WO2020242148A1 - Liquid lens, and camera module and optical device comprising same - Google Patents

Liquid lens, and camera module and optical device comprising same Download PDF

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WO2020242148A1
WO2020242148A1 PCT/KR2020/006722 KR2020006722W WO2020242148A1 WO 2020242148 A1 WO2020242148 A1 WO 2020242148A1 KR 2020006722 W KR2020006722 W KR 2020006722W WO 2020242148 A1 WO2020242148 A1 WO 2020242148A1
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WO
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cavity
disposed
plate
liquid
lens
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Application number
PCT/KR2020/006722
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
이도원
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/12Fluid-filled or evacuated lenses
    • G02B3/14Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • G03B17/12Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof

Definitions

  • the embodiment relates to a liquid lens, a camera module including the same, and an optical device. More specifically, embodiments relate to a liquid lens capable of improving a response speed by minimizing a pressure difference occurring when a curvature of a liquid lens changes, and a camera module and an optical device including the same.
  • Such a photographing function may be implemented through a method of directly moving a lens by combining a plurality of lenses, but if the number of lenses is increased, the size of an optical device may increase.
  • the autofocus and image stabilization functions are performed by moving or tilting several lens modules fixed to the lens holder and aligned with the optical axis, and a separate lens is driven to drive the lens module. The device is used. However, the lens driving device consumes high power, and in order to protect it, a cover glass must be added separately from the camera module, resulting in a thicker overall thickness.
  • Embodiments are directed to providing a liquid lens capable of improving a response speed by minimizing a pressure difference occurring when a curvature change of a liquid lens is changed, and a camera module and an optical device including the same.
  • a liquid lens includes: a first plate including a cavity in which a conductive liquid and a non-conductive liquid are disposed; A first electrode disposed on the first plate; And a second electrode disposed on the first plate, wherein the cavity includes: a first cavity in which the conductive liquid and the non-conductive liquid are disposed and having an inclined surface; And a second cavity in which the conductive liquid and the non-conductive liquid are disposed and disposed to surround the first cavity, and the second electrode is disposed on the first cavity.
  • a second plate disposed on the first electrode; A third plate disposed on the second electrode; And a communication part connecting the first cavity and the second cavity, wherein the first cavity corresponds to a lens area through which light is transmitted, and the second cavity is disposed outside the lens area.
  • the second cavity may include: a 2-1 part disposed in an upper area of the second cavity; And a 2-2 part disposed in the lower area of the second cavity.
  • the communication unit may include: a first communication unit formed between the first plate and the second plate and connecting the second-1 part to an upper region of the first cavity; And a second communication part formed on the first plate and the third plate, and connecting the second-2 part to a lower region of the first cavity.
  • the 2-1 part and the 2-2 part are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • the 2-1 part is physically directly connected to the 2-2 part.
  • it includes at least one first hole formed while penetrating the first electrode and connecting the first communication part and the 2-1 part to each other.
  • it includes a plurality of second holes formed passing through the plurality of second electrodes and connecting the second communication part and the part 2-2 to each other.
  • the insulating layer blocking contact between the plurality of second electrodes and the first liquid or the second liquid, wherein the insulating layer includes the plurality of second electrodes It is also placed on the inner wall of the hall.
  • the part 2-2 includes a plurality of sub-parts disposed to overlap each of the plurality of second electrodes in a vertical direction and spaced apart from each other.
  • the camera module includes a holder including a solid lens; A liquid lens coupled to the holder; A first substrate connected to the liquid lens; A second substrate connected to the first substrate; And an image sensor disposed on the second substrate at a position corresponding to the liquid lens, wherein the liquid lens comprises: a first plate including a cavity in which first and second liquids are disposed; A first electrode disposed on the first surface of the first plate; A plurality of second electrodes disposed on the second surface of the first plate; A second plate disposed on the first electrode; And a third plate disposed on the plurality of second electrodes, wherein the cavity overlaps a first cavity disposed in a first region corresponding to a center of the image sensor and the first cavity in a horizontal direction A second cavity disposed in a second area other than the first area, wherein the second cavity includes: a 2-1 part disposed in an upper area of the second area; And a 2-2 part disposed in a lower area of the second area, wherein the second plate includes
  • a reservoir in which the first liquid and the second liquid are disposed is formed around a cavity formed in a region through which light passes. Accordingly, in the embodiment, the first liquid and the second liquid are disposed not only in the cavity but also in the reservoir. Accordingly, it is possible to increase the area of the area in which the first and second liquids are disposed, and to minimize a change in pressure difference occurring when the curvature of the interface is changed.
  • the embodiment it is possible to secure the fluidity of the first and second liquids by securing an additional reservoir in which the first and second liquids are disposed, thereby improving the driving speed and response speed of the liquid lens. have. Accordingly, more efficient optical stabilization can be performed on an image or image obtained by converting an optical signal transmitted through the liquid lens.
  • FIG. 1 illustrates an example of a camera device.
  • FIG. 2 illustrates an example of a lens assembly included in a camera device.
  • FIG. 3 illustrates a liquid lens whose focal length is adjusted in response to a driving voltage.
  • FIG. 4 illustrates an embodiment of a liquid lens.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a cavity according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a top view of the first plate of FIG. 6 according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a top view of the first plate of FIG. 6 according to another embodiment.
  • FIG. 9 is a bottom view of the first plate of FIG. 6 according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a bottom view of the first plate of FIG. 6 according to another embodiment.
  • FIG. 11 is a bottom view of the first plate of FIG. 6 according to another embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of another embodiment of a liquid lens.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of another embodiment of a liquid lens.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a pressure difference occurring when an interface changes in a liquid lens according to Comparative Examples and Examples.
  • the top (top) or bottom (bottom) (on or under) includes both elements in which two elements are in direct contact with each other or in which one or more other elements are indirectly formed between the two elements.
  • the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one element may be included.
  • the camera module may include a lens assembly 22 and an image sensor. At least one solid lens may be disposed above or below the lens assembly.
  • the lens assembly 22 may include a liquid lens whose focal length is adjusted in response to an applied voltage.
  • the camera module includes a lens assembly 22 including a first lens whose focal length is adjusted in response to a driving voltage applied between a common terminal and a plurality of individual terminals, and a control circuit for supplying a driving voltage to the first lens ( 24), and an image sensor 26 that is aligned with the lens assembly 22 and converts light transmitted through the lens assembly 22 into an electrical signal and is disposed under the lens assembly.
  • the camera module may include circuits 24 and 26 formed on one printed circuit board (PCB) and a lens assembly 22 including a plurality of lenses, but this will be only an example. However, it does not limit the scope of the invention.
  • the configuration of the control circuit 24 may be designed differently according to specifications required for the camera module. In particular, when the magnitude of the voltage applied to the liquid lens 28 is reduced, the control circuit 24 can be implemented as a single chip. Through this, the size of the camera module mounted on the portable device can be further reduced.
  • the lens assembly 22 includes a first lens unit 100, a second lens unit 200, a liquid lens unit 300, a lens holder 400, and a connection unit 500. It may include.
  • the connection part 500 electrically connects the image sensor and the liquid lens, and may include a substrate, a wire, or a wire to be described later.
  • the structure of the illustrated lens assembly 22 is only an example, and the structure of the lens assembly 22 may vary according to specifications required for the camera module.
  • the liquid lens unit 300 is located between the first lens unit 100 and the second lens unit 200, but in another example, the liquid lens unit 300 is the first lens unit ( It may be positioned above (front) than 100, and one of the first lens unit 100 or the second lens unit 200 may be omitted.
  • control circuit 24 may be designed differently according to specifications required for the camera device.
  • the control circuit 24 may be implemented as a single chip. Through this, the size of the camera device mounted on the portable device can be further reduced.
  • FIG 2 illustrates an example of the lens assembly 22 included in the camera device.
  • the lens assembly 22 may include a first lens unit 100, a second lens unit 200, a liquid lens unit 300, a lens holder 400, and a connection unit 500.
  • the connection part 500 electrically connects the image sensor and the liquid lens, and may include a substrate, a wire, or a wire to be described later.
  • the structure of the illustrated lens assembly 22 is only an example, and the structure of the lens assembly 22 may vary according to specifications required for the camera module.
  • the liquid lens unit 300 is located between the first lens unit 100 and the second lens unit 200, but in another example, the liquid lens unit 300 is the first lens unit ( It may be positioned above (front) than 100, and one of the first lens unit 100 or the second lens unit 200 may be omitted.
  • the first lens unit 100 is disposed in front of the lens assembly and is a portion where light is incident from the outside of the lens assembly.
  • the first lens unit 100 may be provided with at least one lens, or two or more lenses may be aligned with respect to the central axis PL to form an optical system.
  • the first lens unit 100 and the second lens unit 200 may be mounted on the lens holder 400.
  • a through hole may be formed in the lens holder 400, and the first lens unit 100 and the second lens unit 200 may be disposed in the through hole.
  • the liquid lens unit 300 may be inserted in a space between the first lens unit 100 and the second lens unit 200 in the lens holder 400.
  • the first lens unit 100 may include a solid lens 110.
  • the solid lens 110 may protrude outside the lens holder 400 and be exposed to the outside. When the solid lens is exposed, the lens surface may be damaged due to exposure to the outside. If the lens surface is damaged, the image quality of the image captured by the camera module may be deteriorated.
  • a method of disposing a cover glass, forming a coating layer, or configuring the solid lens 100 with a wear-resistant material for preventing surface damage may be applied.
  • the second lens unit 200 is disposed behind the first lens unit 100 and the liquid lens unit 300, and light incident from the outside to the first lens unit 100 passes through the liquid lens unit 300 Thus, it may enter the second lens unit 200.
  • the second lens unit 200 may be spaced apart from the first lens unit 100 and may be disposed in a through hole formed in the lens holder 400.
  • the second lens unit 200 may be provided as at least one lens, and when two or more lenses are included, the second lens unit 200 may be aligned with respect to the central axis PL to form an optical system.
  • the liquid lens unit 300 is disposed between the first lens unit 100 and the second lens unit 200, and may be inserted into the insertion hole 410 of the lens holder 400.
  • the insertion hole 410 may be formed by opening a portion of the side surface of the lens holder. That is, the liquid lens may be inserted and disposed through the insertion hole 410 on the side of the holder.
  • the liquid lens unit 300 may also be aligned with respect to the central axis PL.
  • the liquid lens unit 300 may include a lens area 310.
  • the lens area 310 is a portion through which light that has passed through the first lens unit 100 passes, and may contain a liquid at least in part.
  • the lens region 310 may contain two types, that is, a conductive liquid and a non-conductive liquid, and the conductive liquid and the non-conductive liquid may form an interface without being mixed with each other.
  • the interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid is deformed by the driving voltage applied through the connection part 500, so that the curvature of the interface of the liquid lens 28 or the focal length of the liquid lens may be changed.
  • the liquid lens unit 300 and a camera module including the same may perform an autofocusing function, a camera shake correction function, and the like.
  • FIG. 3 illustrates a liquid lens whose focal length is adjusted in response to a driving voltage. Specifically, (a) describes the first lens 28 included in the lens assembly 22 (refer to FIG. 2), and (b) describes the equivalent circuit of the lens 28.
  • the lens 28 whose focal length is adjusted in response to the driving voltage has the same angular distance and voltage through individual terminals (L1, L2, L3, L4) arranged in four different directions.
  • Individual terminals may be arranged with the same angular distance based on the central axis of the liquid lens, and may include four individual terminals. The four individual terminals can be arranged at each of the four corners of the liquid lens.
  • the lens 28 receives an operating voltage from different individual terminals L1, L2, L3, L4 on one side, and a plurality of capacitors connected to the common terminal C0 on the other side ( 30).
  • the plurality of capacitors 30 included in the equivalent circuit may have a small capacitance of about tens to 200 picofarads (pF) or less.
  • the above-described terminal of the liquid lens of the liquid lens may be referred to as an electrode sector or a sub electrode in this specification.
  • FIG. 4 illustrates an embodiment of a liquid lens. Specifically, (a) of FIG. 4 is a top view of an embodiment of a liquid lens, and (b) of FIG. 4 is a cross-sectional view of an embodiment of a liquid lens.
  • the liquid lens 28 may include two different liquids 122 and 124, a first plate 114, and an electrode.
  • the two liquids 122 and 124 included in the liquid lens may include a conductive liquid and a non-conductive liquid.
  • the first plate 114 may include a cavity 150 in which a conductive liquid and a non-conductive liquid are disposed.
  • the sidewall surface of the cavity 150 may include an inclined surface.
  • the cavity 150 may be divided into a plurality of parts.
  • the cavity 150 includes a first cavity 151 (see FIG. 6) disposed in an area aligned with the image sensor to pass light, and a first cavity 150 disposed in an area spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined distance. It may include two cavities (153, 155, see FIG. 6).
  • the first and second cavities 151 and 153 and 155 may be interconnected through communication units 152 and 154 (refer to FIG. 6 ). In other words, the first cavity 151 and the second cavity 153 and 155 are not physically directly connected to each other.
  • first cavity 151 and the second cavity 153 and 155 may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • first cavity 151 and the second cavity 153 and 155 may be connected to each other by the communication units 152 and 154.
  • the two different liquids 122 and 124 may be disposed in the first cavity 151, the second cavity 153 and 155 and the communication parts 152 and 154 constituting the cavity 150.
  • a part of the two liquids 122 and 124 may be disposed in the first cavity 151 to control the transmission path of light through a change in the curvature of the interface.
  • the second cavity (153, 155) minimizes the pressure difference generated when the curvature of the interface between the two liquids (122, 124) disposed in the first cavity (151) is changed, thereby improving the driving speed of the liquid lens.
  • the communication parts 152 and 154 connect the first cavity 151 and the second cavity 153 and 155 to each other, so that a portion of the two liquids 122 and 124 disposed in the first cavity 151 , It may serve to secure the fluidity of some of the two liquids 122 and 124 disposed in the second cavity 153 and 155.
  • the electrode may be disposed on the first plate 114, and may be disposed above the first plate 114 or below the first plate 114.
  • the liquid lens 28 may further include a second plate 112 that may be disposed above (lower) the electrode.
  • the liquid lens may further include a third plate 116 that may be disposed under (upper) the electrode.
  • an embodiment of the liquid lens 28 may include an interface formed by two different liquids 122 and 124.
  • it may include at least one substrate 142 and 144 supplying voltage to the liquid lens 28.
  • the substrates 142 and 144 may mean a common electrode connection substrate 142 and an individual electrode connection substrate 144, respectively.
  • the edge or corner portion of the liquid lens 28 may be thinner than the central portion of the liquid lens 28. A part of the corner of the second plate or the third plate may be escaped to expose a part of the electrode disposed on the first plate.
  • the liquid lens 28 includes two different liquids, for example, a conductive liquid 124 and a non-conductive liquid 122, and the curvature and shape of the interface formed by the two liquids are driven to be supplied to the liquid lens 28 Can be adjusted by voltage.
  • the driving voltage supplied to the liquid lens 28 may be transmitted through the first substrate 144 and the second substrate 142.
  • the first substrate 144 may transmit four distinct driving voltages, and the second substrate 142 may transmit one common voltage.
  • the common voltage may include a DC voltage or an AC voltage. When the common voltage is applied in the form of a pulse, the pulse width or duty cycle may be constant.
  • the voltage supplied through the second substrate 142 and the first substrate 144 may be applied to the plurality of electrodes 132 and 134 exposed at each corner of the liquid lens 28.
  • a conductive epoxy may be disposed between the electrode and the substrate, and the electrode and the substrate may be bonded and energized through the conductive epoxy.
  • the liquid lens 28 includes a first plate 114 including a cavity 150 in an opening region having a predetermined inclined surface between the third plate 116 and the second plate 112 made of a transparent material. Is placed.
  • the second plate 112 may have a rectangular shape having a first width D1.
  • the second plate 112 abuts and adheres to the first plate 114 in a bonding area around the top edge, and the first plate 114 has an inclined surface and has a diameter of a wide opening area 48 (D3 It may include a diameter D2 of the peripheral area 46 greater than ).
  • the peripheral area 46 may be an area overlapping the upper surface of the first plate 114 and the liquid in the vertical direction or in a direction parallel to the optical axis.
  • a portion of the first electrode 132 disposed on the first plate 114 may be exposed so that a portion of the electrode pattern formed on the first plate 114 may be exposed to the conductive liquid.
  • the second plate 112 may have a diameter D2 larger than the diameter D3 of the wide opening area of the first plate 114.
  • the opening area may function as a communication part 152 connecting the first cavity 151 and the second cavity 153 and 155 to each other.
  • the third plate 116 may have a rectangular shape having the same first width D1 as the second plate 112. In this case, although it is illustrated as having the same width as the second plate 112 and the third plate 116, the present invention is not limited thereto.
  • the third plate 116 abuts and adheres to the first plate 114 in a bonding area around a lower surface edge, and the first plate 114 has an inclined surface and a narrow opening area (lower part of the first part) It may include a diameter (D2) of the surrounding area greater than the diameter of. That is, the second plate 114 and the third plate 116 may have the same shape, and may be bonded to the upper and lower portions of the first plate 112, respectively. Preferably, the second plate 114 and the third plate 116 may have a symmetrical shape with respect to the first plate 112, but are not limited thereto.
  • the peripheral area of the third plate 116 may also be an area overlapping the upper surface of the first plate 114 and the liquid in the vertical direction or in a direction parallel to the optical axis.
  • the third plate 116 may have a diameter D2 larger than the diameter D3 of the wide opening area of the first plate 114.
  • the opening area of the third plate 116 may function as a communication part 154 connecting the first and second cavities 153 and 155 to each other.
  • the first communication part 152 of the second plate 112 is an upper portion of the first cavity 151 of the cavity 150 (preferably, a region in which the conductive liquid is disposed) and a portion 153 of the second cavity Can be connected to each other.
  • the second communication portion 154 of the third plate 116 is a lower portion of the first cavity 151 of the cavity 150 (preferably, a region in which the non-conductive liquid is disposed) and a portion 155 of the second cavity. ) Can be connected to each other.
  • first cavity 151 second cavities 153 and 155 and communication parts 152 and 154 constituting the cavity 150 will be described in more detail below.
  • the liquid lens 28 may include a cavity 150 determined by an opening area of the third plate 116, the second plate 112, and the first plate 114.
  • the cavity 150 may be filled with two liquids 122 and 124 having different properties (eg, a conductive liquid and a non-conductive liquid), and an interface is formed between the two liquids 122 and 124 having different properties. Can be.
  • the liquid lens 28 has conductivity
  • the liquid lens 28 has two electrodes 142 and 144 disposed above and below the first plate 114
  • an insulating layer 118 disposed on an inclined surface through which a liquid having conductivity may contact.
  • the insulating layer 118 may be disposed between the inner inclined surface of the first plate 114 and the liquids 122 and 124.
  • the insulating layer 118 covers one of the two electrodes 132 and 134 (eg, the second electrode 134) and exposes a portion of the other electrode (eg, the first electrode 132). So that electrical energy is applied to the conductive liquid (eg, 124).
