CN108781256B - 控制相机模块的自动聚焦的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

公开一种用于控制包括音圈电机致动器的相机模块的自动聚焦的装置和方法。本发明包括：固定单元，该固定单元具有其中形成的射孔；磁体，该磁体被放置在固定单元内部；镜头单元，该镜头单元包括至少一个镜头并且配置成在固定单元的射孔内部线性地移动；移动线圈，该移动线圈被放置在镜头单元的表面上；固定线圈，该固定线圈根据移动线圈移动的距离从移动线圈接收可变电流或可变电压；图像信号处理单元，该图像信号处理单元处理由图像感测单元感测的图像信号；以及控制器，该控制器被配置成向移动线圈提供包括第一频率信号和第二频率信号的信号，其中，固定线圈通过第二频率信号接收可变电流或可变电压，并且根据离固定线圈的由移动线圈移动的距离和由图像信号处理单元处理的图像信号基于接收到的可变电流或可变电压通过将第一频率信号施加到移动线圈来控制镜头单元移动，其中第二频率信号高于第一频率信号并且在规定时间内由信号组成。

Description

控制相机模块的自动聚焦的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种相机模块，并且更具体地，涉及一种用于控制包括音圈电机致动器的相机模块的自动聚焦的装置和方法。
背景技术
由于最近的技术发展，发布了具有集中集成在其中的各种功能的多功能移动终端，并且尽管功能复杂和多样化，但移动终端趋向于小型化和轻量化以适合移动环境。
因此，安装在诸如移动电话、膝上型电脑等的移动终端中的相机模块由于镜头的超小型化和超精密而趋向于小型化。
相机模块的光学系统需要自动聚焦功能以具有成为主题的目标对象的清楚视图。
这种自动聚焦功能使用各种类型的致动器以将镜头模块移动到光学焦点位置。并且，相机模块的自动聚焦的性能可以根据被配置成传送镜头模块的致动器的特性而变化。
自动聚焦致动器能够包括各种类型的致动器，诸如音圈电机(VCM)致动器、压电驱动致动器、由静电电容驱动的MEM致动器等。
对于采用音圈电机致动器的相机模块，永磁体位于相机模块的固定部处，并且线圈被附接到要被驱动的镜头模块，由此配置磁路。因此，镜头模块由流过线圈的洛伦兹力驱动。
因此，音圈电机类型的相机模块使用以向线圈施加驱动信号并且然后通过线圈传感器感测感应电流的方式获得镜头模块的位置的方案。因为与现有的霍尔传感器应用技术相比较相机模块不使用诸如霍尔传感器、磁体等部件，所以在降低材料成本、简化制造工艺和产品小型化中是有利的。
然而，关于音圈类型的相机模块，当接收到用于感测镜头模块的移动位置的感测信号时，因为由于OIS(光学图像稳定器)信号、用于镜头模块的移动的驱动信号等的影响而产生噪声，所以会引起无法准确地感测到镜头模块的移动位置的问题。
因此，相机模块存在由于感测信号产生的噪声不能精确地测量镜头模块的精确位置的问题。
发明内容
技术问题
因此，本发明的实施例涉及一种用于控制相机模块的自动聚焦的装置和方法，其基本上消除由于现有技术的限制和缺点导致的一个或多个问题。
本发明的一个目的是为了提供一种用于控制相机模块的自动聚焦的装置和方法，通过其，在相对于驱动信号的整个时隙除了信号处理时隙之外的剩余的时隙中以合成随机高频信号的方式最小化对图像造成的噪声。
本发明的另一个目的是为了提供一种装置和方法，其通过在驱动信号的整个时隙中除了整个光学图像稳定器(OIS)输入时隙之外的剩余时隙中合成随机高频信号来控制相机模块的自动聚焦，以便于最小化图像中产生的噪声。
本发明的另一个目的是为了提供一种装置和方法，其通过在驱动信号的整个时隙中除了图像信号处理时隙和OSI输入时隙之外的剩余时隙中合成随机高频信号来控制相机模块的自动聚焦，以便于最小化图像中产生的噪声。
本发明的另一个目的是为了提供一种用于控制相机模块的自动聚焦的装置和方法，通过其，能够以通过在弹簧和镜头单元之间布置阻尼器来减少弹簧的自然振荡的方式实现防止自动聚焦误差和减少自动聚焦时间。
可从本发明获得的技术任务不受在上面提及的技术任务的限制。并且，本发明所属的技术领域的普通技术人员从以下描述中能够清楚地理解其他未提及的技术任务。
本发明的其他优点、目的和特征将在本公开以及附图中阐述。基于在此的公开内容，本领域技术人员还可以理解这些方面。
技术方案
为了实现这些目的和其他优点并且根据本发明的目的，如这里具体化和广泛描述的，根据本发明的一个实施例的用于控制相机模块的自动聚焦的装置可以包括：固定单元，该固定单元具有其中形成的射孔；磁体，该磁体被放置在固定单元内部；镜头单元，包括至少一个镜头并且配置成在固定单元的射孔内部线性地移动；移动线圈，该移动线圈被放置在镜头单元的表面上；固定线圈，该固定线圈根据移动线圈移动的距离从移动线圈接收可变电流或可变电压；图像信号处理单元，该图像信号处理单元处理由图像感测单元感测的图像信号；以及控制器，该控制器被配置成向移动线圈提供包括第一频率信号和第二频率信号的信号，其中固定线圈通过第二频率信号接收可变电流或可变电压，根据离固定线圈的由移动线圈移动的距离和由图像信号处理单元处理的图像信号基于接收到的可变电流或可变电压计算聚焦位置值，并且根据计算出的焦点位置值通过将第一频率信号应用于移动线圈来控制镜头单元移动，其中第二频率信号高于第一频率信号，并且在规定时间内由信号组成。
在本发明的另一方面中，如在此具体化和广泛描述的，根据本发明的一个实施例的用于控制相机模块的自动聚焦的装置可以包括：固定单元，该固定单元具有其中形成的射孔；磁体，该磁体被放置在固定单元内部；镜头单元，包括至少一个镜头并且配置成在固定单元的射孔内部线性地移动；移动线圈，该移动线圈被放置在镜头单元的表面上；固定线圈，该固定线圈根据移动线圈移动的距离从移动线圈接收可变电流或可变电压；图像信号处理单元，该图像信号处理单元处理由图像感测单元感测的图像信号；以及控制器，该控制器被配置成向移动线圈提供包括第一频率信号和第二频率信号的信号，其中固定线圈通过第二频率信号接收可变电流或可变电压，并且根据离固定线圈的由移动线圈移动的距离和由图像信号处理单元处理的图像信号基于接收到的可变电流或可变电压通过将第一频率信号施加到移动线圈来控制镜头单元移动，其中第二频率信号高于第一频率信号，并且在规定时间内由信号组成。
在本发明的另一个方面中，如在此具体化和广泛描述的，根据本发明另一个实施例的控制相机模块的自动聚焦的方法可以包括：仅在第一频率信号的规定时隙期间通过将第一频率信号与第二频率信号合成来产生驱动信号；通过将合成的驱动信号施加到移动线圈来移动镜头单元；基于镜头单元的移动感测入射在镜头单元上的图像并且检测移动线圈和固定线圈的距离之间的电流或电压的位移值；在第二频率信号没有与第一频率信号合成的时隙期间处理感测到的图像信号，以便于减少处理后的图像信号中包括的噪声，基于处理后的图像信号和检测到的电流或电压的位移值计算焦点位置值；以及根据计算出的焦点位置值移动镜头单元。
可从本发明获得的效果可以不受上述效果的限制。并且，本发明所属的技术领域的普通技术人员从以下描述中能够清楚地理解其他未提及的效果。
要理解的是，本发明的前述一般描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对要求主张的本发明的进一步解释。
有益效果
根据本发明的实施例的用于控制相机模块的自动聚焦的装置和方法具有下述优点。
本发明通过布置切换单元700来阻挡固定线圈200的感测信号，该感测信号在除特定时隙之外的剩余时隙中被接收，从而通过最小化由于OIS信号引起的噪声来实现精确的自动聚焦。
本发明能够以在用于切断感测信号的时隙中执行OIS信号生成和固定线圈的温度感测的方式来防止由于噪声引起的自动聚焦的故障。
本发明能够通过检测固定线圈的温度变化以校正镜头单元的焦点位置的方式来防止由于固定线圈的温度变化引起的自动焦点的故障。
