説明

ボイスコイルモータ

【課題】サイズは減少させながらレンズの口径は増加させるのに適合するボイスコイルモータを実現する。
【解決手段】ボイスコイルモータは、入射光の光学特性を向上させるレンズ及び前記レンズの外周面に配置されたコイルブロックを含む可動子、前記可動子の前記コイルブロックと向い合うマグネットを含む固定子、前記レンズの上端及び前記上端と対向する下端にそれぞれ結合されて前記可動子を弾力的に支持する弾性部材、及び、前記可動子及び前記固定子が固定されるベースを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボイスコイルモータに関するものである。
【背景技術】
【0002】
最近、デジタルスチールイメージ及び/または動画を撮影することのできるデジタルカメラが内蔵された携帯電話またはスマートフォンが開発されている。
【0003】
従来、携帯電話などに適用されるマイクロデジタルカメラの場合、外部光をデジタルイメージまたはデジタル映像に変更するイメージセンサとレンズとの間の間隔を調節することができなかったが、最近、イメージセンサとレンズとの間の間隔を調節するボイスコイルモータのようなレンズ駆動装置が開発されて、マイクロデジタルカメラからさらに改善したデジタルイメージまたはデジタル映像を得ることができるようになった。
【0004】
一般に、ボイスコイルモータは、固定子、固定子に対して可動する可動子及び可動子を弾力的に支持する弾性部材を含み、可動子は電流によって磁場を発生させるコイルブロック、コイルブロックを固定する役割を果たすボビン、及びボビン内に装着されるレンズで構成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
最近になって、ボイスコイルモータはより小さいサイズ及び大口径レンズが求められている。しかし、大口径レンズをボイスコイルモータに装着するためにはボイスコイルモータのサイズが増加し、ボイスコイルモータのサイズを減少させる場合にはレンズの口径が小さくなる問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、サイズは減少させながらレンズの口径は増加させるのに適合するボイスコイルモータを提供する。
【0007】
また、本発明は、サイズは減少させ、レンズの口径は増加させ、部品数、組立工程数及び製造原価を減少させたボイスコイルモータを提供する。
【0008】
一実施例として、ボイスコイルモータは、入射光の光学特性を向上させるレンズ及び前記レンズの外周面に配置されたコイルブロックを含む可動子、前記可動子の前記コイルブロックと向い合うマグネットを含む固定子、前記レンズの上端及び前記上端と対向する下端にそれぞれ結合され、前記可動子を弾力的に支持する弾性部材、前記可動子及び前記固定子が固定されるベースを含む。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施例によるボイスコイルモータの断面図である。
【図2】図1の「A」部分の拡大図である。
【図3】図1の「B」部分の拡大図である。
【図4】図1のレンズを示す斜視図である。
【図5】図4のI−I’線に沿って切断した断面図である。
【図6】図4の後面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1は、本発明の一実施例によるボイスコイルモータの断面図である。図2は、図1の「A」部分の拡大図である。図3は、図1の「B」部分の拡大図である。図4は、図1のレンズを示す斜視図である。図5は、図4のI−I’線に沿って切断した断面図である。図6は、図4の後面斜視図である。
【0011】
図1ないし図6を参照すると、ボイスコイルモータ600は、固定子100、可動子200、弾性部材300及びベース400を含む。
【0012】
固定子100は、例えば、ヨーク120及びマグネット130を含む。固定子100は、後述する可動子200を駆動するための磁場を発生させる。
【0013】
ヨーク120はヨークの上板122及びヨークの側面板124を含む。ヨーク120は、後述するマグネット130及び可動子200から発生した磁場の漏れを防止し、またマグネット130から発生した磁場のうち可動子200に向かわない磁場が可動子200に向かうようにして可動子200の駆動効率を向上させる。
【0014】
ヨークの上板122は、平面視、四角プレート状に形成され得、ヨークの上板122の中央部には後述する可動子200のレンズを露出する開口が形成される。
【0015】
ヨークの側面板124は四角プレート状に形成されたヨークの上板122のエッジから延び、ヨークの側面板124及びヨークの上板122によってマグネット130及び可動子200を収納するための収納空間が形成される。
【0016】
マグネット130は複数個がヨークの側面板124の内側面上に固定される。マグネット130は可動子200を駆動するための磁場を発生させる。
【0017】
可動子200はレンズ210及びコイルブロック220を含む。
【0018】
