청구항 1. 가변초점렌즈패키지 (1) 에있어서, - 바디 (10) 로서, 상기바디 (10) 를통한광경로를제공하기위한관통 - 홀 (11) 이제공되고, 상기바디 (10) 의적어도한표면층은전기적으로전도성재료를포함하고, 상기바디는상기관통 - 홀 (11) 을차단하기위한, 광경로

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현우 유
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(19) 대한민국특허청 (KR) (12) 공개특허공보 (A) (51) Int. Cl. G02B 3/14 (2006.01) G02B 3/12 (2006.01) G02B 7/02 (2006.01) G02B 26/02 (2006.

1 (19) 대한민국특허청 (KR) (12) 공개특허공보 (A) (51) Int. Cl. G02B 3/14 ( ) G02B 3/12 ( ) G02B 7/02 ( ) G02B 26/02 ( ) (11) 공개번호 (43) 공개일자 년 12 월 15 일 (21) 출원번호 (22) 출원일자 2006년07월26일 심사청구일자 없음 번역문제출일자 2006년07월26일 (86) 국제출원번호 PCT/IB2005/ (87) 국제공개번호 WO 2005/ 국제출원일자 2005년01월24일 국제공개일자 2005년08월11일 (30) 우선권주장 년 01 월 30 일 2004 년 04 월 29 일 유럽특허청 (EPO)(EP) 유럽특허청 (EPO)(EP) (71) 출원인코닌클리케필립스일렉트로닉스엔. 브이. 네델란드왕국, 아인드호펜, 그로네보드스베그 1 (72) 발명자위캄프요하누스더블유. 네덜란드, 아아아인트호펜, 엔엘 -5656, 프로프. 홀스트란 6 (74) 대리인문경진 전체청구항수 : 총 8 항 (54) 밀봉링이패키지에의해저장된유체의체적변화를보상하기위해사용된가변초점렌즈패키지 (57) 요약 가변초점렌즈패키지 (1) 는관통 - 홀 (11) 을구비한원형바디 (10) 을보함하고, 원형바디 (10) 는렌즈부재 (30, 70) 에의해닫히고, 밀봉링 (50, 60) 에의해밀봉된다. 관통 - 홀 (11) 은상당량의물 (86) 과오일 (87) 로채워지고, 요철렌즈 (88) 에의해분리된다. 바디 (10) 표면의일부는전기적으로전도성층 (16) 으로덮힌다. 메니스커스렌즈 (88) 의형태는이전기적으로전도성층 (16) 과물 (86) 사이의전압의영향하에변화한다. 이방식으로, 메니스커스렌즈 (88) 는조정가능한초점을갖는렌즈로서적용될수있다. 밀봉링 (60) 중하나는이런유체 (86, 87) 에서체적의변화를보상하기에충분한정도로유체 (86, 87) 를따라팽창및축소될수있도록배치된다. 대표도 도 1 특허청구의범위 - 1 -

2 청구항 1. 가변초점렌즈패키지 (1) 에있어서, - 바디 (10) 로서, 상기바디 (10) 를통한광경로를제공하기위한관통 - 홀 (11) 이제공되고, 상기바디 (10) 의적어도한표면층은전기적으로전도성재료를포함하고, 상기바디는상기관통 - 홀 (11) 을차단하기위한, 광경로에서광학적으로투명한덮개 (30, 70) 가포함되는, 바디 (10) 와, - 전기적으로절연성유체 (87) 와전기적으로전도성유체 (86) 로서, 상기덮개 (30, 70) 와상기바디 (10) 의관통 - 홀 (11) 의내측표면 (15) 에의해둘러싸이는유체챔버 (85) 에담기고, 혼화되지않고, 그리고메니스커스렌즈 (88) 위와접촉하고, 상기메니스커스렌즈 (88) 의형태는바디 (10) 의전기적으로전도성표면과전기적으로전도성유체 (86) 사이에인가된전압하에변화하는, 전기적으로절연성유체 (87) 와전기적으로전도성유체 (86) 와, - 전기적으로전도성유체 (86) 와접촉하는바디 (10) 의표면의적어도일부분을덮는전기적으로절연성부재와, - 유체챔버 (85) 를밀봉하기위한밀봉수단 (50, 60) 과, - 적어도 1 개의확장부재 (60, 65) 로서, 적어도부분적으로유연하고, 유체챔버 (85) 의둘레의일부이고, 상기확장부재 (60, 65) 는유체챔버 (85) 내에우세하는압력을실질적으로일정한레벨로유지하는것에의해상기유체 (86, 87) 의체적의변화를보상할수있고, 상기확장부재 (60, 65) 는밀봉수단 (60) 의적어도일부를포함하는, 가변초점렌즈패키지. 청구항 2. 