CN106468846A - 致动器驱动装置及包括致动器驱动装置的相机模块 - Google Patents
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Abstract
提供一种致动器驱动装置及包括致动器驱动装置的相机模块。所述致动器驱动装置包括:线性化器,被构造为使指示镜头模块的位移的第一信号线性化,以产生第二信号;位置控制器,被构造为响应于第二信号和指示镜头模块的目标位置的控制输入信号产生位置控制信号;驱动器,被构造为响应于位置控制信号驱动致动器。
Description
本申请要求于2015年8月14日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0115051号韩国专利申请以及于2016年5月20日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0062192号韩国专利申请的权益,所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用包含于此。
技术领域
下面的描述涉及一种致动器驱动装置及包括致动器驱动装置的相机模块。
背景技术
通常,安装在电子装置中的相机模块包括镜头模块以及用于将对象的图像转换为电信号的图像传感器。镜头模块可设置在壳体中,并且包括具有设置在其中的多个透镜的镜筒。此外,相机模块可以是使用固定焦距使对象成像的单焦距式相机模块。然而,最近,随着技术发展,已经采用了包括能够自动聚焦的致动器的相机模块。此外,为了减小由于手抖动导致的分辨率损失或者模糊,相机模块可包括用于光学图像稳定(OIS)功能的致动器。
为了驱动用于自动聚焦的致动器,使用了致动器驱动装置。致动器驱动装置接收关于镜头模块的运动位置的信息(即,与镜头模块的位移相对应的检测信号)并驱动致动器,以将镜头模块驱动到目标位置。
发明内容
提供本发明内容用于以简化形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的发明构思的选择。本发明内容并不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要技术特征,也不意在用于帮助决定所要求保护的主题的范围。显而易见
在一个总的方面,一种致动器驱动装置包括:线性化器,被构造为使指示镜头模块的位移的第一信号线性化,以产生第二信号;位置控制器,被构造为响应于第二信号和指示镜头模块的目标位置的控制输入信号产生位置控制信号;驱动器,被构造为响应于位置控制信号驱动致动器。
所述线性化器可被进一步构造为使用校正参数使第一信号线性化。
所述校正参数可以通过使第一信号与相对于镜头模块的位移呈线性的信号进行比较来设置。
所述线性化器可被进一步构造为通过基于校正参数的插值产生中间参数,并使用中间参数和校正参数使第一信号线性化。
所述线性化器可被进一步构造为使用校正函数使第一信号线性化。
所述校正函数可反映使第一信号向相对于镜头模块的位移呈线性的信号逼近的偏移,并且可反映曲率。
所述致动器驱动装置还可包括位置检测器,所述位置检测器被构造为:感测由设置在镜头模块中的磁性主体产生的磁场的强度,以检测镜头模块的位移;基于感测的磁场强度提供第一信号。
所述位置控制器可包括:位置误差计算器,被构造为计算控制输入信号与第二信号之间的误差信息;控制器,被构造为根据误差信息提供位置控制信号。
所述位置控制器还可包括开关,所述开关被构造为:根据输出选择控制信号选择控制输入信号和位置控制信号中的一个;将选择的信号输出到驱动器。
在另一总的方面,一种相机模块包括:致动器,被构造为使镜头模块运动;位置检测器,被构造为检测镜头模块的位移并且基于检测的镜头模块的位移产生第一信号;线性化器,被构造为使第一信号线性化以产生第二信号;位置控制器,被构造为响应于第二信号以及指示镜头模块的目标位置的控制输入信号产生位置控制信号;驱动器,被构造为基于位置控制信号驱动致动器。
所述线性化器可被进一步构造为使用校正参数使第一信号线性化。
所述校正参数可以通过使第一信号与相对于镜头模块的位移呈线性的信号进行比较来设置。
所述线性化器可被进一步构造为通过基于校正参数的插值产生中间参数,并使用中间参数和校正参数使第一信号线性化。
所述线性化器可被进一步构造为使用校正函数使第一信号线性化。
所述校正函数可以是反映用于使第一信号逼近相对于镜头模块的位移呈线性的信号的偏移并反映曲率的函数。
所述位置控制器可包括:位置误差计算器,被构造为计算控制输入信号与第二信号之间的误差信息;控制器,被构造为通过使用误差信息校正控制输入信号来产生位置控制信号;开关,被构造为基于输出选择控制信号选择控制输入信号和位置控制信号中的一个,并将选择的信号输出到驱动器。
在另一总的方面,一种设备包括线性化器,所述线性化器被构造为:使用校正参数或校正函数使指示镜头模块的位移的第一信号线性化,以产生第二信号,并被构造为将第二信号发送到位置控制器,以产生位置控制信号来驱动致动器使镜头模块运动。
所述设备可被构造为使用校正参数使第一信号线性化,所述校正参数可以通过使第一信号与相对于镜头模块的位移呈线性的信号进行比较来设置。
所述线性化器可被进一步构造为通过基于校正参数的插值产生中间参数,并使用中间参数和校正参数使第一信号线性化。
所述线性化器可被构造为使用校正函数使第一信号线性化。所述校正函数可反映使第一信号逼近相对于镜头模块的位移呈线性的信号的偏移并可反映曲率。
在另一总的方面,一种设置镜头模块的校正参数的方法包括:在额定行程区间内测量镜头模块的实际位置;设置校正参数,以将通过位置检测器产生的位置检测信号校正为实际位置;激活线性化器,以使用校正参数使位置检测信号线性化。
所述方法还可包括:通过基于校正参数的插值产生中间参数,以及使用中间参数和校正参数使位置检测信号线性化。
所述位置检测信号可以基于感测通过设置在镜头模块中的磁性主体产生的磁场的强度而产生。
在另一总的方面,一种操作致动器的方法包括:使用位置检测器感测通过设置在镜头模块中的磁性主体产生的磁场的强度,以检测镜头模块的位移;使用位置检测器产生指示检测的位移的第一信号;使用线性化器通过应用校正参数使第一信号线性化产生第二信号;接收指示镜头模块的目标位置的控制输入信号;响应于第二信号和控制输入信号,使用位置控制器产生位置控制信号,以驱动致动器。
应用校正参数使第一信号线性化的步骤可包括:通过基于校正参数的插值产生中间参数;使用中间参数和校正参数使第一信号线性化。
校正参数可基于第一信号与相对于检测的位移呈线性的信号的比较。
根据下面的具体实施方式、附图和权利要求,其他特征和方面将变得清楚。
附图说明
图1是示出根据实施例的相机模块的分解透视图。
图2是示出根据另一实施例的相机模块的分解透视图。
图3是示出根据另一实施例的相机模块的分解透视图。
图4A是示出根据图1至图3中的实施例中的每个的相机模块的装配透视图。
图4B和图4C是示出根据实施例的包括相机模块的电子装置的外部的示意图。
图5是根据实施例的示出致动器驱动装置的框图。
图6是示出根据另一实施例的致动器驱动装置的框图。
图7A和图7B是示出根据距离的变化的程度呈非线性的磁场强度的示图。
图8A和图8B是示出计算用于将与镜头模块的位移相对应的检测信号校正为镜头模块的实际位移的校正参数的示例的曲线图。
图9A至图9D是示出根据各个实施例的包括在致动器驱动装置中的位置控制器的框图。
图10是示出根据实施例的设置用于使位置检测信号线性化的校正参数的处理的流程图。
图11是根据实施例的应用了使检测信号线性化的处理的测试处理的输出仿真结果。
在所有的附图和具体实施方式中,除非另外描述或提供,否则相同的附图标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明及方便起见,可放大这些元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而,在理解了本申请的公开内容之后,这里所描述的方法、装置和/或系统的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如,这里所描述的操作顺序仅仅是示例,其并不限于这里所阐述的顺序,而是除了必须以特定顺序发生的操作之外,可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的变换。此外,为了提高清楚性和简洁性,可省略对于本领域技术人员来说公知的特征的描述。
