KR20210132948A - 렌즈 이동 장치 및 이를 포함하는 카메라 장치 - Google Patents

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KR20210132948A
KR20210132948A KR1020200051484A KR20200051484A KR20210132948A KR 20210132948 A KR20210132948 A KR 20210132948A KR 1020200051484 A KR1020200051484 A KR 1020200051484A KR 20200051484 A KR20200051484 A KR 20200051484A KR 20210132948 A KR20210132948 A KR 20210132948A
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박익준
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예에 따른 렌즈 이동 장치는 렌즈를 포함하는 이동부; 및 상기 이동부를 광축 방향으로 이동시키는 구동부;를 포함하고, 상기 구동부는, 압전부; 및 상기 압전부 상에 배치되는 발전부를 포함하고, 상기 발전부는, 상기 압전부에 구동 전압이 미인가되면, 상기 압전부와 분리되고, 상기 이동부의 이동을 위해 상기 압전부에 구동 전압이 인가되면, 반복적으로 상기 압전부와 접촉 및 분리된다.

Description

렌즈 이동 장치 및 이를 포함하는 카메라 장치{LENS MOVEMENT DEVICE AND CAMERA DEVICE INCLUDING THE SAME}
실시 예는 렌즈 이동 장치에 관한 것으로, 특히 자체 구동이 가능한 압전소자를 구비한 렌즈 이동 장치 및 이를 포함하는 카메라 장치에 관한 것이다.
카메라 모듈은 피사체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하며, 휴대폰 등의 이동 단말기, 노트북, 드론, 차량 등 다양한 장치에 장착되고 있다.
일반적으로 상술한 장치에는 초소형 카메라 모듈이 장착되며, 상기 카메라 모듈은 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토 포커스(autofocus, AF) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈은 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 줌(zooming) 기능을 수행할 수 있다.
또한 최근 카메라 모듈은 영상 흔들림 방지(image stabilization, IS)기술을 채용하여 불안정한 고정장치 혹은 사용자의 움직임에 기인한 카메라의 움직임으로 인한 영상의 흔들림을 보정하거나 방지하는 기술이 채용되고 있다.
이러한 영상 흔들림 방지(IS) 기술에는 광학적 영상 흔들림 방지(OIS; optical image stabilizer)기술과 이미지 센서를 이용한 영상 흔들림 방지기술 등이 있다. 여기서 OIS기술은 빛의 경로를 변화시킴으로써 움직임을 보정하는 기술이며, 이미지 센서를 이용한 영상 흔들림 방지기술은 기계적인 방식과 전자적인 방식으로 움직임을 보정하는 기술이고, 최근 OIS기술이 더 많이 채용되고 있다.
카메라 모듈에서 줌(zooming) 기능을 위해 줌 액추에이터(actuator)를 이용한다. 이러한 액추에이터는 오토 포커싱(Auto Focusing) 및 줌 배율의 변경을 위해 복수의 줌 렌즈 군(zoom lens group)의 위치를 이동시키고 있다.
그러나, 종래의 카메라 모듈에서의 액추에이터는 렌즈 배럴의 이동 스트로크에 따라 전력 소모가 증가하고, 상기 전력 소모 증가에 따른 추가적인 부품 배치가 필요하다.
실시예는 향상된 광학 특성을 가지는 렌즈 이동 장치 및 이를 포함하는 카메라 장치를 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 오토 포커스, 고배율 줌이 가능한 렌즈 이동 장치 및 이를 포함하는 카메라 장치를 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 렌즈 이동에 필요한 전력 소모를 절감하면서 자체 구동이 가능한 렌즈 이동 장치 및 이를 포함하는 카메라 장치를 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 렌즈 이동 장치는 렌즈를 포함하는 이동부; 및 상기 이동부를 광축 방향으로 이동시키는 구동부;를 포함하고, 상기 구동부는, 압전부; 및 상기 압전부 상에 배치되는 발전부를 포함하고, 상기 발전부는, 상기 압전부에 구동 전압이 미인가되면, 상기 압전부와 분리되고, 상기 이동부의 이동을 위해 상기 압전부에 구동 전압이 인가되면, 반복적으로 상기 압전부와 접촉 및 분리된다.
또한, 상기 압전부는, 압전층; 상기 압전층의 일면 상에 배치된 제1 압전 전극; 상기 압전층의 타면 상에 배치된 제2 압전 전극을 포함하고, 상기 발전부는, 상기 제1 압전 전극 상에 배치된 제1 발전층과, 상기 제1 발전층 상에 배치된 제1 발전 전극을 포함하는 제1 발전부; 및 상기 제2 압전 전극 상에 배치된 제2 발전층과, 상기 제2 발전층 상에 배치된 제2 발전 전극을 포함하는 제2 발전부를 포함하고, 상기 구동부는, 상기 제1 압전 전극과 상기 제1 발전층 사이에 배치된 제1 스페이서; 및 상기 제2 압전 전극과 상기 제2 발전층 사이에 배치된 제2 스페이서를 포함한다.
또한, 상기 이동부가 제1 광축 방향으로 이동시, 상기 압전부는 상기 제1 발전부와 반복적으로 접촉 및 분리되고, 상기 이동부가 상기 제1 광축 방향과 반대되는 제2 광축 방향으로 이동시, 상기 압전부는 상기 제2 발전부와 반복적으로 접촉 및 분리된다.
또한, 상기 렌즈 이동 장치는 하우징; 상기 하우징에 배치되는 기판을 포함하고, 상기 하우징 내에 배치되고, 렌즈를 포함하는 고정부; 및 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 고정부와 반대편에 배치되는 이미지 센서를 포함한다.
또한, 상기 기판은, 상기 제1 발전부와 연결되는 제1 정류부와, 상기 제2 발전부와 연결되는 제2 정류부와, 상기 제1 및 제2 정류부와 연결되는 커패시터를 포함한다.
또한, 상기 압전부, 상기 제1 발전부 및 상기 제2 발전부는 상기 고정부의 주위를 둘러싸며 배치된다.
또한, 상기 압전부, 상기 제1 및 제2 발전부 중 적어도 하나는 광축 방향에서 상기 이미지 센서와 중첩되어 배치된다.
또한, 상기 압전부, 상기 제1 발전부 및 상기 제2 발전부는 상기 고정부의 주위를 둘러싸며 배치된다.
또한, 상기 구동부는 상기 압전부의 변형에 기반한 구동력을 상기 이동부에 전달하는 연장바를 포함하고, 상기 압전층, 상기 제1 압전 전극, 상기 제2 압전 전극, 상기 제1 발전층, 상기 제1 발전 전극, 상기 제2 발전층 및 상기 제2 발전 전극 각각에는, 광축 방향에서 정렬되고 상기 연장바가 삽입되는 관통 홀이 형성된다.
한편, 실시 예에 따른 렌즈 이동 장치는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되고, 렌즈를 포함하는 고정부; 상기 하우징 내에 배치되고, 렌즈를 포함하는 이동부; 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 이동부를 광축 방향으로 이동시키는 구동부; 및 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 고정부 및 상기 이동부와 광축 방향으로 정렬되는 이미지 센서를 포함하고, 상기 이동부는, 상기 하우징 내에서 상기 고정부와 광축 방향으로 이격되어 배치되는 제1 렌즈 배럴; 및 상기 하우징 내에서 상기 이동부와 상기 광축 방향으로 이격되어 배치되는 제2 렌즈 배럴을 포함하고, 상기 구동부는, 상기 하우징 내에서 상기 제1 렌즈 배럴과 결합하고, 상기 제1 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제1 구동부; 및 상기 하우징 내에서 상기 제2 렌즈 배럴과 결합하고, 상기 제2 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제2 구동부;를 포함하고, 상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부 각각은, 압전층과, 상기 압전층의 일면 상에 배치된 제1 압전 전극과, 상기 압전층의 타면 상에 배치된 제2 압전 전극을 포함하는 압전부; 상기 제1 압전 전극 상에 배치된 제1 발전층과, 상기 제1 발전층 상에 배치된 제1 발전 전극을 포함하는 제1 발전부; 상기 제2 압전 전극 상에 배치된 제2 발전층과, 상기 제2 발전층 상에 배치된 제2 발전 전극을 포함하는 제2 발전부; 상기 제1 압전 전극과 상기 제1 발전층 사이에 배치된 제1 스페이서; 및 상기 제2 압전 전극과 상기 제2 발전층 사이에 배치된 제2 스페이서를 포함하고, 상기 압전부에 구동 전압이 미인가되면, 상기 압전부는 상기 제1 및 제2 발전부와 분리되고, 상기 압전부에 제1 구동 전압이 인가되면, 상기 압전부는 상기 제1 발전부와 반복적으로 접촉 및 분리되고, 상기 압전부에 제2 구동 전압이 인가되면, 상기 압전부는 상기 제2 발전부와 반복적으로 접촉 및 분리된다.
또한, 상기 렌즈 이동 장치는 상기 제1 발전부와 연결되는 제1 정류부와, 상기 제2 발전부와 연결되는 제2 정류부와, 상기 제1 및 제2 정류부와 연결되는 커패시터를 포함한다.
또한, 상기 제1 및 제2 구동부는 광축과 수직한 방향에서 상호 이격되고, 상기 고정부를 둘러싸며 배치된다.
또한, 상기 제1 및 제2 구동부는 광축과 수직한 방향에서 상호 이격되고, 상기 이미지 센서를 둘러싸며 배치된다.
또한, 상기 제1 및 제2 구동부는 상기 하우징 내에서 상기 광축 방향으로 서로 마주보며 배치되고, 상기 제1 및 제2 구동부 중 하나는 상기 고정부를 둘러싸며 배치되고, 상기 제1 및 제2 구동부 중 다른 하나는 상기 이미지 센서를 둘러싸며 배치된다.
한편, 실시 예에 따른 카메라 장치는 제1 렌즈부를 포함하는 제1 렌즈배럴, 상기 제1 렌즈부와 광축 방향으로 이격되는 제2 렌즈부를 포함하는 제2 렌즈 배럴, 및 상기 제2 렌즈부와 상기 광축 방향으로 이격되는 제3 렌즈부를 포함하는 제3 렌즈 배럴; 상기 제2 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제1 압전부 및 상기 제1 압전부의 동작에 따라 상기 제1 압전부와 접촉 및 분리되어 전력을 생성하는 제1 발전부를 포함하는 제1 구동부; 상기 제3 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제2 압전부 및 상기 제2 압전부와 접촉 및 분리되어 전력을 생성하는 제2 발전부를 포함하는 제2 구동부; 상기 제1 및 제2 구동부와 연결되고, 상기 제1 및 제2 구동부를 통해 생성된 전력을 직류 전력으로 변환하여 저장하는 축전부; 및 상기 축전부에 저장된 전력을 이용하여 상기 제1 및 제2 압전부에 구동 전력을 공급하고, 상기 구동 전력에 기반하여 상기 제2 렌즈 배럴 및 제3 렌즈 배럴 중 적어도 하나가 광축 방향으로 이동되도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제1 발전부는, 상기 제2 렌즈 배럴이 이동되는 조건에서, 상기 제1 압전부와 반복적으로 접촉 및 분리되어 전력을 생성하고, 상기 제2 발전부는, 상기 제3 렌즈 배럴이 이동되는 조건에서, 상기 제2 압전부와 반복적으로 접촉 및 분리되어 전력을 생성한다.
실시 예에 따른 렌즈 이동 장치 및 이를 포함하는 카메라 장치는 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시 예에 따른 렌즈 이동 장치 및 이를 포함하는 카메라 장치는 렌즈 군을 이동시키는 구동부가 압전층을 포함하는 압전부를 포함하고, 상기 구동부에 의해 상기 렌즈 군을 보다 정밀하게 제어할 수 있고, 렌즈 군 이동시 발생하는 마찰을 최소화할 수 있다. 따라서, 실시 예는 보다 향상된 오토 포커스, 줌 기능을 제공할 수 있다.
또한, 실시예에서의 렌즈 군을 이동시키는 구동부는 압전부에 포함된 압전층의 변형에 따라 전력을 생성하는 발전부 및 상기 발전부에 의해 생성된 전력을 저장하는 축전부를 포함한다. 여기에서, 발전부는 마찰형 나노 발전기(TENG: Triboelectric nanogenerator)로 구성될 수 있다. 상기 마찰형 나노 발전기는 압전소자의 압전층의 변형에 따라 상기 압전층과의 반복적인 접촉 및 분리가 이루어진다. 그리고, 상기 압전층이 상기 마찰형 나노 발전기에 접촉하면 전기 음성도의 차이에 의해 상기 압전층과 상기 마찰형 나노 발전기의 표면이 양전하 및 음전하로 대전된다. 그리고, 상기 압전층과 마찰형 나노 발전기가 상호 분리되면, 정전기 유도 현상에 의해 상기 마찰형 나노 발전기에 부착된 발전기 전극에 보상 전하가 축적된다. 이에 따라 상기 발전기 전극을 통해 전하 균형이 맞을 때까지 전류가 흐르게 된다. 또한, 상기 압전층이 다시 상기 마찰형 나노 발전기에 가까워지면, 축적되었던 보상 전하가 사라지게 되며, 이에 따라 처음과는 반대 방향의 전류가 전극에 흐르게 된다. 그리고, 이러한 음전하와 양전하로 대전된 압전층과 마찰형 나노 발전기의 반복적인 접촉 및 분리 과정을 통해 발전기 전극을 통해 지속적으로 교류 전류가 흐르게 되어 전류가 생성될 수 있다. 또한, 실시 예서의 축전부는 상기 발전부에 의해 생성된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 정류부 및 상기 변환된 직류 전력을 저장하는 커패시터를 포함한다. 이와 같이, 실시 예에서의 렌즈 군을 이동시키는 구동부는, 상기 렌즈 군을 이동시키는 압전부의 구동에 기반하여 전력이 생성되며, 상기 생성된 전력을 상기 압전부의 구동을 위한 구동 전력으로 사용할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 렌즈 이동 장치의 동작을 위해 필요한 소비 전력을 절감할 수 있으며, 이에 따른 만족도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서의 렌즈 군을 이동시키는 구동부는, 렌즈부와 광축 방향으로 중첩된 영역의 주위를 둘러싸며 배치될 수 있다. 또한, 렌즈 군을 이동시키는 구동부는 이미지 센서와 광축 방향으로 중첩된 영역의 주위를 둘러싸며 배치될 수 있다. 또한, 실시 예에서의 렌즈 군을 이동시키는 구동부는 하우징 내에서 서로 반대 방향으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서의 구동부는 렌즈 군의 구동력을 극대화시킬 수 있으며, 이에 비례하여 전력 생성량을 극대화시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 단면도이다.
도 4는 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 정면도이다.
도 5는 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 하우징 내에 배치된 제1 및 제2 구동부를 도시한 사시도이다.
도 6은 실시예에 따른 제1 구동부의 분해 사시도이다.
도 7은 실시예에 따른 제2 구동부의 분해 사시도이다.
도 8은 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 일부 구성의 사시도이다.
도 9는 실시예에 따른 하우징의 분해 사시도이다.
도 10은 실시예에 따른 제2 하우징의 정면도이다.
도 11a는 실시 예에 따른 구동 소자의 분해 사시도이다.
도 11b는 실시 예에 따른 구동 소자의 단면도이다.
도 12는 실시 예에 따른 구동 소자의 압전부에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13a는 도 12의 압전부가 제1 변형되는 상태에서의 발전 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13b는 도 12의 압전부가 제2 변형되는 상태에서의 발전 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 실시 예에 따른 축전부를 나타낸 도면이다.
도 15는 실시 예에 따른 구동 소자의 제1 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 실시 예에 따른 구동 소자의 제2 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 17a 및 도 17b는 실시 예에 따른 구동 소자의 제3 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 18은 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 19는 실시예에 따른 카메라 모듈에서 일부 구성이 생략된 사시도이다.
도 20은 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 21은 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 제3 구동부에 대한 도면이다.
도 22는 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 제3 하우징에 대한 도면이다.
도 23 및 도 24는 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 프리즘 유닛에 대한 도면이다.
