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문제 정의
- 따라서 본 논문에서는 이러한 기존 방식이 가지는 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 개념의 로 터리/캠 VCM 방식 카메라 모듈을 제안하였다.
- Lee et al 는 관성력과 마찰력을 사용하여 인치-웜 방식의 자동초점 액츄에이터를 제안하였다. 마찰력을 발생시키기 위해 서스펜션을 사용하여 PZT 전압 인가에 대한 이동 변위의 값을 증대시키고자 연구하였다[3]. Chung et al 은 수직타입 VCM 액츄에이터를 이용하여 전자기력 힘에 의해 렌즈의 상하운동을 수행하는 자동초점 액츄에이터의 연구를 수행하였다[4].
- 본 논문에서는 기존 VCM 방식의 장점을 살리면서 기존 단점으로 가지고 있었던 소형화, 슬림화, 모바일 기기에 적합한 낮은 전력 소모 문제를 해결할 수 있는 캠구조를 가지는 새로운 개념의 VCM 구동 방식을 소개하며, 이 새로운 모듈의 최적 요소 설계와 제작을 통한 테스트를 수행하였다. 본 논문에서 제안한 모듈은 초소형 실현, 높은 신뢰성, 낮은 전력 소모와 간편한 제조 공정 및 원가 절감을 실현할 수 있는 새로운 기술임을 본 논문을 통해 입증하였다.
- 본 논문의 로터리/캠 VCM 방식 액츄에이터를 이용한 카메라 모듈을 설계할 때 중요한 설계 변수는 렌즈 성능에 맞는 작동 범위(working range), 이동 질량(moving mass)를 고려한 구동 토오크(actuation torque), 모바일 기기에 적합한 저전력 소모(low power consumption), 기계적 설계 변수를 만족할 수 있는 영구자석, 코일, 요크, 예압 스프링, 캠에 대한 설계가 중요 요소가 된다. 이러한 설계 요소를 최적 설계하여 소형 사이즈와 성능을 만족할 수 있도록 설계 시스템 구조에 대한 연구를 수행하였다.
가설 설정
- 우선, 식 (1)에서 힘을 구하기 위해서는 공극 즉, 마그넷과 요크 사이의 공기층의 간격에서의 자속 밀도(B)를 구하여야 한다. 일단, 회로 구성을 통한 계산을 위해서는 자속 밀도는 정적 상태로 가정하고, 요크는 자기 포화되지 않는 것으로 가정한다. 또한, 회로 구성을 위한 VCM 액츄에이터의 단면은 Fig.
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