KR20210073992A

KR20210073992A - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20210073992A
Application number: KR1020190164871A
Authority: KR
Inventors: 박정배; 김의준
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2021-06-21
Also published as: WO2021118264A1; US20230003965A1

Abstract

실시예는 서로 계면을 형성하는 제1 액체와 제2 액체를 포함하는 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리; 상기 액체 렌즈의 온도 정보를 감지하는 온도 센서; 상기 액체 렌즈에 구동 신호를 인가하여 상기 계면을 조절하는 컨트롤러; 및 제1 영역에서 상기 구동 신호에 대한 상기 액체 렌즈의 디옵터의 기울기가 온도에 비례하고, 상기 제1 영역과 다른 제2 영역에서는 상기 구동 신호에 대한 상기 액체 렌즈의 디옵터의 기울기가 온도에 반비례 하는 피드백 정보를 상기 컨트롤러로 출력하는 보상부를 포함하는 카메라 모듈을 개시한다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

실시예는 카메라 모듈에 관한 것이다.

휴대용 장치의 사용자는 고해상도를 가지며 크기가 작고 다양한 촬영 기능을 갖는 광학 기기를 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 기기의 크기가 커질 수 있다.

오토 포커스와 손떨림 보정 기능은, 렌즈 홀더에 고정되며 광축으로 정렬된 여러 개의 렌즈가, 광축 또는 광축의 수직 방향으로 이동하거나 틸팅(Tilting)하여 수행되며, 이를 위해, 복수의 렌즈로 구성된 렌즈 어셈블리를 구동시키는 별도의 렌즈 구동 장치가 요구된다. 그러나 렌즈 구동 장치는 전력 소모가 높으며, 이를 보호하기 위해서 카메라 모듈과 별도로 커버 글라스를 추가하여야 하는 등, 기존의 카메라 모듈의 전체 크기가 커지는 문제가 있다. 이를 해소하기 위해, 두 가지 액체의 계면의 곡률을 전기적으로 조절하여 오토 포커스와 손떨림 보정 기능을 수행하는 액체 렌즈부에 대한 연구가 이루어지고 있다.

다만, 액체 렌즈는 온도에 따라 초점거리 또는 디옵터(diopter)가 변형되어 정확도의 개선이 필요하다.

실시예는 전기 에너지에 따라 두 액체 사이에 위치하는 계면의 위치를 조정할 수 있는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈에서 두 액체를 하우징할 수 있는 구조물을 포함하는 렌즈의 온도에 따라 발생하는 변형에 의한 초점거리 또는 디옵터(diopter)의 변화를 보상할 수 있는 카메라 모듈을 제공한다.

또한, 공급 전압에 따라 렌즈에 포함된 두 액체가 형성하는 계면의 곡률 및 치우침의 정도 등이 조정되는 액체 렌즈가 온도 변화에 따른 변형에 의해 렌즈의 해상력(resolution)이 낮아지는 특성과 경향을 극복하기 위해 액체 렌즈의 온도 변화에 따른 공간 해상도(spatial frequency response, SFR)의 변화에 대응하여 두 액체가 형성하는 계면의 움직임을 조정할 수 있는 구동 전압을 조정할 수 있는 카메라 모듈을 제공한다.

실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.

실시예에 따른 카메라 모듈은 서로 계면을 형성하는 제1 액체와 제2 액체를 포함하는 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리; 상기 액체 렌즈의 온도 정보를 감지하는 온도 센서; 상기 액체 렌즈에 구동 신호를 인가하여 상기 계면을 조절하는 컨트롤러; 및 제1 영역에서 상기 구동 신호에 대한 상기 액체 렌즈의 디옵터의 기울기가 온도에 비례하고, 상기 제1 영역과 다른 제2 영역에서는 상기 구동 신호에 대한 상기 액체 렌즈의 디옵터의 기울기가 온도에 반비례 하는 피드백 정보를 상기 컨트롤러로 출력하는 보상부를 포함한다.

상기 구동 신호에 대한 상기 액체 렌즈의 디옵터의 특성 그래프가 변곡점을 갖는 포인트를 기준으로 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 구분될 수 있다.

상기 제1 영역에서 상기 액체 렌즈의 제1 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제1 구동 신호, 상기 제1 영역에서 상기 액체 렌즈의 제2 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제2 구동 신호, 상기 제2 영역에서 상기 액체 렌즈의 제1 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제3 구동 신호, 및 상기 제2 영역에서 상기 액체 렌즈의 제2 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제4 구동 신호를 저장하는 데이터부;를 포함하고, 상기 제1 디옵터와 상기 제2 디옵터는 상이할 수 있다.

상기 보상부는, 상기 복수의 제1 구동 신호에 대한 제1-1 구동 함수, 상기 복수의 제2 구동 신호에 대한 제2-1 구동 함수, 상기 복수의 제3 구동 신호에 대한 제1-2 구동 함수, 상기 복수의 제4 구동 신호에 대한 제2-2 구동 함수를 산출할 수 있다.

상기 제1-1 구동함수 및 상기 제2-1 구동 함수는 곡률이 온도에 비례하나, 상기 제1-2 구동함수 및 상기 제2-2 구동 함수는 곡률이 온도에 반비례할 수 있다.

상기 보상부는, 상기 목표 디옵터가 상기 변곡점보다 큰 경우 상기 제1-1 구동함수 및 상기 제2-1 구동 함수 중 적어도 하나를 상기 피드백 정보를 산출할 수 있다.

상기 보상부는, 상기 제1-1 구동함수 및 상기 제2-1 구동 함수로터 온도 별 복수의 제3-1 구동 함수를 산출할 수 있다.

상기 보상부는, 상기 제1-1 구동 함수, 상기 제2-1 구동 함수 및 상기 복수의 제3-1 구동 함수 중 적어도 하나를 이용하여 상기 피드백 정보를 산출할 수 있다.

상기 보상부는 상기 복수의 제3-1 구동 함수를 이용하여 디옵터 별 온도에 대한 구동 신호로 이루어진 적어도 하나 이상의 제4-1 구동 함수를 산출할 수 있다.

상기 보상부는, 상기 적어도 하나 이상의 제4-1 구동 함수를 이용하여 상기 피드백 정보를 산출할 수 있다.

상기 보상부는 상기 목표 디옵터가 상기 변곡점보다 작은 경우 상기 제1-2 구동함수 및 상기 제2-2 구동 함수 중 적어도 하나를 이용하여 상기 온도 정보 및 상기 목표 디옵터에 대응하는 상기 피드백 정보를 산출할 수 있다.

상기 보상부는, 상기 제1-2 구동함수 및 상기 제2-2 구동 함수로터 온도 별 복수의 제3-2 구동 함수를 산출할 수 있다.

상기 보상부는, 상기 제1-2 구동 함수, 상기 제2-2 구동 함수 및 상기 복수의 제3-2 구동 함수 중 적어도 하나를 이용하여 상기 피드백 정보를 산출할 수 있다.

상기 보상부는, 상기 복수의 제3-2 구동 함수를 이용하여 디옵터 별 온도에 대한 구동 신호로 이루어진 적어도 하나 이상의 제4-2 구동 함수를 산출할 수 있다

실시예는 온도에 따라 액체 렌즈의 계면이 변함에 따라 발생하는 해상력 저하 또는 정확도 저하를 방지하는 카메라 모듈을 제공한다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 사시도이고,
도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고,
도 3은 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고,
도 4는 실시예에 따른 액체 렌즈부의 단면도이고,
도 5a 내지 5e는 액체 렌즈부의 구동 방식을 설명하는 도면이고,
도 6은 구동 전압에 대응하여 계면이 조정되는 액체 렌즈부를 설명하기 위한 도면이고,
도 7a 내지 7c는 액체 렌즈부의 구조를 도시하는 도면이고,
도 8a 내지 도 8e는 액체 렌즈부의 렌즈 곡률 가변을 설명하는 도면이고,
도 9는 실시예에 따른 카메라 모듈의 블록도이고,
도 10은 도 9의 설명에 참조되는 도면이고,
도 11은 액체 렌즈의 온도 별 구동 신호에 대한 디옵터를 도시한 도면이고,
도 12는 액체 렌즈의 디옵터 별 온도에 대한 구동 신호의 변화를 도시한 도면이고,
도 13a는 제1 영역에서 온도가 증가한 경우 초점 변화를 설명하는 도면이고,
도 13b는 제2 영역에서 온도가 증가한 경우 초점 변화를 설명하는 도면이고,
도 14 내지 도 18은 실시예에 따른 컨트롤러의 제1 영역에서 동작을 설명하기 위한 온도, 디옵터 및 구동 신호의 관계를 설명하는 도면이고,
도 19 내지 도 22은 실시예에 따른 컨트롤러의 제2 영역에서 동작을 설명하기 위한 온도 디옵터 및 구동 신호의 관계를 설명하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

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

또한, 본 발명의 실시예에서 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 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 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, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 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 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 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 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하에서 사용되는 '오토 포커스 기능'는 이미지 센서에 피사체의 선명한 영상이 얻어질 수 있도록 피사체의 거리에 따라 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜 이미지 센서와의 거리를 조절함으로써 피사체에 대한 초점을 자동으로 맞추는 기능으로 정의한다. 한편, '오토 포커스'는 'AF(Auto Focus)'와 대응할 수 있다.

이하에서 사용되는 '손떨림 보정 기능'은 외력에 의해 이미지 센서에 발생되는 진동(움직임)을 상쇄하도록 렌즈 및/또는 이미지 센서를 이동시키는 기능으로 정의한다. 한편, '손떨림 보정'은 'OIS(Optical Image Stabilization)'와 대응할 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 사시도이다.

도 1을 참조하면, 카메라 모듈(100)은 렌즈 어셈블리(10), 제어 회로(20) 및 이미지 센서(30)를 포함할 수 있다.

먼저, 렌즈 어셈블리(10)는 복수의 렌즈부 및 복수의 렌즈부를 수용하는 홀더를 포함할 수 있다. 후술되는 바와 같이, 복수의 렌즈부는 액체 렌즈를 포함할 수 있고 제1 렌즈부 또는 제2 렌즈부를 더 포함할 수 있다. 복수의 렌즈부는 제1 및 제2 렌즈부 및 액체 렌즈부를 포함할 수 있다.

제어 회로(20)는 액체 렌즈부에 구동 전압(또는 동작 전압)을 공급하는 역할을 수행한다.

전술한 제어 회로(20)와 이미지 센서(30)는 하나의 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board) 상에 배치될 수 있으나, 이는 하나의 예에 불과할 뿐 실시예는 이에 국한되지 않는다.

실시예에 의한 카메라 모듈(100)이 광학 기기(Optical Device, Optical Instrument)에 적용될 경우, 제어 회로(20)의 구성은 광학 기기에서 요구하는 사양에 따라 다르게 설계될 수 있다. 특히, 제어 회로(20)는 하나의 칩(single chip)으로 구현되어, 렌즈 어셈블리(10)로 인가되는 구동 전압의 세기를 줄일 수 있다. 이를 통해, 휴대용 장치에 탑재되는 광학 기기의 크기가 더욱 작아질 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.

도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 3은 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고, 도 4는 실시예에 따른 액체 렌즈부의 단면도이다.

도 2 내지 도 3를 참조하면, 카메라 모듈(100)은 렌즈 어셈블리, 메인 기판(150) 및 이미지 센서(30)를 포함할 수 있다. 또한, 카메라 모듈(100)은 제1 커버(170) 및 미들 베이스(middle base)(172)를 더 포함할 수 있다. 또한, 카메라 모듈(100)은 적어도 하나의 접착 부재(162, 164) 및 제2 커버(174)를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 접착 부재는 홀더(120)에 액체 렌즈부(140)를 결합시키거나 고정시키는 역할을 한다.

여기서, 적어도 하나의 접착 부재는 제1 접착 부재(162), 제2 접착 부재(164) 및 제3 접착 부재(166)를 모두 포함하는 것으로 예시되어 있으나, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시예에 의하면, 적어도 하나의 접착 부재는 제1 접착 부재(162), 제2 접착 부재(164) 및 제3 접착 부재(166) 중 일부만을 포함할 수도 있다.

또한, 실시예에 의하면, 도 2에 도시된 카메라 모듈(100)의 구성 요소(110 내지 190) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 또는 도 2에 도시된 구성 요소(110 내지 190)와 다른 적어도 하나의 구성 요소가 카메라 모듈(100)에 더 추가되어 포함될 수도 있다.

설명의 편의상 도 3에서 도 2에 도시된 제3 접착 부재(166), 제1 커버(170), 제2 커버(174) 및 광학층(190)의 도시는 생략되었다.

또한, 렌즈 어셈블리(도 1 참조, 10)는 액체 렌즈부(140), 홀더(120), 제1 렌즈부(110), 제2 렌즈부(130) 제1 접착 부재(162), 제2 접착 부재(164) 또는 제3 접착 부재(166) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 렌즈 어셈블리는 메인 기판(150)의 위에 배치될 수 있다.

그리고 렌즈 어셈블리에서 액체 렌즈부(140)와 구별하기 위하여 제1 렌즈부(110) 및 제2 렌즈부(130)를 '제1 고체 렌즈부' 및 '제2 고체 렌즈부'라고 각각 칭할 수도 있다.

제1 렌즈부(110)는 렌즈 어셈블리의 상측에 배치되며, 렌즈 어셈블리의 외부로부터 광이 입사되는 영역일 수 있다. 즉, 제1 렌즈부(110)는 홀더(120) 내에서 액체 렌즈부(140) 위에 배치될 수 있다. 제1 렌즈부(110)는 하나의 렌즈로 구현될 수도 있고, 중심축을 기준으로 정렬되어 광학계를 형성하는 2개 이상의 복수의 렌즈로 구현될 수도 있다. 여기서, 중심축이란, 카메라 모듈(100)에 포함된 제1 렌즈부(110), 액체 렌즈부(140) 및 제2 렌즈부(130)가 형성하는 광학계의 광축(Optical axis)(LX)을 의미할 수도 있고, 광축(LX)과 나란한 축을 의미할 수도 있다. 광축(LX)은 이미지 센서(30)의 광축과f 동일할 수 있다.

즉, 제1 렌즈부(110), 액체 렌즈부(140), 제2 렌즈부(130) 및 이미지 센서(30)는 액티브 얼라인(AA:Active Align)을 통해 광축(LX)으로 정렬되어 배치될 수 있다. 여기서, 액티브 얼라인이란, 보다 나은 이미지 획득을 위해 제1 렌즈부(110), 제2 렌즈부(130) 및 액체 렌즈부(140) 각각의 광축을 일치시키고, 이미지 센서(30)와 렌즈부들((110), (130), (140)) 간의 축 또는 거리 관계를 조절하는 동작을 의미할 수 있다.

일 실시예로, 액티브 얼라인은 특정 객체로부터 입사되는 광을 제1 렌즈부(110), 제2 렌즈부(130) 또는 액체 렌즈부(140) 중 적어도 하나를 통해 이미지 센서(30)가 수신하여 생성한 이미지 데이터를 분석하는 동작을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 액티브 얼라인은 다음과 같은 순서로 수행될 수 있다.