  • the first electrode 132 may include at least one electrode sector
  • the second electrode 134 may include two or more electrode sectors.
  • the second electrode 134 may include a plurality of electrode sectors sequentially disposed in a clockwise direction around an optical axis.
  • One or two or more substrates 142 and 144 for transmitting a driving voltage to the two electrodes 132 and 134 included in the liquid lens 28 may be connected.
  • the focal length of the liquid lens 28 may be adjusted while the curvature and inclination of the interface 84 formed in the liquid lens 28 are changed in response to the driving voltage.
  • the first plate 114 includes a first cavity 151 of the cavity 150, and the first cavity 151 has a wide opening area and a narrow opening area by an inner inclined surface of the first plate 114.
  • the diameter D3 of the wide opening area of the first cavity 151 may vary according to the FOV required for the liquid lens or the role of the liquid lens in the camera device.
  • the opening area may be a hole having a circular cross section. The interface formed by the two liquids can move along the inclined surface of the opening area by the driving voltage.
  • the two liquids 122 and 124 include a first liquid 122 and a second liquid 124.
  • the first liquid 122 may be a conductive liquid.
  • the second liquid 124 may be a non-conductive liquid.
  • the plurality of first and second liquids 122 and 124 are accommodated in the cavity, and include a first liquid 122 having conductivity and a second liquid (or insulating liquid) 124 having conductivity.
  • the first liquid 122 and the second liquid 124 are not mixed with each other, and an interface may be formed in a contact portion between the first and second liquids 122 and 124.
  • the second liquid 124 may be disposed under the first liquid 122, but the embodiment is not limited thereto.
  • the first liquid 122 may be disposed under the second liquid 124 differently from that shown.
  • One or more substrates 142 and 144 for transmitting voltage to the two electrodes 132 and 134 included in the liquid lens 28 may be connected.
  • the focal length of the liquid lens 28 may be adjusted while the curvature, curvature or inclination of the interface 130 formed in the liquid lens 28 is changed in response to the driving voltage.
  • FIG. 5 illustrates a change in the interface within the liquid lens. Specifically, (a) to (c) describe the movement of the interfaces 30a, 30b, 30c that may occur when a voltage is applied to the individual electrodes L1, L2, L3, and L4 of the liquid lens 28. .
  • the interface 30a when substantially the same voltage is applied to the individual electrodes L1, L2, L3, and L4 of the liquid lens 28, the interface 30a may maintain a shape close to a circular shape.
  • the horizontal distance LH of the interface and the vertical distance LV of the interface are substantially the same, and the movement (eg, inclination angle) of the interface 30a may have a balance.
  • the capacitance values of the interface 30a measured through four different individual electrodes L1, L2, L3, and L4 may be measured substantially the same.
  • the voltage applied to the first individual electrode L1 and the third individual electrode L3 of the liquid lens 28 is applied to the second individual electrode L2 and the fourth individual electrode L4.
  • a case that is higher than the applied voltage will be described.
  • the horizontal distance (LH) of the interface when viewed from the top surface) may be shorter than the vertical distance (LV) of the interface when viewed from the top surface.
  • the second individual electrode L2 and the fourth individual electrode L4 When the voltage applied to the second individual electrode L2 and the fourth individual electrode L4 is lower than that of the first individual electrode L1 and the third individual electrode L3, the second individual electrode L2 and the fourth The inclination angle of the interface 30b of the liquid lens 28 at the individual electrode L4 is greater than the inclination angle of the interface 30b of the liquid lens 28 at the first and third individual electrodes L1 and L3. Because it is small, it looks the same on the plane, but in three dimensions, the vertical distance (LV) is longer than the horizontal distance (LH). In this case, the capacitance values of the interface 30a measured through the four different individual electrodes L1, L2, L3, and L4 may be different from each other.
  • the capacitance value of the interface 30a measured through four different individual electrodes L1, L2, L3, and L4 may be symmetric.
  • the capacitance values of L1 and L3 may be the same, and the capacitance values of L2 and L4 may be the same.
  • the liquid lens 28 includes four individual electrodes, but the liquid lens 28 has more individual electrodes such as 8, 12, 16, etc.
  • the feedback electrode is included, the movement of the liquid lens 28 can be more precisely controlled, and the corresponding movement can be measured more accurately.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a cavity according to an exemplary embodiment.
  • the first plate 114 may include a cavity 150 in which the first liquid 152 and the second liquid 154 are disposed.
  • the cavity 150 may include a first cavity 151 disposed on the lens area 310 and second cavities 153 and 155 disposed in an area other than the lens area 310.
  • the second cavities 153 and 155 include a 2-1 part 153 disposed above the first plate 114 at a position spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined interval in the horizontal direction, A 2-2 part 155 disposed under the first plate 114 at a position spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined interval in the horizontal direction may be included.
  • the 2-1 part 153 may be spaced apart from the 2-2 part 155.
  • the 2-1 part 153 and the 2-2 part 155 are not physically directly connected.
  • the 2-1 part 153 and the 2-2 part 155 may be connected to each other through the communication parts 152 and 154 and the first cavity 151.
  • the 2-1 part 153 may constitute an upper area of the second cavity, and the 2-2 part 155 may constitute a lower area of the second cavity.
  • the 2-1 part 153 may be disposed surrounding the upper area of the first cavity, and the 2-2 part 155 may be disposed surrounding the lower area of the second cavity.
  • the first part 153 may be disposed surrounding the lower area of the second cavity.
  • a first liquid and a second liquid that are not mixed with each other are disposed in the first cavity 151.
  • the first liquid 122 may be disposed on the second liquid 124.
  • the first liquid 122 is included in the upper region of the first cavity 151 (upper side with respect to the interface), the first communication part 152 connected to the upper region, and the 2-1 part 153 Can be placed.
  • a second liquid 124 is contained in the lower region of the first cavity 151 (lower side with respect to the interface), the second communication part 154 connected to the lower region, and the second part 155 Can be placed.
  • the 2-1 part 153 and the second part 153 connected through the communication parts 152 and 154 A second part 155 is additionally formed, and liquids are disposed in the additionally formed second cavity.
  • the fluidity of the first liquid and the second liquid in the first cavity 151 may be secured by the liquids disposed in the additionally formed cavity, and thus, the reaction speed of the liquid lens may be improved.
  • the cavity includes only the first part and/or the communication part, and is disposed in a state in which two different types of liquids are completely confined in the first cavity and the communication part.
  • the flow is not free because the movement must be made only in the space confined as described above.
  • the first liquid filled in the 2-1 part 153 fills the upper part of the first cavity 151, and accordingly, the upper part of the first liquid is lowered. It is possible to reduce the pressure difference occurring in the part.
  • the second plate 112 abuts and adheres to the first plate 114 in a bonding area around the top edge, and the first plate 114 has an inclined surface and has a wide opening area.
  • the diameter D2 of the peripheral area 46 may be larger than the diameter D3 of 48.
  • the opening area corresponding to the peripheral area 46 is the lower surface 112A of the second plate 112 in FIG. 6, which is a second plate 112 bonded to the first plate 114. In this state, it functions as a first communication unit 152 connecting the first cavity 151 and the 2-1 part 153 to each other.
  • the second plate 112 may have a first opening region 112A recessed inward on a lower surface thereof, and one end of the first opening region 112A is connected to the first cavity 151 and the other end May be connected to the 2-1 part 153.
  • the third plate 116 abuts and adheres to the first plate 114 in a bonding area around the lower surface edge, and the first plate 114 has an inclined surface and a narrow opening area (the first part It may include a diameter (D2) of the peripheral area larger than the diameter of the lower portion).
  • the opening area of the third plate 116 is the lower surface 116A of the third plate 116 in FIG. 6, which is a state in which the third plate 116 is bonded onto the first plate 114
  • the second communication unit 154 connecting the lower portion of the first cavity 151 and the 2-2 part 155 to each other may function.
  • the third plate 116 may have a second opening region 116A recessed inward on the upper surface, and one end of the second opening region 116A is connected to the first cavity 151 and the other end May be connected to the 2-2 part 155.
  • the first communication part 152 of the second plate 112 has a lower portion of the first cavity 151 of the cavity 150 (preferably, a region in which the first liquid is disposed) and a part 2-1 ( 153) can be connected to each other.
  • the second communication part 154 of the third plate 116 includes a lower portion of the first cavity 151 of the cavity 150 (preferably, an area in which the second liquid is disposed) and the second part 155 ) Can be connected to each other.
  • FIG. 7 is a top view of the first plate of FIG. 6 according to an embodiment
  • FIG. 8 is a top view of the first plate of FIG. 6 according to another embodiment.
  • a first cavity 151 of a cavity 150 may be formed in the first plate 114.
  • a 2-1 part 153 may be formed at a position spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined distance.
  • the 2-1 part 153 may be divided into an upper region having a first width and a lower region having a second width. That is, the 2-1 part 153 may have a bottleneck shape. This is because the common electrode is disposed on the first plate 114, and the larger the width of the upper area of the 2-1 part 153 is, the smaller the area in which the common electrode is disposed.
  • the upper area of the 2-1 part 153 may include a hole H connecting the lower area of the 2-1 part 153 and the first communication part 152.
  • the hole H may be disposed surrounding the first cavity 151 at a position spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined distance. That is, the hole H may have a closed loop shape and may be disposed at a position spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined distance. In addition, the depth of the hole H1 may be smaller than the depth of the first cavity 151.
  • the hole H1 has a circular shape and is shown to be disposed surrounding the first cavity 151, but this is only an example, and the shape of the hole may be variously modified. will be.
  • the hole H may have various closed loop shapes such as a square, a triangle, an oval, and a polygon.
  • the lower region of the 2-1 part 153 may be connected to the hole H, and accordingly, may be connected to the first communication part 152 through the hole H.
  • the hole H may be selectively formed in a region of the upper surface of the first plate 114 in which the common electrode is not disposed.
  • the hole H may be formed to partition a region between a common electrode and an individual electrode on the upper surface of the first plate 114.
  • the hole H may be disposed so as to overlap a region of the upper surface of the first plate 114 on which the common electrode is disposed in a vertical direction.
  • the hole H1 may be formed on the first plate 114 while penetrating the common electrode.
  • the lower region of the 2-1 part 153 may have a larger plan area than the upper region corresponding to the hole H.
  • the 2-1 part 153 may be disposed to overlap with the hole H1 in a vertical direction. That is, the inner wall 153A of the lower region of the 2-1 part 153 may be located closer to the outer wall of the first cavity 151 than the hole H, and the outer wall 153B is the hole. It may be located farther away from the outer wall of the first cavity 151 than (H).
  • a plurality of holes H1, H2, H3, and H4 disposed around the first cavity 151 and spaced apart from each other at a predetermined interval may be included.
  • the plurality of holes may be four as shown in the drawing.
  • Each of the plurality of holes H1, H2, H3, and H4 may be disposed to face the first cavity 151 and may have a shape corresponding to the facing portion.
  • each of the plurality of holes H1, H2, H3, and H4 may have a horseshoe shape protruding in a direction opposite to a direction toward the center of the first cavity 151, but is not limited thereto.
  • the 2-1 part 153 may have a trapezoidal shape whose width gradually increases from top to bottom.
  • FIG. 9 is a bottom view of the first plate of FIG. 6 according to an embodiment
  • FIG. 10 is a bottom view of the first plate of FIG. 6 according to another embodiment
  • FIG. 11 is a further embodiment. This is a bottom view of the first plate of FIG. 6.
  • a first cavity 151 of a cavity 150 may be formed in the first plate 114.
  • a 2-2 part 155 may be formed at a position spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined distance.
  • the 2-2 part 155 may be divided into a lower area having a first width and an upper area having a second width. That is, the 2-2 part 155 may have a bottleneck shape opposite to the 2-1 part 153.
  • the lower region of the 2-2 part 155 includes holes H5, H6, H7, and H8 connecting the lower region of the 2-2 part 155 and the second communication part 154.
  • the holes H5, H6, H7, and H8 may be formed while passing through a plurality of individual electrodes disposed on the lower surface of the first plate 114. That is, the plurality of individual electrodes have a plate-shaped electrode structure. Accordingly, the holes H5, H6, H7, and H8 may be formed through the plate-shaped individual electrodes.
  • the individual electrode should not be in contact with the second liquid.
  • an insulating layer is not formed around the holes H5, H6, H7, H8, the second liquid disposed in the hole and the individual electrodes may contact each other. Accordingly, an insulating layer 118 may be disposed around the holes H5, H6, H7, and H8.
  • the holes H5, H6, H7, and H8 are shown to have a circular shape, but are not limited thereto.
  • the drawing shows that one hole is formed on one individual electrode through which it is formed, this is only an example, and a plurality of holes through the same may be formed on one individual electrode.
  • the 2-2 part 155 is disposed to surround the first cavity 151 at a location spaced apart from the second communication part 154 and the first cavity 151.
  • the holes H5, H6, H7, H8 may be formed by opening a part of the individual electrode and the first plate 114, and based on this, the 2-2 part 155 and the second The communication parts 154 may be interconnected.
  • the plan area of the 2-2 part 155 may be larger than the plan area of the holes H5, H6, H7, and H8.
  • the 2-2 part 155 may be disposed to overlap with the holes H5, H6, H7, and H8 in a vertical direction. That is, the inner wall 153A of the part 2-2 may be positioned closer to the outer wall of the first cavity 151 than the holes H5, H6, H7, H8, and the outer wall 153B May be located farther away from the outer wall of the first cavity 151 than the holes H5, H6, H7, and H8.
  • a 2-2 part 155 may include a plurality of holes H9, H10, H11, and H12 disposed around the first cavity 151 and spaced apart from each other by a predetermined interval. I can.
  • the plurality of holes may be four as shown in the drawing.
  • Each of the holes H9, H10, H11, and H12 may be disposed to face the first cavity 151 and may have a shape corresponding to the facing portion.
  • each of the plurality of holes H9, H10, H11, and H12 may have a horseshoe shape protruding in a direction opposite to a direction toward the center of the first cavity 151, but is not limited thereto.
  • the 2-2 part 155 may be divided into a plurality of sub-parts. That is, in FIGS. 9 and 10, the 2-2 part 155 surrounds the first cavity 151 and is integrally connected to each other.
  • the 2-2 part 155 in FIG. 11 is disposed on the first individual electrode L1 and connected to the fifth hole H5 penetrating the first individual electrode L1 ( 1551) may be included.
  • the 2-2 part 155 includes a second sub-part 1552 disposed on the second individual electrode L2 and connected to a sixth hole H6 penetrating the second individual electrode L2. can do.
  • the 2-2 part 155 may include a third sub-part 1553 disposed on the third individual electrode L3 and connected to the seventh hole H7 penetrating the third individual electrode L3. have.
  • the 2-2 part 155 may include a fourth sub-part 1554 disposed on the fourth individual electrode L4 and connected to the eighth hole H8 penetrating the fourth individual electrode L4. have.
  • first to fourth sub-parts 1551, 1552, 1553, and 1554 may be arranged to be spaced apart from each other by a predetermined interval. That is, the first to fourth sub-parts 1551, 1552, 1553, and 1554 are not directly connected to each other, but may be connected to the second communication unit 154 through the holes H5, H6, H7, H8. have.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of another embodiment of a liquid lens.
  • the liquid lens shown in FIG. 12 is substantially the same as the liquid lens shown in FIG. 6 except for the shapes of the 2-1 part 153 and the 2-2 part 155, so the same reference numerals are used and overlapping Omit the explanation.
  • the 2-1 part 153 and the 2-2 part 155 are not directly connected to each other, but are connected to the first cavity 151 through the first communication part and the second communication part.
  • the liquid lens 28A includes a 2-1 part 151 and a 2-2 part 155, and at this time, the 2-1 part 151 and the 2-2 The parts 155 may be directly connected to each other. Accordingly, as the 2-1 part 151 and the 2-2 part 155 are connected to each other, one second cavity may be formed.
  • a first liquid 122 and a second liquid 124 may be disposed in the one second cavity, respectively. And, like the first liquid 122 and the second liquid 124 disposed in the first cavity 151, the first liquid 122 and the second liquid 124 are located above the second cavity. It is divided into a region and a lower region to form an interface.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of another embodiment of a liquid lens.
  • liquid lens shown in FIG. 13 is substantially the same as the liquid lens shown in FIG. 6 except for the shape of the first cavity 151, the same reference numerals are used, and redundant descriptions are omitted.
  • the sidewall of the first cavity 151 is formed as a whole to have one inclined surface. That is, the first cavity 151 has a shape whose width gradually decreases from top to bottom.
  • the liquid lens 28B includes a first cavity 151, and the first cavity 151 is a 1-1 part 151A and a 1-2 part based on an inflection point. It can be classified as (151B).
  • the 1-1 part 151A is a lower area of the first cavity 151
  • the 1-2 part 151B is an area of the first cavity 151 disposed above the 1-1 part 151A. It may be an upper area.
  • the first-first part 151A may have a lower width and an upper width equal to each other. That is, the 1-1th part 151A may have a rectangular or square shape in a vertical cross section. Preferably, the sidewall of the 1-1 part 151A may be perpendicular to the lower surface of the first plate 114. An interior angle between the sidewall of the first-first part 151A and the lower surface of the first plate 114 may be 90 degrees.
  • the first-2 part 151B may have a lower width and an upper width different from each other. That is, the first-2 part 151B may have a parallelogram in a vertical cross-sectional shape. The first-2 part 151B may gradually decrease in width from top to bottom. The sidewall of the 1-2 part 151B may have an inclined surface. An inner angle between the sidewall of the 1-2 part 151B and the lower surface of the first plate 114 may be less than 90 degrees.
  • the inner angle between the sidewall of the first-first part 151A and the lower surface of the first plate 114 is between the sidewall of the first-second part 151B and the lower surface of the first plate 114 May be larger than the cabinet.
  • the part 151A and the 1-2th part 151B may be divided based on the inflection point.
  • the inflection point may be determined based on an interface between the first liquid 122 and the second liquid 124.
  • the inflection point may be determined based on the lowest point at which the interface between the first liquid 122 and the second liquid 124 can be located. That is, in the liquid lens, the focal length of the liquid lens 28 may be adjusted while the curvature, curvature, or inclination of the interface 130 is changed. At this time, in order to speed up the reaction rate of the interface, it is preferable that the sidewall has an inclined surface.
  • an inclined surface is formed up to the lowest point where the interface can be located, and the lower portion of the lowest point has a vertical surface rather than an inclined surface, so that the amount of liquid that can be filled in the interior is increased.
  • a pressure difference in a situation in which the interface changes may be minimized, and a response speed may be improved based on this.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a pressure difference occurring when an interface changes in a liquid lens according to Comparative Examples and Examples.
  • FIG. 14A shows the pressure difference when the interface of the liquid lens changes according to the comparative example
  • FIG. 14B shows the cavity 150 including the second cavities 152 and 154 according to the embodiment. It shows the pressure difference when the interface changes in the structure.
  • the reaction speed of the liquid lens can be improved by at least 10% or more compared to the comparative example.
