KR101180730B1 - 렌즈 구동용 모터 - Google Patents

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KR101180730B1
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Abstract

스프링의 구조를 개선한 렌즈 구동용 모터가 개시된다. 상기 렌즈 구동용 모터는 부하가 많이 작용하는 하부스프링의 가요성이 상부스프링의 가요성 보다 우수하므로 하부스프링의 변형이 최소화된다. 그러므로, 제품의 신뢰성이 향상된다. 그리고, 외부의 전원 및 코일의 인출선이 하부스프링에만 접속되므로, 외부의 전원 및 코일의 접속이 간편하고, 유지 보수가 용이하다.

Description

렌즈 구동용 모터 {MOTOR FOR DRIVING LENS}
도 1a는 종래의 렌즈구동장치의 단면도.
도 1b는 도 1a에 도시된 스프링의 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터의 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 스프링의 평면도로서, (a) 및 (b)는 상부 및 하부스프링의 평면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하부스프링의 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 베이스 120 : 하우징
130 : 요크 140 : 마그네트
150 : 캐리어 160 : 코일
171,175 : 상부,하부스페이서 181,185 : 상부,하부스프링
본 발명은 렌즈 구동용 모터의 스프링 구조에 관한 것이다.
디지털기기의 다기능화 추세에 따라 카메라 및 MP3 플레이어 등이 내장된 디 지털기기가 개발되어 사용되고 있다. 더욱이 디지털기기에 내장된 카메라의 렌즈를 자동으로 이동시키기 위한 렌즈구동장치가 일본특허공개 2004-280031호에 개시되어 있다.
일본특허공개 2004-280031호에 개시된 종래의 렌즈구동장치를 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 상호 결합되어 내부에 소정 공간을 형성하는 상부캡(11a) 및 하부캡(11b)이 마련된다. 상부캡(11a) 및 하부캡(11b))의 내부에는 프레임(13)이 설치되고, 프레임(13)의 내측에는 요크(15)가 설치된다.
요크(15)의 내주면에는 마그네트(17)가 고정되고, 내측에는 캐리어(19)가 승강가능하게 설치된다. 캐리어(19)의 내주면에는 렌즈(30)가 설치되고, 외주면에는 코일(21)이 고정된다. 그리하여, 코일(21)에 전류가 인가되면, 코일(21)에서 발생하는 전기장과 마그네트(17)에서 발생하는 자기장의 작용에 의하여 캐리어(19)가 상승하면서 렌즈(30)를 상승시킨다.
그리고, 상부캡(11a)과 프레임(13) 사이 및 하부캡(11b)과 프레임(13) 사이에는 동일한 스프링(23)이 설치되는데, 스프링(23)은 코일(21)에 공급되는 전류가 차단되면, 캐리어(19)를 최초의 상태로 복귀시킨다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 스프링(23)은 캐리어(19)에 고정되는 내측테(23a), 상부캡(11a)과 프레임(13) 사이 또는 하부캡(11b)과 프레임(13) 사이에 고정되는 외측테(23b), 내측테(23a)외 외측테(23b)를 연결하는 레그(Leg)(23c)를 가지면서 링형상을 이룬다.
상기와 같은 종래의 렌즈구동장치는 프레임(13)의 상부 및 하부에 설치된 스프링(23)이 동일한 구조로, 외력 등에 의하여 작용하는 압력이 상부 및 하부스프링(23)에 동일하게 분산된다. 그런데, 캐리어(19)의 상측 부위는 상부캡(11a)에 비접촉되고, 캐리어(19)의 하측 부위는 하부캡(11b)에 접촉되므로, 캐리어(19)의 하측 부위에 결합된 하부의 스프링(23)이 상측 부위에 결합된 상부의 스프링(23)에 비하여 큰 충격을 받게 된다. 이로인해, 하부의 스프링(23)이 상부의 스프링(23)에 비하여 많이 변형되는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하측에 설치된 스프링이 변형되는 것을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 렌즈 구동용 모터를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 렌즈 구동용 모터는, 베이스; 상기 베이스의 상면에 결합된 하우징; 상기 하우징의 내부에 고정된 링형상의 요크; 상기 요크의 내주면에 고정된 링 형상의 마그네트; 상기 요크의 내부에 승강가능하게 설치되며 렌즈가 조립된 캐리어; 상기 마그네트와 대향되게 상기 캐리어의 외주면에 고정되며 상기 마그네트와 작용하여 상기 캐리어를 상승시키는 코일; 상기 요크의 상측에 마련되어 상기 코일에 공급되는 전류가 차단되면 상기 캐리어를 최초의 상태로 복귀시키는 상부스프링; 및 상기 요크의 하측에 마련되며, 상기 상부스프링의 가요성 보다 우수한 가요성을 가지면서 상기 코일에 공급되는 전류가 차단 되면 상기 캐리어를 최초의 상태로 복귀시키는 하부스프링을 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터(100)는 상호 결합되어 내부에 소정 공간을 형성하는 베이스(110)와 하우징(120)을 가진다. 하우징(120)은 하면이 개방된 통 형상으로 마련되며, 상면에는 후술할 캐리어(Carrier)(150)가 출입하는 출입공(123)이 형성된다.
