专利名称：音圈马达的制作方法
技术领域：
本发明关于一种音圈马达，尤指音圈马达的出厂测试与应用方法。
背景技术：
为了对镜头组或硬盘的磁头臂做精密的定位控制，通常都会采用音圈马达(Voice Coil Motor，VCM)来移动镜头组或硬盘的磁头臂。音圈马达的机构，主要是将线圈置放于含有永久磁铁的磁路内。在光学系统中，当电流通过线圈时就会与永久磁铁构成的磁场根据弗莱明左手定则产生交互作用的推进力，使得刚性连接永久磁铁的承座被移动，同时带动固定在承座上的镜头组，而达到光学变焦、对焦的目的。由于，承座的移动是由流过线圈的电流来控制，因此音圈马达能做到非常精密的控制。一般来说，为了精确控制音圈马达，必须清楚掌握到可动磁路部件所处的位置，而须使用霍尔传感器来进行侦测。简单来说，公知音圈马达应用与测试系统中，如图1所示主要由一数据运算平台 10，一音圈马达11，一音圈马达控制IC 12与一霍尔传感器13所组成。音圈马达控制IC 12 与霍尔传感器13是被整合到音圈马达11内。霍尔传感器13侦测音圈马达11的可动部件上的磁铁所形成的磁场强度，并随着可动部件位置不同时，霍尔传感器13可侦测到不同的磁场强度，而输出位置电气值，以侦测出可动部件的所在位置。然而，在大量生产时，几乎不可能提供具有完全相同特性的磁铁，以及音圈马达11 所拥有的多数个零组件组装在一起后的相对位置的绝对一致性，这导致个别音圈马达11 均拥有略不相同的控制特性。也就是说，当不同音圈马达11的可动部件在相同位置时，霍尔传感器13侦测到的磁场强度并不一致。当音圈马达11中的磁铁强度比较小，或是该磁铁与霍尔传感器13之间的间隙比较大，这均会使霍尔传感器13侦测到的信号比理论值更小。当音圈马达11中的磁铁强度比较大，或是该磁铁与霍尔传感器13之间的间隙比较小，这均会使霍尔传感器13侦测到的信号比理论值更大。为此，音圈马达控制IC 12通常会额外设计补偿机制，即提供可调整的信号放大器增益值与偏移量补偿值，而让个别的音圈马达11具有相同模式的可控制性。若霍尔传感器13侦测到的信号比理论值更小时，就调大霍尔传感器13之后的信号放大器增益值，而补偿此变异。若霍尔传感器13侦测到的信号比理论值更大时，就调小霍尔传感器13之后的信号放大器增益值，而补偿此变异。然而，关于信号放大器增益值与偏移量补偿值的运用，公知技术有两种实施方式且分别有其缺点。第一种方式，用一个批量的音圈马达萃取出最适中的放大器增益值与偏移量补偿值，并用此放大器增益值与偏移量补偿值当标准值来测试量产的全部的音圈马达。但是，音圈马达量产的变异变大时，不良品会增加，使得生产良品率变低。第二种方式， 逐一针对所生产的音圈马达，萃取出最适中的放大器增益值与偏移量补偿值，并用此放大器增益值与偏移量补偿值来测试个别音圈马达。此方式可增加音圈马达的量产良品率，但因个别音圈马达的设定值没有一致，这表示后续的使用者，如照相模块厂、手机厂与手机使用者，在使用时都需花时间萃取最适中的放大器增益值与偏移量补偿值，而有额外的时间成本。
发明内容
传统上使用者必须逐一针对不同音圈马达萃取最适中的放大器增益值与偏移量补偿值，而导致测试成本高居不下，同时应用时的初始化时间也过久。为此，本发明的主要目的在提供一种音圈马达，其主要特别设置的存储媒体至少储存有信号放大器的增益值与偏移量补偿值(事先完成测试并储存)。如此，控制器从存储媒体读出增益值与偏移量补偿值后，即可依据增益值与偏移量补偿值对信号放大器作校正，使得信号放大器输出的位置电气值具有最大分辨率，而能更精确地控制音圈马达，但是使用者却不再需要自行通过复杂的侦测与演算逐一校正，也可快速地完成初始化。基于上述目的，本发明音圈马达包含可动磁路部件、固定电路部件、位置反馈传感器、存储媒体以及控制器。这其中，存储媒体可被整合进控制器中。可动磁路部件具有永久磁铁且刚性连接有负载安装滑座。固定电路部件主要由线圈所构成。位置反馈传感器可侦测可动磁路部件所在位置，并经由信号放大器输出位置电气值。存储媒体至少储存有该信号放大器的一增益值与一偏移量补偿值。当控制器从存储媒体读出增益值与偏移量补偿值，并依据增益值与偏移量补偿值所校正后的位置电气值，使固定电路部件的组线圈获得电力后，在固定电路部件与可动磁路部件所提供的磁力互相作用下，使负载安装滑座在可移动范围内的上端点与下端点之间移动。