KR20120059844A - 보이스 코일 모터 - Google Patents

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Abstract

보이스 코일 모터는 렌즈가 장착되는 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭의 주변에 배치된 플랫 마그네트 및 상기 플랫 마그네트를 고정하는 하부 스페이서를 포함하는 고정자; 상기 보빈에 탄력적으로 지지된 탄성 부재; 및 상기 가동자, 상기 하부 스페이서 및 상기 탄성 부재가 고정되는 베이스를 포함한다.

Description

보이스 코일 모터{VOICE COIL MOTOR}
본 발명은 보이스 코일 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대용 통신장치에는 이미지 또는 동영상을 저장하는 카메라 모듈이 설치되고 있고, 카메라 모듈은 외부광을 이미지로 변경하는 이미지 센서 모듈 및 외부광을 이미지 센서 모듈에 포커싱 하는 렌즈를 포함한다.
종래 카메라 모듈은 렌즈 및 이미지 센서 모듈 사이의 거리를 조절할 수 없어 사용자가 원하는 이미지를 얻기 어려웠으나, 최근 카메라 모듈의 렌즈 및 이미지 센서 모듈 사이의 거리를 조절할 수 있는 보이스 코일 모터가 개발되고 있다.
종래 보이스 코일 모터는 개구가 형성된 베이스의 후면에 장착되는 이미지 센서, 베이스 상에 배치되며 렌즈가 장착되는 보빈, 보빈에 권선 된 코일 블럭 및 코일 블럭과 마주하는 마그네트, 마그네트를 고정하는 요크 및 보빈을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함하며, 코일 블럭 및 요크에 고정된 마그네트로부터 발생 된 자기장의 작용에 의하여 발생 된 인력 및 척력을 이용하여 보빈에 장착된 렌즈 및 이미지 센서 모듈 사이의 간격을 조절한다.
그러나, 종래 보이스 코일 모터는 보빈과 마주하는 마그네트를 고정하기 위해 요크를 필요로 하기 때문에 요크로 인한 부품수 및 조립 공정수가 증가 되는 문제점을 갖는다.
또한, 요크 및 마그네트가 차지하는 면적에 의하여 보빈에 장착된 렌즈의 구경을 증가시키기 어려운 문제점을 갖는다.
본 발명은 마그네트를 고정하는 요크를 사용하지 않음으로써 요크로 인한 부품수 및 조립 공정수를 감소시키고, 요크를 사용하지 않음으로써 보빈에 장착된 렌즈의 구경을 증가시키기에 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 렌즈가 장착되는 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자; 상기 코일 블럭의 주변에 배치된 플랫 마그네트 및 상기 플랫 마그네트를 고정하는 하부 스페이서를 포함하는 고정자; 상기 보빈에 탄력적으로 지지된 탄성 부재; 및 상기 가동자, 상기 하부 스페이서 및 상기 탄성 부재가 고정되는 베이스를 포함한다.
본 발명에 따른 보이스 코일 모터에 의하면, 하부 스페이서에 프레임부 및 프레임부로부터 돌출된 기둥부를 형성하고, 프레임부에 마그네트를 배치하고 기둥부들로부터 가이드부를 돌출시켜 마그네트를 고정함으로써 종래 마그네트를 고정하기 위한 요크를 사용하지 않음으로써 부품수 및 조립 공정수를 감소시키고, 요크를 사용하지 않음으로써 보빈 및 보빈에 장착되는 렌즈의 구경을 증가시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보이스 코일 모터의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 플랫 마그네트 및 하부 스페이서를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 플랫 마그네트 및 하부 스페이서의 결합 사시도이다.
도 4는 도 3의 하부 스페이서에 결합된 플랫 마그네트의 정면도이다.
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 플랫 마그네트 및 하부 스페이서를 도시한 분해 사시도이다. 도 3은 도 2의 플랫 마그네트 및 하부 스페이서의 결합 사시도이다. 도 4는 도 3의 하부 스페이서에 결합된 플랫 마그네트의 정면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 보이스 코일 모터(800)는 가동자(100), 고정자(200), 탄성 부재(300) 및 베이스(400)를 포함한다. 이에 더하여, 보이스 코일 모터(800)는 상부 스페이서(500) 및 커버 캔(600)을 더 포함할 수 있다.
가동자(100)는 보빈(110) 및 코일 블럭(120)을 포함한다.
가동자(100)는 렌즈를 포함하며, 가동자(100)는 내장된 렌즈를 베이스(400)에 고정된 이미지 센서로부터 이격시켜 렌즈 및 이미지 센서 사이의 간격을 변경시킨다.
