專利名稱：音圈馬達及預(yù)壓力產(chǎn)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種音圈馬達，特別涉及一種小型化、高定位精度及低制造 成本的音圈馬達。
背景技術(shù)：
隨著科技的進步，設(shè)置于手機中的相機已朝著高畫質(zhì)、省能源、低成本 及小型化的設(shè)計方向來發(fā)展，而驅(qū)使其中的鏡頭模塊移動的致動裝置則是影 響其產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)《建性零組件。在目前應(yīng)用于小型鏡頭模塊的自動位移驅(qū)動裝置中，其驅(qū)動器依運動方 向可大致分為兩種，第一種驅(qū)動器可提供旋轉(zhuǎn)動力，且其旋轉(zhuǎn)軸是平行于鏡 頭模塊的光軸，而第二種驅(qū)動器則可提供平移動力，且其移動方向是平行于 鏡頭模塊的光軸。第一種驅(qū)動器(例如，步進馬達)的旋轉(zhuǎn)運動通常需要額外的傳動方向轉(zhuǎn) 換機構(gòu)，以使鏡頭模塊能進行平行于光軸的移動。就運用第一種驅(qū)動器的自 動位移驅(qū)動裝置而言，其特點在于當(dāng)鏡頭模塊到達定位時，不需要增加額外 的電力來維持鏡頭模塊的位置。然而，含有第一種驅(qū)動器的自動位移驅(qū)動裝 置會具有非常多的構(gòu)成零件，且其構(gòu)造復(fù)雜度相當(dāng)高，因而不利于縮小自動 位移驅(qū)動裝置的體積。而第二種驅(qū)動器(例如，音圈馬達、壓電致動裝置及液態(tài)透鏡致動裝置) 可直接將力量應(yīng)用于位置調(diào)節(jié)上。相較于運用第一種驅(qū)動器的自動位移驅(qū)動 裝置，運用第二種驅(qū)動器的自動位移驅(qū)動裝置可具有較少的構(gòu)成零件以及較 小的體積。然而，面對未來市場的需求，如何更有效的縮小此種驅(qū)動器或自 動位移驅(qū)動裝置的尺寸以及提高其精度乃是一個重要課題。在中華民國專利公開第200525859號中披露有一種音圈馬達裝置，其主 要是以兩個相對的非環(huán)型》茲石及多個軛鐵組構(gòu)成一可動^茲路部件。部分》茲力 線會從非環(huán)型；茲石的表面導(dǎo)出，并經(jīng)由軛鐵組而傳至導(dǎo)石茲軸中，以在可動^茲 路部件與導(dǎo)磁軸之間產(chǎn)生徑向吸力(徑向預(yù)壓力)，此徑向吸力僅是用來使可動》茲if各部件相對于導(dǎo)f茲軸的滑動能更為順暢。請參閱圖1A及圖1B，在日本專利公開第2005-128405號中披露有一種 已知鏡頭驅(qū)動裝置l，其通過使用特殊上下設(shè)計之上彈簧片9與下彈簧片11, 可提供鏡頭模塊20精確的移動并減少移動時的摩擦力。上彈簧片9與下彈 簧片11亦可視為線圈15的延伸，以作為線圈15兩端電流流通的導(dǎo)體。值 得注意的是，在鏡頭驅(qū)動裝置1之中，上彈簧片9與下彈簧片11乃是用來 對鏡頭模塊提供軸向預(yù)壓力，以使鏡頭模塊在線圈15通電時能夠順利定位 在某一特定位置。然而，由于鏡頭驅(qū)動裝置1必須具有用來導(dǎo)磁的軛鐵3， 故其整體尺寸及制造成本無法^皮有效降低。此外，在日本專利公開第2005-128392號及美國專利第6,856,469號中 所披露的鏡頭驅(qū)動裝置亦是采用彈簧片(彈性元件)來提供軸向預(yù)壓力。然而， 彈簧片(彈性元件)的制作較為不易，并且彈簧片(彈性元件)容易因受力而發(fā) 生變形，因而不利于降低鏡頭驅(qū)動裝置的制造成本。同樣地，由于彈簧片(彈 性元件)的存在，故鏡頭驅(qū)動裝置的整體尺寸無法被有效降低。另外，在日本專利公開第2003-207708號、日本專利公開第2006-220776 號、美國專利第4,678，951號、美國專利第5,939,804號及美國專利第5,220,461 號所披露的音圈馬達裝置之中，永久磁石的充磁方向是與其移動方向垂直 (亦即，永久磁石是被徑向充磁)。為了提高永久磁石的磁通量利用率，在永 久磁石的徑向側(cè)面會加入導(dǎo)磁軛鐵，如此會不利于音圈馬達裝置的小型化。 此外，就生產(chǎn)角度而言，徑向充磁的永久磁石雖然可以一體成型的方式來被 制作，但其小型化的制作難度高，因而需將永久磁石分成數(shù)塊再組合起來， 如此又會增加生產(chǎn)成本。此外，在日本特開平1-196011號、中華民國專利公開第200525859號及 中華民國專利第176799號所披露的音圈馬達裝置之中，永久磁石的充磁方 向是與其移動方向平行(亦即，永久磁石是被軸向充》茲)。就日本特開平 1-196011號而言，永久;茲石是位于鏡頭模塊的徑向單側(cè)面，由于永久磁石與 鏡頭模塊之間沒有尺寸重疊的地方(亦即，在永久磁石與鏡頭模塊之間具有 氣隙)，因而不利于音圈馬達裝置的小型化。就中華民國專利公開第 200525859號及中華民國專利第176799號而言，其具有多個永久;茲石，而線 圈是設(shè)置于多個永久i茲石與導(dǎo)義茲扼鐵之間。如上所述，將多個永久磁石組裝 在一起除了會增加生產(chǎn)成本外，尚還會導(dǎo)致組裝誤差，因而不利于產(chǎn)品的一致性。