CN107544139A - 音圈电机 - Google Patents

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Abstract

公开一种音圈电机(VCM)，所述VCM包括：转子，包括被镜头容纳的线轴，和布置在所述线轴的外周处的线圈块；基座，形成有用于暴露镜头的开口，和沿上边缘形成的第一防异物穿透单元；定子，包括磁铁和壳体，所述磁铁包裹所述线圈块，所述壳体形成有用于固定所述磁铁的开口且在底面处形成有侧表面，所述侧表面形成有耦接至所述第一防异物单元的第二防异物穿透单元；以及弹性件，耦接至所述线轴以弹性地支撑所述线轴。

Description

音圈电机
本申请是申请日为2012年10月24日、申请号为2012800522034、发明名称为“音圈电机”的发明专利申请的分案申请，该申请要求2011年10月24日提交的第10-2011-0108600号韩国申请的优先权。
技术领域
本发明涉及一种音圈电机，尤其涉及一种配置为防止异物穿透的音圈电机。
背景技术
近来，移动通信设备和小型个人计算机安装有能够产生对应于外界光(outsidelight)的数字图像或数字视频的摄像头模块。摄像头模块包括将外界光变为图像的图像传感器模块和将外界光聚焦到图像传感器模块的镜头。常规的摄像头模块不利地被镜头和图像传感器模块固定，且不能调整镜头与图像传感器模块之间的距离，从而使得很难获得用户期望的高质量图像。
近来，可以通过VCM(音圈电机)来调整摄像头模块的镜头与图像传感器之间的距离以从摄像头模块获得很高质量的图像。常规的VCM以这种方式配置：图像传感器模块被布置在基座的后表面或后侧，而IR(红外线)过滤器被布置在基座的后表面。
然而，IR过滤器近来存在如下缺点：随着图像传感器模块的分辨率提高，在诸如灰尘等的异物穿透到IR过滤器的情况下，由图像传感器模块产生的图像或视频的质量大大下降。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种VCM(音圈电机)，所述VCM被配置为通过防止异物穿透被引入到IR过滤器来大大提高从图像传感器模块产生的图像或视频的质量。
问题的解决方案
为了全部或部分地实现上述目的中的至少一个，并根据本发明的目的，如本文具体体现和宽泛描述的，在本发明的一个总体方案中，提供一种VCM(音圈电机)，所述电机包括：转子，包括被镜头容纳的线轴，和布置在所述线轴的外周处的线圈块；基座，形成有用于暴露镜头的开口，和沿上边缘形成的第一防异物穿透单元；定子，包括磁铁和壳体，所述磁铁包裹所述线圈块，所述壳体形成有用于固定所述磁铁的开口且在底面处形成有侧表面，所述侧表面形成有耦接至所述第一防异物单元的第二防异物穿透单元；以及弹性件，耦接至所述线轴以弹性地支撑所述线轴。
在本发明的另一个总体方案中，提供一种VCM(音圈电机)。所述VCM包括：转子，包括被镜头容纳的线轴，和布置在所述线轴的外周处的线圈块；定子，包括磁铁和壳体，所述磁铁包裹所述线圈块，所述壳体形成有固定所述磁铁的开口且在底面处形成有侧表面，所述侧表面形成有防止异物穿透的第一颌口(jaw)；弹性件，耦接至所述线轴以弹性地支撑所述线轴；以及基座，形成有侧壁并形成有第二颌口，所述侧壁具有用于暴露所述镜头的开口，所述第二颌口与形成在所述壳体的所述侧表面的所述第一颌口啮合。
在本发明的又一个总体方案中，提供一种VCM(音圈电机)。所述VCM包括：转子，包括被镜头容纳的线轴，和布置在所述线轴的外周处的线圈块；基座，形成有用于暴露镜头的开口，和以凹槽的形状沿上边缘形成的第一防异物单元；定子，包括磁铁和壳体，所述磁铁包裹所述线圈块，所述壳体形成有用于固定所述磁铁的开口且在底面处形成有侧表面，所述侧表面突出形成有耦接至所述第一防异物穿透单元的第二防异物穿透单元；以及弹性件，耦接至所述线轴以弹性地支撑所述线轴。
