TW202001321A - 致動器控制電路及用於控制致動器之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種致動器控制電路及用於控制一致動器之方法。方法及設備可包含：一控制電路，其經調適以產生一控制信號；及各種信號處理功能，以產生用以校準該控制電路之一校準碼。用於致動器控制之設備可包含：一感應電壓偵測電路，以偵測一感應電壓；及一校準電路，以產生該校準碼，該校準碼用以校準該感應電壓偵測電路。本發明達成之技術效果是提供能夠有效補償致動器處的感應EMF的控制電路，從而降低致動器的安定時間。

Description

致動器控制電路及用於控制致動器之方法
本發明係關於一種致動器控制電路及用於控制一致動器之方法。
電子裝置(諸如行動電話、相機、及電腦)經常結合使用鏡頭模組與影像感測器以擷取影像。許多成像系統採用各種控制及/或自動聚焦方法及各種信號處理技術以藉由調整鏡頭相對於影像感測器之位置來改善影像品質。
控制及/或自動聚焦系統通常與一致動器結合操作以移動鏡頭至一最佳位置以增加影像品質。許多電子裝置利用低噪音線性運動，諸如線性致動器，以促進自動聚焦及/或重新定位鏡頭。然而，歸因於線性致動器之機械性質，致動器之安定時間可由於可被致動器感應之電壓(感應電動勢(induced electromotive force, EMF))而大於所欲者。
本發明係關於一種致動器控制電路及用於控制一致動器之方法。
本發明解決之技術問題是習知致動器控制電路無法有效率補償致動器處的感應EMF，這導致致動器的非所欲的安定時間。
在一態樣中，一種致動器控制電路包含：一驅動電路，其耦接至該致動器且經組態以供應一驅動信號至該致動器；及一回授網路，其連接至該驅動電路且經組態以產生一回授信號，其中該回授網路包含：一感應電壓偵測電路，其連接至該驅動電路之一輸出端子；及一校準電路，其連接至該感應電壓偵測電路且經組態以：偵測該回授信號的一DC偏移位準；及根據所偵測之該DC偏移位準而供應一代碼至該感應電壓偵測電路。
在上述致動器控制電路之一實施例中，該校準電路包含：一低通濾波器；及一邏輯電路，其連接至該低通濾波器之一輸出端子。
在上述致動器控制電路之一實施例中，該回授網路進一步包含：一類比轉數位轉換器(analog-to-digital converter, ADC)，其連接在該感應電壓偵測電路與該校準電路之間；及一回授控制電路，其連接至該ADC之一輸出端子。
在上述致動器控制電路之一實施例中，該校準電路進一步經組態以供應該代碼至該回授控制電路，以選擇性操作該回授控制電路。
在上述致動器控制電路之一實施例中，該感應電壓偵測電路包含：一複製電路，其經組態以接收來自該校準電路的該代碼；及一差動放大器，其連接至該複製電路之一輸出端子。
在上述致動器控制電路之一實施例中，該感應電壓偵測電路進一步經組態以接收與通過該驅動電路的一電流方向相關的資訊。
在另一態樣中，一種用於控制一致動器之方法包含：供應一驅動信號至該致動器；偵測由該致動器所產生之一感應電壓；根據所偵測之該感應電壓而產生一回授信號；偵測該回授信號的一DC偏移位準；校準該回授信號；及根據該回授信號而操作該致動器。
在上述方法之一操作中，校準該回授信號包含：選擇性調整一電阻碼；及選擇性操作一回授控制電路。
在上述方法之一操作中，選擇性調整該電阻碼包含：若所偵測之該DC偏移位準大於一第一臨限，則增加該電阻碼；及若所偵測之該DC偏移位準小於一第二臨限，則減小該電阻碼。
在上述方法之一操作中，選擇性操作該回授控制電路包含：在調整該電阻碼之前停用該回授控制電路；及在調整該電阻碼之後啟用該回授控制電路。
本發明達成之技術效果是提供能夠有效補償致動器處的感應EMF的控制電路，從而降低致動器的安定時間。
本技術可按照功能方塊組件及各種處理步驟描述。此類功能方塊可藉由經組態以執行特定功能並達到各種結果之任何數目的組件來實現。例如，本技術可採用各種致動器、感測器、鏡頭、諸如電晶體及電容器之半導體裝置、及類似者，其可執行各式各樣的功能。此外，本技術可結合任何數目的系統來實施，諸如汽車系統、航太、醫療、科學、監視、及消費性電子元件，且所描述的系統僅係用於本技術的例示性應用。另外，本技術可採用用於擷取影像資料、取樣影像資料、處理影像資料、及類似者的任何數目的習知技術。
