KR20060023772A - 렌즈 구동용 액튜에이터 및 이를 구비하는 광학 장치 - Google Patents

렌즈 구동용 액튜에이터 및 이를 구비하는 광학 장치 Download PDF

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KR20060023772A
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Abstract

본 발명은 렌즈 구동용 액튜에이터(101, 102) 및 이를 구비하는 광학장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 EAP(Electro-Active Polymer)를 이용하여 렌즈의 정밀한 위치 제어가 가능하고, 큰 렌즈 변위를 얻을 수 있으면서도 초소형화가 가능한 렌즈 구동용 액튜에이터(101, 102) 및 이를 구비하는 광학 장치에 관한 것이다. 본 발명의 제1실시예에 따르면, 광학 장치의 렌즈부에 결합되어 상기 렌즈부를 전후 방향으로 구동시키되, 2 이상의 전극층(101b, 101c)이 각각 전후 방향과 수직되게 적층 배열되고, 그 전극층(101b, 101c) 사이에 EAP층(101a)이 형성되어, 상기 전극층(101b, 101c)에 교번하여 극성이 다른 전기를 인가함으로써 상기 EAP층(101a)을 전후 방향으로 수축/팽창시켜 상기 렌즈부를 전후 방향으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 액튜에이터(101, 102)를 제공한다. 본 발명의 제2실시예에 따르면, 광학 장치의 렌즈부에 결합되어 상기 렌즈부를 전후 방향으로 구동시키되, EAP층(101a)을 사이에 두고, 각각 전극층(101b, 101c)이 전후 방향을 따라 형성되어, 상기 전극층(101b, 101c)에 각각 극성이 다른 전기를 인가함으로써, 상기 EAP층(101a)을 전후 방향으로 팽창/수축시켜 상기 렌즈부를 전후 방향으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 액튜에이터(101, 102)를 제공한다.

Description

렌즈 구동용 액튜에이터 및 이를 구비하는 광학 장치{ACTUATOR FOR DISPLACING A LENS AND OPTICAL SYSTEM HAVING IT}
도1a는 종래의 렌즈 구동용 액튜에이터 구조를 보여주는 도면이다.
도1b는 도1a의 압전 소자의 굽힘 변형을 보여주는 도면이다.
도2a 내지 도2b는 본 발명의 렌즈부/액튜에이터 어셈블리의 구성을 개념적으로 보여주는 도면으로서, 도2a는 클로우즈 상태를, 도2b는 와이드 상태를, 도2c는 텔레 상태를 보여주는 도면이다.
도3a 및 도3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 렌즈 구동용 액튜에이터를 개념적으로 보여주는 도면으로서, 도3a는 액튜에이터에 전기를 인가하기 전의 상태를, 도3b는 전기를 인가한 후의 상태를 보여주는 도면이다.
도4a 및 도4b는 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈 구동용 액튜에이터를 개념적으로 보여주는 도면으로서, 도4a는 액튜에이터에 전기를 인가하기 전의 상태를, 도4b는 전기를 인가한 후의 상태를 보여주는 도면이다.
도5a 내지 도5c는 본 발명의 렌즈 구동용 액튜에이터를 포함하는 광학 장치의 구성예를 보여주는 도면으로서, 도5a는 클로우즈 상태를, 도5b는 와이드 상태를, 도5c는 텔레 상태를 보여주는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101, 102: 액튜에이터 101a: EAP층
101b, 101c: 전극층 103: 보호렌즈
104: 제1렌즈부 104a: 베이스판 104b, 104c: 렌즈
105: 제2렌즈부 105a: 베이스판 105b, 105c: 렌즈
106: 제3렌즈부 106a: 베이스판 106b: 렌즈
107: 광학필터 108: 촬상소자
109: 센서마운트블록 110: 필터고정링
111: 모듈고정블록 112: 렌즈고정블록
113: 렌즈하우징 114: 보호캡블록
본 발명은 렌즈 구동용 액튜에이터 및 이를 구비하는 광학장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 EAP(Electro-Active Polymer)를 이용하여, 렌즈의 정밀한 위치 제어가 가능하고 큰 렌즈 변위를 얻을 수 있으면서도 초소형화가 가능한 렌즈 구동용 액튜에이터 및 이를 구비하는 광학 장치에 관한 것이다.
