KR20120090382A - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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KR20120090382A
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Abstract

보이스 코일 모터는 개구가 형성되며 상면으로부터 돌출된 결합 기둥이 형성된 베이스; 상기 베이스의 상부에 배치되며 코일 블럭이 외주면에 권선된 보빈을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭과 마주하며 상기 결합 기둥 상에 배치된 마그네트들 및 상기 가동자와 상기 마그네트들을 감싸는 커버 부재를 포함하는 고정자; 및 상기 가동자를 탄력적으로 지지하며 상기 결합 기둥에 삽입되어 상기 베이스의 상면 상에 배치된 탄성 부재를 포함하며, 상기 베이스에는 상기 베이스의 상기 상면 상에 배치된 탄성 부재를 고정하는 탄성 부재 고정부가 형성된다.

Description

보이스 코일 모터{VOICE COIL MOTOR}
본 발명은 보이스 코일 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대폰, 스마트폰 등에는 이미지를 캡쳐 또는 동영상을 촬영할 수 있는 초소형 디지털 카메라가 장착되고 있다.
종래 휴대폰 등에 장착되는 초소형 디지털 카메라의 경우, 디지털 이미지를 발생시키는 이미지 센서 및 이미지 센서의 전방에 배치된 렌즈 사이의 거리를 조절할 수 없어 고품질 이미지를 얻기 어려웠다.
최근 들어 이미지 센서 및 렌즈 사이의 거리를 조절할 수 있는 보이스 코일 모터와 같은 렌즈 구동 장치가 개발되어 보다 디지털 카메라로부터 고품질 이미지를 획득할 수 있게 되었다.
종래 보이스 코일 모터는 베이스, 베이스 상에 배치되어 업-다운되며 코일이 권선된 가동자, 가동자의 주변에 배치된 마그네트 및 보빈을 탄력적으로 지지하는 탄성부재를 포함한다.
이에 더하여 종래 보이스 코일 모터는 마그네트 및 탄성부재가 전기적으로 접속되는 것을 방지하는 스페이서를 포함한다.
그러나, 보이스 코일 모터가 스페이서를 포함할 경우, 스페이서에 의하여 조립 부품수 및 조립 시간이 증가 된다.
본 발명은 스페이서 없이 마그네트 및 탄성 부재의 접촉을 방지하여 조립 부품수 및 조립 시간을 감소시키기에 적합한 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 형성되며 상면으로부터 돌출된 결합 기둥이 형성된 베이스; 상기 베이스의 상부에 배치되며 코일 블럭이 외주면에 권선된 보빈을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭과 마주하며 상기 결합 기둥 상에 배치된 마그네트들 및 상기 가동자와 상기 마그네트들을 감싸는 커버 부재를 포함하는 고정자; 및 상기 가동자를 탄력적으로 지지하며 상기 결합 기둥에 삽입되어 상기 베이스의 상면 상에 배치된 탄성 부재를 포함하며, 상기 베이스에는 상기 베이스의 상기 상면 상에 배치된 탄성 부재를 고정하는 탄성 부재 고정부가 형성된다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 베이스의 상면에 결합 기둥 및 돌기를 형성하고, 탄성 부재에는 결합 기둥 및 돌기에 삽입되는 관통홀을 형성한 후 결합 기둥 및 돌기를 탄성 부재의 관통홀에 결합한 후 돌기를 열융착하여 탄성 부재를 베이스에 고정함으로써 별도의 스페이서 없이 탄성 부재를 베이스의 상면에 고정할 수 있어 부품수, 조립 공정수를 감소시키고 이로 인해 보이스 코일 모터의 부피도 크게 감소 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 'A' 부분 확대도이다.
도 3은 도 1의 'B' 부분 확대도이다.
도 4는 도 1의 가동자, 베이스 및 탄성 부재의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 결합 사시도이다.
도 6은 도 5의 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 모터의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 'A' 부분 확대도이다. 도 3은 도 1의 'B' 부분 확대도이다. 도 4는 도 1의 가동자, 베이스 및 탄성 부재의 분해 사시도이다. 도 5는 도 4의 결합 사시도이다. 도6 은 도 5의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 보이스 코일 모터(600)는 베이스(100), 가동자(200), 고정자(300) 및 탄성 부재(400)를 포함한다.
베이스(100)는 직육면체 플레이트 형상으로 형성되고, 베이스(100)에는 베이스(100)의 후면에 배치되는 IR 필터(미도시) 및 이미지 센서(미도시)로 광을 제공하기 위한 개구(110)가 형성된다.
베이스(100)의 상면(105)에는 후술 될 마그네트를 서포트 및 탄성 부재를 고정 또는 위치를 가이드 하기 위해 베이스(100)와 일체로 형성된 결합 기둥(120)이 형성된다.
