CN108668056A - 相机模块的致动器和驱动设备 - Google Patents

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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：磁体；驱动线圈，面向所述磁体；驱动设备，包括驱动电路，所述驱动电路被配置为向所述驱动线圈施加驱动信号，以使所述磁体运动；及位置计算器，被配置为基于所述磁体的当前位置产生反馈信号，其中，所述驱动设备还被配置为通过将输入信号与所述反馈信号进行比较来计算误差值，并且根据所述误差值确定提供到所述驱动电路的控制信号的控制增益，其中，所述控制增益响应于所述误差值的增大而减小，并且所述控制增益响应于所述误差值的减小而增大。

Description

相机模块的致动器和驱动设备
本申请要求于2017年3月27日提交到韩国知识产权局的第10-2017-0038372号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容处于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
本公开涉及一种相机模块的致动器和驱动设备。
背景技术
诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、便携式PC的便携式通信装置具有发送视频数据以及发送文本或语音数据的能力。近来，相机模块也已经被集成在便携式通信终端中，以允许捕获视频数据以及视频聊天。
相机模块通常包括具有透镜的镜筒、容纳镜筒的壳体以及将被摄体的图像转换为电信号的图像传感器。在示例中，可使用对在固定焦点处的物进行成像的短焦距型相机模块作为相机模块。近来，根据技术的进步，已经使用包括可用于自动对焦的致动器的相机模块。另外，相机模块还可使用用于光学图像稳定(OIS)的致动器，以减小由于相机抖动引起的分辨率的劣化。
移动装置的厚度的减小限制了相机模块的镜筒沿着光轴方向的运动范围。当运动范围受限制的相机模块中保持一致的控制增益时，由于摩擦力引起上升时间增加，或者由于加速度可能会发生超调(overshoot)。
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。
在一个总体方面中，提供一种相机模块的致动器，所述致动器包括：磁体；驱动线圈，面向所述磁体；驱动设备，包括驱动电路，所述驱动电路被配置为向所述驱动线圈施加驱动信号，以使所述磁体运动；及位置计算器，被配置为基于所述磁体的当前位置产生反馈信号，其中，所述驱动设备还被配置为通过将输入信号与所述反馈信号进行比较来计算误差值，并且根据所述误差值确定提供到所述驱动电路的控制信号的控制增益，并且其中，所述控制增益响应于所述误差值的增大而减小，并且所述控制增益响应于所述误差值的减小而增大。
所述误差值可与所述控制增益成反比。
所述控制增益可响应于所述误差值的增大呈指数函数减小。
所述驱动设备可包括被配置为产生所述控制信号的比例积分微分(PID)控制器。
所述驱动设备可被配置为确定所述PID控制器的比例控制增益、积分控制增益和微分控制增益中的每个。
所述驱动设备可按照闭环方式被驱动，以减小与所述输入信号和所述反馈信号之间的差异相对应的所述误差值。
所述输入信号可包括所述磁体的目标位置。
所述输入信号可从包括自动对焦算法的图像处理器被提供。
所述驱动设备可被配置为按照音圈马达方案将所述驱动信号提供到所述驱动线圈。
所述位置计算器可被配置为根据所述磁体的运动产生频率可变化的振荡信号，并且根据所述振荡信号的频率计算所述磁体的所述当前位置。
所述位置计算器可包括被配置为确定所述振荡信号的频率的感测线圈。
所述位置计算器可包括与所述感测线圈形成振荡电路的电容器。
所述位置计算器可包括与所述感测线圈形成振荡电路的电阻器。
所述致动器可包括设置在所述磁体和所述感测线圈之间由具有高的磁导率的磁性物质或磁性材料形成的颜料。
所述振荡信号的所述频率可基于所述感测线圈的电感而确定。
在另一总体方面中，提供一种相机模块的驱动设备，所述驱动设备包括：比较器，被配置为将磁体的当前位置与目标位置进行比较，以计算误差值；控制器，被配置为根据所述误差值产生控制信号；控制增益确定器，被配置为根据所述误差值确定所述控制信号的控制增益；及驱动电路单元，被配置为基于所述控制信号将驱动信号提供到驱动线圈，其中，所述控制增益确定器还被配置为响应于所述误差值的增大而减小所述控制增益，并且响应于所述误差值的减小而增大所述控制增益。
