KR102242100B1 - 렌즈 구동용 모터, 렌즈 구동용 모터를 포함하는 카메라 및 디지털 기기 - Google Patents

렌즈 구동용 모터, 렌즈 구동용 모터를 포함하는 카메라 및 디지털 기기 Download PDF

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Abstract

렌즈 구동용 모터가 개시된다. 상기 렌즈 구동용 모터는 베이스에 요크가 직접 결합되고, 베이스와 요크의 내부에 형성되는 공간에 부품들이 설치된다. 그러므로, 종래의 렌즈 구동용 모터가 가지는 상부캡과 프레임이 필요 없으므로, 부품수가 줄어들고 조립공정이 간편해져, 원가가 절감된다. 또한, 베이스의 걸림공과 요크의 걸림돌기에 의하여 베이스와 요크가 밀폐 결합된다. 즉, 상호 결합된 베이스와 요크의 측면에는 틈이 존재하지 않고, 요크의 출입공측은 렌즈에 의하여 밀폐되며, 베이스의 관통공측에는 미설명한 제품의 PCB가 결합되어 밀폐되므로, 베이스와 요크에 의하여 형성되는 내부 공간으로 이물질이 유입되지 않는다. 그러므로, 이물질에 의한 부품의 손상이 없다. 또한, 각기둥의 마그네트를 사용할 경우에는, 링형상의 마그네트에 비하여 제조원가가 절감되므로, 더욱 경제적이다.

Description

렌즈 구동용 모터, 렌즈 구동용 모터를 포함하는 카메라 및 디지털 기기 {MOTOR FOR DRIVING LENS, CAMERA AND DIGITAL APPARATUS HAVING THE MOTOR FOR DRIVING LENS}
본 발명은 렌즈 구동용 모터에 관한 것이다.
디지털기기의 다기능화 추세에 따라 카메라 및 MP3 플레이어 등이 내장된 디지털기기가 개발되어 사용되고 있다. 더욱이 디지털기기에 내장된 카메라의 렌즈를 자동으로 작동시키기 위한 렌즈 구동용 모터가 디지털기기에 설치되어 사용되고 있다.
종래의 렌즈 구동용 모터를 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한다. 도 1a는 종래의 렌즈 구동용 모터의 단면도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 프레임 및 요크의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 상호 결합되어 내부에 소정 공간을 형성하는 상부캡(11a) 및 하부캡(11b)이 마련된다. 상부캡(11a)과 하부캡(11b) 사이에는 프레임(13)이 설치되고, 프레임(13)의 내측에는 링형상을 이루는 요크(15)가 고정된다.
요크(15)는 내측벽(15a), 외측벽(15b) 및 내측벽(15a)과 외측벽(15b)을 일체로 연결하는 상판(15c)을 가진다.
요크(15)의 외측벽(15b) 내주면에는 마그네트(17)가 고정되고, 내측벽(15a) 내주면에는 캐리어(Carrier)(19)가 승강가능하게 설치된다. 그리고, 캐리어(19)의 외주면에는 코일(21)이 고정되는데, 코일(21)은 요크(15)의 내측벽(15a)과 외측벽(15b) 사이에 위치되어 마그네트(17)와 대향한다.
그리하여, 코일(21)에 전류가 인가되면, 코일(21)에서 발생하는 전기장과 마그네트(17)에서 발생하는 자기장의 작용에 의하여 캐리어(19)가 상승하고, 캐리어(19)의 상승에 의하여 캐리어(19)의 내주면에 설치된 렌즈(30)도 상승된다.
상부캡(11a)과 프레임(13) 사이 및 하부캡(11b)과 프레임(13) 사이에는 코일(21)에 공급되는 전류가 차단되면, 캐리어(19)를 최초의 상태로 복귀시키는 스프링(23)이 마련된다.
상기와 같은 종래의 렌즈 구동용 모터는 요크(15)가 설치되는 공간을 형성하기 위하여, 상부캡(11a)과 프레임(13) 및 하부캡(11b)이 필요하다. 이로인해, 부품수가 증가하고 조립공정이 복잡하여 원가가 상승하는 단점이 있다.
