KR20120008967A - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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Abstract

보이스 코일 모터는 렌즈가 장착되는 통 형상의 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭과 마주하며 복수개가 단속적으로 배치된 마그네트들 및 상기 마그네트들을 고정하는 요크를 포함하는 고정자; 상기 보빈의 하면에 배치된 제1 탄성 부재 및 상기 하면과 대향하는 상면에 배치된 제2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부재; 및 상기 가동자 및 상기 고정자를 덮고 상기 렌즈를 노출하는 렌즈 노출용 개구가 형성된 상판을 포함하는 커버 캔을 포함하며, 상기 커버 캔의 상기 상판에는 인접한 상기 마그네트들 사이에 형성된 상기 요크의 공간에 댐퍼를 형성하기 위해 상기 요크 및 상기 코일 블럭 사이의 갭을 노출하는 댐퍼 주입부가 형성된다.

Description

보이스 코일 모터{VOICE COIL MOTOR}
본 발명은 보이스 코일 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대폰 등에는 이미지 센서 및 렌즈를 포함하는 디지털 카메라가 장착되고 있다.
종래 휴대폰에 적용된 디지털 카메라는 렌즈 및 이미지 센서 사이의 간격을 조절하기 어려워 이미지 센서로부터 고품질 이미지를 구현하기 어려웠지만, 최근 들어 이미지 센서 및 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 있는 보이스 코일 모터와 같은 렌즈 구동 장치가 개발되어 이미지 센서로부터 고품질 이미지를 구현할 수 있게 되었다.
보이스 코일 모터는 렌즈가 내부에 장착되며 외부에 자기장을 발생하는 코일이 권선된 보빈, 보빈을 탄력적으로 고정하는 스프링 및 코일과 마주하며 자기장을 발생시키는 마그네트를 포함한다.
보이스 코일 모터의 마그네트로부터 발생 된 자기장 및 코일로부터 발생 된 자기장에 의하여 발생 된 힘에 의하여 렌즈가 장착된 보빈이 업-다운 되면서 이미지 센서 및 렌즈 사이의 간격은 조절된다.
그러나, 업-다운 되는 보빈이 이미지 센서에 대하여 상부로 이송된 후 하부로 이송되는 도중 보빈과 마주하는 베이스에 충돌함으로써 보이스 코일 모터로부터 소음이 발생 또는 휴대폰의 진동 모터 등으로부터 발생된 진동에 의하여 보빈 및 보빈 주위에 배치된 마그네트가 접촉되어 보이스 코일 모터로부터 소음이 발생 되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 이미지 센서 및 렌즈 사이의 거리를 조절하는 보빈 및 베이스의 충돌을 방지하고 보빈 및 탄성 부재의 부착 면적을 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 장착되는 통 형상의 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭과 마주하며 복수개가 단속적으로 배치된 마그네트들 및 상기 마그네트들을 고정하는 요크를 포함하는 고정자; 상기 보빈의 하면에 배치된 제1 탄성 부재 및 상기 하면과 대향하는 상면에 배치된 제2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부재; 및 상기 가동자 및 상기 고정자를 덮고 상기 렌즈를 노출하는 렌즈 노출용 개구가 형성된 상판을 포함하는 커버 캔을 포함하며, 상기 커버 캔의 상기 상판에는 인접한 상기 마그네트들 사이에 형성된 상기 요크의 공간에 댐퍼를 형성하기 위해 상기 요크 및 상기 코일 블럭 사이의 갭을 노출하는 댐퍼 주입부가 형성된다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 보이스 코일 모터의 커버 캔에 코일 블럭 및 요크 사이에 형성된 갭을 노출하는 개구 및 보빈의 상단에 접착제에 의하여 결합되는 탄성 부재를 노출하는 개구를 형성하여 커버 캔을 조립한 후 상기 갭에 댐퍼를 형성 및 상기 커버 캔을 조립한 후 상기 탄성 부재 및 보빈을 접착제에 의하여 결합함으로써 보빈 및 베이스가 충돌하여 발생 되는 탄성 부재의 손상을 방지하고 세척 공정을 원활하게 수행할 수 있으며, 탄성 부재 및 보빈의 결합력을 보다 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 II-II' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 커버 캔을 제거한 탄성 부재 및 보빈을 도시한 평면도이다.