上述的音圈马达，其中，利用该存储媒体所储存的该增益值与该偏移量补偿值来校正该信号放大器，该信号放大器所输出的该位置电气值具有最大分辨率。上述的音圈马达，其中，依据该增益值与该偏移量补偿值所校正后的该位置电气值，该控制器接受命令，并移动该可动磁路部件时，其可接受命令具最大移动步数时，该信号放大器所输出的该位置电气值具最大分辨率。上述的音圈马达，其中，该可动磁路部件在该上端点与该下端点时个别的该位置电气值之间的绝对值为最大时，该信号放大器所输出的该位置电气值具最大分辨率。上述的音圈马达，其中，该信号放大器在其最大工作能力时为一最大可工作位置电气值，该可动磁路部件在该上端点时的有效该位置电气值为该最大可工作位置电气值的 70%至100%，该可动磁路部件在该下端点时的有效该位置电气值为该最大可工作位置电气值的0%至30%。上述的音圈马达，其中，该可动磁路部件在该上端点时的有效最佳的该位置电气值为该最大可工作位置电气值的90%至100%，该可动磁路部件在该下端点时的有效最佳的该位置电气值为该最大可工作位置电气值的0%至10%。上述的音圈马达，其中，该存储媒体额外储存有该可动磁路部件的可被移动的一全行程距离，该控制器依据该全行程距离与一可命令电气值范围之间的比例关系，使该固定电路部件的组线圈获得电力后，使该负载安装滑座在可移动范围内的该上端点与该下端点之间移动；该全行程距离是由外部手段所量测出的该可动磁路部件在该音圈马达中的该上端点与该下端点之间的可移动最大距离；该可命令电气值范围是指该可动磁路部件在该上端点与该下端点时个别的该位置电气值之间的绝对值。上述的音圈马达，其中，该全行程距离与该可命令电气值范围之间的比例关系等于在每单位电气值时该可动磁路部件的移动距离。上述的音圈马达，其中，该存储媒体被整合进该控制器中。上述的音圈马达，其中，该位置反馈传感器被整合进该控制器中。本发明的有益效果为特别设置的存储媒体至少储存有信号放大器的增益值与偏移量补偿值(事先完成测试并储存)。如此，控制器从存储媒体读出增益值与偏移量补偿值后，即可依据增益值与偏移量补偿值对信号放大器作校正，使得信号放大器输出的位置电气值具有最大分辨率，而能更精确地控制音圈马达，且使用者不再需要自行通过复杂的侦测与演算逐一校正，也可快速地完成初始化。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为公知音圈马达的示意图；图2A 2B为本发明音圈马达的示意图；图3A ;3B为本发明对照表的示意图。其中，附图标记10数据运算平台11音圈马达12音圈马达控制IC13霍尔传感器40数据运算平台41音圈马达42控制器420位置反馈传感器421存储媒体43可动磁路部件44固定电路部件
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。请参阅图2A 2B，图2A 2B为本发明音圈马达的示意图。如图2A 2B所示， 在本发明实施案例中，本发明音圈马达41包含可动磁路部件43、固定电路部件44、位置反馈传感器420、存储媒体421以及控制器42。这其中，存储媒体421 (—般采用非挥发性存储器)可被整合进控制器42中。可动磁路部件43具有永久磁铁且刚性连接有负载安装滑座(未描绘)。固定电路部件44主要由线圈所构成。位置反馈传感器420可侦测可动磁路部件43所在位置，并经由信号放大器(未描绘)输出位置电气值。须特别注意的是，信号放大器在其最大工作能力时的位置电气值被定义成最大可工作位置电气值。简单来说，在本发明音圈马达41中的存储媒体421至少储存有信号放大器的增益值与偏移量补偿值。如此，控制器42从存储媒体421读出增益值与偏移量补偿值后，即可依据增益值与偏移量补偿值对信号放大器作校正，使得信号放大器输出的位置电气值具有最大分辨率(稍后会更详细说明何谓最大分辨率)，而能更精确地控制音圈马达41，但是使用者却不再需要自行通过复杂的侦测与演算逐一校正(主要是数据运算平台40的工作)。 换言之，控制器42依据增益值与偏移量补偿值所校正后的位置电气值，使固定电路部件44 的组线圈获得电力后，在固定电路部件44与可动磁路部件43所提供的磁力互相作用下，使可动磁路部件43的负载安装滑座精确地在可移动范围内的上端点与下端点之间移动。