일예로, 홀더(120)에 고정되어 장착된 제1 렌즈부(110)와 제2 렌즈부(130) 및 이미지 센서(30) 간의 상대적 위치를 조절하는 액티브 얼라인(제1 정렬)이 완료된 뒤, 홀더(120)에 삽입된 액체 렌즈부(140)와 이미지 센서(30) 간 상대적 위치를 조절하는 액티브 얼라인(제2 정렬)이 수행될 수 있다. 제1 정렬은 그리퍼(gripper)가 미들 베이스(172)를 잡은 상태로 다양한 위치로 가변시키면서 수행될 수 있고, 제2 정렬은 그리퍼가 액체 렌즈부(140)의 스페이서(143)를 잡은 상태로 다양한 위치로 가변시키면서 수행될 수 있다. 다만 액티브 얼라인은 전술한 순서와 다른 순서로 수행될 수도 있다.

그리고 홀더(120)는 액체 렌즈부(140) 위에 배치된 홀더 상부 영역(120U) 및 액체 렌즈부(140) 아래에 배치된 홀더 하부 영역(120D)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 접착 부재(162, 164) 각각은 홀더 상부 영역(120U)과 홀더 하부 영역(120D) 각각과 액체 렌즈부(140)를 결합시킬 수 있다.

그리고 제1 및 제2 접착 부재(162, 164)가 배치될 때, 액체 렌즈부(140)는 홀더(120)에 안정적으로 고정되어 결합될 수 있다.

또한, 제1 렌즈부(110A)는 예를 들어, 2개의 렌즈(L1, L2)를 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것이며 제1 렌즈부(110A)에 포함된 렌즈의 개수는 적어도 하나 이상일 수 있다.

그리고 제1 렌즈부(110)의 상측에 노출렌즈가 배치될 수 있다. 여기서, 노출 렌즈란, 제1 렌즈부(110)에 포함된 렌즈 중에서 최외곽 렌즈를 의미할 수 있다. 즉, 제1 렌즈부(110A)의 최상측에 위치한 렌즈(L1)가 상부로 돌출되므로, 노출 렌즈의 기능을 수행할 수 있다. 노출 렌즈는 홀더(120) 외부로 돌출되어 표면이 손상될 가능성을 갖는다. 만일, 노출 렌즈의 표면이 손상될 경우, 카메라 모듈(100)에서 촬영되는 이미지의 화질이 저하될 수 있다. 따라서, 노출 렌즈의 표면 손상을 방지 및 억제하기 위해, 노출 렌즈의 상부에 커버 글래스(cover glass)를 배치하거나, 코팅층을 형성하거나, 노출 렌즈의 표면 손상을 방지하기 위해 다른 렌즈부의 렌즈보다 강성이 강한 내마모성 재질로 노출 렌즈를 구현할 수도 있다.

또한, 제1 렌즈부(110A)에 포함된 렌즈(L1, L2) 각각의 외경은 하부(예를 들어, -z축 방향)로 갈수록 증가할 수 있으나, 실시예는 이에 한정되지 않는다.

카메라 모듈(100)의 외부로부터 제1 렌즈부(110)로 입사된 광은 액체 렌즈부(140)를 통과하여 제2 렌즈부(130)로 입사될 수 있다. 제2 렌즈부(130)는 하나의 렌즈로 구현될 수도 있고, 중심축을 기준으로 정렬되어 광학계를 형성하는 2개 이상의 복수의 렌즈로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 도 3a에 예시된 바와 같이, 제2 렌즈부(130)는 3개의 렌즈(L3, L4, L5)를 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것이며 제2 렌즈부(130)에 포함된 렌즈의 개수는 2개 이하 또는 4개 이상일 수 있다.

또한, 제2 렌즈부(130)에 포함된 렌즈(L3, L4, L5) 각각의 외경은 하부(예를 들어, -z축 방향)로 갈수록 증가할 수 있으나, 실시예는 이에 한정되지 않는다.

그리고 액체 렌즈부(140)와 달리, 제1 렌즈부(110) 및 제2 렌즈부(130) 각각은 고체 렌즈로서, 유리 또는 플라스틱으로 구현될 수 있으나, 실시예는 제1 렌즈부(110) 및 제2 렌즈부(130) 각각의 특정한 재질에 국한되지 않는다.

또한, 액체 렌즈부(140)는 제1 영역 내지 제5 영역(A1, A2, A3, A4, A5)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제4 영역(A4) 및 제5 영역(A5)은 카메라 모듈(100)의 최외측에 위치하고, 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3)은 제4 영역(A4)과 제5 영역(A5) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제3 영역(A3)은 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제1 영역(A1)은 제4 영역(A4)과 제3 영역(A3) 사이에 배치될 수 있으며, 제2 영역(A2)은 제3 영역(A3)과 제5 영역(A5) 사이에 배치될 수 있다.

다시 말해, 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)은 홀더(120)의 측면 각각의 개구의 내부에 배치된 영역일 수 있다. 제3 영역(A3)은 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2) 사이의 영역일 수 있다. 그리고 제4 영역(A4) 및 제5 영역(A5)은 홀더(120)의 개구로부터 돌출되는 영역으로서 개구에서 홀더(120)의 외부에 배치된 영역이다.

이하에서 제1 접착 부재(162) 및 제2 접착 부재(164)에 대해 설명하고, 액체 렌즈부(140)는 후술한다.

제1 접착 부재(162)는 제1 및 제2 접착부(162-1, 162-2)를 포함하고, 제2 접착 부재(164)는 제3 및 제4 접착부(164-1, 164-2)를 포함할 수 있다. 이러한 접착부는 접착제, 에폭시 등을 포함할 수 있다.

먼저, 제1 접착부(162-1)는 홀더(120)와 액체 렌즈부(140)의 제4 영역(A4)의 상면(140TS)을 결합시키고, 제3 접착부(164-1)는 홀더(120)와 액체 렌즈부(140)의 제5 영역(A5)의 상면을 결합시킨다 여기서, 액체 렌즈부(140)의 제4 영역(A4) 및 제5 영역(A5) 각각의 상면(140TS)은 제1 연결 기판(141)의 상면인 것으로 예시되어 있으나, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 액체 렌즈부(140)가 연결 기판(141, 144) 또는 스페이서(143)를 포함하지 않는 경우, 액체 렌즈부(140)의 상면이란, 액체 렌즈(142)의 상면일 수 있다.

또한, 홀더(120)는 액체 렌즈부(140)(또는 액체 렌즈(142)) 위에 배치되는 홀더 상부와 액체 렌즈부(140)(또는 액체 렌즈(142)) 아래에 배치되는 홀더 하부를 포함할 수 있다. 또한, 홀더(120)는 액체 렌즈(142) 또는 액체 렌즈부(140) 측면과 대면하는 측벽을 포함할 수 있다. 제1 접착부(162-1) 및 제3 접착부(164-1) 각각은 홀더 상부 영역(120U)과 액체 렌즈부(140)를 결합시킬 수 있다. 이와 같이, 제1 접착부(162-1) 및 제3 접착부(164-1) 각각이 홀더(120)와 액체 렌즈부(140)를 결합시킴으로써, 홀더(120)에 액체 렌즈부(140)가 고정될 수 있다.

또한, 제2 접착부(162-2)는 홀더(120)와 액체 렌즈부(140)의 제4 영역(A4)의 하면 및 측면을 결합시킬 수 있다. 여기서, 액체 렌즈부(140)의 하면은 제2 연결 기판(144)의 하면이고, 액체 렌즈부(140)의 측면은 스페이서(143)의 측면인 것으로 예시되어 있으나, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 액체 렌즈부(140)가 제1 및 제2 연결 기판(141, 144) 또는 스페이서(143)를 포함하지 않는 경우, 액체 렌즈부(140)의 하면 또는 측면이란, 액체 렌즈(142)의 하면 또는 측면을 각각 의미할 수 있다. 이와 동일하게, 제4 접착부(164-2)는 홀더(120)와 액체 렌즈부(140)의 제5 영역(A5)의 하면 및 측면을 결합시킬 수 있다. 여기서, 액체 렌즈부(140)의 하면은 제2 연결 기판(144)의 하면이고, 액체 렌즈부(140)의 측면은 스페이서(143)의 측면일 수 있으나, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 액체 렌즈부(140)가 연결 기판(141, 144) 또는 스페이서(143)를 포함하지 않는 경우, 액체 렌즈부(140)의 하면 또는 측면이란, 액체 렌즈(142)의 하면 또는 측면을 각각 의미할 수 있다.

또한, 제2 접착부(162-2) 및 제4 접착부(164-2) 각각은 홀더 하부 영역(120D)과 액체 렌즈부(140)를 결합시킬 수 있다. 이와 같이, 제2 접착부(162-2) 및 제4 접착부(164-4) 각각은 홀더(120)와 액체 렌즈부(140)를 결합시킴으로써, 홀더(120)의 개구를 밀폐할 수 있다. 예컨대, 제1 접착부(162-1)와 제2 접착부(164-1)는 서로 연결될 수 있고, 제3 접착부(164-1)와 제4 접착부(164-2)는 서로 연결되어 상술한 밀폐를 수행할 수 있다.

도시되지 않았지만, 제3 접착 부재(166)는 홀더(120)의 상면과 제1 커버(170) 사이의 이격 공간(또는 갭)을 메우도록 배치될 수 있다. 그리고 경우에 따라, 제3 접착 부재(166)는 생략될 수도 있다. 이 경우, 홀더(120)의 상면과 제1 커버(170) 사이의 이격 공간은 비워질 수 있다.

실시예는 전술한 제1 내지 제3 접착 부재(162, 164, 166)의 형상에 국한되지 않는다. 즉, 외부로부터 홀더(120)의 개구를 통해 홀더(120)의 내부로 이물질이 유입되지 않도록 홀더(120)의 내부를 밀봉할 수 있다면, 제1 접착 부재 내지 제3 접착 부재(162, 164, 166)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 접착 부재(162) 및 제2 접착 부재(164)가 홀더(120)의 개구를 각각 밀폐시키도록 배치된 상태에서 제3 접착 부재(166)가 홀더(120)의 상면과 제1 커버(170) 사이의 이격 공간을 메우도록 배치될 경우, 홀더(120)의 내부 공간에 배치된 액체 렌즈부(140)의 제3 영역(A3)은 외부로부터 밀봉될 수 있다. 이에, 실시예에 따른 카메라 모듈(100)이 이물질로부터 신뢰성이 개선되고 광학 성능이 저하를 방지하고 불량률을 감소시킬 수 있다.

또한, 제1 접착부 내지 제4 접착부(162-1, 164-1, 162-2, 164-2) 각각은 다양한 형상을 가질 수 있다. 즉, 제1 접착부(162-1), 제2 접착부(162-2), 제3 접착부(164-1) 및 제4 접착부(164-2) 각각은 홀더(120)의 개구 각각의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다.

그리고 제4 영역(A4) 및 제5 영역(A5)과 함께 제1 및 제2 영역(A1, A2)에도 접착제가 배치될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상술한 제1 커버(170)는 홀더(120), 액체 렌즈부(140), 미들 베이스(172) 및 센서 베이스(178)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이에, 제1 커버(170)는 홀더(120)의 어깨측 상면(120S)과 접촉할 수 있다. 이때, 제1 접착부(162-1) 및 제3 접착부(164-1) 각각의 상면(162S)이 홀더(120)의 어깨측 상면(120S)보다 더 높을 경우, 제1 커버(170)는 홀더(120)의 어깨측 상면(120S) 대신에 제1 접착부(162-1) 및 제3 접착부(164-1) 각각의 상면(162S)에 접할 수 있다. 이로 인해, 제1 커버(170)가 홀더(120)에 불안정하게 고착될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 홀더(120)의 상면(120S)은 제1 접착부(162-1)의 상면(162S)보다 소정의 높이만큼 차이를 갖도록 배치될 수 있다. 이와 마찬가지로, 홀더(120)의 상면(120S)은 제3 접착부(164-1)의 상면(164S)보다 소정의 높이만큼 더 높을 수 있다.

또한, 홀더(120)의 상면(120S)의 높이와 제1 접착부(162-1)의 상면(162S)의 높이는 동일할 수도 있고, 홀더(120)의 상면(120S)의 높이는 제3 접착부(164-1)의 상면(164S)의 높이와 동일할 수도 있다.

그리고 이상에서, 제1 접착 부재(162) 및 제2 접착 부재(164)에 대한 특징을 설명할 때 언급된 액체 렌즈부(140)는 제1 및 제2 연결 기판(141, 144)을 포함하는 것으로 하였다. 그러나, 전술한 제1 접착 부재(162) 및 제2 접착 부재(164)에 대한 특징을 설명할 때 언급되는 액체 렌즈부(140)는 제1 및 제2 연결 기판(141, 144)을 포함하지 않을 수도 있다.

또한, 제1 커버(170)는 홀더(120), 액체 렌즈부(140), 제3 접착 부재(166) 및 미들 베이스(172)를 둘러싸도록 배치되어, 이들(홀더(120), 액체 렌즈부(140), 제3 접착 부재(166) 및 미들 베이스(172))을 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다. 특히, 제1 커버(170)가 배치됨으로써, 광학계를 형성하는 복수의 렌즈들을 외부 충격으로부터 보호할 수 있다.

또한, 제1 커버(170)는 상부면에 형성된 상측 개구(170H)를 포함할 수 있다. 이에, 홀더(120)에 배치되는 제1 렌즈부(110)가 외부광에 노출될 수 있다.

그리고 미들 베이스(172)는 홀더(120)의 홀을 둘러싸면서 배치될 수 있다. 이에 따라, 미들 베이스(172)는 홀더(120)의 홀을 수용하기 위한 수용홀(172H)을 포함할 수 있다. 미들 베이스(172)의 내경(즉, 수용홀(172H)의 직경)은 홀더(120)의 홀의 외경 이상일 수 있다. 그리고 미들 베이스(172)의 수용홀(172H)과 홀더(120)의 홀의 형상은 각각 원형인 것으로 도시되어 있으나, 실시예는 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로 변경될 수도 있다. 또한, 미들 베이스(172)는 메인 기판(150) 상에서 회로 소자(151)와 이격되어 메인 기판(150)에 장착될 수 있다.

제1 커버(170)의 상측 개구(170H)와 마찬가지로 수용홀(172H)은 미들 베이스(172)의 중앙 부근에서, 카메라 모듈(100)에 배치된 이미지 센서(30)의 위치에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

또한, 카메라 모듈(100)은 센서 베이스(178) 및 필터(176)를 더 포함할 수도 있으며, 회로 커버(154)를 더 포함할 수 있다.

필터(176)는 제1 렌즈부(110), 액체 렌즈부(140) 및 제2 렌즈부(130)를 통과한 광을 특정 파장 범위로 필터링할 수 있다. 필터(176)는 적외선(IR) 차단 필터 또는 자외선(UV) 차단 필터일 수 있으나, 실시예는 이에 한정되지 않는다.

또한, 필터(176)는 이미지 센서(30) 위에 배치될 수 있다. 필터(176)는 센서 베이스(178)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 필터(176)는 센서 베이스(178)의 내부 홈 또는 단차에 배치되거나 장착될 수 있다.

센서 베이스(178)는 미들 베이스(172)의 하부에 배치되고 메인 기판(150)에 부착될 수 있다. 센서 베이스(178)는 이미지 센서(30)를 둘러싸고 이미지 센서(30)를 외부의 이물질 또는 충격으로부터 보호할 수 있다.

다음으로, 메인 기판(150)은 미들 베이스(172)의 하부에 배치되고, 이미지 센서(30)가 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 지지, 결합, 또는 수용될 수 있는 홈, 회로 소자(151), 연결부(또는 FPCB)(152) 및 커넥터(153)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 메인 기판(150)은 홀더(120)가 배치되는 홀더 영역과 복수의 회로 소자(151)가 배치되는 소자 영역을 포함할 수 있다.

