KR20050033308A - Zoom camera using the liquid lens for mobile phone, control system and method thereof - Google Patents

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조호진
손희익
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남형우
정상국
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Abstract

A zoom camera of a mobile terminal using a liquid lens, a system for controlling the zoom camera and a method of controlling the zoom camera are provided to realize a zoom function of the zoom camera by using small space. The first lens group(310) is comprised of the first lens(311) having a positive refraction index and the second lens(312) having a negative refraction index, wherein the first and second lenses are placed sequentially from an object. The first liquid lens(300), placed apart from the first lens group by a predetermined interval, varies curvature radius of the contact surface between conductive liquid and nonconductive liquid according to a zoom function control signal so as to provide a zoom function of a camera. The second lens group(330) is placed apart from the liquid lens by a predetermined interval and comprised of the third lens(331) having the positive refraction index and both aspheric surfaces and the fourth lens(332) having the negative refraction index and both aspheric surfaces. An IR(Infrared Ray) filter(340), placed apart from the second lens group by a predetermined interval, filters infrared-ray wavelength incident from an optical system so as to protect an image plane.

Description

액체 렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라 및 그 제어 시스템과 제어 방법{Zoom camera using the liquid lens for mobile phone, control system and method thereof} Zoom camera using the liquid lens for mobile phone, control system and method

본 발명은 휴대용 단말기의 줌 카메라 및 그 제어 시스템과 제어 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 외부경통의 내면에 액체 렌즈와 고정 렌즈를 직렬로 조합하여 설치하고 액체 렌즈의 곡률반경을 변화시켜 카메라의 줌 기능이 구현될 수 있도록 하는 액체 렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라 및 그 제어 시스템과 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a zoom camera of a portable terminal, a control system and a control method thereof. More specifically, a zoom camera of a portable terminal using a liquid lens that is installed by combining a liquid lens and a fixed lens in series on the inner surface of the outer barrel and changing the curvature radius of the liquid lens so that the zoom function of the camera can be realized. A control system and a control method thereof.

근래, 휴대폰이나 PDA 등의 휴대용 단말기에 카메라가 일체형으로 내장된 휴대용 단말기 제품을 소비자에게 보급하는 경향이 주류를 형성하고 있으며, 이와 같은 카메라들은 ccd, cmos등의 촬상소자에 렌즈를 부착시켜 피사체를 촬상하고, 촬상된 피사체 데이터를 소정의 기록매체를 통하여 기록하도록 구성되어 있다.Recently, the trend of distributing portable terminal products in which cameras are integrated in portable terminals such as mobile phones and PDAs to consumers has become a mainstream, and such cameras attach a lens to an image pickup device such as ccd or cmos to target a subject. And to capture the captured subject data through a predetermined recording medium.

상술한 바와 같은 휴대용 단말기에 장착되어 피사체를 촬상하는 데 사용되는 렌즈 시스템의 경우 다음과 같은 조건을 갖추어야 한다.In the case of a lens system mounted on a portable terminal as described above and used to photograph a subject, the following conditions must be satisfied.

즉, Mega pixel용 카메라 성능을 갖기 위해서는 촬상소자의 pixel size가 4um이하의 size가 많기 때문에 렌즈설계 자체에서도 충분한 해상력을 가지게 설계를 해야 하고, 또한 조립공차를 고려하여 실제 sensor size보다 크게 설계를 해야 한다. In other words, in order to have mega pixel camera performance, the pixel size of the image pickup device has many sizes less than 4um, so the lens design itself should be designed to have sufficient resolution, and the design should be made larger than the actual sensor size in consideration of the assembly tolerance. do.

또한, 상술한 바와 같은 해상력을 갖추는 조건 이외에 TV왜곡은 1% 이하의 성능을 가져야 한다. 이는 왜곡을 보정할 수록 해상력의 저하가 발생하기 때문에 가능한 TV 왜곡은 1%이하가 바람직하다.In addition, in addition to the above-described conditions of resolution, TV distortion should have a performance of 1% or less. The lower the resolution, the more the distortion is corrected, so the TV distortion is preferably 1% or less.

또한, 휴대용 단말기의 주변광량은 sensor에 입사하는 빛의 각도와 렌즈 시스템 자체가 가지는 주변광량비에 기인하기 때문에 센서에서 입사를 허용해 주는 각도로 설계를 하여야 카메라의 주변광량이 좋아진다.In addition, since the ambient light amount of the portable terminal is due to the angle of light incident on the sensor and the ambient light ratio of the lens system itself, the amount of ambient light of the camera is improved when the sensor is designed at an angle that allows the incident.

만약, 상기 각도가 바람직한 각도보다 작게 설계되는 경우, 해상력, 왜곡, 광학계의 길이가 나빠져 sensor와의 조합에 문제가 발생하는 것이다.If the angle is designed to be smaller than the desired angle, resolution, distortion, and the length of the optical system are deteriorated, causing problems in combination with the sensor.

또한, 상술한 바와 같은 휴대용 단말기에 장착되어 피사체를 촬상하는 데 사용되는 렌즈 시스템의 경우, 피사체를 촬상시에 입력되는 상이한 종류의 파장을 갖는 입사광의 영향으로 피사체의 모양이나 형태가 변형되는 다양한 종류의 수차, 예를 들면 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차 등의 수차가 발생되는데, 이와 같은 수차의 발생을 억제할 수 있도록 구성되어야 한다. In addition, in the case of a lens system mounted on a portable terminal as described above and used for imaging a subject, various kinds of shapes or shapes of the subject are deformed by the influence of incident light having different kinds of wavelengths input at the time of imaging the subject. Aberrations such as spherical aberration, astigmatism and distortion aberration are generated, and should be configured to suppress the occurrence of such aberration.

여기서, 구면수차(축수차)는, 렌즈나 또는 구면거울 등에서 피사체의 상을 만들 때 빛의 파장에 의거하여 피사체의 상을 완전히 재현할 수 없는 색수차가 발생하는데 이와 같은 색수차를 제외한 나머지 수차를 넓은 의미의 구면수차라고 하고, 광축상(光軸上)의 한 점에서 나온 광선속으로 만들어지는 상점(像點)이 그 광선속이 렌즈의 어느 부분을 지났는가에 따라 다르기 때문에 일어나는 수차를 좁은 뜻의 구면수차라고 한다. Here, spherical aberration (axial aberration) is a chromatic aberration in which the image of the subject cannot be completely reproduced based on the wavelength of light when the image of the subject is made in a lens or a spherical mirror, and the like. It is called spherical aberration of meaning, and the aberration that occurs because the shop made from the beam of light from one point on the optical axis depends on which part of the lens the beam has passed through It is called.

또한, 왜곡수차는 피사체의 직선 부분이 휘어져서 결상되는 현상으로 피사체가 실패처럼 안쪽으로 휘거나, 술통처럼 바깥쪽으로 휘어 나타나는 것으로서, 피사체의 각 부분의 배율은 거리에 비례하여 증가하지만, 전체적인 상은 비례하여 변하지 못하기 때문에 일어나는 현상이다.Distortion aberration is a phenomenon in which a straight portion of a subject is bent to form an image, and the subject is bent inward like a failure or outward as a barrel, and the magnification of each part of the subject increases in proportion to the distance, but the overall image is proportional. This happens because it cannot change.

또한, 비점수차는 넓은 뜻의 구면수차 중의 하나로서, 주축에서 떨어져 있는 물점(物點)의 상(像)이 완전한 점이 되지 않고 고리 모양 또는 방사상(放射狀)으로 흐릿해지는 현상을 말한다.In addition, astigmatism is one of spherical aberrations of a broad meaning, and refers to a phenomenon in which an image of a material point distant from a main axis becomes blurry in a ring shape or a radial shape without becoming a perfect point.

