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Verweis auf verbundene Anmeldungen
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Diese
Anmeldung stützt sich auf die
Koreanische Patentanmeldung Nummer
10-2006-0127312 , die am 13. Dezember 2006 beim Koreanischen
Amt für Geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren Offenbarung
durch Bezugnahme mit eingebunden ist.
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Stand der Technik
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1. Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Aktuator für ein Mobilgerät,
mit dem es möglich ist, die Empfindlichkeitscharakteristik
zu verbessern und ein infolge einer Abweichung in der Flussdichte
verursachte Kippen der Antriebseinheit zu verhindern.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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In
jüngster Zeit werden mobile Endgeräte mit integrierter
Kamera, wie Mobiltelefon oder Personal Digital Assistant (PDA),
auf den Markt gebracht. Ferner besteht bei den Verbrauchern außerdem
ein Bedarf an solchen mobilen Endgeräten, die mit einer Kamera
ausgestattet sind, die eine hohe Pixelauflösung und verschiedene
Funktionen bereitstellt. In einer derartigen Kamera ist eine Linse
zum Abbilden eines Objekts auf einem abbildenden Bauelement, wie
beispielsweise einem ladungsgekoppelten Bauelement (CCD) oder einem
komplementären Metall-Oxid-Halbleiter (CMOS), angeordnet,
wobei die Daten des abgebildeten Objekts in einem vorbestimmten
Speichermedium gespeichert werden.
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Mit
der neuesten Entwicklung von mobilen Endgeräten, wie beispielsweise
tragbaren Telefonen und Personal Digital Assistants (PDA), stellen
mobile Endgeräte eine Telefonfunktion bereit und werden
als Multikonvergenzgeräte eingesetzt. Das typischste Beispiel
für ein Multikonvergenzgerät ist ein Kameramodul.
Die Auflösung des Kameramoduls reicht von 300.000 Pixel
(VGA) bis zu 8.000.000 Pixel. Außerdem stellt das Kameramodul
verschiedene Zusatzfunktionen, wie beispielsweise Autofokus (AF)
und optischen Zoom, zur Verfügung.
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Insbesondere
besteht ein rasch wachsender Bedarf an mobilen Endgeräten
mit einem Kameramodul, das eine Autofokusfunktion bereitstellt,
da das Kameramodul ein Bild von hoher Qualität liefern kann,
wobei das Fokussieren unabhängig von der Brennweite zu
dem Objekt durchgeführt wird. In einem derartigen Kameramodul,
das verschiedene Funktionen einschließlich der Autofokusfunktion
liefert, steigt jedoch die Anzahl der Einbauelemente. Aus diesem
Grund nimmt die Gesamtgröße des Kameramoduls gegenüber
der Gesamtgröße eines herkömmlichen Kameramoduls
unweigerlich zu.
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Demzufolge
ist der Einbau eines derartigen Kameramoduls in ein mobiles Endgerät
mit Schwierigkeiten behaftet.
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Um
ein solches Problem zu überwinden und um für optische
Kleingeräte eine Autofokusfunktion bereitzustellen, wird
häufig ein VCM-Aktuator (Voice-Coil-Motor) eingesetzt,
in dem eine Antriebseinheit, umfassend ein darin angeordnetes Linsenmodul,
durch eine elektromagnetische Kraft senkrecht angetrieben wird,
die durch eine Wechselwirkung zwischen einem durch einen Magneten
generierten elektrischen Feld und einem durch eine Spule generierten
Magnetfeld erzeugt wird, wodurch der Autofokus durchgeführt
wird.
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1 und
2 sind
eine perspektivische Darstellung beziehungsweise eine perspektivische Explosionsdarstellung
eines herkömmlichen VCM-Aktuators für ein Mobilgerät,
der in der
Koreanischen Patentanmeldung
Nummer 2005-47170 offenbart ist, die von dem Erfinder der
vorliegenden Sache eingereicht wurde. Nachfolgend sollen der Aufbau und
das Problem des herkömmlichen Aktuators dargelegt werden.
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Wie
in der 1 und in der 2 gezeigt, umfasst
der herkömmliche Aktuator 20 für ein
Mobilgerät einen Halter 21, äußere
und innere Joche 23 und 25, die in dem Halter 21 angeordnet
sind, eine Spule 27, die zwischen den äußeren
und inneren Jochen 23 und 25 angeordnet ist, eine
Trommel 31, die mit der Spule 27 verbunden ist
und in der ein Linsenmodul angeordnet ist, ein Paar Halter-PCBs
(Printed Circuit Board = gedruckte Schaltung) 22, die mit
beiden Seiten des Halters 21 gebondet und verbunden sind,
und ein Paar Aufhängedrähte 35, deren
beide Enden jeweils mit den jeweiligen Halter-PCBs 22 gebondet
und elektrisch verbunden sind, wobei die Aufhängedrähte 35 X-förmig
ausgeformt sind.
