技術(shù)領(lǐng)域
下面的描述涉及一種致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備及其驅(qū)動(dòng)方法、相機(jī)模塊和電子設(shè)備。
背景技術(shù):
近來(lái),在電子裝置之間除了傳送文本數(shù)據(jù)或語(yǔ)音數(shù)據(jù)之外,還可使用一般的便攜式通信終端(例如,移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、便攜式計(jì)算機(jī))以及其它相似類(lèi)型的便攜式通信終端或電子裝置傳送圖像數(shù)據(jù)。因此,為了執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)傳輸,允許進(jìn)行圖像聊天或者可包括圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠渌ㄐ?,相機(jī)模塊通常被安裝在便攜式通信終端中。
通常,這樣的相機(jī)模塊包括:透鏡鏡筒,其中包括有透鏡;殼體,容納透鏡鏡筒;圖像傳感器,將捕獲的對(duì)象的圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。此外,按照固定焦距使對(duì)象成像的單焦式相機(jī)模塊可用作相機(jī)模塊,但隨著最近的技術(shù)發(fā)展,已經(jīng)使用了包括致動(dòng)器以控制自動(dòng)聚焦的相機(jī)模塊。
為了驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器,使用了致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備,在致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備中,即使當(dāng)輸入同樣的電流時(shí),也難以精確地檢測(cè)致動(dòng)器的非線性特性,因此,會(huì)使致動(dòng)器的線性特性劣化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
提供該發(fā)明內(nèi)容以簡(jiǎn)化形式來(lái)介紹選擇的構(gòu)思,以下在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述該構(gòu)思。本發(fā)明內(nèi)容無(wú)意限定所要求保護(hù)的主題的主要特征或必要特征,也無(wú)意用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。
根據(jù)實(shí)施例,提供了一種致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備,所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括:位置控制器,被配置為接收控制輸入信號(hào),并且根據(jù)模式信號(hào)來(lái)將控制輸入信號(hào)或基于控制輸入信號(hào)產(chǎn)生的位置控制信號(hào)輸出;電流驅(qū)動(dòng)器,被配置為根據(jù)控制輸入信號(hào)或位置控制信號(hào)而產(chǎn)生電流來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器。
位置控制器可包括:開(kāi)關(guān),被構(gòu)造為根據(jù)模式信號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)換控制輸入信號(hào)的信號(hào)傳輸路徑;位置誤差計(jì)算器,計(jì)算從開(kāi)關(guān)傳輸?shù)目刂戚斎胄盘?hào)與檢測(cè)信號(hào)之間的誤差;比例-積分-微分(PID)控制器,被配置為對(duì)所述誤差執(zhí)行比例、積分或微分控制并且將指示所述誤差的控制結(jié)果輸出;濾波器,被配置為過(guò)濾所述控制結(jié)果。
位置控制器可包括:位置誤差計(jì)算器,被配置為根據(jù)模式信號(hào)而停止操作來(lái)輸出控制輸入信號(hào)或者根據(jù)模式信號(hào)而計(jì)算控制輸入信號(hào)與檢測(cè)信號(hào)之間的位置誤差;比例-積分-微分(PID)控制器,被配置為對(duì)所述位置誤差執(zhí)行比例、積分或微分控制,根據(jù)模式信號(hào)使微分和積分控制操作停止,并且設(shè)置比例控制的增益,以將來(lái)自位置誤差計(jì)算器的控制輸入信號(hào)輸出;濾波器,被配置為過(guò)濾來(lái)自PID控制器的控制結(jié)果或者將來(lái)自PID控制器的控制輸入信號(hào)輸出。
電流驅(qū)動(dòng)器可包括:電流控制器,被配置為根據(jù)來(lái)自位置控制器的控制輸入信號(hào)或位置控制信號(hào)而輸出用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的電流;電流傳感器,被配置為檢測(cè)被傳輸?shù)街聞?dòng)器的電流。
致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備還可包括:驅(qū)動(dòng)器,被配置為接收來(lái)自電流驅(qū)動(dòng)器的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器。
致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備還可包括:霍爾傳感器,被配置為檢測(cè)致動(dòng)器的位置;放大器,被配置為將來(lái)自霍爾傳感器的檢測(cè)信號(hào)的水平放大。
響應(yīng)于位置控制器輸出控制輸入信號(hào),位置控制器可使所述檢測(cè)信號(hào)從霍爾傳感器傳輸所通過(guò)的反饋回路形成開(kāi)路,或者將放大器的放大率設(shè)置為零。
位置控制器可根據(jù)第一時(shí)鐘信號(hào)來(lái)操作,電流驅(qū)動(dòng)器可根據(jù)具有與第一時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘周期不同的時(shí)鐘周期的第二時(shí)鐘信號(hào)來(lái)操作。
第二時(shí)鐘信號(hào)可具有比第一時(shí)鐘信號(hào)的采樣率高的采樣率。
根據(jù)實(shí)施例,提供了一種致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備,所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括:位置控制器,被配置為基于控制輸入信號(hào)來(lái)產(chǎn)生位置控制信號(hào);電流驅(qū)動(dòng)器,被配置為根據(jù)來(lái)自位置控制器的位置控制信號(hào)或控制輸入信號(hào)而輸出電流來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器;選擇提供單元,被配置為根據(jù)模式信號(hào)來(lái)將控制輸入信號(hào)傳輸?shù)轿恢每刂破骰螂娏黩?qū)動(dòng)器。
電流驅(qū)動(dòng)器可包括:電流控制器,被配置為根據(jù)控制輸入信號(hào)或位置控制信號(hào)來(lái)將用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的電流輸出;電流傳感器,被配置為檢測(cè)被傳輸?shù)街聞?dòng)器的電流。
致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備還可包括:驅(qū)動(dòng)器,被配置為接收來(lái)自電流驅(qū)動(dòng)器的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器。
致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備還可包括:霍爾傳感器,被配置為檢測(cè)致動(dòng)器的位置;放大器,被配置為將來(lái)自霍爾傳感器的所述檢測(cè)信號(hào)的水平放大。
響應(yīng)于控制輸入信號(hào)根據(jù)模式信號(hào)而被傳輸?shù)诫娏黩?qū)動(dòng)器,位置控制器可使所述檢測(cè)信號(hào)從霍爾傳感器傳輸所通過(guò)的反饋回路形成開(kāi)路,或者將放大器的放大率設(shè)置為零。
位置控制器可根據(jù)第一時(shí)鐘信號(hào)來(lái)操作;電流驅(qū)動(dòng)器可根據(jù)具有與第一時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘周期不同的時(shí)鐘周期的第二時(shí)鐘信號(hào)來(lái)操作。
第二時(shí)鐘信號(hào)可具有比第一時(shí)鐘信號(hào)的采樣率高的采樣率。