本发明能够在相对于驱动信号的整个时隙的除了图像信号处理时隙之外的剩余时隙中以合成随机高频信号的方式使对图像造成的噪声最小化。
本发明能够通过在弹簧和镜头单元之间布置阻尼器以减少弹簧的自然振荡的方式实现防止自动聚焦误差和减少自动聚焦时间。
附图说明
可以参考下述附图详细描述布置和实施例，其中相同的附图标记指代相同的元件，并且其中：
图1和图2是用于图示根据本发明的一个实施例的相机模块的自动聚焦控制装置的框图；
图3是图1中所示的相机模块的图；
图4是描述图1中所示的固定线圈的固定线圈和移动线圈之间的电磁感应的图；
图5是图1中所示的焦点位置计算单元的框图；
图6是图1中所示的检测单元的电路图；
图7至9是描述根据本发明的用于切断感测信号的噪声的过程的图；
图10是图示根据温度变化的固定线圈的阻抗和输出变化的曲线图；
图11是图示固定线圈的温度测量时间的时序图；
图12至15是描述根据本发明的高频信号合成方法的图；
图16是图1中所示弹簧的布局；
图17是图示应用弹簧的阻尼器之前和之后的自然振荡频率特性的曲线图；以及
图18至26是描述根据本发明的控制相机模块中的自动聚焦的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中被图示，以有助于本领域的普通技术人员实现本发明。只要有可能，在整个附图中将使用相同的附图标记以指代相同或相似的部件。考虑到规范书写的便利，在以下描述中使用的组件的术语“模块”和“单元”可互换地使用，但是不具有独特的含义或作用。在描述本说明书中公开的实施例中，如果相关技术的详情被确定为模糊本说明书中公开的实施例的要点，则将省略相应的详细描述。包括附图以提供对本发明的进一步理解，附图被合并且组成本说明书的一部分，并且图示本发明的实施例，并且与说明书一起用作解释本发明的原理。并且，附图应被理解为包括落入所附权利要求及其等同物的范围内的本发明的各种修改和变化。
包括诸如第一、第二等的序数的术语可以被用于描述各种组件，通过其组件可以是非限制性的。并且，术语被仅用于将一个组件与其他组件区分开的目的。
如果一个组件被提及为“连接到”或“接入”另一个组件，则前述的组件可以被连接以直接访问后一组件。然而，要理解的是，其间可以存在不同的组件。另一方面，如果一个组件被提及为“直接连接到”或“直接接入”另一组件，则要理解的是，其间可以不存在不同的组件。
除非在上下文中具有明确的含义，否则单数表达可以包括复数表达。
在本申请中，诸如“包括”、“具有”等术语旨在指定在说明书中公开的特征、数量、步骤、操作、组件、部件或其组合存在，并且应理解为不排除存在或添加至少一个或多个特征、数量、步骤、操作、组件、部件或其组合的可能性。
本说明书中描述的相机模块可以应用于移动电话、智能手机、膝上型计算机、数字广播终端、PDA(个人数字助理)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航系统、平板PC、平板电脑、超极本、可穿戴式装置(例如，智能手表、智能眼镜、HMD(头戴式显示器))等。
然而，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，除了仅适用于移动终端的情况之外，根据本说明书中公开的实施例的相机模块的配置还可应用于诸如数字TV、台式计算机、数字标牌等的固定终端。
图1和图2是图示根据本发明的一个实施例的相机模块的自动聚焦控制装置的框图。
参考图1和图2，根据本发明的自动聚焦控制装置可以包括固定线圈200、感测单元300、图像信号处理单元400、聚焦位置计算单元500、控制器600和切换单元700。
这里，固定线圈200通常感测相机模块100的镜头单元110的移动。
例如，固定线圈200可以包括线圈传感器，该线圈传感器被配置成感测响应于离镜头单元110的距离而变化的电流或电压。
在一些情况下，固定线圈200可以以通过在其间留下预定的空间与镜头单元110的一侧隔开并且在镜头单元110的移动方向中位于一条线上的方式被布置。
并且，感测单元300通常感测入射在镜头单元110上的图像。
例如，感测单元300可以包括图像传感器，该图像传感器被配置成感测通过镜头单元110的镜头入射的图像。
这里，通过弹簧150连接到固定单元的镜头单元110可以响应于自动聚焦执行而移动。并且，感测单元300能够感测通过镜头单元110的镜头入射的主题的图像。
固定线圈200和感测单元300可以以彼此隔开预定距离的方式彼此平行地布置在镜头单元110的一侧上，用于照相机设计方便，如有效的空间布置等。在一些情况下，固定线圈200和感测单元300可以通过使镜头单元110处于中间而被布置为彼此相对。
图像信号处理单元400可以处理由感测单元300感测的图像信号。
焦点位置计算单元500可以基于固定线圈200的感测信号和由图像信号处理单元500处理的图像信号来计算焦点位置值。
这里，焦点位置计算单元500可以包括在控制器600中，并且焦点位置计算单元500可以包括检测单元和计算单元。
检测单元能够检测来自固定线圈200的电流或电压的位移值。
例如，检测单元可以包括：半波整流单元，其被配置成将从固定线圈200接收的电流或电压的频率信号整流成半波信号；转换单元，其被配置成将从半波整流单元接收的半波信号转换成电流或电压；放大单元，其被配置成放大由转换单元转换的电流或电压的频率信号；以及峰值检测单元，其被配置成检测由放大单元放大的频率信号的峰值。
并且，计算单元能够基于由检测单元检测的电流或电压位移值来计算镜头单元110的焦点位置值。
控制器600能够通过根据计算出的焦点位置值将驱动信号施加到镜头单元100来控制镜头单元110的移动。
这里，控制器600可以仅在特定时隙中接收固定线圈200的感测信号，并且阻挡在剩余的时隙中接收的固定线圈200的感测信号。
对于此的原因是，因为根据OIS信号输入的噪声包含在感测信号中，所以不能精确地测量镜头单元的焦点位置。
因此，本发明阻止感测信号以使其不在OIS信号输入时隙中被接收，从而最小化从感测信号产生的噪声。
即，本发明仅在不用于输入OIS信号的特定时隙中接收感测信号，并且在剩余的时隙中阻挡感测信号。因此，本发明能够仅接收无噪声的最佳感测信号，从而消除自动聚焦的故障。
如上所述，OIS信号是由于去稳定化而用于焦点校正的信号。当施加OIS信号时，因为可以从感测信号产生噪声，所以能够以阻止在OIS信号施加的时隙中接收的感测信号的方式消除噪声。
例如，控制器600能够使用于接收固定线圈200的感测信号的特定时隙与用于将驱动信号施加到镜头单元110的时隙同步。
即，控制器600能够控制切换单元700以在仅将驱动信号施加到镜头单元110的时隙中从固定线圈200接收感测信号。
这里，切换单元700被连接在固定线圈200和焦点位置计算单元500之间，从而切换固定线圈200的感测信号。
即，控制器600能够控制切换单元700，使得固定线圈200的感测信号能够仅在特定时隙中应用于焦点计算单元500。
在除了用于接收固定线圈200的感测信号的特定时隙之外的剩余时隙中，控制器600可以生成OIS(光学图像稳定器)信号。
控制器600能够在除了用于接收固定线圈200的感测信号的特定时隙之外的剩余时隙中检测固定线圈200的温度变化。
对于此的原因是，当检测到固定线圈200的温度变化时，将电流施加到固定线圈200，以便于防止由于固定线圈200的温度变化引起的自动聚焦的故障。
控制器600能够通过根据计算的焦点位置值将驱动信号施加到镜头单元来控制镜头单元的移动。
这里，此外，当驱动信号被施加到镜头单元110时，控制器600能够将驱动信号与随机高频信号合成。
在这种情况下，驱动信号可以包括用于移动镜头单元110的信号分量。
