專利名稱：電磁式傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁式傳動裝置，特別涉及一種可減少電力消耗的電磁 式傳動裝置。
背景技術(shù)：
微型化影像擷取裝置已普遍應(yīng)用于移動電話、計算機(jī)、車用影像雷達(dá)、 電動游戲機(jī)及醫(yī)療觀測裝置等之中。隨著科技的進(jìn)步，微型化影像擷取裝置 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)鍵性零組件。
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(jìn)馬達(dá))的旋轉(zhuǎn)運動通常需要額外的傳動方向轉(zhuǎn) 換機(jī)構(gòu)，以使鏡頭模塊能進(jìn)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(dá)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。
第二種驅(qū)動器(例如，音圈馬達(dá)、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)動裝置的尺寸以及降低生產(chǎn)成本及電力消耗乃是一重要課題。
此外，請參閱圖1,在美國專利第6,856,469號中所披露的一種已知鏡頭 驅(qū)動裝置中，其^f茲性元件9、間隔元件12以及彈簧元件50的排列方向為平 行于鏡頭2的光軸。此已知鏡頭驅(qū)動裝置是利用磁性元件9和驅(qū)動磁鐵6間
的磁力作用，并搭配彈簧元件50來對鏡頭2進(jìn)行暫停時的夾持動作。然而，
磁性元件9的存在會造成零件數(shù)目過多，因而不利于降低制造成本以及縮減 鏡頭驅(qū)動裝置的整體尺寸。此外，在維持鏡頭2定位時仍須耗費電力，以及
磁力元件間的移動位置對磁力變化是呈非線性的關(guān)系，因此，已知鏡頭驅(qū)動
裝置在鏡頭2的定位控制上有一定的困難性。
此外，請參閱圖2A及圖2B，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1，其通過使用特殊上下設(shè)計的上彈簧片9與下彈 簧片11,可提供鏡頭模塊(鏡頭20、上蓋24、后墊片17、線圈15、鏡頭承 座7)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,以做為線圈15兩端電流流通的導(dǎo)體。至于上框架23上 的槽37與鏡頭承座7上的肋31,其作用在于承受動子(鏡頭20、上蓋24、 后墊片17、線圈15、鏡頭承座7)和定子(上框架23、軛鐵3、；茲鐵13)間因 接觸所造成的撞擊或震動，進(jìn)而控制動子對光軸偏移的值在可接受的范圍 內(nèi)，其亦可防止鏡頭20過度的旋轉(zhuǎn)而影響其他的結(jié)構(gòu)。值得注意的是，在 此鏡頭驅(qū)動裝置l之中，n型軛鐵3可提升整體導(dǎo)磁效能，以為了要提高電 磁音圈力，進(jìn)而能足夠帶動鏡頭模塊。然而，n型軛鐵3的存在會不利于降 低制造成本以及縮減鏡頭驅(qū)動裝置1的整體尺寸。
有鑒于此，本發(fā)明的目的是要提供一種電磁式傳動裝置，其可達(dá)成減少 電力消耗、小型化及降低制造成本的功效。
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。 本發(fā)明的一實施例提供一種電磁式傳動裝置，其包括固定座；至少一導(dǎo) 引桿，連接于該固定座，并且由導(dǎo)磁性材料所制成，其中，該導(dǎo)引桿具有第 一高度中心平面；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；環(huán)形-茲性元件，連接于該安裝座，并且為該線圏所圍繞，其中， 該環(huán)形磁性元件的充磁方向垂直于該安裝座及該環(huán)形》茲性元件的移動方向， 該環(huán)形磁性元件具有第二高度中心平面，該第一高度中心平面及該第二高度 中心平面平行于該環(huán)形f茲性元件的充;茲方向，該線圈與該環(huán)形石茲性元件交互 作用而產(chǎn)生第一作用力，用以驅(qū)使該安裝座及該環(huán)形;茲性元件沿垂直于該環(huán) 形磁性元件的充磁方向移動，當(dāng)該環(huán)形磁性元件移動而使該第二高度中心平
面間隔于該第一高度中心平面時，該環(huán)形磁性元件與該導(dǎo)引桿作用而產(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同，用以驅(qū)使
該安裝座及該環(huán)形石茲性元件沿垂直于該環(huán)形》茲性元件的充石茲方向移動；以及 彈性元件，連接于該線圈與該環(huán)形一磁性元件之間，用以提供回復(fù)彈力于該安裝座。
