TWI609566B - 相機的音圈電機驅動裝置及其方法 - Google Patents

相機的音圈電機驅動裝置及其方法 Download PDF

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Description

相機的音圈電機驅動裝置及其方法
本發明涉及音圈電機(VCA：Voice coil actuator)，更詳細而言，涉及一種相機的音圈電機驅動裝置及其方法。
手機等移動設備中通常使用的相機模組加裝音圈電機，通過對其進行驅動，移動鏡頭而使位置變化，從而執行對特定被攝體對焦的自動對焦。
在流經揚聲器的音圈的聲音電流與永久磁鐵中發生的磁力之間，發生基於弗萊明左手定律的力，揚聲器的振動板前後振動，音圈電機正是著眼于此而開發的電機。與DC電機或步進電機進行旋轉運動相比，音圈電機由於進行短距離直線往復運動，因而可以有用地用於精密跟蹤或調焦。
前述的音圈電機由自身較大的線圈(L：感應器)成分構成。可是，音圈電機的感應器(L)成分因特有的共振頻率而顯現出高共振回應特性，驅動時引起剩餘 振動(residual vibration)，影響相機的自動對焦功能或引起失靈。
因此，申請人在韓國註冊專利公報第10-0968851號中，提出了一種能夠降低不需要的剩餘振動而提高相機的自動對焦性能的輸入整形(Input shaping)控制技法。
但是，就前述的輸入整形控制技法而言，未考慮衰減，實際上，無論何種形態均存在衰減，因而存在剩餘振動降低效果有限的問題。
[專利文獻](文獻1)韓國註冊專利公報第10-0968851號，公告日：2010.07.09.
本發明正是為了解決如上所述的以往技術的問題而提出的，其目的在於提供一種能夠借助於考慮了衰減的輸入整形控制而更有效地去除剩餘振動，使自動對焦性能進一步提高的相機的音圈電機驅動裝置及其方法。
本發明要現實的技術課題不限於以上言及的技術課題，未言及的其它技術課題是本發明所屬技術領域的技術人員可以從以下記載明確理解的。
為了達成所述目的，本發明的相機的音圈電機驅動裝置包括：輸入整形部，其執行基於音圈電機的共振 頻率及所述音圈電機中出現的振動的衰減的輸入整形，從原始控制信號生成把整形信號當作初始輸入的控制信號；及驅動部，其根據所述輸入整形部提供的實現輸入整形的控制信號，驅動所述音圈電機。
在本發明的相機的音圈電機驅動裝置中，所述整形信號作為多步整形信號或切換整形信號，可以是應用了所述衰減而使信號變動幅逐漸衰減的形態。
在本發明的相機的音圈電機驅動裝置中，所述輸入整形部可以生成與所述共振頻率及所述衰減相應的脈衝序列，把所述生成的脈衝序列卷積於基準信號，生成所述整形信號。
在本發明的相機的音圈電機驅動裝置中，所述輸入整形部可以生成具有切換區間的切換整形信號，且隨著所述衰減，向所述切換整形信號的各切換邊緣應用各邊緣的衰減值，使各切換邊緣的信號變動幅逐漸衰減。
在本發明的相機的音圈電機驅動裝置中，所述輸入整形部可以把目標電平分配成多個步，生成電平依次變化的多步整形信號，針對步數N，每步使相位延遲“全相位/N”並輸出，且隨著所述衰減，在所述多步整形信號的各步，應用各步的衰減值，使各步的信號變動幅逐漸衰減。
在本發明的相機的音圈電機驅動裝置中，所述全相位可以為360°。
在本發明的相機的音圈電機驅動裝置中，所述全相位可以定義為360°的整數倍或小數倍。