在驱动信号中合成的高频信号可以是用于感测镜头单元110的移动位置的信号分量，并且包括高于驱动信号的频率信号。
例如，在驱动信号中合成的高频信号可以具有大约100kHz～5MHz，本发明不限于此。
由第一和第二频率信号合成的驱动信号被施加到用于移动镜头单元的移动线圈。
这里，驱动信号的第一频率信号包括用于移动镜头单元的信号分量，并且驱动信号的第二频率信号包括用于感测镜头单元的移动位置的信号分量，并且包括高于第一频率信号的频率信号。
此外，当驱动信号被施加到镜头单元110时，控制器600可以在除了装置信号的规定时隙之外的剩余时隙中合成驱动信号与随机高频信号。
这里，未与随机高频信号合成的驱动信号的规定时隙可以与图像信号处理单元400的图像信号处理时隙同步。
例如，图像信号处理时隙可以包括A/D转换时隙，用于将接收的图像信号从模拟信号转换成数字信号。
根据本发明，因为使用与高频信号合成的驱动信号移动镜头单元110，所以可能由于高频效应从捕获的图像产生噪声。
特别地，当图像信号从模拟信号转换成数字信号时，因为高频信号影响图像，所以从输出图像产生噪声。
因此，控制器600产生对应于图像信号处理单元400的图像信号处理时隙的同步信号，并且然后能够基于所生成的同步信号在驱动信号的整个时隙中的除了图像信号处理时隙之外的剩余时隙中合成随机高频信号。
即，控制器600仅在与用于在驱动信号的整个时隙中将图像信号从模拟信号转换成数字信号的A/D转换时隙对应的驱动信号时隙中不合成高频信号，而在剩余的时隙中合成高频信号，从而最小化图像中的噪声。
此外，控制器600产生对应于用于施加OIS(光学图像稳定器)信号的OIS输入时隙的同步信号，并且然后能够在驱动信号的整个时隙中的除了OIS输入时间之外的剩余时隙中合成随机高频信号。
这里，OIS信号是由于去稳定化(例如，摇动手)而用于焦点校正的信号。当施加OIS信号时，可能通过高频信号从图像产生噪声。
因此，控制器600仅在驱动信号的整个时隙中的OIS输入时隙中不合成高频信号，而且在剩余的时隙中合成高频信号，从而最小化图像中的噪声。
控制器600产生对应于图像信号处理单元400的图像信号处理时隙的第一同步信号，产生对应于用于施加OIS(光学图像稳定器)信号的OIS输入时隙的第二同步信号，并且然后，能够基于所生成的第一和第二同步信号，在驱动信号的整个时隙中除了图像信号处理时隙和OIS输入时隙之外的剩余时隙中合成随机高频信号。
即，控制器600仅在驱动信号的整个时隙中的图像信号处理时隙和OIS输入时隙中不合成高频信号，而是在剩余的时隙中合成高频信号，从而最小化图像中的噪声。
此外，如果从图像信号处理单元400处理的图像信号中检测到噪声，则控制器600能够减小与驱动信号合成的高频信号的幅度。
即，控制器600减小与驱动信号合成的高频信号的幅度，从而最小化图像中的噪声。
同时，相机模块100可以包括：固定单元130，其具有在其中形成的射孔；磁体140，其被布置在固定单元130的射孔的内侧表面上；镜头单元110，其被配置成通过包括至少一个镜头在固定单元130的射孔内可线性地移动，以及移动线圈120，其被配置成包围镜头单元110的外表面。
这里，移动线圈120的匝数可以与固定线圈200中包括的固定线圈的匝数不同。
例如，移动线圈120的匝数可以大于固定线圈200中包括的固定线圈的匝数。
相机模块100还可以包括弹簧150，该弹簧150被配置成通过连接在固定单元130和镜头单元110之间而根据镜头单元100的移动提供弹力。
这里，阻尼器可以布置在弹簧150和固定单元130之间。
特别地，阻尼器可以布置在弹簧150和固定单元130的连接端附近。
设置阻尼器的原因是为了抑制弹簧的自然振荡。因此，通过减小滞后特性，能够防止自动聚焦的误差。
本发明包括：固定单元130，具有其中形成的射孔；磁体140，被放置在固定单元内；镜头单元110，包括至少一个镜头，并且被配置成在固定单元130的射孔内部线性地移动；移动线圈120，被放置在镜头单元110的表面上；固定线圈200，根据移动线圈120移动的距离从移动线圈120接收可变电流或可变电压；图像信号处理单元400，处理由图像感测单元感测到的图像信号；以及控制器600，该控制器600被配置成向移动线圈120提供包括第一频率信号和第二频率信号的信号，其中固定线圈200通过第二频率信号接收可变电流或可变电压，根据离固定线圈200的由移动线圈120移动的距离和通过图像信号处理单元400处理的图像信号基于所接收的可变电流或可变电压计算焦点位置值，并根据计算出的焦点位置值通过将第一频率信号施加到移动线圈120来控制镜头单元110移动，其中第二频率信号高于第一频率信号并且在规定时间内由信号组成。
此外，本发明包括：固定单元130，具有其中形成的射孔；磁体140，被放置在固定单元内部；镜头单元110，包括至少一个镜头，并且配置成在固定单元130的射孔内部线性地移动；移动线圈120，被放置在镜头单元110的表面上；固定线圈200，根据移动线圈120移动的距离从移动线圈120接收可变电流或可变电压；图像信号处理单元400，处理由图像感测单元感测的图像信号；以及控制器600，其被配置成向移动线圈120提供包括第一频率信号和第二频率信号的信号，其中固定线圈200通过第二频率信号接收可变电流或可变电压，并且根据离固定线圈200的由移动线圈120移动的距离基于接收到的可变电流或可变电压通过将第一频率信号施加到移动线圈120来控制镜头单元110，其中第二频率信号高于第一频率信号，并且在规定时间内由信号组成。
这里，驱动信号的第一频率信号包括用于移动镜头单元110的信号分量。
此外，驱动信号的第二频率信号包括用于感测镜头单元110的移动位置的信号分量，并且包括高于第一频率信号的频率信号。
也就是说，控制器向移动线圈提供包括第一频率信号和第二频率信号的信号，并且固定线圈通过第二频率信号接收可变电流或可变电压。
并且控制器600还被配置成当将驱动信号施加到移动线圈120时仅在第一频率信号的规定时隙期间合成第二频率信号与第一频率信号。
这里，未与第二频率信号合成的第一频率信号的时隙与图像信号处理单元的处理后的图像信号的时隙同步。
此外，控制器600产生对应于图像信号处理单元的图像信号处理时隙的同步信号，并且基于生成的同步信号在第一频率信号的整个时隙中的除了图像信号处理时隙之外的剩余时隙中合成第二频率信号。
此外，控制器600产生对应于用于施加OIS(光学图像稳定器)信号的OIS输入时隙的同步信号，并且然后在第一频率信号的整个时隙中的除了OIS输入时隙之外的剩余时隙中合成第二频率信号。
此外，控制器600产生对应于图像信号处理单元的图像信号处理时隙的第一同步信号，产生对应于用于施加OIS(光学图像稳定器)信号的OIS输入时隙的第二同步信号，并且基于产生的第一和第二同步信号在第一频率信号的整个时隙中的除了图像信号处理时隙和OIS输入时隙之外的剩余时隙中合成第二频率信号。
另外，如果从由图像信号处理单元处理的图像信号中检测到噪声，则控制器600减小与第一频率信号合成的第二频率信号的幅度。
同时，固定线圈200通过与镜头单元110的一侧均匀隔开并且位于镜头单元110的移动方向的线上来放置。
此外，感测单元300包括感测通过镜头单元110的镜头入射的图像的图像传感器。
而且，固定线圈200和感测单元300以与镜头单元110的一侧均匀隔开的方式，或者以通过将镜头单元110留在中间而彼此相对放置的方式来放置。
此外，控制器600包括：检测单元，检测来自固定线圈200的电流或电压的位移值；和计算单元，基于由图像信号处理单元处理的图像信号和从检测单元检测到的电流或电压的位移值计算镜头单元的焦点位置值。
这里，检测单元包括：半波整流单元，将从固定线圈200感测的电流或电压的频率信号整流成半波信号；转换单元，将从半波整流接收的半波信号转换成电流或电压；放大单元，放大由转换单元转换的电流或电压的频率信号；以及峰值检测单元，检测由放大单元放大的频率信号的峰值。