若负载安装滑座承载有镜头时，上述手段则可达到光学变焦或对焦目的。存储媒体421所储存的信号放大器的增益值与偏移量补偿值是需要利用数据运算平台40以智能型的筛选机制从多数组数值中挑选出来，且须符合底下描述中的要求。存储媒体421至少储存有信号放大器的增益值与偏移量补偿值可让信号放大器所输出的位置电气值具有最大分辨率。也就是说，依据增益值与偏移量补偿值所校正后的位置电气值， 控制器对可动磁路部件43下达移动命令时，其可下达命令具最大移动步数时，则称信号放大器所输出的位置电气值具最大分辨率。或者是，可动磁路部件43在上端点与下端点时个别的位置电气值之间的绝对值为相对大时，信号放大器所输出的位置电气值具较大分辨率。请参阅图3A 3B，图3A 为本发明对照表的示意图。为了获得恰当的增益值与偏移量补偿值并储存至存储媒体421，本发明主要是利用智能型的筛选机制，而从如图 3A ;3B所示的数组数值(即增益值与偏移量补偿值)中挑选出来的。在筛选上，数据运算平台40从数组数值中暂时挑选出一组数值，设定控制器42 相对应的临时存储器，并以此组数值暂时校正信号放大器，然后将可动磁路部件43分别移动至上端点与下端点后，若可动磁路部件43在上端点与下端点时的位置电气值均为上端点与下端点的有效位置电气值时，先前暂时选择的该组数值的临时存储器设定值即被储存至存储媒体421，而完成本发明的测试工作。须特别注意的是，位置反馈传感器420经由信号放大器输出位置电气值时，假令信号放大器本身工作能力下可输出的位置电气值为0 至511，但是并非实际上能够获得如此小与大的输出，仅能利用增益值与偏移量补偿值校正后，尽量使其输出能够符合或贴近这个最小与最大数值。举例来说，假令增益值临时存储器的初始值是0，由如图3A所示的对照表可知信号放大器增益值是10倍，数据运算平台40以此获得可动磁路部件43在上端点与下端点时的位置电气值分别为100与200，那么上端点与下端点的位置电气值之间的绝对值则为 100(200-100)。为了量测增益值，假设目标值为306(511X 60% )，那么信号放大器增益值应该再增大3. 06倍，并由如图3A所示的对照表可知恰当的信号放大器增益值是35倍，亦即增益值临时存储器应设定为5。另外，假令偏移量补偿临时存储器的初始值是7，由如图3B所示的对照表可知偏移量补偿值为0，并以此获得可动磁路部件43在上端点与下端点时的位置电气值分别为100与200，那么上端点与下端点的位置电气值之间的中间值为 150 ((100+200)/2) 0为了量测偏移量补偿值，假设目标值为256(511/2)，那么就比目标值 256少了 106，并由如图:3B所示的对照表可知恰当的偏移量补偿值是100，亦即偏移量补偿临时存储器应设定为12。如此，依据上述方式所找出的增益值与偏移量补偿值后，可动磁路部件43在上端点与下端点时个别的位置电气值即可称之为有效位置电气值。不论如何，依据经验法则，可动磁路部件43在上端点时的有效位置电气值为信号放大器本身最大可工作位置电气值的70%至100%，而可动磁路部件43在下端点时的有效位置电气值为最大可工作位置电气值的0%至30%。举例来说，信号放大器的最大可工作位置电气值为511 (换言之，可输出的位置电气值为0至511)时，可动磁路部件43在上端点时的有效位置电气值则为357. 7 511，而可动磁路部件43在下端点时的有效位置电气值则为0 153. 3。在上述的范围中，可动磁路部件43在上端点时的有效最佳的位置电气值为最大可工作位置电气值的90%至100%，而可动磁路部件在下端点时的有效最佳的位置电气值为最大可工作位置电气值的0%至10%。为了提高音圈马达41的步距绝对精度，在存储媒体421还可额外储存有全行程距离，以便让使用者能够自行算出或让控制器42动态算出每单位电气值时该可动磁路部件 43的移动距离。上述可动磁路部件43的全行程距离是由外部手段(例如距离量测仪)所量测出的可动磁路部件43在音圈马达41中的上端点与下端点之间的可移动最大距离。为了获取可命令电气值范围，数据运算平台40先使可动磁路部件43移动至上端点与下端点，并将可动磁路部件43在上端点与下端点时个别的位置电气值之间的绝对值定义成可命令电气值范围。如此，数据运算平台40从存储媒体421读出该全行程距离，并依据全行程距离与可命令电气值范围之间的比例关系，让可动磁路部件43移动相对距离。 举例来说，全行程距离与可命令电气值范围之间的比例关系为0. 3mm/200单位时，每100个单位使可动磁路部件43移动0. 15mm。利用以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神， 而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。
