KR20110137187A - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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KR20110137187A
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Abstract

보이스 코일 모터는 렌즈가 고정되는 중공을 갖는 보빈 및 원통 형상으로 상기 보빈의 외주면에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 마그네트를 고정하는 요크를 포함하는 고정자; 상기 보빈이 배치되는 하부 케이스 및 상기 보빈과 대응하는 부분이 개구되며 상기 하부 케이스와 결합 되는 상부 케이스를 포함하는 케이스; 및 상기 보빈의 상단 및 상기 상단과 마주하는 하단을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함하며, 상기 보빈의 외주면에는 상기 보빈의 외주면으로부터 돌출되어 상기 보빈에 장착된 코일 블럭의 상단을 눌러 고정하는 코일 블럭 고정부가 형성된다

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.
종래 휴대폰 등에 적용되는 초소형 디지털 카메라의 경우, 이미지 센서 렌즈 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 개선된 이미지를 얻을 수 있게 되었다.
보이스 코일 모터는 마그네트의 자기장 및 마그네트와 마주하는 코일 블럭으로부터 발생 된 자기장의 작용에 따라 발생된 힘을 이용하여 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 조절한다.
보이스 코일 모터는 내부에 렌즈가 장착되는 원통 형상의 보빈(bobbin 또는 경통)을 포함하며, 보빈의 외주면에는 권취 된 코일로 이루어진 코일 블럭이 배치된다.
종래 기술에 따른 보이스 코일 모터의 코일 블럭은 접착제에 의하여 보빈의 외주면에 결합되거나, 보빈의 외주면에 직접 코일을 권취하여 형성될 수 있다.
그러나, 종래 기술에 따른 보이스 코일 모터는 코일 블럭을 접착제에 의하여 보빈의 외주면에 결합할 때 코일 블럭의 위치가 불균일하거나 접착제에 의하여 보빈의 외주면에 코일 블럭을 부착한 후 다양한 원인에 의하여 코일 블럭의 위치가 변경되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 렌즈가 수납된 보빈의 외주면에 배치되는 코일 블럭이 보빈의 외주면의 지정된 위치로부터 이동되거나 코일 블럭이 보빈의 외주면으로부터 이탈되는 것을 방지한 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 렌즈가 고정되는 중공을 갖는 보빈 및 원통 형상으로 상기 보빈의 외주면에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 마그네트를 고정하는 요크를 포함하는 고정자; 상기 보빈이 배치되는 하부 케이스 및 상기 보빈과 대응하는 부분이 개구되며 상기 하부 케이스와 결합 되는 상부 케이스를 포함하는 케이스; 및 상기 보빈의 상단 및 상기 상단과 마주하는 하단을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함하며, 상기 보빈의 외주면에는 상기 보빈의 외주면으로부터 돌출되어 상기 보빈에 장착된 코일 블럭의 상단을 눌러 고정하는 코일 블럭 고정부가 형성된다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 렌즈가 수납되는 보빈의 외주면에 고정되는 코일 블럭의 상단을 보빈의 외주면으로부터 돌출된 코일 블럭 고정부를 이용하여 고정함으로써 코일 블럭의 위치가 보빈의 외주면으로부터 변경되거나 코일 블럭이 보빈으로부터 이탈되는 것을 방지하여 보이스 코일 모터의 성능을 향상시키는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터를 분해 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 보빈의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 보빈 및 보빈에 조립된 코일 블럭을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 'A' 부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보이스 코일 모터의 보빈을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 보이스 코일 모터의 보빈 중 코일 블럭 고정부 부분의 종단면도이다
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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터를 분해 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 보빈의 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 보빈 및 보빈에 조립된 코일 블럭을 도시한 사시도이다. 도 4는 도 1의 'A' 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 보이스 코일 모터(800)는 가동자(100), 고정자(200), 케이스(300) 및 탄성 부재(400)를 포함한다. 이에 더하여, 보이스 코일 모터(800)는 베이스 플레이트(600)를 더 포함할 수 있다.
가동자(100)는 보빈(150) 및 코일 블럭(190)을 포함한다.
보빈(150)은, 예를 들어, 렌즈를 수납하기 위한 중공을 갖는 원통 형상으로 형성된다.
렌즈를 수납하기 위해 보빈(150)의 내주면에는 암나사부(112)가 형성되고, 암나사부(112)에는 렌즈 고정 부재(미도시)가 체결되고, 렌즈 고정 부재에는 렌즈가 결합 된다. 이와 다르게, 렌즈를 직접 보빈(150)의 암나사부(112)에 결합하여도 무방하다.
보빈(150)의 외주면 하단에는 후술 될 코일 블럭을 지지하기 위한 단턱(115)이 형성된다.
보빈(150)의 외측면에는 보빈(150)의 상단으로부터 보빈(150)의 상기 상단과 대향하는 하단을 향하는 방향으로 수납홈(152)들이 형성된다. 수납홈(152)들은, 예를 들어, 보빈(150)의 외측면에 4 개가 지정된 간격으로 형성된다.
보빈(150)에 형성된 수납홈(152)에는 후술 될 요크(210)의 일부가 삽입된다.
