KR20120048943A - 카메라 모듈의 입사광량 조절하는 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초소형 셔터 및 조리개에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기활성고분자의 변형특성을 이용하여 카메라 모듈의 촬상소자에 입사되는 광 통로의 일부 혹은 전부를 개폐하여 빛의 양을 제어하는 초소형 셔터 및 조리개에 관한 것이다.
본 발명에 의한 초소형 셔터 및 조리개는, 인가되는 전압에 의해 구동되는 최소한 한 개의 전기활성 고분자 구동부와 광 통로의 일부 또는 전부를 개폐하는 최소한 한 개의 브레이드와 상기 브레이드의 일면에 연결되는 최소한 한 개의 탄성부재 및 상기 탄성부재가 연결되고, 상기 전기활성 고분자 구동부가 부착되는 베이스를 포함하여 구성된다.
또 셔터 및 조리개의 엑츄레이터로 전기활성 고분자 필름을 사용함으로써 소형화가 용이하고 구조가 간단하여 카메라 모듈에 용이하게 탑재가 가능하며 제작이 용이하다.

Description

초소형 셔터 및 조리개{Miniature shutter and aperture }

본 발명은 초소형 셔터 및 조리개에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기활성고분자의 변형특성을 이용하여 카메라 모듈의 촬상소자에 입사되는 광 통로의 일부 혹은 전부를 개폐하여 빛의 양을 제어하는 초소형 셔터 및 조리개에 관한 것이다.

카메라의 조리개 및 셔터는 카메라에 입사하는 빛의 양 및 노출 시간을 조절해 주는 장치로서, 기존의 조리개 및 셔터 장치는 카메라에 입사되는 빛의 양이 조리개 및 셔터 브레이드의 위치에 따라 통과되거나 차단되며 조리개 및 셔터 브레이드는 주로 자기 회로(요크, 코일, 영구자석)에서 발생하는 자기력에 의해 구동된다. 렌즈 부에서 집광되는 광을 전기적 신호로 변환시키는 이미지 센서의 화소 수가 증가함에 따라, 휴대폰, PDA, 켐코더, CCTV 등에 탑재되는 카메라모듈에도 보다 고품질의 영상을 획득하기 위해서 조리개 및 셔터의 적용이 요구되고 있다.

그러나 기존의 자기회로를 소형 카메라 모듈의 조리개 및 셔터 장치에 적용하기에는 구조가 복잡하며 소형화에 따른 공간적인 제약조건이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 휴대폰, PDA, 켐코더, CCTV 등에 사용되는 카메라 모듈에 탑재 가능한 셔터 및 조리개 장치에 관한 것으로, 전기활성 고분자의 변형특성을 이용하여 구동되는 소형화가 용이하고 구조가 간단한 초소형 셔터 및 조리개를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 의한 초소형 셔터 및 조리개는, 인가되는 전압에 의해 구동되는 최소한 한 개의 전기활성 고분자 구동부와 광 통로의 일부 또는 전부를 개폐하는 최소한 한 개의 브레이드와 상기 브레이드의 일면에 연결되는 최소한 한 개의 탄성부재 및 상기 탄성부재가 연결되고, 상기 전기활성 고분자 구동부가 부착되는 베이스를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 브레이드와 상기 탄성부재 및 상기 베이스는 일체로 형성될 수 있다.

이상의 본 발명에 따르면, 셔터 및 조리개의 엑츄레이터로 전기활성 고분자 필름을 사용함으로써 소형화가 용이하고 구조가 간단하여 카메라 모듈에 용이하게 탑재가 가능하며 제작이 용이하다.

도 1은 전기활성 고분자의 변형 원리를 개략적으로 도시한 개요도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 초소형 셔터를 개략적으로 도시한 분해 개요도이다.
도 3은 도 2의 초소형 셔터의 열림 및 닫힘 상태를 개략적으로 도시한 개요도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 초소형 조리개의 열림 및 닫힘 상태를 개략적으로 도시한 개요도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 초소형 셔터를 개략적으로 도시한 개요도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 초소형 셔터 및 조리개를 개략적으로 도시한 개요도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명에 따른 전기활성 고분자의 변형 원리를 개략적으로 설명하기로 한다.

본 발명에 적용 가능한 전기활성 고분자의 종류에는 Dielectric elamtomer, Electrostrictive polymer, Electronic electroactive polymer, Ionic electroactive polymer, Copolymer 등이 있다. 전기활성 고분자는 Silicone, Acrylic, Polyurethane, Flourosilicone, PVDF 등의 유전체의 일부를 포함하여 구성된다.

