KR20110081532A - 보이스 코일 모터용 판 스프링 및 이를 갖는 보이스 코일 모터 - Google Patents

보이스 코일 모터용 판 스프링 및 이를 갖는 보이스 코일 모터 Download PDF

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KR20110081532A
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Abstract

본 발명의 보이스 코일 모터용 판 스프링은 곡면으로 형성된 내측 판 스프링, 상기 내측 판 스프링의 바깥쪽에 배치되는 외측 판 스프링 및 상기 내측 및 외측 판 스프링들 사이에 개재되며 적어도 2 번 절곡된 제1 연결 몸체, 상기 내측 및 외측 판 스프링들 사이에 상기 제1 연결 몸체와 나란하게 배치되며 상기 제1 연결 몸체와 동일한 형상을 갖는 제2 연결 몸체 및 상기 제1 및 제2 연결 몸체들의 인접한 단부들을 연결하는 연결부를 포함하는 연결 판 스프링을 포함하며, 상기 연결부와 연결되지 않은 상기 제1 연결 몸체의 단부는 상기 내측 판 스프링에 연결되며, 상기 연결부와 연결되지 않은 상기 제2 연결 몸체의 일측 단부는 상기 외측 판 스프링에 연결된다.

Description

보이스 코일 모터용 판 스프링 및 이를 갖는 보이스 코일 모터{SPRING FOR VOICE COIL MOTOR AND VOICE COIL MOTOR HAVING THE SAME}
본 발명은 보이스 코일 모터용 판 스프링 및 이를 갖는 보이스 코일 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 다양한 광학 장치, 예를 들면, 초소형 디지털 카메라가 내장된 휴대폰, 고해상도 디지털 카메라 등이 개발되고 있다.
휴대폰 등에 적용되는 초소형 디지털 카메라의 경우, 이미지 센서와 배율 및 초점을 조절하는 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 없었으나, 최근 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 조절하는 보이스 코일 모터와 같은 렌즈 구동 장치가 개발됨에 따라 이미지 센서 및 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 있게 되었다.
보이스 코일 모터는 렌즈를 수납하는 보빈 및 보빈을 탄력적으로 지지하는 판 스프링을 포함한다. 판 스프링은 매우 얇은 두께를 갖는 금속판을 프레스하여 제작되며 판 스프링의 성능은 보이스 코일 모터의 성능에 많은 영향을 미친다.
특히, 판 스프링은 보빈의 구동에 따라 반복적으로 응력이 가해지며, 보빈의 반복적인 구동에 의하여 판 스프링의 내구성이 크게 감소 되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 렌즈를 수납하는 보빈을 탄력적으로 지지 및 외부로부터 인가된 진동, 충격 및 반복적으로 가해지는 응력에 의한 피로 파괴를 방지한 보이스 코일 모터용 판 스프링을 제공한다.
본 발명은 상기 판 스프링을 포함하는 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, 일실시예로서, 보이스 코일 모터용 판 스프링은 곡면으로 형성된 내측 판 스프링, 상기 내측 판 스프링의 바깥쪽에 배치되는 외측 판 스프링 및 상기 내측 및 외측 판 스프링들 사이에 개재되며 적어도 2 번 절곡된 제1 연결 몸체, 상기 내측 및 외측 판 스프링들 사이에 상기 제1 연결 몸체와 나란하게 배치되며 상기 제1 연결 몸체와 동일한 형상을 갖는 제2 연결 몸체 및 상기 제1 및 제2 연결 몸체들의 인접한 단부들을 연결하는 연결부를 포함하는 연결 판 스프링을 포함하며, 상기 연결부와 연결되지 않은 상기 제1 연결 몸체의 단부는 상기 내측 판 스프링에 연결되며, 상기 연결부와 연결되지 않은 상기 제2 연결 몸체의 일측 단부는 상기 외측 판 스프링에 연결된다.
일실시예로서, 보이스 코일 모터는 베이스 플레이트, 상기 베이스 플레이트 상에 배치된 고정자, 상기 고정자의 내측에 배치되며 고정자와의 작용에 의하여 상하 변위가 발생되는 가동자 및 상기 가동자와 탄력적으로 결합 된 판 스프링을 포함하며, 상기 판 스프링은 곡면을 갖는 내측 판 스프링, 상기 내측 판 스프링의 바깥쪽에 배치되며 곡면을 갖는 외측 판 스프링 및 상기 내측 및 외측 판 스프링들 사이에 개재되며 적어도 2 번 절곡된 제1 연결 몸체, 상기 내측 및 외측 판 스프링들 사이에 상기 제1 연결 몸체와 나란하게 배치되며 상기 제1 연결 몸체와 동일한 형상으로 형성된 제2 연결 몸체 및 상기 제1 및 제2 연결 몸체들의 인접한 단부들을 연결하는 연결부를 포함하는 연결 판 스프링을 포함하며, 상기 연결부와 연결되지 않은 상기 제1 연결 몸체의 단부는 상기 내측 판 스프링에 연결되며, 상기 연결부와 연결되지 않은 상기 제2 연결 몸체의 일측 단부는 상기 외측 판 스프링에 연결된다.