메인 기판(150)은 FPCB(152)를 포함하는 RFPCB(Rigid Flexible Printed Circuit Board)로 구현될 수 있다. FPCB(152)는 카메라 모듈(100)이 장착되는 공간이 요구하는 바에 따라 벤딩될 수 있다.

그리고 메인 기판(150)의 회로 소자(151)는 액체 렌즈부(140) 및 이미지 센서(30)를 제어하는 제어 모듈을 구성할 수 있다. 여기서, 제어 모들에 대해서는 후술한다.

그리고 회로 소자(151)는 수동 소자 및 능동 소자 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 다양한 넓이 및 높이를 가질 수 있다. 회로 소자(151)는 복수 개일 수 있으며, 메인 기판(150)의 높이보다 높은 높이를 가지면서 외부로 돌출될 수 있다. 복수의 회로 소자(151)는 홀더(120)와 광축(LX)에 평행한 방향상에서 오버랩 되지 않도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 회로 소자(151)는 파워 인덕터(power inductor) 및 자이로 센서 등을 포함할 수 있으나, 실시예는 회로 소자(151)의 특정한 종류에 국한되지 않는다.

회로 커버(154)는 회로 소자(151)를 덮도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 회로 커버(154)는 메인 기판(150)의 상부에 배치된 회로 소자(151)가 외부 충격으로부터 보호될 수 있다. 또한, 이를 위하여 회로 커버(154)는 메인 기판(150)에 배치된 회로 소자(151)의 형상 및 위치를 고려하여 회로 소자(151)를 수용하여 덮기 위한 수용 공간을 포함할 수 있다. 그리고 회로 커버(154)는 전자기 차폐기능을 할 수 있다.

이미지 센서(30)는 렌즈 어셈블리(110, 120, 130, 140, 162, 164)의 제1 렌즈부(110), 액체 렌즈부(140) 및 제2 렌즈부(130)를 통과한 광을 이미지 데이터로 변환하는 기능을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 이미지 센서(30)는 복수의 픽셀을 포함하는 픽셀 어레이를 통해 광을 아날로그 신호로 변환하고, 아날로그 신호에 상응하는 디지털 신호를 합성하여 이미지 데이터를 생성할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조할 때, 액체 렌즈부(140)는 제1 연결 기판(또는 개별 전극 연결 기판)(141), 액체 렌즈(또는 액체 렌즈 본체)(142) 및 제2 연결 기판(또는 공통 전극 연결 기판)(144)을 포함할 수 있다. 또한 액체 렌즈부(140)는 액체 렌즈를 둘러싸며 제1 연결 기판과 제2 연결기판 사이에 배치되는 스페이서(143)를 더 포함할 수 있다.

제1 연결 기판(141)은 액체 렌즈(142)에 포함된 복수의 제1 전극(미도시)을 메인 기판(150)에 전기적으로 연결하며, 액체 렌즈(142) 위에 배치될 수 있다. 제1 연결 기판(141)은 연성회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)로 구현될 수 있다.

또한, 제1 연결 기판(141)은 복수의 제1 전극 각각과 전기적으로 연결된 연결 패드(141-1)를 통해 메인 기판(150) 상에 형성된 전극 패드(150-1)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 액체 렌즈부(140)가 홀더(120)의 내부 공간에 삽입된 후, 제1 연결 기판(141)은 메인 기판(150)을 향해 -z축 방향으로 벤딩(bending)된 후, 연결 패드(141-1)와 전극 패드(150-1)는 전도성 에폭시(conductive epoxy)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 실시예로 제1 연결 기판(141)은 홀더(120)의 표면에 배치, 형성, 또는 코팅된 도전성 제1 홀더 표면 전극과 연결되어 홀더(120)의 표면에 배치된 도전성 제1 홀더 표면 전극을 통해 메인 기판(150)과 전기적으로 연결될 수 있으나, 실시예는 이에 한정되지 않는다.

제2 연결 기판(144)은 액체 렌즈(142)에 포함된 제2 전극(미도시)을 메인 기판(150)에 전기적으로 연결하며, 액체 렌즈(142) 아래에 배치될 수 있다. 제2 연결 기판(144)은 FPCB 또는 단일 메탈 기판(전도성 메탈 플레이트)으로 구현될 수 있다.

또한, 제2 연결 기판(144)은 제2 전극과 전기적으로 연결된 연결 패드를 통해 메인 기판(150) 상에 형성된 전극 패드와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 액체 렌즈부(140)가 홀더(120)의 내부 공간에 삽입된 후, 제2 연결 기판(144)은 메인 기판(150)을 향해 -z축 방향으로 벤딩될 수 있다. 다른 실시예로 제2 연결 기판(144)은 홀더(120)의 표면에 배치, 형성, 또는 코팅된 도전성 표면 전극과 연결되어 홀더(120)의 표면에 배치된 도전성 표면 전극을 통해 메인 기판(150)과 전기적으로 연결될 수 있으나, 실시예는 이에 한정되지 않는다.

액체 렌즈(142)는 캐비티(cavity, CA)를 포함할 수 있다. 그리고 캐비티(CA)에서 광이 입사되는 방향의 개구 면적은 반대 방향의 개구 면적보다 좁을 수 있다. 또는 캐비티(CA)의 경사 방향이 반대가 되도록 액체 렌즈(142)가 배치될 수도 있다. 즉, 캐비티(CA)에서 광이 입사되는 방향의 개구 면적은 반대 방향의 개구 면적보다 클 수도 있다. 또한, 캐비티(CA)의 경사 방향이 반대가 되도록 액체 렌즈(142)가 배치될 때, 액체 렌즈(142)의 경사 방향에 따라서 액체 렌즈(142)에 포함된 구성의 배치 전체 또는 일부가 함께 바뀌거나, 캐비티(CA)의 경사 방향만 변경되고 나머지 구성의 배치는 바뀌지 않을 수도 있다.

스페이서(143)는 액체 렌즈(142)를 둘러싸도록 배치되어, 액체 렌즈(142)를 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. 이를 위해, 스페이서(143)는 액체 렌즈(142)가 그의 내부에 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 지지, 결합, 또는 배치될 수 있는 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 스페이서(143)는 액체 렌즈(142)를 수용되는 중공(143H) 및 가운데에 형성된 중공(143H)을 에워싸는 프레임을 포함할 수 있다. 이와 같이, 스페이서(143)는 가운데가 뚤린 사각형 평면 형상(이하, ‘ㅁ’ 자 형성이라 함)을 가질 수 있으나, 실시예는 이에 국한되지 않는다.

또한, 스페이서(143)는 제1 연결 기판(141)과 제2 연결 기판(144) 사이에 배치될 수 있으며, 홀더(120)의 개구로부터 돌출되어 배치될 수 있다

또한, 액체 렌즈(142)는 서로 다른 종류의 복수의 액체(LQ1, LQ2), 제1 내지 제3 플레이트(147, 145, 146), 제1 및 제2 전극(E1, E2) 및 절연층(148)을 포함할 수 있다. 액체 렌즈(142)는 광학층(190)을 더 포함할 수 있다.

그리고 복수의 액체(LQ1, LQ2)는 캐비티(CA)에 수용되며, 전도성을 갖는 제1 액체(LQ1)와 비전도성을 갖는 제2 액체(또는 절연 액체)(LQ2)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 액체(LQ1)와 제2 액체(LQ2)는 서로 섞이지 않으며, 제1 및 제2 액체(LQ1, LQ2) 사이의 접하는 부분에 계면(BO)이 형성될 수 있다. 그리고 제2 액체(LQ2)는 제1 액체(LQ1) 상에 배치될 수 있으나, 실시예는 이에 국한되지 않는다.

또한, 액체 렌즈(142)의 단면 형상에서 제1 및 제2 액체(LQ2, LQ1)의 가장 자리는 중심부보다 두께가 얇을 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 플레이트(147)는 내측면이 캐비티(CA)의 측벽(i)을 이룰 수 있다. 제1 플레이트(147)는 기 설정된 경사면을 갖는 상하의 개구부를 포함할 수 있다. 즉, 캐비티(CA)는 제1 플레이트(147)의 경사면, 제2 플레이트(145) 및 제3 플레이트(146)로 둘러싸인 영역일 수 있다.

또한, 실시예에 따르면 상부에서 개구의 크기(또는 면적, 또는 폭)(O1)보다 하부에서 개구의 크기(또는 면적, 또는 폭)(O2)가 더 클 수 있다. 여기서, 상부 개구 및 하부 개구 각각의 크기는 수평 방향(예를 들어, x축 방향 및 y축 방항)의 단면적일 수 있다. 예를 들어, 그리고 개구의 크기란, 개구의 단면이 원형이면 반지름을 의미하고, 개구의 단면이 정사각형이면 대각선의 길이를 의미할 수 있다. 그리고 개구의 직경은 액체 렌즈(142)에서 요구하는 화각(FOV) 또는 액체 렌즈(142)가 카메라 모듈(100)에서 수행해야 할 역할에 따라 달라질 수 있다.

또한, 개구 각각은 원형의 단면을 가지는 홀(hole)의 형상일 수 있으며, 경사면은 경사도를 가질 수 있다. 계면(BO)은 구동 전압에 의해 캐비티(CA)의 경사면을 따라 움직일 수 있다.

그리고 상술한 바와 같이 제1 액체(LQ1) 및 제2 액체(LQ2)는 캐비티(CA)에 충진, 수용 또는 배치될 수 있다. 그리고 캐비티(CA)는 제1 렌즈부(110)를 통과한 광이 투과하는 부위이다. 또한, 제1 플레이트(147)는 캐비티(CA)의 외측에 위치하므로 투명한 재료로 이루어질 수도 있다. 뿐만 아니라, 제1 플레이트(147)는 광의 투과가 용이하지 않도록 불순물을 포함할 수도 있다.

또한, 제1 플레이트(147)는 일면과 타면에 전극이 각각 배치될 수 있다. 복수의 제1 전극(E1)은 제2 전극(E2)과 이격되어 배치되고, 제1 플레이트(147)의 일면(예를 들어, 상부면과 측면 및 하부면)에 배치될 수 있다. 제2 전극(E2)은 제1 플레이트(147)의 타면(예를 들어, 하부면)의 적어도 일부 영역에 배치되고, 제1 액체(LQ1)와 직접 접촉할 수 있다.

또한, 제1 전극(E1)은 n개의 전극(이하, '개별 전극'이라 함)일 수 있고, 제2 전극(E2)은 한 개의 전극(이하, '공통 전극'이라 함)일 수 있다. 여기서, n은 2 이상의 정수일 수 있다. 여기서, 제1 전극(E1)이 4개, 제2 전극(E2)인 경우로 이하 설명한다. 즉, 액체 렌즈(142)에 전기적으로 연결된 양단은 복수의 제1 전극(E1) 중 어느 하나와 제2 전극(E2)을 의미할 수 있다.

또한, 제1 플레이트(147)의 타면에 배치된 제2 전극(E2)의 일부(즉, 제2 전극(E2)의 전극 섹터)가 전도성을 갖는 제1 액체(LQ1)에 노출될 수 있다.

이러한 제1 및 제2 전극(E1, E2)은 각각이 도전성 재료로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)은 금속으로 이루어질 수 있다.

또한, 제2 플레이트(145)는 제1 전극(E1)의 일면에 배치될 수 있다. 즉, 제2 플레이트(145)는 제1 플레이트(147)의 상부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 플레이트(145)는 제1 전극(E1)의 상면과 캐비티(CA) 위에 배치될 수 있다.

제3 플레이트(146)는 제2 전극(E2)의 일면에 배치될 수 있다. 즉, 제3 플레이트(146)는 제1 플레이트(147)의 하부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제3 플레이트(146)는 제2 전극(E2)의 하면과 캐비티(CA) 아래에 배치될 수 있다.

제2 플레이트(145)와 제3 플레이트(146)는 제1 플레이트(147)를 사이에 두고 서로 대향하여 배치될 수 있다. 또한, 제2 플레이트(145) 또는 제3 플레이트(146) 중 적어도 하나는 생략될 수도 있다.

제2 또는 제3 플레이트(145, 146) 중 적어도 하나는 사각형 평면 형상을 가질 수 있다. 제3 플레이트(146)는 제1 플레이트(147)와 에지(edge) 주변의 접합 영역에서 맞닿아 접착될 수 있다.

제2 플레이트(145) 및 제3 플레이트(146)는 광이 통과하는 영역으로서, 투광성 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제2 및 제3 플레이트(145, 146) 각각은 유리(glass)로 이루어질 수 있으며, 공정의 편의상 동일한 재료로 형성될 수 있다. 또한, 제2 및 제3 플레이트(145, 146) 각각의 가장 자리는 사각형 형상일 수 있으나, 반드시 이에 한정하지는 않는다.

그리고 제2 플레이트(145)는 제1 렌즈부(110)로부터 입사되는 광이 제1 플레이트(145)의 캐비티(CA) 내부로 진행하도록 허용할 수 있다.

또한, 제3 플레이트(146)는 제1 플레이트(145)의 캐비티(CA)를 통과한 광이 제2 렌즈부(130)로 진행하도록 허용할 수 있다. 제3 플레이트(146)는 제1 액체(LQ1)와 직접 접촉할 수 있다.

실시예에 의하면, 제3 플레이트(146)는 제1 플레이트(147)의 상부 개구 또는 하부 개구 중에서 넓은 개구의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다. 또한, 제3 플레이트(146)는 제1 플레이트(147)와 이격된 주변 영역을 포함할 수 있다.

예컨대, 액체 렌즈(142)의 실제 유효 렌즈영역은 제1 플레이트(147)의 사부 개구 또는 하부 개구 중에서 넓은 개구의 직경(예를 들어, O2)보다 좁을 수 있다. 즉, 액체 렌즈(142)의 중심부를 기준으로 좁은 범위의 반경이 실제 광(빛)을 전달하는 경로로 사용되는 경우, 제3 플레이트(146)의 중심영역의 직경(O3)은 제1 플레이트(147)의 제3 및 제4 개구 중에서 넓은 개구의 직경(예를 들어, O2)보다 작을 수도 있다.

절연층(148)은 캐비티(CA)의 상부 영역에서 제2 플레이트(145)의 하부면의 일부를 덮으면서 배치될 수 있다. 즉, 절연층(148)은 제2 액체(LQ2)와 제2 플레이트(145)의 사이에 배치될 수 있다.

또한, 절연층(148)은 캐비티(CA)의 측벽을 이루는 제1 전극(E1)의 일부를 덮으면서 배치될 수 있다. 또한, 절연층(148)은 제1 플레이트(147)의 하부면에서, 제1 전극(E1)의 일부와 제1 플레이트(147) 및 제2 전극(E2)을 덮으며 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 전극(E1)과 제1 액체(LQ1) 간의 접촉 및 제1 전극(E1)과 제2 액체(LQ2) 간의 접촉이 절연층(148)에 의해 차단될 수 있다.

절연층(148)은 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2) 중 하나의 전극(예를 들어, 제1 전극(E1))을 덮고, 다른 하나의 전극(예를 들어, 제2 전극(E2))의 일부를 노출시켜 전도성을 갖는 제1 액체(LQ1)에 전기 에너지가 인가되도록 할 수 있다.