根據本技術之各種態樣用於致動器控制之方法及設備可結合任何合適的電子系統操作，諸如成像系統、「智慧型裝置」、可穿戴裝置、消費性電子元件，及類似者。參考圖1，例示性成像系統100可併入至電子裝置中，諸如，數位相機或可攜式運算裝置。例如，在各種實施例中，成像系統100可包含一相機模組105及一影像信號處理器(image signal processor, ISP) 130。
相機模組105可擷取影像資料及執行各種操作功能，諸如自動聚焦及/或光學影像穩定化。例如，相機模組105可包含：一影像感測器125；一鏡頭模組115，其經定位成相鄰於影像感測器125；及一控制電路120。控制電路120及鏡頭模組115可經組態以彼此通訊且一起操作以調整鏡頭模組115之位置及/或自動聚焦一物體或一場景於影像感測器125上。
影像感測器125可經合適地組態以擷取影像資料。例如，影像感測器125可包含一像素陣列(圖中未展示)以偵測光，及藉由將光波之可變衰減(當光波通行通過或反射離開物體時)轉換成為電信號來傳達構成一影像之資訊。該像素陣列可包含依行列配置之複數個像素，並且該像素陣列可含有任何數目個列及行，例如，數百或數千列及行。各像素可包含任何合適的光感測器，諸如光閘、光二極體、及類似者，以偵測光及轉換該所偵測光成為電荷。影像感測器125可結合任何適當技術實作，諸如，互補金屬氧化物半導體(complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS)及電荷耦合裝置中的主動像素感測器。
鏡頭模組115可經組態以將光聚焦於影像感測器125的感測表面上。例如，鏡頭模組115可包含具有固定直徑之鏡頭135，該鏡頭定位成相鄰於影像感測器125的感測表面。鏡頭模組115可進一步包含致動器110(例如，線性共振致動器，諸如，音圈馬達(voice coil motor, VCM))，該致動器回應於控制電路120且經組態以使鏡頭135沿x軸、y軸、及z軸之任何者移動。
在各種實施例中，成像系統100經組態以移動鏡頭模組115之緊固鏡頭135之部分以重新定位鏡頭135，諸如以執行自動聚焦功能。例如，鏡頭模組115可包含相對於一固定部分(未圖示)移動之一伸縮部分(未圖示)，該伸縮部分經調適以緊固鏡頭135。如此，致動器110可移動該伸縮部分以使鏡頭135移位而遠離或較接近影像感測器125以聚焦物體或場景於影像感測器125上。在各種實施例中，影像感測器125可固定至該固定部分或可經配置在相距於該固定部分達一固定距離處。
在各種實施例中，ISP 130可執行各種數位信號處理功能，諸如，色彩內插、色彩校正、促進自動聚焦、曝光調整、雜訊降低，白平衡調整、壓縮、及類似者，以產生輸出影像。ISP 130可包含：用於執行計算、傳輸及接收影像像素資料的任何數目之半導體裝置，諸如電晶體、電容器、及類似者；及用以儲存像素資料的儲存單元，諸如隨機存取記憶體、非揮發性記憶體、或適合特定應用之任何其他記憶體裝置。在各種實施例中，ISP 130可用可程式化邏輯裝置(諸如，場可程式化閘陣列(field programmable gate array, FPGA))或具可重組態數位電路之任何其他裝置予以實作。在其他實施例中，ISP 130可係使用非可程式化裝置以硬體實施。ISP 130可使用任何合適的互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術或製造程序部分地或完全形成在矽積體電路(integrated circuit in silicon)內、形成在ASIC(application-specific integrated circuit，特定應用積體電路)中、使用處理器及記憶體系統形成、或使用另一合適的實施方案形成。
ISP 130可將輸出影像傳輸至輸出裝置(未圖示)，諸如顯示器螢幕或記憶體組件，以用於儲存及/或檢視該影像資料。該輸出裝置可接收來自ISP 130之數位影像資料，諸如視訊資料、影像資料、圖框資料、及/或增益資訊。在各種實施例中，該輸出裝置可包含一外部裝置，諸如一電腦顯示器、記憶體卡、或某種其他外部單元。
控制電路120控制及供應電力至在該系統內之各種裝置。例如，控制電路120可控制及供應電力至鏡頭模組115以移動致動器110至一所欲位置。控制電路120可結合ISP 130、影像感測器125、及/或其他裝置操作，以判定適當電力及/或電流量(對應於所欲位置)以供應至致動器110。控制電路120可產生及供應具有量值及方向的電流IDR 至致動器110，該致動器繼而移動鏡頭135。控制電路120可包含能夠提供能量至致動器110的任何合適裝置及/或系統。
