CN110768507A - 微马达的单极电磁驱动对焦*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微马达的单极电磁驱动对焦***，包含有：一滑动座，外端与镜头相接；一弹力支撑***，能支撑滑动座保持平行运动；一线圈，环设于滑动座外部，为具有四个长边的环状结构；一电路装置，为控制微马达的电路设备，设于该线圈的其中一个长边中央位置，并设有感测元件及感应磁石；二单极磁石及导磁轭铁，分别设于线圈***以电路装置为中央的左右两个长边上，使得线圈***，由单极磁石及导磁轭铁、电路装置、单极磁石及导磁轭铁形成U形结构体，并使该二单极磁石及导磁轭铁隔着线圈而正面相对应，以使电磁的干扰最小及减少零件数并降低成本。

Description

微马达的单极电磁驱动对焦***

技术领域

本发明涉及一种微马达的单极电磁驱动对焦***，尤指一种广泛使用在迷你摄影器材或搭配在手机照相***上的配备，具有节省成本及减少电磁干扰为主要目的。

背景技术

在摄影装置愈趋于轻薄短小的同时，微马达的技术也更显得重要，尤其是在手机成为生活不可或缺的用品的时，搭配在手机上的微马达的需要更是达到了巅峰，因此对于微马达的调控技术也就不断的持续的改良与成长。

微马达使用在摄影器材上，主要是希望马达能又快速、准确、平稳的达到对焦的目的，并且用的于防震的装置更显得重要，而现有在此技术上较为常用且先进的闭环微马达的设计结构，如图10所示，主要在一移动座70(图中仅以虚线示意)***套设有一具四个长边的线圈80，在该线圈80的一个长边处设有一软性电路板90，且在该软性电路板90上设有感测元件91，能与一设于线圈80内侧的感应磁石92相互感应，用以感测移动座70的对焦位置；该动力的来源系在该线圈80的四个长边处分别各设有一驱动磁石81,82,83,84；当线圈80通以电流时，能与四周的驱动磁石81,82,83,84产生劳伦斯力(Lorentz force)，配合电路板90上的感测元件91与感应磁石92的作用，以使移动座70进行精确的位移控制。

但此种结构，为了节省空间，该感测元件91与感应磁石92组设的位置，设于线圈80的一个空间角落，方能配合四周的四个驱动磁石81,82,83,84组设成一微马达的结构，故在线圈80四周的驱动磁石81,82,83,84即形成一斜对称的设置，故该四个驱动磁石81,82,83,84即产生两组相对的磁力干扰，如二磁力轴线L1,L2所示，也同时也严重的影响到感测元件91与感应磁石92(位置感应组件)的精确度，尤其是因为姿势差所造成的精度变异，现有的电磁驱动对焦***设计，在使用相机或手机照相时，因为镜头(马达)的仰角、水平、俯角的不同，将使相关组成件，例如图9所示，线性马达的位移或移动(Stroke)，会随着通过线圈的电流数位类比转换器(DAC)而呈线性变化，如图9中水平推进时的实线线条为正常的比例；但当镜头(马达)以仰角或俯角作业时则如图9中标示向上推进及向下推进的曲线产生了不规则的变异，常见的原因之一，是因为如图10的感应元件91、感应磁石92、驱动磁石81、82、83、84间在测量感应及驱动时，因为磁吸效应造成滑动座70推进的干扰，使得向上推进、水平推进、向下推进产生了偏差；故在传动上的精准度大打折扣，使得手机的对焦及防震的精确度不稳定，是现有技术的主要缺点。

由于在现有产业的技术水平考量，如图10所示，承载镜头的滑动座70为一圆筒形结构，而线圈80则为具四个长边的框形设计已是不变的事实，如何将体积减为最小，但是测量的精准度却能达到一定水平，仅能由巧妙的结构组配上来着手，这是业界极需突破的瓶颈之处。

