌즈 어셈블리(22)를 통해 전달되는 광을 전기신호로 변환하는 이미지센서(26)를 포함할 수 있다.

도2를 참조하면, 카메라 장치는 하나의 인쇄회로기판(PCB) 상에 형성된 복수의 회로(24, 26)와 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리(22)를 포함할 수 있으나, 이는 하나의 예에 불과할 뿐 발명의 범위를 한정하지 않는다. 제어 회로(24)의 구성은 카메라 장치에 요구되는 사양에 따라 다르게 설계될 수 있다. 특히, 렌즈 어셈블리(22)에 인가되는 동작 전압의 크기를 줄일 경우, 제어회로(24)는 하나의 칩(single chip)으로 구현할 수 있다. 이를 통해, 휴대용 장치에 탑재되는 카메라 장치의 크기를 더욱 줄일 수 있다.

도3은 카메라 장치에 포함된 렌즈 어셈블리(22)의 예를 설명한다.

도시된 바와 같이, 렌즈 어셈블리(22)는 제1렌즈부(100), 제2렌즈부(200), 액체렌즈부(300), 렌즈 하우징(400) 및 연결단(500)을 포함할 수 있다. 도시된 렌즈 어셈블리(22)의 구조는 하나의 예에 불과하며, 카메라 장치에 요구되는 사양에 따라 렌즈 어셈블리(22)의 구조는 달라질 수 있다. 예를 들어, 도시된 예에서는 액체렌즈부(300)가 제1렌즈부(100)와 제2렌즈부(200) 사이에 위치하고 있으나, 다른 예에서는 액체렌즈부(300)가 제1렌즈부(100)보다 상부(전면)에 위치할 수도 있다.

도3을 참조하면, 제1렌즈부(100)는 렌즈 어셈블리의 전방에 배치되고, 렌즈 어셈블리의 외부로부터 광이 입사하는 부위이다. 제1렌즈부(100)는 적어도 하나의 렌즈로 구비될 수 있고, 또는 2개 이상의 복수의 렌즈들이 중심축(PL)을 기준으로 정렬하여 광학계를 형성할 수도 있다.

제1렌즈부(100) 및 제2 렌즈부(200)는 렌즈 하우징(400) 에 장착될 수 있다. 이때, 렌즈 하우징(400)에는 관통공이 형성되고, 관통공에 제1렌즈부(100) 및 제2렌즈부(200)가 배치될 수 있다. 또한, 렌즈 하우징(400)에 제1렌즈부(100)와 제2렌즈부(200)가 배치되는 사이 공간에는 액체렌즈부(300)가 삽입될 수 있다.

한편, 제1렌즈부(100)는 노출렌즈(110)를 포함할 수 있다. 노출렌즈(110)는 렌즈 하우징(400) 외부로 돌출되어 외부에 노출될 수 있는 렌즈를 말한다. 노출렌즈(110)의 경우 외부에 노출됨으로 인해 렌즈표면이 손상될 수 있다. 만약 렌즈표면이 손상될 경우, 카메라 모듈에서 촬영되는 이미지의 화질이 저하될 수 있다. 노출렌즈(110)의 표면손상을 방지, 억제하기 위해, 커버 글래스를 배치시키거나 코팅층을 형성하거나 노출렌즈(100)가 표면손상을 방지하기 위한 내마모성 재질로 구성하는 방법 등을 적용할 수 있다. 조치가 필요할 수 있다.

제2렌즈부(200)는 제1렌즈부(100) 및 액체렌즈부(300)의 후방에 배치되고, 외부로부터 제1렌즈부(100)로 입사하는 광은 액체렌즈부(300)를 투과하여 제2렌즈부(200)로 입사할 수 있다. 제2렌즈부(200)는 제1렌즈부(100)와 이격되어 렌즈 하우징(400)에 형성되는 관통공에 배치될 수 있다.