디지털 카메라 등과 같은 광학 장치에서 렌즈는 줌밍 또는 포커싱 동작을 위하여 전후 방향, 즉 광축 방향으로 위치 이동 가능하게 구성된다. 통상의 렌즈 줌 밍 장치는 구동원으로 모터를 사용하며 캠 구조 등을 이용하여 렌즈를 전후 방향으로 구동시키는 기계적 메커니즘을 이용한다. 미국 특허 제6,710,937호는 그 일 예이다.
그러나, 이러한 기계적 메커니즘을 이용한 렌즈 구동 구조는 그 구조가 매우 복잡하여 제작이 어렵고 제작 단가의 상승을 가져올 뿐만 아니라, 광학 장치의 소형화를 막는 결정적 장애 요인으로 작용하는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 초소형 디지털 카메라나 이동용 통신 기기 또는 휴대용 복합 전자기기 등에 장착되는 초소형 광학 장치에서는 단초점 렌즈가 채택되고 있다. 즉, 초소형의 크기 제한을 만족하기 위하여 렌즈 위치 이동 기능이 없는 단초점 렌즈가 사용되는 것이다. 줌밍 기능이 없는 이러한 초소형 광학 장치에서는 촬영 이미지를 소프트웨어에 의하여 확대하여 보완하고 있으나, 화질이 광학 줌에 비하여 현저히 떨어지는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 줌밍 기능을 구비하는 초소형 광학 장치의 구현을 위하여, 종래의 기계적 메커니즘을 이용하는 렌즈 구동 방식을 탈피하여, 압전 재료를 이용한 전자적 렌즈 구동 방식이 제안된 바 있다. 예컨대, 미국 특허 제6,710,950호 및 6,437,485호, 미국 공개특허 2003/0006675호 및 2003/0227560호 등이 그 것들이다.
도1a는 상기 미국 특허 제6,710,950호에 개시된 압전 액튜에이터의 구성을 보여주는 도면이고, 도1b는 도1a의 압전 소자의 굽힘 변형을 보여주는 도면이다.
도시한 바와 같이, 도1a의 디지털 카메라 광학 시스템은 써포트튜브(9) 및 렌즈튜브(10)를 포함하여 이루어진다. 렌즈튜브(10) 내에는 렌즈(2)가 부착된다. 렌즈튜브(10)는 써포트튜브(9)의 내부에서 전후 방향으로 이동 가능한데, 이를 위하여 렌즈튜브(10)는 패드(33)를 매개하여 압전소자(11)의 지지를 받는다.
미설명 도면 부호 5는 이미지플레인(image plane)이고, 7은 이미지센서이고, 8은 피사체이고, 14는 압전 구동을 위한 회로기판이고, 15는 써포트튜브(9)의 외측원통면이고, 16은 스플릿 링 형태의 스프링이고, 18은 써포트튜브(9)의 개구를 나타낸다.
압전소자(11)에 전기를 인가하면, 예컨대 도1b에 도시한 바와 같이 압전소자는 굽힘 변형되는데, 이때 패드(33)의 접촉끝단(36)이 전후 방향 위치 이동되면서 결과적으로 렌즈(2)의 전후 방향 위치 이동이 발생된다.
상기 도1a의 렌즈 구동용 액튜에이터는 비교적 간단한 구조로 렌즈 위치 이동을 달성할 수 있는 이점이 있다. 그러나, 압전소자(11)의 굽힘 변형을 이용하기 때문에, 정밀한 렌즈 변위 제어가 어려운 한계를 가진다. 이는, 재료의 선형 변형에 비하여 굽힘 변형에 따른 변위량을 정확하게 계산하고 제어하는 것이 쉽지 않기 때문이다.
또한, 구조상, 렌즈(2) 및 렌즈튜브(10)의 중량이 모우멘트로 작용하여 굽힘 변형에 민감하게 영향을 주도록 되어 있어, 렌즈의 정밀한 위치 제어를 더욱 어렵게 하고 재현성을 악화시킨다.
