KR20080054769A - 모바일 기기용 엑츄에이터 - Google Patents

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KR20080054769A
KR20080054769A KR1020060127312A KR20060127312A KR20080054769A KR 20080054769 A KR20080054769 A KR 20080054769A KR 1020060127312 A KR1020060127312 A KR 1020060127312A KR 20060127312 A KR20060127312 A KR 20060127312A KR 20080054769 A KR20080054769 A KR 20080054769A
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권오병
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Abstract

본 발명은 모바일 기기에 장착되는 엑츄에이터에 관한 것이다.
본 발명의 모바일 기기용 엑츄에이터는, 내측면에 코일이 권선된 홀더; 상기 홀더의 각 측벽과 사면(四面)이 이격 거리를 형성하여 상기 홀더 내에 삽입되며, 각 측면에 마그네트가 결합된 구동부; 상기 구동부 상부에 장착되며, 임의의 지점이 절곡되어 그 절곡 부위가 상기 구동부의 모서리를 향하도록 상호 대칭되게 장착된 한 쌍의 서스펜션 와이어; 상기 구동부 하부 양측부에 상호 반대 방향의 탄성력이 발생되도록 결합된 한 쌍의 지지판; 및 상기 홀더의 상, 하부에 복개되는 상, 하부 홀더덮개;를 포함하며, 엑츄에이터의 자세차에 의한 기울어짐(tilt) 발생과 구동 시 기울어짐 발생을 최소화 할 수 있는 장점이 있으며, 상기 서스펜션 와이어의 증가된 유효 길이에 의해서 그 감도 특성이 향상되어 엑츄에이터의 소비 전력을 최소화할 수 있는 작용효과가 발휘된다.
홀더, 마그네트, 구동부, 보빈, 코일, 서스펜션 와이어, 지지판, 렌즈 유니트, 케이싱, 센서 하우징

Description

모바일 기기용 엑츄에이터{Actuator for mobile device}
도 1은 종래 모바일 기기용 엑츄에이터의 사시도.
도 2는 종래 모바일 기기용 엑츄에이터의 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 모바일 기기용 엑츄에이터의 조립 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 엑츄에이터에 채용되는 구동부의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 엑츄에이터에 채용되는 구동부의 저면 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 엑츄에이터의 다른 실시예 조립 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110. 홀더 111. 코일
120. 구동부 121. 보빈
123. 마그네트 125. 서스펜션 와이어
126. 지지판 130. 렌즈 유니트
150. 센서 하우징 160. 이미지센서
본 발명은 모바일 기기에 장착되는 엑츄에이터에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 렌즈 유니트가 장착되는 보빈을 포함한 구동부의 상부에 한 쌍의 서스펜션 와이어가 결합되고, 그 하단 양측부에 한 쌍의 지지판이 상호 대칭되게 장착됨으로써, 엑츄에이터의 구동 시 자세차에 의한 감도 특성을 향상시키고 자속밀도의 차이에 의해서 발생되는 구동부의 기울어짐(tilt)이 방지될 수 있도록 한 모바일 기기용 엑츄에이터에 관한 것이다.
최근에 이르러, 휴대폰이나 PDA 등의 휴대용 단말기에 카메라가 일체형으로 내장된 휴대용 단말기 제품이 주로 출시되고 있으며, 소비자들도 보다 높은 화소와 다양한 기능을 갖는 카메라가 일체형으로 장착된 단말기를 주로 찾고 있는 바, 이와 같은 단말기 내장형 카메라들은 CCD, CMOS 등의 촬상소자에 렌즈를 부착시켜 피사체를 촬상하고 촬상된 피사체 데이터가 소정의 기록매체를 통하여 기록되도록 구성된다.
최근의 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는, 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(camera module)이 가장 대표적이라 할 수 있다. 이러한 카메라 모듈은 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 800만 화소 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커스(autofocus : AF), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능이 구현 가능한 구조로 변화되고 있다.
