KR20130125472A - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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KR20130125472A
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박상옥
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

보이스 코일 모터는 개구를 갖는 베이스 몸체, 상기 베이스 몸체의 내부에 내장되며 일부가 상기 베이스 몸체의 측면으로부터 노출된 한 쌍의 인서트 단자들을 포함하는 베이스 유닛; 상기 베이스 몸체의 상면에 한 쌍이 배치되며, 상기 각 인서트 단자들에 각각 전기적으로 접속된 하부 탄성 부재들을 포함하는 탄성 부재; 상기 하부 탄성 부재들에 하면이 결합 되는 가동자; 및 상기 베이스 몸체상에 고정되며 상기 가동자를 감싸는 고정자를 포함하며, 상기 베이스 몸체에는 상기 베이스 몸체의 상면으로부터 돌출되어 상기 각 하부 탄성 부재들에 형성된 관통홀에 삽입되어 상기 각 하부 탄성 부재를 상기 베이스 몸체의 상기 상면에 밀착시키는 고정 돌기가 형성된다.

Description

보이스 코일 모터{VOICE COIL MOTOR}
본 발명은 보이스 코일 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대용 통신장치, 게임기, 태블릿 PC 등에는 디지털 이미지 또는 동영상을 저장하는 카메라 모듈이 설치되고 있다. 카메라 모듈은 외부광을 이미지로 변경하는 이미지 센서 및 외부광을 이미지 센서에 포커싱 하는 렌즈를 포함한다.
종래 카메라 모듈은 렌즈 및 이미지 센서 사이의 거리를 조절할 수 없어 사용자가 원하는 고품질 이미지를 얻기 어려웠으나, 최근 카메라 모듈의 렌즈 및 이미지 센서 모듈 사이의 거리를 조절할 수 있는 보이스 코일 모터에 의하여 사용자가 원하는 고품질 이미지 획득이 가능하게 되었다.
종래 보이스 코일 모터는 이미지 센서가 고정되는 베이스, 베이스 상에 고정된 고정자, 고정자와의 작용에 의하여 구동되며 렌즈가 장착되는 가동자 및 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함한다.
탄성 부재는 가동자의 상면 및 상면과 대향 하는 하면에 각각 결합 되고, 가동자의 하면에 고정된 탄성 부재는 2 개로 나뉘며, 2 개로 나뉜 탄성 부재들은 각각 가동자의 코일 블럭의 양단부와 전기적으로 결합 되며, 코일 블럭과 각각 전기적으로 접속된 탄성 부재의 일부인 단자는 절곡 되어 베이스의 측면으로부터 노출된다.
그러나, 매우 얇은 두께를 갖는 탄성 부재의 일부를 절곡 함으로써 매우 얇은 두께를 갖는 탄성 부재의 휨 또는 뒤틀림이 발생 되어 가동자의 렌즈의 광축이 틀어지는 문제점을 갖는다.
본 발명은 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재의 휨 또는 뒤틀림을 방지하여 가동자의 렌즈의 광축이 이미지 센서에 대하여 틀어지는 것을 방지하여 디지털 이미지 또는 동영상의 품질을 크게 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 개구를 갖는 베이스 몸체, 상기 베이스 몸체의 내부에 내장되며 일부가 상기 베이스 몸체의 측면으로부터 노출된 한 쌍의 인서트 단자들을 포함하는 베이스 유닛; 상기 베이스 몸체의 상면에 한 쌍이 배치되며, 상기 각 인서트 단자들에 각각 전기적으로 접속된 하부 탄성 부재들을 포함하는 탄성 부재; 상기 하부 탄성 부재들에 하면이 결합 되는 가동자; 및 상기 베이스 몸체상에 고정되며 상기 가동자를 감싸는 고정자를 포함하며, 상기 베이스 몸체에는 상기 베이스 몸체의 상면으로부터 돌출되어 상기 각 하부 탄성 부재들에 형성된 관통홀에 삽입되어 상기 각 하부 탄성 부재를 상기 베이스 몸체의 상기 상면에 밀착시키는 고정 돌기가 형성된다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 베이스 몸체의 상면에 구부러지거나 절곡되지 않은 평탄한 한 쌍의 탄성 부재들을 배치하고, 베이스 몸체에 내장된 인서트 단자를 탄성 부재에 각각 전기적으로 접속하여 탄성 부재의 휨, 뒤틀림에 의한 원하지 않는 가동자의 틸트를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 분해 단면도이다.