  • a reservoir in which the first liquid and the second liquid are disposed is formed around a cavity formed in a region through which light passes. Accordingly, in the embodiment, the first liquid and the second liquid are disposed not only in the cavity but also in the reservoir. Accordingly, it is possible to increase the area of the area in which the first and second liquids are disposed, and to minimize a change in pressure difference occurring when the curvature of the interface is changed.
  • the embodiment it is possible to secure the fluidity of the first and second liquids by securing an additional reservoir in which the first and second liquids are disposed, thereby improving the driving speed and response speed of the liquid lens. have. Accordingly, more efficient optical stabilization can be performed on an image or image obtained by converting an optical signal transmitted through the liquid lens.
  • an optical device may be implemented using the camera module including the liquid lens according to the above-described embodiment.
  • the optical device may include a device capable of processing or analyzing an optical signal.
  • Examples of optical devices may include a camera/video device, a telescope device, a microscope device, an interferometer device, a photometer device, a polarimeter device, a spectrometer device, a reflectometer device, an autocollimator device, a lens meter device, and the like, including a lens assembly. This embodiment can be applied to an optical device capable of.
  • the optical device may be implemented as a portable device such as a smart phone, a notebook computer, or a tablet computer.
  • a portable device such as a smart phone, a notebook computer, or a tablet computer.
  • Such an optical device may include a display unit (not shown) that outputs a camera module image, a battery (not shown) that supplies power to the camera module, and a camera module, a display unit, and a main body housing on which the battery is mounted.
  • the optical device may further include a communication module capable of communicating with other devices and a memory unit capable of storing data.
  • the communication module and the memory unit may also be mounted on the main body housing.

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Abstract

A liquid lens according to an embodiment comprises: a first plate including a cavity in which a conductive liquid and a non-conductive liquid are disposed; a first electrode disposed on the first plate; and a second electrode disposed on the first plate, wherein: the cavity includes a first cavity in which the conductive liquid and the non-conductive liquid are disposed and which has an inclined surface, and a second cavity in which the conductive liquid and the non-conductive liquid are disposed and which is arranged to surround the first cavity; and the second electrode is disposed on the first cavity.

Description

액체렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기Liquid lens and camera module and optical device including the same
실시 예는, 액체렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 실시 예는 액체렌즈의 곡률 변화 시에 발생하는 압력차이를 최소화하여 응답속도를 향상시킬 수 있는 액체렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기에 관한 것이다.The embodiment relates to a liquid lens, a camera module including the same, and an optical device. More specifically, embodiments relate to a liquid lens capable of improving a response speed by minimizing a pressure difference occurring when a curvature of a liquid lens changes, and a camera module and an optical device including the same.
휴대용 장치의 사용자는 고해상도를 가지며 크기가 작고 다양한 촬영 기능(광학 줌 기능(zoom-in/zoom-out), 오토포커싱(Auto-Focusing, AF) 기능, 손떨림 보정 내지 영상 흔들림 방지(Optical Image Stabilizer, OIS) 기능 등)을 가지는 광학 기기를 원하고 있다. 이러한 촬영 기능은 여러 개의 렌즈를 조합해서 직접 렌즈를 움직이는 방법을 통해 구현될 수 있으나, 렌즈의 수를 증가시킬 경우 광학 기기의 크기가 커질 수 있다. 오토 포커스와 손떨림 보정 기능은, 렌즈 홀더에 고정되어 광축이 정렬된 여러 개의 렌즈 모듈이, 광축 또는 광축의 수직 방향으로 이동하거나 틸팅(Tilting)하여 수행되고, 렌즈 모듈을 구동시키기 위해 별도의 렌즈 구동 장치가 사용된다. 그러나 렌즈 구동 장치는 전력 소모가 높으며, 이를 보호하기 위해 서 카메라 모듈과 별도로 커버 글라스를 추가하여야 하는바 전체 두께가 두꺼워 진다.Users of portable devices have high resolution, small size, and various shooting functions (optical zoom function (zoom-in/zoom-out), Auto-Focusing (AF) function), image stabilization or image stabilization (Optical Image Stabilizer, OIS) functions, etc.). Such a photographing function may be implemented through a method of directly moving a lens by combining a plurality of lenses, but if the number of lenses is increased, the size of an optical device may increase. The autofocus and image stabilization functions are performed by moving or tilting several lens modules fixed to the lens holder and aligned with the optical axis, and a separate lens is driven to drive the lens module. The device is used. However, the lens driving device consumes high power, and in order to protect it, a cover glass must be added separately from the camera module, resulting in a thicker overall thickness.
따라서 두 가지 액체의 계면의 곡률을 전기적으로 조절하여 오토 포커스와 손떨림 보정 기능을 수행하는 액체 렌즈에 대한 연구가 이루어지고 있다.Therefore, research on a liquid lens that performs autofocus and image stabilization functions by electrically controlling the curvature of the interface between two liquids is being conducted.
실시 예는 액체렌즈의 곡률 변화 시에 발생하는 압력차이를 최소화하여 응답속도를 향상시킬 수 있는 액체렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기를 제공하기 위한 관한 것이다.Embodiments are directed to providing a liquid lens capable of improving a response speed by minimizing a pressure difference occurring when a curvature change of a liquid lens is changed, and a camera module and an optical device including the same.
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.The technical problem to be solved in the embodiment is not limited to the technical problem mentioned above, and another technical problem not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. I will be able to.
실시 예에 따른 액체 렌즈는, 전도성 액체와 비전도성 액체가 배치되는 캐비티를 포함하는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트 상에 배치되는 제1 전극; 및 상기 제1 플레이트 상에 배치되는 제2 전극;을 포함하고, 상기 캐비티는 상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체가 배치되고 경사면을 갖는 제1 캐비티; 및 상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체가 배치되고 제1 캐비티를 둘러싸도록 배치되는 제2 캐비티를 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 제1 캐비티 상에 배치된다.A liquid lens according to an embodiment includes: a first plate including a cavity in which a conductive liquid and a non-conductive liquid are disposed; A first electrode disposed on the first plate; And a second electrode disposed on the first plate, wherein the cavity includes: a first cavity in which the conductive liquid and the non-conductive liquid are disposed and having an inclined surface; And a second cavity in which the conductive liquid and the non-conductive liquid are disposed and disposed to surround the first cavity, and the second electrode is disposed on the first cavity.
또한, 상기 제1 전극 상에 배치되는 제2 플레이트; 상기 제2 전극 상에 배치되는 제3 플레이트; 및 상기 제1 캐비티와 상기 제2 캐비티를 연결하는 연통부를 포함하고, 상기 제1 캐비티는 광이 투과되는 렌즈 영역에 대응되고, 상기 제2 캐비티는 상기 렌즈 영역 이외에 배치된다.In addition, a second plate disposed on the first electrode; A third plate disposed on the second electrode; And a communication part connecting the first cavity and the second cavity, wherein the first cavity corresponds to a lens area through which light is transmitted, and the second cavity is disposed outside the lens area.
또한, 상기 제2 캐비티는, 상기 제2 캐비티의 상부 영역에 배치된 제2-1 파트; 및 상기 제2 캐비티의 하부 영역에 배치된 제2-2 파트를 포함한다.In addition, the second cavity may include: a 2-1 part disposed in an upper area of the second cavity; And a 2-2 part disposed in the lower area of the second cavity.
또한, 상기 연통부는, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 형성되고, 상기 제2-1 파트와 상기 제1 캐비티의 상부 영역을 연결하는 제1 연통부; 및 상기 제1 플레이트와 상기 제3 플레이트에 형성되고, 상기 제2-2 파트와 상기 제1 캐비티의 하부 영역을 연결하는 제2 연통부를 포함한다.In addition, the communication unit may include: a first communication unit formed between the first plate and the second plate and connecting the second-1 part to an upper region of the first cavity; And a second communication part formed on the first plate and the third plate, and connecting the second-2 part to a lower region of the first cavity.
또한, 상기 제2-1 파트 및 상기 제2-2 파트는 상호 일정 간격 이격되어 배치된다.In addition, the 2-1 part and the 2-2 part are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined interval.
또한, 상기 제2-1 파트는, 상기 제2-2 파트와 물리적으로 직접 연결된다.In addition, the 2-1 part is physically directly connected to the 2-2 part.
또한, 상기 제1 전극을 관통하며 형성되고, 상기 제1 연통부와 상기 제2-1 파트를 서로 연결하는 적어도 하나의 제1 홀을 포함한다.In addition, it includes at least one first hole formed while penetrating the first electrode and connecting the first communication part and the 2-1 part to each other.
또한, 상기 복수의 제2 전극을 관통하며 형성되고, 상기 제2 연통부와 상기 제2-2 파트를 서로 연결하는 복수의 제2 홀을 포함한다.In addition, it includes a plurality of second holes formed passing through the plurality of second electrodes and connecting the second communication part and the part 2-2 to each other.
또한, 상기 복수의 제2 전극 상에 배치되고, 상기 복수의 제2 전극과 상기 제1 액체 또는 상기 제2 액체의 접촉을 차단하는 절연층을 포함하고, 상기 절연층은, 상기 복수의 제2 홀의 내벽에도 배치된다.In addition, it is disposed on the plurality of second electrodes, and includes an insulating layer blocking contact between the plurality of second electrodes and the first liquid or the second liquid, wherein the insulating layer includes the plurality of second electrodes It is also placed on the inner wall of the hall.
또한, 상기 제2-2 파트는, 상기 복수의 제2 전극 각각과 수직 방향 내에서 오버랩되도록 배치되고, 상호 이격된 복수의 서브 파트를 포함한다.In addition, the part 2-2 includes a plurality of sub-parts disposed to overlap each of the plurality of second electrodes in a vertical direction and spaced apart from each other.
또한, 상기 제1 캐비티는, 제1-1 파트; 및 상기 제1-1 파트 위의 제1-2 파트를 포함하고, 상기 제1-1 파트는, 하부 폭 및 상부 폭이 서로 동일하고, 상기 제1-2 파트는, 하부에서 상부로 갈수록 폭이 증가한다.In addition, the first cavity, the 1-1 part; And a part 1-2 above the part 1-1, wherein the part 1-1 has a lower width and an upper width equal to each other, and the part 1-2 has a width from bottom to top. Increases.
한편, 실시 예에 따른 카메라 모듈은 고체렌즈를 포함하는 홀더; 상기 홀더와 결합하는 액체렌즈; 상기 액체렌즈와 연결되는 제1기판; 상기 제1기판과 연결되는 제2기판; 및 상기 액체렌즈에 대응되는 위치의 상기 제2 기판상에 배치되는 이미지 센서를 포함하고, 상기 액체 렌즈는, 제1 및 제2 액체가 배치되는 캐비티를 포함하는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트의 제1면에 배치되는 제1 전극; 상기 제1 플레이트의 제2면에 배치되는 복수의 제2 전극; 상기 제1 전극 상에 배치되는 제2 플레이트; 및 상기 복수의 제2 전극 상에 배치되는 제3 플레이트를 포함하고, 상기 캐비티는, 상기 이미지 센서의 중심과 대응되는 제1 영역에 배치된 제1 캐비티와, 상기 제1 캐비티와 수평 방향으로 오버랩된 상기 제1 영역 이외의 제2 영역에 배치된 제2 캐비티를 포함하며, 상기 제2 캐비티는, 상기 제2 영역의 상부 영역에 배치된 제2-1 파트; 및 상기 제2 영역의 하부 영역에 배치된 제2-2 파트를 포함하며, 상기 제2 플레이트는, 상기 제2-1 파트와 상기 제1 캐비티의 상부 영역을 연결하는 제1 연통부를 포함하고, 상기 제3 플레이트는, 상기 제2-2 파트와 상기 제1 캐비티의 하부 영역을 연결하는 제2 연통부를 포함한다.On the other hand, the camera module according to the embodiment includes a holder including a solid lens; A liquid lens coupled to the holder; A first substrate connected to the liquid lens; A second substrate connected to the first substrate; And an image sensor disposed on the second substrate at a position corresponding to the liquid lens, wherein the liquid lens comprises: a first plate including a cavity in which first and second liquids are disposed; A first electrode disposed on the first surface of the first plate; A plurality of second electrodes disposed on the second surface of the first plate; A second plate disposed on the first electrode; And a third plate disposed on the plurality of second electrodes, wherein the cavity overlaps a first cavity disposed in a first region corresponding to a center of the image sensor and the first cavity in a horizontal direction A second cavity disposed in a second area other than the first area, wherein the second cavity includes: a 2-1 part disposed in an upper area of the second area; And a 2-2 part disposed in a lower area of the second area, wherein the second plate includes a first communication part connecting the 2-1 part and an upper area of the first cavity, The third plate includes a second communication part connecting the part 2-2 and a lower region of the first cavity.
실시 예에 의하면, 광이 통과하는 영역에 형성된 캐비티의 주위에 제1 액체 및 제2 액체가 배치되는 저장소(Reservoir)를 형성한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 캐비티뿐 아니라 저장소에도 제1 액체 및 제2 액체가 배치된다. 이에 따르면, 상기 제1 및 2 액체가 배치되는 영역의 면적을 증가시킬 수 있으며, 계면의 곡률을 변화시킬때 발생하는 압력 차이 변화를 최소화할 수 있다. According to the embodiment, a reservoir in which the first liquid and the second liquid are disposed is formed around a cavity formed in a region through which light passes. Accordingly, in the embodiment, the first liquid and the second liquid are disposed not only in the cavity but also in the reservoir. Accordingly, it is possible to increase the area of the area in which the first and second liquids are disposed, and to minimize a change in pressure difference occurring when the curvature of the interface is changed.
또한, 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 액체가 배치되는 추가적인 저장소를 확보함에 따라 제1 및 제2 액체의 유동성을 확보할 수 있으며, 이에 따른 액체 렌즈의 구동 속도 및 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 이에 따르면, 액체 렌즈를 통해 전달되는 광신호를 변환하여 얻어지는 영상 또는 이미지에 대하여 보다 효율적인 광학적 안정화를 수행할 수 있다.In addition, according to the embodiment, it is possible to secure the fluidity of the first and second liquids by securing an additional reservoir in which the first and second liquids are disposed, thereby improving the driving speed and response speed of the liquid lens. have. Accordingly, more efficient optical stabilization can be performed on an image or image obtained by converting an optical signal transmitted through the liquid lens.
도1은 카메라 장치의 예를 설명한다.1 illustrates an example of a camera device.
도2는 카메라 장치에 포함된 렌즈 어셈블리의 예를 설명한다.2 illustrates an example of a lens assembly included in a camera device.
도3은 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 액체 렌즈를 설명한다.3 illustrates a liquid lens whose focal length is adjusted in response to a driving voltage.
도 4는 액체 렌즈의 일 실시예를 설명한다.4 illustrates an embodiment of a liquid lens.
도5는 액체 렌즈 내 계면의 변화를 설명한다. 5 illustrates a change in the interface within the liquid lens.
도6은 일 실시 예에 따른 캐비티를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram illustrating a cavity according to an exemplary embodiment.
도 7은 일 실시예에 따른 도6의 제1 플레이트의 탑뷰(top view)이다.7 is a top view of the first plate of FIG. 6 according to an embodiment.
도8은 다른 실시 예에 따른 도6의 제1 플레이트의 탑뷰이다.8 is a top view of the first plate of FIG. 6 according to another embodiment.
도 9는 일 실시예에 따른 도6의 제1 플레이트의 바텀뷰(bottom view)이다.9 is a bottom view of the first plate of FIG. 6 according to an exemplary embodiment.
도10은 다른 실시 예에 따른 도6의 제1 플레이트의 바텀뷰이다.10 is a bottom view of the first plate of FIG. 6 according to another embodiment.
도11은 또 다른 실시 예에 따른 도6의 제1 플레이트의 바텀뷰이다.11 is a bottom view of the first plate of FIG. 6 according to another embodiment.
도 12는 액체 렌즈의 다른 실시예에 대한 단면도(cross-sectional view)이다.12 is a cross-sectional view of another embodiment of a liquid lens.
도 13은 액체 렌즈의 또 다른 실시예에 대한 단면도(cross-sectional view)이다.13 is a cross-sectional view of another embodiment of a liquid lens.
도 14는 비교 예 및 실시 예에 따른 액체 렌즈에서의 계면 변화 시에 발생하는 압력 차이를 나타낸 도면이다.14 is a diagram illustrating a pressure difference occurring when an interface changes in a liquid lens according to Comparative Examples and Examples.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments may be modified in various ways and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the embodiments to a specific form of disclosure, and it should be understood that all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the embodiments are included.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.Terms such as "first" and "second" may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used for the purpose of distinguishing one component from another component. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the embodiment are only for describing the embodiment, and do not limit the scope of the embodiment.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment, in the case of being described as being formed on the "top (top)" or "bottom (on or under)" of each element, the top (top) or bottom (bottom) (on or under) ) Includes both elements in which two elements are in direct contact with each other or in which one or more other elements are indirectly formed between the two elements. In addition, when expressed as “up (up)” or “on or under”, the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one element may be included.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.In addition, relational terms such as "top/top/top" and "bottom/bottom/bottom" used below do not necessarily require or imply any physical or logical relationship or order between such entities or elements, It may be used to distinguish one entity or element from another entity or element.
도1은 카메라 장치의 예를 설명한다. 도시된 바와 같이, 카메라 모듈은 렌즈 어셈블리(22) 및 이미지 센서를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리의 상부 또는 하부에는 적어도 하나의 고체 렌즈가 배치될 수 있다. 렌즈 어셈블리는(22)는 인가되는 전압에 대응하여 초점거리가 조정되는 액체렌즈를 포함할 수 있다. 카메라 모듈은 공통 단자와 복수의 개별 단자 사이에 인가되는 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 제1렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리(22), 및 제1렌즈에 구동 전압을 공급하기 위한 제어회로(24), 및 렌즈 어셈블리(22)에 정렬되며 렌즈 어셈블리(22)를 통해 전달되는 광을 전기신호로 변환하고 렌즈 어셈블리의 하부에 배치되는 이미지센서(26)를 포함할 수 있다.1 illustrates an example of a camera device. As shown, the camera module may include a lens assembly 22 and an image sensor. At least one solid lens may be disposed above or below the lens assembly. The lens assembly 22 may include a liquid lens whose focal length is adjusted in response to an applied voltage. The camera module includes a lens assembly 22 including a first lens whose focal length is adjusted in response to a driving voltage applied between a common terminal and a plurality of individual terminals, and a control circuit for supplying a driving voltage to the first lens ( 24), and an image sensor 26 that is aligned with the lens assembly 22 and converts light transmitted through the lens assembly 22 into an electrical signal and is disposed under the lens assembly.
