KR101951451B1 - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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Abstract

보이스 코일 모터는 측면을 따라 단턱이 형성되며, 상기 측면과 연결된 상면 및 상기 상면과 대향 하는 하면을 관통하는 개구를 갖는 베이스 유닛; 상기 베이스 유닛의 상부에 배치되며 렌즈를 구동시키는 가동자; 상기 베이스 유닛에 지지되며 상기 가동자를 감싸는 고정자; 상기 가동자를 상기 고정자에 대하여 탄력적으로 지지하는 탄성 부재; 상기 베이스 유닛의 상기 개구와 마주하는 개구를 갖는 상판 및 상기 상판으로부터 상기 가동자를 감싸는 방향으로 연장되어 상기 단턱에 걸쳐지는 측면판을 포함하는 커버; 및 상기 베이스의 상기 측면과 마주하는 상기 측면판에 형성되어 상기 측면판 및 상기 측면 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 이물질 유입 방지막을 포함한다.

Description

보이스 코일 모터{VOICE COIL MOTOR}
본 발명은 보이스 코일 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대폰과 같은 휴대용 통신 기기, 게임기 및 태블릿 PC 등에는 피사체에 대한 디지털 이미지 또는 동영상을 저장할 수 있는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈이 탑재되고 있다.
종래 카메라 모듈은 이미지 센서 및 이미지 센서의 전방에 배치된 렌즈 사이의 간격을 조절하기 어려워 피사체에 대한 포커스를 정확하게 설정하기 어렵기 때문에 디지털 이미지 또는 동영상의 품질 저하가 발생 되었다.
최근 보이스 코일 모터(VCM)의 기술 개발과 함께 이미지 센서 및 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 있게 됨으로써 더욱 우수한 디지털 이미지 또는 동영상을 획득할 수 있게 되었다.
보이스 코일 모터를 구동하기 위해서는 마그네트를 포함하는 고정자, 고정자의 내부에 배치되며 렌즈가 장착된 보빈의 외주면에 배치되어 외부로부터 인가된 구동 전류에 의하여 전자기력을 발생시키는 코일 블럭을 포함하는 가동자 및 고정자에 배치되어 가동자를 덮는 커버를 포함한다.
종래 보이스 코일 모터에서는 커버 및 커버와 접촉하는 베이스의 원활한 조립을 위해 조립 공차를 감안한 갭(gap)이 형성되는데, 이 갭은 조립을 원활하게 하는 반면 갭을 통해 외부 이물질이 보이스 코일 모터 내부로 유입되어 이미지 센서의 상부에 배치된 IR 필터 등에 피착 되어 이미지 또는 동영상의 품질 저하를 발생시킨다.
공개특허공보 제10-2010-0066809호(2010.06.18.)
본 발명은 베이스 유닛에 결합 되는 커버의 구조를 개선하여 외부 이물질이 베이스 유닛의 내부로 유입되는 것을 방지한 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 측면을 따라 단턱이 형성되며, 상기 측면과 연결된 상면 및 상기 상면과 대향 하는 하면을 관통하는 개구를 갖는 베이스 유닛; 상기 베이스 유닛의 상부에 배치되며 렌즈를 구동시키는 가동자; 상기 베이스 유닛에 지지되며 상기 가동자를 감싸는 고정자; 상기 가동자를 상기 고정자에 대하여 탄력적으로 지지하는 탄성 부재; 상기 베이스 유닛의 상기 개구와 마주하는 개구를 갖는 상판 및 상기 상판으로부터 상기 가동자를 감싸는 방향으로 연장되어 상기 단턱에 걸쳐지는 측면판을 포함하는 커버; 및 상기 베이스의 상기 측면과 마주하는 상기 측면판에 형성되어 상기 측면판 및 상기 측면 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 이물질 유입 방지막을 포함한다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 베이스 유닛의 측면에 그루브 형상을 갖는 이물질 유입 방지 홈을 형성하고 이물질 유입 방지 홈 내부에 외부 이물질을 포집하는 이물질 유입 방지 부재를 배치하여 베이스 유닛 및 커버 사이를 통해 이물질이 보이스 코일 모터의 내부로 유입되는 것을 방지한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 커버 및 베이스 유닛을 발췌 도시한 측면도이다.
도 4는 도 3의 'A' 부분 확대도이다.