一般而言，致動器110回應於電流IDR 而使鏡頭135移動達與控制電路120所供應之電流IDR 成比例的一量。根據例示性實施例，致動器110可包含音圈馬達。在操作中，致動器110可產生與造成其之變化相反的自感應電壓(即，反EMF)，且電流IDR 之變化速度越大，反EMF越大。因此，致動器110可能不會在所欲時間內到達所欲位置。
參考圖1及圖2，控制電路120可包含各種電路及/或系統，該等各種電路及/或系統經調適以接收最終位置信號C'、作出回應而產生電流IDR (根據最終位置信號C')、及供應電流IDR 至致動器110。致動器110回應於電流IDR 而使致動器110(及鏡頭135)移動至對應於最終位置信號C'的位置。例如，控制電路120可包含驅動器250以驅動致動器110。控制電路120可進一步包含經組態以執行校準的各種電路及/或系統。
驅動器250(即，驅動電路)促進鏡頭135移動至所欲位置。驅動電路250可包含任何合適的電路，以用於回應於一輸入信號而改變跨該電路之一電壓，以維持一恆定電流輸出。例如，驅動器250可接收且回應於DAC輸出信號C而產生驅動信號，諸如電流IDR 。驅動器250可藉由控制至致動器110(其繼而控制鏡頭135之移動的量值及方向)的電流IDR ，而促進鏡頭135移動以達到對應於最終位置信號C'的所欲位置。例如，驅動器250可供應電流IDR 至致動器110，其中電流IDR 對應於最終位置信號C'。
在一實施例中，且參考圖2，驅動器250可以一方式耦接至致動器110使得在一第一方向或一相反第二方向操作致動器110。例如，驅動器250可產生通過第一輸出端子OUT1及第二輸出端子OUT2兩者之電流IDR ，其中電流IDR 可自第一輸出端子OUT1流動至第二輸出端子OUT2(即，順向方向)，或電流IDR 可自第二輸出端子OUT2流動至第一輸出端子OUT1(即，逆向方向)。電流IDR 的方向可基於最終目標位置信號C'的正負號及量值。
在操作中，感應電壓出現在第一輸出端子OUT1或第二輸出端子OUT2處。例如，且參考圖2，當電流IDR 從第二輸出端子OUT2流動至第一輸出端子OUT1時，感應電壓將出現在第一輸出端子OUT1處。替代地，當電流IDR 從第一輸出端子OUT1流動至第二輸出端子OUT2(未圖示)時，感應電壓將出現在第二輸出端子OUT2處。
在替代實施例中，且參考圖4，電流IDR 僅在一個方向流動。在本實施例中，驅動器250可包含僅一個輸出端子OUT。
參考圖2至圖5，控制電路120可進一步包含各種回授電路及/或網路以縮減致動器110(及鏡頭135)到達所欲位置所花費的時間長度。一般而言，一旦控制電路120判定所欲位置且將電流IDR 施加至致動器110，在致動器110(及鏡頭135)安定至所欲位置之前該致動器(及該鏡頭)振盪達一段時期。此時期可稱為安定時間。控制電路120可使用回授控制系統及/或信號以縮減安定時間。例如，控制電路120可包含感應電壓偵測電路205(A/B)、回授控制電路220、及校準電路260，其等一起操作以產生回授信號。
感應電壓偵測電路205(A/B)可經組態以偵測由該致動器110所產生之一感應電壓及產生感應電壓信號D。在一實施例中，且參考圖2及圖3，在雙向致動器系統中，感應電壓偵測電路205(A)可耦接至第一輸出端子OUT1及第二輸出端子OUT2兩者。在單向致動器系統中，且參考圖4及圖5，感應電壓偵測電路205(B)可耦接至單一輸出端子OUT。在各種實施例中，感應電壓偵測電路205(A/B)可進一步通訊地耦接以接收DAC輸出信號C及/或加法器輸出C'(亦稱為最終位置信號C')。在各種實施例中，感應電壓偵測電路205(A/B)可包含輸出電壓複製電路305及差動放大器310。
在一實施例中，且參考圖3，感應電壓偵測電路205可進一步包含開關300。開關300可經組態以根據表示通過致動器110的電流IDR 之方向的控制信號來選擇性連接兩個輸入之一者至差動放大器310。
開關300可連接至第一輸出端子OUT1及第二輸出端子OUT2，其中在第一輸出端子OUT1處的信號可稱為第一信號A，且在第二輸出端子OUT2處的信號可稱為第二信號B。開關300可經組態以根據控制信號來選擇性將第一信號A或第二信號B之一者耦接至差動放大器310。例如，且參考圖3，若開關300接收具有正號(+)的控制信號，則開關300可將第二輸出端子OUT2(第二信號B)耦接至差動放大器310，且若開關300接收具有負號(-)的控制信號，則開關300可將第一輸出端子OUT1(第一信號A)耦接至差動放大器310。開關300可包含任何合適的電路及/或系統以根據控制信號選擇各種輸入之一者，諸如，習知類比開關、多工器、電晶體、閘控鎖存器電路、及類似者。