本發(fā)明的另一實施例提供一種電磁式傳動裝置，其包括固定座；導(dǎo)磁元 件，連接于該固定座，并且具有第一高度中心平面；線圈，連接于該固定座； 安裝座，以移動的方式連接于該固定座；環(huán)形磁性元件，連接于該安裝座， 并且為該線團(tuán)所圍繞，其中，該環(huán)形磁性元件的充》茲方向垂直于該安裝座及 該環(huán)形磁性元件的移動方向，該環(huán)形磁性元件具有第二高度中心平面，該第 一高度中心平面及該第二高度中心平面平行于該環(huán)形磁性元件的充磁方向， 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，用以驅(qū)使該安裝座及 該環(huán)形磁性元件沿垂直于該環(huán)形》茲性元件的充磁方向移動，當(dāng)該環(huán)形石茲性元 件移動而使該第二高度中心平面間隔于該第一高度中心平面時，該環(huán)形^茲性 元件與該導(dǎo)^f茲元件作用而產(chǎn)生第二作用力，以及該第二作用力的方向與該第 一作用力的方向相同，用以驅(qū)使該安裝座及該環(huán)形^磁性元件沿垂直于該環(huán)形 ;磁性元件的充/f茲方向移動；以及彈性元件，連接于該線圈與該環(huán)形石茲性元件 之間，用以提供回復(fù)彈力于該安裝座及該環(huán)形磁性元件。
本發(fā)明的又一實施例提供一種電磁式傳動裝置，其包括固定座；安裝座， 以移動的方式連接于該固定座；導(dǎo)石茲元件，連接于該安裝座，并且具有第一 高度中心平面；線圈，連接于該安裝座；環(huán)形磁性元件，連接于該固定座， 并且圍繞該線圈，其中，該環(huán)形;茲性元件的充磁方向垂直于該安裝座、該導(dǎo) 磁元件及該線圈的移動方向，該環(huán)形磁性元件具有第二高度中心平面，該第 一高度中心平面及該第二高度中心平面平行于該環(huán)形磁性元件的充磁方向， 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，用以驅(qū)使該安裝座、 該導(dǎo)磁元件及該線圈沿垂直于該環(huán)形磁性元件的充;茲方向移動，當(dāng)該導(dǎo)》茲元 件移動而使該第一高度中心平面間隔于該第二高度中心平面時，該導(dǎo)磁元件 與該環(huán)形^磁性元件作用而產(chǎn)生第二作用力，以及該第二作用力的方向與該第 一作用力的方向相同，用以驅(qū)使該安裝座、該導(dǎo)磁元件及該線圈沿垂直于該 環(huán)形磁性元件的充i茲方向移動；以及彈性元件，連接于該固定座與該安裝座 之間，用以提供回復(fù)彈力于該安裝座。
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1是顯示一種已知鏡頭驅(qū)動裝置的部分立體示意圖； 圖2A是顯示另一種已知鏡頭驅(qū)動裝置的剖面示意圖； 圖2B是顯示另一種已知鏡頭驅(qū)動裝置的立體分解示意圖； 圖3是顯示本發(fā)明的第一實施例的電磁式傳動裝置的立體分解示意圖； 圖4是顯示本發(fā)明的第一實施例的電磁式傳動裝置與鏡頭模塊結(jié)合的剖 面示意圖；
圖5是顯示根據(jù)圖4的一部分構(gòu)造示意圖； 圖6是顯示根據(jù)圖4的另一部分構(gòu)造示意圖7是顯示本發(fā)明的第二實施例的電磁式傳動裝置與鏡頭模塊結(jié)合的剖 面示意圖8是顯示本發(fā)明的第三實施例的電磁式傳動裝置的立體分解示意圖； 圖9是顯示本發(fā)明的第三實施例的電磁式傳動裝置與鏡頭模塊結(jié)合的剖 面示意圖IO是顯示根據(jù)圖9的部分構(gòu)造示意圖；以及
圖11是顯示本發(fā)明的第四實施例的電磁式傳動裝置的剖面示意圖。
附圖標(biāo)記i兌明
1 鏡頭驅(qū)動裝置 2 鏡頭 3~軛鐵 6 驅(qū)動磁鐵 7~鏡頭承座 9-磁性元件、上彈簧片
11 下彈簧片 12~間隔元件 13 磁鐵 15~線圈 17~后塾片 20~4竟頭 23~上框架 24~上蓋 31 肋 37~槽
50 彈簧元件 100、 100,、 300、 300， 電磁式傳動裝置
110、 310~固定座 120~導(dǎo)引桿 130、 340 線圈 140、 320~安裝座
150、 350~環(huán)形/磁性元件
161、 361 外環(huán)部
170~彈性壓環(huán)
A、 A，、 B、 B， 區(qū)域
F廣第二作用力
H廣第二高度中心平面
160、 360~彈性元件 162、 362~內(nèi)環(huán)部 180、 330~導(dǎo)-茲元件 F廣第一作用力 H廣第一高度中心平面 L 鏡頭模塊
0~光軸
具體實施例方式
茲配合
本發(fā)明的優(yōu)選實施例。 第一實施例