또한, 프레임(13)의 측면에는 복수의 개방부(13a)가 형성되어 있으므로, 개방부(13a)를 통하여 이물질이 유입되어 부품들을 손상시킬 우려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 원가를 절감할 수 있는 렌즈 구동용 모터를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 내부의 부품들이 손상되는 것을 방지할 수 있는 렌즈 구동용 모터를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 렌즈 구동용 모터는, 베이스; 상면에는 출입공이 형성되고 하면은 개방되며 측면은 밀폐되어 상기 베이스의 상면에 결합된 요크; 상기 요크의 내측에 승강가능하게 설치되어 상기 출입공을 출입하며, 렌즈가 결합된 보빈; 상기 요크의 내주면에 고정된 마그네트; 상기 마그네트와 대향되게 상기 보빈의 외주면에 고정된 코일; 상기 보빈의 상측 및 하측에 각각 설치되어 상기 마그네트와 상기 코일의 작용에 의하여 상승된 상기 보빈을 최초의 상태로 복귀시키는 상부 및 하부스프링을 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈 구동용 모터는 베이스에 요크가 직접 결합되고, 베이스와 요크의 내부에 형성되는 공간에 부품들이 설치된다. 그러므로, 종래의 렌즈 구동용 모터가 가지는 상부캡과 프레임이 필요 없으므로, 부품수가 줄어들고 조립공정이 간편해져, 원가가 절감된다.
또한, 베이스의 걸림공과 요크의 걸림돌기에 의하여 베이스와 요크가 밀폐 결합된다. 즉, 상호 결합된 베이스와 요크의 측면에는 틈이 존재하지 않고, 요크의 출입공측은 렌즈에 의하여 밀폐되며, 베이스의 관통공측에는 미설명한 제품의 PCB가 결합되어 밀폐되므로, 베이스와 요크에 의하여 형성되는 내부 공간으로 이물질이 유입되지 않는다. 그러므로, 이물질에 의한 부품의 손상이 없다.
또한, 각기둥의 마그네트를 사용할 경우에는, 링형상의 마그네트에 비하여 제조원가가 절감되므로, 더욱 경제적이다.
도 1a는 종래의 렌즈 구동용 모터의 단면도.
도 1b는 도 1a에 도시된 프레임 및 요크의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터의 분해 사시도.
도 3은 도 2의 단면도.
도 4는 도 2에 도시된 요크에 마그네트 및 코일이 설치된 상태를 보인 도.
도 5는 도 2에 도시된 베이스와 요크의 일부 절개 결합 사시도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 요크에 마그네트 및 코일이 설치된 상태를 보인 도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터는 상호 결합되어 내부에 소정 공간을 형성하는 베이스(110)와 금속제의 요크(120)를 가진다.
베이스(110)는 원판형 또는 다각판형으로 마련되며 중앙부에 관통공(111)이 형성된다. 요크(120)는 베이스(110)와 대응되는 형상의 케이스 형태로 마련되는데, 상면에는 후술할 렌즈(200)가 출입하는 출입공(121)이 형성되고, 하면은 개방되어 베이스(110)의 상면과 접촉하며, 측면은 밀폐된다.
요크(120)의 내측에는 승강가능하게 설치되어 출입공(121)을 출입하는 링형상의 보빈(130)이 설치되고, 보빈(130)의 내주면에는 렌즈(200)가 결합된다. 보빈(130)의 외면은 요크(120)과 대응되게 원형 또는 각형으로 형성되고, 내면은 렌즈(200)의 외면과 대응되는 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.
요크(120)의 내주면에는 마그네트(140)가 고정되고, 보빈(130)의 외주면에는 마그네트(140)와 대향되게 코일(150)이 권선되어 고정된다.
마그네트(140)는 요크(120)와 대응되는 원형 또는 각형으로 마련되는데, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 요크(120)가 다각형의 케이스 형태일 경우에는 마그네트(140)는 각기둥 형태로 복수개 마련되어, 요크(120)의 내주면에 접촉 지지된다.
코일(150)은 보빈(130)의 외주면에 권선되므로, 보빈(130)의 외면과 대응되는 원형 또는 각형으로 마련된다. 코일(150)이 각형일 경우 마그네트(140)가 원형이면, 코일(150)과 마그네트(140) 사이의 거리가 불균형해지므로, 코일(150)이 각형일 경우에는, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 마그네트(140)가 각기둥 형태로 마련되는 것이 바람직하다.
그리하여, 코일(150)에 전류가 인가되면, 코일(150)에서 발생하는 전기장과 마그네트(140)에서 발생하는 자기장의 작용에 의하여 코일(150)이 상승하면서 보빈(130)을 상승시킨다. 그러면, 보빈(130)에 결합된 렌즈(200)도 상승하는 것이다.