도 25는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도이다.
도 26은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하에서 사용되는 광축(Optical Axis) 방향은 카메라 액추에이터, 카메라 모듈에 결합되는 렌즈의 광축 방향으로 정의할 수 있고, 수직 방향은 광축과 수직인 방향으로 정의할 수 있다.
이하에서 사용되는 오토 포커스 기능은 이미지 센서에 피사체의 선명한 영상이 얻어질 수 있도록 피사체의 거리에 따라 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜 이미지 센서와의 거리를 조절함으로써 피사체에 대한 초점을 자동으로 맞추는 기능으로 정의할 수 있다.
한편, 오토 포커스는 AF(Auto Focus)와 대응할 수 있다. 또한, 오토 포커스 피드백(CLAF, closed-loop auto focus) 제어는 포커스 조절의 정확성을 향상시키기 위해 이미지 센서와 렌즈 사이의 거리를 감지하여 렌즈의 위치를 실시간으로 피드백(feedback, 되먹임) 제어하는 것으로 정의할 수 있다.
또한, 발명의 실시예에 대한 설명을 하기 앞서 제1 방향은 도면에 도시된 x축 방향을 의미할 수 있고, 제2 방향은 상기 제1 방향과 다른 방향일 수 있다. 일례로, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 수직인 방향으로 도면에 도시된 y축 방향을 의미할 수 있다. 또한, 제3 방향은 상기 제1 및 제2 방향과 다른 방향일 수 있다. 일례로, 상기 제3 방향은 상기 제1 및 제2 방향과 수직인 방향으로 도면에 도시된 z축 방향을 의미할 수 있다. 여기서 상기 제3 방향은 광축 방향을 의미할 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성을 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다. 또한, 도 3은 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 단면도이고, 도 4는 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 정면도이다. 또한, 도 5는 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 하우징 내에 배치된 제1 및 제2 구동부를 도시한 사시도이고, 도 6 및 도 7은 실시예에 따른 제1 및 제2 구동부의 분해 사시도이고, 도 8은 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 일부 구성의 사시도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 액추에이터(1000)는 하우징(100), 제1 렌즈부(105), 제1 렌즈배럴(200), 제1 구동부(300), 제2 렌즈배럴(400), 제2 구동부(500)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(100)은 카메라 액추에이터(1000)의 외관을 형성할 수 있다. 상기 하우징(100)은 상하부 일부 영역이 오픈될 수 있고 육면체 형상을 가질 수 있다.
상기 하우징(100)은 내부에 수용 공간을 포함할 수 있다. 상기 하우징(100)의 수용 공간 내에는 상기 제1 렌즈배럴(200), 제1 구동부(300), 제2 렌즈배럴(400) 및 제2 구동부(500)가 수용될 수 있다.
상기 하우징(100)은 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)을 포함할 수 있다.
상기 제1 하우징(110)은 제1 홀(111)을 포함할 수 있다. 상기 제1 홀(111)은 상기 제1 하우징(110)의 일측면 상에 형성될 수 있다. 상기 제1 홀(111)은 중공홀로 상기 제1 하우징(110)의 외측과 내측을 관통하는 홀일 수 있다.
상기 제1 하우징(110)은 제2 홀(112) 및 제3 홀(113)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 홀(112) 및 제3 홀(113)은 상기 제1 하우징(110)의 일측면 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 홀(112) 및 상기 제3 홀(113)은 중공홀로 상기 제1 하우징(110)의 외측과 내측을 관통하는 홀일 수 있다. 상기 제2 홀(112) 및 상기 제3 홀(113)은 상기 제1 홀(111)과 이격될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 홀(111)은 상기 제2 홀(112) 및 상기 제3 홀(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 홀(111)은 상기 제2 홀(112) 및 상기 제3 홀(113)과 등간격으로 배치될 수 있다.
상기 제2 홀(112)은 상기 제2 홀(112)의 내주면으로부터 상기 제2 홀(112)의 중심 방향으로 돌출되는 복수의 돌기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 돌기는 광축 방향을 기준으로 상기 제2 홀(112)의 상단부에 배치되는 제1 돌기(112a) 및 상기 제2 홀(112)의 하단부에 배치되는 제2 돌기(112b)를 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제1 돌기(112a)는 서로 이격되는 복수의 제1 서브돌기(미도시)들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1 서브돌기는 상기 제2 홀(112)의 중심으로부터 동심원 형태의 원주를 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 돌기(112b)는 상기 제1 돌기(112a)와 광축 방향으로 이격될 수 있다. 상기 제2 돌기(112b)는 상기 제1 돌기(112a)보다 하부에 배치될 수 있다. 상기 제2 돌기(112b)는 서로 이격되는 복수의 제2 서브돌기(미도시)들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제2 서브돌기는 상기 제2 홀(112)의 중심으로부터 동심원 형태의 원주를 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 상기 제1 돌기(112a) 및 상기 제2 돌기(112b)는 후술할 제1 구동부(300)의 일부, 예컨대 제1 완충부재(321)가 배치될 공간을 제공할 수 있다.
상기 제3 홀(113)은 상기 제3 홀(113)의 내주면으로부터 상기 제3 홀(113)의 중심 방향으로 돌출되는 복수의 돌기를 포함할 수 있다. 상기 복수의 돌기는 광축 방향을 기준으로 상기 제3 홀(113)의 상단부에 배치되는 제3 돌기(113a) 및 상기 제2 홀(112)의 하단부에 배치되는 제4 돌기(113b)를 포함할 수 있다.
상기 제3 돌기(113a)는 서로 이격되는 복수의 제3 서브돌기(미도시)들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제3 서브돌기는 상기 제3 홀(113)의 중심으로부터 동심원 형태의 원주를 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 제4 돌기(113b)는 상기 제3 돌기(113a)와 광축 방향으로 이격될 수 있다. 상기 제4 돌기(113b)는 서로 이격되는 복수의 제4 서브돌기(미도시)들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제4 서브돌기는 상기 제3 홀(113)의 중심으로부터 동심원 형태의 원주를 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 상기 제3 돌기(113a) 및 상기 제4 돌기(113b)는 후술할 제2 구동부(500)의 일부, 예컨대 제3 완충부재(521)가 배치될 공간을 제공할 수 있다.
상기 제2 하우징(120)은 상기 제1 하우징(110) 아래에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 하우징(120)은 제3 방향(z축, 광축 방향)을 기준으로 상기 제1 하우징(110) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 하우징(120)은 상기 제1 하우징(110)보다 후술할 이미지 센서(900)와 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2 하우징(120) 내에는 상기 제1 렌즈배럴(200), 제1 구동부(300), 제2 렌즈배럴(400) 및 제2 구동부(500)가 배치될 수 있다.
상기 제2 하우징(120)은 상기 제1 하우징(110)과 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)은 나사 등의 별도의 체결 부재(미도시)에 의해 결합할 수 있다. 또한, 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)은 각각 형성된 결합턱 및 결합홈의 물리적 결합에 의해 서로 결합할 수 있다.
상기 제1 렌즈부(105)는 상기 하우징(100) 내에 배치되며 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈부(105)는 상기 제1 하우징(110) 내에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈부(105)는 상기 제1 하우징(110)의 제1 홀(111) 내에 배치될 수 있다. 일례로, 상기 제1 렌즈부(105)는 상기 제1 홀(111)의 내주면에 형성된 나사선에 의해 상기 제1 하우징(110)과 결합할 수 있다.
상기 제1 렌즈배럴(200)은 상기 하우징(100) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 렌즈배럴(200)은 상기 제2 하우징(120) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 렌즈배럴(200)은 상기 제1 렌즈부(105) 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈배럴(200)은 광축 방향을 기준으로 상기 제1 렌즈부(105) 아래에 배치될 수 있고, 상기 제1 렌즈부(105)보다 상기 이미지 센서(900)와 인접할 수 있다. 상기 제1 렌즈배럴(200)은 상기 제1 구동부(300)와 결합할 수 있다. 상기 제1 렌즈배럴(200)은 상기 제1 구동부(300)에 의해 상기 하우징(100) 내에서 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈배럴(200)은 상기 제1 구동부(300)에 의해 광축 방향으로 이동할 수 있다.
상기 제1 렌즈배럴(200)은 제1 배럴부(210), 제2 렌즈부(205), 제1 가이드부(220) 및 제1 탄성부(230)를 포함할 수 있다.
상기 제1 배럴부(210)는 광축과 중첩되는 영역에 배치되며 일면 및 타면이 오픈된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 배럴부(210)는 일면과 타면이 오픈된 원통 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 배럴부(210)는 상기 제1 관통홀(211)을 포함할 수 있다. 상기 제1 관통홀(211)은 상기 제1 배럴부(210)의 일면 및 타면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 여기서 상기 제1 배럴부(210)의 일면은 상기 제1 렌즈부(105)와 마주하는 면일 수 있고, 타면은 상기 일면과 반대되는 면으로 이미지 센서(900)와 마주하는 면일 수 있다.
상기 제2 렌즈부(205)는 상기 제1 배럴부(210) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈부(205)는 상기 제1 관통홀(211) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 관통홀(211)의 내주면에는 나사선이 형성될 수 있고, 상기 제2 렌즈부(205)는 상기 나사선에 의해 상기 제1 배럴부(210)와 결합할 수 있다.
상기 제2 렌즈부(205)는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제2 렌즈부(205)는 줌(zoom) 기능을 수행할 수 있다. 상기 제2 렌즈부(205)는 광축 방향으로 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈부(205)는 상기 제1 렌즈부(105)에 대해 광축 방향으로 이동할 수 있다.
상기 제1 가이드부(220)는 상기 제1 배럴부(210)로부터 외측으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 가이드부(220)는 상기 제1 배럴부(210)로부터 광축의 수직인 방향, 예컨대 제1 방향(x축 방향)으로 연장될 수 있다.
상기 제1 가이드부(220)는 제1 상면(221), 제1 측면(222) 및 제1 하면(223)을 포함할 수 있다.
상기 제1 상면(221)은 후술할 상기 하우징(100)의 내측 상면(122)과 마주할 수 있다. 상기 제1 상면(221)은 상기 하우징(100)의 내측 상면(122)과 제2 방향(y축 방향)으로 마주할 수 있다. 상기 제1 상면(221)은 복수의 서브 상면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 상면(221)은 상기 제1 서브 상면(221a) 및 상기 제1 서브 상면(221a)보다 제2 방향(y축 방향)을 기준으로 하부에 배치되는 제2 서브 상면(221b)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 서브 상면(221b)은 상기 제1 서브 상면(221a)보다 상기 제1 하면(223)과 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2 서브 상면(221b) 상에는 적어도 하나의 제1 체결 돌기(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 제1 체결 돌기는 상기 제2 서브 상면(221b) 상에서 상부 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 제1 체결 돌기는 후술할 제1 탄성부(230)에 형성된 제1 고정홈(미도시)에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제1 상면(221)은 상기 제1 서브 상면(221a) 및 상기 제2 서브 상면(221b) 사이에 배치되는 제1 단차면(225)을 포함할 수 있다. 상기 제1 단차면(225)은 상기 제1 서브 상면(221a) 및 상기 제2 서브 상면(221b)의 끝단과 서로 연결될 수 있다. 상기 제1 단차면(225)은 상기 제1 단차부(225)로 정의할 수 있다. 즉, 상기 제1 상면(221)은 상기 제1 서브 상면(221a), 제2 서브 상면(221b) 및 제1 단차부(225)를 포함하며 단차 구조를 가질 수 있다.
상기 제1 하면(223)은 후술할 상기 하우징(100)의 내측 하면(121)과 마주할 수 있다. 상기 제1 하면(223) 상에는 제1 홈(2231)이 배치될 수 있다. 상기 제1 홈(2231)은 상기 제1 하면(223)에서 상기 제1 상면(221) 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다. 상기 제1 홈(2231) 내에는 후술할 제1 마그네틱 스케일러(610)가 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 하면(223) 상에는 제2 홈(2232)이 배치될 수 있다. 상기 제2 홈(2232)은 상기 제1 홈(2231)과 이격될 수 있다. 상기 제2 홈(2232)은 상기 제1 하면(223)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 상기 제2 홈(2232)은 후술할 제1 탄성부(230)의 일부가 배치되는 영역을 제공할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 홈(2232)은 상기 제1 탄성부(230)가 거치되어 고정되는 영역을 제공할 수 있다.
상기 제1 측면(222)은 상기 제1 상면(221) 및 상기 제1 하면(223) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 측면(222)은 상기 제1 상면(221)과 상기 제1 하면(223)을 연결하는 면일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 측면(222)은 상기 제2 서브 상면(221b)과 상기 제1 하면(223)을 연결하는 면일 수 있다. 상기 제1 측면(222)은 후술할 상기 제2 하우징(120)의 제2 내측면(124)과 마주할 수 있다.
상기 제1 측면(222) 상에는 제1 리세스(2221)가 배치될 수 있다. 상기 제1 리세스(2221)는 상기 제1 측면(222)에서 상기 제1 배럴부(210) 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 리세스(2221)는 광축 방향(z축 방향)으로 연장하는 홈 형태를 가질 수 있다. 상기 제1 리세스(2221)는 정면에서 보았을 때 V자 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 가이드부(220)는 제1 삽입홀(220h1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 삽입홀(220h1)은 상기 제1 가이드부(220)의 일면 및 타면을 관통하는 홀일 수 있다. 여기서 상기 제1 가이드부(220)의 일면은 상기 제1 렌즈부(105)와 마주하는 면일 수 있고, 상기 타면은 상기 일면과 반대되는 면으로 이미지 센서(900)와 마주하는 면일 수 있다.
상기 제1 삽입홀(220h1) 내에는 제1 핀(250)이 배치될 수 있다. 상기 제1 핀(250)은 상기 제1 삽입홀(220h1)을 관통하며 배치될 수 있다. 상기 제1 핀(250)은 광축 방향(z축 방향)으로 연장하는 형태를 가지며, 상기 제1 렌즈배럴(200)보다 긴 광축 방향 길이를 가질 수 있다. 상기 제1 핀(250)은 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120) 중 적어도 하나의 하우징에 결합될 수 있다. 상기 제1 렌즈배럴(200)은 상기 제1 핀(250)을 이동축으로 광축 방향으로 이동할 수 있다. 이를 통해, 상기 제1 렌즈배럴(200)에 배치된 상기 제2 렌즈부(205)는 줌 기능 및/또는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다.
상기 제1 탄성부(230)는 상기 제1 가이드부(220) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 탄성부(230)는 상기 제1 가이드부(220)의 제1 상면(221), 제1 하면(223) 및 제1 측면(222) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 탄성부(230)는 상기 제1 가이드부(220)와 결합할 수 있다.
상기 제1 탄성부(230)는 제1 탄성부재(231) 및 제2 탄성부재(232)를 포함할 수 있다.
상기 제1 탄성부재(231)는 상기 제1 가이드부(220)와 결합할 수 있다. 상기 제1 탄성부재(231)는 상기 제1 측면(222) 상에서 설정된 위치에 배치될 수 있다.
상기 제1 탄성부재(231)는 상기 제1 측면(222)과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 탄성부재(231)는 제1 영역(231a), 제2 영역(231b) 및 제3 영역(231c)을 포함할 수 있다.
상기 제1 영역(231a) 및 상기 제2 영역(231b)은 상기 제1 가이드부(220)의 제1 측면(222) 상에 배치되며 서로 이격될 수 있다. 상기 제1 영역(231a) 및 상기 제2 영역(231b)은 상기 제1 측면(222) 중 상기 제1 리세스(2221)가 배치되지 않은 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 제3 영역(231c)은 상기 제1 영역(231a) 및 상기 제2 영역(231b) 사이에 배치되어 두 영역(231a, 231b)을 연결할 수 있다. 상기 제3 영역(231c)은 상기 제1 리세스(2221)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제3 영역(231c)은 상기 제1 리세스(2221)와 대응되는 V자 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 탄성부재(232)는 상기 제1 가이드부(220) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 탄성부재(232)는 상기 제1 가이드부(220)와 결합할 수 있다.