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Die
Spule 27 ist so um die Außenumfangsfläche
der Trommel 31 gewickelt, dass sie in den Magneten 29 angeordnet
ist. Die Trommel 31 wird durch eine elektromagnetische
Kraft, die zwischen der Spule 27 und den Magneten 29 erzeugt
wird, senkrecht bewegt.
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Jede
mit dem Halter 21 verbundene Halter-PCB 22 weist
eine darauf ausgebildete vorgegebene Schaltbahn auf, wobei der über
die Schaltbahn von außen angelegte Strom an die Aufhängedrähte 35 geliefert
wird, die mit den oberen Abschnitten der Halter-PCBs 22 verbunden
sind.
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Die
X-förmig ausgeformten Aufhängedrähte 35 sind
in elastischer Weise mit beiden Seiten der Oberfläche der
Trommel 31 verbunden, wobei sie symmetrisch zueinander
angeordnet sind.
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Der
in einer solchen Weise ausgestaltete herkömmliche Aktuator 20 für
ein Mobilgerät kann horizontal gehalten werden, da die
Aufhängedrähte 35 an beiden Seiten der
Oberfläche der Trommel 31 symmetrisch zueinander
angeordnet sind. Dabei kann nur dann ein Kippen der Trommel 31 verhindert werden,
wenn die Trommel 31 senkrecht bewegt wird.
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Da
anstelle einer üblicherweise verwendeten, schwer zu verarbeitenden
Tellerfeder die Aufhängedrähte 35 verwendet
werden, ist es außerdem möglich, das Fertigungsverfahren
zu vereinfachen und die Fertigungskosten zu reduzieren. Da die Aufhängedrähte 35,
die einen elastischen Druck auf die Trommel 31 ausüben,
die durch die elektromagnetische Kraft in dem Halter 21 senkrecht
angetrieben wird, jedoch lediglich den oberen Abschnitt der Trommel 31 stützen,
ist es möglich, dass es zu einer Positionsabweichung des
Aktuators 20 kommt. Insbesondere dann, wenn der Aktuator 30 senkrecht
gehalten wird, sinkt die Trommel 31 infolge des darauf
lastenden Gewichts nach unten hinein in den Halter 21.
Aus diesem Grund kommt es unweigerlich zum Kippen der Trommel 31,
wenn sich der Aktuator 20 in einer Position befindet, die
um einen vorgegebenen Winkel gekippt ist.
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Dementsprechend
wird der Abstand zwischen dem Magneten 25 und der Spule 27 auf
der Seite, an der die Trommel 31 kippt, verkleinert und auf
der gegenüberliegenden Seite vergrößert.
In diesem Zustand wird die Trommel 31 weiterhin durch die Positionsabweichung
gekippt, wenn die Trommel 31 durch Anlegen von Spannung
an den Aktuator 20 angetrieben wird.
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In
dem herkömmlichen Aktuator 20 für ein Mobilgerät
erweist es sich als vorteilhaft, die effektive Länge der
Aufhängedrähte 35 zu erweitern, so dass die
Empfindlichkeitscharakteristik der Aufhängedrähte 35 verbes sert
werden kann. Indem die effektive Länge der Aufhängedrähte 35 erweitert
wird, ist es jedoch schwierig, die Größe des Aktuators 20 zu
reduzieren. Aus diesem Grund sind der Erweiterung der effektiven
Länge der Aufhängedrähte 35 Grenzen
gesetzt.
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Außerdem
wird zur elektrischen Verbindung der Aufhängedrähte
mit den Halter-PCBs für die Aufhängedrähte 35 zusätzlich
ein Lötverfahren eingesetzt. In diesem Fall kann sich die
Fehlerquote aufgrund des Flussmittels oder aufgrund von Fremdstoffen,
die während des Lötverfahrens erzeugt werden, erhöhen.
