KR20200092644A - 액체 렌즈 모듈 및 이 모듈을 포함하는 광학 장치 - Google Patents

Abstract

실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈은 전도성 액체 및 비전도성 액체가 배치되는 제1 캐비티를 포함하는 제1 상측 플레이트와, 전도성 액체 및 비전도성 액체가 배치되고 제1 캐비티와 대응되는 위치에 배치되는 제2 캐비티를 포함하는 제1 하측 플레이트 및 제1 상측 플레이트와 제1 하측 플레이트 사이에 배치되는 공통 플레이트를 포함하고, 제1 캐비티는 제1 상측 플레이트의 상부에 형성된 제1 개구와 제1 개구보다 작고 제1 상측 플레이트의 하부에 형성된 제2 개구를 포함하고, 제2 캐비티는 제1 하측 플레이트의 상부에 형성된 제3 개구와 제3 개구보다 크고 제1 하측 플레이트의 하부에 형성된 제4 개구를 포함하고, 제3 개구는 제2 개구보다 작다.

Description

액체 렌즈 모듈 및 이 모듈을 포함하는 광학 장치{LIQUID LENS MODULE AND OPTICAL DEVICE INCLUDING THE MODULE}

실시 예는 액체 렌즈 모듈 및 이 모듈을 포함하는 광학 장치에 관한 것이다.

휴대용 장치의 사용자는 고해상도를 가지며 크기가 작고 다양한 촬영 기능을 갖는 광학 장치를 원하고 있다. 예를 들어, 다양한 촬영 기능이란, 광학 줌 기능(zoom-in/zoom-out), 오토 포커싱(AF:Auto-Focusing) 기능 또는 손떨림 보정 내지 영상 흔들림 방지(OIS:Optical Image Stabilizer) 기능 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.

기존의 경우, 전술한 다양한 촬영 기능을 구현하기 위해, 여러 개의 렌즈를 조합하고, 조합된 렌즈를 직접 움직이는 방법을 이용하였다. 그러나, 이와 같이 렌즈의 수를 증가시킬 경우 광학 장치의 크기가 커질 수 있다.

오토 포커스와 손떨림 보정 기능은, 광축으로 정렬된 여러 개의 렌즈가, 광축 또는 광축의 수직 방향으로 이동하거나 틸팅(Tilting)하여 수행된다. 이때, 광학 장치에서 오토 포커싱을 수행하는 렌즈부와 손떨림 보정 기능을 수행하는 렌즈부가 서로 이격되어 마련됨으로서, 광학 장치의 전체 크기가 커지는 문제가 있다.

실시 예는 크기가 줄어든 액체 렌즈 모듈 및 이 모듈을 포함하는 광학 장치를 제공하기 위한 것이다.

실시 예에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈은, 전도성 액체 및 비전도성 액체가 배치되는 제1 캐비티를 포함하는 제1 상측 플레이트; 전도성 액체 및 비전도성 액체가 배치되고 상기 제1 캐비티와 대응되는 위치에 배치되는 제2 캐비티를 포함하는 제1 하측 플레이트; 및 상기 제1 상측 플레이트와 상기 제1 하측 플레이트 사이에 배치되는 공통 플레이트를 포함하고, 상기 제1 캐비티는 상기 제1 상측 플레이트의 상부에 형성된 제1 개구와 상기 제1 개구보다 작고 상기 제1 상측 플레이트의 하부에 형성된 제2 개구를 포함하고, 상기 제2 캐비티는 상기 제1 하측 플레이트의 상부에 형성된 제3 개구와 상기 제3 개구보다 크고 상기 제1 하측 플레이트의 하부에 형성된 제4 개구를 포함하고, 상기 제3 개구는 상기 제2 개구보다 작을 수 있다.

예를 들어, 액체 렌즈 모듈은, 상기 제1 상측 플레이트 아래에 배치된 상측 개별 전극; 상기 제1 상측 플레이트 위에 배치된 상측 공통 전극; 상기 제1 하측 플레이트 아래에 배치된 하측 제1 공통 전극; 및 상기 제1 하측 플레이트 위에 배치된 하측 제2 공통 전극을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 상측 개별 전극은 복수 개로 분할되고, 상기 공통 전극들은 각각 일체로 구성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 캐비티의 하부는 상기 하측 제2 공통 전극의 일부와 상기 광축과 나란한 방향으로 중첩될 수 있다.

예를 들어, 상기 액체 렌즈 모듈은, 상기 제1 상측 플레이트 위에 배치되는 제2 상측 플레이트; 상기 제1 하측 플레이트 아래에 배치되는 제2 하측 플레이트; 상기 제1 상측 플레이트와 상기 제2 상측 플레이트를 연결하는 제1 플레이트 연결부; 상기 상측 공통 전극과 상기 제2 상측 플레이트를 연결하는 제1 금속 연결부; 상기 제1 상측 플레이트와 상기 공통 플레이트를 연결하는 제2 플레이트 연결부; 및 상기 상측 개별 전극과 상기 공통 플레이트를 연결하는 제2 금속 연결부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 상측 개별 전극과 상기 상측 공통 전극은 상기 제1 상측 플레이트 위에서 제1 오프닝을 사이에 두고 서로 이격되고, 상기 제2 플레이트 연결부는 상기 제1 오프닝과 상기 광축과 나란한 방향으로 중첩되는 제2-1 플레이트 연결부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 상측 공통 전극은 상기 제1 상측 플레이트와 상기 제2 상측 플레이트 사이에 위치한 제1 관통 홀을 포함하고, 상기 제2 플레이트 연결부는 상기 제1 관통 홀과 상기 광축과 나란한 방향으로 중첩되는 제2-2 플레이트 연결부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 액체 렌즈 모듈은, 상기 제1 하측 플레이트와 상기 제2 하측 플레이트를 연결하는 제3 플레이트 연결부; 상기 하측 제1 공통 전극과 상기 제2 하측 플레이트를 연결하는 제3 금속 연결부; 상기 제1 하측 플레이트와 상기 공통 플레이트를 연결하는 제4 플레이트 연결부; 및 상기 하측 제2 공통 전극과 상기 공통 플레이트를 연결하는 제4 금속 연결부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 하측 제2 공통 전극과 상기 하측 제1 공통 전극은 상기 제1 하측 플레이트 아래에서 제2 오프닝을 사이에 두고 서로 이격되고, 상기 제4 플레이트 연결부는 상기 제2 오프닝과 상기 광축과 나란한 방향으로 중첩되는 제4-1 플레이트 연결부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 하측 제1 공통 전극은 상기 제1 하측 플레이트와 상기 제2 하측 플레이트 사이에 위치한 제2 관통 홀을 포함하고, 상기 제2 플레이트 연결부는 상기 제2 관통 홀과 상기 광축과 나란한 방향으로 중첩되는 제4-2 플레이트 연결부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제3 금속 연결부는 환형 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 제3 플레이트 연결부는 상기 제3 금속 연결부와 동심원상에서 서로 이격된 복수의 제3 플레이트 연결부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 광축과 나란한 방향으로 상기 제4 금속 연결부는 상기 제1 캐비티와 중첩될 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 금속 연결부와 상기 제3 금속 연결부는 상기 광축과 나란한 방향으로 서로 대칭인 단면 형상을 갖고, 상기 제1 플레이트 연결부와 상기 제3 플레이트 연결부는 상기 광축과 나란한 방향으로 서로 대칭인 단면 형상을 가질 수 있다.