在本發明的相機的音圈電機驅動裝置中，所述輸入整形部在所述音圈電機的共振週期為Tvib、所述目標電平為A、各步的係數為ki時，可以針對步數N的多步整形信號，把各步在Tvib/N期間依次接入，以便電平每步按ki*(A/N)進行增加或減小，從而使得在Tvib以內，所述多步整形信號的電平達到A。
在本發明的相機的音圈電機驅動裝置中，所述輸入整形部可以分配各步的相位，使得構成多個步的多個信號的波形具有相互抵消的共振週期。
在本發明的相機的音圈電機驅動裝置中，所述輸入整形部可以卷積第一整形信號及第二整形信號，生成所述整形信號，所述第一整形信號及第二整形信號作為多步整形信號或切換整形信號，分別為應用了所述衰減而使信號變動幅逐漸衰減的形態。
另一方面，本發明的相機的音圈電機驅動方法包括：第一步驟，執行基於音圈電機的共振頻率及所述音圈電機中出現的振動的衰減的輸入整形，從原始控制信號生成把整形信號當作初始輸入的控制信號；及第二步驟，根據實現輸入整形的控制信號，驅動所述音圈電機。
在本發明的相機的音圈電機驅動方法中，所述整形信號作為多步整形信號或切換整形信號，可以是應用了所述衰減而使信號變動幅逐漸衰減的形態。
在本發明的相機的音圈電機驅動方法中，所述第一步驟可以包括：生成基準信號的步驟；與所述共振頻率及所述衰減相應，生成脈衝序列的步驟；及把所述生成的脈衝序列卷積於所述基準信號，生成把整形信號當作初始輸入的控制信號的步驟。
本發明的相機的音圈電機驅動方法可以在所述第一步驟中，生成具有切換區間的切換整形信號，且隨著所述衰減，向所述切換整形信號的各切換邊緣應用各邊緣的衰減值，使各切換邊緣的信號變動幅逐漸衰減。
本發明的相機的音圈電機驅動方法可以在所述第一步驟中，把目標電平分配成多個步，生成電平依次變化的多步整形信號，針對步數N，每步使相位延遲“全相位/N”並輸出，且隨著所述衰減，在所述多步整形信號的各步，應用各步的衰減值，使各步的信號變動幅逐漸衰減。
在本發明的相機的音圈電機驅動方法中，所述全相位可以為360°。
在本發明的相機的音圈電機驅動方法中，所述全相位可以定義為360°的整數倍或小數倍。
本發明的相機的音圈電機驅動方法可以在所述第一步驟中，在所述音圈電機的共振週期為Tvib、所述目標電平為A、各步的係數為ki時，針對步數N的多步整形信號，把各步在Tvib/N期間依次接入，以便電平每步 按ki*(A/N)進行增加或減小，從而使得在Tvib以內，所述多步整形信號的電平達到A。
本發明的相機的音圈電機驅動方法可以在所述第一步驟中，分配各步的相位，使得構成多個步的多個信號的波形具有相互抵消的共振週期。
本發明的相機的音圈電機驅動方法可以在所述第一步驟中，卷積第一整形信號及第二整形信號，生成所述整形信號，且所述第一整形信號及第二整形信號作為多步整形信號或切換整形信號，分別為應用了所述衰減而使信號變動幅逐漸衰減的形態。
根據本發明的相機的音圈電機驅動裝置及其方法，能夠借助於考慮了衰減的輸入整形控制，更有效地去除剩餘振動，使自動對焦性能進一步提高。
100‧‧‧驅動裝置
110‧‧‧輸入整形部
120‧‧‧驅動部
200‧‧‧音圈電機
圖1是本發明一個實施例的相機的音圈電機驅動裝置的概略性構成圖。
圖2a、圖2b及2c是用於說明圖1中應用的輸入整形的運轉原理的波形圖。
圖3a至圖3h是顯示根據本發明一個實施例生成的整形信號的波形圖。
圖4a及圖4b是顯示根據本發明另一實施例生成的整形信號的波形圖。
圖5是顯示根據本發明又一實施例生成的整形信號的波形圖。
圖6a至圖8b是本發明實施例的多個整形信號的時間響應類比結果圖表。
圖9a至圖9b是關於本發明實施例的多個整形信號的共振頻率誤差的敏感度圖表。
