WO2021066489A1 - 액체 렌즈 및 액체 렌즈 어셈블리 - Google Patents

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WO2021066489A1
WO2021066489A1 PCT/KR2020/013279 KR2020013279W WO2021066489A1 WO 2021066489 A1 WO2021066489 A1 WO 2021066489A1 KR 2020013279 W KR2020013279 W KR 2020013279W WO 2021066489 A1 WO2021066489 A1 WO 2021066489A1
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liquid
disposed
plate
membrane
conductive
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PCT/KR2020/013279
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English (en)
French (fr)
Inventor
백정식
이도원
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
    • G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/0075—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having an element with variable optical properties

Definitions

  • the present invention relates to a liquid lens and a liquid lens assembly.
  • optical devices Users of portable devices want optical devices that have high resolution, small size, and various shooting functions, such as auto-focusing (AF) functions, or camera shake correction or optical image stabilizer (OIS) functions. I'm doing it.
  • AF auto-focusing
  • OIS optical image stabilizer
  • Such a photographing function may be implemented through a method of directly moving a lens by combining several lenses, but if the number of lenses is increased, the size of the optical device may increase.
  • the auto focus and image stabilization functions are performed by moving or tilting several lens modules fixed to the lens holder and aligned with the optical axis, and driving a separate lens to drive the lens module.
  • the device is used.
  • the lens driving device consumes high power, and requires a driving member such as a magnet and a coil to drive the lens module, and requires a free space for driving the lens module corresponding to the driving range of the lens module. Becomes thicker.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a liquid lens and a liquid lens assembly capable of electrically controlling the curvature of an interface between two liquids and improving efficiency.
  • a liquid lens according to an aspect of the present invention for achieving the above object comprises: a first plate including a cavity; A conductive first liquid disposed in the cavity; A second non-conductive liquid disposed in the cavity; And a membrane disposed between the first liquid and the second liquid.
  • the membrane may include an opening formed in the central region.
  • the membrane may be formed in an'O' shape.
  • the membrane may be disposed in the entire area where the conductive liquid and the non-conductive liquid come into contact with each other.
  • the membrane may be formed in a circular or oval shape.
  • the refractive surface on which the conductive liquid and the non-conductive liquid are formed may be convex toward the water side.
  • a second plate disposed on one side of the first plate; And a third plate disposed on the other side of the first plate, wherein each of the second plate and the third plate overlaps at least one of the first liquid and the second liquid with an optical axis and a transparent material It may include a region formed of.
  • the conductive first liquid may be disposed in contact with the second plate, and the non-conductive second liquid may be disposed in contact with the third plate.
  • At least a portion of the membrane is elastic, at least a portion of the membrane is formed of a solid, and the membrane may include a component different from the first liquid and the second liquid.
  • a liquid lens according to an aspect of the present invention includes a holder including a cavity; A conductive first liquid disposed in the cavity; A second non-conductive liquid disposed in the cavity; And a membrane disposed between the first liquid and the second liquid, and at least a portion of the membrane may be formed of a solid.
  • a liquid lens and a liquid lens assembly capable of electrically controlling the curvature of an interface between two liquids and improving efficiency may be provided.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a liquid lens according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A′ of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a plan view of a partial configuration of a liquid lens according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A′ of FIG. 2.
  • FIG. 6 is a plan view of a partial configuration of a liquid lens according to an embodiment of the present invention.
  • the singular form may also include the plural form unless specifically stated 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), (b) may be used. These terms are only for distinguishing the constituent element from other constituent elements, and are not limited to the nature, order, or order of the constituent element by the term.
  • a component when a component is described as being'connected','coupled', or'connected' to another component, the component is directly'connected','coupled', or'connected' to the other component. In addition to the case, it may include a case in which the component is'connected','coupled', or'connected' due to another component between the component and the other component.
  • top (top)” or “bottom (bottom)” means that the two components are directly It includes not only the case of contact, but also the case where one or more other components are formed or disposed between the two components.
  • 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.
  • 1 is an exploded perspective view of a liquid lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a perspective view of a liquid lens according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line A-A′ of FIG. 2.
