CN108124097B - 相机模块的致动器和驱动设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种相机模块的致动器和驱动设备。所述相机模块的致动器包括：磁性体；驱动线圈，被设置为面向所述磁性体；及驱动设备，包括驱动电路，所述驱动电路连接到所述驱动线圈并且根据驱动模式选择性地向所述驱动电路提供第一控制信号和第二控制信号中的一者。所述驱动设备在所述驱动模式被切换时将前一个驱动模式的控制信号的水平与下一个控制模式的控制信号的水平进行比较。

Description

相机模块的致动器和驱动设备

本申请要求分别于2017年3月27日和于2016年11月28日提交到韩国知识产权局的第10-2017-0038369号和第10-2016-0159482号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。

技术领域

以下描述涉及一种相机模块的致动器和驱动设备。

背景技术

通常，诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、便携式个人计算机(PC)等的便携式通信终端一般用于发送图像数据、文本和/或音频数据。根据这种趋势，相机模块近来已经被标准化地安装在便携式通信终端中，以能够进行图像数据的捕获、允许视频聊天以及可视化数据的其他传输。

通常，相机模块包括：镜筒，镜筒中包括透镜；壳体，壳体中容纳镜筒；图像传感器，将被摄体的图像转换为电信号。相机模块可使用利用固定焦距对物成像的单焦相机模块。然而，考虑到相机技术的近来发展，已经使用包括致动器的相机模块以执行自动对焦。此外，相机模块有时使用致动器来执行光学图像稳定(OIS)功能，以减小由手抖引起的分辨率劣化现象。光学图像稳定(OIS)功能应用于捕获的图像是模糊的情景，通过降低快门速度以使图像传感器可在低照度环境下捕获图像时确保更大的光量以及缓解在激活快门时由手抖引起的对图像的影响。

发明内容

提供本发明内容以按照简化的形式对所选择的构思进行介绍，并在以下具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在帮助确定所要求保护的主题的范围。

在示例中，提供一种相机模块的致动器和驱动设备，以防止噪声在低照度环境下执行光学图像稳定(OIS)期间被引入到图像信号中。

根据实施例，提供一种相机模块的致动器，所述致动器包括：磁性体；驱动线圈，被设置为面向所述磁性体；及驱动设备，包括驱动电路，所述驱动电路连接到所述驱动线圈并且根据驱动模式选择性地向所述驱动电路提供第一控制信号和第二控制信号中的一者，其中，所述驱动设备在所述驱动模式被切换时可将前一个驱动模式的控制信号的水平与下一个控制模式的控制信号的水平进行比较。

所述驱动设备可使用所述磁性体的位置将所述前一个驱动模式的所述控制信号的所述水平与所述下一个驱动模式的所述控制信号的所述水平进行比较。

在所述前一个驱动模式的所述控制信号的所述水平和所述下一个驱动模式的所述控制信号的所述水平之间的偏差在参考偏差的范围之外时，所述驱动设备可保持所述前一个驱动模式。

在所述前一个驱动模式的所述控制信号的所述水平和所述下一个驱动模式的所述控制信号的所述水平之间的偏差在参考偏差的范围之内时，所述驱动设备可将所述驱动模式切换到所述下一个驱动模式。

所述驱动模式可根据外部照度而确定。

所述第一控制信号可以以线性驱动模式驱动所述驱动电路，并且所述第二控制信号可以以脉冲宽度调制(PWM)驱动模式驱动所述驱动电路。

所述驱动设备可在所述外部照度的水平低于参考照度的水平时产生所述第一控制信号。

所述驱动设备可在所述外部照度的水平高于参考照度的水平时产生所述第二控制信号。

所述第一控制信号可以为可被施加到所述驱动线圈的具有直流(DC)信号形式的驱动信号，并且所述第二控制信号可以为可被施加到所述驱动线圈的PWM信号形式的驱动信号。

所述驱动设备可通过使镜筒沿着垂直于光轴的方向运动来执行光学图像稳定(OIS)功能，所述磁性体附着到所述镜筒。

所述驱动电路可包括按照H桥电路形式连接到所述驱动线圈的晶体管，并且所述第一控制信号和所述第二控制信号被提供到所述晶体管的栅极。

所述外部照度可从对图像信号执行图像处理的图像处理器被提供。

所述外部照度可从照度传感器被提供。

根据实施例，提供一种相机模块的驱动设备，所述驱动设备包括：驱动模式确定器，被配置为基于外部照度确定驱动线圈的驱动模式；控制器，基于所述驱动模式选择性地产生第一控制信号和第二控制信号中的一者；驱动电路，被配置为基于所述第一控制信号和所述第二控制信号驱动所述驱动线圈，其中，所述驱动模式确定器可在所述驱动模式被切换时基于所述外部照度将前一个驱动模式的控制信号的水平与下一个驱动模式的控制信号的水平进行比较。

