KR100650190B1 - Light amount adjusting device using the electroactive polymer body - Google Patents

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KR100650190B1
KR100650190B1 KR1020050065077A KR20050065077A KR100650190B1 KR 100650190 B1 KR100650190 B1 KR 100650190B1 KR 1020050065077 A KR1020050065077 A KR 1020050065077A KR 20050065077 A KR20050065077 A KR 20050065077A KR 100650190 B1 KR100650190 B1 KR 100650190B1
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light
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electroactive
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김의석
필립보쥐록스
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삼성전기주식회사
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Abstract

An apparatus for controlling the light amount using an electro-active polymer is provided to open and close a light passage formed in a lens barrel by using the deformation characteristics of the electro-active polymer. An apparatus for controlling the light amount using an electro-active polymer includes an electro-active polymer and electrodes(10,10'). The electro-active polymer is installed on the front or rear side of a light passage passing the light introduced into the interior of a camera. The electrodes opens and closes by expanding and contracting longitudinally and transversely with a power source applied to the electro-active polymer when the electrodes make contact with one side and the other side of the electro-active polymer.

Description

전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치{LIGHT AMOUNT ADJUSTING DEVICE USING THE ELECTROACTIVE POLYMER BODY}LIGHT AMOUNT ADJUSTING DEVICE USING THE ELECTROACTIVE POLYMER BODY}

도 1은 종래의 조리개 장치의 구성을 도시한 사시도,1 is a perspective view showing the configuration of a conventional aperture device;

도 2a 및 도 2b는 전기활성 고분자체의 작동원리를 설명하는 개략도,2a and 2b is a schematic diagram illustrating the principle of operation of the electroactive polymer body,

도 3a 및 도 3b는 전기활성 고분자체에 광 통로를 형성하여 셔터기능을 수행하는 상태를 도시한 개략도,3A and 3B are schematic views showing a state in which a shutter function is performed by forming a light path in the electroactive polymer body;

도 4a는 본 발명의 제1실시예에 의한 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치의 초기 상태의 평면도,Figure 4a is a plan view of the initial state of the light amount control device using an electroactive polymer body according to the first embodiment of the present invention,

도 4b는 도 4a의 전기활성 고분자체가 팽창되어 광 통로를 차단한 상태를 도시한 평면도,4B is a plan view illustrating a state in which the electroactive polymer body of FIG. 4A is expanded to block a light path;

도 5a는 본 발명의 제2실시예에 의한 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치의 부분 분해 사시도,Figure 5a is a partially exploded perspective view of the light amount control device using an electroactive polymer body according to a second embodiment of the present invention,

도 5b는 도 5a의 전기활성 고분자체가 팽창되어 광 통로를 차단한 상태를 도시한 사시도,FIG. 5B is a perspective view illustrating a state in which the electroactive polymer body of FIG. 5A is expanded to block a light path; FIG.

도 6a는 본 발명의 제3실시예에 의한 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치의 부분 분해 사시도,Figure 6a is a partially exploded perspective view of the light amount control device using an electroactive polymer body according to a third embodiment of the present invention,

도 6b는 도 6a의 전기활성 고분자체가 팽창되어 광 통로를 차단한 상태를 도 시한 사시도이다.6B is a perspective view illustrating a state in which the electroactive polymer body of FIG. 6A is expanded to block a light path.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1,1a,1',1a',11,11a,12,12a,13,13a: 전기활성 고분자체1,1a, 1 ', 1a', 11,11a, 12,12a, 13,13a: electroactive polymer

2,2',2a': 광 통로 3,3': 커버2,2 ', 2a': light path 3,3 ': cover

10,10': 전극 20,20': 렌즈 경통10,10 ': electrode 20,20': lens barrel

21: 고정부재 22,22': 설치홈21: fixing member 22, 22 ': mounting groove

23,23',31: 구멍 30: 덮개편23, 23 ', 31: Hole 30: Cover piece

본 발명은 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치에 관한 것으로서, 특히 전기적으로 변형 가능한 전기활성 고분자체의 변형 특성을 이용하여 광 통로를 개폐하여 빛의 양을 제어하는 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light quantity control device using an electroactive polymer, and in particular, to control the amount of light by opening and closing the light path by using the deformation characteristics of the electrically deformable electroactive polymer, the amount of light using the electroactive polymer Relates to a device.

일반적으로 카메라는 빛을 받아들여 필름 또는 이미지센서의 상면에 상을 맺게 하는 장치로서, 피사체로부터 반사되는 빛을 받아 상면에 초점을 맺게하는 렌즈군; 상기 렌즈군을 통하여 들어오는 빛의 양을 조절하는 조리개; 상기 필름 또는 이미지센서에 피사체의 결상이 선명하게 이루어지도록 렌즈와 상면 사이의 거리를 조절하는 초점 조절 장치; 상기 필름 또는 이미지센서를 일정한 간격으로 이송하는 필름 이송 장치; 및 상기 필름 또는 이미지센서가 빛에 노출되는 시간을 조절하는 셔터 어셈블리 등으로 구성된다.In general, a camera is a device for receiving light to form an image on the upper surface of the film or image sensor, the lens group receiving the light reflected from the subject to focus on the upper surface; An aperture for controlling the amount of light entering through the lens group; A focus adjusting device configured to adjust a distance between the lens and the upper surface so that the image of the subject is clearly formed on the film or the image sensor; A film transfer device for transferring the film or the image sensor at regular intervals; And a shutter assembly for adjusting the time that the film or image sensor is exposed to light.

여기서, 상기 조리개는 렌즈 경통의 개구의 원주면을 따라 복수의 곡선형 조리개 블레이드가 겹쳐지며 장착된 것으로서, 상기 조리개 블레이드는 광 통로의 구멍 직경이 조절되도록 동시에 회전된다. 상기 조리개는 복수의 조리개 블레이드; 광 통로를 개폐시켜 주기 위하여 상기 조리개 블레이드를 곡선을 따라 이동되도록 하는 링크부재; 및 상기 링크부재에 연결되는 구동 모터로 구성되어 있다.Here, the diaphragm is a plurality of curved diaphragm blades overlapping and mounted along the circumferential surface of the opening of the lens barrel, and the diaphragm blades are simultaneously rotated to adjust the hole diameter of the light path. The aperture includes a plurality of aperture blades; A link member for moving the aperture blade along a curve to open and close the light path; And a drive motor connected to the link member.

상기한 바와 같이 복수의 조리개 블레이드가 구동 모터(엑츄에이터)에 의하여 동시에 회전되어 광량을 조절하는 조리개 장치는 대한민국 특허공개 제2005-28823호에 개시되어 있으며, 이에 대한 상세한 구성은 도 1에 도시되어 있다.As described above, a plurality of aperture blades are simultaneously rotated by a drive motor (actuator) to adjust the amount of light. An aperture device is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-28823. A detailed configuration thereof is illustrated in FIG. 1. .

도 1에 의하면, 참조 번호 101은 조리개장치의 바닥으로 작용하는 바닥판을 나타낸다. 바닥판(101)의 중심부에는 개구(101a)가 형성된다. 참조 번호102는 6개의 조리개 블레이드가 개폐 동작을 수행하도록 하는 윈드밀 링(windmill ring)을 나타낸다. 윈드밀 링(102)은 광축 주위로 회전할 수 있도록 개구(101a) 근처의 바닥판(101)의 사물측 표면에 부착되어 있다.According to Fig. 1, reference numeral 101 denotes a bottom plate serving as the bottom of the aperture device. An opening 101a is formed in the center of the bottom plate 101. Reference numeral 102 denotes a windmill ring that allows six aperture blades to perform an opening and closing operation. The windmill ring 102 is attached to the object side surface of the bottom plate 101 near the opening 101a so that it can rotate around the optical axis.

