WO2021054740A1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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WO2021054740A1
WO2021054740A1 PCT/KR2020/012558 KR2020012558W WO2021054740A1 WO 2021054740 A1 WO2021054740 A1 WO 2021054740A1 KR 2020012558 W KR2020012558 W KR 2020012558W WO 2021054740 A1 WO2021054740 A1 WO 2021054740A1
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temperature
liquid lens
driving
unit
lens
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PCT/KR2020/012558
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English (en)
French (fr)
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김의준
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엘지이노텍 주식회사
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Publication date
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    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0084—Driving means for the movement of one or more optical element using other types of actuators

Definitions

  • the embodiment relates to a camera module.
  • a user of a portable device wants an optical device that has a high resolution, is small in size, and has various photographing functions.
  • various shooting functions include at least one of an optical zoom function (zoom-in/zoom-out), an auto-focusing (AF) function, or an image stabilization or image stabilization (OIS) function.
  • an optical zoom function zoom-in/zoom-out
  • AF auto-focusing
  • OIS image stabilization or image stabilization
  • the autofocus and image stabilization functions are performed by moving or tilting several lenses fixed to the lens holder and aligned with the optical axis, in the vertical direction of the optical axis or the optical axis.
  • a lens assembly composed of a plurality of lenses is provided.
  • a separate lens driving device to drive is required.
  • the lens driving device consumes high power, and in order to protect it, there is a problem in that the overall size of the existing camera module is increased, such as a cover glass must be added separately from the camera module.
  • research on a liquid lens unit that performs autofocus and camera shake correction functions by electrically controlling the curvature of the interface between two liquids has been conducted.
  • the interface is variously deformed according to the temperature, and thus the accuracy needs to be improved.
  • a camera module including a lens capable of adjusting the position of an interface positioned between two liquids according to electrical energy, the deformation of the interface caused by the temperature of a structure capable of housing two liquids included in the lens. It provides a camera module that can compensate for changes in diopter.
  • a liquid lens in which the degree of curvature and bias of the interface formed by the two liquids contained in the lens is adjusted according to the supply voltage has the characteristic and tendency of lowering the resolution of the lens due to the thermal expansion rate according to the temperature change.
  • a camera module that adjusts the temperature in response to the change in spatial frequency response (SFR) according to the temperature change of the liquid lens and adjusts the driving voltage that can adjust the motion of the liquid interface according to the temperature. do.
  • the camera module includes a lens assembly including a liquid lens; A temperature sensor sensing the temperature of the liquid lens; An image sensor receiving light passing through the lens assembly; A sensing unit sensing a first driving signal applied to the liquid lens to adjust an interface of the liquid lens; And a determination unit comparing the temperature with a target temperature and providing a heating signal to a heater for adjusting the temperature of the liquid lens or providing the temperature to a compensation unit.
  • the compensation unit compensates the temperature to the first driving signal to generate a second driving signal for readjusting the interface of the liquid lens.
  • the determination unit may provide a heating signal of a first electric level when the temperature is lower than a predetermined ratio of the target temperature.
  • the determination unit may provide a heating signal of a second electric level, and the heating signal of the second electric level may be lower than the first electric level.
  • the determination unit may provide only the temperature to the compensation unit.
  • a voltage controller that outputs a driving voltage corresponding to a shape of an interface of the liquid lens according to the first driving signal and the second driving signal.
  • the compensation unit may include a first input unit receiving the first driving signal; A second input unit receiving the temperature; A data unit for storing a plurality of third driving signals for each temperature of the first diopter of the liquid lens and a plurality of fourth driving signals for each temperature of the second diopter of the liquid lens; A first calculator configured to calculate a third diopter of the liquid lens by using the first driving signal; And a second calculator configured to calculate the second driving signal corresponding to the temperature and the third diopter using at least one of the plurality of third driving signals and the plurality of fourth driving signals. .
  • the first diopter and the second diopter may be different.
  • the second calculation unit may include a first driving function for the plurality of third driving signals; And a second driving function for the plurality of fourth driving signals.
  • the second calculation unit may calculate a plurality of third driving functions for each temperature from the first driving function and the second driving function, and among the first driving function, the second driving function, and the plurality of third driving functions
  • the second driving signal may be calculated using at least one.
  • the liquid lens may include a plate including a cavity in which a conductive liquid and a non-conductive liquid form an interface and are disposed; A common terminal disposed on the plate; And a plurality of individual terminals disposed under the plate, wherein the first driving signal may correspond to each voltage or an average voltage applied to the plurality of individual terminals.
  • the embodiment provides a camera module that prevents a decrease in resolution or a decrease in accuracy that occurs as an interface of a liquid lens changes according to temperature.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a camera module according to an embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the camera module according to the embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the camera module according to the embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a liquid lens unit according to an embodiment
  • 5A to 5E are views for explaining a driving method of a liquid lens unit
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a liquid lens unit whose interface is adjusted in response to a driving voltage
  • FIG. 7A to 7B are views showing the structure of a liquid lens unit
  • FIG. 8 is a block diagram of a camera module according to an embodiment
  • FIG. 9 is a diagram illustrating driving of a control unit according to an embodiment
  • 10 to 13 are views for explaining driving of a determination unit and a compensation unit according to an embodiment
  • 14 to 16 are views for explaining driving of a compensation unit according to an embodiment
  • 17 is a flowchart illustrating a method of driving a camera module according to an embodiment.
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when described as "at least one (or more than one) of A and (and) B and C", it is combined with A, B, and C. It may contain one or more of all possible combinations.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used.
  • a component when a component is described as being'connected','coupled' or'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled, or connected to the other component, but also with the component. It may also include the case of being'connected','coupled' or'connected' due to another element between the other elements.
  • top (top) or bottom (bottom) when it is described as being formed or disposed on the “top (top) or bottom (bottom)” of each component, the top (top) or bottom (bottom) is one as well as when the two components are in direct contact with each other. It also includes the case where the above other component is formed or disposed between the two components.
  • upper (upper) or lower (lower) when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component may be included.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a camera module according to an embodiment.
  • the camera module 100 may include a lens assembly 10, a control circuit 20, and an image sensor 30.
  • the lens assembly 10 may include a plurality of lens units and a holder accommodating the plurality of lens units.
  • the plurality of lens units may include a liquid lens and may further include a first lens unit or a second lens unit.
  • the plurality of lens units may include first and second lens units and a liquid lens unit.
  • the control circuit 20 serves to supply a driving voltage (or operating voltage) to the liquid lens unit.
  • control circuit 20 and the image sensor 30 may be disposed on one printed circuit board (PCB), but this is only an example, and embodiments are not limited thereto.
  • PCB printed circuit board
  • the configuration of the control circuit 20 may be designed differently according to specifications required by the optical device.
  • the control circuit 20 since the control circuit 20 is implemented as a single chip, it is possible to reduce the intensity of the driving voltage applied to the lens assembly 10. Through this, the size of the optical device mounted on the portable device can be further reduced. A detailed description of this will be described later.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a camera module according to an embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the camera module according to the embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a liquid lens unit according to the embodiment.
  • the camera module 100 may include a lens assembly, a main substrate 150 and an image sensor 30.
  • the camera module 100 may further include a first cover 170 and a middle base 172.
  • the camera module 100 may further include at least one adhesive member 162 and 164 and a second cover 174. At least one adhesive member serves to couple or fix the liquid lens unit 140 to the holder 120.
  • the at least one adhesive member is illustrated as including all of the first adhesive member 162, the second adhesive member 164, and the third adhesive member 166, but embodiments are not limited thereto. That is, according to another embodiment, the at least one adhesive member may include only some of the first adhesive member 162, the second adhesive member 164, and the third adhesive member 166.
  • At least one of the components 110 to 190 of the camera module 100 illustrated in FIG. 2 may be omitted.
  • at least one component different from the components 110 to 190 shown in FIG. 2 may be further added to and included in the camera module 100.
  • the lens assembly (refer to FIG. 1, 10) includes a liquid lens unit 140, a holder 120, a first lens unit 110 and 110A, a second lens unit 130 and 130A, a first adhesive member 162 , At least one of the second adhesive member 164 and the third adhesive member 166 may be included.
  • the lens assembly may be disposed on the main substrate 150.
  • first lens units 110 and 110A and the second lens units 130 and 130A are referred to as'first solid lens unit' and'second solid lens unit'. Each can also be called.
  • the first lens units 110 and 110A are disposed on the upper side of the lens assembly, and may be areas in which light is incident from the outside of the lens assembly. That is, the first lens units 110 and 110A may be disposed on the liquid lens unit 140 in the holder 120.
  • the first lens units 110 and 110A may be implemented as one lens, or may be implemented as two or more lenses that are aligned with respect to a central axis to form an optical system.
  • the central axis is an optical axis of an optical system formed by the first lens units 110 and 110A, the liquid lens unit 140 and the second lens units 130 and 130A included in the camera module 100 It may mean (LX) or an axis parallel to the optical axis (LX).
  • the optical axis LX may be the same as the optical axis of the image sensor 30.
  • the first lens unit 110 and 110A, the liquid lens unit 140, the second lens unit 130 and 130A, and the image sensor 30 are optical axis LX through active alignment (AA).
  • the active alignment means that the optical axes of the first lens units 110 and 110A, the second lens units 130 and 130A, and the liquid lens unit 140 are matched for better image acquisition, and the image sensor 30 )
  • the lens units (110, 110A), (130, 130A), and (140) may refer to an operation of adjusting an axis or distance relationship.
  • the active alignment is performed by transmitting light incident from a specific object through at least one of the first lens units 110 and 110A, the second lens units 130 and 130A, and the liquid lens unit 140. 30) may be performed through an operation of analyzing the image data generated by receiving. For example, active alignment may be performed in the following order.
  • active alignment for adjusting the relative position between the first lens units 110 and 110A fixed and mounted on the holder 120, the second lens units 130 and 130A, and the image sensor 30
  • active alignment for adjusting a relative position between the liquid lens unit 140 inserted in the holder 120 and the image sensor 30
  • the first alignment may be performed while the gripper is holding the middle base 172 and is variable in various positions
  • the second alignment is performed while the gripper is holding the spacer 143 of the liquid lens unit 140. It can be performed while changing to the position.
  • active alignment may be performed in an order different from the above-described order.
  • the holder 120 may include a holder upper region 120U disposed above the liquid lens unit 140 and a holder lower region 120D disposed below the liquid lens unit 140.
  • each of the first and second adhesive members 162 and 164 may couple the upper region 120U of the holder and the lower region 120D of the holder with the liquid lens unit 140.
  • the liquid lens unit 140 may be stably fixed to and coupled to the holder 120.
  • the first lens unit 110A may include, for example, two lenses L1 and L2, but this is exemplary and the number of lenses included in the first lens unit 110A may be at least one or more. have.
  • an exposure lens may be disposed on the image side of the first lens units 110 and 110A.
  • the exposure lens may mean an outermost lens among lenses included in the first lens units 110 and 110A. That is, since the lens L1 located on the uppermost side of the first lens unit 110A protrudes upward, it can perform the function of the exposure lens.
  • the exposure lens protrudes out of the holder 120 and has a possibility of damaging the surface. If the surface of the exposure lens is damaged, the image quality of the image captured by the camera module 100 may be deteriorated.
  • a cover glass is disposed on the top of the exposed lens, a coating layer is formed, or in order to prevent damage to the surface of the exposed lens, it is more rigid than the lenses of other lens units.
  • An exposed lens can also be implemented with a strong wear-resistant material.
  • each of the lenses L1 and L2 included in the first lens unit 110A may increase downward (eg, in the -z-axis direction), but the embodiment is not limited thereto.
  • the second lens units 130 and 130A may be implemented as a single lens, or may be implemented as two or more lenses that are aligned with respect to a central axis to form an optical system.
  • the second lens unit 130A may include three lenses L3, L4, and L5, but this is exemplary and the second lens unit 130 and 130A is The number of included lenses may be 2 or less or 4 or more.
  • each of the lenses L3, L4, and L5 included in the second lens unit 130A may increase downward (eg, in the -z-axis direction), but the embodiment is not limited thereto.
  • each of the first lens units 110 and 110A and the second lens units 130 and 130A is a solid lens, and may be implemented with glass or plastic, but the embodiment is a first lens. It is not limited to a specific material of each of the parts 110 and 110A and the second lens parts 130 and 130A.
  • the liquid lens unit 140 may include first to fifth regions A1, A2, A3, A4, and A5.
  • the fourth area A4 and the fifth area A5 are located on the outermost side of the camera module 100, and the first area A1, the second area A2, and the third area A3 are It may be disposed between the fourth area A4 and the fifth area A5.
  • the third area A3 may be disposed between the first area A1 and the second area A2.
  • the first area A1 may be disposed between the fourth area A4 and the third area A3, and the second area A2 is between the third area A3 and the fifth area A5. Can be placed.
  • first area A1 and the second area A2 may be areas disposed inside the openings of each side of the holder 120.
  • the third area A3 may be an area between the first area A1 and the second area A2.
  • the fourth area A4 and the fifth area A5 are areas protruding from the opening of the holder 120 and are areas disposed outside the holder 120 at the opening.
  • first adhesive member 162 and the second adhesive member 164 will be described, and the liquid lens unit 140 will be described later.
  • the first adhesive member 162 includes first and second adhesive portions 162-1 and 162-2, and the second adhesive member 164 includes third and fourth adhesive portions 164-1 and 164-2. It may include.
  • Such an adhesive may include an adhesive, an epoxy, or the like.
  • the first bonding portion 162-1 couples the holder 120 and the upper surface 140TS of the fourth area A4 of the liquid lens unit 140, and the third bonding portion 164-1 is the holder 120 ) And the upper surface of the fifth region A5 of the liquid lens unit 140.
  • the upper surface 140TS of each of the fourth region A4 and the fifth region A5 of the liquid lens unit 140 is 1
  • the embodiment is not limited thereto.
  • the upper surface of the liquid lens unit 140 may be the upper surface of the liquid lens 142.
  • the holder 120 includes an upper portion of the holder disposed on the liquid lens unit 140 (or liquid lens 142) and a lower portion of the holder disposed under the liquid lens unit 140 (or liquid lens 142). Can include.
  • the holder 120 may include a sidewall facing the side of the liquid lens 142 or the liquid lens unit 140.
  • Each of the first and third bonding portions 162-1 and 164-1 may couple the upper region 120U of the holder and the liquid lens unit 140. In this way, the liquid lens unit 140 is fixed to the holder 120 by coupling the holder 120 and the liquid lens unit 140 to each of the first bonding unit 162-1 and the third bonding unit 164-1. Can be.
  • the second bonding portion 162-2 may couple the holder 120 and the lower surface 140BS and the side surfaces of the fourth area A4 of the liquid lens unit 140.
  • the lower surface 140BS of the liquid lens unit 140 is the lower surface of the second connection substrate 144
  • the side surface of the liquid lens unit 140 is illustrated as being the side surface of the spacer 143, but the embodiment is Not limited.
  • the lower surface or the side surface of the liquid lens unit 140 means the liquid lens 142 ) May mean the lower side or the side, respectively.
  • the fourth bonding portion 164-2 may couple the holder 120 and the lower surface 140BS and the side surface 140SS of the fifth area A5 of the liquid lens unit 140.
  • the lower surface 140BS of the liquid lens unit 140 is the lower surface of the second connection substrate 144
  • the side surface 140SS of the liquid lens unit 140 may be the side surface of the spacer 143, but the embodiment is It is not limited to this.
  • the lower surface or the side surface of the liquid lens unit 140 means the lower surface or the side surface of the liquid lens 142 Can mean each.
  • each of the second bonding portion 162-2 and the fourth bonding portion 164-2 may couple the lower region 120D of the holder and the liquid lens unit 140.
  • each of the second bonding portion 162-2 and the fourth bonding portion 164-4 may seal the opening of the holder 120 by coupling the holder 120 and the liquid lens portion 140.
  • the first bonding portion 162-1 and the second bonding portion 164-1 may be connected to each other, and the third bonding portion 164-1 and the fourth bonding portion 164-2 are connected to each other to achieve the above-described sealing. You can do it.
  • the third adhesive member 166 may be disposed to fill a space (or gap) between the upper surface of the holder 120 and the first cover 170. And in some cases, the third adhesive member 166 may be omitted. In this case, the spaced space between the upper surface of the holder 120 and the first cover 170 may be emptied.
  • the embodiment is not limited to the shapes of the first to third adhesive members 162, 164, and 166 described above. That is, if the inside of the holder 120 can be sealed so that foreign substances do not flow into the holder 120 through the opening of the holder 120 from the outside, the first to third adhesive members 162, 164, 166) may have various shapes. For example, in a state in which the first adhesive member 162 and the second adhesive member 164 are disposed to seal the openings of the holder 120, respectively, the third adhesive member 166 is When arranged to fill the spaced space between the covers 170, the third area A3 of the liquid lens unit 140 disposed in the inner space of the holder 120 may be sealed from the outside. Accordingly, the reliability of the camera module 100 according to the embodiment can be improved from foreign substances, optical performance can be prevented from deteriorating, and a defective rate can be reduced.
  • each of the first to fourth bonding portions 162-1, 164-1, 162-2, and 164-2 may have various shapes. That is, each of the first bonding portion 162-1, the second bonding portion 162-2, the third bonding portion 164-1, and the fourth bonding portion 164-2 corresponds to the shape of each of the openings of the holder 120. It can have a shape.
  • the adhesive may be disposed in the first and second regions A1 and A2 together with the fourth and fifth regions A4 and A5, but is not limited thereto.
  • the above-described first cover 170 may be disposed to surround the holder 120, the liquid lens unit 140, the middle base 172, and the sensor base 178. Accordingly, the first cover 170 may contact the upper shoulder surface 120S of the holder 120. At this time, when the upper surface 162S of each of the first adhesive portion 162-1 and the third adhesive portion 164-1 is higher than the upper shoulder surface 120S of the holder 120, the first cover 170 is a holder Instead of the shoulder-side upper surface 120S of 120, it may contact the upper surface 162S of each of the first adhesive portion 162-1 and the third adhesive portion 164-1. Due to this, the first cover 170 may be unstablely fixed to the holder 120.
  • the upper surface 120S of the holder 120 may be disposed to have a difference by a predetermined height from the upper surface 162S of the first bonding portion 162-1. Likewise, the upper surface 120S of the holder 120 may be higher by a predetermined height than the upper surface 164S of the third bonding portion 164-1.
  • the height of the upper surface 120S of the holder 120 and the height of the upper surface 162S of the first adhesive portion 162-1 may be the same, and the height of the upper surface 120S of the holder 120 is the third adhesive portion 164 It may be the same as the height of the upper surface 164S of -1).
  • the liquid lens unit 140 mentioned above includes the first and second connection substrates 141 and 144. It was decided. However, the liquid lens unit 140 mentioned when describing the characteristics of the first and second bonding members 162 and 164 described above does not include the first and second connection substrates 141 and 144. May not.
  • the first cover 170 is disposed to surround the holder 120, the liquid lens unit 140, the third adhesive member 166 and the middle base 172, and these (holder 120, liquid lens unit 140, the third adhesive member 166, and the middle base 172 can be protected from external impact.
  • a plurality of lenses forming the optical system can be prevented from external impact. Can be protected.
  • the first cover 170 may include an upper opening 170H formed on an upper surface. Accordingly, the first lens units 110 and 110A disposed on the holder 120 may be exposed to external light.
  • the middle base 172 may be disposed surrounding the hole of the holder 120. Accordingly, the middle base 172 may include a receiving hole 172H for receiving a hole of the holder 120.
  • the inner diameter of the middle base 172 (that is, the diameter of the receiving hole 172H) may be greater than or equal to the outer diameter of the hole of the holder 120.
  • the shape of the receiving hole 172H of the middle base 172 and the hole of the holder 120 are shown to be circular, respectively, but the embodiment is not limited thereto and may be changed into various shapes.
  • the middle base 172 may be mounted on the main substrate 150 by being spaced apart from the circuit element 151 on the main substrate 150.
  • the receiving hole 172H is located near the center of the middle base 172, at a position corresponding to the position of the image sensor 30 disposed on the camera module 100. Can be formed.
  • the camera module 100 may further include a sensor base 178 and a filter 176, and may further include a circuit cover 154.
  • the filter 176 may filter light that has passed through the first lens units 110 and 110A, the liquid lens unit 140 and the second lens units 130 and 130A in a specific wavelength range.
  • the filter 176 may be an infrared (IR) cutoff filter or an ultraviolet (UV) cutoff filter, but the embodiment is not limited thereto.
  • the filter 176 may be disposed on the image sensor 30.
  • the filter 176 may be disposed inside the sensor base 178.
  • the filter 176 may be disposed or mounted in an inner groove or step of the sensor base 178.
  • the sensor base 178 may be disposed under the middle base 172 and attached to the main substrate 150.
  • the sensor base 178 may surround the image sensor 30 and protect the image sensor 30 from external foreign matter or impact.
  • the main board 150 is disposed under the middle base 172, and the image sensor 30 is mounted, seated, contacted, fixed, temporarily fixed, supported, coupled, or accommodated in grooves and circuit elements.
  • a connector (or FPCB) 152 and a connector 153 may be included.
  • the main substrate 150 may include a holder region in which the holder 120 is disposed and a device region in which the plurality of circuit elements 151 are disposed.
  • the main substrate 150 may be implemented as a Rigid Flexible Printed Circuit Board (RFPCB) including the FPCB 152.
  • the FPCB 152 may be bent as required by the space in which the camera module 100 is mounted.