这里所描述的特征可以以不同的形式实施,并且将不被解释为限于这里所描述的示例。更确切的说,已经提供了这里所描述的示例,仅仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将显而易见的实现这里所描述的方法、装置和/或系统的许多可能方法中的一些。
在整个说明书中,当元件(诸如,层、区或基板)被称为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时,其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件,或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相反,当元件被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时,不存在介于它们之间的其他元件。
如在这里所使用的,数据“和/或”包括任意两个或更多个相关所列项中的任意一个或任意组合。
尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”、“第三”的术语来描述各个构件、组件、区、层和/或部分,但这些构件、组件、区、层和/或部分不被这些术语限制。确切地说,这些术语仅仅用于使一个构件、组件、区、层和/或部分与另一个构件、组件、区、层和/或部分相区分。因此,在不脱离示例的教导的情况下,在这里的示例中被描述为第一构件、组件、区、层和/或部分还可被描述为第二构件、组件、区、层和/或部分。
在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语,以易于描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包括在附图中所描绘的方位之外还包括装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为相对于其他元件“在……之上”或“上部”的元件随后将定位为相对于其他元件“在……之下”或“下部”。因此,术语“在……之上”可根据装置的空间方位而包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。所述装置还可被另外定位(例如,旋转90度或者处于其他方位),并且将对在这里使用的空间关系术语做出相应的解释。
在此使用的术语仅用于描述各个实施例,而不用于限制本公开。除非上下文清楚地指明,否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、整数、操作、构件、元件和/或他们的组合,但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整数、操作、构件、元件和/或他们的组合。
由于生产技术和/或公差,可存在附图所示的形状的变形。因此,这里所描述的示例不限于附图中示出的特定形状,而是包括在制造过程中出现的形状的改变。
将显而易见的是,在此描述的示例的特征可以以各种方式组合。此外,尽管这里所描述的示例具有各种构造,但将显而易见的是,也可以是其他构造。
在详细地描述根据本公开中的实施例的致动器驱动装置之前,将参照图1至图3描述包括这样的致动器驱动装置的相机模块的示例。
参照图1,根据实施例的相机模块100包括屏蔽壳体110、相机模块120、壳体130、止动器140、致动器150、致动器驱动装置160和滚珠部170。镜头模块120包括:镜筒121;镜座123,使镜筒121容纳在镜座123中。
镜筒121可呈中空圆柱状,以便用于使对象成像的多个透镜可容纳在其中,多个透镜可沿光轴方向1设置在镜筒121中。
多个透镜可包括数个堆叠的透镜。透镜的数量可取决于镜头模块120的设计,透镜可具有诸如相同的折射率或不同的折射率等光学特性。
镜筒121可结合到镜座123。例如,镜筒121可插入到设置在镜座123中的空心中,并且镜筒121和镜座123可通过螺钉紧固法或通过粘合剂彼此结合。
镜头模块120可容纳在壳体130中,并可沿光轴方向1运动,以自动聚焦。为了能够进行自动聚焦操作,可设置致动器150。
致动器150包括被构造为使镜头模块120沿光轴方向1运动的磁性主体151以及线圈153。磁性主体151可安装在镜座123的一侧上,线圈153可设置为面对磁性主体151。线圈153可安装在基板155上。基板155可安装在壳体130上,使得线圈153面向磁性主体151。
致动器驱动装置160可安装在基板155上,并可根据控制输入信号输出用于驱动致动器150的信号(例如,电流信号)。致动器150可接收用于驱动致动器的信号,并可产生使镜头模块120沿光轴方向1运动的驱动力。
详细地,电流信号可从致动器驱动装置160供应到包括在致动器150中的线圈153,以形成电场。所述电场可与磁性主体151的磁场相互作用,来根据弗莱明左手定则产生使镜头模块120沿光轴方向1运动的驱动力。
磁性主体151可对在电流流向线圈153时产生的磁场作出反应,从而产生驱动力。例如,磁性主体151可包括第一磁性主体和第二磁性主体。可通过磁性主体151的极化而形成第一磁性主体和第二磁性主体。因此,可容易地控制镜头模块120的运动。
此外,第一磁性主体或第二磁性主体中的至少一个可用于致动器驱动装置160,以检测镜头模块120的位置。可选地,用于检测镜头模块120的位置的磁性主体还可设置在镜头模块120上。例如,用于检测镜头模块120的位置的磁性主体还可设置在镜座123的外表面的其上未形成有线圈153的部分上。
此外,致动器驱动装置160可包括位置检测器。位置检测器可感测由用于检测磁性主体的位置的磁性主体辐射的磁场,并向致动器驱动装置160输出磁场的感测结果。致动器驱动装置160可根据磁场的感测结果确定镜头模块120的位移。
位置检测器可通过集成电路与致动器驱动装置160形成在一起,或者可设置为与致动器驱动装置160分开的元件。
下面将参照图5至图11描述根据示例的致动器驱动装置160的详细构造和功能。
还是参照图1,滚珠部170可作为引导单元设置在壳体130中。更具体地,当镜头模块120在壳体130中沿着光轴方向1运动时,滚珠部170可引导镜头模块120的运动。
滚珠部170可包括一个或更多个滚珠。在滚珠部170包括多个滚珠的情况下,多个滚珠可沿光轴方向堆叠。此外,可设置多个滚珠部170。在这种情况下,滚珠部170可关于磁性主体151在与光轴方向垂直的方向彼此分开。
滚珠部170可接触镜座123的外表面和壳体130的内表面,以引导镜头模块120在光轴方向1的运动。也就是,滚珠部170可设置在镜座123与壳体130之间,并可通过滚动运动引导镜头模块120沿光轴方向的运动。
此外,止动器140可安装在壳体130上,以限制镜头模块120的沿光轴方向1的运动距离。
例如,止动器140可安装在壳体130上,并且止动器140和镜头模块120可在不向线圈153施加电力的情况下沿光轴方向1彼此分开。
因此,当向线圈153施加电力使镜头模块120沿光轴方向运动时,镜头模块120的运动距离可被止动器140所限制,因此,镜头模块120可仅仅在镜头模块120与止动器140之间的间距范围之内运动。
止动器140可由弹性材料形成。当止动器由弹性材料形成时,可衰减由于止动器140与镜头模块120的彼此碰撞导致的冲击。
在驱动相机模块100的同时产生的电磁波被发射到相机模块的外部的情况下,电磁波会影响其他电子部件,这样会导致通信错误或故障。因此,可使屏蔽壳体110结合到壳体130,以围绕壳体130的外表面,并且屏蔽壳体110可用于阻挡在驱动相机模块120的过程中产生的电磁波。
屏蔽壳体110可由金属材料形成,并且可接地到安装在壳体130下方的基板的焊盘,使得屏蔽壳体110可阻挡电磁波。此外,在另一示例中,屏蔽壳体110由塑料注射成型部件形成,并且将导电涂料涂敷到屏蔽壳体110的在塑料注射成型部件上的内表面,以阻挡电磁波。
在示例中,导电环氧树脂被用作导电涂料,但导电涂料的材料不限于导电环氧树脂。也就是说,可使用具有导电性的各种材料,可使导电膜或导电胶带附着到屏蔽壳体110的内表面来提供期望的屏蔽性能。