請參閱圖3及圖4，本實施例的電磁式傳動裝置100可應(yīng)用于驅(qū)使相機(jī) 的鏡頭模塊進(jìn)行移動，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、環(huán)形磁性元件150、彈性元件160及兩彈性壓環(huán)170， 其中，固定座110、導(dǎo)引桿120、線圈130及彈性壓環(huán)170可浮見為電石茲式傳 動裝置100的固定部件，而安裝座140及環(huán)形磁性元件150可視為電磁式傳 動裝置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)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)。此外，如圖6 所示，兩導(dǎo)引桿120具有同一第一高度中心平面H"
仍如圖3及圖4所示，線圈130連接于固定座1,10。
安裝座140是以移動的方式穿設(shè)于兩導(dǎo)引桿120之上。此外，如圖4所 示，安裝座140可用來安裝或承載鏡頭模塊L。
環(huán)形磁性元件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的充石茲方向是垂直于安裝座140 及環(huán)形磁性元件150的移動方向，亦即，環(huán)形磁性元件150是被徑向充磁， 而非被軸向充磁。更詳細(xì)的來說，由于環(huán)形磁性元件150是被徑向充磁，故 環(huán)形磁性元件150的一個磁極(例如，S極)是位于內(nèi)徑位置處，而其另一磁 極(例如，N極)是位于外徑位置處。此外，如圖6所示，環(huán)形磁性元件150 具有第二高度中心平面H2。導(dǎo)引桿120的第一高度中心平面H!及環(huán)形磁性 元件150的第二高度中心平面H2皆是平行于環(huán)形磁性元件150的充磁方向。
再者，在本實施例中，環(huán)形磁性元件150可以是永久^茲石。另外，由于考慮
到小尺寸的環(huán)形磁性元件150不易以徑向充磁的方式達(dá)到磁場飽和的狀態(tài)， 故可選擇性地以多個圓弧片狀的》茲性元件來取代環(huán)形^茲性元件150。也就是 說，在多個圓弧片狀的磁性元件分別被徑向充磁而達(dá)到磁場飽和狀態(tài)后，可 將這些圓弧片狀的磁性元件組合起來以形成相同的環(huán)形磁性元件150,如此 一來，經(jīng)由組合后的環(huán)形磁性元件150即可具有飽和的磁場強(qiáng)度。
如圖4所示，彈性元件160是連接于線圈130(固定部件)與環(huán)形磁性元 件150(移動部件)之間，其可用來提供回復(fù)彈力于安裝座140及環(huán)形磁性元 件150(移動部件)。更詳細(xì)的來說，如圖3及圖4所示，彈性元件160具有 外環(huán)部161及內(nèi)環(huán)部162,外環(huán)部161是連接于線圈130，而內(nèi)環(huán)部162連 接于環(huán)形磁性元件150。值得注意的是，彈性元件160并不局限于必須連接 于線圈130與環(huán)形磁性元件150之間。換句話說，彈性元件160的外環(huán)部161 亦可選擇性地連接于固定部件的固定座110、導(dǎo)引桿120或彈性壓環(huán)170, 而其內(nèi)環(huán)部162可選4奪性地連接于移動部件的安裝座140。
兩彈性壓環(huán)170是分別穿設(shè)于兩導(dǎo)引桿120之上，并且兩彈性壓環(huán)170 是分別設(shè)置于安裝座140與固定座110之間。在此，兩彈性壓環(huán)170可在安 裝座140與固定座110之間提供撞擊緩沖效果。
如圖5所示，就環(huán)形-茲性元件150與線圈130之間的;l^各結(jié)構(gòu)而言，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Fp而此第一作用力Fi可驅(qū)使安裝座140及 環(huán)形》茲性元件150沿垂直于環(huán)形石茲性元件150的充石茲方向移動。在另一方面， 在安裝座140及環(huán)形^茲性元件150的移動過程中，連接于線圈130與環(huán)形磁 性元件150之間的彈性元件160會對環(huán)形磁性元件150(及安裝座140)提供與 第一作用力F!相反的回復(fù)彈力。通過第一作用力Fi與回復(fù)彈力之間的平衡， 即可使得承載鏡頭模塊L的安裝座140定位于特定位置處。