다른 실시 예에 의한 광학 장치는, 상기 액체 렌즈 모듈; 입사되는 광의 경로를 상기 액체 렌즈 모듈 방향으로 변경하는 프리즘 유닛; 및 상기 액체 렌즈 모듈을 경유한 광을 줌 인/줌아웃하는 주밍부를 포함할 수 있다.

실시 예에 따른 액체 렌즈 모듈 및 이 모듈을 포함하는 광학 장치는 2개의 액체 렌즈가 플레이트를 공유하므로 즉, 제3 상측 플레이트와 제3 하측 플레이트가 일체이므로 일체가 아니라 서로 이격된 제3 상측 플레이트와 제3 하측 플레이트를 포함하는 액체 렌즈 모듈보다 줄어든 전체 크기를 갖는다.

또한, 액체 렌즈 모듈 및 이 모듈을 포함하는 광학 장치는 수직으로 적층된 2개의 액체 렌즈 중에서 광이 먼저 입사되는 제1 액체 렌즈의 제2 개구가 제2 액체 렌즈의 제3 개구보다 크기 때문에, 컷 오프 영역이 형성됨으로써 파면 에러가 보상될 수 있다.

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

도 1은 실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈의 단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 ‘A’ 부분을 확대한 부분 확대 단면도를 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 액체 렌즈 모듈의 평면도 및 저면도를 각각 나타낸다.
도 4는 실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈의 저면도를 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 I-I’선을 따라 절취한 단면도를 나타낸다.
도 6은 도 4에 도시된 Ⅱ-Ⅱ’선을 따라 절취한 단면도를 나타낸다.
도 7은 도 4에 도시된 Ⅲ-Ⅲ’선을 따라 절취한 단면도를 나타낸다.
도 8a 내지 도 8f는 도 5에 도시된 액체 렌즈 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 9는 실시 예에 의한 광학 장치의 개략적인 블럭도를 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들 간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개이상)”으로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈 및 이 모듈을 포함하는 광학 장치를 데카르트 좌표계를 이용하여 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 데카르트 좌표계에 의하면, x축, y축 및 z축은 서로 직교하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, x축, y축, z축은 직교하는 대신에 서로 교차할 수 있다.

도 1은 실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈(100)의 단면도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 ‘A’ 부분을 확대한 부분 확대 단면도를 나타낸다.

도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 액체 렌즈 모듈(100)의 평면도 및 저면도를 각각 나타낸다.

실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈(100)은 제1 및 제2 액체 렌즈(110, 120)를 포함할 수 있다.

실시 예에 의한 제1 액체 렌즈(110)는 서로 다른 종류의 복수의 제1 액체(LQ11, LQ12), 제1 내지 제3 상측 플레이트(P1U, P2U, P3U), 상측 개별 전극(LLU), 상측 공통 전극(CEU) 및 상측 절연층(148U)을 포함할 수 있다.

복수의 제1 액체(LQ11, LQ12)는 제1 캐비티(Cavity)(CA1)에 충진, 수용 또는 배치되며, 전도성을 갖는 제1 액체(LQ11)(또는, 전도성 제1 액체, 이하, ‘제1-1 액체’라 한다)와 비전도성을 갖는 제1 액체(LQ12)(또는, 비전도성 제1 액체, 이하, ‘제1-2 액체’라 한다)를 포함할 수 있다. 제1-1 액체(LQ11)와 제1-2 액체(LQ12)는 서로 섞이지 않으며, 제1-1 및 제1-2 액체(LQ11, LQ12) 사이의 접하는 부분에 제1 계면(BO10, BO11, BO12)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1-2 액체(LQ2) 위에 제1-1 액체(LQ11)가 배치될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

제1 상측 플레이트(P1U)는 제1 캐비티(CA1)를 포함할 수 있다. 제1 상측 플레이트(P1U)의 제1 내측면(i1)은 제1 캐비티(CA1)의 측부를 정의할 수 있다. 이때, 제1 상측 플레이트(P1U)의 제1 내측면(i1)은 도 1에 도시된 바와 같이 경사질 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

제1 상측 플레이트(P1U)는 상하의 제1 및 제2 개구(O1, O2)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 캐비티(CA1)는 제1 상측 플레이트(P1U)의 제1 내측면(i1), 제1 개구(O1) 및 제2 개구(O2)로 둘러싸인 영역으로 정의될 수 있다. 이와 같이, 제1 캐비티(CA1)는 제1 개구(O1) 및 제2 개구(O2)를 포함할 수 있다. 제1 개구(O1)는 제1 상측 플레이트(P1U)의 상부에 형성되고, 제2 개구(O2)는 제1 상측 플레이트(P1U)의 하부에 형성될 수 있다.

제1 및 제2 개구(O1, O2) 중에서 보다 넓은 개구의 직경은 제1 액체 렌즈(110)에서 요구하는 화각(FOV) 또는 제1 액체 렌즈(110)를 포함하는 후술되는 광학 장치에서 수행해야 할 역할에 따라 달라질 수 있다. 실시 예에 의하면, 제1 개구(O1)의 크기(또는, 면적 또는 폭)는 제2 개구(O2)의 크기(또는, 면적 또는 폭)보다 더 클 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 개구(O1, O2) 각각의 크기는 수평 방향(예를 들어, x축과 y축 방향)의 단면적일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 개구(O1, O2) 각각의 크기란, 개구의 단면이 원형이면 반지름을 의미하고, 개구의 단면이 정사각형이면 대각선의 길이를 의미할 수 있다. 제1 및 제2 개구(O1, O2) 각각은 후술되는 도 3a에 도시된 바와 같이 원형의 단면을 가질 수 있다.

제1 캐비티(CA1)는 광이 투과하는 부위이다. 따라서, 제1 캐비티(CA1)를 이루는 제1 상측 플레이트(P1U)는 투명한 재료로 이루어질 수도 있고, 광의 투과가 용이하지 않도록 불순물을 포함할 수도 있다.

광은 제1 캐비티(CA1)에서 제2 개구(O2)보다 넓은 제1 개구(O1)를 통해 입사되어 제2 개구(O2)를 통해 출사될 수도 있고, 제1 개구(O1)보다 좁은 제2 개구(O2)를 통해 입사되어 제1 개구(O1)를 통해 출사될 수 있다.

또한, 제2 상측 플레이트(P2U)는 제1 상측 플레이트(P1U)의 위 또는 아래 중 한 곳에 배치되고, 제3 상측 플레이트(P3U)는 제1 상측 플레이트(P1U)의 위 또는 아래 중 다른 곳에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 상측 플레이트(P2U)는 제1 상측 플레이트(P1U)의 위에 배치되고, 제3 상측 플레이트(P3U)는 제1 상측 플레이트(P1U)의 아래에 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 상측 플레이트(P2U)는 상측 공통 전극(CEU)의 상면과 제1 캐비티(CA1) 위에 배치될 수 있다. 제3 상측 플레이트(P3U)는 상측 개별 전극(LLU)의 하면과 제1 캐비티(CA1) 아래에 배치될 수 있다.

제2 상측 플레이트(P2U)와 제3 상측 플레이트(P3U)는 제1 상측 플레이트(P1U)를 사이에 두고 서로 대향하여 배치될 수 있다. 또한, 제2 상측 플레이트(P2U) 또는 제3 상측 플레이트(P3U) 중 적어도 하나는 생략될 수도 있다.

