CN102810970B - 音圈电动机 - Google Patents

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Abstract

公开了一种VCM，该VCM包括形成有开口的底座；布置在所述底座的上表面上且其中安装有透镜的线轴；固定在所述底座上以面对所述线轴周边的多个磁体；包括每个磁体和所述线轴并固定到所述线轴暴露于磁体之间的部分的线圈组件；以及包括所述磁体和所述线圈组件的盖容器。

Description

音圈电动机
本申请要求享有2011年4月7日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2011-0032250的优先权，在此通过引用将其公开并入本文。
技术领域
本公开涉及音圈电动机。
背景技术
近来，能够存储数字图像和活动图像的超小数字摄像机被安装在智能电话和平板PC上。与智能电话和平板PC安装在一起的常规摄像机包括透镜和接收通过透镜的光的图像传感器模块。常规的小型摄像机不能调节透镜和图像传感器模块之间的间隙，所以在实现高质量数字图像或活动图像方面有困难。
近来，已经开发出一种VCM(音圈电动机)以调节摄像机的图像传感器模块和透镜之间的间隙。常规的VCM包括安装有透镜的线轴、安装在线轴周边的线圈和与线圈相对的磁体。向线圈施加电流产生的磁场以及磁体产生的磁场驱动线轴调节摄像机的图像传感器模块和透镜之间的间隙。
不过，常规VCM的缺点在于，线圈布置在线轴的周边，在增加线圈缠绕长度方面有困难并且减弱了线轴的驱动力，使得随着线轴尺寸的增加缠绕的线圈长度减小，因此难以增大线轴的尺寸，从而难以增大线轴的尺寸。
发明内容
本公开涉及提供一种音圈电动机(VCM)，其被配置成改善线轴的驱动力并增大线轴的尺寸，从而可以获得用于增大线轴上安装的透镜的尺寸的适当结构。
在本公开的一个总体方面中，提供了一种音圈电动机(VCM)，该电动机包括：形成有开口的底座；布置在所述底座的上表面上且其中安装有透镜的线轴；固定在所述底座上以面对所述线轴周边的多个磁体；围绕每个磁体和所述线轴并固定到所述线轴的暴露于磁体之间的部分的线圈组件；以及包围所述磁体和所述线圈组件的盖容器。
在本公开的一些示范性实施例中，所述线轴可以包括线轴体以及从所述线轴体的外部侧表面穿过所述磁体突出的突耳。
在本公开的一些示范性实施例中，所述线轴体可以采取圆柱形状，每个所述突耳可以从所述线轴体的外部侧表面以等距离突出。
在本公开的一些示范性实施例中，每个所述磁体可以布置在所述突耳的两侧并与所述线圈组件有一定距离。
在本公开的一些示范性实施例中，可以绕着所述线轴体布置四个突耳。
在本公开的一些示范性实施例中，每个突耳面对所述线圈组件的每个侧表面可以与所述线圈组件平行布置，一对相邻布置的突耳的每个侧表面可以成直角布置。
在本公开的一些示范性实施例中，可以通过粘合剂将每个突耳和线圈组件相互附着。
在本公开的一些示范性实施例中，在从顶部平面图观看时，所述线圈组件可以采取正方形条的形状。
在本公开的一些示范性实施例中，每个突耳面对所述线圈组件的底表面可以形成有线圈组件支撑体，用于支撑所述线圈组件。
在本公开的一些示范性实施例中，每个磁体可以采取三棱柱的形状。
在本公开的一些示范性实施例中，所述磁体面对所述线轴外部侧表面的一个侧表面可以形成有弯曲表面，与所述线轴的外部侧表面具有相同间隙，与所述弯曲表面汇合的剩余其他侧表面可以形成有垂直表面。
在本公开的一些示范性实施例中，每个磁体可以采取板的形状。
在本公开的一些示范性实施例中，所述透镜和所述线轴可以是一体地形成的。
在本公开的一些示范性实施例中，每个磁体都可以形成有第一高度，所述线圈组件可以形成有比所述第一高度更低的第二高度，用于获得所述线轴的冲程长度。
在本公开的一些示范性实施例中，二等分所述线圈组件高度的线圈组件中心与二等分所述磁体高度的磁体中心对准。
在本公开的一些示范性实施例中，所述VCM还可以包括弹性支持线轴底表面的弹性构件。
在本公开的一些示范性实施例中，所述弹性构件固定于所述底座和所述磁体之间。
在本公开的一些示范性实施例中，所述弹性构件可以包括分别布置在所述线轴底表面的第一和第二弹性构件，所述线圈组件的一个末端和面对所述线圈组件所述一个末端的另一末端可以电连接到所述第一和第二弹性构件。
在本公开的一些示范性实施例中，所述弹性构件可以包括由所述磁体固定的外部弹性单元、固定到所述线轴并布置在所述外部弹性单元内侧的内部弹性单元，以及连接所述外部弹性单元和所述内部弹性单元的连接弹性单元。
