CN101738702B - 利用导磁壳体实现省电效果的音圈马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用导磁壳体实现省电效果的音圈马达。该音圈马达由感磁组件、刚性连接磁路部件的镜头承载座、底座、固定在底座上的多个引导柱体、电磁驱动机构与罩住感磁组件、镜头承载座、电磁驱动机构等的壳体所组成。为了达到省电的目的，该壳体与该感磁组件之间的距离被设置在预定范围内，使感磁组件对壳体产生的侧向吸力，进而带动镜头承载座的移动，造成多个引导柱体与圆孔孔壁之间所增加的摩擦力，大于感磁组件及镜头承载座与其承载的镜头组的总自重重力和/或壳体对感磁组件的向上吸引力，使组线圈在完成定位并切断电力下，仍可使镜头组保持在固定位置。

Description

利用导磁壳体实现省电效果的音圈马达

技术领域

本发明关于一种音圈马达，尤指利用导磁壳体实现省电效果的音圈马达。

背景技术

为了对镜头组或硬盘的磁头臂做精密的定位控制，通常都会采用音圈马达来移动镜头组或硬盘的磁头臂。音圈马达的机构，主要是将线圈置放于含有永久磁铁的磁路内。

在光学系统中，当电流通过线圈时就会与永久磁铁构成的磁场根据左手定则产生交互作用的推进力，使得刚性连接永久磁铁的承座被移动，同时带动固定在承座上的镜头组，而达到光学变焦、对焦的目的。由于，承座被移动的距离都是由流过线圈的电流来控制，因此音圈马达能做到非常精密的控制。

现有技术应用于光学系统自动对焦的音圈马达皆采用金属弹片，使得承座在线圈通入特定电流时所产生的力根据虎克定律与该金属弹片的形变弹力平衡，而使承座被推至特定位置。当然，该位置的持续维持必须连续消耗通于线圈电流的电力，这对手持式装置的低耗电要求实为不利。

为此，台湾专利公告号I287906提出“音圈马达的省电设计”。参考图1，图1为现有技术中的音圈马达的示意图。如图1所示，现有技术音圈马达1的底座43上至少具有引导钢轴422、421与电磁驱动机构(主要是线圈41)。若镜头承载座45与底座43等组装时，固定在底座43的引导钢轴422、421，就必须与镜头承载座45所具有的开放弧形承靠面51接触、穿过其贯穿圆孔52，并且底轭铁445与非环型磁铁441、442、非环型表面轭铁443、444之间的气隙已容置线圈41。上述现有技术中的音圈马达的动作方式与原理仍与利用磁力推升滑座的一般音圈马达相同，在此不累述。

在如图1所示的省电设计中，主要使镜头承载座45的感磁组件(底轭铁445与非环型磁铁441、442、非环型表面轭铁443、444，尤其是非环型磁铁441、442)的漏磁通对引导钢轴422、421中之一的吸引力所产生的摩擦力(引导钢轴422或421与镜头承载座45之间)大小，在该组线圈41未获得电力下(尤其是在完成定位后)，仍足以对抗镜头承载座45与其承载的镜头组46所有的重力，使镜头组46可保持在预定位置上，以达成省电的功效。

然而，在上述省电设计下，镜头承载座45必须具有特殊的开放弧形承靠面51与圆孔52，而导致镜头承载座45的制作较为复杂。镜头承载座45与底座43等组装时，引导钢轴422必须相对于开放弧形承靠面51，而引导钢轴421必须相对于贯穿圆孔52，而导致镜头承载座45有安装上的方向性，同时引导钢轴422、421必须分别经过开放弧形承靠面51与圆孔52而另外安装在底座43上，而容易导致引导钢轴422、421在组装上的误差，进而造成音圈马达作动时产生的干涉问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用导磁壳体实现省电效果的音圈马达，主要利用感磁组件对壳体产生的侧向吸力，使得镜头承载座与引导柱体之间的摩擦力大到足以支持镜头承载座等组件停留在特定位置，但却无需持续对线圈供电，同时镜头承载座的设计、安装等也较简单。

