TWI514724B - 致動器 - Google Patents

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TWI514724B TW100149022A TW100149022A TWI514724B TW I514724 B TWI514724 B TW I514724B TW 100149022 A TW100149022 A TW 100149022A TW 100149022 A TW100149022 A TW 100149022A TW I514724 B TWI514724 B TW I514724B
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    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
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Description

致動器
本發明涉及一種致動器。
具有體積小、用電量少及價格低廉等優點之音圈馬達(Voice Coil Motor，VCM)適合作為電子產品(如數碼相機、手機、攝像機等)中之致動器。
先前之音圈馬達主要包括一固定架、一可活動地裝設於該固定架內之活動裝筒及一繞於該活動裝筒外壁上之線圈。固定架由永磁材料製成。該活動裝筒用來裝設鏡頭模組中之鏡筒或變焦鏡片等元件。在通電情況下，該線圈在固定架產生之磁場中受到力之作用，帶動活動裝筒沿其中心軸方向運動，從而改變裝設在活動裝筒內之鏡筒與影像感測器之間之距離或變焦鏡片與其他鏡片之間之距離，進而實現對焦或變焦之功能。然而，先前音圈馬達結構複雜且生產成本高。
有鑒於此，有必要提供一種結構簡單且生產成本低之致動器。
一種致動器用於實現兩段式變焦，所述致動器形成有一中心軸，所述致動器包括：一框體，所述框體包括一上框及一與所述上框相固接之下框，所 述上框與下框均包括一承載板，每個所述承載板上均開設有一共中心軸之第一通孔；複數個永久磁鐵，複數個永久磁鐵分別固設在所述上框與下框之承載板上且環繞所述第一通孔，所述上框與下框內相對設置之兩個所述永久磁鐵之磁極分佈相同，所述上框內之永久磁鐵之磁極分佈相同，所述下框內之永久磁鐵之磁極分佈相同，所述承載板還包括一承載面及一與所述承載面相對之底面，所述承載板還開設有一階梯孔，所述階梯孔包括所述第一通孔及一第二通孔，所述第一通孔之直徑小於所述第二通孔之直徑，所述第一通孔與所述第二通孔之間形成有一階梯面，所述永久磁鐵收容在所述第二通孔內且固設在所述階梯面上；一固定套筒；及一活動組件，所述活動組件具有一個活動裝筒及纏繞在該活動裝筒外壁之線圈組，所述活動裝筒為圓環狀，所述活動裝筒之高度小於所述固定套筒之高度，所述活動組件套設在所述固定套筒內，所述固定套筒收容在所述框體內且固定在所述永久磁鐵上，所述活動裝筒之外徑大於所述第一通孔之直徑。
與先前技術相比，本發明之致動器結構簡單且生產成本低。
100‧‧‧致動器
10‧‧‧框體
20‧‧‧永久磁鐵
30‧‧‧固定套筒
40‧‧‧活動組件
O‧‧‧光軸
11‧‧‧上框
12‧‧‧下框
121‧‧‧承載板
1211‧‧‧承載面
1212‧‧‧底面
123‧‧‧立柱
124‧‧‧階梯孔
1241‧‧‧第一通孔
1242‧‧‧第二通孔
125‧‧‧階梯面
41‧‧‧活動裝筒
42‧‧‧線圈組
411‧‧‧中央通孔
421‧‧‧下線圈
422‧‧‧上線圈
423‧‧‧間隔環
410‧‧‧凸緣
4100‧‧‧凸塊
301‧‧‧導行孔
圖1為本發明實施方式之致動器之立體結構示意圖。
圖2為圖1中之致動器之一角度立體分解示意圖。
圖3為圖1中之致動器之另一角度之立體分解示意圖。
下面將結合附圖與實施例對本技術方案作進一步詳細說明。
請一併參閱圖1至圖3，本發明提供之一種致動器100用於實現兩段式變焦，其包括一框體10、四個永久磁鐵20、一固定套筒30、及一活動組件40。所述活動組件40套設在所述固定套筒30內。所述複數個永久磁鐵20及所述固定套筒30均設置在所述框體10內。所述致動器100形成有一中心軸O。
