KR102322151B1 - Voice coil motor - Google Patents

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Abstract

보이스 코일 모터는 제1 구동부를 포함하는 고정자; 상기 고정자 내부에 배치되며 상기 제1 구동부와 반응하는 제2 구동부를 포함하며 내부에 렌즈가 장착된 가동자; 상기 고정자를 고정하는 베이스; 및 상기 가동자에 결합 되어 상기 제1 또는 제2 구동부에 구동신호가 인가되지 않았을 때 상기 베이스로부터 상기 가동자를 이격시키는 탄성 부재를 포함하며, 상기 가동자는 상기 베이스를 향해 가까워지는 제1 방향 또는 상기 베이스로부터 멀어지는 제2 방향으로 이동되고, 상기 가동자의 상기 제1 방향의 제1 스트로크 길이 및 상기 가동자의 상기 제2 방향의 제2 스트로크 길이는 서로 다르게 형성된다.The voice coil motor includes a stator including a first driving unit; a mover disposed inside the stator and including a second driving unit reacting with the first driving unit and having a lens mounted therein; a base for fixing the stator; and an elastic member coupled to the mover to separate the mover from the base when a driving signal is not applied to the first or second driving unit, wherein the mover moves toward the base in a first direction or the It moves in a second direction away from the base, and the first stroke length of the mover in the first direction and the second stroke length of the mover in the second direction are different from each other.

Description

보이스 코일 모터{VOICE COIL MOTOR}Voice coil motor {VOICE COIL MOTOR}

본 발명은 보이스 코일 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a voice coil motor.

최근 들어, 초소형 디지털 카메라가 내장된 휴대폰 등이 개발되고 있다.Recently, a mobile phone having a built-in ultra-small digital camera has been developed.

종래 휴대폰 등에 적용되는 초소형 디지털 카메라의 경우, 외부광을 디지털 이미지 또는 디지털 영상으로 변경하는 이미지 센서 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 보다 개선된 디지털 이미지 또는 디지털 영상을 얻을 수 있게 되었다.In the case of a miniature digital camera applied to a conventional mobile phone, etc., the distance between the image sensor and the lens that changes external light into a digital image or digital image could not be adjusted. With the development of the same lens driving device, it is possible to obtain an improved digital image or digital image from a miniature digital camera.

일반적으로 보이스 코일 모터는 내부에 렌즈가 장착되며 베이스에 배치된 보빈이 베이스로부터 상부로 이동하여 렌즈 및 베이스의 후면에 배치된 이미지 센서 사이의 간격을 조절한다.In general, the voice coil motor has a lens mounted therein, and a bobbin disposed on the base moves upward from the base to adjust the distance between the lens and the image sensor disposed on the rear side of the base.

또한, 보이스 코일 모터의 보빈에는 판 스프링이 결합 되어 보이스 코일 모터가 작동하지 않을 때 보빈은 판 스프링의 탄성력에 의하여 항상 베이스의 상면에 접촉된다. 즉, 종래 보이스 코일 모터의 보빈은 베이스에 대하여 일방향으로만 구동된다.In addition, a leaf spring is coupled to the bobbin of the voice coil motor, so that when the voice coil motor does not operate, the bobbin is always in contact with the upper surface of the base by the elastic force of the leaf spring. That is, the bobbin of the conventional voice coil motor is driven only in one direction with respect to the base.

종래 보이스 코일 모터가 일방향으로만 구동됨으로써 보이스 코일 모터를 구동하기 위해서는 보빈의 자중 및 판 스프링의 탄성력 보다 큰 구동력을 필요로 하고, 이로 인해 보이스 코일 모터의 소비 전력이 크게 증가 되는 문제점을 갖는다. Since the conventional voice coil motor is driven in only one direction, a driving force greater than the weight of the bobbin and the elastic force of the leaf spring is required to drive the voice coil motor, and thus power consumption of the voice coil motor is greatly increased.

또한, 보이스 코일 모터를 구동하기 위해서는 보빈의 자중 및 판 스프링의 탄성력 보다 큰 구동력을 필요로 하기 때문에 마그네트 또는 보빈에 권선된 코일의 사이즈가 증가 되어 보이스 코일 모터의 전체적인 사이즈가 증가되는 문제점을 갖는다.In addition, since a driving force greater than the bobbin's own weight and the elastic force of the leaf spring is required to drive the voice coil motor, the size of the coil wound on the magnet or bobbin increases, thereby increasing the overall size of the voice coil motor.

(특허문헌 1) JP2008-281863 A (Patent Document 1) JP2008-281863 A

본 발명은 가동자를 베이스로부터 플로팅 시켜 보다 작은 전류로 가동자를 양방향으로 구동할 수 있도록 하며, 무한대 포커싱 영역을 사용할 때 소비전력을 보다 감소시킬 수 있도록 한 보이스 코일 모터를 제공한다.The present invention provides a voice coil motor that allows a mover to be floated from a base so that the mover can be driven in both directions with a smaller current, and power consumption can be further reduced when an infinite focusing area is used.

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.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. will be.