本发明所要解决的技术问题不限于如上所述的问题，并且对本领域技术人员而言，将通过以下描述清楚地理解到目前为止未提及的任何其它技术问题。
本发明的有益效果
根据本发明的音圈电机具有如下有益效果：第一防异物穿透单元形成在基座处，并且耦接至基座的第一防异物穿透单元的第二防异物穿透单元形成在接触基座的磁铁的壳体的末端处，以防止异物的穿透通过穿过基座和壳体引入到基座的开口，从而可以防止从图像传感器模块产生的图像或视频的质量下降。
附图说明
将参照附图详细描述本发明的非限制示例性实施例。类似的附图标记指代对附图的数个视图的所有描述中类似的部件或部分。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的音圈电机的分解立体图。
图2是图1的组装剖视图。
图3是图2的'A'的放大视图。
图4是图1中的壳体的纵向剖视图。
图5是示出根据本发明的另一个示例性实施例的在壳体与基座之间的耦接结构的剖视图。
图6是示出根据本发明的又一个示例性实施例的音圈电机的壳体和基座的一部分的剖视图。
具体实施方式
通过以下附图和示例性实施例，用于实现上述内容的优点、特征和方法将变得显而易见。本发明的实施例仅通过示例的方式描述如下。这些示例示出申请人目前已知的将本发明付诸实践的最佳方式，但是它们不是可以实现本发明的仅有的方式。
现在，将参照附图详细描述本发明。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的音圈电机的分解立体图，图2是图1的组装剖视图，图3是图2的'A'的放大视图，以及图4是图1中的壳体的纵向剖视图。
参见图1，VCM(800，音圈电机)包括转子(200)、定子(300)、弹性件(400)和基座(100)。此外，VCM(800)还可以包括磁轭(350)和盖件(600)。基座(100)用于固定转子(200，稍后描述)、定子、弹性件(400)和磁轭(350)。基座形成有例如类似中间形成有开口(105)的长方体板的形式。基座(100)在后表面形成有IR(红外线)过滤器和/或图像传感器模块(未示出)。图像传感器模块产生对应于通过基座(100)的开口(105)入射的外界光的数字图像或数字视频。基座(100)的上表面(110)的四个拐角形成有向垂直于基座(100)的上表面(110)的方向突出的四个耦接支柱(120)。
现在，参见图2和图3，基座(100)的上表面(110)形成有第一防异物穿透单元(130)，每个防异物穿透单元(130)以壁的形状沿基座(100)的上表面(110)的边缘依次突出。第一防异物穿透单元(130)可以以连接四个耦接支柱(120)的形状形成，并且当在俯视图中看时，每个第一防异物穿透单元(130)可以呈方形闭合环的形式。
形成在基座(100)的上表面(110)上的第一防异物穿透单元(130)耦接至定子(稍后描述)的壳体，以防止在基座(100)处的开口形成异物穿透。例如，本发明的示例性实施例中形成在基座(100)的上表面(110)上的每个第一防异物穿透单元(130)可以形成有第一厚度。
再次参见图1，转子(200)包括线轴(210)和线圈块(250)。线轴(210)形成为例如具有通孔(212)的柱形的形状，且线轴(210)在其内表面处耦接至镜头(215)。在本发明的示例性实施例中，可以经由螺纹紧固方法固定线轴(210)的内周面和镜头(215)的外周面。例如，线轴(210)的内周面可以形成有内螺纹单元，而镜头(215)的外周面可以形成有外螺纹单元。
线圈块(250)例如呈柱形的形状，且通过以柱形的形状缠绕涂覆有绝缘树脂的长导线而形成。柱形的线圈块(250)可以插到线轴(210)的外周面，而布置在线轴(210)的外周面处的线圈块(250)使用粘合剂粘接至线轴(210)的外周面。可替代地，线圈块(250)可以直接缠绕在线轴(210)的外周面上。