제 1 항에있어서, 상기확장부재 (60, 65) 는상기유체챔버 (85) 내에유체 (86, 87) 에대한확장부재 (60, 65) 의부분인밀봉수단 (60) 의부분을기울게하기위한탄성부재 (65) 를추가로포함하는, 가변초점렌즈패키지. 청구항 3. 제 1 항또는제 2 항에있어서, 상기확장부재 (60, 65) 의적어도한부분은바디 (10) 표면의부분 (18) 에대해미끄러지게배치되는, 가변초점렌즈패키지. 청구항 4. 제 1 항내지제 3 항에중어느한항에있어서, 상기확장부재 (60, 65) 의적어도한부분은상기덮개 (30, 70) 의표면 (36, 37) 의한부분에대해미끄러지게배치되는, 가변초점렌즈패키지. 청구항 5. 제 1 항내지제 4 항중어느한항에있어서, 상기확장부재 (60, 65) 의일부인상기밀봉수단 (60) 의일부는밀봉링 (60) 을포함하는, 가변초점렌즈패키지. 청구항 6. 제 5 항에있어서, 상기확장부재 (60, 65) 는상기밀봉링 (60) 을둘러싸는탄성링 (65) 을추가로포함하는, 가변초점렌즈패키지

3 청구항 7. 카메라모듈 (90) 과제 1 항내지제 6 항중어떤한항에따른가변초점렌즈패키지 (1) 를포함하는, 카메라. 청구항 8. 핸 - 헬드장치에있어서, 제 7 항에따른카메라를포함하고, 입력수단, 정보처리수단, 그리고디스플레이수단을추가로포함하는, 핸드 - 헬드장치. 명세서 기술분야 본발명은가변초점렌즈패키지에관한것이고, 이가변초점렌즈패키지는 - 바디를통한광경로를제공하기위한관통 - 홀이제공되는바디로서, 바디의적어도한표면층은전기적으로전도성재료를포함하는, 바디와, - 광경로에서광학적으로투명한, 관통 - 홀을차단하기위한덮개와, - 전기적으로절연성유체와전기적으로전도성유체로서, 덮개와상기바디의관통 - 홀의내측표면에의해둘러싸이는유체챔버에담기고, 혼화되지않고, 그리고메니스커스렌즈 (meniscus) 와접촉하고, 상기메니스커스렌즈의형태는바디의전기적으로전도성표면과전기적으로전도성유체사이에인가된전압하에변화하는, 전기적으로절연성유체와전기적으로전도성유체와, - 전기적으로전도성유체와접촉하는바디의표면의적어도일부분을덮는전기적으로절연성부재를포함한다. 배경기술 가변초점렌즈패키지로서, 광은 2 개의유체사이에메니스커스렌즈에의해굴절되고, 메니스커스렌즈의형태는전압의영향하에변화하는, 가변초점렌즈패키지가알려진다. 일반적으로, 이런가변초점렌즈패키지는광을통과시키기위한관통 - 홀이제공되고, 양단부에서닫혀서, 유체를함유하는닫힌유체챔버가얻어진다. 유체중하나는전기적으로절연성특성을갖고, 반면에유체중다른하나는전기적으로전도성특성을갖는다. 유체는혼화되지않고, 메니스커스렌즈에의해분리된 2 개의유체바디를형성하는경향이있다. 기능적으로, 유체는다른굴절률을갖는다. 전압을인가하는목적을위해, 가변초점렌즈패키지는 2 개의전기적컨넥터를포함하고, 이중적어도한부분은렌즈패키지의외측에배치된다. 제 1 전기적컨넥터는전기적으로전도성유체와분리되고, 반면에제 2 전기적컨넥터는전기적으로전도성유체와직접접촉하거나, 전기적으로전도성유체와용량결합된다. PCT 특허공보 WO 03/ 은관통 - 홀의내측표면이소수성유체접촉층에의해덮인가변초점렌즈패키지에대해기술한다. 전압이인가되지않을때, 전기적으로절연성유체에대한유체접촉층의습윤성은전기적으로전도성유체에대한유체접촉층의습윤성과다르다. 전기습윤 (electrowetting) 이라칭하는효과에기인하여, 전기적으로전도성유체에대한유체접촉층의습윤성은제 1 컨넥터와제 2 컨넥터사이에인가된전압하에변화한다. 유체접촉층의습윤성의변화는유체접촉층과 2 개의유체사이의접촉라인에서메니스커스렌즈의접촉각의변화를야기하여, 메니스커스렌즈의형태가조정된다. 따라서, 메니스커스렌즈의형태는인가된전압에의존한다. 가변초점렌즈패키지와연관된문제점은, 온도의영향하에유체의체적이변한다는것이다. 온도가상승하는경우에, 유체의체적또한증가한다. 이결과로커버의파손이발생할수있다. 온도가하강하는경우에, 유체의체적은또한감소하고, 이결과로공기방울및 / 또는진공공동 (cavities) 이유체내에생성될수있다. 공기방울및 / 또는진공공동의존재는, 가변초점렌즈패키지가더이상적합하게기능할수없는것과같은정도로, 가변초점렌즈패키지의작동을방해한다

