VCM音圈马达培训讲义
VCM学习资料分析
部分部件功能介绍 1.载体:用来固定镜头,有螺纹式和卡合式。螺纹 pitch 值,低阶一般0.35mm,高阶一般0.25mm,对 保证tilt有影响。 2.弹片:用来限制载体运动时的位置。下弹片与pin相 连,通电为动子,脆弱易变形。上弹片不通电,只用于保持载体稳定性。 3.线圈,磁铁:共同组成运动部分,提供驱动力。线圈通电,在磁场中受到力的作 用(左手定责),F=BIL
VCA知识
By:Tony Li
Date:2016-06-17
1
目次
一
VCA结构
二
VCA制程
VCA培训
一.VCA结构(零件,材质,特殊结构设计)
M基本结构
右图为AF Camera Moduel基 本结构示意图。 VCA作为பைடு நூலகம்镜头承载部件,通 过Drive IC驱动,实现直线型 及有限摆脚(OIS)的运动, 在拍照过程中实现自动对焦 功能。
思考VCA常用 设计
1.此结构需注 意是单向抗扭 还是双向抗扭 2.注意防尘设 计 Hysonic 8535 应用此结构
三.增磁结构
作用:当VCA需要较大推力的时候,现有的磁场强度满足不了要求, 需要额外的磁力,此时需要增磁结构。
磁铁
线圈 磁力线
无增磁结构时如左图所示。 根据左手定则,F=BIL,当电流垂直于 磁力线时,F最大。线圈的四个拐角 (红线所示),因与磁力线不垂直, 无法得到最大推力。
VCA顶部抗扭: Cover四角内扣,与carrier上缺口配合, 防止镜头旋转时带动carrier。 VCA底部抗扭: VCA底部与carrier基本采用脉冲波形式配合 可以有效防止顺时针及逆时针旋转时对弹片 的损伤 VCA磁铁抗扭: VCA载体底部外径增大,减小与磁铁的间隙 (0.07mm),当carrier因扭力过大旋转时, 四角可以抵住磁铁,防止损伤弹片
(经典)VCM马达原理
(经典)VCM马达原理Contents三.VCM结构NINGBO SUNNY OPOTECH CO.,LTDVCM结构VCM组成部分音圈马达(sunny普遍使用)的结构包括:1、载体,用来固定镜头;2、线圈,线圈环绕在载体上面。
3、4片磁石和环形YOKE,磁石成角度的环形固定在环形YOKE上;通电后磁石与线圈产生磁定在上通电磁与线产生磁力,推动带着镜头的载体进行直线运动;4、弹簧片:在载体上下两面各有一片弹簧片用来限制载体运动的位置;下弹片为动子(通电),脆弱易变形。
上弹片不通电,只用于保持载体稳定性。
5、垫片:有些VCM上下弹片上会放置垫片用来保护弹簧片防止簧片变形导致AF不良,主要表现为像糊。
防磁罩上固定圈压板上弹片载体(镜头固定架)载体镜头固定架线圈磁铁下弹片底座NINGBO SUNNY OPOTECH CO.,LTDVCM结构VCM简易制造流程NINGBO SUNNY OPOTECH CO.,LTDVCM结构一、防尘结构VCM载体开窗设计易导致paritical 从该天窗掉入sensor表面,造成污点不良VCM载体与底座开槽设计: 1、有效避免镜头旋转时破坏down-spring,属于抗扭设计;2、镜头向上动作,缝隙增大,易出现污点。
VCM载体与底座全包围结构设计:1、镜头向上动作,底座内径高度 1 镜头向上动作底座内径高度有效避免partical的产生; 2、在底座内侧设计抗扭设计。
NINGBO SUNNY OPOTECH CO.,LTDVCM结构CCM制作工艺中,VCM无防尘结构导致产生污点不良的工艺。
1、镜头装配及调焦:partical随镜头进入载体内,若无防尘设计,AF 向上动作过程中partical掉入芯片表面,造成污点不良2、CCM成品功能检验完后,进行振动测试;无该防尘设计, Partical运动途径NINGBO SUNNY OPOTECH CO.,LTDVCM结构二、抗扭结构VCM抗扭结构能有效防止旋动镜头时因VCM和Lens扭力配合过大导致的弹片变形(弹片很脆弱,略微施压易会产生轻微型变),影响VCM AF动作,主要表现在远焦像糊。
VCM音圈马达培训讲义
Carrier
Coil B.Spacer B.Spring
Base
马达零部件的作用及问题
部件名
磁石 Yoke
作用
产生永久磁场 固定其他组件,导磁
材料及制造方法
线切割,镀镍,充磁 冷冲压拉伸,镀镍
常见问题
尺寸,生锈,磁场弱,热减磁 配合公差,生锈
马达零部件的作用及问题
部件名
线圈 载体 后弹簧
作用
通电产生驱动力矩 承载镜头 承载载体,平衡力距
1、镜头耐磨 2、不易破碎
不详
不详
缺点
1、工艺复杂 2、成本高
1、尺寸规格难以做小 2、特性不如VCM
新材料产品,不易实现
1、成本高 2、产品尚未大批量用于消
费电子市场 不详 1、微距拍摄效果不理想 2、不适用于高像素拍摄
六、VCM 马达结构介绍
Yoke F.Spacer
Magnet
F.Spring
材料及制造方法
树脂带料冲压 蚀刻
常见问题
毛刺,变形 尺寸,变形,生锈
马达成品外观图
七.VCM产品特性
最大行程 80mA时移动距离 例:B85D59
STRK>150μm
始动电流 始动行程达到10μm时 电流值 例:B85D59
STC>5 mA
迟滞误差 间隔5mA测量去回的 行程差值
Hys≤10 μm
透镜成像计算公式: 1 1 1 v fu
例:镜头组焦距EFL:4.88mm 物距u=5m时,像距v=4.885 mm
物距u=10cm时,像距v=5.130 mm被写体距 Nhomakorabeaと電流の関係
10
20
30
40
50
YOKE铁壳品质管控
测量工具
高度规 高度规 高度规 二次元 二次元 二次元 二次元 高度规 二次元 二次元 二次元 二次元
测量说明