한편, 줌이란 다양한 초점거리(variable-focal length)를 가지게 하는 것으로서, 주로 포지티브 굴절률을 가지는 프론트 렌즈(front lens)와 네거티브 굴절률을 가지는 리어 렌즈(rear lens)를 가지고 이들의 상대적 이동에 의하여 이들 렌즈 사이의 거리를 조정하여 줌(zoom)을 달성하며, 일반적으로 카메라 등에서는 렌즈의 초점거리를 변화시킴으로써 광각렌즈나 망원렌즈로 변환하여 사용자가 움직이지 않고도 한 곳에서 다양한 시야각을 갖도록 하기 위해 줌에 관한 구성을 채용하고 있다.On the other hand, zoom has a variable focal length (variable-focal length), mainly having a front lens having a positive refractive index and a rear lens having a negative refractive index and these lenses by their relative movement Zooming is achieved by adjusting the distance between cameras. In general, cameras, etc., change the focal length of the lens to convert it to a wide-angle lens or a telephoto lens so that the user can have various viewing angles in one place without moving. It adopts the structure concerned.

이러한 줌은 크게 광학 줌과 디지털 줌으로 대별할 수 있는데, 광학줌이란 광학 렌즈를 사용하고, 이 광학 렌즈를 상대적으로 이동시켜 가변 초점거리로써 피사체를 확대하는 줌을 말하며, 디지털 줌이란 예를 들면 포토삽이나 ACDSee 같은 그래프 프로그램에서 이미지를 확대하는 것과 같이, 광학 렌즈와는 별개로 CCD(Charge-Coupled Device)에서 이미지를 확대하는 줌을 말한다. Such zoom can be roughly divided into optical zoom and digital zoom. Optical zoom refers to a zoom that uses an optical lens and moves the optical lens relatively to enlarge a subject with a variable focal length. It is a zoom that magnifies an image in a charge-coupled device (CCD), independent of the optical lens, such as magnifying an image in a graph program such as photo shovel or ACDSee.

상기 디지털 줌은 광학 줌과는 CCD에서 이미지를 확대하기 때문에 광학줌과 같은 초점거리 변화에 따른 공간이 불필요하므로 소형 및 박편화에는 장점이 있으나 줌시 선명한 해상도를 구현할 수 없는 문제점이 있는 반면, 광학줌은 초점거리의 변화로써 줌을 실현하므로 초점거리 변화에 따른 공간이 요구되어 디지털 줌보다는 요구된 공간만큼 커진다는 단점이 있는 반면 줌시 선명한 해상도를 구현할 수 있다는 장점이 있다. 일반적으로 고 해상도를 구현할 수 있는 광학줌이 디지털 줌에 비해 소비자에게 선호되고 있다.The digital zoom has an advantage in miniaturization and thinning because the digital zoom enlarges an image in a CCD, unlike an optical zoom, and thus does not require a space due to a focal length change such as an optical zoom. Since the zoom is realized by changing the focal length, the space required by the change of the focal length is required to be larger than the digital zoom, but the sharp resolution can be realized when zooming. Generally, optical zoom that can realize high resolution is preferred to consumers over digital zoom.

그리고, 위에서 살펴본 휴대용 단말기에 부착된 카메라는 소비자들의 다양한 욕구를 충족시키기 위해, 렌즈초점을 변화시켜 피사체를 확대하여 촬영할 수 있는 줌 기능을 장착하고 있다. In addition, the camera attached to the above-described portable terminal is equipped with a zoom function that can enlarge and photograph the subject by changing the lens focus to satisfy various needs of consumers.

그러나, 지금까지 개발되어 보급중인 휴대용 단말기는 소형, 박형화의 추세에 부합되게, 초점거리의 변화에 따른 공간이 확보되지 않아 보다 소형으로 제작이 가능한 디지털 줌을 이용하고 있을 뿐, 상대적으로 복잡하고 줌에 요구되는 공간을 더 요구하는 광학줌을 이용하고 있지는 않다. However, portable terminals that have been developed and are being distributed so far in accordance with the trend of miniaturization and thinning are using a digital zoom that can be made more compact because the space according to the change of focal length is not secured. It is not using optical zoom that requires more space.

하지만, 상술하였다시피, 고해상도를 요구하는 소비자의 욕구에 부합하도록 휴대용 단말기에서도 고 해상도의 줌을 실현하기 위한 연구가 절실히 요구되는 실정이었다.However, as described above, research to realize a high resolution zoom in a portable terminal is urgently needed to meet the consumer's desire for high resolution.

이러한 필요에 따라 국내특허출원 제 2002-5397호 "이동통신단말기에서 카메라의 줌렌즈를 제어하는 장치 및 방법"에서는 카메라 모드로 전환을 요구하는 신호가 감지되면 카메라 모드로 전환하고, 줌렌즈를 상 또는 하 방향으로 이동시키기를 요구하는 신호가 감지되면 줌렌즈를 상 또는 하 방향으로 이동시키도록 제어하고, 좌 또는 우 방향으로 이동시키기를 요구하는 신호가 감지되면 좌 또는 우 방향으로 이동시키도록 제어하고, 전 또는 후 방향으로 이동시키기를 요구하는 신고가 감지되면 줌렌즈를 전 또는 후 방향으로 이동시키도록 제어하는 줌 카메라가 개시되어 있다.In accordance with such a need, Korean Patent Application No. 2002-5397 "A device and method for controlling a zoom lens of a camera in a mobile communication terminal" switches to a camera mode when a signal is requested to switch to a camera mode, and sets the zoom lens up or down. When a signal is requested to move in the direction, the zoom lens is controlled to move up or down, and when a signal is required to move in the left or right direction, it is controlled to move in the left or right direction. Or a zoom camera is disclosed that controls to move the zoom lens in the forward or backward direction when a report requesting the movement in the backward direction is detected.

또한, 국내특허출원 제 2003-3948호 "줌 카메라의 경통구조 및 줌 조립체"에서는 디지털 카메라 등에 적용되는 광학줌의 종래의 경통구조를 개선함으로써 광학줌을 휴대용 단말기에 적용함에 있어, 소형이면서 제조가 용이하고 해상도가 높은 광학줌 렌즈의 경통구조 및 줌 조립체가 제안되었다.In addition, in Korean Patent Application No. 2003-3948, "The barrel structure and the zoom assembly of a zoom camera", the optical zoom is applied to a portable terminal by improving the conventional barrel structure of an optical zoom applied to a digital camera. A barrel structure and a zoom assembly of an easy and high resolution optical zoom lens have been proposed.

제안된 "줌 카메라의 경통구조 및 줌 조립체"에는 피사체의 순으로 마련된 프론트 렌즈부 및 네거티브 굴절률을 갖는 리어 렌즈부과, 프론트 렌즈부 및 리어 렌즈부의 헬리코이드 궤적 운동을 가이드 하는 헬리코이드 홈이 관통 형성된 내부 경통과, 내부 경통의 외부에 삽입되며 프론트 및 리어 렌즈부의 상하 운동을 가이드 하는 도피홈이 내면에 형성된 외부경통을 포함하여 구성되는 줌 카메라의 경통 구조가 제공된다.The proposed “camera barrel structure and zoom assembly” includes a front lens unit and a rear lens unit having negative refractive indices arranged in the order of the subject, and a helicoid groove for guiding the helicoid locus motion of the front lens unit and the rear lens unit. There is provided a barrel structure of a zoom camera including an inner barrel formed therethrough and an outer barrel inserted into the outside of the inner barrel and guided to guide the vertical movement of the front and rear lens portions, the outer barrel formed on the inner surface thereof.