도 5는 도 4의 III-III' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보이스 코일 모터의 커버 캔을 도시한 평면도이다.
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 도시한 평면도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3은 도 1의 II-II' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 도 1의 커버 캔을 제거한 탄성 부재 및 보빈을 도시한 평면도이다. 도 5는 도 4의 III-III' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 보이스 코일 모터(700)는 가동자(100), 고정자(200), 탄성 부재(300) 및 커버 캔(400)을 포함한다. 이에 더하여, 보이스 코일 모터(700)는 베이스(500) 및 케이스(600)를 더 포함할 수 있다.
가동자(100)는 보빈(150) 및 코일 블럭(190)을 포함한다.
보빈(150)은 양단이 개구된 원통 형상으로 형성되며, 보빈(150)의 내측면에는 렌즈(160)가 장착된다. 렌즈(160)는 렌즈 고정 부재(165)에 의하여 보빈(150)의 내측면에 고정되며, 렌즈 고정 부재(165)의 외측면에는 수나사부가 형성되고, 보빈(150)의 내측면에는 렌즈 고정 부재(165)와 결합되는 암나사부가 형성된다.
보빈(150)의 하측 단부에는 후술 될 탄성 부재와 결합 되기 위한 적어도 하나의 보스가 형성된다.
보빈(150)의 외주면은 평탄면 및 곡면이 번갈아 형성되는 형상으로 형성되며, 보빈(150)은, 예를 들어, 4 개의 평탄면들 및 4 개의 곡면들을 포함한다.
코일 블럭(190)은 보빈(150)의 외주면에 권선 된다. 이와 다르게, 코일 블럭(190)은 원통 형상으로 권선 되어 보빈(150)의 외주면에 접착제 등에 의하여 부착될 수 있다.
보빈(150)의 곡면에는 후술 될 요크의 요크부가 삽입되는 홈(150a)이 형성된다.
고정자(200)는 마그네트(250) 및 요크(210)를 포함한다.
마그네트(250)는, 예를 들어, 4 개로 이루어지며, 각 마그네트(250)들은 삼각 플레이트 형상으로 형성된다. 삼각 플레이트 형상으로 형성된 각 마그네트(250)는 보빈(150)의 곡면과 대응하는 위치에 배치된다. 보빈(150)의 곡면과 마주하는 마그네트(250)의 일측면은 보빈(150)의 곡면과 동일한 곡률을 갖는 오목한 곡면(252)을 갖는다.
요크(210)는 요크 상판(212), 요크 측면판(214) 및 요크부(216)를 포함한다.
요크 상판(212)은, 평면상에서 보았을 때, 중앙에 개구가 형성된 사각 플레이트 형상으로 형성된다. 요크 상판(212)의 개구에 의하여 보빈(150)에 장착된 렌즈(160)를 노출된다.
요크 측면판(214)은 요크 상판(212)의 외측 에지로부터 보빈(150)의 하단을 향해 연장된다. 요크 측면판(214)은 요크 상판(212)과 일체로 형성된다.
요크부(216)는 요크 상판(212)의 개구에 의하여 형성된 내측 에지로부터 보빈(150)의 하단을 향해 연장된다. 요크부(216)는, 예를 들어, 보빈(150)의 곡면에 형성된 홈(150a)과 대응하는 위치에 형성되며, 요크부(216)는 보빈(150) 및 코일 블럭(190)의 사이에 개재된다. 요크부(216)는, 예를 들어, 요크 상판(212)의 개구에 의하여 형성된 내측 에지로부터 단속적으로 4 개가 형성된다.
도 3을 참조하면, 보빈(150)의 평탄면과 대응하는 요크(210)에는 마그네트(250)들이 배치되지 않음으로서 빈 공간(210a)이 형성되고, 빈 공간(210a)과 대응하는 요크 상판(212) 및 코일 블럭(190) 사이에는 갭(G)이 형성된다.