도 5는 도 2의 조립된 부분 절개 단면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이물질 유입 방지막을 도시한 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 모터의 외관 사시도이다. 도 2는 도 1의 분해 사시도이다. 도 3은 도 2의 커버 및 베이스 유닛을 발췌 도시한 측면도이다. 도 4는 도 3의 'A' 부분 확대도이다. 도 5는 도 2의 조립된 부분 절개 단면 사시도이다.
도 1 내지 도 5들을 참조하면, 보이스 코일 모터(600)는 베이스 유닛(100), 가동자(200), 고정자(300), 탄성 부재(400) 및 커버(500)를 포함한다.
베이스 유닛(100)은, 예를 들어, 직육면체 플레이트 형상으로 형성되며, 베이스 유닛(100)의 중앙부에는 베이스 유닛(100)의 상면 및 상면과 대향 하는 하면을 관통하는 관통홀(110)이 형성된다.
베이스 유닛(100)의 상면에 형성된 4 개의 모서리들에는 각각 결합 기둥(121)들이 돌출된다.
베이스 유닛(100)의 상면 및 하면과 연결된 측면(120)에는 후술 될 커버(500)의 단부를 서포트 하기 위해 상기 측면(120)을 따라 연속적으로 형성된 단턱(125)이 형성된다.
가동자(200)는 보빈(210) 및 코일 블럭(220)을 포함한다.
보빈(210)은 상하면이 개구 된 원통 형상으로 형성되며, 보빈(210)의 내측면에는 렌즈(미도시)를 장착하기 위한 암나사부(212)가 형성될 수 있다.
코일 블럭(220)은 절연 수지에 의하여 절연된 긴 전선을 원통 형상으로 권선하여 형성되며, 코일 블럭(220)은 보빈(210)의 외주면에 접착제에 의하여 접착된다.
고정자(300)는 마그네트(310)를 포함한다. 이에 더하여 고정자(300)는 요크(320) 및 스페이서(330)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 마그네트(310)는 코일 블럭(220)의 외측에 배치되어 마그네트(310)는 코일 블럭(220)을 감싸며, 이로 인해 마그네트(310) 및 코일 블럭(220)은 상호 마주하게 배치된다.
마그네트(310)는, 예를 들어, 기둥 형상을 갖는 4 개로 이루어지며, 4 개의 마그네트(310)들은 코일 블럭(220)의 주변에 등 간격으로 형성된다. 비록 본 발명의 일실시예에서 마그네트(310)들은 코일 블럭(220)의 주변에 등 간격으로 배치되며 각각 기둥 형상으로 형성되지만, 마그네트(310)들은 각각 평판 형상으로 형성되어도 무방하다.
요크(320)는 사각 플레이트 형상으로 형성되며, 중앙부에 원형 개구가 형성된 요크 상판(321) 및 요크 상판(321)의 4 개의 테두리로부터 요크 상판(321)으로부터 수직하게 연장된 요크 측면판(322)을 포함한다. 요크(320)는 코일 블럭(220)으로부터 발생된 전자기장, 마그네트(310)로부터 발생된 자기장의 누설을 차단하는 금속판을 프레스 가공하여 형성될 수 있다.
요크(320)의 요크 측면판(322)들 중 인접한 한 쌍의 요크 측면판(322)에 의하여 형성된 내측 모서리에는 각각 마그네트(310)가 배치된다.
탄성 부재(400)는 가동자(200)의 보빈(210)의 하면에 배치된다. 본 발명의 일실시예에서, 탄성 부재(400)는, 예를 들어, 한 쌍으로 이루어지며, 각 탄성 부재(400)는 상호 전기적으로 절연된다.
한 쌍으로 이루어진 탄성 부재(400)는 내측 탄성부(410), 외측 탄성부(420) 및 연결 탄성부(430)를 포함한다.
외측 탄성부(420)는, 평면상에서 보았을 때, 띠 형상으로 형성되며, 외측 탄성부는 베이스 유닛(100)의 인접한 한 쌍의 결합 기둥(121)들에 삽입되어 결합 된다.
내측 탄성부(410)는 보빈(210)의 하면에 배치된다. 따라서, 내측 탄성부(410)는 보빈(210)의 하면의 형상과 유사한 곡선 띠 형상으로 형성된다.
연결 탄성부(430)는 지그재그 형태로 형성되며 내측 탄성부(410) 및 외측 탄성부(420)를 연결한다.
도 2를 다시 참조하면, 보빈(210)의 하면과 대향 하는 상면에는 보빈(210)을 탄력적으로 지지하는 추가 탄성 부재(450)가 배치된다.
