KR20130053140A - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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KR20130053140A
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Abstract

보이스 코일 모터는 플레이트 형상으로 형성되며 중앙부에 개구가 형성되고 상면 테두리를 따라 테두리부가 돌출된 베이스; 상기 베이스의 상부에 배치되며 코일 블럭이 외주면에 권선된 보빈을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트들 및 상기 마그네트들을 감싸며 상기 베이스의 상기 테두리부에 결합 된 커버 부재를 포함하는 고정자; 상기 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재; 및 상기 베이스 및 상기 베이스와 결합 된 상기 커버 부재 중 적어도 하나를 관통하여 상기 베이스의 상면에 형성된 이물질 포집막을 포함한다.

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.
종래 보이스 코일 모터의 베이스의 하면에는 IR 필터가 배치되고 IR 필터의 하부에는 이미지 센서 모듈이 배치된다.
종래 보이스 코일 모터는 조립 도중 또는 렌즈를 포함하는 가동자가 가동되면서 이물질이 발생 되며, 이물질이 베이스를 통해 IR 필터에 부착될 경우 이물질에 의하여 이미지 센서 모듈로부터 캡쳐 된 디지털 이미지 또는 동영상의 품질이 크게 감소 되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 조립 도중 또는 가동자의 작동 도중 발생 된 이물질을 포집하여 이물질이 IR 필터 또는 이미지 센서 모듈로 유입되는 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 플레이트 형상으로 형성되며 중앙부에 개구가 형성되고 상면 테두리를 따라 테두리부가 돌출된 베이스; 상기 베이스의 상부에 배치되며 코일 블럭이 외주면에 권선된 보빈을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트들 및 상기 마그네트들을 감싸며 상기 베이스의 상기 테두리부에 결합 된 커버 부재를 포함하는 고정자; 상기 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재; 및 상기 베이스 및 상기 베이스와 결합 된 상기 커버 부재 중 적어도 하나를 관통하여 상기 베이스의 상면에 형성된 이물질 포집막을 포함한다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 보이스 코일 모터를 완전히 조립 및 세정 공정을 수행한 후, 보이스 코일 모터(600)의 내부 및 외부를 연통하는 관통홀을 이용하여 이물질 도포막을 이루는 에폭시 수지등을 베이스의 상면에 형성하여 이물질이 IR 필터 등으로 유입되어 이미지 센서로부터 생성된 이미지의 품질 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 보이스 코일 모터의 커버 부재 및 베이스를 관통한 관통홀을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 관통홀이 밀봉 부재로 밀봉된 것을 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 6들은 도 2의 관통홀들의 다양한 변형 실시예들을 도시한 단면도들이다.
도 7은 도 1의 보이스 코일 모터의 베이스를 관통한 베이스 관통홀을 도시한 단면도이다.
도 8은 도 7의 베이스 관통홀이 밀봉 부재로 밀봉된 것을 도시한 단면도이다.
도 9 내지 도 10들은 도 7의 베이스 관통홀들의 변형 실시예들을 도시한 단면도들이다.
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 보이스 코일 모터의 커버 부재 및 베이스를 관통한 관통홀을 도시한 단면도이다. 도 3은 도 2의 관통홀이 밀봉 부재로 밀봉된 것을 도시한 단면도이다. 도 4 내지 도 6들은 도 2의 관통홀들의 다양한 변형 실시예들을 도시한 단면도들이다.
도 1 내지 도 6들을 참조하면, 보이스 코일 모터(600)는 베이스(100), 가동자(200), 고정자(300), 탄성 부재(400) 및 이물질 포집막(500)을 포함한다.
베이스(100)는, 예를 들어, 직육면체 플레이트와 유사한 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 상면의 테두리를 따라 소정 높이로 돌출된 테두리부(120)가 형성되며, 테두리부(120)는, 평면상에서 보았을 때, 사각 프레임 형상으로 형성될 수 있다. 테두리부(120)는, 베이스(100)의 상면의 테두리를 따라 형성되며, 테두리부(120)는, 평면상에서 보았을 때, 폐루프 형상 또는 단속적으로 형성될 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 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 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)의 상면으로부터 이격 된다.
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(100)에 형성된 테두리부(120)의 바깥쪽에 결합 된다. 이와 다르게, 측면판(312)은 베이스(100)에 형성된 테두리부(120)의 안쪽에 결합 되어도 무방하다.
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 1 및 도 2를 다시 참조하면, 베이스(100)의 테두리부(120)에는 테두리부(120)의 외측면 및 테두리부(120)의 상기 외측면과 대향 하는 내측면을 관통하는 관통홀(125)이 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 베이스(100)의 테두리부(120)에 형성된 관통홀(125)은 적어도 하나가 테두리부(120)를 관통하며, 바람직하게 관통홀(125)은 복수개가 테두리부(120)를 관통할 수 있다. 테두리부(120)를 관통하는 복수개의 관통홀(125)들 동일한 간격으로 테두리부(120)에 형성될 수 있다.
