KR20120122092A - 유체압 구동 액체 렌즈 - Google Patents

유체압 구동 액체 렌즈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유체압 구동 액체렌즈에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 초점 조절이 가능한 액체렌즈에 있어서, 몸체 내부에 제1 중공 및 상기 제1 중공과 연통되는 유체압 발생홈이 형성되어 있어, 상기 제1 중공 및 유체압 발생홈에 액체를 수용하고, 상기 유체압 발생홈에 유체압을 발생시키는 하나 또는 둘 이사의 액츄에이터를 구비하고, 상기 액츄에이터를 이용하여 상기 유체압 발생홈에 수용된 액체에 가해지는 유체압을 조절하는 유체압 구동부; 상기 유체압 구동부의 상부에 배치되어 상기 유체압 구동부에 수용된 액체를 밀폐하고, 상기 액체에 가해지는 유체압에 따라 곡률이 변화되는 제1 투명탄성막; 및 상기 유체압 구동부의 하부에 배치되어 상기 유체압 구동부에 수용된 액체를 밀폐하고, 입사되는 빛을 투과시키는 투명 재질로 형성되는 투명기판;을 구비하고, 상기 액츄에이터로부터 발생되는 유체압을 이용하여 초점 거리를 조절하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 액체렌즈의 내부에 일체화된 액츄에이터를 구비함으로써, 따로 유체압 구동장치를 구비하지 않아도 되므로 제조 비용이 줄어들 뿐만 아니라, 렌즈의 소형화가 가능하다.

Description

유체압 구동 액체 렌즈{Fluid pressure liquid lens}
본 발명은 액체 렌즈에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 액체렌즈와 일체형의 전자기 액츄에이터를 이용하여 유체압을 발생시키고, 발생된 유체압을 이용하여 초점거리를 조절할 수 있는 유체압 구동 액체렌즈에 관한 것이다.
일반적으로 광학 렌즈라 함은 굴절률 차이가 있는 적어도 두 개의 굴절면을 가진 투명체를 말한다. 이러한 광학 렌즈는 각종 카메라, 망원경, 현미경 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 일 예로서, 휴대폰이나 PDA 등과 같은 개인 휴대 단말기에 사용되는 카메라 모듈에 광학 렌즈가 적용되고 있다. 최근 들어 이와 같은 개인 휴대 단말기는 단순한 음성 송수신 기능 외에 카메라, 게임, 음악 재생, 방송, 인터넷 등의 다양한 멀티 미디어 기능을 포함하는 다목적 전자기기로 발전하고 있다. 따라서, 개인 휴대 단말기는 작은 공간에 더 많은 기능을 집적할 필요성이 있다.
또한, 카메라 모듈은 더 나은 영상을 얻을 수 있도록 하기 위해, 자동 초점 기능(auto focusing), 자동 줌 기능(auto zooming), 자동 근거리 접근촬영기능(auto macro), 손떨림 방지기능 등을 포함하도록 제작되고 있다. 그러나, 개인 휴대 단말기에 장착되는 카메라 모듈의 경우 상기와 같은 각종 고급 기능을 갖도록 제작하기에는 렌즈(lens)의 크기와 기계적인 렌즈 구동장치의 크기로 인해 카메라 모듈의 크기를 작게 하는데 한계가 있다.
즉, 상기한 고급 기능을 구현하기 위해서는 기본 렌즈 외에 근접렌즈, 표준렌즈, 망원렌즈 또는 줌렌즈 등을 종류별로 구비하여 목적에 따라 렌즈를 교환하여야하고, 자동초점 기능 구현을 위해서는 렌즈의 광학적 특성(초점거리)을 조절할 수 있어야 하며, 이러한 조절을 할 수 있는 별도의 모터 및 드라이버를 구비해야 하기 때문에, 불가피하게 카메라 모듈 전체의 크기가 커지게 되는 문제가 있다.
그래서, 최근, 렌즈 구동장치를 사용하지 않고 렌즈의 초점 및 배율의 조정이 가능한 액체렌즈가 개발되었다. 이러한 액체 렌즈는 전압에 따른 표면장력의 변화를 이용하여 렌즈의 곡률을 변화시킴으로써 자동초점 기능 및 줌 기능을 얻는다. 액체 렌즈에서 렌즈의 곡률 변화는 전기습윤 현상을 이용한다. 이와 같이 전기습윤 현상을 이용한 액체 렌즈는 기계적인 렌즈 이동이 필요 없기 때문에, 카메라 모듈의 크기를 작게 할 수 있다.