결합 기둥(120)은 개구(110)의 주변에 대응하는 베이스(100)의 상면(105)에 형성된다. 예를 들어, 결합 기둥(120)은 개구(110)의 주변에 대응하는 베이스(100)의 상면(105)에 적어도 한 쌍이 배치된다.
구체적으로 결합 기둥(120)은 베이스(100)의 상면(105)의 모서리마다 개구(110)의 중심을 기준으로 상호 대칭된 형상으로 형성된다.
각 결합 기둥(120)은 후술 될 탄성 부재와 결합 될 때, 탄성 부재가 지정된 방향으로만 삽입 되도록 비대칭 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 각 결합 기둥(120)의 높이는 적어도 후술 될 탄성 부재의 두께 이상의 두께로 형성되어, 탄성 부재 및 결합 기둥(120) 상에 배치되는 마그네트가 전기적으로 연결되는 것을 방지한다.
가동자(200)는 렌즈가 내부에 장착되는 보빈(210) 및 코일 블럭(220)을 포함한다.
보빈(210)은, 예를 들어, 렌즈가 내주면에 장착되는 통 형상으로 형성되며, 보빈(210)의 외주면에는 후술될 커버 부재의 일부가 배치되는 홈(226)이 형성된다. 보빈(210)의 내주면에는 렌즈가 장착되기 위한 암나사부(212)가 형성된다.
보빈(210)의 상면 및 하면에는 각각 후술 될 탄성 부재와 결합 되기 위한 결합돌기 또는 결합 보스가 형성된다.
또한, 보빈(210)의 외주면 하단에는 후술 될 코일 블럭(220)을 서포트하기 위한 코일 블럭 서포트부(230)가 형성된다.
코일 블럭(220)은 보빈(210)의 외측면에 배치되며, 코일 블럭 서포트부(230)에 의하여 서포트된다. 코일 블럭(220)은 보빈(210)의 외측면에 배치되기에 적합한 통 형상으로 형성된다.
코일 블럭(220)은 에나멜 수지와 같은 절연 수지로 코팅된 긴 전선을 권선 하여 형성한다.
코일 블럭(220)은 보빈(210)의 외측면에 직접 권선 또는 권선된 코일 블럭(220)이 보빈(210)의 외측면에 접착제를 매개로 접착될 수 있다.
고정자(300)는 마그네트(310) 및 커버 부재(320)를 포함한다.
마그네트(310)는 코일 블럭(220)의 주변에 배치되며, 마그네트(310)는, 예를 들어, 4 개가 코일 블럭(220)의 주변에 배치된다. 본 발명의 일실시예에서, 각 마그네트(310)는 블럭 형상으로 형성된다. 이와 다르게, 마그네트(310)는 플랫 마그네트 또는 곡형 마그네트를 사용하여도 무방하다.
마그네트(310)에서 발생된 자기장 및 코일 블럭(220)으로부터 발생된 자기장에 의하여 발생된 인력 또는 척력에 의하여 가동자(200)는 베이스(100)로부터 이격된다.
마그네트(310)는 베이스(100)의 결합 기둥(120) 상에 배치되며, 마그네트(310)는 결합 기둥(120)에 의하여 후술 될 탄성 부재와 이격 되어 마그네트(310) 및 결합 기둥(120)은 상호 전기적으로 연결되지 않는다.
커버 부재(320)는 마그네트(310) 및 코일 블럭(220)으로부터 발생 된 자기장의 누설을 방지하고, 가동자(200) 및 마그네트(310)를 보호하며, 유해 전자파가 보이스 코일 모터(600)의 외부로 방출되는 것을 방지한다.
본 발명의 일실시예에서, 커버 부재(320)는 금속판을 가공하여 형성될 수 있다.
커버 부재(320)는 측면판(312), 상판(314) 및 요크부(319)를 포함한다.
측면판(312)은, 예를 들어, 상면 및 하면이 개구 된 사각 통 형상으로 형성된다. 상판(314)은 측면판(312)의 상면에 형성되며, 상판(314)에는 보빈(210)에 장착되는 렌즈를 노출하는 개구(315)가 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 금속판을 가공하여 형성된 측면판(312)은 베이스(300)에 형성된 접지 단자와 전기적으로 접속될 수 있고, 이로 인해 보이스 코일 모터(600)로부터 발생된 유해 전자파는 전류 형태로 변경되어 접지 단자를 통해 소멸 된다.
요크부(319)는 상판(314)의 개구(315)에 의하여 형성된 내측면으로부터 복수개가 단속적으로 보빈(210)의 외측면과 마주하게 연장되며, 본 발명의 일실시예에서, 요크부(319)는 상판(314)으로부터 보빈(210)의 외측면에 형성된 각 홈(226)에 배치된다.