도1을 참조하면, 카메라 모듈은 하나의 인쇄회로기판(PCB) 상에 형성된 회로(24, 26)와 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리(22)를 포함할 수 있으나, 이는 하나의 예에 불과할 뿐 발명의 범위를 한정하지 않는다. 제어 회로(24)의 구성은 카메라 모듈에 요구되는 사양에 따라 다르게 설계될 수 있다. 특히, 액체 렌즈(28)에 인가되는 전압의 크기를 줄일 경우, 제어회로(24)는 하나의 칩(single chip)으로 구현할 수 있다. 이를 통해, 휴대용 장치에 탑재되는 카메라 모듈의 크기를 더욱 줄일 수 있다.Referring to FIG. 1, the camera module may include circuits 24 and 26 formed on one printed circuit board (PCB) and a lens assembly 22 including a plurality of lenses, but this will be only an example. However, it does not limit the scope of the invention. The configuration of the control circuit 24 may be designed differently according to specifications required for the camera module. In particular, when the magnitude of the voltage applied to the liquid lens 28 is reduced, the control circuit 24 can be implemented as a single chip. Through this, the size of the camera module mounted on the portable device can be further reduced.
도2를 참조하면, 도시된 바와 같이, 렌즈 어셈블리(22)는 제1렌즈부(100), 제2렌즈부(200), 액체렌즈부(300), 렌즈 홀더(400) 및 연결부(500)을 포함할 수 있다. 연결부(500)는 이미지 센서와 액체 렌즈를 전기적으로 연결하며, 후술할 기판, 와이어 또는 전선 등을 포함할 수 있다. 도시된 렌즈 어셈블리(22)의 구조는 하나의 예에 불과하며, 카메라 모듈에 요구되는 사양에 따라 렌즈 어셈블리(22)의 구조는 달라질 수 있다. 예를 들어, 도시된 예에서는 액체렌즈부(300)가 제1렌즈부(100)와 제2렌즈부(200) 사이에 위치하고 있으나, 다른 예에서는 액체렌즈부(300)가 제1렌즈부(100)보다 상부(전면)에 위치할 수도 있고, 제1렌즈부(100) 또는 제2렌즈부(200) 중 하나는 생략될 수도 있다. 제어 회로(24)의 구성은 카메라 장치에 요구되는 사양에 따라 다르게 설계될 수 있다. 특히, 렌즈 어셈블리(22)에 인가되는 동작 전압의 크기를 줄일 경우, 제어회로(24)는 하나의 칩(single chip)으로 구현할 수 있다. 이를 통해, 휴대용 장치에 탑재되는 카메라 장치의 크기를 더욱 줄일 수 있다.2, as shown, the lens assembly 22 includes a first lens unit 100, a second lens unit 200, a liquid lens unit 300, a lens holder 400, and a connection unit 500. It may include. The connection part 500 electrically connects the image sensor and the liquid lens, and may include a substrate, a wire, or a wire to be described later. The structure of the illustrated lens assembly 22 is only an example, and the structure of the lens assembly 22 may vary according to specifications required for the camera module. For example, in the illustrated example, the liquid lens unit 300 is located between the first lens unit 100 and the second lens unit 200, but in another example, the liquid lens unit 300 is the first lens unit ( It may be positioned above (front) than 100, and one of the first lens unit 100 or the second lens unit 200 may be omitted. The configuration of the control circuit 24 may be designed differently according to specifications required for the camera device. In particular, when the magnitude of the operating voltage applied to the lens assembly 22 is reduced, the control circuit 24 may be implemented as a single chip. Through this, the size of the camera device mounted on the portable device can be further reduced.
도2는 카메라 장치에 포함된 렌즈 어셈블리(22)의 예를 설명한다.2 illustrates an example of the lens assembly 22 included in the camera device.
도시된 바와 같이, 렌즈 어셈블리(22)는 제1렌즈부(100), 제2렌즈부(200), 액체렌즈부(300), 렌즈 홀더(400) 및 연결부(500)을 포함할 수 있다. 연결부(500)는 이미지 센서와 액체 렌즈를 전기적으로 연결하며, 후술할 기판, 와이어 또는 전선 등을 포함할 수 있다. 도시된 렌즈 어셈블리(22)의 구조는 하나의 예에 불과하며, 카메라 모듈에 요구되는 사양에 따라 렌즈 어셈블리(22)의 구조는 달라질 수 있다. 예를 들어, 도시된 예에서는 액체렌즈부(300)가 제1렌즈부(100)와 제2렌즈부(200) 사이에 위치하고 있으나, 다른 예에서는 액체렌즈부(300)가 제1렌즈부(100)보다 상부(전면)에 위치할 수도 있고, 제1렌즈부(100) 또는 제2렌즈부(200) 중 하나는 생략될 수도 있다.As shown, the lens assembly 22 may include a first lens unit 100, a second lens unit 200, a liquid lens unit 300, a lens holder 400, and a connection unit 500. The connection part 500 electrically connects the image sensor and the liquid lens, and may include a substrate, a wire, or a wire to be described later. The structure of the illustrated lens assembly 22 is only an example, and the structure of the lens assembly 22 may vary according to specifications required for the camera module. For example, in the illustrated example, the liquid lens unit 300 is located between the first lens unit 100 and the second lens unit 200, but in another example, the liquid lens unit 300 is the first lens unit ( It may be positioned above (front) than 100, and one of the first lens unit 100 or the second lens unit 200 may be omitted.
도2를 참조하면, 제1렌즈부(100)는 렌즈 어셈블리의 전방에 배치되고, 렌즈 어셈블리의 외부로부터 광이 입사하는 부위이다. 제1렌즈부(100)는 적어도 하나의 렌즈로 구비될 수 있고, 또는 2개 이상의 복수의 렌즈들이 중심축(PL)을 기준으로 정렬하여 광학계를 형성할 수도 있다.Referring to FIG. 2, the first lens unit 100 is disposed in front of the lens assembly and is a portion where light is incident from the outside of the lens assembly. The first lens unit 100 may be provided with at least one lens, or two or more lenses may be aligned with respect to the central axis PL to form an optical system.
제1렌즈부(100) 및 제2 렌즈부(200)는 렌즈 홀더(400) 에 장착될 수 있다. 이때, 렌즈 홀더(400)에는 관통공이 형성되고, 관통공에 제1렌즈부(100) 및 제2렌즈부(200)가 배치될 수 있다. 또한, 렌즈 홀더(400)에 제1렌즈부(100)와 제2렌즈부(200)가 배치되는 사이 공간에는 액체렌즈부(300)가 삽입될 수 있다.The first lens unit 100 and the second lens unit 200 may be mounted on the lens holder 400. In this case, a through hole may be formed in the lens holder 400, and the first lens unit 100 and the second lens unit 200 may be disposed in the through hole. In addition, the liquid lens unit 300 may be inserted in a space between the first lens unit 100 and the second lens unit 200 in the lens holder 400.
한편, 제1렌즈부(100)는 고체렌즈(110)를 포함할 수 있다. 고체렌즈(110)는 렌즈 홀더(400) 외부로 돌출되어 외부에 노출될 수 있다. 고체렌즈가 노출되는 경우 외부에 노출됨으로 인해 렌즈표면이 손상될 수 있다. 만약 렌즈표면이 손상될 경우, 카메라 모듈에서 촬영되는 이미지의 화질이 저하될 수 있다. 고체렌즈(110)의 표면손상을 방지, 억제하기 위해, 커버 글래스를 배치시키거나 코팅층을 형성하거나 고체렌즈(100)가 표면손상을 방지하기 위한 내마모성 재질로 구성하는 방법 등을 적용할 수 있다.Meanwhile, the first lens unit 100 may include a solid lens 110. The solid lens 110 may protrude outside the lens holder 400 and be exposed to the outside. When the solid lens is exposed, the lens surface may be damaged due to exposure to the outside. If the lens surface is damaged, the image quality of the image captured by the camera module may be deteriorated. In order to prevent or suppress surface damage of the solid lens 110, a method of disposing a cover glass, forming a coating layer, or configuring the solid lens 100 with a wear-resistant material for preventing surface damage may be applied.
제2렌즈부(200)는 제1렌즈부(100) 및 액체렌즈부(300)의 후방에 배치되고, 외부로부터 제1렌즈부(100)로 입사하는 광은 액체렌즈부(300)를 투과하여 제2렌즈부(200)로 입사할 수 있다. 제2렌즈부(200)는 제1렌즈부(100)와 이격되어 렌즈 홀더(400)에 형성되는 관통공에 배치될 수 있다.The second lens unit 200 is disposed behind the first lens unit 100 and the liquid lens unit 300, and light incident from the outside to the first lens unit 100 passes through the liquid lens unit 300 Thus, it may enter the second lens unit 200. The second lens unit 200 may be spaced apart from the first lens unit 100 and may be disposed in a through hole formed in the lens holder 400.
한편, 제2렌즈부(200)는 적어도 하나의 렌즈로 구비될 수 있고, 2개 이상의 복수의 렌즈들이 포함되는 경우 중심축(PL)을 기준으로 정렬하여 광학계를 형성할 수도 있다.Meanwhile, the second lens unit 200 may be provided as at least one lens, and when two or more lenses are included, the second lens unit 200 may be aligned with respect to the central axis PL to form an optical system.
액체렌즈부(300)는 제1렌즈부(100)와 제2렌즈부(200) 사이에 배치되고, 렌즈 홀더(400)의 삽입구(410)에 삽입될 수 있다. 삽입구(410)는 렌즈 홀더의 측면의 일부 영역이 개방되어 형성될 수 있다. 즉, 액체 렌즈는 홀더의 측면의 삽입구(410)를 통해 삽입되어 배치될 수 있다. 액체렌즈부(300) 역시, 제1렌즈부(100)와 제2렌즈부(200)와 같이 중심축(PL)을 기준으로 정렬될 수 있다. The liquid lens unit 300 is disposed between the first lens unit 100 and the second lens unit 200, and may be inserted into the insertion hole 410 of the lens holder 400. The insertion hole 410 may be formed by opening a portion of the side surface of the lens holder. That is, the liquid lens may be inserted and disposed through the insertion hole 410 on the side of the holder. Like the first lens unit 100 and the second lens unit 200, the liquid lens unit 300 may also be aligned with respect to the central axis PL.
액체렌즈부(300)에는 렌즈영역(310)이 포함될 수 있다. 렌즈영역(310)은 제1렌즈부(100)를 통과한 광이 투과하는 부위이고, 적어도 일부에 액체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 렌즈영역(310)에는 두 가지 종류 즉, 도전성 액체와 비도전성 액체가 함께 포함될 수 있고, 도전성 액체와 비도전성 액체는 서로 섞이지 않고 경계면을 이룰 수 있다. 연결부(500)를 통해 인가되는 구동 전압에 의해 도전성 액체와 비도전성 액체의 경계면이 변형되어 액체렌즈(28) 계면의 곡률 또는 액체 렌즈의 초점거리가 변경될 수 있다. 이러한 경계면의 변형 또는 곡률변경이 제어되면, 액체렌즈부(300)와 이를 포함하는 카메라 모듈은 오토포커싱 기능, 손떨림 보정기능 등을 수행할 수 있다.The liquid lens unit 300 may include a lens area 310. The lens area 310 is a portion through which light that has passed through the first lens unit 100 passes, and may contain a liquid at least in part. For example, the lens region 310 may contain two types, that is, a conductive liquid and a non-conductive liquid, and the conductive liquid and the non-conductive liquid may form an interface without being mixed with each other. The interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid is deformed by the driving voltage applied through the connection part 500, so that the curvature of the interface of the liquid lens 28 or the focal length of the liquid lens may be changed. When such boundary surface deformation or curvature change is controlled, the liquid lens unit 300 and a camera module including the same may perform an autofocusing function, a camera shake correction function, and the like.
도3은 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 액체 렌즈를 설명한다. 구체적으로, (a)는 렌즈 어셈블리(22, 도2참조)에 포함된 제1렌즈(28)를 설명하고, (b)는 렌즈(28)의 등가회로를 설명한다.3 illustrates a liquid lens whose focal length is adjusted in response to a driving voltage. Specifically, (a) describes the first lens 28 included in the lens assembly 22 (refer to FIG. 2), and (b) describes the equivalent circuit of the lens 28.
먼저 (a)를 참조하면, 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 렌즈(28)는 동일한 각 거리를 가지고 4개의 서로 다른 방향에 배치된 개별 단자(L1, L2, L3, L4)를 통해서 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 렌즈영역(310)에 배치된 도전성 액체와 비도전성 액체의 경계면이 변형될 수 있다.First, referring to (a), the lens 28 whose focal length is adjusted in response to the driving voltage has the same angular distance and voltage through individual terminals (L1, L2, L3, L4) arranged in four different directions. Can be licensed. Individual terminals may be arranged with the same angular distance based on the central axis of the liquid lens, and may include four individual terminals. The four individual terminals can be arranged at each of the four corners of the liquid lens. When a voltage is applied through individual terminals (L1, L2, L3, L4), the applied voltage is placed in the lens region 310 by a driving voltage formed by interaction with a voltage applied to a common terminal (C0) to be described later. The interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid may be deformed.
또한, (b)를 참조하면, 렌즈(28)는 일측의 서로 다른 개별 단자(L1, L2, L3, L4)로부터 동작 전압을 인가 받고, 다른 일측은 공통 단자(C0)와 연결된 복수의 캐패시터(30)로 설명할 수 있다. 여기서, 등가회로에 포함된 복수의 캐패시터(30)는 약 수십 내지 200 피코패럿(pF) 이하의 작은 캐패시턴스를 가질 수 있다. 액체 렌즈의 상술한 액체 렌즈의 단자는 본 명세서에서 전극 섹터 또는 서브 전극으로 불릴 수도 있다.Further, referring to (b), the lens 28 receives an operating voltage from different individual terminals L1, L2, L3, L4 on one side, and a plurality of capacitors connected to the common terminal C0 on the other side ( 30). Here, the plurality of capacitors 30 included in the equivalent circuit may have a small capacitance of about tens to 200 picofarads (pF) or less. The above-described terminal of the liquid lens of the liquid lens may be referred to as an electrode sector or a sub electrode in this specification.
도 4는 액체 렌즈의 일 실시예를 설명한다. 구체적으로 도 4의 (a)는 액체 렌즈의 일 실시예에 대한 탑뷰(top view)이고, 도 4의 (b)는 액체 렌즈의 일 실시예에 대한 단면도(cross-sectional view)이다.4 illustrates an embodiment of a liquid lens. Specifically, (a) of FIG. 4 is a top view of an embodiment of a liquid lens, and (b) of FIG. 4 is a cross-sectional view of an embodiment of a liquid lens.
도 4를 참조하면, 액체 렌즈(28)는 서로 다른 두 액체(122, 124), 제1 플레이트(114) 및 전극을 포함할 수 있다. 액체렌즈에 포함되는 두 액체(122, 124)는 전도성 액체 및 비전도성 액체를 포함할 수 있다. 제1 플레이트(114)는 전도성 액체 및 비전도성 액체가 배치되는 캐비티(cavity, 150)를 포함할 수 있다. 캐비티(150)의 측벽면은 경사면을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the liquid lens 28 may include two different liquids 122 and 124, a first plate 114, and an electrode. The two liquids 122 and 124 included in the liquid lens may include a conductive liquid and a non-conductive liquid. The first plate 114 may include a cavity 150 in which a conductive liquid and a non-conductive liquid are disposed. The sidewall surface of the cavity 150 may include an inclined surface.
이때, 캐비티(150)는 복수의 파트로 구분될 수 있다. 바람직하게, 캐비티(150)는 이미지 센서와 정렬되어 광을 통과시키는 영역에 배치되는 제1 캐비티(151, 도6 참조)와, 상기 제1 캐비티(151)와 일정 간격 이격되는 영역에 배치되는 제2 캐비티(153, 155, 도6 참조)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 캐비티(151) 및 제2 캐비티(153, 155)는 연통부(152, 154, 도 6 참조)를 통해 상호 연결될 수 있다. 다시 말해서, 제1 캐비티(151) 및 제2 캐비티(153, 155)는 물리적으로 서로 직접 연결되지 않는다. 즉, 제1 캐비티(151) 및 제2 캐비티(153, 155)는 상호 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 그리고, 제1 캐비티(151) 및 제2 캐비티(153, 155)는 연통부(152, 154)에 의해 서로 연결될 수 있다. In this case, the cavity 150 may be divided into a plurality of parts. Preferably, the cavity 150 includes a first cavity 151 (see FIG. 6) disposed in an area aligned with the image sensor to pass light, and a first cavity 150 disposed in an area spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined distance. It may include two cavities (153, 155, see FIG. 6). In this case, the first and second cavities 151 and 153 and 155 may be interconnected through communication units 152 and 154 (refer to FIG. 6 ). In other words, the first cavity 151 and the second cavity 153 and 155 are not physically directly connected to each other. That is, the first cavity 151 and the second cavity 153 and 155 may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined interval. In addition, the first cavity 151 and the second cavity 153 and 155 may be connected to each other by the communication units 152 and 154.
이때, 서로 다른 두 액체(122, 124)는 상기 캐비티(150)를 구성하는 제1 캐비티(151), 제2 캐비티(153, 155) 및 연통부(152, 154 내에 배치될 수 있다.At this time, the two different liquids 122 and 124 may be disposed in the first cavity 151, the second cavity 153 and 155 and the communication parts 152 and 154 constituting the cavity 150.
이때, 제1 캐비티(151)에는, 계면의 곡률 변화를 통해 광의 투과 경로를 조절하는 역할을 두 액체(122, 124)의 일부가 배치될 수 있다. In this case, a part of the two liquids 122 and 124 may be disposed in the first cavity 151 to control the transmission path of light through a change in the curvature of the interface.
그리고, 제2 캐비티(153, 155)에는 상기 제1 캐비티(151) 내에 배치된 두 액체(122, 124)의 계면의 곡률 변화 시에 발생하는 압력 차이를 최소화하여 액체 렌즈의 구동 속도를 향상시키는 역할을 하는 두 액체(122, 124)의 일부가 배치될 수 있다. 또한, 연통부(152, 154)는 제1 캐비티(151) 및 제2 캐비티(153, 155)를 서로 연결하여, 상기 제1 캐비티(151)에 배치된 두 액체(122, 124)의 일부와, 제2 캐비티(153, 155)에 배치된 두 액체(122, 124)의 일부의 유동성을 확보하는 역할을 할 수 있다.In addition, the second cavity (153, 155) minimizes the pressure difference generated when the curvature of the interface between the two liquids (122, 124) disposed in the first cavity (151) is changed, thereby improving the driving speed of the liquid lens. A portion of the two liquids 122 and 124 serving as may be disposed. In addition, the communication parts 152 and 154 connect the first cavity 151 and the second cavity 153 and 155 to each other, so that a portion of the two liquids 122 and 124 disposed in the first cavity 151 , It may serve to secure the fluidity of some of the two liquids 122 and 124 disposed in the second cavity 153 and 155.
상기 캐비티(150)의 구체적인 구조 및 형상에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.The specific structure and shape of the cavity 150 will be described in more detail below.