또한, 제안된 "줌 카메라의 경통 구조 및 조립체"에는 a)마련된 프론트 렌즈부 및 리어 렌즈부와, 프론트 및 리어 렌즈부의 헬리코이드 궤적 운동을 가이드 하는 헬리코이드 홈이 관통 형성된 내부경통과, 내부 경통의 외부에 삽입되며 프론트 및 리어 렌즈부의 상하 운동을 가이드 하는 도피홈이 내면에 형성되고, 외면에는 기어가 형성된 외부경통으로 구성된 경통조립체, b)일측에는 회전축에 기어를 구비한 구동모터가 마련되며, 피사체의 이미지가 투과할 수 있는 개구부가 형성된 베이스, c)베이스의 개구부 저면에는 피사체의 이미지를 집속할 수 있는 이미지 센스가 실장된 기판을 포함하여 구성되는 줌 카메라의 줌 조립체가 제공된다.In addition, the proposed “barrel structure and assembly of the zoom camera” includes: a) an inner barrel through which a prepared front lens portion and a rear lens portion, and a helicoid groove for guiding a helicoid trajectory movement of the front and rear lens portions; Inserted to the outside of the inner barrel and the escape groove for guiding the vertical movement of the front and rear lens portion is formed on the inner surface, the outer barrel assembly consisting of an outer barrel formed of gears on the outer surface, b) one side of the drive motor with gears on the rotating shaft A zoom assembly of a zoom camera is provided, which includes a base having an opening through which an image of a subject can pass, and c) a substrate on which an image sense is mounted to focus the image of the subject. .

그러나, 종래 기술에 따른 줌 카메라는 경통내 렌즈의 이동을 통한 줌 기능을 위해 카메라 내의 많은 공간을 줌 장치가 차지하게 되는 문제점이 있었다.However, the zoom camera according to the prior art has a problem that the zoom device occupies a large amount of space in the camera for the zoom function through the movement of the lens in the barrel.

또한, 종래 기술에 따른 줌 카메라는 경통내 렌즈들을 이동시키기 위한 구동 방식으로 모터를 사용함으로써 큰 소모전력이 발생하는 문제점이 있었다.In addition, the zoom camera according to the related art has a problem in that a large power consumption is generated by using a motor as a driving method for moving the lenses in the barrel.

따라서, 최근 이동통신단말기용 카메라에 줌 기능이 장착되기 위해서는 크기와 소모전력이 작아야 하는데 종래 모터를 사용한 줌 카메라를 적용하기에는 어려움이 있었다.Therefore, in order to be equipped with a zoom function in a camera for a mobile communication terminal in recent years, the size and power consumption have to be small, but it is difficult to apply a zoom camera using a conventional motor.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 적은 공간을 사용하여 카메라의 줌 기능을 구현할 수 있도록 하는 액체렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라 및 그 제어 시스템과 그 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and to provide a zoom camera, a control system and a control method of a portable terminal using a liquid lens to implement a zoom function of the camera using a small space and its object It is done.

또한, 본 발명은 사용자의 줌 기능 요구에 신속히 응답하여 빠른 속도로 사용자의 요구를 만족시킬 수 있도록 액체렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라 및 그 제어 시스템과 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a zoom camera of a portable terminal using a liquid lens, a control system thereof, and a method of controlling the same so as to quickly respond to a user's zoom function request and satisfy a user's demand at a high speed. .

또한, 본 발명은 휴대용 단말기의 장착된 배터리의 전력손실을 최소화하면서 카메라의 줌 기능을 구현할 수 있도록 하는 액체렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라 및 그 제어 시스템과 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a zoom camera of a portable terminal using a liquid lens, a control system thereof, and a control method thereof, which can realize a zoom function of a camera while minimizing power loss of a battery mounted in the portable terminal. do.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 물체측으로부터 순서대로, 포지티브 굴절률을 갖는 제 1 렌즈와 네거티브 굴절률을 갖는 제 2 렌즈로 구성된 제 1 렌즈군; 상기 제 1 렌즈군으로부터 소정 간격 배치되고, 줌 기능 제어 신호에 따라 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시켜 카메라의 줌 기능을 제공하는 액체렌즈; 상기 액체렌즈부터 소정 간격 배치되고, 양면이 비구면인 포지티브 굴절률을 갖는 제 3 렌즈와 양면이 비구면인 네거티브 굴절률을 갖는 제 4 렌즈로 구성된 제 2 렌즈군; 및 상기 제 2 렌즈군으로부터 소정 간격 배치되고, 광학계로 입사되는 적외선 파장을 필터링하여 상면(Image Plane)을 보호하는 적외선 필터(IR Filter)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a first lens group consisting of a first lens having a positive refractive index and a second lens having a negative refractive index in order from the object side; A liquid lens disposed at a predetermined interval from the first lens group and configured to change a radius of curvature of the contact surface between the conductive liquid and the non-conductive liquid according to a zoom function control signal to provide a zoom function of the camera; A second lens group disposed from the liquid lens at a predetermined interval, the second lens group including a third lens having a positive refractive index of which both surfaces are aspherical and a fourth lens having a negative refractive index of both the aspherical surface; And an IR filter disposed at a predetermined interval from the second lens group and filtering an infrared wavelength incident to the optical system to protect an image plane.

또한, 본 발명은 물체측으로부터 순서대로, 포지티브 굴절률을 갖는 제 1 렌즈와 네거티브 굴절률을 갖는 제 2 렌즈로 구성된 제 1 렌즈군; 상기 제1 렌즈군으부터 소정 간격 배치되고, 양면이 비구면인 포지티브 굴절률을 갖는 제 3 렌즈와 양면이 비구면인 네거티브 굴절률을 갖는 제 4 렌즈로 구성된 제 2 렌즈군; 상기 제 2 렌즈군의 상기 제 3 렌즈와 상기 제 4 렌즈 사이에 위치하여 줌 기능 제어 신호에 따라 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시켜 카메라의 줌 기능을 제공하는 액체 렌즈; 및 상기 제 2 렌즈군으로부터 소정 간격 배치되고, 광학계로 입사되는 적외선 파장을 필터링하여 상면(Image Plane)을 보호하는 적외선 필터(IR Filter)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a light source comprising: a first lens group including a first lens having a positive refractive index and a second lens having a negative refractive index in order from the object side; A second lens group disposed from the first lens group at a predetermined interval, the second lens group including a third lens having a positive refractive index having both surfaces aspherical and a fourth lens having a negative refractive index having both surfaces aspheric; A liquid lens positioned between the third lens and the fourth lens of the second lens group to change a radius of curvature of the contact surface of the conductive liquid and the non-conductive liquid according to a zoom function control signal to provide a zoom function of the camera; And an IR filter disposed at a predetermined interval from the second lens group and filtering an infrared wavelength incident to the optical system to protect an image plane.

