本公開總體上涉及機(jī)電裝置和系統(tǒng)，諸如，微機(jī)電系統(tǒng)(mems)。更具體地，本文中所公開的技術(shù)的各種實(shí)施方式針對(duì)經(jīng)由電荷控制的mems驅(qū)動(dòng)器的使用。

背景技術(shù)：

mems靜電致動(dòng)器或者變換器具有大量應(yīng)用，從加速計(jì)至陀螺儀、至壓力傳感器、麥克風(fēng)等。mems通常包括可以小于1μm至幾毫米的部件或者元件，其中，至少一些元件具有某些機(jī)械功能或者關(guān)于它們的方面。例如，已經(jīng)開發(fā)了用于數(shù)字照相機(jī)的基于mems的運(yùn)動(dòng)傳感器以解決由于人手顫抖或者其他模糊誘導(dǎo)的動(dòng)作導(dǎo)致的圖像退化，例如，基于mems的陀螺儀可用于感測(cè)照相機(jī)運(yùn)動(dòng)。響應(yīng)于所感測(cè)到的運(yùn)動(dòng)，光學(xué)圖像穩(wěn)定性(ois)系統(tǒng)嘗試移動(dòng)透鏡或者圖像傳感器以減少或消除產(chǎn)生的圖像的運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的模糊，這還可以使用基于mems的致動(dòng)器實(shí)現(xiàn)。

基于mems的致動(dòng)器的一個(gè)實(shí)例依賴于在類似于聯(lián)鎖齒的對(duì)立方位中具有至少兩個(gè)梳狀結(jié)構(gòu)的梳狀驅(qū)動(dòng)器的使用。當(dāng)電壓施加到梳狀驅(qū)動(dòng)器時(shí)可生成有吸引力的靜電力，導(dǎo)致梳狀結(jié)構(gòu)被靠攏到一起，其中，那些力與梳狀結(jié)構(gòu)之間的電容的變化成比例。因此，這種裝置是傳統(tǒng)的壓控裝置。此外，梳狀驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行可以基于例如通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)提供的粒度或者分辨率。dac通常用于驅(qū)動(dòng)這種裝置，因?yàn)橄嚓P(guān)靜電力是非線性的，并且因此適當(dāng)?shù)臄?shù)字值必須用于提供適當(dāng)量的電壓以驅(qū)動(dòng)該裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在經(jīng)由電荷控制mems致動(dòng)器的各種實(shí)施方式中提供了系統(tǒng)和方法。根據(jù)本文中所公開的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)器裝置包括生成將電荷注入到致動(dòng)器中所需要的電壓的電荷泵。驅(qū)動(dòng)器裝置進(jìn)一步包括電荷吸收器，致動(dòng)器通過(guò)該電荷吸收器可以放電，其中，致動(dòng)器的充電和放電實(shí)現(xiàn)致動(dòng)器的移動(dòng)。又進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)器裝置包括用于將電荷泵和電荷吸收器操作性地連接至致動(dòng)器的開關(guān)。

根據(jù)本文中所公開的技術(shù)的另一實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)器裝置包括驅(qū)動(dòng)器電路，該驅(qū)動(dòng)器電路用于經(jīng)由電荷控制驅(qū)動(dòng)mems致動(dòng)器以便感應(yīng)導(dǎo)致mems致動(dòng)器的期望移動(dòng)的電壓同時(shí)允許電壓改變。驅(qū)動(dòng)器電路包括：電荷泵，被配置為將電荷注入到mems致動(dòng)器上；電荷吸收器，被配置為從mems致動(dòng)器吸收電荷；以及開關(guān)，被配置為將電荷泵和電荷吸收器中的至少一個(gè)切換至mems致動(dòng)器的適當(dāng)?shù)碾娙菰?/p>

根據(jù)本文中所公開的技術(shù)的又一實(shí)施方式，一種方法包括為致動(dòng)器連續(xù)充電和放電以實(shí)現(xiàn)致動(dòng)器的移動(dòng)。該方法進(jìn)一步包括通過(guò)感測(cè)致動(dòng)器的輸入處的電壓來(lái)確定致動(dòng)器的電容以便確定由于致動(dòng)器的移動(dòng)導(dǎo)致的致動(dòng)器的位置。

從結(jié)合附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)描述中，本公開內(nèi)容的其他特征和方面將變得顯而易見，附圖通過(guò)舉例的方式示出了根據(jù)各種實(shí)施方式的特征。該總結(jié)不旨在限制本發(fā)明的范圍，該范圍唯一地由所附權(quán)利要求進(jìn)行限定。

附圖說(shuō)明

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)各種實(shí)施方式，本文中公開的技術(shù)參考以下附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。僅為了說(shuō)明的目的提供了附圖并且僅描述了所公開的技術(shù)的一般或者示例性實(shí)施方式。這些附圖提供為促進(jìn)讀者對(duì)所公開的技術(shù)的了解并且不應(yīng)認(rèn)為是對(duì)它的寬度、范圍或者適用性的限制。應(yīng)當(dāng)注意的是，為了清楚和易于說(shuō)明的目的，這些附圖不必按比例示出。

圖1a是其中可實(shí)現(xiàn)本文中公開的技術(shù)的各種實(shí)施方式的示例性移動(dòng)裝置的立體圖。

圖1b是圖1a的示例性移動(dòng)裝置的斷裂立體圖。

圖2是根據(jù)本文中所公開的技術(shù)的各種實(shí)施方式利用的示例性mems致動(dòng)器的頂視圖。

圖3是根據(jù)本文中所公開的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的包括電荷控制mems驅(qū)動(dòng)器的示例性相機(jī)模塊的示意圖。

圖4是根據(jù)本文中所公開的技術(shù)的另一實(shí)施方式的包括電荷控制mems驅(qū)動(dòng)器的示例性相機(jī)模塊的示意圖。

圖5是圖4的電荷控制mems驅(qū)動(dòng)器的示例性僅高電壓驅(qū)動(dòng)器的示意圖。

圖6是圖5的僅高電壓驅(qū)動(dòng)器的示例性電路圖。

圖7是在圖5的僅高電壓驅(qū)動(dòng)器中利用的示例性電荷泵的電路圖。

圖8是在圖5的僅高電壓驅(qū)動(dòng)器中利用的示例性電荷吸收器的電路圖。

圖9是在圖5的僅高電壓驅(qū)動(dòng)器中利用的示例性開關(guān)的電路圖。

圖10示出了在本文中公開的技術(shù)的各種實(shí)施方式中利用的示例性定時(shí)波形。

圖11是圖5的僅高電壓驅(qū)動(dòng)器的可替代實(shí)施方式的電路圖。

圖12是圖5的僅高電壓驅(qū)動(dòng)器的另一可替代實(shí)施方式的電路圖。

圖13是圖5的僅高電壓驅(qū)動(dòng)器的又一可替代實(shí)施方式的電路圖。

圖14示出了根據(jù)本文中公開的技術(shù)的各種實(shí)施方式的使用電荷用于控制mems驅(qū)動(dòng)器的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和方法中可以利用的示例性芯片組。