보빈(110)은 중공이 형성된 통 형상으로 형성되며, 보빈(110)의 내주면에는 렌즈가 고정된다. 렌즈를 보빈(110)의 내주면에 고정하기 위하여 보빈(110)의 내주면에는 나사산이 형성될 수 있다.
보빈(110)의 외주면에는, 예를 들어, 4 개의 평탄부(112)들이 형성되며, 4 개의 평탄부(112)들은 상호 동일한 간격으로 이격 된다.
한편, 보빈(110)의 외주면 하단에는 후술 될 코일 블럭(120)을 지지하기 위한 서포트부(114)가 형성되며, 서포트부(114)는 외주면 하단으로부터 돌출된 형상으로 형성된다.
코일 블럭(120)은 에나멜 수지와 같은 절연 수지가 코팅된 긴 전선을 권선하여 형성된다. 코일 블럭(120)은 보빈(110)의 외주면에 배치되는 통 형상으로 형성되며, 코일 블럭(120)은, 예를 들어, 상면 및 하면이 개구된 사각 통 형상으로 형성된다.
코팅된 긴 전선을 통 형상으로 권선한 코일 블럭(120)에 전류를 인가할 경우, 코일 블럭(120)으로부터는 자기장이 발생 된다.
보빈(110)의 외주면에 삽입되는 코일 블럭(120)은 보빈(110)의 4 개의 평탄부(112)들과 동일한 4 개의 평탄면(122)들 및 평탄면(122)들을 연결하는 4 개의 곡면(124)들을 포함한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 고정자(200)는 플랫 마그네트(210) 및 하부 스페이서(250)를 포함한다.
플랫 마그네트(210)는, 예를 들어, 직사각형 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 직사각형 형상을 갖는 플랫 마그네트(210) 중 코일 블럭(120)과 마주하는 전면(212)은 코일 블럭(120)의 각 평탄면(122)들과 마주하게 배치되며, 따라서 플랫 마그네트(210)의 개수는 코일 블럭(120)의 평탄면(122)의 개수와 동일하게 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 4 개의 플랫 마그네트(210)는 코일 블럭(120)의 4 개의 평탄면(122)과 각각 마주하게 배치되며, 4 개의 플랫 마그네트(210)들은 상호 수직하게 배치된다.
각 플랫 마그네트(210)는 2극 플랫 마그네트 또는 4극 플랫 마그네트일 수 있다.
하부 스페이서(250)는 후술 될 탄성 부재(300)의 하부 탄성 부재(310)를 고정할 뿐만 아니라 플랫 마그네트(210)들을 고정하는 역할을 한다.
하부 스페이서(250)가 하부 탄성 부재(310) 및 각 플랫 마그네트(210)를 고정하기 위하여, 하부 스페이서(250)는 프레임부(260), 기둥부(270) 및 고정부(280)를 포함한다.
프레임부(260)는 4 개의 플랫 마그네트(210)들의 각 하면을 서포트하며, 4 개의 플랫 마그네트(210)의 하면(211)을 서포트 하기 위해, 프레임부(260)는, 평면상에서 보았을 때, 개구를 갖는 사각 프레임 형상으로 형성된다.
기둥부(270)는 각 플랫 마그네트(210)들의 양쪽 측면(213)들과 마주하게 프레임부(260)의 상면으로부터 돌출된다.
본 발명의 일실시예에서, 각 기둥부(270)는 인접한 한 쌍의 플랫 마그네트(210)들의 사이에 대응하는 프레임부(260)의 상면으로부터 돌출된다. 기둥부(270)들은 프레임부(260)의 상면의 각 모서리로부터 돌출된다.
각 플랫 마그네트(210)의 양쪽 측면(213)들과 마주하는 각 기둥부(270)에는 플랫 마그네트(210)가 원활하게 삽입되도록 경사진 가이드부(275)가 형성된다.
플랫 마그네트(210)가 프레임부(260)의 상면에 지지된 상태에서, 가이드부(275)의 하단부(276) 및 플랫 마그네트(210)의 측면(213) 및 하면(211)에 의하여 형성된 모서리(214)는 상호 만난다. 가이드부(275)의 단부 및 플랫 마그네트(210)의 모서리(214)들이 상호 만날 경우, 플랫 마그네트(210)는 하부 스페이서(200)의 지정된 위치에 고정된다.
한편, 가이드부(275)를 경사지게 형성함으로써, 플랫 마그네트(210)를 프레임부(260)의 상면에 배치할 때, 플랫 마그네트(210)는 도 4에 도시된 바와 같이 쉽게 한 쌍의 기둥부(270)에 각각 형성된 가이드부(275)를 따라서 프레임부(260) 상에 배치된다. 반대로, 프레임부(260)에 형성된 기둥부(270)에 경사진 가이드부(275)를 형성하지 않을 경우, 매우 작은 사이즈를 갖는 기둥부(270)에 매우 작은 사이즈를 갖는 플랫 마그네트(210)를 정확하게 삽입하기 매우 어려워 조립에 많은 시간이 소요되고 조립 불량이 빈번하게 발생 된다.