4边台阶(共8个)均须测量,每边记录最大值 每个圆弧至少点2个位置,最大、最小值须合格,记录最大值 每个台阶至少点2个位置,记录最大值 每个圆弧(黑边)靠中间、左边、右边位置各取1点,共12点画圆 放置45°斜块治具上测量最小处 每边平均至少取5点构成一条直线,计算直线到直线的距离 每边(白边)平均至少取5点构成一条直线,计算直线到直线的距离(见附图6) 4边台阶(共8个)均须测量,每边记录最大值 白边取点位置见附图7 每个圆弧靠中间、左边、右边位置各取1点,共12点画圆 取点位置见附图8 内框构造的中心与内圆中心的偏差
音圈马达图片
内部结构图片
YOKE铁壳作用:固定 其他零件,与磁石一起 产生磁场回路。
2. Camera模组
3. 国内主要的马达厂商:新思考、比路、金诚泰、中蓝、浩泽等; 国内主要的模组厂商:欧菲光、丘钛、舜宇、光宝、富士康等。
三、测量方法介绍
1. 测量注意事项 (1) 二次元十字线较粗(宽度0.01~0.015左右),取点或靠边时应采用
YOKE铁壳
测量和品质管控培训
日期:2017.3.23
一、VCM音圈马达简介
1. VCM (Voice Coil Motor),即音圈马达,用于推动镜头移动产生自动 对焦的成像模组。其工作原理:线圈和镜头筒固定在一起,磁铁和铁 壳构成的磁场穿过线圈,当线圈中有电流通过时产生力,使镜筒带着 镜头前后移动。
同一边或位置,以免所测数据多一个或少一个十字线宽度(如下图1)。
(2) 因YOKE铁壳尺寸公差比较小,部分尺寸公差只有0.02~0.03,为 避免测量误差,二次元放大倍率至少调为2.0 (如下图2) 。
CCM用VoiceCoilMotor(音圈马达)资料(ppt16)
Voice Coil Motor
手机透镜实现AF的方式 手机透镜实现 的方式
目前能够实现手机透镜AF驱动的装置包括 目前能够实现手机透镜 驱动的装置包括: 驱动的装置包括
优点
1.步进马达 连杆 齿轮 方式驱动 步进马达+连杆 步进马达 连杆+齿轮
缺点
尺寸比较大,有机 尺寸比较大 有机 械损失
技术成熟
目前市场上VCM的主力厂商 的主力厂商 目前市场上 客户 产能
SONY SHARP SHICOH(JP) HYSONIC(KR) 台湾泓记,微 太) 贵鑫磁电 ……..
自给自足,供应自己的 模组厂
确实数据未知
SHICOH 电机+电子 产能400W 月出 货量(135W+150W) (135W+150W) HYSONIC 月出货量 100~200W左右 其他台湾厂家未知,估计未量产阶段
实现自动对焦采用对焦马达(AF) 实现自动对焦采用对焦马达(AF)
自动对焦原理是通过微距 离移动整个镜头(而不是镜 离移动整个镜头 而不是镜 头内的镜片)的位置 控制镜 头内的镜片 的位置,控制镜 的位置 头焦距的长短,而实现影像 头焦距的长短 而实现影像 的清晰. 的清晰
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¥1.78, 21%
¥0.81, 9%
合计成 本:8.66RMB
材料費合計
材料非正常消耗(20%)
部品代加工费
人工费
运输费用
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Voice Coil Motor
某音圈马达类型(12*12*5.3)利润空间 5 3 利润空间 某音圈马达类型
品质 生产
普通vcm培训讲义
Stroke [um]
0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05
0 0
曲线1
Center sensitivity
曲线2
正常曲线
20
40
60
80
Current [mA]
5、磁滞不良
不良曲线见右图;其中右下图中蓝色为上去 的曲线,红色为回来的曲线。
① 右图上所示的磁滞,曲线很乱。多为马达 内部相关部件有干涉,如磁轭与线圈、磁轭 与载体、线圈与磁铁、载体与底座。如外壳 变形导致磁轭弯角变化,侧面铁壳侧面受力 导致磁石位置变化,胶水等异物卡住活动部 件等等;
电流c
电流d
1、Rate Stroke:额定电流下对应的行程,如上图所示为80mA对应的行程。
2、sensitivity:马达的对焦灵敏度,即马达每增加1mA,对应的行程增量,计算方法 为(b-a)/(d-c),规格书会给定电流c、d的值或行程a、b的值。
3、starting current:克服马达弹片预压和lens重量所需要的电流。计算公式为 c-a/[(b-a)/(d-c)],也有的马达规格书会直接以10um对应的电流作为starting current的值。 4、hysteresis:马达曲线来回的重合度。在额定行程或额定电流范围内,每1mA(或商 讨值)电流值上去回来所对应行程的最大差值。如下图蓝色圈内即为磁滞最大的位置。
制程方面: ①胶水干涉,右图为上弹片胶水干涉;内部其他部件间胶
水干涉也会导致行程不良; ②弹片变形,导致弹片浮起,也会同时出现启动电流小,
迟滞大等现象; ③外壳顶部下压变形; ④垫片未装到位,导致弹片预压力大,同时出现启动电流
大现象; ⑤底座有异物顶住载、底座有内凹变形;
马达行业岗位培训资料
马达行业岗位培训资料马达行业岗位培训资料1. 概述马达(Motor)是将电能转化为机械能的装置,广泛应用于各个领域,如汽车、电子设备、工业生产等。
在马达行业中,岗位培训是非常重要的一环,以确保员工具备所需的技能和知识,能够胜任工作任务。
本文档将介绍马达行业岗位培训所需的资料和培训内容。
2. 岗位培训资料下面列举了马达行业岗位培训所需的资料:马达基础知识手册:包含马达的基本原理、分类、结构和工作原理等内容。
相关技术手册:针对不同类型的马达,提供详细的技术参数和使用说明,以及故障排查和维修方法。