코일(150)에 인가된 전류가 차단되면, 상승된 보빈(130)이 하강하여야 한다. 보빈(130)을 하강시키기 위하여 보빈(130)의 상측 및 하측에는 상승된 보빈(130)을 최초의 상태로 복귀시키는 코일 형태의 판형 상부 및 하부스프링(161,165)이 설치된다.
이때, 상부스프링(161)의 외면측은 요크(120)와 마그네트(140) 상면 사이에 삽입되어 지지된다. 그리고, 상부스프링(161)은 내면측은 보빈(130)의 상단면에 형성된 제 1 지지돌기(131)가 관통한다. 이로인해, 상부스프링(161)이 회전 및 유동하지 않는 것이다.
하부스프링(165)의 내면측은 보빈(130)의 외면에 사출에 의하여 일체로 형성되고, 외면측은 후술할 스페이서(Spacer)(170)의 하면과 베이스(110) 사이에 삽입되어 지지된다. 그리고, 보빈(130)의 하단면에는 베이스(110)에 형성된 관통공(111)의 내주면과 접촉하는 제 2 지지돌기(133)가 형성된다. 제 2 지지돌기(133)는 보빈(130)이 정확한 위치에 결합되도록 안내함과 동시에 정확하게 승강운동하도록 지지한다.
마그네트(140) 하측의 베이스(110) 부위에는 스페이서(170)가 설치되고, 스페이서(170)의 하면과 베이스(110) 사이에는 하부스프링(165)의 외면이 삽입되어 지지된다. 즉, 하부스프링(165)은 외면측은 스페이서(170)와 베이스(110) 사이에서 지지되고, 내면측은 보빈(130)에 일체로 형성되므로, 하부스프링(165)이 회전 및 유동하지 않는 것이다.
그리고, 스페이서(170)의 견고한 결합 및 유동방지를 위하여 스페이서(170)에는 삽입돌기(171)가 형성되고, 베이스(110)에는 삽입돌기가 삽입 고정되는 지지공(173)이 형성된다.
요크(120)의 상면 및 스페이서(170)에는 단면(段面)(120a,170a)(도 3참조)이 형성된다. 단면(120a,170a)은 상부 및 하부스프링(161,165)의 내면측과 외면측을 연결하는 중간부위가 유동할 수 있는 공간을 확보해준다.
베이스(110)와 요크(120)의 결합구조에 대하여 도 2, 도 3 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 도 2에 도시된 요크와 베이스의 일부 절개 결합 사시도이다.
도시된 바와 같이, 베이스(110)의 외면에는 복수의 돌출판(115)이 상측으로 돌출 형성되고, 돌출판(115)에는 걸림돌기(117)가 형성된다. 그리고, 요크(120)의 측면에는 걸림돌기(117)가 삽입되어 걸리는 걸림공(127)이 형성된다.
걸림돌기(117)와 걸림공(127)에 의하여 베이스(110)와 요크(120)가 견고하게 밀폐 결합되는 것이다.
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.
110 : 베이스 120 : 요크
130 : 보빈 140 : 마그네트
150 : 코일 161,165 : 상부,하부스프링
170 : 스페이서

Claims (24)

  1. 베이스;
    상기 베이스 위에 배치되고, 관통홀을 포함하는 상판과 측면판을 포함하는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 배치되며, 제1 영역과 상기 제1 영역 아래에 배치된 제2 영역을 포함하고, 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 경계에, 상기 제2 영역의 외주면이 상기 제1 영역의 외주면으로부터 외측 반경 방향으로 돌출되어 형성된 단차 영역을 포함하는 보빈;
    상기 케이스의 상기 측면판의 내면에 결합된 마그네트;
    상기 보빈의 상기 제1 영역의 상기 외주면의 둘레에 배치되어 상기 마그네트와 대향되게 배치되고, 상기 보빈의 상기 단차 영역에 의하여 지지되는 코일;
    상기 케이스 내에 배치되어 상기 보빈의 상부와 결합된 상부 스프링; 및
    상기 케이스 내에 배치되어 상기 보빈의 하부와 결합된 하부 스프링,
    을 포함하고,
    상기 코일의 하면의 일부 영역은 상기 하부 스프링의 상면과 대향하고,
    상기 코일의 상기 하면의 상기 일부 영역과 상기 하부스프링의 상기 상면 사이는 오픈된 공간인 렌즈 구동용 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 스프링은 상기 보빈의 상기 상부와 결합되는 내측부, 상기 내측부의 외측에 배치되어 상기 케이스와 상기 마그네트 사이에 배치된 외측부, 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 상부 스프링의 상기 연결부는 상기 케이스의 상기 상판의 내면으로부터 이격되어 배치되고,
    상기 케이스는 상기 상부 스프링의 상기 연결부가 이동될 수 있는 공간을 제공하는 단차 영역을 포함하고,
    상기 상부 스프링의 상기 외측부는 상기 케이스의 상기 단차 영역과 상기 마그네트 사이에 배치되고,