일실시예로서, 보이스 코일 모터는 제1 구동부를 포함하는 고정자; 상기 고정자 내부에 배치되며 상기 제1 구동부와 반응하는 제2 구동부를 포함하며 내부에 렌즈가 장착된 가동자; 상기 고정자를 고정하는 베이스; 및 상기 가동자에 결합 되어 상기 제1 또는 제2 구동부에 구동신호가 인가되지 않았을 때 상기 베이스로부터 상기 가동자를 이격시키는 탄성 부재를 포함하며, 상기 가동자는 상기 베이스를 향해 가까워지는 제1 방향 또는 상기 베이스로부터 멀어지는 제2 방향으로 이동되고, 상기 가동자의 상기 제1 방향의 제1 스트로크 길이 및 상기 가동자의 상기 제2 방향의 제2 스트로크 길이는 서로 다르게 형성된다.In one embodiment, the voice coil motor includes a stator including a first driving unit; a mover disposed inside the stator and including a second driving unit reacting with the first driving unit and having a lens mounted therein; a base for fixing the stator; and an elastic member coupled to the mover to separate the mover from the base when a driving signal is not applied to the first or second driving unit, wherein the mover moves toward the base in a first direction or the It moves in a second direction away from the base, and the first stroke length of the mover in the first direction and the second stroke length of the mover in the second direction are different from each other.

일실시예로서, 보이스 코일 모터는 제1 구동부를 포함하는 고정자; 상기 고정자 내부에 배치되며 상기 제1 구동부와 반응하는 제2 구동부를 포함하며 내부에 렌즈가 장착된 가동자; 상기 고정자를 고정하는 베이스; 및 상기 가동자에 결합 되어 상기 제1 또는 제2 구동부에 구동신호가 인가되지 않았을 때 상기 베이스로부터 상기 가동자를 이격시키는 탄성 부재를 포함하며, 상기 가동자는 상기 베이스를 향해 가까워지는 제1 방향 또는 상기 베이스로부터 멀어지는 제2 방향으로 이동되고, 상기 가동자의 상면 및 하면을 이등분한 제1 중심부 및 상기 베이스의 상면 및 상기 베이스와 마주하는 상기 커버의 내측면 사이의 거리를 이등분한 제2 중심부는 어긋나게 형성된다.In one embodiment, the voice coil motor includes a stator including a first driving unit; a mover disposed inside the stator and including a second driving unit reacting with the first driving unit and having a lens mounted therein; a base for fixing the stator; and an elastic member coupled to the mover to separate the mover from the base when a driving signal is not applied to the first or second driving unit, wherein the mover moves toward the base in a first direction or the A first central portion moving in a second direction away from the base and bisecting the upper and lower surfaces of the movable member and a second central portion bisecting the distance between the upper surface of the base and the inner surface of the cover facing the base are misaligned do.

본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 구동 신호가 인가되지 않았을 때 가동자가 베이스의 상면으로부터 플로팅 되도록 하며, 플로팅된 가동자 및 베이스의 상면 사이의 스트로크 길이 또는 갭이 플로팅 된 가동자 및 커버 사이의 스트로크 길이 또는 갭과 다르게 형성하여 저 전류 또는 저 소비전력 특성을 구현할 수 있다.According to the voice coil motor according to the present invention, when a driving signal is not applied, the mover floats from the upper surface of the base, and the stroke length or gap between the floating mover and the upper surface of the base is between the floating mover and the cover. By forming it differently from the stroke length or the gap, it is possible to realize low current or low power consumption characteristics.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 단면도이다.
도 2는 도 1의 보이스 코일 모터의 전류-거리 특성을 도시한 그래프이다.
도 3은 도 1의 보이스 코일 모터의 뒤집어진 상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보이스 코일 모터의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a voice coil motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph illustrating current-distance characteristics of the voice coil motor of FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view illustrating an inverted state of the voice coil motor of FIG. 1 .
4 is a cross-sectional view of a voice coil motor according to another embodiment of the present invention.

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.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Definitions of these terms should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 단면도이다. 도 2는 도 1의 보이스 코일 모터의 전류-거리 특성을 도시한 그래프이다.1 is a cross-sectional view of a voice coil motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a graph illustrating current-distance characteristics of the voice coil motor of FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 보이스 코일 모터(100)는 베이스(110), 고정자(120), 가동자(130), 탄성 부재(140) 및 커버 (150)를 포함한다.1 and 2 , the voice coil motor 100 includes a base 110 , a stator 120 , a mover 130 , an elastic member 140 , and a cover 150 .

베이스(110)는 중앙부에 개구가 형성된 플레이트 형상으로 형성되며, 베이스(110)는 가동자(130)의 하부 스톱퍼로서 역할한다.The base 110 is formed in a plate shape with an opening in the center, and the base 110 serves as a lower stopper of the mover 130 .

베이스(110)의 상면에는 가동자(130)의 하면 및 베이스(110)의 상면을 이격시키기 위해 가동자(130)의 하면을 수용하는 수용홈이 형성될 수 있다.A receiving groove for accommodating the lower surface of the mover 130 may be formed on the upper surface of the base 110 to separate the lower surface of the mover 130 and the upper surface of the base 110 .

베이스(110)의 상면에는 가동자(130)와 베이스(110)가 충돌되어 소음이 발생되는 것을 방지하는 충격 흡수 부재(115)가 배치된다. 충격 흡수 부재(115)는, 예를 들어, 스폰지, 탄성을 갖는 합성 수지 및 고무 중 어느 하나를 포함할 수 있다.A shock absorbing member 115 is disposed on the upper surface of the base 110 to prevent the mover 130 and the base 110 from colliding and generating noise. The shock absorbing member 115 may include, for example, any one of a sponge, a synthetic resin having elasticity, and a rubber.

