TW201345111A - 音圈馬達及使用該音圈馬達之相機模組 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種音圈馬達，其包括固定組件及活動裝組。該固定組件包括固定架及裝設於該固定架上的磁性組件，該活動裝組收容於該固定架內，且該活動裝組可相對該固定組件運動。該活動裝組包括由導線纏繞所形成的線圈筒製成的活動裝筒，該活動裝筒用於收容鏡筒或光學鏡片，該活動裝筒的線圈通電後可於磁性組件之磁力作用下在固定架內沿該活動裝筒的軸向移動。本發明還涉及一種採用上述音圈馬達的相機模組。

Description

音圈馬達及使用該音圈馬達之相機模組

本發明涉及一種音圈馬達及使用該音圈馬達之相機模組。

音圈馬達屬於線性直流馬達的一種，是利用永久磁鐵與線圈所構成的具有直接驅動、固定行程特性的致動器。目前，在手機和筆記本電腦等可擕式電子裝置中使用的具有自動對焦或者變焦功能的鏡頭模組普遍採用音圈馬達來作為其光學裝置位移的動力單元。

習知的音圈馬達一般都包括有一筒狀外殼、一位於該筒狀外殼內的固定裝筒及一個可活動地裝設於該固定裝筒內的活動裝組。該活動裝組包括一活動裝筒及設置於該活動裝筒外圍的線圈，該固定裝筒內壁設置有磁鐵。在通電的情況下，該音圈馬達通過磁鐵與通電線圈之間的相互作用力來驅動該活動裝組做往復運動。

然而，隨著手機和筆記本電腦等可擕式電子裝置向著小型化的發展，其對鏡頭模組中的動力單元的體積也要求越來越小，而現有的音圈馬達由於其結構臃腫，使其難以向著更加小型化的趨勢發展，這就在很大程度上限制了其在手機或者筆記本電腦等便攜性電子裝置中的應用。

有鑒於此，有必要提供一種結構簡單之音圈馬達及使用該音圈馬達之相機模組。

一種音圈馬達，其包括固定組件及活動裝組。該固定組件包括固定架及裝設於該固定架上的磁性組件，該活動裝組收容於該固定架內，且該活動裝組可相對該固定組件運動。該活動裝組包括由導線纏繞所形成的線圈筒製成的活動裝筒，該活動裝筒用於收容鏡筒或光學鏡片，該活動裝筒的線圈通電後可於磁性組件之磁力作用下在固定架內沿該活動裝筒的軸向移動。

一種相機模組，其包括如上所述的音圈馬達、鏡筒、裝設於鏡筒內的光學鏡片及影像感測器，該鏡筒收容並固定於該音圈馬達的活動裝筒內，該影像感測器與該光學鏡片光學耦合。

一種相機模組，其包括如上所述的音圈馬達、裝設於該音圈馬達的活動裝筒內的光學鏡片及影像感測器，該鏡片的側壁固定於該活動裝筒的內壁，該影像感測器與該光學鏡片光學耦合。

該音圈馬達的活動裝筒採用導線纏繞所形成的線圈所製成，取代了習知技術的活動裝筒及纏繞於活動裝筒外圍的線圈的結構，使整個音圈馬達的結構更加簡單，體積減小。利用該音圈馬達的相機模組的結構也相應變得簡單，同時減小了相機模組的體積。

下面將結合附圖及具體實施方式對本發明之音圈馬達及使用該音圈馬達之相機模組進一步之詳細說明。

請一併參閱圖1至圖3，為本發明第一實施例所提供之音圈馬達100。該音圈馬達100包括一外殼20、一兩端開口之固定組件30、一活動地收容於該固定組件30內之活動裝組40、兩個分別位於該固定組件30之兩端之彈片50及與該固定組件30固接為一體之承載體60。

該外殼20用於消除外部電磁對該音圈馬達100之干擾並防止該音圈馬達100之電磁影響其外部電子元件之工作。該外殼20可藉由鎳鐵合金、導電塑膠、表面導電材料、導電玻璃等磁遮罩材料製成。該外殼20具有一方形底板22、兩個由該底板22相對兩邊垂直延伸之第一側板24及由底板22之另外兩邊垂直延伸之第二側板26。該兩個第一側板24和兩個第二側板26位於該底板22的同一側，從而該底板22、兩個第一側板24及兩個第二側板26形成一容置空間，用來容置固定組件30。該底板22之幾何中心開設一第一通孔222，用於光線穿過該底板22。