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Vorteile der Erfindung
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie einen
Aktuator für ein Mobilgerät liefert, in dem ein
Paar Aufhängedrähte, von denen beliebige Abschnitte
gebogen sind, und ein Paar Stützplatten jeweils oberhalb
und unterhalb einer Antriebseinheit, umfassend eine Trommel mit
einer darin angeordneten Linseneinheit, angeordnet sind. Daher ist
es möglich, die Häufigkeit des Kippens der Trommel
beim Betrieb des Aktuators zu verringern und die Empfindlichkeitscharakteristik
der Aufhängedrähte zu verbessern, wodurch der
Stromverbrauch reduziert wird.
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Weitere
Aspekte und Vorteile des vorliegenden allgemeinen erfinderischen
Konzepts werden teilweise durch die folgende Beschreibung erläutert und
werden teilweise durch die Beschreibung offensichtlich oder können
durch Umsetzung des allgemeinen erfinderischen Konzepts erkannt
werden.
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Ein
Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der Aktuator für
ein Mobilgerät Folgendes umfasst: einen Halter mit einer
entlang dessen Innenseitenflächen gewickelten Spule; eine
Antriebseinheit, die in den Halter eingebracht ist, derart, dass
vier Seitenflächen der Antriebseinheit mit einem vorgegebenen Abstand
von Seitenwänden des Halters angebracht sind, wobei die
Antriebseinheit Magnete umfasst, die mit deren jeweiligen Seitenflächen
verbunden sind; ein Paar Aufhängedrähte, die symmetrisch
zueinander auf dem oberen Abschnitt der Antriebseinheit angeordnet
sind, derart, dass ein beliebiger Abschnitt jedes Aufhängedrahts
gebogen ist und in Richtung eines Rands der Antriebseinheit ragt;
und ein Paar Stützplatten, die mit beiden Unterseiten der
Antriebseinheit verbunden sind, derart, dass einander entgegengerichtete
elastische Kräfte erzeugt werden.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der Aktuator für
ein Mobilgerät Folgendes umfasst: einen Halter mit auf
dessen Innenseitenflächen angeordneten Magneten; eine Antriebseinheit, die
in den Halter eingebracht ist, derart, dass vier Seitenflächen
der Antriebseinheit mit einem vorgegebenen Abstand von Seitenwänden
des Halters angebracht sind, wobei die Antriebseinheit eine entlang von
deren jeweiligen Seitenflächen gewickelte Spule aufweist;
ein Paar Aufhängedrähte, die symmetrisch zueinander
auf dem oberen Abschnitt des Halters angeordnet sind, derart, dass
ein beliebiger Abschnitt jedes Aufhängedrahts gebogen ist
und in Richtung eines Rands des Halters ragt; und ein Paar Stützplatten,
die mit beiden Unterseiten der Antriebseinheit verbunden sind, derart,
dass einander entgegengerichtete elastische Kräfte erzeugt
werden.
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Die
oberen und unteren Abschnitte des Halters sind vorzugsweise durch
obere beziehungsweise untere Halterabdeckungen bedeckt.
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Der
Aktuator umfasst des Weiteren ein Gehäuse, das so angeordnet
ist, dass es Seitenflächen des Halters umschließt;
und ein Sensorgehäuse, das einen in dessen mittlerem Abschnitt
angeordneten Bildsensor umfasst und das dicht mit dem unteren Abschnitt
des Halters verbunden ist.
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Die
Antriebseinheit umfasst vorzugsweise eine Trommel mit einer in deren
mittlerem Abschnitt angeordneten Linseneinheit und einen Drahtbefestigungsabschnitt,
der jeweils auf den beiden oberen Rändern der Trommel ausgeformt
ist, die einander diagonal gegenüberliegen, wobei in dem
Drahtbefestigungsabschnitt eine Befestigungsnut angeordnet ist,
und wobei die Magnete mit Außenflächen der Trommel
verbunden sind.
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Jeder
Aufhängedraht weist vorzugsweise ein Ende auf, das an der
Befestigungsnut der Trommel befestigt ist, während das
andere Ende als freies Ende dient, das parallel zu einer Seite der
Trommel liegt, so dass das freie Ende elastisch ist.
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Der
Aufhängedraht kann L-förmig gebogen sein. Außerdem
kann der Aufhängedraht rechteckförmig oder U-förmig
ausgeformt sein.
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Jede
Stützplatte weist vorzugsweise ein Gehäuse auf,
das aus einer dünnschichtigen elastischen Platte ausgeformt
ist und das so angeordnet ist, dass es flügelförmig
zu jeder Seite der Trommel absteht.