在本公开的一些示范性实施例中，可以在所述盖容器面对所述线圈组件的内部侧表面上或所述线圈组件的外部侧表面上形成绝缘构件，使所述盖容器和所述线圈组件绝缘。
本公开要解决的技术问题不限于上述问题，从以下描述，本领域的技术人员将清楚地认识到至此尚未提到的任何其他技术问题。
根据本公开的音圈电动机的优点在于，改善了线轴的驱动力并增大线轴的尺寸，从而有了用于增大线轴上安装的透镜的尺寸的适当结构。
附图说明
包括附图是为了提供对公开的进一步理解，附图被并入本申请并构成其一部分，附图图示了本公开的实施例，并与描述一起用于解释本公开的原理。在附图中：
图1是根据本公开示范性实施例的音圈电动机的部分切开透视图；
图2是从图1提取的线轴、线圈组件和磁体的透视图；
图3是沿图2的线I-I’截取的截面图；以及
图4是沿图2的线II-II’截取的截面图。
具体实施方式
参考以下对示例性实施例的具体描述和附图将更容易理解本发明的优点和特征。
为了简洁清晰起见省略了公知功能、配置或构造的详细说明，以免因不必要的细节使本公开的描述模糊不清。于是，本公开不限于下文将要描述的示范性实施例，而是可以实现为其他形式。
在附图中，为了方便起见，可能放大或缩小部件的宽度、长度、厚度等。此外，在整个说明书中，将向附图解释中的同样元件分配同样的附图标记，将省略彼此重复的解释。
现在，将参考附图详细描述根据本公开的音圈电动机。
图1是根据本公开示范性实施例的音圈电动机的部分切开透视图，图2是从图1提取的线轴、线圈组件和磁体的透视图，图3是沿图2的线I-I’截取的截面图，图4是沿图2的线II-II’截取的截面图。
参考图1到4，音圈电动机(VCM，700)包括底座(100)、线轴(200)、多个磁体(300)、线圈组件(400)和盖容器(500)。此外，VCM(700)还可以包括弹性构件(600)。
底座(100)可以采取例如板形，可以在中心形成开口，开口穿过底座(100)的上表面和与底座(100)上表面相对的底表面。
线轴(200)可以包括线轴体(210)和突耳(220)。线轴体(210)可以采取圆柱形状，其中形成有中空的孔，且其内表面处形成有例如阴螺纹单元(213)。
线轴体(210)的内部可以布置有内部填充的柱面透镜(230)，透镜(230)的周边可以形成有阳螺纹单元(233)，其中透镜(230)的阳螺纹单元(233)和线轴体(210)的阴螺纹单元(213)相互以螺旋组合方式耦合。
尽管本公开的示范性实施例解释并例示了以螺旋组合方式相互耦合的线轴体(210)和透镜(230)，但显然可以一体化地形成线轴体(210)和透镜(230)。
突耳(220)可以从线轴体(210)周边以柱形突出，可以包括从线轴体(210)周边突出的多个突耳。例如，四个突耳(220)可以从线轴体(210)周边突出，每个突耳(220)都是从线轴体(210)周边以等距离形成的。
从线轴体(210)的周边突出的四个突耳(220)的每个都是同样尺寸，将突耳(220)与线圈组件(下文描述)相对的每个侧表面形成为平坦的。
同时，将从线轴体(210)周边突出的四个突耳(220)的每个的侧表面和线圈组件(下文描述)形成为平行的，并且以直角相邻布置的突耳(220)的每个侧表面布置为垂直。
磁体(300)插入相邻地形成于线轴(200)的线轴体(210)处的一对突耳(220)之间。在本公开的示范性实施例中形成四个突耳(220)的情况下，磁体的数量也是四个。本公开示范性实施例中的每个磁体(300)都布置在底座(100)的上表面上。
在本公开的示范性实施例中，在例如四个突耳(220)形成于线轴体(210)周边的情况下，四个磁体(300)布置在线轴体(210)的突耳(220)之间。在本公开的示范性实施例中，每个磁体(300)可以基本采取例如三棱柱的形状。与基本为三棱柱形状的每个磁体(300)相对的两个末端的任一个末端布置在底座(100)的上表面上，基本构成三棱柱形状的三个侧表面中与线轴体(210)周边相对的一个侧表面形成为弯曲表面，曲率类似于线轴体(210)的周边。
同时，垂直布置不面对线轴体(210)的周边的其余两个侧表面。在本公开的示范性实施例中，每个突耳(220)的侧表面比磁体(300)上不与线轴体(210)的周边汇合的两个侧表面突出得更向前，由此可以防止线圈组件(400，下文描述)和磁体(300)之间的接触干扰。
尽管本公开的示范性实施例解释并例示了基本为三棱柱的柱形磁体(300)，但显然磁体(300)可以采取板形。
