專利名稱：閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種音圈馬達，特別是涉及一種閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達。
背景技術(shù)：
為了對鏡頭組做精密的定位控制，通常都會采用可穩(wěn)定移動動件的音圈馬達(Voice Coil Motor，VCM)來移動鏡頭組?？煞€(wěn)定移動動件的音圈馬達的機構(gòu)，主要是將線圈置放于含有永久磁鐵的磁路內(nèi)。在光學(xué)系統(tǒng)中，當(dāng)電流通過線圈時就會與永久磁鐵構(gòu)成的磁場根據(jù)弗萊明左手定則產(chǎn)生交互作用的推進力，使得剛性連接永久磁鐵的承座被移動，同時帶動固定在承座上的鏡頭組，而達到光學(xué)變焦、對焦的目的?，F(xiàn)有應(yīng)用于光學(xué)系統(tǒng)自動對焦的音圈馬達皆采用金屬彈片，使得承座在線圈通入特定電流時所產(chǎn)生的力根據(jù)虎克定律與所述金屬彈片的形變彈力平衡，而使承座被推至特定位置。當(dāng)然，所述位置的持續(xù)維持必須連續(xù)消耗通于線圈電流的電力，這對手持式裝置的低耗電要求實為不利。為了克服這個問題，在臺灣專利公告號第1287906號「音圈馬達的省電設(shè)計」，主要是基于上述無彈片音圈馬達機構(gòu)設(shè)計所做的省電設(shè)計。在所述專利中，音圈馬達主要由磁路組件、剛性連接磁路組件的負載安裝滑座、底座、固定在底座上的多個引導(dǎo)軸、固定電路組件所組成。在一般情況下，在固定電路組件的組線圈獲得電力時，與磁路組件所提供的磁力互相作用下，會使負載安裝滑座循著引導(dǎo)軸的方向作直線移動。為了達到省電的目的，在設(shè)計負載安裝滑座對引導(dǎo)軸的吸引力大小時，可在線圈未獲得電力下(未持續(xù)產(chǎn)生由下往上的支撐力量)，仍足以對抗負載安裝滑座與其承載的鏡頭組所產(chǎn)生的重力。不論是彈片或非彈片型的現(xiàn)有音圈馬達中，負載安裝滑座與鏡頭組之間的螺紋容易有公差或安裝方式差異等問題，這導(dǎo)致每個音圈馬達的光學(xué)影像質(zhì)量將會出現(xiàn)差異性。舉例來說，第一顆組裝時鏡頭組轉(zhuǎn)了 2.8圈，第二顆則轉(zhuǎn)2.85圈，結(jié)果這兩個鏡頭組的安裝完成后的被旋轉(zhuǎn)角度有差異，導(dǎo)致光學(xué)影像質(zhì)量的差異。為了克服上述問題，在完成鎖附后時須有調(diào)焦的動作，通過再微幅旋轉(zhuǎn)鏡頭組，讓每個鏡頭組被安裝完成后的被旋轉(zhuǎn)角度都相同，以確保影像在拍無窮遠處的位置時是清楚的。只是，基于螺紋的存在而微幅旋轉(zhuǎn)鏡頭組的調(diào)焦方式，負載安裝滑座與鏡頭組的精度必須很高。在調(diào)焦的過程中，安裝滑座與鏡頭組是采用塑料材質(zhì)時，將無可避免地產(chǎn)生些微的彈性變形量，導(dǎo)致調(diào)焦后仍有失焦問題。若是針對彈片型音圈馬達進行調(diào)焦時，因有扭矩的問題，造成彈片變形，損壞整個音圈馬達。此外，將鏡頭組鎖附在負載安裝滑座的過程中，不論其所使用的材質(zhì)是塑料或金屬，均很容易因二者螺牙間的扭矩，而將負載安裝滑座上的玻纖或金屬玻璃，而產(chǎn)生微粒。若不幸微粒掉落至影像傳感器上，將造成影像模糊。又或是，必須額外有防塵設(shè)計，吸附住掉落下來的微粒，但這將導(dǎo)致成本難以進一步壓低。還有，將鏡頭組鎖附在負載安裝滑座的過程，鎖附螺牙時其實也蠻耗廢人力及時間，不利于進一步降低組裝成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達，主要是在負載安裝滑座及鏡頭組均無螺牙，以避免以往有螺牙所帶來的問題(精度要求較高、安裝旋轉(zhuǎn)角度、損壞彈片、微粒污染等)。