또한, 본 발명은 줌 기능을 수행하는 액체렌즈를 네거티브 굴절률을 갖는 렌즈와 직렬로 구비하여 줌 기능 제어신호에 따라 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시켜 줌 기능을 수행하는 줌 카메라 구조체; 상기 액체렌즈의 곡률반경을 변화시켜 전후 줌 기능을 요구하는 신호가 감지되면 줌 기능 제어 신호를 발생하는 제어부; 상기 제어부로부터 줌 기능 제어 신호가 입력되면 상기 액체렌즈에 인가된 전압을 변화시켜 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시키는 줌 기능 조정부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a zoom camera having a liquid lens performing a zoom function in series with a lens having a negative refractive index to change the radius of curvature of the contact surface of the conductive liquid and the non-conductive liquid in accordance with the zoom function control signal to perform a zoom function Structures; A controller configured to change a curvature radius of the liquid lens and generate a zoom function control signal when a signal for requesting a front and rear zoom function is detected; And a zoom function adjusting unit configured to change a curvature radius of the contact surface between the conductive liquid and the non-conductive liquid by changing the voltage applied to the liquid lens when the zoom function control signal is input from the control unit.

또한, 본 발명은 제어부는 카메라 모드로 전환을 요구하는 신호가 감지되면 카메라 모드로 전환하는 단계; 상기 줌 렌즈의 곡률에 변화를 요구하는 신호가 감지되면 상기 제어부는 줌 기능 제어신호를 발생하는 단계; 및 상기 제어부의 줌 기능 제어신호에 따라 줌 기능 조정부가 액체렌즈의 곡률반경을 변화시켜 줌 기능을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit comprises the steps of switching to the camera mode when a signal for requesting the switch to the camera mode is detected; Generating a zoom function control signal when a signal for requesting a change in curvature of the zoom lens is detected; And performing a zoom function by changing a radius of curvature of the liquid lens by the zoom function adjusting unit according to the zoom function control signal of the controller.

또한, 본 발명은, 물체측으로부터 순서대로, 소정의 굴절률을 갖는 제 1 렌즈와 소정의 굴절률을 갖는 제 2 렌즈로 구성된 제 1 렌즈군; 상기 제 1 렌즈군으로부터 소정 간격 배치되고, 줌 기능 제어 신호에 따라 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시켜 카메라의 줌 기능을 제공하는 제1 액체렌즈; 상기 제1 액체렌즈부터 소정 간격 배치되고, 양면이 비구면인 포지티브 굴절률을 갖는 제 3 렌즈와 양면이 비구면인 네거티브 굴절률을 갖는 제 4 렌즈로 구성된 제 2 렌즈군; 및 상기 제 2 렌즈군으로부터 소정 간격 배치되고, 광학계로 입사되는 적외선 파장을 필터링하여 상면(Image Plane)을 보호하는 적외선 필터(IR Filter)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention includes a first lens group consisting of a first lens having a predetermined refractive index and a second lens having a predetermined refractive index in order from the object side; A first liquid lens disposed at a predetermined distance from the first lens group and configured to change a radius of curvature of a contact surface of the conductive liquid and the non-conductive liquid according to a zoom function control signal to provide a zoom function of the camera; A second lens group disposed from the first liquid lens at a predetermined interval, the second lens group including a third lens having a positive refractive index of which both surfaces are aspherical and a fourth lens having a negative refractive index of both the aspherical surface; And an IR filter disposed at a predetermined interval from the second lens group and filtering an infrared wavelength incident to the optical system to protect an image plane.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1은 본 발명에 이용되는 액체 렌즈의 구조를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid lens used in the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 이용되는 액체 렌즈는 서로 섞이지 않은 전도성 유체(140)와 비전도성 유체(150)를 밀봉원통(130)과 전면·후면 패널(110, 120)을 사용하여 밀봉하고 있다. Referring to the drawings, the liquid lens used in the present invention seals the conductive fluid 140 and the non-conductive fluid 150 which are not mixed with each other by using the sealing cylinder 130 and the front and rear panels 110 and 120. .

여기에서 전면 그리고 후면 패널(110, 120)은 투명체로서 플라스틱 또는 유리 제품이 사용될 수 있다.Here, the front and rear panels 110 and 120 may be a plastic or glass product as a transparent body.

그리고, 전면패널(110)에는 제1 절연체(111)가 부착되어 있으며 부착된 제1 절연체(111)는 전도성 액체(140)와 접촉을 유지하고 있다.The first insulator 111 is attached to the front panel 110, and the attached first insulator 111 maintains contact with the conductive liquid 140.

또한, 후면패널(150)에는 제2 절연체(121)가 부착되어 있어 비전도성 액체(150)와 접촉을 유지하고 있다.In addition, a second insulator 121 is attached to the rear panel 150 to maintain contact with the non-conductive liquid 150.

여기에서 제2 절연체(121)의 형상이 제1 절연체(111)의 형상과는 달리 비전도성 액체(150)와 접촉면적이 넓은 이유는 비전도성 액체(150)와 표면장력을 유지함으로써 비전도성 액체(150)와 전도성 액체(140)의 위치가 뒤바뀌지 않도록 하기 위해서이다. The reason why the shape of the second insulator 121 is different from the shape of the first insulator 111 is that the contact area with the nonconductive liquid 150 is large because the non-conductive liquid 150 maintains surface tension with the nonconductive liquid 150. In order to prevent the position of the 150 and the conductive liquid 140 is reversed.

그리고, 전도성 액체(140)는 주로 물이 사용되며, 전도성 액체(140)와 비전도성 액체(150)는 비중이 동일하여 서로 섞이지 않는다.In addition, water is mainly used for the conductive liquid 140, and the conductive liquid 140 and the non-conductive liquid 150 have the same specific gravity and do not mix with each other.

전도성 액체(140)와 비전도성 액체(150)에 사이에 전압을 가하면 두 유체의 접촉면이 특정한 곡률을 가지도록 변화되어 줌 기능과 포커스 조절 기능을 수행하게 된다.When a voltage is applied between the conductive liquid 140 and the nonconductive liquid 150, the contact surfaces of the two fluids are changed to have a specific curvature to perform a zoom function and a focus control function.

이러한 기능은 최근에 새로운 연구기술로 큰 각광을 받고 있는 전기습윤(electrowetting) 현상에 근거를 두고 있다.This is based on the phenomenon of electrowetting, which has recently gained much attention as a new research technique.

전기습윤 현상이란 도 2에 도시된 바와 같이 절연체로 코팅된 전극 위에 전해질 액적을 위치시킨 후에 외부에서 전극과 전해질에 전압을 가해주면 액적의 접촉각이 변화하는 현상을 말한다.The electrowetting phenomenon refers to a phenomenon in which the contact angle of the droplet is changed when the electrolyte droplet is placed on the electrode coated with the insulator as shown in FIG.

전기습윤 현상에서 외부에서 가해준 전압과 접촉각과의 관계는 다음 (수학식1)의 Lippmann-Young 식으로 설명된다.The relationship between the externally applied voltage and the contact angle in the electrowetting phenomenon is explained by the following Lippmann-Young equation.

이러한 전기습윤 현상을 이용한 미소 유체 및 유체중의 미소 입자의 제어방법은 아래와 같은 장점을 갖는다.The method of controlling the microfluid and the microparticles in the fluid using the electrowetting phenomenon has the following advantages.

1) 기본적으로 전기장을 이용한 방법이므로 전기 배선 및 전극 등이 바이오칩이나 마이크로플로우딕 장치 등과 일체형으로 제작이 가능하다.1) As it is basically a method using an electric field, electrical wiring and electrodes can be manufactured integrally with a biochip or a microflow device.

2) 미소 유체를 1cm/s 정도의 고속으로 이송이 가능하다.2) It is possible to transfer the micro fluid at high speed of about 1cm / s.

3) 비교적 낮은 전압(1V~100V)으로 유체의 거동 제어가 가능하며 전력 소모가 적다.3) Control of fluid behavior with relatively low voltage (1V ~ 100V) and low power consumption.

