CN110679139B - 用于设置致动器移动感测元件的从设备识别信息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于设置致动器移动感测元件的从设备识别信息的方法，所述致动器移动感测元件感测与镜头组件联接的致动器在x轴、y轴和z轴方向中的一个方向上的移动距离，并以二线接口方式将该移动距离传输给主控制器，该方法包括以下步骤：当从主控制器接收到从设备识别信息改变命令时，检查致动器移动距离感测数据是否从分配给致动器移动感测元件的霍尔传感器被输入；当所述检查的结果为大于或等于设定值的致动器移动距离感测数据被输入时，改变在生产时分配的从设备识别信息并设置为从主控制器传输的从设备识别信息。

Description

用于设置致动器移动感测元件的从设备识别信息的方法

技术领域

本发明涉及一种相机的致动器移动感测元件，并且更具体地，涉及一种为每个致动器移动感测元件分配和设置从设备识别信息的方法，该从设备识别信息对于与多个致动器移动感测元件进行数据通信是必需的。

背景技术

在配备有相机模块的便携式通信设备中，随着移动性和便携性的增加，出现由于人体产生的微小振动或抖动而干扰图像的现象。作为获得清晰图像的方案，配备有抖动校正设备(或技术)的相机模块已经变得普遍。抖动校正设备(技术)分为数字图像稳定(DIS)方法、电子图像稳定(EIS)方法和光学图像稳定(OIS)方法。在性能方面，OIS方法被广泛使用。

在使用OIS方法的抖动校正设备中，无源霍尔传感器基本上用于接收致动器(或狭义上的托架)的移动距离的反馈。也就是说，可以认为X轴和Y轴上的霍尔传感器、用于预处理从霍尔传感器输出的信号的模拟前端(AFE)和抖动校正器(OIS控制器)构成了抖动校正设备，并且该AFE和抖动校正器(OIS控制器)包含在单个集成电路(IC)芯片(也称为OIS控制器IC)中。如上所述，当在单个IC芯片中包括AFE和抖动校正器(OIS控制器)时，为了如图1所示将霍尔传感器10和20连接到OIS控制器IC 30，需要7个引脚，即VHX、XH+、XH-、VHY、YH+、YH-和公共GND。如图2所示，由于为了驱动相机模块的致动器而需要4个驱动器连接引脚P1至P4，因此应在柔性电路板(FPCB)中形成总共11个引脚和用于连接该11个引脚的线。作为参考，在图2中，A和B分别表示在X轴和Y轴上的霍尔传感器。

当用于控制相机模块的轴增加时，霍尔传感器的数量也相应增加，并且用于将增加的霍尔传感器连接到外围电路的引脚数量也随之增加，最小化控制相机模块所需的霍尔传感器的输出引脚和用于驱动相机模块的致动器的驱动器连接引脚的数量不仅可以为设计和制造将相机模块和OIS控制器IC连接的FPCB提供便利，而且还会有助于降低制造成本。因此，迫切需要一种新方法来最小化用于将相机模块和OIS控制器IC连接的物理引脚数量。

同时，抖动校正性能和自动聚焦性能受相机模块内部温度的影响。霍尔传感器的增益(即灵敏度)根据温度变化而变化，使得霍尔传感器的输出电压的大小也变化，该霍尔传感器感测与镜头组件联接的致动器在与致动器的光轴(z轴)方向垂直的x和y轴方向上的移动距离。另外，为了由霍尔传感器感测致动器的移动距离而使用磁铁，随着相机模块内部温度的变化，磁体的性能也会变化，从而导致系统环路增益会发生变化，并使得OIS性能下降。另外，在致动器的光轴的情况下，由于镜头受到温度变化的影响，因此存在不能适当地进行自动聚焦的问题。

可以采用二线接口(I2C)方式来克服上述限制，并最小化将相机模块和OIS控制器IC连接的物理引脚的数量。为了使用二线接口方式在与从设备相对应的相机模块和与主设备相对应的OIS控制器IC之间传输致动器的轴方向移动距离，需要用于识别每个轴方向移动距离的识别信息(地址)。