스페이서(330)는 탄성 부재(400), 추가 탄성 부재(450), 가동자(200) 및 고정자(300)를 고정하는 역할을 한다.
스페이서(330)는 상부 스페이서(332) 및 하부 스페이서(335)를 포함하며, 상부 스페이서(332) 및 하부 스페이서(335)는 상호 맞물림 결합 된다.
탄성 부재(400)의 외측 탄성부(420)는 하부 스페이서(335) 및 베이스 유닛(100)의 상면 사이에서 고정되며, 추가 탄성 부재(450)는 상부 스페이서(332)의 하면에 고정된다.
커버(500)는 렌즈를 노출하기 위한 원형 개구를 갖는 사각 플레이트 형상으로 형성된 커버 상판(510) 및 커버 상판(510)의 테두리로부터 연장된 커버 측면판(520)을 포함하며, 커버 측면판(520)은 베이스 유닛(100)의 단턱(125)에 서포트되며 커버 측면판(520)의 내측면은 베이스 유닛(100)의 측면(120)과 마주하게 배치된다.
커버 측면판(520)의 내측면은 베이스 유닛(100)의 단턱(125)의 상부에 배치된 베이스 유닛(100)의 측면(120)과 마주하게 배치된다.
커버(500)는 베이스 유닛(100)에 결합 되는데, 커버(500) 및 베이스 유닛(100)의 조립을 원활하게 하기 위하여 커버(500)의 커버 측면판(520) 및 베이스 유닛(100)의 측면(120) 사이에는 약 20㎛ 내지 약 50㎛의 갭이 형성된다.
커버(500) 및 베이스 유닛(100)의 사이에 형성되는 상기 갭이 지나치게 작을 경우 커버 측면판(520)이 베이스 유닛(100)의 측면(120)에 삽입되기 어렵다. 반대로, 커버(500) 및 베이스 유닛(100)의 사이에 형성되는 상기 갭이 지나치게 넓을 경우 커버 측면판(520) 및 베이스 유닛(100)의 측면(120) 사이에 넓은 공간이 형성되어 다량의 외부 이물질이 커버 측면판(520) 및 베이스 유닛(100)의 측면(120) 사이로 유입될 수 있다.
따라서, 커버(500)의 커버 측면판(520) 및 베이스 유닛(100)의 측면(120) 사이에는 약 20㎛ 내지 약 50㎛의 갭을 필요로 하는데 이 갭으로 인해 외부 이물질이 보이스 코일 모터(600)의 내부로 지속적으로 유입될 수 있다.
커버(500)의 커버 측면판(520) 및 베이스 유닛(100)의 측면(120) 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해서, 커버(500)의 커버 측면판(520)의 단부로부터 일정 높이로 외부 이물질의 유입을 방지하는 이물질 유입 방지막(530)이 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 이물질 유입 방지막(530)은 커버 측면판(520)의 단부로부터 높이를 측정하였을 때, 예를 들어, 커버 측면판(520)의 높이의 약 50% 이하의 높이로 형성될 수 있다.
구체적으로, 이물질 유입 방지막(530)의 높이는 커버 측면판(520)의 단부로부터 측정하였을 때, 최소 하부 스페이서(335)의 상면의 높이 이상이고 최대 커버 측면판(520)의 높이의 약 50% 이하로 형성된다.
이물질 유입 방지막(530)은 커버(500)의 측면판(520)의 표면에 코팅된 코팅막을 포함할 수 있고, 이물질 유입 방지막(530)은 테프론을 포함하는 테프론 코팅막 또는 실리콘을 포함하는 실리콘 코팅막을 포함할 수 있다.
또한, 이물질 유입 방지막(530)은 커버(500)의 측면판(520)의 표면에 도포된 점성을 갖는 유체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 점성을 갖는 유체는 점성을 갖는 에폭시 수지와 같은 합성 수지를 포함할 수 있다.
점성을 갖는 에폭시 수지와 같은 합성 수지로 이물질 유입 방지막(530)을 형성할 경우 커버(500)의 측면판(520)은 에폭시 수지가 담긴 통에 일정 깊이로 담 가져 형성된다.
또한, 이물질 유입 방지막(530)이 점성을 갖는 에폭시 수지와 같은 합성 수지를 포함할 경우 커버(500)의 측면판(520)에 도포 된 후 점성을 증가시켜 커버(500)의 측면판(520)으로부터 흘러내리지 않도록 하는 것이 바람직하다.