所述驱动模式确定器可使用镜筒的位置将所述前一个驱动模式的所述控制信号的所述水平与所述下一个驱动模式的所述控制信号的所述水平进行相对比较。

在所述前一个驱动模式的所述控制信号的所述水平和所述下一个驱动模式的所述控制信号的所述水平之间的偏差在参考偏差的范围之外时，所述控制器可保持所述前一个的驱动模式。

在所述前一个驱动模式的所述控制信号的所述水平和所述下一个驱动模式的所述控制信号的所述水平之间的偏差在参考偏差的范围之内时，所述控制器可将所述驱动模式切换到所述下一个驱动模式。

所述驱动电路可根据所述第一控制信号以线性驱动模式驱动所述驱动线圈，并且可根据所述第二控制信号以PWM驱动模式驱动所述驱动线圈。

通过以下具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。

附图说明

图1是根据实施例的相机模块的分解透视图；

图2是根据实施例的相机模块中的致动器的框图；

图3是根据实施例的相机模块中的驱动设备的框图；

图4是示出根据实施例的根据磁性体的位置的控制信号的电平的曲线图；

图5是示出根据实施例的控制信号之间的关系的曲线图。

在所有的附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、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描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容后，这里描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里描述的操作的顺序仅仅是示例，其并不局限于这里阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域已知的特征的描述。

这里描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为被这里描述的示例限制。更确切地说，提供这里描述的示例仅仅为示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实施这里描述的方法、设备和/或系统的许多可行的方式中的一些可行方式。

在整个说明书，当诸如层、区域或晶圆的元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于两者之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“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，可不存在介于两者之间的其他元件。

如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项的任意一个或任意两个或更多个的任意组合。

图1是根据实施例的相机模块的分解透视图。

参照图1，根据实施例，相机模块100包括壳体单元110、致动器120和镜头模块130。

壳体单元110包括壳体111和屏蔽外壳112。壳体111由易于成形的材料形成。作为示例，壳体111由塑料材料或聚氨酯材料形成。一个或更多个致动器120安装在壳体111上。作为示例，第一致动器121的部分安装在壳体111的第一侧面上，第二致动器122的部分可安装在壳体111的第二侧面至第四侧面上。壳体111被构造为将镜头模块130容纳在其中。作为示例，壳体111中形成有完全或部分地容纳镜头模块130的空间。

壳体111具有其六个侧面为敞开的形状，每个侧面具有限定腔、穿孔(perforation)或孔的框架。作为示例，用于图像传感器的呈矩形形状的孔形成在壳体111的底表面中，并且用于安装镜头模块130的呈矩形形状的孔形成在壳体111的顶表面中。此外，壳体111的第一侧面敞开以使第一致动器121的第一驱动线圈121a插入到其中，并且壳体111的第二侧面至第四侧面敞开以使第二致动器122的第二驱动线圈122a插入到其中。

屏蔽外壳112被构造为覆盖壳体111的部分。作为示例，屏蔽外壳112被构造为覆盖壳体111的顶表面和四个侧表面。在可选的示例中，屏蔽外壳112被构造为仅覆盖壳体111的四个侧面，或者被构造为部分地覆盖壳体111的顶表面和四个侧表面。屏蔽外壳112屏蔽在相机模块的驱动期间产生的电磁波。相机模块在被驱动时产生电磁波。在电磁波发射到外部的示例中，电磁波影响其他电子组件，可能引起通信问题或故障。为了防止通信问题和故障，屏蔽外壳112由金属材料形成，并且接地到安装在壳体111之下的基板的接地垫上以屏蔽电磁波。此外，当屏蔽外壳112由注塑成型材料形成时，通过将导电涂料涂敷到屏蔽外壳112的内表面上或者将导电膜或导电带附着到屏蔽外壳112的内表面上来屏蔽电磁波。在该示例中，导电环氧树脂被用作导电涂料，但导电涂料不限于此，可使用具有导电性的各种材料。