所述误差值可与所述控制增益成反比。
所述控制增益可响应于所述误差值的增大呈指数函数减小。
所述控制器可包括比例积分微分(PID)控制器，并且所述控制增益确定器还可被配置为确定所述PID控制器的比例控制增益、积分控制增益和微分控制增益中的每个。
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是示出相机模块的示例的示图。
图2是示出相机模块中使用的致动器的示例的示图。
图3是示出致动器中使用的位置计算器的示例的示图。
图4是示出致动器中使用的驱动设备的示例的示图。
图5是示出根据控制增益的比例积分微分(PID)控制方案的示例的示图。
图6是示出运动距离和控制增益之间的关系的示例的示图。
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所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在获得对本申请的公开内容的全面理解后，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，可做出对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域公知的功能和构造的描述。
在整个说明书，当诸如层、区域或晶圆(基板)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其他元件。相比之下，当元件被称为“直接位于”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，可能不存在介于两者之间的其他元件或层。如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或更多个的任意组合和全部组合。
虽然可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层和/或部分，但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，以下示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分还可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
为了易于描述，这里可以使用诸如“在……之上”、“上方”、“在……之下”以及“下方”的空间相对术语以描述如图所示的一个元件与另一元件的关系。这些空间相对术语意图包含除了图中所示的方位以外装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置翻转，则被描述为相对于另一元件“在”“之上”或“上方”的元件于是将相对于另一元件“在”“之下”或“下方”。因此，术语“在……之上”可根据附图的具体方向而包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。装置可以以其他方式(旋转90度或处于其他方位)定位，并且对这里使用的空间相对术语做出相应的解释。
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。
图1是示出相机模块的示例的示图。
参照图1，相机模块包括镜筒100、壳体200、致动器300和外壳400。
在示例中，镜筒100具有中空的圆筒形状，以容纳使被摄体成像的至少一个透镜。透镜沿着光轴设置在镜筒100中。这里，光轴方向指的是与镜筒100的中心轴平行的方向，例如，如图1所示的竖直方向。可按照根据镜筒100的设计的数量堆叠一个或更多个透镜，并且透镜可具有相同或不同的光学特性(诸如折射率)。在示例中，镜筒100设置在壳体200内，并且结合到壳体200。镜筒100可在壳体200内沿着一个方向(具体地，沿着光轴方向)运动以进行自动对焦。
壳体200容纳镜筒100，以使镜筒100沿着光轴方向运动。因此，壳体200可具有用于容纳镜筒100的内部空间。镜筒100可具有沿着光轴方向设置的至少一个滚珠110，作为当镜筒100在壳体200内沿着光轴方向运动时引导镜筒100的运动的引导单元。
在示例中，滚珠110设置在镜筒100和壳体200之间，以通过滚动运动引导镜筒100沿着光轴方向的运动。为了引导镜筒100沿着光轴方向的运动，滚珠110可与镜筒100的外表面和壳体200的内表面接触。当镜筒100在壳体200内沿着光轴方向运动时，滚珠110支撑镜筒100，因此，镜筒100可与光轴平行地运动。