도 2는 도 1의 베이스 유닛을 발췌 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 탄성 부재를 발췌 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 베이스 유닛의 제1 및 제2 인서트 단자 및 탄성 부재를 도시한 결합 사시도이다.
도 5는 베이스 유닛의 고정 돌기 및 탄성 부재를 도시한 결합 사시도이다.
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 단면도이다. 도 2는 도 1의 베이스 유닛을 발췌 도시한 사시도이다. 도 3은 도 1의 탄성 부재를 발췌 도시한 사시도이다. 도 4는 도 1의 베이스 유닛의 제1 및 제2 인서트 단자 및 탄성 부재를 도시한 결합 사시도이다. 도 5는 베이스 유닛의 고정 돌기 및 탄성 부재를 도시한 결합 사시도이다.
도 1을 참조하면, 보이스 코일 모터(600)는 베이스 유닛(100), 탄성 부재(200), 가동자(300) 및 고정자(400)를 포함한다. 이에 더하여 보이스 코일 모터(600)는 커버(500)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 베이스 유닛(100)은 베이스 몸체(110) 및 한 쌍의 인서트 단자(120)들을 포함한다.
베이스 몸체(110)는, 예를 들어, 직육면체 형상으로 형성되며, 베이스 몸체(110)에는 베이스 몸체(110)의 상면(112) 및 상면(112)과 대향 하는 하면(114)을 관통하는 개구(111)가 형성된다.
베이스 몸체(110)의 상면(112)의 각 모서리에는 후술 될 고정자(400)와 결합되는 결합 기둥(118)이 형성된다.
베이스 몸체(110)에는 베이스 몸체(110)의 상면으로부터 돌출되어 후술 될 탄성 부재를 베이스 몸체(110)의 상면에 고정하기 위한 고정 돌기(130)가 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 고정 돌기(130)는 베이스 몸체(110)의 상면(112)의 각 모서리 부분으로부터 돌출되며, 고정 돌기(130)는, 예를 들어, 결합 기둥(118)과 인접한 위치로부터 돌출될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 고정 돌기(130)는, 베이스 몸체(110)의 상면(112)으로부터 4 개가 돌출될 수 있다.
한 쌍의 인서트 단자(120)들은 베이스 몸체(110)의 내부에 일체로 인서트 사출된다.
각 인서트 단자(120)는 도전성을 갖는 금속 플레이트 형상으로 형성된다. 각 인서트 단자(120)의 일측단은 베이스 몸체(110)의 상면으로부터 노출 또는 베이스 몸체(110)의 상면으로부터 돌출되고, 각 인서트 단자(120)의 상기 일측단과 대향 하는 타측단은 베이스 몸체(110)의 측면으로부터 노출된다.
본 발명의 일실시예에서, 베이스 몸체(110)가 성형될 때 베이스 몸체(110)와 함께 인서트 사출되는 인서트 단자(120)들 중 베이스 몸체(110)로부터 노출된 부분에는 인서트 단자(120)의 전기적 저항보다 낮은 저항을 갖는 도금막이 형성될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 탄성 부재(200)는 하부 탄성 부재(215,219;210) 및 상부 탄성 부재(220)를 포함한다.
하부 탄성 부재(215,219;210)는 베이스 유닛(100)의 베이스 몸체(110) 상에 배치되며, 하부 탄성 부재(215,219;210)는 상호 전기적으로 절연된 한 쌍으로 이루어진다.
한 쌍의 하부 탄성 부재(215,219;210)들은 각각 내측 탄성부(211,216), 외측 탄성부(212,217) 및 연결 탄성부(213,218)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 하부 탄성 부재(210)는 인서트 단자(120) 중 베이스 몸체(110)의 측면으로부터 노출된 일부와 상호 수직하게 배치된다.
내측 탄성부(211,216)들은 후술 될 가동자(300)의 보빈의 하면과 대응하는 위치에 보빈의 하면과 대응하는 형상으로 형성된다. 내측 탄성부(211,216)들은 각각 반원 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.
