KR20090034726A - 광학 소자 모듈 및 촬상 장치 - Google Patents

광학 소자 모듈 및 촬상 장치 Download PDF

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KR20090034726A
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노부유키 나가이
아키라 오노
야스히로 와타나베
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소니 가부시끼가이샤
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Abstract

고분자 액추에이터 소자를 이용해서 심플한 구조로 컴팩트화를 도모할 수 있고, 손 흔들림(手振; hand movement; 손 떨림) 보정을 행하는 것이 가능한 광학 소자 모듈 및 그 광학 소자 모듈을 이용한 촬상 장치를 제공한다.
액추에이터 소자(10a∼10d)를, 광학 소자(11) 주위에, 그의 직사각형 모양(短冊形狀; oblong strip shape; 길고 가느다란 조각모양)의 폭방향이 광학 소자(11)의 광축 방향, 두께 방향이 상기 광축의 수직 방향으로 되도록 배치하고, 액추에이터 소자(10a∼10d)의 긴쪽(長手; length) 방향의 한쪽 단부(端部)가 전압 인가의 만곡(灣曲; bending)에 의해 변위해서 광학 소자(11)의 이동에 관여하도록 다른쪽 단부가 고정되어 있으며, 액추에이터 소자(10a, 10b)는, 상기 만곡에 의해 상기 한쪽 단부가 변위하는 방향(X방향)이, 액추에이터 소자(10c, 10d)의 상기 한쪽 단부의 만곡에 의해 변위하는 방향(Y방향)에 대해서 직교하도록 배치된다.
이온 도전성 고분자막, 전극막, 금속 도전막, 리드선, 고분자 액추에이터 소자, 광학 소자, 렌즈, 렌즈 홀더.

Description

광학 소자 모듈 및 촬상 장치{OPTICAL ELEMENT MODULE AND IMAGE PICKUP DEVICE}
본 발명은, 폴리머(고분자) 액추에이터 소자를 이용한 광학 소자 모듈 및 그 광학 소자 모듈을 이용해서 손 흔들림(手振; hand movement; 손 떨림) 보정을 행하는 촬상 장치에 관한 것이다.
요즈음(近年), 디지털 카메라에서는 고화소화, 고기능화에 수반해서, 손 흔들림 보정 기능이 표준으로 되고 있다. 그 중에서도, 최근에는 디지털 손 흔들림 보정에 부가해서, 광학식 손 흔들림 보정이 많이 탑재되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
그렇지만, 광학식 손 흔들림 보정의 경우, 상기 특허 문헌 1의 예에 있는 바와 같이 리니어 모터와 같은 자기(磁氣)를 이용한 액추에이터 기구가 주로 사용되고 있으며, 모듈 전체로서는 사이즈가 커져 버려, 카메라의 사이즈를 보다 작게 하는 것은 어려워지고 있다.
또, 휴대 전화에 탑재되어 있는 카메라에서도 고화소화가 진행되고 있으며, 장래적으로는 손 흔들림 보정이 필요하게 될 것이라고 생각된다. 그러나, 현재 사용되고 있는 액추에이터 기구에서는 휴대 전화에 들어가는 사이즈로 광학식 손 흔들림 보정 기능을 가지게 하는 것은 매우 어렵다.
이들 문제에 대해서, 최근에는, 폴리머 액추에이터를 이용한 손 흔들림 보정 유닛이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조). 그러나, 특허 문헌 2의 유닛에서는 폴리머 액추에이터의 신축을 이용하는 것이기 때문에 광학 소자 주변에서 폴리머 액추에이터가 신축하기 위한 스페이스를 요하여(필요로 하여), 유닛 전체로서의 컴팩트화는 충분한 것은 아니었다.
[특허 문헌 1] 일본특허 제3516110호 공보
[특허 문헌 2] 일본특개(特開) 2007-140169호 공보
본 발명은, 이상의 종래 기술에서의 문제를 감안해서 이루어진 것이며, 폴리머 액추에이터를 이용해서 심플한 구조로 컴팩트화를 도모할 수 있고, 손 흔들림 보정을 행하는 것이 가능한 광학 소자 모듈 및 그 광학 소자 모듈을 이용한 촬상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 제공하는 발명은, 이하와 같다.
[1]　광학 소자와, 직사각형 모양(短冊形狀; oblong strip shape; 길고 가느다란 조각모양)의 이온 도전성 고분자막과 그 이온 도전성 고분자막의 양면(兩面)에 설치되는 전극을 가지고 상기 전극 사이에의 전압 인가에 의해 전체가 두께 방향으로 만곡(灣曲; bending)하는, 복수의 액추에이터 소자를 구비하고, 그 액추에이터 소자가 만곡해서 상기 광학 소자를 그 광학 소자의 광축에 대해서 수직으로 되는 평면 위를 이동시키는 광학 소자 모듈에 있어서, 상기 복수의 액추에이터 소자는, 그의 직사각형 모양의 폭방향이 상기 광축 방향, 두께 방향이 상기 광축의 수직 방향으로 되도록 배치되고, 긴쪽(長手; length) 방향의 한쪽 단부(端部)가 상기 만곡에 의해 변위해서 상기 광학 소자의 이동에 관여하도록 다른쪽 단부가 고정되어 있으며, 상기 복수의 액추에이터 소자중, 적어도 하나의 액추에이터 소자 A는, 상기 만곡에 의해 상기 한쪽 단부가 변위하는 방향(X방향)이, 다른 액추에이터 소자 B의 상기 한쪽 단부의 만곡에 의해 변위하는 방향(Y방향)에 대해서 직교하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 소자 모듈.
[2]　상기 광학 소자는, 렌즈, 렌즈 및 렌즈 홀더, 촬상 소자의 어느것인가로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 광학 소자 모듈.
[3]　상기 전극은, 수지중에 카본 입자가 분산되어 이루어지는 도전막인 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 광학 소자 모듈.
[4]　상기 액추에이터 소자는, 직사각형 모양의 이온 도전성 고분자막의 양면에 전극을 가지는 것이 두께 방향으로 복수매 중합(重合; laminating; 서로 겹침)되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 광학 소자 모듈.
[5]　상기 광학 소자를 X방향으로 이동가능하게 내포(內包; contain)하는 내측 프레임(inner frame)과, 그 내측 프레임을 광학 소자와 함께 Y방향으로 이동가능하게 내포하는 외측 프레임(outer frame)을 구비하고, 상기 복수의 액추에이터 소자는, 상기 광학 소자를 X방향으로 개재(挾; interpose)하고 서로의 주면(主面)을 대향시켜서 각각의 상기 한쪽 단부가 그 광학 소자와 접하고 상기 다른쪽 단부가 상기 내측 프레임에 고정되는 2개의 액추에이터 소자 A와, 상기 내측 프레임을 Y방향으로 개재하여 서로의 주면을 대향시켜서 각각의 상기 한쪽 단부가 그 내측 프레임과 접하고 상기 다른쪽 단부가 상기 외측 프레임에 고정되는 2개의 액추에이터 소자 B로 이루어지며, 상기 2개의 액추에이터 소자 A중, 어느것인가 한쪽의 액추에이터 소자 A의 상기 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압(押壓; pushing)에 의해서, 상기 광학 소자를 X방향의 한방향으로 이동시키고, 상기 2개의 액추에이터 소자 B중, 어느것인가 한쪽의 액추에이터 소자 B의 상기 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압에 의해서, 상기 내측 프레임 및 광학 소자를 Y방향의 한방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 광학 소자 모듈.
[6]　상기 2개의 액추에이터 소자 A의 어느것인가를, 상기 액추에이터 소자 대신에 직사각형 모양의 판(板)스프링으로 하는 것을 특징으로 하는 상기 [5]에 기재된 광학 소자 모듈.
[7]　상기 2개의 액추에이터 소자 B의 어느것인가를, 상기 액추에이터 소자 대신에 직사각형 모양의 판스프링으로 하는 것을 특징으로 하는 상기 [5]에 기재된 광학 소자 모듈.
[8]　상기 광학 소자는, 초기 형상으로서 두께 방향으로 90°∼180°로 만곡하고 있으며, 상기 다른쪽 단부가 고정 프레임에, 상기 한쪽 단부가 그 광학 소자에 고정된 4개의 상기 액추에이터 소자로 지지되어 있으며, 그 4개의 액추에이터 소자중, 2개의 액추에이터 소자는, 상기 광학 소자를 X방향으로 개재하여 서로의 주면을 대향시켜서 액추에이터 소자 A로서 배치되고, 적어도 어느것인가 한쪽의 액추에이터 소자 A의 상기 전압 인가의 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압 또는 견인(牽引; pulling)에 의해서, 상기 광학 소자를 X방향의 한방향으로 이동시키는 것이며, 나머지 2개의 액추에이터 소자는, 상기 광학 소자를 Y방향으로 개재하여 서로의 주면을 대향시켜서 액추에이터 소자 B로서 배치되고, 적어도 어느것인가 한쪽의 액추에이터 소자 B의 상기 전압 인가의 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 상기 광학 소자를 Y방향의 한방향으로 이동시키는 것인 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 광학 소자 모듈.
[9]　상기 광학 소자는, 초기 형상으로서 두께 방향으로 180°로 만곡하고 있으며, 상기 다른쪽 단부가 고정 프레임에, 상기 한쪽 단부가 그 광학 소자에 고정된 2개의 상기 액추에이터 소자로 지지되고 있으며, 그 2개의 액추에이터 소자중, 한쪽의 액추에이터 소자는, X방향으로 배열(竝)된 양단부(兩端部) 사이에 상기 광학 소자를 개재하여 액추에이터 소자 A로서 배치되고, 상기 전압 인가의 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 상기 광학 소자를 X방향의 어느것인가 한방향으로 이동시키는 것이며, 다른쪽의 액추에이터 소자는, Y방향으로 배열된 양단부 사이에 상기 광학 소자를 개재하여 액추에이터 소자 B로서 배치되고, 상기 전 압 인가의 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 상기 광학 소자를 Y방향의 어느것인가 한방향으로 이동시키는 것인 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 광학 소자 모듈.