  • circuit element 151 of the main substrate 150 may constitute a control module that controls the liquid lens unit 140 and the image sensor 30.
  • control modes will be described later.
  • the circuit element 151 may include at least one of a passive element and an active element, and may have various widths and heights.
  • the number of circuit elements 151 may be plural, and may protrude to the outside while having a height higher than the height of the main substrate 150.
  • the plurality of circuit elements 151 may be disposed so as not to overlap in a direction parallel to the holder 120 and the optical axis LX.
  • the plurality of circuit elements 151 may include a power inductor and a gyro sensor, but the embodiment is not limited to a specific type of the circuit element 151.
  • the circuit cover 154 may be disposed to cover the circuit element 151. Accordingly, the circuit cover 154 may protect the circuit element 151 disposed on the main substrate 150 from external impact. In addition, for this purpose, the circuit cover 154 may include an accommodation space for receiving and covering the circuit element 151 in consideration of the shape and position of the circuit element 151 disposed on the main substrate 150. In addition, the circuit cover 154 may function as an electromagnetic shield.
  • the image sensor 30 passes through the first lens units 110 and 110A, the liquid lens unit 140 and the second lens units 130 and 130A of the lens assembly 110, 120, 130, 140, 162, 164 It can perform a function of converting one light into image data. More specifically, the image sensor 30 may convert light into an analog signal through a pixel array including a plurality of pixels, and generate image data by synthesizing a digital signal corresponding to the analog signal.
  • the liquid lens unit 140 includes a first connection substrate (or an individual electrode connection substrate) 141, a liquid lens (or liquid lens body) 142, and a spacer 143. And a second connection substrate (or a common electrode connection substrate) 144.
  • the first connection substrate 141 electrically connects a plurality of first electrodes (not shown) included in the liquid lens 142 to the main substrate 150 and may be disposed on the liquid lens 142.
  • the first connection board 141 may be implemented as a flexible printed circuit board (FPCB).
  • the first connection substrate 141 may be electrically connected to the electrode pad 150-1 formed on the main substrate 150 through a connection pad 141-1 electrically connected to each of the plurality of first electrodes. .
  • the first connection substrate 141 is bent toward the main substrate 150 in the -z-axis direction, and then connected.
  • the pad 141-1 and the electrode pad 150-1 may be electrically connected by conductive epoxy.
  • the first connection substrate 141 is a conductive first holder surface electrode disposed on the surface of the holder 120 and connected to the conductive first holder surface electrode disposed, formed, or coated on the surface of the holder 120. Although it may be electrically connected to the main substrate 150 through, the embodiment is not limited thereto.
  • the second connection substrate 144 electrically connects a second electrode (not shown) included in the liquid lens 142 to the main substrate 150 and may be disposed under the liquid lens 142.
  • the second connection substrate 144 may be implemented as an FPCB or a single metal substrate (conductive metal plate).
  • the second connection substrate 144 may be electrically connected to an electrode pad formed on the main substrate 150 through a connection pad electrically connected to the second electrode.
  • the second connection substrate 144 may be bent toward the main substrate 150 in the -z-axis direction.
  • the second connection substrate 144 is connected to a conductive surface electrode disposed, formed, or coated on the surface of the holder 120 and is connected to the main substrate 150 through a conductive surface electrode disposed on the surface of the holder 120. ) May be electrically connected, but the embodiment is not limited thereto.
  • the liquid lens 142 may include a cavity (CA).
  • the opening area in the direction in which light is incident from the cavity CA may be narrower than the opening area in the opposite direction.
  • the liquid lens 142 may be disposed so that the inclination direction of the cavity CA is opposite. That is, the opening area in the direction in which light is incident from the cavity CA may be larger than the opening area in the opposite direction.
  • the entire or part of the arrangement of the components included in the liquid lens 142 is changed according to the inclination direction of the liquid lens 142 Alternatively, only the inclination direction of the cavity CA may be changed and the arrangement of the remaining components may not be changed.
  • the spacer 143 is disposed so as to surround the liquid lens 142 to protect the liquid lens 142 from external impact.
  • the spacer 143 may have a shape in which the liquid lens 142 can be mounted, seated, contacted, fixed, temporarily fixed, supported, coupled, or disposed therein.
  • the spacer 143 may include a hollow 143H accommodating the liquid lens 142 and a frame surrounding the hollow 143H formed in the center.
  • the spacer 143 may have a rectangular planar shape (hereinafter, referred to as' ⁇ ' shaped) with a crooked center, but the embodiment is not limited thereto.
  • the spacer 143 may be disposed between the first connection substrate 141 and the second connection substrate 144, and may be disposed to protrude from the opening of the holder 120.
  • the liquid lens 142 includes a plurality of different types of liquids LQ1 and LQ2, first to third plates 147, 145 and 146, first and second electrodes E1 and E2, and an insulating layer ( 148).
  • the liquid lens 142 may further include an optical layer 190.
  • the plurality of liquids LQ1 and LQ2 are accommodated in the cavity CA, and may include a first liquid LQ1 having conductivity and a second liquid (or insulating liquid) LQ2 having a non-conductive property. Further, the first liquid LQ1 and the second liquid LQ2 are not mixed with each other, and an interface BO may be formed at a portion in contact between the first and second liquids LQ1 and LQ2. In addition, the second liquid LQ2 may be disposed on the first liquid LQ1, but the embodiment is not limited thereto.
  • edges of the first and second liquids LQ2 and LQ1 may have a thickness thinner than that of the center portion.
  • it is not limited thereto.
  • the inner surface of the first plate 147 may form a sidewall i of the cavity CA.
  • the first plate 147 may include upper and lower openings having a predetermined inclined surface. That is, the cavity CA may be a region surrounded by the inclined surface of the first plate 147, the second plate 145 and the third plate 146.
  • the size (or area, or width) O2 of the opening at the bottom may be larger than the size (or area, or width) O1 of the opening at the top.
  • the size of each of the upper opening and the lower opening may be a cross-sectional area in a horizontal direction (eg, an x-axis direction and a y-axis direction).
  • the size of the opening may mean a radius when the cross section of the opening is circular, and may mean a diagonal length when the cross section of the opening is square.
  • the diameter of the aperture may vary depending on the FOV required by the liquid lens 142 or the role that the liquid lens 142 must perform in the camera module 100.
  • each of the openings may have a shape of a hole having a circular cross section, and the inclined surface may have an inclination.
  • the interface BO may move along the inclined surface of the cavity CA by the driving voltage.
  • the first liquid LQ1 and the second liquid LQ2 may be filled, accommodated, or disposed in the cavity CA.
  • the cavity CA is a portion through which light passing through the first lens units 110 and 110A is transmitted.
  • the first plate 147 since the first plate 147 is located outside the cavity CA, it may be made of a transparent material. In addition, the first plate 147 may contain impurities so that light is not easily transmitted.
  • first plate 147 may have electrodes disposed on one side and the other side, respectively.
  • the plurality of first electrodes E1 may be disposed to be spaced apart from the second electrode E2, and may be disposed on one surface (eg, an upper surface, a side surface, and a lower surface) of the first plate 147.
  • the second electrode E2 is disposed on at least a portion of the other surface (eg, the lower surface) of the first plate 147 and may directly contact the first liquid LQ1.
  • first electrode E1 may be n electrodes (hereinafter referred to as “individual electrode”), and the second electrode E2 may be one electrode (hereinafter referred to as “common electrode”).
  • n may be an integer of 2 or more.
  • both ends electrically connected to the liquid lens 142 may mean any one of the plurality of first electrodes E1 and the second electrode E2.
  • a portion of the second electrode E2 disposed on the other surface of the first plate 147 may be exposed to the first liquid LQ1 having conductivity.
  • Each of the first and second electrodes E1 and E2 may be made of a conductive material.
  • the first electrode E1 and the second electrode E2 may be made of metal.
  • the second plate 145 may be disposed on one surface of the first electrode E1. That is, the second plate 145 may be disposed above the first plate 147. Specifically, the second plate 145 may be disposed on the upper surface of the first electrode E1 and the cavity CA.
  • the third plate 146 may be disposed on one surface of the second electrode E2. That is, the third plate 146 may be disposed under the first plate 147. Specifically, the third plate 146 may be disposed under the lower surface of the second electrode E2 and the cavity CA.
  • the second plate 145 and the third plate 146 may be disposed to face each other with the first plate 147 interposed therebetween. Also, at least one of the second plate 145 and the third plate 146 may be omitted.
  • At least one of the second or third plates 145 and 146 may have a rectangular planar shape.
  • the third plate 146 may abut and adhere to the first plate 147 in a bonding area around an edge.
  • the second plate 145 and the third plate 146 are regions through which light passes, and may be made of a light-transmitting material.
  • each of the second and third plates 145 and 146 may be made of glass, and may be made of the same material for convenience of the process.
  • the edges of each of the second and third plates 145 and 146 may have a rectangular shape, but are not limited thereto.
  • the second plate 145 may allow light incident from the first lens units 110 and 110A to travel into the cavity CA of the first plate 145.
  • the third plate 146 may allow light that has passed through the cavity CA of the first plate 145 to proceed to the second lens units 130 and 130A.
  • the third plate 146 may directly contact the first liquid LQ1.
  • the third plate 146 may have a diameter larger than the diameter of the wider opening among the upper opening or the lower opening of the first plate 147.
  • the third plate 146 may include a peripheral region spaced apart from the first plate 147.
  • the actual effective lens area of the liquid lens 142 may be narrower than a diameter (eg, O2) of a wider opening among the four or lower openings of the first plate 147. That is, when a radius of a narrow range with respect to the center of the liquid lens 142 is used as a path for transmitting light (light), the diameter O3 of the center region of the third plate 146 is the first plate ( Among the third and fourth openings of 147), the diameter of the wider opening may be smaller than the diameter (eg, O2).
  • the insulating layer 148 may be disposed in the upper region of the cavity CA while covering a part of the lower surface of the second plate 145. That is, the insulating layer 148 may be disposed between the second liquid LQ2 and the second plate 145.
  • the insulating layer 148 may be disposed while covering a part of the first electrode E1 forming a sidewall of the cavity CA. Further, the insulating layer 148 may be disposed on the lower surface of the first plate 147 to cover a part of the first electrode E1 and the first plate 147 and the second electrode E2. Accordingly, contact between the first electrode E1 and the first liquid LQ1 and contact between the first electrode E1 and the second liquid LQ2 may be blocked by the insulating layer 148.
  • the insulating layer 148 covers one of the first electrode E1 and the second electrode E2 (for example, the first electrode E1), and the other electrode (for example, the second electrode E1). A part of (E2)) may be exposed so that electric energy may be applied to the first liquid LQ1 having conductivity.
  • the optical layer 190 may be disposed on at least one surface of the second plate 145 or the third plate 146.
  • the optical layer 190 may be disposed on at least one of the top or bottom of the second plate 145, may be disposed on at least one of the top or the bottom of the third plate 146, or the second And at least one of the top or bottom of each of the third plates 145 and 146.
  • the liquid lens 142 and the optical layer 190 are shown separately from each other, but the optical layer 190 may be a component of the liquid lens 142. Further, although the optical layer 190 is shown to be a single layer, this is only to indicate the existence of the optical layer 190. That is, the optical layer 190 may be a single layer or multiple layers.
  • the optical layer 190 may include at least one of a UV blocking layer, a reflective ring layer, and an infrared blocking layer.
  • the optical layer 190 may be disposed to overlap the image sensor 30 and the optical axis LX (ie, z-axis) direction or in a direction parallel to the optical axis direction.
  • the optical layer 190 may be disposed in the third area A3 of the liquid lens unit 140.
  • the UV blocking layer may block ultraviolet rays, especially light in the UV-A region.
  • the UV blocking layer may be disposed in a region in which light is incident on the liquid lens 142, and may block ultraviolet rays that may be transmitted from the first lens units 110 and 110A, especially light in the UV-A region.
  • UV-C has a relatively short wavelength and thus has a small penetrating power, so most of the ozone layer is blocked, and UV-B is blocked by a general glass, but UV-A passes through a general glass and a separate barrier layer may be particularly required.
  • the UV blocking layer is at least among TiO2, SiO2, Avobenzone, Butylmethoxy Dibenzoylmethane, Oxybenzone, Benzophenone-3, Cinnamate, and Mexoryl. It can contain one.
  • the antireflection layer may play a role of preventing light from being reflected from the second plate 1450 or the third plate 146, and the light transmittance decreases due to Fresnel loss in the liquid lens 142 May be reduced and the night visibility of the liquid lens 142 may be prevented from deteriorating.
  • the antireflection layer may be disposed on the inclined surface and the lower surface of the insulating layer 148, and the antireflection layer is It is possible to prevent the quality of light reflected and transmitted to the image sensor 30 from deteriorating.
  • the IR cut-off layer may block light in the infrared region.
  • the infrared ray blocking layer prevents infrared rays from entering the liquid lens 142 from the outside to remove thermal spots in the image, and reduces light reflection from the surface of the liquid lens 142 to prevent deterioration of night visibility. .
  • At least one of an ultraviolet ray blocking layer, an anti-reflection layer, and an infrared ray blocking layer may be disposed on at least one of the light-incident portion or the light-exit portion of the camera module 100 according to the embodiment.
  • the optical layer 190 may have a coated form or a film form.
  • the antireflection layer of the optical layer 190 may be formed by coating at a low temperature by a spray method or the like.
  • 5A to 5E are diagrams for explaining a driving method of a liquid lens unit. Hereinafter, it will be described that the voltage is applied between the first electrode and the second electrode.
  • the first voltage V1 is applied to the liquid lens unit 140, so that the interface BO1 of the liquid lens may be convex in the traveling direction of light. Accordingly, it is exemplified that the liquid lens unit operates like a concave lens.
  • a second voltage V2 greater than the first voltage V1 is applied to the liquid lens unit 140, so that the interface BO2 of the liquid lens may be perpendicular to the traveling direction of light. Accordingly, it is exemplified that the liquid lens unit does not change the traveling direction of light.
  • FIG. 5A the first voltage V1 is applied to the liquid lens unit 140, so that the interface BO1 of the liquid lens may be convex in the traveling direction of light. Accordingly, it is exemplified that the liquid lens unit operates like a concave lens.
  • a second voltage V2 greater than the first voltage V1 is applied to the liquid lens unit 140, so that the interface BO2 of the liquid lens may be perpendicular to the traveling direction of light. Accordingly, it is exemplified
  • a third voltage V3 greater than the second voltage V2 is applied to the liquid lens unit 140, so that the interface BO3 of the liquid lens may be convex in a direction opposite to the propagation direction of light. Accordingly, it is exemplified that the liquid lens unit operates like a convex lens. In this case, when the first voltage V1 to the third voltage V3 is applied, the interfaces BO1, BO2, and BO3 of the liquid lens in the liquid lens unit 140 may all have different curvatures, respectively.
  • the curvature or diopter of the liquid lens of the liquid lens unit changes according to the level of the applied voltage, but is not limited thereto, and the pulse width of the applied pulse Depending on, it is also possible for the curvature or diopter of the liquid lens to change.
  • FIG. 5D illustrates that the liquid lens in the liquid lens unit 140 operates like a convex lens as it has the same interface BO3 as in FIG. 5C. Accordingly, according to FIG. 5D, the incident light LPa is concentrated and the corresponding output light LPb is output.
  • 5E shows that as the liquid lens in the liquid lens unit 140 has an asymmetric curved surface (for example, the interface is convex in a direction opposite to the direction of light traveling from the top), the traveling direction of light is changed to one side (for example, the upper side). Illustrate that. That is, according to FIG. 5D, the incident light LPa is concentrated upward, and the corresponding output light LPc is output.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a liquid lens unit whose interface is adjusted in response to a driving voltage.
  • FIG. 6(a) illustrates a liquid lens unit
  • FIG. 6(b) illustrates an equivalent circuit of the liquid lens unit.
  • the lens 28 whose focal length is adjusted in response to the driving voltage has the same angular distance through individual terminals L1, L2, L3, and L4 arranged in four different directions.
  • Voltage can be applied.
  • 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 applied voltage is deformed by the driving voltage formed by the interaction with the voltage applied to the common terminal (C0), which will be described later. I can.
  • one side of the liquid lens 142 receives an operating voltage from different individual terminals L1, L2, L3, and L4, and the other side is electrically connected to the common terminal C0. Can be connected.
  • the common terminal C0 and the plurality of capacitors 149 may be connected.
  • the plurality of capacitors 149 included in the equivalent circuit may have a small capacitance of about tens to 200 picofarads (pF) or less.
  • the terminal of the liquid lens may be referred to as an electrode sector or a sub electrode.
  • FIG. 7A to 7B are views showing the structure of a liquid lens unit
  • a common electrode (corresponding to the second electrode, E2) may be disposed on one side of the liquid lens unit 140.
  • the common electrode E2 may be disposed in a tube shape, and the liquid LQ may be disposed in a lower region of the common electrode E2, in particular, in a region corresponding to the hollow.
  • an insulating layer may be disposed between the common electrode E2 and the liquid to insulate the common electrode E2.
  • a plurality of first electrodes E11 to E14 may be disposed under the common electrode, particularly, under the liquid LQ.
  • the plurality of first electrodes E11 to E14 in particular, may be disposed in a form surrounding the liquid LQ.
  • a plurality of insulating layers 148a to 148d for insulation may be disposed between the plurality of first electrodes E11 to E14 and the liquid LQ, respectively.
  • FIG. 8 is a block diagram of a camera module according to an embodiment.
  • the camera module 200 may include a control circuit 210 and a lens assembly 220.
  • the control circuit 210 corresponds to the control circuit 20
  • the lens assembly 220 corresponds to the lens assembly 10 described above, that is, the lens assembly 110, 120, 130, 140, 162, 164. have.
  • control circuit 210 may include a gyro sensor 211 and a control unit 230, and may control the operation of the liquid lens module 240 including the liquid lens 280.
  • the controller 230 may have a configuration for performing an AF function and an OIS function, and included in the lens assembly 220 using a user's request or a detection result (eg, a detection signal of the gyro sensor 211).
  • the liquid lens 280 can be controlled.
  • the liquid lens 280 may correspond to the liquid lens 142 described above.
  • the gyro sensor 211 may sense an angular velocity and may be located within the controller 230. However, it is not limited to this position.
  • control unit 230 may include a voltage controller 232, a sensing unit 233 and a compensation unit 234.
  • the gyro sensor 211 may be an independent component not included in the controller 230 or may be included in the controller 230.
  • the gyro sensor 211 may detect the angular velocity of movement in two directions, for example, a yaw axis and a pitch axis in order to compensate for hand shake in the vertical and horizontal directions of the optical device.
  • the gyro sensor 211 may generate a motion signal having the sensed angular velocity information and provide it to the voltage controller 232.
  • the filter unit 231 may filter a signal received from the gyro sensor 211. That is, the filter unit 231 may extract only a desired band by removing the noise component. For example, the filter unit 231 may extract only a desired band by removing a high frequency noise component from a motion signal by using a low pass filter (LPF) to implement the OIS function.
  • LPF low pass filter
  • the voltage controller 232 may calculate a driving voltage corresponding to a shape that the liquid lens 280 of the liquid lens module 240 should have.
  • the voltage controller 232 is the information for the AF function (i.e., object) from the inside of the optical device or camera module 200 (eg, image sensor 30) or outside (eg, distance sensor or application processor). Distance information) may be received, and a driving voltage corresponding to a shape that the liquid lens 280 should have may be calculated according to a focal length for focusing on an object through the distance information.
  • the voltage controller 232 obtains a driving voltage code corresponding to the calculated driving voltage with reference to the driving voltage table, and obtains the obtained driving voltage code into the lens assembly 220 (eg, driving voltage providing unit 270).
  • the voltage controller 232 may have a driving voltage table in which driving voltage codes are mapped to generate a driving voltage.
  • the voltage controller 232 and the driving voltage providing unit 9270 may be located in the liquid lens module or the camera module.
  • the voltage controller 232 may generate an analog driving voltage corresponding to the driving voltage code based on the provided digital driving voltage code and provide it to the lens assembly 220.
  • the voltage controller 232 may output a driving voltage corresponding to the shape of the interface of the liquid lens 280 according to the first driving signal and the second driving signal, which are voltage codes in the form of data (eg, digital). have.
  • the third driving signal and the fourth driving signal described below may also correspond to the above-described voltage code.
  • the first driving signal is a signal received from the external system 40, for example, an electrical signal provided by the external system, which is a terminal, to the camera module so that the interface of the liquid lens in the camera module has a desired diopter, or a signal corresponding to such an electrical signal. I can.
  • the voltage controller 232 receives a supply voltage (eg, a voltage supplied from a separate power circuit) and increases the voltage level, a voltage stabilizer for stabilizing the output of the voltage booster, and the liquid lens 280. It may further include a switching unit for selectively supplying the output of the voltage booster to each terminal.
  • a supply voltage eg, a voltage supplied from a separate power circuit
  • a voltage stabilizer for stabilizing the output of the voltage booster
  • the liquid lens 280 may further include a switching unit for selectively supplying the output of the voltage booster to each terminal.
  • the switching unit may include a configuration of a circuit called H Bridge.
  • the high voltage output from the voltage booster may be applied as a power supply voltage of the switching unit.
  • the switching unit may selectively supply an applied power voltage and a ground voltage to both ends of the liquid lens 280.
