JP2008096953A - 液体レンズモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】FPCを使用してより簡単で信頼性ある構造を備えて、液体レンズモジュールに電流を印加する液体レンズモジュールを提供する。
【解決手段】電気湿潤方式を用いて焦点を制御する液体レンズモジュールであって、開放した空間部を備える流体チェンバー;前記流体チェンバー内に注入され、界面によって分離される互いに異なる屈折率を有する2種の流体;前記流体チェンバーの開放した部分に接着手段によって密封結合される透明板;及び前記流体チェンバー内の流体に作用するように配置される二つの電極;を含んでなり、前記液体レンズモジュールはFPCを使用して前記二つの電極に電流を印加するように構成される。
【選択図】図4
【解決手段】電気湿潤方式を用いて焦点を制御する液体レンズモジュールであって、開放した空間部を備える流体チェンバー;前記流体チェンバー内に注入され、界面によって分離される互いに異なる屈折率を有する2種の流体;前記流体チェンバーの開放した部分に接着手段によって密封結合される透明板;及び前記流体チェンバー内の流体に作用するように配置される二つの電極;を含んでなり、前記液体レンズモジュールはFPCを使用して前記二つの電極に電流を印加するように構成される。
【選択図】図4
Description
本発明は電気湿潤現象を利用した液体レンズモジュールに係り、より詳しくは液体レンズモジュールに電流を印加するための構造を単純化した液体レンズモジュールに関するものである。
現在、焦点調整機能を有するカメラは、移動通信端末機、小型デジタルカメラ、自動カメラなど、多様な携帯用マルチメディア器機に適用されており、技術がますます発展するにつれて、前記カメラのような多様な装置を一つの携帯用装置に一体に集積するとともにより小型化しようとする努力が継続的に進んでいる。
従来、焦点調整機能を有するカメラの場合、前記レンズ要素に焦点調整機能を行うために要求される機械的運動のため、従来の焦点調整機能レンズは前記レンズの光学軸に沿って移動するように構成されているから、かなり大きい寸法を有する必要があり、また前記レンズの駆動に要求される別途のモーターなどの構成を別に装着しなければならないため、その大きさにおいて小型化を実現するのに障害になっている。
また、最近、焦点調整機能レンズが装着されたカメラが携帯用端末機などに付着されるにしたがい、その大きさにおいて小型化を実現しなければならないという要求がますます増大しており、さらに、従来のように機械的方式で前記焦点調整レンズを駆動する場合には、前述したような問題の外にも、前記焦点調整レンズを駆動するために設置される電気モーターは相当量のバッテリー電力を消耗するから、携帯用端末機に前記焦点調整レンズを装着するということはかなりの技術的困難を有するという問題があり、これに加えて、従来の機械的な方式を使用してレンズの焦点調整を行うためには、特定量の時間を必要とするという問題があった。
したがって、このような問題を解決するための一方法として、最近、電気湿潤(electrowetting)方式を利用した液体レンズを従来の機械的な方式のズームレンズに取り替えて使用する方式が提案されており、これに対する活発な研究が現在進んでいる。
まず、液体レンズに関する発明を開示している特許文献1を参照して、このような液体レンズの基本的構成及び機能について略述する。
図1は特許文献1の実施例として提案された液体レンズの概略断面図である。図1に示すように、前記液体レンズは、屈折率が互いに異なり、メニスカス(meniscus)14を介して接触する非混合性の第1流体A及び第2流体Bを備え、シリンダー壁を有するシリンダー状の流体チェンバー5、前記シリンダー壁の内側に配置された流体接触層10、前記流体接触層10によって前記第1流体A及び第2流体Bから分離される第1電極2、及び前記第2流体Bを活性化させる第2電極12を含む。
ここで、前記第1電極2はシリンダー状を有し、絶縁層8でコーティングされ、金属性物質から作られ、前記第2電極12は、流体チェンバー5の一側に配置される。また、透明な前方要素4と透明な後方要素6は、前記の二種の流体を収容する前記流体チェンバー5のカバーを形成する。
このような構成を有する液体レンズの動作は次のようである。