외측 탄성부(212,217)들은 내측 탄성부(211,216)들의 바깥쪽에 배치되며, 외측 탄성부(212,217)들은 베이스 유닛(100)의 베이스 몸체(110)의 상면에 배치된다.
베이스 몸체(110)의 상면에 배치되는 외측 탄성부(212,217)들에는 관통홀(212a,217a)이 형성된다.
각 외측 탄성부(212,217)에 형성된 관통홀(212a,217a)들은 베이스 몸체(110)의 상면에 형성되며, 관통홀(212a,217a)들은 도 1, 도 2 및 도 5에 도시된 각 고정 돌기(130)와 대응하는 위치에 형성된다.
관통홀(212a,217a)들의 사이즈는 베이스 몸체(110)의 상면에 형성된 각 고정 돌기(130)가 삽입되기에 적합한 사이즈로 형성된다.
관통홀(212a,217a)에 베이스 몸체(110)에 형성된 고정 돌기(130)가 삽입된 후, 고정 돌기(130)는 열융착 또는 초음파 융착 공정에 의하여 형상이 변형되면서 외측 탄성부(212,217)의 상면을 눌러 외측 탄성부(212,217)는 베이스 몸체(110)의 상면에 고정된다.
한편, 각 외측 탄성부(212,217)에는 베이스 몸체(110)에 인서트 된 각 인서트 단자(120)와 전기적으로 접속되는 접속부(214,218a)들이 형성된다.
하부 탄성 부재(210)가 베이스 몸체(110)에 배치된 후, 하부 탄성 부재(210)의 외측 탄성부(212,217)의 접속부(214,218a)들은 각 인서트 단자(120) 중 베이스 몸체(110)의 상면으로부터 돌출된 부분은 접속부(214,218a)와 전기적으로 접속된다.
본 발명의 일실시예에서, 접속부(214,218a) 및 인서트 단자(120)는, 예를 들어, 납땜, 도전성 접착제 등에 의하여 상호 전기적으로 접속될 수 있다.
연결 탄성부(213,218)는, 평면상에서 보았을 때, 적어도 2 번 이상 지그재그 형태로 절곡되어 탄성력을 발생시키는 부분으로, 연결 탄성부(213,218)의 양쪽 단부는 각각 내측 탄성부(211,216) 및 외측 탄성부(212,217)들에 연결된다.
본 발명의 일실시예에서, 내측 탄성부(211,216), 외측 탄성부(212,217) 및 연결 탄성부(213,218)들은 각각 일체로 형성되며, 하부 탄성 부재(210)는 구부러지거나 절곡 된 부분이 없는 평탄한 플레이트 형상으로 형성된다.
하부 탄성 부재(210)를 구부러지거나 절곡 된 부분이 없는 평탄한 플레이트 형상으로 형성함으로써 하부 탄성 부재(210)의 일부를 구부리거나 절곡 함으로써 발생 될 수 있는 내측 탄성부(211,216) 및 외측 탄성부(212,217)의 휨, 비틀림 등에 따른 가동자의 틸트에 따른 가동자의 광축 틀어짐을 억제 또는 방지할 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 상부 탄성 부재(220)는 후술 될 가동자(300)의 보빈의 상면에 배치되며, 상부 탄성 부재(220)는 보빈을 탄력적으로 지지한다.
가동자(300)는 보빈(310) 및 제1 구동부(320)를 포함한다.
보빈(310)은 상하단이 개구된 원통과 유사한 형상으로 형성되며, 보빈(310)의 내측면에는 베이스 유닛(100)의 하부에 배치된 이미지 센서와 마주하는 렌즈가 장착된다.
제1 구동부(320)는 보빈(310)의 외주면에 배치된다. 제1 구동부(320)는, 예를 들어, 절연 수지에 의하여 절연된 긴 전선을 통 형상으로 권선한 코일 블럭을 포함할 수 있다.
제1 구동부(320)는, 예를 들어, 접착제에 의하여 보빈(310)의 외주면에 결합될 수 있다. 제1 구동부(320)의 양쪽 단부는 각각 하부 탄성 부재(210)에 전기적으로 접속된다.
따라서, 한 쌍의 인서트 단자(120)를 통해 제공된 구동 신호는 하부 탄성 부재(210)를 경유하여 제1 구동부(320)로 인가되고, 제1 구동부(320)로부터는 후술 될 고정자(400)와 작용하는 전자기력이 발생 된다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 제1 구동부(320)가 코일 블럭인 것이 도시 및 설명되고 있지만, 제1 구동부(320)는 보빈(310)의 표면에 배치된 평판 마그네트를 포함하여도 무방하다.
