透鏡移動(dòng)裝置的制造方法
【專利說明】透鏡移動(dòng)裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2014年12月17日在韓國(guó)提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2014-0182495,2014年12月17日在韓國(guó)提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2014_0182496、2014年12月24日在韓國(guó)提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2014-0188408的優(yōu)先權(quán),其內(nèi)容通過引用全文結(jié)合于此,如在這里完全闡述的一樣。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]實(shí)施例涉及透鏡移動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]用在常規(guī)相機(jī)模塊中音圈馬達(dá)(VCM)技術(shù)一直以來很難用于謀求實(shí)現(xiàn)低功耗的超小型相機(jī)模塊中,因此,與其相關(guān)的研究一直在積極地進(jìn)行著。
[0005]在小型電子產(chǎn)品(諸如智能手機(jī))中所安裝的相機(jī)模塊的情形中,該相機(jī)模塊在使用時(shí)會(huì)頻繁受到?jīng)_擊,并且會(huì)因例如使用者手抖之故而不斷地發(fā)生抖動(dòng)??紤]到這些情況,近來,需要進(jìn)行將防手抖設(shè)備附加地提供到相機(jī)模塊中的技術(shù)開發(fā)。
[0006]已經(jīng)研究了各種類型的防手抖設(shè)備。其中之一是,光學(xué)模塊沿X軸和Y軸(限定了垂直于光軸的平面)移動(dòng)以補(bǔ)償手抖的技術(shù)。在這種技術(shù)的情形中,所述防手抖設(shè)備的不足是,配置復(fù)雜,并且不適合小型化,因?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)在垂直于光軸的平面中進(jìn)行移動(dòng)和調(diào)
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[0007]另外,也有需要光學(xué)模塊精確而快速聚焦的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]實(shí)施例提供一種透鏡移動(dòng)裝置,該裝置可以防止第一線圈的磁場(chǎng)所引起的位置傳感器的故障或誤差,可以實(shí)現(xiàn)小型化和低成本,并且可以確保線筒和傳感器板裝配容易以及固定能力提尚。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中,一種透鏡移動(dòng)裝置包括:線筒,在其外周面設(shè)有第一線圈;第一位置傳感器,設(shè)置在所述線筒的外周面上,并與所述第一線圈隔開;第一磁體,設(shè)置為與所述第一位置傳感器相對(duì);第二磁體,設(shè)置為與所述第一線圈相對(duì),所述第二磁體配置為通過與所述第一線圈的電磁相互作用使所述線筒沿平行于光軸的方向移動(dòng);外殼,配置為支撐所述第一磁體和所述第二磁體;以及上彈性部件和下彈性部件,耦合至所述線筒和所述外殼,其中,所述第一位置傳感器與所述線筒一起移動(dòng)。
[0010]所述第一位置傳感器可以沿垂直于所述光軸的方向與所述第一磁體的至少一部分重疊。
[0011]所述第一位置傳感器可以沿著垂直于所述光軸的方向與所述第二磁體不重疊。
[0012]所述第一線圈可以位于所述線筒的外周面的下側(cè),所述第一位置傳感器可以位于所述線筒的外周面的上側(cè)。
[0013]所述第一磁體可以沿平行于所述光軸的方向與所述第二磁體重疊。