为了满足这种要求，应当为用于感测相机致动器的轴方向移动距离的每个致动器移动感测元件分配不同的识别信息。即，致动器移动感测元件生产商应通过分配不同的从设备识别信息来生产致动器移动感测元件，并且致动器移动感测元件的购买者应对具有不同的从设备识别信息的致动器移动感测元件进行分类和管理。在这种情况下，从生产商的角度来看，由于需要单独的过程和单独的管理来分配不同的从设备识别信息，因此导致了生产率的下降和管理成本的增加，并且由于购买者还需要仔细管理和操作具有不同标识信息的组件，因此出现了效率低下的问题。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)韩国专利公开第10-2014-0036696号

(专利文献2)韩国专利公开第10-2016-0095911号

发明内容

技术问题

本发明旨在提供一种用于设置致动器移动感测元件的从设备识别信息的方法，以能够提高以二线接口方式传输数据的致动器移动感测元件的生产率并促进对致动器移动感测元件的管理，以及提供一种用于设置从设备识别信息的方法，该从设备识别信息可在能够以二线接口方式进行数据通信的主控制器和致动器移动感测元件上执行。

此外，本发明还旨在提供一种用于设置致动器移动感测元件的从设备识别信息的方法，该方法能够为采购在相机模块中使用的致动器移动感测元件来组装或生产相机模块的生产商提供管理致动器移动感测元件的便利并降低生产商的管理成本和风险管理，并且提供一种用于设置从设备识别信息的方法，该方法可在主控制器和致动器移动感测元件上执行。

问题的解决方案

为了实现上述目的，提供了一种根据本发明的实施例的用于设置致动器移动感测元件的从设备识别信息的方法，该致动器移动感测元件感测与透镜组件联接的致动器在x轴、y轴和z轴方向中的一个方向上的移动距离，并以二线接口方式将该移动距离传输到主控制器。

该方法包括以下步骤：当从主控制器接收到从设备识别信息改变命令时，检查致动器移动距离感测数据是否从分配给致动器移动感测元件的霍尔传感器被输入；以及

当该检查的结果为大于或等于设定值的致动器移动距离感测数据被输入时，改变在生产期间分配的从设备标识信息并设置为从主控制器传输的从设备识别信息。

此外，可以在接收从设备识别信息改变命令之后，接收从主控制器传输的从设备识别信息。

此外，提供了一种根据本发明的另一实施例的用于设置致动器移动感测元件的从设备识别信息的方法，该方法可以在主控制器上执行，该主控制器用于以二线接口方式向多个致动器移动感测元件传输数据并从多个致动器移动感测元件接收数据，每个致动器移动感测元件具有霍尔传感器，该霍尔传感器用于感测与透镜组件联接的致动器在致动器的光轴(z轴)或与光轴(z轴)垂直的x轴方向和y轴方向中的任一方向上的移动距离，该方法包括：

第一步骤，在将通信启动信号传输到多个致动器移动感测元件之后，传输从设备识别信息改变命令和要改变的从属识别信息，

第二步骤，将用于使致动器在光轴方向或垂直于光轴的x轴和y轴方向中的任一轴方向上移动的命令输出到致动器驱动单元，以及

第三步骤，将致动器移动感测元件设置为在致动器沿着移动的轴方向上的致动器移动感测元件，该致动器移动感测元件所传输的从设备识别信息设置为其自身的从设备识别信息。

此外，在x轴和y轴方向上或在x轴、y轴和z轴方向上重复执行第一至第三步骤。

发明效果

根据本发明的技术方案，由于主控制器可以用于设置能够以二线接口方式进行数据通信的多个致动器移动感测元件的从设备识别信息，因此即使当生产商通过分配相同的识别信息来产生多个致动器移动感测元件时，致动器移动感测元件的购买者也可以根据需要方便地分配新的识别信息。

因此，根据本发明，可以向购买致动器移动感测元件以组装或生产相机模块的购买者提供部件管理上的便利的同时，可以提供能够降低管理成本和风险管理的效果。此外，不仅可以向致动器移动感测元件的生产商提供提高生产率的效果，而且提供管理上的便利。