本発明の一実施例において、可動子200のレンズ210の外周面にはコイルブロック220が直接固定される。すなわち、本発明の一実施例において、可動子200は、レンズ210及びコイルブロック220を固定するためのボビン(bobbinまたは鏡筒)のような固定手段を含まない。よって、ボイスコイルモータ600は、ボビンのような固定手段のサイズ程レンズ210の口径を大きく形成することができる。
【0019】
また、ボイスコイルモータ600がボビンのような固定手段なしにレンズ210及びコイルブロック220を直接固定することで、部品数、部品組立数及び生産原価を減少させることができる。
【0020】
本発明の一実施例において、レンズ210にコイルブロック220を直接固定するために、レンズ210は、例えば、柱状に形成される。レンズ210は、中実の柱状に形成することができ、また、円柱、多角柱など多様な形状に形成することができる。
【0021】
本発明の一実施例において、レンズ210は、光が入射及び出射される透明な合成樹脂を含むことができ、また、単一合成樹脂で製造することができる。
【0022】
一方、光が入射及び出射される透明な合成樹脂でレンズ210が製造される場合、レンズ210の側面から光がレンズ210内に入射されるか、またはレンズ210の入射面に入射された光がレンズ210の側面へ漏れないように、図5に示されているように、レンズ210の側面には光遮断膜216が形成され得る。
【0023】
また、レンズ210の下面212には、レンズ210の入射面に流入された光を集光する凸レンズ部212cが形成され得る。
【0024】
図2及び図4を参照すると、レンズ210の外側面の下端には、コイルブロック220をサポートしてコイルブロック220がレンズ210から離脱されることを防止するサポート部213が形成される。サポート部213はレンズ210と一体に形成することができる。これと異なって、サポート部213はリング状に製造してレンズ210に付着してもよい。サポート部213は、例えば、環形のリング状または複数個がレンズ210の外側面の下端に沿って断続的に形成されてもよい。
【0025】
図4及び図6を参照すると、レンズ210の下面212及び上面214には、それぞれ、結合突起212a,214aが形成され、結合突起212a,214aは、それぞれ、後述する弾性部材と結合される。
【0026】
以下、レンズ210の下面212に形成された結合突起212aを第1結合突起(以下、参照符号212aを付する)と定義し、レンズ210の上面214に形成された結合突起214aを第2結合突起(以下、参照符号214aを付する)と定義する。第1及び第2結合突起212a,214aはレンズ210の下面212及び上面214から突出し、第1及び第2結合突起212a,214aはレンズ210と一体に形成される。
【0027】
レンズ210の下面212及び上面214に形成された第1及び第2結合突起212a,214aは、図2に示されているように、弾性部材に形成された貫通孔に挿入し、第1及び第2結合突起212a,214aは熱によって形状が変形し、弾性部材及び第1及び第2結合突起212a,214aは熱融着される。
【0028】
図4を参照すると、レンズ210の外周面に配置されるコイルブロック220がレンズ210とともに上下方向に駆動されるとき、コイルブロック220がレンズ210の外周面から離脱されないように、コイルブロック220と向い合うレンズ210の外周面にはコイルブロック220及びレンズ210を固定するための接着剤が収容されるボンドタンク部215が形成される。ボンドタンク部215は、複数個がレンズ210の外周面に断続的に形成できる。これと異なって、ボンドタンク部215はレンズ210の外周面に帯状に連続的に形成されてもよい。
【0029】
本発明の一実施例において、レンズ210とコイルブロック220との間にはボンドタンク部215にのみ選択的に接着剤が介在されるか、またはレンズ210とコイルブロック220との間に接着剤が充填できる。
【0030】
再び図6を参照すると、レンズ210がボビンのような固定手段の役割をする場合、レンズ210の下面212は後述する弾性部材と干渉することがある。本発明の一実施例において、レンズ210の下面212において弾性部材と干渉する部分には、弾性部材と干渉しないように溝状の干渉防止部212bが形成され得る。
【0031】
可動子200のコイルブロック220はレンズ210の外周面に固定される。コイルブロック220はエナメル樹脂などによって絶縁された電線をレンズ210の外周面に直接巻線して形成するか、または、電線を円筒状に巻線した後、レンズ210の外周面に形成されたボンドタンク部215に収容された接着剤などによって接着して形成することができる。
【0032】
コイルブロック220は外部から印加された電流によって磁場を発生し、コイルブロック220に印加された電流の方向によって可動子200と固定子100との間には人力または斥力が発生し、人力または斥力を用いて可動子200は固定子100に対して相対的に駆動し、これにより、可動子200のレンズ210とレンズ210の下部に配置されたイメージセンサとの間の間隔が調節される。
【0033】
図1を参照すると、弾性部材300は、レンズ210及びコイルブロック220を含む可動子200を弾力的に支持する。弾性部材300は第1弾性部材310及び第2弾性部材320を含む。
【0034】
