專(zhuān)利名稱(chēng)：使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)一種使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，是應(yīng)用于一自動(dòng)對(duì)焦 或變焦的鏡頭模塊，尤指一種利用線圏及電磁鐵在通電后所產(chǎn)生的電磁作用力 以驅(qū)動(dòng)并控制鏡頭進(jìn)行軸向滑動(dòng)移位的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前使用的數(shù)碼相機(jī)、具拍攝功能的手機(jī)、筆記本型電腦等手持式電子裝
置上，常設(shè)有一可自動(dòng)對(duì)焦(auto-focusing,簡(jiǎn)稱(chēng)AF )或變焦(zooming)的 微型鏡頭才莫塊(compact camera module,簡(jiǎn)稱(chēng)CCM),而該鏡頭才莫塊基本上包 含 一由上蓋(upper cover)及底蓋(bottom cover)所開(kāi)j成的容腔(housing); 一鏡頭(lens),其由鏡片群(lens group)及一鏡頭套筒(lens holder )組成， 可滑動(dòng)套設(shè)在容腔內(nèi)而可沿中心軸方向前后滑動(dòng)移位；及一鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(lens driving/displacement mechanism), 或稱(chēng)為致動(dòng)器(actuator)， 其主要用 以驅(qū)動(dòng)該鏡頭在中心軸上產(chǎn)生移位動(dòng)作，藉以達(dá)成自動(dòng)對(duì)焦或變焦的功效。
常見(jiàn)的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，包含如一種稱(chēng)為壓電馬達(dá)(piezoelectric motor),其是利用壓電(piezoelectric)材料制成，jo US7，212，358 、 US2003/0227560 、 JP2006-293083、 JP2006-101611等；但一般所使用的壓電材 料無(wú)法耐受回焊(reflow)作業(yè)的高溫(約260°C )，或耐受高溫的特別壓電材料 又相當(dāng)昂貴，故不利于量產(chǎn)化或降低制造成本。又一種稱(chēng)為音圈馬達(dá)(voice coi 1 motor,筒稱(chēng)VCM)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其是利用線圏、磁鐵、與彈性件(如彈簧或彈 片)配合形成，如US7, 262, 927、 US7, 196, 978、 US7, 002, 879、 US6， 961， 090、 US6,687,062、 US20070133110、 JP2005037865、 JP2005258355、 WO2007026830 等，該等現(xiàn)有技術(shù)大部分是利用線圏與永久磁4失(permanent magnet)配組4吏用， 如圖1,如在線圈31的內(nèi)圍或外圍環(huán)狀排列設(shè)置一個(gè)或數(shù)個(gè)永久磁鐵70，使線 圈31通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，而可與由一個(gè)或數(shù)個(gè)永久磁鐵70所建立的磁場(chǎng)及磁極 之間形成向上或向下的電磁作用力以驅(qū)動(dòng)鏡頭移動(dòng)；但永久磁鐵在回焊高溫時(shí)
(約260°C )將會(huì)使磁鐵退磁。因此上述現(xiàn)有技術(shù)的壓電馬達(dá)與音圈馬達(dá)在組裝 時(shí)皆不可使用回焊方式，致在量產(chǎn)效率上受到限制。再者，有一種是利用形狀 記憶合金(shaped memory alloy,簡(jiǎn)稱(chēng)SMA)的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其是利用SMA 的熱縮冷脹的特性以作為致動(dòng)器(actuator)的驅(qū)動(dòng)力源，如US 6, 307， 678B2、 US 6，449，434B1、 US2007058070、 US2007047938、 JP2005275270、 JP2005195998 等，然而，SMA熱縮冷脹的動(dòng)作較慢，無(wú)法簡(jiǎn)易達(dá)成即時(shí)自動(dòng)對(duì)焦或變焦的功效。 對(duì)于有高畫(huà)質(zhì)需求的使用者，在低照度的環(huán)境為維持相當(dāng)優(yōu)秀的行動(dòng)力與 拍照品質(zhì)，防手震(Anti hand-shake)功能已漸受相當(dāng)重視。在現(xiàn)有技術(shù)中，防 手震技術(shù)主要通過(guò)幾個(gè)方式來(lái)達(dá)成，如成像元件CCD以機(jī)械支架通過(guò)補(bǔ)償運(yùn)動(dòng) 來(lái)抵銷(xiāo)震動(dòng)過(guò)程中所導(dǎo)致的影像模糊化影響，或如在鏡頭設(shè)有機(jī)械式結(jié)構(gòu)消除 手震，或以軟件計(jì)算補(bǔ)償?shù)姆绞剑蛱岣吒泄舛饶芰?，或采用陀螺儀來(lái)進(jìn)行對(duì) 成像元件CCD的水平與垂直震動(dòng)偵測(cè)，并利用磁力推動(dòng)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償動(dòng)作等，如 EP1729509、 US20070292119 、 US20070009243 、 JP08122840 、 JP11305280 、 JP11220651等。
