(57)【要約】実施例による液体レンズモジュールは、伝導性液体及び非伝導性液体を収容するキャビティを含む第１プレートと、第１プレートの上及び下にそれぞれ配置される第２及び第３プレートと、第１プレートの一側と他側にそれぞれ配置される第１及び第２電極とを含み、キャビティにおいて第２プレートの下の入射開口の幅に対する第１プレートの厚さの比は０．３より大きい。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝導性液体及び非伝導性液体を収容するキャビティを含む第１プレートと、
前記第１プレートの上及び下にそれぞれ配置される第２及び第３プレートと、
前記第１プレートの一側と他側にそれぞれ配置される第１及び第２電極とを含み、
前記キャビティにおいて前記第２プレートの下の入射開口の幅に対する前記第１プレートの厚さの比は０．３より大きい、液体レンズモジュール。
【請求項２】
前記比は０．３１〜０．４２である、請求項１に記載の液体レンズモジュール。
【請求項３】
前記入射開口は前記キャビティの上部を定義する前記第１プレートの上面に位置し、前記入射開口の前記幅は前記キャビティの上部を定義する前記第１電極の上面の幅に相当する、請求項１に記載の液体レンズモジュール。
【請求項４】
前記第１電極は前記第１プレートの上部と内側傾斜面に配置され、
前記入射開口は前記キャビティの上部を定義する前記第１電極の上面に位置し、
前記入射開口の前記幅は前記第１プレートの前記上部に配置される前記第１電極の幅に相当する、請求項１に記載の液体レンズモジュール。
【請求項５】
前記入射開口は円形平面形状を有し、前記入射開口の幅は前記円形の直径に相当する、請求項１に記載の液体レンズモジュール。
【請求項６】
前記入射開口の前記幅は２．４ｍｍであり、前記第１プレートの前記厚さは０．７５ｍｍである、請求項１に記載の液体レンズモジュール。
【請求項７】
前記入射開口の前記幅は１．４ｍｍであり、前記第１プレートの前記厚さは０．４５ｍｍである、請求項１に記載の液体レンズモジュール。
【請求項８】
マクロでモジュールティルト角度は１°を満たす、請求項１に記載の液体レンズモジュール。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体レンズモジュールを含む、カメラモジュール。
【請求項１０】
請求項９に記載のカメラモジュールを含む、光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施例は液体レンズモジュール、これを含むカメラモジュール、及びこのカメラモジュールを含む光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯用装置のユーザーは高解像度を有しながらもサイズが小さくて多様な撮影機能（例えば、光学ズーム機能（ｚｏｏｍ−ｉｎ／ｚｏｏｍ−ｏｕｔ）、オートフォーカシング（Ａｕｔｏ−Ｆｏｃｕｓｉｎｇ、ＡＦ）機能、手ぶれ補正乃至光学式手ぶれ補正（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ、ＯＩＳ）機能など）を有する光学機器を望んでいる。このような撮影機能は多数のレンズを組み合わせて直接レンズを動かす方法で具現することができるが、レンズの数を増加させる場合、光学機器のサイズが大きくなることがある。オートフォーカスと手ぶれ補正機能は、レンズホルダーに固定されて光軸が整列された多数のレンズモジュールが光軸方向に又は光軸の垂直方向に移動するかティルティング（Ｔｉｌｔｉｎｇ）することによってなされ、レンズモジュールを駆動させるために別途のレンズ駆動装置が使われる。しかし、レンズ駆動装置は電力消耗が高く、これを保護するためにカメラモジュールとは別にカバーガラスを追加しなければならないので総厚さが厚くなる。したがって、２種液体の界面の曲率を電気的に調節してオートフォーカス及び手ぶれ補正の機能を果たす液体レンズに対する研究が行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
実施例はＯＩＳ機能を優秀に遂行することができる液体レンズモジュール、これを含むカメラモジュール、及びこのカメラモジュールを含む光学機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施例による液体レンズモジュールは、伝導性液体及び非伝導性液体を収容するキャビティを含む第１プレートと、前記第１プレートの上及び下にそれぞれ配置され、前記第１プレートとともに前記キャビティを定義する第２及び第３プレートと、前記第１プレートの一側と他側にそれぞれ配置される第１及び第２電極とを含み、前記キャビティにおいて前記第２プレートの下の入射開口の幅に対する前記第１プレートの厚さの比は０．３より大きいことができる。
【０００５】
例えば、前記の比は０．３を超えるとともに０．４２以下であることができる。
【０００６】
例えば、前記入射開口は前記キャビティの上部を定義する前記第１プレートの上面に位置することができる。
【０００７】
例えば、前記第１電極は前記第１プレートの上部と内側傾斜面に配置され、前記入射開口は前記キャビティの上部を定義する前記第１電極の上面に位置することができる。
【０００８】
例えば、前記入射開口は円形平面形状を有し、前記入射開口の幅は前記円形の直径に相当することができる。
【０００９】
例えば、前記入射開口の前記幅は２．４ｍｍであり、前記第１プレートの前記厚さは０．７５ｍｍであることができる。
【００１０】
例えば、前記入射開口の前記幅は１．４ｍｍであり、前記第１プレートの前記厚さは０．４５ｍｍであることができる。
【００１１】
例えば、前記液体レンズモジュールはマクロでモジュールティルト角度が１°を満たすことができる。
【００１２】
他の実施例によるカメラモジュールは、前記液体レンズモジュールを含むことができる。
【００１３】
さらに他の実施例による光学機器は、前記カメラモジュールを含むことができる。
【００１４】
前記本発明の様態は本発明の好適な実施例による部に過ぎなく、本発明の技術的特徴が反映された多様な実施例が当該技術分野の通常的な知識を有する者によって以下で詳述する本発明の詳細な説明に基づいて導出されて理解されることができる。
【発明の効果】
【００１５】