한편, 제2렌즈부(200)는 적어도 하나의 렌즈로 구비될 수 있고, 2개 이상의 복수의 렌즈들이 포함되는 경우 중심축(PL)을 기준으로 정렬하여 광학계를 형성할 수도 있다.

액체렌즈부(300)는 제1렌즈부(100)와 제2렌즈부(200) 사이에 배치되고, 렌즈 하우징(400)의 삽입구(410)에 삽입될 수 있다. 액체렌즈부(300) 역시, 제1렌즈부(100)와 제2렌즈부(200)와 같이 중심축(PL)을 기준으로 정렬될 수 있다.

액체렌즈부(300)에는 중공(310)이 포함될 수 있다. 중공(310)은 제1렌즈부(100)를 통과한 광이 투과하는 부위이고, 적어도 일부에 액체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 중공(310)에는 두 가지 종류 즉, 도전성 액체와 비도전성 액체가 함께 포함될 수 있고, 도전성 액체와 비도전성 액체는 서로 섞이지 않고 경계면을 이룰 수 있다. 연결단(500)을 통해 인가되는 구동 전압에 의해 도전성 액체와 비도전성 액체의 경계면이 변형되어 액체렌즈부(300)의 곡률, 초점거리가 변경될 수 있다. 이러한 경계면의 변형, 곡률변경이 제어되면, 액체렌즈부(300)와 이를 포함하는 렌즈 어셈블리 및 카메라 장치는 광학 줌 기능, 오토포커싱 기능, 손떨림 보정기능 등을 수행할 수 있다.

도4는 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 렌즈를 설명한다. 구체적으로, (a)는 렌즈 어셈블리(22, 도3참조)에 포함된 제1렌즈(28)를 설명하고, (b)는 렌즈(28)의 등가회로를 설명한다.

먼저 (a)를 참조하면, 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 렌즈(28)는 동일한 각 거리를 가지고 4개의 서로 다른 방향에 배치된 개별 단자(L1, L2, L3, L4)를 통해서 동작 전압을 인가 받을 수 있다. 개별 단자(L1, L2, L3, L4)를 통해서 동작 전압이 인가되면 중공(310)에 형성된 도전성 액체와 비도전성 액체의 경계면이 변형될 수 있다.

또한, (b)를 참조하면, 렌즈(28)는 일측은 서로 다른 개별 단자(L1, L2, L3, L4)로부터 동작 전압을 인가 받고, 다른 일측은 공통 단자(C0)와 연결된 복수의 캐패시터(30)로 설명할 수 있다. 여기서, 등가회로에 포함된 복수의 캐패시터(30)는 약 200 피코패럿(pF) 수준의 작은 캐패시턴스를 가질 수 있다.

도5는 제어 회로를 설명한다. 여기서, 제어 회로는 렌즈 어셈블리(22)에 포함되어 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 렌즈(28, 도4참조)에 동작 전압을 인가하기 위한 회로이다. 등가회로를 이용하여 설명하면, 렌즈(28)는 복수의 캐패시터(30)를 포함하는 것으로 설명할 수 있으며, 각각의 캐패시터(30)에 동작 전압을 공급하는 개별 단자(L1, L2, L3, L4)는 독립적으로 제어가 가능할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 제어 회로를 설명하는 데 있어 하나의 개별단자에 연결된 하나의 캐패시터(30)를 예로 들어 설명한다.

도시된 바와 같이, 제어회로는 개별 단자 제어부(34) 및 공통 단자 제어부(36)를 포함할 수 있다. 개별 단자 제어부(34) 및 공통 단자 제어부(36)는 그라운드 전압(ground voltage)을 전원전압으로 공급받고, 전압 부스터(32)로부터 구동 전압의 1/2크기를 가지는 동작 전압을 공급받을 수 있다. 개별 단자 제어부(34)는 캐패시터(30)의 개별 단자에 양전압(positive voltage)과 음전압(negative voltage)의 형태로 동작 전압을 공급할 수 있고, 공통 단자 제어부(36)는 캐패시터(30)의 공통 단자에 양전압(positive voltage)과 음전압(negative voltage)의 형태로 동작 전압을 공급할 수 있다. 개별 단자 제어부(34) 및 공통 단자 제어부(36)는 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다. 이하에서는 개별 단자 제어부(34)를 보다 구체적으로 설명한다.