참조 번호 103은 6개의 조리개 블레이드를 나타낸다. 각각의 조리개 블레이드(103)에는 구멍부(103b)와 긴 구멍부(103a)가 형성되어 있다. 바닥판(101)의 원주 방향에 있는 6개의 위치에 구비된 고정용 축 부분(101b)은 각각 구멍부(103b)와 끼워 맞추어지며, 윈드밀 링(102)의 원주 방향에 있는 6개의 위치에 구비된 구동 축 부분(102a)은 각각 긴 구멍부(103a)와 끼워 맞추어진다.Reference numeral 103 denotes six aperture blades. Each aperture blade 103 is formed with a hole 103b and an elongate hole 103a. The fixing shaft portions 101b provided at six positions in the circumferential direction of the bottom plate 101 are fitted with the holes 103b, respectively, and are provided at six positions in the circumferential direction of the windmill ring 102. The drive shaft portions 102a thus fitted are fitted with the elongated hole portions 103a, respectively.

또한, 윈드밀 링(102)의 원주 방향 중 한 방향에 구비된 아암부(arm portion)의 가장자리에는 긴 구멍부(102b)가 형성되어 있다. 조리개 구동 레버(104)의 구동 축 부분(104a)은 긴 구멍부(102b)와 걸어 맞추어져 바닥판(101)에 형성된 아치형 구멍부(101c)를 통해 바닥판(101)의 화상측으로부터 사물측으로 연장되어 있다.Further, an elongated hole 102b is formed at the edge of the arm portion provided in one of the circumferential directions of the wind mill ring 102. The drive shaft portion 104a of the aperture drive lever 104 is engaged with the elongated hole portion 102b to the object side from the image side of the bottom plate 101 through an arcuate hole portion 101c formed in the bottom plate 101. It is extended.

조리개 구동 레버(104)는 스텝핑 모터(105)의 출력 축과 접속되어 있다. 스텝핑 모터(105)가 회전하여 조리개 구동레버(104)가 회전하게 하면, 윈드밀 링(102)은 회전하고, 윈드밀 링(102)의 회전력은 구동 축 부분(102a)을 거쳐 6개의 조리개 블레이드(103)에 전달된다. 이에 따라, 6개의 조리개 블레이드(103)는 고정용 축 부분(101b) 주위로 각각 회전하고, 6개의 조리개 블레이드(103)에 의해 형성된 개구의 직경을 변경하여 광량 조절을 시행한다.The aperture drive lever 104 is connected to the output shaft of the stepping motor 105. When the stepping motor 105 rotates to cause the aperture drive lever 104 to rotate, the windmill ring 102 rotates, and the rotational force of the windmill ring 102 passes through the drive shaft portion 102a to six aperture blades 103. Is delivered). Thereby, the six aperture blades 103 rotate around the fixing shaft portion 101b, respectively, and change the diameter of the opening formed by the six aperture blades 103 so as to adjust the amount of light.

상기한 카메라용 조리개 장치는 조리개 날개, 링크부재 및 구동 모터(스텝핑 모터)로 구성된 장치의 부피가 크기 때문에 렌즈 경통의 내부에 삽입되기 위한 공간의 확보가 어려워 소형화 및 경량화를 위한 렌즈의 설계 및 렌즈 경통의 설계가 용이하지 않고, 복수의 기구물과 전자 부품으로 이루어져 있어서 구성이 복잡한 문제점이 있다.The aperture device for a camera has a large volume of a device consisting of an aperture blade, a link member, and a driving motor (stepping motor), making it difficult to secure a space for insertion into the lens barrel. There is a problem in that the design of the barrel is not easy and the configuration is complicated because of the plurality of mechanisms and electronic components.

또한 상기 조리개 장치는 구동 모터에 의하여 개폐 작동되기 때문에 소음 및 진동에 의한 문제가 발생되어 촬영 시 카메라가 흔들리게 되는 문제점이 있다.In addition, since the diaphragm device is opened and closed by a driving motor, a problem caused by noise and vibration is generated, which causes the camera to shake during shooting.

아울러, 일반적인 조리개 장치는 클로즈 및 풀 개방의 2단 조리개가 사용됨으로서 휘도 변화에 따른 노출 제어가 정교하지 못한 문제점이 있다.In addition, the general aperture device has a problem in that exposure control according to the luminance change is not precise because a two-stage aperture of close and full opening is used.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 전기적으로 변형가능한 물질인 전기활성 고분자체의 변형 특성을 이용하여 렌즈 경통에 형성된 광 통로를 개폐시켜 입사되는 빛의 양을 조절하고, 종래의 조리개 장치의 구성인 복수의 기구물과 전자 부품을 대신하여 전극이 구비된 전기활성 고분자체를 이용함으로써 소형화 및 경량화 설계가 용이한 광량 조절장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to control the amount of incident light by opening and closing the light path formed in the lens barrel by using the deformation characteristics of the electroactive polymer is an electrically deformable material. In addition, the present invention provides a light quantity control device that can be easily miniaturized and reduced in weight by using an electroactive polymer having an electrode in place of a plurality of mechanisms and electronic components, which are configurations of a conventional aperture device.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 광량 조절장치는, 카메라 내부로 입사되는 빛을 통과시키는 광 통로의 전측 또는 후측에 설치되는 전기활성 고분자(ElectroActive Polymers: EAP)체; 및 상기 전기활성 고분자체의 일측 및 타측에 접촉되어 인가되는 전원에 의하여 종횡 방향으로 팽창 및 수축되어 상기 광 통로를 개폐시키는 전극;을 포함하여 구성된다.Light amount control apparatus according to the present invention for achieving the above object, Electroactive Polymers (EAP) body is installed on the front or rear side of the light passage for passing the light incident into the camera; And an electrode that expands and contracts in the longitudinal direction by the power applied to the one side and the other side of the electroactive polymer body to open and close the light path.

바람직하게는 상기 전기활성 고분자체가 상기 광 통로 방향으로만 팽창되도록 나머지 방향에 대하여 고정부재에 의하여 고정된 것을 특징으로 한다.Preferably, the electroactive polymer body is fixed by the fixing member with respect to the remaining direction so as to expand only in the light path direction.

더욱 바람직하게는, 상기 광 통로는 렌즈 경통 중앙에 형성되고, 상기 전기활성 고분자체는 광 통로 방향으로만 팽창되도록 상기 렌즈 경통의 상부 외주면과 상부면에 형성된 설치홈에 삽입 고정된 것을 특징으로 한다.More preferably, the light passage is formed in the center of the lens barrel, the electroactive polymer body is characterized in that the insertion groove is formed in the upper outer peripheral surface and the mounting groove formed on the upper surface of the lens barrel so as to expand only in the light path direction. .

또한 상기 렌즈 경통의 설치홈에 설치된 상기 전기활성 고분자체가 상기 렌즈 경통의 원주 방향 및 상측 방향으로 팽창되지 않도록 상기 렌즈 경통의 상부에 커버가 결합되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cover is coupled to the upper portion of the lens barrel so that the electroactive polymer body installed in the installation groove of the lens barrel is not expanded in the circumferential direction and the upward direction of the lens barrel.

또한 상기 커버는 상기 설치홈과 대응되는 위치에 형성된 덮개편이 상기 설치홈에 삽입되어 상기 설치홈의 외부로 노출된 상기 전기활성 고분자체를 고정시켜 주는 것을 특징으로 한다.In addition, the cover is characterized in that the cover piece formed at a position corresponding to the installation groove is inserted into the installation groove to fix the electroactive polymer body exposed to the outside of the installation groove.