고정자(120)는 베이스(110) 상에 고정되며, 고정자(120)는 자기장을 발생시키는 제1 구동부(125)를 포함하며, 고정자(120)의 내부에는 수납공간이 형성된다.The stator 120 is fixed on the base 110 , and the stator 120 includes a first driving unit 125 for generating a magnetic field, and an accommodation space is formed inside the stator 120 .

본 발명의 일실시예에서 제1 구동부(125)는, 예를 들어, 전류에 의하여 자기장을 발생시키기 위해 절연 수지에 의하여 절연된 긴 전선을 권선하여 형성한 코일을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 제1 구동부(125)는 자기장을 발생시키는 마그네트를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 고정자(120)의 제1 구동부(125)는 코일을 포함한다.In one embodiment of the present invention, the first driving unit 125 may include, for example, a coil formed by winding a long wire insulated by an insulating resin to generate a magnetic field by current. Alternatively, the first driving unit 125 may include a magnet generating a magnetic field. In one embodiment of the present invention, the first driving unit 125 of the stator 120 includes a coil.

가동자(130)는 고정자(120)의 내부에 배치되며 가동자(130)는 렌즈(135)를 포함한다. 가동자(130)의 외측면에는 자기장을 발생시키는 제2 구동부(138)가 장착된다.The mover 130 is disposed inside the stator 120 , and the mover 130 includes a lens 135 . A second driving unit 138 for generating a magnetic field is mounted on the outer surface of the mover 130 .

본 발명의 일실시예에서, 고정자(120)의 제1 구동부(125)가 코일을 포함할 경우, 가동자(130)의 제2 구동부(138)는 마그네트를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 고정자(120)의 제1 구동부(125)가 마그네트를 포함할 경우, 가동자(130)의 제2 구동부(138)는 코일을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 가동자(130)의 제2 구동부(138)는, 예를 들어, 마그네트를 포함한다.In one embodiment of the present invention, when the first driving unit 125 of the stator 120 includes a coil, the second driving unit 138 of the mover 130 may include a magnet. Alternatively, when the first driving unit 125 of the stator 120 includes a magnet, the second driving unit 138 of the mover 130 may include a coil. In one embodiment of the present invention, the second driving unit 138 of the mover 130 includes, for example, a magnet.

탄성 부재(140)는 일측이 가동자(130)에 고정되고 상기 일측과 대향 하는 타측이 고정자(120)에 고정되며, 탄성 부재(140)는 가동자(130)를 탄력적으로 지지한다.One side of the elastic member 140 is fixed to the mover 130 , and the other side opposite to the one side is fixed to the stator 120 , and the elastic member 140 elastically supports the mover 130 .

본 발명의 일실시예에서, 탄성 부재(140)는 가동자(130)의 외주면 하단에 형성된 제1 탄성 부재(143) 및 가동자(130)의 외주면 상단에 형성된 제2 탄성 부재(146)를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the elastic member 140 includes a first elastic member 143 formed at the lower end of the outer circumferential surface of the mover 130 and a second elastic member 146 formed at the upper end of the outer circumferential surface of the mover 130 . may include

탄성 부재(140)는 고정자(120)의 제1 구동부(125) 또는 가동자(130)의 제2 구동부(138)에 구동 신호가 인가되지 않았을 때 가동자(130)를 베이스(110)의 상면으로부터 이격시킨다.When a driving signal is not applied to the first driving unit 125 of the stator 120 or the second driving unit 138 of the mover 130 , the elastic member 140 moves the mover 130 to the upper surface of the base 110 . away from

커버(150)는 베이스(110)에 고정되며, 커버(150)는 고정자(120) 및 가동자(130)를 감싼다. 또한, 커버(150)는 가동자(130)를 멈추는 상부 스톱퍼로서 역할한다.The cover 150 is fixed to the base 110 , and the cover 150 surrounds the stator 120 and the mover 130 . Also, the cover 150 serves as an upper stopper that stops the mover 130 .

커버(150)에는 가동자(130)와 커버(150)가 충돌되어 소음이 발생 되는 것을 방지하는 충격 흡수 부재(155)가 배치된다. 충격 흡수 부재(155)는, 예를 들어, 스폰지, 탄성을 갖는 합성 수지 및 고무 중 어느 하나를 포함할 수 있다.A shock absorbing member 155 is disposed on the cover 150 to prevent the mover 130 and the cover 150 from colliding and generating noise. The shock absorbing member 155 may include, for example, any one of a sponge, a synthetic resin having elasticity, and rubber.