使用電磁力為鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要?jiǎng)恿?lái)源，具有其方便性與通用性，為 能在回焊高溫時(shí)(約260°C )磁性不受破壞，雖可使用特殊材料制成耐高溫永久 磁鐵，但其因之一為價(jià)格過(guò)于昂貴，其因之二為永久磁鐵無(wú)法個(gè)別控制其磁力 大小；因此發(fā)展新技術(shù)以解決鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)回焊問(wèn)題及避免個(gè)別永久磁鐵磁力 不均問(wèn)題，將為迫切所需。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種以電磁鐵代替 永磁鐵的電磁力鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
為此，本實(shí)用新型提供了一種使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其是利用線圈 (conductor coi 1)及數(shù)個(gè)電磁鐵(electromagnet)組成，其中該線圏是固設(shè)于鏡 頭套筒上以與鏡頭同步移動(dòng)，而該數(shù)個(gè)電磁鐵是相對(duì)于線圏以等角度間距排列 設(shè)置于線圈的外緣或內(nèi)緣或上緣或下緣，且保持固定不動(dòng)，并使各電磁鐵的鐵 芯的末端截面垂直面向于該線圏的電流方向；藉此，可利用線圈及電磁鐵在通 電后，通過(guò)安培右手定則所造成的作用力及作用力方向，以驅(qū)動(dòng)并控制鏡頭進(jìn) 行軸向滑動(dòng)移位；其中當(dāng)對(duì)線圏施以不同方向的電流時(shí)，可控制鏡頭進(jìn)行前進(jìn) 或后退方向的軸向移位，以適用于一自動(dòng)對(duì)焦或變焦的鏡頭模塊；又該驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)可耐回焊(reflow)高溫而有利于量產(chǎn)化，可改良現(xiàn)有技術(shù)使用永久磁鐵無(wú) 法使用回焊制程的困難及避免個(gè)別永久磁鐵磁力不均或無(wú)法控制其磁力大小的 困難。
本實(shí)用新型還提供一種使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中該數(shù)個(gè)電磁鐵是 以等角度間距排列設(shè)置于靠近該線圏的環(huán)圏的下緣面處(或上緣面處)，且各 電磁鐵具有一柱形電磁鐵芯位于線圈的下緣面下方(或上緣面上方)，藉以減 少電磁鐵所占面積，且鐵芯的末端截面可垂直向上面向線圈的下緣面(或垂直 向下面向線圏的上緣面)；或該數(shù)個(gè)電磁鐵是以等角度間距排列設(shè)置于靠近該 線圏的環(huán)圏的外緣面處(或內(nèi)緣面處)，且各電磁鐵的鐵芯具有一長(zhǎng)弧形段以 相對(duì)于線圏的環(huán)圈的外緣面(或內(nèi)緣面)弧形，藉以減少電磁鐵所占直徑或高 度，以達(dá)成鏡頭移位且有利于鏡頭模塊的小型化目的。
本實(shí)用新型又一使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中電磁鐵的電磁鐵鐵芯的 末端可轉(zhuǎn)角形成一短徑向以 -使其末端截面由切線方向轉(zhuǎn)成徑向方向以垂直面
向線團(tuán)，使電磁鐵可通過(guò)鐵芯可繞設(shè)較多的電磁鐵線圏匝數(shù)以增強(qiáng)電磁鐵的電 磁力；藉此當(dāng)電磁鐵通電后其鐵芯的末端截面所產(chǎn)生電磁方向可垂直面向線圈 的電流方向，通過(guò)安培右手定則，致使所產(chǎn)生的鏡頭驅(qū)動(dòng)力與鏡頭的軸向移位 方向相同(或相反)，以提供足夠的電磁作用力，有利于增進(jìn)鏡頭的驅(qū)動(dòng)效率。
本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其進(jìn)一步可通過(guò)控制各電磁鐵 的電流大小或電流方向，使線圏通電后受到不同大小的電磁作用力作用，致使 鏡頭的光軸與鏡頭模塊的中心軸產(chǎn)生一偏移角度而可對(duì)向被攝物件，達(dá)成防手 震的自動(dòng)對(duì)焦或變焦效果。
本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其進(jìn)一步可在鏡頭套筒上配置 一彈簧，使當(dāng)線圏與電磁鐵組之間的電磁作用力消失或不產(chǎn)生作用時(shí)，該彈簧 可對(duì)鏡頭套筒提供一相對(duì)的回復(fù)力，以使該鏡頭回復(fù)至原平衡狀態(tài)或原位而達(dá) 成自動(dòng)對(duì)焦或變焦效果。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與現(xiàn)有技術(shù)比較，至少具有下列優(yōu)點(diǎn)
< 1 > 、本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3是利用電磁鐵以取代永 久磁鐵，可耐回焊高溫，可提高量產(chǎn)化的可能性。
<2>、本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3如第一實(shí)施例與第二實(shí) 施例，其是利用數(shù)個(gè)電磁鐵以等角度間距排列設(shè)置于靠近該線圏的下緣面處(或 上緣面處)，使各電磁鐵的柱形電磁鐵芯位于線圏的下緣面的下方(或上緣面的
上方)，
的電流方向，而產(chǎn)生平行于鏡頭套筒的中心軸z的作用力，故有利于鏡頭模塊