  • 4 is a plan view of a partial configuration of a liquid lens according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is a cross-sectional view taken along line A-A′ of FIG. 2.
  • 6 is a plan view of a partial configuration of a liquid lens according to an embodiment of the present invention.
  • a liquid lens assembly 10 includes a first electrode connection part 100, a liquid lens 200, and a second electrode connection part 400. However, it may be implemented except for some of the configurations, and additional configurations are not excluded.
  • the liquid lens assembly 10 may further include a spacer 300.
  • the liquid lens assembly 10 may include a first electrode connection part 100.
  • the first electrode connection part 100 may be disposed on one side of the liquid lens 200.
  • the first electrode connection part 100 may be disposed on one surface of the liquid lens 200.
  • the first electrode connection part 100 may be formed in a shape corresponding to the second electrode connection part 400.
  • the first electrode connection part 100 may overlap the second electrode connection part 400 in the optical axis direction.
  • the first electrode connection part 100 may be electrically connected by direct or indirect contact with an external component.
  • the first electrode connection part 100 may be electrically connected to the liquid lens 200.
  • the first electrode connection part 100 may be electrically connected to the first electrode 280.
  • the liquid lens assembly 10 may include a liquid lens 200.
  • the liquid lens 200 may be disposed between the first electrode connection part 100 and the second electrode connection part 400.
  • the liquid lens 200 may be electrically connected to the first electrode connection part 100 and the second electrode connection part 400.
  • the liquid lens 200 may be disposed in the spacer unit 300.
  • a voltage or current is applied to the liquid lens 200, a refractive surface of the liquid lens 200, specifically, an interface between the first liquid 240 and the second liquid 250 may be convex toward the water side.
  • the water side and the image side of the liquid lens 200 may have a flat shape. Specifically, a curvature may not be formed on the water side and the image side of the liquid lens 200.
  • the liquid lens 200 includes a first plate 210, a second plate 230, a core member 220, a first liquid 240, a second liquid 250, and a membrane ( 260), the insulating layer 270, the first electrode 280, and the second electrode 290 may be included, but may be implemented excluding some of the configurations, and additional configurations may not be excluded. Does not.
  • the core member 220 may be a third plate including a cavity. Also, the core member 220 may be a core substrate.
  • the first plate 210 may be disposed on the second plate 230.
  • the second plate 230 may be disposed under the first plate 210.
  • the core member 220 may be disposed between the first plate 210 and the second plate 230.
  • a cavity in which the first liquid 240 and the second liquid 250 are disposed may be formed in a space between the first plate 210 and the second plate 230 and the core member 220.
  • a first electrode 280 may be disposed between the first plate 210 and the core member 220.
  • a second electrode 290 may be disposed between the second plate 230 and the core member 220.
  • the inner surface of the core member 220 may include a first opening having a predetermined inclined surface.
  • At least a portion of the first plate 210, the second plate 230, and the core member 220 may be formed of a transparent material. At least a portion of the first plate 210, the second plate 230, and the core member 220 may be formed of a glass material.
  • the central region of the first opening may be disposed to face the object side.
  • the edge region of the first opening may be disposed to face the image side.
  • the first liquid 240 may be a conductive liquid.
  • the second liquid 250 may be a non-conductive liquid.
  • the first liquid 240 may be water.
  • the second liquid 250 may be oil.
  • a refractive surface may be formed between the first liquid 240 and the second liquid 250.
  • the optical member 260 may be disposed between the first liquid 240 and the second liquid 250.
  • the liquid lens assembly may include an optical member 260.
  • the optical member 260 may be a light transmitting material.
  • the optical member 260 may be an elastic member 260.
  • the optical member 260 may be a membrane 260.
  • the membrane 260 may be disposed between the first liquid 240 and the second liquid 250. 3 and 4, the membrane 260 may be disposed in the entire area between the first liquid 240 and the second liquid 250. Through this, a wave front error (WFE) that occurs when the interface between the first liquid 240 and the second liquid 250 changes by applying current to the first and second electrodes 280 and 290 is reduced. Can be removed.
  • the membrane 260 may be a thin film.