탄성 부재(140)에 의하여 가동자(130)가 베이스(110)의 상면으로부터 이격 된 상태에서 고정자(120)의 제1 구동부(125) 또는 가동자(130)의 제2 구동부(138) 중 어느 하나에 구동 신호가 인가됨에 따라 가동자(130)는 베이스(110)를 향하는 방향 또는 커버(150)를 향하는 방향으로 이동된다. 이로 인해 가동자(130)의 내부에 배치된 렌즈(135) 및 베이스(110)의 후방에 배치된 이미지 센서 사이의 간격이 조절되면서 렌즈를 통과한 외부광은 이미지 센서에 포커싱 된다.Any one of the first driving unit 125 of the stator 120 or the second driving unit 138 of the movable member 130 in a state in which the mover 130 is spaced apart from the upper surface of the base 110 by the elastic member 140 . As a driving signal is applied to one, the mover 130 is moved in a direction toward the base 110 or in a direction toward the cover 150 . As a result, the distance between the lens 135 disposed inside the mover 130 and the image sensor disposed at the rear of the base 110 is adjusted, and the external light passing through the lens is focused on the image sensor.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 본 발명의 일실시예에서, 고정자(120)의 제1 구동부(125) 또는 가동자(130)의 제2 구동부(138)에 구동 신호가 인가되지 않았을 때, 베이스(110) 및 가동자(130)의 하면이 이루는 제1 스트로크 길이(SD1)는 커버 (150) 및 가동자(130)의 상면이 이루는 제2 스트로크 길이(SD2)보다 짧게 형성된다.Referring back to FIGS. 1 and 2 , in one embodiment of the present invention, when a driving signal is not applied to the first driving unit 125 of the stator 120 or the second driving unit 138 of the mover 130 . , the first stroke length SD1 formed by the lower surfaces of the base 110 and the mover 130 is shorter than the second stroke length SD2 formed by the upper surfaces of the cover 150 and the mover 130 .

이와 같이 제1 스트로크 길이(SD1)을 제2 스트로크 길이(SD2) 보다 짧게 형성하는 이유는 사용자들이 카메라 모듈의 무한대 포커스를 주로 이용하여 사진을 촬영하고 특수한 경우에만 특정 포커스를 이용하여 사진을 촬영하기 때문이다.The reason for forming the first stroke length SD1 shorter than the second stroke length SD2 as described above is that users mainly take pictures using the infinity focus of the camera module and take pictures using a specific focus only in special cases. Because.

도 2의 그래프를 참조하면, 베이스(110)의 후방에 배치된 이미지 센서 및 가동자(130)의 렌즈(135) 사이에 빈번하게 사용되는 무한대 포커스(피사체와의 거리 1m 내지 50m)를 구현하기 위해서, 베이스(110)로부터 정지 상태로 플로팅 된 가동자(130)는 고정자(120)의 제1 구동부(125) 또는 가동자(130)의 제2 구동부(138)에 인가된 구동 신호에 의하여 베이스(110)의 상면을 향하는 하부 방향으로 이동되다 가동자(130)는 하부 스톱퍼인 베이스(110)의 상면에 접촉된다.Referring to the graph of FIG. 2 , to implement an infinity focus (distance from 1 m to 50 m to the subject) that is frequently used between the image sensor disposed at the rear of the base 110 and the lens 135 of the mover 130 . For this purpose, the mover 130 floating in a stationary state from the base 110 is driven to the base by a driving signal applied to the first driving unit 125 of the stator 120 or the second driving unit 138 of the mover 130 . The mover 130 is moved in the lower direction toward the upper surface of the 110 is in contact with the upper surface of the base 110, which is a lower stopper.

이때, 플로팅 된 정지 상태의 가동자(130)의 하면 및 베이스(110)의 상면 사이는 제1 스트로크 길이(SD1)를 갖고, 가동자(130)가 베이스(110)의 상면에 접촉되기 위해 고정자(120)에 인가되는 전류량은 C[mA]이다.At this time, a first stroke length SD1 is provided between the lower surface of the floating mover 130 in a stationary state and the upper surface of the base 110 , and the stator 130 is in contact with the upper surface of the base 110 . The amount of current applied to 120 is C [mA].

한편, 무한대 포커스를 구현하기 위해서 고정자(120)에는 다시 D[mA](단,D>C)의 전류가 인가되고 이로 인해 가동자(130)는 베이스(110)의 상면으로부터 이격되어 무한대 포커스 위치에 배치된다. 무한대 포커스 위치에 대응하는 가동자(130)는 앞서 설명한 비교예와 마찬가지로 베이스(110)의 상면으로부터 약 40㎛ 이격 된다.Meanwhile, in order to implement infinity focus, a current of D [mA] (where D>C) is again applied to the stator 120 , and thus the mover 130 is spaced apart from the upper surface of the base 110 to the infinity focus position. is placed on The mover 130 corresponding to the infinity focus position is spaced apart from the upper surface of the base 110 by about 40 μm, as in the comparative example described above.

한편, 접사 등의 촬영을 수행할 경우, 고정자(120)의 제1 구동부(125) 또는 가동자(130)의 제2 구동부(138)에는 E[mA]의 전류가 인가되고, 가동자(130)는 상부 스톱퍼인 커버(150)와 접촉된다. 이때, 플로팅 된 정지 상태의 가동자(130)의 상면 및 커버(150) 사이는 제1 스트로크 길이(SD1) 보다 긴 제2 스트로크 길이(SD2)를 갖는다.On the other hand, when photographing such as a close-up, a current of E [mA] is applied to the first driving unit 125 of the stator 120 or the second driving unit 138 of the movable element 130 , and the movable element 130 . ) is in contact with the cover 150, which is an upper stopper. In this case, the second stroke length SD2 is longer than the first stroke length SD1 between the upper surface of the floating mover 130 in the stationary state and the cover 150 .

