WO2018044131A1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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WO2018044131A1
WO2018044131A1 PCT/KR2017/009668 KR2017009668W WO2018044131A1 WO 2018044131 A1 WO2018044131 A1 WO 2018044131A1 KR 2017009668 W KR2017009668 W KR 2017009668W WO 2018044131 A1 WO2018044131 A1 WO 2018044131A1
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lens
liquid
disposed
plate
electrode
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이상훈
박승룡
정지영
최용복
하태민
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LG Innotek Co Ltd
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LG Innotek Co Ltd
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Priority claimed from KR1020170012690A external-priority patent/KR102723519B1/ko
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Priority claimed from KR1020170021001A external-priority patent/KR102714999B1/ko
Priority claimed from KR1020170026203A external-priority patent/KR102727065B1/ko
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    • G02B2207/115—Electrowetting

Definitions

  • Embodiments relate to a camera module and an optical device including the same, and more particularly, to a camera module including a liquid lens and an optical device including the same.
  • the user of a portable device may want an optical device that has a high resolution and has a small size and various shooting functions such as auto-focusing (AF), or image stabilization or optical image stabilizer (OIS). Doing.
  • AF auto-focusing
  • OIS optical image stabilizer
  • Such a photographing function may be implemented by directly moving a lens by combining several lenses, but when the number of lenses is increased, the size of an optical device may increase.
  • Autofocus and image stabilization are performed by several lens modules fixed to the lens holder and aligned with the optical axis, by moving or tilting in the vertical direction of the optical axis or the optical axis, and driving a separate lens to drive the lens module.
  • the device is used.
  • the lens driving device has high power consumption, and requires driving members such as a magnet and a coil to drive the lens module, and a free space for driving the lens module corresponding to the driving range of the lens module. The thickness of the becomes thicker.
  • Embodiments provide a camera module and an optical device capable of performing AF or OIS using a liquid lens.
  • An embodiment is a holder; A first lens unit disposed on the holder; A second lens unit disposed under the holder; A liquid lens coupled to the holder and disposed between the first lens portion and the second lens portion; A substrate electrically connected to the liquid lens; An image sensor disposed on the optical axis of the liquid lens and mounted on the substrate, wherein a distance from the rear surface of the first lens portion to the front surface of the second lens portion on the optical axis is 1.8 to 2.1 times the thickness of the liquid lens; Provide a module.
  • the liquid lens includes a conductive liquid and a non-conductive liquid
  • the cavity includes a first opening in the direction of the first lens portion and a second opening in the direction of the second lens portion, and the size of the first opening is the first opening. 2 may be smaller than the size of the opening.
  • O 2 / O 1 may be larger than 1.1 and smaller than 1.6, O 1 may be the size of the first lens unit, and O 2 may be the size of the second opening.
  • the first lens unit may include a first lens and a second lens that are sequentially disposed from an object side to an image side, wherein the first lens has a positive refractive power and the second lens has a negative refractive power.
  • the first lens unit includes a first lens and a second lens sequentially arranged from the object side to the image side, wherein 0.75 ⁇ f1 / F ⁇ 1.1, f1 is an effective focal length of the first lens, and F is an effective focus of the optical system. It may be a distance.
  • the first lens unit includes a first lens and a second lens disposed in order from the object side to the image side, wherein 0.7 ⁇ TTL / F ⁇ 0.9, and the TTL is an image from the first surface in the object-side direction of the first lens. It can be a distance to).
  • the second lens unit includes a fourth lens, a fifth lens, and a sixth lens, which are sequentially disposed from the object side to the image side, wherein the first lens of the object side direction is convex in the object side direction. have.
  • the second lens unit may include a fourth lens, a fifth lens, and a sixth lens sequentially disposed from an object side to an image side, wherein the fifth lens has a positive refractive power and the sixth lens may have a negative refractive power. .
  • the second lens unit may include a fourth lens, a fifth lens, and a sixth lens that are sequentially disposed from the object side to the image side, and N4d ⁇ 1.6, and N4d may be a refractive index at a d-line of the fourth lens.
  • the second lens unit includes a fourth lens, a fifth lens, and a sixth lens, which are arranged in order from the object side to the image side, and 20 ⁇ v4d ⁇ 30, where v4d is the Abbe's number in the d-line of the fourth lens have.
  • the distance from the front surface of the first lens to the rear surface of the sixth lens is fixed, and the focal length and diopter of the liquid lens therein may be varied, so that AF or OIS may be possible without moving the lenses.
  • 1 is a conceptual diagram showing an electrowetting phenomenon.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the camera module of the first embodiment.
  • FIG 3 is an exploded perspective view showing the camera module of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the shield can of the first embodiment.
  • Fig. 5 is a perspective view showing the lens holder of the first embodiment.
  • Fig. 6 is a sectional view showing the lens holder of the first embodiment.
  • Fig. 7 is an exploded perspective view showing the liquid lens of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view showing the liquid lens of the first embodiment.
  • 9A to 9L are conceptual cross-sectional views showing various shapes in which the conductive liquid and the non-conductive liquid are accommodated in the cavity in the first embodiment.
  • Fig. 10 is a sectional view showing the camera module of the first embodiment.
  • 11A to 11C are spot images according to Abbe numbers of the first and second liquids.
  • FIG. 12 illustrates a second embodiment of a lens assembly comprising a liquid lens and a solid lens.
  • FIG. 13 illustrates the liquid lens module of FIG. 12.
  • FIG. 14 illustrates a first example of a holder for receiving a liquid lens and a solid lens in FIG. 12.
  • FIG. 15 illustrates a second example of a holder for receiving a liquid lens and a solid lens in FIG. 12.
  • FIG. 16 illustrates the structure of the holder of FIG. 12.
  • FIG. 17 illustrates the coupling of the holder and the liquid lens module in FIG. 12.
  • 18A to 18D illustrate an example of the opening disposed in the holder in FIG. 12.
  • FIG. 19 illustrates a second embodiment of the camera module.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a third embodiment of a camera module.
  • FIG. 21 illustrates the liquid lens module of FIG. 20.
  • FIG. 22 illustrates the spacer of FIG. 20.
  • FIG. 23 illustrates the first substrate of FIG. 20.
  • FIG. 24 illustrates an example of the second substrate of FIG. 20.
  • FIG. 25 illustrates the liquid lens of FIG. 20.
  • FIG. 26 illustrates the first plate of FIG. 20.
  • FIG. 27 illustrates the third plate of FIG. 20.
  • FIG. 28 illustrates another example of the second substrate of FIG. 20.
  • 29 is a view showing a fourth embodiment of the camera module.
  • 30A and 30B are views illustrating a liquid lens of the camera module of FIG. 29.
  • FIG. 31 is a view illustrating an arrangement of a lens assembly in the camera module of FIG. 29.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a relationship between a focal length and a distance between an object and the camera module of FIG. 29.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating a relationship between a focal length and a diopter of a liquid lens in the camera module of FIG. 29.
  • FIG. 35 is a view showing an image formed on a light receiving element in Comparative Example 2.
  • 36 is a view showing an image formed on the light receiving element in the fifth embodiment of the camera module.
  • FIG. 37 shows MTFs in the center field (0.0F) and the peripheral fields (+ 0.8F, -0.8F) in five comparative examples and the fifth embodiment.
  • the upper (up) or the lower (down) (on or under) when described as being formed on the “on” or “on” (under) of each element, the upper (up) or the lower (down) (on or under) includes both the two elements are in direct contact with each other (directly) or one or more other elements are formed indirectly formed (indirectly) between the two elements.
  • the upper (up) or the lower (down) (on or under) when expressed as “up” or "on (under)", it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one element.
  • optical axis direction used below is defined as the optical axis direction of the lens module of the camera module. Meanwhile, the “optical axis direction” may be mixed with the up and down direction, the z axis direction, and the like.
  • auto focus function used below is defined as a function of focusing on a subject by changing the curvature of the interface of the liquid lens. Meanwhile, “auto focus” may be mixed with “AF (Auto Focus)”.
  • shake stabilizer function used below is defined as the function of changing the curvature of the interface of a liquid lens so as to cancel the vibration (movement) which arises in an image sensor by an external force.
  • image stabilization may be mixed with "OIS (Optical Image Stabilization)”.
  • the optical device may be a mobile phone, a mobile phone, a smart phone, a portable smart device, a digital camera, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), navigation, or the like.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • the present invention is not limited thereto, and any device for taking an image or a picture may be used.
  • the optical device may include a main body (not shown), a display unit (not shown), and a camera module 1000.
  • the body may form the appearance of the optical device.
  • the main body may include a cuboid shape as an example. However, it is not limited thereto. As a variant, the body may be formed round at least in part.
  • the main body may accommodate the camera modules 1000 and 2000.
  • the display unit may be disposed on one surface of the main body.
  • the camera module 1000 may be disposed in the main body.
  • the camera module 1000 may be disposed on one surface of the main body. At least a part of the camera module 1000 may be accommodated in the main body.
  • the camera module 1000 may capture an image of a subject.
  • the display unit may be disposed in the main body.
  • the display unit may be disposed on one surface of the main body. That is, the display unit may be disposed on the same surface as the camera module 1000. Alternatively, the display unit may be disposed on a surface different from one surface of the main body.
  • the display unit may be disposed on a surface located opposite to the surface on which the camera module 1000 is disposed. The display unit may output an image photographed by the camera module 1000.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a camera module of the first embodiment
  • Figure 3 is an exploded perspective view showing a camera module of the first embodiment
  • Figure 4 is an exploded perspective view showing a shield can of the first embodiment
  • Figure 5 is a first embodiment 6 is a sectional view showing the lens holder of the first embodiment
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing the liquid lens of the first embodiment
  • FIG. 8 is a plan view showing the liquid lens of the first embodiment.
  • 9A to 9L are conceptual cross-sectional views showing that the conductive liquid and the non-conductive liquid are accommodated in the cavity in the first embodiment
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the camera module of the first embodiment.
  • the camera module 1000 of the first embodiment may be an AF driving camera module.
  • the camera module 1000 may be referred to as an “AF camera module”.
  • the camera module 1000 may be provided as an OIS driving camera module.
  • the camera module 1000 may include a cover member 100, a lens module, an infrared filter 600, a main board 700, an image sensor (not shown), and a controller (not shown). However, at least one of the cover member 100, the infrared filter 600, the main substrate 700, and the image sensor (not shown) may be omitted or changed in the camera module 1000.
  • the main board 700 may be a printed circuit board on which an image sensor is mounted.
  • the cover member 100 may form an appearance of the camera module 1000.
  • the cover member 100 may have a hexahedron shape of which the lower part is opened. However, it is not limited thereto.
  • the cover member 100 may be a nonmagnetic material.
  • the cover member 100 may be provided with a metal plate.
  • the cover member 100 may block electro magnetic interference (EMI). Because of this feature of the cover member 100, the cover member 100 may be referred to as an "EMI shield can".
  • the cover member 100 may block radio waves generated from the outside of the camera module 1000 from flowing into the cover member 100.
  • the cover member 100 may block the radio waves generated inside the cover member 100 from being emitted to the outside of the cover member 100.
  • the material of the cover member 100 is not limited to the metal plate.
  • the cover member 100 may include an upper plate 120 and a plurality of side plates 130.
  • the cover member 100 may include a plurality of side plates 130 extending downward from the outside of the upper plate 120 and the upper plate 120.
  • the cover member 100 may be located on the outer surface of the lens holder 300.
  • the cover member 100 may be in contact with the outer surface of the lens holder 300.
  • Lower ends of the various side plates 130 of the cover member 100 may be mounted on the lens holder 200.
  • Lower ends of the side plates 130 of the cover member 100 may be mounted on the stepped portion 250 of the lower portion of the lens holder 200.
  • the upper plate 120 may be in the form of a plate. Each side of the upper plate 120 may be a plurality of side plates 130 extending downward. In this case, the upper plate 120 and the plurality of side plates 130 may be integrally formed.
  • the first transmission window 110 may be located at the center of the upper plate 120.
  • the first transmission window 110 is a circular hole formed in the center of the upper plate 120 may be centered on the optical axis of the lens module to be described later. Accordingly, the light reflected from the subject may be irradiated to the lens module through the first transmission window 110.
  • the side plate 130 may be several.
  • the side plate 130 may extend downward from each of four sides of the top plate 120. As a result, the total number of side plates 130 may be four. Furthermore, each side plate 130 may be spaced apart from each other.
  • the lower end of the side plate 130 may be mounted on the stepped portion 250 of the lower portion of the lens holder 200.
  • the slit 140 may be a space in which the plurality of side plates 130 are spaced apart from each other. That is, the slit 140 may be located between neighboring side plates 130 of the plurality of side plates 130. The slit 140 may be located along four vertical sides of the cover member 100.
  • the slit 140 may include first, second, and third gaps 142, 144, and 146.
  • the first gap 142 may be formed along the vertical side of the cover member 100.
  • the second and third gaps 144 and 146 may be formed by splitting the upper end of the first gap 142 from both upper edges of the cover member 100 to both sides. Upper ends of the second and third gaps 144 and 146 may be rounded.
  • the side plates 130 may be folded downward to complete the cover member 100. In this case, since the upper ends of the second and third gaps 144 and 146 are rounded, the side plates 130 can be easily folded. Furthermore, it is possible to prevent the concentration of stress at both ends of the side plate 130 is folded, it is possible to prevent the occurrence of cracks (Crack).
  • the lens module may include a lens holder 200, a first lens unit 300, a liquid lens 400, and a second lens unit 500.
  • the main substrate 700 may be located under the lens module.
  • the lens module may be supported by the main substrate 700.
  • the lower end of the lens module may be mounted on the main substrate 700.
  • the lower end of the lens module may be mounted outside the upper surface of the main substrate 700.
  • Light passing through the lens module may be irradiated to the image sensor mounted inside the upper surface of the main substrate 700.
  • the lens module may include a base plate.
  • the lower end of the lens module may be mounted and supported on the base plate.
  • the main substrate may be located under the base plate.
  • the base plate may be mounted outside the upper surface of the main board.
  • the lens holder 200 may be a plastic injection molded product in a block form or may be referred to as a 'housing'.
  • the lens holder 200 may be manufactured by core molding.
  • the core 210 may be positioned in the optical axis direction in the center of the lens holder 200.
  • the lens holder 200 may have a core 210 penetrating the center portion of the lens holder 200 in the optical axis direction.
  • the core 210 may be located in the lens holder 200 and may have a shape of a hole.
  • the core 210 may be positioned in the optical axis direction at the center of the lens holder 200.
  • the core 210 may be formed in the optical axis direction at the center of the lens holder 200.
  • the core 210 may be formed by penetrating the lens holder 200 in the vertical direction. Therefore, the upper side and the lower side of the lens holder 200 may be opened by the core 210.
  • the core 210 may accommodate the first lens unit 300, the liquid lens 400, and the second lens unit 500.
  • the core 210 may include the second transmission window 211 and the first lens accommodation hole. And a second lens accommodation hole 230, an insertion hole 232, and a third lens accommodation hole 240.
  • the second transmission window 211, the first lens accommodation hole 220, the second lens accommodation hole 230, and the third lens accommodation hole 240 may be sequentially disposed from the upper side to the lower side.
  • the first lens unit 300, the liquid lens 400, and the second lens unit 500 may be sequentially received from the upper side to the lower side. In this case, the optical axes of the first lens unit 300, the liquid lens 400, and the second lens unit 500 may be aligned.
  • the second transmission window 211 may be located at the top of the core 210.
  • the second transmission window 211 may be circular.
  • the first transmission window 110 may be positioned to be spaced apart from the second transmission window 211.
  • the first lens accommodation hole 220 may be positioned below the second transmission window 211.
  • the second transmission window 211 and the first lens receiving hole 220 may communicate in the vertical direction.
  • the second transmission window 211 may be integrally formed with the first lens accommodation hole 220. That is, the second transmission window 211 may be part of the first lens accommodation hole 220. In this case, the uppermost lens of the first lens unit 200 may protrude through the second transmission window 211.
  • the first lens accommodation hole 220 may be positioned in the middle of the core 210.
  • the second transmission window 211 may be positioned on an image side of the first lens accommodation hole 220.
  • the second lens accommodation hole 230 may be positioned below the first lens accommodation hole 220.
  • the second transmission window 211, the first lens accommodation hole 220, and the second lens accommodation hole 230 may communicate in the vertical direction.
  • the second transmission window 211, the first lens accommodation hole 220, and the second lens accommodation hole 230 may be aligned in the optical axis direction.
  • the first lens unit 300 may be accommodated in the first lens accommodation hole 220.
  • the second lens accommodation hole 230 may be positioned in the middle of the core 210.
  • the first lens accommodating hole 220 may be positioned on an image side of the second lens accommodating hole 230.
  • the third lens accommodation hole 240 may be positioned below the second lens accommodation hole 230.
  • the first lens accommodation hole 220, the second lens accommodation hole 230, and the third lens accommodation hole 240 may communicate in the vertical direction.
  • the first lens accommodating hole 220, the second lens accommodating hole 230, and the third lens accommodating hole 240 may be aligned in the optical axis direction.
  • the liquid lens 400 may be accommodated in the second lens accommodation hole 230. As a result, the optical axes of the first lens unit 300 and the liquid lens 400 may be aligned.
  • the insertion hole 232 may be positioned to be inclined with the optical axis direction in the lens holder 200.
  • the insertion hole 232 may be positioned perpendicular to the optical axis direction in the lens holder 200.
  • the insertion hole 232 may pass through one side of the lens holder 200 to be inclined with the optical axis direction.
  • the insertion hole 232 may pass through one side of the lens holder 200 to be perpendicular to the optical axis direction. That is, a part of one side of the lens holder 200 may be opened by the insertion hole 232.
  • the insertion hole 232 may communicate with the core 210.
  • the insertion hole 232 may be in communication with the second lens accommodation hole 230.
  • the liquid lens 400 may be inserted at the side of the lens holder 200 through the insertion hole 232 and accommodated in the second lens accommodation hole 230.
  • a substrate receiving groove 234 extending downward may be formed in communication with the insertion hole 232.
  • the upper board 410b and the lower board 450b to be described later may be accommodated in the board receiving groove 234.
  • the substrate accommodating groove 234 may extend to the lower end of the lens holder 200. Since the upper connecting board 410b and the lower connecting board 450b are positioned along the board receiving groove 234, the upper connecting board 410b and the lower connecting board 450b may be electrically connected to the main board 700 positioned below the lens holder 200.
  • the third lens accommodation hole 240 may be located at the lowermost side of the core 210.
  • the second lens accommodation hole 230 may be positioned on the image side of the third lens accommodation hole 240.
  • the second lens accommodation hole 230 and the third lens accommodation hole 240 may communicate in the vertical direction.
  • the second lens accommodation hole 230 and the third lens accommodation hole 240 may be formed to be aligned in the optical axis direction.
  • the second lens unit 500 may be accommodated in the third lens accommodation hole 240. As a result, the optical axes of the liquid lens 400 and the second lens unit 500 may be aligned.
  • the liquid lens 400 is larger in diameter than other lenses. Therefore, when the liquid lens 400 is inserted through the lower opening of the core 210, the upper side accommodating the first lens part 300 and the liquid lens 400 and the lower side accommodating the second lens part 500 are provided. Each requires a core. Since each core is formed by a separate core forming process, problems may arise in that optical axes of the upper and lower cores do not coincide with each other. However, in the first embodiment, the liquid lens 400 is inserted from the side by the insertion hole 232. As a result, both the first lens unit 300, the liquid lens 400, and the second lens unit 500 may be accommodated in one core 210. That is, since all the lenses are accommodated in the core 210 integrally formed by a single core forming process, the optical axis is not twisted.
  • the first lens unit 300 may include one or more lenses.
  • the first lens unit 300 may include two lenses.
  • the lenses of the first lens unit 300 may be positioned in a stacked form.
  • the first lens unit 300 may be accommodated in the first lens accommodation hole 220.
  • the lenses of the first lens unit 300 may have the upper part of the lens contacting the step or the O-ring of the first lens receiving hole 220 and the lower part of the lens being supported by the lower lens or the O-ring.
  • a lower portion of the lowermost lens of the first lens unit 300 may contact the upper surface of the upper plate 420 of the liquid lens 400 to be described later.
  • a lower portion of the lowermost lens of the first lens unit 300 may be supported and fixed to the upper surface of the upper plate 420 of the liquid lens 400 to be described later.
  • the inclined portion 310 may be positioned along the outer circumference of the bottom surface of the lowermost lens of the first lens unit 300.
  • the inclination part 310 may be formed to slope down to the inside of the first lens part 300.
  • the liquid lens 400 is a lens that performs the AF function and the OIS function by controlling the curvature of the interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid.
  • a conductive liquid and a non-conductive liquid are accommodated, and a voltage is applied to a cavity coated with electrodes and insulators, the contact angle of the inner surface of the cavity coated with the conductive liquid and the insulator changes according to the applied voltage intensity.
  • An electrowetting phenomenon occurs. Referring to Figure 1, the electrowetting phenomenon will be described in more detail.
  • the conductive droplets 40 When the conductive droplets 40 are dropped on the upper surface of the electrically insulated insulating layer 14, the conductive droplets 40 form a spherical shape shown in FIG. 1.
  • the upper electrode part includes the first to fourth electrode parts a1, a2, a3, and a4, and the inner wall electrode part is the fifth to eighth. It is assumed that the electrode portions a5, a6, a7, a8 are included.
  • the liquid lens 400 may be located inside the lens holder 200.
  • the liquid lens 400 may be received in the core 210.
  • the liquid lens 400 may be accommodated in the second lens t receiving 230 through the insertion hole 232.
  • the upper portion of the liquid lens 400 is in contact with the lower surface of the lowermost lens of the first lens unit 300 and the upper surface of the second lens accommodation hole 230, and the lower portion of the liquid lens 400 is upper surface of the uppermost lens of the second lens unit 500. It may be supported and fixed to the lower surface of the second lens receiving hole 230.
  • the liquid lens 400 may be inserted in one side of the lens holder 200 and accommodated in the core 210.
  • the liquid lens 400 may be accommodated in the second lens accommodation hole 230 through the insertion hole 232.
  • the liquid lens 400 may be electrically connected to the main substrate 700. The curvature of the interface of the liquid lens 400 can be controlled.
  • the liquid lens 400 may have a form in which a substrate and a plate are stacked.
  • the liquid lens 400 may include an upper substrate 410, an upper plate 420, a core plate 430, a lower plate 440, and a lower substrate 450.
  • the upper substrate 410 may be located at the uppermost side of the liquid lens 400.
  • An upper plate 420 may be located below the upper substrate 410.
  • the upper surface of the upper substrate 410 may be in contact with the inner inner wall of the second lens accommodation hole 230.
  • the upper substrate 410 may be electrically connected to the core plate 430.
  • the upper substrate 410 may be electrically connected to the main substrate 700.
  • the upper substrate 410 may be controlled by the main substrate 700 to apply power to the electrode portion a of the core plate 430 which will be described later.
  • the upper substrate 410 may change the direction, intensity, wavelength, and position where the current is applied to the electrode unit a.
  • the upper substrate 410 may include an upper circuit board 410a and an upper connection substrate 410b.
  • the upper circuit board 410a may be a printed circuit board (PCB).
  • the upper circuit board 410a may have a plate shape.
  • the upper circuit board 410a may have a rectangular plate shape.
  • the upper circuit board 410a includes an upper guide hole 415 extending to one side from a portion radially extended from a portion corresponding to (or facing) the cavity 431 to be described later or a portion corresponding to (or facing) the cavity 431. This can be formed.
  • One side may be a side located at a first entrance in the direction in which the liquid lens 400 is inserted into the insertion hole 232. This is to minimize the friction between the bottom surface of the lowermost lens of the first lens unit 300 and the upper circuit board 410a when the liquid lens 400 is inserted.
  • the bottom surface of the lowermost lens of the first lens unit 300 may be supported by the upper guide hole 415 in contact with the upper plate 420.
  • the lens of the pre-inserted first lens unit 300 may be fixed at a predetermined position without swinging.
  • the upper circuit board 410a may be worn or the upper circuit board 410a may be detached and detached from the upper plate 420 or the core plate 430 by the friction generated when the liquid lens 400 is inserted. Can be.
  • the first upper edge 411, the second upper edge 412, the third upper edge 413, and the fourth upper edge 414 may be positioned in the upper upper circuit board 410a in a clockwise direction.
  • the first to fourth upper edges 411, 412, 413, and 414 of the upper circuit board 410a may be positioned inside the corners of the core plate 430. This is to minimize friction between the first to fourth upper edges 411, 412, 413, 414 and the inner inner wall and sidewalls of the second lens accommodation hole 230 when the liquid lens 400 is inserted. As a result, the adhesion between the first to fourth upper edges 411, 412, 413, and 414 and the core plate 430 may be prevented, thereby preventing the upper circuit board 410a from peeling off.
  • the first to fourth upper edges 411, 412, 413, and 414 may be electrically connected to the core plate 430.
  • the first to fourth upper edges 411, 412, 413, and 414 may be electrically connected to the electrode portion a of the core plate 430 corresponding thereto (opposed).
  • the first upper edge 411 may be electrically connected to the first electrode part a1.
  • the second upper edge 412 may be electrically connected to the second electrode part a2.
  • the third upper edge 413 may be electrically connected to the third electrode part a3.
  • the fourth upper edge 414 may be electrically connected to the fourth electrode part a4.
  • the first to fourth upper edges 411, 412, 413, 414 and the first to fourth electrode parts a1, a2, a3, and a4 may be electrically connected by four upper conductive parts (not shown).
  • the upper conductive part (not shown) may pass through the first to fourth upper channels 421, 422, 423, and 424 corresponding to (or facing) the first to fourth upper edges 411, 412, 413, and 414.
  • the upper conductive portion may be a conductive epoxy.
  • the upper conductive part may be an electrode pad.
  • the upper connection board 410b may be a flexible printed circuit board (FPCB).
  • the upper connection board 410b may be electrically connected to the upper circuit board 410a.
  • the upper connection board 410b may be electrically connected to the main board 700.
  • the main board 700 may apply power to the first to fourth electrode portions a1, a2, a3, and a4 through the upper connection board 410b and the upper circuit board 410a.
  • the upper connection board 410b may be positioned to extend downward from the other side of the upper circuit board 410a.
  • the other side may be a side located at the end of the direction in which the liquid lens 400 is inserted into the insertion hole 232.
  • the junction of the upper connection board 410b and the upper circuit board 410a may be rounded.
  • the upper connection board 410b may be accommodated in the substrate receiving groove 234 and extend downward. In this case, since the cover member 100 is located outside, the upper connection board 410b may be protected from the outside.
  • the upper plate 420 may be located below the upper substrate 410.
  • the upper plate 420 may be in contact with the upper substrate 410.
  • the upper plate 420 may be located above the hole plate 430.
  • the upper plate 420 may be in contact with the hole plate 430.
  • the image side surface of the upper plate 420 may be in contact with the bottom surface of the lowermost lens of the first lens unit 300 through the first guide hole 415. As a result, the lowermost lens of the first lens unit 300 may be supported by the upper plate 420.
  • the upper plate 420 may be a transparent material.
  • the upper plate 420 may be insulating.
  • the upper plate 420 may be made of glass.
  • the upper plate 420 may be an anti reflection coating.
  • the upper plate 420 may cover the upper portion of the cavity 431 to be described later. Therefore, the upper plate 420 may be called a cover glass.
  • An upper groove 425 may be located at the center of the bottom surface of the upper plate 420. Although described later, in the first embodiment, the conductive liquid L1 is positioned above the cavity 431, and the nonconductive liquid L2 is positioned below the cavity 431, so that the conductive liquid L1 accommodated in the cavity 431 is provided. May be filled in the upper groove 425.
  • the upper groove 425 may correspond to (face) the insulating portion b coated in an annular shape on the upper surface of the central plate 430 to be described later.
  • the area of the upper groove 425 may be wider than the area of the insulating portion b coated in an annular shape on the upper surface of the central plate 430.
  • the conductive liquid filled in the upper groove 425 may contact the first to fourth electrodes a1, a2, a3, and a4.
  • the first upper channel 421, the second upper channel 422, the third upper channel 423, and the fourth upper channel 424 are located at the vertex portion or the outer circumference or the corner of the upper plate 420 in the clockwise direction. can do.
  • a corner of the upper plate 420 may be dug inward to form a first upper channel 421, a second upper channel 422, a third upper channel 423, and a fourth upper channel 424 in a clockwise direction.
  • the first to fourth upper channels 421, 422, 423 and 424 may be located between the first to fourth edges 411, 412, 413 and 414 and the first to fourth electrodes a1, a2, a3 and a4.
  • the first to fourth edges 411, 412, 413 and 414 and the first to fourth electrodes a1, a2, a3 and a4 may be electrically connected through the first to fourth upper channels 421, 422, 423 and 424.
  • the first to fourth edges 411, 412, 413, 414 and the first to fourth electrodes a1, a2, a3, and a4 are electrically connected to each other by an upper conductive part (not shown) passing through the first to fourth upper channels 421, 422, 423, and 424.
  • the upper conductive part may be a conductive epoxy.
  • the upper conductive part may be an electrode pad.
  • the core plate 430 may be located below the upper plate 420.
  • the core plate 430 may be in contact with the upper plate 420.
  • the core plate 430 may be located above the lower plate 440.
  • the core plate 430 may be in contact with the lower plate 440.
  • the cavity 431 may be formed at the center of the core plate 430.
  • the first liquid L1 and the second liquid L2 may be accommodated in the cavity 431.
  • a cavity 431 penetrating the center of the core plate 430 may be formed.
  • the electrode part a may be coated on the surface of the core plate 430 and the inner surface of the cavity 431.
  • the upper electrode part may be disposed on the core plate 430.
  • the upper electrode part may include first to fourth electrode parts a1, a2, a3, and a4 divided from each other.
  • An inner wall electrode portion extending from the inner wall of the cavity 431 and the inner wall of the cavity 431 to the upper portion of the core plate 430 and the lower portion of the core plate 430 may be disposed.
  • the inner wall electrode part may include fifth to eighth electrode parts a5, a6, a7, and a8 divided from each other.
  • the upper electrode portion and the inner wall electrode portion may be disconnected from the upper portion (top surface) of the core plate 430.
  • the insulating layer b may be coated on the electrode portion a of the inner wall of the cavity 431.
  • the insulating layer b may be coated on the electrode portion a around the cavity 431 on the upper surface of the core plate 430.
  • the core plate 430 may be electrically connected to the upper substrate 420.
  • the core plate 430 may be electrically connected to the lower substrate 450.
  • the cavity 431 may be located in the core plate 430.
  • the cavity 431 may be located at the center of the core plate 430.
  • the cavity 431 may be formed through the core plate 430.
  • the cavity 431 may be narrower from the top to the bottom.
  • the cavity 431 may have a narrow horizontal cross-sectional area from the top to the bottom.
  • the first liquid L1 and the second liquid L2 may be accommodated in the cavity 431.
  • the electrode part a may be coated on the inner wall of the cavity 431.
  • the inner wall electrode portions a5, a6, s7, and a8 may be coated on the inner wall of the cavity 431.
  • the material of the electrode part a may be a conductive metal.
  • the electrode part a may include an upper electrode part and an inner wall electrode part.
  • the upper electrode part may include first to fourth electrode parts a1, a2, a3, and a4.
  • the inner wall electrode part may include fifth to eighth electrode parts a5, a6, a7, and a8.
  • the electrode part a may be coated on the surface of the core plate 430.
  • the electrode part a may be electrically connected to the upper substrate 410.
  • the electrode part a may be electrically connected by the upper substrate 410 and the upper conductive part (not shown).
  • the upper conductive part may be a conductive epoxy.
  • the upper conductive part may be an electrode pad.
  • the electrode part a may be electrically connected to the lower substrate 450.
  • the electrode part a may be electrically connected by the lower substrate 450 and the lower conductive part (not shown).
  • the lower conductive part may be a conductive epoxy or an electrode pad.
  • the first to fourth electrode portions may be disposed on an upper side (upper surface) of the core plate 430. Furthermore, the first to fourth electrode portions a1, a2, a3, and a4 may be in contact with the first liquid L1 to apply a voltage to the first liquid L1. The first to fourth electrode portions a1, a2, a3, and a4 may divide the upper portion (upper surface) of the core plate 430 into four sectors in a clockwise direction.
  • the fifth to eighth electrode parts may be disposed on the inner wall of the cavity 431 and the bottom and top surfaces of the core plate 430.
  • the fifth to eighth electrode portions a5, a6, a7, and a8 may divide the inner wall of the cavity 431 and the lower and upper surfaces of the core plate 430 into four sectors in a clockwise direction.