고정자(400)는 하우징(410) 및 제2 구동부(420)를 포함한다.
하우징(410)은 상하면이 개구된 사각 틀 형상으로 형성되며, 하우징(410)의 측면에는 제2 구동부(420)를 결합하기 위한 개구(412)가 형성된다.
하우징(410)은 베이스 유닛(100)의 베이스 몸체(110)의 상면으로부터 돌출된 결합 기둥(118)에 결합되는데, 하우징(410)에는 베이스 유닛(100)의 결합 기둥(118)과 결합되는 결합홈(414)이 형성된다.
하우징(410)의 상면에는 탄성 부재(200)의 상부 탄성 부재(220)를 고정하기 위한 복수개의 보스(416)들을 포함한다.
제2 구동부(420)는 하우징(410)의 측면에 고정되며, 제2 구동부(420)는 자기장을 발생시키는 평판 마그네트를 포함할 수 있다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 제2 구동부(420)가 평판 마그네트인 것이 도시 및 설명되고 있지만, 제1 구동부(320)가 평판 마그네트를 포함할 경우, 제2 구동부(420)는 코일 블럭을 포함한다.
커버(500)는 상하부가 개구된 박스 형상으로 형성되며, 커버(500)는 베이스 유닛(100)의 베이스 몸체(110)의 측면에 결합 된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 베이스 몸체의 상면에 구부러지거나 절곡되지 않은 평탄한 한 쌍의 탄성 부재들을 배치하고, 베이스 몸체에 내장된 인서트 단자를 탄성 부재에 각각 전기적으로 접속하여 탄성 부재의 휨, 뒤틀림에 의한 원하지 않는 가동자의 틸트를 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.
600...보이스 코일 모터 100...베이스 유닛
200...탄성 부재 300...가동자
400...고정자 500...커버

Claims (7)

  1. 개구를 갖는 베이스 몸체, 상기 베이스 몸체의 내부에 내장되며 일부가 상기 베이스 몸체의 측면으로부터 노출된 한 쌍의 인서트 단자들을 포함하는 베이스 유닛;
    상기 베이스 몸체의 상면에 한 쌍이 배치되며, 상기 각 인서트 단자들에 각각 전기적으로 접속된 하부 탄성 부재들을 포함하는 탄성 부재;
    상기 하부 탄성 부재들에 하면이 결합 되는 가동자; 및
    상기 베이스 몸체상에 고정되며 상기 가동자를 감싸는 고정자를 포함하며,
    상기 베이스 몸체에는 상기 베이스 몸체의 상면으로부터 돌출되어 상기 각 하부 탄성 부재들에 형성된 관통홀에 삽입되어 상기 각 하부 탄성 부재를 상기 베이스 몸체의 상기 상면에 밀착시키는 고정 돌기가 형성된 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 탄성 부재들은 각각 상기 가동자의 하면에 고정되는 내측 탄성부, 상기 베이스 몸체의 상기 상면 상에 배치되는 외측 탄성부 및 상기 내측 및 외측 탄성부들을 상호 연결하는 연결 탄성부를 포함하며,
    상기 관통홀은 상기 외측 탄성부에 형성되며 상기 외측 탄성부에는 상기 인서트 단자와 접속되는 접속부가 형성된 보이스 코일 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정 돌기는 열융착 및 초음파 융착에 의하여 상기 하부 탄성 부재들을 상기 베이스 몸체의 상기 상면 상에 밀착시키는 보이스 코일 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정 돌기는 상기 베이스 몸체의 상기 상면의 모서리와 대응하는 위치마다 형성된 보이스 코일 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부 탄성 부재들 및 상기 각 인서트 단자들은 상호 수직하게 배치된 보이스 코일 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 가동자의 상기 하면과 대향하는 상면 상에 배치된 상부 탄성 부재를 포함하는 보이스 코일 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가동자는 코일 블럭 및 마그네트 중 어느 하나를 포함하고, 상기 고정자는 상기 코일 블럭 및 상기 마그네트 중 나머지 하나를 포함하는 보이스 코일 모터.
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