또한 상기 전기활성 고분자체는 상기 광 통로를 향하도록 복수개 설치되고, 상기 전기활성 고분자체가 팽창되었을 때 각각의 전기활성 고분자체가 겹치도록 높이가 다르게 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of the electroactive polymer body is installed so as to face the light path, characterized in that the height is installed so that each of the electroactive polymer body overlaps when the electroactive polymer body is expanded.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 다른 광량 조절장치는, 중앙에 카메라 내부로 입사되는 빛을 통과시키는 광 통로가 형성된 전기활성 고분자(ElectroActive Polymers: EAP)체; 및 상기 전기활성 고분자체의 일측 및 타측에 접촉되어 인가되는 전원에 의하여 종횡 방향으로 팽창 및 수축되어 상기 광 통로를 수축 및 확장시키는 전극;을 포함하여 구성된다.On the other hand, another light quantity control apparatus according to the present invention for achieving the above object, Electroactive Polymers (EAP) body formed with a light passage in the center for passing the light incident into the camera; And an electrode that expands and contracts in the longitudinal direction by an electric power applied in contact with one side and the other side of the electroactive polymer body to contract and expand the light path.

바람직하게는, 상기 광 통로는 렌즈 경통 중앙 및 상기 전기활성 고분자체의 중앙에 형성되고, 상기 전기활성 고분자체는 광 통로 방향으로만 팽창되도록 상기 렌즈 경통의 상부면에 형성된 설치홈에 삽입 고정된 것을 특징으로 한다.Preferably, the light passage is formed in the center of the lens barrel and the center of the electroactive polymer body, the electroactive polymer body is inserted and fixed to the installation groove formed in the upper surface of the lens barrel so as to expand only in the light path direction It is characterized by.

더욱 바람직하게는, 상기 렌즈 경통의 설치홈에 설치된 상기 전기활성 고분자체가 상기 렌즈 경통의 상측 방향으로 팽창되지 않도록 상기 렌즈 경통의 상부에 커버가 결합되는 것을 특징으로 한다.More preferably, the cover is coupled to the upper portion of the lens barrel so that the electroactive polymer body installed in the installation groove of the lens barrel does not expand in the upward direction of the lens barrel.

아울러, 상기 전기활성 고분자체는 실리콘 또는 아크릴로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the electroactive polymer is characterized in that it is formed of silicone or acrylic.

또한 상기 전기활성 고분자체는 불투명한 색상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the electroactive polymer is characterized in that it is formed in an opaque color.

이하, 본 발명에 의한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 및 도 2b는 전기활성 고분자체의 작동원리를 설명하는 개략도이다.2A and 2B are schematic views illustrating the operating principle of the electroactive polymer body.

본 발명에 의한 광량 조절장치는 전기적으로 변형 가능한 물질인 전기활성 고분자(ElectroActive Polymers: EAP)로 형성되어 있으며, 상기 전기활성 고분자는 전기활성 하이드로겔 또는 유전체 고분자라고도 한다.Light control device according to the present invention is formed of electroactive polymers (EAP) that is an electrically deformable material, the electroactive polymer is also called an electroactive hydrogel or dielectric polymer.

상기 전기활성 고분자는 pH, 용매의 조성, 온도, 이온의 농도, 전기장과 같은 외부 자극에 의해 가역적인 부피변화를 일으키는 물질인 고분자 하이드로겔의 일종으로서, 이와 같은 주위환경의 자극에 의해 화학 자유 에너지가 기계적인 일로 변화되는 것을 "chemomechanical" 시스템이라고 한다. 이러한 시스템 중에서 전기 자극에 의해 고분자 내의 화학 자유 에너지가 수축 팽창 등의 기계적인 일을 할 수 있는 고분자를 전기활성 고분자라고 한다.The electroactive polymer is a kind of polymer hydrogel which is a material that causes reversible volume change by external stimulation such as pH, solvent composition, temperature, ion concentration, electric field, and chemical free energy by stimulation of the surrounding environment. Is transformed into a mechanical work is called a "chemomechanical" system. In such a system, an electroactive polymer is referred to as a polymer in which chemical free energy in the polymer can perform mechanical work such as shrinkage expansion by electrical stimulation.

상기 전기활성 고분자는 전기장에 의해 작동되는 것과 이온에 의해 작동하는 것으로 대별되며, 전기장에 의한 것은 압전, 전왜, 강유전성의 재료로 나눌 수 있고, 이온화에 의한 것은 전기장이 가해졌을 때 폴리머 내부에 이온의 편류가 발생하여 변형이 발생하는 것으로 폴리머 젤과 이온 박막이 있다. 이 외에도 탄소나노튜브, 종이, 천, 유체 등의 다양한 전기활성 고분자(EAP)가 현재 연구되고 있다.The electroactive polymers are roughly classified into those operated by electric fields and those operated by ions, and the electric fields can be divided into piezoelectric, electrodistor, and ferroelectric materials, and the ionization of ions inside the polymer when an electric field is applied. Drift occurs and deformation occurs, such as a polymer gel and an ion thin film. In addition, various electroactive polymers (EAP) such as carbon nanotubes, paper, cloth, and fluids are currently being studied.

본 발명에 의한 전기활성 고분자체(ElectroActive Polymers body)(1)의 작동 원리를 상세하게 설명하면 다음과 같다.The operation principle of the electroactive polymers body 1 according to the present invention will be described in detail as follows.

본 발명에 의한 전기활성 고분자체(1)는 실리콘 또는 아크릴 등의 재료로 형성된다.The electroactive polymer body 1 according to the present invention is formed of a material such as silicone or acrylic.

상기 전기활성 고분자체(1)는 전기적으로 충전 가능하며, 일반적인 정전용량 부품등과 유사한 방법으로서 전극(10,10')들이 재료의 양면에 인가되고, 상기 전극(10,10') 사이에서 전기장이 발생된다.The electroactive polymer 1 is electrically chargeable, and electrodes 10 and 10 'are applied to both sides of the material in a manner similar to a general capacitance component, and an electric field between the electrodes 10 and 10'. Is generated.

상기 전기활성 고분자체(1)에 대한 정전력은 마주보는 양 전극(10,10') 사이에서 발생된다. 따라서 상기 양 전극(10,10')은 서로 끌어당기게 되어 기계적 힘이 이들 사이에서 발생된다. 이 힘이 전극(10,10') 표면에 대하여 균일하게 분포되어 결과적으로 기계적 압력이 상기 전기활성 고분자체(1)에 작용하게 된다. 상기 기계적 압력은 맥스웰 압력으로 알려져 있으며, 다음과 같은 수식으로 표현될 수 있다.The electrostatic force on the electroactive polymer body 1 is generated between the opposite electrodes 10, 10 '. Thus, both electrodes 10 and 10 'are attracted to each other so that a mechanical force is generated between them. This force is distributed evenly with respect to the surface of the electrode 10, 10 'so that mechanical pressure acts on the electroactive polymer body 1. The mechanical pressure is known as Maxwell pressure, and can be expressed by the following formula.

P = εoεdE2 = εrεd(V/t)2 P = ε o ε d E 2 = ε r ε d (V / t) 2

여기서, εo 는 자유공간의 유전 투과율, εd 는 재료의 상태 유전 투과율, E 는 가해진 전기장이다. 상기 가해진 전기장(E)은 가해진 전압(V)과 전극(10)간의 거리(t)의 비와 동일하다.Where ε o is the dielectric permeability of free space, ε d is the state dielectric permeability of the material, and E is the applied electric field. The applied electric field E is equal to the ratio of the distance t between the applied voltage V and the electrode 10.