附图说明

图1是示出一般的抖动校正设备的示意性框图。

图2是示出一般的相机模块的电路连接的示例图。

图3是示出根据本发明实施例的在构成相机模块CM的致动器移动感测元件和与主控制器相对应的光学图像稳定(OIS)控制器集成电路(IC)300之间的连接状态的示例图。

图4是示出包括多个致动器移动感测元件100和200以及致动器驱动线圈MX和MY的相机模块CM的引脚连接状态的示例图。

图5是示出图3所示的致动器移动感测元件的示意性框图。

图6是示出根据本发明的实施例的用于致动器移动感测元件的从设备识别信息的设置的示例性流程图。

图7是示出根据本发明的实施例的在主控制器和致动器移动感测元件之间传输和接收的信息的流程的示例图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。在本发明的以下描述中，当相关的已知功能或配置被确定为使本发明的主旨不清楚时，本文中将省略其详细描述。

图3是示出根据本发明实施例的构成照相机模块CM的致动器移动感测元件100、200与对应于主控制器的光学图像稳定(OIS)控制器集成电路(IC)300之间的连接状态的示例图。

首先，根据本发明实施例的相机模块CM包括与透镜组件联接的致动器以及用于驱动该致动器的致动器驱动线圈MX和MY，并且还包括多个致动器移动感测元件100和200，其用于感测与镜头组件联接的致动器在与致动器的光轴(z轴)方向垂直的x轴和y轴方向上的移动距离，并且用于以二线接口(SCL和SDA)方式将该移动距离传输到与主控制器相对应的OIS控制器IC 300。可替代地，根据实施例，相机模块CM还可包括在z轴方向上的致动器移动感测元件(未示出)，其用于感测致动器在致动器的光轴方向上移动的移动距离。

对应于主控制器的OIS控制器IC 300以二线接口方式从多个致动器移动感测元件100和200分别接收致动器沿一个轴方向移动的移动距离来校正手抖。

此外，在根据本发明的实施例的从设备识别信息设置模式中，OIS控制器IC300可以改变用于致动器移动感测元件100和200中的每一个的从设备识别信息。在从设备识别信息设置模式中，OIS控制器IC 300可以发出用于使致动器在x轴、y轴或在某些情况下在z轴方向上移动的命令。

作为参考，在本发明的实施例中使用的术语“从设备(slave)”是“主设备(master)”的相对术语，并且致动器移动感测元件100和200中的每一个被定义为与从设备相对应。此外，“从设备识别信息设置模式”表示用于改变和设置在生产期间分配给致动器移动感测元件100和200的从设备识别信息的模式，并且假设，致动器移动感测元件100和200中的每一个在生产过程中被分配相同的从设备识别信息。

参考图3，多个致动器移动感测元件100和200中的每一个的串行数据引脚SDA和串行时钟引脚SCL可以被共享并且连接到OIS控制器IC 300的串行数据引脚和串行时钟引脚，并且多个致动器移动感测元件100和200中的每一个的电源引脚VDD和接地引脚GND可以被共享，或者仅电源引脚VDD和接地引脚GND中的一个可以被共享。

如上所述，当构成相机模块的多个致动器移动感测元件100和200和OIS控制器IC300以二线接口方式传输和接收数据时，将相机模块CM和OIS控制器IC 300连接的物理引脚及线的数量的数量被最小化，从而可以便于设计和制造柔性印刷电路板(FPCB)。

作为参考，图4示出了包括多个致动器移动感测元件100和200以及致动器驱动线圈MX和MY的相机模块CM的引脚连接状态。

参考图4，用于分别感测致动器在x轴和y轴方向上的移动距离的致动器移动感测元件100和200以及用于驱动致动器的致动器驱动线圈MX和MY被包括在根据本发明的实施例的使用致动器移动感测元件100和200的相机模块中。

因此，总共需要8个引脚，包括驱动致动器驱动线圈MX和MY所需的四个引脚MX+、MX-、My+和My-、用于与OIS控制器IC 300进行数据接口的两个二线接口引脚SCL和SDA，一个公共电源引脚VDD和一个公共接地引脚GND。当与将传统的相机模块和OIS控制器IC连接的引脚的数量进行比较时，可以省略三个引脚，从而在制造相机模块时可以减少引脚的数量，并且可以提供FPCB的设计和制造上的便利。