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Die
Stützplatte weist vorzugsweise ein Ende auf, das mit einem
auf der Trommel ausgeformten Vorsprung verbunden ist, wobei das
in Richtung des anderen Endes ragende Gehäuse der Stützplatte dicht
an der Bodenfläche des Halters befestigt ist.
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Der
Halter weist vorzugsweise auf den beiden oberen Rändern
jeweils eine Befestigungsnut auf, die einander diagonal gegenüberliegen,
so dass ein Ende jedes Aufhängedrahts, dessen mittlerer
Abschnitt gebogen ist, mit der Befestigungsnut gebondet und daran
befestigt ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Diese
und/oder weitere Aspekte und Vorteile des vorliegenden allgemeinen
erfinderischen Konzepts werden offensichtlich und können
anhand der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser erkannt werden,
wobei:
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1 und 2 eine
perspektivische Darstellung beziehungsweise eine perspektivische
Explosionsdarstellung eines herkömmlichen VCM-Aktuators
für ein Mobilgerät sind;
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3 eine
perspektivische Explosionsdarstellung eines Aktuators für
ein Mobilgerät gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ist;
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4 eine
perspektivische Darstellung einer Antriebseinheit ist, die in dem
Aktuator für ein Mobilgerät eingebunden ist;
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5 eine
perspektivische Darstellung der Antriebseinheit, die in dem Aktuator
für ein Mobilgerät eingebunden ist, in Ansicht
von unten ist; und
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6 eine
perspektivische Darstellung eines Aktuators für ein Mobilgerät
gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist.
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Detaillierte Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
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Im
Detail wird nun auf die Ausführungsformen der vorliegenden
allgemeinen erfinderischen Idee Bezug genommen, wobei Beispiele
durch die beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind und identische
Bezugszeichen durchgängig auf identische Elemente verweisen.
Die Ausführungsformen werden nachfolgend erläutert,
um das vorliegende allgemeine erfinderische Konzept unter Bezugnahme
auf die Figuren darzulegen.
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Nachfolgend
werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im
Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert.
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3 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Aktuators für
ein Mobilgerät gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. 4 ist eine perspektivische Darstellung
einer Antriebseinheit, die in dem Aktuator für ein Mobilgerät
eingebunden ist. 5 ist eine perspektivische Darstellung
der Antriebseinheit, die in den Aktuator für ein Mobilgerät eingebunden
ist, in Ansicht von unten.
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Wie
in den Zeichnungen dargestellt, ist der erfindungsgemäße
Aktuator 100 für ein Mobilgerät als Drehmagnet-Aktuator
ausgelegt, in dem eine Trommel 121, umfassend darauf angeordnete
Magnete 123, senkrecht in den Halter 110 bewegt
wird. Der Aktuator 100 umfasst Folgendes: den Halter 110, eine
entlang der Innenseitenflächen des Halters 110 gewickelte
Spule 111, eine in den Halter 110 eingebrachte
Antriebseinheit 120, ein Paar Aufhängedrähte 125,
ein Paar Stützplatten 126 und eine obere Halterabdeckung 113,
die den oberen Abschnitt der Antriebseinheit 120 bedeckt.
Die Aufhängedrähte 125 und die Stützplatten 126 sind
jeweils oberhalb und unterhalb der Antriebseinheit 120 angeordnet.
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Eine
Linseneinheit 130, umfassend zumindest eine oder mehrere
darin gestapelte Linsen L, wird von oben in den Aktuator 100 eingebracht
und in der Trommel 121 angeordnet, so dass die Antriebseinheit 120 gebildet
wird. Außerdem ist ein Gehäuse so an der Außenfläche
des Halters 110 angeordnet, dass es die vier Seiten des
Halters 110 umschließt, wobei ein Sensorgehäuse 150,
umfassend einen darauf angeordneten Bildsensor 160, dicht
mit dem unteren Abschnitt des Halters 110 verbunden ist.
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Der
Halter 110, dessen obere und untere Abschnitte geöffnet
sind, weist eine darin angeordnete vorgegebene Aussparung auf, die
so ausgeformt ist, dass die Trommel 121 in der Aussparung
anordenbar ist. Ferner ist die Spule 111 entlang der Innenseitenflächen
des Halters 110 gewickelt. Zudem weist der Halter 110 obere
und untere Halterabdeckungen 113 und 114 auf,
die mit dessen oberen beziehungsweise unteren Abschnitten verbunden
sind.
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Die
Antriebseinheit 120 umfasst einen polaren oder unpolaren
Magneten 123, der auf jeder von ihren Außenwandflächen
angeordnet ist.
