KR102177843B1 - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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Abstract

보이스 코일 모터는 렌즈가 내장되며 외부에 제1 구동부가 배치된 가동자; 상기 가동자의 주변에 배치되며 제1 구동부와 작용하여 가동자를 구동시키는 제2 구동부를 포함하는 고정자; 상기 가동자 및 상기 고정자를 서포트 하는 베이스; 상기 베이스 및 상기 가동자의 하면에 고정된 제1 탄성 부재들 및 상기 가동자의 상면 및 상기 고정자에 고정된 제2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부재; 및 상기 제1 탄성 부재에 각각 겹치게 배치되어 상기 제1 탄성 부재에 전기적으로 연결된 터미널 단자를 포함한다.

Description

보이스 코일 모터{VOICE COIL MOTOR}
본 발명은 보이스 코일 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 피사체를 디지털 이미지 또는 동영상으로 저장하는 카메라 모듈이 장착된 휴대폰 또는 스마트폰이 개발되고 있다.
종래 카메라 모듈은 렌즈 및 렌즈를 통과한 광을 디지털 이미지로 변환하는 이미지 센서 모듈을 포함한다.
그러나, 종래 카메라 모듈은 렌즈 및 이미지 센서 모듈 사이의 간격을 자동으로 조절하는 오토 포커싱 기능이 없어 고품질 디지털 이미지를 획득하기 어려웠다.
최근에는 이미지 센서 모듈 및 렌즈 사이의 간격을 조절하는 보이스 코일 모터의 개발에 의하여 렌즈 및 이미지 센서 모듈 사이의 간격을 조절하여 고품질 디지털 이미지의 획득이 가능하게 되었다.
보이스 코일 모터는 렌즈가 장착되며 코일이 주변에 권선된 가동자, 가동자 주변에 배치되며 마그네트를 포함하는 고정자 및 가동자를 탄력적으로 서포트하는 탄성 부재를 포함한다.
가동자에 권선된 코일에 구동 신호를 인가하기 위해 종래 보이스 코일 모터는 절연된 한 쌍의 판 스프링들을 포함하며, 각 판 스프링에는 코일의 양쪽 단부가 전기적으로 연결되며 판 스프링의 일부에는 외부로부터 구동 신호를 인가 받는 터미널 단자가 형성된다.
일반적으로 터미널 단자는 판 스프링과 일체로 형성되며 판 스프링으로부터 절곡되는데 터미널 단자를 일체로 형성된 판 스프링으로부터 절곡할 경우 터미널 단자가 부러지거나 판 스프링이 뒤틀리거나 휨이 발생 되어 렌즈의 광축이 이미지 센서와 정렬되지 않게 되는 문제점을 갖는다.
(특허문헌 1) KR10-2012-0053835 A
본 발명은 판 스프링 및 터미널 단자의 구조 및 결합 구조를 개선하여 터미널 단자의 부러짐 또는 판 스프링의 휨 또는 뒤틀림을 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 렌즈가 내장되며 외부에 제1 구동부가 배치된 가동자; 상기 가동자의 주변에 배치되며 제1 구동부와 작용하여 가동자를 구동시키는 제2 구동부를 포함하는 고정자; 상기 가동자 및 상기 고정자를 서포트 하는 베이스; 상기 베이스 및 상기 가동자의 하면에 고정된 제1 탄성 부재들 및 상기 가동자의 상면 및 상기 고정자에 고정된 제2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부재; 및 상기 제1 탄성 부재에 각각 겹치게 배치되어 상기 제1 탄성 부재에 전기적으로 연결된 터미널 단자를 포함한다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 탄성 부재에 구동 신호를 인가하는 터미널 단자를 중첩되게 배치하고 터미널 단자 및 탄성 부재를 전기적으로 연결하여 탄성 부재의 뒤틀림 및 형상 변형을 방지하여 가동자의 구동 불량을 방지한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 단면도이다.
도 2는 도 1의 베이스 및 탄성 부재를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.
