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WO2018151524A1 - 액체 렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기 - Google Patents

액체 렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기 Download PDF

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Publication number
WO2018151524A1
WO2018151524A1 PCT/KR2018/001928 KR2018001928W WO2018151524A1 WO 2018151524 A1 WO2018151524 A1 WO 2018151524A1 KR 2018001928 W KR2018001928 W KR 2018001928W WO 2018151524 A1 WO2018151524 A1 WO 2018151524A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plate
electrode
liquid
region
lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2018/001928
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박승룡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Innotek Co Ltd
Original Assignee
LG Innotek Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Innotek Co Ltd filed Critical LG Innotek Co Ltd
Priority to US16/485,392 priority Critical patent/US11598930B2/en
Priority to CN201880012021.1A priority patent/CN110312959B/zh
Publication of WO2018151524A1 publication Critical patent/WO2018151524A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
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    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/028—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
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    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G—PHYSICS
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    • G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
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    • G02F1/294—Variable focal length devices

Definitions

  • the present invention relates to a liquid lens and a camera module and optical device including the same. More specifically, the present invention provides a liquid lens capable of reducing interference due to deformation caused by temperature in a structure confining liquid by thermal expansion of a liquid contained in the liquid lens in a lens assembly including a liquid lens and a solid lens. It is about.
  • the user of a portable device wants an optical device that has a high resolution, has a small size, and has various shooting functions (Auto-Focusing (AF) function, image stabilization or optical image stabilizer (OIS) function, etc.). .
  • 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 a high power consumption, and in order to protect the lens, a cover glass must be added separately from the camera module, thereby increasing the overall thickness. Therefore, research has been conducted on liquid lenses that perform auto focus and image stabilization functions by electrically adjusting the curvature of two liquid interfaces.
  • the plate of the lens region is larger than the peripheral region. It is possible to provide a liquid lens which can be made low so as to reduce interference with other lenses around the liquid lens due to the expansion of the plate.
  • the upper portion of the intermediate plate without the interface is partially etched. It is possible to provide a liquid lens having a structure.
  • a liquid lens according to an embodiment of the present invention includes a first plate including a cavity in which a conductive liquid and a nonconductive liquid are disposed; A first electrode disposed on the first plate; A second electrode disposed under the first plate; A second plate disposed on the first electrode; And a third plate disposed below the second electrode, the second plate having a first thickness and including an optical axis, and a second region extending from the first region and thicker than the first thickness.
  • a second region having a thickness may be included, and a position of an upper surface of the first region may be lower than a position of an upper surface of the second region.
  • the entire lower surface of the second plate may be disposed on the same surface.
  • the bottom surface of the first region and the bottom surface of the second region may not be disposed on the same surface.
  • an upper portion of the first plate facing the second plate may include a step.
  • the first electrode may be disposed on a lower surface of the second plate.
  • the first electrode may be disposed on an upper surface of the first plate.
  • the first electrode may extend to the side of the step of the first plate.
  • a height of a vertex of the first region may be lower than a height of an upper surface of the second region.
  • an interface formed between the conductive liquid and the non-conductive liquid may be located on an inclined surface below the step.
  • the step of the first plate may be etched by the sum of the thicknesses of the second electrode and the insulating film.
  • the present invention can reduce interference with the solid lens even with the expansion of the plate according to the temperature of the liquid lens has the advantage of increasing the design and process margin of the lens assembly consisting of the liquid lens and the solid lens.
  • the present invention can increase the design and process margin of the lens assembly without increasing the size of the lens assembly including the liquid lens and the solid lens.
  • FIG. 2 illustrates a camera module
  • FIG. 3 illustrates a first example of a liquid lens.
  • FIG. 4 illustrates a second example of a liquid lens.
  • FIG. 6 explains the characteristics according to the temperature of the liquid lens described in FIG. 3 or FIG.
  • the top (bottom) or the bottom (bottom) ( on or under) when described as being formed on the “top” or “on or under” of each element, the top (bottom) or the bottom (bottom) ( on or under includes both two elements directly contacting each other or one or more other elements are formed indirectly between the two elements.
  • the top (bottom) or the bottom (bottom) 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.
  • Fig. 1 illustrates the characteristics according to the temperature of the liquid lens described. Specifically, Fig. 1A illustrates a liquid lens at room temperature, and Fig. 1B illustrates a liquid lens at high temperature.
  • the cavity determined by the second plate 16, the first plate 14, and the third plate 12, which will be described later, is filled with two liquids having different properties. Liquids have the property of expanding at higher temperatures (eg, thermal expansion).
  • Two liquids filled in the cavity may include an electrolyte (or conductive) liquid and a non-electrolyte (or nonconductive) liquid.
  • Thermal expansion of the liquid may be greater than that of the solid. The higher the temperature of the material, the more active the molecules are, and the greater the distance between the molecules, which can increase the volume. In particular, since the molecules constituting the liquid may move more freely than the molecules constituting the solid, the liquid may have a greater thermal expansion than the solid when the temperature changes are the same.
  • Representative examples of the electrolyte (conductive) liquid used in the liquid lens include water (H 2 O). In the case of water, the volume expands when the temperature rises above 4 ° C, but the volume decreases when the temperature rises below 4 ° C. The coefficient of thermal expansion of water is known to be about 1.8 (unit: 10 ⁇ 5 / ° C.).
  • a shape in which the second plate 16 or the third plate 12 swells due to a volume change of two liquids filled in the cavity at a high temperature may occur.
  • the shape of the second plate 16 may swell due to the volume change of the two liquids filled in the cavity at a high temperature.
  • the central and peripheral regions of the first layer are not bonded to the first plate 14, and the thickness of the central and peripheral regions may be thinner than that of the bonded regions.
  • the second plate 16 may be bent.