특히, 오토포커스(AF) 기능이 부가된 카메라 모듈이 장착되는 휴대용 단말기의 경우에는 피사체와의 초점 거리에 상관없이 포커싱이 구현된 양질의 화상을 제공할 수 있다는 점에서 그 수요가 급증하고 있는 상태이나, 오토포커싱 기능을 비롯한 다양한 기능의 구현은 카메라 모듈에 내장되는 부품 수를 증가시키게 됨으로써, 일반 카메라 모듈의 크기보다 전체적인 크기가 커질 수 밖에 없었다.
따라서, 휴대용 단말기에 상기와 같은 카메라 모듈의 장착 시, 휴대용 단말기 본체내의 카메라 모듈 장착 공간의 부족에 따른 조립성의 어려움이 도출되고 있다.
최근에는 이와 같은 문제점을 극복하고 보다 소형의 광학기기에 오토포커스 기능을 사용하기 위하여 마그네트에 의해 발생되는 자기장과 코일에 의해 발생되는 전기장의 상호 작용에 의해서 생성되는 전자기적인 힘에 의해 렌즈 모듈이 장착된 구동부가 상, 하 구동되도록 함에 의해서 오토포커싱이 수행될 수 있도록 한VCM(Voice Coil Motor) 타입의 엑츄에이터가 주로 적용되고 있다.
따라서, 모바일용 단말기에 적용 가능한 소형의 엑츄에이터가 속속 개발되고 있는 바, 아래 도시된 도 1과 도 2는 본 출원인에 의해서 2005년 출원(출원번호 제2005-47170호)된 종래 VCM 타입의 모바일 기기용 엑츄에이터가 도시된 사시도와 분 해 사시도로서, 그 간략한 구조와 문제점을 살펴보면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 종래의 모바일 기기용 엑츄에이터(20)는 홀더(21)와, 상기 홀더(21)의 내부에 장착되는 외측요크(23) 및 내측요크(25)와, 상기 외측요크(23) 및 상기 내측요크(25) 사이에 개재되는 코일(27)과, 상기 코일(27)에 결합되며 렌즈모듈을 구비하는 보빈(31)과, 상기 홀더(21)의 양측부에 접합 결합되는 홀더 PCB(22)와, 상기 홀더 PCB(22)를 통해 "X"자 형태로 교차 결합되어 양측 단부가 홀더 PCB(22)와 통전 가능하게 본딩 결합되는 서스펜션 와이어(35)로 구성된다.
이때, 상기 코일(27)은 보빈(31)의 외주면에 결합되어 마그네트(25)의 내측에 배치됨으로써, 상기 코일(27)과 마그네트(25) 사이에서 발생되는 전자기력에 의해서 보빈(31)의 상, 하 이송이 이루어진다.
또한, 상기 홀더(21)에 결합된 홀더 PCB(22)은 일정한 회로 패턴이 형성되어 있으며, 이 회로 패턴을 통해 외부로부터 인가되는 전류가 그 상부에 본딩 결합된 서스펜션 와이어(35)에 인가된다.
그리고, 상기 서스펜션 와이어(35)는 보빈(31) 상부에 중앙부가 상호 교차된 "X"자 형태로 장착되는 바, 상기 보빈(31)의 좌, 우 양측에 상호 대칭을 이루어 탄성적으로 결합된다.
이와 같은 구조로 이루어진 종래의 모바일 기기용 엑츄에이터(20)는 서스펜션 와이어(35)가 보빈(31)의 상부 양측에 좌우 대칭으로 배치됨으로써, 상기 엑츄에이터(20)를 수평 상태로 유지시켜 상기 보빈(31)이 수직 이송될 경우에만 보빈(31)의 기울어짐(tilt)을 방지될 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 통상적으로 사용되는 가공이 어려운 판스프링 대신에 서스펜션 와이어가 사용되기 때문에 제작 공정이 단순하고 제작 비용을 절감할 수 있는 장점이 있기는 하나, 상기 홀더(21)의 내부에서 전자기력에 의해서 수직 구동되는 보빈(31)을 탄성적으로 가압하는 서스펜션 와이어(35)가 상기 보빈(31)의 상부만을 지지하고 있기 때문에 엑츄에이터(20)의 자세차, 즉 엑츄에이터(20)가 수직 상태로 유지될 때 보빈(31)의 자중에 의해 홀더(21) 내부에서 하향 처짐이 발생됨에 따라 상기 엑츄에이터(20)의 수평 자세를 제외한 소정의 기울기를 가지는 자세에서는 보빈(31)의 기울어짐(tilt)이 필히 발생될 수 밖에 없다.