하우징(120)의 내주면에는 외벽(131), 내벽(133) 및 상판(135)을 가지는 링형상의 요크(130)가 고정되고, 요크(130)의 외벽(131) 내주면에는 링 형상의 마그네트(140)가 고정된다.
요크(130)의 내벽(135) 내측에는 캐리어(150)가 승강가능하게 설치되는데, 캐리어(150)의 중앙부에는 렌즈(200)가 조립된다. 요크(130)의 내벽(133) 내측에 캐리어(150)를 용이하게 결합할 수 있도록 하기 위하여, 캐리어(150)는 상호 결합된 상부캐리어(151)와 하부캐리어(155)를 가진다.
캐리어(150)의 외주면에는 권선된 코일(160)이 고정된다. 이때, 코일(160)은 요크(130)의 내벽(133)과 마그네트(140) 사이에 위치되어 마그네트(140)와 소정 간격을 가짐과 동시에 마그네트(140)와 대향한다. 그리하여, 코일(160)에 전류가 공급되면, 코일(160)에서 발생하는 전기장과 마그네트(140)에서 발생하는 자기장과의 작용에 의하여 코일(160)이 상승하게 되고, 이로인해 캐리어(150)가 상승하면서 렌 즈(200)를 상승시킨다.
요크(130)의 상측 및 하측에는 탄성을 가진 링 형상의 상부스페이서(Spacer)(171) 및 하부스페이서(175)가 각각 배치된다. 이때, 상부스페이서(171) 및 하부스페이서(175)는 신축되면서 하우징(120)의 내부에 조립되는 부품들의 치수 공차 및 조립시 발생하는 조립 오차에 의한 공차를 보상해 준다.
요크(130)의 상측 및 하측, 더 구체적으로는 상부스페이서(171)의 상측 및 하부스페이서(175)의 하측에는 상부스프링(181) 및 하부스프링(185)이 각각 마련된다. 상부 및 하부스프링(181,185)은 코일(160)에 공급되는 전류가 차단되면, 캐리어(150)를 하강시켜 최초의 상태로 복귀시킨다.
상부캐리어(151)는 하우징(120)에 접촉되지 않고, 하부캐리어(155)는 베이스(110)에 접촉된다. 그러므로, 렌즈 구동용 모터의 구조상, 하부캐리어(155)에 고정된 하부스프링(185)에 큰 부하가 작용하므로, 상부스프링(181)에 비하여 하부스프링(185)이 많이 변형된다. 본 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터(100)는 하부스프링(185)이 변형되는 것을 방지하기 위하여, 상부스프링(181)에 비하여 하부스프링(185)이 우수한 가요성과 적당한 탄성력을 갖도록 형성한다.
이를 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2에 도시된 스프링의 평면도로서, (a) 및 (b)는 상부 및 하부스프링의 평면도이다.
도시된 바와 같이, 상부 및 하부스프링(181,185)은 링형상으로 마련된다. 즉, 상부 및 하부스프링(181,185)은 캐리어(150)의 상측 및 하측 외주면 부위에 각각 고정되는 내측테(182,186), 상부스페이서(171)와 하우징(120) 사이 및 하부스페이 서(175)와 베이스(110) 사이에 각각 고정되는 외측테(183,187), 일정간격으로 마련되어 내측테(182)(186)와 외측테(183)(187)를 각각 연결하는 복수의 레그(Leg)(184,188)를 각각 가진다.
