KR20180094625A - 액체 렌즈 모듈, 이를 포함하는 카메라 모듈과 광학기기 - Google Patents

액체 렌즈 모듈, 이를 포함하는 카메라 모듈과 광학기기 Download PDF

Info

Publication number
KR20180094625A
KR20180094625A KR1020170021001A KR20170021001A KR20180094625A KR 20180094625 A KR20180094625 A KR 20180094625A KR 1020170021001 A KR1020170021001 A KR 1020170021001A KR 20170021001 A KR20170021001 A KR 20170021001A KR 20180094625 A KR20180094625 A KR 20180094625A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
liquid lens
disposed
region
lens
Prior art date
Application number
KR1020170021001A
Other languages
English (en)
Inventor
최용복
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 KR1020170021001A priority Critical patent/KR20180094625A/ko
Priority to US16/330,632 priority patent/US11428850B2/en
Priority to CN201780068223.3A priority patent/CN109923472B/zh
Priority to JP2019512792A priority patent/JP7059259B2/ja
Priority to PCT/KR2017/009668 priority patent/WO2018044131A1/ko
Priority to EP17847056.3A priority patent/EP3508911A4/en
Publication of KR20180094625A publication Critical patent/KR20180094625A/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
    • G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
    • 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
    • G02F1/01—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 intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03—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 intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/0305—Constructional arrangements
    • G02F1/0316—Electrodes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

실시예는 비전도성의 액체와 전도성의 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈; 상기 액체 렌즈 측면을 둘러싸는 스페이서; 상기 액체 렌즈의 상부에 배치되는 제1 전극; 상기 액체 렌즈의 하부에 배치되는 제2 전극; 상기 스페이서의 상부 및 상기 제1 전극의 상부에 배치되고, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 연성회로기판(FPCB); 및 상기 스페이서의 하부 및 상기 제2 전극의 하부에 배치되고 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 메탈플레이트;를 포함하고, 상기 메탈플레이트는 전도 영역과 절연 영역을 포함하는 액체 렌즈 모듈을 제공한다.

Description

액체 렌즈 모듈, 이를 포함하는 카메라 모듈과 광학기기{LIQUID LENS MODULE, CAMERA MODULE AND OPTICAL DEVICE INCLUDING THE SAME}
실시예는 액체 렌즈부 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가변 초점 렌즈에 관한 것이다.
휴대용 장치의 사용자는 고해상도를 가지며 크기가 작고 다양한 촬영 기능(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, 렌즈 모듈 구동을 위해 마그넷과 코일 등의 구동 부재가 필요하고 렌즈 모듈의 구동 범위에 대응하여 렌즈 모듈의 구동을 위한 여유 공간이 필요하므로 전체 카메라 모듈 및 광학기기의 두께가 두꺼워 진다.
따라서, 두 가지 액체의 계면의 곡률을 전기적으로 조절하여 오토 포커스와 손떨림 보정 기능을 수행하는 액체 렌즈에 대한 연구가 이루어지고 있다.
실시예는, 전기 에너지에 따라 두 액체가 사이에 위치하는 계면의 위치를 조정할 수 있는 액체 렌즈에 구동 전압을 공급하는 연성 회로 기판(FPCB)의 강도가 약한 문제점을 해결하고자 한다.
또한, 액체 렌즈의 조립을 용이하게 하고자 한다.
실시예는 비전도성의 액체와 전도성의 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈; 상기 액체 렌즈 측면을 둘러싸는 스페이서; 상기 액체 렌즈의 상부에 배치되는 제1 전극; 상기 액체 렌즈의 하부에 배치되는 제2 전극; 상기 스페이서의 상부 및 상기 제1 전극의 상부에 배치되고, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 연성회로기판(FPCB); 및 상기 스페이서의 하부 및 상기 제2 전극의 하부에 배치되고 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 메탈플레이트;를 포함하고, 상기 메탈플레이트는 전도 영역과 절연 영역을 포함하는 액체 렌즈 모듈을 제공한다.
전도 영역의 일부는 상기 제2 전극과 대면하며 배치될 수 있다.
메탈 플레이트는 상기 전도 영역과 상기 절연 영역이 배치된 제1 면을 포함하고, 상기 전도 영역은 상기 제2 전극과 대면하고 상기 절연 영역은 상기 제2 전극과 비대면할 수 있다.
메탈 플레이트는 상기 제1 면과 반대 방향의 제2 면을 더 포함하고, 상기 제2 면은 절연 영역일 수 있다.
메탈 플레이트는, 상기 액체 렌즈의 하면과 대면하는 제1 영역과 상기 제1 영역으로부터 절곡되어 연장되는 제2 영역을 포함할 수 있다.
스페이서는, 상기 연성 회로 기판 및 상기 메탈 플레이트와 접합되는 영역에 적어도 하나에, 적어도 하나의 그루브(groove)가 배치될 수 있다.
상기 회로 기판과 상기 메탈 플레이트 중 적어도 하나의 일부는 상기 스페이서와 상하방향으로 대면하고, 다른 일부는 상기 액체 렌즈의 일부와 상하방향으로 대면하도록 배치될 수 있다.
