CN103391044A - 用于在相机模块中控制激励器的设备和方法 - Google Patents

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CN103391044A CN2013101651698A CN201310165169A CN103391044A CN 103391044 A CN103391044 A CN 103391044A CN 2013101651698 A CN2013101651698 A CN 2013101651698A CN 201310165169 A CN201310165169 A CN 201310165169A CN 103391044 A CN103391044 A CN 103391044A
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Abstract

提供一种用于在相机模块中控制激励器的设备和方法，所述设备包括：位置控制器，用于产生用于移动相机模块的镜头的控制电压；霍尔传感器，用于检测由磁体产生的磁力线的改变量作为霍尔电压；音圈电机，用于根据施加到音圈电机的电流来移动镜头；电流控制器，用于使用施加到音圈电机的电压来检测由施加到音圈电机的电流引起的干扰电压，用于通过从霍尔电压去除干扰电压来产生消除干扰的霍尔电压，用于基于控制电压和消除干扰的霍尔电压来控制施加到音圈电机的电流。

Description

用于在相机模块中控制激励器的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种相机模块，更具体地讲，本发明涉及一种用于在相机模块中控制激励器的设备和方法。
背景技术
在便携式终端中的相机的迅速发展已加快了用于更快速和准确地拍摄图像的技术的发展。相机模块包括用于移动镜头的激励器。激励器考虑基于便携式终端的位置及其环境的相同的控制参数来移动镜头，然而，这导致镜头控制的不准确性。由于该不准确性，当执行自动聚焦时，如果镜头正移动以调节焦距，则相机难以高速控制镜头。
因此需要独立于便携式终端的位置及其环境来精确移动镜头位置的技术。
上述信息被呈现为仅助于本公开的理解的背景信息。关于任何上述内容是否可适用于关于本发明的现有技术，未做出任何确定，并且未做出任何断言。
发明内容
本发明的多个方面在于至少解决上述问题和/或缺点并且在于至少提供下述优点。因此，本发明的一方面在于提供一种用于通过从由霍尔传感器检测的霍尔电压去除在施加到音圈电机的电流的影响下产生的电压来精确控制相机模块的设备和方法。
根据本发明的一方面，提供一种用于在相机模块中控制激励器的设备。所述设备包括：位置控制器，用于产生用于移动相机模块的镜头的控制电压；霍尔传感器，用于检测由磁体产生的磁力线的改变量作为霍尔电压；音圈电机，用于根据施加到音圈电机的电流来移动镜头；电流控制器，用于使用施加到音圈电机的电压来检测由施加到音圈电机的电流产生的干扰电压，用于通过从霍尔电压去除干扰电压来产生消除干扰的霍尔电压，用于基于控制电压和消除干扰的霍尔电压来控制施加到音圈电机的电流。
电流控制器可包括：电阻器，用于将施加到音圈电机的电流转换为电压；第一运算放大器（OP Amp），用于使用所述电压来检测在施加到音圈电机的电流的影响下产生的干扰电压；第二OP Amp，用于通过从霍尔电压去除影响电压来产生消除干扰的霍尔电压；第三OP Amp，用于基于消除干扰的霍尔电压和控制电压来产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；电流增幅器，用于根据移动电压将电流施加到音圈电机。
电流控制器可包括：电阻器，用于将施加到音圈电机的电流转换为电压；差分放大器，用于检测电阻器两端的电压；第一OP Amp，用于使用检测的电压来检测在施加到音圈电机的电流的影响下产生的干扰电压；第二OP Amp，用于通过从霍尔电压去除影响电压来产生消除干扰的霍尔电压；第三OP Amp，用于基于消除干扰的霍尔电压和控制电压来产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；电流增幅器，用于根据移动电压产生施加到音圈电机的电流。这里，差分放大器可检测电阻器两端的电压的极性。
电流控制器可包括：电阻器，用于将施加到音圈电机的电流转换为电压；差分放大器，用于检测电阻器两端的电压；第一OP Amp，用于使用检测的电压来检测在施加到音圈电机的电流的影响下产生的干扰电压；第二OP Amp，用于通过从霍尔电压去除影响电压来产生消除干扰的霍尔电压；第三OP Amp，用于基于消除干扰的霍尔电压和控制电压来产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；脉宽调制（PWM）调制器，用于调制移动电压的振幅；电流增幅器，用于根据调制的移动电压产生施加到音圈电机的电流。这里，差分放大器可检测电阻器两端的电压的极性。