4 문제점을해결하기위해, 유체챔버의체적변화를허용하는것을목적으로하는해결책이제안된다. 더상세히, 해결책은유체챔버의체적을이것에의해둘러싸이는유체의체적에순응하게하는것을목적으로한다. 일본특허출원 JP 은공간이바디내에형성되고, 이공간은필름 - 형상의유연한부재에의해덮히는가변초점렌즈패키지에관해기술한다. 유체챔버내의유체의체적이변할때, 유연한부재의변형은유체챔버의체적이이에저장된유체의체적과동일함을유지하는것을보장한다. 유체의팽창에의해야기된유연한부재의변형은바디내에공간에의해허용된다. 유연한부재의적당한변형에의해, 유체의체적변화는보상되고, 반면에가변초점렌즈패키지의전체크기는전체적으로변하지않는다. 발명의상세한설명 유체의체적변화가상대적으로간단한방식으로보상되는새롭게설계된가변초점렌즈패키지를제공하는것이본발명의목적이다. 게다가. 본발명에따른가변초점렌즈패키지는휴대폰에응용하기에적합해야만하고, 따라서, 작고견고함과관계된요구사항을포함하는, 이런응용과관계된모든요구사항을만족할수있어야만한다. 본발명의목적은가변초점렌즈패키지에의해달성되며, 이가변초점레즈패키지는, - 바디로서, 바디를통한광경로를제공하기위한관통 - 홀이제공되고, 바디의적어도한표면층은전기적으로전도성재료를포함하는, 바디와, - 광경로에서광학적으로투명한, 관통 - 홀을차단하기위한덮개와, - 전기적으로절연성유체와전기적으로전도성유체로서, 덮개와상기바디의관통 - 홀의내측표면에의해둘러싸이는유체챔버에담기고, 혼화되지않고, 그리고메니스커스렌즈와접촉하고, 상기메니스커스렌즈의형태는바디의전기적으로전도성표면과전기적으로전도성유체사이에인가된전압하에변화하는, 전기적으로절연성유체와전기적으로전도성유체와, - 전기적으로전도성유체와접촉하는바디의표면의적어도일부분을덮는전기적으로절연성부재와, - 유체챔버를밀봉하기위한밀봉수단과, - 적어도 1 개의확장부재로서, 적어도부분적으로유연하고, 유체챔버의둘레의일부이고, 상기확장부재는유체챔버내에우세하는압력을실질적으로일정한레벨로유지하는것에의해상기유체의체적의변화를보상할수있고, 상기확장부재는밀봉수단의적어도일부를포함하는, 적어도 1 개의확장부재를포함한다. 본발명에따른가변초점렌즈패키지에서, 유체챔버는밀봉수단에의해밀봉되고, 밀봉수단은바디와덮개사이의공간을통해유체가유체챔버밖으로새는것을방지한다. 본발명의중요한양상에따라, 밀봉수단의적어도일부는 2 가지중요한기능을갖는다. 먼저, 제 1 번째로, 밀봉수단의이부분은유체챔버를밀봉하는기능을수행하도록배열된다. 제 2 번째로, 밀봉수단의이부분은유체챔버내에저장된유체의체적의변화를보상하는기능을수행하도록배열된다. 예를들어, 밀봉수단은유체의체적변화를보상하기에충분한정도로팽창하고축소할수있는고무밀봉링을포함한다. 본발명에따라, 밀봉수단의적어도일부는확장부재의부분이고, 확장부재는적어도부분적으로유연하고, 유체챔버의유체챔버의경계의일부이고, 유체챔버내에우세한압력을실질적으로고정된레벨로유지하는것에의해유체의체적의변화를보상할수있다. 바람직한실시예에서, 확장부재는밀봉수단의적어도일부를포함할뿐만아니라, 유체챔버내의유체에대한확장부재의부분인밀봉수단의부분을기울게하기위한탄성부재를또한포함한다. 이방식으로, 밀봉수단의부분과유체사이에바람직하지않은공간의형성이발생하지않게하는것이보장되어, 유체챔버내에바람직하지않은공기방울및 / 또는진공공동의형성의위험이없다. 확장부재의부분인밀봉수단의부분이고무밀봉링을포함하는경우에, 탄성부재는예를들어밀봉링을둘러싸는금속탄성링을포함할수있다. 본발명의중요한장점은, 유체챔버에의해저장된유체의체적변화를보상하기위해제안된방법이상대적으로간단하다는것이다. 밀봉수단은어쨌든존재하고, 이수단의적어도일부가유체챔버를밀봉할수있을뿐만아니라, 유체챔버 - 4 -

5 에의해저장된유체의체적변화를또한보상할수있도록설계될수있다. 게다가, 상대적으로강력한구조가얻어진다. 예를들어, 고무밀봉링이사용된경우에, 가변초점렌즈패키지는필름 - 형태의유연한부재가사용된경우에서보다더강력하다. 본발명은도면을참조하여더상세히지금부터설명될것이고, 동일한부분은동일한참조기호로표기된다. 실시예 도 1 은본발명의바람직한실시예에따른가변초점렌즈패키지 (1) 를개략적으로도시한다. 도 2 내지도 6 은가변초점렌즈패키지 (1) 를조립하는방법을개략적으로도시한다. 가변초점렌즈패키지 (1) 는관통홀 (through-hole)(11) 을포함하는원형바디 (10) 를포함한다. 관통홀 (11) 은이실시예에서원형의횡단면을갖는원통형형상인것 dl 도 4 에서명확하다. 바디 (10) 는예를들어플라스틱요소일수있고, 금속과같은전기적으로전도성재료를포함하는층에의해적어도부분적으로덮힌다. 전기적으로전도성층은파릴렌 (parylene) 과같은, 전기적으로절연성재료를포함하는층에의해덮히고, 반면에전기적으로절연성층은소수성 (hydrophobic) 재료를포함하는층에의해덮힌다. 