[0014]所述第一磁體可以沿平行于所述光軸的方向與所述第二磁體不重疊。
[0015]所述第一磁體可以沿著所述第一位置傳感器和所述第一磁體面對(duì)彼此的方向與所述第二磁體不重疊。
[0016]所述透鏡移動(dòng)裝置還可以包括:第二線圈,設(shè)置為與所述第二磁體相對(duì);電路板,所述第二線圈設(shè)置在該電路板上;基座,設(shè)置在所述電路板的下方;多個(gè)支撐部件,配置為支撐所述外殼,使得所述外殼沿垂直于所述光軸的方向相對(duì)于所述基座可移動(dòng),所述支撐部件也配置為將所述上彈性部件和所述下彈性部件中的至少一者連接到所述電路板;以及第二位置傳感器,配置為探測(cè)所述外殼沿垂直于所述光軸的方向相對(duì)于所述基座的位移。
[0017]所述透鏡移動(dòng)裝置還可以包括設(shè)置在所述線筒的外周面上并與所述第一線圈隔開的傳感器板,其中,所述第一位置傳感器設(shè)置在所述傳感器板上。
[0018]所述傳感器板可以電連接到所述上彈性部件和所述下彈性部件中的至少一者。
【附圖說明】
[0019]將參考下面的附圖詳細(xì)描述配置和實(shí)施例,在附圖中,相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件,并且其中:
[0020]圖1是示意透視圖,示出了一個(gè)實(shí)施例所述的透鏡移動(dòng)裝置;
[0021]圖2是圖1所示的透鏡移動(dòng)裝置的分解透視圖;
[0022]圖3為組裝透視圖,示出了與圖1相比去掉蓋子部件后的透鏡移動(dòng)裝置;
[0023]圖4是圖2中示出的線筒、第一線圈、第二磁體、第一位置傳感器和傳感器板的分解透視圖;
[0024]圖5A是圖4所示的線筒和磁體的平面圖;
[0025]圖5B是透視圖,示出了圖4所示的傳感器板的另一個(gè)實(shí)施例;
[0026]圖5C是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例所述的圖4中所示的第一位置傳感器和傳感器板的后透視圖;
[0027]圖6是圖2中所示的外殼的俯視透視圖;
[0028]圖7是圖2中所示的外殼、第一磁體和第二磁體的仰視分解透視圖;
[0029]圖8是沿著圖3所示的1-1’線截取的剖視圖;
[0030]圖9是俯視透視圖,示出了圖2中示出的線筒、外殼、上彈性部件、第一位置傳感器、傳感器板和支撐部件的耦合狀態(tài);
[0031]圖10是仰視透視圖,示出了圖2中所示的線筒、外殼、下彈性部件和支撐部件的耦合狀態(tài);
[0032]圖11是裝配透視圖,示出了圖2所示的上彈性部件、下彈性部件、第一位置傳感器、傳感器板、基座、支撐部件和電路板;
[0033]圖12是分解透視圖,示出了圖2中示出的基座、第二線圈和電路板;
[0034]圖13A示出了圖2中的第一線圈、第一位置傳感器、第一磁體和第二磁體之間的配置關(guān)系的一個(gè)實(shí)施例;
[0035]圖13B示出了圖2中的第一線圈、第一位置傳感器、第一磁體和第二磁體之間的配置關(guān)系的另一實(shí)施例;
[0036]圖14為曲線圖,示出了在AF線圈附近的AF位置傳感器的誤差;
[0037]圖15示出了另一個(gè)實(shí)施例所述的圖2中所示的第一位置傳感器和第一磁體的配置;
[0038]圖16不出了用于安裝圖15所不第一磁體的外殼的座位凹部;
[0039]圖17是沿圖3的1-1’線截取的剖視圖,示出了圖15和圖16的實(shí)施例;
[0040]圖18是分解透視圖,示出了另一實(shí)施例所述的透鏡移動(dòng)裝置;
[0041]圖19是裝配透視圖,示出了與圖18相比去掉蓋子部件后的透鏡移動(dòng)裝置;
[0042]圖20和圖21是透視圖,示出了圖18中的線筒;
[0043]圖22是透視圖,示出了圖18中的外殼;
[0044]圖23是裝配透視圖,示出了圖18中的上彈性部件、第二磁體以及線筒;
[0045]圖24是裝配透視圖,示出了圖18中的下彈性部件和線筒;
[0046]圖25是圖18所示的基座、第二電路板和第二線圈的分解透視圖;
[0047]圖26是圖18所示的透鏡移動(dòng)裝置的平面圖;
