CN107093967A - 电机驱动装置和具备该电机驱动装置的相机模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种在检测电机的驱动电流时不使用电阻的电机驱动装置和相机模块，根据本发明的一实施例的电机驱动装置和相机模块可以包括：电机驱动部，向电机供应驱动电流来驱动电机；电流镜部，对所述驱动电流进行镜像；检测部，通过使基于所述驱动电流的第一电压以及基于经由所述电流镜部流动的镜像电流的第二电压彼此维持相同来输出与所述镜像电流对应的检测电流；电流比较部，比较来自所述检测部的所述检测电流与基于接收的控制信号的基准电流，控制所述电机驱动部的电机驱动。

Description

电机驱动装置和具备该电机驱动装置的相机模块

技术领域

本发明涉及一种用于驱动电机的电机驱动装置和具备此的相机模块。

背景技术

最近，大部分的移动通信终端中包含有相机模块，相机模块具有能够自动对被摄体进行对焦的自动调焦(Auto Focusing,AF)功能或者防抖校正(image stabilization)功能。

自动调焦表示使配备于相机模块中的透镜在可移动范围内移动而使透镜位于各个透镜位置中的针对被摄体的清晰度最高的位置，防抖校正表示对在获得图像时的抖动引起的图像的晃动进行补偿，防抖校正包括光学稳像(optical image stabilizaion；OIS)或者电子稳像(electronical imagestabilization；EIS)等。

为了移动透镜，通过诸如控制音圈电机(Voice Coil Motor；VCM)等电机的驱动而进行自动调焦或者防抖校正。

为了控制所述电机的驱动电流，需要检测电流，为此，主要使用电阻值较低的电阻，但是由于所述电阻中流动的电流而产生电压降，因此在电源的电压电平低的时候以及驱动电流的电平高的时候，由于所述电压降而产生电压范围减少的问题。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)日本公开专利公报第2003-235293号

发明内容

根据本发明的一实施例，提供一种在检测电机的驱动电流时，不使用电阻的电机驱动装置和具备该电机驱动装置的相机模块。

为了解决上述的本发明的课题，根据本发明的一实施例的电机驱动装置和相机模块可以包括：电机驱动部，向电机供应驱动电流而驱动电机；电流镜部，复制所述驱动电流；检测部，通过使基于所述驱动电流的第一电压以及基于经由所述电流镜部流动的镜像电流的第二电压彼此维持相同来输出对应于所述镜像电流的检测电流；电流比较部，比较来自所述检测部的所述检测电流与基于接收的控制信号的基准电流，而控制所述电机驱动部的电机驱动。

根据本发明的一实施例，具有能够扩大施加到电机的电压的范围的效果。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的相机模块的示意性框图。

图2是根据本发明的一实施例的电机驱动装置的示意性框图。

图3是图2中示出的根据本发明的一实施例的电机驱动装置的示意性电路图。

符号说明

100：相机模块 110：电机驱动装置

111：电机驱动部 111a：驱动控制部

111b：晶体管部 111c：开关部

112：电流镜部 113：检测部

113a：第一检测器 113b：第二检测器

114：电流比较部 120：电机

130：透镜 140：控制部

150：图像处理部

具体实施方式

以下，为了使在本发明的所属技术领域中具有基本知识的人员能够容易地实施本发明而参照附图对优选的实施例进行详细的说明。

图1是根据本发明的一实施例的相机模块的示意性框图。

参照图1，根据本发明的一实施例的相机模块100可以包括：电机驱动装置110、电机120、透镜130、控制部140和图像处理部150。

电机驱动装置110可以根据控制部140的控制信号而驱动电机120，从而使透镜130移动至所期望的位置。

控制部140可以基于检测透镜130的位置的透镜位置信号而控制电机驱动装置110的电机驱动。透镜130的位置检测可以借助于霍尔传感器而实施。进一步，控制部140可以基于抖动检测信号而控制电机驱动装置110的电机驱动。抖动检测可以借助于陀螺仪传感器而实施。

