TWM519351U - 音圈馬達 - Google Patents

Description

音圈馬達

本新型是有關於一種音圈馬達，且特別是有關於一種應用在電子裝置上之光學鏡頭的音圈馬達。

現今應用於電子裝置的光學鏡頭中，通常使用音圈馬達(VCM)作為提供光學鏡頭自動對焦的機構，其中音圈馬達的彈簧片安裝於載體(carrier)上，當載體帶動光學鏡頭移動時，彈簧片受力形變而提供載體移動所需之自由度及回復力，以達成光學鏡頭的自動對焦功能。

然而，在音圈馬達與光學鏡頭的組裝過程中，落塵常透過金屬外殼的開孔及基座的開孔掉至成像面上，以致降低組裝良率及成像品質，進而難以滿足現今對電子裝置的高規格的成像需求。

綜上所述，如何在組裝過程中降低成像面上的落塵，以提升成像品質及滿足現今對電子裝置的高規格的成像需求，已成為當今最重要的議題之一。

本新型提供一種音圈馬達，藉由設置於載體的遮罩部形成的一防塵功效，以及設置於基座的筒狀側壁形成的另一防塵功效，達成音圈馬達中的雙重防塵功效，更藉由遮罩部與筒狀側壁的相對設置達成更佳的防塵功效，以在音圈馬達與鏡頭的組裝過程中，有效降低透過金屬外殼的第二開孔及基座的第一開孔掉至成像面上的落塵，進而提升成像品質，並滿足現今對電子裝置的高規格的成像需求。

本新型提供一種音圈馬達包含一基座、一金屬外殼、一載體、複數磁體、一線圈及至少二彈簧片。基座包含第一開孔及筒狀側壁，筒狀側壁沿第一開孔的周圍設置。金屬外殼耦合於基座，金屬外殼包含第二開孔及前端部，其中筒狀側壁由第一開孔朝向第二開孔延伸，第二開孔設置於前端部，前端部包含複數階梯狀表面。載體可移動地設置於金屬外殼內，載體包含遮罩部，遮罩部位於載體朝向基座的一側並與筒狀側壁對應設置，其中遮罩部用以環繞筒狀側壁，且遮罩部較筒狀側壁遠離第一開孔。磁體設置於金屬外殼內，各階梯狀表面與各磁體對應設置，藉以調整磁體與第二開孔在平行中心軸的相對位置。線圈環繞載體，並毗鄰於磁體。各彈簧片為平整片狀且耦合於載體。筒狀側壁平行中心軸的高度為h，其滿足下列條件：0.20mm<h<0.85mm。

藉此，可透過遮罩部與筒狀側壁的相對設置達成更佳的防塵功效，有效降低掉至成像面上的落塵，提升成像品質。

根據前段所述的音圈馬達，可更包含至少二金屬端子，其嵌設於基座且電性連接彈簧片之至少一者。金屬端子可以埋入射出製程嵌設於基座。各磁體可為梯形柱體，且磁體設置於金屬外殼的內角並環繞線圈。線圈可為多邊形。再者，線圈可為八邊形。金屬外殼可更包含複數內壁，內壁連接第二開孔並朝向基座之第一開孔設置。基座可更包含至少二徑向凸起部，徑向凸起部與筒狀側壁一體成型且凸出筒狀側壁之外側。徑向凸起部可對稱設置於第一開孔的周圍。載體可更包含至少二徑向擴張部，其設置於遮罩部，且各徑向擴張部與各徑向凸起部對應設置。各徑向擴張部可包含反向結構，反向結構由徑向擴張部朝向中心軸凸起，並由第二開孔往第一開孔漸縮。各徑向凸起部可包含凹陷結構，各凹陷結構與各徑向擴張部的反向結構對應。彈簧片可分別為第一彈簧片以及第二彈簧片，第一彈簧片較第二彈簧片靠近第一開孔，第一彈簧片包含至少二徑向匹配部，且各徑向匹配部耦合於各徑向擴張部。藉此，有助於彈簧片在音圈馬達與鏡頭的組裝過程中維持平整性，進而避免彈簧片產生永久性的歪曲與變形，以滿足鏡頭更精準的自動對焦要求。