보빈(150) 중 수납홈(152)들 사이에 대응하는 보빈(150)의 외주면에는 코일 블럭 고정부(153)가 형성된다. 코일 블럭 고정부(153)는 후술 될 코일 블럭(190)의 상단을 눌러 코일 블럭(190)이 보빈(150)으로부터 움직이거나 코일 블럭(190)이 보빈(150)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.
코일 블럭 고정부(153)은 보빈(150)의 외주면으로부터 돌출된 돌기 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 코일 블럭 고정부(153)은, 예를 들어, 직삼각 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 코일 블럭 고정부(153)은 보빈(150)의 외주면에 대하여 실질적으로 수직한 방향으로 형성된 제1 면(153a) 및 제1 면(153a)과 연결되고 보빈(150)의 외주면에 대하여 경사지게 형성된 제2 면(153b)를 포함한다.
제1 면(153a)는 코일 블럭(190)의 상단과 접촉되어 코일 블럭(190)의 이탈을 방지하고, 제2 면(153b)는 코일 블럭(190)이 쉽게 보빈(150)의 외주면으로 삽입되도록 한다.
본 발명의 일실시예에서, 보빈(150) 및 코일 블럭 고정부(153)는 사출 공정에 의하여 일체로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 코일 블럭 고정부(153)는 보빈(150)의 외주면에 조립되거나 접착제 등에 의하여 부착될 수 있다.
코일 블럭 고정부(153)는 인접한 한 쌍의 수납홈(152)들 사이에 형성된 보빈(150)의 외주면에 각각 형성될 수 있다.
한편, 보빈(150)의 상단에는 적어도 하나의 보스(128)가 형성되며, 보스(128)는 후술 될 탄성 부재와 결합 된다.
코일 블럭(190)은 보빈(150)에 형성된 단턱(115) 상에 배치되며, 코일 블럭(190)은, 예를 들어, 코일이 권취 된 원통 형상을 갖는다. 원통 형상을 갖는 코일 블럭(190)의 하단은 보빈(150)의 단턱(115)에 배치되며, 코일 블럭(190)의 상기 하단과 마주하는 상단은 보빈(150)의 외주면에 형성된 코일 블럭 고정부(153)의 제1 면(153a)과 접촉 또는 가압 된다.
코일 블럭(190)은 접착제에 의하여 보빈(150)의 단턱(115) 및/또는 보빈(150)의 외주면에 고정될 수 있다.
고정자(200)는 요크(210) 및 마그네트(250)를 포함한다.
요크(210)는 상판(212), 측면판(214) 및 요크부(216)를 포함한다.
요크(210)의 상판(212)은, 평면상에서 보았을 때, 사각 플레이트 형상으로 형성될 수 있고, 상판(212)의 중심에는 보빈(150)의 상단을 노출하는 원형 개구가 형성된다.
측면판(214)은 상판(212)의 4 개의 에지들로부터 보빈(150)의 외주면과 평행한 방향으로 연장되며, 측면판(214)은 상판(212)의 4 개의 에지들과 일체로 형성된다.
요크부(216)는 상판(212)의 원형 개구에 의하여 형성된 상판(212)의 내측면으로부터 보빈(150)의 하단을 향하는 방향으로 돌출된다. 요크부(216)는 보빈(150)의 각 수납홈(152) 및 코일 블럭(190)에 의하여 형성된 공간 내에 삽입되는 위치에 배치되며 요크부(216)는 수납홈(152)에 삽입되는 사이즈로 형성된다.
마그네트(250)들은 요크(210)의 상판(212) 및 측면판(214)에 의하여 형성된 내부 공간에 배치된다. 각 마그네트(250)들은 코일 블럭(190)과 마주하게 배치된다.
각 마그네트(250)들로부터 발생 된 자기장 및 코일 블럭(190)으로부터 발생 된 자기장에 의하여 발생된 힘에 의하여 보빈(150)은 상부로 이동될 수 있다. 이때, 코일 블럭(190)에 가해지는 전류량을 정밀하게 조절함으로써 보빈(150)의 이동 거리를 정밀하게 조절할 수 있다.
탄성 부재(400)는 마그네트(250) 및 코일 블럭(190)에 의하여 상부로 이송되는 보빈(150)의 하단 및 상단을 탄력적으로 지지한다.
본 발명의 일실시예에서, 탄성 부재(400)는 제1 탄성 부재(410) 및 제2 탄성 부재(420)를 포함한다. 제1 및 제2 탄성 부재(410,420)들은, 예를 들어, 얇은 두께를 갖는 판 스프링 일 수 있다.
케이스(300)는 상부 케이스(310) 및 하부 케이스(320)를 포함한다.
상부 케이스(310)는 상판의 4 개의 모서리로부터 돌출된, 결합 기둥(312)을 포함한다. 상부 케이스(310)는 요크(210)의 상부에 배치되며, 탄성 부재(400)의 제1 탄성 부재(410)는 상부 케이스(310) 및 요크(210) 사이에 개재된다.