外壳400可结合到壳体200，以形成相机模块的外观。在示例中，外壳400结合到壳体200，以覆盖壳体200的外表面。外壳400可屏蔽在驱动相机模块时产生的电磁波。当驱动相机模块时，产生电磁波，并且当电磁波向外发射时，由于电磁波可能会对另一电子组件产生不利影响，进而引起通信中断或故障。在示例中，外壳400由金属形成并且接地到安装在壳体200之下的板的接地垫，因此屏蔽电磁波。当外壳400由注塑成型产品形成时，可将导电颜料施加到外壳400的内表面，或者可将导电膜或导电带粘附到外壳400的内表面，以屏蔽电磁波。在示例中，虽然导电环氧树脂被用作导电颜料，但是在不脱离描述的说明性示例的精神和范围的情况下，可使用具有导电性的各种材料。
虽然图1中未示出，但是止挡件可附加地设置在外壳400和镜筒100之间，以限制镜筒100的运动距离。例如，当电力没有施加到驱动线圈320时，设置在外壳400之下的止挡件可沿着光轴方向与镜筒100分开。因此，当电力施加到驱动线圈320时，如此镜筒100沿着光轴方向运动，由于镜筒100的运动距离被止挡件限制，因此镜筒100可使用止挡件在预定空间的范围内运动。在示例中，止挡件由弹性材料形成，以缓解当止挡件与镜筒100碰撞时的冲击。
在示例中，致动器300沿着光轴方向驱动镜筒100。在示例中，致动器300包括磁体310、驱动线圈320、驱动设备330和位置计算器340。如图1所示，致动器300可包括板350。
在示例中，磁体310设置在镜筒100的一个侧表面上，并且驱动线圈320设置在安装于壳体200中的板350的一个表面上，以面向磁体310。虽然图1中未示出，但是致动器300还可包括磁轭，磁轭安装在板350的另一表面上，以防止磁体310和驱动线圈320之间发生磁通量的泄漏。在示例中，磁体310包括彼此极化的两个磁性物，以允许镜筒100容易运动。
在示例中，驱动设备330向驱动线圈320施加驱动信号，以向磁体310提供驱动力。在示例中，驱动设备330包括向驱动线圈320提供驱动信号的驱动器集成电路(IC)。当来自驱动设备330的驱动信号被提供到驱动线圈320时，从驱动线圈320产生磁通量，并且磁通量与磁体310的磁场相互作用，以根据弗莱明左手定则产生使镜筒100沿着光轴方向运动的驱动力。在示例中，驱动设备330具有可进行双向驱动的H桥电路，并且根据音圈马达方案向驱动线圈320施加驱动信号。
在示例中，位置计算器340检测设置在根据驱动设备330的驱动而运动的镜筒100中(具体地，在镜筒100的一侧上)的磁体310的位置。在示例中，位置计算器340将磁体310的检测的位置作为反馈信号提供到驱动设备330。驱动设备330使用从位置计算器340提供的反馈信号精细地调节磁体310的位置。在示例中，位置计算器340基于磁体310的运动产生频率变化的振荡信号，并且检测产生的振荡信号的频率，以计算磁体310的位置。
在示例中，驱动设备330和位置计算器340安装在板350上以面向磁体310，并且板350固定到壳体200。在图1中，示出了驱动设备330和位置计算器340设置在驱动线圈320的外侧上。在另一示例中，驱动设备330和位置计算器340可设置在设置于驱动线圈320的内侧中的中空部分中。图1示出了驱动设备330和位置计算器340安装在一个板350上的示例。在另一示例中，在不脱离描述的说明性示例的精神和范围的情况下，驱动设备330和位置计算器340可按照不同的方式设置。例如，驱动设备330和位置计算器340可单独形成在两个不同的板上，并且两个不同的板相对于镜筒100可设置在相对侧上。
图2是示出相机模块中使用的致动器的示例的示图。
在示例中，驱动设备330根据从外部输入的输入信号Sin和从位置计算器340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提供到驱动线圈320。在示例中，可从图像处理器(执行从图像传感器输入的图像信号的图像处理)提供输入信号Sin。镜筒的自动对焦算法可安装在图像处理器中。
当执行自动对焦时，在通过使镜筒100的位置运动改变镜筒100和图像传感器之间的距离的同时，图像处理器从图像传感器获得多个图像帧。图像处理器可分析多个图像帧中的每个的锐利度，并且确定帧的锐利度最大处的镜筒100的位置，作为镜筒100用于自动对焦的目标位置。
当从驱动设备330提供的驱动信号Sdr施加到驱动线圈320时，镜筒100可由于驱动线圈320和磁体310之间的电磁相互作用而沿着光轴方向运动。在示例中，位置计算器340检测根据磁体310和驱动线圈320之间的电磁相互作用而运动的磁体310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330。