개별 단자 제어부(34)는 전압 부스터(32)에서 제공되는 동작 전압을 음전압의 형태로 조정하기 위한 전하 펌프(46)를 포함할 수 있다. 또한, 개별 단자 제어부(34)는 복수의 스위치를 포함하는 스위칭부를 포함할 수 있다. 스위칭부는 그라운드 전압과 동작 전압 중 하나를 선택하기 위한 제1스위치(42), 전하 펌프(46)의 출력과 그라운드 전압 중 하나를 선택하기 위한 제2스위치(48), 및 제1스위치(42)와 제2스위치(48)의 출력 중 하나를 선택하여 캐패시터(30)의 개별 단자에 인가하는 제3스위치(44)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1스위치(42), 제2스위치(48) 및 제3스위치(44)는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있다.

한편, 개별 단자 제어부(34) 내 제1스위치(42)와 제2스위치(48)는 그라운드 전압을 바이어스(bias) 전압으로 사용하여 캐패시터(30)의 개별 단자 또는 공통 단자에 인가되는 동작 전압을 결정할 수 있다.

또한, 제어회로는 공급 전압(Vin)을 동작 전압의 크기로 변환하는 전압 부스터(booster, 32)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 전압 부스터(32)로 입력되는 공급 전압은 2.5~3.0 V의 레벨을 가지고, 전압 부스터(32)가 출력하는 동작 전압은 30~40 V의 레벨을 가질 수 있다. 여기서, 전압 부스터(32)에 입력되는 공급 전압은 카메라 장치가 탑재된 휴대용 장치의 동작 전압일 수 있다.

한편, 개별 단자 제어부(34) 및 공통 단자 제어부(36)는 그라운드 전압을 전원 전압으로 공급받고 있다. 이는 전압 부스터(32)의 출력인 동작 전압이 전원 전압으로 인가되는 경우에 비하여 전력소모를 줄일 수 있다. 예를 들어, 제어 회로가 동작할 필요가 없는 경우에, 전압 부스터(32)의 출력인 동작 전압이 전원 전압으로 인가되면, 스위치(42, 44, 48)에 의해 동작 전압이 전달되지 않지만, 동작 전압은 스위치로 계속 인가되고 있는 상태이므로 전력 소모가 발생할 수 있다. 휴대용 장치에 탑재되는 카메라 장치의 경우, 전력 소모를 줄이는 것은 중요할 수 있다. 따라서, 전압 부스터(32)의 출력을 개별 단자 제어부(34) 및 공통 단자 제어부(36)의 전원 전압으로 연결하지 않고, 스위치(42)에 연결한다.

도6은 제어 회로의 제1예를 설명한다.

도시된 바와 같이, 공급 전압(Vin)을 전달받아 동작 전압을 출력하는 전압 부스터(32)에 연결되는 제어 회로는 캐패시터(30)의 개별 단자에 인가되는 전압을 제어할 수 있다.

제어 회로는 전압 부스터(32)의 출력을 안정시키기 위한 제1전압 안정부(52)를 포함할 수 있다. 또한, 전압 부스터(32)의 출력은 제1전하 펌프(charge pump, 46)에 전달된다. 제1전하 펌프(46)는 그라운드 전압을 선택적으로 전달하는 제1소자, 동작 전압을 선택적으로 전달하는 제2소자, 및 제1소자 및 제2소자의 출력과 스위칭부 사이에 위치하는 제1캐패시터를 포함할 수 있다. 여기서, 제1소자 및 제2소자는 트랜지스터로 구현될 수 있다.

한편, 그라운드 전압과 동작 전압 중 하나를 선택하기 위한 제1스위치(42)는 그라운드 전압을 선택적으로 전달하기 위한 제3소자, 및 동작 전압을 선택적으로 전달하기 위한 제4소자를 포함할 수 있다.