的小型化減少鏡頭模塊的直徑，且可增進(jìn)鏡頭的驅(qū)動(dòng)效率。
<3>、本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3如第三實(shí)施例，其是利 用數(shù)個(gè)電磁鐵以等角度間距排列設(shè)置于靠近該線圈的外緣面處(或內(nèi)緣面處)， 使各電磁鐵的柱形電磁鐵芯位于線圏的外緣面(或內(nèi)緣面)，且各電磁鐵芯的末 端截面所產(chǎn)生磁力方向是徑向垂直面向線圏的電流方向，而產(chǎn)生平行于鏡頭套 筒的中心軸Z的作用力，故可減少鏡頭模塊的高度而有利于鏡頭模塊的小型化， 且可增進(jìn)鏡頭的驅(qū)動(dòng)效率。
<4〉、本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3如第二實(shí)施例及第三實(shí) 施例，其各電磁鐵的電磁鐵芯包含一長(zhǎng)弧形段及一短垂直段(第二實(shí)施例)或 短徑向段(第三實(shí)施例)，使該長(zhǎng)弧形段上可繞設(shè)足夠的電磁鐵線圈臣數(shù)以使 其末端截面可產(chǎn)生足夠的磁場(chǎng)，故有利于增進(jìn)鏡頭的驅(qū)動(dòng)效率。
< 5 〉、本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3可獨(dú)立控制各電磁鐵32 所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，使其可達(dá)成防手震功能。


圖1是一現(xiàn)有鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的立體示意圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的立體分解示意圖3是圖2的局部示意圖4是圖2—操作狀態(tài)的側(cè)面說(shuō)明圖5是圖2的防手震說(shuō)明圖6是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的立體分解示意圖7是圖6的局部示意圖8是圖7的上視示意圖9是圖6的防手震說(shuō)明圖IO是本實(shí)用新型第三實(shí)施例的立體分解示意圖； 圖11是圖10的局部示意圖； 圖12是圖11的俯視示意圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明
1-鏡頭模塊Qens module); ll-上蓋(upper cover); 12-底蓋(bottom200820007871.6
說(shuō)明書(shū)第4/ll頁(yè)
上方)， cover); 2-鏡頭(lens); 21-鏡片群(lens group); 22-鏡頭套筒(lens holder ); 3—鏡頭馬區(qū)動(dòng)才幾才勾(lens driving mechanism); 31—纟戔圈(conductor coil); 311— 下纟彖面；312-上緣面；313-外纟彖面；32、 321 ~ 324—電f茲鐵(electromagnet ); 33—導(dǎo)電片(electric plate); 34—線圏電極(coi 1 pad); 35、 351~ 354-電磁鐵 電極(electromagnet pad); 36-電磁鐵芯(electromagnet ferrite); 361-末端 截面；362-長(zhǎng)弧形段；363-短垂直段；364-末端截面；365-長(zhǎng)弧形段；366-短 徑向段；367-末端截面；37-控制器(control ler); 38-彈簧(spring element ); 7O—永久磁鐵(permanent magnet)。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型更加明確詳實(shí)，茲列舉較佳實(shí)施例并配合下列附圖，將本 實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及其技術(shù)特征詳述如后
本實(shí)用新型以下所揭示的實(shí)施例，乃是針對(duì)本實(shí)用新型使用電磁鐵的鏡頭
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要構(gòu)成元件而作說(shuō)明，因此本實(shí)用新型以下所揭示的實(shí)施例雖是
應(yīng)用于一 自動(dòng)對(duì)焦或變焦鏡頭模塊中，但就一般具有自動(dòng)對(duì)焦或變焦功能的鏡 頭模塊而言，除了本實(shí)用新型所揭示的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)外，其他結(jié)構(gòu)乃屬一般通
知技術(shù)，因此一般熟悉此項(xiàng)技藝的人士了解，本實(shí)用新型所揭示鏡頭模塊的結(jié)
構(gòu)并不限制于以下所揭示的實(shí)施例，其可以進(jìn)行許多改變、修改、甚至等效變
更，例如該鏡頭模塊中由上蓋及底蓋所形成的外形及容腔的形狀并不限制，
也就是鏡頭模塊的外形及內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)并不限制如圖2所示的方形鏡頭模塊
或如圖6所示的圓形鏡頭模塊；或由鏡片群及一鏡頭套筒組成的鏡頭的整體形
狀或結(jié)構(gòu)也不限制，如該鏡片群可包含由單一鏡片或數(shù)個(gè)鏡片構(gòu)成的鏡片群，
且單一鏡片或鏡片群一般可先容設(shè)在一固定件內(nèi)而再與一鏡頭套筒結(jié)合形成一
鏡頭；或本實(shí)用新型的線圏與各電磁鐵線圏的匝(turn)數(shù)、線圈內(nèi)徑(或線