한편, 전극은 제1 플레이트(114)에 배치될 수 있으며, 제1 플레이트(114)의 상부 또는 제1 플레이트(114)의 하부에 배치될 수 있다. 액체 렌즈(28)는 전극 상부(하부)에 배치될 수 있는 제2 플레이트(112)를 더 포함할 수 있다. 또한 액체 렌즈는 전극 하부(상부)에 배치될 수 있는 제3 플레이트(116)를 더 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 액체 렌즈(28)의 일 실시예는 서로 다른 두 액체(122, 124)가 형성하는 계면을 포함할 수 있다. 또한, 액체 렌즈(28)에 전압을 공급하는 적어도 하나의 기판(142, 144)을 포함할 수 있다. 여기서, 기판(142, 144)은 각각 공통 전극 연결 기판(142)과 개별 전극 연결 기판(144)을 의미할 수 있다. 액체 렌즈(28)의 모서리 또는 코너부는 액체 렌즈(28)의 중심부보다 두께가 얇을 수 있다. 제2 플레이트 또는 제3 플레이트의 코너는 일부가 도피되어 제1 플레이트에 배치되는 전극의 일부가 노출될 수 있다.Meanwhile, the electrode may be disposed on the first plate 114, and may be disposed above the first plate 114 or below the first plate 114. The liquid lens 28 may further include a second plate 112 that may be disposed above (lower) the electrode. In addition, the liquid lens may further include a third plate 116 that may be disposed under (upper) the electrode. As shown, an embodiment of the liquid lens 28 may include an interface formed by two different liquids 122 and 124. In addition, it may include at least one substrate 142 and 144 supplying voltage to the liquid lens 28. Here, the substrates 142 and 144 may mean a common electrode connection substrate 142 and an individual electrode connection substrate 144, respectively. The edge or corner portion of the liquid lens 28 may be thinner than the central portion of the liquid lens 28. A part of the corner of the second plate or the third plate may be escaped to expose a part of the electrode disposed on the first plate.
액체 렌즈(28)는 서로 다른 두 액체, 예를 들면 전도성 액체(124) 및 비전도성 액체(122)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(144) 및 제2기판(142)을 통해 전달될 수 있다. 제1기판(144)은 구별되는 4개의 개별 구동 전압을 전달할 수 있고, 제2기판(142)은 하나의 공통 전압을 전달할 수 있다. 공통 전압은 DC 전압 또는 AC 전압을 포함할 수 있으며, 공통 전압이 펄스 형태로 인가되는 경우 펄스의 폭 또는 duty cycle은 일정할 수 있다. 제2기판(142)과 제1기판(144)을 통해 공급되는 전압은 액체 렌즈(28)의 각 모서리에 노출되는 복수의 전극(132, 134)에 인가될 수 있다. 전극과 기판 사이에는 전도성 에폭시가 배치될 수 있으며, 전극과 기판은 전도성 에폭시를 통해 결합 및 통전될 수 있다.The liquid lens 28 includes two different liquids, for example, a conductive liquid 124 and a non-conductive liquid 122, and the curvature and shape of the interface formed by the two liquids are driven to be supplied to the liquid lens 28 Can be adjusted by voltage. The driving voltage supplied to the liquid lens 28 may be transmitted through the first substrate 144 and the second substrate 142. The first substrate 144 may transmit four distinct driving voltages, and the second substrate 142 may transmit one common voltage. The common voltage may include a DC voltage or an AC voltage. When the common voltage is applied in the form of a pulse, the pulse width or duty cycle may be constant. The voltage supplied through the second substrate 142 and the first substrate 144 may be applied to the plurality of electrodes 132 and 134 exposed at each corner of the liquid lens 28. A conductive epoxy may be disposed between the electrode and the substrate, and the electrode and the substrate may be bonded and energized through the conductive epoxy.
또한, 액체 렌즈(28)는 투명한 재질을 포함하는 제3플레이트(116) 및 제2플레이트(112) 사이에 기 설정된 경사면을 가지는 개구영역의 캐비티(150)를 포함하는 제1플레이트(114)가 배치된다.In addition, the liquid lens 28 includes a first plate 114 including a cavity 150 in an opening region having a predetermined inclined surface between the third plate 116 and the second plate 112 made of a transparent material. Is placed.
제2플레이트(112)는 제1폭(D1)을 가지는 사각형 형상을 가질 수 있다. 제2플레이트(112)는 제1플레이트(114)와 상면 에지(edge) 주변의 접합 영역에서 맞닿아 접착이 되고, 제1플레이트(114)는 경사면을 가지며 넓은 개구 영역(48)의 직경(D3)보다 큰 주변 영역(46)의 직경(D2)을 포함할 수 있다. 주변 영역(46)은 제1 플레이트(114)의 상면 및 액체와 상하 방향 또는 광축과 평행한 방향상에서 오버랩 되는 영역일 수 있다. The second plate 112 may have a rectangular shape having a first width D1. The second plate 112 abuts and adheres to the first plate 114 in a bonding area around the top edge, and the first plate 114 has an inclined surface and has a diameter of a wide opening area 48 (D3 It may include a diameter D2 of the peripheral area 46 greater than ). The peripheral area 46 may be an area overlapping the upper surface of the first plate 114 and the liquid in the vertical direction or in a direction parallel to the optical axis.
제1플레이트(114)의 상부에 배치된 제1전극(132) 일부가 노출되어 제1플레이트(114)에 형성되는 전극 패턴의 일부가 전도성 액체에 노출될 수 있다. 실시예에 따라, 제2플레이트(112)는 제1플레이트(114)의 넓은 개구 영역의 직경(D3)보다 큰 직경(D2)을 가질 수 있다.A portion of the first electrode 132 disposed on the first plate 114 may be exposed so that a portion of the electrode pattern formed on the first plate 114 may be exposed to the conductive liquid. According to an embodiment, the second plate 112 may have a diameter D2 larger than the diameter D3 of the wide opening area of the first plate 114.
이때, 상기 개구 영역은 상기 제1 캐비티(151) 및 제2 캐비티(153, 155)를 서로 연결하는 연통부(152)의 기능을 할 수 있다.In this case, the opening area may function as a communication part 152 connecting the first cavity 151 and the second cavity 153 and 155 to each other.
이와 마찬가지로, 제3플레이트(116)는 제2플레이트(112)와 같은 제1폭(D1)을 가지는 사각형 형상을 가질 수 있다. 이때, 제2플레이트(112)와 제3플레이트(116)과 동일한 폭을 가지는 것으로 도시하였으나, 이에 국한되지는 않는다.Likewise, the third plate 116 may have a rectangular shape having the same first width D1 as the second plate 112. In this case, although it is illustrated as having the same width as the second plate 112 and the third plate 116, the present invention is not limited thereto.
제3플레이트(116)는 제1플레이트(114)와 하면 에지(edge) 주변의 접합 영역에서 맞닿아 접착이 되고, 제1플레이트(114)는 경사면을 가지며 좁은 개구 영역(제1파트의 하부)의 직경보다 큰 주변 영역의 직경(D2)을 포함할 수 있다. 즉, 제2플레이트(114)와 제3 플레이트(116)은 동일한 형상을 가질 있고, 제1 플레이트(112)의 상부 및 하부에 각각 접합될 수 있다. 바람직하게, 제2 플레이트(114)와 제3 플레이트(116)는 제1 플레이트(112)를 기준으로 대칭 형상을 가질 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다. 이때, 제3 플레이트(116)에서의 주변 영역도 제1 플레이트(114)의 상면 및 액체와 상하 방향 또는 광축과 평행한 방향상에서 오버랩 되는 영역일 수 있다. 실시예에 따라, 제3플레이트(116)는 제1플레이트(114)의 넓은 개구 영역의 직경(D3)보다 큰 직경(D2)을 가질 수 있다. The third plate 116 abuts and adheres to the first plate 114 in a bonding area around a lower surface edge, and the first plate 114 has an inclined surface and a narrow opening area (lower part of the first part) It may include a diameter (D2) of the surrounding area greater than the diameter of. That is, the second plate 114 and the third plate 116 may have the same shape, and may be bonded to the upper and lower portions of the first plate 112, respectively. Preferably, the second plate 114 and the third plate 116 may have a symmetrical shape with respect to the first plate 112, but are not limited thereto. In this case, the peripheral area of the third plate 116 may also be an area overlapping the upper surface of the first plate 114 and the liquid in the vertical direction or in a direction parallel to the optical axis. According to an embodiment, the third plate 116 may have a diameter D2 larger than the diameter D3 of the wide opening area of the first plate 114.
이때, 상기 제3 플레이트(116)에서의 개구 영역은 상기 제1 캐비티(151) 및 제2 캐비티(153, 155)를 서로 연결하는 연통부(154)의 기능을 할 수 있다.In this case, the opening area of the third plate 116 may function as a communication part 154 connecting the first and second cavities 153 and 155 to each other.
즉, 제2 플레이트(112)의 제1 연통부(152)는 캐비티(150)의 제1 캐비티(151)의 상부(바람직하게, 전도성 액체가 배치되는 영역) 및 제2 캐비티의 일부(153)를 서로 연결할 수 있다. That is, the first communication part 152 of the second plate 112 is an upper portion of the first cavity 151 of the cavity 150 (preferably, a region in which the conductive liquid is disposed) and a portion 153 of the second cavity Can be connected to each other.
그리고, 제3 플레이트(116)의 제2 연통부(154)는 캐비티(150)의 제1 캐비티(151)의 하부(바람직하게, 비전도성 액체가 배치되는 영역) 및 제2 캐비티의 일부(155)를 서로 연결할 수 있다. In addition, the second communication portion 154 of the third plate 116 is a lower portion of the first cavity 151 of the cavity 150 (preferably, a region in which the non-conductive liquid is disposed) and a portion 155 of the second cavity. ) Can be connected to each other.
상기 캐비티(150)를 구성하는 제1 캐비티(151), 제2 캐비티(153, 155) 및 연통부(152, 154)의 구체적인 구조 및 형상에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.Specific structures and shapes of the first cavity 151, second cavities 153 and 155 and communication parts 152 and 154 constituting the cavity 150 will be described in more detail below.
또한, 액체 렌즈(28)는 상기 설명한 바와 같이 제3플레이트(116), 제2플레이트(112) 및 제1플레이트(114)의 개구영역에 의해 결정되는 캐비티(150)를 포함할 수 있다. 여기서, 캐비티(150)는 서로 다른 성질(예, 전도성 액체 및 비전도성 액체)의 두 액체(122, 124)가 충진될 수 있으며, 서로 다른 성질의 두 액체(122, 124) 사이에는 계면이 형성될 수 있다.In addition, as described above, the liquid lens 28 may include a cavity 150 determined by an opening area of the third plate 116, the second plate 112, and the first plate 114. Here, the cavity 150 may be filled with two liquids 122 and 124 having different properties (eg, a conductive liquid and a non-conductive liquid), and an interface is formed between the two liquids 122 and 124 having different properties. Can be.
또한, 액체 렌즈(28)에 포함되는 두 액체(122, 124) 중 적어도 하나는 전도성을 가지며, 액체 렌즈(28)는 제1플레이트(114) 상부 및 하부에 배치되는 두 전극(142, 144) 및 전도성을 가지는 액체가 맞닿을 수 있는 경사면에 배치되는 절연층(118)을 더 포함할 수 있다. 절연층(118)은 제1 플레이트(114)의 내측 경사면과 상기 액체(122, 124) 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 절연층(118)은 두 전극(132, 134) 중 하나의 전극(예, 제2전극(134))을 덮고, 다른 하나의 전극(예, 제1전극(132))의 일부를 노출시켜 전도성 액체(예, 124)에 전기 에너지가 인가되도록 할 수 있다. 여기서, 제1전극(132)은 적어도 하나 이상의 전극섹터를 포함하고, 제2전극(134)은 둘 이상의 전극섹터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2전극(134)은 광축을 중심으로 시계방향을 따라 순차적으로 배치되는 복수의 전극섹터를 포함할 수 있다.In addition, at least one of the two liquids 122 and 124 included in the liquid lens 28 has conductivity, and the liquid lens 28 has two electrodes 142 and 144 disposed above and below the first plate 114 And an insulating layer 118 disposed on an inclined surface through which a liquid having conductivity may contact. The insulating layer 118 may be disposed between the inner inclined surface of the first plate 114 and the liquids 122 and 124. Here, the insulating layer 118 covers one of the two electrodes 132 and 134 (eg, the second electrode 134) and exposes a portion of the other electrode (eg, the first electrode 132). So that electrical energy is applied to the conductive liquid (eg, 124). Here, the first electrode 132 may include at least one electrode sector, and the second electrode 134 may include two or more electrode sectors. For example, the second electrode 134 may include a plurality of electrode sectors sequentially disposed in a clockwise direction around an optical axis.
액체 렌즈(28)에 포함된 두 전극(132, 134)에 구동 전압을 전달하기 위한 하나 또는 두개 이상의 기판(142, 144)이 연결될 수 있다. 구동 전압에 대응하여 액체 렌즈(28) 내 형성되는 계면(84)의 굴곡, 경사도 등이 변하면서 액체 렌즈(28)의 초점 거리가 조정될 수 있다.One or two or more substrates 142 and 144 for transmitting a driving voltage to the two electrodes 132 and 134 included in the liquid lens 28 may be connected. The focal length of the liquid lens 28 may be adjusted while the curvature and inclination of the interface 84 formed in the liquid lens 28 are changed in response to the driving voltage.
한편, 제1플레이트(114)는 캐비티(150)의 제1 캐비티(151)를 포함하며, 제1 캐비티(151)는 제1 플레이트(114)의 내측 경사면에 의해 넓은 개구 영역과 좁은 개구 영역을 포함할 수 있다. 이때, 제1 캐비티(151)의 넓은 개구 영역의 직경(D3)은 액체 렌즈에 요구되는 화각(FOV) 또는 액체 렌즈가 카메라 장치에서 가지는 역할에 따라 달라질 수 있다. 개구 영역은 원형의 단면을 가지는 홀(hole)의 형상일 수 있다. 두 액체가 형성한 계면은 구동 전압에 의해 개구 영역의 경사면을 따라 움직일 수 있다.Meanwhile, the first plate 114 includes a first cavity 151 of the cavity 150, and the first cavity 151 has a wide opening area and a narrow opening area by an inner inclined surface of the first plate 114. Can include. In this case, the diameter D3 of the wide opening area of the first cavity 151 may vary according to the FOV required for the liquid lens or the role of the liquid lens in the camera device. The opening area may be a hole having a circular cross section. The interface formed by the two liquids can move along the inclined surface of the opening area by the driving voltage.
한편, 두 액체(122, 124)는 제1 액체(122) 및 제2 액체(124)를 포함한다. 그리고, 상기 설명한 바와 같이 제1 액체(122)는 전도성 액체일 수 있다. 그리고, 제2 액체(124)는 비전도성 액체일 수 있다.Meanwhile, the two liquids 122 and 124 include a first liquid 122 and a second liquid 124. In addition, as described above, the first liquid 122 may be a conductive liquid. In addition, the second liquid 124 may be a non-conductive liquid.
즉, 복수의 제1 및 제2 액체(122, 124)는 캐비티에 수용되며, 전도성을 갖는 제1 액체(122)와 비전도성을 갖는 제2 액체(또는, 절연 액체)(124)를 포함할 수 있다. 제1 액체(122)와 제2 액체(124)는 서로 섞이지 않으며, 제1 및 제2 액체(122, 124) 사이의 접하는 부분에 계면이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 액체(122) 아래에 제2 액체(124)가 배치될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 도시된 바와는 다르게 제2 액체(124) 아래에 제1 액체(122)가 배치될 수도 있을 것이다.That is, the plurality of first and second liquids 122 and 124 are accommodated in the cavity, and include a first liquid 122 having conductivity and a second liquid (or insulating liquid) 124 having conductivity. I can. The first liquid 122 and the second liquid 124 are not mixed with each other, and an interface may be formed in a contact portion between the first and second liquids 122 and 124. For example, the second liquid 124 may be disposed under the first liquid 122, but the embodiment is not limited thereto. For example, the first liquid 122 may be disposed under the second liquid 124 differently from that shown.
액체 렌즈(28)에 포함된 두 전극(132, 134)에 전압을 전달하기 위한 하나 또는 두 개 이상의 기판(142, 144)이 연결될 수 있다. 구동 전압에 대응하여 액체 렌즈(28) 내 형성되는 계면(130)의 곡률, 굴곡 또는 경사도 등이 변하면서 액체 렌즈(28)의 초점 거리가 조정될 수 있다.One or more substrates 142 and 144 for transmitting voltage to the two electrodes 132 and 134 included in the liquid lens 28 may be connected. The focal length of the liquid lens 28 may be adjusted while the curvature, curvature or inclination of the interface 130 formed in the liquid lens 28 is changed in response to the driving voltage.
도5는 액체 렌즈 내 계면의 변화를 설명한다. 구체적으로, (a) 내지 (c)는 액체 렌즈(28)의 개별 전극(L1, L2, L3, L4)에 전압이 인가되는 경우 발생할 수 있는 계면(30a, 30b, 30c)의 움직임을 설명한다.5 illustrates a change in the interface within the liquid lens. Specifically, (a) to (c) describe the movement of the interfaces 30a, 30b, 30c that may occur when a voltage is applied to the individual electrodes L1, L2, L3, and L4 of the liquid lens 28. .
먼저 (a)를 참조하면, 액체 렌즈(28)의 개별 전극(L1, L2, L3, L4)에 실질적으로 동일한 전압을 인가한 경우, 계면(30a)은 원형에 가까운 형태를 유지할 수 있다. 상면에서 보았을 때, 계면의 수평거리(LH)와 계면의 수직거리 (LV)가 실질적으로 동일하고, 계면(30a)의 움직임(예, 경사각)이 균형을 이루는 형태를 가질 수 있다. 이 경우에는 4개의 서로 다른 개별 전극(L1, L2, L3, L4)를 통해 측정한 계면(30a)의 캐패시턴스 값이 실질적으로 동일하게 측정될 수 있다.First, referring to (a), when substantially the same voltage is applied to the individual electrodes L1, L2, L3, and L4 of the liquid lens 28, the interface 30a may maintain a shape close to a circular shape. When viewed from the top, the horizontal distance LH of the interface and the vertical distance LV of the interface are substantially the same, and the movement (eg, inclination angle) of the interface 30a may have a balance. In this case, the capacitance values of the interface 30a measured through four different individual electrodes L1, L2, L3, and L4 may be measured substantially the same.