따라서, 상기 보빈(31)의 처짐이 발생된 측면의 마그네트(25)와 코일(27)의 간격이 좁아지게 되고, 그 반대 측면의 마그네트(25)와 코일(27)의 간격은 커지게 되는 엑츄에이터의 자세차가 발생된 상태에서 엑츄에이터(20)에 전압을 가하여 보빈(31)을 구동시킬 때에는 그 자세차에 의한 기울어짐(tilt)이 더욱 심하게 발생되는 문제점이 있다.
한편, 종래의 모바일 기기용 엑츄에이터(20)는 소비 전력을 좌우하는 서스펜션 와이어(35)의 감도 특성을 향상시키기 위하여 와이어(35)의 유효길이를 길게 하는 것이 유리하나, 상기 와이어(35)의 유효 길이가 길어질수록 엑츄에이터(20)를 소형화하는 데에는 배치됨에 따라 상기 서스펜션(35)의 유효길이를 늘리는데는 한계가 있을 수 밖에 없다.
그리고, 상기 보빈(31)의 상부를 지지하는 서스펜션 와이어(35)를 홀더 PCB(22)에 전기적으로 연결하기 위하여 와이어(35)의 솔더링 공정이 추가되는 바, 솔더링 공정 중에 생성되는 플럭스(flux) 및 이물에 의한 불량 발생률이 증가하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 종래 엑츄에이터에서 발생될 수 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 렌즈 유니트가 장착되는 보빈을 포함한 구동부의 상, 하부에 각각 일부분이 절곡된 한 쌍의 서스펜션 와이어와 한 쌍의 지지판이 상호 대칭되게 장착됨으로써, 엑츄에이터 구동시 보빈의 기울어짐(tilt) 발생을 최소화하고, 와이어의 감도 특성을 향상시켜 소비전력이 최소화될 수 있도록 한 모바일 기기용 엑츄에이터가 제공됨에 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은, 홀더와, 홀더 내에 삽입되며 중앙부에 렌즈 유니트가 장착되는 보빈으로 이루어진 구동부와, 임의 지점이 절곡되어 상기 구동부 상부에 장착되는 한 쌍의 서스펜션 와이어와, 상기 구동부 하부 양측에 결합되는 한 쌍의 지지판과, 상기 구동부의 상부에 복개되는 홀더 덮개를 포함하는 모바일 기기용 엑츄에이터가 제공됨에 의해서 달성된다.
이때, 상기 홀더 덮개의 상부로는 홀더의 측면을 감싸며 케이싱이 결합되고, 상기 홀더의 하부에는 이미지센서를 보호하기 위한 센서 하우징이 밀착 결합된다.
상기 구동부는, 중앙부에 렌즈 유니트가 결합되는 관통공이 형성된 보빈과, 상기 보빈에 결합되는 코일 또는 마그네트로 구성되는 바, 상기 보빈과 홀더의 결합 관계에서 그 구동 형태에 따라 상기 보빈의 외주면에 코일 또는 마그네트가 선택적으로 장착된다.
따라서, 상기 구동부가 내부에서 상, 하 이송되는 홀더의 내측 벽면 상에는 상기 보빈에 결합된 코일 또는 마그네트와 대치되는 마그네트 또는 코일이 선택적으로 설치된다.
이때, 상기 코일은 마그네트와 소정의 간격을 형성하여 상호 대면되도록 배치되며, 외부로부터 인가되는 전원에 의해서 대면하는 마그네트와의 사이에서 전자기력을 발생시킨다.
상기 구동부는 상기 코일과 마그네트를 통한 전자기력에 의해서 홀더 내부에서 상, 하로 수직 이송되는 바, 그 이송 방향인 광축 방향의 일측 치우침을 방지하기 위하여 상기 구동부의 상, 하부에 각각 한 쌍의 서스펜션 와이어와 한 쌍의 지지판이 장착된다.