[0048]圖27和圖28示出了第一實(shí)施例所述的圖18中的第二位置傳感器的配置;
[0049]圖29示出了第二實(shí)施例所述的圖18中的第二位置傳感器的配置;
[0050]圖30示出了第三實(shí)施例所述的圖18中的第二位置傳感器的配置;
[0051]圖31示出了另一個(gè)實(shí)施例所述的透鏡移動(dòng)裝置的第二磁體和第二位置傳感器的配置;
[0052]圖32是剖視圖,示出了一個(gè)實(shí)施例所述的相機(jī)模塊;
[0053]圖33是透視圖,示出了圖32中示出的線筒和傳感器耦合部件;以及
[0054]圖34是透視圖,示出了另一實(shí)施例所述的傳感器耦合部件。
【具體實(shí)施方式】
[0055]下面將參考附圖通過描述來清楚地揭示實(shí)施例。在下面的實(shí)施例的描述中,應(yīng)該明白,當(dāng)某個(gè)要素(諸如層(膜)、區(qū)域、圖案、或結(jié)構(gòu))被稱作是在另一要素“之上”或“之下”時(shí),該要素可以“直接”在該另一要素之上或之下,也可以是“間接”形成的,使得也可以存在中間要素。另外,還應(yīng)該明白,上或下的標(biāo)準(zhǔn)是基于附圖而言的。
[0056]在附圖中,為了清楚和描述方便起見,層的尺寸被夸大、省略或示意地繪出。另外,構(gòu)成要素的尺寸不完全反映實(shí)際尺寸??赡艿脑?,在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來指示相同或類似的部分。在下文中,將參考附圖描述實(shí)施例所述的透鏡移動(dòng)裝置。
[0057]在下文中,將參考附圖描述一個(gè)實(shí)施例所述的透鏡移動(dòng)裝置。為了描述方便起見,盡管將使用直角坐標(biāo)系(x、y、z)來描述透鏡移動(dòng)裝置,但也可以使用其他坐標(biāo)系來描述透鏡移動(dòng)裝置,本實(shí)施例不限于此。在各個(gè)附圖中,X軸和Y軸是指垂直于光軸(即Z軸)的方向,光軸(Z軸)方向可以稱為“第一方向”,X軸方向可以稱為“第二方向”,Y軸方向可以稱為“第三方向”。
[0058]用于移動(dòng)設(shè)備(諸如智能手機(jī)、平板電腦)中的超小型相機(jī)模塊的“手抖補(bǔ)償設(shè)備”(例如光學(xué)圖像穩(wěn)定(OIS)設(shè)備)可以是一種配置來防止拍攝靜止圖像時(shí)因使用者手抖引起的振動(dòng)而使所攝圖像的輪廓線不清楚的設(shè)備。
[0059]另外,“自動(dòng)聚焦設(shè)備”是一種在圖像傳感器平面上自動(dòng)聚焦物體圖像的設(shè)備。手抖補(bǔ)償設(shè)備和自動(dòng)聚焦設(shè)備可以用各種方式來配置,本實(shí)施例所述的透鏡移動(dòng)裝置可以使由至少一個(gè)透鏡構(gòu)成的光學(xué)模塊沿平行于光軸的第一方向,或者相對(duì)于由垂直于第一方向的第二和第三方向限定的平面移動(dòng),從而進(jìn)行手抖補(bǔ)償移動(dòng)和/或自動(dòng)聚焦移動(dòng)。
[0060]圖1是示意透視圖,示出了本實(shí)施例所述的透鏡移動(dòng)裝置100,圖2是圖1所示的透鏡移動(dòng)裝置100的分解透視圖。
[0061]參看圖1和圖2,透鏡移動(dòng)裝置100可以包括蓋子部件300、上彈性部件150、傳感器板180、第一位置傳感器170、第一線圈120、線筒110、外殼140、第一磁體190、至少一個(gè)第二磁體(130,例如,第二磁體130-1至130-4)、以及下彈性部件160。
[0062]此外,透鏡移動(dòng)裝置100還可以包括多個(gè)支撐部件220、至少一個(gè)第二線圈(230,例如,第二線圈)、電路板250、第二位置傳感器240、以及基座210。
[0063]線筒110、第一線圈120、至少一個(gè)第二磁體130、外殼140、上彈性部件150和下彈性部件160可以構(gòu)成第一透鏡移動(dòng)單元。另外,第一透鏡移動(dòng)單元還可以包括第一位置傳感器170。第一透鏡移動(dòng)單元可以用在自動(dòng)聚焦中。