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Die
Trommel 121 der Antriebseinheit 120, umfassend
den Magneten 123, der mit jeder von ihren Außenwandflächen
verbunden ist, ist in dem Innenraum des Halters 110 aufgenommen.
In diesem Fall ist die Trommel 121 derart angeordnet, dass
deren vier Seitenflächen mit einem vorgegebenen Abstand
von Seitenwänden des Halters 110 angeordnet sind.
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Aus
diesem Grund sind der Magnet 123 und die Spule 111 mit
einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet. Der Magnet 123 ist
auf jeder Außenseitenfläche der Trommel 121 angeordnet, wobei
die Spule 111 so entlang der Innenseitenflächen
des Halters 110 gewickelt ist, dass der Magnet 123 und
die Spule einander gegenüberliegen.
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In
der Antriebseinheit 120, die derart eingebracht ist, dass
sie vier Seitenflächen aufweist, die in einem bestimmten
Abstand von Seitenwänden des Halters 110 angebracht
sind, weist die Trommel 121 ein in deren Mitte ausgeformtes
Durchgangsloch 122 auf, durch das die Linseneinheit 130 eingebracht wird,
wobei der Magnet 123 mit jeder Seitenfläche der
Trommel 121 verbunden ist. Die Trommel 121 wird
durch eine Antriebskraft, und zwar durch eine elektromagnetische
Kraft, die durch eine Wechselwirkung zwischen dem Magneten 123 und
der Spule 111 erzeugt wird, senkrecht in den Halter 110 bewegt.
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In
diesem Fall ist der Magnet 123 über ein Joch (das
auf der Innenfläche des Magneten vorgesehen ist) senkrecht
mit jeder Seitenfläche der Trommel 121 verbunden.
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Außerdem üben
die mit den oberen beziehungsweise unteren Abschnitten der Trommel 121 verbundenen
Aufhängedrähte 125 und die Stützplatten 126 elastische
Druckbewegungen auf die Trommel 121 aus, so dass die Reichweite
der senkrechten Bewegung der Trommel 121 in dem Halter 110 begrenzt
wird, wobei gleichzeitig Seitwärtsbewegungen der Trommel 121 verhindert
werden, so dass das Kippen beim Betrieb der Trommel 121 verringert
wird.
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Der
mittlere Abschnitt jedes Aufhängedrahts 125 ist
derart gebogen, dass ein Ende des Aufhängedrahts 125 mit
einem Drahtbefestigungsabschnitt 127 verbunden ist, der
jeweils auf den beiden oberen Rändern der Trommel 121,
die einander diagonal gegenüberliegen, ausgeformt ist.
Der Drahtbefestigungsabschnitt 127 weist eine darin angeordnete
Befestigungsnut 128 auf. Ein Ende des Aufhängedrahts 125 ist
mit der Befestigungsnut 128 gebondet und darin befestigt,
während dessen anderes Ende als freies Ende dient, durch
das Elastizität bereitgestellt werden kann.
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Aus
diesem Grund stützt der Aufhängedraht 125,
dessen eines Ende mit jedem der beiden oberen Ränder der
Trommel 121 gebondet ist, in elastischer Weise unter Ausnutzung
der Elastizität seines freien Endes den oberen Abschnitt
der Trommel 121, die in dem Halter 110 angeordnet
ist.
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Ferner
ist das andere Ende des Aufhängedrahts 125, das
sich von dessen gebogenem Abschnitt erstreckt, mit einem freien
Ende ausgeformt, das parallel zu einer Seite der Trommel 121 liegt.
Daher wird der obere Abschnitt der Trommel 121 durch die
an dem freien Ende bereitgestellte Elastizität in elastischer
Weise gestützt.
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Der
Aufhängedraht 125 kann rechteckförmig,
U-förmig oder L-förmig ausgeformt sein, derart, dass
auf der Fläche, die dem oberen Abschnitt der Trommel 121 entspricht,
ein freies Ende vorgesehen ist.
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Der
Aufhängedraht 125 ist vorzugsweise aus einem Material
mit elastischer Kraft ausgeformt. Somit wird beispielsweise hauptsächlich
ein aus Beryllium, Kupfer oder einer Legierung auf Messingbasis zusammengesetzter
Draht verwendet.
