KR20110139017A - 보이스 코일 모터 - Google Patents
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Abstract
보이스 코일 모터는 렌즈가 고정되는 중공을 갖는 원통 형상을 갖고 단부에 보스가 형성된 보빈 및 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 하부 케이스 상에 배치되는 외측 판 스프링, 상기 보빈의 상기 보스에 결합되는 내측 판 스프링 및 상기 외측 및 내측 판 스프링들을 연결하는 연결 스프링을 포함하는 판 스프링을 포함하며, 상기 내측 판 스프링과 마주하는 상기 보빈의 상기 단부 상에는 접착제 수용홈이 형성되고, 상기 접착제 수용홈 내에는 접착제가 배치된다.
Description
본 발명은 보이스 코일 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 다양한 광학 장치, 예를 들면, 초소형 디지털 카메라가 내장된 휴대폰 및 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 렌즈가 내부에 장착되고 외부에 코일이 권선 된 보빈, 코일과 마주하게 배치되는 마그네트 및 보빈의 상단 및 하단을 탄력적으로 지지하는 판 스프링을 포함한다.
일반적으로 판 스프링은 보빈의 단부에 배치된 보스에 결합 되고, 보빈 및 판 스프링의 결합 강도를 보강하기 위하여 보빈의 보스에 판 스프링이 결합된 후 보빈 및 보스는 접착제에 의하여 접착된다.
종래 기술에서는 보빈의 단부에 판 스프링이 결합 된 후 보빈 및 판 스프링에 접착제가 도포 되기 때문에 보빈의 단부에 도포되는 접착제의 도포 면적이 매우 작아 보빈 및 판 스프링의 부착 강도가 매우 작고 이로 인해 외부로부터 인가된 충격 또는 진동에 의하여 판 스프링이 보빈으로부터 이탈되는 치명적인 문제점이 발생 된다.
또한, 보빈으로부터 판 스프링이 이탈됨으로써 판 스프링에 전기적으로 연결된 상기 코일이 단선 되는 문제점도 함께 갖는다.
본 발명은 보빈의 단부에 배치 된 판 스프링이 외부로부터 인가된 충격 또는 진동에 의하여 보빈의 단부로부터 이탈되는 것을 방지하여 내구성 및 렌즈 위치 조절 성능을 보다 향상시킨 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 원통 형상을 갖고 단부에 보스가 형성된 보빈 및 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 하부 케이스 상에 배치되는 외측 판 스프링, 상기 보빈의 상기 보스에 결합되는 내측 판 스프링 및 상기 외측 및 내측 판 스프링들을 연결하는 연결 스프링을 포함하는 판 스프링을 포함하며, 상기 내측 판 스프링과 마주하는 상기 보빈의 상기 단부 상에는 접착제 수용홈이 형성되고, 상기 접착제 수용홈 내에는 접착제가 배치된다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 보빈의 단부에 모세관 현상을 유발시키는 홈을 형성하고 보빈의 상기 단부에 판 스프링을 배치한 후 모세관 현상을 이용하여 홈에 접착제를 제공하여 보빈 및 판 스프링 사이의 접착 면적을 향상시켜 보빈으로부터 판 스프링이 이탈을 방지 및 판 스프링이 보빈으로부터 이탈 됨으로서 판 스프링에 연결된 코일이 단선 되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터를 분해 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 보빈 및 제1 판 스프링의 배면도다.
도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.
도 4는 도 3의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 보빈 및 제1 판 스프링의 배면도다.
도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.
도 4는 도 3의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
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 보빈 및 제1 판 스프링의 배면도다. 도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다. 도 4는 도 3의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 4들을 참조하면, 보이스 코일 모터(800)는 가동자(100), 판 스프링(200), 고정자(300), 케이스(400)를 포함한다. 이에 더하여, 보이스 코일 모터(800)는 베이스 플레이트(600) 및 스페이서(700)를 더 포함할 수 있다.
가동자(100)는 보빈(150) 및 코일 블럭(190)을 포함한다.
보빈(150)은, 예를 들어, 내부에 렌즈를 수납하기 위한 중공을 갖는 원통 형상으로 형성된다. 원통 형상을 갖는 보빈(150)은 상면(120) 및 상면(120)과 대향 하는 하면(130)을 포함한다.