在下文中，将参考图5进一步描述可容纳在相机模块中的用于相机模块的致动器移动感测元件100和200。

根据本发明实施例的用于相机模块的致动器移动感测元件100和200中的每一个可以由数字传感器实现，并且如图5所示包括：

霍尔传感器102，用于感测与透镜组件联接的致动器在垂直于致动器的光轴(z轴)方向的x轴或y轴方向上的移动距离；

第一信号预处理器，用于在放大(放大器104)从霍尔传感器102输出的致动器移动距离感测信号并从致动器移动距离感测信号中去除噪声(在RC滤波器中)之后，将该致动器移动距离感测信号转换成数字形式的致动器移动距离感测数据(ADC、ADC I/F)；以及

接口(I2C I/F)114，其以二线(two-wire)接口方式将致动器移动距离感测数据传输到OIS控制器IC 300。

致动器移动感测元件100和200中的接口114包括用于存储在生产过程中被分配的从设备识别信息的存储器和用于将存储的从设备识别信息改变并设置为由主控制器请求改变的从设备识别信息的控制器。作为参考，霍尔传感器102、第一信号预处理器和接口114可以被封装在数字单芯片IC中。

此外，为了感测相机模块中的致动器的温度，具有上述构造的用于相机模块的致动器移动感测元件100和200还可以包括：用于感测致动器的环境温度的温度感测传感器116；

第二信号预处理器，用于放大(放大器118)从温度感测传感器116输出的温度感测信号并从该温度感测信号中去除噪声(RC滤波器)；

多路复用器108，用于根据控制周期选择性地将去除了噪声的致动器移动距离感测信号和去除了噪声的温度感测信号中的一个输出到第一信号预处理器的数字转换部件(ADC)。

在这种情况下，霍尔传感器102、第一信号预处理器(放大器104、RC滤波器和驱动器106)、接口114、温度感测传感器116、第二信号预处理器(放大器118、RC滤波器和驱动器120)、多路复用器108以及数字转换部件110和112可以被封装在数字单芯片IC中。

在下文中，将详细描述上述致动器移动感测元件100和200的步骤。

首先，当与透镜组件耦接的致动器在垂直于光轴(z轴)的x轴和/或y轴方向上移动时，霍尔传感器102中的每一个感测致动器在x轴或y轴方向上的移动距离并输出该移动距离。然后，致动器移动距离感测信号被放大器104放大，在RC滤波器中将噪声从致动器移动距离感测信号中去除，并且致动器移动距离感测信号旁路通过驱动器106并被施加到多路复用器108。

同时，当在相机模块中设置温度感测传感器116时，当温度感测传感器116感测并输出致动器的环境温度时，在温度感测信号也被放大器118放大时之后通过RC滤波器从温度感测信号中去除噪声，并且温度感测信号旁路通过驱动器120以被施加到多路复用器108。

因此，被施加到多路复用器108的致动器移动距离感测信号和不同通道的温度感测信号被传输到接口114，接口114根据控制周期通过作为数字转换部件的ADC 110和ADCI/F 112以二线接口方式传输数据。

因此，接口114根据串行时钟SCL将经数字转换的致动器移动距离感测数据或经数字转换的温度感测数据作为串行数据传输到OIS控制器IC 300。

然而，为了在致动器移动感测元件100和200和与主控制器对应的OIS控制器IC300之间正常地传输和接收数据，应当在两者之间识别对应于从设备的致动器移动感测元件100和200。由于在生产期间将相同的从设备识别信息分配给根据本发明实施例的致动器移动感测元件100和200，因此，购买并组装致动器移动感测元件100和200以组装生产一套的生产商应通过以下方法来改变并设置致动器移动感测元件100和200中的每一个的从设备识别信息。

图6示出了根据本发明的实施例的用于设置致动器移动感测元件的从设备识别信息的流程图，并且图7示出了根据本发明的实施例的在对应于主控制器的OIS控制器IC 300和致动器移动感测元件100和200之间传输和接收信息的流程图。

