KR101981163B1 - 보이스 코일 모터 및 포커싱 렌즈 - Google Patents

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Abstract

보이스 코일 모터 및 포커싱 렌즈에 있어서, 가동자 어셈블리(22)는 탄성 연결부(23)를 통하여 고정자 어셈블리(21)와 연결되고, 고정자 슬리브(211)는 가동자 슬리브(221)에 씌움 설치되며, 고정자 슬리브(211)와 가동자 슬리브(221) 중의 하나는 영구 자성체 슬리브이고 다른 하나는 비자성체 슬리브이며, 비자성체 슬리브에 속하는 어셈블리는 프리마그네틱부(222)와 드라이브 코일(223)을 더 포함한다. 프리마그네틱부(222)는 영구 자석 또는 자화 재료로 제조되고, 비자성체 슬리브에 상대적으로 고정된다. 프리마그네틱부(222)와 영구 자성체 슬리브 사이에 미리 존재하는 자기력에 의해, 전기가 통하지 않을 경우 탄성 연결부(23)가 힘 평형 상태에 있게 함으로써 탄성 연결부(23)의 운동을 구동하는데 더욱 작은 전자기력만 필요하게 하고 상응하게 드라이브 전류를 감소시키고 전력을 낮춘다.

Description

보이스 코일 모터 및 포커싱 렌즈{VOICE COIL MOTOR AND FOCUSING LENS}
본 발명은 전기 기기 분야에 관한 것으로, 구체적으로 직선형 보이스 코일 및 직선형 보이스 코일이 줌 렌즈에서의 응용에 관한 것이다.
보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)는 비교적 간단한 전기 기기이며, 직선형 보이스 코일 모터는 예컨대 핸드폰 카메라 자동 포커스 모듈과 같은 광학 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 간단하게 설명하기 위하여, 이하 보이스 코일 모터 중에서 운동하는 부분은 가동자 어셈블리로 하고, 상대적으로 고정되는 부분은 고정자 어셈블리로 한다.
도1을 참조하면, 보이스 코일 모터의 기본 구조는, 고정자(11), 가동자(12)와 탄성 연결부(13)를 포함하고, 탄성 연결부는 가동자와 고정자를 연결시키며 부하(미도시)는 고정자에 고정 설치된다. 도1의 고정자는 영구 자성체이고 가동자 어셈블리에는 고정자에 권취되는 드라이브 코일(123)이 포함된다. 드라이브 코일은 전기가 통한 후 고정자의 자기장 작용에 의해 가동자는 직선 이동하고, 역방향 운동은 역방향 전류를 인가하거나 탄성 연결부의 복원력을 이용하여 구현된다. 다른 한 경우에는 가동자를 영구 자성체로 설치할 수도 있고 드라이브 코일은 고정자 어셈블리에 포함될 수 있다.
상기 구조를 사용한 보이스 코일 모터는 드라이브 코일에 의해 발생한 전자기력과 탄성 연결부의 탄력 사이의 평형을 통하여 부하의 위치에 대하여 정확한 위치결정을 진행하는 바, 예컨대 포커싱 렌즈를 필요한 위치에 이동시킨다. 일반적으로, 작동구간 내에서 탄성 연결부의 탄력은 이의 변위와 정비례하는 바, 이에 따라 가동자의 변위가 클수록 이에 필요한 전자기력이 더 크고 드라이브 코일의 전류도 더 크다. 만약 가동자가 어느 고정된 위치, 예컨대 포커싱을 구현하는 위치에서 장시간 유지하려면, 드라이브 코일의 전류도 장시간 유지되어야 하기에 보이스 코일 모터는 비교적 큰 정지상태 유지 전력을 구비한다.