[0064]另外,至少一個(gè)第二線圈230、電路板250、基座210和支撐部件220可以構(gòu)成第二透鏡移動(dòng)單元。另外,第二透鏡移動(dòng)單元還可以包括第二位置傳感器240。第二透鏡移動(dòng)單元可以用在手抖補(bǔ)償中。
[0065]首先,將描述蓋子部件300。
[0066]蓋子部件300與基座210—起限定了容納空間,使得上彈性部件150、線筒110、第一線圈120、外殼140、第一位置傳感器170、第一磁體190、至少一個(gè)第二磁體130、下彈性部件160、支撐部件220、至少一個(gè)第二線圈230和印刷電路板250被容納在所述容納空間中。
[0067]蓋子部件300可以具有盒子形式,其具有敞開的底部并包括上端部和側(cè)壁。蓋子部件300的底部可以耦合至基座210的上部。蓋子部件300的上端部可以具有多邊形形狀,例如,矩形或八邊形形狀。
[0068]蓋子部件300可以具有形成在其上端部的開口,以使耦合至線筒110的透鏡(未示出)暴露在外部光線中。另外,蓋子部件300的開口可以設(shè)有由透光材料形成的窗口,以防止雜質(zhì)(例如灰塵或濕氣)進(jìn)入相機(jī)模塊中。
[0069]盡管蓋子部件300的材料可以是非磁性材料(諸如SUS),以防止蓋子部件300被至少一個(gè)第二磁體130吸引,但蓋子部件300可以由磁性材料形成,以用作軛。
[0070]圖3為組裝透視圖,示出了與圖1相比去掉蓋子部件300后的透鏡移動(dòng)裝置100,而圖4是圖2中示出的線筒110、第一線圈120、第二磁體130-1至130-4、第一位置傳感器170和傳感器板180的分解透視圖。
[0071]下面將描述線筒110。
[0072]參看圖3和圖4,線筒110設(shè)置在外殼140 (后面將描述)的內(nèi)部,并可以通過第一線圈120和至少一個(gè)第二磁體130之間的電磁相互作用沿光軸方向、或沿平行于光軸(例如,Z軸)的第一方向移動(dòng)。
[0073]盡管未示出,但線筒110可以包括裝有至少一個(gè)透鏡的透鏡鏡筒(未示出)。所述透鏡鏡筒可以用各種方式耦合在線筒110的內(nèi)部。
[0074]線筒110可以配置為具有用于安裝透鏡或透鏡鏡筒的孔眼。該孔眼可以具有圓形、橢圓形或多邊形形狀,但不限于此。
[0075]線筒110可以包括第一突出部111和第二突出部112。
[0076]線筒110的每個(gè)第一突出部111可以包括引導(dǎo)部Illa和第一阻止部111b。
[0077]線筒110的引導(dǎo)部Illa可以用來引導(dǎo)上彈性部件150的安裝位置。例如,如圖3中示例性示出的,線筒I1的引導(dǎo)部Illa可以引導(dǎo)一個(gè)路徑,上彈性部件150的第一框架連接部153沿著該路徑通過。
[0078]例如,多個(gè)引導(dǎo)部Illa可以形成為沿垂直于第一方向的第二和第三方向突出。另夕卜,引導(dǎo)部Illa可以在X軸和Y軸所限定的平面內(nèi)相對(duì)于線筒110的中心彼此對(duì)稱地設(shè)置,如示例性示出的那樣,或者可以彼此非對(duì)稱地設(shè)置以便不影響其他元件,不像所示出的那樣。
[0079]線筒110的第二突出部112可以形成為沿垂直于第一方向的第二和第三方向突出。另外,線筒110的每個(gè)第二突出部112可以具有上表面112a,其形狀可使上彈性部件150(后面將描述)的第一內(nèi)框架151坐落在其上。
[0080]線筒110的第一突出部111的第一阻止部Illb和第二突出部112可以用來防止線筒110主體的下表面直接與基座210以及電路板250的上表面碰撞,即使線筒110沿著光軸方向或沿著平行于光軸的第一方向移動(dòng)以進(jìn)行自動(dòng)聚焦時(shí)受到例如外部沖擊而移動(dòng)得超過預(yù)定范圍也是如此。