  • the degree of swelling (S1) of the second plate 16 may vary depending on the temperature or the characteristics of the second plate 16.
  • the third plate 12 may not swell even when the temperature changes, or may swell relatively less than the second plate 16.
  • an insulating layer (not shown) may be formed to prevent the plurality of electrode patterns from being exposed to the cavity. For example, it is necessary to cover one of the two electrode patterns with an insulating layer and expose a portion of the other to prevent the change of the properties of the two liquids filled in the cavity. Due to the insulating layers formed on the first plate 14 and the third plate 12, even if the two liquids thermally expand in response to a temperature change, the third plate 12 does not swell and the second plate (which has weak strength) 16) may swell.
  • the second plate 16 When the second plate 16 swells to some extent (S1), the light (light) incident through the second plate 16 is separated from the interface 30 where the curvature is controlled through electrical energy. May be refracted by the bending rate occurring in In this case, the curvature generated in the second plate 16 may not be reflected in the design of the liquid lens, and the curvature of the second plate 16 is uniform even if the thermal expansion coefficient according to the temperature change of the two liquids is known accurately. It is unlikely to occur.
  • the second plate 16 when the second plate 16 swells to some extent S1 in response to the temperature, interference with a structure (eg, a solid lens, etc.) that may be disposed adjacent to the liquid lens may occur.
  • a structure eg, a solid lens, etc.
  • the size and volume of the module or device including the liquid lens may be increased when a distance between the liquid lens and the adjacent structure is secured. Also, in this case, it may be difficult to secure a design margin and a process margin in the process of manufacturing a module or device including a liquid lens.
  • FIG. 2 illustrates a camera module
  • the camera module may include a liquid lens module 14 and a sensor substrate 64 on which an image sensor is mounted.
  • the camera module includes a holder 18 formed by opening the upper and lower parts thereof, a liquid lens module 14 accommodated in the holder 18, a first lens part 12 disposed above the liquid lens module 14, and a liquid. And a second lens unit 16 disposed below the lens module 14, and a sensor substrate 64 disposed below the second lens unit 16 and mounted with an image sensor. At least one of the 12 and the second lens unit 16 may be omitted.
  • the liquid lens module 14 may include a plurality of lenses.
  • the plurality of lenses may include a liquid lens 28 and a solid lens including an interface formed by two liquids.
  • the liquid lens module 14 also includes a liquid lens 28 including an interface formed by two liquids, a spacer 36 surrounding the liquid lens 28, and at least one for supplying a driving voltage to the liquid lens 28.
  • the substrate 42 may electrically connect the sensor substrate 64 and the liquid lens 28.
  • the substrate 42 may supply a plurality of distinct driving voltages, and each driving voltage may be transmitted through the plurality of terminals 48.
  • the holder 18 included in the camera module may include a plurality of openings 52. After the liquid lens module 14 is inserted into the holder 18, the position and arrangement of the liquid lens module 14 may be adjusted using the liquid lens 28 exposed through the plurality of openings 52. Through this, the liquid lens module 14 may be mechanically aligned with the first lens unit 12 and the second lens unit 16.
  • FIG. 3 illustrates a first example of a liquid lens. Specifically, FIG. 3A shows a cross section of the liquid lens 28, and FIG. 3B shows a top view of the liquid lens 28.
  • the liquid lens 28 may include a liquid, a first plate, and an electrode.
  • the liquid may include a conductive liquid and a nonconductive liquid to form an interface.
  • the first plate may comprise a cavity in which the liquid is disposed.
  • the side wall surface of the cavity may include an inclined surface.
  • the electrode may be disposed above and / or below the first plate.
  • the electrode may include a first electrode (upper electrode) disposed above the first plate or a second electrode (lower electrode) disposed below the first plate.
  • the liquid lens may further include a second plate disposed over the first plate or a third plate disposed under the first plate.
  • the second plate may be disposed above the first electrode (upper electrode), and the third plate may be disposed below the second electrode (lower electrode).
  • the liquid lens 28 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 are the liquid lens 28. It can be adjusted by the driving voltage supplied to.
  • the driving voltage supplied to the liquid lens 28 may be transmitted through the first electrode 74 and the second electrode 76.
  • the second electrode 76 may transmit a plurality of (eg, four) individual driving voltages that are distinguished from each other by including a plurality of voltage sectors, and the second substrate 42 may transmit one common voltage.
  • the common voltage may be a reference voltage.
  • the liquid lens 28 is positioned between the third plate 12 and the second plate 16, the third plate 12, and the second plate 16 including a transparent material and have an opening having a predetermined slope. It may include a first plate 14 including an area.
  • the liquid lens 28 may include a cavity 50 determined by the opening region of the third plate 12, the second plate 16, and the first plate 14.
  • the cavity 50 may be filled with two liquids 26 and 24 having different properties (eg, conductive liquids and non-conductive liquids), and an interface 30 may be formed between the two liquids 26 and 24 having different properties. ) May be formed.
  • the lens area including the center portion of the second plate 16 is thinner than the peripheral area connected to the first plate 14.
  • One side of the second plate 16 in the direction of the cavity 50 has a peripheral area and the lens area is flat, but the other side of the opposite direction may have a structure in which the lens area is concavely concave than the peripheral area. That is, the surface (lower surface of the second plate) facing the cavity 50 of the second plate 16 may be formed in a plane where the lens area and the peripheral area of the second plate are flat. Since the lens region is concavely recessed on the other side of the second plate 16, even if the liquid in the cavity 50 swells due to thermal expansion, the interference with the adjacent structure can be reduced.
  • the opposite surface (upper surface of the second plate) of the surface facing the cavity 50 of the second plate 16 may include an escape groove formed by the lens region being escaped.
  • the thickness in the optical axis direction of the lens area of the surface opposite to the cavity 50 of the second plate 16 (upper surface of the second plate) opposite to the surface 50 (lower surface of the second plate) is equal to the thickness of the peripheral area that engages with the first plate. It may be thinner than the thickness in the optical axis direction.