  • the liquid lens 280 includes four first electrodes including four electrode sectors, a first connection substrate, one second electrode, and a second connection substrate for driving. Both ends of the liquid lens 280 may mean any one of a plurality of first electrodes and a second electrode. In addition, both ends of the liquid lens 280 may mean any one of the four electrode sectors of the four first electrodes and one electrode sector of the second electrode.
  • a voltage in the form of a pulse having a preset width may be applied to each electrode sector of the liquid lens 280.
  • the driving voltage may be applied to the liquid lens 280 as a difference between voltages applied to each of the first electrode and the second electrode.
  • the voltage controller 232 controls the driving voltage applied to the liquid lens 280 according to the digital driving voltage code
  • the voltage booster controls the increased voltage level
  • the switching unit is separate from the common electrode.
  • an analog driving voltage corresponding to the driving voltage code may be generated. That is, the controller 230 may control the voltage applied to each of the first electrode and the second electrode.
  • control circuit 210 may further include a connector (not shown) that performs a communication or interface function of the control circuit 210.
  • a connector for communication between the control circuit 210 using the I2C (Inter-Integrated Circuit) communication method and the lens assembly 220 using the MIPI (Mobile Industry Processor Interface) communication method, the connector performs communication protocol conversion. can do.
  • the connector may receive power from an external device (eg, a battery), and may supply power necessary for the operation of the control unit 230 and the lens assembly 220.
  • the connector may correspond to the connector 153 shown in FIG. 2.
  • the sensing unit 233 may sense a first driving signal that is applied to the liquid lens 280 and adjusts the interface of the liquid lens 280.
  • the first driving signal may be a driving voltage code as described above, which may be obtained from the capacitor 149 (FIG. 6) described above.
  • the sensing unit 233 may detect the voltage value through the value of the capacitor in the liquid lens 280 and digitally convert it to detect the above-described driving voltage code.
  • the first driving signal may correspond to each voltage or average voltage applied to the plurality of individual terminals of the liquid lens 280 described above.
  • the first driving signal may be the same as a driving signal (eg, a digital signal) that is received from the external system 40 and adjusts the interface of the liquid lens 280 as described above.
  • a driving signal eg, a digital signal
  • the temperature is continuously compensated, it may correspond to a driving signal that adjusts the interface of the liquid lens beforehand.
  • the first driving signal is a driving voltage providing unit ( 270) or a driving code corresponding to a driving voltage provided to the liquid lens 280 (when bypassing). Accordingly, since the interface of the liquid lens 280 is controlled by the first driving signal, the liquid lens 280 may not have a desired diopter reflecting the deformation according to temperature.
  • the compensation unit 234 may generate a second driving signal that compensates the temperature to the first driving signal to readjust the interface of the liquid lens 280.
  • the temperature sensor TS may detect the temperature (such as Celsius) of the liquid lens 280.
  • the temperature sensor TS may include various devices such as a thermistor.
  • the temperature sensor TS may be located in the liquid lens module 240 or in the controller 230 or outside the camera module. Accordingly, the temperature sensor TS may detect the temperature of the liquid lens 280, the temperature of the liquid lens module 240, or the temperature of the camera module. However, in the embodiment, it will be described below as sensing the temperature of the liquid lens 280.
  • the determination unit 235 compares the temperature received from the temperature sensor TS with the target temperature and provides a heating signal to the heater HT that controls the temperature of the liquid lens 280 or provides the temperature to the compensation unit 234 can do.
  • the determination unit 235 may provide a heating signal to the heater HT that controls the temperature of the liquid lens 280 when the temperature received from the temperature sensor TS is lower than the target temperature. Accordingly, the heater HT may supply energy to the liquid lens module 240 or the liquid lens 280 by the heating signal. Accordingly, the liquid lens 280 may have a temperature at which an interface change or a diopter change is minimized depending on the temperature. Accordingly, in the camera module according to the embodiment, a diopter change is minimized even with a temperature change, thereby improving spatial resolution.
  • the heater HT may be located in the camera module to provide temperature to the liquid lens 280. In particular, the heater HT may be located inside or outside the liquid lens module 240.
  • the heating signal may be a driving voltage or current for driving the heater HT, and will be described below based on the current.
  • the determination unit 235 may provide a heating signal of the first electric level to the heater HT when the temperature received from the heater sensor TS is lower than a predetermined ratio of the target temperature.
  • the determination unit 235 may provide a heating signal of the second electric level to the heater HT when the temperature received from the heater sensor TS is higher than a predetermined ratio of the target temperature and lower than the target temperature.
  • the first electrical level may be larger than the second electrical level.
  • the first electric level and the second electric level are driving currents provided to the heater HT and may correspond to the magnitude of energy generated from the heater HT. That is, heat generated from the heater HT by the first electric level may be higher than the heat generated from the heater HT by the second electric level.
  • the predetermined ratio is a value for the target temperature, and may be 0 to 100%. Accordingly, the camera module according to the embodiment may differentially adjust the temperature in response to the temperature of the liquid lens. Thereby, it is possible to finely adjust the interface change of the liquid lens with respect to the temperature change.
  • the determination unit 235 may provide the temperature received from the temperature sensor TS to the compensation unit 234. Accordingly, the compensation unit 235 may generate a second driving signal that compensates the temperature to the first driving signal to readjust the interface of the liquid lens 280.
  • the determination unit 235 provides the temperature received from the temperature sensor TS to the compensation unit 234 and simultaneously heats the heater HT. It can also provide a signal. However, hereinafter, the determination unit will be described as providing only the heating signal to the heater HT when the temperature received from the temperature sensor TS is lower than the target temperature.
  • the compensation unit 234 may include a first input unit, a second input unit, a data unit, a first calculation unit, and a second calculation unit.
  • the first input unit may receive the above-described first driving signal.
  • the first input unit may receive a first driving signal from the sensing unit 233. That is, the first input unit may receive a first driving signal sensed by the sensing unit 233, that is, a driving code for a desired diopter.
  • the first input unit may receive initial diopter information applied from the external system 40 by receiving the first driving signal.
  • the second input unit may receive the temperature of the liquid lens. That is, the second input unit may be connected to the temperature sensor TS to receive the temperature of the liquid lens 280 from the temperature sensor TS.
  • the data unit may store a plurality of third driving signals for each temperature of the first diopter of the liquid lens 280 and a plurality of fourth driving signals for each temperature of the second diopter of the liquid lens 280.
  • the first diopter and the second diopter are different and refer to the diopter of the interface of the liquid lens.
  • the data unit may store at least two driving signals for each temperature for two or more of the same diopters.
  • the data unit stores a drive signal (eg, a third drive signal) at 25 degrees or 50 degrees for 2 diopters and a drive signal (eg, fourth drive signal) at 30 degrees or 40 degrees for 15 diopters.
  • a drive signal eg, a third drive signal
  • a drive signal eg, fourth drive signal
  • the first calculator may calculate a third diopter of the liquid lens using the first driving signal. Specifically, the first calculator may calculate a third diopter indicating initial diopter information by using the first driving signal received from the above-described first input unit. That is, the first calculator may provide information on a desired diopter. For example, when the first driving signal is 110, it can be seen through the first calculator that 2 diopters corresponding to the first driving signal 110 are diopters for the surface of the liquid lens 280 set by the external system 40. .
  • the second calculator may calculate a second driving signal corresponding to a temperature and a third diopter by using at least one of a third driving signal and a fourth driving signal of the data unit.
  • the second calculation unit may calculate a second driving signal for re-adjusting the interface of the liquid lens 280 by compensating for temperature. Accordingly, the interface of the liquid lens 280 may have a desired diopter in the external system 40 by the second driving signal.
  • a driving signal that causes the interface of the liquid lens to have 8 diopters at 10° C. and a driving signal that causes the interface of the liquid lens to have 8 diopters at 30° C. may be different from each other. Accordingly, the embodiment may output the second driving signal to a different driving signal according to the temperature so as to have a desired diopter through the second calculating unit.
  • the second calculator may calculate a first driving function for a plurality of third driving signals and a second driving function for a plurality of fourth driving signals. That is, the second calculation unit may calculate the first driving function and the second driving function, respectively, based on a driving signal for the same diopter of the data unit.
  • the first driving function and the second driving function may be a linear function of a driving signal (digital code) with respect to temperature at a corresponding diopter (that is, indicating that temperature is an independent variable and a driving signal is a dependent variable). A detailed description of this will be described later.
  • the digital code (drive function value) according to the temperature of the liquid lens and the digital code for the diopter are partially or wholly linear, and the camera module according to the embodiment uses this linear function to compensate for the temperature to compensate for the diopter accuracy. It can be improved.
  • the second calculator may calculate a plurality of third driving functions for each temperature from the first driving function and the second driving function.
  • the third driving function may be a linear function of a driving signal (digital code) with respect to diopters.
  • the third driving function may be calculated for each temperature. That is, there may be a plurality of third driving functions, and may be different according to temperature. A detailed description of this will be described later.
  • the second calculation unit may calculate the second driving function by using at least one of the first driving function, the second driving function, and a plurality of third driving functions. A detailed description of this will be described later.
  • the second calculator may calculate a fourth driving function, which is a digital code for a temperature for each diopter, using a plurality of third driving functions.
  • a fourth driving function which is a digital code for a temperature for each diopter.
  • the lens assembly 220 may include a liquid lens module 240, and the liquid lens module 240 may include a driving voltage providing unit 270 and a liquid lens 280.
  • the driving voltage providing unit 270 may receive a driving voltage from the voltage controller 232 and provide a driving voltage to the liquid lens 280.
  • the driving voltage providing unit 270 may include a voltage adjusting circuit (not shown) or a noise removing circuit (not shown) for compensating for a loss due to a terminal connection between the control circuit 210 and the lens assembly 220, Alternatively, the voltage provided from the voltage controller 232 may be bypassed to the liquid lens 280. Alternatively, the driving voltage providing unit 270 may be located in the control unit 230 to provide a voltage to the liquid lens 280.
  • the liquid lens 280 may perform at least one of an AF function and an OIS function.
  • the liquid lens 280 may have an interface between the first liquid and the second liquid modified according to a driving voltage corresponding to a driving signal generated by performing the OIS function.
  • the interface between the first liquid and the second liquid may be deformed according to a driving voltage corresponding to the compensated second driving signal generated by compensation for temperature. Accordingly, the camera module according to the embodiment can easily solve a problem in which the accuracy and resolution are lowered depending on the temperature.
  • at least one of the OIS function, the AF function, or the compensation function for temperature may be performed (in multiple cases simultaneously).
  • the external system 40 may transmit a driving signal, which is a digital code, to the voltage controller 232.
  • the external system 40 may be located outside the camera module.
  • the external system 40 may be located on the terminal and may include a controller or the like.
  • the external system 40 may be connected to the camera module through the aforementioned I2C (Inter-Integrated Circuit) communication method.
  • I2C Inter-Integrated Circuit
  • the present invention is not limited thereto and may be connected through a communication method other than I2C.
  • the term' ⁇ unit' used in this embodiment refers to software or hardware components such as field-programmable gate array (FPGA) or ASIC, and' ⁇ unit' performs certain roles. However,' ⁇ part' is not limited to software or hardware.
  • The' ⁇ unit' may be configured to be in an addressable storage medium, or may be configured to reproduce one or more processors.
  • ' ⁇ unit' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, and procedures. , Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
  • components and functions provided in the' ⁇ units' may be combined into a smaller number of elements and' ⁇ units', or may be further separated into additional elements and' ⁇ units'.
  • components and' ⁇ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or a security multimedia card.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating driving of a control unit according to an embodiment.
  • the controller may generate a driving signal according to a diopter input from the external system 40.
  • the driving signal may be applied to the liquid lens 280 through the PID controller CT.
  • the driving signal is changed to a driving voltage, and the changed driving voltage is applied to individual terminals of the liquid lens 280 so that the interface of the liquid lens 280 may be changed to a desired diopter in the external system 40.
  • the interface of the liquid lens may have a diopter different from the desired diopter in the external system 40 according to the temperature of the liquid lens.
  • the controller may detect the first driving signal from the capacitor of the liquid lens 280.
  • the analog voltage signal SG1 sensed from the capacitor may be changed into the first driving signal through the analog-to-digital converter CV1.
  • the above-described sensing unit may include an analog-to-digital conversion unit CV1.
  • control unit may transform the first driving signal into various representative values through the compression unit NO.
  • the representative value may be an average value of driving signals for each individual electrode. Accordingly, the control unit according to the embodiment may improve data processing speed and operation processing speed by processing the driving signals for each individual electrode as one.
  • the determination unit 235 receives a temperature from the temperature sensor TS, compares the temperature received from the temperature sensor TS with a target temperature, and controls the temperature of the liquid lens to a heating signal. Or may provide temperature to the compensation unit 234.
  • the compensation unit 234 may receive the temperature and the first driving signal and generate the second driving signal SG2 as described above.
  • the second driving signal SG2 is applied to the liquid lens 280 to compensate for interfacial deformation according to temperature.
  • 10 to 13 are views for explaining driving of a determination unit and a compensation unit according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a graph showing a change in temperature sensed by a temperature sensor over time and a heating signal corresponding thereto.
  • the temperature is less than the target temperature TT1 and a predetermined ratio of the target temperature (TT2, hereinafter referred to as “intermediate temperature”).
  • the determination unit may provide the heating signal at the first electric level I1. Accordingly, the heater is driven by the first electric level I1 to supply thermal energy to the liquid lens, and the temperature of the liquid lens may increase by the supplied thermal energy.
  • the camera module according to the embodiment may maintain high resolution even with a temperature change outside or inside.
  • the determination unit may receive the temperature from the heater sensor while providing a heating signal to the heater until the sensed temperature becomes higher than the target temperature.
  • the determination unit may provide the heating signal as the second electric level I2.
  • the second electrical level I2 may be a predetermined ratio of the first electrical level I1 as described above.
  • the heater is driven by the second electric level (I2) to supply thermal energy to the liquid lens.
  • the temperature of the liquid lens may be increased by the supplied thermal energy, but the first electric level (I1) is The amount of temperature increase (ie, slope) over time may be smaller than that of the first section to be applied.
  • the camera module according to the embodiment can easily set the temperature of the liquid lens, that is, the sensed temperature, as the target temperature. In this way, it is possible to provide a camera module that finally provides improved spatial resolution.
  • the temperature is higher than the target temperature (TT1).
  • the determination unit may not provide a heating signal.
  • the generation of heat energy by the heater may be absent.
  • the heater does not supply thermal energy to the liquid lens, the temperature of the liquid lens can decrease after increasing. Accordingly, the spatial resolution of the camera module can be maintained in an improved state outside the temperature range in which the diopter change according to the temperature change is large.
  • the temperature may be lower than the target temperature TT1 but higher than the intermediate temperature TT2.
  • the determination unit may provide the heating signal as the first electric level I1 because the heating signal of the first electric level I1 is not being provided to the heater. Accordingly, the heater is driven by the first electric level I1 to supply thermal energy to the liquid lens, and the temperature of the liquid lens may increase by the supplied thermal energy.
  • the temperature is lower than the target temperature TT1 and higher than the intermediate temperature TT2.
  • the determination unit may provide the heating signal as the second electric level I2.
  • the second electrical level I2 may be a predetermined ratio of the first electrical level I1 as described above.
  • the heater may be driven by the second electric level I2 to supply thermal energy to the liquid lens.
  • the temperature of the liquid lens may increase by the supplied thermal energy.
  • the camera module according to the embodiment can easily set the temperature of the liquid lens, that is, the sensed temperature as the target temperature.
  • a camera module that provides improved spatial resolution can be provided.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating driving by the control circuit 210 regardless of temperature.
  • the camera module may receive an output value (mixed with a terminal output value) for interface adjustment of the liquid lens 280 from a processor C0 or the like inside the external system 40. This operation may be performed in the external system 40 including the terminal to achieve focus adjustment such as auto-focusing or camera shake correction.
  • the terminal output values may be PV1, PV2, etc., and may be plural corresponding to diopters (d1, d2, etc.).
  • an output value of PV1 may be provided to the camera module.
  • an output value of PV2 may be provided to the camera module.
  • the camera module may control the interface of the liquid lens by generating a driving voltage code corresponding to the terminal output value received from the external system 40. For example, the camera module may output the driving voltage code as dv1 when the terminal output value is PV1. In addition, the camera module may output the driving voltage code as dv2 when the terminal output value is PV2.
  • the voltage controller 232 or the driving voltage providing unit 270 refers to the voltage table and determines the voltage corresponding to the driving voltage code to the electrodes E11, E12, E13, E14, E2 of the liquid lens 280.
  • the liquid lens 280 may have a desired diopter in the external system 40.
  • the voltage corresponding to the driving voltage code may be an analog voltage.
  • 12 is a diagram for explaining driving of the control circuit when the temperature is lower than the target temperature.
  • the camera module may receive an output value (mixed with a terminal output value) for interface adjustment of the liquid lens 280 from the processor C0 inside the external system 40, as described above. .
  • This operation may be performed to perform focus adjustment, such as auto focusing or camera shake correction, of the external system 40 including the terminal.
  • the terminal output values may be PV1, PV2, etc., and may be plural corresponding to diopters (d1, d2, etc.).
  • the camera module may adjust the interface of the liquid lens by generating a driving voltage code corresponding to the terminal output value received from the external system 40.
  • the camera module may output the driving voltage code as dv1 when the terminal output value is PV1.
  • the camera module may output the driving voltage code as dv2 when the terminal output value is PV2.
  • the voltage controller 232 or the driving voltage providing unit 270 refers to the voltage table and determines the voltage corresponding to the driving voltage code to the electrodes E11, E12, E13, E14, E2 of the liquid lens 280.
  • the liquid lens 280 may have a desired diopter in the external system 40.
  • the voltage corresponding to the driving voltage code may be an analog voltage.
  • the temperature sensor TS senses the temperature of the liquid lens 280, and the temperature may be provided to the determination unit 235.
  • the determination unit 235 compares the temperature received from the temperature sensor TS with the target temperature and provides a heating signal to the heater HT that controls the temperature of the liquid lens 280 or provides the temperature to the compensation unit 234 can do.
  • the determination unit 235 may provide the heating signal of the first electric level to the heater HT as described above.
  • the heater HT provides thermal energy to the liquid lens 280 to maintain the temperature of the liquid lens 280 at a desired value.
  • the determination unit 235 may provide a heating signal of the second electric level to the heater HT when the temperature received from the temperature sensor TS is lower than the target temperature and higher than the intermediate temperature. More specifically, when the temperature received from the temperature sensor TS is lower than the target temperature and higher than the intermediate temperature while providing the heating signal of the first electric level to the heater HT, the determination unit 235 is as described above. Likewise, the heating signal of the second electric level may be provided to the heater HT.
  • the determination unit 235 provides a heating signal to the heater HT until the temperature received from the temperature sensor TS reaches the target temperature, and receives the temperature sensed from the temperature sensor TS. I can. And the determination unit 235 may provide the received temperature to the compensation unit 234, the compensation unit 234 is a liquid lens ( A second driving signal for readjusting the interface of 280 may be generated.
  • the first driving signal may correspond to the above-described driving voltage code.
  • the second driving signal may also correspond to the driving voltage code.
  • liquid lens 280 may change the interface of the liquid lens according to the temperature according to the second driving signal.
  • the driving voltage code for each temperature may be different for one diopter. For example, when the temperature is T1 with respect to the diopter d1, the driving voltage code is dv1-d1. And when the temperature is T2 with respect to the diopter d1, the driving voltage code is dv1-d1.
  • the camera module according to the embodiment may use a voltage driving code for each diopter temperature in order to compensate for a change in the interface of the liquid lens according to temperature.
  • the second driving signal may correspond to the above-described diopter driving voltage code for each temperature. It is possible to prevent deterioration of resolution due to an error of the interface due to temperature change. This can be done regardless of whether the temperature reaches an intermediate temperature. And when the temperature reaches the daytime temperature, the energy supply to the liquid lens can be controlled by adjusting the electric level of the heating signal.
  • 13 is a diagram for explaining driving of the control circuit when the temperature is higher than the target temperature.
  • the camera module may receive an output value (mixed with a terminal output value) for interface adjustment of the liquid lens 280 from the processor C0 inside the external system 40, as described above. .
  • This operation may be performed in the external system 40 including the terminal to perform focus adjustment such as auto focusing or camera shake correction.
  • the terminal output values may be PV1, PV2, etc., and may be plural corresponding to diopters (d1, d2, etc.).
  • the camera module may adjust the interface of the liquid lens by generating a driving voltage code corresponding to the terminal output value received from the external system 40.
  • the camera module may output the driving voltage code as dv1 when the terminal output value is PV1.
  • the camera module may output the driving voltage code as dv2 when the terminal output value is PV2.
  • the voltage controller 232 or the driving voltage providing unit 270 refers to the voltage table and determines the voltage corresponding to the driving voltage code to the electrodes E11, E12, E13, E14, E2 of the liquid lens 280.
  • the liquid lens 280 may have a desired diopter in the external system 40.
  • the voltage corresponding to the driving voltage code may be an analog voltage.
  • the temperature sensor TS may sense the temperature of the liquid lens 280 and the temperature may be provided to the determination unit 235.
  • the determination unit 235 compares the temperature received from the temperature sensor TS with the target temperature, and provides a heating signal to the heater HT that adjusts the temperature of the liquid lens 280 or adjusts the temperature to the compensation unit 234. Can provide.