图2是示出根据另一实施例的相机模块200的分解透视图。参照图2,相机模块200包括镜头模块210、屏蔽壳体240和壳体260。镜头模块210包括镜筒211和透镜架217。屏蔽壳体240可结合到壳体260,以形成壳体单元,并可结合到壳体260来围绕壳体260的外表面,从而用于阻挡在相机模块200的驱动过程中产生的电磁波。
线圈231可设置在透镜架217的外周表面上。线圈231可缠绕在透镜架217的外周表面上,或者多个缠绕线圈可设置在透镜架217的外周表面上。多个磁性主体232可根据线圈231的设置而设置在镜头模块210中,以与线圈231相互作用。例如,可设置四个磁性主体232。线圈231和磁性主体232可构成第一致动器230,并且可通过线圈231的电场与磁性主体232的磁场之间的相互作用产生使透镜架217沿光轴方向运动的驱动力。磁性主体232可包括第一磁性主体和第二磁性主体。可通过磁性主体232的极化形成第一磁性主体和第二磁性主体。因此,可容易地控制透镜架217。
四个磁性主体232中的至少一个可用于将透镜架217的位置信息提供到位置检测器(例如,霍尔传感器)。
可选地,位置检测磁性主体217a还可设置在透镜架217上,以能够进行透镜架217的位置的检测。例如,位置检测磁性主体217a可设置在透镜架217的外表面的其上不形成线圈的部分上。
镜头模块210可包括支撑镜头模块210的外部的第一框架215和第二框架219,并且还可包括支撑透镜架217的沿光轴方向的运动的弹性构件。弹性构件可包括第一弹性构件212和/或第二弹性构件218。用于检测位置检测磁性主体217a的磁场的霍尔传感器216可设置在第一框架215上。
图像传感器模块250和致动器驱动装置220可设置在第二框架219下面。图像传感器模块250和致动器驱动装置220可形成为集成电路。来自致动器驱动装置220的电流可通过悬线214传输到线圈213。为此,第一弹性构件212的边缘部分213可包括结合到悬线214的一端214a的线结合部213a。线结合部213a可呈用于容纳线214的端部214a的孔状。
第一致动器230可通过使透镜架217沿光轴方向运动操作为执行相机模块200的自动聚焦(AF)功能。此外,相机模块200还可包括第二致动器270。第二致动器270可操作为执行相机模块200的光学图像稳定(OIS)功能。线圈可设置在第二致动器270的外表面上,设置在第二致动器270的外表面上的线圈可与设置在透镜架217上的线圈231共享磁性主体232,并且可与磁性主体232相互作用来使透镜架217沿与光轴方向垂直的方向运动,以实现OIS功能。
图3是示出根据实施例的相机模块300的分解透视图。参照图3,相机模块300包括壳体单元310、致动器320和镜头模块330。
壳体单元310可包括壳体311和屏蔽壳体312。
壳体311可由容易成型的材料形成。在示例中,壳体311由塑料形成。一个或更多个致动器320可安装在壳体311中。第一致动器321的部分可安装在壳体311的第一侧表面上,第二致动器322的部分可安装在壳体311的第二侧表面至第四侧表面上。壳体311可被构造为将镜头模块330容纳在其中。例如,在壳体311中形成有完全或部分地将镜头模块330容纳在其中的空间。
此外,壳体311的六个表面可以是敞开的。例如,在壳体311的底表面中形成有用于图像传感器的矩形孔,在壳体311的顶表面中形成有用于安装如上所述的镜头模块330的方形孔。此外,在壳体311的第一侧表面中形成了可将第一致动器321的第一线圈321a插入其中的孔,在壳体311的第二侧表面至第四侧表面中形成了可将第二致动器322的第二线圈322a插入其中的孔。
屏蔽壳体312可被构造为覆盖壳体311的部分。例如,屏蔽壳体312可被构造为覆盖壳体311的顶表面和四个侧表面。然而,屏蔽壳体312的形状不限于覆盖上述部分中的全部的形状。例如,屏蔽壳体312可仅仅被构造为覆盖壳体311的四个侧表面。可选地,屏蔽壳体312可被构造为部分地覆盖壳体311的顶表面和四个侧表面。
一个或更多个致动器320可包括多个致动器。作为示例,致动器320可包括:第一致动器321,被构造为使镜头模块330沿Z轴方向运动;第二致动器322,被构造为使镜头模块330沿X轴方向和Y轴方向运动。
第一致动器321可安装在壳体311和镜头模块330的第一框架331上。例如,第一致动器321的部分可安装在壳体311的第一侧表面上,第一致动器321的其他部分可安装在第一框架331的第一侧表面上。第一致动器321可包括被构造为使镜头模块330沿光轴方向(图3的Z轴方向)运动的一个或更多个组件。作为示例,第一致动器321可包括第一线圈321a、第一磁性主体321b、第一基板321c和第一位置检测器321d。第一线圈321a和第一位置检测器321d可形成在第一基板321c上。第一基板321c可安装在壳体311的第一侧表面上,第一磁性主体321b可安装在第一框架331的面对第一基板321c的第一侧表面上。
如上所述构造的第一致动器321可提供信号(例如,电流信号),以使第一线圈321a形成电场,并且所述电场可与第一磁性主体321b的磁场相互作用,以产生使第一框架331和镜筒334的相对于壳体311的运动的驱动力。
此外,如上所述构造的第一致动器321可通过第一位置检测器321d使用第一磁性主体321b感测磁场强度,以检测第一框架331的位置。
第一磁性主体321b可设置在第一框架331的一个表面331c上,如图3所示,或者,可设置在第一框架331的多个拐角中的一个拐角331d上。
第二致动器322可安装在壳体311和镜头模块330的第三框架333上。例如,第二致动器322的部分可安装在壳体311的第二侧表面至第四侧表面上,第二致动器322的其他部分可安装在第三框架333的第二侧表面至第四侧表面上。在另一示例中,第二致动器322可安装在壳体311的第一侧表面至第四侧表面中的一些上,或者可安装在第二侧表面至第四侧表面彼此接触的拐角上。
此外,第二致动器322可包括被构造为使镜头模块330沿与光轴方向垂直的方向运动的一个或更多个组件。第二致动器322可包括多个第二线圈322a、多个第二磁性主体322b、第二基板322c以及一个或更多个第二位置检测器322d。多个第二线圈322a以及一个或更多个第二位置检测器322d可形成在第二基板322c上。第二基板322c通常可呈‘匚’或者C支架形状,并且可被安装为围绕壳体311的第二侧表面至第四侧表面。多个第二磁性主体322b可分别安装在第三框架333的第二侧表面至第四侧表面,以便面对第二基板322c。
如上所述构造的第二致动器322可改变多个第二线圈322a与多个第二磁性主体322b之间产生的磁力的大小和方向,以使第二框架332或者第三框架333能够相对于第一框架331运动。
例如,由于第二框架332或者第三框架333的运动,镜筒334可沿与第二框架332或者第三框架333的运动方向相同的方向运动。如上所述构造的第二致动器322可通过第二位置检测器322d利用第二磁性主体322b感测磁场强度,以检测第二框架332或者第三框架333的位置。
镜头模块330可安装在壳体单元310中。例如,镜头模块330可容纳在通过壳体311和屏蔽壳体312形成的内部容纳空间中,以便在至少三个方向是可运动的。
镜头模块330可包括多个框架。例如,镜头模块330可包括第一框架331、第二框架332和第三框架333。
第一框架331可被构造为相对于壳体311是可运动的。第一框架331可通过如上所述的第一致动器321沿壳体311的光轴方向(Z轴方向)运动。第一引导槽331a和第二引导槽331b可形成在第一框架331中。第一引导槽331a可在光轴方向(Z轴方向)纵向地延伸,并且可形成在第一框架331的第一侧表面中。第二引导槽331b可在与光轴方向垂直的第一方向(Y轴方向)纵向地延伸,并且可分别形成在第一框架331的内部底表面的四个拐角中。第一框架331可被制造为使得第一框架331的至少三个侧表面是敞开的。例如,第一框架331的第二侧表面至第四侧表面可以是敞开的,以便第三框架333的第二磁性主体322b与壳体311的各个第二线圈322a可面对彼此。
第二框架332可安装在第一框架331中。例如,第二框架332可安装在第一框架331的内部空间中。第二框架332可被构造为相对于第一框架331在与光轴方向垂直的第一方向(Y轴方向)运动。例如,第二框架332可沿着第一框架331的第二引导槽331b在与光轴方向垂直的第一方向(Y轴方向)运动。多个引导槽332a可形成在第二框架332中。例如,四个第三引导槽332a可在与光轴方向垂直的第二方向(X轴方向)纵向地延伸,可形成在第二框架332的拐角中。