根據(jù)另一實(shí)施例,提供了一種相機(jī)模塊,所述相機(jī)模塊包括:致動(dòng)器,被配置為使透鏡架運(yùn)動(dòng);致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備,被配置為輸出電流來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器,其中,致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備根據(jù)控制輸入信號(hào)或基于控制輸入信號(hào)產(chǎn)生的位置控制信號(hào)來(lái)產(chǎn)生電流。
致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備可包括:位置控制器,被配置為根據(jù)模式信號(hào)來(lái)將接收的控制輸入信號(hào)輸出或者基于控制輸入信號(hào)來(lái)產(chǎn)生位置控制信號(hào);電流驅(qū)動(dòng)器,被配置為根據(jù)從位置控制器輸出的控制輸入信號(hào)或來(lái)自位置控制器的位置控制信號(hào)來(lái)將用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的電流輸出;驅(qū)動(dòng)器,被配置為接收來(lái)自電流驅(qū)動(dòng)器的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器;霍爾傳感器,被配置為檢測(cè)致動(dòng)器的位置;放大器,被配置為將來(lái)自霍爾傳感器的檢測(cè)信號(hào)的水平放大。
致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備可包括:位置控制器,被配置為基于控制輸入信號(hào)來(lái)產(chǎn)生位置控制信號(hào);電流驅(qū)動(dòng)器,被配置為根據(jù)來(lái)自位置控制器的位置控制信號(hào)或控制輸入信號(hào)來(lái)將用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的電流輸出;選擇提供單元,被配置為根據(jù)模式信號(hào)來(lái)將控制輸入信號(hào)傳輸?shù)轿恢每刂破骰螂娏黩?qū)動(dòng)器;驅(qū)動(dòng)器,被配置為接收來(lái)自電流驅(qū)動(dòng)器的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器;霍爾傳感器,被配置為檢測(cè)致動(dòng)器的位置;放大器,被配置為將來(lái)自霍爾傳感器的所述檢測(cè)信號(hào)的水平放大。
位置控制器可包括:開(kāi)關(guān),被構(gòu)造為根據(jù)模式信號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)換控制輸入信號(hào)的傳輸路徑;位置誤差計(jì)算器,被配置為計(jì)算從開(kāi)關(guān)傳輸?shù)目刂戚斎胄盘?hào)與檢測(cè)信號(hào)之間的誤差;比例-積分-微分(PID)控制器,被配置為對(duì)所述誤差執(zhí)行比例、積分或微分控制并且將指示所述誤差的控制結(jié)果輸出;濾波器,被配置為過(guò)濾所述控制結(jié)果。
位置控制器可包括:位置誤差計(jì)算器,被配置為根據(jù)模式信號(hào)而停止操作來(lái)輸出控制輸入信號(hào)或者計(jì)算控制輸入信號(hào)與檢測(cè)信號(hào)之間的位置誤差。
位置控制器可包括:比例-積分-微分控制器(PID),被配置為對(duì)由位置誤差計(jì)算器計(jì)算的信息執(zhí)行比例、積分或微分控制,根據(jù)模式信號(hào)使微分和積分控制操作停止,并且設(shè)置比例控制的增益,以將從位置誤差計(jì)算器輸出的控制輸入信號(hào)輸出;濾波器,被配置為過(guò)濾來(lái)自PID控制器的控制結(jié)果或者將來(lái)自PID控制器的控制輸入信號(hào)輸出。
位置控制器可包括:位置誤差計(jì)算器,被配置為計(jì)算傳輸?shù)目刂戚斎胄盘?hào)與檢測(cè)信號(hào)之間的誤差;比例-積分-微分(PID)控制器,被配置為對(duì)所述誤差執(zhí)行比例、積分或微分控制并且將指示所述誤差的控制結(jié)果輸出;濾波器,被配置為過(guò)濾所述控制結(jié)果。
致動(dòng)器可包括:線圈,被構(gòu)造為根據(jù)電流來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng);磁性體,被構(gòu)造為與線圈的磁場(chǎng)相互作用,以產(chǎn)生使透鏡架運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。
相機(jī)模塊還可包括:磁性檢測(cè)體,被構(gòu)造為檢測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度,其中,磁性檢測(cè)體包括被極化的第一磁性體和第二磁性體。
相機(jī)模塊還可包括:板,在所述板上安裝有致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備,其中,所述致動(dòng)器可包括:線圈,設(shè)置在板上,以基于電流產(chǎn)生磁場(chǎng);磁性體,設(shè)置為面對(duì)線圈并且被配置為與線圈的磁場(chǎng)相互作用,以產(chǎn)生使透鏡架運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。
相機(jī)模塊還可包括:滾珠,被配置為支撐透鏡架的運(yùn)動(dòng),其中,潤(rùn)滑劑被涂敷到滾珠的表面。
致動(dòng)器還可包括將第一磁性體與致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備彼此緊密地連接的軛部。
線圈設(shè)置在透鏡架的外側(cè),磁性體根據(jù)線圈的布置而設(shè)置。
相機(jī)模塊還可包括:彈性構(gòu)件,被構(gòu)造為設(shè)置在透鏡架的上部和下部中的至少一個(gè)上,以支撐透鏡架的運(yùn)動(dòng)。
透鏡架可包括具有通過(guò)粘合方法和螺紋結(jié)合方法中的一種方法附著的至少一個(gè)透鏡的透鏡鏡筒。
相機(jī)模塊還可包括:圖像傳感器模塊,被配置為處理通過(guò)透鏡架的透鏡捕獲的圖像信號(hào)。
根據(jù)實(shí)施例,提供了一種電子設(shè)備,所述電子設(shè)備包括:相機(jī)模塊,被配置為處理通過(guò)透鏡捕獲的圖像信號(hào)并且包括致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備,所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備根據(jù)控制輸入信號(hào)或基于控制輸入信號(hào)產(chǎn)生的位置控制信號(hào)來(lái)輸出驅(qū)動(dòng)使具有透鏡的透鏡架運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器的電流;顯示部,被配置為顯示通過(guò)相機(jī)模塊捕獲的圖像。
致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備可包括:位置控制器,被配置為根據(jù)模式信號(hào)來(lái)輸出控制輸入信號(hào)或基于控制輸入信號(hào)產(chǎn)生位置控制信號(hào);電流驅(qū)動(dòng)器,被配置為根據(jù)控制輸入信號(hào)或位置控制信號(hào)來(lái)將用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的電流輸出;驅(qū)動(dòng)器,被配置為接收來(lái)自電流驅(qū)動(dòng)器的電流,以驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器;霍爾傳感器,被配置為檢測(cè)致動(dòng)器的位置;放大器,被配置為將來(lái)自霍爾傳感器的檢測(cè)信號(hào)的水平放大。
致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備可包括:位置控制器,被配置為基于控制輸入信號(hào)來(lái)產(chǎn)生位置控制信號(hào);電流驅(qū)動(dòng)器,被配置為根據(jù)位置控制信號(hào)或控制輸入信號(hào)來(lái)將用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的電流輸出;選擇提供單元,被配置為根據(jù)模式信號(hào)來(lái)將控制輸入信號(hào)傳輸?shù)轿恢每刂破骰螂娏黩?qū)動(dòng)器;驅(qū)動(dòng)器,被配置為接收來(lái)自電流驅(qū)動(dòng)器的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器;霍爾傳感器,被配置為檢測(cè)致動(dòng)器的位置;放大器,被配置為將來(lái)自霍爾傳感器的檢測(cè)信號(hào)的水平放大。
