珩興VCM基礎(chǔ)知識(shí)

1、何為何為VCMVCM VCM是Voil oil Motor的縮寫，中文叫音圈馬達(dá)。源與揚(yáng)聲器產(chǎn)生振動(dòng)發(fā)聲，現(xiàn)用于推動(dòng)鏡頭移動(dòng)產(chǎn)生自動(dòng)對(duì)焦的成像組。 其基本原理是：線圈和鏡頭筒固定在一起，磁鐵和鐵殼構(gòu)成的磁場(chǎng)穿過(guò)線圈，當(dāng)線圈中有電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生力，使鏡筒帶鏡頭前后移動(dòng)VCM各項(xiàng)參數(shù) 電壓 ：3V 基本尺寸：8.5*8.5* 電阻：173 電 流：0-100mA 鏡頭接口尺寸：M6P0.35（依實(shí)際情況而定） 功 率：50mW 工作溫度：-3070 10-90%RH 無(wú)結(jié)露 保存環(huán)境：-4085 10-90%RH 無(wú)結(jié)露 額定行程：0.25mm(施加電流為80mA情況下) 始動(dòng)電流：10mA(水平放

2、置） 增 益：0.1mm（水平放置，施加始動(dòng)電流） 斜 率：5m/mA 傾 角：20分（在250 m動(dòng)范圍內(nèi)動(dòng)作時(shí)的角度偏差） 線性誤差：10m以， 。在30m到250m相同電流位置的行程誤差。VCM基本結(jié)構(gòu)VCMVCM主要有以下零件組成：主要有以下零件組成：1.Shield Case1.Shield Case外殼或罩，其作用是保護(hù)和使磁場(chǎng)不外泄。有些外殼或罩，其作用是保護(hù)和使磁場(chǎng)不外泄。有些VCMVCM沒(méi)有。沒(méi)有。2.YOKE2.YOKE鐵殼，可以分為幾塊，其作用是導(dǎo)磁，同磁鐵一起產(chǎn)生磁場(chǎng)回路。鐵殼，可以分為幾塊，其作用是導(dǎo)磁，同磁鐵一起產(chǎn)生磁場(chǎng)回路。3.Magnet3.Magnet磁鐵，不

3、同的設(shè)計(jì)有不同的磁鐵樣式和充磁方式，可狀以分為幾塊，產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁鐵，不同的設(shè)計(jì)有不同的磁鐵樣式和充磁方式，可狀以分為幾塊，產(chǎn)生磁場(chǎng)。4.Coil4.Coil線圈，通電生產(chǎn)生推動(dòng)力。線圈，通電生產(chǎn)生推動(dòng)力。5.Bobbin(LensHolder)5.Bobbin(LensHolder)繞線支架（鏡筒），固定線圈，內(nèi)部帶螺紋用于旋入鏡頭。繞線支架（鏡筒），固定線圈，內(nèi)部帶螺紋用于旋入鏡頭。6.Spring 6.Spring 彈簧，片狀，上下各一。產(chǎn)生與磁力相反的拉力，下彈片另一作用是給線圈彈簧，片狀，上下各一。產(chǎn)生與磁力相反的拉力，下彈片另一作用是給線圈導(dǎo)電。導(dǎo)電。7.Case7.Case端蓋，在

4、多分為上下蓋，形式多樣，用于固定，限位。端蓋，在多分為上下蓋，形式多樣，用于固定，限位。8.Sensor Holder,8.Sensor Holder,用于連接用于連接VCMVCM。一體式可以省略此零件。一體式可以省略此零件。9.9.其它，某些其它，某些VCMVCM還有其它零件，用于產(chǎn)生初始保持力，防塵，固定，絕緣等作用。還有其它零件，用于產(chǎn)生初始保持力，防塵，固定，絕緣等作用。VCMVCM各部件材料、制作及常見問(wèn)題分析各部件材料、制作及常見問(wèn)題分析VCM馬達(dá)工作原理VCM：Voice Coil Motor(音圈馬達(dá)） 工作原理：利用永久磁鐵與對(duì)手件（線圈）通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互對(duì)應(yīng)而有規(guī)律的動(dòng)

5、作。 音圈馬達(dá)中加入上、下兩片彈簧，利用彈簧力來(lái)推拉、受控制的電流讓活動(dòng)件來(lái)載動(dòng)物體讓物體可以朝限定的方向動(dòng)作，此時(shí)可以達(dá)到微距離移動(dòng)整個(gè)鏡頭，改變焦距，實(shí)現(xiàn)清晰影像的目的。VCM原理：弗萊明左手法則 通電導(dǎo)體穿過(guò)磁場(chǎng)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于磁場(chǎng)線的力F，力的大小取決于磁場(chǎng)強(qiáng)弱B，電流I，以及磁場(chǎng)和電流的方向，若長(zhǎng)度為L(zhǎng)的N根導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中，根據(jù)安培力原理：上彈片的力可表示為FKBILN,K為常數(shù)。VCM馬達(dá)工作原理 虎克定理 X的位移量在VCM中就是Stroke(行程值）音圈馬達(dá)是一個(gè)簡(jiǎn)單的裝置，將電流轉(zhuǎn)化為機(jī)械力。得其行程動(dòng)作精度完全取決于反饋系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，與音圈馬達(dá)無(wú)關(guān)。CCM靠Driver

