KR20180088204A - 액체렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기 - Google Patents

액체렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기 Download PDF

Info

Publication number
KR20180088204A
KR20180088204A KR1020170012985A KR20170012985A KR20180088204A KR 20180088204 A KR20180088204 A KR 20180088204A KR 1020170012985 A KR1020170012985 A KR 1020170012985A KR 20170012985 A KR20170012985 A KR 20170012985A KR 20180088204 A KR20180088204 A KR 20180088204A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
region
thickness
liquid
liquid lens
Prior art date
Application number
KR1020170012985A
Other languages
English (en)
Inventor
박승룡
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020170012985A priority Critical patent/KR20180088204A/ko
Priority to JP2019540345A priority patent/JP7260473B2/ja
Priority to PCT/KR2018/001184 priority patent/WO2018139897A1/ko
Priority to EP18744111.8A priority patent/EP3575855A4/en
Priority to US16/480,781 priority patent/US11347127B2/en
Priority to CN201880008851.7A priority patent/CN110226117B/zh
Publication of KR20180088204A publication Critical patent/KR20180088204A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/004—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid
    • G02B26/005—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid based on electrowetting
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
    • G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/023—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses permitting adjustment
    • H04N5/2254—
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/294—Variable focal length devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/16—Materials and properties conductive
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/18—Focusing aids
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing

Abstract

액체 렌즈는 전도성 액체와 비전도성 액체를 수용하는 캐비티가 배치된 제1 플레이트, 제1 플레이트의 하부에 배치되는 제1전극, 제1 플레이트의 상부에 배치되는 제2전극, 제2전극의 상부에 배치되는 제2 플레이트; 및 제1전극의 하부에 배치되는 제3 플레이트를 포함하고, 제2 플레이트는 전도성 액체의 상부에 배치되는 제1 두께를 가지고 광축을 포함하는 제1영역과 상기 제1영역로부터 연장되고 제2 두께를 가지는 제2영역을 포함하고, 제1 두께가 제2 두께보다 크다.