本實用新型的閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達采用以下技術(shù)方案:所述無螺牙音圈馬達包括底座；引導(dǎo)軸，固定在所述底座上；磁路組件；負載安裝滑座，剛性連接所述磁路組件且穿套所述引導(dǎo)軸；鏡頭組，安裝在所述負載安裝滑座上；固定電路組件，由線圈構(gòu)成；其中，所述負載安裝滑座內(nèi)部的環(huán)狀壁面構(gòu)成容置空間，所述容置空間足以容納所述鏡頭組，并在獲得電力的組線圈所產(chǎn)生的電磁力與可動磁路組件所提供的磁力互相作用下，使所述負載安裝滑座循著所述導(dǎo)引軸的方向作直線移動，所述負載安裝滑座的所述環(huán)狀壁面以及所述鏡頭組的外部表面均無螺牙，使得所述鏡頭組被安裝在所述負載安裝滑座后呈現(xiàn)滑配狀態(tài)。所述負載安裝滑座的內(nèi)徑大于所述鏡頭組的外徑0.02mm至0.2mm。所述鏡頭組被安裝在所述負載安裝滑座后，在所述鏡頭組與所述負載安裝滑座之間的縫隙涂有膠體，以防止所述鏡頭組滑出所述負載安裝滑座。在所述負載安裝滑座內(nèi)部的所述環(huán)狀壁面或所述鏡頭組的所述外部表面上具有膠質(zhì)材料。所述負載安裝滑座循著所述導(dǎo)引軸的方向作直線移動時的可位移范圍的兩端點分別定義成初始位置與極限位置，所述無螺牙音圈馬達還包括控制器，基于閉回路定位控制系統(tǒng)所獲得的位置信息，使安裝有所述鏡頭組的所述負載安裝滑座在鄰近所述初始位置的第一位置以及鄰近所述極限位置的第二位置拍攝而獲得清晰影像時，所述第一位置與所述第二位置分別定義成近端處與無窮遠處。在鄰近所述鏡頭組的出光面的所述外部表面的上緣處設(shè)有環(huán)狀體，所述環(huán)狀體的內(nèi)徑略寬于所述外部表面，在遠離出光面的所述環(huán)狀壁面處垂直延伸出環(huán)狀承接面，所述環(huán)狀體與所述環(huán)狀承接面彼此具有結(jié)構(gòu)上匹配性。在所述負載安裝滑座內(nèi)部的所述環(huán)狀壁面或所述鏡頭組的所述外部表面上設(shè)有彼此相對應(yīng)的指示性結(jié)構(gòu)體，以指示所述鏡頭組的安裝方向。所述指示性結(jié)構(gòu)體是內(nèi)凹或外凸結(jié)構(gòu)。所述負載安裝滑座的所述可動磁路組件主要由多個非環(huán)型磁鐵、多個非環(huán)型表面軛鐵和底軛鐵所組成。在所述底座上對稱地至少設(shè)置兩個以上的引導(dǎo)軸。因此，根據(jù)上述技術(shù)方案，本實用新型的閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達至少具有下列優(yōu)點及有益效果:為了避免現(xiàn)有技術(shù)帶有螺牙所帶來的問題(安裝旋轉(zhuǎn)角度、損壞彈片、微粒污染等)，負載安裝滑座的環(huán)狀壁面以及鏡頭組的外部表面均無螺牙而是光滑的表面，同時負載安裝滑座的內(nèi)徑大于鏡頭組的外徑0.02mm至0.2mm(舉例來說，負載安裝滑座的內(nèi)徑可以是6.03_，而鏡頭組的外徑可以是6mm)，使得鏡頭組被安裝在負載安裝滑座后呈現(xiàn)滑配狀態(tài)。

圖1至圖4是本實用新型閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達的示意圖。其中，附圖標記說明如下:I 音圈馬達41線圈422、421 引導(dǎo)軸43底座441、442 非環(huán)型磁鐵443、444非環(huán)型表面軛鐵445 底軛鐵45負載安裝滑座451 環(huán)狀壁面4511內(nèi)凹結(jié)構(gòu)4512 環(huán)狀承接面452容置空間46 鏡頭組461外部表面4611 外凸結(jié)構(gòu)4612環(huán)狀體50 控制器51存儲媒體
具體實施方式