6、 IC來(lái)控制。采用合適的定位反饋系統(tǒng)及感應(yīng)裝置，其定位精度可輕易達(dá)到10nm。VCM主要性能指標(biāo)Rated Current 額定電流 鏡頭達(dá)到額定和行程時(shí)的電流，一般定為80mA,也有定義90m或100mA的。Voltage Range電壓范圍 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)所供給的電壓范圍，一般定義為3.0V以下。Terminal Resistance(25)電阻值 馬達(dá)的電阻值為設(shè)計(jì)值，各不相同，本公司為173Rated Stroke(Horizonta)額定行程 馬達(dá)在額定電流時(shí)的行程，這是根據(jù)鏡頭的對(duì)焦移動(dòng)量來(lái)要求的。Max Stroke最大行程 馬達(dá)可達(dá)到的最大行程Satic Tilt 靜態(tài)偏斜 在靜態(tài)時(shí)

7、鏡頭光軸和Sensor垂直軸線的偏差角度。Dynamic Tilt動(dòng)態(tài)偏擺 鏡頭在移動(dòng)時(shí)光軸和Sensor垂直軸線的偏差角度。Torque for Lens Assy.鏡頭扭力 鏡頭旋入時(shí)的扭力，這是一個(gè)控制要求。主要作用是針對(duì)鏡頭在裝配到VCM時(shí)對(duì)焦的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，另外是保護(hù)VCM的彈簧不會(huì)被損害。 VCM的主要性能指標(biāo)Stating Current(Horizontal)啟動(dòng)電流（一般要明示測(cè)試方向） VCM鏡頭在不同的拍照方向由于重力的原因需要的磁力是不同的，為了保持鏡頭的初始狀態(tài)，需要預(yù)加一個(gè)初始力，所以在控制電流示增加的開始狀態(tài)鏡頭是不動(dòng)的，那么使鏡頭開始移動(dòng)的電流就是啟動(dòng)電流。在

8、實(shí)際測(cè)量時(shí)，馬達(dá)的性能曲線并不是嚴(yán)格的線性曲線，所以啟動(dòng)電流是在曲線上選取了兩個(gè)點(diǎn)出來(lái)的。以下是一種計(jì)算方式：Starting current Co calculation:c0=c1*(s2-s0)/(s2-s1)-c2*(s1-s2)/(s2-s1)VCM的主要性能指標(biāo)Linear Fit Slope 線性斜率 在行程中的曲線斜率 計(jì)算方法： (A1-A2)/(B2-B1)Hysteresis 回滯誤差 鏡頭在前進(jìn)和后退的過(guò)程中，在同一電流下行程會(huì)有些偏差，這個(gè)偏差就是回滯誤差Posture Difference 方向偏差 在不同方向，由于重力的不同，在同樣的電流時(shí)，行程是不同的。要求測(cè)試

9、三個(gè)方向，分別是鏡頭向上、水平、向下，行程的不同就是方向偏差。水平方向?yàn)榛鶞?zhǔn)值。 VCM依賴性實(shí)驗(yàn) 高溫保存： 705 低溫保存：305高溫高濕： 605500h 305 705各30min300循環(huán)熱沖擊 ：?jiǎn)纹仿湎拢?50g夾具中，1.5m高，混凝土地面，6面各三循環(huán)（18次）包裝落下：出貨規(guī)格包裝。90cm,一角三棱六面（共10）沖擊實(shí)驗(yàn)：馬達(dá)固定在夾具上，加速度為40G，脈沖芝6msec 方向X 、Y、Z、方向各一次（共三次）振動(dòng)實(shí)驗(yàn)：10-55Hz 振輻：1.5mm(p-p) 往復(fù)時(shí)間：1min 方向：X=2h Y=2h Z=2h 605(905%RH) 255(655%RH) -205壽命實(shí)驗(yàn)：2.5VDC1循環(huán)0.5sON+0.5sOFF 30萬(wàn)次 各溫度條件和各方向2pcs (共計(jì)18pcs20pcs10pcs常溫常濕下放置6h行程變化50m實(shí)驗(yàn)結(jié)束后滿足正常良品的所有屬性值珩興VCM優(yōu)勢(shì)l 嵌 塑 成 型 (套憋）：底座（品質(zhì)好，穩(wěn)定，但成本高）l 熱鉚接（超聲波鉚接）：彈片與上下蓋（穩(wěn)固，不易松動(dòng)、保護(hù)彈片，成本高，量產(chǎn)時(shí)對(duì)良率有影響）l 雙向誘磁: YOKE 提高誘磁強(qiáng)度，增加磁場(chǎng)線利用率，利用較小電流即可達(dá)到需磁力，省電）l 電阻?。?5-18（延長(zhǎng)電池使用壽命）l 四面限位：Bobbin(保護(hù)下彈片，減少不良