为了实现上述目的，本发明提供了一种利用导磁壳体实现省电效果的的音圈马达，该音圈马达由一感磁组件、刚性连接该感磁组件的一镜头承载座、一底座、固定在该底座上的多个引导柱体、由线圈构成的一电磁驱动机构、以及罩住该镜头承载座、该感磁组件与该电磁驱动机构的一壳体所组成，该镜头承载座具有相对于多个引导柱体的圆孔，该壳体为导磁材料，该壳体与该感磁组件之间的距离被设置在一预定范围内，使刚性连接在该镜头承载座上的该感磁组件对该壳体产生的侧向吸力，进而带动该镜头承载座的移动，造成多个引导柱体与相对该圆孔孔壁之间所增加的摩擦力，大于该感磁组件及该镜头承载座与其承载的一镜头组的总自重重力和/或该壳体对该感磁组件的向上吸引力，使该组线圈在完成定位并切断电力下，仍可使该镜头组保持在固定位置。

该底座与多个引导柱体为一体成型。

该电磁驱动机构的一组线圈获得电力时，与该感磁组件所提供的主磁通互相作用下，使该镜头承载座循着所述引导柱体的方向作直线移动。

在该底座上对称地至少设置两个以上引导柱体。

本发明的有益效果是：提供一吸引力使镜头承载座可密贴于多个引导柱体作直线运动，从而解决镜头承载座运动的光轴偏摆问题。

该壳体与该感磁组件之间的距离被设置在预定范围内，使感磁组件对壳体产生的侧向吸力，进而带动镜头承载座的移动，造成多个引导柱体与圆孔孔壁的间所增加的摩擦力，大于感磁组件及镜头承载座与其承载的镜头组的总自重重力和/或壳体对感磁组件的向上吸引力，使组线圈在完成定位并切断电力下，仍可使镜头组保持在固定位置，从而达到省电的目的。

附图说明

图1为现有技术音圈马达的示意图。

图2A～2B为本发明实施例中音圈马达的示意图。

图3A～3B为本发明另一实施例中音圈马达的示意图。

具体实施方式

参考图，图2A～2B为本发明音圈马达的示意图。如图2A所示，从外观来看，本发明音圈马达2包含有底座10、设置在底座10的上的壳体12、被壳体12包覆住的镜头承载座14、以及已穿过镜头承载座14的引导柱体16。沿着如图2A所示的A-B线段剖开，可进一步观察到如图2B所示的立体结构图。

如图2B所示，本发明音圈马达2除了包含有底座10、设置在底座10之上的壳体12、被壳体12包覆住的镜头承载座14、以及已穿过镜头承载座14的引导柱体16，进一步包含在底座10的引导柱体16与电磁驱动机构(主要是线圈20)、刚性连接在镜头承载座14上的感磁组件18。

简单来说，本发明主要利用感磁组件18对壳体12产生的侧向吸力T(如图3A所示)，使得镜头承载座14与引导柱体16之间的摩擦力大到足以支持镜头承载座14等组件停留在特定位置，但却无需如现有技术需持续对线圈20供电，同时镜头承载座的设计、安装等等也较简单。需注意的是，为了使感磁组件18与壳体12彼此互相吸引，壳体12须为导磁材料。本发明所提供的音圈马达2的省电设计，主要是基于前案(台湾专利公告号I287906)的音圈马达1的机构设计所做的省电设计，所以其作动方式与原理仍与前案(台湾专利公告号I287906)的磁力推升滑座的音圈马达相同，在此不累述。

不论是如图1所示的现有技术中的音圈马达1或是本发明音圈马达2，同样都可在切断线圈20的供电之后，使得镜头承载座45、14仍停留在特定位置上，但是不同现有技术中的音圈马达1(主要利用感磁组件对引导柱体422、421的磁性吸引力，而在镜头承载座45与引导柱体422、421之间增加摩擦力)，本发明主要利用感磁组件18对壳体12所带来的吸引力来达到相同结果，而不需过分考虑镜头承载座14与引导柱体16之间的关连性，这使得在设计镜头承载座14时可以采用较为单纯且没有方向性的圆孔141，同时也降低了安装与制作成本。