請參閱圖1至圖4，圖1至圖4是本實用新型閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達的示意圖。如圖2所示的本實用新型閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達I主要由底座43、固定在底座43上對稱地設(shè)置引導(dǎo)軸422、42 1、磁路組件(例如可由底軛鐵445與非環(huán)型磁鐵441、442、非環(huán)型表面軛鐵443、444所構(gòu)成，如圖1所示)、剛性連接有磁路組件且穿套引導(dǎo)軸422、421的負載安裝滑座45、被安裝在負載安裝滑座45上的鏡頭組46、由線圈41構(gòu)成的固定電路組件所組成。若負載安裝滑座45與底座43等完成組裝時，固定在底座43的引導(dǎo)軸422、421，就必須與負載安裝滑座45所具有的開放弧形承靠面接觸或穿過其貫穿孔，并且磁路組件中的底軛鐵445與非環(huán)型磁鐵441、442、非環(huán)型表面軛鐵443、444之間的氣隙已容置線圈41。如此，只要獲得電力的線圈41所產(chǎn)生的電磁力與磁路組件所提供的磁力互相作用下，將可使負載安裝滑座45循著導(dǎo)引軸422、421的方向作直線移動，以實現(xiàn)光學(xué)變焦的目的。如圖3所示，為了將鏡頭組46安裝在負載安裝滑座45上，負載安裝滑座45內(nèi)部的環(huán)狀壁面451構(gòu)成容置空間452，且容置空間452足以容納鏡頭組46。為了避免現(xiàn)有技術(shù)帶有螺牙所帶來的問題(安裝旋轉(zhuǎn)角度、損壞彈片、微粒污染等)，負載安裝滑座45的環(huán)狀壁面451以及鏡頭組46的外部表面461均無螺牙而是光滑的表面，同時負載安裝滑座45的內(nèi)徑大于鏡頭組46的外徑0.02mm至0.2mm(舉例來說，負載安裝滑座45的內(nèi)徑可以是6.03mm,而鏡頭組46的外徑可以是6mm)，使得鏡頭組46被安裝在負載安裝滑座45后呈現(xiàn)滑配狀態(tài)。須注意的是，無螺牙的設(shè)計均適用于彈片、非彈片型音圈馬達。[0039]鏡頭組46被安裝在負載安裝滑座45后，在鏡頭組46與負載安裝滑座45之間的縫隙涂有膠體(例如UV膠)，以防止鏡頭組46掉出負載安裝滑座45。另外，負載安裝滑座45的環(huán)狀壁面451以及鏡頭組46的外部表面461上涂上膠質(zhì)材料，以增加負載安裝滑座45與鏡頭組46之間的摩擦力，也可防止鏡頭組46掉出負載安裝滑座45。只是，涂上膠質(zhì)材料的均勻度以及所加厚的精度須控制得宜，不然鏡頭組46容易會有傾角的問題產(chǎn)生。然而，由于照相機的感光組件的位置是固定的，只有鏡頭組可被移動，因此鏡頭組46被安裝在負載安裝滑座45后的公差問題，若不適當(dāng)處理，在無窮遠處進行拍攝時將無法順利對焦，而無法獲得清晰影像。也就是說，負載安裝滑座45循著導(dǎo)引軸422、421的方向作直線移動時，若未經(jīng)處理就直接讓負載安裝滑座45在可位移范圍的兩端點(分別定義成初始位置與極限位置)進行拍攝，將不容易獲得清晰影像，但本實用新型無螺牙音圈馬達I已無法基于螺牙的存在而微幅旋轉(zhuǎn)鏡頭組46的調(diào)焦方式。但是，在本實用新型所適應(yīng)的閉回路定位控制系統(tǒng)(例如臺灣專利公告號M304688『具有霍爾效應(yīng)的位置回授傳感器的音圈馬達定位裝置』，但不限于所述專利案的實施手段)中，則可利用閉回路定位控制系統(tǒng)所提供的位置信息來克服。具體來說，如圖4所示，在閉回路定位控制系統(tǒng)中，控制器50會先使安裝有鏡頭組46的負載安裝滑座45進行從初始位置至極限位置進行全行程操作，并利用閉回路定位控制系統(tǒng)所獲得的位置信息，以便在鄰近初始位置與極限位置時獲得清晰影像的第一位置、第二位置時，將其分別定義成近端處與無窮遠處，并將其存儲在存儲媒體51中。舉例來說，比全行程的極限位置略小于0.0lmm的第二位置拍攝無窮遠處的相片時可獲得清晰影像，因此當(dāng)使用者將焦距分別調(diào)至近端處、無窮遠處時，鏡頭組46只會被移動至略高于初始位置0.0lmm的第一位置、略低于極限位置0.0lmm的第二位置。