이때, 상기 서스펜션 와이어는 보빈의 각 변과 동일한 형상이거나 중앙부가 절곡된 형상을 이루어 한 쌍이 상호 대칭되게 결합됨으로써, 그 유효길이를 증가시켜 와이어의 감도 특성을 향상시키며, 보빈의 구동시 균일한 탄성 강도로 보빈의 상부를 가압함에 의해서 엑츄에이터의 구동시 그 자세차에 의한 보빈의 기울어짐(tilt)이 방지되도록 한다.
여기서, 상기 서스펜션 와이어는 중앙부가 절곡된 'ㄱ'자 형태의 와이어 한 쌍이 상호 대칭되게 장착됨이 바람직하다.
또한, 상기 지지판은 소정의 탄성이 부여된 판형의 얇은 필름 형태로 구성되고, 상기 보빈의 하면에 일측 단부가 밀착 결합됨과 동시에 타측 단부가 홀더의 저면 양측부에 장착되어 각 단부를 연결하는 몸체가 홀더의 저면을 탄성 지지한다.
이와 같은 기술적 구성을 갖는 본 발명의 엑츄에이터는, 사면이 홀더 측벽과 소정 간격을 이루어 상기 홀더 내에 삽입된 보빈이 상기 보빈과 홀더의 대응면에 결합된 마그네트와 코일 사이에서 발생되는 전기장과 자기장의 상호 작용에 의해서 유동되면서 오토포커스가 이루어지는 바, 상기 보빈은 그 상부를 지지하며 임의 지점이 절곡된 한 쌍의 서스펜션 와이어와, 그 하부를 지지하며 일단부가 홀더의 저면에 밀착된 지지판이 장착됨으로써, 상기 엑츄에이터의 자세차에 의해 발생되는 렌즈 유니트의 처짐이 발생되지 않도록 함과 동시에 상기 홀더 내에서의 보빈 구동시에 렌즈 유니트의 일측 기울어짐을 최소화할 수 있도록 한 데에 기술적 특징이 있다.
본 발명에 따른 모바일 기기용 엑츄에이터의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
먼저, 도 3은 본 발명에 따른 모바일 기기용 엑츄에이터의 조립 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 엑츄에이터에 채용되는 구동부의 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 엑츄에이터에 채용되는 구동부의 저면 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 모바일 기기용 엑츄에이터(100)는 마그네트(123)가 장착된 보빈(121)이 홀더(110)의 내부에서 수직 이송되는 무빙 마그네트 타입(moving magnet type)의 엑츄에이터로써, 홀더(110)와, 상기 홀더(110) 양측 벽부 상에 장착되는 코일(111)과, 상기 홀더(110) 내부에 삽입된 구동부(120)와, 상기 구동부(120) 상, 하부에 장착되는 서스펜션 와이어(125) 및 지지판(126)과, 상기 구동부(120) 상부에 복개되는 상부 홀더덮개(112)로 구성된다.
또한, 상기 엑츄에이터(100)는 상기 구동부(120)를 구성하는 보빈(121) 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈(L)가 적층 결합된 렌즈 유니트(130)가 그 상부로부터 삽입 장착되고, 상기 홀더(110)의 외측면에는 사방을 감싸도록 케이싱이 결합되며, 상기 홀더(110)의 하부에 이미지센서(160)가 장착된 센서 하우징(150)이 밀착 결합된다.
상기 홀더(110)는 상, 하부가 개방된 함체형으로 구성되어 내부에 보빈(121)이 장착 가능한 소정의 공간이 형성되며, 각 측부의 내측에 코일(111)이 권선된다. 또한, 상기 홀더(110)의 상, 하부에는 상, 하부 홀더 덮개(113)(114)가 결합된다.
그리고, 상기 구동부(120)는 사방의 외측 벽면에 분극 또는 무분극 마그네트(123)가 장착된다.
이때, 상기 홀더(110)의 내부 공간을 통해 각 측면 상에 마그네트(123)가 결합된 보빈(121)이 수용되는 바, 상기 홀더(110) 내에 삽입되는 보빈(121)의 사면이 상기 홀더(110)의 측벽과 소정의 간격을 이루도록 장착된다.