実施例による液体レンズモジュール、これを含むカメラモジュール、及びこのカメラモジュールを含む光学機器は、カメラモジュールの手ぶれ補正ができるようにするためのカメラモジュールのティルト角度が１度を満たしてＯＩＳの機能を優秀に遂行することができる。
【００１６】
実施例で得られる効果は以上で言及した効果に制限されず、言及しなかった他の効果は以下の記載から本発明が属する分野で通常の知識を有する者に明らかに理解可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例によるカメラモジュールの概略断面図である。
【図２】図１に示したカメラモジュールの実施例の断面図である。
【図３】駆動電圧に対応して焦点距離が調整される液体レンズを説明する図である。
【図４】実施例による液体レンズモジュールの断面図である。
【図５ａ】図４に示した両液体の界面がティルティングされた形態を示す図である。
【図５ｂ】図４に示した第１プレートがティルティングされた形態を示す図である。
【図６】図４に示した入射開口及び出射開口を説明するための液体レンズモジュールの局部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面に基づいて実施例を詳細に説明する。実施例は多様な変更を加えることができ、さまざまな形態を有することができるが、特定の実施例を図面に例示し本文に詳細に説明しようとする。しかし、これは実施例を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、実施例の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解すべきである。
【００１９】
“第１”、“第２”などの用語は多様な構成要素を説明するのに使えるが、前記構成要素は前記用語によって限定されてはいけない。前記用語は一構成要素を他の構成要素と区別する目的のみで使われる。また、実施例の構成及び作用を考慮して特別に定義された用語は実施例を説明するためのものであるだけ、実施例の範囲を限定するものではない。
【００２０】
実施例の説明において、各要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の“上又は下（ｏｎｏｒｕｎｄｅｒ）”に形成されるものとして記載される場合、上又は下（ｏｎｏｒｕｎｄｅｒ）は二つの要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）が互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触するかあるいは一つ以上の他の要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）が前記二つの要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されるものを全て含む。また“上又は下（ｏｎｏｒｕｎｄｅｒ）”と表現される場合、１個の要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）を基準に上方だけでなく下方の意味も含むことができる。
【００２１】
また、以下で使われる“上／上部／上の”及び“下／下部／下の”などの関係的用語は、そのような実体又は要素間のある物理的又は論理的関係又は手順を必ず要求するか内包しなく、ある一つの実体又は要素を他の実体又は要素と区別するために用いることもできる。
【００２２】
図１は実施例によるカメラモジュールの概略断面図を示す。
【００２３】
以下、実施例による液体レンズモジュール、このレンズモジュールを含むカメラモジュールをデカルト座標系に基づいて説明するが、実施例はこれに限られない。すなわち、デカルト座標系によれば、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は互いに直交するが、実施例はこれに限られない。すなわち、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は直交する代わりに互いに交差することができる。
【００２４】
以下、一実施例によるカメラモジュール１００を添付図面の図４に基づいて次のように説明する。しかし、実施例による液体レンズは、図１〜図３に示したカメラモジュール１００と違う構成を有するカメラモジュールにも適用することができる。
【００２５】
図１は一実施例によるカメラモジュール１００の概略側面図を示す。
【００２６】
図１を参照すると、カメラモジュール１００は、レンズアセンブリー２２、制御回路２４及びイメージセンサー２６を含むことができる。
【００２７】
まず、レンズアセンブリー２２は、レンズ部及びレンズ部を収容するホルダーを含むことができる。後述するように、レンズ部は液体レンズモジュールを含むことができ、第１レンズ部又は第２レンズ部をさらに含むことができる。もしくは、レンズ部は、第１及び第２レンズ部及び液体レンズモジュールの全てを含むことができる。
【００２８】
制御回路２４は液体レンズモジュールに駆動電圧（又は、動作電圧）を供給する役割を果たす。
【００２９】
前述した制御回路２４とイメージセンサー２６は単一のプリント基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）上に配置されることができるが、これは一例に過ぎないだけで、実施例はこれに限られない。
【００３０】
実施例によるカメラモジュール１００が光学機器（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）に適用される場合、制御回路２４の構成は光学機器で要求する仕様によって違うように設計されることができる。特に、制御回路２４は単一のチップ（ｓｉｎｇｌｅ  ｃｈｉｐ）から具現され、レンズアセンブリー２２に印加される駆動電圧の強度を減らすことができる。これにより、携帯用装置に搭載される光学機器の大きさがもっと小さくなることができる。
【００３１】
図２は図１に示したカメラモジュール１００の実施例による断面図を示す。
【００３２】