位置控制器可包括:開(kāi)關(guān),被構(gòu)造為根據(jù)模式信號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)換控制輸入信號(hào)的信號(hào)傳輸路徑;位置誤差計(jì)算器,被配置為計(jì)算從開(kāi)關(guān)傳輸?shù)目刂戚斎胄盘?hào)與檢測(cè)信號(hào)之間的誤差;比例-積分-微分(PID)控制器,被配置為對(duì)所述誤差執(zhí)行比例、積分或微分控制并且將指示所述誤差的控制結(jié)果輸出;濾波器,被配置為過(guò)濾所述控制結(jié)果。
位置控制器可包括:位置誤差計(jì)算器,被配置為根據(jù)模式信號(hào)而停止操作來(lái)輸出控制輸入信號(hào)或者計(jì)算控制輸入信號(hào)與檢測(cè)信號(hào)之間的位置誤差;比例-積分-微分(PID)控制器,對(duì)由位置誤差計(jì)算器計(jì)算的信息執(zhí)行比例、積分或微分控制,根據(jù)模式信號(hào)使微分和積分控制操作停止,并且設(shè)置比例控制的增益,以將從位置誤差計(jì)算器輸出的控制輸入信號(hào)輸出;濾波器,被配置為過(guò)濾來(lái)自PID控制器的控制結(jié)果或者將來(lái)自PID控制器的控制輸入信號(hào)輸出。
位置控制器可包括:位置誤差計(jì)算器,被配置為計(jì)算傳輸?shù)目刂戚斎胄盘?hào)與檢測(cè)信號(hào)之間的誤差;比例-積分-微分(PID)控制器,被配置為對(duì)所述誤差執(zhí)行比例、積分或微分控制并且將指示所述誤差的控制結(jié)果輸出;濾波器,被配置為過(guò)濾所述控制結(jié)果。
根據(jù)實(shí)施例,提供了一種致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備,所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括:位置控制器,被配置為接收控制輸入信號(hào)以在電流控制模式下操作,或者基于控制輸入信號(hào)產(chǎn)生位置控制信號(hào)以在位置控制模式下操作;電流控制器,被配置為基于控制輸入信號(hào)或基于位置控制信號(hào)來(lái)產(chǎn)生電流以驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器;傳感器,被配置為在位置控制模式下檢測(cè)致動(dòng)器的位置、產(chǎn)生指示致動(dòng)器的位置的檢測(cè)信號(hào)并將所述檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)轿恢每刂破鳎渲?,位置控制器被配置為?jì)算控制輸入信號(hào)中包括的位置信息與所述檢測(cè)信號(hào)中包括的位置信息之間的誤差,并且被配置為基于所述誤差處理控制輸入信號(hào)來(lái)控制致動(dòng)器的位置。
致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備還可包括:電流傳感器,被配置為將傳輸?shù)街聞?dòng)器的電流轉(zhuǎn)換成電壓并且將所述電壓反饋到電流控制器。
致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備還可包括:放大器,被配置為放大所述檢測(cè)信號(hào),其中,位置控制器控制放大器的放大率。
位置控制器可通過(guò)基于所述誤差對(duì)控制輸入信號(hào)進(jìn)行比例、積分或微分控制來(lái)處理控制輸入信號(hào),以產(chǎn)生位置控制信號(hào)。
位置控制器可根據(jù)第一時(shí)鐘信號(hào)來(lái)操作,電流控制器根據(jù)第二時(shí)鐘信號(hào)來(lái)操作,第二時(shí)鐘信號(hào)的操作間隔可與第一時(shí)鐘信號(hào)的操作間隔不同。
位置控制器可包括開(kāi)關(guān),所述開(kāi)關(guān)基于電流控制模式或位置控制模式來(lái)選擇信號(hào)傳輸路徑。
位置控制器可包括比例、積分和微分(PID)控制器,以選擇信號(hào)傳輸路徑并且通過(guò)基于誤差對(duì)控制輸入信號(hào)進(jìn)行比例、積分或微分控制來(lái)處理控制輸入信號(hào),以產(chǎn)生位置控制信號(hào)。
致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備還可包括:存儲(chǔ)器,被配置為存儲(chǔ)傳感器的檢測(cè)信號(hào)中包括的檢測(cè)信息,存儲(chǔ)基于來(lái)自位置控制器或電流控制器的控制以驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的信息,并且將所存儲(chǔ)的信息提供到位置控制器或電流控制器二者中的任一個(gè)。
根據(jù)另一實(shí)施例,提供了一種驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備的方法,所述方法包括:接收控制輸入信號(hào)以在電流控制模式下操作,或者基于控制輸入信號(hào)產(chǎn)生位置控制信號(hào)以在位置控制模式下操作;在電流控制模式下基于控制輸入信號(hào)產(chǎn)生電流來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器,或者在位置控制模式下基于位置控制信號(hào)產(chǎn)生電流來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器;在位置控制模式下,檢測(cè)致動(dòng)器的位置;產(chǎn)生指示致動(dòng)器的位置的檢測(cè)信號(hào);將所述檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)轿恢每刂破?;?jì)算控制輸入信號(hào)中包括的位置信息與所述檢測(cè)信號(hào)中包括的位置信息之間的誤差;基于所述誤差處理控制輸入信號(hào)來(lái)控制致動(dòng)器的位置。
所述方法還可包括:將被傳輸?shù)街聞?dòng)器的電流轉(zhuǎn)換成電壓;將所述電壓反饋到電流控制器。
所述方法還可包括:按照控制的放大率放大所述檢測(cè)信號(hào)。
通過(guò)基于所述誤差對(duì)控制輸入信號(hào)進(jìn)行比例、積分或微分控制來(lái)處理控制輸入信號(hào),以產(chǎn)生位置控制信號(hào)。
所述方法還可包括:存儲(chǔ)傳感器的所述檢測(cè)信號(hào)中包括的檢測(cè)信息;存儲(chǔ)基于來(lái)自位置控制器或電流控制器的控制以驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的信息;將所存儲(chǔ)的信息提供到位置控制器或電流控制器二者中的任一個(gè)。
其它特征和方面將通過(guò)下面的具體實(shí)施方式、附圖和權(quán)利要求而明顯。
附圖說(shuō)明
通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的實(shí)施例的描述,這些和/或其它方面將變得顯而易見(jiàn)并且更清楚地理解,在附圖中:
圖1是根據(jù)實(shí)施例的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備的示意性框圖;
圖2A和圖2B是根據(jù)圖1中示出的實(shí)施例的在致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備中使用的位置控制器的示例的框圖;
圖3是示出根據(jù)圖1中示出的實(shí)施例的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備的操作的示意性框圖;
圖4至圖8是分別示出根據(jù)其它實(shí)施例示出致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備的示意性框圖;
圖9是根據(jù)實(shí)施例的相機(jī)模塊的分解透視圖;
圖10是根據(jù)圖9中示出的實(shí)施例的相機(jī)模塊的截面圖;
圖11是根據(jù)另一實(shí)施例的相機(jī)模塊的分解透視圖;
圖12是根據(jù)實(shí)施例的相機(jī)模塊的示意性框圖;
圖13A和圖13B是示出根據(jù)實(shí)施例的電子設(shè)備的外觀的示意圖;
圖14是示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法的操作流程圖;
圖15A至圖16C是示出根據(jù)實(shí)施例的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備的特性的曲線圖。