设置多个致动器120。作为示例，致动器120包括使镜头模块130沿Z轴方向运动的第一致动器121以及使镜头模块130沿X轴方向和Y轴方向运动的第二致动器122。

第一致动器121安装在壳体111和镜头模块130的第一框架131上。作为示例，第一致动器121的部分安装在壳体111的第一侧面上，并且第一致动器121的剩余部分安装在第一框架131的第一侧面上。第一致动器121包括机械组件和电组件，以使镜头模块130沿光轴方向(即，Z轴方向)运动。作为示例，第一致动器121包括第一驱动线圈121a、第一磁性体121b、第一基板121c和第一位置检测部121d。第一驱动线圈121a和第一位置检测部121d形成在第一基板121c上。第一基板121c安装在壳体111的第一侧面上，并且第一磁性体121b安装在第一框架131的面向第一基板121c的第一侧面上。

向第一驱动线圈121a提供驱动信号的第一驱动设备(未示出)设置在第一基板121c上。第一驱动设备通过向第一驱动线圈121a施加驱动信号来向第一磁性体121b提供或者输出驱动力。第一驱动设备包括向第一驱动线圈121a提供或者输出驱动信号的驱动器集成电路(IC)。在驱动信号从第一驱动设备输出到第一驱动线圈121a的示例中，从第一驱动线圈121a产生磁通量，并且从第一驱动线圈121a产生的磁通量与第一磁性体121b的磁场互相作用，以基于弗莱明左手定则产生使第一框架131和镜筒134相对于壳体111能够相对运动的驱动力。第一驱动设备包括按照音圈马达模式或方案被双向驱动以向第一驱动线圈121a施加驱动信号的H桥电路。

第一致动器121通过使用第一位置检测部121d感测由第一磁性体121b产生的磁场强度来检测第一框架131和镜筒134的位置。作为示例，第一位置检测部121d包括霍尔传感器。在一个构造中，霍尔传感器位于第一驱动线圈121a内或者邻近第一驱动线圈121a。如所示出的，第一磁性体121b设置在第一框架131的一个侧表面131c上，还可设置在第一框架131的拐角131d中的一个上。

第二致动器122安装在壳体111以及镜头模块130的第三框架133上。作为示例，第二致动器122的部分安装在壳体111的第二侧面至第四侧面上，并且第二致动器122的剩余部分安装在第三框架133的第二侧面至第四侧面上。同时，第二致动器122还可安装在壳体111和第三框架133的第二侧面至第四侧面中的一些侧面上，并且还安装在第二侧面至第四侧面彼此接触处的第二拐角至第四拐角上。第二致动器122包括使镜头模块130沿垂直于光轴的方向运动的组件。作为示例，第二致动器122包括一个或更多个第二驱动线圈122a、一个或更多个第二磁性体122b、第二基板122c以及一个或更多个第二位置检测部122d。第二驱动线圈122a以及一个或更多个第二位置检测部122d形成在第二基板122c上。第二基板122c大体形成为矩形的一个侧面敞开、被穿孔或者具有孔或腔的形状，并且被安装为围住壳体111的第二侧面至第四侧面。第二磁性体122b分别安装在第三框架133的第二侧面至第四侧面上，以面向第二基板122c。

第二驱动设备(未示出)向第二驱动线圈122a提供驱动信号并且位于第二基板122c上。第二驱动设备通过向第二驱动线圈122a输出驱动信号来向第二磁性体122b施加驱动力。第二驱动设备包括向第二驱动线圈122a提供驱动信号的驱动器集成电路(IC)。在示例中，响应于第二驱动设备向第二驱动线圈122a产生、提供或者输出驱动信号，从第二驱动线圈122a产生磁通量，并且从第二驱动线圈122a产生的磁通量与第二磁性体122b的磁场相互作用。第二驱动设备改变第二驱动线圈122a和多个第二磁性体122b之间产生的磁力的大小和方向，以使第二框架132或者第三框架133相对于第一框架131能够相对运动。第二驱动设备包括按照音圈马达模式或方案被双向驱动以向第二驱动线圈122a施加驱动信号的H桥电路。

镜筒134通过第二框架132或第三框架133的运动随着第二框架132或者第三框架133的运动沿着光轴方向运动或者沿与第二框架132或第三框架133的运动方向相同的方向运动。如上述构造的第二致动器122通过使用第二位置检测部122d感测由第二磁性体122b产生的磁场强度来检测镜筒134以及第二框架132和第三框架133的位置。