4) 가역적으로 액적의 제어가 가능하며 히스테리시스가 적다.4) Droplets can be reversibly controlled and hysteresis is low.

이러한 장점에 기인하여 미소 유체의 이송, 혼합 및 코팅 스피드의 증가, 광스위치 등과 같은 많은 분야에 응용이 가능하며 근래 들어 MEMS(MicroElectroMechanical Systems)및 마이크로 플로우딕스(Microfluidics) 분야에서 세계적으로 이를 위한 많은 연구가 진(해)되고 있다.Due to these advantages, it can be applied to many fields such as microfluidic transfer, increasing mixing and coating speed, optical switch, etc. and recently, many researches for this in the world of microelectromechanical systems (MEMS) and microfluidics (microfluidics) there is a binary row (year).

국내에서도 MEMS, 바이오 테크날리지, 나노테그날리지 등에 대한 많은 투자가 이루어지고 있어 향후 기계 공학분야에서도 전기습윤 현상에 대한 수요가 크게 증가할 것으로 전망된다.In Korea, a lot of investments are being made in MEMS, biotechnologies, and nanotegridges, and the demand for electrowetting in the mechanical engineering field is expected to increase significantly.

이 현상에 대한 기본적인 원리는 지. 베니 (G. Beni)등이 1982년 5월 어플라이드 피직스 레터(Appl. Phys. Lett) 40권 912쪽에 발표한 'Continuous electrowetting effect'논문과 이정훈(J. Lee) 등이 2000년 IEEE 저널 오브 마이크로일렉트로미캐니컬 시스템스(Journal of Microelectromechanical Systems) 198권 171쪽에 발표한 'Surface tension driven microactuation based on continuous electrowetting (CEW)' 논문에 설명되어 있다. The basic principle of this phenomenon is G. Beni et al. Published the `` Continuous electrowetting effect '' paper published in May 1982 by Appl. Phys. Lett, Vol. 912, and by J. Lee and J. Lee in 2000. This is described in the paper Surface tension driven microactuation based on continuous electrowetting (CEW), published in Journal of Microelectromechanical Systems, Vol. 198, p. 171.

세계적으로는 1980년대에 전기습윤 현상을 디스플레이에 응용한 사례가 있으나 본격적인 응용 연구는 1990년대에 들어서 시작되었다. 먼저 미국 듀크 대학교의 전기공학과의 Pollack 교수는 평행한 판의 미소 간극 사이에 존재하는 액적에 대하여 전기습윤을 이용하여 액적 양단의 표면 장력 차이를 유발하고 이를 통하여 액적을 고속으로 이송시킬 수 있는 장치를 고안하였다. 또한 UCLA 기계공학과 김창진 교수는 이와 비슷한 개념을 이용하여 약 2.8V에서 420rpm 정도의 회전이 가능한 수은을 이용한 마이크로 모터를 제작한 바가 있다.Globally, there was an example of applying the electrowetting phenomenon to the display in the 1980s, but full-scale application research began in the 1990s. First, Professor Pollack of the Department of Electrical Engineering, Duke University, USA, used electrowetting of droplets between the micro-gaps of parallel plates to induce surface tension differences between the two ends of the droplets. Devised. Professor Kim Chang-jin, a professor of UCLA mechanical engineering, has developed a micromotor using mercury that can rotate about 2.8V to 420rpm using a similar concept.

다음으로 필립스사의 Prins et al.은 마이크로채널 어레이 내부의 유동을 전기습윤을 이용하여 제어하였다.Next, Prins et al., Philips, controlled the flow inside the microchannel array using electrowetting.

그리고, Berge & Peseux는 전기습윤을 이용하여 위에서 설명한 액체 렌즈를 제어하는데 적용하였다. Kodak European R&D의 Blake et al.은 전기습윤을 통해 접촉각을 제어하여 박막 코팅시 기포가 빨려 들어가기 시작하는 코팅 임계 속도를 증가시키는데 적용하였다.Berge & Peseux then applied electrowetting to control the liquid lens described above. Blake et al. Of Kodak European R & D applied electrowetting to control the contact angle to increase the coating critical velocity at which bubbles begin to be sucked into thin films.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액체렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a zoom camera of a portable terminal using a liquid lens according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 액체렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라는 물체측으로부터 포커스 조절 기능을 수행하는 제1 액체렌즈(300), 포지티브 굴절률을 갖는 제 1 렌즈군(310), 줌 기능을 수행하는 제2 액체렌즈(320), 포지티브 굴절률을 갖는 제 2 렌즈군(330) 및 IR 필터(340)로 배치되어 있다.Referring to the drawings, a zoom camera of a portable terminal using a liquid lens according to an embodiment of the present invention, the first liquid lens 300 to perform the focus adjustment function from the object side, the first lens group 310 having a positive refractive index ), A second liquid lens 320 that performs a zoom function, a second lens group 330 having a positive refractive index, and an IR filter 340.

여기에서 제1 액체렌즈(300)는 외부의 전압 변화에 의하여 두 유체의 접촉면의 특정한 곡률을 가지도록 변화시켜 자동 포커스 조절기능을 수행하도록 한다.Here, the first liquid lens 300 is changed to have a specific curvature of the contact surface of the two fluids by the external voltage change to perform the auto focus adjustment function.

그리고, 제 1 렌즈군(310)은 포지티브 굴절률을 갖는 제 1 렌즈(311)와 네거티브 굴절률을 갖는 제 2 렌즈(312)로 구성되고, 제 1 렌즈(311) 및 제 2 렌즈(312)는 제작을 용이하게 하기 위하여 동일한 곡률반경을 갖도록 구성되고, 제 1 렌즈(311)는 재질이 유리인 글래스 렌즈이고, 제 2 렌즈(312)는 재질이 플라스틱인 플라스틱 렌즈이다.The first lens group 310 includes a first lens 311 having a positive refractive index and a second lens 312 having a negative refractive index, and the first lens 311 and the second lens 312 are manufactured. The first lens 311 is a glass lens made of glass, and the second lens 312 is a plastic lens made of plastic.

다음으로, 제2 액체 렌즈(320)는 외부의 전압 변화에 의하여 두 유체의 접촉면이 특정한 곡률을 갖도록 함으로써 줌 기능에 있어서 프론트 렌즈의 역할을 수행한다. 즉, 외부에서 가해지는 전압변화에 의해 접촉면이 변화되면서 곡률반경이 변화되고 그에 따라 멀리 있는 물체를 확대시키는 줌 기능을 수행한다.Next, the second liquid lens 320 serves as a front lens in the zooming function by making the contact surface of the two fluids have a specific curvature due to an external voltage change. That is, the radius of curvature changes as the contact surface changes due to a voltage change applied from the outside, thereby performing a zoom function to enlarge a distant object.

제 2 렌즈군(330)은 포지티브 굴절률을 갖는 양면이 비구면인 제 3 렌즈(331)와 네거티브 굴절률을 갖는 양면이 비구면인 제 4 렌즈(332)로 구성되고, 상기 제 3 렌즈(331) 및 제 4 렌즈(332)는 재질이 플라스틱인 플라스틱 렌즈이다.The second lens group 330 includes a third lens 331 having both surfaces having a positive refractive index aspherical and a fourth lens 332 having both surfaces having a negative refractive index aspheric, and the third lens 331 and the third lens having a negative refractive index. The four lenses 332 are plastic lenses made of plastic.