한편, 베이스(100)의 테두리부(120)에 결합된 커버 부재(320)의 측면판(312) 중 테두리부(120)에 형성된 각 관통홀(125)들과 대응하는 위치에는 테두리부(120)의 각 관통홀(125)을 노출하는 커버 부재 관통홀(313)이 형성된다.
테두리부(120)에 형성된 각 관통홀(125) 및 각 관통홀(125)과 대응하는 커버 부재 관통홀(313)에 의하여 보이스 코일 모터(600)의 외부 및 보이스 코일 모터(600)의 내부에 배치된 베이스(100)의 상면은 연통 된다.
도 2를 다시 참조하면, 보이스 코일 모터(600)의 외부 및 내부를 연결하는 관통홀(125) 및 커버 부재 관통홀(313)을 이용하여 이물질을 포집하기 위한 점성을 갖는 액체, 예를 들어, 점성을 갖는 에폭시 수지가 베이스(100)의 상면으로 제공되고 이로 인해 베이스(100)의 상면에는 이물질을 포집하는 이물질 포집막(500)이 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 보이스 코일 모터(600)의 외부 및 내부를 연결하며 이물질 포집막(500)이 제공되는 통로로 이용되는 관통홀(125) 및 커버 부재 관통홀(313)은 베이스(100)의 상면과 평행한 방향으로 형성될 수 있다.
비록 본 발명의 일실시예에서는, 보이스 코일 모터(600)의 외부 및 내부를 연결하며 이물질 포집막(500)이 제공되는 통로로 이용되는 관통홀(125) 및 커버 부재 관통홀(313)이 베이스(100)의 상면과 평행한 방향으로 형성되는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 도 4에 도시된 바와 같이 관통홀(125) 및 커버 부재 관통홀(313)은 베이스(100)의 상면에 대하여 기울어진 형태로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 보이스 코일 모터(600)의 외부 및 내부를 연결하며 이물질 포집막(500)이 제공되는 통로로 이용되는 관통홀(125) 및 커버 부재 관통홀(313)이 베이스(100)의 상면과 평행한 방향으로 형성되는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 도 5에 도시된 바와 같이 관통홀(125) 및 커버 부재 관통홀(313)은 베이스(100)의 상면 및 테두리부(120)가 만나 형성된 모서리부에 형성될 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, 보이스 코일 모터(600)의 외부 및 내부를 연결하며 이물질 포집막(500)이 제공되는 통로로 이용되는 관통홀(125) 및 커버 부재 관통홀(313)을 이용하여 이물질 포집막(500)을 베이스(100)의 상면에 형성한 후, 이물질 포집막(500)이 다시 관통홀(125) 및 커버 부재 관통홀(313)을 통해 외부로 누설되는 것을 방지하기 위하여, 관통홀(125) 및 커버 부재 관통홀(313)을 통해 이물질 포집막(500)이 형성된 후 관통홀(125) 및 커버 부재 관통홀(313)은 밀봉 부재(127)에 의하여 밀봉된다.
밀봉 부재(127)는, 예를 들어, 접착제 또는 자외선에 의하여 경화되는 자외선 경화제를 포함할 수 있다.
비록 본 발명의 일실시예에서는, 관통홀(125) 및 커버 부재 관통홀(313)을 이용하여 이물질 포집막(500)을 베이스(100)의 상면에 형성하고 밀봉 부재(127)를 이용하여 관통홀(125) 및 커버 부재 관통홀(313)을 밀봉하는 기술이 개시되어 있지만, 도 6에 도시된 바와 같이 관통홀(125)의 사이즈(또는 직경)을 베이스(100)의 테두리부(120)의 내측면을 향할수록 감소시킴으로써 이물질 포집막(500)은 베이스(100)의 상면에 형성하고 반대로 이물질 포집막(500)이 베이스(100)의 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 물론, 도 6에 도시된 관통홀(125) 및 커버 부재 관통홀(313)에도 밀봉 부재(127)가 형성될 수 있다.
한편, 앞서 설명 및 도시된 도 1 내지 도 6에서는 베이스(100)의 테두리부(120)에 형성된 관통홀(125) 및 커버 부재(320)의 측면판(312)에 형성된 커버 부재 관통홀(313)을 통해서 베이스(100)의 상면에 이물질 포집막(500)이 형성된 기술이 개시되어 있지만, 이와 다르게, 도 7에 도시된 바와 같이 커버 부재(320)의 측면판(312)에 커버 부재 관통홀(313)을 형성하지 않고 베이스(100)의 상면 및 상기 상면과 대향 하는 하면을 관통하는 베이스 관통홀(127)을 형성하고, 베이스 관통홀(127)을 이용하여 베이스(100)의 상면에 이물질 포집막(500)을 형성하여도 무방하다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이 베이스(100)의 상면 및 하면을 관통하는 베이스 관통홀(128)을 통해 베이스(100)의 상면에 이물질 포집막(500)을 형성한 후, 이물질 포집막(500)의 일부가 다시 베이스 관통홀(128)을 통해 베이스(100)의 외부로 누설되는 것을 방지하기 위해서 베이스 관통홀(128)의 내부에는 밀봉 부재(129)가 형성될 수 있다. 도 8에 도시된 베이스 관통홀(128)은, 예를 들어, 베이스(100)의 상면 또는 베이스(100)의 상면과 대향 하는 하면에 대하여 수직하게 형성될 수 있다.