所述框體10包括一上框11及一與所述上框11相固接之下框12。所述上框11與所述下框12為對稱結構，因此，以下僅以下框12之結構為例。所述下框12包括一承載板121。所述承載板121為一四方體結構，其包括一承載面1211及一所述承載面1211相對之底面1212。所述上框11與所述下框12之承載面121相對設置。每個所述承載板121沿垂直所述承載面1211方向延伸有四個立柱123。本實施方式中，四個所述立柱123分別設置在所述承載面1211之四角位置。所述承載板121還開設有一階梯孔124。所述階梯孔124包括一圓形之第一通孔1241及一圓形之第二通孔1242。所述第一通孔1241之直徑小於所述第二通孔1242之直徑，於是在所述第一通孔1241與所述第二通孔1242之間形成有一階梯面125。所述上框11與下框12之第一通孔1241之間共中心軸，所述上框11與下框12之第二通孔1242之間共中心軸，所述第一通孔1241與第二通孔1242共中心軸。
四個所述永久磁鐵20均為弧形，其中兩個永久磁鐵20收容在所述第二通孔1242內且固設在所述階梯面125上環繞所述第一通孔1241。另外兩個永久磁鐵20固設在所述上框11之階梯面125上。所述上框11與下框12內相對設置之兩個所述永久磁鐵20之磁極分 佈相同，所述上框11內之永久磁鐵20之磁極分佈相同，所述下框12內之永久磁鐵20之磁極分佈相同。本實施方式中，四個所述永久磁鐵20之N極均靠近所述中心軸O，而S極均遠離所述中心軸O。
可以理解之是，所述永久磁鐵20之數量並不限於四個，其可根據需求任意設置，如兩個、三個或四個以下。
所述固定套筒30為一圓環狀，本實施方式中，所述固定套筒30採用軛鐵製成。所述固定套筒30之內徑大於所述第一通孔1241之直徑且小於所述第二通孔1242之直徑。所述固定套筒30之內壁開設有至少一個平行中心軸O之導行孔301。
所述活動組件40具有一個活動裝筒41及纏繞在該活動裝筒41外壁之線圈組42。其中，該活動裝筒41為一個圓環結構、採用塑膠材質製成，其具有一大致呈圓形之具有內螺紋之中央通孔411。所述活動裝筒42之外徑大於所述第一通孔1241之直徑。所述中央通孔411用來收容一鏡頭模組(圖未示)。所述中央通孔411之直徑等於所述框體10之第一通孔1241之直徑且略小於所述第二通孔1242之直徑。所述活動裝筒41之高度小於所述固定套筒30之高度。所述活動裝筒41之外側壁之一端延伸一凸緣410。所述凸緣410上對應至少一個導行孔301位置延伸有一凸塊4100。
所述線圈組42包括一下線圈421、一上線圈422及一間隔所述下線圈421與所述上線圈422之間隔環423。所述下線圈421與上線圈422之環繞方向相同。所述間隔環423環繞所述活動裝筒41且位於所述下線圈421與所述上線圈422之間。所述下線圈421、上線圈422及間隔環423之外徑與所述凸緣410之外徑相同。本實施方式中，所述間隔環423也採用軛鐵製成。
可以理解之是，實際應用中，也可不採用間隔環423。
組裝時，先將四個所述永久磁鐵20分別固設在所述上框11與下框12之階梯面125上。再將所述下線圈421、上線圈422及間隔環423固設在一起形成所述線圈組42，將線圈組42纏繞在該活動裝筒41外壁以形成所述活動組件40。再將所述活動組件40套設在所述固定套筒30內，所述至少一凸塊4100分別收容在所述至少一導行孔301內。隨後，將所述固定套筒30承載在所述下框12內，且同時固定在所述下框12之階梯面125之所述永久磁鐵20上。最後將上框11固定在所述下框12上，所述上框11之立柱123與所述下框12之立柱123分別對應之固接在一起，由於所述固定套筒30之內徑大於所述第一通孔1241之直徑且小於所述第二通孔1242之直徑，因此，所述固定套筒30收容在所述框體10內同時固定在所述下框12與所述上框11之階梯面125上之永久磁鐵20上。
使用時，當所述下線圈421與上線圈422通同一極性之電流，使得所述線圈組42與永久磁鐵20之間產生洛倫茲力(Lorentz force)，推動所述活動組件40在所述固定套筒30內向靠近上框11之方向運動，所述至少一凸塊4100在所述至少一導行孔301內運動，以防止調焦時，鏡頭模組偏心；當所述下線圈421與上線圈422通另一極性之電流時，所述線圈組42與永久磁鐵20之間產生洛倫茲力，推動所述活動組件40在所述固定套筒30內向靠近下框12之方向運動，以實現兩段式變焦。所述採用軛鐵材料製成之間隔環423與固定套筒30用於增加電磁強度。