제2 또는 제3 상측 플레이트(P2U, P3U) 중 적어도 하나는 사각형 평면 형상을 가질 수 있으며 일부 영역이 도피되어 후술할 전극의 일부를 노출 시킬 수 있다. 제2 및 제3 상측 플레이트(P2U, P3U) 각각은 광이 통과하는 영역으로서, 투광성 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제2 및 제3 상측 플레이트(P2U, P3U) 각각은 유리(glass)로 이루어질 수 있으며, 공정의 편의상 동일한 재료로 형성될 수 있다. 또한, 제2 및 제3 상측 플레이트(P2U, P3U) 각각의 가장 자리는 사각형 형상일 수 있으나, 반드시 이에 한정하지는 않는다.

제2 상측 플레이트(P2U)는 입사되는 광이 제1 상측 플레이트(P1U)의 제1 캐비티(CA1) 내부로 진행하도록 허용하는 구성을 가질 수 있으나 반대 방향으로 광 경로가 진행될 수도 있다. 제3 상측 플레이트(P3U)는 제1 상측 플레이트(P1U)의 제1 캐비티(CA1)를 통과한 광이 출사되도록 허용하는 구성을 가질 수 있으나 반대 방향으로도 광 출사를 허용하는 구성을 가질 수도 있다. 제2 상측 플레이트(P2U)는 제1-1 액체(LQ11)와 직접 접촉할 수 있다.

또한, 제1 액체 렌즈(110)의 실제 유효 렌즈 영역은 제1 상측 플레이트(P1U)의 제1 및 제2 개구(O1, O2) 중에서 넓은 제1 개구(O1)의 직경보다 좁을 수 있다.

제1 상측 플레이트(P1U)의 일면과 타면에 상측 공통 전극 및 상측 개별 전극(CEU, LLU)이 각각 배치될 수 있다. 상측 공통 전극(CEU)은 제1 상측 플레이트(P1U) 위에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 상측 플레이트(P1U)의 일면(예를 들어, 상부면)의 적어도 일부 영역에서 상측 개별 전극(LLU)과 이격되어 배치될 수 있다. 제1 상측 플레이트(P1U)의 일면에 배치된 상측 공통 전극(CEU)의 일부가 전도성을 갖는 제1-1 액체(LQ11)에 노출되어 제1-1 액체(LQ11)와 직접 접촉할 수 있다. 복수의 상측 개별 전극(LLU)은 제1 상측 플레이트(P1U)의 아래에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 상측 플레이트(P1U)의 타면(예를 들어, 상부면, 제1 내측면 및 하부면)에 배치될 수 있다.

도 3a에 도시된 바와 같이 상측 공통 전극(CEU)은 한 개의 전극이고, 상측 개별 전극(LLU)은 n개의 개별 전극을 포함할 수 있다. 여기서, n은 2 이상의 양의 정수일 수 있다. 예를 들어, n은 4 또는 8일 수 있으며, 도 3a에 도시된 바와 같이 n=8일 수 있다. 즉, 상측 개별 전극(LLU)은 복수 개로 분할될 수 있다.

예를 들어, 복수의 상측 개별 전극(LLU)은 광축(LX)을 중심으로 시계 방향(또는, 반시계 방향)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.

상측 공통 전극 및 상측 개별 전극(CEU, LLU) 각각은 도전성 재료로 이루어질 수 있고, 예를 들면 금속으로 이루어질 수 있다.

한편, 상측 절연층(148U)은 제1 캐비티(CA1)의 하부 영역에서 제3 상측 플레이트(P31)의 상부면의 일부를 덮으면서 배치될 수 있다. 즉, 상측 절연층(148U)은 제1-2 액체(LQ12)와 제3 상측 플레이트(P3U)의 사이에 배치될 수 있다.

또한, 상측 절연층(148U)은 제1 캐비티(CA1)의 측벽을 이루는 상측 개별 전극(LLU)의 일부를 덮으면서 배치될 수 있다. 또한, 상측 절연층(148U)은 제1 상측 플레이트(P1U)의 상부면에서, 상측 공통 전극(CEU)의 일부와 상측 개별 전극(LLU)의 전체를 덮으며 배치될 수 있다. 또한, 상측 절연층(148U)은 상측 공통 전극(CEU)과 상측 개별 전극(LLU)을 이격시키는 제1 오프닝(OP1)에서 노출된 제1 상측 플레이트(P1U)의 상부면의 일부를 덮으면서 배치될 수 있다.

이와 같이, 상측 절연층(148U)은 상측 개별 전극(LLU)과 제1-1 액체(LQ11) 간의 접촉, 상측 개별 전극(LLU)과 제1-2 액체(LQ12) 간의 접촉 및 제3 상측 플레이트(P3U)와 제1-2 액체(LQ12) 간의 접촉을 차단할 수 있다.

상측 절연층(148U)이 상측 공통 전극(CEU) 및 상측 개별 전극(LLU) 중 하나의 전극(예를 들어, 상측 개별 전극(LLU))을 덮고, 다른 하나의 전극(예를 들어, 상측 공통 전극(CEU))의 일부를 노출시켜 전도성을 갖는 제1-1 액체(LQ11)에 전기 에너지가 인가되도록 할 수 있다.

실시 예에 의한 제2 액체 렌즈(120)는 서로 다른 종류의 복수의 제2 액체(LQ21, LQ22), 제1 내지 제3 하측 플레이트(P1L, P2L, P3L), 하측 개별 전극(LLL), 하측 공통 전극(CEL) 및 하측 절연층(148L)을 포함할 수 있다.

복수의 제2 액체(LQ21, LQ22)는 제2 캐비티(CA2)에 충진, 수용 또는 배치되며, 전도성을 갖는 제2 액체(LQ21)(또는, 전도성 제2 액체, 이하, ‘제2-1 액체’라 한다)와 비전도성을 갖는 제2 액체(LQ22)(또는, 비전도성 제2 액체, 이하, ‘제2-2 액체’라 한다)를 포함할 수 있다. 제2-1 액체(LQ21)와 제2-2 액체(LQ22)는 서로 섞이지 않으며, 제2-1 및 제2-2 액체(LQ21, LQ22) 사이의 접하는 부분에 제2 계면(BO20, BO21)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2-1 액체(LQ21) 위에 제2-2 액체(LQ22)가 배치될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

제1 하측 플레이트(P1L)는 제2 캐비티(CA2)를 포함할 수 있다. 제1 하측 플레이트(P1L)의 제2 내측면(i2)은 제2 캐비티(CA2)의 측부를 정의할 수 있다. 이때, 제1 하측 플레이트(P1L)의 제2 내측면(i2)은 도 1에 도시된 바와 같이 경사질 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

제1 하측 플레이트(P1L)는 상하의 제3 및 제4 개구(O3, O4)를 포함할 수 있다. 제2 캐비티(CA2)는 제1 하측 플레이트(P1L)의 제2 내측면(i1), 제3 개구(O3) 및 제4 개구(O4)로 둘러싸인 영역으로 정의될 수 있다. 제2 캐비티(CA2)는 제1 캐비티(CA1)와 대응되는 위치에 배치되며, 광축(LX)에서 제1 캐비티(CA1)와 중첩되어 배치될 수 있다.

제2 캐비티(CA2)는 제3 및 제4 개구(O3, O4)를 포함할 수 있다. 제3 개구(O3)는 제1 하측 플레이트(P1L)의 상부에 형성되고, 제4 개구(O4)는 제1 하측 플레이트(P1L)의 하부에 형성될 수 있다.