Description

액체렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기{LIQUID LENS, CAMERA MODULE AND OPTICAL DEVICE/INSTRUMENT INCLUDING THE SAME}
본 발명은 액체렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 액체 렌즈에 포함된 액체의 열 팽창에 의해 액체를 가두는 구조물에 온도에 따라 발생하는 변형에 의한 디옵터의 변화가 발생하는 것을 줄일 수 있는 렌즈에 관한 것이다.
휴대용 장치의 사용자는 고해상도를 가지며 크기가 작고 다양한 촬영 기능(예, 광학 줌 기능(zoom-in/zoom-out), 오토포커싱(Auto-Focusing, AF) 기능, 손떨림 보정 내지 영상 흔들림 방지(Optical Image Stabilizer, OIS) 기능 등)을 가지는 광학 기기를 원하고 있다. 이러한 촬영 기능은 여러 개의 렌즈를 조합해서 직접 렌즈를 움직이는 방법을 통해 구현될 수 있으나, 렌즈의 수를 증가시킬 경우 광학 기기의 크기가 커질 수 있다. 오토 포커스와 손떨림 보정 기능은, 렌즈 홀더에 고정되어 광축이 정렬된 여러 개의 렌즈 모듈이, 광축 또는 광축의 수직 방향으로 이동하거나 틸팅(Tilting)하여 수행되고, 렌즈 모듈을 구동시키기 위해 별도의 렌즈 구동 장치가 사용된다. 그러나 렌즈 구동 장치는 전력 소모가 높으며, 이를 보호하기 위해 서 카메라 모듈과 별도로 커버 글라스를 추가하여야 하는바 전체 두께가 두꺼워 진다. 따라서 두 가지 액체의 계면의 곡률을 전기적으로 조절하여 오토 포커스와 손떨림 보정 기능을 수행하는 액체 렌즈에 대한 연구가 이루어지고 있다.
본 발명은 전기 에너지를 이용하여 초점 거리를 조정할 수 있는 렌즈를 포함하는 카메라 장치에서 렌즈에 포함된 액체를 하우징할 수 있는 구조물에 온도에 따라 발생하는 변형에 의한 디옵터(dioptre, diopter)의 변화가 발생하는 것을 줄일 수 있는 렌즈를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 액체를 가두며 투명한 렌즈 영역을 제공하는 유리층의 두께를 증가시켜 온도에 따라 내부 액체가 열 팽창을 하더라도 렌즈 영역에서 유리층이 굴곡되어 디옵터의 변화가 발생하는 것을 줄일 수 있는 액체 렌즈를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 액체 렌즈에서 온도에 따라 디옵터의 변화가 일어나는 것을 줄일 수 있어, 액체 렌즈를 포함하는 복수의 렌즈로 구성된 렌즈 어셈블리에서 온도에 따른 왜곡 계수를 줄일 수 있어, 왜곡 보정(distortion correction)에 대한 부담을 줄일 수 있는 카메라 장치를 제공할 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 액체 렌즈는 전도성 액체와 비전도성 액체를 수용하는 캐비티가 배치된 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트의 하부에 배치되는 제1전극; 상기 제1 플레이트의 상부에 배치되는 제2전극; 상기 제2전극의 상부에 배치되는 제2 플레이트; 및 상기 제1전극의 하부에 배치되는 제3 플레이트를 포함하고, 상기 제2 플레이트는 상기 전도성 액체의 상부에 배치되는 제1 두께를 가지고 광축을 포함하는 제1영역과 상기 제1영역로부터 연장되고 제2 두께를 가지는 제2영역을 포함하고, 상기 제1 두께가 제2 두께보다 클 수 있다.
또는, 상기 제2플레이트는 제3두께를 가지고 상기 제1플레이트와 결합되는 제3영역을 더 포함하고, 상기 제2영역은 상기 제1영역과 제3영역 사이에 배치될 수 있다.
또는, 상기 제3두께는 상기 제2두께보다 두꺼울 수 있다.
또는, 상기 제3두께는 상기 제1두께보다 같거나 클 수 있다.
또는, 상기 제3두께는 상기 제1두께보다 같거나 작을 수 있다.
또는, 상기 캐비티의 단면적은 상기 제3플레이트에서 상기 제2플레이트 방향으로 갈수록 커지고, 상기 캐비티의 경사면은 55~65도의 경사도 범위를 가질 수 있다.
또는, 상기 전도성 액체는 상기 제2플레이트와 접할 수 있다.
또는, 상기 제2플레이트는 상기 전도성 액체 또는 상기 비전도성 액체 중 하나와 맞닿는 내면과 상기 내면의 반대측의 외면을 포함하고, 상기 내면과 상기 외면 중 적어도 하나는 굴곡(uneven)질 수 있다.
또는, 상기 내면에서 상기 제2영역에 비하여 상기 제1영역이 돌출될 수 있다.
또는, 상기 외면에서 상기 제2영역에 비하여 상기 제1영역이 돌출될 수 있다.
또는, 상기 외면 및 상기 내면에서 상기 제2영역에 비하여 상기 제1영역이 돌출될 수 있다.
또는, 상기 내면 또는 상기 외면에서 상기 제1영역과 상기 제2영역은 평평하고(even) 상기 접합영역은 돌출될 수 있다.
또는, 상기 제2플레이트는 상기 전도성 액체 또는 상기 비전도성 액체 중 하나와 맞닿는 내면과 상기 내면의 반대측의 외면을 포함하고, 상기 내면과 상기 외면 중 하나가 굴곡지고(uneven) 다른 하나는 평평(even)할 수 있다.
또는 상기 제1영역의 평면적은 상기 개구 영역보다 크거나 동일할 수 있다.
또한, 상기 제2플레이트는 상기 제3플레이트보다 두꺼우며, 상기 제3플레이트는 평평(uneven)할 수 잇다.
또한, 상기 제2플레이트의 두께는 1mm보다 크고, 상기 제2영역의 두께는 1mm보다 작으며 상기 제2플레이트의 두께의 50%이상일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 렌즈는 투명한 제2플레이트 및 제3플레이트; 상기 제2플레이트 및 상기 제3플레이트 사이에 위치하며 기 설정된 경사면을 가지는 개구영역을 포함하는 제1플레이트; 상기 제2플레이트, 상기 제3플레이트 및 상기 개구영역에 의해 결정되는 캐비티(cavity); 및 상기 캐비티에 충진된 서로 다른 성질의 두 액체를 포함하고, 상기 제2플레이트는 상기 제1플레이트와의 접합을 위한 접합 영역; 상기 개구영역에 대응하는 중심 영역; 및 상기 제1플레이트와 이격되며 상기 접합 영역과 상기 중심 영역 사이에 위치하는 주변 영역을 포함하며, 상기 중심 영역의 두께는 상기 주변 영역의 두께보다 두꺼워 온도 변화에 대응하여 휘어짐이 작을 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 온도에 따른 디옵터의 변화가 작은 액체 렌즈를 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리에서 온도 변화에 따른 왜곡 계수가 작아 왜곡 보정이 용이한 카메라 장치를 제공할 수 있는 장점이 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.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도1a 및 도1b는 액체 렌즈의 제1예를 설명한다.