또한, 요구되는 렌즈의 전후 방향 변위량이 큰 경우, 압전소자(11)의 굽힘 변형에 요구되는 필요 공간이 전후 방향과 수직되는 방향으로 그만큼 커지게 되므로, 광학 장치의 소형화를 어렵게 한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 소형화가 가능하면서도 렌즈의 정밀한 위치 제어를 통하여 최상의 화질을 얻을 수 있는 렌즈 구동용 액튜에이터를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 광학 장치의 소형화를 해치지 않으면서도, 렌즈의 큰 변위량을 얻을 수 있는 렌즈 구동용 액튜에이터를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시예에 따르면, 광학 장치의 렌즈부에 결합되어 상기 렌즈부를 전후 방향으로 구동시키되, 2 이상의 전극층이 각각 전후 방향과 수직되게 적층 배열되고, 그 전극층 사이에 EAP층이 형성되어, 상기 전극층에 교번하여 극성이 다른 전기를 인가하여 상기 EAP층을 전후 방향으로 수축/팽창시킴으로써, 상기 렌즈부를 전후 방향으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 액튜에이터를 제공한다. 여기서, 상기 전극층 및 상기 EAP층 각각은, 상호 평행하게 적층된 링 형상을 할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따르면, 광학 장치의 렌즈부에 결합되어 상기 렌즈부를 전후 방향으로 구동시키되, EAP층을 사이에 두고, 각각 전극층이 전후 방향을 따라 형성되어, 상기 전극층에 각각 극성이 다른 전기를 인가하여 상기 EAP층을 전후 방향으로 팽창/수축시킴으로써, 상기 렌즈부를 전후 방향으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 액튜에이터를 제공한다. 여기서, 상기 EAP층은 전후 방향을 따라 길게 연장된 튜브 형상을 하고, 상기 전극층은 상기 EAP층의 내주면 및 외주면에 각각 형성될 수 있다.
상기 제1실시예 및 제2실시예에서 본 발명의 일단을 살펴볼 수 있다. 본 발명은 기기의 소형화를 달성하면서도, 필요한 렌즈의 변위량을 얻는데 목적이 있다. 이와 관련하여, 압전소자의 굽힘 변형을 이용한 종래의 방식은 기기의 소형화 및 큰 변위량을 얻는데 문제점이 있음을 지적하였다. 따라서, 본 발명에서는 EAP의 선형 변형을 이용하되, 기기의 소형화를 해치지 않으면서도 렌즈 줌밍에 필요한 변위량을 충분히 얻을 수 있도록 하였다. 이를 위하여, 본 발명에서는 링 형상의 EAP층을 적층하여 필요한 변위량을 얻는 구성과, 튜브 형상의 EAP층의 내주면 및 외주면에 전극층을 형성하여 필요한 변위량을 얻는 구성을 채택하였다.
바람직하게는, 상기 EAP(Electro-Active Polymer)는 압전성 폴리머, 도전성 폴리머, 강유전성 폴리머, 이온성 폴리머, 절연성 폴리머 중 어느 하나이다.
바람직하게는, 상기 렌즈부는 광투과성 재질의 베이스판과 그 베이스판 상에 형성되는 렌즈를 구비하고, 상기 렌즈 구동용 액튜에이터는 상기 베이스판과 결합되어 상기 베이스판을 전후 방향으로 구동시킴으로써 상기 렌즈를 전후 방향으로 구동시키도록 되어 있다. 여기서, 상기 렌즈 구동용 액튜에이터는, 상기 렌즈 외주연의 상기 베이스판의 후면에 결합되되 전체적으로 전후 방향을 따라 길게 연장된 튜브 형상을 하여, 상기 튜브 형상의 중공이 상기 렌즈에 의하여 굴절된 광의 광로 역할을 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 렌즈부는 전방으로부터 제1렌즈부, 제2렌즈부 및 제3렌즈부로 이루어지고, 상기 제1렌즈부와 상기 제2렌즈부 사이, 그리고 상기 제2렌즈부와 상기 제3렌즈부 사이에 각각 렌즈 구동용 액튜에이터가 구비된다.