借助于透镜130获得的图像信息可以在图像处理部150中被信号处理。

电机驱动装置110可以向电机120供应驱动电流而驱动电机120，为了精细地控制电机120的驱动，电机驱动装置110可以检测供应至电机120的驱动电流而得到反馈。此时，在利用电阻检测驱动电流的情况下，产生电阻引起的电压降，从而产生相当于电压降的电力损失，并且会减少用于施加供应至电机120的驱动电流的驱动电源的电压电平的范围。

据此，电机驱动装置110可以得到检测供应至电机120的驱动电流的检测电流的反馈，并基于此而精细地控制电机120的驱动。

图2是根据本发明的一实施例的电机驱动装置的示意性框图，图3是图2中示出的根据本发明的一实施例的电机驱动装置的示意性电路图。

参照图2和图3，根据本发明的一实施例的电机驱动装置110可以包括电机驱动部111、电流镜部112、检测部113和电流比较部114。

电机驱动部111可以驱动电机，所述电机可以是音圈电机(Voice CoilMotor；VCM)。

电机驱动部111可以包括驱动控制部111a、晶体管部111b和开关部111c。

驱动控制部111a可以根据控制信号而控制晶体管部111b的导通。

晶体管部111b具有分别包括在操作电源VDD端和接地之间堆叠的两个晶体管(M1、M3或者M2、M4)的两组晶体管组，各个晶体管组的两个晶体管的连接点可以分别连接到所述电机。

例如，晶体管部111b可以包括第一至第四N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管M1、M2、M3、M4，在操作电源VDD端和接地之间可以堆叠有第三NMOS晶体管M3和第一NMOS晶体管M1，并且可以堆叠有第四NMOS晶体管M4和第二NMOS晶体管M2。

第三NMOS晶体管M3和第一NMOS晶体管M1的连接点可以连接到电机线圈的一端，第四NMOS晶体管M4和第二NMOS晶体管M2的连接点可以连接到电机线圈的另一端。

开关部111c可以包括第一开关S1和第二开关S2。

为了根据电机的驱动方向而使对应的晶体管导通，第一开关S1和第二开关S2可以将电流比较部114的栅极电压传递给对应的晶体管。

例如，为了将所述电机向单方向驱动，可以通过使第一和第四N-MOS晶体管M1、M4不导通，而使第二和第三N-MOS晶体管M2、M3导通，从而可以使在电机线圈中流动的电流为向沿着右侧方向箭头的方向流动的驱动电流IVCM。为此，根据驱动控制部111a的控制，第一开关S1可以闭合(short)，且第二开关S2可以断开(open)。据此，电流比较部114的栅极电压可以被施加到第二NMOS晶体管M2的栅极。

相反地，例如，为了使所述电机向所述一方向的相反方向的另一方向驱动，可以使第一NMOS晶体管M1和第四NMOS晶体管M4导通，而使第二和第三N-MOS不导通M2、M3，从而可以使电机线圈中流动的电流为向左侧方向箭头的方向流动的驱动电流IVCM。为此，根据驱动控制部111a的控制，第二开关S2可以闭合(short)，且第一开关S1可以断开(open)。据此，电流比较部114的栅极电压可以被传递到第一NMOS晶体管M1的栅极。

电流镜部112可以包括第一镜像NMOS晶体管MC1和第二镜像NMOS晶体管MC2。

第一镜像NMOS晶体管MC1的栅极可以与第一NMOS晶体管M1的栅极一同通过第二开关S2而接收来自电流比较部114的比较结果，第二镜像NMOS晶体管MC2的栅极可以与第二NMOS晶体管M2的栅极一同通过第一开关S1而接收来自电流比较部114的栅极电压。

检测部113可以包括第一检测器113a和第二检测器113b，第一检测器113a和第二检测器113b可以分别包括PMOS晶体管(M5或M6)，第一检测器113a和第二检测器113b的各个PMOS晶体管(M5或M6)可以与第一镜像NMOS晶体管MC1或第二镜像NMOS晶体管MC2堆叠在操作电源VDD端和接地之间。