  • the membrane 260 may be formed of a transparent material.
  • the permeability of the membrane 260 may be 0.97 or higher.
  • the membrane 260 may be formed in a circular or elliptical shape. Further, although not shown, a groove may be included in the outer periphery of the membrane 260, and a plurality of grooves may be formed.
  • the membrane 260 may include an opening formed in a central region.
  • the opening of the membrane 260 may be formed in a region between the first liquid 240 and the second liquid 250 except for an edge region.
  • the membrane 260 may be formed in an'o' shape.
  • the membrane 260 may be formed in a donut shape.
  • the first electrode 280 may be disposed under the first plate 210.
  • the first electrode 280 may be disposed on a partial area of the lower surface of the first plate 210.
  • the first electrode 280 may be disposed between the first plate 210 and the core member 220.
  • the first electrode 280 may directly contact the first liquid 240.
  • the first electrode 280 may be electrically connected to the first electrode connection part 100.
  • the first electrode 280 may be exposed to the outside in at least one area outside the first plate 210.
  • the second electrode 290 may be spaced apart from the first electrode 280.
  • the second electrode 290 may be disposed between the second plate 230 and the core member 220.
  • the second electrode 290 may be disposed on the inner surface of the core member 220.
  • a part of the second electrode 290 may be disposed between the second plate 230 and the core member 220, and another part may be disposed on the inner surface of the core member 220.
  • the second electrode 290 may be exposed to the outside in at least one area outside the second plate 230.
  • the first and second electrodes 280 and 290 may apply an electrical signal received from the outside to control a refractive surface between the first liquid 240 and the second liquid 250.
  • the first and second electrodes 280 and 290 may be formed of a conductive material.
  • the first and second electrodes 280 and 290 may be made of metal.
  • the first and second electrodes 280 and 290 may be formed of a thin film.
  • the first and second electrodes 280 and 290 may be deposited on at least one of the first plate 210, the second plate 230, and the core member 220.
  • the first and second electrodes 280 and 290 may be formed of a transparent material.
  • the control signal applied to the first and second electrodes 280 and 290 may be a pulse width modulation (PWM) signal.
  • the driving voltage of the first and second electrodes 280 and 290 may be 70V or less.
  • the insulating layer 270 may be disposed between the first liquid 240 and the second electrode 290.
  • the insulating layer 270 may be disposed between the second liquid 250 and the second electrode 290.
  • the insulating layer 270 may be disposed between a partial region of the first electrode 280 and the first liquid 240.
  • the insulating layer 270 may be formed as a thin film.
  • the insulating layer 270 may be formed by stacking on at least a portion of the surfaces of the first electrode 280 and/or the second electrode 290.
  • the insulating layer 270 may be formed of a transparent material.
  • the liquid lens assembly 10 may include a spacer part 300.
  • the spacer part 300 may be disposed between the first electrode connection part 100 and the second electrode connection part 400.
  • a liquid lens 200 may be disposed in the spacer unit 300.
  • the spacer part 300 may include a second opening in which the liquid lens 200 is disposed.
  • the spacer unit 300 may accommodate the liquid lens 200.
  • the liquid lens assembly 10 may include a second electrode connection part 400.
  • the second electrode connection part 400 may be disposed on the other side of the liquid lens 200.
  • the second electrode connection part 400 may be disposed on the other surface of the liquid lens 200.
  • the second electrode connection part 400 may be formed in a shape corresponding to the first electrode connection part 100.
  • the second electrode connection part 400 may overlap with the first electrode connection part 100 in the optical axis direction.
  • the second electrode connection part 400 may be electrically connected by direct or indirect contact with an external component.
  • the second electrode connection part 400 may be electrically connected to the liquid lens 200.
  • the second electrode connection part 400 may be electrically connected to the second electrode 290.
  • the core member 220 may be a'third plate'.
  • the first plate 210, the second plate 230, and the third plate are used as'first, second, and third' to distinguish each other, and the first plate 210, the second plate 230, and the third plate
  • One of the three plates may be referred to as a'first plate', the other may be referred to as a'second plate', and the other may be referred to as a'third plate'.