상기 전기활성 고분자체(1)의 재료는 높은 기계적 탄성력과 기계적 힘의 작용하에 쉽게 변형된다. 또한 대부분의 전기활성 고분자는 그들의 전체 부피가 보전되면서 변형되며, 이의 변형율은 대략 포아송비(poisson's ratio) 0.5의 범위로 수축 및 팽창된다. 따라서, 상기 전기활성 고분자체(1)에 가해진 전기장의 방향에 대하여 직각 방향으로 큰 기계적 변형이 발생된다.The material of the electroactive polymer body 1 is easily deformed under the action of high mechanical elasticity and mechanical force. In addition, most electroactive polymers deform as their overall volume is preserved, and their strains shrink and expand in the range of approximately Poisson's ratio of 0.5. Therefore, a large mechanical deformation occurs in a direction perpendicular to the direction of the electric field applied to the electroactive polymer body (1).

상기 전기활성 고분자체(1)의 전극(10,10')에 가해지는 전하량에 의한 정전력에 대하여 견디는 힘(내부 탄성에 의한 힘)을 조절함으로써 전기활성 고분자체(1) 전체의 기계적 변형량을 직접적으로 제어할 수 있다. 즉, 상기 전기활성 고분자체(1)의 변형량은 전극(10,10') 사이에 공급되는 전기장의 세기에 비례한다.The amount of mechanical deformation of the entire electroactive polymer 1 is adjusted by adjusting the force (force due to internal elasticity) to withstand the electrostatic force due to the amount of charge applied to the electrodes 10 and 10 ′ of the electroactive polymer 1. You can control it directly. That is, the amount of deformation of the electroactive polymer body 1 is proportional to the intensity of the electric field supplied between the electrodes 10 and 10 '.

상기 전기활성 고분자체(1)는 전기적 명령 또는 입력에 비례하여 변형될 수 있으므로 액츄에이터로 사용할 수 있으며, 이러한 물질(재료)는 카메라와 같은 광학 화상 장치의 조리개에 응용할 수 있다.The electroactive polymer 1 can be used as an actuator because it can be deformed in proportion to an electrical command or input, and such a material can be applied to an aperture of an optical imaging device such as a camera.

만일, 상기 전기활성 고분자체(1)가 막(膜)과 같이 상대적으로 작으면서 얇고 기계적으로 무부하 상태라면, 내부 점탄성 감쇠와 부가된 관성이 최소가 되어 상기 전기활성 고분자체(1)의 변형은 극히 빠른 속도로 진행될 수 있다. 따라서, 상기 전기활성 고분자가 빠른 속도로 동작될 수 있기 때문에 광학 화상 장치의 셔터 기능도 수행할 수 있다.If the electroactive polymer 1 is relatively small, like a membrane, and is thin and mechanically unloaded, the internal viscoelastic damping and added inertia are minimized, so that the deformation of the electroactive polymer 1 is Can proceed at extremely high speeds. Therefore, since the electroactive polymer can be operated at a high speed, the shutter function of the optical imaging device can also be performed.

도 2a 및 도 2b에 의하면, 전기활성 고분자체(1)와 광 통로(2)가 소정 거리 만큼 이격되게 위치된 경우 상기 전기활성 고분자체(1)의 변형 동작을 이용하여 광 통로(2)를 개폐하기 위한 작동 방법이 도시되어 있다.2A and 2B, when the electroactive polymer body 1 and the light passage 2 are spaced apart by a predetermined distance, the light passage 2 is formed by using the deformation operation of the electroactive polymer body 1. A method of operation for opening and closing is shown.

일측에는 디스크 형상의 전기활성 고분자체(1)가 위치되어 있고, 타측에는 카메라 내부에 설치된 상면으로 입사되는 빛을 통과시키는 광 통로(2)가 상기 전기 활성 고분자체(1)로부터 소정 거리 이격되게 위치되어 있다.On one side, the disk-shaped electroactive polymer body 1 is located, and on the other side, the light path 2 for passing the light incident on the upper surface installed inside the camera is spaced apart from the electroactive polymer body 1 by a predetermined distance. It is located.

상기 전기활성 고분자체(1)의 일측 및 타측에는 전원을 인가시켜 주기 위한 도전성 소재, 즉 금속판으로 이루어진 전극(10,10')이 접촉되어 있으며, 상기 전극(10,10')에는 서로 다른 극성을 갖는 와이어가 전기적으로 연결된다.One side and the other side of the electroactive polymer body 1 are in contact with a conductive material for applying power, that is, electrodes 10 and 10 'made of a metal plate, and the electrodes 10 and 10' have different polarities. Wires having electrical connections.

여기서, 상기 전기활성 고분자체(1)는 상기 광 통로(2)의 전측 또는 후측에 위치될 수 있으며, 상기 전극(10,10')은 금속판에 한정되지 않고 플라스틱 필름 또는 평판에 도전성 물질을 코팅하는 방법으로 형성하여 실시하는 것도 가능하다.Here, the electroactive polymer body 1 may be located at the front side or the rear side of the light passage 2, the electrode (10, 10 ') is not limited to a metal plate and coating a conductive material on a plastic film or flat plate It is also possible to form and implement by the method.

도 2a에 의하면, 상기 전기활성 고분자체(1)에 전원이 인가되지 않았기 때문에 상기 전기활성 고분자체(1)가 변형되지 않은 상태, 즉 초기 상태를 유지하고 있으며, 그 결과 상기 광 통로(2)가 개방되어 있다.2A, since no power is applied to the electroactive polymer 1, the electroactive polymer 1 is maintained in an undeformed state, that is, in an initial state. As a result, the light path 2 Is open.

도 2b에 의하면, 상기 전기활성 고분자체(1)에 전원이 인가되면 상기 전기활성 고분자체(1a)는 전극(10,10')이 접촉된 일측 및 타측 방향(종 방향)으로 압축(수축)되고, 전기장의 방향에 대하여 직각 방향(횡 방향)으로 팽창되어 상기 광 통로(2)가 닫힌다. 상기 전기활성 고분자체(1a)는 인가되는 전압의 크기에 비례하여 변형되기 때문에 인가 전압의 크기를 조절함으로써 광 통로(2)의 개폐 정도를 조절하여 광량을 조절할 수 있다.Referring to FIG. 2B, when power is applied to the electroactive polymer body 1, the electroactive polymer body 1a is compressed (deflated) in one side and the other side (the longitudinal direction) in which the electrodes 10 and 10 ′ are in contact with each other. The light path 2 is closed by expanding in a direction perpendicular to the direction of the electric field (lateral direction). Since the electroactive polymer body 1a is deformed in proportion to the magnitude of the applied voltage, the amount of light may be controlled by adjusting the opening and closing degree of the light path 2 by adjusting the magnitude of the applied voltage.

도 2a에 도시된 전기활성 고분자체(1)는 얇고 작은 사이즈로 되어 있어서 신속하게 변형 동작이 이루어지므로 광학 화상 장치의 셔터 및 조리개의 기능을 수행하기에 적합하다. 또한 상기 전기활성 고분자체(1)를 셔터 및 조리개와 같은 광량 조절장치로 이용하기 위해서는 상기 광 통로(2)가 닫혔을 때 빛이 투과되지 못하도 록 상기 전기활성 고분자체(1)를 불투명한 색상으로 형성하는 것이 바람직하다.The electroactive polymer body 1 shown in FIG. 2A is thin and small in size, so that the deforming operation is quickly performed, which is suitable for performing the functions of the shutter and the aperture of the optical imaging apparatus. In addition, in order to use the electroactive polymer 1 as a light quantity control device such as a shutter and an aperture, the electroactive polymer 1 may be opaque so that light cannot be transmitted when the light passage 2 is closed. It is desirable to form in color.