据此，第一镜像NMOS晶体管MC1或者第二镜像NMOS晶体管MC2可以借助于第一NMOS晶体管M1或者第二NMOS晶体管M2的导通而接收流动的驱动电流IVCM的镜像。

在驱动电机的第一NMOS晶体管M1或第二NMOS晶体管M2中流动的驱动电流IVCM可以通过第一镜像NMOS晶体管MC1或者第二镜像NMOS晶体管MC2而使电流电平缩小至1/K倍而被复制。为了使驱动电流和镜像电流的比例成为K：1，第一镜像NMOS晶体管MC1或第二镜像NMOS晶体管MC2的尺寸相对第一NMOS晶体管M1或第二NMOS晶体管M2的尺寸的比例可以是1/K。

为了使驱动电流和镜像电流的比例精确地维持在K：1，需要使第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2的漏极电压(第一电压)与第一镜像NMOS晶体管MC1和第二镜像NMOS晶体管MC2的漏极电压(第二电压)维持相同。

据此，在第一检测器113a和第二比较器113b中，比较器EA1和EA2分别将第一NMOS晶体管M1或第二NMOS晶体管M2的漏极电压(第一电压)与第一镜像NMOS晶体管MC1和第二镜像NMOS晶体管MC2的漏极电压(第二电压)进行比较之后，可以根据该比较结果而分别控制PMOS晶体管M5、M6的栅极电压。

进而，第一检测器113a和第二检测器113b可以分别包括镜像PMOS晶体管M5C、M6C，镜像PMOS晶体管M5C、M6C各自的栅极电压可以与PMOS晶体管M5、M6的栅极电压一同根据比较器EA1、EA2的比较结果而被控制，从而使被第一镜像NMOS晶体管MC1和第二镜像NMOS晶体管MC2镜像的电流被镜像PMOS晶体管MC5、MC6精确地镜像，并使驱动电流IVCM以K：1的比例被精确地检测，从而使检测电流IVCM/K被传递至电流比较部114。

电流比较部114可以包括电流转换器114a和电流比较器114b，电流转换器114a可以转换控制信号而输出基准电流IVREF，电流比较器114b可以将基准电流IVREF和检测电流IVCM/K之差放大而将该比较结果传递至开关部111c，从而使电极以预定的电流被驱动。

进而，例如，可以提高所述K值以减少第一镜像-MOS晶体管M1C和第二镜像NMOS晶体管M2C中流动的额外电流的消耗。

如上所述，根据本发明，在检测电机驱动电流时，因为不使用电阻而没有电压降，因此可以增大施加到电机的电压的范围。

在本发明的所属技术领域中具有基本知识的人员可以理解到，以上说明的本发明不限于上述实施例和附图，而根据权利要求书而界定，在不脱离本发明的技术思想的范围内，可以对本发明的构成进行多样地变更和改造。

Claims (14)