电流控制器可包括：电阻器，用于将施加到音圈电机的电流转换为电压；差分放大器，用于检测电阻器两端的电压；模数转换器（ADC），用于将检测的电压和霍尔电压分别转换为数字信号，并输出转换的检测的电压和转换的霍尔电压；数字信号处理（DSP）滤波器引擎，用于基于转换的检测的电压和转换的霍尔电压产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；电流增幅器，用于根据移动电压产生施加到音圈电机的电流。这里，差分放大器可检测电阻器两端的电压的极性。
位置控制器可基于用于移动相机模块的镜头的初始电压和用于将相机模块的镜头向上移动到预定距离的控制电压的表。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在相机模块中控制激励器的方法，所述方法包括：产生用于移动相机模块的镜头的控制电压；检测由磁体产生的磁力线的改变量作为霍尔电压；基于施加到音圈电机的电压，检测由施加到音圈电机的电流产生的干扰电压；基于控制电压和消除干扰的霍尔电压，控制施加到音圈电机的电流；根据施加的电流移动镜头。
控制电流的步骤包括：将施加到音圈电机的电流转换为电压；使用所述电压来检测在施加到音圈电机的电流的影响下产生的干扰电压；通过从霍尔电压去除影响电压来产生消除干扰的霍尔电压；基于消除干扰的霍尔电压和控制电压来产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；根据移动电压将电流施加到音圈电机。这里，检测施加到电阻器两端的电压的步骤可包括检测电阻器两端的电压的极性。
控制电流的步骤包括：检测施加到电阻器两端的电压；使用检测到的电压来检测在施加到音圈电机的电流的影响下产生的干扰电压；通过从霍尔电压去除影响电压来产生消除干扰的霍尔电压；基于消除干扰的霍尔电压和控制电压来产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；根据移动电压将电流施加到音圈电机。这里，检测施加到电阻器两端的电压的步骤可包括检测电阻器两端的电压的极性。
控制电流的步骤包括：检测施加到电阻器两端的电压；使用检测到的电压来检测在施加到音圈电机的电流的影响下产生的干扰电压；通过从霍尔电压去除影响电压来产生消除干扰的霍尔电压。
基于去除干扰的霍尔电压和控制电压来产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；调制移动电压的振幅；根据调制的移动电压将电流施加到音圈电机。这里，检测施加到电阻器两端的电压的步骤可包括检测电阻器两端的电压的极性。
控制电流的步骤包括：检测施加到电阻器两端的电压；将检测的电压和霍尔电压分别转换为数字信号，并输出转换的检测的电压和转换的霍尔电压；基于转换的检测到的电压和转换的霍尔电压产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；根据移动电压将电流施加到音圈电机。这里，检测施加到电阻器两端的电压的步骤可包括检测电阻器两端的电压的极性。
可基于用于移动相机模块的镜头的初始电压和用于将相机模块的镜头向上移动到预定距离的控制电压的表来产生用于移动相机模块的镜头的控制电压。
从以下结合附图公开本发明的示例性实施例的详细的描述中，本发明的其它方面、优点和突出特征将对于本领域的技术人员将变得清楚。
附图说明
从以下结合附图的描述中，本发明的特定示例性实施例的上述和其它方面、特征和优点将更加清楚，在附图中：
图1是根据本发明的示例性实施例的激励器的结构的示图；
图2示出根据本发明的示例性实施例的音圈电机（VCM）的磁力线；
图3示出根据本发明的示例性实施例的基于相机模块的位置的VCM的电流的改变；
图4示出根据本发明的示例性实施例的分别表示霍尔传感器的电压、镜头移动量和VCM的电流的曲线图；
图5是示出根据本发明的示例性实施例的激励器的框图；
图6是根据本发明的示例性实施例的控制激励器的驱动器的流程图；
图7是根据本发明的第一示例性实施例的电流控制器的电流图；
图8是根据本发明的第二示例性实施例的电流控制器的电路图；
图9是根据本发明的第二示例性实施例的差分放大器的电路图；
图10是根据本发明的第三示例性实施例的电流控制器的电路图；
图11是根据本发明的第四示例性实施例的电流控制器的电路；
图12是根据本发明的第五示例性实施例的电流控制器的电路图。
具体实施方式
提供以下参照附图的描述以助于全面理解由权利要求及其等同物限定的本发明的示例性实施例。以下描述包括各种特定细节以助于理解，但是这些将仅被认为是示例性的。因此，本领域的普通技术人员将认识到在不脱离本发明的范围和精神的情况下可对在此描述的实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简明，可能会省略公知功能和构造的描述。