도2a 및 도2b는 도1a 및 도1b에서 설명한 액체 렌즈의 온도에 따른 특성을 설명한다.
도3a 및 도3b는 액체 렌즈의 제2예를 설명한다.
도4a 및 도4b는 도3a 및 도3b에서 설명한 액체 렌즈의 온도에 따른 특성을 설명한다.
도5a는 액체 렌즈의 제3예를 설명한다.
도5b는 액체 렌즈의 제4예를 설명한다.
도5c는 액체 렌즈의 제5예를 설명한다.
도5d는 액체 렌즈의 제6예를 설명한다.
도5e는 액체 렌즈의 제7예를 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 요소(element)의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 요소(element)가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 요소(element)가 상기 두 요소(element)사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 요소(element)를 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 기능(zoom-in/zoom-out), 오토포커싱(Auto-Focusing, AF) 기능, 손떨림 보정 내지 영상 흔들림 방지(Optical Image Stabilizer, OIS) 기능을 구현하는 것은 쉽지 않다. 이러한 문제를 해결하기 위한 수단과 방법으로 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 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 작을 수 있다.
도1a 및 도1b는 액체 렌즈의 제1예를 설명한다. 구체적으로 도1a는 액체 렌즈의 제1예에 대한 탑뷰(top view)이고, 도1b는 액체 렌즈의 제1예에 대한 단면도(cross-sectional view)이다.
도1a 및 도1b를 참조하면, 액체 렌즈는 서로 다른 두 액체, 제1 플레이트(14) 및 전극을 포함할 수 있다. 액체렌즈에 포함되는 두 액체(25, 24)는 전도성 액체 및 비전도성 액체를 포함할 수 있다. 제1 플레이트는 전도성 액체 및 비전도성 액체가 배치되는 캐비티(cavity, 50)를 포함할 수 있다. 캐비티(50)는 경사면을 포함할 수 있다. 전극은 제1 플레이트(14) 상에 배치될 수 있으며, 제1 플레이트 상부 또는 제1 플레이트 하부에 배치될 수 있다. 액체 렌즈는 전극 상부(하부)에 배치될 수 있는 제2 플레이트(16)를 더 포함할 수 있다. 또한 액체 렌즈는 전극 하부(상부)에 배치될 수 있는 제3 플레이트(12)를 더 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 액체 렌즈(28)의 일 실시예는 서로 다른 두 액체(25, 24)가 형성하는 계면(30)을 포함할 수 있다. 또한, 액체 렌즈(28)에 전압을 공급하는 적어도 하나의 기판(47, 49)을 포함할 수 있다. 액체 렌즈(28)의 모서리는 액체 렌즈(28)의 중심부보다 두께가 얇을 수 있다.
액체 렌즈(28)는 서로 다른 두 액체, 예를 들면 전도성 액체(25)와 비전도성 액체(24)를 포함하고, 두 액체가 형성하는 계면(30)의 곡률, 형상은 액체 렌즈(28)에 공급되는 구동 전압에 의해 조정될 수 있다. 액체 렌즈(28)에 공급되는 구동 전압은 제1기판(49) 및 제2기판(47)을 통해 전달될 수 있다. 제1기판(49)은 구별되는 4개의 개별 구동 전압을 전달할 수 있고, 제2기판(47)은 하나의 공통 전압을 전달할 수 있다. 제2기판(47)과 제1기판(49)을 통해 공급되는 전압은 액체 렌즈(28)의 각 모서리에 노출되는 복수의 전극(74, 76)에 인가될 수 있다.
또한, 액체 렌즈(28)는 투명한 재질을 포함하는 제3플레이트(12) 및 제2플레이트(16A), 제3플레이트(12) 및 제2플레이트(16A) 사이에 위치하며 기 설정된 경사면을 가지는 개구영역을 포함하는 제1플레이트(14)를 포함할 수 있다.
제2플레이트(12)은 제1폭(D1)을 가지는 사각형 형상을 가질 수 있다. 제2플레이트(12)은 제1플레이트(14)과 에지(edge) 주변의 접합 영역에서 맞닿아 접착이 되고, 제1플레이트(14)는 경사면을 가지며 넓은 개구 영역(48)의 직경(D3)보다 큰 주변 영역(46)의 직경(D2)을 포함할 수 있다. 제1플레이트(14)의 상부는 일부가 노출되어 캐비티(42)를 정의할 수 있는 데, 이는 제1플레이트(14)에 형성되는 전극 패턴의 일부가 캐비티(42)에 노출될 필요가 있기 때문이다. 이로 인해, 실시예에 따라, 제2플레이트(12)은 제1플레이트(14)의 넓은 개구 영역의 직경(D3)보다 큰 직경(D2)을 가지며 제1플레이트(14)과 이격된 주변 영역(46)을 포함할 수 있다.
한편, 액체렌즈(28)의 실제 유효 렌즈영역은 제1플레이트(14)의 넓은 개구 영역의 직경(D3)보다 크게 좁을 수 있다. 예를 들어, 액체렌즈(28)의 중심부를 기준으로 좁은 범위의 반경이 실제 광(빛)을 전달하는 경로로 사용되는 경우, 제2플레이트(12)의 중심영역의 직경(D2)은 제1플레이트(14)의 넓은 개구 영역의 직경(D3)보다 작을 수도 있다.
또한, 액체 렌즈(28)는 제3플레이트(12), 제2플레이트(16A) 및 제1플레이트(14)의 개구영역에 의해 결정되는 캐비티(50)를 포함할 수 있다. 여기서, 캐비티(50)는 서로 다른 성질(예, 전도성 액체 및 비전도성 액체)의 두 액체(25, 24)가 충진될 수 있으며, 서로 다른 성질의 두 액체(25, 24) 사이에는 계면(30)이 형성될 수 있다.