  • An insulating layer b may be interposed between the fifth to eighth electrode parts (inner wall electrode parts a5, a6, a7, a8) and the first and second liquids L1 and L2. That is, the fifth to eighth electrode portions (inner wall electrode portions a5, a6, a7, a8) and the first and second liquids L1 and L2 do not contact each other.
  • the first to fourth electrode portions (upper electrode portion, a1, a2, a3, a4) and the fifth to eighth electrode portions (inner wall electrode portion, a5, a6, a7, a8) are formed on the upper portion of the core plate 430. On the top) may not be connected to each other. That is, the first to fourth electrode parts (upper electrode part, a1, a2, a3, a4) and the fifth to eighth electrode parts (inner wall electrode part, a5, a6, a7, a8) are formed of the core plate 430. It can be disconnected at the top.
  • Corners of each of the first to fourth electrode parts a1, a2, a3, and a4 may correspond to (or face each of) the first to fourth upper edges 411, 412, 413, and 414 of the upper substrate 410.
  • Each of the first to fourth upper edges 411, 412, 413, and 414 of the upper substrate 410 corresponding to the edge of each of the first to fourth electrode portions a1, a2, a3, and a4 is opposed by four upper conductive parts.
  • the first electrode part a1 and the first upper edge 411 may be electrically connected to each other by an upper conductive part passing through (through) the first upper channel 421.
  • the second electrode part a2 and the second upper edge 412 may be electrically connected to each other by an upper conductive part passing through (through) the second upper channel 422.
  • the third electrode part a3 and the third upper edge 413 may be electrically connected by an upper conductive part passing through (through) the third upper channel 423.
  • the fourth electrode part a4 and the fourth upper edge 414 may be electrically connected to each other by an upper conductive part passing through (through) the fourth upper channel 424.
  • the upper conductive part may be a conductive epoxy or an electrode pad.
  • power may be applied only to a part of the first to fourth electrode parts a1, a2, a3, and a4.
  • the intensity and polarity of the power applied to the first to fourth electrode portions a1, a2, a3, and a4 may be controlled.
  • each of the fifth to eighth electrode portions a5, a6, a7, and a8 may correspond to (or face each of) the first to fourth lower edges 451, 452, 453, and 454 of the lower substrate 450.
  • Each of the first to fourth lower edges 451, 452, 453 and 454 of the lower substrate 450 corresponding to the edge of each of the fifth to eighth electrode portions a5, a6, a7, and a8 has four lower conductive portions (not shown). May be electrically connected).
  • the fifth electrode part a5 and the first lower edge 451 may be electrically connected by a lower conductive part passing through (through) the first lower channel 441.
  • the sixth electrode part a6 and the second lower edge 452 may be electrically connected by a lower conductive part passing through (through) the second upper channel 442.
  • the seventh electrode part a7 and the third lower edge 453 may be electrically connected to each other by a lower conductive part passing through (through) the third lower channel 443.
  • the eighth electrode part a8 and the fourth lower edge 454 may be electrically connected to each other by a lower conductive part passing through (through) the fourth lower channel 444.
  • the lower conductive part may be a conductive epoxy or an electrode pad.
  • power may be applied only to a part of the fifth to eighth electrode parts a5, a6, a7, and a8.
  • the intensity and polarity of the power applied to the fifth to eighth electrode parts a5, a6, a7, and a8 may be controlled.
  • the insulating layer (b) may be an insulating polymer.
  • the insulating layer (b) may be a parylene coating.
  • the insulating layer b may be an insulating (non-conductive) oxide.
  • the insulating layer b may be coated on the electrode part a.
  • the insulating layer b may be laminated and coated on the electrode part a.
  • the insulating layer b may be coated on the electrode part a along the inner wall of the cavity 431.
  • the insulating layer b may be coated and disposed on the lower plate 440 facing the cavity 431. In this case, the insulating layer b may contact the upper surface of the lower plate 440.
  • the lower groove 445 of the lower plate 440 to be described later can be in contact.
  • the insulating layer b may be coated on the electrode part a along the circumference of the cavity 431 on the upper surface of the core plate 430.
  • the insulating layer b disposed along the circumference of the cavity 431 on the inner wall of the cavity 431, the lower plate 440, and the upper surface of the core plate 430 may be integrally formed.
  • the insulating layer b may be in contact with the first liquid L1 and the second liquid L2 to accommodate the first liquid L1 and the second liquid L2.
  • the thickness of the insulating layer (b) may be 200 nm or more. In particular, since the thickness of the insulating layer (b) disposed on the lower plate 440 is less than 200nm may be worn in use is not preferable.
  • the transmittance of light passing through the insulating layer b may be 85% or more.
  • the transmittance of the insulating layer (b) may be 85% or more for light having a wavelength in the range of 430 nm to 680 nm. If less than this, the resolution of the output image or video is reduced because it does not secure enough light to be irradiated to the image sensor.
  • the lower plate 440 may be positioned above the lower substrate 450.
  • the lower plate 440 may be in contact with the lower substrate 450.
  • the lower plate 440 may be located below the core plate 430.
  • the lower plate 440 may be in contact with the core plate 430.
  • the lower surface of the lower plate 440 may be in contact with the upper surface of the uppermost lens of the second lens unit 500 passing through the second guide hole 455. As a result, the uppermost lens of the second lens unit 500 may be fixed by the lower plate 440.
  • the lower plate 440 may be a transparent material.
  • the lower plate 440 may be insulating.
  • the lower plate 440 may be made of glass.
  • the lower plate 440 may be an anti reflection coating.
  • the lower plate 440 may cover the lower portion of the cavity 431 to be described later. Therefore, the lower plate 440 may be called a cover glass.
  • An insulating layer b may be formed on the lower plate 440.
  • a portion of the upper surface of the lower plate 440 facing the cavity 431 may be coated by the insulating layer b.
  • the lower groove 445 may be located at the center of the bottom surface of the lower plate 440.
  • the lower groove 445 of the lower plate 440 may be coated by the insulating layer (b).
  • the second liquid L2 filled in the lower groove 445 may not contact the fifth to eighth electrodes a5, a6, a7, and a8.
  • the first lower channel 441, the second lower channel 442, the third lower channel 443, and the fourth lower channel 444 may be positioned at the corners of the lower plate 440 in the clockwise direction.
  • An edge of the lower plate 440 may be dug inward to form a first lower channel 441, a second lower channel 442, a third lower channel 443, and a fourth lower channel 444 in a clockwise direction.
  • the first to fourth lower channels 441, 442, 443 and 444 may be positioned between the first to fourth lower edges 451, 452, 453 and 454 and the fifth to eighth electrodes a5, a6, a7, and a8.
  • the first to fourth lower edges 451, 452, 453, 454 and the fifth to eighth electrodes a5, a6, a7, and a8 may be electrically connected through the first to fourth lower channels 441, 442, 443 and 444.
  • the first to fourth lower edges 451, 452, 453, 454 and the fifth to eighth electrodes a5, a6, a7, a8 are electrically connected by lower conductive parts (not shown) passing through the first to fourth lower channels 441, 442, 443 and 444.
  • the lower conductive part may be a conductive epoxy.
  • the lower substrate 450 may be located at the lowermost side of the liquid lens 400.
  • An upper plate 440 may be positioned on an upper portion of the lower substrate 450.
  • the lower surface of the lower substrate 450 may be in contact with the lower inner wall of the second lens accommodation hole 230.
  • the lower substrate 450 may be electrically connected to the core plate 430.
  • the lower substrate 450 may be electrically connected to the main substrate 700.
  • the lower substrate 450 may be controlled by the main substrate 700 to apply power to the fifth to eighth electrode portions a5, a6, a7, and a8 of the core plate 430 which will be described later.
  • the lower substrate 450 may change the direction, the intensity, the wavelength, and the position where the current is applied to the fifth to eighth electrode parts a5, a6, a7, and a8.
  • the lower substrate 450 may include a lower circuit board 450a and a lower connection board 450b.
  • the lower circuit board 450a may be a printed circuit board (PCB).
  • the lower circuit board 450a may have a plate shape.
  • the lower circuit board 450a may have a rectangular plate shape.
  • a lower guide hole 455 may be formed in the lower circuit board 450a in a portion corresponding to (facing) the cavity 431 to be described later, or a portion extending radially from a portion corresponding to (facing) the cavity 431. . Accordingly, the upper surface of the uppermost lens of the second lens unit 500 may be fixed to the lower plate 440 by the lower guide hole 455. That is, the uppermost lens of the second lens unit 500 is important in terms of electrical control and is not fixed to the lower circuit board 450a which may be worn and peeled off by friction, and is in contact with the relatively stable lower plate 440. Can be fixed.
  • the first lower edge 451, the second lower edge 452, the third lower edge 453, and the fourth lower edge 454 may be positioned in the lower circuit board 450a in a clockwise direction.
  • the first to fourth lower edges 451, 452, 453, and 454 of the lower circuit board 450a may be positioned inside the corners of the core plate 430. That is, the edge of the lower substrate 450 may be located inward from the edge of the core plate 430. This is to minimize friction between the first to fourth lower edges 451, 452, 453, 454 and the lower inner wall and the sidewall of the second lens accommodation hole 240 when the liquid lens 400 is inserted. As a result, the adhesiveness between the first to fourth lower edges 451, 452, 453, 454 and the core plate 430 may be prevented from being peeled off from the lower circuit board 450a.
  • the first to fourth lower edges 451, 452, 453, and 454 may be electrically connected to the core plate 430.
  • the first to fourth lower edges 451, 452, 453, and 454 may be electrically connected to the electrode portion a of the core plate 430 corresponding thereto.
  • the first lower edge 451 may be electrically connected to the fifth electrode part a5.
  • the second lower edge 452 may be electrically connected to the sixth electrode part a6.
  • the third lower edge 453 may be electrically connected to the seventh electrode part a7.
  • the fourth lower edge 454 may be electrically connected to the eighth electrode portion a8.
  • the first to fourth lower edges 451, 452, 453 and 454 and the fifth to eighth electrode parts a5, a6, a7, and a8 may be electrically connected by four lower conductive parts (not shown).
  • the lower conductive part (not shown) may pass through the first to fourth lower channels 441, 442, 443 and 444 corresponding to (or facing) the first to fourth lower edges 451, 452, 453 and 454 to be described later.
  • the lower conductive part may be a conductive epoxy.
  • the first to fourth lower edges 451, 452, 453 and 454 and the fifth to eighth electrode portions a5, a6, a7 and a8 may be bonded by a conductive epoxy.
  • the first to fourth lower edges 451, 452, 453, 454 and the fifth to eighth electrode portions a5, a6, a7, and a8 may be connected by electrode pads.
  • the lower connection board 450b may be a flexible printed circuit board (FPCB).
  • the lower connection board 450b may be electrically connected to the lower circuit board 450a.
  • the lower connection board 450b may be electrically connected to the main board 700.
  • the main board 700 may apply power to the fifth to eighth electrode parts a5, a6, a7, and a8 through the lower connection board 450b and the lower circuit board 450a.
  • the lower connection board 450b may extend from the other side of the lower circuit board 450a to the lower side.
  • the other side may be a side located at the end of the direction in which the liquid lens 400 is inserted into the insertion hole 232.
  • the junction of the lower connection board 450b and the lower circuit board 450a may be rounded.
  • the lower connection board 450b may be accommodated in the substrate receiving groove 234 and extend downward. In this case, since the cover member 100 is located outside, the lower connection board 450b may be protected from the outside.
  • an upper groove 425 may be formed in the upper plate 420, and a lower groove 445 may be formed in the lower plate 440.
  • the electrode part a is disposed on the inner wall of the cavity 431 and the upper and lower surfaces of the core plate 430.
  • the upper electrode portions a1, a2, and a3.a4 may be disposed on an upper surface of the core plate 430 and may be disconnected around the cavity 431 of the upper surface of the core plate 430.
  • the inner wall electrode portions a5.a6a, a7, and a8 are disposed on the circumference of the cavity 431 on the upper surface of the core plate 430, on the inner wall of the cavity 431, and on the lower surface of the core plate 430, and the core plate 430. It may be disconnected around the cavity 431 of the upper surface of the). That is, the upper electrode portions a1, a2, a3.a4 and the inner wall electrode portions a5.a6a, a7, a8 may be disconnected from the upper surface of the core plate 430 and may not be connected to each other.
  • the insulating layer b may be disposed at the electrode part a along the circumference of the cavity 431 of the core plate 430.
  • the insulating layer b may be disposed past a portion where the upper electrode portions a1, a2, a3.a4 and the inner wall electrode portions a5.a6a, a7, a8 are disconnected. In addition, it may be disposed on the upper surface of the lower groove (445). As a result, the insulating layer b may have a bottom surface disposed in the lower groove 445, and may extend from the bottom surface along the inner wall of the cavity 431 to be disposed in the inner wall electrode portions a5.a6a, a7, and a8.
  • the inner wall of the cavity 431 may be positioned along the upper surface of the core plate 430 to pass through the inner wall electrode portions a5.a6a, a7, and a8 to the upper electrode portions a1, a2, and a3.a4.
  • the first liquid L2 may be disposed under the cavity 431 to be accommodated under the insulating layer b.
  • the second liquid L1 may be disposed on the cavity 431 and accommodated in the insulating layer b, the upper portion, and the upper groove 425. In this case, the second liquid L2 may be in contact with the upper electrode portions a1, a2, a3.a4.
  • the first liquid L1 may be a conductive liquid, and the second liquid L2 may be a nonconductive liquid.
  • the first liquid L1 may include water, and the second liquid L2 may include oil.
  • the first liquid L1 is positioned on the upper portion of the second liquid L2, and the refractive indexes of the first liquid L1 are different from each other to form an interface.
  • the interface may move along the inner wall of the cavity 431 by the voltage applied to the electrode portion a.
  • the liquid lens 400 has a negative (-) diopter in an initial state in which no voltage is applied to the electrode portion a, and has a positive (+) diopter as the voltage is applied to the electrode portion a.
  • the interface has a curved shape from the initial state to the bottom, in this case, the liquid lens 400 may function as a concave lens.
  • the liquid lens 400 may function as a convex lens.
  • the radius of curvature of the interface convex downward in the initial state may be larger than the radius of curvature of the interface convex upward in the state where the maximum voltage is applied to the electrode portion a.
  • the liquid lens of FIG. 9A may be analogically applied to the liquid lens of FIG. 9B. However, the lower groove 445 is omitted in comparison with the liquid lens of FIG. 9A. As a result, the insulating layer b may be directly disposed on the upper surface of the lower plate 440 facing the cavity 431.
  • the liquid lens of FIG. 9A may be analogically applied to the liquid lens of FIG. 9C.
  • the lower groove 445 is omitted in comparison with the high 9a liquid lens.
  • the insulating layer b may not be disposed on the lower plate 440.
  • the liquid lens of FIG. 9A may be analogically applied to the liquid lens of FIG. 9D.
  • the cavity 431 may be formed to be inclined.
  • the width of the cavity 431 may be narrowed downward. That is, the horizontal cross-sectional area of the cavity 431 may be narrowed downward.
  • the liquid lens of FIG. 9E is a case where the cavity 431 is inclined in the liquid lens of FIG. 9B
  • the liquid lens of FIG. 9F is a case where the cavity 431 is inclined in the liquid lens of FIG. 9C.
  • the liquid lens of FIG. 9A may be inferred.
  • the upper groove 425 is not formed in the liquid lens of FIG. 9H.
  • the upper plate 420 and the core plate 430 may be coupled by the first adhesive member 427 and the second adhesive member 426. That is, the upper plate 420 and the core plate 430 are spaced apart by the first adhesive member 427 and the second adhesive member 426, and the second liquid L2 is filled in the space to separate the upper electrodes a1, a2, a3, a4).
  • the first adhesive member 427 and the second adhesive member 426 may be non-conductive materials.
  • the first and second adhesive members 427 and 428 are disposed instead of the upper groove 425 in the liquid lens of FIG. 9B, and the liquid lens of FIG. 9I is the upper groove 425 of the liquid lens of FIG. 9C. Instead, the first and second adhesive members 427 and 428 are disposed, and the liquid lens of FIG. 9J is the first and second adhesive members 427 and 428 instead of the upper groove 425 in the liquid lens of FIG. 9D.
  • the liquid lens of 9k is a case where the first, second, adhesive members 427 and 428 are disposed in place of the upper groove 425 in the liquid lens of FIG. 9E, and the liquid lens of FIG. 9L is the upper groove 425 of the liquid lens of FIG. 9F. Instead, the first and second adhesive members 427 and 428 are disposed.
  • the liquid lens 400 of the first exemplary embodiment may be disposed upside down in the lens module (see FIG. 10).
  • a positive (+) diopter is applied in an initial state in which no voltage is applied to the electrode part (a).
  • a negative diopter when the voltage is applied to the electrode portion (a). That is, the interface has a curved shape from the initial state to the top, in this case, the liquid lens 400 may function as a convex lens.
  • the radius of curvature of the interface convex upward in the initial state may be larger than the radius of curvature of the interface convex downward in the state where the maximum voltage is applied to the electrode portion a.
  • the second lens unit 500 may include one or more lenses.
  • the second lens unit 500 may include three lenses.
  • the lenses of the second lens unit 500 may be positioned in a stacked form.
  • the second lens unit 500 may be accommodated in the second lens accommodation hole 240.
  • the lenses of the second lens unit 500 may have an upper portion of the lens contacting the stepped or O-ring of the second lens accommodation hole 240 and a lower portion thereof supported and fixed to the lower lens or the O-ring.
  • An upper portion of the uppermost lens of the second lens unit 500 may be fixed to the lower surface of the lower plate 440 of the liquid lens 400.
  • the infrared filter 600 may block the light of the infrared region from being incident on the image sensor.
  • the infrared filter 600 may be located between the lens module and the main substrate 700.
  • the infrared filter 600 may be located between the lens module and the image sensor.
  • the infrared filter 600 may be formed of a film material or a glass material.
  • the infrared filter 600 may be formed by coating an infrared blocking coating material on a plate-shaped optical filter such as a cover glass or a cover glass for the imaging surface protection.
  • the infrared filter 600 may be an infrared cut filter or an infrared absorption filter.
  • the main board 700 may be a printed circuit board (PCB).
  • the main substrate 700 may support the lens holder 200.
  • An image sensor may be mounted on the main board 700.
  • the image sensor may be positioned inside the upper surface of the main substrate 700, and the lens holder 200 may be positioned outside the upper surface of the main substrate 700.
  • the main substrate 700 may supply power to the liquid lens 400.
  • the main substrate 700 may supply power to the first to fourth electrode portions a1, a2, a3, and a4 through the upper substrate 410.
  • the main substrate 700 may supply power to the fifth to eighth electrode portions a5, a6, a7, and a8 through the lower substrate 450.
  • the main board 700 may be a control unit. Accordingly, the direction, intensity, wavelength, and position of the current supplied to the first to eighth electrode parts a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, and a8 may be controlled.
  • the image sensor may be mounted on the main substrate 700.
  • the image sensor may be positioned to coincide with the lens module and the optical axis. Through this, the image sensor may acquire light passing through the lens module.
  • the image sensor may output the irradiated light as an image.
  • the image sensor may be a charge coupled device (CCD), a metal oxide semi-conductor (MOS), a CPD, and a CID.
  • CCD charge coupled device
  • MOS metal oxide semi-conductor
  • CPD charge-conductor
  • CID charge coupled device
  • the type of image sensor is not limited thereto.
  • the controller may be mounted on the main substrate 700.
  • the controller may control the direction, intensity and wavelength of the current supplied to each of the first to eighth electrode parts a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, and a8.
  • the controller may control the liquid lens 400 to perform at least one of an AF function and an OIS function of the camera module 1000. That is, the controller may control the liquid lens 400 to change the interface curvature of the liquid lens 400.
  • the function of the camera module 1000 of the first embodiment may be performed by changing the curvature of the interface between the first liquid L1 and the second liquid L2 accommodated in the cavity 431.
  • Specific gravity of the first liquid (L1) and the second liquid (L2) may be similar or almost the same. Therefore, gravity may be ignored in a system in which the first liquid L1 and the second liquid L2 exist. That is, the system in which the first liquid L1 and the second liquid L2 exist is less affected by gravity and more affected by surface tension.
  • the interface between the first liquid L1 and the second liquid L2 may vary. More specifically, the curvature of the interface between the first liquid L1 and the second liquid L2 may be controlled to perform the AF function and the OIS function.
  • the first to fourth electrode parts upper electrode parts, a1, a2, a3, a4
  • the fifth to eighth electrode parts inner wall electrodes, a5, a6, a7
  • the conductive liquid L1 positioned above the cavity 431 is positioned in contact with the first to fourth electrode portions a1, a2, a3, and a4, and the fifth
  • the electro-wetting phenomenon is caused by being separated from the eighth electrode parts a5, a6, a7, and a8 by the insulator b and the non-conductive liquid L2. Therefore, the curvature of the interface changes according to the intensity of the voltage to perform the AF function.
  • the strength of the voltage may be controlled by the controller as described above.
  • the performance of the OIS function is described.
  • the curvature of the interface may be deflected in a direction of one of the first to fourth electrode portions a1, a2, a3, and a4.
  • the OIS function may be performed by selecting an electrode part to which a voltage is applied among the voltage intensity and the first to fourth electrode parts a1, a2, a3, and a4.
  • the intensity of the voltage and the electrode portion to which the voltage is applied may be controlled by the controller as described above.
  • the refractive index is the ratio of the speed of light in a vacuum to the speed of light as it passes through a particular medium.
  • the refractive index n d is specified at a wavelength of 587.6 nm (Helium D-line).
  • Dispersion represents the variation of refractive index with wavelength. Dispersion is specified by the Abbe number ((Abbe number, v d ), defined as (n d -1) / (n f -n c ), where n f is 486.1 nm (Hydrogen F- line) and n c is the refractive index at 656.3 nm (Hydrogen C-line) Lenses with poor Abbe numbers create chromatic aberrations that hinder resolution. The value of is 40-50, and the "bad Abbe's" is below 30.
  • the liquid lens 400 is composed of a conductive first liquid (L1) and a non-conductive second liquid (L2), unlike the conventional lens.
  • the first liquid L1 used in the liquid lens 400 may include water
  • the second liquid L2 may include oil or silicon.
  • Refractive index (n d) of the second liquid (L2) may be greater than the refractive index (n d) of the first liquid (L1).
  • the Abbe number of the first liquid L1 may be greater than the Abbe number of the second liquid L2.
  • Refractive index (n d) of the second liquid (L2) may be greater than 0.1 than the refractive index (n d) of the first liquid (L1). If the second index of refraction of the liquid (L2) (n d) and when the first refractive index of the liquid (L1) difference of less than 0.1 (n d), the curvature of gyaemyeon of the first liquid (L1) and the second liquid (L2) The change in focusing ability due to this change is not preferable because it is poor.
  • the liquid lens 400 has two media through which light passes, the numerical values of the Abbe number of the first liquid L1 and the Abbe number of the second liquid L2 are different so that the wavelength of the light irradiated to the image sensor is different. The location is different. Therefore, an appropriate resolution must be implemented through a simulation of changing the absolute value of the difference between the Abbe's number of the first liquid L1 and the second liquid L2.
  • FIGS. 11A to 11C are diagrams showing spot images of red (R), green (G), and blue (B) wavelength light transmitted through the liquid lens 400.
  • the absolute value of the difference between the Abbe's number of the first liquid L1 and the second liquid L2 was changed and simulated.
  • MTF Modulation Transfer Function
  • the MTF is an index for evaluating the performance of the lens, and it is an important measurement object whether it has high spatial frequency or strong contrast.
  • the MTF value of the lens is more than 40, it is evaluated that the lens secures the resolution of the spatial frequency and the transmission power of the contrast of the lens of a certain level or more. That is, when the MTF value of the lens is 40 or more, it may represent an appropriate level of resolution.
  • Figure 11a is the Abbe number of the first liquid (L1) (v d) is 58.5, and Spot image in the case of Abbe number (v d) is 33.8 of the second liquid (L2).
  • the analysis shows that the MTF value is 27.
  • Figure 11b is an Abbe number of the first liquid (L1) (v d) is 58.5, and Spot image in the case of Abbe number (v d) and 44 of the second liquid (L2).
  • the MTF value is 40, so that an appropriate level of resolution can be obtained.
  • Figure 11c is the Abbe number of the first liquid (L1) (v d) is 58.5, and Spot image in the case of Abbe number (v d) of 55 of the second liquid (L2).
  • the MTF value is 48, which can secure a higher resolution.
  • FIG. 12 illustrates a second embodiment of a lens assembly comprising a liquid lens and a solid lens.
  • the lens assembly may include a liquid lens module 2014 and a solid lens.
  • the liquid lens module 2014 may further include a holder 2018A accommodating the liquid lens module 2014 and the solid lens.
  • the lens assembly includes a liquid lens module 2014, a first lens unit 2012 disposed on the upper portion of the liquid lens module 2014, a second lens unit 2016 disposed on the lower portion of the liquid lens 2014, and a liquid lens. It may include a holder 2018A which accommodates the module 2014, the first lens unit 2012, and the second lens unit 2014, and whose upper and lower portions are open.
  • each of the first lens unit 2012 and the second lens unit 2016 may include at least one lens
  • the second lens unit 2016 may include the first lens unit based on the liquid lens module 2014.
  • the first lens unit 2012 or the second lens unit 2016 may be omitted.
  • the liquid lens module 2014 may be disposed between the lower portion of the first lens portion 2012 or the second lens portion 2016, which is a plurality of lenses, or the upper or lower portion of the plurality of lenses (ie , Top or bottom).
  • a plurality of lenses included in the first lens unit 2012 and the second lens unit 2016 may be coupled to the holder 2018A, and then the liquid lens module 2014 may be finally combined.
  • FIG. 13 illustrates the liquid lens module 2014 of FIG. 12.
  • the liquid lens module 2014 may include a liquid lens 2028 and at least one substrate.
  • the liquid lens module 2014 includes a liquid lens 2028 including an interface formed by two different liquids, a spacer 2036 surrounding the liquid lens, and at least one substrate 2042 and 2044 for supplying voltage to the liquid lens. ) May be included.
  • the edge of the liquid lens 2028 may be thinner than the central portion of the liquid lens.
  • the liquid lens 2028 includes two different liquids, for example, a conductive liquid and a non-conductive liquid, and the curvature or shape of the interface formed by the two liquids can be adjusted by the driving voltage supplied to the liquid lens 2028.
  • the driving voltage supplied to the liquid lens 2028 may be transmitted through the first substrate 2042 and / or the second substrate 2044.
  • the first substrate 2042 may transmit a plurality of distinct driving voltages (for example, four or eight), and the second substrate 2044 may transmit at least one voltage.
  • the second substrate 2044 may transfer one reference voltage.
  • the voltage supplied through the first substrate 2042 and the second substrate 2044 may be applied to a plurality of electrodes exposed at each corner of the liquid lens 2028.
  • FIG. 14 illustrates a first example of a holder for receiving a liquid lens and a solid lens in FIG. 12.
  • the liquid lens module 2014 is inserted in the direction of the arrow in the opening area formed on the side of the holder 2018A, so that the central axis of the liquid lens module and the central axis of the plurality of lenses accommodated in the holder 2018A are Can be aligned with each other.
  • the top substrate 2042 and the spacer 2036 included in the liquid lens module 2014 are viewed from above. ) May protrude on both sides of the holder 2018A.
  • the liquid lens module 2014 When the liquid lens module 2014 is inserted into the holder 2018A, at least one and the center of at least one of the first lens unit 2012 and the second lens unit 2016 included in the liquid lens module 2014 and the holder 2018A may be formed. You need to adjust the position so that the axes are aligned. In particular, the process of aligning the optical axis of the plurality of lenses is necessary to improve the optical performance of the lens assembly. However, it may be very difficult to align the liquid lens module 2014 with other lenses accommodated in the holder 2018A based on the first substrate 2042 and the spacer 2036 exposed to both sides of the holder 2018A. In particular, since the liquid lens 2028 (see FIG. 13) including the lens region or interface of the liquid lens module 2014 is not exposed, it is difficult to align in a mechanical manner.
  • FIG. 15 illustrates a second example of a holder for receiving a liquid lens and a solid lens in FIG. 12.
  • a plurality of (for example four) openings 2052 may be included on the upper portion of the holder 2018B for accommodating the liquid lens.
  • the liquid lens 2028, the spacer 2036, and the first substrate 2042 of the liquid lens module 2014 may be exposed through the opening 2052.
  • a portion of the liquid lens 2028 or a portion of the first substrate 2042 may be exposed through the opening 2052, and the position of the liquid lens module 2014 may be checked and adjusted through the exposed portion of the liquid lens module.
  • the liquid lens 2028 may have a planar polygonal shape, and a bonding region of the liquid lens 2028 and the first substrate 2042 may be positioned at a corner in the polygonal shape.
  • the number of openings 2052 may be equal to the number of edges of the liquid lens 2028. It may also be equal to the number of bonding regions to which the liquid lens 2028 and the first substrate 2042 are connected.
  • a plurality of (eg four) openings 2052 expose the four corner regions of the liquid lens 2028 to accurately recognize the position and / or posture of the liquid lens 2028 (skew, skew, etc.). And the arrangement of the liquid lens module 2014 in the holder 2018B can be corrected. The position of the liquid lens 2028 of the liquid lens module 2014 exposed through the opening 2052 can be recognized to mechanically align the optical axes of the liquid lens module 2014 and other lenses included in the holder 2018B. You can tailor it through the process.
  • FIG. 16 illustrates the structure of the holder of FIG. 12.
  • the holder 2018B may include a plurality of openings 2052 and a solid lens receiving portion 2054 capable of receiving a solid lens rather than a liquid lens.
  • the openings 52 may be symmetrically positioned with respect to the solid lens receiving portion 2054.
  • FIG. 17 illustrates the coupling of the holder 2018B and the liquid lens module of FIG. 12.
  • a liquid lens module may be inserted into the holder 2018B.
  • the liquid lens 2028 and the first substrate 2042 of the liquid lens module may be exposed through the opening 2052 included in the holder 2018B.
  • the top surface or the bonding region of the liquid lens 2028 and the first substrate 2042 may be exposed.
  • the sum of the edges of the liquid lens 2028 and the thickness of the first substrate 2042 that may be exposed through the opening 2052 may be less than the thickness of the central portion of the liquid lens 2028. A portion of the liquid lens 2028 and the first substrate 2042 may be exposed through the opening 2052 to more accurately determine the position of the liquid lens 2028.
  • 18A to 18D illustrate examples of openings arranged in the holder of FIG. 12.
  • At least two openings may be disposed on the holders 2018C, 2018D, 2018E, and 2018F to expose a bonding region to which the liquid lens 2028 and the substrate are connected.
  • the two openings may be disposed opposite to each other with respect to the center of the lens region 2054 of the liquid lens module.
  • the opening 2052A may have a circular shape disposed diagonally on the holder 2018C.
  • the opening 2052B may be in the form of a bar or a quadrangle, which are disposed up and down on an upper portion of the holder 2018D.
  • the opening 2052C may be in the form of a bar or a quadrangle, which is disposed left and right on the holder 2018E.
  • the opening 2052D may have a shape that is diagonally opened on the upper portion of the holder 2018F.
  • the opening that can be disposed on the holder may have a shape of at least one of a circular, hemispherical, polygonal.
  • the opening may be in the form of a hole opened in the direction parallel to the optical axis on the upper surface of the holder, it may be in the form of a groove formed to escape from the side of the holder on the upper surface of the holder.
  • FIG. 19 illustrates a second embodiment of the camera module.
  • the camera module has a holder 2018 formed by opening the upper and lower parts, the liquid lens module 2014 accommodated in the holder 2018, and the first lens part disposed on the liquid lens module 2014. (2012), a second lens unit 2016 disposed below the liquid lens module 2014, and a sensor substrate 2064 disposed below the second lens unit 2016 and mounted with an image sensor. have.
  • the liquid lens module 2014 includes at least one liquid lens 2028 including an interface formed by two liquids, a spacer 2026 surrounding the liquid lens 2028, and a driving voltage for supplying a driving voltage to the liquid lens 2028. It may include a substrate 2042.
  • the substrate 2042 may connect the sensor substrate 2064 and the liquid lens 2028.
  • the substrate 2042 may supply a plurality of distinct driving voltages, and each driving voltage may be transmitted through the plurality of terminals 2048.
  • the holder 2018 included in the camera module may include a plurality of openings 2052. After the liquid lens module 2014 is inserted into the holder 2018, the position and arrangement of the liquid lens module 2014 may be adjusted by using the liquid lens 2028 exposed through the plurality of openings 2052. Through this, the liquid lens module 2014 may be mechanically aligned with the first lens unit 2012 and the second lens unit 2016.