본 발명에 의해 제공되는 보이스 코일 모터는 고정자 어셈블리, 가동자 어셈블리와 탄성 연결부를 포함하고, 가동자 어셈블리는 탄성 연결부를 통해 고정자 어셈블리와 연결되며, 고정자 어셈블리는 고정자 슬리브를 포함하고, 가동자 어셈블리는 고정자 슬리브에 씌움 설치되는 가동자 슬리브를 포함하며, 고정자 슬리브와 가동자 슬리브 중의 하나는 영구 자성체 슬리브이고, 다른 하나는 비자성체 슬리브이며, 비자성체 슬리브에 속하는 어셈블리는 영구 자성 또는 자화 재료로 제조되고 비자성체 슬리브에 상대적으로 고정되는 프리마그네틱부와 비자성체 슬리브의 내표면 또는 외표면에 설치되는 드라이브 코일을 더 포함하고, 드라이브 코일에 전기가 통하지 않을 경우, 프리마그네틱부와 영구 자성체 슬리브 사이에 미리 존재하는 자기력과 탄성 연결부의 탄력이 평형을 이룬다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 있어서, 미리 존재하는 자기력을 통하여, 전기가 통하지 않을 경우 즉 탄성 연결부가 힘을 받아 평형 상태를 이루고 또한 상기 미리 존재하는 자기력에 의해 탄성 연결부의 운동을 구동하는데 더욱 작은 전자기력만 필요하게 하고 상응하게 드라이브 전류를 감소시키고 전력소모를 낮춘다.
이하 도면을 결부하여 본 발명의 구체적인 예시에 대해 구체적으로 설명한다.
도1은 기존의 보이스 코일 모터의 구조 모식도이다.
도2는 본 발명에 따른 보이스 코일 모터의 등가 구조 모식도이다.
도3은 실시예1의 보이스 코일 모터의 구조 모식도이다.
도4는 실시예2의 보이스 코일 모터의 구조 모식도이다.
도5는 실시예3의 보이스 코일 모터의 구조 모식도이다.
도6은 실시예4의 보이스 코일 모터의 구조 모식도이다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터의 일종의 등가 구조는 도2를 참조할 수 있는 바, 고정자 어셈블리(21), 가동자 어셈블리(22)와 탄성 연결부(23)를 포함하며, 가동자 어셈블리는 탄성 연결부를 통하여 고정자 어셈블리와 연결된다.
고정자 어셈블리는 상대적으로 고정되고 고정자 슬리브(211)를 포함하며 고정자 슬리브는 예컨대 기판, 베이스 등 부품(미도시)에 고정되거나 또는 상기 보이스 코일 모터의 설치 위치의 기타 고정 어셈블리 상에 고정될 수 있다.
가동자 어셈블리는 고정자 슬리브에 씌움 설치되는 가동자 슬리브(221)를 포함한다. 일부 응용에 있어서, 예컨대 광학 줌과 포커싱에 사용되고 가동자 슬리브와 고정자 슬리브는 동축으로 씌움 설치되는 것이 바람직하다. 또한 축방향 운동 과정에서의 광축의 안정성을 더 잘 유지하기 위하여 고정자 슬리브는 가동자 슬리브와 긴밀하게 네스팅되고 접촉면이 평활면인 것이 바람직하다. 구체적인 구현 과정에서, 고정자 슬리브는 가동자 슬리브의 외부에 씌움 설치될 수 있는 것 외에 가동자 슬리브의 내부에 씌움 설치될 수도 있으며 설계 수요에 따라 결정할 수 있다.
일반성을 배제하지 않은 전제하에 탄성 연결부는 나선형 스프링을 사용할 수 있고 예컨대 금속 식각 공예로 제작된 평면 스프링편 등 기타 형식을 사용할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 고정자 슬리브와 가동자 슬리브 중의 하나는 영구 자성체 슬리브이고, 다른 하나는 비자성체 슬리브이며, 또한 비자성체 슬리브에 속하는 어셈블리는 프리마그네틱부와 드라이브 코일을 더 포함한다. 예컨대, 도2에 도시된 바와 같이 고정자 슬리브는 영구 자성체 슬리브이고, 가동자 슬리브는 비자성체 슬리브이므로 가동자 어셈블리는 프리마그네틱부(222)와 드라이브 코일(223)을 더 포함한다. 물론 고정자 슬리브가 비자성체 슬리브이고 가동자 슬리브가 영구 자성체 슬리브일 수도 있으며, 이 경우 고정자 어셈블리는 프리마그네틱부와 드라이브 코일을 더 포함한다.