또한, 이와는 달리 렌즈실에 채워진 광학 액체에 가해지는 압력, 즉 유체압을 변화시켜 렌즈실에 형성된 투광성 탄성막의 곡률을 변화시킴으로써 자동초점 기능 및 줌 기능이 가능하도록 한 종류의 액체 렌즈도 존재한다. 이러한 형태의 액체 렌즈도 기계적인 렌즈의 이동이 필요 없으므로 카메라 모듈의 크기를 작게 할 수 있다.
그러나 종래의 유체압 구동 액체렌즈는 대부분 별도의 유체압 발생 장치가 필요하여 실용화하기 힘들며, 제작한다 하더라도 따로 배치되는 유체압 발생 장치에 의해 부피가 커진다는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 액체렌즈와 일체형으로 형성되는 전자기 액츄에이터를 이용하여 유체압을 발생시키고, 발생된 유체압을 이용하여 액체렌즈의 초점거리를 조절하도록 함으로써, 빠르고 정량적인 초점 변화가 가능하며, 소형의 유체압 구동 액체렌즈를 제공하고자 하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 초점 조절이 가능한 액체렌즈에 있어서, 몸체 내부에 제1 중공 및 상기 제1 중공과 연통되는 유체압 발생홈이 형성되어 있어, 상기 제1 중공 및 유체압 발생홈에 액체를 수용하고, 상기 유체압 발생홈에 유체압을 발생시키는 하나 또는 둘 이사의 액츄에이터를 구비하고, 상기 액츄에이터를 이용하여 상기 유체압 발생홈에 수용된 액체에 가해지는 유체압을 조절하는 유체압 구동부; 상기 유체압 구동부의 상부에 배치되어 상기 유체압 구동부에 수용된 액체를 밀폐하고, 상기 액체에 가해지는 유체압에 따라 곡률이 변화되는 제1 투명탄성막; 및 상기 유체압 구동부의 하부에 배치되어 상기 유체압 구동부에 수용된 액체를 밀폐하고, 입사되는 빛을 투과시키는 투명 재질로 형성되는 투명기판;을 구비하고, 상기 액츄에이터로부터 발생되는 유체압을 이용하여 초점 거리를 조절하는 것을 특징으로 한다.
전술한 특징을 갖는 본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈에 있어서, 상기 유체압 발생홈은 제1 중공과 수직으로 연통되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
전술한 특징을 갖는 본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈에 있어서, 상기 유체압 구동 액체렌즈는 상기 유체압 구동부의 상부표면 또는 하부표면에 렌즈 경통부를 더 구비하고, 상기 렌즈 경통부는 몸체의 내부에 상기 유체압 구동부의 제1 중공과 연통되는 제2 중공이 형성되고, 상기 제2 중공에도 액체를 수용하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
전술한 특징을 갖는 본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈에 있어서, 상기 유체압 구동 액체렌즈는 상기 유체압 구동부의 상부표면과 상기 제1 투명탄성막의 사이에 렌즈 경통부를 더 구비하고, 상기 렌즈 경통부는 몸체의 내부에 상기 유체압 구동부의 제1 중공과 연통되는 제2 중공이 형성되고, 상기 제2 중공에도 액체를 수용하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
전술한 특징을 갖는 본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈에 있어서, 상기 유체압 구동부의 유체압 발생홈은 둘 이상으로 형성되고, 각각은 상기 제1 중공을 중심으로 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
전술한 특징을 갖는 본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈에 있어서, 상기 유체압 구동부의 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터는 각각 상기 유체압 발생홈의 내벽에 고정 장착되는 제2 투명탄성막; 상기 제2 투명탄성막과 유체압 발생홈의 내벽 사이에 배치되는 영구자석; 및 상기 영구자석에 대응되는 유체압 구동부의 몸체에 배치되는 솔레노이드;를 포함하고, 상기 액츄에이터는 상기 솔레노이드를 이용하여 상기 영구자석의 위치를 변화시키고, 영구자석의 위치에 따라 제2 투명탄성막의 형태가 변형되어 상기 유체압 발생홈의 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
전술한 특징을 갖는 본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈에 있어서, 상기 솔레노이드는 경화성 폴리머를 이용하여 상기 유체압 구동부의 몸체에 고정되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
전술한 특징을 갖는 본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈에 있어서, 상기 유체압 구동부의 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터 각각은 압전소자 및 열공압소자 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