另外现有配置四颗感应磁石，除了造成前述感测相关元件的干扰之外，也造成了重量上的负担，也是应一并解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的，在取消现有以二组驱动磁石的设计，以避免二者相互间的干扰，且该驱动磁石和感应元件、感应磁石间的位置过于接近必然有干扰的问题，应此在配置上必需加以用心思量。

本发明的另一目的，在于取消现有二组驱动磁石，而改以一组的驱动磁石来避免干扰，但由于位置配置的精妙，能降低电磁干扰的问题，因此虽然是取消现有一组磁石而得到重量的减轻，以使滑动座的推进力并不会因此而减少，同时在感应上又更为精准。

为了达到上述的目的，本发明可由下列的方式来达成的：

一种微马达的单极电磁驱动对焦***，设于微马达壳体的支架与基座之间，其特征是至少包含有：

一移动座，为具有孔道的筒状结构，外端与镜头相接，且在靠外端设有一滑槽；

一弹力支撑***，包含有一上弹片及一下弹片，分别接设于移动座的两端部；

一线圈，环设于滑动座的外部，为具有四个长边的环状结构；

一电路装置，为控制微马达的电路设备，设于该线圈的其中一个长边中央位置，且在软性电路板的内侧面设有感测元件，而与该感测元件相对应的感应磁石则设于前述移动座的滑槽内，并且隔着线圈呈相对设置；

二单极磁石，在外侧分别再搭设一导磁轭铁而成为套件，分别设于线圈***以软性电路板为中央的左右两个长边上，使得线圈***由单极磁石及导磁轭铁、电路装置、单极磁石及导磁轭铁形成U形结构体，并使该二单极磁石及导磁轭铁隔着线圈而正面相对应。

所述的微马达的单极电磁驱动对焦***，其中：该电路装置嵌入支架与基座之间的嵌槽内。

所述的微马达的单极电磁驱动对焦***，其中：该电路装置的外侧面则设有数个接点与电力及信号线相接。

所述的微马达的单极电磁驱动对焦***，其中：该移动座在外表面设有一环槽，且该线圈则环绕于该环槽上。

一种微马达的单极电磁驱动对焦***，设于双镜头的摄像装置内，具有二个***，每一个***的特征是至少包含有：微马达壳体的支架与基座；在该支架与基座内再设有：

一移动座，为具有孔道的筒状结构，外端与镜头相接，且在靠外端设有一滑槽；

一弹力支撑***，包含有一上弹片及一下弹片，分别接设于移动座的两端部；

一线圈，环设于滑动座的外部，为具有四个长边的环状结构；

一电路装置，为控制微马达的电路设备，设于该线圈的其中一个长边中央位置，且在软性电路板的内侧面设有感测元件，而与该感测元件相对应的感应磁石则设于前述移动座的滑槽内，并且隔着线圈呈相对设置；

二单极磁石，在外侧分别再搭设一导磁轭铁而成为套件，分别设于线圈***以软性电路板为中央的左右两个长边上，使得线圈***由单极磁石及导磁轭铁、电路装置、单极磁石及导磁轭铁形成U形结构体，并使该二单极磁石及导磁轭铁隔着线圈而正面相对应；

该二***的U形结构体相互并列呈一长形体，且该二组的电路装置位于最外端而呈两两相对设置，而搭设有导磁轭铁的单极磁石则是两两相对设于线圈的两对边。

因此，能使单极磁石及导磁轭铁都远离了用来控制定位的感应磁石及感测元件，能将侦测时产生的杂讯干扰减到最低，就能有效减少因姿势差(朝上、或朝下时)所造成的信号变异，而使对焦及防震侦测更为精准，同时重量也更为减轻。