도 4는 도 1의 베이스, 탄성 부재 및 터미널 단자를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 'B' 부분 확대도이다.
도 6은 도 5의 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 모터의 단면도이다. 도 2는 도 1의 베이스 및 탄성 부재를 도시한 사시도이다. 도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다. 도 4는 도 1의 베이스, 탄성 부재 및 터미널 단자를 도시한 사시도이다. 도 5는 도 4의 'B' 부분 확대도이다. 도 6은 도 5의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 보이스 코일 모터(900)는 가동자(100), 고정자(200), 베이스(300), 탄성 부재(400) 및 터미널 단자(500)를 포함한다.
가동자(100)는 보빈(105), 보빈(105)의 내부에 내장되어 외부광을 이미지 센서에 포커싱 하는 역할을 하는 렌즈(110) 및 제1 구동부(120)를 포함한다.
보빈(105)은 상하부가 개구된 통 형상으로 형성될 수 있고, 렌즈(110)는 보빈(105)의 내주면에 나사 방식으로 체결될 수 있다.
제1 구동부(120)는, 예를 들어, 보빈(105)의 외주면에 권선 되어 전류에 의하여 전자기장을 발생시키는 코일 블럭을 포함할 수 있다. 코일 블럭은 절연 수지에 의하여 절연된 긴 전선을 보빈(105)의 외주면에 권선 하여 형성할 수 있다.
가동자(100)는 후술 될 고정자(200)에 대하여 업-다운 된다.
고정자(200)는 가동자(100)의 주변에 배치되며, 가동자(100)의 제1 구동부(120)와 마주하게 배치된 제2 구동부(210)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 가동자(100)의 제1 구동부(120)가 코일 블럭을 포함할 경우, 고정자(200)의 제2 구동부(210)는 자기장을 발생시키는 마그네트를 포함할 수 있다.
베이스(300)는 고정자(200)를 고정하는 역할을 하며, 베이스(300)에는 가동자(100)의 렌즈(110)를 통과한 외부광이 통과할 수 있도록 개구(310)가 형성된다.
탄성 부재(400)는 가동자(100)를 탄력적으로 지지하는 역할을 하며, 탄성 부재(400)는 제1 탄성 부재(410)들 및 제2 탄성 부재(420)를 포함한다.
제1 탄성 부재(410)는 한 쌍으로 형성되며, 한 쌍의 제1 탄성 부재(410)들은 각각 외측 탄성부(412), 내측 탄성부(414) 및 연결 탄성부(416)를 포함한다.
외측 탄성부(412)는 내측 탄성부(414)의 바깥쪽에 배치되며, 외측 탄성부는 띠 형상으로 형성된다.
외측 탄성부(412)는 베이스(300)의 상면에 고정되며, 외측 탄성부(412)를 베이스(300)의 상면에 고정하기 위하여 베이스(300)의 상면 중 외측 탄성부(412)와 대응하는 위치에는 가이드 돌기(320)가 형성된다.
한편, 가이드 돌기(320)를 이용하여 외측 탄성부(412)를 고정하기 위해서 가이드 돌기(320)와 대응하는 외측 탄성부(412)에는 가이드 돌기(320)가 삽입되는 가이드 홀(413)이 형성된다.
가이드 돌기(320)에 외측 탄성부(412)의 가이드 홀(413)이 삽입된 후 가이드 돌기(320)는 열 및 압력에 의하여 형상이 변형되면서 가이드 돌기(320)는 외측 탄성부(412)를 눌러 고정할 수 있다.
내측 탄성부(414)는 외측 탄성부(412)의 내측에 배치되며, 내측 탄성부(414)는 가동자(100)의 보빈(105)의 하면과 대응하는 형상으로 형성된다. 예를 들어, 보빈(105)이 원통 형상으로 형성될 경우, 내측 탄성부(414)는 곡면 띠 형상으로 형성될 수 있다.
내측 탄성부(414)는 보빈(105)의 하면으로부터 돌출된 보스(미도시)에 결합 될 수 있다.