図２を参照すると、カメラモジュール１００は、レンズアセンブリー、メイン基板１５０及びイメージセンサー１８２を含むことができる。また、カメラモジュール１００は、ミドルベース１７２をさらに含むことができる。カメラモジュール１００は、センサーベース１７４及びフィルター１７６をさらに含むこともできる。他の実施例によれば、センサーベース１７４及びフィルター１７６は省略することができる。
【００３３】
実施例によれば、図２に示したカメラモジュール１００の構成要素１１０〜１７６の少なくとも一つは省略することができる。もしくは、図２に示した構成要素１１０〜１７６と違う少なくとも一つの構成要素がカメラモジュール１００にさらに含まれることもできる。
【００３４】
図２を参照すると、レンズアセンブリーは、液体レンズモジュール１４０、ホルダー１２０、第１レンズ部１１０又は第２レンズ部１３０の少なくとも一つを含むことができ、図１に示したレンズアセンブリー２２に相当することができる。このようなレンズアセンブリーはメイン基板１５０上に配置されることができる。
【００３５】
レンズアセンブリーにおいて、液体レンズモジュール部１４０と区別するために、第１レンズ部１１０及び第２レンズ部１３０を‘第１固体レンズ部’及び‘第２固体レンズ部’とそれぞれ言うこともできる。
【００３６】
第１レンズ部１１０はレンズアセンブリーの上側に配置され、レンズアセンブリーの外部から光が入射する領域であることができる。すなわち、第１レンズ部１１０、１１０Ａはホルダー１２０内で液体レンズモジュール１４０上に配置されることができる。第１レンズ部１１０、１１０Ａは単一のレンズから具現されることもでき、中心軸を基準に整列されて光学系をなす２個以上の複数のレンズから具現されることもできる。
【００３７】
ここで、中心軸とは、カメラモジュール１００に含まれた第１レンズ部１１０、１１０ａ、液体レンズモジュール１４０及び第２レンズ部１３０がなす光学系の光軸（Ｏｐｔｉｃａｌ  ａｘｉｓ）ＬＸを意味することもでき、光軸ＬＸに平行な軸を意味することもできる。光軸ＬＸはイメージセンサー１８２の光軸に相当することができる。すなわち、第１レンズ部１１０、液体レンズモジュール１４０、第２レンズ部１３０及びイメージセンサー１８２はアクティブアライン（ＡＡ：Ａｃｔｉｖｅ  Ａｌｉｇｎ）によって光軸ＬＸに整列されて配置されることができる。
【００３８】
ここで、アクティブアラインとは、より良いイメージ獲得のために、第１レンズ部１１０、第２レンズ部１３０及び液体レンズモジュール１４０のそれぞれの光軸を一致させ、イメージセンサー１８２とレンズ部１１０、１３０、１４０との間の軸又は距離関係を調節する動作を意味することができる。
【００３９】
また、図２に例示したように、第１レンズ部１１０は、例えば２個のレンズＬ１、Ｌ２を含むことができるが、これは例示的なものであり、第１レンズ部１１０に含まれたレンズの個数は１個又は３個以上であることができる。
【００４０】
また、第１レンズ部１１０の上側に露出レンズが配置されることができる。ここで、露出レンズとは、第１レンズ部１１０に含まれたレンズの中で最外殻レンズを意味することができる。すなわち、第１レンズ部１１０の最上側に位置するレンズＬ１が上方に突出するので、露出レンズの機能をすることができる。露出レンズはホルダー１２０の外部に突出して表面が損傷する可能性を有する。仮に、露出レンズの表面が損傷する場合、カメラモジュール１００で撮影されるイメージの画質が低下することがある。よって、露出レンズの表面損傷を防止及び抑制するために、露出レンズの上部にカバーガラス（ｃｏｖｅｒ  ｇｌａｓｓ）を配置するか、コーティング層を形成するか、露出レンズの表面損傷を防止するために、他のレンズ部のレンズより剛性の高い耐磨耗性素材から露出レンズを具現することもできる。
【００４１】
第１連結基板１４１と第２連結基板１４４は−ｚ軸方向にベンディングされる。スペーサー１４３は第１連結基板１４１と第２連結基板１４４との間に配置されることができ、ホルダー１２０の第１又は第２開口ＯＰ１、ＯＰ２の少なくとも一つから突出して配置されることができる。
【００４２】
第１及び第２ホールがホルダー１２０の上部と下部にそれぞれ形成され、ホルダー１２０の上部と下部をそれぞれ開放させることができる。第１レンズ部１１０は、ホルダー１２０の内部に形成された第１ホールに収容、装着、着座、接触、固定、仮固定、支持、結合、又は配置されることができ、第２レンズ部１３０は、ホルダー１２０の内部に形成された第２ホールに収容、装着、着座、接触、固定、仮固定、支持、結合、又は配置されることができる。
【００４３】
また、ホルダー１２０の第１及び第２側壁は光軸ＬＸ方向に垂直な方向（例えば、ｘ軸方向）に互いに対面するように配置され、第３及び第４側壁は光軸ＬＸ方向に垂直な方向（例えば、ｙ軸方向）に互いに対面するように配置されることができる。また、ホルダー１２０で、第１側壁は第１開口ＯＰ１を含み、第２側壁は第１開口ＯＰ１と同一又は類似の形状の第２開口ＯＰ２を含むことができる。よって、第１側壁に配置された第１開口ＯＰ１と第２側壁に配置された第２開口ＯＰ２は光軸ＬＸ方向に垂直な方向（例えば、ｘ軸方向）に互いに対面するように配置されることができる。
【００４４】
第１及び第２開口ＯＰ１、ＯＰ２によって、液体レンズモジュール１４０が配置されるホルダー１２０の内部空間が開放することができる。ここで、液体レンズモジュール１４０は第１又は第２開口ＯＰ１、ＯＰ２を通して挿入され、ホルダー１２０の内部空間に装着、着座、接触、固定、仮固定、支持、結合、又は配置されることができる。
【００４５】
このように、液体レンズモジュール１４０が第１又は第２開口ＯＰ１、ＯＰ２を通してホルダー１２０の内部空間に挿入されることができるように、光軸ＬＸ方向を基準にホルダー１２０の第１又は第２開口ＯＰ１、ＯＰ２のそれぞれの大きさは液体レンズモジュール１４０のｙ軸方向とｚ軸方向への断面積より大きいことができる。
【００４６】
第２レンズ部１３０はホルダー１２０の内部で液体レンズモジュール１４０の下に配置されることができる。第２レンズ部１３０は第１レンズ部１１０から光軸方向（例えば、ｚ軸方向）に隔たって配置されることができる。
【００４７】
