KR101230224B1 - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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KR101230224B1
KR101230224B1 KR1020100059251A KR20100059251A KR101230224B1 KR 101230224 B1 KR101230224 B1 KR 101230224B1 KR 1020100059251 A KR1020100059251 A KR 1020100059251A KR 20100059251 A KR20100059251 A KR 20100059251A KR 101230224 B1 KR101230224 B1 KR 101230224B1
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Abstract

보이스 코일 모터는 렌즈가 고정되는 중공을 갖는 원통 형상을 갖고 단부에 보스가 형성된 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 마그네트를 고정하는 요크를 포함하는 고정자; 상기 보빈이 배치되는 하부 케이스 및 상기 보빈과 대응하는 부분이 개구되며 상기 하부 케이스와 결합 되는 상부 케이스를 포함하는 케이스; 및 상기 하부 케이스 상에 배치되는 외측 판 스프링, 상기 보빈의 상기 보스에 결합되는 내측 판 스프링 및 상기 외측 및 내측 판 스프링들을 연결하는 연결 스프링을 포함하는 판 스프링을 포함하며, 상기 내측 판 스프링과 마주하는 상기 보빈의 상기 단부 상에는 접착제 수용홈이 형성되고, 상기 접착제 수용홈 내에는 접착제가 배치된다.

Description

보이스 코일 모터{VOICE COIL MOTOR}
본 발명은 보이스 코일 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 다양한 광학 장치, 예를 들면, 초소형 디지털 카메라가 내장된 휴대폰 및 고해상도 디지털 카메라 등이 개발되고 있다.
종래 휴대폰 등에 적용되는 초소형 디지털 카메라의 경우, 이미지 센서 렌즈 및 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 없었으나, 최근 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 조절하는 보이스 코일 모터와 같은 렌즈 구동 장치가 개발되어 초소형 디지털 카메라에서 개선된 이미지를 얻을 수 있게 되었다.
보이스 코일 모터는 렌즈가 내부에 장착되고 외부에 코일이 권선 된 보빈, 코일과 마주하게 배치되는 마그네트 및 보빈의 상단 및 하단을 탄력적으로 지지하는 판 스프링을 포함한다.
일반적으로 판 스프링은 보빈의 단부에 배치된 보스에 결합 되고, 보빈 및 판 스프링의 결합 강도를 보강하기 위하여 보빈의 보스에 판 스프링이 결합된 후 보빈 및 보스는 접착제에 의하여 접착된다.
종래 기술에서는 보빈의 단부에 판 스프링이 결합 된 후 보빈 및 판 스프링에 접착제가 도포 되기 때문에 보빈의 단부에 도포되는 접착제의 도포 면적이 매우 작아 보빈 및 판 스프링의 부착 강도가 매우 작고 이로 인해 외부로부터 인가된 충격 또는 진동에 의하여 판 스프링이 보빈으로부터 이탈되는 치명적인 문제점이 발생 된다.
또한, 보빈으로부터 판 스프링이 이탈됨으로써 판 스프링에 전기적으로 연결된 상기 코일이 단선 되는 문제점도 함께 갖는다.
본 발명은 보빈의 단부에 배치 된 판 스프링이 외부로부터 인가된 충격 또는 진동에 의하여 보빈의 단부로부터 이탈되는 것을 방지하여 내구성 및 렌즈 위치 조절 성능을 보다 향상시킨 보이스 코일 모터를 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일실시예로서, 보이스 코일 모터는 렌즈가 고정되는 중공을 갖는 원통 형상을 갖고 단부에 보스가 형성된 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 마그네트를 고정하는 요크를 포함하는 고정자; 상기 보빈이 배치되는 하부 케이스 및 상기 보빈과 대응하는 부분이 개구되며 상기 하부 케이스와 결합 되는 상부 케이스를 포함하는 케이스; 및 상기 하부 케이스 상에 배치되는 외측 판 스프링, 상기 보빈의 상기 보스에 결합되는 내측 판 스프링 및 상기 외측 및 내측 판 스프링들을 연결하는 연결 스프링을 포함하는 판 스프링을 포함하며, 상기 내측 판 스프링과 마주하는 상기 보빈의 상기 단부 상에는 접착제 수용홈이 형성되고, 상기 접착제 수용홈 내에는 접착제가 배치된다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 보빈의 단부에 모세관 현상을 유발시키는 홈을 형성하고 보빈의 상기 단부에 판 스프링을 배치한 후 모세관 현상을 이용하여 홈에 접착제를 제공하여 보빈 및 판 스프링 사이의 접착 면적을 향상시켜 보빈으로부터 판 스프링이 이탈을 방지 및 판 스프링이 보빈으로부터 이탈 됨으로서 판 스프링에 연결된 코일이 단선 되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터를 분해 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 보빈 및 제1 판 스프링의 배면도다.