요크부(319)는 마그네트(310) 및/또는 코일 블럭(220)으로부터 발생 된 자기장의 누설을 차단하여 가동자(200)의 구동 효율을 향상시킨다. 이에 더하여, 요크부(319)는 외부로부터 유입되는 이물질이 이미지 센서로 유입되는 것을 차단하는 역할도 함께한다.
본 발명의 일실시예에서는, 커버 부재(320)가 자기장의 누설을 방지하는 역할하기 때문에 보이스 코일 모터(600)의 조립 부품수 및 조립 시간이 크게 감소되며, 보이스 코일 모터(600)의 사이즈도 함께 감소시킬 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 탄성 부재(400)는 제1 탄성 부재(410) 및 제2 탄성 부재(420)를 포함한다.
제1 탄성 부재(410)는 한 쌍으로 이루어지며, 각 제1 탄성 부재(410)는 내측 탄성부(412), 외측 탄성부(414) 및 연결 탄성부(416)를 포함한다.
제1 탄성 부재(410)의 내측 탄성부(412)는 보빈(210)의 하면과 대응하는 위치에 형성된다.
외측 탄성부(414)는 내측 탄성부(412)의 외측에 배치되며 외측 탄성부(414)에는 베이스(100)의 결합 기둥(120)에 삽입되는 관통홀(417)이 형성된다. 외측 탄성부(414)에 형성된 관통홀(417)의 형상은 결합 기둥(120)의 평면 형상과 대응하는 형상으로 형성되어 제1 탄성 부재(420)는 결합 기둥(120)에 꼭 맞게 결합 된다.
연결 탄성부(416)는 내측 탄성부(412) 및 외측 탄성부(414)를 탄력적으로 결합하며 제1 탄성 부재(410)가 탄성력을 갖도록 한다.
제2 탄성 부재(420)는 보빈(210)의 상면에 탄력적으로 결합 된다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 탄성 부재(410)들은 베이스(100)에 형성된 결합 기둥(120)에 삽입되고, 이로 인해 제1 탄성 부재(410)들은 베이스(100)의 상면과 평행한 방향으로의 움직임은 제한된다.
한편, 제1 탄성 부재(410)들은 보빈(210)의 업(up) 동작에 의하여 베이스(100)의 상면(105)으로부터 상부로 리프트 되는 힘을 받게 되고, 이로 인해 제1 탄성 부재(410)는 베이스(100)의 상면105)의 상부로 리프트 된다.
제1 탄성 부재(410)가 결합 기둥(120)을 따라서 업-다운될 경우, 보이스 코일 모터(600)의 오토 포커싱 불량이 발생 된다.
본 발명의 일실시예에서는 베이스(100)의 결합 기둥에 삽입된 탄성 부재(400)의 제1 탄성 부재(410)가 보빈(210)의 상하 움직임에 의하여 베이스(100)의 상면(105)으로부터 이격되지 않도록 탄성 부재(400)의 제1 탄성 부재(410)는 베이스(100)의 상면(105)에 고정된다.
베이스(100)의 상면(105)에 제1 탄성 부재(410)를 별도의 스페이서 없이 고정하기 위하여 제1 탄성 부재(410)의 외측 탄성부(414)에는 관통홀(418)이 형성된다.
한편, 제1 탄성 부재(410)의 외측 탄성부(414)에 형성된 관통홀(418)과 대응하는 베이스(100)의 상면(105)에는 탄성 부재 고정부(130)가 형성된다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 탄성 부재 고정부(130)는 돌기부(132) 및 고정부(134)를 포함한다.
돌기부(132)는 베이스(100)의 상면(105)으로부터 돌출되며, 돌기부(132)의 높이는 제1 탄성 부재(410)의 두께와 대응하는 높이로 형성된다. 본 발명의 일실시예에서, 돌기부(132)는 제1 탄성 부재(410)의 외측 탄성부(414)에 삽입되는 제1 사이즈로 형성된다.
고정부(134)는 돌기부(132)에 형성되며 고정부(134)는 제1 탄성 부재(410)의 외측 탄성부(414)를 눌러 고정한다. 본 발명의 일실시예에서, 고정부(134)는 제1 탄성 부재(410)의 외측 탄성부(414)의 상면을 눌러 고정하기 위하여 돌기부(132)의 제1 사이즈보다 큰 제2 사이즈로 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 탄성 부재 고정부(130)는 제1 탄성 부재(410)의 관통홀(418)로 돌출된 돌기를 열에 의하여 변형시키는 열융착 방식으로 형성할 수 있고, 탄성 부재 고정부(130)에 의하여 별도의 스페이서 없이 제1 탄성 부재(410)를 베이스(100)의 상면(105) 상에 배치될 수 있다.