线圈组件(400)可以包裹磁体(300)和线轴(200)。线圈组件(400)由绝缘树脂绝缘的长电线形成以缠绕线轴(200)和磁体(300)。或者，可以将缠绕为能够包裹线轴(200)和磁体(300)的充分形状的线圈组件(400)耦合到线轴(200)。应当明了，线圈组件(400)采取正方形框的形状并固定到线轴体(210)的突耳(220)的侧表面。在本公开的示范性实施例中，线圈组件(400)和突耳(220)可以利用例如粘合剂相互耦合。
为了将线圈组件(400)固定到突耳(220)的侧表面，可以为突耳(220)的底表面形成线圈组件支撑体(222)，其中线圈组件支撑体(222)可以采取从突耳(220)的侧表面的底侧开始的杆或耳状物形状。正方形框形的线圈组件(400)与突耳(222)的侧表面平行布置，也与磁体(300)上的两个垂直侧表面平行布置。
因为线轴(200)的突耳(220)的侧表面从磁体(300)突出，所以在线圈组件(400)和磁体(300)之间形成间隙，通过该间隙使得线圈组件(400)和磁体(300)不会相互干扰。
在本公开的示范性实施例中，因为磁体(300)布置在线圈组件(400)内部且线圈组件(400)形成于磁体(300)外部，所以线圈组件(400)面对每个磁体(300)中一对相互垂直的侧表面。于是，可以增大电磁力以驱动线轴(200)，因为线轴(200)不受线圈组件(400)的绕组数目和/或绕线长度的限制，所以可以增强线轴(200)的上下容量，以自由调节安装在线轴(200)上的透镜尺寸。
同时，线圈组件(400)的高度(hc)小于磁体(300)的高度(hm)，以在线圈组件(400)与线轴(200)一起上下运动时获得线轴(200)的冲程高度。
在线圈组件(400)的高度小于磁体(300)的高度的情况下，可以将二等分线圈组件(400)高度的线圈组件中心与二等分磁体(300)的磁体中心对准。或者，显然，根据线轴(200)的驱动特性，线圈组件(400)的线圈组件中心高于或低于磁体中心。
弹性构件(600)布置在线轴体(210)的底表面并弹性地支撑线轴(200)。
弹性构件(600)可以包括固定在底座(100)和磁体(300)之间的外部弹性单元、固定到线轴体(210)的底表面的内部弹性单元以及连接外部弹性单元和内部弹性单元的连接弹性单元。在本公开的示范性实施例中，弹性构件(600)可以包括相互电绝缘的第一和第二弹性构件，线圈组件(400)耦合到线轴(200)的一个末端电连接到第一弹性构件，面对线圈组件(400)的所述一个末端的另一末端可以电连接到第二弹性构件。
弹性构件(600)可以布置在底座(100)的上表面，并由布置在底座(100)上表面的磁体(300)固定。同时，可以在弹性构件(600)和磁体(300)之间布置绝缘构件，用于防止将施加到弹性构件(600)的驱动信号施加到磁体(300)。
盖容器(500)包括顶板(510)和侧表面板(520)。顶板(510)采取板形，形成有暴露透镜(230)的开口，外部的光通过顶板(510)的开口入射在透镜(230)上。在本公开的示范性实施例中，例如，顶板(510)可以是方形板。
侧表面板(520)从顶板(510)的每个边缘弯曲或延伸到包裹磁体(300)和线圈组件(400)的方向，其中侧表面板(520)耦合到底座(100)。
在本公开的示范性实施例中，包括顶板(510)和侧表面板(520)的盖容器(500)充当磁轭，防止磁场泄露。盖容器(500)通过防止磁体(300)和/或线圈组件(400)产生的磁场泄露，增强了从线圈组件(400)和磁体(300)产生的驱动力。
同时，在在盖容器(500)的侧表面板(520)的内侧表面上下运动的线圈组件(400)频繁接触侧表面板(520)的情况下，在侧表面板(520)和线圈组件(400)上，由于使线圈组件(400)绝缘的绝缘树脂的损伤，可能导致短路。
在本公开的示范性实施例中，为了防止盖容器(500)的侧表面板(520)和线圈组件(400)上发生短路，可以在盖容器(500)的侧表面板(520)和线圈组件(400)中的至少任一个上布置绝缘膜、诸如绝缘板或绝缘树脂的绝缘构件，使侧表面板(520)和/或线圈组件(400)绝缘。
从上文可以明了，根据本公开的VCM具有工业实用性，磁体布置在与安装有透镜的线轴相邻的地方，产生磁场的线圈组件布置在磁体外部以防止驱动力被线圈组件的长度限制减小，由此可以使线轴处安装的透镜孔径获得充分增大，可以通过防止磁体和线圈组件产生的磁场泄露来进一步增强驱动力。
尽管已经参考其若干例示性实施例描述了本公开，但显然本领域的技术人员可以设计出很多其他修改和实施例，它们将落在本公开原理的精神和范围之内。更具体而言，在公开、附图和所附权利要求的范围之内，在部件和/或主体布置、主体布置方面各种变化和修改都是可能的。除了部件和/或布置的变化和修改之外，对于本领域的技术人员而言，替代用途也将是明显的。

