珩兴VCM基础知识

1、何为VCM VCM是Voil oil Motor的缩写，中文叫音圈马达。源与扬声器产生振动发声，现用于推动镜头移动产生自动对焦的 其基本原理是：线圈和镜头筒固定在一起，磁铁和铁壳构成的磁场穿过线圈，当线圈中有电流通过时产生力，使镜筒带镜头前后移动Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.VCM各项参数电压 ：3V 基本尺寸：8.5*8.5* 电阻：173 电 流：0-100mA 镜头接口尺寸：M6P0.35（依实际情况而定） 功 率：

2、50mW 工作温度：-3070 10-90%RH 无结露保存环境：-4085 10-90%RH 无结露额定行程：0.25mm(施加电流为80mA情况下)始动电流：10mA(水平放置）增 益：0.1mm（水平放置，施加始动电流）斜 率：5m/mA倾 角：20分（在250 m动范围内动作时的角度偏差）线性误差：10m以， 。在30m到250m相同电流位置的行程误差。54.6Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Eva

3、luation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.VCM基本结构VCM主要有以下零件组成：1.Shield Case外壳或罩，其作用是保护和使磁场不外泄。有些VCM没有。2.YOKE铁壳，可以分为几块，其作用是导磁，同磁铁一起产生磁场回路。3.Magnet磁铁，不同的设计有不同的磁铁样式和充磁方式，可状以分为几块，产生磁场。4.Coil线圈，通电生产生推动力。5.Bobbin(LensHolder)绕线支架（镜筒），固定线圈，内部带螺纹用于旋入镜头

4、。6.Spring 弹簧，片状，上下各一。产生与磁力相反的拉力，下弹片另一作用是给线圈导电。7.Case端盖，在多分为上下盖，形式多样，用于固定，限位。8.Sensor Holder,用于连接VCM。一体式可以省略此零件。9.其它，某些VCM还有其它零件，用于产生初始保持力，防尘，固定，绝缘等作用。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.部件作用材料及制作方式常见问题磁石产生永磁场线切割 镀镍 充磁尺寸 生锈 热减磁 磁场弱YOKE

5、导磁 固定其它组件冷冲压 拉伸 镀镍配合公差 生锈线圈 通电后产生驱动力热熔接 自动线圈变形 松散 尺寸 电阻载体承载镜头注塑成型尺寸 扭力配合 毛刺弹簧片承载载体蚀刻尺寸 变形 生锈垫片绝缘 保护弹片树脂带料冲压毛刺 变形上下盖固定部件注塑成型尺寸 毛刺VCM各部件材料、制作及常见问题分析Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.VCM马达工作原理VCM：Voice Coil Motor(音圈马达） 工作原理：利用永久磁铁与对手件（

6、线圈）通电后产生的磁场相互对应而有规律的动作。 音圈马达中加入上、下两片弹簧，利用弹簧力来推拉、受控制的电流让活动件来载动物体让物体可以朝限定的方向动作，此时可以达到微距离移动整个镜头，改变焦距，实现清晰影像的目的。VCM原理：弗莱明左手法则 通电导体穿过磁场，会产生一个垂直于磁场线的力F，力的大小取决于磁场强弱B，电流I，以及磁场和电流的方向，若长度为L的N根导线放在磁场中，根据安培力原理：上弹片的力可表示为FKBILN,K为常数。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004

7、-2011 Aspose Pty Ltd.VCM马达工作原理虎克定理 X的位移量在VCM中就是Stroke(行程值）音圈马达是一个简单的装置，将电流转化为机械力。得其行程动作精度完全取决于反馈系统和控制系统，与音圈马达无关。CCM靠Driver IC来控制。采用合适的定位反馈系统及感应装置，其定位精度可轻易达到10nm。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.VCM主要性能指标Rated Current 额定电流 镜头达到额定和行程

8、时的电流，一般定为80mA,也有定义90m或100mA的。Voltage Range电压范围 驱动马达所供给的电压范围，一般定义为3.0V以下。Terminal Resistance(25)电阻值 马达的电阻值为设计值，各不相同，本公司为173Rated Stroke(Horizonta)额定行程 马达在额定电流时的行程，这是根据镜头的对焦移动量来要求的。Max Stroke最大行程 马达可达到的最大行程Satic Tilt 静态偏斜 在静态时镜头光轴和Sensor垂直轴线的偏差角度。Dynamic Tilt动态偏摆 镜头在移动时光轴和Sensor垂直轴线的偏差角度。Torque for Le

9、ns Assy.镜头扭力 镜头旋入时的扭力，这是一个控制要求。主要作用是针对镜头在装配到VCM时对焦的准确性和稳定性，另外是保护VCM的弹簧不会被损害。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.VCM的主要性能指标Stating Current(Horizontal)启动电流（一般要明示测试方向） VCM镜头在不同的拍照方向由于重力的原因需要的磁力是不同的，为了保持镜头的初始状态，需要预加一个初始力，所以在控制电流示增加的开始状态镜

10、头是不动的，那么使镜头开始移动的电流就是启动电流。在实际测量时，马达的性能曲线并不是严格的线性曲线，所以启动电流是在曲线上选取了两个点出来的。以下是一种计算方式：Starting current Co calculation:c0=c1*(s2-s0)/(s2-s1)-c2*(s1-s2)/(s2-s1)Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.VCM的主要性能指标Linear Fit Slope 线性斜率 在行程中的曲线斜率 计算方

11、法： (A1-A2)/(B2-B1)Hysteresis 回滞误差 镜头在前进和后退的过程中，在同一电流下行程会有些偏差，这个偏差就是回滞误差Posture Difference 方向偏差 在不同方向，由于重力的不同，在同样的电流时，行程是不同的。要求测试三个方向，分别是镜头向上、水平、向下，行程的不同就是方向偏差。水平方向为基准值。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.VCM依赖性实验高温保存： 705 低温保存：305高温高

12、湿： 605500h 305 705各30min300循环热冲击 ：单品落下：150g夹具中，1.5m高，混凝土地面，6面各三循环（18次）包装落下：出货规格包装。90cm,一角三棱六面（共10）冲击实验：马达固定在夹具上，加速度为40G，脉冲芝6msec 方向X 、Y、Z、方向各一次（共三次）振动实验：10-55Hz 振辐：1.5mm(p-p) 往复时间：1min 方向：X=2h Y=2h Z=2h 605(905%RH) 255(655%RH) -205寿命实验：2.5VDC1循环0.5sON+0.5sOFF 30万次 各温度条件和各方向2pcs (共计18pcs20pcs10pcs常温常

13、湿下放置6h行程变化50m实验结束后满足正常良品的所有属性值Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.珩兴VCM优势嵌 塑 成 型 (套憋）：底座（品质好，稳定，但成本高）热铆接（超声波铆接）：弹片与上下盖（稳固，不易松动、保护弹片，成本高，量产时对良率有影响）双向诱磁: YOKE 提高诱磁强度，增加磁场线利用率，利用较小电流即可达到需磁力，省电）电阻小：15-18（延长电池使用寿命）四面限位：Bobbin(保护下弹片，减少不良）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Settliing Time稳定时间 马达在做AF移动时，控制其停止时，马达不是即刻停下来