한편, 광학층(190)은 제2 플레이트(145) 또는 제3 플레이트(146)의 중 적어도 하나의 일면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광학층(190)은 제2 플레이트(145)의 위 또는 아래 중 적어도 한 곳에 배치될 수도 있고, 제3 플레이트(146)의 위 또는 아래 중 적어도 한 곳에 배치될 수도 있고, 제2 및 제3 플레이트(145, 146) 각각의 위 또는 아래 중 적어도 한 곳에 배치될 수도 있다.

그리고 액체 렌즈(142)와 광학층(190)은 서로 별개로 도시되어 있지만, 광학층(190)은 액체 렌즈(142)의 구성 요소일 수도 있다. 또한, 광학층(190)이 단일층인 것으로 도시되어 있지만, 이는 광학층(190)의 존재를 표시하기 위함일 뿐이다. 즉, 광학층(190)은 단일층 또는 다층일 수도 있다.

그리고 광학층(190)은 자외선 차단층, 반사 반지층 또는 적외선 차단층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 광학층(190)은 이미지 센서(30)와 광축(LX)(즉, z축) 방향 또는 광축 방향과 나란한 방향으로 중첩되어 배치될 수 있다. 또한, 광학층(190)은 액체 렌즈부(140)의 제3 영역(A3)에 배치될 수 있다. 예컨대, 자외선 차단층은 자외선 특히 UV-A 영역의 광을 차단할 수 있다. 자외선 차단층은 액체 렌즈(142)로 광이 입사하는 영역에 배치될 수 있으며, 제1 렌즈부(110)로부터 전달될 수 있는 자외선 특히 UV-A 영역의 광을 차단할 수 있다. UV-C는 파장이 상대적으로 짧아서 침투력이 작아서 오존층에서 대부분이 차단되고, UV-B는 일반적인 유리에 차단되나, UV-A는 일반적인 유리를 통과하여 별도의 차단층이 특히 필요할 수 있다. 또한, 반사 방지층은 제2 플레이트(1450 또는 제3 플레이트(146)에서 광이 반사됨을 방지하는 역할을 수행할 수 있으며, 액체 렌즈(142)에서의 프레넬 손실(Fresnel loss)에 의한 광투과율 저하를 줄이고 액체 렌즈(142)의 야간 시인성이 저하되는 것을 방지할 수도 있다. 특히, 비록 도시되지는 않았지만, 반사 방지층은 절연층(148)의 경사면과 하부면에 배치될 수도 있으며, 반사 방지층은 광이 반사되어 이미지 센서(30)로 전달되는 광의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 적외선 차단(IR cut-off)층은 적외선 영역의 광을 차단할 수 있다. 적외선 차단층은, 적외선이 외부로부터 액체 렌즈(142)로 입사되는 것을 방지하여 영상의 열 얼룩을 제거하고, 액체 렌즈(142)의 표면에서의 광 반사를 줄여서 야간 시인성 저하를 방지할 수 있도록 한다.

그리고 실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 입광부 또는 출광부 중 적어도 한 곳에 자외선 차단층, 반사 방지층 또는 적외선 차단층 중 적어도 하나가 배치될 수 있다.

또한, 실시예에 의하면 광학층(190)은 코팅된 형태나 필름 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 광학층(190)의 반사 방지층은 저온에서 스프레이 방법 등에 의하여 코팅하여 형성될 수 있다.

도 5a 내지 5e는 액체 렌즈부의 구동 방식을 설명하는 도면이다. 이하에서 전압은 제1 전극과 제2 전극 사이에 인가되는 것으로 설명한다. 그리고 해당 전압은 후술하는 구동 전압과 동일할 수 있다.

먼저, 도 5a는 액체 렌즈부(140)에 제1 전압(V1)이 인가되어, 액체 렌즈의 계면(BO1)이 광의 진행 방향으로 볼록할 수 있다. 이에, 액체 렌즈부가 오목 렌즈와 같이 동작하는 것을 예시한다. 그리고 도 5b는 액체 렌즈부(140)에 제1 전압(V1) 보다 큰 제2 전압(V2)이 인가되어, 액체 렌즈의 계면(BO2)이 광의 진행 방향과 수직할 수 있다. 이에, 액체 렌즈부가 광의 진행 방향을 변경하지 않는 것을 예시한다. 그리고 도 5c는 액체 렌즈부(140)에 제2 전압(V2) 보다 큰 제3 전압(V3)이 인가되어, 액체 렌즈의 계면(BO3)이 광의 진행 방향에 반대 방향으로 볼록할 수 있다. 이에, 액체 렌즈부가 볼록 렌즈와 같이 동작하는 것을 예시한다. 이 때, 제1 전압(V1) 내지 제3 전압(V3)이 인가되는 경우에, 액체 렌즈부(140) 내의 액체 렌즈의 계면(BO1, BO2, BO3)은 모두 상이한 곡률을 각각 가질 수 있다.

즉, 실시예에 따른 액체 렌즈부(140)에서는 인가되는 전압의 레벨에 따라, 액체 렌즈부의 액체 렌즈의 곡률 또는 디옵터(diopter)가 변하는 것을 예시하나, 이에 한정되지 않으며, 인가되는 펄스의 펄스폭에 따라, 액체 렌즈의 곡률 또는 디옵터가 변하는 것도 가능하다.

그리고 도 5d는 액체 렌즈부(140) 내의 액체 렌즈가 도 5c와 동일한 계면(BO3)을 가짐에 따라, 볼록 렌즈와 같이 동작하는 것을 예시한다. 이에, 도 5d에 따르면, 입사광(LPa)이 집중되어, 해당하는 출력광(LPb)이 출력되게 된다.

그리고 도 5e는 액체 렌즈부(140) 내의 액체 렌즈가 비대칭 곡면(예컨대, 계면이 상부에서 광의 진행 방향에 반대 방향으로 볼록)을 가짐에 따라, 광의 진행 방향이 일측(예컨대, 상측)으로 변경되는 것을 예시한다. 즉, 도 5d에 따르면, 입사광(LPa)이 상측으로 집중되어, 해당하는 출력광(LPc)이 출력되게 된다.

도 6은 구동 전압에 대응하여 계면이 조정되는 액체 렌즈부를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 도 6(a)는 액체 렌즈부를 설명하고, 도 6(b)는 액체 렌즈부의 등가회로를 설명한다.

도 6(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 전압을 인가 받을 수 있다. 개별 단자는 액체 렌즈의 중심축을 기준으로 동일한 각 거리를 가지고 배치될 수 있고, 4개의 개별단자를 포함할 수 있다. 4개의 개별단자는 액체렌즈의 4개 코너에 각각 배치될 수 있다. 개별 단자(L1, L2, L3, L4)를 통해서 전압이 인가되면 인가된 전압은 후술할 공통 단자(C0)에 인가되는 전압과의 상호작용으로 형성되는 구동 전압에 의해 액체 렌즈의 계면이 변형될 수 있다.

또한, 도 6(b)를 참조하면, 액체 렌즈(142)는 일측은 서로 다른 개별 단자(L1, L2, L3, L4)로부터 동작 전압을 인가 받고, 다른 일측은 공통 단자(C0)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 공통 단자(C0)와 복수의 커패시터(149)가 연결될 수 있다. 그리고 등가회로에 포함된 복수의 커패시터(149)는 약 수십 내지 200 피코패럿(pF) 이하의 작은 캐패시턴스를 가질 수 있다. 액체 렌즈의 단자는 전극 섹터 또는 서브 전극으로 불릴 수도 있다.

도 7a 내지 7c는 액체 렌즈부의 구조를 도시하는 도면이고,

도 7a를 참조하면, 액체 렌즈부(140)는 일측에 공통 전극(제2 전극에 대응하며 이하 제2 전극, 공통 단자와 혼용함, E2)이 배치될 수 있다. 이때, 공통 전극(E2)은, 튜브 형태로 배치될 수 있으며, 공통 전극(E2)의 하부 영역에, 특히, 중공에 대응하는 영역에, 액체(LQ)가 배치될 수 있다.

한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 공통 전극(E2)의 절연을 위해, 공통 전극(E2)과 리퀴드 사이에, 절연층이 배치될 수도 있다.

그리고 도 7b와 같이, 공통 전극의 하부, 특히, 액체(LQ)의 하부에, 복수의 제1 전극(이하 개별 전극에 대응하며 제1 전극, 개별 단자와 혼용함, E11 내지 E14)이 배치될 수 있다. 복수의 제1 전극(E11 내지 E14)은, 특히, 액체(LQ)를 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다.

그리고, 복수의 제1 전극(E11 내지 E14)과 액체(LQ) 사이에, 절연을 위한 복수의 절연층(148a 내지 148d)가 각각 배치될 수 있다.

도 7c를 참조하면, 액체 렌즈부(140)는 제1 연결 기판(141) 상의 복수의 제1 전극(E11, E12, E13, E14)과, 제1 전극(E11, E12, E13, E14)의 절연을 위한 복수의 절연층(148a 내지 148d), 제1 전극(E11, E12, E13, E14) 상의 제2 액체(LQ2)와, 제2 액체(LQ2) 상의 제1 액체(LQ1)와, 제2 액체(LQ2) 및 제1 전극(E11, E12, E13, E14)과 이격 배치되는 제2 전극(E), 제2 전극(E) 상의 제2 연결 기판(144)을 구비할 수 있다. 이외의 구성은 상술한 내용이 적용될 수 있다.

또한, 제2 전극(E2)은 중공을 가지고 튜브 형태로 형성될 수 있다. 그리고 중공 영역에, 제2 액체(LQ2) 및 제1 액체(LQ1)가 배치될 수 있다. 제2 액체(LQ2)는 도 7a 내지 도 7b와 같이, 원형으로 배치될 수 있다.

한편, 중공 영역의 하부에서 상부로 갈수록 크기가 커질 수 있으며, 이에 따라, 제1 전극(E11, E12, E13, E14)은 하부에서 상부로 갈수록 크기가 작아질 수 있다.

도 7c에서는 제1 전극(E11, E12, E13, E14) 중 제1-1 전극(E11)과, 제1-2 전극(E12)이 경사지게 형성되며, 하부에서 상부로 갈수록 크기가 작아지는 것을 예시한다. 한편, 도 7a 내지 도 7c와 달리, 제1 전극(E11, E12, E13, E14)이 제2 전극(E2)에 상부에 위치할 수 있다. 다시 말해, 제1 전극(E11, E12, E13, E14)이 제2 전극(E2)이 하부에 위치할 수도 있으나 이에 한정되지 않는다.

또한, 제1 전극(E11, E12, E13, E14)은 상술한 개수에 한정되는 것은 아니며, 다양한 개수로 이루어질 수 있다.

또한, 제2 전극(E2)에 펄스 형태의 전기 신호가 인가된 이후, 소정 시간 후에, 제1-1 전극(E11)과 제1-2 전극(E12)에 펄스 형태의 전기 신호가 인가되는 경우, 제2 전극(E2)과, 제1-1 전극(E11), 제1-2 전극(E12) 사이의 전위차가 발생하며, 이에 따라, 전기 전도성을 가지는 제1 액체(LQ1)의 형상이 변하고, 제1 액체(LQ1)의 형상 변화에 대응하여, 제2 액체(LQ2)의 내부의 제2 액체(LQ2)의 형상이 변할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 제1 전극(E11, E12, E13, E14)과, 제2 전극(E2)에 각각 인가되는 전기 신호에 따라, 변하는 제2 액체(LQ2)의 곡률을 간편하고, 신속하게 감지하는 방안을 제시한다. 이를 위해, 본 발명에서의 센서부는 액체 렌즈부(140) 내의 제1 전극(540a) 상의 제1 절연체(550a)와, 제1 액체(LQ1) 사이의 경계 영역(Ac0)의 면적의 크기 또는 면적의 변화를 감지할 수 있다.

도 7c에서는 경계 영역(Ac0)의 면적으로 AM0를 예시한다. 특히, 제1-1 전극(E11) 상의 제1 절연층(148a)의 경사 부분 중 제1 액체(LQ1)와 접촉하는 경계 영역(Ac0)의 면적이, AM0인 것을 예시한다. 또한, 제2 액체(LQ2)가 오목하거나 볼록하지 않고, 제1 연결 기판(141) 등과 평행한 것을 예시한다. 이 때의 곡률은, 예를 들어, 0으로 정의할 수 있다.

제1-1 전극(E11) 상의 제1 절연층(148a)의 경사 부분 중 제1 액체(LQ1)와 접촉하는 경계 영역(Ac0)에 대해, 다음의 수학식 1에 의해, 커패시턴스(C)가 형성될 수 있다.

이 때의 ε는 유전체(550a)의 유전율, A는 경계 영역(Ac0)의 면적, d는 제1 유전체(550a)의 두께를 나타낼 수 있다. 이러한 커패시턴스(C)는 도 6에 도시한 커패시터(149)의 커패시턴스일 수 있다. 이에 따라, 상술한 센서부는 커패시터(149)의 커패시턴스를 감지하므로 커패시터(149)를 포함할 수 있다.

그리고 여기서, ε, d는 고정값이라 가정하면, 커패시턴스(C)에 큰 영향을 미치는 것은, 경계 영역(Ac0)의 면적일 수 있다. 즉, 경계 영역(Ac0)의 면적이 클수록, 경계 영역(Ac0)에 형성되는 커패시턴스(C)가 커질수 있다. 한편, 제2 액체(LQ2)의 곡률이 가변될수록, 경계 영역(Ac0)의 면적이 가변되므로, 센서부를 이용하여 경계 영역(Ac0)의 면적을 감지하거나, 또는 경계 영역(Ac0)에 형성되는 커패시턴스(C)를 감지할 수 있다.

한편, 본 명세서에서 도 7c의 커패시턴스는 CAc0라 정의할 수 있다.

도 8a 내지 도 8e는 액체 렌즈부의 렌즈 곡률 가변을 설명하는 도면이다.

도 8a 내지 도 8e는 제1 전극(E11, E12, E13, E14)과 제2 전극(E2)에 각각 전기 신호의 인가에 따라, 제2 액체(LQ2)에 제1 곡률(Boa)이 형성되는 것을 예시한다.

도 8a에서는 제2 액체(LQ2)에 제1 곡률(Boa)이 형성됨에 따라, 경계 영역(Aaa)의 면적으로 AMa(>AM0)를 예시한다. 특히, 제1-1 전극(E11) 상의 제1 절연층(148a)의 경사 부분 중 전기 전도성 수용액(595)과 접촉하는 경계 영역(Aaa)의 면적이, AMa인 것을 예시한다.

수학식 1에 따르면, 도 7c에 비해, 도 8a에서의 경계 영역(Aaa)의 면적이 더 커지므로, 경계 영역(Aaa)의 커패시턴스가 더 커지게 된다. 한편, 도 8a의 커패시턴스는 CAaa 라 정의할 수 있으며, 도 7c의 커패시턴스인 CAc0 보다 큰 값을 가지게 된다. 그리고 이 때의 제1 곡률(Boa)은 정극성의 값을 가지는 것으로 정의할 수 있다. 예를 들어, 제1 곡률(Boa)이 +2 레벨을 가지는 것으로 정의할 수 있다.

도 8b는 제1 전극(E11, E12, E13, E14)과, 제2 전극(E2)에 각각 전기 신호의 인가에 따라, 제2 액체(LQ2)에 제2 곡률(Rib)이 형성되는 것을 예시한다.