圖10是本發明一個實施例的相機的音圈電機驅動方法的流程圖。
下面參照附圖，對本發明較佳實施例的相機的音圈電機驅動裝置及其方法進行詳細說明。
圖1是本發明一個實施例的相機的音圈電機驅動裝置的構成圖。
音圈電機驅動裝置100為了降低音圈電機200的高共振回應特性，應用了利用音圈電機200特有共振頻率的輸入整形技法。由此，使得能夠提高相機中加裝的音圈電機200的剩餘振動抑制性能，無失靈地穩定驅動音圈電機200，因此使得能夠實現準確的自動對焦。
如果參照圖1，為了驅動音圈電機200而使用的音圈電機驅動裝置100可以包括輸入整形部110及驅動部120，可以選擇性包括存儲部130。
輸入整形部110用於執行對控制信號的初始輸入進行變形的輸入整形，最大限制地抑制音圈電機200 的共振，應用音圈電機200的共振頻率及音圈電機200中出現的振動的衰減，從原始控制信號生成把整形信號當作初始輸入的控制信號。
其中，所謂信號的“初始輸入”，指從相應信號的開始時間點至預定時間點的初始區間期間，例如穩定時間(settling time)期間的信號形態。
所謂對信號的“初始輸入”進行變形，指為了降低相應信號輸入時的剩餘振動，使初始區間期間的信號形態通過卷積等演算而變形的輸入整形技法。
如前所述，輸入整形部110執行基於音圈電機200的共振頻率及音圈電機200中出現的振動的衰減的輸入整形，隨著對原始控制信號的初始輸入進行變形，可以生成把整形信號當作初始輸入的控制信號。
用於輸入整形的音圈電機200的共振頻率及振動衰減可以預先設置。
作為一個示例，可以是把各音圈電機型號的共振頻率及振動衰減相關資訊預先存儲於存儲部130後，當音圈電機200驅動時，選擇與相應音圈電機200相應的一個共振頻率及衰減(例如衰減比)，以選擇的共振頻率及衰減為基礎，執行輸入整形。
或者，也可以在音圈電機200的驅動中檢測音圈電機200的共振頻率及衰減，接受其回饋並應用。
作為一個示例，可以應用以下方式，即，捕捉根據感應係數而決定的共振頻率，或在音圈電機200的驅 動中，從感測器(圖中未示出)測量基本物理量(變位、加速度、振動等)，根據預先設置的演算法，求出關於振動衰減的資訊。
整形信號可以是具有多個步的多步整形信號或具有切換區間的切換整形信號，特別是可以應用衰減，形成信號變動幅逐漸衰減的形態。
此時，前述的輸入整形部110假定衰減振動，一同考慮音圈電機200的固有的共振頻率及振動衰減，應用衰減，形成信號變動幅逐漸衰減的形態的整形信號並發送。
另外，整形信號也可以是卷積兩個整形信號而新形成的卷積整形信號。此時，卷積的多個整形信號分別是如前所述應用了衰減而使信號變動幅逐漸衰減的形態的多步整形信號或切換整形信號。
實際上，相機的音圈電機200是具有衰減的系統，因而如果如此假定衰減振動，一同考慮固有的共振頻率及衰減而對輸入進行整形，那麼與不考慮衰減的情形相比，可以使剩餘振動抑制性能進一步提高。
驅動部120從輸入整形部110接收把整形信號當作初始輸入的控制信號，對這種實現了輸入整形的控制信號作出回應，驅動連接於後端的音圈電機200。
在一個實施例中，輸入整形部110可以應用音圈電機200的共振頻率和衰減，生成脈衝序列(sequence of impulses)，把該脈衝序列卷積於基 準信號而生成整形信號。此時，基準信號為未整形(unshaped)的原始的控制信號。
音圈電機200使相機的鏡頭模組上下移動。