形成在线轴(210)的外周面(外表面)上的线圈块(250)的两个末端朝线轴(210)下方突出，并且朝轴线(210)下方突出的线圈块(250)的两个末端电连接至弹性件(400，稍后描述)。
定子(300)包括磁铁(310)和壳体(320)。磁铁(310)布置在缠绕于线轴(210)上的线圈块(250)的相对侧，其中设置有多个磁铁(310)。例如，本发明的示例性实施例中的磁铁(310)包括形成为板的扁平磁铁，并且各以垂直方式形成的四个磁铁(310)可以布置在线圈块(250)的相对侧。壳体(320)用于将每个磁铁固定在指定位置。壳体(320)形成为在上表面和底面处打开的长方体的形状。壳体(320)在上表面(321)处形成有用于暴露转子(200)的线轴(210)的开口。此外，壳体(320)在上表面(321)处形成有用于固定弹性件(400，稍后描述)的耦接凸起(325)。
耦接凸起(325)形成在以方形板的形状打开的上表面(321)的四个拐角上，并且形成在每个拐角处的耦接凸起成对形成。此外，与线轴(210)的外周面平行布置且连接至上表面(321)的壳体(320)的每个侧表面(322)形成有用于稳固磁铁(310)的磁铁容置孔(324)。磁铁容置孔(324)可以是形成在壳体(320)的每个侧表面(322)处的开口。
壳体(320)的侧表面(322)的拐角形成有耦接至从基座(100)的上表面(110)突出的每个耦接支柱(120)的耦接凹槽(326)，其中基座(100)的耦接支柱(120)和耦接凹槽(326)通过啮合在一起(压配合)来耦接。本发明的示例性实施例中的壳体(320)的每个侧表面(322)形成有比以方形闭合环从基座(100)的上表面(110)突出的第一防异物穿透单元(130)的第一厚度更厚的厚度。
参见图2和图3，壳体(320)的每个侧表面(322)形成有用于防止异物穿透进布置在基座的后表面处的IR过滤器的第二防异物穿透单元(323)。例如，第二防异物穿透单元(323)可以是形成在壳体(320)的每个侧表面(322)的底面处的颌口中的凹槽。第二防异物穿透单元(323)形成为与形成在基座(100)的上表面(110)上的第一防异物穿透单元(130)啮合的形状。
为了防止异物穿透进入形成在第一与第二防异物穿透单元(130，323)之间的间隙，可以在第一与第二防异物穿透单元(130，323)之间插入防异物穿透件。
例如，本发明的示例性实施例中的防异物穿透件可包括具有粘性的环氧树脂。可替代地，防异物穿透件可以是插在第一与第二防异物穿透单元(130，323)之间的粘合剂。
例如，形成在基座(100)的上表面(110)上的第二防异物穿透单元(323)和第一防异物穿透单元(130)可以通过如图3所示的半搭接接头(half-lap joint)方法耦接。
借助于通过半搭接接头方法啮合的第二防异物穿透单元(323)和形成在基座(100)的上表面(110)上的防异物穿透单元(130)，可以增加异物到达基座(100)的开口(105)所需的移动路径的长度，从而防止异物通过开口(105)被布置在IR过滤器上。
在本发明的示例性实施例中，壳体(320)处的每个侧表面(322)的外表面和基座(100)处的第一防异物穿透单元(130)的外表面被布置在同一平面上，同时形成在壳体(320)的每个侧表面(322)的底面处的第二防异物穿透单元(323)和形成在基座(100)的上表面(110)上的第一防异物穿透单元(130)啮合。此外，壳体(320)的底面和基座(100)的上表面(110)被布置在同一平面上。
磁轭(350)包括上板(360)和侧板(370)。磁轭(350)用于通过覆盖壳体(320)来防止耦接至壳体(320)的磁铁(310)的磁场泄漏。可以通过压磨(press-woring)金属板来形成磁轭(350)。磁轭(350)的上板(360)形成为平行于壳体(320)的上表面(321)形成的板的形状，且上表面(360)形成有用于暴露耦接至线轴(212)的镜头(215)的开口(362)。