  • the entire lower surface of the second plate 16 may be disposed on the same surface.
  • the lower surface of the central region and the lower surface of the peripheral region in the second plate 16 may not be disposed on the same surface.
  • the liquid lens 28 has conductivity, and the liquid lens 28 has two electrodes 74, 76 disposed above and below the first plate 14. And an insulating layer 72 disposed on an inclined surface to which the conductive liquid may contact.
  • the insulating layer 72 covers one electrode (eg, the second electrode 76) of the two electrodes 74, 76, and the other electrode (eg, exposes a portion of the first electrode 74). Electrical energy may be applied to the conductive liquid (eg, 26).
  • the upper portion of the first plate 14 may be etched to expose the first electrode 74 to the conductive liquid 26.
  • the second electrode 76 may be formed to an area to be etched on the first plate 14, and the insulating layer 72 may be disposed on the second electrode 76.
  • an upper portion of the first plate 14 may be deleted by the sum of the thickness of the second electrode 76 and the thickness of the insulating layer 72. That is, the upper portion of the first plate 14 may include a step.
  • the upper portion of the first plate 14 may be etched larger than the sum of the thickness of the second electrode 76 and the thickness of the insulating layer 72, but moves along the inclined surface of the first plate 14. There is no need to disturb the movement of the interface 30. Therefore, up to about 10-15% of the upper portion of the inclined surface of the first plate 14 may be etched. Through this, the interface 30 formed between the conductive liquid and the non-conductive liquid may be located on an inclined surface below the step formed by etching.
  • the first electrode 74 may be formed to extend on the upper portion of the first plate 14 and the insulating layer 72. In this case, the first electrode 74 may be easily exposed to the conductive liquid 26.
  • Two substrates 42 (see FIG. 2) for transmitting a driving voltage may be connected to two electrodes 74 and 76 included in the liquid lens 28.
  • the focal length of the liquid lens 28 may be adjusted while the bending, the inclination, or the like of the interface 30 formed in the liquid lens 28 changes in response to the driving voltage.
  • the liquid lens 28 includes the diameter D1 of the opening area determined by the first plate 14, the diameter D2 up to the step area, and the second plate 16.
  • the structure of the liquid lens 28 can be understood by comparing the size of the diameter D3 of the central region.
  • the diameter D2 of the etched upper portion of the first plate 14 may be larger than the diameter D1 of the opening region determined by the first plate 14.
  • the diameter D3 of the central region of the second plate 16 may be larger than the diameter D2 of the upper portion of the thin first plate 14.
  • the lens area of the second plate 16 may include an upper portion of the first plate 14 having a thin thickness on a plane.
  • FIG. 4 illustrates a second example of a liquid lens.
  • the shape of the first electrode 74 disposed on the first plate 14 is different from that of the liquid lens described with reference to FIG. 3.
  • the second electrode 76 is formed on the upper portion of the first plate 14 while the first electrode 74 is formed to extend to the upper region of the thin first plate 14. It may be formed to extend less, cover the second electrode 76 with an insulating film 72 and expose the first electrode 74 to the conductive liquid 26.
  • the conductive material is conductive.
  • the first electrode 74 may be easily exposed to the liquid 26.
  • FIG. 5 illustrates an upper portion of the first plate. Specifically, FIGS. 5A and 5B illustrate different structures of the upper portion of the first plate 14.
  • the upper portion of the first plate 14 may be uniformly etched by a predetermined depth.
  • a pattern including a plurality of recesses having a predetermined depth may be formed on the upper portion of the first plate 14. For example, etching the upper portion of the first plate 14 by a predetermined depth may vary depending on a method of exposing the first electrode 74 to the conductive liquid 26 in any shape.
  • the diameter D2 of the etched region must be greater than the diameter D1 of the opening region determined by the first plate 14 to expose the first electrode on the upper portion of the first plate 14.
  • the diameter D3 of the central region in the second plate 16 may be larger than the diameter D1 of the opening region determined by the first plate 14.
  • the diameter D3 of the central region in the second plate 16 may be larger than the diameter D2 of the etched region to expose the first electrode on the first plate 14. The opposite may be true.
  • FIG. 6 explains the characteristics according to the temperature of the liquid lens described in FIG. 3 or FIG. Specifically, FIG. 6A illustrates a liquid lens at room temperature, and FIG. 6B illustrates a liquid lens at high temperature.
  • the cavity determined by the second plate 16, the first plate 14, and the third plate 12 is filled with two liquids having different properties, and the two liquids may have the property of expanding when the temperature increases. (Eg thermal expansion).
  • light (light) incident through the second plate 16 may form an interface 30 formed by the two liquids in the cavity.
  • the third plate 12 may be affected by the refraction.
  • the path of light (light) may be reversed.
  • the liquid lens may be controlled in a desired direction by applying electrical energy to the liquid lens to change the curvature of the interface 30.
  • a shape in which the second plate 16 swells may occur due to a volume change of two liquids filled in the cavity at a high temperature. Since the central region of the second plate 16 is not bonded to the first plate 14, and the thickness of the central region is thinner than that of the peripheral region bonded to the first plate 14, the volume is changed according to the temperature change.
  • the second plate 16 may be bent in correspondence to the two liquids that become larger.
  • the swelling degree S2 may be smaller depending on the characteristics of the second plate 16 than the swelling degree S1 of the second plate described with reference to FIG. 1B. This may be possible because the upper surface of the second plate 16 (ie, the opposite direction of the cavity) may be recessed to form the lens region.
  • the height of the apex of the central region may be lower than the height of the upper surface of the peripheral region.