附图说明

图1是本发明的主要结构分解图。

图2是本发明组设在微马达上的立体外观图。

图3是本发明的部份结构分解图1。

图4是本发明的部份结构分解图2。

图5是本发明主要结构说明图1。

图6是本发明主要结构说明图2。

图7是本发明的剖视结构图。

图8是本发明所揭示U形结构在双镜头应用的示意图。

图9是电磁驱动对焦***中因为组成件(如：感应元件、感应磁石、驱动磁石)间角度的不同，而使磁吸效应造成推进的干扰效应示意图。

图10是现有的结构示意图。

附图标记说明：〔现有技术〕70移动座；80线圈；81磁石；82磁石；83磁石；84磁石；90电路装置；91感测元件；92感应磁石；L1磁力轴线；L2磁力轴线；〔本发明〕10壳体；11支架；12基座；20弹力支撑***；21上弹片；22下弹片；30移动座；300环槽；31孔道；32滑槽；40线圈；50单极磁石；500单极磁石；51导磁轭铁；510导磁轭铁；60电路装置；61感测元件；62感应磁石；63接点；BX1磁场；BX2磁场；FZ1磁力；FZ2磁力；i电流。

具体实施方式

请参看图1、图2所示，本发明设于微马达壳体10的支架11与基座12之间，至少包含有：

请参看图3、图4、图7所示，一移动座30，为中央具有孔道31的筒状结构，外端与镜头相接，而在靠外端设有一滑槽32，并在外表面设有一环槽300。

如图1、图7所示，一弹力支撑***20，包含有一上弹片21及一下弹片22，分别接设于移动座30的两端部。

请参看图1、图3、图4所示，一线圈40，环设于滑动座30的环槽300处，为具有四个长边的环状结构。

请参看图1、图3、图4、图7所示，一电路装置60，为控制微马达的电路设备，设于该线圈40的其中一个长边中央位置，而嵌入支架11与基座12之间的嵌槽内，而在电路装置60的内侧面设有感测元件61，而与该感测元件61相对应的感应磁石62则设于前述移动座30的滑槽32内，并且隔着线圈40呈相对设置；而在电路装置60的外侧面则设有数个接点63与电力及信号线相接。

二单极磁石50,500于外侧分别再搭设一导磁轭铁51,510成为套件，分别设于线圈40***以电路装置60为中央的左右两个长边上，使得线圈40***，由单极磁石50及导磁轭铁51、电路装置60、单极磁石500及导磁轭铁510形成U形结构体(请参看如图6所示)，并使该二单极磁石50,500及导磁轭铁51,510隔着线圈40而正面相对应。

请参看图5、图6所示，本发明主要的动作在于使用二颗单极磁石50,500及导磁轭铁51,510隔着线圈40而正面相对应，故当二颗单极磁石50,500磁场BX1,BX2方向(如图6所示)为正向(向右)及负向(向左)，并使得线圈40浸于该二磁场BX1,BX2中；如图5所示，当该线圈40通以电流i时，根据劳伦斯定律(Lorentz law)将产生垂直于二单极磁石50,500的磁力FZ1,FZ2，该二磁力FZ1,FZ2大小为相等。故当线圈40上的电流i大小改变时，即带动感应磁石62沿(如图5、图7所示的)Z轴移动，同时感测元件61可以精确的侦测到滑动座30的移动量，而进行对焦等相关光学测动作。

本发明若应用在双镜头的摄像装置时，特别具有独特的优势，主要系将前述二个本发明一同置入双镜头的摄像装置内，设置的方式请参看图8所示，二个本发明都以二单极磁石50,500于外侧分别搭设一导磁轭铁51,510成为套件，分别设于线圈40***以电路装置60为中央的左右两个长边上，使得线圈40***，由单极磁石50及导磁轭铁51、电路装置60、单极磁石500及导磁轭铁510形成U形结构体，并使该二单极磁石50,500及导磁轭铁51,510隔着线圈40而正面相对应；惟此二个U形结构体相互并列呈一长形体，且该二组的电路装置60位于最外端而呈两两相对设置，而搭设有导磁轭铁51,510的单极磁石50,500则是两两相对设于线圈40的两对边。