而且，本发明包括放置在固定单元130和镜头单元110之间的OIS线圈，并且OIS信号被施加到OIS线圈，用于由于去稳定化(例如，摇动手)而进行的焦点校正。
因此，本发明通过布置切换单元700来阻挡固定线圈200的感测信号，该感测信号在除特定时隙之外的剩余时隙中被接收，从而通过最小化由于OIS信号引起的噪声来实现精确的自动聚焦。
本发明能够以在用于切断感测信号的时隙中执行OIS信号生成和固定线圈的温度感测的方式防止由于噪声引起的自动聚焦的故障。
本发明通过检测固定线圈的温度变化以校正镜头单元的焦点位置的方式防止由于固定线圈的温度变化引起的自动聚焦的故障。
本发明能够以在相对于驱动信号的整个时隙除了图像信号处理时隙之外的剩余时隙中合成随机高频信号的方式使对图像造成的噪声最小化。
并且，本发明能够以通过在弹簧和镜头单元之间布置阻尼器减少弹簧的自然振荡的方式实现自动聚焦误差防止和自动聚焦时间减少。
图3是图1中所示的相机模块的图。
参考图3，根据本发明的相机模块100可以包括固定单元130，该固定单元130具有磁体110和被布置在其中的固定线圈200；和镜头单元110，其具有布置在其中的镜头112和移动线圈120。
在这种情况下，固定单元130可以具有形成在固定单元130的中心区域中的射孔。
这里，磁体140可以被布置在固定单元130的射孔的内侧面上。
例如，可以存在单个磁体140。在一些情况下，可以提供多个磁体140。
在设置多个磁体140的情况下，磁体140可以以相等的间隔彼此隔开的方式被布置。在一些情况下，磁体140可以以不同的间隔布置。
多个磁体140可以相对于坐标轴对称地布置，该坐标轴穿过固定单元130的射孔的中心。
将多个磁体140对称于经过固定单元130的射孔的中心的坐标轴而布置的原因是，在没有外部影响的情况下根据镜头单元110的移动稳定地检测电流或电压的位移值。
镜头单元110包括至少一个镜头112，并且能够在固定单元130的射孔内线性地移动。
移动线圈120被布置以包围镜头单元110的外表面使得可与镜头单元110一起移动。
在这种情况下，移动线圈120和磁体140配置用于移动镜头单元110的致动器，并且能够驱动镜头单元110以在顶部或底部方向上线性地移动。
固定线圈200被布置在固定单元100中，并且能够从移动线圈120接收根据离移动线圈120的距离而变化的电流或电压。
例如，固定线圈200可以包括线圈传感器，该线圈传感器被配置成感测根据与镜头单元110的距离而变化的电流或电压。
并且，固定线圈200通过与镜头单元110的一侧隔开预定的间隔而被布置，并且能够位于镜头单元110的移动方向的线上。
因此，固定线圈200和移动线圈120能够通过电磁感应从移动线圈120向固定线圈200感应电流或电压。
这样做时，感应电流或电压值可以根据固定线圈200和移动线圈120之间的距离而变化。
即，感应到固定线圈200的电流或电压值根据固定线圈200和移动线圈120之间的垂直距离而变化。使用这样的位移值，能够预测镜头单元110的位置值。
使用镜头单元110的预测位置值，能够找到最佳自动聚焦位置值，并且还能够将镜头单元110的实际位置值控制到最佳聚焦位置值。
此外，固定线圈200的匝数可以与移动线圈120的匝数不同。
例如，固定线圈200的匝数可以小于移动线圈120的匝数。
固定线圈200的匝数小于移动线圈120的匝数的原因在于，能够减小相机模块的整体尺寸，并且能够放大感应到固定线圈200的电流或电压的频率信号。
在一些情况下，固定线圈200的匝数可以等于移动线圈120的匝数。
移动线圈120可以将合成低频信号(即，驱动信号)与随机高频信号而产生的信号发送到固定线圈200。
具体地，施加到镜头单元110的移动线圈120的驱动信号可以包括通过合成低频驱动信号与随机高频信号而产生的信号。
因此，当固定线圈200通过电磁感应接收从移动线圈120感应的电流或电压的频率信号时，接收到的频率信号可以包括从合成低频信号与高频信号而产生的信号。
在这种情况下，具有与高频信号合成的低频信号的驱动信号被施加到移动线圈120的原因是，通过根据电磁感应增加被感应到固定线圈200的电流或者电压的频率信号可以容易地检测电流或电压的位移值。
驱动信号由第一和第二频率信号合成。
这里，驱动信号的第一频率信号包括用于移动镜头单元110的信号分量，并且驱动信号的第二频率信号包括用于感测镜头单元110的移动位置的信号分量。第二频率信号是高于第一频率信号的频率信号。
相机模块100包括被在放置在固定单元130和镜头单元110之间的OIS线圈，并且OIS信号被施加到OIS线圈以用于由于去稳定化(例如，摇动手)而进行的焦点校正。
本发明的相机模块100还可以包括弹簧150，该弹簧150被配置成通过连接在固定单元130和镜头单元110之间而根据镜头单元100的移动提供弹力。
这里，阻尼器(未示出)可以布置在弹簧150和固定单元130之间。
特别地，阻尼器可以被布置在弹簧150和固定单元130的连接端附近。
设置阻尼器的原因是，为了抑制弹簧的自然振荡。因此，通过减小滞后特性，能够防止自动聚焦的误差。
并且，本发明可以包括OIS(光学图像稳定)弹簧160，其被配置成校正由于例如摇动手而造成的镜头单元110的不稳定。
图4是描述图1中所示的固定线圈的固定线圈和移动线圈之间的电磁感应的图。
参考图4，相机模块100的移动线圈接收从合成驱动信号(即，低频信号)与随机高频信号而产生的信号，并且然后能够将相应的信号发送到固定线圈。
即，施加到镜头单元的移动线圈的驱动信号可以包括从合成低频信号的驱动信号与随机高频信号而产生的信号。
因此，当固定线圈通过电磁感应接收从移动线圈感应的电流或电压的频率信号时，接收频率信号可以包括从合成低频信号与高频信号而产生的信号。
在这种情况下，如果固定线圈和移动线圈之间的距离增加，则由固定线圈接收的电磁感应的高频响应信号减小。如果固定线圈和移动线圈之间的距离减小，则电磁感应的高频响应信号增加。
因此，因为固定线圈接收到的电磁感应的高频响应信号根据固定线圈和移动线圈之间的距离而变化，所以焦点位置计算单元检测由固定线圈接收的电流或电压的位移值，并且控制器能够使用该位移值预测镜头单元的位置值。
并且，控制器使用镜头单元的预测位置值找到最佳自动聚焦位置值，并且能够控制镜头单元的移动，使得镜头单元的实际位置值能够移动到最佳聚焦位置值。
图5是图1中所示的焦点位置计算单元的框图。图6是图5中所示的检测单元的电路图。
参考图5和图6，焦点位置计算单元500可以基于从固定线圈接收的感测信号和由图像信号处理单元处理的图像信号来计算焦点位置值。
这里，焦点位置计算单元500可以包括检测单元510和计算单元520。
检测单元510可以检测来自固定线圈的电流或电压的位移值。
例如，检测单元510可以包括：半波整流单元512，被配置成将从固定线圈接收的电流或电压的频率信号整流成半波信号；转换单元514，被配置成将从半波整流单元512接收到的半波信号转换成电流或电压；放大单元516，被配置成放大由转换单元514转换的电流或电压的频率信号；峰值检测单元518，被配置成检测由放大单元516放大的频率信号的峰值。
并且，计算单元520能够基于由检测单元510检测到的电流或电压位移值来计算镜头单元的焦点位置值。
图7至图9是描述根据本发明的用于切断感测信号的噪声的过程的图。图7是图示图1中所示的切换单元的电路图，图8是图示感测信号的噪声的波形图，并且图9是图示感测信号的噪声切断的波形图。
参考图7至图9，本发明的控制器能够仅在特定时隙中接收固定线圈200的感测信号，并且阻挡在剩余时隙中接收的固定线圈200的感测信号。
这里，特定时隙可以包括用于将驱动信号施加到镜头单元的移动线圈的时隙。