  • the membrane 260 may have a circular or elliptical outer periphery.
  • the opening of the membrane 260 is concentric with the outer circumference of the membrane 260 and may be formed in a circular shape having a diameter smaller than the outer circumference of the membrane 260.
  • Each of the second plate and the third plate may include a region formed of a transparent material and overlapping at least one of the first liquid 240 and the second liquid 250 by an optical axis.
  • the conductive first liquid 240 may be disposed in contact with the second plate.
  • the second non-conductive liquid 250 may be disposed in contact with the third plate.
  • the second plate may be the first plate 210 and the third plate may be the second plate 230.
  • the first liquid 240 may be non-conductive and the second liquid 250 may be conductive.
  • At least a portion of the membrane 260 may have elasticity. At least a portion of the membrane 260 may be formed of a solid. The membrane 260 may include a component different from the first liquid 240 and the second liquid 250.
  • the liquid lens according to the present embodiment may include a holder including a cavity.
  • the holder may include a first plate 210, a second plate 230, and a core member 220.
  • the holder may be a'case'.
  • the holder may be a'housing'.

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

액체 렌즈 어셈블리가 제공된다. 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 액체 렌즈는 캐비티를 포함하는 제1 플레이트; 상기 캐비티에 배치되는 전도성의 제1 액체; 상기 캐비티에 배치되는 비전도성의 제2 액체; 및 상기 제1 액체와 상기 제2 액체 사이에 배치되는 멤브레인(membrane)을 포함한다.

Description

액체 렌즈 및 액체 렌즈 어셈블리
본 발명은 액체 렌즈 및 액체 렌즈 어셈블리에 관한 것이다.
휴대용 장치의 사용자는 고해상도를 가지며 크기가 작고 다양한 촬영 기능, 예를 들면 오토포커싱(Auto-Focusing, AF) 기능이나, 손떨림 보정 내지 영상 흔들림 방지(Optical Image Stabilizer, OIS) 기능을 가지는 광학 기기를 원하고 있다. 이러한 촬영 기능은 여러 개의 렌즈를 조합해서 직접 렌즈를 움직이는 방법을 통해 구현될 수 있으나, 렌즈의 수를 증가시킬 경우 광학 기기의 크기가 커질 수 있다.
오토 포커스와 손떨림 보정 기능은, 렌즈 홀더에 고정되어 광축이 정렬된 여러 개의 렌즈 모듈이, 광축 또는 광축의 수직 방향으로 이동하거나 틸팅(Tilting)하여 수행되고, 렌즈 모듈을 구동시키기 위해 별도의 렌즈 구동 장치가 사용된다. 그러나 렌즈 구동 장치는 전력 소모가 높으며, 렌즈 모듈 구동을 위해 마그넷과 코일 등의 구동 부재가 필요하고 렌즈 모듈의 구동 범위에 대응하여 렌즈 모듈의 구동을 위한 여유 공간이 필요하므로 전체 카메라 모듈 및 광학기기의 두께가 두꺼워 진다.
따라서, 두 가지 액체의 계면의 곡률을 전기적으로 조절하여 오토 포커스 및/또는 손떨림 보정 기능을 수행하는 액체 렌즈에 대한 연구가 이루어지고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 두 가지 액체의 계면의 곡률을 전기적으로 조절하고, 효율성을 향상시킬 수 있는 액체 렌즈 및 액체 렌즈 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 액체 렌즈는 캐비티(cavity)를 포함하는 제1 플레이트; 상기 캐비티에 배치되는 전도성의 제1 액체; 상기 캐비티에 배치되는 비전도성의 제2 액체; 및 상기 제1 액체와 상기 제2 액체 사이에 배치되는 멤브레인(membrane)을 포함한다.
또한, 상기 멤브레인은 중앙 영역에 형성되는 개구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 멤브레인은 'O'자 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 멤브레인은 상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체가 접하는 전 영역에 배치될 수 있다.
또한, 상기 멤브레인은 원 또는 타원 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체가 형성되는 굴절면은 물측으로 볼록할 수 있다.