在整個(gè)附圖和具體實(shí)施方式中,除非另外地描述或提供,否則相同的附圖標(biāo)號(hào)將被理解為指示相同的元件、特征和結(jié)構(gòu)。附圖可不按照比例繪制,為了清楚、說(shuō)明和便利起見(jiàn),可能會(huì)夸大附圖中元件的相對(duì)尺寸、比例和描繪。
具體實(shí)施方式
提供以下的具體實(shí)施方式,以幫助讀者獲得對(duì)在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。然而,在此描述的系統(tǒng)、設(shè)備和/或方法的各種改變、變型以及等同物對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是明顯的。所描述的處理步驟和/或操作的進(jìn)行過(guò)程是示例,然而,除了必須以特定順序進(jìn)行的步驟和/或操作之外,步驟和/或操作的順序不限于在此闡述的順序,并且可如本領(lǐng)域所公知地改變。此外,為了更加清楚和簡(jiǎn)潔,可省略本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的功能和結(jié)構(gòu)的描述。
在此描述的特征可按照不同的形式實(shí)施,并且不應(yīng)該被解釋為局限于在此所描述的示例。更確切地說(shuō),提供在此描述的示例,以使本公開(kāi)將是徹底的和完整的,并將本公開(kāi)的全部范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。
在下文中,現(xiàn)在將參照附圖對(duì)示例進(jìn)行詳細(xì)闡述,其中,相同的標(biāo)號(hào)始終指示相同的元件。
可對(duì)示例進(jìn)行各種變更和修改。這里,示例不應(yīng)該被解釋為限于本公開(kāi),應(yīng)該被理解為包括本公開(kāi)的創(chuàng)意和技術(shù)范圍內(nèi)的全部改變、等同物和替代物。
貫穿說(shuō)明書(shū),將理解:當(dāng)元件例如層、區(qū)域或晶圓(基板)被表示為“在”另一元件“上”、“連接到”另一元件或者“結(jié)合到”另一元件時(shí),它可以是直接地“在”其它元件“上”、“連接到”其它元件或者“結(jié)合到”其它元件,或者可在兩者之間存在其它一個(gè)或多個(gè)元件。相比之下,當(dāng)元件被表示為“直接在另一元件上”、“直接連接到”另一元件或者“直接結(jié)合到”另一元件時(shí),不存在介于它們之間的元件或?qū)?。相同?biāo)號(hào)始終表示相同元件。如在此用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)中的一個(gè)或更多個(gè)的任意和全部組合。
將明顯的是:雖然術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”以及“第三”等可在此用于描述各種構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分,但是這些構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分與另一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開(kāi)。因此,在不脫離本示例性實(shí)施例的教導(dǎo)的情況下,以下討論的第一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分可被稱(chēng)為第二構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分。
在此可使用空間相關(guān)的術(shù)語(yǔ)(諸如:“在……之上”、“上部”、“在……之下”以及“下部”等),以便于描述在附圖中示出的一個(gè)元件與另一個(gè)元件的關(guān)系。應(yīng)該理解:空間相關(guān)的術(shù)語(yǔ)意圖除了包含裝置在附圖中描繪的方位之外,還包含裝置在使用或操作中的不同方位。例如,如果在附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn),則描述為“在其它元件或特征之上”或“在其它元件或特征上部”的元件可被定位為“在其它元件或特征的之下”或“在其它元件或特征下部”。因此,術(shù)語(yǔ)“在……之上”可根據(jù)附圖的特定方向而包含“在……之上”和“在……之下”的兩種方位。裝置可被另外定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其它方位),并可因此相應(yīng)地解釋在此使用的空間關(guān)系描述符。
在此使用的術(shù)語(yǔ)僅為了描述具體實(shí)施例,并非意圖限制本發(fā)明構(gòu)思。除非上下文另外明確地指明以外,否則在此所使用的單數(shù)形式也將包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)該理解:當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包括”時(shí),表示存在所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、構(gòu)件、元件和/或它們組成的組,但不排除存在或添加一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、構(gòu)件、元件和/或它們組成的組。
在下文中,將參照示出各種實(shí)施例的示意圖來(lái)描述本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例。在附圖中,例如,由于制造技術(shù)和/或公差,示出的形狀的修改是可被估計(jì)的。因此,實(shí)施例不應(yīng)被解釋為局限于在此示出的區(qū)域的特定形狀,例如,應(yīng)該被解釋為包括在制造中導(dǎo)致的形狀的改變。下面的實(shí)施例也可由一個(gè)或它們的組合構(gòu)成。
圖1是根據(jù)實(shí)施例的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備的示意性框圖。
參照?qǐng)D1,根據(jù)實(shí)施例的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備100包括:位置控制器110、電流驅(qū)動(dòng)器120、驅(qū)動(dòng)器130、霍爾傳感器140和放大器150。
如虛線a所示,位置控制器110和電流驅(qū)動(dòng)器120可被構(gòu)造為單個(gè)集成電路??蛇x地,除了位置控制器110和電流驅(qū)動(dòng)器120之外的驅(qū)動(dòng)器130、霍爾傳感器140和放大器150可被構(gòu)造為單個(gè)集成電路。在另一實(shí)施例中,位置控制器110和電流驅(qū)動(dòng)器120可以是獨(dú)立的結(jié)構(gòu)元件,分別包括除了圖1中示出的結(jié)構(gòu)元件之外的另外的結(jié)構(gòu)元件。此外,雖然圖1的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備100包括位置控制器110、電流驅(qū)動(dòng)器120、驅(qū)動(dòng)器130、霍爾傳感器140和放大器150,但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解的是,另外的結(jié)構(gòu)元件可被包括在致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的構(gòu)造中。
位置控制器110接收來(lái)自外部源的控制輸入信號(hào)。進(jìn)而,位置控制器110將所述控制輸入信號(hào)發(fā)送到電流驅(qū)動(dòng)器120,或者基于所述控制輸入信號(hào)來(lái)產(chǎn)生位置控制信號(hào)并將所述位置控制信號(hào)發(fā)送到電流驅(qū)動(dòng)器120。
位置控制器110根據(jù)第一時(shí)鐘信號(hào)來(lái)操作。
電流驅(qū)動(dòng)器120包括電流控制器121和電流傳感器122。
電流控制器121根據(jù)位置控制信號(hào)或輸出的控制輸入信號(hào)來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器A的電流。
例如,電流控制器121為數(shù)字濾波器。此外,例如,電流控制器121為比例-積分-微分(PID)控制器。
電流驅(qū)動(dòng)器120(尤其是,電流控制器121)根據(jù)第二時(shí)鐘信號(hào)來(lái)操作,第二時(shí)鐘信號(hào)的周期或操作間隔可與第一時(shí)鐘信號(hào)的周期或操作間隔不同。
例如,第二時(shí)鐘信號(hào)的采樣率(sampling rate)比第一時(shí)鐘信號(hào)的采樣率快,例如,第二時(shí)鐘信號(hào)的采樣率比第一時(shí)鐘信號(hào)的采樣率快至少10倍。
