KR20140066150A - 렌즈 구동용 모터, 카메라 및 이들을 구비한 디지털기기 - Google Patents

렌즈 구동용 모터, 카메라 및 이들을 구비한 디지털기기 Download PDF

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Abstract

본 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터는 케이스; 상기 케이스의 상부에 배치되는 요크; 상기 요크에 결합되는 마그네트; 상기 요크의 내부에 배치되는 캐리어; 상기 캐리어에 고정되며 상기 마그네트와 대향하는 코일; 및 상기 캐리어의 상부와 하부에 각각 결합되는 상부스프링 및 하부스프링을 포함하고, 상기 캐리어의 외주면에는 홈부가 형성되고, 상기 캐리어의 홈부에 상기 요크의 일부가 배치될 수 있다.

Description

렌즈 구동용 모터, 카메라 및 이들을 구비한 디지털기기 {MOTOR FOR DRIVING LENS, CAMERA AND DIGITAL DEVICE HAVING THE SAME}
본 실시예는 렌즈 구동용 모터, 카메라 및 이를 구비한 디지털 기기에 관한 것이다.
디지털기기의 다기능화 추세에 따라 카메라 및 MP3 플레이어 등이 내장된 디지털기기가 개발되어 사용되고 있다. 그리고, 디지털기기에 내장된 카메라의 렌즈를 자동으로 이동시키기 위한 렌즈구동모터도 개발되어 사용되고 있다.
도 1a는 종래의 렌즈구동모터의 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 요부 분해 사시도로서, 이를 설명한다.
도시된 바와 같이, 상호 결합되어 내부에 소정 공간을 형성하는 상부캡(11a) 및 하부캡(11b)이 마련된다. 상부캡(11a) 및 하부캡(11b)의 내부에는 프레임(13)이 설치되고, 프레임(13)의 내측에는 링형상을 이루는 요크(15)가 설치된다.
요크(15)의 내주면에는 마그네트(17)가 고정되고, 프레임(13) 및 요크(15)의 내측에는 캐리어(Carrier)(19)가 승강가능하게 설치된다. 그리고, 캐리어(19)의 내주면에는 경통(30)이 설치되고, 외주면에는 코일(21)이 고정된다. 그리하여, 코일(21)에 전류가 인가되면, 코일(21)과 마그네트(17)의 작용에 의하여 캐리어(19)가 상승하면서 경통(30)을 상승시킨다.
상부캡(11a)과 프레임(13) 사이 및 하부캡(11b)과 프레임(13) 사이에는 스프링(23)이 설치되는데, 스프링(23)은 코일(21)에 공급되는 전류가 차단되면, 캐리어(19)를 최초의 상태로 복귀시킨다.
그런데, 상기와 같은 종래의 렌즈구동모터는 캐리어(19)의 회전을 방지하는 아무런 수단이 없으므로, 외부의 충격에 의하여 캐리어(19)가 쉽게 회전한다. 또한, 캐리어(19)가 승강할 때, 스프링(23)의 구조적 특징으로 인하여, 캐리어(19)는 회전하면서 승강한다.
이로 인해, 경통(30)도 회전되어 초점이 어긋나게 되므로, 제품의 신뢰성이 저하되는 단점이 있다.
본 실시예는 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 렌즈 구동용 모터를 제공한다.
본 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터는 케이스; 상기 케이스의 상부에 배치되는 요크; 상기 요크에 결합되는 마그네트; 상기 요크의 내부에 배치되는 캐리어; 상기 캐리어에 고정되며 상기 마그네트와 대향하는 코일; 및 상기 캐리어의 상부와 하부에 각각 결합되는 상부스프링 및 하부스프링을 포함하고, 상기 캐리어의 외주면에는 홈부가 형성되고, 상기 캐리어의 홈부에 상기 요크의 일부가 배치될 수 있다.
상기 요크는 외측요크, 상기 외측요크의 내부에 배치된 복수개의 내측요크 및 상기 외측요크와 상기 내측요크를 연결하는 연결요크를 포함하고, 상기 요크의 일부는 내측요크를 포함할 수 있다.
상기 외측 요크는 상기 케이스에 고정될 수 있다.
상기 캐리어는 상기 홈부 주위에 돌출부를 더 포함할 수 있다.
상기 복수개의 내측요크 사이에는 복수의 개방부가 형성될 수 있다.
상기 캐리어의 돌출부는 상기 요크의 개방부에 배치될 수 있다.
상기 돌출부의 외면은 상기 내측요크의 외주면 보다 상기 외측요크 측으로 더 돌출될 수 있다.
상기 돌출부의 외면에 상기 코일이 고정될 수 있다.
상기 돌출부의 상단면에는 결합돌기가 형성되고, 상기 상부스프링의 내주면 측에는 상기 결합돌기에 삽입 결합되는 결합공이 형성될 수 있다.
상기 요크와 상기 케이스 사이에는 상기 하부스프링의 외주면 측이 배치될 수 있다.
상기 복수의 개방부는 소정 간격으로 형성될 수 있다.
상기 케이스는 상기 캐리어의 하측에 위치되어 상기 하부 스프링을 지지하는 하부케이스를 포함할 수 있다.
상기 하부케이스와 결합되는 상부케이스를 더 포함할 수 있다.
상기 요크와 상기 하부케이스 사이에 배치되는 하부 스페이서를 더 포함할 수 있다.
상기 하부스프링의 외주면측은 상기 하부 스페이서와 상기 하부케이스 사이에 배치될 수 있다.
상기 상부스프링의 외주면 측은 상기 요크와 상기 상부케이스 사이에는 배치될 수 있다.
상기 내측요크의 내주면은 곡률을 가지며, 상기 연결 요크는 상기 외측 요크 및 상기 내측 요크와 일체로 형성될 수 있다.
상기 복수개의 내측요크는 링형상일 수 있다.
상기 외측요크의 모서리부측에는 상기 4개의 마그네트가 고정될 수 있다.
