具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种修正闭环音圈马达磁场两端非线性的方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

如图1所示，为本发明提供的一种修正闭环音圈马达磁铁零磁区非线性的方法，该方法包含：设置霍尔组件，所述霍尔组件具有一定长度，且该长度大于磁场的零磁区位置，即所述霍尔组件的长度大于磁场的零磁区范围长度，从而保证了马达移动时霍尔组件总有一端是处于线性区段；闭环音圈马达移动时，所述霍尔组件跟随所述闭环音圈马达同步移动；采用所述霍尔组件感应所述闭环音圈马达移动时磁场的变化，当所述闭环音圈马达向正方向移动和负方向移动时，采用处于线性区段的所述霍尔组件感应的磁场作为马达位置信号。

如图2所示，为理想情况下磁铁周围磁场强度与位置之间的关系。图2中长方形表示磁铁，N表示磁北极，S表示磁南极；图2下面曲线表示磁铁周围位置与磁场强度之间的对应关系，其中横坐标表示位置，纵坐标表示磁场强度。

具体地，如图2所示，理想情况下，磁铁周围的磁场与位置之间近似为正弦曲线(sine wave)。通常情况下，闭环控制音圈马达(简称马达)会取sine曲线中间一部分线性度好的区域做马达移动的行程，例如图2中两条垂直于横坐标的虚线确定的区域，从而保证马达行程线性度好。

然而在实际应用中，在磁铁的磁南极和磁北极之间会有零磁区，零磁区的存在会使得磁铁中间位置出现线性度差的情况，如图3所示。

图3中长方形表示磁铁，N表示磁北极，S表示磁南极；图3下面曲线表示磁铁周围位置与磁场强度之间的对应关系，其中横坐标表示位置，纵坐标表示磁场强度。

从图3中可以看出，磁铁磁南极和磁北极连接的位置附近，有一段距离磁场强度随位置变化很小，与该位置附近其他区域磁场强度与位置变化的系数不一致，即该区域存在磁场强度与位置之间的非线性。

该区域的非线性会使得马达移动时实际位置与输入目标位置之间存在非线性，即马达行程出现非线性；该非线性会影响马达移动位置精度，影响聚焦精度，从而影响图像质量。

如图4所示，为实际马达测试得到的磁场强度与霍尔位置之间的关系。图4中横坐标表示霍尔位置，纵坐标表示磁场强度。由图4可以看出，在中间位置处，磁场强度随位置变化存在非线性。为了研究图3和图4中磁铁零磁区附近的磁场非线性，取磁铁中间一段磁场曲线，并用图5近似表示。图5中横坐标表示磁铁周围位置，单位为μm，纵坐标表示相应位置处的磁场强度，单位mT。由图5可以看出，在-50μm～50μm之间，磁场与位置之间存在非线性，其他各处磁场与位置之间都为线性。

当霍尔与磁铁发生相对移动时，霍尔感应到的磁场与其所处的位置一一对应，则磁场的非线性会被完全反映出来，从而使马达行程表现出相同的非线性。

在闭环控制音圈马达中，为了使马达行程具有较好的线性度，同时具有较大的行程，通常马达都是双向的，且可以从中间往两边移动。

如果马达在移动过程中，霍尔始终处在磁场的线性区域，或者磁场的线性度较好的区域，而不会移动到磁场两端线性度差的区域，则霍尔感应的磁场与位置是线性的，从而保证马达具有较好的线性行程。

在本发明中，如图6所示，设置霍尔组件感应闭环音圈马达移动时磁场的变化。具体地，图6中的中间位置对应磁场的中间位置，所述霍尔组件具有一定长度，所述霍尔组件的两端关于磁场中心对称。

闭环音圈马达移动时，所述霍尔组件跟随所述闭环音圈马达同步移动。采用所述霍尔组件感应所述闭环音圈马达移动时磁场的变化，当所述闭环音圈马达向正方向移动和负方向移动时，采用处于线性区段的所述霍尔组件感应的磁场作为马达位置信号。在整个移动过程中，感应位置的霍尔器件所处的磁场都具有更好的线性度，从而使得整个行程中马达位置的线性度更好。

在本实施例中，所述霍尔组件为第一霍尔器件，为单霍尔系统，所述第一霍尔器件具有一定长度。

在单霍尔系统中，由于第一霍尔器件本身存在尺寸，在随位置变化的磁场中，第一霍尔器件的不同地方感应到的磁场强度不同，因此第一霍尔器件的最终输出电压应该是第一霍尔器件上感应到的所有磁场的平均，该平均磁场可以认为是第一霍尔器件上不同位置的磁场强度进行积分，然后再除以第一霍尔器件的整体面积得到。

当第一霍尔器件的面积足够小，以至于可以认为是一个点时，其感应到的磁场与位置的关系如图7所示。图7中浅黑色线条为点式霍尔器件在±200μm的位置上移动感应到磁场的大小，其中横坐标表示位置，单位μm，纵坐标表示霍尔感应到的磁场，单位mT。比较图7和图5可以看出，当霍尔器件面积足够小时，霍尔器件能完全反应磁场的特性。当霍尔具有一定尺寸时，其上面的等效磁场为整个霍尔面上感应到的磁场的平均，因此磁场会有一个平均的效果。因此，本发明中具有一定长度尺寸的第一霍尔器件感应的磁场都具有较好的线性度，从而使得整个行程中马达位置的线性度更好。