镜头模块130安装在壳体单元110中。作为示例，镜头模块130容纳在通过壳体111和屏蔽外壳112形成的贮存空间中，以沿至少三个轴方向运动。镜头模块130包括多个框架。作为示例，镜头模块130包括第一框架131、第二框架132和第三框架133。

第一框架131被构造为相对于壳体111可运动。作为示例，第一框架131通过上述的第一致动器121沿光轴方向(Z轴方向)运动。第一框架131中形成有多个引导槽131a和131b。作为示例，沿光轴方向(Z轴方向)延伸为呈细长状的第一引导槽131a形成在第一框架131的第一侧面中，并且沿光轴的第一垂直方向(Y轴方向)延伸得长的第二引导槽131b分别形成在第一框架131的内底表面的四个拐角中。第一框架131形成为其至少三个侧面是敞开的形状。作为示例，第一框架131的第二侧面至第四侧面敞开，以可使第三框架133的第二磁性体122b和壳体111的第二驱动线圈122a彼此面对。

第二框架132安装在第一框架131上。作为示例，第二框架132安装在第一框架131的内部空间中。第二框架132被构造为相对于第一框架131沿光轴的第一垂直方向(Y轴方向)运动。作为示例，第二框架132沿着第一框架131的第二引导槽131b沿光轴的第一垂直方向(Y轴方向)运动。第二框架132中形成有引导槽132a。作为示例，沿光轴的第二垂直方向(X轴方向)延伸得长的四个第三引导槽132a分别形成在第二框架132的拐角。

在一种构造中，第一引导槽131a形成为具有与第二引导槽131b的形状不同的形状。在一个示例中，第一引导槽131a具有U形槽，第二引导槽131b具有V形或方形槽。在可选的示例中，第一引导槽131a具有V形槽或方形槽，第二引导槽131b具有U形槽。在示例中，第一引导槽131a和第二引导槽131b具有相同的槽形状。在另一示例中，第二引导槽131b具有相同的槽形状。在又一示例中，第二引导槽131b具有诸如U形、V形或方形的不同的槽形状。

第三框架133安装在第二框架132上。作为示例，第三框架133安装在第二框架132的顶表面上。第三框架133被构造为相对于第二框架132沿光轴的第二垂直方向(X轴方向)运动。作为示例，第三框架133沿着第二框架132的第三引导槽132a沿光轴的第二垂直方向(X轴方向)运动。多个第二磁性体122b安装在第三框架133上。作为示例，至少两个第二磁性体122b均安装在第三框架133的第二侧面至第四侧面上。另外，作为示例，三个第二磁性体122b均安装在第三框架133的第二侧面至第四侧面上。同时，上述的第三框架133可与第二框架132一体地形成。在该示例中，省略了第三框架133，并且第二框架132可沿光轴的第一垂直方向(Y轴方向)和光轴的第二垂直方向(X轴方向)运动。

镜头模块130包括镜筒134。作为示例，镜头模块130包括包含一个或更多个透镜的镜筒134。镜筒134具有中空的圆筒形形状，从而将对被摄体进行拍摄的一个或更多个透镜容纳在其中。透镜被包括在镜筒134中，并且从物方到像方沿着光轴设置。可堆叠与根据镜筒134的设计的透镜的数量一样多的一个或更多个透镜，并且透镜可具有诸如相同的折射率或者不同的折射率的光学特性。

镜筒134安装在第三框架133中。作为示例，镜筒134插入到第三框架133中，以第三框架133一体地运动。镜筒134被构造为沿光轴方向(Z轴方向)和光轴的垂直方向(X轴方向和Y轴方向)运动。作为示例，镜筒134通过第一致动器121沿光轴方向(Z轴方向)运动，并且通过第二致动器122沿光轴的垂直方向(X轴方向和Y轴方向)运动。

如上所述，第一致动器121被操作以执行相机模块100的自动对焦(AF)功能，并且第二致动器122被操作以执行相机模块100的光学图像稳定(OIS)功能。

此外，镜头模块130包括盖构件135、滚珠阻挡器136和磁性体137。盖构件135被构造为防止第二框架132和第三框架133从第一框架131的内部空间分开。作为示例，盖构件135结合到第一框架131，以防止第二框架132和第三框架133从第一框架131向上脱离。换句话说，第二框架132和第三框架133沿光轴方向的第一运动通过盖构件135被限制。第二框架132和第三框架133沿垂直于光轴的方向的第二运动通过盖构件135被引导。