  • the degree of swelling (S2) of the second plate 16 corresponding to the temperature is greatly reduced, interference that may occur between the liquid lens and the structure (eg, a solid lens, etc.) that may be disposed adjacent to the second plate 16 may be greatly reduced. Can be reduced.
  • the degree of swelling (S2) of the second plate 16 is greatly reduced in response to the temperature, the distance to be secured between the liquid lens and the adjacent structure may be narrowed to avoid interference. In manufacturing a module or device including a liquid lens, it may be easy to secure a design margin and a process margin.
  • an optical device including the above-described camera module 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.

Landscapes

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Abstract

본 발명의 액체 렌즈는 전도성 액체와 비전도성 액체가 배치되는 캐비티를 포함하는 제1 플레이트, 제1 플레이트 위에 배치되는 제1 전극, 제1 플레이트 아래에 배치되는 제2 전극, 제1 전극 위에 배치되는 제2 플레이트, 및 제2 전극 아래에 배치되는 제3 플레이트를 포함하고, 제2 플레이트는 제1 두께를 가지며 광축을 포함하는 제1 영역과, 제1 영역으로부터 연장되고 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 가지는 제2 영역을 포함하고, 제1 영역 상면의 위치는 상기 제2 영역의 상면의 위치 보다 낮다.

Description

액체 렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기
본 발명은 액체 렌즈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 액체 렌즈 및 고체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리에서 액체 렌즈에 포함된 액체의 열 팽창에 의해 액체를 가두는 구조물에 온도에 따라 발생하는 변형에 의한 간섭을 줄일 수 있는 액체 렌즈에 관한 것이다.
휴대용 장치의 사용자는 고해상도를 가지며 크기가 작고 다양한 촬영 기능(오토포커싱(Auto-Focusing, AF) 기능, 손떨림 보정 내지 영상 흔들림 방지(Optical Image Stabilizer, OIS) 기능 등)을 가지는 광학 기기를 원하고 있다. 이러한 촬영 기능은 여러 개의 렌즈를 조합해서 직접 렌즈를 움직이는 방법을 통해 구현될 수 있으나, 렌즈의 수를 증가시킬 경우 광학 기기의 크기가 커질 수 있다. 오토 포커스와 손떨림 보정 기능은, 렌즈 홀더에 고정되어 광축이 정렬된 여러 개의 렌즈 모듈이, 광축 또는 광축의 수직 방향으로 이동하거나 틸팅(Tilting)하여 수행되고, 렌즈 모듈을 구동시키기 위해 별도의 렌즈 구동 장치가 사용된다. 그러나 렌즈 구동 장치는 전력 소모가 높으며, 이를 보호하기 위해서 카메라 모듈과 별도로 커버 글라스를 추가하여야 하는바 전체 두께가 두꺼워 진다. 따라서 두 가지 액체의 계면의 곡률을 전기적으로 조절하여 오토 포커스와 손떨림 보정 기능을 수행하는 액체 렌즈에 대한 연구가 이루어지고 있다.
본 발명은 전기 에너지를 이용하여 초점 거리를 조정할 수 있는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈에서 렌즈에 포함된 액체를 하우징할 수 있는 구조물에 온도에 따라 플레이트에 변형이 발생하더라도 렌즈 영역의 플레이트가 주변 영역보다 낮도록 하여 플레이트의 팽창에 의한 액체 렌즈 주변의 다른 렌즈와의 간섭을 줄일 수 있는 액체 렌즈를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 액체 렌즈의 상부 플레이트에서 주변 영역보다 렌즈 영역의 높이가 낮아 적어도 하나의 전극을 전도성 액체에 노출시키기 위한 공간을 확보하기 위해, 계면이 위치하지 않는 중간 플레이트의 상부가 일부 식각된 구조를 가지는 액체 렌즈를 제공할 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액체 렌즈는 전도성 액체와 비전도성 액체가 배치되는 캐비티를 포함하는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트 위에 배치되는 제1 전극; 상기 제1 플레이트 아래에 배치되는 제2 전극; 상기 제1 전극 위에 배치되는 제2 플레이트; 및 상기 제2 전극 아래에 배치되는 제3 플레이트를 포함하고, 상기 제2 플레이트는 제1 두께를 가지며 광축을 포함하는 제1 영역과, 상기 제1 영역으로부터 연장되고 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 가지는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역 상면의 위치는 상기 제2 영역의 상면의 위치 보다 낮을 수 있다.
또한, 상기 제2 플레이트의 하면 전체가 동일한 면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 영역의 하면과 제2 영역의 하면은 동일한 면에 배치되지 않을 수 있다.
또한, 상기 제2 플레이트와 대면하는 상기 제1 플레이트의 상부는 단차를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 전극은 상기 제2 플레이트의 하면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 전극은 상기 제1 플레이트의 상면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 전극은 상기 제1 플레이트의 단차의 측면으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 제1 플레이트의 제1 영역이 위로 볼록해 졌을 때 상기 제1 영역의 정점의 높이가 상기 제2 영역의 상면의 높이보다 낮을 수 있다.
또한, 상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체 사이에 형성된 계면은 상기 단차의 아래의 경사면에 위치할 수 있다.
또한, 상기 제1플레이트의 단차는 상기 제2전극 및 상기 절연막의 두께의 합만큼 식각될 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 액체 렌즈의 온도에 따른 플레이트의 팽창에도 고체 렌즈와의 간섭을 줄일 수 있어 액체 렌즈와 고체 렌즈로 구성되는 렌즈 어셈블리의 설계 및 공정 마진을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 액체 렌즈와 고체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리의 크기를 증가시키지 않고도 렌즈 어셈블리의 설계 및 공정 마진을 증가시킬 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도1은 액체 렌즈의 온도에 따른 특성을 설명한다.
도2는 카메라 모듈을 설명한다.
도3은 액체 렌즈의 제1예를 설명한다.
도4는 액체 렌즈의 제2예를 설명한다.