본 발명의 보이스 코일 모터용 판 스프링 및 이를 갖는 보이스 코일 모터에 따르면, 보이스 코일 모터 중 렌즈가 장착되는 보빈을 탄력적으로 지지하는 판 스프링의 구조를 변경하여 보다 안정적으로 보빈을 지지 및 보빈에 의하여 반복적으로 구동되는 판 스프링의 연결 스프링부가 피로 파괴되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터용 판 스프링을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 'A' 부분 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 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 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터용 판 스프링을 도시한 평면도이다. 도 2는 도 1의 'A' 부분 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 보이스 코일 모터용 판 스프링(150)은 내측 판 스프링(151), 외측 판 스프링(152) 및 연결 판 스프링(159)을 포함한다. 도 1에 도시된 보이스 코일 모터용 판 스프링(150)은, 예를 들어, 보이스 코일 모터의 상부 판 스프링일 수 있다.
내측 판 스프링(151)은, 평면상에서 보았을 때, 곡면을 가질 수 있다. 내측 판 스프링(151)은, 예를 들어, 보이스 코일 모터의 가동자인 보빈의 상단을 탄력적으로 지지할 수 있다.
구체적으로, 내측 판 스프링(151)은, 평면상에서 보았을 때, 원형 링 형상을 가질 수 있고, 내측 판 스프링(151)에는 상기 보빈의 적어도 하나의 보스와 결합하기 위한 결합공(150a)이 형성될 수 있다. 내측 판 스프링(151)은 약 50㎛의 두께를 갖는 얇은 금속판일 수 있다.
외측 판 스프링(152)은 내측 판 스프링(151)의 외측에 배치되며, 외측 판 스프링(152)은 내측 판 스프링(151) 보다 큰 사이즈의 원형 개구를 갖는다. 외측 판 스프링(152)은 얇은 두께를 갖는 사각 플레이트에 내측 판 스프링(151)이 형성되기에 적합한 개구를 갖는다.
연결 판 스프링(159)은 제1 연결 몸체(153), 제2 연결 몸체(156) 및 연결부(158a)를 포함한다.
연결 판 스프링(159)은 내측 판 스프링(151) 및 외측 판 스프링(152) 사이에 개재되며 연결 판 스프링(159)은 내측 판 스프링(151) 및 외측 판 스프링(152)을 상호 연결한다.
내측 판 스프링(151) 및 외측 판 스프링(152)의 사이에 형성된 공간에는 제1 영역(FR) 및 상기 공간을 따라 제1 영역(FR)과 나란하게 배치된 제2 영역(SR)이 배치된다.
제1 영역(FR) 및 제2 영역(SR)은 도 1에 도시된 바와 같이 내측 판 스프링(151)의 중심(O)으로부터 외측 판 스프링(152)을 향해 연장된 가상 기준선(L)의 양쪽에 각각 배치된다.
본 발명의 일실시예에서, 가상 기준선(L)의 양쪽에 각각 배치된 제1 영역(FR) 및 제2 영역(SR)은 실질적으로 동일한 면적을 갖는다. 가상 기준선(L)은 제1 영역(FR) 및 제2 영역(SR)의 면적을 양분한다.
제1 연결 몸체(153)는 내측 판 스프링(151) 및 외측 판 스프링(152) 사이의 공간에 개재되며, 제1 연결 몸체(153)는, 예를 들어, 제1 영역(FR)에 배치된다.
제1 영역(FR)에 배치된 제1 연결 몸체(153)는 제1 평행부(154)들 및 제1 절곡부(155)들을 포함한다.
제1 평행부(154)는 내측 판 스프링(151)과 실질적으로 동일한 곡률을 갖는다. 제1 평행부(154)는, 예를 들어, m 개(단, m은 3 이상의 홀수)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 몸체(153)의 제1 평행부(154)는 3 개 또는 5 개일 수 있다. 본 실시예에서, 각 제1 평행부(154)들은 각각 동일한 곡률을 갖고, 각 평행부(154)들 사이의 간격은 실질적으로 동일하다.