상부 케이스(310)의 상판은, 평면상에서 보았을 때, 사각 플레이트 형상을 갖고, 상부 케이스(310)의 상판의 중앙부에는 보빈(150)을 노출하는 원형 개구(314)가 형성된다.
결합 기둥(312)은 상판의 4 개의 모서리들로부터 보빈(150)과 평행하게 돌출되며, 결합 기둥(312)은 후술 될 하부 케이스(320)와 결합 된다.
하부 케이스(320)는 상부 케이스(310)의 각 결합 기둥(312)과 결합 되는 기둥(324)들을 포함한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보이스 코일 모터의 보빈을 도시한 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 보이스 코일 모터의 보빈 중 코일 블럭 고정부 부분의 종단면도이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 보이스 코일 모터는 보빈을 제외하면 앞서 도 1 내지 도 5를 통해 도시 및 설명된 보이스 코일 모터와 실질적으로 동일한 구성을 포함한다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 보이스 코일 모터(800)는 가동자(100), 고정자(200), 케이스(300) 및 탄성 부재(400)를 포함한다. 이에 더하여, 보이스 코일 모터(800)는 베이스 플레이트(600)를 더 포함할 수 있다.
가동자(100)의 보빈(150)은 탄성편(154) 및 코일 블럭 고정부(155)를 포함한다.
보빈(150)에 형성된 4 개의 수납홈(152)들 사이에 형성된 보빈(150)의 외측면에는 외측면으로부터 리세스 형상으로 오목하게 형성된 홈(152a)이 형성되고, 홈(152a)에 의하여 형성된 바닥면에는 보빈(150)의 외측면과 평행하게 돌출된 탄성편(154)이 형성된다. 탄성편(154)의 상단 외측면에는 코일 블럭 고정부(155)가 형성된다. 탄성편(154)의 후면 및 홈(152a)에 의하여 형성된 측면 사이에는 갭(G)이 형성된다.
코일 블럭 고정부(155)는 코일 블럭(190)의 상단이 보빈(150)으로부터 이탈되는 것을 방지하고, 탄성편(154)은 보빈(150)에 코일 블럭(190)이 삽입되어 고정될 때, 탄력적으로 움직여 코일 블럭(190)이 쉽게 보빈(150)의 단턱(115) 및 코일 블럭 고정부(155)에 결합 될 수 있도록 한다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 렌즈가 수납되는 보빈의 외주면에 고정되는 코일 블럭의 상단을 보빈의 외주면으로부터 돌출된 코일 블럭 고정부를 이용하여 고정함으로써 코일 블럭의 위치가 보빈의 외주면으로부터 변경되거나 코일 블럭이 보빈으로부터 이탈되는 것을 방지하여 보이스 코일 모터의 성능을 향상시키는 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.
800...보이스 코일 모터 100...가동자
200...고정자 300...케이스
400...탄성 부재 600...베이스 플레이트

Claims (7)

  1. 렌즈가 고정되는 중공을 갖는 보빈 및 원통 형상으로 상기 보빈의 외주면에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자;
    상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 마그네트를 고정하는 요크를 포함하는 고정자;
    상기 보빈이 배치되는 하부 케이스 및 상기 보빈과 대응하는 부분이 개구되며 상기 하부 케이스와 결합 되는 상부 케이스를 포함하는 케이스; 및
    상기 보빈의 상단 및 상기 상단과 마주하는 하단을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함하며,
    상기 보빈의 외주면에는 상기 보빈의 외주면으로부터 돌출되어 상기 보빈에 장착된 코일 블럭의 상단을 눌러 고정하는 코일 블럭 고정부가 형성된 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코일 블럭 고정부는 상기 코일 블럭의 상단을 누르기 위해 상기 보빈의 상기 외주면에 대하여 수직한 제1 면 및 상기 제1 면과 만나며 상기 보빈의 상기 외주면에 대하여 경사지게 배치된 제2 면을 포함하는 보이스 코일 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코일 블럭 고정부는 상기 보빈과 일체로 형성된 보이스 코일 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코일 블럭 고정부는 상기 보빈의 상기 외주면에 조립되는 보이스 코일 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보빈은 상기 보빈의 상기 외측면 및 상기 코일 블럭의 내측면 사이에 형성되어 상기 요크의 일부를 수납하기 위한 공간을 형성하는 복수개의 수납홈들을 포함하며, 상기 코일 블럭 고정부는 인접한 한 쌍의 수납홈들 사이에 형성된 보이스 코일 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보빈은 상기 외측면으로부터 오목하게 형성된 홈을 포함하며, 상기 홈에 의하여 형성된 바닥면에는 상기 보빈의 상기 외측면과 평행하게 형성된 막대 형상의 탄성편을 포함하고, 상기 코일 블럭 고정부는 상기 코일 블럭과 결합하기 위해 상기 탄성편의 외측에 배치된 보이스 코일 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탄성편은 상기 탄성편으로부터 수직하게 배치되어 상기 코일 블럭의 상면과 접촉되는 제1 면 및 상기 제1 면과 만나며 상기 탄성편에 대하여 경사지게 형성된 제2 면을 포함하는 보이스 코일 모터.
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