KR20120071637A

KR20120071637A - 렌즈 모듈

Info

Publication number: KR20120071637A
Application number: KR1020100133259A
Authority: KR
Inventors: 이광천; 진영수; 홍석진; 이석천
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2012-07-03
Also published as: US20120162794A1

Abstract

본 발명은 렌즈 모듈에 관한 것으로, 본 발명에 따른 렌즈 모듈은 각각이 렌즈 기능부와 상기 렌즈 기능부의 주변을 이루는 플랜지부를 구비하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈 유닛, 및 상기 렌즈 유닛을 통하여 입사되는 불필요한 광을 차단하도록 상기 렌즈의 플랜지부상에 배치되며 전압 인가에 따라 오토 포커싱을 행하는 압전체를 포함할 수 있다.

Description

렌즈 모듈{Lens module}

본 발명은 렌즈 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간단한 구조로 오토 포커싱과 불필요한 광의 차단을 동시에 실현할 수 있는 렌즈 모듈에 관한 것이다.

최근 들어 휴대가 용이하면서 음성정보 및 데이터의 송수신 기능이 강화된 각종 모바일 기기의 기술이 급속도로 발전?보급되고 있으며, 특히 디지털 카메라 기술기반의 카메라 모듈을 휴대용 무선 통신 단말기에 병합하여 피사체의 동화상, 정지화상을 찍어 보관하고, 상대방에게 전송하는 카메라기능이 병합된 카메라 모듈 장착 단말기가 상용화되고 있다.

소형 휴대 단말기용 카메라 모듈 등의 광학기구는 최근의 기술 개발과 더불어 700만 화소 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토 포커싱(Autofocusing), 광학 줌(Optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능이 구현 가능한 구조로 변화되고 있다.

이러한 광학기구는 렌즈의 수직 이송에 의한 상대거리를 변화시켜 줌 기능이나 오토 포커싱이 구현되도록 하고 있으며, 렌즈 또는 렌즈가 장착된 렌즈 배럴을 수직 구동시키기 위한 수단을 포함하고 있다.

특히, 오토 포커싱을 구현하기 위한 렌즈 이송 수단으로는 액추에이터가 주로 사용되고 있으며, 대표적인 액추에이터의 종류로는 VCA(Voice Coiled Actuator)와 압전 액추에이터(Piezoelectric Actuator)가 있다.

그러나 이와 같은 액추에이터는 렌즈 또는 렌즈 배럴을 이송하기 위하여 렌즈 또는 렌즈 배럴의 외측에 마련되는 것이 일반적이며, 이로 인해 카메라 모듈의 전체적인 크기가 커진다는 문제가 있다.

따라서, 휴대용 단말기와 같은 제한된 공간 내에 카메라 모듈의 장착 시, 단말기 본체내의 카메라 모듈 장착 공간의 부족에 따른 조립성의 어려움이 도출되고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전체적인 크기의 증가를 최소화하면서 오토 포커싱과 불필요한 광의 차단을 동시에 실현할 수 있는 렌즈 모듈을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈은 각각이 렌즈 기능부와 상기 렌즈 기능부의 주변을 이루는 플랜지부를 구비하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈 유닛, 및 상기 렌즈 유닛을 통하여 입사되는 불필요한 광을 차단하도록 상기 렌즈의 플랜지부상에 배치되며 전압 인가에 따라 오토 포커싱을 행하는 압전체를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈에 있어서, 상기 압전체는 서로 인접하여 적층된 렌즈와 렌즈 사이에 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈에 있어서, 상기 압전체는 물체측 렌즈의 플랜지부 상면에 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈에 있어서, 상기 압전체는 상(像)측 렌즈의 플랜지부 하면에 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈에 있어서, 상기 압전체는 상기 플랜지부 일면 전체를 덮도록 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈에 있어서, 상기 압전체는 상기 플랜지부 일면에 두 개가 평행하게 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈에 있어서, 상기 압전체는 하부 전극, 압전막, 및 상부 전극이 순차로 적층될 수 있다.

