使用电磁铁的镜头驱动机构制造技术

一种使用电磁铁的镜头驱动机构，用以驱动镜头在镜头模块的容腔内沿中心轴方向滑动移位，其包含一线圈及数个电磁铁，其中该线圈是套固于镜头套筒上以与镜头同步移动；该数个电磁铁是相对于线圈排列设置于线圈内外缘或上下缘，并保持不动；且各电磁铁具有电磁铁芯并使铁芯的末端截面可垂直面向于线圈的电流方向；又可分别控制各电磁铁的电流以控制各电磁铁所产生电磁力的大小或方向，使镜头套筒可调整其中心轴的偏移角度，达成防手震的功能；本实用新型专利技术有利于镜头模块的小型化，且因不含有永久磁铁，避免磁力不均或无法个别控制磁力大小的问题，并使镜头模块可耐回焊高温而提高量产化的可能性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是有关一种使用电磁铁的镜头驱动机构，是应用于一自动对焦 或变焦的镜头模块，尤指一种利用线圏及电磁铁在通电后所产生的电磁作用力 以驱动并控制镜头进行轴向滑动移位的驱动机构。
技术介绍
目前使用的数码相机、具拍摄功能的手机、笔记本型电脑等手持式电子装置上，常设有一可自动对焦(auto-focusing,简称AF )或变焦(zooming)的 微型镜头才莫块(compact camera module,简称CCM),而该镜头才莫块基本上包 含 一由上盖(upper cover)及底盖(bottom cover)所开j成的容腔(housing); 一镜头(lens),其由镜片群(lens group)及一镜头套筒(lens holder )组成， 可滑动套设在容腔内而可沿中心轴方向前后滑动移位；及一镜头驱动机构(lens driving/displacement mechanism), 或称为致动器(actuator)， 其主要用 以驱动该镜头在中心轴上产生移位动作，藉以达成自动对焦或变焦的功效。常见的镜头驱动机构的设计，包含如一种称为压电马达(piezoelectric motor),其是利用压电(piezoelectric)材料制成，jo US7，212，358 、 US2003/0227560 、 JP2006-293083、 JP2006-101611等；但一般所使用的压电材 料无法耐受回焊(reflow)作业的高温(约260°C )，或耐受高温的特别压电材料 又相当昂贵，故不利于量产化或降低制造成本。又一种称为音圈马达(voice coi 1 motor,筒称VCM)的驱动机构，其是利用线圏、磁铁、与弹性件(如弹簧或弹 片)配合形成，如US7, 262, 927、 US7, 196, 978、 US7, 002, 879、 US6， 961， 090、 US6,687,062、 US20070133110、 JP2005037865、 JP2005258355、 WO2007026830 等，该等现有技术大部分是利用线圏与永久磁4失(permanent magnet)配组4吏用， 如图1,如在线圈31的内围或外围环状排列设置一个或数个永久磁铁70，使线 圈31通电后产生磁场，而可与由一个或数个永久磁铁70所建立的磁场及磁极 之间形成向上或向下的电磁作用力以驱动镜头移动；但永久磁铁在回焊高温时(约260°C )将会使磁铁退磁。因此上述现有技术的压电马达与音圈马达在组装 时皆不可使用回焊方式，致在量产效率上受到限制。再者，有一种是利用形状 记忆合金(shaped memory alloy,简称SMA)的镜头驱动机构，其是利用SMA 的热缩冷胀的特性以作为致动器(actuator)的驱动力源，如US 6, 307， 678B2、 US 6，449，434B1、 US2007058070、 US2007047938、 JP2005275270、 JP2005195998 等，然而，SMA热缩冷胀的动作较慢，无法简易达成即时自动对焦或变焦的功效。 对于有高画质需求的使用者，在低照度的环境为维持相当优秀的行动力与 拍照品质，防手震(Anti hand-shake)功能已渐受相当重视。在现有技术中，防 手震技术主要通过几个方式来达成，如成像元件CCD以机械支架通过补偿运动 来抵销震动过程中所导致的影像模糊化影响，或如在镜头设有机械式结构消除 手震，或以软件计算补偿的方式，或提高感光度能力，或采用陀螺仪来进行对 成像元件CCD的水平与垂直震动侦测，并利用磁力推动来进行补偿动作等，如 EP1729509、 US20070292119 、 US20070009243 、 JP08122840 、 JP11305280 、 JP11220651等。