또한, 제1전하 펌프(46)의 출력과 그라운드 전압 중 하나를 선택하기 위한 제2스위치(48)는 제1전하 펌프(46)의 출력을 선택적으로 전달하기 위한 제5소자, 및 그라운드 전압을 선택적으로 전달하기 위한 제6소자를 포함할 수 있다.

이를 통해, 제1스위치(42)와 제2스위치(48)는 모두 선택적으로 그라운드 전압을 전달할 수 있다. 캐패시터(30)의 일측에 인가되는 동작 전압으로서 제1스위치(42)와 제2스위치(48) 모두 그라운드 전압을 전달할 수 있기 때문에, 만약 둘 중 하나가 동작 전압을 전달하는 경우 다른 하나는 그라운드 전압과 연결될 수 있어, 동작 전압의 양전압 또는 음전압 형태를 결정할 수도 있다.

또한, 제1스위치(42)와 제2스위치(48)의 출력 중 하나를 선택하여 캐패시터(30)의 개별 단자에 인가하는 제3스위치(44)는 제1스위치(42)의 출력을 선택적으로 전달하기 위한 제7소자, 및 제2스위치(48)의 출력을 선택적으로 전달하기 위한 제8소자를 포함할 수 있다.

또한, 제어 회로는 공통 단자 제어부(36)를 포함할 수 있다. 공통 단자 제어부(36)는 제2전압 안정부(54), 제2전하 펌프(66), 제4스위치(62), 제5스위치(68), 및 제6스위치(64)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2전압 안정부(54)는 제1전압 안정부(54)와 동일한 구성을 가지고, 제2전하 펌프(66)는 제1전하 펌프(46)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 또한, 제4스위치(62)는 제1스위치(42)와 동일한 구성을 가지고, 제5스위치(68)는 제2스위치(48)와 동일한 구성을 가지며, 제6스위치(64)는 제3스위치(44)와 동일한 구성을 가질 수 있다.

도7은 카메라 장치 내 렌즈를 제어하는 제1방법을 설명한다.

도시된 바와 같이, 렌즈에는 4개의 개별 단자(L1, L2, L3, L4)와 공통 단자(C0)가 연결될 수 있다. 4개의 개별 단자(L1, L2, L3, L4)에 공급되는 동작 전압은 독립적으로 제어되고 서로 다를 수 있다. 여기서는 설명의 편의를 위해 동일한(기 설정된 시간 폭을 가지는) 펄스 형태의 전압이 인가되는 것으로 설명하였다.

렌즈의 개별 단자(L1, L2, L3, L4)뿐만 아니라 공통 단자(C0)에도 양전압(positive voltage)과 음전압(negative voltage)의 형태의 동작 전압이 공급될 수 있다. 예를 들어, 개별 단자(L1)와 공통 단자(C0)에 동일한 레벨의 전압이 공급되면 두 단자 사이의 전압 차는 0V이지만, 만약 동일한 레벨의 전압이더라도 하나는 양전압이고 다른 하나는 음전압인 경우에는 두 단자 사이의 전압차는 동작 전압의 두배가 될 수 있다. 이러한 원리를 이용하면, 제어 회로와 연결된 전압 부스터(32, 도5참조)는 70V의 고전압을 출력할 필요가 없다. 전압 부스터(32)가 35V의 전압만을 출력하더라도 제어 회로는 렌즈의 두 단자 사이에 인가되는 전압의 차이가 70V가 되도록 제어할 수 있다.