전술한 특징을 갖는 본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈에 있어서, 상기 유체압 구동 액체렌즈는 외부에 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터를 제어하는 제어부를 더 구비하고, 상기 제어부는 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터를 각각 독립적으로 제어하거나, 동시에 제어하는 것으로 유체압을 조절하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 액체렌즈의 내부에 일체화된 액츄에이터를 구비함으로써, 따로 유체압 구동장치를 구비하지 않아도 되므로 제조 비용이 줄어들 뿐만 아니라, 렌즈의 소형화가 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터를 배치시키고, 제어부를 통해 동시에 제어하거나, 독립적으로 각각 제어하는 것이 가능하여, 정밀하게 정량적으로 초점거리를 조절할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 전자기 소자로 구성되는 액츄에이터를 이용함으로써, 빠른 응답속도를 갖는 액체렌즈의 구현이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 다른 실시예를 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 구동 상태를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 구동상태의 다른 실시형태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 구동 형태를 예시적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 구조 및 동작원리에 대하여 구체적으로 설명한다.
제1 실시예
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈를 개략적으로 도시한 측단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 유체압 구동부(110), 제1 투명탄성막(120) 및 투명기판(130)을 구비하고, 렌즈 경통부(100)을 더 구비할 수 있다.
상기 유체압 구동부(110)는 몸체 내부에 제1 중공(115) 및 상기 제1 중공(115)과 연통되는 유체압 발생홈(113)이 형성되어 있어, 상기 제1 중공(115) 및 유체압 발생홈(113)에 액체를 수용하고, 상기 유체압 발생홈(113)에 유체압을 발생시키는 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터를 구비하고, 상기 액츄에이터를 이용하여 상기 유체압 발생홈에 수용된 액체에 가해지는 유체압을 조절하고 결과적으로 상기 유체압 구동 액체렌즈의 초점거리를 조절하게 된다. 한편, 상기 유체압 발생홈(113)은 제1 중공(115)와 수직으로 연통되어 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제1 투명탄성막(120)은 상기 유체압 구동부(110)의 상부에 배치되어 상기 유체압 구동부(110)에 수용된 액체를 밀폐하고, 상기 액체에 가해지는 유체압에 따라 곡률이 변화되는 재질로 형성된다. 따라서, 상기 유체압 구동부(110)의 유체압 발생홈(113)에서 유체압이 발생하여 액체가 상부로 밀려 볼록한 형태를 띄는 경우, 상기 제1 투명탄성막(120)의 곡률도 변형되어 상기 유체압 구동 액체렌즈의 초점이 가변된다.
상기 투명기판(130)은 상기 유체압 구동부(110)의 하부에 배치되어 상기 유체압 구동부(130)에 수용된 액체를 밀폐하고, 입사되는 빛을 투과시키는 투명 재질로 형성된다.
여기서, 상기 유체압 구동부(110)의 유체압 발생홈(113)은 제1 중공과 연통되는 어느 위치나 배치가 가능하나, 본 발명의 제1 실시예에서는 상기 유체압 발생홈(113)이 상기 유체압 구동부(110)의 상부에 형성되는 것을 기준으로 설명한다. 도 1에서와 같이, 상기 유체압 발생홈(113)은 상기 유체압 구동부(110)의 상부에 형성되되, 둘 이상으로 형성되어 제1 중공(115)을 중심으로 대칭으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 유체압 발생홈(113)이 상기 유체압 구동부(110)의 상부에 배치되는 경우, 렌즈 경통부(100)를 상기 유체압 구동부(110)의 상부표면과 제1 투명탄성막(120) 사이에 배치시켜, 상기 제1 투명탄성막(120)이 액츄에이터의 영향을 직접적으로 받지 않도록 한다. 상기 제1 투명탄성막(120)이 액츄에이터로부터 발생되는 유체압으로 인하여 직접적으로 변형되는 경우, 상기 유체압 구동 액체렌즈의 초점을 정량적으로 제어하는 것이 어려워지기 때문이다.