바디 (10) 의한부분을덮는 3 개의층은참조번호 16 으로표기된상대적으로굵은선에의해도 1 에개략적으로도시된다. 대안적으로, 절연성부재는바디의내측에개별적으로조립되는절연부일수있다. 커버중적어도하나는바디와일체로될수있다는것이이해된다. 그러면, 관통홀 (11) 은일체로된커버와함께공동 (cavity) 을형성한다. 바디 (10) 의하부면과상부면모두에, 바디 (10) 의외측부는비스듬한 (bevelling) 표면 (13) 을포함한다. 게다가, 하부면에서, 바디 (10) 는원형의그루브 (groove)(17) 가제공된다. 상부면에서, 바디 (10) 는 2 개의평평한원형부 (18, 19) 를포함하고, 여기서내측원형부 (18) 는바디 (10) 의내측둘레에서바디 (10) 의외측둘레의방향으로확장하고, 외측원형부 (19) 는내측둘레와외측둘레사이지점에위치된다. 외측원형부 (19) 는내측원형부 (18) 보다더높은레벨에위치되고, 원형부 (18, 19) 사이의변이 (transition) 는상향벽 (46) 에의해형성된다. 바디 (10) 의관통 - 홀 (11) 은바디 (10) 의하부면에위치한하부렌즈부재 (30) 와, 바디의상부면에위치한상부렌즈부재 (70) 에의해닫힌다. 양렌즈부재 (30, 70) 는소위레플리카렌즈 (replica lens) 로형성된다. 이런렌즈는유리베이스플레이트 (32, 74) 및플라스틱렌즈바디 (31, 75) 를포함하고, 플라스틱을성형하기위한금형과금형내의플라스틱을경화하기위한자외선을사용한종래에알려진방식으로제조된다. 도 1 에서, 렌즈부재 (30, 70) 의렌즈바디 (31, 75) 의중앙부는, 렌즈바디 (31, 75) 의정확한형상이본발명의관점과연관되지않아서도시되지않는다. 하부렌즈부재 (30) 의상부표면 (36) 은층 (37) 에의해덮히고, 층 (37) 은친수성이고전기적으로전도성이고, 예를들어금속을포함한다. 가변초점렌즈패키지 (1) 는유체챔버 (85) 를밀봉하기위한하부밀봉링 (50) 과상부밀봉링 (60) 을포함하고, 유체챔버 (85) 는바디 (10) 의관통 - 홀 (11) 의내측면 (15), 상부렌즈부재 (70) 의하부면 (76), 그리고하부렌즈부재 (30) 의상부표면 (36) 에의해경계가정해진다. 상부밀봉링 (60) 은바디 (10) 의내측원형부 (18) 와상부렌즈부재 (70) 의베이스플레이트 (74) 사이에위치되고, 반면에하부밀봉링 (50) 은바디 (10) 의하부측면의그루브 (17) 에위치되고, 하부렌즈부재 (30) 의상부표면 (36) 과접촉한다. 양하부밀봉링 (50) 과상부밀봉링 (60) 은예를들어, 고무로제조될수있다. 하부렌즈부재 (30) 의상부표면 (36) 과상부렌즈부재 (70) 의하부표면 (76) 모두에, 위치지정링 (positioning ring)(38, 77) 이렌즈부재 (30, 70) 상에배치된다. 위치지정링 (38, 77) 은렌즈부재 (30, 70) 를서로에대해그리고바디 (10) 의관통 - 홀 (11) 에대해정렬하는역할을한다. 한편으로, 하부위치지정링 (38) 의외측직경은, 하부렌즈부재 (30) 가바디 (10) 에대해위치될때, 하부위치지정링 (38) 의외측둘레가움직일틈없이그루부 (17) 의외측벽 (45) 과접촉하도록선택된다. 이방식으로, 하부렌즈부재 (30) 의렌즈바디 (31) 의중심축은바디 (10) 의관통 - 홀 (11) 의중심축과정확히정렬된다. 다른한편으로, 상부위치지정링 (77) 의외측직경은, 상부렌즈부재 (70) 가바디 (10) 에대해위치될때, 상부위치지정링 (77) 의외측둘레가움직일틈없이상향벽 (46) 과접촉하도록선택된다. 이방식으로, 상부렌즈부재 (70) 의렌즈바디 (75) 의중심축은바디 (10) 의관통 - 홀 (11) 의중심축과정확히정렬되고, 결과적으로하부렌즈부재 (30) 의렌즈바디 (31) 의중심축과또한정렬된다