제1 절곡부(155)들은 3 이상의 홀수로 형성되는 제1 평행부(154)들이 일렬로 연결되도록 각 제1 평행부(154)의 단부와 일체로 연결된다. 제1 절곡부(155)들은, 예를 들어, 제1 평행부(154)가 m 개일 때, n 개(단, n은 2 이상의 짝수)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 평행부(154)가 3 개일 때, 제1 절곡부(155)들은 2 개로 형성되고, 제1 평행부(154)가 5 개일 때, 제1 절곡부(155)는 4 개로 형성된다.
3 개 이상의 제1 평행부(154)들 및 제1 평행부(154)들의 단부와 일체로 연결된 2 개 이상의 제1 절곡부(155)들에 의하여 제1 연결 몸체(153)들은, 평면상에서 보았을 때, 'S' 자를 옆으로 늘린 형상과 유사한 형상을 갖는다.
본 실시예에서, 제1 평행부(154)들 및 제1 절곡부(155)들에 의하여 형성된 제1 연결 몸체(153)는 지정된 길이를 갖고, 제1 연결 몸체(153) 중 내측 판 스프링(151)과 인접하게 배치된 단부는 내측 판 스프링(151)과 일체로 연결된다.
제2 연결 몸체(156)는 내측 판 스프링(151) 및 외측 판 스프링(152) 사이의 상기 공간에 개재되며, 제2 연결 몸체(156)는, 예를 들어, 제2 영역(SR)에 배치된다. 본 실시예에서, 제2 영역(SR)에 배치된 제2 연결 몸체(156)는 제1 연결 몸체(153)과 실질적으로 동일한 형상 및 동일한 사이즈를 갖는다.
구체적으로, 제2 영역(SR)에 배치된 제2 연결 몸체(156)는 제2 평행부(157)들 및 제2 절곡부(158)들을 포함한다.
제2 평행부(157)는 내측 판 스프링(151)과 실질적으로 동일한 곡률을 갖는다. 제2 평행부(157)는, 예를 들어, m 개(단, m은 3 이상의 홀수)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 연결 몸체(156)의 제2 평행부(157)는 3 개 또는 5 개일 수 있다. 본 실시예에서, 각 제2 평행부(157)들은 각각 동일한 곡률을 갖고, 각 평행부(157)들 사이의 간격은 실질적으로 동일하다.
제2 절곡부(158)들은 3 이상의 홀수로 형성되는 제2 평행부(157)들이 일렬로 연결되도록 각 제2 평행부(157)의 단부와 일체로 연결된다. 제2 절곡부(158)들은, 예를 들어, 제2 평행부(157)가 m 개일 때, n 개(단, n은 2 이상의 짝수)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 평행부(157)가 3 개일 때, 제2 절곡부(158)들은 2 개로 형성되고, 제2 평행부(157)가 5 개일 때, 제2 절곡부(158)들은 4 개로 형성된다.
3 개 이상의 제2 평행부(157)들 및 제2 평행부(157)들의 단부와 일체로 연결된 2 개 이상의 제2 절곡부(158)들에 의하여 제2 연결 몸체(156)들은, 평면상에서 보았을 때, 'S' 자를 옆으로 늘린 형상과 유사한 형상을 갖는다.
본 실시예에서, 제2 평행부(157) 및 제2 절곡부(158)에 의하여 형성된 제2 연결 몸체(156)는 제1 연결 몸체(153)와 동일한 길이를 갖고, 제2 연결 몸체(156) 중 외측 판 스프링(152)과 인접하게 배치된 단부는 외측 판 스프링(152)과 일체로 연결된다.
연결부(158a)는 내측 판 스프링(151) 및 외측 판 스프링(152) 사이에 형성된 공간에 형성되며, 연결부(158a)는 제1 연결 몸체(153) 중 내측 판 스프링(151)과 연결되지 않은 나머지 하나의 단부 및 제2 연결 몸체(156) 중 외측 판 스프링(152)과 연결되지 않은 나머지 하나의 단부를 연결한다. 본 실시예에서, 제1 및 제2 연결 몸체(153,156)들 및 연결부(158a)들은 일체로 연결된다.
연결부(158a)는 제1 연결 몸체(153) 및 제2 연결 몸체(156)를 연결하기 위하여 적어도 1 번 절곡 될 수 있고, 적어도 1 번 절곡 된 제1 및 제2 연결 몸체(153,156)들은, 평면상에서 보았을 때, 'S' 자 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 연결부(158a)들은 두번 절곡 된다.