또한, 액체 렌즈(28)에 포함되는 두 액체(25, 24) 중 적어도 하나는 전도성을 가지며, 액체 렌즈(28)는 제1플레이트(14) 상부 및 하부에 배치되는 두 전극(74, 76) 및 전도성을 가지는 액체가 맞닿을 수 있는 경사면에 배치되는 절연층(72)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 절연층(72)은 두 전극(74, 76) 중 하나의 전극(예, 제2전극(76))을 덮고, 다른 하나의 전극(예, 제1전극(74))의 일부를 노출시켜 전도성 액체(예, 26)에 전기 에너지가 인가되도록 할 수 있다. 여기서, 제1전극(74)은 적어도 하나 이상의 전극섹터를 포함하고, 제2전극(76)은 둘 이상의 전극섹터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2전극(76)은 광축을 중심으로 시계방향을 따라 순차적으로 배치되는 복수의 전극섹터를 포함할 수 있다.
액체 렌즈(28)에 포함된 두 전극(74, 76)에 구동 전압을 전달하기 위한 하나 또는 두개 이상의 기판(47, 49)이 연결될 수 있다. 구동 전압에 대응하여 액체 렌즈(28) 내 형성되는 계면(30)의 굴곡, 경사도 등이 변하면서 액체 렌즈(28)의 초점 거리가 조정될 수 있다.
도1b를 참조하면, 제2플레이트(12)에서 개구 영역(48)에 대응하는 중심부와 주변 영역(46)의 두께는 동일하며 평평(even)할 수 있다. 제2플레이트(12)의 중심부와 주변 영역(46)의 두께는 에지 주변의 접합 영역에 비해 두께가 얇을 수 있다.
한편, 제1플레이트(14)은 경사면을 가지는 개구영역(48)을 포함하며, 넓은 개구 영역(48)의 직경(D3)은 액체 렌즈에 요구되는 화각(FOV) 또는 액체 렌즈가 카메라 장치에서 가지는 역할에 따라 달라질 수 있다. 개구 영역(48)은 원형의 단면을 가지는 홀(hole)의 형상일 수 있으며, 개구 영역(48)의 경사면은 55~65도의 범위의 경사도를 가질 수 있다. 두 액체가 형성한 계면(44)은 개구 영역(48)의 경사면을 따라 움직일 수 있다.
도2a 및 도2b는 도1a 및 도1b에서 설명한 액체 렌즈의 온도에 따른 특성을 설명한다. 구체적으로, 도2a는 상온에서의 액체 렌즈를 설명하고, 도2b는 고온에서의 액체 렌즈를 설명한다.
전술한 바와 같이, 제2플레이트(12), 제1플레이트(14) 및 제3플레이트(16)에 의해 결정되는 캐비티에는 서로 다른 성질의 두 액체가 충진되어 있다. 액체는 온도가 높아지면 팽창하는 성질을 가진다(예, 열팽창, thermal expansion).
캐비티에 충진되는 두 액체는 전해질(또는 전도성) 액체와 비전해질(또는 비전도성) 액체를 포함할 수 있다. 액체의 열팽창은 고체보다 더 클 수 있다. 물질의 온도가 높아지면 분자들의 운동이 활발해져 분자와 분자 사이의 간격이 멀어지고, 이로 인해 부피가 증가할 수 있다. 특히, 액체를 구성하는 분자들이 고체를 구성하는 분자들보다 더 자유롭게 움직일 수 있기 때문에 온도가 변하는 정도가 같을 경우 액체가 고체보다 열팽창 정도가 더 클 수 있다. 액체 렌즈에 사용되는 전해질(전도성) 액체에 대표적인 예로 물(H2O)을 들 수 있다. 물의 경우 4℃ 이상에서는 온도가 올라갈 때 부피가 팽창하지만, 4℃ 이하에서는 온도가 올라갈 때 부피가 줄어드는 특징을 가지고 있다. 물의 열팽창 계수는 약 1.8 (단위: 10-5/℃)정도로 알려져 있다.
도2a를 참조하면, 상온에서 캐비티에 충진된 두 액체의 부피 변화가 없다면, 제2플레이트(12)을 통해 입사된 광(빛)은 캐비티 내 두 액체가 형성하는 계면(44)에 의한 굴절에 영향을 받아 제3플레이트(16)을 통과할 수 있다. 이 경우, 액체 렌즈에 전기 에너지를 인가하여 계면(44)의 곡률을 변경하는 방법으로 액체 렌즈를 원하는 방향으로 제어할 수 있다.
도2b를 참조하면, 고온에서 캐비티에 충진된 두 액체의 부피 변화로 인하여 제2플레이트(12)이 부풀어오르는 형상이 발생할 수 있다. 제2플레이트의 중심부와 주변 영역은 제1플레이트(14)과 접착되어 있지 않을 뿐만 아니라, 중심부와 주변 영역의 두께가 얇기 때문에, 온도 변화에 따라 부피가 커지는 두 액체에 대응하여 제2플레이트(12)은 휘어질 수 있다.
한편, 온도 변화에도 제3플레이트(16)이 부풀어 오르는 경우는 발생하지 않을 수 있다. 복수의 전극 패턴이 배치된 제1플레이트(14)을 제3플레이트(16) 상에 고정한 뒤, 절연층(미도시)을 형성하여 복수의 전극 패턴이 캐비티에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 절연층으로 두 개의 전극 패턴 중 하나를 덮고, 다른 하나만을 노출시켜야 캐비티 내에 충진된 두 액체들의 성질이 변화하는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 제1플레이트(14)과 제3플레이트(16) 상에 형성되는 절연층으로 인하여 두 액체가 온도 변화에 대응하여 열팽창을 하더라도 제3플레이트(16)이 부풀어 오르지 않고, 강도가 약한 제2플레이트(12)이 부풀어 오를 수 있다.
제2플레이트(12)이 부풀어 오르면, 제2플레이트(12)을 통해 입사되는 광(빛)은 전기 에너지를 통해 곡률이 제어되는 계면(44)과는 별도로 제2플레이트(12)에서 발생한 굴곡률에 의해 굴절될 수 있다. 이 경우, 제2플레이트(12)에서 발생하는 곡률은 액체 렌즈에 설계에 반영되어 있지 않을 수 있고, 두 액체의 온도 변화에 따른 열팽창률을 정확히 알고 있다고 하더라도 제2플레이트(12)의 곡률은 균일하게 발생하지 않을 가능성이 있다. 예를 들어, 제2플레이트(12)과 제1플레이트(14)의 접착 강도에 따라 강도가 가장 낮은 부위부터 부풀어 오를 수 있다. 전술한 바와 같이, 균일하게 유지되지 않는 제2플레이트(12)으로 인하여 온도 변화에 의해 액체 렌즈의 디옵터 변화가 발생할 수 있고, 이러한 디옵터 변화를 정확히 예상하는 것이 어려울 수 있다.
도3a 및 도3b는 액체 렌즈의 제2예를 설명한다. 구체적으로 도3a는 액체 렌즈의 제2예에 대한 탑뷰이고, 도3b는 액체 렌즈의 제1예에 대한 단면도이다. 설명의 편의를 위해, 도1b에서 설명한 액체 렌즈와 실질적으로 동일한 구성 요소에 대한 설명은 생략할 수 있다.