도5는 제1플레이트의 상부를 설명한다.
도6은 도3 또는 도4에서 설명하는 액체 렌즈의 온도에 따른 특성을 설명한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 요소(element)의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 요소(element)가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 요소(element)가 상기 두 요소(element)사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 요소(element)를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.
도1은 설명한 액체 렌즈의 온도에 따른 특성을 설명한다. 구체적으로, 도1의 (a)는 상온에서의 액체 렌즈를 설명하고, 도1의 (b)는 고온에서의 액체 렌즈를 설명한다.
후술할 제2플레이트(16), 제1플레이트(14) 및 제3플레이트(12)에 의해 결정되는 캐비티에는 서로 다른 성질의 두 액체가 충진되어 있다. 액체는 온도가 높아지면 팽창하는 성질을 가진다(예, 열팽창, thermal expansion).
캐비티에 충진되는 두 액체는 전해질(또는 전도성) 액체와 비전해질(또는 비전도성) 액체를 포함할 수 있다. 액체의 열팽창은 고체보다 더 클 수 있다. 물질의 온도가 높아지면 분자들의 운동이 활발해져 분자와 분자 사이의 간격이 멀어지고, 이로 인해 부피가 증가할 수 있다. 특히, 액체를 구성하는 분자들이 고체를 구성하는 분자들보다 더 자유롭게 움직일 수 있기 때문에 온도가 변하는 정도가 같을 경우 액체가 고체보다 열팽창 정도가 더 클 수 있다. 액체 렌즈에 사용되는 전해질(전도성) 액체에 대표적인 예로 물(H2O)을 들 수 있다. 물의 경우 4℃ 이상에서는 온도가 올라갈 때 부피가 팽창하지만, 4℃ 이하에서는 온도가 올라갈 때 부피가 줄어드는 특징을 가지고 있다. 물의 열팽창 계수는 약 1.8 (단위: 10-5/℃)정도로 알려져 있다.
도1a를 참조하면, 상온에서 캐비티에 충진된 두 액체의 부피 변화가 없다면, 제2플레이트(16)을 통해 입사된 광(빛)은 캐비티 내 두 액체가 형성하는 계면(30)에 의한 굴절에 영향을 받아 제3플레이트(12)을 통과할 수 있다. 실시예에 따라, 광(빛)의 경로는 반대일 수도 있다. 액체 렌즈에 전기 에너지를 인가하여 계면(30)의 곡률을 제어할 수 있다.
도1b를 참조하면, 고온에서 캐비티에 충진된 두 액체의 부피 변화로 인하여 제2플레이트(16) 또는 제3플레이트(12)가 부풀어오르는 형상이 발생할 수 있다. 예를들어 고온에서 캐비티에 충진된 두 액체의 부피 변화로 인하여 제2플레이트(16)가 부풀어오르는 형상이 발생할 수 있다. 제1층의 중심부와 주변 영역은 제1플레이트(14)과 접착되어 있지 않을 뿐만 아니라, 접착된 영역에 비하여 중심부와 주변 영역의 두께가 얇을 수 있기 때문에, 온도 변화에 따라 부피가 커지는 두 액체에 대응하여 제2플레이트(16)은 휘어질 수 있다. 예를 들어, 제2플레이트(16)는 온도에 따라 또는 제2플레이트(16)의 특성에 따라 부풀어 오르는 정도(S1)은 달라질 수 있다.
한편, 온도 변화에도 제3플레이트(12)는 부풀어 오르지 않거나, 제2플레이트(16)보다 상대적으로 적게 부풀어 오를 수 있다. 복수의 전극 패턴이 배치된 제1플레이트(14)를 제3플레이트(12) 상에 고정한 뒤, 절연층(미도시)을 형성하여 복수의 전극 패턴이 캐비티에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 절연층으로 두 개의 전극 패턴 중 하나를 덮고, 다른 하나의 일부를 노출시켜야 캐비티 내에 충진된 두 액체들의 성질이 변화하는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 제1플레이트(14)과 제3플레이트(12) 상에 형성되는 절연층으로 인하여 두 액체가 온도 변화에 대응하여 열팽창을 하더라도 제3플레이트(12)이 부풀어 오르지 않고, 강도가 약한 제2플레이트(16)가 부풀어 오를 수 있다.
제2플레이트(16)가 어느 정도(S1) 부풀어 오르면, 제2플레이트(16)을 통해 입사되는 광(빛)은 전기 에너지를 통해 곡률이 제어되는 계면(30)과는 별도로 제2플레이트(16)에서 발생한 굴곡률에 의해 굴절될 수 있다. 이 경우, 제2플레이트(16)에서 발생하는 곡률은 액체 렌즈에 설계에 반영되어 있지 않을 수 있고, 두 액체의 온도 변화에 따른 열팽창률을 정확히 알고 있다고 하더라도 제2플레이트(16)의 곡률은 균일하게 발생하지 않을 가능성이 있다.
한편, 제2플레이트(16)가 온도에 대응하여 어느 정도(S1) 부풀어 오르면, 액체 렌즈와 인접하여 배치될 수 있는 구조물(예를 들면, 고체 렌즈 등)과의 간섭이 발생할 수 있다. 만약, 제2플레이트(16)가 부풀어 오르는 경우에 발생하는 간섭을 피하기 위해, 액체 렌즈와 인접한 구조물의 간격을 확보하는 경우 액체 렌즈를 포함하는 모듈 또는 장치의 크기와 부피가 커질 수 있다. 또한, 이 경우, 액체 렌즈를 포함하는 모듈 또는 장치를 제조하는 과정에서 설계 마진 및 공정 마진을 확보하기 어려울 수도 있다.
도2는 카메라 모듈을 설명한다.