이때, 하부스프링(185)의 가요성을 상부스프링(181)의 가요성 보다 좋게 하기 위하여, 하부스프링(185)의 레그(188)의 수를 상부스프링(181)의 레그(184)의 수보다 적게 형성하거나, 하부스프링(185)의 레그(188)의 길이를 상부스프링(181)의 레그(184)의 길이 보다 길게 형성한다. 또 다른 방법으로는, 하부스프링(185)의 두께를 상부스프링(181)의 두께 보다 얇게 형성한다. 또 다른 방법으로는, 하부스프링(185)과 상부스프링(181)의 재질을 다르게 하여 가요성과 탄성력을 조절할 수도 있다. 그러면, 하부스프링(185)의 가요성이 상부스프링(181)의 가요성 보다 우수하므로, 하부스프링(185)의 손상이 최소화되는 것이다.
본 실시예에 따른 코일(160)은 하부스프링(185)을 통하여 외부의 전원을 공급받는다. 하부스프링(185)을 통하여 외부의 전원을 코일(160)로 전달하기 위해서는, 외부의 (+)전원과 코일(160)의 (+)인출선, 외부의 (-)전원과 코일(160)의 (-)인출선이 각각 접속될 수 있도록 하부스프링(185)이 분리되어 구성되어야 한다.
이를 위해, 하부스프링(185)은 상호 분리 마련되어 상호 대향하는 반원형의 제 1 스프링(185a)과 반원형의 제 2 스프링(185b)을 가진다. 그리고, 제 1 스프링(185a) 및 제 2 스프링(185b)은 반원형의 제 1 및 제 2 내측테(186a,186b), 반원형의 제 1 및 제 2 외측테(187a,187b), 제 1 내측테(186a)와 제 1 외측테(187a) 및 제 2 내측테(186b)와 제 2 외측테(187b)를 각각 연결하는 제 1 및 제 2 레그 (Leg)(188a,188b)를 가진다.
그리하여, 상기 외부의 (+)전원 및 코일(160)의 (+)인출선은 제 1 스프링(185a)의 외측테(187a) 및 내측테(186a)의 일단부측에 각각 접속되고, 상기 외부의 (-)전원 및 코일160)의 (-)인출선은 제 2 스프링(185b)의 외측테(187b) 및 내측테(186b)의 일단부측에 각각 접속된다. 즉, 상기 외부의 전원과 코일(160)의 인출선은 하부스프링(185)의 일측에 접속된다. 그러면, 상기 외부의 전원 및 코일(160)의 인출선이 하부스프링(185)에만 접속되므로, 접속 및 유지보수가 편리하다.
외부의 전원이 접속되는 제 1 및 제 2 스프링(185a,185b)의 일단부측에는 하부스페이서(175)의 돌기(미도시)가 삽입되는 삽입공(185aa,185bb)이 각각 형성된다. 이는, 상기 외부의 전원측이 접속되는 하부스프링(185)의 부위를 고정하여, 하부스프링(185)이 변형되는 것을 더욱 억제하기 위함이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하부스프링의 평면도로서, 도 3b와의 차이점 만을 설명한다.
도시된 바와 같이, 하부스프링(285)의 제 1 및 제 2 스프링(285a,285b)의 제 1 및 제 2 외측테(287a,287b)의 일단부에 상기 외부의 (+)전원 및 (-)전원이 각각 접속되고, 제 1 및 제 2 스프링(285a,285b)의 제 1 및 제 2 내측테(286a, 286b)의 타단부에 코일(160)(도 2참조)의 (+) 및 (-)인출선이 각각 접속된다. 즉, 상기 외부의 전원은 하부스프링(285)의 일측에 접속되고, 코일(160)의 인출선은 하부스프링(285)의 타측에 접속된다. 그 이외의 구성은 도 3b에 도시된 하부스프링(185)의 구성과 동일하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈 구동용 모터는 부하가 많이 작용하는 하부스프링의 가요성이 상부스프링의 가요성 보다 우수하므로 하부스프링의 변형이 최소화된다. 그러므로, 제품의 신뢰성이 향상된다.