  • the determination unit 235 may not provide a heating signal to the heater HT when the temperature received from the temperature sensor TS is higher than the target temperature. That is, the operation of the heater HT may be blocked. Accordingly, energy supplied to the liquid lens is blocked, so that the temperature of the liquid lens can be maintained at the target temperature. Accordingly, the liquid lens may provide prevention of a decrease in resolution according to temperature by reducing a diopter change in response to a temperature change.
  • driving voltage codes for each temperature may be different for one diopter.
  • the driving voltage code when the temperature is T1 with respect to the diopter d1, the driving voltage code is dv1-d1. And when the temperature is T2 for diopter d1, the driving voltage code is dv1-d1.
  • the driving voltage code when the temperature is t1 with respect to the diopter d2, the driving voltage code is dv1-d2, and when the temperature is t2, the driving voltage code is dv2-d2.
  • the camera module according to the embodiment may use a voltage driving code for each diopter temperature in order to compensate for a change in the interface of the liquid lens according to the temperature.
  • the second driving signal may correspond to the aforementioned driving voltage code for each diopter temperature. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in resolution due to an error in the interface due to a temperature change.
  • 14 to 16 are views for explaining driving of a compensation unit according to an embodiment.
  • a compensation unit (a second calculation unit) according to an embodiment may receive a driving signal for each temperature or diopter stored from the data unit.
  • the compensation unit may generate the first driving function FF1 and the second driving function FF2 from the third driving signals SG3a and SG3b and the fourth driving signals SG4a and SG4b of the data unit.
  • a, b, d, e, x, y may be digital codes (drive signal values).
  • the third driving signals SG3a and SG3b are digital codes at different temperatures K1 and K2 for the first diopter D1
  • the first driving function FF1 is the temperature at the first diopter D1. Is a linear function of the digital code (drive signal value) for.
  • the fourth drive signals SG4a and SG4b are digital codes at different temperatures K1 and K2 for the second diopter D2, and the second drive function FF2 is the second diopter D2 to the temperature. Is a linear function of the digital code.
  • a temperature corresponding to the third driving signals SG3a and SG3b and a temperature corresponding to the fourth driving signals SG4a and SG4b may be different, or at least some of them may be the same.
  • the compensation unit may calculate the 2-1 driving signal P1 using the second driving function FF2.
  • the 2-1 driving signal P1 is located on the second driving function FF2, and the second driving function FF2 is a linear function for the fourth driving signals SG4a and SG4b as described above. (For example, it can be calculated as a linear function).
  • the compensation unit (or the second calculation unit) includes a third diopter calculated by the first calculation unit (a second diopter (D2) based on the 2-1 driving signal P1) and the temperature detected by the temperature sensor (degrees). Referring to 11, a driving signal value corresponding to a value smaller than K1) may be calculated as a 2-1 driving signal P1. Accordingly, the interface of the liquid lens may operate as the second diopter D2.
  • the compensation unit may calculate a plurality of third driving functions FF3 for each temperature from the first driving function FF1 and the second driving function FF2.
  • the compensation unit when the third driving signals SG3a and SG3b and the fourth driving signals SG4a and SG4b are driving signal values for the same temperature, the compensation unit generates a third driving signal and a fourth driving signal.
  • the third driving function can be calculated by using.
  • the compensation unit uses the driving signal values (a,b) and diopters (D1, D2) of the third driving signal, and the driving signal values (d,e) and diopters (D1, D2) of the fourth driving signal. You can calculate the driving function.
  • the compensation unit uses the driving signal values (a,b) of the third driving signal and the diopters (first diopter (D1), second diopter (D2)), You can calculate the driving function.
  • the compensation unit may calculate the 2-2th driving signal P2 using the third driving function.
  • the 2-2 driving signal P2 may be located on the third driving function, and the compensation unit (or the second calculation unit) is a third diopter calculated by the first calculation unit (2-2 driving A driving signal value corresponding to the fourth diopter D4 based on the signal P2 and the temperature sensed by the temperature sensor (referring to FIG. 11, K1) may be calculated as the 2-2 driving signal P2.
  • the interface of the liquid lens may operate as the fourth diopter D4.
  • 17 is a flowchart illustrating a method of driving a camera module according to an embodiment.
  • the driving method of the camera module includes the steps of receiving a sensed temperature (S310), comparing the received temperature with a target temperature (S320), and applying a temperature compensation or a heating signal of a first electric level ( Steps S330 and S340, determining whether the temperature is higher than a temperature of a certain ratio of the target temperature (S350), applying a heating signal of the second electric level (S360), and determining whether the target temperature has been reached (S370).
  • S310 sensed temperature
  • S320 comparing the received temperature with a target temperature
  • Steps S330 and S340 determining whether the temperature is higher than a temperature of a certain ratio of the target temperature (S350), applying a heating signal of the second electric level (S360), and determining whether the target temperature has been reached (S370).
  • Steps S330 and S340 determining whether the temperature is higher than a temperature of a certain ratio of the target temperature (S350), applying a heating signal of the second electric level (S360), and determining whether the target temperature has been reached (S
  • the sensed temperature may be received (S310).
  • the temperature sensor may sense the temperature of the liquid lens, and the sensed temperature may be provided to the determination unit.
  • the determination unit may provide the temperature sensed by the compensation unit, and the compensation unit may generate a second driving signal using the sensed temperature and the first driving signal (S330).
  • the liquid lens may change the interface of the liquid lens in response to the second driving signal. Accordingly, the interface of the liquid lens is compensated according to the temperature, thereby improving the resolution of the camera module.
  • the determination unit may apply a heating signal of the first electric level to the heater (S340).
  • the heater may provide energy to the liquid lens according to the heating signal of the first electric level. Thereby, the temperature of the liquid lens can be raised by the heater.
  • the sensed temperature may be compared with the intermediate temperature (a temperature of a certain ratio of the target temperature) (S350). If the detected temperature is higher than the intermediate temperature, the determination unit may apply the heating signal of the second electric level to the heater (S360). It can be kept to provide a signal.
  • the intermediate temperature a temperature of a certain ratio of the target temperature
  • the determination unit may compare whether the sensed temperature reaches the target temperature (S370). When the sensed temperature is greater than the target temperature, the sensed temperature may be provided to the compensation unit so that the compensation unit performs temperature compensation. On the other hand, if the sensed temperature does not reach the target temperature, the step of comparing the above-described temperature with the intermediate temperature may return.

Abstract

실시예는 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리; 상기 액체 렌즈의 온도를 감지하는 온도 센서; 상기 렌즈 어셈블리를 통과한 광을 수신하는 이미지 센서; 상기 액체 렌즈의 계면을 조절하도록 상기 액체 렌즈에 인가된 제1 구동 신호를 감지하는 감지부; 및 상기 온도를 타겟 온도와 비교하여 상기 액체 렌즈의 온도를 조절하는 히터로 히팅 신호를 제공하거나 보상부로 상기 온도를 제공하는 판단부; 상기 보상부는 상기 제1 구동 신호에 상기 온도를 보상하여 상기 액체 렌즈의 계면을 재조절하는 제2 구동 신호를 생성하는 카메라 모듈을 개시한다.

Description

카메라 모듈
실시예는 카메라 모듈에 관한 것이다.
휴대용 장치의 사용자는 고해상도를 가지며 크기가 작고 다양한 촬영 기능을 갖는 광학 기기를 원하고 있다. 예를 들어, 다양한 촬영 기능이란, 광학 줌 기능(zoom-in/zoom-out), 오토 포커싱(AF:Auto-Focusing) 기능 또는 손떨림 보정 내지 영상 흔들림 방지(OIS:Optical Image Stabilizer) 기능 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.
기존의 경우, 전술한 다양한 촬영 기능을 구현하기 위해, 여러 개의 렌즈를 조합하고, 조합된 렌즈를 직접 움직이는 방법을 이용하였다. 그러나, 이와 같이 렌즈의 수를 증가시킬 경우 광학 기기의 크기가 커질 수 있다.
오토 포커스와 손떨림 보정 기능은, 렌즈 홀더에 고정되며 광축으로 정렬된 여러 개의 렌즈가, 광축 또는 광축의 수직 방향으로 이동하거나 틸팅(Tilting)하여 수행되며, 이를 위해, 복수의 렌즈로 구성된 렌즈 어셈블리를 구동시키는 별도의 렌즈 구동 장치가 요구된다. 그러나 렌즈 구동 장치는 전력 소모가 높으며, 이를 보호하기 위해서 카메라 모듈과 별도로 커버 글라스를 추가하여야 하는 등, 기존의 카메라 모듈의 전체 크기가 커지는 문제가 있다. 이를 해소하기 위해, 두 가지 액체의 계면의 곡률을 전기적으로 조절하여 오토 포커스와 손떨림 보정 기능을 수행하는 액체 렌즈부에 대한 연구가 이루어지고 있다.
다만, 액체 렌즈는 온도에 따라 계면이 다양하게 변형되어 정확도의 개선이 필요하다.
실시예는 전기 에너지에 따라 두 액체 사이에 위치하는 계면의 위치를 조정할 수 있는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈에서 렌즈에 포함된 두 액체를 하우징할 수 있는 구조물의 온도에 따라 발생하는 계면의 변형에 의한 디옵터(diopter)의 변화를 보상할 수 있는 카메라 모듈을 제공한다.
또한, 공급 전압에 따라 렌즈에 포함된 두 액체가 형성하는 계면의 곡률 및 치우침의 정도 등이 조정되는 액체 렌즈가 온도 변화에 따른 열 팽창률에 의해 렌즈의 해상력(resolution)이 낮아지는 특성과 경향을 극복하기 위해 액체 렌즈의 온도 변화에 따른 공간 해상도(spatial frequency response, SFR)의 변화에 대응하여 온도를 조정하고 온도에 따른 액체의 계면의 움직임을 조정할 수 있는 구동 전압을 조정할 수 있는 카메라 모듈을 제공한다.
실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
실시예에 따른 카메라 모듈은 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리; 상기 액체 렌즈의 온도를 감지하는 온도 센서; 상기 렌즈 어셈블리를 통과한 광을 수신하는 이미지 센서; 상기 액체 렌즈의 계면을 조절하도록 상기 액체 렌즈에 인가된 제1 구동 신호를 감지하는 감지부; 및 상기 온도를 타겟 온도와 비교하여 상기 액체 렌즈의 온도를 조절하는 히터로 히팅 신호를 제공하거나 보상부로 상기 온도를 제공하는 판단부; 상기 보상부는 상기 제1 구동 신호에 상기 온도를 보상하여 상기 액체 렌즈의 계면을 재조절하는 제2 구동 신호를 생성한다.
상기 판단부는 상기 온도가 상기 타겟 온도의 소정의 비율보다 낮은 경우 제1 전기 레벨의 히팅 신호를 제공할 수 있다.
상기 판단부는 상기 온도가 상기 타겟 온도의 소정 비율보다 높고 상기 타겟 온도보다 낮은 경우 제2 전기 레벨의 히팅 신호를 제공하고, 상기 제2 전기 레벨의 히팅 신호는 상기 제1 전기 레벨보다 낮을 수 있다.
상기 판단부는 상기 온도가 상기 타겟 온도보다 높은 경우 상기 온도만을 상기 보상부로 제공할 수 있다.
상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호에 따라 상기 액체 렌즈의 계면의 형상에 대응하는 구동 전압을 출력하는 전압 컨트롤러;를 포함할 수 있다.
상기 보상부는, 상기 제1 구동 신호를 수신하는 제1 입력부; 상기 온도를 수신하는 제2 입력부; 상기 액체 렌즈의 제1 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제3 구동 신호 및 상기 액체 렌즈의 제2 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제4 구동 신호를 저장하는 데이터부; 상기 제1 구동 신호를 이용하여 상기 액체 렌즈의 제3 디옵터를 산출하는 제1 산출부; 및 상기 복수의 제3 구동 신호 및 상기 복수의 제4 구동 신호 중 적어도 하나를 이용하여 상기 온도 및 상기 제3 디옵터에 대응하는 상기 제2 구동 신호를 산출하는 제2 산출부;를 포함할 수 있다.
상기 제1 디옵터와 상기 제2 디옵터는 상이할 수 있다.
상기 제2 산출부는 상기 복수의 제3 구동 신호에 대한 제1 구동 함수; 및 상기 복수의 제4 구동 신호에 대한 제2 구동 함수를 산출할 수 있다.
상기 제2 산출부는, 상기 제1 구동 함수 및 상기 제2 구동 함수로부터 온도별 복수의 제3 구동 함수를 산출하고, 상기 제1 구동 함수, 상기 제2 구동 함수 및 상기 복수의 제3 구동 함수 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제2 구동 신호를 산출할 수 있다.
상기 액체 렌즈는, 전도성 액체와 비전도성 액체가 계면을 형성하며 배치되는 캐비티를 포함하는 플레이트; 상기 플레이트 위에 배치되는 공통 단자; 및 상기 플레이트 아래에 배치되는 복수의 개별 단자;를 포함하고,상기 제1 구동 신호는 상기 복수의 개별 단자에 인가되는 각각의 전압 또는 평균 전압에 대응할 수 있다.
실시예는 온도에 따라 액체 렌즈의 계면이 변함에 따라 발생하는 해상력 저하 또는 정확도 저하를 방지하는 카메라 모듈을 제공한다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 사시도이고,
도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고,
도 3은 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고,
도 4는 실시예에 따른 액체 렌즈부의 단면도이고,
도 5a 내지도 5e는 액체 렌즈부의 구동 방식을 설명하는 도면이고,
도 6은 구동 전압에 대응하여 계면이 조정되는 액체 렌즈부를 설명하기 위한 도면이고,
도 7a 내지도 7b는 액체 렌즈부의 구조를 도시하는 도면이고,
도 8은 실시예에 따른 카메라 모듈의 블록도이고,
도 9는 실시예에 따른 제어부의 구동을 설명하는 도면이고,
도 10 내지 도 13은 실시예에 따른 판단부 및 보상부의 구동을 설명하는 도면이고,
도 14 내지 도 16는 실시예에 따른 보상부의 구동을 설명하는 도면이고,
도 17은 실시예에 따른 카메라 모듈의 구동 방법에 대한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 카메라 모듈(100)은 렌즈 어셈블리(10), 제어 회로(20) 및 이미지 센서(30)를 포함할 수 있다.
먼저, 렌즈 어셈블리(10)는 복수의 렌즈부 및 복수의 렌즈부를 수용하는 홀더를 포함할 수 있다. 후술되는 바와 같이, 복수의 렌즈부는 액체 렌즈를 포함할 수 있고 제1 렌즈부 또는 제2 렌즈부를 더 포함할 수 있다. 복수의 렌즈부는 제1 및 제2 렌즈부 및 액체 렌즈부를 포함할 수 있다.
제어 회로(20)는 액체 렌즈부에 구동 전압(또는, 동작 전압)을 공급하는 역할을 수행한다.
전술한 제어 회로(20)와 이미지 센서(30)는 하나의 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board) 상에 배치될 수 있으나, 이는 하나의 예에 불과할 뿐 실시예는 이에 국한되지 않는다.
실시예에 의한 카메라 모듈(100)이 광학 기기(Optical Device, Optical Instrument)에 적용될 경우, 제어 회로(20)의 구성은 광학 기기에서 요구하는 사양에 따라 다르게 설계될 수 있다. 특히, 제어 회로(20)는 하나의 칩(single chip)으로 구현되어, 렌즈 어셈블리(10)로 인가되는 구동 전압의 세기를 줄일 수 있다. 이를 통해, 휴대용 장치에 탑재되는 광학 기기의 크기가 더욱 작아질 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 3은 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고, 도 4는 실시예에 따른 액체 렌즈부의 단면도이다.
도 2 내지 도 3를 참조하면, 카메라 모듈(100)은 렌즈 어셈블리, 메인 기판(150) 및 이미지 센서(30)를 포함할 수 있다. 또한, 카메라 모듈(100)은 제1 커버(170) 및 미들 베이스(middle base)(172)를 더 포함할 수 있다. 또한, 카메라 모듈(100)은 적어도 하나의 접착 부재(162, 164) 및 제2 커버(174)를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 접착 부재는 홀더(120)에 액체 렌즈부(140)를 결합시키거나 고정시키는 역할을 한다.
여기서, 적어도 하나의 접착 부재는 제1 접착 부재(162), 제2 접착 부재(164) 및 제3 접착 부재(166)를 모두 포함하는 것으로 예시되어 있으나, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시예에 의하면, 적어도 하나의 접착 부재는 제1 접착 부재(162), 제2 접착 부재(164) 및 제3 접착 부재(166) 중 일부만을 포함할 수도 있다.
또한, 실시예에 의하면, 도 2에 도시된 카메라 모듈(100)의 구성 요소(110 내지 190) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 또는, 도 2에 도시된 구성 요소(110 내지 190)와 다른 적어도 하나의 구성 요소가 카메라 모듈(100)에 더 추가되어 포함될 수도 있다.
설명의 편의상 도 3에서 도 2에 도시된 제3 접착 부재(166), 제1 커버(170), 제2 커버(174) 및 광학층(190)의 도시는 생략되었다.
또한, 렌즈 어셈블리(도 1 참조, 10)는 액체 렌즈부(140), 홀더(120), 제1 렌즈부(110, 110A), 제2 렌즈부(130, 130A) 제1 접착 부재(162), 제2 접착 부재(164) 또는 제3 접착 부재(166) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 렌즈 어셈블리는 메인 기판(150)의 위에 배치될 수 있다.
그리고 렌즈 어셈블리에서 액체 렌즈부(140)와 구별하기 위하여 제1 렌즈부(110, 110A) 및 제2 렌즈부(130, 130A)를 '제1 고체 렌즈부' 및 '제2 고체 렌즈부'라고 각각 칭할 수도 있다.
제1 렌즈부(110, 110A)는 렌즈 어셈블리의 상측에 배치되며, 렌즈 어셈블리의 외부로부터 광이 입사되는 영역일 수 있다. 즉, 제1 렌즈부(110, 110A)는 홀더(120) 내에서 액체 렌즈부(140) 위에 배치될 수 있다. 제1 렌즈부(110, 110A)는 하나의 렌즈로 구현될 수도 있고, 중심축을 기준으로 정렬되어 광학계를 형성하는 2개 이상의 복수의 렌즈로 구현될 수도 있다. 여기서, 중심축이란, 카메라 모듈(100)에 포함된 제1 렌즈부(110, 110A), 액체 렌즈부(140) 및 제2 렌즈부(130, 130A)가 형성하는 광학계의 광축(Optical axis)(LX)을 의미할 수도 있고, 광축(LX)과 나란한 축을 의미할 수도 있다. 광축(LX)은 이미지 센서(30)의 광축과 동일할 수 있다.
즉, 제1 렌즈부(110, 110A), 액체 렌즈부(140), 제2 렌즈부(130, 130A) 및 이미지 센서(30)는 액티브 얼라인(AA:Active Align)을 통해 광축(LX)으로 정렬되어 배치될 수 있다. 여기서, 액티브 얼라인이란, 보다 나은 이미지 획득을 위해 제1 렌즈부(110, 110A), 제2 렌즈부(130, 130A) 및 액체 렌즈부(140) 각각의 광축을 일치시키고, 이미지 센서(30)와 렌즈부들((110, 110A), (130, 130A), (140)) 간의 축 또는 거리 관계를 조절하는 동작을 의미할 수 있다.
일 실시예로, 액티브 얼라인은 특정 객체로부터 입사되는 광을 제1 렌즈부(110, 110A), 제2 렌즈부(130, 130A) 또는 액체 렌즈부(140) 중 적어도 하나를 통해 이미지 센서(30)가 수신하여 생성한 이미지 데이터를 분석하는 동작을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 액티브 얼라인은 다음과 같은 순서로 수행될 수 있다.
일예로, 홀더(120)에 고정되어 장착된 제1 렌즈부(110, 110A)와 제2 렌즈부(130, 130A) 및 이미지 센서(30) 간의 상대적 위치를 조절하는 액티브 얼라인(제1 정렬)이 완료된 뒤, 홀더(120)에 삽입된 액체 렌즈부(140)와 이미지 센서(30) 간 상대적 위치를 조절하는 액티브 얼라인(제2 정렬)이 수행될 수 있다. 제1 정렬은 그리퍼(gripper)가 미들 베이스(172)를 잡은 상태로 다양한 위치로 가변시키면서 수행될 수 있고, 제2 정렬은 그리퍼가 액체 렌즈부(140)의 스페이서(143)를 잡은 상태로 다양한 위치로 가변시키면서 수행될 수 있다. 다만 액티브 얼라인은 전술한 순서와 다른 순서로 수행될 수도 있다.
그리고 홀더(120)는 액체 렌즈부(140) 위에 배치된 홀더 상부 영역(120U) 및 액체 렌즈부(140) 아래에 배치된 홀더 하부 영역(120D)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 접착 부재(162, 164) 각각은 홀더 상부 영역(120U)과 홀더 하부 영역(120D) 각각과 액체 렌즈부(140)를 결합시킬 수 있다.
그리고 제1 및 제2 접착 부재(162, 164)가 배치될 때, 액체 렌즈부(140)는 홀더(120)에 안정적으로 고정되어 결합될 수 있다.
또한, 제1 렌즈부(110A)는 예를 들어, 2개의 렌즈(L1, L2)를 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것이며 제1 렌즈부(110A)에 포함된 렌즈의 개수는 적어도 하나 이상일 수 있다.