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Die
Empfindlichkeit des Aufhängedrahts 125 ist umso
besser, je geringer seine Dicke ist. Wenn sich die Trommel 121 jedoch
aufgrund von äußeren Stoßbelastungen
oder dergleichen nach links und rechts bewegt, ist es möglich,
dass die Trommel 121 kippt, da die Stützkraft
abgeschwächt wird. Außerdem ergibt sich infolge
der Erhöhung des Durchmessers des Aufhängedrahts 125 eine
Abschwächung der Empfindlichkeitscharakteristik, so dass
der Stromverbrauch zum Antrieb der Trommel 121 steigt. Aus
diesem Grund sollte der Durchmesser des Aufhängedrahts 125 in
Abhängigkeit von der Größe und der Leistung
der Trommel 121 angemessen bemessen sein.
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Nunmehr
wird der Aufhängedraht 125, dessen eines Ende
mit dem Drahtbefestigungsabschnitt 127 der Trommel 121 verbunden
ist, durch Ronden über die Befestigungsnut 128 des
Drahtbefestigungsabschnitts 127 in sicherer Weise befestigt.
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Die
Spule 111 ist entlang der Innenflächen des Halters 110,
und zwar entlang derjenigen Flächen gewickelt, die den
Magneten 123 entsprechen, die mit der Trommel 121 verbunden
sind, so dass durch den Strom, der über eine mit der Spule 111 verbundene
Elektrode 112 angelegt wird, ein elektrisches Feld generiert
wird. Zu diesem Zeitpunkt wird durch die Magnete 123, die
auf den Flächen angeordnet sind, die der Spule 111 entsprechen,
ein Magnetfeld generiert. Anschließend wird die Trommel 121 durch
die elektromagnetische Kraft angetrieben, die durch das Zusammenwirken
zwischen dem Magnetfeld und dem elektrischen Feld erzeugt wird.
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Die
durch den Magneten 123 und die Spule 111 angetriebene
Trommel 121, an die Strom angelegt wird, wird durch die
elektromagnetische Kraft, die durch die Spule 111 und den
Magneten 123 erzeugt wird, in den Halter 110 bewegt,
wobei die Linseneinheit 130 in der Mitte der Trommel 121 angeordnet
ist. Aus diesem Grund wird das Fokussieren der Linse geregelt, während
die Antriebskraft der Trommel 121 durch die elastische
Kraft des Aufhängedrahts 125, der auf den oberen
Abschnitt der Trommel 121 mit einer vorbestimmten elastischen
Kraft Druck ausübt, ausgeglichen wird.
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In
diesem Fall kann die Trommel 121 zu einer Seite gekippt
oder gedreht sein, an der die elektromagnetische Kraft nicht erzeugt
wird, wenn die Antriebskraft zum senkrechten Bewegen der Trommel 121 durch
die Spule 111 und den Magneten 123 erzeugt wird.
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Insbesondere
dann, wenn die Trommel 121 sich nicht auf einer Ebene mit
dem Halter 110 befindet, das heißt, wenn der Halter 110 um
einen vorgegebenen Winkel gekippt ist, erhöht sich aufgrund
des Gewichts der Trommel 121 der Drehwinkel der Trommel 121 in
Bezug zu einer elekt romagnetischen Kraftlinie, die durch die Spule 111 und
den Magneten 123 erzeugt wird.
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Um
ein solches Problem zu verhindern, ist ein Paar Stützplatten 126 derart
angeordnet, dass ein Ende jeder Stützplatte 126 dicht
mit dem unteren Abschnitt der Trommel 121 verbunden ist,
wobei deren anderes Ende dicht mit der Oberseite der oberen Halterabdeckung 113 verbunden
ist.
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Jede
Stützplatte 126 ist aus einer dünnschichtigen
Platte mit vorgegebener Elastizität ausgeformt und weist
ein Durchgangsloch 126a auf, das auf deren einer Seite
ausgeformt ist. Indem das Durchgangsloch 126a mit einem
Vorsprung 121a verbunden wird, der auf dem unteren Abschnitt
der Trommel 121 ausgebildet ist, wird ein zentrales Element 126b der
Stützplatte 126 so angeordnet, dass es flügelförmig
zu jeder Seite der Trommel 121 absteht.
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Die
Stützplatten 126 sind symmetrisch miteinander
verbunden, derart, dass die Anordnungsabschnitte der zentralen Elemente 126b auf
dem Halter 110 zueinander entgegengesetzt angeordnet sind. Die
zentralen Elemente 126b der Stützplatten 126 werden
durch die Oberseite der unteren Halterabdeckung 114 gestützt.