安全操作手册:介绍使用马达过程中的安全注意事项和操作规范,确保员工的人身安全。
马达制造流程手册:针对马达生产线员工,介绍马达的制造流程和各个环节的操作要点。
3. 培训内容培训内容的具体安排根据不同岗位的需求而有所差异。
以下是一些常见的培训内容: 3.1 马达基础知识培训马达的定义和分类马达的主要结构和工作原理马达常见的技术参数和单位马达的选择和安装要点3.2 马达使用培训马达的调试和运行方法马达的维护和保养马达的故障排查和解决方法3.3 马达生产线操作培训马达制造流程的熟悉和掌握马达装配和调试技巧马达生产线的质量控制和检验要求4. 培训方法为了更好地实施岗位培训,可以采用以下方法:1. 讲座式培训:由资深专家或技术人员进行讲解,介绍马达基础知识和技术要点。
2. 实践操作培训:通过操作实际马达设备,让员工亲自体验和学习。
3. 案例分析培训:通过分析真实案例,培养员工解决问题的能力。
4. 小组讨论培训:组织员工进行小组讨论,分享经验和解决方案。
5. 在线学习培训:利用互联网资源,提供在线学习资料和培训课程,方便员工随时学习。
5. 培训评估与反馈为了评估培训效果并改进培训内容,可以采取以下措施:培训前评估:了解员工的现有知识和技能水平,为培训内容的调整提供依据。
培训过程中的反馈:通过实时问答、练习考核等形式,了解员工的学习情况,并及时纠正错误和补充讲解。
VCM音圈马达
VCM音圈马达简介VCM音圈马达(Voice Coil Motor)是一种常见的线性电机,广泛应用于许多领域,包括汽车、航天航空、医疗设备等。
它主要通过电磁原理实现电能转化为机械能,具有高速、高精度的特点。
本文将介绍VCM音圈马达的工作原理、应用领域以及优缺点。
工作原理VCM音圈马达的工作原理基于洛伦兹力定律和弗莱明定则。
当通过音圈或线圈施加电流时,电流会在磁场中产生力。
这力是由电流和磁感应强度的乘积决定的。
VCM音圈马达主要由固定部分(磁体)和移动部分(线圈)组成。
当通过音圈施加电流时,电流会在磁场中产生一个力,大小和方向由洛伦兹力定律决定。
这个力会导致线圈沿着轴向移动。
通过控制施加到线圈上的电流,可以实现精确地控制线圈的位置和速度,从而实现精确的线性运动。
应用领域VCM音圈马达具有高速、高精度和响应速度快的优点,因此在许多领域得到了广泛应用。
汽车工业VCM音圈马达在汽车工业中有许多应用。
例如,它可以用于自动雨刷系统中,通过控制线圈的位置和速度来实现雨刷的运动。
此外,它还可以用于汽车座椅调节装置、车门锁等。
航天航空领域由于VCM音圈马达的高精度和高速性能,它在航天航空领域有广泛的应用。
例如,在卫星中,VCM音圈马达可以用于控制卫星的位置和姿态。
此外,在飞机中,VCM音圈马达可以用于舵机、电动阀门等系统。
医疗设备医疗设备是另一个应用VCM音圈马达的领域。
例如,在医用输液泵中,VCM音圈马达可以用于精确控制液体的输送速度。
此外,VCM音圈马达还可以用于电动手术刀、人工心脏等设备中。
优缺点优点•高速:VCM音圈马达具有快速的响应速度和高达数千转/分钟的速度。
•高精度:VCM音圈马达能够实现毫米级的精确定位。
•高可靠性:VCM音圈马达由少量的零件组成,因此具有较高的可靠性。
缺点•功耗较大:由于VCM音圈马达需要通过电流来产生力,因此功耗较大。
•成本较高:VCM音圈马达的制造成本相对较高,因为它需要使用特殊材料和精密的加工工艺。
VCM学习资料[优质PPT]
VCA载体与底座开槽设计 1.属于抗扭结构,能防止lens旋转过度 2.Lens向上动作,缝隙增大,易出污点
Partical 易进入
防尘效 果差
VCA载体与底座全包围设计 1.镜头向上动作,底座内经高,能有效防止 partical进入 2.可在此基础上设计抗扭结构
Spring,材质为TiCu(钛铜合金),钛含量80%-90%。TiCu 是一种熔炼合金,成本高。强度高,韧性好,密度低,耐腐蚀, 导电性及延伸性好,以上特性与弹片对材质的要求极为相符。 冲压成型。在所有部件中,弹片对材料特性的要求最高
Magnet,材质为Nd-Fe-B (汝铁硼),现代工业中最常用的 磁性材料。成型方法一般有粉末烧结与粘接成型,电子材料一 般是粘接成型。需进行表面处理,否则易氧化。
1.此结构需注 意是单向抗扭 还是双向抗扭 2.注意防尘设 计
Hysonic 8535 应用此结构
三.增磁结构
作用:当VCA需要较大推力的时候,现有的磁场强度满足不了要求, 需要额外的磁力,此时需要增磁结构。
磁铁 线圈 磁力线
无增磁结构时如左图所示。 根据左手定则,F=BIL,当电流垂直于 磁力线时,F最大。线圈的四个拐角 (红线所示),因与磁力线不垂直, 无法得到最大推力。
VCA增磁结构类似于VCA顶部抗扭结构, 将cover四角弯折深入线圈与磁铁间隙
Cover内折
正常磁力线未标出, 但存在,参考上图
有增磁结构时如左图所示。 在上图的基础上增加了cover内折部分, 因cover为磁性材料,能被磁化。在磁场中 磁化带磁后,相当于一块磁铁,其磁力线 方向与线圈四角垂直,增大推力。
VCM介绍
VCM介绍Henry Wu2012.6.21何为VCMVCM是Voil Coil Motor 的缩写,中文叫音圈马达。
原用于扬声器产生振动发声,现用于推动镜头移动产生自动对焦的成像模组。
其基本原理是:线圈和镜头筒固定在一起,磁铁和铁壳构成的磁场穿过线圈,当线圈中有电流通过时产生力,使镜筒带镜头前后移动。
VCM 基本结构VCM主要由以下零件组成:1. SHIELD CASE外壳或外罩,其作用是保护和使磁场不外泄。
有些VCM 没有。
2. YOKE 铁壳,可以分为几块,其作用是导磁,同磁铁一起产生磁场回路。