如圖6所示，就環(huán)形磁性元件150與導(dǎo)引桿120之間的磁路結(jié)構(gòu)而言， 由導(dǎo)磁性材料所制成的導(dǎo)引桿120可被其第一高度中心平面H！區(qū)分為高度 相等的A、 B兩區(qū)域。當(dāng)環(huán)形磁性元件150的第二高度中心平面H2與導(dǎo)引 桿120的第一高度中心平面H,重合時，環(huán)形磁性元件150所受到的軸向磁 吸力為零。然而，當(dāng)環(huán)形磁性元件150的第二高度中心平面H2是位于導(dǎo)引
桿120的第一高度中心平面H,之上的A區(qū)域之中時，由于環(huán)形l茲性元件150 是被徑向充磁，故環(huán)形磁性元件150會受到一向上的軸向磁吸力(第二作用 力F》推動。在此，由被徑向充磁的環(huán)形磁性元件150所導(dǎo)入至導(dǎo)引桿120 中的磁力線會經(jīng)由導(dǎo)引桿120的兩端部流出或流入，以及環(huán)形磁性元件150 與導(dǎo)引桿120的A區(qū)域的端部間的磁阻是小于環(huán)形磁性元件150與導(dǎo)引桿 120的B區(qū)域的端部間的磁阻，故導(dǎo)入至A區(qū)域中的磁力線數(shù)量會大于導(dǎo)入 至B區(qū)域中的磁力線數(shù)量，因而會使得環(huán)形磁性元件150與導(dǎo)引桿120的A 區(qū)域之間的相吸;茲力大于環(huán)形/磁性元件150與導(dǎo)引桿120的B區(qū)域之間的相 吸磁力。因此，在相吸磁力的合力作用下，環(huán)形磁性元件150即會受到一向 上的軸向磁吸力(第二作用力F。推動。根據(jù)實驗及電^茲;漠?dāng)M結(jié)果，當(dāng)環(huán)形磁 性元件150的第二高度中心平面H2是位于導(dǎo)引桿120的第一高度中心平面 H,之上的A區(qū)域的中點時，環(huán)形^磁性元件150所受到的向上的軸向^f茲吸力(第 二作用力F。會最大，而當(dāng)環(huán)形磁性元件150的第二高度中心平面Eb是位于 導(dǎo)引桿120的第一高度中心平面H,之上的A區(qū)域的端部上時，環(huán)形;茲性元 件150所受到的軸向磁吸力又會為零。反之，當(dāng)環(huán)形i茲性元件150的第二高 度中心平面H2是位于導(dǎo)引桿120的第一高度中心平面Hi之下的B區(qū)域之中 時，環(huán)形磁性元件150會受到向下的軸向磁吸力(第二作用力F》推動。同樣 地，當(dāng)環(huán)形石茲性元件150的第二高度中心平面H2是位于導(dǎo)引桿120的第一 高度中心平面H!之下的B區(qū)域的中點時，環(huán)形;茲性元件150所受到的向下 的軸向磁吸力(第二作用力F。亦會最大，而當(dāng)環(huán)形石茲性元件150的第二高度 中心平面H2是位于導(dǎo)引桿120的第一高度中心平面Ht之下的B區(qū)域的端部 上時，環(huán)形磁性元件150所受到的軸向磁吸力亦會為零。此外，上述的軸向 磁吸力(第二作用力F2)的方向是平行于第一作用力F!的方向。
如上所述，若欲使環(huán)形磁性元件150朝上相對移動于導(dǎo)引桿120的A區(qū) 域之中時，可將環(huán)形磁性元件150的第二高度中心平面H2設(shè)計位于導(dǎo)引桿 120的第一高度中心平面Hi之上，如此一來，在安裝座140及環(huán)形磁性元件 150沿垂直于環(huán)形磁性元件150的充磁方向來向上移動的過程中，其除了會 受到第一作用力F,的推動外，尚還會受到與第一作用力F,的方向相同的第 二作用力F2的推動。因此，通入線圈130中的電流強(qiáng)度即可降低，進(jìn)而可達(dá) 成減少電力消壽€的功歲文。
在本實施例中，環(huán)形磁性元件150的第二高度中心平面H2是大略設(shè)計
成與導(dǎo)引桿120的第一高度中心平面Hi重合。如上所述，在將電磁式傳動 裝置100應(yīng)用于驅(qū)使相機(jī)的鏡頭模塊L(如圖4所示)進(jìn)行移動時，依電磁音 圈原理會產(chǎn)生平行于鏡頭模塊L的光軸O的第一作用力Fp而此第一作用 力F,會驅(qū)使鏡頭模塊L、安裝座140及環(huán)形;茲性元件150沿光軸O方向(或 垂直于環(huán)形磁性元件150的充磁方向)移動。同時，當(dāng)環(huán)形磁性元件150移 動而使其第二高度中心平面H2間隔于導(dǎo)引桿120的第一高度中心平面H,時， 環(huán)形磁性元件150會與導(dǎo)引桿120作用而產(chǎn)生與第一作用力F,的方向相同的 第二作用力F2，以輔助驅(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(或垂直于環(huán)形》茲性元件150的充》茲方向)移動。
此外，當(dāng)線圈130內(nèi)停止通電時，第一作用力F,會立即消失，而鏡頭模 塊L、安裝座140及環(huán)形；茲性元件150即會通過彈性元件160所提供的回復(fù) 彈力而返回至其原始位置處。