이러한 방법을 이용하는 경우, 렌즈의 두 단자(개별 단자와 공통 단자, L1, C0) 사이에 인가되는 구동 전압(Vop-L1)은 공통 단자(C0)에 동작 전압(예, 35V)이 음전압의 형태로 인가되고 개별 단자(예, L1)에 그라운드 전압이 인가될 때의 제1전압(예, +35V), 공통 단자(C0)에 동작 전압이 음전압의 형태로 인가되고 개별 단자(예, L1)에 동작 전압이 양전압의 형태로 인가될 때의 제2전압(예, +70V), 공통 단자(C0)에 그라운드 전압이 인가되고 개별 단자(예, L1)에 동작 전압이 양전압의 형태로 인가될 때의 제3전압(예, +35V), 공통 단자(C0)에 동작 전압이 양전압의 형태로 인가되고 개별 단자(예, L1)에 그라운드 전압이 인가될 때의 제4전압(예, -35V), 공통 단자(C0)에 동작 전압이 양전압의 형태로 인가되고 개별 단자(예, L1)에 동작 전압이 음전압의 형태로 인가될 때의 제5전압(예, -70V), 및 공통 단자(C0)에 그라운드 전압이 인가되고 개별 단자(예, L1)에 동작 전압이 음전압의 형태로 인가될 때의 제6전압(예, -35V)을 포함할 수 있다.

전술한 구동 전압(Vop-L1)은 개별 단자(L1, L2, L3, L4)와 공통 단자(C0)에 인가되는 동작 전압이 양전압 또는 음전압의 형태인지에 따라 변경이 가능할 수 있다.

도8은 카메라 장치 내 렌즈를 제어하는 제2방법을 설명한다.

도시된 바와 같이, 제어회로는 개별 단자(L1, L2, L3, L4) 또는 공통 단자(C0)에 인가되는 동작 전압을 기 설정된 시간 동안 플로팅(floating)되도록 할 수 있다. 예를 들면, 제어회로는 제1스위치(42, 도5참조) 또는 제2스위치(48, 도5참조)의 연결을 제어할 수 있다.

제어회로는 상기 동작 전압이 공통 단자 및 복수의 개별 단자에 서로 역방향으로 공급되는 구간 중 상기 플로팅을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 도8을 참조하면, 렌즈의 개별 단자(L1)에 양전압 형태의 동작 전압이 인가되고, 공통 단자(C0)에 음전압 형태의 동작 전압이 인가되어, 렌즈의 양단에 동작 전압의 두 배의 구동 전압(Vop-L1)이 인가되는 중에, 개별 단자(L1)의 연결을 플로팅(floating)시킬 수 있다. 개별 단자(L1)의 연결을 플로팅 시키면 해당 시간만큼 렌즈의 양단에 인가되는 구동 전압(Vop-L1)이 없어지게 된다.

공통 단자(C0) 및 개별 단자(L1, L2, L3, L4)에는 기 설정된 펄스 폭을 가지는 동작 전압이 인가될 수 있다. 하지만, 이러한 펄스 폭을 유지하고 생성하기 위해서는 별도의 위상 고정 루프(Phase Locked Loop, PLL)와 같은 회로를 구비할 필요가 있다. 시간 기준으로 펄스 폭을 좁히고 정확한 위상(펄스 폭)을 가지는 동작 전압을 생성하려면 제조 비용이 증가할 수 있다. 따라서, 주파수가 높은 펄스 신호를 생성하는 위상 고정 루프(PLL)를 사용하는 대신, 공통 단자 또는 복수의 개별 단자를 플로팅 시키는 것으로 주파수가 높은 펄스 신호를 생성하는 위상 고정 루프(PLL)를 대신할 수 있다.

도9 내지 도14는 제1렌즈의 동작 모드를 설명한다. 구체적으로, 도9는 제1렌즈의 제1동작모드를 설명하고, 도10은 제1렌즈의 제2동작모드를 설명하며, 도11은 제1렌즈의 제3동작모드를 설명한다. 또한, 도12는 제1렌즈의 제4동작모드를 설명하고, 도13은 제1렌즈의 제5동작모드를 설명하며, 도14는 제1렌즈의 제6동작모드를 설명한다. 제1동작모드 내지 제6동작모드에서 구동 전압이 인가되는 경로는 별도의 선(일점쇄선)으로 표시한다.