본 발명에 따른 렌즈 모듈에 의하면, 전체적인 크기의 증가를 최소화하면서 오토 포커싱과 불필요한 광의 차단을 동시에 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 모듈을 포함하는 카메라의 수직 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 모듈의 수직 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 모듈의 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 모듈에서 압전체의 구성도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 모듈에서 압전체의 분극처리를 도시한 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 모듈의 수직 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 모듈의 수직 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈 모듈의 수직 단면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 형태를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 형태에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 형태를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시 형태의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일 또는 유사한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 모듈을 포함하는 카메라의 수직 단면도이고, 도 2는 상기 렌즈 모듈의 수직 단면도이며, 도 3은 상기 렌즈 모듈의 부분 사시도이고, 도 4는 상기 렌즈 모듈에서 압전체의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라는 광축을 따라 적층된 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈 모듈(20), 렌즈로부터 입사되는 광을 수광하는 이미지 센서 모듈(30), 렌즈 모듈(20)과 이미지 센서 모듈(30)을 수용하는 하우징(10), 및 카메라의 오토 포커싱을 행하는 압전체(40)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 렌즈 모듈(20)은 물체측에서부터 상측으로 순차로 형성된 제1 렌즈(21) 및 제2 렌즈(22)를 포함한다. 본 실시예에서는 렌즈 모듈(20)이 두 개의 렌즈를 포함하는 것을 설명하고 도시하지만, 본 발명은 이에 한하지 않으며 두 개 이상의 다수의 렌즈를 포함할 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는 렌즈 모듈(20)이 다수의 렌즈가 적층된 구조로 도시하고 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 다수의 렌즈가 렌즈 배럴에 삽입되어 조립된 구조일 수도 있으며, 렌즈 모듈의 구조는 설계 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

렌즈는 투명한 재질을 구면 또는 비구면으로 만들어 물체로부터 입사되는 광을 모으거나 발산시켜 광학적 상을 맺게 하는 것이다. 렌즈에는 플라스틱 렌즈와 글래스 렌즈가 있는데, 플라스틱 렌즈는 수지를 몰드에 넣어 가압 및 경화하여 웨이퍼 스케일로 제작한 후 개별화하는 것으로 제조 비용이 저렴하고 대량 생산이 가능하며, 글래스 렌즈는 고해상도의 구현에는 유리하나 유리를 절삭 및 연마하여 제조되기 때문에 공정이 복잡하고 단가가 높으며 구형 또는 평면 이외의 렌즈 구현이 어렵다는 단점이 있다.

본 실시예에서는 웨이퍼 스케일로 제작되는 플라스틱 렌즈를 사용하고 있으며, 제1 및 제2 렌즈(21, 22)는 중앙에 렌즈 기능부(21a, 22a)가 구면 또는 비구면으로 형성되어 있으며, 렌즈 기능부(21a, 22a)의 주변을 이루는 플랜지부(21b, 22b)가 형성되어 있다.

렌즈 기능부(21a, 22a)는 물체측으로 볼록 또는 오목한 형태의 메니스커스 형상, 상측으로 볼록 또는 오목한 형태의 메니스커스 형상, 또는 중심부에서는 상측으로 오목한 형태의 메니스커스 형상을 갖다가 플랜지부로 갈수록 상측으로 볼록한 형태의 메니스커스 형상을 갖는 등 다양한 형태의 형상을 가질 수 있다. 또한, 플랜지부(21b, 22b)는 인접하는 렌즈의 적층시 렌즈 기능부를 이격시키는 스페이서로서의 역할도 할 수 있다.

제1 렌즈(21)의 렌즈 기능부(21a)의 상부는 물체측으로부터 광이 입사되도록 개방되어 있으며, 플랜지부(21b)는 유효 입사각 이외의 각으로 입사되는 광을 차단하기 위하여 하우징(10)에 의해 덮여 있다.