그리고 제1 렌즈부(110, 110A)의 상측에 노출렌즈가 배치될 수 있다. 여기서, 노출 렌즈란, 제1 렌즈부(110, 110A)에 포함된 렌즈 중에서 최외곽 렌즈를 의미할 수 있다. 즉, 제1 렌즈부(110A)의 최상측에 위치한 렌즈(L1)가 상부로 돌출되므로, 노출 렌즈의 기능을 수행할 수 있다. 노출 렌즈는 홀더(120) 외부로 돌출되어 표면이 손상될 가능성을 갖는다. 만일, 노출 렌즈의 표면이 손상될 경우, 카메라 모듈(100)에서 촬영되는 이미지의 화질이 저하될 수 있다. 따라서, 노출 렌즈의 표면 손상을 방지 및 억제하기 위해, 노출 렌즈의 상부에 커버 글래스(cover glass)를 배치하거나, 코팅층을 형성하거나, 노출 렌즈의 표면 손상을 방지하기 위해 다른 렌즈부의 렌즈보다 강성이 강한 내마모성 재질로 노출 렌즈를 구현할 수도 있다.
또한, 제1 렌즈부(110A)에 포함된 렌즈(L1, L2) 각각의 외경은 하부(예를 들어, -z축 방향)로 갈수록 증가할 수 있으나, 실시예는 이에 한정되지 않는다.
카메라 모듈(100)의 외부로부터 제1 렌즈부(110, 110A)로 입사된 광은 액체 렌즈부(140)를 통과하여 제2 렌즈부(130, 130A)로 입사될 수 있다. 제2 렌즈부(130, 130A)는 하나의 렌즈로 구현될 수도 있고, 중심축을 기준으로 정렬되어 광학계를 형성하는 2개 이상의 복수의 렌즈로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 도 3a에 예시된 바와 같이, 제2 렌즈부(130A)는 3개의 렌즈(L3, L4, L5)를 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것이며 제2 렌즈부(130, 130A)에 포함된 렌즈의 개수는 2개 이하 또는 4개 이상일 수 있다.
또한, 제2 렌즈부(130A)에 포함된 렌즈(L3, L4, L5) 각각의 외경은 하부(예를 들어, -z축 방향)로 갈수록 증가할 수 있으나, 실시예는 이에 한정되지 않는다.
그리고 액체 렌즈부(140)와 달리, 제1 렌즈부(110, 110A) 및 제2 렌즈부(130, 130A) 각각은 고체 렌즈로서, 유리 또는 플라스틱으로 구현될 수 있으나, 실시예는 제1 렌즈부(110, 110A) 및 제2 렌즈부(130, 130A) 각각의 특정한 재질에 국한되지 않는다.
또한, 액체 렌즈부(140)는 제1 영역 내지 제5 영역(A1, A2, A3, A4, A5)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제4 영역(A4) 및 제5 영역(A5)은 카메라 모듈(100)의 최외측에 위치하고, 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3)은 제4 영역(A4)과 제5 영역(A5) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제3 영역(A3)은 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제1 영역(A1)은 제4 영역(A4)과 제3 영역(A3) 사이에 배치될 수 있으며, 제2 영역(A2)은 제3 영역(A3)과 제5 영역(A5) 사이에 배치될 수 있다.
다시 말해, 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)은 홀더(120)의 측면 각각의 개구의 내부에 배치된 영역일 수 있다. 제3 영역(A3)은 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2) 사이의 영역일 수 있다. 그리고 제4 영역(A4) 및 제5 영역(A5)은 홀더(120)의 개구로부터 돌출되는 영역으로서 개구에서 홀더(120)의 외부에 배치된 영역이다.
이하에서 제1 접착 부재(162) 및 제2 접착 부재(164)에 대해 설명하고, 액체 렌즈부(140)는 후술한다.
제1 접착 부재(162)는 제1 및 제2 접착부(162-1, 162-2)를 포함하고, 제2 접착 부재(164)는 제3 및 제4 접착부(164-1, 164-2)를 포함할 수 있다. 이러한 접착부는 접착제, 에폭시 등을 포함할 수 있다.
먼저, 제1 접착부(162-1)는 홀더(120)와 액체 렌즈부(140)의 제4 영역(A4)의 상면(140TS)을 결합시키고, 제3 접착부(164-1)는 홀더(120)와 액체 렌즈부(140)의 제5 영역(A5)의 상면을 결합시킨다 여기서, 액체 렌즈부(140)의 제4 영역(A4) 및 제5 영역(A5) 각각의 상면(140TS)은 제1 연결 기판(141)의 상면인 것으로 예시되어 있으나, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 액체 렌즈부(140)가 연결 기판(141, 144) 또는 스페이서(143)를 포함하지 않는 경우, 액체 렌즈부(140)의 상면이란, 액체 렌즈(142)의 상면일 수 있다.
또한, 홀더(120)는 액체 렌즈부(140)(또는, 액체 렌즈(142)) 위에 배치되는 홀더 상부와 액체 렌즈부(140)(또는, 액체 렌즈(142)) 아래에 배치되는 홀더 하부를 포함할 수 있다. 또한, 홀더(120)는 액체 렌즈(142) 또는 액체 렌즈부(140) 측면과 대면하는 측벽을 포함할 수 있다. 제1 접착부(162-1) 및 제3 접착부(164-1) 각각은 홀더 상부 영역(120U)과 액체 렌즈부(140)를 결합시킬 수 있다. 이와 같이, 제1 접착부(162-1) 및 제3 접착부(164-1) 각각이 홀더(120)와 액체 렌즈부(140)를 결합시킴으로써, 홀더(120)에 액체 렌즈부(140)가 고정될 수 있다.
또한, 제2 접착부(162-2)는 홀더(120)와 액체 렌즈부(140)의 제4 영역(A4)의 하면(140BS) 및 측면을 결합시킬 수 있다. 여기서, 액체 렌즈부(140)의 하면(140BS)은 제2 연결 기판(144)의 하면이고, 액체 렌즈부(140)의 측면은 스페이서(143)의 측면인 것으로 예시되어 있으나, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 액체 렌즈부(140)가 제1 및 제2 연결 기판(141, 144) 또는 스페이서(143)를 포함하지 않는 경우, 액체 렌즈부(140)의 하면 또는 측면이란, 액체 렌즈(142)의 하면 또는 측면을 각각 의미할 수 있다. 이와 동일하게, 제4 접착부(164-2)는 홀더(120)와 액체 렌즈부(140)의 제5 영역(A5)의 하면(140BS) 및 측면(140SS)을 결합시킬 수 있다. 여기서, 액체 렌즈부(140)의 하면(140BS)은 제2 연결 기판(144)의 하면이고, 액체 렌즈부(140)의 측면(140SS)은 스페이서(143)의 측면일 수 있으나, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 액체 렌즈부(140)가 연결 기판(141, 144) 또는 스페이서(143)를 포함하지 않는 경우, 액체 렌즈부(140)의 하면 또는 측면이란, 액체 렌즈(142)의 하면 또는 측면을 각각 의미할 수 있다.
또한, 제2 접착부(162-2) 및 제4 접착부(164-2) 각각은 홀더 하부 영역(120D)과 액체 렌즈부(140)를 결합시킬 수 있다. 이와 같이, 제2 접착부(162-2) 및 제4 접착부(164-4) 각각은 홀더(120)와 액체 렌즈부(140)를 결합시킴으로써, 홀더(120)의 개구를 밀폐할 수 있다. 예컨대, 제1 접착부(162-1)와 제2 접착부(164-1)는 서로 연결될 수 있고, 제3 접착부(164-1)와 제4 접착부(164-2)는 서로 연결되어 상술한 밀폐를 수행할 수 있다.
도시되지 않았지만, 제3 접착 부재(166)는 홀더(120)의 상면과 제1 커버(170) 사이의 이격 공간(또는, 갭)을 메우도록 배치될 수 있다. 그리고 경우에 따라, 제3 접착 부재(166)는 생략될 수도 있다. 이 경우, 홀더(120)의 상면과 제1 커버(170) 사이의 이격 공간은 비워질 수 있다.
실시예는 전술한 제1 내지 제3 접착 부재(162, 164, 166)의 형상에 국한되지 않는다. 즉, 외부로부터 홀더(120)의 개구를 통해 홀더(120)의 내부로 이물질이 유입되지 않도록 홀더(120)의 내부를 밀봉할 수 있다면, 제1 접착 부재 내지 제3 접착 부재(162, 164, 166)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 접착 부재(162) 및 제2 접착 부재(164)가 홀더(120)의 개구를 각각 밀폐시키도록 배치된 상태에서 제3 접착 부재(166)가 홀더(120)의 상면과 제1 커버(170) 사이의 이격 공간을 메우도록 배치될 경우, 홀더(120)의 내부 공간에 배치된 액체 렌즈부(140)의 제3 영역(A3)은 외부로부터 밀봉될 수 있다. 이에, 실시예에 따른 카메라 모듈(100)이 이물질로부터 신뢰성이 개선되고 광학 성능이 저하를 방지하고 불량률을 감소시킬 수 있다.
또한, 제1 접착부 내지 제4 접착부(162-1, 164-1, 162-2, 164-2) 각각은 다양한 형상을 가질 수 있다. 즉, 제1 접착부(162-1), 제2 접착부(162-2), 제3 접착부(164-1) 및 제4 접착부(164-2) 각각은 홀더(120)의 개구 각각의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
그리고 제4 영역(A4) 및 제5 영역(A5)과 함께 제1 및 제2 영역(A1, A2)에도 접착제가 배치될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상술한 제1 커버(170)는 홀더(120), 액체 렌즈부(140), 미들 베이스(172) 및 센서 베이스(178)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이에, 제1 커버(170)는 홀더(120)의 어깨측 상면(120S)과 접촉할 수 있다. 이때, 제1 접착부(162-1) 및 제3 접착부(164-1) 각각의 상면(162S)이 홀더(120)의 어깨측 상면(120S)보다 더 높을 경우, 제1 커버(170)는 홀더(120)의 어깨측 상면(120S) 대신에 제1 접착부(162-1) 및 제3 접착부(164-1) 각각의 상면(162S)에 접할 수 있다. 이로 인해, 제1 커버(170)가 홀더(120)에 불안정하게 고착될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 홀더(120)의 상면(120S)은 제1 접착부(162-1)의 상면(162S)보다 소정의 높이만큼 차이를 갖도록 배치될 수 있다. 이와 마찬가지로, 홀더(120)의 상면(120S)은 제3 접착부(164-1)의 상면(164S)보다 소정의 높이만큼 더 높을 수 있다.
또한, 홀더(120)의 상면(120S)의 높이와 제1 접착부(162-1)의 상면(162S)의 높이는 동일할 수도 있고, 홀더(120)의 상면(120S)의 높이는 제3 접착부(164-1)의 상면(164S)의 높이와 동일할 수도 있다.
그리고 이상에서, 제1 접착 부재(162) 및 제2 접착 부재(164)에 대한 특징을 설명할 때 언급된 액체 렌즈부(140)는 제1 및 제2 연결 기판(141, 144)을 포함하는 것으로 하였다. 그러나, 전술한 제1 접착 부재(162) 및 제2 접착 부재(164)에 대한 특징을 설명할 때 언급되는 액체 렌즈부(140)는 제1 및 제2 연결 기판(141, 144)을 포함하지 않을 수도 있다.
또한, 제1 커버(170)는 홀더(120), 액체 렌즈부(140), 제3 접착 부재(166) 및 미들 베이스(172)를 둘러싸도록 배치되어, 이들(홀더(120), 액체 렌즈부(140), 제3 접착 부재(166) 및 미들 베이스(172)를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다. 특히, 제1 커버(170)가 배치됨으로써, 광학계를 형성하는 복수의 렌즈들을 외부 충격으로부터 보호할 수 있다.
또한, 제1 커버(170)는 상부면에 형성된 상측 개구(170H)를 포함할 수 있다. 이에, 홀더(120)에 배치되는 제1 렌즈부(110, 110A)가 외부광에 노출될 수 있다.
그리고 미들 베이스(172)는 홀더(120)의 홀을 둘러싸면서 배치될 수 있다. 이에 따라, 미들 베이스(172)는 홀더(120)의 홀을 수용하기 위한 수용홀(172H)을 포함할 수 있다. 미들 베이스(172)의 내경(즉, 수용홀(172H)의 직경)은 홀더(120)의 홀의 외경 이상일 수 있다. 그리고 미들 베이스(172)의 수용홀(172H)과 홀더(120)의 홀의 형상은 각각 원형인 것으로 도시되어 있으나, 실시예는 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로 변경될 수도 있다. 또한, 미들 베이스(172)는 메인 기판(150) 상에서 회로 소자(151)와 이격되어 메인 기판(150)에 장착될 수 있다.
제1 커버(170)의 상측 개구(170H)와 마찬가지로 수용홀(172H)은 미들 베이스(172)의 중앙 부근에서, 카메라 모듈(100)에 배치된 이미지 센서(30)의 위치에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 카메라 모듈(100)은 센서 베이스(178) 및 필터(176)를 더 포함할 수도 있으며, 회로 커버(154)를 더 포함할 수 있다.
필터(176)는 제1 렌즈부(110, 110A), 액체 렌즈부(140) 및 제2 렌즈부(130, 130A)를 통과한 광을 특정 파장 범위로 필터링할 수 있다. 필터(176)는 적외선(IR) 차단 필터 또는 자외선(UV) 차단 필터일 수 있으나, 실시예는 이에 한정되지 않는다.
또한, 필터(176)는 이미지 센서(30) 위에 배치될 수 있다. 필터(176)는 센서 베이스(178)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 필터(176)는 센서 베이스(178)의 내부 홈 또는 단차에 배치되거나 장착될 수 있다.
센서 베이스(178)는 미들 베이스(172)의 하부에 배치되고 메인 기판(150)에 부착될 수 있다. 센서 베이스(178)는 이미지 센서(30)를 둘러싸고 이미지 센서(30)를 외부의 이물질 또는 충격으로부터 보호할 수 있다.
다음으로, 메인 기판(150)은 미들 베이스(172)의 하부에 배치되고, 이미지 센서(30)가 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 지지, 결합, 또는 수용될 수 있는 홈, 회로 소자(151), 연결부(또는, FPCB)(152) 및 커넥터(153)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 메인 기판(150)은 홀더(120)가 배치되는 홀더 영역과 복수의 회로 소자(151)가 배치되는 소자 영역을 포함할 수 있다.
메인 기판(150)은 FPCB(152)를 포함하는 RFPCB(Rigid Flexible Printed Circuit Board)로 구현될 수 있다. FPCB(152)는 카메라 모듈(100)이 장착되는 공간이 요구하는 바에 따라 벤딩될 수 있다.
그리고 메인 기판(150)의 회로 소자(151)는 액체 렌즈부(140) 및 이미지 센서(30)를 제어하는 제어 모듈을 구성할 수 있다. 여기서, 제어 모들에 대해서는 후술한다.
그리고 회로 소자(151)는 수동 소자 및 능동 소자 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 다양한 넓이 및 높이를 가질 수 있다. 회로 소자(151)는 복수 개일 수 있으며, 메인 기판(150)의 높이보다 높은 높이를 가지면서 외부로 돌출될 수 있다. 복수의 회로 소자(151)는 홀더(120)와 광축(LX)에 평행한 방향상에서 오버랩 되지 않도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 회로 소자(151)는 파워 인덕터(power inductor) 및 자이로 센서 등을 포함할 수 있으나, 실시예는 회로 소자(151)의 특정한 종류에 국한되지 않는다.
회로 커버(154)는 회로 소자(151)를 덮도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 회로 커버(154)는 메인 기판(150)의 상부에 배치된 회로 소자(151)가 외부 충격으로부터 보호될 수 있다. 또한, 이를 위하여 회로 커버(154)는 메인 기판(150)에 배치된 회로 소자(151)의 형상 및 위치를 고려하여 회로 소자(151)를 수용하여 덮기 위한 수용 공간을 포함할 수 있다. 그리고 회로 커버(154)는 전자기 차폐기능을 할 수 있다.
이미지 센서(30)는 렌즈 어셈블리(110, 120, 130, 140, 162, 164)의 제1 렌즈부(110, 110A), 액체 렌즈부(140) 및 제2 렌즈부(130, 130A)를 통과한 광을 이미지 데이터로 변환하는 기능을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 이미지 센서(30)는 복수의 픽셀을 포함하는 픽셀 어레이를 통해 광을 아날로그 신호로 변환하고, 아날로그 신호에 상응하는 디지털 신호를 합성하여 이미지 데이터를 생성할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조할 때, 액체 렌즈부(140)는 제1 연결 기판(또는, 개별 전극 연결 기판)(141), 액체 렌즈(또는, 액체 렌즈 본체)(142), 스페이서(143) 및 제2 연결 기판(또는, 공통 전극 연결 기판)(144)을 포함할 수 있다.
제1 연결 기판(141)은 액체 렌즈(142)에 포함된 복수의 제1 전극(미도시)을 메인 기판(150)에 전기적으로 연결하며, 액체 렌즈(142) 위에 배치될 수 있다. 제1 연결 기판(141)은 연성회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)로 구현될 수 있다.
또한, 제1 연결 기판(141)은 복수의 제1 전극 각각과 전기적으로 연결된 연결 패드(141-1)를 통해 메인 기판(150) 상에 형성된 전극 패드(150-1)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 액체 렌즈부(140)가 홀더(120)의 내부 공간에 삽입된 후, 제1 연결 기판(141)은 메인 기판(150)을 향해 -z축 방향으로 벤딩(bending)된 후, 연결 패드(141-1)와 전극 패드(150-1)는 전도성 에폭시(conductive epoxy)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 실시예로 제1 연결 기판(141)은 홀더(120)의 표면에 배치, 형성, 또는 코팅된 도전성 제1 홀더 표면 전극과 연결되어 홀더(120)의 표면에 배치된 도전성 제1 홀더 표면 전극을 통해 메인 기판(150)과 전기적으로 연결될 수 있으나, 실시예는 이에 한정되지 않는다.
제2 연결 기판(144)은 액체 렌즈(142)에 포함된 제2 전극(미도시)을 메인 기판(150)에 전기적으로 연결하며, 액체 렌즈(142) 아래에 배치될 수 있다. 제2 연결 기판(144)은 FPCB 또는 단일 메탈 기판(전도성 메탈 플레이트)으로 구현될 수 있다.
또한, 제2 연결 기판(144)은 제2 전극과 전기적으로 연결된 연결 패드를 통해 메인 기판(150) 상에 형성된 전극 패드와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 액체 렌즈부(140)가 홀더(120)의 내부 공간에 삽입된 후, 제2 연결 기판(144)은 메인 기판(150)을 향해 -z축 방향으로 벤딩될 수 있다. 다른 실시예로 제2 연결 기판(144)은 홀더(120)의 표면에 배치, 형성, 또는 코팅된 도전성 표면 전극과 연결되어 홀더(120)의 표면에 배치된 도전성 표면 전극을 통해 메인 기판(150)과 전기적으로 연결될 수 있으나, 실시예는 이에 한정되지 않는다.
액체 렌즈(142)는 캐비티(cavity, CA)를 포함할 수 있다. 그리고 캐비티(CA)에서 광이 입사되는 방향의 개구 면적은 반대 방향의 개구 면적보다 좁을 수 있다. 또는, 캐비티(CA)의 경사 방향이 반대가 되도록 액체 렌즈(142)가 배치될 수도 있다. 즉, 캐비티(CA)에서 광이 입사되는 방향의 개구 면적은 반대 방향의 개구 면적보다 클 수도 있다. 또한, 캐비티(CA)의 경사 방향이 반대가 되도록 액체 렌즈(142)가 배치될 때, 액체 렌즈(142)의 경사 방향에 따라서 액체 렌즈(142)에 포함된 구성의 배치 전체 또는 일부가 함께 바뀌거나, 캐비티(CA)의 경사 방향만 변경되고 나머지 구성의 배치는 바뀌지 않을 수도 있다.
스페이서(143)는 액체 렌즈(142)를 둘러싸도록 배치되어, 액체 렌즈(142)를 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. 이를 위해, 스페이서(143)는 액체 렌즈(142)가 그의 내부에 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 지지, 결합, 또는 배치될 수 있는 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 스페이서(143)는 액체 렌즈(142)를 수용되는 중공(143H) 및 가운데에 형성된 중공(143H)을 에워싸는 프레임을 포함할 수 있다. 이와 같이, 스페이서(143)는 가운데가 뚤린 사각형 평면 형상(이하, 'ㅁ' 자 형성이라 함)을 가질 수 있으나, 실시예는 이에 국한되지 않는다.
또한, 스페이서(143)는 제1 연결 기판(141)과 제2 연결 기판(144) 사이에 배치될 수 있으며, 홀더(120)의 개구로부터 돌출되어 배치될 수 있다
또한, 액체 렌즈(142)는 서로 다른 종류의 복수의 액체(LQ1, LQ2), 제1 내지 제3 플레이트(147, 145, 146), 제1 및 제2 전극(E1, E2) 및 절연층(148)을 포함할 수 있다. 액체 렌즈(142)는 광학층(190)을 더 포함할 수 있다.
그리고 복수의 액체(LQ1, LQ2)는 캐비티(CA)에 수용되며, 전도성을 갖는 제1 액체(LQ1)와 비전도성을 갖는 제2 액체(또는, 절연 액체)(LQ2)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 액체(LQ1)와 제2 액체(LQ2)는 서로 섞이지 않으며, 제1 및 제2 액체(LQ1, LQ2) 사이의 접하는 부분에 계면(BO)이 형성될 수 있다. 그리고 제2 액체(LQ2)는 제1 액체(LQ1) 상에 배치될 수 있으나, 실시예는 이에 국한되지 않는다.