도 8를 참조하면, 제2 액체(LQ2)에 제2 곡률(Rib)이 형성됨에 따라, 경계 영역(Aba)의 면적으로 AMb(>AMa)를 예시한다. 특히, 제1-1 전극(E11) 상의 제1 절연층(148a)의 경사 부분 중 제1 액체(LQ1)와 접촉하는 경계 영역(Aba)의 면적이, AMb인 것을 예시한다.

수학식 1에 따르면, 도 8a에 비해, 도 8b에서의 경계 영역(Aba)의 면적이 더 커지므로, 경계 영역(Aba)의 커패시턴스가 더 커지게 된다. 한편, 도 7b의 커패시턴스는 CAba 라 정의할 수 있으며, 도 7a의 커패시턴스인 CAaa 보다 큰 값을 가지게 된다.

이 때의 제2 곡률(Bob)은, 제1 곡률(Boa) 보다 크기가 큰 정극성의 값을 가지는 것으로 정의할 수 있다. 예를 들어, 제2 곡률(Bob)이 +4 레벨을 가지는 것으로 정의할 수 있다.

한편, 도 8a, 도 8b에 따르면, 액체 렌즈부(140)는 볼록 렌즈로서 동작하며, 이에 따라, 입사광(LP1)이 집중된 출력광(LP1a)이 출력된다.

다음, 도 8c는 제1 전극(E11, E12, E13, E14)과, 제2 전극(E2)에 각각 전기 신호의 인가에 따라, 제2 액체(LQ2)에 제3 곡률(Boc)이 형성되는 것을 예시한다.

특히, 도 7c에서는 좌측 경계 영역(Aca)의 면적으로 AMa를 예시하며, 우측 경계 영역(Acb)의 면적으로 AMb(>AMa)를 예시한다.

특히, 제1-1 전극(E11) 상의 제1 절연층(148a)의 경사 부분 중 제1 액체(LQ1)와 접촉하는 경계 영역(Aca)의 면적이, AMa이고, 제2 전극(540b) 상의 제2 절연체(550b)의 경사 부분 중 제1 액체(LQ1)와 접촉하는 경계 영역(Acb)의 면적이, AMb인 것을 예시한다.

이에 따라, 좌측 경계 영역(Aca)의 커패시턴스는 CAaa 일 수 있으며, 우측 경계 영역(Acb)의 커패시턴스는 CAba 일 수 있다. 이 때의 제3 곡률(Boc)은 정극성의 값을 가지는 것으로 정의할 수 있다. 예를 들어, 제3 곡률(Boc)이 +3 레벨을 가지는 것으로 정의할 수 있다. 한편, 도 8c에 따르면, 액체 렌즈부(140)는 볼록 렌즈로서 동작하며, 이에 따라, 입사광(LP1)이 일측으로 더 집중된 출력광(LP1b)이 출력될 수 있다.

다음, 도 8d는 제1 전극(E11, E12, E13, E14)과, 제2 전극(E2)에 각각 전기 신호의 인가에 따라, 제2 액체(LQ2)에 제4 곡률(Bod)이 형성되는 것을 예시한다.

도 8d에서는 제2 액체(LQ2)에 제4 곡률(Bod)이 형성됨에 따라, 경계 영역(Ada)의 면적으로 AMd(<AM0)를 예시한다. 특히, 제1-1 전극(E11) 상의 제1 절연층(148a)의 경사 부분 중 제1 액체(LQ1)와 접촉하는 경계 영역(Ada)의 면적이, AMd인 것을 예시한다.

수학식 1에 따르면, 도 8c에 비해, 도 8d에서의 경계 영역(Ada)의 면적이 더 작아지므로, 경계 영역(Ada)의 커패시턴스가 더 작아지게 된다. 한편, 도 8d의 커패시턴스는 CAda 라 정의할 수 있으며, 도 6c의 커패시턴스인 CAc0 보다 작은 값을 가지게 된다.

이 때의 제4 곡률(Bod)은 부극성의 값을 가지는 것으로 정의할 수 있다. 예를 들어, 제4 곡률(Bod)이 -2 레벨을 가지는 것으로 정의할 수 있다.

다음, 도 8e는 제1 전극(E11, E12, E13, E14)과, 제2 전극(E2)에 각각 전기 신호의 인가에 따라, 제2 액체(LQ2)에 제5 곡률(Boe)이 형성되는 것을 예시한다.

도 8e에서는 제2 액체(LQ2)에 제5 곡률(Boe)이 형성됨에 따라, 경계 영역(Aea)의 면적으로 AMe(<AMd)를 예시한다. 특히, 제1-1 전극(E11) 상의 제1 절연층(148a)의 경사 부분 중 제1 액체(LQ1)와 접촉하는 경계 영역(Aea)의 면적이, AMe인 것을 예시한다.

수학식 1에 따르면, 도 8d에 비해, 도 8e에서의 경계 영역(Aea)의 면적이 더 작아지므로, 경계 영역(Aea)의 커패시턴스가 더 작아지게 된다. 한편, 도 8e의 커패시턴스는 CAea 라 정의할 수 있으며, 도 8d의 커패시턴스인 CAda 보다 작은 값을 가지게 된다. 이 때의 제5 곡률(Boe)은 부극성의 값을 가지는 것으로 정의할 수 있다. 예를 들어, 제5 곡률(Boe)이 -4 레벨을 가지는 것으로 정의할 수 있다.

한편, 도 8d 및 도 8e에 따르면, 액체 렌즈부(140)는 오목 렌즈로서 동작하며, 이에 따라, 입사광(LP1)이 발산된 출력광(LP1c)이 출력될 수 있다.

도 9는 실시예에 따른 카메라 모듈의 블록도이고, 도 10은 도 9의 설명에 참조되는 도면이다.

먼저, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

도 9를 참조하면, 카메라 모듈(200)은 제어 회로(210), 렌즈 어셈블리(220), 자이로 센서(230) 및 온도 센서(299)를 포함할 수 있다. 제어 회로(210)는 전술한 제어 회로(20)에 해당하고, 렌즈 어셈블리(220)는 전술한 렌즈 어셈블리(10)로, 즉 렌즈 어셈블리(110, 120, 130, 140, 162, 164)에 해당할 수 있다. 또한, 카메라 모듈(200)은 이미지 센서(30)와 이미지 프로세서(31)를 더 포함할 수 있다.

또한, 카메라 모듈(200)은 제어 회로(210)는 이퀄라이저(270), 센서부(291), 컨버터(292), 보상부(293) 및 메모리(290)를 더 포함할 수 있다. 다만, 센서부(291)와 컨버터(292) 및 보상부(293)는 이러한 위치에 한정되는 것은 아니며, 카메라 모듈 내에 임의의 위치에 마련될 수도 있음을 이해해야 한다.

먼저, 자이로 센서(230)는 액체 렌즈(280) 또는 카메라 모듈의 각속도를 감지할 수 있으며, 컨트롤러(240) 내에도 위치할 수도 있다. 즉, 이러한 위치에 한정되는 것은 아니다. 또한, 자이로 센서(230)는 광학 기기의 상하 및 좌우에 대한 손떨림을 보상하기 위해 예컨대 요(Yaw)축과 피치(Pitch)축 두 방향의 움직임의 각속도(또는 각도)를 감지할 수 있다. 자이로 센서(230)는 감지된 각속도 정보를 갖는 모션 신호를 생성하여 전압 컨트롤러(240)에 제공할 수 있다.

그리고 이미지 센서(30)는 액체 렌즈(280)를 통과한 광을 전기 신호로 변환할 수 있다. 또한, 이미지 프로세서(31)는 이미지 센서(30)로부터의 전기 신호에 기초하여 이미지 처리를 수행할 수 있다. 이미지 프로세서(31)는 실시예에 따른 제어 회로(210) 또는 카메라 모듈 또는 외부 시스템(예컨대, 단말기)에 위치할 수 있음을 이해해야 한다.

외부 시스템(40)은 카메라 모듈 외부에 위치할 수 있다. 예컨대, 외부 시스템(40)은 단말기일 수 있으며, 카메라 모듈 내의 액체 렌즈(280)의 계면을 원하는 디옵터(또는 곡률, 초점거리)를 갖도록 카메라 모듈로 전기 신호를 제공할 수 있다. 본 명세서에서 액체렌즈의 디옵터는 액체 렌즈의 계면에서 ‘곡률’ 또는 액체 렌즈의 ‘초점거리’에 대응하는 용어임을 이해해야 하며, 이를 기반으로 설명한다. 실시예로 외부 시스템(40)(또는 이미지 프로세서)은 이미지 프로세서(31)를 통해 초점 설정을 위한 전기 신호를 카메라 모듈(예컨대, 제어 회로(210))로 제공할 수 있다. 외부 시스템(40)은 컨트롤러(240)로 디지털 코드인 구동전압코드를 전송할 수 있다. 상술한 바와 같이 외부 시스템(40)은 카메라 모듈의 외부에 위치할 수 있다. 예컨대, 외부 시스템(40)은 단말 상에 위치할 수 있으며 제어부, 컨트롤러 등을 추가로 포함할 수 있다. 그리고 외부 시스템(40)은 카메라 모듈과 상술한 I2C(Inter-Integrated Circuit) 통신 방식으로 연결될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 I2C 이외의 다른 통신 방식으로 연결될 수도 있다.

온도 센서(299)는 액체 렌즈(280)의 온도 또는 액체 렌즈(280) 내의 액체의 온도를 감지할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 액체 렌즈(280) 또는 렌즈 어셈블리(220)의 온도를 감지할 수도 있다.

온도 센서(299)는 써미스터(thermistor) 등을 구비할 수 있다. 예를 들어, 감지된 온도에 반비례하는 NTC 또는 감지된 온도에 비례하는 PTC 등을 구비할 수 있다.

또한, 온도 센서(299)는 감지된 온도를 포함하는 온도 정보를 제어 회로(210) 또는 보상부(293)로 제공할 수 있다. 본 명세서에서는 온도 센서(299)는 온도 정보를 보상부(293)로 제공한다. 그리고 보상부(293)는 온도 센서(299)로부터 수신된 온도 정보를 통해 온도가 높아지는 경우 온도에 따른 액체 렌즈(280)의 계면 변화를 고려하여 피드백 정보를 컨트롤러(240)로 제공하고, 컨트롤러(240)는 피드백 정보에 맞춰 조절된 구동 신호를 출력할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. 그리고 온도 정보는 온도를 지칭하는 것으로 이하 혼용하여 상술한다. 또한, 구동 신호는 구동전압코드에 대응하는 디지털 형태의 전압코드인 바, 구동전압코드와 혼용한다.

제어 회로(210)는 컨트롤러(240), 렌즈 구동부(250), 전원 공급부(260)를 포함할 수 있으며, 액체 렌즈(280)를 포함하는 렌즈 어셈블리(220)의 동작을 제어할 수 있다.

컨트롤러(240)는 AF 기능 및 OIS 기능을 수행하기 위한 구성을 가질 수 있다. 컨트롤러(240)는 사용자의 요청 또는 감지 결과(예컨대, 자이로 센서(230)의 감지 신호)를 이용하여 렌즈 어셈블리(220)에 포함된 액체 렌즈(280)를 제어할 수 있다. 여기서, 액체 렌즈(280)는 전술한 액체 렌즈부에 해당할 수 있다.

컨트롤러(240)는 액체 렌즈(280)가 가져야 할 형상에 대응하는 구동 전압을 계산할 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(240)는 광학 기기 또는 카메라 모듈(200)의 내부(예컨대, 이미지 센서(30)) 또는 외부(예컨대, 거리 센서 또는 애플리케이션 프로세서)로부터 AF 기능을 위한 정보(즉, 객체와의 거리 정보)를 수신할 수 있고, 거리 정보를 통해 객체에 초점을 맞추기 위한 초점 거리에 따라 액체 렌즈(280)가 가져야 할 형상에 대응하는 구동 전압을 계산할 수 있다.

또한, 컨트롤러(240)는 구동 신호에 대응하는 구동전압코드를 소정의 테이블을 통해 획득할 수 있다. 이에, 본 명세서에서는 구동전압코드와 구동 신호를 혼용하여 설명한다. 또한, 컨트롤러(240)는 구동전압코드에 대응하여 구동 전압을 구동 전압 테이블을 참조하여 획득하고, 획득된 구동 전압을 렌즈 어셈블리(220)(예컨대, 구동 전압 제공부(미도시됨))로 출력할 수 있다. 또는 컨트롤러(240)는 구동 전압을 생성하는 구동 전압부(미도시됨)를 더 포함할 수 있으며, 구동 전압부는 액체 렌즈 모듈 내 또는 카메라 모듈 내에 위치할 수 있다.

또는, 컨트롤러(240)는 획득된 디지털 형태의 구동전압코드를 기초로, 구동전압코드에 상응하는 아날로그 형태의 구동 전압이 렌즈 구동부(250)를 통해 생성되어 렌즈 어셈블리(220)에 제공할 수 있다.

실시예로, 컨트롤러(240)는 데이터 형태(예컨대, 디지털)의 전압 코드인 구동전압코드를 출력하고 PWM제어를 통해 아날로그 형태로 액체 렌즈(280)에 인가될 수 있다. 이에, 컨트롤러(240)는 최종적으로 액체 렌즈(280)의 곡률 또는 디옵터를 제어할 수 있다.

렌즈 구동부(250)는 후술하는 전원 공급부(260)로부터 공급된 전압 레벨을 액체 렌즈(280)의 각 단자로 선택적으로 제공할 수 있다. 실시예로, 렌즈 구동부(250)는 스위칭부를 포함할 수 있다. 여기서, 스위칭부는 에이치브릿지(H Bridge)로 불리는 회로의 구성으로 이루어질 수 있다.

그리고 전압 부스터에서 출력된 고전압이 스위칭부의 전원 전압으로 인가될 수 있다. 이에 따라, 스위칭부는 인가되는 전원 전압과 그라운드 전압(ground voltage)을 선택적으로 액체 렌즈(280)의 양단에 공급할 수 있다.

또한, 액체 렌즈(280)는 구동을 위해 4개의 전극 섹터를 포함하는 4개의 제1 전극, 제1 연결 기판, 1개의 제2 전극 및 제2 연결 기판을 포함함은 전술한 바와 같다. 액체 렌즈(280)의 양단은 복수의 제1 전극 중 어느 하나와 제2 전극을 의미할 수 있다. 또한, 액체 렌즈(280)의 양단은 4개의 제1 전극의 4개의 전극 섹터 중 어느 하나와 제2 전극의 1개의 전극 섹터를 의미할 수 있다.

이에, 액체 렌즈(280)의 각 전극 섹터에 기 설정된 폭을 가지는 펄스 형태의 전압이 인가될 수 있다. 그리고 전압은 제1 전극과 제2 전극 각각에 인가되는 전압의 차이로서 액체 렌즈(280)에 인가될 수 있다.

전원 공급부(260)는 별도의 전원을 렌즈 구동부(250)로 인가할 수 있다. 전원 공급부(260)는 전압 레벨을 증가시키는 전압 부스터를 포함할 수 있다. 그리고 전술한 렌즈 구동부(250)는 액체 렌즈(280)의 각 단자에 증가된 전압을 선택적으로 출력할 수 있다.

컨트롤러(240)가 상술한 바와 같이 렌즈 구동부(250)로 제공되는 구동 신호, 즉 공통 전극과 개별 전극에 인가되는 펄스 전압의 위상을 제어함으로써, 렌즈 구동부(250)는 이에 상응하는 아날로그 형태의 구동 전압을 생성할 수 있다. 다시 말해, 컨트롤러(240)는 제1 전극과 제2 전극 각각에 인가되는 전압을 제어할 수 있다. 이하에서는 구동 신호를 전압의 형태를 기준으로 설명한다.