렌즈를 수납하기 위해 보빈(150)의 내주면에는 암나사부(112)가 형성되고, 암나사부(112)에는 렌즈 고정 부재(미도시)가 체결된다. 렌즈 고정 부재에는 렌즈가 결합 된다. 이와 다르게, 렌즈를 직접 보빈(150)의 암나사부(112)에 결합하여도 무방하다.
보빈(150)의 외주면 하부에는 후술 될 코일 블럭(190)을 지지하기 위한 단턱(115)이 형성된다.
도 2를 참조하면, 보빈(150)의 하면(130)에는 후술 될 판 스프링(200)의 제1 판 스프링(210)들을 고정하기 위한 보스(122)들이 형성된다. 보빈(150)의 하면(130) 중 보스(122)와 인접하게 배치된 부분에는 가이드 보스(124)가 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 보빈(150)의 하면(130) 상에는 모세관 현상을 발생시키기에 적합한 접착제 수용홈(156)이 형성된다. 구조 측면에서 보았을 때, 접착제 수용홈(156)은 제1 수용홈부(156a), 제2 수용홈부(156b) 및 제3 수용홈부(156c)를 포함한다.
제1 내지 제3 수용홈부(156a,156b,156c)들의 깊이는 후술 될 제1 판 스프링(210)이 제1 내지 제3 수용홈부(156a,156b,156c)들을 덮은 후, 모세관 현상에 의하여 유동성 접착제가 제1 내지 제3 수용홈부(156a,156b,156c)들 및 제1 판 스프링(210) 사이의 공간으로 유입되기에 적합한 깊이로 형성된다.
제1 수용홈부(156a)는, 평면상에서 보았을 때, 그루브(groove) 형상으로 형성될 수 있다. 제1 수용홈부(156a)는, 평면상에서 보았을 때, 직선 그루브 또는 곡선 그루브 형상으로 형성될 수 있다.
제2 수용홈부(156b)는 제1 수용홈부(156a)의 일부로부터 보빈(150)의 하면(130)에 형성된 보스(122) 및 가이드 보스(124)의 주변으로 연장될 수 있다. 제2 수용홈부(156b)는, 평면상에서 보았을 때, 보스(122) 및 가이드 보스(124)의 주변을 따라 원형으로 형성된다.
제3 수용홈부(156c)는 제1 수용홈부(156a)의 일부로부터 후술 될 제1 판 스프링(210)의 외부로 연장된다.
제1 및 제2 수용홈부(156a,156b)들은 제1 판 스프링(210)에 의하여 덮이는 부분에 형성되고, 제3 수용홈부(156c)의 일부는 제1 판 스프링(210)에 의하여 덮이고 제3 수용홈부(156c)의 일부는 제1 판 스프링(210)에 의하여 덮이지 않고 노출된다. 제3 수용홈부(156c) 중 제1 판 스프링(210)에 의하여 덮이지 않는 부분으로는 유동성 접착제가 제공된다.
유동성 접착제는, 예를 들어, 자외선에 의하여 경화되는 자외선 경화성 접착제 및 열에 의하여 경화되는 열 경화성 접착제 중 어느 하나일 수 있다. 이외에도 유동성 접착제는 휘발성 용제를 포함하는 유동성 합성수지 접착제를 포함하여도 무방하다.
가동자(100)인 코일 블럭(190)은 보빈(150)에 형성된 단턱(115) 상에 배치되며, 코일 블럭(190)은, 예를 들어, 코일이 권취 된 원통 형상을 갖는다.
코일 블럭(190)은 접착제에 의하여 보빈(150)의 단턱(115) 및/또는 보빈(150)의 외주면에 고정될 수 있다.
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 판 스프링(200)은 제1 판 스프링(210) 및 제2 판 스프링(220)을 포함한다.
제1 판 스프링(210)은 보빈(150)의 하면(130)과 탄력적으로 결합 된다.
제1 판 스프링(210)은, 예를 들어, 2 개로 이루어지며, 제1 판 스프링(210)은 상호 대칭 형태로 보빈(150)의 하면(130)에 각각 결합 된다.