스페이서는 상기 연성 회로 기판과 상기 메탈 플레이트의 내주면 또는 외주면 중 적어도 한 면과 대면하여 배치되는 가이드 벽을 포함할 수 있다.
액체 렌즈는 사각형 형상의 평면 구조를 가지고, 상기 스페이서는 중앙의 개구 영역과 둘레의 사각형 형상의 폐곡면 구조를 가질 수 있다.
메탈 플레이트의 제1 영역은 중앙의 개구 영역과 둘레의 사각형 형상의 폐곡면 구조를 가지고, 상기 메탈 플레이트는 상기 가이드 벽과 마주보는 1쌍의 변의 길이보다 다른 1쌍의 변의 길이가 클 수 있다.
메탈 플레이트는 모서리에서 라운드 영역을 가지고, 상기 라운드 영역은 외측의 제1 곡률반경보다 내측의 제2 곡률반경이 더 클 수 있다.
라운드 영역의 일부는 상기 제1 전극 또는 제2 전극의 일부와 광축에 평행한 방향 상에서 중첩될 수 있다.
액체 렌즈는 상기 제1 액체와 제2 액체를 수용하는 캐비티가 형성된 제1 플레이트; 상기 제1 전극 하부에 배치되는 제2 플레이트; 및 상기 제2 전극 상부에 배치되는 제3 플레이트를 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 제1 플레이트 하부에 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 제1 플레이트 상부에 배치될 수 있다.
제2전극은 적어도 하나 이상의 전극섹터를 포함하고, 상기 제1전극은 둘 이상의 전극섹터를 포함할 수 있다.
다른 실시예는 비전도성 액체와 전도성의 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈; 상기 액체 렌즈 측면을 둘러싸는 스페이서; 상기 액체 렌즈의 상부에 배치되는 제1 전극; 상기 액체 렌즈의 하부에 배치되는 제2 전극; 상기 스페이서 및 제1 전극의 상부에 배치되고 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 연성회로기판(FPCB); 상기 스페이서 및 제2 전극의 하부에 배치되고 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 메탈 플레이트; 및 상기 메탈 플레이트 상부에서, 상기 제2 전극과 비대면하는 영역에 배치되는 절연층;을 포함하고, 상기 메탈 플레이트는 상기 제2 전극과 대면하는 영역에서 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 액체 렌즈 모듈을 제공한다.
또 다른 실시예는 제1 렌즈부; 상기 제1 렌즈부 아래에 배치되는 상술한 액체 렌즈 모듈; 상기 액체 렌즈 모듈 아래에 배치되는 제2 렌즈부; 상기 제1 렌즈부와 액체 렌즈 모듈 및 제2 렌즈부를 수용하고, 측면에 상기 액체 렌즈 모듈을 삽입하기 위한 홀, 및 내부에 상기 액체 렌즈가 배치되는 액체 렌즈 수용부를 포함하는 홀더; 및 상기 제2 렌즈부의 아래에 배치되는 이미지 센서를 포함하는 센서 기판을 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.
또 다른 실시예는 제1 렌즈부; 상기 제1 렌즈부 아래에 배치되는 상술한 액체 렌즈 모듈; 상기 액체 렌즈 모듈 아래에 배치되는 제2 렌즈부; 상기 제1 렌즈부와 액체 렌즈 모듈 및 제2 렌즈부를 수용하고, 측면에 상기 액체 렌즈 모듈을 삽입하기 위한 홀, 및 내부에 상기 액체 렌즈가 배치되는 액체 렌즈 수용부를 포함하는 홀더; 및 상기 제2 렌즈부의 아래에 배치되는 이미지 센서를 포함하는 센서 기판을 포함하는 카메라 모듈; 상기 카메라 모듈을 통하여 입사된 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 제어부; 및 상기 전기적인 신호에 의하여 색이 변화하는 복수 개의 픽셀로 이루어지는 디스플레이 모듈을 포함하는 광학 기기를 제공한다.
실시예에 따른 액체 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, 기판 특히 제2 기판으로 연성 회로 기판 대신 전도성 재질의 메탈 플레이트(metal plate)를 사용하여, 제조시에 제2 기판의 처짐이 발생하지 않는다.
메탈 플레이트는 연성 회로 기판에 비해 처짐이 덜 발생하고 제조 공차가 작아서, 액체 렌즈 모듈의 조립시에 렌즈 모듈 구성 요소들의 얼라인(self align)을 용이하게할 수 있다.
도 1은 카메라 모듈을 설명한다.
도 2는 액체 렌즈 모듈을 설명한다.
도 3은 스페이서를 설명한다.
도 4는 제1기판을 설명한다.
도 5는 제2기판을 설명한다.
도 6은 액체 렌즈를 설명한다.
도 7은 제1플레이트를 설명한다.
도 8은 제2 플레이트를 설명한다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 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)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도1은 카메라 모듈을 설명한다.