프리마그네틱부는 영구 자석 또는 자화 재료로 제조되고 비자성체 슬리브에 상대적으로 고정된다. 예컨대, 가동자 슬리브가 비자성체 슬리브일 경우, 프리마그네틱부는 동축 설치되는 마그네트 링일 수 있고 가동자 슬리브의 일단에 고정된다. 또한 도2에 도시된 바와 같이 고정자 슬리브가 비자성체 슬리브일 경우, 프리마그네틱부는 고정자 슬리브 상에 고정되거나 또는 예컨대, 기판, 베이스 등 고정자 어셈블리의 기타 부품에 고정될 수 있다. 일부 실시예에서, 프리마그네틱부는 흩어지는 형식으로 설치될 수 있고, 예컨대 간격식으로 임베이딩되거나 또는 비자성체 슬리브 상에 고정되는 바, 영구 자성체 슬리브와 함께 미리 존재하는 자기력을 발생할 수 있기만 하면 된다.
드라이브 코일은 비자성체 슬리브의 내표면 또는 외표면에 설치된다. 예컨대, 도2에 도시된 바와 같이 드라이브 코일은 가동자 슬리브의 외벽에 설치되고 고정자 슬리브의 내벽에 밀착된다. 드라이브 코일은 절연 코팅 라인을 권취하여 형성될 수 있는 바, 예컨대 에나멜선을 권취하여 형성되거나 또는 단층 또는 다층의 플렉시블 인쇄회로기판(FPC, Flexible Printed Circuit)으로 제조될 수 있는 바, 인쇄 라인으로 라인 권취를 대체하여 라인 권취의 곤난(더욱이는 광학 포커싱용 보이스 코일 모터로 사용시의 사이즈는 보편적으로 너무 크지 않다)을 극복하여 설치를 더욱 간편하게 한다.
이밖에, 포커싱 렌즈의 광학 줌과 포커싱을 진행할 때 보통 운동이 필요한 렌즈 그룹을 가동자 어셈블리에 고정하는 바, 예컨대, 도2에 도시된 바와 같이 렌즈 그룹(225)을 마그네트 링에 고정한다. 다른 실시예에 있어서, 렌즈 그룹을 렌즈 지지대에 설치한 후 렌즈 지지대를 가동자 어셈블리에 연결시킬 수도 있다.
드라이브 코일에 전기가 통하지 않을 경우, 프리마그네틱부와 영구 자성체 슬리브 사이에 미리 존재하는 자기력(흡입 또는 배척하는 자기력일 수 있음)은 가동자 어셈블리와 고정자 어셈블리를 연결하는 탄성 연결부로 하여금 변형되게 하고 이에 따라 생성된 탄력이 평형되도록 하여 탄성 연결부가 미리 힘 평형 상태에 이르게 한다. 따라서, 탄성 연결부가 미리 평형을 유지한 위치를 이의 작업구간의 두개의 단점 중의 하나 또는 사이에 설치하여 상응한 작업상태의 제로 전력을 유지하는 것을 구현할 수 있다. 또한 탄성 연결부가 당해 힘 평형 위치를 이탈하는데 필요한 전력은 "미리 존재하는 자기력"을 인가하지 않았을 때보다 작으므로 광학 포커싱에 사용할 경우 전력이 낮고 행정이 큰 장점이 있다. 미리 존재하는 자기력이 탄성 연결부의 드라이브 전력을 낮추는데 관한 상세한 이론 분석은 출원 번호가 CN201310748592.0인 중국 발명특허 출원을 참조할 수 있다.
드라이브 코일에 전기가 통할 때 코일과 영구 자성체 슬리브 및 프리마그네틱부 사이에는 작용력이 생성되어 "미리 존재하는 자기력"과 탄력 사이의 평형을 변화시켜 드라이브 가동자 어셈블리가 축방향으로 운동하도록 한다. 이하 개념적으로 영구 자성체 슬리브와 드라이브 코일 사이에 작용되는 힘의 경우를 설명한다.
영구 자성체 슬리브의 자화 방향에는 아래와 같은 두가지 경우가 있다. 하나는 반경방향 자화인 바, 즉 슬리브의 내외부 표면이 각각 남극과 북극 중의 하나이고, 다른 하나는 축방향 자화인 바, 즉 슬리브의 상하 양단이 각각 남극과 북극 중의 하나이다.
영구 자성체 슬리브의 자화 방향이 반경방향 자화일 때, 드라이브 코일에 전기가 통할 경우, 코일과 영구 자성체 슬리브 사이에는 축방향의 전자기력(로런츠 힘)이 생성되어 가동자 어셈블리의 상하 이동을 추동한다.