도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.
도 4는 도 3의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터를 분해 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 보빈 및 제1 판 스프링의 배면도다. 도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다. 도 4는 도 3의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 4들을 참조하면, 보이스 코일 모터(800)는 가동자(100), 판 스프링(200), 고정자(300), 케이스(400)를 포함한다. 이에 더하여, 보이스 코일 모터(800)는 베이스 플레이트(600) 및 스페이서(700)를 더 포함할 수 있다.
가동자(100)는 보빈(150) 및 코일 블럭(190)을 포함한다.
보빈(150)은, 예를 들어, 내부에 렌즈를 수납하기 위한 중공을 갖는 원통 형상으로 형성된다. 원통 형상을 갖는 보빈(150)은 상면(120) 및 상면(120)과 대향 하는 하면(130)을 포함한다.
렌즈를 수납하기 위해 보빈(150)의 내주면에는 암나사부(112)가 형성되고, 암나사부(112)에는 렌즈 고정 부재(미도시)가 체결된다. 렌즈 고정 부재에는 렌즈가 결합 된다. 이와 다르게, 렌즈를 직접 보빈(150)의 암나사부(112)에 결합하여도 무방하다.
보빈(150)의 외주면 하부에는 후술 될 코일 블럭(190)을 지지하기 위한 단턱(115)이 형성된다.
도 2를 참조하면, 보빈(150)의 하면(130)에는 후술 될 판 스프링(200)의 제1 판 스프링(210)들을 고정하기 위한 보스(122)들이 형성된다. 보빈(150)의 하면(130) 중 보스(122)와 인접하게 배치된 부분에는 가이드 보스(124)가 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 보빈(150)의 하면(130) 상에는 모세관 현상을 발생시키기에 적합한 접착제 수용홈(156)이 형성된다. 구조 측면에서 보았을 때, 접착제 수용홈(156)은 제1 수용홈부(156a), 제2 수용홈부(156b) 및 제3 수용홈부(156c)를 포함한다.
제1 내지 제3 수용홈부(156a,156b,156c)들의 깊이는 후술 될 제1 판 스프링(210)이 제1 내지 제3 수용홈부(156a,156b,156c)들을 덮은 후, 모세관 현상에 의하여 유동성 접착제가 제1 내지 제3 수용홈부(156a,156b,156c)들 및 제1 판 스프링(210) 사이의 공간으로 유입되기에 적합한 깊이로 형성된다.
제1 수용홈부(156a)는, 평면상에서 보았을 때, 그루브(groove) 형상으로 형성될 수 있다. 제1 수용홈부(156a)는, 평면상에서 보았을 때, 직선 그루브 또는 곡선 그루브 형상으로 형성될 수 있다.
제2 수용홈부(156b)는 제1 수용홈부(156a)의 일부로부터 보빈(150)의 하면(130)에 형성된 보스(122) 및 가이드 보스(124)의 주변으로 연장될 수 있다. 제2 수용홈부(156b)는, 평면상에서 보았을 때, 보스(122) 및 가이드 보스(124)의 주변을 따라 원형으로 형성된다.
제3 수용홈부(156c)는 제1 수용홈부(156a)의 일부로부터 후술 될 제1 판 스프링(210)의 외부로 연장된다.
제1 및 제2 수용홈부(156a,156b)들은 제1 판 스프링(210)에 의하여 덮이는 부분에 형성되고, 제3 수용홈부(156c)의 일부는 제1 판 스프링(210)에 의하여 덮이고 제3 수용홈부(156c)의 일부는 제1 판 스프링(210)에 의하여 덮이지 않고 노출된다. 제3 수용홈부(156c) 중 제1 판 스프링(210)에 의하여 덮이지 않는 부분으로는 유동성 접착제가 제공된다.
유동성 접착제는, 예를 들어, 자외선에 의하여 경화되는 자외선 경화성 접착제 및 열에 의하여 경화되는 열 경화성 접착제 중 어느 하나일 수 있다. 이외에도 유동성 접착제는 휘발성 용제를 포함하는 유동성 합성수지 접착제를 포함하여도 무방하다.
가동자(100)인 코일 블럭(190)은 보빈(150)에 형성된 단턱(115) 상에 배치되며, 코일 블럭(190)은, 예를 들어, 코일이 권취 된 원통 형상을 갖는다.