如此，只須依據(jù)在存儲媒體51預(yù)先存儲的近端處與無窮遠處的位置信息，在拍無窮遠處時獲得清晰影像，而免除傳統(tǒng)上煩瑣的調(diào)焦步驟。另外，在負載安裝滑座45內(nèi)部的環(huán)狀壁面451或鏡頭組46的外部表面461上設(shè)有彼此相對應(yīng)的指示性結(jié)構(gòu)體，以指示鏡頭組46的安裝方向。如圖3至圖4所示，負載安裝滑座45的指示性結(jié)構(gòu)體是內(nèi)凹結(jié)構(gòu)4511，而鏡頭組46的指示性結(jié)構(gòu)體則是外凸結(jié)構(gòu)4611。不過，須特別注意的是，負載安裝滑座45的指示性結(jié)構(gòu)體可以是外凸結(jié)構(gòu)4611，而鏡頭組46的指示性結(jié)構(gòu)體則是 內(nèi)凹結(jié)構(gòu)4511?？傊?，二者的指示性結(jié)構(gòu)體彼此具有結(jié)構(gòu)性相配對性。為了更清楚地指示鏡頭組46的指示其安裝旋轉(zhuǎn)角度，外凸結(jié)構(gòu)4611可以僅在外部表面461上半部形成，以指示鄰近外凸結(jié)構(gòu)4611的鏡片是出光面。雖然負載安裝滑座45的環(huán)狀壁面451以及鏡頭組46的外部表面461均無螺牙，而可大幅減少微粒污染問題，但為了進一步避免負載安裝滑座45的環(huán)狀壁面451以及鏡頭組46的外部表面461上涂上膠質(zhì)材料，或是環(huán)狀壁面451以及鏡頭組46的外部表面461本身材料剝離后的微粒污染，鄰近出光面的外部表面461的上緣處設(shè)有環(huán)狀體4612(其內(nèi)徑略寬于外部表面461)，并遠離出光面的環(huán)狀壁面451處垂直延伸出環(huán)狀承接面4512，同時環(huán)狀體4612與環(huán)狀承接面4512彼此具有結(jié)構(gòu)上匹配性，如圖3至圖4所示。如此，負載安裝滑座45、鏡頭組46之間在安裝時所產(chǎn)生微粒將可被環(huán)狀承接面4512所承接住，避免繼續(xù)掉落至照相機內(nèi)部的感光組件上。因此，根據(jù)上述技術(shù)方案，本實用新型的閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達至少具有下列優(yōu)點及有益效果:為了避免現(xiàn)有技術(shù)帶有螺牙所帶來的問題(安裝旋轉(zhuǎn)角度、損壞彈片、微粒污染等)，負載安裝滑座的環(huán)狀壁面以及鏡頭組的外部表面均無螺牙而是光滑的表面，同時負載安裝滑座的內(nèi)徑大于鏡頭組的外徑0.02mm至0.2mm(舉例來說，負載安裝滑座的內(nèi)徑可以是6.03_，而鏡頭組的外徑可以是6_)，使得鏡頭組被安裝在負載安裝滑座后呈現(xiàn)滑配狀態(tài)。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達，其特征在于，所述無螺牙音圈馬達包括: 底座； 引導(dǎo)軸，固定在所述底座上； 磁路組件； 負載安裝滑座，剛性連接所述磁路組件且穿套所述引導(dǎo)軸； 鏡頭組，安裝在所述負載安裝滑座上；以及 固定電路組件，由線圈構(gòu)成； 其中，所述負載安裝滑座內(nèi)部的環(huán)狀壁面構(gòu)成容置空間，所述容置空間足以容納所述鏡頭組，并在獲得電力的組線圈所產(chǎn)生的電磁力與可動磁路組件所提供的磁力互相作用下，使所述負載安裝滑座循著所述導(dǎo)引軸的方向作直線移動，所述負載安裝滑座的所述環(huán)狀壁面以及所述鏡頭組的外部表面均無螺牙，使得所述鏡頭組被安裝在所述負載安裝滑座后呈現(xiàn)滑配狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達，其特征在于，所述負載安裝滑座的內(nèi)徑大于所述鏡頭組的外徑0.02mm至0.2mm。