연결 탄성부(416)는 외측 탄성부(412) 및 내측 탄성부(414)를 탄력적으로 연결한다.
연결 탄성부(416)의 일측 단부는 외측 탄성부(412)에 일체로 연결되고, 연결 탄성부(416)의 일측 단부와 대향하는 타측 단부는 내측 탄성부(414)에 일체로 연결된다.
연결 탄성부(416)는 내측 탄성부(414) 및 외측 탄성부(412) 사이에서 여러 번 지그재그 형태로 절곡 되어 탄성을 발생시킨다.
제2 탄성 부재(420)는 보빈(105)의 하단과 대향 하는 상단에 배치되며 제2 탄성 부재(420)는 보빈(105)과 고정자(200)를 상호 결합하여 가동자(100)를 탄력적으로 지지한다.
터미널 단자(500)는 한 쌍의 제1 탄성 부재(410)에 각각 전기적으로 결합되며, 터미널 단자(500)는 각 제1 탄성 부재(410)에 겹치게 배치된다.
본 발명의 일실시예에서, 터미널 단자(500)를 한 쌍의 제1 탄성 부재(410)에 겹치게 배치하고 겹치게 배치된 터미널 단자(500) 및 제1 탄성 부재(410)는 스폿 용접과 같은 용접 또는 도전성 접착제에 의하여 상호 물리적/전기적으로 연결된다.
본 발명의 일실시예에서, 터미널 단자(500)는, 예를 들어, 용접에 의하여 상호 물리적/전기적으로 연결된다.
터미널 단자(500)는 제1 터미널부(510) 및 제2 터미널부(520)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에서, 제1 터미널부(510) 및 제2 터미널부(520)는 상호 일체로 형성될 수 있고, 제1 및 제2 터미널부(510,520)들은 도전성 금속판을 프레스 가공 등을 통해 형성할 수 있다.
제1 터미널부(510)는 제1 탄성 부재(410)의 외측 탄성부(412)와 평행하게 배치되며, 제1 터미널부(510)의 일부는 제1 탄성 부재(410)와 중첩되게 배치된다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 탄성 부재(410)와 중첩되게 배치된 제1 터미널부(510) 및 제1 탄성 부재(410)는 상호 용접 또는 도전성 접착제에 의하여 상호 접착된다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 터미널부(510)는 제1 탄성 부재(410)의 외측 탄성부(412)의 상면에 배치될 수 있다. 이와 다르게, 제1 터미널부(510)는 제1 탄성 부재(410)의 외측 탄성부(412)의 하면에 배치되어도 무방하다.
제1 터미널부(510)에 일체로 형성된 제2 터미널부(520)는 제1 터미널부(510)로부터 절곡 된 형상을 갖는다.
제2 터미널부(520)는 베이스(300)의 상면 및 하면을 관통할 수 있다. 이와 다르게 제2 터미널부(520)는 베이스(300)의 상면 및 하면을 관통하지 않고 베이스(300)의 측면을 따라 배치 되어도 무방하다.
터미널 단자(500) 중 제1 탄성 부재(410)의 외측 탄성부(412)와 마주하게 배치되며 외측 탄성부(412)와 전기적으로 접촉되는 제1 터미널부(510)를 외측 탄성부(412)에 고정하기 위해 제1 터미널부(510)와 대응하는 베이스(300)의 상면에는 고정 돌기(330)가 형성된다.
한편, 고정 돌기(330)와 대응하는 외측 탄성부(412) 및 제1 터미널부(510)에는 고정 돌기(330)가 관통하는 관통홀들이 형성될 수 있다.
고정 돌기(330)에 외측 탄성부(412) 및 제1 터미널부(510)가 삽입된 후 고정 돌기(330)의 단부는 열 및 압력에 의하여 형상이 변형되면서 제1 터미널부(510)를 눌러 외측 탄성부(412) 및 제1 터미널부(510)가 상호 밀착되도록 고정 돌기(330)에는 융착부가 형성될 수 있다.