3. MAGNET磁铁,不同的设计有不同的磁铁样式和充磁方式,可以分为几块,产生磁场。
4. COIL线圈,通电后产生推动力。
5. BOBBIN(LENS HOLDER) 绕线支架(镜筒),固定线圈,内部带螺纹用于旋入镜头。
6. SPRING 弹簧,片状,上下各一。
产生与磁力相反的拉力,另一作用是给线圈导电。
7. CASE 端盖,大多分为上下盖,形式多样,用于固定,限位等作用。
8. SENSOR HOLDER,用于连接VCM。
一体式可省略此零件。
9. 其它,某些VCM还有其它的零件,用于产生初始保持力,防尘,固定,绝缘等作用。
VCM 基本结构Upper caseUpper springWire springHolderCoilMagnetHousingLower springLower case 图面仅供参考VCM的主要性能指标总表�Rated Current 额定电流�Voltage Range 电压范围�Terminal Resistance (25oC) 电阻值�Rated Stroke (Horizontal) 额定行程�Max Stroke 最大行程�Starting Current (Horizontal) 启动电流�Linear Fit Slope 线性斜率�Hysteresis 回滞误差�Posture Difference 方向偏差�Settling time 稳定时间�Static Tilt 静态偏斜.�Dynamic Tilt 动态偏摆�Torque for Lens Assy. 镜头扭力VCM的主要性能指标�Rated Current 额定电流镜头达到额定的行程时的电流,一般定为80mA,也有定义90mA或100mA的。
VCM教程
模组成像示意图
三、VCM马达的用途
随着照相手机向高像素发展,它对自动对焦功能开始 提出要求。
一般来说,用户希望200万像素以上的照相手机要具有 自动对焦功能。但按传统方式,对焦功能会大大增加 电路板尺寸和手机的厚度,而当今时代,电子产品短 小轻薄的追求愈来愈苛刻,
因此,VCM成为手机摄像模组的最佳选择.
讲义大纲:
一.什么是VCM 二.VCM成像原理 三.VCM马达的用途 四.VCM马达的特点 五.马达种类 六.VCM马达结构介绍 七.VCM产品特性
一.什么是VCM?
VCM 取自Voice Coil Motor 首位英文字母的缩写, 俗称音圈马达或音圈电机。 因其原理和扬声器类似,所以叫音圈电机。
增益 40mA~60mA之间增加 的行程
VCM产品特性
位置差
间隔5mA测量 水平位置与向上位置 行程差值 水平位置与向下位置 行程差值
标准 向上位置差≤50μm 向下位置差≤50μm
例:B85D59实际值 向上位置差<20μm 向下位置差<20μm
AFL马达的电磁回路及驱动原理
电磁驱动力: Fc=n・BILb
弹簧力: Fs=K・⊿
行程函数: ⊿=1/K・n・BILbーf
可简略为: ⊿=G・Iーf
磁场方向及线圈位置
线圈的电流方向
线圈中产生向上的力
按左手法则线圈中产生与电流成正比的驱 动力,此力与弹簧的拉力取得平衡,从而 控制镜头的位置。
目前世界上的手机变焦和硬盘的磁臂的驱动电机一 般都是VCM。
二.VCM成像原理
凸透镜成像原理
焦距f、物距u、像距v三者关系符合下列公式时,图像清晰
1 =1+1 f uv
f 固定,物距u大→像距v小 物距u小→像距v大
音圈马达(VoiceCoilActuatorVoiceCoilMotor)
音圈马达(VoiceCoilActuatorVoiceCoilMotor)音圈马达 (Voice Coil Actuator/ Voice Coil Motor),是一种将电能转化为机械能的装置,并实现直线型及有限摆角的运动。
VCM(Voice Coil Motor),电子学里面的音圈电机,是马达的一种,因为原理和扬声器类似,所以叫音圈电机。
具有高频响、高精度的特点。
其主要原理是在一个永久磁场内,通过改变马达内线圈的直流电流大小,来控制弹簧片的拉伸位置,从而带动上下运动。
世界上的硬盘的磁臂的驱动电机一般都是VCM。
智能手机的摄像头里面全都要用到VCM马达,可以调节Lens的位置以改变焦距,是摄像呈现最清晰的状态。
基本信息目录1定义2工作原理3音圈马达分类4音圈马达应用1定义2工作原理3音圈马达分类4音圈马达应用4.1圆柱音圈电机4.2矩形音圈电机4.3扁平音圈电机4.4摆动音圈电机回到顶部意见反馈定义折叠编辑本段音圈马达 (Voice Coil Actuator/ Voice Coil Motor),是一种将电能转化为机械能的装置,并实现直线型及有限摆角的运动。
利用来自永久磁钢的磁场与通电线圈导体产生的磁场中磁极间的相互作用产生有规律的运动的装置。
因为音圈马达是一种非换流型动力装置,其定位精度完全取决于反馈及控制系统,与音圈马达本身无关。
采用合适的定位反馈及感应装置其定位精度可以轻易达到10NM,加速度可达300g(实际加速度也取决于负载物的状况)工作原理折叠编辑本段无论是直线型或是摆动型,他们基本原理相同。
通电的导体穿过磁场的时候,会产生一个垂直于磁场线的力,这个力的大小取决于通过场的导体的长度,磁场及电流的强度。
音圈马达产生的推力的大小取决于设计结构以及电流强度:F = β*L*I, 电流与产生的力的关系,在直线型音圈电机中体现为力敏感度Kf,在旋转型音圈马达中体现为扭力敏感度Kt。
我们的设计中把Kf的单位定义为N/A,Kt的单位为N·M/A。
VCM马达
第一章我们介绍了小孔成像的原理,实验中通过移动标尺即可在光屏上投影出清晰的蜡烛图像。
在手机摄像头中,这个移动标尺的功能由VCM马达承担。
一、VCM是什么VCM(Voice Coil Motor),电子学里面的音圈电机,是马达的一种。