상기 렌즈 경통부(110)는 내부에 상기 유체압 구동부(110)의 제1 중공(115)과 연통되는 제2 중공(105)이 형성되고, 상기 제2 중공(105)에도 액체를 수용한다. 상기 제2 중공(105)는 제1 중공(115)과 동일한 단면적으로 형성되는 것이 바람직하다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 상기 유체압 발생홈으로 발생되는 유체압을 통해 상기 유체압 구동부의 제1 중공 내의 액체로 전달되고, 다시 상기 렌즈 경통부의 제2 중공 내의 액체로 전달되어 상기 렌즈 경통부의 상부 방향으로 상기 액체가 밀리게 되고, 이로 인하여 제1 투명탄성막이 볼록하게 팽창되게 된다. 따라서, 상기 유체압을 조절하는 것으로 상기 제1 투명탄성막의 곡률을 조절할 수 있으며, 이를 통해 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 초점 거리를 가변할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 동작 원리에 대하여 구체적으로 설명한다. 전술한 유체압 구동 액체렌즈의 액츄에이터는 압력을 발생시키는 어떤 소자든 적용이 가능하며, 전자기 소자, 압전소자, 열공압 소자 중 어느 하나로 구성되는 것이 바람직하다. 여기서는 전자기 소자로 액츄에이터를 구성하는 것을 예로 든다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 액츄에이터는 영구자석(200), 제2 투명탄성막(210) 및 솔레노이드(220)으로 구성된다.
상기 제2 투명탄성막(210)은 상기 유체압 발생홈(113)의 내벽에 고정 장착된다.
상기 영구자석(200)은 제2 투명탄성막과 상기 유체압 발생홈을 이루는 내벽사이에 배치된다. 도 1에서는 상기 영구자석(200)이 상기 유체압 발생홈의 하부 위치인 상기 유체압 구동부의 몸체상에 배치되는 것을 예시로 들었다. 한편, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 다른 실시예를 도시한 측단면도이다. 도 3에서는 상기 영구자석(200)이 상기 유체압 발생홈의 상부 위치인 상기 렌즈 경통부의 하부면에 배치되는 것을 예시로 들었다.
한편, 상기 제2 투명탄성막(210)은 상기 영구자석(200)을 둘러싸는 것으로 상기 영구자석을 상기 유체압 발생홈(113)의 내벽에 고정시키되, 탄성력을 갖고 있어 외부의 힘에 대응하여 상기 영구자석의 위치변동이 가능하도록 한다. 즉, 외부의 힘이 주어지지 않았을 때는 제2 투명탄성막에 의해 상기 영구자석은 상기 유체압 발생홈의 내벽에 고정되어 있지만, 외부 힘이 발생하게 되면, 영구자석의 위치는 변하게 된다. 하지만, 탄성력을 갖고 있어 외부 힘이 제거되면, 다시 영구자석(200)이 제자리로 돌아오게 함으로써, 상기 제2 투명탄성막(210)은 용수철같은 역할을 하여 상기 영구자석(200)이 상하운동을 할 수 있도록 돕는다.
상기 솔레노이드(220)는 전자석으로써, 상기 영구자석에 대응되는 유체압 구동부의 몸체에 배치되고, 전기신호가 입력되면 자기 신호를 발생시킨다. 상기 솔레노이드(220)는 PDMS(polydimethylsiloxane)와 같은 경화성 폴리머를 이용하여 상기 유체압 구동부의 몸체에 고정되는 것이 바람직하다.
전술한 구성을 갖는 전자기 소자로 구성되는 액츄에이터는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 외부에 제어부를 더 구비하여, 상기 제어부를 통해 제어되는 것이 바람직하다.
상기 제어부는 솔레노이드로 전기신호를 인가한다. 이때, 상기 영구자석이 도 1과 같이 상기 유체압 발생홈의 하부 위치에 배치되었는지, 도 3과 같이 상기 유체압 발생홈의 상부 위치에 배치되었는지에 따라 인가되는 전기 신호도 달라지게 된다. 다시 말해, 도 1에서와 같이 상기 영구자석(200)이 상기 유체압 발생홈의 하부 위치에 배치되는 경우, 상기 솔레노이드는 상기 영구자석(200)의 극성과 동일한 자기신호를 생성하여 상기 영구자석(200)을 상부로 밀어내게 된다. 즉, 척력이 작용되도록 한다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 구동 상태를 예시적으로 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 전술한 바와 같이 상부로 밀려올라간 영구자석(200)은 제2 투명탄성막(210)과 함께 유체압 발생홈에 수용된 액체를 밀어내어 결과적으로 유체압을 발생시키게 된다.