도시된 바와 같이, 카메라 모듈은 홀더(18), 이미지센서가 실장되는 센서 기판(64) 및 렌즈부를 포함할 수 있다. 또한 홀더는(18) 상부와 하부가 개방되어 형성될 수 있다. 렌즈부는 액체 렌즈 모듈(14)과 고체렌즈를 포함할 수 있다. 액체 렌즈 모듈(14)은 액체 렌즈 및 기판을 포함할 수 있다. 액체 렌즈는 전도성 액체 및 비전도성 액체가 배치되는 캐비티를 포함하는 제1 플레이트와 제1 플레이트 상부 또는 하부에 배치되는 전극을 포함할 수 있다. 액체렌즈는 전극의 상부 또는 하부에 배치되는 제2 플레이트 또는 제3 플레이트를 포함할 수 있다. 상기 고체렌즈는 액체 렌즈 모듈(14)의 상부에 배치되는 제1렌즈부(12), 액체 렌즈 모듈(14)의 하부에 배치되는 제2렌즈부(16)를 포함할 수 있으며, 제1 렌즈부(12)와 제2 렌즈부(16) 중 하나는 생략될 수 있다. 상기 이미지센서는 제2렌즈부(16)의 하부에 배치될 수 있다. 카메라 모듈은 홀더와 센서기판 사이에 배치되는 베이스를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 베이스는 홀더와 일체로 형성될 수 있다.
또한 일 실시예로 액체 렌즈 모듈(14)은 두 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈(28), 액체 렌즈(28)를 둘러싸는 스페이서(36), 액체 렌즈(28)에 구동 전압을 공급하기 위한 적어도 하나의 기판(42)을 포함할 수 있다. 기판(42)은 센서 기판(64)과 액체 렌즈(28)를 전기적으로 연결할 수 있다. 센서 기판(64)은 후술하는 제1,2 기판(44,42)과 각각 전기적으로 연결될 수 있고, 특히 제2 기판(42)의 제2-1 영역이 센서 기판(64)의 단자와 전기적으로 접촉할 수 있다.
기판(42)은 구별되는 복수의 구동 전압을 공급할 수 있고, 각각의 구동 전압은 복수의 단자(48)를 통해 전달될 수 있다.
한편, 카메라 모듈에 포함된 홀더(18)는 복수의 오프닝(52)을 포함할 수 있다. 오프닝(opening)은 홀더(18) 상부의 측면에 형성된 적어도 하나의 홈일 수 있다. 상기 복수의 오프닝(52)은 홀더(18)의 모서리 영역에 배치될 수 있다. 복수의 오프닝은 4개일 수 있으며, 4개의 오프닝(52)은 사각 형상의 홀더(18)의 네개의 코너에 배치될 수 있다. 상기 액체 렌즈 모듈(14)은 복수의 오프닝(52)을 통해 상기 홀더의 상면에서 바라보았을 때 홀더 외부로 노출될 수 있다. 액체 렌즈 모듈(14) 또는 액체 렌즈는 복수의 오프닝(52)을 통해 스페이서 코너에 상하로 대응되는 위치에 오프닝(52)이 배치될 수 있다.
액체 렌즈 모듈(14)을 홀더(18)에 삽입한 후 복수의 오프닝(52)을 통해 노출되는 액체 렌즈(28)를 이용하여 액체 렌즈 모듈(14)의 위치, 배치를 조정할 수 있다. 이를 통해, 액체 렌즈 모듈(14)을 제1렌즈부(12) 및 제2렌즈부(16)와 기구적으로 정렬할 수 있다.
도2는 액체 렌즈 모듈(14)을 설명한다.
도시된 바와 같이, 액체 렌즈 모듈(14)은 서로 다른 두 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈(28), 액체 렌즈(28)를 둘러싸는 스페이서(36), 액체 렌즈(28)에 구동 전압을 공급하기 위한 제2기판(42) 또는 제1기판(44)을 포함할 수 있다.
여기서, 제2기판(42)은 액체 렌즈(28)의 일측에 노출된 복수의 전극을 통해 공통 전압을 전달할 수 있고, 제1기판(44)는 액체 렌즈의 반대측에 노출된 복수의 전극을 통해 개별 전압을 전달할 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 액체 렌즈(28)에 개별 전압 및 공통 전압이 인가되는 위치는 변경될 수도 있다.
제2 기판(42)이 하부에 구비되고, 제1 기판(44)이 상부에 구비될 수 있는데, 제2 기판(42)은 상부의 구조물을 지지할 수 있어야 하므로 더 강도가 클 수 있다.
액체 렌즈 모듈(14) 내에서 스페이서(36)가 하우징으로 작용하고, 하부의 제2 기판(42)이 메탈 소재의 기판이고, 상부의 제2 기판(44)이 연성의 기판이고, 액체 렌즈(28)가 메탈 기판과 연성 기판의 사이에 배치될 수 있다. 하우징에 메탈 기판이 구비되는 영역을 제1 안착부라고 하고, 연성 기판이 구비되는 영역을 제2 안착부라고 할 수 있다.
이때, 메탈 기판과 액체 렌즈(28) 및 연성 기판이 광축 방향으로 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 또한, 메탈 기판은 액체 렌즈(28)의 공통 전극과 연결되고 연성 기판은 개별 전극과 연결될 수 있다.
도3은 스페이서(36)를 설명한다.