如上所述，由于管理员的干预，以“从设备识别信息设置模式”执行根据本发明实施例的从设备识别信息的改变和设置。在从设备识别信息设置模式中，作为主控制器的OIS控制器IC 300响应于管理员命令如图7所示以二线接口方式将通信启动信号S(开始)传输到致动器移动感测元件100和200(步骤S10)。由于多个致动器移动感测元件100和200中的每一个的串行数据引脚和串行时钟引脚被共享并连接至OIS控制器IC 300的串行数据引脚和串行时钟引脚，因此通信启动信号被传输到多个致动器移动感测元件100和200。

在通信启动信号S之后，用作主控制器的OIS控制器IC 300如图7所示将相同的从设备识别信息(从设备地址)传输到致动器移动感测元件100和200，并且，当从致动器移动感测元件100和200接收到确认信号A时，OIS控制器IC 300向致动器移动感测元件100和200传输从设备识别信息地址改变命令(步骤S20)。

然后，如图7所示，当从致动器移动感测元件100和200接收到确认信号A时，作为主控制器的OIS控制器IC 300将要改变的从设备识别信息地址传输到致动器移动感测元件100和200(步骤S30)，然后将用于使致动器在光轴(z轴)方向上或与该光轴方向垂直的x轴方向和y轴方向中的任一轴方向移动的命令输出到致动器驱动单元(步骤S40)。假设用于使致动器移动的命令是用于将致动器从原始(home)位置移动到全(full)位置的命令。

在下面的描述中，假设在输出用于使致动器在x轴方向上移动的命令以优先改变和设置用于感测致动器在x轴方向上移动的移动距离的致动器移动感测元件100的从设备识别信息之后，输出用于使致动器在y轴方向上移动的命令，以顺序地改变和设置用于感测致动器在y轴方向上移动的移动距离的致动器移动感测元件200的从设备识别信息。

同时，当作为主控制器的OIS控制器IC 300发出针对x轴全位置的致动器移动命令时，致动器相应地移动，并且用于感测致动器在x轴上的移动距离的霍尔传感器102感测并输出致动器在x轴方向上移动的移动距离。然后，致动器移动距离感测信号被放大器104放大，在RC滤波器中从致动器移动距离感测信号中去除噪声，且致动器移动距离感测信号旁路通过驱动器106，以通过多路复用器108并通过作为数字转换部件的ADC 110和ADC I/F112被传输到接口114。

因此，接口114检查经数字转换的致动器移动距离感测数据(以输出代码的形式)是否被输入。当大于或等于设定值的致动器移动距离感测数据被输入时(步骤S50)，作为主控制器的OIS控制器IC 300将在生产期间分配的从设备机识别信息改变并设置为在步骤S30中传输的从设备识别信息(步骤S60)。

因此，可以在x轴致动器移动感测元件100的接口114中新设置从作为主控制器的OIS控制器IC 300传输的从设备识别信息。作为参考，当使致动器从原始位置移动到全位置时，由于经数字转换的致动器移动距离感测数据具有线性增加的值，因此当大于或等于设定值的致动器移动距离感测数据被输入时，则可以识别出致动器在特定的轴方向上移动。

同时，当发出在x轴方向上的致动器的移动命令时，在位于y轴和z轴方向上的致动器移动感测元件200中无法感测到致动器移动，因此致动器移动感测元件200保持在生产期间分配的从设备识别信息，而不响应于从作为主控制器的OIS控制器IC 300发出的从设备识别信息改变命令。

在图6中，未描述的步骤S70是由作为主控制器的OIS控制器IC 300执行的步骤，作为主控制器的OIS控制器IC 300将在步骤S30中传输的从设备识别信息设置并存储为x轴致动器移动感测元件100的从设备识别信息。因此，作为主控制器的OIS控制器IC 300使用所设置和存储的致动器移动感测元件100的从设备识别信息来与多个致动器移动感测元件100和200进行数据通信。

当通过以上的上述方法完成了针对x轴致动器移动感测元件100的从设备识别信息的改变和设置时，作为主控制器的OIS控制器IC 300进入步骤S80，以设置y轴致动器移动感测元件的从设备识别信息。设置方法重复执行步骤S10至步骤S70，并输出用于使致动器在y轴方向上移动的命令，而不是用于使致动器在x轴方向上移动的命令，从而可以在y轴致动器移动感测元件200的接口中新设置从作为主控制器的OIS控制器IC 300传输的从设备识别信息。