제1 렌즈(21)와 제2 렌즈(22)의 사이에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라의 오토 포커싱을 행하는 압전체(40)가 배치되어 있다. 압전체(40)의 구성에 대해서는 후술하기로 한다.

이미지 센서 모듈(30)은 렌즈 모듈(20)을 통과한 광이 결상되는 이미지 영역을 구비하는 이미지 센서 칩(32)을 포함하는 칩 스케일 패키지(chip scale package, CSP)일 수 있다.

칩 스케일 패키지(또는 칩 사이즈 패키지)는 근간에 개발되어 제안되고 있는 새로운 패키지 유형으로서, 전형적인 플라스틱 패키지에 비하여 많은 장점들을 가지고 있다. 칩 스케일 패키지의 가장 큰 장점은 바로 패키지의 크기이다. JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council), EIAJ(Electronic Industry Association of Japan)와 같은 국제 반도체 협회의 정의에 따르면, 칩 스케일 패키지는 일반적으로 칩 크기의 1.2배 이내의 크기의 패키지에 대한 분류명이다. 칩 스케일 패키지는 디지털 캠코더, 휴대 전화기, 노트북 컴퓨터, 메모리 카드 등과 같이 소형화, 이동성이 요구되는 제품들에 주로 사용되며, DSP(digital signal processor), ASIC(application specific integrated circuit), 마이크로 컨트롤러(micro controller) 등과 같은 반도체 소자들이 칩 스케일 패키지 안에 실장된다. 또한, DRAM(dynamic random access memory), 플래쉬 메모리(flash memory) 등과 같은 메모리 소자를 실장한 칩 스케일 패키지의 사용도 확대되고 있다.

이미지 센서 칩(32)은 광을 받아들여 전기 신호로 전환하는 소자이다. 동작 및 제작방법에 따라 CCD센서 칩과 CMOS센서 칩으로 분류할 수 있다. CCD(Charge Coupled Device) 센서 칩은 아날로그 회로에 기반을 두고 있으며, 렌즈 모듈(20)로 들어온 광이 여러 셀에 뿌려져 각 셀이 그 광에 대한 전하를 저장하고 이 전하의 크기로 명암 정도를 판단한 후, 변환장치로 보내 색상을 표현하는 방식이다. 선명한 화질 표현이 가능하나 데이터 저장용량 및 전력소비량 커, 고화질을 요하는 디지털 카메라 쪽에서 많이 사용한다. CMOS(Complementary Metal Oxide Semi-conductor)센서 칩은 반도체에 아날로그 신호와 디지털 신호처리 회로를 한 곳에 집적시킨 것이다. CCD센서 칩에 대비하여 전력소비가 1/10 정도에 불과하며, 전체적으로 필요한 부분이 한 개의 칩으로 구성되어 있어 보다 소형 제품 제작 가능. 최근 기술수준의 향상으로 이러한 장점 외에 고화질까지 갖춰 디지털 카메라, 카메라폰, PMP(Personal Media Player) 등 여러 분야로 사용처가 많아지고 있다.

이미지 센서 칩(32)은 상면에 이미지 센서가 구비된 웨이퍼를 포함하며, 이미지 센서 칩(32)의 하면에는 카메라가 실장되는 메인 기판(미도시)의 단자와 접속될 수 있도록 접속 부재(33)가 형성된다.

접속 부재(33)는 도전성 페이스트(conductive paste)로 이루어질 수 있으며, 구체적으로 솔더 페이스트(solder paste) 또는 은 에폭시(Ag-epoxy) 수지일 수 있다. 또한 접속 부재(32c)는 솔더볼(solder ball)의 형태일 수 있다.