또한, 제어 회로(210)는 제어 회로(210)의 통신 또는 인터페이스의 기능을 수행하는 커넥터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, I2C(Inter-Integrated Circuit) 통신 방식을 사용하는 제어 회로(210)와 MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 통신 방식을 사용하는 렌즈 어셈블리(220) 간의 통신을 위해 커넥터는 통신 프로토콜 변환을 수행할 수 있다. 또한, 커넥터는 외부(예컨대, 배터리)로부터 전원을 공급받아, 컨트롤러(240) 및 렌즈 어셈블리(220)의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 이 경우 커넥터는 도 2에 도시된 커넥터(153)에 해당할 수 있다.

그리고 이퀄라이저(270)는 연산된 곡률이 목표 곡률 보다 커지는 경우, 연산된 곡률 에러(Φ)에 기초하여, 펄스 폭의 듀티가 증가하도록 제어하거나, 또는 액체 렌즈(280)에 인가되는 복수의 펄스의 시간차인 딜레이가 증가하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 카메라 모듈은 신속하고 정확하게 액체 렌즈(280)의 곡률을 가변할 수 있다.

이퀄라이저(270)는 이미지 프로세서(31)로부터의 초점 정보(AF)와, 자이로 센서(230)로부터의 흔들림 정보(OIS)를 수신하고, 초점 정보(AF)와 기울기 정보(또는 흔들림 정보)(OIS)에 기초하여, 목표 곡률을 결정할 수 있다.

이 때, 결정된 목표 곡률의 업데이트 주기는 감지된 액체 렌즈(280)의 커패시턴스에 기초하여, 연산된 곡률의 업데이트 주기 보다 긴 것이 바람직할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고 연산된 곡률의 업데이트 주기가 목표 곡률의 업데이트 주기보다, 작으므로, 신속하게, 액체 렌즈(280)의 곡률을 가변하여, 원하는 곡률로 변경할 수 있게 된다. 예컨대, 제어 회로(210)는 목표 곡률의 업데이트 주기 내에 온도 등에 의하여 원하는 곡률로 변경한 후, 다시 목표 곡률을 업데이트하여 곡률 변경 등을 수행할 수 있다.

메모리(290)는 제어 회로(210)와 분리되어 위치할 수 있다. 메모리(290)는 각 디옵터에 따른 온도 정보, 딜레이 정보, 액체 렌즈(280)에 인가되는 복수의 펄스(전압 신호)의 시간차인 딜레이 정보, 게인(gain) 정보, 오프셋 정보를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(290)는 디옵터(예를 들어, 0 디옵터)에 따른 온도 정보, 딜레이 정보, 액체 렌즈(280)에 인가되는 복수의 펄스의 시간차인 딜레이 정보, 게인 정보, 오프셋 정보를 저장할 수 있다.

실시예로, 제어 회로(210)는 감지된 온도에 따라 액체 렌즈(280)에 인가되는 복수의 펄스의 시간차인 딜레이를 가변함으로써, 감지된 온도 정보를 이용하여 신속하고 정확하게 렌즈의 곡률을 가변할 수 있다. 이로써, 카메라 모듈은 목표 곡률을 정확하게 제공할 수 있다.

또한, 제어 회로(210)는 감지된 온도에 따라 센서부(291)에서 센싱된 신호의 오프셋을 보상하기 위한 보상 신호를 출력함으로써, 렌즈의 곡률을 정확하게 검출할 수 있게 된다.

또한, 컨버터(292)는 센서부(291)에서 감지된 커패시턴스와 관련된 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 다시 말해, 컨버터(292)는 상술한 바와 같이 액체 렌즈의 계면을 대변하는 계면 정보로서 디지털 신호를 출력할 수 있다. 그리고 계면 정보는 액체 렌즈에서 계면의 곡률에 대응할 수 있다. 실시예로, 컨버터는 데이터 형태(예컨대, 디지털)의 전압 코드인 구동 신호에 대응하도록 디지털 신호를 변환할 수 있다.

그리고 카메라 모듈(200)은 도전성 라인(CA1, CA2) 및 스위칭 소자(SWL)를 더 포함할 수 있다. 먼저, 복수의 도전성 라인(CA1, CA2)은 렌즈 구동부(250)에서 액체 렌즈(280) 내의 각 전극(공통전극, 복수의 전극)에 전기 신호를 공급할 수 있다. 그리고 스위칭 소자(SWL)는 복수의 도전성 라인 중 어느 하나(예로, CA2)와 센서부(291) 사이에 배치될 수 있다.

본 명세서에서는 도면을 참조할 때 예시적으로 도전성 라인(CA2)은 액체 렌즈(280) 내의 복수의 전극 중 어느 하나에 전기 신호를 인가하고, 스위칭 소자(SWL)는 센서부(291) 사이에 배치될 수 있다. 이 때, 도전성 라인(CA2)과, 스위칭 소자(SWL)의 일단 또는 액체 렌즈(280)와의 접점을 node A라 명명할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 액체 렌즈(280)의 곡률 감지를 위해 복수의 도전성 라인(CA1, CA2)을 통해 액체 렌즈(280) 내의 각 전극(공통전극, 복수의 전극)에 전기 신호를 인가할 수 있다. 이에 따라, 상술한 바와 같이 액체 렌즈 내의 액체에 곡률이 형성될 수 있다.

예를 들어, 제1 기간 동안 스위칭 소자(SWL)가 턴 온(on)될 수 있다. 이 때, 스위칭 소자(SWL)가 턴 온되어 센서부(291)와 도통된 상태에서, 액체 렌즈(280) 내의 전극에 전기 신호가 인가되는 경우, 액체 렌즈(280) 내에 곡률이 형성될 수 있다. 그리고 곡률 형성에 대응하는 전기 신호가 스위칭 소자(SWL)를 거쳐 센서부(291)로 공급될 수 있다.

이에 따라, 센서부(291)는 스위칭 소자(SWL)의 온 기간 동안, 액체 렌즈(280)로부터의 전기 신호에 기초하여, 액체 렌즈(280)의 액체 렌즈(280) 내의 경계 영역의 면적의 크기 또는 면적의 변화를 감지할 수 있다. 실시예로, 센서부(291)는 경계 영역의 커패시턴스를 감지할 수 있다. 그리고 컨버터(292)는 이 때의 액체 렌즈의 계면에 대한 곡률에 대응하는 계면 정보를 출력할 수 있다.

그리고 제1 기간 이후인 제2 기간 동안에 스위칭 소자(SWL)가 턴 오프(off)되고, 액체 렌즈(280) 내의 전극에 전기 신호가 계속 인가될 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈 내의 경계 영역에 곡률이 형성될 수 있다.

그리고 제2 기간 이후인 제3 기간 동안에 스위칭 소자(SWL)가 턴 오프(off)되고, 액체 렌즈(280) 내의 전극에 전기 신호가 인가되지 않거나 로우 레벨의 전기 신호가 인가될 수 있다.

그리고 제3 기간 이후인 제4 기간 동안에 스위칭 소자(SWL)가 턴 온될 수 있다. 이 때, 스위칭 소자(SWL)가 턴 온되어 센서부(291)와 도통된 상태일 수 있다. 그리고 액체 렌즈(280) 내의 전극에 전기 신호가 인가되는 경우, 액체 렌즈(280)내에 곡률이 형성되며, 곡률 형성에 대응하는 전기 신호가 스위칭 소자(SWL)를 거쳐 센서부(291)로 공급될 수 있다.

한편, 제1 기간 동안 감지된 커패시턴스에 기초하여 연산된 곡률이 목표 곡률보다 작은 경우, 제어 회로(210)는 목표 곡률에 도달하도록 하기 위해, 렌즈 구동부(250)에 공급되는 구동 신호의 펄스폭이 증가되도록 제어할 수 있다.

이에 따라, 복수의 개별 전극(E1)과 공통 전극(E2)에 각각 인가되는 펄스의 시간 차가 커질 수 있으며, 이에 따라, 경계 영역에 형성된 곡률이 변경될 수 있다.

그리고 센서부(291)는 경계 영역의 곡률을 감지하므로, 카메라 모듈은 신속하고 정확하게 액체 렌즈(280)의 곡률을 파악할 수 있게 된다.

또한, 액체 렌즈의 계면에 대응되는 계면 정보는 액체 렌즈(280)의 게면을 조절하는 구동 신호(예로, 디지털 신호)인 구동전압코드에 대응할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.

그리고 본 실시예에서 목표 디옵터(또는 목표 곡률)는 모바일 단말기 내의 제어 장치 또는 컨트롤러를 포함하는 외부 시스템(40)으로부터 온도와 무관하게 원하는 디옵터로 액체 렌즈(280)의 계면을 변형할 때 액체 렌즈(280)(바이패스 시)로 제공되는 구동 전압에 대응하는 구동전압코드이다. 이에, 액체 렌즈(280)는 계면이 목표 곡률에 대응하는 구동전압코드에 의해 조절되더라도 온도에 따른 액체 계면의 변형을 반영한 원하는 디옵터를 갖지 못한 상태가 될 수 있다.

실시예에 따른 보상부(293)는 액체 렌즈가 목표 디옵터를 제공하도록 상술한 온도에 따른 액체 계면의 변형을 보상할 수 있다.

보상부(293)는 외부 시스템(40) 또는 이미지 프로세서로부터 수신한 구동 신호 또는 구동전압코드로부터 목표 디옵터를 인지할 수 있다. 그리고 보상부(293)는 계면 정보 및 온도 정보를 통해 액체 렌즈의 곡률이 목표 디옵터를 갖도록 피드백 정보를 출력할 수 있다. 이에, 컨트롤러는 보상된 구동전압코드를 출력하고 액체 렌즈(280)의 계면이 목표 디옵터를 갖도록 재조절될 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈(280)는 온도 변화가 발생하더라도 외부 시스템(40)에서 원하는 디옵터(이하 ‘목표 곡률’ 또는 ‘목표 디옵터’와 혼용)를 제공할 수 있다.

먼저, 보상부(293)는 액체 렌즈(280)의 계면에 대응되는 계면 정보를 수신할 수 있다. 실시예로, 보상부(293)는 센서부(291)로부터 계면 정보를 수신할 수 있다.

보상부(293)는 센서부(291) 및 컨버터(292)로부터 계면 정보 즉, 액체 렌즈에서 계면의 곡률에 대응하는 디지털 신호를 수신할 수 있다.

또한, 보상부(293)는 액체 렌즈의 온도 정보를 수신할 수 있다. 즉, 보상부(293)는 온도 센서(299)와 연결되어 온도 센서(299)로부터 액체 렌즈(280)의 온도 정보를 수신할 수 있다.

또한, 보상부(293)는 데이터부를 포함할 수 있다. 데이터부는 카메라 모듈 내에 위치할 수 있으며, 예컨대 상술한 메모리(290) 내에 위치할 수도 다.

이러한 데이터부는 제1 영역에서 액체 렌즈(280)의 제1 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제1 구동 신호, 제1 영역에서 액체 렌즈(280)의 제2 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제2 구동 신호를 저장할 수 있다. 또한, 제1,2 디옵터 등 이하 액체 렌즈의 디옵터는 액체 렌즈의 곡률, 초점 거리에 대응하며, 데이터부에 기 저장된 액체 렌즈에 대한 데이터일 수 있다.

또한, 데이터부는 제2 영역에서 액체 렌즈(280)의 제1 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제3 구동 신호, 제2 영역에서 액체 렌즈(280)의 제2 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제4 구동 신호를 저장할 수 있다. 이 때, 제1 디옵터와 제2 디옵터는 상이할 수 있다. 또한, 제1 디옵터와 제2 디옵터는 액체 렌즈의 계면의 곡률을 의미한다. 여기서, 피드백 정보는 특정 곡률에서 변곡점을 갖는 포인트로 이루어진 구동 신호에 대한 액체 렌즈의 디옵터에 대한 정보로 이루어질 수 있다. 그리고 액체 렌즈의 디옵터의 특성 그래프는 변곡점을 갖는 포인트를 기준으로 제1 영역, 제2 영역으로 구획될 수 있다. 제1 영역은 디옵터 또는 곡률이 제2 영역의 디옵터 또는 곡률보다 클 수 있다. 그리고 피드백 정보는 추가되는 구동전압코드 또는 구동전압코드일 수 있다.

또한, 데이터부는 동일 디옵터에서 2개 이상에 대한 온도 별 구동 신호를 적어도 2개 이상 저장할 수 있다.

예를 들어, 데이터부는 50 디옵터(diopter)에 대해 25도 또는 50도에서 구동 신호(예컨대, 제1 구동 신호)와 40 디옵터에 대해 30도 또는 40도에서 구동 신호(예컨대, 제2 구동 신호)를 저장할 수 있다.

또한, 변곡점을 갖는 포인트의 디옵터가 30 디옵터(diopter)인 경우에, 데이터부는 20 디옵터(diopter)에 대해 25도 또는 50도에서 구동 신호(예컨대, 제3 구동 신호)와 10 디옵터에 대해 30도 또는 40도에서 구동 신호(예컨대, 제4 구동 신호)를 저장할 수 있다. 본 명세서에서 변곡점을 갖는 포인트는 구동신호와 디옵터로 이루어지나 변곡점으로 이하 설명한다.

그리고 보상부(293)는 데이터부의 제1-1,1-2 구동 신호 및 제2-1,2-2 구동 신호 중 적어도 하나를 이용하여 온도 정보 및 목표 디옵터에 대응하는 피드백 정보를 산출할 수 있다. 피드백 정보는 상술한 바와 같이 컨트롤러로 제공되는 구동전압코드일 수 있고, 구동전압 코드는 구동 신호에 대응할 수 있으므로 구동 신호를 기준으로 이하 설명한다. 다시 말해, 보상부(293)는 온도를 보상하여 액체 렌즈(280)의 계면을 재조정하는 피드백 정보(또는 피드백 구동 신호로 이하 혼용됨)를 산출할 수 있다. 이로써, 액체 렌즈(280)는 계면이 피드백 구동 신호에 의하여 구동 전압이 인가되면 외부 시스템(40)에서 원하는 디옵터를 가질 수 있다.

예를 들어, 10℃에서 액체 렌즈의 계면이 8디옵터를 형성하게 하는 구동 신호와 30℃에서 액체 렌즈의 계면이 8디옵터를 형성하게 하는 구동 신호가 서로 상이할 수 있다. 이로써, 실시예는 보상부(293)를 통해 원하는 디옵터를 갖도록 온도에 따라 상이한 구동 신호를 피드백 구동 신호를 출력할 수 있다.

또한, 실시예로, 보상부(293)는 복수의 제1 구동 신호에 대한 제1-1 구동 함수 및 복수의 제2 구동 신호에 대한 제2-1 구동 함수를 산출할 수 있다. 또한, 보상부(24)는 복수의 제3 구동 신호에 대한 제1-2 구동 함수 및 복수의 제4 구동 신호에 대한 제2-2 구동 함수를 산출할 수 있다.

제1-1 구동함수 및 제2-1 구동 함수는 곡률이 온도에 비례하나, 제1-2 구동함수 및 제2-2 구동 함수는 곡률이 온도에 반비례할 수 있다.