在示例中，位置计算器340具有至少一个感测线圈，并且将至少一个感测线圈根据磁体310的运动而改变的电感转换为频率，以计算磁体310的位置。
图3是示出位置计算器的示例的示图。
在下文中，将参照图2、图3和图4描述通过位置计算器330计算磁体310的位置的操作。位置计算器340包括振荡器341、计算器342和位置确定器343。
在示例中，振荡器341包括振荡电路，并且产生振荡信号Sosc。在示例中，振荡电路包括至少一个感测线圈，并且还可包括电容器和电阻器中的至少一种。在示例中，振荡电路包括LC振荡器，LC振荡器包括至少一个感测线圈和至少一个电容器。在另一示例中，振荡电路包括众所周知的考毕兹(Colpitts)振荡器。在示例中，由振荡电路产生的振荡信号Sosc的频率通过至少一个感测线圈的电感而确定。
当振荡电路被实现为包括感测线圈和电容器的LC振荡器时，振荡信号Sosc的频率f可由下面的式1表示。在式1中，l表示感测线圈的电感，并且c表示电容器的电容。
[式1]
当磁体310通过从驱动设备330提供的驱动力运动时，影响振荡电路的一个或更多个感测线圈的电感的磁体310的磁场强度改变，从而改变感测线圈L的电感。因此，从振荡器341输出的振荡信号Sosc的频率可根据磁体310的运动而变化。
根据示例，为了增大振荡器341的感测线圈的电感根据磁体310的位置的运动的变化率，可在磁性体310和振荡器341之间设置由具有高的磁导率的磁性物质或磁性材料形成的颜料。
在示例中，计算器342计算由振荡器341产生的振荡信号Sosc的频率f_Sosc。例如，计算器342使用参考时钟CLK计算振荡信号Sosc的频率f_Sosc。计算器342可通过参考时钟CLK对振荡信号Sosc计数，并且使用参考时钟CLK的计数的数量和参考时钟CLK的频率来计算振荡信号Sosc的频率f_Sosc。例如，计算器342可在参考区段通过参考时钟CLK对振荡信号Sosc计数。
位置确定器343从计算器342接收振荡信号Sosc的频率f_Sosc，并且根据振荡信号Sosc的频率f_Sosc确定磁体310的位置。位置确定器343可具有存储器，并且与振荡信号Sosc的频率f_Sosc相对应的磁体310的位置信息可存储在存储器中。存储器可被实现为包括闪存、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和铁电随机存取存储器(FeRAM)中的一种的非易失性存储器。以下提供对存储器的附加描述。当从计算器342发送振荡信号Sosc的频率f_Sosc时，位置确定器343可根据预先存储在存储器中的磁体310的位置信息来确定磁体310的位置，并且产生与确定的位置相对应的反馈信号Sf。
相机模块的致动器可根据感测线圈的电感的改变来精确地检测磁体310的位置，而无需使用霍尔传感器。
参照图2，当反馈信号Sf被提供到驱动设备330时，驱动设备330将输入信号Sin和反馈信号Sf进行比较，并且再产生驱动信号Sdr。在示例中，驱动设备330可被驱动为闭环型，以将输入信号Sin和反馈信号Sf进行比较。可驱动闭环型驱动设备330，以减小输入信号Sin中包括的目标位置和反馈信号Sf中包括的当前位置之间的误差。与开环型驱动相比，闭环型驱动提高了线性度、精确度和可重复性。
图4是示出致动器中使用的驱动设备的示例的示图。
驱动设备330可包括比较器331、控制增益确定器333、控制器332和驱动电路单元334。
在示例中，比较器331将输入信号Sin与反馈信号Sf进行比较。在示例中，比较器331通过将输入信号Sin中包括的镜筒100的目标位置和反馈信号Sf中包括的镜筒100的当前位置进行比较来计算误差值。在示例中，镜筒100的运动距离和运动方向通过由比较器331计算的误差值来确定。
在示例中，控制器332通过向从比较器331提供的误差值施加控制增益来产生控制信号。在示例中，控制器332可具有比例积分微分(PID)控制器，并且执行PID控制。控制器332可根据比例控制在当前状态下执行与误差值的大小成比例的控制，根据积分控制在稳定状态下执行控制以减小误差，并且根据微分控制执行控制以通过防止快速改变来减小超调。
PID控制可由下面的式2表示。Kp表示比例控制增益，KI表示积分控制增益，KD表示微分控制增益，u(t)表示PID模式中控制信号的水平，并且e(t)表示误差值。
[式2]