그리고, 외부의 전원 및 코일의 인출선이 하부스프링에만 접속되므로, 외부의 전원 및 코일의 접속이 간편하고, 유지 보수가 용이하다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims (9)

  1. 베이스;
    상기 베이스의 상면에 결합된 하우징;
    상기 하우징의 내부에 고정된 링형상의 요크;
    상기 요크의 내주면에 고정된 링 형상의 마그네트;
    상기 요크의 내부에 승강가능하게 설치되며 렌즈가 조립된 캐리어;
    상기 마그네트와 대향되게 상기 캐리어의 외주면에 고정되며 상기 마그네트와 작용하여 상기 캐리어를 상승시키는 코일;
    상기 요크의 상측에 마련되어 상기 코일에 공급되는 전류가 차단되면 상기 캐리어를 최초의 상태로 복귀시키는 상부스프링; 및
    상기 요크의 하측에 마련되며, 상기 상부스프링의 가요성 보다 우수한 가요성을 가지면서 상기 코일에 공급되는 전류가 차단되면 상기 캐리어를 최초의 상태로 복귀시키는 하부스프링을 포함하는 렌즈 구동용 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부스프링 및 상기 하부스프링은 상기 캐리어의 상측 및 하측 외주면 부위에 각각 고정되는 내측테, 상기 요크의 상면과 상기 하우징 사이 및 상기 요크의 하면과 상기 베이스 사이에 각각 고정되는 외측테, 일정간격으로 마련되어 상기 내측테와 상기 외측테를 연결하는 복수의 레그(Leg)를 각각 가지면서 각각 링형상 을 이루고,
    상기 하부스프링의 레그의 수는 상기 상부스프링의 레그의 수 보다 적은 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 모터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부스프링 및 상기 하부스프링은 상기 캐리어의 상측 및 하측 외주면 부위에 각각 고정되는 내측테, 상기 요크의 상면과 상기 하우징 사이 및 상기 요크의 하면과 상기 베이스 사이에 각각 고정되는 외측테, 일정간격으로 마련되어 상기 내측테와 상기 외측테를 연결하는 복수의 레그(Leg)를 각각 가지면서 각각 링형상을 이루고,
    상기 하부스프링의 레그의 길이는 상기 상부스프링의 레그의 길이 보다 긴 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 모터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부스프링 및 상기 하부스프링은 상기 캐리어의 상측 및 하측 외주면 부위에 각각 고정되는 내측테, 상기 요크의 상면과 상기 하우징 사이 및 상기 요크의 하면과 상기 베이스 사이에 각각 고정되는 외측테, 일정간격으로 마련되어 상기 내측테와 상기 외측테를 연결하는 복수의 레그(Leg)를 각각 가지면서 동일한 링형상을 이루고,
    상기 하부스프링의 두께는 상기 상부스프링의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 모터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부스프링 및 상기 하부스프링은 상기 캐리어의 상측 및 하측 외주면 부위에 각각 고정되는 내측테, 상기 요크의 상면과 상기 하우징 사이 및 상기 요크의 하면과 상기 베이스 사이에 각각 고정되는 외측테, 일정간격으로 마련되어 상기 내측테와 상기 외측테를 연결하는 복수의 레그(Leg)를 각각 가지면서 동일한 링형상을 이루고,
    상기 하부스프링과 상기 상부스프링은 상호 상이한 재질인 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 모터.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부스프링은 상호 분리된 반원형의 제 1 스프링과 제 2 스프링을 가지고,
    상기 제 1 스프링과 상기 제 2 스프링 중, 어느 하나의 스프링에 외부의 (+)전원 및 상기 코일의 (+)인출선이 각각 접속되고, 다른 하나의 스프링에 외부의 (-)전원 및 상기 코일의 (-)인출선이 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 모터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 외부의 (+)전원 및 상기 코일의 (+)인출선은 상기 제 1 스프링의 일단부측에 각각 접속되고, 상기 외부의 (-)전원 및 상기 코일의 (-)인출선은 상기 제 2 스프링의 일단부측에 각각 접속된 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 모터.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 외부의 (+) 및 (-)전원은 상기 제 1 및 제 2 스프링의 일단부에 각각 접속되고, 상기 코일의 (+) 및 (-)인출선은 상기 제 1 및 제 2 스프링의 타단부에 각각 접속된 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 모터.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 요크의 상측 및 하측에는 탄성을 가진 상부 및 하부스페이서(Spacer)가 마련되고,
    상기 외부의 전원이 접속되는 상기 제 1 스프링 및 제 2 스프링의 단부측에는 상기 하부스페이서의 돌기가 삽입되는 삽입공이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 렌즈 구동용 모터.
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