제3 및 제4 개구(O3, O4) 중에서 보다 넓은 개구의 직경은 제2 액체 렌즈(120)에서 요구하는 화각(FOV) 또는 제2 액체 렌즈(120)를 포함하는 후술되는 광학 장치에서 수행해야 할 역할에 따라 달라질 수 있다. 실시 예에 의하면, 제3 개구(O3)의 크기(또는, 면적 또는 폭)는 제4 개구(O4)의 크기(또는, 면적 또는 폭)보다 더 작을 수 있다. 여기서, 제3 및 제4 개구(O3, O4) 각각의 크기는 수평 방향(예를 들어, x축과 y축 방향)의 단면적일 수 있다. 예를 들어, 제3 및 제4 개구(O3, O4) 각각의 크기란, 개구의 단면이 원형이면 반지름을 의미하고, 개구의 단면이 정사각형이면 대각선의 길이를 의미할 수 있다. 제3 및 제4 개구(O3, O4) 각각은 원형의 단면 형상일 수 있다.

제2 캐비티(CA2)는 광이 투과하는 부위이다. 따라서, 제2 캐비티(CA2)를 이루는 제1 하측 플레이트(P1L)는 투명한 재료로 이루어질 수도 있고, 광의 투과가 용이하지 않도록 불순물을 포함할 수도 있다.

광은 제2 캐비티(CA2)에서 제4 개구(O4)보다 좁은 제3 개구(O3)를 통해 입사되어 제4 개구(O4)를 통해 출사될 수도 있고, 제3 개구(O3)보다 넓은 제4 개구(O4)를 통해 입사되어 제3 개구(O3)를 통해 출사될 수 있고 반대 방향으로도 입사 및 출사될 수 있다.

이하, 광이 제1 개구(O1)를 통해 입사된 후 제2 개구(O2)를 통해 제1 액체 렌즈(110)로부터 출사되고, 제3 개구(O3)를 통해 입사된 후 제4 개구(O4)를 통해 제2 액체 렌즈(120)로부터 출사되는 것으로 설명하지만, 광이 제4 개구(O4)를 통해 입사된 후 제3 개구(O3)를 통해 제2 액체 렌즈(120)로부터 출사되고, 제2 개구(O2)를 통해 입사된 후 제1 개구(O1)를 통해 제1 액체 렌즈(110)로부터 출사되는 경우에도 하기의 설명은 적용될 수 있다.

또한, 제2 하측 플레이트(P2L)는 제1 하측 플레이트(P1L)의 위 또는 아래 중 한 곳에 배치되고, 제3 하측 플레이트(P3L)는 제1 하측 플레이트(P1L)의 위 또는 아래 중 다른 곳에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 하측 플레이트(P2L)는 제1 하측 플레이트(P1L)의 아래에 배치되고, 제3 하측 플레이트(P3L)는 제1 하측 플레이트(P1L)의 위에 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 하측 플레이트(P2L)는 하측 공통 전극(CEL)의 하면과 제2 캐비티(CA2) 아래에 배치될 수 있다. 제3 하측 플레이트(P3L)는 하측 개별 전극(LLL)의 상면과 제2 캐비티(CA2) 위에 배치될 수 있다.

실시 예에 의하면, 제3 상측 플레이트(P3U)와 제3 하측 플레이트(P3L)는 일체일 수 있다. 제3 상측 플레이트(P3U)와 제3 하측 플레이트(P3L)가 동일한 플레이트인 경우 이를 '공통 플레이트' 또는 '중앙 플레이트' 등으로 칭할 수 있다. 즉, 공통 플레이트(P3U, P3L)은 제1 상측 플레이트(P1U)와 제1 하측 플레이트(P1L) 사이에 배치될 수 있다. 따라서, 일체가 아니라 서로 이격된 제3 상측 플레이트(P3U)와 제3 하측 플레이트(P3L)를 포함하는 액체 렌즈 모듈보다 실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈(100)의 전체 크기가 줄어들 수 있다.

제2 하측 플레이트(P2L)와 제3 하측 플레이트(P3L)는 제1 하측 플레이트(P1L)를 사이에 두고 서로 대향하여 배치될 수 있다. 또한, 제2 하측 플레이트(P2L) 또는 제3 하측 플레이트(P3L) 중 적어도 하나는 생략될 수도 있다.

제2 또는 제3 하측 플레이트(P2L, P3L) 중 적어도 하나는 사각형 평면 형상을 가질 수 있으며 일부 영역이 도피되어 후술할 전극의 일부를 노출 시킬 수 있다. 제2 및 제3 하측 플레이트(P2L, P3L) 각각은 광이 통과하는 영역으로서, 투광성 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제2 및 제3 하측 플레이트(P2L, P3L) 각각은 유리(glass)로 이루어질 수 있으며, 공정의 편의상 동일한 재료로 형성될 수 있다. 또한, 제2 및 제3 하측 플레이트(P2L, P3L) 각각의 가장 자리는 사각형 형상일 수 있으나, 반드시 이에 한정하지는 않는다.

제3 하측 플레이트(P3L)는 입사되는 광이 제1 하측 플레이트(P1L)의 제2 캐비티(CA2) 내부로 진행하도록 허용하는 구성을 가질 수 있다. 제2 하측 플레이트(P2L)는 제1 하측 플레이트(P1L)의 제2 캐비티(CA2)를 통과한 광이 출사되도록 허용하는 구성을 가질 수 있다. 제2 하측 플레이트(P2L)는 제2-1 액체(LQ21)와 직접 접촉할 수 있다.

또한, 제2 액체 렌즈(120)의 실제 유효 렌즈 영역은 제1 하측 플레이트(P1L)의 제3 및 제4 개구(O3, O4) 중에서 넓은 제4 개구(O4)의 직경보다 좁을 수 있다.

제1 하측 플레이트(P1L)의 일면과 타면에 하측 공통 전극 및 하측 개별 전극(CEL, LLL)이 각각 배치될 수 있다. 하측 공통 전극(CEL)은 제1 하측 플레이트(P1L)의 아래에 배치되고, 하측 개별 전극(LLL)은 제1 하측 플레이트(P1L)의 위에 배치될 수 있다. 하측 공통 전극(CEL)은 제1 하측 플레이트(P1L)의 일면(예를 들어, 하부면)의 적어도 일부 영역에서 하측 개별 전극(LLL)과 이격되어 배치될 수 있다. 제1 하측 플레이트(P1L)의 일면에 배치된 하측 공통 전극(CEL)의 일부가 전도성을 갖는 제2-1 액체(LQ21)에 노출되어 제2-1 액체(LQ21)와 직접 접촉할 수 있다. 복수의 하측 개별 전극(LLL)은 제1 하측 플레이트(P1L)의 타면(예를 들어, 상부면, 제2 내측면 및 하부면)에 배치될 수 있다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 하측 공통 전극(CEL)은 한 개의 전극이고, 하측 개별 전극(LLL)은 복수의 전극 또는 한 개의 전극일 수 있다. 하측 개별 전극(LLL)이 하나의 전극인 경우 하측 공통 전극(CEL)은 ‘하측 제1 공통 전극’으로 칭하고, 하측 개별 전극(LLL)은 ‘하측 제2 공통 전극’으로 칭할 수 도 있다. 이때, 공통 전극들은 각각 일체로 구성될 수 있다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 복수 개의 상측 개별 전극(LLU)을 갖는 제1 액체 렌즈(110)는 손떨림 보정 내지 영상 흔들림 방지(OIS:Optical Image Stabilizer) 기능을 수행하는 반면, 한 몸체인 하측 개별 전극(LLL)을 갖는 제2 액체 렌즈(120)는 오토 포커싱(AF:Auto-Focusin) 기능을 수행할 수 있다.