또한, 본 발명은 내부에 촬상소자를 구비하고 전방을 향하여 개방되어 있는 센서마운트블록; 상기 센서마운트블록의 전단에 조립되고, 필터고정링에 의해 고정되는 광학필터를 내주에 구비하는 중공형의 모듈고정블록; 상기 모듈고정블록의 전단에 조립되되, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 렌즈부/액튜에이터 어셈블리의 후단을 상기 모듈고정블록에 밀착시켜 고정시키는 중공형의 렌즈고정블록; 상기 렌즈고정블록의 전단에 조립되고, 상기 렌즈부/액튜에이터 어셈블리를 둘러싸며 보호하는 중공형의 렌즈하우징; 및 상기 렌즈하우징의 전단에 조립되고, 내주에 보호렌즈를 구비하는 중공의 보호캡블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 장치를 제공한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도2a 내지 도2b는 본 발명의 렌즈부/액튜에이터 어셈블리의 구성을 개념적으로 보여주는 도면으로서, 도2a는 클로우즈(close) 상태를, 도2b는 와이드(wide) 상태를, 도2c는 텔레(tele) 상태를 보여주는 도면이다.
도시한 바와 같이, 도2a 내지 도2c의 전방으로부터 렌즈부는 제1렌즈부(104), 제2렌즈부(105) 및 제3렌즈부(106)로 이루어진다. 각 렌즈부는 광투광성 재질 예컨대 유리 재질의 베이스판(104a, 105a, 106a)과 그 베이스판(104a, 105a, 106a)의 전면 및/또는 후면에 형성되는 렌즈를 구비한다.
도시한 바와 같이 베이스판(104a, 105a, 106a) 상에 형성되는 렌즈의 구성은 렌즈부의 양산을 가능하게 한다. 즉, 한 장의 대형의 베이스판(104a, 105a, 106a) 상에 다수의 렌즈를 한 번의 몰딩 공정을 통하여 직접 형성하거나, 몰딩 공정을 통하여 형성된 다수의 렌즈 어레이를 한 장의 대형의 베이스판(104a, 105a, 106a) 상에 접합한 후, 각 렌즈 별로 베이스판(104a, 105a, 106a)을 다이싱 하여 사용하는 것이다.
액튜에이터(101, 102)는 광학 장치의 렌즈부에 결합되어 렌즈부를 전후 방향, 즉 광축 방향으로 구동시킨다.
액튜에이터(101, 102)는 렌즈 외주연의 베이스판(104a, 105a, 106a)의 후면에 결합된다. 이러한 액튜에이터(101, 102) 구조는, 대형의 베이스판(104a, 105a, 106a) 상에 다수의 액튜에이터(101, 102)를 한 번의 공정을 통하여 부착하는 공정을 가능하게 하므로, 전술한 대형의 베이스판(10a) 상에 렌즈를 몰딩하거나 접합하는 공정과 함께, 렌즈부/액튜에이터 어셈블리의 양산성을 높인다. 이러한 일괄 공정이 어려운 전술한 도1a의 액튜에이터 구조와 비교할 때, 제작 단가와 노력을 획기적으로 절감할 수 있다.
제1렌즈부(104)는 베이스판(104a)의 전면 및 후면에 각각 렌즈(104b)(104c)가 형성된 복합 렌즈로 이루어진 렌즈부이고, 부의 굴절력을 가진다. 제1렌즈부(104)의 복합렌즈의 구성은 줌에 의한 광량의 손실을 최소화하기 위한 구성이다. 실시예에 따라서는, 제1렌즈부(104)는 단일 렌즈로 이루어질 수도 있다.
제2렌즈부(105) 또한 베이스판(105a)의 전면 및 후면에 각각 렌즈 (105b)(105c)가 형성된 복합 렌즈로 이루어진 렌즈부이고, 정의 굴절력을 가진다.