도시된 바와 같이, 스페이서(36)에는 적어도 하나의 기판(44, 42)이 접합되는 영역에 적어도 하나의 그루브(groove, 82)가 배치될 수 있다. 여기서, 그루브(82)는 스페이서(36)의 상부 또는 하부에 배치될 수 있다. 그루브(82)는 복수개가 나란히 배치될 수도 있다. 실시예에 따라, 그루브(82)는 스페이서(36)의 한 변에 굽어진 패턴, 교차되는 패턴, 다각 형상, 1자, 또는 11자 등의 형상 또는 패턴을 가질 수도 있으며 스페이서(36)의 한 변에 연속적으로 하나의 패턴을 갖거나 단속적으로 하나 또는 복수개의 패턴을 포함할 수 있다. 스페이서(36) 각 변의 상부 또는 하부의 면적에 따라 스페이서(36) 각 변에 배치되는 그루브(82)의 개수가 달라질 수 있다. 도3의 일 실시예의 경우 스페이서의 좁은 면적을 갖는 변에는 하나의 그루브(82)가 배치되고 넓은 면적을 갖는 변에는 두개의 그루브(82)가 배치될 수 있다. 따라서 스페이서의 면적이 넓은 변에 면적이 좁은 변에 비해 많은 그루브(82)가 배치될 수 있다. 이미지 센서와 기판이 전기적으로 연결될 수 있도록 기판이 연장된 방향에 대응되는 스페이서의 변이 기판이 연장된 방향에 대응되지 않은 스페이서의 변보다 넓을 수 있다. 스페이서의 넓은 변은 좁은 변보다 많은 그루브(82)를 배치할 수 있다. 이미지 센서와 기판을 전기적으로 연결하기 위해 기판을 굽히거나 꺾는 과정이 필요한데, 이 때 기판의 연장부와 가까운 부분의 접착부에 힘이 가해져 접착부의 들뜸 등으로 인한 불량이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 기판 연결부와 대응되는 스페이서의 변을 넓게 형성하여 그루브(82)를 추가적으로 배치시킴으로 접합 강성을 높일 수 있다.
또한, 스페이서(36)에는 내측 또는 외측의 적어도 한 곳에 배치된 가이드 벽(86A, 86B)이 포함될 수 있다. 이때, 가이드 벽의 높이는 기판(44, 42)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 가이드 벽의 외측면에는 도피부를 포함할 수 있다. 예를 들어 제1변과 제1 변과 이웃하지 않고 대면하는 대변인 제2변 각각에 도피부가 형성될 수 있다. 스페이서(36)를 제작하기 위한 틀에 재료 주입을 위해서 넓은 공간이 유리하기 때문에 상대적으로 두께가 있는 가이드 벽의 외측면으로 니들(needle)을 통해 주입하기 위해 형성된 도피부일 수 있다. 재료 주입 후 재료의 일부가 넘치는 현상까지 고려하여 가이드 벽에 도피부를 배치할 수 있다.
액체 렌즈(28)와 액체 렌즈(28)를 둘러싸는 스페이서(36)는 다각형의 평면 구조를 가질 수 있고, 예를 들어 사각형은 사각형 형상일 수 있다. 그리고, 스페이서(36)는 중앙의 개구 영역과 둘레의 사각형 형상의 폐곡면 구조를 가질 수 있다. 그루브(82)는 다각형의 평면에서 변에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 가이드 벽(86A, 86B)은 서로 마주보는 한 쌍의 대변에만 배치될 수 있다. 여기서, 다각형은 예를 들면 직사각형 또는 정사각형 등의 사각형일 수 있다.
또한, 스페이서(36)에는 다각형의 평면에서 모서리에 대응하는 영역에 배치되는 적어도 하나의 돌기(84)를 포함할 수 있다. 이때, 돌기(84)는 기판(44, 42)의 형상에 따라 달라질 수 있다.
한편, 그루브(82)는 스페이서(36)의 전면 또는 후면에 배치되거나, 전면 및 후면에 배치될 수 있다.
도4는 제1기판(44)을 설명한다.
도시된 바와 같이, 제1기판(44)은 복수의 개별 구동 전압을 전달하기 위해 폭이 넓게 형성된 기판의 일단에 복수의 단자(48)를 포함하고, 액체 렌즈(28)의 일측에 배치되어 액체 렌즈(28)의 모서리에 노출된 전극에 대응하는 위치에 개별 구동 전압을 전달하기 위한 도전성 패턴을 포함할 수 있으며, 예를 들면 연성회로기판(FPCB)일 수 있다.
제1 기판(44)의 단자(48)는 본체로부터 꺽인 'ㄱ'자 형상으로 구비되어, 본체와 단자(48)의 사이에는 홈 형상이 구비될 수 있다.
도5는 제2기판(42)을 설명한다. 도시된 바와 같이, 제2기판(42)은 하나의 공통 전압(예, 기준 전압)을 인가하기 위한 단자를 포함할 수 있다. 제2기판(42)은 하나의 공통 전압을 전달하기 때문에 제1기판(44)에 비하여 단자가 배치되는 영역이 좁게 형성될 수 있다. 또한, 액체 렌즈(28)의 모서리에 노출된 전극과 전기적으로 연결될 수 있도록 노출된 전극의 형상에 대응하며 스페이서(36)에 배치된 돌기(84)에 대응되는 형상 또는 구조를 가질 수 있다. 또한 제2기판(42)은 연성회로기판(FPCB) 또는 금속 재질의 메탈 플레이트일 수 있고, 메탈 플레이트일 때 인청동을 포함할 수 있다.