또한, 액체 렌즈(142)의 단면 형상에서 제1 및 제2 액체(LQ2, LQ1)의 가장 자리는 중심부보다 두께가 얇을 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 플레이트(147)는 내측면이 캐비티(CA)의 측벽(i)을 이룰 수 있다. 제1 플레이트(147)는 기 설정된 경사면을 갖는 상하의 개구부를 포함할 수 있다. 즉, 캐비티(CA)는 제1 플레이트(147)의 경사면, 제2 플레이트(145) 및 제3 플레이트(146)로 둘러싸인 영역일 수 있다.
또한, 실시예에 따르면 상부에서 개구의 크기(또는, 면적, 또는 폭)(O1)보다 하부에서 개구의 크기(또는, 면적, 또는 폭)(O2)가 더 클 수 있다. 여기서, 상부 개구 및 하부 개구 각각의 크기는 수평 방향(예를 들어, x축 방향 및 y축 방항)의 단면적일 수 있다. 예를 들어, 그리고 개구의 크기란, 개구의 단면이 원형이면 반지름을 의미하고, 개구의 단면이 정사각형이면 대각선의 길이를 의미할 수 있다. 그리고 개구의 직경은 액체 렌즈(142)에서 요구하는 화각(FOV) 또는 액체 렌즈(142)가 카메라 모듈(100)에서 수행해야 할 역할에 따라 달라질 수 있다.
또한, 개구 각각은 원형의 단면을 가지는 홀(hole)의 형상일 수 있으며, 경사면은 경사도를 가질 수 있다. 계면(BO)은 구동 전압에 의해 캐비티(CA)의 경사면을 따라 움직일 수 있다.
그리고 상술한 바와 같이 제1 액체(LQ1) 및 제2 액체(LQ2)는 캐비티(CA)에 충진, 수용 또는 배치될 수 있다. 그리고 캐비티(CA)는 제1 렌즈부(110, 110A)를 통과한 광이 투과하는 부위이다. 또한, 제1 플레이트(147)는 캐비티(CA)의 외측에 위치하므로 투명한 재료로 이루어질 수도 있다. 뿐만 아니라, 제1 플레이트(147)는 광의 투과가 용이하지 않도록 불순물을 포함할 수도 있다.
또한, 제1 플레이트(147)는 일면과 타면에 전극이 각각 배치될 수 있다. 복수의 제1 전극(E1)은 제2 전극(E2)과 이격되어 배치되고, 제1 플레이트(147)의 일면(예를 들어, 상부면과 측면 및 하부면)에 배치될 수 있다. 제2 전극(E2)은 제1 플레이트(147)의 타면(예를 들어, 하부면)의 적어도 일부 영역에 배치되고, 제1 액체(LQ1)와 직접 접촉할 수 있다.
또한, 제1 전극(E1)은 n개의 전극(이하, '개별 전극'이라 함)일 수 있고, 제2 전극(E2)은 한 개의 전극(이하, '공통 전극'이라 함)일 수 있다. 여기서, n은 2 이상의 정수일 수 있다. 여기서, 제1 전극(E1)이 4개, 제2 전극(E2)인 경우로 이하 설명한다. 즉, 액체 렌즈(142)에 전기적으로 연결된 양단은 복수의 제1 전극(E1) 중 어느 하나와 제2 전극(E2)을 의미할 수 있다.
또한, 제1 플레이트(147)의 타면에 배치된 제2 전극(E2)의 일부(즉, 제2 전극(E2)의 전극 섹터)가 전도성을 갖는 제1 액체(LQ1)에 노출될 수 있다.
이러한 제1 및 제2 전극(E1, E2)은 각각이 도전성 재료로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)은 금속으로 이루어질 수 있다.
또한, 제2 플레이트(145)는 제1 전극(E1)의 일면에 배치될 수 있다. 즉, 제2 플레이트(145)는 제1 플레이트(147)의 상부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 플레이트(145)는 제1 전극(E1)의 상면과 캐비티(CA) 위에 배치될 수 있다.
제3 플레이트(146)는 제2 전극(E2)의 일면에 배치될 수 있다. 즉, 제3 플레이트(146)는 제1 플레이트(147)의 하부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제3 플레이트(146)는 제2 전극(E2)의 하면과 캐비티(CA) 아래에 배치될 수 있다.
제2 플레이트(145)와 제3 플레이트(146)는 제1 플레이트(147)를 사이에 두고 서로 대향하여 배치될 수 있다. 또한, 제2 플레이트(145) 또는 제3 플레이트(146) 중 적어도 하나는 생략될 수도 있다.
제2 또는 제3 플레이트(145, 146) 중 적어도 하나는 사각형 평면 형상을 가질 수 있다. 제3 플레이트(146)는 제1 플레이트(147)와 에지(edge) 주변의 접합 영역에서 맞닿아 접착될 수 있다.
제2 플레이트(145) 및 제3 플레이트(146)는 광이 통과하는 영역으로서, 투광성 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제2 및 제3 플레이트(145, 146) 각각은 유리(glass)로 이루어질 수 있으며, 공정의 편의상 동일한 재료로 형성될 수 있다. 또한, 제2 및 제3 플레이트(145, 146) 각각의 가장 자리는 사각형 형상일 수 있으나, 반드시 이에 한정하지는 않는다.
그리고 제2 플레이트(145)는 제1 렌즈부(110, 110A)로부터 입사되는 광이 제1 플레이트(145)의 캐비티(CA) 내부로 진행하도록 허용할 수 있다.
또한, 제3 플레이트(146)는 제1 플레이트(145)의 캐비티(CA)를 통과한 광이 제2 렌즈부(130, 130A)로 진행하도록 허용할 수 있다. 제3 플레이트(146)는 제1 액체(LQ1)와 직접 접촉할 수 있다.
실시예에 의하면, 제3 플레이트(146)는 제1 플레이트(147)의 상부 개구 또는 하부 개구 중에서 넓은 개구의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다. 또한, 제3 플레이트(146)는 제1 플레이트(147)와 이격된 주변 영역을 포함할 수 있다.
예컨대, 액체 렌즈(142)의 실제 유효 렌즈영역은 제1 플레이트(147)의 사부 개구 또는 하부 개구 중에서 넓은 개구의 직경(예를 들어, O2)보다 좁을 수 있다. 즉, 액체 렌즈(142)의 중심부를 기준으로 좁은 범위의 반경이 실제 광(빛)을 전달하는 경로로 사용되는 경우, 제3 플레이트(146)의 중심영역의 직경(O3)은 제1 플레이트(147)의 제3 및 제4 개구 중에서 넓은 개구의 직경(예를 들어, O2)보다 작을 수도 있다.
절연층(148)은 캐비티(CA)의 상부 영역에서 제2 플레이트(145)의 하부면의 일부를 덮으면서 배치될 수 있다. 즉, 절연층(148)은 제2 액체(LQ2)와 제2 플레이트(145)의 사이에 배치될 수 있다.
또한, 절연층(148)은 캐비티(CA)의 측벽을 이루는 제1 전극(E1)의 일부를 덮으면서 배치될 수 있다. 또한, 절연층(148)은 제1 플레이트(147)의 하부면에서, 제1 전극(E1)의 일부와 제1 플레이트(147) 및 제2 전극(E2)을 덮으며 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 전극(E1)과 제1 액체(LQ1) 간의 접촉 및 제1 전극(E1)과 제2 액체(LQ2) 간의 접촉이 절연층(148)에 의해 차단될 수 있다.
절연층(148)은 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2) 중 하나의 전극(예를 들어, 제1 전극(E1))을 덮고, 다른 하나의 전극(예를 들어, 제2 전극(E2))의 일부를 노출시켜 전도성을 갖는 제1 액체(LQ1)에 전기 에너지가 인가되도록 할 수 있다.
한편, 광학층(190)은 제2 플레이트(145) 또는 제3 플레이트(146)의 중 적어도 하나의 일면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광학층(190)은 제2 플레이트(145)의 위 또는 아래 중 적어도 한 곳에 배치될 수도 있고, 제3 플레이트(146)의 위 또는 아래 중 적어도 한 곳에 배치될 수도 있고, 제2 및 제3 플레이트(145, 146) 각각의 위 또는 아래 중 적어도 한 곳에 배치될 수도 있다.
그리고 액체 렌즈(142)와 광학층(190)은 서로 별개로 도시되어 있지만, 광학층(190)은 액체 렌즈(142)의 구성 요소일 수도 있다. 또한, 광학층(190)이 단일층인 것으로 도시되어 있지만, 이는 광학층(190)의 존재를 표시하기 위함일 뿐이다. 즉, 광학층(190)은 단일층 또는 다층일 수도 있다.
그리고 광학층(190)은 자외선 차단층, 반사 반지층 또는 적외선 차단층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 광학층(190)은 이미지 센서(30)와 광축(LX)(즉, z축) 방향 또는 광축 방향과 나란한 방향으로 중첩되어 배치될 수 있다. 또한, 광학층(190)은 액체 렌즈부(140)의 제3 영역(A3)에 배치될 수 있다. 예컨대, 자외선 차단층은 자외선 특히 UV-A 영역의 광을 차단할 수 있다. 자외선 차단층은 액체 렌즈(142)로 광이 입사하는 영역에 배치될 수 있으며, 제1 렌즈부(110, 110A)로부터 전달될 수 있는 자외선 특히 UV-A 영역의 광을 차단할 수 있다. UV-C는 파장이 상대적으로 짧아서 침투력이 작아서 오존층에서 대부분이 차단되고, UV-B는 일반적인 유리에 차단되나, UV-A는 일반적인 유리를 통과하여 별도의 차단층이 특히 필요할 수 있다. 그리고 자외선 차단층은 TiO2, SiO2, Avobenzone(아보벤존), 부틸메톡시디벤조일메탄 (Butylmethoxy Dibenzoylmethane), 옥시벤존(Oxybenzone), 벤조페논-3, 신나메이트류(Cinnamate) 및 멕소릴(Mexoryl) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 반사 방지층은 제2 플레이트(1450 또는 제3 플레이트(146)에서 광이 반사됨을 방지하는 역할을 수행할 수 있으며, 액체 렌즈(142)에서의 프레넬 손실(Fresnel loss)에 의한 광투과율 저하를 줄이고 액체 렌즈(142)의 야간 시인성이 저하되는 것을 방지할 수도 있다. 특히, 비록 도시되지는 않았지만, 반사 방지층은 절연층(148)의 경사면과 하부면에 배치될 수도 있으며, 반사 방지층은 광이 반사되어 이미지 센서(30)로 전달되는 광의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 적외선 차단(IR cut-off)층은 적외선 영역의 광을 차단할 수 있다. 적외선 차단층은, 적외선이 외부로부터 액체 렌즈(142)로 입사되는 것을 방지하여 영상의 열 얼룩을 제거하고, 액체 렌즈(142)의 표면에서의 광 반사를 줄여서 야간 시인성 저하를 방지할 수 있도록 한다.
그리고 실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 입광부 또는 출광부 중 적어도 한 곳에 자외선 차단층, 반사 방지층 또는 적외선 차단층 중 적어도 하나가 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면 광학층(190)은 코팅된 형태나 필름 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 광학층(190)의 반사 방지층은 저온에서 스프레이 방법 등에 의하여 코팅하여 형성될 수 있다.
도 5a 내지도 5e는 액체 렌즈부의 구동 방식을 설명하는 도면이다. 이하에서 전압은 제1 전극과 제2 전극 사이에 인가되는 것으로 설명한다.
먼저, 도 5a는 액체 렌즈부(140)에 제1 전압(V1)이 인가되어, 액체 렌즈의 계면(BO1)이 광의 진행 방향으로 볼록할 수 있다. 이에, 액체 렌즈부가 오목 렌즈와 같이 동작하는 것을 예시한다. 그리고 도 5b는 액체 렌즈부(140)에 제1 전압(V1) 보다 큰 제2 전압(V2)이 인가되어, 액체 렌즈의 계면(BO2)이 광의 진행 방향과 수직할 수 있다. 이에, 액체 렌즈부가 광의 진행 방향을 변경하지 않는 것을 예시한다. 그리고 도 5c는 액체 렌즈부(140)에 제2 전압(V2) 보다 큰 제3 전압(V3)이 인가되어, 액체 렌즈의 계면(BO3)이 광의 진행 방향에 반대 방향으로 볼록할 수 있다. 이에, 액체 렌즈부가 볼록 렌즈와 같이 동작하는 것을 예시한다. 이 때, 제1 전압(V1) 내지 제3 전압(V3)이 인가되는 경우에, 액체 렌즈부(140) 내의 액체 렌즈의 계면(BO1, BO2, BO3)은 모두 상이한 곡률을 각각 가질 수 있다.
즉, 실시예에 따른 액체 렌즈부(140)에서는 인가되는 전압의 레벨에 따라, 액체 렌즈부의 액체 렌즈의 곡률 또는 디옵터(diopter)가 변하는 것을 예시하나, 이에 한정되지 않으며, 인가되는 펄스의 펄스폭에 따라, 액체 렌즈의 곡률 또는 디옵터가 변하는 것도 가능하다.
그리고 도 5d는 액체 렌즈부(140) 내의 액체 렌즈가 도 5c와 동일한 계면(BO3)을 가짐에 따라, 볼록 렌즈와 같이 동작하는 것을 예시한다. 이에, 도 5d에 따르면, 입사광(LPa)이 집중되어, 해당하는 출력광(LPb)이 출력되게 된다.
그리고 도 5e는 액체 렌즈부(140) 내의 액체 렌즈가 비대칭 곡면(예컨대, 계면이 상부에서 광의 진행 방향에 반대 방향으로 볼록)을 가짐에 따라, 광의 진행 방향이 일측(예컨대, 상측)으로 변경되는 것을 예시한다. 즉, 도 5d에 따르면, 입사광(LPa)이 상측으로 집중되어, 해당하는 출력광(LPc)이 출력되게 된다.
도 6은 구동 전압에 대응하여 계면이 조정되는 액체 렌즈부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 도 6(a)는 액체 렌즈부를 설명하고, 도 6(b)는 액체 렌즈부의 등가회로를 설명한다.
도 6(a)를 참조하면, 구동 전압에 대응하여 초점 거리가 조정되는 렌즈(28)는 동일한 각 거리를 가지고 4개의 서로 다른 방향에 배치된 개별 단자(L1, L2, L3, L4)를 통해서 전압을 인가 받을 수 있다. 개별 단자는 액체 렌즈의 중심축을 기준으로 동일한 각 거리를 가지고 배치될 수 있고, 4개의 개별단자를 포함할 수 있다. 4개의 개별단자는 액체렌즈의 4개 코너에 각각 배치될 수 있다. 개별 단자(L1, L2, L3, L4)를 통해서 전압이 인가되면 인가된 전압은 후술할 공통 단자(C0)에 인가되는 전압과의 상호작용으로 형성되는 구동 전압에 의해 액체 렌즈의 계면이 변형될 수 있다.
또한, 도 6(b)를 참조하면, 액체 렌즈(142)는 일측은 서로 다른 개별 단자(L1, L2, L3, L4)로부터 동작 전압을 인가 받고, 다른 일측은 공통 단자(C0)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 공통 단자(C0)와 복수의 캐패시터(149)가 연결될 수 있다. 그리고 등가회로에 포함된 복수의 캐패시터(149)는 약 수십 내지 200 피코패럿(pF) 이하의 작은 캐패시턴스를 가질 수 있다. 액체 렌즈의 단자는 전극 섹터 또는 서브 전극으로 불릴 수도 있다.
도 7a 내지도 7b는 액체 렌즈부의 구조를 도시하는 도면이고,
도 7a를 참조하면, 액체 렌즈부(140)는 일측에 공통 전극(제2 전극에 대응, E2)이 배치될 수 있다. 이때, 공통 전극(E2)은, 튜브 형태로 배치될 수 있으며, 공통 전극(E2)의 하부 영역에, 특히, 중공에 대응하는 영역에, 액체(LQ)가 배치될 수 있다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 공통 전극(E2)의 절연을 위해, 공통 전극(E2)과 리퀴드 사이에, 절연층이 배치될 수도 있다.
그리고 도 7b와 같이, 공통 전극의 하부, 특히, 액체(LQ)의 하부에, 복수의 제1 전극(E11 내지 E14)이 배치될 수 있다. 복수의 제1 전극(E11 내지 E14)은, 특히, 액체(LQ)를 둘러싸는 형태로 배치될 수 았다.
그리고, 복수의 제1 전극(E11 내지 E14)과 액체(LQ) 사이에, 절연을 위한 복수의 절연층(148a 내지 148d)가 각각 배치될 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 카메라 모듈의 블록도이다.
도 8을 참조하면, 카메라 모듈(200)은 제어 회로(210) 및 렌즈 어셈블리(220)를 포함할 수 있다. 제어 회로(210)는 제어 회로(20)에 해당하고, 렌즈 어셈블리(220)는 전술한 렌즈 어셈블리(10)로, 즉 렌즈 어셈블리(110, 120, 130, 140, 162, 164)에 해당할 수 있다.
또한, 제어 회로(210)는 자이로 센서(211), 제어부(230)를 포함할 수 있으며, 액체 렌즈(280)를 포함하는 액체 렌즈 모듈(240)의 동작을 제어할 수 있다.
그리고 제어부(230)는 AF 기능 및 OIS 기능을 수행하기 위한 구성을 가질 수 있으며, 사용자의 요청 또는 감지 결과(예컨대, 자이로 센서(211)의 감지 신호)를 이용하여 렌즈 어셈블리(220)에 포함된 액체 렌즈(280)를 제어할 수 있다. 여기서, 액체 렌즈(280)는 전술한 액체 렌즈(142)에 해당할 수 있다.
자이로 센서(211)는 각속도를 감지할 수 있으며, 제어부(230) 내에 위치할 수도 있다. 다만, 이러한 위치에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 제어부(230)는 전압 컨트롤러(232), 감지부(233) 및 보상부(234)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 자이로 센서(211)는 제어부(230)에 포함되지 않는 독립된 구성일 수도 있고, 제어부(230)에 포함될 수도 있다.
자이로 센서(211)는 광학 기기의 상하 및 좌우에 대한 손떨림을 보상하기 위해 예컨대 요(Yaw)축과 피치(Pitch)축 두 방향의 움직임의 각속도를 감지할 수 있다. 자이로 센서(211)는 감지된 각속도 정보를 갖는 모션 신호를 생성하여 전압 컨트롤러(232)에 제공할 수 있다.
필터부(231)는 자이로 센서(211)로부터 수신한 신호를 필터링할 수 있다. 즉, 필터부(231)는 노이즈 성분을 제거하여 원하는 대역만을 추출할 수 있다. 예컨대, 필터부(231)는 OIS 기능 구현을 위해 저역 통과 필터(LPF:Low Pass Filter)를 이용하여 모션 신호에서 높은 주파수의 노이즈 성분을 제거하여 원하는 대역만 추출할 수 있다.
그리고 전압 컨트롤러(232)는 액체 렌즈 모듈(240)의 액체 렌즈(280)가 가져야 할 형상에 대응하는 구동 전압을 계산할 수 있다.
구체적으로, 이러한 전압 컨트롤러(232)는 광학 기기 또는 카메라 모듈(200)의 내부(예컨대, 이미지 센서(30)) 또는 외부(예컨대, 거리 센서 또는 애플리케이션 프로세서)로부터 AF 기능을 위한 정보(즉, 객체와의 거리 정보)를 수신할 수 있고, 거리 정보를 통해 객체에 초점을 맞추기 위한 초점 거리에 따라 액체 렌즈(280)가 가져야 할 형상에 대응하는 구동 전압을 계산할 수 있다.
또한, 전압 컨트롤러(232)는 계산된 구동 전압에 대응하는 구동전압코드를 구동 전압 테이블을 참조하여 획득하고, 획득된 구동전압코드를 렌즈 어셈블리(220)(예컨대, 구동 전압 제공부(270))로 출력할 수 있다. 이 때, 전압 컨트롤러(232)는 구동 전압을 생성하도록 구동전압코드를 맵핑한 구동 전압 테이블을 가질 수 있다. 다만, 이러한 위치에 한정되는 것은 아니므로, 전압 컨틀롤러(232)와 구동 전압 제공부9270)는 액체 렌즈 모듈 내 또는 카메라 모듈 내에 위치할 수 있다.
또는, 전압 컨트롤러(232)는 제공된 디지털 형태의 구동전압코드를 기초로, 구동전압코드에 상응하는 아날로그 형태의 구동 전압을 생성하여, 렌즈 어셈블리(220)에 제공할 수 있다.
실시예로, 전압 컨트롤러(232)는 데이터 형태(예컨대, 디지털)의 전압 코드인 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호에 따라 액체 렌즈(280)의 계면이 형상에 대응하는 구동 전압을 출력할 수 있다. 이하에서 설명하는 제3 구동 신호 및 제4 구동 신호도 상술한 전압 코드에 대응할 수 있다. 제1 구동 신호는 외부 시스템(40)으로부터 수신된 신호로, 예컨대 단말기인 외부 시스템이 카메라 모듈 내의 액체 렌즈의 계면을 원하는 디옵터를 갖도록 카메라 모듈에 제공하는 전기 신호이거나, 이러한 전기 신호에 대응하는 신호일 수 있다.