滚珠阻挡器136安装在第一框架131上。作为示例，滚珠阻挡器136被设置为覆盖第一框架131的第一引导槽131a，以防止安装在第一引导槽131a中的第一滚珠141的分开。

磁性体137安装在第一框架131上。作为示例，磁性体137安装在第一框架131的第二侧面至第四侧面中的一个或更多个侧面上，以与第二致动器122的第二驱动线圈122a和第二磁性体122b产生吸引力。如上述构造的磁性体137在致动器120的待用状态下确保第二框架132和第三框架133相对于第一框架131的位置。作为示例，镜头模块130通过磁性体137和第二驱动线圈122a之间的吸引力在壳体111内保持在预定位置。

滚珠部140被构造为使镜头模块130平稳地运动。作为示例，滚珠部140被构造为使得镜头模块130沿光轴方向以及光轴的垂直方向平稳地运动。滚珠部140根据它们的布置位置被分为第一滚珠141、第二滚珠142和第三滚珠143。作为示例，第一滚珠141设置在第一框架131的第一引导槽131a中，以使第一框架131沿光轴方向平稳地运动。作为另一示例，第二滚珠142设置在第一框架131的第二引导槽131b中，以使第二框架132沿光轴的第一垂直方向平稳地运动。作为另一示例，第三滚珠143设置在第二框架132的第三引导槽132a中，以使第三框架133沿光轴的第二垂直方向平稳地运动。

作为示例，第一滚珠141和第二滚珠142中的每个包括至少三个滚珠，并且第一滚珠141和第二滚珠142中的每个中的至少三个滚珠分别设置在第一引导槽131a或者第二引导槽131b中。此外，第一滚珠141和第二滚珠142中的每个可包括四个滚珠，并且第一滚珠141和第二滚珠142中的每个中的四个滚珠可分别设置在第一引导槽131a或者第二引导槽131b中。润滑材料、流体或物质被用于减小设置有滚珠部140的部分中的摩擦和噪声。作为示例，粘性流体被注入到各个引导槽131a、131b和132a中。具有优良的粘性和润滑特性的油脂可被用作粘性流体。

图2是示出根据实施例的相机模块中的致动器的框图。与图1的第二致动器122相对应的根据图2的实施例的致动器200执行相机模块的光学图像稳定(OIS)功能。

致动器200包括磁性体210、驱动线圈220、驱动设备230和位置检测器240。

驱动设备230根据从外部源输入的陀螺信号Sgy和从位置检测器240产生的反馈信号Sf产生驱动信号Sdr，并且将产生的驱动信号Sdr提供或者输出到驱动线圈220。陀螺信号Sgy通过相机模块或者使用相机模块的移动装置中的陀螺仪传感器产生。对陀螺信号Sgy进行处理，以确定镜筒的目标位置。陀螺信号Sgy通过陀螺仪传感器感测的相机模块或者移动装置的抖动而产生。作为示例，驱动设备230接收的陀螺信号Sgy通过使用积分器将从陀螺仪传感器输出的角速度信息转换为角度信息并且从角度信息中使用诸如高通滤波器、低通滤波器等去除从积分器输出的直流(DC)偏移和高频噪声而产生。

在驱动信号Sdr从驱动设备230施加到驱动线圈220的示例中，镜筒通过驱动线圈220和磁性体210之间的电磁相互作用而沿垂直于光轴的方向运动。位置检测器240检测通过磁性体210和驱动线圈220之间的电磁相互作用而运动的磁性体210的当前位置以产生反馈信号Sf，并且将反馈信号Sf提供到驱动设备230。

当接收到反馈信号Sf时，驱动设备230将陀螺信号Sgy和反馈信号Sf彼此进行比较，以再一次产生驱动信号Sdr。也就是说，驱动设备230以将陀螺信号Sgy和反馈信号Sf彼此进行比较的闭环类型被驱动。闭环类型的驱动设备230沿减小陀螺信号Sgy中包含的目标位置和从反馈信号Sf确定的当前位置之间的误差的方向被驱动。与开环系统类型相比，闭环驱动类型的许多优点中的一个是改善了线性、精确性和可重复性。

驱动设备230通过具有被配置为可被双向驱动的H桥电路按照音圈马达模式向驱动线圈220施加驱动信号。H桥电路包括按照H桥形式连接到驱动线圈220的多个晶体管，并且多个晶体管中的每个可连接到驱动线圈。