영구 자성체 슬리브의 자화 방향이 축방향 자화일 때, 드라이브 코일에 전기가 통할 경우 코일과 영구 자성체 슬리브 사이의 자기장 힘은 반경방향을 따르나 원주의 대칭성에 의해 서로 상쇄된다. 그러나 코일에서 생성된 자기장은 영구 자성체 슬리브의 자기장 방향과 동일하거나 반대된다. 따라서 전류에서 생성된 자기장은 영구 자성체 슬리브의 자기장과 함께 증가되거나 소실되어 영구 자성체 슬리브와 프리마그네틱부 사이에 작용력을 증가하거나 감소시키고 "미리 존재하는 자기력"과 탄력사이의 평형을 파괴하여 가동자 어셈블리의 운동을 구현한다.
바람직하게는, 탄성 연결부는 예컨대 강철 또는 철자석 재료와 같은 자화 재료로 제조될 수 있는 바, 영구 자성체 슬리브와 프리마그네틱부 사이의 자기력의 효과를 달성할 수 있고 가동자 어셈블리의 무게를 줄이는데 도움이 된다.
상기와 같이 본 발명의 보이스 코일 모터는 여러가지 구체적인 구조적 변화가 있을 수 있는 바, 예컨대 고정자 슬리브와 가동자 슬리브의 상대 위치 전환, 또는 영구 자성체 슬리브의 자화 방향이 반경방향 또는 축방향일 수 있고, 또는 프리마그네틱부는 고정자 어셈블리에 설치될 수도 있고 고정자 어셈블리에 설치될 수도 있다. 이러한 상이한 변화는 상호 결합하여 각자 다른 구체적인 구현 방식을 얻을 수 있다. 이하 구체적인 실시예를 통하여 본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 대해 설명한다.
실시예1
본 발명에 따른 보이스 코일 모터의 실시방식은 도3를 참조할 수 있는 바, 상기 보이스 코일 모터는 고정자 어셈블리(31), 가동자 어셈블리(32)와 탄성 연결부(33)을 포함한다. 상기 고정자 어셈블리는 고정자 슬리브(311)와 기판(316)을 포함하고 고정자 슬리브는 영구 자성체 슬리브이다. 가동자 어셈블리는 가동자 슬리브(321), 프리마그네틱 링(322)과 드라이브 코일(323)을 포함하며 가동자 슬리브는 비자성체 슬리브이다.
본 실시예에 있어서, 더욱 콤팩트한 구조를 얻기 위하여 전기 연결을 간소화하고 기판은 인쇄 회로기판(PCB，Print Circuit Board)인 것이 바람직하다. 고정자 슬리브는 기판 상에 고정된다.
가동자 슬리브는 고정자 슬리브 내에 동축으로 긴밀하게 네스팅되고, 드라이브 코일은 가동자 슬리브의 외측에 설치되고 고정자 슬리브의 내벽에 밀착되며, 프리마그네틱 링은 가동자 슬리브 중의 기판과 멀리 떨어진 일단에 고정되고 탄성 연결부는 프리마그네틱 링과 가동자 슬리브 중의 기판과 멀리 떨어진 일단 사이에 연결된다.
PCB기판에 회로를 설치할 수 있기에 본 실시예에서 드라이브 코일은 리드 핀(3231)에 의해 기판에 직접적으로 강성 또는 소성 연결되어 드라이브 회로에 연결된다.
본 실시예의 보이스 코일 모터는 포커싱 기능을 구비한 렌즈, 예컨대 자동 포커스 렌즈 모듈과 같은 렌즈에 사용될 수 있기에 PCB기판에 감광칩(34)을 더 설치할 수 있고, 가동자 어셈블리는 렌즈 지지대(324)를 더 포함하고 렌즈 그룹(325)를 지지할 수 있으며, 렌즈 지지대는 가동자 슬리브에 상대적으로 고정된다. 바람직하게는, 설치시 드라이브 코일에 전기가 통하지 않을 때 탄성 연결부의 힘 평형 위치의 렌즈의 초점 거리를 용이하게 조절하기 위하여 렌즈 지지대와 가동자 슬리브는 나사 결합될 수 있다.