도시된 바와 같이, 카메라 모듈은 액체 렌즈 모듈(14) 및 이미지센서가 실장되는 센서 기판(64)를 포함할 수 있다. 카메라 모듈은 상부와 하부가 개방되어 형성된 홀더(18), 홀더(18) 내부에 수용되는 액체 렌즈 모듈(14), 액체 렌즈 모듈(14)의 상부에 배치되는 제1렌즈부(12), 액체 렌즈 모듈(14)의 하부에 배치되는 제2렌즈부(16), 및 제2렌즈부(16)의 하부에 배치되고 이미지센서가 실장되는 센서 기판(64)을 포함할 수 있으며 제1렌즈부(12) 및 제2렌즈부(16) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
액체 렌즈 모듈(14)은 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 두 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈(28) 및 고체 렌즈 포함할 수 있다. 또한 액체 렌즈 모듈(14)은 두 액체가 형성하는 계면을 포함하는 액체 렌즈(28), 액체 렌즈(28)를 둘러싸는 스페이서(36), 액체 렌즈(28)에 구동 전압을 공급하기 위한 적어도 하나의 기판(42)을 포함할 수 있다. 기판(42)은 센서 기판(64)과 액체 렌즈(28)를 전기적으로 연결할 수 있다. 기판(42)은 구별되는 복수의 구동 전압을 공급할 수 있고, 각각의 구동 전압은 복수의 단자(48)를 통해 전달될 수 있다.
한편, 카메라 모듈에 포함된 홀더(18)는 복수의 오프닝(52)을 포함할 수 있다. 액체 렌즈 모듈(14)을 홀더(18)에 삽입한 후 복수의 오프닝(52)을 통해 노출되는 액체 렌즈(28)를 이용하여 액체 렌즈 모듈(14)의 위치, 배치를 조정할 수 있다. 이를 통해, 액체 렌즈 모듈(14)을 제1렌즈부(12) 및 제2렌즈부(16)와 기구적으로 정렬할 수 있다.
도3은 액체 렌즈의 제1예를 설명한다. 구체적으로, 도3의 (a)는 액체 렌즈(28)의 단면을 보여하고, 도3의 (b)는 액체 렌즈(28)의 탑뷰를 보여준다.
액체 렌즈는(28)은 액체, 제1 플레이트 및 전극을 포함할 수 있다. 액체는 계면을 형성하는 전도성 액체 및 비전도성 액체를 포함할 수 있다. 제1 플레이트는 액체가 배치되는 캐비티를 포함할 수 있다. 캐비티의 측벽면은 경사면을 포함할 수 있다. 전극은 제1 플레이트 상부 및/또는 하부에 배치될 수 있다. 전극은 제1 플레이트 상부에 배치되는 제1 전극(상부 전극) 또는 제1 플레이트 하부에 배치되는 제2 전극(하부 전극)을 포함할 수 있다. 액체 렌즈는 제1 플레이트 위에 배치되는 제2 플레이트 또는 제1 플레이트 아래에 배치되는 제3 플레이트를 더 포함할 수 있다. 제2 플레이트는 제1 전극(상부 전극)의 상부에 배치될 수 있고, 제3 플레이트는 제2 전극(하부 전극)의 하부에 배치될 수 있다.
도3의 (a)를 참조하면, 액체 렌즈(28)는 서로 다른 두 액체, 예를 들면 전도성 액체와 비전도성 액체를 포함하고, 두 액체가 형성하는 계면의 곡률, 형상은 액체 렌즈(28)에 공급되는 구동 전압에 의해 조정될 수 있다. 액체 렌즈(28)에 공급되는 구동 전압은 제1전극(74) 및 제2전극(76)을 통해 전달될 수 있다. 제2전극(76)은 복수의 전압섹터를 포함하여 서로 구별되는 복수(예, 4개)의 개별 구동 전압을 전달할 수 있고, 제2기판(42)은 하나의 공통 전압을 전달할 수 있다. 공통 전압은 기준 전압일 수 있다.
또한, 액체 렌즈(28)는 투명한 재질을 포함하는 제3플레이트(12) 및 제2플레이트(16), 제3플레이트(12) 및 제2플레이트(16) 사이에 위치하며 기 설정된 경사면을 가지는 개구영역을 포함하는 제1플레이트(14)를 포함할 수 있다.
또한, 액체 렌즈(28)는 제3플레이트(12), 제2플레이트(16) 및 제1플레이트(14)의 개구영역에 의해 결정되는 캐비티(cavity, 50)를 포함할 수 있다. 여기서, 캐비티(50)는 서로 다른 성질(예, 전도성 액체 및 비전도성 액체)의 두 액체(26, 24)가 충진될 수 있으며, 서로 다른 성질의 두 액체(26, 24) 사이에는 계면(30)이 형성될 수 있다.
제2플레이트(16)에서 중심부를 포함하는 렌즈 영역은 제1플레이트(14)와 연결되는 주변 영역보다 두께가 얇다. 제2플레이트(16)의 캐비티(50) 방향으로 일측은 주변 영역과 렌즈 영역은 평편하지만, 반대방향의 타측은 렌즈 영역이 주변 영역에 비해 오목하게 패여 있는 구조를 가질 수 있다. 즉 제2플레이트(16)의 캐비티(50)와 대면하는 면(제2 플레이트의 하면)은 제2플레이트의 렌즈 영역과 주변 영역이 평편한 평면으로 형성될 수 있다. 제2플레이트(16)의 타측에 렌즈 영역이 오목하게 패여 있어, 캐비티(50) 내 액체가 열 팽창에 의해 제2플레이트(16)가 부풀어 오르더라도 인접한 구조물과의 간섭을 줄일 수 있다. 즉 제2플레이트(16)의 캐비티(50)와 대면하는 면(제2 플레이트의 하면)의 반대 면(제2 플레이트의 상면)은 렌즈 영역이 도피되어 형성되는 도피 홈을 포함할 수 있다. 제2플레이트(16)의 캐비티(50)와 대면하는 면(제2 플레이트의 하면)의 반대 면(제2 플레이트의 상면)의 렌즈 영역의 광축방향의 두께는 제1플레이트와 결합하는 주변 영역의 광축방향의 두께보다 얇을 수 있다.