[0081]為此,線筒110的第一阻止部Illb可以沿第二或第三方向(即周向)比線筒110的引導(dǎo)部Illa從線筒110的外周面突出更多,并且線筒110的第二突出部112可以比坐落有上彈性部件150的上表面112a側(cè)向突出更多。
[0082]線筒110可以具有設(shè)置在線筒110的內(nèi)周面IlOa與外周面IlOb之間的支撐槽114,以便使傳感器板180能沿第一方向(Z軸)插入。例如,線筒110的支撐槽114可以設(shè)置在線筒110的內(nèi)周面IlOa與第一和第二突出部111和112之間,以便使傳感器板180能沿第一方向(Z軸)插入。
[0083]線筒110可以具有容納凹部116,以容納設(shè)置、耦合或安裝在傳感器板180上的第一位置傳感器170。
[0084]具體說,線筒110的容納凹部116可以設(shè)置在線筒110的第一突出部111和第二突出部112之間的空間中,以便使安裝在傳感器板180上的第一位置傳感器170沿第一方向插入。
[0085]線筒110可以具有形成在其下表面上的支撐凸部117(參見圖8),以耦合并固定到下彈性部件160上。
[0086]當(dāng)線筒110的第一突出部111和第二突出部112的下表面與外殼140的第一座位槽146的下表面146a接觸的狀態(tài)被設(shè)置為初始位置時(shí),可以像在常規(guī)音圈馬達(dá)(VCM)的單向控制中那樣控制自動(dòng)聚焦功能。就是說,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聚焦功能,使得當(dāng)電流提供給第一線圈120時(shí),線筒110向上移動(dòng),而當(dāng)電流提供中斷時(shí),則向下移動(dòng)。
[0087]然而,當(dāng)線筒110的第一突出部111和第二突出部112的下表面與第一座位槽146的下表面146a相隔給定距離的位置被設(shè)置為初始位置時(shí),可以根據(jù)電流的方向來控制自動(dòng)聚焦功能,如在常規(guī)音圈馬達(dá)的雙向控制中那樣。就是說,可以通過線筒110沿平行于光軸的方向向上或向下移動(dòng)的操作來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聚焦功能。例如,當(dāng)提供正向電流時(shí)線筒110可以向上移動(dòng),而當(dāng)提供反向電流時(shí),則可以向下移動(dòng)。
[0088]下面將描述第一線圈120。
[0089]第一線圈120設(shè)置在線筒110的外周面(110b,參見圖4)上。第一線圈120可以設(shè)置為在垂直于光軸的方向上與第一位置傳感器170不重疊。
[0090]例如,為了確保第一線圈120和第一位置傳感器170在垂直于光軸的方向上彼此不妨礙或重疊,可以將第一位置傳感器170設(shè)置在線筒110的外周面IlOb的上側(cè)或上部區(qū)域,而將第一線圈120設(shè)置在線筒110的外周面IlOb的下側(cè)或下部區(qū)域。
[0091]如圖4中所示例性示出的,第一線圈120可以纏繞為沿第一線圈120繞光軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方向環(huán)繞線筒110的外周面110b。
[0092]第一線圈120可以首先由操作員或機(jī)器繞著線筒110的外周面纏繞,然后,第一線圈120的兩個(gè)末端(起始端和終止端)可以纏繞并固定到一對(duì)從線筒110的下表面沿第一方向突出的繞組凸部(未示出)上。
[0093]此時(shí),纏繞所述繞組凸部的第一線圈120的末端的位置可以根據(jù)操作員而改變。例如,盡管一對(duì)繞組凸部可以位于相對(duì)于線筒110中心的對(duì)稱位置處,但本實(shí)施例不限于此。
[0094]如圖8中示例性示出的,第一線圈120可以插入形成在線筒110的外部或外周面的線圈槽中,從而耦合至線筒110。
[0095]第一線圈120可以直接纏繞在線筒110的外周面上,但不限于此。第一線圈120可以設(shè)置在線筒110的外周面上,以便具有有角環(huán)形線圈組件或線圈環(huán)(未示出)的形式。