또한, 전압 컨트롤러(232)는 공급 전압(예컨대, 별도의 전원 회로로부터 공급된 전압)을 입력 받아 전압 레벨을 증가시키는 전압 부스터, 전압 부스터의 출력을 안정시키기 위한 전압 안정기 및 액체 렌즈(280)의 각 단자에 전압 부스터의 출력을 선택적으로 공급하기 위한 스위칭부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 스위칭부는 에이치브릿지(H Bridge)로 불리는 회로의 구성을 포함할 수 있다. 전압 부스터에서 출력된 고전압이 스위칭부의 전원 전압으로 인가될 수 있다. 스위칭부는 인가되는 전원 전압과 그라운드 전압(ground voltage)을 선택적으로 액체 렌즈(280)의 양단에 공급할 수 있다.
또한, 액체 렌즈(280)는 구동을 위해 4개의 전극 섹터를 포함하는 4개의 제1 전극, 제1 연결 기판, 1개의 제2 전극 및 제2 연결 기판을 포함함은 전술한 바와 같다. 액체 렌즈(280)의 양단은 복수의 제1 전극 중 어느 하나와 제2 전극을 의미할 수 있다. 또한, 액체 렌즈(280)의 양단은 4개의 제1 전극의 4개의 전극 섹터 중 어느 하나와 제2 전극의 1개의 전극 섹터를 의미할 수 있다.
이에, 액체 렌즈(280)의 각 전극 섹터에 기 설정된 폭을 가지는 펄스 형태의 전압이 인가될 수 있다. 그리고 구동 전압은 제1 전극과 제2 전극 각각에 인가되는 전압의 차이로서 액체 렌즈(280)에 인가될 수 있다.
실시예로, 전압 컨트롤러(232)는 디지털 형태의 구동전압코드에 따라 액체 렌즈(280)에 인가되는 구동 전압을 제어하기 위해, 전압 부스터는 증가되는 전압레벨을 제어하고, 스위칭부는 공통 전극과 개별 전극에 인가되는 펄스 전압의 위상을 제어함에 의해 구동전압코드에 상응하는 아날로그 형태의 구동 전압을 생성할 수 있다. 즉, 제어부(230)는 제1 전극과 제2 전극 각각에 인가되는 전압을 제어할 수 있다.
그리고 제어 회로(210)는 제어 회로(210)의 통신 또는 인터페이스의 기능을 수행하는 커넥터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, I2C(Inter-Integrated Circuit) 통신 방식을 사용하는 제어 회로(210)와 MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 통신 방식을 사용하는 렌즈 어셈블리(220) 간의 통신을 위해 커넥터는 통신 프로토콜 변환을 수행할 수 있다. 또한, 커넥터는 외부(예컨대, 배터리)로부터 전원을 공급받아, 제어부(230) 및 렌즈 어셈블리(220)의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 이 경우 커넥터는 도 2에 도시된 커넥터(153)에 해당할 수 있다.
다음으로, 감지부(233)는 액체 렌즈(280)에 인가되어 액체 렌즈(280)의 계면을 조절하는 제1 구동 신호를 감지할 수 있다. 이 때, 제1 구동 신호는 상술한 바와 같이 구동전압코드일 수 있으며, 이는 상술한 캐패시터(149, 도 6)로부터 획득될 수 있다. 실시예로, 감지부(233)는 액체 렌즈(280) 내의 캐패시터의 값을 통해 전압 값을 감지하고 이를 디지털 변환하여 상술한 구동전압코드를 감지할 수 있다. 또한, 제1 구동 신호는 상술한 액체 렌즈(280)의 복수의 개별 단자에 인가되는 각각의 전압 또는 평균 전압에 대응할 수 있다.
다만, 제1 구동 신호는 상술한 바와 같이 외부 시스템(40)으로부터 수신되어 액체 렌즈(280)의 계면을 조절하는 구동 신호(예로, 디지털 신호)와 동일할 수 있다. 다만, 후술하는 바와 같이 온도에 대해 지속적인 보상이 이루어지는 경우에는 이전에 액체 렌즈의 계면을 조절하는 구동 신호에 대응할 수 있음을 이해해야 한다.
즉, 본 실시예에서 제1 구동 신호는 모바일 단말기 내의 제어 장치 또는 컨트롤러를 포함하는 외부 시스템(40)으로부터 온도와 무관하게 원하는 디옵터로 액체 렌즈(280)의 계면을 변형할 때 구동 전압 제공부(270) 또는 액체 렌즈(280)(바이패스 시)로 제공되는 구동 전압에 대응하는 구동 코드이다. 이에, 액체 렌즈(280)는 계면이 제1 구동 신호에 의해 조절되므로 온도에 따른 변형을 반영한 원하는 디옵터를 갖지 못한 상태가 될 수 있다.
이에, 보상부(234)는 제1 구동 신호에 온도를 보상하여 액체 렌즈(280)의 계면을 재조절하는 제2 구동 신호를 생성할 수 있다.
먼저, 온도 센서(TS)는 액체 렌즈(280)의 온도(섭씨 등)를 감지할 수 있다. 온도 센서(TS)는 서미스터(thermistor) 등 다양한 소자를 포함할 수 있다. 그리고 온도 센서(TS)는 액체 렌즈 모듈(240) 내 또는 제어부(230) 내 또는 카메라 모듈 외부에 위치할 수 있다. 이에, 온도 센서(TS)는 액체 렌즈(280)의 온도, 액체 렌즈 모듈(240)의 온도 또는 카메라 모듈의 온도를 감지할 수 있다. 다만, 실시예에서는 액체 렌즈(280)의 온도를 감지하는 것으로 이하 설명한다.
판단부(235)는 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도를 타겟 온도와 비교하여 액체 렌즈(280)의 온도를 조절하는 히터(HT)로 히팅 신호를 제공하거나 보상부(234)로 온도를 제공할 수 있다.
구체적으로, 판단부(235)는 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도가 타겟 온도보다 낮은 경우에 액체 렌즈(280)의 온도를 조절하는 히터(HT)로 히팅 신호를 제공할 수 있다. 이에 따라, 히터(HT)는 히팅 신호에 의해 액체 렌즈 모듈(240) 또는 액체 렌즈(280)에 에너지를 공급할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈(280)는 온도에 따라 계면 변화 또는 디옵터 변화가 최소화되는 온도를 가질 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 카메라 모듈은 온도 변화에도 디옵터 변화가 최소화되어 공간 해상도를 향상할 수 있다. 이 때, 히터(HT)는 액체 렌즈(280)에 온도를 제공할 수 있도록 카메라 모듈 내에 위치할 수 있다. 특히, 히터(HT)는 액체 렌즈 모듈(240) 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 그리고 히팅 신호는 히터(HT)를 구동하는 구동 전압 또는 전류일 수 있으며, 이하에서 전류를 기준으로 설명한다.
또한, 판단부(235)는 히터 센서(TS)로부터 수신한 온도가 타겟 온도의 소정의 비율보다 낮은 경우에 제1 전기 레벨의 히팅 신호를 히터(HT)로 제공할 수 있다.
나아가, 판단부(235)는 히터 센서(TS)로부터 수신한 온도가 타겟 온도의 소정의 비율보다 높고 타겟 온도보다 낮은 경우에 제2 전기 레벨의 히팅 신호를 히터(HT)로 제공할 수 있다.
이 때, 제1 전기 레벨은 크기가 제2 전기 레벨의 크기보다 클 수 있다. 다시 말해, 제1 전기 레벨와 제2 전기 레벨은 히터(HT)로 제공되는 구동 전류로서 히터(HT)로부터 발생되는 에너지의 크기와 대응할 수 있다. 즉, 제1 전기 레벨에 의해 히터(HT)로부터 발생된 열이 제2 전기 레벨에 의해 히터(HT)로부터 발생된 열보다 더 높을 수 있다. 또한, 소정의 비율은 타겟 온도에 대한 값으로, 0 내지 100%일 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 카메라 모듈은 액체 렌즈의 온도에 대응하여 차등적으로 온도 조절을 수행할 수 있다. 이로써, 온도 변화에 대해 액체 렌즈의 계면 변화를 세밀하게 조정할 수 있다.
그리고 판단부(235)는 온도 센서(TS)로부터 수신한 액체 렌즈의 온도가 타겟 온도보다 높은 경우 상기 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도를 보상부(234)로 제공할 수 있다. 이에 따라, 보상부(235)는 제1 구동 신호에 온도를 보상하여 액체 렌즈(280)의 계면을 재조절하는 제2 구동 신호를 생성할 수 있다.
뿐만 아니라, 판단부(235)는 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도가 타겟 온도보다 낮은 경우에도 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도를 보상부(234)로 제공하면서 동시에 히터(HT)에 히팅 신호를 제공할 수도 있다. 다만, 이하에서는 판단부는 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도가 타겟 온도보다 낮은 경우에 히팅 신호만을 히터(HT)로 제공하는 것으로 설명한다.
실시예로, 보상부(234)는 제1 입력부, 제2 입력부, 데이터부, 제1 산출부 및 제2 산출부를 포함할 수 있다.
먼저, 제1 입력부는 상술한 제1 구동 신호를 수신할 수 있다. 실시예로, 제1 입력부는 감지부(233)로부터 제1 구동 신호를 수신할 수 있다. 즉, 제1 입력부는 감지부(233)에서 감지된 제1 구동 신호 즉, 원하는 디옵터에 대한 구동 코드를 수신할 수 있다. 다시 말해, 제1 입력부는 제1 구동 신호를 수신함으로써 외부 시스템(40)으로부터 인가된 초기 디옵터 정보를 수신할 수 있다.
제2 입력부는 액체 렌즈의 온도를 수신할 수 있다. 즉, 제2 입력부는 온도 센서(TS)와 연결되어 온도 센서(TS)로부터 액체 렌즈(280)의 온도를 수신할 수 있다.
데이터부는 액체 렌즈(280)의 제1 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제3 구동 신호 및 액체 렌즈(280)의 제2 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제4 구동 신호를 저장할 수 있다. 이 때, 제1 디옵터와 제2 디옵터는 상이하며, 액체 렌즈의 계면의 디옵터를 의미한다.
다시 말해, 데이터부는 동일 디옵터 2개 이상에 대한 온도 별 구동 신호를 적어도 2개 이상 저장할 수 있다.
예컨대, 데이터부는 2 디옵터(diopter)에 대해 25도 또는 50도에서 구동 신호(예컨대, 제3 구동 신호)와 15 디옵터에 대해 30도 또는 40도에서 구동 신호(예컨대, 제4 구동 신호)를 저장할 수 있다.
제1 산출부는 제1 구동 신호를 이용하여 액체 렌즈의 제3 디옵터를 산출할 수 있다. 구체적으로, 제1 산출부는 상술한 제1 입력부에서 수신한 제1 구동 신호를 이용하여 초기 디옵터 정보를 의미하는 제3 디옵터를 산출할 수 있다. 즉, 제1 산출부는 원하는 디옵터에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 제1 구동 신호가 110인 경우, 제1 산출부를 통해 제1 구동 신호인 110에 대응하는 2 디옵터가 외부 시스템(40)에서 설정한 액체 렌즈(280)의 게면에 대한 디옵터임을 알 수 있다.
제2 산출부는 데이터부의 제3 구동 신호 및 제4 구동 신호 중 적어도 하나를 이용하여 온도 및 제3 디옵터에 대응하는 제2 구동 신호를 산출할 수 있다. 다시 말해, 제2 산출부는 온도를 보상하여 액체 렌즈(280)의 계면을 재조정하는 제2 구동 신호를 산출할 수 있다. 이로써, 액체 렌즈(280)는 계면이 제2 구동 신호에 의하여 외부 시스템(40)에서 원하는 디옵터를 가질 수 있다.
예를 들어, 10℃에서 액체 렌즈의 계면이 8디옵터를 갖게하는 구동 신호와 30℃에서 액체 렌즈의 계면이 8디옵터를 가지게 하는 구동 신호가 서로 상이할 수 있다. 이로써, 실시예는 제2 산출부를 통해 원하는 디옵터를 갖도록 온도에 따라 상이한 구동 신호를 제2 구동 신호를 출력할 수 있다.
또한, 실시예로, 제2 산출부는 복수의 제3 구동 신호에 대한 제1 구동 함수 및 복수의 제4 구동 신호에 대한 제2 구동 함수를 산출할 수 있다. 즉, 제2 산출부는 데이터부의 동일 디옵터에 대한 구동 신호를 바탕으로 제1 구동 함수와 제2 구동 함수를 각각 산출할 수 있다. 제1 구동 함수와 제2 구동 함수는 해당 디옵터에서 온도에 대한 구동 신호(디지털 코드)의 선형 함수(즉, 온도가 독립 변수, 구동 신호가 종속 변수임을 의미함)일 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. 그리고 액체 렌즈가 온도에 따른 디지털 코드(구동 함수값) 및 디옵터에 대한 디지털 코드가 부분 또는 전체적으로 선형인 바, 실시예에 따른 카메라 모듈은 이러한 선형 함수를 이용하여 온도에 대한 보상으로 디옵터의 정확도를 개선할 수 있다.
또한, 제2 산출부는 제1 구동 함수 및 제2 구동 함수로부터 온도별 복수의 제3 구동 함수를 산출할 수 있다. 이 때, 제3 구동 함수는 디옵터에 대한 구동 신호(디지털 코드)의 선형함수일 수 있다. 그리고 제3 구동 함수는 온도 별로 산출될 수 있다. 즉, 제3 구동 함수는 복수 개일 수 있으며, 온도에 따라 상이할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
또한, 제2 산출부는 제1 구동 함수, 제2 구동 함수 및 복수의 제3 구동 함수 중 적어도 하나를 이용하여 제2 구동 함수를 산출할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
그리고 제2 산출부는 복수의 제3 구동 함수를 이용하여 디옵터 별 온도에 대한 디지털 코드인 제4 구동 함수를 산출할 수 있다. 제4 구동 함수는 복수 개이고 선형 함수일 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
다음으로, 렌즈 어셈블리(220)는 액체 렌즈 모듈(240)을 포함할 수 있으며, 액체 렌즈 모듈(240)은 구동 전압 제공부(270) 및 액체 렌즈(280)를 포함할 수 있다.
그리고 구동 전압 제공부(270)는 전압 컨트롤러(232)로부터 구동 전압을 제공받아, 액체 렌즈(280)에 구동 전압을 제공할 수 있다.
구동 전압 제공부(270)는 제어 회로(210)와 렌즈 어셈블리(220) 간의 단자 연결로 인한 손실을 보상하기 위한 전압 조정 회로(미도시) 또는 노이즈 제거 회로(미도시)를 포함할 수도 있고, 또는 전압 컨트롤러(232)로부터 제공되는 전압을 액체 렌즈(280)로 바이패스(bypass)할 수도 있다. 또는, 구동 전압 제공부(270)가 제어부(230) 내에 위치하여 액체 렌즈(280)로 전압을 제공할 수도 있다.
이에 따라, 액체 렌즈(280)는 AF 기능 또는 OIS 기능 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 실시예로, 액체 렌즈(280)는 OIS 기능의 수행으로 생성된 구동 신호에 대응하는 구동 전압에 따라 제1 액체와 제2 액체 간의 계면이 변형될 수 있다. 또한, 실시예로 액체 렌즈(280)는 온도에 대한 보상으로 생성된 보상된 제2 구동 신호에 대응하는 구동 전압에 따라 제1 액체와 제2 액체 간의 계면이 변형될 수도 있다. 이로써, 실시예에 따른 카메라 모듈은 온도에 따라 정확도 저하 및 해상도 저하가 발생하는 문제를 용이하게 해결할 수 있다. 또한, OIS 기능 또는 AF 기능 또는 온도에 대한 보상 기능 중 적어도 하나가 (복수의 경우 동시에) 이루어질 수도 있다.
외부 시스템(40)은 전압 컨트롤러(232)로 디지털 코드인 구동 신호를 전송할 수 있다. 상술한 바와 같이 외부 시스템(40)은 카메라 모듈의 외부에 위치할 수 있다. 예컨대, 외부 시스템(40)은 단말 상에 위치할 수 있으며 컨트롤러 등을 포함할 수 있다. 그리고 외부 시스템(40)은 카메라 모듈과 상술한 I2C(Inter-Integrated Circuit) 통신 방식으로 연결될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 I2C 이외의 다른 통신 방식으로 연결될 수도 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
도 9는 실시예에 따른 제어부의 구동을 설명하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 제어부는 외부 시스템(40)으로부터 입력된 디옵터에 따라 구동 신호를 생성할 수 있다. 실시예로, 구동 신호는 PID 컨트롤러(CT)를 거쳐 액체 렌즈(280)로 인가될 수 있다. 상술한 바와 같이 구동 신호는 구동 전압으로 변경되고, 변경된 구동 전압이 액체 렌즈(280)의 개별 단자에 인가되어 액체 렌즈(280)의 계면이 외부 시스템(40)에서 원하는 디옵터로 변경될 수 있다.
다만, 상술한 바와 같이, 액체 렌즈의 온도에 따라 액체 렌즈의 계면은 외부 시스템(40)에서 원하는 디옵터와 상이한 디옵터를 가질 수 있다.
이에, 제어부는 액체 렌즈(280)의 캐패시터로부터 제1 구동 신호를 감지할 수 있다. 구체적으로, 캐패시터로부터 감지한 아날로그 전압 신호(SG1)를 아날로그-디지털 변환부(CV1)를 거쳐 제1 구동 신호로 변경할 수 있다. 이에, 상술한 감지부는 아날로그-디지털 변환부(CV1)를 포함할 수 있다.
다음으로, 제어부는 압축부(NO)를 통해 제1 구동 신호를 다양한 대표값으로 변형할 수 있다. 예컨대, 대표값은 각 개별 전극에 대한 구동 신호의 평균값일 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 제어부는 각 개별 전극에 대한 구동 신호를 하나로 처리하여 데이터 처리 속도 및 연산 처리 속도를 개선할 수 있다.
판단부(235)는 상술한 바와 같이 온도 센서(TS)로부터 온도를 수신하고, 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도를 타겟 온도와 비교하여 액체 렌즈의 온도를 조절하는 히터(HT)로 히팅 신호를 제공하거나 보상부(234)로 온도를 제공할 수 있다.
보상부(234)는 온도 및 제1 구동 신호를 수신하여, 상술한 바에 따라 제2 구동 신호(SG2)를 생성할 수 있다. 그리고 제2 구동 신호(SG2)는 액체 렌즈(280)로 인가되어 온도에 따른 계면 변형이 보상될 수 있다.
도 10 내지 도 13은 실시예에 따른 판단부 및 보상부의 구동을 설명하는 도면이다.
먼저, 도 10은 시간에 따른 온도 센서에서 감지된 온도의 변화와 이에 대응하는 히팅 신호를 도시한 그래프이다.
도 10을 참조하면, 제1 구간(~t1)에서는 온도가 타겟 온도(TT1) 및 타겟 온도의 소정의 비율(TT2, 이하 '중간 온도'라 칭함)보다 작다. 이 경우, 판단부는 감지된 온도가 타겟 온도보다 작으므로 히팅 신호를 제1 전기 레벨(I1)로 제공할 수 있다. 이에 따라, 히터는 제1 전기 레벨(I1)에 의해 구동되어 액체 렌즈로 열 에너지를 공급하며, 공급된 열 에너지에 의해 액체 렌즈의 온도가 상승할 수 있다. 또한, 액체 렌즈가 온도 변화에 대응하여 디옵터 변화가 적은 온도를 가짐에 따라 실시예에 따른 카메라 모듈은 외부 또는 내부의 온도 변화에도 고해상력을 유지할 수 있다.
또한, 판단부는 감지된 온도가 타겟 온도보다 작으므로 감지된 온도가 타겟 온도보다 높아질 때까지 히터에 히팅 신호를 제공하면서 히터 센서로부터 온도를 수신할 수 있다.
제2 구간(t1 내지 t2)에서는 온도가 타겟 온도(TT1)보다 낮고 중간 온도(TT2)보다 높다. 이 경우, 판단부는 감지된 온도가 타겟 온도보다 작고 중간 온도보다 높으므로, 히팅 신호를 제2 전기 레벨(I2)로 제공할 수 있다. 제2 전기 레벨(I2)은 상술한 바와 같이 제1 전기 레벨(I1)의 소정의 비율일 수 있다.
이에 따라, 히터는 제2 전기 레벨(I2에 의해 구동되어 액체 렌즈로 열 에너지를 공급할 수 있다. 그리고 공급된 열 에너지에 의해 액체 렌즈의 온도가 상승할 수 있으나, 제1 전기 레벨(I1)이 인가되는 제1 구간보다 시간에 따른 온도 증가량(즉, 기울기)이 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에 따른 카메라 모듈은 액체 렌즈의 온도 즉, 감지된 온도를 타겟 온도로 용이하게 설정할 수 있다. 이로써, 최종적으로는 향상된 공간 해상도를 제공하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
그리고 제3 구간(t2 내지 t3)에서는 온도가 타겟 온도(TT1)보다 높다. 이 경우, 판단부는 감지된 온도가 타겟 온도보다 높으므로, 히팅 신호를 제공하지 않을 수 있다. 일 예로, 히터에 의한 열 에너지 생성이 찯나될 수 있다. 이로써, 히터는 액체 렌즈로 열 에너지를 공급하지 않기에, 액체 렌즈의 온도는 증가한 후에 감소할 수 있다. 이에 따라, 온도 변화에 따른 디옵 터 변화가 큰 온도 영역 이외에서 카메라 모듈의 공간 해상도를 개선된 상태로 유지할 수 있다.