제3렌즈부(106)는 베이스판(106a)의 전면 또는 후면에 렌즈(106b)가 형성된 단일 렌즈로 이루어진 렌즈부이고, 정의 굴절력을 갖는다.
액튜에이터(101, 102)는 전체적으로 전후 방향을 따라 길게 연장된 튜브 형상을 하는데, 튜브 형상의 중공이 렌즈에 의하여 굴절된 광의 광로 역할을 한다. 액튜에이터(101, 102)는 EAP층(101a)을 포함하는데, 광학 장치 내에 설치된 제어유닛(미도시)의 제어에 따라 EAP층(101a)에 전기가 인가되면, EAP층(101a)은 전후 방향으로 수축 또는 팽창한다. EAP층(101a)이 전후 방향으로 수축 또는 팽창되면, 액튜에이터(101, 102)에 결합되어 있는 베이스판(104a, 105a, 106a) 또한 전후 방향으로 이동되고, 결국 렌즈가 전후 방향으로 이동된다.
따라서, 복잡하고 큰 설치 공간을 필요로 하는 종래의 기계적 메커니즘을 이용한 렌즈 구동용 액튜에이터 구조에 비하여, 최소한의 설치 공간만을 필요로 한다. 도1a의 종래의 액튜에이터와 비교하여도, 소형화 측면에서 유리함은 전술한 바와 같다. 따라서, 본 발명의 액튜에이터(101, 102)는 초소형 광학장치에 매우 적합한 구조를 가진다. 예컨대, 본 발명의 액튜에이터(101, 102)는 초소형 디지털 카메라, 휴대폰 및 PDA와 같은 이동용 통신기기에 장착되는 광학장치, 휴대용 복합 전자기기에 장착되는 광학장치, 도어폰, 기타 화상을 입력장치로 이용하는 모든 기기 등에 적용될 수 있다.
액튜에이터(101, 102)는 제1렌즈부(104)와 제2렌즈부(105) 사이 그리고 제2렌즈부(105)와 제3렌즈부(106) 사이에 각각 형성된다. 제1렌즈부(104)와 제2렌즈부 (105)의 사이에 구비되는 액튜에이터(101)는 줌밍과 포커싱 기능을 수행하고, 제2렌즈부(105)와 제3렌즈부(106) 사이에 구비되는 액튜에이터(102)는 줌밍 기능을 수행한다. 이로써 광축 방향으로 3군의 렌즈부가 광학적 고배율 줌을 이룰 수 있다.
제3렌즈부(106)의 후방에는 광학필터(107)와 함께 촬상소자(CCD 센서)(108)가 설치된다. 실시예에 따라서는 광학 필터가 없이 CMOS 촬영소자가 단독으로 설치될 수도 있다.
도2a에서는 3개의 렌즈부로 이루어진 렌즈부/액튜에이터 어셈블리를 보여주고 있으나, 이는 어디까지나 실시예에 불과하다. 즉, 하나의 렌즈부만으로 이루어진 렌즈부/액튜에이터 어셈블리도 가능하다. 이 경우, 액튜에이터는 렌즈의 줌밍 기능은 수행할 수 없고, 포커싱 기능만을 수행할 것이다.
액튜에이터(101, 102)는 전체적으로 튜브 형상으로 이루어지는데, 도3a 및 도3b에 도시한 바와 같이 링 형상의 전극층(101b, 101c) 및 EAP층(101a)이 적층되어 전체적으로 튜브 형상을 이룰 수도 있고, 도4a 및 도4b에 도시한 바와 같이 튜브형 단일 EAP층(101a) 및 그 내외주에 형성된 전극층(101b, 101c)으로 이루어질 수도 있다.
도3a 및 도3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 렌즈 구동용 액튜에이터(101)를 개념적으로 보여주는 도면으로서, 도3a는 액튜에이터(101)에 전기를 인가하기 전의 상태를, 도3b는 전기를 인가한 후의 상태를 보여주는 도면이다.
도시한 바와 같이, 액튜에이터(101)는 EAP층(101a)과 전극층(101b, 101c)을 포함하는데, 2 이상의 전극층(101b, 101c)이 각각 전후 방향과 수직되게 배열되고, 그 전극층(101b, 101c) 사이에 EAP층(101a)이 개재되어 있다.