한편, 여기에서는 제3 렌즈(331)의 전단에 제2 액체 렌즈(320)가 위치하도록 구현하였으나 제4 렌즈(332)의 전단에 제2 액체렌즈(320)가 위치하도록 구현할 수 있다.Meanwhile, although the second liquid lens 320 is positioned in front of the third lens 331, the second liquid lens 320 may be positioned in front of the fourth lens 332.

또한, 제2 렌즈군(330)의 제3 렌즈(331)의 전단에 제2 액체렌즈(320)가 위치하고 별도로 제4 렌즈(332)의 전단에 상기 제2 액체렌즈(320)과 동일한 기능을 수행하는 제3 액체렌즈(미도시)가 위치하도록 구현할 수도 있다.In addition, the second liquid lens 320 is positioned at the front end of the third lens 331 of the second lens group 330, and the same function as that of the second liquid lens 320 is separately provided at the front end of the fourth lens 332. A third liquid lens (not shown) to perform may be implemented.

또한, 네거티브 굴절률을 갖는 제5 렌즈를 제4 렌즈(332)의 후단에 더 구비하고, 구비된 제5 렌즈의 전단에 제2 액체렌즈(320)가 위치하도록 구현할 수도 있다. 그리고, 이때 별도로 제3 액체렌즈(미도시)를 구비하여 네거티브 굴절률을 갖는 렌즈(331, 332)의 전단에 제3 액체렌즈가 위치하도록 구현할 수 있다.In addition, a fifth lens having a negative refractive index may be further provided at a rear end of the fourth lens 332, and the second liquid lens 320 may be positioned in front of the provided fifth lens. In addition, a third liquid lens (not shown) may be separately provided so that the third liquid lens is positioned in front of the lenses 331 and 332 having negative refractive indices.

또한, 본 발명은 제1 렌즈군(310) 앞에 자동 포커스 기능을 하는 제1 액체렌즈(300)가 위치하도록 구현하였으나 제1 액체렌즈(300)를 삽입하지 않고도 별도로 제2 액체렌즈(320)를 이용하여 줌 기능을 구현하도록 할 수 있으며, 이렇게 되면 자동 포커스 기능은 구비되지 않는다.In addition, the present invention is implemented so that the first liquid lens 300 having an autofocus function is located in front of the first lens group 310, but separately the second liquid lens 320 without inserting the first liquid lens 300. In this case, the zoom function can be implemented. In this case, the auto focus function is not provided.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 줌 기능이 구비된 이동통신 단말기의 내부 구성을 도시한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating an internal configuration of a mobile communication terminal equipped with a zoom function according to an embodiment of the present invention.

상기 도 4를 참조하면, 제어부(411)는 이동통신 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 메모리(413)는 상기 이동 통신 단말기의 제어 프로그램 및 상기 제어부(411)의 제어에 따라 발생하는 제어 데이터를 저장한다. Referring to FIG. 4, the controller 411 controls the overall operation of the mobile communication terminal. The memory 413 stores control programs generated according to the control program of the mobile communication terminal and the control of the controller 411.

키입력부(415)는 다수의 다이얼링키, 메뉴(MENU)키, 네비게이션(Navigation)키, 사이드(Side)키, 통화(SEND)키 및 종료(END)키 등을 구비한다. 메뉴키에는 카메라모드키를 포함하고 있으며, 일반적으로 상기 네비게이션키는 메뉴선택, 삭제, 저장 등의 기능을 수행하기 위한 키이고, 상기 사이드키는 음량톤, 벨톤 등을 조정하기 위한 키로 이용된다.The key input unit 415 includes a plurality of dialing keys, a MENU key, a navigation key, a side key, a SEND key, and an END key. The menu key includes a camera mode key. In general, the navigation key is a key for performing menu selection, deletion, storage, and the like, and the side key is used as a key for adjusting a volume tone, a belt tone, and the like.

그러나, 이동통신 단말기 카메라의 줌렌즈를 전(Front), 후(back) 방향으로 움직이도록 사이드키를 조작하는데, 본 발명에서 상기 사이드키는 전후방향키를 의미한다. 그리고 사용자가 선택한 키에 해당하는 키신호를 발생시켜 상기 제어부(411)로 전달한다. However, the side keys are manipulated to move the zoom lens of the mobile communication camera in the front and back directions. In the present invention, the side keys mean the front and rear direction keys. A key signal corresponding to the key selected by the user is generated and transmitted to the controller 411.

음성메모리(417)는 다수의 음성 메시지를 저장하며, 음성처리부(419)는 상기 제어부(411)의 제어에 따라 상기 음성 메모리(417)로부터 도출된 음성 메시지를 아날로그 처리하여 스피커를 통해 송출하며, 또한 마이크를 통해 사용자로부터 입력되는 아날로그 음성을 디지털 신호 처리한다. The voice memory 417 stores a plurality of voice messages, and the voice processor 419 analog-processes voice messages derived from the voice memory 417 and transmits them through a speaker under the control of the controller 411. In addition, the digital signal processing analog voice input from the user through the microphone.

송신부(421)는 상기 제어부(411)에서 발생한 신호를 입력하여 디지털 무선 변조하여 듀플렉서(423)로 전달한다. 상기 듀플렉서(423)는 상기 송신부(421)로부터 전달받은 무선 신호를 안테나를 통해 송출하며, 안테나를 통해 수신되는 신호를 수신부(125)로 전달한다. 상기 수신부(425)는 상기 듀플렉서(423)로부터 전달받은 무선 신호를 복조하여 상기 제어부(411)로 전달한다. 상기 제어부(411)는 상기 전달받은 신호에 상응하여 통화를 제어한다. The transmitter 421 receives a signal generated by the controller 411, digitally modulates the signal, and transmits the signal to the duplexer 423. The duplexer 423 transmits a wireless signal received from the transmitter 421 through an antenna and transmits a signal received through the antenna to the receiver 125. The receiver 425 demodulates a radio signal received from the duplexer 423 and transmits the demodulated signal to the controller 411. The controller 411 controls the call in response to the received signal.

표시부(427)는 LCD(Liquid Crystal Display Unit) 및 LED(Light Emitting Diode) 등으로 구현되며, 상기 제어부(411)의 제어에 따라 수행되는 상기 이동 통신 단말기의 제어신호 및 입력되는 신호를 디스플레이 한다. The display unit 427 is implemented with a liquid crystal display unit (LCD), a light emitting diode (LED), or the like, and displays a control signal and an input signal of the mobile communication terminal performed under the control of the controller 411.

카메라 조정부(431)는 제1 액체 렌즈를 조정하여 포커스를 자동으로 맞추기 위한 도 5에 도시된 바와 같이 포커스 조정기(510)와 줌 조정기(520) 등을 구비하며, 피사체의 구도를 맞추기 위해 상기 제어부(411)의 제어신호에 따라 동작하게 된다.The camera adjuster 431 includes a focus adjuster 510, a zoom adjuster 520, and the like, as shown in FIG. 5 for automatically adjusting the focus by adjusting the first liquid lens, and the controller to adjust the composition of the subject. It operates in accordance with the control signal of 411.

도 5는 도 4의 카메라 조정부의 내부 블럭 구성도로서, 포커스 조정기(510)와 줌 조정기(520)를 구비하고 있다.FIG. 5 is a block diagram illustrating an internal block of the camera controller of FIG. 4, which includes a focus adjuster 510 and a zoom adjuster 520.

여기에서 포커스 조정기(510)는 자동으로 제1 액체렌즈에 가해지는 전압을 조정하여 포커스를 맞춘다.Here, the focus adjuster 510 automatically adjusts the voltage applied to the first liquid lens to focus.