カメラモジュール１００の外部から第１レンズ部１１０に入射した光は液体レンズモジュール１４０を通過して第２レンズ部１３０に入射することができる。第２レンズ部１３０は単一のレンズから具現されることもでき、中心軸を基準に整列されて光学系を形成する２個以上の複数のレンズから具現されることもできる。例えば、図２に例示したように、第２レンズ部１３０は３個のレンズＬ３、Ｌ４、Ｌ５を含むことができるが、これは例示的なものであり、第２レンズ部１３０に含まれたレンズの個数は２個以下又は４個以上であることができる。
【００４８】
液体レンズモジュール１４０とは違い、第１レンズ部１１０及び第２レンズ部１３０のそれぞれは固体レンズであり、ガラス又はプラスチックから具現されることができるが、実施例は第１レンズ部１１０及び第２レンズ部１３０のそれぞれの特定の素材に限られない。
【００４９】
また、図２に示したように、液体レンズモジュール１４０は、第１連結基板１４１、液体レンズ１４２、スペーサー１４３及び第２連結基板１４４を含むことができる。
【００５０】
第１連結基板１４１は液体レンズ１４２に含まれた複数の第１電極（又は個別電極）をメイン基板１５０に電気的に連結し、液体レンズ１４２上に配置されることができる。第１連結基板１４１はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣＢ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）から具現されることができる。
【００５１】
また、第１連結基板１４１は複数の第１電極のそれぞれと電気的に連結された連結パッド（図示せず）を介してメイン基板１５０上に形成された電極パッド（図示せず）と電気的に連結されることができる。このために、液体レンズモジュール１４０がホルダー１２０の内部空間に挿入された後、第１連結基板１４１はメイン基板１５０に向かって−ｚ軸方向にベンディング（ｂｅｎｄｉｎｇ）された後、連結パッド（図示せず）と電極パッド（図示せず）は伝導性エポキシ（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｅｐｏｘｙ）によって電気的に連結されることができる。他の実施例として、第１連結基板１４１はホルダー１２０の表面に配置、形成、又はコートされた導電性第１ホルダー表面電極と連結され、ホルダー１２０の表面に配置された導電性第１ホルダー表面電極を介してメイン基板１５０と電気的に連結されることができるが、実施例はこれに限定されない。
【００５２】
第２連結基板１４４は液体レンズ１４２に含まれた第２電極（又は、共通電極）をメイン基板１５０に電気的に連結し、液体レンズ１４２の下に配置されることができる。第２連結基板１４４はＦＰＣＢ又は単一メタル基板（伝導性メタルプレート）から具現されることができる。ここで、第１電極及び第２電極について後述する図３及び図４に基づいて詳細に説明する。
【００５３】
第２連結基板１４４は第２電極と電気的に連結された連結パッドを介してメイン基板１５０上に形成された電極パッドと電気的に連結されることができる。このために、液体レンズモジュール１４０がホルダー１２０の内部空間に挿入された後、第２連結基板１４４はメイン基板１５０に向かって−ｚ軸方向にベンディングされることができる。他の実施例として、第２連結基板１４４はホルダー１２０の表面に配置、形成、又はコートされた導電性第２ホルダー表面電極と連結され、ホルダー１２０の表面に配置された導電性第２ホルダー表面電極を介してメイン基板１５０と電気的に連結されることができるが、実施例はこれに限定されない。
【００５４】
スペーサー１４３は液体レンズ１４２を取り囲むように配置され、液体レンズ１４２を外部衝撃から保護することができる。このために、スペーサー１４３は、液体レンズ１４２がその内部に装着、着座、接触、固定、仮固定、支持、結合又は配置可能な形状を有することができる。
【００５５】
また、スペーサー１４３は第１連結基板１４１と第２連結基板１４４との間に配置されることができ、ホルダー１２０の第１又は第２開口ＯＰ１、ＯＰ２の少なくとも一つから突出して配置されることができる。すなわち、スペーサー１４３の少なくとも一部は第１及び第２連結基板１４１、１４４とともに光軸ＬＸに垂直な方向（例えば、ｘ軸方向）にホルダー１２０の第１又は第２側壁の少なくとも一つから突出した形状を有することができる。これはスペーサー１４３のｘ軸方向への長さがホルダー１２０のｘ軸方向への長さより長いこともできるからである。
【００５６】
また、第１カバー（図示せず）はホルダー１２０、液体レンズモジュール１４０及びミドルベース１７２を取り囲むように配置され、これら１２０、１４０、１７２を外部の衝撃から保護することができる。特に、カバーが配置されることにより、光学系を形成する複数のレンズを外部衝撃から保護することができる。
【００５７】
一方、ミドルベース１７２はホルダー１２０の第２ホールを取り囲むように配置されることができる。このために、ミドルベース１７２は、第２ホールを収容するための収容ホール（図示せず）を含むことができる。ミドルベース１７２の内径（すなわち、収容ホールの直径）は第２ホールの外径以上であることができる。収容ホールはミドルベース１７２の中央付近で、カメラモジュール１００に配置されたイメージセンサー１８２の位置に対応する位置に形成されることができる。ミドルベース１７２はメイン基板１５０上で回路素子から離隔してメイン基板１５０に装着されることができる。すなわち、ホルダー１２０は回路素子から離隔してメイン基板１５０上に配置されることができる。
【００５８】
メイン基板１５０はミドルベース１７２の下部に配置され、イメージセンサー１８２が装着、着座、接触、固定、仮固定、支持、結合、又は収容されることができる溝、回路素子（図示せず）、連結部（又は、ＦＰＣＢ）（図示せず）及びコネクタ（図示せず）を含むことができる。
【００５９】
メイン基板１５０の回路素子は、液体レンズモジュール１４０及びイメージセンサー１８２を制御する制御モジュールを構成することができる。回路素子は受動素子及び能動素子の少なくとも一つを含むことができ、多様な広さ及び高さを有することができる。複数の回路素子ホルダー１２０と光軸ＬＸに平行な方向にオーバーラップしないように配置されることができる。メイン基板１５０は、ＦＰＣＢを含むＲＦＰＣＢ（Ｒｉｇｉｄ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）から具現されることができる。ＦＰＣＢはカメラモジュール１００が装着される空間の要求によってベンディングされることがある。