탄성 부재(300)는 제1 탄성 부재(310) 및 제2 탄성 부재(320)를 포함한다.
제1 탄성 부재(310)는 보빈(150)의 하단에 탄력적으로 결합 되며, 제2 탄성 부재(320)는 보빈(150)의 하단과 대향 하는 상단에 탄력적으로 결합 된다.
케이스(600)는 상부 케이스(610) 및 하부 케이스(620)를 포함하며, 상부 및 하부 케이스(610,620)는 고정자(200)를 고정한다.
하부 케이스(620) 및 베이스(500) 사이에는 보빈(150)의 하단에 결합된 제1 탄성 부재(310)가 결합 되며, 상부 케이스(630) 및 요크(210)의 사이에는 보빈(150)의 상단에 결합된 제2 탄성 부재(320)가 결합 된다.
커버 캔(400)은 상부 및 하부 케이스(610,620)을 덮으며, 커버 캔(400)은 베이스(400)와 결합된다.
커버 캔(400)은 상판(410) 및 측면판(420)을 포함한다. 상판(410)은 사각 플레이트 형상으로 형성되며, 상판(410)의 중앙에는 보빈(150)의 렌즈(160)를 노출하는 렌즈 노출용 개구(412)가 형성된다. 렌즈 노출용 개구(412)는 렌즈(160)와 대응하는 사이즈로 형성된다.
커버 캔(400)의 측면판(420)은 상판(410)의 에지로부터 베이스(500)를 향해 연장된다. 커버 캔(400)은 보이스 코일 모터(700)의 내부로부터 발생 되는 유해 전자파를 차단하기 위해 금속판을 가공하여 형성될 수 있다.
커버 캔(400)에 감싸여진 가동자(100)의 보빈(150)은 고정자(200)에 대하여 업 또는 다운되며, 보빈(150)이 고정자(200)에 대하여 업 동작 후 다운 동작이 수행되는 도중 탄성 부재(300)의 탄성력에 의하여 보빈(150)이 베이스(500)와 강하게 충돌하여 소음이 발생 또는 주위의 진동, 예를 들어 진동 모터로부터 발생 된 진동에 의하여 보빈(150)이 고정자(200)와 접촉되면서 소음이 발생 될 수 있다.
보빈(150) 및 고정자(200)의 소음을 방지하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 보빈(150)의 평탄면과 대응하는 요크(210)의 내부 공간(즉, 요크 내에 배치된 마그네트들의 사이 공간)에는 댐퍼(250)가 배치된다. 댐퍼(250)는 실리콘 등과 같은 탄성 물질을 포함할 수 있다.
댐퍼(250)는 보빈(150)이 업 동작 후 다운 동작할 때 보빈(150)이 빠른 속도로 하강하는 것을 방지 및 보빈(150)이 베이스(500)에 부드럽게 접촉되도록 하여 보빈(150) 및 베이스(500) 사이에서 발생 되는 소음 및 진동에 의하여 보빈(150)이 고정자(200)와 접촉됨에 따라 발생 되는 소음을 방지한다.
본 발명의 일실시예에서, 댐퍼(250)를 커버 캔(400)이 조립되기 이전에 코일 블럭(190) 및 요크(210) 사이의 갭(G)으로 제공할 경우, 탄성 부재의 손상,공정 불량, 이물질 부착 및 세척 공정을 수행하기 어렵다.
이를 고려하여 본 발명에서는 도 1에 도시된 바와 같이 커버 캔(700)에 댐퍼 주입부(430)가 형성된다.
댐퍼 주입부(430)는 커버 캔(400)을 조립한 상태에서 댐퍼(250)를 코일 블럭(190) 및 요크(210) 사이의 갭(G)으로 제공할 수 있도록 하기 위해 커버 캔(400) 중 상기 갭(G)과 대응하는 부분에 형성된 댐퍼 주입용 개구일 수 있다. 커버 캔(400)에 형성된 댐퍼 주입부인 댐퍼 주입용 개구는 커버 캔(400)의 렌즈 노출용 개구(412)를 갭(G)이 노출되도록 확장하여 형성할 수 있다.