当执行PID控制时，控制器332可通过将比例控制增益Kp、积分控制增益KI和微分控制增益KD中的每个施加到与镜筒100的目标位置和镜筒100的当前位置之间的差相对应的误差值来产生控制信号。
驱动电路单元334根据从控制器332提供的控制信号产生驱动信号。在示例中，镜筒100通过由驱动电路单元334产生的驱动信号运动到目标位置。在示例中，驱动电路单元334可具有在其中可被双向驱动的H桥电路，并且根据音圈马达方案将驱动信号施加到驱动线圈320。当驱动电路单元334按照音圈马达方案被驱动时，从控制器332提供的控制信号可施加到构成H桥电路的开关元件的栅极。
图5是示出根据控制增益的PID控制方案的示例的示图。
在图5中，第一曲线(曲线1)是表示到达目标位置的理想的PID控制方案的曲线，第二曲线(曲线2)是表示具有小于阈值水平的控制增益的过阻尼的PID控制方案的曲线，第三曲线(曲线3)是表示具有等于或高于阈值水平的控制增益的欠阻尼的PID控制方案。
参照第二曲线(曲线2)，在控制增益被设置为低于阈值水平时，可消除超调，但是与当前位置从目标位置的10％到达目标位置的90％所需的时间相对应的上升时间增加。此外，参照第三曲线(曲线3)，在控制增益被设置为等于或高于阈值水平时，可减少上升时间，但是会发生超调。当超调发生时，建立时间可能会延长，并且相机模块中可能会发生振荡。
相机模块的驱动设备使用控制增益确定器333，控制增益确定器333根据误差值确定控制增益，以解决上述问题。
在示例中，控制增益确定器333通过从比较器331提供的误差值确定控制增益，并且将确定的控制增益提供到控制器332。控制器332可根据从比较器331提供的误差值和通过控制增益确定器333确定的控制增益产生控制信号。
控制增益确定器333根据从误差值确定的运动距离确定控制增益。例如，当控制器332执行PID控制时，控制增益确定器333可确定比例控制增益Kp、积分控制增益KI和微分控制增益KD中的每个。
图6是示出运动距离和控制增益之间的关系的示例的示图。
控制增益确定器333可根据从误差值确定的运动距离确定控制增益。
当运动距离减小时，控制增益确定器333可增大控制增益。当相机模块被初始驱动时，由于摩擦力发生图5的第二曲线(曲线2)的过阻尼。当运动距离减小时，控制增益确定器333可通过增大控制增益来克服相机模块的初始驱动时的这样的摩擦力。按照这样的方式，消除当运动距离小时发生的过阻尼。
此外，当运动距离增大时，控制增益确定器333可减小控制增益。由于当相机模块被驱动时产生的加速度，发生诸如图5的第三曲线(曲线3)的欠阻尼。当运动距离增大时，控制增益确定器333减小控制增益，以抑制当相机模块被驱动时产生的加速度。按照这样的方式，可消除当运动距离大时发生欠阻尼。
由控制增益确定器333确定的控制增益可与运动距离大体成反比关系。上述大体成反比关系可包括控制增益关于图6中示出的运动距离的斜率按照线性或凸形形状减小的情况以及控制增益关于图6中示出的运动距离的斜率按照呈指数函数的凹形形状减小的情况。参照图6，可以看出，当运动距离从运动距离A增大到运动距离D时，与运动距离A至运动距离D相对应的控制增益A到控制增益D(增益A至增益D)减小。
当运动距离减小时，控制增益确定器333可增大控制增益，并且当运动距离增大时，控制增益确定器333可减小控制增益，因此消除超调，同时减少上升时间。
如以上阐述的，当磁体的运动距离减小时，控制增益增大，并且当磁体的运动距离增大时，控制增益减小，从而可消除超调，同时减少上升时间。另外，可根据感测线圈的电感的改变来精确地检测磁体的位置，而无需使用霍尔传感器。
本公开的一方面提供能够根据运动距离确定控制增益的相机模块的致动器和驱动设备。
图1至图4中示出的执行这里描述的操作的驱动设备330、控制器332、控制增益确定器333、驱动电路单元334、位置计算器340、振荡器341、计算器342、位置确定器343以及其他设备、单元、模块、设备和其他组件通过硬件组件实现。可用于执行本申请中描述的操作的硬件组件的示例在适当的情况下包括控制器、传感器、生成器、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、积分器以及被配置为执行本申请中描述的操作的任意其他电子组件。在其他示例中，通过计算机硬件(例如，通过一个或更多个处理器或计算机)来实现执行本申请中描述的操作的一个或更多个硬件组件。可通过一个或更多个处理元件实现处理器或计算机，例如，逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微型计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程序逻辑阵列、微处理器或者被配置为以定义的方式响应并且执行指令以获得期望的结果的任意其他装置或装置的组合。