第三框架333可安装在第二框架332上。在示例中,第三框架333安装在第二框架332的顶表面上。第三框架333可被构造为相对于第二框架332在与光轴方向垂直的第二方向(X轴方向)运动。例如,第三框架333沿着第二框架332的第三引导槽332a在与光轴方向垂直的第二方向(X轴方向)运动。多个第二磁性主体322b可安装在第三框架333上。在示例中,至少两个磁性主体322b分别安装在第三框架333的第二侧表面至第四侧表面上。可选地,三个第二磁性主体322b可分别安装在第三框架333的第二侧表面至第四侧表面上。
在另一示例中,第三框架333的如上所述的结构可与第二框架332一体地形成。在这种情况下,可省略第三框架333,并且第二框架332可在与光轴方向垂直的第一方向(Y轴方向)和第二方向(X轴方向)运动。
镜头模块330可包括镜筒334。例如,镜筒334包括一个或更多个透镜。镜筒334可安装在第三框架333中。例如,镜筒334被插入到第三框架333中,从而与第三框架333一体地运动。镜筒334可被构造为在光轴方向(Z轴方向)以及与光轴方向垂直的方向(X轴方向和Y轴方向)运动。例如,镜筒334可由第一致动器321驱动从而在光轴方向(Z轴方向)运动,并可由第二致动器322驱动从而在与光轴方向垂直的方向(X轴方向和Y轴方向)运动。
如上所述,第一致动器321可通过使镜筒334在光轴方向(Z轴方向)运动而操作为执行相机模块300的自动聚焦(AF)功能,并且第二致动器322可通过使镜筒334在与光轴方向垂直的方向(X轴方向和Y轴方向)运动而操作为执行相机模块300的光学图像稳定(OIS)功能。
镜头模块330还可包括盖构件335、滚珠止动器336和磁性主体337。盖构件335可被构造为防止第二框架332和第三框架333从第一框架331的内部空间分离。例如,盖构件335结合到第一框架331以阻挡第二框架332和第三框架333从第一框架331向上脱出。
滚珠止动器336可安装在第一框架331上。例如,滚珠止动器336设置为覆盖第一框架331的第一引导槽331a,以阻止滚珠部340的安装在第一引导槽331a中的第一滚珠341的分离。
磁性主体337可安装在第一框架331上。例如,磁性主体337安装在第一框架331的第二侧表面至第四侧表面中的一个或更多个上,以与第二致动器322的第二线圈322a和第二磁性主体322b一起产生吸引力。如上所述构造的磁性主体337可在致动器320的非激活状态固定第二框架322和第三框架333相对于第一框架331的位置。例如,镜头模块330通过磁性主体337与第二线圈322a之间的吸引力在壳体311之内保持在预定的位置。
滚珠部340可被构造为提供镜头模块330的平稳运动。例如,滚珠部340可被构造为使得镜头模块330在光轴方向以及与光轴方向垂直的方向平稳地运动。滚珠部340可包括根据他们的位置彼此区分的第一滚珠341、第二滚珠342和第三滚珠343。作为示例,第一滚珠341设置在第一框架331的第一引导槽331a中,以允许第一框架331在光轴方向平稳地运动。作为另一示例,第二滚珠342设置在第一框架331的第二引导槽331b中,以允许第二框架332在与光轴方向垂直的第一方向平稳地运动。作为另一示例,第三滚珠343设置在第二框架332的第三引导槽332a中,以允许第三框架333沿与光轴方向垂直的第二方向平稳地运动。
第一滚珠341和第二滚珠342中的每个可包括至少三个珠,并且第一滚珠341和第二滚珠342中的每个的所述至少三个珠可分别设置在第一引导槽331a和第二引导槽331b中。可选地,第一滚珠341和第二滚珠342中的每个可包括四个珠,并且第一滚珠341和第二滚珠342中的每个的所述四个珠可分别设置在第一引导槽331a和第二引导槽331b中。然而,第一滚珠341和第二滚珠342可基于设计或性能标准各自包括任意数量的滚珠。
例如,尽管未示出,但可在使滚珠部340设置在其中的全部部分中填充减小摩擦和噪声的润滑材料。例如,将粘性液体注射到各个引导槽331、331b和332a中。粘性液体可以是具有良好粘性和润滑特性的油脂。
图4A是示出根据图1至图3中示出的实施例中的任意实施例的相机模块400的装配透视图。相机模块400可具有自动聚焦(AF)功能和光学图像稳定(OIS)功能。例如,镜筒434可在壳体单元410之内沿光轴方向以及与光轴方向垂直的方向中的每个方向运动。因此,可容易地使相机模块400小型化和纤薄化。
尽管在图4A中未示出,但用于控制致动器的致动器驱动装置可包括在相机模块400中。致动器驱动装置可实现为驱动器集成电路(IC)的部分,并可根据来自安装在包括相机模块400的电子设备中的应用集成电路(IC)的命令输出用于驱动致动器的信号。
图4B和图4C是示出根据实施例的包括相机模块100、200、300或400的电子设备2的外部的示意图。相机模块100、200、300或400的镜头可通过电子设备2的敞开部2b敞开到电子设备2的外部,从而使外部对象成像。相机模块100、200、300或400可电连接到电子设备2的应用IC 2c,从而根据用户的选择来执行控制操作。
图5是示出根据实施例的致动器驱动装置的框图。参照图5,致动器驱动装置500可包括位置控制器510、驱动器520、线性化器530和位置检测器540。如虚线所示,位置控制器510、驱动器520、线性化器530和位置检测器540可构成一个集成电路。可选地,位置控制器510、驱动器520、线性化器530和位置检测器540可构成两个或更多个集成电路。
然而,致动器驱动装置500不限于包括上述组件。例如,致动器驱动装置500可仅仅包括位置控制器510、驱动器520和线性化器530,并且可从分开地设置在致动器驱动装置500的外部的位置检测器540接收与镜头模块的位移相对应的检测信号(在下文中,被描述为第一信号)。
一个集成电路可通过使诸如微处理器等的硬件与设置在硬件中的软件组合来实现并被编程为执行预定的操作。硬件可包括至少一个处理器。处理器可包括例如中央处理单元(CPU)、微处理器、专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)等,并且可具有多个核。
在下文中,将根据自检测镜头模块的位移或运动的位置检测器540的信号的流动来顺序地描述根据实施例的致动器驱动装置的操作。
镜头模块的位移指:镜头模块被致动器A相对于镜头模块由于致动器驱动装置500的初始化而位于预定默认位置的情况而移动的距离,所述致动器A由致动器驱动装置500驱动。
位置检测器540可输出与镜头模块的位移相对应的第一信号。详细地,位置检测器540可感测由设置在镜头模块中的磁性主体所产生的磁场的强度,以检测镜头模块的位移。例如,位置检测器540是霍尔传感器。
致动器驱动装置500驱动致动器A,从而镜头模块的位移可通过位置检测器540作为第一信号输出。在详细描述线性化器530的操作之前,将参照图7A和图7B描述通过位置检测器540输出的第一信号相对于镜头模块的位移呈非线性的原因。
图7A和图7B是示出根据传感器710与磁性主体720或730之间的距离的由传感器710感测的磁场强度的示图。
图7A示出了磁性主体720是产生磁场强度变化的单极磁性主体并沿霍尔传感器的垂直方向直线运动的单极正面模式方案(unipolar head-on mode scheme)。图7B示出了磁性主体730是通过极化形成的磁性主体并沿霍尔传感器的水平方向直线运动的双极滑动模式方案(bipolar slide-by mode scheme)。
位置检测器710可以是如上所述的霍尔传感器。霍尔传感器710通过感测由磁性主体720或730辐射的磁场检测镜头模块的位移。
然而,如图7A和图7B所示,霍尔传感器710中的磁场强度与霍尔传感器710和磁性主体720或730之间的距离不具有线性关系。此外,第一信号(见图4)是通过霍尔传感器710中感测的磁场强度确定的。相反,霍尔传感器710和磁性主体720或730之间的距离相对于镜头模块的实际位移呈线性(线性变化)。因此,通过霍尔传感器710输出的第一信号相对于镜头模块的位移呈非线性(非线性变化)。
再参照图5,线性化器530可使与镜头模块的位移相对应的第一信号线性化,以提供第二信号。也就是说,线性化器530可将从位置检测540输出的第一信号转换为相对于镜头模块的实际位移呈线性的第二信号,并且可输出第二信号。