상기 제2 탄성부재(232)는 제4 영역(232a), 제5 영역(232b) 및 제6 영역(232c)을 포함할 수 있다.
상기 제4 영역(232a)은 상기 제1 가이드부(220)의 제1 상면(221) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제4 영역(232a)은 상기 제1 가이드부(220)의 제2 서브 상면(221b) 상에 배치될 수 있다. 상기 제4 영역은 제1 고정홈(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제1 고정홈은 상기 제1 체결 돌기와 대응되는 영역에 배치될 수 있고, 상기 제1 체결 돌기와 대응되는 형태를 가질 수 있다.
상기 제5 영역(232b)은 상기 제4 영역(232a)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 영역(232b)은 상기 제4 영역(232a)의 일 끝단에서 절곡되어 상기 제1 가이드부(220)의 제1 측면(222) 상에 배치될 수 있다. 상기 제5 영역(232b)은 상기 제1 탄성부재(231) 상에 배치될 수 있다. 상기 제5 영역(232b)은 상기 제1 영역(231a) 및 상기 제2 영역(231b)과 평행할 수 있다. 상기 제5 영역(232b)은 상기 제1 탄성부재(231)를 커버하며 배치될 수 있다.
상기 제6 영역(232c)은 상기 제5 영역(232b)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제6 영역(232c)은 상기 제5 영역의 일 끝단에서 절곡되어 상기 제1 가이드부(220)의 제1 하면(223) 상에 배치될 수 있다. 상기 제6 영역(232c)은 일부가 상기 제1 하면(223) 상에 배치된 상기 제2 홈(2232) 내에 삽입되어 배치될 수 있다.
즉, 상기 제2 탄성부재(232)는 상기 제4 영역(232a)에 형성된 제1 고정홈이 상기 제1 체결 돌기와 결합하고, 상기 제6 영역(232c)이 상기 제2 홈(2232) 내에 삽입되어 상기 제1 가이드부(220)와 물리적으로 결합할 수 있다. 따라서, 상기 제1 탄성부(230)는 상기 제1 가이드부(220)와 견고하게 결합된 상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 제1 렌즈배럴(200)은 제1 가이드홈(210h1)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 가이드홈(210h1)은 상기 제1 배럴부(210)로부터 외측으로 연장된 영역에 배치될 수 있다. 상기 제1 가이드홈(210h1)은 후술할 제2 핀(450)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제1 가이드홈(210h1)은 상기 제2 핀(450)이 삽입되는 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 렌즈배럴(200)은 상기 제1 핀(250) 및 상기 제2 핀(450)에 의해 광축 방향으로 이동할 수 있다. 이때, 상기 제1 가이드홈(210h1)은 일측이 개방된 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 가이드홈(210h1)은 상기 하우징(100)의 제1 내측면과 마주하는 일측이 개방된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 렌즈배럴(200)이 상기 제1 구동부(300)에 의해 이동 시 발생되는 마찰 및 진동을 최소화할 수 있다.
상기 카메라 액추에이터(1000)는 제1 구동부(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 구동부(300)는 상기 하우징(100) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 구동부(300)는 제1 렌즈배럴(200)과 결합할 수 있다. 상기 제1 구동부(300)는 상기 제1 렌즈배럴(200)을 광축 방향(z축 방향)으로 이동시킬 수 있다.
상기 제1 구동부(300)는 제1 구동소자(310), 제1 연장바(320), 제1 완충부재(321) 및 제2 완충부재(322)를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동소자(310)는 추후 설명하겠지만, 압전부와 발전부를 포함할 수 있다. 제1 구동소자(310)의 압전부는 피에조 소자(Piezo-electric device)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 구동소자(310)의 압전부는 인가되는 전압에 의해 기계적 변형을 일으키는 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1 구동소자(310)의 압전부는 인가되는 전압에 의해 수축 또는 팽창하며 설정된 방향으로 기계적 변형을 일으킬 수 있다. 일례로, 상기 제1 구동소자(310)의 압전부는 인가되는 전압에 의해 광축 방향(+z축 방향, -z축 방향)으로 기계적 변형을 일으키며 진동을 발생할 수 있다. 제1 구동소자(310)의 발전부는 마찰형 나노 발전기(TENG: Triboelectric nanogenerator)를 포함할 수 있다. 상기 마찰형 나노 발전기는 압전부의 압전층의 변형에 따라 상기 압전층과의 반복적인 접촉 및 분리가 이루어진다. 그리고, 상기 압전층이 상기 마찰형 나노 발전기에 접촉하면 전기 음성도의 차이에 의해 상기 압전층과 상기 마찰형 나노 발전기의 표면이 양전하 및 음전하로 대전된다. 그리고, 상기 압전층과 마찰형 나노 발전기가 상호 분리되면, 정전기 유도 현상에 의해 상기 마찰형 나노 발전기에 부착된 발전기 전극에 보상 전하가 축적된다. 이에 따라 상기 발전기 전극을 통해 전하 균형이 맞을 때까지 전류가 흐르게 된다. 또한, 상기 압전층이 다시 상기 마찰형 나노 발전기에 가까워지면, 축적되었던 보상 전하가 사라지게 되며, 이에 따라 처음과는 반대 방향의 전류가 전극에 흐르게 된다. 그리고, 이러한 음전하와 양전하로 대전된 압전층과 마찰형 나노 발전기의 반복적인 접촉 및 분리 과정을 통해 발전기 전극을 통해 지속적으로 교류 전류가 흐르게 되어 전류가 생성될 수 있다.
상기 제1 구동소자(310)는 제1 원판부(311) 및 제1 돌출부(512)를 포함할 수 있다. 상기 제1 원판부(311)는 플레이트 형상을 가지며 상기 제2 홀(112) 상에 배치될 수 있다. 여기에서, 제1 원판부(311)는 추후 설명할 압전부와 발전부에 대응되는 구성일 수 있다. 또한, 제1 돌출부(512)는 상기 발전부 상에 형성되어, 상기 제1 구동소자(310)를 하우징에 견고하게 고정시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 원판부(311)는 상기 제2 홀(112)의 제1 돌기(112a) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 원판부(311)는 상기 복수의 제1 서브돌기 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 돌기(112a)는 상기 제1 원판부(311)를 지지할 수 있다.
상기 제1 돌출부(512)는 상기 제1 원판부(311)의 하부에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 돌출부(512)는 상기 제3 방향(z축 방향) 기준으로 상기 제1 원판부(311) 아래에 배치되며 상기 제1 원판부(311)와 연결될 수 있다. 상기 제1 돌출부(512)는 일부 영역이 상기 제2 홀(112) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 돌출부(512)는 상기 이미지 센서(900) 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 제1 돌출부(512)의 폭(x축, y축 방향)은 광축 방향으로 갈수록 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 돌출부(512)의 폭은 상기 이미지 센서(900)와 인접할수록 감소할 수 있다.
상기 제1 연장바(320)는 광축 방향으로 연장할 수 있다. 상기 제1 연장바(320)은 상기 광축과 평행하게 배치되며 상기 제1 구동소자(310)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 연장바(320)의 상단부는 상기 제1 돌출부(512)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 연장바(320)의 하단부는 상기 하우징(100)의 하단부, 예컨대 상기 제2 하우징(120)의 하단부에 형성된 제4 홀(미도시) 내에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제1 연장바(320)는 일 영역이 상기 제1 렌즈배럴(200)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 연장바(320)는 상기 제1 탄성부(230)에 의해 상기 제1 렌즈배럴(200)과 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 연장바(320)는 상기 제1 탄성부재(231) 및 상기 제2 탄성부재(232) 사이에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 연장바(320)는 상기 제1 탄성부재(231)의 제3 영역(231c) 및 상기 제2 탄성부재(232)의 제5 영역(232b) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 연장바(320)는 상기 제1 탄성부재(231)와 상기 제2 탄성부재(232)의 탄성력에 의해 고정될 수 있다.
상기 제1 연장바(320)는 상기 제1 구동소자(310)에서 발생한 진동을 상기 제1 렌즈배럴(200)에 전달할 수 있다. 상기 제1 렌즈배럴(200)은 상기 제1 연장바(320)의 진동 방향에 따라 상측 또는 하측(z축 방향, 광축 방향)으로 이동할 수 있다. 이를 통해, 상기 제1 렌즈배럴(200) 내의 제2 렌즈부(205)가 이동하여 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 줌(zooming) 기능을 수행할 수 있다.
상기 제1 완충부재(321)는 상기 제1 연장바(320) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 완충부재(321)는 상기 제1 연장바(320)의 상부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 완충부재(321)는 상기 하우징(100)의 제2 홀(112) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 완충부재(321)는 상기 제2 홀(112)의 제1 돌기(112a) 및 제2 돌기(112b) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 완충부재(321)는 상기 제1 돌기(112a) 및 상기 제2 돌기(112b)에 의해 설정된 위치에 고정될 수 있다. 또한, 상기 제1 완충부재(321)는 상기 제1 연장바(320)가 삽입되는 관통홀을 포함할 수 있다.
상기 제2 완충부재(322)는 상기 제1 연장바(320) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 완충부재(322)는 상기 제1 연장바(320)의 하부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 완충부재(322)는 상기 제1 완충부재(321)와 광축 방향으로 이격될 수 있다. 상기 제2 완충부재(322)는 상기 하우징(100)의 제4 홀(미도시) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 완충부재(322)는 상기 제4 홀 내에 삽입되어 배치될 수 있다. 상기 제2 완충부재(322)는 상기 제1 연장바(320)가 삽입되는 관통홀을 포함할 수 있다.
상기 제1 완충부재(321) 및 상기 제2 완충부재(322)는 상기 제1 연장바(320)의 진동에 따른 소음을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제1 완충부재(321) 및 상기 제2 완충부재(322)는 외부 충격에 의해 상기 제1 연장바(320)가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2 렌즈배럴(400)은 상기 하우징(100) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 렌즈배럴(400)은 상기 제2 하우징(120) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 렌즈배럴(400)은 상기 제1 렌즈배럴(200) 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 렌즈배럴(400)은 광축 방향을 기준으로 상기 제1 렌즈배럴(200)아래에 배치될 수 있고, 상기 제1 렌즈배럴(200)보다 상기 이미지 센서(900)와 인접할 수 있다. 상기 제2 렌즈배럴(400)은 상기 제2 구동부(500)와 결합할 수 있다. 상기 제2 렌즈배럴(400)은 상기 제2 구동부(500)에 의해 상기 하우징(100) 내에서 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈배럴(400)은 상기 제2 구동부(500)에 의해 광축 방향으로 이동할 수 있다.
상기 제2 렌즈배럴(400)은 제2 배럴부(410), 제3 렌즈부(405), 제2 가이드부(420) 및 제2 탄성부(430)를 포함할 수 있다.
상기 제2 배럴부(410)는 광축과 중첩되는 영역에 배치되며 일면 및 타면이 오픈된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 배럴부(410)는 일면과 타면이 오픈된 원통 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 배럴부(410)는 상기 제2 관통홀(411)을 포함할 수 있다. 상기 제2 관통홀(411)은 상기 제2 배럴부(410)의 일면 및 타면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 여기서 상기 제2 배럴부(410)의 일면은 상기 제1 렌즈배럴(200)과 마주하는 면일 수 있고, 타면은 상기 일면과 반대되는 면으로 이미지 센서(900)와 마주하는 면일 수 있다.
상기 제3 렌즈부(405)는 상기 제2 배럴부(410) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제3 렌즈부(405)는 상기 제2 관통홀(411) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 관통홀(411)의 내주면에는 나사선이 형성될 수 있고, 상기 제3 렌즈부(405)는 상기 나사선에 의해 상기 제2 배럴부(410)와 결합할 수 있다.
상기 제3 렌즈부(405)는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제3 렌즈부(405)는 오토 포커스(Auto focus) 기능을 수행할 수 있다. 상기 제3 렌즈부(405)는 광축 방향으로 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 렌즈부(405)는 상기 제1 렌즈부(105)에 대해 광축 방향으로 이동할 수 있다. 상기 제3 렌즈부(405)는 상기 제2 렌즈부(205)와 개별적으로 이동할 수 있다. 또한, 상기 제3 렌즈부(405)가 광축 방향으로 이동 가능한 거리는 상기 제2 렌즈부(205)와 같거나 다를 수 있다.
상기 제2 가이드부(420)는 상기 제2 배럴부(410)로부터 외측으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 가이드부(420)는 상기 제2 배럴부(410)로부터 광축의 수직인 방향, 예컨대 제1 방향(x축 방향)으로 연장될 수 있다. 이때, 상기 제2 가이드부(420)는 상기 제1 가이드부(220)와 반대되는 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 가이드부(220)는 상기 제1 배럴부(210)로부터 +x축 방향으로 연장할 수 있고, 상기 제2 가이드부(420)는 상기 제2 배럴부(410)로부터 -x축 방향으로 연장할 수 있다.
상기 제2 가이드부(420)는 제2 하면(421), 제2 측면(422) 및 제2 상면(423)을 포함할 수 있다.
상기 제2 상면(423)은 상기 하우징(100)의 내측 상면(122)과 마주할 수 있다. 상기 제2 상면(423)은 상기 하우징(100)의 내측 상면(122)과 제2 방향(y축 방향)으로 마주할 수 있다. 상기 제2 상면(423) 상에는 제3 홈(4231)이 배치될 수 있다. 상기 제3 홈(4231)은 상기 제2 상면(423)에서 상기 제2 하면(421) 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다. 상기 제3 홈(4231) 내에는 후술할 제2 마그네틱 스케일러(620)가 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 상면(423) 상에는 제4 홈(4232)이 배치될 수 있다. 상기 제4 홈(4232)은 상기 제3 홈(4231)과 이격될 수 있다. 상기 제4 홈(4232)은 상기 제2 상면(423)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 상기 제4 홈(4232)은 후술할 제2 탄성부(430)의 일부가 배치되는 영역을 제공할 수 있다. 자세하게, 상기 제4 홈(4232)은 상기 제2 탄성부(430)가 거치되어 고정되는 영역을 제공할 수 있다.
상기 제2 하면(421)은 상기 하우징(100)의 내측 하면(121)과 마주할 수 있다. 상기 제2 하면(421)은 상기 하우징(100)의 내측 하면(121)과 제2 방향(y축 방향)으로 마주할 수 있다. 상기 제2 하면(421)은 복수의 서브 하면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 하면(421)은 상기 제1 서브 하면(421a) 및 상기 제1 서브 하면(421a)보다 제2 방향(y축 방향)을 기준으로 상부에 배치되는 제2 서브 하면(421b)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 서브 하면(421b)은 상기 제1 서브 하면(421a)보다 상기 제2 상면(423)과 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2 서브 하면(421b) 상에는 적어도 하나의 제2 체결 돌기(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 제2 체결 돌기는 상기 제2 서브 하면(421b) 상에서 하부 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 제2 체결 돌기는 후술할 제2 탄성부(430)에 형성된 제2 고정홈(미도시)에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제2 하면(421)은 상기 제1 서브 하면(421a) 및 상기 제2 서브 하면(421b) 사이에 배치되는 제2 단차면(425)을 포함할 수 있다. 상기 제2 단차면(425)은 상기 제1 서브 하면(421a) 및 상기 제2 서브 하면(421b)의 끝단과 서로 연결될 수 있다. 상기 제2 단차면(425)은 상기 제2 단차부(425)로 정의할 수 있다. 즉, 상기 제2 하면(421)은 상기 제1 서브 하면(421a), 제2 서브 하면(421b) 및 제2 단차부(425)를 포함하며 단차 구조를 가질 수 있다.
상기 제2 측면(422)은 상기 제2 상면(423) 및 상기 제2 하면(421) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 측면(422)은 상기 제2 상면(423)과 상기 제2 하면(421)을 연결하는 면일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제2 측면(422)은 상기 제2 서브 하면(421b)과 상기 제2 상면(423)을 연결하는 면일 수 있다. 상기 제2 측면(422)은 후술할 상기 제2 하우징(120)의 제1 내측면(123)과 마주할 수 있다.