【００６０】
イメージセンサー１８２は、レンズアセンブリー１１０、１２０、１３０、１４０の第１レンズ部１１０、液体レンズモジュール１４０及び第２レンズ部１３０を通過した光をイメージデータに変換する機能を果たすことができる。より具体的に、イメージセンサー１８２は複数のピクセルを含むピクセルアレイを介して光をアナログ信号に変換し、アナログ信号に相応するデジタル信号を合成してイメージデータを生成することができる。
【００６１】
図３は駆動電圧に対応して焦点距離が調整される液体レンズを説明する。具体的に、図３（ａ）はレンズアセンブリー２２に含まれる液体レンズ２８を説明し、図３（ｂ）は液体レンズ２８の等価回路を説明する。ここで、液体レンズ２８は図２に示した液体レンズに相当することができる。
【００６２】
まず、図３（ａ）を参照すると、駆動電圧に対応して焦点距離が調整される液体レンズ２８は、同じ角距離をもって４個の相異なる方向に配置される第１電極のセクターＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４（以下、‘第１電極セクター’という）を介して駆動電圧を受けることができる。ここで、第１電極セクターとは、後述する図４に示したように、第１電極において第２プレート１４５によって覆われずに露出される第１電極の一部を意味する。第１電極セクターＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は液体レンズ２８の中心軸を基準に同じ角距離をもって配置されることができ、第１電極セクターの個数は４個であることができる。４個の第１電極セクターは液体レンズ２８の４個のコーナーにそれぞれ配置されることができる。第１電極セクターＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を介して駆動電圧（以下、‘個別電圧’という）が印加されれば、印加された個別電圧は後述する第２電極セクターＣ０に印加される電圧（以下、‘共通電圧’という）との相互作用によって形成される駆動電圧によってレンズ領域３１０に配置される導電性液体と非導電性液体との境界面が変形されることができる。ここで、第２電極セクターとは、後述する図４に示したように、第２電極Ｃにおいて第３プレート１４６によって覆われずに露出される第２電極Ｃの一部を意味する。
【００６３】
また、図３（ｂ）を参照すると、液体レンズ２８はその一側が相異なる第１電極セクターＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４から個別電圧を受け、他側が第２電極セクターＣ０と連結される複数のキャパシター３０と説明することができる。ここで、等価回路に含まれる複数のキャパシター３０は約数十〜２００ピコファラッド（ｐＦ）以下の小さなキャパシタンスを有することができる。
【００６４】
以下、実施例による液体レンズモジュール１４０を添付図面の図４に基づいて次のように説明する。ここで、液体レンズモジュール１４０は図２に示したカメラモジュール１００に含まれることができるが、実施例はこれに限られない。
【００６５】
図４は実施例による液体レンズモジュール２８Ａの断面図を示す。
【００６６】
図４に示した液体レンズモジュール２８Ａは、第１連結基板１４１、液体レンズ、スペーサー１４３及び第２連結基板１４４を含むことができる。図４でスペーサー１４３の図示は省略する。
【００６７】
図４に示した液体レンズモジュール２８Ａは図２に示した液体レンズモジュール１４０に相当することができる。よって、図４に示した第１連結基板１４１、液体レンズ及び第２連結基板１４４は図２に示した第１連結基板１４１、液体レンズ１４２及び第２連結基板１４４にそれぞれ相当するので、重複説明を省略する。
【００６８】
液体レンズは、相異なる種類の複数の液体ＬＱ１、ＬＱ２、第１〜第３プレート１４７、１４５、１４６、第１電極２１０、２１２、第２電極２２０及び絶縁層１４８を含むことができる。
【００６９】
液体レンズはキャビティ（ＣＡ：ｃａｖｉｔｙ）を含むことができる。キャビティＣＡについては後述する。
【００７０】
複数の液体ＬＱ１、ＬＱ２は第１プレート１４７のキャビティＣＡに充填、収容又は配置されることができる。複数の液体ＬＱ１、ＬＱ２は伝導性を有する第１液体ＬＱ１と非伝導性を有する第２液体（又は、絶縁液体）ＬＱ２とを含むことができる。第１液体ＬＱ１と第２液体ＬＱ２は互いに混じらなく、第１及び第２液体ＬＱ１、ＬＱ２が接する部分に界面ＢＯが形成されることができる。例えば、第１液体ＬＱ１上に第２液体ＬＱ２が配置されることができるが、実施例はこれに限られない。
【００７１】
第１液体ＬＱ１は、例えばエチレングリコール（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）と臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）を混合して形成することができる。第２液体ＬＱ２はオイル（ｏｉｌ）であることができ、例えばフェニル（ｐｈｅｎｙｌ）系のシリコンオイルであることができる。
【００７２】
第１液体ＬＱ１と第２液体ＬＱ２のそれぞれは殺菌剤又は酸化防止剤の少なくとも１種を含むことができる。酸化防止剤はフェノール系酸化防止剤又はリン（Ｐ）系酸化防止剤であることができる。そして、殺菌剤は、アルコール系、アルデヒド系及びフェノール系のいずれか１種の殺菌剤であることができる。このように、第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２のそれぞれが酸化防止剤と殺菌剤を含む場合、第１及び第２液体ＬＱ１、ＬＱ２が酸化するか微生物の繁殖によって第１及び第２液体ＬＱ１、ＬＱ２の物性が変化することを防止することができる。
【００７３】
第１プレート１４７の一側と他側に第１電極２１０、２１２と第２電極２２０がそれぞれ配置されることができる。複数の第１電極２１０、２１２は第２電極２２０から離隔して配置され、第１プレート１４７の一側（例えば、上面、側面及び下面）に配置されることができる。ここで、第１プレート１４７の側面とは第１プレート１４７の内側傾斜面を意味することができる。すなわち、第１個別電極２１０、２１２は第１プレート１４７と第２プレート１４５との間に配置されることができる。