該固定組件30具有一固定架32及一磁性組件，本實施例中，該磁性組件為裝設於固定架32中之四塊磁鐵34。該固定架32為長方體筒狀。該固定架32包括四個長方形側壁320，該四個側壁320圍成一容置腔321，該容置腔321用來收容活動裝組40。該固定架32的各個側壁320的兩個端面分別組合形成正方形的頂面322及正方形的底面323，該頂面322和底面323均垂直於該四個長方形側壁320。該固定組件30進一步包括凸出形成於該頂面322的四個第一定位柱324及凸出形成於該底面323的四個第二定位柱325，該四個第一定位柱324分別位於該正方形頂面322的四個角落處，該四個第二定位柱325分別位於該正方形底面323的四個角落處，該第一定位柱324及第二定位柱325用於將固定架32分別與兩個彈片50定位。

該四塊磁鐵34均為長方形板狀，分別嵌設於該四個側壁320內。本實施例中，每個該側壁320均開設有一個與該磁鐵34的形狀和大小相匹配的通孔326，該磁鐵34設置於該通孔326內並通過膠水黏結該通孔326的內壁和磁鐵34的側壁，從而達到磁鐵34與側壁320的相互固定。

本實施例中，第一定位柱324和第二定位柱325與該側壁320一體成型，可理解，該第一定位柱324亦可單獨成型，再藉由膠合黏結、螺接等其他固接方法與固定架32固接為一體。同樣可理解，該第一定位柱324之個數亦可為兩個或三個或更多，該第一定位柱324在該固定架32的頂面322的位置亦可根據需要而定，並不限於本實施例。

該活動裝組40包括一活動裝筒41、四個第三定位柱42及四個第四定位柱43。該活動裝筒41包括導線411纏繞形成的線圈筒及填充於導線411間及覆蓋於線圈筒表面的塑膠體413，該塑膠體413相互連接形成為一體，以使導線411及塑膠體413所形成的活動裝筒41為一具有剛性的整體。該活動裝筒41為長方體筒狀，其具有相背離的正方形頂面414和正方形底面415，該活動裝筒41具有一貫穿該頂面414和底面415的圓柱形通孔416，該導線411纏繞方向為圍繞該圓柱形通孔416的中心軸的方向。該圓柱形通孔416用於收容鏡筒（圖未示），以使活動裝組40帶動鏡筒同步移動，達到調整焦距的目的。當然，該圓柱形通孔416也可以直接收容光學鏡片，此時，該活動裝筒41兼具鏡筒的作用。

該四個第三定位柱42凸出形成於該頂面414，且分別位於該頂面414的四個角落處；該四個第四定位柱43凸出形成於該底面415，且分別位於該底面415的四個角落處。本實施例中，該第三定位柱42和第四定位柱43通過膠粘的方式與該活動裝筒41相互固定。該第三定位柱42和第四定位柱43分別用於與該兩個彈片50相固定以定位該活動裝組40。

本實施例中，該活動裝筒41的製作方法為：首先，使導線411纏繞形成一圓筒狀線圈，然後使圓筒狀線圈的導線411間及圓筒狀線圈表面形成液態或半固化的塑膠材料，固化該塑膠材料形成一圓筒體，然後採用塑膠材料對圓筒體的外形進行補充，形成具有長方體輪廓的活動裝筒41。當然，在纏繞導線411的時候，亦可以將導線纏繞成方筒狀線圈，然後採用塑膠材料在方筒狀線圈的內部進行外形補充，形成所述活動裝筒41。該塑膠材料可選用習知技術中活動裝筒的材料。

彈片50包括外環部51、內環部52和彈力部53，外環部51和內環部52通過彈力部53相連。外環部51上設有四個外定位孔510，內環部52上設有四個內定位孔520。其中一彈片50的四個外定位孔510分別與該四個第一定位柱324相對應，另一彈片50的四個外定位孔510分別與該四個第二定位柱325相對應，該第一定位柱324和第二定位柱325分別穿過對應的外定位孔510並通過膠粘的方式使該兩個彈片50的外環部51固定於該固定架32。其中一彈片50的四個內定位孔520分別與該四個第三定位柱42相對應，另一彈片50的四個內定位孔520分別與該四個第四定位柱43相對應，該第三定位柱42和第四定位柱43分別穿過對應的內定位孔520並通過膠粘的方式使該兩個彈片50的內環部52固定於該固定架32。該彈力部53連接該內環部52及外環部51，當該內環部52受力時，該彈力部53發生形變，從而該內環部52可帶動該活動裝組40相對於該固定組件30運動。