前記第1電極2と第2電極12間に電圧が印加されない時、前記流体接触層は第2流体Bより第1流体Aに対して高い湿潤性(wettability)を有する。前記第1及び第2電極間に電圧V1、V2、V3が印加されれば、エレクトロウェッティング(electrowetting)のため、前記第2流体Bによる湿潤性が変わり、図示のように、メニスカス14の接触角Q1、Q2、Q3が変わることになる。よって、印加電圧によってメニスカスの形状が変化することになり、これを用いて前記液体レンズの焦点調節を行うようにするものである。
すなわち、図1〜図3に示すように、印加電圧の大きさによって第1流体Bで測定した前記メニスカス14と流体接触層10間の角度はそれぞれ鈍角から鋭角に、例えばおよそ140°、100°、60°などに変化することになる。ここで、図1は高い負のパワー、図2は低い負のパワー、図3は正のパワーを有する配置を示す。このように流体を利用した液体レンズは、従来のレンズの機械的駆動によって焦点を調節する方式に比べ、小型化及び低電力消耗に利点を持っていることが分かる。
一方、図1〜図3に示すように、従来の液体レンズモジュールは、前記流体に電流を印加するための方法として、電線15を液体レンズモジュールに直接連結することにより、前記液体レンズモジュール内の流体に電流を印加している。
しかし、前述したように、液体レンズモジュールに直接電線を連結する従来の方式は、前記電線が液体レンズモジュールの外部に備えられたコネクターに連結されるように構成されるから、前記電線を別に処理しなければならないという問題が発生し、さらに前記電線が液体レンズモジュールの外部に形成されることによって見掛けがきれいにならなく、これに加え、前記電線を介して電流を印加する方式は、その動作において、電源供給の信頼度が落ちるという問題が発生する。
また、同図に示すように、液体レンズと関連し、その基本的な動作原理及び構成は開示されているが、前記液体レンズモジュールを実際の製品に適用させるために要求される全体的な液体レンズモジュールに関する構成、及びこのような構成における電流を印加する具体的な方法は未だに具体的に開示されていないことが分かる。
PCT国際公開番号第WO03/069380号明細書
したがって、本出願人は前述したような問題を解決することができる方案を講究することになった。
本発明は前述したような問題を解消するためになされたもので、その目的は、FPCを使用してより簡単で信頼性ある構造を備えて、液体レンズモジュールに電流を印加する液体レンズモジュールを提供することにある。
このような目的を達成するための本発明の液体レンズモジュールは、電気湿潤方式を用いて焦点を制御する液体レンズモジュールにおいて、開放した空間部を備える流体チェンバー;前記流体チェンバー内に注入され、界面によって分離される互いに異なる屈折率を有する2種の流体;前記流体チェンバーの開放した部分に接着手段によって密封結合される透明板;及び前記流体チェンバー内の流体に作用するように配置される二つの電極;を含んでなり、前記液体レンズモジュールはFPCを使用して前記二つの電極に電流を印加するように構成されることを特徴とする。
前記液体レンズモジュールの二つの電極と接触するFPC連結部は、前記液体レンズモジュールのそれぞれの電極と接触する二つの端子部をそれぞれ備えた二つの接触部を含んでなることができる。
前述したように、本発明によって構成された液体レンズモジュールは、液体レンズモジュールに電流を印加する構造を単純化することによって従来の方式より動作信頼性を向上させるという技術的利点がある。
また、本発明による液体レンズモジュールは、FPCを使用して電流を印加することによって液体レンズモジュールの小型化を達成することができる。
以下、添付図面を参照して本発明について詳細に説明する。
図4は本発明による液体レンズモジュールに使用されるFPC連結部の一実施例を示す断面図、図5は図4に示すFPC連結部を液体レンズモジュールに装着した一実施例を示す断面図、図6は本発明のFPC連結部の他の実施例を示す断面図、図7は図6に示すFPC連結部を液体レンズモジュールに装着した実施例を示す断面図である。
図4及び図5を参照して、本発明によるFPC連結部を使用した液体レンズモジュールを具体的に説明すれば次のようである。