[10]　상기 광학 소자는, 상기 다른쪽 단부가 고정 프레임에, 상기 한쪽 단부가 암 부재(arm member)를 거쳐서 그 광학 소자에 변위를 전달가능하게 연결된 2개의 상기 액추에이터 소자로 지지되어 있으며, 그 2개의 액추에이터 소자중, 한쪽의 액추에이터 소자는, 액추에이터 소자 A로서 배치되고, 상기 전압 인가의 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 상기 광학 소자를 X방향의 어느것인가 한방향으로 이동시키는 것이며, 다른쪽의 액추에이터 소자는, 액추에이터 소자 B로서 배치되고, 상기 전압 인가의 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 상기 광학 소자를 Y방향의 어느것인가 한방향으로 이동시키는 것인 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 광학 소자 모듈.
[11]　상기 [1]∼[10]중 어느것인가에 기재된 광학 소자 모듈을 촬상 광학계에 구비하고, 촬상시에 상기 광학 소자 모듈의 광학 소자를 그 광학 소자의 광축에 대해서 수직으로 되는 평면 위를 이동시켜서 손 흔들림 보정하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
본 발명의 광학 소자 모듈에 의하면, 폴리머 액추에이터의 박형 경량이면서 발생력, 변형량이 크고 유연성도 있다고 하는 특장을 살리고, 또한 심플한 구조로 하는 것에 의해, 컴팩트화를 도모할 수가 있다.
또, 본 발명의 촬상 장치에 의하면, 본 발명의 광학 소자 모듈을 이용하는 것에 의해, 촬상 장치 전체의 컴팩트화를 도모함과 동시에, 광축에 대해서 수직 방향의 면내에서 자유롭게 광학 소자를 움직여서, 손 흔들림 보정을 행할 수가 있다.
이하에, 본 발명에 관계된 광학 소자 모듈의 구성에 대해서 설명한다. 또한, 본 발명을 도면에 도시한 실시형태를 가지고서 설명하겠지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 실시의 양태(態樣)에 따라서 적당히 변경할 수 있고, 어떠한 양태에서도 본 발명의 작용·효과를 얻을 수 있는 한, 본 발명의 범위에 포함되는 것이다.
본 발명에 관계된 광학 소자 모듈은, 광학 소자와, 직사각형 모양의 이온 도전성 고분자막과 그 이온 도전성 고분자막의 양면에 설치되는 전극을 가지고 상기 전극 사이에의 전압 인가에 의해 전체가 두께 방향으로 만곡하는, 복수의 액추에이터 소자를 구비하고, 그 액추에이터 소자가 만곡해서 상기 광학 소자를 그 광학 소자의 광축에 대해서 수직으로 되는 평면 위를 이동시키는 광학 소자 모듈로서, 상기 복수의 액추에이터 소자는, 그의 직사각형 모양의 폭방향이 상기 광축 방향, 두께 방향이 상기 광축의 수직 방향으로 되도록 배치되고, 긴쪽 방향의 한쪽 단부가 상기 만곡에 의해 변위해서 상기 광학 소자의 이동에 관여하도록 다른쪽 단부가 고정되어 있으며, 상기 복수의 액추에이터 소자중, 적어도 하나의 액추에이터 소자 A 는, 상기 만곡에 의해 상기 한쪽 단부가 변위하는 방향(X방향)이, 다른 액추에이터 소자 B의 상기 한쪽 단부의 만곡에 의해 변위하는 방향(Y방향)에 대해서 직교하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 것이다. 이것에 의해, 광학 소자를 이동시키는 구동 기구에 요하는 스페이스가 액추에이터 소자의 두께 및 그의 만곡 스페이스만으로도 좋으므로, 컴팩트한 광학 소자 모듈로 할 수가 있다.
도 1은, 본 발명에 관계된 광학 소자 모듈의 제1 실시형태에서의 구성을 도시하는 개략도이다. 도 1의 (a)는, 광학 소자 모듈(100)을 광축을 따라서 위에서 본 투시도이며, 도 1의 (b)는 광학 소자 모듈(100)의 분해도이다.
도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광학 소자 모듈(100)은, 광학 소자(11)를 광학 소자(11)의 광축에 대해서 수직으로 되는 평면 위의 한방향인 X방향(도 1의 (a)에서는 좌우 방향)으로 이동가능하게 내포하는 내측 프레임(12)과, 그 내측 프레임(12)을 광학 소자(11)과 함께 광학 소자(11)의 광축에 대해서 수직으로 되는 평면 위의 한방향으로서 상기 X방향과 직교하는 방향인 Y방향(도 1의 (a)에서는 상하 방향)으로 이동가능하게 내포하는 외측 프레임(13)을 구비하고 있다. 또, 광학 소자 모듈(100)은, 상기 복수의 액추에이터 소자로서, 광학 소자(11)를 X방향으로 개재하여 서로의 주면을 대향시켜서 각각의 상기 한쪽 단부가 그 광학 소자(11)와 접하고 상기 다른쪽 단부가 상기 내측 프레임(12)에 고정되는 2개의 액추에이터 소자 A인 고분자(폴리머) 액추에이터 소자(10a, 10b)와, 상기 내측 프레임(12)을 Y방향으로 개재하여 서로의 주면을 대향시켜서 각각의 상기 한쪽 단부가 그 내측 프레임(12)과 접하고 상기 다른쪽 단부가 상기 외측 프레임(13)에 고정되는 2개의 액추 에이터 소자 B인 고분자 액추에이터 소자(10c, 10d)를 가지고 있다. 또한, 광학 소자 모듈(100)은, 도시하고 있지 않은 상자형(箱型)의 고정 프레임내에 수납(收納; house)되어 있다.
여기서, 광학 소자(11)는, 렌즈(11a)와, 렌즈(11a)의 광축 방향으로 관통하여 렌즈(11a)를 보존유지(保持)하는 구멍(穴)을 가지는 상자형의 렌즈 홀더(11b)로 이루어진다. 또, 렌즈 홀더(11b)의 Y방향에서 대향하는 2개의 측면에는, 각각 쐐기(楔; wedge) 모양으로 돌기해서 X방향으로 연장하는(삼각기둥 형상의) 볼록부(凸部)(11c)가 설치되어 있다. 또한, 광학 소자(11)는, 이 구성 이외에 CCD 등의 촬상 소자이더라도 좋다.
내측 프레임(12)은, 상자형의 광학 소자(11)를 내포하는 수지제 혹은 금속제의 케이스이며, 렌즈(11a)의 광축 방향으로 뚫린 광축 구멍(12a)을 설치한 평판(121)과, 그 평판(121) 위에서 Y방향으로 렌즈 홀더(11b)를 수납가능한 간격으로 이간(離間; 서로 떨어짐)해서 설치되고, X방향으로 연장된 블록모양의 2개의 가이드 레일 블록(122)으로 이루어진다. 2개의 가이드 레일 블록(122)에는, Y방향에서 서로가 대향하는 면에, 볼록부(11c)를 삽입(差入; insert)가능한 홈(溝)인 가이드 레일(12b)이 형성되어 있다. 내측 프레임(12)에 광학 소자(11)를 짜넣으(組入; fit into)면, 2개의 볼록부(11c) 각각이 가이드 레일(12b)에 삽입된 상태로 되며, 가이드 레일(12b) 위를 볼록부(11c)가 슬라이드하는 것에 의해 광학 소자(11)는 X방향으로 이동 가능하게 된다. 또, X방향의 측면 각각에, 고분자 액추에이터 소자(10a, 10b)의 상기 다른쪽 단부가 하나씩, 접착 혹은 나사고정 등으로 고정되어 있으며, 상기 한쪽 단부가 접점 P를 거쳐서 광학 소자(11)의 X방향의 측면과 당접(當接; abut)하도록 배치되어 있다. 또, 2개의 가이드 레일 블록(122)에서, 각각의 고분자 액추에이터 소자(10a, 10b)가 고정된 측면을 제외하고, 후술하는 고분자 액추에이터 소자(10c, 10d)의 상기 한쪽 단부가 수납되는 스페이스로 되도록 가이드 레일 블록(122)의 Y방향 측면이 절결(切缺; cut away)되어 있다. 이 절결된 면으로부터 상기 고정 프레임의 내벽과의 간격은, 고분자 액추에이터 소자의 두께와 그의 양측의 변위 스페이스의 합계이며, 예를 들면 1.5㎜ 정도이다. 또, 평판(121)의 X방향 단면에는, 각각 가이드 레일 블록(122)보다도 외측에 쐐기모양으로 돌기해서 X방향으로 연장하는 (삼각기둥 형상의) 볼록부(12c)가 설치되어 있다.
외측 프레임(13)은, 내측 프레임(12) 및 광학 소자(11)를 내포하는 수지제 혹은 금속제의 케이스이며, 렌즈(11a)의 광축 방향으로 뚫린 광축 구멍(13a)을 설치한 평판(131)과, 그 평판(131) 위에서 X방향으로 내측 프레임(12)을 수납가능한 간격으로 이간해서 설치되고, Y방향으로 연장된 블록모양의 2개의 가이드 레일 블록(132)으로 이루어진다. 2개의 가이드 레일 블록(132)에는, X방향에서 서로가 대향하는 면에, 볼록부(12c)를 삽입가능한 홈인 가이드 레일(13b)이 형성되어 있다. 외측 프레임(13)에 내측 프레임(12)을 짜넣으면, 2개의 볼록부(12c) 각각이 가이드 레일(13b)에 삽입된 상태로 되며, 가이드 레일(13b) 위를 볼록부(12c)가 슬라이드 하는 것에 의해 내측 프레임(12) 및 광학 소자(11)는 Y방향으로 이동가능하게 된다. 또, Y방향의 측면 각각에, 고분자 액추에이터 소자(10c, 10d)의 상기 다른쪽 단부가 하나씩, 접착 혹은 나사 고정 등으로 고정되어 있으며, 상기 한쪽 단부가 접점 P를 거쳐서 내측 프레임(12)의 Y방향 측면의 절결부와 당접하도록 배치되어 있다.