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7,本實施例與第一實施例最大的差別是在于本實施例電;茲式
傳動裝置100，另外包括有導(dǎo)磁元件180以及兩導(dǎo)引桿120是由不導(dǎo)磁性材料
所制成。
導(dǎo)磁元件180是連接于固定座110，并且導(dǎo)磁元件180具有第一高度中 心平面H，。
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。
在本實施例中，環(huán)形磁性元件150的第二高度中心平面H2是大略設(shè)計 成與導(dǎo)磁元件180的第一高度中心平面H!重合。如上所述，在將電磁式傳 動裝置IOO應(yīng)用于驅(qū)使相機(jī)的鏡頭模塊L(如圖4所示)進(jìn)行移動時，依電磁 音圈原理會產(chǎn)生平行于鏡頭模塊L的光軸O的第一作用力F,，而此第一作 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 垂直于環(huán)形；茲性元件150的磁方向)移動。同時，當(dāng)環(huán)形；茲性元件150移 動而使其第二高度中心平面H2間隔于導(dǎo)磁元件180的第一高度中心平面Hj 時，環(huán)形磁性元件150會與導(dǎo)-茲元件180作用而產(chǎn)生與第一作用力F,的方向 相同的第二作用力F2，以輔助驅(qū)使鏡頭模塊L、安裝座140及環(huán)形磁性元件 150沿光軸O方向(或垂直于環(huán)形一磁性元件150的充;茲方向)移動。
同樣地，當(dāng)線圈130內(nèi)停止通電時，第一作用力F!會立即消失，而鏡頭
模塊L、安裝座140及環(huán)形磁性元件150即會通過彈性元件160所提供的回 復(fù)彈力而返回至其原始位置處。 第三實施例
請參閱圖8及圖9,本實施例的電磁式傳動裝置300可應(yīng)用于驅(qū)使相機(jī) 的鏡頭模塊進(jìn)行移動，并且主要包括有固定座310、安裝座320、兩導(dǎo)磁元 件330、線圈340、環(huán)形》茲性元件350及彈性元件360,其中，固定座310 及環(huán)形石茲性元件350可視為電石茲式傳動裝置300的固定部件，而安裝座320、 導(dǎo)磁元件330及線圈340可視為電磁式傳動裝置300的移動部件。
安裝座320是以移動的方式連接于固定座310。此外，如圖9所示，安 裝座320可用來安裝或承載鏡頭模塊L。
兩導(dǎo)磁元件330皆是連接于安裝座320。此外，如圖IO所示，兩導(dǎo)磁元 件330具有同一第一高度中心平面Hh
線圈340是連接于安裝座320。
環(huán)形^磁性元件350是連接于固定座310，并且環(huán)形^磁性元件350是圍繞 著線圈340。特別的是，環(huán)形磁性元件350的充磁方向是垂直于安裝座320、 導(dǎo)磁元件330及線圈340的移動方向，亦即，環(huán)形磁性元件350是被徑向充 磁，而非被軸向充磁。更詳細(xì)的來說，由于環(huán)形磁性元件350是被徑向充磁， 故環(huán)形石茲性元件350的一個磁極(例如，N極)是位于內(nèi)徑位置處，而其另一 磁極(例如，S極)是位于外徑位置處。此外，如圖IO所示，環(huán)形磁性元件350 具有第二高度中心平面H2。導(dǎo)磁元件330的第一高度中心平面H!及環(huán)形磁 性元件350的第二高度中心平面H2皆是平行于環(huán)形磁性元件350的充磁方 向。再者，在本實施例中，環(huán)形/磁性元件350可以是永久^茲石。同樣地，由 于考慮到小尺寸的環(huán)形^磁性元件350不易以徑向充-茲的方式達(dá)到^茲場飽和的 狀態(tài)，故可選擇性地以多個圓弧片狀的磁性元件來取代環(huán)形磁性元件350。 也就是說，在多個圓弧片狀的磁性元件分別被徑向充磁而達(dá)到磁場飽和狀態(tài) 后，可將這些圓弧片狀的磁性元件組合起來以形成相同的環(huán)形磁性元件350, 如此一來，經(jīng)由組合后的環(huán)形磁性元件350即可具有飽和的磁場強(qiáng)度。此外， 在本實施例中，線圈340是設(shè)置于環(huán)形》茲性元件350與導(dǎo)^茲元件330之間。
如圖9所示，彈性元件360連接于固定座310(固定部件)與安裝座320(移 動部件)之間，其可用來提供回復(fù)彈力于安裝座320。更詳細(xì)的來說，如圖8