본 발명의 일실시예에서는 보다 명확하게 보이스 코일 모터용 판 스프링(150)의 구조를 설명하기 위하여 제1 연결 몸체(153), 제2 연결 몸체(156) 및 연결부(158a)로 나누어 설명하였지만 보이스 코일 모터용 판 스프링(150)은 얇은 두께의 금속판을 프레스 가공 또는 에칭 가공하여 형성하고, 이로 인해 내측 판 스프링(151), 외측 판 스프링(152) 및 연결 스프링(159)은 모두 일체로 형성된다.
또한, 본 발명의 일실시예에서, 연결 스프링(159)은 내측 판 스프링(151) 및 외측 판 스프링(152) 사이의 공간에 4 개가 등 간격으로 배치될 수 있다.
도한, 본 발명의 일실시예에서는 제1 연결 몸체(153)가 제1 영역(FR)에 대응하는 내측 판 스프링(151)에 일체로 연결되고, 제2 연결 몸체(156)가 제2 영역(SR)에 대응하는 외측 판 스프링(152)에 일체로 형성되어 응력이 분산되기 때문에 보이스 코일 모터용 판 스프링(150)이 반복적으로 상하 구동되더라도 연결 판 스프링(159)의 피로 파괴를 방지할 수 있다.
앞서 설명된 본 발명의 일실시예에서는 보이스 코일 모터의 상측 판 스프링의 구조를 예를 들어 설명하였지만, 이와 다르게 보이스 코일 모터의 하측 판 스프링도 앞서 도 1 및 도 2를 통해 설명한 판 스프링의 구조를 동일하게 적용하여도 무방하다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 보이스 코일 모터(800)는 베이스(100), 고정자(200), 가동자(300), 상부 스페이서(400) 및 하부 스페이서(430), 케이스(500), 하부 판 스프링(140) 및 상부 판 스프링(150)을 포함한다.
베이스(100)는, 예를 들어, 개구(101)를 갖는 사각 프레임 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 베이스(100)는 원통 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 개구(101)는, 평면상에서 보았을 때, 원형 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 베이스(100)는 사각 프레임 형상을 갖고, 베이스(100)는 고정 기둥(105)들을 포함한다. 예를 들어, 고정 기둥(105)들은 베이스(100)의 상면 네 모서리들에 각각 배치될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 고정 기둥(105)은 삼각 기둥, 사각 기둥, 다각 기둥, 원기둥 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
고정 기둥(105)의 외측면에는 후술 될 케이스(500)와 후크 결합 되는 고정 돌기(107)를 포함한다.
고정자(200)는 베이스(100) 상에 배치되며, 고정자(200)는 마그네트(210) 및 요크(220)를 포함한다.
요크(220)는 사각 프레임 형상을 갖는 외측 요크(222), 내측 요크(224) 및 외측 요크(222)와 내측 요크(224)의 상단을 연결하는 연결 요크(226)를 포함한다.
외측 요크(222) 및 내측 요크(224)는 평행하게 배치되며, 연결 요크(226)는 외측 요크(222) 및 내측 요크(224)를 연결한다. 내측 요크(224)는 후술 될 가동자의 코일과 동일한 곡률을 갖는다.
마그네트(210)는 외측 요크(222)의 내측면 상에 부착된다. 마그네트(210)의 후면 및 외측 요크(222)는 접착제 등에 의하여 상호 부착될 수 있다.
마그네트(210) 상기 후면과 대향 하는 마그네트(210)의 전면은 후술 될 가동자의 코일과 마주하며, 마그네트(210)의 전면은 코일의 곡률과 동일한 곡률을 갖는다.
가동자(300)는 보빈(320) 및 코일(350)을 포함한다.
보빈(320)은, 내부에 렌즈(미도시)를 수납하며, 상단 및 하단이 개구 된 통체 형상을 갖는다. 보빈(320)의 내측면에는 렌즈(미도시)가 장착된 렌즈 케이스(미도시)와 나사 체결된다.
보빈(320)의 내측면은 베이스(100)의 개구(101)와 대응하고, 보빈(320)의 내측면은 균일한 내경 또는 계단형 내경을 갖는다.
보빈(320)의 외형은 육면체 형상, 원통 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 보빈(320)의 외형은 원통 형상을 갖는다.
보빈(320)은, 예를 들어, 제1 보빈부(320a) 및 제2 보빈부(320b)를 포함한다.
제1 보빈부(320a)는 균일한 내경을 갖는 보빈(320)의 내측면으로부터 측정하였을 때 제1 두께로 형성된다.