도3a 및 도3b를 참조하면, 액체 렌즈는 투명한 제2플레이트(22) 및 제3플레이트(26), 제2플레이트(22) 및 제3플레이트(26) 사이에 위치하며 기 설정된 경사면을 가지는 개구영역을 포함하는 제1플레이트(24), 제2플레이트(22), 제3플레이트(26) 및 개구영역에 의해 결정되는 캐비티(cavity, 50), 및 캐비티(50)에 충진된 서로 다른 성질의 두 액체(25, 24)를 포함할 수 있다. 여기서, 서로 다른 성질의 두 액체는 계면(30)을 형성할 수 있으며, 계면(30)의 위치와 굴곡도는 액체 렌즈에 인가되는 전기에너지(예, 전압 등)에 의해 달라질 수 있다.
제2플레이트(22)은 제1폭(D1)을 가지는 사각형 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 제2플레이트(22)은 제1플레이트(24)과의 접합을 위한 접합 영역, 개구영역에 대응하는 중심 영역(32), 및 제1플레이트(24)과 이격되며 접합 영역과 중심 영역(32) 사이에 위치하는 주변 영역(34)을 포함할 수 있다.
제2플레이트(22)은 제1플레이트(24)과 에지(edge) 주변의 접합 영역에서 맞닿아 접착이 되고, 제1플레이트(24)의 넓은 개구 영역의 직경(D3)에 대응하는 중심 영역(32)을 가질 수 있다. 도3b에서는 제1플레이트(24)의 개구 영역과 중심 영역(32)의 직경이 동일(D3)하게 도시되어 있으나, 중심 영역(32)의 직경/면적이 제1플레이트(24)의 개구 영역의 직경/면적보다 클 수 있다. 제1플레이트(24)의 개구 영역은 액체 렌즈에서 광(빛)을 수신할 수 있는 영역으로 제2플레이트(12) 내 중심 영역(32)이 제1플레이트(24)의 개구 영역보다 좁을 경우, 액체 렌즈의 렌즈 액티브 영역(광(빛)을 수신할 수 있는 면적)이 좁아지게 된다.
제2플레이트(22)의 중심 영역(32)과 주변 영역(34)은 제1플레이트(24)과 이격될 수 있다. 중심 영역(32)과 주변 영역(34)이 제1플레이트(24)과 이격되면, 제1플레이트(24)의 상부는 일부가 노출되어 캐비티(50)를 정의할 수 있는 데, 이는 제1플레이트(24)에 형성되는 전극 패턴의 일부가 캐비티(50)에 노출될 필요가 있기 때문이다. 주변 영역(34)은 제1플레이트(24)의 개구 영역보다 더 큰 직경(D2)을 가질 수 있다.
도3b를 참조하면, 제2플레이트(22)에서 제1플레이트(24)의 개구 영역에 대응하는 중심영역(32)과 주변 영역(34)의 두께는 동일하지 않다. 또한, 제2플레이트(22)은 평평(even)하지 않고 굴곡질(uneven) 수 있다. 여기서, 제2플레이트(22)가 굴곡지다는 것은 표면 전체가 평평하지 않고 중심영역(32)과 주변 영역(34) 사이에 단차가 존재한다는 것을 의미한다. 특히, 제2플레이트(22)의 중심 영역(32)은 주변 영역(34)보다 두꺼울 수 있다. 제2플레이트(22)의 중심 영역(32)이 주변 영역(34)보다 두꺼울 경우, 온도 변화에 따른 휘어짐이 작을 수 있다.
한편, 제1플레이트(24)은 경사면을 가지는 개구영역을 포함하며, 넓은 개구 영역의 직경(D3)은 액체 렌즈에 요구되는 화각(FOV) 또는 액체 렌즈가 카메라 장치에서 가지는 역할에 따라 달라질 수 있다. 개구 영역은 원형의 단면을 가지는 홀(hole)의 형상일 수 있으며, 개구 영역의 경사면은 55~65도의 범위의 경사도를 가질 수 있다. 두 액체가 형성한 계면(30)은 개구 영역의 경사면을 따라 움직일 수 있다.
또한, 제2플레이트(22)의 에지 주변의 접합 영역(36)은 주변 영역(34)에 비해 두꺼울 수 있다. 하지만 제2플레이트(22)의 접합 영역(36)의 두께와 중심 영역(32)의 두께는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 한편, 제2플레이트(22)의 두께는 1mm보다 크고, 주변 영역(34)의 두께는 1mm보다 작으며 제2플레이트(22)의 두께의 50%이상일 수 있다. 제2플레이트(22)의 중심 영역(32)의 두께가 두꺼울수록 온도 변화에 의한 디옵터의 변화를 줄일 수 있다. 또한, 제2플레이트(22)의 두께는 전체 액체 렌즈(28)의 두께의 15%~20% 또는 그 이상을 차지할 수 있다. 예를 들어, 액체 렌즈(28)의 초점거리 변화 방향과 다른 모든 렌즈의 초점거리 변화 방향이 서로 반대인 경우 액체 렌즈(28)의 제2플레이트(22)의 두께를 조절하여 서로 상쇄되는 조건을 찾을 수 있다. 이 때 제2플레이트(22)의 두께가 얇아질 수록 변화는 커지고 두꺼워질 수록 변화는 작아진다.
또한, 제2플레이트(22)은 두 액체 중 하나와 맞닿는 내면과 내면의 반대측의 외면을 포함할 수 있다. 도3b를 참조하면, 제2플레이트(22)의 중심 영역(32)은 내면과 외면 모두에서 돌출될 수 있다. 제2플레이트(22)는 전도성 액체의 상부에 배치되는 제1 두께를 가지고 광축을 포함하는 제1영역(예, 중심영역), 제1영역로부터 연장되고 제2 두께를 가지는 제2영역(예, 주변영역)을 포함할 수 있다. 또한, 제2플레이트(22)는 제1플레이트(24)와 결합되는 제3영역(예, 접합영역)을 더 포함할 수 있다. 제2플레이트(22)의 제2영역은 제1영역과 제3영역 사이에 배치될 수 있다.
도4a 및 도4b는 도3a 및 도3b에서 설명한 액체 렌즈의 온도에 따른 특성을 설명한다. 구체적으로, 도4a는 상온에서의 액체 렌즈를 설명하고, 도4b는 고온에서의 액체 렌즈를 설명한다.
전술한 바와 같이, 제2플레이트(22), 제1플레이트(24) 및 제3플레이트(26)에 의해 결정되는 캐비티에는 서로 다른 성질의 두 액체가 충진되어 있다. 액체는 온도가 높아지면 팽창하는 성질을 가질 수 있다(예, 열팽창, thermal expansion).
도4a를 참조하면, 상온에서 캐비티에 충진된 두 액체의 부피 변화가 없다면, 제2플레이트(22)을 통해 입사된 광(빛)은 캐비티 내 두 액체가 형성하는 계면(30)에 의한 굴절에 영향을 받아 제3플레이트(26)을 통과할 수 있다. 이 경우, 액체 렌즈에 전기 에너지를 인가하여 계면(30)의 곡률을 변경하는 방법으로 액체 렌즈를 원하는 방향으로 제어할 수 있다.
도2b를 참조하면, 고온에서 캐비티에 충진된 두 액체의 부피 변화로 인하여 제2플레이트(22)이 부풀어오르는 형상이 발생할 수 있다. 제2플레이트(22)의 중심 영역(32)부와 주변 영역(34)은 제1플레이트(24)과 접착되어 있지 않기 때문에 캐비티에 충진된 두 액체의 팽창으로 인하여 부풀어 오를 수 있다. 하지만, 제2플레이트(22)이 부풀어 오르더라도 두께가 두꺼운 중심 영역(32)은 평평하게 유지될 수 있고, 중심 영역(32)보다 두께가 얇은 주변 영역(34)에만 곡률이 발생할 수 있다.