상기 제2 측면(422) 상에는 제2 리세스(4221)가 배치될 수 있다. 상기 제2 리세스(4221)는 상기 제2 측면(422)에서 상기 제2 배럴부(410) 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 제2 리세스(4221)는 광축 방향(z축 방향)으로 연장하는 홈 형태를 가질 수 있다. 상기 제2 리세스(4221)는 정면에서 보았을 때 V자 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 가이드부(420)는 제2 삽입홀(420h1)을 포함할 수 있다. 상기 제2 삽입홀(420h1)은 상기 제2 가이드부(420)의 일면 및 타면을 관통하는 홀일 수 있다. 여기서 상기 제2 가이드부(420)의 일면은 상기 제1 렌즈배럴(200)과 마주하는 면일 수 있고, 상기 타면은 상기 일면과 반대되는 면으로 이미지 센서(900)와 마주하는 면일 수 있다.
상기 제2 삽입홀(420h1) 내에는 제2 핀(450)이 배치될 수 있다. 상기 제2 핀(450)은 상기 제2 삽입홀(420h1)을 관통하며 배치될 수 있다. 상기 제2 핀(450)은 광축 방향(z축 방향)으로 연장하는 형태를 가질 수 있다. 상기 제2 핀(450)은 상기 제1 핀(250)과 이격되며 상기 제1 핀(250)과 평행할 수 있다. 상기 제2 핀(450)은 상기 제2 렌즈배럴(400)보다 긴 광축 방향 길이를 가질 수 있다. 상기 제2 핀(450)은 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120) 중 적어도 하나의 하우징에 결합될 수 있다. 상기 제2 렌즈배럴(400)은 상기 제2 핀(450)을 이동축으로 광축 방향으로 이동할 수 있다. 이를 통해, 상기 제2 렌즈배럴(400)에 배치된 상기 제3 렌즈부(405)는 줌 기능 및/또는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다.
상기 제2 탄성부(430)는 상기 제2 가이드부(420) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 탄성부(430)는 상기 제2 가이드부(420)의 제2 상면(423), 제2 하면(421) 및 제2 측면(422) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 탄성부(430)는 상기 제2 가이드부(420)와 결합할 수 있다.
상기 제2 탄성부(430)는 제3 탄성부재(431) 및 제4 탄성부재(432)를 포함할 수 있다.
상기 제3 탄성부재(431)는 상기 제2 가이드부(420)와 결합할 수 있다. 상기 제3 탄성부재(431)는 상기 제2 측면(422) 상에서 설정된 위치에 배치될 수 있다.
상기 제3 탄성부재(431)는 상기 제2 측면(422)과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 탄성부재(431)는 제7 영역(431a), 제8 영역(431b) 및 제9 영역(431c)을 포함할 수 있다.
상기 제7 영역(431a) 및 상기 제8 영역(431b)은 상기 제2 가이드부(420)의 제2 측면(422) 상에 배치되며 서로 이격될 수 있다. 상기 제7 영역(431a) 및 상기 제8 영역(431b)은 상기 제2 측면(422) 중 상기 제2 리세스(4221)가 배치되지 않은 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 제9 영역(431c)은 상기 제7 영역(431a) 및 상기 제8 영역(432b) 사이에 배치되어 두 영역(431a, 431b)을 연결할 수 있다. 상기 제9 영역(431c)은 상기 제2 리세스(4221)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제9 영역(431c)은 상기 제2 리세스(4221)와 대응되는 V자 형상을 가질 수 있다.
상기 제4 탄성부재(432)는 상기 제2 가이드부(420) 상에 배치될 수 있다. 상기 제4 탄성부재(432)는 상기 제2 가이드부(420)와 결합할 수 있다.
상기 제4 탄성부재(432)는 제10 영역(432a), 제11 영역(432b) 및 제12 영역(432c)을 포함할 수 있다.
상기 제10 영역(432a)은 상기 제2 가이드부(420)의 제2 하면(421) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제10 영역(432a)은 상기 제2 가이드부(420)의 제2 서브 하면(421b) 상에 배치될 수 있다. 상기 제10 영역(432a)은 제2 고정홈(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제2 고정홈은 상기 제2 체결 돌기와 대응되는 영역에 배치될 수 있고, 상기 제2 체결 돌기와 대응되는 형태를 가질 수 있다.
상기 제11 영역(432b)은 상기 제10 영역(432a)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 영역(432b)은 상기 제10 영역(432a)의 일 끝단에서 절곡되어 상기 제2 가이드부(420)의 제2 측면(422) 상에 배치될 수 있다. 상기 제11 영역(432b)은 상기 제3 탄성부재(431) 상에 배치될 수 있다. 상기 제11 영역(432b)은 상기 제7 영역(431a) 및 상기 제8 영역(431b)과 평행할 수 있다. 상기 제11 영역(432b)은 상기 제3 탄성부재(431)를 커버하며 배치될 수 있다.
상기 제12 영역(432c)은 상기 제11 영역(432b)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제12 영역(432c)은 상기 제11 영역의 일 끝단에서 절곡되어 상기 제2 가이드부(420)의 제2 상면(423) 상에 배치될 수 있다. 상기 제12 영역(432c)은 일부가 상기 제2 상면(423) 상에 배치된 상기 제2 홈(2232) 내에 삽입되어 배치될 수 있다.
즉, 상기 제4 탄성부재(432)는 상기 제7 영역(431a)에 형성된 제2 고정홈이 상기 제2 체결 돌기와 결합하고, 상기 제12 영역(432c)이 상기 제4 홈(4232) 내에 삽입되어 상기 제2 가이드부(420)와 물리적으로 결합할 수 있다. 따라서, 상기 제2 탄성부(430)는 상기 제2 가이드부(420)와 견고하게 결합된 상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 제2 렌즈배럴(400)은 제2 가이드홈(410h1)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 가이드홈(410h1)은 상기 제2 배럴부(410)로부터 외측으로 연장된 영역에 배치될 수 있다. 상기 제2 가이드홈(410h1)은 상기 제1 핀(250)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제2 가이드홈(410h1)은 상기 제1 핀(250)이 삽입되는 공간을 제공할 수 있다. 상기 제2 렌즈배럴(400)은 상기 제1 핀(250) 및 상기 제2 핀(450)에 의해 광축 방향으로 이동할 수 있다. 이때, 상기 제2 가이드홈(410h1)은 일측이 개방된 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 가이드홈(410h1)은 상기 하우징(100)의 제2 내측면과 마주하는 일측이 개방된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 렌즈배럴(400)이 상기 제2 구동부(500)에 의해 이동 시 발생되는 마찰 및 진동을 최소화할 수 있다.
상기 카메라 액추에이터(1000)는 제2 구동부(500)를 포함할 수 있다. 상기 제2 구동부(500)는 상기 하우징(100) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 구동부(500)는 제2 렌즈배럴(400)과 결합할 수 있다. 상기 제2 구동부(500)는 상기 제2 렌즈배럴(400)을 광축 방향(z축 방향)으로 이동시킬 수 있다.
상기 제2 구동부(500)는 제2 구동소자(510), 제2 연장바(520), 제3 완충부재(521) 및 제4 완충부재(522)를 포함할 수 있다. 상기 제2 구동소자(510)는 상기 제1 구동소자(310)와 마찬가지로, 압전부와 발전부를 포함할 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 상세히 설명하기로 한다.
상기 제2 구동소자(510)의 압전부는 피에조 소자(Piezo-electric device)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 구동소자(510)의 압전부는 인가되는 전압에 의해 기계적 변형을 일으키는 재질을 포함할 수 있다. 상기 제2 구동소자(510)의 압전부는 인가되는 전압에 의해 수축 또는 팽창하며 설정된 방향으로 기계적 변형을 일으킬 수 있다. 일례로, 상기 제2 구동소자(510)의 압전부는 인가되는 전압에 의해 광축 방향(z축 방향)으로 기계적 변형을 일으키며 진동을 발생할 수 있다. 또한, 상기 제2 구동소자(510)의 발전부는 마찰형 나노 발전기(TENG: Triboelectric nanogenerator)를 포함할 수 있다. 상기 마찰형 나노 발전기는 압전부의 압전층의 변형에 따라 상기 압전층과의 반복적인 접촉 및 분리가 이루어진다. 그리고, 상기 압전층이 상기 마찰형 나노 발전기에 접촉하면 전기 음성도의 차이에 의해 상기 압전층과 상기 마찰형 나노 발전기의 표면이 양전하 및 음전하로 대전된다. 그리고, 상기 압전층과 마찰형 나노 발전기가 상호 분리되면, 정전기 유도 현상에 의해 상기 마찰형 나노 발전기에 부착된 발전기 전극에 보상 전하가 축적된다. 이에 따라 상기 발전기 전극을 통해 전하 균형이 맞을 때까지 전류가 흐르게 된다. 또한, 상기 압전층이 다시 상기 마찰형 나노 발전기에 가까워지면, 축적되었던 보상 전하가 사라지게 되며, 이에 따라 처음과는 반대 방향의 전류가 전극에 흐르게 된다. 그리고, 이러한 음전하와 양전하로 대전된 압전층과 마찰형 나노 발전기의 반복적인 접촉 및 분리 과정을 통해 발전기 전극을 통해 지속적으로 교류 전류가 흐르게 되어 전류가 생성될 수 있다
상기 제2 구동소자(510)는 제2 원판부(511) 및 제2 돌출부(512)를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 제2 원판부(511)는 상기 제2 구동소자(510)의 압전부 및 발전부를 포함할 수 있다. 그리고, 제2 돌출부(512)는 상기 제2 구동소자(510)의 발전부 상에 형성되어, 상기 제2 구동소자(510)가 하우징에 견고하게 고정되도록 할 수 있다.
상기 제2 원판부(511)는 플레이트 형상을 가지며 상기 제3 홀(113) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 원판부(511)는 상기 제3 홀(113)의 제3 돌기(113a) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 원판부(511)는 상기 복수의 제3 서브돌기 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 돌기(113a)는 상기 제2 원판부(511)를 지지할 수 있다.
상기 제2 돌출부(512)는 상기 제2 원판부(511)의 하부에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 돌출부(512)는 상기 제3 방향(z축 방향) 기준으로 상기 제2 원판부(511) 아래에 배치되며 상기 제2 원판부(511)와 연결될 수 있다. 상기 제1 돌출부(512)는 일부 영역이 상기 제3 홀(113) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 돌출부(512)는 상기 이미지 센서(900) 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 제2 돌출부(512)의 폭(x축, y축 방향)은 광축 방향으로 갈수록 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 돌출부(512)의 폭은 상기 이미지 센서(900)와 인접할수록 감소할 수 있다.
상기 제2 연장바(520)는 광축 방향으로 연장할 수 있다. 상기 제2 연장바(520)는 상기 광축과 평행하게 배치되며 상기 제2 구동소자(510)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 연장바(520)의 상단부는 상기 제2 돌출부(512)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 연장바(520)의 하단부는 상기 하우징(100)의 하단부, 예컨대 상기 제2 하우징(120)의 하단부에 형성된 제5 홀(미도시) 내에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제2 연장바(520)는 일 영역이 상기 제2 렌즈배럴(400)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 연장바(520)는 상기 제2 탄성부(430)에 의해 상기 제2 렌즈배럴(400)과 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 연장바(520)는 상기 제3 탄성부재(431) 및 상기 제4 탄성부재(432) 사이에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제2 연장바(520)는 상기 제3 탄성부재(431)의 제9 영역(431c) 및 상기 제4 탄성부재(432)의 제11 영역(432b) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 연장바(520)는 상기 제3 탄성부재(431)와 상기 제4 탄성부재(432)의 탄성력에 의해 고정될 수 있다.
상기 제2 연장바(520)는 상기 제2 구동소자(510)에서 발생한 진동을 상기 제2 렌즈배럴(400)에 전달할 수 있다. 상기 제2 렌즈배럴(400)은 상기 제2 연장바(520)의 진동 방향에 따라 상측 또는 하측(z축 방향, 광축 방향)으로 이동할 수 있다. 이를 통해, 상기 제2 렌즈배럴(400) 내의 제3 렌즈부(405)가 이동하여 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 줌(zooming) 기능을 수행할 수 있다.
상기 제3 완충부재(521)는 상기 제2 연장바(520) 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 완충부재(521)는 상기 제2 연장바(520)의 상부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 완충부재(521)는 상기 하우징(100)의 제3 홀(113) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 완충부재(521)는 상기 제3 홀(113)의 제3 돌기(113a) 및 제4 돌기(113b) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3 완충부재(521)는 상기 제3 돌기(113a) 및 상기 제4 돌기(113b)에 의해 설정된 위치에 고정될 수 있다. 또한, 상기 제3 완충부재(521)는 상기 제2 연장바(520)가 삽입되는 관통홀을 포함할 수 있다.
상기 제4 완충부재(522)는 상기 제2 연장바(520) 상에 배치될 수 있다. 상기 제4 완충부재(522)는 상기 제2 연장바(520)의 하부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제4 완충부재(522)는 상기 제3 완충부재(521)와 광축 방향으로 이격될 수 있다. 상기 제4 완충부재(522)는 상기 하우징(100)의 제5 홀(미도시) 내에 배치될 수 있다. 상기 제4 완충부재(522)는 상기 제5 홀 내에 삽입되어 배치될 수 있다. 상기 제2 완충부재(322)는 상기 제2 연장바(520)가 삽입되는 관통홀을 포함할 수 있다.
상기 제3 완충부재(521) 및 상기 제4 완충부재(522)는 상기 제2 연장바(520)의 진동에 따른 소음을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제3 완충부재(521) 및 상기 제4 완충부재(522)는 외부 충격에 의해 상기 제2 연장바(520)가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 카메라 액추에이터(1000)는 제1 마그네틱 스케일러(610), 제1 감지부(미도시), 제2 마그네틱 스케일러(620) 및 제2 감지부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 제1 마그네틱 스케일러(610)는 상기 제1 렌즈배럴(200) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 마그네틱 스케일러(610)는 상기 제1 하면(223) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 마그네틱 스케일러(610)는 상기 제1 렌즈배럴(200)의 제1 홈(2231) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 마그네틱 스케일러(610)는 상기 제1 렌즈배럴(200)과 함께 광축 방향을 따라 이동할 수 있다.
상기 제1 마그네틱 스케일러(610)는 복수의 마그넷을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 마그네틱 스케일러(610)는 N극과 S극이 광축 방향으로 번갈아가며 배치될 수 있다.
상기 제1 감지부는 상기 제1 마그네틱 스케일러(610)과 인접하게 배치될 수 있다. 일례로, 상기 제1 감지부는 상기 제1 마그네틱 스케일러(610)와 제1 방향(x축 방향) 또는 제2 방향(y축 방향)으로 마주하며 배치될 수 있다. 상기 제1 감지부는 상기 제1 마그네틱 스케일러(610)의 위치를 감지할 수 있다. 이를 통해 상기 제1 감지부는 상기 제1 마그네틱 스케일러(610)와 함께 이동하는 제1 렌즈배럴(200)의 위치 및 이동을 감지할 수 있다.
상기 제2 마그네틱 스케일러(620)는 상기 제2 렌즈배럴(400) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 마그네틱 스케일러(620)는 상기 제2 상면(423) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 마그네틱 스케일러(620)는 상기 제2 렌즈배럴(400)의 제3 홈(4231) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 마그네틱 스케일러(620)는 상기 제2 렌즈배럴(400)과 함께 광축 방향을 따라 이동할 수 있다.
상기 제2 마그네틱 스케일러(620)는 복수의 마그넷을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 마그네틱 스케일러(620)는 N극과 S극이 광축 방향으로 번갈아가며 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 감지부는 상기 제2 마그네틱 스케일러(620)과 인접하게 배치될 수 있다. 일례로, 상기 제2 감지부는 상기 제2 마그네틱 스케일러(620)와 제1 방향(x축 방향) 또는 제2 방향(y축 방향)으로 마주하며 배치될 수 있다. 상기 제2 감지부는 상기 제2 마그네틱 스케일러(620)의 위치를 감지할 수 있다. 이를 통해 상기 제2 감지부는 상기 제2 마그네틱 스케일러(620)와 함께 이동하는 제2 렌즈배럴(400)의 위치 및 이동을 감지할 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만 실시예에 따른 카메라 액추에이터(1000)는 자이로 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 자이로 센서는 상기 하우징(100) 내에 배치될 수 있다. 상기 자이로 센서는 상기 카메라 액추에이터를 사용하는 사용자의 이동을 감지할 수 있다.