阻止在除特定时隙之外的剩余时隙中接收到的感测信号的原因在于，由于根据OIS信号输入的噪声被包含在感测信号中，所以不能准确地测量镜头单元的焦点位置。
因此，本发明切断感测信号使其不在OIS信号输入时隙中被接收，从而最小化来自感测信号的噪声的产生。
即，根据本发明，当在不输入OIS信号的特定时隙中接收感测信号而在剩余的时隙中阻止感测信号时，能够仅接收不包含噪声的最佳感测信号。因此，本发明能够消除自动聚焦的故障。
因此，当应用作为用于由于去稳定化而进行的聚焦校正的信号的OIS信号时，因为能够从聚焦信号产生噪声，所以能够通过阻挡在其中OIS信号被应用的时隙中接收的感测信号来消除噪声。
参考图7，切换单元700被连接在固定线圈200和焦点位置计算单元(未示出)之间，并且能够切换固定线圈200的感测信号。
这里，控制器可以控制切换单元700以仅在用于将驱动信号施加到镜头单元的移动线圈120的时隙中从固定线圈200接收感测信号。
在此，控制器600能够使用于接收固定线圈200的感测信号的特定时隙与用于将驱动信号施加到镜头单元的移动线圈120的时隙同步。
即，控制器600可以控制切换单元700以使固定线圈200的感测信号能够仅在特定时隙中被施加到焦点位置计算单元。
参考图8，用于将驱动信号施加到镜头单元的移动线圈的时隙tpulse和用于接收固定线圈的感测信号的时隙能够被彼此同步。
再次，在施加OIS信号的情况下，噪声被引入固定线圈。然而，由于固定线圈的电感分量，在消除噪声之前，需要达到tnoise的时间。
因此，为了防止固定线圈受到OIS信号的影响，用于切断OIS信号的时隙tPWM_OFF需要达到用于向镜头单元施加驱动信号的时隙tpulse和用于消除噪音的时隙tnoise之和的时间。
即，如下描述驱动信号的输入时段和OIS信号的输入时段之间的关系。
Tpulse＝tPWM_ON+(tpulse+tnoise)
这里，Tpulse指示驱动信号的输入时段，tPWM_ON指示用于切断OIS信号的时隙，tpulse指示用于将驱动信号施加到镜头单元的时隙，并且tnoise指示用于消除噪声的时隙。
因此，对于驱动信号的电流输入时段，由于OIS信号的影响，噪声必然从感测信号产生。
尽管能够以增加驱动信号的电流输入时段的方式避免OIS信号的影响，但是可能导致自动聚焦的性能相当大地退化的问题。
为了解决这些问题，本发明在用于仅施加驱动信号的特定时隙中接收感测信号但在其余时隙中切断感测信号，从而阻止由OIS信号的影响引入的噪声。
参考图9，控制器控制切换单元以阻挡在除了用于将驱动信号施加到镜头单元的移动线圈的时隙tpulse的剩余时隙tsensor_hold中接收的感测信号。
即，控制器阻止在噪声消除时隙tnoise中接收的感测信号，但是输出在用于仅将驱动信号施加到镜头单元的特定时隙tpulse中接收的感测信号，从而消除具有噪声的感测信号。
因此，本发明通过布置切换单元来阻挡在除了特定时隙之外的剩余时隙中接收的固定线圈的感测信号，从而最小化由于OIS信号引起的噪声以实现精确的自动聚焦。
并且，本发明在用于阻挡感测信号的时隙中产生以输入OIS信号，从而防止由于噪声引起的自动聚焦的故障。
在本发明中，控制器被配置成仅在特定时隙期间接收所感测的信号，以便所感测的信号不包括由于OIS信号引起的噪声，并且在感测到的信号的剩余时隙期间将OIS信号施加到OIS线圈。
这里，光学图像稳定器(OIS)线圈被放置在固定单元和镜头单元之间，以校正镜头单元的不稳定性。
而且，控制器被配置成使用于接收感测信号的特定时隙与用于将驱动信号施加到移动线圈的时隙同步。
此外，本发明包括用于切换连接在固定线圈和控制器之间的感测信号的切换单元，并且控制器被配置成控制切换单元以仅在特定时隙期间接收感测到的信号。
图10是图示根据温度变化的固定线圈的阻抗和输出变化的曲线图。图11是图示固定线圈的温度测量时间的时序图。
首先，本发明的固定线圈可以使用线圈传感器。
这里，如果相机模块的温度升高，如图10中所示，线圈阻抗通常线性地增加。
随着线圈阻抗增加，固定线圈的输出信号可以相反地减小。
因此，关于固定线圈，输出信号响应于温度变化而一起变化。
一旦固定线圈的输出信号改变，控制器就不能精确地测量镜头单元的当前移动位置。
即，控制器能够基于从固定线圈接收的规定输出信号计算镜头的当前移动位置。如果固定线圈的输出信号根据温度变化而改变，则由控制器计算的镜头单元的当前移动位置可能是错误的。
因此，控制器计算镜头单元的当前移动位置并测量固定线圈的温度，从而检查所计算的镜头单元的当前移动位置是否准确。
即，在已经测量固定线圈的温度之后，如果固定线圈的测量温度升高到高于参考温度，则控制器能够确认所计算的镜头单元的当前移动位置是错误的。
因此，因为计算出的镜头单元的当前移动位置是错误的，所以控制器应校正镜头单元的当前移动位置。
为此，控制器测量固定线圈的温度，计算测量温度从参考温度变化到的温度变化值，并且然后能够通过参考先前存储在存储单元中的补偿表来提取对应于温度变化值的温度补偿值。
基于提取的温度补偿值，控制器可以校正镜头单元的当前移动位置。
例如，当控制器检测到固定线圈的温度变化时，控制器测量固定线圈的阻抗值，并且然后能够基于测量到的阻抗值检测固定线圈的温度变化。
这里，当控制器测量固定线圈的阻抗值时，控制器将电流施加到固定线圈，测量电流施加的固定线圈的电压，并且然后能够基于施加到固定线圈的电流值和测量到的电压值计算固定线圈的阻抗值。
这样做时，所应用的值可以包括直流电流(DC)。
并且，参考图11，当控制器将电流施加到作为固定线圈的线圈传感器时，控制器能够在由固定线圈感测的信号脉冲之间的时隙中施加电流。
即，当施加电流时，对于控制器来说有必要在电磁感应脉冲和脉冲之间的时隙中施加电流，以便于避免与用于电磁感应位移测量的脉冲重叠。
对于此的原因是控制器应通过接收电磁感应脉冲来计算镜头单元的移动位置。
因此，在脉冲之间的时隙中，控制器通过向固定线圈施加电流来测量固定线圈的温度。然后，控制器能够根据测量的固定线圈的温度变化重新校正镜头单元的当前移动位置。
本发明的控制器可以以如下两种方式校正镜头单元的移动位置。
首先，根据第一种方案，每当镜头单元在预定距离中移动时，控制器基于固定线圈的感测信号测量移动的镜头单元的当前位置，检测固定线圈的温度，并且然后根据检测到的固定线圈的温度变化校正镜头单元的当前位置。特别地，镜头单元的移动位置被校正若干次，直到镜头单元到达焦点位置。在镜头单元已经到达焦点位置之后，镜头单元的焦点位置被校正一次。
其次，根据第二方案，一旦镜头单元到达焦点位置，控制器就检测固定线圈的温度变化，并且然后根据检测到的固定线圈的温度变化校正镜头单元的焦点位置。特别地，在镜头单元到达焦点位置之前，不校正镜头单元的移动位置。仅在镜头单元已经到达焦点位置之后，校正镜头单元的焦点位置一次。
这里，根据第一方案，因为精确地测量镜头单元的移动位置，所以能够防止自动聚焦的故障。因此，有利的是，能够快速且准确地捕获照片或图像。
因此，控制器仅通过控制切换单元在特定时隙中接收感测信号，并且能够在除了特定的时隙之外的剩余的时隙tsensor_hold中检测OIS(光学图像稳定器信号)或固定线圈的温度变化。
因此，本发明在阻挡感测信号的时隙中执行固定线圈的温度检测，从而防止由于噪声引起的自动聚焦的故障。
并且，本发明检测固定线圈的温度变化，并且然后校正镜头单元的焦点位置，从而防止由于固定线圈的温度变化引起的自动聚焦的故障。
在本发明中，控制器被配置成检测固定线圈的温度变化并校正与检测到的固定线圈的温度变化对应的镜头单元的焦点位置。
此外，控制器被配置成测量固定线圈的阻抗值并且基于测量的固定线圈的阻抗值检测固定线圈的温度变化。
这里，控制器还被配置成，当测量固定线圈的阻抗值时向固定线圈施加电流，并在施加电流后测量固定线圈的电压，并且基于施加的电流和测量的电压来测量固定线圈的阻抗值。
