KR20110078488A - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 보이스 코일 모터는 개구가 형성된 베이스, 상기 베이스 상에 배치되며 렌즈가 장착되는 보빈 및 상기 보빈의 외측면에 배치되는 도전 코일을 포함하는 가동자, 상기 베이스의 상부에 배치되며 상기 보빈을 감싸는 요크 및 상기 요크에 접하는 마그네트들을 포함하는 고정자, 상기 보빈 및 상기 베이스를 탄력적으로 지지하는 판 스프링 및 상기 판 스프링에 배치되고 상기 마그네트와 접촉되는 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서의 상면에는 상기 각 마그네트들의 단부를 수납하는 단턱이 마련된다.

Description

보이스 코일 모터{VOICE COIL MOTOR}
본 발명은 보이스 코일 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 다양한 광학 장치, 예를 들면, 초소형 디지털 카메라가 내장된 휴대폰, 고해상도 디지털 카메라 등이 개발되고 있다.
휴대폰 등에 적용되는 초소형 디지털 카메라의 경우, 이미지 센서와 배율 및 초점을 조절하는 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 없었으나, 최근 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 조절하는 보이스 코일 모터와 같은 렌즈 구동 장치가 개발됨에 따라 이미지 센서 및 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 있게 되었다.
보이스 코일 모터는 마그네트의 자기장 및 코일로부터 발생 된 자기장의 작용에 따른 인력 및 척력을 이용하여 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 조절한다.
종래 보이스 코일 모터에서 인력 및 척력을 발생하기 위한 마그네트는 요크에 의하여 고정되며, 마그네트 및 요크는 접착제에 의하여 고정된다.
그러나, 마그네트가 접착제에 의하여 요크에 부착될 때 마그네트가 지정된 위치에 부착되지 않거나 마그네트가 요크의 지정된 위치로부터 움직일 경우 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 정밀하게 조절할 수 없다.
또한, 요크가 마그네트의 지정된 위치에 배치되었는지 확인하기 어려워 요크 및 마그네트의 부착 불량이 발생 되더라도 이를 쉽게 파악하기 어려운 문제점을 갖는다.
본 발명은 요크 및 마그네트의 위치 불량 검사 공정 없이 요크에 대한 마그네트의 정렬 불량을 판별할 수 있는 스페이서를 포함하는 보이스 코일 모터를 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일실시예로서, 보이스 코일 모터는 개구가 형성된 베이스, 상기 베이스 상에 배치되며 렌즈가 장착되는 보빈 및 상기 보빈의 외측면에 배치되는 도전 코일을 포함하는 가동자, 상기 베이스의 상부에 배치되며 상기 보빈을 감싸는 요크 및 상기 요크에 접하는 마그네트들을 포함하는 고정자, 상기 보빈 및 상기 베이스를 탄력적으로 지지하는 판 스프링 및 상기 판 스프링에 배치되고 상기 마그네트와 접촉되는 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서의 상면에는 상기 각 마그네트들의 단부를 수납하는 단턱이 마련된다.
본 발명의 보이스 코일 모터에 따르면, 판 스프링과 요크 또는 판 스프링과 마그네트가 쇼트되는 것을 방지하는 스페이서의 상면에 마그네트의 종단면과 동일한 형상을 갖는 마그네트 수납홈을 형성하여 마그네트 및 요크의 정렬 불량 및 마그네트의 이탈을 쉽게 확인할 수 있는 효과를 갖는다.
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 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터를 분해 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 보이스 코일 모터를 조립 후 일부를 절단한 부분 절개 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 보이스 코일 모터(900)는 베이스(100), 가동자(200), 스페이서(300), 고정자(400), 하우징(500), 판 스프링(210,260) 및 케이스(700)를 포함한다.
베이스(100)는, 예를 들어, 개구를 갖는 사각 프레임 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 베이스(100)는 원통 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 개구는, 평면상에서 보았을 때, 원형 형상을 가질 수 있다.
베이스(100)는 고정 기둥들을 포함한다. 예를 들어, 고정 기둥들은 베이스(100)의 상면 네 모서리들에 각각 배치될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 기둥은 삼각 기둥, 사각 기둥, 다각 기둥, 원기둥 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
가동자(200)는 베이스(100) 상에 배치되고, 가동자(200)는 보빈(220) 및 도전 코일(250)을 포함한다.
보빈(220)은, 예를 들어, 원통 형상을 갖는다. 원통 형상을 갖는 보빈(220)의 내측면은 베이스(100)의 개구와 대응하는 직경을 갖는다.