그러나, 다른 실시 예에 의하면, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 달리, 하측 개별 전극(LLL)이 복수 개로 분할되고, 상측 개별 전극은 한 몸체일 수 있다. 이 경우, 상측 개별 전극(LLU)은 한 몸체이므로 제1 액체 렌즈(110)는 AF 기능을 수행하는 반면, 하측 개별 전극(LLL)은 복수 개로 분할되므로 제2 액체 렌즈(120)는 OIS 기능을 수행할 수 있다.

하측 공통 전극 및 하측 개별 전극(CEL, LLL) 각각은 도전성 재료로 이루어질 수 있고, 예를 들면 금속으로 이루어질 수 있고, 상세하게는 크롬(Cr)을 포함할 수 있다.

한편, 하측 절연층(148L)은 제2 캐비티(CA2)의 상부 영역에서 제3 하측 플레이트(P3L)의 하부면의 일부를 덮으면서 배치될 수 있다. 즉, 하측 절연층(148L)은 제2-2 액체(LQ22)와 제3 하측 플레이트(P3L)의 사이에 배치될 수 있다.

또한, 하측 절연층(148L)은 제2 캐비티(CA2)의 측벽을 이루는 하측 개별 전극(LLL)의 일부를 덮으면서 배치될 수 있다. 또한, 하측 절연층(148L)은 제1 하측 플레이트(P1L)의 하부면에서, 하측 공통 전극(CEL)의 일부와 하측 개별 전극(LLL)의 전체를 덮으며 배치될 수 있다. 또한, 하측 절연층(148L)은 하측 공통 전극(CEL)과 하측 개별 전극(LLL)을 이격시키는 제2 오프닝(OP2)에서 노출된 제1 하측 플레이트(P1L)의 하부면의 일부를 덮으면서 배치될 수 있다.

이와 같이, 하측 절연층(148L)은 하측 개별 전극(LLL)과 제2-1 액체(LQ21) 간의 접촉, 하측 개별 전극(LLL)과 제2-2 액체(LQ22) 간의 접촉 및 제3 하측 플레이트(P3L)와 제2-2 액체(LQ22) 간의 접촉을 차단할 수 있다.

하측 절연층(148L)이 하측 공통 전극(CEL) 및 하측 개별 전극(LLL) 중 하나의 전극(예를 들어, 하측 개별 전극(LLL))의 전체를 덮고, 다른 하나의 전극(예를 들어, 하측 공통 전극(CEL))의 일부를 노출시켜 전도성을 갖는 제2-1 액체(LQ21)에 전기 에너지가 인가되도록 할 수 있다.

실시 예에 의하면, 제3 개구(O3)는 제2 개구(O2)보다 작을 수 있다. 이로 인해, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 캐비티(CA1)에 컷 오프 영역(A1, A2)이 형성될 수 있다.

일반적으로 액체 렌즈가 AF 기능을 수행할 때 보다 OIS 기능을 수행할 때, 파면 에러(WFE)가 더 많이 발생할 수 있다. 만일, 광이 제1 액체 렌즈(110)로 입사되어 제2 액체 렌즈(120)로 진행하고 제1 액체 렌즈(110)가 OIS 기능을 수행하고 제2 액체 렌즈(120)가 AF 기능을 수행한다면, 제1 액체 렌즈(110)에서 OIS 기능을 수행할 때 컷 오프 영역(A1, A2)에 존재하는 파면 에러는 제2 액체 렌즈(120)로 전달되지 않는다. 이와 같이, 제3 개구(O3)가 제2 개구(O2)보다 작기 때문에, 파면 에러가 보상될 수 있음을 알 수 있다.

한편, 비록 도시되지 않았지만, 실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈(100)은 제1 상측 연결 기판, 제2 상측 연결 기판, 제1 하측 연결 기판 및 제2 하측 연결 기판을 더 포함할 수 있다.

제1 상측 연결 기판은 상측 공통 전극(CEU)과 전기적으로 연결된 연결 패드를 통해 메인 기판(미도시) 상에 형성된 전극 패드와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 상측 연결 기판은 복수의 상측 개별 전극(LLU) 각각과 전기적으로 연결된 연결 패드를 통해 메인 기판 상에 형성된 전극 패드와 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 제1 하측 연결 기판은 하측 공통 전극(CEL)과 전기적으로 연결된 연결 패드를 통해 메인 기판 상에 형성된 전극 패드와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 하측 연결 기판은 하측 개별 전극(LLL)과 전기적으로 연결된 연결 패드를 통해 메인 기판 상에 형성된 전극 패드와 전기적으로 연결될 수 있다.

예를 들어, 제1 상측 및 제1 하측 연결 기판 각각은 FPCB 또는 단일 메탈 기판(전도성 메탈 플레이트)으로 구현되고, 제2 상측 및 제2 하측 연결 기판 각각은 연성회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)로 구현될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

제1 상측 연결 기판은 하나의 구동 전압(이하, ‘공통 전압’이라 함)을 제1 액체 렌즈(110)로 전달할 수 있고, 제2 상측 연결 기판은 서로 다른 n개의 구동 전압(이하, ‘개별 전압’이라 함)을 제1 액체 렌즈(110)로 전달할 수 있다. 공통 전압은 DC 전압 또는 AC 전압을 포함할 수 있으며, 공통 전압이 펄스 형태로 인가되는 경우 펄스의 폭 또는 듀티 사이클(duty cycle)은 일정할 수 있다. 제2 상측 연결 기판을 통해 공급되는 개별 전압은 제1 액체 렌즈(110)의 각 모서리에 노출되는 복수의 상측 개별 전극(LLU)에 인가될 수 있다. 즉, 제1 상측 연결 기판과 제2 상측 연결 기판을 통해 제1 액체 렌즈(110)에 전압이 공급될 수 있다.

제1 하측 연결 기판은 하나의 공통 전압을 제2 액체 렌즈(120)로 전달할 수 있고, 제2 하측 연결 기판은 하나의 개별 전압을 제2 액체 렌즈(120)로 전달할 수 있다. 제2 하측 연결 기판을 통해 공급되는 개별 전압은 제2 액체 렌즈(120)의 모서리에 노출되는 하측 개별 전극(LLL)에 인가될 수 있다. 즉, 제1 하측 연결 기판과 제2 하측 연결 기판을 통해 제2 액체 렌즈(120)에 전압이 공급될 수 있다.

구동 전압에 대응하여 제1 액체 렌즈(110) 내에 형성되는 제1 계면(BO10)이 0 디옵터일 수도 있고, 0 디옵터로부터 제1 화살표 방향(AR1)으로 제1 계면(BO11, BO12)의 틸팅되는 각도가 변함으로써, 실시 예에 의한 제1 액체 렌즈(110)를 포함하는 광학 장치는 OIS 기능을 수행할 수 있다.

또한, 구동 전압에 대응하여 제2 액체 렌즈(120) 내에 형성되는 제2 계면(BO20)이 0 디옵터일 수도 있고, 0 디옵터로부터 제2 화살표 방향(AR2)으로 이동하여 제2 계면(BO21)의 곡률이 변함으로써, 실시 예에 의한 제2 액체 렌즈(120)를 포함하는 광학 장치는 AF 기능을 수행할 수 있다.