제2 기판(42)은 액체 렌즈와 마주보는 영역에 배치되는 제1 영역과, 제1 영역의 일측에서 연장되어 배치되는 제2 영역을 포함할 수 있다. 제2 영역은 제1 영역과 동일 평면에 도시되고 있으나, 액체 렌즈 모듈을 센서 기판과 전기적으로 연결할 때, 제2 영역이 제1 영역에 대하여 구부러져서 기울어진 상태로 배치될 수 있다. 제1 영역은 액체 렌즈의 상면 또는 하면과 대면할 수 있고, 제2 영역은 액체 렌즈의 측면과 대면하도록 배치될 수 있다.
제1 영역은 모서리에 배치되고 액체 렌즈의 제2 전극(74)과 전기적으로 접촉하는 제1-1 영역들(42a~42d)과, 상기의 모서리들을 연결하는 변에 해당하는 제1-2 영역들을 포함하고, 제1-2 영역에는 절연층(43)이 코팅 등의 방법으로 배치될 수 있다. 제1-1 영역들(42a~42d)을 전도 영역이라 하고, 제1-2 영역들을 절연 영역이라 할 수도 있다. 그리고, 전도 영역 중 적어도 일부는 제2 전극과 대면하며 전기적으로 연결될 수 있고, 절연 영역은 제2 전극과 비대면할 수 있다.
제2 기판에 배치되는 절연층(43)은 쉴드캔 등의 커버(62)를 통하여 외부로부터 유입될 수 있는 노이즈 신호(전압 등)로부터 액체 렌즈를 보호할 수 있다. 제1-2 영역은 절연층(43)으로 인하여 액체 렌즈의 제2 전극과 전기적으로 분리될 수 있다. 제2 기판(42)에 구비된 절연층(43)을 후술하는 액체 렌즈 내의 제2 절연층(72)과 구분하여, 제1 절연층(43)이라 할 수 있다.
제2 영역은 끝단의 제2-1 영역(42e)과, 상기 제1 영역과 제2-1 영역(42e)을 연결하는 제2-2 영역을 포함할 수 있다. 제2-2 영역에는 제1-2 영역의 절연층(43)이 배치될 수 있다.
제1 영역과 제2 영역의 사이에서 제2 기판(42)의 폭이 좁은 영역이 구비되는데, 하부의 센서 기판 등과 연결할 때 제2 영역을 쉽게 구부리기 위함이다.
제2 기판(42)의 제1 영역은 사각형 형상의 평면 구조를 가지고, 가로 방향의 2개의 변과 세로 방향의 2개의 변을 가진다. 제2 기판(42)의 제1 영역은 중앙의 개구 영역과 둘레의 사각형 형상의 폐곡면 구조를 가질 수 있다.
세로 방향의 2개의 변 즉, 상기의 가이드벽(86A, 86B)과 마주하는 제2 기판(42)의 2개의 변의 길이들(W11, W12)보다, 가로 방향의 2개의 변 즉, 다른 1 쌍의 변의 길이들(W21, W22)이 각각 클 수 있다.
여기서, 길이들(W11, W21)은 변의 외측 영역의 길이이고, 길이들(W12, W22)은 변의 내측 영역의 길이일 수 있다. 그리고 길이들(W11~W22)은 제2 기판(42)의 제1 영역이 모서리의 라운드 영역이 없이, 사각형의 테두리 구조를 가진다고 가정할 때의 길이들이다.
예를 들면, 길이들(W11, W21)은 각각 7.10 밀리미터와 6.20 밀리미터이고, 길이들(W12, W22) 각각 7.50 밀리미터와 6.70 밀리미터일 수 있으며, 0.02 밀리미터 이내의 공차를 가질 수 있다.
제2 기판(42)의 제1 영역은, 상기의 사각형의 평면 구조의 모서리 영역에서 라운드 영역을 가질 수 있다. 라운드 영역은 제1-1 영역과 중첩되며, 상기의 제1 절연층(43)이 배치되지 않은 영역일 수 있다. 라운드 영역의 외측 영역은 제1 곡률반경(R1)을 가지고 내측 영역은 더 큰 제2 곡률반경(R2)을 가질 수 있다. 제1 곡률반경(R1)은 예를 들면 0.60 밀리미터이고, 제2 곡률반경(R2)은 0.75 밀리미터일 수 있다. 제1,2 곡률반경(R1, R2)들은 각각 0.02 밀리미터의 공차를 가질 수 있다.
메탈 플레이트 내지 제2 기판(42)에서 상술한 전도 영역과 절연 영역은 제1 면에 배치되고, 상기 제1 면과 반대 방향의 제2 면은 전체가 절연 영역일 수 있다.
도6은 액체 렌즈(28)를 설명한다.