제2 보빈부(320b)는 균일한 내경을 갖는 보빈(320)의 내측면으로부터 측정하였을 때 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께로 형성된다. 제2 보빈부(320b)의 상단 외측면에는 후술 될 상부 판 스프링(150)의 사이즈를 확보하기 위한 걸림턱이 형성될 수 있다.
제1 두께를 갖는 제1 보빈부(320a) 및 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 갖는 제2 보빈부(320b)의 경계에는 단턱이 형성된다.
또한, 제2 보빈부(320b)에는 직경이 점차 감소 되는 이중 단턱이 형성될 수 있다.
코일(350)은 제2 보빈부(320b)에 고정되며, 코일(350) 및 제1 보빈부(320a)의 사이에는 갭이 형성되고, 상기 갭으로는 요크(220)의 내측 요크부(224)가 삽입된다. 코일(350) 및 마그네트(210)에서 발생 된 자기장은 외측 요크(222), 내측 요크(224) 및 연결 요크(226)에 의하여 차폐된다.
코일(350)로부터 발생 된 자기장 및 마그네트(210)로부터 발생 된 자기장의 작용에 의하여 코일(350)에는 상부 방향 힘이 발생 되고 코일(350)에 가해진 힘에 의하여 코일(350) 및 보빈(320)은 베이스(100)로부터 베이스(100)의 상부 방향으로 이동된다.
상부 스페이서(400)는 고정자(200) 상에 배치된다. 예를 들어, 상부 스페이서(400)는 고정자(200)의 연결 요크(226) 상에 배치된다.
상부 스페이서(400)는 제1 스페이서부(410) 및 제2 스페이서부(420)를 포함한다.
제1 스페이서부(410)는 외측 요크(222)의 후면을 따라 사각 프레임 형상으로 형성되고, 제2 스페이서부(420)는 제1 스페이서부(410)로부터 연결 요크(226)의 상면을 따라 연장된다. 제1 스페이서부(410)의 단부는 베이스(100)의 고정 기둥(105)과 접촉되고, 제1 스페이서부(410)는 고정 기둥(105)의 단부와 접촉된다.
하부 스페이서(430)는, 예를 들어, 사각 프레임 형상을 갖고, 하부 스페이서(430)는 베이스(100) 및 고정자(200)의 마그네트(210) 사이에 개재된다. 하부 스페이서(430)는 후술 될 하부 판 스프링(140) 및 고정자(200)를 전기적으로 절연 및 상부 판 스프링(150)을 베이스(100) 상에 고정하는 역할을 한다.
도 3을 다시 참조하면, 하부 판 스프링(140) 및 상부 판 스프링(150)은 가동자(300)의 보빈(320)을 탄력적으로 지지한다.
하부 판 스프링(140) 및 상부 판 스프링(150)은 가동자(300)가 고정자(200)에 대하여 상부로 이동하였을 때 가동자(360)가 상부로 이동할 수 있도록 탄력적으로 변위를 발생 시키고, 가동자(300)가 초기 위치로 복원하였을 때에는 가동자(300)를 지정된 위치에서 움직이지 않도록 지지한다.
하부 판 스프링(140)의 일측 단부는 하부 스페이서(430) 및 베이스(100) 사이에 개재되며, 하부 판 스프링(140)의 상기 일측 단부와 대향 하는 타측 단부는 보빈(320)의 외측면 하단과 결합 된다.
상부 판 스프링(150)의 일측 단부는 상부 스페이서(400)의 제2 스페이서부(420) 및 요크(220)의 연결 요크(226) 사이에 개재되며, 상부 판 스프링(150)의 상기 일측 단부와 대향 하는 상부 판 스프링(150)의 타측 단부는 보빈(320)의 외측면 상단과 결합 된다.
하부 및 상부 판 스프링(140, 150)들은 외력에 의하여 탄력적으로 변형이 발생 되도록 매우 얇은 두께를 갖는 판 형상을 갖는다. 하부 및 상부 판 스프링(140,150)들은, 예를 들어, 약 50㎛의 두께를 갖는 금속판을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 3을 다시 참조하면, 상부 판 스프링(150)은 내측 판 스프링(151), 외측 판 스프링(152) 및 연결 판 스프링(159)을 포함한다.
상부 판 스프링(150)의 내측 판 스프링(151)은, 평면상에서 보았을 때, 곡면을 가질 수 있다. 내측 판 스프링(151)은, 예를 들어, 가동자(300)인 보빈(320)의 상단을 탄력적으로 지지할 수 있다.