及圖9所示，彈性元件360具有外環(huán)部361及內(nèi)環(huán)部362，外環(huán)部361是連 接于固定座310，而內(nèi)環(huán)部362是連接于安裝座320。值得注意的是，彈性 元件360并不局限于必須連接于固定座310與安裝座320之間。換句話說， 彈性元件360的外環(huán)部361亦可選4奪性地連接于固定部件的環(huán)形/磁性元件 350,而其內(nèi)環(huán)部362可選擇性地連"l妄于移動部件的導(dǎo)石茲元件330或線圈340。 如圖9所示，就環(huán)形磁性元件350與線圈340之間的磁路結(jié)構(gòu)而言，環(huán) 形磁性元件350所提供的封閉磁力線會垂直通過線圈340。當(dāng)線圈340被通 入電流時，根據(jù)電磁音圈原理，線圈340會與環(huán)形磁性元件350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)使安裝座320、導(dǎo) 磁元件330及線圈340沿垂直于環(huán)形；茲性元件350的充磁方向移動。在另一 方面，在安裝座320、導(dǎo)》茲元件330及線圈340的移動過程中，連接于固定
F,相反的回復(fù)彈力。通過第一作用力Fi與回復(fù)彈力之間的平衡，即可使得 承載鏡頭模塊L的安裝座320定位于特定位置處。
如圖10所示，就環(huán)形石茲性元件350與導(dǎo);茲元件330之間的》茲3各結(jié)構(gòu)而 言，導(dǎo)磁元件330可被其第一高度中心平面Hi區(qū)分為高度相等的A，、 B，兩 區(qū)域。當(dāng)環(huán)形；茲性元件350的第二高度中心平面H2與導(dǎo)-茲元件330的第一 高度中心平面Hi重合時，導(dǎo)^F茲元件330所受到的軸向^f茲吸力為零。然而， 當(dāng)環(huán)形石茲性元件350的第二高度中心平面H2是位于導(dǎo)磁元件330的第一高 度中心平面H,之上的A，區(qū)域中時，由于環(huán)形石茲性元件350是被徑向充磁， 故導(dǎo)磁元件330會受到向下的軸向磁吸力(第二作用力F》推動。在此，由被 徑向充石茲的環(huán)形-茲性元件350所導(dǎo)入至導(dǎo);茲元件330中的石茲力線會經(jīng)由導(dǎo)石茲 元件330的兩端部流出或流入，以及環(huán)形/磁性元件350與導(dǎo)^茲元件330的A， 區(qū)域的端部間的磁阻是小于環(huán)形磁性元件350與導(dǎo);茲元件330的B，區(qū)域的端 部間的磁阻，故導(dǎo)入至A，區(qū)域中的磁力線數(shù)量會大于導(dǎo)入至B，區(qū)域中的磁 力線數(shù)量，因而會使得環(huán)形磁性元件350與導(dǎo)磁元件330的A，區(qū)域之間的相 吸磁力大于環(huán)形磁性元件350與導(dǎo)磁元件330的B，區(qū)域之間的相吸磁力。因 此，在相吸磁力的合力作用下以及環(huán)形磁性元件350是被固定的情形下，導(dǎo) 磁元件330即會受到向下的軸向磁吸力(第二作用力F2)推動。根據(jù)實驗結(jié)果， 當(dāng)環(huán)形磁性元件350的第二高度中心平面H2是位于導(dǎo)磁元件330的第一高 度中心平面H,之上的A，區(qū)域的中點時，導(dǎo)磁元件330所受到的向下的軸向
;茲吸力(第二作用力F2)會最大，而當(dāng)環(huán)形-茲性元件350的第二高度中心平面 H2是位于導(dǎo)磁元件330的第一高度中心平面H！之上的A，區(qū)域的端部上時， 導(dǎo)磁元件330所受到的軸向磁吸力又會為零。反之，當(dāng)環(huán)形磁性元件350的 第二高度中心平面H2是位于導(dǎo)磁元件330的第一高度中心平面H!之下的B， 區(qū)域之中時，導(dǎo)磁元件330會受到向上的軸向磁吸力(第二作用力F》推動。 同樣地，當(dāng)環(huán)形^茲性元件350的第二高度中心平面H2是位于導(dǎo)^茲元件330 的第一高度中心平面H,之下的B，區(qū)域的中點時，導(dǎo)磁元件330所受到的向 上的軸向磁吸力(第二作用力F2)亦會最大，而當(dāng)環(huán)形磁性元件350的第二高 度中心平面H2是位于導(dǎo)磁元件330的第一高度中心平面H,之下的B，區(qū)域的 端部上時，導(dǎo)磁元件330所受到的軸向磁吸力亦會為零。此外，上述的軸向 磁吸力(第二作用力F2)的方向是平行于第 一作用力F,的方向。
如上所述，若欲使導(dǎo);茲元件330(或安裝座320)朝上相對移動時，可將環(huán) 形磁性元件350的第二高度中心平面H2設(shè)計位于導(dǎo)-茲元件330的第一高度 中心平面H,之下，如此一來，在安裝座320、導(dǎo)》茲元件330及線圈340沿垂 直于環(huán)形f茲性元件350的充義茲方向來向上移動的過程中，其除了會受到第一 作用力F,的推動外，尚還會受到與第一作用力Fi的方向相同的第二作用力 F2的推動。因此，通入線圈340中的電流強(qiáng)度即可降低，進(jìn)而可達(dá)成減少電 力消耗的功效。