도 1은 전기활성 고분자의 변형 원리를 개략적으로 도시한 개요도이다. 도 1(a)에 도시된 바와 같이 전기활성 고분자(10)의 양면에 카본, 금, 백금, 알루미늄 등의 전기도금이나 은과 같은 도전성 물질을 함유한 Solder paste의 도포 등의 방법으로 전극(20)을 형성하여, 도 1(b)에 도시된 바와 같이 상하 전극(20)의 양단에 전압을 인가하면, 인가된 전압에 의해 유전체에 발생하는 정전기력과 유전체의 탄성 저항이 균형을 이루는 방향으로 전기활성 고분자(10)는 두께 방향으로 수축이 일어나고 두께 방향과 수직 방향으로 신장이 일어나게 된다. 인가된 전압을 제거하면 도 1(a)에 도시된 원래의 모양으로 복귀한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 초소형 셔터를 개략적으로 도시한 분해 개요도이고, 도 3은 도 2의 초소형 셔터의 열림 및 닫힘 상태를 개략적으로 도시한 개요도이다. 전기활성 고분자 필름(10)의 일부 상하부에 전극(20)이 형성된 전기활성 고분자 구동부(100)는 신장되어 에폭시 수지와 같은 접착제를 사용하여 베이스(50)에 부착된다. 브레이드(30)는 광로를 차단하지 않게 위치하며 탄성부재(40)에 연결되어 베이스(50)에 부착된다. 탄성부재(40)와 브레이드(30) 및 베이스(50)의 접촉부위에는 에폭시 수지와 같은 접착제를 소량 도포하여 부착을 강화시킬 수 있다. 브레이드(30)는 전기활성 고분자 구동부(100)와의 접촉부위 A에서 에폭시 수지와 같은 접착제를 이용하여 접착된다. 탄성부재(40)는 탄성특성이 우수한 고무와 같은 폴리머, 금속 재질의 스프링, 베이스(50) 및 브레이드(30)와 동일재질로 탄성을 갖을 수 있는 형상으로 일체형 등이 모두 가능하다. 베이스(50)는 인청동과 같은 금속재료 또는 폴리머 재질 등의 사용이 가능하다.

전기활성 고분자 구동부(100)의 상하면에 형성된 전극에 전압을 인가하면, 전극이 형성된 부위의 전기활성 고분자 구동부(100)는 두께 방향과 수직인 방향으로 신장이 일어나고, 전극이 형성되지 않은 부위의 전기활성 고분자 구동부(100)는 수축을하여 전기활성 고분자 구동부(100)는 브레이드(30)을 구동하여 광로를 차단한다. 인가된 전압을 차단하면 전기활성 고분자 구동부(100)는 원래의 모양으로 복귀하고, 브레이드(30)는 원래의 위치로 복귀하여 인가된 전압에 따라 셔터로서의 기능을 수행한다.

도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 초소형 조리개의 열림 및 닫힘 상태를 개략적으로 도시한 개요도이다. 도 4(a)와 같이 브레이드(30)가 구동시 광로의 일부를 차단하는 형상으로 구성하면 조리개로서의 기능을 수행한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 초소형 셔터를 개략적으로 도시한 개요도이다. 브레이드(30)을 배치할 수 있는 공간이 충분한 경우 도5와 같은 구성도 가능하다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 초소형 셔터 및 조리개를 개략적으로 도시한 개요도이다. 브레이드(30, 70, 80)와 탄성부재(40) 및 베이스(50)는 동일 재질로 스템핑(Stamping) 또는 에칭(Etching) 등의 방법으로 일체형으로 형성될 수 있다. 탄성부재(40) 부위는 브레이드(30, 70, 80) 구동 및 복귀시 충분한 탄성을 갖고 지지할 수 있는 형상으로 형성하는 것이 바람직하다. 브레이드(30, 70, 80)는 전기활성 고분자 구동부와의 접촉부위 A에서 에폭시 수지와 같은 접착제를 이용하여 접착된다.

도 6(a)는 초소형 셔터로 구성된 경우, 도 6(b)는 초소형 셔터 및 조리개로 구성된 경우이다. 도 6(b)에서 셔터 브레이드(70)와 조리개 브레이드(80)가 브레이드 높이차 이상 이격되도록 구성하면, 조리개가 동작한 상태에서 셔터 동작하는 것도 가능하다. 동작 원리는 상기 바람직한 일 실시 예에서 설명한 것과 동일한 방법으로 구동되므로 상세한 설명은 생략한다.

브레이드(30, 70, 80)와 탄성부재(40) 및 베이스(50)를 일체형으로 형성함으로써 제작 공정이 단순화되고 대량생산이 용이하다. 필요한 조리개의 수에 따라 본 발명의 초소형 셔터 및 조리개는 적층하여 3개 이상의 조리개를 갖도록 구성하는 것도 가능하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만 여기에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주에 벗어남이 없이 당업자라면 자명하게 도출 가능한 많은 변형 예들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의해 해석되어져야 한다.

10 : 전기활성 고분자 필름(Electroactive polymer film)
20 : 전극
30 : 브레이드
40 : 탄성부재
50 : 베이스
60 : 광 통과공
100 : 전기활성 고분자 구동부

Claims (2)

1. 인가되는 전압에 의해 구동되는 최소한 한 개의 전기활성 고분자 구동부;와
   광 통로의 일부 또는 전부를 개폐하는 최소한 한 개의 브레이드;와
   상기 브레이드의 일면에 연결되는 최소한 한 개의 탄성부재;및
   상기 탄성부재가 연결되고, 상기 전기활성 고분자 구동부가 부착되는 베이스;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초소형 셔터 및 조리개.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 브레이드와 상기 탄성부재 및 상기 베이스는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 초소형 셔터 및 조리개.
   

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