2 개로 이루어진 제1 판 스프링(210)들은 코일 블럭(190)의 코일과 전기적으로 연결된다. 외부에서 인가된 전류와 같은 구동 신호는 2 개의 제1 판 스프링(210)들을 통해 코일 블럭(190)으로 제공된다.
각 제1 판 스프링(210)은 외측 판 스프링(211), 내측 판 스프링(213) 및 외측 판 스프링(211)과 내측 판 스프링(213)을 탄력적으로 연결하는 연결 스프링(215)을 포함한다.
각 제1 판 스프링(210)의 내측 판 스프링(213)은 보빈(150)의 보스(122)에 삽입되는 관통홀을 포함하며, 제1 판 스프링(210)의 내측 판 스프링(213) 중 보빈(150)의 가이드 보스(124)에 접촉하는 부분은 가이드 보스(124)의 곡면과 유사한 곡률을 갖는 곡면부로 형성된다.
내측 판 스프링(213)이 보빈(150)의 보스(122)에 결합 및 내측 판 스프링(213)이 가이드 보스(124)에 밀착됨으로써 내측 판 스프링(213)은 보빈(150)의 하면(130)에 고정된다.
보빈(150)의 보스(122)에 내측 판 스프링(213)의 관통홀이 결합 된 후, 보스(122)에는 열이 가해져 보스(122)는 내측 판 스프링(213)에 융착 된다.
도 4를 다시 참조하면, 내측 판 스프링(213)이 보빈(150)의 하면(130)에 고정됨으로써 보빈(150)의 하면(130)에 형성된 접착제 수용홈(156) 및 내측 판 스프링(213) 사이에는 좁은 공간이 형성된다.
접착제 수용홈(156) 중 제3 수용홈부(156c)를 통해 유동성 접착제가 제공 됨으로서 제1 내지 제3 수용홈부(156a,156b,156c)들에는 각각 접착제(158)가 채워지고, 이로 인해 내측 판 스프링(213) 및 보빈(150)의 하면(130)의 접착제(158)의 접착 면적이 크게 증가 되어 외부 충격 및 진동에 의하여 내측 판 스프링(213) 및 보빈(150)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
제2 판 스프링(220)은 보빈(150)의 상면(120)에 결합 된다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 보빈(150)의 하면(130)에 접착제 수용홈(156)을 형성하는 기술이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게, 제2 판 스프링(420)과 마주하는 보빈(150)의 상면(120)에 접착제 수용홈을 형성하여도 무방하다.
도 1을 다시 참조하면, 고정자(300)는 요크(310) 및 마그네트(350)를 포함한다.
요크(310)는 상판(312), 측면판(314) 및 요크부(316)를 포함한다.
요크(310)의 상판(312)은, 평면상에서 보았을 때, 사각 플레이트 형상으로 형성될 수 있고, 상판(312)의 중심에는 보빈(150)의 상단을 노출하는 원형 개구가 형성된다.
측면판(314)은 상판(312)의 4 개의 에지들로부터 보빈(150)의 외주면과 평행한 방향으로 연장되며, 측면판(314)은 상판(312)의 4 개의 에지들과 일체로 형성된다.
요크부(316)는 상판(312)의 원형 개구에 의하여 형성된 상판(312)의 내측면으로부터 보빈(150)의 하단을 향하는 방향으로 돌출된다. 요크부(316)는 보빈(150) 및 코일 블럭(190)에 의하여 형성된 공간 내에 삽입되는 위치에 배치된다.
마그네트(350)들은 요크(310)의 상판(312) 및 측면판(314)에 의하여 형성된 내부 공간에 배치된다. 각 마그네트(350)들은 코일 블럭(190)과 마주하게 배치된다.
각 마그네트(350)들로부터 발생 된 자기장 및 코일 블럭(190)으로부터 발생 된 자기장에 의하여 발생 된 힘에 의하여 보빈(150)은 상부로 이동될 수 있고, 보빈(150)은 제1 및 제2 판 스프링(410,420)에 의하여 탄력적으로 지지 된다. 이때, 코일 블럭(190)에 가해지는 전류량을 정밀하게 조절함으로써 보빈(150)의 이동 거리를 정밀하게 조절할 수 있다.
케이스(400)는 상부 케이스(410) 및 하부 케이스(420)를 포함한다.