한편, 메인 기판은 PWB(Printed Wire Board), 플렉시블 PWB(Flexible PWB) 또는 리지드 플렉시블 PWB(Rigid Flexible PWB)일 수 있다. 일반적으로 PWB는 여러 종류의 많은 부품을 페놀수지 또는 에폭시수지로 된 평판 위에 밀집탑재하고 각 부품간을 연결하는 회로를 수지평판의 표면에 밀집 단축하여 고정시킨 회로기판을 말한다. PWB는 페놀수지 절연판 또는 에폭시수지 등의 한쪽면에 구리 등의 박판을 부착시킨 다음 회로의 배선 패턴에 따라 식각(선상의 회로만 남기고 부식시켜 제거)하여 필요한 회로를 구성하고 부품들을 부착 탑재시키기 위한 구멍을 뚫어 만든다. 배선회로 면의 수에 따라 단면기판, 양면기판, 다층기판 등으로 분류되며 층수가 많을수록 부품의 실장력이 우수, 고정밀제품에 채용된다. 또한 회로기판이 움직여야 하는 경우와 부품의 삽입, 구성시 회로기판의 굴곡을 요하는 경우에 유연성으로 대응할 수 있도록 만든 회로기판을 플렉시블 기판(Flexible PWB)이라고 한다. 한편, 리지드(rigid) 부분과 플렉시블(flexible) 부분이 결합된 리지드 플렉시블 기판(Rigid Flexible PWB)이 이용되기도 한다.

이미지 센서 칩(32)의 상면에는 커버 글래스(31)가 형성될 수 있으며, 커버 글래스(31)는 일면에 IR 코팅이 되어 적외선 차단 필터로서 기능할 수 있다.

적외선 차단 필터는 렌즈를 거쳐 이미지 센서로 광 신호가 입력되기 전에 적외선 영역의 광 신호를 제거하여 가시광선 영역의 광 신호만을 받아들이게 함으로써, 실제와 가까운 색상의 화상을 획득할 수 있게 한다.

하우징(10)은 내부 공간을 가지며 상?하부가 개구된 구조를 갖는다. 구체적으로는 렌즈 모듈(20)을 수용하는 제1 수용부(11) 및 이미지 센서 모듈(30)을 수용하는 제2 수용부(12)를 포함할 수 있다. 제1 수용부(11)의 수평 단면적은 제2 수용부(12)의 수평 단면적보다 작게 형성될 수 있다.

제1 수용부(11)의 내부 공간에는 렌즈 모듈(20)이 수용되는데, 렌즈 모듈(20)은 제1 렌즈(21), 압전체(40), 및 제2 렌즈(22)가 접합된 상태에서 직접 제1 수용부(11)의 내부로 삽입될 수 있으며, 또는 제1 렌즈(21), 압전체(40), 및 제2 렌즈(22)가 수용된 렌즈 배럴이 제1 수용부(11)의 내면을 따라 삽입될 수도 있다.

제1 수용부(11)의 광축 방향 길이는 렌즈 모듈(20)과 이미지 센서 모듈(30) 사이가 소정 간격 이격되도록 렌즈 모듈(20)의 광축 방향 길이보다 크게 형성될 수 있다. 본 발명은 이에 한하지 않으며, 렌즈 모듈(20)과 이미지 센서 모듈(30) 사이를 소정 간격 이격시키는 스페이서가 렌즈 모듈(20)과 이미지 센서 모듈(30) 사이에 배치될 수도 있다.

하우징(10)은 렌즈 모듈(20)의 제1 렌즈(21)의 플랜지부(21b)를 덮도록 제1 수용부(11)에서 절곡 형성되는 캐핑부(13)를 포함할 수 있다.