本發明之致動器100結構簡單且生產成本低。
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，以上所述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‧‧‧致動器
20‧‧‧永久磁鐵
30‧‧‧固定套筒
40‧‧‧活動組件
11‧‧‧上框
12‧‧‧下框
121‧‧‧承載板
1211‧‧‧承載面
1212‧‧‧底面
123‧‧‧立柱
124‧‧‧階梯孔
1241‧‧‧第一通孔
1242‧‧‧第二通孔
125‧‧‧階梯面
41‧‧‧活動裝筒
42‧‧‧線圈組
411‧‧‧中央通孔
421‧‧‧下線圈
422‧‧‧上線圈
423‧‧‧間隔環
410‧‧‧凸緣
4100‧‧‧凸塊
301‧‧‧導行孔

Claims (9)

  1. 一種致動器用於實現兩段式變焦，所述致動器形成有一中心軸，所述致動器包括：一框體，所述框體包括一上框及一與所述上框相固接之下框，所述上框與下框均包括一承載板，每個所述承載板上均開設有一共中心軸之第一通孔；複數個永久磁鐵，複數個永久磁鐵分別固設在所述上框與下框之承載板上且環繞所述第一通孔，所述上框與下框內相對設置之兩個所述永久磁鐵之磁極分佈相同，所述上框內之永久磁鐵之磁極分佈相同，所述下框內之永久磁鐵之磁極分佈相同，所述承載板還包括一承載面及一與所述承載面相對之底面，所述承載板還開設有一階梯孔，所述階梯孔包括所述第一通孔及一第二通孔，所述第一通孔之直徑小於所述第二通孔之直徑，所述第一通孔與所述第二通孔之間形成有一階梯面，所述永久磁鐵收容在所述第二通孔內且固設在所述階梯面上；一固定套筒；及一活動組件，所述活動組件具有一個活動裝筒及纏繞在該活動裝筒外壁之線圈組，所述活動裝筒為圓環狀，所述活動裝筒之高度小於所述固定套筒之高度，所述活動組件套設在所述固定套筒內，所述固定套筒收容在所述框體內且固定在所述永久磁鐵上，所述活動裝筒之外徑大於所述第一通孔之直徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之致動器，其中：所述固定套筒之內徑大於所述第一通孔之直徑且小於所述第二通孔之直徑。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之致動器，其中：所述線圈組包括一下線圈及 一上線圈，所述下線圈與上線圈之環繞方向相同。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之致動器，其中：所述線圈組還包括一用於間隔所述下線圈與所述上線圈之間隔環，所述間隔環環繞所述活動裝筒且位於所述下線圈與所述上線圈之間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之致動器，其中：所述間隔環與所述固定套筒均採用軛鐵製成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之致動器，其中：所述上框與下框之所述承載板上均延伸有複數個立柱，所述複數個立柱用於連接所述上框與下框。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之致動器，其中：所述活動裝筒採用塑膠材質製成。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之致動器，其中：所述固定套筒之內壁開設有至少一個平行中心軸之導行孔，所述活動裝筒之外側壁之一端延伸一凸緣，所述凸緣上對應至少一個導行孔位置延伸有一凸塊，所述至少一凸塊在所述至少一導行孔內運動。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之致動器，其中：所述活動裝筒具有一用來收容一鏡頭模組之中央通孔，所述中央通孔之直徑等於所述第一通孔之直徑。
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