該承載體60呈方形板狀，與外殼20一起構成一隔離盒70。該隔離盒70可用於消除外部電磁對該音圈馬達100之干擾並防止該音圈馬達100之電磁影響其外部電子元件之工作。

該承載體60具有一中央設有第二通孔603之表面601。該承載體60還具有四個與固定架32之第二定位柱325相配合使用定位凹槽602。該第二定位柱325的端部穿過對應的外定位孔510並凸出於對應的外環部51的表面，且該第二定位柱325的端部收容並通過膠粘固定於該定位凹槽602內，以將該承載體60與該固定架32固接為一體。當然，該第二定位柱325亦可以位於該固定架32的底面323的其它位置，該第二定位柱325之個數亦可為兩個或三個或更多個，只要該定位凹槽602對應改變即可。

可理解，該彈片50亦可僅為一個，並不限於本實施例。可理解，該第三定位柱42和第四定位柱43之個數亦可為兩個或三個或更多個，該第三定位柱42和第四定位柱43亦可分別分佈於活動裝筒41之頂面414和底面415之其他位置。

如圖4所示，本發明第二實施例提供一種音圈馬達200。該音圈馬達200與該音圈馬達100的結構相近似，不同之處在於，音圈馬達200的固定架71和活動裝筒81和分別為圓柱形。與圓柱形固定架71相對應，裝設於該固定架71上的磁鐵72為圓弧形彎折板狀，以與該固定架71配合形成完整的圓柱形輪廓。需要說明的是，該活動裝筒81包括導線（圖未示）纏繞形成的圓柱形線圈筒及填充於導線間及覆蓋於線圈筒表面的塑膠體（圖未示）。該活動裝筒81可通過以下方法製作形成：首先，使導線纏繞形成一圓筒狀線圈，然後使圓筒狀線圈的導線間及圓筒狀線圈表面形成液態或半固化塑膠材料，固化該液態或半固化塑膠材料形成具有圓柱狀的活動裝筒81。

可理解，如果導線纏繞得足夠緊密，則無需在導線間及圓筒狀線圈表面形成塑膠材料，亦可使形成活動裝筒具有可接受的剛性，以收容鏡筒或鏡片。

如圖5所示，本發明第三實施例提供一種相機模組300，該相機模組300包括一第一實施例的音圈馬達100、一鏡筒90、複數鏡片92及一影像感測器94。該鏡筒90收容並固定於該活動裝筒41內，本實施例中該鏡筒90通過相互配合的外螺紋和外螺紋相互螺合並點膠固定。該複數鏡片92收容於該鏡筒90內，用於將外界光線會聚至該影像感測器94的表面。該音圈馬達100的承載體60背離該彈片50的表面具有一收容槽62，該影像感測器94收容於該收容槽62內，該承載體60的第二通孔603將該影像感測器94暴露，以使光線可經過該第二通孔603照射至該影像感測器94的表面。可理解，該影像感測器94亦可不收容於該收容槽62內，如直接固定於一電路板（圖未示）上，只要該影像感測器94與該複數鏡片92光學耦合即可。鏡片92的數量亦可為一個，如採用一個液晶透鏡，並不限於本實施例。

當活動裝筒41的導線411通電後，活動裝筒41産生一電磁場，該電磁場與磁鐵34的磁鐵發生作用，使活動裝筒41受到一磁力作用，推動該內環部52使彈力部53發生形變，從而使該活動裝筒41與固定架32發生相對運動，帶動活動裝筒41內的鏡筒90和鏡片92同步運動，導線411斷電後，活動裝筒41在彈力部53的回復力的作用下運動回原位置。

可理解，該複數鏡片92也可直接收容於活動裝筒41的通孔416內，使鏡片92的側壁固定於通孔416的內壁，而省去鏡筒90，並不限於本實施例。

本發明實施例的音圈馬達的活動裝筒採用導線纏繞所形成的線圈製作而成，取代了習知技術的活動裝筒及纏繞於活動裝筒外圍的線圈的結構，使整個音圈馬達的結構更加簡單，體積減小。利用該音圈馬達的相機模組的結構也相應變得簡單，同時減小了相機模組的體積。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100，200．．．音圈馬達