6 다양한렌즈패키지요소 (10, 30, 50, 60, 70) 를서로에대해고정하기위한목적을위해, 2 개의클램핑유닛 (20a, 20b) 이제공된다. 클램핑유닛 (20a, 20b) 은링 (21a, 21b) 과, 상기링 (21a, 21b) 의외측둘레로부터확장하는클램핑암 (22a, 22b) 을포함한다. 클램핑암 (22a, 22b) 의단부는휜부분 (23a, 23b) 이제공된다. 도 2 는하부클램핑유닛 (20a) 을도시하는사시도이다. 가변초점렌즈패키지 (1) 에서, 클램핑암 (22a, 22b) 은관련링 (21a, 21b) 에서실질적으로수직으로확장한다. 클램핑유닛 (20a, 20b) 의형태는클램핑유닛 (20a, 20b) 의초기형태에기초하여얻어지고, 여기서휘어진부분 (23a, 23b) 을얻도록클램핑암 (22a, 22b) 의단부를휘고클램핑암 (22a, 22b) 의배향을관련링 (21a, 21b) 에대해변하게하는것에의해클램핑암 (22a, 22b) 이관련링 (21a, 21b) 과모두동일한평면으로확장한다. 이방식으로클램핑유닛 (20a, 20b) 의모양을만들기위한목적을위해클램핑유닛 (20a, 20b) 이휘어질수있는재료를포함하는것이중요하다는것은이해될것이다. 하부클램핑유닛 (20a) 은바디 (10) 에대해하부렌즈부재 (30) 를클램핑하도록배치되고, 하부밀봉링 (50) 은하부렌즈부재 (30) 와바디 (10) 사이에클램핑된다. 가변초점렌즈패키지 (1) 의조립도중에, 클램핑암 (22a) 의휘어진부분 (23a) 의단부는바디 (10) 의상부측면에경사진표면 (13) 에의해안내된다. 이과정에서, 휘어진부분 (23) 의단부는소수성층과전기적으로절연성층을긁고, 결과적으로전기전도성층과직접접촉하게된다. 상부클램핑유닛 (20b) 은바디 (10) 에대해상부렌즈부재 (70) 를클램핑하도록배치되고, 상부밀봉링 (60) 은상부렌즈부재 (70) 와바디 (10) 사이에클램핑된다. 클램핑암 (22b) 의휘어진부분 (23b) 의단부는하부렌즈부재 (30) 의상부표면 (36) 을덮는층 (37) 과접촉한다. 도시된실시예에서, 휘어진부분 (23b) 의단부는외측으로탄성되게기울어진탄성핑거 (fingers)(25) 를포함하여, 바디 (10) 의하부측면에경사진표면 (13) 과하부렌즈부재 (30) 의상부표면 (36) 사이에서강하게클램핑된다. 이방식으로, 휘어지는부분 (23b) 의단부와하부렌즈부재 (30) 의상부표면 (36) 을덮는층 (37) 사이의접촉이보장된다. 가변초점렌즈패키지 (1) 는상당량의전기적으로전도성유체 (86) 를포함하고, 유체 (86) 는예를들어, 소금용액을함유하는물을포함할것이다. 다음에서, 간단히하기위해, 전기적으로전도성유체 (86) 는 " 물 " 로칭할것이다. 게다가, 가변초점렌즈패키지 (1) 는상당량의전기적으로절연성유체 (87) 를포함하고, 유체 (87) 는실리콘오일또는알칸을포함할것이다. 다음에서, 간단히하기위해, 전기적으로절연성유체 (87) 는 " 오일 " 로칭할것이다. 물 (86) 과오일 (87) 은유체챔버 (85) 내에 2 개의별개의유체바디를형성한다. 기능적으로, 물 (86) 과오일 (87) 은다른굴절률을갖는다. 물 (86) 과오닐 (87) 의밀도바람직하게동일해서, 가변초점렌즈패키지 (1) 의작동은그배향에영향받지않고, 달리말하면렌즈패키지 (1) 의작동은물 (86) 과오일 (87) 사이의중력효과에영향받지않는다. 물 (86) 는유체챔버 (85) 의하부측면에위치되고, 오일 (87) 은유체챔버 (85) 의상부측면에배치된다. 물 (86) 과오일 (87) 은메니스커스렌즈 (meniscus)(88) 에의해분리된다. 물 (86) 에대한소수성층의습윤성이인가된전압하에서변할수있어서, 메니스커스렌즈 (88) 의형태는바디 (10) 의전기적으로전도성층과물 (86) 사이의전압의영향하에변화한다. 변동초점렌즈패키지 (1) 에서, 전압을공급하기위한컨넥터는클램핑유닛 (20a, 20b) 에의해형성된다. 이에관해, 완벽히하기위해, 하부클램핑유닛 (20a) 의클램핑암 (22a) 의휘어진부분 (23a) 의단부는바디 (10) 의전기적으로전도성층과접촉되고, 상부클램핑유닛 (20b) 의클램핑암 (22b) 의휘어진부분 (23b) 의단부는하부렌즈부재 (30) 의전기적으로전도성층 (37) 을통해물 (86) 과접촉된다는것이주목된다. 상부밀봉링 (60) 은예를들어금속으로만들어진탄성링 (65) 에둘러싸인다. 상부밀봉링 (60) 과둘러싸는탄성링 (65) 은, 팽창하고수축할수있도록배치된다. 이방식으로, 상부밀봉링 (60) 과둘러싸는탄성링 (65) 은유체챔버 (85) 내에우세한압력을실질적으로고정된레벨로유지하는것에의해물 (86) 과오일 (87) 의체적의변화를보상할수있다. 물 (86) 과오일 (87) 의체적의변화는예를들어온도의영향하에가변초점렌즈패키지 (1) 의작동중에생길수있다. 만일물 (86) 과오일 (87) 의체적의변화가보상되지않는다면, 이유체 (86, 87) 내에공기방울및 / 또는진공공동이발생하거나, 렌즈부재 (30, 70) 중하나가파손된다. 양경우에, 가변초점렌즈패키지 (1) 는쓸모가없다. 온도가상승할때, 유체 (86, 87) 의체적은증가한다. 이경우에, 양상부밀봉링 (60) 과탄성링 (65) 은팽창하게되어, 유체챔버 (85) 내에우세한압력은실질적으로일정한레벨로유지한다. 팽창도중에, 상부밀봉링 (60) 의하부부분은바디의내측원형부 (18) 를따라미끄러지고, 상부밀봉링 (60) 의상부부분은상부렌즈부재 (70) 의하부표면 (76) 을따라미끄러져, 상부밀봉링 (60) 의밀봉기능은유지된다