这里，控制器还被配置成当电流施加到固定线圈时，在从固定线圈感测的信号脉冲之间施加电流。
此外，控制器还被配置成当镜头单元移动时基于固定线圈的感测信号测量移动的镜头单元的当前位置，并且当测量的镜头单元的当前位置是焦点位置时，检测固定线圈的温度变化，并且基于温度变化，校正镜头单元的焦点位置。
此外，控制器还被配置成当镜头单元移动时基于固定线圈的感测信号测量移动的镜头单元的当前位置，并且测量固定线圈的实时温度变化，并且基于测量的固定线圈的温度变化，校正镜头单元的当前位置。
图12是描述根据本发明第一实施例的高频信号合成方法的图。
参考图12，当驱动信号被施加到镜头单元时，控制器可以在除了设备信号的规定时隙之外的剩余时隙中合成驱动信号与随机高频信号。
驱动信号是用于移动镜头单元的信号分量。并且，与驱动信号合成的高频信号是用于感测镜头单元的移动位置的信号分量，并且可以包括高于驱动信号的频率信号。
这里，未能与随机高频信号合成的驱动信号的规定时隙可以与图像信号处理单元的图像信号处理时隙同步。
例如，图像信号处理时隙可以包括A/D转换时隙，用于将接收的图像信号从模拟信号转换成数字信号。
根据本发明，因为使用与高频信号合成的驱动信号移动镜头单元110，所以可能由于高频效应而从捕获的图像产生噪声。
特别地，当图像信号从模拟信号转换成数字信号时，因为高频信号影响图像，所以从输出图像产生噪声。
因此，本发明的第一实施例产生对应于图像信号处理单元的图像信号处理时隙的第一同步信号，并且然后能够基于所生成的第一同步信号在驱动信号的整个时隙中的除了图像信号处理时隙之外的剩余时隙中合成随机高频信号。
根据本发明的第一实施例，控制器仅在与A/D转换时隙对应的驱动信号时隙中不合成高频信号，该A/D转换时隙用于在驱动信号的整个时隙中将图像信号从模拟信号转换成数字信号，而在剩余时隙中合成高频信号，从而最小化图像中的噪声。
图13是描述根据本发明第二实施例的高频信号合成方法的图。
参考图13，当驱动信号被施加到镜头单元时，控制器可以在除了设备信号的规定时隙之外的剩余时隙中合成驱动信号与随机高频信号。
驱动信号是用于移动镜头单元的信号分量。并且，与驱动信号合成的高频信号是用于感测镜头单元的移动位置的信号分量，并且可以包括高于驱动信号的频率信号。
这里，未能与随机高频信号合成的驱动信号的规定时隙可以与用于施加OIS(光学图像稳定器)信号的OIS输入时隙同步。
例如，OIS信号是用于由于去稳定化而进行焦点校正的信号。当施加OIS信号时，由于高频效应可能从图像产生噪声。
因此，本发明的第二实施例的控制器产生对应于OIS信号输入时隙的第二同步信号，该OIS信号输入时隙用于施加OIS(光学图像稳定器)信号，并且然后能够基于所生成的第二同步信号在驱动信号的整个时隙中的除了OIS输入时隙之外的时隙中合成随机高频信号。
本发明的第二实施例的控制器仅在驱动信号的整个时隙中的OIS输入时隙中不合成高频信号，而在剩余的时隙中合成高频信号，从而使图像中的噪声最小化。
图14是描述根据本发明的第三实施例的高频信号合成方法的图。
参考图14，当驱动信号被施加到镜头单元时，控制器可以在除了设备信号的规定时隙之外的剩余时隙中合成驱动信号与随机高频信号。
驱动信号是用于移动镜头单元的信号分量。并且，与驱动信号合成的高频信号是用于感测镜头单元的移动位置的信号分量，并且可以包括高于驱动信号的频率信号。
这里，未能与随机高频信号合成的驱动信号的规定时隙可以与图像信号处理单元的图像信号处理时隙同步。
例如，图像信号处理时隙可以包括A/D转换时隙，其用于将接收的图像信号从模拟信号转换成数字信号。
此外，未能与随机高频信号合成的驱动信号的规定时隙可以与用于应用OIS(光学图像稳定器)信号的OIS输入时隙同步。
例如，OIS信号是用于由于去稳定化而进行焦点校正的信号。当施加OIS信号时，由于高频效应可能从图像产生噪声。
因此，本发明第三实施例的控制器产生对应于图像信号处理单元的图像信号处理时隙的第一同步信号和对应于用于应用OIS(光学图像稳定器)信号的OIS信号输入时隙的第二同步信号并且然后能够基于所产生的第一和第二同步信号在驱动信号的整个时隙中的除了图像信号处理时隙和OIS输入时段之外的剩余的时隙中合成随机高频信号。
根据本发明的第三实施例，控制器仅在驱动信号的整个时隙中的图像信号处理时隙和OIS输入时隙中不合成高频信号，而在剩余的时隙中合成高频信号，从而最小化图像中的噪声。
图15是描述根据本发明的第四实施例的高频信号合成方法的图。
参考图15，当驱动信号被施加到镜头单元时，控制器可以在除了设备信号的规定时隙之外的剩余时隙中合成驱动信号与随机高频信号。
驱动信号是用于移动镜头单元的信号分量。并且，与驱动信号合成的高频信号是用于感测镜头单元的移动位置的信号分量，并且可以包括高于驱动信号的频率信号。
这里，未能与随机高频信号合成的驱动信号的规定时隙可以与图像信号处理单元的图像信号处理时隙或用于施加OIS信号的OIS输入时隙同步。
当本发明的第四实施例的控制器在驱动信号的整个时隙中的图像信号处理时隙和OIS输入时隙中的至少一个中不合成高频信号而在剩余的时隙中合成高频信号时，如果从图像中检测到噪声，则控制器能够减小与驱动信号合成的高频信号的幅度。
即，如图15中所示，在应用幅度A大小的与驱动信号合成的高频信号的过程中，控制器在检测来自图像的噪声的定时处将与驱动信号合成的高频信号的幅度减小到幅度B的大小，从而最小化图像中的噪声。
在一些情况下，当驱动信号被施加到镜头单元时，控制器可以在驱动信号的整个时隙中合成随机高频信号。
这样做时，当在驱动信号的整个时隙中合成高频信号时，如果从图像中检测到噪声，则控制器可以减小与驱动信号合成的高频信号的幅度。
即，控制器减小与驱动信号合成的高频信号的幅度，从而最小化图像中的噪声。
在本发明中，驱动信号包括第一和第二频率信号。驱动信号的第一频率信号包括用于移动镜头单元的信号分量，并且驱动信号的第二频率信号包括用于感测镜头单元的移动位置的信号分量，并且包括高于第一频率信号的频率信号。
控制器被配置成当将驱动信号施加到移动线圈时，仅在第一频率信号的规定时隙期间合成第二频率信号与第一频率信号。
这里，未与第二频率信号合成的第一频率信号的时隙与图像信号处理单元的处理后的图像信号的时隙同步。
控制器产生对应于图像信号处理单元的图像信号处理时隙的同步信号，并且基于生成的同步信号在第一频率信号的整个时隙中的除了图像信号处理时隙之外的剩余时隙中合成第二频率信号。
此外，控制器产生对应于用于施加OIS(光学图像稳定器)信号的OSI输入时隙的同步信号，并且然后在第一频率信号的整个时隙中的除了OIS输入时隙之外的剩余时隙中合成第二频率信号。
此外，控制器产生对应于图像信号处理单元的图像信号处理时隙的第一同步信号，产生对应于用于施加OIS(光学图像稳定器)信号的OIS输入时隙的第二同步信号，并且基于所生成的第一和第二同步信号在第一频率信号的整个时隙中的除了图像信号处理时隙和OIS输入时隙之外的剩余时隙中合成第二频率信号。
另外，如果从由图像信号处理单元处理的图像信号中检测到噪声，则控制器减小与第一频率信号合成的第二频率信号的幅度。
图16是图1中所示弹簧的布局。
参考图22，弹簧150连接在固定单元130和镜头单元110之间，从而根据镜头单元110的移动提供弹力。
在这种情况下，弹簧150可以包括连接到镜头单元110的第一连接部150a和连接到固定单元130的第二连接部150b。
通常，因为弹簧150具有固有频率，在镜头单元110已经移动之后，在稳定之前，由于弹簧的固有频率，可能导致镜头单元110在规定时间内等待的时间损失。
因此，通过在弹簧150和固定单元130之间布置阻尼器190，能够抑制弹簧的自然振荡。
特别地，阻尼器190的位置能够被布置在弹簧150和固定单元130之间的任何区域中。
例如，阻尼器190可以被布置为与连接弹簧150和固定单元130的第二连接部150b相邻。