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에서 가동자(130)는 먼저 약 100㎛ 정도 베이스(110)를 향해 하강하고, 가동자(130)를 약 100㎛ 구동시키기 위해 약 9[mA] 내지 약 10[mA]의 전류가 요구된다.Referring to FIG. 2 , in one embodiment of the present invention, the mover 130 first descends toward the base 110 by about 100 μm, and about 9 [mA] to drive the mover 130 by about 100 μm. A current of to about 10 [mA] is required.

결과적으로 사용자가 빈번하게 사용하는 무한대 포커스를 구현할 때 저전류 및 저 소비전력으로 가동자(130)를 구현하기 위해서 가동자(130) 및 베이스(110) 사이의 제1 스트로크 길이(SD1)는 커버(150) 및 가동자(130) 사이의 제2 스트로크 길이(SD2)보다 짧게 형성하는 것이 바람직하다.As a result, in order to implement the mover 130 with low current and low power consumption when implementing infinity focus that is frequently used by the user, the first stroke length SD1 between the mover 130 and the base 110 is a cover It is preferable to form shorter than the second stroke length SD2 between 150 and the mover 130 .

본 발명의 일실시예에서, 제1 스트로크 길이(SD1)를 기준으로 제2 스트로크 길이(SD2)의 길이는 제1 스트로크 길이(SD1)의 두 배 내지 세 배일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the length of the second stroke length SD2 based on the first stroke length SD1 may be two to three times the first stroke length SD1.

반대로 사용자가 접사 포커스를 빈번하게 구현할 경우 저전류 및 저 소비전력으로 가동자(130)를 구현하기 위해서 가동자(130) 및 베이스(110) 사이의 제1 스트로크 길이(SD1)는 커버(150) 및 가동자(130) 사이의 제2 스트로크 길이(SD2) 보다 길게 형성하여도 무방하다.Conversely, when the user frequently implements close-up focus, the first stroke length SD1 between the mover 130 and the base 110 is the cover 150 in order to implement the mover 130 with low current and low power consumption. and the second stroke length SD2 between the movers 130 may be formed longer than the second stroke length SD2 .

즉, 본 발명의 일실시예에서는 사용자의 선택 또는 성향에 의하여 가동자(130) 및 베이스(110) 사이의 제1 스트로크 길이(SD1) 및 커버(150) 및 가동자(130) 사이의 제2 스트로크 길이(SD2)를 서로 다르게 형성할 수 있다.That is, in one embodiment of the present invention, the first stroke length SD1 between the mover 130 and the base 110 and the second between the cover 150 and the mover 130 according to the user's selection or tendency. The stroke length SD2 may be formed differently.

본 발명의 일실시예에서, 보이스 코일 모터(100)의 자세에 따라서 제1 스트로크 길이(SD1) 및 제2 스트로크 길이(SD2)가 변경될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first stroke length SD1 and the second stroke length SD2 may be changed according to the posture of the voice coil motor 100 .

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 베이스(110)가 지면과 마주하게 배치될 경우, 탄성 부재(140)는 가동자(130)의 자중에 의하여 베이스(110)의 상면을 향해 처지게 되고 이로 인해 가동자(130) 및 베이스(110) 사이의 제1 스트로크 길이(SD1)은 감소되고 가동자(130) 및 커버(150) 사이의 제2 스트로크 길이(SD2)는 증가되지만, 이 경우에도 제1 스트로크 길이(SD1)는 제2 스트로크 길이(SD2) 보다 짧은 길이로 형성된다.For example, when the base 110 is disposed to face the ground as shown in FIG. 1 , the elastic member 140 droops toward the upper surface of the base 110 by the weight of the mover 130 , and Due to this, the first stroke length SD1 between the mover 130 and the base 110 is reduced and the second stroke length SD2 between the mover 130 and the cover 150 is increased, but even in this case The first stroke length SD1 is shorter than the second stroke length SD2 .

도 3은 도 1의 보이스 코일 모터의 뒤집어진 상태를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating an inverted state of the voice coil motor of FIG. 1 .

도 3에 도시된 바와 같이 커버(150)가 지면과 마주하게 배치될 경우, 탄성 부재(140)는 가동자(130)의 자중에 의하여 커버(150)를 향해 처지게 되는데 이로 인해 가동자(130) 및 베이스(110) 사이의 제1 스트로크 길이(SD1)는 증가되고 가동자(130) 및 커버(150) 사이의 제2 스트로크 길이(SD2)는 감소되지만, 이 경우에도 제1 스트로크 길이(SD1)는 제2 스트로크 길이(SD2) 보다 짧은 길이로 형성된다.As shown in FIG. 3 , when the cover 150 is disposed to face the ground, the elastic member 140 droops toward the cover 150 due to the weight of the mover 130 . ) and the first stroke length SD1 between the base 110 is increased and the second stroke length SD2 between the mover 130 and the cover 150 is decreased, but even in this case, the first stroke length SD1 ) is formed to be shorter than the second stroke length SD2.

즉, 본 발명의 일실시예에서 제1 스트로크 길이(SD1)는 가동자(130)의 처짐 길이를 포함한 길이이다.That is, in an embodiment of the present invention, the first stroke length SD1 is a length including the deflection length of the mover 130 .

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보이스 코일 모터를 도시한 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating a voice coil motor according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 보이스 코일 모터(100)는 베이스(110), 고정자(120), 가동자(130), 탄성 부재(140) 및 커버(150)를 포함한다.Referring to FIG. 4 , the voice coil motor 100 includes a base 110 , a stator 120 , a mover 130 , an elastic member 140 , and a cover 150 .