在另一實施例中，且參考圖5，可直接傳輸第一信號A至差動放大器310。
輸出電壓複製電路305經組態以接收一信號(諸如DAC輸出信號C及/或加法器輸出C'(即，最終位置信號C')，且利用所接收信號來產生一電壓VREP (複製電壓VREP )，該電壓複製經施加至驅動器250的電壓。輸出電壓複製電路305可進一步接收來自校準電路260的與致動器110之電阻相關的電阻碼RC(例如，數位碼)，以調整或以其他方式校準複製電壓VREP 。根據例示性實施例，複製電壓VREP 可根據以下方程式：VREP = VDD – IDR * R1 來描述，其中VDD 是供應電壓，IDR 是通過致動器110的電流，及R1 係致動器110之一理論電阻。
輸出電壓複製電路305進一步經組態以傳輸複製電壓VREP 至差動放大器310。輸出電壓複製電路305可包含能夠根據一電壓輸入及一校準信號來複製電壓的任何合適電路及/或系統。
差動放大器310可經組態以放大兩個輸入信號(例如輸入電壓)之間的差值。在一實施例中，且參考圖3，差動放大器310可在反相端子(-)處接收來自開關300的第一信號A及第二信號B中之一者，且在非反相端子(+)處接收複製電壓VREP 。在替代實施例中，且參考圖5，差動放大器310可在反相端子(-)處接收第一信號A，且在非反相端子(+)處接收複製電壓VREP 。根據各種實施例，進入至反相端子(-)的信號輸入係根據以下方程式：A/B = VDD – (IDR * R2 )+/-Ve 來描述，其中VDD 係供應電壓，IDR 係通過致動器110的電流，R2 係致動器的實際電阻，及Ve 係感應電壓的值。
差動放大器310可根據輸入信號而輸出差動輸出信號(亦稱為感應電壓信號D)。在各種實施例中，差動放大器310傳輸感應電壓信號D至ADC 215。在例示性實施例中，且在校準之前，感應電壓信號D係根據以下方程式：D =+/-Ve +/-(IDR * Rerror )來描述，其中Ve 係感應電壓，IDR 係通過致動器110的電流，且Rerror 表示電阻偏差值(介於實際電阻R2 與理論電阻R1 之間的差值)。在理想情況中及校準後，實際電阻R2 等於理論電阻R1 ，因此有效地從感應電壓信號D移除電阻偏差值Rerror 。
一般而言，溫度變化可導致致動器110的實際電阻R2 變化。在這種情況中，理論電阻R1 可不匹配(等於)實際電阻R2 ，且因此複製電壓VREP 可實際上不複製供應至驅動器250的電壓。據此，可藉由根據電阻碼RC來動態調整理論電阻R1 ，而藉由校準感應電壓偵測電路205(A/B)及/或輸出電壓複製電路305，來改善複製電壓VREP 的完整性。
控制電路120可進一步包含至少一個信號轉換器，例如類比轉數位轉換器(ADC) 215。ADC 215接收類比信號且轉換該類比信號成數位信號。ADC 215可包含任何合適的系統、裝置、或ADC架構。在各種實施例中，ADC 215連接至感應電壓偵測電路205(A/B)的輸出端子，且經組態以接收及轉換感應電壓信號D(來自感應電壓偵測電路205(A/B))成數位信號。ADC 215可傳輸以數位形式表示感應電壓信號D的輸出信號ADCOUT 至回授控制電路220及校準電路260。
回授控制電路220可經組態以移除回授信號的某些頻率且允許所欲頻率通過、施加增益至輸入信號、及/或產生一最終回授輸出信號FOUT 。在各種實施例中，回授控制電路220可包含帶通濾波器(未圖示)，該帶通濾波器移除預定的高頻率及低頻率且允許中間頻率(在高頻率與低頻率之間的該些頻率)通過。回授控制電路220可進一步包含回授補償濾波器(未圖示)，諸如低通濾波器或高通濾波器。
回授控制電路220可耦接在ADC 215之輸出端子與加法器電路265之輸入端子之間。回授控制電路220亦可連接至校準電路260且回應於電阻碼RC。例如，最終回授輸出信號FOUT 可受到電阻碼RC的影響。回授控制電路220可利用電阻碼RC來判定特定增益，以施加及/或判定特定濾波操作。回授控制電路220可包含任何合適的電路及/或系統以執行各種信號濾波(諸如帶通濾波器、低通濾波器、高通濾波器、回授補償濾波器、及類似者)。可根據特定應用及/或所欲濾波能力來選擇特定濾波器。