驱动设备230以线性驱动模式和脉冲宽度调制(PWM)驱动模式中的一个模式来驱动线圈220。驱动设备230在线性驱动时向H桥电路的晶体管施加DC信号形式的第一控制信号，并且在PWM驱动时向H桥电路的晶体管施加PWM信号形式的第二控制信号。

当驱动设备以线性驱动模式驱动驱动线圈220时，因为DC信号形式的第一控制信号被连续地施加到H桥电路中包括的晶体管，所以流经H桥电路的电流量可被线性地调节，但是可能会增加功耗。

此外，当驱动设备230以PWM驱动模式驱动驱动线圈220时，因为提供到H桥电路中包括的晶体管的PWM信号形式的第二控制信号的脉冲宽度被调节，所以功耗相对减小，但是噪声可能会由于晶体管的重复接通/断开操作而被引入到通过图像传感器获得的图像信号中。在PWM驱动时，在普通照度环境或者高照度环境下，由噪声引起的影响小，但是在低照度的环境下，存在图像由于噪声而发生畸变的问题。

根据实施例，相机模块的驱动设备230在执行光学图像稳定时根据照度信号Sill中包含的外部照度来确定驱动线圈220的驱动模式。作为示例，当外部照度的水平高于参照照度的水平时，驱动设备230确定以PWM驱动模式驱动驱动线圈220，当外部照度的水平低于参照照度的水平时，驱动设备230确定以线性驱动模式驱动驱动线圈220。在该示例中，图像处理器提供照度信号Sill以执行图像信号的图像处理。另外，图像处理器被包括在相机模块或移动装置中。

图3是根据实施例的致动器中的驱动设备的框图。

根据实施例，驱动设备230包括比较器231、驱动模式确定器232、控制器233和驱动电路234。

比较器231将陀螺信号Sgy和从位置检测器240产生的反馈信号Sf进行比较。比较器231通过将陀螺信号Sgy中包含的镜筒的目标位置与反馈信号Sf中包含的镜筒的当前位置进行比较，以计算误差值。镜筒的朝向垂直于光轴的方向的运动距离和运动方向通过比较器231中计算的误差值而确定。

驱动模式确定器232通过将照度信号Sill的外部照度的水平与参考照度的水平进行比较来确定驱动线圈220的驱动方式。作为示例，驱动模式确定器232在照度信号Sill的外部照度的水平高于参考照度的水平时确定以PWM驱动模式驱动驱动线圈220，并且在照度信号Sill的外部照度的水平低于参考照度的水平时确定以线性驱动模式驱动驱动线圈220。

控制器233根据从比较器231提供的误差值以及通过驱动模式确定器232确定的驱动模式而产生控制信号。

控制器233包括第一控制信号产生器233a和第二控制信号产生器233b。第一控制信号产生器233a和第二控制信号产生器233b根据通过驱动模式确定器232确定的驱动模式而选择性地操作。

响应于驱动模式确定器232确定以线性驱动模式驱动驱动线圈220，第一控制信号产生器233a产生DC信号形式的第一控制信号。响应于驱动模式确定器232确定以PWM驱动模式驱动驱动线圈220，第二控制信号产生器233b产生PWM信号形式的第二控制信号。

第一控制信号产生器233a和第二控制信号产生器233b中的每个包括比例-积分-微分(PID)控制器，以按照PID模式或方案产生控制信号。第一控制信号产生器233a和第二控制信号产生器233b根据比例控制执行或进行与当前状态下的误差值的大小成比例的控制，根据积分控制执行或进行减小稳定状态下的误差的控制，并且根据微分控制执行或进行通过防止快速变化来减小超调的控制。

PID模式控制通过下面的式1表示，K_P表示比例控制增益，K_I表示积分控制增益，K_D表示微分控制增益，并且u(t)表示PID方案中控制信号的水平，e(t)表示误差值。在执行PID模式控制时，第一控制信号产生器233a和第二控制信号产生器233b通过向与镜筒的目标位置和镜筒的当前位置之差相对应的误差值分别施加比例控制增益K_P、积分控制增益K_I和微分控制增益K_D而产生控制信号。因此，控制信号的水平可根据误差值而确定。

[式1]

驱动电路234根据从控制器233提供的控制信号而产生驱动信号。驱动信号可按照电流和电压中的至少一种形式被提供到驱动线圈220的两端。镜筒通过由驱动电路234产生的驱动信号运动到目标位置。