附圖不旨在徹底地或者將本發(fā)明限制為所公開的精確形式。應(yīng)當(dāng)理解，可以利用修改和改變實(shí)踐本發(fā)明，并且僅由權(quán)利要求及其等同物限制所公開的技術(shù)。

具體實(shí)施方式

致動(dòng)器裝置可包括一個(gè)或多個(gè)mems致動(dòng)器或者其他靜電裝置/機(jī)構(gòu)，并且可適合用于多種不同的電子裝置中。例如，致動(dòng)器裝置可以適合于在照相機(jī)(諸如，小型照相機(jī))中使用，以便例如手動(dòng)或者自動(dòng)使小型照相機(jī)聚焦，使小型照相機(jī)縮放，或者提供用于小型照相機(jī)的ois。此外，致動(dòng)器裝置可用于使小型照相機(jī)內(nèi)的光學(xué)器件對(duì)準(zhǔn)，或者用于其中可利用致動(dòng)器裝置的電子裝置中的任何其他期望應(yīng)用。

可使用整體式或者非整體式構(gòu)造形成致動(dòng)器裝置。例如，可使用現(xiàn)代制造技術(shù)(諸如，蝕刻和微加工)形成致動(dòng)器裝置。也設(shè)想各種其他制造技術(shù)。致動(dòng)器裝置可由硅(例如，單晶硅和/或多晶硅)、或者諸如硅、鍺、金剛石和砷化鎵的其他半導(dǎo)體形成。形成致動(dòng)器裝置的材料可以被摻雜以獲得其期望的導(dǎo)電性。可替換地，致動(dòng)器裝置可由諸如鎢、鈦、鍺、鋁、或者鎳、或者它們的一些期望組合的金屬形成。致動(dòng)器可由諸如塑料、光阻材料、或者環(huán)氧樹脂的有機(jī)材料制成，填充或者涂覆有導(dǎo)電材料以獲得期望的導(dǎo)電性。

致動(dòng)器裝置和/或通過(guò)致動(dòng)器裝置移動(dòng)的項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)控制可用于促進(jìn)項(xiàng)目的期望移動(dòng)同時(shí)緩和項(xiàng)目的不期望移動(dòng)。例如，運(yùn)動(dòng)控制可用于促進(jìn)透鏡沿著透鏡的光軸移動(dòng)，同時(shí)抑制透鏡的其他移動(dòng)。因此，運(yùn)動(dòng)控制可用于促進(jìn)透鏡在單一期望的平移自由度中的移動(dòng)，同時(shí)抑制透鏡在所有其他平移自由度中的移動(dòng)并且同時(shí)抑制透鏡在所有旋轉(zhuǎn)自由度中的移動(dòng)。在另一實(shí)例中，運(yùn)動(dòng)控制可促進(jìn)透鏡在全部三個(gè)平移自由度中的移動(dòng)同時(shí)抑制透鏡在全部旋轉(zhuǎn)自由度中的移動(dòng)。

因此，可提供用于獨(dú)立使用并且用在電子裝置中的增強(qiáng)的小型照相機(jī)。小型照相機(jī)適合用于多種不同的電子裝置中。例如，小型照相機(jī)適合用于諸如蜂窩電話、便攜式計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、手持裝置和監(jiān)視裝置的電子裝置中。然而，并且再次，各種實(shí)施方式可以應(yīng)用于并且在無(wú)數(shù)mems裝置和背景中執(zhí)行。

如前所述，控制致動(dòng)器裝置中的移動(dòng)的常規(guī)系統(tǒng)和方法依靠電壓控制以驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)mems致動(dòng)器。即，期望電壓可以施加至mems致動(dòng)器，諸如梳狀驅(qū)動(dòng)器(電容致動(dòng)器的實(shí)例)以通過(guò)利用兩個(gè)導(dǎo)電梳之間起作用的靜電力來(lái)誘導(dǎo)移動(dòng)。當(dāng)電壓被施加在靜止梳與移動(dòng)梳之間時(shí)生成有吸引力的靜電力，導(dǎo)致它們靠攏在一起。通過(guò)致動(dòng)器形成的力與兩個(gè)梳之間的電容變化成比例，增加驅(qū)動(dòng)電壓、梳齒的數(shù)量和齒之間的間隙。即，施加的電壓越多，可以誘導(dǎo)的移動(dòng)越多。然而，這種系統(tǒng)具有非線性響應(yīng)，并且高壓系統(tǒng)(例如，要求30v、45v，甚至更大電壓)，其中，梳狀驅(qū)動(dòng)器的位置與驅(qū)動(dòng)電壓的平方v²成比例(因?yàn)榱εc電壓的平方成比例)，當(dāng)嘗試控制移動(dòng)時(shí)需要大量比特以實(shí)現(xiàn)所要求的分辨率。此外，當(dāng)期望的操作電壓超過(guò)被稱為插入電壓時(shí)(插入是指不穩(wěn)定性現(xiàn)象，因此，例如移動(dòng)梳可以橫向插入靜止梳中)，梳狀驅(qū)動(dòng)器致動(dòng)器的不穩(wěn)定性是顯著的設(shè)計(jì)局限。最終，靜電致動(dòng)器的電壓控制導(dǎo)致通常所說(shuō)的靜電彈簧軟化，這降低致動(dòng)器的剛度。

因此，各種實(shí)施方式針對(duì)使用電荷控制而不是嘗試控制驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)控制mems致動(dòng)器的系統(tǒng)和方法(與例如電阻器(其被看做電流或電荷依賴裝置)相反，傳統(tǒng)看法將諸如電容器的靜電裝置表征為電壓依賴或者可變裝置)。應(yīng)當(dāng)理解，電容器的電容(c)等于存儲(chǔ)在電容器上的電荷(q)除以電壓(v)。數(shù)學(xué)上，彈簧力(與梳狀驅(qū)動(dòng)器的撓曲相關(guān)聯(lián))等于壓縮距離乘以剛度因數(shù)，并且彈簧力(不存在其他力，諸如，重力)相當(dāng)于靜電力。因此，如上所述，mems致動(dòng)器的位置與v²成比例，或者與q^2/3成比例，其中，可以理解的是，位置對(duì)電荷具有更多線性依賴，q^2/3。因此，當(dāng)控制電荷而不是電壓時(shí)，所要求的分辨率更小并且更容易實(shí)現(xiàn)。