이상의 구성으로 조립(組立; assemble)된 광학 소자 모듈(100)에서는, 전압이 인가되고 있지 않은 고분자 액추에이터 소자(10a, 10b, 10c, 10d)가 판스프링과 같은 상태로 되어 있기 때문에, 도 1의 (a)에 도시하는 초기 상태, 즉 광학 소자(11)가 광학 소자 모듈(100)의 중앙에 위치하도록 보존유지되어 있다.
또한, 광학 소자(11)와 고분자 액추에이터 소자(10a, 10b) 및, 내측 프레임(12)과 고분자 액추에이터 소자(10c, 10d)는 고정할 필요는 없지만, 약간의 틈새(隙間)를 형성해서 이동을 저해하지 않도록 돌기 등을 설치하거나, 동작을 저해하지 않도록 힌지(경첩)나 유연한 재료를 거쳐서 결합한다. 도면중에서는, 접점 P를 설치해서 양자 사이에 틈새를 형성하도록 하고 있다. 또, 광학 소자(11)와 내측 프레임(12) 및, 내측 프레임과 외측 프레임 사이는 가이드 등을 설치해서 렌즈(11a) 및 내측 프레임(12), 외측 프레임(13)이 기울어지지 않도록 하면 좋다.
여기서, 고분자 액추에이터 소자(10a, 10b, 10c, 10d)(이하, 총칭해서 고분자 액추에이터 소자(10)라고 적는다)는, 직사각형 모양을 가지고 있으며, 일본특허 제2961125호 공보, 일본특개평11-206162호 공보 등에서 개시되어 있는 종래 공지의 것이더라도 좋지만, 그 이외에 예를 들면 다음과 같은 구성의 것을 사용하면 좋다.
도 2는, 고분자 액추에이터 소자의 기본적 구성을 도시하는 단면도이다. 또한, 여기서는, 이온 도전성 고분자체는, 그의 1양태로서 필름모양으로 된 것(이온 도전성 고분자막)을 도시하고 있다.
고분자 액추에이터 소자(10)는, 수계(水系)의 전해액이 함침된 이온 도전성 고분자막(이온 도전성 고분자 필름)(1)과, 그 이온 도전성 고분자막(1)의 양면 각각에 설치되는 전극막(2)과, 그 전극막(2) 각각에 전기적으로 접속된 리드선(4)을 구비하고, 1쌍의 리드선(4)으로부터 전극막(2) 사이에 전압이 인가되는 것에 의해 이온 도전성 고분자막(1)이 만곡 또는 변형하는 것이다.
이온 도전성 고분자막(1)은, 불소 수지, 탄화 수소계 등을 골격으로 한 이온 교환 수지로 이루어지며, 표리(表裏) 2개의 주면을 가지는 직사각형 모양을 나타내고 있다. 또, 이온 교환 수지로서는, 음이온 교환 수지, 양이온 교환 수지, 두(兩) 이온(음이온 및 양이온) 교환 수지의 어느것이더라도 좋지만, 이 중 양이온 교환 수지가 매우 적합하다.
양이온 교환 수지로서는, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 불소 수지 등에 술폰산기, 카르복실기 등의 관능기가 도입된 것을 들 수 있고, 특히 불소 수지에 술폰산기, 카르복실기 등의 관능기가 도입된 양이온 교환 수지가 바람직하다. 예를 들면, Nafion(N-112)가 사용가능하다.
전극막(2)은, 카본 분말(카본 입자)과 이온 도전성 수지로 이루어지며, 상기 카본 분말이 이온 도전성 수지중에 분산되고, 그 카본 분말끼리가 이온 도전성 수지를 거쳐서 결합하고 있는 것을 특징으로 한다. 카본 분말은, 도전성을 가지는 카본 블랙의 미세 분말이며, 비표면적이 큰 것일 수록 전극막(2)으로서 이온 도전성 고분자막(1)과 접하는 표면적이 커져 보다 큰 변형량을 얻을 수가 있다. 예를 들면 켓첸 블랙이 바람직하다. 또, 이온 도전성 수지는, 이온 도전성 고분자막(1) 을 구성하는 재료와 동일한 것이더라도 좋다. 구체적으로는, 켓첸 블랙(BET=800㎡/g)과 Nafion 용액 5wt%를 고형분 비가 1:3으로 되도록 혼합한(섞은) 도료를 도포해서 형성한다. 혹은, Nafion 수지에 직접, 금이나 백금을 환원시킨 것이더라도 좋다.
전극막(2)은 이와 같은 구성을 취하는 것에 의해 가요성(可撓性)을 가지면서 적당한 강성(剛性)을 가진다. 또, 찰기가 없는(소프트한) 이온 도전성 고분자막(1)을 그의 양면으로부터 전극막(2)으로 지탱(지지)하기 때문에 고분자 액추에이터 소자(10) 전체로서도 가요성을 가지면서, 광학 소자를 지지하는데 충분한 강성을 얻을 수가 있다. 또, 전압이 인가되고 있지 않은 프리한 상태에서는 판스프링과 마찬가지 스프링 특성을 가진다.
또, 전극막(2)은, 이온 도전성 수지 성분과 카본 분말을 포함하는 도료가 이온 도전성 고분자막(1)에 도포되어 이루어지는 것이다. 혹은, 전극막(2)은, 카본 분말과 이온 도전성 수지로 이루어지는 도전막이 이온 도전성 고분자막(1)에 압착(壓着; compression-bonding))되어 이루어지는 것이다.　
어느 방법에 의해서도, 간편하게 단시간에 전극막(2)을 형성할 수가 있다.
또한, 적어도 이온 도전성 고분자막(1)에 양이온 물질이 함침되어 있지만, 그 양이온 물질로서는, 물 및 금속 이온, 물 및 유기 이온, 이온 액체의 어느것인가인 것이 바람직하다. 여기서, 금속 이온으로서는, 예를 들면 나트륨 이온, 칼륨 이온, 리튬 이온, 마그네슘 이온 등을 들 수 있다. 또, 유기 이온으로서는, 예를 들면 알킬 암모늄 이온 등을 들 수 있다. 이들 이온은 이온 도전성 고분자막(1)중 에서 수화물(水和物)로서 존재하고 있다. 이온 도전성 고분자막(1)이 물 및 금속 이온, 또는 물 및 유기 이온을 포함하고, 함수(含水) 상태로 되어 있는 경우에는, 폴리머 액추에이터 소자(10)는 안(中; inside)으로부터 이 물이 휘발되지 않도록 봉지(封止; seal)되어 있는 것이 바람직하다.
또, 이온 액체라 함은, 상온(常溫) 용융염이라고도 불리는 불연성, 불휘발성 이온만으로 이루어지는 용매이며, 예를 들면 이미다졸륨 환계(環系) 화합물, 피리디늄 환계 화합물, 지방족계 화합물의 것을 사용할 수가 있다. 이온 도전성 고분자막(1)에 이온 액체를 함침시키고 있는 경우에는, 휘발될 걱정없이 고온 혹은 진공중에서도 폴리머 액추에이터 소자(10)를 사용할 수 있도록 된다.
또, 도 3에, 상기 고분자 액추에이터 소자의 변형예를 도시한다.
도 3은, 본 발명의 고분자 액추에이터를 구성하는 다른 고분자 액추에이터 소자의 기본적 구성을 도시하는 단면도이다.
고분자 액추에이터 소자(20)는, 상술한 고분자 액추에이터 소자(10)의 1쌍의 전극막(2) 각각의 위에 금 또는 백금으로 이루어지는 금속 도전막(3)을 구비하고, 그 금속 도전막(3)에 리드선(4)을 전기적으로 접속한 구성으로 되어 있다. 여기서, 이온 도전성 고분자막(1), 전극막(2), 이온 도전성 고분자막(1)에 함침시키는 수계의 전해액은, 도 2에서 도시한 것과 동일하다.
여기서, 금속 도전막(3)은, 1쌍의 전극막(2) 각각의 위에 습식 도금법, 증착법, 스퍼터법 등의 종래 공지의 성막 수법에 의해, 금 또는 백금의 박막이 형성되어 이루어지는 것이다. 이 금속 도전막(3)의 두께에는 특별히 제한은 없지만, 리 드선(4)으로부터의 전위가 전극막(2)에 균등하게 인가되도록 연속된 막으로 될 정도의 두께인 것이 바람직하다.
도 4에, 이들 고분자 액추에이터 소자(10, 20)의 동작 원리를 도시한다. 여기서는, 이온 도전성 고분자막(1)중에 나트륨 이온이 함침되어 있는 것으로 해서 설명한다.
도 4의 (a)에서는, 전원 E로부터 리드선(4)을 통해서, 도면중 좌측의 고분자 액추에이터(10)의 전극막(2)에 플러스의 전위, 도면중 우측의 전극막(2)에 마이너스의 전위를 인가하고 있다. 이 전위차(예를 들면, 0.5∼1.5V 정도)에 의해, 고분자 액추에이터 소자(10(20))의 이온 도전성 고분자막(1)중에서는, 마이너스의 전위가 인가된 측(도중 우측)의 전극막(2)에 나트륨 이온 수화물이 끌어당겨져서(引寄; attracted) 이동하고, 해당(當該) 전극막(2) 근방에 집중해서 이 영역은 체적 팽창하게 된다. 한편, 플러스 전위가 인가된 측(도면중 좌측)의 전극막(2) 근방에서의 나트륨 수화물 농도는 감소하고, 이 영역은 체적 수축하게 된다. 그 결과, 이온 도전성 고분자막(1)의 2개의 전극막(2) 근방 영역 사이에 체적차가 생기게 되며, 이온 도전성 고분자막(1)은 도면중 좌측으로 만곡하게 된다. 또한, 만곡 후에 2개의 전극막(2) 근방 영역에서 축적(蓄積)된 전하를 이동시키지 않는 상태로 보존유지하면, 특별히 전력을 사용하는 일 없이, 그 만곡 상태가 유지된다.
도 4의 (b)에서는, 2개의 전극막(2)이 쇼트된 상태로 연결되기 때문에 2개의 전극막(2) 근방 영역에서 축적된 전하에 따라서 방전이 일어난다. 그리고, 그 결과 2개의 전극막(2) 사이에 전위차가 없어지기 때문에, 이온 도전성 고분자막(1)의 2개의 전극막(2) 근방 영역 사이에 체적차는 없어지며, 이온 도전성 고분자막(1)은 초기 형상 상태(여기서는, 곧은(일직선) 상태)로 된다.