Claims (20)

1.一种音圈电动机(VCM)，所述电动机包括：
形成有开口的底座；
布置在所述底座的上表面上且安装有透镜的线轴，所述线轴包括线轴体和从该线轴体的外侧面突出的突耳；
固定在所述底座上以面对所述线轴的周边的多个磁体；
包围每个磁体和所述线轴并固定到所述线轴暴露于磁体之间的所述突耳的线圈组件；以及
包围所述磁体和所述线圈组件的盖容器，
其中，所述磁体与所述线轴的外部侧表面面对的一个侧表面形成为与所述线轴的所述外部侧表面的曲率相同，并且与所述一个侧表面相交的其余两个侧表面与所述线圈组件相面对。
2.根据权利要求1所述的VCM，其中所述线轴包括线轴体以及从所述线轴体的外部侧表面经过所述磁体突出的突耳。
3.根据权利要求2所述的VCM，其中所述线轴体采取圆柱形状，每个所述突耳从所述线轴体的外部侧表面以等距离突出。
4.根据权利要求2所述的VCM，其中每个所述磁体布置在所述突耳的两侧并与所述线圈组件间隔开。
5.根据权利要求2所述的VCM，其中四个突耳绕着所述线轴体布置。
6.根据权利要求2所述的VCM，其中每个突耳面对所述线圈组件的每个侧表面与所述线圈组件平行布置，一对相邻布置的突耳的每个侧表面成直角布置。
7.根据权利要求2所述的VCM，其中通过粘合剂将每个突耳和线圈组件相互附着。
8.根据权利要求2所述的VCM，其中在从顶部平面图观看时，所述线圈组件采取正方形条的形状。
9.根据权利要求2所述的VCM，其中每个突耳面对所述线圈组件的底表面形成有线圈组件支撑体，用于支撑所述线圈组件。
10.根据权利要求1所述的VCM，其中每个磁体采取三棱柱的形状。
11.根据权利要求1所述的VCM，其中所述磁体被固定到所述底座并且被布置在所述线轴和所述线圈组件之间。
12.根据权利要求1所述的VCM，其中每个磁体采取板的形状。
13.根据权利要求1所述的VCM，其中所述透镜和所述线轴是一体地形成的。
14.根据权利要求1所述的VCM，其中每个磁体都形成有第一高度，所述线圈组件形成有比所述第一高度更低的第二高度，用于获得所述线轴的冲程长度。
15.根据权利要求14所述的VCM，其中二等分所述线圈组件高度的线圈组件中心与二等分所述磁体高度的磁体中心对准。
16.根据权利要求1所述的VCM，还包括弹性支持线轴底表面的弹性构件。
17.根据权利要求16所述的VCM，其中所述弹性构件固定于所述底座和所述磁体之间。
18.根据权利要求16所述的VCM，其中所述弹性构件包括分别布置在所述线轴底表面的第一和第二弹性构件，所述线圈组件的一个末端和面对所述线圈组件所述一个末端的另一末端电连接到所述第一和第二弹性构件。
19.根据权利要求16所述的VCM，其中所述弹性构件包括由所述磁体固定的外部弹性单元、固定到所述线轴并布置在所述外部弹性单元内侧的内部弹性单元，以及连接所述外部弹性单元和所述内部弹性单元的连接弹性单元。
20.根据权利要求1所述的VCM，其中在所述盖容器面对所述线圈组件的内部侧表面上或所述线圈组件的外部侧表面上形成绝缘构件，使所述盖容器和所述线圈组件绝缘。
CN201210102172.0A 2011-04-07 2012-04-09 音圈电动机 Active CN102810970B (zh)

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