此外，可以在梳狀驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中改善穩(wěn)定性。具體地，當(dāng)控制電荷而不是電壓時(shí)，可以放寬有關(guān)撓曲剛度要求的限制因素，或者可以增加最高電壓(同時(shí)仍然避免插入)。在棘爪被水平放置的梳狀驅(qū)動(dòng)器中，在沒(méi)有任何施加電場(chǎng)的情況下機(jī)械平衡位置在：x＝0；y＝δ處，其中，δ表示棘爪偏移量。梳狀驅(qū)動(dòng)器棘爪可具有初始重疊1，以及平衡間隙g(即，零棘爪偏移量的情況)，其中，棘爪具有統(tǒng)一寬度。這個(gè)系統(tǒng)可以表示為平行板電容模型，其中，棘爪變形是可以忽略的。前述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可以被認(rèn)為是在x和y方向上移動(dòng)的兩個(gè)獨(dú)立的彈簧。當(dāng)將驅(qū)動(dòng)與電荷而不是電壓進(jìn)行比較時(shí)，如果棘爪保留在中心位置處，即，a＝0，則為了穩(wěn)定性的目的，電壓驅(qū)動(dòng)的梳狀驅(qū)動(dòng)器和電荷驅(qū)動(dòng)的梳狀驅(qū)動(dòng)器具有相同的剛度比要求。一旦棘爪離開中心，則至于小棘爪和大棘爪都偏移的情形，電壓驅(qū)動(dòng)的梳狀驅(qū)動(dòng)器的剛度比要求增加得比電荷驅(qū)動(dòng)的梳狀驅(qū)動(dòng)器情況的剛度比要求更快。因此，并且再次，利用電荷驅(qū)動(dòng)mems致動(dòng)器提供了超過(guò)利用電壓驅(qū)動(dòng)的顯著優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步有關(guān)彈簧剛度，與電壓控制的靜電彈簧軟化的鮮明對(duì)比下，靜電致動(dòng)器的充電控制導(dǎo)致靜電彈簧變硬?？梢杂欣厥褂眠@個(gè)效果，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)為具有需要更少力用以移動(dòng)的更低剛度，同時(shí)仍然運(yùn)轉(zhuǎn)仿佛其具有更高的剛度，例如，更低的重力下垂和更高的諧振頻率。即，并且當(dāng)充電控制用在靜電致動(dòng)器(諸如，梳狀驅(qū)動(dòng)器)上時(shí)，當(dāng)電容減小(即，梳狀驅(qū)動(dòng)器斷開)時(shí)電壓增加并且當(dāng)電容增加(即，梳狀驅(qū)動(dòng)器嚙合)時(shí)電壓減小。因此，靜電致動(dòng)器具有將其保持在它的穩(wěn)定位置上的靜電力。當(dāng)電壓保持不變時(shí)，這添加至將其保持在適當(dāng)位置上的彈簧力。再次，這個(gè)靜電力基本上是彈簧力，并且可以稱為靜電彈簧變硬力。靜電彈簧常數(shù)等于機(jī)械(或者實(shí)際物理)彈簧常數(shù)的兩倍，假定梳狀驅(qū)動(dòng)器具有零重疊，x＝0，當(dāng)電荷等于零時(shí)，q＝0。

又進(jìn)一步地，致動(dòng)器經(jīng)由電荷的控制可以比實(shí)現(xiàn)電壓控制更簡(jiǎn)單，其中，利用電荷控制的致動(dòng)器類似于充當(dāng)步進(jìn)電機(jī)，其中，注入的每個(gè)電荷包導(dǎo)致移動(dòng)增加。例如，在ois控制系統(tǒng)中，陀螺儀用于感測(cè)旋轉(zhuǎn)速度(θ點(diǎn))。確定基于期望的圖像傳感器的移動(dòng)的期望的電容率(t的c點(diǎn))以補(bǔ)償通過(guò)陀螺儀測(cè)量的旋轉(zhuǎn)速度。通過(guò)測(cè)量電容并且減去所希望的電容來(lái)測(cè)量電容(位置)中的誤差?？梢酝ㄟ^(guò)考慮期望的電容變化、電容中的誤差和期望的電容率來(lái)計(jì)算提供下一個(gè)電荷脈沖之前所等待的時(shí)間。當(dāng)需要增加電容時(shí)，可以發(fā)送充電命令。當(dāng)需要減小電容時(shí)，可以發(fā)送放電命令。

因此，可以通過(guò)注入電荷控制mems致動(dòng)器。當(dāng)電壓施加到電容器時(shí)，實(shí)際上它正在充電。然而，代替通過(guò)結(jié)合電壓反饋并且依靠模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)置電壓(例如，施加mv的1/10的驅(qū)動(dòng)電壓并且仍然誘導(dǎo)太多移動(dòng))來(lái)嘗試精確地控制電壓以實(shí)現(xiàn)所期望的影響，不再考慮電壓。相反地，電荷可以添加到基于電壓的裝置(諸如，mems致動(dòng)器)以誘導(dǎo)導(dǎo)致mems致動(dòng)器的移動(dòng)的電壓。

圖1a示出了包含其中可實(shí)現(xiàn)各種實(shí)施方式的小型照相機(jī)12的示例性移動(dòng)裝置11的立體圖，該移動(dòng)裝置可以是移動(dòng)電話。小型照相機(jī)12可采用圖像傳感器封裝件，諸如，移動(dòng)圖像傳感器封裝件。小型照相機(jī)12可實(shí)現(xiàn)與圖像傳感器移動(dòng)相關(guān)的各種功能，諸如，ois、自動(dòng)聚焦(af)、透鏡與圖像傳感器之間的對(duì)準(zhǔn)等。圖1b示出了根據(jù)本文中所公開的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的圖1a的移動(dòng)裝置10，其中殼體/機(jī)殼部分暴露以顯示小型照相機(jī)12。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管在小型照相機(jī)模塊用于移動(dòng)裝置(諸如，移動(dòng)電話、平板個(gè)人計(jì)算機(jī)(pc)、膝上型pc等)的背景下提出了本文中所公開的各種實(shí)施方式，但是所公開的技術(shù)可以適合于在包含mems裝置的驅(qū)動(dòng)的其他裝置或者背景下使用。

如上述提到的，本文中所公開的技術(shù)的各種實(shí)施方式可以采用ois功能(諸如，操作的三軸ois)，或者可以補(bǔ)償包括通過(guò)移動(dòng)圖像傳感器而滾動(dòng)(roll)、俯仰(pitch)和偏航(yaw)的照相機(jī)移動(dòng)。因此，諸如照相機(jī)12的裝置可包括透鏡鏡筒、自動(dòng)聚焦(af)致動(dòng)器和移動(dòng)圖像傳感器封裝件。af致動(dòng)器可以是音圈電機(jī)(vcm)類型的致動(dòng)器、mems致動(dòng)器、壓電致動(dòng)器、形狀記憶合金致動(dòng)器或者任何其他類型的致動(dòng)器。