まず、図4は、液体レンズモジュールに電流を印加するための本発明によるFPC(flexible printed circuit board)連結部100の一実施例を示す。前記FPC連結部100は、液体レンズモジュールの上面に備えられた電極と接触する上側接触部110と、前記液体レンズモジュールの下面に備えられた電極と接触する下側接触部120と、前記液体レンズモジュールの外部に備えられた電源供給部に連結される連結端子部130とから構成され、前記上側接触部110と下側接触部120は連結部140によって連結されるように構成される。このように構成されたFPC連結部100の上側接触部110と下側接触部120には、液体レンズモジュールの二つの電極とそれぞれ接触する第1端子150と第2端子160が備えられ、前記それぞれの端子は金箔で形成されている。
図4に示されているFPC連結部100の上側接触部110と下側接触部120はドーナツ型に形成されている。このような形状は、前記FPC連結部100が備えられる液体レンズモジュールの上下面を貫通して形成される光経路の進路を邪魔しない範囲内で、前記FPC連結部100が付着されるようにするためである。
図5は前述したような本発明によるFPC連結部100が液体レンズモジュールに装着されている形状を示す。同図を参照して、本発明による液体レンズモジュールの電流印加構造を説明する。ここで、前記液体レンズモジュールの二つの電極は、流体チェンバー180の上面と流体チェンバー180の下面に備えられた下部カバー190上に備えられる。
同図に示すように、前記FPC連結部100の上側接触部110は液体レンズモジュールの流体チェンバー180の上面に付着され、前記上側接触部110に備えられた第1端子150は流体チェンバー180の上面に備えられた電極と接触するように構成され、前記FPC連結部100の下側接触部120は液体レンズモジュールの流体チェンバー180の下面に備えられた下部カバー190上に付着され、前記下側接触部120に備えられた第2端子160は前記下部カバー190上に備えられた電極と接触するように構成される。このように連結された上側接触部110と下側接触部120は連結部140によって互いに連結され、前記下側接触部120に連結されている連結端子部130によって外部電源供給部と連結される。前述したように、本発明による前記FPC連結部100は"コ"字形に折り曲げられ、液体レンズモジュールに備えられた二つの電極にそれぞれ連結される。
前述したように、本発明によるFPC連結部100は液体レンズモジュールに電流を印加するための構造であって、本発明は前記FPC連結部100を使用することによって液体レンズモジュールの二つの電極に一時に電流を印加することができるという技術的利点があり、さらに前記FPC連結部100を使用することによって、より単純な構造を持たせるとともに電流印加の信頼性を向上させる技術的利点がある。
図6及び図7は本発明による他の実施例を示す。同図を参照して、本発明による液体レンズモジュールの電流印加構造を説明すれば次のようである。この実施例は、液体レンズモジュールの二つの電極が上面と側面または側面と下面に形成されている場合に適用することができるFPC連結部100´に関する。
図6を参照すれば、本発明のこの実施例によるFPC連結部100´は、液体レンズモジュールの側面に備えられた電極と接触する側面接触部200と、前記液体レンズモジュールの下面に備えられた電極と接触する下側接触部120と、前記液体レンズモジュールの外部に備えられた電源供給部に連結される連結端子部130とから構成され、前記側面接触部200と下側接触部120は連結部140によって連結されるように構成される。このように形成されたFPC連結部100´の側面接触部200と下側接触部120には、液体レンズモジュールの二つの電極とそれぞれ接触する第1端子150´と第2端子160が備えられ、前記それぞれの端子は金箔で形成されている。
図6に示されているFPC連結部100´の下側接触部120は、先に説明したように、ドーナツ型に形成されている。このような形状は、前記FPC連結部100´が備えられる液体レンズモジュールの下面に形成される光経路の進路を邪魔しない範囲内で、前記FPC連結部100´が付着されるようにするためである。ここで、液体レンズモジュールの側面に備えられる電極と接触するFPC連結部100´の側面接触部200は長方形に形成されているが、前記側面接触部200の形状がこれに限定されるものではない。
図7は前述したような本発明によるFPC連結部100´が液体レンズモジュールに装着された形状を示す。同図を参照して、本発明のこの実施例による液体レンズモジュールの電流印加構造を説明する。ここで、前記液体レンズモジュールの二つの電極は、流体チェンバー180の側面と流体チェンバー180の下面に備えられた下部カバー190上に備えられる。