따라서, 상기 마그네트(123)와 코일(111)은 상호간에 소정의 이격 거리를 형 성하며 각각 상기 보빈(121)의 외측면과 홀더(110) 내측면의 각 대향면에 장착된다.
상기 홀더(110)의 측벽과 사면이 이격되도록 삽입되는 구동부(120)는, 중앙부에 렌즈 유니트(130)가 삽입되는 관통공(122)이 형성된 보빈(121)과, 상기 보빈(121)의 각 측면에 결합되는 마그네트(123)로 구성되며, 상기 마그네트(123)와 코일(111)의 상호 작용에 의해서 자체적으로 생성되는 구동력, 즉 전자기력에 의하여 상기 홀더(110) 내에서 상기 보빈(121)이 상, 하부로 구동된다.
이때, 상기 마그네트(123)는 상기 보빈(121)의 각 측부에 요크(마그네트의 내측면에 구비됨)를 통해 수직 결합된다.
또한, 상기 보빈(121)의 상, 하부에는 상기 보빈(121)의 유동을 탄성적으로 가압하여 홀더(110) 내에서의 수직 이송 범위를 제한함과 아울러 좌우 유동을 방지하여 보빈(121)의 구동시 기울어짐(tilt)을 최소화하기 위한 서스펜션 와이어(125)와 지지판(126)이 각각 결합된다.
상기 서스펜션 와이어(125)는 중앙부가 절곡되어 상기 보빈(121)의 상호 대칭되는 모서리 부위에 고정홈(128)이 구비되어 돌출 형성된 와이어 고정구(127)에 결합되는 바, 상기 와이어(125)의 일측 단부가 상기 고정홈(128) 내에 본딩 결합되고, 그 타측 단부가 자유단으로 형성되어 탄성이 보유될 수 있도록 한다.
따라서, 상기 보빈(121)의 상부 모서리측에 일단부가 본딩 결합된 서스펜션 와이어(125)는 그 자유 단부측의 탄성에 의해서 홀더(110) 내부에 장착된 보빈(121)의 상부를 탄성적으로 지지하게 된다.
또한, 상기 서스펜션 와이어(125)는 절곡 부위에서 연장된 그 타단이 상기 보빈(121)을 구성하는 한 변과 평행한 자유단으로 형성되며, 상기 자유단에 부여된 탄성에 의해서 보빈(121)의 상, 하부가 탄력적으로 지지된다.
상기 서스펜션 와이어(125)는 "ㄱ"자형을 비롯한 "ㅁ"자형 및 "ㄷ"자 형태로 절곡 형성되어 보빈(121) 상부의 대응되는 면에 자유단이 구비되도록 본딩 결합된다
따라서, 상기 서스펜션 와이어(125)는 탄성력을 가진 재질로 사용됨이 바람직하며, 예들 들어 베릴륨이나 동 또는 황동계열의 합금으로 이루어진 와이어가 주로 사용된다.
상기의 서스펜션 와이어(125)는 그 굵기가 가늘수록 감도는 우수하지만 외부 충격 등에 의해서 보빈이 좌우 유동될 경우에는 지지력 감소에 의한 보빈(121)의 기울어짐이나 처짐이 발생될 우려가 있으며, 상기 서스펜션 와이어(125)의 직경이 굵으면 와이어의 감도 특성이 저하되어 보빈(121)을 구동시키기 위한 소비 전력이 증가된다. 따라서 상기 서스펜션 와이어(125)의 직경은 보빈(121)의 크기와 성능 특성에 따라 적절하게 변경되어야 한다.
한편, 상기 보빈(121)의 와이어 고정구(127)에 일단이 결합되는 서스펜션 와이어(125)는 와이어 고정구(127)의 고정홈(128)을 통한 본딩에 의해서 견고하게 고정된다.