  • the liquid lens may be included in the camera module.
  • the camera module includes a lens assembly including a liquid lens mounted in a holder and at least one solid lens that may be disposed on the front or the rear of the liquid lens, an image sensor for converting an optical signal transmitted through the lens assembly into an electrical signal, and It may include a control circuit for supplying a driving voltage to the liquid lens.
  • the lens alignment method according to the embodiment described above may be stored in a computer-readable recording medium that is produced as a program for execution in a computer, and examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM. , Magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like.
  • the computer readable recording medium can be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • functional programs, codes, and code segments for implementing the above-described method may be easily inferred by programmers in the art to which the embodiments belong.
  • an optical device including an camera module including the liquid lens described above may be implemented.
  • the optical device may include a device capable of processing or analyzing an optical signal.
  • optical instruments may include camera / video devices, telescope devices, microscope devices, interferometer devices, photometer devices, polarimeter devices, spectrometer devices, reflectometer devices, autocollimator devices, lens meter devices, and the like, and may include liquid lenses.
  • Embodiments of the present invention can be applied to optical devices that can be used.
  • the optical device may be implemented as a portable device such as a smartphone, a notebook computer, a tablet computer.
  • the optical device may include a camera module, a display unit for outputting an image, and a main body housing in which the camera module and the display unit are mounted.
  • the optical device may further include a memory unit in which a communication module capable of communicating with other devices may be mounted in the body housing and store data.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a third embodiment of a camera module.
  • the camera module of FIG. 20 is similar to the second embodiment of the camera module shown in FIG.
  • FIG. 21 illustrates the liquid lens module 3014 of FIG. 20.
  • the liquid lens module 3014 includes a liquid lens 3028 including an interface formed by two different liquids, a spacer 3036 surrounding the liquid lens 3028, and a driving voltage to the liquid lens 3028. It may include a second substrate (3042) and the first substrate 3044 for supplying.
  • the second substrate 3042 may transmit a common voltage through a plurality of electrodes exposed on one side of the liquid lens 3028, and the first substrate 3044 may pass through a plurality of electrodes exposed on the opposite side of the liquid lens. Individual voltages can be delivered. On the other hand, according to the embodiment, the position where the individual voltage and the supply voltage are applied to the liquid lens 3028 may be changed.
  • a part of the substrates 3042 and 3044 may face the spacer 3036 in the vertical direction.
  • a portion of the substrates 3042 and 3044 may be disposed to face a portion of the liquid lens 3028 in the vertical direction.
  • FIG. 22 illustrates the spacer 3036 of FIG. 20.
  • At least one groove 3082 may be disposed in a region where at least one substrate 3044 and 3042 are bonded to the spacer 3036.
  • the grooves 3082 may be disposed above or below the spacer 3036.
  • the plurality of grooves 3082 may be arranged side by side.
  • the grooves 3082 may have a shape or a pattern such as a curved pattern, an intersecting pattern, a polygonal shape, a single character, or eleven characters on one side of the spacer 3036, and one of the spacers 3036.
  • One side may have one pattern continuously or may include one or more patterns intermittently.
  • the number of grooves 3082 disposed on each side of the spacer 3036 may vary according to an area of the top or bottom of each side of the spacer 3036.
  • one groove 3082 may be disposed on a side having a narrow area of the spacer, and two grooves 3082 may be disposed on a side having a large area. Therefore, more grooves 3082 may be disposed on the wider side of the spacer than on the narrower side.
  • the sides of the spacers corresponding to the extending direction of the substrate may be wider than the sides of the spacers not corresponding to the extending direction of the substrate so that the image sensor and the substrate may be electrically connected.
  • the wide side of the spacer may place more grooves 3082 than the narrow side.
  • a process of bending or bending the substrate is required. At this time, a force may be applied to the adhesive portion near the extension portion of the substrate, thereby causing a defect due to lifting of the adhesive portion.
  • the side of the spacer corresponding to the substrate connection part is formed to be wider, thereby additionally arranging the grooves 3082, thereby increasing the bonding rigidity.
  • the spacer 3036 may include guide walls 3086A and 3086B disposed at at least one of an inner side or an outer side.
  • the height of the guide wall may be thicker than the thickness of the substrate (3044, 3042).
  • the outer surface of the guide wall may comprise an escape.
  • an escape portion may be formed on each of the first side and the second side facing each other without being adjacent to the first side. Since a large space is advantageous for injecting material into the mold for manufacturing the spacer 3036, it may be an escape portion formed for injecting through a needle to the outer side of the relatively thick guide wall. After the injection of the material, the skin can be placed on the guide wall, taking into account the phenomenon of overflowing a part of the material.
  • the liquid lens 3028 and the spacer 3036 surrounding the liquid lens 3028 may have a polygonal planar structure.
  • the groove 3082 may be disposed in an area corresponding to the side in the plane of the polygon.
  • the guide walls 3086A and 3086B may be disposed only in a pair of feces facing each other.
  • the spacer 3036 may include at least one protrusion 3084 disposed in an area corresponding to the edge in the plane of the polygon.
  • the protrusion 3084 may vary depending on the shapes of the substrates 3044 and 3042.
  • the grooves 3082 may be disposed on the front side or the rear side of the spacer 3036, or may be disposed on the front side and the rear side.
  • FIG. 23 illustrates the first substrate 3044 of FIG. 20.
  • the first substrate 3044 includes a plurality of terminals 3048 at one end of a substrate having a wide width for transmitting a plurality of individual driving voltages, and disposed on one side of the liquid lens 3028 to provide a liquid.
  • the conductive pattern may be provided to transfer individual driving voltages to positions corresponding to electrodes exposed at edges of the lens 3028.
  • FIG. 24 illustrates an example of the second substrate 3042 of FIG. 20.
  • the second substrate 3042 may include a terminal for applying one common voltage (eg, a reference voltage). Since the second substrate 3042 transmits one common voltage, a region where terminals are disposed may be narrower than that of the first substrate 3044. In addition, it may have a shape or structure corresponding to the shape of the exposed electrode so as to be electrically connected to the electrode exposed at the edge of the liquid lens 3028 and corresponding to the protrusion 3084 disposed on the spacer 3036. In addition, the second substrate 3042 may be a flexible printed circuit board (FPCB) or a metal plate of a metal material.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • 25 illustrates the liquid lens 3028 of FIG. 20.
  • the liquid lens module 3014 includes a liquid lens 3028 including an interface formed by two different liquids, a spacer 3036 surrounding the liquid lens 3028, and a liquid lens ( At least one substrate (3042, 3044) for supplying a voltage to the 3028.
  • An edge of the liquid lens 3028 may be thinner than a center portion of the liquid lens 3028.
  • the liquid lens 3028 includes two different liquids, for example, a conductive liquid and a non-conductive liquid, and the curvature and the shape of the interface formed by the two liquids may be adjusted by the driving voltage supplied to the liquid lens 3028. .
  • the driving voltage supplied to the liquid lens 3028 may be transmitted through the first substrate 3044 and the second substrate 3042.
  • the first substrate 3044 may deliver four distinct driving voltages, and the second substrate 3042 may transfer one common voltage.
  • Voltages supplied through the second substrate 3042 and the first substrate 3044 may be applied to the plurality of electrodes 3074 and 3072 exposed at each corner of the liquid lens 3028.
  • the first substrate 3044 and the second substrate 3042 may be coupled to the plurality of electrodes 3074 and 3072 exposed at each corner by a conductive adhesive.
  • the conductive adhesive may include a conductive epoxy or the like.
  • liquid lens 3028 is located between the third plate 3032 and the second plate 3036, the third plate 3032, and the second plate 3036 including a transparent material and have an opening having a predetermined inclined surface. It may include a first plate 3034 including an area.
  • the liquid lens 3028 may include a cavity 3050 that is determined by an opening area of the third plate 3032, the second plate 3036, and the first plate 3034.
  • the cavity 3050 may be filled with two liquids 3026 and 3024 having different properties (eg, conductive liquids and non-conductive liquids), and an interface 3030 between the two liquids 3026 and 3024 having different properties. ) May be formed.
  • the liquid lens 3028 has conductivity
  • the liquid lens 3028 has two electrodes 3074 and 3076 disposed above and below the first plate 3034.
  • an insulating layer 3062 disposed on an inclined surface to which the conductive liquid may contact.
  • the insulating layer 3062 may cover one electrode of the two electrodes 3074 and 3076, and expose a portion of the other electrode to allow electrical energy to be applied to the conductive liquid (eg, 3026).
  • Two substrates 3044 and 3042 for transferring driving voltages may be connected to the two electrodes 3074 and 3076 included in the liquid lens 3028.
  • the focal length of the liquid lens 3028 may be adjusted while the bending, the inclination, and the like of the interface 3030 formed in the liquid lens 3028 are changed in response to the driving voltage.
  • FIG. 26 illustrates the thirty-first plate 34 of FIG. 20.
  • the first plate 34 includes an opening area including an inclined surface at the center thereof.
  • the first plate 3034 may include glass. In some embodiments, the first plate 3034 may include silicon.
  • first plate 3034 has a rectangular planar structure, it may have a polygonal planar structure according to an embodiment.
  • FIG. 27 illustrates the third plate 3032 of FIG. 20.
  • the third plate 3032 may include a transparent glass layer.
  • the corner region of the third plate 3032 is roundly etched to expose at least one electrode disposed on the first plate 3034 bonded to the third plate 3032.
  • the third plate 3032 may include a transparent plastic.
  • the third plate 3032 may have a planar area corresponding to the first plate 3034 described with reference to FIG. 26.
  • the liquid lens 3028 includes a first plate 3034 and an upper portion of the first plate 3034 in which a cavity 3050 is formed to receive the conductive liquid 3026 and the non-conductive liquid 3024.
  • the first electrode 3074 disposed in the first electrode 3030, the second electrode 3076 disposed below the first plate 3034, the second plate 3036 disposed above the first electrode 3074, and the second electrode 3076. ) May include a third plate 3032 disposed below.
  • the first electrode 3074 may include at least one electrode sector
  • the second electrode 3076 may include two or more electrode sectors.
  • a common voltage may be applied to the first electrode 3074 through one electrode sector
  • four or eight individual driving voltages may be applied to the second electrode 3076 through each electrode sector.
  • the second electrode 3076 may be formed to extend from the bottom to the top of the first plate (3036).
  • the liquid lens 3028 may further include an insulating layer 3052 disposed on the second electrode 3076.
  • FIG. 28 illustrates another example of the second substrate of FIG. 20.
  • the second substrate 3042 may include a terminal for applying one common voltage (eg, a reference voltage). Since the second substrate 3042 transmits one common voltage, a region where terminals are disposed may be narrower than that of the first substrate 3044. In addition, it may have a shape or structure corresponding to the shape of the exposed electrode so as to be electrically connected to the electrode exposed at the edge of the liquid lens 3028 and corresponding to the protrusion 3084 disposed on the spacer 3036. In addition, the second substrate 3042 may be a flexible printed circuit board (FPCB) or a metal plate of a metal material, and may include phosphor bronze when the metal plate is used.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the second substrate 3042 may include a first region disposed in an area facing the liquid lens, and a second region extending from one side of the first region. Although the second region is shown in the same plane as the first region, when the liquid lens module is electrically connected to the sensor substrate, the second region may be disposed in an inclined state with respect to the first region. The first region may face the upper or lower surface of the liquid lens, and the second region may be disposed to face the side of the liquid lens.
  • the first region is disposed at the corner and is in contact with the second electrode 3054 of the liquid lens, and the first-first regions 3042a to 2302d and the first-second region corresponding to the sides connecting the corners.
  • the insulating layer 3043 may be disposed in the 1-2 region by coating or the like.
  • the first-first regions 3042a to 3042d may be referred to as conduction regions, and the first-second regions may be referred to as insulating regions. At least some of the conductive region may face the second electrode and be electrically connected, and the insulating region may face the second electrode.
  • the insulating layer 3043 disposed on the second substrate may protect the liquid lens from a noise signal (voltage, etc.) that may be introduced from the outside through the cover 3062 such as a shield can.
  • the 1-2 region may be electrically separated from the second electrode of the liquid lens by the insulating layer 3043.
  • the insulating layer 3043 provided on the second substrate 3042 can be referred to as a first insulating layer 3043 by distinguishing it from the second insulating layer 3082 in the liquid lens described later.
  • the second region may include a second-first region 3042e at the end and a second-second region connecting the first region and the second-first region 3042e.
  • the insulating layer 3043 in the 1-2 region may be disposed in the second-2 region.
  • a narrow region of the second substrate 3042 is provided between the first region and the second region to easily bend the second region when connecting to the lower sensor substrate.
  • the first region of the second substrate 3042 has a rectangular planar structure and has two sides in the horizontal direction and two sides in the vertical direction.
  • the first region of the second substrate 3042 may have a centered opening region and a closed curved structure having a rectangular shape.
  • One pair of two sides in the transverse direction that is, other than the lengths W11 and W12 of the two sides in the longitudinal direction, that is, the two sides of the second substrate 3042 facing the guide walls 3086A and 3086B.
  • the lengths W21 and W22 of the sides may be large.
  • the lengths W11 and W21 may be the lengths of the outer regions of the sides, and the lengths W12 and W22 may be the lengths of the inner regions of the sides.
  • the lengths W11 to W22 are lengths when it is assumed that the first area of the second substrate 3042 has a rectangular border structure without a rounded area of a corner.
  • the lengths W11 and W21 may be 7.10 millimeters and 6.20 millimeters, respectively, and the lengths W12 and W22 may be 7.50 millimeters and 6.70 millimeters, respectively, and may have a tolerance within 0.02 millimeters.
  • the first region of the second substrate 3042 may have a round region in the corner region of the rectangular planar structure.
  • the round region overlaps the first-first region and may be a region where the first insulating layer 3043 is not disposed.
  • the outer region of the round region may have a first radius of curvature R1 and the inner region may have a larger second radius of curvature R2.
  • the first radius of curvature R1 may be, for example, 0.60 millimeters
  • the second radius of curvature R2 may be 0.75 millimeters.
  • the first and second radiuses of curvature R1 and R2 may each have a tolerance of 0.02 millimeters.
  • the above-described conductive region and the insulating region may be disposed on the first surface, and the second surface in the opposite direction to the first surface may be the entire insulating region.
  • 29 is a view showing a fourth embodiment of the camera module.
  • the camera module according to the present embodiment may include a lens assembly 4000 and a control circuit 4920.
  • the lens assembly 4000 may include a solid lens and a liquid lens.
  • the solid lens may be disposed above or below the liquid lens.
  • the lens assembly may further include a holder to place the solid lens and the liquid lens inside the holder.
  • the first lens unit 4100, the liquid lens 4300, and the second lens unit 4400 are disposed in the holder 4500 from the top to the bottom.
  • a terminal 4305 of the connection board 4380 that supplies a driving voltage to the liquid lens 4300 may be connected to the terminal 4810 of the circuit board 4800.
  • the holder 4500 may be disposed on the base 4700, and the cover 4600 may surround the side of the holder 4500. At least one of the base 4700 and the cover 4600 may be omitted.
  • the structure of the illustrated lens assembly 4000 is only one example, and the structure of the lens assembly 4000 may vary according to specifications required for a camera device. For example, one of the first lens unit 4100 and the second lens unit 4400 may be omitted.
  • the control circuit 4920 may supply a driving voltage to the liquid lens.
  • the camera module may further include a connector 4930, and the connector 4950 may electrically connect the control circuit 4920 to an external power source or other device.
  • the connector 2950 may be electrically connected by the control circuit 4920 and the connector 4950.
  • control circuit 4920 may be designed differently according to the specifications required for the camera module.
  • the control circuit 4920 may be implemented as a single chip. Through this, the size of the camera device mounted on the portable device can be further reduced.
  • the lens assembly 4000 may include a liquid lens and / or a solid lens.
  • the liquid lens may include a conductive liquid and a nonconductive liquid, may include a common terminal and a plurality of individual terminals, and the conductive liquid and the nonconductive liquid are formed in response to a driving voltage applied between the common terminal and the individual terminals.
  • the shape of the interface may be changed to change the focal length.
  • the first lens unit 4100 may be disposed in front of the lens assembly 4000 and may be an area in which light is incident from the outside of the lens assembly 4000.
  • the first lens unit 4100 may include at least one lens, or two or more lenses may be aligned with respect to a central axis to form an optical system.
  • the central axis may be the same as the optical axis of the optical system.
  • the first lens unit 4100 may be formed of two lenses, but is not necessarily limited thereto.
  • the first lens unit 4200, the second lens unit 4400, and the liquid lens 4300 may be mounted in a through hole formed in the holder 4500.
  • the first and second lens units 4100 and 4400 may be referred to as first or second solid lens units or first and second optical lens units. It may be made of.
  • An exposure lens may be provided on the front surface of the first lens unit 4100, and a cover glass (not shown) may be disposed in front of the exposure lens.
  • the exposure lens may protrude out of the holder 4500 to be exposed to the outside and the surface may be damaged. If the surface of the lens is damaged, the image quality of the image photographed by the camera module may be deteriorated. Therefore, in order to prevent or suppress surface damage of the exposure lens, a method of disposing a cover glass, forming a coating layer, or configuring the exposure lens with a wear resistant material for preventing surface damage may be applied.
  • the liquid lens 4300 may be disposed under the first lens unit 4100, and the second lens unit 4400 may be disposed under the liquid lens 4300. Light incident on the second lens unit 4400 from the outside into the first lens unit 4100 may pass through the liquid lens 4300 and enter the second lens unit 4400. The second lens unit 4400 may be spaced apart from the first lens unit 4100.
  • the second lens unit 4400 may be configured of at least one lens, and when two or more lenses are included, the second lens unit 4400 may form an optical system by aligning with respect to a central axis or an optical axis.
  • the liquid lens 4300 may be aligned with respect to the central axis like the first lens part 4100 and the second lens part 4400, and the configuration of the liquid lens 4300 will be described later with reference to FIGS. 30A and 30B. .
  • the first and second contact electrodes 4356 and 4346 of FIG. 30B of the liquid lens 4300 may be electrically connected to the terminals 4385 of the connection substrate 4380 exposed to the outside of the holder 4500.
  • the connection board 4380 may be, for example, a flexible printed corcuit board, and the terminal 4305 may be a region in which an external insulating layer of the connection board 4380 is removed to expose an internal conductive layer. Can be.
  • the circuit board 4800 may be disposed under the base 4700 or under the holder 4500, and the terminal 4810 may be exposed in some regions of the circuit board 4800.
  • a light receiving device such as an image sensor may be disposed below the second lens unit 4400.
  • the light receiving element may form a sensor substrate together with the circuit board 4800 described above.
  • the liquid lens 4300 may include a liquid, a first plate, and an electrode.
  • the liquid may include a conductive first liquid 4340 and a second nonconductive liquid 4350.
  • the first plate 4310 may include a cavity in which a liquid is disposed.
  • An electrode may be disposed above or below the first plate.
  • the first electrode 4435 may be disposed under the first plate, and the second electrode 4355 may be disposed on the first plate.
  • a second plate or a third plate may be disposed above or below the first plate.
  • a third plate may be disposed below the first electrode, a second plate may be disposed above the second electrode, and at least one of the second plate or the third plate may be omitted.
  • the first plate 4310 is disposed between the second plate 4320 and the third plate 4330, and has a predetermined inclined surface (for example, an inclined surface having an angle of about 55 to 65 degrees or 50 to 70 degrees).
  • the branches may include upper and lower openings.
  • An area surrounded by the aforementioned inclined surface and the first opening contacting the second plate 4320 and the second opening contacting the third plate 4330 may be referred to as a 'cavity'.
  • the size O 2 of the second opening may be larger than the size O 1 of the first opening.
  • O 2 / O 1 may be greater than 1.1 and less than 1.6.
  • the amount of liquid may be insufficient, thereby reducing the OIS driving range and increasing the driving voltage.
  • the thickness of the liquid lens module may be increased by increasing the thickness of the liquid lens.
  • the size of the openings may mean a cross-sectional area in the horizontal direction, or a radius if the cross section of the opening is circular, and a diagonal length if it is square.
  • the first plate 4310 is a structure for receiving the first and second liquids 4340 and 4350.
  • the second plate 4320 and the third plate 4330 may include a region through which light passes, so that the second plate 4320 and the third plate 4330 may be formed of a light-transmissive material, for example, glass. And the third plate 4330 may be formed of the same material.
  • the first plate 4310 may be made of a transparent material, or may include impurities so that light is not easily transmitted.
  • the second plate 4320 is configured to be incident when the light incident from the first lens unit 4100 proceeds to the inside of the cavity, and the third plate 4330 is the second lens unit having the light passing through the cavity described above. It is a configuration that passes when proceeding to (4400).
  • the above-described cavity may be filled with the first liquid 4340 and the second liquid 4350 of different properties, and an interface may be formed between the first liquid 4340 and the second liquid 4350.
  • the interface between the first liquid 4340 and the second liquid 4350 may vary in curvature, inclination, and the like.
  • the second liquid 4350 may be an oil and may be, for example, a phenyl series silicone oil.
  • the second liquid 4350 may be formed by mixing ethylene glycol and sodium bromide (NaBr), for example.
  • the first liquid 4340 and the second liquid 4350 may include at least one of a bactericide and an antioxidant.
  • the fungicide may be a phenyl antioxidant or a phosphorus (P) antioxidant.
  • the fungicide may be a fungicide of any one of alcohol, aldate and phenol.
  • the first electrode 4435 may be disposed in a portion of the lower surface of the first plate 4310 and may directly contact the first liquid 4340.
  • the second electrode 4355 may be spaced apart from the first electrode 4435, and may be disposed on the top, side, and bottom surfaces of the first plate 4310.
  • the inner side surface of the first plate 4310 may form the sidewall i of the cavity.
  • An insulating layer 4360 may be disposed between the first liquid 4340 or the second liquid 4350 and the second electrode 4355. A portion of the first liquid and a portion of the first electrode 4435 may contact. The first electrode 4435 and the second electrode 4355 may apply an electrical signal received from an external circuit board to control the interface between the first liquid 4340 and the second liquid 4350.
  • the first electrode 4435 and the second electrode 4355 may be made of a conductive material, for example, made of metal, and may include chromium (Cr) in detail. Chromium or chromium is a hard, silvery, transitional metal that is brittle and does not discolor and has a high melting point.
  • the alloy containing chromium is resistant to corrosion and hard, it may be used in the form of alloying with other metals.
  • chromium (Cr) is less corrosive and discolored, the alloy has a strong characteristic in the conductive liquid filling the cavity.
  • the insulating layer 4360 may be disposed to cover a portion of the lower surface of the second plate 4320 and a portion of the second electrode 4355 forming sidewalls of the cavity in the upper region of the cavity.
  • the insulating layer 4360 may be disposed on the lower surface of the first plate 4310 to cover a portion of the second electrode 4355, the first plate 4310, and the first electrode 4435.
  • the insulating layer 4360 may be implemented with, for example, a parylene C coating, and may further include a white dye. The white dye may increase the frequency at which light is reflected from the insulating layer 4360 that forms the sidewall i of the cavity.
  • an insulating layer 4360 may be disposed between the second liquid 4350 and the second plate 4320.
  • the first liquid 4340 may be in direct contact with the third plate 4330.
  • Edges of the second plate 4320 and the third plate 4330 may have a rectangular shape, but are not necessarily limited thereto.
  • the second electrode 4355 may be exposed in at least one region outside the second plate 4320, and the first electrode 4435 may be exposed in at least one region of the edge of the third plate 4330. .
  • the second contact electrode 4354 is disposed on the second electrode 4355 in the outer region of the second plate 4320, and the first contact is disposed on the first electrode 4345 in the outer region of the third plate 4300.
  • the electrode 4462 may be disposed.
  • the first and second contact electrodes 4462 and 4356 may be part of the connection substrate 4380 described above.
  • a conductive epoxy may be disposed between the second electrode 4355 and the second contact electrode 4354, and a conductive epoxy may be disposed between the first electrode 4435 and the first contact electrode 4462. Can be.
  • the second contact electrode 4354 and the first contact electrode 4462 may be integrally provided with the second electrode 4355 and the first electrode 4435, respectively.
  • FIG. 31 is a view illustrating an arrangement of a lens assembly in the camera module of FIG. 29.
  • the arrangement of the lens assembly in the camera module will be described with reference to FIG. 31.
  • the first lens unit 4100 may include first and second lenses 4110 and 4120, and the second lens unit 4400 may include fourth, fifth and sixth lenses 4410, 4420, and 4430.
  • the liquid lens 4300 may correspond to the third lens.
  • the 'object side' refers to the surface of the lens in the direction of an object or object based on the optical axis
  • the 'image side' refers to the sensor direction in which an image is formed on the basis of the optical axis. Means the surface of the lens.
  • the lens assembly includes first to sixth lenses 4110, 4120, 4300, 4410, 4420, and 4430 disposed from an object side to an image side, and includes a filter 4450 and a cover glass. (Not shown) and the light receiving element 4480 may be further included.
  • the filter 4450 is provided with a flat optical member such as an infrared ray cut filter
  • the cover glass may be an optical member, for example, a cover glass for protecting an imaging surface
  • the light receiving element 4480 may be a printed circuit. It may be an image sensor stacked on a substrate (not shown).
  • the light receiving element 4480 may be an image sensor, and the horizontal and / or vertical lengths of the unit pixels of the image sensor may be 2 ⁇ m or less.
  • the above-described embodiments and the following embodiments can provide an imaging lens that can be applied to a camera module having a high pixel count and / or a high pixel count, and the camera module includes an image sensor or a light receiving element having a high pixel count and / or a high pixel count.
  • the horizontal and / or vertical length of the unit pixel may be 2 ⁇ m or less.
  • 'S11' is the object side surface of the first lens 4110
  • 'S12' is the image side surface of the first lens 4110
  • 'S21' is the object side surface of the second lens 4120
  • 'S22' is the second lens
  • S31 is an object side surface of the third lens 4300
  • S32 is an image side surface of the third lens 4300
  • S41 is an object side surface of the fourth lens 4410.
  • 'S42' is an image side surface of the fourth lens 4410
  • 'S51' is an object side surface of the fifth lens 4420
  • 'S52' is an image side surface of the fifth lens 4420
  • 'S61' is a
  • the object side surface S62 of the six lenses 4430 may be an image side surface of the sixth lens 4430.
  • the third lens 4130 may act as a stop, or a separate aperture may be disposed, for example, in front of the first lens 4110 or between the first lens 4110 and the second lens 4120. It may be arranged in.
  • a first spacer 4115 may be disposed between the first lens 4110 and the second lens 4120, and a second spacer (between the fifth lens 4420 and the sixth lens 4430). 4425 may be deployed.
  • the spacer 4415 may also be disposed between the fourth lens 4410 and the fifth lens 4420.
  • At least one of the spacers disposed between the lenses may serve as an aperture.
  • the holders 4500 may be disposed at edges of the fourth to sixth lenses 4410, 4420, and 4430, and the holders 4500 may be disposed at edges of the first to third lenses.
  • the holder 4500 may accommodate all of the first to sixth lenses.
  • the first lens 4110 has a positive refractive power
  • the second lens 4120 has a negative refractive power
  • the third lens that is, the liquid lens 4300, has a focal length that changes according to voltage application
  • the fourth lens 4410. May have positive refractive power or negative refractive power
  • the first surface S41 in the object-side direction may be convex
  • the fifth lens 4420 may have positive refractive power
  • the sixth lens 4430 may have negative refractive power.
  • the lens assembly may satisfy Equation 1 below.
  • f1 may be an effective focal length of the first lens 4110 and F may be an effective focal length of the optical system, that is, the first to sixth lenses.
  • the focal length means the distance from the lens to the point where the image is formed after parallel light is incident on an optical system such as a lens on the object side.
  • the lens assembly may satisfy Equation 2 below.
  • the TTL may be a distance from the first surface S11 in the object-side direction of the first lens 4110 to an image.
  • the lens assembly may satisfy Equation 3 below.
  • N4d may be a refractive index at a d-line (587.6 nm) of the fourth lens 4410.
  • the lens assembly may satisfy Equation 4 below.
  • v4d may be an Abbe's number in the d-line (587.6 nm) of the fourth lens 4410.
  • the Abbe number in the d-line can be expressed as (nd-1) / (nF-nC), nF is the refractive index of the medium at 486.1 nanometers, nC is the refractive index of the medium at 656.3 nanometers, and nd is 587.6
  • Table 1 shows the characteristics of each lens constituting the lens assembly 4000.
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 TTL 4.6 4.6 4.78 F 3.33 3.78 3.95 f1 3.49 3.12 3.17 f2 -8.77 -7.04 -6.38 f4 44.8 118 172 f5 6.7 2.87 3.12 f6 -5.98 -2.1 -2.29
  • f1 to f6 may be focal lengths of the first to sixth lenses 4110 to 4430.
  • the first lens 4110 and the second lens 4120 may be made of glass or plastic, and the fourth to sixth lenses 4410 to 4430 may be made of plastic.
  • the distance D from the second surface S22 in the image direction of the first lens unit 4100 to the first surface S41 in the object side direction of the second lens unit 4400 may be constant. Then, the distance D from the second surface S22 in the image direction of the first lens unit 4100 to the first surface S41 in the object side direction of the second lens unit 4400, and the liquid lens 4300. Thickness t3) may satisfy Equation 5. The thickness t3 of the liquid lens 4300 may be a distance from the front surface of the second plate to the rear surface of the third plate on the optical axis.
  • the D / T is less than or equal to 1.8, the OIS compensation angle required by the optical system may not be satisfied. If the D / T is greater than or equal to 2.1, the brightness of the periphery of the center portion of the optical system is dark and cannot be used as an imaging camera.
  • Table 2 shows the optical characteristics of each lens constituting an embodiment of the lens assembly 4000.
  • Table 2 shows the case where the interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid is flat in the liquid lens.
  • S31 is the surface in the object side direction of the second plate 4320 in the liquid lens
  • S32 is the surface in the object side direction of the second liquid 4350 in the liquid lens
  • S33 is the first liquid 4340 and the first surface. It is an interface of two liquids 4350
  • S34 is a surface in the upward direction of the first liquid
  • S35 is a surface in the upward direction of the third plate 4330.
  • the EFL (effective focal length) may be 3.95 millimeters.
  • f1 / F satisfies the range of Equation 1 and in detail, may be greater than 1.04 and less than 1.105.
  • TTL / F satisfies the range of Equation 2 and may be more than 1.38 and less than 1.46 in detail.
  • Table 2 shows that the thickness of the first lens 4110 is 0.49 millimeter, the distance from the first lens 4110 to the aperture (not shown) is 0.01 millimeter, the thickness of the aperture is 0.01 millimeter, and the second lens 4120 is used.
  • the thickness at the optical axis of the liquid 4350 is 0.295 millimeters, the thickness at the optical axis of the first liquid 4340 is 0.367 millimeters, the thickness of the third plate 4330 is 0.62 millimeters, and the liquid lens 4300 and the first
  • the fourth lens 4410 has a distance of 0.262 millimeters, the fourth lens 4410 has a thickness of 0.344 millimeters, and the distance from the fourth lens 4410 to the fifth lens 4420 is 0.289 millimeters, and the
  • the second surface S12 of the first lens 4110 may have a curvature radius of infinity, but may actually include an aspheric shape.
  • Table 2 shows the case where the interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid in the liquid lens is flat. If the interface is convex toward the image sensor, the optical properties of the lenses of the lens assembly 4000 of Table 2 are different. . That is, Table 2 assumes that an object is disposed at an infinite distance from the lens assembly 4000, and the following is a numerical value when the object is disposed at a distance of 100 millimeters from the lens assembly 4000.
  • the radius of curvature of the interface S33 between the first liquid 4340 and the second liquid 4350 is -6.9 millimeters
  • the distance between S32 and S33 is 0.355 millimeters
  • the distance between S33 and S34 is 0.307 millimeters.
  • the effective focal length (EFL) is 3.16 millimeters, and may be different from the case where the interface of the first and second liquids is flat.
  • the thickness of the insulating layer 4360 may be about several micrometers.
  • Table 3 shows the optical characteristics of each lens constituting another embodiment of the lens assembly 4000. Table 3 shows the case where the interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid is flat in the liquid lens.
  • the EFL (effective focal length) may be 3.78 millimeters.
  • f1 / F satisfies the range of Equation 1 and in detail, may be greater than 0.82 and less than 0.89.
  • TTL / F satisfies the range of Equation 2 and may be more than 1.21 and less than 1.30 in detail.
  • Table 3 shows a case where the interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid in the liquid lens is flat. If the interface is convex toward the image sensor, the optical characteristics of the lenses of the lens assembly 4000 of Table 3 are different. . That is, Table 3 is assuming that an object is arranged at an infinite distance from the lens assembly 4000, the following is a numerical value when the object is arranged at a distance of 100 millimeters from the lens assembly 4000.