또한, 상기 제1 플레이트의 일측에 배치되는 제2 플레이트; 및 상기 제1 플레이트의 타측에 배치되는 제3 플레이트를 포함할 수 있고, 상기 제2플레이트와 상기 제3플레이트 각각은 상기 제1액체와 상기 제2액체 중 적어도 하나 이상과 광축으로 오버랩되며 투명한 재질로 형성되는 영역을 포함할 수 있다.
상기 전도성의 제1액체는 상기 제2플레이트와 접하게 배치되고, 상기 비전도성의 제2액체는 상기 제3플레이트와 접하게 배치될 수 있다.
상기 멤브레인의 적어도 일부는 탄성을 갖고, 상기 멤브레인의 적어도 일부는 고체로 형성되고, 상기 멤브레인은 상기 제1액체 및 상기 제2액체와 다른 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 면(aspect)에 따른 액체 렌즈는 캐비티(cavity)를 포함하는 홀더; 상기 캐비티에 배치되는 전도성의 제1액체; 상기 캐비티에 배치되는 비전도성의 제2액체; 및 상기 제1액체와 상기 제2액체 사이에 배치되는 멤브레인(membrane)을 포함하고, 상기 멤브레인의 적어도 일부는 고체로 형성될 수 있다.
본 실시예를 통해 두 가지 액체의 계면의 곡률을 전기적으로 조절하고, 효율성을 향상시킬 수 있는 액체 렌즈 및 액체 렌즈 어셈블리를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 렌즈 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 렌즈의 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A`단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 렌즈의 일부 구성의 평면도이다.
도 5는 도 2의 A-A`단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 렌즈의 일부 구성의 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 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 실시 예의 구성 요소를 설명하는데 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 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 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)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 렌즈 어셈블리의 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 렌즈의 사시도이다. 도 3은 도 2의 A-A`단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 렌즈의 일부 구성의 평면도이다. 도 5는 도 2의 A-A`단면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 렌즈의 일부 구성의 평면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 렌즈 어셈블리(10)는 제1 전극 연결부(100)와, 액체 렌즈(200)와, 제2 전극 연결부(400)를 포함할 수 있으나, 이 중 일부의 구성을 제외하고 실시될 수도 있고, 이외 추가적인 구성을 배제하지도 않는다. 예를 들어, 액체 렌즈 어셈블리(10)는 스페이서부(spacer)(300)를 더 포함할 수도 있다.
액체 렌즈 어셈블리(10)는 제1 전극 연결부(100)를 포함할 수 있다. 제1 전극 연결부(100)는 액체 렌즈(200)의 일측에 배치될 수 있다. 제1 전극 연결부(100)는 액체 렌즈(200)의 일면에 배치될 수 있다. 제1 전극 연결부(100)는 제2 전극 연결부(400)와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 제1 전극 연결부(100)는 제2 전극 연결부(400)와 광축 방향으로 오버랩될 수 있다. 제1 전극 연결부(100)는 외부 구성과 직접 또는 간접 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극 연결부(100)는 액체 렌즈(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극 연결부(100)는 제1 전극(280)과 전기적으로 연결될 수 있다.
액체 렌즈 어셈블리(10)는 액체 렌즈(200)를 포함할 수 있다. 액체 렌즈(200)는 제1 전극 연결부(100)와 제2 전극 연결부(400)의 사이에 배치될 수 있다. 액체 렌즈(200)는 제1 전극 연결부(100)와 제2 전극 연결부(400)와 전기적으로 연결될 수 있다. 액체 렌즈(200)는 스페이서부(300)의 안에 배치될 수 있다. 액체 렌즈(200)에 전압 또는 전류가 인가되는 경우 액체 렌즈(200)의 굴절면, 구체적으로 제1 액체(240)와 제2 액체(250) 사이의 계면은 물측으로 볼록할 수 있다. 액체 렌즈(200)의 물측면과 상측면은 평평한 형상일 수 있다. 구체적으로, 액체 렌즈(200)의 물측면과 상측면은 곡률이 형성되지 않을 수 있다.