한편, 상기 코일(111)은 상기 홀더(110)의 내측면, 즉 보빈(121)에 결합된 마그네트(123)의 대응 측면에 권선되어 상기 코일(111)에 연결된 전극(112)을 통해 인가되는 전류에 의해 전기장이 생성되며, 이때 상기 코일(111)은 그 대응면에 장착되는 마그네트(123)에 의해서 생성된 자기장이 투과하면서 상기 자기장과 전기장의 상호 작용으로 생성되는 전자기력에 의해서 보빈(121)의 구동이 이루어지도록 한다.
이와 같이, 전원이 인가된 상기 코일(111)과 마그네트(123)에 의해서 구동되는 보빈(121)은 중앙부에 렌즈 유니트(130)가 장착된 상태에서 코일(111)과 마그네트(123)에 의해서 생성된 전자기력으로 홀더(110) 내에서 유동되는 바, 상기 보빈(121)의 구동력이 보빈(121)의 상부를 소정의 탄성으로 가압하는 서스펜션 와이어(125)의 탄성력과 균형을 이루면서 렌즈의 포커싱이 조절된다.
이때, 상기 보빈(121)은 코일(111)과 마그네트(123)를 통해 수직 이송의 구동력이 발생될 때, 전자기력이 발생되지 않은 측부 상으로 기울어짐(tilt)이나 회동(rotation)이 발생될 수 있다.
특히, 상기 보빈(121)이 홀더(110)와 수평의 상태를 유지하지 못할 경우, 즉 상기 홀더(110)가 소정의 각도에서 수직의 상태로 유지될 때에는 그 자세차에 의해 상기 보빈(121)의 자중으로 인한 코일(111)과 마그네트(123) 사이에서 생성되는 전자기력선을 중심으로 그 회동 각도가 더 심하게 발생된다.
이와 같은 현상을 방지하기 위하여 상기 보빈(121)의 하부에 일측이 밀착 결합되고, 그 타측이 상부 홀더덮개(113)의 상면에 밀착되는 한 쌍의 지지판(126)이 장착된다.
상기 지지판(126)은 소정의 탄성이 구비된 얇은 판재로 구성되며, 일측에 형 성된 통공(126b)에 보빈(121)의 하부로 돌출된 돌기(121a)가 결합됨으로써, 상기 보빈(121)의 양측부로 각 지지판(126)의 몸체(126b)가 날개 형태로 노출되도록 장착된다.
이때, 상기 지지판(126)은 상호 반대 방향으로 몸체(126b)의 홀더 장착 부위가 향하도록 대칭 결합되며, 상기 지지판(126)의 판형 몸체(126b)는 하부 홀더덮개(114)의 상면에 밀착 지지된다.
따라서, 상기 홀더(110)가 수평 상태를 벗어나는 각도로 유지됨에 의한 자세차가 발생한다 하더라도 상기 보빈(121)의 하부에 결합된 한 쌍의 지지판(126)이 하부 홀더덮개(114)의 저면에 항상 밀착되어 있기 때문에 상기 보빈(121)이 자중에 의해 기울어지거나 회동되는 현상이 방지된다.
또한, 상기 지지판(126)은 상호 반대 방향으로 홀더 결합 부위가 연장 형성되기 때문에 지지판(126)에 생성되는 탄성력도 상호 반대 방향으로 작용하게 됨으로써, 상기 홀더(110)에 발생되는 자세차의 방향에 상관없이 보빈(121)이 지지될 수 있도록 구성된다.
이와 같이, 상기 홀더(110) 내에 보빈(121)이 내입되는 형태의 엑츄에이터(100)는 상부 홀더덮개(113)의 상부를 통해 함체형의 케이싱(도면 미도시)이 결합되고, 하부측에 중앙의 천공부를 통해 이미지센서(160)가 수용되는 센서 하우징(150)이 밀착 결합되며, 상기 센서 하우징(150)의 하면에 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판이 장착됨에 의해서 자동 초점 조절 기능이 구비된 카메라 모듈의 조립이 완료된다.