도3에서 N과 S는 각각 고정자 슬리브의 선택 가능한 자극의 방향을 대표한다. 도면에 도시된 바와 같이, 고정자 슬리브의 자화 방향은 반경방향일 수도 있고(고정자 슬리브의 내외부 표면은 각각 남극 또는 북극), 축방향일 수도 있다(고정자 슬리브의 상, 하단은 각각 남극 또는 북극). 본 실시예의 구조에 있어서, 고정자 슬리브의 자화 방향은 반경방향인 것이 바람직할 수 있다.
실시예2
본 발명에 따른 보이스 코일 모터의 다른 실시 방식은 도4를 참조할 수 있는 바, 상기 보이스 코일 모터는 고정자 어셈블리(41), 가동자 어셈블리(42)와 탄성 연결부(43)를 포함한다. 여기서 고정자 어셈블리는 고정자 슬리브(411), PCB기판(416), 프리마그네틱 링(412)과 드라이브 코일(413)을 포함하며 고정자 슬리브는 비자성체 슬리브이다. 가동자 어셈블리는 가동자 슬리브(421)와 렌즈 지지대(424)를 포함하며 가동자 슬리브는 영구 자성체 슬리브이다. 본 실시예와 실시예1의 주요한 구별점은 가동자 슬리브는 영구 자성체 슬리브인 것이다.
본 실시예에 있어서, 고정자 슬리브와 프리마그네틱 링은 PCB기판 상에 고정되고, 드라이브 코일은 고정자 슬리브의 내측에 설치되고 가동자 슬리브의 외벽에 밀착되며, 가동자 슬리브는 고정자 슬리브 내에 긴밀하게 네스팅되고 탄성 연결부는 프리마그네틱 링과 가동자 슬리브 중의 PCB기판과 가까운 일단 사이에 연결된다. 드라이브 코일은 고정자 어셈블리에 설치되기에 PCB기판에 직접 꽂아 회로와 연결할 수 있다. 렌즈 지지대와 가동자 슬리브 사이는 나사 결합되며 설치시의 초점 거리를 조절한다.
본 실시예에 따른 보이스 코일 모터는 포커싱 렌즈에 사용될 수 있기에 PCB기판에는 감광칩(44)을 더 설치할 수 있고, 포커싱 렌즈 그룹(425)은 렌즈 지지대에 설치될 수 있으며, 또한 고정 초점 렌즈 그룹(415)을 더 설치할 수 있고 고정자 슬리브에 고정된다.
도4에서 N과 S는 각각 가동자 슬리브의 선택 가능한 자극의 방향이다. 도면에 도시된 바와 같이, 가동자 슬리브의 자화 방향은 반경방향일 수도 있고 축방향일 수도 있다. 본 실시예의 구조에 있어서, 가동자 슬리브의 자화 방향은 축방향인 것이 바람직하다.
실시예3
본 발명에 따른 보이스 코일 모터의 다른 실시 방식은 도5를 참조할 수 있는 바, 상기 보이스 코일 모터는 고정자 어셈블리(51), 가동자 어셈블리(52)와 탄성 연결부(53)를 포함한다. 여기서, 고정자 어셈블리는 고정자 슬리브(511), PCB기판(516), 프리마그네틱 링(512)과 드라이브 코일(513)을 포함하며 고정자 슬리브는 비자성체 슬리브이다. 가동자 어셈블리는 가동자 슬리브(521)와 렌즈 지지대(524)를 포함하고 가동자 슬리브는 영구 자성체 슬리브이다. 본 실시예와 실시예2의 주요한 구별점은 고정자 슬리브와 가동자 슬리브의 상호 위치 전환이다.
본 실시예에 있어서, 고정자 슬리브와 프리마그네틱 링은 PCB기판에 고정되고, 드라이브 코일은 고정자 슬리브의 외측에 설치되고 가동자 슬리브의 내벽에 밀착되며, 가동자 슬리브는 고정자 슬리브 밖에 동축으로 긴밀하게 네스팅되고, 탄성 연결부는 프리마그네틱 링과 가동자 슬리브 중의 PCB기판과 가까운 일단 사이에 연결된다. 드라이브 코일은 PCB기판에 직접적으로 꽂아 회로와 연결된다. 렌즈 지지대와 가동자 슬리브 사이는 나사 결합되고 설치시 초점 거리를 조절한다.