도 4의 (c)에서는, 전원 E로부터 리드선(4)을 통해서, 도면중 좌측의 고분자 액추에이터 소자(10(20))의 전극막(2)에 마이너스 전위, 도면중 우측의 전극막(2)에 플러스의 전위를 인가하고 있으며, 전압 인가 방법이 도 4의 (a)의 경우와는 역(逆)이다. 이 전위차에 의해, 고분자 액추에이터 소자(10(20))의 이온 도전성 고분자막(1)중에서는, 마이너스 전위가 인가된 측(도면중 좌측)의 전극막(2)의 근방 영역은 체적 팽창하게 되며, 플러스 전위가 인가된 측(도면중 우측)의 전극막(2) 근방 영역은 체적 수축하게 된다. 그 결과, 이온 도전성 고분자막(1)은 도면중 우측으로 만곡하게 된다.
이상의 고분자 액추에이터 소자(10)의 만곡에 의한 변위량은, 인가하는 전압에 의해 제어하는 것이 가능하고, 또한 그의 반복 정밀도도 양호하다.
또한, 여기까지는, 1매의 직사각형 모양의 이온 도전성 고분자막(1)과 그 이온 도전성 고분자막(1)의 양면에 설치된 2개의 전극막(2)을 1세트로 한 경우, 이 1세트의 구성(단위 고분자 액추에이터)으로 이루어지는 고분자 액추에이터 소자(10)에 대해서 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 1세트 구성의 고분자 액추에이터 소자(10)에 사용되는 단위 고분자 액추에이터보다도 두께를 얇게 한 단위 고분자 액추에이터를 두께 방향으로 복수 세트 중합해서, 고분자 액추에이터 소자(10)로 해도 좋다. 이 경우, 전체의 두께가 상기 1세트 구성의 고분자 액추에이터 소자(10)와 동일한 두께(예를 들면, 300∼500㎛)이면서, 상기 1세 트 구성의 고분자 액추에이터 소자(10)보다도 전압 인가에 대한 레스펀스가 빨라지며, 출력 토크(torque)도 증가한다.
또, 고분자 액추에이터 소자(10a, 10b, 10c, 10d)가 직사각형 모양인 것을 전제로 설명했지만, 어떤 일정(一定) 길이가 있으며, 상기 다른쪽 단부를 기준으로 해서 긴쪽 방향의 한쪽 단부의 전압 인가에 의한 변위(만곡)를 대상물(광학 소자(11)나 내측 프레임(12))에 전달할 수 있으면, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 즉, 예를 들면 주면이 삼각형이나 타원형, 혹은 주변의 다른 부분과 접촉하지 않도록 부분적으로 절제된 부정형(不定形) 등이더라도 좋다.
도 5에, 광학 소자 모듈(100)의 구동 모습(樣子; 상태)을 도시한다.
광학 소자 모듈(100)은, 고분자 액추에이터 소자(10a, 10b)의 어느것인가 한쪽에 전압을 인가해서 만곡시키고, 한쪽 단부(접점 P)의 압압에 의해서, 광학 소자(11)를 X방향의 한방향으로 이동시킬 수가 있다. 또, 고분자 액추에이터 소자(10c, 10d)의 어느것인가 한쪽에 전압을 인가해서 만곡시키고, 한쪽 단부(접점 P)의 압압에 의해서, 내측 프레임(12) 및 광학 소자(11)를 Y방향의 한방향으로 이동시킬 수가 있다. 즉, 고분자 액추에이터 소자(10a)를 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(10a)의 한쪽 단부(접점 P)의 압압에 의해서, 광학 소자(11)를 X방향의 한방향(도 5의 (a)에서는 오른쪽 방향, X(+)방향)으로 이동시킬 수 있고(동작 1(도 5의 (b))), 고분자 액추에이터 소자(10b)를 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(10b)의 한쪽 단부(접점 P)의 압압에 의해서, 광학 소자(11)를 X방향의 한방향(도 5의 (a)에서는 왼쪽 방향, X(-)방향)으로 이동시킬 수가 있다(동작 2(도 5 의 (c))). 또, 고분자 액추에이터 소자(10d)를 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(10d)의 한쪽 단부(접점 P)의 압압에 의해서, 내측 프레임(12) 및 광학 소자(11)를 Y방향의 한방향(도 5의 (a)에서는 윗방향, Y(+)방향)으로 이동시킬 수 있고(동작 3(도 5의 (d))), 고분자 액추에이터 소자(10c)를 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(10c)의 한쪽 단부(접점 P)의 압압에 의해서, 내측 프레임(12) 및 광학 소자(11)를 Y방향의 한방향(도 5의 (a)에서는 아래방향, Y(-)방향)으로 이동시킬 수가 있다(동작 4(도 5의 (e))).
실제의 구동에 있어서는, 상기 동작 1∼4를 적당히 조합하는 것에 의해서 (동작 1∼4의 어느것인가의 단독 동작, 동작 1 또는 2와, 동작 3 또는 4와의 조합 동작), 광학 소자(11)를 그 광학 소자(11)의 광축 방향에 대해서 수직으로 되는 XY평면 위의 임의의 위치로 수백㎛의 레인지(range)에서 이동시킬 수가 있다.
또한, 만곡하는 고분자 액추에이터 소자와 대향하는 고분자 액추에이터 소자(예를 들면, 상기 동작 1에서의 고분자 액추에이터 소자(10b), 동작 2에서의 고분자 액추에이터 소자(10a), 동작 3에서의 고분자 액추에이터 소자(10c), 동작 4에서의 고분자 액추에이터 소자(10d))는, 전압이 인가되고 있지 않고, 판스프링과 같은 상태에 있기 때문에, 그 고분자 액추에이터 소자의 접점 P에서 대상물(광학 소자(11)나 내측 프레임(12))을 눌러서 이동시의 덜거덕거림을 억제하면서, 상기 만곡에 의한 광학 소자(11)의 이동 방향으로 변형한다.
또, 고분자 액추에이터 소자(10a, 10b)의 어느것인가를, 이들 고분자 액추에이터 소자와 동등한 스프링 특성을 가지는 직사각형 모양의 판스프링으로 해도 좋 고, 고분자 액추에이터 소자(10c, 10d)의 어느것인가를, 이들 고분자 액추에이터 소자와 동등한 스프링 특성을 가지는 직사각형 모양의 판스프링으로 해도 좋다.
다음에, 본 발명에 관계된 광학 소자 모듈의 제2 실시형태에 대해서 설명한다.
도 6은, 본 발명에 관계된 광학 소자 모듈의 제2 실시형태에서의 구성을 도시하는 개략도이며, 광학 소자 모듈(200)을 광축을 따라서 위에서 본 도면이다.
광학 소자 모듈(200)은, 광학 소자(21)와, 초기 형상으로서 두께 방향으로 90°∼180°(도 6에서는 90°)로 만곡하고 있으며, 상기 다른쪽 단부가 고정 프레임(22)에, 상기 한쪽 단부가 광학 소자(21)에 고정되고, 광학 소자(21)를 지지하는 4개의 고분자 액추에이터 소자(20a, 20b, 20c, 20d)를 구비하고 있다.
여기서, 광학 소자(21)는, 렌즈 및 렌즈 홀더, 혹은 CCD 등의 촬상 소자이다. 도 6에서는 렌즈 및 렌즈 홀더로 이루어지는 광학 소자(21)를 도시하고 있다. 또, 고정 프레임(22)은, 고분자 액추에이터 소자(20a, 20b, 20c, 20d) 각각의 다른쪽 단부가 고정되고, 적어도 고분자 액추에이터 소자(20a, 20b, 20c, 20d) 및 광학 소자(22)를 지지할 만큼의 강성을 가지는 프레임이다.
4개의 고분자 액추에이터 소자(20a, 20b, 20c, 20d)는, 전술한 고분자액추에이터 소자(10)와 동일한 구성의 직사각형 모양의 액추에이터 소자이다. 단, 초기 형상으로서 두께 방향으로 4개 모두 동일한 각도로 만곡해서 형성되어 있으며, 그 각도는 90°∼180°의 범위에서 임의로 선택가능하다. 또, 2개의 고분자 액추에이터 소자(20a, 20b)는, 광학 소자(21)를 X방향으로 개재하여 서로의 주면을 대향시 켜서 만곡 형상을 Y축에 대해서 선대칭으로 배치되고, 각각의 상기 한쪽 단부가 광학 소자(21)에 고정되고 상기 다른쪽 단부가 고정 프레임(22)에 고정되는 액추에이터 소자 A이다. 또한, 고분자 액추에이터 소자(20a, 20b)는 모두 전압 인가에 의한 만곡에 의해, 한쪽 단부가 Y축 방향으로 변위하는 일 없이, X축 위를 변위한다. 또, 나머지 2개의 액추에이터 소자(20c, 20d)는, 광학 소자(21)를 Y방향으로 개재하여 서로의 주면을 대향시켜서 만곡 형상을 X축에 대해서 선대칭으로 배치되고, 각각의 상기 한쪽 단부가 광학 소자(21)에 고정되고 상기 다른쪽 단부가 고정 프레임(22)에 고정되는 액추에이터 소자 B이다. 또한, 고분자 액추에이터 소자(20c, 20d)는 모두 전압 인가에 의한 만곡에 의해, 한쪽 단부가 X축 방향으로 변위하는 일 없이, Y축 위를 변위한다.
또한, 고분자 액추에이터 소자(20a, 20b, 20c, 20d)가 직사각형 모양인 것을 전제로 설명했지만, 어떤 일정 길이가 있으며, 상기 다른쪽 단부를 기준으로 해서 긴쪽 방향의 한쪽 단부의 전압 인가에 의한 변위(만곡)를 대상물(광학 소자(21))에 전달할 수 있으면, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 즉, 예를 들면 주면이 삼각형이나 타원형, 혹은 주변의 다른 부분과 접촉하지 않도록 부분적으로 절제된 부정형 등이더라도 좋다.