100‧‧‧音圈馬達

110‧‧‧基座

111‧‧‧第一開孔

112‧‧‧筒狀側壁

113‧‧‧徑向凸起部

114‧‧‧凹陷結構

120‧‧‧金屬端子

130‧‧‧第一彈簧片

133‧‧‧徑向匹配部

139‧‧‧第二彈簧片

140‧‧‧載體

142‧‧‧遮罩部

143‧‧‧徑向擴張部

144‧‧‧反向結構

145‧‧‧凹槽

150‧‧‧線圈

160‧‧‧磁體

170‧‧‧金屬外殼

171‧‧‧第二開孔

175‧‧‧內壁

176‧‧‧前端部

177‧‧‧階梯狀表面

200‧‧‧鏡頭

h‧‧‧筒狀側壁平行中心軸的高度

z‧‧‧中心軸

第1圖繪示本新型一實施方式的音圈馬達之爆炸圖；第2圖繪示第1圖的音圈馬達配合鏡頭之爆炸圖；第3圖繪示第2圖之音圈馬達與鏡頭組裝之俯視圖； 第4圖繪示依照第3圖剖面線4-4之局部剖視圖；第5圖繪示依照第3圖剖面線5-5之局部剖視圖；第6圖繪示第1圖實施方式中的基座之俯視圖；第7圖繪示依照第6圖剖面線7-7之剖視圖；以及第8圖繪示第1圖實施方式中的基座及載體之示意圖。

配合參照第1圖，第1圖繪示本新型一實施方式的音圈馬達100之爆炸圖。由第1圖可知，音圈馬達100包含基座110、金屬外殼170、載體140、磁體160、線圈150以及至少二彈簧片，其中第1圖實施方式中，音圈馬達100包含二彈簧片，分別為第一彈簧片130及第二彈簧片139，但不以此為限。

配合參照第2圖及第3圖，其中第2圖繪示第1圖的音圈馬達100配合鏡頭200之爆炸圖，第3圖繪示第2圖之音圈馬達100與鏡頭200組裝之俯視圖。由第2圖及第3圖可知，本實施方式的音圈馬達100可與鏡頭200組裝，以作為提供鏡頭200自動對焦的機構。

配合參照第4圖及第5圖，其中第4圖繪示依照第3圖剖面線4-4之局部剖視圖，第5圖繪示依照第3圖剖面線5-5之局部剖視圖。一併參照第1圖、第4圖及第5圖可知，金屬外殼170耦合於基座110，載體140可移動地設置於金屬外殼170內，磁體160設置於金屬外殼170內，線圈150 環繞載體140並毗鄰於磁體160，第一彈簧片130及第二彈簧片139分別耦合於載體140。

由第1圖可知，基座110包含第一開孔111及筒狀側壁112，筒狀側壁112沿第一開孔111的周圍設置。

金屬外殼170耦合於基座110，金屬外殼170包含第二開孔171及前端部176，其中筒狀側壁112由第一開孔111朝向第二開孔171延伸，第二開孔171設置於前端部176，前端部176包含複數階梯狀表面177。

由第2圖可知，當音圈馬達100與鏡頭200組裝時，成像面(圖未揭示)鄰近第一開孔111，且在第一開孔111遠離第二開孔171的一側。

由第1圖及第4圖可知，載體140可移動地設置於金屬外殼170內，載體140包含遮罩部142，遮罩部142位於載體140朝向基座110的一側，遮罩部142與筒狀側壁112對應設置，其中遮罩部142用以環繞筒狀側壁112，且遮罩部142較筒狀側壁112遠離第一開孔111；也就是說，遮罩部142與中心軸z的徑向距離大於筒狀側壁112與中心軸z的徑向距離。藉此，除載體140的遮罩部142形成一防塵功效，基座110的筒狀側壁112形成另一防塵功效，達成音圈馬達100中的雙重防塵功效外，更藉由遮罩部142與筒狀側壁112的相對設置達成更佳的防塵功效，以在音圈馬達100與鏡頭200的組裝過程中，有效降低透過金屬外殼170的第二開孔171及基座110的第一開孔111掉至成像面上的 落塵，進而提升成像品質，並滿足現今對電子裝置的高規格的成像需求。

