VCM音圈马达培训讲义

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,*,*,*,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。,二VCM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,f 固定，物距u大,像距v小,物距u小,像距v大,凸透镜成像原理,马达对焦原理,5m,10cm,透镜成像计算公式：,例：镜头组焦距EFL：4.88mm,当镜头焦距一定、物距一定时：,物距u=5m时，像距,v=4.885 mm,物距u=10cm时，,像距,v=5.130 mm,拍摄5m的物体和拍摄10cm的物体的,像距差,为,0.245,mm,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。,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,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。,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,五、马达种类,各类马达优缺点比较,马达类别,优点,缺点,超声波马达,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,、工艺复杂,2,、成本高,步进马达,1,、稳定性高,2,、适用于大型相机,1,、尺寸规格难以做小,2,、特性不如,VCM,记忆合金马达,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,新材料产品，不易实现,液体镜头,1,、镜头耐磨,2,、不易破碎,1,、成本高,2,、产品尚未大批量用于消费电子市场,液晶对焦机,不详,不详,软件对焦,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,Carrier,Coil,B.Spacer,B.Spring,Base,部件名,作用,材料及制造方法,常见问题,磁石,产生永久磁场,线切割，镀镍，充磁,尺寸，生锈，磁场弱，热减磁,Yoke,固定其他组件，导磁,冷冲压拉伸，镀镍,配合公差，生锈,马达零部件的作用及问题,部件名,作用,材料及制造方法,常见问题,线圈,通电产生驱动力矩,热熔接,自动圈线,变形，松散，尺寸，电阻,载体,承载镜头,注塑成型,尺寸，扭力配合，毛刺,后弹簧,承载载体，平衡力距,蚀刻,尺寸，变形，生锈,马达零部件的作用及问题,部件名,作用,材料及制造方法,常见问题,底座,固定部件,注塑成型,尺寸，毛刺,前垫片,绝缘,树脂带料冲压,毛刺，变形,马达零部件的作用及问题,马达零部件的作用及问题,部件名,作用,材料及制造方法,常见问题,后垫片,绝缘,树脂带料冲压,毛刺，变形,前簧片,承载载体，平衡力距,蚀刻,尺寸，变形，生锈,马达成品外观图,最大行程,80mA时移动距离,例：B85D59,STRK150m,始动电流,始动行程达到10m时,电流值,例：B85D59,STC5 mA,迟滞误差,间隔5mA测量去回的,行程差值,Hys10 m,增益,40mA60mA之间增加,的行程,七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50m,向下位置差50m,例：B85D59实际值,向上位置差20m,向下位置差20m,VCM产品特性,电磁驱动力,：,Fc=,B,I,L,b,弹簧力,：,Fs=K,行程函数,：,=1/,K,B,I,L,b,可简略为,：,=,G,I,AFL马达的电磁回路及驱动原理,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。,