VCM音圈马达培训讲义学习资料

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
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 11 f uv
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
70
60
50
電流 [mA]
40
30
20
10
5m
10cm
0 0
当镜头焦距一定、物距一定时：
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
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
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，变形，生锈
马达零部件的作用及问题
部件名
底座 前垫片
作用
固定部件 绝缘
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
作用
绝缘 承载载体，平衡力距
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．
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。
Leabharlann Baidu
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
被写体距離と電流の関係
10
20
30
40
50
60
被写体距離 [cm]
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。
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
各类马达优缺点比较
马达类别 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
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；
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
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
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。