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可执行诸如操作系统(OS)和在OS上运行的一个或更多个软件应用的指令或软件，以执行本申请中描述的操作。硬件组件还可响应于指令或软件的执行来存取、操作、处理、创建和存储数据。为简单起见，单数的术语“处理器”或“计算机”可用于描述在本申请中所描述的示例，但在其他示例中，可使用多个处理器或计算机，或者处理器或计算机可包括多个处理元件或多种类型的处理元件，或者包括这二者。例如，可通过单个处理器或者两个或更多个处理器或者处理器和控制器来实现单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件。可通过一个或更多个处理器或者处理器和控制器来实现一个或更多个硬件组件，可通过一个或更多个其他处理器或者另一处理器和另一控制器来实现一个或更多个其他硬件组件。一个或更多个处理器或者处理器和控制器可实现单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件。硬件组件可具有任意一个或更多个不同的处理配置，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)多重处理装置、单指令多数据(SIMD)多重处理装置、多指令单数据(MISD)多重处理装置和多指令多数据(MIMD)多重处理装置。
通过计算机硬件执行用来执行本申请中描述的操作的方法，例如，通过如上所述实现的执行指令或软件的一个或更多个处理器或计算机，所述指令或软件用于执行本申请中描述的通过所述方法执行的操作。例如，可通过单个处理器或者两个或更多个处理器或者处理器和控制器执行单个操作或者两个或更多个操作。可通过一个或更多个处理器或者处理器和控制器执行一个或更多个操作，并且可通过一个或更多个其他处理器或者另一处理器和另一控制器执行一个或更多个其他操作。一个或更多个处理器或者处理器和控制器可执行单个操作或者两个或更多个操作。
用于控制处理器或计算机的计算硬件以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件可被编写为计算机程序、代码段、指令或它们的任意组合，以单独地或共同地指示或配置处理器或计算机以用作机器或专用计算机，以执行由硬件组件和如上所述的方法执行的操作。在一个示例中，指令或软件包括存储防止碰撞的方法的小程序、动态链接库(DLL)、中间件、固件、装置驱动器、应用程序中的至少一种。在一个示例中，指令或软件包括直接由处理器或计算机执行的机器代码，诸如由编译器产生的机器代码。在另一示例中，指令或软件包括由处理器或计算器使用解释器执行的高级代码。本领域普通编程人员可基于附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应的描述(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以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意相关联的数据、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的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取可编程只读存储器(PROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存、非易失性存储器、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、蓝光或光盘存储器，硬盘驱动器(HDD)，固态硬盘驱动器(SSD)、闪存、诸如多媒体卡或微型卡(例如，安全数字(SD)或极速卡(XD))的卡类型的存储器、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘以及被配置为以非暂时性方式存储指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构并且将所述指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构提供到处理器或计算机以使处理器或计算机可执行指令的任意其他装置。