权利要求
1.一种音圈马达，其特征在于，包含一可动磁路部件，具有永久磁铁且刚性连接有一负载安装滑座；一固定电路部件，主要由线圈所构成；一位置反馈传感器，侦测该可动磁路部件所在位置，并经由一信号放大器输出一位置电气值；一存储媒体，该存储媒体至少储存有该信号放大器的一增益值与一偏移量补偿值；一控制器，该控制器从该存储媒体读出该增益值与该偏移量补偿值，并依据该增益值与该偏移量补偿值所校正后的该位置电气值，使该固定电路部件的组线圈获得电力后，在该固定电路部件与可动磁路部件所提供的磁力互相作用下，使该负载安装滑座在可移动范围内的一上端点与一下端点之间移动。
2.如权利要求1所述的音圈马达，其特征在于，利用该存储媒体所储存的该增益值与该偏移量补偿值来校正该信号放大器，该信号放大器所输出的该位置电气值具有最大分辨率。
3.如权利要求2所述的音圈马达，其特征在于，依据该增益值与该偏移量补偿值所校正后的该位置电气值，该控制器接受命令，并移动该可动磁路部件时，其可接受命令具最大移动步数时，该信号放大器所输出的该位置电气值具最大分辨率。
4.如权利要求2所述的音圈马达，其特征在于，该可动磁路部件在该上端点与该下端点时个别的该位置电气值之间的绝对值为最大时，该信号放大器所输出的该位置电气值具最大分辨率。
5.如权利要求1所述的音圈马达，其特征在于，该信号放大器在其最大工作能力时为一最大可工作位置电气值，该可动磁路部件在该上端点时的有效该位置电气值为该最大可工作位置电气值的70%至100%，该可动磁路部件在该下端点时的有效该位置电气值为该最大可工作位置电气值的0 %至30 %。
6.如权利要求5所述的音圈马达，其特征在于，该可动磁路部件在该上端点时的有效最佳的该位置电气值为该最大可工作位置电气值的90%至100%，该可动磁路部件在该下端点时的有效最佳的该位置电气值为该最大可工作位置电气值的0%至10%。
7.如权利要求1所述的音圈马达，其特征在于，该存储媒体额外储存有该可动磁路部件的可被移动的一全行程距离，该控制器依据该全行程距离与一可命令电气值范围之间的比例关系，使该固定电路部件的组线圈获得电力后，使该负载安装滑座在可移动范围内的该上端点与该下端点之间移动；其中，该全行程距离是由外部手段所量测出的该可动磁路部件在该音圈马达中的该上端点与该下端点之间的可移动最大距离；其中，该可命令电气值范围是指该可动磁路部件在该上端点与该下端点时个别的该位置电气值之间的绝对值。
8.如权利要求7所述的音圈马达，其特征在于，该全行程距离与该可命令电气值范围之间的比例关系等于在每单位电气值时该可动磁路部件的移动距离。
9.如权利要求1所述的音圈马达，其特征在于，该存储媒体被整合进该控制器中。
10.如权利要求1所述的音圈马达，其特征在于，该位置反馈传感器被整合进该控制器中。
全文摘要
本发明的音圈马达包含可动磁路部件、固定电路部件、位置反馈传感器、以及控制器。可动磁路部件具有永久磁铁且刚性连接有负载安装滑座。固定电路部件主要由线圈所构成。位置反馈传感器可侦测可动磁路部件所在位置，并经由信号放大器输出位置电气值。控制器包含存储媒体与控制器。当控制器从存储媒体读出增益值与偏移量补偿值，并依据增益值与偏移量补偿值所校正后的位置电气值，使固定电路部件的组线圈获得电力后，在固定电路部件与可动磁路部件所提供的磁力互相作用下，使负载安装滑座在可移动范围内的上端点与下端点之间移动。本发明能更精确地控制音圈马达，且使用者不再需要自行通过复杂的侦测与演算逐一校正，也可快速地完成初始化。
文档编号H02K33/18GK102403867SQ20101027701
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者蔡庆隆 申请人:吉佳科技股份有限公司