도시된 바와 같이, 액체 렌즈 모듈(14, 도1참조)은 서로 다른 두 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈(28), 액체 렌즈(28)를 둘러싸는 스페이서(36), 및 액체 렌즈(28)에 전압을 공급하는 적어도 하나의 기판(42, 44)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 전도성의 제2 액체(26)와 비전도성의 제1 액체(24)를 포함하고, 두 액체가 형성하는 계면의 곡률, 형상은 액체 렌즈(28)에 공급되는 구동 전압에 의해 조정될 수 있다. 액체 렌즈(28)에 공급되는 구동 전압은 제1기판(44) 및 제2기판(42)을 통해 전달될 수 있다. 제1기판(44)은 구별되는 4개의 개별 구동 전압을 전달할 수 있고, 제2기판(42)은 하나의 공통 전압 또는 기준 전압을 전달할 수 있다. 제2기판(42)과 제1기판(44)을 통해 공급되는 전압은 액체 렌즈(28)의 각 모서리에 노출되는 복수의 전극(74, 76)에 인가될 수 있다. 제1기판(44)와 제2기판(42)는 각 모서리에 노출되는 복수의 전극(74, 76)와 전도성 접착제에 의해 결합될 수 있다. 전도성 접착제는 전도성 에폭시 등을 포함할 수 있다.
또한, 액체 렌즈(28)는 투명한 재질을 포함하는 제2플레이트(32) 및 제3플레이트(36), 제2플레이트(32) 및 제3플레이트(36) 사이에 위치하며 기 설정된 경사면을 가지는 개구영역을 포함하는 제1플레이트(34)를 포함할 수 있다.
또한, 액체 렌즈(28)는 제2플레이트(32), 제3플레이트(36) 및 제1플레이트(34)의 개구영역에 의해 결정되는 캐비티(cavity, 50)를 포함할 수 있다. 여기서, 캐비티(50)는 서로 다른 성질(예, 전도성 액체 및 비전도성 액체)의 두 액체(26, 24)가 충진될 수 있으며, 서로 다른 성질의 두 액체(26, 24) 사이에는 계면(30)이 형성될 수 있다.
또한, 액체 렌즈(28)에 포함되는 두 액체(26, 24) 중 적어도 하나는 전도성을 가지며, 액체 렌즈(28)는 제1플레이트(34) 상부 및 하부에 배치되는 두 전극(74, 76) 및 전도성을 가지는 액체가 맞닿을 수 있는 경사면에 배치되는 제2 절연층(72)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 제2 절연층(72)은 두 전극(74, 76) 중 하나의 전극을 덮고, 다른 하나의 전극의 일부를 노출시켜 전도성 액체(예, 26)에 전기 에너지가 인가되도록 할 수 있다.
액체 렌즈(28)에 포함된 두 전극(74, 76)에 구동 전압을 전달하기 위한 두 기판(44, 42)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. 제1 액체(24)와 인접하여 제1 전극(76)이 배치되고, 제2 액체(26)와 인접하여 제2 전극(74)이 배치될 수 있다.
도 6의 액체 렌즈(28)는 카메라 모듈 내에 실장될 때, 상하가 바뀐 상태로 실장될 수 있다. 따라서, 캐비티 형상의 상하가 바뀔 수 있고, 플레이트들과 전극들의 위치도 상하가 바뛸 수 있다. 예를 들어, 제2 플레이트(32)가 제1 렌즈부(12) 방향에 배치되고, 제3 플레이트(36)가 제2 렌즈부(16) 방향에 배치될 수 있다.
도7은 제1플레이트(34)를 설명한다.
도시된 바와 같이, 제 1플레이트(34)는 중심부에 경사면을 포함하는 개구 영역을 포함한다.
여기서, 제1플레이트(34)는 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1플레이트(34)는 실리콘을 포함할 수도 있다.
또한, 제1플레이트(34)는 사각형의 평면 구조를 가지고 있으나, 실시예에 따라서 다각형의 평면 구조를 가질 수도 있다.
도8은 제2 플레이트(32)를 설명한다.
도시된 바와 같이, 제2플레이트(32)는 투명한 유리층을 포함할 수 있다. 제2플레이트(32)의 모서리 영역은 둥글게 식각되어 있는데, 이는 제1플레이트(34)에 배치된 적어도 하나의 전극을 노출시키기 위함이다.
한편, 실시예에 따라, 제2플레이트(32)는 투명한 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다.
또한, 제2플레이트(32)는 도7에서 설명된 제1플레이트(34)에 대응하는 평면적을 가질 수 있다.
도6 내지 도8을 참조하면, 액체 렌즈(28)는 전도성의 제2 액체(26) 및 비전도성 제1 액체(24)를 수용하는 캐비티(50)가 형성된 제1 플레이트(34), 제1 플레이트(34) 상부에 배치되는 제2 전극(74), 제1 플레이트(34) 하부에 배치되는 제1 전극(76), 제2 전극(74) 상부에 배치되는 제3 플레이트(36), 및 제1 전극(76) 하부에 배치되는 제2 플레이트(32)를 포함할 수 있다.
여기서, 제2전극(74)은 적어도 하나 이상의 전극섹터를 포함하고, 제1전극(76)은 둘 이상의 전극섹터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2전극(74)은 하나의 전극섹터를 통해 공통 전압이 인가되고, 제1전극(76)은 4개 또는 8개의 개별 구동 전압이 각각의 전극 섹터를 통해 인가될 수 있다.