베이스(110) 상에는 고정자(120)가 배치되고, 고정자(120)의 내부에 대응하는 베이스(110) 상에는 렌즈(135)에 결합된 가동자(130)가 배치된다.The stator 120 is disposed on the base 110 , and the mover 130 coupled to the lens 135 is disposed on the base 110 corresponding to the inside of the stator 120 .

탄성 부재(140)는 고정자(120) 및 가동자(130)에 전류와 같은 구동 신호가 인가되지 않았을 때 가동자(130)가 베이스(110)의 상면으로부터 플로팅 되도록 고정자(120) 및 가동자(130)에 결합 되며, 커버(150)는 베이스(110)에 결합 된다.The elastic member 140 includes the stator 120 and the mover 130 so that the mover 130 floats from the upper surface of the base 110 when a driving signal such as a current is not applied to the stator 120 and the mover 130. It is coupled to 130 , and the cover 150 is coupled to the base 110 .

이하, 가동자(130)의 상면 및 하면의 중심 위치를 제1 중심부(130a)로서 정의하기로 하며, 커버(150)의 하면 및 베이스(110)의 상면을 이등분한 위치를 제2 중심부(130b)로서 정의하기로 한다.Hereinafter, the center positions of the upper and lower surfaces of the mover 130 will be defined as the first central portion 130a, and the position obtained by bisecting the lower surface of the cover 150 and the upper surface of the base 110 is the second central portion 130b. ) is defined as

본 발명의 일실시예에서, 무한대 포커스를 빈번하게 사용할 때 저 전류 특성 및 저 소비전력 특성을 구현하기 위하여 가동자(130)의 상면 및 하면을 이등분한 위치인 제1 중심부(130a)는 커버(150)의 하면 및 베이스(110)의 상면을 이등분한 제2 중심부(130b) 보다 하부에 배치된다.In one embodiment of the present invention, when the infinity focus is frequently used, the first central portion 130a, which is a position in which the upper and lower surfaces of the mover 130 are bisected, is a cover ( The lower surface of the 150) and the upper surface of the base 110 are bisected and disposed below the second central portion 130b.

이와 같이 가동자(130)의 상면 및 하면을 이등분한 위치인 제1 중심부(130a)를 커버(150)의 하면 및 베이스(110)의 상면을 이등분한 제2 중심부(130b) 보다 하부에 배치함으로써 베이스(110) 및 가동자(130) 사이에 형성된 제1 갭(G1)은 가동자(130) 및 커버(150) 사이에 형성된 제2 갭(G2) 보다 좁게 형성된다.By disposing the first central portion 130a, which is a position in which the upper surface and the lower surface of the movable element 130 are bisected, lower than the second central portion 130b, in which the lower surface of the cover 150 and the upper surface of the base 110 are bisected. The first gap G1 formed between the base 110 and the mover 130 is narrower than the second gap G2 formed between the mover 130 and the cover 150 .

또한, 본 발명의 일실시예에서, 베이스(110) 및 가동자(130) 사이에 형성된 제1 갭(G1)은 가동자(130) 및 커버(150) 사이에 형성된 제2 갭(G2)의 두배 내지 세배 좁게 형성될 수 있다.In addition, in one embodiment of the present invention, the first gap G1 formed between the base 110 and the mover 130 is the second gap G2 formed between the mover 130 and the cover 150 . It can be formed to be two to three times narrower.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 구동 신호가 인가되지 않았을 때 가동자가 베이스의 상면으로부터 플로팅 되도록 하며, 플로팅된 가동자 및 베이스의 상면 사이의 스트로크 길이 또는 갭이 플로팅된 가동자 및 커버 사이의 스트로크 길이 또는 갭과 다르게 형성하여 저 전류 또는 저 소비전력 특성을 구현할 수 있다.As described in detail above, when a driving signal is not applied, the mover is made to float from the upper surface of the base, and the stroke length between the floating mover and the upper surface of the base or the stroke length between the movable mover and the cover in which a gap is floated Alternatively, it may be formed differently from the gap to realize low current or low power consumption characteristics.

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.Although the embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent ranges of embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

100...보이스 코일 모터 110...베이스
120...고정자 130...가동자
140...탄성 부재 150...커버100...voice coil motor 110...bass
120...Stator 130...Move
140...Elastic member 150...Cover

Claims (20)