터미널 단자(500)의 제1 터미널부(510)가 탄성 부재(400)의 제1 탄성 부재(410)의 외측 탄성부(412)에 배치된 후, 제1 터미널부(510) 및 외측 탄성부(412)는 앞서 언급한 바와 같이 스폿 용접과 같이 용접 또는 도전성 접착제에 의하여 물리적/기계적으로 연결된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 탄성 부재에 구동 신호를 인가하는 터미널 단자를 중첩되게 배치하고 터미널 단자 및 탄성 부재를 전기적으로 연결하여 탄성 부재의 뒤틀림 및 형상 변형을 방지하여 가동자의 구동 불량을 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.
900...보이스 코일 모터 100...가동자
200...고정자 300...베이스
400...탄성 부재 500...터미널 단자

Claims (23)

  1. 베이스;
    상기 베이스의 위에 배치되는 보빈;
    상기 보빈에 배치되는 코일;
    상기 코일과 대향하는 마그네트;
    상기 보빈과 상기 베이스를 연결하는 탄성부재; 및
    상기 베이스와 결합되고 상기 탄성부재와 전기적으로 연결되는 단자를 포함하고,
    상기 베이스는 홀과, 상기 베이스의 상면에 형성되는 돌기를 포함하고,
    상기 탄성부재는 상기 베이스의 상기 돌기와 결합되는 홀을 포함하는 외측 탄성부와, 상기 보빈에 결합되는 내측 탄성부와, 상기 외측 탄성부와 상기 내측 탄성부를 연결하는 연결 탄성부를 포함하고,
    상기 단자는 상기 베이스의 상기 돌기와 결합되는 홀을 포함하는 제1터미널부와, 상기 제1터미널부로부터 연장되고 적어도 일부가 상기 베이스의 상기 홀에 배치되는 제2터미널부를 포함하고,
    상기 베이스의 상기 상면은 제1 내지 제4코너영역을 포함하고,
    상기 탄성부재의 상기 외측 탄성부는 상기 베이스의 상기 제1코너영역에 배치되는 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 상기 베이스의 상기 제2코너영역을 향하여 연장되는 제2부분을 포함하고,
    상기 단자의 상기 제1터미널부는 상기 탄성부재의 상기 제1부분의 적어도 일부와 접촉되고 상기 탄성부재의 상기 제2부분과 이격되는 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단자의 상기 제1터미널부의 상면의 면적은 상기 탄성부재의 상기 제1부분의 상면의 면적보다 작은 보이스 코일 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단자의 상기 제1터미널부는 위에서 보았을 때 상기 탄성부재의 상기 제1부분의 상면의 일부가 보이도록 상기 탄성부재의 상기 제1부분의 상기 상면 상에 배치되는 보이스 코일 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단자는 상기 탄성부재의 상기 제2부분과 광축방향으로 오버랩되지 않는 보이스 코일 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재의 상기 외측 탄성부는 상기 베이스의 상기 상면에 배치되고,
    상기 단자의 상기 제1터미널부는 상기 탄성부재의 상기 외측 탄성부의 상면에 배치되는 보이스 코일 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탄성부재의 상기 외측 탄성부는 상기 베이스의 상기 돌기와 상기 단자의 상기 제2터미널부 사이에 배치되는 부분을 포함하는 보이스 코일 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재의 상기 외측 탄성부의 적어도 일부는 광축방향으로 상기 단자의 상기 제1터미널부와 상기 베이스 사이에 배치되고 수평방향으로 상기 단자의 상기 제2터미널부와 상기 베이스의 상기 돌기 사이에 배치되는 영역을 포함하는 보이스 코일 모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단자의 상기 제2터미널부의 적어도 일부는 상기 탄성부재의 상기 외측 탄성부의 측면과 광축방향에 수직인 수평방향으로 중첩되도록 배치되는 보이스 코일 모터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 단자의 상기 제1터미널부는 상기 마그네트와 광축방향으로 마주보는 보이스 코일 모터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 단자의 상기 제1터미널부의 하면이 상기 탄성부재의 상기 외측 탄성부의 