圖2示出了根據(jù)本文中所公開的技術(shù)的各種實(shí)施方式的可以利用其實(shí)現(xiàn)前述ois功能的示例性mems致動(dòng)器17的頂部平面圖。為了啟用ois，mems致動(dòng)器17可用于根據(jù)“三個(gè)自由度”來(lái)移動(dòng)移動(dòng)圖像傳感器封裝件內(nèi)部的圖像傳感器。在美國(guó)申請(qǐng)序號(hào)61/975,617中描述了適用于移動(dòng)圖像傳感器的mems致動(dòng)器的一些實(shí)例，通過(guò)引證將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于本文中。

在一個(gè)實(shí)施方式中，mems致動(dòng)器17可以包括具有接觸墊19的中間框架18、分離為兩個(gè)電桿20的外部框架、四個(gè)致動(dòng)區(qū)域21、具有粘合孔24的中心錨23、以及多個(gè)電連接撓曲部分22。粘合孔24的數(shù)量不限于一個(gè)，因?yàn)楦鶕?jù)相關(guān)的電連接要求可能有多個(gè)孔。粘合孔24可具有多用途，例如，包括通過(guò)應(yīng)用熱環(huán)氧樹脂使結(jié)構(gòu)粘合劑能夠?qū)ems致動(dòng)器17安裝至載體基板，以及通過(guò)應(yīng)用導(dǎo)電環(huán)氧樹脂、焊料、金屬膏、或者其他電連接方法從mems致動(dòng)器17電連接至導(dǎo)電跡線或者基板。外部電桿20可以在mems致動(dòng)器17與移動(dòng)圖像傳感器封裝件的剩余部分之間提供連接。中間框架18上的接觸墊19可以提供圖像傳感器(未示出)與mems致動(dòng)器17之間的電連接。

每個(gè)致動(dòng)區(qū)域21可包含在一個(gè)線性方向上提供原動(dòng)力的靜電梳狀驅(qū)動(dòng)器。四個(gè)致動(dòng)區(qū)域21一起提供在x和y方向上的移動(dòng)，以及關(guān)于z軸的旋轉(zhuǎn)。因此，mems致動(dòng)器17可以在兩個(gè)線性自由度和一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度上移動(dòng)以在所有三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度上實(shí)現(xiàn)小型照相機(jī)的ois。致動(dòng)區(qū)域21通過(guò)平行運(yùn)動(dòng)控制撓曲部分43連接至中心錨23并且通過(guò)在運(yùn)動(dòng)自由度上是剛性的并且在其他自由度上是柔軟的連接撓曲部分44連接至中間框架18。在一個(gè)實(shí)施方式中，致動(dòng)區(qū)域21包括在下降或者震動(dòng)期間限制機(jī)械移動(dòng)的特征以減少平行運(yùn)動(dòng)控制撓曲部分43和連接撓曲部分44上的應(yīng)力。在一個(gè)實(shí)施方式中，圖像傳感器附接至外部框架20和中心錨23，同時(shí)中間框架18附接至移動(dòng)圖像傳感器封裝件的剩余部分。

應(yīng)當(dāng)注意的是，mems致動(dòng)器17的x/y尺寸與移動(dòng)圖像傳感器封裝件的大小相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施方式中，中間框架18的外形尺寸基本上與圖像傳感器的大小匹配。在另一實(shí)施方式中，外部框架20的外形尺寸基本上與圖像傳感器的大小匹配。在又一實(shí)施方式中，mems致動(dòng)器17的厚度大約150微米并且平面內(nèi)的尺寸在x維度中大約8mm并且在y維度中大約6mm。

圖3示出了可包括移動(dòng)圖像傳感器的一些或者全部前述元件的示例性照相機(jī)模塊50。照相機(jī)模塊50中包括的是用于控制ois功能的數(shù)字信號(hào)處理(dsp)ois控制器70、圖像傳感器72、以及用于檢測(cè)移動(dòng)(諸如，滾動(dòng)、俯仰和偏航滾動(dòng)、俯仰和偏航)的ois陀螺儀74。照相機(jī)模塊50中還包括的是包括一個(gè)或多個(gè)mems陣列54的mems致動(dòng)器52、以及mems驅(qū)動(dòng)器56。mems驅(qū)動(dòng)器56可以通過(guò)將電荷注入到mems致動(dòng)器52中并且在一些實(shí)施方式中從mems致動(dòng)器52接收位置反饋來(lái)控制mems致動(dòng)器52的移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，dspois控制器70和mems驅(qū)動(dòng)器56一起集成為單一混合信號(hào)集成電路(ic)。

mems驅(qū)動(dòng)器56可以通過(guò)注入與來(lái)自dspois控制器70的控制信令相稱的電荷來(lái)驅(qū)動(dòng)mems致動(dòng)器52。如以下將更詳細(xì)描述的，通過(guò)增加或者減小電壓輸出(通過(guò)使電荷泵58(充電電容器)充電并且使電荷吸收器60(放電電容器)放電)使mems驅(qū)動(dòng)器56運(yùn)行。如這個(gè)實(shí)施方式中所示，mems驅(qū)動(dòng)器56可以是混合的信號(hào)集成電路(ic)或者芯片。即，mems驅(qū)動(dòng)器56可具有用于驅(qū)動(dòng)高壓裝置(例如，mems致動(dòng)器52)的高壓部分、以及數(shù)字信號(hào)/低壓部分(例如，串并接口(spi)接口)。根據(jù)另一實(shí)施方式，諸如以下將描述的，將分開執(zhí)行高壓控制器。

因此，mems驅(qū)動(dòng)器56可以配置為高壓驅(qū)動(dòng)器同時(shí)還提供電容感測(cè)。即，電容感測(cè)模塊64可以感測(cè)可以是一個(gè)或多個(gè)電容梳狀驅(qū)動(dòng)元件的mems致動(dòng)器52以便確定電容的大小，并且因此確定mems致動(dòng)器52的位置，然后可以將其傳達(dá)至dspois控制器70。

具體地，通過(guò)使用電荷泵58注入電荷來(lái)提供高壓(例如，45v)以以驅(qū)動(dòng)mems致動(dòng)器52，電荷泵58還經(jīng)由spi(或者在其他實(shí)施方式中，i2c總線)與dspois控制器70連接。諸如本文中描述的電荷控制模擬電路可以用于使用spi而不是并行數(shù)字接口的混合信號(hào)ic以減少引腳需求。因此，電荷驅(qū)動(dòng)的裝置適用于數(shù)字控制并且使得所得到的電子設(shè)備的復(fù)雜性的減少。開關(guān)62可以將電荷泵58和電荷吸收器60電路切換至適當(dāng)裝置。通過(guò)用于注入和吸收電荷的相同連接，可以通過(guò)檢測(cè)mems致動(dòng)器52的適當(dāng)電容并且經(jīng)由spi或者i2c將這個(gè)信息傳達(dá)至dspois控制器70來(lái)實(shí)現(xiàn)電容感測(cè)?？赏ㄟ^(guò)各種方法進(jìn)行電容感測(cè)，包括但不限于感測(cè)通過(guò)mems電容器反饋的ac信號(hào)(變化電壓)的振幅和相位；使mems電容器充電或者放電并且關(guān)注充電或者放電所花費(fèi)的時(shí)間；或者使mems電容器充電和放電并且利用微分器關(guān)注電壓的斜率。此外，dspois控制器70可以例如經(jīng)由數(shù)字接口與圖像傳感器72和ois陀螺儀74通信。