磁轭(350)的上板(360)形成有通孔(363)，形成在壳体(320)的上表面(321)上的每个耦接凸起(325)通过通孔(363)，其中耦接凸起(325)穿过形成在磁轭(350)的上表面(360)处的通孔(363)，以预定高度从磁轭(350)的上表面(360)突出。
磁轭(350)的侧板(370)从磁轭(350)的上板(360)的边缘延伸至平行于壳体(320)的侧表面(322)的方向，且耦接至形成在基座(100)的侧表面处的颌口。
本发明的示例性实施例中的磁轭(350)的侧板(370)覆盖与壳体(320)的第二防异物穿透单元(323)啮合的基座(100)的第一防异物穿透单元(130)之间的边缘，以再次防止异物的穿透通过基座(100)的开口(105)引入到IR过滤器。
弹性件(400)包括第一弹性件(401)和第二弹性件(402)。第一弹性件(401)成对形成，每对以预定距离间隔开。每个第一弹性件(401)包括内部弹性件(402)、外部弹性件(403)和连接弹性件(404)。第一弹性件(401)用于弹性地支撑线轴(210)的底面，且每对第一弹性件(401)电性连接至线圈块(250)的两个末端。也就是说，线圈块(250)使用第一弹性件(401)作为介质来接收诸如电流的驱动信号。第一弹性件(401)处的每个外部弹性件(403)固定地插在壳体(320)的侧表面(322)的末端与基座(100)的上表面(110)之间。
第二弹性件(402)布置在磁轭(350)的上表面上，且固定至线轴(210)的上端。第二弹性件(402)形成有形成在壳体(320)的上表面(321)上的耦接孔(407)，以允许已经穿透磁轭(350)处的上表面(360)的通孔(363)的每个耦接凸起(325)从中穿过。
盖件(600)形成为形成有开口(610)的板的形状，并且形成盖件(600)的上板(620)形成有耦接凹槽(625)，耦接凹槽(625)耦接至已经穿透磁轭(350)的上板(360)和弹性件(400)的壳体(320)的耦接凸起(325)。本发明的示例性实施例中的耦接凹槽(625)可以与耦接凸起(325)啮合(压配合)，并且优选地，耦接凹槽(625)可以形成有使耦接凸起(325)和盖件(600)附着的粘合剂。
盖件(600)的上板(620)的边缘形成有接触弹性件(400)的侧板(640)，且弹性件(400)的侧板(640)用于防止弹性件(400)和盖件(600)的上板(620)通过相互接触而干扰。
虽然本发明的示例性实施例已经解释和示出耦接至形成在盖件(600)的上板(620)处的耦接凹槽(625)的壳体(320)的耦接凸起(325)，但本发明不限于此。例如，可以在盖件(600)的上板(620)处形成对应于盖件(600)的耦接凸起(325)的通孔，且使用上板(620)的通孔对耦接凸起(325)进行耦接。此外，可以将耦接凸起(325)熔融至上板(620)同时在上部(620)处形成通孔，以允许耦接凸起(325)穿过上板(620)。
发明模式
图5是示出根据本发明的另一个示例性实施例的在壳体与基座之间的耦接结构的剖视图。除了在基座的第一防异物穿透单元与壳体的第一防异物穿透单元之间的耦接结构之外，图5所示的VCM与图1到图4所示的VCM大致相同。因此，对于相同的配置将不再赘述，且将对类似的配置设置类似的附图标记。
参见图1和图5，VCM(800)的壳体(320)的侧表面(322)的末端形成有防止异物通过基座(100)的开口(105)穿透的第一颌口(326)，并且基座(100)的第一防异物穿透单元(130)的上端形成有防止异物通过基座(100)的开口(105)穿透的第二颌口(140)。
在本发明的示例性实施例中，形成在壳体(320)的侧表面(322)的末端的第一颌口(326)和形成在基座(100)的第一防异物穿透单元(130)的上端的第二颌口可以经由例如半搭接接头方法耦接。