第二信号可被输出到位置控制器510,从而用于位置控制器510来校正控制输入信号。例如,位置控制器510可通过校正控制输入信号输出位置控制信号或者响应于控制输入信号输出位置控制信号。可在位置控制器510根据控制输入信号输出位置控制信号时使用第二信号。
根据实施例,线性化器530可使用预设校正参数使第一信号线性化。例如,线性化器530通过将校正参数加至第一信号或从第一信号减去校正参数来使第一信号线性化。也就是,通过线性化器530输出的第二信号可以是通过将校正参数加至第一信号或从第一信号减去校正参数而获得的信号。在另一实施例中,校正参数可以是动态提供的参数而不是预设参数。
校正参数可被设置为使第一信号具有与镜头模块的实际距离相对应的值。也就是,可基于与镜头模块的实际位移相对应的信号的大小与第一信号的大小之间的差值设置校正参数。在下文中,将参照图8A和图8B描述计算校正参数的示例。
图8A是示出在单极正面模式方案下计算校正参数的示例的曲线图,图8B是示出在双极滑动模式方案下计算校正参数的示例的曲线图。在图8A和图8B中,x轴指镜头模块的实际位移,y轴指信号(第一信号和理想信号)的大小,A指从位置检测器540(见图5)输出的第一信号,B指根据镜头模块的实际位移的理想信号,即,相对于镜头模块的实际位移呈线性的信号。
如上所述,根据本公开的示例性实施例的致动器驱动装置500(见图5)可使根据镜头模块的运动而变化的第一信号(见图5)线性化。为此,根据实施例的致动器驱动装置500可设置用于将第一信号(见图5)校正为相对于镜头模块的实际位移呈线性的第二信号(见图5)的校正参数。
参照图8A,位置检测器540(见图5)(例如,霍尔传感器)可根据镜头模块在区间(额定行程区间(rated stroke section))的运动而输出第一信号,其中,镜头模块相对于壳体单元的运动范围被限制在所述区间中。
由于第一信号相对于镜头模块的实际位移呈非线性,因此可计算代码值i的校正参数Δi,以将第一信号校正为理想信号。例如,校正参数Δi可以是与镜头模块的实际位移相对应的理想信号与第一信号之间的幅度差。也就是说,可通过使第一信号和与镜头模块的实际位移相对应的理想信号彼此进行比较来设置校正参数。
代码值i指的是指示镜头模块的目标位移的位置信息,并且可对与代码值i相对应的第一信号进行采样。此外,可通过激光传感器测量方法测量并获得镜头模块的实际位移。此外,与镜头模块的实际位移相对应的理想信号可以是预设为在额定行程区间相对于镜头模块的实际位移呈线性的值。与镜头模块的实际位移相对应的理想信号的最大值可与当镜头模块的位移在额定行程区间中是最小值时第一信号的大小相同,与镜头模块的实际位移相对应的理想信号的最小值可与当镜头模块的位移在额定行程区间中是最大值时第一信号的大小相同,与镜头模块的实际位移相对应的理想信号的其他值可以是在最大值与最小值之间根据镜头模块的实际位移线性减小的值。
在改变镜头模块的实际位移的同时可计算各个代码值(0至n)的校正参数。
例如,输入到致动器驱动装置500(见图5)的控制输入信号包括指示用户想要使镜头模块运动到的目标位置的位置信息(即,镜头模块的目标位移)。位置信息可以是大于等于0小于等于n的代码值。当包括在控制输入信号中的位置信息改变时,镜头模块可根据位置信息(即,代码值(0至n))运动。因此,第一信号也会被改变。因此,当在改变包括在控制输入信号中的位置信息时对第一信号进行采样时,可对与每个代码值(即,位置信息)相对应的第一信号进行采样。在对第一信号进行采样的每个时间点中,测量镜头模块的实际位移,使与所测量的镜头模块的实际位移相对应的理想信号的值与被采样的第一信号的值彼此进行比较,从而可计算校正参数。
由于可从图8A的描述理解图8B,因此将省略图8B的详细描述。
再参照图5,线性化器530可使用校正参数产生中间参数,并使用中间参数和校正参数使第一信号线性化。例如,线性化器530通过将中间参数或校正参数加至第一信号或者从第一信号减去中间参数或校正参数来使第一信号线性化。也就是,线性化器530可根据第一信号的值将校正参数加至第一信号或从第一信号减去校正参数或者将中间参数加至第一信号或从第一信号减去中间参数。可通过对校正参数的插值来计算中间参数。
此外,线性化器530可使用预设的校正函数使第一信号线性化。校正函数可以是反映了使第一信号逼近相对于镜头模块的位移呈线性的信号的偏移或曲率的函数。也就是说,校正函数可包括作为输入变量的第一信号,包括作为常数的用于逼近校正参数的偏移,并且包括作为系数的用户逼近校正参数的曲率。这里,可通过测量镜头模块的实际位移并使与测量的镜头模块的实际位移相对应的理想信号的值与第一信号的值彼此进行比较来设置常数和系数。
位置控制器510可响应于通过线性化器530输出的第二信号和控制输入信号产生位置控制信号,并将位置控制信号提供到驱动器520。
驱动器520可根据位置控制信号输出用于驱动致动器A的信号。例如,通过驱动器520输出的信号可以是电流信号,并且驱动器520可以是可双向驱动的H桥驱动器。
图6是示出根据另一实施例的致动器驱动装置600的框图。参照图6,致动器驱动装置600可包括位置控制器610、驱动器620和线性化器630,并且还可包括位置检测器640、放大器650和存储器660。如虚线所示,位置控制器610、驱动器620和线性化器630可构成一个集成电路。此外,位置检测器640、放大器650和存储器660可包括在所述一个集成电路中。可选地,致动器驱动装置600可从设置在所述一个集成电路外部的位置检测器640接收第一信号。
如以上参照图5所述,线性化器630可使用预设的校正参数使第一信号线性化。为此,线性化器630可使用存储在存储器660中的校正参数使第一信号线性化。
存储器660可以是非易失性存储器。非易失性存储器可以是闪存、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)或铁电随机存取存储器(FeRAM)。FeRAM可用作存储器660,以增加致动器驱动装置500的运行速度。在这种情况下,FeRAM的读写周期可以是几十微妙(μs),并且FeRAM可具有较短延迟。
存储器660可将驱动致动器A所需的信息和校正参数存储在其中,并且可根据需要提供存储的信息。
此外,第一信号可通过放大器650来放大,然后提供到线性化器630。
由于位置控制器610、驱动器620、线性化器630和位置检测器640的除了上述操作之外的进一步操作与图5的位置控制器510、驱动器520、线性化器530和位置检测器540的操作相同,因此,将省略这些进一步操作的详细描述。
图9A至图9B是示出根据各个实施例的包括在致动器驱动装置中的位置控制器910a和910b的框图。参照图9A和图9B,包括在致动器驱动装置中的位置控制器910a或910b可包括位置误差计算器912和控制器913。
此外,位置控制器910a或910b还可分别包括开关911a或911b。这里,开关911a或911b可根据输出选择控制信号来选择控制输入信号和位置控制信号中的一个,并且可将选择的信号输出到驱动器。
图9A示出了位置控制器910a包括开关911a并且开关911a根据输出选择控制信号来选择控制输入信号的传输路径并将控制输入信号输出到驱动器520(见图5)或将控制输入信号传输到位置误差计算器912的情况。图9B示出了开关911b根据输出选择控制信号将控制输入信号输出到驱动器520(见图5)或者将位置控制信号传输到驱动器520(见图5)的情况。可以从图9A和图9B中的说明领会的是,位置控制器910a的开关911a位于位置误差计算器912和控制器913的上游,然而,位置控制器910b的开关911b位于位置误差计算器912和控制器913的下游。
输出选择控制信号可以是在位置控制器910a或910b的外部产生的并被传输到位置控制器910a或910b的信号输入,以选择控制输入信号或者从控制输入信号产生的信号的传输路径。
位置误差计算器912可计算包括在控制输入信号中的位置信息与基于通过线性化器530(见图5)输出的第二信号的位置信息之间的误差信息。包括在控制输入信号中的位置信息可以是镜头模块的用户期望的位置(即,镜头模块的用户期望的位移),基于第二信号的位置信息可以是镜头模块的当前位置(即,镜头模块的当前位移)。因此,误差信息可以是镜头模块的用户期望的位置与镜头模块的当前位置之间的差值。