액체 렌즈(200)는 제1 플레이트(210)와, 제2 플레이트(230)와, 코어 부재(220)와, 제1 액체(240)와, 제2 액체(250)와, 멤브레인(membrane)(260)과, 절연층(270)과, 제1 전극(280)과, 제2 전극(290)을 포함할 수 있으나, 이 중 일부의 구성을 제외하고 실시될 수도 있고, 이외 추가적인 구성을 배제하지도 않는다. 코어 부재(220)는 캐비티(cavity)를 포함하는 제3 플레이트일 수 있다. 또한 코어 부재(220)은 코어 기판일 수 있다.
제1 플레이트(210)는 제2 플레이트(230)의 위에 배치될 수 있다. 제2 플레이트(230)는 제1 플레이트(210)의 아래에 배치될 수 있다. 제1 플레이트(210)와 제2 플레이트(230)의 사이에는 코어 부재(220)가 배치될 수 있다. 제1 플레이트(210)와 제2 플레이트(230)와 코어 부재(220)의 사이에 공간에는 제1 액체(240)와 제2 액체(250)가 배치되는 캐비티(cavity)가 형성될 수 있다. 제1 플레이트(210)와 코어 부재(220)의 사이에는 제1 전극(280)이 배치될 수 있다. 제2 플레이트(230)와 코어 부재(220)의 사이에는 제2 전극(290)이 배치될 수 있다. 코어 부재(220)의 내측면은 기 설정된 경사면을 가지는 제1 개구부를 포함할 수 있다. 제1 플레이트(210)와 제2 플레이트(230)와 코어 부재(220)의 적어도 일부는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 제1 플레이트(210)와 제2 플레이트(230)와 코어 부재(220)의 적어도 일부는 글래스(glass) 재질로 형성될 수 있다. 제1 개구부 중 중앙 영역은 물측(object side)을 향하도록 배치될 수 있다. 제1 개구부 중 가장자리 영역은 상측(image side)을 향하도록 배치될 수 있다.
제1 액체(240)는 전도성 액체일 수 있다. 제2 액체(250)는 비전도성 액체일 수 있다. 예를 들어, 제1 액체(240)는 물(water)일 수 있다. 제2 액체(250)는 오일(oil)일 수 있다. 제1 액체(240)와 제2 액체(250)의 사이에는 굴절면이 형성될 수 있다. 제1 액체(240)와 제2 액체(250)의 사이에는 광학 부재(260)가 배치될 수 있다
액체 렌즈 어셈블리는 광학 부재(260)를 포함할 수 있다. 광학 부재(260)는 광 투과물질일 수 있다. 광학 부재(260)는 탄성부재(260)일 수 있다. 광학 부재(260)는 멤브레인(membrane)(260)일 수 있다.
멤브레인(260)은 제1 액체(240)와 제2 액체(250)의 사이에 배치될 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 멤브레인(260)은 제1 액체(240)와 제2 액체(250) 사이의 전 영역에 배치될 수 있다. 이를 통해, 제1 및 제2 전극(280, 290)에 전류가 인가되어 제1 액체(240)와 제2 액체(250) 사이의 계면이 변하는 경우 발생하는 파면 에러(WFE; Wave Front Error)를 제거할 수 있다. 멤브레인(260)은 얇은 막일 수 있다. 멤브레인(260)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 멤브레인(260)의 투과도는 0.97 이상일 수 있다. 멤브레인(260)은 원 또는 타원 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만 멤브레인(260)의 외주에는 홈을 포함할 수 있고, 홈이 복수개 형성될 수도 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 멤브레인(260)은 중앙 영역에 형성되는 개구를 포함할 수 있다. 멤브레인(260)의 개구는 제1 액체(240)와 제2 액체(250) 사이의 영역 중 가장자리 영역을 제외한 영역에 형성될 수 있다. 멤브레인(260)는 'o'자 형상으로 형성될 수 있다. 멤브레인(260)은 도넛 형상으로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 전극(280, 290)에 전류가 인가되어 제1 액체(240)와 제2 액체(250) 사이의 계면이 변하는 경우, 파면 에러(WFE; Wave Front Error)는 제1 액체(240)와 제2 액체(250)가 인접하는 영역 중 가장자리 영역에 주로 발생하게 된다. 즉, 멤브레인(260)의 중앙 영역에 개구를 형성함으로써, 파면 에러를 줄임과 동시에 액체 렌즈(200)를 지나는 광의 투과도를 높이고 제품의 비용을 줄일 수 있다.