실시예에 따른 카메라 액추에이터(1000)는 기판(800)을 포함할 수 있다. 상기 기판(800)은 상기 하우징(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 기판(800)은 상기 하우징(100)의 일부 영역을 감싸며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(800)은 상기 제2 하우징(120)의 외측 일부를 감싸며 배치될 수 있다. 상기 기판(800)은 상기 하우징(100) 내에 배치된 구성들에 전원 또는 전류를 제공할 수 있다. 즉, 상기 기판(800)은 회로 기판일 수 있고, 경성 인쇄회로기판(Rigid PCB), 연성 인쇄회로기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄회로기판(Rigid Flexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선패턴이 있는 회로기판을 포함할 수 있다. 상기 기판(800)에는 추후 설명할 제1 정류부(760), 제2 정류부(770) 및 커패시터(CL)를 포함하는 축전부가 배치될 수 있다.
상기 기판(800)은 제1 단부(810)를 포함할 수 있다. 상기 제1 단부(810)는 상기 제1 구동부(300)의 제1 구동소자(310) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 단부(810)는 상기 제1 구동소자(310)의 제1 원판부(311)의 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 단부(810)는 상기 제1 원판부(311)의 일면 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 단부(810)는 상기 제2 구동부(500)의 제2 구동소자(510) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 단부(820)는 상기 제2 구동소자(510)의 제2 원판부(511) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 단부(810)는 상기 제2 원판부(511)의 일면 상에 배치될 수 있다.
상기 기판(800)은 제2 단부(820)를 포함할 수 있다. 상기 제1 단부(810)는 상기 제1 단부(810)와 이격될 수 있다. 또한, 상기 제2 단부(820)는 광축 방향을 기준으로 상기 제1 단부(810)와 중첩되지 않는 영역에 배치될 수 있다.
상기 제2 단부(820)는 상기 제1 구동부(300)의 제1 구동소자(310) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 단부(820)는 상기 제1 구동소자(310)의 제1 원판부(311) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 단부(810)는 상기 제1 원판부(311)의 일면과 반대되는 타면 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 단부(820)는 상기 제2 구동부(500)의 제2 구동소자(510) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 단부(820)는 상기 제2 구동소자(510)의 제2 원판부(511) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 단부(820)는 상기 제2 원판부(511)의 일면과 반대되는 타면 상에 배치될 수 있다.
즉, 상기 기판(800)은 상기 제1 구동소자(310) 및 상기 제2 구동소자(510)에 전원을 공급할 수 있다. 이에 따라 상기 제1 구동부(300) 및 상기 제2 구동부(500)는 인가된 전원에 의해 상기 제1 렌즈배럴(200) 및 상기 제2 렌즈배럴(400)을 각각 구동할 수 있다.
실시예에 따른 카메라 액추에이터(1000)는 이미지 센서(900)를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서(900)는 상기 제1 렌즈부(105), 상기 제2 렌즈부(205) 및 상기 제3 렌즈부(405) 순서로 지나는 광을 수집하여 이미지로 변환할 수 있다. 상기 이미지 센서(900)는 상기 렌즈부들(105, 205, 405)의 렌즈와 광축이 일치되도록 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(900)의 광축과 렌즈의 광축은 얼라이먼트(alignment)될 수 있다.
도 9는 실시예에 따른 하우징의 분해 사시도이고, 도 10은 실시예에 따른 제2 하우징의 정면도이다. 도 9 및 도 10을 참조하여 실시예에 따른 하우징(100)을 보다 상세히 설명한다.
상기 하우징(100)은 상하부 일부 영역이 오픈될 수 있고, 내부에 수용 공간을 포함할 수 있다. 상기 하우징(100)은 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)을 포함할 수 있다. 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)은 서로 결합하여 내부에 수용 공간을 형성할 수 있고, 분리 가능한 구조로 제공될 수 있다.
상기 제1 하우징(110)은 상기 제1 렌즈부(105)를 수용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈부(105)는 상기 제1 하우징(110)의 제1 홀(111) 내에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 하우징(120)은 내에는 상기 제1 렌즈배럴(200) 및 제2 렌즈배럴(400)이 배치될 수 있다.
상기 제2 하우징(120)은 내측 하면(121), 내측 상면(122), 제1 내측면(123) 및 제2 내측면(124)을 포함할 수 있다.
상기 제2 하우징(120)의 내측 하면(121)은 상기 제1 렌즈배럴(200) 제1 하면(223), 상기 제2 렌즈배럴(400)의 제2 하면(421)과 마주하는 면일 수 있다. 상기 내측 하면(121)은 상기 제2 단차부(425)와 마주하는 면일 수 있다.
상기 내측 상면(122)은 상기 내측 하면(121)과 제2 방향(y축 방향)으로 마주할 수 있다. 상기 제2 하우징(120)의 내측 상면(122)은 상기 제1 렌즈배럴(200)의 제1 상면(221), 상기 제2 렌즈배럴(400)의 제2 상면(423)과 마주하는 면일 수 있다. 상기 내측 상면(122)은 상기 제1 단차부(225)와 마주하는 면일 수 있다.
상기 제2 하우징(120)의 제1 내측면(123)은, 상기 내측 하면(121) 및 상기 내측 상면(122) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 내측면(123)은 상기 내측 하면(121)의 일 끝단과 상기 내측 상면(122)의 일 끝단을 연결할 수 있다. 상기 제2 하우징(120)의 제1 내측면(123)은 상기 제2 렌즈배럴(400)의 측부와 마주할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내측면(123)은 상기 제2 렌즈배럴(400)의 제2 측면(422)과 마주하는 면일 수 있다. 자세하게, 상기 제1 내측면(123)은 상기 제4 탄성부재(432)의 제11 영역(432b)과 마주할 수 있다.
상기 제2 하우징(120)의 제2 내측면(124)은 상기 내측 하면(121) 및 상기 내측 상면(122) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 내측면(124)은 상기 내측 하면(121)의 타 끝단과 상기 내측 상면(122)의 타 끝단을 연결할 수 있다. 상기 제2 내측면(124)은 상기 제1 내측면(123)과 제1 방향(x축 방향)으로 마주할 수 있다. 상기 제2 하우징(120)의 제2 내측면(124)은 상기 제1 렌즈배럴(200)의 측부와 마주할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 내측면(124)은 상기 제1 렌즈배럴(200)의 제1 측면(222)과 마주하는 면일 수 있다. 자세하게, 상기 제2 내측면(124)은 상기 제2 탄성부재(232)의 제5 영역(232b)과 마주할 수 있다.
상기 제2 하우징(120)은 가이드턱(125)을 포함할 수 있다. 상기 가이드턱(125)은 상기 내측 하면(121) 상에 배치될 수 있다. 상기 가이드턱(125)은 상기 내측 하면(121)으로부터 내측 상면(122) 방향으로 돌출되는 형태를 가지며 광축 방향으로 연장할 수 있다.
상기 가이드턱(125)의 광축 방향 길이는 상기 내측 하면(121)의 광축 방향 길이와 같을 수 있다. 이 경우, 상기 가이드턱(125)은 상기 제1 하우징(110)과 연결되는 상기 내측 하면(121)의 경계에서부터 상기 내측 하면(121)의 끝단까지 광축 방향으로 연장할 수 있다.
또한, 상기 가이드턱(125)의 광축 방향 길이는 상기 내측 하면(121)의 광축 방향 길이보다 짧을 수 있다. 이 경우, 상기 가이드턱(125)은 상기 내측 하면(121)의 경계에서부터 광축 방향으로 연장할 수 있고, 상기 내측 하면(121)의 끝단과 이격될 수 있다.
상기 가이드턱(125)은 상기 제1 구동부(300)보다 상기 제2 구동부(500)와 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 가이드턱(125)은 상기 제1 핀(250)보다 상기 제2 핀(450)과 인접하게 배치될 수 있다.
이하에서는 실시 예에 따른 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 여기에서, 상기 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)는 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다. 따라서, 이하에서는 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)를 통틀어 구동 소자(700)라 하고, 이에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 11a는 실시 예에 따른 구동 소자의 분해 사시도이고, 도 11b는 실시 예에 따른 구동 소자의 단면도이고, 도 12는 실시 예에 따른 구동 소자의 압전부에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 13a는 도 12의 압전부가 제1 변형되는 상태에서의 발전 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 13b는 도 12의 압전부가 제2 변형되는 상태에서의 발전 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 11a 내지 도 13b를 참조하여 실시 예의 구동 소자에 대해 설명하면 다음과 같다.
구동소자(700)는 압전부(710), 제1 발전부(720), 제2 발전부(730), 제1 스페이서(740) 및 제2 스페이서(750)를 포함할 수 있다.
압전부(710)는 압전층(711), 제1 압전 전극(712) 및 제2 압전 전극(713)을 포함할 수 있다.
압전층(711)은 인가되는 전원에 의해 기계적 변형을 일으키는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 압전층(711)은 세라믹 재질을 포함할 수 있다. 일 예로, 압전층(711)은 ZnO, AlN, LiNbO4, 납 안티몬 주석산염(lead antimony stannate), 납 마그네슘 탄탈산염(lead magnesium tantalate), 납 니켈 탄탈산염(lead nickel tantalate), 티탄산염(titanates), 텅스텐산염(tungstates), 지르콘산염(zirconates), 또는 납 지르콘산염 티탄산염[Pb(ZrxTi1-x)O3(PZT)], 납 란탄 지르콘산염 티탄산염(PLZT), 납 니오브 지르콘산염 티탄산염(PNZT), BaTiO3, SrTiO3, 납 마그네슘 니오브산염, 납 니켈 니오브산염, 납 망간 니오브산염, 납 아연 니오브산염, 납 티탄산염을 포함하는 납, 바륨, 비스무스, 또는 스트론튬의 니오브산염(niobates) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 압전층(711)은 1㎛ 내지 10mm의 두께를 가질 수 있다.
압전층(711)의 일면에는 제1 압전 전극(712)이 배치될 수 있다. 또한, 압전층(711)의 타면에는 제2 압전 전극(713)이 배치될 수 있다.
상기 제1 압전 전극(712) 및 제2 압전 전극(713)에는 전압이 인가될 수 있다. 그리고, 상기 제1 압전 전극(712) 및 제2 압전 전극(713)에는 인가 전압에 따른 전위차가 발생하고, 상기 발생한 전위차에 대응하여 상기 압전층(711)의 변형이 발생할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 압전 전극(712)에는 구동 전압이 인가되고, 상기 제2 압전 전극(713)에는 그라운드 전압이 인가될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 압전 전극(712)에는 포지티브 극성의 구동 전압이 인가될 수 있다.
이에 따라, 도 12의 (a)를 참조하면, 상기 상기 압전층(711), 상기 제1 압전 전극(712) 및 제2 압전 전극(713)은 상기 포지티브 극성의 구동 전압의 크기에 대응되게 +z축 방향으로 변형(또는 팽창)될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 압전 전극(712)에는 네거티브 극성의 구동 전압이 인가될 수 있다. 이에 따라, 상기 상기 압전층(711), 상기 제1 압전 전극(712) 및 제2 압전 전극(713)은 상기 네거티브 극성의 구동 전압의 크기에 대응되게 -z축 방향으로 변형(또는 팽창)될 수 있다. 또한, 상기 제1 압전 전극(712)에 전압이 인가되지 않는 경우(또는 0V), 상기 상기 압전층(711), 상기 제1 압전 전극(712) 및 제2 압전 전극(713)은 표면이 평면 상태를 유지할 수 있다.
상기 제1 압전 전극(712) 및 제2 압전 전극(713)은 PEDOT, PANI(Polyaniline), Polypyrrole, PI(Polyimide), 파릴렌(Parylene), PMMA(Polymethly Methacrylate), PVA(Polyvinylalcohol), PVP(polyvinylphenol) 등의 도전성 또는 절연성 폴리머에 전도성 CNT가 분산되어 있는 재료로 형성된다. 절연성 폴리머는 투명 절연물질로서 상기 CNT를 결합시키는 결합제(binder)로서의 기능을 가지며, 도전성 폴리머는 결합제로서 뿐 아니라 도전 경로를 제공한다. 도전성 CNT로는 DWCNT(Double-Walled Carbon Nano Tube) 또는 MWCNT(Multi-Walled Carbon Nano Tube)가 사용될 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 압전 전극(712) 및 제2 압전 전극(713)은 상기 압전층(711)의 변형에 대응하게 변형되는 플렉서블 또는 스트레처블한 특성을 가진 금속물질로 형성될 수 있다.
이와 같은 제1 압전 전극(712) 및 제2 압전 전극(713)은 1nm 내지 100nm의 두께를 가질 수 있다.
한편, 상기 압전층(711), 제1 압전 전극(712) 및 제2 압전 전극(713)에는 이들을 관통하는 제1 관통 홀(714)이 형성될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(714)은 상기에서 설명한 제1 연장부(320) 또는 제2 연장부(520)가 삽입되는 삽입 홀일 수 있다.
상기와 같은 압전층(711), 제1 압전 전극(712) 및 제2 압전 전극(713)을 포함하는 압전부(710)의 일측에는 제1 발전부(720)가 배치된다. 또한, 상기 압전층(711), 제1 압전 전극(712) 및 제2 압전 전극(713)을 포함하는 압전부(710)의 타측에는 제2 발전부(730)가 배치된다.
이때, 상기 압전부(710)와 제1 발전부(720) 사이에는 제1 스페이서(740)가 배치된다. 또한, 상기 압전부(710)와 상기 제2 발전부(730) 사이에는 제2 스페이서(740)가 배치된다.
상기 제1 스페이서(740)는 상기 압전부(710)가 +z축 방향으로 볼록하게 변형될 수 있도록, 상기 압전부(710)의 변형 공간을 제공할 수 있다. 즉, 상기 제1 스페이서(740)는 상기 압전부(710)와 상기 제1 발전부(720) 사이에 일정 갭을 형성할 수 있다.
또한, 제2 스페이서(750)는 상기 압전부(710)가 -z축 방향으로 볼록하게 변형될 수 있도록, 상기 압전부(710)의 변형 공간을 제공할 수 있다. 즉, 상기 제2 스페이서(750)는 상기 압전부(710)와 상기 제2 발전부(730) 사이에 일정 갭을 형성할 수 있다.
상기 제1 스페이서(740) 및 제2 스페이서(750)는 탄성 재질을 가진 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 스페이서(740) 및 제2 스페이서(750)는 스프링일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 스페이서(740) 및 상기 제2 스페이서(750)는 PDMS(폴리디메틸실록산, polydimethylsiloxane)으로 형성될 수 있다.
상기 제1 스페이서(740) 및 상기 제2 스페이서(750)는 상기 압전부(710)의 변형을 통해 상기 제1 렌즈 배럴 또는 제2 렌즈 배럴이 이동 스트로크 내에서 이동이 가능하도록, 일정 두께를 가질 수 있다. 일 예로, 상기 제1 스페이서(740) 및 상기 제2 스페이서(750)는 100㎛ 내지 1mm의 두께를 가지고, 상기 압전부(710)의 일측 또는 상기 압전부(710)의 타측에 배치될 수 있다.
상기 제1 스페이서(740) 상에는 제1 발전부(720)가 배치된다. 또한, 상기 제2 스페이서(750) 상에는 제2 발전부(730)가 배치된다.