한편, 전술한 실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈(100)은 광축 방향으로 복수 개의 액체 렌즈(110, 120)가 중첩되며, 복수의 액체 렌즈(110, 120)는 하나의 플레이트를 제3 상측 및 제3 하측 플레이트(P3U, P3L)로서 공유한다. 이때, 복수의 플레이트를 서로 연결하고 플레이트와 전극을 서로 연결함이 중요한 문제로 대두될 수 있다. 이를 위해, 실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈(100)은 플레이트 연결부 및 금속 연결부를 포함할 수 있다. 여기서, 플레이트 연결부는 이웃하는 플레이트를 서로 연결하는 역할을 하고, 금속 연결부는 이웃하는 플레이트와 전극을 서로 연결하는 역할을 한다.

이하, 액체 렌즈 모듈(100)의 제1 및 제2 액체 렌즈(110, 120) 각각에 포함되는 플레이트 연결부 및 금속 연결부를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 살펴본다.

도 4는 실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈(100)의 저면도를 나타내고, 도 5는 도 4에 도시된 I-I’선을 따라 절취한 단면도를 나타내고, 도 6은 도 4에 도시된 Ⅱ-Ⅱ’선을 따라 절취한 단면도를 나타내고, 도 7은 도 4에 도시된 Ⅲ-Ⅲ’선을 따라 절취한 단면도를 나타낸다.

도 5는 도 1에 도시된 액체 렌즈 모듈(100)을 뒤집은 단면도와 동일하다. 따라서, 도 1은 도 4에 도시된 액체 렌즈 모듈(100)을 I-I’선을 따라 절취한 후 뒤집은 단면도에 해당한다. 따라서, 도 4 내지 도 7에서, 도 1에 도시된 액체 렌즈 모듈(100)과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하여 중복되는 설명을 생략한다.

도 1, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 실시 예에 의한 제1 액체 렌즈(110)는 제1 및 제2 플레이트 연결부(PC1, PC2) 및 제1 및 제2 금속 연결부(MC1, MC2)를 포함할 수 있다.

제1 플레이트 연결부(PC1)는 제1 상측 플레이트(P1U)와 제2 상측 플레이트(P2U)를 서로 연결하는 역할을 한다. 제2 플레이트 연결부(PC2)는 제1 상측 플레이트(P1U)와 제3 상측 플레이트(P3U)를 서로 연결하는 역할을 한다.

제2 플레이트 연결부(PC2)는 제2-1 플레이트 연결부(PC21)를 포함할 수 있다. 제2-1 플레이트 연결부(PC21)는 제1 오프닝(OP1)과 광축(LX)과 나란한 방향(예를 들어, z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 여기서, 제1 오프닝(OP1)은 제1 상측 플레이트(P1U)의 위에서 상측 개별 전극(LLU)과 상측 공통 전극(CEU) 사이의 공간으로서, 상측 개별 전극(LLU)과 상측 공통 전극(CEU)은 제1 상측 플레이트(P1U) 위에서 제1 오프닝(OP1)을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다.

또한, 제2 플레이트 연결부(PC2)는 제2-2 플레이트 연결부(PC22)를 더 포함할 수 있다. 제2-2 플레이트 연결부(PC22)는 제1 관통 홀(TH1)과 광축(LX)과 나란한 방향(예를 들어, z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 여기서, 제1 관통 홀(TH1)은 제1 상측 플레이트(P1U)와 제2 상측 플레이트(P2U) 사이에서 상측 공통 전극(CEU)에 형성될 수 있다. 즉, 상측 공통 전극(CEU)의 일부에 제1 관통 홀(TH1)이 형성될 수 있다.

또한, 제2 플레이트 연결부(PC2)는 제2-3 및 제2-4 플레이트 연결부(PC23, PC24) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제2-3 플레이트 연결부(PC23)는 제2-1 플레이트 연결부(PC21)와 제2-2 플레이트 연결부(PC22) 사이에 배치되고, 제2-4 플레이트 연결부(PC24)는 제2-2 플레이트 연결부(PC22)의 바깥 쪽에 배치될 수 있다.

제1 금속 연결부(MC1)는 상측 공통 전극(CEU)과 제2 상측 플레이트(P2U)를 연결하는 역할을 한다. 제2 금속 연결부(MC2)는 상측 개별 전극(LLU)과 제3 상측 플레이트(P3U)를 서로 연결하는 역할을 한다.

실시 예에 의한 제2 액체 렌즈(120)는 제3 및 제4 플레이트 연결부(PC3, PC4) 및 제3 및 제4 금속 연결부(MC3, MC4)를 포함할 수 있다.

제3 플레이트 연결부(PC3)는 제1 하측 플레이트(P1L)와 제2 하측 플레이트(P2L)를 서로 연결하는 역할을 한다. 또한, 도 4를 참조하면 제3 플레이트 연결부(PC3)는 제3 금속 연결부(MC3)와 동심원 상에서 서로 이격된 복수의 제3 플레이트 연결부를 포함할 수 있다. 또한, 제3 플레이트 연결부(PC3)는 광축(LX)과 나란한 방향으로 제1 플레이트 연결부(PC1)과 서로 대칭인 단면 형상을 가질 수 있다.

제4 플레이트 연결부(PC4)는 제1 하측 플레이트(P1L)와 제3 하측 플레이트(P3L)를 서로 연결하는 역할을 한다.

제4 플레이트 연결부(PC4)는 제4-1 플레이트 연결부(PC41)를 포함할 수 있다. 제4-1 플레이트 연결부(PC41)는 제2 오프닝(OP2)과 광축(LX)과 나란한 방향(예를 들어, z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 여기서, 제2 오프닝(OP2)은 제1 하측 플레이트(P1L)의 아래에서 하측 개별 전극(LLL)과 하측 공통 전극(CEL) 사이의 공간으로서, 하측 개별 전극(LLL)과 하측 공통 전극(CEL)은 제1 하측 플레이트(P1L) 아래에서 제2 오프닝(OP2)을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다.

또한, 제4 플레이트 연결부(PC4)는 제4-2 플레이트 연결부(PC42)를 더 포함할 수 있다. 제4-2 플레이트 연결부(PC42)는 제2 관통 홀(TH2)과 광축과 나란한 방향(예를 들어, z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 여기서, 제2 관통 홀(TH2)은 제1 하측 플레이트(P1L)와 제2 하측 플레이트(P2L) 사이에서 하측 공통 전극(CEL)에 형성될 수 있다. 즉, 하측 공통 전극(CEL)의 일부에 제2 관통 홀(TH2)이 형성될 수 있다.

또한, 도 4에 예시된 바와 같이, 제3 플레이트 연결부(PC3)와 제4 플레이트 연결부(PC4)는 동일한 원주 상에서 서로 이격되어 배치된 저면 형상을 가질 수 있다.

제3 금속 연결부(MC3)는 하측 공통 전극(CEL)과 제2 하측 플레이트(P2L)를 연결하는 역할을 한다. 도 4를 참조하면, 제3 금속 연결부(MC3)는 환형 저면 형상을 가질 수 있다. 또한, 제3 금속 연결부(MC3)는 광축(LX)과 나란한 방향(예를 들어, z축 방향)으로 제1 금속 연결부(MC1)와 서로 대칭인 단면 형상을 가질 수 있다.