7 온도가하강할때, 유체 (86, 87) 의체적은감소한다. 이경우에, 상부밀봉링 (60) 은탄성링 (65) 에의해축소하게되어, 유체챔버 (85) 내에우세한압력은실질적으로일정한레벨로유지한다. 축소도중에, 확장도중처럼, 상부밀봉링 (60) 의하부부분은바디의내측원형부 (18) 를따라미끄러지고, 상부밀봉링 (60) 의상부부분은상부렌즈부재 (70) 의하부표면 (76) 을따라미끄러져, 상부밀봉링 (60) 의밀봉기능은유지된다. 이전의 2 개의문단에기초하여, 상부밀봉링 (60) 이한편으로바디 (10) 의내측원형부분 (18) 의표면, 다른한편으로상부렌즈부재 (70) 의하부표면 (76) 에대해미끄러지게배치되는것이중요한것은명확하다. 미끄러짐을용이하게하기위해, 그리스 (grease) 등을포함하는필름은상부밀봉링 (60) 과상기표면들사이에배치될수있다. 가변초점렌즈패키지 (1) 는여러단계로조립되는데, 이는아래에나열된다. 조립은도 2 에도시된하부클램핑유닛 (20a) 에서시작한다. 제 1 조립단계동안에, 하부렌즈부재 (30) 는하부클램핑유닛 (20a) 의링 (21a) 의상부에위치된다. 과정중에, 하부렌즈부재 (30) 의베이스판 (32) 은하부클램핑유닛 (20a) 의클램핑암 (22a) 들사이에위치된다. 도 3 은제 1 조립단계이후에얻어진렌즈패키지요소 (20a, 30) 의전체를도시한다. 제 2 조립단계동안에, 하부밀봉링 (50) 은바디 (10) 의후부측면에그루브 (17) 에위치된다. 차례로, 바디 (10) 는하부렌즈부재 (30) 에대해놓이고, 하부위치지정링 (38) 의외측그루브 (17) 의외측벽 (45) 과접촉하여, 바디 (10) 의위치는횡단방향으로하부렌즈부재 (30) 에대해고정된다. 제 3 조립단계동안에, 하부클램핑유닛 (20a) 은바디 (10) 와하부렌즈부재 (30) 주위로휘고, 하부클램핑유닛 (20a) 의링 (21a) 은하부렌즈부재 (30) 의하부표면 (39) 에놓이고, 클램핑암 (22a) 의휘어진부분 (23a) 은경사진표면 (13) 너머의위치에, 바디 (10) 의상부측면에고정된다. 공정중에, 클램핑암 (22a) 의휘어진부분 (23) 의단부는바디 (10) 의상부측면에기울어진표면 (13) 에의해안내되고, 휘어진부분 (23) 의단부는소수성층과전기적으로절연성층을긁어서, 결과적으로전기적으로전도성층과직접적으로접촉하게된다. 도 4 는제 3 조립단계이후에얻어진렌즈패키지요소 (10, 20a, 30, 50) 전체를도시한다. 제 4 조립단계도중에, 상부밀봉링 (60) 과탄성링 (65) 은바디 (10) 의상부측면에내측원형부 (18) 의상부상에위치된다. 제 5 조립단계도중에, 미리정해진양의물 (86) 는하부렌즈부재 (30) 의상부표면 (36) 과바디 10) 의관통 - 홀 (11) 의내측표면 (15) 에의해경계되어지는개방컨테이너내에주입된다. 후속적으로, 개방컨테이너는추가로오일 (87) 로채워진다. 제 6 조립단계도중에, 상부렌즈부재 (70) 는바디 (10) 에대해놓이고, 상부위치지정링 (77) 의외측둘레는상향벽 (46) 과접촉하고, 여기서상부렌즈부재 (70) 의위치는횡단방향으로바디 (10) 에대해고정된다. 도 5 는제 6 조립단계이후에얻어진렌즈패키지요소 (10, 20a, 30, 50, 60, 65, 70) 의전체를도시한다. 제 7 조립단계도중에, 상부클램핑유닛 (20b) 이놓이고, 바디 (10) 와상부렌즈부재 (70) 주위로휘어지고, 상부클램핑유닛 (20b) 의링 (21b) 은상부렌즈부재 (70) 의상부표면 (78) 상에놓이고, 클램핑암 (22b) 의휘어진부분 (23b) 은바디 (10) 의하부측면에기울어진표면 (13) 과하부렌즈부재 (30) 의상부표면 (36) 사이에클램핑된다. 결과적으로, 휘어진부분 (23b) 의단부는하부렌즈부재 (30) 의전기적으로전도성층 (37) 과직접적으로접촉하게된다. 제 7 조립단계의결과는본발명에따른바람직한실시예에따른가변초점펜즈패키지 (1) 이다. 가변초점렌즈패키지 (1) 는도 6 에개략적인사시도로도시된다. 이렌즈패키지 (1) 의초점은클램핑유닛 (20a, 20b) 에의해형성되는이렌즈패키지 (1) 의컨넥터를통해전압을인가하는것에의해변화될수있다. 도 7 에, 배럴 (barrel)(80) 이도시되고, 가변초점렌즈패키지 (1)( 도 7 에미도시됨 ) 는상기배럴 (80) 에수용된다. 가변초점렌즈패키지 (1) 에추가로, 배럴 (80) 은추가의광학요소를수용할수있다