【００７４】
第２電極２２０は第１プレート１４７の他側（例えば、下面）の少なくとも一部領域に配置され、第１液体ＬＱ１と直接接触することができる。すなわち、第２電極２２０は第１プレート１４７と第３プレート１４６との間から伝導性液体ＬＱ１まで延びて配置されることができる。よって、第１プレート１４７の他面に配置された第２電極２２０の一部が伝導性を有する第１液体ＬＱ１に露出されることができる。
【００７５】
また、第１電極２１０、２１２の個数は一つであることもでき、複数であることもできる。仮に、第１電極２１０、２１２の個数が複数の場合、複数の第１電極２１０、２１２は互いに電気的に離隔することもできる。前述した第１電極センサー及び第２電極セクターのそれぞれは少なくとも一つであることができる。例えば、複数の第１電極セクターＬ１〜Ｌ４は光軸を中心に時計方向（又は、反時計方向）に沿って順次配置されることができる。
【００７６】
第１電極及び第２電極２１０、２１２、２２０のそれぞれは導電性材料からなることができ、例えば金属からなることができ、詳細にはクロム（Ｃｒ）を含むことができる。クロミウム（ｃｈｒｏｍｉｕｍ）又はクロム（Ｃｈｒｏｍ）は銀色の光沢がある堅い遷移金属であり、壊れやすくてめったに変色しなく、融点が高い。そして、クロムを含む合金は腐食に強くて堅いから、他の金属と合金された形態で使うことができ、特にクロム（Ｃｒ）は腐食と変色が少ないから、キャビティＣＡを満たす伝導性を有する第１液体ＬＱ１にも強い特徴がある。
【００７７】
また、第２プレート１４５は第１電極２１０、２１２の一面に配置されることができる。すなわち、第２プレート１４５は第１プレート１４７上に配置されることができる。具体的に、第２プレート１４５は第１電極２１０、２１２の上面及びキャビティＣＡ上に配置されることができる。
【００７８】
第３プレート１４６は第２電極２２０の一面に配置されることができる。すなわち、第３プレート１４６は第１プレート１４７の下に配置されることができる。具体的に、第３プレート１４６は第２電極２２０の下面及びキャビティＣＡの下に配置されることができる。
【００７９】
第２プレート１４５と第３プレート１４６は第１プレート１４７を挟んで互いに対向するように配置されることができる。また、第２プレート１４５又は第３プレート１４６の少なくとも一つは省略することもできる。
【００８０】
第２及び第３プレート１４５、１４６のそれぞれは光が通過する領域であり、透光性材料からなることができる。例えば、第２及び第３プレート１４５、１４６のそれぞれはガラス（ｇｌａｓｓ）からなることができ、工程の便宜上、同じ材料から形成されることができる。また、第２及び第３プレート１４５、１４６のそれぞれの縁部は方形であり得るが、必ずしもこれに限定されない。
【００８１】
第２プレート１４５は、第１レンズ部１１０から入射する光が第１プレート１４５のキャビティＣＡの内部に進行するように許容する構成を有することができる。
【００８２】
第３プレート１４６は、第１プレート１４５のキャビティＣＡを通過した光が第２レンズ部１３０に進行するように許容する構成を有することができる。第３プレート１４６は第１液体ＬＱ１と直接接触することができる。
【００８３】
絶縁層１４８は、キャビティＣＡの上部領域で第２プレート１４５の下面の一部を覆うように配置されることができる。すなわち、絶縁層１４８は、第２液体ＬＱ２と第２プレート１４５との間に配置されることができる。
【００８４】
また、絶縁層１４８はキャビティＣＡの側壁を成す第１電極２１０、２１２の一部を覆うように配置されることができる。また、絶縁層１４８は、第１プレート１４７の下面で第１電極２１０、２１２及び第１プレート１４７を覆うように配置されることができる。ここで、図４に示したものとは違い、絶縁層１４８は第２電極２２０が第１液体ＬＱ１と接することを妨げないながら第２電極２２０の一部を覆うように配置されることもできる。これにより、第１電極２１０、２１２と第１液体ＬＱ１との間の接触及び第１電極２１０、２１２と第２液体ＬＱ２との間の接触を絶縁層１４８によって遮断することができる。
【００８５】
絶縁層１４８は、例えばパリレンＣ（ｐａｒｙｌｅｎｅ  Ｃ）コーティング剤から具現されることができ、白色染料をさらに含むこともできる。白色染料はキャビティＣＡの側壁を成す絶縁層１４８で光が反射される頻度を増加させることができる。
【００８６】
絶縁層１４８は第１及び第２電極２１０、２１２、２２０の一電極（例えば、第１電極２１０、２１２）を覆い、他の一つの電極（例えば、第２電極２２０）の一部を露出させ、伝導性を有する第１液体ＬＱ１に電気エネルギーが印加されるようにすることができる。
【００８７】
一方、第１プレート１４７はキャビティＣＡを含むことができる。キャビティＣＡの側壁は第１プレート１４７の内側面に相当する傾斜面を含むことができる。ここで、傾斜面は光軸を基準に第１所定角度θ１だけ傾くことができる。例えば、第１所定角度θ１は５５°〜６５°又は５０°〜７０°であることができる。両液体ＬＱ１、ＬＱ２が形成する界面ＢＯは駆動電圧によってキャビティＣＡの傾斜面に沿って動くことができる。
【００８８】
また、キャビティＣＡは、入射開口ＩＯＰ及び出射開口ＥＯＰを含むことができる。入射開口ＩＯＰは、後述する図５ｂ及び図６に示したように、キャビティＣＡの上側に位置し、出射開口ＥＯＰはキャビティＣＡの下側に位置する。すなわち、入射開口ＩＯＰと出射開口ＥＯＰは第１プレート１４７の上側と下側にそれぞれ位置する。
【００８９】
入射開口ＩＯＰ及び出射開口ＥＯＰのそれぞれの平面形状は円形であることができ、断面形状は貫通ホール（ｈｏｌｅ）の形態であることができる。この場合、入射開口ＩＯＰの幅は円形の直径に相当することができる。
【００９０】
また、キャビティＣＡは第１レンズ部１１０を通過した光が透過する部位であるので、第１プレート１４７は透明な材料からなることもでき、光の透過が容易でないように不純物を含むこともできる。
【００９１】
すなわち、第１レンズ部１１０を通過した光は第２プレート１４５に入射し、第２プレート１４５を通過した光は入射開口ＩＯＰに入射してキャビティＣＡを通過した後、出射開口ＥＯＰを通して第２レンズ部１３０に出射することができる。
【００９２】