在示例中,采樣率等于反饋回路刷新率(feedback loop refresh rate)。
此外,第一時(shí)鐘信號(hào)和第二時(shí)鐘信號(hào)可具有不同的操作周期,但可彼此同步。
電流傳感器122檢測(cè)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器A的電流,以將所檢測(cè)的電流反饋到電流控制器121。
在一個(gè)實(shí)施例中,電流傳感器122包括電阻器,所述電阻器將傳輸?shù)街聞?dòng)器A的電流轉(zhuǎn)換成電壓,以將所轉(zhuǎn)換的電壓反饋到電流控制器121。在致動(dòng)器A包括線圈的實(shí)施例中,電流傳感器122檢測(cè)流過(guò)線圈的電流。
驅(qū)動(dòng)器130根據(jù)來(lái)自電流控制器121的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器A。
驅(qū)動(dòng)器130是被構(gòu)造為執(zhí)行雙向驅(qū)動(dòng)的H橋驅(qū)動(dòng)器。
霍爾傳感器140檢測(cè)致動(dòng)器A的位置,檢測(cè)信號(hào)通過(guò)放大器150而被放大,以被反饋到位置控制器110。
圖2A和圖2B是根據(jù)圖1中示出的實(shí)施例的在致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備中使用的位置控制器的示例的框圖。
參照?qǐng)D2A,根據(jù)圖1中示出的實(shí)施例的在致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備中使用的位置控制器110包括開(kāi)關(guān)111、位置誤差計(jì)算器112、PID控制器113和濾波器114。
基于模式信號(hào),開(kāi)關(guān)111選擇控制輸入信號(hào)的傳輸路徑,以將所接收的控制輸入信號(hào)輸出到電流控制器121或?qū)⑺邮盏目刂戚斎胄盘?hào)傳輸?shù)轿恢谜`差計(jì)算器112。
位置誤差計(jì)算器112計(jì)算控制輸入信號(hào)中包括的位置信息與由霍爾傳感器140檢測(cè)的檢測(cè)信號(hào)中包括的位置信息之間的誤差。在一個(gè)實(shí)施例中,在第一種情況下,控制輸入信號(hào)中包括的位置信息是關(guān)于驅(qū)動(dòng)相機(jī)模塊的期望的位置的信息,由霍爾傳感器140檢測(cè)的檢測(cè)信號(hào)中包括的位置信息是發(fā)送到放大器150并且反饋到位置控制器110的關(guān)于相機(jī)模塊的實(shí)際位置的信息。
比例-積分-微分(PID)控制器113根據(jù)或基于所計(jì)算的誤差對(duì)控制輸入信號(hào)執(zhí)行比例、積分或微分控制,以產(chǎn)生包括位置控制信息的信號(hào),濾波器114過(guò)濾所述信號(hào),以輸出位置控制信號(hào)。
此外,PID控制器113控制放大器150的放大率。
此外,第一時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生用于位置控制器110中的內(nèi)部構(gòu)造或內(nèi)部結(jié)構(gòu)元件的參考時(shí)鐘。一旦接收到第一時(shí)鐘信號(hào),位置控制器110使第一時(shí)鐘信號(hào)分頻,以提供到位置控制器110的內(nèi)部構(gòu)造中。
參照?qǐng)D2B,圖2A的開(kāi)關(guān)111的選擇信號(hào)傳輸路徑的功能可被PID控制器113取代。
PID控制器113包括微分控制器113a、積分控制器113b和比例控制器113c。
在圖2A的開(kāi)關(guān)111被去除或被省略并且由PID控制器113來(lái)取代用于選擇信號(hào)傳輸路徑的實(shí)施例中,位置誤差計(jì)算器112被構(gòu)造為根據(jù)模式信號(hào)而停止(turn-off)操作并且將所接收的控制輸入信號(hào)輸出。進(jìn)而,微分控制器113a和積分控制器113b根據(jù)模式信號(hào)而停止操作,比例控制器113c被設(shè)置為具有1或預(yù)定的恒量的增益。此外,濾波器114將來(lái)自PID控制器113的控制輸入信號(hào)輸出。
圖3是示出根據(jù)圖1中示出的實(shí)施例的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備的操作的示意性框圖。
參照?qǐng)D1和圖3,響應(yīng)于位置控制器110輸出控制輸入信號(hào),位置控制器110使檢測(cè)信號(hào)從霍爾傳感器140傳輸所通過(guò)的反饋回路形成開(kāi)路。例如,位置控制器110將放大器150的放大率設(shè)置為零。此外,雖然未示出,但是位置控制器可斷開(kāi)供應(yīng)到放大器150的電力或使信號(hào)傳輸路徑形成開(kāi)路,以使反饋回路形成開(kāi)路。所述反饋回路通過(guò)從致動(dòng)器A、霍爾傳感器140和放大器150至位置控制器110的信號(hào)傳輸路徑而限定。
圖4至圖8是根據(jù)其它實(shí)施例示出致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備的示意性框圖。
參照?qǐng)D4,與根據(jù)圖1中示出的實(shí)施例的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備100相比,在根據(jù)另一實(shí)施例的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備200中,位置控制器210、電流驅(qū)動(dòng)器220、驅(qū)動(dòng)器230和放大器被構(gòu)造為由虛線a示出的單個(gè)集成電路,霍爾傳感器240被構(gòu)造為在單個(gè)集成電路之外的單獨(dú)的結(jié)構(gòu)元件或裝置。根據(jù)另一實(shí)施例,雖然放大器250和驅(qū)動(dòng)器230在圖4中被示出為致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備200的單個(gè)集成電路的一部分,但是相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是,放大器250和驅(qū)動(dòng)器230也可在單個(gè)集成電路之外。因此,單個(gè)集成電路將包括位置控制器210和電流驅(qū)動(dòng)器220。此外,霍爾傳感器240和放大器250可位于所述單個(gè)集成電路之外,形成另一個(gè)單個(gè)集成電路。
由于除了上述與圖4示出和描述的構(gòu)造相關(guān)的描述之外的位置控制器210、電流驅(qū)動(dòng)器220、驅(qū)動(dòng)器230、霍爾傳感器240和放大器250的操作與圖1和圖3的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的操作相同,因此將省略對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。
雖然圖4中未示出第一時(shí)鐘信號(hào)和第二時(shí)鐘信號(hào),但是由于第一時(shí)鐘信號(hào)和第二時(shí)鐘信號(hào)的描述與圖1的第一時(shí)鐘信號(hào)和第二時(shí)鐘信號(hào)的描述相同或相似并且這同樣適用于圖5至圖8的描述,因此將省略對(duì)其進(jìn)行解釋和描述。
參照?qǐng)D5,根據(jù)另一實(shí)施例的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備300除了包括圖1中示出的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的構(gòu)造之外,還包括存儲(chǔ)器360。
存儲(chǔ)器360由非易失性存儲(chǔ)器形成,所述非易失性存儲(chǔ)器可以是閃速存儲(chǔ)器,電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)或者鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(FeRAM)。為了提高致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備300的運(yùn)行速度,可使用FeRAM。在這種情況下,讀寫(xiě)周期可以是幾十微秒(μs),并且延遲可降低。
存儲(chǔ)器360存儲(chǔ)霍爾傳感器340或電流傳感器322的檢測(cè)信號(hào)中包括的檢測(cè)信息。此外,存儲(chǔ)器360基于來(lái)自位置控制器310或電流控制器321的控制來(lái)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器A的信息,并且將所存儲(chǔ)的信息提供到位置控制器310或電流控制器321中的任一個(gè)。