若镜头承载座14与底座10等组装时，需以镜头承载座14的圆孔141对准在底座10上的引导柱体16并套入，然后再将壳体12罩在镜头承载座14之上并固定在底座10外围之上。在本发明中的引导柱体16已不需让感磁组件18对引导柱体16具有磁性吸引力，因此，在此情况下，可为塑料材料制成的底座10可与同属塑料材料制成的引导柱体16为一体成型，进而降低制造成本，同时也降低安装成本(即不需如现有技术中在安装时将引导刚轴422、421分别插入并固定在底座43之上)。如此一来，不仅节省了底座10与引导柱体16的制作成本，更避免了底座10与引导柱体16之间的位置误差，进而避免后续安装上来的镜头承载座14在实际运作时会有干涉问题。

需注意的是，引导柱体16的材料仍可为金属，只是在感磁组件18对金属的引导柱体16的磁性吸引力之下，在考量壳体12与感磁组件18之间的距离时，需要考量感磁组件18对金属的引导柱体16的磁性吸引力所带来的影响。

在操作上，若需要进行光学变焦时，需使电磁驱动机构的一组线圈20获得电力，并在线圈20与感磁组件18所提供的主磁通互相作用下，使镜头承载座14循着该些引导柱体16的方向作直线移动。为了省电的目的，在完成上述对焦、变焦程序后，需切断对电磁驱动机构的线圈20的供电，但是镜头承载座14等组件仍必须停留在特定位置。举例来说，在完成对焦、变焦后，镜头承载座14等组件停留在上限位置，以提供近拍功能，或是镜头承载座14等组件停留在下限位置，提供远拍功能。

图3A、3B为本发明音圈马达的另一示意图。去除底座10之后，从音圈马达2的底部观察，可观察到图3A、3B的俯视图。与图3A相比，图3B缺少了感磁组件18。如图3A所示，当壳体12与感磁组件18之间的距离被设置在预定范围内时，刚性连接在镜头承载座14上的感磁组件18对壳体12产生侧向吸力T，但抵销掉方向X的吸引力，同时产生如图3B所示的正向方向力W，进而带动镜头承载座14的移动，造成多个引导柱体16与相对圆孔141孔壁之间所增加的摩擦力(特别是在摩擦点142)，大于感磁组件18及镜头承载座14与其承载的镜头组(图中未示)的总自重重力和/或壳体12对感磁组件18的向上吸引力，使该组线圈20在完成定位并切断电力下，仍可使镜头组保持在固定位置。

此外，本发明的省电设计也可以应用在多镜头组中。为了让两个音圈马达2的镜头组在相同光线路径上运动，因此引导柱体16的长度必须足够让两组的音圈马达2均循着引导柱体16在一定范围内移动，进而增加光学变焦的倍数。不过，为了限定各自所有的镜头组在一定范围内移动，在引导柱体16约略中间处会设有障碍部(图中未示)。

由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (4)

1.一种利用导磁壳体实现省电效果的音圈马达，该音圈马达由一感磁组件、刚性连接该感磁组件的一镜头承载座、一底座、固定在该底座上的多个引导柱体、由线圈构成的一电磁驱动机构、以及罩住该镜头承载座、该感磁组件与该电磁驱动机构的一壳体所组成，该镜头承载座具有相对于多个引导柱体的圆孔，其特征在于，

该壳体为导磁材料，该壳体与该感磁组件之间的距离被设置在一预定范围内，使刚性连接在该镜头承载座上的该感磁组件对该壳体产生的侧向吸力，进而带动该镜头承载座的移动，造成多个引导柱体与相对该圆孔孔壁之间所增加的摩擦力，大于该感磁组件及该镜头承载座与其承载的一镜头组的总自重重力和/或该壳体对该感磁组件的向上吸引力，使该组线圈在完成定位并切断电力下，仍可使该镜头组保持在固定位置。

2.如权利要求1所述的利用导磁壳体实现省电效果的音圈马达，其特征在于，该底座与多个引导柱体为一体成型。

3.如权利要求1所述的利用导磁壳体实现省电效果的音圈马达，其特征在于，该电磁驱动机构的一组线圈获得电力时，与该感磁组件所提供的主磁通互相作用下，使该镜头承载座循着所述引导柱体的方向作直线移动。

4.如权利要求1所述的利用导磁壳体实现省电效果的音圈马达，其特征在于，在该底座上对称地至少设置两个以上引导柱体。

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