상기 제1 발전부(720)는 마찰형 나노 발전기일 수 있다. 이를 위해, 제1 발전부(720)는 제1 발전층(721) 및 상기 제1 발전 전극(722)을 포함할 수 있다. 상기 제1 발전층(721)은 PDMS(폴리디메틸실록산, polydimethylsiloxane)으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 상기 제1 발전층(721)은 일정 유전율 값을 가지는 폴리머 복합체, 폴리우레탄, 실리콘, 폴리이미드, 및 PET(Polyethylene terephthalate) 중 적어도 어느 하나의 소재를 적용하여 구현될 수도 있을 것이다.
상기 제1 발전층(721)은 상기 제1 스페이서(740)를 통해 상기 제1 압전 전극(712)과 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제1 발전층(721)는 일정 간격 이격된 위치에서 상기 제1 압전 전극(712)의 상면과 마주보며 배치될수 있다. 또한, 상기 구동소자(700)에 의해 렌즈 배럴의 이동될 때, 상기 렌즈 배럴의 이동을 위한 구동력을 제공하는 압전부(710)는 탄력으로 변형이 발생한다. 그리고, 상기 제1 발전층(721)은 상기 압전부(710)의 변형에 의해, 상기 압전부(710)의 상기 제1 압전 전극(712)과 접촉 및 분리를 반복할 수 있다.
상기 제1 발전층(721) 상에는 제1 발전 전극(722)이 배치된다. 상기 제1 발전층(721)과 상기 제1 압전 전극(712) 사이의 반복적인 접촉 및 분리에 의해 전력이 생성되고, 상기 제1 발전 전극(722)에는 상기 생성된 전력에 대응하는 교류 전류가 흐르게 된다.
상기 제1 발전 전극(722)은 PEDOT, PANI(Polyaniline), Polypyrrole, PI(Polyimide), 파릴렌(Parylene), PMMA(Polymethly Methacrylate), PVA(Polyvinylalcohol), PVP(polyvinylphenol) 등의 도전성 또는 절연성 폴리머에 전도성 CNT가 분산되어 있는 재료로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 발전부(730)는 마찰형 나노 발전기일 수 있다. 이를 위해, 제2 발전부(730)는 제2 발전층(731) 및 상기 제2 발전 전극(732)을 포함할 수 있다. 상기 제2 발전층(731)은 PDMS(폴리디메틸실록산, polydimethylsiloxane)으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 상기 제2 발전층(731)은 일정 유전율 값을 가지는 폴리머 복합체, 폴리우레탄, 실리콘, 폴리이미드, 및 PET(Polyethylene terephthalate) 중 적어도 어느 하나의 소재를 적용하여 구현될 수도 있을 것이다.
상기 제2 발전층(731)은 상기 제2 스페이서(750)를 통해 상기 제1 압전 전극(712)과 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제2 발전층(731)는 일정 간격 이격된 위치에서 상기 제2 압전 전극(713)의 상면과 마주보며 배치될수 있다. 또한, 상기 구동소자(700)에 의해 렌즈 배럴의 이동될 때, 상기 렌즈 배럴의 이동을 위한 구동력을 제공하는 압전부(710)는 탄력으로 변형이 발생한다. 그리고, 상기 제2 발전층(731)은 상기 압전부(710)의 변형에 의해, 상기 압전부(710)의 상기 제2 압전 전극(713)과 접촉 및 분리를 반복할 수 있다.
상기 제2 발전층(731) 상에는 제2 발전 전극(732)이 배치된다. 상기 제2 발전층(731)과 상기 제2 압전 전극(713) 사이의 반복적인 접촉 및 분리에 의해 전력이 생성되고, 상기 제2 발전 전극(732)에는 상기 생성된 전력에 대응하는 교류 전류가 흐르게 된다.
상기 제2 발전 전극(732)은 PEDOT, PANI(Polyaniline), Polypyrrole, PI(Polyimide), 파릴렌(Parylene), PMMA(Polymethly Methacrylate), PVA(Polyvinylalcohol), PVP(polyvinylphenol) 등의 도전성 또는 절연성 폴리머에 전도성 CNT가 분산되어 있는 재료로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 실시 예에서의 구동소자(700)는 압전부(710)를 이용하여 렌즈 배럴을 이동 스트로크 내에서 원하는 목표 위치로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 렌즈 배럴의 이동을 위해 상기 압전부(710)가 변형될 때, 상기 압전부(710)의 변형에 의해 상기 제1 발전부(720) 또는 제2 발전부(730)에서 정전기가 발생하고, 상기 발생한 정전기에 의해 전력이 생성될 수 있다. 다시 말해서, 실시 예에서의 구동소자(700)는 자체적으로 전력을 생성하여 저장하고, 상기 저장한 전력을 이용하여 상기 렌즈 배럴을 이동시키기 위한 구동력을 제공할 수 있다.
도 13a를 참조하면, 제1 발전부(720)는 압전부(710)의 압전층(711) 및 제1 압전 전극(712)과 반복적으로 접촉 및 분리가 이루어짐에 의해 생성할 수 있다.
도 13a의 (a)는 압전부(710)가 초기 상태의 평면 상태를 유지한 경우를 나타낸 것이다. 도 13a의 (b)는 압전부(710)가 변형이 이루어짐에 따라 상기 압전층(711)과 제1 압전 전극(712)이 상기 제1 발전부(720)의 제1 발전층(721)으로 이동한 경우를 나타낸 것이다. 그리고, 도 13a의 (c)는 압전부(710)가 변형이 이루어짐에 따라 상기 제1 압전 전극(712)이 상기 제1 발전부(720)의 제1 발전층(721)과 접촉한 경우를 나타낸 것이다.
그리고, 압전부(710)는 제1 변형 동작 시에, 도 13a의 (a) 상태에서, (b) 상태로 변경되고, 이후 다시 (c) 상태로 변경된다. 또한, 압전부(710)는 상기 (c) 상태로 변경된 상태에서 다시 역순으로 (b) 및 (a) 상태로 변경될 수 있다. 이에 따라, 상기와 같은 동작이 반복됨에 따라 상기 제1 발전층(721)과 상기 제1 압전 전극(712)은 접촉 및 분리 동작을 반복하게 된다. 그리고 상기 접촉 및 분리의 반복적인 동작에 의해 정전기가 발생하고, 이에 따른 전력이 생성될 수 있다.
즉, 상기 제1 발전부(720)는 마찰형 나노 발전기(TENG: Triboelectric nanogenerator)이며, 이의 제1 발전층(721)은 상기 압전층(711)과의 반복적인 접촉 및 분리가 이루어진다. 그리고, 상기 압전층(711)이 상기 제1 발전층(721)에 접촉하면 전기 음성도의 차이에 의해 상기 압전층(711)과 상기 제1 발전층(721)의 표면이 양전하 및 음전하로 대전된다. 그리고, 상기 압전층(711)과 제1 발전층(721)이 서로 분리(이격)되면, 정전기 유도 현상에 의해 이들과 연결된 외부 회로(미도시)로 음전하가 이동하면서, 이에 따른 보상 전하가 축적된다. 이에 따라 상기 제1 발전 전극(722)에는 이들의 전하 균형이 맞을 때까지 전류가 흐르게 된다. 또한, 상기 압전층(711)이 다시 상기 제1 발전층(721)에 가까워지면, 축적되었던 보상 전하가 사라지게 되며, 이에 따라 처음과는 반대 방향의 전류가 흐르게 된다. 그리고, 이러한 음전하와 양전하로 대전된 압전층(711)과 제1 발전층(721)의 반복적인 접촉 및 분리 과정을 통해 발전기 전극을 통해 지속적으로 교류 전류가 흐르게 되어 전류가 생성될 수 있다.
도 13b를 참조하면, 제2 발전부(730)는 압전부(710)의 압전층(711) 및 제2 압전 전극(713)과 반복적으로 접촉 및 분리가 이루어짐에 의해 생성할 수 있다.
도 13b의 (a)는 압전부(710)가 초기 상태의 평면 상태를 유지한 경우를 나타낸 것이다.
도 13b의 (b)는 압전부(710)가 변형이 이루어짐에 따라 상기 압전층(711)과 제2 압전 전극(713)이 상기 제2 발전부(730)의 제2 발전층(731)으로 이동한 경우를 나타낸 것이다. 그리고, 도 13b의 (c)는 압전부(710)가 변형이 이루어짐에 따라 상기 제2 압전 전극(713)이 상기 제2 발전부(730)의 제2 발전층(731)과 접촉한 경우를 나타낸 것이다.
그리고, 압전부(710)는 이와 같은 제2 변형 동작 시에, 도 13b의 (a) 상태에서, (b) 상태로 변경되고, 이후 다시 (c) 상태로 변경된다. 또한, 압전부(710)는 상기 (c) 상태로 변경된 상태에서 다시 역순으로 (b) 및 (a) 상태로 변경될 수 있다. 이에 따라, 상기와 같은 동작이 반복됨에 따라 상기 제2 발전층(731)과 상기 제2 압전 전극(713)은 접촉 및 분리 동작을 반복하게 된다. 그리고 상기 접촉 및 분리의 반복적인 동작에 의해 정전기가 발생하고, 이에 따른 전력이 생성될 수 있다.
즉, 상기 제2 발전부(730)는 마찰형 나노 발전기(TENG: Triboelectric nanogenerator)이며, 이의 제2 발전층(731)은 상기 압전층(711)과의 반복적인 접촉 및 분리가 이루어진다. 그리고, 상기 압전층(711)이 상기 제2 발전층(731)에 접촉하면 전기 음성도의 차이에 의해 상기 압전층(711)과 상기 제2 발전층(731)의 표면이 양전하 및 음전하로 대전된다. 그리고, 상기 압전층(711)과 제2 발전층(731)이 서로 분리(이격)되면, 정전기 유도 현상에 의해 이들과 연결된 외부 회로(미도시)로 음전하가 이동하면서, 이에 따른 보상 전하가 축적된다. 이에 따라 상기 제2 발전 전극(732)에는 이들의 전하 균형이 맞을 때까지 전류가 흐르게 된다. 또한, 상기 압전층(711)이 다시 상기 제2 발전층(731)에 가까워지면, 축적되었던 보상 전하가 사라지게 되며, 이에 따라 처음과는 반대 방향의 전류가 흐르게 된다. 그리고, 이러한 음전하와 양전하로 대전된 압전층(711)과 제2 발전층(731)의 반복적인 접촉 및 분리 과정을 통해 발전기 전극을 통해 지속적으로 교류 전류가 흐르게 되어 전류가 생성될 수 있다.
도 14는 실시 예에 따른 축전부를 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 구동소자(700)는 축전부에 연결될 수 있다.
축전부는 상기 제1 발전부(720)의 제1 발전 전극(722)과, 상기 압전부(710)의 제1 압전 전극(712)에 연결되는 제1 정류부(760)를 포함할 수 있다. 상기 제1 정류부(760)는 상기 제1 발전부(720)에서 생성된 교류 전력을 직류 전력으로 정류하여 출력할 수 있다.
축전부는 상기 제2 발전부(730)의 제2 발전 전극(732)과, 상기 압전부(710)의 제2 압전 전극(713)에 연결되는 제2 정류부(770)를 포함할 수 있다. 상기 제2 정류부(770)는 상기 제2 발전부(730)에서 생성된 교류 전력을 직류 전력으로 정류하여 출력할 수 있다.
축전부는 전력 저장부를 포함할 수 있다. 일 예로, 전력 저장부는 부하 커패시터(CL)로 구현 가능하나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같이 축전부는 상기 제1 발전부(720) 또는 제2 발전부(730)에서 생성된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 전력 저장부에 저장할 수 있다. 그리고, 상기 전력 저장부에 저장된 전력은 추후 상기 구동소자(700)를 통해 렌즈 배럴의 구동력을 제공하기 위한 구동 전력으로 사용될 수 있다.
도 15는 실시 예에 따른 구동 소자의 제1 변형 예를 나타낸 도면이고, 도 16는 실시 예에 따른 구동 소자의 제2 변형 예를 나타낸 도면이며, 도 17a 및 도 17b는 실시 예에 따른 구동 소자의 제3 변형 예를 나타낸 도면이다.
이하에서는 실시 예에 따른 구동소자(700)의 변형 예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
한편, 실시 예에서의 구동소자(700)의 면적이 커질수록 이에 따른 렌즈 배럴의 구동력이 증가할 수 있다. 또한, 구동소자(700)의 면적이 커질수록 이에 따라 생성되는 전력이 증가할 수 있다.
따라서, 실시 예에서는 상기 구동소자(700)의 면적을 최대한 증가시켜 이에 따른 구동력 및 전력을 증가시킬 수 있도록 한다.
도 3에서와 같이, 제1 실시 예에서의 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)는 제1 렌즈부(105)와 인접하게 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 구동소자(310)는 하우징의 제2 홀(112) 내에 삽입되었고, 제2 구동소자(510)는 하우징의 제3 홀(113) 내에 삽입되었다.
이와 다르게, 도 16을 참조하면, 제1 변형 예에서는 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)는 상호 일정간격 이격된 위치에서, 상기 제1 렌즈부(105)의 주위를 둘러싸며 배치될 수 있다.
여기에서, 제1 구동소자(310)의 면적은 실질적으로 상기 제1 구동소자를 구성하는, 압전층, 제1 압전 전극, 제2 압전 전극, 제1 발전층, 제1 발전 전극, 제2 발전층 및 제2 발전 전극을 포함하는 각각의 구성의 면적을 의미할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 구동소자(310)의 일측면은 상기 제1 렌즈부(105)의 외측 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈부(105)의 외측은 볼록한 원 형상을 가진다. 따라서, 상기 제1 구동소자(310)의 일측면은 내측 방향으로 함몰된 오목 형상을 가질 수 있다.
또한, 제2 구동소자(510)의 면적은 실질적으로 상기 제2 구동소자를 구성하는, 압전층, 제1 압전 전극, 제2 압전 전극, 제1 발전층, 제1 발전 전극, 제2 발전층 및 제2 발전 전극을 모두 포함하는 각각의 구성의 면적을 의미할 수 있다.
이에 따라, 상기 제2 구동소자(510)의 일측면은 상기 제1 렌즈부(105)의 외측 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈부(105)의 외측은 볼록한 원 형상을 가진다. 따라서, 상기 제2 구동소자(510)의 일측면은 내측 방향으로 함몰된 오목 형상을 가질 수 있다.
이때, 상기 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510) 중 적어도 하나는 광축 방향으로 이미지 센서(900)와 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 이는 제1 렌즈부(105)의 면적이 상기 이미지 센서(900)의 면적보다 작기 때문이다. 그러나, 상기 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)는 상기 제1 렌즈부(105)와 인접하게 배치되고, 이에 따라 상기 제1 렌즈부(105)를 노출하면서 상기 제1 렌즈부(105) 주위를 둘러싸며 배치되기 때문에, 상기 이미지 센서(900)로 제공되는 빛에는 영향을 주지 않는다.
이에 따르면, 실시 예에서는 제1 렌즈부(105)를 통과하는 빛에 영향을 주지 않으면서, 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)의 전체적인 면적을 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 제1 렌즈 배럴의 구동력 또는 제2 렌즈 배럴의 구동력을 증가시킴과 동시에 생성되는 전력을 증가시킬 수 있다.
이와 다르게, 도 17을 참조하면, 제2 변형 예에서는 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)는 상기 제1 렌즈부(105)가 아닌 이미지 센서(900)와 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 제1 변형 예에서의 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)는 상기 제1 렌즈부(105)에 인접하게 배치되어 상기 제1 렌즈부(105)의 주위를 둘러싸며 배치되었다.
이와 다르게, 제2 변형 예에서의 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)는 상기 이미지 센서(900)와 인접하게 배치되어, 상기 이미지 센서(900)의 주위를 둘러싸며 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 구동소자(310)의 일측면은 상기 이미지 센서(900)의 외측 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(900)의 외측은 사각 형상을 가진다. 따라서, 상기 제1 구동소자(310)의 일측면은 내측 방향으로 함몰된 오목한 사각 형상을 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 제2 구동소자(510)의 일측면은 상기 이미지 센서(900)의 외측 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(900)의 외측은 볼록한 원 형상을 가진다. 따라서, 상기 제2 구동소자(510)의 일측면은 내측 방향으로 함몰된 오목한 사각 형상을 가질 수 있다.