이물질 유입 방지막(530)은 커버(500)의 측면판(520) 중 베이스 유닛(100)의 측면(120)과 마주하는 내측면, 측면판(520)의 상기 내측면과 대향 하는 외측면 및 상기 내측면과 외측면을 연결하는 하면을 연결하는 형상으로 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이물질 유입 방지막을 도시한 단면도이다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 이물질 유입 방지막(530)이 커버(500)의 측면판(520)의 내측면, 외측면 및 하면을 연결하는 형태로 형성되는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 도 6에 도시된 바와 같이 이물질 유입 방지막(530)은 미관 및 이물질 유입 방지막(530)에 의한 다른 부재의 오염을 방지하기 위하여 베이스 유닛(100)의 측면(120)과 마주하는 측면판(520)의 내측면 또는 내측면과 연결된 하면에 선택적으로 형성되어도 무방하다.
본 발명의 일실시예에서, 이물질 유입 방지막(530)은 베이스 유닛(100)의 단턱(125) 및 측면(120)과 접촉되어 베이스 유닛(100)의 측면(120) 및 커버(500)의 측면판(520) 사이에 형성된 갭을 제거하여 베이스 유닛(100)의 측면(120) 및 커버(500)의 측면판(520) 사이로 외부 이물질이 유입되는 것을 차단하여 보이스 코일 모터(600)의 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 베이스 유닛과 결합되는 커버의 측면판에 코팅막 또는 도포막인 이물질 유입 방지막을 형성하여 외부 이물질이 보이스 코일 모터의 내부로 유입되어 이미지 또는 동영상의 품질 저하가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 베이스 유닛의 측면에 그루브 형상을 갖는 이물질 유입 방지 홈을 형성하고 이물질 유입 방지 홈 내부에 외부 이물질을 포집하는 이물질 유입 방지 부재를 배치하여 베이스 유닛 및 커버 사이를 통해 이물질이 보이스 코일 모터의 내부로 유입되는 것을 방지한다.
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.
600...보이스 코일 모터 100...베이스 유닛
200...가동자 300...고정자
400...탄성 부재 500...커버
530...이물질 유입 방지막

Claims (8)

  1. 커버;
    상기 커버의 안에 배치되는 요크;
    상기 요크의 안에 배치되는 보빈;
    상기 보빈에 배치되는 코일 블럭;
    상기 요크에 배치되고, 상기 코일 블럭과 대향하는 마그네트;
    상기 보빈의 아래에 배치되는 베이스 유닛;
    상기 베이스 유닛의 위에 배치되는 하부 스페이서; 및
    상기 베이스 유닛과 상기 보빈의 하면에 연결되는 탄성 부재;
    상기 베이스 유닛은 측면을 따라 연속적으로 형성되는 단턱과, 상면의 각 변의 중앙 영역에서 위로 돌출되는 결합부를 포함하고,
    상기 커버는 상기 베이스 유닛의 측면과 대향하고, 상기 단턱의 상면에 배치되는 측면판을 포함하고,
    상기 커버는 상기 측면판의 내측면과, 외측면과, 하면에 형성되는 이물질 유입 방지막을 포함하고,
    상기 하부 스페이서는 내측면에서 오목하게 형성되는 홈을 포함하고,
    상기 베이스 유닛의 상기 결합부는 상기 하부 스페이서의 상기 홈에 삽입되고,
    상기 베이스 유닛은 모서리로부터 위로 연장되는 4개의 결합 기둥을 포함하고,
    상기 탄성부재는 상기 결합 기둥에 결합되는 외측 탄성부와, 보빈의 하면에 결합되는 내측 탄성부와, 상기 외측 탄성부와 상기 내측 탄성부를 연결하는 연결 탄성부를 포함하고,
    상기 이물질 유입 방지막의 높이는 상기 측면판의 높이의 절반 이하이고, 상기 하부 스페이서의 상면의 높이 이상이고,
    상기 하부 스페이서의 상면은 상기 이물질 유입 방지막과 수평 방향으로 오버랩되는 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 유입 방지막은 상기 측면판에 코팅된 코팅막을 포함하는 보이스 코일 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이물질 유입 방지막은 테프론을 포함하는 테프론 코팅막 및 실리콘을 포함하는 실리콘 코팅막 중 어느 하나를 포함하는 보이스 코일 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 유입 방지막은 점성을 갖는 유체로 상기 측면판에 도포되는 보이스 코일 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이물질 유입 방지막은 점성을 갖는 에폭시 수지를 포함하는 보이스 코일 모터.
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