圖4示出了可包括移動(dòng)圖像傳感器的一些或者全部前述元件的示例性照相機(jī)模塊80。照相機(jī)模塊80中包括的是用于控制ois功能的dspois控制器84、圖像傳感器72、以及用于檢測(cè)移動(dòng)(諸如，滾動(dòng)、俯仰和偏航滾動(dòng)、俯仰和偏航)的ois陀螺儀74。照相機(jī)模塊80中還包括的是：mems致動(dòng)器52，該mems致動(dòng)器包括可以是圖2的mems致動(dòng)器17的一個(gè)實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)mems陣列54；以及mems驅(qū)動(dòng)器82，其可以是僅高壓的mems驅(qū)動(dòng)器。即，mems驅(qū)動(dòng)器82在沒(méi)有任何低功率電路或者數(shù)字塊的情況下僅包括僅高壓的驅(qū)動(dòng)器電路。

mems驅(qū)動(dòng)器82可以通過(guò)將電荷注入mems致動(dòng)器52中并且將電荷吸到mems致動(dòng)器52的外部來(lái)控制mems致動(dòng)器52的移動(dòng)。mems驅(qū)動(dòng)器82可以通過(guò)注入與經(jīng)由脈寬調(diào)制(pwm)的時(shí)鐘脈沖和dspois控制器84的時(shí)鐘模塊86相稱的電荷來(lái)驅(qū)動(dòng)mems致動(dòng)器52。如以下將更詳細(xì)地描述的，pwm和時(shí)鐘模塊86的pwm方面運(yùn)行以與mems驅(qū)動(dòng)器82連接(并行數(shù)字接口)以通過(guò)從由電荷泵生成的高壓或者生成高壓(例如，45v以上)的其他電路充電并且放電至電荷吸收器來(lái)增加或者減小電壓輸出。

獨(dú)立于mems驅(qū)動(dòng)器84，在dspois控制器82中執(zhí)行電容感測(cè)，其中，ac信號(hào)可以發(fā)送(經(jīng)由ac模塊88)至mems驅(qū)動(dòng)器82的一部分(以下更詳細(xì)描述的)并且發(fā)送到mems致動(dòng)器52上，mems致動(dòng)器可以是一個(gè)或多個(gè)電容梳狀驅(qū)動(dòng)元件以感測(cè)耦接以確定電容的大小，并且因此確定mems致動(dòng)器52的位置。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管附圖示出了adc90和ac發(fā)電機(jī)88一起工作來(lái)感測(cè)mems致動(dòng)器52的電容，但是可使用電容感測(cè)的許多其他方法，使用低壓dspois控制器84和高壓mems驅(qū)動(dòng)器82的組合。例如，可通過(guò)各種方法進(jìn)行電容感測(cè)，包括但不限于感測(cè)通過(guò)mems電容器反饋的ac信號(hào)的振幅和相位；使mems電容器充電或者放電并且關(guān)注充電或者放電所花費(fèi)的時(shí)間；或者使mems電容器充電和放電并且利用微分器關(guān)注電壓的斜率。

圖5是包括電荷泵81、電荷吸收器83和開關(guān)85的僅高壓mems驅(qū)動(dòng)器82的示意圖。電荷泵81接收時(shí)鐘信號(hào)φ1和φ2以及輸入電壓vin(其可以乘以由于輸出電壓vout(例如，45v)導(dǎo)致的期望量)。圖6示出了圖5的mems驅(qū)動(dòng)器82的示例性電路圖，進(jìn)一步示出了電荷泵81連接至開關(guān)85并且在這個(gè)實(shí)例中連接到6個(gè)mems致動(dòng)器的輸出(c_memsl、c_mems2、c_mems3......c_mems6)。充電電容器c_charge可以是大約1pf以實(shí)現(xiàn)近似0.5μm的位移分辨率。放電電容器c_discharge也可以是大約lpf以實(shí)現(xiàn)近似0.5μm的位移分辨率。用于電容感測(cè)的ac信號(hào)可以是具有10khz的頻率的正弦波，例如，其中，電容感測(cè)具有12位的分辨率。adc速度可以是例如100khz，其中，adc速度越高越好。盡管利用電容感測(cè)精確性可能有折衷，但是充電/放電電容越小，可以實(shí)現(xiàn)的位移分辨率越高。例如，利用10khz的ac信號(hào)、100khz12位的adc、以及1pf充電/放電電容器，實(shí)現(xiàn)1pf電容感測(cè)精確性可包括從不同路徑注入ac(例如，來(lái)自充電和放電的單獨(dú)的電容感測(cè))。進(jìn)一步有關(guān)電容感測(cè)，應(yīng)當(dāng)注意的是，為了實(shí)現(xiàn)精確的電容測(cè)量，ac正弦波優(yōu)選地具有很穩(wěn)定的振幅和頻率，其中，振幅誤差小于0.1％。此外，可以編程或者優(yōu)化ac正弦波頻率(以及充電/放電的頻率)以避免擊中mems致動(dòng)器的任何機(jī)械共振頻率。用于pwm的時(shí)鐘可以是大約48mhz。

圖7示出了電荷泵的一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例，在這種情況下，具有二極管配線的金屬氧化物半導(dǎo)體fet(mosfet)md1-md5的4級(jí)(x5)dickson電荷泵分級(jí)(v1至v2至v3至v4)促進(jìn)vin增長(zhǎng)，最后一個(gè)電容器c_charge，在設(shè)置最終將被發(fā)送至mems致動(dòng)器52的電荷注入的量的鏈中。其他更先進(jìn)的電荷泵設(shè)計(jì)存在于本領(lǐng)域中以達(dá)到所希望的vout，例如，45v以上。如上所述，注入到mems致動(dòng)器52中的電荷根據(jù)各種實(shí)施方式進(jìn)行控制而不是嘗試控制施加到mems致動(dòng)器52的電壓。應(yīng)當(dāng)注意的是，電流控制可以添加到電荷泵81。