再者，由于線圈是設(shè)置于永久磁石與導(dǎo)磁軛鐵之間，故在永久磁石與 線圈之間以及在導(dǎo)磁軛鐵與線圈之間分別會具有氣隙。如上所述，這些氣隙 的存在亦會不利于音圈馬達裝置的小型化。此夕卜，在日本專利公開第2005-250086號及日本專利公開第2005-141188 號所披露的音圈馬達裝置之中，線圈與軸向充磁的永久磁石是上下配置，-而永久磁石會產(chǎn)生封閉的磁力線路徑。雖然永久磁石所提供的磁力線會垂直 通過線圈，但通過線圈的磁力線的強度會與線圈和永久磁石間的距離的平方 成反比。也就是說，依電磁音圏原理所產(chǎn)生的作用力會隨著線圈和永久磁石 間的距離的增加而快速遞減(不論有無增加導(dǎo)》茲扼鐵，此現(xiàn)象皆存在)。因此， 為了改善上述的問題，必須增加通過線圈的電流大小，以提升依電磁音圈原 理所產(chǎn)生的作用力。然而，上述的運作方式會使得音圈馬達裝置的耗電量及 定位控制的處理時間增加。有鑒于此，本發(fā)明的目的是要提供一種音圏馬達，其可達成小型化、高 定位精度及低制造成本的功效。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明基本上采用如下所詳述的特征以為了要解決上述的問題。也就是 說，本發(fā)明適用于驅(qū)使鏡頭模塊進行變焦移動，并且包括固定座；至少一導(dǎo) 引桿，連接于該固定座；線圏，連接于該固定座；安裝座，以移動的方式穿 設(shè)于該導(dǎo)引桿之上；以及環(huán)形^1性元件，連接于該安裝座，并且為該線圈所 圍繞，其中，該環(huán)形；茲性元件的充石茲方向平行于該安裝座及該環(huán)形》茲性元件 的移動方向，該環(huán)形石茲性元件具有第一磁極及第二》茲極，該第一磁極位于該 線圈之中，并且間隔于該線圈的底部，該第二磁極位于該線圈之外，以及該 線圏與該環(huán)形磁性元件交互作用而產(chǎn)生第一作用力，以驅(qū)使該安裝座及該環(huán) 形石茲性元件依該環(huán)形；茲性元件的充》茲方向移動。同時，根據(jù)本發(fā)明的音圈馬達，該導(dǎo)引桿由導(dǎo)磁性材料所制成。 又在本發(fā)明中，該環(huán)形磁性元件具有第一高度中心平面，該第一高度中 心平面垂直于該環(huán)形磁性元件的充磁方向，該導(dǎo)引桿具有第二高度中心平 面，該第二高度中心平面平行于該第一高度中心平面，并且間隔于該第一高 度中心平面，該環(huán)形》茲性元件與該導(dǎo)引桿相吸而產(chǎn)生第二作用力，以及該第 二作用力的方向與該第一作用力的方向相反。又在本發(fā)明中，還包括位置感測器，連接于該固定座，并且相對于該環(huán) 形磁性元件，用以感測該環(huán)形/磁性元件的移動。又在本發(fā)明中，還包括位置感測器及定位磁石，其中，該定位磁石連接 于該安裝座，以及該位置感測器連接于該固定座，并且相對于該定位》茲石， 用以感測該定位》茲石的移動。又在本發(fā)明中，該位置感測器包括霍爾元件或》茲阻感測元件。又在本發(fā)明中，還包括位置感測器，連接于該固定座，并且相對于該安 裝座，用以感測該安裝座的移動。又在本發(fā)明中，該位置感測器包括光遮斷器，該光遮斷器具有光發(fā)射部 及光接收部，該安裝座具有反射平面，該光發(fā)射部朝向該反射平面發(fā)出光線， 以及該光接收部接收經(jīng)由該反射平面所反射的光線。又在本發(fā)明中，該位置感測器包括光遮斷器，該光遮斷器具有光發(fā)射部 及光接收部，該環(huán)形磁性元件具有反射平面，該光發(fā)射部朝向該反射平面發(fā) 出光線，以及該光接收部接收經(jīng)由該反射平面所反射的光線。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施 例并配合附圖做詳細(xì)說明。


圖1A是顯示一種已知鏡頭驅(qū)動裝置的剖面示意圖； 圖1B是顯示根據(jù)圖1A的已知鏡頭驅(qū)動裝置的立體分解示意圖； 圖2A是顯示本發(fā)明的第 一 實施例的音圈馬達的立體分解示意圖； 圖2B是顯示本發(fā)明的第 一實施例的音圈馬達的剖面示意圖； 圖3是顯示根據(jù)圖2B的部份構(gòu)造示意圖；圖4是顯示本發(fā)明的第一實施例的音圈馬達與鏡頭才莫塊結(jié)合的剖面示意圖；圖5是顯示本發(fā)明的第二實施例的音圈馬達的剖面示意圖； 圖6A是顯示本發(fā)明的第三實施例的音圈馬達的立體示意圖； 圖6B是顯示根據(jù)圖6A的A-A剖面示意圖； 圖7A是顯示本發(fā)明的第四實施例的音圈馬達的部份立體示意圖； 圖7B是顯示才艮據(jù)圖7A的前4見示意圖；圖8A是顯示本發(fā)明的第五實施例的音圈馬達的部份立體示意圖；圖8B是顯示根據(jù)圖8A的前視示意圖；圖9是顯示本發(fā)明的第六實施例的音圈馬達的部份前視示意圖； 圖IO是顯示本發(fā)明的第七實施例的音圈馬達的剖面示意圖。 附圖標(biāo)記說明以及1 鏡頭驅(qū)動裝置 7~鏡頭承座 11 下彈簧片 20~1竟頭100、 100'、 100"、 100'110、 610 固定座125 導(dǎo)》茲片140、 640~安裝座142、 153 反射平151、 651~第一磁極160、 161 位置感測器161b 光接收部630 第一線圈F, 第一作用力F廣第三作用力H廣第一高度中心平面H廣第三高度中心平面0 光軸3~軛鐵9 上彈簧片15~線圏100，，，，、 200、 600 音圈馬達 120、 620~導(dǎo)引桿 130~線圈 141~透孔150、 650 環(huán)形》茲性元件152、 652~第二磁極161a 光發(fā)射部170~定<立;茲石635 第二線圏F廣第二作用力F廣第四作用力H廣第二高度中心平面L 鏡頭模塊具體實施方式