8 가변초점렌즈패키지 (1) 를포함하는배럴 (80) 은휴대폰에적용하기에적합한강력한유닛을형성한다. 도 7 은배럴 (80) 과카메라모듈 (90) 의조합을개략적으로도시한다. 클램핑유닛 (20a, 20b) 을포함하는가변초점렌즈패키지 (1) 의컨넥터에의해, 렌즈패키지 (1) 는구동장치와렌즈패키지 (1) 를위한추가적인부품들로장착된카메라모듈 (90) 에연결된다. 가변초점렌즈패키지 (1) 와카메라모듈 (90) 사이의전기적연결은예를들어납땜, 용접, 클램핑, 또는접착에의한어떤적합한방식으로실현될수있다. 가변초점렌즈패키지 (1) 는일련의 3 개의렌즈를포함한다. 가변초점렌즈패키지 (1) 에도달한광은렌즈패키지 (1) 를통과하는광경로를따르는데, 광은상부렌즈부재 (70), 물 (86), 오일 (87), 이 2 개의유체사이에메니스커스렌즈 (88), 그리고하부렌즈부재 (30) 를통과한다. 물 (86) 과오일 (87) 사이의메니스커스렌즈 (88) 의형태를변화시키는것에의해, 광의초점을맞추는것이가능하다. 상기메니스커스렌즈 (88) 의형태가변화하는방식은아래에설명될것이다. 하부클램핑유닛 (20a) 은클램핑암 (22a) 과이클램핑암 (22a) 의휘어진부분 (23a) 을통해, 바디 (10) 의전기적으로전도성층에연결된다. 상부클램핑유닛 (20b) 은클램핑암 (22b) 과이클램핑암 (22b) 의휘어진부분 (23b) 을전기적으로전도성재료의층을하부렌즈부재 (30) 의상부표면 (36) 상에제공을통해, 물 (86) 에연결된다. 클램핑유닛 (20a, 20b) 사이에전압이인가되지않을때, 물 (86) 에대한바디 (10) 의관통 - 홀 (11) 의내측표면 (15) 상에소수성층의습윤성은오일 (87) 에대한상기층의습윤성과다르다. 전기습윤 (electrowettability) 이라칭하는효과때문에, 물 (86) 에대한소수성층의습윤성은클램핑유닛 (20a, 20b) 사이에인가된전압하에서변화된다. 소수성층의습윤성의변화는소수성층과 2 개의유체 (86, 87) 사이의접촉라인에서, 물 (86) 과오일 (87) 사이의메니스커스렌즈 (88) 의접촉각의변화를야기하여, 메니스커스렌즈 (88) 의형태가조정된다. 따라서, 메니스커스렌즈 (88) 의형태는인가된전압에의존된다. 메니스커스렌즈 (88) 가광경로에위치되어, 광을굴절하는역할을하기때문에, 이메니스커스렌즈 (88) 는가변초점을갖는렌즈로여겨질수있다. 가변초점렌즈패키지 (1) 가휴대폰에서응용되기에적합하기위해, 다양한패키지요소들의크기는상대적으로작을필요가있다. 예를들어, 바디 (10) 의내측직경은 3mm 이고, 바디 (10) 의외측직경은 6mm 이고, 바디 (10) 의높이는 1mm 이다. 요약하면, 가변초점렌즈패키지 (1) 는다음과같이기술될수있다 : 가변초점렌즈패키지 (1) 는관통 - 홀 (11) 을구비한원형바디 (10) 를포함하고, 관통홀은렌즈부재 (30, 70) 에의해닫히고, 그리고밀봉링 (50, 60) 에의해밀봉된다. 관통 - 홀 (11) 은메니스커스렌즈 (88) 에의해분리되는상당량의물 (86) 과오일 (87) 로채워진다. 변동렌즈패키지요소는클램핑유닛 (20a, 20b) 에의해서로에대해고정된다. 이배치에의해, 매우작고강력한렌즈패키지 (1) 가얻어진다. 바디 (10) 표면의한부분은전기적으로전도성층으로덮힌다. 메니스커스렌즈 (88) 의형태는이전기적으로전도성층과물 (86) 사이의전압의영향하에변화된다. 이방식으로메니스커스렌즈 (88) 는조정가능한초점을갖는렌즈로서적용될수있다. 가변초점렌즈패키지 (1) 의밀봉링 (50, 60) 중하나는온도변화에기인하는유체 (86, 87) 의체적변화를보상하기에충분한정도로물 (86) 과오일 (87) 을따라팽창하고축소할수있도록배치된다. 이방식으로, 렌즈부재 (30, 70) 의파손과가변초점펜즈패키지 (1) 내에공기방울및 / 또는진공공동의형성이방지된다. 