이상의 구성으로 조립된 광학 소자 모듈(200)에서는, 전압이 인가되고 있지 않은 고분자 액추에이터 소자(20a, 20b, 20c, 20d)가 판스프링과 같은 상태로 되어 있기 때문에, 도 6에 도시하는 초기 상태, 즉 광학 소자(21)가 광학 소자 모듈(200)의 중앙에 위치하도록 보존유지되어 있다.
도 7에, 광학 소자 모듈(200)의 구동 모습을 도시한다.
광학 소자 모듈(200)은, 고분자 액추에이터 소자(20a, 20b)의 어느것인가 한쪽 또는 양쪽에 전압을 인가해서 만곡시키고, 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 광학 소자(21)를 X방향의 한방향으로 이동시킬 수 있다. 또, 고분자 액추에이터 소자(20c, 20d)의 어느것인가 한쪽 또는 양쪽에 전압을 인가해서 만곡시키고, 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 광학 소자(21)를 Y방향의 한방향으로 이동시킬 수가 있다.
즉, 광학 소자(21)의 X방향의 이동 동작은 이하의 조작에 의해서 행한다.
(1) 동작 1(도 7의 (b))
광학 소자(21)를 X(+) 방향(도 6에서의 오른쪽 방향)으로 이동시키려면, 이하의 조작 1a, 1b의 어느것인가 한쪽 또는 양쪽을 행한다.
(조작 1a) 고분자 액추에이터 소자(20a)를 전압 인가에 의해 곡률이 작아지도록 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(20a)의 한쪽 단부로 광학 소자(21)를 압압한다.
(조작 1b) 고분자 액추에이터 소자(20b)를 전압 인가에 의해 곡률이 커지도록 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(20b)의 한쪽 단부로 광학 소자(21)를 견인한다.
(2) 동작 2(도 7의 (c))
광학 소자(21)를 X(-) 방향(도 6에서의 왼쪽 방향)으로 이동시키려면, 이하의 조작 2a, 2b의 어느것인가 한쪽 또는 양쪽을 행한다.
(조작 2a) 고분자 액추에이터 소자(20b)를 전압 인가에 의해 곡률이 작아지도록 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(20b)의 한쪽 단부로 광학 소자(21)를 압압한다.
(조작 2b) 고분자 액추에이터 소자(20a)를 전압 인가에 의해 곡률이 커지도록 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(20a)의 한쪽 단부로 광학 소자(21)를 견인한다.
또, 광학 소자(21)의 Y방향의 이동 동작은 이하의 조작에 의해서 행한다.
(3) 동작 3
광학 소자(21)를 Y(+) 방향(도 6에서의 윗방향)으로 이동시키려면, 이하의 조작 3a, 3b의 어느것인가 한쪽 또는 양쪽을 행한다.
(조작 3a) 고분자 액추에이터 소자(20d)를 전압 인가에 의해 곡률이 작아지도록 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(20d)의 한쪽 단부로 광학 소자(21)를 압압한다.
(조작 3b) 고분자 액추에이터 소자(20c)를 전압 인가에 의해 곡률이 커지도록 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(20c)의 한쪽 단부로 광학 소자(21)를 견인한다.
(4) 동작 4
광학 소자(21)를 Y(-) 방향(도 6에서의 아래 방향)으로 이동시키려면, 이하의 조작 4a, 4b의 어느것인가 한쪽 또는 양쪽을 행한다.
(조작 4a) 고분자 액추에이터 소자(20c)를 전압 인가에 의해 곡률이 작아지 도록 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(20c)의 한쪽 단부로 광학 소자(21)를 압압한다.
(조작 4b) 고분자 액추에이터 소자(20d)를 전압 인가에 의해 곡률이 커지도록 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(20d)의 한쪽 단부로 광학 소자(21)를 견인한다.
실제의 구동에 있어서는, 상기 동작 1∼4를 적당히 조합하는 것에 의해서(동작 1∼4의 어느것인가의 단독 동작, 동작 1 또는 2와, 동작 3 또는 4와의 조합 동작), 광학 소자(21)를 그 광학 소자(21)의 광축 방향에 대해서 수직으로 되는 XY평면 위의 임의의 위치로 수백㎛의 레인지에서 이동시킬 수가 있다.
또한, 만곡하는 고분자 액추에이터 소자와 대향하는 고분자 액추에이터 소자에 전압이 인가되고 있지 않은 경우(예를 들면, 상기 동작 1이 조작 1a 단독에 의할 때의 고분자 액추에이터 소자(20b), 동작 2가 조작 2a 단독에 의할 때의 고분자 액추에이터 소자(20a), 동작 3이 조작 3a 단독에 의할 때의 고분자 액추에이터 소자(20c), 동작 4가 조작 4a 단독에 의할 때의 고분자 액추에이터 소자(20d)), 전압이 인가되고 있지 않은 고분자 액추에이터 소자는 판스프링과 같은 상태에 있기 때문에, 그 고분자 액추에이터 소자의 한쪽 단부로 대상물(광학 소자(21))을 눌러서 이동시의 덜거덕거림을 억제하면서, 상기 만곡에 의한 광학 소자(21)의 이동 방향으로 변형한다.
또, 고분자 액추에이터 소자(20a, 20b)의 어느것인가를, 이들 고분자 액추에이터 소자와 동등한 스프링 특성을 가지는 직사각형 모양의 판스프링으로 해도 좋 고, 고분자 액추에이터 소자(20c, 20d)의 어느것인가를, 이들 고분자 액추에이터 소자와 동등한 스프링 특성을 가지는 직사각형 모양의 판스프링으로 해도 좋다.
또, 4개의 고분자 액추에이터 소자(20a, 20b, 20c, 20d)중, 1개 또는 2개의 소자를 생략해도 좋다. 예를 들면, 도 6에서 고분자 액추에이터 소자(20d)를 없애고(取拂; remove)) 3개의 고분자 액추에이터 소자(20a, 20b, 20c)를 전술한 바와 같이 배치시키고, 각각의 구동은 전술한 바와 같이 해서 광학 소자(21)를 이동시키면 좋다. 혹은, 도 6에서 고분자 액추에이터 소자(20b, 20d)를 없애고 2개의 고분자 액추에이터 소자(20a, 20c)를 전술한 바와 같이 배치시키고, 각각의 구동은 전술한 바와 같이 해서 광학 소자(21)를 이동시키면 좋다.
다음에, 본 발명에 관계된 광학 소자 모듈의 제3 실시형태에 대해서 설명한다.　
도 8은, 본 발명에 관계된 광학 소자 모듈의 제3 실시형태에서의 구성을 도시하는 개략도이며, 광학 소자 모듈(300)을 광축을 따라서 위에서 본 도면이다.　
광학 소자 모듈(300)은, 광학 소자(31)와, 초기 형상으로서 두께 방향으로 180°로 만곡하고 있으며, 상기 다른쪽 단부가 고정 프레임(32)에, 상기 한쪽 단부가 광학 소자(31)에 고정되고, 광학 소자(31)를 지지하는 2개의 고분자 액추에이터 소자(30a, 30b)를 구비하고 있다.
여기서, 광학 소자(31)는, 렌즈, 렌즈 및 렌즈 홀더, 혹은 CCD 등의 촬상 소자이다. 도 8에서는 렌즈 단체(單體)로 이루어지는 광학 소자(31)를 도시하고 있다. 또, 고정 프레임(32)은, 고분자 액추에이터 소자(30a, 30b) 각각의 다른쪽 단 부가 고정되고, 적어도 고분자 액추에이터 소자(30a, 30b) 및 광학 소자(32)를 지지할 만큼의 강성을 가지는 프레임이다.
2개의 고분자 액추에이터 소자(30a, 30b)는, 전술한 고분자 액추에이터 소자(10)와 동일한 구성의 직사각형 모양의 액추에이터 소자이지만, 초기 형상으로서 두께 방향으로 2개 모두 180°로 만곡해서 형성되어 있다. 단, 만곡 각도는 정확히 180°일 필요는 없으며, 다른 고분자 액추에이터 소자의 움직임을 저해하지 않는 범위이면 좋고, 예를 들면 그 각도는 100°∼260°의 범위에서 임의로 선택가능하다. 또, 고분자 액추에이터 소자(30a)는, X방향으로 배열된 양단부 사이에 광학 소자(31)를 개재하여 상기 한쪽 단부가 광학 소자(31)에 고정되고 상기 다른쪽 단부가 고정 프레임(32)에 고정되는 액추에이터 소자 A이다. 또한, 고분자 액추에이터 소자(30a)는 전압 인가에 의한 만곡에 의해, 한쪽 단부가 Y축 방향으로 변위하는 일 없이, X축 위를 변위한다. 또, 고분자 액추에이터 소자(30b)는, Y방향으로 배열된 양단부 사이에 광학 소자(31)를 개재하여 상기 한쪽 단부가 광학 소자(31)에 고정되고 상기 다른쪽 단부가 고정 프레임(32)에 고정되는 액추에이터 소자 B이다. 또한, 고분자 액추에이터 소자(30b)는 전압 인가에 의한 만곡에 의해, 한쪽 단부가 X축 방향으로 변위하는 일 없이, Y축 위를 변위한다. 이 구성에 의해, 광학 소자(31)와 고정 프레임(32)의 내벽과의 간격은, 가장(제일) 스페이스가 필요한 개소에서도, 고분자 액추에이터 소자(30a, 30b)의 2개 분(分)의 두께와 그 고분자 액추에이터 소자(30a, 30b) 각각의 변위 스페이스의 합계이며, 예를 들면 1.5∼2㎜ 정도이다.
또한, 고분자 액추에이터 소자(30a, 30b)가 직사각형 모양인 것을 전제로 설명했지만, 어떤 일정 길이가 있으며, 상기 다른쪽 단부를 기준으로 해서 긴쪽 방향의 한쪽 단부의 전압 인가에 의한 변위(만곡)를 대상물(광학 소자(31))에 전달할 수 있으면, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 즉, 예를 들면 주면이 삼각형이나 타원형, 혹은 주변의 다른 부분과 접촉하지 않도록 부분적으로 절제된 부정형 등이더라도 좋다.