茲配合圖式說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。 第一實施例請參閱圖2A及圖2B,本實施例的音圈馬達100可應(yīng)用于驅(qū)使相機的鏡 頭模塊進行變焦移動，并且主要包括有固定座110、兩相對導(dǎo)引桿120、線 圈130、安裝座140及環(huán)形磁性元件150,其中，固定座110、導(dǎo)引桿120 及線圈130可視為音圈馬達100的固定部件，而安裝座140及環(huán)形石茲性元件 150可^L為音圈馬達100的移動部件。兩導(dǎo)引桿120皆是連接于固定座110。在此，兩導(dǎo)引桿120皆是由導(dǎo)》茲 性材料所制成(或是其中導(dǎo)引桿120是由導(dǎo)磁性材料所制成)，并且兩導(dǎo)引 桿120具有同第二高度中心平面H2，如圖2B所示。線圈130是連接于固定座110。安裝座140是以移動的方式穿設(shè)于兩導(dǎo)引桿120之上。更詳細(xì)的來說， 如圖2A所示，安裝座140具有多個透孔141，而兩導(dǎo)引桿120則是穿設(shè)于 透孔141之中。也就是說，安裝座140是通過其透孔141來穿設(shè)于兩導(dǎo)引桿 120之上。此外，安裝座140可用來安裝或承載鏡頭模塊(未顯示)。仍如圖2B所示，環(huán)形》茲性元件150是連接于安裝座140,并且環(huán)形;茲 性元件150是被線圈130所圍繞。特別的是，環(huán)形磁性元件150的充磁方向 是平行于安裝座140及環(huán)形^茲性元件150的移動方向，亦即，環(huán)形i茲性元件 150是被軸向充磁，而非被徑向充磁。此外，環(huán)形磁性元件150具有第一磁 極151、第二磁極152及第一高度中心平面H"第一磁極(例如N極)151是 位于線圈130之中，并且第一磁極151是間隔于線圈130的底部。第二磁極 (例如S極)152是位于線圈130之外，亦即，第二磁極152是位于線圈130 之上方。第一高度中心平面Hi是垂直于環(huán)形磁性元件150的充磁方向。在 此，導(dǎo)引桿120的第二高度中心平面H2是平行且間隔于環(huán)形磁性元件150 的第一高度中心平面H"此外，在本實施例中，環(huán)形磁性元件150可以是磁 石。如上所述，仍如圖2B所示，環(huán)形磁性元件150所提供的封閉磁力線會 垂直通過線圈130。當(dāng)線圈130被通入電流時，根據(jù)電磁音圈原理，線圈130 會與環(huán)形磁性元件150所提供的磁力線交互作用產(chǎn)生第一作用力F!,而此第 一作用力Fi可驅(qū)^f吏安裝座140及環(huán)形石茲性元件150依環(huán)形；茲性元件150的充 磁方向移動。在此，第一作用力Fi的大小與線圈130的繞線匝數(shù)/電流強度/ 尺寸、環(huán)形-茲性元件150的充磁強度/尺寸、第一;茲極151間隔于線圏130 的底部的距離、以及環(huán)形磁性元件150與線圈130之間的氣隙大小等有直接 關(guān)系。舉例來說，在線圈130與環(huán)形磁性元件150的尺寸固定且對線圈130 通入特定強度電流的情形下，當(dāng)?shù)谝淮艠O151間隔于線圈130的底部的距離 不同時，依電磁音圈原理所產(chǎn)生的第一作用力F,也會不同。根據(jù)實驗結(jié)果， 當(dāng)?shù)谝淮艠O151間隔于線圏130的底部的距離位于某一范圍內(nèi)時，依電磁音 圈原理所產(chǎn)生的第一作用力F!會很均勻且最大(亦即，石茲通量利用性最佳)，而可被運用來進行精密定位。在另一方面，就環(huán)形磁性元件150與導(dǎo)引桿120之間的^茲路結(jié)構(gòu)而言，環(huán)形磁性元件150與導(dǎo)引桿120可構(gòu)成預(yù)壓力產(chǎn)生裝置。更詳細(xì)的來說，如 圖3所示，由于兩導(dǎo)引桿120是由導(dǎo)磁性材料所制成(或是其中導(dǎo)引桿120 是由導(dǎo)磁性材料所制成)以及第二高度中心平面H2是平行且間隔于第一高 度中心平面H,，故環(huán)形石茲性元件150會與導(dǎo)引桿120相吸而產(chǎn)生第二作用力 F2(亦即，與環(huán)形磁性元件150的充磁方向平行的軸向預(yù)壓力)。