キャビティＣＡは第１〜第３プレート１４７、１４５、１４６によって定義されることができる。すなわち、キャビティＣＡは第１プレート１４７の傾斜面（又は、内側傾斜面）、第２プレート１４５と接触又は隣接する入射開口ＩＯＰ及び第３プレート１４６と接触又は隣接する出射開口ＥＯＰによって取り囲まれる領域と定義することができる。
【００９３】
入射開口ＩＯＰ及び出射開口ＥＯＰの中でより広い開口の幅（又は、直径）は液体レンズで要求する画角（ＦＯＶ）又は液体レンズがカメラモジュール１００で遂行すべき役割によって変わることができる。
【００９４】
図４に示したように、キャビティＣＡにおいて光が入射する入射開口ＩＯＰの面積は反対方向の出射開口ＥＯＰの面積より小さいことができる。
【００９５】
もしくは、キャビティＣＡの傾斜方向が反対になるように液体レンズが配置されることもできる。すなわち、図４に示したものとは違い、キャビティＣＡにおいて光が入射する入射開口ＩＯＰの面積は光が出射する出射開口ＥＯＰの面積より大きいこともできる。また、キャビティＣＡの傾斜方向が反対になるように液体レンズが配置されるとき、液体レンズの傾斜方向によって液体レンズに含まれた構成の配置の全部又は一部が一緒に変わるか、キャビティＣＡの傾斜方向のみ変更され、残りの構成の配置は変わらないこともできる。
【００９６】
図５ａは図４に示した両液体ＬＱ１、ＬＱ２の界面ＢＯがティルティングされた形態を示し、図５ｂは図４に示した第１プレート１４７がティルティングされた形態を示す。
【００９７】
図６は図４に示した入射開口ＩＯＰ及び出射開口ＥＯＰを説明するための液体レンズモジュールの局部断面図である。
【００９８】
一実施例によれば、図５ｂに示したように、入射開口ＩＯＰはキャビティＣＡの上部を定義する第１プレート１４７の上面１４７ＵＳによって定義されることができる。すなわち、入射開口ＩＯＰは第１プレート１４７の上面１４７ＵＳに位置することができる。この場合、入射開口ＩＯＰの幅（又は、直径）（以下、‘入射直径’という）はキャビティＣＡを定義する第１プレート１４７の上面１４７ＵＳの幅（又は、直径）Ｄ１に相当することができる。
【００９９】
他の実施例によれば、図６に示したように、入射開口ＩＯＰはキャビティＣＡの上部を定義する第１電極２１０、２２０の上面に位置することができる。この場合、入射直径とは、キャビティＣＡを形成する第１プレート１４７の上面１４７ＵＳに配置された第１電極２１０、２１２の第２幅（又は、直径）Ｄ２に相当することができる。
【０１００】
実施例による液体レンズモジュールを含むカメラモジュール１００が第２所定角度θ２にティルティングされる場合、第１プレート１４７も、図５ｂに示したように、同じ角度θ２にティルティングされることができる。図５ｂで、参照符号Ｐ２は液体レンズモジュール自体（又は、液体レンズモジュールを含むカメラモジュール自体）がティルティングされないとき、第１プレート１４７の上面１４７ＵＳの位置である。
【０１０１】
図５ｂに示したように、カメラモジュール１００（又は、第１プレート１４７）が第２所定角度θ２にティルティングされる場合、両液体ＬＱ１、ＬＱ２の界面ＢＯは第３所定角度θ３にティルティングされることができる。図５ａで、参照符号Ｐ１はティルティングされなかった両液体ＬＱ１、ＬＱ２の間の界面ＢＯを示す。
【０１０２】
実施例による液体レンズモジュールの場合、カメラモジュールの手ぶれ補正ができるためのカメラモジュールティルト角度が１度を満たすために、入射直径に対する第１プレート１４７の第１厚さＴ１の比Ｒが０．３より大きい特性を有する。ここで、入射直径とは、入射開口ＩＯＰの幅（例えば、直径）Ｄ１、Ｄ２を意味することができる。比Ｒは次の式１のように表現することができる。
【０１０３】
【数１】
2021524608.tif 000003
【０１０４】
ここで、Ｄは入射直径を意味することができる。
【０１０５】
実施例によれば、前述した比Ｒが０．３より大きくなるようにするために、第１厚さＴ１を増加させながら入射直径Ｄを変化させて液体レンズモジュールを設計することができる。
【０１０６】
以下、比較例及び実施例による液体レンズモジュールを次のように比較して説明する。
【０１０７】
複数の第１電極２１０、２１２の個別電極セクターＥ１〜Ｅ４に印加される個別電圧を互いに異なるように印加することで、両液体ＬＱ１、ＬＱ２の間の界面ＢＯがティルティングすることにより液体レンズモジュールがＯＩＳ機能を果たすことができる。このようなＯＩＳ機能を充実に果たすために、液体レンズモジュールはＯＩＳティルティング条件を満たさなければならない。ここで、ＯＩＳティルティング条件とは、液体レンズモジュールを含むカメラモジュールが適用された光学機器のティルティング角度（以下、‘モジュールティルティング角度’という）が１°を満たさなければならない。ここで、モジュールティルティング角度は前述した第１プレート１４７のティルティング角度である第２所定角度θ２に相当する。なぜなら、光学機器がティルティングされるとき、同じ程度に第１プレート１４７もティルティングされるからである。
【０１０８】
ＯＩＳティルティング条件を満たすために、モジュールティルティング角度θ２が１°になることが良い。
【０１０９】
次の表１はモジュールティルティング角度が１°を満たすことができない比較例である液体レンズモジュールの無限大（ｉｎｆｉｎｉｔｙ）での比Ｒを示す。
【０１１０】
【表１】
2021524608.tif 000004
【０１１１】
表１を参照すると、液体レンズモジュールの場合の比Ｒがいずれも０．３以下であることが分かる。このように、比Ｒが０．３以下の場合、表１を参照すると、液体レンズモジュールの場合、無限大（ｉｎｆｉｎｉｔｙ）でモジュールティルティング角度θ２が１°になることができない。すなわち、表１の液体レンズモジュールはＯＩＳティルティング条件を満たすことができない。
【０１１２】
一方、実施例による液体レンズモジュールで、第１プレート１４７は比Ｒが０．３より大きいことを満たす第１幅Ｄと第１厚さＴ１を有する。次の表２は実施例による液体レンズモジュールのマクロでの特性を示す。
【０１１３】
【表２】
2021524608.tif 000005
【０１１４】
表２は、比Ｒが０．３を超えるように、第１厚さＴ１及び入射直径Ｄを変化させた実施例による液体レンズモジュールの特性を示す。