在以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书面含义，而是仅被发明人使用，以能够使本发明得到清楚和一致的理解。因此，对本领域技术人员应该清楚的是，提供本发明的示例性实施例的以下描述仅用于示出目的，而不是限制由权利要求及其等同物限定的本发明的目的。
将理解，除非上下文明确指示，否则单数形式包括复数。因此，例如，参照“组件表面”包括参照一个或多个这样的表面。
根据本发明的示例性实施例的相机模块可被包括在便携式终端中。便携式终端是可被人携带的移动电子装置并可包括视频电话、蜂窝电话、智能电话、国际移动电信2000（IM-2000）终端、宽带码分多址（WCDMA）终端、通用移动电信服务（UMTS）终端、个人数字助理（PDA）、便携式多媒体播放器（PMP）、数字多媒体广播（DMB）终端、电子图书、便携式计算机（例如，膝上型计算机、平板个人计算机（PC）等）、数字相机等。
图1是根据本发明的示例性实施例的激励器的结构的示图。
参照图1，激励器111包括磁体101和激励单元109。
磁体101是固定的，产生磁场并向激励单元109发出磁场力的磁力线。激励单元109是可移动的，基于施加到音圈电机（VCM）的电流量来确定移动距离，并根据移动距离沿预定移动方向113移动镜头107。
激励单元109包括VCM103、镜头107和霍尔传感器105。霍尔传感器105测量由磁体101产生的磁力线的改变，并输出针对测量的电流（由磁力线的改变产生的）的电压。VCM103基于施加到VCM103上的电流和从霍尔传感器105输出的电压来输出用于移动镜头107的电压，并根据所述电压移动镜头107。
尽管图1中示出VCM103和激励单元109的集成，其中，VCM103被集成到激励单元109，但是可实现磁体101和激励单元109的集成，其中，磁体101被集成到激励单元109。
图2示出根据本发明的示例性实施例的VCM的磁力线。
参照图2，当电流施加到VCM103时，会呈现磁力线203和205。磁力线203被示出为与配置了VCM207的平面垂直，磁力线205被示出为不与所述平面垂直。
霍尔传感器105可从由磁体101产生的磁力线209和由VCM103的线圈产生的磁力线203和205之中检测可测量的磁力线的大小。VCM103利用响应于磁体101的移动的由霍尔传感器105测量的磁力线的大小来控制激励单元109的移动。然而，因为施加到VCM103的电流的改变引起磁力线203和205的大小的改变，并且改变的磁力线203和205与由磁体101产生的磁力线209重叠，所以激励单元109的移动不仅受磁体109的影响，而且受施加到VCM103的电流的改变的影响。该影响会使激励单元109的移动不准确。
图3示出根据本发明的示例性实施例的基于相机模块的移动的VCM的电流的改变。
参照图3，图像301示出在磁体101和激励单元109位于向下时相机模块的驱动，图303示出在磁体101和激励单元109位于横向时相机模块的驱动，图305示出在磁体101和激励单元109位于向上时相机模块的驱动。
曲线图307表示在如图像301驱动相机模块时VCM的电流的改变，曲线图309表示在如图像303驱动相机模块时音圈电机的电流的改变，曲线图311表示在如图像305驱动相机模块时VCM的线圈的电流的改变。
比较曲线图307、309和311，因为根据相机模块的驱动位置施加到线圈的电流量改变，所以曲线图307、309和311的初始电流值A、B和C分别不同。初始电流值的这样的不同是因为激励单元109的有效重量和重力的影响根据驱动位置改变，因此引起用于移动激励单元109的电流的改变。
图4示出根据本发明的示例性实施例的分别表示霍尔传感器的电压、镜头移动量和VCM的电流的曲线图。
参照图4，曲线图401表示根据包括在相机模块中的镜头107的位置的从霍尔传感器105输出的霍尔电压，曲线图403表示根据镜头107的位置的镜头107的移动量，曲线图405表示根据镜头107的位置的施加到VCM103的电流。
从曲线图401、403和405，可以看出，在镜头107的移动量和施加到VCM103的电流非线性改变时霍尔电压线性改变。
因此，可采用如下技术：通过从霍尔传感105输出的电压中去除基于施加到VCM103的线圈的电流的电压来精确控制激励单元109的移动。
图5是示出根据本发明的示例性实施例的激励器的框图。
参照图5，激励器包括电流控制器501、霍尔传感器503、位置控制器505和VCM507。
位置控制器505输出用于控制镜头107的位置的控制电压。霍尔传感器503测量由磁体101产生的磁力线的改变，并输出针对测量的电流量（由磁力线的改变产出的）的霍尔电压。现引入干扰电压以表示在施加到VCM507的电流的影响下产生的电压。
电流控制器501从施加到VCM507的电流检测干扰电压，通过从霍尔传感器输出的电压中去除检测的干扰电压来产生消除干扰的霍尔电压，基于产生的消除干扰的霍尔电压和从位置控制器505输出的控制电压来确定用于移动镜头107的移动电压，并且根据确定的移动电压来移动激励单元109的镜头107。消除干扰的霍尔电压表示通过从霍尔电压消除施加到VCM507的电流的影响所获得的电压。