제2플레이트(22)의 중심 영역(32)에는 곡률이 발생하지 않고, 주변 영역(34)에만 곡률이 발생한다면, 중심 영역(32)을 통해 전달되는 광(빛)에 굴절이 발생하지 않을 수 있다. 즉, 온도 변화에도 중심 영역(32)에 곡률이 발생하지 않는다면, 액체 렌즈는 온도 변화에 따른 디옵터의 변화가 줄어들 수 있다.
한편, 온도 변화에도 제3플레이트(26)이 부풀어 오르는 경우는 발생하지 않을 수 있다. 복수의 전극 패턴이 배치된 제1플레이트(24)을 제3플레이트(26) 상에 고정한 뒤, 절연층(미도시)을 형성하여 복수의 전극 패턴이 캐비티에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 절연층으로 두 개의 전극 패턴 중 하나를 덮고, 다른 하나만을 노출시켜야 캐비티 내에 충진된 두 액체들의 성질이 변화하는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 제1플레이트(24)과 제3플레이트(26) 상에 형성되는 절연층으로 인하여 두 액체가 온도 변화에 대응하여 열팽창을 하더라도 제3플레이트(26)이 부풀어 오르지 않고, 강도가 약한 제2플레이트(22)의 주변 영역(34)에만 곡률이 발생할 수 있다.
제2플레이트(22)이 부풀어 오르더라도 중심 영역(32)이 평평하게 유지될 수 있다면, 제2플레이트(22)을 통해 입사되는 광(빛)은 전기 에너지를 통해 곡률이 제어되는 계면(30)의 굴곡률에 의해 굴절될 수 있고, 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리의 제어가 용이해질 수 있다. 즉, 온도 변화에 따라 제2플레이트(22)에서 발생할 수 있는 곡률을 고려할 필요가 없어져 액체 렌즈의 왜곡 계수가 크게 줄어들 수 있다.
도5a 내지 도5d는 액체 렌즈의 여러 구조를 설명한다. 이하에서는, 도1a 및 도1b와 도3a 및 도3b에서 설명한 액체 렌즈들과 구별되는 부분을 중심으로 설명한다.
도5a는 액체 렌즈의 제3예를 설명한다.
도시된 바와 같이, 액체 렌즈의 제3예는 제1플레이트와 맞닿은 제2플레이트(22a)이 액체와 맞닿은 내면은 굴곡지고, 외면은 평평한 형상을 가지는 경우를 설명한다. 이 경우, 제2플레이트(22a)의 중심 영역(32a)의 두께는 접합 영역(36a)보다 얇고, 주변 영역(34a)보다는 두꺼울 수 있다.
도5b는 액체 렌즈의 제4예를 설명한다.
도시된 바와 같이, 액체 렌즈의 제3예는 제1플레이트와 맞닿은 제2플레이트(22a)에서 액체와 맞닿은 내면과 외면이 모두 굴곡지거나, 돌출되거나, 평편하지 않을 수 있다. 다만, 제2플레이트(22a)의 외면에서 중심 영역(32b)과 주변 영역(34b)은 평평하고, 내면에서는 중심 영역(32b)이 주변 영역(34b)보다 돌출된 구조를 가질 수 있다. 제2플레이트(22a)에서 접합 영역(36b)이 가장 두껍게 형성되고, 중심 영역(32a)의 두께는 접합 영역(36a)보다 얇고, 주변 영역(34a)보다는 두꺼울 수 있다.
도5c는 액체 렌즈의 제5예를 설명한다.
도시된 바와 같이, 액체 렌즈의 제3예는 제1플레이트와 맞닿은 제2플레이트(22c)에서 액체와 맞닿은 내면과 외면이 모두 굴곡질 수 있다. 제2플레이트(22c)의 외면과 내면 모두에서 중심 영역(32c)이 주변 영역(34c)보다 돌출된 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 제2플레이트(22c)의 중심 영역(32c)과 접합 영역(36c)의 두께는 주변 영역(34c)보다 두꺼울 수 있다. 다만, 중심 영역(32c)은 접합 영역(36c)보다 두꺼울 수도 있고, 얇을 수도 있으며, 동일한 두께를 가질 수도 있다.
도5d는 액체 렌즈의 제6예를 설명한다.
도시된 바와 같이, 액체 렌즈의 제6예는 제1플레이트와 맞닿은 제2플레이트(22d)이 액체와 맞닿은 내면은 평평하고, 외면의 중심영역과 주변영역은 굴곡지거나, 돌출되거나, 평편하지 않은 형상을 가지는 경우를 설명한다. 이 경우, 제2플레이트(22d)의 중심 영역(32d)의 두께는 접합 영역(36d)보다 얇고, 주변 영역(34d)보다는 두꺼울 수 있다.
도5e는 액체 렌즈의 제7예를 설명한다.
도시된 바와 같이, 액체 렌즈의 제7예는 제1플레이트와 맞닿은 제2플레이트(22e)이 액체와 맞닿은 내면은 평평하고, 외면의 중심영역이 주변영역보다 돌출된 구조를 가지는 경우를 설명한다. 이 경우, 제2플레이트(22e)의 중심 영역(32e)의 두께는 접합 영역(36e) 및 주변 영역(34d)보다 두꺼울 수 있다.
전술한 액체 렌즈는 카메라 모듈에 포함될 수 있다. 카메라 모듈은 하우징에 실장되는 액체 렌즈 및 액체 렌즈의 전면 또는 후면에 배치될 수 있는 적어도 하나의 고체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리, 렌즈 어셈블리를 통해 전달되는 광신호를 전기신호로 변환하는 이미지센서, 및 액체 렌즈에 구동 전압을 공급하기 위한 제어회로를 포함할 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.
예를 들어, 전술한 액체렌즈를 포함하는 카메라 모듈을 포함한 광학 기기(Optical Device, Optical Instrument)를 구현할 수 있다. 여기서, 광학 기기는 광신호를 가공하거나 분석할 수 있는 장치를 포함할 수 있다. 광학 기기의 예로는 카메라/비디오 장치, 망원경 장치, 현미경 장치, 간섭계 장치, 광도계 장치, 편광계 장치, 분광계 장치, 반사계 장치, 오토콜리메이터 장치, 렌즈미터 장치 등이 있을 수 있으며, 액체 렌즈를 포함할 수 있는 광학 기기에 본 발명의 실시예를 적용할 수 있다. 또한, 광학 기기는 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등의 휴대용 장치로 구현될 수 있다. 이러한 광학 기기는 카메라 모듈, 영상을 출력하는 디스플레이부, 카메라 모듈과 디스플레이부를 실장하는 본체 하우징을 포함할 수 있다. 광학기기는 본체 하우징에 타 기기와 통신할 수 있는 통신모듈이 실장될 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 메모리부를 더 포함할 수 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.