커버 캔(400)에 상기 갭(G)을 노출하는 댐퍼 주입부(430)를 형성함으로써 커버 캔(400)을 케이스(600)에 조립한 후, 댐퍼(250)를 요크(210) 내에 형성할 수 있어, 이물질 부착 방지 및 세척 공정을 원활하게 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에서는 커버 캔(400)을 조립한 후 댐퍼(250)를 형성할 뿐만 아니라 탄성 부재(300)의 제2 탄성 부재(320) 역시 커버 캔(400)을 조립한 후 보빈(150)과 결합 된다.
커버 캔(400)을 조립한 후, 탄성 부재(300)의 제2 탄성 부재(320) 및 보빈(150)을 상호 결합하기 위하여 보빈(150)에는 접착제 유입 방지 펜스(155) 및 스톱퍼(157)가 형성된다.
접착제 유입 방지 펜스(155)는 후술 될 탄성 부재(300)의 제2 탄성 부재(320)의 연결 탄성부(326)와 대응하는 위치에 형성되며, 접착제 유입 방지 펜스(155)는 제2 탄성 부재(320)를 보빈(150)에 결합하는 접착제가 렌즈를 향해 유입되는 것을 방지한다.
보빈(150)의 상단에 제2 탄성 부재(320)의 일부가 배치되기 위한 공간을 확보하기 위해, 접착제 유입 방지 펜스(155)는 곡선 플레이트 형상으로 형성되며 보빈(150)의 상단의 내측면과 인접하게 형성된다.
스톱퍼(157)는 보빈(150)의 상단에 배치되며, 스톱퍼(157)는 접착제 유입 방지 펜스(155) 보다 높은 높이로 형성된다. 스톱퍼(157)는 커버 캔(400)의 내측면과 보빈(150)의 상면이 접촉되는 것을 방지하는 역할을 한다.
보빈(150)에 탄성 부재(300)의 제2 탄성 부재(320)를 접착제로 접착하기 위하여, 탄성 부재(300)의 제2 탄성 부재(320)는 외측 탄성부(322), 내측 탄성부(324) 및 연결 탄성부(326)를 포함한다.
외측 탄성부(322)는, 평면상에서 보았을 때, 개구를 갖는 사각 프레임 형상으로 형성되며, 외측 탄성부(322)는 요크(210) 및 커버 캔(400) 사이에 고정된다.
내측 탄성부(324)는, 평면상에서 보았을 때, 링 형상으로 형성될 수 있고, 내측 탄성부(324)의 내경은 보빈(150)의 외경에 삽입되기 적합한 직경으로 형성된다. 본 발명의 일실시예에서, 내측 탄성부(324)의 내경은 보빈(150)의 외경보다 다소 큰 형상으로 형성된다. 내측 탄성부(324)는 도 4에 도시된 바와 같이 결합부(325)를 포함하며, 결합부(325)는 내측 탄성부(324)로부터 보빈(150)의 상단으로 연장된다.
연결 탄성부(326)는 내측 탄성부(324) 및 외측 탄성부(322)를 탄력적으로 연결한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 커버 캔(400)이 조립된 후, 결합부(325) 및 보빈(150)의 상단 사이로 접착제(327)를 제공하기 위해 커버 캔(400)에는 탄성 부재(300)의 제2 탄성 부재(320)의 결합부(325)를 노출하는 탄성 부재 노출용 개구(440)가 형성된다. 도 5를 참조하면, 탄성 부재 노출용 개구(440)를 통해 결합부(325) 및 보빈(150)의 상면 사이에는 접착제(327)가 제공되고, 제2 탄성 부재(320)는 접착제(327)에 의하여 보빈(150)의 상면에 결합 된다.