圏內(nèi)徑截面積)、線圈高度、電磁鐵內(nèi)線圈高度或電流進(jìn)出方向及大小等也不
限制，且可依據(jù)必歐-沙瓦定律(Biot-Savart Law)及相關(guān)安培右手定律計(jì)算式
計(jì)算，如下列式(1)及式(2) f似/" x ,
4 r J , (1) ,=ifx^ (2) 其中，B為磁通量密度， 一 為真空導(dǎo)磁率(permeability) , I為線圈電流
(Amp), 1是線段長(zhǎng)度，r是距離，F(xiàn)是受力大小。由式(1)與式(2)可分別計(jì) 算本實(shí)用新型電磁鐵的磁通量密度以及線圏受力大小藉以配合鏡頭的重量以設(shè)
計(jì)最佳驅(qū)動(dòng)力。
參考圖2、 3、 4所示，本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3可應(yīng)用 于一自動(dòng)對(duì)焦或變焦的鏡頭模塊1中，該鏡頭模塊1至少包含上蓋11及底蓋12 所形成的容腔，供一鏡頭2可在容腔內(nèi)的中心軸Z方向上滑動(dòng)移位；該鏡頭2 一般包含一由單鏡片或數(shù)個(gè)鏡片構(gòu)成的鏡片群21以及一供容設(shè)該鏡片群21的 鏡頭套筒22,也就是由鏡片群21及鏡頭套筒22組成一可同步移動(dòng)的鏡頭2, 且套設(shè)在容腔內(nèi)而可在中心軸Z上以前進(jìn)或后退方向滑動(dòng)移位。
本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3主要包含一線圈(conductor coil) 31及數(shù)個(gè)電磁鐵(electromagnet) 32，其中，該線圏31是固設(shè)于鏡頭2的 鏡頭套筒22上以與鏡片群(lens group)21共同組成一連動(dòng)體而可同步移動(dòng)；該 數(shù)個(gè)電磁鐵32可為三個(gè)、四個(gè)或以上，其是相對(duì)于線圏31以等角度間距排列 設(shè)置于線圈31的外、內(nèi)緣面(313)或上、下緣面(312、 311)，且在鏡頭模 塊1中保持固定不動(dòng)，并使各電磁鐵32的鐵芯36的末端截面361垂直面向該 線圈31;藉此，可利用線圏31及電磁鐵32在通電后所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于 線圈31的電流方向，而產(chǎn)生電磁作用力，以驅(qū)動(dòng)并控制鏡頭進(jìn)行軸向滑動(dòng)移位； 其中當(dāng)對(duì)線圏31施以不同方向的電流時(shí)，可控制鏡頭以前進(jìn)或后退方向軸向移 位；由于該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3不含有永久磁鐵，使鏡頭模塊可耐回焊(reflow)高溫， 可改良現(xiàn)有技術(shù)使用永久磁鐵無(wú)法使用回焊制程的困難，而有利于量產(chǎn)化，及 避免個(gè)別永久磁鐵磁力不均或無(wú)法控制其磁力大小的困難。
前述的電磁鐵32的鐵芯36為利用軟磁材料(soft magnets)制成；該軟 磁材料具有易磁化且易退磁的特性，其在電磁鐵32通電后中非常容易被磁化， 可將磁力線集中于電磁鐵芯36的末端截面361，但當(dāng)電磁鐵32不通電時(shí)，電磁 鐵芯36的磁性也隨即消失，也就是軟磁材料本身無(wú)保持磁化的能力；而目前軟 磁材料主要成份可為高純度鐵(熟鐵、軟鐵)、含碳量很低的鋼、硅鋼、鐵鎳合 金(Fe-Ni Alloy或Permalloys) 、 4美4辛合金(Mg—Zn alloy )、鎳鋅合金(Ni—Zn alloy)、錳鋅合金(Mn—Zn alloy)、或金屬玻璃(metal 1 ic glass)等，均可耐 受回焊高溫，可依據(jù)不同目的而選擇。
本實(shí)用新型使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3進(jìn)一步可分別控制各電磁鐵32的 電流大小或電流方向，以控制各電磁鐵32所產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度，使線圏31通電后
因與各電磁鐵32之間的電磁力大小不同，致受到不平衡的電磁作用力作用，使 鏡頭2的光軸會(huì)與鏡頭中心軸Z軸產(chǎn)生一角度，使鏡頭2可偏移該角度以對(duì)向 被攝物體，達(dá)成防手震功能。
本實(shí)用新型使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3進(jìn)一步可在鏡頭2上配置一具有 回復(fù)彈性功能的彈簧38,當(dāng)線圏31與電磁鐵32之間的電磁作用力消失時(shí)，該 彈簧38可對(duì)鏡頭2提供一相對(duì)的回復(fù)力，用以使鏡頭2回復(fù)至電磁作用力作用 前的原位；至于該彈簧！38的彈性型態(tài)可為如壓縮式(compression)彈簧或伸 張式(extension)彈簧；結(jié)構(gòu)型態(tài)如線圏彈簧或非線圏彈簧；數(shù)目或設(shè)立位置 等并不限制，可隨鏡頭模塊1或鏡頭2的設(shè)計(jì)需要而改變。
<第一實(shí)施例>