    상기 코일의 상기 하면의 상기 일부 영역은 상기 보빈과 광축 아래방향으로 중첩되지 않는 렌즈 구동용 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는 금속재질을 포함하고,
    상기 마그네트는 복수의 마그네트로 제공되고,
    상기 복수의 마그네트 중에서 각 마그네트는 상기 케이스의 대응되는 코너에 각 기둥 형상으로 제공되고,
    상기 코일은 상기 보빈의 상기 제1 영역의 상기 외주면에 팔각형상으로 권선된 렌즈 구동용 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 마그네트 중에서 상기 각 마그네트는 상기 케이스와 대향하는 적어도 하나의 평면을 포함하고,
    상기 복수의 마그네트와 대향하는 상기 코일의 각 면은 평면 형상으로 제공된 렌즈 구동용 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보빈은 상면에 배치되는 제1 지지돌기와 하면에 배치되는 제2 지지돌기를 포함하고,
    상기 베이스는 관통공과 상기 관통공의 내주면에 형성된 홈을 포함하고,
    상기 상부 스프링은 상기 보빈의 상기 제1 지지돌기에 삽입되고 결합되고,
    상기 보빈의 상기 제2 지지돌기의 적어도 일부는 상기 베이스의 상기 관통공의 상기 홈에 삽입되는 렌즈 구동용 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상부 스프링은, 상기 케이스의 상기 상판과 상기 마그네트 사이에 배치된 외측부, 상기 보빈의 상기 제1 지지돌기와 결합된 내측부, 상기 외측부와 상기 내측부를 연결하며 상기 케이스의 상기 상판과 수직 방향으로 적어도 일부가 중첩되어 배치된 연결부를 포함하고,
    상기 베이스의 하면에서 보았을 때, 상기 베이스의 상기 홈의 형상은 각 형상을 포함하는 렌즈 구동용 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 상기 상판은, 제1 상판과, 상기 제1 상판의 위에 배치된 제2 상판을 포함하고,
    상기 케이스의 상기 측면판은, 상기 제1 상판으로부터 아래로 연장된 제1 측면판과, 상기 제1 상판과 상기 제2 상판을 연결하는 제2 측면판을 포함하고,
    상기 상부 스프링은 상기 제1 상판과 수직 방향으로 중첩되어 배치된 외측부, 상기 보빈의 상기 상부에 결합된 내측부, 상기 외측부와 상기 내측부를 연결하며 상기 제2 상판과 상기 수직 방향으로 적어도 일부가 중첩되어 배치된 연결부를 포함하고,
    상기 케이스의 상기 상판, 상기 상부 스프링의 상기 외측부, 상기 마그네트의 상부 면이 상기 수직 방향으로 중첩되어 배치되고,
    상기 상부 스프링의 상기 연결부는 상기 케이스의 상기 제2 상판의 내면으로부터 아래로 이격되어 배치되는 렌즈 구동용 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수직 방향으로, 상기 상부 스프링의 상기 외측부에서 상기 케이스의 상기 제1 상판까지의 거리보다 상기 상부 스프링의 상기 연결부에서 상기 케이스의 상기 제2 상판까지의 거리가 더 크고,
    상기 상부 스프링의 상기 연결부는 상기 케이스의 상기 제2 상판 아래에서 상기 상부 스프링의 상기 외측부에 비해 더 높은 위치로 이동될 수 있는 렌즈 구동용 모터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 코일의 외주면은 8개의 면을 포함하고,
    상기 마그네트는 4 개의 마그네트를 포함하고, 상기 마그네트는 상기 코일의 상기 8 개의 면 중에서 4 개의 면과 대향하고, 서로 대향하는 상기 코일과 상기 마그네트는 평면 형상이고,
    상기 베이스와 상기 케이스에 의하여 형성된 내부 공간 안에 상기 코일, 상기 마그네트, 상기 보빈, 상기 상부 스프링, 상기 하부 스프링이 배치되고,
    상기 오픈된 공간은 상기 보빈과 광축 아래방향으로 중첩되지 않는 렌즈 구동용 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 4개의 마그네트는 상기 케이스의 4개 코너부에 각각 배치되고,
    상기 코일의 8개의 면 중 상기 마그네트와 대향하지 않는 4 개의 면은 상기 케이스와 대향하는 면을 포함하는 렌즈 구동용 모터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 상부 스프링은 상기 상판과 상기 마그네트 사이에 배치된 외측부, 상기 보빈의 상기 상부에 결합된 내측부, 상기 외측부와 상기 내측부를 연결하며 상기 상판과 수직 방향으로 적어도 일부가 중첩되어 배치된 연결부를 포함하고,
    상기 케이스의 상기 상판은, 제1 상판과, 상기 제1 상판의 위에 배치된 제2 상판을 포함하고,
    상기 상부 스프링의 상기 외측부에서 상기 케이스의 상기 제1 상판까지의 최단거리보다 상기 상부 스프링의 상기 연결부에서 상기 케이스의 상기 제2 상판까지의 최단거리가 더 큰 렌즈 구동용 모터.