도 3a 및 도 3b는 전기활성 고분자체에 광 통로를 형성하여 셔터기능을 수행하는 상태를 도시한 개략도이다.3A and 3B are schematic views illustrating a state in which a light path is formed in the electroactive polymer body to perform a shutter function.

도 3a 및 도 3b에 의하면, 도 2a 및 도 2b에 도시된 방법과는 다르게 광 통로(2')가 전기활성 고분자체(1')의 중앙에 형성되어 있으며, 상기 전기활성 고분자체(1')의 변형 동작을 이용하여 광 통로(2')를 수축 및 확장시켜 개폐하는 작동 방법이 도시되어 있다.3A and 3B, unlike the method shown in FIGS. 2A and 2B, a light passage 2 ′ is formed in the center of the electroactive polymer body 1 ′, and the electroactive polymer body 1 ′ is formed. The operation method of contracting and expanding the light passage 2 'by opening and closing the light passage 2' is shown using a deformable operation of.

디스크 형상의 전기활성 고분자체(1')의 중앙에 광 통로(2')가 천공되어 있으며, 상기 광 통로(2')는 카메라 내부에 설치된 상면과 광축이 일치하도록 위치되어 있다.A light passage 2 'is punctured at the center of the disk-shaped electroactive polymer body 1', and the light passage 2 'is positioned so that the optical axis coincides with the upper surface installed inside the camera.

상기 전기활성 고분자체(1')의 일측 및 타측에는 전원을 인가시켜 주기 위한 도전성 소재, 즉 금속판으로 이루어진 전극(10,10')이 접촉되어 있으며, 상기 전극(10,10')에는 서로 다른 극성을 갖는 와이어가 전기적으로 연결된다.One side and the other side of the electroactive polymer body 1 'are in contact with a conductive material for applying power, that is, electrodes 10 and 10' made of a metal plate, and the electrodes 10 and 10 'are different from each other. The wire with polarity is electrically connected.

여기서, 상기 전극(10,10')은 금속판에 한정되지 않고 플라스틱 필름 또는 평판에 도전성 물질을 코팅하는 방법으로 형성하여 실시하는 것도 가능하다.Here, the electrodes 10 and 10 'are not limited to a metal plate but may be formed by coating a conductive material on a plastic film or a flat plate.

도 3a에 의하면, 상기 전기활성 고분자체(1')에 전원이 인가되지 않았기 때문에 상기 전기활성 고분자체(1')가 변형되지 않은 상태, 즉 초기 상태를 유지하고 있으며, 그 결과 상기 광 통로(2')가 개방되어 있다.3A, since no power is applied to the electroactive polymer 1 ', the electroactive polymer 1' is maintained in an undeformed state, that is, in an initial state. 2 ') is open.

도 3b에 의하면, 상기 전기활성 고분자체(1')에 전원이 인가되면 상기 전기 활성 고분자체(1a')는 전극(10,10')이 접촉된 일측 및 타측 방향(종 방향)으로 압축(수축)되고, 전기장의 방향에 대하여 직각 방향(횡 방향)으로 팽창되어 상기 광 통로(2a')가 수축되며, 더 큰 전압이 인가되면 상기 광 통로(2a')가 완전히 수축되어 닫히게 된다. 상기 전기활성 고분자체(1a')는 인가되는 전압의 크기에 비례하여 변형되기 때문에 인가 전압의 크기를 조절함으로써 광 통로(2a')의 수축 및 확장 정도를 조절하여 광량을 조절할 수 있다.Referring to FIG. 3B, when power is applied to the electroactive polymer body 1 ', the electroactive polymer body 1a' is compressed in one side and the other direction (longitudinal direction) in which the electrodes 10 and 10 'are in contact with each other. Contraction), and expand in a direction perpendicular to the direction of the electric field (transverse direction) to contract the light passage 2a ', and when a larger voltage is applied, the light passage 2a' is completely contracted and closed. Since the electroactive polymer body 1a 'is deformed in proportion to the magnitude of the applied voltage, the amount of light can be controlled by controlling the degree of contraction and expansion of the light path 2a' by controlling the magnitude of the applied voltage.

도 3a에 도시된 전기활성 고분자체(1')는 얇고 작은 사이즈로 되어 있어서 신속하게 변형 동작이 이루어지므로 광학 화상 장치의 셔터 및 조리개의 기능을 수행하기에 적합하다. 또한 상기 전기활성 고분자체(1')를 셔터 및 조리개와 같은 광량 조절장치로 이용하기 위해서는 상기 광 통로(2')가 완전히 수축되어 닫혔을 때 빛이 투과되지 못하도록 상기 전기활성 고분자체(1')를 불투명한 색상으로 형성하는 것이 바람직하다.The electroactive polymer body 1 ′ shown in FIG. 3A is thin and small in size, and is thus suitable for performing the functions of the shutter and the aperture of the optical imaging apparatus since the deformation operation is performed quickly. In addition, in order to use the electroactive polymer 1 'as a light quantity control device such as a shutter and an aperture, the electroactive polymer 1' is prevented from transmitting light when the light passage 2 'is completely contracted and closed. ) Is preferably formed in an opaque color.

실시예 1Example 1

도 4a는 본 발명의 제1실시예에 의한 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치의 초기 상태의 평면도이며, 도 4b는 도 4a의 전기활성 고분자체가 팽창되어 광 통로를 차단한 상태를 도시한 평면도이다.Figure 4a is a plan view of the initial state of the light amount control device using the electroactive polymer body according to the first embodiment of the present invention, Figure 4b is a plan view showing a state in which the light path is blocked by the expansion of the electroactive polymer body of Figure 4a to be.

도 4a에 의하면, 카메라 내부에 설치된 상면으로 입사되는 빛을 통과시키는 광 통로(2)가 형성되어 있고, 상기 광 통로(2)의 주위에는 3방향에 대하여 전기활성 고분자체(11)가 위치하고 있다. 상기 전기활성 고분자체(11)는 3각형상으로 형 성되어 있으며, 상기 전기활성 고분자체(11)가 상기 광 통로(2) 방향으로만 팽창되도록 상기 광 통로(2)에 접하고 있는 일측변은 자유로운 상태이고, 나머지 변은 고정부재(21)에 의하여 고정된 상태로 설치되어 있다. 또한 상기 각각의 전기활성 고분자체(11)의 일측 및 타측에는 전원을 인가시켜 주기 위한 전극(10,10')이 접촉되어 있다.According to FIG. 4A, a light path 2 through which light incident on an upper surface provided inside the camera is passed is formed, and an electroactive polymer body 11 is positioned around the light path 2 in three directions. . The electroactive polymer 11 is formed in a triangular shape, and one side of the electroactive polymer 11 in contact with the light passage 2 such that the electroactive polymer 11 expands only in the direction of the light passage 2 is It is in a free state, and the other side is installed in the state fixed by the fixing member 21. In addition, one side and the other side of each of the electroactive polymer body 11 is in contact with the electrode (10, 10 ') for applying power.

상기 전기활성 고분자체(11)에 전원이 인가되지 않았기 때문에 상기 광 통로(2)가 개방되어 있다.Since no power is applied to the electroactive polymer 11, the light passage 2 is open.