使用电磁力为镜头驱动机构的主要动力来源，具有其方便性与通用性，为 能在回焊高温时(约260°C )磁性不受破坏，虽可使用特殊材料制成耐高温永久 磁铁，但其因之一为价格过于昂贵，其因之二为永久磁铁无法个别控制其磁力 大小；因此发展新技术以解决镜头驱动机构回焊问题及避免个别永久磁铁磁力 不均问题，将为迫切所需。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的上述缺点，提供一种以电磁铁代替 永磁铁的电磁力镜头驱动机构。为此，本技术提供了一种使用电磁铁的镜头驱动机构，其是利用线圈 (conductor coi 1)及数个电磁铁(electromagnet)组成，其中该线圏是固设于镜 头套筒上以与镜头同步移动，而该数个电磁铁是相对于线圏以等角度间距排列 设置于线圈的外缘或内缘或上缘或下缘，且保持固定不动，并使各电磁铁的铁 芯的末端截面垂直面向于该线圏的电流方向；藉此，可利用线圈及电磁铁在通 电后，通过安培右手定则所造成的作用力及作用力方向，以驱动并控制镜头进 行轴向滑动移位；其中当对线圏施以不同方向的电流时，可控制镜头进行前进 或后退方向的轴向移位，以适用于一自动对焦或变焦的镜头模块；又该驱动机 构可耐回焊(reflow)高温而有利于量产化，可改良现有技术使用永久磁铁无 法使用回焊制程的困难及避免个别永久磁铁磁力不均或无法控制其磁力大小的 困难。本技术还提供一种使用电磁铁的镜头驱动机构，其中该数个电磁铁是 以等角度间距排列设置于靠近该线圏的环圏的下缘面处(或上缘面处)，且各 电磁铁具有一柱形电磁铁芯位于线圈的下缘面下方(或上缘面上方)，藉以减 少电磁铁所占面积，且铁芯的末端截面可垂直向上面向线圈的下缘面(或垂直 向下面向线圏的上缘面)；或该数个电磁铁是以等角度间距排列设置于靠近该 线圏的环圏的外缘面处(或内缘面处)，且各电磁铁的铁芯具有一长弧形段以 相对于线圏的环圈的外缘面(或内缘面)弧形，藉以减少电磁铁所占直径或高 度，以达成镜头移位且有利于镜头模块的小型化目的。本技术又一使用电磁铁的镜头驱动机构，其中电磁铁的电磁铁铁芯的 末端可转角形成一短径向以 -使其末端截面由切线方向转成径向方向以垂直面向线團，使电磁铁可通过铁芯可绕设较多的电磁铁线圏匝数以增强电磁铁的电 磁力；藉此当电磁铁通电后其铁芯的末端截面所产生电磁方向可垂直面向线圈 的电流方向，通过安培右手定则，致使所产生的镜头驱动力与镜头的轴向移位 方向相同(或相反)，以提供足够的电磁作用力，有利于增进镜头的驱动效率。本技术的使用电磁铁的镜头驱动机构，其进一步可通过控制各电磁铁 的电流大小或电流方向，使线圏通电后受到不同大小的电磁作用力作用，致使 镜头的光轴与镜头模块的中心轴产生一偏移角度而可对向被摄物件，达成防手 震的自动对焦或变焦效果。本技术的使用电磁铁的镜头驱动机构，其进一步可在镜头套筒上配置 一弹簧，使当线圏与电磁铁组之间的电磁作用力消失或不产生作用时，该弹簧 可对镜头套筒提供一相对的回复力，以使该镜头回复至原平衡状态或原位而达 成自动对焦或变焦效果。本技术的结构设计与现有技术比较，至少具有下列优点< 1 > 、本技术的使用电磁铁的镜头驱动机构3是利用电磁铁以取代永 久磁铁，可耐回焊高温，可提高量产化的可能性。<2>、本技术的使用电磁铁的镜头驱动机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用电磁铁的镜头驱动机构，其是应用于一自动对焦或变焦的镜头模块中用以驱动镜头在镜头模块的容腔内沿中心轴方向滑动移位，包含一线圈及数个电磁铁，其特征在于：　所述线圈套设固定于该镜头的镜头套筒上以与镜头同步移动；　所述电磁铁以等角度间距排列设置于靠近该线圈并位于该线圈的下缘面的下方或上缘面的上方，且在镜头模块内保持固定不动，且各电磁铁的电磁铁芯的末端截面是垂直面向于该线圈的电流方向；　其中，当线圈及数个电磁铁分别输入电流后，可藉线圈与各电磁铁之间所产生的电磁作用力及电磁作用力方向，产生平行于驱动镜头中心轴的作用力，以驱动镜头在中心轴方向上进行滑动移位。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：游腾健，
申请(专利权)人：一品光学工业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]