렌즈 모듈(20)은 압전체(40)의 작동에 의해 제1 수용부(11)의 내면을 따라 수직 이동되도록 제1 수용부(11)에 슬라이딩 가능하게 결합할 수 있다. 구체적으로, 제2 렌즈(22)와 제1 수용부(11) 사이에 접합제를 충진하여 렌즈 모듈(20)을 하우징(10)에 고정할 수 있다. 압전체(40)에 전압이 인가되어 압전체(40)가 두께 방향으로 신장되면, 제1 수용부(11)에 고정된 제2 렌즈(22)가 수직 이동될 수 없기 때문에, 상대적으로 제1 렌즈(11)가 광축을 따라 수직 이동될 수 있다. 이때, 캐핑부(13)와 플랜지부(21b) 사이는 렌즈 모듈(20)의 수직 이동을 고려하여 소정 간격만큼 이격될 수 있다.

렌즈 모듈(20)과 하우징(10)의 결합은 이에 한하지 않으며, 제1 렌즈(21)가 하우징(10)에 고정되고 제2 렌즈(22)가 압전체(40)의 두께 방향 신장에 연동하여 이미지 센서 모듈(30) 사이의 공간에서 제1 수용부(11)의 내면을 따라 하향 이동할 수 있는 등 다양한 결합 형태를 적용할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 압전체(40)는 제1 렌즈(21)와 제2 렌즈(22)의 사이에 배치되며, 더욱 구체적으로는 제1 렌즈(21)의 플랜지부(21b) 하면과 제2 렌즈(22)의 플랜지부(22b) 상면 사이에 배치될 수 있다. 이때, 압전체(40)는 이들 플랜지부 전체를 덮도록 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 렌즈 모듈이 두 개 이상의 렌즈를 포함하는 경우, 압전체(40)는 서로 인접하여 적층된 렌즈들 사이에 배치될 수 있다.

압전체(40)는 전압의 인가에 따라 두께 방향(광축 방향)으로 변위가 발생하여 렌즈 모듈(20)의 오토 포커싱을 행하는 것으로, 압전체(40)의 중앙에는 제2 렌즈(22)의 렌즈 기능부(22a)를 노출시키기 위한 개구부(41)가 형성되어 있다.

압전체(40)는 하부 전극(40a), 압전막(40b), 및 상부 전극(40c)이 순차로 적층된 구조로 되어 있으며, 상부전극(40c) 및 하부전극(40a)은 압전막(40b)에 구동전압을 제공하여 압전체(40)의 변위를 발생시킬 수 있다.

이때, 압전체(40)의 변위량에 따라 오토 포커싱을 조절할 수 있으며, 압전체(40)의 변위량은 인가되는 전압의 세기, 압전체의 부피 등에 의해 조절할 수 있다.

하부 전극(40a)은 하나의 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 또는 티타늄(Ti)과 백금(Pt)으로 이루어진 두 개의 금속 박막층으로 구성될 수도 있다.

압전막(40b)은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 또는 반대로 변환할 수 있는 물질이다. 즉, 압전막(40b)은 외부의 기계적인 압력이 가해졌을때 물질 내부에 분극이 유도되거나 혹은 외부 전기장에 의하여 기계적인 변형이 일어나는 물질을 의미한다.

압전막(40b)은 하부 전극(40a) 위에 형성되며, 그 재료로서 티탄산지르콘산납(Lead Zirconate Titanate)(Pb(Zr,Ti)O3 :PZT) 세라믹일 수 있으며, 이는 페로브스카이트 결정 구조를 가질 수 있다. 또한, 압전막(40b)은 상기 언급한 특성을 지니기 위해 폴링 공정이 요구될 수 있다.

상부 전극(40c)은 압전막(40b) 위에 형성되며, Pt, Au, Ag, Ni, Ti 및 Cu 등의 물질 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.

이렇게 형성된 압전체(40)는 변위에 의해 오토 포커싱을 수행함과 동시에, 그 자체로서 렌즈 모듈(20)로 입사하는 불필요한 광을 차단하는 차광막으로서의 역할을 수행할 수 있다. 이때, 차광막으로서의 역할을 더욱 확실히 하기 위하여 압전체(40)의 일면에 블랙 성분이 함유된 물질을 코팅할 수도 있다.