상기 외측요크는 사각프레임 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라는 상기한 바와 같이 구성된 렌즈 구동용 모터와 상기 경통에 결합되는 렌즈를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 디지털기기는 상기한 바와 같이 구성된 카메라를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터는 캐리어의 외주면에 돌출 형성된 결합부가 요크의 일측에 삽입되고, 결합부의 측면이 요크의 면에 접촉되므로, 캐리어가 회전되지 않는다. 그러므로, 캐리어의 회전에 따른 렌즈의 초점 변화가 없으므로, 제품의 신뢰성이 향상된다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
도 1a는 종래의 렌즈구동모터의 단면도.
도 1b는 도 1a의 요부 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터의 분해 사시도.
도 3은 도 2의 결합 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터의 단면도이고, 도 3은 도 2의 결합 단면도이다.
도시된 바와 같이, 내부에 소정 공간이 형성된 육면체형상의 케이스(110)가 마련된다. 케이스(110)는 상대적으로 상측 및 하측에 배치되어 상호 결합된 상부케이스(111)와 하부케이스(115)를 가지고, 상호 대향하는 상부케이스(111)의 상면과 하부케이스(115)의 하면에는 제 1 관통공(112)과 제 2 관통공(116)이 대향되게 형성된다.
케이스(110)의 내주면에는 요크(120)가 고정된다. 요크(120)는 케이스(110)의 내주면에 외주면이 고정되는 대략 사각프레임 형상의 외측요크(121), 외측요크(121)의 내부에 배치된 링형상의 내측요크(123) 및 외측요크(121)와 내측요크(123)를 연결하는 연결요크(125)를 가진다. 이때, 연결요크(125)는 외측요크(121)의 상단면(上端面)과 내측요크(123)의 상단면(上端面)에 일체로 형성된다.
내측요크(123) 내측에는 원통형상의 캐리어(Carrier)(130)가 승강가능하게 설치되는데, 캐리어(130)에는 경통(200)이 설치되어 캐리어(130)와 동일하게 승강한다.
외측요크(121)의 모서리부측에는 마그네트(140)가 각각 고정되고, 캐리어(130)의 외주면에는 코일(150)이 고정되어 마그네트(140)와 대향한다. 그리하여, 코일(150)에 전류가 공급되면, 코일(150)과 마그네트(140) 사이에 작용하는 전자기력에 의하여 코일(150)이 상승하고, 이로인해 캐리어(130)가 상승하면서 경통(200)을 상승시킨다. 캐리어(130)와 코일(150)의 결합구조에 대해서는 후술한다.
요크(120)의 상면과 케이스(110)의 상면 사이 및 요크(120)의 하면과 케이스(110)의 하면 사이에는 탄성을 가진 링형상의 상부스페이서(Spacer)(161) 및 하부스페이서(165)가 각각 배치된다. 상부 및 하부스페이서(161,165)는 신축되면서 케이스(110)의 내부에 조립되는 부품들의 치수 공차 및 조립시 발생하는 조립 오차에 의한 공차를 보상해 준다.
전자기력에 의하여 상승된 캐리어(130)는 요크(120)의 상측 및 하측에 설치된 상부스프링 및 하부스프링(171,175)에 의하여 하강되어 최초의 상태로 복귀된다. 상부 및 하부스프링(171,175)은 직경이 다른 복수의 링이 상호 연결된 형태로 형성된다. 상부스프링(171)의 외주면측은 상부스페이서(161)와 케이스(110)의 상면 사이에 고정되고 내주면측은 캐리어(130)의 상단면(上端面)측에 고정되며, 하부스프링(175)의 외주면측은 하부스페이서(165)와 케이스(110)의 하면 사이에 고정되고 내주면측은 캐리어(130)의 하부측 외주면에 고정된다. 그리하여, 코일(150)에 공급되는 전류가 차단되면, 상부 및 하부스프링(171,175)의 탄성력에 의하여 캐리어(130)가 하강한다.
캐리어(130)는 승강하면서 경통(200)의 렌즈(미도시)의 초점을 맞춘다. 캐리어(130)가 원활하게 승강하기 위해서는 인접하는 부품들과 유격을 가지고 조립되어야 한다. 그런데, 캐리어(130)가 유격을 가지고 조립되면, 외부의 충격 또는 상부 및 하부스프링(171,175)의 구조적 특징에 의하여 캐리어(130)가 회전될 수 있다.
캐리어(130)가 회전하면, 경통(200)의 렌즈의 초점이 어긋나게 되는데, 본 실시예에 따른 렌즈 구동용 모터에는 캐리어(130)의 회전을 방지하는 수단이 마련된다.
상기 수단은 내측요크(123)와 내측요크(123)에 접하는 연결요크(125)의 부위에 소정 간격으로 형성된 복수의 개방부(128) 및 개방부(128)와 대응되게 캐리어(130)의 외주면에 형성되어 개방부(128)에 삽입되는 돌출부(138)로 마련된다. 돌출부(138)가 개방부(128)에 삽입되면, 돌출부(138)의 측면이 개방부(128)를 형성하는 내측요크(123)의 면에 접촉하므로, 캐리어(130)가 회전하지 않는 것이다.
그리고, 돌출부(138)가 개방부(128)에 삽입되면, 돌출부(138)의 외면은 내측요크(123)의 외주면 보다 외측요크(121) 측으로 더 돌출되고, 돌출부(138)의 외면에 코일(150)이 고정된다. 이로인해, 코일(150)이 상승하면, 캐리어(130)도 상승하는 것이다.
상부스프링(171)의 내주면측에는 결합공(171a)이 형성되고, 돌출부(138)의 상단면(上端面)에는 결합공(171a)에 삽입 결합되는 결합돌기(138a)가 형성된다. 결합공(171a)과 결합돌기(138a)로 인하여, 상부스프링(171)이 캐리어(130)에 고정되므로, 상부스프링(171)을 캐리어(130)에 사출로 형성하지 않아도 된다.
110 : 케이스 120 : 요크
130 : 캐리어 140 : 마그네트
150 : 코일