圖5的并且在圖8中更詳細(xì)地示出的電荷吸收器83設(shè)置吸收的電荷的量。電荷吸收器83接收時(shí)鐘信號(hào)φ3并且當(dāng)切換為連接至mems致動(dòng)器54時(shí)，使mems致動(dòng)器54放電。具體地，fet、md6可用于排空單一電容器電荷。應(yīng)當(dāng)注意的是，電荷吸收器83的放電電容器c_discharge設(shè)置了電荷的量的分辨率以從mems致動(dòng)器54放電。根據(jù)電容感測(cè)，可以在充電和放電循環(huán)期間提供ac信號(hào)，其中，mems地連接至數(shù)字芯片以感測(cè)傳遞至mems致動(dòng)器54的ac信號(hào)。應(yīng)當(dāng)注意的是，電流控制可以添加到電荷泵81和電荷吸收器83(如以下將更詳細(xì)地描述的)。

電荷吸收器83和電荷泵81結(jié)合操作，其中，在時(shí)鐘脈沖或者信號(hào)期間，電荷泵81的電容器c_charge充電并且電荷吸收器83的電容器c_discharge放電。對(duì)于mems致動(dòng)器54，其再次是或者可以認(rèn)為是電容元件，如果期望更多電荷起到期望的移動(dòng)量的效果，則可以翻轉(zhuǎn)開關(guān)85(如圖9所示，可以是fet陣列)以將電荷泵81(具體地，電容器c_charge)連接至mems致動(dòng)器54。mems致動(dòng)器54和電荷泵81電容器然后將在充電中平衡直到這兩個(gè)具有相同電壓。如果期望斷開梳，則可以翻轉(zhuǎn)開關(guān)85以將mems致動(dòng)器54連接至電荷吸收器83(具體地，電容器c_discharge)使得mems致動(dòng)器54中的電荷將驅(qū)散直到電荷吸收器83和mems致動(dòng)器54平衡至相同電壓。這個(gè)過(guò)程可以根據(jù)例如是時(shí)鐘脈沖1mhz、10mhz、100mhz等的時(shí)鐘脈沖持續(xù)重復(fù)，其中，充電和放電可以同時(shí)發(fā)生。電荷泵81和電荷吸收器83的持續(xù)充電和放電保證電荷泵81的最后一個(gè)電容器始終完全充電，并且電荷吸收器83的電容器始終完全放電。應(yīng)當(dāng)注意的是，電荷泵81和電荷吸收器83的相應(yīng)電容相對(duì)于mems致動(dòng)器54的電容盡可能的小以獲得最佳分辨率。

如上所提到的，ac信號(hào)可以注入到電荷吸收器83中以通過(guò)監(jiān)測(cè)有多少ac信號(hào)使得它到達(dá)mems致動(dòng)器54來(lái)測(cè)量mems致動(dòng)器54的電容。

圖10示出了根據(jù)各種實(shí)施方式的用于控制上述電路的定時(shí)脈沖波形。如圖10所示，當(dāng)φ2為高時(shí)，mems致動(dòng)器中的一個(gè)可以通過(guò)接通它的開關(guān)(圖6中的phi2)通過(guò)電荷泵電容器(例如，圖6中的c_charge)進(jìn)行充電。當(dāng)φ3為高時(shí)，一個(gè)mems致動(dòng)器可以通過(guò)接通它的相應(yīng)開關(guān)(圖6中的phi3)通過(guò)電荷吸收器電容器(c_discharge)進(jìn)行放電。應(yīng)當(dāng)注意的是，定時(shí)脈沖波形使得φ2和φ3不會(huì)同時(shí)是高的，并且φ1＝φ3，并且φ2＝φ4。時(shí)鐘信號(hào)φ4及其對(duì)應(yīng)的開關(guān)phi4允許在其已經(jīng)通過(guò)phi3通過(guò)連接至mems電容器進(jìn)行充電之后使放電電容器接地。在充電或者放電期間可以感測(cè)電容，其中，當(dāng)電容被確定時(shí)，被感測(cè)的具體mems致動(dòng)器處于連通狀態(tài)，即，以致可以確定使得它到達(dá)mems致動(dòng)器的ac信號(hào)的量。

在前述實(shí)例和附圖(例如，圖6)中，示例性電路圖是具有十個(gè)接口端口(包括六個(gè)開關(guān)，每個(gè)開關(guān)控制一個(gè)mems致動(dòng)器/電容器的充電和放電)的電路的電路圖。圖11示出了其中接口端口的數(shù)量可以減少至例如七個(gè)的可替換的電路圖。用于開關(guān)的控制端口的數(shù)量可以通過(guò)將它們編碼為二進(jìn)制格式而減少為三個(gè)而不是六個(gè)。例如，111接通sw1，110接通sw2等。應(yīng)當(dāng)注意的是，在高壓驅(qū)動(dòng)器芯片中將利用逆變器。如前所述，還可以結(jié)合數(shù)字電路以將并行數(shù)字接口轉(zhuǎn)換為串行接口(例如，spi或者i2c)以進(jìn)一步減少引腳需求。

圖12示出了根據(jù)另一實(shí)施方式的用于感測(cè)電容的可替換的電路。具體地，這個(gè)實(shí)例中的電容感測(cè)包括在充電(即，φ2)與放電(即，φ3)之間切換mems電容器。被引入和引出mems電容器的電流通過(guò)在mems電容器的輸出端上連接至地的電阻器轉(zhuǎn)換為電壓。低通濾波器(lpf)可以在輸出端上實(shí)現(xiàn)以結(jié)合該電壓并且生成可以由低壓電子設(shè)備讀取的低壓信號(hào)以確定連接的mems致動(dòng)器的電容。即，如果在充電與放電之間切換，則可以測(cè)量峰值至峰值電壓以確定電容。當(dāng)使用多個(gè)連續(xù)的充電和放電脈沖時(shí)，則可以使波形圖數(shù)字化。

圖13示出了其他可替換的電路，其中，mems電容器的連續(xù)充電和放電生成電壓的線性斜升和斜降。利用微分器電路和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器測(cè)量是mems電容的函數(shù)的這個(gè)三角形電壓斜升的斜率?？商鎿Q地，可以使用例如比較器和計(jì)數(shù)器測(cè)量改變輸出電壓所花費(fèi)的時(shí)間。電流源i1元件和電流吸收器i2元件可用于取代充電和放電電容器(圖6、圖11和圖12的c_charge和c_discharge)。電流源i1可以是例如大約10μa的電流源，并且電流吸收器可以是例如大約-10μa的電流吸收器。再次，可以利用fet陣列開關(guān)以將充電和放電電路連接至mems電容器。在這種情況下，如由pwm控制脈沖的長(zhǎng)度所控制的，mems電容器連接至電流源或者電流吸收器的時(shí)間量確定從mems電容器注入或者除去的電荷的量。