전극층(101b, 101c) 및 EAP층(101a) 각각은 상호 평행하게 적층된 링 형상을 한다. 전극층(101b, 101c)은 EAP층(101a)에 전기 전도성 피막을 입혀 형성한다.
전극층(101b, 101c)에 교번하여 극성이 다른 전기를 인가하면, 전기적 극성 및 이온의 편류 등의 현상에 의해 전후 방향으로는 수축이 발생하며, 이와 수직되는 방향으로 팽창이 발생한다. 이때 액튜에이터(101)와 결합되어 있는 렌즈부를 광축 방향으로 구동시키게 된다.
EAP의 선형 변형을 이용하기 때문에 그 변위량을 측정하기가 쉽고, 따라서 이를 제어하는 것이 용이하다. 그 결과, 정밀한 렌즈 변위 제어를 가능하게 한다.
EAP층(101a)은 바람직하게는 다층으로 적층되는데, 전후 방향으로 동일한 길이에 형성되더라도 EAP층(101a)이 단층으로 형성된 액튜에이터(101)보다 큰 변위량을 얻을 수 있다.
사용되는 EAP의 종류는 압전성 폴리머(piezoelectric polymer), 도전성 폴리머(conducting polymer), 강유전성 폴리머(feroelectric polymer), 절연성 폴리머(dielectric polymer)가 사용된다.
도4a 및 도4b는 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈 구동용 액튜에이터(101)를 개념적으로 보여주는 도면으로서, 도4a는 액튜에이터(101)에 전기를 인가하기 전의 상태를, 도4b는 전기를 인가한 후의 상태를 보여주는 도면이다.
EAP층(101a)을 사이에 두고 각각 전극층(101b, 101c)이 전후 방향을 따라 형성되어 있다. 도시한 바에 따르면, EAP층(101a)은 전후 방향을 따라 길게 연장된 단일 튜브 형상을 하고, 전극층(101b, 101c)은 EAP층(101a)의 내주면 및 외주면에 각각 형성된다.
EAP층(101a)의 내주면에 형성되어 있는 전극층(101b) 및 외주면에 형성되어 있는 전극층(101c)에 각각 극성이 다른 전기를 인가하면, EAP층(101a)은 전후 방향으로는 팽창되며, 이와 수직되는 방향으로는 수축된다. 이때 액튜에이터(101)에 결합되어 있는 렌즈부도 전후 방향으로 위치 이동된다.
EAP층(101a)은 단층으로 형성되는데, 반면 EAP층(101a)을 반경 방향으로 다층 적층하더라도, 얻을 수 있는 변위량에는 변화가 없다.
도5a 내지 도5c는 본 발명의 렌즈 구동용 액튜에이터(101, 102)를 포함하는 광학 장치의 구성예를 보여주는 도면으로서, 도5a는 클로우즈 상태를, 도5b는 와이드 상태를, 도5c는 텔레 상태를 보여주는 도면이다.
도시한 바와 같이, 촬상소자(108)는 센서마운트블록(109) 내부에 장착된다. 촬상소자(108)로의 광의 입사를 위하여 센서마운트블록(109)은 전방을 향하여 개방되어 있다.
센서마운트블록(109)의 전단에는 모듈고정블록(111)이 조립된다. 모듈고정블록(111)은 광이 지나갈 수 있도록 중공형으로 이루어지는데, 내주에 광학필터(107)가 장착된다. 광학필터(107)는 필터고정링(110)에 의하여 고정된다.
모듈고정블록(111)의 전단에는 렌즈고정블록(112)이 조립된다. 렌즈고정블록(112) 역시 중공형으로 이루어지고, 제3렌즈부(106)의 베이스판(106a)을 모듈고정블록(111)에 밀착시켜 렌즈부/액튜에이터 어셈블리를 고정시키는 역할을 한다.