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Aus
diesem Grund kann das Kippen oder Drehen der Trommel 121,
das aufgrund des darauf lastenden Gewichts verursacht wird, verhindert
werden, obwohl eine Positionsabweichung auftritt, wenn der Halter 110 bei
einem Winkel gehalten wird, der von der horizontalen Lage abweicht,
da das mit dem unteren Abschnitt der Trommel 121 verbundene
Paar Stützplatten 126 zu jedem Zeitpunkt dicht
mit der Bodenfläche der unteren Halterabdeckung 114 verbunden
ist.
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Da
die Verbindungsabschnitte der Stützplatten 126 mit
dem Halter 110 ferner so ausgeformt sind, dass sie sich
entgegengesetzt zueinander erstrecken, wirken auch die in den Stützplatten 126 erzeugten
elastischen Kräfte einander entgegengerichtet. Daher kann
die Trommel 121 unabhängig von der Richtung der
in dem Halter 110 auftretenden Positionsabweichung gestützt
werden.
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In
dem Aktuator 100, in dem die Trommel 121 in den
Halter 110 eingebracht wird, wird das Gehäuse
(nicht gezeigt) über den oberen Abschnitt der oberen Halterabdeckung 113 verbunden,
wobei das Sensorgehäuse 150, in dem der Bildsensor 160 über einen
perforierten mittleren Abschnitt davon aufgenommen ist, dicht mit
dem unteren Abschnitt des Halters 110 verbunden ist. Außerdem
ist eine gedruckte Schaltung, umfassend den Bildsensor 100,
auf der Bodenfläche der Sensorgehäuses 150 angeordnet. Damit
ist der Einbau des Kameramoduls mit Autofokusfunktion abgeschlossen.
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6 ist
eine perspektivische Darstellung des Aktuators für ein
Mobilgerät gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung. Wie in der 6 gezeigt,
ist der Aktuator 100 gemäß dieser Ausführungsform
ein MC-Aktuator (Moving Coil), in dem die Trommel 121 mit
einer damit verbundenen Spule 111 senkrecht in den Halter 110 bewegt
wird. Der Aktuator 100 umfasst den Halter 110,
vier Magnete, die auf den vier Seitenwänden des Halters 110 angeordnet sind,
eine Antriebseinheit 120, die in den Halter 110 eingebracht
ist, ein Paar Aufhängedrähte 125, die
auf dem Halter 110 angeordnet sind, ein Paar Stützplatten 126,
die unterhalb der Antriebseinheit 120 angeordnet sind,
und eine Halterabdeckung 113, die den oberen Abschnitt
der Antriebseinheit 120 bedeckt.
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In
dem Aktuator 100 wird die Linseneinheit 130, umfassend
zumindest eine oder mehrere darin gestapelte Linsen L, von der oberen
Seite eingebracht und in der Trommel 121 angeordnet, so
dass die Antriebseinheit 120 gebildet wird.
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Der
Halter 110, dessen obere und untere Abschnitte offen sind,
weist eine darin angeordnete vorgegebene Aussparung auf, die so
ausgeformt ist, dass die Trommel 121 in der Aussparung
anordenbar ist. Außerdem umfasst der Halter 110 einen
polaren oder unpolaren Magneten 123, der auf jeder seiner vier
Seitenflächen angeordnet ist.
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Die
Trommel 121, umfassend die entlang von deren Seitenflächen
gewickelte Spule 111, ist in der Innenseite des Halters 110 aufgenommen.
In diesem Fall ist die in den Halter 110 eingebrachte Trommel 121 derart
angeordnet, dass deren Seitenflächen mit einem vorgegebenen
Abstand von Seitenwänden des Halters 110 angeordnet
sind.
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In
der Antriebseinheit 120 weist die Trommel 121 ein
in deren Mitte ausgeformtes Durchgangsloch 122 auf, durch
das die Linseneinheit 130 eingebracht wird, wobei die Spule 111 entlang
der Seitenflächen der Trommel 121 gewickelt ist.
Die Trommel 121 wird durch eine Antriebskraft, das heißt,
durch eine elektromagnetische Kraft, die durch das Zusammenwirken
zwischen dem Magneten 123 und der Spule 111 erzeugt
wird, senkrecht in den Halter 110 bewegt.