配合參照第6圖及第7圖，其中第6圖繪示第1圖實施方式中的基座110之俯視圖，第7圖繪示依照第6圖剖面線7-7之剖視圖。由第6圖及第7圖可知，筒狀側壁112平行中心軸z的高度為h，其滿足下列條件：0.20mm<h<0.85mm。藉此，可使音圈馬達100維持小型化，並可加強筒狀側壁112的防塵功效，有效降低透過金屬外殼170的第二開孔171及基座110的第一開孔111掉至成像面上的落塵。依據本實施方式，其滿足下列條件：h=0.49mm，但不以此為限。

由第1圖可知，磁體160設置於金屬外殼170內，各階梯狀表面177與各磁體160對應設置，以調整磁體160與第二開孔171在平行中心軸z的相對位置，使磁體160與第二開孔171在平行中心軸z的方向上有適當的相對位置，進而使線圈150在小型化的音圈馬達100中具有足夠的可作動範圍。依據本實施方式，磁體160及階梯狀表面177的數量相同且皆為四個，但不以此為限。

第一彈簧片130及第二彈簧片139分別耦合於載體140，且第一彈簧片130及第二彈簧片139為平整片狀，即第一彈簧片130及第二彈簧片139無平行於中心軸z的凸出折疊結構或相互連接結構。藉此，可節省第一彈簧片130及第二彈簧片139的加工時間及成本。

詳細來說，由第1圖及第6圖可知，音圈馬達100可更包含至少二金屬端子120，其嵌設於基座110，且金屬端子120電性連接第一彈簧片130。第一彈簧片130較第二彈簧片139靠近基座110，且第一彈簧片130包含互不導電的兩個部分，其分別電性連接二個金屬端子120。藉此，可增進音圈馬達100的生產效率，並減少組裝步驟。依據本實施方式，金屬端子120的數量為二個，但不以此為限。

再者，金屬端子120可以埋入射出(Insert Molding)製程嵌設於基座110，藉以有助於大量生產。

由第1圖及第5圖可知，磁體160可為梯形柱體，即磁體160垂直中心軸z的二個面(二個面的法線平行中心軸z)為梯形，且磁體160設置於金屬外殼170的內角並環繞線圈150。藉此，有利於音圈馬達100於組裝製程中的磁極化，使梯形柱體的磁體160易於設計對應的治具，並使磁體160與金屬外殼170易於點膠組裝。依據本實施方式，金屬外殼170具有四個內角，磁體160設置於金屬外殼170的四個內角並環繞線圈150，但不以此為限。

由第1圖可知，線圈150可為多邊形。再者，線圈150可為八邊形。藉此，可增加線圈150與磁體160對應的磁通量均勻性。依據本實施方式，線圈150為八邊形，但不以此為限。

依據本實施方式，第一彈簧片130及第二彈簧片139皆耦合於載體140。藉此，當載體140帶動鏡頭200移動時，第一彈簧片130及第二彈簧片139受力形變而提供 載體140移動所需之自由度及回復力，以達成鏡頭200的自動對焦功能。

配合參照第8圖，第8圖繪示第1圖實施方式中的基座110及載體140之示意圖。一併參照第1圖及第8圖可知，基座110可更包含至少二徑向凸起部113，徑向凸起部113與筒狀側壁112一體成型，且徑向凸起部113凸出於筒狀側壁112之外側，也就是說，徑向凸起部113較筒狀側壁112遠於第一開孔111。徑向凸起部113可對稱設置於第一開孔111的周圍。藉此，可降低音圈馬達100的結構複雜度。