제4 구간(t3 내지 t4)에서는 온도가 타겟 온도(TT1)보다 낮으나 중간 온도(TT2)보다 높을 수 있다. 이 경우, 판단부는 감지된 온도가 타겟 온도보다 작더라도, 제1 전기 레벨(I1)의 히팅 신호를 히터로 제공하는 중이 아니므로 히팅 신호를 제1 전기 레벨(I1)로 제공할 수 있다. 이에 따라, 히터는 제1 전기 레벨(I1)에 의해 구동되어 액체 렌즈로 열 에너지를 공급하며, 공급된 열 에너지에 의해 액체 렌즈의 온도가 상승할 수 있다.
제5 구간(t4 내지 t5)에서는 온도가 타겟 온도(TT1)보다 낮고 중간 온도(TT2)보다 높다. 이 경우, 판단부는 감지된 온도가 타겟 온도보다 작고 중간 온도보다 높으며 제1 전기 레벨(I1)의 히팅 신호로 히터로 제공하는 중이므로 히팅 신호를 제2 전기 레벨(I2)로 제공할 수 있다. 제2 전기 레벨(I2)은 상술한 바와 같이 제1 전기 레벨(I1)의 소정의 비율일 수 있다.
이에 따라, 히터는 제2 전기 레벨(I2)에 의해 구동되어 액체 렌즈로 열 에너지를 공급할 수 있다. 그리고 공급된 열 에너지에 의해 액체 렌즈의 온도가 증가할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에 따른 카메라 모듈은 액체 렌즈의 온도 즉, 감지된 온도를 타겟 온도로 용이하게 설정할 수 있다. 최종적으로 향상된 공간 해상도를 제공하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.도 11은 온도와 무관하게 제어 회로(210)에 의한 구동을 설명하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 카메라 모듈은 외부 시스템(40) 내부의 프로세서(C0) 등으로부터 액체 렌즈(280)의 계면 조정을 위한 출력값(단말기 출력값과 혼용)을 수신할 수 있다. 이러한 동작은 단말기를 포함하는 외부 시스템(40)에서 오토 포커싱 또는 손떨림 보정 등의 초점 조절을 이루기 위하여 수행될 수 있다.
예컨대, 단말기 출력값은 PV1, PV2 등일 수 있고, 디옵터(d1, d2 등)에 대응하여 복수 개일 수 있다. 예컨대, 외부 시스템(40)에서 액체 렌즈의 디옵터를 d1으로 설정하고자 하는 경우 카메라 모듈로 PV1인 출력값을 제공할 수 있다. 이와 달리, 외부 시스템(40)에서 액체 렌즈의 디옵터를 d2로 설정하고자 하는 경우, 카메라 모듈로 PV2인 출력값을 제공할 수 있다.
카메라 모듈은 외부 시스템(40)으로부터 수신한 단말기 출력값에 대응하는 구동전압코드를 생성하여 액체 렌즈의 계면을 조절할 수 있다. 예컨대, 카메라 모듈은 단말기 출력값이 PV1인 경우 구동전압코드를 dv1으로 출력할 수 있다. 또한, 카메라 모듈은 단말기 출력값이 PV2인 경우 구동전압코드를 dv2로 출력할 수 있다.
그리고 상술한 바와 같이 전압 컨트롤러(232) 또는 구동 전압 제공부(270)는 전압 테이블을 참조하여 구동전압코드에 대응하는 전압을 액체 렌즈(280)의 전극(E11, E12, E13, E14, E2)로 인가할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈(280)는 외부 시스템(40)에서 원하는 디옵터를 가질 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 구동전압 코드에 대응하는 전압은 아날로그 형태의 전압일 수도 있다.
도 12는 온도가 타겟 온도보다 낮은 경우에 제어 회로의 구동을 설명하는 도면이다.
도 12를 참조하면, 카메라 모듈은 상술한 바와 동일하게 외부 시스템(40) 내부의 프로세서(C0) 등으로부터 액체 렌즈(280)의 계면 조정을 위한 출력값(단말기 춫력값과 혼용)을 수신할 수 있다. 이러한 동작은 단말기를 포함하는 외부 시스템(40) 오토 포커싱 또는 손떨림 보정 등의 초점 조절을 수행하기 위해 수행될 수 있다. 또한, 단말기 출력값은 PV1, PV2 등이고, 디옵터(d1, d2 등)에 대응하여 복수 개일 수 있다.
그리고 카메라 모듈은 외부 시스템(40)으로부터 수신한 단말기 출력값에 대응하는 구동전압코드를 생성하여 액체 렌즈의 계면을 조절할 수 있다. 예컨대, 카메라 모듈은 단말기 출력값이 PV1인 경우 구동전압코드를 dv1으로 출력할 수 있다. 또한, 카메라 모듈은 단말기 출력값이 PV2인 경우 구동전압코드를 dv2로 출력할 수 있다.
그리고 상술한 바와 같이 전압 컨트롤러(232) 또는 구동 전압 제공부(270)는 전압 테이블을 참조하여 구동전압코드에 대응하는 전압을 액체 렌즈(280)의 전극(E11, E12, E13, E14, E2)로 인가할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈(280)는 외부 시스템(40)에서 원하는 디옵터를 가질 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 구동전압 코드에 대응하는 전압은 아날로그 형태의 전압일 수도 있다.
온도 센서(TS)는 액체 렌즈(280)의 온도를 센싱하고, 상기 온도가 판단부(235)로 제공될 수 있다. 판단부(235)는 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도를 타겟 온도와 비교하여 액체 렌즈(280)의 온도를 조절하는 히터(HT)로 히팅 신호를 제공하거나 보상부(234)로 온도를 제공할 수 있다.
구체적으로, 판단부(235)는 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도가 타겟 온도보다 낮은 경우에 상술한 바와 같이 제1 전기 레벨의 히팅 신호를 히터(HT)로 제공할 수 있다. 그리고 히터(HT)는 액체 렌즈(280)로 열 에너지를 제공하여 액체 렌즈(280)의 온도를 원하는 값으로 유지할 수 있다.
또한, 판단부(235)는 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도가 타겟 온도보다 낮으면서 중간 온도보다 높은 경우에 제2 전기 레벨의 히팅 신호를 히터(HT)로 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 판단부(235)는 제1 전기 레벨의 히팅 신호를 히터(HT)로 제공하는 동안 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도가 타겟 온도보다 낮으면서 중간 온도보다 높은 경우에 상술한 바와 같이 제2 전기 레벨의 히팅 신호를 히터(HT)로 제공할 수 있다.
즉, 실시예로 판단부(235)는 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도가 타겟 온도에 도달하기 전까지 히팅 신호를 히터(HT)로 제공하며, 온도 센서(TS)로부터 센싱된 온도를 수신할 수 있다. 그리고 판단부(235)는 수신된 온도를 보상부(234)로 제공할 수 있으며, 보상부(234)는 수신된 온도와 감지부(234)로부터 감지된 제1 구동 신호를 이용하여 액체 렌즈(280)의 계면을 재조정하는 제2 구동 신호를 생성할 수 있다. 제1 구동 신호는 상술한 구동전압코드에 대응할 수 있다. 또한, 제2 구동 신호도 구동전압코드에 대응할 수 있다.
그리고 액체 렌즈(280)는 제2 구동 신호에 따라 액체 렌즈의 계면을 온도에 대응하여 변형할 수 있다.
그리고 하나의 디옵터에 대해 온도 별 구동전압코드도 상이할 수 있다. 예컨대, 디옵터 d1에 대하여 온도가 T1인 경우 구동전압코드는 dv1-d1이다. 그리고 디옵터 d1에 대하여 온도가 T2인 경우 구동전압코드는 dv1-d1이다. 이와 같이, 실시예에 따른 카메라 모듈은 온도에 따라 액체 렌즈의 계면 변화를 보상하기 위해 각 디옵터의 온도별 전압구동코드를 이용할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 제2 구동 신호는 상술한 디옵터의 온도 별 구동전압코드에 대응할 수 있다. 온도 변화에 따른 계면의 오차로 인한 해상력 저하를 방지할 수 있다. 이는 온도가 중간 온도에 도달하는 것과 무관하게 수행될 수 있다. 그리고 온도가 주간 온도에 도달하면 히팅 신호의 전기 레벨을 조절하여 액체 렌즈로의 에너지 제공을 조절할 수 있다.
도 13은 온도가 타겟 온도보다 높은 경우에 제어 회로의 구동을 설명하는 도면이다.
도 13을 참조하면, 카메라 모듈은 상술한 바와 동일하게 외부 시스템(40) 내부의 프로세서(C0) 등으로부터 액체 렌즈(280)의 계면 조정을 위한 출력값(단말기 춫력값과 혼용)을 수신할 수 있다. 이러한 동작은 단말기를 포함하는 외부 시스템(40)에서 오토 포커싱 또는 손떨림 보정 등의 초점 조절을 수행하기 위해 수행될 수 있다. 또한, 단말기 출력값은 PV1, PV2 등이고, 디옵터(d1, d2 등)에 대응하여 복수 개일 수 있다.
그리고 카메라 모듈은 외부 시스템(40)으로부터 수신한 단말기 출력값에 대응하는 구동전압코드를 생성하여 액체 렌즈의 계면을 조절할 수 있다. 예컨대, 카메라 모듈은 단말기 출력값이 PV1인 경우 구동전압코드를 dv1으로 출력할 수 있다. 또한, 카메라 모듈은 단말기 출력값이 PV2인 경우 구동전압코드를 dv2로 출력할 수 있다.
그리고 상술한 바와 같이 전압 컨트롤러(232) 또는 구동 전압 제공부(270)는 전압 테이블을 참조하여 구동전압코드에 대응하는 전압을 액체 렌즈(280)의 전극(E11, E12, E13, E14, E2)로 인가할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈(280)는 외부 시스템(40)에서 원하는 디옵터를 가질 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 구동전압 코드에 대응하는 전압은 아날로그 형태의 전압일 수도 있다.
다만, 온도 센서(TS)가 액체 렌즈(280)의 온도를 센싱하고, 상기 온도가 판단부(235)로 제공될 수 있다. 그리고 판단부(235)는 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도를 타겟 온도와 비교하여 액체 렌즈(280)의 온도를 조절하는 히터(HT)로 히팅 신호를 제공하거나 보상부(234)로 온도를 제공할 수 있다.
판단부(235)는 온도 센서(TS)로부터 수신한 온도가 타겟 온도보다 높은 경우에 히터(HT)로 히팅 신호를 제공하지 않을 수 있다. 즉, 히터(HT)의 동작이 차단될 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈로 공급되는 에너지가 차단되어, 액체 렌즈의 온도는 타겟 온도로 유지될 수 있다. 이에, 액체 렌즈는 온도 변화에 대한 디옵터 변화가 줄어들어 온도에 따른 해상력 저하 방지를 제공할 수 있다.
또한, 하나의 디옵터에 대해 온도 별 구동전압코드도 상이할 수 있다. 예컨대, 디옵터 d1에 대하여 온도가 T1인 경우 구동전압코드는 dv1-d1이다. 그리고 디옵터 d1에 대하여 온도가 T2인 경우 구동전압코드는 dv1-d1이다. 또한, 디옵터 d2에 대하여 온도가 t1인 경우 구동전압코드는 dv1-d2이고, 온도가 t2인 경우 구동전압코드는 dv2-d2이다. 이와 같이, 실시예에 따른 카메라 모듈은 온도에 따라 액체 렌즈의 계면 변화를 보상하기 위해 각 디옵터의 온도별 전압구동코드를 이용할 수 있다.
또한, 제2 구동 신호는 상술한 디옵터의 온도 별 구동전압코드에 대응할 수 있다. 이에 따라, 온도 변화에 따른 계면의 오차로 인한 해상력 저하를 방지할 수 있다.
도 14 내지 도 16는 실시예에 따른 보상부의 구동을 설명하는 도면이다.
도 14를 참조하면, 실시예에 따른 보상부(제2 산출부)는 데이터부로부터 저장된 온도별 또는 디옵터별 구동 신호를 수신할 수 있다.
실시예로, 보상부는 데이터부의 제3 구동 신호(SG3a, SG3b) 및 제4 구동 신호(SG4a, SG4b)로부터 제1 구동 함수(FF1) 및 제2 구동 함수(FF2)를 생성할 수 있다. 그리고 이하에서 a, b, d, e, x, y는 디지털 코드(구동 신호값)일 수 있다.
구체적으로, 제3 구동 신호(SG3a, SG3b)는 제1 디옵터(D1)에 대한 상이한 온도(K1, K2)에서의 디지털 코드이며, 제1 구동 함수(FF1)는 제1 디옵터(D1)에서 온도에 대한 디지털 코드(구동 신호값)의 선형 함수이다.
또한, 제4 구동 신호(SG4a, SG4b)는 제2 디옵터(D2)에 대한 상이한 온도(K1, K2)에서의 디지털 코드이며, 제2 구동 함수(FF2)는 제2 디옵터(D2)에서 온도에 대한 디지털 코드의 선형 함수이다. 이 때, 제3 구동 신호(SG3a, SG3b)에 대응하는 온도와 제4 구동 신호(SG4a, SG4b)에 대응하는 온도는 상이하거나, 적어도 일부가 동일할 수 있다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 보상부는 제2-1 구동 신호(P1)를 제2 구동 함수(FF2)를 이용하여 산출할 수 있다. 일예로, 제2-1 구동 신호(P1)는 제2 구동 함수(FF2) 상에 위치하며, 제2 구동 함수(FF2)는 상술한 바와 같이 제4 구동 신호(SG4a, SG4b)에 대한 선형 함수(예컨대, 1차 함수)로 산출될 수 있다. 그리고 보상부(또는 제2 산출부)는 제1 산출부에서 산출된 제3 디옵터(제2-1 구동 신호(P1)를 기준으로 제2 디옵터(D2))와 온도 센서로부터 감지된 온도(도 11을 살펴보면, K1보다 작은 값)에 대응하는 구동 신호값을 제2-1 구동 신호(P1)로 산출할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈는 계면이 제2 디옵터(D2)로 동작할 수 있다.
그리고 보상부는 제1 구동 함수(FF1) 및 제2 구동 함수(FF2)로부터 온도 별 복수의 제3 구동 함수(FF3)를 산출할 수 있다.
실시예로, 보상부는 도 10곽 같이 제3 구동 신호(SG3a, SG3b)와 제4 구동 신호(SG4a, SG4b)가 동일 온도에 대한 구동 신호값인 경우에 제3 구동 신호와 제4 구동 신호를 이용하여 제3 구동 함수를 산출할 수 있다.
즉, 보상부는 제3 구동 신호의 구동 신호값(a,b) 및 디옵터(D1, D2) 그리고 제4 구동 신호의 구동 신호값(d,e) 및 디옵터(D1, D2)를 이용하여 제3 구동 함수를 산출할 수 있다. 예컨대, 보상부는 제3 구동 신호의 구동 신호값(a,b) 및 디옵터(제1 디옵터(D1), 제2 디옵터(D2))를 이용하여 K1에서 디옵터에 대한 구동 신호의 선형 함수로 제3 구동 함수를 산출할 수 있다.
실시예로, 보상부는 제2-2 구동 신호(P2)를 제3 구동 함수를 이용하여 산출할 수 있다. 일예로, 제2-2 구동 신호(P2)는 제3 구동 함수 상에 위치할 수 있고, 보상부(또는 제2 산출부)는 제1 산출부에서 산출된 제3 디옵터(제2-2 구동 신호(P2)를 기준으로 제4 디옵터(D4))와 온도 센서로부터 감지된 온도(도 11을 살펴보면, K1)에 대응하는 구동 신호값을 제2-2 구동 신호(P2)로 산출할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈는 계면이 제4 디옵터(D4)로 동작할 수 있다.
도 17은 실시예에 따른 카메라 모듈의 구동 방법에 대한 순서도이다.
실시예에 따른 카메라 모듈의 구동 방법은 감지된 온도를 수신하는 단계(S310), 수신된 온도와 타겟 온도를 비교하는 단계(S320), 온도 보상 또는 제1 전기 레벨의 히팅 신호를 인가하는 단계(S330, S340), 온도가 타겟 온도의 일정 비율의 온도보다 높은지 판단하는 단계(S350), 제2 전기 레벨의 히팅 신호를 인가하는 단계(S360), 타겟 온도에 도달하였는지 판단하는 단계(S370)를 포함할 수 있다.
먼저, 감지된 온도를 수신할 수 있다(S310)s. 이는 상술한 바와 같이 온도 센서가 액체 렌즈의 온도를 센싱하고, 센싱된 온도가 판단부로 제공될 수 있다.
그리고 수신된 온도와 타겟 온도를 비교할 수 있다(S320). 실시예로, 온도 센서로부터 수신한 액체 렌즈의 온도가 타겟 온도보다 작은지 비교할 수 있다.
만약, 감지된 온도가 타겟 온도보다 크다면, 판단부가 보상부로 감지된 온도를 제공하고, 보상부는 감지된 온도와 제1 구동 신호를 이용하여 제2 구동 신호를 생성할 수 있다(S330). 그리고 액체 렌즈는 제2 구동 신호에 대응하여 액체 렌즈의 계면을 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈의 계면은 온도에 따른 보상이 이루어져 카메라 모듈의 해상력을 개선할 수 있다.
만약, 감지된 온도가 타겟 온도보다 작으면, 판단부는 제1 전기 레벨의 히팅 신호를 히터로 인가할 수 있다(S340). 그리고 히터는 제1 전기 레벨의 히팅 신호에 따라 액체 렌즈로 에너지를 제공할 수 있다. 이로써, 액체 렌즈의 온도가 히터에 의해 상승할 수 있다.
그리고 감지된 온도를 중간 온도(타겟 온도의 일정 비율의 온도)와 비교할 수 있다(S350). 판단부는 감지된 온도가 중간 온도보다 높다면 제2 전기 레벨의 히팅 신호를 히터로 인가할 수 있다(S360) 이와 달리, 판단부는 감지된 온도가 중간 온도보다 낮다면 히터로 제1 전기 레벨의 히팅 신호를 제공하도록 유지할 수 있다.
그리고 판단부는 감지된 온도가 타겟 온도에 도달하였는지 비교할 수 있다(S370). 감지된 온도가 타겟 온도보다 큰 경우 보상부에서 온도 보상을 수행하도록 감지된 온도를 보상부로 제공할 수 있다. 이와 달리, 감지된 온도가 타겟 온도에 도달하지 못한 경우라면, 상술한 온도가 중간온도와 비교하는 단계로 돌아갈 수 있다.

Claims (10)

  1. 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리;
    상기 액체 렌즈의 온도를 감지하는 온도 센서;
    상기 렌즈 어셈블리를 통과한 광을 수신하는 이미지 센서;
    상기 액체 렌즈의 계면을 조절하도록 상기 액체 렌즈에 인가된 제1 구동 신호를 감지하는 감지부; 및
    상기 온도를 타겟 온도와 비교하여 상기 액체 렌즈의 온도를 조절하는 히터로 히팅 신호를 제공하거나 보상부로 상기 온도를 제공하는 판단부;
    상기 보상부는 상기 제1 구동 신호에 상기 온도를 보상하여 상기 액체 렌즈의 계면을 재조절하는 제2 구동 신호를 생성하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는 상기 온도가 상기 타겟 온도의 소정의 비율보다 낮은 경우 제1 전기 레벨의 히팅 신호를 제공하는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 판단부는 상기 온도가 상기 타겟 온도의 소정 비율보다 높고 상기 타겟 온도보다 낮은 경우 제2 전기 레벨의 히팅 신호를 제공하고,
    상기 제2 전기 레벨의 히팅 신호는 상기 제1 전기 레벨보다 낮은 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는 상기 온도가 상기 타겟 온도보다 높은 경우 상기 온도만을 상기 보상부로 제공하는 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호에 따라 상기 액체 렌즈의 계면의 형상에 대응하는 구동 전압을 출력하는 전압 컨트롤러;를 포함하는 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보상부는,
    상기 제1 구동 신호를 수신하는 제1 입력부;
    상기 온도를 수신하는 제2 입력부;
    상기 액체 렌즈의 제1 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제3 구동 신호 및 상기 액체 렌즈의 제2 디옵터에 대한 온도 별 복수의 제4 구동 신호를 저장하는 데이터부;
    상기 제1 구동 신호를 이용하여 상기 액체 렌즈의 제3 디옵터를 산출하는 제1 산출부; 및
    상기 복수의 제3 구동 신호 및 상기 복수의 제4 구동 신호 중 적어도 하나를 이용하여 상기 온도 및 상기 제3 디옵터에 대응하는 상기 제2 구동 신호를 산출하는 제2 산출부;를 포함하는 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 디옵터와 상기 제2 디옵터는 상이한 카메라 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 산출부는 상기 복수의 제3 구동 신호에 대한 제1 구동 함수; 및 상기 복수의 제4 구동 신호에 대한 제2 구동 함수를 산출하는 카메라 모듈.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2 산출부는,
    상기 제1 구동 함수 및 상기 제2 구동 함수로부터 온도별 복수의 제3 구동 함수를 산출하고,
    상기 제1 구동 함수, 상기 제2 구동 함수 및 상기 복수의 제3 구동 함수 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제2 구동 신호를 산출하는 카메라 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 액체 렌즈는,
    전도성 액체와 비전도성 액체가 계면을 형성하며 배치되는 캐비티를 포함하는 플레이트;
    상기 플레이트 위에 배치되는 공통 단자; 및
    상기 플레이트 아래에 배치되는 복수의 개별 단자;를 포함하고,
    상기 제1 구동 신호는 상기 복수의 개별 단자에 인가되는 각각의 전압 또는 평균 전압에 대응하는 카메라 모듈.
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