상부 케이스(410)는 상판(411), 결합 기둥(412)을 포함한다. 상부 케이스(410)는 요크(410)의 상부에 배치되며 판 스프링(400)의 제2 판 스프링(220)은 상부 케이스(410) 및 요크(310) 사이에 개재된다.
상부 케이스(400)의 상판(411)은, 평면상에서 보았을 때, 사각 플레이트 형상을 갖고, 상부 케이스(410)의 상판(411)의 중앙부에는 보빈(150)을 노출하는 원형 개구(414)가 형성된다.
결합 기둥(412)은 상판(411)의 4 개의 모서리들로부터 보빈(150)과 평행하게 돌출되며, 결합 기둥(412)은 후술 될 하부 케이스(420)와 결합 된다.
하부 케이스(420)는 상부 케이스(410)의 각 결합 기둥(412)과 결합 되는 기둥(424)들을 포함한다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 보빈(150)의 하면(130)에 모세관 현상을 일으키는 접착제 수용홈을 형성하여 보빈(150) 및 판 스프링의 부착 면적을 증가시켜 보빈(150) 및 판 스프링의 부착력을 향상시키지만, 이와 다르게, 보빈(150)의 하단에 접착제 수용홈을 형성하지 않고 보빈(150)과 마주하는 판 스프링에 접착제 수용홈을 형성한 후 모세관 현상에 의하여 판 스프링 및 보빈 사이에 접착제를 제공하여도 무방하다.
본 발명의 일실시예에서는 접착제 수용홈이 보스 및 가이드 보스의 주변에 형성된 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 접착제 수용홈은 보빈(150)의 하면(130)을 따라 환형 그루브 형상으로 형성되고, 접착제 수용홈이 보빈(150)의 하면(130)을 따라 환형 그루브 형상으로 형성될 경우, 제1 판 스프링의 내측 판 스프링이 보빈(150)으로부터 들뜨거나 이격 되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 모세관 현상을 이용하여 보빈 및 보빈의 단부에 배치된 판 스프링 사이에 접착제를 배치하여 보빈 및 판 스프링 사이의 접착 면적을 향상시켜 보빈으로부터 판 스프링이 이탈을 방지 및 판 스프링이 보빈으로부터 이탈 됨으로서 판 스프링에 연결된 코일이 단선 되는 것을 방지할 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.
800...보이스 코일 모터 100...가동자
200...판 스프링 300...고정자
400...케이스 600...베이스 플레이트
700...스페이서
200...판 스프링 300...고정자
400...케이스 600...베이스 플레이트
700...스페이서
Claims (6)
- 렌즈가 고정되는 중공을 갖는 원통 형상을 갖고 단부에 보스가 형성된 보빈 및 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 하부 케이스 상에 배치되는 외측 판 스프링, 상기 보빈의 상기 보스에 결합되는 내측 판 스프링 및 상기 외측 및 내측 판 스프링들을 연결하는 연결 스프링을 포함하는 판 스프링을 포함하며,
상기 내측 판 스프링과 마주하는 상기 보빈의 상기 단부 상에는 접착제 수용홈이 형성되고, 상기 접착제 수용홈 내에는 접착제가 배치된 보이스 코일 모터. - 제1항에 있어서,
상기 접착제 수용홈은, 평면상에서 보았을 때, 그루브(groove) 형상으로 형성된 제1 수용홈부, 상기 제1 수용홈부로부터 상기 보스의 주변으로 연장된 제2 수용홈부 및 상기 제1 수용홈부로부터 상기 내측 판 스프링의 외측으로 연장된 제3 수용홈부를 포함하는 보이스 코일 모터. - 제2항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 수용홈부들의 깊이는 상기 보빈의 상기 단부로부터 측정하였을 때 동일한 깊이로 형성된 보이스 코일 모터. - 제2항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 수용홈부들의 깊이는 상기 보빈의 상기 단부로부터 측정하였을 때 서로 다른 깊이로 형성된 보이스 코일 모터. - 제1항에 있어서,
상기 보스의 일부는 상기 내측 판 스프링의 상면에 융착 된 보이스 코일 모터. - 제1항에 있어서,
상기 접착제는 자외선 경화성 접착제 및 열 경화성 접착제 중 어느 하나를 포함하는 보이스 코일 모터.
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