根據例示性實施例，校準電路260接收ADC輸出信號ADCOUT 且產生電阻碼RC。電阻碼RC可包含一數位碼且用以校準感應電壓偵測電路205(A/B)及/或輸出電壓複製電路305。例如，校準電路260可動態地調整及傳輸電阻碼RC至感應電壓偵測電路205(A/B)及/或輸出電壓複製電路305，其中感應電壓偵測電路205(A/B)及/或輸出電壓複製電路305回應於電阻碼RC而調整理論電阻值R1 。此外，藉由調整理論電阻R1 以匹配實際電阻R2 ，而藉由有效地從差動放大器310的輸出(感應電壓信號D)移除電阻偏差值Rerror ，電阻碼RC校準感應電壓偵測電路205(A/B)。在各實施例中，校準電路260可傳輸電阻碼RC至回授控制電路220、感應電壓偵測電路205(A/B)、及/或輸出電壓複製電路305。
校準電路260可包含各種電路及/或系統，該等電路及/或系統適合用於衰減ADC輸出信號ADCOUT 之頻率部分、偵測及/或測量感應電壓信號D及/或ADC輸出信號ADCOUT 的DC偏移位準、及比較DC偏移位準與一個或多個預定臨限。例如，校準電路260可包含低通濾波器210，該低通濾波器經組態以衰減較高頻率且偵測感應電壓信號D及/或ADC輸出信號ADCOUT 的DC偏移位準。低通濾波器210可包含習知濾波器。
校準電路260可進一步包含邏輯電路225，該邏輯電路經組態以比較所偵測之DC偏移位準與預定臨限值，及根據該比較而動態地調整電阻碼RC。一般而言，感應電壓信號D及/或ADC輸出信號ADCOUT 中的DC偏移量與致動器110的電阻相關。當先前電阻碼RC及/或理論電阻R1 值偏離致動器110的實際電阻R2 時，DC偏移發生在感應電壓信號D中。據此，當校準電路260偵測到DC偏移時，校準電路260動態地調整電阻碼RC值，其用以調整理論電阻R1 以匹配致動器110的實際電阻R2 且因此移除電阻偏差值Rerror 及DC偏移。
邏輯電路225可經組態以比較DC偏移位準與上限(第一預定臨限值)及下限(第二預定臨限值)，且動態地調整電阻碼RC至從感應電壓信號D消除DC偏移的一值。例如，若DC偏移位準達到上限，則邏輯電路225可減小電阻碼RC值，且若DC偏移位準達到下限，則邏輯電路225可增大電阻碼RC值。校準電路260及/或邏輯電路225可連續地監測及偵測DC偏移位準且動態地調整電阻碼RC，直到未偵測到DC偏移位準。邏輯電路225可包含適合用於執行比較且基於該比較而產生輸出信號的任何電路及/或系統。例如，邏輯電路225可使用邏輯閘、FPGA、及硬佈線(hard-wired)之ASIC的硬體、以軟體、或其任何組合來實作。
控制電路120可進一步包含利用來自ISP 130的資料以產生對應於所欲致動器位置之最終位置信號C'的各種電路及/或系統。例如，控制電路120可包含與ISP 130通訊且經組態以儲存位置資訊的目標暫存器240。目標暫存器240可包含能夠在任何給定時間儲存多個變數的任何合適記憶體或儲存裝置。
目標暫存器240可進一步連接至目標產生器235，該目標產生器經組態以產生起始位置信號Tint 。目標產生器235可經組態以存取儲存在目標暫存器240中的位置資料，且經組態以執行比較及/或產生起始位置信號Tint 。例如，目標產生器235可包含描述於美國專利第9,520,823號中的信號產生器。
在各種實施例中，控制電路120利用來自目標產生器235的起始位置信號Tint 及來自回授控制電路220的最終回授輸出信號FOUT ，以產生最終目標位置C'。例如，控制電路可利用加法器電路265將起始位置信號Tint 加至最終回授輸出信號FOUT ，以運算最終目標位置信號C'。
控制電路120可進一步包含信號轉換器，諸如數位轉類比轉換器(digital-to-analog converter, DAC) 245，以在傳輸信號至驅動器250之前，轉換最終位置信號C'成類比信號，諸如DAC輸出信號C。例如，DAC 245之輸入端子可連接至加法器電路265之輸出端子。DAC輸出信號C可係正值或負值。DAC輸出信號C之正負號(正或負)及特定數值可分別對應於電流IDR (或電壓)之方向及量值。DAC 245可傳達DAC輸出信號C至驅動器250，其中驅動器250回應於DAC輸出信號C而根據DAC輸出信號C之正負號及/或量值操作。例如，正值可造成電流IDR 從第一輸出端子OUT1流動至第二輸出端子OUT2。反之，負值可造成電流IDR 自第二輸出端子OUT2流動至第一輸出端子OUT1。DAC 245可進一步傳達DAC輸出信號C之正負號至感應電壓偵測電路205(A/B)。在各種實施例中，DAC輸出信號C包含一代碼(例如，一DAC碼)。DAC輸出信號C可對應於電流、電壓、或脈衝寬度調變。