可选的，所述第一霍尔器件的长度为10μm或25μm或50μm或100μm或200μm或300μm或500μm。示例地，使第一霍尔器件在±200μm的范围内移动，仿真各个长度的第一霍尔器件感应到的等效磁场与位置之间的关系如图8所示。这里0μm的位置为第一霍尔器件中点与磁场中点对齐。

图8中横坐标表示第一霍尔器件的位置，纵坐标表示第一霍尔器件感应的等效磁场。从图8中可以看出，随着第一霍尔器件尺寸的增大，第一霍尔器件感应到的等效磁场的非线性度逐渐减小。

图9为统计不同尺寸的第一霍尔器件在±200μm位置移动时，感应到的磁场最大非线性误差。图9中横坐标表示第一霍尔器件的尺寸，纵坐标表示感应磁场的非线性。

从图9中同样可以看出，随着第一霍尔器件尺寸的增大，第一霍尔器件感应到磁场的非线性误差逐渐减小；当第一霍尔器件尺寸增大到500μm时，其感应到的磁场非线性误差减小为零。

由上述可知，增加第一霍尔器件的尺寸可以减小磁场零磁区处磁场的非线性。在实际工作中，可根据需要以及实际应用场景选择合适的第一霍尔器件尺寸进行应用。

另一方面，在另一实施例中，所述霍尔组件包含第二霍尔器件和第三霍尔器件。所述第二霍尔器件和所述第三霍尔器件关于磁场中心对称设置，所述第二霍尔器件和所述第三霍尔器件的移动速度相同。

上述两个霍尔器件感应的磁场等效于一个大面积的霍尔器件感应的磁场，该方式可有效地减小应用的霍尔器件的尺寸，以减小修正零磁区非线性消耗的面积。具体地，当采用两个霍尔器件感应磁场时，两个霍尔器件感应到的磁场求和取平均之后，可以得到一个等效磁场强度。

进一步的，所述第二霍尔器件和所述第三霍尔器件之间间距可调。在实际应用中，通过改变两个霍尔器件之间的间距，可以改变两个霍尔器件同时所处磁场的大小，从而改变感应到的等效磁场的特性。

示例地，当所述第二霍尔器件和所述第三霍尔器件之间的距离分别设置为10μm、25μm、50μm、100μm、200μm、300μm和500μm时，使两个霍尔器件在±200μm内移动，可以仿真得到两个霍尔器件感应到的等效磁场如图10所示。这里0μm的位置为两个霍尔器件的中点与磁场的中点对齐。

图10中横坐标表示霍尔器件移动位置，单位为μm，纵坐标表示霍尔器件感应到的等效磁场，单位mT。

从图10中可以看出，当第二霍尔器件和第三霍尔器件间的距离较小时，零磁区中间位置感应到的等效磁场存在非线性；随着上述两个霍尔器件之间的间距逐渐增大，中间位置处的非线性逐渐改善；当两个霍尔器件间的距离增大到一定位置时，零磁区中间位置处磁场的非线性消失，两边位置处感应到的等效磁场存在非线性。进一步的，从图10中还可以看出，当两个霍尔器件之间的尺寸逐渐增大时，两霍尔器件之间感应的等效磁场的非线性逐渐减小。

如图11所示，统计了两个霍尔器件之间的距离不同时，感应到等效磁场的非线性误差的大小。从图11中可以看出，随着两个霍尔器件之间的距离增大，感应的等效磁场非线性整体趋势是减小的；当两个霍尔器件之间的距离为500μm时，霍尔组件感应到的等效磁场非线性减小为0。

由上述可知，霍尔组件采用两个霍尔器件同样能修正零磁区磁场的非线性，通过合理设计两个霍尔器件之间的间距，可以将零磁区磁场非线性减小到理想值；当两个霍尔器件之间的距离被拉开时，两者之间的空间可以放置一些不影响霍尔性能的电路，以实现面积的充分利用。

综上所述，本发明的一种修正闭环音圈马达磁铁零磁区非线性的方法中，通过设置两端关于磁场中心对称的霍尔组件，在闭环音圈马达移动时，所述霍尔组件跟随所述闭环音圈马达同步移动；采用所述霍尔组件感应所述闭环音圈马达移动时磁场的变化，当所述闭环音圈马达向正方向移动和负方向移动时，采用处于线性区段的所述霍尔组件感应的磁场作为马达位置信号。在整个移动过程中，感应位置的霍尔组件所处的磁场都具有更好的线性度，从而使得整个行程中马达位置的线性度更好。

进一步的，本发明的修正闭环音圈马达磁铁零磁区非线性的方法中，霍尔组件为单个霍尔器件(第一霍尔器件)或两个霍尔器件(第二霍尔器件和第三霍尔器件)相结合的方式，可以有效修正磁铁零磁区导致音圈马达行程的非线性，以提高马达行程线性度，进而提高闭环音圈马达的拍照效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。