  12. 베이스;
    상기 베이스 위에 배치되고, 상판과 측면판을 포함하는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 배치되고, 외주면에 단차영역을 포함하고, 광축방향으로 이동하도록 배치된 보빈;
    상기 케이스의 내면에 결합된 마그네트;
    상기 보빈의 상기 단차영역에 배치되고, 상기 마그네트와 마주 보는 코일;
    상기 케이스의 상기 내부에 배치되고, 상기 보빈의 상부 영역에 결합된 상부 스프링;
    상기 보빈의 하부 영역에 결합된 하부 스프링;
    을 포함하고,
    상기 코일은 다각형상으로 권선되고,
    상기 코일의 일부영역은 상기 하부스프링과 상기 광축방향의 아래 방향으로 대향하고,
    상기 코일의 상기 일부영역은 상기 보빈과 상기 광축방향의 상기 아래방향으로 중첩되지 않는 렌즈 구동용 모터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 케이스의 상기 측면판은 상기 광축방향에 수직한 가상의 평면에서 상기 코일과 상기 마그네트를 둘러 싸는 폐쇄된 선을 제공하는 렌즈 구동용 모터.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 상부 스프링은 상기 보빈의 상기 상부 영역과 결합된 내측부, 상기 케이스의 상기 상판과 상기 마그네트 사이에 배치되는 외측부, 및 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 연결부를 포함하는 렌즈 구동용 모터.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 케이스의 상기 측면판의 내측면과 상기 마그네트의 측면이 서로 결합된 렌즈 구동용 모터.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 보빈의 상기 외주면의 형상은 상기 코일의 형상에 대응되어 팔각 형상을 포함하는 렌즈 구동용 모터.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 마그네트는 4개의 마그네트를 포함하고,
    상기 4개의 마그네트 중에서 각 마그네트는 상면, 하면, 4개의 측면을 포함하고,
    상기 코일은 8개의 측면을 포함하는 팔각 형상으로 권선되고,
    상기 코일의 상기 8개의 측면 중에서 4개의 측면은 상기 4개의 마그네트에 각각 대향되는 렌즈 구동용 모터.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 상부 스프링의 상기 연결부는 상기 케이스의 상기 상판의 내면으로부터 상기 아래 방향으로 이격되어 배치된 렌즈 구동용 모터.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 케이스는 금속 재질을 포함하고,
    상기 케이스의 상기 상판은 단차 영역을 포함하고,
    상기 상부 스프링의 상기 연결부의 일부는 상기 상판의 상기 단차 영역과 대응되는 높이로 이동할 수 있도록 배치된 렌즈 구동용 모터.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 베이스와 상기 케이스에 의하여 형성된 내부 공간 안에 상기 코일, 상기 마그네트, 상기 보빈, 상기 상부 스프링, 상기 하부 스프링이 배치된 렌즈 구동용 모터.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 각 마그네트의 상기 4개의 측면은 상기 코일과 대향하는 제1 평면과 상기 코일과 대향하지 않는 3개의 평면을 포함하는 렌즈 구동용 모터.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 상부 스프링의 상기 외측부는 상기 마그네트의 상면과 결합되는 렌즈 구동용 모터.
  23. 제1항 내지 제22항 중의 어느 한 항에 기재된 렌즈 구동용 모터;
    상기 렌즈 구동용 모터의 상기 보빈에 결합된 렌즈;
    를 포함하는 카메라.
  24. 제23항에 기재된 카메라를 포함하는 디지털 기기.
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