제1 전극(280)은 제1 플레이트(210)의 하부에 배치될 수 있다. 제1 전극(280)은 제1 플레이트(210)의 하부면의 일부 영역에 배치될 수 있다. 제1 전극(280)은 제1 플레이트(210)와 코어 부재(220)의 사이에 배치될 수 있다. 제1 전극(280)은 제1 액체(240)와 직접 접촉될 수 있다. 제1 전극(280)은 제1 전극 연결부(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(280)은 제1 플레이트(210)의 외곽의 적어도 하나의 영역에서 외부로 노출될 수 있다.
제2 전극(290)은 제1 전극(280)과 이격될 수 있다. 제2 전극(290)은 제2 플레이트(230)와 코어 부재(220)의 사이에 배치될 수 있다. 제2 전극(290)은 코어 부재(220)의 내측면에 배치될 수 있다. 제2 전극(290)의 일부는 제2 플레이트(230)와 코어 부재(220)의 사이에 배치되고, 다른 일부는 코어 부재(220)의 내측면에 배치될 수 있다. 제2 전극(290)은 제2 플레이트(230)의 외곽의 적어도 하나의 영역에서 외부로 노출될 수 있다.
제1 및 제2 전극(280, 290)은 제1 액체(240)와 제2 액체(250)의 사이의 굴절면을 제어하기 위해 외부로부터 수신되는 전기 신호를 인가할 수 있다. 제1 및 제2 전극(280, 290)은 도전성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전극(280, 290)은 금속으로 이루어질 수 있다. 제1 및 제2 전극(280, 290)은 얇은 막으로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 전극(280, 290)은 제1 플레이트(210)와 제2 플레이트(230)와 코어 부재(220) 중 적어도 하나에 증착될 수 있다. 제1 및 제2 전극(280, 290)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 전극(280, 290)에 인가되는 제어 신호는 펄스 폭 제어(PWM; Pulse Width Modulation) 신호일 수 있다. 제1 및 제2 전극(280, 290)의 구동 전압은 70V 이하일 수 있다.
절연층(270)은 제1 액체(240)와 제2 전극(290)의 사이에 배치될 수 있다. 절연층(270)은 제2 액체(250)와 제2 전극(290)의 사이에 배치될 수 있다. 절연층(270)은 제1 전극(280)의 일부 영역과 제1 액체(240)의 사이에 배치될 수 있다. 절연층(270)은 얇은 막으로 형성될 수 있다. 절연층(270)은 제1 전극(280) 및/또는 제2 전극(290)의 표면 중 적어도 일부에 적층되어 형성될 수 있다. 절연층(270)은 투명한 재질로 형성될 수 있다.
액체 렌즈 어셈블리(10)는 스페이서부(300)를 포함할 수 있다. 스페이서부(300)는 제1 전극 연결부(100)와 제2 전극 연결부(400)의 사이에 배치될 수 있다. 스페이서부(300)의 안에는 액체 렌즈(200)가 배치될 수 있다. 스페이서부(300)는 액체 렌즈(200)가 배치되는 제2 개구부를 포함할 수 있다. 스페이서부(300)는 액체 렌즈(200)를 수용할 수 있다.
액체 렌즈 어셈블리(10)는 제2 전극 연결부(400)를 포함할 수 있다. 제2 전극 연결부(400)는 액체 렌즈(200)의 타측에 배치될 수 있다. 제2 전극 연결부(400)는 액체 렌즈(200)의 타면에 배치될 수 있다. 제2 전극 연결부(400)는 제1 전극 연결부(100)와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 제2 전극 연결부(400)는 제1 전극 연결부(100)와 광축 방향으로 오버랩(overlap)될 수 있다. 제2 전극 연결부(400)는 외부 구성과 직접 또는 간접 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극 연결부(400)는 액체 렌즈(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극 연결부(400)는 제2 전극(290)과 전기적으로 연결될 수 있다.