도 4b에 의하면, 상기 전기활성 고분자체(11)에 전원이 인가되면 상기 전기활성 고분자체(11a)는 전극(10,10')이 접촉된 일측 및 타측 방향(종 방향)으로 압축(수축)되고, 전기장의 방향에 대하여 직각 방향(횡 방향)으로 팽창되는데 상기 고정부재(21)에 의하여 고정된 변은 팽창되지 않고, 자유로운 상태의 변이 부채꼴 형상으로 팽창되어 상기 광 통로(2)가 닫힌다. 이때 상기 전기활성 고분자체(11a)가 겹쳐지도록 각각의 상기 전기활성 고분자의 높이가 다르게 설치되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4B, when power is applied to the electroactive polymer body 11, the electroactive polymer body 11a is compressed (contracted) in one side and the other side (the longitudinal direction) in which the electrodes 10 and 10 ′ are in contact with each other. The sides fixed by the fixing member 21 are not expanded, but the sides of the free state are expanded in a fan shape, and the light path 2 is closed. At this time, it is preferable that the height of each of the electroactive polymers is differently installed so that the electroactive polymers (11a) overlap.

상기 전기활성 고분자체(11a)의 변형량은 인가되는 전압의 크기에 비례하기 때문에 인가 전압의 크기를 조절함으로써 광 통로(2)의 수축 및 확장 정도를 조절하여 광량을 조절할 수 있다.Since the deformation amount of the electroactive polymer body 11a is proportional to the magnitude of the applied voltage, the amount of light may be controlled by adjusting the degree of contraction and expansion of the light path 2 by adjusting the magnitude of the applied voltage.

실시예 2Example 2

도 5a는 본 발명의 제2실시예에 의한 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절 장치의 부분 분해 사시도이며, 도 5b는 도 5a의 전기활성 고분자체가 팽창되어 광 통로를 차단한 상태를 도시한 사시도이다. 이하, 상술된 실시예와 중첩되는 내용에 대한 기재는 생략하도록 한다.Figure 5a is a partially exploded perspective view of the light quantity control device using the electroactive polymer body according to the second embodiment of the present invention, Figure 5b is a perspective view showing a state in which the light path is blocked by the expansion of the electroactive polymer body of Figure 5a. . Hereinafter, descriptions of contents overlapping with the above-described embodiments will be omitted.

도 5a에 의하면, 본 발명의 제2실시예에 의한 광량 조절장치는 전기활성 고분자체(12)를 카메라의 렌즈 경통(20) 상부면에 설치하여 상기 전기활성 고분자체(12)가 팽창되었을 때 상기 렌즈 경통(20)의 광 통로(2)를 차단하는 방법으로 광량을 조절하는 장치에 관한 것으로, 도 2a 및 도 2b에 의한 작동원리를 응용한 실시예이다.Referring to FIG. 5A, the light amount controlling device according to the second embodiment of the present invention is provided with an electroactive polymer body 12 disposed on an upper surface of a lens barrel 20 of a camera when the electroactive polymer body 12 is expanded. The present invention relates to a device for adjusting the amount of light by blocking the light path 2 of the lens barrel 20, and is an embodiment in which the operation principle of FIGS. 2A and 2B is applied.

더욱 상세하게는, 상기 렌즈 경통(20)의 중앙에 광 통로(2)가 형성되어 있고, 상기 렌즈 경통(20)의 상부면 및 외주면 상부에는 전기활성 고분자체(12)가 설치되도록 설치홈(22)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 설치홈(22)은 상기 광 통로(2)를 향하도록 3방향으로 형성되어 있으며, 상기 설치홈(22)에 삽입 고정되는 전기활성 고분자체(12)가 광 통로(2) 방향으로만 팽창되도록 소정의 깊이 및 길이를 갖도록 형성되어 있다.More specifically, the optical path 2 is formed in the center of the lens barrel 20, the installation groove so that the electroactive polymer body 12 is installed on the upper surface and the outer peripheral surface of the lens barrel 20 ( 22) is formed. Here, the installation groove 22 is formed in three directions to face the light passage (2), the electroactive polymer body 12 is inserted into and fixed to the installation groove 22 in the light passage (2) direction It is formed to have a predetermined depth and length so as to expand only.

상기 설치홈(22)의 표면에는 전기활성 고분자체(12)의 내측면에 접촉되어 전원을 인가시켜 주기 위한 전극(10')이 마련되어 있으며, 상기 렌즈 경통(20)의 외주면에 형성된 설치홈(22)의 하부에는 전기활성 고분자체(12)의 외측면에 접촉되어 전원을 인가시켜 주기 위한 전극(10)에 전기적으로 연결되는 와이어가 관통되도록 구멍(23)이 형성되어 있다.An electrode 10 'is provided on the surface of the installation groove 22 to contact the inner surface of the electroactive polymer body 12 to apply power, and the installation groove formed on the outer circumferential surface of the lens barrel 20 A hole 23 is formed in the lower portion of the lower part 22 so as to be in contact with the outer surface of the electroactive polymer body 12 to allow a wire to be electrically connected to the electrode 10 for applying power.

상기 설치홈(22)에 대하여 전극(10,10')이 형성되면, 상기 설치홈(22)에는 ㄱ자 형태로 구부려진 판 형상의 전기활성 고분자체(12)가 설치되어 측면 및 하단부가 고정되는데, 이때 상기 전기활성 고분자체(12)의 내측면 및 외측면에는 각각 전극(10,10')이 접촉된다.When the electrodes 10 and 10 'are formed with respect to the installation groove 22, the installation groove 22 is provided with a plate-shaped electroactive polymer body 12 bent in a L-shape to fix the side and bottom ends thereof. In this case, the electrodes 10 and 10 'are in contact with inner and outer surfaces of the electroactive polymer body 12, respectively.

또한 상기 설치홈(22)에 삽입 고정되는 상기 전기활성 고분자체(12)는 상기 전기활성 고분자체(12)의 자유단(상기 설치홈(22)에 의하여 고정되지 않은 단)이 팽창되었을 때 각각의 전기활성 고분자체(12)가 겹치도록 높이가 다르게 설치되어 있다.In addition, the electroactive polymer body 12 inserted into and fixed to the installation grooves 22 is a free end of the electroactive polymer body 12 (the end not fixed by the installation grooves 22), respectively, when inflated. The height of the electroactive polymer 12 is overlapping with each other.

상기 렌즈 경통(20)의 설치홈(22)에 상기 전기활성 고분자체(12)가 삽입 설치되면, 상기 전기활성 고분자체(12)가 상기 렌즈 경통(20)의 원주 방향 및 상측 방향으로 팽창되지 않도록 상기 렌즈 경통(20)의 상부에 커버(3)가 결합된다. 여기서, 상기 커버(3)의 상부면 중앙에는 상기 렌즈 경통(20)의 광 통로(2)와 일치하도록 구멍(31)이 형성되어 있다.When the electroactive polymer 12 is inserted into the installation groove 22 of the lens barrel 20, the electroactive polymer 12 is not expanded in the circumferential direction and the upward direction of the lens barrel 20. The cover 3 is coupled to the upper portion of the lens barrel 20 so as not to. Here, the hole 31 is formed in the center of the upper surface of the cover 3 so as to coincide with the light path 2 of the lens barrel 20.