실시예에 따라, 제2 플레이트(16)의 하면 전체가 동일한 면에 배치될 수 있다. 또한, 제2플레이트(16) 내 중심영역의 하면과 주변영역의 하면은 동일한 면에 배치되지 않을 수도 있다.
또한, 액체 렌즈(28)에 포함되는 두 액체(26, 24) 중 적어도 하나는 전도성을 가지며, 액체 렌즈(28)는 제1플레이트(14) 상부 및 하부에 배치되는 두 전극(74, 76) 및 전도성을 가지는 액체가 맞닿을 수 있는 경사면에 배치되는 절연층(72)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 절연층(72)은 두 전극(74, 76) 중 하나의 전극(예, 제2전극(76))을 덮고, 다른 하나의 전극은(예, 제1전극(74)의 일부를 노출시켜 전도성 액체(예, 26)에 전기 에너지가 인가되도록 할 수 있다.
한편, 캐비티(50) 방향의 제2플레이트(16)의 일측면이 평편한 경우, 제1전극(74)을 전도성 액체(26)에 노출시키기 어려울 수 있다. 이러한 구조적인 문제를 극복하기 위해, 제1플레이트(14)의 상부를 적어도 일정부분 식각하여 제1전극(74)을 전도성 액체(26)에 노출시킬 수 있다. 제1플레이트(14)의 상부에 식각되는 영역까지 제2전극(76)이 형성되고, 제2전극(76) 상에는 절연막(72)을 배치할 수 있다. 이때, 제1플레이트(14)의 상부는 제2전극(76)의 두께와 절연막(72)의 두께 합만큼 삭제될 수 있다. 즉, 제1플레이트(14)의 상부에는 단차를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제1플레이트(14)의 상부는 제2전극(76)의 두께와 절연막(72)의 두께 합보다 더 크게 식각될 수 있으나, 제1플레이트(14)의 경사면을 따라 이동하는 계면(30)의 움직임을 방해할 필요가 없다. 따라서, 제1플레이트(14)의 경사면의 상부 약 10~15%까지도 식각할 수 있다. 이를 통해 전도성 액체와 비전도성 액체 사이에 형성된 계면(30)은 식각하여 형성한 단차의 아래의 경사면에 위치할 수 있다.
실시예에 따라, 제1전극(74)은 제1플레이트(14)의 상부 및 절연막(72) 상에도 연장되어 형성될 수도 있다. 이 경우, 제1전극(74)이 전도성 액체(26)에 노출되기 용이해질 수 있다.
액체 렌즈(28)에 포함된 두 전극(74, 76)에 구동 전압을 전달하기 위한 두 기판(42, 도2참조)이 연결될 수 있다. 구동 전압에 대응하여 액체 렌즈(28) 내 형성되는 계면(30)의 굴곡, 경사도 등이 변하면서 액체 렌즈(28)의 초점 거리가 조정될 수 있다.
도3의 (b)를 참조하면, 액체 렌즈(28)에는 제1플레이트(14)에 의해 결정되는 개구 영역의 직경(D1), 단차 영역까지의 직경(D2), 제2플레이트(16)의 중심 영역의 직경(D3)의 크기를 비교하여 액체 렌즈(28)의 구조를 이해할 수 있다. 제1플레이트(14)에 의해 결정되는 개구 영역의 직경(D1)보다 제1플레이트(14)의 식각되는 상부의 직경(D2)이 더 클 수 있다. 또한, 두께가 얇은 제1플레이트(14)의 상부의 직경(D2)보다 제2플레이트(16)의 중심 영역의 직경(D3)이 더 클 수 있다.
한편, 평면상에서 제2플레이트(16)의 렌즈 영역은 두께가 얇은 제1플레이트(14)의 상부를 포함할 수 있다.
도4는 액체 렌즈의 제2예를 설명한다.
도시된 바와 같이, 액체 렌즈는 제1플레이트(14) 상에 배치된 제1전극(74)의 형상이 도3에서 설명한 액체 렌즈와 다르다. 도3에서 설명한 액체 렌즈와 비교하면, 제1전극(74)이 두께가 얇은 제1플레이트(14)의 상부 영역까지 확장되어 형성되면서 제2전극(76)이 제1플레이트(14)의 상부에 더 적게 연장되어 형성되고, 절연막(72)으로 제2전극(76)을 덮고 제1전극(74)은 전도성 액체(26)에 노출시킬 수 있다.
제1전극(74)이 확장되어 형성되면서, 제1플레이트(14)와 제2플레이트(16)를 접합하는 과정에서 접착제의 역할을 수행하는 제1전극(74)이 접착과정에서 일부 손실되더라도 전도성 액체(26)에 제1전극(74)을 용이하게 노출시킬 수 있다.
도5는 제1플레이트의 상부를 설명한다. 구체적으로, 도5의 (a) 및 (b)는 제1플레이트(14) 상부의 서로 다른 구조를 설명한다.
도3, 도4 및 도5의 (a)와 (b)를 참조하면, 제1플레이트(14)의 제1전극(74)을 전도성 액체(26)에 노출하는 서로 다른 구조를 설명하고 있다. 구체적으로 도5의 (a)와 같이 제1플레이트(14)의 상부가 일정 깊이만큼 균일하게 식각할 수 있다. 실시예에 따라, 도5의 (b)와 같이 제1플레이트(14)의 상부를 일정 깊이만큼의 복수의 리세스를 포함하는 패턴을 형성할 수도 있다. 예를 들어, 제1플레이트(14)의 상부를 일정 깊이만큼을 식각하는 것 어떠한 형상으로 이루어지는 가는 제1전극(74)을 전도성 액체(26)에 노출시키는 방법에 따라 달라질 수 있다.