參考圖2、 3、 4所示，本實(shí)施例的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3包含一 線圏31、復(fù)數(shù)個(gè)電磁鐵32，本實(shí)施例為使用四個(gè)電磁鐵32,及相配合的導(dǎo)電片 33、線圏電極34、電磁鐵電極35等；其中復(fù)數(shù)個(gè)電磁鐵32以四個(gè)電磁鐵321 ~ 324為例說(shuō)明但不限制，如可設(shè)計(jì)為三個(gè)電》茲鐵；而電磁鐵電才及35也以對(duì)應(yīng)的 四個(gè)電磁鐵電極351 ~ 354為例說(shuō)明但不限制，如可設(shè)計(jì)為一個(gè)磁鐵電極(此時(shí) 無(wú)法達(dá)成防震功能)。使用時(shí)，通過(guò)相機(jī)的控制器(如圖4的控制器37)可控 制輸出相同或不同的方向(流入或流出)或大小的電流，經(jīng)由電磁鐵電極35 (351 ~ 354 )分別輸入各電磁鐵32 ( 321 ~ 324 );其中，該線圏31套設(shè)固定于 鏡頭套筒22上且線圈31的環(huán)圏體在鏡頭套筒22的環(huán)周緣上相對(duì)形成一向外凸 出的凸緣結(jié)構(gòu)如圖3、 4所示，也就是線圈31可設(shè)計(jì)為扁而寬的形狀以相對(duì)形 成一適當(dāng)徑向?qū)挾鹊南戮壝?11;該四個(gè)電磁鐵32是以等角度(如90度)間距 排列設(shè)置于靠近該線圈31的下緣面311處，且各電磁鐵32具有一柱形電磁鐵 芯36,在本實(shí)施例為一弧形柱狀電磁鐵芯36,且位于線圏31的下緣面311的 下方，藉此安排可減少電磁鐵32在鏡頭模塊1內(nèi)所占的徑向?qū)挾龋欣阽R頭 模塊1的小型化，尤其可減小鏡頭模塊1的直徑；又該電磁鐵芯36的末端截面 361是垂直向上面向線圏31的下緣面311，當(dāng)電磁鐵32通電后，該電磁鐵芯36 的末端截面361所產(chǎn)生磁場(chǎng)方向可向上垂直面向線圈31的下緣面311，也就是 該磁場(chǎng)方向是垂直于線圈31的電流方向，因而產(chǎn)生平行于鏡頭套筒22(鏡頭2) 的中心軸Z的作用力，致使對(duì)鏡頭2產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力可與鏡頭2的軸向移位方向 相同，相對(duì)可增進(jìn)鏡頭的驅(qū)動(dòng)效率。
本實(shí)施例使用的彈簧38是以彈簧鋼制成的線圏彈簧且可為伸張式彈簧并安
排于鏡頭套筒22與下蓋12之間，當(dāng)線團(tuán)31通以電流后受到向上驅(qū)動(dòng)力移動(dòng)時(shí)， 將帶動(dòng)鏡頭套筒22 (鏡頭2)向上移動(dòng)，此時(shí)將拉伸彈簧38產(chǎn)生變形；當(dāng)線圖 31切斷電流后，向上電磁力消失，彈簧38不再受拉伸而回復(fù)原狀，將拉動(dòng)鏡頭 2回復(fù)原位。
本實(shí)施例的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3進(jìn)一步可設(shè)計(jì)成獨(dú)立控制各電磁 鐵32的磁力大小，其是通過(guò)控制器37以輸出不同方向或大小的電流經(jīng)由四個(gè) 電磁鐵電極35 ( 351 ~ 354 )分別進(jìn)入各電磁鐵32 ( 321 ~ 324 ),使可在各電磁 鐵32 ( 321 ~ 324 )的電磁鐵芯36的末端截面361產(chǎn)生N極或S極的不同磁力； 如圖5所示，二電磁鐵321、 323相對(duì)布設(shè)于間隔180度的相對(duì)位置，當(dāng)使用者 持相機(jī)向上震動(dòng)時(shí)，被攝物相對(duì)偏離鏡頭中心軸Z軸，向X軸方向移動(dòng)，為補(bǔ) 足此震動(dòng)量，此時(shí)可由控制器37對(duì)二電磁鐵321、 323施以不同電流，如對(duì)電 磁鐵321施以較小電流而對(duì)電磁鐵323施以較大電流，或由控制器37對(duì)電磁鐵 321、 323分別施以不同方向的電流如對(duì)電J茲4失321施以逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鞫鴮?duì) 電磁鐵323施以順時(shí)針?lè)较虻碾娏?；此時(shí)線圈31將受到二電磁鐵321、 323之 間不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度影響，致產(chǎn)生不平衡的受力狀態(tài)，使鏡頭2的光軸可相對(duì)在 該受力方向產(chǎn)生一偏移角度6 ,而使鏡頭2朝向被攝物，達(dá)成防手震的目的。 又本實(shí)施例使用的電磁鐵321 ~ 324的電磁鐵芯36可使用鐵鎳合金(Permal loys) 制成，鐵鎳合金導(dǎo)磁性低且具有高度的電磁敏感度，當(dāng)對(duì)電磁鐵321 ~ 324通以 快速變換的電流時(shí)，可快速的反應(yīng)電磁力，以利于獨(dú)立控制每個(gè)電磁鐵的電磁 力大小。
又本實(shí)施例鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3的復(fù)數(shù)個(gè)電磁鐵32進(jìn)一步可設(shè)于線圏31的上 緣面312上方，使該電磁鐵芯36的末端截面361所產(chǎn)生磁力方向可向下垂直面 向線圏31的上緣面312，也就是該電磁力方向是平行于鏡頭套筒22 (鏡頭2) 的中心軸Z,致使對(duì)鏡頭2產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力可與鏡頭2的軸向移位方向相同。其中， 復(fù)數(shù)是指兩個(gè)或兩個(gè)以上，在后文中亦是如此。
<第二實(shí)施例>