图6是根据本发明的示例性实施例的在激励器中控制驱动器的流程图。
参照图6，在步骤601，激励器检测由磁体101产生的磁力线的改变量作为霍尔电压并进行到步骤603，在步骤603，激励器输出用于控制镜头107的位置的控制电压并进行到步骤605。在步骤605，激励器检测在施加到VCM507的电流的影响下产生的干扰电压，并进行到步骤606。
在步骤607，激励器基于检测到的霍尔电压和检测到的干扰电压产生消除干扰的霍尔电压，并进行到步骤609。消除干扰的霍尔电压是指通过从霍尔电压去除施加到VCM507的电流的影响所获得的电压。在步骤609，激励器基于消除干扰的霍尔电压和控制电压来移动镜头107的位置。在这点上，
激励器基于消除干扰的霍尔电压和控制电压来确定用于移动镜头107的位置的移动电压，随后根据移动的电压来移动镜头107。
图7是根据本发明的第一示例性实施例的电流控制器的电流图，其中，电流控制器501使用单一源电流控制方案。
参照图7，电流控制器501包括霍尔传感器701、第一运算放大器（OP Amp）703、位置控制器705、第二OP Amp707、第三OP Amp709、用于第三OP Amp709的调节器711、第四OP Amp713、电流增幅器715、VCM的线圈723和电阻器721。
通过控制电流增幅器715获得的电流被施加到VCM507的线圈723，线圈723基于所述电流依次移动激励单元109。电流增幅器715调节将施加到线圈723的电流并将调节的电流输出到电阻器721。例如，电流增幅器715通过根据从第四OP Amp713输出的移动电压调节将施加到线圈723的电流来调节镜头107的移动。电流增幅器715包括第五OP Amp717和场效应管（FET）719。另一方面，可用另一类型的晶体管替换FET719。
从电流增幅器715输出的电流流过电阻器721，电阻器721两端的电压被输出到第三OP Amp709的输入端。用于第三OP Amp709的调节器711调节第三OP Amp709的偏移、增益和电压极性。第三OP Amp709在用于第三OP Amp709的调节器711的控制下调节电阻器721两端的电压以检测干扰电压并将干扰电压输出到第二OP Amp707的输入端。干扰电压表示在施加到VCM507的电流的影响下产生的电压。
霍尔传感器701检测由磁体101产生的磁力线的改变量作为霍尔电压并将霍尔电压输出到第一OP Amp703。第一OP Amp703随后根据预定增益放大从霍尔传感器701输出的霍尔电压并将放大的电压输出到第二OP Amp707。
之后，第二OP Amp707基于从第三OP Amp709输出的干扰电压和从第一OP Amp703输出的霍尔电压检测消除干扰的霍尔电压，并将消除干扰的霍尔电压输出到第四放大器713。消除干扰的霍尔电压是指通过从霍尔电压消除施加到VCM507的电流的影响获得的电压。
位置控制器705将用于控制镜头107的位置的控制电压输出到第四OPAmp713。第四OP Amp713随后基于从第二OP Amp707输出的消除干扰的霍尔电压和从位置控制器705输出的控制电压来确定用于移动镜头107的移动电压，并将移动电压输出到电流增幅器715。
再次，位置控制器705接收从第一OP Amp703输出的霍尔电压和从第三OP Amp709输出的干扰电压，用模数转换器（ADC）（未示出）将霍尔电压和干扰电压数字化，并监视数字化的霍尔电压和干扰电压的值。
位置控制器705还将针对激励单元109的位置的控制电压存储在存储器（未示出）中，基于针对激励单元109的位置的控制电压确定用于移动距离的控制电压，并输出确定的控制电压。例如，位置控制器705存储用于移动激励单元109的初始电压（例如，由图3中的“A”表示）和用于将激励单元109向上移动到预定距离的控制电压的表，并基于所述表确定一个控制电压。
图8是根据本发明的第二示例性实施例的电流控制器的电路图，其中，电流控制器使用双向电流控制方案。
参照图8，电流控制器501包括霍尔传感器801、第一OP Amp803、位置控制器805、第二OP Amp807、第三OP Amp809、用于第三OP Amp809的第一调节器811、第四OP Amp813、电流增幅器819、VCM507的线圈823、电阻器821、差分放大器815和用于差分放大器815的第二调节器817。
来自电流增幅器819的电流施加到VCM507的线圈823，线圈823基于所述电流依次移动激励单元109。
电流增幅器819调节将施加到线圈823的电流并将调节的电流输出到电阻器821。例如，电流增幅器819通过根据从第四OP Amp813输出的移动电压调节将施加到线圈823的电流来调节镜头107的移动。电流增幅器819包括四个FET和一个驱动器。可选择地，可用其它类型的晶体管替换FET。