因此，通过在弹簧150和固定单元130之间设置阻尼器，能够抑制弹簧150的自然振荡。通过降低滞后特性，能够防止自动聚焦的误差，并且能够减少自动聚焦时间。
图17是将阻尼器施加到布线之前和之后的自然振荡频率特性的曲线图。
参考图17，如果不将阻尼器应用于弹簧，则在可移动单元已经移动之后，在可移动单元稳定之前耗费很长时间。因此，可能产生不必要的时间损失。
然而，如果将阻尼器应用于弹簧，则在可移动单元已经移动之后，可移动单元在非常短的时间内稳定。因此，能够消除不必要的等待可移动单元的稳定的时间损失。
因此，通过将阻尼器应用于布线，本发明抑制布线的自然振荡。通过降低滞后特性，本发明防止自动聚焦的误差并减少自动聚焦时间。
图18至26是描述根据本发明的控制相机模块中的自动聚焦的方法的流程图。
参考图18，控制器产生驱动信号以施加到镜头单元[S100]。
控制器通过将产生的驱动信号施加到镜头单元来移动镜头单元[S200]。
控制器检查是否产生用于感测镜头单元的移动的感测信号[S300]。
如果产生感测信号，则控制器能够检查当前时间是否对应于特定时隙[S400]。
这里，特定时隙可以包括用于将驱动信号施加到镜头单元的时隙。
如果是特定时隙，则控制器接收所生成的感测信号[S500]。如果不是特定时隙，则控制器阻止产生的感测信号[S1100]。
对于此的原因是，由于诸如OIS信号输入等等的外部效应而切断噪声产生。
基于所接收的感测信号，控制器根据固定线圈和镜头单元之间的距离来检测电流或电压的位移值[S600]。
随后，控制器感测通过镜头单元的镜头入射的图像，并且然后处理感测到的图像信号[S700]。
控制器根据处理后的图像信号和检测到的电流或电压的位移值计算镜头单元的焦点位置值[S800]。
控制器将镜头单元移动到计算出的焦点位置值[S900]，检查其是否是焦点控制端[S1000]。如果其是聚焦控制端，则控制器可以结束整个聚焦控制过程。
同时，在已经产生感测信号之后，当控制器检查是否其是特定时隙时，如果不是特定时隙，则控制器阻止产生的感测信号[S1100]并且能够产生并输入OIS(光学图像稳定器)信号。
在一些情况下，如图19中所示，如果产生感测信号，当控制器检查其是否是特定时隙时，如果其不是特定时隙，则控制器阻止产生的感测信号[S1100]，检测固定线圈的温度变化[S1110]，并且然后能够根据检测到的固定线圈的温度变化校正镜头单元的焦点位置[S1120]，从而能够防止自动聚焦的故障。
这样做，如图20中所示，当检测到固定线圈的温度变化时，控制器测量固定线圈的阻抗值[S1112]，并且然后能够基于测量的阻抗值检测固定线圈的温度变化[S1114]。
此外，当控制器测量固定线圈的阻抗值时，如图21中所示，控制器向固定线圈施加电流[S1112-1]，测量电流施加的固定线圈的电压[S1112-2]，并且然后能够基于施加到固定线圈的电流值和测量到的电压值计算固定线圈的阻抗值[S1112-3]。
这样做时，当电流施加到固定线圈时，用于施加电流到固定线圈的定时可以包括由固定线圈感测的信号脉冲之间的时隙。
同时，当产生要施加到镜头单元的驱动信号时[S100]，控制器可以合成驱动信号与随机高频信号。
这里，驱动信号是用于移动镜头单元的信号分量。并且，与驱动信号合成的高频信号是用于感测镜头单元的移动位置的信号分量，并且可以包括高于驱动信号的频率信号。
参考图22，控制器产生对应于图像信号处理单元的图像信号处理时隙的同步信号[S110]，并且然后能够基于所生成的同步信号在驱动信号的整个时隙中的除了图像信号处理时隙之外的剩余时隙中合成随机高频信号[S120]。
即，控制器仅在与A/D转换时隙对应的驱动信号时隙中不合成高频信号，该A/D转换时隙用于在驱动信号的整个时隙中将图像信号从模拟信号转换成数字信号，而在剩余的时隙中合成高频信号，从而最小化图像中的噪声。
在一些情况下，如图23中所示，控制器产生对应于用于施加OIS(光学图像稳定器)信号的OIS输入时隙的同步信号[S130]，并且然后能够基于所生成的同步信号在驱动信号的整个时隙中的除了OIS输入时隙之外的剩余时隙中合成随机高频信号[S140]。
即，控制器仅在驱动信号的整个时隙中的与用于将图像信号从模拟信号转换成数字信号的A/D转换时隙对应的驱动信号时隙中不合成高频信号，而在剩余的时隙中合成高频信号，从而最小化图像中的噪声。
这里，OIS信号是用于由于去稳定化(例如，摇动手)进行的焦点校正的信号。当施加OIS信号时，可能通过高频信号从图像产生噪声。
因此，控制器仅在驱动信号的整个时隙中的OIS输入时隙中不合成高频信号，而在剩余的时隙中合成高频信号，从而最小化图像中的噪声。
在一些情况下，如图24中所示，控制器产生对应于图像信号处理单元的图像信号处理时隙的第一同步信号[S150]，产生对应于用于施加OIS(光学图像稳定器)信号的OIS输入时隙的第二同步信号[S160]，并且然后能够基于所产生的第一和第二同步信号在驱动信号的整个时隙中的除了图像信号处理时隙和OIS输入时隙之外的剩余的时隙中合成随机高频信号[S170]。
即，控制器仅在驱动信号的整个时隙中的图像信号处理时隙和OIS输入时隙中不合成高频信号，而在剩余的时隙中合成高频信号，从而最小化图像中的噪声。
在一些情况下，如图25中所示，控制器在除了驱动信号的规定时隙之外的剩余时隙中合成随机高频信号[S182]，检查是否从由图像信号处理单元处理的图像信号中检测到噪声[S184]。如果检测到噪声，则控制器能够减小与驱动信号合成的高频信号的幅度[S186]。
即，控制器减小与驱动信号合成的高频信号的幅度，从而最小化图像中的噪声。
在本发明中，控制器通过仅在第一频率信号的规定时隙期间将第一频率信号与第二频率信号合成来产生驱动信号，通过将合成的驱动信号施加到移动线圈移动镜头单元，感测基于镜头单元的移动入射在镜头单元上的图像，并且检测移动线圈和固定线圈的距离之间的电流或电压的位移值，在第二频率信号没有与第一频率信号合成的时隙期间处理感测到的图像信号，以便于减少处理后的图像信号中包括的噪声，基于处理后的图像信号和检测到的电流或电压的位移值计算焦点位置值，并且基于计算的焦点位置值移动镜头单元。
这里，未与第二频率信号合成的第一频率信号的时隙与处理后的图像信号的时隙同步。
控制器基于对应于图像信号处理时隙产生的同步信号，在第一频率信号的整个时隙中的除了图像信号处理时隙之外的剩余时隙中合成第二频率信号。
此外，控制器产生对应于用于施加OIS(光学图像稳定器)信号的OSI输入时隙的同步信号，并且然后在第一频率信号的整个时隙中的除了OIS输入时隙之外的剩余时隙中合成第二频率信号。
此外，控制器产生对应于图像信号处理单元的图像信号处理时隙的第一同步信号，产生对应于用于施加OIS(光学图像稳定器)信号的OIS输入时隙的第二同步信号，并且基于所生成的第一和第二同步信号在第一频率信号的整个时隙中的除了图像信号处理时隙和OIS输入时隙之外的剩余时隙中合成第二频率信号。
而且，如果从由图像信号处理单元处理的图像信号中检测到噪声，则减小与第一频率信号合成的第二频率信号的幅度。
同时，参考图26，在根据移动线圈和固定线圈之间的距离检测电流或电压的位移值的步骤S600中，检测单元的半波整流单元对从固定线圈接收到的电流或电压的频率信号进行整流[S610]。
检测单元的转换单元将整流的半波信号转换成电流或电压[S620]。然后检测单元的放大单元放大用于转换的电流或电压的频率信号[S630]。
此后，检测单元的峰值检测单元检测并且输出放大的频率信号的峰值，从而检测电流或电压的位移值[S640]。
因此，本发明通过布置切换单元700来阻挡在除特定时隙之外的剩余时隙中接收到的固定线圈200的感测信号，从而通过最小化由于OIS引起的噪声来实现精确的自动聚焦。