  • the radius of curvature of the interface S33 between the first liquid 4340 and the second liquid 4350 is -5.75 millimeters
  • the distance between S32 and S33 is 0.355 millimeters
  • the distance between S33 and S34 is 0.307 millimeters.
  • the effective focal length (EFL) is 3.54 millimeters, and may be different from the case where the interface of the first and second liquids is flat.
  • Table 4 shows the optical characteristics of each lens constituting another embodiment of the lens assembly 4000. Table 4 shows the case where the interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid is flat in the liquid lens.
  • the EFL (effective focal length) may be 3.95 millimeters.
  • f1 / F satisfies the range of Equation 1 and in detail, may be greater than 0.8 and less than 0.86.
  • TTL / F satisfies the range of Equation 2 and may be more than 1.21 and less than 1.30 in detail.
  • Table 4 shows the case where the interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid in the liquid lens is flat, and if the interface is convex toward the image sensor, the optical characteristics of the lenses of the lens assembly 4000 of Table 4 are different. . That is, Table 4 is assuming that an object is disposed at an infinite distance from the lens assembly 4000, the following is a numerical value when the object is disposed at a distance of 100 millimeters from the lens assembly 4000.
  • the radius of curvature of the interface S33 between the first liquid 4340 and the second liquid 4350 is -6.15 millimeters
  • the distance between S32 and S33 is 0.221 millimeters
  • the distance between S33 and S34 is 0.229 millimeters.
  • the effective focal length (EFL) is 3.69 millimeters, and may be different from the case where the interface of the first and second liquids is flat.
  • Table 5 shows the change in focal length according to the distance to the object in the liquid lens module
  • Figure 4 is a view showing the relationship between the focal length and the distance of the object of the camera module of Figure 1
  • Figure 5 The relationship between the focal length and diopter of the liquid lens in the camera module of FIG.
  • the distance to the object may be the shortest distance to the object from the front surface S11 of the first lens, the radius of curvature is the curvature of the interface between the first and second liquids in the liquid lens, the diopter and the focal length is the diopter of the liquid lens And focal length can be.
  • the distance from the front surface S11 of the first lens to the rear surface S62 of the sixth lens is fixed, and the focal length and diopter of the liquid lens therein may be varied. As such, AF may be possible without moving the lenses in the lens assembly.
  • the camera module including the imaging lens described above may be embedded in various digital devices such as a digital camera, a smart phone, a notebook computer, and a tablet PC, and is particularly embedded in a mobile device.
  • a zoom lens can be implemented.
  • the more similar the power distribution of the first and second lens portions the smaller the MTF decrease due to the tilting of the interface in the liquid lens, and the larger the power of the second lens portion (that is, the shorter the focal length) Tilting angle of the interface in the liquid lens can be small.
  • the focal length of the second lens unit may be greater than 1.4 times and smaller than 3.25 times the focal length of the first lens unit.
  • Table 7 shows the optical characteristics of each lens of the lens assembly 4000 of the Comparative Example 1.
  • Table 7 shows the case where the interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid is flat in the liquid lens.
  • S31 is the surface in the object side direction of the second plate 4320 of the liquid lens
  • S32 is the surface in the image direction of the third plate 4330 of the liquid lens.
  • the thickness of the first lens 4110 is 0.62 millimeter
  • the distance from the first lens 4110 to the aperture (not shown) is 0.03 millimeter
  • the thickness of the aperture is 0.01 millimeter
  • the second lens 4120 is used.
  • the distance from the second lens 4120 to the liquid lens 4300 is 0.27 millimeters
  • the thickness of the liquid lens 4300 is 0.78 millimeters
  • the liquid lens 4300 and the third lens ( 4410 has a distance of 0.1 millimeters
  • thickness of third lens 4410 is 0.39 millimeters
  • distance from third lens 4410 to fourth lens 4420 is 0.24 millimeters
  • fourth lens 4420 Has a thickness of 0.58 millimeters
  • the distance from the fourth lens 4420 to the fifth lens 4430 is 0.47 millimeters
  • the thickness of the fifth lens 4430 is 0.36 millimeters
  • the filter from the fifth lens 4430 The distance to 4450 is 0.08 millimeters
  • the second surface S12 of the first lens 4110 may have a curvature radius of infinity, but may actually include an aspheric shape.
  • the first to fifth lenses 4110 to 4430 may be made of plastic.
  • Table 8 shows the optical characteristics of each lens of the lens assembly 4000 of the Comparative Example 2. Table 8 shows the case where the interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid is flat in the liquid lens.
  • the thickness of the first lens 4110 is 0.47 millimeters
  • the distance from the first lens 4110 to the aperture (not shown) is 0.01 millimeter
  • the thickness of the aperture is 0.01 millimeter
  • the second lens 4120 is used.
  • the distance from the second lens 4120 to the liquid lens 4300 is 0.20 millimeters
  • the thickness of the liquid lens 4300 is 0.78 millimeters
  • the liquid lens 4300 and the third lens 4410 has a distance of 0.99 millimeters
  • thickness of third lens 4410 is 0.49 millimeters
  • distance from third lens 4410 to fourth lens 4420 is 0.16 millimeters
  • fourth lens 4420 Has a thickness of 0.53 millimeters
  • the distance from the fourth lens 4420 to the fifth lens 4430 is 0.72 millimeters
  • the thickness of the fifth lens 4430 is 0.38 millimeters
  • the filter from the fifth lens 4430 The distance to 4450 is 0.08 millimeters
  • the second surface S12 of the first lens 4110 may have a curvature radius of infinity, but may actually include an aspheric shape.
  • the first to fifth lenses 4110 to 4430 may be made of plastic.
  • Table 9 shows the optical characteristics of the lenses of the lens assembly 4000 of the Comparative Example 3. Table 9 shows the case where the interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid is flat in the liquid lens.
  • Table 9 shows that the thickness of the first lens 4110 is 0.48 millimeter, the distance from the first lens 4110 to the aperture (not shown) is 0.11 millimeter, the thickness of the aperture is 0.04 millimeter, and the second lens 4120.
  • the thickness of the third lens 4410 is 0.59 millimeters
  • the distance from the third lens 4410 to the fourth lens 4420 is 0.17 millimeters
  • the fourth lens 4420 is Has a thickness of 0.52 millimeters
  • the distance from the fourth lens 4420 to the fifth lens 4430 is 0.59 millimeters
  • the thickness of the fifth lens 4430 is 0.39 millimeters
  • 4450 is 0.08 millimeters
  • the second surface S12 of the first lens 4110 may have a curvature radius of infinity, but may actually include an aspheric shape.
  • the first to fifth lenses 4110 to 4430 may be made of plastic.
  • the tilting angle of the interface of the first and second liquids in the liquid lens may be adjusted to implement the OIS, wherein the OIS compensation angle
  • MTF Modulation Transfer Function, resolution
  • the first lens 4110 has a positive refractive power
  • the second lens 4120 has a negative refractive power
  • the liquid lens 4300 has a focal length that changes according to voltage application
  • the third lens 4410 has a positive refractive power.
  • the first surface S41 of the object side direction may be convex
  • the fourth lens 4420 may have a positive refractive power
  • the fifth lens 4430 may have a negative refractive power.
  • the tilting angle is 6.48 degrees
  • the power distribution of the first and second lens units is 7.80 and 5.87
  • the power distribution of the entire lens assembly is 3.34
  • the power of the second lens unit relative to the power of the first lens unit is about 0.75.
  • the lens assembly may satisfy Equation 1 below.
  • f1G may be an effective focal length of the first lens unit
  • F may be an effective focal length of the optical system, that is, the entire lens assembly.
  • the lens assembly may satisfy Equation 2 below.
  • the TTL may be a distance from the first surface in the object-side direction of the first lens to the image.
  • the lens assembly may satisfy Equation 3 below.
  • Ta may be a tilting angle of the interface between the first liquid and the second liquid in the liquid lens
  • f2G may be an effective focal length of the second lens unit.
  • the lens assembly may satisfy Equation 4 below.
  • f1 may be an absolute value of the focal length of the first lens
  • f4 may be an absolute value of the focal length of the fourth lens
  • f5 may be an absolute value of the focal length of the fifth lens.
  • the distance D from the second surface S22 in the image direction of the first lens unit 4100 to the first surface S41 in the object side direction of the second lens unit 4400 may be constant.
  • Table 10 shows the optical characteristics of each lens constituting the lens assembly 4000 according to the embodiment. Table 10 shows the case where the interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid is flat in the liquid lens.
  • the thickness of the first lens 4110 is 0.44 millimeter
  • the distance from the first lens 4110 to the aperture (not shown) is 0.02 millimeter
  • the thickness of the aperture is 0.01 millimeter
  • the second lens 4120 is used.
  • the distance from the second lens 4120 to the liquid lens 4300 is 0.17 millimeters
  • the thickness of the liquid lens 4300 is 0.78 millimeters
  • the liquid lens 4300 and the third lens 4410 has a distance of 0.13 millimeters
  • thickness of third lens 4410 is 0.55 millimeters
  • distance from third lens 4410 to fourth lens 4420 is 0.14 millimeters
  • fourth lens 4420 Has a thickness of 0.56 millimeters
  • the distance from the fourth lens 4420 to the fifth lens 4430 is 0.75 millimeters
  • the thickness of the fifth lens 4430 is 0.36 millimeters
  • the filter from the fifth lens 4430 The distance to 4450 is 0.16 millimeters
  • the second surface S12 of the first lens 4110 may have a curvature radius of infinity, but may actually include an aspheric shape.
  • the first to fifth lenses 4110 to 4430 may be made of plastic.
  • FIG. 35 shows an image formed on the light receiving element in Comparative Example 2, but light does not converge at one point above and below. This is because, as the OIS is implemented through the liquid lens, the resolution decreases due to the optical path length difference between the regions in the upper and lower fields due to the tilting of the interface.
  • Fig. 36 shows an image formed on the light receiving element in the embodiment, in which light converges at one point on the top and bottom, respectively. This is because the lens assembly is designed as in the embodiment of Table 5 by optimizing in consideration of both the upper and lower fields, so that the power of the two groups is relatively strong.
  • FIG. 37 shows MTFs in the center field (0.0F) and the peripheral fields (+ 0.8F, -0.8F) in five comparative examples and the fifth embodiment. As shown, when the lens assembly according to the embodiment (case 6) is used, it can be seen that the MTF difference is small in the center field and the surrounding field.
  • the distance from the front surface S11 of the first lens to the rear surface S62 of the fifth lens is fixed, and the focal length and diopter of the liquid lens therein may be varied. As such, AF may be possible without moving the lenses in the lens assembly.
  • the camera module including the imaging lens described above may be embedded in various digital devices such as a digital camera, a smart phone, a notebook computer, and a tablet PC, and is particularly embedded in a mobile device.
  • a zoom lens can be implemented.
  • the camera module including the liquid lens according to the embodiment may be used in an optical device such as a smartphone or a digital camera.

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Abstract

실시예는 홀더; 상기 홀더 상부에 배치되는 제1렌즈부; 상기 홀더 하부에 배치되는 제2렌즈부; 상기 홀더와 결합하고 상기 제1렌즈부와 제2렌즈부 사이에 배치되는 액체 렌즈; 상기 액체렌즈와 전기적으로 연결되는 기판; 상기 액체렌즈의 광축방향 상에 배치되어 상기 기판에 실장되는 이미지 센서를 포함하고, 광축상에서 상기 제1렌즈부의 후면에서 상기 제2렌즈부의 전면까지의 거리는 상기 액체렌즈 두께의 1.8배 내지 2.1배인 카메라모듈을 제공한다.

Description

카메라 모듈
실시예는 카메라 모듈과 이를 포함하는 광학 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액체 렌즈를 포함하는 카메라 모듈과 이를 포함하는 광학 기기에 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 포커스와 손떨림 보정 기능을 수행하는 액체 렌즈에 대한 연구가 이루어지고 있다.
실시예는 액체 렌즈를 이용하여 AF 또는 OIS를 수행할 수 있는 카메라 모듈 및 광학기기를 제공하고자 한다.
실시예는 홀더; 상기 홀더 상부에 배치되는 제1렌즈부; 상기 홀더 하부에 배치되는 제2렌즈부; 상기 홀더와 결합하고 상기 제1렌즈부와 제2렌즈부 사이에 배치되는 액체 렌즈; 상기 액체렌즈와 전기적으로 연결되는 기판; 상기 액체렌즈의 광축방향 상에 배치되어 상기 기판에 실장되는 이미지 센서를 포함하고, 광축상에서 상기 제1렌즈부의 후면에서 상기 제2렌즈부의 전면까지의 거리는 상기 액체렌즈 두께의 1.8배 내지 2.1배인 카메라모듈을 제공한다.
액체 렌즈는 전도성 액체와 비전도성 액체를 포함하고, 상기 캐비티는 상기 제1 렌즈부 방향의 제1 개구부와 상기 제2 렌즈부 방향의 제2 개구부를 포함하고, 상기 제1 개구부의 크기는 상기 제2 개구부의 크기보다 작을 수 있다.
O2/O1는 1.1보다 크고 1.6보다 작고, O1은 상기 제1 렌즈부의 크기이고 상기 O2는 상기 제2 개구부의 크기일 수 있다.
제1 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제1 렌즈와 제2 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 양의 굴절력을 가지고 상기 제2 렌즈는 음의 굴절력을 가질 수 있다.
제1 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제1 렌즈와 제2 렌즈를 포함하고, 0.75<f1/F<1.1이고, f1은 제1 렌즈의 유효 초점거리이고, F는 광학계의 유효 초점 거리일 수 있다.
제1 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제1 렌즈와 제2 렌즈를 포함하고, 0.7<TTL/F<0.9이고, TTL은 제1 렌즈의 물체측 방향의 제1 면으로부터 상(image)까지의 거리일 수 있다.
제2 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제4 렌즈와 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함하고, 상기 제4 렌즈는 상기 물체측 방향의 제1 면이 상기 물체측 방향으로 볼록할 수 있다.
제2 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제4 렌즈와 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함하고, 상기 제5 렌즈는 양의 굴절력을 갖고 상기 제6 렌즈는 음의 굴절력을 가질 수 있다.
제2 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제4 렌즈와 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함하고, N4d<1.6이고, N4d는 상기 제4 렌즈의 d-라인에서의 굴절률일 수 있다.
제2 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제4 렌즈와 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함하고, 20<v4d<30이고, v4d는 상기 제4 렌즈의 d-라인에서의 아베수일 수 있다.
실시예에 따른 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리는, 제1 렌즈의 전면으로부터 제6 렌즈의 후면까지의 거리가 고정되고, 내부의 액체 렌즈의 초점 거리와 디옵터 등이 가변될 수 있어서, 렌즈 어셈블리 내의 렌즈들을 이동시키지 않고도 AF 또는 OIS가 가능할 수 있다.
도 1은 전기습윤 현상을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 제1실시예의 카메라 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 제1실시예의 카메라 모듈을 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 본 제1실시예의 쉴드캔을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 제1실시예의 렌즈 홀더를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 제1실시예의 렌즈 홀더를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 제1실시예의 액체 렌즈를 나타낸 분해사시도이다.
도 8은 본 제1실시예의 액체 렌즈를 나타낸 평면도이다.
도 9a 내지 도 9l는 본 제1실시예에서 전도성 액체와 비전도성 액체가 캐비티에 수용된 다양한 형상을 나타낸 개념 단면도이다.
도 10은, 본 제1실시예의 카메라 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 11a 내지 도 11c는 제1,2 액체의 아베수에 따른 Spot 이미지이다.
도 12는 액체 렌즈 및 고체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리의 제2 실시예를 설명한다.
도 13은 도 12의 액체 렌즈모듈을 설명한다.
도 14는 도 12에서 액체 렌즈 및 고체 렌즈를 수용하는 홀더의 제1 예를 설명한다.
도 15는 도 12에서 액체 렌즈 및 고체 렌즈를 수용하는 홀더의 제2예를 설명한다.
도 16은 도 12의 홀더의 구조를 설명한다.
도 17은 도 12에서 홀더와 액체 렌즈모듈의 결합을 설명한다.
도 18의 (a) 내지 (d)는 도 12에서 홀더에 배치되는 오프닝의 예를 설명한다.
도 19는 카메라 모듈의 제2 실시예를 설명한다.
도 20은 카메라 모듈의 제3 실시예를 나타낸 도면이다.
도 21은 도 20의 액체 렌즈 모듈을 설명한다.
도 22는 도 20의 스페이서를 설명한다.
도 23은 도 20의 제1기판을 설명한다.
도 24는 도 20의 제2기판의 일예을 설명한다.
도 25는 도 20의 액체 렌즈를 설명한다.
도 26은 도 20의 제1플레이트를 설명한다.
도 27은 도 20의 제3 플레이트를 설명한다.
도 28은 도 20의 제2 기판의 다른 예를 설명한다.
도 29는 카메라 모듈의 제4 실시예를 나타낸 도면이다.
도 30a 및 도 30b는 도 29의 카메라 모듈의 액체 렌즈를 나타낸 도면이다.
도 31은 도 29의 카메라 모듈 내의 렌즈 어셈블리의 배치를 나타낸 도면이다.
도 32는 도 29의 카메라 모듈의 초점거리와 물체와의 거리와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 33은 도 29의 카메라 모듈 내의 액체 렌즈의 초점거리와 디옵터와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 34는 5개의 비교예에서 중심 필드(0.0F)와 주변 필드(0.8F)에서의 MTF를 나타낸 도면이다.
도 35는 비교예 2에서 수광 소자에 맺히는 상(image)을 나타내는 도면이다.
도 36은 카메라 모듈의 제5 실시예에서 수광 소자에 맺히는 상을 나타내는 도면이다.
도 37은 5개의 비교예와 제5 실시예에서 중심 필드(0.0F)와 주변 필드(+0.8F, -0.8F)에서의 MTF를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상부" 및 "하부" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
이하에서 사용되는 "광축 방향"은, 카메라 모듈의 렌즈 모듈의 광축 방향으로 정의한다. 한편, "광축 방향"은 상하 방향, z축 방향 등과 혼용될 수 있다.
이하에서 사용되는 "오토 포커스 기능"는, 액체 렌즈의 계면의 곡률을 변화시켜 피사체에 대한 초점을 맞추는 기능으로 정의한다. 한편, "오토 포커스"는 "AF(Auto Focus)"와 혼용될 수 있다.
이하에서 사용되는 "손떨림 보정 기능"은, 외력에 의해 이미지 센서에 발생되는 진동(움직임)을 상쇄하도록 액체 렌즈의 계면의 곡률을 변화시키는 기능으로 정의한다. 한편, "손떨림 보정"은 "OIS(Optical Image Stabilization)"과 혼용될 수 있다.
이하에서는, 본 실시예에 따른 광학기기를 설명한다.
광학기기는, 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 가능하다.
광학기기는 본체(미도시), 디스플레이부(미도시), 카메라 모듈(1000)을 포함할 수 있다.
본체는 광학기기의 외관을 형성할 수 있다. 본체는 일례로서 직육면체 형상을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 변형례로서 본체는 적어도 일부에서 라운드지게 형성될 수 있다. 본체는 카메라 모듈(1000,2000)을 수용할 수 있다. 본체의 일면에는 디스플레이부가 배치될 수 있다.
카메라 모듈(1000)은 본체에 배치될 수 있다. 카메라 모듈(1000)은 본체의 일면에 배치될 수 있다. 카메라 모듈(1000)은 적어도 일부가 본체 내부에 수용될 수 있다. 카메라 모듈(1000)은 피사체의 영상을 촬영할 수 있다.
디스플레이부는 본체에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 본체의 일면에 배치될 수 있다. 즉, 디스플레이부는 카메라 모듈(1000)과 동일한 면에 배치될 수 있다. 또는, 디스플레이부는 본체의 일면과 다른 면에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 카메라 모듈(1000)이 배치된 면의 맞은편에 위치하는 면에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 카메라 모듈(1000)에서 촬영된 영상을 출력할 수 있다.
이하에서는 본 실시예의 카메라 모듈(1000)의 구성을 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 제1 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 3은 제1 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 제1 실시예의 쉴드캔을 나타낸 분해사시도이고, 도 5는 제1 실시예의 렌즈 홀더를 나타낸 사시도이고, 도 6은 제1 실시예의 렌즈 홀더를 나타낸 단면도이고, 도 7은 제1 실시예의 액체 렌즈를 나타낸 분해사시도이고, 도 8은 제1 실시예의 액체 렌즈를 나타낸 평면도이고, 도 9a 내지 도 9l은 제1 실시예에서 전도성 액체와 비전도성 액체가 캐비티에 수용된 것을 나타낸 개념단면도이고, 도 10은 제1 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 단면도이다.
본 제1실시예의 카메라 모듈(1000)은 AF 구동용 카메라 모듈일 수 있다. 이때, 카메라 모듈(1000)은 "AF 카메라 모듈"이라 칭할 수 있다. 또는, 카메라 모듈(1000)이 OIS 구동용 카메라 모듈로 구비될 수도 있다.
카메라 모듈(1000)은 커버부재(100), 렌즈 모듈, 적외선 필터(600), 메인기판(700), 이미지 센서(미도시) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 다만, 카메라 모듈(1000)에서 커버부재(100), 적외선 필터(600), 메인기판(700) 및 이미지 센서(미도시) 중 어느 하나 이상이 생략 또는 변경될 수 있다. 상기 메인기판(700)은 이미지 센서가 실장되는 인쇄회로기판일 수 있다.
커버부재(100)는 카메라 모듈(1000)의 외관을 형성할 수 있다. 커버부재(100)는 하부가 개방된 육면체 형상일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 커버부재(100)는 비자성체일 수 있다. 또는 커버부재(100)는, 금속의 판재로 구비될 수 있다. 이 경우, 커버부재(100)는 전자 방해 잡음(EMI, electro magnetic interference)을 차단할 수 있다. 커버부재(100)의 이와 같은 특징 때문에, 커버부재(100)는 "EMI 쉴드캔"으로 호칭될 수 있다. 커버부재(100)는 카메라 모듈(1000)의 외부에서 발생되는 전파가 커버부재(100) 내측으로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 커버부재(100)는, 커버부재(100) 내부에서 발생된 전파가 커버부재(100) 외측으로 방출되는 것을 차단할 수 있다. 다만, 커버부재(100)의 재질이 금속의 판재로 제한되는 것은 아니다.
커버부재(100)는 상판(120)과 여러 개의 측판(130)을 포함할 수 있다. 커버부재(100)는 상판(120)과 상판(120)의 외측으로부터 하측으로 연장되는 여러 개의 측판(130)을 포함할 수 있다. 커버부재(100)는 렌즈 홀더(300)의 외측면에 위치할 수 있다. 커버부재(100)는 렌즈 홀더(300)의 외측면과 접하여 위치할 수 있다. 커버부재(100)의 여러 개의 측판(130)의 하단은, 렌즈 홀더(200)에 장착할 수 있다. 커버부재(100)의 여러 개의 측판(130)의 하단은, 렌즈 홀더(200)의 하부의 단차부(250)에 장착될 수 있다.
상판(120)은, 플레이트 형태일 수 있다. 상판(120)의 각 변에는 하측으로 연장된 여러 개의 측판(130)이 위치할 수 있다. 이 경우, 상판(120)과 여러 개의 측판(130)은 일체로 형성될 수 있다. 상판(120)의 중앙에는 제1투과창(110)이 위치할 수 있다. 제1투과창(110)은 상판(120)의 중앙에 형성되어 있는 원형의 홀로 후술하는 렌즈 모듈의 광축을 중심으로 할 수 있다. 따라서 피사체를 반사한 빛은 제1투과창(110)을 통하여 렌즈 모듈로 조사될 수 있다.
측판(130)은 여러 개일 수 있다. 측판(130)은 상판(120)의 4개의 변 각각으로부터 하측으로 연장되어 형성될 수 있다. 그 결과, 측판(130)은 총 4개일 수 있다. 나아가 각각의 측판(130)은 서로 이격되어 있을 수 있다. 측판(130)의 하단은 렌즈 홀더(200)의 하부의 단차부(250)에 장착될 수 있다.
슬릿(140)은 여러 개의 측판(130)이 서로 이격되어 있는 공간일 수 있다. 즉, 슬릿(140)은 여러 개의 측판(130) 중 이웃하는 측판(130) 사이에 위치할 수 있다. 슬릿(140)은 커버부재(100)의 4개의 수직변을 따라 위치할 수 있다.
슬릿(140)은 제1,2,3간극(142,144,146)을 포함할 수 있다. 제1간극(142)은 커버부재(100)의 수직변을 따라 형성될 수 있다. 또, 제2,3간극(144,146)은 제1간극(142)의 상단부가 커버부재(100)의 상부 모서리에서 양측으로 갈라져 형성될 수 있다. 제2,3간극(144,146)의 상측 끝단부는 라운드질 수 있다. 그 결과, 일체의 평판을 성형하여 전개도 형태의 커버부재(100)를 제작한 후, 여러 개의 측판(130)을 하측으로 접어 커버부재(100)를 완성할 수 있다. 이 경우, 제2,3간극(144,146)의 상단부는 라운드져 있으므로, 측판(130)이 쉽게 접힐 수 있다. 나아가 측판(130)이 접히는 부분의 양 끝단에서 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있어 크랙(Crack) 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
렌즈 모듈은 렌즈 홀더(200)와 제1렌즈부(300)와 액체 렌즈(400)와 제2렌즈부(500)를 포함할 수 있다. 렌즈 모듈의 하측에는 메인기판(700)이 위치할 수 있다. 렌즈 모듈은 메인기판(700)에 의해 지지될 수 있다. 렌즈 모듈의 하단부는 메인기판(700)에 장착될 수 있다. 렌즈 모듈의 하단부는 메인기판(700)의 윗면 외측에 장착될 수 있다. 렌즈 모듈을 투과한 광은 메인기판(700)의 윗면 내측에 실장된 이미지 센서에 조사될 수 있다. 본 변형례(미도시)에서는, 렌즈 모듈은 베이스 플레이트를 포함할 수 있다. 이 경우, 렌즈 모듈의 하단부는 베이스 플레이트에 장착되어 지지될 수 있다. 또, 베이스 플레이트의 하부에 메인기판이 위치할 수 있다. 나아가 베이스 플레이트는 메인기판의 윗면 외측에 장착될 수 있다.
렌즈 홀더(200)는 블럭형태의 플라스틱 사출물일 수 있고, '하우징'이라 칭할 수도 있다. 렌즈 홀더(200)는 코어 성형에 의해 제작될 수 있다. 렌즈 홀더(200)의 중앙에는 광축 방향으로 코어(210)가 위치할 수 있다. 렌즈 홀더(200)에는 광축 방향으로 렌즈 홀더(200)의 중앙부를 관통하는 코어(210)가 형성될 수 있다.
코어(210)는 렌즈 홀더(200)에 위치할 수 있며, 홀(hole)의 형상일 수 있다. 코어(210)는 렌즈 홀더(200)의 중앙에 광축 방향으로 위치할 수 있다. 코어(210)는 렌즈 홀더(200)의 중앙에 광축 방향으로 형성될 수 있다. 코어(210)는 렌즈 홀더(200)를 상하 방향으로 관통하여 형성될 수 있다. 따라서, 코어(210)에 의해 렌즈 홀더(200)의 상측과 하측은 개방될 수 있다. 코어(210)에는 제1 렌즈부(300)와 액체 렌즈(400)와 제2 렌즈부(500)가 수용될 수 있다.코어(210)는 제2투과창(211)과 제1렌즈수용홀(220)과 제2렌즈수용홀(230)과 삽입홀(232)과 제3렌즈수용홀(240)을 포함할 수 있다. 코어(210)에는 상측에서 하측방향으로, 제2투과창(211)과 제1렌즈수용홀(220)과 제2렌즈수용홀(230)과 제3렌즈수용홀(240)이 차례로 위치할 수 있다. 코어(210)에는 상측에서 하측방향으로, 제1렌즈부(300)와 액체 렌즈(400)와 제2렌즈부(500)가 차례로 수용될 수 있다. 이 경우, 제1렌즈부(300)와 액체 렌즈(400)와 제2렌즈부(500)의 광축은 정렬될 수 있다.
제2투과창(211)은 코어(210)의 최상측에 위치할 수 있다. 제2투과창(211)은 원형일 수 있다. 제2투과창(211)과 상측으로 이격되어 제1투과창(110)이 위치할 수 있다. 제2투과창(211)의 하측에는 제1렌즈수용홀(220)이 위치할 수 있다. 제2투과창(211)과 제1렌즈수용홀(220)은 상하방향으로 연통될 수 있다. 제2투과창(211)은 제1렌즈수용홀(220)과 일체로 형성될 수 있다. 즉, 제2투과창(211)은 제1렌즈수용홀(220)의 일부일 수 있다. 이 경우, 제2투과창(211)을 통해 제1렌즈부(200)의 최상측 렌즈가 돌출될 수 있다.
제1렌즈수용홀(220)은 코어(210)의 중간에 위치할 수 있다. 제1렌즈수용홀(220)의 상측에는 제2투과창(211)이 위치할 수 있다. 제1렌즈수용홀(220)의 하측에는 제2렌즈수용홀(230)이 위치할 수 있다. 제2투과창(211)과 제1렌즈수용홀(220)과 제2렌즈수용홀(230)은 상하방향으로 연통될 수 있다. 제2투과창(211)과 제1렌즈수용홀(220)과 제2렌즈수용홀(230)은 광축방향으로 정렬되어 형성될 수 있다. 제1렌즈수용홀(220)에는 제1렌즈부(300)가 수용될 수 있다.
제2렌즈수용홀(230)은 코어(210)의 중간에 위치할 수 있다. 제2렌즈수용홀(230)의 상측에는 제1렌즈수용홀(220)이 위치할 수 있다. 제2렌즈수용홀(230)의 하측에는 제3렌즈수용홀(240)이 위치할 수 있다. 제1렌즈수용홀(220)과 제2렌즈수용홀(230)과 제3렌즈수용홀(240)은 상하방향으로 연통될 수 있다. 제1렌즈수용홀(220)과 제2렌즈수용홀(230)과 제3렌즈수용홀(240)은 광축방향으로 정렬되어 형성될 수 있다. 제2렌즈수용홀(230)에는 액체 렌즈(400)가 수용될 수 있다. 그 결과, 제1렌즈부(300)와 액체 렌즈(400)의 광축은 정렬될 수 있다.
삽입홀(232)은 렌즈 홀더(200)에서 광축방향과 경사지게 위치할 수 있다. 삽입홀(232)은 렌즈 홀더(200)에서 광축 방향과 수직하게 위치할 수 있다. 삽입홀(232)은 렌즈 홀더(200)의 일측면을 관통하여 광축 방향과 경사지게 형성될 수 있다. 삽입홀(232)은 렌즈 홀더(200)의 일측면을 관통하여 광축 방향과 수직하게 형성될 수 있다. 즉, 삽입홀(232)에 의해 렌즈 홀더(200)의 일측면의 일부가 개방될 수 있다. 삽입홀(232)은 코어(210)와 연통될 수 있다. 삽입홀(232)은 제2렌즈수용홀(230)과 연통될 수 있다. 그 결과, 액체 렌즈(400)가 삽입홀(232)을 통해 렌즈 홀더(200)의 측면에서 삽입되어 제2렌즈수용홀(230)에 수용될 수 있다. 렌즈 홀더(200)에서 삽입홀(232)이 관통하는 일측면에는 삽입홀(232)과 연통하여 하측으로 연장된 기판수용홈(234)이 형성될 수 있다. 기판수용홈(234)에는 후술하는 상부연결기판(410b)과 하부연결기판(450b)이 수용될 수 있다. 기판수용홈(234)은 렌즈 홀더(200)의 하단부까지 연장되어 형성될 수 있다. 상부연결기판(410b)과 하부연결기판(450b)은 기판수용홈(234)을 따라 위치하므로 렌즈 홀더(200)의 하부에 위치하는 메인기판(700)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제3렌즈수용홀(240)은 코어(210)의 최하측에 위치할 수 있다. 제3렌즈수용홀(240)의 상측에는 제2렌즈수용홀(230)이 위치할 수 있다. 제2렌즈수용홀(230)과 제3렌즈수용홀(240)은 상하방향으로 연통될 수 있다. 제2렌즈수용홀(230)과 제3렌즈수용홀(240)은 광축방향으로 정렬되어 형성될 수 있다. 제3렌즈수용홀(240)에는 제2렌즈부(500)가 수용될 수 있다. 그 결과, 액체 렌즈(400)와 제2렌즈부(500)의 광축은 정렬될 수 있다.