20．．．外殼

30．．．固定組件

40．．．活動裝組

50．．．彈片

60．．．承載體

22．．．底板

24．．．第一側板

26．．．第二側板

222．．．第一通孔

32，71．．．固定架

34，72．．．磁鐵

320．．．側壁

321．．．容置腔

322．．．頂面

323．．．底面

324．．．第一定位柱

325．．．第二定位柱

326．．．通孔

41，81．．．活動裝筒

42．．．第三定位柱

43．．．第四定位柱

411．．．導線

413．．．塑膠體

414．．．頂面

415．．．底面

416．．．通孔

51．．．外環部

52．．．內環部

53．．．彈力部

510．．．外定位孔

520．．．內定位孔

70．．．隔離盒

603．．．第二通孔

601．．．表面

602．．．定位凹槽

300．．．相機模組

90．．．鏡筒

92．．．鏡片

94．．．影像感測器

62．．．收容槽

圖1係本發明第一實施例提供之音圈馬達之組裝立體示意圖。

圖2係圖1所示音圈馬達之分解示意圖。

圖3係圖1中的沿III-III的剖面示意圖。

圖4係本發明第二實施例提供之音圈馬達之分解示意圖。

圖5係本發明第三實施例提供之相機模組之剖面示意圖。

100．．．音圈馬達

411．．．導線

42．．．第三定位柱

32．．．固定架

34．．．磁鐵

43．．．第四定位柱

413．．．塑膠體

50．．．彈片

62．．．收容槽

20．．．外殼

60．．．承載體

Claims (7)

1. 一種音圈馬達，其包括固定組件及活動裝組，該固定組件包括固定架及裝設於該固定架上的磁性組件，該活動裝組收容於該固定架內，且該活動裝組可相對該固定組件運動，其改進在於，該活動裝組包括由導線纏繞所形成的線圈筒製成的活動裝筒，該活動裝筒用於收容鏡筒或光學鏡片，該活動裝筒的線圈通電後可於磁性組件之磁力作用下在固定架內沿該活動裝筒的軸向移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之音圈馬達，其中，該活動裝筒還包括填充於導線間及覆蓋於線圈筒表面的塑膠材料。
3. 如申請專利範圍第2項所述之音圈馬達，其中，該音圈馬達進一步包括兩個彈片，每個彈片均包括外環部、內環部及連接該外環部和該內環部的彈力部，該外環部具有複數外定位孔，該內環部具有複數內定位孔，該固定架的相對的兩端面上分別設置複數第一定位柱和複數第二定位柱，該複數第一定位柱分別套設於其中一彈片的複數外定位孔，該複數第二定位柱分別套設於另一彈片的複數外定位孔，以將兩彈片的外環部固定於該固定架上，該活動裝筒的相對的兩端面上分別設置複數第三定位柱和複數第四定位柱，該複數第三定位柱分別套設於其中一彈片的複數內定位孔，該複數第四定位柱分別套設於另一彈片的複數內定位孔，以將兩彈片的內環部固定於該活動裝筒上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之音圈馬達，其中，該活動裝筒的外部輪廓為長方體狀或圓柱體狀。
5. 如申請專利範圍第3項所述之音圈馬達，其中，該音圈馬達進一步包括一外殼及一承載體，該外殼包括一底板及由該底板的周緣垂直延伸的側板，該底板之幾何中心開設一第一通孔，該底板的通孔用於使光線穿過該底板，該底板與該側板形成一容置空間，該固定組件及活動裝組收容於該容置空間內，該承載體的幾何中心開設一第二通孔，該承載體與該固定架的一端固定，且該兩個彈片的其中之一位於該固定架與該承載體之間，另一彈片與該底板相鄰，該承載體與外殼一起構成一隔離盒，該隔離盒用於消除外部電磁對該音圈馬達之干擾並防止該音圈馬達之電磁影響其外部電子元件之工作。
6. 一種相機模組，其包括如申請專利範圍第1至5項任一項所述的音圈馬達、鏡筒、裝設於鏡筒內的光學鏡片及影像感測器，該鏡筒收容並固定於該音圈馬達的活動裝筒內，該影像感測器與該光學鏡片光學耦合。
7. 一種相機模組，其包括如申請專利範圍第1至5項任一項所述的音圈馬達、裝設於該音圈馬達的活動裝筒內的光學鏡片及影像感測器，該鏡片的側壁固定於該活動裝筒的內壁，該影像感測器與該光學鏡片光學耦合。