내측 판 스프링(151)은, 평면상에서 보았을 때, 원형 링 형상을 가질 수 있고, 내측 판 스프링(151)에는 상기 보빈의 적어도 하나의 보스와 결합하기 위한 결합공(150a)이 형성될 수 있다. 내측 판 스프링(151)은 약 50㎛의 두께를 갖는 얇은 금속판일 수 있다.
외측 판 스프링(152)은 내측 판 스프링(151)의 외측에 배치되며, 외측 판 스프링(152)은 내측 판 스프링(151) 보다 큰 사이즈의 원형 개구를 갖는다. 외측 판 스프링(152)은 얇은 두께를 갖는 사각 플레이트에 내측 판 스프링(151)이 배치되기에 적합한 개구를 갖는다.
외측 판 스프링(152)은 상부 스페이서(400) 및 요크(220)의 사이에 개재된다.
연결 판 스프링(159)은 제1 연결 몸체(153), 제2 연결 몸체(156) 및 연결부(158a)를 포함한다.
연결 판 스프링(159)은 내측 판 스프링(151) 및 외측 판 스프링(152) 사이에 개재되며 연결 판 스프링(159)은 내측 판 스프링(151) 및 외측 판 스프링(152)을 상호 연결한다.
내측 판 스프링(151) 및 외측 판 스프링(152)의 사이에 형성된 공간에는 제1 영역(FR) 및 상기 공간을 따라 제1 영역(FR)과 나란하게 배치된 제2 영역(SR)이 배치된다.
제1 영역(FR) 및 제2 영역(SR)은 도 1에 도시된 바와 같이 내측 판 스프링(151)의 중심(O)으로부터 외측 판 스프링(152)을 향해 연장된 가상 기준선(L)의 양쪽에 각각 배치된다.
본 발명의 일실시예에서, 가상 기준선(L)의 양쪽에 각각 배치된 제1 영역(FR) 및 제2 영역(SR)은 실질적으로 동일한 면적을 갖는다.
제1 연결 몸체(153)는 내측 판 스프링(151) 및 외측 판 스프링(152) 사이의 공간에 개재되며, 제1 연결 몸체(153)는, 예를 들어, 제1 영역(FR)에 배치된다.
제1 영역(FR)에 배치된 제1 연결 몸체(153)는 제1 평행부(154)들 및 제1 절곡부(155)들을 포함한다.
제1 평행부(154)는 내측 판 스프링(151)과 실질적으로 동일한 곡률을 갖는다. 제1 평행부(154)는, 예를 들어, m 개(단, m은 3 이상의 홀수)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 몸체(153)의 제1 평행부(154)는 3 개 또는 5 개일 수 있다. 본 실시예에서, 각 제1 평행부(154)들은 각각 동일한 곡률을 갖고, 각 평행부(154)들 사이의 간격은 실질적으로 동일하다.
제1 절곡부(155)들은 3 이상의 홀수로 형성되는 제1 평행부(154)들이 일렬로 연결되도록 각 제1 평행부(154)의 단부와 일체로 연결된다. 제1 절곡부(155)들은, 예를 들어, 제1 평행부(154)가 m 개일 때, n 개(단, n은 2 이상의 짝수)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 평행부(154)가 3 개일 때, 제1 절곡부(155)들은 2 개로 형성되고, 제1 평행부(154)가 5 개일 때, 제1 절곡부(155)는 4 개로 형성된다.
3 개 이상의 제1 평행부(154)들 및 제1 평행부(154)들의 단부와 일체로 연결된 2 개 이상의 제1 절곡부(155)들에 의하여 제1 연결 몸체(153)들은, 평면상에서 보았을 때, 'S' 자를 옆으로 늘린 형상과 유사한 형상을 갖는다.
본 실시예에서, 제1 평행부(154)들 및 제1 절곡부(155)들에 의하여 형성된 제1 연결 몸체(153)는 지정된 길이를 갖고, 제1 연결 몸체(153) 중 내측 판 스프링(151)과 인접하게 배치된 단부는 내측 판 스프링(151)과 일체로 연결된다.
제2 연결 몸체(156)는 내측 판 스프링(151) 및 외측 판 스프링(152) 사이의 상기 공간에 개재되며, 제2 연결 몸체(156)는, 예를 들어, 제2 영역(SR)에 배치된다. 본 실시예에서, 제2 영역(SR)에 배치된 제2 연결 몸체(156)는 제1 연결 몸체(153)과 실질적으로 동일한 형상 및 동일한 사이즈를 갖는다.