일반적으로 액체 렌즈(400)의 경우, 다른 렌즈와 비교하여 직경이 크다. 따라서 액체 렌즈(400)를 코어(210)의 하측 개구를 통해 삽입하는 경우, 제1렌즈부(300)와 액체 렌즈(400)를 수용하는 상측 코어와 제2렌즈부(500)를 수용하는 하측 코어가 각각 필요하다. 각각의 코어는 별개의 코어 성형공정에 의해 형성되므로 상축 코어와 하측 코어의 광축이 서로 맞지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 그러나 본 제1실시예에서는 삽입홀(232)에 의해 액체 렌즈(400)가 측면에서 삽입된다. 그 결과, 하나의 코어(210)에 제1렌즈부(300)와 액체 렌즈(400)와 제2렌즈부(500)가 모두 수용될 수 있다. 즉, 단일의 코어 성형공정에 의해 일체로 형성된 코어(210)에 모든 렌즈가 수용되므로 광축이 비틀리는 문제가 발생하지 않는다.
제1렌즈부(300)는 1 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 제1렌즈부(300)는 2개의 렌즈를 포함할 수 있다. 제1렌즈부(300)의 렌즈들은 적층형태로 위치할 수 있다. 제1렌즈부(300)는 제1렌즈수용홀(220)에 수용될 수 있다. 제1렌즈부(300)의 렌즈들은, 렌즈의 상부가 제1렌즈수용홀(220)의 단턱이나 오링에 접하고, 렌즈의 하부가 하부 렌즈나 오링에 지지되어 고정될 수 있다. 제1렌즈부(300)의 최하측 렌즈의 하부는 후술하는 액체 렌즈(400)의 상부플레이트(420)의 윗면과 접할 수 있다. 제1렌즈부(300)의 최하측 렌즈의 하부는 후술하는 액체 렌즈(400)의 상부플레이트(420)의 윗면에 지지되어 고정될 수 있다.
제1렌즈부(300)의 최하측 렌즈의 밑면에는 외측 둘레를 따라 경사부(310)가 위치할 수 있다. 이 경우, 경사부(310)는 제1렌즈부(300)의 내측으로 내리막경사지게 형성될 수 있다. 최하측 렌즈의 밑면의 외측 둘레가 각져 있는 경우, 액체 렌즈(400)의 삽입시 상부플레이트(420)와 마찰이 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위해 경사부(310)가 필요하다.
액체 렌즈(400)는 전도성 액체와 비전도성 액체의 계면의 곡률을 제어하여 AF기능과 OIS기능을 수행하는 렌즈이다. 전도성 액체와 비전도성 액체가 수용되고, 전극과 절연체가 적층되어 코팅된 캐비티(cavity)에 전압을 인가하면, 인가된 전압의 세기에 따라 전도성 액체와 절연체로 코팅된 캐비티의 내측면의 접촉각이 변화하는 전기습윤(electrowetting) 현상이 발생한다. 도 1을 참고하여, 전기습윤(electro wetting) 현상을 좀 더 자세하게 설명한다. 전기적으로 절연된 절연막(14)의 윗면에 전도성 액적(40)을 떨어뜨리면 도 1에 실선으로 나타난 구형을 이루게 된다. 절연막(14) 밑의 제1전극(13)과 전도성 액적(40) 사이의 제2전극(15)에 전압을 인가하면 도 1에 점선으로 나타난 것처럼 전도성 액적(40)과 절연막(13)의 윗면의 접촉각이 변화하는 전기습윤 현상이 일어난다. 나아가 전압이 인가되는 위치를 변경하면 전기습윤 현상이 발생하는 위치가 변경된다. 상술한 전기습윤 현상에 의해, 액체 렌즈(400)에서는 전도성 액체와 비전도성 액체의 계면의 곡률이 변화하고, 이러한 곡률의 변화가 제어되어 AF기능 및 OIS기능이 수행될 수 있다.
이하에서 본 제1실시예의 액체 렌즈(400)를 설명함에 있어서, 상부전극부는 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4)를 포함하는 것으로 하고, 내벽전극부는 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)를 포함하는 것으로 한다.
액체 렌즈(400)는 렌즈 홀더(200)의 내부에 위치할 수 있다. 액체 렌즈(400)는 코어(210)에 수용될 수 있다. 액체 렌즈(400)는 삽입홀(232)을 통해 제2렌즈t수수용(230)에 수용될 수 있다. 액체 렌즈(400)는 상부가 제1렌즈부(300)의 최하측 렌즈의 아랫면과 제2렌즈수용홀(230)의 윗면에 접하고, 하부가 제2렌즈부(500)의 최상측 렌즈의 윗면과 제2렌즈수용홀(230)의 아랫면에 지지되어 고정될 수 있다. 액체 렌즈(400)는 렌즈 홀더(200)의 일측면에서 삽입되어 코어(210)에 수용될 수 있다. 액체 렌즈(400)는 삽입홀(232)을 통해 제2렌즈수용홀(230)에 수용될 수 있다. 액체 렌즈(400)는 메인기판(700)과 전기적으로 연결될 수 있다. 액체 렌즈(400)의 계면의 곡률은 제어될 수 있다.
액체 렌즈(400)는 기판과 플레이트가 적층된 형태일 수 있다. 액체 렌즈(400)는 상부기판(410)과 상부플레이트(420)와 코어플레이트(430)와 하부플레이트(440)와 하부기판(450)을 포함할 수 있다.
상부기판(410)은 액체 렌즈(400)의 최상측에 위치할 수 있다. 상부기판(410)의 하부에는 상부플레이트(420)가 위치할 수 있다. 상부기판(410)의 윗면은 제2렌즈수용홀(230)의 상측 내벽과 접하여 위치할 수 있다. 상부기판(410)은 코어플레이트(430)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상부기판(410)은 메인기판(700)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상부기판(410)은 메인기판(700)에 의해 제어되어 후술하는 코어플레이트(430)의 전극부(a)에 전원을 인가할 수 있다. 상부기판(410)은 전극부(a)에 인가되는 전류의 방향, 세기, 파장과 전류가 인가되는 위치를 변경할 수 있다.
상부기판(410)은 상부회로기판(410a)과 상부연결기판(410b)을 포함할 수 있다.
상부회로기판(410a)은 PCB(Printed Circuit Board)일 수 있다. 상부회로기판(410a)은 플레이트 형태일 수 있다. 상부회로기판(410a)은 사각플레이트 형태일 수 있다.
상부회로기판(410a)에는 후술하는 캐비티(431)와 대응(대향)되는 부분 또는 캐비티(431)와 대응(대향)되는 부분에서 방사상으로 확장된 부분에서부터 일측변으로 연장된 상부가이드홀(415)이 형성될 수 있다. 일측변은 액체 렌즈(400)가 삽입홀(232)에 삽입되는 방향의 초입(初入)에 위치하는 변일 수 있다. 액체 렌즈(400)의 삽입시 제1렌즈부(300)의 최하측 렌즈의 밑면과 상부회로기판(410a)의 마찰을 최소화하기 위함이다. 상부가이드홀(415)에 의해 제1렌즈부(300)의 최하측 렌즈의 밑면은 상부플레이트(420)에 접하여 지지될 수 있다. 그 결과, 기삽입된 제1렌즈부(300)의 렌즈가 요동하지 않고 기설정된 위치에 고정될 수 있다. 나아가 액체 렌즈(400)의 삽입시 발생하는 마찰에 의해 상부회로기판(410a)이 마모되거나 상부회로기판(410a)이 상부플레이트(420) 또는 코어플레이트(430)로부터 탈착되어 박리되는 현상을 방지할 수 있다.
상부 상부회로기판(410a)에는 시계방향으로 제1상부모서리(411)와 제2상부모서리(412)와 제3상부모서리(413)와 제4상부모서리(414)가 위치할 수 있다. 상부회로기판(410a)의 제1 내지 제4상부모서리(411,412,413,414)는 코어플레이트(430)의 모서리보다 내측에 위치할 수 있다. 액체 렌즈(400)의 삽입시 제1 내지 제4상부모서리(411,412,413,414)와 제2렌즈수용홀(230)의 상측 내벽 및 측벽과의 마찰을 최소화하기 위함이다. 그 결과, 제1 내지 제4상부모서리(411,412,413,414)와 코어플레이트(430)간의 접착이 떨어져 상부회로기판(410a)이 박리되는 현상을 방지할 수 있다.
제1 내지 제4상부모서리(411,412,413,414)는 코어플레이트(430)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 내지 제4상부모서리(411,412,413,414)는 이와 대응(대향)하는 코어플레이트(430)의 전극부(a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1상부모서리(411)는 제1전극부(a1)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2상부모서리(412)는 제2전극부(a2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3상부모서리(413)는 제3전극부(a3)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제4상부모서리(414)는 제4전극부(a4)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 내지 제4상부모서리(411,412,413,414)와 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4)는 4개의 상부도전부(미도시)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 상부도전부(미도시)는 후술하는 제1 내지 제4상부모서리(411,412,413,414)와 대응(대향)하는 제1 내지 제4상부채널(421,422,423,424)을 지날 수 있다. 또, 상부도전부는 전도성 에폭시일 수 있다. 그 결과, 제1 내지 제4상부모서리(411,412,413,414)와 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4)는 전도성 에폭시에 의해 접착될 수 있다. 또, 상부도전부는 전극패드일 수 있다.
상부연결기판(410b)은, FPCB(Frexible Printed Circuit Board)일 수 있다. 상부연결기판(410b)은 상부회로기판(410a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상부연결기판(410b)은, 메인기판(700)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그 결과, 메인기판(700)은 상부연결기판(410b)과 상부회로기판(410a)을 통해 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4)에 전원을 인가할 수 있다.
상부연결기판(410b)은, 상부회로기판(410a)의 타측변에서 하측으로 연장되어 위치할 수 있다. 타측변은 액체 렌즈(400)가 삽입홀(232)에 삽입되는 방향의 말미(末尾)에 위치하는 변일 수 있다. 상부연결기판(410b)과 상부회로기판(410a)의 접합부는 라운드질 수 있다. 상부연결기판(410b)은, 기판수용홈(234)에 수용되어 하측으로 연장될 수 있다. 이 경우, 외측에는 커버부재(100)가 위치하기 때문에 상부연결기판(410b)은 외부로부터 보호될 수 있다.
상부플레이트(420)는 상부기판(410)의 하부에 위치할 수 있다. 상부플레이트(420)는 상부기판(410)과 접할 수 있다. 상부플레이트(420)는 홀플레이트(430)의 상부에 위치할 수 있다. 상부플레이트(420)는 홀플레이트(430)와 접할 수 있다. 상부플레이트(420)의 상측면은 제1가이드홀(415)을 관통한 제1렌즈부(300)의 최하측 렌즈의 밑면과 접할 수 있다. 그 결과, 제1렌즈부(300)의 최하측 렌즈는 상부플레이트(420)에 의해 지지될 수 있다.
상부플레이트(420)는 투명재질일 수 있다. 상부플레이트(420)는 절연성일 수 있다. 상부플레이트(420)는 유리재질일 수 있다. 상부플레이트(420)는 반사방지 코팅(Anti Reflection Coating)되어 있을 수 있다. 상부플레이트(420)는 후술하는 캐비티(431)의 상부를 커버할 수 있다. 따라서 상부플레이트(420)는 커버글라스로 불릴 수 있다. 상부플레이트(420)의 밑면 중앙에는 상부홈(425)이 위치할 수 있다. 후술하지만 본 제1실시예에서는 캐비티(431)의 상부에 전도성 액체(L1)가 위치하고, 캐비티(431)의 하부에 비전도성 액체(L2)가 위치하므로 캐비티(431)에 수용된 전도성 액체(L1)는 상부홈(425)에 채워질 수 있다. 상부홈(425)은 후술하는 중앙플레이트(430)의 윗면에 환형으로 코팅된 절연부(b)와 대응(대향)할 수 있다. 상부홈(425)의 면적은 중앙플레이트(430)의 윗면에 환형으로 코팅된 절연부(b)의 면적보다 넓을 수 있다. 그 결과, 상부홈(425)에 채워진 전도성 액체는 제1 내지 제4전극(a1,a2,a3,a4)과 접할 수 있다.
상부플레이트(420)의 꼭지점 부분 또는 외측 둘레 또는 모서리에는 시계방향으로 제1상부채널(421), 제2상부채널(422), 제3상부채널(423), 제4상부채널(424)이 위치할 수 있다. 상부플레이트(420)의 모서리는 내측으로 파여 시계방향으로 제1상부채널(421), 제2상부채널(422), 제3상부채널(423), 제4상부채널(424)이 형성될 수 있다. 제1 내지 제4상부채널(421,422,423,424)은 제1 내지 제4모서리(411,412,413,414)와 제1 내지 제4전극(a1,a2,a3,a4)의 사이에 위치할 수 있다. 제1 내지 제4상부채널(421,422,423,424)을 통해 제1 내지 제4모서리(411,412,413,414)와 제1 내지 제4전극(a1,a2,a3,a4)은 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 내지 제4상부채널(421,422,423,424)을 지나가는 상부도전부(미도시)에 의해 제1 내지 제4모서리(411,412,413,414)와 제1 내지 제4전극(a1,a2,a3,a4)은 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 상부도전부는 전도성 에폭시일 수 있다. 또, 상부도전부는 전극패드일 수 있다.
코어플레이트(430)는 상부플레이트(420)의 하부에 위치할 수 있다. 코어플레이트(430)는 상부플레이트(420)와 접할 수 있다. 코어플레이트(430)는 하부플레이트(440)의 상부에 위치할 수 있다. 코어플레이트(430)는 하부플레이트(440)와 접할 수 있다. 코어플레이트(430)의 중앙에는 캐비티(431)가 형성될 수 있다. 캐비티(431)에는 제1액체(L1)와 제2액체(L2)가 수용될 수 있다. 코어플레이트(430)에는 코어플레이트(430)의 중앙을 관통하는 캐비티(431)가 형성될 수 있다. 코어플레이트(430)의 표면과 캐비티(431)의 내측면에는 전극부(a)가 코팅될 수 있다. 코어플레이트(430)의 상부에는 상부전극부가 배치될 수 있다. 상부전극부는 서로 나뉘어진 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4)를 포함할 수 있다. 캐비티(431)의 내벽과 캐비티(431)의 내벽에서 코어플레이트(430)의 상부와 코어플레이트(430)의 하부로 연장된 내벽전극부가 배치될 수 있다. 내벽전극부는 서로 나뉘어진 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)를 포함할 수 있다. 상부전극부와 내벽전극부는 코어플레이트(430)의 상부(윗면)에서 단절될 수 있다. 캐비티(431)의 내벽의 전극부(a)에 절연층(b)이 코팅될 수 있다. 또, 코어플레이트(430)의 윗면에서 캐비티(431)의 주변의 전극부(a)에 절연층(b)이 코팅될 수 있다. 코어플레이트(430)는 상부기판(420)과 전기적으로 연결될 수 있다. 코어플레이트(430)는 하부기판(450)과 전기적으로 연결될 수 있다.
캐비티(431)는 코어플레이트(430)에 위치할 수 있다. 캐비티(431)는 코어플레이트(430)의 중앙에 위치할 수 있다. 캐비티(431)는 코어플레이트(430)를 관통하여 형성될 수 있다. 캐비티(431)는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아질 수 있다. 캐비티(431)는 상부에서 하부로 갈수록 수평 단면적이 좁아질 수 있다. 캐비티(431)에는 제1액체(L1)와 제2액체(L2)가 수용될 수 있다. 캐비티(431)의 내벽에는 전극부(a)가 코팅될 수 있다. 캐비티(431)의 내벽에는 내벽전극부(a5,a6,s7,a8)이 코팅될 수 있다.
전극부(a)의 재질은 전도성 금속일 수 있다. 전극부(a)는 상부전극부와 내벽전극부를 포함할 수 있다. 상부전극부는 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4)를 포함할 수 있다. 내벽전극부는 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)을 포함할 수 있다. 전극부(a)는 코어플레이트(430)의 표면에 코팅되어 있을 수 있다. 전극부(a)는 상부기판(410)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전극부(a)는 상부기판(410)과 상부도전부(미도시)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 상부도전부는 전도성 에폭시일 수 있다. 또, 상부도전부는 전극패드일 수 있다. 전극부(a)는 하부기판(450)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전극부(a)는 하부기판(450)과 하부도전부(미도시)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 하부도전부는 전도성 에폭시이거나 전극패드일 수 있다.
제1 내지 제4전극부(상부전극부, a1,a2,a3,a4)는 코어플레이트(430)의 상부(윗면)에 배치될 수 있다. 나아가 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4)는 제1액체(L1)와 접하여 제1액체(L1)에 전압을 인가할 수 있다. 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4)는 시계방향으로 코어플레이트(430)의 상부(윗면)를 4개의 섹터로 분할할 수 있다.
제5 내지 제8전극부(내벽전극부, a5,a6,a7,a8)는 캐비티(431)의 내벽과 코어플레이트(430)의 아랫면과 윗면에 배치될 수 있다. 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)는 시계방향으로 캐비티(431)의 내벽과 코어플레이트(430)의 아랫면과 윗면을 4개의 섹터로 분할할 수 있다. 제5 내지 제8전극부(내벽전극부, a5,a6,a7,a8)와 제1,2액체(L1,L2)사이에는 절연층(b)이 개재될 수 있다. 즉, 제5 내지 제8전극부(내벽전극부, a5,a6,a7,a8)와 제1,2액체(L1,L2)는 서로 접하지 않는다.
제1 내지 제4전극부(상부전극부, a1,a2,a3,a4)와 제5 내지 제8전극부(내벽전극부, a5,a6,a7,a8)는 코어플레이트(430)의 상부(윗면)에서 서로 연결되지 않을 수 있다. 즉, 제1 내지 제4전극부(상부전극부, a1,a2,a3,a4)와 제5 내지 제8전극부(내벽전극부, a5,a6,a7,a8)는 코어플레이트(430)의 상부에서 단절될 수 있다.
제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4) 각각의 모서리는 상부기판(410)의 제1 내지 제4상부모서리(411,412,413,414) 각각과 대응(대향)될 수 있다. 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4) 각각의 모서리에 대응(대향)되는 상부기판(410)의 제1 내지 제4상부모서리(411,412,413,414) 각각은 4개의 상부도전부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제1전극부(a1)와 제1상부모서리(411)는 제1상부채널(421)을 지나가는(관통하는) 상부도전부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 또, 제2전극부(a2)와 제2상부모서리(412)는 제2상부채널(422)을 지나가는(관통하는) 상부도전부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 또, 제3전극부(a3)와 제3상부모서리(413)는 제3상부채널(423)을 지나가는(관통하는) 상부도전부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 또, 제4전극부(a4)와 제4상부모서리(414)는 제4상부채널(424)을 지나가는(관통하는) 상부도전부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 상부도전부는 전도성 에폭시이거나 전극패드일 수 있다. 그 결과, 상부기판(410)에 의해 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4)에 전원이 인가될 수 있다. 나아가 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4)의 일부에만 전원이 인가될 수 있다. 또, 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4)에 인가되는 전원의 세기, 극성은 제어될 수 있다.
제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8) 각각의 모서리는 하부기판(450)의 제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454) 각각과 대응(대향)될 수 있다. 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8) 각각의 모서리에 대응(대향)되는 하부기판(450)의 제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454) 각각은 4개의 하부도전부(미도시)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제5전극부(a5)와 제1하부모서리(451)는 제1하부채널(441)을 지나가는(관통하는) 하부도전부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 또, 제6전극부(a6)와 제2하부모서리(452)는 제2상부채널(442)을 지나가는(관통하는) 하부도전부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 또, 제7전극부(a7)와 제3하부모서리(453)는 제3하부채널(443)을 지나가는(관통하는) 하부도전부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 또, 제8전극부(a8)와 제4하부모서리(454)는 제4하부채널(444)을 지나가는(관통하는) 하부도전부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 하부도전부는 전도성 에폭시 또는 전극패드일 수 있다. 그 결과, 하부기판(450)에 의해 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)에 전원이 인가될 수 있다. 나아가 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)의 일부에만 전원이 인가될 수 있다. 또, 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)에 인가되는 전원의 세기, 극성은 제어될 수 있다.
절연층(b)은 절연성 중합체일 수 있다. 절연층(b)은 페럴린(Parylene)코팅일 수 있다. 절연층(b)은 절연성(비전도성) 산화물(oxide)일 수 있다. 절연층(b)은 전극부(a)에 코팅될 수 있다. 절연층(b)은 전극부(a)에 적층되어 코팅될 수 있다. 절연층(b)은 캐비티(431)의 내벽을 따라 전극부(a)에 코팅될 수 있다. 절연층(b)은 캐비티(431)와 대향하는 하부플레이트(440)에 코팅되어 배치될 수 있다. 이 경우, 절연층(b)은 하부플레이트(440)의 윗면과 접할 수 있다. 또, 후술하는 하부플레이트(440)의 하부홈(445)에 접할 수 있다. 절연층(b)은 코어플레이트(430)의 윗면에서 캐비티(431)의 둘레를 따라 전극부(a)에 코팅될 수 있다. 캐비티(431)의 내벽과 하부플레이트(440)와 코어플레이트(430)의 윗면에서 캐비티(431)의 둘레를 따라 배치된 절연층(b)은 일체로 형성될 수 있다. 그 결과, 절연층(b)은 제1액체(L1) 및 제2액체(L2)와 접하여 제1액체(L1) 및 제2액체(L2)를 수용할 수 있다. 절연층(b)의 두께는 200nm이상일 수 있다. 특히, 하부플레이트(440)에 배치되는 절연층(b)의 두께가 200nm미만인 사용시 마모될 수 있어 바람직하지 않다. 절연층(b)을 투과하는 광의 투과율은 85% 이상일 수 있다. 특히, 430nm-680nm 범위의 파장을 갖는 광에 대해서 절연층(b)의 투과율은 85%이상일 수 있다. 이의 미만인 경우, 이미지센서에 조사될 수 있는 충분한 광량을 확보하지 못해 출력되는 이미지나 동영상의 해상도가 떨어진다.
하부플레이트(440)는 하부기판(450)의 상부에 위치할 수 있다. 하부플레이트(440)는 하부기판(450)과 접할 수 있다. 하부플레이트(440)는 코어플레이트(430)의 하부에 위치할 수 있다. 하부플레이트(440)는 코어플레이트(430)와 접할 수 있다. 하부플레이트(440)의 아랫면은 제2가이드홀(455)을 관통한 제2렌즈부(500)의 최상측 렌즈의 윗면과 접할 수 있다. 그 결과, 제2렌즈부(500)의 최상측 렌즈는 하부플레이트(440)에 의해 고정될 수 있다.
하부플레이트(440)는 투명재질일 수 있다. 하부플레이트(440)는 절연성일 수 있다. 하부플레이트(440)는 유리재질일 수 있다. 하부플레이트(440)는 반사방지 코팅(Anti Reflection Coating)되어 있을 수 있다. 하부플레이트(440)는 후술하는 캐비티(431)의 하부를 커버할 수 있다. 따라서 하부플레이트(440)는 커버글라스로 불릴 수 있다. 하부플레이트(440)에는 절연층(b)이 형성될 수 있다. 하부플레이트(440)의 윗면에서 캐비티(431)와 대향하는 부분은 절연층(b)에 의해 코팅될 수 있다. 하부플레이트(440)의 밑면 중앙에는 하부홈(445)이 위치할 수 있다. 하부플레이트(440)의 하부홈(445)은 절연층(b)에 의해 코팅될 수 있다. 그 결과, 하부홈(445)에 채워진 제2액체(L2)는 제5 내지 제8전극(a5,a6,a7,a8)과 접할 수 없다.
하부플레이트(440)의 모서리에는 시계방향으로 제1하부채널(441), 제2하부채널(442), 제3하부채널(443), 제4하부채널(444)이 위치할 수 있다. 하부플레이트(440)의 모서리는 내측으로 파여 시계방향으로 제1하부채널(441), 제2하부채널(442), 제3하부채널(443), 제4하부채널(444)이 형성될 수 있다. 제1 내지 제4하부채널(441,442,443,444)은 제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454)와 제5 내지 제8전극(a5,a6,a7,a8)의 사이에 위치할 수 있다. 제1 내지 제4하부채널(441,442,443,444)을 통해 제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454)와 제5 내지 제8전극(a5,a6,a7,a8)은 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 내지 제4하부채널(441,442,443,444)을 지나가는 하부도전부(미도시)에 의해 제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454)와 제5 내지 제8전극(a5,a6,a7,a8)은 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 하부도전부는 전도성 에폭시일 수 있다.
하부기판(450)은 액체 렌즈(400)의 최하측에 위치할 수 있다. 하부기판(450)의 상부에는 상부플레이트(440)가 위치할 수 있다. 하부기판(450)의 아랫면은 제2렌즈수용홀(230)의 하측 내벽과 접하여 위치할 수 있다. 하부기판(450)은 코어플레이트(430)와 전기적으로 연결될 수 있다. 하부기판(450)은 메인기판(700)과 전기적으로 연결될 수 있다. 하부기판(450)은 메인기판(700)에 의해 제어되어 후술하는 코어플레이트(430)의 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)에 전원을 인가할 수 있다. 하부기판(450)은 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)에 인가되는 전류의 방향, 세기, 파장과 전류가 인가되는 위치를 변경할 수 있다.
하부기판(450)은 하부회로기판(450a)과 하부연결기판(450b)을 포함할 수 있다.
하부회로기판(450a)은 PCB(Printed Circuit Board)일 수 있다. 하부회로기판(450a)은 플레이트 형태일 수 있다. 하부회로기판(450a)은 사각플레이트 형태일 수 있다.
하부회로기판(450a)에는 후술하는 캐비티(431)와 대응(대향)되는 부분 또는 캐비티(431)와 대응(대향)되는 부분에서 방사상으로 확장된 부분에 하부가이드홀(455)이 형성될 수 있다. 따라서 하부가이드홀(455)에 의해 제2렌즈부(500)의 최상측 렌즈의 윗면은 하부플레이트(440)에 접하여 고정될 수 있다. 즉, 제2렌즈부(500)의 최상측 렌즈가 전기제어 측면에서 중요하고 마찰에 의해 마모 및 박리될 수 있는 하부회로기판(450a)에 접하여 고정되지 않고, 비교적 안정적인 하부플레이트(440)에 접하여 고정될 수 있다.
하부회로기판(450a)에는 시계방향으로 제1하부모서리(451)와 제2하부모서리(452)와 제3하부모서리(453)와 제4하부모서리(454)가 위치할 수 있다. 하부회로기판(450a)의 제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454)는 코어플레이트(430)의 모서리보다 내측에 위치할 수 있다. 즉, 하부기판(450)의 모서리는 코어플레이트(430)의 모서리에서 안쪽으로 들어가 위치할 수 있다. 액체 렌즈(400)의 삽입시 제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454)와 제2렌즈수용홀(240)의 하측 내벽 및 측벽과의 마찰을 최소화하기 위함이다. 그 결과, 제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454)와 코어플레이트(430)간의 접착이 떨어져 하부회로기판(450a)이 박리되는 현상을 방지할 수 있다.
제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454)는 코어플레이트(430)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454)는 이와 대응(대향)하는 코어플레이트(430)의 전극부(a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1하부모서리(451)는 제5전극부(a5)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2하부모서리(452)는 제6전극부(a6)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3하부모서리(453)는 제7전극부(a7)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제4하부모서리(454)는 제8전극부(a8)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454)와 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)는 4개의 하부도전부(미도시)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 하부도전부(미도시)는 후술하는 제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454)와 대응(대향)하는 제1 내지 제4하부채널(441,442,443,444)을 지날 수 있다. 또, 하부도전부는 전도성 에폭시일 수 있다. 그 결과, 제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454)와 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)는 전도성 에폭시에 의해 접착될 수 있다. 또, 제1 내지 제4하부모서리(451,452,453,454)와 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)는 전극 패드에 의해 연결될 수 있다.
하부연결기판(450b)은, FPCB(Frexible Printed Circuit Board)일 수 있다. 하부연결기판(450b)은 하부회로기판(450a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 하부연결기판(450b)은, 메인기판(700)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그 결과, 메인기판(700)은 하부연결기판(450b)과 하부회로기판(450a)을 통해 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)에 전원을 인가할 수 있다.
하부연결기판(450b)은, 하부회로기판(450a)의 타측변에서 하측으로 연장되어 위치할 수 있다. 타측변은 액체 렌즈(400)가 삽입홀(232)에 삽입되는 방향의 말미(末尾)에 위치하는 변일 수 있다. 하부연결기판(450b)과 하부회로기판(450a)의 접합부는 라운드질 수 있다. 하부연결기판(450b)은, 기판수용홈(234)에 수용되어 하측으로 연장될 수 있다. 이 경우, 외측에는 커버부재(100)가 위치하기 때문에 하부연결기판(450b)은 외부로부터 보호될 수 있다.
이하에서는 도 9a 내지 도 9l을 참조하여 본 제1실시예의 다양한 액체 렌즈(400)에 대해서 설명한다. 이하, 피사체에서 반사된 광은 액체 렌즈(400)를 상부에서 하부로 투과한다. 또, 다양한 액체 렌즈(400)에서 상술한 바와 동일한 기술적 사상을 가지는 상부기판(410)과 하부기판(450)에 대한 도시와 설명은 생략하였다.
도 9a의 액체 렌즈(400)는 상부플레이트(420)에 상부홈(425)이 형성되어 있고, 하부플레이트(440)에 하부홈(445)이 형성되어 있을 수 있다. 전극부(a)는 캐비티(431)의 내벽과 코어플레이트(430)의 윗면과 아랫면에 배치되어 있다. 상부전극부(a1,a2,a3.a4)는 코어플레이트(430)의 윗면에 배치되고, 코어플레이트(430)의 윗면의 캐비티(431)의 둘레에서 단절될 수 있다. 내벽전극부(a5.a6a,a7,a8)는 코어플레이트(430)의 윗면의 캐비티(431)의 둘레와 캐비티(431)의 내벽과 코어플레이트(430)의 아랫면에 배치되고, 코어플레이트(430)의 윗면의 캐비티(431)의 둘레에서 단절될 수 있다. 즉, 상부전극부(a1,a2,a3.a4)와 내벽전극부(a5.a6a,a7,a8)는 코어플레이트(430)의 윗면에서 단절되어 서로 연결되지 않을 수 있다. 절연층(b)은 코어플레이트(430)의 캐비티(431)의 둘레를 따라 전극부(a)에 배치될 수 있다. 이 경우, 절연층(b)은 상부전극부(a1,a2,a3.a4)와 내벽전극부(a5.a6a,a7,a8)가 단절된 부분을 지나 배치될 수 있다. 또, 하부홈(445)의 윗면에 배치될 수 있다. 그 결과, 절연층(b)은 밑면이 하부홈(445)에 배치될 수 있고, 밑면으로부터 캐비티(431)의 내벽을 따라 연장되어 내벽전극부(a5.a6a,a7,a8)에 배치될 수 있고, 캐비티(431)의 내벽에서 코어플레이트(430)의 윗면을 따라 내벽전극부(a5.a6a,a7,a8)를 지나 상부전극부(a1,a2,a3.a4)에 위치할 수 있다. 제1액체(L2)는 캐비티(431)의 하부에 배치되어 절연층(b)의 하부에 수용될 수 있다. 제2액체(L1)는 캐비티(431)의 상부에 배치되어 절연층(b)과 상부와 상부홈(425)에 수용될 수 있다. 이 경우, 제2액체(L2)는 상부전극부(a1,a2,a3.a4)와 접할 수 있다.
제1액체(L1)는 전도성 액체이고, 제2액체(L2)는 비전도성 액체일 수 있다. 제1액체(L1)는 물을 포함하고, 제2액체(L2)는 오일(Oil)을 포함할 수 있다.
제1액체(L1)와 제2액체(L2)는, 제2액체(L2)의 상부에 제1액체(L1)가 위치하고, 서로 굴절률이 상이하며, 서로 접촉하여 계면을 형성할 수 있다. 계면은, 전극부(a)에 인가된 전압에 의해 캐비티(431)의 내벽을 따라 이동할 수 있다.
그 결과, 액체 렌즈(400)는, 전극부(a)에 전압을 인가하지 않은 초기상태에서 마이너스(-)디옵터를 갖고, 전극부(a)에 전압을 인가함에 따라 플러스(+)디옵터를 갖게 될 수 있다. 즉, 계면은 초기상태에서 하부로 곡률진 형태로 이 경우, 액체 렌즈(400)는 오목렌즈의 기능을 할 수 있다. 전극부(a)에 전압이 인가됨에 따라 계면은 점점 상부로 곡률지게 되어, 액체 렌즈(400)는 볼록렌즈의 기능을 할 수 있다. 또, 초기상태에서 아래로 볼록한 계면의 곡률반경은 전극부(a)에 최대 전압을 인가한 상태에서의 위로 볼록한 계면의 곡률반경보다 클 수 있다.