제4 금속 연결부(MC4)는 하측 개별 전극(LLL)과 제3 하측 플레이트(P3L)를 서로 연결하는 역할을 한다. 또한, 광축과 나란한 방향(예를 들어, z축 방향)으로 제4 금속 연결부(MC4)는 제1 캐비티(CA1)와 중첩될 수 있다. 즉, 후술되는 제조 방법에서 설명되는 바와 같이, 제1 캐비티(CA1)의 하부가 하측 개별 전극(LLL)의 단부와 광축(LX)과 나란한 방향(예를 들어, z축 방향)으로 중첩되므로, 제4 금속 연결부(MC4)가 형성될 수 있다. 이와 같이, 제1 캐비티(CA1)의 하부는 하측 개별 전극(LLL)의 일부와 광축(LX)과 나란한 방향(예를 들어, z축 방향)으로 중첩될 수 있다.

이하, 전술한 실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈(100)의 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 살펴본다.

도 8a 내지 도 8f는 도 5에 도시된 액체 렌즈 모듈(100)의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.

설명의 편의상, 도 8a 내지 도 8f에서 왼쪽 부분 위주로 설명하지만, 오른쪽 부분에 대해서도 동일한 동작이 수행된다.

도 8a에 도시된 바와 같이, 상측 개별 전극(LLU)과 상측 공통 전극(CEU)이 표면에 형성된 제1 상측 플레이트(P1U)를 준비한다. 이후, 준비된 제1 상측 플레이트(P1U) 위에 제3 상측 플레이트(P3U)이면서 제3 하측 플레이트(P3L)에 해당하는 플레이트(이하 ‘제3 플레이트’라 한다)를 얹고, 투광성을 갖는 제3 플레이트(P3U/P3L)의 소정 부위에 국부적으로 제1 레이저(L1)를 조사하여 제2-3 플레이트 연결부(P23) 및 제2-4 플레이트 연결부(P24)를 형성하고, 제2 레이저(L2)를 조사하여 제2 금속 연결부(MC2)를 형성한다. 이때, 제2-3 플레이트 연결부(P23) 및 제2-4 플레이트 연결부(P24)를 형성할 때, 상측 개별 전극(LLU)를 관통하도록 제1 레이저(L1)를 조사하는 반면, 제2 금속 연결부(MC2)를 형성할 때 상측 개별 전극(LLU)를 관통하지 않도록 제2 레이저(L2)를 조사한다. 이와 같이, 전극과 같은 금속 물질을 관통하도록 레이저를 조사하여 인접하는 플레이트를 연결시키는 동작을 ‘하드 본딩’이라 칭하고, 전극과 같은 금속 물질을 관통하지 않도록 레이저를 조사하여 인접하는 금속 물질과 플레이트를 연결시키는 동작을 ‘소프드 본딩’이라 칭한다.

실시 예에 의하면, 전술한 플레이트 연결부는 하드 본딩에 의해 제조되고, 금속 연결부는 소프트 본딩에 의해 제조될 수 있다.

계속해서 도 8a를 참조하면 상측 공통 전극(CEU) 및 상측 개별 전극(LLU) 중 적어도 하나로 제3 레이저(L3)를 조사하여 제1 오프닝(OP1)과 제1 관통 홀(TH1)을 형성할 수 있다.

이후, 도 8b를 참조하면, 제1 오프닝(OP1)과 제1 관통 홀(TH1)에 제4 레이저(L4)를 조사하여 하드 본딩에 의해 제2-1 및 제2-2 플레이트 연결부(PC21, PC22)를 형성할 수 있다.

이상에서와 같이, 도 8a 및 도 8b에 도시된 방법을 통해, 제3 플레이트(P3L/P3U)가 상측 개별 전극(LLU)과 제1 상측 플레이트(P1U)에 연결될 수 있다.

이후, 도 8c를 참조하면, 제3 플레이트(P3L/P3U) 위에, 하측 개별 전극(LLL)과 하측 공통 전극(CEL)이 표면에 형성된 제1 하측 플레이트(P1L)를 얹는다. 이후, 하측 공통 전극(CEL) 및 하측 개별 전극(LLL) 중 적어도 하나로 제5 레이저(L5)를 조사하여 제2 오프닝(OP2)과 제2 관통 홀(TH2)을 형성할 수 있다.

이후, 도 8d를 참조하면, 제2 오프닝(OP2)과 제2 관통 홀(TH2)에 제6 레이저(L6)를 조사하여 하드 본딩에 의해 제4-1 및 제4-2 플레이트 연결부(PC41, PC42)를 형성한다. 이때, 투광성을 갖는 제3 플레이트(P3L/P3U)에 제7 레이저(L7)를 조사하여, 소프트 본딩에 의해 제4 금속 연결부(MC4)를 형성한다. 이를 위해, 제1 캐비티(CA1)의 하부가 하측 개별 전극(LLL)의 단부와 광축(LX)과 나란한 방향(예를 들어, z축 방향)으로 중첩될 수 있다.

이상에서와 같이, 도 8c 및 도 8d에 도시된 방법을 통해, 제1 하측 플레이트(P1L)가 제3 플레이트(P3U/P3L)에 연결될 수 있다.

이후, 도 8e에 도시된 바와 같이, 상측 및 하측 절연층(148U, 148L)을 형성한다.

이후, 도 8f에 도시된 바와 같이, 제1 캐비티(CA1)에 제1 액체(LQ11, LQ12)를 채우면서 제2 상측 플레이트(P2U)를 기밀하게 제1 상측 플레이트(P1U)에 얹고, 제2 캐비티(CA2)에 제2 액체(LQ21, LQ22)를 채우면서 제2 하측 플레이트(P2L)를 기밀하게 제1 하측 플레이트(P1L)에 얹는다. 이후, 투광성을 갖는 제2 하측 플레이트(P2L)에 제8 레이저(L8)를 조사하여 하드 본딩에 의해 제3 플레이트 연결부(PC3)를 형성한다. 또한, 제2 하측 플레이트(P2L)에 제9 레이저(L9)를 조사하여 소프트 본딩에 의해 제3 금속 연결부(MC3)를 형성한다. 또한, 투광성을 갖는 제2 상측 플레이트(P2U)에 제10 레이저(L10)를 조사하여 하드 본딩에 의해 제1 플레이트 연결부(PC1)를 형성한다. 또한, 제2 상측 플레이트(P2U)에 제11 레이저(L11)를 조사하여 소프트 본딩에 의해 제1 금속 연결부(MC1)를 형성한다. 따라서, 도 5에 도시된 액체 렌즈 모듈(100)이 완성될 수 있다.

전술한 실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈(100)은 다양한 분야에 적용될 수 있다.

이하, 실시 예에 의한 액체 렌즈 모듈을 포함하는 광학 장치(200)를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 실시 예에 의한 광학 장치(200)는 이에 국한되지 않는다.

도 9는 실시 예에 의한 광학 장치(200)의 개략적인 블럭도를 나타낸다.

광학 장치(200)는 프리즘 유닛(210), 액체 렌즈 모듈(220) 및 주밍(zooming)부(230)를 포함할 수 있다. 여기서, 액체 렌즈 모듈(220)은 전술한 액체 렌즈 모듈(100)에 해당할 수 있다.

프리즘 유닛(210)은 IN으로 표기된 방향으로 입사되는 광의 경로를 액체 렌즈 모듈(220)의 광축(LX)으로 변경하는 역할을 한다.

프리즘 유닛(210)에서 광로가 변경된 광에 대해 액체 렌즈 모듈(220)은 OIS 및 AF 기능을 수행하여 주밍부(230)로 출사한다.