可以為每一個(gè)mems電容器提供電容感測(cè)rc電路，其中，電容感測(cè)輸出(cap_sense1-6)使用例如fet開關(guān)或者通過(guò)多路復(fù)用全部發(fā)送至單一輸出端口。具體地，適當(dāng)開關(guān)(sw1-sw6)可以用于連接至適當(dāng)?shù)?選擇的mems致動(dòng)器(c_mems1-c_mems6)，并且可以接通充電開關(guān)sw_charge一些充電時(shí)間，t_charge(例如，250μs)。隨后，可以斷開充電開關(guān)sw_charge，并且放電開關(guān)，sw_discharge，可以接通一些放電時(shí)間t_discharge(例如，250μs)?？梢詼y(cè)量相關(guān)參考電阻器r_ref1-r_ref6上的電壓。在充電周期期間，參考電阻器上的電壓將穩(wěn)定在r_ref*i_source*c_ref/(cmems+c_ref)處。用于充電/放電的時(shí)間常數(shù)是r_ref*c_ref*cmems/(c_ref+c_mems)。因此，mems致動(dòng)器的電容可以從參考電阻器的穩(wěn)定電壓的測(cè)量得出。例如，為了測(cè)量圖13中的mems致動(dòng)器的電容，其中，cmems1-c_mems6中的每一個(gè)能夠以1pf精確度從大約200pf變化至500pf(包括寄生電容)，所需要的分辨率是1.3mv。因此，11比特2v的adc足以。也可以通過(guò)測(cè)量時(shí)間常數(shù)獲得mems致動(dòng)器的電容。為了在全部范圍獲得1pf精確度，將利用大約72mhz的系統(tǒng)時(shí)鐘。作為又一個(gè)可選方案，可以在不等到電壓穩(wěn)定的情況下通過(guò)取樣電壓然后擬合數(shù)據(jù)來(lái)確定mems致動(dòng)器的電容以便確定充電時(shí)間常數(shù)或者推斷穩(wěn)定電壓。

應(yīng)當(dāng)注意的是，在ois的背景下，為了補(bǔ)償例如20hz的信號(hào)交換，可以要求在25ms內(nèi)用于三個(gè)致動(dòng)器的全部行程。按照以上實(shí)例，時(shí)間常數(shù)將為大約50μs。如果為致動(dòng)器充電0.25ms并且放電0.25ms，則將需要大約0.5ms以便測(cè)量單一時(shí)間(盡管基于精細(xì)調(diào)校某些參數(shù)可以縮短這個(gè)測(cè)量時(shí)間)的電容。為了驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器，相對(duì)于t_discharge可以將t_charge延長(zhǎng)或者縮短一些期望的時(shí)間周期，其中，測(cè)量致動(dòng)器的電容也包括驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器。為了獲得例如0.5μm的精確度水平，t_charge和t_discharge的控制將需要0.25μs的分辨率。如由本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的，這個(gè)電路可以進(jìn)行許多修改，包括減少微分器的電阻和電容并且增加電流以更快速度測(cè)量電容，并且利用有源電路替換無(wú)源rc微分器。

圖14示出了其中本文中所公開的技術(shù)的實(shí)施方式可實(shí)現(xiàn)的芯片組/計(jì)算模塊90。芯片組90可以包括例如處理器、存儲(chǔ)器、結(jié)合在一個(gè)或多個(gè)物理封裝件中的其他圖像部件。通過(guò)舉例的方式，物理封裝件包括結(jié)構(gòu)組件(例如，基板)上的一個(gè)或多個(gè)材料、部件和/或配線的布置以提供一個(gè)或多個(gè)特性，諸如，物理強(qiáng)度、尺寸保持、和/或電交互作用的局限性。

在一個(gè)實(shí)施方式中，芯片組90包括用于在芯片組90的部件中傳遞信息的通信機(jī)構(gòu)，諸如，總線92。處理器94，諸如圖像處理器連接至總線92以執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器96中的指令和處理信息。處理器可包括一個(gè)或多個(gè)處理核心，其中每個(gè)核心被配置為單獨(dú)執(zhí)行?；蛘叽送?，處理器可包括經(jīng)由總線92串接配置的一個(gè)或多個(gè)微處理器以便能夠獨(dú)立執(zhí)行指令、通過(guò)管道傳遞和多線程。處理器94還可伴有一個(gè)或多個(gè)專用部件以執(zhí)行某些處理功能和任務(wù)，諸如，一個(gè)或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器，例如，dsp98，諸如，oisdsp、圖像傳感器、ois陀螺儀、和/或一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ic)(asic)100，諸如，可以利用其例如驅(qū)動(dòng)mems致動(dòng)器用于實(shí)現(xiàn)ois、縮放和/或af功能。dsp98通?？梢员慌渲脼楠?dú)立于處理器94實(shí)時(shí)處理現(xiàn)實(shí)世界的信號(hào)(例如，聲音)。類似地，asic100可以被配置為執(zhí)行通過(guò)通用型處理器不容易執(zhí)行的專用功能。幫助執(zhí)行本文中描述的發(fā)明功能的其他專用部件包括一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)(未示出)、一個(gè)或多個(gè)控制器(未示出)或者一個(gè)或多個(gè)其他專用的計(jì)算機(jī)芯片。

前述部件經(jīng)由總線92連接至存儲(chǔ)器96。存儲(chǔ)器96包括用于存儲(chǔ)可執(zhí)行指令的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器(例如，ram)和靜態(tài)存儲(chǔ)器(例如，rom)，該指令在由處理器94、dsp98和/或asic100執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行本文中所描述的示例性實(shí)施方式的過(guò)程。存儲(chǔ)器96還存儲(chǔ)與該過(guò)程的執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的或者通過(guò)該過(guò)程的執(zhí)行生成的數(shù)據(jù)。

如本文中使用的，術(shù)語(yǔ)模塊可描述可以根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式執(zhí)行的功能的給定單元。如本文中使用的，模塊可利用硬件、軟件或者它們的組合的任何形式執(zhí)行。例如，一個(gè)或多個(gè)處理器、控制器、asic、pla、pal、cpld、fpga、邏輯元件、軟件程序或者其他機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)為組成模塊。在實(shí)現(xiàn)中，本文中所描述的各種模塊可實(shí)現(xiàn)為分立模塊或者所描述的功能和特征可以在一個(gè)或多個(gè)模塊中部分地或者全部共享。換言之，在閱讀這個(gè)說(shuō)明書之后，如對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將是顯而易見的，本文中描述的各種特征和功能可在任何給定的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)并且可以不同組合和交換在一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)或共享模塊中實(shí)現(xiàn)。即使功能的各種特征或者元件可單獨(dú)描述或者要求為單獨(dú)的模塊，但是本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將理解，這些特征和功能可以在一個(gè)或多個(gè)通用軟件和硬件元件中共享，并且該說(shuō)明書不應(yīng)要求或者暗示單獨(dú)的硬件或者軟件成分用于實(shí)現(xiàn)這種特征或者功能。