도 9b의 액체 렌즈에는 도 9a의 액체 렌즈가 유추적용될 수 있다. 다만, 도 9a의 액체 렌즈와 비교하여 하부홈(445)이 생략되었다. 그 결과, 절연층(b)이 하부플레이트(440)에서 캐비티(431)와 대향하는 윗면에 바로 배치될 수 있다.
도 9c의 액체 렌즈에는 도 9a의 액체 렌즈가 유추적용될 수 있다. 다만, 고 9a의 액체 렌즈와 비교하여 하부홈(445)이 생략되었다. 나아가 하부플레이트(440)에는 절연층(b)이 배치되지 않을 수 있다.
도 9d의 액체 렌즈에는 도 9a의 액체 렌즈가 유추적용될 수 있다. 다만, 캐비티(431)가 경사지게 형성될 수 있다. 이 경우, 캐비티(431)의 폭은 아래로 갈수록 좁아질 수 있다. 즉, 캐비티(431)의 수평 단면적은 아래로 갈수록 좁아질 수 있다. 나아가 도 9e의 액체 렌즈는 도 9b의 액체 렌즈에서 캐비티(431)가 경사진 경우이고, 도 9f의 액체 렌즈는 도 9c의 액체 렌즈에서 캐비티(431)가 경사진 경우이다.
도 9g에는 도 9a의 액체 렌즈가 유추적용될 수 있다. 다만 도 9h의 액체 렌즈에는 상부홈(425)이 형성되어 있지 않다. 대신 상부플레이트(420)와 코어플레이트(430)는 제1접착부재(427)와 제2접착부재(426)에 의해 결합될 수 있다. 즉, 상부플레이트(420)와 코어플레이트(430)는 제1접착부재(427)와 제2접착부재(426)에 의해 이격되고, 제2액체(L2)는 이격공간에 채워져 상부전극(a1,a2,a3,a4)와 접할 수 있다. 이 경우, 제1접착부재(427)와 제2접착부재(426)는 비전도성 물질일 수 있다. 도 9h의 액체 렌즈는 도 9b의 액체렌즈에서 상부홈(425) 대신 제1,2접착부재(427,428)가 배치되는 경우이고, 도 9i의 액체렌즈는 도 9c의 액체 렌즈에서 상부홈(425) 대신 제1,2접착부재(427,428)가 배치되는 경우이고, 도 9j의 액체 렌즈는 도 9d의 액체 렌즈에서 상부홈(425) 대신 제1,2접착부재(427,428)가 배치되는 경우이고, 도 9k의 액체 렌즈는 도 9e의 액체 렌즈에서 상부홈(425) 대신 제1,2,접착부재(427,428)가 배치되는 경우이고, 도 9l의 액체 렌즈는 도 9f의 액체 렌즈에서 상부홈(425) 대신 제1,2접착부재(427,428)가 배치되는 경우이다.
본 제1실시예의 액체 렌즈(400)는 상하 반전되어 렌즈 모듈에 배치될 수 있다.(도 10 참조) 이 경우, 전극부(a)에 전압을 인가하지 않은 초기상태에서 플러스(+)디옵터를 갖고, 전극부(a)에 전압을 인가함에 따라 마이너스(-)디옵터를 갖게 될 수 있다. 즉, 계면은 초기상태에서 상부로 곡률진 형태로 이 경우, 액체 렌즈(400)는 볼록렌즈의 기능을 할 수 있다. 전극부(a)에 전압이 인가됨에 따라 계면은 점점 하부로 곡률지게 되어, 액체 렌즈(400)는 오록렌즈의 기능을 할 수 있다. 또, 초기상태에서 위로 볼록한 계면의 곡률반경은 전극부(a)에 최대 전압을 인가한 상태에서의 아래로 볼록한 계면의 곡률반경보다 클 수 있다.
제2렌즈부(500)는 1 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 제2렌즈부(500)는 3개의 렌즈를 포함할 수 있다. 제2렌즈부(500)의 렌즈들은 적층형태로 위치할 수 있다. 제2렌즈부(500)는 제2렌즈수용홀(240)에 수용될 수 있다. 제2렌즈부(500)의 렌즈들은, 렌즈의 상부는 제2렌즈수용홀(240)의 단턱이나 오링에 접하여 하부는 하부 렌즈나 오링에 지지되어 고정될 수 있다. 제2렌즈부(500)의 최상측 렌즈의 상부는 액체 렌즈(400)의 하부플레이트(440)의 아랫면에 접하여 고정될 수 있다.
적외선 필터(600)는 이미지 센서에 적외선 영역의 광이 입사되는 것을 차단할 수 있다. 적외선 필터(600)는 렌즈 모듈과 메인기판(700) 사이에 위치할 수 있다. 적외선 필터(600)는 렌즈 모듈과 이미지 센서 사이에 위치할 수 있다. 적외선 필터(600)는, 필름 재질 또는 글래스 재질로 형성될 수 있다. 적외선 필터(600)는, 촬상면 보호용 커버유리, 커버 글래스와 같은 평판 형상의 광학적 필터에 적외선 차단 코팅 물질이 코팅되어 형성될 수 있다. 적외선 필터(600)는 적외선 차단 필터 또는 적외선 흡수 필터일 수 있다.
메인기판(700)은 PCB(Printed Circuit Board)일 수 있다. 메인기판(700)은 렌즈 홀더(200)를 지지할 수 있다. 메인기판(700)에는 이미지 센서가 실장될 수 있다. 일례로서, 메인기판(700)의 상면 내측에는 이미지 센서가 위치하고, 메인기판(700)의 상면 외측에는 렌즈 홀더(200)가 위치할 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 렌즈 모듈을 통과한 광이 메인기판(700)에 실장된 이미지 센서에 조사될 수 있다. 메인기판(700)은 액체 렌즈(400)에 전원을 공급할 수 있다. 메인기판(700)은 상부기판(410)을 통해 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4)에 전원을 공급할 수 있다. 메인기판(700)은 하부기판(450)을 통해 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)에 전원을 공급할 수 있다. 한편, 메인기판(700)에는 제어부가 위치할 수 있다. 따라서 제1 내지 제8전극부(a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8)에 공급되는 전류의 방향, 세기, 파장과 전류가 인가되는 위치는 제어될 수 있다.
이미지 센서는 메인기판(700)에 실장될 수 있다. 이미지 센서는 렌즈 모듈과 광축이 일치되도록 위치할 수 있다. 이를 통해, 이미지 센서는 렌즈 모듈을 통과한 광을 획득할 수 있다. 이미지 센서는 조사되는 광을 영상으로 출력할 수 있다. 이미지 센서는, CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자), MOS(metal oxide semi-conductor, 금속 산화물 반도체), CPD 및 CID일 수 있다. 다만, 이미지 센서의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.
제어부는 메인기판(700)에 실장될 수 있다. 제어부는 제1 내지 제8전극부(a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8) 각각에 공급되는 전류의 방향, 세기 및 파장 등을 제어할 수 있다. 제어부는 액체 렌즈(400)를 제어하여 카메라 모듈(1000)의 AF 기능 및 OIS 기능 중 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 즉, 제어부는 액체 렌즈(400)를 제어하여 액체 렌즈(400)의 계면 곡률을 변화시킬 수 있다.
이하, 본 제1실시예의 카메라 모듈(1000)의 AF, OIS기능에 대해서 설명한다. 본 제1실시예의 카메라 모듈(1000)의 기능은 캐비티(431)에 수용되는 제1액체(L1)와 제2액체(L2)의 계면의 곡률이 변화하여 수행될 수 있다.
제1액체(L1)와 제2액체(L2)의 비중은 유사하거나 거의 동일할 수 있다. 따라서 제1액체(L1)와 제2액체(L2)가 존재하는 계(system)에서는 중력은 무시될 수 있다. 즉, 제1액체(L1)와 제2액체(L2)가 존재하는 계(system)는 중력의 영향을 덜 받고 표면장력을 영향을 많이 받는다.
제1액체(L1)와 제2액체(L2)의 계면은 변할 수 있다. 좀 더 상세하게, 제1액체(L1)와 제2액체(L2)의 계면의 곡률은 제어되어 AF 기능 및 OIS기능이 수행될 수 있다.
AF 기능의 수행을 일예를 들어 설명하면, 제1 내지 제4전극부(상부전극부, a1,a2,a3,a4)와 제5 내지 제8전극부(내벽전극부, a5,a6,a7,a8)의 극성이 반대가 되게 전압을 인가하면, 캐비티(431)의 상부에 위치하는 전도성 액체(L1)는 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4)와 접하여 위치하고, 제5 내지 제8전극부(a5,a6,a7,a8)와 절연체(b) 및 비전도성 액체(L2)에 의해 격리되어 위치하므로 전기습윤 현상이 발생하게 된다. 따라서 전압의 세기에 따라 계면의 곡률이 변화하여 AF 기능을 수행할 수 있다. 전압의 세기는 상술한 바와 같이 제어부에 의해 제어될 수 있다.
OIS 기능의 수행을 일예를 들어 설명하면, 제1 내지 제4전극부(상부전극부, a1,a2,a3,a4) 중 일부와 제5 내지 제8전극부(내벽전극부, a5,a6,a7,a8)의 극성이 반대가 되게 전압을 인가하면, 계면의 곡률이 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4) 중 일측의 방향으로 편향되게 변할 수 있다. 따라서 전압의 세기 및 제1 내지 제4전극부(a1,a2,a3,a4) 중 전압이 인가되는 전극부를 선택하여 OIS 기능을 수행할 수 있다. 전압의 세기 및 전압이 인가되는 전극부는 상술한 바와 같이 제어부에 의해 제어될 수 있다.
이하, 본 실시예의 액체 렌즈(400)의 제1액체(L1)와 제2액체(L2)의 아베수(Abbe number)에 대해 설명한다.
굴절률은 특정 매질을 통과할 때의 빛의 속도에 대한 진공 속에서의 빛의 속도를 비율로 나타낸 값이다. 굴절률(nd)은 587.6nm(Helium D-line)의 파장에서 지정된다. 분산은 파장에 따른 굴절률의 편차를 나타낸다. 분산은 (nd-1)/(nf-nc)로 정의되는 아베수((Abbe number, vd)에 의해 지정되며, 아베수와 반비례한다. 여기서 nf는 486.1nm(Hydrogen F-line)에서의 굴절률이고, nc는 656.3nm(Hydrogen C-line)에서의 굴절률이다. 아베수가 좋지 않은 렌즈는 색수차(chromatic aberration)를 만들어내 해상도를 저해한다. 일반적으로, "좋은 아베수"의 값은 40-50이며, "나쁜 아베수"는 30 보다 아래에 있다.
한편, 액체 렌즈(400)는 일반적인 렌즈와 달리 전도성인 제1액체(L1)와 비전도성인 제2액체(L2)로 구성되어 있다. 상술한 바와 같이 액체 렌즈(400)에 사용되는 제1액체(L1)로는 물이 있을 수 있고, 제2액체(L2)로는 기름 또는 실리콘이 있을 수 있다. 제2액체(L2)의 굴절률(nd)은 제1액체(L1)의 굴절률(nd)보다 클 수 있다. 이와 반대로 제1액체(L1)의 아베수는 제2액체(L2)의 아베수보다 클 수 있다.
제2액체(L2)의 굴절률(nd)은 제1액체(L1)의 굴절률(nd)보다 0.1 이상 클 수 있다. 만약, 제2액체(L2)의 굴절률(nd)과 제1액체(L1)의 굴절률(nd)의 차가 0.1 미만인 경우에는 제1액체(L1)와 제2액체(L2)의 걔면의 곡률이 변함에 따른 초점 가변능력이 떨어져 바람직하지 않다.
또, 액체 렌즈(400)는 빛이 투과하는 매질이 2개이기 때문에 제1액체(L1)의 아베수와 제2액체(L2)의 아베수 각각의 수치가 달라 이미지 센서에 조사되는 광의 파장별 위치가 달라진다. 따라서 제1액체(L1)와 제2액체(L2)의 아베수의 차의 절대값을 변경하는 시뮬레이션을 통해 적정 해상도를 구현하여야 한다.
도 11a 내지 도 11c는, 액체 렌즈(400)를 투과한 빨강(R), 녹색(G), 파랑(B) 파장광의 Spot 이미지를 도시한 도면이다. 제1액체(L1)와 제2액체(L2)의 아베수의 차의 절대값을 변경하여 시뮬레이션하였다. Spot 이미지를 분석하여 MTF(Modulation transfer function)평가하였다. MTF는, 렌즈의 성능을 평가하는 지표로 높은 공간주파수를 가지는지 컨트라스트가 강하게 표현되는지가 중요한 측정 대상이다. 일반적으로 렌즈의 MTF값이 40 이상인 경우, 렌즈가 일정 수준 이상의 렌즈의 공간주파수의 분해능과 컨트라스트의 전달력을 확보한 것으로 평가한다. 즉, 렌즈의 MTF값이 40 이상인 경우 적정 수준의 해상도를 나타낼 수 있다.
도 11a는, 제1액체(L1)의 아베수(vd)는 58.5이고 제2액체(L2)의 아베수(vd)는 33.8인 경우의 Spot 이미지이다. 분석결과 MTF값은 27이다.
도 11b는, 제1액체(L1)의 아베수(vd)는 58.5이고 제2액체(L2)의 아베수(vd)는 44인 경우의 Spot 이미지이다. 분석결과 MTF값은 40으로 적정 수준의 해상도를 확보할 수 있다.
도 11c는, 제1액체(L1)의 아베수(vd)는 58.5이고 제2액체(L2)의 아베수(vd)는 55인 경우의 Spot 이미지이다. 분석결과 MTF값은 48로 적정 수준 이상의 해상도를 확보할 수 있다.
시뮬레이션 결과, 제1액체(L1)와 제2액체(L2)의 아베수(vd)의 차이의 절대값은 15 미만일 때 적정 수준의 해상도를 확보할 수 있다.
도 12는 액체 렌즈 및 고체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리의 제2 실시예를 설명한다.
도시된 바와 같이, 렌즈 어셈블리는 액체 렌즈모듈(2014)과 고체렌즈를 포함할 수 있다. 액체 렌즈모듈(2014)은 액체 렌즈모듈(2014)과 고체렌즈를 수용하는 홀더(2018A)를 더 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리는 액체 렌즈모듈(2014), 액체렌즈 모듈(2014)의 상부에 배치되는 제1렌즈부(2012), 액체렌즈(2014)의 하부에 배치되는 제2렌즈부(2016), 및 액체 렌즈모듈(2014), 제1 렌즈부(2012), 및 제2 렌즈부(2014)를 수용하며 상부와 하부가 개방된 홀더(2018A)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1렌즈부(2012) 및 제2렌즈부(2016) 각각은 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있고, 제2렌즈부(2016)는 액체 렌즈모듈(2014)를 기준으로 제1렌즈부(2012)와 반대측에 배치될 수 있으며 제1렌즈부(2012) 또는 제2렌즈부(2016) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
실시예에 따라, 액체 렌즈모듈(2014)은 복수의 렌즈인 제1렌즈부(2012)의 하부 또는 제2렌즈부(2016)의 사이에 배치될 수도 있고, 복수의 렌즈의 상부 또는 하부(즉, 제일 위 또는 제일 아래)에 배치될 수도 있다.
렌즈 어셈블리를 조립하는 과정에서 홀더(2018A)에 제1렌즈부(2012) 및 제2렌즈부(2016)에 포함되는 복수의 렌즈를 결합한 후 액체 렌즈모듈(2014)을 마지막에 결합할 수 있다.
도 13은 도 12의 액체 렌즈모듈(2014)를 설명한다.
도시된 바와 같이, 액체 렌즈모듈(2014)은 액체렌즈(2028)와 적어도 하나의 기판을 포함할 수 있다. 액체 렌즈모듈(2014)은 서로 다른 두 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈(2028), 액체 렌즈를 둘러싸는 스페이서(2036), 및 액체 렌즈에 전압을 공급하는 적어도 하나의 기판(2042, 2044)을 포함할 수 있다. 액체 렌즈(2028)의 모서리는 액체 렌즈의 중심부보다 두께가 얇을 수 있다.
액체 렌즈(2028)는 서로 다른 두 액체, 예를 들면 전도성 액체와 비전도성 액체를 포함하고, 두 액체가 형성하는 계면의 곡률 또는 형상은 액체 렌즈(2028)에 공급되는 구동 전압에 의해 조정될 수 있다. 액체 렌즈(2028)에 공급되는 구동 전압은 제1기판(2042) 및/또는 제2기판(2044)을 통해 전달될 수 있다. 제1기판(2042)은 구별되는 복수개의(예를들면 4개 또는 8개) 구동 전압을 전달할 수 있고, 제2기판(2044)은 적어도 하나의 전압을 전달할 수 있다. 제2기판(2044)은 하나의 기준 전압을 전달할 수 있다. 제1기판(2042)과 제2기판(2044)을 통해 공급되는 전압은 액체 렌즈(2028)의 각 모서리에 노출되는 복수의 전극에 인가될 수 있다.
도 14는 도 12에서 액체 렌즈 및 고체 렌즈를 수용하는 홀더의 제1예를 설명한다.
도시된 바와 같이, 홀더(2018A)의 측면에 형성되는 개구 영역에 액체 렌즈모듈(2014)이 화살표 방향으로 삽입되어, 액체 렌즈모듈의 중심축과 홀더(2018A)에 수용된 복수의 렌즈의 중심축이 서로 정렬되도록 할 수 있다.
도 14의 원으로 표기한 영역을 참조하면, 액체 렌즈모듈(2014)을 홀더(2018A)에 결합한 후, 상부에서 바라보면 액체 렌즈모듈(2014)에 포함되는 제1기판(2042) 과 스페이서(2036)가 홀더(2018A)의 양측면에 돌출될 수 있다.
액체 렌즈모듈(2014)을 홀더(2018A)에 삽입할 때, 액체 렌즈모듈(2014)과 홀더(2018A)에 포함되는 제1렌즈부(2012) 및 제2렌즈부(2016) 중 적어도 하나와 중심축이 정렬되도록 위치를 조정할 필요가 있다. 특히, 복수의 렌즈의 광축을 정렬시키는 과정은 렌즈 어셈블리의 광학적 성능을 향상시키기 위해 필요하다. 하지만, 홀더(2018A)의 양측으로 노출된 제1기판(2042)과 스페이서(2036)를 기준으로 액체 렌즈모듈(2014)을 홀더(2018A)에 수용된 다른 렌즈들과 정렬하는 것은 매우 어려울 수 있다. 특히, 액체 렌즈모듈(2014)의 렌즈 영역 또는 계면을 포함하는 액체 렌즈(2028, 도 13 참조)가 노출되어 있지 않기 때문에, 기구적인 방법으로 정렬하는 것이 어렵다.
도 15는 도 12에서 액체 렌즈 및 고체 렌즈를 수용하는 홀더의 제2예를 설명한다.
도시된 바와 같이, 액체 렌즈를 수용하는 홀더(2018B)의 상부에는 복수(예를 들면 4개)의 오프닝(2052)을 포함할 수 있다.
오프닝(2052)을 통해 액체 렌즈모듈(2014, 도 13 참조)의 액체 렌즈(2028), 스페이서(2036), 및 제1기판(2042)이 노출될 수 있다. 특히, 오프닝(2052)을 통해 액체 렌즈(2028)의 일부 또는 제1기판(2042)의 일부가 노출되고, 액체 렌즈모듈의 노출된 부분을 통해 액체 렌즈모듈(2014)의 위치를 확인하고 조정할 수 있게 된다. 액체 렌즈(2028)는 평면상 다각형의 형상을 가질 수 있고, 액체 렌즈(2028)와 제1기판(2042)의 접합 영역은 다각형의 형상에서 모서리에 위치할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 오프닝(2052)의 수는 액체 렌즈(2028)의 모서리의 개수와 동일할 수 있다. 또한 액체 렌즈(2028)와 제1기판(2042)이 연결되는 접합 영역의 수와 동일할 수 있다.
복수(예를 들어 4개)의 오프닝(2052)을 통해 액체 렌즈(2028)의 네 모서리 영역이 노출되어 액체 렌즈(2028)의 위치 및/또는 자세(기울어짐, 틀어짐 등)를 정확히 인지할 수 있고, 홀더(2018B) 내에서 액체 렌즈모듈(2014)의 배치를 교정할 수 있다. 오프닝(2052)을 통해 노출되는 액체 렌즈모듈(2014)의 액체 렌즈(2028)의 위치를 인식할 수 있어, 액체 렌즈모듈(2014)와 홀더(2018B)에 포함된 다른 렌즈의 광축을 기구적 정렬과정을 통해 맞출 수 있다.
도 16은 도 12의 홀더의 구조를 설명한다.
도시된 바와 같이, 홀더(2018B)는 복수의 오프닝(2052)과 액체 렌즈가 아닌 고체 렌즈를 수용할 수 있는 고체 렌즈 수용부(2054)를 포함할 수 있다. 오프닝(52)은 고체 렌즈 수용부(2054)를 기준으로 서로 대칭적으로 위치할 수 있다.
도 17은 도 12의 홀더(2018B)와 액체 렌즈모듈의 결합을 설명한다.
도시된 바와 같이, 홀더(2018B)에 액체 렌즈모듈이 삽입될 수 있다. 홀더(2018B)에 포함된 오프닝(2052)을 통해 액체 렌즈모듈의 액체 렌즈(2028) 및 제1기판(2042)이 노출될 수 있다. 특히, 액체 렌즈(2028)와 제1기판(2042)의 상면 또는 접합 영역이 노출될 수 있다.
보다 구체적으로, 오프닝(2052)을 통해 노출될 수 있는 액체 렌즈(2028)의 모서리와 제1기판(2042)의 두께의 합은 액체 렌즈(2028)의 중심부의 두께보다 작을 수 있다. 오프닝(2052)을 통해 액체 렌즈(2028)의 일부와, 제1기판(2042)이 노출되면서 액체 렌즈(2028)의 위치를 보다 정확히 판단할 수 있다.
도 18의 (a) 내지 (d)는 도 12의 홀더에 배치되는 오프닝의 예를 설명한다.
홀더(2018C, 2018D, 2018E, 2018F)의 상부에는 액체 렌즈(2028)와 기판이 연결되는 접합 영역을 노출시키는 적어도 2개의 오프닝(opening)이 배치될 수 있다. 이때, 2개의 오프닝은 액체 렌즈모듈의 렌즈 영역(2054)에 중심을 기준으로 서로 반대쪽에 배치될 수 있다.
도 (a)를 참조하면, 오프닝(2052A)은 홀더(2018C)의 상부에 대각선 방향으로 배치된 원형의 형태일 수 있다.
도 (b)를 참조하면, 오프닝(2052B)은 홀더(2018D)의 상부에 위, 아래로 배치되는 막대의 형태, 사각형의 형태일 수 있다.
도 (c)를 참조하면, 오프닝(2052C)은 홀더(2018E)의 상부에 좌, 우로 배치되는 막대의 형태, 사각형의 형태일 수 있다.
도 (d)를 참조하면, 오프닝(2052D)은 홀더(2018F)의 상부에 대각선 방향으로 트여 있는 형태일 수 있다.
도 18의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 홀더의 상부에 배치될 수 있는 오프닝은 원형, 반구형, 다각형 중 적어도 하나의 형상을 가질 수 있다.
오프닝은 홀더 상면에 광축과 평행한 방향으로 개방된 홀의 형태일 수 있고, 홀더 상면에 홀더 측면으로부터 도피되어 형성된 홈의 형태일 수 있다.
도 19는 카메라 모듈의 제2 실시예를 설명한다.
도시된 바와 같이, 카메라 모듈은 상부와 하부가 개방되어 형성된 홀더(2018), 홀더(2018) 내부에 수용되는 액체 렌즈모듈(2014), 액체 렌즈모듈(2014)의 상부에 배치되는 제1렌즈부(2012), 액체 렌즈모듈(2014)의 하부에 배치되는 제2렌즈부(2016), 및 제2렌즈부(2016)의 하부에 배치되고 이미지센서가 실장되는 센서 기판(2064)을 포함할 수 있다.
액체 렌즈모듈(2014)는 두 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈(2028), 액체 렌즈(2028)를 둘러싸는 스페이서(2026), 액체 렌즈(2028)에 구동 전압을 공급하기 위한 적어도 하나의 기판(2042)을 포함할 수 있다. 기판(2042)은 센서 기판(2064)과 액체 렌즈(2028)를 연결할 수 있다. 기판(2042)은 구별되는 복수의 구동 전압을 공급할 수 있고, 각각의 구동 전압은 복수의 단자(2048)를 통해 전달될 수 있다.
한편, 카메라 모듈에 포함된 홀더(2018)는 복수의 오프닝(2052)을 포함할 수 있다. 액체 렌즈모듈(2014)을 홀더(2018)에 삽입한 후 복수의 오프닝(2052)을 통해 노출되는 액체 렌즈(2028)를 이용하여 액체 렌즈모듈(2014)의 위치, 배치를 조정할 수 있다. 이를 통해, 액체 렌즈모듈(2014)을 제1렌즈부(2012) 및 제2렌즈부(2016)와 기구적으로 정렬할 수 있다.
본 실시예에서 액체 렌즈는 카메라 모듈에 포함될 수 있다. 카메라 모듈은 홀더에 실장되는 액체 렌즈 및 액체 렌즈의 전면 또는 후면에 배치될 수 있는 적어도 하나의 고체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리, 렌즈 어셈블리를 통해 전달되는 광신호를 전기신호로 변환하는 이미지센서, 및 액체 렌즈에 구동 전압을 공급하기 위한 제어회로를 포함할 수 있다.
상술한 실시예에 따른 렌즈의 정렬 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 포함된다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.
예를 들어, 전술한 액체렌즈를 포함하는 카메라 모듈을 포함한 광학 기기(Optical Device, Optical Instrument)를 구현할 수 있다. 여기서, 광학 기기는 광신호를 가공하거나 분석할 수 있는 장치를 포함할 수 있다. 광학 기기의 예로는 카메라/비디오 장치, 망원경 장치, 현미경 장치, 간섭계 장치, 광도계 장치, 편광계 장치, 분광계 장치, 반사계 장치, 오토콜리메이터 장치, 렌즈미터 장치 등이 있을 수 있으며, 액체 렌즈를 포함할 수 있는 광학 기기에 본 발명의 실시예를 적용할 수 있다. 또한, 광학 기기는 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등의 휴대용 장치로 구현될 수 있다. 이러한 광학 기기는 카메라 모듈, 영상을 출력하는 디스플레이부, 카메라 모듈과 디스플레이부를 실장하는 본체 하우징을 포함할 수 있다. 광학기기는 본체 하우징에 타 기기와 통신할 수 있는 통신모듈이 실장될 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 메모리부를 더 포함할 수 있다.
도 20은 카메라 모듈의 제3 실시예를 나타낸 도면이다. 도 20의 카메라 모듈은 도 19에 도시된 카메라 모듈의 제2 실시예와 유사하다.
도 21은 도 20의 액체 렌즈 모듈(3014)을 설명한다.
도시된 바와 같이, 액체 렌즈 모듈(3014)은 서로 다른 두 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈(3028), 액체 렌즈(3028)를 둘러싸는 스페이서(3036), 액체 렌즈(3028)에 구동 전압을 공급하기 위한 제2기판(3042) 및 제1기판(3044)을 포함할 수 있다.
여기서, 제2기판(3042)은 액체 렌즈(3028)의 일측에 노출된 복수의 전극을 통해 공통 전압을 전달할 수 있고, 제1기판(3044)는 액체 렌즈의 반대측에 노출된 복수의 전극을 통해 개별 전압을 전달할 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 액체 렌즈(3028)에 개별 전압 및 공급 전압이 인가되는 위치는 변경될 수도 있다.
또한, 기판(3042, 3044)의 일부는 스페이서(3036)와 상하방향으로 대면할 수 있다. 아울러, 기판(3042, 3044)의 일부는 액체 렌즈(3028)의 일부와 상하방향으로 대면하도록 배치될 수 있다.
도 22는 도 20의 스페이서(3036)를 설명한다.
도시된 바와 같이, 스페이서(3036)에는 적어도 하나의 기판(3044, 3042)이 접합되는 영역에 적어도 하나의 그루브(groove, 3082)가 배치될 수 있다. 여기서, 그루브(3082)는 스페이서(3036)의 상부 또는 하부에 배치될 수 있다. 그루브(3082)는 복수개가 나란히 배치될 수도 있다. 실시예에 따라, 그루브(3082)는 스페이서(3036)의 한 변에 굽어진 패턴, 교차되는 패턴, 다각 형상, 1자, 또는 11자 등의 형상 또는 패턴을 가질 수도 있으며 스페이서(3036)의 한 변에 연속적으로 하나의 패턴을 갖거나 단속적으로 하나 또는 복수개의 패턴을 포함할 수 있다. 스페이서(3036) 각 변의 상부 또는 하부의 면적에 따라 스페이서(3036) 각 변에 배치되는 그루브(3082)의 개수가 달라질 수 있다. 도 22의 일 실시예의 경우 스페이서의 좁은 면적을 갖는 변에는 하나의 그루브(3082)가 배치되고 넓은 면적을 갖는 변에는 두개의 그루브(3082)가 배치될 수 있다. 따라서 스페이서의 면적이 넓은 변에 면적이 좁은 변에 비해 많은 그루브(3082)가 배치될 수 있다. 이미지 센서와 기판이 전기적으로 연결될 수 있도록 기판이 연장된 방향에 대응되는 스페이서의 변이 기판이 연장된 방향에 대응되지 않은 스페이서의 변보다 넓을 수 있다. 스페이서의 넓은 변은 좁은 변보다 많은 그루브(3082)를 배치할 수 있다. 이미지 센서와 기판을 전기적으로 연결하기 위해 기판을 굽히거나 꺾는 과정이 필요한데, 이 때 기판의 연장부와 가까운 부분의 접착부에 힘이 가해져 접착부의 들뜸 등으로 인한 불량이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 기판 연결부와 대응되는 스페이서의 변을 넓게 형성하여 그루브(3082)를 추가적으로 배치시킴으로 접합 강성을 높일 수 있다.
또한, 스페이서(3036)에는 내측 또는 외측의 적어도 한 곳에 배치된 가이드 벽(3086A, 3086B)이 포함될 수 있다. 이때, 가이드 벽의 높이는 기판(3044, 3042)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 가이드 벽의 외측면에는 도피부를 포함할 수 있다. 예를 들어 제1변과 제1 변과 이웃하지 않고 대면하는 대변인 제2변 각각에 도피부가 형성될 수 있다. 스페이서(3036)를 제작하기 위한 틀에 재료 주입을 위해서 넓은 공간이 유리하기 때문에 상대적으로 두께가 있는 가이드 벽의 외측면으로 니들(needle)을 통해 주입하기 위해 형성된 도피부일 수 있다. 재료 주입 후 재료의 일부가 넘치는 현상까지 고려하여 가이드 벽에 도피부를 배치할 수 있다.
액체 렌즈(3028)와 액체 렌즈(3028)를 둘러싸는 스페이서(3036)는 다각형의 평면 구조를 가질 수 있다. 그루브(3082)는 다각형의 평면에서 변에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 가이드 벽(3086A, 3086B)은 서로 마주보는 한 쌍의 대변에만 배치될 수 있다.
또한, 스페이서(3036)에는 다각형의 평면에서 모서리에 대응하는 영역에 배치되는 적어도 하나의 돌기(3084)를 포함할 수 있다. 이때, 돌기(3084)는 기판(3044, 3042)의 형상에 따라 달라질 수 있다.
한편, 그루브(3082)는 스페이서(3036)의 전면 또는 후면에 배치되거나, 전면 및 후면에 배치될 수 있다.
도 23은 도 20의 제1기판(3044)을 설명한다.
도시된 바와 같이, 제1기판(3044)은 복수의 개별 구동 전압을 전달하기 위해 폭이 넓게 형성된 기판의 일단에 복수의 단자(3048)를 포함하고, 액체 렌즈(3028)의 일측에 배치되어 액체 렌즈(3028)의 모서리에 노출된 전극에 대응하는 위치에 개별 구동 전압을 전달하기 위한 도전성 패턴을 포함할 수 있다.
도 24는 도 20의 제2기판(3042)의 일 예를 설명한다.