또한 (b)를 참조하면, 액체 렌즈(28)의 제1개별 전극(L1)과 제3개별 전극(L3)에 인가되는 전압이 제2개별 전극(L2)과 제4개별 전극(L4)에 인가되는 전압보다 높은 경우를 설명한다. 이 경우, 계면(30b)을 당기거나 미는 힘이 수평 또는 수직에서 다르기 때문에, 상면에서 보았을 때 계면의 수평거리(LH))가 상면에서 보았을 때 계면의 수직 거리(LV))보다 짧아질 수 있다. 제2개별 전극(L2)과 제4개별 전극(L4)에 인가되는 전압이 제1개별 전극(L1)과 제3개별 전극(L3)에 비하여 낮은 경우, 제2개별 전극(L2)과 제4개별 전극(L4)에서의 액체 렌즈(28)의 계면(30b)의 경사각이 제1개별 전극(L1)과 제3개별 전극(L3)에서의 액체 렌즈(28)의 계면(30b)의 경사각보다 작기 때문에, 평면상에서는 동일해 보이지만 입체적으로는 수직거리 (LV)가 수평거리 (LH)보다 길다. 이 경우에는 4개의 서로 다른 개별 전극(L1, L2, L3, L4)를 통해 측정한 계면(30a)의 캐패시턴스 값이 서로 다를 수 있다. 한편, 계면(30b)이 계면(30b)이 대칭적으로 변화하였기 때문에 4개의 서로 다른 개별 전극(L1, L2, L3, L4)를 통해 측정한 계면(30a)의 캐패시턴스 값이 대칭적일 수 있다. 이 경우 L1과 L3의 캐패시턴스 값이 같고, L2와 L4의 캐패시턴스 값이 같을 수 있다.Also, referring to (b), the voltage applied to the first individual electrode L1 and the third individual electrode L3 of the liquid lens 28 is applied to the second individual electrode L2 and the fourth individual electrode L4. A case that is higher than the applied voltage will be described. In this case, since the force to pull or push the interface 30b is different horizontally or vertically, the horizontal distance (LH) of the interface when viewed from the top surface) may be shorter than the vertical distance (LV) of the interface when viewed from the top surface. . When the voltage applied to the second individual electrode L2 and the fourth individual electrode L4 is lower than that of the first individual electrode L1 and the third individual electrode L3, the second individual electrode L2 and the fourth The inclination angle of the interface 30b of the liquid lens 28 at the individual electrode L4 is greater than the inclination angle of the interface 30b of the liquid lens 28 at the first and third individual electrodes L1 and L3. Because it is small, it looks the same on the plane, but in three dimensions, the vertical distance (LV) is longer than the horizontal distance (LH). In this case, the capacitance values of the interface 30a measured through the four different individual electrodes L1, L2, L3, and L4 may be different from each other. Meanwhile, since the interface 30b has a symmetrical change in the interface 30b, the capacitance value of the interface 30a measured through four different individual electrodes L1, L2, L3, and L4 may be symmetric. In this case, the capacitance values of L1 and L3 may be the same, and the capacitance values of L2 and L4 may be the same.
또한, (c)를 참조하면, 액체 렌즈(28)의 제1개별 전극(L1)과 제3개별 전극(L3)에 인가되는 전압과 제2개별 전극(L2)과 제4개별 전극(L4)에 인가되는 전압이 달라져, 상면에서 보았을 때 계면의 계면의 수직 거리(LV))가 수평거리(LH)) 보다 짧아 질 수 있다. (b)의 경우와 마찬가지로 계면(30c)이 4개의 서로 다른 개별 전극(L1, L2, L3, L4)을 통해 측정한 계면(30c)의 캐패시턴스가 서로 다를 수 있다. 한편, 계면(30c)이 계면(30b)이 대칭적으로 변화하였기 때문에 4개의 서로 다른 개별 전극(L1, L2, L3, L4)를 통해 측정한 계면(30a)의 캐패시턴스 값이 대칭적일 수 있다. 이 경우 L1과 L3의 캐패시턴스 값이 같고, L2와 L4의 캐패시턴스 값이 같을 수 있다.Further, referring to (c), the voltage applied to the first and third individual electrodes L1 and L3 of the liquid lens 28, and the second and fourth individual electrodes L2 and L4. Since the voltage applied to the interface varies, the vertical distance (LV) of the interface of the interface may be shorter than the horizontal distance (LH) when viewed from the top. As in the case of (b), the capacitance of the interface 30c measured through four different individual electrodes L1, L2, L3, and L4 of the interface 30c may be different. Meanwhile, since the interface 30c and the interface 30b are symmetrically changed, the capacitance value of the interface 30a measured through the four different individual electrodes L1, L2, L3, and L4 may be symmetric. In this case, the capacitance values of L1 and L3 may be the same, and the capacitance values of L2 and L4 may be the same.
또한, (a), (b) 및 (c)에 도시된 계면(30a, 30b, 30c)에서 측정된 캐패시턴스는 차이가 있고, 이러한 캐패시턴스의 차이를 통해 제1개별 전극(L1) 내지 제4개별 전극(L4)에 인가된 전압에 따라 계면(30a, 30b, 30c)이 이전과 달리 어떻게 움직였는지를 보다 직접적으로 정확하게 측정할 수 있다.In addition, there is a difference in capacitance measured at the interfaces 30a, 30b, and 30c shown in (a), (b) and (c), and the first individual electrode (L1) to the fourth individual electrode through the difference in capacitance According to the voltage applied to the electrode L4, it is possible to more directly and accurately measure how the interfaces 30a, 30b, and 30c moved differently from before.
한편, 전술한 예에서는 액체 렌즈(28)가 4개의 개별 전극을 포함하는 구조를 들어 설명하였으나, 액체 렌즈(28)가 8개, 12개, 16개 등의 더 많은 개별 전극을 가지고 그에 대응하는 피드백 전극을 포함하는 경우 액체 렌즈(28)의 움직임을 보다 정교하게 제어할 수 있고, 해당 움직임을 보다 정확하게 측정할 수 있다.Meanwhile, in the above-described example, a structure in which the liquid lens 28 includes four individual electrodes has been described, but the liquid lens 28 has more individual electrodes such as 8, 12, 16, etc. When the feedback electrode is included, the movement of the liquid lens 28 can be more precisely controlled, and the corresponding movement can be measured more accurately.
도6은 일 실시 예에 따른 캐비티를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram illustrating a cavity according to an exemplary embodiment.
도 6를 참조하면, 제1 플레이트(114)는 제1 액체(152) 및 제2 액체(154)가 배치되는 캐비티(cavity, 150)를 포함할 수 있다. 이때, 캐비티(150)는 렌즈영역(310) 상에 배치되는 제1 캐비티(151)와, 상기 렌즈영역(310) 이외의 영역에 배치되는 제2 캐비티(153, 155)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the first plate 114 may include a cavity 150 in which the first liquid 152 and the second liquid 154 are disposed. In this case, the cavity 150 may include a first cavity 151 disposed on the lens area 310 and second cavities 153 and 155 disposed in an area other than the lens area 310.
이때, 제2 캐비티(153, 155)는 상기 제1 캐비티(151)와 수평 방향으로 일정 간격 이격된 위치에서의 제1 플레이트(114)의 상부에 배치되는 제2-1 파트(153)와, 상기 제1 캐비티(151)와 수평 방향으로 일정 간격 이격된 위치에서의 제1 플레이트(114)의 하부에 배치되는 제2-2 파트(155)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2-1 파트(153)는 제2-2 파트(155)와 이격될 수 있다. 바람직하게, 제2-1 파트(153)와 제2-2 파트(155)는 물리적으로 직접 연결되지 않는다. 다만, 제2-1 파트(153)와 제2-2 파트(155)는 연통부(152, 154) 및 제1 캐비티(151)를 통해 서로 연결될 수 있다. 즉, 제2-1 파트(153)는 제2 캐비티의 상부 영역을 구성하고, 제2-2 파트(155)는 제2 캐비티의 하부 영역을 구성할 수 있다. 제2-1 파트(153)는 제1 캐비티의 상부 영역을 둘러싸며 배치될 수 있고, 제2-2 파트(155)는 제2 캐비티의 하부 영역을 둘러싸며 배치될 수 있다.한편, 상기 제1 캐비티(151)에는 서로 섞이지 않는 제1 액체 및 제2 액체가 배치된다. 그리고, 제1 액체(122)는 제2 액체(124) 위에 배치될 수 있다. At this time, the second cavities 153 and 155 include a 2-1 part 153 disposed above the first plate 114 at a position spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined interval in the horizontal direction, A 2-2 part 155 disposed under the first plate 114 at a position spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined interval in the horizontal direction may be included. In this case, the 2-1 part 153 may be spaced apart from the 2-2 part 155. Preferably, the 2-1 part 153 and the 2-2 part 155 are not physically directly connected. However, the 2-1 part 153 and the 2-2 part 155 may be connected to each other through the communication parts 152 and 154 and the first cavity 151. That is, the 2-1 part 153 may constitute an upper area of the second cavity, and the 2-2 part 155 may constitute a lower area of the second cavity. The 2-1 part 153 may be disposed surrounding the upper area of the first cavity, and the 2-2 part 155 may be disposed surrounding the lower area of the second cavity. Meanwhile, the first part 153 may be disposed surrounding the lower area of the second cavity. A first liquid and a second liquid that are not mixed with each other are disposed in the first cavity 151. In addition, the first liquid 122 may be disposed on the second liquid 124.
이에 따라, 상기 제1 캐비티(151)의 상부 영역(계면을 중심으로 상측), 상기 상부 영역과 연결된 제1 연통부(152) 및 상기 제2-1 파트(153)에는 제1 액체(122)가 배치될 수 있다. Accordingly, the first liquid 122 is included in the upper region of the first cavity 151 (upper side with respect to the interface), the first communication part 152 connected to the upper region, and the 2-1 part 153 Can be placed.
또한, 상기 제1 캐비티(151)의 하부 영역(계면을 중심으로 하측), 상기 하부 영역과 연결된 제2 연통부(154) 및 상기 제2-2 파트(155)에는 제2 액체(124)가 배치될 수 있다. In addition, a second liquid 124 is contained in the lower region of the first cavity 151 (lower side with respect to the interface), the second communication part 154 connected to the lower region, and the second part 155 Can be placed.
실시 예에 따르면, 렌즈 영역을 통과한 광의 투과 경로를 변화시키는 액체들이 배치된 제1 캐비티(151) 이외에도, 연통부(152, 154)를 통해 연결된 제2-1 파트(153) 및 제2-2 파트(155)를 추가로 형성하고, 상기 추가로 형성된 제2 캐비티 내에 액체들이 배치되도록 한다. According to an embodiment, in addition to the first cavity 151 in which liquids that change the transmission path of light passing through the lens area are disposed, the 2-1 part 153 and the second part 153 connected through the communication parts 152 and 154 A second part 155 is additionally formed, and liquids are disposed in the additionally formed second cavity.
그리고, 상기 추가로 형성된 캐비티 내에 배치된 액체들에 의해 상기 제1 캐비티(151) 내의 제1 액체 및 제2 액체의 유동성을 확보할 수 있고, 이에 따라 액체 렌즈의 반응속도를 향상시킬 수 있다. Further, the fluidity of the first liquid and the second liquid in the first cavity 151 may be secured by the liquids disposed in the additionally formed cavity, and thus, the reaction speed of the liquid lens may be improved.
즉, 비교 예의 액체 렌즈는, 캐비티가 제1파트 및/또는 연통부만을 포함하고 있으며, 상기 제1 캐비티 및 연통부 내에 서로 다른 2종의 액체가 완전히 가둬져 있는 상태로 배치된다. 이때, 서로 다른 2종의 액체의 계면을 변화시키기 위한 움직임이 발생하게 되면, 상기와 같이 가둬져 있는 공간 내에서만 움직임이 이루어져야하기 때문에 유동이 자유롭지 못하는 문제가 있다.That is, in the liquid lens of the comparative example, the cavity includes only the first part and/or the communication part, and is disposed in a state in which two different types of liquids are completely confined in the first cavity and the communication part. At this time, when a movement for changing the interface between two different liquids occurs, there is a problem that the flow is not free because the movement must be made only in the space confined as described above.
예를 들어, 계면의 곡률이 수평한 직선을 가진 상태에서 볼록한 곡률을 구현해야 하는 경우, 제1 액체의 계면이 아래쪽으로 이동하는 움직임이 발생한다. 이와 같은 상황에서, 제1 액체를 기준으로 아래쪽 부분은 아래로 내려가려고 하는 강한 양(+)의 압력이 작용하고, 위쪽 부분은 상기 아래쪽 부분이 내려간만큼 이를 채워야하기 때문에 강한 음(-)의 압력이 작용하게 된다. 즉, 상기와 같이 계면의 곡률을 변화시켜야 하는 경우, 제1 액체를 기준으로 아래쪽 부분과 윗쪽 부분에서 강한 양의 압력과 음의 압력이 걸리면서 액체의 움직임 속도를 저하시킨다. 그리고, 상기 액체의 움직임 속도가 저하될 경우, 액체렌즈의 응답 속도가 느려지며, 이에 따라 목표로 하는 곡률로 계면 곡률을 만들기까지 상당한 시간이 소요되는 문제(응답 속도가 느려지는 문제)가 있다. For example, when a convex curvature is to be implemented in a state in which the curvature of the interface has a horizontal straight line, a movement of the interface of the first liquid moving downward occurs. In such a situation, a strong positive (+) pressure that tries to go down is applied to the lower part based on the first liquid, and a strong negative (-) pressure is required because the upper part has to fill it as much as the lower part goes down. This comes into play. That is, when it is necessary to change the curvature of the interface as described above, strong positive and negative pressures are applied to the lower and upper portions based on the first liquid, thereby reducing the moving speed of the liquid. In addition, when the moving speed of the liquid decreases, the response speed of the liquid lens is slowed, and accordingly, there is a problem (a problem of slowing the response speed) in which a considerable amount of time is required to create an interface curvature with a target curvature.
이와 다르게, 실시 예에서는 상기와 같은 상황에서, 제2-1 파트(153)에 채워져 있는 제1 액체가 상기 제1 캐비티(151)의 위쪽 부분을 채우게 되며, 이에 따라 제1 액체의 위쪽 부분가 아래쪽 부분에서 발생하는 압력 차이를 감소시킬 수 있다.In contrast, in the embodiment, in the above situation, the first liquid filled in the 2-1 part 153 fills the upper part of the first cavity 151, and accordingly, the upper part of the first liquid is lowered. It is possible to reduce the pressure difference occurring in the part.
한편, 상기 설명한 바와 같이, 제2플레이트(112)는 제1플레이트(114)와 상면 에지(edge) 주변의 접합 영역에서 맞닿아 접착이 되고, 제1플레이트(114)는 경사면을 가지며 넓은 개구 영역(48)의 직경(D3)보다 큰 주변 영역(46)의 직경(D2)을 포함할 수 있다. 여기에서, 주변 영역(46)에 대응하는 개구 영역은 도 6에서의 제2 플레이트(112)의 하면(112A)이며, 이는 제2 플레이트(112)가 상기 제1 플레이트(114) 상에 접합한 상태에서 제1 캐비티(151)와 제2-1 파트(153)를 서로 연결하는 제1 연통부(152)로 기능한다.Meanwhile, as described above, the second plate 112 abuts and adheres to the first plate 114 in a bonding area around the top edge, and the first plate 114 has an inclined surface and has a wide opening area. The diameter D2 of the peripheral area 46 may be larger than the diameter D3 of 48. Here, the opening area corresponding to the peripheral area 46 is the lower surface 112A of the second plate 112 in FIG. 6, which is a second plate 112 bonded to the first plate 114. In this state, it functions as a first communication unit 152 connecting the first cavity 151 and the 2-1 part 153 to each other.
즉, 제2 플레이트(112)는 하면에 내부로 함몰된 제1 개구 영역(112A)이 형성될 수 있으며, 상기 제1 개구 영역(112A)의 일단은 제1 캐비티(151)와 연결되고, 타단은 제2-1 파트(153)와 연결될 수 있다. That is, the second plate 112 may have a first opening region 112A recessed inward on a lower surface thereof, and one end of the first opening region 112A is connected to the first cavity 151 and the other end May be connected to the 2-1 part 153.
이와 마찬가지로, 제3플레이트(116)는 제1플레이트(114)와 하면 에지(edge) 주변의 접합 영역에서 맞닿아 접착이 되고, 제1플레이트(114)는 경사면을 가지며 좁은 개구 영역(제1파트의 하부)의 직경보다 큰 주변 영역의 직경(D2)을 포함할 수 있다. Similarly, the third plate 116 abuts and adheres to the first plate 114 in a bonding area around the lower surface edge, and the first plate 114 has an inclined surface and a narrow opening area (the first part It may include a diameter (D2) of the peripheral area larger than the diameter of the lower portion).
여기에서, 제3플레이트(116)의 개구 영역은 도 6에서의 제3 플레이트(116)의 하면(116A)이며, 이는 제3 플레이트(116)가 상기 제1 플레이트(114) 상에 접합한 상태에서 제1 캐비티(151)의 하부와 제2-2 파트(155)를 서로 연결하는 제2 연통부(154)로 기능할 수 있다.Here, the opening area of the third plate 116 is the lower surface 116A of the third plate 116 in FIG. 6, which is a state in which the third plate 116 is bonded onto the first plate 114 The second communication unit 154 connecting the lower portion of the first cavity 151 and the 2-2 part 155 to each other may function.
즉, 제3 플레이트(116)는 상면에 내측으로 함몰된 제2 개구 영역(116A)이 형성될 수 있으며, 상기 제2 개구 영역(116A)의 일단은 제1 캐비티(151)와 연결되고, 타단은 제2-2 파트(155)와 연결될 수 있다. That is, the third plate 116 may have a second opening region 116A recessed inward on the upper surface, and one end of the second opening region 116A is connected to the first cavity 151 and the other end May be connected to the 2-2 part 155.
다시 말해서, 제2 플레이트(112)의 제1 연통부(152)는 캐비티(150)의 제1 캐비티(151)의 하부(바람직하게, 제1 액체가 배치되는 영역) 및 제2-1 파트(153)를 서로 연결할 수 있다. In other words, the first communication part 152 of the second plate 112 has a lower portion of the first cavity 151 of the cavity 150 (preferably, a region in which the first liquid is disposed) and a part 2-1 ( 153) can be connected to each other.
그리고, 제3 플레이트(116)의 제2 연통부(154)는 캐비티(150)의 제1 캐비티(151)의 하부(바람직하게, 제2 액체가 배치되는 영역) 및 제2-2 파트(155)를 서로 연결할 수 있다. In addition, the second communication part 154 of the third plate 116 includes a lower portion of the first cavity 151 of the cavity 150 (preferably, an area in which the second liquid is disposed) and the second part 155 ) Can be connected to each other.
도 7은 일 실시예에 따른 도6의 제1 플레이트의 탑뷰(top view)이고, 도8은 다른 실시 예에 따른 도6의 제1 플레이트의 탑뷰이다.7 is a top view of the first plate of FIG. 6 according to an embodiment, and FIG. 8 is a top view of the first plate of FIG. 6 according to another embodiment.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 플레이트(114)에는 캐비티(150)의 제1 캐비티(151)가 형성될 수 있다. 6 and 7, a first cavity 151 of a cavity 150 may be formed in the first plate 114.
그리고, 상기 제1 캐비티(151)와 일정 간격 이격된 위치에 제2-1 파트(153)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 제2-1 파트(153)는 제1 폭을 가지는 상부 영역 및 제2 폭을 가지는 하부 영역으로 구분될 수 있다. 즉, 제2-1 파트(153)는 병목 형상을 가질 수 있다. 이는, 상기 제1 플레이트(114) 상에 공통 전극이 배치되는데, 상기 2-1 파트(153)의 상부 영역의 폭이 클수록 상기 공통 전극이 배치되는 면적이 작아지기 때문이다. 따라서, 상기 제2-1 파트(153)의 상부 영역은 상기 제2-1 파트(153)의 하부 영역과 상기 제1 연통부(152)를 연결하는 홀(H)을 포함할 수 있다. In addition, a 2-1 part 153 may be formed at a position spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined distance. In this case, the 2-1 part 153 may be divided into an upper region having a first width and a lower region having a second width. That is, the 2-1 part 153 may have a bottleneck shape. This is because the common electrode is disposed on the first plate 114, and the larger the width of the upper area of the 2-1 part 153 is, the smaller the area in which the common electrode is disposed. Accordingly, the upper area of the 2-1 part 153 may include a hole H connecting the lower area of the 2-1 part 153 and the first communication part 152.