因为原理和扬声器类似,所以叫音圈电机,具有高频响、高精度的特点。
其主要原理是在一个永久磁场内,通过改变马达内线圈的直流电流大小,来控制弹簧片的拉伸位置,从而带动上下运动。
手机摄像头广泛的使用VCM实现自动对焦功能,通过VCM可以调节镜头的位置,呈现清晰的图像。
二、VCM工作原理VCM和喇叭的工作原理一样,都是在固定磁场中加电流或电荷产生力的原理,从而产生运动的过程,即初中物理所谈左手定则。
左手定则:左手平展,让磁感线穿过手心,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。
把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,手心面向N极(叉进点出),四指指向电流所指方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向。
手机摄像头的VCM需要Driver IC配合完成对焦,通过Driver IC 控制VCM供电电流的大小,来确定VCM搭载的镜头移动的距离,从而调节到适当的位置拍摄清晰图像。
三、VCM结构不同厂商的VCM结构略有差异,大致分几大部件如下:Shield Case:外壳Frame:支架F.Spacer:前垫片,用于绝缘F.Spring:前簧片,用于承载载体,平衡力矩Yoke:用于固定其他组件,导磁Magnet:磁石,产生永久磁场Coil:线圈,通电产生驱动力矩Carrier:载体,用于承载镜头B.Spacer:后垫片,用于绝缘B.Spring:后弹簧,用于承载载体,平衡力矩Base:底座,用于固定部件。
四、VCM分类从结构上大致可分三类:1.弹片式结构2.滚珠式结构3.摩擦式结构从功能上大致分为五类:1.Open loop开马达2.Close loop闭环马达3.Alternate中置马达4.OIS光学防抖马达(分平移式、移轴式、记忆金属式等)5. OIS+Close loop六轴马达五、实现对焦的其他方法实现摄像头对焦有很多方法,其中音圈马达使用最广泛:1.音圈马达2.超声波马达3.步进马达4.记忆合金马达5.液体镜头对焦6.液晶镜头对焦7.MEMS镜头对焦8.软件对焦(阵列式摄像头)(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。
VCM学习资料PPT课件
By:Tony Li Date:2016-06-17
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目次
一 VCA结构 二 VCA制程
VCA培训
2Байду номын сангаас
一.VCA结构(零件,材质,特殊结构设计)
M基本结构
右图为AF Camera Moduel基 本结构示意图。 VCA作为 镜头承载部件,通 过Drive IC驱动,实现直线型 及有限摆脚(OIS)的运动, 在拍照过程中实现自动对焦 功能。
Spring,材质为TiCu(钛铜合金),钛含量80%-90%。TiCu 是一种熔炼合金,成本高。强度高,韧性好,密度低,耐腐蚀, 导电性及延伸性好,以上特性与弹片对材质的要求极为相符。 冲压成型。在所有部件中,弹片对材料特性的要求最高
Magnet,材质为Nd-Fe-B (汝铁硼),现代工业中最常用的 磁性材料。成型方法一般有粉末烧结与粘接成型,电子材料一 般是粘接成型。需进行表面处理,否则易氧化。
VCA按照发展过程可分为:Open Loop(开环)、Close Loop(闭环)、 BiDirectional (双向、中置)、OIS(光学防抖)。 VCA按照结构分为:滚珠式(Ball Type)和弹片式(Spring Type) 。
3
2.OPEN LOOP VCA基本结构
目前VCA结构中,一般不 包含这两个部件
右图为OPEN LOOP
VCA的基本结构示意图。
基本零件有:外壳
(cover),上弹片
(top sring),载体 (carrier),线圈
(coil),磁铁 (magnet),下弹片 (buttom spring),底 座(buttom)
部分部件功能介绍
1.载体:用来固定镜头,有螺纹式和卡合式。螺纹 pitch 值,低阶一般0.35mm,高阶一般0.25mm,对 保证tilt有影响。
vcm音圈马达工作原理
vcm音圈马达工作原理VCM音圈马达是一种常用于音响设备中的电动马达,其工作原理基于电磁感应原理。
VCM全称为Voice Coil Motor,中文翻译为音圈马达,是一种可以将电能转换为机械能的设备。
本文将详细介绍VCM音圈马达的工作原理。
VCM音圈马达由磁场和音圈组成。
磁场通常由永磁体或电磁铁提供,而音圈则是由导电线绕成的。
当音圈通电时,会产生一个磁场,这个磁场与磁场产生器的磁场相互作用,从而产生一个力。
音圈通电后,根据右手定则,音圈内的电流方向与所产生的磁场方向相垂直,从而在音圈内产生一个力的作用。
这个力会使得音圈受到一个向上或向下的推力,具体取决于音圈通电的方向。
通过控制音圈通电的方向和大小,可以实现对音圈的精确控制,从而实现对马达的运动控制。
VCM音圈马达的运动控制是通过改变音圈通电的方向和大小来实现的。
通过改变电流的方向,可以改变音圈所受力的方向,从而实现不同方向上的运动。
而通过改变电流的大小,可以改变音圈所受力的大小,从而实现不同速度的运动。
通过调节电流的方向和大小,可以精确地控制音圈的运动,从而实现对马达的精确控制。
VCM音圈马达在音响设备中有着广泛的应用。
在扬声器中,VCM 音圈马达可以控制扬声器的振动膜的运动,从而产生声音。
通过改变音圈通电的方向和大小,可以控制扬声器的振动膜的运动,从而产生不同音调和音量的声音。