도시된 바와 같이, 제2기판(3042)은 하나의 공통 전압(예, 기준 전압)을 인가하기 위한 단자를 포함할 수 있다. 제2기판(3042)은 하나의 공통 전압을 전달하기 때문에 제1기판(3044)에 비하여 단자가 배치되는 영역이 좁게 형성될 수 있다. 또한, 액체 렌즈(3028)의 모서리에 노출된 전극과 전기적으로 연결될 수 있도록 노출된 전극의 형상에 대응하며 스페이서(3036)에 배치된 돌기(3084)에 대응되는 형상 또는 구조를 가질 수 있다. 또한 제2기판(3042)는 연성회로기판(FPCB) 또는 금속 재질의 메탈 플레이트일 수 있다.
도 25는 도 20의 액체 렌즈(3028)를 설명한다.
도시된 바와 같이, 액체 렌즈 모듈(3014, 도 20참조)은 서로 다른 두 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈(3028), 액체 렌즈(3028)를 둘러싸는 스페이서(3036), 및 액체 렌즈(3028)에 전압을 공급하는 적어도 하나의 기판(3042, 3044)을 포함할 수 있다. 액체 렌즈(3028)의 모서리는 액체 렌즈(3028)의 중심부보다 두께가 얇을 수 있다.
액체 렌즈(3028)는 서로 다른 두 액체, 예를 들면 전도성 액체와 비전도성 액체를 포함하고, 두 액체가 형성하는 계면의 곡률, 형상은 액체 렌즈(3028)에 공급되는 구동 전압에 의해 조정될 수 있다. 액체 렌즈(3028)에 공급되는 구동 전압은 제1기판(3044) 및 제2기판(3042)을 통해 전달될 수 있다. 제1기판(3044)은 구별되는 4개의 개별 구동 전압을 전달할 수 있고, 제2기판(3042)은 하나의 공통 전압을 전달할 수 있다. 제2기판(3042)과 제1기판(3044)을 통해 공급되는 전압은 액체 렌즈(3028)의 각 모서리에 노출되는 복수의 전극(3074, 3072)에 인가될 수 있다. 제1기판(3044)와 제2기판(3042)는 각 모서리에 노출되는 복수의 전극(3074, 3072)와 전도성 접착제에 의해 결합될 수 있다. 전도성 접착제는 전도성 에폭시 등을 포함할 수 있다.
또한, 액체 렌즈(3028)는 투명한 재질을 포함하는 제3플레이트(3032) 및 제2플레이트(3036), 제3플레이트(3032) 및 제2플레이트(3036) 사이에 위치하며 기 설정된 경사면을 가지는 개구영역을 포함하는 제1플레이트(3034)를 포함할 수 있다.
또한, 액체 렌즈(3028)는 제3플레이트(3032), 제2플레이트(3036) 및 제1플레이트(3034)의 개구영역에 의해 결정되는 캐비티(cavity, 3050)를 포함할 수 있다. 여기서, 캐비티(3050)는 서로 다른 성질(예, 전도성 액체 및 비전도성 액체)의 두 액체(3026, 3024)가 충진될 수 있으며, 서로 다른 성질의 두 액체(3026, 3024) 사이에는 계면(3030)이 형성될 수 있다.
또한, 액체 렌즈(3028)에 포함되는 두 액체(3026, 3024) 중 적어도 하나는 전도성을 가지며, 액체 렌즈(3028)는 제1플레이트(3034) 상부 및 하부에 배치되는 두 전극(3074, 3076) 및 전도성을 가지는 액체가 맞닿을 수 있는 경사면에 배치되는 절연층(3072)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 절연층(3072)은 두 전극(3074, 3076) 중 하나의 전극을 덮고, 다른 하나의 전극의 일부를 노출시켜 전도성 액체(예, 3026)에 전기 에너지가 인가되도록 할 수 있다.
액체 렌즈(3028)에 포함된 두 전극(3074, 3076)에 구동 전압을 전달하기 위한 두 기판(3044, 3042)이 연결될 수 있다. 구동 전압에 대응하여 액체 렌즈(3028) 내 형성되는 계면(3030)의 굴곡, 경사도 등이 변하면서 액체 렌즈(3028)의 초점 거리가 조정될 수 있다.
도 26은 도 20의 제31플레이트(34)를 설명한다.
도시된 바와 같이, 제 1플레이트(34)는 중심부에 경사면을 포함하는 개구 영역을 포함한다.
여기서, 제1플레이트(3034)는 유리를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1플레이트(3034)는 실리콘을 포함할 수도 있다.
또한, 제1플레이트(3034)는 사각형의 평면 구조를 가지고 있으나, 실시예에 따라서 다각형의 평면 구조를 가질 수도 있다.
도 27은 도 20의 제3 플레이트(3032)를 설명한다.
도시된 바와 같이, 제3플레이트(3032)는 투명한 유리층을 포함할 수 있다. 제3플레이트(3032)의 모서리 영역은 둥글게 식각되어 있는데, 이는 제3플레이트(3032)와 접합되는 제1플레이트(3034)에 배치된 적어도 하나의 전극을 노출시키기 위함이다.
한편, 실시예에 따라, 제3플레이트(3032)는 투명한 플라스틱을 포함할 수 있다.
또한, 제3플레이트(3032)는 도 26에서 설명된 제1플레이트(3034)에 대응하는 평면적을 가질 수 있다.
도 25 내지 도 27을 참조하면, 액체 렌즈(3028)는 전도성 액체(3026) 및 비전도성 액체(3024)를 수용하는 캐비티(3050)가 형성된 제1 플레이트(3034), 제1 플레이트(3034) 상부에 배치되는 제1 전극(3074), 제1 플레이트(3034) 하부에 배치되는 제2 전극(3076), 제1 전극(3074) 상부에 배치되는 제2 플레이트(3036), 및 제2 전극(3076) 하부에 배치되는 제3 플레이트(3032)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1전극(3074)은 적어도 하나 이상의 전극섹터를 포함하고, 제2전극(3076)은 둘 이상의 전극섹터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1전극(3074)은 하나의 전극섹터를 통해 공통 전압이 인가되고, 제2전극(3076)은 4개 또는 8개의 개별 구동 전압이 각각의 전극 섹터를 통해 인가될 수 있다.
한편, 제2전극(3076)은 제1 플레이트(3036) 하부로부터 상부까지 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 액체 렌즈(3028)는 제2전극(3076)의 상부에 배치되는 절연층(3072)을 더 포함할 수 있다.
도 28은 도 20의 제2 기판의 다른 예를 설명한다.
도시된 바와 같이, 제2기판(3042)은 하나의 공통 전압(예, 기준 전압)을 인가하기 위한 단자를 포함할 수 있다. 제2기판(3042)은 하나의 공통 전압을 전달하기 때문에 제1기판(3044)에 비하여 단자가 배치되는 영역이 좁게 형성될 수 있다. 또한, 액체 렌즈(3028)의 모서리에 노출된 전극과 전기적으로 연결될 수 있도록 노출된 전극의 형상에 대응하며 스페이서(3036)에 배치된 돌기(3084)에 대응되는 형상 또는 구조를 가질 수 있다. 또한 제2기판(3042)은 연성회로기판(FPCB) 또는 금속 재질의 메탈 플레이트일 수 있고, 메탈 플레이트일 때 인청동을 포함할 수 있다.
제2 기판(3042)은 액체 렌즈와 마주보는 영역에 배치되는 제1 영역과, 제1 영역의 일측에서 연장되어 배치되는 제2 영역을 포함할 수 있다. 제2 영역은 제1 영역과 동일 평면에 도시되고 있으나, 액체 렌즈 모듈을 센서 기판과 전기적으로 연결할 때, 제2 영역이 제1 영역에 대하여 구부러져서 기울어진 상태로 배치될 수 있다. 제1 영역은 액체 렌즈의 상면 또는 하면과 대면할 수 있고, 제2 영역은 액체 렌즈의 측면과 대면하도록 배치될 수 있다.
제1 영역은 모서리에 배치되고 액체 렌즈의 제2 전극(3074)과 전기적으로 접촉하는 제1-1 영역들(3042a~3042d)과, 상기의 모서리들을 연결하는 변에 해당하는 제1-2 영역들을 포함하고, 제1-2 영역에는 절연층(3043)이 코팅 등의 방법으로 배치될 수 있다. 제1-1 영역들(3042a~3042d)을 전도 영역이라 하고, 제1-2 영역들을 절연 영역이라 할 수도 있다. 그리고, 전도 영역 중 적어도 일부는 제2 전극과 대면하며 전기적으로 연결될 수 있고, 절연 영역은 제2 전극과 비대면할 수 있다.
제2 기판에 배치되는 절연층(3043)은 쉴드캔 등의 커버(3062)를 통하여 외부로부터 유입될 수 있는 노이즈 신호(전압 등)로부터 액체 렌즈를 보호할 수 있다. 제1-2 영역은 절연층(3043)으로 인하여 액체 렌즈의 제2 전극과 전기적으로 분리될 수 있다. 제2 기판(3042)에 구비된 절연층(3043)을 후술하는 액체 렌즈 내의 제2 절연층(3072)과 구분하여, 제1 절연층(3043)이라 할 수 있다.
제2 영역은 끝단의 제2-1 영역(3042e)과, 상기 제1 영역과 제2-1 영역(3042e)을 연결하는 제2-2 영역을 포함할 수 있다. 제2-2 영역에는 제1-2 영역의 절연층(3043)이 배치될 수 있다.
제1 영역과 제2 영역의 사이에서 제2 기판(3042)의 폭이 좁은 영역이 구비되는데, 하부의 센서 기판 등과 연결할 때 제2 영역을 쉽게 구부리기 위함이다.
제2 기판(3042)의 제1 영역은 사각형 형상의 평면 구조를 가지고, 가로 방향의 2개의 변과 세로 방향의 2개의 변을 가진다. 제2 기판(3042)의 제1 영역은 중앙의 개구 영역과 둘레의 사각형 형상의 폐곡면 구조를 가질 수 있다.
세로 방향의 2개의 변 즉, 상기의 가이드벽(3086A, 3086B)과 마주하는 제2 기판(3042)의 2개의 변의 길이들(W11, W12)보다, 가로 방향의 2개의 변 즉, 다른 1 쌍의 변의 길이들(W21, W22)이 각각 클 수 있다.
여기서, 길이들(W11, W21)은 변의 외측 영역의 길이이고, 길이들(W12, W22)은 변의 내측 영역의 길이일 수 있다. 그리고 길이들(W11~W22)은 제2 기판(3042)의 제1 영역이 모서리의 라운드 영역이 없이, 사각형의 테두리 구조를 가진다고 가정할 때의 길이들이다.
예를 들면, 길이들(W11, W21)은 각각 7.10 밀리미터와 6.20 밀리미터이고, 길이들(W12, W22) 각각 7.50 밀리미터와 6.70 밀리미터일 수 있으며, 0.02 밀리미터 이내의 공차를 가질 수 있다.
제2 기판(3042)의 제1 영역은, 상기의 사각형의 평면 구조의 모서리 영역에서 라운드 영역을 가질 수 있다. 라운드 영역은 제1-1 영역과 중첩되며, 상기의 제1 절연층(3043)이 배치되지 않은 영역일 수 있다. 라운드 영역의 외측 영역은 제1 곡률반경(R1)을 가지고 내측 영역은 더 큰 제2 곡률반경(R2)을 가질 수 있다. 제1 곡률반경(R1)은 예를 들면 0.60 밀리미터이고, 제2 곡률반경(R2)은 0.75 밀리미터일 수 있다. 제1,2 곡률반경(R1, R2)들은 각각 0.02 밀리미터의 공차를 가질 수 있다.
메탈 플레이트 내지 제2 기판(3042)에서 상술한 전도 영역과 절연 영역은 제1 면에 배치되고, 상기 제1 면과 반대 방향의 제2 면은 전체가 절연 영역일 수 있다.
도 29는 카메라 모듈의 제4 실시예를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 어셈블리(4000) 및 제어회로(4920)를 포함할 수 있다.
렌즈 어셈블리(4000)는 고체 렌즈와 액체 렌즈를 포함할 수 있다. 고체 렌즈는 액체 렌즈의 상부 또는 하부에 배치될 수 있다. 렌즈 어셈블리는 홀더를 더 포함하여 고체 렌즈와 액체 렌즈를 홀더의 내부에 배치시킬 수 있다. 예를 들어 렌즈 어셈블리(4000)는 홀더(4500)의 내부에 상부로부터 하부 방향으로 제1 렌즈부(4100)와 액체 렌즈(4300)와 제2 렌즈부(4400)가 배치된다. 액체 렌즈(4300)에 구동 전압을 공급하는 연결 기판(4380)의 단자(4385)가 회로 기판(4800)의 단자(4810)와 연결될 수 있다. 홀더(4500) 등은 베이스(4700) 상에 배치되고, 홀더(4500)의 측면을 커버(4600)가 둘러싸고 배치될 수 있다. 베이스(4700)와 커버(4600) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
도시된 렌즈 어셈블리(4000)의 구조는 하나의 예에 불과하며, 카메라 장치에 요구되는 사양에 따라 렌즈 어셈블리(4000)의 구조는 달라질 수 있다. 예를 들면, 제1 렌즈부(4100)와 제2 렌즈부(4400) 중 하나가 생략될 수 있다.
제어회로(4920)는 액체 렌즈에 구동 전압을 공급할 수 있다. 카메라 모듈은 커넥터(4930)를 더 포함할 수 있으며, 커넥터(4950)는 제어 회로(4920)를 외부의 전원이나 기타 다른 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 커넥터(2950)는 제어회로(4920)와 연결부(4950)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.
제어 회로(4920)의 구성은 카메라 모듈에 요구되는 사양에 따라 다르게 설계될 수 있다. 특히, 렌즈 어셈블리(4000)에 인가되는 동작 전압의 크기를 줄이기 위해, 제어회로(4920)는 하나의 칩(single chip)으로 구현할 수 있다. 이를 통해, 휴대용 장치에 탑재되는 카메라 장치의 크기를 더욱 줄일 수 있다.
렌즈 어셈블리(4000)는 액체 렌즈 및/또는 고체 렌즈를 포함할 수 있다. 액체 렌즈는 전도성 액체 및 비전도성 액체를 포함할 수 있고, 공통 단자와 복수의 개별 단자를 포함할 수 있으며 공통 단자와 개별 단자 사이에 인가되는 구동 전압에 대응하여 상기 전도성 액체 및 비전도성 액체가 형성하는 계면의 형상이 변경되어 초점거리가 변경될 수 있다.
제1 렌즈부(4100)는 렌즈 어셈블리(4000)의 전방에 배치되고, 렌즈 어셈블리(4000)의 외부로부터 광이 입사하는 영역일 수 있다. 제1 렌즈부(4100)는 적어도 하나의 렌즈로 구성될 수 있고, 또는 2개 이상의 복수의 렌즈들이 중심축을 기준으로 정렬하여 광학계를 형성할 수도 있다. 여기서, 중심축은 광학계의 광축(Optical axis)과 동일할 수 있다.
제1 렌즈부(4100)는 2개의 렌즈로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정하지는 않는다.
제1 렌즈부(4200)와 제2 렌즈부(4400) 및 액체 렌즈(4300)는 홀더(4500)의 내부에 형성된 관통 홀에 장착될 수 있다. 그리고, 제1,2 렌즈부(4100, 4400)를 액체 렌즈(4300)와 구별하기 위하여 제1,2 고체 렌즈부 또는 제1,2 광학 렌즈부라고 할 수 있으며, 글래스 계열 또는 플라스틱 계열의 재료로 이루어질 수 있다.
제1 렌즈부(4100)의 전면에는 노출렌즈(미도시)가 구비될 수 있으며, 노출 렌즈의 전방에는 커버 글래스(cover glass, 미도시)가 배치될 수 있다. 노출렌즈는 홀더(4500) 외부로 돌출되어 외부에 노출되어 표면이 손상될 수 있다. 만약, 렌즈의 표면이 손상될 경우, 카메라 모듈에서 촬영되는 이미지의 화질이 저하될 수 있다. 따라서, 노출렌즈의 표면손상을 방지, 억제하기 위해, 커버 글래스를 배치시키거나 코팅층을 형성하거나 노출렌즈가 표면손상을 방지하기 위한 내마모성 재질로 구성하는 방법 등을 적용할 수 있다.
액체 렌즈(4300)는 제1 렌즈부(4100)의 아래에 배치될 수 있고, 제2 렌즈부(4400)는 액체 렌즈(4300)의 아래에 배치될 수 있다. 제2 렌즈부(4400)는 외부로부터 제1 렌즈부(4100)로 입사하는 광은 액체 렌즈(4300)를 통과하여 제2 렌즈부(4400)로 입사할 수 있다. 제2 렌즈부(4400)는 제1 렌즈부(4100)와 이격되어 배치될 수 있다.
제2 렌즈부(4400)는 적어도 하나의 렌즈로 구성될 수 있고, 2개 이상의 복수의 렌즈들이 포함되는 경우 중심축 또는 광축을 기준으로 정렬하여 광학계를 형성할 수도 있다.
액체 렌즈(4300)는 제1 렌즈부(4100)와 제2 렌즈부(4400)와 마찬가지로 중심축을 기준으로 정렬될 수 있고, 액체 렌즈(4300)의 구성은 도 30A 및 도 30B를 참조하여 후술한다.
액체 렌즈(4300)의 제1,2 접촉 전극(도 30B의 4356, 4346)이, 홀더(4500)의 외부에 노출된 연결 기판(4380)의 단자(4385)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 연결 기판(4380)은 예를 들면 연성 회로 기판(Flexible printed corcuit board)일 수 있고, 단자(4385)는 연결 기판(4380)의 외부의 절연층이 제거되어 내부의 도전층이 노출되는 영역일 수 있다.
회로 기판(4800)은 베이스(4700)의 아래 또는 홀더(4500)의 아래에 배치되고, 회로 기판(4800)의 일부 영역에서 단자(4810)가 노출될 수 있다.
그리고, 도시되지는 않았으나 제2 렌즈부(4400)의 아래에는 이미지 센서 등의 수광소자가 배치될 수 있다. 수광소자는 상술한 회로 기판(4800)과 함께 센서 기판을 이룰 수 있다.
도 30A 및 도 30B는 도 29의 카메라 모듈의 액체 렌즈를 나타낸 도면이다.액체 렌즈(4300)는 액체, 제1 플레이트 및 전극을 포함할 수 있다. 액체는, 전도성의 제1 액체(4340)와 비전도성의 제2 액체(4350)를 포함할 수 있다. 제1 플레이트(4310)는 액체가 배치되는 캐비티(cavity)를 포함할 수 있다. 제1 플레이트 위 또는 아래에는 전극이 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 플레이트 아래에 제1 전극(4345)이 배치되고, 제1 플레이트 위에는 제2 전극(4355)가 배치될 수 있다. 제1 플레이트 위 또는 아래에는 제2 플레이트 또는 제3 플레이트가 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 전극 아래에 제3 플레이트가 배치될 수 있고, 제2 전극 위에 제2 플레이트가 배치될 수 있으며, 제2 플레이트 또는 제3 플레이트 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
제1 플레이트(4310)는 제2 플레이트(4320)와 제3 플레이트(4330)의 사이에 배치되고, 기설정된 경사면(예를 들면, 약 55~65도 또는 50~70도의 각도를 가지는 경사면)을 가지는 상하의 개구부를 포함할 수 있다. 상술한 경사면과 제2 플레이트(4320)와 접촉하는 제1 개구부 및 제3 플레이트(4330)와 접촉하는 제2 개구부로 둘러싸인 영역을 '캐비티(cavity)'라 할 수 있다.
실시예에서 제1 개구부의 크기(O1)보다 제2 개구부의 크기(O2)가 더 클 수 있다. 상세하게는 O2/O1는 1.1보다 크고 1.6보다 작을 수 있다. O2/O1가 1.1 이하일 경우 액체의 양이 부족하여 OIS 구동 범위가 축소되고 구동 전압이 상승할 수 있고, 1.6 이상일 경우 액체 렌즈의 두께가 증가하여 액체 렌즈 모듈의 높이가 커질 수 있다.
여기서, 개구부들의 크기는 수평 방향의 단면적이나, 또는 개구부의 단면이 원형이면 반지름을 뜻하고, 정사각형이면 대각선의 길이를 뜻할 수 있다.
제1 플레이트(4310)는 제1,2 액체(4340, 4350)를 수용하는 구조물이다. 제2 플레이트(4320) 및 제3 플레이트(4330)는 광이 통과하는 영역을 포함하고 있어서 투광성 재료로 이루어질 수 있고 예를 들면 유리(glass)로 이루어질 수 있으며, 공정의 편의상 제2 플레이트(4320)와 제3 플레이트(4330)는 동일한 재료로 형성될 수 있다.
또한, 제1 플레이트(4310)는 투명한 재료로 이루어질 수도 있고, 광의 투과가 용이하지 않도록 불순물을 포함할 수도 있다.
제2 플레이트(4320)는 제1 렌즈부(4100)로부터 입사되는 광이 상기의 캐비티 내부로 진행할 때 입사하는 구성이고, 제3 플레이트(4330)는 상술한 캐비티를 통과한 광이 제2 렌즈부(4400)로 진행할 때 통과하는 구성이다.
상술한 캐비티에는 서로 다른 성질의 제1 액체(4340)와 제2 액체(4350)가 채워질 수 있고, 제1 액체(4340)와 제2 액체(4350)의 사이에는 계면이 형성될 수 있다. 제1 액체(4340)와 제2 액체(4350)가 이루는 계면은 굴곡, 경사도 등이 변할 수 있다.
제2 액체(4350)는 오일(oil)일 수 있으며 예를 들면 페닐(phenyl) 계열의 실리콘 오일일 수 있다.
제2 액체(4350)는 예를 들면 에틸렌 글리콜(ethylene glycol)과 브로민화나트륨(NaBr)이 혼합되어 형성될 수 있다.
제1 액체(4340)와 제2 액체(4350)에는 살균제와 산화 방지제 중 적어도 하나가 각각 포함될 수 있다. 살균제는 페닐계 산화 방지제 또는 인(P)계 산화 방지제일 수 있다. 그리고, 살균제는 알코올계, 알데이트계 및 페놀계 중 어느 하나의 살균제일 수 있다.
제1 전극(4345)은 제1 플레이트(4310)의 하부면의 일부 영역에 배치되고, 제1 액체(4340)와 직접 접촉할 수 있다. 제2 전극(4355)은 제1 전극(4345)과 이격되어 배치되고, 제1 플레이트(4310)의 상부면과 측면 및 하부면에 배치될 수 있다.
제1 플레이트(4310)의 내측면은 캐비티의 측벽(i)을 이룰 수 있다. 제1 액체(4340) 또는 제2 액체(4350)와 제2 전극(4355) 사이에는 절연층(4360)이 배치될 수 있다. 제1 액체의 일부와 제1 전극(4345)의 일부는 접촉할 수 있다. 제1 전극(4345)과 제2 전극(4355)은 제1 액체(4340)와 제2 액체(4350)의 경계면을 제어하기 위하여 외부의 회로 기판으로부터 수신되는 전기 신호를 인가할 수 있다.
제1 전극(4345)과 제2 전극(4355)은 도전성 재료로 이루어질 수 있고, 예를 들면 금속으로 이루어질 수 있고, 상세하게는 크롬(Cr)을 포함할 수 있다. 크로뮴(chromium) 또는 크롬(Chrom)은 은색의 광택이 있는 단단한 전이 금속으로, 부서지기 쉬우며 잘 변색되지 않고 녹는점이 높다.
그리고, 크로뮴을 포함한 합금은 부식에 강하고 단단하기 때문에 다른 금속과 합금한 형태로 사용될 수 있으며, 특히 크롬(Cr)은 부식과 변색이 적기 때문에, 캐비티를 채우는 도전성 액체에도 강한 특징이 있다.
절연층(4360)은 캐비티의 상부 영역에서 제2 플레이트(4320)의 하부면의 일부와, 캐비티의 측벽을 이루는 제2 전극(4355)의 일부를 덮으면서 배치될 수 있다. 또한, 절연층(4360)은 제1 플레이트(4310)의 하부면에서 제2 전극(4355)의 일부와 제1 플레이트(4310) 및 제1 전극(4345)을 덮으며 배치될 수 있다. 절연층(4360)은 예를 들면 파릴렌 C(parylene C) 코팅제로 구현될 수 있으며, 백색 염료를 더 포함할 수도 있다. 백색 염료는 캐비티의 측벽(i)을 이루는 절연층(4360)에서 광이 반사되는 빈도를 증가시킬 수 있다.
도시된 바와 같이 제2 액체(4350)와 제2 플레이트(4320)의 사이에는 절연층(4360)이 배치될 수 있다. 제1 액체(4340)는 제3 플레이트(4330)와 직접 접촉할 수 있다.
제2 플레이트(4320)와 제3 플레이트(4330)의 가장 자리는 사각형 형상일 수 있으나, 반드시 이에 한정하지는 않는다.
제2 전극(4355)은 제2 플레이트(4320)의 외곽의 적어도 하나의 영역에서 노출되고, 제1 전극(4345)은 제3 플레이트(4330)의 가장 자리의 적어도 하나의 영역에서 노출될 수 있다.
그리고, 제2 플레이트(4320)의 바깥 영역에서 제2 전극(4355) 상에는 제2 접촉 전극(4356)이 배치되고, 제3 플레이트(4300)의 바깥 영역에서 제1 전극(4345) 상에는 제1 접촉 전극(4346)이 배치될 수 있다. 제1,2 접촉 전극(4346, 4356)은 상술한 연결 기판(4380)의 일부분일 수 있다.
도시되지 않았으나, 제2 전극(4355)과 제2 접촉 전극(4356)의 사이에는 전도성 에폭시가 배치될 수 있고, 제1 전극(4345) 및 제1 접촉 전극(4346)의 사이에도 전도성 에폭시가 배치될 수 있다. 또한, 제2 접촉 전극(4356)과 제1 접촉 전극(4346)은, 제2 전극(4355) 및 제1 전극(4345)에 각각 일체형으로 구비될 수도 있다.
도 31은 도 29의 카메라 모듈 내의 렌즈 어셈블리의 배치를 나타낸 도면이다. 이하에서, 도 31을 참조하여 카메라 모듈 내의 렌즈 어셈블리의 배치를 설명한다.
상기의 제1 렌즈부(4100)는 제1,2 렌즈(4110, 4120)로 이루어지고, 제2 렌즈부(4400)는 제4,5,6 렌즈(4410, 4420, 4430)로 이루어질 수 있고, 액체 렌즈(4300)는 제3 렌즈에 해당할 수 있다.
이하에서, '물체측면'이라 함은 광축을 기준으로 하여 물체(object) 또는 피사체 방향의 렌즈의 면을 의미하며, '상측면'이라 함은 광축을 기준으로 하여 상(image)이 맺히는 센서 방향의 렌즈의 면을 의미한다.
또한, 본 발명에서 렌즈의 "+ 파워"는 평행광을 수렴시키는 수렴 렌즈를 나타내며, 렌즈의 "- 파워"는 평행광을 발산시키는 발산 렌즈를 나타낸다.
렌즈 어셈블리는 물체측(object side)으로부터 상측(image side)으로 배치되는 제1 렌즈 내지 제6 렌즈(4110,4120,4300,4410,4420,4430)를 포함하고, 필터(4450)와, 커버 유리(미도시) 및 수광소자(4480)가 더 포함될 수 있다.
필터(4450)는 적외선 차단 필터(Infrared Ray Cut Filter) 등의 평판 형상의 광학 부재가 배치되며, 커버 유리는 광학 부재, 예를 들어 촬상면 보호용 커버유리일 수 있고, 수광소자(4480)는 인쇄회로기판(미도시) 상에 적층되는 이미지 센서(image sensor)일 수 있다.
수광소자(4480)는 이미지센서일 수 있으며, 이미지센서의 단위 픽셀의 가로 및/또는 세로의 길이는 2um(마이크로 미터) 이하일 수 있다. 상술한 실시예와 후술하는 실시예들은 화소 및/또는 화소수가 높은 카메라 모듈에 적용될 수 있는 촬상 렌즈를 제공할 수 있으며, 상술한 카메라 모듈은 화소 및/또는 화소수가 높은 이미지센서 또는 수광 소자를 포함할 수 있으며, 이 경우, 단위 픽셀의 가로 및/또는 세로길이는 2um 이하일 수 있다.
'S11'은 제1 렌즈(4110)의 물체측면, 'S12'는 제1 렌즈(4110)의 상측면이고, 'S21'은 제2 렌즈(4120)의 물체측면, 'S22'는 제2 렌즈(4120)의 상측면이고, 'S31'은 제3 렌즈(4300)의 물체측면, 'S32'는 제3 렌즈(4300)의 상측면이고, 'S41'은 제4 렌즈(4410)의 물체측면, 'S42'는 제4 렌즈(4410)의 상측면이고, 'S51'은 제5 렌즈(4420)의 물체측면, 'S52'는 제5 렌즈(4420)의 상측면이고, 'S61'은 제6 렌즈(4430)의 물체측면, 'S62'는 제6 렌즈(4430)의 상측면일 수 있다. 제3 렌즈(4130)가 조리개(stop)로 작용할 수 있고, 또는 별도의 조리개가 예를 들면 제1 렌즈(4110)의 전면에 배치되거나 제1 렌즈(4110)와 제2 렌즈(4120)의 사이에 배치될 수도 있다.
그리고, 제1 렌즈(4110)와 제2 렌즈(4120)의 사이에는 제1 스페이서(4115)가 배치될 수 있고, 제5 렌즈(4420)와 제6 렌즈(4430)의 사이에는 제2 스페이서(4425)가 배치될 수 있다. 그리고, 제4 렌즈(4410)와 제5 렌즈(4420)의 사이에도 제 스페이서(4415)가 배치될 수도 있다.
렌즈들의 사이에 배치되는 스페이서 중 적어도 하나는 조리개 역할을 할 수도 있다. 제4 렌즈 내지 제6 렌즈(4410,4420,4430)의 가장 자리에 홀더(4500)가 배치되며, 제1 렌즈 내지 제3 렌즈의 가장 자리에 홀더(4500)가 배치될 수 있다. 홀더(4500)는 제1 렌즈 내지 제6 렌즈를 모두 수용할 수도 있다.
제1 렌즈(4110)는 양의 굴절력을 가지고, 제2 렌즈(4120)는 음의 굴절력을 가지고, 제3 렌즈 즉 액체 렌즈(4300)는 전압 인가에 따라 초점 거리가 변하고, 제4 렌즈(4410)는 양의 굴절력 또는 음의 굴절력을 가지며 물체측 방향의 제1 면(S41)이 볼록할 수 있고, 제5 렌즈(4420)는 양의 굴절력을 가지고, 제6 렌즈(4430)는 음의 굴절력을 가질 수 있다.
렌즈 어셈블리는 아래의 수학식 1을 만족할 수 있다.
<수학식 1>
0.75<f1/F<1.2
여기서, f1은 제1 렌즈(4110)의 유효 초점거리이고, F는 광학계 즉, 제1 렌즈 내지 제6 렌즈 전체의 유효 초점 거리일 수 있다. 초점거리는, 물체측에서 평행광이 렌즈 등의 광학계로 입사한 후, 렌즈로부터 상이 맺히는 지점까지의 거리를 뜻한다.
렌즈 어셈블리는 아래의 수학식 2를 만족할 수 있다.
<수학식 2>
1.2<TTL/F<1.5이고,
여기서, TTL은 제1 렌즈(4110)의 물체측 방향의 제1 면(S11)으로부터 상(image)까지의 거리일 수 있다.
렌즈 어셈블리는 아래의 수학식 3을 만족할 수 있다.
<수학식 3>
N4d<1.6
여기서, N4d는 제4 렌즈(4410)의 d-라인(587.6 nm)에서의 굴절률일 수 있다.
렌즈 어셈블리는 아래의 수학식 4를 만족할 수 있다.
<수학식 4>
20<v4d<30
여기서, v4d는 제4 렌즈(4410)의 d-라인(587.6 nm)에서의 아베수일 수 있다. d-라인에서의 아베수는 (nd-1)/(nF-nC)로 나타낼 수 있으며, nF는 486.1 나노미터에서 매질의 굴절률이고, nC는 656.3 나노미터에서의 매질의 굴절률이고, nd는 587.6 나노미터에서 매질의 굴절률이며, 여기서 매질은 제4 렌즈(4410)의 재료를 뜻한다. 표 1은 렌즈 어셈블리(4000)를 이루는 각 렌즈들의 특성을 나타낸다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3
TTL 4.6 4.6 4.78
F 3.33 3.78 3.95
f1 3.49 3.12 3.17
f2 -8.77 -7.04 -6.38
f4 44.8 118 172
f5 6.7 2.87 3.12
f6 -5.98 -2.1 -2.29
f1 내지 f6은 제1 렌즈 내지 제6 렌즈(4110~4430)의 초점 거리일 수 있다. 제1 렌즈(4110)와 제2 렌즈(4120)는 글래스(glass) 또는 플라스틱(plastic)으로 이루어질 수 있고, 제4 렌즈 내지 제6 렌즈(4410~4430)는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
제1 렌즈부(4100)의 상측 방향의 제2 면(S22)으로부터 제2 렌즈부(4400)의 물체측 방향의 제1 면(S41)까지의 거리(D)는 일정할 수 있다. 그리고, 제1 렌즈부(4100)의 상측 방향의 제2 면(S22)으로부터 제2 렌즈부(4400)의 물체측 방향의 제1 면(S41)까지의 거리(D)와, 액체 렌즈(4300)의 두께 t3는 수학식 5를 충족할 수 있다. 액체 렌즈(4300)의 두께(t3)는 광축 상에서 제2 플레이트의 전면으로부터 제3 플레이트의 후면까지의 거리일 수 있다.