한편, 제1전극(76)은 제1 플레이트(36) 하부로부터 상부까지 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 액체 렌즈(28)는 제1전극(76)의 상부에 배치되는 제2 절연층(72)을 더 포함할 수 있다.
상술한 도 2 내지 도 8의 구성으로 카메라 모듈을 제조할 때, 제2 기판인메탈 플레이트 상에 에폭시 등의 접착제를 도포하고 스페이서를 배치하여 고정하고, 전도성 에폭시 예를 들면 Ag 에폭시 등을 도포하고 액체 렌즈를 스페이스 상에 배치한 후 전도성 에폭시를 경화시키고, 제1 기판인 연성회로기판(FPCB)을 전도성 에폭시를 도포한 후 경화하여 고정시킬 수 있다.상술한 촬상 렌즈가 포함된 카메라 모듈은, 디지털 카메라나 스마트폰이나 노트북 및 테블렛(tablet) PC 등의 다양한 디지털 기기(digital device)에 내장될 수 있고, 특히 모바일 기기에 내장되어 고성능, 초박형의 줌 렌즈를 구현할 수 있다.
예를 들면, 상술한 액체 렌즈 모듈과 제1,2 렌즈부과 필터 및 수광 소자를 포함하는 카메라 모듈에서 외부에서 입사된 이미지를 전기적 신호로 변환하는 디지털 기기는, 전기적인 신호에 의하여 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들로 이루어지는 디스플레이 모듈을 포함할 수 있으며, 여기서 디스플레이 모듈과 카메라 모듈은 제어부에서 제어할 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 비전도성의 액체와 전도성의 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈;
    상기 액체 렌즈 측면을 둘러싸는 스페이서;
    상기 액체 렌즈의 상부에 배치되는 제1 전극;
    상기 액체 렌즈의 하부에 배치되는 제2 전극;
    상기 스페이서의 상부 및 상기 제1 전극의 상부에 배치되고, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 연성회로기판(FPCB); 및
    상기 스페이서의 하부 및 상기 제2 전극의 하부에 배치되고 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 메탈플레이트;를 포함하고,
    상기 메탈플레이트는 전도 영역과 절연 영역을 포함하는 액체 렌즈 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전도 영역의 일부는 상기 제2 전극과 대면하며 배치되는 액체 렌즈 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 메탈 플레이트는 상기 전도 영역과 상기 절연 영역이 배치된 제1 면을 포함하고, 상기 전도 영역은 상기 제2 전극과 대면하고 상기 절연 영역은 상기 제2 전극과 비대면하는 액체 렌즈 모듈.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 메탈 플레이트는 상기 제1 면과 반대 방향의 제2 면을 더 포함하고, 상기 제2 면은 절연 영역인 액체 렌즈 모듈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 메탈 플레이트는, 상기 액체 렌즈의 하면과 대면하는 제1 영역과 상기 제1 영역으로부터 절곡되어 연장되는 제2 영역을 포함하는 액체 렌즈 모듈.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 스페이서는, 상기 연성 회로 기판 및 상기 메탈 플레이트와 접합되는 영역에 적어도 하나에, 적어도 하나의 그루브(groove)가 배치되는, 액체 렌즈 모듈.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 연성 회로 기판과 상기 메탈 플레이트 중 적어도 하나의 일부는 상기 스페이서와 상하방향으로 대면하고, 다른 일부는 상기 액체 렌즈의 일부와 상하방향으로 대면하도록 배치되는, 액체 렌즈 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 연성 회로 기판과 상기 메탈 플레이트의 내주면 또는 외주면 중 적어도 한 면과 대면하여 배치되는 가이드 벽을 포함하는, 액체 렌즈 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 액체 렌즈는 사각형 형상의 평면 구조를 가지고, 상기 스페이서는 중앙의 개구 영역과 둘레의 사각형 형상의 폐곡면 구조를 가지는 액체 렌즈 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 메탈 플레이트의 제1 영역은 중앙의 개구 영역과 둘레의 사각형 형상의 폐곡면 구조를 가지고, 상기 메탈 플레이트는 상기 가이드 벽과 마주보는 1쌍의 변의 길이보다 다른 1쌍의 변의 길이가 큰 액체 렌즈 모듈.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 메탈 플레이트는 모서리에서 라운드 영역을 가지고, 상기 라운드 영역은 외측의 제1 곡률반경보다 내측의 제2 곡률반경이 더 큰 액체 렌즈 모듈.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 라운드 영역의 일부는 상기 제1 전극 또는 제2 전극의 일부와 광축에 평행한 방향 상에서 중첩되는 액체 렌즈 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 액체 렌즈는
    상기 제1 액체와 제2 액체를 수용하는 캐비티가 형성된 제1 플레이트;
    상기 제1 전극 하부에 배치되는 제2 플레이트; 및
    상기 제2 전극 상부에 배치되는 제3 플레이트를 포함하고,
    상기 제1 전극은 상기 제1 플레이트 하부에 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 제1 플레이트 상부에 배치되는 액체 렌즈 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2전극은 적어도 하나 이상의 전극섹터를 포함하고, 상기 제1전극은 둘 이상의 전극섹터를 포함하는, 액체 렌즈 모듈.