주밍부(230)는 액체 렌즈 모듈(220)을 경유한 광을 줌 인/줌 아웃한다. 이를 위해, 주밍부(230)는 복수의 렌즈(미도시) 및 렌즈를 광축(LX)과 나란한 방향(예를 들어, z축 방향)으로 이동시키는 액츄에이터(미도시)를 포함할 수 있다.

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

한편, 다른 실시 예에 의하면, 액체 렌즈 모듈(100)을 갖는 렌즈 어셈블리를 포함하는 카메라 모듈을 이용하여 광학 장치를 구현할 수 있다. 여기서, 광학 장치는 광 신호를 가공하거나 분석할 수 있는 장치를 포함할 수 있다. 광학 장치의 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 렌즈 모듈(100)을 갖는 렌즈 어셈블리를 포함할 수 있는 광학 장치에 본 실시 예를 적용할 수 있다.

또한, 광학 장치는 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등의 휴대용 장치로 구현될 수 있다. 이러한 광학 장치는 액체 렌즈 모듈(100)을 갖는 카메라 모듈, 영상을 출력하는 디스플레이부(미도시), 카메라 모듈에 전원을 공급하는 배터리(미도시), 카메라 모듈과 디스플레이부와 배터리를 실장하는 본체 하우징을 포함할 수 있다. 광학 장치는 타 기기와 통신할 수 있는 통신모듈과, 데이터를 저장할 수 있는 메모리부를 더 포함할 수 있다. 통신 모듈과 메모리부 역시 본체 하우징에 실장될 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.

100: 액체 렌즈 모듈 110: 제1 액체 렌즈
120: 제2 액체 렌즈 200: 광학 장치

Claims (15)

1. 전도성 액체 및 비전도성 액체가 배치되는 제1 캐비티를 포함하는 제1 상측 플레이트;
   전도성 액체 및 비전도성 액체가 배치되고 상기 제1 캐비티와 대응되는 위치에 배치되는 제2 캐비티를 포함하는 제1 하측 플레이트; 및
   상기 제1 상측 플레이트와 상기 제1 하측 플레이트 사이에 배치되는 공통 플레이트를 포함하고,
   상기 제1 캐비티는 상기 제1 상측 플레이트의 상부에 형성된 제1 개구와 상기 제1 개구보다 작고 상기 제1 상측 플레이트의 하부에 형성된 제2 개구를 포함하고,
   상기 제2 캐비티는 상기 제1 하측 플레이트의 상부에 형성된 제3 개구와 상기 제3 개구보다 크고 상기 제1 하측 플레이트의 하부에 형성된 제4 개구를 포함하고,
   상기 제3 개구는 상기 제2 개구보다 작은 액체 렌즈 모듈.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 상측 플레이트 아래에 배치된 상측 개별 전극;
   상기 제1 상측 플레이트 위에 배치된 상측 공통 전극;
   상기 제1 하측 플레이트 아래에 배치된 하측 제1 공통 전극; 및
   상기 제1 하측 플레이트 위에 배치된 하측 제2 공통 전극을 포함하는 액체 렌즈 모듈.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 상측 개별 전극은 복수 개로 분할되고, 상기 공통 전극들은 각각 일체로 구성되는 액체 렌즈 모듈.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 캐비티의 하부는 상기 하측 제2 공통 전극의 일부와 상기 광축과 나란한 방향으로 중첩되는 액체 렌즈 모듈.
5. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 상측 플레이트 위에 배치되는 제2 상측 플레이트;
   상기 제1 하측 플레이트 아래에 배치되는 제2 하측 플레이트;
   상기 제1 상측 플레이트와 상기 제2 상측 플레이트를 연결하는 제1 플레이트 연결부;
   상기 상측 공통 전극과 상기 제2 상측 플레이트를 연결하는 제1 금속 연결부;
   상기 제1 상측 플레이트와 상기 공통 플레이트를 연결하는 제2 플레이트 연결부; 및
   상기 상측 개별 전극과 상기 공통 플레이트를 연결하는 제2 금속 연결부 중 적어도 하나를 포함하는 액체 렌즈 모듈.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 상측 개별 전극과 상기 상측 공통 전극은 상기 제1 상측 플레이트 위에서 제1 오프닝을 사이에 두고 서로 이격되고,
   상기 제2 플레이트 연결부는 상기 제1 오프닝과 상기 광축과 나란한 방향으로 중첩되는 제2-1 플레이트 연결부를 포함하는 액체 렌즈 모듈.
7. 제5 항에 있어서,
   상기 상측 공통 전극은 상기 제1 상측 플레이트와 상기 제2 상측 플레이트 사이에 위치한 제1 관통 홀을 포함하고,
   상기 제2 플레이트 연결부는 상기 제1 관통 홀과 상기 광축과 나란한 방향으로 중첩되는 제2-2 플레이트 연결부를 포함하는 액체 렌즈 모듈.
8. 제5 항에 있어서,
   상기 제1 하측 플레이트와 상기 제2 하측 플레이트를 연결하는 제3 플레이트 연결부;
   상기 하측 제1 공통 전극과 상기 제2 하측 플레이트를 연결하는 제3 금속 연결부;
   상기 제1 하측 플레이트와 상기 공통 플레이트를 연결하는 제4 플레이트 연결부; 및
   상기 하측 제2 공통 전극과 상기 공통 플레이트를 연결하는 제4 금속 연결부 중 적어도 하나를 포함하는 액체 렌즈 모듈.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 하측 제2 공통 전극과 상기 하측 제1 공통 전극은 상기 제1 하측 플레이트 아래에서 제2 오프닝을 사이에 두고 서로 이격되고,
   상기 제4 플레이트 연결부는 상기 제2 오프닝과 상기 광축과 나란한 방향으로 중첩되는 제4-1 플레이트 연결부를 포함하는 액체 렌즈 모듈.
10. 제8 항에 있어서,
    상기 하측 제1 공통 전극은 상기 제1 하측 플레이트와 상기 제2 하측 플레이트 사이에 위치한 제2 관통 홀을 포함하고,
    상기 제2 플레이트 연결부는 상기 제2 관통 홀과 상기 광축과 나란한 방향으로 중첩되는 제4-2 플레이트 연결부를 포함하는 액체 렌즈 모듈.
11. 제8 항에 있어서, 상기 제3 금속 연결부는 환형 형상을 갖는 액체 렌즈 모듈.
12. 제8 항에 있어서,
    상기 제3 플레이트 연결부는 상기 제3 금속 연결부와 동심원상에서 서로 이격된 복수의 제3 플레이트 연결부를 포함하는 액체 렌즈 모듈.
13. 제8 항에 있어서,
    상기 광축과 나란한 방향으로 상기 제4 금속 연결부는 상기 제1 캐비티와 중첩되는 액체 렌즈 모듈.
14. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 금속 연결부와 상기 제3 금속 연결부는 상기 광축과 나란한 방향으로 서로 대칭인 단면 형상을 갖고,
    상기 제1 플레이트 연결부와 상기 제3 플레이트 연결부는 상기 광축과 나란한 방향으로 서로 대칭인 단면 형상을 갖는 액체 렌즈 모듈.
15. 제1 항에 기재된 액체 렌즈 모듈;
    입사되는 광의 경로를 상기 액체 렌즈 모듈 방향으로 변경하는 프리즘 유닛; 및
    상기 액체 렌즈 모듈을 경유한 광을 줌 인/줌아웃하는 주밍부를 포함하는 광학 장치.

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