<수학식 5>
1.8<D/T<2.1
여기서, D/T가 1.8이하이면 광학계가 필요로 하는 OIS 보상각을 만족하지 못할 수 있고, 2.1보다 이상이면 광학계의 중심부 대비 주변부의 밝기가 어두워 촬상용 카메라로 사용이 불가하다.
표 2는 렌즈 어셈블리(4000)의 일 실시예를 이루는 각 렌즈들의 광학적 특성을 나타낸다. 표 2는 액체 렌즈 내에서 전도성 액체와 비전도성 액체의 계면이 플랫(flat)한 경우이다. 여기서, S31는 액체 렌즈 내의 제2 플레이트(4320)의 물체측 방향의 표면이고, S32는 액체 렌즈 내의 제2 액체(4350)의 물체측 방향의 표면이고, S33은 제1 액체(4340)와 제2 액체(4350)의 계면이고, S34는 제1 액체의 상측 방향의 표면이고, S35는 제3 플레이트(4330)의 상측 방향의 표면이다.
본 실시예에서 EFL(유효초점거리)는 3.95 밀리미터일 수 있다. 그리고, f1/F은 수학식 1의 범위를 만족하며 상세하게는 1.04 보다 크고 1.105보다 작을 수 있다. 또한, TTL/F은 수학식 2의 범위를 만족하며 상세하게는 1.38보다 크고 1.46보다 작을 수 있다.
표 2는, 제1 렌즈(4110)의 두께가 0.49 밀리미터이고, 제1 렌즈(4110)로부터 조리개(미도시)까지의 거리가 0.01 밀리미터이고, 조리개의 두께가 0.01 밀리미터이고, 제2 렌즈(4120)의 두께가 0.20 밀리미터이고, 제2 렌즈(4120)로부터 액체 렌즈(4300)까지의 거리가 0.24 밀리미터이고, 액체 렌즈(4300) 내에서 제2 플레이트(4320)의 두께가 0.1 밀리미터이고, 제2 액체(4350)의 광축에서의 두께가 0.295 밀리미터이고, 제1 액체(4340)의 광축에서의 두께가 0.367 밀리미터이고, 제3 플레이트(4330)의 두께가 0.62 밀리미터이고, 액체 렌즈(4300)와 제4 렌즈(4410)의 거리가 0. 62 밀리미터이고, 제4 렌즈(4410)의 두께가 0.344 밀리미터이고, 제4 렌즈(4410)로부터 제5 렌즈(4420)까지의 거리가 0.289 밀리미터이고, 제5 렌즈(4420)의 두께가 0.569 밀리미터이고, 제5 렌즈(4420)로부터 제6 렌즈(4430)까지의 거리가 0.429 밀리미터이고, 제6 렌즈(4430)의 두께가 0.381 밀리미터이고, 제6 렌즈(4430)로부터 필터(4450)까지의 거리가 0.3 밀리미터이고, 필터(4450)의 두께가 0.21 밀리미터이고, 필터(4450)로부터 수광소자(4480)까지의 거리가 0.236 밀리미터임을 뜻한다.
제1 렌즈(4110)의 제2 면(S12)은 곡률반경은 무한대(Infinity)로 평면을 나타내나, 실제로 비구면 형상이 포함될 수 있다.
표면 형상 곡률반경(mm) 두께/거리(mm)
제1 렌즈 S11 비구면 3.715 0.49
S12 비구면 Infinity 0.01
조리개 평면 Infinity 0.01
제2 렌즈 S21 비구면 -1.224 0.20
S22 비구면 -2.559 0.24
액체 렌즈 S31 평면 Infinity 0.1
S32 평면 Infinity 0.295
S33 평면 Infinity 0.367
S34 평면 Infinity 0.062
S35 평면 Infinity 0.062
제3 렌즈 S41 비구면 0.995 0.344
S42 비구면 -1.870 0.289
제4 렌즈 S51 비구면 2.874 0.569
S52 비구면 -2.605 0.429
제5 렌즈 S61 비구면 3.928 0.381
S62 비구면 0.295 0.3
필터 S71 평면 Infinity 0.21
S72 평면 Infinity 0.236
이미지 센서 평면 Infinity 0.00
표 2는 액체 렌즈 내의 도전성 액체와 비전도성 액체의 계면이 플랫한 경우이고, 만약 상기의 계면이 이미지 센서 방향으로 볼록한 경우에 표 2의 렌즈 어셈블리(4000)를 이루는 각 렌즈들의 광학적 특성이 일부 달라진다. 즉, 표 2가 렌즈 어셈블리(4000)로부터 무한대의 거리에 물체가 배치되었다고 가정한 경우이고, 이하는 물체가 렌즈 어셈블리(4000)로부터 100 밀리미터의 거리에 배치된 경우의 수치이다.
예를 들면, 제1 액체(4340)와 제2 액체(4350)의 계면(S33)의 곡률 반경이 -6.9 밀리미터이고, S32과 S33의 거리가 0.355 밀리미터이고, S33과 S34의 거리가 0.307 밀리미터일 수 있다. 이때, 유효초점거리(EFL)은 3.16 밀리미터로, 제1,2 액체의 계면이 플랫한 경우와 상이할 수 있다. 그리고, 절연층(4360)의 두께는 수 마이크로 미터 정도일 수 있다.
표 3은 렌즈 어셈블리(4000)의 다른 실시예를 이루는 각 렌즈들의 광학적 특성을 나타낸다. 표 3은 액체 렌즈 내에서 전도성 액체와 비전도성 액체의 계면이 플랫(flat)한 경우이다.
본 실시예에서 EFL(유효초점거리)는 3.78 밀리미터일 수 있다. 그리고, f1/F은 수학식 1의 범위를 만족하며 상세하게는 0.82 보다 크고 0.89보다 작을 수 있다. 또한, TTL/F은 수학식 2의 범위를 만족하며 상세하게는 1.21보다 크고 1.30보다 작을 수 있다.
표면 형상 곡률반경(mm) 두께/거리(mm)
제1 렌즈 S11 비구면 1.438 0.608
S12 비구면 7.837 0.04
조리개 평면 Infinity 0.01
제2 렌즈 S21 비구면 3.641 0.21
S22 비구면 1.990 0.246
액체 렌즈 S31 평면 Infinity 0.1
S32 평면 Infinity 0.295
S33 평면 Infinity 0.367
S34 평면 Infinity 0.062
S35 평면 Infinity 0.062
제3 렌즈 S41 비구면 3.809 0.345
S42 비구면 3.917 0.244
제4 렌즈 S51 비구면 32.768 0.516
S52 비구면 -1.869 0.434
제5 렌즈 S61 비구면 -2.168 0.360
S62 비구면 3.677 0.061
필터 S71 평면 Infinity 0.11
S72 평면 Infinity 0.5
이미지 센서 평면 Infinity 0.00
표 3은 액체 렌즈 내의 도전성 액체와 비전도성 액체의 계면이 플랫한 경우이고, 만약 상기의 계면이 이미지 센서 방향으로 볼록한 경우에 표 3의 렌즈 어셈블리(4000)를 이루는 각 렌즈들의 광학적 특성이 일부 달라진다. 즉, 표 3이 렌즈 어셈블리(4000)로부터 무한대의 거리에 물체가 배치되었다고 가정한 경우이고, 이하는 물체가 렌즈 어셈블리(4000)로부터 100 밀리미터의 거리에 배치된 경우의 수치이다.
예를 들면, 제1 액체(4340)와 제2 액체(4350)의 계면(S33)의 곡률 반경이 -5.75 밀리미터이고, S32과 S33의 거리가 0.355 밀리미터이고, S33과 S34의 거리가 0.307 밀리미터일 수 있다. 이때, 유효초점거리(EFL)은 3.54 밀리미터로, 제1,2 액체의 계면이 플랫한 경우와 상이할 수 있다.
표 4는 렌즈 어셈블리(4000)의 또 다른 실시예를 이루는 각 렌즈들의 광학적 특성을 나타낸다. 표 4는 액체 렌즈 내에서 전도성 액체와 비전도성 액체의 계면이 플랫(flat)한 경우이다.
본 실시예에서 EFL(유효초점거리)는 3.95 밀리미터일 수 있다. 그리고, f1/F은 수학식 1의 범위를 만족하며 상세하게는 0.8 보다 크고 0.86보다 작을 수 있다. 또한, TTL/F은 수학식 2의 범위를 만족하며 상세하게는 1.21보다 크고 1.30보다 작을 수 있다.
표면 형상 곡률반경(mm) 두께/거리(mm)
제1 렌즈 S11 비구면 1.608 0.62
S12 비구면 13.75 0.03
조리개 평면 Infinity 0.01
제2 렌즈 S21 비구면 2.76 0.22
S22 비구면 1.64 0.27
액체 렌즈 S31 평면 Infinity 0.15
S32 평면 Infinity 0.165
S33 평면 Infinity 0.285
S34 평면 Infinity 0.058
S35 평면 Infinity 0.10
제3 렌즈 S41 비구면 4.08 0.39
S42 비구면 3.95 0.24
제4 렌즈 S51 비구면 6.66 0.58
S52 비구면 -2.11 0.47
제5 렌즈 S61 비구면 -2.10 0.36
S62 비구면 3.24 0.08
필터 S71 평면 Infinity 0.11
S72 평면 Infinity 0.49
이미지 센서 평면 Infinity 0.00
표 4는 액체 렌즈 내의 도전성 액체와 비전도성 액체의 계면이 플랫한 경우이고, 만약 상기의 계면이 이미지 센서 방향으로 볼록한 경우에 표 4의 렌즈 어셈블리(4000)를 이루는 각 렌즈들의 광학적 특성이 일부 달라진다. 즉, 표 4가 렌즈 어셈블리(4000)로부터 무한대의 거리에 물체가 배치되었다고 가정한 경우이고, 이하는 물체가 렌즈 어셈블리(4000)로부터 100 밀리미터의 거리에 배치된 경우의 수치이다.
예를 들면, 제1 액체(4340)와 제2 액체(4350)의 계면(S33)의 곡률 반경이 -6.15 밀리미터이고, S32과 S33의 거리가 0.221 밀리미터이고, S33과 S34의 거리가 0.229 밀리미터일 수 있다. 이때, 유효초점거리(EFL)은 3.69 밀리미터로, 제1,2 액체의 계면이 플랫한 경우와 상이할 수 있다.
표 5는 액체 렌즈 모듈에서 물체와의 거리에 따른 초점 거리의 변화 등을 나타낸 것이고 도 4는 도 1의 카메라 모듈의 초점거리와 물체와의 거리와의 관계를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 1의 카메라 모듈 내의 액체 렌즈의 초점거리와 디옵터와의 관계를 나타낸 도면이다.
물체와의 거리(mm) 액체 렌즈 모듈 카메라 모듈의 초점 거리(mm)
radius 디옵터 초점거리(mm)
100000 Infinity 0 Infinity 3.950
10000 -300 0.37 2702.70 3.945
5000 -200 0.56 1785.71 3.942
2000 -110 1.01 990.10 3.935
1000 -55 2.1 495.05 3.920
800 -45 2.47 404.86 3.914
500 -30 3.71 269.54 3.896
300 -18 6.18 161.81 3.860
200 -12.2 9.11 109.77 3.819
150 -9.1 12.22 81.83 3.776
120 -7.35 15.13 66.09 3.737
100 -6.15 18.08 55.31 3.698
물체와의 거리는 제1 렌즈의 전면(S11)으로부터 물체와의 최단 거리일 수 있고, 곡률(radius)은 액체 렌즈 내의 제1,2 액체 사이의 계면의 곡률이고, 디옵터와 초점 거리는 액체 렌즈의 디옵터와 초점 거리일 수 있다.
실시예에 따른 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리는, 제1 렌즈의 전면(S11)으로부터 제6 렌즈의 후면(S62)까지의 거리가 고정되고, 내부의 액체 렌즈의 초점 거리와 디옵터 등이 가변될 수 있어서, 렌즈 어셈블리 내의 렌즈들을 이동시키지 않고도 AF가 가능할 수 있다.
상술한 촬상 렌즈가 포함된 카메라 모듈은, 디지털 카메라나 스마트폰이나 노트북 및 테블렛(tablet) PC 등의 다양한 디지털 기기(digital device)에 내장될 수 있고, 특히 모바일 기기에 내장되어 고성능, 초박형의 줌 렌즈를 구현할 수 있다.
도 34는 5개의 비교예에서 중심 필드(0.0F)와 주변 필드(0.8F)에서의 MTF를 나타낸 도면이고, 표 6은 5개의 비교예에서 틸팅 각도의 변화와 제1,2 렌즈부의 파워(굴절력) 분포를 나타낸다.
틸팅 각도(°) 파워 분포 파워 비율(2군/1군)
제1 렌즈부 제2 렌즈부 렌즈 어셈블리
비교예 1 7.8 5.10 -52.62 3.95 10.33
비교예 2 638 6.27 8.78 3.46 1.40
비교예 3 7.15 5.61 18.24 3.60 3.25
비교예 4 7.05 5.69 17.63 3.60 3.10
비교예 5 6.95 6.08 11.12 3.54 1.83
도 34와 표 6으로부터 제1,2 렌즈부의 파워 분포가 유사할수록, 액체 렌즈 내의 계면의 틸팅에 따른 MTF 저하가 작아지고, 또한 제2 렌즈부의 파워가 커질수록(즉, 초점거리가 짧아질수록) 액체 렌즈 내의 계면의 틸팅 각도가 작아질 수 있다.
이때, 제2 렌즈부의 초점 거리는 제1 렌즈부의 초점 거리의 1.4 배보다 크고 3.25 배보다 작을 수 있다.
표 7은 렌즈 어셈블리(4000)의 상기의 비교예 1을 이루는 각 렌즈들의 광학적 특성을 나타낸다.
표 7은 액체 렌즈 내에서 전도성 액체와 비전도성 액체의 계면이 플랫(flat)한 경우이다.
여기서, S31는 액체 렌즈의 제2 플레이트(4320)의 물체측 방향의 표면이고, S32는 액체 렌즈의 제3 플레이트(4330)의 상측 방향의 표면이다.
표 2는, 제1 렌즈(4110)의 두께가 0.62 밀리미터이고, 제1 렌즈(4110)로부터 조리개(미도시)까지의 거리가 0.03 밀리미터이고, 조리개의 두께가 0.01 밀리미터이고, 제2 렌즈(4120)의 두께가 0.22 밀리미터이고, 제2 렌즈(4120)로부터 액체 렌즈(4300)까지의 거리가 0.27 밀리미터이고, 액체 렌즈(4300)의 두께가 0.78 밀리미터이고, 액체 렌즈(4300)와 제3 렌즈(4410)의 거리가 0. 10 밀리미터이고, 제3 렌즈(4410)의 두께가 0.39 밀리미터이고, 제3 렌즈(4410)로부터 제4 렌즈(4420)까지의 거리가 0.24 밀리미터이고, 제4 렌즈(4420)의 두께가 0.58 밀리미터이고, 제4 렌즈(4420)로부터 제5 렌즈(4430)까지의 거리가 0.47 밀리미터이고, 제5 렌즈(4430)의 두께가 0.36 밀리미터이고, 제5 렌즈(4430)로부터 필터(4450)까지의 거리가 0.08 밀리미터이고, 필터(4450)의 두께가 0.11 밀리미터이고, 필터(4450)로부터 수광소자(4480)까지의 거리가 0.49 밀리미터임을 뜻한다.
제1 렌즈(4110)의 제2 면(S12)은 곡률반경은 무한대(Infinity)로 평면을 나타내나, 실제로 비구면 형상이 포함될 수 있다. 그리고, 제1 렌즈 내지 제5 렌즈(4110~4430)은 플라스틱을 이루어질 수 있다.
표면 형상 곡률반경(mm) 두께/거리(mm)
제1 렌즈 S11 비구면 1.60 0.62
S12 비구면 13.75 0.03
조리개 평면 Infinity 0.01
제2 렌즈 S21 비구면 2.76 0.22
S22 비구면 1.64 0.27
액체 렌즈 S31 평면 Infinity 0.78
S32 평면 Infinity 0.10
제3 렌즈 S41 비구면 4.08 0.39
S42 비구면 3.95 0.24
제4 렌즈 S51 비구면 6.66 0.58
S52 비구면 -2.11 0.47
제5 렌즈 S61 비구면 -2.10 0.36
S62 비구면 3.24 0.08
필터 S71 평면 Infinity 0.11
S72 평면 Infinity 0.49
이미지 센서 평면 Infinity 0.00
표 8은 렌즈 어셈블리(4000)의 상기의 비교예 2를 이루는 각 렌즈들의 광학적 특성을 나타낸다. 표 8은 액체 렌즈 내에서 전도성 액체와 비전도성 액체의 계면이 플랫(flat)한 경우이다.
표 8은, 제1 렌즈(4110)의 두께가 0.47 밀리미터이고, 제1 렌즈(4110)로부터 조리개(미도시)까지의 거리가 0.01 밀리미터이고, 조리개의 두께가 0.01 밀리미터이고, 제2 렌즈(4120)의 두께가 0.22 밀리미터이고, 제2 렌즈(4120)로부터 액체 렌즈(4300)까지의 거리가 0.20 밀리미터이고, 액체 렌즈(4300)의 두께가 0.78 밀리미터이고, 액체 렌즈(4300)와 제3 렌즈(4410)의 거리가 0. 09 밀리미터이고, 제3 렌즈(4410)의 두께가 0.49 밀리미터이고, 제3 렌즈(4410)로부터 제4 렌즈(4420)까지의 거리가 0.16 밀리미터이고, 제4 렌즈(4420)의 두께가 0.53 밀리미터이고, 제4 렌즈(4420)로부터 제5 렌즈(4430)까지의 거리가 0.72 밀리미터이고, 제5 렌즈(4430)의 두께가 0.38 밀리미터이고, 제5 렌즈(4430)로부터 필터(4450)까지의 거리가 0.08 밀리미터이고, 필터(4450)의 두께가 0.11 밀리미터이고, 필터(4450)로부터 수광소자(4480)까지의 거리가 0.49 밀리미터임을 뜻한다.
제1 렌즈(4110)의 제2 면(S12)은 곡률반경은 무한대(Infinity)로 평면을 나타내나, 실제로 비구면 형상이 포함될 수 있다. 그리고, 제1 렌즈 내지 제5 렌즈(4110~4430)은 플라스틱을 이루어질 수 있다.
표면 형상 곡률반경(mm) 두께/거리(mm)
제1 렌즈 S11 비구면 2.15 0.47
S12 비구면 -8.04 0.01
조리개 평면 Infinity 0.01
제2 렌즈 S21 비구면 2.54 0.22
S22 비구면 1.41 0.20
액체 렌즈 S31 평면 Infinity 0.78
S32 평면 Infinity 0.09
제3 렌즈 S41 비구면 6.10 0.49
S42 비구면 4.04 0.16
제4 렌즈 S51 비구면 4.41 0.53
S52 비구면 -1.66 0.72
제5 렌즈 S61 비구면 -1.94 0.38
S62 비구면 5.8 0.08
필터 S71 평면 Infinity 0.11
S72 평면 Infinity 0.49
이미지 센서 평면 Infinity 0.01
표 9는 렌즈 어셈블리(4000)의 상기의 비교예 3을 이루는 각 렌즈들의 광학적 특성을 나타낸다. 표 9는 액체 렌즈 내에서 전도성 액체와 비전도성 액체의 계면이 플랫(flat)한 경우이다.
표 9는 제1 렌즈(4110)의 두께가 0.48 밀리미터이고, 제1 렌즈(4110)로부터 조리개(미도시)까지의 거리가 0.11 밀리미터이고, 조리개의 두께가 0.04 밀리미터이고, 제2 렌즈(4120)의 두께가 0.21 밀리미터이고, 제2 렌즈(4120)로부터 액체 렌즈(4300)까지의 거리가 0.15 밀리미터이고, 액체 렌즈(4300)의 두께가 0.78 밀리미터이고, 액체 렌즈(4300)와 제3 렌즈(4410)의 거리가 0. 13 밀리미터이고, 제3 렌즈(4410)의 두께가 0.59 밀리미터이고, 제3 렌즈(4410)로부터 제4 렌즈(4420)까지의 거리가 0.17 밀리미터이고, 제4 렌즈(4420)의 두께가 0.52 밀리미터이고, 제4 렌즈(4420)로부터 제5 렌즈(4430)까지의 거리가 0.59 밀리미터이고, 제5 렌즈(4430)의 두께가 0.39 밀리미터이고, 제5 렌즈(4430)로부터 필터(4450)까지의 거리가 0.08 밀리미터이고, 필터(4450)의 두께가 0.11 밀리미터이고, 필터(4450)로부터 수광소자(4480)까지의 거리가 0.49 밀리미터임을 뜻한다.
제1 렌즈(4110)의 제2 면(S12)은 곡률반경은 무한대(Infinity)로 평면을 나타내나, 실제로 비구면 형상이 포함될 수 있다. 그리고, 제1 렌즈 내지 제5 렌즈(4110~4430)은 플라스틱을 이루어질 수 있다.
표면 형상 곡률반경(mm) 두께/거리(mm)
제1 렌즈 S11 비구면 1.81 0.48
S12 비구면 7.80 0.11
조리개 평면 Infinity 0.04
제2 렌즈 S21 비구면 3.10 0.21
S22 비구면 2.01 0.15
액체 렌즈 S31 평면 Infinity 0.78
S32 평면 Infinity 0.13
제3 렌즈 S41 비구면 8.63 0.59
S42 비구면 5.79 0.17
제4 렌즈 S51 비구면 5.58 0.52
S52 비구면 -1.72 0.59
제5 렌즈 S61 비구면 -1.92 0.39
S62 비구면 3.54 0.08
필터 S71 평면 Infinity 0.11
S72 평면 Infinity 0.49
이미지 센서 평면 Infinity 0.01
본 실시예에 따른 렌즈 어셈블리에서 액체 렌즈(4300)를 통하여 OIS 구현시에, 액체 렌즈 내의 제1,2 액체의 계면의 틸팅(tilting) 각도를 조절하여 OIS를 구현할 수 있고, 이때 OIS 보상각도에 따라서 중심 필드와 주변 필드 예를 들면 0.0F와 0.8F에서 MTF(Modulation Transfer Function, 해상도) 저하가 발생할 수 있다. 따라서, 액체 렌즈의 OIS 구현에서 MTF 저하가 상대적으로 작은 렌즈 어셈블리를 사용하고자 한다.
제1 렌즈(4110)는 양의 굴절력을 가지고, 제2 렌즈(4120)는 음의 굴절력을 가지고, 액체 렌즈(4300)는 전압 인가에 따라 초점 거리가 변하고, 제3 렌즈(4410)는 양의 굴절력 또는 음의 굴절력을 가지며 물체측 방향의 제1 면(S41)이 볼록할 수 있고, 제4 렌즈(4420)는 양의 굴절력을 가지고, 제5 렌즈(4430)는 음의 굴절력을 가질 수 있다.
본 실시예에서, 틸팅 각도는 6.48도이고, 제1,2 렌즈부의 파워 분포는 각각 7.80과 5.87이며, 전체 렌즈 어셈블리의 파워 분포는 3.34이며, 제1 렌즈부의 파워에 대한 제2 렌즈부의 파워는 약 0.75이다.
렌즈 어셈블리는 아래의 수학식 1을 만족할 수 있다.
<수학식 1>
0.5<f1G/F<0.65
여기서, f1G는 제1 렌즈부의 유효초점거리이고, F는 광학계 즉 렌즈 어셈블리 전체의 유효 초점 거리일 수 있다.
렌즈 어셈블리는 아래의 수학식 2를 만족할 수 있다.
<수학식 2>
0.7<TTL/F<0.9
여기서, TTL은 제1 렌즈의 물체측 방향의 제1 면으로부터 상(image)까지의 거리일 수 있다.
렌즈 어셈블리는 아래의 수학식 3을 만족할 수 있다.
<수학식 3>
0.3<Ta/f2G<1.1
여기서, Ta는 액체 렌즈 내의 제1 액체와 제2 액체의 계면의 틸팅(tilting) 각도이고, f2G는 상기 제2 렌즈부의 유효초점거리일 수 있다.
렌즈 어셈블리는 아래의 수학식 4를 만족할 수 있다.
<수학식 4>
│f1│<│f4│<│f5│
여기서, │f1│는 제1 렌즈의 초점 거리의 절대값이고 │f4│는 제4 렌즈의 초점 거리의 절대값이고, │f5│는 제5 렌즈의 초점 거리의 절대값일 수 있다.
그리고, 제1 렌즈부(4100)의 상측 방향의 제2 면(S22)으로부터 제2 렌즈부(4400)의 물체측 방향의 제1 면(S41)까지의 거리(D)는 일정할 수 있다.
표 10은 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(4000)를 이루는 각 렌즈들의 광학적 특성을 나타낸다. 표 10은 액체 렌즈 내에서 전도성 액체와 비전도성 액체의 계면이 플랫(flat)한 경우이다.
표 10은, 제1 렌즈(4110)의 두께가 0.44 밀리미터이고, 제1 렌즈(4110)로부터 조리개(미도시)까지의 거리가 0.02 밀리미터이고, 조리개의 두께가 0.01 밀리미터이고, 제2 렌즈(4120)의 두께가 0.21 밀리미터이고, 제2 렌즈(4120)로부터 액체 렌즈(4300)까지의 거리가 0.17 밀리미터이고, 액체 렌즈(4300)의 두께가 0.78 밀리미터이고, 액체 렌즈(4300)와 제3 렌즈(4410)의 거리가 0. 13 밀리미터이고, 제3 렌즈(4410)의 두께가 0.55 밀리미터이고, 제3 렌즈(4410)로부터 제4 렌즈(4420)까지의 거리가 0.14 밀리미터이고, 제4 렌즈(4420)의 두께가 0.56 밀리미터이고, 제4 렌즈(4420)로부터 제5 렌즈(4430)까지의 거리가 0.75 밀리미터이고, 제5 렌즈(4430)의 두께가 0.36 밀리미터이고, 제5 렌즈(4430)로부터 필터(4450)까지의 거리가 0.16 밀리미터이고, 필터(4450)의 두께가 0.11 밀리미터이고, 필터(4450)로부터 수광소자(4480)까지의 거리가 0.46 밀리미터임을 뜻한다.
제1 렌즈(4110)의 제2 면(S12)은 곡률반경은 무한대(Infinity)로 평면을 나타내나, 실제로 비구면 형상이 포함될 수 있다. 그리고, 제1 렌즈 내지 제5 렌즈(4110~4430)은 플라스틱을 이루어질 수 있다.
표면 형상 곡률반경(mm) 두께/거리(mm)
제1 렌즈 S11 비구면 2.63 0.44
S12 비구면 -5.90.80 0.02
조리개 평면 Infinity 0.01
제2 렌즈 S21 비구면 2.78 0.22
S22 비구면 1.47 0.17
액체 렌즈 S31 평면 Infinity 0.78
S32 평면 Infinity 0.13
제3 렌즈 S41 비구면 5.50 0.55
S42 비구면 3.95 0.14
제4 렌즈 S51 비구면 3.50 0.56
S52 비구면 -1.67 0.75
제5 렌즈 S61 비구면 -3.09 0.36
S62 비구면 2.65 0.16
필터 S71 평면 Infinity 0.11
S72 평면 Infinity 0.46
이미지 센서 평면 Infinity 0.01
도 35는 비교예 2에서 수광 소자에 맺히는 상(image)을 나타내는데, 상하에서 광이 한 점에 수렴되지 않는다. 이는 액체 렌즈를 통하여 OIS가 구현됨에 따라 계면의 틸팅으로 인하여 상하의 필드에서 영역 간의 광로정(optical path length) 차이로 인한 해상력 저하가 발생하기 때문이다.
도 36은 실시예에서 수광 소자에 맺히는 상을 나타내는데, 상하에서 각각 광이 한 점에 수렴하고 있다. 이는 상하측의 필드(field)를 모두 고려하여 최적화하여 표 5 등 실시예와 같이 렌즈 어셈블리를 설계하여, 2군의 파워가 상대적으로 강해지기 때문이다.
도 37은 5개의 비교예와 제5 실시예에서 중심 필드(0.0F)와 주변 필드(+0.8F, -0.8F)에서의 MTF를 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 실시예(case 6)에 따른 렌즈 어셈블리를 사용한 경우, 중심 필드와 주변 필드에서 MTF 차이가 적음을 알 수 있다.
실시예에 따른 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리는, 제1 렌즈의 전면(S11)으로부터 제5 렌즈의 후면(S62)까지의 거리가 고정되고, 내부의 액체 렌즈의 초점 거리와 디옵터 등이 가변될 수 있어서, 렌즈 어셈블리 내의 렌즈들을 이동시키지 않고도 AF가 가능할 수 있다.
상술한 촬상 렌즈가 포함된 카메라 모듈은, 디지털 카메라나 스마트폰이나 노트북 및 테블렛(tablet) PC 등의 다양한 디지털 기기(digital device)에 내장될 수 있고, 특히 모바일 기기에 내장되어 고성능, 초박형의 줌 렌즈를 구현할 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
발명의 실시를 위한 형태는 전술한 "발명의 실시를 위한 최선의 형태"에서 충분히 설명되었다.
실시예에 따른 액체 렌즈를 포함하는 카메라 모듈은, 스마트폰이나 디지털 카메라 등의 광학 기기에 사용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 홀더;
    상기 홀더 상부에 배치되는 제1렌즈부;
    상기 홀더 하부에 배치되는 제2렌즈부;
    상기 홀더와 결합하고 상기 제1렌즈부와 제2렌즈부 사이에 배치되는 액체 렌즈;
    상기 액체렌즈와 전기적으로 연결되는 기판;
    상기 액체렌즈의 광축방향 상에 배치되어 상기 기판에 실장되는 이미지 센서를 포함하고,
    광축상에서 상기 제1렌즈부의 후면에서 상기 제2렌즈부의 전면까지의 거리는 상기 액체렌즈 두께의 1.8배 내지 2.1배인 카메라모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 액체 렌즈는 전도성 액체와 비전도성 액체를 포함하고, 상기 캐비티는 상기 제1 렌즈부 방향의 제1 개구부와 상기 제2 렌즈부 방향의 제2 개구부를 포함하고, 상기 제1 개구부의 크기는 상기 제2 개구부의 크기보다 작은 카메라모듈.
  3. 제2 항에 있어서,
    O2/O1는 1.1보다 크고 1.6보다 작고, O1은 상기 제1 렌즈부의 크기이고 상기 O2는 상기 제2 개구부의 크기인 카메라 모듈.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제1 렌즈와 제2 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 양의 굴절력을 가지고 상기 제2 렌즈는 음의 굴절력을 가지는 카메라 모듈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제1 렌즈와 제2 렌즈를 포함하고,
    0.75<f1/F<1.1이고, f1은 제1 렌즈의 유효 초점거리이고, F는 광학계의 유효 초점 거리인 카메라 모듈.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제1 렌즈와 제2 렌즈를 포함하고,
    0.7<TTL/F<0.9이고, TTL은 제1 렌즈의 물체측 방향의 제1 면으로부터 상(image)까지의 거리인 카메라 모듈.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제4 렌즈와 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함하고, 상기 제4 렌즈는 상기 물체측 방향의 제1 면이 상기 물체측 방향으로 볼록한 카메라 모듈.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제4 렌즈와 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함하고, 상기 제5 렌즈는 양의 굴절력을 갖고 상기 제6 렌즈는 음의 굴절력을 갖는 카메라 모듈.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제4 렌즈와 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함하고,
    N4d<1.6이고, N4d는 상기 제4 렌즈의 d-라인에서의 굴절률인 카메라 모듈.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈부는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배치된 제4 렌즈와 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함하고,
    20<v4d<30이고, v4d는 상기 제4 렌즈의 d-라인에서의 아베수인 카메라 모듈.
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