본 실시예에 따른 보이스 코일 모터는 포커싱 렌즈에 사용될 수 있으므로 PCB기판에 감광칩(54)을 더 설치할 수 있고 포커싱 렌즈 그룹(525)은 렌즈 지지대에 설치된다.
실시예4
본 발명에 따른 보이스 코일 모터의 다른 실시 방식은 도6을 참조할 수 있는 바, 상기 보이스 코일 모터는 고정자 어셈블리(61), 가동자 어셈블리(62)와 탄성 연결부(63)를 포함한다. 여기서 고정자 어셈블리는 고정자 슬리브(611)와 PCB기판(616)을 포함하고 고정자 슬리브는 영구 자성체 슬리브이다. 가동자 어셈블리는 가동자 슬리브(621), 프리마그네틱 링(622)과 드라이브 코일(623)을 포함하고 가동자 슬리브는 비자성체 슬리브이다. 본 실시예와 실시예1의 주요한 구별점은 고정자 슬리브와 가동자 슬리브의 상호 위치 전환, 탄성 연결부의 설치 위치가 상이하고 또한 프리마그네틱 링의 설치 방식이 상이한 것이다.
본 실시예에 있어서, 고정자 슬리브는 PCB기판 상에 고정되고 가동자 슬리브는 고정자 슬리브 밖에 동축으로 긴밀하게 네스팅되고 드라이브 코일은 가동자 슬리브 밖에 배치되고 리드 핀(6231)을 통하여 직접적으로 기판에 강성 또는 소성 연결되어 드라이브 회로에 연결된다. 탄성 연결부는 기판과 가동자 슬리브 중의 기판과 가까운 일단 사이에 연결된다.
본 실시예에 있어서, 프리마그네틱 링은 중공 마그네트 링이고 동시에 렌즈 지지대의 기능을 수행한다. 즉 포커싱 렌즈 그룹(625)을 지지하고 프리마그네틱 링과 가동자 슬리브는 나사 결합되며 설치시 초점 거리를 조절한다. 이러한 바람직한 구조는 한 개의 부품을 절약할 뿐더러 가공과 설치가 더욱 간단하게 한다.
본 실시예에 따른 보이스 코일 모터는 포커싱 렌즈에 사용될 수 있으므로 PCB기판 상에는 감광칩(64)을 더 설치할 수 있고 또한 고정 초점 렌즈 그룹(615)를 더 설치할 수 있으며 고정자 슬리브에 고정한다.
상기 본 발명의 보이스 코일 모터의 실시예에 따른 6 또는 7개의 부품(PCB기판, 감광칩 및 선택 가능한 고정 초점 렌즈 그룹은 제외)을 사용하여 렌즈의 자동 포커싱 또는 줌을 구현하여 설치가 간단하고 포커싱의 행정이 크며 전력이 낮고 "미리 존재하는 자기력"과 스프링 힘이 평형을 이루는 장점을 충분히 이용하였기에 슈퍼 보이스 코일 모터라 할 수 있다.
이 밖에, 상기 실시예의 보이스 코일 모터의 외부를 통하여 한 조 또는 두 조의 줌 렌즈 그룹을 네스팅하여 줌 렌즈의 기능을 구현할 수 있다. 일부 고정 초점 렌즈 그룹의 실시예(예컨대 실시예2 또는 실시예4)의 외부에 한 조 또는 두 조의 줌 렌즈 그룹을 네스팅하여 네 조의 렌즈를 구비하는 줌 렌즈를 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 보이스 코일 모터는 자동 고정 초점 렌즈 모듈을 구현하는데 사용될 수도 있고 줌 렌즈 중의 포커싱 부분에 사용될 수도 있다.
상기 내용은 본 발명의 원리 및 실시방식을 설명한 것으로, 상기 실시방식은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 이러한 설명으로 제한하지 말아야 한다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에게 있어서, 본 발명의 구상을 벗어나지 않은 전제하에서 상기 구체적인 실시방식에 변화를 진행할 수도 있다.