한편, 상기 제1 변형 예 및 제2 변형 예는 상기 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)가 x축 방향으로 나란히 배열된 구조를나타내었다.
이와 다르게, 제3 변형 예에서의 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)는 하우징 내에서 서로 마주보며 배치될 수 있다.
도 17a 및 도 17b를 참조하면, 일 예로, 제1 구동소자(310)는 상기 제1 렌즈부(105)를 노출하는 개구부를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 구동소자(310)는 상기 제1 렌즈부(105)의 주위를 둘러싸며 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 변형 예에서, 상기 제1 구동소자(310)는 제2 구동소자(510)와 나란히 배치됨에 따라, 상기 제2 구동소자(510)가 배치되는 영역만큼 면적이 감소하였다. 이와 다르게, 제3 변형 예에서, 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)는 서로 마주보며 배치된다. 이에 따라, 제3 변형 예에서는 제1 변형 예 대비, 제1 구동소자(310)의 면적을 적어도 2배 이상 증가시킬 수 있다.
또한, 제2 구동소자(510)는 상기 이미지 센서(900)를 노출하는 개구부를 가질 수 있다. 또한, 상기 제2 구동소자(510)는 상기 이미지 센서(900)의 주위를 둘러싸며 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 변형 예에서, 상기 제1 구동소자(310)는 제2 구동소자(510)와 나란히 배치됨에 따라, 상기 제2 구동소자(510)가 배치되는 영역만큼 면적이 감소하였다. 이와 다르게, 제3 변형 예에서, 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)는 서로 마주보며 배치된다. 이에 따라, 제3 변형 예에서는 제1 변형 예 대비, 제2 구동소자(510)의 면적을 적어도 2배 이상 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 제3 변형 예에서의 상기 제1 구동소자(310) 및 제2 구동소자(510)는 광축 방향에서 적어도 일부가 상호 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 경우에 따라 제3 변형 예에서, 상기 제1 구동소자(310)에는 상기 제2 구동소자(510)의 연장바가 통과하는 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 이때 상기 홀의 직경은 상기 연장바의 직경보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 구동소자(310)에 의해 상기 제2 구동소자(510)의 연장바의 움직임이 제한되는 상황을 방지할 수 있다. 또한, 제3 변형 예에서, 상기 제2 구동소자(510)에는 상기 제1 구동소자(310)의 연장바가 통과하는 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 이때 상기 홀의 직경은 상기 연장바의 직경보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 구동소자(510)에 의해 상기 제1 구동소자(510)의 연장바의 움직임이 제한되는 상황을 방지할 수 있다.
한편, 실시 예에서는 상기 제1 구동 소자(310) 및 제2 구동 소자(510)의 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 정류부의 동작을 제어하여, 상기 발전부를 통해 생성된 전력이 커패시터에 저장되도록 한다.
또한, 상기 제어부는 제1 렌즈 배럴(200) 또는 제2 렌즈 배럴(400)의 이동 조건에서, 상기 커패시터에 저장된 전력을 이용하여 상기 제1 구동 소자(310) 또는 제2 구동 소자(510)에 구동 전력을 공급할 수 있다.
도 18은 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 19는 실시예에 따른 카메라 모듈에서 일부 구성이 생략된 사시도이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(10)은 하나 또는 복수의 카메라 액추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 카메라 모듈(10)은 제1 카메라 액추에이터(1000) 및 제2 카메라 액추에이터(2000)를 포함할 수 있고, 상기 제1 카메라 액추에이터(1000) 및 상기 제2 카메라 액추에이터(2000)를 보호하는 커버 케이스(15)를 포함할 수 있다.
상기 제1 카메라 액추에이터(1000)는 복수의 렌즈를 지지하며 제어부의 제어 신호에 상기 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜 줌 기능 또는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 제1 카메라 액추에이터(1000)는 앞서 상술한 도 1 내지 도 17의 카메라 액추에이터일 수 있다.
상기 제2 카메라 액추에이터(2000)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 액추에이터일 수 있다. 이 경우, 외부에서 상기 카메라 모듈(10)에 입사된 광은 상기 제2 카메라 액추에이터(2000)에 먼저 입사될 수 있다. 또한, 상기 제2 카메라 액추에이터(2000)에 입사된 광은 광의 경로가 변화되어 상기 제1 카메라 액추에이터(1000)로 입사될 수 있고, 상기 제1 카메라 액추에이터(1000)를 통과한 광은 이미지 센서(900)로 입사될 수 있다.
도 20은 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다. 또한, 도 21은 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 제3 구동부에 대한 도면이고, 도 22은 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 제3 하우징에 대한 도면이다. 또한, 도 23 및 도 24은 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 프리즘 유닛에 대한 도면이다.
도 20 내지 도 24를 참조하여 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터를 보다 상세히 설명한다.
도 20을 참조하면, 상기 제2 카메라 액추에이터(2000)는 커버 부재(2100), 제3 하우징(2200), 제3 구동부(2300) 및 프리즘 유닛(2400)을 포함할 수 있다.
상기 커버 부재(2100)는 내부에 수용 공간을 포함하며 적어도 하나의 측면이 오픈될 수 있다. 일례로, 상기 커버 부재(2100)는 서로 연결된 복수의 측면이 오픈되는 구조를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 커버 부재(2100)는 외부로부터 광이 입사되는 전면과 상기 제1 카메라 액추에이터(1000)와 대응되는 하면 및 상기 전면과 반대되는 후면이 오픈된 구조를 가질 수 있으며, 후술할 프리즘 유닛(2400)의 광 이동 경로를 제공할 수 있다.
상기 커버 부재(2100)는 리지드(rigid)한 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 커버 부재(2100)는 수지, 금속, 세라믹 등의 재질을 포함할 수 있고, 상기 수용 공간 내에 배치되는 제3 하우징(2200)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 부재(2100)는 상기 제3 하우징(2200), 상기 제3 구동부(2300) 및 상기 프리즘 유닛(2400) 등을 감싸며 배치되며 상기 구성들을 지지할 수 있다.
도 21을 참조하면, 상기 제3 구동부(2300)는 구동부 회로기판(2310), 코일부(2330), 마그넷(2350)을 포함할 수 있다.
상기 구동부 회로기판(2310)은 전원부(미도시)와 연결되어 상기 코일부(2330)에 전원을 인가할 수 있다. 상기 구동부 회로기판(2310)은 경성 인쇄회로기판(Rigid PCB), 연성 인쇄회로기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄회로기판(Rigid Flexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선패턴이 있는 회로기판을 포함할 수 있다.
상기 코일부(2330)는 상기 구동부 회로기판(2310)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 코일부(2330)는 하나 또는 복수의 코일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 코일부(2330)는 제1 코일부(2331), 제2 코일부(2332) 및 제3 코일부(2333)를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 코일부들(2331, 2332, 2333)은 서로 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동부 회로기판(2310)은 'ㄷ'자 형태를 가질 수 있고, 상기 제1 코일부(2331) 및 상기 제2 코일부(2332)는 서로 마주하는 상기 구동부 회로기판(2310)의 제1 및 제2 면 상에 각각 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 코일부(2333)는 상기 구동부 회로기판(2310)의 제1 및 제2 면을 연결하는 제3 면 상에 배치될 수 있다.
상기 마그넷(2350)은 하나 또는 복수의 마그넷을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 마그넷(2350)은 상기 코일부(2330)와 대응되는 영역에 배치되는 제1 마그넷(2351), 제2 마그넷(2352) 및 제3 마그넷(2353)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 마그넷(2351)은 상기 구동부 회로기판(2310)의 제1 면 상에서 상기 제1 코일부(2331)와 대응되는 영역 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 마그넷(2352)은 상기 구동부 회로기판(2310)의 제2 면 상에서 상기 제2 코일부(2332)와 대응되는 영역 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 마그넷(2353)은 상기 구동부 회로기판(2310)의 제3 면 상에서 상기 제3 코일부(2333)와 대응되는 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 제3 구동부(2300)는 홀 센서를 더 포함할 수 있다. 일례로, 상기 홀 센서는 제1 코일부(2331) 및 제2 코일부(2332) 중 선택되는 하나의 코일부와 인접하게 배치되는 제1 홀센서(미도시) 및 상기 제3 코일부(2333)와 인접하게 배치되는 제 2 홀센서(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 제3 구동부(2300)는 상기 프리즘 유닛(2400)을 틸팅할 수 있다. 상기 제3 구동부(2300)는 상기 프리즘 유닛(2400)을 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅 제어할 수 있다.
도 22를 참조하면, 상기 제3 하우징(2200)은 상기 프리즘 유닛(2400)을 수용할 수용 공간을 포함할 수 있다. 상기 제3 하우징(2200)은 복수의 내측면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 하우징(2200)은 상기 구동부 회로기판(2310)의 제1 영역과 대응되는 제1 면(2200S1), 상기 구동부 회로기판(2310)의 제2 영역과 대응되는 제2 면(2200S2) 및 상기 구동부 회로기판(2310)의 제3 영역과 대응되는 제3 면(2200S3)을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제3 하우징(2200)은 상기 제1 코일부(2331)와 대응되는 제1 면(2200S1), 상기 제2 코일부(2332)와 대응되는 제2 면(2200S2) 및 상기 제3 코일부(2333)와 대응되는 제3 면(2200S3)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제3 하우징(2200)은 상기 제1 면(2200S1) 및 상기 제2 면(2200S2)과 연결되며, 상기 제3 면(2200S3)과 연결되는 제4 면(2200S4)을 포함할 수 있다.
상기 제3 하우징(2200)은 복수의 하우징 홀(2210)을 포함할 수 있다. 상기 하우징 홀(2210)은 상기 제3 하우징(2200)의 외측면과 내측면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 상기 복수의 하우징 홀(2210)은 제1 내지 제3 하우징 홀(2211, 2212, 2213)을 포함할 수 있다. 상기 제1 하우징 홀(2211)은 상기 제1 면(2200S1)과 상기 제1 면(2200S1)과 대응되는 외측면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 상기 제2 하우징 홀(2212)은 상기 제2 면(2200S2)과 상기 제2 면(2200S2)과 대응되는 외측면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 상기 제3 하우징 홀(2213)은 상기 제3 면(2200S3)과 상기 제3 면(2200S3)과 대응되는 외측면을 관통하는 관통홀일 수 있다.
상기 제1 하우징 홀(2211)은 상기 제1 코일부(2331)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 하우징 홀(2211)은 상기 제1 코일부(2331)와 대응되는 크기 및 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 코일부(2331)는 상기 제1 하우징 홀(2211) 내에 일부 또는 전체가 삽입되어 배치될 수 있다.
상기 제2 하우징 홀(2212)은 상기 제2 코일부(2332)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 하우징 홀(2212)은 상기 제2 코일부(2332)와 대응되는 크기 및 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 코일부(2332)는 상기 제2 하우징 홀(2212) 내에 일부 또는 전체가 삽입되어 배치될 수 있다.
상기 제3 하우징 홀(2213)은 상기 제3 코일부(2333)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 하우징 홀(2213)은 상기 제3 코일부(2333)와 대응되는 크기 및 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 코일부(2333)는 상기 제3 하우징 홀(2213) 내에 일부 또는 전체가 삽입되어 배치될 수 있다.
도 23 및 도 24를 참조하면, 상기 프리즘 유닛(2400)은 상기 제3 하우징(2200) 내에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 프리즘 유닛(2400)은 상기 제3 하우징(2200)의 수용 공간 내에 배치될 수 있다.
상기 프리즘 유닛(2400)은 프리즘(2410) 및 상기 프리즘(2410) 상에 배치되는 프리즘 무버(2430)를 포함할 수 있다.
상기 프리즘(2410)은 직각 프리즘일 수 있다. 상기 프리즘(2410)은 외부에서 입사된 광의 방향을 반사시킬 수 있다. 즉, 상기 프리즘(2410)은 외부로부타 상기 제2 카메라 액추에이터(2000)에 입사된 광의 경로를 상기 제1 카메라 액추에이터(1000) 방향으로 변경할 수 있다.
상기 프리즘 무버(2430)는 상기 프리즘(2410) 상에 배치될 수 있다. 상기 프리즘 무버(2430)는 상기 프리즘(2410)을 감싸며 배치될 수 있다. 상기 프리즘 무버(2430)는 적어도 하나의 측면이 오픈될 수 있고, 내부에 수용 공간을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 프리즘 무버(2430)는 서로 연결된 복수의 외측면이 오픈되는 구조를 가질 수 있다. 일례로, 상기 프리즘 무버(2430)는 상기 프리즘(2410)과 대응되는 외측면이 오픈된 구조를 가질 수 있고, 내부에 제1 공간(2435)으로 정의되는 수용 공간을 포함할 수 있다.
상기 프리즘 무버(2430)는 내측면(2435S)을 포함할 수 있다. 상기 내측면(2435S)는 상기 제1 공간(2435)을 구성하는 내측면일 수 있다. 상기 제1 공간(2435)은 상기 프리즘(2410)과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 공간(2435)의 내측면(2435S)은 상기 프리즘(2410)과 직접 접촉할 수 있다.
상기 프리즘 무버(2430)는 단턱(2436)을 포함할 수 있다. 상기 단턱(2436)은 상기 제1 공간(2435) 내에 배치될 수 있다. 상기 단턱(2436)은 상기 프리즘(2410)을 가이드 및/또는 안착부의 기능을 할 수 있다. 자세하게, 상기 프리즘(2410)의 외측에는 상기 단턱(2436)과 대응되는 돌출부를 형성될 수 있다. 상기 프리즘(2410)은 상기 돌출부가 상기 프리즘 무버(2430)의 단턱(2436)에 가이드되어 상기 제1 공간(2435) 내에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 프리즘 무버(2430)는 상기 프리즘(2410)을 효과적으로 지지할 수 있다. 또한, 상기 프리즘(2410)은 설정된 위치에 안착될 수 있고, 상기 프리즘 무버(2430) 내에서의 향상된 얼라인 특성을 가질 수 있다.
상기 프리즘 유닛(2400)은 복수의 외측면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 무버(2430)는 복수의 외측면을 포함할 수 있다. 상기 프리즘 무버(2430)는 상기 제3 하우징(2200)의 제1 면(2200S1)과 대응되는 제1 외측면(2430S1), 상기 제2 면(2200S2)과 대응되는 제2 외측면(2430S2), 상기 제3 면(2200S3)과 대응되는 제3 외측면(2430S3) 및 상기 제4 면(2200S4)과 대응되는 제4 외측면(2430S4)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 프리즘 무버(2430)는 복수의 리세스를 포함할 수 있다. 상기 리세스는 상기 프리즘 무버(2430)의 외측면 상에서 상기 제1 공간(2435) 방향으로 오목한 형태를 가지는 홈일 수 있다. 상기 복수의 리세스는 제3 리세스(2433R1), 제4 리세스(2433R2) 및 제5 리세스(2433R3)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 리세스(2433R1)는 상기 제1 외측면(2430S1) 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 리세스(2433R1)는 상기 제1 하우징 홀(2211)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제4 리세스(2433R2)는 상기 제2 외측면(2430S2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제4 리세스(2433R2)는 상기 제2 하우징 홀(2212)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제5 리세스(2433R3)는 상기 제3 외측면(2430S3) 상에 배치될 수 있다. 상기 제5 리세스(2433R3)는 상기 제3 하우징 홀(2213)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 하우징 홀(2211)은 상기 제1 코일부(2331)와 대응될 수 있고, 상기 제2 하우징 홀(2212)은 상기 제2 코일부(2332)와 대응될 수 있다. 또한, 상기 제3 하우징 홀(2213)은 상기 제3 코일부(2333)와 대응될 수 있다.
상기 리세스 내에는 상기 마그넷(2350)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 마그넷(2351)은 상기 제3 리세스(2433R1) 내에, 상기 제2 마그넷(2352)은 상기 제4 리세스(2433R2) 내에, 상기 제3 마그넷(2353)은 상기 제5 리세스(2433R3) 내에 각각 배치되어 서로 이격될 수 있다.