상판과, 상기 상판으로부터 연장되는 측판을 포함하는 커버;
상기 커버의 상기 측판에 결합되는 베이스;
상기 커버의 상기 상판과 상기 베이스 사이에 배치되는 보빈;
상기 보빈에 배치되는 코일;
상기 코일과 대향하는 마그네트; 및
상기 보빈에 결합되는 탄성부재를 포함하고,
상기 보빈은 상기 코일에 전류가 인가되지 않은 초기 위치에서 상기 베이스와 상기 커버의 상기 상판으로부터 이격되고,
상기 보빈은 상기 초기 위치에서 상기 코일에 일방향 전류가 공급되면 상기 베이스에 접근하는 제1방향으로 이동하고 타방향 전류가 공급되면 상기 커버의 상기 상판에 접근하는 제2방향으로 이동하고,
상기 보빈은 상기 초기 위치에서 상기 제1방향으로 제1스트로크 길이 내에서 이동하고 상기 제2방향으로 제2스트로크 길이 내에서 이동하고,
상기 보빈의 상기 제1스트로크 길이는 상기 보빈의 상기 제2스트로크 길이보다 짧고,
상기 코일에 공급되는 상기 일방향 전류와 상기 타방향 전류는 서로 반대 극성인 렌즈 구동 장치.a cover including an upper plate and a side plate extending from the upper plate;
a base coupled to the side plate of the cover;
a bobbin disposed between the upper plate of the cover and the base;
a coil disposed on the bobbin;
a magnet facing the coil; and
An elastic member coupled to the bobbin,
The bobbin is spaced apart from the upper plate of the base and the cover in an initial position where no current is applied to the coil,
The bobbin moves in a first direction approaching the base when a one-way current is supplied to the coil at the initial position and moves in a second direction approaching the upper plate of the cover when a second direction current is supplied,
the bobbin moves within a first stroke length in the first direction from the initial position and moves within a second stroke length in the second direction;
The length of the first stroke of the bobbin is shorter than the length of the second stroke of the bobbin,
The one-way current and the second-direction current supplied to the coil have opposite polarities. 제1항에 있어서,
상기 보빈의 하면과 상기 베이스의 상면 사이의 거리는 상기 보빈의 상면과 상기 커버의 상기 상판의 내면 사이의 거리보다 짧은 렌즈 구동 장치.According to claim 1,
The distance between the lower surface of the bobbin and the upper surface of the base is shorter than the distance between the upper surface of the bobbin and the inner surface of the upper plate of the cover. 제1항에 있어서,
상기 베이스는 상기 제1방향으로의 상기 보빈의 이동 거리를 제한하고,
상기 커버의 상기 상판은 상기 제2방향으로의 상기 보빈의 이동 거리를 제한하는 렌즈 구동 장치.According to claim 1,
The base limits the movement distance of the bobbin in the first direction,
The upper plate of the cover limits the movement distance of the bobbin in the second direction. 제1항에 있어서,
상기 제2스트로크 길이는 상기 제1스트로크 길이보다 2배 내지 3배 긴 렌즈 구동 장치.According to claim 1,
The second stroke length is 2 to 3 times longer than the first stroke length. 제1항에 있어서,
상기 제1스트로크 길이는 상기 보빈이 상기 초기 위치에서 상기 베이스의 상면 접촉할 때까지의 거리이고,
상기 제2스트로크 길이는 상기 보빈이 상기 초기 위치에서 상기 커버의 상기 상판의 내면에 접촉할 때까지의 거리인 렌즈 구동 장치.According to claim 1,
The first stroke length is a distance from the initial position of the bobbin to contact with the upper surface of the base,
The second stroke length is a distance from the initial position until the bobbin comes into contact with the inner surface of the upper plate of the cover. 제1항에 있어서,
상기 보빈의 하면과 상기 베이스의 상면은 서로 접촉하는 영역이고,
상기 보빈의 상면과 상기 커버의 상기 상판의 내면은 서로 접촉하는 영역인 렌즈 구동 장치.According to claim 1,
The lower surface of the bobbin and the upper surface of the base are regions in contact with each other,
The upper surface of the bobbin and the inner surface of the upper plate of the cover are regions in contact with each other. 제1항에 있어서,
상기 보빈은 상기 커버의 상기 상판과 광축 방향으로 오버랩되고,
상기 보빈은 상기 베이스와 상기 광축 방향으로 오버랩되는 렌즈 구동 장치.According to claim 1,
The bobbin overlaps the upper plate of the cover in the optical axis direction,
The bobbin is a lens driving device overlapping the base and the optical axis direction. 제1항에 있어서,
상기 베이스는 상기 보빈의 이동에 의해 상기 보빈과 접촉하도록 된 하부 스톱퍼를 포함하고,
상기 커버는 상기 보빈의 이동에 의해 상기 보빈과 접촉하도록 된 상부 스톱퍼를 포함하는 렌즈 구동 장치.According to claim 1,
The base includes a lower stopper adapted to contact the bobbin by movement of the bobbin,
and the cover includes an upper stopper adapted to contact the bobbin by movement of the bobbin. 제1항에 있어서,
상기 커버는 상기 보빈, 상기 코일 및 상기 마그네트를 감싸도록 배치되는 렌즈 구동 장치.According to claim 1,
The cover is disposed to surround the bobbin, the coil, and the magnet. 제1항에 있어서,
상기 베이스의 상면에는 상기 보빈과 접촉되는 충격 흡수 부재가 배치되는 렌즈 구동 장치.According to claim 1,
A lens driving device in which a shock absorbing member contacting the bobbin is disposed on an upper surface of the base. 제1항에 있어서,
상기 커버의 상기 상판의 내면에는 상기 보빈과 접촉되는 충격 흡수 부재가 배치되는 렌즈 구동 장치.According to claim 1,
A lens driving device in which a shock absorbing member contacting the bobbin is disposed on an inner surface of the upper plate of the cover. 제1항에 있어서,