상면과 접촉하는 보이스 코일 모터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 단자의 상기 제1터미널부는 상기 탄성부재의 상기 외측 탄성부에 접착되는 보이스 코일 모터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 단자의 상기 제1터미널부는 상기 탄성부재의 상기 외측 탄성부에 도전성 접착제에 의해 접착되는 보이스 코일 모터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 단자의 상기 제1터미널부는 상기 탄성부재의 상기 외측 탄성부에 접촉된 상태로 상기 베이스의 상기 돌기에 고정되는 보이스 코일 모터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 베이스의 상기 돌기는 상기 단자의 상기 제1터미널부를 가압하여 상기 탄성부재의 상기 외측 탄성부에 밀착시키는 융착부를 포함하는 보이스 코일 모터.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 단자의 상기 제2터미널부는 상기 베이스의 상기 홀을 관통하여 상기 베이스의 아래로 연장되는 보이스 코일 모터.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 서로 이격되는 제1탄성부재와 제2탄성부재를 포함하고,
    상기 단자는 서로 이격되는 제1단자와 제2단자를 포함하고,
    상기 제1탄성부재는 상기 코일의 일단과 상기 제1단자를 전기적으로 연결하고 상기 제2탄성부재는 상기 코일의 타단과 상기 제2단자를 전기적으로 연결하는 보이스 코일 모터.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 단자와 상기 마그네트 사이는 빈 공간인 보이스 코일 모터.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제2코너영역은 상기 제1코너영역과 이웃하게 배치되고,
    상기 제3코너영역은 상기 제1코너영역의 반대편에 배치되고,
    상기 제4코너영역은 상기 제2코너영역의 반대편에 배치되고,
    상기 단자의 상기 제1터미널부는 상기 제1코너영역과 상기 제3코너영역을 잇는 가상의 대각선과 중첩되는 보이스 코일 모터.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 베이스의 상기 돌기의 적어도 일부는 상기 가상의 대각선과 중첩되는 보이스 코일 모터.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 단자의 상기 제2터미널부는 상기 단자의 상기 제1터미널부로부터 절곡되는 보이스 코일 모터.
  21. 제1항의 보이스 코일 모터;
    상기 보이스 코일 모터의 상기 보빈에 결합되는 렌즈; 및
    상기 렌즈를 통과한 광을 이미지로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈.
  22. 제21항의 카메라 모듈을 포함하는 휴대폰.
  23. 베이스;
    상기 베이스의 위에 배치되는 보빈;
    상기 보빈에 배치되는 코일;
    상기 코일과 대향하는 마그네트;
    상기 보빈과 상기 베이스를 연결하는 탄성부재; 및
    상기 베이스와 결합되고 상기 탄성부재와 전기적으로 연결되는 단자를 포함하고,
    상기 베이스는 홀과, 상기 베이스의 상면에 형성되는 돌기를 포함하고,
    상기 탄성부재는 상기 베이스의 상기 돌기와 결합되는 홀을 포함하는 외측 탄성부와, 상기 보빈에 결합되는 내측 탄성부와, 상기 외측 탄성부와 상기 내측 탄성부를 연결하는 연결 탄성부를 포함하고,
    상기 단자는 상기 베이스의 상기 돌기와 결합되는 홀을 포함하는 제1터미널부와, 상기 제1터미널부로부터 연장되고 적어도 일부가 상기 베이스의 상기 홀에 배치되는 제2터미널부를 포함하고,
    상기 베이스의 상기 상면은 제1 내지 제4코너영역을 포함하고,
    상기 탄성부재의 상기 외측 탄성부는 상기 베이스의 상기 제1코너영역에 배치되는 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 상기 베이스의 상기 제2코너영역을 향하여 연장되는 제2부분을 포함하고,
    상기 단자는 상기 탄성부재의 상기 제1부분의 적어도 일부와 광축방향으로 오버랩되고 상기 탄성부재의 상기 제2부분과 상기 광축방향으로 오버랩되지 않는 보이스 코일 모터.
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