마찬가지로, 도 3에서와 같이 상기 영구자석(200)이 상기 유체압 발생홈의 상부 위치에 배치되는 경우, 상기 솔레노이드는 상기 영구자석(200)의 극성과 반대의 자기신호를 생성하여 상기 영구자석(200)을 하부로 끌어당기게 된다. 즉, 인력이 작용되도록 한다. 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 구동상태의 다른 실시형태를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이 하부로 끌어당겨진 영구자석(200)은 제2 투명탄성막(210)과 함께 유체압 발생홈에 수용된 액체를 밀어내어 결과적으로 유체압을 발생시키게 되는 것이다.
한편, 상기 제어부는 상기 유체압 구동 액체렌즈에 구비된 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터를 각각 독립적으로 제어하거나, 동시에 제어하는 것으로 유체압을 정량적으로 정밀하게 조절할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 유체압 발생홈에 배치되는 영구자석 및 솔레노이드 사이의 자기 신호를 조절하여 유체압을 발생시킴으로써, 상기 유체압 구동 액체렌즈의 상부로 액체 및 제1 투명탄성막의 곡률을 변화시켜 초점거리를 가변할 수 있게 된다.
제2 실시예
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 구조 및 동작 원리에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈를 개략적으로 도시한 측단면도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 유체압 구동부(310), 제1 투명탄성막(320) 및 투명기판(330)을 구비한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 제1 실시예와 유사하나, 상기 유체압 구동부(310)의 유체압 발생홈(313)이 제1 실시예와 달리 상기 유체압 구동부(310)의 하부에 형성된다는 점에서 차이가 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 상기 유체압 구동부(310)는 유체압 발생홈(315)을 하부에 형성한다. 하부에 형성된 유체압 발생홈(315)은 하부에 배치된 투명기판과 내부 공간을 형성하게 된다. 따라서, 제1 실시예와 마찬가지로, 액츄에이터를 구성하는 영구자석(400)은 상기 유체압 구동부의 몸체 상에 배치되거나, 상기 투명기판 상에 배치될 수 있다. 도 5에서는 상기 영구자석(400)이 상기 유체압 발생홈의 상부 위치인 유체압 구동부의 몸체상에 배치되는 것을 예로 든다.
상기 액츄에이터를 구성하는 솔레노이드(420)는 상기 유체압 구동부의 몸체에 배치되어 전기신호가 입력되면 자기신호를 발생시킨다. 이때, 자기신호는 상기 영구자석(400)을 하부로 밀어내기 위하여, 영구자석(400)의 자성과 동일한 자기 신호를 발생시키는 것이 바람직하다. 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈의 구동 형태를 예시적으로 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 제어부에 의해 상기 솔레노이드(420)에 상기 영구자석과 동일한 자기신호를 발생시키도록 하면, 상기 영구자석(400)은 하부로 밀리게 되고, 상기 영구자석(400)을 둘러싸고 있는 제2 투명탄성막(410)도 함께 변형된다. 상기 영구자석과 제2 투명탄성막으로 인하여 상기 유체압 발생홈(315)의 액체가 외부로 밀리게 되면서 유체압이 발생하고, 상기 유체압으로 인하여 액체는 상부로 볼록하게 팽창된 형태로 변형되고, 제1 투명탄성막의 곡률이 변화하게 된다. 따라서, 상기 액체와 제1 투명탄성막의 곡률이 변화되는 것으로 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 초점거리를 조절할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 필요에 의해, 내부에 유체압 구동부의 제1 중공과 연통되는 제2 중공을 구비하는 렌즈 경통부를 더 구비할 수 있다. 상기 렌즈 경통부는 제2 중공을 이용하여 액체를 수용하게 된다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 액체렌즈의 내부에 일체화된 액츄에이터를 구비함으로써, 따로 유체압 구동장치를 구비하지 않아도 되므로 제조 비용이 줄어들 뿐만 아니라, 렌즈의 소형화가 가능하다. 또한, 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터를 배치시키고, 제어부를 통해 동시에 제어하거나, 독립적으로 각각 제어하는 것이 가능하여, 정밀하게 정량적으로 초점거리를 조절할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 전자기 소자로 구성되는 액츄에이터를 이용함으로써, 빠른 응답속도를 갖는 액체렌즈의 구현이 가능해진다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 유체압 구동 액체렌즈는 렌즈의 초점 가변이 필요한 모든 분야에 적용될 수 있다. 특히, 점점 소형화되고, 다양한 기능이 집적되는 휴대 단말기 분야에 널리 활용이 가능하다.