載體140可更包含至少二徑向擴張部143，其設置於遮罩部142，且各徑向擴張部143與各徑向凸起部113對應設置，供第一彈簧片130耦合定位於載體140上。藉此，徑向擴張部143與徑向凸起部113達成的一抗扭轉功效，可使第一彈簧片130在音圈馬達100與鏡頭200的組裝過程中維持平整性，避免產生永久性的歪曲與變形。依據本實施方式，徑向凸起部113與徑向擴張部143的數量相同且皆為二個，但不以此為限。

進一步來說，各徑向擴張部143可包含一反向結構144，反向結構144由徑向擴張部143朝向中心軸z凸起，並由第二開孔171往第一開孔111漸縮。再者，各徑向凸起部113可包含一凹陷結構114，各凹陷結構114與各徑向擴張部143的反向結構144對應並嵌合。藉此，可加強徑向擴張部143與徑向凸起部113的抗扭轉功效，使第一彈簧 片130在音圈馬達100與鏡頭200的組裝過程中維持平整性，避免產生永久性的歪曲與變形。

由第1圖及第5圖可知，金屬外殼170可更包含複數內壁175，內壁175連接第二開孔171並朝向基座110之第一開孔111設置。載體140可更包含複數凹槽145，凹槽145位於載體140朝向第二開孔171之一側，各凹槽145與各內壁175對應設置，供第二彈簧片139耦合定位於載體140上。藉此，凹槽145與內壁175達成的另一抗扭轉功效，可使第二彈簧片139在音圈馬達100與鏡頭200的組裝過程中維持平整性，避免產生永久性的歪曲與變形。依據本實施方式，內壁175與凹槽145的數量相同且皆為四個，凹槽145與位於金屬外殼170內四個內角的內壁175對應設置，但不以此為限。

依據本實施方式，各徑向擴張部143與各徑向凸起部113對應設置，各凹槽145與各內壁175對應設置。當載體140帶動鏡頭200移動時，各徑向擴張部143與各徑向凸起部113對應設置，供第一彈簧片130耦合定位於載體140上，各凹槽145與各內壁175對應設置，供第二彈簧片139耦合定位於載體140上，以令載體140受第一彈簧片130及第二彈簧片139帶動而使鏡頭200伸縮對焦，並達成雙重抗扭轉功效，可使第一彈簧片130及第二彈簧片139在音圈馬達100與鏡頭200的組裝過程中維持平整性，避免產生永久性的歪曲與變形。

此外，由第1圖可知，第一彈簧片130較第二彈簧片139靠近第一開孔111，第一彈簧片130可包含至少二徑向匹配部133，徑向匹配部133的數量可與徑向擴張部143的數量相同，且各徑向匹配部133耦合於各徑向擴張部143。藉此，可增加第一彈簧片130與載體140的組裝牢靠度。依據本實施方式，徑向匹配部133的數量為二個，但不以此為限。

綜上所述，本新型提供之音圈馬達可與鏡頭組裝，以作為提供鏡頭自動對焦的機構，並藉由設置於載體的遮罩部形成的一防塵功效，以及設置於基座的筒狀側壁形成的另一防塵功效，達成音圈馬達中的雙重防塵功效，更由遮罩部與筒狀側壁的相對設置達成更佳的防塵功效，以在音圈馬達與鏡頭的組裝過程中，有效降低透過金屬外殼的第二開孔及基座的第一開孔掉至成像面上的落塵，進而提升成像品質，並滿足現今對電子裝置的高規格的成像需求。此外，本新型提供之音圈馬達有助於彈簧片在音圈馬達與鏡頭的組裝過程中維持平整性，進而避免彈簧片產生永久性的歪曲與變形，以滿足鏡頭更精準的自動對焦要求。

雖然本新型已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本新型的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本新型的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧音圈馬達