从电流增幅器819输出的电流流过电阻器821，电阻器821两端的电压被输出到差分放大器815的输入端。用于差分放大器815的第二调节器817调节差分放大器815的偏移、增益和电压极性，差分放大器815在用于差分放大器815的第二调节器817的控制下放大电阻器821两端的电压并将放大的电压输出到第三OP Amp809的输入。如图8所示，其中，采用双向电流控制方案，施加到电阻器821两端的电压根据电流方向具有正极（﹢）或负极（﹣）中的一个极性，差分放大器815被用于检测施加到电阻器821两端的电压的极性。
用于第三OP Amp809的第一调制器811调节第三OP Amp809的偏移、增益和极性。第三OP Amp809在用于第三OP Amp809的第一调节器817的控制下调节从差分放大器815输出的电压以检测干扰电压，并将干扰电压输出到第二OP Amp807的输入端。干扰电压表示在施加到VCM507的电流的影响下产生的电压。
霍尔传感器801检测由磁体101产生的磁力线的改变量作为霍尔电压并将霍尔电压输出到第一OP Amp803。第一OP Amp803随后根据预定增益放大从霍尔传感器801输出的霍尔电压并将放大的霍尔电压输出到第二OP Amp807。
之后，第二OP Amp807基于从第三OP Amp809输出的干扰电压和从第一OP Amp803输出的霍尔电压检测消除干扰的霍尔电压，并将消除干扰的霍尔电压输出到第四放大器813。消除干扰的霍尔电压是指通过从霍尔电压消除施加到VCM507的电流的影响获得的电压。
位置控制器805将用于控制镜头107的位置的控制电压输出到第四OPAmp813。第四OP Amp813随后基于从第二OP Amp807输出的消除干扰的霍尔电压和从位置控制器805输出的控制电压来确定用于移动镜头107的移动电压，并将移动电压输出到电流增幅器819。
再次，位置控制器805接收从第一OP Amp803输出的霍尔电压和从第三OP Amp809输出的干扰电压，使用ADC（未示出）将霍尔电压和干扰电压数字化，并监视数字化的霍尔电压和干扰电压的值。
位置控制器805还将针对激励单元109的位置的控制电压存储在存储器（未示出）中，基于针对激励单元109的位置的控制电压确定用于移动距离的控制电压，并输出确定的控制电压。例如，位置控制器805存储用于移动激励单元109的初始电压（例如，由图3中的“A”表示）和用于将激励单元109向上移动到预定距离的控制电压的表，并基于所述表确定一个控制电压。
将参照图9更详细描述差分放大器815。
参照图9，差分放大器815包括第一电阻器901、第二电阻器905、第三电阻器907和第四电阻器911以及第一OP Amp903和第二OP Amp909。
第二OP Amp909基于施加到电阻器821两端的电压Vdiff和从用于差分放大器815的第二调节器817输出的偏移电压Voffset产生输出电压，并将产生的输出电压Vout输出到第一OP Amp903。
如果第一电阻器和第四电阻器的电阻相同并且第二电阻器和第三电阻器的电阻相同，则可在以下等式（1）中表示输出电压Vout。
V out = V diff × ( R 1 R 2 ) + V offset 等式（1）
其中，Vout表示第二OP Amp909的输出电压，Vdiff表示施加到电阻器821两端的电压，Voffset表示从用于差分放大器815的第二调节器817输出的偏移电压。Rl表示第一电阻器和第四电阻器的电阻，R2表示第二电阻器和第三电阻器的电阻。
图10是根据本发明的第三示例性实施例的电流控制器的电路图。
参照图10，电流控制器501采用﹢/﹣双电源。参照图10，电流控制器501包括霍尔传感器1001、第一OP Amp1003、位置控制器1005、第二OP Amp1007、第三OP Amp1011、用于第三OP Amp1011的第一调制器1013、第四OP Amp1009、电流增幅器1019、VCM 507的线圈1023、电阻器1021、差分放大器1015和用于差分放大器1015的第二调节器1017。
来自电流增幅器1019的电流施加到VCM507的线圈1023，线圈1023基于所述电流依次移动激励单元109。
电流增幅器1019调节将施加到线圈1023的电流并将调节的电流输出到电阻器1021。例如，电流增幅器1019通过根据从第四OP Amp1009输出的移动电压调节将施加到线圈1023的电流来调节镜头107的移动。电流增幅器1019包括第一晶体管和第二晶体管以及驱动器。可用FET替换晶体管。
从电流增幅器1019输出的电流流过电阻器1021，电阻器1021两端的电压被输出到差分放大器1015的输入端。用于差分放大器1015的第二调节器1017调节差分放大器1015的偏移、增益和电压极性，差分放大器1015在用于差分放大器1015的第二调节器1017的控制下放大施加到电阻器1021两端的电压并将放大的电压输出到第三OP Amp1011的输入端。如图10所示，其中，采用双向电流控制方案，施加到电阻器1021两端的电压根据电流方向具有正极（﹢）或负极（﹣）中的一个极性，差分放大器1015被用于检测施加到电阻器1021两端的电压的极性。例如，差分放大器可被配置为如图9所示。
