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1、VCMVCM基础知识基础知识员员 工工 培培 训训 讲讲 义义讲义大纲讲义大纲: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产品特性一一.什么是什么是VCMVCM？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。二二VCM成像原理成像原理焦距焦距f f、物距、物距u u、像距、像距v v三者关系符合下列公式时，图像清晰三者关系符合下列公式时，图像清晰f f 固定，物距固定，物距u u大
2、大像距像距v v小小物距物距u u小小像距像距v v大大凸透镜成像原理凸透镜成像原理凸透镜成像原理凸透镜成像原理马达对焦原理马达对焦原理马达对焦原理马达对焦原理5m10cm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0.245mm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。模组成像示意图模组成像示意图模组成像示意图模组成像示意图三、三、VCMVCM马达的用途马达的用途 随着照相手机向高像
3、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、四、VCMVCM马达的特点马达的特点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、马达种类五、马达种类各类马达优缺点比较各类马达优缺
4、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六六、VCM VCM 马达结构介绍马达结构介绍YokeF.SpacerMagnetF.SpringCarrierCoi
5、lB.SpacerB.SpringBase部件名部件名作用作用材料及制造方法材料及制造方法常见问题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马达零部件的作用及问题部件名部件名作用作用材料及制造方法材料及制造方法常见问题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马达零部件的作用及问题部件名部件名作用作用材料及制造方法材料及制造方法常见问题常见问题底座固定部件注塑成型
6、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部件名作用作用材料及制造方法材料及制造方法常见问题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马达成品外观图最大行程最大行程80mA时移动距离时移动距离例：例：B85D59 STRK150m始动电流始动电流始动行程达到始动行程达到10m时时电流值电流值例：例：B85D59 STC5 mA迟滞误差迟滞误差间隔间隔5mA测量去回的测量去回的行程差值行程差值 Hys10 m增益增益40mA60mA之间增加之间增加
7、的行程的行程 七七VCMVCM产品特性产品特性位置差位置差间隔间隔5mA测量测量水平位置与向上位置水平位置与向上位置行程差值行程差值水平位置与向下位置水平位置与向下位置行程差值行程差值标准标准向上位置差向上位置差50m向下位置差向下位置差50m例：例：B85D59实际值实际值向上位置差向上位置差20m向下位置差向下位置差20mVCMVCM产品特性产品特性电磁驱动力电磁驱动力：Fc=BILb弹簧力弹簧力：Fs=K行程函数行程函数：=1/KBILb可简略为可简略为：=GIAFLAFL马达的电磁回路及驱动原理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。