在此實施例 中，環(huán)形磁性元件150與導(dǎo)引桿120可構(gòu)成預(yù)壓力產(chǎn)生裝置，但是單獨就此 預(yù)壓力產(chǎn)生裝置而言，環(huán)形磁性元件150亦可由非環(huán)形的磁性元件所取代， 如圓盤狀的永久磁石等，其預(yù)壓力產(chǎn)生原理一樣，在此省略。值得注意的是， 第二作用力F2的方向是與第一作用力F!的方向相反。當(dāng)環(huán)形磁性元件150 往其充磁方向移動而使得第一高度中心平面Hi與第二高度中心平面H2之間 的距離變大時，第二作用力(軸向預(yù)壓力)F2亦會變大。在此，第二作用力(軸 向預(yù)壓力)F2是用來使音圈馬達100回復(fù)定位的預(yù)壓力，亦即，第二作用力(軸 向預(yù)壓力)F2可與依電磁音圈原理所產(chǎn)生的第一作用力F,平衡，因而可使音 圈馬達100的安裝座140及環(huán)形磁性元件150定位于特定位置。此外，由于 導(dǎo)引桿120具有導(dǎo)磁性，故其亦可兼具導(dǎo)磁軛鐵的作用，因而可使得線圈130 與環(huán)形^磁性元件150之間因電》茲音圈作用所產(chǎn)生的第一作用力Fi變大。在將音圈馬達IOO應(yīng)用于驅(qū)使相機的鏡頭模塊L進行變焦移動時，其結(jié) 構(gòu)可如圖4所示。鏡頭模塊L可被安裝座140所承載，并且鏡頭模塊L具有 光軸0。環(huán)形磁性元件150的充磁方向即為平行于光軸O的方向。環(huán)形磁性 元件150所提供的封閉磁力線會垂直通過導(dǎo)電的線圈130。此時，依電磁音 圈原理會產(chǎn)生平行于光軸O的第一作用力Fp而第一作用力F,會驅(qū)使鏡頭 模塊L、安裝座140及環(huán)形/磁性元件150沿光軸0方向(或環(huán)形磁性元件150 的充磁方向)移動。同時，環(huán)形磁性元件150會與導(dǎo)引桿120相吸而產(chǎn)生與 光軸O方向平行且與第一作用力Ft的方向相反的第二作用力(軸向預(yù)壓力) F2。如上所述，利用第一作用力F,與第二作用力(軸向預(yù)壓力)F2的平衡，即 可使得鏡頭模塊L沿光軸O移動與定位，進而可達成鏡頭模塊L的變焦或 對焦功能。此外，當(dāng)線圏130內(nèi)停止通電時，第一作用力F!會消失，而鏡頭 模塊L、安裝座140及環(huán)形磁性元件150即會因第二作用力(軸向預(yù)壓力)F2 的故而返回至其原始位置處。此外，值得注意的是，環(huán)形磁性元件150并不局限于圓環(huán)形的構(gòu)造。換言之，為了提升環(huán)形磁性元件150與線圈130之間的電磁音圈作用力，環(huán)形 磁性元件150亦可以具有非圓環(huán)形的幾何構(gòu)造，以增加其與線圈130之間的 電》茲音圈作用面積。 第二實施例在本實施例中，與第一實施例相同的元件均標(biāo)示以相同的符號。 請參閱圖5，本實施例的音圈馬達200亦可應(yīng)用于驅(qū)使相機的鏡頭模塊 進行變焦移動，并且主要包括有固定座110、兩相對導(dǎo)引桿120、導(dǎo)磁片125、 線圈130、安裝座140及環(huán)形磁性元件150，其中，固定座110、導(dǎo)引桿120、 導(dǎo)磁片125及線圈130可視為音圈馬達200的固定部件，-而安裝座140及 環(huán)形》茲性元件150可^L為音圈馬達200的移動部件。在本實施例中，依電磁音圈原理所產(chǎn)生的第一作用力F,與第一實施例相 同，故在此省略其說明。導(dǎo)引桿120在本實施例中是由不導(dǎo)磁的材料所制成。 在此，導(dǎo)引桿120可與固定座HO—體射出成型。導(dǎo)磁片125具有第三高度 中心平面H3。在另一方面，就環(huán)形磁性元件150與導(dǎo)磁片125之間的磁路結(jié) 構(gòu)而言，環(huán)形磁性元件150與導(dǎo)磁片125可構(gòu)成預(yù)壓力產(chǎn)生裝置。更詳細(xì)的 來說，由于導(dǎo)磁片125是由導(dǎo)磁性材料所制成以及第三高度中心平面H3是 平行且間隔于第一高度中心平面HP故環(huán)形磁性元件150會與導(dǎo)磁片125 相吸而產(chǎn)生第三作用力F3 (亦即，與環(huán)形^茲性元件150的充^f茲方向平^"的軸 向預(yù)壓力)。值得注意的是，第三作用力F3的方向是與第一作用力Fi的方向 相反。當(dāng)環(huán)形磁性元件150往其充磁方向移動而使得第一高度中心平面Hi 與第三高度中心平面H3之間的距離變大時，第三作用力(軸向預(yù)壓力)F3亦 會變大。在此，第三作用力(軸向預(yù)壓力)F3是用來使音圈馬達200回復(fù)定位的預(yù)壓力，亦即，第三作用力(軸向預(yù)壓力)F3可與依電;茲音圈原理所產(chǎn)生的第一作用力Fi平衡，因而可使音圈馬達200的安裝座140及環(huán)形磁性元件 150定位于特定位置。至于本實施例的其他元件構(gòu)造、特征或運作方式均與第一實施例相同， 故為了使本案的說明書內(nèi)容能更清晰易懂起見，在此省略其重復(fù)的說明。