同図に示すように、前記FPC連結部100´の側面接触部200は液体レンズモジュールの流体チェンバー180の側面に付着され、前記側面接触部200に備えられた第1端子150´は流体チェンバー180の側面に備えられた電極と接触するように構成され、前記FPC連結部100の下側接触部120は液体レンズモジュールの流体チェンバー180の下面に備えられた下部カバー190上に付着され、前記下側接触部120に備えられた第2端子160は前記下部カバー190上に備えられた電極と接触するように構成される。このように連結された側面接触部200と下側接触部120は連結部140によって互いに連結され、前記下側接触部120に連結されている連結端子部130によって外部電源供給部と連結される。この実施例では、前記FPC連結部100´が"L"字形に折り曲げられ、液体レンズモジュールに備えられた二つの電極にそれぞれ連結される。
前述したように、本発明によるFPC連結部の形状は一定に形成されているが、前記形状がこれに限定されるものではなく、液体レンズモジュールの二つの電極に一体に連結されて電流を印加することができる構造であれば、いずれの形状にも形成できる。本発明による液体レンズモジュールは、前述したように、FPCから形成された電流印加構造を採択することにより、より単純な構造で信頼性を提供するようにした電流印加構造を達成する。また、このようなFPCを使用した電流印加構造を採択することにより、一層小型化した液体レンズモジュールを達成することができるという技術的利点がある。
以上、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野の通常の知識を持った者なら特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更することができることが理解可能である。
本発明は、FPCを使用してより簡単で信頼性ある構造を備えて、液体レンズモジュールに電流を印加する液体レンズモジュールに適用可能である。
100 FPC連結部
110 上側接触部
120 下側接触部
130 外部連結部
140 連結部
150 第1端子
160 第2端子
110 上側接触部
120 下側接触部
130 外部連結部
140 連結部
150 第1端子
160 第2端子
Claims (7)
- 電気湿潤方式を用いて焦点を制御する液体レンズモジュールにおいて、
開放した空間部を備える流体チェンバー;
前記流体チェンバー内に注入され、界面によって分離される互いに異なる屈折率を有する2種の流体;
前記流体チェンバーの開放した部分に接着手段によって密封結合される透明板;及び
前記流体チェンバー内の流体に作用するように配置される二つの電極;を含んでなり、
前記液体レンズモジュールはFPCを使用して前記二つの電極に電流を印加するように構成されることを特徴とする、液体レンズモジュール。 - 前記液体レンズモジュールの二つの電極と接触するFPC連結部は、前記液体レンズモジュールのそれぞれの電極と接触する二つの端子部をそれぞれ備えた二つの接触部を含んでなることを特徴とする、請求項1に記載の液体レンズモジュール。
- 前記液体レンズモジュールの二つの電極がモジュールの上面及び下面に形成される場合、前記FPC連結部が"コ"字形に折り曲げられることによって、前記FPC連結部の二つの接触部が前記液体レンズモジュールの二つの電極と接触することを特徴とする、請求項2に記載の液体レンズモジュール。
- 前記FPC連結部の上側接触部及び下側接触部はドーナツ型に形成されることを特徴とする、請求項3に記載の液体レンズモジュール。
- 前記液体レンズモジュールの二つの電極がモジュールの上面及び側面、または側面及び下面に形成される場合、前記FPC連結部が"L"字形に折り曲げられることによって、前記FPC連結部の二つの接触部が前記液体レンズモジュールの二つの電極と接触することを特徴とする、請求項2に記載の液体レンズモジュール。
- 前記FPC連結部の上側接触部または下側接触部はドーナツ型に形成され、側面接触部は長方形に形成されることを特徴とする、請求項5に記載の液体レンズモジュール。
- 前記FPC連結部の二つの端子部は金箔で形成されることを特徴とする、請求項2に記載の液体レンズモジュール。
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