상기 커버(3)는 원통 형상으로 형성하여 상기 렌즈 경통(20)의 상부 외주면 전체를 커버하는 것도 가능하며, 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 설치홈(22)과 대응되도록 덮개편(30)을 형성하여 상기 설치홈(22)의 외부로 노출된 상기 전기활성 고분자체(12)의 외측면을 고정시켜 주는 것도 가능하다.The cover 3 may be formed in a cylindrical shape to cover the entire upper circumferential surface of the lens barrel 20. As shown in FIG. 5A, the cover piece 30 is formed to correspond to the installation groove 22. It is also possible to fix the outer surface of the electroactive polymer body 12 exposed to the outside of the installation groove 22 by forming.

도 5b에 의하면, 상기 전기활성 고분자체(12)에 전원이 인가되면 상기 전기활성 고분자체(12)는 전극(10,10')이 접촉된 일측 및 타측 방향(종 방향)으로 압축(수축)되고, 전기장의 방향에 대하여 직각 방향(횡 방향)으로 팽창되는데 상기 렌즈 경통(20)의 설치홈(22)에 의하여 고정된 변은 팽창되지 않고, 자유단이 광 통로 (2) 방향으로 팽창되어 상기 광 통로(2)가 닫힌다. 이때 상기 전기활성 고분자체(12)는 각각의 높이가 다르게 설치되어 있어서 상기 전기활성 고분자체(12)가 팽창되었을 때 서로 겹쳐지면서 광 통로(2)를 차단한다.Referring to FIG. 5B, when power is applied to the electroactive polymer body 12, the electroactive polymer body 12 is compressed (contracted) in one side and the other direction (the longitudinal direction) in which the electrodes 10 and 10 ′ are in contact with each other. And the side fixed by the mounting groove 22 of the lens barrel 20 is not expanded, and the free end is expanded in the direction of the light path 2 in the direction perpendicular to the direction of the electric field. The light passage 2 is closed. In this case, the electroactive polymer bodies 12 are installed at different heights so that when the electroactive polymer bodies 12 are expanded, they overlap each other and block the light passages 2.

실시예 3Example 3

도 6a는 본 발명의 제3실시예에 의한 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치의 부분 분해 사시도이며, 도 6b는 도 6a의 전기활성 고분자체가 팽창되어 광 통로를 차단한 상태를 도시한 사시도이다. 이하, 상술된 실시예와 중첩되는 내용에 대한 기재는 생략하도록 한다.6A is a partially exploded perspective view of a light quantity control device using an electroactive polymer body according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a perspective view illustrating a state in which the light passage is blocked by the expansion of the electroactive polymer body of FIG. 6A. . Hereinafter, descriptions of contents overlapping with the above-described embodiments will be omitted.

도 6a에 의하면, 본 발명의 제3실시예에 의한 광량 조절장치는 중앙에 광 통로(2')가 형성된 전기활성 고분자체(13)를 카메라의 렌즈 경통(20') 상부면에 설치하여 상기 전기활성 고분자체(13)가 팽창되었을 때 상기 전기활성 고분자체(13)의 광 통로(2')가 수축되어 상기 렌즈 경통(20')의 광 통로(2)를 차단하는 방법으로 광량을 조절하는 장치에 관한 것으로, 도 3a 및 도 3b에 의한 작동원리를 응용한 실시예이다.Referring to FIG. 6A, the light quantity adjusting device according to the third embodiment of the present invention is installed by installing an electroactive polymer body 13 having an optical path 2 'at the center thereof on an upper surface of the lens barrel 20' of a camera. When the electroactive polymer 13 is expanded, the light path 2 'of the electroactive polymer 13 is contracted to control the amount of light by blocking the light path 2 of the lens barrel 20'. The present invention relates to an apparatus to which the principle of operation according to FIGS. 3A and 3B is applied.

더욱 상세하게는, 상기 전기활성 고분자체(13)는 디스크 형상으로 형성되어 있고, 중앙에는 상기 렌즈 경통(20')의 중앙에 형성된 광 통로(2)와 광축이 일치되도록 광 통로(2')가 형성되어 있다. 상기 렌즈 경통(20')의 상부면에는 상기 전기활성 고분자가 삽입 고정되도록 소정의 깊이로 설치홈(22')이 형성되어 있고, 상기 설치홈(22')에 삽입된 전기활성 고분자체(13)는 광 통로(2') 방향으로만 팽창되도 록 외주면이 고정되어 있다.In more detail, the electroactive polymer body 13 is formed in a disk shape, and the light passage 2 'is formed at the center thereof so that the light passage 2 formed at the center of the lens barrel 20' coincides with the optical axis. Is formed. An upper surface of the lens barrel 20 'is provided with an installation groove 22' having a predetermined depth to insert and fix the electroactive polymer, and the electroactive polymer body 13 inserted into the installation groove 22 '. The outer circumferential surface is fixed to expand only in the direction of the light path 2 '.

상기 설치홈(22')의 상부면에는 전기활성 고분자체(13)의 하부면에 접촉되어 전원을 인가시켜 주기 위한 전극(10')이 마련되어 있으며, 상기 설치홈(22')의 상부면 일측에는 전기활성 고분자체(13)의 상부면에 접촉되어 전원을 인가시켜 주기 위한 전극(10)에 전기적으로 연결되는 와이어가 관통되도록 구멍(23')이 형성되어 있다.The upper surface of the mounting groove 22 'is provided with an electrode 10' for contacting the lower surface of the electroactive polymer body 13 to apply power, and one side of the upper surface of the mounting groove 22 '. The hole 23 'is formed in contact with the upper surface of the electroactive polymer body 13 to allow a wire to be electrically connected to the electrode 10 for applying power.

상기 설치홈(22')에 대하여 전극(10,10')이 형성되면, 상기 설치홈(22')에는 상기 전기활성 고분자체(13)가 설치되어 외주면이 고정되는데, 이때 상기 전기활성 고분자체(13)의 상부면 및 하부면에는 각각 전극(10,10')이 접촉된다.When the electrodes 10 and 10 'are formed with respect to the installation groove 22', the electroactive polymer body 13 is installed in the installation groove 22 'so that an outer circumferential surface thereof is fixed. The electrodes 10 and 10 'are in contact with the upper and lower surfaces of 13, respectively.

상기 렌즈 경통(20')의 설치홈(22')에 상기 전기활성 고분자체(13)가 삽입 설치되면, 상기 전기활성 고분자체(13)가 상기 렌즈 경통(20')의 상측 방향으로 팽창되지 않도록 상기 렌즈 경통(20')의 상부에 커버(3')가 결합된다. 여기서, 상기 커버(3')의 상부면 중앙에는 상기 렌즈 경통(20')의 광 통로(2)와 일치하도록 구멍(31)이 형성되어 있다.When the electroactive polymer 13 is inserted into the installation groove 22 'of the lens barrel 20', the electroactive polymer 13 is not expanded in the upward direction of the lens barrel 20 '. The cover 3 'is coupled to the upper portion of the lens barrel 20'. Here, the hole 31 is formed in the center of the upper surface of the cover 3 'so as to coincide with the light path 2 of the lens barrel 20'.