상기 프리즘 유닛(2400)은 상기 제3 구동부(2300)의 구동부에 의해 제1 축(x축) 또는 제2 축(y축)으로 틸팅 제어할 수 있다. 여기서 제1 축 틸팅은 도면에 도시된 x축 방향을 회전축으로 하여 상하 방향(y축 방향; 제2 방향)으로 틸팅되는 것을 의미할 수 있고, 제2 축 틸팅은 도면에 도시된 y축 방향을 회전축으로 하여 좌우 방향(x축 방향; 제1 방향)으로 틸팅되는 것을 의미할 수 있다.
상기 프리즘 유닛(2400)은 전원 인가시 상기 제3 코일부(2333) 및 상기 제3 마그넷(2353)에서 발생하는 인력, 척력을 바탕으로 틸트 제어될 수 있다.
자세하게, 상기 제3 구동부(2300)는 상기 제1 코일부(2331), 상기 제2 코일부(2332), 상기 제1 마그넷(2351) 및 상기 제2 마그넷(2352)이 형성하는 가상의 제1 선(미도시)을 축으로 하여 상기 프리즘 유닛(2400)을 회전 이동 가능하게 제공될 수 있다. 여기서 상기 제1 선은 제1 방향(x축 방향)으로 연장하는 선일 수 있다.
상기 제3 코일부(2333) 및 상기 제3 마그넷(2353)은 상기 제1 선을 회전축으로 상기 프리즘 유닛(2400)을 상하 방향(y축 방향)으로 회전 이동할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 코일부(2333)와 상기 제3 마그넷(2353)의 제3-1 마그넷 사이에는 척력이 발생하고, 상기 제3 코일부(2333)와 상기 제3 마그넷(2353)의 제3-2 마그넷 사이에는 인력이 발생할 수 있다. 여기서 상기 제3-1 마그넷 및 상기 제3-2 마그넷은 제3 방향(z축 방향)으로 마주할 수 있다. 이 경우, 상기 프리즘 유닛(2400)은 형성된 전자기력에 의해 상부 방향(y축 방향 기준)으로 틸팅될 수 있다.
또한, 상기 제3 코일부(2333)와 상기 제3 마그넷(2353)의 제3-1 마그넷 사이에는 인력이 발생하고, 상기 제3 코일부(2333)와 상기 제3 마그넷(2353)의 제3-2 마그넷 사이에는 척력이 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 프리즘 유닛(2400)은 형성된 전자기력에 의해 하부 방향(y축 방향 기준)으로 틸팅될 수 있다.
상기 프리즘 유닛(2400)은 전원 인가 시 상기 제1 코일부(2331), 상기 제2 코일부(2332), 상기 제1 마그넷(2351) 및 상기 제2 마그넷(2352)에서 발생하는 인력, 척력을 바탕으로 틸트 제어될 수 있다.
자세하게, 상기 제3 구동부(2300)는 상기 제3 마그넷(2353), 상기 제3 코일부(2333)가 형성하는 가상의 제2 선(미도시)을 축으로 하여 상기 프리즘 유닛(2400)을 회전 이동 가능하게 제공될 수 있다. 여기서 상기 제2 선은 제2 방향(y축 방향)으로 연장하는 선일 수 있다.
상기 제1 코일부(2331), 상기 제2 코일부(2332), 상기 제1 마그넷(2351) 및 상기 제2 마그넷(2352)은 상기 제2 선을 회전축으로 상기 프리즘 유닛(2400)을 좌우 방향(x축 방향)으로 회전 이동할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 코일부(2331)와 상기 제1 마그넷(351)의 제1-1 마그넷 사이에는 척력이 발생하고, 상기 제1 코일부(2331)와 상기 제1 마그넷(2351)의 제1-2 마그넷 사이에는 인력이 발생할 수 있다. 또한, 상기 제2 코일부(2332)와 상기 제2 마그넷(2352)의 제2-1 마그넷 사이에는 인력이 발생하고, 상기 제2 코일부(2332)와 상기 제2 마그넷(2352)의 제2-2 마그넷 사이에는 척력이 발생할 수 있다. 여기서, 상기 제1-1 마그넷과 상기 제2-1 마그넷은 제1 방향으로 마주할 수 있고, 상기 제1-2 마그넷과 상기 제2-2 마그넷은 제1 방향으로 마주할 수 있다. 이 경우, 상기 프리즘 유닛(2400)은 형성된 전자기력에 의해 좌측 방향(x축 방향 기준)으로 틸팅될 수 있다.
또한, 상기 제1 코일부(2331)와 상기 제1 마그넷(2351)의 제1-1 마그넷 사이에는 인력이 발생하고, 상기 제1 코일부(2331)와 상기 제1 마그넷(2351)의 제1-2 마그넷 사이에는 척력이 발생할 수 있다. 또한, 상기 제2 코일부(2332)와 상기 제2 마그넷(2352)의 제2-1 마그넷 사이에는 척력이 발생하고, 상기 제2 코일부(2332)와 상기 제2 마그넷(2352)의 제2-2 마그넷 사이에는 인력이 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 프리즘 유닛(2400)은 형성된 전자기력에 의해 우측 방향(x축 방향 기준)으로 틸팅될 수 있다.
즉, 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터(2000)는 VCM(Voice Coil Motor) 방식을 포함하는 제3 구동부(2300)에 의해 입사된 광의 이동 경로를 제어할 수 있다. 그러나 실시예는 이에 제한하지 않으며, 상기 제3 구동부(2300)는 압전소자, 예컨대 피에조 소자(Piezo-electric device)를 포함하거나, 형상기억합금 등을 포함할 수 있고, 상기 피에조 소자 및/또는 형상기억합금을 이용하여 입사된 광의 이동 경로를 제어할 수 있다.
도 25는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도이다.
도 25를 참조하면, 상기 이동 단말기(3)는 후면에 제공된 카메라 모듈(10), 자동 초점 장치(31) 및 플래쉬 모듈(33)을 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(10)은 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 카메라 모듈(10)은 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(10)은 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 소정의 디스플레이부에 표시될 수 있으며, 메모리에 저장될 수 있다. 상기 이동 단말기 바디의 전면에도 카메라(미도시)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 카메라 모듈(10)은 제1 카메라 모듈(10A)과 제2 카메라 모듈(10B)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 카메라 모듈(10A) 및 상기 제2 카메라 모듈(10B) 중 적어도 하나는 상술한 카메라 모듈, 예컨대 도 1 내지 도 20에 따른 카메라 모듈(10)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈(10)은 줌 기능, 오토포커스 기능과 함께 OIS 기능을 구현할 수 있다.
상기 자동 초점 장치(31)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 상기 카메라 모듈(10)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.
상기 플래쉬 모듈(33)은 그 내부에 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(33)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.
다음으로 도 26은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량(5)의 사시도이다. 예를 들어, 도 26은 실시예에 따른 카메라 모듈(10)이 적용된 차량운전 보조장치를 구비하는 차량의 외관도이다.
도 26을 참조하면, 실시예의 차량(5)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(53FL, 53RL), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 상기 센서는 카메라 센서(51)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 카메라(51)는 실시예에 따른 카메라 모듈(10)이 적용된 카메라 센서일 수 있다.
실시예의 차량(5)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라 센서(51)를 통해 영상 정보를 획득할 수 있고, 영상 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(51)는 차량(5)의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하고, 프로세서(미도시)는 이러한 전방 영상에 포함된 오브젝트를 분석하여 영상 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(51)가 촬영한 영상에 차선, 인접차량, 주행 방해물, 및 간접도로 표시물에 해당하는 중앙 분리대, 연석, 가로수 등의 오브젝트가 촬영된 경우, 프로세서는 이러한 오브젝트를 검출하여 영상 정보에 포함시킬 수 있다.
이때, 프로세서는 카메라 센서(51)를 통해 검출된 오브젝트와의 거리 정보를 획득하여, 영상 정보를 더 보완할 수 있다. 영상 정보는 영상에 촬영된 오브젝트에 관한 정보일 수 있다.
이러한 카메라 센서(51)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라 센서(51)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 프로세서에 전달할 수 있다.
이때, 카메라 센서(51)는 오브젝트의 측정정확도를 향상시키고, 차량(5)과 오브젝트와의 거리 등의 정보를 더 확보할 수 있도록 스테레오 카메라를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 렌즈를 포함하는 이동부; 및
    상기 이동부를 광축 방향으로 이동시키는 구동부;를 포함하고,
    상기 구동부는,
    압전부; 및
    상기 압전부 상에 배치되는 발전부를 포함하고,
    상기 발전부는,
    상기 압전부에 구동 전압이 미인가되면, 상기 압전부와 분리되고,
    상기 이동부의 이동을 위해 상기 압전부에 구동 전압이 인가되면, 반복적으로 상기 압전부와 접촉 및 분리되는,
    렌즈 이동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압전부는,
    압전층;
    상기 압전층의 일면 상에 배치된 제1 압전 전극;
    상기 압전층의 타면 상에 배치된 제2 압전 전극을 포함하고,
    상기 발전부는,
    상기 제1 압전 전극 상에 배치된 제1 발전층과, 상기 제1 발전층 상에 배치된 제1 발전 전극을 포함하는 제1 발전부; 및
    상기 제2 압전 전극 상에 배치된 제2 발전층과, 상기 제2 발전층 상에 배치된 제2 발전 전극을 포함하는 제2 발전부를 포함하고,
    상기 구동부는,
    상기 제1 압전 전극과 상기 제1 발전층 사이에 배치된 제1 스페이서; 및
    상기 제2 압전 전극과 상기 제2 발전층 사이에 배치된 제2 스페이서를 포함하는
    렌즈 이동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동부가 제1 광축 방향으로 이동시, 상기 압전부는 상기 제1 발전부와 반복적으로 접촉 및 분리되고,
    상기 이동부가 상기 제1 광축 방향과 반대되는 제2 광축 방향으로 이동시, 상기 압전부는 상기 제2 발전부와 반복적으로 접촉 및 분리되는
    렌즈 이동 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징에 배치되는 기판을 포함하고,
    상기 하우징 내에 배치되고, 렌즈를 포함하는 고정부; 및
    상기 하우징 내에 배치되고, 상기 고정부와 반대편에 배치되는 이미지 센서를 포함하는
    렌즈 이동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 제1 발전부와 연결되는 제1 정류부와,
    상기 제2 발전부와 연결되는 제2 정류부와,
    상기 제1 및 제2 정류부와 연결되는 커패시터를 포함하는
    렌즈 이동 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 압전부, 상기 제1 발전부 및 상기 제2 발전부는 상기 고정부의 주위를 둘러싸며 배치되는
    렌즈 이동 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 압전부, 상기 제1 및 제2 발전부 중 적어도 하나는 광축 방향에서 상기 이미지 센서와 중첩되어 배치되는
    렌즈 이동 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 압전부, 상기 제1 발전부 및 상기 제2 발전부는 상기 고정부의 주위를 둘러싸며 배치되는
    렌즈 이동 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 압전부의 변형에 기반한 구동력을 상기 이동부에 전달하는 연장바를 포함하고,
    상기 압전층, 상기 제1 압전 전극, 상기 제2 압전 전극, 상기 제1 발전층, 상기 제1 발전 전극, 상기 제2 발전층 및 상기 제2 발전 전극 각각에는, 광축 방향에서 정렬되고 상기 연장바가 삽입되는 관통 홀이 형성된
    렌즈 이동 장치.
  10. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되고, 렌즈를 포함하는 고정부;
    상기 하우징 내에 배치되고, 렌즈를 포함하는 이동부;
    상기 하우징 내에 배치되고, 상기 이동부를 광축 방향으로 이동시키는 구동부; 및
    상기 하우징 내에 배치되고, 상기 고정부 및 상기 이동부와 광축 방향으로 정렬되는 이미지 센서를 포함하고,
    상기 이동부는,
    상기 하우징 내에서 상기 고정부와 광축 방향으로 이격되어 배치되는 제1 렌즈 배럴; 및
    상기 하우징 내에서 상기 이동부와 상기 광축 방향으로 이격되어 배치되는 제2 렌즈 배럴을 포함하고,
    상기 구동부는,
    상기 하우징 내에서 상기 제1 렌즈 배럴과 결합하고, 상기 제1 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제1 구동부; 및
    상기 하우징 내에서 상기 제2 렌즈 배럴과 결합하고, 상기 제2 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제2 구동부;를 포함하고,
    상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부 각각은,
    압전층과, 상기 압전층의 일면 상에 배치된 제1 압전 전극과, 상기 압전층의 타면 상에 배치된 제2 압전 전극을 포함하는 압전부;
    상기 제1 압전 전극 상에 배치된 제1 발전층과, 상기 제1 발전층 상에 배치된 제1 발전 전극을 포함하는 제1 발전부;
    상기 제2 압전 전극 상에 배치된 제2 발전층과, 상기 제2 발전층 상에 배치된 제2 발전 전극을 포함하는 제2 발전부;
    상기 제1 압전 전극과 상기 제1 발전층 사이에 배치된 제1 스페이서; 및
    상기 제2 압전 전극과 상기 제2 발전층 사이에 배치된 제2 스페이서를 포함하고,
    상기 압전부에 구동 전압이 미인가되면, 상기 압전부는 상기 제1 및 제2 발전부와 분리되고,
    상기 압전부에 제1 구동 전압이 인가되면, 상기 압전부는 상기 제1 발전부와 반복적으로 접촉 및 분리되고,
    상기 압전부에 제2 구동 전압이 인가되면, 상기 압전부는 상기 제2 발전부와 반복적으로 접촉 및 분리되는
    렌즈 이동 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 발전부와 연결되는 제1 정류부와,
    상기 제2 발전부와 연결되는 제2 정류부와,
    상기 제1 및 제2 정류부와 연결되는 커패시터를 포함하는
    렌즈 이동 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동부는 광축과 수직한 방향에서 상호 이격되고, 상기 고정부를 둘러싸며 배치되는
    렌즈 이동 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동부는 광축과 수직한 방향에서 상호 이격되고, 상기 이미지 센서를 둘러싸며 배치되는
    렌즈 이동 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동부는 상기 하우징 내에서 상기 광축 방향으로 서로 마주보며 배치되고,
    상기 제1 및 제2 구동부 중 하나는 상기 고정부를 둘러싸며 배치되고,
    상기 제1 및 제2 구동부 중 다른 하나는 상기 이미지 센서를 둘러싸며 배치되는
    렌즈 이동 장치.
  15. 제1 렌즈부를 포함하는 제1 렌즈배럴, 상기 제1 렌즈부와 광축 방향으로 이격되는 제2 렌즈부를 포함하는 제2 렌즈 배럴, 및 상기 제2 렌즈부와 상기 광축 방향으로 이격되는 제3 렌즈부를 포함하는 제3 렌즈 배럴;
    상기 제2 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제1 압전부 및 상기 제1 압전부의 동작에 따라 상기 제1 압전부와 접촉 및 분리되어 전력을 생성하는 제1 발전부를 포함하는 제1 구동부;
    상기 제3 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제2 압전부 및 상기 제2 압전부와 접촉 및 분리되어 전력을 생성하는 제2 발전부를 포함하는 제2 구동부;
    상기 제1 및 제2 구동부와 연결되고, 상기 제1 및 제2 구동부를 통해 생성된 전력을 직류 전력으로 변환하여 저장하는 축전부; 및
    상기 축전부에 저장된 전력을 이용하여 상기 제1 및 제2 압전부에 구동 전력을 공급하고, 상기 구동 전력에 기반하여 상기 제2 렌즈 배럴 및 제3 렌즈 배럴 중 적어도 하나가 광축 방향으로 이동되도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 발전부는,
    상기 제2 렌즈 배럴이 이동되는 조건에서, 상기 제1 압전부와 반복적으로 접촉 및 분리되어 전력을 생성하고,
    상기 제2 발전부는,
    상기 제3 렌즈 배럴이 이동되는 조건에서, 상기 제2 압전부와 반복적으로 접촉 및 분리되어 전력을 생성하는
    카메라 장치.
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