이때, 상기 홀(H)은 상기 제1 캐비티(151)와 일정 간격 이격된 위치에서 상기 제1 캐비티(151)의 주위를 둘러싸며 배치될 수 있다. 즉, 상기 홀(H)은 상기 제1 캐비티(151)와 일정 간격 이격된 위치에서 폐루프 형상을 가지며 배치될 수 있다. 그리고, 상기 홀(H1)의 깊이는, 상기 제1 캐비티(151)의 깊이보다 작을 수 있다.In this case, the hole H may be disposed surrounding the first cavity 151 at a position spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined distance. That is, the hole H may have a closed loop shape and may be disposed at a position spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined distance. In addition, the depth of the hole H1 may be smaller than the depth of the first cavity 151.
한편, 도면 상에는 상기 홀(H1)이 원형 형상을 가지며 상기 제1 캐비티(151)의 주위를 둘러싸며 배치되는 것으로 도시하였으나, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 상기 홀의 형상은 다양하게 변형될 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기 홀(H)은 사각형, 삼각형, 타원형 및 다각형 등과 같은 다양한 폐루프 형상을 가질 수 있다.Meanwhile, in the drawing, the hole H1 has a circular shape and is shown to be disposed surrounding the first cavity 151, but this is only an example, and the shape of the hole may be variously modified. will be. For example, the hole H may have various closed loop shapes such as a square, a triangle, an oval, and a polygon.
한편, 상기 제2-1 파트(153)의 하부 영역은 상기 홀(H)과 연결되고, 그에 따라 상기 홀(H)을 통해 상기 제1 연통부(152)와 연결될 수 있다. Meanwhile, the lower region of the 2-1 part 153 may be connected to the hole H, and accordingly, may be connected to the first communication part 152 through the hole H.
또한, 상기 홀(H)은 상기 제1 플레이트(114)의 상면 중 공통 전극이 배치되지 않은 영역에 선택적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 홀(H)은 상기 제1 플레이트(114)의 상면 상에서 공통 전극과 개별 전극 사이의 영역을 구획하도록 형성될 수 있다. In addition, the hole H may be selectively formed in a region of the upper surface of the first plate 114 in which the common electrode is not disposed. For example, the hole H may be formed to partition a region between a common electrode and an individual electrode on the upper surface of the first plate 114.
또한, 이와 다르게 상기 홀(H)은 상기 제1 플레이트(114)의 상면 중 공통 전극이 배치된 영역과 수직 방향 내에서 오버랩되어 배치될 수 있다. 이때, 상기 홀(H1)은 상기 공통 전극을 관통하면서 상기 제1 플레이트(114) 상에 형성될 수 있다.In addition, differently, the hole H may be disposed so as to overlap a region of the upper surface of the first plate 114 on which the common electrode is disposed in a vertical direction. In this case, the hole H1 may be formed on the first plate 114 while penetrating the common electrode.
또한, 상기 제2-1 파트(153)의 하부 영역은 상기 홀(H)에 대응하는 상부 영역보다 넓은 평면적을 가질 수 있다. 상기 제2-1 파트(153)는 수직 방향 내에서 상기 홀(H1)과 오버랩되어 배치될 수 있다. 즉, 상기 제2-1 파트(153)의 하부 영역의 내벽(153A)은 상기 홀(H)보다 상기 제1 캐비티(151)의 외벽에 더 가까이 위치할 수 있고, 외벽(153B)은 상기 홀(H)보다 상기 제1 캐비티(151)의 외벽에서 더 멀리 떨어져 위치할 수 있다.In addition, the lower region of the 2-1 part 153 may have a larger plan area than the upper region corresponding to the hole H. The 2-1 part 153 may be disposed to overlap with the hole H1 in a vertical direction. That is, the inner wall 153A of the lower region of the 2-1 part 153 may be located closer to the outer wall of the first cavity 151 than the hole H, and the outer wall 153B is the hole. It may be located farther away from the outer wall of the first cavity 151 than (H).
한편, 도 8을 참조하면, 상기 제1 캐비티(151)의 주위에 배치되고, 상호 일정 간격 이격된 복수의 홀(H1, H2, H3, H4)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 홀은 도면에 도시된 바와 같이 4개일 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 8, a plurality of holes H1, H2, H3, and H4 disposed around the first cavity 151 and spaced apart from each other at a predetermined interval may be included. For example, the plurality of holes may be four as shown in the drawing.
상기 복수의 홀(H1, H2, H3, H4) 각각은, 제1 캐비티(151)와 마주보며 배치될 수 있고, 상기 마주보는 부분에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 홀(H1, H2, H3, H4) 각각은 상기 제1 캐비티(151)의 중심을 향하는 방향의 반대 방향으로 돌출된 말발굽 형상을 가질 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다.Each of the plurality of holes H1, H2, H3, and H4 may be disposed to face the first cavity 151 and may have a shape corresponding to the facing portion. For example, each of the plurality of holes H1, H2, H3, and H4 may have a horseshoe shape protruding in a direction opposite to a direction toward the center of the first cavity 151, but is not limited thereto.
한편, 상기 제2-1 파트(153)는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 점차 증가하는 사다리꼴 형상을 가질 수도 있을 것이다.Meanwhile, the 2-1 part 153 may have a trapezoidal shape whose width gradually increases from top to bottom.
도 9는 일 실시예에 따른 도6의 제1 플레이트의 바텀뷰(bottom view)이고, 도10은 다른 실시 예에 따른 도6의 제1 플레이트의 바텀뷰이고, 도11은 또 다른 실시 예에 따른 도6의 제1 플레이트의 바텀뷰이다.9 is a bottom view of the first plate of FIG. 6 according to an embodiment, FIG. 10 is a bottom view of the first plate of FIG. 6 according to another embodiment, and FIG. 11 is a further embodiment. This is a bottom view of the first plate of FIG. 6.
도 6 및 도 10을 참조하면, 제1 플레이트(114)에는 캐비티(150)의 제1 캐비티(151)가 형성될 수 있다. 6 and 10, a first cavity 151 of a cavity 150 may be formed in the first plate 114.
그리고, 상기 제1 캐비티(151)와 일정 간격 이격된 위치에 제2-2 파트(155)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 제2-2 파트(155)는 제1 폭을 가지는 하부 영역 및 제2 폭을 가지는 상부 영역으로 구분될 수 있다. 즉, 제2-2 파트(155)는 제2-1 파트(153)와 반대되는 병목 형상을 가질 수 있다. In addition, a 2-2 part 155 may be formed at a position spaced apart from the first cavity 151 by a predetermined distance. In this case, the 2-2 part 155 may be divided into a lower area having a first width and an upper area having a second width. That is, the 2-2 part 155 may have a bottleneck shape opposite to the 2-1 part 153.
이는, 상기 제1 플레이트(114)의 하면에 복수의 개별 전극이 배치되는데, 상기 2-2 파트(155)의 하부 영역의 폭이 클수록 상기 공통 전극이 배치되는 면적이 작아지기 때문이다. 따라서, 상기 제2-2 파트(155)의 하부 영역은 상기 제2-2 파트(155)의 하부 영역과 상기 제2 연통부(154)를 연결하는 홀(H5, H6, H7, H8)을 포함할 수 있다. This is because a plurality of individual electrodes are disposed on the lower surface of the first plate 114. As the width of the lower area of the 2-2 part 155 increases, the area in which the common electrode is disposed decreases. Accordingly, the lower region of the 2-2 part 155 includes holes H5, H6, H7, and H8 connecting the lower region of the 2-2 part 155 and the second communication part 154. Can include.
상기 홀(H5, H6, H7, H8)은 상기 제1 플레이트(114)의 하면에 배치된 복수의 개별 전극을 관통하며 형성될 수 있다. 즉, 상기 복수의 개별 전극은 판형상의 전극 구조를 가진다. 따라서, 상기 홀(H5, H6, H7, H8)은 상기 판 형상의 개별 전극을 관통하며 형성될 수 있다. The holes H5, H6, H7, and H8 may be formed while passing through a plurality of individual electrodes disposed on the lower surface of the first plate 114. That is, the plurality of individual electrodes have a plate-shaped electrode structure. Accordingly, the holes H5, H6, H7, and H8 may be formed through the plate-shaped individual electrodes.
이때, 상기 개별 전극은 상기 제2 액체와 접촉되지 않아야 한다. 이때, 상기 홀(H5, H6, H7, H8)의 주위에 절연층을 형성하지 않는 경우, 상기 홀 내에 배치되는 제2 액체와 상기 개별 전극이 상호 접촉할 수 있다. 따라서, 상기 홀(H5, H6, H7, H8)의 주위에는 절연층(118)이 배치될 수 있다.At this time, the individual electrode should not be in contact with the second liquid. In this case, when an insulating layer is not formed around the holes H5, H6, H7, H8, the second liquid disposed in the hole and the individual electrodes may contact each other. Accordingly, an insulating layer 118 may be disposed around the holes H5, H6, H7, and H8.
한편, 도면 상에는 상기 홀(H5, H6, H7, H8)이 원형 형상을 가지며 배치되는 것으로 도시하였으나 이에 국한되지는 않는다. 또한, 도면 상에는 하나의 개별 전극 상에 이를 관통하는 하나의 홀이 형성되는 것으로 도시하였으나, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 하나의 개별 전극 상에 이를 관통하는 복수의 홀이 형성될 수도 있을 것이다.Meanwhile, in the drawings, the holes H5, H6, H7, and H8 are shown to have a circular shape, but are not limited thereto. In addition, although the drawing shows that one hole is formed on one individual electrode through which it is formed, this is only an example, and a plurality of holes through the same may be formed on one individual electrode.
즉, 상기 제2-2 파트(155)는 상기 제2 연통부(154) 및 제1 캐비티(151)의 이격된 위치에서, 상기 제1 캐비티(151)의 주위를 둘러싸며 배치된다. 그리고, 상기 홀(H5, H6, H7, H8)은 상기 개별 전극 및 상기 제1 플레이트(114)의 일부를 개방하여 형성될 수 있고, 이를 토대로 상기 제2-2 파트(155)와 상기 제2 연통부(154)를 상호 연결시킬 수 있다. That is, the 2-2 part 155 is disposed to surround the first cavity 151 at a location spaced apart from the second communication part 154 and the first cavity 151. In addition, the holes H5, H6, H7, H8 may be formed by opening a part of the individual electrode and the first plate 114, and based on this, the 2-2 part 155 and the second The communication parts 154 may be interconnected.
따라서, 상기 제2-2 파트(155)의 평면적은 상기 홀(H5, H6, H7, H8)의 평면적보다 클 수 있다. 상기 제2-2 파트(155)는 수직 방향 내에서 상기 홀(H5, H6, H7, H8)과 오버랩되어 배치될 수 있다. 즉, 상기 제2-2 파트(155)의 내벽(153A)은 상기 홀(H5, H6, H7, H8)보다 상기 제1 캐비티(151)의 외벽에 더 가까이 위치할 수 있고, 외벽(153B)은 상기 홀(H5, H6, H7, H8)보다 상기 제1 캐비티(151)의 외벽에서 더 멀리 떨어져 위치할 수 있다.Accordingly, the plan area of the 2-2 part 155 may be larger than the plan area of the holes H5, H6, H7, and H8. The 2-2 part 155 may be disposed to overlap with the holes H5, H6, H7, and H8 in a vertical direction. That is, the inner wall 153A of the part 2-2 may be positioned closer to the outer wall of the first cavity 151 than the holes H5, H6, H7, H8, and the outer wall 153B May be located farther away from the outer wall of the first cavity 151 than the holes H5, H6, H7, and H8.
한편, 도 10을 참조하면, 제2-2 파트(155)는 상기 제1 캐비티(151)의 주위에 배치되고, 상호 일정 간격 이격된 복수의 홀(H9, H10, H11, H12)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 홀은 도면에 도시된 바와 같이 4개일 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 10, a 2-2 part 155 may include a plurality of holes H9, H10, H11, and H12 disposed around the first cavity 151 and spaced apart from each other by a predetermined interval. I can. For example, the plurality of holes may be four as shown in the drawing.
상기 홀(H9, H10, H11, H12) 각각은, 제1 캐비티(151)와 마주보며 배치될 수 있고, 상기 마주보는 부분에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 홀(H9, H10, H11, H12) 각각은 상기 제1 캐비티(151)의 중심을 향하는 방향의 반대 방향으로 돌출된 말발굽 형상을 가질 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다.Each of the holes H9, H10, H11, and H12 may be disposed to face the first cavity 151 and may have a shape corresponding to the facing portion. For example, each of the plurality of holes H9, H10, H11, and H12 may have a horseshoe shape protruding in a direction opposite to a direction toward the center of the first cavity 151, but is not limited thereto.
도 11을 참조하면, 상기 제2-2 파트(155)는 복수의 서브 파트로 구분될 수 있다. 즉, 도 9 및 10에서는, 제2-2 파트(155)가 상기 제1 캐비티(151)의 주위를 둘러싸며 일체로 연결되어 형성되었다. Referring to FIG. 11, the 2-2 part 155 may be divided into a plurality of sub-parts. That is, in FIGS. 9 and 10, the 2-2 part 155 surrounds the first cavity 151 and is integrally connected to each other.
반면, 도 11에서의 제2-2 파트(155)는 제1 개별 전극(L1) 상에 배치되고 상기 제1 개별 전극(L1)을 관통하는 제5 홀(H5)과 연결된 제1 서브 파트(1551)를 포함할 수 있다. 또한, 제2-2 파트(155)는 제2 개별 전극(L2) 상에 배치되고 상기 제2 개별 전극(L2)을 관통하는 제6 홀(H6)과 연결된 제2 서브 파트(1552)를 포함할 수 있다. 제2-2 파트(155)는 제3 개별 전극(L3) 상에 배치되고 상기 제3 개별 전극(L3)을 관통하는 제7 홀(H7)과 연결된 제3 서브 파트(1553)를 포함할 수 있다. 제2-2 파트(155)는 제4 개별 전극(L4) 상에 배치되고 상기 제4 개별 전극(L4)을 관통하는 제8 홀(H8)과 연결된 제4 서브 파트(1554)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 내지 제4 서브 파트(1551, 1552, 1553, 1554)는 상호 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 내지 제4 서브 파트(1551, 1552, 1553, 1554)는 서로 직접적으로 연결되지 않고, 상기 홀(H5, H6, H7, H8)을 통해 제2 연통부(154)와 연결될 수 있다. On the other hand, the 2-2 part 155 in FIG. 11 is disposed on the first individual electrode L1 and connected to the fifth hole H5 penetrating the first individual electrode L1 ( 1551) may be included. In addition, the 2-2 part 155 includes a second sub-part 1552 disposed on the second individual electrode L2 and connected to a sixth hole H6 penetrating the second individual electrode L2. can do. The 2-2 part 155 may include a third sub-part 1553 disposed on the third individual electrode L3 and connected to the seventh hole H7 penetrating the third individual electrode L3. have. The 2-2 part 155 may include a fourth sub-part 1554 disposed on the fourth individual electrode L4 and connected to the eighth hole H8 penetrating the fourth individual electrode L4. have. In addition, the first to fourth sub-parts 1551, 1552, 1553, and 1554 may be arranged to be spaced apart from each other by a predetermined interval. That is, the first to fourth sub-parts 1551, 1552, 1553, and 1554 are not directly connected to each other, but may be connected to the second communication unit 154 through the holes H5, H6, H7, H8. have.
도 12는 액체 렌즈의 다른 실시예에 대한 단면도(cross-sectional view)이다.12 is a cross-sectional view of another embodiment of a liquid lens.
도 12에 도시된 액체 렌즈는 도 6에 도시된 액체 렌즈 대비 제2-1 파트(153) 및 제2-2 파트(155)의 형상을 제외하면 실질적으로 동일하므로, 동일한 참조부호를 사용하였으며 중복되는 설명을 생략한다.The liquid lens shown in FIG. 12 is substantially the same as the liquid lens shown in FIG. 6 except for the shapes of the 2-1 part 153 and the 2-2 part 155, so the same reference numerals are used and overlapping Omit the explanation.
도 6에서는, 제2-1 파트(153) 및 제2-2 파트(155)가 서로 직접 되지 않고, 제1 연통부 및 제2 연통부를 통해 제1 캐비티(151)와 연결되었다. In FIG. 6, the 2-1 part 153 and the 2-2 part 155 are not directly connected to each other, but are connected to the first cavity 151 through the first communication part and the second communication part.
이와 다르게, 도 12에 따르면, 액체 렌즈(28A)는 제2-1 파트(151) 및 제2-2 파트(155)를 포함하며, 이때 상기 제2-1 파트(151) 및 제2-2 파트(155)는 서로 직접 연결될 수 있다. 이에 따라, 제2-1 파트(151) 및 제2-2 파트(155)는 서로 연결됨에 따라 하나의 제2 캐비티를 구성할 수 있다.Alternatively, according to FIG. 12, the liquid lens 28A includes a 2-1 part 151 and a 2-2 part 155, and at this time, the 2-1 part 151 and the 2-2 The parts 155 may be directly connected to each other. Accordingly, as the 2-1 part 151 and the 2-2 part 155 are connected to each other, one second cavity may be formed.
이때, 상기 하나의 제2 캐비티 내에는 제1 액체(122) 및 제2 액체(124)가 각각 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제1 캐비티(151)에 배치된 제1 액체(122) 및 제2 액체(124)와 동일하게, 상기 제2 캐비티 내에서도 상기 제1 액체(122) 및 제2 액체(124)가 상부 영역 및 하부 영역으로 구분되어 계면을 형성할 수 있다. In this case, a first liquid 122 and a second liquid 124 may be disposed in the one second cavity, respectively. And, like the first liquid 122 and the second liquid 124 disposed in the first cavity 151, the first liquid 122 and the second liquid 124 are located above the second cavity. It is divided into a region and a lower region to form an interface.
도 13은 액체 렌즈의 또 다른 실시예에 대한 단면도(cross-sectional view)이다.13 is a cross-sectional view of another embodiment of a liquid lens.
도 13에 도시된 액체 렌즈는 도 6에 도시된 액체 렌즈 대비 제1 캐비티(151)의 형상을 제외하면 실질적으로 동일하므로, 동일한 참조부호를 사용하였으며 중복되는 설명을 생략한다.Since the liquid lens shown in FIG. 13 is substantially the same as the liquid lens shown in FIG. 6 except for the shape of the first cavity 151, the same reference numerals are used, and redundant descriptions are omitted.