본 실시예에서, 보빈(220)은 제1 보빈부(222) 및 제2 보빈부(224)를 포함하고, 제1 보빈부(222) 및 제2 보빈부(224)는 서로 다른 두께로 형성된다. 균일한 직경을 갖는 보빈(220)의 내측면으로부터 측정하였을 때, 제1 보빈부(222)는 제1 두께를 갖고, 균일한 직경을 갖는 보빈(220)의 내측면으로부터 측정하였을 때, 제2 보빈부(224)는 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 갖는다. 제1 및 제2 보빈부(222,224)들이 서로 다른 두께를 갖기 때문에 보빈(220)의 외측면에는 단턱이 형성된다.
본 실시예에서는 비록 서로 다른 두께를 갖는 제1 및 제2 보빈부(222,224)들이 도 1에 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 보빈(220)은 직경이 동일한 원통 형상을 가질 수 있다.
보빈(220)의 내측면에는 렌즈(미도시)가 고정되며, 보빈(220)에 렌즈를 고정하기 위해 보빈(220)의 내측면에는 나선 형상의 홈이 형성된다.
보빈(220) 중 베이스(100)와 마주하는 제1 단부 및 제1 단부와 대향 하는 제 2 단부에는 후술 될 판 스프링(210,260)들과 각각 결합 되기 위한 보스가 형성된다.
도전 코일(250)은 보빈(220)의 외측면에 권선 된다. 도전 코일(220)의 양단부들은 후술 될 판 스프링(210)과 전기적으로 연결된다. 판 스프링(210)에 형성된 단자부(215)을 통해 인가된 구동 신호는 판 스프링(210)을 통해 도전 코일(250)로 제공된다.
고정자(400)는 베이스(100) 상에 배치된다. 고정자(400)는 요크(420) 및 마그네트(450)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 요크(420)는 외측 요크부(422), 내측 요크부(424) 및 연결 요크(426)를 포함한다. 외측 요크부(422)는 사각 프레임 형상을 갖고, 내측 요크부(424)는 도전 코일(250)과 동일한 곡률을 갖는 곡면판 형상을 갖고, 연결 요크(426)는 외측 요크부(422) 및 내측 요크부(424)를 연결한다.
마그네트(450)들은 요크(420)의 외측 요크부(422)의 내측 모서리 부분에 각각 배치 또는 접촉된다.
본 실시예에서, 마그네트(450)의 길이는 외측 요크부(422)의 길이보다 긴 길이를 갖고, 이로 인해 마그네트(450)의 일부는 외측 요크부(422)로부터 돌출된다.
마그네트(450)의 후면은 외측 요크부(422)의 각 모서리에 밀착되고, 마그네트(450)의 후면과 대향 하는 마그네트(450)의 전면은 내측 요크부(424)와 동일한 곡률로 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 마그네트(450)의 상기 전면 및 내측 요크부(424)의 사이에는 빈 공간이 형성되고, 빈 공간으로는 보빈(220)에 고정된 도전 코일(250)이 삽입된다. 또한, 내측 요크부(424)는 제2 보빈부(224) 및 도전 코일(250) 사이로 삽입된다.
외측 요크부(422) 및 내측 요크부(424)는 마그네트(450)로부터 발생 된 자기장의 누설을 방지한다.
도 1을 다시 참조하면, 판 스프링(210,260)은 하부 판 스프링(210) 및 상부 판 스프링(260)을 포함한다.
하부 판 스프링(210)은 내측 판 스프링부, 외측 판 스프링부 및 내측 판 스프링부와 외측 판 스프링부를 연결하는 핑거부를 포함하며, 내측 판 스프링부는 보빈(220)의 하단부의 보스와 결합 되고, 외측 판 스프링부는 후술 될 스페이서(300)에 의하여 고정된다.
하부 판 스프링(210)은 도전 코일(250)과 전기적으로 연결되고, 하부 판 스프링(210)으로는 구동 신호가 인가된다.
상부 판 스프링(260)은 내측 판 스프링부, 외측 판 스프링부 및 내측 판 스프링부와 외측 판 스프링부를 연결하는 핑거부를 포함하며, 내측 판 스프링부는 보빈(220)의 상단부의 보스와 결합 되고, 외측 판 스프링부는 후술 될 하우징(500)에 의하여 고정된다.
렌즈가 수납된 보빈(220)은 하부 판 스프링(210) 및 상부 판 스프링(260)에 의하여 탄력적으로 지지 된다.