參考圖6、 7、 8所示，本實(shí)施例的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3包含一 線圈31、復(fù)數(shù)個(gè)電磁鐵32，本實(shí)施例為使用四個(gè)電磁鐵32。其中，該線圈31 套設(shè)固定于鏡頭套筒22上且線圏31的環(huán)圏體在鏡頭套筒22的環(huán)周緣上相對(duì)形 成一向外凸出的凸緣結(jié)構(gòu)如圖6、 7所示，也就是線圏31可設(shè)計(jì)為扁而寬的形 狀以相對(duì)形成一適當(dāng)徑向?qū)挾鹊南戮壝?11;該四個(gè)電磁鐵32是以等角度(如90度)間距排列設(shè)置于靠近該線圏31的下緣面311處，且各電磁鐵32的電磁 鐵芯36具有一長(zhǎng)弧形段362以相對(duì)于線圏31下緣面311的弧形，且電磁鐵芯 36的長(zhǎng)弧形段362末端是轉(zhuǎn)角形成一短垂直段363，以使其末端截面364可垂 直向上面向線圏31的下緣面311;而通過(guò)電磁4失芯36的長(zhǎng)弧形段362的長(zhǎng)度可 繞設(shè)較多的電磁鐵線圈匝數(shù)，也就是該長(zhǎng)弧形段362可在有限的徑向?qū)挾戎性?加其環(huán)形長(zhǎng)度供可繞設(shè)較多的電磁鐵線圏匝數(shù)，因此當(dāng)電磁鐵32 ( 321 - 324 ) 通電后可增強(qiáng)其末端截面364所產(chǎn)生的電磁力，相對(duì)增加鏡頭2的驅(qū)動(dòng)力，有 利于鏡頭模塊l的小型化，尤其可減小鏡頭模塊1的直徑；又該電磁鐵芯36的 末端截面364是垂直向上面向線圈31的下緣面311,當(dāng)電磁鐵32通電后，該電 磁鐵芯36的末端截面364所產(chǎn)生磁場(chǎng)方向可向上垂直面向線圏31的下緣面311， 也就是該磁場(chǎng)方向是垂直于線圏31的電流方向，因而產(chǎn)生平行于鏡頭套筒22 (鏡頭2)的中心軸Z的作用力，致使對(duì)鏡頭2產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力可與鏡頭2的軸向 移位方向相同，相對(duì)可增進(jìn)鏡頭的驅(qū)動(dòng)效率。
本實(shí)施例使用的彈簧38是以彈簧鋼制成的線圈彈簧且可為伸張式彈簧并安 排于鏡頭套筒22與下蓋12之間，當(dāng)線圏31通以電流后受到向上驅(qū)動(dòng)力移動(dòng)時(shí)， 將帶動(dòng)鏡頭套筒22 (鏡頭2)向上移動(dòng)，此時(shí)將拉伸彈簧38產(chǎn)生變形；當(dāng)線圈 31切斷電流后，向上電磁作用力消失，彈簧38不再受拉伸而回復(fù)原狀，將拉動(dòng) 鏡頭2回復(fù)原位。
本實(shí)施例的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3進(jìn)一步可設(shè)計(jì)成獨(dú)立控制各電磁鐵32的磁力大 小，由控制器37對(duì)電磁鐵321、 323分別施以不同方向/大小的電流，使鏡頭2 的光軸可相對(duì)在該受力方向產(chǎn)生一偏移角度6 ,而使鏡頭2朝向被攝物，如圖9, 達(dá)成防手震的目的。
又本實(shí)施例的鏡頭驅(qū)動(dòng)4幾構(gòu)3的復(fù)數(shù)個(gè)電》茲鐵32進(jìn)一步可設(shè)于線圏31的 上緣面312上方，也就是使該垂直段363改成向下面對(duì)線圏31的上緣面312, 使電磁鐵芯36的末端截面364所產(chǎn)生磁場(chǎng)方向可向下垂直面向線圏31的上緣 面312，也就是該電磁力方向是平行于鏡頭套筒22 (鏡頭2)的中心軸Z，致使 對(duì)鏡頭2產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力可與鏡頭2的軸向移位方向相同。
<第三實(shí)施例>
參考圖10、 ll所示，本實(shí)施例的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3包含 一線 圈31、復(fù)數(shù)個(gè)電磁鐵32;其中，該數(shù)個(gè)電磁鐵32 ( 321 ~ 324 )是以等角度90 度間距排列(三個(gè)電磁鐵32時(shí)即是以等角度120度間距排列)設(shè)置于靠近該線
圏31的外緣面313處，其中，為達(dá)最佳效果，該線圏31可設(shè)計(jì)為長(zhǎng)而窄形狀。 各電磁鐵32 ( 321 ~ 324 )的電磁鐵芯36具有一長(zhǎng)弧形段365以相對(duì)于線圏31 環(huán)圏體的外緣面312的弧形，藉以減少電磁鐵所占面積，且電磁鐵芯36的長(zhǎng)弧 形段365末端是轉(zhuǎn)角形成一短徑向段366,以使其末端截面367由切線方向轉(zhuǎn)成 徑向方向以垂直面向線圈31的外緣面312;而通過(guò)電磁鐵芯36的長(zhǎng)弧形段365 的長(zhǎng)度可繞設(shè)較多的電磁鐵線團(tuán)匝數(shù)，也就是該長(zhǎng)弧形段365可在有限的徑向 寬度中增加其環(huán)形長(zhǎng)度供可繞設(shè)較多的電磁鐵線圈匝數(shù)，因此當(dāng)電磁鐵32 (321 ~ 324 )通電后可增強(qiáng)其末端截面367所產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直于線圏31的電流 方向，相對(duì)增加鏡頭2的驅(qū)動(dòng)力，有利于鏡頭模塊1的小型化，尤其可減小鏡 頭模塊l的高度，并增進(jìn)鏡頭2的驅(qū)動(dòng)效率。
本實(shí)施例使用的彈簧38是以彈簧鋼制成的線圏彈簧且為壓縮式彈簧安排于 鏡頭套筒22與上蓋11之間，當(dāng)線圏31通以電流后受到向上的力量移動(dòng)時(shí)，將 帶動(dòng)鏡頭套筒22 (鏡頭2)向上移動(dòng)，此時(shí)將壓縮該彈簧38產(chǎn)生變形；當(dāng)線圏 31切斷電流后，向上電磁力消失，彈簧38不再受壓縮而回復(fù)原狀，將推動(dòng)鏡頭 2回復(fù)原位。