100 : 렌즈 경통부
105 : 제2 중공
110, 310 : 유체압 구동부
113, 313 : 유체압 발생홈
115, 315 : 제1 중공
120, 320 : 제1 투명탄성막
130, 330 : 투명 기판
200, 400 : 영구자석
210, 410 : 제2 투명탄성막
220, 420 : 솔레노이드

Claims (9)

  1. 초점 조절이 가능한 액체렌즈에 있어서,
    몸체 내부에 제1 중공 및 상기 제1 중공과 연통되는 유체압 발생홈이 형성되어 있어, 상기 제1 중공 및 유체압 발생홈에 액체를 수용하고, 상기 유체압 발생홈에 유체압을 발생시키는 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터를 구비하고, 상기 액츄에이터를 이용하여 상기 유체압 발생홈에 수용된 액체에 가해지는 유체압을 조절하는 유체압 구동부;
    상기 유체압 구동부의 상부에 배치되어 상기 유체압 구동부에 수용된 액체를 밀폐하고, 상기 액체에 가해지는 유체압에 따라 곡률이 변화되는 제1 투명탄성막; 및
    상기 유체압 구동부의 하부에 배치되어 상기 유체압 구동부에 수용된 액체를 밀폐하고, 입사되는 빛을 투과시키는 투명 재질로 형성되는 투명기판;
    을 구비하고,
    상기 액츄에이터로부터 발생되는 유체압을 이용하여 초점 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 유체압 구동 액체렌즈.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유체압 발생홈은
    제1 중공과 수직으로 연통되는 것을 특징으로 하는 유체압 구동 액체렌즈.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 유체압 구동 액체렌즈는
    상기 유체압 구동부의 상부표면 또는 하부표면에 렌즈 경통부를 더 구비하고,
    상기 렌즈 경통부는 몸체의 내부에 상기 유체압 구동부의 제1 중공과 연통되는 제2 중공이 형성되고, 상기 제2 중공에도 액체를 수용하는 것을 특징으로 하는 유체압 구동 액체렌즈.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 유체압 구동 액체렌즈는
    상기 유체압 구동부의 상부표면과 상기 제1 투명탄성막의 사이에 렌즈 경통부를 더 구비하고,
    상기 렌즈 경통부는 몸체의 내부에 상기 유체압 구동부의 제1 중공과 연통되는 제2 중공이 형성되고, 상기 제2 중공에도 액체를 수용하는 것을 특징으로 하는 유체압 구동 액체렌즈.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 유체압 구동부의 유체압 발생홈은 둘 이상으로 형성되고, 각각은 상기 제1 중공을 중심으로 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유체압 구동 액체렌즈.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체압 구동부의 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터는 각각
    상기 유체압 발생홈의 내벽에 고정 장착되는 제2 투명탄성막;
    상기 제2 투명탄성막과 유체압 발생홈의 내벽 사이에 배치되는 영구자석; 및
    상기 영구자석에 대응되는 유체압 구동부의 몸체에 배치되는 솔레노이드;
    를 포함하고,
    상기 액츄에이터는 상기 솔레노이드를 이용하여 상기 영구자석의 위치를 변화시키고, 영구자석의 위치에 따라 제2 투명탄성막의 형태가 변형되어 상기 유체압 발생홈의 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 유체압 구동 액체렌즈.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 솔레노이드는
    경화성 폴리머를 이용하여 상기 유체압 구동부의 몸체에 고정되는 것을 특징으로 하는 유체압 구동 액체렌즈.
  8. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체압 구동부의 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터 각각은 압전소자 및 열공압소자 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체압 구동 액체렌즈.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 유체압 구동 액체렌즈는 외부에 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터를 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터를 각각 독립적으로 제어하거나, 동시에 제어하는 것으로 유체압을 조절하는 것을 특징으로 하는 유체압 구동 액체렌즈.

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