도 6에서는, 제1 캐비티(151)의 측벽은 전체적으로 하나의 경사면을 가지고 형성되었다. 즉, 제1 캐비티(151)는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 점차 감소하는 형상을 가졌다. In FIG. 6, the sidewall of the first cavity 151 is formed as a whole to have one inclined surface. That is, the first cavity 151 has a shape whose width gradually decreases from top to bottom.
이와 다르게, 도 13에 따르면, 액체 렌즈(28B)는 제1 캐비티(151)를 포함하며, 상기 제1 캐비티(151)는 변곡점을 기준으로 제1-1 파트(151A) 및 제1-2 파트(151B)로 구분될 수 있다.Alternatively, according to FIG. 13, the liquid lens 28B includes a first cavity 151, and the first cavity 151 is a 1-1 part 151A and a 1-2 part based on an inflection point. It can be classified as (151B).
상기 제1-1 파트(151A)는 제1 캐비티(151)의 하부 영역이고, 상기 제1-2 파트(151B)는 상기 제1-1 파트(151A) 위에 배치되는 제1 캐비티(151)의 상부 영역일 수 있다.The 1-1 part 151A is a lower area of the first cavity 151, and the 1-2 part 151B is an area of the first cavity 151 disposed above the 1-1 part 151A. It may be an upper area.
상기 제1-1 파트(151A)는 하부의 폭과 상부의 폭이 서로 동일할 수 있다. 즉, 상기 제1-1 파트(151A)는 수직 단면 형상이 직사각형 또는 정사각형을 가질 수 있다. 바람직하게, 상기 제1-1 파트(151A)의 측벽은 제1 플레이트(114)의 하면에 대해 수직할 수 있다. 상기 제1-1 파트(151A)의 측벽과 상기 제1 플레이트(114)의 하면 사이의 내각은 90도일 수 있다. The first-first part 151A may have a lower width and an upper width equal to each other. That is, the 1-1th part 151A may have a rectangular or square shape in a vertical cross section. Preferably, the sidewall of the 1-1 part 151A may be perpendicular to the lower surface of the first plate 114. An interior angle between the sidewall of the first-first part 151A and the lower surface of the first plate 114 may be 90 degrees.
상기 제1-2 파트(151B)는 하부의 폭과 상부의 폭이 서로 다를 수 있다. 즉, 상기 제1-2 파트(151B)는 수직 단면 형상이 평행 사변형일 수 있다. 상기 제1-2 파트(151B)는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 점차 감소할 수 있다. 상기 제1-2 파트(151B)의 측벽은 경사면을 가질 수 있다. 상기 제1-2 파트(151B)의 측벽과 상기 제1 플레이트(114)의 하면 사이의 내각은 90도보다 작을 수 있다.The first-2 part 151B may have a lower width and an upper width different from each other. That is, the first-2 part 151B may have a parallelogram in a vertical cross-sectional shape. The first-2 part 151B may gradually decrease in width from top to bottom. The sidewall of the 1-2 part 151B may have an inclined surface. An inner angle between the sidewall of the 1-2 part 151B and the lower surface of the first plate 114 may be less than 90 degrees.
즉, 상기 제1-1 파트(151A)의 측벽과 상기 제1 플레이트(114)의 하면 사이의 내각은 상기 제1-2 파트(151B)의 측벽과 상기 제1 플레이트(114)의 하면 사이의 내각보다 클 수 있다.That is, the inner angle between the sidewall of the first-first part 151A and the lower surface of the first plate 114 is between the sidewall of the first-second part 151B and the lower surface of the first plate 114 May be larger than the cabinet.
파트(151A) 및 제1-2 파트(151B)는 변곡점을 기준으로 구분될 수 있다. 상기 변곡점은 제1 액체(122)와 제2 액체(124) 사이의 계면을 기준으로 결정될 수 있다. 바람직하게, 상기 변곡점은 제1 액체(122)와 제2 액체(124) 사이의 계면이 위치할 수 있는 최하점을 기준으로 결정될 수 있다. 즉, 상기 액체 렌즈는 상기 계면(130)의 곡률, 굴곡 또는 경사도 등이 변하면서 액체 렌즈(28)의 초점 거리가 조정될 수 있다. 이때, 상기 계면의 반응 속도를 빠르게 하기 위해서는 상기 측벽이 경사면을 가지는 것이 좋다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 계면이 위치할 수 있는 최하점까지는 경사면을 가지도록 하고, 상기 최하점의 아래 부분은 경사면이 아닌 수직면을 가지도록 하여 내부에 채워질 수 있는 액체의 양이 증가할 수 있도록 한다. 그리고, 상기 액체의 양이 증가함에 따라 상기 계면이 변화하는 상황에서의 압력 차이를 최소화할 수 있으며, 이를 토대로 응답 속도를 향상시킬 수 있다.The part 151A and the 1-2th part 151B may be divided based on the inflection point. The inflection point may be determined based on an interface between the first liquid 122 and the second liquid 124. Preferably, the inflection point may be determined based on the lowest point at which the interface between the first liquid 122 and the second liquid 124 can be located. That is, in the liquid lens, the focal length of the liquid lens 28 may be adjusted while the curvature, curvature, or inclination of the interface 130 is changed. At this time, in order to speed up the reaction rate of the interface, it is preferable that the sidewall has an inclined surface. Accordingly, in an embodiment, an inclined surface is formed up to the lowest point where the interface can be located, and the lower portion of the lowest point has a vertical surface rather than an inclined surface, so that the amount of liquid that can be filled in the interior is increased. In addition, as the amount of the liquid increases, a pressure difference in a situation in which the interface changes may be minimized, and a response speed may be improved based on this.
도 14는 비교 예 및 실시 예에 따른 액체 렌즈에서의 계면 변화 시에 발생하는 압력 차이를 나타낸 도면이다.14 is a diagram illustrating a pressure difference occurring when an interface changes in a liquid lens according to Comparative Examples and Examples.
도 14의 (a)는 비교 예에 따른 액체 렌즈의 계면 변화 시의 압력 차이를 보여주고, 도 14의 (b)는 실시 예에 따른 제2 캐비티(152, 154)를 포함하는 캐비티(150) 구조에서의 계면 변화 시의 압력 차이를 보여준다.FIG. 14A shows the pressure difference when the interface of the liquid lens changes according to the comparative example, and FIG. 14B shows the cavity 150 including the second cavities 152 and 154 according to the embodiment. It shows the pressure difference when the interface changes in the structure.
비교 예에서는 액체 렌즈의 계면 변화 시에 350Pa 정도의 압력 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.In the comparative example, it was confirmed that a pressure difference of about 350Pa occurred when the interface of the liquid lens was changed.
반면, 실시 예에 따른 제2 캐비티(152, 154)를 포함하는 캐비티(150) 구조에서의 계면 변화 시에는 90Pa 정도의 압력 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 비교 예 대비 압력 차이가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 실시 예에 따른 구조에 의하면, 액체 렌즈의 반응 속도를 비교 예 대비 최소 10% 이상 개선시킬 수 있다.On the other hand, in the case of the interface change in the structure of the cavity 150 including the second cavities 152 and 154 according to the embodiment, it was confirmed that a pressure difference of about 90Pa occurs, and the pressure difference decreases compared to the comparative example. I could confirm. According to the structure according to this embodiment, the reaction speed of the liquid lens can be improved by at least 10% or more compared to the comparative example.
실시 예에 의하면, 광이 통과하는 영역에 형성된 캐비티의 주위에 제1 액체 및 제2 액체가 배치되는 저장소(Reservoir)를 형성한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 캐비티뿐 아니라 저장소에도 제1 액체 및 제2 액체가 배치된다. 이에 따르면, 상기 제1 및 2 액체가 배치되는 영역의 면적을 증가시킬 수 있으며, 계면의 곡률을 변화시킬때 발생하는 압력 차이 변화를 최소화할 수 있다. According to the embodiment, a reservoir in which the first liquid and the second liquid are disposed is formed around a cavity formed in a region through which light passes. Accordingly, in the embodiment, the first liquid and the second liquid are disposed not only in the cavity but also in the reservoir. Accordingly, it is possible to increase the area of the area in which the first and second liquids are disposed, and to minimize a change in pressure difference occurring when the curvature of the interface is changed.
또한, 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 액체가 배치되는 추가적인 저장소를 확보함에 따라 제1 및 제2 액체의 유동성을 확보할 수 있으며, 이에 따른 액체 렌즈의 구동 속도 및 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 이에 따르면, 액체 렌즈를 통해 전달되는 광신호를 변환하여 얻어지는 영상 또는 이미지에 대하여 보다 효율적인 광학적 안정화를 수행할 수 있다.In addition, according to the embodiment, it is possible to secure the fluidity of the first and second liquids by securing an additional reservoir in which the first and second liquids are disposed, thereby improving the driving speed and response speed of the liquid lens. have. Accordingly, more efficient optical stabilization can be performed on an image or image obtained by converting an optical signal transmitted through the liquid lens.
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 실시형태로 구현될 수도 있다. As described above with respect to the embodiment, only a few are described, but other various types of implementation are possible. The technical contents of the above-described embodiments may be combined in various forms unless they are technologies incompatible with each other, and may be implemented as a new embodiment through this.
한편, 전술한 실시 예에 의한 액체 렌즈를 포함하는 카메라 모듈을 이용하여 광학 기기를 구현할 수 있다. 여기서, 광학 기기는 광 신호를 가공하거나 분석할 수 있는 장치를 포함할 수 있다. 광학 기기의 예로는 카메라/비디오 장치, 망원경 장치, 현미경 장치, 간섭계 장치, 광도계 장치, 편광계 장치, 분광계 장치, 반사계 장치, 오토콜리메이터 장치, 렌즈미터 장치 등이 있을 수 있으며, 렌즈 어셈블리를 포함할 수 있는 광학 기기에 본 실시 예를 적용할 수 있다.Meanwhile, an optical device may be implemented using the camera module including the liquid lens according to the above-described embodiment. Here, the optical device may include a device capable of processing or analyzing an optical signal. Examples of optical devices may include a camera/video device, a telescope device, a microscope device, an interferometer device, a photometer device, a polarimeter device, a spectrometer device, a reflectometer device, an autocollimator device, a lens meter device, and the like, including a lens assembly. This embodiment can be applied to an optical device capable of.
또한, 광학 기기는 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등의 휴대용 장치로 구현될 수 있다. 이러한 광학 기기는 카메라 모듈 영상을 출력하는 디스플레이부(미도시), 카메라 모듈에 전원을 공급하는 배터리(미도시), 카메라 모듈과 디스플레이부와 배터리를 실장하는 본체 하우징을 포함할 수 있다. 광학 기기는 타 기기와 통신할 수 있는 통신모듈과, 데이터를 저장할 수 있는 메모리부를 더 포함할 수 있다. 통신 모듈과 메모리부 역시 본체 하우징에 실장될 수 있다.In addition, the optical device may be implemented as a portable device such as a smart phone, a notebook computer, or a tablet computer. Such an optical device may include a display unit (not shown) that outputs a camera module image, a battery (not shown) that supplies power to the camera module, and a camera module, a display unit, and a main body housing on which the battery is mounted. The optical device may further include a communication module capable of communicating with other devices and a memory unit capable of storing data. The communication module and the memory unit may also be mounted on the main body housing.
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.It is obvious to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention. Therefore, the detailed description above should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (12)

  1. 전도성 액체와 비전도성 액체가 배치되는 캐비티를 포함하는 제1 플레이트;A first plate including a cavity in which a conductive liquid and a non-conductive liquid are disposed;
    상기 제1 플레이트 상에 배치되는 제1 전극; 및A first electrode disposed on the first plate; And
    상기 제1 플레이트 상에 배치되는 제2 전극;을 포함하고,Including; a second electrode disposed on the first plate,
    상기 캐비티는 상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체가 배치되고 경사면을 갖는 제1 캐비티; 및The cavity includes a first cavity in which the conductive liquid and the non-conductive liquid are disposed and has an inclined surface; And
    상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체가 배치되고 제1 캐비티를 둘러싸도록 배치되는 제2 캐비티를 포함하고,And a second cavity in which the conductive liquid and the non-conductive liquid are disposed and disposed to surround the first cavity,
    상기 제2 전극은 상기 제1 캐비티 상에 배치되는 액체 렌즈.The second electrode is a liquid lens disposed on the first cavity.
  2. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 전극 상에 배치되는 제2 플레이트;A second plate disposed on the first electrode;
    상기 제2 전극 상에 배치되는 제3 플레이트; 및A third plate disposed on the second electrode; And
    상기 제1 캐비티와 상기 제2 캐비티를 연결하는 연통부를 포함하고,And a communication part connecting the first cavity and the second cavity,
    상기 제1 캐비티는 광이 투과되는 렌즈 영역에 대응되고,The first cavity corresponds to a lens area through which light is transmitted,
    상기 제2 캐비티는 상기 렌즈 영역 이외에 배치되는The second cavity is disposed outside the lens area
    액체 렌즈.Liquid lens.
  3. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 제2 캐비티는,The second cavity,
    상기 제2 캐비티의 상부 영역에 배치된 제2-1 파트; 및A 2-1 part disposed in the upper area of the second cavity; And
    상기 제2 캐비티의 하부 영역에 배치된 제2-2 파트를 포함하는Including a 2-2 part disposed in the lower area of the second cavity
    액체 렌즈.Liquid lens.
  4. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 연통부는,The communication part,
    상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 형성되고, 상기 제2-1 파트와 상기 제1 캐비티의 상부 영역을 연결하는 제1 연통부; 및A first communication part formed between the first plate and the second plate and connecting the part 2-1 and an upper region of the first cavity; And
    상기 제1 플레이트와 상기 제3 플레이트에 형성되고, 상기 제2-2 파트와 상기 제1 캐비티의 하부 영역을 연결하는 제2 연통부를 포함하는And a second communication part formed on the first plate and the third plate and connecting the part 2-2 and the lower region of the first cavity
    액체 렌즈.Liquid lens.
  5. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 제2-1 파트 및 상기 제2-2 파트는The 2-1 part and the 2-2 part
    상호 일정 간격 이격되어 배치된Spaced apart from each other
    액체 렌즈.Liquid lens.
  6. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 제2-1 파트는,Part 2-1 above,
    상기 제2-2 파트와 물리적으로 직접 연결된Physically directly connected to part 2-2 above
    액체 렌즈.Liquid lens.
  7. 제4항에 있어서,The method of claim 4,
    상기 제1 전극을 관통하며 형성되고, 상기 제1 연통부와 상기 제2-1 파트를 서로 연결하는 적어도 하나의 제1 홀을 포함하는 It is formed while penetrating the first electrode and including at least one first hole connecting the first communication part and the 2-1 part to each other.
    액체 렌즈.Liquid lens.
  8. 제4항에 있어서,The method of claim 4,
    상기 복수의 제2 전극을 관통하며 형성되고, 상기 제2 연통부와 상기 제2-2 파트를 서로 연결하는 복수의 제2 홀을 포함하는And a plurality of second holes formed passing through the plurality of second electrodes and connecting the second communication part and the 2-2 part to each other
    액체 렌즈.Liquid lens.
  9. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 복수의 제2 전극 상에 배치되고, 상기 복수의 제2 전극과 상기 제1 액체 또는 상기 제2 액체의 접촉을 차단하는 절연층을 포함하고,An insulating layer disposed on the plurality of second electrodes and blocking contact between the plurality of second electrodes and the first liquid or the second liquid,
    상기 절연층은,The insulating layer,
    상기 복수의 제2 홀의 내벽에도 배치되는Also disposed on the inner wall of the plurality of second holes
    액체 렌즈.Liquid lens.
  10. 제7항에 있어서,The method of claim 7,
    상기 제2-2 파트는,Part 2-2 above,
    상기 복수의 제2 전극 각각과 수직 방향 내에서 오버랩되도록 배치되고, 상호 이격된 복수의 서브 파트를 포함하는And a plurality of sub-parts disposed to overlap each of the plurality of second electrodes in a vertical direction and spaced apart from each other
    액체 렌즈.Liquid lens.
  11. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 캐비티는,The first cavity,
    제1-1 파트; 및Part 1-1; And
    상기 제1-1 파트 위의 제1-2 파트를 포함하고,Including the 1-2 part above the 1-1 part,
    상기 제1-1 파트는,Part 1-1 above,
    하부 폭 및 상부 폭이 서로 동일하고,The lower width and upper width are equal to each other,
    상기 제1-2 파트는,Part 1-2 above,
    하부에서 상부로 갈수록 폭이 증가하는The width increases from bottom to top
    액체 렌즈.Liquid lens.
  12. 고체렌즈를 포함하는 홀더;A holder including a solid lens;
    상기 홀더와 결합하는 액체렌즈;A liquid lens coupled to the holder;
    상기 액체렌즈와 연결되는 제1기판;A first substrate connected to the liquid lens;
    상기 제1기판과 연결되는 제2기판; 및A second substrate connected to the first substrate; And
    상기 액체렌즈에 대응되는 위치의 상기 제2 기판상에 배치되는 이미지 센서를 포함하고,And an image sensor disposed on the second substrate at a position corresponding to the liquid lens,
    상기 액체 렌즈는,The liquid lens,
    제1 및 제2 액체가 배치되는 캐비티를 포함하는 제1 플레이트;A first plate including a cavity in which first and second liquids are disposed;
    상기 제1 플레이트의 제1면에 배치되는 제1 전극;A first electrode disposed on the first surface of the first plate;
    상기 제1 플레이트의 제2면에 배치되는 복수의 제2 전극;A plurality of second electrodes disposed on the second surface of the first plate;
    상기 제1 전극 상에 배치되는 제2 플레이트; 및A second plate disposed on the first electrode; And
    상기 복수의 제2 전극 상에 배치되는 제3 플레이트를 포함하고,Comprising a third plate disposed on the plurality of second electrodes,
    상기 캐비티는,The cavity,
    상기 이미지 센서의 중심과 대응되는 제1 영역에 배치된 제1 캐비티와,A first cavity disposed in a first area corresponding to the center of the image sensor,
    상기 제1 캐비티와 수평 방향으로 오버랩된 상기 제1 영역 이외의 제2 영역에 배치된 제2 캐비티를 포함하며,And a second cavity disposed in a second area other than the first area overlapping the first cavity in a horizontal direction,
    상기 제2 캐비티는,The second cavity,
    상기 제2 영역의 상부 영역에 배치된 제2-1 파트; 및A 2-1 part disposed in an upper area of the second area; And
    상기 제2 영역의 하부 영역에 배치된 제2-2 파트를 포함하며,It includes a 2-2 part disposed in the lower area of the second area,
    상기 제2 플레이트는,The second plate,
    상기 제2-1 파트와 상기 제1 캐비티의 상부 영역을 연결하는 제1 연통부를 포함하고,A first communication part connecting the part 2-1 and an upper region of the first cavity,
    상기 제3 플레이트는,The third plate,
    상기 제2-2 파트와 상기 제1 캐비티의 하부 영역을 연결하는 제2 연통부를 포함하는Including a second communication part connecting the part 2-2 and the lower region of the first cavity
    카메라 모듈.Camera module.
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