본 실시예에서는, 압전체(40)가 압전막(40b)의 상면 및 하면에 상부 전극(40c) 및 하부 전극(a)이 형성되는 것으로 도시하고 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 압전체(40)가 압전막으로만 이루어져 있고, 상부 전극 및 하부 전극이 압전막에 연결되도록 제1 수용부(11)의 내면에 형성되는 등 다양한 설계 변경이 가능하다.

또한, 압전체(40)의 형성은 렌즈의 플랜지부에 압전 물질을 직접 코팅하거나 별도의 압전체를 제작하여 접합하는 등 다양한 방법에 의해 이루어질 수 있다.

압전체(40)로의 전압의 인가는 카메라가 실장되는 메인 기판과 압전체(40)의 상부 전극(40c) 및 하부 전극(40a)이 직접 연결되어 이루어질 수도 있으며, 또는 이미지 센서 칩(32)의 이미지 센서가 실장되는 웨이퍼를 통하여 상기 메인 기판과 전기적으로 연결되어 이루어질 수도 있다. 이때, 압전체(40)의 전기적 연결을 위하여 하우징(10)을 도전성 물질로 형성하거나, 하우징(10)의 일면에 도전성 물질을 코팅하거나, 도전성 물질로 이루어진 배선 패턴을 형성하는 등 다양한 방법을 사용할 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 모듈에서 압전체의 분극처리를 도시한 개략 단면도이다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 압전막(40b)의 상부 및 하부에 위치하는 상부 및 하부전극(40c, 40a)에 전압을 인가하여 직류전계(50)를 발생시키면, 이 직류전계(50)에 의해 인접한 다이폴의 방향이 점차 일치하게 된다.

즉, 압전막(40b)에 직류전계(50)를 인가한 후 다시 제거하는 것을 분극처리(polling)라고 하며, 이하 분극처리(polling)에 대해 설명하기로 한다.

도 5a는 압전체(40)의 초기상태의 내부구조를 도시한 단면도로 압전막(40b)의 초기상태의 분극은 랜덤한 배열을 하고 있다.

다결정체인 압전막(40b)의 초기 상태에 있어서 각각의 결정립 내부는 일반적으로 분극방향이 다른 몇개의 분극으로 나누어져 있으며, 이 상태에서 전체의 분극은 상쇄되어 외부로는 표현되지 않는다.

초기 상태의 압전막(40b)은 전체적으로 분극이 형성되지 않아 외부의 기계적인 압력이 가해졌을때 물질 내부에 분극이 유도되거나 혹은 외부 전기장에 의하여 기계적인 변형이 일어날 수 없다.

따라서, 도 5b에서 도시한 바와 같이 초기상태의 압전막(40b)의 상부 및 하부전극(40c, 40a)에 직류전계(50)를 인가하여 분극을 유도할 수 있다.

즉, 초기상태의 압전막(40b)에 직류전계(50)를 가하면 결정 내부의 분극방향이 직류전계방향에 따라 분극되고 동시에 결정립의 길이가 전계방향으로 늘어나게 된다(d1).

이후, 인가하였던 직류전계(50)를 제거하게 되는데 직류전계(50)를 제거한 압전체(40)의 내부구조는 도 4c에 도시되어 있다.

도 4c를 참조하면, 초기상태인 도 4a와 비교하여 분극 축으로 늘어난 상태로 변화된 것을 알 수 있다.

즉, 초기상태의 압전체(40)에 직류전계(50)를 가한 후 이를 제거해도 처음 상태로 되돌아가지 않고, 전체가 거의 분극된 상태를 유지하게 된다.

이는 분극처리로 인하여 압전막(40b)에 잔류변형(d2: remnant strain)과 잔류분극(remnant polarization)이 생성되었기 때문이다.