又本實(shí)施例的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3的復(fù)數(shù)個(gè)電磁鐵32進(jìn)一步可設(shè) 于線圏31的內(nèi)緣面，也就是使該徑向段366改成由內(nèi)向外面對(duì)線圏31的內(nèi)緣 面(未圖示)，也具有減小鏡頭模塊1的高度的效果。
本實(shí)施例的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3進(jìn)一步可設(shè)計(jì)成獨(dú)立控制各電磁 鐵32的磁場(chǎng)強(qiáng)度，其是通過(guò)控制器37以輸出不同方向或大小的電流經(jīng)由四個(gè) 電磁鐵電極35 ( 351 ~ 354 )分別進(jìn)入各電磁鐵32 ( 321 ~ 324 ) ， ^吏可在各電磁 鐵32 ( 321 ~ 324 )的電磁鐵芯36的末端截面364產(chǎn)生N極或S極的不同磁力； 如圖12所示，二電磁鐵321、 323相對(duì)布設(shè)于間隔180度的相對(duì)位置，當(dāng)使用 者持相機(jī)向上震動(dòng)時(shí)，被攝物相對(duì)偏離鏡頭中心軸Z軸，向X軸方向移動(dòng)，為 補(bǔ)足此震動(dòng)量，此時(shí)可由控制器37對(duì)二電》茲鐵321、 323施以不同電流，如對(duì) 電磁鐵321施以較小電流而對(duì)電磁鐵323施以較大電流，或由控制器37對(duì)電磁 鐵321、 323分別施以不同方向的電流如對(duì)電石茲鐵321施以逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鞫?對(duì)電磁鐵323施以順時(shí)針?lè)较虻碾娏?；此時(shí)線圏31將受到二電磁鐵321、 323 之間不同的電磁力，致產(chǎn)生不平衡的受力狀態(tài)，使鏡頭2的光軸可相對(duì)在該受 力方向產(chǎn)生一偏移角度e,而使鏡頭2朝向被攝物，達(dá)成防手震的目的。又本 實(shí)施例使用的電磁鐵321 ~ 324的電磁鐵芯36可使用鐵鎳合金制成。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與現(xiàn)有技術(shù)比較，至少具有下列優(yōu)點(diǎn)
< 1 > 、本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3是利用電磁鐵以取代永 久磁鐵，可耐回焊高溫，可提高量產(chǎn)化的可能性。
<2> 、本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3如第一實(shí)施例與第二實(shí) 施例，其是利用數(shù)個(gè)電磁鐵以等角度間距排列設(shè)置于靠近該線圈的下緣面處(或 上緣面處)，使各電磁鐵的柱形電磁鐵芯位于線圏的下緣面的下方(或上緣面的 上方)，且各電磁鐵芯的末端截面所產(chǎn)生磁力方向是向上(或向下)垂直面向線圏 的電流方向，而產(chǎn)生平行于鏡頭套筒的中心軸Z的作用力，故有利于鏡頭模塊 的小型化減少鏡頭模塊的直徑，且可增進(jìn)鏡頭的驅(qū)動(dòng)效率。
<3>、本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3如第三實(shí)施例，其是利 用數(shù)個(gè)電磁鐵以等角度間距排列設(shè)置于靠近該線圏的外緣面處(或內(nèi)緣面處)， 使各電磁鐵的柱形電磁鐵芯位于線團(tuán)的外緣面(或內(nèi)緣面)，且各電磁鐵芯的末 端截面所產(chǎn)生磁力方向是徑向垂直面向線圈的電流方向，而產(chǎn)生平行于鏡頭套 筒的中心軸Z的作用力，故可減少鏡頭模塊的高度而有利于鏡頭模塊的小型化， 且可增進(jìn)鏡頭的驅(qū)動(dòng)效率。
< 4 > 、本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3如第二實(shí)施例及第三實(shí) 施例，其各電磁鐵的電磁鐵芯包含一長(zhǎng)弧形段及一短垂直段(第二實(shí)施例)或 短徑向段(第三實(shí)施例)，使該長(zhǎng)弧形段上可繞設(shè)足夠的電磁鐵線圏壓數(shù)以使 其末端截面可產(chǎn)生足夠的磁場(chǎng)，故有利于增進(jìn)鏡頭的驅(qū)動(dòng)效率。
< 5 〉、本實(shí)用新型的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3可獨(dú)立控制各電磁鐵32 所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，使其可達(dá)成防手震功能。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型而言?xún)H是說(shuō)明性的， 而非限制性的；本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員理解，在本實(shí)用新型權(quán)利要求所限定的精神和 范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效變更，但都將落入本實(shí)用新型的 保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其是應(yīng)用于一自動(dòng)對(duì)焦或變焦的鏡頭模塊中用以驅(qū)動(dòng)鏡頭在鏡頭模塊的容腔內(nèi)沿中心軸方向滑動(dòng)移位，包含一線圈及數(shù)個(gè)電磁鐵，其特征在于所述線圈套設(shè)固定于該鏡頭的鏡頭套筒上以與鏡頭同步移動(dòng)；所述電磁鐵以等角度間距排列設(shè)置于靠近該線圈并位于該線圈的下緣面的下方或上緣面的上方，且在鏡頭模塊內(nèi)保持固定不動(dòng)，且各電磁鐵的電磁鐵芯的末端截面是垂直面向于該線圈的電流方向；其中，當(dāng)線圈及數(shù)個(gè)電磁鐵分別輸入電流后，可藉線圈與各電磁鐵之間所產(chǎn)生的電磁作用力及電磁作用力方向，產(chǎn)生平行于驅(qū)動(dòng)鏡頭中心軸的作用力，以驅(qū)動(dòng)鏡頭在中心軸方向上進(jìn)行滑動(dòng)移位。