如果相机模块设置有z轴致动器移动感测元件，则流程进入步骤S90以设置z轴致动器移动感测元件的从设备识别信息。设置方法还重复步骤S10至S70，并输出用于使致动器在z轴方向上移动的命令，从而可以在z轴致动器移动感测元件的接口中新设置从作为主控制器的OIS控制器IC 300传输的从设备识别信息。

根据上述实施例，在从设备识别信息设置模式中，当在作为主控制器的OIS控制器IC 300将从设备识别信息改变命令传输到多个致动器移动感测元件100和200之后使致动器在一个特定的轴方向上移动时，多个致动器移动感测元件100和200中的每一个仅在输入的致动器移动距离感测数据大于或等于设定值时才响应，以将从设备识别信息新设置为从作为主控制器的OIS控制器IC 300接收到的从设备识别信息，因此即使当生产商通过分配相同的识别信息来生产致动器移动感测元件时，致动器移动感测元件的购买者也可以根据需要方便地将新的识别信息分配给致动器移动感测元件。

因此，本发明提供如下技术效果：向将要购买致动器移动感测元件以组装或生产相机模块的购买者提供部件管理上的便利，并且同时能够降低管理成本和风险管理。此外，本发明为致动器移动感测元件的生产商提供了提高生产率的效果，并为生产商提供了管理上的便利。

尽管已经参考附图中所示的实施例描述了本发明，但是这些实施例仅是示例性的，并且应当理解，本发明所属领域的技术人员可以进行各种修改和等同的其他实施例。例如，在本发明的实施例中，虽然已经将主控制器描述为OIS控制器，但是用于全面控制相机的控制器可以用作主控制器。此外，尽管已经基于一个相机模块的假设描述了本发明的实施例，但是本发明的这些实施例可以以相同的方式应用于包括在双相机中的致动器移动感测元件。因此，本发明的真正技术范围应由所附权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种用于设置多个致动器移动感测元件的新的从设备识别信息的方法，所述致动器移动感测元件在生产期间被分配有相同的从设备识别信息，

其中，所述致动器移动感测元件各自具有霍尔传感器，并且所述致动器移动感测元件感测与镜头组件联接的致动器在与所述致动器的光轴方向垂直的方向中的任一方向上的移动距离，并以二线接口方式将所述移动距离传输到主控制器，其中所述光轴为z轴，所述方法包括：

当从所述主控制器接收到从设备识别信息改变命令时，检查致动器移动距离感测数据是否从分配给所述致动器移动感测元件的所述霍尔传感器输入；以及

当所述检查的结果为大于或等于设定值的所述致动器移动距离感测数据被输入时，改变在生产期间分配的所述从设备识别信息并设置为在接收所述从设备识别信息改变命令之后从所述主控制器接收的新的从设备识别信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，大于或等于所述设定值的所述致动器移动距离感测数据是当所述致动器在x轴、y轴和z轴中的任何一个轴方向上从原始位置移动到全位置时生成的数据。

3.一种用于设置致动器移动感测元件的从设备识别信息的方法，所述方法能够在主控制器上执行，所述主控制器用于以二线接口方式向多个致动器移动感测元件传输数据并从多个致动器移动感测元件接收数据，所述多个致动器移动感测元件具有霍尔传感器，所述霍尔传感器用于感测与透镜组件联接的致动器在致动器的光轴方向或与所述光轴方向垂直的x轴方向和y轴方向中的任一方向上的移动距离，其中所述光轴为z轴，

所述方法包括以下步骤：

在将通信启动信号传输到所有所述多个致动器移动感测元件之后，传输从设备识别信息改变命令和要改变的从设备识别信息；

将用于使所述致动器在光轴方向上或在与所述光轴垂直的x轴方向和y轴方向中的任一轴方向上移动的命令输出到致动器驱动单元；以及

将所传输的从设备识别信息新设置并存储为用于在所述致动器沿着移动的轴方向上的致动器移动感测元件的从设备识别信息。

4.根据权利要求3所述的方法，在所述x轴和y轴方向上或在所述x轴、y轴和z轴方向上重复执行所述步骤。

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