도9를 참조하면, 제1동작모드는 렌즈(28) 내 개별 단자와 공통 단자 사이에 배치될 수 있는 등가회로인 캐패시터(30)의 양단에 그라운드 전압이 인가되어 있다. 그라운드 전압이 인가되는 경로 상의 스위치(또는 트랜지스터)는 온(ON)되고, 그 외 스위치(또는 트랜지스터)는 오프(OFF)될 수 있다.

도10을 참조하면, 제2동작모드는 렌즈(28) 내 개별 단자와 공통 단자 사이에 배치될 수 있는 등가회로인 캐패시터(30)의 일측에는 전압 부스터(32)에서 출력되는 동작 전압(양전압)이 인가되고, 다른 일측에는 그라운드 전압이 인가되어 있다. 동작 전압(양전압)과 그라운드 전압이 인가되는 경로 상의 스위치(또는 트랜지스터)는 온(ON)되고, 그 외 스위치(또는 트랜지스터)는 오프(OFF)될 수 있다.

도11을 참조하면, 제3동작모드는 렌즈(28) 내 개별 단자와 공통 단자 사이에 배치될 수 있는 등가회로인 캐패시터(30)의 일측에는 전압 부스터(32)에서 출력되는 양전압 형태의 동작 전압이 인가되고, 다른 일측에는 전압 부스터(32)에서 출력되는 동작 전압이 전하 펌프를 거처 음전압의 형태로 인가되어 있다. 양전압 및 음전압 형태의 동작전압이 인가되는 경로 상의 스위치(또는 트랜지스터)는 온(ON)되고, 그 외 스위치(또는 트랜지스터)는 오프(OFF)될 수 있다.

도12를 참조하면, 제4동작모드는 렌즈(28) 내 개별 단자와 공통 단자 사이에 배치될 수 있는 등가회로인 캐패시터(30)의 일측에는 전압 부스터(32)에서 출력되는 동작 전압이 전하 펌프를 거쳐 음전압 형태로 인가되고, 다른 일측에는 그라운드 전압이 인가되어 있다. 음전압 형태의 동작 전압과 그라운드 전압이 인가되는 경로 상의 스위치(또는 트랜지스터)는 온(ON)되고, 그 외 스위치(또는 트랜지스터)는 오프(OFF)될 수 있다.

도13을 참조하면, 제5동작모드는 렌즈(28) 내 개별 단자와 공통 단자 사이에 배치될 수 있는 등가회로인 캐패시터(30)의 양단에 전압 부스터(32)에서 출력되는 동작 전압이 전하 펌프를 거쳐 음전압 형태로 인가된다. 음전압 형태의 동작 전압 인가되는 경로 상의 스위치(또는 트랜지스터)는 온(ON)되고, 그 외 스위치(또는 트랜지스터)는 오프(OFF)될 수 있다.

도14를 참조하면, 제6동작모드는 렌즈(28) 내 개별 단자와 공통 단자 사이에 배치될 수 있는 등가회로인 캐패시터(30)의 일측은 플로팅(floating)되어 있고, 다른 일측은 전압 부스터(32)에서 출력되는 동작 전압이 전하 펌프를 거쳐 음전압 형태로 인가되어 있다. 이 경우에는 캐패시터(30)의 일측이 플로팅되어 있어 다른 일측에 전압이 인가되더라도 구동전압은 0V일 수 있다. 플로팅되는 경로 상의 스위치(또는 트랜지스터)는 오프(OFF)될 수 있다.

한편, 도14에서 플로팅되는 스위치는 도13에서 설명된 제5동작모드에 이어 제6동작모드가 수행되는 경우 선택된 것이다. 만약, 플로팅 모드가 다른 동작모드 직후에 발생하는 경우에는 플로팅되는 스위치가 변경될 수 있다.

전술한 제1동작모드 내지 제6동작 모드를 통해 제어 회로가 복수의 스위치를 포함하는 경우, 스위치의 온, 오프 제어만으로 렌즈에 인가되는 구동 전압의 크기와 방향을 조절할 수 있다.