在本實施例中，環(huán)形磁性元件350的第二高度中心平面H2是大略設(shè)計 成與導(dǎo)磁元件330的第一高度中心平面Hi重合。如上所述，在將電磁式傳 動裝置300應(yīng)用于驅(qū)使相機(jī)的鏡頭模塊L(如圖9所示)進(jìn)行移動時，依電磁 音圏原理會產(chǎn)生平行于鏡頭模塊L的光軸O的第一作用力F,，而此第一作 用力Fi會驅(qū)使鏡頭模塊L、安裝座320、導(dǎo)磁元件330及線圈340沿光軸O 方向(或垂直于環(huán)形》茲性元件350的充石茲方向)移動。同時，當(dāng)導(dǎo)》茲元件330 移動而使其第一高度中心平面Hj司隔于環(huán)形磁性元件350的第二高度中心 平面H2時，導(dǎo)》茲元件330會與環(huán)形^茲性元件350作用而產(chǎn)生與第一作用力 F,的方向相同的第二作用力F2，以輔助驅(qū)使鏡頭模塊L、安裝座320、導(dǎo)磁 元件330及線圈340沿光軸0方向(或垂直于環(huán)形-磁性元件350的充》茲方向) 移動。
此外，當(dāng)線圈340內(nèi)停止通電時，第一作用力Fi會立即消失，而鏡頭模 塊L、安裝座320、導(dǎo)石茲元件330及線圈340即會通過彈性元件360所提供
的回復(fù)彈力而返回至其原始位置處。
另外，雖然本實施例的線圈340是設(shè)置于環(huán)形一磁性元件350與導(dǎo)^t元件 330之間，但線圈340、環(huán)形磁性元件350及導(dǎo)磁元件330之間的相對位置 亦可被改變。舉例來說，如圖ll所示，在另一電磁式傳動裝置300，(第四實 施例)中，導(dǎo)磁元件330是設(shè)置于環(huán)形磁性元件350與線圈340之間。就運 作方式與達(dá)成功效而言，電磁式傳動裝置300，可說是與電》茲式傳動裝置300 完全相同的。
此外，電/F茲式傳動裝置300、300，還可額外包括有至少一導(dǎo)引桿(未顯示)， 以導(dǎo)引移動部件(安裝座320、導(dǎo)^茲元件330及線圈340)移動。舉例來說，導(dǎo) 引桿可以是連接于固定座310，而安裝座320是以移動的方式穿設(shè)于導(dǎo)引桿 之上。此外，導(dǎo)引桿是由不導(dǎo)磁性材料所制成。
綜上所述，由于本發(fā)明所披露的電磁式傳動裝置可利用額外產(chǎn)生的軸向
磁吸力(第二作用力F2)來輔助推動承載有鏡頭模塊的安裝座，故通入線圈中
的電流強(qiáng)度即可降低，進(jìn)而可達(dá)成減少電力消耗的功效。
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(hù)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. 一種電磁式傳動裝置，包括:固定座；至少一導(dǎo)引桿，連接于該固定座，并且由導(dǎo)磁性材料所制成，其中，該導(dǎo)引桿具有第一高度中心平面；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；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垂直于該安裝座及該環(huán)形磁性元件的移動方向，該環(huán)形磁性元件具有第二高度中心平面，該第一高度中心平面及該第二高度中心平面平行于該環(huán)形磁性元件的充磁方向，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，用以驅(qū)使該安裝座及該環(huán)形磁性元件沿垂直于該環(huán)形磁性元件的充磁方向移動，當(dāng)該環(huán)形磁性元件移動而使該第二高度中心平面間隔于該第一高度中心平面時，該環(huán)形磁性元件與該導(dǎo)引桿作用而產(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同，用以驅(qū)使該安裝座及該環(huán)形磁性元件沿垂直于該環(huán)形磁性元件的充磁方向移動；以及彈性元件，連接于該線圈與該環(huán)形磁性元件之間，用以提供回復(fù)彈力于該安裝座及該環(huán)形磁性元件。
2. 如權(quán)利要求1所述的電磁式傳動裝置，還包括至少一彈性壓環(huán)，穿設(shè) 于該導(dǎo)引桿之上，并且設(shè)置于該安裝座與該固定座之間。