另外導(dǎo)磁片125與環(huán)形磁性元件150之間亦有徑向磁吸力F4存在，使得 移動部件透過安裝座140的透孔141來移動于導(dǎo)引桿120之上時，透孔141 會因為徑向磁吸力F4而緊靠著導(dǎo)引桿120,可使得安裝座140的移動更平順，因而可減低安裝座140移動過程中的偏擺現(xiàn)象。 第三實施例在本實施例中，與第 一實施例相同的元件均標(biāo)示以相同的符號。請參閱圖6A及圖6B，本實施例的音圈馬達100，亦可應(yīng)用于驅(qū)使相機的 鏡頭模塊進行變焦移動。特別的是，音圈馬達100，包括有位置感測器160。 位置感測器160是連接于固定座110，并且位置感測器160是相對于環(huán)形-茲 性元件150。在本實施例中，位置感測器160可以是霍爾元件或^f茲阻感測元件。至于本實施例的其他元件構(gòu)造、特征或運作方式均與第一實施例相同， 故為了使本案的說明書內(nèi)容能更清晰易懂起見，在此省略其重復(fù)的說明。當(dāng)安裝座140及環(huán)形/磁性元件150依環(huán)形^茲性元件150的充^茲方向移動 時，位置感測器(霍爾元件或磁阻感測元件)160會感應(yīng)音圈馬達IOO，中的某 一固定點處的環(huán)形磁性元件150的(漏)磁場強度。在此，某一固定點處的環(huán) 形》茲性元件150的(漏)》茲場強度與環(huán)形》茲性元件150的位移有一定的關(guān)系存 在。通過將位置感測器160與定位控制器(未顯示)結(jié)合，即可進行閉回路定 位控制，進而得以控制安裝座140及環(huán)形磁性元件150的移動位置。此外，在本實施例中，導(dǎo)引桿120亦可以選擇性地是由不導(dǎo)磁的材料所 制成。同樣地，導(dǎo)引桿120可與固定座IIO—體射出成型。第四實施例在本實施例中，與第一實施例相同的元件均標(biāo)示以相同的符號。請參閱圖7A及圖7B,本實施例的音圏馬達IOO"亦可應(yīng)用于驅(qū)使相機 的鏡頭模塊進行變焦移動。特別的是，音圈馬達100"包括有位置感測器160 及定位磁石170。定位磁石170是連接于安裝座140。位置感測器160是連 接于固定座IIO，并且位置感測器160是相對于定位石茲石170。在本實施例 中，位置感測器160可以是霍爾元件或磁阻感測元件。至于本實施例的其他元件構(gòu)造、特征或運作方式均與第 一 實施例相同， 故為了使本案的說明書內(nèi)容能更清晰易懂起見，在此省略其重復(fù)的說明。當(dāng)安裝座140及環(huán)形磁性元件150依環(huán)形磁性元件150的充磁方向移動 時，位置感測器(霍爾元件或^f茲阻感測元件)160會感應(yīng)音圈馬達IOO"中的某 一固定點處的定位磁石170的(漏)磁場強度。在此，某一固定點處的定位磁 石170的(漏)磁場強度與定位磁石170的位移有一定的關(guān)系存在。通過將位置感測器160與定位控制器(未顯示)結(jié)合，即可進行閉回路定位控制，進而得以控制安裝座140及環(huán)形磁性元件150的移動位置。 第五實施例在本實施例中，與第一實施例相同的元件均標(biāo)示以相同的符號。請參閱圖8A及圖8B，本實施例的音圈馬達100"，亦可應(yīng)用于驅(qū)使相機 的鏡頭模塊進行變焦移動。特別的是,音圈馬達IOO"，包括有位置感測器161。 位置感測器161是連接于固定座110，并且位置感測器161是相對于安裝座 140。在本實施例中，位置感測器161可以是光遮斷器，并且具有光發(fā)射部 161a及光接收部161b,而安裝座140具有反射平面142。至于本實施例的其他元件構(gòu)造、特征或運作方式均與第一實施例相同， 故為了使本案的說明書內(nèi)容能更清晰易懂起見，在此省略其重復(fù)的說明。位置感測器161的光發(fā)射部161a會朝向安裝座140的反射平面142發(fā) 出光線，而位置感測器161的光接收部161b則會接收經(jīng)由反射平面142所 反射的光線。當(dāng)安裝座140及環(huán)形石茲性元件150依環(huán)形；茲性元件150的充;茲方向移動 時，由位置感測器161的光接收部161b所接收到的反射光線的量與安裝座 140的位移有一定的關(guān)系存在。通過將位置感測器161與定位控制器(未顯示) 結(jié)合，即可進行閉回路定位控制，進而得以控制安裝座140及環(huán)形磁性元件 150的移動位置。第六實施例在本實施例中，與第 一 實施例相同的元件均標(biāo)示以相同的符號。請參閱圖9,本實施例的音圈馬達IOO""亦可應(yīng)用于驅(qū)使相機的鏡頭模 塊進行變焦移動。特別的是，音圈馬達IOO""包括有位置感測器161。位置 感測器161是連接于固定座110,并且位置感測器161是相對于環(huán)形石茲性元 件150。在本實施例中，位置感測器161可以是光遮斷器，并且具有光發(fā)射 部161a及光4妄收部161b,而環(huán)形石茲性元件150具有反射平面153。至于本實施例的其他元件構(gòu)造、特征或運作方式均與第一實施例相同， 故為了使本案的說明書內(nèi)容能更清晰易懂起見，在此省略其重復(fù)的說明。