본 발명의 일실시예에서, 비록 제2 탄성 부재(320)의 내측 탄성부(324)가 링 형상으로 형성된 것이 도시 및 설명되고 있으나, 내측 탄성부(324)는 상기 보빈(150)의 외경보다 큰 내경을 갖고, 보빈(150)의 외주면을 따라 복수개가 단속적으로 형성된 곡선 플레이트 형상으로 형성되어도 무방하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보이스 코일 모터의 커버 캔을 도시한 평면도이다. 도 6에 도시된 보이스 코일 모터는 커버 캔의 형상을 제외하면 앞서 도 1 내지 도 5에 도시된 보이스 코일 모터와 실지적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 실질적으로 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 6을 참조하면, 커버 캔(400)은 탄성 부재(300)의 제2 탄성 부재(320)의 결합부(325) 및 코일 블럭(190)과 요크(210) 사이에 형성되어 댐퍼(250)를 형성하기 위한 갭(G)을 함께 노출하는 공통 개구(450)를 포함한다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 보이스 코일 모터의 커버 캔에 코일 블럭 및 요크 사이에 형성된 갭을 노출하는 개구 및 보빈의 상단에 접착제에 의하여 결합되는 탄성 부재를 노출하는 개구를 형성하여 커버 캔을 조립한 후 상기 갭에 댐퍼를 형성 및 상기 커버 캔을 조립한 후 상기 탄성 부재 및 보빈을 접착제에 의하여 결합함으로써 탄성 부재의 손상 방지, 세척 공정을 원활하게 수행할 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.
700...보이스 코일 모터 100...가동자
200...고정자 300...탄성 부재
400...커버 캔 500...베이스
600...케이스

Claims (11)

  1. 렌즈가 장착되는 통 형상의 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자;
    상기 코일 블럭과 마주하며 복수개가 단속적으로 배치된 마그네트들 및 상기 마그네트들을 고정하는 요크를 포함하는 고정자;
    상기 보빈의 하면에 배치된 제1 탄성 부재 및 상기 하면과 대향하는 상면에 배치된 제2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부재; 및
    상기 가동자 및 상기 고정자를 덮고 상기 렌즈를 노출하는 렌즈 노출용 개구가 형성된 상판을 포함하는 커버 캔을 포함하며,
    상기 커버 캔의 상기 상판에는 인접한 상기 마그네트들 사이에 형성된 상기 요크의 공간에 댐퍼를 형성하기 위해 상기 요크 및 상기 코일 블럭 사이의 갭을 노출하는 댐퍼 주입부가 형성된 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 댐퍼 주입부는 상기 갭을 노출하기 위하여 상기 상판을 절개한 댐퍼 형성용 개구인 보이스 코일 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 렌즈 노출용 개구 및 상기 댐퍼 형성용 개구는 상호 연결된 보이스 코일 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 댐퍼는 상기 갭에 주입된 탄성 물질을 포함하는 보이스 코일 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 탄성 부재는 상기 요크 및 상기 커버 캔 사이에 고정되는 외측 탄성 부, 상기 보빈의 외경보다 큰 내경을 갖고 일부가 상기 보빈의 상기 상면을 연장된 결합부를 갖는 내측 탄성부 및 상기 외측 탄성부 및 상기 내측 탄성부를 연결하는 연결 탄성부를 포함하는 보이스 코일 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 내측 탄성부는 상기 보빈의 외경보다 큰 내경을 갖는 곡선 플레이트 형상으로 형성된 보이스 코일 모터.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 탄성 부재의 상기 결합부 및 상기 보빈의 사이에 개재된 접착제를 더 포함하는 보이스 코일 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 결합부와 대응하는 상기 보빈의 상기 상면에는 상기 접착제가 상기 보빈의 내측으로 흘러들어가는 것을 방지하기 위한 접착제 유입 방지 펜스가 형성된 보이스 코일 모터.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 커버 캔에는 상기 결합부를 노출하는 탄성 부재 노출용 개구가 형성된 보이스 코일 모터.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 커버 캔에는 상기 댐퍼 주입부 및 상기 결합부를 함께 노출하는 공통 개구가 형성된 보이스 코일 모터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 상기 상면에는 상기 커버 캔의 내측면과 상기 보빈의 상기 상면이 접촉되는 것을 방지하기 위한 스톱퍼가 형성된 보이스 코일 모터.
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