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中該電磁鐵的鐵 芯是形成一長(zhǎng)弧形段以相對(duì)于線圏的下緣面或上緣面，且該長(zhǎng)弧形段的縱向外 圍面供繞設(shè)電磁鐵線圏以使鐵芯的長(zhǎng)度向截面垂直面向線圈的下緣面或上緣 面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中該電磁鐵的鐵 芯具有一長(zhǎng)孤形段以相對(duì)于線圈下緣面或上緣面，且鐵芯的長(zhǎng)弧形段的末端轉(zhuǎn) 角形成一短垂直段以使該短垂直段的末端截面垂直面向于線圍的下緣面或上緣 面，其中該長(zhǎng)弧形段的長(zhǎng)度向外圍面供繞設(shè)電磁鐵線圏。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中該鏡頭在中心 軸方向上被驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)移位的前進(jìn)或后退是由輸入線圏的電流方向所控制。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中該數(shù)個(gè)電磁鐵 進(jìn)一步可施以不同大小或方向的電流，藉以控制鏡頭光軸與鏡頭模塊的中心軸 之間的角度。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其進(jìn)一步可在鏡頭 上配置一彈簧，當(dāng)線圈與電磁鐵之間的電磁力消失時(shí)，該彈簧可對(duì)鏡頭提併回 復(fù)力以使鏡頭回復(fù)至原位。
7、 一種使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其是應(yīng)用于一自動(dòng)對(duì)焦或變焦的鏡頭 模塊中用以驅(qū)動(dòng)鏡頭在鏡頭模塊的容腔內(nèi)沿中心軸方向滑動(dòng)移位，包含一線團(tuán) 及數(shù)個(gè)電磁鐵，其特征在于 所述線圏是套設(shè)固定于該鏡頭的鏡頭套筒上以與鏡頭同步移動(dòng)； 所述電磁鐵其是以等角度間距排列設(shè)置于靠近該線圏并位于該線團(tuán)的外緣面的外方或內(nèi)緣面的內(nèi)方，且在鏡頭模塊內(nèi)保持固定不動(dòng)，且各電磁鐵的電磁鐵芯的末端截面是垂直面向于該線圏的電流方向；其中，當(dāng)線圏及數(shù)個(gè)電磁鐵分別輸入電流后，可藉線圏與各電磁鐵之間所產(chǎn)生的電磁作用力及電磁作用力方向，產(chǎn)生平行于驅(qū)動(dòng)鏡頭中心軸的作用力，以驅(qū)動(dòng)鏡頭在中心軸方向上進(jìn)行滑動(dòng)移位。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中該電磁鐵的鐵 芯是形成一長(zhǎng)弧形段以相對(duì)于線圈外緣面或內(nèi)緣面，且鐵芯的長(zhǎng)弧形段的末端 轉(zhuǎn)角形成 一 短徑向段以使該短徑向段的末端截面垂直面向于線圏的下緣面或上 緣面，其中該長(zhǎng)弧形段的長(zhǎng)度向外圍面供繞設(shè)電磁鐵線圏。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中該鏡頭在中心 軸方向上被驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)移位的前進(jìn)或后退是由輸入線圏的電流方向所控制。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中該數(shù)個(gè)電磁鐵 進(jìn)一步可施以不同大小或方向的電流，藉以控制鏡頭光軸與鏡頭模塊的中心軸 之間的角度。
11、 根據(jù)權(quán)利要求6所述使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其進(jìn)一步可在鏡頭 上配置一彈簧，當(dāng)線圏與電磁鐵之間的電磁力消失時(shí)，該彈簧可對(duì)鏡頭提供回 復(fù)力以使鏡頭回復(fù)至原位。
專(zhuān)利摘要一種使用電磁鐵的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以驅(qū)動(dòng)鏡頭在鏡頭模塊的容腔內(nèi)沿中心軸方向滑動(dòng)移位，其包含一線圈及數(shù)個(gè)電磁鐵，其中該線圈是套固于鏡頭套筒上以與鏡頭同步移動(dòng)；該數(shù)個(gè)電磁鐵是相對(duì)于線圈排列設(shè)置于線圈內(nèi)外緣或上下緣，并保持不動(dòng)；且各電磁鐵具有電磁鐵芯并使鐵芯的末端截面可垂直面向于線圈的電流方向；又可分別控制各電磁鐵的電流以控制各電磁鐵所產(chǎn)生電磁力的大小或方向，使鏡頭套筒可調(diào)整其中心軸的偏移角度，達(dá)成防手震的功能；本實(shí)用新型有利于鏡頭模塊的小型化，且因不含有永久磁鐵，避免磁力不均或無(wú)法個(gè)別控制磁力大小的問(wèn)題，并使鏡頭模塊可耐回焊高溫而提高量產(chǎn)化的可能性。
文檔編號(hào)G02B7/09GK201188144SQ20082000787
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者游騰健 申請(qǐng)人:一品光學(xué)工業(yè)股份有限公司