Claims (17)

  1. 전도성 액체와 비전도성 액체를 수용하는 캐비티가 배치된 제1 플레이트;
    상기 제1 플레이트의 하부에 배치되는 제1전극;
    상기 제1 플레이트의 상부에 배치되는 제2전극;
    상기 제2전극의 상부에 배치되는 제2 플레이트; 및
    상기 제1전극의 하부에 배치되는 제3 플레이트를 포함하고,
    상기 제2 플레이트는 상기 전도성 액체의 상부에 배치되는 제1 두께를 가지고 광축을 포함하는 제1영역과 상기 제1영역로부터 연장되고 제2 두께를 가지는 제2영역을 포함하고, 상기 제1 두께가 제2 두께보다 큰, 액체 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2플레이트는
    제3두께를 가지고 상기 제1플레이트와 결합되는 제3영역을 더 포함하고,
    상기 제2영역은 상기 제1영역과 제3영역 사이에 배치되는, 액체 렌즈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3두께는 상기 제2두께보다 두꺼운, 액체 렌즈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제3두께는 상기 제1두께보다 같거나 큰, 액체 렌즈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제3두께는 상기 제1두께보다 같거나 작은, 액체 렌즈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티의 단면적은 상기 제3플레이트에서 상기 제2플레이트 방향으로 갈수록 커지고, 상기 캐비티의 경사면은 55~65도의 경사도 범위를 가지는 는, 액체 렌즈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 액체는 상기 제2플레이트와 접하는, 액체 렌즈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2플레이트는 상기 전도성 액체 또는 상기 비전도성 액체 중 하나와 맞닿는 내면과 상기 내면의 반대측의 외면을 포함하고,
    상기 내면과 상기 외면 중 적어도 하나는 굴곡진(uneven), 액체 렌즈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 내면에서 상기 제2영역에 비하여 상기 제1영역이 돌출된, 액체 렌즈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 외면에서 상기 제2영역에 비하여 상기 제1영역이 돌출된, 액체 렌즈.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 외면 및 상기 내면에서 상기 제2영역에 비하여 상기 제1영역이 돌출된, 액체 렌즈.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 내면 또는 상기 외면에서 상기 제1영역과 상기 제2영역은 평평하고(even) 상기 접합영역은 돌출된, 액체 렌즈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2플레이트는 상기 전도성 액체 또는 상기 비전도성 액체 중 하나와 맞닿는 내면과 상기 내면의 반대측의 외면을 포함하고,
    상기 내면과 상기 외면 중 하나가 굴곡지고(uneven) 다른 하나는 평평한(even), 액체 렌즈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역의 평면적은 상기 개구 영역보다 크거나 동일한, 액체 렌즈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2플레이트는 상기 제3플레이트보다 두꺼우며, 상기 제3플레이트는 평평(uneven)한, 액체 렌즈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제2플레이트의 두께는 1mm보다 크고, 상기 제2영역의 두께는 1mm보다 작으며 상기 제2플레이트의 두께의 50%이상인, 액체 렌즈.
  17. 투명한 제2플레이트 및 제3플레이트;
    상기 제2플레이트 및 상기 제3플레이트 사이에 위치하며 기 설정된 경사면을 가지는 개구영역을 포함하는 제1플레이트;
    상기 제2플레이트, 상기 제3플레이트 및 상기 개구영역에 의해 결정되는 캐비티(cavity); 및
    상기 캐비티에 충진된 서로 다른 성질의 두 액체를 포함하고,
    상기 제2플레이트는
    상기 제1플레이트와의 접합을 위한 접합 영역;
    상기 개구영역에 대응하는 중심 영역; 및
    상기 제1플레이트와 이격되며 상기 접합 영역과 상기 중심 영역 사이에 위치하는 주변 영역을 포함하며,
    상기 중심 영역의 두께는 상기 주변 영역의 두께보다 두꺼워 온도 변화에 대응하여 휘어짐이 작은, 액체 렌즈.
KR1020170012985A 2017-01-26 2017-01-26 액체렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기 KR20180088204A (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170012985A KR20180088204A (ko) 2017-01-26 2017-01-26 액체렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기
JP2019540345A JP7260473B2 (ja) 2017-01-26 2018-01-26 液体レンズ
PCT/KR2018/001184 WO2018139897A1 (ko) 2017-01-26 2018-01-26 액체 렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기
EP18744111.8A EP3575855A4 (en) 2017-01-26 2018-01-26 LIQUID LENS AND CAMERA MODULE AND OPTICAL DEVICE WITH IT
US16/480,781 US11347127B2 (en) 2017-01-26 2018-01-26 Liquid lens
CN201880008851.7A CN110226117B (zh) 2017-01-26 2018-01-26 液体透镜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170012985A KR20180088204A (ko) 2017-01-26 2017-01-26 액체렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180088204A true KR20180088204A (ko) 2018-08-03