코일 블럭(190)은 접착제에 의하여 보빈(150)의 단턱(115) 및/또는 보빈(150)의 외주면에 고정될 수 있다.
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 판 스프링(200)은 제1 판 스프링(210) 및 제2 판 스프링(220)을 포함한다.
제1 판 스프링(210)은 보빈(150)의 하면(130)과 탄력적으로 결합 된다.
제1 판 스프링(210)은, 예를 들어, 2 개로 이루어지며, 제1 판 스프링(210)은 상호 대칭 형태로 보빈(150)의 하면(130)에 각각 결합 된다.
2 개로 이루어진 제1 판 스프링(210)들은 코일 블럭(190)의 코일과 전기적으로 연결된다. 외부에서 인가된 전류와 같은 구동 신호는 2 개의 제1 판 스프링(210)들을 통해 코일 블럭(190)으로 제공된다.
각 제1 판 스프링(210)은 외측 판 스프링(211), 내측 판 스프링(213) 및 외측 판 스프링(211)과 내측 판 스프링(213)을 탄력적으로 연결하는 연결 스프링(215)을 포함한다.
각 제1 판 스프링(210)의 내측 판 스프링(213)은 보빈(150)의 보스(122)에 삽입되는 관통홀을 포함하며, 제1 판 스프링(210)의 내측 판 스프링(213) 중 보빈(150)의 가이드 보스(124)에 접촉하는 부분은 가이드 보스(124)의 곡면과 유사한 곡률을 갖는 곡면부로 형성된다.
내측 판 스프링(213)이 보빈(150)의 보스(122)에 결합 및 내측 판 스프링(213)이 가이드 보스(124)에 밀착됨으로써 내측 판 스프링(213)은 보빈(150)의 하면(130)에 고정된다.
보빈(150)의 보스(122)에 내측 판 스프링(213)의 관통홀이 결합 된 후, 보스(122)에는 열이 가해져 보스(122)는 내측 판 스프링(213)에 융착 된다.
도 4를 다시 참조하면, 내측 판 스프링(213)이 보빈(150)의 하면(130)에 고정됨으로써 보빈(150)의 하면(130)에 형성된 접착제 수용홈(156) 및 내측 판 스프링(213) 사이에는 좁은 공간이 형성된다.
접착제 수용홈(156) 중 제3 수용홈부(156c)를 통해 유동성 접착제가 제공 됨으로서 제1 내지 제3 수용홈부(156a,156b,156c)들에는 각각 접착제(158)가 채워지고, 이로 인해 내측 판 스프링(213) 및 보빈(150)의 하면(130)의 접착제(158)의 접착 면적이 크게 증가 되어 외부 충격 및 진동에 의하여 내측 판 스프링(213) 및 보빈(150)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
제2 판 스프링(220)은 보빈(150)의 상면(120)에 결합 된다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 보빈(150)의 하면(130)에 접착제 수용홈(156)을 형성하는 기술이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게, 제2 판 스프링(420)과 마주하는 보빈(150)의 상면(120)에 접착제 수용홈을 형성하여도 무방하다.
도 1을 다시 참조하면, 고정자(300)는 요크(310) 및 마그네트(350)를 포함한다.
요크(310)는 상판(312), 측면판(314) 및 요크부(316)를 포함한다.
요크(310)의 상판(312)은, 평면상에서 보았을 때, 사각 플레이트 형상으로 형성될 수 있고, 상판(312)의 중심에는 보빈(150)의 상단을 노출하는 원형 개구가 형성된다.
측면판(314)은 상판(312)의 4 개의 에지들로부터 보빈(150)의 외주면과 평행한 방향으로 연장되며, 측면판(314)은 상판(312)의 4 개의 에지들과 일체로 형성된다.
요크부(316)는 상판(312)의 원형 개구에 의하여 형성된 상판(312)의 내측면으로부터 보빈(150)의 하단을 향하는 방향으로 돌출된다. 요크부(316)는 보빈(150) 및 코일 블럭(190)에 의하여 형성된 공간 내에 삽입되는 위치에 배치된다.
마그네트(350)들은 요크(310)의 상판(312) 및 측면판(314)에 의하여 형성된 내부 공간에 배치된다. 각 마그네트(350)들은 코일 블럭(190)과 마주하게 배치된다.
각 마그네트(350)들로부터 발생 된 자기장 및 코일 블럭(190)으로부터 발생 된 자기장에 의하여 발생 된 힘에 의하여 보빈(150)은 상부로 이동될 수 있고, 보빈(150)은 제1 및 제2 판 스프링(410,420)에 의하여 탄력적으로 지지 된다. 이때, 코일 블럭(190)에 가해지는 전류량을 정밀하게 조절함으로써 보빈(150)의 이동 거리를 정밀하게 조절할 수 있다.