[0096]這里,所述線圈環(huán)可以耦合到線筒110,如同傳感器板180插入并固定到線筒110的支撐槽114中。第一線圈120可以繞在線圈環(huán)上,而不是繞在或設(shè)置在線筒110的外部。
[0097]第一線圈120可以具有大致八邊形形狀。該形狀對(duì)應(yīng)著線筒110的外周面的形狀,因?yàn)榫€筒I1具有八邊形形狀,如圖5A中示例性示出的。
[0098]另外,盡管第一線圈120的至少四個(gè)面可以具有線性形狀,并且連接該四個(gè)面的角部也可以具有線性形狀,但本實(shí)施例不限于此,第一線圈120的所述面和角部可以形成圓形。
[0099]第一線圈120可以設(shè)置為,第一線圈120的線性部對(duì)應(yīng)著各第二磁體130_1至130-4。另外,與第一線圈120對(duì)應(yīng)的各第二磁體130-1至130-4的表面可以具有與第一線圈120的曲率相同的曲率。
[0100]就是說,當(dāng)?shù)谝痪€圈120為線性時(shí),與第一線圈120對(duì)應(yīng)的第二磁體130的表面可以是線性的。當(dāng)?shù)谝痪€圈120為曲線形時(shí),與第一線圈120對(duì)應(yīng)的第二磁體130的表面可以為曲線形的。另外,即使第一線圈120為曲線形的,第二磁體130的相應(yīng)表面可以是線性的,反之亦然。
[0101]第一線圈120在向其提供電流時(shí)通過與第二磁體130的相互作用可以產(chǎn)生電磁力。線筒110在所產(chǎn)生的電磁力的作用下可以沿光軸方向、或沿平行于光軸的第一方向移動(dòng)。
[0102]第一線圈120可以配置為與第二磁體130對(duì)應(yīng)。在第二磁體130配置為單體使得其面對(duì)第一線圈120的整個(gè)表面具有相同極性的情形中,與第二磁體130對(duì)應(yīng)的第一線圈120的表面也可以配置為具有相同極性。
[0103]在第二磁體130沿垂直于光軸的方向分成兩段或四段的情形中,面對(duì)第二磁體130的第一線圈120的表面也可以分成與第二磁體130所分段數(shù)相對(duì)應(yīng)的段數(shù)。
[0104]下面將描述第一位置傳感器170和傳感器板180。
[0105]第一位置傳感器170可以設(shè)置、耦合、或安裝在線筒110上,以便隨線筒110移動(dòng)。
[0106]當(dāng)線筒110沿光軸方向或平行于光軸的方向移動(dòng)時(shí),第一位置傳感器170可以隨著線筒110移動(dòng)。另外,第一位置傳感器170可以根據(jù)線筒110的移動(dòng)探測(cè)第一磁體190的磁場(chǎng)強(qiáng)度,并可以基于所探測(cè)到的結(jié)果提供反饋信號(hào)或輸出信號(hào)。利用第一位置傳感器170的輸出信號(hào)或反饋信號(hào)可以調(diào)節(jié)線筒110的位移,例如沿光軸方向或沿平行于光軸的第一方向的位移。
[0107]第一位置傳感器170可以電連接到傳感器板180,并可以實(shí)現(xiàn)為包含霍爾傳感器的驅(qū)動(dòng)器,或者可以只實(shí)現(xiàn)為位置探測(cè)傳感器,例如霍爾傳感器。
[0108]第一位置傳感器170可以通過各種形式設(shè)置、耦合或安裝在線筒110上,并且可以根據(jù)其設(shè)置、耦合或安裝的形式用各種方法接收電流。
[0109]第一位置傳感器170可以設(shè)置、耦合或安裝在線筒110的外周面上。第一位置傳感器170可以設(shè)置、耦合或安裝在傳感器板180上,而傳感器板180可以耦合到線筒110上。就是說,第一位置傳感器170可以通過傳感器板180間接地設(shè)置、耦合或安裝在線筒110上。
[0110]第一位置傳感器170可以電連接到上彈性部件150或下彈性部件160 (后面將描述)中的至少一者上。例如,第一位置傳感器170可以電連接到上彈性部件150。
[0111]圖5A是圖4所示的線筒110和第二磁體130-1至130_4的平面圖,圖5B是透