位置感測器161的光發(fā)射部161a會朝向環(huán)形磁性元件150的反射平面 153發(fā)出光線，而位置感測器161的光接收部161b則會接收經(jīng)由反射平面 153所反射的光線。當(dāng)安裝座140及環(huán)形^t性元件150依環(huán)形石茲性元件150的充》茲方向移動 時，由位置感測器161的光接收部161b所接收到的反射光線的量與環(huán)形磁 性元件150的位移有一定的關(guān)系存在。通過將位置感測器161與定位控制器 (未顯示)結(jié)合，即可進行閉回路定位控制，進而得以控制安裝座140及環(huán)形 磁性元件150的移動位置。第七實施例請參閱圖10,本實施例的音圈馬達600亦可應(yīng)用于驅(qū)使相機的鏡頭模塊 進行變焦移動，并且主要包括有固定座610、兩相對導(dǎo)引桿620、第一線圈 630、第二線圈635、安裝座640及環(huán)形/茲性元件650,其中，固定座610、 導(dǎo)引桿620、第 一線圈630及第二線圈635可視為音圈馬達600的固定部件， -而安裝座640及環(huán)形-茲性元件650可視為音圈馬達600的移動部件。兩導(dǎo)引桿620皆是連接于固定座610。在此，兩導(dǎo)引桿620皆是由導(dǎo)磁 性材料所制成(或是其中一導(dǎo)引桿620是由導(dǎo)^f茲性材料所制成)，并且兩導(dǎo) 引桿620具有同第二高度中心平面H2。第一線圈630是連接于固定座610。第二線圈635是連接于第一線圈630，并且第二線圈635是位于第一線 圈630之上。值得注意的是，第一線圈630的中心軸是與第二線圈635的中 心軸重合。此外，在本實施例中，第一線圈630的尺寸是與第二線圈635的 尺寸相同。安裝座640是以移動的方式穿設(shè)于兩導(dǎo)引桿620之上，其可用來安裝或 承載鏡頭模塊(未顯示)。環(huán)形》茲性元件650是連接于安裝座640，并且環(huán)形》茲性元件650是被第 一線圈630及第二線圈635所圍繞。特別的是，環(huán)形磁性元件650的充磁方 向是平行于安裝座640及環(huán)形磁性元件650的移動方向，或者換句話說，環(huán) 形磁性元件650是被軸向充磁，而非被徑向充》茲。此外，環(huán)形磁性元件650 具有第 一磁極651 、第二磁極652及第 一 高度中心平面H,。第 一磁極(例如N 極)651是位于第一線圈630之中，并且第一石茲極651是間隔于第一線圈630 的底部。第二磁極(例如S極)652是位于第二線圈635之中。第一高度中心 平面H,是垂直于環(huán)形石茲性元件650的充磁方向。在此，導(dǎo)引桿620的第二 高度中心平面H2是平行且間隔于環(huán)形;茲性元件650的第一高度中心平面H!。 同樣地，在本實施例中，環(huán)形》茲性元件650可以是永久》茲石。仍如圖IO所示，環(huán)形磁性元件650所提供的封閉磁力線會垂直通過第 一線圈630及第二線圈635。當(dāng)?shù)谝痪€圏630及第二線圈635分別被通入不 同方向的電流時，根據(jù)電;茲音圈原理，第一線圈630及第二線圈635會同時 與環(huán)形磁性元件650所提供的磁力線交互作用而產(chǎn)生合成的第一作用力Fp 而此第一作用力F,可驅(qū)使安裝座640及環(huán)形^茲性元件650依環(huán)形磁性元件 650的充^f茲方向移動。如上所述，由于本實施例所采用的第一線圈630及第 二線圈635可完全充份利用環(huán)形磁性元件650所提供的磁力線或磁通量，故 可大幅提升第 一作用力F！的大小。同樣地，就環(huán)形磁性元件650與導(dǎo)引桿620之間的-茲路結(jié)構(gòu)而言，環(huán)形 磁性元件650與導(dǎo)引桿620亦構(gòu)成預(yù)壓力產(chǎn)生裝置。更詳細(xì)的來說，由于兩 導(dǎo)引桿620是由導(dǎo)磁性材料所制成(或是其中一導(dǎo)引桿620是由導(dǎo)》茲性材料 所制成)以及第二高度中心平面H2是平行且間隔于第一高度中心平面H!， 故環(huán)形/磁性元件650會與導(dǎo)引桿620相吸而產(chǎn)生第二作用力F2 (亦即，與環(huán) 形磁性元件650的充磁方向平行的軸向預(yù)壓力)。值得注意的是，第二作用 力F2的方向是與第一作用力F,的方向相反。當(dāng)環(huán)形磁性元件650往其充磁方向移動而使得第一高度中心平面H!與第二高度中心平面H2之間的距離變 大時，第二作用力(軸向預(yù)壓力)F2亦會變大。在此，第二作用力(軸向預(yù)壓力) F2是用來使音圈馬達600回復(fù)定位的預(yù)壓力，亦即，第二作用力(軸向預(yù)壓 力)F2可與依電磁音圈原理所產(chǎn)生的第一作用力F,平衡，因而可使得音圈馬 達600的安裝座640及環(huán)形磁性元件650定位于特定位置。此外，由于導(dǎo)引 桿620具有導(dǎo)磁性，故其亦可兼具導(dǎo)磁軛鐵的作用，因而可使得第一線圈 630、第二線圈635與環(huán)形磁性元件650之間因電磁音圈作用所產(chǎn)生的合成 的第一作用力Fi變大。