상기 보빈의 상면에서 상기 보빈의 하면을 잇는 제2가상선을 2등분하는 제1가상선은 상기 베이스의 상면에서 상기 커버의 상기 상판의 내면을 잇는 제4가상선을 2등분하는 제3가상선과 이격되고,
상기 제2가상선과 상기 제4가상선은 상기 제1방향과 평행하고,
상기 제1가상선은 상기 제3가상선보다 상기 베이스에 가까운 렌즈 구동 장치.According to claim 1,
A first imaginary line that bisects a second imaginary line connecting the lower surface of the bobbin from the upper surface of the bobbin is a third imaginary line that bisects a fourth imaginary line that connects the inner surface of the upper plate of the cover from the upper surface of the base; separated,
The second virtual line and the fourth virtual line are parallel to the first direction,
The first imaginary line is closer to the base than the third imaginary line. 제1항에 있어서,
상기 보빈은 무한대 포커스를 구현하기 위한 위치에서 상기 베이스로부터 이격되는 렌즈 구동 장치.According to claim 1,
The bobbin is a lens driving device spaced apart from the base at a position for realizing infinity focus. 이미지 센서;
제1항의 렌즈 구동 장치; 및
상기 렌즈 구동 장치의 상기 보빈에 결합되는 렌즈를 포함하는 카메라.image sensor;
The lens driving device of claim 1; and
and a lens coupled to the bobbin of the lens driving device. 제14항의 카메라를 포함하는 휴대폰.A mobile phone comprising the camera of claim 14 . 상판과, 상기 상판으로부터 연장되는 측판을 포함하는 커버;
상기 커버의 상기 측판에 결합되는 베이스;
상기 커버의 상기 상판과 상기 베이스 사이에 배치되는 보빈;
상기 보빈에 배치되는 코일;
상기 코일과 대향하는 마그네트; 및
상기 보빈에 결합되는 탄성부재를 포함하고,
상기 보빈은 상기 코일에 전류가 인가되지 않은 초기 위치에서 상기 베이스와 상기 커버의 상기 상판으로부터 이격되고,
상기 보빈은 상기 초기 위치에서 상기 코일에 일방향 전류가 공급되면 상기 베이스에 접근하는 제1방향으로 이동하고 타방향 전류가 공급되면 상기 커버의 상기 상판에 접근하는 제2방향으로 이동하고,
상기 초기 위치에서 상기 베이스와 상기 보빈의 하단 사이의 제1거리는 상기 커버의 상기 상판과 상기 보빈의 상단 사이의 제2거리보다 가깝고,
상기 코일에 공급되는 상기 일방향 전류와 상기 타방향 전류는 서로 반대 극성인 렌즈 구동 장치.a cover including an upper plate and a side plate extending from the upper plate;
a base coupled to the side plate of the cover;
a bobbin disposed between the upper plate of the cover and the base;
a coil disposed on the bobbin;
a magnet facing the coil; and
An elastic member coupled to the bobbin,
The bobbin is spaced apart from the upper plate of the base and the cover in an initial position where no current is applied to the coil,
The bobbin moves in a first direction approaching the base when a one-way current is supplied to the coil at the initial position and moves in a second direction approaching the upper plate of the cover when a second direction current is supplied,
A first distance between the base and the lower end of the bobbin in the initial position is closer than a second distance between the upper plate of the cover and the upper end of the bobbin,
The one-way current and the other-direction current supplied to the coil have opposite polarities. 제16항에 있어서,
상기 베이스는 상기 제1방향으로의 상기 보빈의 이동 거리를 제한하고,
상기 커버의 상기 상판은 상기 제2방향으로의 상기 보빈의 이동 거리를 제한하는 렌즈 구동 장치.17. The method of claim 16,
The base limits the movement distance of the bobbin in the first direction,
The upper plate of the cover limits the movement distance of the bobbin in the second direction. 제17항에 있어서,
상기 보빈은 상기 코일에 일방향 전류가 공급되면 상기 베이스에 접근하는 제1방향으로 이동하고 타방향 전류가 공급되면 상기 커버의 상기 상판에 접근하는 제2방향으로 이동하고,
상기 보빈은 상기 초기 위치에서 상기 제1방향으로 제1스트로크 길이 내에서 이동하고 상기 제2방향으로 제2스트로크 길이 내에서 이동하고,
상기 제1스트로크 길이는 상기 베이스와 상기 보빈의 상기 하단 사이의 상기 제1거리에 대응하고 상기 제2스트로크 길이는 상기 커버의 상기 상판과 상기 보빈의 상기 상단 사이의 상기 제2거리에 대응하는 렌즈 구동 장치.18. The method of claim 17,
The bobbin moves in a first direction approaching the base when a one-way current is supplied to the coil and moves in a second direction approaching the upper plate of the cover when a second direction current is supplied,
the bobbin moves within a first stroke length in the first direction from the initial position and moves within a second stroke length in the second direction;
The first stroke length corresponds to the first distance between the base and the lower end of the bobbin and the second stroke length corresponds to the second distance between the upper plate of the cover and the upper end of the bobbin. drive. 제16항에 있어서,
상기 보빈은 무한대 포커스를 구현하기 위한 위치에서 상기 베이스로부터 이격되는 렌즈 구동 장치.17. The method of claim 16,
The bobbin is a lens driving device spaced apart from the base at a position for realizing infinity focus. 제16항에 있어서,
상기 보빈은 상기 커버의 상기 상판과 광축 방향으로 오버랩되고,
상기 보빈은 상기 베이스와 상기 광축 방향으로 오버랩되는 렌즈 구동 장치.17. The method of claim 16,
The bobbin overlaps the upper plate of the cover in the optical axis direction,
The bobbin is a lens driving device overlapping the base and the optical axis direction.
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