由于除了上述描述之外的位置控制器310、電流驅(qū)動(dòng)器320、驅(qū)動(dòng)器330、霍爾傳感器340和放大器350的操作與關(guān)于圖1和圖2示出并描述的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備100中的操作相同,因此將省略對(duì)其詳細(xì)描述。
參照?qǐng)D6,在根據(jù)另一實(shí)施例的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備400中,存儲(chǔ)器460可設(shè)置在集成電路a之外。
由于除了上述描述之外的位置控制器410、電流驅(qū)動(dòng)器420、驅(qū)動(dòng)器430、霍爾傳感器440和放大器450的結(jié)構(gòu)和操作與圖1、圖3和圖5中的結(jié)構(gòu)和操作相同,因此將省略對(duì)其詳細(xì)描述。
參照?qǐng)D7,與根據(jù)實(shí)施例的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備100相比,根據(jù)圖7中示出的另一實(shí)施例的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備500還包括選擇提供單元510。
選擇提供單元510根據(jù)指示操作模式的模式信號(hào)為位置控制器520和電流控制器531中的一個(gè)提供控制輸入信號(hào)。
在操作模式是為電流控制器531提供控制輸入信號(hào)的情況下,位置控制器520將放大器560的放大率設(shè)置為零,以使通過(guò)其傳輸來(lái)自霍爾傳感器550的檢測(cè)信號(hào)的反饋回路形成開(kāi)路。所述反饋回路通過(guò)從致動(dòng)器A、霍爾傳感器550和放大器560至位置控制器520的信號(hào)傳輸路徑來(lái)限定。
由于除了上述描述之外的位置控制器520、電流驅(qū)動(dòng)器530、驅(qū)動(dòng)器540、霍爾傳感器550和放大器560的操作與關(guān)于圖1和圖2示出并描述的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備100中的操作相同,因此將省略對(duì)其詳細(xì)描述。
位置控制器520的構(gòu)造和操作可與圖2B中的構(gòu)造和操作相似。
參照?qǐng)D8,根據(jù)另一實(shí)施例的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備600除了設(shè)置有圖7中示出的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備500中包括的結(jié)構(gòu)元件之外,還包括存儲(chǔ)器670。
所述存儲(chǔ)器可由與圖5中的存儲(chǔ)器360相似的非易失性存儲(chǔ)器形成,其中,非易失性存儲(chǔ)器可以是FeRAM。
存儲(chǔ)器670存儲(chǔ)霍爾傳感器650或電流傳感器632的檢測(cè)信號(hào)中所包含的檢測(cè)信息。
選擇提供單元610和位置控制器620的操作的描述可與圖7中的選擇提供單元510和位置控制器520的操作的描述相同。也就是說(shuō),選擇提供單元610根據(jù)選擇操作模式的模式信號(hào)為位置控制器620和電流控制器631中的一個(gè)提供控制輸入信號(hào)。
在模式信號(hào)指示選擇提供單元610將控制輸入信號(hào)輸出到電流控制器631的實(shí)施例中,位置控制器620將放大器660的放大率設(shè)置為零,以使通過(guò)其傳輸來(lái)自霍爾傳感器650的檢測(cè)信號(hào)的反饋回路(致動(dòng)器A、霍爾傳感器650、存儲(chǔ)器670和放大器660)形成開(kāi)路。
由于除了上述描述之外的位置控制器620、電流驅(qū)動(dòng)器630、驅(qū)動(dòng)器640、霍爾傳感器650和放大器660的操作與圖1和圖3中示出的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備100中的操作相同,因此將省略對(duì)其詳細(xì)描述。
圖9是根據(jù)實(shí)施例的相機(jī)模塊的分解透視圖,圖10是根據(jù)圖9中示出的實(shí)施例的相機(jī)模塊的截面圖。
參照?qǐng)D9,根據(jù)實(shí)施例的相機(jī)模塊1000包括鏡頭模塊1400。
鏡頭模塊1400包括:殼體1410,將具有透鏡鏡筒1430的透鏡架1420容納在其中;止動(dòng)件1440,限制透鏡架1420沿著光軸1運(yùn)動(dòng);遮蔽外殼1450,包圍殼體1410。
在透鏡鏡筒1430中,至少一個(gè)透鏡是通過(guò)粘合方法或螺紋結(jié)合方法附著的。
致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備1100設(shè)置在板1200的一個(gè)表面上,致動(dòng)器1300包括線圈1310和磁性體1320。
線圈1310設(shè)置在板1200的一個(gè)表面上,磁性體1320設(shè)置在透鏡架1420上以面對(duì)線圈1310。
例如,線圈1310沿著致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備1100的外周設(shè)置。
其上設(shè)置有致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備1100和線圈1310的板1200可以是基板或印刷電路板,并且設(shè)置在殼體1410的側(cè)表面上。
由于致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備1100包括關(guān)于圖1至圖8描述并示出并且如上面描述操作的構(gòu)造或?qū)嵤├械闹辽僖粋€(gè),因此將省略對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。
來(lái)自致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備1100的電流被供應(yīng)到線圈1310以形成電場(chǎng),所述電場(chǎng)可與磁性體1320的磁場(chǎng)相互作用。與磁場(chǎng)相互作用的電場(chǎng)根據(jù)弗萊明左手定則(Fleming’s left hand rule)產(chǎn)生使透鏡架1420沿光軸1方向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。
磁性體1320通過(guò)與當(dāng)電流流入線圈1310時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力,并且將位置信息提供到致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備1100的霍爾傳感器。
磁性體1320包括第一磁性體1321和第二磁性體1322。
第一磁性體1321和第二磁性體1322通過(guò)使磁性體1320極化而形成,以容易地控制透鏡架1420的運(yùn)動(dòng)。
滾珠1460設(shè)置在殼體1410的內(nèi)部導(dǎo)向件中,以通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)支撐透鏡架1420沿著光軸運(yùn)動(dòng)。
滾珠1460被分為滾珠1461和滾珠1462,從而設(shè)置在殼體1410的內(nèi)部導(dǎo)向件中,潤(rùn)滑劑可設(shè)置在滾珠1460的表面上。然而,相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是:滾珠1460可以是單個(gè)滾珠1460或者多于兩個(gè)的滾珠。
圖像傳感器模塊1500設(shè)置在殼體1410之下,并且包括圖像傳感器1510、柔性印制電路1520和電路板1530。圖像傳感器1510設(shè)置在圖像信息表面上并且通過(guò)引線鍵合件1540安裝在電路板1530的一個(gè)表面上。柔性印刷電路1520從電路板1530延伸,以連接到將在后面描述的電子設(shè)備(諸如相機(jī)、移動(dòng)通信終端或其它相似的電子裝置)的內(nèi)部電路。結(jié)合到板1200的結(jié)合部1560設(shè)置在電路板1530的一個(gè)端部。此外,圖像傳感器模塊1500還包括過(guò)濾入射圖像的IR濾光器1550,以將過(guò)濾的圖像傳輸?shù)綀D像傳感器1510。
圖10示出了沿著光軸1的側(cè)視截面圖,其中,將磁性體1320與致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備1100彼此緊密地結(jié)合的軛部1210設(shè)置在板1200上。致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備1100被示出為位于線圈1310之間。此外,例如,軛部1210可通過(guò)使用由磁性體形成的遮蔽外殼1450(圖9)來(lái)取代。