此外，當(dāng)?shù)谝痪€圈630及第二線圈635內(nèi)停止通電時，第一作用力F, 會消失，而安裝座640及環(huán)形磁性元件650即會因第二作用力(軸向預(yù)壓力)F2 的故而返回至其原始位置處。同樣地，環(huán)形磁性元件650并不局限于圓環(huán)形的構(gòu)造。換言之，為了提 升環(huán)形磁性元件650與第一線圈630及第二線圈635之間的電磁音圈作用力， 環(huán)形^l性元件650亦可以具有非圓環(huán)形的幾何構(gòu)造，以增加其與第一線圈 630及第二線圏635之間的電^茲音圏作用面積。如同第三實施例，本實施例通過位置感測器(未顯示)與定位控制器(未顯示)結(jié)合，即可進行閉回路定位控制，進而得以控制安裝座640及環(huán)形-茲性元件650的移動位置。此外，在本實施例中，導(dǎo)引桿620亦可以選擇性地是由不導(dǎo)磁的材料所 制成。同樣地，導(dǎo)引桿620可與固定座610—體射出成型。綜上所述，本發(fā)明所披露的音圈馬達具有下列的優(yōu)點(1) 本發(fā)明的音圈馬達利用導(dǎo)磁的導(dǎo)引桿與環(huán)形磁性元件之間的中心高 度差來提供軸向預(yù)壓力，而不若已知采用彈性元件來提供回復(fù)彈力的方式， 因而可縮減音圈馬達的整體尺寸及制造成本。(2) 本發(fā)明的音圈馬達僅采用一個軸向充磁的環(huán)形磁性元件，其可一體 成型被制造。因此，已知多個磁石組裝在一起的累積公差及生產(chǎn)成本過高的 問題即可被避免。(3) 在本發(fā)明的音圈馬達之中，移動部件與固定部件之間只有一個氣隙 存在(亦即，僅在環(huán)形磁性元件與線圈之間具有氣隙)，如此一來，音圈馬達 的體積即可有效被縮小。(4) 由于本發(fā)明的音圈馬達在不加入導(dǎo)磁軛鐵的情況下即能產(chǎn)生足夠的 音圈力，故其可省略導(dǎo)磁軛鐵所占的體積與成本。雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例披露于上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤 飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種音圈馬達，包括；固定座；至少一導(dǎo)引桿，連接于該固定座；線圈，連接于該固定座；安裝座，以移動的方式穿設(shè)于該導(dǎo)引桿之上；以及環(huán)形磁性元件，連接于該安裝座，并且為該線圈所圍繞，其中，該環(huán)形磁性元件的充磁方向平行于該安裝座及該環(huán)形磁性元件的移動方向，該環(huán)形磁性元件具有第一磁極及第二磁極，該第一磁極位于該線圈之中，并且間隔于該線圈的底部，該第二磁極位于該線圈之外，以及該線圈與該環(huán)形磁性元件交互作用而產(chǎn)生第一作用力，以驅(qū)使該安裝座及該環(huán)形磁性元件依該環(huán)形磁性元件的充磁方向移動。
2. 如權(quán)利要求1所述的音圈馬達，其中，該導(dǎo)引桿由導(dǎo)磁性材料所制成。
3. 如權(quán)利要求2所述的音圈馬達，其中，該環(huán)形磁性元件具有第一高度 中心平面，該第一高度中心平面垂直于該環(huán)形磁性元件的充磁方向，該導(dǎo)引 桿具有第二高度中心平面，該第二高度中心平面平行于該第一高度中心平 面，并且間隔于該第一高度中心平面，該環(huán)形磁性元件與該導(dǎo)引桿相吸而產(chǎn) 生第二作用力，以及該第二作用力的方向與該第一作用力的方向相反。
4. 如權(quán)利要求1所述的音圈馬達，還包括導(dǎo)^f茲片，連接于該固定座。
5. 如權(quán)利要求4所述的音圈馬達，其中，該環(huán)形磁性元件具有第一高度 中心平面，該第一高度中心平面垂直于該環(huán)形石茲性元件的充磁方向，該導(dǎo)^茲 片具有第三高度中心平面，該第三高度中心平面平行于該第一高度中心平 面，并且間隔于該第一高度中心平面，該環(huán)形/磁性元件與該導(dǎo);茲片相吸而產(chǎn) 生第三作用力，以及該第三作用力的方向與該第一作用力的方向相反。
6. 如權(quán)利要求1所述的音圈馬達，其中，該導(dǎo)引桿由不導(dǎo)磁性材料所制成。
7. 如權(quán)利要求6所述的音圏馬達，其中，該導(dǎo)引桿與該固定座一體射出 成型。
8. 如權(quán)利要求1所述的音圈馬達，還包括位置感測器，連接于該固定座， 并且相對于該環(huán)形磁性元件，用以感測該環(huán)形磁性元件的移動。
9. 如權(quán)利要求8所述的音圈馬達，其中，該位置感測器包括霍爾元件或/磁阻感測元件。
10. 如權(quán)利要求1所述的音圈馬達，還包括位置感測器及定位磁石，其中， 該定位磁石連接于該安裝座，以及該位置感測器連接于該固定座，并且相對 于該定位i茲石，用以感測該定位/磁石的移動。