한편, 도 6은 본 발명에 따른 엑츄에이터의 다른 실시예 조립 사시도로서, 도시된 바와 같이 본 실시예의 모바일 기기용 엑츄에이터(100)는 코일(111)이 결합된 보빈(121)이 홀더(110)의 내부에서 수직 이송되는 무빙 코일 타입(moving coil type)의 엑츄에이터로써, 홀더(110)와, 상기 홀더(110) 양측 벽부 상에 장착된 마그네트(123)와, 상기 홀더(110) 내부에 삽입된 구동부(120)와, 상기 홀더(110)의 상부와 상기 구동부(120)의 하부에 각각 장착되는 서스펜션 와이어(125) 및 지지판(126)과, 상기 구동부(120) 상부에 복개되는 홀더 덮개(112)로 구성된다.
또한, 상기 엑츄에이터(100)는 상기 구동부(120)를 구성하는 보빈(121) 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈(L)가 적층 결합된 렌즈 유니트(130)가 그 상부로부터 삽입 장착된다.
상기 홀더(110)는 상, 하부가 개방된 함체형으로 구성되어 내부에 보빈(121)이 장착 가능한 소정의 공간이 형성되며, 각 측부에는 분극 또는 무분극 마그네트(123)가 장착된다.
이때, 상기 홀더(110)의 내부 공간을 통해 각 측면 상에 코일(111)이 권선된 보빈(121)이 수용되는 바, 상기 홀더(110) 내에 삽입되는 보빈(121)은 사면이 상기 홀더(110)의 측벽과 소정의 간격을 이루도록 장착된다.
또한, 상기 구동부(120)는, 중앙부에 렌즈 유니트(130)가 삽입되는 관통공(122)이 형성되고 각 측면에 코일(111)이 권선된 보빈(121)으로 구성되며, 상기 마그네트(123)와 코일(111)의 상호 작용에 의해서 자체적으로 생성되는 구동력, 즉 전자기력에 의하여 상기 홀더(110) 내에서 상기 보빈(121)이 상, 하부로 구동된다.
또한, 상기 홀더(110)의 상부와 상기 구동부(120) 하부에는 앞서 설명된 실시예와 마찬가지로 상기 보빈(121)의 유동을 탄성적으로 가압하여 홀더(110) 내에서의 수직 이송 범위를 제한함과 아울러 좌우 유동을 방지하여 보빈(121)의 구동시 기울어짐(tilt)을 최소화하기 위한 서스펜션 와이어(125)와 지지판(126)이 각각 결합된다.
상기 서스펜션 와이어(125)는 중앙부가 절곡되어 상기 홀더(110) 상부의 상호 대칭되는 모서리 부위에 형성된 고정홈(115)에 일측 단부가 본딩 결합되고, 그 타측 단부가 자유단으로 형성되어 탄성이 보유될 수 있도록 한다.
따라서, 상기 홀더(110)의 상부 모서리측에 일단부가 본딩 결합된 서스펜션 와이어(125)는 그 자유 단부측의 탄성에 의해서 홀더(110) 내부에 장착된 보빈(121)의 상부를 탄성적으로 지지하게 된다.
한편, 상기 코일(111)에 연결된 전극(도면 미도시)을 통해 인가되는 전류에 의해 전기장이 생성되며, 이때 상기 코일(111)은 그 대응되는 홀더(110)의 측벽에 장착된 마그네트(123)에 의해서 생성된 자기장이 투과하면서 상기 자기장과 전기장의 상호 작용으로 생성되는 전자기력에 의해서 보빈(121)의 구동이 이루어지도록 한다.
이때, 상기 보빈(121)은 코일(111)과 마그네트(123)를 통해 수직 이송의 구동력이 발생될 때, 전자기력이 발생되지 않은 측부 상으로 기울어짐(tilt)이나 회동(rotation)이 발생될 수 있으며, 이를 방지하기 위하여 앞서 설명된 실시예와 마 찬가지로 상기 보빈(121)의 하부에 일측이 밀착 결합되고, 그 타측이 하부 홀더 덮개(114)의 상면에 밀착되는 한 쌍의 지지판(126)이 장착된다.
상기 지지판(126)은 상호 반대 방향으로 몸체(126b)의 홀더 장착 부위가 향하도록 대칭 결합되며, 상기 지지판(126)의 판형 몸체(126b)는 하부 홀더덮개(114)의 상면에 밀착 지지된다.