다만, 제1전극(74)을 전도성 액체(26)에 노출시키는 방법이 액체 렌즈(28)의 렌즈 영역, 즉 광(빛)이 통과하는 영역에 방해를 주는 것을 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, 제1플레이트(14)에 의해 결정되는 개구 영역의 직경(D1)보다 제1플레이트(14)의 상부에 제1전극을 노출하기 위해 식각된 영역의 직경(D2)이 커야 한다. 또한, 제1플레이트(14)에 의해 결정되는 개구 영역의 직경(D1)보다 제2플레이트(16) 내 중심 영역의 직경(D3)이 클 수 있다..
한편, 실시예에 따라 제1플레이트(14)의 상부에 제1전극을 노출하기 위해 식각된 영역의 직경(D2)보다 제2플레이트(16) 내 중심 영역의 직경(D3)이 클 수도 있고, 그 반대일 수도 있다.
도6은 도3 또는 도4에서 설명하는 액체 렌즈의 온도에 따른 특성을 설명한다. 구체적으로, 도6의 (a)는 상온에서의 액체 렌즈를 설명하고, 도6의 (b)는 고온에서의 액체 렌즈를 설명한다. 제2플레이트(16), 제1플레이트(14) 및 제3플레이트(12)에 의해 결정되는 캐비티에는 서로 다른 성질의 두 액체가 충진되어 있고, 두 액체는 온도가 높아지면 팽창하는 성질을 가질 수 있다(예, 열팽창, thermal expansion).
도6의 (a)를 참조하면, 상온에서 캐비티에 충진된 두 액체의 부피 변화가 없다면, 제2플레이트(16)을 통해 입사된 광(빛)은 캐비티 내 두 액체가 형성하는 계면(30)에 의한 굴절에 영향을 받아 제3플레이트(12)을 통과할 수 있다. 실시예에 따라, 광(빛)의 경로는 반대일 수도 있다. 액체 렌즈에 전기 에너지를 인가하여 계면(30)의 곡률을 변경하는 방법으로 액체 렌즈를 원하는 방향으로 제어할 수 있다.
도6의 (b)를 참조하면, 고온에서 캐비티에 충진된 두 액체의 부피 변화로 인하여 제2플레이트(16)이 부풀어오르는 형상이 발생할 수 있다. 제2플레이트(16)의 중심영역은 제1플레이트(14)과 접착되어 있지 않을 뿐만 아니라, 제1플레이트(14)와 접착되는 주변영역에 비하여 중심영역의 두께가 얇기 때문에, 온도 변화에 따라 부피가 커지는 두 액체에 대응하여 제2플레이트(16)은 휘어질 수 있다. 그러나 도1의 (b)에서 설명한 제2플레이트의 부풀어 오르는 정도(S1)보다 제2플레이트(16)의 특성에 따라 부풀어 오르는 정도(S2)는 작아질 수 있다. 이는 제2플레이트(16)의 상면(즉, 캐비티의 반대 방향)이 오목하게 패여 렌즈 영역을 구성할 수 있기 때문에 가능할 수 있다. 또한, 제2 플레이트(16)의 중심영역이 위로 볼록해 졌을 때 중심영역의 정점의 높이가 주변영역의 상면의 높이보다 낮을 수도 있다.
한편, 제2플레이트(16)가 온도에 대응하여 부풀어 오르는 정도(S2)가 크게 줄어들면, 액체 렌즈와 인접하여 배치될 수 있는 구조물(예를 들면, 고체 렌즈 등)사이에서 발생할 수 있는 간섭이 줄어들 수 있다. 온도에 대응하여 제2플레이트(16)가 부풀어 오르는 정도(S2)가 크게 줄어들면, 간섭을 피하기 위해 액체 렌즈와 인접한 구조물 사이에 확보해야 하는 간격도 좁아질 수 있다. 액체 렌즈를 포함하는 모듈 또는 장치를 제조하는 과정에서 설계 마진 및 공정 마진을 확보하기 용이할 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 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.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 전도성 액체와 비전도성 액체가 배치되는 캐비티를 포함하는 제1 플레이트;
    상기 제1 플레이트 위에 배치되는 제1 전극;
    상기 제1 플레이트 아래에 배치되는 제2 전극;
    상기 제1 전극 위에 배치되는 제2 플레이트; 및
    상기 제2 전극 아래에 배치되는 제3 플레이트를 포함하고,
    상기 제2 플레이트는 제1 두께를 가지며 광축을 포함하는 제1 영역과, 상기 제1 영역으로부터 연장되고 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 가지는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역 상면의 위치는 상기 제2 영역의 상면의 위치보다 낮은 액체 렌즈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 플레이트의 하면 전체가 동일한 면에 배치되는 액체 렌즈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 영역의 하면과 제2 영역의 하면은 동일한 면에 배치되지 않는 액체 렌즈.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 플레이트와 대면하는 상기 제1 플레이트의 상부는 단차를 포함하는 액체 렌즈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제2 플레이트의 하면에 배치되는 액체 렌즈.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제1 플레이트의 상면에 배치되는 액체 렌즈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제1 플레이트의 단차의 측면으로 연장되는 액체 렌즈.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 플레이트의 제1 영역이 위로 볼록해 졌을 때 상기 제1 영역의 정점의 높이가 상기 제2 영역의 상면의 높이보다 낮은 액체 렌즈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체 사이에 형성된 계면은 상기 단차의 아래의 경사면에 위치하는, 액체 렌즈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1플레이트의 단차는 상기 제2전극 및 상기 절연막의 두께의 합만큼 식각되는, 액체 렌즈.
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