在耳机中,VCM音圈马达可以控制耳机的振动单元的运动,从而产生声音。
通过精确控制音圈的运动,可以实现高质量音效的输出。
除了音响设备,VCM音圈马达还广泛应用于其他领域。
在摄像头中,VCM音圈马达可以控制镜头的焦距和对焦,从而实现清晰的图像。
在光学设备中,VCM音圈马达可以控制光学元件的位置,从而实现对光的控制。
在医疗设备中,VCM音圈马达可以控制手术机器人的运动,实现精确的手术操作。
总结起来,VCM音圈马达是一种基于电磁感应原理的电动马达,其工作原理是通过控制音圈通电的方向和大小来实现对马达的运动控制。
详解vcm马达控制原理及构造
详解vcm马达控制原理及构造
vcm马达的概念在大多数人眼里都不甚明确,有的人只知道vcm马达使
用与摄像头,却不了解它的构造怎幺样、它是如何工作的。
本文为大家提供一个确定的答案。
1、vcm马达的概念
vcm马达,别称音圈马达、音圈电机,因为原理和扬声器相似,所以叫音圈电机。
它是一种特殊形式的直接驱动电机,具有结构简单、体积小、响应快、高加速、高速等特性。
vcm马达的应用范围及其广泛,它用于手提电脑、网络摄像头、视频监控器、扫描仪、手机等设备的摄像头中,主要功能是对焦,而应用vcm马达最为多的就是手机。
Actuator(音圈马达,VCM) intro-
(5)Temperature/Humidity (operating) With Lens Unit(Weight=0.1g) 高温高湿
AF VS FF AF的优点:
景深比较大,拍照的清晰范围较广。 例如:在20CM及60CM拍摄同一张ISO12233 chart,AF模 组的解析力有1200TVline, 而相同像素的FF模组得到的解 析力就可能只有是600TV line甚至更低。
Main performance
感度
起动电流
Main performance
Reliability
(1)Height : 170cm to the steel plate floor(Fixture weight : 160g) (2)Directions : ( Up,Down,Right,Left,Front ,Back, 4 corner) (3)Times : 3 times/ direction (4)Fixture Dimension and weight ,pls follow attached photo " Figure : short drop test fixture " (5)Check if particle from ACTUATOR structure material . (6)Test q,ty : 30 pcs To assembly camera in the socket in Fixure is must , means the fixure need to design in socket , if camera type is socket type. (1)Height : 100cm (Fixture weight : 160g) Speed : 5 RPM (a). 100 cycles ( 200 drops) (b). Test –to –fail , stop at 250 cycles (500 drops) if failures were found , stop if all test samples fail (2). Check ACTUATOR characteristic( start current ….ect ) before test and Check ACTUATOR characteristic ( start current ….ect ) every 50 cycles (3). Test Q,ty :30 pcs (1) Talcum powder:Diameter smaller than 30μm. (2) Test Time: 8 hours. (3) Reference Spec: IEC 60529 IP5X (4)Check Item: Appearance check (1)Temperature : +80± 5℃ / 30min ~ -30± 5℃ / 30min (2)Ambient time : 3min (3)Times : 300cycles (1)Temperature : +50± 2℃ (2)Humidity : 95% R.H. (3)0→80mA/ 30sec (0mA~15sec, 80mA~15sec) (4)Time : 500H
摄像头VCM 最全培训资料Sky_VCM Study_201609
震動 D10
特性檢查 D20
外觀檢查 D30
離子清洗 烘箱烘10分鐘 裝托盤
D40
D50
D60
出貨檢查 D70
包裝入庫 D80
包裝材料
Hon Hai Precision Industry VCM特性參數
Sensitivity(灵敏度): 為了確保每顆產品的行程與電流都在一定的規格內, 以避免因不同 斜率造成對焦不同
Hon Hai Precision Industry VCM設計 2. 抗扭設計
Case翻边和Carrier卡槽设计,起到抗扭效果。
Hon Hai Precision Industry VCM設計 3. B. Spring防短路設計
Base设计挡柱,防止B.spring移动
Hon Hai Precision Industry VCM設計 4. 端子焊接改善
2. 原理
簡言之 F = qvxB = I LxB, 下圖是方便記憶的手勢
F = 電磁力。通常又叫「洛倫茲力」(洛倫茨力量)