여기서 잔류변형(d2: remnant strain)은 분극처리로 인해 결정립의 상태가 변한 것이며, 잔류분극(remnant polarization)은 분극이 인가된 전계방향으로 형성된 것을 의미한다.

따라서, 압전막(40b)은 전체적으로 상부에는 (+)전하가, 하부에는 (-)전하가 포집되게 된다.

이렇게 분극처리를 거친 압전막(40b)은 더욱 치밀해지고 전기적인 특성을 갖게 되어 본 발명에 따른 압전체(40)의 기능을 수행할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 모듈의 수직 단면도이다.

도 6에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 모듈은 압전체 형태의 변형예에 관한 것으로, 이외의 구성은 도 3에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 모듈과 동일하므로, 이들 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하며, 이하에서는 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 모듈(20)에 있어서, 압전체(40)는 제1 렌즈(21)와 제2 렌즈(22)의 사이, 구체적으로는 제1 렌즈(21)의 플랜지부(21b) 하면과 제2 렌즈(22)의 플랜지부(22b) 상면 사이에 배치되나, 이들 플랜지부 사이에 두 개가 평행하게 배치되어 있다.

즉, 압전체(40)가 제2 렌즈(22)의 플랜지부(22b) 상면에 사각 렌즈의 마주보는 변을 따라 배치되어 있다. 본 실시예에 따르면, 압전체(40)를 제1 실시예에서보다 적게 사용할 수 있으나, 렌즈의 수직 이동 효과는 저감될 것이다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 모듈의 수직 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈 모듈의 수직 단면도이다.

도 7 및 도 8에 도시된 본 발명의 제3 및 제4 실시예에 따른 렌즈 모듈은 압전체 배치 위치의 변형예에 관한 것으로, 이외의 구성은 도 2에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 모듈과 동일하므로, 이들 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하며, 이하에서는 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제3 및 제4 실시예에 따른 렌즈 모듈(20)은 물체측에서부터 상측으로 순차로 형성된 제1 렌즈(21) 및 제2 렌즈(22)를 포함한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에서는 압전체(40)가 제1 렌즈(21)의 플랜지부(21b)의 상면에 배치되어 있다.

한편, 본 발명의 제4 실시예에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 압전체(40)가 제2 렌즈(22)의 플랜지부(22b)의 하면에 배치되어 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명했지만, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예컨대, 본 발명에서 압전체의 배치 위치나 압전체의 전기적 연결 방법은 예시적인 것으로서, 압전체의 다양한 배치 구조를 적용할 수 있으며, 다양한 방식으로 압전체의 전기적 연결을 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: 하우징 11: 제1 수용부
12: 제2 수용부 13: 캐핑부
20: 렌즈 모듈 21: 제1 렌즈
22: 제2 렌즈 30: 이미지 센서 모듈
31: 커버 글래스 32: 이미지 센서 칩
40: 압전체 41: 개구부

Claims

각각이 렌즈 기능부와 상기 렌즈 기능부의 주변을 이루는 플랜지부를 구비하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈 유닛; 및
상기 렌즈 유닛을 통하여 입사되는 불필요한 광을 차단하도록 상기 렌즈의 플랜지부상에 배치되며, 전압 인가에 따라 오토 포커싱을 행하는 압전체를 포함하는 렌즈 모듈.
제1항에 있어서,
상기 압전체는 서로 인접하여 적층된 렌즈와 렌즈 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제1항에 있어서,
상기 압전체는 물체측 렌즈의 플랜지부 상면에 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제1항에 있어서,
상기 압전체는 상(像)측 렌즈의 플랜지부 하면에 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제1항에 있어서,
상기 압전체는 상기 플랜지부 일면 전체를 덮도록 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제1항에 있어서,
상기 압전체는 상기 플랜지부 일면에 두 개가 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제1항에 있어서,
상기 압전체는 하부 전극, 압전막, 및 상부 전극이 순차로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.