Claims (11)

  1. 고정자 어셈블리(21, 31, 41, 51, 61), 가동자 어셈블리(22, 32, 42, 52, 62)와 탄성 연결부(23, 33, 43, 53, 63)를 포함하고, 가동자 어셈블리는 탄성 연결부를 통해 고정자 어셈블리와 연결되며, 상기 고정자 어셈블리는 고정자 슬리브(211, 311, 411, 511, 611)를 포함하고, 상기 가동자 어셈블리는 고정자 슬리브에 씌움 설치되는 가동자 슬리브(221, 321, 421, 521, 621)를 포함하는 것인, 보이스 코일 모터에 있어서,
    상기 고정자 슬리브와 가동자 슬리브 중의 하나는 영구 자성체 슬리브(211, 311, 421, 521, 611)이고, 다른 하나는 비자성체 슬리브(221, 321, 411, 511, 621)이며,
    상기 비자성체 슬리브에 속하는 어셈블리는,
    영구 자성 또는 자화 재료로 제조되고 상기 비자성체 슬리브에 대하여 고정되는 프리마그네틱부(222, 322, 412, 512, 622)와 상기 비자성체 슬리브의 내표면 또는 외표면에 설치되는 드라이브 코일(223, 323, 413, 513, 623)을 더 포함하고,
    상기 드라이브 코일에 전기가 통하지 않을 경우, 프리마그네틱부와 영구 자성체 슬리브 사이에 미리 존재하는 자기력과 탄성 연결부의 탄력이 평형을 이루고,
    상기 가동자 슬리브는 비자성체 슬리브이고, 상기 프리마그네틱부는 렌즈 그룹을 지지하기 위한 중공 마그네트 링(622)이고, 상기 프리마그네틱부는 설치시에 초점 거리를 조절할 수 있도록 상기 가동자 슬리브와 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    영구 자성체 슬리브의 자화 방향이 반경방향 또는 축방향인 것을 특징으로 하는 보이스 코일 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정자 슬리브와 가동자 슬리브는 긴밀하게 네스팅(nesting)되고 접촉면이 평활면인 것을 특징으로 하는 보이스 코일 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 연결부가 자화 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 드라이브 코일은 절연 코팅 라인으로 권취되거나 단층 또는 다층의 플렉시블 인쇄회로기판(FPC)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 모터.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정자 어셈블리는 기판(316, 416, 516, 616)을 더 포함하며, 상기 고정자 슬리브는 상기 기판 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프리마그네틱부는 상기 비자성체 슬리브 중의 상기 기판과 멀게 위치한 일단에 고정되고, 상기 탄성 연결부는 상기 프리마그네틱부와 상기 영구 자성체 슬리브 중의 상기 기판과 멀리 위치한 일단 사이에 고정되거나; 또는
    상기 프리마그네틱부는 상기 기판 상에 고정되고, 상기 탄성 연결부는 상기 프리마그네틱부와 상기 영구 자성체 슬리브 중의 상기 기판과 가깝게 위치한 일단 사이에 고정되는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 모터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 기판은 인쇄회로기판(PCB)이고, 상기 드라이브 코일은 리드핀(3231, 6231)을 통하여 직접적으로 상기 기판에 강성 연결 또는 소성 연결되는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 모터.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 보이스 코일 모터, 감광칩(34, 44, 54, 64)과 포커싱 렌즈 그룹(325, 425, 525, 625)을 포함하는 포커싱 렌즈에 있어서,
    상기 보이스 코일 모터는 제6항에 따른 보이스 코일 모터의 구조를 구비하고, 상기 감광칩은 상기 기판 상에 고정되며, 상기 포커싱 렌즈 그룹은 상기 가동자 어셈블리에 설치되는 것을 특징으로 하는 포커싱 렌즈.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9739982B2 (en) 2014-05-30 2017-08-22 Bolymedia Holdings Co. Ltd. Zoom lens
DE102018114633A1 (de) 2018-06-19 2019-12-19 pmdtechnologies ag Vorrichtung zur Fokussierung einer Lichtlaufzeitkamera
CN111083347B (zh) * 2018-10-22 2021-04-20 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种镜头驱动控制装置、镜头驱动装置及摄像机
TWI782607B (zh) 2021-07-02 2022-11-01 大陽科技股份有限公司 光學元件驅動裝置、成像光學模組與電子裝置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000049708A (ja) 1998-07-30 2000-02-18 Sony Corp 光軸補正装置及び光軸補正方法
JP2008197669A (ja) 2007-02-14 2008-08-28 Johnson Electric Sa レンズモジュール