11. 如權(quán)利要求IO所述的音圏馬達，其中，該位置感測器包括霍爾元件 或》茲阻感測元件。
12. 如權(quán)利要求1所述的音圈馬達，還包括位置感測器，連接于該固定座， 并且相對于該安裝座，用以感測該安裝座的移動。
13. 如權(quán)利要求12所述的音圈馬達，其中，該位置感測器包括光遮斷器， 該光遮斷器具有光發(fā)射部及光接收部，該安裝座具有反射平面，該光發(fā)射部 朝向該反射平面發(fā)出光線，以及該光接收部接收經(jīng)由該反射平面所反射的光 線。
14. 如權(quán)利要求8所述的音圈馬達，其中，該位置感測器包括光遮斷器， 該光遮斷器具有光發(fā)射部及光接收部，該環(huán)形一磁性元件具有反射平面，該光 發(fā)射部朝向該反射平面發(fā)出光線，以及該光接收部接收經(jīng)由該反射平面所反射的光線。
15. —種音圈馬達，包括； 固定座；至少一導(dǎo)引桿，連接于該固定座； 第一線圈，連接于該固定座；第二線圈，連接于該第一線圈，并且位于該第一線圈之上，其中，該第 一線圈的中心軸與該第二線圈的中心軸重合；安裝座，以移動的方式穿設(shè)于該導(dǎo)引桿之上；以及環(huán)形磁性元件，連接于該安裝座，并且為該第一線圈及該第二線圈所圍 繞，其中，該環(huán)形磁性元件的充磁方向平行于該安裝座及該環(huán)形磁性元件的 移動方向，該環(huán)形磁性元件具有第 一磁極及第二磁極，該第 一磁極位于該第 一線圈之中，并且間隔于該第一線圈的底部，該第二萄t極位于該第二線圈之 中，以及當(dāng)該第一線圈及該第二線圈分別被通入不同方向的電流時，該第一 線圈及該第二線圈與該環(huán)形^磁性元件交互作用而產(chǎn)生第一作用力，以驅(qū)使該 安裝座及該環(huán)形磁性元件依該環(huán)形磁性元件的充磁方向移動。
16. 如權(quán)利要求15所述的音圈馬達，其中，該導(dǎo)引桿由導(dǎo)磁性材料所制成。
17. 如權(quán)利要求16所述的音圈馬達，其中，該環(huán)形-茲性元件具有第一高 度中心平面，該第一高度中心平面垂直于該環(huán)形磁性元件的充磁方向，該導(dǎo)引桿具有第二高度中心平面，該第二高度中心平面平行于該第一高度中心平 面，并且間隔于該第一高度中心平面，該環(huán)形磁性元件與該導(dǎo)引桿相吸而產(chǎn) 生第二作用力，以及該第二作用力的方向與該第一作用力的方向相反。
18. 如權(quán)利要求15所述的音圈馬達，其中，該第一線圈的尺寸與該第二 線圈的尺寸相同。
19. 如權(quán)利要求15所述的音圈馬達，其中，該導(dǎo)引桿由不導(dǎo)磁性材料所 制成。
20. 如權(quán)利要求19所述的音圈馬達，其中，該導(dǎo)引桿與該固定座一體射 出成型。
21. —種預(yù)壓力產(chǎn)生裝置，包括；》茲性元件，其中，該》茲性元件的充-茲方向平行于該石茲性元件的移動方向， 該磁性元件具有第一高度中心平面，以及該第一高度中心平面垂直于該磁性 元件的充》茲方向；以及導(dǎo)引桿，由導(dǎo)磁性材料所制成，其中，該導(dǎo)引桿具有第二高度中心平面， 該第二高度中心平面平行于該第一高度中心平面，并且間隔于該第一高度中 心平面，以及該》茲性元件與該導(dǎo)引桿相吸而產(chǎn)生預(yù)壓力。
22. —種預(yù)壓力產(chǎn)生裝置，包括；磁性元件，其中，該磁性元件的充磁方向平行于該磁性元件的移動方向， 該磁性元件具有第一高度中心平面，以及該第一高度中心平面垂直于該磁性 元件的充;茲方向；以及導(dǎo)磁片，由導(dǎo)磁性材料所制成，其中，該導(dǎo)磁片具有第三高度中心平面， 該第三高度中心平面平行于該第一高度中心平面，并且間隔于該第一高度中 心平面，以及該》茲性元件與該導(dǎo)-茲片相吸而產(chǎn)生預(yù)壓力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種音圈馬達和預(yù)壓力產(chǎn)生裝置。一種音圈馬達，包括固定座、導(dǎo)引桿、線圈、安裝座及環(huán)形磁性元件。導(dǎo)引桿連接于固定座。線圈連接于固定座。安裝座以移動的方式穿設(shè)于導(dǎo)引桿之上。環(huán)形磁性元件連接于安裝座，并且為線圈所圍繞。環(huán)形磁性元件的充磁方向平行于安裝座及環(huán)形磁性元件的移動方向。環(huán)形磁性元件具有第一磁極及第二磁極。第一磁極位于線圈之中，并且間隔于線圈的底部。第二磁極位于線圈之外。線圈與環(huán)形磁性元件交互作用而產(chǎn)生第一作用力，以驅(qū)使安裝座及環(huán)形磁性元件依環(huán)形磁性元件的充磁方向移動。
文檔編號H02K33/18GK101335479SQ20071012707
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者劉建圣, 張裕修, 林柏衡, 柯順升, 王雍行, 蔡孟哲 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院