도 8에 도시된 밀봉 부재(129)는 접착제 또는 자외선 경화제를 포함할 수 있다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이 베이스(100)의 상면 및 하면을 관통하는 베이스 관통홀(128)은 베이스(100)의 상면 또는 베이스(100)의 상면과 대향 하는 하면에 대하여 경사지게 배치될 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이 베이스(100)의 상면 및 하면을 관통하는 베이스 관통홀(128)은 베이스(100)의 하면 및 베이스(100)의 상면 및 테두리부(120)가 만나 형성된 모서리부를 통과할 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 배치된다.
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.
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 가능하도록 스트로크 길이를 제공한다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 보이스 코일 모터를 완전히 조립 및 세정 공정을 수행한 후, 보이스 코일 모터(600)의 내부 및 외부를 연통하는 관통홀을 이용하여 이물질 도포막을 이루는 에폭시 수지등을 베이스의 상면에 형성하여 이물질이 IR 필터 등으로 유입되어 이미지 센서로부터 생성된 이미지의 품질 저하를 방지할 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 500...이물질 포집막

Claims (17)

  1. 플레이트 형상으로 형성되며 중앙부에 개구가 형성되고 상면 테두리를 따라 테두리부가 돌출된 베이스;
    상기 베이스의 상부에 배치되며 코일 블럭이 외주면에 권선된 보빈을 포함하는 가동자;
    상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트들 및 상기 마그네트들을 감싸며 상기 베이스의 상기 테두리부에 결합 된 커버 부재를 포함하는 고정자;
    상기 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재; 및
    상기 베이스 및 상기 베이스와 결합 된 상기 커버 부재 중 적어도 하나를 관통하여 상기 베이스의 상면에 형성된 이물질 포집막을 포함하는 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 포집막은 상기 테두리부를 관통하는 관통홀 및 상기 관통홀과 대응하는 상기 커버 부재를 관통하는 커버 부재 관통홀을 통과해 상기 베이스의 상면에 형성된 보이스 코일 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 관통홀 및 상기 커버 부재 관통홀에는 상기 이물질 포집막의 누설을 방지하는 밀봉 부재가 형성된 보이스 코일 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 밀봉 부재는 접착제 또는 자외선 경화제 중 어느 하나를 포함하는 보이스 코일 모터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 관통홀 및 상기 커버 부재 관통홀은 상기 베이스의 상기 상면과 평행한 방향으로 형성된 보이스 코일 모터.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 관통홀 및 상기 커버 부재 관통홀은 상기 베이스의 상기 상면에 대하여 기울어지게 형성된 보이스 코일 모터.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 관통홀 및 상기 커버 부재 관통홀은 상기 베이스의 상기 상면 및 상기 베이스의 상기 테두리부에 의하여 형성된 모서리부를 관통하는 보이스 코일 모터.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 관통홀의 사이즈는 상기 테두리부의 외측면으로부터 상기 테두리부의 내측면으로 갈수록 감소되는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 모터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 포집막은 상기 베이스의 하면 및 상기 하면과 대향 하는 상면을 관통하는 적어도 하나의 베이스 관통홀을 통과해 상기 베이스의 상면에 형성된 보이스 코일 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 베이스 관통홀에는 상기 이물질 포집막이 상기 베이스의 상기 상면에 형성된 후 상기 베이스 관통홀을 밀봉하는 밀봉 부재가 배치된 보이스 코일 모터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 밀봉 부재는 접착제 또는 자외선 경화제 중 어느 하나를 포함하는 보이스 코일 모터.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 베이스 관통홀은 상기 베이스의 상기 상면 및 하면과 수직한 방향으로 형성된 보이스 코일 모터.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 베이스 관통홀은 상기 베이스의 상기 상면 및 하면에 대하여 기울어지게 형성된 보이스 코일 모터.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 베이스 관통홀은 상기 베이스의 상기 상면 및 상기 베이스의 상기 테두리부에 의하여 형성된 모서리부를 관통하는 보이스 코일 모터.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 베이스 관통홀의 사이즈는 상기 베이스의 상기 하면으로부터 상기 하면과 대향하는 상면을 향할수록 감소되는 보이스 코일 모터.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 포집막은 점성을 갖는 액체를 포함하는 보이스 코일 모터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 이물질 포집막은 점성을 갖는 에폭시 수지를 포함하는 보이스 코일 모터.
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