그리고, 줌 조정기(520)는 상기 피사체의 구도를 맞추기 위해 상기 제어부(411)의 제어신호에 따라 상기 제2 액체 렌즈의 접촉면의 곡률을 변화시킴으로써 줌 기능을 수행한다. In addition, the zoom adjuster 520 performs a zoom function by changing the curvature of the contact surface of the second liquid lens in accordance with a control signal of the controller 411 to compose the subject.

지금까지 카메라부의 내부 구성도에 대해 설명하였고, 다음은 카메라부를 제어하는 과정을 설명하기로 한다.So far, the internal configuration of the camera unit has been described, and a process of controlling the camera unit will be described.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 줌 카메라를 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a process of controlling a zoom camera according to an embodiment of the present invention.

110단계에서 제어부는 키입력부로부터 키신호가 입력되는지 검사한다. 검사결과 키신호가 카메라 모드키가 아니면 초기상태를 유지하고, 키신호가 카메라 모드키이면 제어부는 120단계로 진행한다. 120단계에서 제어부는 카메라 모드로 전환하고 130단계로 진행한다. In step 110, the controller checks whether a key signal is input from the key input unit. If the test result indicates that the key signal is not the camera mode key, the initial state is maintained. If the key signal is the camera mode key, the controller proceeds to step 120. In step 120, the controller switches to the camera mode and proceeds to step 130.

130 단계에서 제어부는 포커스 조정부를 제어하여 자동으로 포커스를 맞추도록 제어하여 자동 포커스 기능을 제공한다.In step 130, the controller controls the focus adjusting unit to automatically adjust focus to provide an auto focus function.

그리고, 140단계에서 제어부는 키입력부로부터 입력되는 키신호가 전방향 줌 기능키 또는 후반향 줌 기능키이면 제2 액체 렌즈의 접촉면의 곡률반경을 조정하여 줌 기능을 제공한다.In operation 140, when the key signal input from the key input unit is the forward zoom function key or the backward zoom function key, the controller provides a zoom function by adjusting the radius of curvature of the contact surface of the second liquid lens.

이후에, 160단계에서 제어부는 키입력부로부터 키신호가 입력되는지 검사한다. 검사결과 키신호가 카메라모드 종료키가 아니면 제어부는 130단계에서 160단계까지 반복하여 수행하고, 키신호가 카메라모드 종료키이면 종료한다.In operation 160, the controller checks whether a key signal is input from the key input unit. If the result of the inspection is that the key signal is not the camera mode end key, the controller repeatedly performs steps 130 to 160, and terminates when the key signal is the camera mode end key.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 액체렌즈를 이용한 줌 카메라 및 그 제어방법에 따르면, 휴대용 단말기의 카메라에서 줌 작동에 사용되는 소비전력을 절감할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, according to the zoom camera and the control method using the liquid lens according to the present invention, there is an effect to reduce the power consumption used for the zoom operation in the camera of the portable terminal.

또한, 본 발명에 따르면 휴대용 단말기의 카메라의 경통을 축소한 상태에서도 줌 기능의 구현이 가능함에 따라 휴대용 단말기를 소형화할 수 있도록 하는 효과가 있다.Further, according to the present invention, the zoom function can be implemented even in a state where the barrel of the camera of the portable terminal is reduced, thereby miniaturizing the portable terminal.

또한, 본 발명에 따르면, 줌 성능이 종래의 렌즈의 이동에 의한 줌 기능의 구현에 의한 성능보다 향상되도록 하는 효과가 있다In addition, according to the present invention, there is an effect that the zoom performance is improved than the performance by the implementation of the zoom function by the movement of the conventional lens.

도 1은 본 발명에 이용되는 액체 렌즈의 구조를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid lens used in the present invention.

도 2는 전기습윤 현상을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the electrowetting phenomenon.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액체렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a zoom camera of a portable terminal using a liquid lens according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 줌 기능이 구비된 이동통신 단말기의 내부 구성을 도시한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating an internal configuration of a mobile communication terminal equipped with a zoom function according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 카메라 조정부의 내부 블럭 구성도이다.5 is a block diagram illustrating an internal block of the camera adjusting unit of FIG. 4.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 줌 카메라를 제어하는 방법을 도시한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of controlling a zoom camera according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110, 120 : 패널 111, 121 : 절연체110, 120: panel 111, 121: insulator

130 : 원통 140 : 전도성 액체130: cylinder 140: conductive liquid

150 : 비전도성 액체 300, 320 : 액체렌즈150: non-conductive liquid 300, 320: liquid lens

310, 330 : 고형 렌즈군 340 : IR 필터310, 330: solid lens group 340: IR filter

411 : 제어부 431 : 카메라 조정부411 control unit 431 camera control unit

510 : 포커스 조정기 520 : 줌조정기510: focus adjuster 520: zoom adjuster

Claims (10)