用于第三OP Amp1011的第一调制器1013调节第三OP Amp1011的偏移、增益和极性。第三OP Amp1011在用于第三OP Amp1011的第一调节器1013的控制下调节从差分放大器1015输出的电压以检测干扰电压，并将干扰电压输出到第二OP Amp1007的输入端。干扰电压表示在施加到VCM507的电流的影响下产生的电压。
霍尔传感器1001检测由磁体101产生的磁力线的改变量作为霍尔电压并将霍尔电压输出到第一OP Amp1003。第一OP Amp1003随后根据预定增益放大从霍尔传感器1001输出的霍尔电压并将放大的霍尔电压输出到第二OPAmp1007。
之后，第二OP Amp1007基于从第三OP Amp1011输出的干扰电压和从第一OP Amp1003输出的霍尔电压检测消除干扰的霍尔电压，并将消除干扰的霍尔电压输出到第四放大器1009。消除干扰的霍尔电压是指通过从霍尔电压消除施加到VCM507的电流的影响获得的电压。
位置控制器1005将用于控制镜头107的位置的控制电压输出到第四OPAmp1009。第四OP Amp1009随后基于从第二OP Amp1007输出的消除干扰的霍尔电压和从位置控制器1005输出的控制电压来确定用于移动镜头107的移动电压，并将移动电压输出到电流增幅器1019。
再次，位置控制器1005接收从第一OP Amp1003输出的霍尔电压和从第三OP Amp1011输出的干扰电压，用ADC（未示出）将霍尔电压和干扰电压数字化，并监视数字化的霍尔电压和干扰电压的值。
位置控制器1005还将针对激励单元109的位置的控制电压存储在存储器（未示出）中，基于针对激励单元109的位置的控制电压确定用于移动距离的控制电压，并输出确定的控制电压。例如，位置控制器1005存储用于移动激励单元109的初始电压（例如，由图3中的“A”表示）和用于将激励单元109向上移动到预定距离的控制电压的表，并基于所述表确定一个控制电压。
图11是根据本发明的第四示例性实施例的电流控制器的电路。
参照图11，电流控制器501采用﹢/﹣双电源。参照图11，电流控制器501包括霍尔传感器1101、第一OP Amp1103、位置控制器1105、第二OP Amp1107、第三OP Amp1111、用于第三OP Amp1111的第一调节器1113、第四OP Amp1109、电流增幅器1119、VCM507的线圈1123、电阻器1121、差分放大器和LPF（低通滤波器）1115和用于差分放大器1115的第二调节器1117以及脉宽调节（PWM）调制器1125。
来自电流增幅器1119的电流施加到VCM507的线圈1123，线圈1123基于所述电流依次移动激励单元109。
电流增幅器1119调节将施加到线圈1123的电流并将调节的电流输出到电阻器1121。例如，电流增幅器1119通过根据从第四OP Amp1109输出的移动电压调节将施加到线圈1123的电流来调节镜头107的移动。电流增幅器1119包括四个FET和一个驱动器。另一方面，可用其它类型的晶体管替换FET。
从电流增幅器1119输出的电流流过电阻器1121，电阻器1121两端的电压被输出到差分放大器1115的输入端。用于差分放大器1115的第二调节器1117调节差分放大器1115的偏移、增益和电压极性，差分放大器1115在用于差分放大器1115的第二调节器1117的控制下放大施加到电阻器1121两端的电压并将放大的电压输出到第三OP Amp1111的输入端。如图11所示，其中，采用双向电流控制方案，施加到电阻器1121两端的电压根据电流方向具有正极（﹢）或负极（﹣）中的一个极性，差分放大器1115被用于检测施加到电阻器1121两端的电压的极性。
用于第三OP Amp1111的第一调节器1113调节第三OP Amp1111的偏移、增益和极性。第三OP Amp1111在用于第三OP Amp1111的第一调节器1113的控制下调节从差分放大器1115输出的电压以检测干扰电压，并将干扰电压输出到第二OP Amp1107的输入端。干扰电压表示在施加到VCM507的电流的影响下产生的电压。
霍尔传感器1101检测由磁体101产生的磁力线的改变量作为霍尔电压并将霍尔电压输出到第一OP Amp1103。第一OP Amp1103随后根据预定增益放大从霍尔传感器1101输出的霍尔电压并将放大的霍尔电压输出到第二OPAmp1107。
之后，第二OP Amp1107基于从第三OP Amp1111输出的干扰电压和从第一OP Amp1103输出的霍尔电压检测消除干扰的霍尔电压，并将消除干扰的霍尔电压输出到第四放大器1109。消除干扰的霍尔电压是指通过从霍尔电压消除施加到VCM507的电流的影响获得的电压。