根據各種實施例，用於致動器控制之方法及設備操作以藉由測量致動器110的感應電壓且根據回授信號中之所偵測之DC偏移位準來動態調整回授信號，而藉由改善回授信號(諸如感應電壓信號D)的完整性，而降低致動器110之安定時間。該等方法及設備利用回授信號來降低由致動器110引發的反EMF之效應且抑制共振振動。這允許致動器110在短時間內達到所欲位置。
參考圖2、圖6、及圖7，在操作期間，致動器110可經歷由於使用者引發之外部振動之振動或由於產生新的起始目標位置Tint 的振動，這兩者皆可引發反EMF。控制電路120可操作以偵測反EMF且提供回授信號以控制及/或抑制振動。
在一例示性操作中，控制電路120可經由連接在驅動器250之輸出端子(即，OUT1及OUT2)與致動器110之間的傳輸線來傳輸輸出信號(例如，信號A及B)至感應電壓偵測電路205(A/B) (600)。控制電路120亦可傳輸電流IDR 的方向(例如，順向或逆向)(通常以代碼形式)及DAC輸出信號C至感應電壓偵測電路205(A/B)。
然後，感應電壓偵測電路205(A/B)可產生及傳輸感應電壓信號D至ADC 215 (605)。在ADC 215轉換信號且傳輸經轉換信號至校準電路260之後，校準電路260利用低通濾波器210偵測DC偏移位準(610)。然後，低通濾波器210傳輸表示所偵測之DC偏移位準的信號至邏輯電路225 (610)。然後，邏輯電路225比較DC位準與上臨限值及下臨限值，以判定是否增加或減小電阻碼RC值，且根據DC偏移位準來判定是否利用電阻碼RC來進一步控制回授控制電路220 (615)。若偵測到DC偏移，則邏輯電路225調整且傳輸適當的電阻碼RC至感應電壓偵測電路205(A/B)。然後，感應電壓偵測電路205(A/B)使用電阻碼RC以藉由調整理論電阻值R1 來調整複製電壓VREP ，且產生將不具有任何DC偏移之新的感應電壓信號D。
在一例示性操作中，邏輯電路225藉由判定DC偏移位準是否大於上臨限(例如，正臨限值)來判定是否調整電阻碼RC值(700)。若DC偏移位準不大於上臨限，則邏輯電路225判定DC偏移位準是否小於下臨限(例如，負臨限值)(720)。若DC偏移位準大於上臨限，則校準電路260停用(即，暫停操作)回授控制電路220 (705)，增加電阻碼RC值(710)，然後啟用(即，重新開始操作)回授控制電路220 (715)。若DC偏移位準小於下臨限，則校準電路260停用回授控制電路220 (725)，減小電阻碼RC值(730)，然後啟用回授控制電路220 (715)。
在操作期間，控制電路120可與起始位置信號Tint 結合地利用最終回授輸出信號FOUT ，以控制致動器110。根據各種實施例，控制電路120可持續偵測反EMF、產生感應電壓信號D、及動態地調整或以其他方式校準複製電壓VREP 及/或感應電壓信號D，以防止DC偏移發生，其改善最終回授輸出信號FOUT 及最終位置信號C'的完整性，因此改善致動器110的移動及/或位置。
在前面的描述中，已參照特定例示性實施例來描述該技術。然而，可進行各種修改及改變而不脫離所陳述之本技術的範圍。描述與圖式係視為說明性的方式，而不是限制性的，且所有此類修改係旨在包括在本技術的範圍之內。因此，該技術的範圍應由所描述的一般實施例與其法律均等物來判定，而不是僅由上述的具體實例來判定。例如，在任何方法或程序實施例中敘述的步驟可依任何適當順序執行，且不限於呈現在具體實例中的明顯順序。另外，在任何系統實施例中敘述的組件及/或元件可依各式各樣的排列予以組合以產生與本技術實質相同的結果，且因此不限於在具體實例中敘述的具體組態。
上文已描述關於具體實施例之效益、其他優點及問題解決方案。然而，任何效益、優點、問題解決方案或可引起任何特定效益、優點或解決方案發生或變得更顯著的任何元件不應視為關鍵、必要、或基本的特徵或組件。
用語「包含(comprises, comprising)」、或其任何變化型，係旨在提及非排他性的包括，使得包含一系列元素的程序、方法、物品、組成物、或設備不僅包括述及的彼等元素，但是也可包括未明確列出或這種程序、方法、物品、組成物、或設備固有的其他元素。在本技術之實踐中使用之上述結構、配置、應用、比例、元件、材料、或組件之其他組合及/或修改(除了彼等未明確述及的以外)可改變或以其他方式特別調適於特定環境、製造規格、設計參數或其他操作需求，而未悖離本技術之一般原理。