실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

22: 렌즈 어셈블리 24: 제어 회로
26: 이미지 센서 32: 전압 부스터
42, 44, 48: 스위치 46: 전하 펌프

Claims

둘 이상의 액체를 포함하여 제1계면을 형성하며 공통 단자와 복수의 개별 단자 사이에 인가되는 구동 전압에 대응하여 상기 제1계면이 조정되는 액체렌즈와 적어도 하나 이상의 고체렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리; 및
상기 액체렌즈에 상기 구동 전압을 공급하기 위한 제어회로를 포함하고,
상기 제어회로는 상기 구동 전압보다 작은 레벨의 동작 전압을 양전압(positive voltage), 음전압(negative voltage) 및 그라운드 전압(ground voltage)의 형태 중 하나로 상기 공통 단자 및 상기 복수의 개별 단자에 독립적으로 인가할 수 있는 스위칭부를 포함하는 카메라장치.
제1항에 있어서,
상기 스위칭부에서 그라운드 전압(ground voltage)을 바이어스(bias) 전압으로 사용하여 상기 공통 단자 및 상기 복수의 개별 단자 중 하나에 인가되는 상기 동작 전압의 상기 양전압 및 상기 음전압의 형태를 결정하는, 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 전압은
상기 공통 단자에 상기 동작 전압이 상기 음전압의 형태로 인가되고 상기 개별 단자에 상기 동작 전압이 상기 양전압의 형태로 인가될 때의 제1전압을 포함하는 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 전압은
상기 공통 단자에 상기 동작 전압이 상기 양전압의 형태로 인가되고 상기 개별 단자에 상기 동작 전압이 상기 음전압의 형태로 인가될 때의 제2전압
을 포함하는, 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 전압은
상기 공통 단자에 상기 동작 전압이 상기 음전압의 형태로 인가되고 상기 개별 단자에 상기 그라운드 전압이 인가될 때의 제3전압을 포함하는 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 전압은
상기 공통 단자에 상기 그라운드 전압이 인가되고 상기 개별 단자에 상기 동작 전압이 상기 양전압의 형태로 인가될 때의 제4전압을 포함하는 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 전압은
상기 공통 단자에 상기 동작 전압이 상기 양전압의 형태로 인가되고 상기 개별 단자에 상기 그라운드 전압이 인가될 때의 제5전압을 포함하는 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 전압은
상기 공통 단자에 상기 그라운드 전압이 인가되고, 상기 개별 단자에 상기 동작 전압이 상기 음전압의 형태로 인가될 때의 제6전압을 포함하는 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어회로는 상기 공통 단자 및 상기 복수의 개별 단자 중 적어도 하나가 기 설정된 시간 동안 플로팅(floating)되도록 상기 스위칭부를 제어하는, 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 동작 전압은 기 설정된 폭을 가지는 펄스 형태로 공급되는, 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어회로는 상기 공통 단자 및 상기 복수의 개별 단자에 상기 양전압 및 음전압 형태의 상기 동작 전압이 서로 반대 형태로 공급되는 구간 중 상기 플로팅을 발생시키는, 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어 회로는
상기 동작 전압을 상기 음전압의 형태로 조정하기 위한 전하 펌프
를 더 포함하는, 카메라 장치.
제11항에 있어서,
상기 전하 펌프는
상기 그라운드 전압을 선택적으로 전달하는 제1소자;
상기 동작 전압을 선택적으로 전달하는 제2소자; 및
상기 제1소자 및 상기 제2소자의 출력과 상기 스위칭부 사이에 위치하는 제1캐패시터
를 포함하는, 카메라 장치.
제11항에 있어서,
상기 스위칭부는
상기 그라운드 전압과 상기 동작 전압 중 하나를 선택하기 위한 제1스위치;
상기 전하 펌프의 출력과 상기 그라운드 전압 중 하나를 선택하기 위한 제2스위치; 및
상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 출력 중 하나를 선택하여 상기 공통 단자 및 상기 개별 단자 중 하나에 인가하는 제3스위치