位置控制器1105将用于控制镜头107的位置的控制电压输出到第四OPAmp1109。第四OP Amp1109随后基于从第二OP Amp1107输出的消除干扰的霍尔电压和从位置控制器1105输出的控制电压来确定用于移动镜头107的移动电压，并将确定的移动电压输出到PWM调制器1125。
PWM调制器1125调节从第四OP Amp1109输出的移动电压的振幅并将振幅调节了的移动电压输出到电流增幅器1109。这样，在使用PWM调制器1125的电流控制器501中，当PWM频率在4至20kHZ的范围中时，VCM507产生可听见的声音。在这点上，VCM具有大的电感，因此不利于高频操作。因此，应选择PWM调制器1125的合适的工作频率。
再次，位置控制器1105接收从第一OP Amp1103输出的霍尔电压和从第三OP Amp1111输出的干扰电压，用ADC（未示出）将接收的霍尔电压和干扰电压数字化，并监视数字化的霍尔电压和干扰电压的值。
位置控制器805还将针对激励单元109的位置的控制电压存储在存储器（未示出）中，基于针对激励单元109的位置的控制电压确定用于移动距离的控制电压，并输出确定的控制电压。例如，位置控制器1105存储用于移动激励单元109的初始电压（例如，由图3中的“A”表示）和用于将激励单元109向上移动到预定距离的控制电压的表，并基于所述表确定一个控制电压。
图12是根据本发明的第五示例性实施例的电流控制器的电路图。
参照图12，在电流控制器501使用﹢/﹣双电源的情况下，数字控制方案被应用于电流控制器501。参照图12，电流控制器501包括霍尔传感器1201、第一OP Amp1203、ADC1205、位置控制器（例如，中央处理单元（CPU））1207、数字信号处理器（DSP）滤波器引擎1209、差分放大器1211、用于差分放大器1211的调节器1213、PWM调制器1215、电流增幅器1217、VCM507的线圈1221和电阻器1219。
来自电流增幅器1217的电流施加到VCM507的线圈1221，线圈1221基于所述电流反过来移动激励单元109。电流增幅器1217调节将施加到线圈1221的电流并将调节的电流输出到电阻器1219。例如，电流增幅器1217通过根据从PWM调制器1215输出的电压调节将施加到线圈1221的电流来调节激励单元109的移动。
电流增幅器1217包括四个FET和一个驱动器。另一方面，可用其它类型的晶体管替换FET。
电阻器1219两端的电压被输出到差分放大器1211的输入端。用于差分放大器1211的调节器1213在位置控制器（例如，CPU）1207的控制下调节差分放大器1211的偏移、增益和电压极性，差分放大器1211在用于差分放大器1211的调节器1213的控制下放大施加到电阻器1219两端的电压并将放大的电压输出到ADC1205的输入端。如图12所示，其中，采用双向电流控制方案，施加到电阻器1219两端的电压根据电流方向具有正极（﹢）或负极（﹣）中的一个极性，差分放大器1211被用于检测施加到电阻器1219两端的电压的极性。
霍尔传感器1201检测由磁体101产生的磁力线的改变量作为霍尔电压，并将检测的霍尔电压输出到第一OP Amp1203。第一OP Amp1203随后根据预定增益放大从霍尔传感器1201输出的霍尔电压并将放大的霍尔电压输出到ADC的另一输入端。
ADC1205转换从第一OP Amp1203输出的放大的霍尔电压并将转换的霍尔电压输出到DSP滤波器引擎1209。此外，ADC1205转换从差分放大器1211输出的电压并将转换的电压输出到DSP滤波器1209。
之后，DSP滤波器1209在位置控制器（例如，CPU）1207的控制下，通过对从ADC1205输出的霍尔电压和从差分放大器1211输出的电压进行数字处理来产生移动电压，并将移动电压输出PWM调制器1215。PWM调制器1215调节从DSP滤波器1219输出的移动电压的振幅并将振幅调节了的移动电压输出到电流增幅器1217。这样，在使用PWM调制器1215的电流控制器501中，当PWM频率在4至20kHZ的范围中时，VCM507产生可听见的声音。在这点上，VCM具有大的电感，因此不利于高频操作。因此，应选择PWM调制器1215的合适的工作频率。
使用前述的操作，本发明的实施例通过从由霍尔传感器检测的霍尔电压去除在施加到VCM的电流的影响下产生的电压而具有精确控制相机模块的效果。
已结合例如移动通信终端描述了若干示例性实施例，但是将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种修改。
虽然已经参考本发明的特定示例性实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行各种改变。

Claims (10)

1.一种用于在相机模块中控制激励器的设备，所述设备包括：
位置控制器，用于产生用于移动相机模块的镜头的控制电压；
霍尔传感器，用于检测由磁体产生的磁力线的改变量作为霍尔电压；
音圈电机，用于根据施加到音圈电机的电流来移动镜头；