본 실시예는 앞서 설명된 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 모바일 기기용 엑츄에이터는 홀더의 내부에 수용된 구동부의 상, 하부에 각각 임의 지점이 절곡된 서스펜션 와이어와 탄성이 구비된 지지판이 장착됨으로써, 엑츄에이터의 자세차에 의한 기울어짐(tilt) 발생과 구동 시 기울어짐 발생을 최소화 할 수 있는 장점이 있으며, 상기 서스펜션 와이어의 증가된 유효 길이에 의해서 그 감도 특성이 향상되어 엑츄에이 터의 소비 전력을 최소화할 수 있는 작용효과가 발휘된다.
또한, 본 발명은 상기 지지판이 홀더 저면에 밀착 지지됨에 의해 자세차에 의한 보빈의 처짐이 방지됨과 아울러 구동시 기울어짐(tilt)와 회동(rotation)이 방지되어 정확한 오토포커싱이 구현될 수 있는 장점이 있다.

Claims (12)

  1. 내측면에 코일이 권선된 홀더;
    상기 홀더의 각 측벽과 사면(四面)이 이격 거리를 형성하여 상기 홀더 내에 삽입되며, 각 측면에 마그네트가 결합된 구동부;
    상기 구동부 상부에 장착되며, 임의의 지점이 절곡되어 그 절곡 부위가 상기 구동부의 모서리를 향하도록 상호 대칭되게 장착된 한 쌍의 서스펜션 와이어; 및
    상기 구동부 하부 양측부에 상호 반대 방향의 탄성력이 발생되도록 결합된 한 쌍의 지지판;
    을 포함하는 모바일 기기용 엑츄에이터.
  2. 내측면에 마그네트가 장착된 홀더;
    상기 홀더의 각 측벽과 사면(四面)이 이격 거리를 형성하여 상기 홀더 내에 삽입되며, 각 측면에 코일이 권선된 구동부;
    상기 홀더의 상부에 장착되며, 임의의 지점이 절곡되어 그 절곡 부위가 상기 홀더의 모서리를 향하도록 상호 대칭되게 장착된 한 쌍의 서스펜션 와이어; 및
    상기 구동부 하부 양측부에 상호 반대 방향의 탄성력이 발생되도록 결합된 한 쌍의 지지판;
    을 포함하는 모바일 기기용 엑츄에이터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 홀더는, 그 상, 하부에 상, 하부 홀더덮개가 복개되는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 엑츄에이터.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 엑츄에이터는, 상기 홀더의 측면을 감싸며 결합되는 케이싱과, 중앙부에 이미지센서가 실장되어 상기 홀더의 하부에 밀착 결합되는 센서 하우징을 더 포함하는 모바일 기기용 엑츄에이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는, 중앙부에 렌즈 유니트가 장착되어 상호 대칭되는 모서리 부위에 고정홈이 구비된 와이어 고정구가 돌출 형성된 보빈과, 상기 보빈의 외측면에 결합된 마그네트로 구성된 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 엑츄에이터.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 서스펜션 와이어는, 상기 보빈의 고정홈 내에 일단이 고정되고, 타단이 보빈을 구성하는 한 변과 평행한 자유단으로 형성되어 상기 자유단에 탄성이 부여된 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 엑츄에이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 서스펜션 와이어는, "ㄱ"자 형태로 절곡 형성된 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 엑츄에이터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 서스펜션 와이어는, "ㅁ"자 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 엑츄에이터.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 서스펜션 와이어는, "ㄷ"자 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 엑츄에이터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 지지판은, 탄성이 구비된 얇은 판재의 몸체로 구성되며, 상기 보빈의 양측부로 각 지지판의 몸체가 날개 형태로 노출되도록 장착된 것을 특징으로 하는 모바일 기기기용 엑츄에이터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 지지판은, 상기 일측 단부가 상기 보빈에 형성된 돌기에 결합되고, 그 타측으로 연장된 몸체가 상기 홀더의 저면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 엑츄에이터.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 홀더는, 상호 대칭되는 모서리 부위에 중앙부가 절곡된 서스펜션 와이어의 일단이 본딩 고정되는 고정홈이 형성된 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 엑츄에이터.
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