本发明在精心设计的下，在实施上将具有如下的优点：

由于本发明于线圈***的四个长边中，以电路装置为基准，在该电路板装置相对于线圈周边的左右两个长边上，各设有一单极磁及导磁轭铁，使得线圈***，由单极磁石及导磁轭铁、电路装置、单极磁石及导磁轭铁形成一个U形结构体，此设计中的单极磁石及导磁轭铁都远离了用来控制定位的感应磁石及感测元件，能将侦测时产生的杂讯干扰减到最低，就能有效减少因姿势差(朝上、或朝下时)所造成的信号变异，而使对焦及防震侦测更为精准，是本发明案的主要优点。

本发明设于双镜头的摄像装置时，使用二个***的U形结构，虽然是两颗马达是放置在一起，但由于U形结构体的设计，可以放置到非常近的距离，二电路装置相隔很远，故不会有静磁的互吸或互斥现象(放置方式如图8所示)，这也是本发明U形结构体一大特点。

由于本发明案和现有结构相较，也减轻了二颗单极磁石的重量，体积更为轻薄，因此在推动滑动座时并不会因为少了磁石而有阻滞，仍具有足够的推力，且价格降低，是本发明的另一优点。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种微马达的单极电磁驱动对焦***，设于微马达壳体的支架与基座之间，其特征是至少包含有：

一移动座，为具有孔道的筒状结构，外端与镜头相接，且在靠外端设有一滑槽；

一弹力支撑***，包含有一上弹片及一下弹片，分别接设于移动座的两端部；

一线圈，环设于滑动座的外部，为具有四个长边的环状结构；

一电路装置，为控制微马达的电路设备，设于该线圈的其中一个长边中央位置，且在软性电路板的内侧面设有感测元件，而与该感测元件相对应的感应磁石则设于前述移动座的滑槽内，并且隔着线圈呈相对设置；

二单极磁石，在外侧分别再搭设一导磁轭铁而成为套件，分别设于线圈***以软性电路板为中央的左右两个长边上，使得线圈***由单极磁石及导磁轭铁、电路装置、单极磁石及导磁轭铁形成U形结构体，并使该二单极磁石及导磁轭铁隔着线圈而正面相对应。

2.根据权利要求1所述的微马达的单极电磁驱动对焦***，其特征在于：该电路装置嵌入支架与基座之间的嵌槽内。

3.根据权利要求1所述的微马达的单极电磁驱动对焦***，其特征在于：该电路装置的外侧面则设有数个接点与电力及信号线相接。

4.根据权利要求1所述的微马达的单极电磁驱动对焦***，其特征在于：该移动座在外表面设有一环槽，且该线圈则环绕于该环槽上。

5.一种微马达的单极电磁驱动对焦***，设于双镜头的摄像装置内，具有二个***，每一个***的特征是至少包含有：微马达壳体的支架与基座；在该支架与基座内再设有：

一移动座，为具有孔道的筒状结构，外端与镜头相接，且在靠外端设有一滑槽；

一弹力支撑***，包含有一上弹片及一下弹片，分别接设于移动座的两端部；

一线圈，环设于滑动座的外部，为具有四个长边的环状结构；

一电路装置，为控制微马达的电路设备，设于该线圈的其中一个长边中央位置，且在软性电路板的内侧面设有感测元件，而与该感测元件相对应的感应磁石则设于前述移动座的滑槽内，并且隔着线圈呈相对设置；

二单极磁石，在外侧分别再搭设一导磁轭铁而成为套件，分别设于线圈***以软性电路板为中央的左右两个长边上，使得线圈***由单极磁石及导磁轭铁、电路装置、单极磁石及导磁轭铁形成U形结构体，并使该二单极磁石及导磁轭铁隔着线圈而正面相对应；

该二***的U形结构体相互并列呈一长形体，且该二组的电路装置位于最外端而呈两两相对设置，而搭设有导磁轭铁的单极磁石则是两两相对设于线圈的两对边。

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