Claims (22)

  1. 케이스;
    상기 케이스의 상부에 배치되는 요크;
    상기 요크에 결합되는 마그네트;
    상기 요크의 내부에 배치되는 캐리어;
    상기 캐리어에 고정되며 상기 마그네트와 대향하는 코일; 및
    상기 캐리어의 상부와 하부에 각각 결합되는 상부스프링 및 하부스프링을 포함하고,
    상기 캐리어의 외주면에는 홈부가 형성되고, 상기 캐리어의 홈부에 상기 요크의 일부가 배치되는 렌즈 구동용 모터
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 요크는 외측요크, 상기 외측요크의 내부에 배치된 복수개의 내측요크 및 상기 외측요크와 상기 내측요크를 연결하는 연결요크를 포함하고, 상기 요크의 일부는 내측요크를 포함하는 렌즈 구동용 모터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 외측 요크는 상기 케이스에 고정되는 렌즈 구동용 모터.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 홈부 주위에 돌출부를 더 포함하는 렌즈 구동용 모터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수개의 내측요크 사이에는 복수의 개방부가 형성되는 렌즈 구동용 모터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 캐리어의 돌출부는 상기 요크의 개방부에 배치되는 렌즈 구동용 모터
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 돌출부의 외면은 상기 내측요크의 외주면 보다 상기 외측요크 측으로 더 돌출되는 렌즈 구동용 모터.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 돌출부의 외면에 상기 코일이 고정되는 렌즈 구동용 모터.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 돌출부의 상단면에는 결합돌기가 형성되고, 상기 상부스프링의 내주면 측에는 상기 결합돌기에 삽입 결합되는 결합공이 형성되는 렌즈구동용 모터.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 요크와 상기 케이스 사이에는 상기 하부스프링의 외주면 측이 배치되는 렌즈 구동용 모터.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 개방부는 소정 간격으로 형성되는 렌즈 구동용 모터.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 캐리어의 하측에 위치되어 상기 하부 스프링을 지지하는 하부케이스를 포함하는 렌즈 구동용 모터.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하부케이스와 결합되는 상부케이스를 더 포함하는 렌즈 구동용 모터
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 요크와 상기 하부케이스 사이에 배치되는 하부 스페이서를 더 포함하는 렌즈 구동용 모터.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 하부스프링의 외주면측은 상기 하부 스페이서와 상기 하부케이스 사이에 배치되는 렌즈 구동용 모터.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 상부스프링의 외주면 측은 상기 요크와 상기 상부케이스 사이에는 배치되는 렌즈 구동용 모터.
  17. 제 2 항에 있어서,
    상기 내측요크의 내주면은 곡률을 가지며, 상기 연결 요크는 상기 외측 요크 및 상기 내측 요크와 일체로 형성되는 렌즈 구동용 모터.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수개의 내측요크는 링형상을 가지는 렌즈구동용 모터.
  19. 제 2 항에 있어서,
    상기 외측요크의 모서리부측에는 상기 4개의 마그네트가 고정되는 렌즈구동용 모터.
  20. 제 2 항에 있어서,
    상기 외측요크는 사각프레임 형상을 가지는 렌즈구동용 모터.
  21. 청구항 1의 렌즈 구동용 모터와,
    상기 경통에 결합되는 렌즈를 포함하는 카메라.
  22. 청구항 21의 카메라를 포함하는 디지털기기.
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