本技術已參照例示性實施例於上文描述。然而，可對例示性實施例做出變化與修改而不脫離本技術的範圍。企圖使此等與其他改變或修改包括在本技術的範圍內。
根據一態樣，一種致動器控制電路包含：一驅動電路，其耦接至該致動器且經組態以供應一驅動信號至該致動器；及一回授網路，其連接至該驅動電路且經組態以產生一回授信號，其中該回授網路包含：一感應電壓偵測電路，其連接至該驅動電路之一輸出端子；及一校準電路，其連接至該感應電壓偵測電路且經組態以：偵測該回授信號的一DC偏移位準；及根據所偵測之該DC偏移位準而供應一代碼至該感應電壓偵測電路。
在一實施例中，該校準電路包含：一低通濾波器；及一邏輯電路，其連接至該低通濾波器之一輸出端子。
在一實施例中，該回授網路進一步包含：一類比轉數位轉換器(ADC)，其連接在該感應電壓偵測電路與該校準電路之間。
在一實施例中，該回授網路進一步包含：一回授控制電路，其連接至該ADC之一輸出端子。
在一實施例中，該校準電路進一步經組態以供應該代碼至該回授控制電路，以選擇性操作該回授控制電路。
在一實施例中，該致動器控制電路進一步包含：一數位轉類比轉換器(DAC)，其連接至該驅動電路之一輸入端子及該感應電壓偵測電路之一輸入端子。
在一實施例中，該感應電壓偵測電路包含：一複製電路，其連接至該DAC之一輸出端子且經組態以接收來自該校準電路的該代碼；及一差動放大器，其連接至該複製電路之一輸出端子。
在一實施例中，該感應電壓偵測電路進一步經組態以接收與通過該驅動電路的一電流方向相關的資訊。
根據另一態樣，一種用於控制一致動器之方法包含：供應一驅動信號至該致動器；偵測由該致動器所產生之一感應電壓；根據所偵測之該感應電壓而產生一回授信號；偵測該回授信號的一DC偏移位準；校準該回授信號；及根據該回授信號而操作該致動器。
在一操作中，校準該回授信號包含：選擇性調整一電阻碼；及選擇性操作一回授控制電路。
在一操作中，選擇性調整該電阻碼包含：若所偵測之該DC偏移位準大於一第一臨限，則增加該電阻碼；及若所偵測之該DC偏移位準小於一第二臨限，則減小該電阻碼。
在一操作中，該第一臨限係一預定正值；且該第二臨限係一預定負值。
在一操作中，選擇性操作該回授控制電路包含：在調整該電阻碼之前停用該回授控制電路；及在調整該電阻碼之後啟用該回授控制電路。
在又另一態樣中，一種能夠用一致動器執行自動聚焦之成像系統包含：一影像信號處理器，其經組態以產生一位置信號；及一相機模組，其連接至該影像信號處理器，該相機模組包含：一影像感測器，其連接至該影像信號處理器；及一控制電路，其連接至該影像信號處理器且經組態以接收該位置信號，其中該控制電路包含：一驅動電路，其經組態以供應一電流至該致動器；及一回授網路，其連接至該驅動電路且經組態以產生一回授信號，其中該回授網路包含：一感應電壓偵測電路，其連接至該驅動電路之一輸出端子；及一校準電路，其連接至該感應電壓偵測電路之一輸出端子且經組態以：偵測該回授信號之一DC偏移位準；及根據所偵測之該DC偏移位準而供應一代碼至該感應電壓偵測電路；其中該控制電路基於該位置信號及該回授信號而產生一最終位置信號。
在一實施例中，該校準電路進一步經組態以若所偵測之該DC偏移位準大於一預定正臨限值，則增加該代碼。
在一實施例中，該校準電路進一步經組態以若該所偵測之該DC偏移位準小於一預定負臨限值，則減小該代碼。
在一實施例中，該回授網路進一步包含：一類比轉數位轉換器(ADC)，其連接在該感應電壓偵測電路之一輸出端子與該校準電路之一輸入端子之間；及一回授控制電路，其連接至該ADC之一輸出端子。
在一實施例中，該校準電路進一步經組態以供應該代碼至該回授控制電路；且該回授控制電路回應於該代碼。
在一實施例中，若所偵測之該DC偏移位準大於一正臨限值且小於一負臨限值，則停用該回授控制電路。
在一實施例中，該校準電路包含：一低通濾波器；及一邏輯電路，其連接至該低通濾波器之一輸出端子。
100‧‧‧成像系統 105‧‧‧相機模組 110‧‧‧致動器 115‧‧‧鏡頭模組 120‧‧‧控制電路 125‧‧‧影像感測器 130‧‧‧影像信號處理器(ISP) 135‧‧‧鏡頭 205‧‧‧感應電壓偵測電路 205(A)‧‧‧感應電壓偵測電路 205(B)‧‧‧感應電壓偵測電路 210‧‧‧低通濾波器 215‧‧‧類比轉數位轉換器(ADC) 220‧‧‧回授控制電路 225‧‧‧邏輯電路 235‧‧‧目標產生器 240‧‧‧目標暫存器 245‧‧‧數位轉類比轉換器(DAC) 250‧‧‧驅動器/驅動電路 260‧‧‧校準電路/回授控制電路 265‧‧‧加法器電路 