고정부(280)는 프레임부(260)에 형성된 각 기둥부(270)의 내측면으로부터 각 플랫 마그네트(210)의 상기 전면을 향하는 방향으로 연장되고, 각 플랫 마그네트(210)는 고정부(280)에 의하여 서포트 된다.
탄성 부재(300)는 하부 탄성 부재(310) 및 상부 탄성 부재(350)를 포함한다.
하부 탄성 부재(310)는 2 개가 한 쌍으로 형성되며, 이하, 2 개가 한 쌍으로 형성된 하부 탄성 부재(310)를 제1 하부 탄성 부재(315) 및 제2 하부 탄성 부재(319)로서 정의하기로 한다.
제1 및 제2 하부 탄성 부재(314,319)들은 하부 스페이서(250)의 프레임부(260)와 대응하는 형상으로 형성된 외측 탄성부(311,315), 보빈(110)의 하면에 고정되는 내측 탄성부(312,317) 및 외측 탄성부(311,315)와 내측 탄성부(312,317)를 연결하는 연결 탄성부(313,318)를 포함한다. 연결 탄성부(313,318)는 보빈(110)을 탄력적으로 지지한다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 및 제2 하부 탄성 부재(314,319)들의 외측 탄성부(311,315), 내측 탄성부(312,317) 및 연결 탄성부(313,318)들은 일체로 형성된다.
한편, 제1 및 제2 하부 탄성 부재(314,319)들의 외측 탄성부(311,315)에는 각각 단자부(311a,315a)가 형성되며, 단자부(311a,315a)는 각각 외측 탄성부(311,315)로부터 하부를 향해 절곡 된다.
상부 탄성 부재(350)는 보빈(110)의 상면과 결합 되어 보빈(110)을 탄력적으로 지지한다.
상부 탄성 부재(350)는 사각 프레임 형상으로 형성된 외측 탄성부(352), 보빈(110)의 상면에 결합되는 내측 탄성부(354) 및 외측 탄성부(352)와 내측 탄성부(354)를 연결하는 연결 탄성부(356)를 포함한다.
상부 탄성 부재(350)의 외측 탄성부(352)는 4 개의 모서리들은 하부 스페이서(250)의 각 기둥부(270)의 상면에 배치된다.
베이스(400)는 가동자(100), 고정자(200) 및 탄성 부재(300)의 하부 탄성 부재(310)를 고정한다.
베이스(400)는 직사각형 플레이트 형상으로 형성되며, 베이스(400)에는 보빈(110)의 중공과 대응하는 개구(410)가 형성된다.
베이스(400)의 상면(401)의 에지에는 하부 탄성 부재(310)의 외측 탄성부(311,315)와 접촉되는 돌출부(403)가 형성되고, 베이스(400)의 상면(401)의 에지에는 하부 스페이서(250)의 프레임부(260)의 하면으로부터 돌출된 결합 돌기와 결합되는 결합홈(404)이 형성된다.
하부 탄성 부재(310)는 하부 스페이서(250)의 프레임부(260) 및 베이스(400)의 돌출부(403) 사이에 개재되며, 베이스(400) 및 하부 스페이서(250)의 프레임부(260)에 의하여 하부 탄성 부재(310)는 고정된다.
상부 스페이서(500)는 상부 탄성 부재(350)의 상부에 배치된다.
상부 스페이서(500)는 하부 스페이서(250)의 프레임부(260)와 대응하는 형상 및 대응하는 사이즈로 형성되며, 상부 스페이서(500) 중 하부 스페이서(250)의 기둥부(270)와 대응하는 위치에는 결합 돌기(510)가 형성되고, 상부 스페이서(500)에 형성된 결합 돌기(510)는 하부 스페이서(250)의 기둥부(270)의 상면에 형성된 결합홀(275a)에 결합 된다.
상부 탄성 부재(350)는 하부 스페이서(250)의 기둥부(270)에 형성된 결합홀(275a) 및 상부 스페이서(500)의 결합 돌기(510)의 결합에 의하여 하부 스페이서(250) 및 상부 스페이서(500) 사이에 결합 된다.
커버 캔(600)은 상판(610) 및 측면판(620)을 포함한다.
상판(610)은 베이스(400)의 평면적과 실질적으로 동일한 평면적으로 형성되며, 상판(610)의 중앙부에는 보빈(110)을 노출하는 개구가 형성된다.