Family

ID=62977953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170012985A KR20180088204A (ko) 2017-01-26 2017-01-26 액체렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11347127B2 (ko)
EP (1) EP3575855A4 (ko)
JP (1) JP7260473B2 (ko)
KR (1) KR20180088204A (ko)
CN (1) CN110226117B (ko)
WO (1) WO2018139897A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200021666A (ko) * 2018-08-21 2020-03-02 엘지이노텍 주식회사 조리개, 이를 포함하는 렌즈 어셈블리 및 이 렌즈 어셈블리를 포함하는 카메라 모듈
WO2020242039A1 (ko) * 2019-05-31 2020-12-03 엘지이노텍 주식회사 액체렌즈

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3580596A1 (en) 2017-02-09 2019-12-18 Corning Incorporated Liquid lenses
US10890693B2 (en) 2018-12-20 2021-01-12 Mitutoyo Corporation Tunable acoustic gradient lens with axial compliance portion
CN111474664A (zh) * 2019-01-23 2020-07-31 三营超精密光电(晋城)有限公司 镜头及具有该镜头的电子装置
CN110727102B (zh) * 2019-10-21 2022-03-22 Oppo广东移动通信有限公司 镜头模组、成像装置及终端

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000356750A (ja) * 1999-06-16 2000-12-26 Canon Inc 表示素子および表示装置
CN2598014Y (zh) * 2003-01-01 2004-01-07 周会林 屈光度可调眼镜
CN100422788C (zh) * 2004-01-30 2008-10-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 变焦透镜组件
GB0407233D0 (en) * 2004-03-30 2004-05-05 Koninkl Philips Electronics Nv Compact switchable optical unit
WO2005109043A1 (en) 2004-05-07 2005-11-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electrowetting cell and method of manufacturing thereof
FR2878338B1 (fr) * 2004-11-24 2007-03-02 Varioptic Sa Monture de lentille a focale variable
KR20070008169A (ko) * 2005-07-13 2007-01-17 엘지전자 주식회사 액체 렌즈
US7605984B2 (en) * 2005-09-21 2009-10-20 National Tsing Hua University Lens with adjustable focal length
KR100847804B1 (ko) * 2005-11-15 2008-08-06 (주) 비앤피 사이언스 액체 렌즈 및 액체 렌즈 제조 방법
KR100723244B1 (ko) 2005-12-27 2007-05-29 삼성전기주식회사 전기습윤을 이용한 액체렌즈 제조방법 및 이에 의한액체렌즈
JP4760426B2 (ja) * 2006-02-13 2011-08-31 ソニー株式会社 光学素子およびレンズアレイ
TR200900755T1 (tr) 2006-07-31 2009-11-23 Arçeli̇k Anoni̇m Şi̇rketi̇ Pişirme hacmi ve bek tablası için ortak ısıtıcı içeren fırın.
EP1884805A1 (en) * 2006-08-01 2008-02-06 Varioptic Liquid lens with four liquids
JP4894703B2 (ja) 2006-09-29 2012-03-14 ソニー株式会社 エレクトロウエッティング装置とこれを用いた可変焦点レンズ、光ピックアップ装置、光記録再生装置、液滴操作装置、光学素子、ズームレンズ、撮像装置、光変調装置及び表示装置
KR100847802B1 (ko) 2007-01-04 2008-08-06 (주) 비앤피 사이언스 비구면 액체 렌즈 및 그 제조 방법
WO2008082025A1 (en) * 2007-01-04 2008-07-10 Bnp Science Liquid lens module and a method for producing the same
KR100847803B1 (ko) * 2007-01-04 2008-08-06 (주) 비앤피 사이언스 액체 렌즈 및 액체 렌즈 제조 방법
JP2008191647A (ja) * 2007-01-10 2008-08-21 Nikon Corp 光学素子、ファインダー、測光光学系及び撮影光学系と、結像方法、観察方法、測光方法及び撮影方法
EP2009468B1 (en) * 2007-06-29 2011-10-19 Varioptic Electrowetting device with polymer electrode
KR100992090B1 (ko) * 2008-02-01 2010-11-04 (주)미코엠에스티 액체 렌즈 및 그의 제조 방법
JP2009186595A (ja) * 2008-02-04 2009-08-20 Sony Corp 撮像レンズ系及びこれを用いた撮像装置
JP2010079096A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Sony Corp 光学素子及び撮像装置
WO2010114254A2 (ko) * 2009-04-01 2010-10-07 경북대학교 산학협력단 액체렌즈 및 그의 제조방법
EP2423715A1 (en) * 2010-08-25 2012-02-29 Canon Kabushiki Kaisha Liquid lens and apparatus incorporating the same
KR101804473B1 (ko) * 2010-12-16 2017-12-04 삼성전자주식회사 가변초점 렌즈 구조체 및 그 제조방법
KR101961478B1 (ko) * 2012-09-19 2019-03-22 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
US8922901B2 (en) * 2013-05-24 2014-12-30 Invenios Inc Fabrication of liquid lens arrays
KR101629772B1 (ko) * 2014-11-26 2016-06-21 한국과학기술원 고체렌즈가 결합된 전기습윤 액체렌즈와 그 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200021666A (ko) * 2018-08-21 2020-03-02 엘지이노텍 주식회사 조리개, 이를 포함하는 렌즈 어셈블리 및 이 렌즈 어셈블리를 포함하는 카메라 모듈
WO2020242039A1 (ko) * 2019-05-31 2020-12-03 엘지이노텍 주식회사 액체렌즈

Also Published As

Publication number Publication date
US20200004104A1 (en) 2020-01-02
JP2020505644A (ja) 2020-02-20
WO2018139897A1 (ko) 2018-08-02
EP3575855A1 (en) 2019-12-04
JP7260473B2 (ja) 2023-04-18
EP3575855A4 (en) 2020-12-02
CN110226117B (zh) 2022-10-25
CN110226117A (zh) 2019-09-10
US11347127B2 (en) 2022-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180088204A (ko) 액체렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기
US11598930B2 (en) Liquid lens, camera module and optical device including the same
KR102510509B1 (ko) 카메라 모듈
US7675687B2 (en) Liquid lens group
KR20180087082A (ko) 액체 렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기
KR102310998B1 (ko) 카메라 모듈 및 액체 렌즈의 제어 방법
US11409182B2 (en) Liquid lens and camera module and optical apparatus comprising same
JP7257324B2 (ja) 液体レンズ及びこれを含むカメラモジュール及び光学機器
US20220196964A1 (en) Liquid lens
KR102331146B1 (ko) 카메라 모듈 및 액체 렌즈
KR102471185B1 (ko) 카메라 모듈
US11392008B2 (en) Liquid lens
KR102531130B1 (ko) 액체 렌즈를 포함하는 듀얼 카메라 모듈
CN113424514B (zh) 包括液体透镜的相机模块及其控制方法
KR102156378B1 (ko) 액체 렌즈 및 이 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리
KR20180081905A (ko) 액체 렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기
KR20200137148A (ko) 액체 렌즈 및 이를 포함하는 안경
KR20200137589A (ko) 액체 렌즈, 이 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리 및 이 어셈블리를 포함하는 카메라 모듈
KR20200144332A (ko) 액체렌즈
KR20200092645A (ko) 액체 렌즈
KR20180088079A (ko) 액체 렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기
KR20180114795A (ko) 액체 렌즈 제어 회로

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal