KR20090048683A - Linear motor of lens focus and its control method - Google Patents
Linear motor of lens focus and its control method Download PDFInfo
- Publication number
- KR20090048683A KR20090048683A KR1020070114661A KR20070114661A KR20090048683A KR 20090048683 A KR20090048683 A KR 20090048683A KR 1020070114661 A KR1020070114661 A KR 1020070114661A KR 20070114661 A KR20070114661 A KR 20070114661A KR 20090048683 A KR20090048683 A KR 20090048683A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coil
- moving
- control
- permanent magnet
- control signal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/06—Linear motors
- H02P25/064—Linear motors of the synchronous type
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B13/32—Means for focusing
- G03B13/34—Power focusing
- G03B13/36—Autofocus systems
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
- G03B3/10—Power-operated focusing
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/006—Controlling linear motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
- H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation
Abstract
본 발명은 렌즈 초점 거리 제어용 리니어 모터에 관한 것으로, 렌즈 초점 거리 제어용 리니어 모터에서 영구자석의 구조를 변경하여 자속밀도의 데드존을 대폭 감소시킴으로 전체 구성 부품수와 치수가 감소되도록 하고, 영구자석과 코일에 설치되는 코어 및 스톱퍼에 의하여 코일에 전류를 흘려주지 않아도 이동체가 위치 고정되도록 하여 카메라의 전력소모량을 대폭 감소시키는 것이다.The present invention relates to a linear motor for controlling the focal length of a lens, in which the dead zone of magnetic flux density is greatly reduced by changing the structure of the permanent magnet in the lens focal length controlling linear motor so that the total number of components and dimensions are reduced. The core and the stopper installed in the coil allow the moving object to be fixed in position even though no current is supplied to the coil, thereby greatly reducing the power consumption of the camera.
AF(Auto Focus), PWM(Pulse Width Modullation), PDM(Pulse Density Modullation), PAM(Pulse Amplitude Modullation), Full bridge circuit, 자속 밀도, 렌즈, 영구 자석, 코일, 리니어 모터 AF (Auto Focus), Pulse Width Modullation (PWM), Pulse Density Modullation (PDM), Pulse Amplitude Modullation (PAM), Full bridge circuit, magnetic flux density, lens, permanent magnet, coil, linear motor
Description
본 발명은 자동 초점(Auto Focus) 및 줌 (Zoom)을 필요로 하는 광학용 장치(카메라, 캠코더, 카메라 핸드폰 등)에 적용되는 카메라 모듈( 렌즈모듈, 엑츄에이터, 이미지센스 혹은 이미지 센스프로세스, 구동회로, F-PCB 혹은 PCB, 콘넥트 등으로 구성됨)의 한 구성 부품으로 렌즈를 장착하여 광학용 장치의 제어원 으로부터 제어신호에 따라 렌즈를 이동시키는 리니어 모터에 관한 것으로, 특히 체적, 소모전류 절감의 효과와 품질, 성능이 개선되도록 한 렌즈 초점 거리 제어용 리니어 모터에 관한 것이다.The present invention is applied to a camera module (lens module, actuator, image sense or image sense process, driving circuit applied to an optical device (camera, camcorder, camera mobile phone, etc.) that requires auto focus and zoom (Zoom) , Which consists of F-PCB, PCB, or connector), and mounts the lens and moves the lens according to the control signal from the control source of the optical device. It relates to a linear motor for controlling the focal length of the lens to improve the effect, quality and performance.
자동 초점 및 줌을 필요로 하는 광학용 장치(카메라, 캠코더, 카메라 핸드폰 등)에 적용되는 카메라 모듈( 렌즈모듈, 엑츄에이터, 이미지센스 혹은 이미지 센스프로세스, 구동회로, F-PCB 혹은 PCB, 콘넥트 등으로 구성됨)의 한 구성 부품으로 렌즈를 이동시키는 리니어 모터(엑츄에이터)는 피사체의 거리에 따른 센서 혹은 필름에 적정한 상이 맺힐 수 있도록 제어원으로부터 제어신호에 의해 이동체에 장착된 렌즈를 임의의 적정한 초점거리로 이동 혹은 정지시키는 역할을 한다.Camera modules (lens modules, actuators, image sense or image sense processes, drive circuits, F-PCBs or PCBs, connectors, etc.) applied to optical devices (cameras, camcorders, mobile phones, etc.) that require auto focus and zoom. The linear motor (actuator) that moves the lens to one component of the lens is configured to move the lens mounted on the moving object by a control signal from a control source so that an appropriate image can be formed on the sensor or film according to the distance of the subject. To move or stop.
이러한 리니어모터의 종래 기술로써 통상적으로 사용 중인 카메라 렌즈 초점거리 제어용 리니어모터의 액츄에이터 동작을 살펴보면, 판스프링의 탄성계수에 따른 복원력과 고정자석과 유도자석(코일)의 자기적 결합력의 상관 관계(두 힘의 상대적 비교)를 이용하여 힘의 차가 있으면 고정자석을 포함하는 고정체의 광축상의 두 정점 사이를 유도자석(코일)을 포함하는 이동체에 설치된 렌즈가 방향 이동하고 두 힘이 평형이면 광축상의 특정위치에서 정지상태를 유지한다.Looking at the actuator operation of the linear motor for controlling the focal length of the camera lens which is conventionally used as a conventional technology of such a linear motor, the correlation between the restoring force according to the elastic modulus of the leaf spring and the magnetic coupling force between the stationary magnet and the induction magnet (coil) (two If there is a difference in force, the lens installed in the moving body including the guide magnet (coil) moves between two vertices on the optical axis of the fixture including the stator magnets, and if the two forces are balanced, Keep stationary in position.
이러한 판스프링을 사용하는 리니어 모터를 구동하기 위한 구동 회로의 동작을 살펴보면, 제어원에서 공급된 PWM신호를 적분기를 통해 적분화 하거나 DAC(digital-to-analog convert)를 이용해 연산증폭기의 입력에 인가하고 증폭기를 통한 출력신호를 BJT 혹은 FET의 제어신호로 제어하여 제어신호에 따른 BJT와 FET의 스위칭 저항값을 변경하여 정전압원에서 코일로 인가되는 전류의 세기를 변화시켜 자기결합력의 제어를 가능하게 하는 회로이다.Looking at the operation of the driving circuit for driving a linear motor using such a leaf spring, the PWM signal supplied from the control source is integrated through an integrator or applied to the input of the operational amplifier using a digital-to-analog convert (DAC). The output signal through the amplifier is controlled by the control signal of the BJT or FET to change the switching resistance value of the BJT and FET according to the control signal. It is a circuit.
그러나, 이러한 종래의 초점거리 제어용 리니어 모터는 초점을 맞추기 위해 코일에 항상 전류를 인가해야 하므로, 밧데리를 사용하는 광학용 장치(카메라, 캠코드, 카메라폰, 감시 및 정찰용 카메라, 로봇, 노트북, PMP, PDA 등)에 종래의 리니어모터의 엑츄에이터를 적용하면 밧데리 사용시간이 단축된다.However, such a conventional focal length control linear motor must always apply a current to the coil in order to focus, so that an optical device using a battery (camera, camcode, camera phone, surveillance and reconnaissance camera, robot, notebook, PMP) , PDA, etc.), the conventional linear motor actuator is applied to reduce the battery use time.
이와 같은 종래 기술의 문제점인 전류 소모량 문제를 해결하기 위한 선행기술로 본 출원인이 대한민국 등록특허 10-0719799호에 렌즈가 설치된 이동체의 외주로 고정체를 일정간격 이격시켜 원통형으로 설치하고, 상기한 이동체 혹은 고정체에 선택적으로 영구자석, 코일 및 스톱퍼를 설치한 솔레노이드형 리니어 모터의 액 츄에이터와 상기한 리니어모터의 액츄에이터를 구동하는 가변전압원을 사용하는 구동회로에 대한 기술을 제안하였다.As a prior art for solving the current consumption problem, which is a problem of the prior art, the present applicant installs a cylindrical body by spaced apart at regular intervals to the outer circumference of the movable body in which the lens is installed in Korea Patent No. 10-0719799, and the movable body is Alternatively, a technique has been proposed for a drive circuit using an actuator of a solenoid linear motor having a permanent magnet, a coil, and a stopper selectively mounted on a fixed body and a variable voltage source for driving the actuator of the linear motor.
이러한 종래기술은 코일과 스톱퍼 및 영구자석의 상호 동작에 의하여 정지시 코일에 전류를 인가하지 않아도 되므로 전력낭비의 문제점은 해결하였으나, 액츄에이터를 구성하는 부품수가 많고, 구조가 복잡하며, 정밀 가공 및 조립이 필요하여, 엑츄에이터의 생산 단가를 높이고, 구성부품의 신뢰성 저하 및 품질 불량의 원인이 되었다. 또한, 렌즈 등의 구성부품 변경시 영구자석과 코일, 이동체와 고정체를 구성하는 모든 구성을 새로 제작하여야 하므로 설계변경이 용이하지 않고, 설계 변경시 많은 비용과 시간이 소비되는 문제점이 있었다.This conventional technology solves the problem of power consumption because it does not need to apply current to the coil when stopped by the mutual operation of the coil, the stopper and the permanent magnet, but the number of components constituting the actuator, the structure is complicated, precision processing and assembly This necessitates an increase in the production cost of the actuator, which causes a decrease in reliability of the component and a poor quality. In addition, since all the components constituting the permanent magnet and the coil, the moving body and the fixed body must be newly manufactured when changing the component parts such as the lens, the design change is not easy, and there is a problem in that a large cost and time are consumed when the design is changed.
또한 두께가 두꺼워서 얇은 두께의 시스템(특히 핸드폰)에 적용하는데 문제가 발생되었다.In addition, the thick thickness caused problems for application in thinner systems (especially cell phones).
그리고, 가변전압원을 사용하므로 제어원에 의한 제어방법이 복잡한 문제점이 있었다.In addition, since a variable voltage source is used, the control method by the control source has a complicated problem.
상기한 문제점의 해결을 위한 본 발명의 목적은 핵심 구성 부품들을 구성체로 모듈화하고 구성부품 혹은 구성체를 렌즈 초점 거리 제어용 리니어 모터의 일측 공간에 밀집 배치시키므로 생산단가를 낮추고 품질을 향상시키며, 설계 변경이 용이하고 새로운 제품 개발에 편리하며, 구성체의 모듈화시에 문제가 되는 자속밀도 분포의 비선형성 혹은 불균일성과 자기 결합력이 집중될 공간이외에 타 공간으로 분산되는 자속을 해결하기 위하여 영구자석의 구조를 변경하여 자속밀도의 데드존을 감소시킴으로 선형적으로 제어 가능한 이동체의 이동거리를 확대 시키고, 영구자석의 후면에 부착된 강자성체인 브라켓과 코일에 부착되는 강자성체인 코어 및 스톱퍼에 의하여 집중화시킴으로 코일에 흐르는 전류를 감소시켜 광학용 시스템의 전력 소모량을 감소시키며, On/Off가 가능한 정전압원을 적용함으로써 제어원에서 좀 더 간단한 제어 알고리즘을 적용하여 피사체의 거리에 따른 센스 혹은 필름에 적정한 상이 맺히는 데 필요한 렌즈의 초점거리 확보 시간을 좀 더 빨리 찾도록 하는 데 목적이 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to modularize the key components into a component and to place the component or component in one space of the linear motor for controlling the focal length of the lens to reduce the production cost and improve the quality, design changes It is easy and convenient to develop new products, and the structure of the permanent magnet is changed to solve the magnetic flux distributed to other spaces other than the space where the non-linearity or non-uniformity of magnetic flux density distribution and the magnetic coupling force will be concentrated. By reducing the dead zone of magnetic flux density, the moving distance of the linearly controllable moving object is increased, and the current flowing through the coil is concentrated by focusing on the ferromagnetic bracket attached to the back of the permanent magnet and the core and stopper, which are attached to the coil. Reduces the power consumption of the optical system By applying a constant voltage source that can be turned on and off, a simpler control algorithm can be applied at the control source to find the focal length of the lens required for a proper image on the sense or film according to the distance of the subject. The purpose is to.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 이동체 혹은 고정체를 구성하는 코일을 포함하는 코일 구성체와 영구자석을 포함하는 영구자석 구성체, 제어원으로부터 동작제어신호를 인가받아 코일로 동작구동신호를 출력하는 구동회로, 상기한 코일 구성체와 영구자석 구성체가 설치되는 사출물을 포함하여 구성되는 렌즈 초점 거리 제어용 리니어 모터에 있어서, 상기한 코일 구성체는 코일의 중심에 자성체 코어를 삽입하고 스톱프로 구성되며, 상기한 영구자석 구성체는 상기한 영구자석의 코일 반대측 면으로 강자성체로 이루어진 브라켓을 설치하여 형성되는 것을 특징으로 한다.Features of the present invention for achieving the above object is a coil structure comprising a coil constituting a moving body or a stationary body and a permanent magnet structure comprising a permanent magnet, receiving an operation control signal from the control source to the coil operating operation signal In the linear motor for controlling the focal length of the lens, which includes an output drive circuit, and an injection molded product in which the coil structure and the permanent magnet structure are installed, the coil structure includes a magnetic core in the center of the coil and is configured as a stop. The permanent magnet structure is characterized in that formed by installing a bracket made of a ferromagnetic material on the opposite side of the coil of the permanent magnet.
그리고, 상기한 구성에서 상기한 영구자석은 작은 두께를 가진 사각형으로 형성하여 두 꼭지점을 연결한 대각선을 경계로 N극과 S극을 대칭적으로 착자하고, 대각선을 기준으로 착자된 영구자석은 대각선을 따라 이분형성하며, 이분형성된 영 구자석은 대각선이 맞물리면서 양단부 위치가 다르도록 위치를 변경하거나 대각선 부분이 서로 이격되도록 하며, 이격공간은 빈 공간 혹은 비자성체 물질을 넣고 상기 영구 자석 형상과 같이 제작하여 브라켓과 결합시켜, 두 개의 영구자석, 브라켓, 이격공간 형상의 비자성체로 영구 자석 구성체를 구성한다.In the above configuration, the permanent magnet is formed as a quadrangle having a small thickness to symmetrically magnetize the N pole and the S pole symmetrically to the diagonal line connecting two vertices, and the permanent magnet magnetized on the diagonal line is a diagonal line. The dichotomous shape is formed along the dichotomy, and the dichotomous permanent magnets are changed so that the positions of both ends are different while the diagonals are engaged, or the diagonal parts are spaced apart from each other, and the separation space is formed as the shape of the permanent magnet by inserting an empty space or a nonmagnetic material. By combining with the bracket, two permanent magnets, the bracket, a permanent magnet structure composed of a non-magnetic material of the space-space shape.
아울러, 상기한 코일의 외측으로 강자성체로 이루어진 스톱퍼를 더 설치한다. 또한, 상기한 영구자석 구성체 및 코일 구성체를 포함하여 구성되는 액츄에이터의 코일로 출력전압의 On/Off가 가능한 정전압원을 이용하여 제어신호를 출력함으로써 제어원에서 좀 더 간단한 제어 방법으로 피사체의 거리에 따른 렌즈의 초점을 맞출 수 있도록 한다.In addition, a stopper made of a ferromagnetic material is further provided to the outside of the coil. In addition, by outputting a control signal using a constant voltage source capable of turning on / off the output voltage to the coil of the actuator including the permanent magnet structure and the coil structure, the control source can control the distance of the subject by a simpler control method. To focus the lens accordingly.
그리고, 상기한 액츄에이터에 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에서 설명할 다양한 제어 알고리즘을 적용함으로써 빠른 시간안에 자동으로 렌즈의 초점거리를 맞추는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for automatically adjusting the focal length of a lens in a short time by applying various control algorithms to be described in the detailed description of the present invention.
본 발명에 의하면 카메라를 구성하는 렌즈 초점 거리 제어용 리니어 모터에서 고정체 사출물 및 이동체 사출물의 일측 공간에 핵심 부품 및 구성체들을 장착할 공간을 밀집 배치하고 부품 및 구성체들을 모듈화 함으로써 렌즈 초점 거리 제어용 리니어 모터의 구성부품수를 줄일 수 있으며, 구조가 간단해져 품질 좋아지고 및 생산단가를 줄일 수 있으며, 사양 변경, 신제품 개발 및 하나의 이동체를 둘이상의 이동체로 용도 변경 등을 쉽게 할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the linear motor for lens focal length control of a linear motor for lens focal length control is formed by densely arranging a space for mounting the core parts and components in one side of the fixed and moving object injections in the lens focal length control linear motor constituting the camera. The number of components can be reduced, the structure can be simplified, the quality can be improved, and the production cost can be reduced, and the specification can be easily changed, the new product can be developed, and the use of one mobile body with more than one mobile body can be easily changed.
또한, 영구자석의 구조를 변경하여 자속밀도의 데드존을 감소시킴으로 선형 적으로 제어 가능한 이동체의 이동거리를 확대시켜 이동거리가 같은 조건을 기준으로 상기 영구 자석의 이격 배치가 종래 구성에 비하여 렌즈 초점거리 제어용 리니어 모터의 두께를 슬림화하는 효과가 있다.In addition, by changing the structure of the permanent magnet to reduce the dead zone of the magnetic flux density to increase the moving distance of the linearly controllable moving object, the separation of the permanent magnets based on the same moving distance conditions the lens focus compared to the conventional configuration There is an effect of reducing the thickness of the linear motor for distance control.
아울러, 코일 경계면을 기준으로 영구자석의 후면에 부착된 강자성체인 브라켓과 코일후면에 부착되는 강자성체인 스톱퍼에 의하여 코일 경계면으로 향하는 자속의 세기가 세어져 자기 결합력이 세어지므로 자기 결합력이 같은 조건을 기준으로 종래 기술에 비하여 코일에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있으므로 휴대용 광학 장치의 전력 소모량을 감소시켜 밧데리 사용시간을 길게 하는 효과가 있다.In addition, the magnetic coupling force is counted due to the strength of the magnetic flux directed toward the coil boundary by the bracket, which is a ferromagnetic material attached to the rear of the permanent magnet, and the stopper, which is attached to the back of the coil, based on the coil boundary. As a result, the current flowing through the coil can be reduced as compared with the prior art, thereby reducing the power consumption of the portable optical device, thereby increasing the battery usage time.
더욱이, 구동회로에 On/Off가 가능한 정전압원의 적용과 제어 알고리즘을 적용함으로써 좀 더 간단한 제어 방법과 좀 더 빠른 시간에 자동으로 초점을 맞추어 줄 수 있고 초점을 빨리 맞추면 광학 장치의 전력 소모량을 더욱 줄이는 효과가 있다.Furthermore, by applying a constant voltage source that can be turned on and off and applying a control algorithm to the driving circuit, a simpler control method can be automatically focused in a shorter time, and the faster the focus, the more the power consumption of the optical device is increased. It has the effect of reducing it.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴본다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 렌즈 초점 거리 제어용 리니어 모터의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a linear motor for controlling a lens focal length according to the present invention.
본 발명에 따른 렌즈 초점 거리 제어용 리니어 모터는 일측으로 길쭉하게 타원형으로 권취된 코일(3)과, 상기한 코일(3)의 중심에 끼워지는 자성체로 이루어진 코어(2), 상기한 코일(3)과 코어(2)의 외주면에 설치되어 코일(3)의 위치를 결정하며 자속밀도를 선형화시키는 스톱퍼(1), 상기한 코일(3)과 작용하여 이동체를 이동 시키는 영구자석(4), 상기한 영구자석(4)의 코일(3) 반대편에 설치되어 자속밀도의 데드존을 감소시키고 코일(3)으로 자속의 세기를 더 강화시키는 브라켓(21) 및, 제어원(31)으로부터 동작 제어 신호를 인가받아 상기한 코일(3)로 동작구동신호를 출력하는 구동회로로 구성된다.The linear motor for controlling the focal length of a lens according to the present invention includes a coil 3 wound in an elliptical shape on one side, a
상기한 구성에서 스톱퍼(1)는 도 2의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 중심에 코어(2)가 삽입되는 삽입공(118)이 천공되도록 하거나, (b)와 같이 양측으로 코일(3)의 장축방향 양측면을 고정하는 고정벽(120)이 돌출되도록 절곡형성하거나, (c)와 같이 코어(2)가 고정되는 삽입공은 천공하지 않고 코일(3)의 장축방향 양측면을 고정하면서 코일경계면(25)측을 고정하도록 이중으로 절곡한 절곡면(121)을 형성하거나, (d)와 같이 코일 구성체가 장착될 사출물 장착 공간 쪽으로 절곡되어 스톱퍼(1)를 고정시키는 또 다른 절곡면(127)을 형성하거나 코일경계면(25)에 수직방향을 지지하여 코일(3)의 이탈을 막는 절곡면(126)을 형성하여, 코일의 이탈을 막는다.In the above configuration, the stopper 1 allows the
한편, 상기한 스톱퍼(1)의 구조에서 고정벽(120)과 절곡면(121)은 설계변수인 금속 자기 결합력을 보강하는 방법으로 형성된 것이며 금속자기결합력과 코일 자속 밀도 분포가 적정하다면 제거해서 직사각형 혹은 정사각형의 기본구조로 하여도 된다.Meanwhile, in the structure of the stopper 1, the
(e)에 나타내는 스톱퍼(1)는 중심에 간격(124)을 갖는 두 개의 몸체(122)(123)로 분리형성한 것으로, 이동체에 영구자석 구성체가 적용된다면 F-PCB 대용으로 코일의 납땜부분과 풀브릿지 회로의 전기적 출력단자의 접촉용으로 각각 사용하도록 하고 F-PCB가 없는 구조도 적용 가능하다.The stopper 1 shown in (e) is formed by separating the two
그리고, 이와 같이 구성된 스톱퍼(1)는 도 3에 나타내는 사출물 장착 공간에 장착되는데, 도 2의 (a)(b) 스톱퍼(1)는 도 3의 (ㄱ)에 나타내는 바와 같이 단순한 사각형의 사출물 장착 공간(140)으로 삽입되고, (c)의 스톱퍼(1)는 (ㄴ)에 나타내는 바와 같이 절곡면(121)이 걸리는 가이드돌기(144)가 형성된 사출물 장착 공간(141)으로 삽입되며, (d)의 스톱퍼(1)는 (ㄷ)에 나타내는 바와 같이 절곡면(127)이 걸리는 걸림홈(147)이 형성된 사출물 장착 공간(147)으로 끼워지고, (e)는 (ㄹ)의 사출물 장착 공간(142)으로 끼워진다.And the stopper 1 comprised in this way is attached to the injection molding space shown in FIG. 3, The stopper 1 of FIG. 2 (a) (b) is a simple square injection molding mounting as shown to (a) of FIG. The stopper 1 of (c) is inserted into the
그리고, (ㄷ)과 (ㄹ)로 나타내는 사출물 장착공간(142)(143)에는 코일(3)에 끼워지는 코어(2)가 고정되는 걸림턱(146)이 더 형성된다. 도면중 미설명부호 145는 이분되어 발생된 간격(124)을 지지하는 가이드이다.In addition, in the injection
한편, 상기한 코어(2)는 강자성체 물질이며 코일(3)의 중심에 끼워져서 도 4에 나타내는 바와 같이 코일(3)에 일정 전류를 흘렸을 때 코일(3)의 장축을 기준으로 한 길이별 자속밀도 분포도에서 코일(3)만을 사용했을 때 A로 표시되는 자속밀도 분포곡선을 B와 같이 코일(3)의 장축 길이 방향으로 평탄화시키는 역할과 스톱프의 역할을 겸한다. 스톱퍼(1)는 강자성체 물질이며 자속밀도 분포곡선을 C로 나타내는 바와 같이 코일의 장축방향으로 코어(2)만 사용하였을 때보다 더 평탄화 한다. 상기 역할을 하는 코어(2)는 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이 사각형으로 형성하거나, (b)에 나타내는 바와 같이 몸체(111)의 양측 종단에 돌출부(112)를 형성하여 코일 경계면(25)에서 코일의 자속밀도분포와 금속 자기 결합력의 관계를 고려 한다.On the other hand, the
그리고, 상기한 구성에서 코일(3)은 에나멜선으로 영구자석(4)과 접하는 면인 코일 경계면(25)에서 보았을 때 한 축이 긴 형태의 타원형으로 제작되며 제어원(31)으로부터 출력되는 제어신호(11)(13)에 따라 이동방향과 위치 및 속도 등을 결정하는 핵심 부품이다.In the above-described configuration, the coil 3 is made of an elliptical shape having one long axis when viewed from the
상기한 코일(3)에 일정 전류를 인가했을 때 코일(3)에 발생하는 자속밀도 분포곡선은 C처럼 자속밀도가 전체적으로 평탄한 것(이하 상수적 특성을 갖는 것)이 좋은데, 그 이유는 코일 경계면에서 코일에 의한 자극과 영구자석의 자극이 다른 자극이면 인력이 발생되고 같으면 척력이 발생되며, 이동과 관련된 힘은 인력(이하 자기결합력)과 영구자석의 이동구간(24)에서 발생되는 선형적 자속밀도차에 의해 밀도가 높은 쪽으로 이동하려는 힘(이하 자속밀도 이동력)으로 구성되므로, 평탄하지 않으면 이동구간 내에서 코일(3)의 중심부분에서만 상기한 인력이 강하고 가장자리는 약하므로 자속밀도 이동력이 이동구간에서 코일에 의해 비선형적 특성을 갖게 되므로 선형적 제어가 가능한 이동길이를 짧아지게 되는 문제점이 있었다. 이와 같이 코어(2)와 스톱퍼(1)는 코일 자속 밀도의 분포를 상수적 특성으로 만들어 주는 역할을 하며, 또한 코일(3)에 인가되는 전류의 흐름을 차단하더라도 영구자석(4)과 자성체로 형상화된 코어(2)와 스톱퍼(1)가 금속자기결합력에 의해 차단된 위치에서 이동체의 위치고정을 가능하게 한다.The magnetic flux density distribution curve generated in the coil 3 when a constant current is applied to the coil 3 is preferably such that the magnetic flux density is flat as a whole (hereinafter, having a constant characteristic). If the magnetic pole of the coil and the magnetic pole of the permanent magnet are different magnetic poles, the attraction force is generated, and if the same is the same, repulsive force is generated. Since it is composed of the force to move toward higher density by the density difference (hereinafter, magnetic flux density moving force), if it is not flat, the above-mentioned attraction force is strong only at the central portion of the coil 3 within the moving section, and the magnetic flux density moving force is weak. Since the coil has a nonlinear characteristic in the moving section, there is a problem in that the moving length of the linear control can be shortened. In this way, the
한편, 상기한 바와 같이 코일(3), 코어(2), 스톱퍼(1)로 코일 구성체를 구성하고, 자속 밀도 분포곡선에 의한 이동력, 이동거리, 선형적 제어 구간 등과 무게 를 가진 이동체가 이동, 정지 동작시 기본적으로 갖는 물리적 힘(관성, 중력, 마찰력 및 그 합력)과의 관계를 엑츄에이터의 설계시 적절히 이용한다면 코어(2) 혹은 스톱퍼(1) 중 한 부품을 제거하여 코일 구성체의 구성도 가능하다. 또한 코일 구성체를 선 조립하여 인서트 사출물로 구성하면 하나의 부품이되므로 엑츄에이터 제조시 생산성이 좋아진다.On the other hand, as described above, the coil 3, the
영구자석(4)은 도 1, 6a 내지 도 6c에 나타내는 바와 같이 두께를 가진 사각형(직사각형 혹은 정사각형) 형태로 형성되며, 도 1 및 도 6a에 나타내는 바와 같이 사각형 일면의 두 꼭지점을 대각선으로 나누어 대각선을 경계로 N극과 S극을 대칭적으로 착자하여 각 자극의 거리별 자속 밀도 분포가 대각선의 기울기와 같이 선형(일차함수)적으로 증가 혹은 감소되게 제작한다.The
이동체의 이동거리는 영구자석의 길이에 따르고, 대각선의 기울기에 따라 자속밀도 이동력의 세기는 달라진다.The moving distance of the moving object depends on the length of the permanent magnet, and the strength of the magnetic flux density moving force varies according to the diagonal slope.
그리고, 브라켓(21)은 강자성체(철 혹은 규소강)로 형상화하며, 도 1에 나타내는 바와 같이 사각형 모양으로 형성하거나, 영구자석의 양측부에 부착될 수 있도록 도 7a에 나타내는 바와 같이 브라켓(21-1)(21-2)을 이분형성하거나, 도 7b에 나타내는 바와 같이 브라켓(21)의 종단에 돌출부(45)(46)를 절곡가능하도록 형성하여, 일측 돌출부(45)는 영구자석쪽으로 타측 돌출부(46)는 영구자석 구성체가 장착될 사출물의 홀쪽으로 절곡하여 조립시 돌출부(46)에 의해 사출물에서 브라켓의 이탈이 발생되지 않도록 하고, 브라켓이 고정된 상태에서 돌출부(45)에 의해 영구자석의 이탈이 없도록 한다.The
이와 같이 형성된 브라켓의 제1역할은 영구자석의 자속이 브라켓(21) 반대 면으로 향하는 것을 일부 차단하고, 제 2역할은 영구자석의 자속밀도 분포곡선을 도 4의 C와 같이 전체적으로 선형적(일차함수)으로 되도록 데드존의 일부구간을 변경해주며, 제 3역할은 코일과의 경계면에서 브라켓(21)을 사용하기 전보다 자속의 세기를 브라켓(21)을 사용함으로 증가시키고, 증가된 자속의 세기는 자기결합력을 크게 하여 자속밀도 이동력을 크게 함으로 자속밀도 이동력이 같다면 코일에 흐르는 전류를 낮출 수 있다.The first role of the bracket thus formed prevents the magnetic flux of the permanent magnet from facing the opposite side of the
한편, 상기한 바와 같이 자속밀도 분포곡선은 도 8a에 도시한 것처럼 영구자석의 자속밀도 분포곡선이 전체 구간 내에서 선형적(일차함수)으로 증가 감소하는 형태가 이상적 형태로 가장 좋으나 도 1의 영구자석(4)처럼 직사각형의 두 꼭지점을 연결한 대각선을 기준으로 대칭적으로 N극과 S극을 착자하더라도 실제 자속 밀도 분포는 도 8b에 도시한 것처럼 영구자석(4)의 양끝 부분에서 N극과 S극이 동시에 존재하여 자속밀도가 감소하여 비선형구간(이하 데드존이라 함, 27)이 발생되고, 이러한 데드존(27)의 폭을 도 8a에 가깝게 하기 위한 방법을 하기에서 보다 상세하게 살펴본다.On the other hand, as described above, the magnetic flux density distribution curve of the permanent magnet as shown in FIG. 8A is ideally the form in which the magnetic flux density distribution curve increases and decreases linearly (first function) within the entire section. Even when magnetizing the N pole and the S pole symmetrically with respect to the diagonal connecting the two vertices of the rectangle like the
첫째, 도 6a의 (a)에 나타내는 바와 같이 두께를 가진 직사각형 기둥형태의 영구자석을 두께를 가진 삼각기둥형태의 영구자석 두 개로 분리하여 일정거리만큼 공간적으로 이격시키거나 (b)에 나타내는 바와 같이 삼각기둥형태의 영구자석을 대각선을 중심으로 중심위치가 어긋나도록 위치하여 양종단 위치가 동일 선상이 아닌 다른 위치에 위치되도록 위치를 변경하고, 이격시키는 거리 혹은 위치가 다른 양종 단 거리는 하나의 데드존 길이보다 같거나 조금 작게 띄우는데, 이와 같이 이격시킬 경우 자속밀도의 분포곡선이 도 8b의 점선으로 나타내는 바와 같이 이격된 위치만큼 이동되므로 이동거리가 길어지게 되어 선형구간(26)이 확장되므로 두 데드존에 의한 선형구간(26) 감소 문제를 해소할 수 있게 되지만 이격거리가 데드존보다 길어지면 선형구간의 중복이 되는 거리가 짧아져서 이동 거리가 짧아진다.First, as shown in (a) of FIG. 6a, a permanent magnet having a rectangular pillar shape having a thickness is separated into two permanent magnets having a triangular prism shape having a thickness, and spaced apart by a predetermined distance or as shown in (b). Position the permanent magnet in the form of a triangular prism so that the center position is shifted from the diagonal, and change the position so that both end positions are located in a position other than the same line. When spaced in this way, if spaced apart, the magnetic flux density distribution curve is moved to the spaced position as indicated by the dotted line of FIG. 8B, so that the moving distance becomes longer and the linear section 26 is extended so that the two dead. It is possible to solve the problem of reducing the linear section 26 caused by the zone, but when the separation distance becomes longer than the dead zone, the linear section The overlapping distance becomes shorter, and the moving distance becomes shorter.
한편, 상기한 두개의 영구자석 사이의 이격거리 사이에는 빈 공간 혹은 비자성체 물질을 넣고 브라켓과 결합시켜 두 개의 영구자석, 브라켓, 이격공간 형상의 비자성체로 영구 자석 구성체를 구성하여 장착하거나 빈 공간 없이 삼각형의 기울기를 맞대어 이격거리만큼 두 개의 영구자석을 이동시켜 브라켓과 결합시켜 영구자석 구성체를 구성한다.Meanwhile, an empty space or a nonmagnetic material is inserted between the two permanent magnets, and the permanent magnet structure is formed by mounting two permanent magnets, a bracket, and a nonmagnetic material in the form of a nonmagnetic material by combining with a bracket or an empty space. The two permanent magnets are moved by the distance of the triangle against each other and combined with the bracket to form the permanent magnet construct.
둘째, 도 6b처럼 기울기 변경을 통한 착자 모양의 변경으로 연장할 수 있고, 셋째 도 6c처럼 사선이 아니라 평행선으로 N,S극을 분리하고, 영구자석(4)의 두께 방향으로 N,S극을 대각선으로 착자할 수 있다.Second, it can be extended to change the shape of the magnet by changing the slope as shown in Fig. 6b, and third, as shown in Fig. 6c, the N, S poles are separated by parallel lines instead of diagonal lines, and the N, S poles are moved in the thickness direction of the
셋째, 브라켓(21)을 사용함으로써 선형 구간을 연장할 수 있다.Third, the linear section can be extended by using the
상기한 방법들 중 가장 제조하기 쉽고 현실적인 방법은 상기 첫째와 셋째 방법을 적용하는 것이다.The easiest and most practical method of the above methods is to apply the first and third methods.
이러한 브라켓(21)과 영구자석(4)으로 영구자석 구성체를 구성한다.The
도면중 미설명부호 14는 코일에 전기적 선을 연결할 단자이다.In the figure,
설계상의 변수(유도 자속밀도 분포, 코어와 영구자석간의 금속자기결합력 등 역학적 설계범위)에 따라서 코어가 없는 설계도 가능하다.Depending on the design variables (mechanical design range, such as the inductive flux density distribution and the magnetic coupling force between the core and the permanent magnet), a coreless design is possible.
도 9는 영구자석 구성체가 장착될 사출물 장착 공간(이하 영구자석 장착 공간, 130,131)의 형상을 나타낸다.9 shows the shape of the injection molding mounting space (hereinafter referred to as permanent magnet mounting space, 130,131) to be mounted on the permanent magnet structure.
(a)에 나타내는 영구자석 장착 공간(130)은 영구자석과 브라켓의 접촉단면적이 같은 때 적용될 홀로서 영구자석 장착 공간의 기본형이며, (b)에 나타내는 영구자석 장착공간(131)은 브라켓의 단면적이 영구자석보다 클 때에 적용될 기본형의 변형으로, 132는 브라켓이 삽입되는 홈이며, 133은 브라켓에 형성된 돌출부(46)를 고정하는 고정홈이다.The permanent
상기한 바와 같이 구성된 영구자석 구성체와 코일 구성체 중 하나는 이동체의 핵심 구성체로 또 다른 하나는 고정체의 핵심 구성체로 장착하여 엑츄에이트를 구성하는데, 엑츄에이트 설계시 이동체의 무게와 F-PCB의 사용 여부 등 종합적인 사항을 고려하여 이동체의 핵심 구성체로 코일 구성체를 장착할지 아니면 영구자석 구성체를 장착할지를 선택한다.One of the permanent magnet structure and the coil structure configured as described above is mounted as the core structure of the moving body and the other as the core structure of the fixed body to configure the actuator, and the weight of the moving body and the use of the F-PCB in the actuator design In consideration of comprehensive matters such as whether to install a coil or permanent magnet as a core component of the moving body.
한편 이동체가 하나가 아니라 두 개 이상 일 때는 영구자석 구성체는 고정체사출물에 결합되고, 코일 구성체들은 각각의 이동체 사출물에 결합되는 구조만이 가능하다. 이는 이동체에 영구자석 구성체를 장착한다면 각각의 이동체는 항상 작용하는 영구 자석간의 자기결합력 때문에 이동체들을 독립적으로 제어하기가 힘들기 때문이다.On the other hand, when there are two or more moving bodies instead of one, the permanent magnet structure is coupled to the fixture injection molding, and the coil components are only possible to be coupled to each moving body injection molding. This is because it is difficult to control the moving bodies independently because of the magnetic coupling force between the permanent magnets, which are always active, if the permanent magnets are mounted on the moving bodies.
이하 본 발명의 실시 예에서는 상기한 바와 같이 코일 구성체를 이동체의 핵심구성체로 하고 영구자석 구성체를 고정체의 핵심 구성체로 가정한다.In the following embodiments of the present invention, as described above, it is assumed that the coil structure is the core structure of the movable body and the permanent magnet structure is the core structure of the fixed body.
영구자석의 일면과 코일의 일면을 마주보게 배치하고 이때 영구 자석과 코일 이 마주보는 면을 이하 코일 경계면(25)이라 지칭한다. 영구자석의 일측 길이(이하 이동구간이라 함, 24)는 이동체가 이동할 수 있는 이론적 최대 길이이다. 코일의 장축과 이동구간은 직각이 된다.One side of the permanent magnet and one side of the coil are disposed to face each other, and the surface facing the permanent magnet and the coil is hereinafter referred to as the
그리고, 상기한 구동회로는 도 1에 나타내는 바와 같이 제어원(31)으로부터 동작제어신호를 인가받아 코일로 동작구동신호를 출력하는데, 정전압원(6), 풀브릿지회로(5) 및 인버터회로(7)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the driving circuit receives an operation control signal from the control source 31 and outputs an operation driving signal to the coil. The constant voltage source 6, the full bridge circuit 5 and the inverter circuit ( 7) including.
상기한 구성에서 제어원(31)은 이미지센스, 마이크로 프로세스. 초점센스, 입출력 신호 처리기, 메모리 등으로 구성되어 있으며 단일 칩 혹은 별도 칩으로 구성될 수 있으며, 엑츄에이터의 이동체 동작과 관련된 제어신호(13)(11)를 출력하는데, 상기한 제어신호 중 13으로 나타내는 제어신호는 이동체의 이동 혹은 정지, 위치고정, 이동 속도를 제어하고 제어신호 11은 이동체의 이동방향 즉, 정/역방향을 제어하는 신호이다.In the above configuration, the control source 31 is an image sense, micro process. It is composed of a focus sense, an input / output signal processor, a memory, etc., and may be composed of a single chip or a separate chip, and outputs control signals 13 and 11 related to the movement of the actuator, which is represented by 13 of the control signals. The control signal controls the moving or stopping of the moving object, the position fixing and the moving speed, and the
정전압원(레귤레이터)(6)은 밧데리 혹은 타전압공급원으로부터 입력전압(8)을 공급받아서 일정한 크기의 출력 전압(12)을 풀브릿지회로(5)에 공급 혹은 차단하고, 출력전압(12)의 공급과 차단은 제어원(31)으로부터 입력된 제어신호(13)에 의해 결정된다. 회로의 설계방법에 따라 다르지만, 본 발명의 설명을 위해 이하부터 제어신호 13이 High일때 출력전압은 공급(ON), Low일때 출력전압은 차단(Off)되는 것으로 가정한다.The constant voltage source (regulator) 6 receives an
인버터회로(7)는 제어원(31)에서 입력받은 제어신호 11의 극성을 바꾸어 출력신호 10으로 출력한다. 제어신호 11(a,d)과 극성이 반전된 출력신호 10(b,c)를 풀브릿지회로(5)의 스위치 쌍(s/w1과 s/w4는 한쌍, s/w2와 s/w3은 한쌍)에 출력시켜 풀브릿지회로 스위치 쌍을 제어신호 11에 의해 Open/Close로 토글시킨다. 이는 풀브릿지회로(5)를 하나의 IC에 내재시킬 때 같은 타입을 사용하기 위해서다.The
별도 회로로 꾸미면 각쌍들을 타입이 다른 형태(BJT면 NPN과 PNP로, FET면 N채널과 P채널)로 적용하면 인버터회로를 굳이 사용치 않고 제어원에서 풀브릿지회로로 제어가능하다.If you design a separate circuit and apply each pair in different type (BJT if NPN and PNP, FET if N channel and P channel), you can control the full bridge circuit from the control source without using the inverter circuit.
풀브릿지 회로(5)는 제어신호 11에 의해 코일(3)에 공급되는 전류의 방향을 변경하고 본 발명에서는 이동체의 이동 방향을 직접적으로 제어하는 역할을 수행한다. 풀브릿지 회로(5)는 상기한 바와 같이 인버터회로(7)로부터 출력되는 신호(10) 혹은 제어원(31)으로부터 출력되는 제어신호(11)를 입력받아 Open/Close가 전기적으로 제어 가능한 BJT 혹은 FET로 스위치를 구성하고, 빠른 스위칭시 코일에 잔존하는 충전 에너지를 빨리 제거하기 위하여 풀브릿지회로(5)의 각 스위치에 다이오드(Diode)를 추가하여 구현할 수 있다.The full bridge circuit 5 changes the direction of the current supplied to the coil 3 by the
회로의 설계방법은 스위치의 타입에 따라 다르지만, 본 발명의 설명을 위해 제어원(31)에서 출력된 제어 신호 11이 High이면 코일에 흐르는 전류의 방향은 15이며, 제어 신호 11이 low이면 전류의 방향은 16이 된다고 가정하고, 코일을 감은 방향에 따라 다르지만, 본 발명의 설명을 위해 코일에 인가된 전류의 방향이 15이면 코일과 영구자석이 마주보는 코일 경계면에 N극의 자극이 형성되고 16이면 코일 경계면에 S극의 유도자극이 형성된다고 가정한다.The circuit design method is different depending on the type of the switch. However, for the purpose of explanation, the direction of the current flowing through the coil is 15 when the
지금까지는 본 발명에 따른 리니어모터의 설명을 위한 가정들과 핵심 부품들 의 역할, 회로 블럭과 제어신호의 역할, 영구자석 구성체와 코일 구성체 간의 기본 배치를 설명하였다. 상기 설명을 기초로 도 1의 엑츄에이터인 코일 구성체와 영구자석 구성체의 실제 동작들 즉, 이동, 정지, 방향변경, 이동거리, 위치고정에 대해 설명한다.So far, the role of assumptions and key components for the description of the linear motor according to the present invention, the role of circuit blocks and control signals, and the basic arrangement between the permanent magnet structure and the coil structure have been described. Based on the above description, the actual operations of the actuator, which is the actuator of FIG. 1 and the permanent magnet structure, that is, movement, stop, direction change, movement distance, and position fixing will be described.
제어원(31)이 제어신호 13을 High로 출력하면 정전압원(6)의 출력 전압 12가 On상태가 되므로 코일에 전류가 공급되어 코일 경계면(25)은 극성을 띤다. 이 상태에서 제어원(31)으로부터 제어신호 11을 High로 출력하면 코일 경계면(25)에 N극이 형성되어 영구자석(4)의 S극과 결합하려는 힘이 발생하며, 영구자석(4)의 S극의 자속 밀도가 거리별로 차이가 있으므로 결합하고자 하는 힘은 S극의 자속밀도가 가장 높은 곳(이하 순방향(22) 즉 정방향이라 함)으로 코일 구성체는 이동하며 코일 구성체가 영구자석(4)의 S극 자속밀도의 최고 분포점 혹은 임의의 지점에 위치할 때 제어원(31)에서 제어신호 13을 High로 출력하고 제어신호 11을 low로 출력하면 코일 경계면(25)에는 S극이 형성되고 영구자석(4)의 N극 자속 밀도가 가장 높은 곳(이하 역방향(23))으로 코일 구성체는 이동하게 된다.When the control source 31 outputs the
정지동작은 제어원(31)으로부터 제어신호 13의 출력을 Low로 하면 코일에 전류의 흐름이 차단되어 정지되고 이동중 정지는 전류의 흐름이 차단되어 정지함과 동시에 영구자석(4)과 코어(2), 스톱퍼(1)의 금속자기결합력으로 멈추는 데. 이동 구간 내 어떤 위치에도 멈춤을 유지하는 상태를 위치고정 동작이라 한다.In the stop operation, when the output of the
상기 제어원(31)으로부터 출력되는 제어신호 11과 13은 도 10에 나타내는 바와 같으며, 단위 이동 거리 변경은 제어신호 13의 High 시간 즉, 펄스폭을 도 10의 (a) (b)로 나타내는 바와 같이 변경함으로써 가능하게 된다. 또한 펄스의 High구간은 이동체에 대한 단위 이동 명령이며 Low구간은 이동체가 이동후 그 위치에서 제어원의 프로세싱 구간이다. 프로세싱구간을 통해 제어원은 그 지점에서의 초점값의 세기를 입력받고 설정값과 비교 혹은 연산하며 초점과 관련된 각종 데이트를 기억하고 다음 단위이동 제어신호를 출력하게 한다.The control signals 11 and 13 outputted from the control source 31 are as shown in FIG. 10, and the change in the unit moving distance is represented by the high time of the
도 11에서 도 15c는 본 발명의 실시 예로써 실제 엑츄에이터의 제작과 관련한 핵심 부품, 부품들의 조합인 구성체와 구성체의 장착 공간, 고정체와 이동체 경계면에서의 구성체 장착 공간 형상과 배치를 나타낸 것이다.11 to 15c illustrate the shapes and arrangements of the component mounting spaces at the interface between the fixed body and the moving object, the mounting space of the component and the component, which are the core components and combinations of parts, in relation to the manufacture of the actual actuator according to the embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명과 관련한 구성체의 배치 및 구성체 장착 공간의 형상을 도시한 것이다.Fig. 11 shows the arrangement of the constructs and the shape of the construct mounting space in accordance with the invention.
도 11의 (a) 내지 (d)는 영구자석 구성체 장착 공간(130,131)과 코일 구성체 장착 공간(140,141,142,143) 및, 영구자석 구성체를 포함하는 고정체와 코일 구성체를 포함하는 이동체를 공간적으로 분리한 에어갭(Air Gap, 190)을 도시하였으며, 상기한 고정체와 이동체에는 각각 도 12에 나타내는 바와 같이 가이드돌기(159)와 이에 대응되는 가이드홈(159a)을 형성하여, 상기 가이드돌기(159)와 가이드홈(159a)이 고정체 내부를 광축과 평행하게 이동하는 이동체의 이동기준선 역할을 하여 이동체와 고정체의 접촉면적을 줄여 마찰력을 줄이고 고정체 사이에서 이동체의 비틀림을 방지하여 필름 혹은 센스에 안정된 상의 좌표를 제공하는 역할 담당한다.(A) to (d) of FIG. 11 are airs in which the permanent magnet
또한, 상기한 가이드돌기(159)와 가이드홈(159a) 사이의 에어갭 폭은 다른 구간의 에어갭(190) 폭보다 작거나 같게 한다.In addition, the air gap width between the
코일 구성체가 이동체에 장착된 구조에서 코일에서 감겨지지 않은 코일의 납땜 단자를 연장하여 풀브릿지 출력의 연장 단자와 직접 납땜하고 코일의 연장선으로 스프링효과를 주는 구성도 가능하나 제품 신뢰성에 문제가 있으므로 보다 안정적인 구조로써 플렉시블 인쇄회로기판(F-PCB)를 이용한다. F-PCB는 코일단자(14)와 전기적으로 연결(납땜)처리하고 이동체의 이동시 코일에 전류를 계속 공급하기 위해 F-PCB의 형상을 판 스프링의 형상처럼 만들어 F-PCB를 통하여 코일 단자에 전류를 공급할 수 있게 F-PCB를 형상화하고 이 F-PCB 길이 연장선(코일단자 납땜부 공간확보 및 이동체에 안정된 부착면 제공용)을 장착할 홀인 F-PCB 연장선 장착홀(158)을 이동체에 형성하고, 도면중 미설명부호 180,181,182는 각각의 장착홀간 격벽을 나타낸다.In the structure where the coil structure is mounted on the moving body, it is possible to extend the solder terminal of the coil which is not wound on the coil to solder directly with the extension terminal of the full bridge output, and to apply the spring effect by the extension line of the coil. Flexible printed circuit board (F-PCB) is used as a stable structure. The F-PCB is electrically connected (soldered) to the
도 11에서 (a) 내지(c)에 나타내는 장착홀은 이동체에 코일 구성체가 장착되고 F-PCB를 적용한 경우의 실시예이고, (d)에 나타내는 장착홀은 반대로 이동체에 영구자석 구성체가 장착되고 고정체에는 코일 구성체가 장착되어 코일이 위치 고정됨으로 F-PCB가 없어도 되는 구조를 나타낸다.In FIG. 11, the mounting holes shown in (a) to (c) are an example in which the coil member is mounted on the movable body and the F-PCB is applied. The mounting hole shown in (d) is on the contrary, the permanent magnet assembly is mounted on the movable body. The stationary body has a structure in which the coil structure is mounted and the coil is fixed in position so that the F-PCB is not required.
184는 가상적인 이동기준선으로, 이동체는 191방향의 무게와 192방향의 무게가 평형이 되는 위치에 기준선(184)이 위치된다.The
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 코일 구성체가 장착된 하나의 이동체만을 적용한 렌즈 초점거리 제어용 리니어 모터 분해 사시도이다.FIG. 13 is an exploded perspective view of a linear motor for controlling a focal length of a lens to which only one movable body on which a coil structure is mounted according to an exemplary embodiment of the present invention is applied.
본 발명에 실시 예에 따른 리니어 모터는 고정체 사출물(337)의 상부를 고정 하는 상측 케이스(330)와 고정체 사출물(337)의 하부를 고정하는 하부 케이스(340)와 이동체와 고정체로 기본 구성된다. 이동체는 코일 구성체와 렌즈구성체 및 코일 구성체의 장착 공간를 포함하는 이동체 사출물(335)로 기본 구성되며, 고정체는 영구자석 구성체와 영구자석 구성체의 장착 공간를 포함하는 고정체 사출물(337)로 기본 구성된다.The linear motor according to an embodiment of the present invention has a basic configuration of an
상기한 상측 케이스(330)는 스테인레스 혹은 프라스틱 사출물로 형상화하며 상측 케이스(330)의 고정홀(341)은 고정체 사출물(337)의 고정돌기(359)와 연결되어 고정체에 상측 케이스(330)를 고정시킨다. 렌즈로 향하는 광원용 홀(342)은 렌즈(349)와 광축은 같고 직경은 다를 수 있다.The
렌즈 구성체(334)는 렌즈(349)가 내장되어 있으며 외곽에 수나사선(343)이 가공되어 이동체 사출물(335)의 몸체안에 형성된 암나사(351)와 결합되어 렌즈구성체( 343)를 이동체 사출물에 고정한다.The
이동체 사출물(335)은 렌즈 구성체(334) 및 코일 구성체가 각각 장착 혹은 조립되도록 구성되며, 렌즈 구성체(334)와 이동체 사출물(335)은 인서트 사출로 일체화도 가능하다.The movable
F-PCB(336)는 탄성계수가 극히 적은 F-PCB를 선택하며, 풀브릿지회로 출력단의 연장선과 전기적으로 연결할 수 있는 연결단(345)과, 판스프링 동작이 가능토록한 분리선(348)과 많은 반복의 이동에 의해 찢어짐을 방지하기 위한 홀(347)로 판스프링 효과를 주는 이동부분(392)과, F-PCB 장착홀에 장착되어 코일단과 전기적 연결을 위해 납땜할 수 있는 납땜단(346)과 이동체에 고정이 가능토록 양면접착제 혹은 본드로 처리하는 길이 연장부(331)로 구성된다.The F-
고정체 사출물(337)은 이동체 사출물(335)의 형상과 대칭되는 형상을 가지며 치수적으로는 에어갭을 가지므로 이동체 사출물(335)의 형상보다 에어갭만큼 더 큰 형상을 갖는 이동체 사출물 장착공간(356)과 상측 케이스(330)와 하측케이스(340)를 고정시키는 고정돌기(359)와 영구자석 구성체 장착홀(131)과 영구자석 구성체와 이동체 사출물(335)를 분리하여 코일 경계면의 역할을 하는 격벽(180)이 형성되고, 외각 형상은 직사각기둥형상이나 임의의 형상도 적용가능하다.The stationary injection molded product 337 has a shape that is symmetrical with the shape of the mobile injection molded
하측 케이스(340)는 프라스틱 사출물로 만들며 고정체 사출물(337)에 형성된 돌기(미도시)와 체결되는 홀(360)과 렌즈를 통한 피사체의 영상이 센스 혹은 필름에 닿도록 중심축이 광축과 같으며 임의의 형상으로 형상화 할 수 있는 홀(361)이 형상화 된다.The
한편, 고정체 사출물(337)과 하측 케이스(340) 사이에 어떤 형상의 재료(일예 F-PCB)가 놓이면 고정체 사출물의 하측을 그 형상에 맞추어 음각처리 한다.On the other hand, if a certain shape material (for example, F-PCB) is placed between the fixture injection molding 337 and the
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 영구자석 구성체가 장착된 하나의 이동체만을 적용한 F-PCB가 없는 렌즈 초점거리 제어용 리니어 모터 분해 사시도로써, 도 13과 다른 구성은 이동체 사출물(372)에 영구자석 구성체 장착홀(131)과 브라켓(21)이 설치되는 장착 공간(132)이 형성되어 영구 자석 구성체(4, 21)가 실장되며, 고정체 사출물(373)에 코일 구성체(374,375,3,2)와 코일 구성체가 장착되는 공간(142)이 도 13과 상이한 것으로, 상기한 코일 구성체를 구성하는 스톱퍼(373)(375)는 분리형성되고, 스톱퍼(373)(375)에 형성된 절곡부(389)는 풀브릿지 회로의 출력연장선의 전기적 연결단자와 코일의 단자를 납땜하기 위하여 형성된다. 한편, 상부 케이스가 스테인레스강이라면 각 스톱퍼가 전기적으로 극성을 가지므로 스테인레스강에 의한 전기적 쇼트가 일어나지 않도록 절연처리가 필요하다.FIG. 14 is an exploded perspective view of a linear motor for controlling a focal length of a lens without an F-PCB applying only one movable body on which a permanent magnet structure is mounted according to an embodiment of the present invention.
도 15a 내지 15c는 본 발명의 실시 예에 따른 코일구성체가 장착된 둘 이상의 이동체를 구비한 것으로, 렌즈를 두 개 이상 이동시켜 초점을 맞추는 광학장치에 적용되며 이동시켜야할 각각의 렌즈는 각 이동체에 장착되며, 이동체에 코일의 전기적 연결을 위하여 F-PCB(407)는 코일과 연결되는 전기 선로는 도 1a에서 이동체가 3단 구성이므로 초단은 6개, 두 번째 단은 4개, 세 번째 단은 2개를 형성하는데, 이는 각각의 이동체에 장착된 코일이 2개의 납땜 단자를 가지므로 이동체 각각의 단을 한단계씩 넘어가면 두개씩 감소되기 때문이다. 그리고, 상기한 F-PCB는 판스프링 효과를 주는 이동부분 (392)과 길이 연장부(346)는 이동체의 개수와 동일하게 형성한다.15A to 15C are provided with two or more moving bodies equipped with a coil structure according to an embodiment of the present invention, and are applied to an optical apparatus for focusing by moving two or more lenses, and each lens to be moved is applied to each moving object. In order to electrically connect the coil to the moving body, the F-
이와 같이 형성된 F-PCB(407)는 도 15b에 나타내는 바와 같이 하나의 F-PCB를 이동체에 지그재그로 배치한다.The F-
F-PCB의 변형 일예로 도 15c는 도 13a에서 이동체 초단이 이동을 해서 초점거리 제어을 위한 부품과 상관없는 부품이 놓일 때 초단은 이동이 없으므로 판스프링 효과를 주는 이동부분이 불필요하므로 초단(409)은 이동부분을 형성하지 않는다.As an example of the modification of the F-PCB, FIG. 15C is a
한편, 상기한 고정체에 형상화된 영구 자석 장착공간에도 다수개의 영구 자석 구성체를 설치할 수 있으며 각각의 영구자석 구성체는 상기 다수개의 이동체중 하나와 일대일로 배치되거나 하나의 영구자석 구성체가 다수개의 이동체를 일대다수로 배치될 수 도 있다.Meanwhile, a plurality of permanent magnet structures may be installed in the permanent magnet mounting space formed on the fixed body, and each permanent magnet member may be disposed in one-to-one with one of the plurality of movable bodies, or one permanent magnet member may be provided with a plurality of movable bodies. It can also be deployed one-to-many.
한편, 이동체의 수만큼 제어원으로 부터의 제어신호( 11,13 )가 필요하며, 구동회로도 이동체의 수만큼 필요하다. 사유는 제어원으로부터 각각의 이동체를 독립적인 위치제어가 가능하도록 이동체에 장착된 코일에 동작 구동신호를 각각 인가해야하기 때문이다.On the other hand, control signals 11 and 13 from the control source are required as many as the number of moving bodies, and drive circuits are also required as many as the number of moving bodies. The reason is that the operation driving signals must be applied to the coils mounted on the moving bodies so as to enable independent movement of each moving object from the control source.
한편, 상기한 구성에서 상측케이스, 하측케이스, 이동체 사출물, 고정체 사출물인 몸체의 플라스틱 레진은 윤활성, 내열성, 내마모성, 절연성, 내식성이 좋은 레진을 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명의 실시예로는 POM계열의 레진을 적용한다.On the other hand, in the above configuration, the upper case, the lower case, the moving body injection molding, the plastic resin of the body which is a fixed injection molding, it is preferable to use a resin having good lubricity, heat resistance, wear resistance, insulation, corrosion resistance, as an embodiment of the present invention Apply resin of POM series.
상측케이스, 하측케이스의 돌기 및 홀들외 고정체와 결합방법은, 나사선을 갖는 스크류를 이용한 체결도 가능하며 접착제에 의한 부착도 가능하다. 또 각 구성부품들, 예를 들면, 영구자석, 코일, 영구자석 구성체, 코일 구성체를 고정하기 위한 방법으로는, 첫째 인서트 사출을 하거나, 둘째 케이스 역할을 하는 브라켓, 스톱퍼를 절곡이 가능한 형태로 제작하거나, 셋째 접착제(양면 테이프 또는 본드류)로 위치 고정시킨다.The upper case, the protrusions of the lower case and the hole and the coupling method other than the fixing, it is also possible to fasten using a screw having a screw thread and can also be attached by adhesive. In addition, as a method for fixing each component, for example, permanent magnets, coils, permanent magnet components, and coil components, the first insert injection or the bracket and stopper serving as the second case can be bent. Or fix it with a third adhesive (double sided tape or bonds).
또한, 코일 구성체에서 코어와 코일을 일체형으로 제작가능하며, 코어가 스톱퍼의 역할을 충분히 할 때 스톱퍼는 삭제되어도 된다. 스톱퍼가 생략되면 코일 구성체가 장착된 공간의 형상 혹은 치수의 변경이 발생한다.It is also possible to fabricate the core and coil integrally in the coil arrangement, and the stopper may be deleted when the core is sufficient to serve as a stopper. Omission of the stopper results in a change in shape or dimensions of the space in which the coil arrangement is mounted.
한편, 상기한 리니어모터에서는 고정체 사출물에 형상화된 이동체 사출물 장 착공간에 이동체 사출물 외에 카메라 렌즈의 오염 및 파손에 대한 보호 물질, IR필터, 별도 사출물 등을 부품 혹은 구성체로 구성하여 상측 케이스, 하측 케이스 혹은 고정체와 결합시켜 장착할 수도 있다.On the other hand, in the above-mentioned linear motor, the upper case and the lower case are composed of parts or components in addition to the moving object injection molding, the IR filter, and the separate injection molding, etc., in addition to the moving injection molding in the moving injection molding mounting space shaped to the fixed injection molding. Alternatively, it can be mounted in combination with a fixture.
이동체 동작과 관련한 힘은, 무게를 가진 이동체가 기본적으로 갖는 물리적 개별 힘( 관성, 중력, 마찰력 등)과 사용 환경(수직 위로 이동체를 이동, 수직 아래로 이동체를 이동, 지표면과 평형으로 이동체를 이동)에 따른 개별 힘의 합력을 기준으로 금속 자기 결합력의 세기를 영구자석의 자속의 세기 및 스톱퍼, 코어, 브라켓의 적용, 영구자석 구성체와 코일 구성체의 이격 거리 등의 구조를 통해 최적으로 형상화하여 설계하고, 개별 혹은 합력과 금속 자기 결합력의 합력보다 큰 이동체의 이동을 위한 자속밀도 이동력을 찾아야 한다.(참고로 이동체의 이동 환경 중 수직위로 이동체를 이동시킬 때 가장 큰 자속밀도차 이동력이 필요하다.)The forces associated with the movement of the moving body are basically related to the physical individual forces (inertia, gravity, friction, etc.) and the usage environment (moving the moving object vertically, moving the moving object vertically and downward, and moving the moving object in parallel with the ground). Based on the combined force of individual forces, the strength of the magnetic coupling force of the metal is optimally shaped by the structure of the magnetic flux strength of the permanent magnet and the structure of the stopper, core, bracket, and separation distance between the permanent magnet structure and the coil structure. In addition, the magnetic flux density movement force must be found for the movement of the moving object larger than the combined force of individual or combined force and metal magnetic coupling force. (For reference, the maximum magnetic flux density difference movement force is necessary when moving the moving object vertically in the moving environment.) Do.)
또한 이동체의 이동과 관련한 설계상의 근본적인 힘의 기준이 되는 이동체의 물리적 개별 힘의 핵심 인자인 이동체 무게를 최소화하여, 엑츄에이터를 기구적으로 설계하는 것이 설계의 최우선 과제이다. 그리고 고정체와 이동체간의 마찰계수를 최소화하는 설계가 필요하다.In addition, designing the actuator mechanically by minimizing the weight of the moving body, which is a key factor of the physical individual force of the moving object, which is the basis of the fundamental force in the design related to the moving of the moving object, is the first priority of the design. In addition, a design that minimizes the friction coefficient between the stationary body and the moving body is necessary.
먼저 상기 기구적 설계를 완료한 후, 전기적 제어방법으로 자동초점(AF)를 맞추는 방법으로 첫 번째 단계는 어떠한 환경에서도 이동 가능한 전기적 제어신호 13( PWM신호의 주파수와 듀티(Duty)비 )의 성분을 하나 이상 찾는다.First, the mechanical design is completed, and then the auto focus (AF) is adjusted by the electrical control method. The first step is the component of the electrical control signal 13 (the frequency and duty ratio of the PWM signal) that can be moved in any environment. Find one or more.
상기 전기적 제어신호 13의 성분들을 찾은 후 다음과 같은 AF를 위한 제어 알고리즘을 적용하여 자동으로 초점 거리를 맞춘다. 제어 알고리즘은 크게 세가지 로 적용될 수 있다. 첫째는 스캔방식, 둘째는 설정값 비교 방식, 셋째는 설정값 비교 방식과 스캔 방식의 절충 방식이 있다.After finding the components of the
한 가지 성분의 전기적 제어 신호 13으로 부터 AF를 하는 스캔 방식은, 이동체의 방향 제어신호 11과 단위 이동거리를 제어하는 신호13을 통해 이동체를 초기 위치 상태로 이동체를 이동시킨다. 초기위치 상태로 이동시키기 위한 제어신호 13의 펄스의 갯수는 초기위치에서 최종위치로 이동시키기 위한 펄스의 갯수와 감마(여유분)이다. 사유는 이동체의 위치가 이동 구간 내 어떠한 곳에 놓여 있는지 모르기 때문이며, 추가적인 사유는 초기 위치 상태로 이동하려면 코일에 전류를 인가해야 하기 때문에 코일에 발생한 열에 의해서 영구자석에 때문에 자성체인 스톱퍼와 코어의 자화된 상태를 격감시킬 수 있는 장점 또한 생긴다. 초기 위치 상태로 이동후 제어신호11의 상태( 반대방향 이동)를 바꾸고 제어 신호 13으로 이동구간의 끝점까지 스캔 이동시키며 초점거리 센스부의 최고 값과 그 위치의 제어신호 13의 펄스수를 기억한다. 이동구간 전체를 스캔 한 후 기억되어 있는 최고세기의 센스값이 있는 위치 지점과 가까운 곳으로 이동하며, 초점거리 센스부로부터 가장 큰 값이 출력되는 임의의 지점에서 초점을 맞춘다.In the scanning method which performs AF from the
설정값 비교 방식은, 메모리에 저장된 임의의 초기설정초점값을 기준으로 초점 센스의 출력값과 비교하는 방식으로, 동작은 먼저 이동체를 상기 초기 위치상태로 이동시키고 제어신호 13의 한 펄스에 따른 단위 이동후 초점 센스로부터의 출력값과 상기 메모리에 저장된 임의의 초기설정초점값을 비교하여 출력값이 초기설정초점값보다 크거나 같을 때, 그 지점에서 초점을 맞춘다. 출력값이 초기설정초점값 보다 작을 때 상기 단위이동과 두값의 비교를 되풀이하며, 초점센스의 최고 출력값과 그값의 제어신호 13의 펄스 개수를 메모리의 다른 영역에 기억하며, 이동구간의 한계점까지 진행한다. 전체 이동 구간에서 초기설정초점값보다 초점센스의 출력값이 작았다면, 전체 이동 구간중 초점센스로 부터 가장 큰 출력값을 재설정초점값(이하 재설정값(( 가장 큰 출력값 >= 재설정값))으로 하고 제어신호 11로 이동방향을 변경하고 제어 신호 11로 단위이동하며 재설정값과 초점센스의 출력값을 상기 와 같이 반복하여 초점을 맞춘다.The set value comparison method compares an output value of a focus sense based on an arbitrary initial focus value stored in a memory. The operation first moves a moving object to the initial position state and then moves a unit according to one pulse of the
두 가지 성분의 전기적 제어신호(주파수는 동일하며 Duty비는 차이가 있는 신호)13으로 AF를 하는 스캔 방식은, 먼저 큰 Duty 값을 갖는 제어신호13과 렌즈의 초기 방향을 결정하는 제어신호11로 이동체를 초기 위치상태로 이동시킨다. 초기위치 상태로 이동시키기 위한 제어신호 13의 펄스의 개수는, 초기위치에서 최종위치로 이동시키기 위한 큰 펄스의 갯수와 알파(여유분)이다. 사유는 이동체의 위치가 이동 구간내 어떠한 곳에 놓여 있는지 모르기 때문이며, 추가적으로 초기 위치 상태로 이동하려면 코일에 전류를 인가해야 하기 때문에 코일에 발생한 열에 의해서 영구자석에 때문에 스톱퍼와 코어의 자화된 상태를 격감시킬 수 있는 장점 또한 생긴다. 초기위치로 이동체를 이동시킨 후 제어신호11의 상태( 반대방향 이동)를 바꾸고 큰 펄스폭을 갖는 제어 신호 13로 이동구간의 끝점까지 스캔 이동시키며 초점 센스부의 최고 출력값과 그 위치의 제어 신호 13의 펄스수를 기억한다. 이동구간 전체를 스캔한 후 기억되어 있는 최고세기의 초점센스부의 최고 출력값이 있는 위치한 지점과 가까운 곳으로 큰 펄스폭을 갖는 제어신호11과 제어신호 13으로 이동 한 후 작은 펄스폭을 갖는 제어신호 13과 방향 제어 신호11로 미소 이동하여 초점거리 센스부로부터 가장 큰 값이 출력되는 임의의 지점에서 초점을 맞춘다.The scanning method of performing AF with two components of electric control signals (signals having the same frequency and having a different duty ratio) 13 is first a
세 가지 성분의 전기적 제어신호(위주파수는 동일하며 Duty비는 각각 차이가 있는 신호)13으로 AF하는 스캔 방식은, 먼저 가장 큰 Duty값을 갖는 제어신호13과 렌즈의 초기 방향을 결정하는 제어신호11로 이동체를 초기 위치상태로 이동시킨다. 초기위치 상태로 이동시키기 위한 펄스의 개수는, 초기위치에서 최종위치로 이동시키기 위한 가장 큰 펄스의 갯수 + 감마( 여유분 )이다. 사유는 상기 두 개의 전기적 제어신호에서 언급한 바와 같다. 초기위치로 이동체를 이동시킨 후 제어신호11의 상태( 반대방향 이동)를 바꾸고 ,두 번째로 큰 펄스폭을 갖는 제어 신호 13으로 이동구간의 끝점까지 스캔 이동시키며, 초점거리 센스부의 최고값과 그 위치의 제어신호 13의 펄스수를 기억한다. 이동구간 전체를 스캔한 후, 기억되어 있는 최고세기의 센스값이 있는 지점과 가까운 곳으로 두 번째로 큰 펄스폭을 갖는 제어신호13과 제어신호 11로 이동한 후, 가장 작은 펄스폭을 갖는 제어신호 13과 방향 제어 신호11로 미소 이동하여 초점 거리 센스부로부터 가장 큰 값이 출력되는 임의의 지점에서 초점을 맞춘다.In the scanning method of AF with three components of electric control signals (signals having the same frequency and having different duty ratios), first, the
도 1은 본 발명에 따른 렌즈 초점 거리 제어용 리니어 모터의 개략적인 구성을 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 shows a schematic configuration of a linear motor for lens focal length control according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 스톱퍼의 구조를 나타내는 도면.2 is a view showing the structure of a stopper according to the present invention.
도 3은 영구자석 구성체가 설치되는 사출물 장착공간을 나타내는 도면.3 is a view showing the injection molding space is installed permanent magnet structure.
도 4는 코일 구성체의 구성에 따른 자속밀도 분포를 나타내는 도면.4 is a diagram showing a magnetic flux density distribution according to the configuration of a coil structure.
도 5는 코어의 형상을 나타내는 도면.5 shows the shape of a core;
도 6a 내지 도 6c는 영구자석의 형상 및 구성을 나타내는 도면.6a to 6c is a view showing the shape and configuration of the permanent magnet.
도 7a 내지 도 7b는 브라켓의 형상 및 구성을 나타내는 도면.7A to 7B are views showing the shape and configuration of the bracket.
도 8a 및 도 8b는 영구자석에 따른 자속밀도 분포곡선을 나타내는 도면.8A and 8B are graphs showing a magnetic flux density distribution curve according to a permanent magnet.
도 9는 영구자석 구성체가 장착될 사출물 장착공간을 나타내는 도면.9 is a view showing an injection mounting space in which the permanent magnet construct is to be mounted.
도 10은 제어원으로부터 출력되는 이동체 방향 제어신호와 이동체의 이동 제어신호( 일예로 두가지 성분의 PWM 제어신호)를 나타내는 도면.10 is a diagram showing a moving object direction control signal and a moving control signal (for example, a PWM control signal of two components) outputted from a control source;
도 11은 본 발명과 관련한 구성체 장착공간의 일측 밀집 배치 구조 및 구성체 장착공간의 형상을 나타내는 도면.11 is a view showing the density of one side arrangement structure of the assembly mounting space and the structure mounting space in accordance with the present invention.
도 12는 이동체 이동의 기준선을 나타내는 도면.12 is a diagram showing a reference line of moving body movement.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 코일 구성체가 장착된 하나의 이동체만을 적용한 렌즈 초점거리 제어용 리니어 모터 분해 사시도.FIG. 13 is an exploded perspective view of a linear motor for controlling a focal length of a lens to which only one movable body on which a coil structure is mounted according to an embodiment of the present invention is applied; FIG.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 영구자석 구성체가 장착된 하나의 이동체만을 적용한 F-PCB가 없는 렌즈 초점거리 제어용 리니어 모터 분해 사시도.FIG. 14 is an exploded perspective view of a linear motor for controlling a focal length of a lens without an F-PCB to which only one movable body equipped with a permanent magnet structure according to an exemplary embodiment of the present invention is applied; FIG.
도 15a 내지 15c는 본 발명의 실시 예에 따른 코일구성체가 장착된 둘 이상의 이동체를 구비한 것을 나타내는 도면.15A to 15C are views showing two or more moving bodies equipped with a coil structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
Claims (23)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070114661A KR100944158B1 (en) | 2007-11-12 | 2007-11-12 | Linear Motor of lens focus and its control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070114661A KR100944158B1 (en) | 2007-11-12 | 2007-11-12 | Linear Motor of lens focus and its control method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090048683A true KR20090048683A (en) | 2009-05-15 |
KR100944158B1 KR100944158B1 (en) | 2010-02-24 |
Family
ID=40857603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070114661A KR100944158B1 (en) | 2007-11-12 | 2007-11-12 | Linear Motor of lens focus and its control method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100944158B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104578681A (en) * | 2015-01-21 | 2015-04-29 | 朱福善 | Composition of trigger type brushless direct-current linear motor and drive method |
KR20220156250A (en) * | 2021-05-18 | 2022-11-25 | 충남대학교산학협력단 | Wedge-type magnetic adjustment module |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101173111B1 (en) | 2010-08-30 | 2012-08-14 | (주)태극기전 | Focal length control module for lens |
WO2014073715A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-15 | (주)태극기전 | Magnetic motor for orientation control, control method therefor, and camera module using same |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100247347B1 (en) | 1997-07-29 | 2000-03-15 | 윤종용 | Linear motor location control apparatus |
JP2003215440A (en) * | 2002-01-24 | 2003-07-30 | Casio Comput Co Ltd | Autofocus method and autofocus device |
JP2005165058A (en) | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Sharp Corp | Automatic focusing device |
KR100719799B1 (en) | 2004-10-09 | 2007-05-18 | 김경욱 | Sollenoid Linear Motor and Dirving Circuit |
-
2007
- 2007-11-12 KR KR1020070114661A patent/KR100944158B1/en active IP Right Grant
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104578681A (en) * | 2015-01-21 | 2015-04-29 | 朱福善 | Composition of trigger type brushless direct-current linear motor and drive method |
CN104578681B (en) * | 2015-01-21 | 2017-03-22 | 朱福善 | Composition of trigger type brushless direct-current linear motor and drive method |
KR20220156250A (en) * | 2021-05-18 | 2022-11-25 | 충남대학교산학협력단 | Wedge-type magnetic adjustment module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100944158B1 (en) | 2010-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7986478B2 (en) | Lens drive device | |
US7990625B2 (en) | Camera module | |
US7751134B2 (en) | Lens actuator, and electronic device using the same | |
CN112034586B (en) | Lens moving device | |
KR101221316B1 (en) | Camera module with function of autofocus | |
KR102504846B1 (en) | Lens moving unit and camera module having the same | |
US20070097532A1 (en) | Optical devices | |
KR100824935B1 (en) | Device for adjusting the focus of rense module | |
US20070097530A1 (en) | Optical devices | |
KR101173110B1 (en) | Actuator for adjusting focal length of lens | |
KR20140036448A (en) | Camera lens module | |
KR100953750B1 (en) | Lens structure for optical device using linear motor and optical device mounting the same | |
KR100944158B1 (en) | Linear Motor of lens focus and its control method | |
KR20130055288A (en) | Voice coil motor and driving method thereof | |
KR20080010861A (en) | Device for adjusting the focus of rense module | |
KR102006611B1 (en) | Variable lens module using magneto-rheological elastomer and imaging apparatus comprising the same | |
KR101070925B1 (en) | Linear driving apparatus | |
US20200049940A1 (en) | Lens driving device | |
CN106461905B (en) | Voice coil motor and focusing lens | |
KR100719799B1 (en) | Sollenoid Linear Motor and Dirving Circuit | |
US20220329734A1 (en) | Camera module | |
TWI410735B (en) | Driving circuit for a photographing module | |
US20070274699A1 (en) | Lens module | |
US20240036347A1 (en) | Lens Device | |
TWI437795B (en) | Voice coil motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130218 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140210 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150210 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160211 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180212 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190311 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200218 Year of fee payment: 11 |