1.一种电机驱动装置，包括：

电机驱动部，向电机供应驱动电流来驱动电机；

电流镜部，对所述驱动电流进行镜像；

检测部，通过使基于所述驱动电流的第一电压以及基于经由所述电流镜部流动的镜像电流的第二电压彼此维持相同，来输出与所述镜像电流对应的检测电流；

电流比较部，通过比较来自所述检测部的所述检测电流与基于接收的控制信号的基准电流，来控制所述电机驱动部的电机驱动。

2.如权利要求1所述的电机驱动装置，其中，

所述检测部根据所述第一电压和所述第二电压之间的电压差来调节所述镜像电流，并输出与调整后的镜像电流对应的所述检测电流。

3.如权利要求2所述的电机驱动装置，其中，

所述检测部包括：第一检测器和第二检测器，用于检测根据所述电机驱动部的驱动方向而进行操作的晶体管的驱动电流，

其中，所述第一检测器和第二检测器分别包括：

比较器，比较所述第一电压和所述第二电压而输出栅极电压；

PMOS晶体管，根据所述比较器的栅极电压而被导通，从而调整所述镜像电流的电流电平；以及

镜像PMOS晶体管，根据所述比较器的栅极电压而与所述PMOS晶体管一起被导通，从而输出所述检测电流。

4.如权利要求1所述的电机驱动装置，其中，所述电机驱动部包括：

晶体管部，包括分别具有在操作电源端和接地之间堆叠的两个晶体管的两个晶体管组，各个晶体管组的两个晶体管的连接点分别连接到所述电机；

驱动控制部，根据驱动方向而使所述晶体管部的各个晶体管组中的对应的晶体管进行操作；

开关部，根据所述驱动方向将所述电流比较部的栅极电压传递给对应的晶体管。

5.如权利要求4所述的电机驱动装置，其中，所述电流镜部包括：

第一镜像NMOS晶体管以及第二镜像NMOS晶体管，根据所述驱动方向而对所述晶体管部的各个晶体管组中的对应的晶体管中流动的驱动电流进行镜像。

6.如权利要求4所述的电机驱动装置，其中，所述电流比较部包括：

电流转换器，基于所述控制信号而输出所述基准电流；

电流比较器，比较所述基准电流和所述检测电流而将所述栅极电压传递给所述开关部。

7.一种相机模块，包括：

电机驱动装置，向电机供应驱动电流，并通过调整使基于所述驱动电流的第一电压与基于将所述驱动电流镜像的镜像电流的第二电压相同，从而生成与所述镜像电流对应的检测电流，并得到所述检测电流的反馈而驱动所述电机；

控制部，根据透镜的位置信号而控制所述电机驱动装置的电机驱动；

图像处理部，处理从所述透镜获得的图像信息。

8.如权利要求7所述的相机模块，其中，所述电机驱动装置包括：

电机驱动部，向所述电机供应所述驱动电流来驱动所述电机；

电流镜部，对所述驱动电流进行镜像；

检测部，通过调整而使所述第一电压和所述第二电压相等，并输出所述检测电流；

电流比较部，比较来自所述检测部的所述检测电流与基于接收的控制信号的基准电流，而控制所述电机驱动部的电机驱动。

9.如权利要求8所述的相机模块，其中，所述检测部根据所述第一电压和所述第二电压之间的电压差而调整所述镜像电流，并输出与所述调整后的镜像电流对应的所述检测电流。

10.如权利要求9所述的相机模块，其中，所述检测部包括：第一检测器和第二检测器，用于检测根据所述电机驱动部的驱动方向而进行操作的晶体管的驱动电流，

所述第一检测器和第二检测器分别包括：

比较器，比较所述第一电压和所述第二电压而输出栅极电压；

PMOS晶体管，根据所述比较器的栅极电压而被导通，从而调整所述镜像电流的电流电平；以及

镜像PMOS晶体管，根据所述比较器的栅极电压而与所述PMOS晶体管一起被导通，从而输出所述检测电流。

11.如权利要求8所述的相机模块，其中，所述电机驱动部包括：

晶体管部，包括分别具有在操作电源端和接地之间堆叠的两个晶体管的两个晶体管组，各个晶体管组的两个晶体管的连接点分别连接到所述电机；

驱动控制部，根据驱动方向而使所述晶体管部的各个晶体管组中的对应的晶体管进行操作；

开关部，根据所述驱动方向而将所述电流比较部的栅极电压传递给对应的晶体管。

12.如权利要求11所述的相机模块，其中，所述电流镜部包括：

第一镜像NMOS晶体管以及第二镜像NMOS晶体管，根据所述驱动方向而对所述晶体管部的各个晶体管组中的对应的晶体管中流动的驱动电流进行镜像。

13.如权利要求11所述的相机模块，其中，所述电流比较部包括：

电流转换器，基于所述控制信号而输出所述基准电流；

电流比较器，比较所述基准电流和所述检测电流而将所述栅极电压传递给所述开关部。

14.如权利要求7所述的相机模块，其中，所述控制部基于抖动检测信号而控制所述电机驱动装置的电机驱动。