돌기부(132) 및 고정부(134)를 포함하는 탄성 부재 고정부(130)는 베이스(100)의 개구(110)를 기준으로 적어도 한 쌍이 베이스(100)의 상면(105) 상에 대칭 형태로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 탄성 부재 고정부(130)는 베이스(100)의 개구(110)를 기준으로 두 쌍이 베이스(100)의 상면(105) 상에 대칭 형태로 형성되어도 무방하다. 이와 다르게, 탄성 부재 고정부(130)는 비대칭 형태로 베이스(100)의 상면(105) 상에 형성되어도 무방하다.
도 1을 다시 참조하면, 탄성 부재(400)의 제2 탄성 부재(420)는 스페이서(440)에 의하여 고정되며, 스페이서(440)는 가동자(200)의 보빈(210)의 상면 및 커버 부재(320)의 상판(314) 사이에 갭을 형성하여 보빈(210)이 스트로크 길이를 제공한다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 베이스의 상면에 결합 기둥 및 돌기를 형성하고, 탄성 부재에는 결합 기둥 및 돌기에 삽입되는 관통홀을 형성한 후 결합 기둥 및 돌기를 탄성 부재의 관통홀에 결합한 후 돌기를 열융착하여 탄성 부재를 베이스에 고정함으로써 별도의 스페이서 없이 탄성 부재를 베이스의 상면에 고정할 수 있어 부품수, 조립 공정수를 감소시키고 이로 인해 보이스 코일 모터의 부피도 크게 감소시킬 수 있다.
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.
600...보이스 코일 모터 100...베이스
200...가동자 300...고정자
400...탄성 부재

Claims (11)

  1. 개구가 형성되며 상면으로부터 돌출된 결합 기둥이 형성된 베이스;
    상기 베이스의 상부에 배치되며 코일 블럭이 외주면에 권선된 보빈을 포함하는 가동자;
    상기 코일 블럭과 마주하며 상기 결합 기둥 상에 배치된 마그네트들 및 상기 가동자와 상기 마그네트들을 감싸는 커버 부재를 포함하는 고정자; 및
    상기 가동자를 탄력적으로 지지하며 상기 결합 기둥에 삽입되어 상기 베이스의 상면 상에 배치된 탄성 부재를 포함하며,
    상기 베이스에는 상기 베이스의 상기 상면 상에 배치된 탄성 부재를 고정하는 탄성 부재 고정부가 형성된 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재 고정부는 상기 베이스의 상기 상면으로부터 돌출되어 상기 탄성 부재를 관통하는 돌기부 및 상기 탄성 부재의 상면에서 상기 탄성 부재를 고정하는 고정부를 포함하는 보이스 코일 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정부는 열에 의하여 형상이 변형되어 상기 탄성 부재를 고정하는 보이스 코일 모터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 돌기부는 제1 사이즈로 형성되고, 상기 고정부는 상기 제1 사이즈보다 큰 제2 사이즈로 형성된 보이스 코일 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재 고정부는 상기 개구를 중심으로 적어도 한 쌍이 상기 베이스의 상기 상면 상에 대칭 형상으로 형성된 보이스 코일 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 결합 기둥 및 상기 탄성 부재 고정부가 각각 삽입되는 관통홀들을 포함하는 보이스 코일 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 보빈과 결합되는 내측 탄성부, 상기 결합 기둥 및 상기 탄성 부재 고정부에 결합되는 외측 탄성부 및 상기 내측 및 외측 단성부들에 연결된 연결 탄성부를 포함하며,
    상기 관통홀들은 상기 외측 탄성부에 형성된 보이스 코일 모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재 및 상기 마그네트의 접촉을 방지하기 위해 상기 결합 기둥의 높이는 적어도 상기 탄성 부재의 두께 이상으로 형성된 보이스 코일 모터.
  9. 개구가 형성되며 상면으로부터 돌출된 결합 기둥이 형성된 베이스;
    상기 베이스의 상부에 배치되며 코일 블럭이 외주면에 권선된 보빈을 포함하는 가동자;
    상기 코일 블럭과 마주하며 상기 결합 기둥 상에 배치된 마그네트들 및 상기 가동자와 상기 마그네트들을 감싸는 커버 부재를 포함하는 고정자; 및
    상기 가동자를 탄력적으로 지지하며 상기 결합 기둥에 삽입되어 상기 베이스의 상면 상에 배치된 탄성 부재를 포함하며,
    상기 결합 기둥에 삽입된 상기 탄성 부재가 상기 보빈의 상하 이동에 의하여 상기 베이스로부터 이격 되지 않도록 상기 탄성 부재는 상기 베이스의 상면에 고정된 보이스 코일 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 베이스의 상기 상면으로부터 돌출되어 상기 탄성 부재를 관통하는 보스를 열융착하여 상기 베이스에 고정되는 보이스 코일 모터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보스는 상기 개구의 주변에 적어도 2 개가 대칭 형상으로 배치된 보이스 코일 모터.
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