【０１１５】
表２を参照すると、実施例１及び２による液体レンズモジュールの両方で、比Ｒが０．３を超え、マクロ（６２．１ジオプター）でモジュールティルト角度が１°を満たすことが分かる。
【０１１６】
したがって、液体レンズモジュールの場合、比Ｒが０．３を超えるように、第１厚さＴ１と入射直径を調節して第１プレート１４７を設計することができる。
【０１１７】
例えば、図４に示した液体レンズモジュールの総厚さが１ｍｍ以下であり、第１プレート１４７の第１厚さＴ１が０．７５ｍｍであり、液体レンズモジュールに入射する光の経路の範囲を１．６ｍｍ〜１．８５ｍｍに限定するとき、無限大とマクロでＯＩＳティルティング条件を満たす比Ｒは０．３を超えるとともに０．４２以下であることができるが、実施例はこれに限られない。ここで、光の経路とは、前述した光のアクティブ領域を意味する。液体レンズモジュールを設計するとき、第１及び第２液体ＬＱ１、ＬＱ２の量を正確に充填させ、傾斜面の角度θ１が正確であれば、すなわち液体レンズモジュールの機構的限界がない場合、比Ｒが０．３を超えれば、ＯＩＳティルティング条件を満たすことができる。
【０１１８】
一方、前述した実施例による液体レンズを含むカメラモジュール１００を用いて光学機器を具現することができる。ここで、光学機器は光信号を加工するか分析することができる装置を含むことができる。光学機器の例としては、カメラ／ビデオ装置、望遠鏡装置、顕微鏡装置、干渉計装置、光度計装置、偏光計装置、分光計装置、反射計装置、オートコリメータ装置、レンズメーター装置などがあり得、レンズアセンブリーを含むことができる光学機器に本実施例を適用することができる。
【０１１９】
また、光学機器は、スマートフォン、ノートブック型コンピュータ、タブレット型コンピュータなどの携帯用装置として具現されることができる。このような光学機器は、カメラモジュール１００、映像を出力するディスプレイ部（図示せず）、カメラモジュール１００に電源を供給するバッテリー（図示せず）、及びカメラモジュール１００、ディスプレイ部、ディスプレイ部及びバッテリーを実装する本体ハウジングを含むことができる。光学機器は、他の機器と通信することができる通信モジュール、及びデータを記憶することができるメモリ部をさらに含むことができる。通信モジュールとメモリ部も本体ハウジングに実装されることができる。
【０１２０】
実施例に基づいて前述したように、いくつかのみ記述したが、その以外にも多様な形態の実施が可能である。前述した実施例の技術的内容は互いに両立することができない技術ではない限り、多様な形態に組み合わせられることができ、これによって新しい実施形態に具現されることもできる。
【０１２１】
本発明は本発明の精神及び必須特徴から逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化することができることは当業者に明らかである。したがって、前記詳細な説明は全ての面で制限的に解釈されてはいけなくて例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は添付の請求項の合理的解釈によって決定されなければならなく、本発明の等価的範囲内の全ての変更は本発明の範囲に含まれる。
発明の実施のための形態
【０１２２】
発明の実施のための形態は前述した“発明を実施するための形態”で充分に説明された。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
実施例による液体レンズモジュール、これを含むカメラモジュール及びこのカメラモジュールを含む光学機器は、カメラ／ビデオ装置、望遠鏡装置、顕微鏡装置、干渉計装置、光度計装置、偏光計装置、分光計装置、反射計装置、オートコリメータ装置、レンズメーター装置、スマートフォン、ノートブック型パソコン、タブレット型パソコンなどに適用可能である。
【図１】
2021524608.tif 000006
【図２】
2021524608.tif 000007
【図３（ａ）】
2021524608.tif 000008
【図３（ｂ）】
2021524608.tif 000009
【図４】
2021524608.tif 000010
【図５ａ】
2021524608.tif 000011
【図５ｂ】
2021524608.tif 000012
【図６】
2021524608.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月26日(2021.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
他の実施例によれば、図６に示したように、入射開口ＩＯＰはキャビティＣＡの上部を定義する第１電極２１０、２１２の上面に位置することができる。この場合、入射直径とは、キャビティＣＡを形成する第１プレート１４７の上面１４７ＵＳに配置された第１電極２１０、２１２の第２幅（又は、直径）Ｄ２に相当することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
【表２】
2021524608.tif 000014
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
表２を参照すると、実施例１及び２による液体レンズモジュールの両方で、比Ｒが０．３を超え、マクロ（６２．１ジオプター）でモジュールティルティング角度が１°を満たすことが分かる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝導性液体及び非伝導性液体を収容するキャビティを含む第１プレートと、
前記第１プレートの上及び下にそれぞれ配置される第２及び第３プレートと、
前記第１プレートの一側と他側にそれぞれ配置される第１及び第２電極とを含み、
前記キャビティにおいて前記第２プレートの下の入射開口の幅に対する前記第１プレートの厚さの比は０．３より大きい、液体レンズモジュール。
【請求項２】
前記比は０．３１〜０．４２である、請求項１に記載の液体レンズモジュール。
【国際調査報告】
2021524608.tif 000015
2021524608.tif 000016
2021524608.tif 000017
2021524608.tif 000018