在應(yīng)用的部件或者模塊整體或部分地使用軟件執(zhí)行的情況下，在一個(gè)實(shí)施方式中，這些軟件元件可以實(shí)現(xiàn)為利用能夠執(zhí)行有關(guān)此描述的功能的計(jì)算或者處理模塊進(jìn)行操作。圖10中示出了一個(gè)這種示例性計(jì)算模塊。根據(jù)這個(gè)示例性計(jì)算模塊90描述了各種實(shí)施方式。在閱讀本說(shuō)明書后，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，如何實(shí)現(xiàn)使用其他計(jì)算模塊和/或架構(gòu)執(zhí)行該應(yīng)用將會(huì)變得顯而易見。

在這個(gè)文件中，術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)程序介質(zhì)”和“計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)”用于泛指易失性或者非易失性介質(zhì)，諸如，存儲(chǔ)器96、或者其他存儲(chǔ)器/存儲(chǔ)單元。這些和其他各種形式的計(jì)算機(jī)程序介質(zhì)或者計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)可包括在執(zhí)行用于執(zhí)行的處理裝置的一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或多個(gè)序列中。體現(xiàn)在介質(zhì)上的這種指令通常稱為“計(jì)算機(jī)程序編碼”或者“計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品”(這可以計(jì)算機(jī)程序或者其他分組的形式進(jìn)行組合)。當(dāng)執(zhí)行時(shí)，如本文中所討論的，這種指令可使計(jì)算模塊90能夠執(zhí)行本申請(qǐng)的特征或功能。

盡管以上已經(jīng)描述了公開的方法和設(shè)備的各種實(shí)施方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，僅以舉例而不是限制的方式呈現(xiàn)。同樣，各種示圖可描述用于所公開的方法和設(shè)備的示例性結(jié)構(gòu)或者其他配置，這幫助理解可包括在所公開的方法和設(shè)備中的特征和功能。所公開的方法和設(shè)備不局限于所示出的示例性結(jié)構(gòu)或者配置，但是可以使用各種可替換的結(jié)構(gòu)和配置實(shí)現(xiàn)所期望的特征。實(shí)際上，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可替換的功能的、邏輯的或者物理劃分和配置如何能夠?qū)崿F(xiàn)，以執(zhí)行所公開的方法和設(shè)備的所希望的特征。另外，除了本文中描述的那些之外的許多不同的構(gòu)成模塊名稱可以應(yīng)用于各個(gè)部分。此外，關(guān)于流程圖、操作說(shuō)明和方法權(quán)利要求，其中本文中呈現(xiàn)的步驟的順序不應(yīng)要求各種實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)為按相同的順序執(zhí)行所陳述的功能，除非另外有上下文指示。

盡管以上根據(jù)各種示例性實(shí)施方式和實(shí)現(xiàn)描述了所公開的方法和設(shè)備，但是應(yīng)當(dāng)理解，在單獨(dú)實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)中描述的各種特征、方面和功能不局限在描述它們所利用的具體實(shí)施方式的適用性中，但是反而可以單獨(dú)地或者以不同組合地應(yīng)用于所公開的方法和設(shè)備的其他實(shí)施方式中的一個(gè)或多個(gè)，是否描述這種實(shí)施方式并且這種特征是否呈現(xiàn)為所描述的實(shí)施方式的一部分。因此，所要求保護(hù)的發(fā)明的幅度和范圍不應(yīng)受到任何上述示例性實(shí)施方式的限制。

在本文中使用的術(shù)語(yǔ)和短語(yǔ)及其變體，除非另外明確地陳述，否則應(yīng)當(dāng)解釋為開放式的，與限制相反。如上述實(shí)例：術(shù)語(yǔ)“包括”應(yīng)當(dāng)解釋為意指“包括而不限于”等；術(shù)語(yǔ)“實(shí)例”用于提供討論中的項(xiàng)目的示例性實(shí)例，而不是它的完全或者限制列表；術(shù)語(yǔ)“一”或者“一個(gè)”應(yīng)該解釋為意指“至少一個(gè)”、“一個(gè)或多個(gè)”等；并且形容詞諸如“常規(guī)的”、“傳統(tǒng)的”、“正常的”、“標(biāo)準(zhǔn)的”、“已知的”以及相似含義的術(shù)語(yǔ)不應(yīng)當(dāng)被解釋為將所描述的項(xiàng)目限制在特定的時(shí)期或者限制為特定時(shí)間的可用的項(xiàng)目，相反應(yīng)當(dāng)被理解為包括現(xiàn)在的或?qū)?lái)的任何時(shí)間的可用的或者已知的常規(guī)的、傳統(tǒng)的、正常的、或者標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。同樣，在本文中是指對(duì)于本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將是清晰可見或者所知的技術(shù)中，這種技術(shù)包含技術(shù)人員現(xiàn)在或者將來(lái)任何時(shí)候所清晰可見或者所知的技術(shù)。

用連詞“和”相連的一組項(xiàng)目不應(yīng)當(dāng)理解為要求存在于分組中那些項(xiàng)目的每一個(gè)，但是除非另外明確地陳述，否則應(yīng)當(dāng)理解為“和/或”。類似地，與連詞“或”相連的一組項(xiàng)目不應(yīng)當(dāng)理解為要求在該分組中彼此排斥，但是除非另外明確地陳述，否則應(yīng)當(dāng)理解為“和/或”。此外，盡管所公開的方法和設(shè)備的項(xiàng)目、元件或者部件可以單數(shù)進(jìn)行描述或者要求，但是除非明確陳述局限于單數(shù)，否則預(yù)期多數(shù)在其范圍內(nèi)。

在有些情況下，諸如“一個(gè)或多個(gè)”、“至少”、“但不限于”或者其他類似短語(yǔ)的擴(kuò)展詞語(yǔ)和短語(yǔ)的存在將不會(huì)被理解為意味著在這類擴(kuò)展短語(yǔ)不存在的實(shí)例中想要或需要更有限的情況。術(shù)語(yǔ)“模塊”的使用不暗示部分模塊所描述或者要求的部件或者功能被全部配置在普通封裝件中。實(shí)際上，模塊的任何或者全部各種部件，控制邏輯或者其他部件，可以組合在單一封裝件中或者單獨(dú)保持并且可以進(jìn)一步分配在多個(gè)分組或者封裝件中或者跨越多個(gè)位置。

此外，本文中闡述的各種實(shí)施方式根據(jù)示例性框圖、流程圖以及其他示意圖進(jìn)行描述。在閱讀這個(gè)文件之后，如對(duì)本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員而言將變得顯而易見，在沒(méi)有局限于所示出的實(shí)例的情況下可以實(shí)現(xiàn)所示出的實(shí)施方式及其各種替換。例如，框圖及其補(bǔ)充描述不應(yīng)被解釋為要求具體結(jié)構(gòu)或者配置。