第1弾性部材310は2つからなり、2つの第1弾性部材310は相互電気的に絶縁し、各第1弾性部材310はレンズ210の下面212から突出した前記第1結合突起212aによって熱融着される。2つの第1弾性部材310は、それぞれ、コイルブロック220の一側端部及び他側端部に電気的に連結され、2つの第1弾性部材310に駆動信号が印加されることによってコイルブロック220からは磁場が発生される。
【0035】
第1弾性部材310の一部は、後述するベースと後述するスペーサーとの間に介在されて固定される。
【0036】
第2弾性部材320は1つからなり、第2弾性部材320は、レンズ210の上面214から突出した前記第2結合突起214aに挿入されて結合される。第2弾性部材320の一部はヨーク120上に配置及び固定される。
【0037】
ベース400はプレート状に形成されて固定子100を固定し、ベース400の中央部には可動子200のレンズ210を通過した光が通過する開口410が形成される。
【0038】
プレート状に形成されたベース400の上面の4つの角には、それぞれ結合柱420が形成され、結合柱420は後述するカバーカンとベース400とを結合する役割をする。
【0039】
ベース400の後面には、ボビン210のレンズ230を通過した光に対応するイメージを生成するイメージセンサ(図示せず)及びIRフィルタ(図示せず)が固定される。
【0040】
ベース400と固定子100のマグネット130との間にはフレーム状に形成されたスペーサーが430が配置される。スペーサー430は第1弾性部材310の一部を固定する役割をし、第1弾性部材310及びマグネット130を電気的に絶縁する役割をする。
【0041】
本発明の一実施例において、コイルブロック220に駆動信号が印加されなかった場合、ベース400の上面及びレンズ210の下面212は所定間隔で離隔される。これにより、コイルブロック220に印加される駆動信号による電流の方向によって、レンズ210はベース400と近くなる第1方向またはベース400から遠くなる第2方向に移動される。
【0042】
本発明の一実施例においては、コイルブロック220に駆動信号が印加されなかったとき、レンズ210の下面212及びベース400の上面が相互離隔されたものが図示及び説明されているが、これと異なり、コイルブロック220に駆動信号が印加されなかったとき、レンズ210の下面212はベース400の上面上に配置され、コイルブロック220に駆動信号が印加されたときには、レンズ210の下面212はベース400の上面から離隔されるようにしてもよい。
【0043】
図1を再び参照すると、ボイスコイルモータ600はカバーカン500を含んでもよい。
【0044】
カバーカン500は、可動子200のレンズ210を露出する開口が形成され、ベース400と対応するプレート状に形成された上板510、及び上板510のエッジからベース400に向かう方向に延びた側面板520を含み、側面板520はベース400の側面と結合される。
【0045】
図1を再び参照すると、本発明の一実施例による可動子200は、ベース400に向かう方向及び前記ベース400から遠くなる方向にそれぞれ駆動することができる。よって、可動子200がアップ−ダウンする途中にレンズ210がベース400またはカバーカン500の上板510と衝突することがあり、これにより、第1及び第2弾性部材310,320の形状の変形または衝突による騷音が発生することがある。
【0046】
これを防止するために、ボイスコイルモータ600は、第1衝撃緩衝部材440及び第2衝撃緩衝部材450をさらに含んでもよい。
【0047】
第1衝撃緩衝部材440はレンズ210の下面212と向い合うベース400の上面401に形成することができ、第2衝撃緩衝部材450はレンズ210の上面214と向い合うカバーカン500の内側面に配置することができる。
【0048】
第1及び第2衝撃緩衝部材440,450はスポンジ、弾性を有する合成樹脂及びゴムのうちいずれか一つを含んでもよい。
【0049】
以上で詳細に説明したところによると、外部光が入射されてイメージセンサに出射するレンズの外周面にボビンのようなレンズ固定手段なしにコイルブロックを配置して、ボイスコイルモータのサイズを増加させることなくレンズの口径を増加させることができる効果を奏する。
【0050】
以上、本発明による実施例について説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該分野において通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形及び均等な範囲の実施例が可能であることを理解することができるだろう。よって、本発明の真の技術的保護範囲は次の特許請求の範囲によって定められるべきである。
【符号の説明】
【0051】
100 固定子
200 可動子
300 弾性部材
400 ベース
600 ボイスコイルモータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
入射光の光学特性を向上させるレンズ及び前記レンズの外周面に配置されたコイルブロックを含む可動子、
前記可動子の前記コイルブロックと向い合うマグネットを含む固定子、