本发明能够以在用于切断感测信号的时隙中执行OIS信号生成和固定线圈200的温度感测的方式防止由于噪声引起的自动聚焦的故障。
本发明能够以通过检测固定线圈200的温度变化来校正镜头单元110的焦点位置的方式防止由于固定线圈200的温度变化引起的自动聚焦的故障。
本发明能够以在相对于驱动信号的整个时隙的除了图像信号处理时隙之外的剩余时隙中合成随机高频信号的方式将对图像造成的噪声最小化，从而有助于照片质量增强。
并且，通过在弹簧150和镜头单元110之间布置阻尼器，本发明能够以减少弹簧150的自然振荡的方式实现自动聚焦误差防止和自动聚焦时间减少。
虽然已经参考其多个说明性实施例描述了本发明的实施例，但是应当理解，本领域内的技术人员能够设计落在本公开的原理的精神和范围内的多个其他修改和实施例。更具体地，在本公开、附图和所附的权利要求的范围内的主题组合布置的组成部件和/或布置中，各个变化和修改是可能的。除了在组成部件和/或布置中的变化和修改之外，替代的使用对于本领域内的技术人员来说也将会是显而易见的。
发明模式
已经以用于实现本发明的最佳模式描述了各种实施例。
对于本领域的技术人员来说将会显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，能够在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖本发明的修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。
工业实用性
本发明涉及一种相机模块，并且更具体地说，涉及一种用于控制包括音圈电机致动器的相机模块的自动聚焦的装置和方法。因此，本发明具有工业实用性。

Claims (18)

1.一种能够控制自动聚焦的移动终端，所述移动终端包括：
固定单元，所述固定单元具有其中形成的孔；
磁体，所述磁体被放置在所述固定单元内部；
镜头单元，所述镜头单元包括至少一个镜头并且配置成相对于所述固定单元移动；
移动线圈，所述移动线圈被放置在所述镜头单元的表面上；
固定线圈；
图像信号处理单元，所述图像信号处理单元处理由图像感测单元感测的图像信号；以及
控制器，所述控制器被配置成：
向所述移动线圈提供第一电流或电压信号，
其中，通过所述移动线圈和所述固定线圈之间的电磁感应将第二电流或电压信号感应到所述固定线圈，所述第二电流或电压信号根据所述移动线圈和所述固定线圈之间的距离而变化，并且
基于所述第二电流或电压信号和由所述图像信号处理单元处理的图像信号确定用于所述自动聚焦的所述镜头单元的位置，
其中，所述第一电流或电压信号包括第一频率信号和第二频率信号，
其中，所述第二频率信号具有比所述第一频率信号高的频率，以及
其中，用于处理所述图像信号的时隙与用于提供所述第二频率信号的时隙不重叠。
2.根据权利要求1所述的移动终端，其中，未与所述第二频率信号合成的所述第一频率信号的时隙与所述图像信号处理单元的处理后的图像信号的时隙同步。
3.根据权利要求1所述的移动终端，其中，用于施加光学图像稳定器OIS信号的时隙不与用于提供所述第二频率信号的时隙重叠。
4.根据权利要求1所述的移动终端，其中，用于处理所述图像信号的时隙、用于施加光学图像稳定器OIS信号的时隙和用于提供所述第二频率信号的时隙彼此不重叠。
5.根据权利要求1所述的移动终端，其中，如果从由所述图像信号处理单元处理的所述图像信号中检测到噪声，则所述控制器减小所述第二频率信号的幅度。
6.根据权利要求1所述的移动终端，其中，通过与所述镜头单元的一侧均匀隔开并且位于所述镜头单元的移动方向的线上来放置所述固定线圈。
7.根据权利要求1所述的移动终端，其中，所述图像感测单元包括图像传感器，所述图像传感器感测通过所述镜头单元的至少一个镜头入射的图像。
8.根据权利要求1所述的移动终端，其中，所述固定线圈和所述图像感测单元以与所述镜头单元的一侧均匀隔开的方式放置，或者以与其间的所述镜头单元彼此相对的方式放置。
9.根据权利要求1所述的移动终端，其中，所述控制器进一步被配置成：
检测来自所述固定线圈的第二电流或电压信号；并且
基于由所述图像信号处理单元处理的图像信号和所述检测到的第二电流或电压信号，计算用于所述自动聚焦的所述镜头单元的位置。
10.根据权利要求9所述的移动终端，还包括：
半波整流单元，所述半波整流单元将从所述固定线圈感测到的所述第二电流或电压信号的频率信号整流成半波信号；
转换单元，所述转换单元将从所述半波整流单元接收的半波信号转换成第三电流或电压信号；
放大单元，所述放大单元放大由所述转换单元转换的第三电流或电压信号的频率信号；以及
峰值检测单元，所述峰值检测单元检测由所述放大单元放大的频率信号的峰值。
11.根据权利要求1所述的移动终端，其中，固定线圈绕组的数量与移动线圈绕组的数量不同。
12.根据权利要求1所述的移动终端，还包括：
弹簧，所述弹簧连接地设置在所述固定单元和所述镜头单元之间，以根据所述镜头单元的移动提供弹力。
13.一种控制相机模块的自动聚焦的方法，所述方法包括：
通过向所述相机模块的移动线圈施加第一电流或电压信号来移动所述相机模块的镜头单元，其中，通过在所述移动线圈和固定线圈之间的电磁感应将第二电流或电压信号感应到所述相机模块的固定线圈，所述第二电流或电压信号根据所述移动线圈和所述固定线圈之间的距离而变化；
感测入射在所述镜头单元上的图像；
处理感测到的图像；
基于处理后的图像和所述第二电流或电压信号确定用于自动聚焦的所述镜头单元的位置，
其中，所述第一电流或电压信号包括第一频率信号和第二频率信号，
其中，所述第二频率信号具有比所述第一频率信号更高的频率，以及
其中，用于处理所述图像信号的时隙与用于提供所述第二频率信号的时隙不重叠。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，未与所述第二频率信号合成的所述第一频率信号的时隙与所述处理后的图像的时隙同步。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，用于施加光学图像稳定器OIS信号的时隙不与用于提供所述第二频率信号的时隙重叠。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，用于处理所述图像信号的时隙、用于施加光学图像稳定器OIS信号的时隙和用于提供所述第二频率信号的时隙彼此不重叠。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，如果从所述处理后的图像信号中检测到噪声，则减小所述第二频率信号的幅度。
18.一种能够控制自动聚焦的移动终端，所述移动终端包括：
固定单元，所述固定单元具有被形成在其中的孔；
磁体，所述磁体被放置在所述固定单元内部；
镜头单元，所述镜头单元包括至少一个镜头，并且配置成相对于所述固定单元移动；
移动线圈，所述移动线圈被放置在所述镜头单元的表面上；
固定线圈；
图像信号处理单元，所述图像信号处理单元处理由图像感测单元感测的图像信号；以及
控制器，所述控制器配置成：
向所述移动线圈提供第一电流或电压信号，其中，通过在所述移动线圈和所述固定线圈之间的电磁感应将第二电流或电压信号感应到所述固定线圈，所述第二电流或电压信号根据所述移动线圈和所述固定线圈之间的距离而变化，并且
基于所述第二电流或电压以及由所述图像信号处理单元处理的图像信号控制所述镜头单元移动以用于自动聚焦，其中，所述第一电流或电压信号包括低频信号和高频信号，并且其中，所述低频信号用于移动所述镜头单元，并且高频信号用于确定用于自动聚焦的所述镜头单元的位置，
其中，用于处理所述图像信号的时隙与用于提供所述高频信号的时隙不重叠。
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