3.如權(quán)利要求1所述的閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達，其特征在于，所述鏡頭組被安裝在所述負載安裝滑座后，在所述鏡頭組與所述負載安裝滑座之間的縫隙涂有膠體，以防止所述鏡頭組滑出所述負載安裝滑座。
4.如權(quán)利要求1 所述的閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達，其特征在于，在所述負載安裝滑座內(nèi)部的所述環(huán)狀壁面或所述鏡頭組的所述外部表面上具有膠質(zhì)材料。
5.如權(quán)利要求1所述的閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達，其特征在于，所述負載安裝滑座循著所述導(dǎo)引軸的方向作直線移動時的可位移范圍的兩端點分別定義成初始位置與極限位置，所述無螺牙音圈馬達還包括: 控制器，基于閉回路定位控制系統(tǒng)所獲得的位置信息，使安裝有所述鏡頭組的所述負載安裝滑座在鄰近所述初始位置的第一位置以及鄰近所述極限位置的第二位置拍攝而獲得清晰影像時，所述第一位置與所述第二位置分別定義成近端處與無窮遠處。
6.如權(quán)利要求1所述的閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達，其特征在于，在鄰近所述鏡頭組的出光面的所述外部表面的上緣處設(shè)有環(huán)狀體，所述環(huán)狀體的內(nèi)徑略寬于所述外部表面，在遠離出光面的所述環(huán)狀壁面處垂直延伸出環(huán)狀承接面，所述環(huán)狀體與所述環(huán)狀承接面彼此具有結(jié)構(gòu)上匹配性。
7.如權(quán)利要求1所述的閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達，其特征在于，在所述負載安裝滑座內(nèi)部的所述環(huán)狀壁面或所述鏡頭組的所述外部表面上設(shè)有彼此相對應(yīng)的指示性結(jié)構(gòu)體，以指示所述鏡頭組的安裝方向。
8.如權(quán)利要求7所述的閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達，其特征在于，所述指示性結(jié)構(gòu)體是內(nèi)凹或外凸結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述的閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達，其特征在于，所述負載安裝滑座的所述可動磁路組件主要由多個非環(huán)型磁鐵、多個非環(huán)型表面軛鐵和底軛鐵所組成。
10.如權(quán)利要求1所述的閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達，其特征在于，在所述底座上對稱地至少設(shè)置 兩個以上的引導(dǎo)軸。
專利摘要本實用新型閉公開了一種閉回路定位控制系統(tǒng)的無螺牙音圈馬達，包括底座、固定在底座上的引導(dǎo)軸、磁路組件、剛性連接有磁路組件且穿套引導(dǎo)軸的負載安裝滑座、被安裝在負載安裝滑座上的鏡頭組、由線圈構(gòu)成的固定電路組件。負載安裝滑座內(nèi)部的環(huán)狀壁面構(gòu)成容置空間，而容置空間足以容納鏡頭組。在獲得電力的組線圈所產(chǎn)生的電磁力與可動磁路組件所提供的磁力互相作用下，使負載安裝滑座循著導(dǎo)引軸的方向作直線移動。在負載安裝滑座的環(huán)狀壁面以及鏡頭組的外部表面均無螺牙，使得鏡頭組被安裝在負載安裝滑座后呈現(xiàn)滑配狀態(tài)。
文檔編號H02K33/18GK202995127SQ20122063148
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者張文嘉, 李世筌 申請人:吉佳科技股份有限公司