구체적으로, 제2 영역(SR)에 배치된 제2 연결 몸체(156)는 제2 평행부(157)들 및 제2 절곡부(158)들을 포함한다.
제2 평행부(157)는 내측 판 스프링(151)과 실질적으로 동일한 곡률을 갖는다. 제2 평행부(157)는, 예를 들어, m 개(단, m은 3 이상의 홀수)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 연결 몸체(156)의 제2 평행부(157)는 3 개 또는 5 개일 수 있다. 본 실시예에서, 각 제2 평행부(157)들은 각각 동일한 곡률을 갖고, 각 평행부(157)들 사이의 간격은 실질적으로 동일하다.
제2 절곡부(158)들은 3 이상의 홀수로 형성되는 제2 평행부(157)들이 일렬로 연결되도록 각 제2 평행부(157)의 단부와 일체로 연결된다. 제2 절곡부(158)들은, 예를 들어, 제2 평행부(157)가 m 개일 때, n 개(단, n은 2 이상의 짝수)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 평행부(157)가 3 개일 때, 제2 절곡부(158)들은 2 개로 형성되고, 제2 평행부(157)가 5 개일 때, 제2 절곡부(158)들은 4 개로 형성된다.
3 개 이상의 제2 평행부(157)들 및 제2 평행부(157)들의 단부와 일체로 연결된 2 개 이상의 제2 절곡부(158)들에 의하여 제2 연결 몸체(156)들은, 평면상에서 보았을 때, 'S' 자를 옆으로 늘린 형상과 유사한 형상을 갖는다.
본 발명의 일실시예에서, 제2 평행부(157) 및 제2 절곡부(158)에 의하여 형성된 제2 연결 몸체(156)는 제1 연결 몸체(153)과 동일한 길이를 갖고, 제2 연결 몸체(156) 중 외측 판 스프링(152)과 인접하게 배치된 단부는 외측 판 스프링(152)과 일체로 연결된다.
연결부(158a)는 내측 판 스프링(151) 및 외측 판 스프링(152) 사이에 형성된 공간에 형성되며, 연결부(158a)는 제1 연결 몸체(153) 중 내측 판 스프링(151)과 연결되지 않은 나머지 하나의 단부 및 제2 연결 몸체(156) 중 외측 판 스프링(152)과 연결되지 않은 나머지 하나의 단부를 연결한다. 본 실시예에서, 제1 및 제2 연결 몸체(153,156)들 및 연결부(158a)들은 일체로 연결된다.
연결부(158a)는 제1 연결 몸체(153) 및 제2 연결 몸체(156)를 연결하기 위하여 적어도 1 번 절곡 될 수 있고, 적어도 1 번 절곡 된 제1 및 제2 연결 몸체(153,156)들은, 평면상에서 보았을 때, 'S' 자 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 보다 명확하게 보이스 코일 모터용 판 스프링(150)의 구조를 설명하기 위하여 제1 연결 몸체(153), 제2 연결 몸체(156) 및 연결부(158a)로 나누어 설명하였지만 보이스 코일 모터용 판 스프링(150)은 얇은 두께의 금속판을 프레스 가공 또는 에칭 가공하여 형성하고, 이로 인해 내측 판 스프링(151), 외측 판 스프링(152) 및 연결 스프링(159)은 모두 일체로 형성된다.
또한, 본 발명의 일실시예에서, 연결 스프링(159)는 내측 스프링(151) 및 외측 스프링(152) 사이의 공간에 4 개가 등 간격으로 배치될 수 있다.
앞서 설명된 본 발명의 일실시예에서는 보이스 코일 모터의 상측 판 스프링의 구조를 예를 들어 설명하였지만, 이와 다르게 도 3에 도시된 보이스 코일 모터(800)의 하부 판 스프링(140)도 앞서 도 1 및 도 2를 통해 설명한 판 스프링의 구조를 동일하게 적용하여도 무방하다.
케이스(500)는 제1 케이스부(510) 및 제2 케이스부(520)를 포함한다.
제1 케이스부(510)는 베이스(100)의 고정 기둥(105)과 평행하게 배치되며, 제1 케이스부(510)는 사각 프레임 형상을 갖는다. 제1 케이스부(510)에는 고정 기둥(105)에 형성된 고정 돌기(107)와 후크 결합 되는 관통홀(515)이 형성된다.