3. —種電^t式傳動裝置，包括 固定座；導(dǎo)磁元件，連接于該固定座，并且具有第一高度中心平面；線圈，連接于該固定座；安裝座，以移動的方式連接于該固定座；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》茲方向垂直于該安裝座及該環(huán)形石茲性元件的移動方向，該環(huán)形 磁性元件具有第二高度中心平面，該第一高度中心平面及該第二高度中心平 面平行于該環(huán)形磁性元件的充磁方向，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，用以驅(qū)使該安裝座及該環(huán)形磁性元件沿垂直于該環(huán)形磁性元件的充磁方向移動，當(dāng)該環(huán)形^f茲性元件移動而使該第二高度中心平面間隔 于該第 一 高度中心平面時，該環(huán)形》茲性元件與該導(dǎo)》茲元件作用而產(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同，用以驅(qū)使該安裝座及該環(huán)形》茲性元件沿垂直于該環(huán)形》茲性元件的充》茲方向移動；以及彈性元件，連接于該線圈與該環(huán)形》茲性元件之間，用以4是供回復(fù)彈力于 該安裝座及該環(huán)形 一磁性元件。
4. 如權(quán)利要求3所述的電磁式傳動裝置，還包括至少一導(dǎo)引桿，連接于 該固定座，其中，該安裝座以移動的方式穿設(shè)于該導(dǎo)引桿之上。
5. 如權(quán)利要求4所述的電磁式傳動裝置，其中，該導(dǎo)引桿由不導(dǎo)磁性材料所制成。
6. 如權(quán)利要求4所述的電磁式傳動裝置，還包括至少一彈性壓環(huán)，穿設(shè) 于該導(dǎo)引桿之上，并且設(shè)置于該安裝座與該固定座之間。
7. —種電磁式傳動裝置，包括 固定座；安裝座，以移動的方式連接于該固定座；導(dǎo)石茲元件，連"^妄于該安裝座，并且具有第一高度中心平面；線圈，連接于該安裝座；環(huán)形^磁性元件，連接于該固定座，并且圍繞該線圈，其中，該環(huán)形^茲性 元件的充^茲方向垂直于該安裝座、該導(dǎo);茲元件及該線圈的移動方向，該環(huán)形 磁性元件具有第二高度中心平面，該第一高度中心平面及該第二高度中心平 面平行于該環(huán)形磁性元件的充石茲方向，該線圈與該環(huán)形^茲性元件交互作用而 產(chǎn)生第一作用力，用以驅(qū)使該安裝座、該導(dǎo)vf茲元件及該線圈沿垂直于該環(huán)形 》茲性元件的充;茲方向移動，當(dāng)該導(dǎo)》茲元件移動而^f吏該第 一 高度中心平面間隔 于該第二高度中心平面時，該導(dǎo)^f茲元件與該環(huán)形^磁性元件作用而產(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同，用以驅(qū)使該安 裝座、該導(dǎo)磁元件及該線圈沿垂直于該環(huán)形》茲性元件的充,茲方向移動；以及彈性元件，連接于該固定座與該安裝座之間，用以提供回復(fù)彈力于該安 裝座。
8. 如權(quán)利要求7所述的電磁式傳動裝置，其中，該線圈設(shè)置于該環(huán)形磁 性元件與該導(dǎo)石茲元件之間。
9. 如權(quán)利要求7所述的電磁式傳動裝置，其中，該導(dǎo)磁元件設(shè)置于該環(huán)形磁性元件與該線圈之間。
10. 如權(quán)利要求7所述的電磁式傳動裝置，還包括至少一導(dǎo)引桿，連接于 該固定座，其中，該安裝座以移動的方式穿設(shè)于該導(dǎo)引桿之上。
11. 如權(quán)利要求IO所述的電磁式傳動裝置，其中，該導(dǎo)引桿由不導(dǎo)磁性 材料所制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電磁式傳動裝置。該電磁式傳動裝置包括固定座、導(dǎo)引桿、線圈、安裝座及環(huán)形磁性元件。導(dǎo)引桿由導(dǎo)磁性材料制成且具有第一高度中心平面。線圈連接于固定座。安裝座以移動方式穿設(shè)于導(dǎo)引桿上。環(huán)形磁性元件連接于安裝座，并為線圈所圍繞。環(huán)形磁性元件的充磁方向垂直于其移動方向。環(huán)形磁性元件具有第二高度中心平面。第一及第二高度中心平面平行于環(huán)形磁性元件的充磁方向。當(dāng)環(huán)形磁性元件移動使第二高度中心平面間隔于第一高度中心平面時，環(huán)形磁性元件與導(dǎo)引桿作用而產(chǎn)生第二作用力，以驅(qū)使安裝座沿垂直于環(huán)形磁性元件的充磁方向移動。
文檔編號G02B7/04GK101378218SQ20071014838
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者張裕修, 洪基彬, 王雍行, 蔡孟哲 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院