물체측으로부터 순서대로, 포지티브 굴절률을 갖는 제 1 렌즈와 네거티브 굴절률을 갖는 제 2 렌즈로 구성된 제 1 렌즈군;A first lens group consisting of a first lens having a positive refractive index and a second lens having a negative refractive index in order from the object side; 상기 제 1 렌즈군으로부터 소정 간격 배치되고, 줌 기능 제어 신호에 따라 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시켜 카메라의 줌 기능을 제공하는 제1 액체렌즈;A first liquid lens disposed at a predetermined distance from the first lens group and configured to change a radius of curvature of a contact surface of the conductive liquid and the non-conductive liquid according to a zoom function control signal to provide a zoom function of the camera; 상기 제1 액체렌즈부터 소정 간격 배치되고, 양면이 비구면인 포지티브 굴절률을 갖는 제 3 렌즈와 양면이 비구면인 네거티브 굴절률을 갖는 제 4 렌즈로 구성된 제 2 렌즈군; 및 A second lens group disposed from the first liquid lens at a predetermined interval, the second lens group including a third lens having a positive refractive index of which both surfaces are aspherical and a fourth lens having a negative refractive index of both the aspherical surface; And 상기 제 2 렌즈군으로부터 소정 간격 이격되어 배치되고, 광학계로 입사되는 적외선 파장을 필터링하여 상면(Image Plane)을 보호하는 적외선 필터(IR Filter)를 포함하여 이루어진 액체렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라.A zoom camera of a portable terminal using a liquid lens, which is disposed spaced apart from the second lens group by a predetermined interval, and includes an IR filter that filters an infrared wavelength incident to an optical system to protect an image plane. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 렌즈군의 전단에 위치하여 포커스 조정 제어신호에 따라 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시켜 포커스 조절 기능을 제공하는 제 2 액체 렌즈를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액체렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라.And a second liquid lens positioned at the front end of the first lens group to change the curvature radius of the contact surface of the conductive liquid and the non-conductive liquid according to the focus adjustment control signal to provide a focus adjustment function. Zoom camera of a portable terminal using a lens. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 2 렌즈군의 상기 제4 렌즈의 전단에 위치하여 줌 기능 제어 신호에 따라 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시켜 카메라의 줌 기능을 제공하는 제3 액체 렌즈를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액체렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라.A third liquid lens positioned at a front end of the fourth lens of the second lens group to change a radius of curvature of a contact surface of the conductive liquid and the non-conductive liquid according to a zoom function control signal to provide a zoom function of the camera; Zoom camera of a portable terminal using a liquid lens, characterized in that made. 물체측으로부터 순서대로, 포지티브 굴절률을 갖는 제 1 렌즈와 네거티브 굴절률을 갖는 제 2 렌즈로 구성된 제 1 렌즈군;A first lens group consisting of a first lens having a positive refractive index and a second lens having a negative refractive index in order from the object side; 상기 제 1 렌즈군으부터 소정 간격 배치되고, 양면이 비구면인 포지티브 굴절률을 갖는 제 3 렌즈와 양면이 비구면인 네거티브 굴절률을 갖는 제 4 렌즈로 구성된 제 2 렌즈군;A second lens group disposed from the first lens group at a predetermined interval, the second lens group including a third lens having a positive refractive index of which both surfaces are aspherical and a fourth lens having a negative refractive index of which both surfaces are aspherical; 상기 제 2 렌즈군의 상기 제 3 렌즈와 상기 제 4 렌즈 사이에 위치하여 줌 기능 제어 신호에 따라 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시켜 카메라의 줌 기능을 제공하는 제1 액체 렌즈; 및 A first liquid lens positioned between the third lens and the fourth lens of the second lens group to change a radius of curvature of a contact surface of a conductive liquid and a non-conductive liquid according to a zoom function control signal to provide a zoom function of the camera ; And 상기 제 2 렌즈군으로부터 소정 간격 배치되고, 광학계로 입사되는 적외선 파장을 필터링하여 상면(Image Plane)을 보호하는 적외선 필터(IR Filter)를 포함하여 이루어진 액체렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라.A zoom camera of a portable terminal using a liquid lens disposed at a predetermined interval from the second lens group and including an IR filter for filtering an infrared wavelength incident to an optical system to protect an image plane. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 1 렌즈군의 전단에 위치하여 포커스 조정 제어신호에 따라 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시켜 포커스 조절 기능을 제공하는 제 2 액체 렌즈를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액체렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라.And a second liquid lens positioned at the front end of the first lens group to change the curvature radius of the contact surface of the conductive liquid and the non-conductive liquid according to the focus adjustment control signal to provide a focus adjustment function. Zoom camera of a portable terminal using a lens. 줌 기능을 수행하는 제1 액체렌즈를 네거티브 굴절률을 갖는 렌즈와 직렬로 구비하여 줌 기능 제어신호에 따라 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시켜 줌 기능을 수행하는 줌 카메라 구조체;A zoom camera structure including a first liquid lens for performing a zoom function in series with a lens having a negative refractive index and changing a radius of curvature of a contact surface between the conductive liquid and the non-conductive liquid according to a zoom function control signal to perform a zoom function; 상기 제1 액체렌즈의 곡률반경을 변화시켜 전후 줌 기능을 요구하는 신호가 감지되면 줌 기능 제어 신호를 발생하는 제어부;A controller configured to change a curvature radius of the first liquid lens to generate a zoom function control signal when a signal for requesting a front and rear zoom function is detected; 상기 제어부로부터 줌 기능 제어 신호가 입력되면 상기 제1 액체렌즈에 인가된 전압을 변화시켜 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시키는 줌 기능 조정부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액체렌즈를 이용한 줌 카메라의 제어 장치.And a zoom function adjusting unit configured to change a curvature radius of the contact surface between the conductive liquid and the non-conductive liquid by changing the voltage applied to the first liquid lens when the zoom function control signal is input from the control unit. Control device of the zoom camera used. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 줌 카메라 구조체는 포지티브 굴절률을 갖는 렌즈의 전단에 위치하여 포커스 기능 제어신호에 따라 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시켜 포커스 기능을 수행하는 제2 액체렌즈를 더 구비하며, 상기 제어부는 상기 줌 카메라 구조체의 포커스 상태를 감시하여 포커스가 맞지 않은 경우 포커스 조정 제어신호를 발생하며,The zoom camera structure further includes a second liquid lens positioned at a front end of the lens having a positive refractive index and performing a focus function by changing a radius of curvature of the contact surface between the conductive liquid and the non-conductive liquid according to a focus function control signal. The controller monitors the focus state of the zoom camera structure and generates a focus adjustment control signal when the focus is not achieved. 상기 제어부로부터 포커스 기능 제어 신호가 입력되면 상기 제2 액체렌즈에 인가된 전압을 변화시켜 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시키는 포커스 기능 조정부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액체렌즈를 이용한 줌 카메라의 제어 장치.And a focus function adjusting unit configured to change a curvature radius of the contact surface between the conductive liquid and the non-conductive liquid by changing the voltage applied to the second liquid lens when the focus function control signal is input from the control unit. Control device of the zoom camera used. 제어부는 카메라 모드로 전환을 요구하는 신호가 감지되면 카메라 모드로 전환하는 단계;The control unit switches to the camera mode when a signal for requesting the switch to the camera mode is detected; 상기 줌 렌즈를 전후로 움직임을 요구하는 신호가 감지되면 상기 제어부는 줌 기능 제어신호를 발생하는 단계; 및Generating a zoom function control signal when a signal for requesting movement of the zoom lens back and forth is detected; And 상기 제어부의 줌 기능 제어신호에 따라 줌 기능 조정부가 액체렌즈의 곡률반경을 변화시켜 줌 기능을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 액체렌즈를 이용한 줌 카메라의 제어 방법.And a zoom function adjusting unit changing the curvature radius of the liquid lens in accordance with the zoom function control signal of the controller to perform a zoom function. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 카메라 모드로 전환하는 단계 이후에, 상기 제어부는 카메라의 포커스 상태를 검사하는 단계; After the step of switching to the camera mode, the control unit checking the focus state of the camera; 상기 제어부는 포커스가 맞지 않으면 포커스 기능 제어신호를 발생하는 단계; 및The control unit generating a focus function control signal when the focus is not focused; And 상기 제어부의 포커스 기능 제어신호에 따라 포커스 기능 조정부가 액체렌즈의 곡률반경을 변화시켜 포커스 기능을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 액체렌즈를 이용한 줌 카메라의 제어 방법.And a focus function adjusting unit changing the curvature radius of the liquid lens to perform a focus function according to the focus function control signal of the controller. 물체측으로부터 순서대로, 소정의 굴절률을 갖는 제 1 렌즈와 소정의 굴절률을 갖는 제 2 렌즈로 구성된 제 1 렌즈군;A first lens group consisting of a first lens having a predetermined refractive index and a second lens having a predetermined refractive index in order from an object side; 상기 제 1 렌즈군으로부터 소정 간격 배치되고, 줌 기능 제어 신호에 따라 전도성 액체와 비전도성 액체의 접촉면의 곡률반경을 변화시켜 카메라의 줌 기능을 제공하는 제1 액체렌즈;A first liquid lens disposed at a predetermined distance from the first lens group and configured to change a radius of curvature of a contact surface of the conductive liquid and the non-conductive liquid according to a zoom function control signal to provide a zoom function of the camera; 상기 제1 액체렌즈부터 소정 간격 배치되고, 양면이 비구면인 포지티브 굴절률을 갖는 제 3 렌즈와 양면이 비구면인 네거티브 굴절률을 갖는 제 4 렌즈로 구성된 제 2 렌즈군; 및 A second lens group disposed from the first liquid lens at a predetermined interval, the second lens group including a third lens having a positive refractive index of which both surfaces are aspherical and a fourth lens having a negative refractive index of both the aspherical surface; And 상기 제 2 렌즈군으로부터 소정 간격 배치되고, 광학계로 입사되는 적외선 파장을 필터링하여 상면(Image Plane)을 보호하는 적외선 필터(IR Filter)를 포함하여 이루어진 액체렌즈를 이용한 휴대용 단말기의 줌 카메라.A zoom camera of a portable terminal using a liquid lens disposed at a predetermined interval from the second lens group and including an IR filter for filtering an infrared wavelength incident to an optical system to protect an image plane.
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