이상의 구성으로 조립된 광학 소자 모듈(300)에서는, 전압이 인가되고 있지 않은 고분자 액추에이터 소자(30a, 30b)가 판스프링과 같은 상태로 되어 있기 때문에, 도 8에 도시하는 초기 상태, 즉 광학 소자(31)가 광학 소자 모듈(300)의 중앙에 위치하도록 보존유지되어 있다.
도 9에, 광학 소자 모듈(300)의 구동 모습을 도시한다.
광학 소자 모듈(300)은, 고분자 액추에이터 소자(30a)에 전압을 인가해서 만곡시키고, 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 광학 소자(31)를 X방향의 한방향으로 이동시킬 수가 있다. 또, 고분자 액추에이터 소자(30b)에 전압을 인가해서 만곡시키고, 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 광학 소자(31)를 Y방향의 한방향으로 이동시킬 수가 있다.
즉, 광학 소자(31)의 X방향의 이동 동작은 이하의 조작에 의해서 행한다.
(1) 동작 1(도 9의 (c))
광학 소자(31)를 X(+)방향(도 8에서의 오른쪽 방향)으로 이동시키려면, 이하의 조작 1을 행한다.
(조작 1) 고분자 액추에이터 소자(30a)를 전압 인가에 의해 곡률이 작아지도록 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(30a)의 한쪽 단부로 광학 소자(31)를 견인한다.
(2) 동작 2(도 9의 (b))
광학 소자(31)를 X(-)방향(도 8에서의 왼쪽 방향)으로 이동시키려면, 이하의 조작 2를 행한다.
(조작 2) 고분자 액추에이터 소자(30a)를 전압 인가에 의해 곡률이 커지도록 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(30a)의 한쪽 단부로 광학 소자(31)를 압압한다.
또, 광학 소자(31)의 Y방향의 이동 동작은 이하의 조작에 의해서 행한다.
(3) 동작 3
광학 소자(31)를 Y(+)방향(도 8에서의 윗방향)으로 이동시키려면, 이하의 조작 3을 행한다.
(조작 3) 고분자 액추에이터 소자(30b)를 전압 인가에 의해 곡률이 작아지도록 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(30b)의 한쪽 단부로 광학 소자(31)를 견인한다.
(4) 동작 4
광학 소자(31)를 Y(-)방향(도 8에서의 아래 방향)으로 이동시키려면, 이하의 조작 4를 행한다.
(조작 4) 고분자 액추에이터 소자(30b)를 전압 인가에 의해 곡률이 커지도록 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(30b)의 한쪽 단부로 광학 소자(31)를 압압한다.
실제의 구동에 있어서는, 상기 동작 1∼4를 적당히 조합하는 것에 의해서(동작 1∼4의 어느것인가의 단독 동작, 동작 1 또는 2와, 동작 3 또는 4와의 조합 동작), 광학 소자(31)를 그 광학 소자(31)의 광축 방향에 대해서 수직으로 되는 XY평면 위의 임의의 위치로 수백㎛의 레인지에서 이동시킬 수가 있다.
또한, 전술한 2개의 고분자 액추에이터 소자(30a, 30b)에, 1개 또는 2개의 고분자 액추에이터 소자를 더 추가해도 좋다. 예를 들면, 도 8에서 고분자 액추에이터 소자(30a)와 동일한 형상의 고분자 액추에이터 소자를 광학 소자(31)의 중심을 중심점으로 해서 고분자 액추에이터 소자(30a)의 위치로부터 90° 우회전시켜서 배치하여 추가하면 좋다. 혹은 또, 고분자 액추에이터 소자(30a)와 동일한 형상의 고분자 액추에이터 소자를 광학 소자(31)의 중심을 중심점으로 해서 고분자 액추에이터 소자(30a)의 위치로부터 180° 우회전시켜서 배치하여 추가하면 좋다. 그 경우의 구동에 관해서는, 광학 소자(31)를 개재하여(사이에 두고) 대향 배치의 관계로 되는 2개의 고분자 액추에이터 소자를 1조(組; set)로 해서, 각각의 조에서 X방향 또는 Y방향의 이동에 관여하도록 만곡 제어한다.
다음에, 본 발명에 관계된 광학 소자 모듈의 제4 실시형태에 대해서 설명한다.
도 10은, 본 발명에 관계된 광학 소자 모듈의 제4 실시형태에서의 구성을 도시하는 개략도이며, 광학 소자 모듈(400)을 광축을 따라서 위에서 본 도면이다.
광학 소자 모듈(400)은, 광학 소자(41)와, 초기 형상으로서 긴쪽 방향으로 곧은 직사각형 모양이며, 상기 다른쪽 단부가 고정 프레임(42)에, 상기 한쪽 단부가 암(arm) 부재(40p)를 거쳐서 광학 소자(41)에 변위를 전달가능하게 연결된 2개의 고분자 액추에이터 소자(40a, 40b)를 구비하고 있다.
여기서, 광학 소자(41)는, 렌즈, 렌즈 및 렌즈 홀더, 혹은 CCD 등의 촬상 소자이다. 도 10에서는 렌즈 단체로 이루어지는 광학 소자(41)를 도시하고 있다. 또, 고정 프레임(42)은, 고분자 액추에이터 소자(40a, 40b) 각각의 다른쪽 단부가 고정되고, 적어도 고분자 액추에이터 소자(40a, 40b) 및 광학 소자(42)를 지지할 만큼의 강성을 가지는 프레임이다.
2개의 고분자 액추에이터 소자(40a, 40b)는, 전술한 고분자 액추에이터 소자(10)와 동일한 구성의 직사각형 모양의 액추에이터 소자이다. 또, 액추에이터 소자(40a)는, 액추에이터 소자 A로서 고정 프레임(42)의 X방향으로 확대되는(연장하는) 내면 위에 직립(直立)한 상태로 배치되고, 상기 다른쪽 단부는 고정 프레임(42)에 고정되며, 상기 다른쪽 단부와 암 부재(40p)와의 접합부, 암 부재(40p)와 광학 소자(41)와의 접합부는 어느것인가 한쪽이 다른쪽에 대해서 자유롭게 회동가능한(rotatable) 구조로 되어 있다. 또, 액추에이터 소자(40b)는, 액추에이터 소자 B로서 고정 프레임(42)의 Y방향으로 확대되는 내면 위에 직립한 상태로 배치되고, 상기 다른쪽 단부는 고정 프레임(42)에 고정되며, 상기 다른쪽 단부와 암 부재(40p)와의 접합부, 암 부재(40p)와 광학 소자(41)와의 접합부는 어느것인가 한쪽이 다른쪽에 대해서 자유롭게 회동가능한 구조로 되어 있다. 상기 자유롭게 회동 가능한 구조로서는, 예를 들면 접합부에 유니버설 조인트를 사용하거나, 암 부재(42)를 볼 포인트 암 구조로 하면 좋다. 혹은, 가요성이 있는 판스프링이나 플라스틱 필름을 거치는 접합부로 해도 좋다.
또한, 고분자 액추에이터 소자(40a, 40b)가 직사각형 모양인 것을 전제로 설명했지만, 어떤 일정 길이가 있으며, 상기 다른쪽 단부를 기준으로 해서 긴쪽 방향의 한쪽 단부의 전압 인가에 의한 변위(만곡)를 암 부재(40p)를 거쳐서 대상물(광학 소자(41))에 전달할 수 있으면, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 즉, 예를 들면 주면이 삼각형이나 타원형, 혹은 주변의 다른 부분과 접촉하지 않도록 부분적으로 절제된 부정형 등이더라도 좋다.
이상의 구성으로 조립된 광학 소자 모듈(400)에서는, 전압이 인가되고 있지 않은 고분자 액추에이터 소자(40a, 40b)가 판스프링과 같은 상태로 되어 있기 때문에, 도 10에 도시하는 초기 상태, 즉 광학 소자(41)가 광학 소자 모듈(400)의 소정 위치에 보존유지되어 있다.
도 11에, 광학 소자 모듈(400)의 구동 모습(상태)을 도시한다.
광학 소자 모듈(400)은, 고분자 액추에이터 소자(40a)에 전압을 인가해서 만곡시키고, 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 광학 소자(41)를 X방향의 한방향으로 이동시킬 수가 있다. 또, 고분자 액추에이터 소자(40b)의 어느것인가 한쪽에 전압을 인가해서 만곡시키고, 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 광학 소자(41)를 Y방향의 한방향으로 이동시킬 수가 있다.
즉, 광학 소자(41)의 X방향의 이동 동작은 이하의 조작에 의해서 행한다.
(1) 동작 1(도 11의 (c))
광학 소자(41)를 X(+)방향(도 10에서의 오른쪽 방향)으로 이동시키려면, 이하의 조작 1을 행한다.
(조작 1) 고분자 액추에이터 소자(40a)를 전압 인가에 의해 광학 소자(41)측으로 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(40a)의 한쪽 단부에 접합된 암 부재(40p)로 광학 소자(41)를 압압한다.
(2) 동작 2(도 11의 (b))
광학 소자(41)를 X(-)방향(도 10에서의 왼쪽 방향)으로 이동시키려면, 이하의 조작 2를 행한다.
(조작 2) 고분자 액추에이터 소자(40a)를 전압 인가에 의해 광학 소자(41)와는 반대측으로 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(40a)의 한쪽 단부에 접합된 암 부재(40p)로 광학 소자(41)를 견인한다.
또, 광학 소자(41)의 Y방향의 이동 동작은 이하의 조작에 의해서 행한다.
(3) 동작 3
광학 소자(41)를 Y(+)방향(도 10에서의 윗방향)으로 이동시키려면, 이하의 조작 3을 행한다.
(조작 3) 고분자 액추에이터 소자(40b)를 전압 인가에 의해 광학 소자(41)와는 반대측으로 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(40b)의 한쪽 단부에 접합된 암 부재(40p)로 광학 소자(41)를 견인한다.
(4) 동작 4
광학 소자(41)를 Y(-)방향(도 10에서의 아래 방향)으로 이동시키려면, 이하의 조작 4를 행한다.