驱动电路234通过包括被双向驱动的H桥电路以按照音圈马达模式或方案向驱动线圈220施加驱动信号。H桥电路包括按照H桥形式连接到驱动线圈的两端的晶体管。响应于驱动电路234以音圈马达模式被驱动，从控制器233提供的控制信号被施加到H桥电路中包括的晶体管的栅极。

在从第一控制信号产生器233a提供DC信号形式的第一控制信号的示例中，驱动电路234将DC信号形式的驱动信号施加到驱动线圈220，并且在从第二控制信号产生器233b提供PWM信号形式的第二控制信号时，驱动电路234将PWM信号形式的驱动信号施加到驱动线圈220。

控制器逐渐地增大控制信号的水平，以减小H桥电路中的晶体管的开关损耗，并且防止在使镜筒运动到目标位置的初始操作时的涌浪电流。例如，第一控制信号产生器233a在线性驱动模式的初始操作时逐渐地增大DC信号形式的第一控制信号的占空，并且第二控制信号产生器233b在PWM驱动模式的初始操作时逐渐地增大PWM信号形式的第二控制信号的占空。也就是说，在初始操作时，为了使控制信号的水平达到特定水平，可能会需要特定的时间。因此，在外部照度的水平改变并且驱动模式快速切换时，由于驱动模式的不连续图像信号中可能发生畸变。具体地，在驱动模式从线性驱动模式切换为PWM驱动模式时，因为PWM驱动模式的第二控制信号的水平没有达到线性驱动模式的第一控制信号的水平，所以驱动模式之间可能发生不连续。另外，在驱动模式从PWM驱动模式切换为线性驱动模式时，因为线性驱动模式的第一控制信号的水平没有达到PWM驱动模式的第二控制信号的水平，所以驱动模式之间可能发生不连续。

在驱动模式因为外部照度的水平已经改变而需要切换时，根据实施例的驱动模式确定器232比较前一个驱动模式的控制信号的水平和下一个驱动模式的控制信号的水平之间的偏差。作为比较的结果，在前一个驱动模式的控制信号的水平和下一个驱动模式的控制信号的水平之间的偏差在参考偏差的范围之外时，保持前一个驱动模式。然后，作为保持前一个驱动模式的结果，在下一个驱动模式的控制信号的水平达到前一个驱动模式的控制信号的水平并且两种控制信号的水平之间的偏差在参考偏差的范围之内时，驱动模式切换到下一个驱动模式。

根据实施例，驱动模式确定器232使用磁性体210的位置通过相对地比较DC信号形式的第一控制信号的水平和PWM信号形式的第二控制信号的水平来确定DC信号形式的第一控制信号的水平和PWM信号形式的第二控制信号的水平之间的偏差。

图4是示出根据实施例的根据磁性体的位置的控制信号的水平的曲线图。

参照图4，图4示出了根据磁性体的位置的DC信号形式的第一控制信号的曲线(曲线1)，并且示出了根据磁性体的位置的PWM信号形式的第二控制信号的曲线(曲线2)。

在磁性体于1到5μm的范围内运动的一个示例中，为了控制磁性体的位置，DC信号形式的第一控制信号具有例如720至900的控制水平，并且PWM信号形式的第二控制信号使用例如150至200的控制水平。也就是说，因为第一控制信号的水平和第二控制信号的水平基于磁性体的位置沿相同的方向增大或减小，所以第一控制信号和第二控制信号可使用磁性体的位置彼此相对地比较。此外，可根据相对比较的结果来计算第一控制信号的水平和第二控制信号的水平之间的关系。

图5是示出根据实施例的控制信号之间的关系的曲线图。参照图5，图5是示出PWM信号形式的第二控制信号与DC信号形式的第一控制信号之间的关系的曲线图。图5的曲线可从图4的根据磁性体的位置的DC信号形式的第一控制信号的曲线(曲线1)以及图4的根据磁性体的位置的PWM信号形式的第二控制信号的曲线(曲线2)来计算。

根据实施例，驱动模式确定器232根据磁性体210的位置来计算DC信号形式的第一控制信号和PWM信号形式的第二控制信号之间的关系信息。然后，作为根据计算的关系信息的确定的结果，在前一个驱动模式的控制信号的水平和下一个驱动模式的控制信号的水平之间的偏差在参考偏差范围内时，驱动模式确定器232将驱动模式切换到下一个驱动模式。