측면판(620)은 상판(610)의 에지로부터 베이스(400)를 향하는 방향으로 연장되며, 측면판(620)은 베이스(400)와 결합 된다.
측면판(620)의 내측면은 하부 스페이서(250)에 고정된 플랫 마그네트(210)의 후면과 접촉되며, 측면판(620)은 요크 역할을 한다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 하부 스페이서에 프레임부 및 프레임부로부터 돌출된 기둥부를 형성하고, 프레임부에 마그네트를 배치하고 기둥부들로부터 가이드부를 돌출시켜 마그네트를 고정함으로써 종래 마그네트를 고정하기 위한 요크를 사용하지 않음으로써 부품수 및 조립 공정수를 감소시키고, 요크를 사용하지 않음으로써 보빈 및 보빈에 장착되는 렌즈의 구경을 증가시킬 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.
800...보이스 코일 모터 100...가동자
200...고정자 300...탄성 부재
400...베이스 500...상부 스페이서
600...커버 캔

Claims (14)

  1. 렌즈가 장착되는 보빈 및 상기 보빈의 외주면에 배치된 코일 블럭을 포함하는 가동자;
    상기 코일 블럭의 주변에 배치된 플랫 마그네트 및 상기 플랫 마그네트를 고정하는 하부 스페이서를 포함하는 고정자;
    상기 보빈에 탄력적으로 지지된 탄성 부재; 및
    상기 가동자, 상기 하부 스페이서 및 상기 탄성 부재가 고정되는 베이스를 포함하는 보이스 코일 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 스페이서는 상기 각 플랫 마그네트의 하면을 지지하는 프레임부, 상기 프레임부로부터 상기 각 플랫 마그네트의 양쪽 측면들과 마주하게 돌출된 기둥부들 및 상기 코일 블럭과 마주하는 상기 각 플랫 마그네트의 전면을 지지하기 위해 상기 각 기둥부들로부터 상기 전면을 향해 돌출된 고정부를 포함하는 보이스 코일 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프레임부는, 평면상에서 보았을 때, 사각 프레임 형상으로 형성되며, 상기 기둥부들은 상기 프레임부의 상면 모서리마다 형성된 보이스 코일 모터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 플랫 마그네트의 상기 양쪽 측면들과 마주하는 상기 각 기둥부에는 상기 플랫 마그네트가 원활하게 삽입되도록 경사진 가이드부가 형성된 보이스 코일 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이드부 및 상기 프레임부의 상면이 만나는 부분에는 상기 플랫 마그네트의 상기 하면 및 상기 측면이 만나는 모서리부가 배치되는 보이스 코일 모터.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 기둥부의 내측면으로부터 상기 플랫 마그네트의 상기 전면을 향해 연장된 보이스 코일 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 플랫 마그네트와 대응하는 상기 코일 블럭은 평판 형상으로 형성되고, 상기 플랫 마그네트들 사이에 대응하는 상기 코일 블럭은 곡면 형상으로 형성된 보이스 코일 모터.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 보빈의 하면을 탄력적으로 지지하는 하부 탄성 부재 및 상기 보빈의 상면을 탄력적으로 지지하는 상부 탄성 부재를 포함하는 보이스 코일 모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상부 탄성 부재는 상기 보빈의 상면과 결합 되는 내측 탄성부, 상기 내측 탄성부의 외측에 배치된 외측 탄성부 및 상기 내측 탄성부와 외측 탄성부를 연결하는 연결 탄성부를 포함하며,
    상기 외측 탄성부는 상기 각 기둥부의 상면에 배치되는 보이스 코일 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    프레임 형상으로 상기 상부 탄성 부재의 상기 외측 탄성부를 가압하며 상기 하부 스페이서와 결합되는 상부 스페이서를 더 포함하는 보이스 코일 모터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하부 스페이서의 상기 각 기둥부의 상면에는 제1 결합부가 형성되고, 상기 상부 스페이서에는 상기 제1 결합부와 결합되는 제2 결합부가 형성된 보이스코일 모터.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 프레임부의 하면에는 상기 하부 탄성 부재 및 상기 베이스에 결합되는 돌기가 형성된 보이스 코일 모터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 렌즈를 노출하는 상판 및 상기 상판으로부터 상기 고정자를 감싸는 방향으로 연장되어 상기 베이스에 결합되는 측면판을 포함하는 측면판을 포함하는 커버 캔을 포함하는 보이스 코일 모터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 측면판의 내측면은 상기 프레임부에 배치된 상기 마그네트의 상기 전면과 대향 하는 후면과 접촉되어 상기 마그네트를 고정하는 보이스 코일 모터.
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