虽然本公开包括具体示例，但是在获得本申请的公开内容的全面理解之后对本领域普通技术人员将明显的是，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。在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所描述的系统、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所描述的系统、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 (19)

1.一种相机模块的致动器，所述致动器包括：
磁体；
驱动线圈，面向所述磁体；
驱动设备，包括驱动电路，所述驱动电路被配置为向所述驱动线圈施加驱动信号，以使所述磁体运动；及
位置计算器，被配置为基于所述磁体的当前位置产生反馈信号，
其中，所述驱动设备还被配置为通过将输入信号与所述反馈信号进行比较来计算误差值，并且根据所述误差值确定提供到所述驱动电路的控制信号的控制增益，并且
其中，所述控制增益响应于所述误差值的增大而减小，并且所述控制增益响应于所述误差值的减小而增大。
2.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述误差值与所述控制增益成反比。
3.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述控制增益响应于所述误差值的增大呈指数函数减小。
4.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述驱动设备还包括被配置为产生所述控制信号的比例积分微分控制器。
5.根据权利要求4所述的致动器，其中，所述驱动设备还被配置为确定所述比例积分微分控制器的比例控制增益、积分控制增益和微分控制增益中的每个。
6.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述驱动设备按照闭环方式被驱动，以减小与所述输入信号和所述反馈信号之间的差异相对应的所述误差值。
7.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述输入信号包括所述磁体的目标位置。
8.根据权利要求7所述的致动器，其中，所述输入信号从包括自动对焦算法的图像处理器被提供。
9.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述驱动设备还被配置为按照音圈马达方案将所述驱动信号提供到所述驱动线圈。
10.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述位置计算器还被配置为根据所述磁体的运动产生频率变化的振荡信号，并且根据所述振荡信号的频率计算所述磁体的所述当前位置。
11.根据权利要求10所述的致动器，其中，所述位置计算器包括被配置为确定所述振荡信号的频率的感测线圈。
12.根据权利要求11所述的致动器，其中，所述位置计算器还包括与所述感测线圈形成振荡电路的电容器。
13.根据权利要求11所述的致动器，其中，所述位置计算器还包括与所述感测线圈形成振荡电路的电阻器。
14.根据权利要求11所述的致动器，所述致动器还包括设置在所述磁体和所述感测线圈之间由具有高的磁导率的磁性物质或磁性材料形成的颜料。
15.根据权利要求11所述的致动器，其中，所述振荡信号的所述频率基于所述感测线圈的电感而确定。
16.一种相机模块的驱动设备，所述驱动设备包括：
比较器，被配置为将磁体的当前位置与目标位置进行比较，以计算误差值；
控制器，被配置为根据所述误差值产生控制信号；
控制增益确定器，被配置为根据所述误差值确定所述控制信号的控制增益；及
驱动电路单元，被配置为基于所述控制信号将驱动信号提供到驱动线圈，其中，所述控制增益确定器还被配置为响应于所述误差值的增大而减小所述控制增益，并且响应于所述误差值的减小而增大所述控制增益。
17.根据权利要求16所述的驱动设备，其中，所述误差值与所述控制增益成反比。
18.根据权利要求16所述的驱动设备，其中，所述控制增益响应于所述误差值的增大呈指数函数减小。
19.根据权利要求16所述的驱动设备，其中，所述控制器包括比例积分微分控制器，并且所述控制增益确定器还被配置为确定所述比例积分微分控制器的比例控制增益、积分控制增益和微分控制增益中的每个。
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