为了借助于半搭接接头方法耦接第一和第二颌口(326，140)，基座(100)的第一防异物穿透单元(130)和壳体(320)的侧表面(322)可以形成相同的厚度。此外，形成有通过半搭接接头方法啮合的第一颌口(326)的壳体(320)处的侧表面(322)的外表面到形成有第二颌口(140)的基座(100)的第一防异物穿透单元(130)的外表面可以布置在同一平面上。
同时，参见图5，弹性件(400)的第一弹性件(401)被插到形成在壳体(320)的侧表面(322)处的第一颌口(326)与形成在基座(100)的第一防异物穿透单元(130)的末端处的第二颌口(140)之间，其中可以通过第一和第二颌口(326，140)来固定第一弹性件(401)。
图6是示出根据本发明的又一个示例性实施例的音圈电机的壳体和基座的一部分的剖视图。
除了在基座的第一防异物穿透单元与壳体的第二防异物穿透单元之间的耦接结构之外，图6所示的VCM与图1到图4所示的VCM大致相同。因此，对于相同的配置将不再赘述，且将对类似的配置设置类似的附图标记。
参见图1和图6，VCM(800)的壳体(320)的侧表面(322)的底面可以形成有沿该底面以壁形状突出的凸耳单元(327)，并且基座(100)的上表面(110)可以形成有用于插入凸耳单元(327)的耦接凹槽(130a)。通过形成在基座(100)的上表面(110)处的耦接凹槽(130a)和形成在壳体(320)的侧表面(322)的底面处的凸耳单元(327)，可以防止异物进入布置在基座(100)的开口(105)处的IR过滤器。
如通过图1到图6示出和说明的，虽然在图1到图6中示出和说明通过在壳体(320)与基座(100)之间的啮合耦接来防止异物在壳体(320)与基座(100)之间穿透，但可以在壳体(320)和基座(100)啮合的区域处形成具有粘性的异物收集件，以防止通过啮合的壳体(320)与基座(100)之间的间隙引入微小的异物。异物收集件例如可包括具有粘性的环氧树脂。异物收集件可以形成在磁轭的侧板(370)与耦接至侧板(370)的基座(100)的侧表面之间。
虽然图1到图6已经示出和说明通过在壳体(320)与基座(100)之间的啮合耦接来防止异物进入壳体(320)与基座(100)之间，但可以在壳体(320)和基座(100)啮合的区域处形成粘合剂，以防止微小的异物引入到形成在啮合的壳体(320)与基座(100)之间的间隙中。
工业实用性
从上述内容可以清楚地获知，本发明具有如下工业实用性：第一防异物穿透单元形成在基座处，并且耦接至基座的第一防异物穿透单元的第二防异物穿透单元形成在安装有磁铁的壳体的末端处，以防止异物的穿透通过穿过基座和壳体引入到基座的开口，从而可以防止从图像传感器模块产生的图像或视频的质量下降。
虽然已经参照其示例性实施例具体地示出并描述了本发明，但总体发明构思不限于上述实施例。应当理解，对于本领域普通技术人员而言，在不脱离以下权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下可以在形式和细节上进行各种改变和变型。

Claims (25)

1.一种VCM(音圈电机)，包括：
线轴；
线圈块，布置在所述线轴的外周处；
基座，包括形成在所述基座的侧壁处的第一防止单元和形成在所述基座的拐角处的耦接支柱；
多个磁铁，与所述线圈块相对布置；
壳体，所述多个磁体设置在所述壳体上，并且所述壳体包括形成在所述壳体的侧壁处并与所述第一防止单元耦接的第二防止单元和形成在所述壳体的拐角处并与所述基座的所述耦接支柱耦接的耦接凹槽；
磁轭，包括上板和从所述上板的边缘延伸的侧板；以及
弹性件，包括耦接到所述线轴的下部的第一弹性件和耦接到所述线轴的上部的第二弹性件。
2.根据权利要求1所述的VCM，其中所述第一防止单元以闭合环的形状从所述基座的上表面突出，并且
其中所述第二防止单元形成为凹槽的形状。
3.根据权利要求1所述的VCM，其中所述第一防止单元以肋条的形状在所述基座的上边缘处突出，并且所述第二防止单元耦接到所述第一防止单元的所述肋条。