110‧‧‧基座

111‧‧‧第一開孔

112‧‧‧筒狀側壁

113‧‧‧徑向凸起部

120‧‧‧金屬端子

130‧‧‧第一彈簧片

133‧‧‧徑向匹配部

139‧‧‧第二彈簧片

140‧‧‧載體

142‧‧‧遮罩部

143‧‧‧徑向擴張部

145‧‧‧凹槽

150‧‧‧線圈

160‧‧‧磁體

170‧‧‧金屬外殼

171‧‧‧第二開孔

175‧‧‧內壁

176‧‧‧前端部

177‧‧‧階梯狀表面

z‧‧‧中心軸

Claims (13)

1. 一種音圈馬達，包含：一基座，包含：一第一開孔；及一筒狀側壁，其沿該第一開孔的周圍設置；一金屬外殼，其耦合於該基座，該金屬外殼包含：一第二開孔，其中該筒狀側壁由該第一開孔朝向該第二開孔延伸；及一前端部，該第二開孔設置於該前端部，該前端部包含複數階梯狀表面；一載體，其可移動地設置於該金屬外殼內，該載體包含：一遮罩部，其位於該載體朝向該基座的一側並與該筒狀側壁對應設置，其中該遮罩部用以環繞該筒狀側壁，且該遮罩部較該筒狀側壁遠離該第一開孔；複數磁體，其設置於該金屬外殼內，各該階梯狀表面與各該磁體對應設置，藉以調整該些磁體與該第二開孔在平行中心軸的相對位置；一線圈，其環繞該載體，並毗鄰於該些磁體；以及至少二彈簧片，各該彈簧片為平整片狀且耦合於該載體；其中，該筒狀側壁平行中心軸的高度為h，其滿足下列條件：0.20mm<h<0.85mm。
2. 如申請專利範圍第1項所述的音圈馬達，更包含：至少二金屬端子，其嵌設於該基座，且該些金屬端子電性連接該些彈簧片之至少一者。
3. 如申請專利範圍第2項所述的音圈馬達，其中各該磁體為梯形柱體，且該些磁體設置於該金屬外殼的內角並環繞該線圈。
4. 如申請專利範圍第2項所述的音圈馬達，其中該些金屬端子以埋入射出製程嵌設於該基座。
5. 如申請專利範圍第2項所述的音圈馬達，其中該線圈為多邊形。
6. 如申請專利範圍第5項所述的音圈馬達，其中該線圈為八邊形。
7. 如申請專利範圍第2項所述的音圈馬達，其中該金屬外殼更包含：複數內壁，其連接該第二開孔並朝向該基座之該第一開孔設置。
8. 如申請專利範圍第1項所述的音圈馬達，其中該基座更包含：至少二徑向凸起部，其與該筒狀側壁一體成型，且該些徑向凸起部凸出於該筒狀側壁之外側。
9. 如申請專利範圍第8項所述的音圈馬達，其中該二徑向凸起部對稱設置於該第一開孔的周圍。
10. 如申請專利範圍第8項所述的音圈馬達，其中該載體更包含： 至少二徑向擴張部，其設置於該遮罩部，各該徑向擴張部與各該徑向凸起部對應設置。
11. 如申請專利範圍第10項所述的音圈馬達，其中各該徑向擴張部包含一反向結構，該反向結構由該徑向擴張部朝向中心軸凸起，並由該第二開孔往該第一開孔漸縮。
12. 如申請專利範圍第10項所述的音圈馬達，其中該二彈簧片分別為一第一彈簧片以及一第二彈簧片，該第一彈簧片較該第二彈簧片靠近該第一開孔，該第一彈簧片包含至少二徑向匹配部，且各該徑向匹配部耦合於各該徑向擴張部。
13. 如申請專利範圍第11項所述的音圈馬達，其中各該徑向凸起部包含一凹陷結構，各該凹陷結構與各該徑向擴張部的該反向結構對應。