JP2009175373A (ja) 2008-01-23 2009-08-06 Nec Saitama Ltd ２焦点カメラ構造及び携帯電話機
JP2011102824A (ja) 2009-11-10 2011-05-26 Nidec Sankyo Corp レンズ駆動装置
EP2362530A2 (de) 2010-02-26 2011-08-31 Karl Storz GmbH & Co. KG Linearmotor mit permanentmagnetischer Selbsthaltung
KR101314178B1 (ko) * 2012-08-06 2013-10-02 쓰리에이치비젼주식회사 카메라 렌즈 모듈

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63163311A (ja) * 1986-12-25 1988-07-06 Toshiba Corp オ−トフオ−カス装置とそのレンズ駆動機構
JP3720474B2 (ja) * 1996-07-10 2005-11-30 キヤノン株式会社 振れ補正装置
JPH1155460A (ja) * 1997-08-06 1999-02-26 Nec Corp 画像読取り装置
JP4250409B2 (ja) * 2002-12-04 2009-04-08 日本電産サンキョー株式会社 レンズ駆動装置
CN1992483B (zh) * 2005-12-30 2011-11-02 财团法人工业技术研究院 具有弹性联结部的轴向致动装置
TWI293130B (en) * 2006-01-19 2008-02-01 Asustek Comp Inc Camera module and electric device using the same
JP2008112003A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd レンズアクチュエータ
TWM325524U (en) 2007-03-20 2008-01-11 Tricore Corp Improvement of driving and positing assignment for focusing actuator
CN201063067Y (zh) 2007-06-18 2008-05-21 华宏新技股份有限公司 镜头致动装置
JP2009294390A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Shinko Electric Ind Co Ltd カメラモジュール組立用治具とこれを用いたカメラモジュールの組み立て方法
CN101738702B (zh) * 2008-11-26 2011-08-10 吉佳科技股份有限公司 利用导磁壳体实现省电效果的音圈马达
TWI426683B (zh) * 2009-03-17 2014-02-11 Vasstek Int Corp A voice coil motor with a flat coil
CN102043225A (zh) * 2009-10-13 2011-05-04 大立光电股份有限公司 摄影模组
KR101089926B1 (ko) * 2009-11-04 2011-12-05 삼성전기주식회사 렌즈 이송 장치
US9042042B2 (en) * 2009-11-18 2015-05-26 Nidec Sankyo Corporation Lens drive device
TW201134060A (en) 2010-03-25 2011-10-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Voice coil motor actuator and camera module
KR101164755B1 (ko) * 2010-11-02 2012-07-12 엘지이노텍 주식회사 보이스 코일 모터 및 이의 구동 방법
TWI403817B (zh) * 2010-11-16 2013-08-01 Asia Optical Co Inc Switchable focus lens module
KR101847649B1 (ko) * 2011-02-07 2018-04-10 엘지이노텍 주식회사 복합 기능 보이스 코일 모터
KR101862391B1 (ko) * 2011-07-13 2018-05-29 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
CN102590979B (zh) * 2012-01-17 2013-10-23 博立码杰通讯(深圳)有限公司 焦距调节装置和光学成像装置
CN104753303B (zh) 2013-12-31 2018-10-02 博立码杰通讯(深圳)有限公司 驱动装置及器件制作方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000049708A (ja) 1998-07-30 2000-02-18 Sony Corp 光軸補正装置及び光軸補正方法
JP2008197669A (ja) 2007-02-14 2008-08-28 Johnson Electric Sa レンズモジュール
JP2009175373A (ja) 2008-01-23 2009-08-06 Nec Saitama Ltd ２焦点カメラ構造及び携帯電話機
JP2011102824A (ja) 2009-11-10 2011-05-26 Nidec Sankyo Corp レンズ駆動装置
EP2362530A2 (de) 2010-02-26 2011-08-31 Karl Storz GmbH & Co. KG Linearmotor mit permanentmagnetischer Selbsthaltung
KR101314178B1 (ko) * 2012-08-06 2013-10-02 쓰리에이치비젼주식회사 카메라 렌즈 모듈

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