电流控制器，用于使用施加到音圈电机的电压来检测由施加到音圈电机的电流引起的干扰电压，用于通过从霍尔电压去除干扰电压来产生消除干扰的霍尔电压，用于基于控制电压和消除干扰的霍尔电压来控制施加到音圈电机的电流。
2.如权利要求1所述的设备，其中电流控制器包括：
电阻器，用于将施加到音圈电机的电流转换为电压；
第一运算放大器(OP Amp)，用于使用所述电压来检测在施加到音圈电机的电流的影响下产生的干扰电压；
第二OP Amp，用于通过从霍尔电压去除影响电压来产生消除干扰的霍尔电压；
第三OP Amp，用于基于去除干扰的霍尔电压和控制电压来产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；
电流增幅器，用于根据移动电压将电流施加到音圈电机。
3.如权利要求1所述的设备，其中，电流控制器包括：
电阻器，用于将施加到音圈电机的电流转换为电压；
差分放大器，用于检测电阻器两端的电压；
第一运算放大器(OP Amp)，用于使用检测到的电压来检测在施加到音圈电机的电流的影响下产生的干扰电压；
第二OP Amp，用于通过从霍尔电压去除影响电压来产生消除干扰的霍尔电压；
第三OP Amp，用于基于消除干扰的霍尔电压和控制电压来产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；
电流增幅器，用于根据移动电压产生施加到音圈电机的电流。
4.如权利要求1所述的设备，其中，电流控制器包括：
电阻器，用于将施加到音圈电机的电流转换为电压；
差分放大器，用于检测电阻器两端的电压；
第一运算放大器(OP Amp)，用于使用检测的电压来检测在施加到音圈电机的电流的影响下产生的干扰电压；
第二OP Amp，用于通过从霍尔电压去除影响电压来产生消除干扰的霍尔电压；
第三OP Amp，用于基于去除干扰的霍尔电压和控制电压来产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；
脉宽调制(PWM)调制器，用于调制移动电压的振幅；
电流增幅器，用于根据调制的移动电压产生施加到音圈电机的电流。
5.如权利要求1所述的设备，其中，电流控制器包括：
电阻器，用于将施加到音圈电机的电流转换为电压；
差分放大器，用于检测电阻器两端的电压；
模数转换器(ADC)，用于将检测到的电压和霍尔电压分别转换为数字信号，并输出转换的检测到的电压和转换的霍尔电压；
数字信号处理(DSP)滤波器引擎，用于基于转换的检测的电压和转换的霍尔电压产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；
电流增幅器，用于根据移动电压产生施加到音圈电机的电流。
6.一种用于在相机模块中控制激励器的方法，所述方法包括：
产生用于移动相机模块的镜头的控制电压；
检测由磁体产生的磁力线的改变量作为霍尔电压；
基于施加到音圈电机的电压，检测由施加到音圈电机的电流引起的干扰电压；
基于控制电压和消除干扰的霍尔电压，控制施加到音圈电机的电流；
根据施加的电流移动镜头。
7.如权利要求6所述的方法，其中，控制电流的步骤包括：
将施加到音圈电机的电流转换为电压；
使用所述电压来检测在施加到音圈电机的电流的影响下产生的干扰电压；
通过从霍尔电压去除影响电压来产生去除干扰的霍尔电压；
基于消除干扰的霍尔电压和控制电压来产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；
根据移动电压将电流施加到音圈电机。
8.如权利要求6所述的方法，其中，控制电流的步骤包括：
检测施加到电阻器两端的电压；
使用检测的电压来检测在施加到音圈电机的电流的影响下产生的干扰电压；
通过从霍尔电压去除影响电压来产生去除干扰的霍尔电压；
基于去除干扰的霍尔电压和控制电压来产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；
根据移动电压将电流施加到音圈电机。
9.如权利要求6所述的方法，其中，控制电流的步骤包括：
检测施加到电阻器两端的电压；
使用检测到的电压来检测在施加到音圈电机的电流的影响下产生的干扰电压；
通过从霍尔电压去除影响电压来产生消除干扰的霍尔电压；
基于消除干扰的霍尔电压和控制电压来产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；
调制移动电压的振幅；
根据调制的移动电压将电流施加到音圈电机。
10.如权利要求6所述的方法，其中，控制电流的步骤包括：
检测施加到电阻器两端的电压；
将检测到的电压和霍尔电压分别转换为数字信号，并输出转换的检测到的电压和转换的霍尔电压；
基于转换的检测的电压和转换的霍尔电压产生用于控制施加到音圈电机的电流的移动电压；
根据移动电压将电流施加到音圈电机。
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