본발명의범위는전술한예에제한되지않고, 그몇몇개정과변경이첨부된청구항에한정된본발명의범위를벗어나지않고가능하다는것은당업자에게명확할것이다. 예를들어, 가변초점렌즈패키지 (1) 의유체챔버 (85) 를밀봉하기위한기술한고무밀봉링 (50, 60) 과는다른수단이적용되는것이가능하다는것은이해될것이다. 그렇지만, 밀봉수단의적어도일부는물 (86) 과오일 (87) 의체적변화를보상할수있기에충분할만큼유연하다는것은중요하다. 비록매우유리한선택일지라도, 클램핑유닛 (20a, 20b) 을가변초점렌즈패키지 (1) 의컨넥터로적용하는것이꼭필요하지않다. 본발명의범위내에서, 추가적인컨넥터를배치하는것이가능하고, 1 개의컨넥터는바디 (10) 의전기적으로전도성부분과접촉하고, 다른컨넥터는가변초점렌즈패키지 (1) 의유체챔버 (85) 내의물 (86) 과접촉한다. 렌즈부재 (30, 70) 의베이스기판 (32, 74) 은어떤적합한형태를가질수있어서예를들어사각형또는육각형일수있다. 후자가기술된가변초점렌즈패키지 (1) 의경우이다. 클램핑유닛 (20a, 20b) 의형태, 특히클램핑암 (22a, 22b) 의위치는베이스기판 (32, 74) 의형태에순응된다

9 본발명에따라가변초점렌즈패키지 (1) 의도시된실시예에서, 렌즈패키지 (1) 가실제로 3 개의일련의렌즈를포함하도록하부렌즈부재 (30) 와상부렌즈부재 (70) 가적용된다. 추가적인렌즈가적용되는것은필요하지않다. 대신에, 렌즈부재 (30, 70) 의적어도하나가광을집속시키는기능이없는커버에의해교체되는것은가능하다. 물 (86) 과오일 (87) 의체적의변화를보상하기위한목적을위해, 다양한해결책이존재하고, 이는확장부재의적용으로요약된다. 기술한가변초점렌즈패키지 (1) 에적용된해결책은상부밀봉링 (60) 을둘러싸는탄성링 (65) 을포함한다. 가변초점렌즈패키지 (1) 는휴대폰과같은핸드 - 헬드 (hand-held) 장치와디지털기록장치에사용하기위한광학스캐닝디바이스에적용될수있다. 다수의렌즈패키지 (1) 는행으로위치될수있고, 렌즈패키지 (1) 들의관통 - 홀 (11) 은줌렌즈를생성하기위해서로에대해정렬된다. 본발명에따른렌즈패키지 (1) 는카메라에응용하기위해특히의도되고, 이는이미지센서와상호연결바디를추가로포함하고, 상호연결바디는상호연결바디의제 1 표면과제 2 표면상에위치된전기적으로전도성트랙 (tracks) 을포함하고, 전기적으로전도성트랙은이미지센서와가변초점렌즈패키지 (1) 모두에서구동전자장치또는접촉패드에대한연결을확립할수있도록형성된다. 이관점에서, 가변초점렌즈패키지 (1) 를포함하는배럴 (80) 과카메라모듈 (90) 의조합은이미전술된것에주의하라. 카메라는상술한핸드 - 헬드장치의부분일수있고, 이는추가로입력수단, 정보처리수단, 디스플레이수단을추가로포함할수있다. 산업상이용가능성 본발명을활용하여, 작고튼튼한구조의카메라모듈이요구되는휴대폰등과같은모바일디바이스에사용되는가변초점렌즈패키지의제조가가능하다. 도면의간단한설명 도 1 은본발명의바람직한실시예에따른가변초점렌즈패키지의단면을개략적으로도시하는도면. 도 2 내지도 6 은본발명의바람직한실시예의가변초점렌즈패키지를조립하는방식을개략적으로도시하는도면. 도 7 은본발명에따른바람직한실시예에따른가변초점렌즈패키지를포함하는배럴 (barrel) 과, 배럴이부착된카메라모듈을개략적으로도시하는사시도. 도면 - 9 -

10 도면 1 도면 2 도면 3 도면

11 도면 5 도면 6 도면

특허청구의 범위 청구항 1 복수개의 프리캐스트 콘크리트 부재(1)를 서로 결합하여 연속화시키는 구조로서, 삽입공이 형성되어 있고 상기 삽입공 내면에는 나사부가 형성되어 있는 너트형 고정부재(10)가, 상기 프리캐스 트 콘크리트 부재(1) 내에 내장되도록 배치되는 내부

특허청구의 범위 청구항 1 복수개의 프리캐스트 콘크리트 부재(1)를 서로 결합하여 연속화시키는 구조로서, 삽입공이 형성되어 있고 상기 삽입공 내면에는 나사부가 형성되어 있는 너트형 고정부재(10)가, 상기 프리캐스 트 콘크리트 부재(1) 내에 내장되도록 배치되는 내부 (19) 대한민국특허청(KR) (12) 등록특허공보(B1) (51) 국제특허분류(Int. Cl.) E01D 19/12 (2006.01) E01D 2/00 (2006.01) E01D 21/00 (2006.01) (21) 출원번호 10-2011-0036938 (22) 출원일자 2011년04월20일 심사청구일자 2011년04월20일 (65) 공개번호 10-2012-0119156