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Wie
bei der oben dargelegten Ausführungsform üben
die mit dem oberen Abschnitt des Halters 110 beziehungsweise
mit dem unteren Abschnitt der Antriebseinheit 120 verbundenen
Aufhängedrähte und die Stützplatten 126 elastische
Druckbewegungen auf die Trommel 121 aus, so dass die Reichweite der
senkrechten Bewegung der Trommel 121 in den Halter 110 begrenzt
wird, wobei gleichzeitig Seitwärtsbewegungen der Trommel 121 verhindert
werden, so dass ein Kippen beim Betrieb der Trommel 121 verringert
wird.
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Der
mittlere Abschnitt jedes Aufhängedrahts 125 ist
derart gebogen, dass ein Ende des Aufhängedrahts 125 mit
der Befestigungsnut 115, die jeweils auf den beiden einander
diagonal gegenüberliegenden Rändern des Halters 110 ausgeformt
ist, gebondet und daran befestigt ist. Ferner dient das andere Ende
des Aufhängedrahts 125 als freies Ende, durch das
Elastizität bereitgestellt werden kann.
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Daher
stützt der Aufhängedraht 125, dessen eines
Ende mit jedem der beiden oberen Ränder des Halters 110 gebondet
und verbunden ist, den oberen Abschnitt der in dem Halter 110 angeordneten
Trommel 121 unter Verwendung der Elastizität seines
freien Endes.
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Nunmehr
wird ein elektrisches Feld durch Strom generiert, der durch eine
mit der Spule 111 verbundene Elektrode (nicht gezeigt)
geliefert wird. Zu diesem Zeitpunkt wird durch das Zusammenwirken zwischen
dem elektrischen Feld und dem Magnetfeld eine elektromagnetische
Kraft erzeugt, während ein Magnetfeld, das durch den Magneten 123 erzeugt wird,
der auf jeder Seitenwand des Halters 110 angeordnet ist,
die der Spule 111 entspricht, übertragen wird.
Somit wird die Trommel 121 durch die elektromagnetische
Kraft angetrieben.
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Wenn
die Antriebskraft zum senkrechten Bewegen der Trommel 121 durch
die Spule 111 und den Magneten 123 erzeugt wird,
kann die Trommel 121 in Richtung einer Seite gekippt oder
gedreht sein, an der die elektromotorische Kraft nicht erzeugt wird. Um
ein solches Problem zu verhindern, ist ein Paar Stützplatten 126 derart
angeordnet, dass ein Ende jeder Stützplatte 126 dicht
mit dem unteren Abschnitt der Trommel 121 verbunden ist,
wobei deren anderes Ende dicht mit der oberen Seite der unteren
Halterabdeckung 114 verbunden ist.
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Die
Stützplatten 126 sind symmetrisch verbunden, derart,
dass die zentralen Elemente 126b der Stützplatten 126 zueinander
entgegengesetzt angeordnet sind. Außerdem werden die zentralen
Elemente 126b der Stützplatten 126 durch
die Oberseite der unteren Halterabdeckung 114 gestützt.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung sind die Aufhängedrähte,
von denen jeweils ein beliebiger Abschnitt gebogen ist und auf denen
die elastischen Stützplatten oberhalb und unterhalb der
Antriebseinheit angeordnet sind, in dem Halter aufgenommen. Daher
ist es möglich, die Häufigkeit des Kippens, das durch
eine Positionsverschiebung des Aktuators verursacht wird, sowie
die Häufigkeit des Kippens beim Betrieb des Aktuators zu
verringern. Außerdem wird die Empfindlichkeit der Aufhängedrähte
durch die erweiterte effektive Länge der Aufhängedrähte
verbessert, wodurch der Stromverbrauch des Aktuators reduziert wird.
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Da
die Stützplatten außerdem durch die Bodenfläche
des Halters in zuverlässiger Weise gestützt werden,
wird außerdem das Kippen der Trommel infolge der Positionsverschiebung
verhindert, wobei gleichzeitig das beim Betrieb des Aktuators auftretende
Kippen und Drehen der Trommel verhindert werden kann, wodurch es
wiederum möglich ist, den Autofokus genau durchzuführen.
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Obwohl
einige Ausführungsformen des vorliegenden allgemeinen erfinderischen
Konzepts dargestellt und erläutert wurden, können
vom Fachmann Änderungen in diesen Ausführungsformen
gemacht werden, ohne von den Prinzipien und dem Boden des allgemeinen
erfinderischen Konzepts abzuweichen, dessen Umfang in den beigefügten
Ansprüchen und ihren Entsprechungen dargelegt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - KR 10-2006-0127312 [0001]
- - KR 2005-47170 [0008]