케이스(400)는 상부 케이스(410) 및 하부 케이스(420)를 포함한다.
상부 케이스(410)는 상판(411), 결합 기둥(412)을 포함한다. 상부 케이스(410)는 요크(410)의 상부에 배치되며 판 스프링(400)의 제2 판 스프링(220)은 상부 케이스(410) 및 요크(310) 사이에 개재된다.
상부 케이스(400)의 상판(411)은, 평면상에서 보았을 때, 사각 플레이트 형상을 갖고, 상부 케이스(410)의 상판(411)의 중앙부에는 보빈(150)을 노출하는 원형 개구(414)가 형성된다.
결합 기둥(412)은 상판(411)의 4 개의 모서리들로부터 보빈(150)과 평행하게 돌출되며, 결합 기둥(412)은 후술 될 하부 케이스(420)와 결합 된다.
하부 케이스(420)는 상부 케이스(410)의 각 결합 기둥(412)과 결합 되는 기둥(424)들을 포함한다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 보빈(150)의 하면(130)에 모세관 현상을 일으키는 접착제 수용홈을 형성하여 보빈(150) 및 판 스프링의 부착 면적을 증가시켜 보빈(150) 및 판 스프링의 부착력을 향상시키지만, 이와 다르게, 보빈(150)의 하단에 접착제 수용홈을 형성하지 않고 보빈(150)과 마주하는 판 스프링에 접착제 수용홈을 형성한 후 모세관 현상에 의하여 판 스프링 및 보빈 사이에 접착제를 제공하여도 무방하다.
본 발명의 일실시예에서는 접착제 수용홈이 보스 및 가이드 보스의 주변에 형성된 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 접착제 수용홈은 보빈(150)의 하면(130)을 따라 환형 그루브 형상으로 형성되고, 접착제 수용홈이 보빈(150)의 하면(130)을 따라 환형 그루브 형상으로 형성될 경우, 제1 판 스프링의 내측 판 스프링이 보빈(150)으로부터 들뜨거나 이격 되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 모세관 현상을 이용하여 보빈 및 보빈의 단부에 배치된 판 스프링 사이에 접착제를 배치하여 보빈 및 판 스프링 사이의 접착 면적을 향상시켜 보빈으로부터 판 스프링이 이탈을 방지 및 판 스프링이 보빈으로부터 이탈 됨으로서 판 스프링에 연결된 코일이 단선 되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
800...보이스 코일 모터 100...가동자
200...판 스프링 300...고정자
400...케이스 600...베이스 플레이트
700...스페이서

Claims (6)

  1. 렌즈가 고정되는 중공을 갖는 원통 형상을 갖고 단부에 보스가 형성된 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자;
    상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 마그네트를 고정하는 요크를 포함하는 고정자;
    상기 보빈이 배치되는 하부 케이스 및 상기 보빈과 대응하는 부분이 개구되며 상기 하부 케이스와 결합 되는 상부 케이스를 포함하는 케이스; 및
    상기 하부 케이스 상에 배치되는 외측 판 스프링, 상기 보빈의 상기 보스에 결합되는 내측 판 스프링 및 상기 외측 및 내측 판 스프링들을 연결하는 연결 스프링을 포함하는 판 스프링을 포함하며,
    상기 내측 판 스프링과 마주하는 상기 보빈의 상기 단부 상에는 접착제 수용홈이 형성되고, 상기 접착제 수용홈 내에는 접착제가 배치되며,
    상기 접착제 수용홈은, 평면상에서 보았을 때, 그루브(groove) 형상으로 형성된 제1 수용홈부, 상기 제1 수용홈부로부터 상기 보스의 주변을 따라 형성된 제2 수용홈부 및 상기 제1 수용홈부로부터 상기 내측 판 스프링의 외측으로 연장되어 상기 내측 판 스프링으로부터 일부가 노출된 제3 수용홈부를 포함하는 보이스 코일 모터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 수용홈부들의 깊이는 상기 보빈의 상기 단부로부터 측정하였을 때 동일한 깊이로 형성된 보이스 코일 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 수용홈부들의 깊이는 상기 보빈의 상기 단부로부터 측정하였을 때 서로 다른 깊이로 형성된 보이스 코일 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보스의 일부는 상기 내측 판 스프링의 상면에 융착 된 보이스 코일 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접착제는 자외선 경화성 접착제 및 열 경화성 접착제 중 어느 하나를 포함하는 보이스 코일 모터.
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