를 포함하는, 카메라 장치.
제14항에 있어서,
상기 제1스위치, 상기 제2스위치 및 상기 제3스위치는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는, 카메라 장치.
제14항에 있어서,
상기 제1스위치는
상기 그라운드 전압을 선택적으로 전달하기 위한 제3소자; 및
상기 동작 전압을 선택적으로 전달하기 위한 제4소자
를 포함하는, 카메라 장치.
제14항에 있어서,
상기 제2스위치는
상기 전하 펌프의 출력을 선택적으로 전달하기 위한 제5소자; 및
상기 그라운드 전압을 선택적으로 전달하기 위한 제6소자
를 포함하는, 카메라 장치.
제14항에 있어서,
상기 제3스위치는
상기 제1스위치의 출력을 선택적으로 전달하기 위한 제7소자; 및
상기 제2스위치의 출력을 선택적으로 전달하기 위한 제8소자
를 포함하는, 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어회로는
공급 전압을 상기 동작 전압의 크기로 변환하는 전압 부스터(booster)
를 더 포함하는, 카메라 장치.
제19항에 있어서,
상기 공급 전압은 2~6V의 레벨을 가지고, 상기 동작 전압은 30~40 V의 레벨을 가지는, 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 개별 단자는 4개이며, 상기 제1렌즈의 동일한 각 거리를 가지도록 4방향에 배치된, 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 개별 단자에 공급되는 상기 동작 전압은 서로 독립적으로 제어되는, 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어회로는 단일 칩(single chip)에 포함되는, 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 어셈블리에 포함되는 상기 고체 렌즈는 상기 제1렌즈의 전면 또는 후면에 배치될 수 있는, 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 어셈블리와 상기 제어회로는 상기 동작 전압을 전달하는 4개의 전압 공급단자를 통해 전기적으로 연결되는, 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 어셈블리에 정렬되어, 상기 렌즈 어셈블리를 통해 전달되는 광을 전기신호로 변환하는 이미지센서
를 더 포함하는, 카메라 장치.
제1항에 있어서,
상기 동작 전압은 상기 구동 전압의 1/3~2/3의 레벨을 가지는, 카메라 장치.
공통 단자와 복수의 개별 단자 사이에 인가되는 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 제1렌즈를 포함하는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리; 및
상기 제1렌즈에 상기 구동 전압을 공급하기 위한 제어회로를 포함하고,
상기 제어회로에 포함된 적어도 하나의 소자는 상기 구동 전압보다 작은 레벨의 동작 전압에 대응하는 항복 전압 특성을 가지는, 카메라 장치.
제28항에 있어서,
상기 동작 전압은 상기 구동 전압의 1/3~2/3의 레벨을 가지는, 카메라 장치.
공통 단자와 복수의 개별 단자 사이에 인가되는 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 제1렌즈를 포함하는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리; 및
상기 제1렌즈에 상기 구동 전압을 공급하기 위한 제어회로를 포함하고,
상기 제어회로에 포함된 적어도 하나의 소자의 최대 순방향 전압(maximum forward voltage)은 상기 구동 전압보다 낮은, 카메라 장치.
제30항에 있어서,
상기 동작 전압은 상기 구동 전압의 1/3~2/3의 레벨을 가지는, 카메라 장치.
인가되는 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 렌즈; 및
상기 렌즈에 상기 구동 전압을 인가하기 위한 제어부를 포함하고,
상기 제어부는
상기 구동 전압 보다 낮은 레벨의 동작 전압을 음전압(negative voltage)의 형태로 변환하는 전하 펌프;
상기 동작 전압을 양전압(positive voltage)의 형태로 전달하는 제1스위치;
상기 전하 펌프의 출력을 전달하는 제2스위치; 및
상기 제1스위치 및 상기 제2스위치의 출력 중 하나를 상기 렌즈에 전달하는 제3스위치를 포함하는, 카메라 장치.