코어 부재(220)는 '제3 플레이트'일 수 있다. 제1 플레이트(210), 제2 플레이트(230) 및 제3 플레이트는 서로 구분하기 위해 '제1, 제2, 제3'을 사용한 것으로 제1 플레이트(210), 제2 플레이트(230) 및 제3 플레이트 중 어느 하나를 '제1플레이트'라 하고 다른 하나를 '제2플레이트'라 하고 나머지 하나를 '제3플레이트'라 할 수 있다.
멤브레인(260)은 원형 또는 타원형의 외주를 가질 수 있다. 멤브레인(260)의 개구는 멤브레인(260)의 외주와 동심이며 멤브레인(260)의 외주보다 작은 직경을 갖는 원형으로 형성될 수 있다. 제2플레이트와 제3플레이트 각각은 제1 액체(240)와 제2 액체(250) 중 적어도 하나 이상과 광축으로 오버랩되며 투명한 재질로 형성되는 영역을 포함할 수 있다.
전도성의 제1 액체(240)는 제2플레이트와 접하게 배치될 수 있다. 비전도성의 제2액체(250)는 제3플레이트와 접하게 배치될 수 있다. 이때, 제2플레이트는 제1 플레이트(210)이고 제3플레이트는 제2 플레이트(230)일 수 있다. 한편, 변형례로 제1 액체(240)가 비전도성이고 제2 액체(250)가 전도성일 수 있다.
멤브레인(260)의 적어도 일부는 탄성을 가질 수 있다. 멤브레인(260)의 적어도 일부는 고체로 형성될 수 있다. 멤브레인(260)은 제1 액체(240) 및 제2 액체(250)와 다른 성분을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 액체 렌즈는 캐비티(cavity)를 포함하는 홀더를 포함할 수 있다. 이때, 홀더는 제1 플레이트(210), 제2 플레이트(230) 및 코어 부재(220)를 포함할 수 있다. 홀더는 '케이스'일 수 있다. 홀더는 '하우징'일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

  1. 캐비티(cavity)를 포함하는 제1플레이트;
    상기 캐비티에 배치되는 전도성의 제1액체;
    상기 캐비티에 배치되는 비전도성의 제2액체; 및
    상기 제1액체와 상기 제2액체 사이에 배치되는 멤브레인(membrane)을 포함하는 액체 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인은 중앙 영역에 형성되는 개구를 포함하는 액체 렌즈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 멤브레인의 상기 개구는 상기 멤브레인의 외주와 동심이며 상기 외주보다 작은 직경을 갖는 원형으로 형성되는 액체 렌즈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인은 상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체가 접하는 전 영역에 배치되는 액체 렌즈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 멤브레인은 원 또는 타원 형상으로 형성되는 액체 렌즈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체가 형성되는 굴절면은 물측으로 볼록한 액체 렌즈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1플레이트의 일측에 배치되는 제2플레이트; 및
    상기 제1플레이트의 타측에 배치되는 제3플레이트를 포함하고,
    상기 제2플레이트와 상기 제3플레이트 각각은 상기 제1액체와 상기 제2액체 중 적어도 하나 이상과 광축으로 오버랩되며 투명한 재질로 형성되는 영역을 포함하는 액체 렌즈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전도성의 제1액체는 상기 제2플레이트와 접하게 배치되고,
    상기 비전도성의 제2액체는 상기 제3플레이트와 접하게 배치되는 액체 렌즈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인의 적어도 일부는 탄성을 갖고,
    상기 멤브레인의 적어도 일부는 고체로 형성되고,
    상기 멤브레인은 상기 제1액체 및 상기 제2액체와 다른 성분을 포함하는 액체 렌즈.
  10. 캐비티(cavity)를 포함하는 홀더;
    상기 캐비티에 배치되는 전도성의 제1액체;
    상기 캐비티에 배치되는 비전도성의 제2액체; 및
    상기 제1액체와 상기 제2액체 사이에 배치되는 멤브레인(membrane)을 포함하고,
    상기 멤브레인의 적어도 일부는 고체로 형성되는 액체 렌즈.
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