그리고 보상부(293)는 동일 디옵터에 대한 구동 신호를 바탕으로 제1-1 구동 함수, 제2-1 구동 함수 또는 제2-1 구동 함수, 제2-2 구동 함수 각각을 산출할 수 있다. 제1-1,1-2 구동 함수와 제2-1,2-2 구동 함수는 특정 디옵터에서 온도에 대한 구동 신호(디지털 코드)의 선형 함수(즉, 온도가 독립 변수, 구동 신호가 종속 변수임을 의미함)일 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. 그리고 액체 렌즈가 온도에 따른 디지털 코드(구동 함수) 및 디옵터에 대한 디지털 코드가 부분 또는 전체적으로 선형인 바, 실시예에 따른 카메라 모듈은 이러한 선형 함수를 이용하여 온도에 대한 보상으로 디옵터의 정확도를 개선할 수 있다.

또한, 보상부(293)는 제1-1 구동 함수 및 제2-1 구동 함수로부터 온도 별 복수의 제3-1 구동 함수를 산출할 수 있다. 마찬가지로, 보상부(293)는 제1-2 구동 함수 및 제2-2 구동 함수로부터 온도 별 복수의 제3-2 구동 함수를 산출할 수 있다.

이 때, 제3-1,3-2 구동 함수는 디옵터에 대한 구동 신호(디지털 코드)의 선형함수일 수 있다. 그리고 제3-1,3-2 구동 함수는 온도 별로 산출될 수 있다. 즉, 제3-1,3-2 구동 함수는 복수 개일 수 있으며, 온도에 따라 상이할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.

또한, 보상부(293)는 제1-1,1-2 구동 함수, 제2-1,202 구동 함수 및 복수의 제3-1,3-2 구동 함수 중 적어도 하나를 이용하여 제4-1,4-2 구동 함수를 산출할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.

그리고 렌즈 구동부(250), 센서부(291), 제어 회로(210), 전원 공급부(260), 컨버터(292), 보상부(293), 스위칭 소자(SWL)는 시스템 온 칩(system on chip, SOC)으로서, 하나의 칩(chip)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 10을 참조하면, 카메라 모듈에서 공통 전극(E2), 개별 전극(E1), 스위칭 소자(SWL)에 대한 타이밍 도를 예시한다.

구체적으로, T1과 T3 시점 사이의 기간(Dt1) 동안, 스위칭 소자(SWL)가 온 된다. 이 때, 센서부(291)를 통해 경계 영역의 커패시턴스를 감지하기 위해, T1과 T3 시점 사이의 기간(Dt1) 중에 액체 렌즈(280)에 곡률이 형성되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

그리고 센서부(291)에서의 감지의 정확성, 안정성을 위하여 본 발명에서는 T1과 T3 시점 사이의 기간(Dt1) 중 액체 렌즈(280) 내의 공통 전극(E2)과 복수의 개별 전극(E1) 중 어느 하나에 펄스가 인가되는 것으로 설명한다.

실시예로, T2 시점에서 공통 전극(E2)에 Dt2의 펄스 폭을 가지는 펄스가 인가될 수 있다. 이에 따라, T2 시점 이후에, 액체 렌즈(280)에 곡률이 형성될 수 있다.

그리고 센서부(291)는 상술한 바와 같이 T1과 T3 시점 사이의 기간(Dt1) 중 T2 시점부터 T3 시점 사이의 기간 동안 경계 영역의 면적의 크기 또는 면적의 변화에 대응한 커패시턴스를 감지할 수 있다. 또는 센서부(291)는 T2 시점부터 T3 시점 사이의 기간 동안 액체 렌즈(280) 내의 경계 영역의 면적의 크기 또는 면적의 변화에 대응하는 제1 액체와 전극 간의 전위차 또는 전류를 감지할 수도 있다.

그리고 T4 시점에 개별 전극(E1)에 Dt3의 펄스폭을 가지는 펄스가 인가될 수 있다. 즉, T2 시점에 공통 전극(E2)에 하이 레벨의 전압이 인가되고, T4 시점에 개별 전극(E1)에 하이 레벨의 전압이 인가될 수 있다.

이에 따라, 공통 전극(E2)에 인가되는 펄스와, 개별 전극(E1)에 인가되는 펄스의 시간 차(DFF1)에 의하여 액체 렌즈(280) 내의 곡률이 가변될 수 있다.

예를 들어, 펄스의 시간 차(DFF1)가 커질수록, 경계 영역의 면적의 크기가 증가할 수 있다. 다시 말해, 커패시턴스가 커지며, 곡률이 커질 수 있다.

그리고 펄스의 시간 차(DFF1) 이후에 펄스의 시간 차(DFF2)를 가변하여 액체 렌즈(280) 내의 곡률을 유지 또는 변경할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 카메라 모듈에서 후술하는 바와 같이 온도에 따른 보상을 수행하는 제어가 상술한 목표 곡률의 보정과 동시에 또는 별개로 수행할 수 있음을 이해해야 한다. 예컨대, 후술하는 컨트롤러의 기능은 도 9에서와 같이 목표 곡률로의 보정과 무관하게 이루어질 수 있다.

도 11은 액체 렌즈의 온도 별 구동 신호에 대한 디옵터를 도시한 도면이고, 도 12는 액체 렌즈의 디옵터 별 온도에 대한 구동 신호의 변화를 도시한 도면이고, 도 13a는 제1 영역에서 온도가 증가한 경우 초점 변화를 설명하는 도면이고, 도 13b는 제2 영역에서 온도가 증가한 경우 초점 변화를 설명하는 도면이다.

도 11을 참조하면, 도 11은 계면 정보(또는 구동 신호)에 대한 디옵터 변화를 온도 별로 도시한다. 피드백 정보는 계면 정보(또는 구동 신호)의 차이에 대응(예컨대, 비례 또는 동일)한 값이므로, 계면 정보에 대한 디옵터 변화와 마찬가지로 피드백 정보도 변곡점(TP)을 갖는 포인트를 또는 변곡점 가질 수 있다. 여기서, 변곡점은 계면 정보(또는 구동 신호)에 대한 디옵터의 추세가 변하는 지점일 수 있다. 다시 말해, 변곡점은 기울기의 증감이 변하는 지점으로, 계면 정보(또는 구동 신호)에 대한 디옵터의 함수의 기울기가 증가하다가 감소하는 지점 또는 감소하다가 증가하는 지점일 수 있다.

실시예로, 피드백 정보는 변곡점을 갖는 포인트(또는 변곡점) 기준으로 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)으로 구획될 수 있다. 제1 영역(R1)에서 동일 디옵터(예컨대, 40 디옵터)에 대한 계면 정보(또는 구동 신호)는 온도가 증가할수록 커지나, 제2 영역(R2)에서 동일 디옵터(예컨대, 20 디옵터)에 대한 계면 정보(또는 구동 신호)는 온도가 증가할수록 감소할 수 있다.

즉, 계면 정보(또는 구동 신호)는 변곡점의 디옵터를 기준으로 온도에 대한 변화량이 상이할 수 있다. 예컨대, 계면 정보(또는 구동 신호)는 변곡점의 디옵터를 기준으로 온도에 대한 변화량이 반대로 나타날 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 카메라 모듈은 변곡점을 기준으로 제1 영역(R1)에서 제1,2 구동 신호를 통해 그리고 제2 영역(R2)에서 제3,4 구동 신호를 통해 온도 변화를 보상하여 원하는 곡률을 사용자에게 제공할 수 있다.

이하에서, 계면 정보는 컨버터(도 9 참조)로부터 수신한 디지털 신호이며, 구동 신호(또는 구동전압코드)와 상이한 방식으로 곡률(또는 디옵터)과 맵핑되나, 곡률과 대응하여 동작하므로 구동 신호(또는 구동전압코드)와 동일하게 적용될 수 있음을 이해해야 한다.

도 12를 참조하면, 디옵터가 높으면(예컨대, 제1 영역 내) 온도가 증가할수록 계면 정보(또는 구동 신호)가 증가할 수 있다(d11). 이와 달리, 디옵터가 낮으면(예컨대, 제2 영역 내) 온도가 증가할수록 계면 정보(또는 구동 신호)가 감소할 수 있다(d12). 이와 같이 실시예에 따른 액체 렌즈는 변곡점을 기준으로 온도 변화에 따라 계면 정보(또는 구동 신호)의 증감이 상이할 수 있다.

도 13a를 참조하면, 제1 영역에서 온도가 증가한 경우로 계면 정보(또는 구동 신호)는 목표 디옵터보다 증가할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈(140)를 통과한 광의 초점은 이미지 센서 전단(이미지 센서와 액체 렌즈 사이)에 위치할 수 있다. 이 경우, 실시예에 따른 카메라 모듈은 계면 정보(또는 구동 신호)를 감소하는 피드백 정보를 통해 초점을 조절할 수 있다.

도 13b를 참조하면, 제2 영역에서 온도가 증가하면 경우로, 계면 정보(또는 구동 신호)는 목표 디옵터보다 감소할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈(140)를 통과한 광의 초점은 이미지 센서 후단에 위치할 수 있다. 이 경우, 실시예에 따른 카메라 류은 계면 정보(또는 구동 신호)를 증가하는 피드백 정보를 통해 초점을 조절할 수 있다.

도 14 내지 도 18은 실시예에 따른 컨트롤러의 제1 영역에서 동작을 설명하기 위한 온도, 디옵터 및 구동 신호의 관계를 설명하는 도면이고,

도 14를 참조하면, 실시예에 따른 보상부는 데이터부의 제1 구동 신호(SG3a, SG3b) 및 제2 구동 신호(SG4a, SG4b)로부터 제1-1 구동 함수(FF1) 및 제2-1 구동 함수(FF2)를 생성할 수 있다. 그리고 이하에서 a, b, d, e, x, y, h, i, f, g는 계면 정보(또는 구동 신호 또는 구동 신호의 디지털 코드)일 수 있다.

구체적으로, 제1 구동 신호(SG3a, SG3b)는 제1 디옵터(D1)에 대한 상이한 온도(K1, K2)에서의 계면 정보(또는 구동 신호)이며, 제1-1 구동 함수(FF1)는 제1 디옵터(D1)에서 온도에 대한 계면 정보(또는 구동 신호)의 선형 함수이다.

또한, 제2 구동 신호(SG4a, SG4b)는 제2 디옵터(D2)에 대한 상이한 온도(K1, K2)에서의 계면 정보(또는 구동 신호)이며, 제2-1 구동 함수(FF2)는 제2 디옵터(D2)에서 온도에 대한 계면 정보(또는 구동 신호)의 선형 함수이다. 이 때, 제1 구동 신호(SG3a, SG3b)에 대응하는 온도와 제2 구동 신호(SG4a, SG4b)에 대응하는 온도는 상이하거나, 적어도 일부가 동일할 수 있다.

또한, 제1-1 구동 함수(FF1)는 기울기(θ1)가 제2-1 구동 함수(FF2)의 기울기(θ2)보다 작을 수 있다. 다시 말해, 제1 영역에서 디옵터가 증가할수록 구동 함수에 대한 기울기는 증가할 수 있다.

도 14 및 도 16을 참조하면, 보상부는 제1-1 구동 함수 또는 제2-1 구동 함수(FF2)를 이용하여 피드백 정보인 제1 피드백 구동 신호(P1)을 산출할 수 있다. 일예로, 목표 디옵터가 제2 디옵터(D2)인 경우에, 제1 피드백 구동 신호(P1)는 제2-1 구동 함수(FF2) 상에 위치할 수 있다. 그리고 제2-1 구동 함수(FF2)는 상술한 바와 같이 제2 구동 신호(SG4a, SG4b)에 대한 선형 함수(예컨대, 1차 함수)로 산출될 수 있다. 이 때, 보상부는 온도 센서로부터 감지된 온도(도 14을 살펴보면, K1보다 작은 값)에 대응하는 구동 신호를 제1 피드백 구동 신호(P1)로 산출할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈는 계면이 목표 곡률인 제2 디옵터(D2)로 동작할 수 있다.

또한, y축이 계면 정보인 경우에도 상술한 바와 동일하게 이루어질 수 있다. 예컨대, 온도 정보 및 계면 정보에 대응하는 디옵터(현재 디옵터)가 제1 디옵터이고, 목표 디옵터가 제2 디옵터(D2)인 경우에, 제1 피드백 구동 신호(P1)는 목표 디옵터와 감지된 온도에서 계면 정보에 대응하는 현재 디옵터 간의 디옵터 차이(목표 디옵터 - 현재 디옵터)에 비례 또는 반비례할 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 비례하는 것으로 설명하며, 제1 피드백 구동 신호는 목표 디옵터와 현재 디옵터 차이의 소정의 배수이나, 이는 외부 시스템의 요구에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 현재 디옵터와 목표 디옵터가 동일하면 액체 렌즈에서 계면을 통해 정확한 초점을 제공하고 있는 상태이다. 또한, 소정의 온도에서 계면 정보가 제1-1,1-2 구동 함수 또는 제2-1,2-2 구동 함수 상에 위치하지 않는다면, 후술하는 제3-1,3-2 구동 함수 또는 제4-1,4-2 구동 함수를 통해 도출할 수 있다.

나아가, 도 16에서 목표 디옵터가 2 디옵터이고, 감지된 온도 및 계면 정보에 따른 현재 디옵터가 15일 수 있다(비례 계수는 55). 이에 따라, 제1 피드백 구동 신호(P1)는 -715일 수 있다. 이 때, 외부 시스템으로 인가된 전압구동코드를 715만큼 감소하면, 액체 렌즈는 원하는 목표 곡률인 2디옵터를 제공할 수 있다.

반대로, 목표 디옵터가 15디옵터이고, 감지된 온도에서 목표 계면 정보에 따른 디옵터가 2 디옵터일 수 있다(비례 계수는 55). 제1 피드백 구동 신호(P1)는 715일 수 있다. 그리고 전압구동코드가 715만큼 감소되어 컨트롤러로 인가된다. 이에 따라, 액체 렌즈는 외부 시스템에서 요구한 목표 곡률인 15디옵터를 제공할 수 있다. 이로써, 이하에서는 설명의 편의를 위해 구동 신호를 기준으로 설명한다. 즉, y축이 구동 신호인 경우에는 상술한 비례 계수의 적용이 없을 수 있다.

도 17을 참조하면, 보상부는 제1-1 구동 함수(FF1) 및 제2-1 구동 함수(FF2)로부터 온도 별 복수의 제3-1 구동 함수(FF3)를 산출할 수 있다.

실시예로, 보상부는 도 14와 같이 제1 구동 신호(SG3a, SG3b)와 제2 구동 신호(SG4a, SG4b)가 각각 동일 온도에 대한 구동 신호인 경우에 제1 구동 신호와 제2 구동 신호를 이용하여 제3-1 구동 함수를 산출할 수 있다.

즉, 보상부는 제1 구동 함수의 구동 신호(a,b) 및 디옵터(D1, D2) 그리고 제2 구동 함수의 구동 신호(d,e) 및 디옵터(D1, D2)를 이용하여 제3-1 구동 함수를 산출할 수 있다. 예컨대, 보상부는 제1 구동 신호의 구동 신호(a,b) 및 디옵터(제1 디옵터(D1), 제2 디옵터(D2))를 이용하여 온도(K1)에서 디옵터에 대한 구동 신호의 선형 함수로 제3-1 구동 함수(FF3)를 산출할 수 있다.