I = 電流; B = 磁通密度; L = 電流的路徑長度。x 運算符號指只計L 與B 垂直的分量。LxB =磅因Sin T, 通常我們會故意配置讓T = 90 度,以期有最大的值。
Hon Hai Precision Industry
VCM廠商介紹
廠商
Top
Bottom
Side
TDK
Shicoh
ALPS
Hon Hai Precision Industry
VCM廠商介紹
廠商
Top
Bottom
Side
比路
金城泰
Foxconn
Hon Hai Precision Industry
VCM学习资料ppt课件
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VCA顶部抗扭: Cover四角内扣,与carrier上缺口配合, 防止镜头旋转时带动carrier。
思考VCA常用 设计
VCA底部抗扭: VCA底部与carrier基本采用脉冲波形式配合 可以有效防止顺时针及逆时针旋转时对弹片 的损伤
VCA磁铁抗扭: VCA载体底部外径增大,减小与磁铁的间隙 (0.07mm),当carrier因扭力过大旋转时, 四角可以抵住磁铁,防止损伤弹片
2.弹片:用来限制载体运动时的位置。下弹片与pin相
连,通电为动子,脆弱易变形。上弹片不通电,只用于保持载体稳定性。
3.线圈,磁铁:共同组成运动部分,提供驱动力。线圈通电,在磁场中受到力的作
用(左手定责),F=BIL
4
3.VCA部件常用材质
COVER,材质为SPCC(普通冷轧钢板),电子零件金属外 壳常用材质,冲压及钣金成型
CCM制程中,镜头装配及调焦过程中,VCA若无防尘结构,partical 极易进入CCM内部,造成污点不良。
防尘效 果好
6
二.抗扭结构
作用:能有效防止lens和VCA装配过程中因扭力过大而造成弹片变形 或carrier开裂。下弹片非常脆弱,极易变形,影响对焦,表现在:远 焦模糊不清。在调焦及返修过程中易出现。
VCA载体开天窗设计,易导致partical 从该天窗掉入sensor表面,形成污点不良
VCA载体与底座开槽设计 1.属于抗扭结构,能防止lens旋转过度 2.Lens向上动作,缝隙增大,易出污点
Partical 易进入
防尘效 果差
VCA载体与底座全包围设计 1.镜头向上动作,底座内经高,能有效防止 partical进入 2.可在此基础上设计抗扭结构
【实用】珩兴VCM基础知识PPT文档
镜头筒固定在一起,磁铁和
Satic Tilt 静态偏斜
工作原理:利用永久磁铁与对手件(线圈)通电后产生的磁场相互对应而有规律的动作。
Posture Difference 方向偏差
Rated Stroke(Horizonta)额定行程
5*
电阻:17±3Ώ
铁壳构成的磁场穿过线圈,
Hysteresis 回滞误差
何为VCM
VCM是Voil oil Motor 的缩写, 中文叫音圈马达。源与扬声 器产生振动发声,现用于推 动镜头移动产生自动对焦的 成像组。
其基本原理是:线圈 和 镜头筒固定在一起,磁铁和 铁壳构成的磁场穿过线圈, 当线圈中有电流通过时产生 力,使镜筒带镜头前后移动
VCM各项参数
• 电压 :3V
• 增 益:≤0.1mm(水平放置,施加始动电流)
• 斜 率:≤5μm/mA
• 倾 角:±20分(在250 μm动范围内动作时的角度偏差)
• 线性误差:±10μm以, 。在30μm到250μm相同电流位置 的行程误差。
VCM基本结构
VCM主要有以下零件组成:
1.Shield Case外壳或罩,其作用是保护和使磁场不外泄。有些VCM没有。 2.YOKE铁壳,可以分为几块,其作用是导磁,同磁铁一起产生磁场回路。 始镜3动头.M电 达a流到g:额ne≥定t1和磁0m行A铁(程水时,平的放不电置流同),的一般设定计为8有0mA不,也同有定的义磁90m铁或1样00m式A的和。 充磁方式,可状以分为几块,产生磁 电场阻。:17±3Ώ 1S4memn.( sCo水roi平Hol放l线d置er圈,,用施,于加连通始接动电V电CM生流。)产生推动力。 要5求.B测o试b三bi个n方(向Le,n分s别Ho是l镜d头er向)上绕、线水平支、架向下(,行镜程筒的不)同,就是固方定向偏线差圈。,内部带螺纹用于旋入镜头。 V增6CM加.镜S的头p开r在始i不n状同g态的镜弹拍头照簧是方不,向动由片的于,状重那力,么的使上原镜因下头需开各要始的一移磁动。力的是产电不流生同就的与是,启磁为动了力电保流相持。镜反头的的初拉始力状态,,下需要弹预片加一另个一初始作力用,所是以给在控线制圈电流示 6导0±电5℃。(90±5%RH) 电M7a压g.nCe:ta磁s3V铁e端,不盖同,的设在计多有不分同为的磁上铁下样式盖和基,充本磁尺形方寸式式:,8多.可样状以,分为用几于块,固产定生磁,场限。位。 位8移.S传e感n器so+rVCMH马o达ld控e制r电,用路+于数连据采接集V分C析M系。统一体式可以省略此零件。 M双9ag向.n其e诱t磁磁它铁: ,,Y不O某K同E 些的设提V计高CM有诱还不磁同强有的度其磁,铁增它样加零式磁和场件充线,磁利方用用式率于,,可利产状用生以较分小初为电始几流块即保,可持产达生到力磁需,场磁。力防,尘省电,)固定,绝缘等作用。
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物距u=10cm时,像距v=5.130 mm
模组成像示意图
三、VCM马达的用途
随着照相手机向高像素发展,它对自动对焦功能开始 提出要求。 一般来说,用户希望200万像素以上的照相手机要具有 自动对焦功能。但按传统方式,对焦功能会大大增加 电路板尺寸和手机的厚度,而当今时代,电子产品短 小轻薄的追求愈来愈苛刻, 因此,VCM成为手机摄像模组的最佳选择.