(조작 4) 고분자 액추에이터 소자(40b)를 전압 인가에 의해 광학 소자(41)측으로 만곡시키고, 그 고분자 액추에이터 소자(40b)의 한쪽 단부에 접합된 암 부재(40p)로 광학 소자(21)을 압압한다.
실제의 구동에 있어서는, 상기 동작 1∼4를 적당히 조합하는 것에 의해서(동작 1∼4의 어느것인가의 단독 동작, 동작 1 또는 2와, 동작 3 또는 4와의 조합 동작), 광학 소자(41)를 그 광학 소자(41)의 광축 방향에 대해서 수직으로 되는 XY평면 위의 임의의 위치로 수백㎛의 레인지에서 이동시킬 수가 있다.
다음에, 본 발명에 관계된 촬상 장치의 구성 에 대해서 설명한다.
도 12는, 본 발명에 관계된 촬상 장치의 손 흔들림 보정 기능을 중심으로 한 구성을 도시하는 블록도이다.
도 12에 도시하는 바와 같이, 촬상 장치(50)는, 복수의 렌즈 및 촬상 소자 CCD의 광학 소자군으로 이루어지며, 그 중의 일부가 본 발명의 광학 소자 모듈(100)로 된 촬상 광학계(51)와, 가속도 센서 등의 손 흔들림 검출 수단(52)과, 광학 소자 모듈(100)을 구성하는 광학 소자의 위치를 검출하는 광학 소자 위치 검출 수단(53)과, 손 흔들림 검출 수단(52)이나 광학 소자 위치 검출 수단(53)으로부터의 신호를 받아서 연산 처리를 행하는 연산 회로(54)와, 연산 회로(54)로부터의 신호를 받는 드라이브 회로(55)와, 드라이브 회로(55)로부터의 신호를 받아 광학 소자 모듈(100)의 구동을 제어하는 광학 소자 모듈 구동 수단(56)과, 촬상 소자 CCD로부터 출력되는 화상 신호에 대해서 화이트 밸런스의 보정이나 γ보정 등의 화상 신호 처리를 행하는 화상 신호 처리 회로(57)와, 신호 처리된 데이터를 보존하는 기록 수단(58)을 구비한다. 또한, 촬상 광학계(51)의 광학 소자 모듈(100) 대신에, 전술한 본 발명의 광학 소자 모듈(200, 300, 400)의 어느것인가로 해도 좋다.
촬상 장치(50)에서, 셔터 버튼이 눌리는(압압되는) 등 해서 촬영이 개시되면, 촬상 광학계(51)의 촬상 소자 CCD로부터 결상(結像)해서 얻어진 화상 신호가 출력된다. 그 다음에 그 화상 신호에 대해서 화상 처리 신호 회로(57)에서 화이트 밸런스의 보정이나 γ보정 등의 화상 신호 처리가 행해지고, 화상 신호 처리 후의 데이터가 기록 수단(58)에 보존된다.
도 13에, 촬상 장치(50)에서의 촬영시의 손 흔들림 보정 기구의 동작 수순을 도시한다. 여기서는, 촬상 장치(50)에서 셔터 버튼이 눌려진 순간에 손 흔들림이 발생한 것을 전제로 설명한다.
(S11) 셔터 버튼이 눌려진 순간에, 손 흔들림 검출 수단(52)이 촬상 장치(50) 전체의 흔들림을 검출한다. 그 다음에, 연산 회로(54)는, 손 흔들림 검출 수단(52)으로부터의 검출 신호에 의거해서 손 흔들림량(혹은 속도)을 연산한다.
(S12) 그 다음에, 연산 회로(52)는, 이 손 흔들림량(혹은 속도)에 의해서 생기는 상(像) 흔들림을 캔슬하도록 광학 소자 모듈(100)의 광학 소자(11)의 목표 위치를 연산하고, 또 이 이동량의 연산 결과에 따른 구동 신호를 계산해서 출력한다.
(S13) 드라이브 회로(55)는 연산 회로(54)로부터의 구동 신호에 의거해서 광 학 소자 모듈 구동 수단(56)을 제어한다. 또, 광학 소자 모듈 구동 수단(56)은 그 제어에 의거해서, 광학 소자 모듈(100)의 고분자 액추에이터 소자(10a, 10b, 10c,10d) 각각에 소정의 전압을 인가하고, 만곡 변위시켜서 광학 소자(11)를 그 광학 소자(11)의 광축에 대해서 수직으로 되는 XY평면 위를 이동하도록 구동시킨다.
(S14) 이 때, 광학 소자(11)의 위치(혹은 속도)를 광학 소자 위치 검출 수단(53)에 의해 검출한다.
(S15) 연산 회로(54)는, 광학 소자 위치 검출 수단(53)의 검출 신호에 의거해서, 스텝 S12에서 구한 광학 소자(11)의 목표 위치와의 오차(손 흔들림 보정 오차)를 계산한다.
(S16) 그 다음에, 이 손 흔들림 보정 오차가 미리 설정된 임계값 이하이면 (YES), 이번 회의 손 흔들림 보정 동작은 종료되고, 다음의 손 흔들림 보정 동작에 대비한다(스텝 S11로). 또, 손 흔들림 보정 오차가 미리 설정된 임계값을 초과하고 있으면 (NO), 스텝 S12로 되돌아가고, 그 이후의 처리 동작을 행한다.
이상의 손 흔들림 보정 동작에 의해, 광학 소자 모듈(100)에서의 광학 소자(11)의 손 흔들림 보정은 목표 위치에 정밀도좋게 구동되어, 적정한 촬상이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 관계된 광학 소자 모듈의 제1 실시형태에서의 구성을 도시하는 개략도,
도 2는 본 발명에서 사용하는 고분자 액추에이터 소자의 구성 (1)을 도시하는 단면도,
도 3은 본 발명에서 사용하는 고분자 액추에이터 소자의 구성 (2)를 도시하는 단면도,
도 4는 고분자 액추에이터 소자의 동작을 도시하는 설명도,
도 5는 도 1의 광학 소자 모듈의 구동 상태(狀態)를 도시하는 상면도,
도 6은 본 발명에 관계된 광학 소자 모듈의 제2 실시형태에서의 구성을 도시하는 개략도,
도 7은 도 6의 광학 소자 모듈의 구동 상태를 도시하는 상면도,
도 8은 본 발명에 관계된 광학 소자 모듈의 제3 실시형태에서의 구성을 도시하는 개략도,
도 9는 도 8의 광학 소자 모듈의 구동 상태를 도시하는 상면도,
도 10은 본 발명에 관계된 광학 소자 모듈의 제4 실시형태에서의 구성을 도시하는 개략도,
도 11은 도 10의 광학 소자 모듈의 구동 상태를 도시하는 상면도,
도 12는 본 발명에 관계된 촬상 장치의 구성을 도시하는 블록도,
도 13은 도 12의 촬상 장치에서의 손 흔들림 보정 동작의 플로차트.
[부호의 설명]　
1: 이온 도전성 고분자막, 2: 전극막, 3: 금속 도전막, 4: 리드선, 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 20, 20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b, 40a, 40b: 고분자 액추에이터 소자, 11, 21, 31, 41: 광학 소자, 11a: 렌즈, 11b: 렌즈 홀더, 11c, 12c: 볼록부, 12: 내측 프레임, 12a, 13a: 광축 구멍, 12b, 13b: 가이드 레일, 13: 외측 프레임, 22, 32, 42: 고정 프레임, 40p: 암 부재, 50: 촬상 장치, 51: 촬상 광학계, 52: 손 흔들림 검출 수단, 53: 광학 소자 위치 검출 수단, 54: 연산 회로, 55: 드라이브 회로, 56: 광학 소자 모듈 구동 수단, 57: 화상 신호 처리 회로, 58: 기록 수단, 100, 200, 300, 400: 광학 소자 모듈, 121, 131: 평판, 122, 132: 가이드 레일 블록, CCD: 촬상 소자.