圖11是根據(jù)另一實(shí)施例的相機(jī)模塊的分解透視圖。
參照?qǐng)D11,根據(jù)另一實(shí)施例的相機(jī)模塊2000包括鏡頭模塊2400,鏡頭模塊2400包括具有線圈2412的透鏡鏡筒2410、透鏡架2402以及殼體2424。此外,雖然未示出,但鏡頭模塊2400可包括如圖9所示的遮蔽外殼。
線圈2310設(shè)置在透鏡架2402的外周表面上。線圈2310繞透鏡架2402的外周表面而纏繞,多個(gè)纏繞的線圈沿著透鏡架2402的外周表面設(shè)置。多個(gè)磁性體2320根據(jù)線圈2310的位置或布置而設(shè)置。例如,設(shè)置有四個(gè)磁性體2320。線圈2310和磁性體2320形成致動(dòng)器2300,由線圈2310的電場(chǎng)與磁性體2320的磁場(chǎng)之間的相互作用而產(chǎn)生能夠或足以使透鏡架2402沿光軸方向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。磁性體2320由如圖9中示出的第一磁性體和第二磁性體構(gòu)成,并且第一磁性體和第二磁性體的功能彼此相似。
此外,例如,四個(gè)磁性體2320中的至少一個(gè)被用來(lái)將位置信息提供到霍爾傳感器。
此外,例如,磁性檢測(cè)體2403可設(shè)置在透鏡架2402上,例如,可設(shè)置在透鏡架2402的外表面的未形成有線圈2310的部分上。
此外,例如,檢測(cè)磁性檢測(cè)體2403的磁場(chǎng)的霍爾傳感器2443設(shè)置在第一框架2442上。此外,例如,霍爾傳感器2443可以是如圖4所示的霍爾傳感器240。
鏡頭模塊2400包括第一框架2442和第二框架2444,第一框架2442和第二框架2444被構(gòu)造為支撐透鏡模塊2400的外觀,第一框架2442包括第一彈性構(gòu)件2472,第二框架2444包括第二彈性構(gòu)件2474,第一彈性構(gòu)件2472和第二彈性構(gòu)件2474沿著光軸方向支撐透鏡架的運(yùn)動(dòng)。圖像傳感器模塊2500和致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備2100設(shè)置在第二框架2444之下,并且被構(gòu)造為單個(gè)集成電路。
來(lái)自致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備2100的電流通過(guò)懸線(suspension wire)2465被傳輸?shù)骄€圈2310。為此,第一彈性構(gòu)件2472的邊緣部2475包括結(jié)合到懸線2465的一端2465-2的線結(jié)合部2475-2。線結(jié)合部2475-2可具有孔形狀。
圖12是根據(jù)實(shí)施例的相機(jī)模塊的示意性框圖。
參照?qǐng)D12,根據(jù)實(shí)施例的相機(jī)模塊1000還包括信號(hào)處理器或信號(hào)處理單元1600,信號(hào)處理器或信號(hào)處理單元1600被構(gòu)造為處理通過(guò)鏡頭模塊1400入射以形成在圖像傳感器模塊1500的圖像傳感器1510上的圖像信號(hào)。致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備1100通過(guò)根據(jù)來(lái)自信號(hào)處理單元1600的控制輸入信號(hào)使鏡頭模塊1400的透鏡架沿著光軸方向運(yùn)動(dòng),以執(zhí)行自動(dòng)聚焦操作。
此外,輸入單元1570接收來(lái)自使用者的控制信號(hào),以復(fù)制對(duì)象的圖像,信號(hào)處理單元1600根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器150中的過(guò)程或算法將作為控制輸入信號(hào)的控制信號(hào)傳輸?shù)街聞?dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備1100,以控制鏡頭模塊1400的透鏡架的位置。
圖13A和圖13B是示出根據(jù)實(shí)施例的電子設(shè)備的外觀的示意圖。
根據(jù)實(shí)施例的電子設(shè)備2可以是相機(jī)、移動(dòng)通信終端或者其它相似的電子裝置。
如圖13A和圖13B所示,根據(jù)實(shí)施例的電子設(shè)備2包括相機(jī)模塊1000,相機(jī)模塊1000的鏡頭通過(guò)電子設(shè)備2的開(kāi)口2b來(lái)向外敞開(kāi),以捕獲外部對(duì)象的圖像。
相機(jī)模塊1000電連接到電子裝置2的控制部2c,以根據(jù)使用者的選擇來(lái)執(zhí)行控制操作。
圖14是示出根據(jù)實(shí)施例的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法的操作流程圖。
參照?qǐng)D14以及圖1,在根據(jù)實(shí)施例的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法中,在操作S1中,所述方法分別使設(shè)置在致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備100中的位置控制器110和電流控制器121中的參數(shù)初始化。
在操作S2中,所述方法設(shè)置電流控制器121的參數(shù)。
在操作S3中,基于致動(dòng)器A的驅(qū)動(dòng)特性,所述方法確定是否要執(zhí)行電流控制模式或者執(zhí)行位置控制模式。驅(qū)動(dòng)特性可以是致動(dòng)器的線性或非線性特性。
電流控制模式可以是將控制輸入信號(hào)輸出以操作電流控制器121而不操作位置控制器110的主要功能的模式,位置控制模式可以是操作位置控制器110和電流控制器121的主要功能的模式。
在選擇電流控制模式的實(shí)施例中,在操作S4中,使來(lái)自霍爾傳感器140的所述檢測(cè)信號(hào)被發(fā)送到位置控制器110所通過(guò)的反饋回路形成開(kāi)路,電流控制器121讀取控制輸入信號(hào)中包括的目標(biāo)代碼。在操作S5中,目標(biāo)代碼包括目標(biāo)值,以輸出相應(yīng)的電流。在操作S6中,基于目標(biāo)代碼來(lái)操作電流控制器121。
在操作S7中,電流控制器121確定對(duì)應(yīng)于目標(biāo)值的目標(biāo)電流與檢測(cè)電流是否彼此相等。如果確定目標(biāo)電流與檢測(cè)電流不相等,則所述方法返回到操作S5。執(zhí)行操作S4至S7直到目標(biāo)電流與檢測(cè)電流相等。
如果確定目標(biāo)電流與檢測(cè)電流相等,則在操作S8中,電流控制器維持狀態(tài)。
在操作S3中,響應(yīng)于位置控制模式被選擇,在操作S9中,位置控制器110的參數(shù)被設(shè)置。在操作S10中,位置控制器110讀取控制輸入信號(hào)中包括的目標(biāo)代碼,其中,目標(biāo)代碼包括目標(biāo)值,為電流控制器121提供位置控制信號(hào)。在操作S11中,電流控制器121驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器A,以使透鏡架運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的位置。
在操作S12中,位置控制器110接收來(lái)自霍爾傳感器140的反饋的檢測(cè)信號(hào),以確定目標(biāo)位置是否與檢測(cè)位置彼此相同。重復(fù)地或連續(xù)地執(zhí)行操作S10至操作S12,直到目標(biāo)位置與檢測(cè)位置相同。在操作S13中,響應(yīng)于目標(biāo)位置與檢測(cè)位置相同,位置控制器110維持狀態(tài)。
圖15A至圖16C是根據(jù)實(shí)施例的示出致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備的特性的曲線圖。
參照?qǐng)D15A,在理想情況下,響應(yīng)于電流被輸入到致動(dòng)器,透鏡架的位置發(fā)生線性移動(dòng)。
然而,如圖15B所示,根據(jù)致動(dòng)器的特性,在特定的部分中可產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)位置相對(duì)于輸入電流快速變化的部分。因此,難以精確地控制位置。
此外,如圖16A的虛線橢圓形所示,可產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)位置相對(duì)于輸入電流具有非線性特性的部分。
在示例中,在相對(duì)于輸入電流的運(yùn)動(dòng)位置中,理想地,非線性和線性部分可如圖16B所示均勻地分布,但是如圖16C的虛線橢圓形所示的一些線性部分和非線性部分中,與其它線性部分和非線性部分不同,運(yùn)動(dòng)位置可相對(duì)于輸入電流迅速地變化。