도 6b에 의하면, 상기 전기활성 고분자체(13)에 전원이 인가되면 상기 전기활성 고분자체(13a)가 전극(10,10')이 접촉된 일측 및 타측 방향(종 방향)으로 압축(수축)되고, 전기장의 방향에 대하여 직각 방향(횡 방향)으로 팽창되는데 상기 렌즈 경통(20')의 설치홈(22')에 의하여 고정된 외주면은 팽창되지 않고, 상기 전기활성 고분자체(13a)의 광 통로(2a')가 광축 방향으로 팽창되어 결과적으로 상기 광 통로(2a')가 수축되며, 더 큰 전압이 인가되면 상기 광 통로(2a')가 완전히 수 축되어 닫히게 된다.Referring to FIG. 6B, when power is applied to the electroactive polymer body 13, the electroactive polymer body 13a is compressed (contracted) in one side and the other direction (longitudinal direction) in which the electrodes 10 and 10 ′ are in contact with each other. The outer circumferential surface fixed by the mounting groove 22 'of the lens barrel 20' is not expanded, and the light of the electroactive polymer body 13a is expanded. The passage 2a 'expands in the optical axis direction and consequently the light passage 2a' contracts, and when a larger voltage is applied, the light passage 2a 'is completely contracted and closed.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which should be regarded as included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims. will be.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치는, 전기적으로 변형가능한 물질인 전기활성 고분자체의 변형 특성을 이용하여 렌즈 경통에 형성된 광 통로를 개폐시켜 입사되는 빛의 양을 조절하고, 종래의 조리개 장치의 구성인 복수의 기구물과 전자 부품을 대신하여 전극이 구비된 전기활성 고분자체를 이용함으로써 조리개 장치의 구성이 단순화 되고, 소형화 및 경량화 설계가 용이한 효과가 있다. 또한 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치는 유사한 작동을 하는 일반적인 조리개 기구물보다 부품 점수가 적고, 제조 공정이 단순하기 때문에 제조 단가가 저렴한 이점이 있다.As described above, the light quantity control device using the electroactive polymer according to the present invention uses the deformation characteristic of the electroactive polymer, which is an electrically deformable material, to open and close the light path formed in the lens barrel to adjust the amount of incident light. By adjusting and using an electroactive polymer body having electrodes instead of a plurality of mechanisms and electronic components, which are configurations of a conventional aperture device, the configuration of the aperture device is simplified, and the size and weight can be easily designed. In addition, the light quantity control device using the electroactive polymer body has the advantage that the manufacturing cost is low because the number of parts and the manufacturing process is simpler than the general aperture mechanism similar operation.

아울러, 전기활성 고분자체의 변형량은 인가 전압에 비례하기 때문에 광량의 비례제어가 가능하며, 전기활성 고분자체를 얇고 작은 사이즈로 형성할 경우 전기장에 대하여 신속하게 변형이 이루어지도록 할 수 있어서 빠른 동작 특성을 얻을 수 있다.In addition, since the amount of deformation of the electroactive polymer is proportional to the applied voltage, it is possible to proportionally control the amount of light, and when the electroactive polymer is formed in a thin and small size, it can be quickly deformed with respect to the electric field. Can be obtained.

Claims (11)

카메라 내부로 입사되는 빛을 통과시키는 광 통로의 전측 또는 후측에 설치되는 전기활성 고분자(ElectroActive Polymers: EAP)체; 및Electroactive polymers (EAP) body installed in the front or rear side of the light path for passing the light incident into the camera; And 상기 전기활성 고분자체의 일측 및 타측에 접촉되어 인가되는 전원에 의하여 종횡 방향으로 팽창 및 수축되어 상기 광 통로를 개폐시키는 전극;An electrode for expanding and contracting in the longitudinal direction by an electric power applied in contact with one side and the other side of the electroactive polymer body to open and close the light path; 을 포함하는 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치.Light amount control device using an electroactive polymer comprising a. 중앙에 카메라 내부로 입사되는 빛을 통과시키는 광 통로가 형성된 전기활성 고분자(ElectroActive Polymers: EAP)체; 및Electroactive polymers (EAP) body formed with a light passage in the center for passing the light incident to the camera; And 상기 전기활성 고분자체의 일측 및 타측에 접촉되어 인가되는 전원에 의하여 종횡 방향으로 팽창 및 수축되어 상기 광 통로를 수축 및 확장시키는 전극;An electrode that expands and contracts in the longitudinal direction by an electric power applied in contact with one side and the other side of the electroactive polymer body to contract and expand the light path; 을 포함하는 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치.Light amount control device using an electroactive polymer comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전기활성 고분자체가 상기 광 통로 방향으로만 팽창되도록 나머지 방향에 대하여 고정부재에 의하여 고정된 것을 특징으로 하는 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치.The amount of light control device using the electroactive polymer body, characterized in that fixed by the fixing member with respect to the remaining direction so that the electroactive polymer is expanded only in the light path direction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 통로는 렌즈 경통 중앙에 형성되고, 상기 전기활성 고분자체는 광 통로 방향으로만 팽창되도록 상기 렌즈 경통의 상부 외주면과 상부면에 형성된 설치홈에 삽입 고정된 것을 특징으로 하는 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치.The light passage is formed in the center of the lens barrel, the electroactive polymer body is an electroactive polymer body characterized in that the insertion groove is formed in the upper groove and the outer peripheral surface of the lens barrel to be expanded only in the light path direction Light quantity control device used. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 렌즈 경통의 설치홈에 설치된 상기 전기활성 고분자체가 상기 렌즈 경통의 원주 방향 및 상측 방향으로 팽창되지 않도록 상기 렌즈 경통의 상부에 커버가 결합되는 것을 특징으로 하는 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치.And a cover coupled to an upper portion of the lens barrel such that the electroactive polymer body installed in the installation groove of the lens barrel is not expanded in the circumferential direction and the upward direction of the lens barrel. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 커버는 상기 설치홈과 대응되는 위치에 형성된 덮개편이 상기 설치홈에 삽입되어 상기 설치홈의 외부로 노출된 상기 전기활성 고분자체를 고정시켜 주는 것을 특징으로 하는 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치.The cover is a light amount control device using an electroactive polymer, characterized in that the cover piece formed at a position corresponding to the installation groove is inserted into the installation groove to fix the electroactive polymer body exposed to the outside of the installation groove. . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전기활성 고분자체는 상기 광 통로를 향하도록 복수개 설치되고, 상기 전기활성 고분자체가 팽창되었을 때 각각의 전기활성 고분자체가 겹치도록 높이가 다르게 설치되는 것을 특징으로 하는 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치.The plurality of electroactive polymers are installed so as to face the light path, and the light amount control device using the electroactive polymers, characterized in that the height is installed so as to overlap each of the electroactive polymers when the electroactive polymers are expanded. . 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 광 통로는 렌즈 경통 중앙 및 상기 전기활성 고분자체의 중앙에 형성되고, 상기 전기활성 고분자체는 광 통로 방향으로만 팽창되도록 상기 렌즈 경통의 상부면에 형성된 설치홈에 삽입 고정된 것을 특징으로 하는 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치.The light passage is formed in the center of the lens barrel and the center of the electroactive polymer body, the electroactive polymer body is characterized in that the insertion groove fixed to the installation groove formed on the upper surface of the lens barrel so as to expand only in the direction of the light path. Light amount control device using an electroactive polymer. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 렌즈 경통의 설치홈에 설치된 상기 전기활성 고분자체가 상기 렌즈 경통의 상측 방향으로 팽창되지 않도록 상기 렌즈 경통의 상부에 커버가 결합되는 것을 특징으로 하는 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치.And a cover coupled to an upper portion of the lens barrel such that the electroactive polymer body installed in the installation groove of the lens barrel is not expanded in an upward direction of the lens barrel. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 전기활성 고분자체는 실리콘 또는 아크릴로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치.The electroactive polymer body is light quantity control device using an electroactive polymer body, characterized in that formed of silicon or acrylic. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 전기활성 고분자체는 불투명한 색상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기활성 고분자체를 이용한 광량 조절장치.The amount of light control device using the electroactive polymer, characterized in that the electroactive polymer is formed in an opaque color.
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