  15. 비전도성 액체와 전도성의 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈;
    상기 액체 렌즈 측면을 둘러싸는 스페이서;
    상기 액체 렌즈의 상부에 배치되는 제1 전극;
    상기 액체 렌즈의 하부에 배치되는 제2 전극;
    상기 스페이서 및 제1 전극의 상부에 배치되고 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 연성회로기판(FPCB);
    상기 스페이서 및 제2 전극의 하부에 배치되고 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 메탈 플레이트; 및
    상기 메탈 플레이트 상부에서, 상기 제2 전극과 비대면하는 영역에 배치되는 절연층;을 포함하고
    상기 메탈 플레이트는 상기 제2 전극과 대면하는 영역에서 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 액체 렌즈 모듈.
  16. 제1 렌즈부;
    상기 제1 렌즈부 아래에 배치되는 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항의 액체 렌즈 모듈;
    상기 액체 렌즈 모듈 아래에 배치되는 제2 렌즈부;
    상기 제1 렌즈부와 액체 렌즈 모듈 및 제2 렌즈부를 수용하고, 측면에 상기 액체 렌즈 모듈을 삽입하기 위한 홀, 및 내부에 상기 액체 렌즈가 배치되는 액체 렌즈 수용부를 포함하는 홀더; 및
    상기 제2 렌즈부의 아래에 배치되는 이미지 센서를 포함하는 센서 기판을 포함하는 카메라 모듈.
  17. 제1 렌즈부; 상기 제1 렌즈부 아래에 배치되는 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항의 액체 렌즈 모듈; 상기 액체 렌즈 모듈 아래에 배치되는 제2 렌즈부; 상기 제1 렌즈부와 액체 렌즈 모듈 및 제2 렌즈부를 수용하고, 측면에 상기 액체 렌즈 모듈을 삽입하기 위한 홀, 및 내부에 상기 액체 렌즈가 배치되는 액체 렌즈 수용부를 포함하는 홀더; 및 상기 제2 렌즈부의 아래에 배치되는 이미지 센서를 포함하는 센서 기판을 포함하는 카메라 모듈;
    상기 카메라 모듈을 통하여 입사된 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 제어부; 및
    상기 전기적인 신호에 의하여 색이 변화하는 복수 개의 픽셀로 이루어지는 디스플레이 모듈을 포함하는 광학 기기.
KR1020170021001A 2016-09-05 2017-02-16 액체 렌즈 모듈, 이를 포함하는 카메라 모듈과 광학기기 KR20180094625A (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170021001A KR20180094625A (ko) 2017-02-16 2017-02-16 액체 렌즈 모듈, 이를 포함하는 카메라 모듈과 광학기기
US16/330,632 US11428850B2 (en) 2016-09-05 2017-09-05 Camera module
CN201780068223.3A CN109923472B (zh) 2016-09-05 2017-09-05 相机模块
JP2019512792A JP7059259B2 (ja) 2016-09-05 2017-09-05 カメラモジュール
PCT/KR2017/009668 WO2018044131A1 (ko) 2016-09-05 2017-09-05 카메라 모듈
EP17847056.3A EP3508911A4 (en) 2016-09-05 2017-09-05 CAMERA MODULE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170021001A KR20180094625A (ko) 2017-02-16 2017-02-16 액체 렌즈 모듈, 이를 포함하는 카메라 모듈과 광학기기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180094625A true KR20180094625A (ko) 2018-08-24

Family

ID=63454425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170021001A KR20180094625A (ko) 2016-09-05 2017-02-16 액체 렌즈 모듈, 이를 포함하는 카메라 모듈과 광학기기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180094625A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106233198B (zh) 相机模块及光学装置
KR101805128B1 (ko) 액체 렌즈를 포함하는 카메라 모듈, 이를 포함하는 광학 기기, 및 액체 렌즈를 포함하는 카메라 모듈의 제조 방법
KR101908658B1 (ko) 액체 렌즈를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기
US20210321024A1 (en) Sensor driving device and camera module
CN110521199B (zh) 包括液体透镜的相机模块
CN110291444B (zh) 包括液体透镜的相机模块以及光学装置
KR20240065061A (ko) 센서 구동 장치 및 카메라 모듈
JP7183166B2 (ja) 液体レンズモジュール、これを含むカメラモジュール、これを含む光学機器、及び液体レンズモジュールの製造方法
KR20180088235A (ko) 액체 렌즈를 포함하는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학 기기
KR102344463B1 (ko) 액체 렌즈를 포함하는 카메라 모듈
KR20180088080A (ko) 액체 렌즈 모듈, 이를 포함하는 카메라 모듈과 광학 기기 및 액체 렌즈 모듈의 제조방법
CN114365473B (zh) 传感器驱动装置和相机模块
KR20180094625A (ko) 액체 렌즈 모듈, 이를 포함하는 카메라 모듈과 광학기기
US20150138420A1 (en) Liquid crystal cell connection to lens mount of camera module
KR20180087078A (ko) 액체 렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기
KR102402614B1 (ko) 액체 렌즈를 포함하는 카메라 모듈, 이를 포함하는 광학 기기
US20220357487A1 (en) Camera device
KR20200144331A (ko) 카메라 장치
KR20190050272A (ko) 액체 렌즈를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기
KR20200144330A (ko) 카메라 장치

Legal Events

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