控制器913可根据计算的误差信息产生位置控制信号。在示例中,控制器913是比例积分微分(PID)控制器。也就是,控制器913可输出用于使镜头模块从当前位置运动到与包括在控制输入信号中的位置信息相对应位置的位置控制信号。驱动器520(见图5)可响应于位置控制信号来驱动致动器A(见图5)。
此外,根据另一实施例,控制器913可控制包括在致动器驱动装置600中的放大器950(与图6的放大器650相对应)的放大因数来放大从位置检测器640接收的第一信号。
参照图9C和图9D,根据示例实施例,与参照图9A和图9B描述的包括在致动器驱动装置中的位置控制器910a或910b相比,分别包括在致动器驱动装置中的位置控制器910c或910d可分别包括开关911c或911d以及滤波器914。滤波器914可过滤通过控制器913输出的信号来输出位置控制信号。
可以从图9C和图9D中所示领会的是,位置控制器910c的开关911c位于位置误差计算器912、控制器913和滤波器914的上游,然而,位置控制器910d的开关911d位于位置误差计算器912、控制器913和滤波器914的下游。由于开关911c或911d、误差控制器912和控制器913的除了上述操作之外的进一步操作与根据上面参照图9A和图9B描述的实施例的包括在致动器驱动装置中的位置控制器的操作相同,因此将省略这些进一步操作的详细描述。
图10是示出根据实施例的设置校正参数以使位置检测信号线性化的处理的流程图。参照图10,在操作S1010,通过初始化位置检测器和位置控制器来开始使通过检测镜头模块的位移获得的检测信号线性化的处理。然后,在操作S1020,可设置区间(额定行程区间),其中,镜头模块相对于壳体单元运动的范围被限制在所述区间中。在操作S1030,可在所述设置的区间(额定行程区间)中测量镜头模块的实际位置和第一信号,在操作S 1040,可设置将第一信号校正为实际位移的校正参数。在执行操作S1030和S1040时,线性化器530(见图5)可以是未激活的。
接着,在操作S1050,可存储校正参数,以使之后激活的线性化器530(见图5)能够使用校正参数,以校正第一信号。在操作S1060,可激活线性化器。
图11是应用了根据实施例的使检测信号线性化的处理的测试处理的输出模拟结果。参照图11,可确认在额定行程区间内镜头模块的根据镜头模块的运动的位移曲线图。
此外,可以确认的是,与镜头模块的未应用使检测信号线性化的处理的非线性位移曲线A相比,镜头模块的应用了使检测信号(第一信号(见图5))线性化的处理的位移曲线B是线性的。
如以上阐述的,根据这里所公开的实施例的致动器驱动装置和包括致动器驱动装置的相机模块可通过使与相机模块的镜头模块的位移相对应的非线性检测信号线性化而能够精确地驱动相机模块的致动器。
可通过硬件组件实现执行在这里关于图1-3、图5-7B、图9A-9D和图10描述的操作的如图5、图6和图9A-9D中示出的设备、单元、模块、装置和其他组件(例如,致动器驱动装置500和600,位置控制器510、610、910a和910b,驱动器520和620,线性化器530和630,位置检测器540和640,放大器650和950,存储器660,开关911a-911d,位置误差计算器912,控制器913和滤波器914)。硬件组件的示例包括控制器、传感器、发生器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器以及本领域普通技术人员知晓的任何其他电子组件。在一个示例中,通过计算机硬件(例如,通过一个或更多个处理器或计算机)实现硬件组件。通过一个或更多个处理元件实现处理器或计算机,诸如逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或任何其他装置或者本领域普通技术人员知晓的能够以限定的方式响应于指令并执行指令以获得期望的结果的装置的组合。在一个示例中,处理器或计算机包括(或连接到)存储通过处理器或计算机执行的一个或更多个指令或软件的一个或更多个存储器。通过处理器或计算机实现的硬件组件执行诸如操作系统(OS)以及在OS上运行的一个或更多个软件应用的指令或软件,以执行这里关于图1-3、图5-7B、图9A-9D和图10所描述的操作。硬件组件还响应于指令或软件的执行而存取、操纵、处理、创建和存储数据。为了简单起见,单数术语“处理器”或“计算机”可用于对这里所描述的示例的描述,但在其他示例中,使用多个处理器或计算机,或者,处理器或计算机包括多个处理元件或多种形式的处理元件或者二者。在一个示例中,硬件组件包括多个处理器,在另一示例中,硬件组件包括处理器和计算机。硬件组件具有一个或更多个不同的处理构造,其示例包括单处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(SISD)多处理器、单指令多数据(SIMD)多处理器、多指令单数据(MISD)多处理器和多指令多数据(MIMD)多处理器。
通过计算机硬件执行图10中示出的执行这里关于图1-3、图5-7B、图9A-9D和图10所描述的操作的方法,例如,通过如上所述执行指令或软件的一个或更多个处理器或计算机来执行这里所描述的操作。
用于控制处理器或计算机来实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件被写为计算机程序、代码段或他们的组合,用于单独地或共同地指导或配置处理器或计算机操作为机器或专用计算机,以执行通过如上所述的硬件组件和方法执行的操作。在一个示例中,指令或软件包括通过处理器或计算机直接执行的机器代码,诸如通过编译器产生的机器代码。在另一示例中,指令或软件包括通过处理器或计算机使用解释器执行的高级代码。本领域普通技术人员中的程序员可基于附图中示出的框图和流程图以及说明书中的对应描述(公开了用于执行通过如上所述的硬件组件和方法执行的操作的算法)容易地编写指令或软件。
用于控制处理器或计算机来实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件以及任何关联数据、数据文件和数据结构被记录、存储或固定在一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质中或上。非暂时性计算机可读存储介质包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、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、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光数据存储装置、硬盘、固态盘和本领域普通技术人员知晓的能够以非暂时性方式存储指令或软件以及任何关联数据、数据文件和数据结构并提供指令或软件以及任何关联数据、数据文件和数据结构的任何装置,使得处理器或计算机可以执行指令。在一个示例中,指令或软件以及任何关联数据、数据文件和数据结构被分布在联网的计算机系统上,以便通过处理器或计算机以分布的方式存储、访问并执行指令或软件以及任何关联数据、数据文件和数据结构。
虽然本公开包括具体示例,但本领域普通技术人员将清楚,在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下,可在这些实施例中做出形式和细节上的各种变化。这里所描述的示例将仅仅被理解为出于描述性意义,而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被理解为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行所描述的技术,和或如果按照不同的形式组合和/或通过其他组件或他们的等同物替换或增添描述的系统、架构、装置或电路中的组件,则可获得合适的结果。因此,本公开的范围并不通过具体实施方式限定而是通过权利要求及其等同物限定,权利要求及其等同物的范围之内的全部变换将被理解为包括在本公开中。
Claims (26)
1.一种致动器驱动装置,包括:
线性化器,被构造为使指示镜头模块的位移的第一信号线性化,以产生第二信号;
位置控制器,被构造为响应于第二信号和指示镜头模块的目标位置的控制输入信号产生位置控制信号;
驱动器,被构造为响应于位置控制信号驱动致动器。