前記レンズの上端及び前記上端と対向する下端にそれぞれ結合されて前記可動子を弾力的に支持する弾性部材、及び
前記可動子及び前記固定子が固定されるベース、を含むことを特徴とするボイスコイルモータ。
【請求項2】
前記レンズは、中実の柱状に形成されることを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項3】
前記レンズの前記上端及び前記下端には、それぞれ、前記弾性部材と結合するための結合突起が形成されることを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項4】
前記弾性部材には、前記結合突起と結合される開口が形成されることを特徴とする請求項3に記載のボイスコイルモータ。
【請求項5】
前記結合突起は、前記弾性部材に熱融着されることを特徴とする請求項3に記載のボイスコイルモータ。
【請求項6】
前記レンズは、中実の円筒状に形成されており、前記レンズにおける前記ベースと隣接する下面には凸レンズ部が形成されることを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項7】
前記コイルブロックと向い合う前記レンズの外周面には、前記コイルブロック及び前記レンズを相互結合するボンドが収納されるボンドタンク部が形成されることを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項8】
前記レンズには、前記レンズがアップ−ダウンしながら前記レンズ及び前記弾性部材の干渉を防止する干渉防止部が形成されることを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項9】
前記レンズの外側面の下端には、前記コイルブロックを支持するサポート部が前記レンズの前記外側面から突出されていることを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項10】
前記レンズは、前記入射光が通過する透明物質を含むことを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項11】
前記レンズの外周面には、前記入射光の漏れまたは外部光の流入を遮断する光遮断膜が形成されることを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項12】
前記弾性部材によって弾力的に支持された前記レンズの下面は、前記コイルブロックに駆動信号が印加されない状態で前記ベースから離隔していることを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項13】
前記レンズは、単一物質からなることを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項14】
前記弾性部材は、前記レンズの下面に結合し、相互電気的に絶縁された一対の第1弾性部材、及び前記レンズの前記下面と対向する上面に結合された第2弾性部材を含むことを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項15】
前記第1弾性部材は、それぞれ、コイルブロックの両方の端部と電気的に連結されることを特徴とする請求項14に記載のボイスコイルモータ。
【請求項16】
前記弾性部材によって弾力的に支持された前記レンズの下面は、前記コイルブロックに駆動信号が印加されない状態で前記ベースと接触されることを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項17】
前記レンズの下面と向い合う前記ベースの上面に配置されて、前記レンズ及び前記ベースの衝突による衝撃を吸収するベース衝撃吸収部材をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項18】
前記可動子及び前記固定子を覆い、前記ベースに結合されるカバーカンをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。
【請求項19】
前記レンズの上面と向い合う前記カバーカンの内側面に配置されて、前記レンズ及び前記カバーカンの衝突による衝撃を吸収するカバーカン衝撃吸収部材をさらに含むことを特徴とする請求項18に記載のボイスコイルモータ。
【請求項20】
前記固定子は、前記マグネットを固定するためのヨークを含むことを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルモータ。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2012−168535(P2012−168535A)
【公開日】平成24年9月6日(2012.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−28086(P2012−28086)
【出願日】平成24年2月13日(2012.2.13)
【出願人】(510039426)エルジー イノテック カンパニー リミテッド (279)
【Fターム(参考)】