도 3은 도 1에 도시된 스페이서의 사시도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 하부 판 스프링(210) 상에는 스페이서(300)가 배치된다. 스페이서(300)는 하부 판 스프링(210) 및 마그네트(450) 또는 요크(420)가 전기적으로 쇼트 되는 것을 방지 및 마그네트(450)와 요크(420)의 부착 불량을 쉽게 식별하는 역할을 한다.
스페이서(300)는 사각 프레임 형상을 갖는다. 스페이서(300)는 베이스(100)와 닯은꼴로 스페이서(300)는 개구를 포함한다.
스페이서(300) 중 마그네트(450)와 대응하는 부분에는 마그네트(450)와 접촉되는 서포트부(310)가 배치된다. 본 실시예에서, 마그네트(450)는 요크(420)에 4 개가 장착되기 때문에 스페이서(300)에도 4 개의 서포트부(310)들이 형성된다.
스페이서(300)의 후면에는 오목한 결합홈이 형성되며, 결합홈은 베이스(100)의 기둥과 결합 된다.
도 4는 도 3에 도시된 스페이서 및 마그네트의 결합 관계를 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 스페이서(300)의 서포트부(310)의 상면에는 지정된 깊이(D)를 갖는 단턱(320)이 형성된다. 본 실시예에서, 단턱(320)의 깊이(D)는 요크(420)의 단부로부터 돌출된 마그네트(450)의 돌출 길이(T)와 동일하다.
스페이서(300)의 서포트부(310)에 형성된 단턱(320)의 평면 형상은 마그네트(450)의 종단면과 동일한 형상 및 동일한 사이즈를 갖는다. 요크(420)는 서포트부(310)의 상면과 접촉된다.
따라서, 마그네트(450)가 요크(420)에 부착되는 도중 또는 마그네트(450)가 요크(420)에 부착된 후 다양한 원인에 의하여 마그네트(450)의 위치가 요크(420)의 지정된 위치로부터 벗어날 경우, 마그네트(450)의 단부는 단턱(320)에 수납되지 않게 되고 이로 인해 마그네트(450)의 이탈 및/또는 정렬 불량을 쉽게 판단할 수 있다.
반대로, 마그네트(450)가 요크(420)의 지정된 위치에 정확하게 부착된 경우, 마그네트(450)의 단부는 단턱(320)에 정확하게 수납되어 마그네트(450)가 요크(420)에 정확하게 정렬된 것을 쉽게 판단할 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 판 스프링과 요크 또는 판 스프링과 마그네트가 쇼트되는 것을 방지하는 스페이서의 상면에 마그네트의 종단면과 동일한 형상을 갖는 마그네트 수납홈을 형성하여 마그네트 및 요크의 정렬 불량 및 마그네트의 이탈을 쉽게 확인할 수 있는 효과를 갖는다.
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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터를 분해 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 보이스 코일 모터를 조립 후 일부를 절단한 부분 절개 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 스페이서의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 스페이서 및 마그네트의 결합 관계를 도시한 단면도이다.

Claims (6)

  1. 개구가 형성된 베이스;
    상기 베이스 상에 배치되며 렌즈가 장착되는 보빈 및 상기 보빈의 외측면에 배치되는 도전 코일을 포함하는 가동자;
    상기 베이스의 상부에 배치되며 상기 보빈을 감싸는 요크 및 상기 요크에 접하는 마그네트들을 포함하는 고정자;
    상기 보빈 및 상기 베이스를 탄력적으로 지지하는 판 스프링; 및
    상기 판 스프링에 배치되고 상기 마그네트와 접촉되는 스페이서를 포함하며,
    상기 스페이서의 상면에는 상기 각 마그네트들의 단부를 수납하는 단턱이 마련된 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서는 사각 프레임 형상을 갖고, 상기 스페이서의 인접한 모서리들의 내측면을 연결하며 상기 마그네트를 서포트하기 위한 서포트부를 포함하고, 상기 단턱은 상기 서포트부 상에 형성된 보이스 코일 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트의 상기 단부는 상기 요크의 단부로부터 상기 단턱의 깊이와 대응하는 높이로 돌출된 보이스 코일 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트를 고정하는 상기 요크의 일부는 상기 보빈 및 상기 도전 코일의 사이로 연장된 보이스 코일 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트의 상기 단부의 평면 형상 및 사이즈는 상기 단턱의 평면 형상 및 사이즈와 동일한 보이스 코일 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서와 마주하는 상기 베이스의 상면에는 상기 상면으로부터 돌출된 결합부가 마련되고, 상기 결합부와 마주하는 상기 스페이서에는 상기 결합부와 결합되는 결합홈이 형성된 보이스 코일 모터.
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