2.根据权利要求1所述的致动器驱动装置,其中,所述线性化器被进一步构造为使用校正参数使第一信号线性化。
3.根据权利要求2所述的致动器驱动装置,其中,所述校正参数通过使第一信号与相对于镜头模块的位移呈线性的信号进行比较来设置。
4.根据权利要求1所述的致动器驱动装置,其中,所述线性化器被进一步构造为通过基于校正参数的插值产生中间参数,并使用中间参数和校正参数使第一信号线性化。
5.根据权利要求1所述的致动器驱动装置,其中,所述线性化器被进一步构造为使用校正函数使第一信号线性化。
6.根据权利要求5所述的致动器驱动装置,其中,所述校正函数反映使第一信号向相对于镜头模块的位移呈线性的信号逼近的偏移,并反映曲率。
7.根据权利要求1所述的致动器驱动装置,所述致动器驱动装置还包括位置检测器,所述位置检测器被构造为:
感测由设置在镜头模块中的磁性主体产生的磁场的强度,以检测镜头模块的位移;
基于感测的磁场强度提供第一信号。
8.根据权利要求1所述的致动器驱动装置,其中,所述位置控制器包括:
位置误差计算器,被构造为计算控制输入信号与第二信号之间的误差信息;
控制器,被构造为根据误差信息提供位置控制信号。
9.根据权利要求8所述的致动器驱动装置,其中,所述位置控制器还包括开关,所述开关被构造为:
根据输出选择控制信号选择控制输入信号和位置控制信号中的一个;
将选择的信号输出到驱动器。
10.一种相机模块,包括:
致动器,被构造为使镜头模块运动;
位置检测器,被构造为检测镜头模块的位移并且基于检测的镜头模块的位移产生第一信号;
线性化器,被构造为使第一信号线性化以产生第二信号;
位置控制器,被构造为响应于第二信号以及指示镜头模块的目标位置的控制输入信号产生位置控制信号;
驱动器,被构造为基于位置控制信号驱动致动器。
11.根据权利要求10所述的相机模块,其中,所述线性化器被进一步构造为使用校正参数使第一信号线性化。
12.根据权利要求11所述的相机模块,其中,所述校正参数通过使第一信号与相对于镜头模块的位移呈线性的信号进行比较来设置。
13.根据权利要求10所述的相机模块,其中,所述线性化器被进一步构造为通过基于校正参数的插值产生中间参数,并使用中间参数和校正参数使第一信号线性化。
14.根据权利要求10所述的相机模块,其中,所述线性化器被进一步构造为使用校正函数使第一信号线性化。
15.根据权利要求14所述的相机模块,其中,所述校正函数是反映用于使第一信号逼近相对于镜头模块的位移呈线性的信号的偏移并反映曲率的函数。
16.根据权利要求10所述的相机模块,其中,所述位置控制器包括:
位置误差计算器,被构造为计算控制输入信号与第二信号之间的误差信息;
控制器,被构造为通过使用误差信息校正控制输入信号来产生位置控制信号;
开关,被构造为基于输出选择控制信号选择控制输入信号和位置控制信号中的一个,并将选择的信号输出到驱动器。
17.一种设备,包括:
线性化器,被构造为:
使用校正参数或校正函数使指示镜头模块的位移的第一信号线性化,以产生第二信号;
将第二信号发送到位置控制器,以产生位置控制信号来驱动致动器使镜头模块运动。
18.根据权利要求17所述的设备,其中,所述线性化器被构造为使用校正参数使第一信号线性化,所述校正参数通过使第一信号与相对于镜头模块的位移呈线性的信号进行比较来设置。
19.根据权利要求18所述的设备,其中,所述线性化器被进一步构造为通过基于校正参数的插值产生中间参数,并使用中间参数和校正参数使第一信号线性化。
20.根据权利要求17所述的设备,其中,所述线性化器被构造为使用校正函数使第一信号线性化,所述校正函数反映使第一信号逼近相对于镜头模块的位移呈线性的信号的偏移,并反映曲率。
21.一种设置镜头模块的校正参数的方法,包括:
在额定行程区间测量镜头模块的实际位置;
设置校正参数,以将通过位置检测器产生的位置检测信号校正为实际位置;
激活线性化器,以使用校正参数使位置检测信号线性化。
22.根据权利要求21所述的方法,所述方法还包括:
通过基于校正参数的插值产生中间参数,以及使用中间参数和校正参数使位置检测信号线性化。
23.根据权利要求21所述的方法,其中,所述位置检测信号基于感测通过设置在镜头模块中的磁性主体产生的磁场的强度而产生。
24.一种操作致动器的方法,包括:
使用位置检测器感测通过设置在镜头模块中的磁性主体产生的磁场的强度,以检测镜头模块的位移;
使用位置检测器产生指示检测的位移的第一信号;
使用线性化器通过应用校正参数使第一信号线性化产生第二信号;
接收指示镜头模块的目标位置的控制输入信号;
响应于第二信号和控制输入信号,使用位置控制器产生位置控制信号,以驱动致动器。
25.根据权利要求24所述的方法,其中,应用校正参数使第一信号线性化的步骤包括:
通过基于校正参数的插值产生中间参数;
使用中间参数和校正参数使第一信号线性化。
26.根据权利要求24所述的方法,其中,校正参数基于第一信号与相对于检测的位移呈线性的信号的比较。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107197124A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-22 | 信利光电股份有限公司 | 一种摄像模组和电子设备 |
CN108873234A (zh) * | 2017-05-12 | 2018-11-23 | 台湾东电化股份有限公司 | 镜头驱动机构 |
US11036028B2 (en) | 2017-05-12 | 2021-06-15 | Tdk Taiwan Corp. | Lens driving mechanism |
CN113534570A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-10-22 | 广东海德亚科技有限公司 | Sma线对的驱动方法、致动结构及存储介质 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101792439B1 (ko) * | 2016-10-12 | 2017-10-31 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
JP6823503B2 (ja) * | 2017-03-06 | 2021-02-03 | ローム株式会社 | アクチュエータドライバおよび撮像装置、電子機器 |
KR102412291B1 (ko) | 2017-08-18 | 2022-06-23 | 삼성전자 주식회사 | 카메라 모듈에 포함된 렌즈부의 흔들림을 제어하는 전자 장치 및 전자 장치의 동작 방법 |
KR102585027B1 (ko) * | 2018-08-16 | 2023-10-06 | 엘지이노텍 주식회사 | 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 |
US11140321B2 (en) | 2018-09-28 | 2021-10-05 | Apple Inc. | Increasing sensitivity of a probe sensor for lens position |
EP3690508A1 (en) | 2019-02-01 | 2020-08-05 | Tdk Taiwan Corp. | Control method of driving mechanism |
US11086200B2 (en) | 2019-03-20 | 2021-08-10 | Ticona Llc | Polymer composition for use in a camera module |
CN113710738A (zh) | 2019-03-20 | 2021-11-26 | 提克纳有限责任公司 | 用于相机模块的致动器组件 |
TWI724412B (zh) | 2019-04-24 | 2021-04-11 | 大陽科技股份有限公司 | 鏡頭驅動模組與電子裝置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080124068A1 (en) * | 2006-05-11 | 2008-05-29 | Samsung Electronics Co.; Ltd | Mobile terminal and auto-focusing method using a lens position error compensation |