렌즈고정블록(112)의 전단에는 역시 중공형의 렌즈하우징(113)이 조립된다. 렌즈하우징(113)은 렌즈부/액튜에이터 어셈블리를 둘러싸며 보호한다. 액튜에이터(101, 102)로 전류를 인가하기 위한 전선은 렌즈하우징(113)의 측면에 가공된 슬롯을 통하여 설치한다.
렌즈하우징(113)의 전단에는 역시 중공형의 보호캡블록(114)이 조립된다. 보호캡블록(114)의 내주에는 줌 렌즈계의 보호를 위하여 보호렌즈(103)가 장착된다.
상기한 구성에 따르면, 본 발명은 소형화가 가능하면서도 렌즈의 정밀한 위치 제어를 통하여 최상의 화질을 얻을 수 있는 렌즈 구동용 액튜에이터를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 광학 장치의 소형화를 해치지 않으면서도, 렌즈의 큰 변위량을 가능하게 하는 렌즈 구동용 액튜에이터를 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 광학 장치의 렌즈부에 결합되어 상기 렌즈부를 전후 방향으로 구동시키되,
    2 이상의 전극층이 각각 전후 방향과 수직되게 적층 배열되고, 그 전극층 사이에 EAP층이 형성되어,
    상기 전극층에 교번하여 극성이 다른 전기를 인가하여 상기 EAP층을 전후 방향으로 수축/팽창시킴으로써, 상기 렌즈부를 전후 방향으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 액튜에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극층 및 상기 EAP층 각각은, 상호 평행하게 적층된 링 형상을 하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 액튜에이터.
  3. 광학 장치의 렌즈부에 결합되어 상기 렌즈부를 전후 방향으로 구동시키되,
    EAP층을 사이에 두고, 각각 전극층이 전후 방향을 따라 형성되어,
    상기 전극층에 각각 극성이 다른 전기를 인가하여 상기 EAP층을 전후 방향으로 팽창/수축시킴으로써, 상기 렌즈부를 전후 방향으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 액튜에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 EAP층은 전후 방향을 따라 길게 연장된 튜브 형상을 하고,
    상기 전극층은 상기 EAP층의 내주면 및 외주면에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 액튜에이터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 EAP는 압전성 폴리머, 도전성 폴리머, 강유전성 폴리머, 이온성 폴리머, 절연성 폴리머 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 액튜에이터.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈부는 광투과성 재질의 베이스판과 그 베이스판 상에 형성되는 렌즈를 구비하고,
    상기 렌즈 구동용 액튜에이터는 상기 베이스판과 결합되어 상기 베이스판을 전후 방향으로 구동시킴으로써 상기 렌즈를 전후 방향으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 액튜에이터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 렌즈 구동용 액튜에이터는,
    상기 렌즈 외주연의 상기 베이스판의 후면에 결합되되 전체적으로 전후 방향을 따라 길게 연장된 튜브 형상을 하여,
    상기 튜브 형상의 중공이 상기 렌즈에 의하여 굴절된 광의 광로 역할을 하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 액튜에이터.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈부는 전방으로부터 제1렌즈부, 제2렌즈부 및 제3렌즈부로 이루어지고,
    상기 제1렌즈부와 상기 제2렌즈부 사이, 그리고 상기 제2렌즈부와 상기 제3렌즈부 사이에 각각 렌즈 구동용 액튜에이터가 구비되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 액튜에이터.
  9. 내부에 촬상소자를 구비하고 전방을 향하여 개방되어 있는 센서마운트블록;
    상기 센서마운트블록의 전단에 조립되고, 필터고정링에 의해 고정되는 광학필터를 내주에 구비하는 중공형의 모듈고정블록;
    상기 모듈고정블록의 전단에 조립되되, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 렌즈부/액튜에이터 어셈블리의 후단을 상기 모듈고정블록에 밀착시켜 고정시키는 중공형의 렌즈고정블록;
    상기 렌즈고정블록의 전단에 조립되고, 상기 렌즈부/액튜에이터 어셈블리를 둘러싸며 보호하는 중공형의 렌즈하우징; 및
    상기 렌즈하우징의 전단에 조립되고, 내주에 보호렌즈를 구비하는 중공의 보호캡블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
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