4.根据权利要求3所述的VCM，其中所述第一防止单元沿着所述基座的所述上边缘突出。
5.根据权利要求1所述的VCM，还包括插在所述第一防止单元与所述第二防止单元之间的防止构件。
6.根据权利要求5所述的VCM，其中所述防止构件包括具有粘性的环氧树脂以及粘合剂中的任何之一。
7.根据权利要求1所述的VCM，还包括耦接到所述磁轭并形成有开口的盖件，并且
其中所述第二弹性件设置在所述磁轭与所述盖件之间。
8.根据权利要求1所述的VCM，其中所述第一弹性件成对形成，每对以预定距离间隔开。
9.根据权利要求1所述的VCM，其中所述壳体的侧壁的厚度比所述第一防止单元的厚度更厚，并且所述第一弹性件的一部分插在所述基座与所述壳体的侧壁之间。
10.根据权利要求9所述的VCM，其中所述磁轭的侧壁覆盖所述壳体的侧壁和所述基座的侧壁。
11.根据权利要求10所述的VCM，其中所述磁轭的侧壁覆盖所述第一防止单元与所述第二防止单元之间的边界。
12.根据权利要求1所述的VCM，其中所述耦接支柱包括分别设置在所述基座的四个拐角上的四个支柱，并且
其中所述耦接凹槽包括分别设置在所述壳体的四个拐角上的四个凹槽。
13.一种VCM(音圈电机)，包括：
磁轭，包括上板和从所述上板的边缘延伸的侧板；
壳体，包括设置在所述壳体的侧壁上的第一台阶部分；
线轴，设置在所述壳体中；
线圈块，布置在所述线轴的外周处；
多个磁铁，设置在所述壳体上并与所述线圈块相对布置；
弹性件，包括耦接到所述线轴的下部的第一弹性件和耦接到所述线轴的上部的第二弹性件；
基座，包括设置在所述基座的侧壁上并与所述壳体的所述第一台阶部分耦接的第二台阶部分。
14.根据权利要求13所述的VCM，还包括插在所述第一台阶部分与所述第二台阶部分之间的粘合剂。
15.根据权利要求13所述的VCM，其中所述壳体的侧壁的外表面和所述基座的侧壁的外表面配置为布置在同一平面上。
16.根据权利要求13所述的VCM，其中所述弹性件的一部分固定在所述第一台阶部分与所述第二台阶部分之间。
17.根据权利要求13所述的VCM，其中所述磁轭的所述侧板覆盖所述壳体的侧壁和所述基座的侧壁。
18.根据权利要求13所述的VCM，还包括耦接到所述壳体的盖件。
19.根据权利要求13所述的VCM，其中所述第一弹性件成对形成，每对以预定距离间隔开。
20.根据权利要求13所述的VCM，其中所述基座包括形成在所述基座的拐角处的耦接支柱，并且
其中所述壳体包括形成在所述壳体的拐角处并与所述基座的所述耦接支柱耦接的耦接凹槽。
21.一种摄像头模块，包括：
根据权利要求1所述的VCM；
图像传感器，设置在所述基座下方；
镜头，耦接到所述线轴；
其中所述VCM调整所述图像传感器与所述镜头之间的距离。
22.一种移动通信设备，包括根据权利要求21所述的摄像头模块。
23.一种VCM(音圈电机)，包括：
磁轭，包括上板和从所述上板的边缘延伸的侧板；
壳体，包括从所述壳体的下表面突出的凸耳单元；
线轴，设置在所述壳体中；
线圈块，布置在所述线轴的外周处；
多个磁铁，设置在所述壳体上并面向所述线圈块；
弹性件，包括耦接到所述线轴的下部的第一弹性件和耦接到所述线轴的上部的第二弹性件，以及
基座，包括与所述壳体的所述凸耳单元耦接的耦接凹槽。
24.根据权利要求23所述的VCM，其中所述凸耳单元沿着所述壳体的所述下表面突出并且形成在所述壳体的侧壁处。
25.一种VCM(音圈电机)，包括：
线轴；
线圈块，布置在所述线轴的外周处；
基座，包括第一防止单元；
多个磁铁，与所述线圈块相对布置；
壳体，包括与所述第一防止单元耦接的第二防止单元；
磁轭，包括上板和从所述上板的边缘延伸的侧板；以及
弹性件，包括耦接到所述线轴的下部的第一弹性件和耦接到所述线轴的上部的第二弹性件。
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