300‧‧‧開關 305‧‧‧輸出電壓複製電路 310‧‧‧差動放大器 600‧‧‧操作 605‧‧‧操作 610‧‧‧操作 615‧‧‧操作 700‧‧‧操作 705‧‧‧操作 710‧‧‧操作 715‧‧‧操作 720‧‧‧操作 725‧‧‧操作 730‧‧‧操作 A‧‧‧ 信號 ADCOUT‧‧‧輸出信號 B‧‧‧信號 C‧‧‧DAC輸出信號 C'‧‧‧最終位置信號/最終目標位置信號/加法器輸出 D‧‧‧ 感應電壓信號 FOUT‧‧‧最終回授輸出信號 IDR‧‧‧電流 OUT1‧‧‧第一輸出端子 OUT2‧‧‧第二輸出端子 RC‧‧‧電阻碼 Tint‧‧‧起始位置信號/起始目標位置 VREP‧‧‧電壓/複製電壓 VDD‧‧‧供應電壓 -‧‧‧反相端子 +‧‧‧非反相端子
本技術的更完整理解可藉由參考詳細說明且同時結合下列說明性圖式來考慮而得到。 圖1係根據本技術之例示性實施例之成像系統的方塊圖； 圖2係根據本技術之第一實施例之致動器控制系統的方塊圖； 圖3係根據本技術之第一實施例之感應電壓偵測電路的方塊圖； 圖4係根據本技術之第二實施例之致動器控制系統的方塊圖； 圖5係根據本技術之第二實施例之感應電壓偵測電路的方塊圖； 圖6係根據本技術之例示性實施例之用於操作致動器控制系統的流程圖；及 圖7係根據本技術之一實施例之用於操作致動器控制系統的流程圖。
110‧‧‧致動器
120‧‧‧控制電路
130‧‧‧影像信號處理器(ISP)
205(A)‧‧‧感應電壓偵測電路
210‧‧‧低通濾波器
215‧‧‧類比轉數位轉換器(ADC)
220‧‧‧回授控制電路
225‧‧‧邏輯電路
235‧‧‧目標產生器
240‧‧‧目標暫存器
245‧‧‧數位轉類比轉換器(DAC)
250‧‧‧驅動器/驅動電路
260‧‧‧校準電路/回授控制電路
265‧‧‧加法器電路
A‧‧‧信號
ADCOUT‧‧‧輸出信號
B‧‧‧信號
C‧‧‧DAC輸出信號
C'‧‧‧最終位置信號/最終目標位置信號/加法器輸出
D‧‧‧感應電壓信號
FOUT‧‧‧最終回授輸出信號
IDR‧‧‧電流
OUT1‧‧‧第一輸出端子
OUT2‧‧‧第二輸出端子
RC‧‧‧電阻碼
Tint‧‧‧起始位置信號/起始目標位置

Claims (10)

  1. 一種致動器控制電路，其特徵在於包含： 一驅動電路，其耦接至一致動器且經組態以供應一驅動信號至該致動器；及 一回授網路，其連接至該驅動電路且經組態以產生一回授信號，其中該回授網路包含： 一感應電壓偵測電路，其連接至該驅動電路之一輸出端子；及 一校準電路，其連接至該感應電壓偵測電路且經組態以： 偵測該回授信號的一DC偏移位準；及 根據所偵測之該DC偏移位準而供應一代碼至該感應電壓偵測電路。
  2. 如請求項1之致動器控制電路，其中該校準電路包含： 一低通濾波器；及 一邏輯電路，其連接至該低通濾波器之一輸出端子。
  3. 如請求項1之致動器控制電路，該回授網路進一步包含： 一類比轉數位轉換器(ADC)，其連接在該感應電壓偵測電路與該校準電路之間；及 一回授控制電路，其連接至該ADC之一輸出端子。
  4. 如請求項3之致動器控制電路，其中該校準電路進一步經組態以供應該代碼至該回授控制電路，以選擇性操作該回授控制電路。
  5. 如請求項1之致動器控制電路，其中該感應電壓偵測電路包含： 一複製電路，其經組態以接收來自該校準電路的該代碼；及 一差動放大器，其連接至該複製電路之一輸出端子。
  6. 如請求項1之致動器控制電路，其中該感應電壓偵測電路進一步經組態以接收與通過該驅動電路的一電流方向相關的資訊。
  7. 一種用於控制一致動器之方法，其特徵在於包含： 供應一驅動信號至該致動器； 偵測由該致動器所產生之一感應電壓； 根據所偵測之該感應電壓而產生一回授信號； 偵測該回授信號的一DC偏移位準； 校準該回授信號；及 根據該回授信號而操作該致動器。
  8. 如請求項7之方法，其中校準該回授信號包含： 選擇性調整一電阻碼；及 選擇性操作一回授控制電路。
  9. 如請求項8之方法，其中選擇性調整該電阻碼包含： 若所偵測之該DC偏移位準大於一第一臨限，則增加該電阻碼；及 若所偵測之該DC偏移位準小於一第二臨限，則減小該電阻碼。
  10. 如請求項8之方法，其中選擇性操作該回授控制電路包含： 在調整該電阻碼之前停用該回授控制電路；及 在調整該電阻碼之後啟用該回授控制電路。
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