Claims (11)

  1. 광학 소자와, 직사각형 모양(短冊形狀; oblong strip shape; 길고 가느다란 조각모양)의 이온 도전성 고분자막과 그 이온 도전성 고분자막의 양면(兩面)에 설치되는 전극을 가지고 상기 전극 사이에의 전압 인가에 의해 전체가 두께 방향으로 만곡(灣曲)하는, 복수의 액추에이터 소자를 구비하고, 그 액추에이터 소자가 만곡해서 상기 광학 소자를 그 광학 소자의 광축에 대해서 수직으로 되는 평면 위를 이동시키는 광학 소자 모듈에 있어서,
    상기 복수의 액추에이터 소자는, 그의 직사각형 모양의 폭방향이 상기 광축 방향, 두께 방향이 상기 광축의 수직 방향으로 되도록 배치되고, 긴쪽(長手; length)의 한쪽 단부(端部)가 상기 만곡(彎曲)에 의해 변위해서 상기 광학 소자의 이동에 관여하도록 다른쪽 단부가 고정되어 있으며, 상기 복수의 액추에이터 소자중, 적어도 하나의 액추에이터 소자 A는, 상기 만곡에 의해 상기 한쪽 단부가 변위하는 방향(X방향)이, 다른 액추에이터 소자 B의 상기 한쪽 단부의 만곡에 의해 변위하는 방향(Y방향)에 대해서 직교하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 소자 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 소자는, 렌즈, 렌즈 및 렌즈 홀더, 촬상 소자의 어느것인가로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 소자 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전극은, 수지중에 카본 입자가 분산되어 이루어지는 도전막인 것을 특징으로 하는 광학 소자 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터 소자는, 직사각형 모양의 이온 도전성 고분자막의 양면에 전극을 가지는 것이 두께 방향으로 복수매 중합(重合; laminating)되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 소자 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광학 소자를 X방향으로 이동가능하게 내포(內包)하는 내측 프레임(inner frame)과, 그 내측 프레임을 광학 소자와 함께 Y방향으로 이동가능하게 내포하는 외측 프레임(outer frame)을 구비하고,
    상기 복수의 액추에이터 소자는, 상기 광학 소자를 X방향으로 개재하여 서로의 주면(主面)을 대향시켜서 각각의 상기 한쪽 단부가 그 광학 소자와 접하고 상기 다른쪽 단부가 상기 내측 프레임에 고정되는 2개의 액추에이터 소자 A와, 상기 내측 프레임을 Y방향으로 개재하여 서로의 주면을 대향시켜서 각각의 상기 한쪽 단부가 그 내측 프레임과 접하고 상기 다른쪽 단부가 상기 외측 프레임에 고정되는 2개의 액추에이터 소자 B로 이루어지며,
    상기 2개의 액추에이터 소자 A중, 어느것인가 한쪽의 액추에이터 소자 A의 상기 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압(押壓; pushing)에 의해서, 상기 광학 소자를 X방향의 한방향으로 이동시키고,
    상기 2개의 액추에이터 소자 B중, 어느것인가 한쪽의 액추에이터 소자 B의 상기 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압에 의해서, 상기 내측 프레임 및 광학 소자를 Y방향의 한방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 광학 소자 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 2개의 액추에이터 소자 A의 어느것인가를, 상기 액추에이터 소자 대신에 직사각형 모양의 판스프링으로 하는 것을 특징으로 하는 광학 소자 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 2개의 액추에이터 소자 B의 어느것인가를, 상기 액추에이터 소자 대신에 직사각형 모양의 판스프링으로 하는 것을 특징으로 하는 광학 소자 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광학 소자는, 초기 형상으로서 두께 방향으로 90°∼180°로 만곡하고 있으며, 상기 다른쪽 단부가 고정 프레임에, 상기 한쪽 단부가 그 광학 소자에 고정된 4개의 상기 액추에이터 소자로 지지되어 있으며,
    그 4개의 액추에이터 소자중, 2개의 액추에이터 소자는, 상기 광학 소자를 X 방향으로 개재하여 서로의 주면을 대향시켜서 액추에이터 소자 A로서 배치되고, 적어도 어느것인가 한쪽의 액추에이터 소자 A의 상기 전압 인가의 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압 또는 견인(牽引; pulling)에 의해서, 상기 광학 소자를 X방향의 한방향으로 이동시키는 것이며,
    나머지 2개의 액추에이터 소자는, 상기 광학 소자를 Y방향으로 개재하여 서로의 주면을 대향시켜서 액추에이터 소자 B로서 배치되고, 적어도 어느것인가 한쪽의 액추에이터 소자 B의 상기 전압 인가의 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 상기 광학 소자를 Y방향의 한방향으로 이동시키는 것인 것을 특징으로 하는 광학 소자 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광학 소자는, 초기 형상으로서 두께 방향으로 180°로 만곡하고 있으며, 상기 다른쪽 단부가 고정 프레임에, 상기 한쪽 단부가 그 광학 소자에 고정된 2개의 상기 액추에이터 소자로 지지되어 있으며,
    그 2개의 액추에이터 소자중, 한쪽의 액추에이터 소자는, X방향으로 배열(竝)된 양단부(兩端部) 사이에 상기 광학 소자를 개재하여 액추에이터 소자 A로서 배치되고, 상기 전압 인가의 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 상기 광학 소자를 X방향의 어느것인가 한방향으로 이동시키는 것이며,
    다른쪽의 액추에이터 소자는, Y방향으로 배열된 양단부 사이에 상기 광학 소자를 개재하여 액추에이터 소자 B로서 배치되고, 상기 전압 인가의 만곡에 의한 한 쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 상기 광학 소자를 Y방향의 어느것인가 한방향으로 이동시키는 것인 것을 특징으로 하는 광학 소자 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광학 소자는, 상기 다른쪽 단부가 고정 프레임에, 상기 한쪽 단부가 암 부재를 거쳐서 그 광학 소자에 변위를 전달가능하게 연결된 2개의 상기 액추에이터 소자로 지지되어 있으며,
    그 2개의 액추에이터 소자중, 한쪽의 액추에이터 소자는, 액추에이터 소자 A로서 배치되고, 상기 전압 인가의 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 상기 광학 소자를 X방향의 어느것인가 한방향으로 이동시키는 것이며,
    다른쪽의 액추에이터 소자는, 액추에이터 소자 B로서 배치되고, 상기 전압 인가의 만곡에 의한 한쪽 단부의 압압 또는 견인에 의해서, 상기 광학 소자를 Y방향의 어느것인가 한방향으로 이동시키는 것인 것을 특징으로 하는 광학 소자 모듈.
  11. 제1항 내지 제10항중 어느 한항에 기재된 광학 소자 모듈을 촬상 광학계에 구비하고, 촬상시에 상기 광학 소자 모듈의 광학 소자를 그 광학 소자의 광축에 대해서 수직으로 되는 평면 위를 이동시켜서 손 흔들림(手振; hand movement; 손 떨림) 보정하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101586332B1 (ko) 2014-11-19 2016-01-20 한국원자력연구원 MO·Fe2O3 페라이트 나노입자의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 MO·Fe2O3 페라이트 나노입자
KR20210019040A (ko) * 2014-05-18 2021-02-19 최진영 카메라 모듈

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5152483B2 (ja) * 2007-10-05 2013-02-27 ソニー株式会社 撮像装置
US8000044B2 (en) * 2007-11-05 2011-08-16 Panasonic Corporation Lens holder driving device and image pickup unit employing planary-driven polymer actuator
US8249440B2 (en) * 2008-10-01 2012-08-21 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co. Ltd. Multi-drive mechanism lens actuator
WO2010100907A1 (ja) * 2009-03-04 2010-09-10 パナソニック株式会社 ポリマーアクチュエータ
JP5487678B2 (ja) * 2009-03-31 2014-05-07 ソニー株式会社 アクチュエータ
CN101944817B (zh) * 2009-07-06 2013-04-24 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 致动器及具有该致动器的相机模组
JP2012032470A (ja) 2010-07-29 2012-02-16 Sony Corp レンズモジュールおよびカメラ
TWI446690B (zh) * 2011-03-02 2014-07-21 Largan Precision Co Ltd 致動器
JP5817175B2 (ja) * 2011-03-29 2015-11-18 ソニー株式会社 レンズモジュール、撮像装置、および電子機器
JP5942338B2 (ja) * 2011-04-28 2016-06-29 デクセリアルズ株式会社 駆動装置、レンズモジュールおよび撮像装置
JP5568599B2 (ja) * 2011-06-30 2014-08-06 エルジー イノテック カンパニー リミテッド レンズユニット、その製造方法、及びこれを含むカメラモジュール
DE102013225287A1 (de) * 2013-12-09 2015-06-11 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Bildaufnahmevorrichtung mit einer Verschiebeeinrichtung für ein Digitalmikroskop und Digitalmikroskop
CN106133594A (zh) * 2014-03-27 2016-11-16 地圆株式会社 具有抖动校正功能的相机模块
PT3549257T (pt) * 2016-12-05 2020-11-03 Insolight Sa Sistema optomecânico para absorver luz ou emitir luz e correspondente método
CN108931874A (zh) * 2017-05-27 2018-12-04 新思考电机有限公司 双轴倾斜活动装置、照相装置、光学装置以及电子设备
JP7241583B2 (ja) * 2019-03-28 2023-03-17 日本電産サンキョー株式会社 光学ユニット

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0348229A (ja) * 1989-04-03 1991-03-01 Asahi Optical Co Ltd カメラの像ブレ補正装置および角加速度センサ
JP4174154B2 (ja) * 1999-06-23 2008-10-29 株式会社リコー 防振機能付き撮影装置
JP2001066555A (ja) 1999-08-30 2001-03-16 Seika:Kk 眼 鏡
JP3896745B2 (ja) * 1999-12-17 2007-03-22 コニカミノルタフォトイメージング株式会社 駆動装置
JP2002228903A (ja) * 2001-01-30 2002-08-14 Olympus Optical Co Ltd 光学ユニット
WO2005122380A1 (ja) * 2004-06-07 2005-12-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. アクチュエータ及び該アクチュエータを備えた微動機構並びに該微動機構を備えたカメラモジュール
JP2006047861A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Alps Electric Co Ltd 光学レンズ調整装置およびその調整方法
JP4448420B2 (ja) * 2004-09-30 2010-04-07 富士フイルム株式会社 撮影装置
JP2006145741A (ja) * 2004-11-18 2006-06-08 Sony Corp 像ぶれ補正装置及び撮像装置
JP2006301202A (ja) 2005-04-19 2006-11-02 Olympus Corp 光学装置およびデジタルカメラ
JP2007060888A (ja) * 2005-07-26 2007-03-08 Pentax Corp 二次元移動装置
JP2007114585A (ja) * 2005-10-21 2007-05-10 Fujifilm Corp 像ぶれ補正装置及び撮像装置
JP2007129295A (ja) 2005-11-01 2007-05-24 Sharp Corp 撮像装置
JP2007140169A (ja) 2005-11-18 2007-06-07 Fujifilm Corp 手ぶれ補正ユニットおよび撮影装置
US20070122132A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-31 Fujifilm Corporation Camera shake compensation unit, image taking apparatus, image taking system, and method of compensating for image formation position
JP2007158587A (ja) 2005-12-02 2007-06-21 Fujifilm Corp 手ぶれ補正ユニットおよび撮影装置
JP4802680B2 (ja) * 2005-11-18 2011-10-26 ソニー株式会社 アクチュエータ
JP2007147843A (ja) * 2005-11-25 2007-06-14 Sharp Corp 撮像装置および携帯電子機器
JP2009517707A (ja) * 2005-11-30 2009-04-30 ノキア コーポレイション 画像安定化のための方法及びシステム
JP2007192847A (ja) * 2006-01-17 2007-08-02 Nikon Corp 光学機器の駆動装置、レンズ鏡筒、カメラシステム
JP4972779B2 (ja) * 2006-05-30 2012-07-11 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 光学ユニットおよび撮像装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210019040A (ko) * 2014-05-18 2021-02-19 최진영 카메라 모듈
KR101586332B1 (ko) 2014-11-19 2016-01-20 한국원자력연구원 MO·Fe2O3 페라이트 나노입자의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 MO·Fe2O3 페라이트 나노입자

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Publication number Publication date
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JP4501085B2 (ja) 2010-07-14

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