CN103701398A (zh) * | 2007-10-01 | 2014-04-02 | 阿莱戈微系统有限责任公司 | 基于霍尔效应的线性电机控制器 |
US20140355119A1 (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-04 | Rohm Co., Ltd. | Driving circuit and driving method for voice coil motor, and lens module and electronic device using the same |
US20140379103A1 (en) * | 2012-03-28 | 2014-12-25 | Olympus Corporation | Position detection apparatus and position control apparatus |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5526165A (en) * | 1992-08-21 | 1996-06-11 | Olympus Optical Co., Ltd. | Scanner system |
US6577343B2 (en) * | 1996-12-03 | 2003-06-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus with lens control apparatus and focusing lens control |
US5978600A (en) * | 1997-09-30 | 1999-11-02 | Nikon Corporation | Motion compensation device to compensate for motion of an optical system without using motion sensors |
JPH11265513A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-09-28 | Fujitsu Ltd | 光学的記憶装置 |
KR100880672B1 (ko) | 2007-07-18 | 2009-02-02 | 자화전자 주식회사 | 자동초점 기능을 구비한 카메라 시스템 및 그 제어방법 |
JP2009180990A (ja) | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Nikon Corp | カメラおよび交換レンズ |
JP5378807B2 (ja) * | 2009-01-08 | 2013-12-25 | セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 防振制御回路 |
KR101824081B1 (ko) | 2010-11-05 | 2018-01-31 | 엘지이노텍 주식회사 | 액추에이터의 선형 구동이 가능한 자동초점 조절 카메라 모듈 및 자동초점 조절 카메라 모듈의 액추에이터 선형 구동방법 |
JPWO2015087533A1 (ja) * | 2013-12-11 | 2017-03-16 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 手振れ補正装置及び手振れ補正回路並びに手振れ補正方法 |
US10133246B2 (en) * | 2014-09-12 | 2018-11-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Position control device and position control method, optical device, and image pickup apparatus |
US10091432B2 (en) * | 2015-03-03 | 2018-10-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Image capturing apparatus, control method thereof and storage medium storing control program therefor |
US20160269644A1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-15 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Driver for actuator and camera module and method thereof |
-
2016
- 2016-08-08 US US15/230,730 patent/US9995904B2/en active Active
- 2016-08-15 CN CN201610671012.6A patent/CN106468846B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080124068A1 (en) * | 2006-05-11 | 2008-05-29 | Samsung Electronics Co.; Ltd | Mobile terminal and auto-focusing method using a lens position error compensation |
CN103701398A (zh) * | 2007-10-01 | 2014-04-02 | 阿莱戈微系统有限责任公司 | 基于霍尔效应的线性电机控制器 |
US20140379103A1 (en) * | 2012-03-28 | 2014-12-25 | Olympus Corporation | Position detection apparatus and position control apparatus |
US20140355119A1 (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-04 | Rohm Co., Ltd. | Driving circuit and driving method for voice coil motor, and lens module and electronic device using the same |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108873234A (zh) * | 2017-05-12 | 2018-11-23 | 台湾东电化股份有限公司 | 镜头驱动机构 |
US11036028B2 (en) | 2017-05-12 | 2021-06-15 | Tdk Taiwan Corp. | Lens driving mechanism |
CN107197124A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-22 | 信利光电股份有限公司 | 一种摄像模组和电子设备 |
CN113534570A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-10-22 | 广东海德亚科技有限公司 | Sma线对的驱动方法、致动结构及存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9995904B2 (en) | 2018-06-12 |
CN106468846B (zh) | 2019-06-28 |
US20170045710A1 (en) | 2017-02-16 |
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