如以上阐述的，根据各种实施例，相机模块的致动器根据外部照度以线性驱动模式和PWM驱动模式中的一种模式操作，并且消除在切换驱动模式时驱动模式的不连续，因此，防止图像信号的畸变。

虽然本公开包括具体示例，但是在理解本申请的公开内容之后将明显的是，在不脱离权利要求以及其等同物的精神和范围的情况下，可在形式和细节方面对这些示例做出各种改变。在此描述的示例仅被视为描述意义，而非出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被视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描述的技术、和/或如果按照不同的方式来组合描述的系统、结构、装置或电路中的组件、和/或由其他组件或其等同物来替换或增添描述的系统、结构、装置或电路中的组件，则可获得合理的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的全部改变将被理解为被包括在本公开中。

Claims (16)

1.一种相机模块的致动器，所述致动器包括：

磁性体；

驱动线圈，被设置为面向所述磁性体；及

驱动设备，包括连接到所述驱动线圈的驱动电路，并且根据驱动模式选择性地向所述驱动电路提供第一控制信号和第二控制信号中的一者，

其中，所述驱动设备在所述驱动模式被切换时使用所述磁性体的位置将前一个驱动模式的控制信号的水平与下一个驱动模式的控制信号的水平进行比较。

2.根据权利要求1所述的致动器，其中，在所述前一个驱动模式的所述控制信号的所述水平和所述下一个驱动模式的所述控制信号的所述水平之间的偏差在参考偏差的范围之外时，所述驱动设备保持所述前一个驱动模式。

3.根据权利要求1所述的致动器，其中，在所述前一个驱动模式的所述控制信号的所述水平和所述下一个驱动模式的所述控制信号的所述水平之间的偏差在参考偏差的范围之内时，所述驱动设备将所述驱动模式切换到所述下一个驱动模式。

4.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述驱动模式根据外部照度而确定。

5.根据权利要求4所述的致动器，其中，所述第一控制信号以线性驱动模式驱动所述驱动电路，并且

所述第二控制信号以脉冲宽度调制驱动模式驱动所述驱动电路。

6.根据权利要求5所述的致动器，其中，所述驱动设备在所述外部照度的水平低于参考照度的水平时产生所述第一控制信号。

7.根据权利要求5所述的致动器，其中，所述驱动设备在所述外部照度的水平高于参考照度的水平时产生所述第二控制信号。

8.根据权利要求5所述的致动器，其中，所述第一控制信号为被施加到所述驱动线圈的具有直流信号形式的驱动信号，并且

所述第二控制信号为被施加到所述驱动线圈的脉冲宽度调制信号形式的驱动信号。

9.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述驱动设备通过使镜筒沿着垂直于光轴的方向运动来执行光学图像稳定功能，所述磁性体附着到所述镜筒。

10.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述驱动电路包括按照H桥电路形式连接到所述驱动线圈的晶体管，并且

所述第一控制信号和所述第二控制信号被提供到所述晶体管的栅极。

11.根据权利要求4所述的致动器，其中，所述外部照度从对图像信号执行图像处理的图像处理器被提供。

12.根据权利要求4所述的致动器，其中，所述外部照度从照度传感器被提供。

13.一种相机模块的驱动设备，所述驱动设备包括：

驱动模式确定器，被配置为基于外部照度确定驱动线圈的驱动模式；

控制器，基于所述驱动模式选择性地产生第一控制信号和第二控制信号中的一者；

驱动电路，被配置为基于所述第一控制信号和所述第二控制信号驱动所述驱动线圈，

其中，所述驱动模式确定器在切换所述驱动模式时基于所述外部照度使用镜筒的位置将前一个驱动模式的控制信号的水平与下一个驱动模式的控制信号的水平进行比较。

14.根据权利要求13所述的驱动设备，其中，在所述前一个驱动模式的所述控制信号的所述水平和所述下一个驱动模式的所述控制信号的所述水平之间的偏差在参考偏差的范围之外时，所述控制器保持所述前一个驱动模式。

15.根据权利要求13所述的驱动设备，其中，在所述前一个驱动模式的所述控制信号的所述水平和所述下一个驱动模式的所述控制信号的所述水平之间的偏差在参考偏差的范围之内时，所述控制器将所述驱动模式切换到所述下一个驱动模式。

16.根据权利要求13所述的驱动设备，其中，所述驱动电路根据所述第一控制信号以线性驱动模式驱动所述驱动线圈，并且根据所述第二控制信号以脉冲宽度调制驱动模式驱动所述驱动线圈。

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