如上所述,根據(jù)各種實(shí)施例,根據(jù)致動(dòng)器或透鏡鏡筒的驅(qū)動(dòng)特性,通過(guò)選擇性地使用位置和電流控制結(jié)構(gòu)和功能的實(shí)施例或者使用電流控制結(jié)構(gòu)和功能的實(shí)施例來(lái)提高致動(dòng)器的線性特性并且精確地控制致動(dòng)器。
執(zhí)行下文中關(guān)于圖14描述的操作的圖1至圖8中示出的驅(qū)動(dòng)器、單元、驅(qū)動(dòng)器集成電路、設(shè)備、控制器、元件、模塊、裝置和其它組件通過(guò)硬件組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。硬件組件的示例包括控制器、傳感器、生成器、驅(qū)動(dòng)器和本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員已知的任何其它的電子組件。在一個(gè)示例中,硬件組件由一個(gè)或更多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī)、中央處理單元(CPU)、微處理器、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)等來(lái)實(shí)現(xiàn),并且可具有多個(gè)核。處理器或計(jì)算機(jī)由一個(gè)或更多個(gè)處理元件(諸如邏輯門(mén)陣列、控制器和算術(shù)邏輯單元)、數(shù)字信號(hào)處理器、微型計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列、可編程邏輯陣列、微處理器或者本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的能夠按照定義的方式響應(yīng)并且執(zhí)行指令來(lái)實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果的任何其它裝置或裝置的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)示例中,處理器或計(jì)算機(jī)包括或連接到用于存儲(chǔ)通過(guò)處理器或計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令或軟件的一個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)器。通過(guò)處理器或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的硬件組件執(zhí)行指令或軟件,諸如操作系統(tǒng)(OS)和在OS上運(yùn)行的一個(gè)或更多個(gè)軟件應(yīng)用程序,以執(zhí)行下文中關(guān)于圖14描述的操作。硬件組件還訪問(wèn)、操縱、處理、產(chǎn)生和存儲(chǔ)響應(yīng)于指令或軟件的執(zhí)行的數(shù)據(jù)。為便利起見(jiàn),可在這里描述的示例的實(shí)施方式中使用單數(shù)形式的術(shù)語(yǔ)“處理器”或“計(jì)算機(jī)”,但在其它示例中,使用多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī),或者處理器或計(jì)算機(jī)包括多個(gè)處理元件或多個(gè)類(lèi)型的處理元件或這二者。在一個(gè)示例中,硬件組件包括多個(gè)處理器,在另一示例中,硬件組件包括一個(gè)處理器和一個(gè)控制器。硬件組件具有不同的處理構(gòu)造中的任何一個(gè)或更多個(gè),其示例包括單個(gè)處理器、獨(dú)立處理器、并行處理器、單指令單數(shù)據(jù)(SISD)多重處理裝置、單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)多重處理裝置、多指令單數(shù)據(jù)(MISD)多重處理裝置和多指令多數(shù)據(jù)(MIMD)多重處理裝置。
圖14中示出的用于執(zhí)行這里對(duì)圖1至圖8描述的操作的方法可通過(guò)如上所述的執(zhí)行指令或軟件以執(zhí)行這里描述的操作的處理器或計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行。
為了單獨(dú)地或集體地指示或配置處理器或計(jì)算機(jī)作為機(jī)用計(jì)算機(jī)或?qū)S糜?jì)算機(jī)進(jìn)行操作來(lái)執(zhí)行如上所述的通過(guò)硬件組件和方法執(zhí)行的操作,用于控制處理器或計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件組件并且執(zhí)行如上所述的方法的指令或軟件被編寫(xiě)為計(jì)算機(jī)程序、代碼段、指令或它們的任意組合。在一個(gè)示例中,指令或軟件包括通過(guò)處理器或計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行的機(jī)器代碼,諸如由編譯器產(chǎn)生的機(jī)器代碼。在另一示例中,指令或軟件包括由使用解釋器通過(guò)處理器或計(jì)算機(jī)執(zhí)行的高級(jí)別代碼。本領(lǐng)域的普通程序員基于公開(kāi)了執(zhí)行通過(guò)如上所述的硬件組件和方法執(zhí)行的操作的算法的附圖中示出的框圖和流程圖以及說(shuō)明書(shū)中相應(yīng)的描述,可容易地編寫(xiě)指令或軟件。
在一個(gè)或更多個(gè)非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)之中或之上記錄、存儲(chǔ)或固定用于控制處理器或計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)如上所述的硬件組件并且執(zhí)行如上所述的方法的指令或軟件以及任何相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的示例包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、閃存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁帶、軟盤(pán)、磁光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、硬盤(pán)、固態(tài)盤(pán)以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的能夠按照非暫時(shí)性的方式存儲(chǔ)指令或軟件以及任何相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并能夠?qū)⒅噶罨蜍浖约叭魏蜗嚓P(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供到處理器或計(jì)算機(jī)以使處理器或計(jì)算機(jī)能執(zhí)行指令的任何裝置。在一個(gè)示例中,指令或軟件以及任何相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分布于連接互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),以便通過(guò)處理器或計(jì)算機(jī)按照分布式方式來(lái)存儲(chǔ)、訪問(wèn)并且執(zhí)行所述指令和軟件以及任何相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
雖然本公開(kāi)包括具體示例,但是對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將明顯的是,在不脫離權(quán)利要求以及其等同物的精神和范圍的情況下,可對(duì)這些示例做出形式和細(xì)節(jié)方面的各種改變。在此描述的示例僅被視為描述意義,而非出于限制的目的。在每個(gè)示例中的特征或方面的描述被視為適用于其它示例中的類(lèi)似的特征或方面。如果按照不同的順序執(zhí)行描述的技術(shù)、和/或如果按照不同的方式來(lái)組合所描述的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、裝置或電路中的組件、和/或由其它組件或其等同物來(lái)替換或增補(bǔ)所描述的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、裝置或電路中的組件,則可實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。因此,本公開(kāi)的范圍不由具體實(shí)施方式限定,而是由權(quán)利要求及其等同物限定,并且權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的各種改變將被理解為包括在本公開(kāi)中。