磁场方向及线圈位置
线圈的电流方向
线圈中产生向上的力
可简略为: ⊿=G・Iーf
按左手法则线圈中产生与电流成正比的驱 动力,此力与弹簧的拉力取得平衡,从而 控制镜头的位置。
各类马达优缺点比较
马达类别 优点 1、具有低转速大扭矩的输出特性; 2、制动力矩大; 3、结构简单; 4、马达启动和制动的可控性非常好; 缺点 1、工艺复杂 2、成本高 1、尺寸规格难以做小 2、特性不如VCM
超声波马达
步进马达
1、稳定性高 2、适用于大型相机 1、小型,重量轻。 2、不易受到周围环境(温度除外)的影响 3、价格低
VCM基础知识
员 工 培 训 讲 义
讲义大纲:
一.什么是VCM 二.VCM成像原理 三.VCM马达的用途 四.VCM马达的特点 五.马达种类 六.VCM马达结构介绍 七.VCM产品特性
一.什么是VCM?
VCM 取自Voice Coil Motor 首位英文字母的缩写, 俗称音圈马达或音圈电机。 因其原理和扬声器类似,所以叫音圈电机。 目前世界上的手机变焦和硬盘的磁臂的驱动电机一 般都是VCM。
热熔接,自动圈线 注塑成型 蚀刻
常见问题
变形,松散,尺寸,电阻 尺寸,扭力配合,毛刺 尺寸,变件名
底座 前垫片 绝缘
作用
固定部件
材料及制造方法
注塑成型 树脂带料冲压
常见问题
尺寸,毛刺 毛刺,变形
马达零部件的作用及问题
部件名
后垫片 前簧片 绝缘
作用
材料及制造方法
树脂带料冲压 蚀刻
VCM产品特性
位置差 间隔5mA测量 水平位置与向上位置 行程差值 水平位置与向下位置 行程差值 标准 向上位置差≤50μm 向下位置差≤50μm 例:B85D59实际值 向上位置差<20μm 向下位置差<20μm
AFL马达的电磁回路及驱动原理
电磁驱动力: Fc=n・BILb 弹簧力: Fs=K・⊿ 行程函数: ⊿=1/K・n・BILbーf
二.VCM成像原理
凸透镜成像原理
焦距f、物距u、像距v三者关系符合下列公式时,图像清晰
1 1 1 f u v
f 固定,物距u大→像距v小 物距u小→像距v大
马达对焦原理
被写体距離と電流の関係
70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 被写体距離 [cm]
F.Spring
Base
马达零部件的作用及问题
部件名
磁石
Yoke
作用
产生永久磁场
固定其他组件,导磁
材料及制造方法
线切割,镀镍,充磁
冷冲压拉伸,镀镍
常见问题
尺寸,生锈,磁场弱,热减磁
配合公差,生锈
马达零部件的作用及问题
部件名
线圈 载体 后弹簧
作用
通电产生驱动力矩 承载镜头 承载载体,平衡力距
材料及制造方法
1、镜头耐磨 2、不易破碎
记忆合金马达
新材料产品,不易实现 1、成本高 2、产品尚未大批量用于消 费电子市场
液体镜头
液晶对焦机
软件对焦
不详
不详
不详
1、微距拍摄效果不理想 2、不适用于高像素拍摄
六、VCM 马达结构介绍
Yoke F.Spacer Magnet Carrier Coil B.Spacer B.Spring
四、VCM马达的特点
• VCM自动对焦马达,占用电路板面积小,可靠性 高,能支持大功率,因此能降低系统成本和体 积。 • VCM靠簧片方式支持镜头伸缩,能实现平滑且连 续镜头移动。 • VCM能与所有镜头匹配,增加了手机/模块厂商 的选择权。
五、马达种类
• • • • • • 超声波马达 步进马达 记忆合金马达 液体镜头 液晶对焦机 软件对焦
常见问题
毛刺,变形 尺寸,变形,生锈
承载载体,平衡力距
马达成品外观图
七.VCM产品特性
最大行程 80mA时移动距离 例:B85D59 STRK>150μm 始动电流 始动行程达到10μm时 电流值 例:B85D59 STC>5 mA 迟滞误差 间隔5mA测量去回的 行程差值 Hys≤10 μm 增益 40mA~60mA之间增加 的行程
5m
透镜成像计算公式:
10cm
当镜头焦距一定、物距一定时:
例:镜头组焦距EFL:4.88mm 物距u=5m时,像距v=4.885 mm
1 1 1 v f u
電流 [mA]
拍摄5m的物体和拍摄10cm的物 体的像距差为0.245mm 以5m的物体为基准调焦后,要 拍摄清楚10cm远的物体,只要 将镜头位移0.245mm即可。