실시예로, 보상부는 제2 피드백 구동 신호(P2)를 제3-1 구동 함수(FF3)를 이용하여 산출할 수 있다. 일예로, 제2 피드백 구동 신호(P2)가 제3-1 구동 함수(FF3) 상에 위치하는 경우, 보상부는 구동 신호(a,b)로부터 디옵터 별 구동 신호의 차이가 반영된 제3-1 구동 함수(FF3)를 산출할 수 있다. 이로써, 목표 디옵터에 대응하는 구동 신호를 제2 피드백 구동 신호(P2)로 제공할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈는 계면이 제4 디옵터(D4)로 동작할 수 있다.

보다 구체적으로, 제3-1 구동 함수(FF3)는 제1-1 구동 함수(FF1)로부터 산출된 특정 온도에서의 구동 신호(y)와 제2-1 구동 함수(FF2)로부터 산출된 특정 온도에서의 구동 신호(x)를 이용하여 산출될 수 있다.

즉, 보상부는 온도(K3)에서 제1 디옵터(D1)에 대한 구동 함수(x)을 제1-1 구동 함수(FF1)로부터 산출하고, 온도(K3)에서 제2 디옵터(D2)에 대한 구동 신호(y)를 제2-1 구동 함수(FF2)로부터 산출할 수 있다.

이에, 보상부는 제1 구동 신호의 구동 신호(x,y) 및 디옵터(제1 디옵터(D1), 제2 디옵터(D2))를 이용하여 K3에서 디옵터에 대한 구동 신호의 선형 함수로 제3-1 구동 함수(FF3)를 산출할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 보상부는 온도 별로 복수 개의 제3-1 구동 함수(FF3)를 산출할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 복수의 제3-1 구동 함수(FF3)는 다양한 온도에서 디옵터에 대한 구동 신호의 선형 함수일 수 있다. 그리고 보상부는 제3-1 구동 함수에 목표 디옵터와 온도를 적용하여 제2 구동 함수를 산출할 수 있다.

도 18을 참조하면, 보상부는 복수 개의 제3-1 구동 함수(FF3)를 통해 제4 디옵터(D4) 및 제5 디옵터(D5)에 대한 구동 함수(h,i,f,g)을 산출할 수 있다. 구체적으로, 보상부는 제3-1 구동 함수(FF3)를 통해 구동 함수(h,i,f,g)을 산출하고, 산출된 구동 함수(h, i, f, g)를 이용하여 동일 디옵터(제4 디옵터(D4) 또는 제5 디옵터(D5)에서 온도에 대한 구동 신호의 선형 신호인 제4-1 구동 함수(FF4a, FF4b)를 산출할 수 있다.

이에, 보상부는 제1 구동 신호의 구동 신호(h,f,i,g) 및 디옵터(제4 디옵터(D4), 제5 디옵터(D5))를 이용하여 다양한 온도에서 특정 디옵터에 대한 구동 신호를 제3 피드백 구동 신호(P3)로 제공할 수 있다. 예컨대, 보상부는 목표 디옵터가 제4 디옵터(D4) 또는 제5 디옵터(D5)인 경우에, 제4-1 구동 함수(FF4a, FF4b)를 이용하여 제3 피드백 구동 신호(P3)로 산출할 수 있다.

도 19 내지 도 22는 실시예에 따른 컨트롤러의 제2 영역에서 동작을 설명하기 위한 온도 디옵터 및 구동 신호의 관계를 설명하는 도면이다.

도 19를 참조하면, 실시예에 따른 보상부(293)는 데이터부의 제3 구동 신호 및 제4 구동 신호로부터 제1-2 구동 함수(FF1’) 및 제2-2 구동 함수(FF2’)를 생성할 수 있다. 그리고 이하에서 a, b’, d’, e’, x’, y’, h’, I’, f’, g’는 계면 정보(또는 구동 신호 또는 구동 신호의 디지털 코드)일 수 있다.

구체적으로, 제3 구동 신호(a’, d’)는 제1 디옵터(D1)에 대한 상이한 온도(K4, K5)에서의 계면 정보(또는 구동 신호)이며, 제1-2 구동 함수(FF1’)는 제1 디옵터(D1)에서 온도에 대한 계면 정보(또는 구동 신호)의 선형 함수이다.

또한, 제4 구동 신호(b’, e’)는 제2 디옵터(D2)에 대한 상이한 온도(K4, K5)에서의 계면 정보(또는 구동 신호)이며, 제2-2 구동 함수(FF2’)는 제2 디옵터(D2)에서 온도에 대한 계면 정보(또는 구동 신호)의 선형 함수이다. 이 때, 제3 구동 신호에 대응하는 온도와 제4 구동 신호(SG4a, SG4b’)에 대응하는 온도는 상이하거나, 적어도 일부가 동일할 수 있다.

제1-2 구동 함수(FF1’)는 기울기(θ3)가 제2-2 구동 함수(FF2’)의 기울기(θ4)보다 클 수 있다. 다시 말해, 제2 영역에서 디옵터가 증가할수록 구동 함수에 대한 기울기는 감소할 수 있다.

도 19 및 도 20을 참조하면, 보상부는 제1-2 구동 함수(FF1’) 또는 제2-2 구동 함수(FF2’)를 이용하여 피드백 정보인 제1 피드백 구동 신호(P1’)을 산출할 수 있다. 일예로, 목표 디옵터가 제2 디옵터(D2)인 경우에, 제1 피드백 구동 신호(P1’)는 제2-2 구동 함수(FF2’) 상에 위치할 수 있다. 그리고 제2-2 구동 함수(FF2’)는 상술한 바와 같이 제4 구동 신호에 대한 선형 함수(예컨대, 1차 함수)로 산출될 수 있다. 이 때, 보상부는 온도 센서로부터 감지된 온도(도 19를 살펴보면, K4보다 작은 값)에 대응하는 구동 신호를 제1 피드백 구동 신호(P1’)로 산출할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈는 계면이 목표 곡률인 제2 디옵터(D2)로 동작할 수 있다. 또한, y축이 계면 정보인 경우에도 상술한 바와 동일하게 이루어질 수 있다.

도 20을 참조하면, 보상부는 제1-2 구동 함수(FF1’) 및 제2-2 구동 함수(FF2’)로부터 온도 별 복수의 제3-2 구동 함수(FF3’)를 산출할 수 있다.

실시예로, 보상부는 도 14와 같이 제3 구동 신호와 제4 구동 신호가 각각 동일 온도에 대한 구동 신호인 경우에 제3 구동 신호와 제4 구동 신호를 이용하여 제3-2 구동 함수를 산출할 수 있다.

즉, 보상부는 제1 구동 함수의 구동 신호(a’, b’) 및 디옵터(D1, D2) 그리고 제2 구동 함수의 구동 신호(d’,e’) 및 디옵터(D1, D2)를 이용하여 제3-2 구동 함수를 산출할 수 있다. 예컨대, 보상부는 제3 구동 신호의 구동 신호(a’, b’) 및 디옵터(제1 디옵터(D1), 제2 디옵터(D2))를 이용하여 온도(K4)에서 디옵터에 대한 구동 신호의 선형 함수로 제3-2 구동 함수(FF3’)를 산출할 수 있다.

실시예로, 보상부는 제2 피드백 구동 신호(P2’)를 제3-2 구동 함수(FF3’)를 이용하여 산출할 수 있다. 일예로, 제2 피드백 구동 신호(P2’)가 제3-2 구동 함수(FF3’) 상에 위치하는 경우, 보상부는 구동 신호(a’, b’)로부터 디옵터 별 구동 신호의 차이가 반영된 제3-2 구동 함수(FF3’)를 산출할 수 있다. 이로써, 목표 디옵터에 대응하는 구동 신호를 제2 피드백 구동 신호(P2’)로 제공할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈는 계면이 제4 디옵터(D4)로 동작할 수 있다.

보다 구체적으로, 제3-2 구동 함수(FF3’)는 제1-2 구동 함수(FF1’)로부터 산출된 특정 온도에서의 구동 신호(y)와 제2-2 구동 함수(FF2’)로부터 산출된 특정 온도에서의 구동 신호(x)를 이용하여 산출될 수 있다.

즉, 보상부는 온도(K6)에서 제1 디옵터(D1)에 대한 구동 함수(x)을 제1-2 구동 함수(FF1’)로부터 산출하고, 온도(K6)에서 제2 디옵터(D2)에 대한 구동함수값(y)을 제2-2 구동 함수(FF2’)로부터 산출할 수 있다.

이에, 보상부는 제3 구동 신호의 구동 신호(x,y) 및 디옵터(제1 디옵터(D1), 제2 디옵터(D2))를 이용하여 K6에서 디옵터에 대한 구동 신호의 선형 함수로 제3-2 구동 함수(FF3’)를 산출할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 보상부는 온도 별로 복수 개의 제3-2 구동 함수(FF3’)를 산출할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 복수의 제3-2 구동 함수(FF3’)는 다양한 온도에서 디옵터에 대한 구동 신호의 선형 함수일 수 있다. 그리고 보상부는 제3-2 구동 함수에 목표 디옵터와 온도를 적용하여 제2 구동 함수를 산출할 수 있다.

도 21을 참조하면, 보상부는 복수 개의 제3-2 구동 함수(FF3’)를 통해 제4 디옵터(D4) 및 제5 디옵터(D5)에 대한 구동 함수(h’,I’,f’,g’)을 산출할 수 있다. 구체적으로, 보상부는 제3-2 구동 함수(FF3’)를 통해 구동 함수(h’,I’,f’,g’)을 산출하고, 산출된 구동 함수(h’,I’,f’,g’)를 이용하여 동일 디옵터(제4 디옵터(D4) 또는 제5 디옵터(D5)에서 온도에 대한 구동 신호의 선형 신호인 제4-2 구동 함수(FF4a’, FF4b’)를 산출할 수 있다.

이에, 보상부는 제3 구동 신호의 구동 신호(h’,I’,f’,g’) 및 디옵터(제4 디옵터(D4), 제5 디옵터(D5))를 이용하여 다양한 온도에서 특정 디옵터에 대한 구동 신호를 제3 피드백 구동 신호(P3’)로 제공할 수 있다. 예컨대, 보상부는 목표 디옵터가 제4 디옵터(D4) 또는 제5 디옵터(D5)인 경우에, 제4-2 구동 함수(FF4a’, FF4b’)를 이용하여 제3 피드백 구동 신호(P3’)로 산출할 수 있다. 또한, 복수의 제4-2 구동 함수는 디옵터가 증가할수록 기울기가 감소할 수 있다.

이에 따라, 실시예에 따른 카메라 모듈은 온도에 따라 계면 정보 또는 구동 신호의 증감 추세가 변경되더라도 온도 보상을 용이하게 수행할 수 있다. 뿐만 아니라, 카메라 모듈은 최소한의 구동 신호 정보를 이용하여 목표 디옵터에 대한 온도 보상을 수행하므로 데이터 처리 속도를 개선할 수 있다. 특히, 특정 디옵터에 대해 4개의 구동 신호를 이용하므로, 변곡점을 기준으로 기울기 변화가 변경하더라도 정확한 온도 보상을 수행하여 이미지의 초점을 용이하게 포커싱할 수 있다.

Claims

서로 계면을 형성하는 제1 액체와 제2 액체를 포함하는 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리;
상기 액체 렌즈의 온도 정보를 감지하는 온도 센서;
상기 액체 렌즈에 구동 신호를 인가하여 상기 계면을 조절하는 컨트롤러; 및
제1 영역에서 상기 구동 신호에 대한 상기 액체 렌즈의 디옵터의 기울기가 온도에 비례하고, 상기 제1 영역과 다른 제2 영역에서는 상기 구동 신호에 대한 상기 액체 렌즈의 디옵터의 기울기가 온도에 반비례 하는 피드백 정보를 상기 컨트롤러로 출력하는 보상부를 포함하는 카메라 모듈.
제1 항에 있어서,
상기 구동 신호에 대한 상기 액체 렌즈의 디옵터의 특성 그래프가 변곡점을 갖는 포인트를 기준으로 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 구분되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 액체 렌즈의 계면에 대응되는 계면 정보를 감지하는 감지부; 및
상기 렌즈 어셈블리를 통과한 광을 수신하는 이미지 센서;를 더 포함하고,
상기 보상부는 상기 피드백 정보를 상기 계면 정보, 상기 온도 정보 및 상기 액체 렌즈의 목표 디옵터를 이용하여 출력하는 카메라 모듈.
제3항에 있어서,
상기 제1 영역에서 상기 액체 렌즈의 제1 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제1 구동 신호, 상기 제1 영역에서 상기 액체 렌즈의 제2 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제2 구동 신호, 상기 제2 영역에서 상기 액체 렌즈의 제1 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제3 구동 신호, 및 상기 제2 영역에서 상기 액체 렌즈의 제2 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제4 구동 신호를 저장하는 데이터부;를 포함하고,
상기 제1 디옵터와 상기 제2 디옵터는 상이한 카메라 모듈.
제4항에 있어서,
상기 보상부는, 상기 복수의 제1 구동 신호에 대한 제1-1 구동 함수, 상기 복수의 제2 구동 신호에 대한 제2-1 구동 함수, 상기 복수의 제3 구동 신호에 대한 제1-2 구동 함수, 상기 복수의 제4 구동 신호에 대한 제2-2 구동 함수를 산출하는 카메라 모듈.
제5항에 있어서,
상기 제1-1 구동함수 및 상기 제2-1 구동 함수는 온도에 따른 구동 신호의 편차가 곡률에 비례하고,
상기 제1-2 구동함수 및 상기 제2-2 구동 함수는 온도에 따른 구동 신호의 편차가 곡률에 반비례하는 카메라 모듈.
제5항에 있어서,
상기 보상부는, 상기 목표 디옵터가 상기 변곡점보다 큰 경우 상기 제1-1 구동함수 및 상기 제2-1 구동 함수 중 적어도 하나를 상기 피드백 정보로 산출하는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 보상부는, 상기 제1-1 구동 함수 및 상기 제2-1 구동 함수로터 온도 별 복수의 제3-1 구동 함수를 산출하고, 상기 제1-1 구동 함수, 상기 제2-1 구동 함수 및 상기 복수의 제3-1 구동 함수 중 적어도 하나를 이용하여 상기 피드백 정보를 산출하는 카메라 모듈.
제8항에 있어서,
상기 보상부는 상기 복수의 제3-1 구동 함수를 이용하여 디옵터 별 온도에 대한 구동 신호로 이루어진 적어도 하나 이상의 제4-1 구동 함수를 산출하고,
상기 적어도 하나 이상의 제4-1 구동 함수를 이용하여 상기 피드백 정보를 산출하는 카메라 모듈.
제6항에 있어서,
상기 보상부는 상기 목표 디옵터가 상기 변곡점보다 작은 경우 상기 제1-2 구동함수 및 상기 제2-2 구동 함수 중 적어도 하나를 이용하여 상기 온도 정보 및 상기 목표 디옵터에 대응하는 상기 피드백 정보를 산출하고, 상기 제1-2 구동함수 및 상기 제2-2 구동 함수로터 온도 별 복수의 제3-2 구동 함수를 산출하고, 상기 제1-2 구동 함수, 상기 제2-2 구동 함수 및 상기 복수의 제3-2 구동 함수 중 적어도 하나를 이용하여 상기 피드백 정보를 산출하며, 상기 복수의 제3-2 구동 함수를 이용하여 디옵터 별 온도에 대한 구동 신호로 이루어진 적어도 하나 이상의 제4-2 구동 함수를 산출하는 카메라 모듈.