제2 케이스부(520)는 제1 케이스부(510)로부터 상부 스페이서(400)의 제2 스페이서부(420)와 평행한 방향으로 연장된다. 제2 케이스부(520)는 상부 스페이서(400)의 제2 스페이서부(420)를 덮고, 제2 케이스부(520)는 보빈(320)을 노출하는 개구(525)를 갖는다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 보이스 코일 모터 중 렌즈가 장착되는 보빈을 탄력적으로 지지하는 판 스프링의 구조를 변경하여 보다 안정적으로 보빈을 지지 및 보빈에 의하여 반복적으로 구동되는 판 스프링의 연결 스프링부가 피로 파괴되는 것을 방지하는 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.
보이스 코일 모터용 판 스프링...150 내측 판 스프링...151
외측 판 스프링...152 연결 판 스프링...159

Claims (11)

  1. 곡면으로 형성된 내측 판 스프링;
    상기 내측 판 스프링의 바깥쪽에 배치되는 외측 판 스프링; 및
    상기 내측 및 외측 판 스프링들 사이에 개재되며 적어도 2 번 절곡된 제1 연결 몸체, 상기 내측 및 외측 판 스프링들 사이에 상기 제1 연결 몸체와 나란하게 배치되며 상기 제1 연결 몸체와 동일한 형상을 갖는 제2 연결 몸체 및 상기 제1 및 제2 연결 몸체들의 인접한 단부들을 연결하는 연결부를 포함하는 연결 판 스프링을 포함하며,
    상기 연결부와 연결되지 않은 상기 제1 연결 몸체의 단부는 상기 내측 판 스프링에 연결되며, 상기 연결부와 연결되지 않은 상기 제2 연결 몸체의 일측 단부는 상기 외측 판 스프링에 연결되는 보이스 코일 모터용 판 스프링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결 몸체는 제1 영역에 배치되고 상기 제2 연결 몸체는 상기 제1 영역과 인접한 제2 영역에 배치되며 상기 제1 및 제2 영역들은 동일한 형상 또는 동일한 면적을 갖는 보이스 코일 모터용 판 스프링.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는 적어도 1번 절곡 된 보이스 코일 모터용 판 스프링.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연결 몸체들은 각각 상호 평행하게 배치된 평행부들 및 상기 평행부들을 연결하는 절곡부를 포함하며, 상기 평행부들은 상기 내측 판 스프링과 동일한 곡률로 형성된 보이스 코일 모터용 판 스프링.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연결 몸체들의 각 평행부들은 m 개(단, m은 3 이상의 홀수)로 형성되고, 상기 절곡부들은 n(단, n은 2 이상 짝수)인 보이스 코일 모터용 판 스프링.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 각 평행부들 사이의 간격은 상호 동일한 보이스 코일 모터용 판 스프링.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연결 몸체들은 각각 S 자 형상을 갖는 보이스 코일 모터용 판 스프링.
  8. 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트 상에 배치된 고정자;
    상기 고정자의 내측에 배치되며 고정자와의 작용에 의하여 상하 변위가 발생되는 가동자; 및
    상기 가동자와 탄력적으로 결합 된 판 스프링을 포함하며,
    상기 판 스프링은 곡면을 갖는 내측 판 스프링;
    상기 내측 판 스프링의 바깥쪽에 배치되며 곡면을 갖는 외측 판 스프링; 및
    상기 내측 및 외측 판 스프링들 사이에 개재되며 적어도 2 번 절곡된 제1 연결 몸체, 상기 내측 및 외측 판 스프링들 사이에 상기 제1 연결 몸체와 나란하게 배치되며 상기 제1 연결 몸체와 동일한 형상으로 형성된 제2 연결 몸체 및 상기 제1 및 제2 연결 몸체들의 인접한 단부들을 연결하는 연결부를 포함하는 연결 판 스프링을 포함하며,
    상기 연결부와 연결되지 않은 상기 제1 연결 몸체의 단부는 상기 내측 판 스프링에 연결되며, 상기 연결부와 연결되지 않은 상기 제2 연결 몸체의 일측 단부는 상기 외측 판 스프링에 연결되는 보이스 코일 모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 판 스프링의 상기 외측 판 스프링은 상기 고정자의 상단에 결합 되고, 상기 내측 판 스프링은 상기 가동자의 상단에 결합 된 보이스 코일 모터.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 판 스프링의 상기 외측 판 스프링은 상기 베이스 플레이트에 결합 되고 상기 내측 판 스프링은 상기 가동자의 하단에 결합된 보이스 코일 모터.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 고정자는 요크 및 상기 요크의 내측면에 배치된 마그네트를 포함하고, 상기 가동자는 중공을 갖는 보빈 및 상기 보빈의 외측면에 배치되며 상기 마그네트와 마주하는 코일을 포함하는 보이스 코일 모터.
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