作為一個示例，音圈電機200具備用於鏡頭模組的上下停止及運動限制的下側板簧、上側板簧、下側彈簧模、上側彈簧模，此外，具備由感應器(L)構成的形成磁場的通道的軛(york)並借助于電流而形成磁場的繞組等。這種音圈電機200借助於驅動部120而驅動並上/下移動，所述驅動部120根據借助于作為磁性發生體的繞組而發生的磁性與由軛形成的磁場通道，調節鏡頭模組的對焦陽螺紋與鏡頭模組的對焦陰螺紋的連結體驅動電機所需的電流。
在這種構成中，音圈電機驅動裝置100執行對接入的原始控制信號的輸入整形，由此，當進行自動對焦時，可以減小音圈電機200的共振，改善剩餘振動現象。特別是考慮了音圈電機200的衰減振動，應用衰減對輸入進行整形，從而能夠實現最佳的振動抑制。
圖2a、圖2b及2c是用於說明圖1中應用的輸入整形的運轉原理的波形圖。
圖2a圖示了不考慮衰減而通過相同大小的脈衝序列對輸入進行整形的方法，相反，圖2b及圖2c圖示了考慮到振動因衰減而減小，因而調整脈衝序列的大小的方法。
自動對焦時，為了高速運轉，如果給出一個輸入，即(a)的基準信號，則發生相對較大的剩餘振動，穩定時間延長。
此時，如圖2a所示，如果在(a)的基準信號中卷積諸如(b)的脈衝序列，則基準信號的初始輸入如(c)所示進行變更，基於基準信號的振動與基於脈衝序列的振動抵消，可以降低剩餘振動，穩定時間可以縮短。
不過，圖2a的情形，是假定無視衰減的非衰減振動，即衰減比(damping ratio)ζ=0的情形(無限振動)，求出脈衝序列。
由於假定非衰減振動，因而多個脈衝的大小(amplitude)全部相同，多個脈衝的接入時間點(time location)根據要驅動的音圈電機200的固有共振頻率獲得。
但是，實際上，相機的音圈電機200是具有衰減的系統，因而為了提高剩餘振動的降低效果，進一步提高自動對焦性能，考慮到振動因衰減而減小，並執行對這種衰減振動的輸入整形是高效的。
如圖2a所示，如果不考慮衰減而使多個脈衝的大小全部相同，那麼，剩餘振動降低效果有限，根據情況，剩餘振動未適當抵消，借助於被整形的初始輸入，反而會進一步增大。
因此，在本發明的實施例中，驅動裝置100假定衰減振動並應用衰減，調整對輸入進行整形的脈衝序 列，從而與假定非衰減振動的情形相比，剩餘振動抑制性能可以提高。
圖2b及圖2c圖示了可應用于本發明實施例的考慮了衰減的輸入整形技法。
圖2b圖示了規則性的衰減振動(衰減比ζ一定時，0<ζ<1)，在如此顯現出規則性衰減振動的情形(或在特定區間，衰減比一定時)下，驅動裝置100的輸入整形部110可以應用基於衰減比的依次的衰減值，調整對輸入進行整形的脈衝序列。
在圖2b中，輸入整形通過卷積任意的基準信號(a)與根據衰減比調整的脈衝序列(b)來體現。
構成(b)的脈衝序列的多個脈衝的大小及接入時間點，根據要驅動的音圈電機200的共振頻率及衰減比而獲得。
作為一個示例，音圈電機200的衰減振動會在特定區間顯現一定的衰減比，此時，針對相應區間應用衰減比，生成脈衝序列後，可以將其卷積於給出的基準信號，執行輸入整形。
圖2c圖示了不規則的衰減振動。
在圖2c中，輸入整形通過卷積任意的基準信號(a)與對應於不規則衰減而調整的脈衝序列(b)來體現。
構成(b)的脈衝序列的多個脈衝的大小及接入時間點，根據要驅動的音圈電機200的共振頻率及衰減而獲得。
如圖2b及圖2c所示，如果生成應用了音圈電機200的衰減的脈衝序列，把生成的脈衝序列卷積于作為原始控制信號的基準信號，並對輸入進行整形，那麼，與不考慮衰減的輸入整形(參照圖2a)相比，可以更高效地去除剩餘振動，能夠使自動對焦性能大幅提高。
圖3a至圖3h作為顯示根據本發明一個實施例生成的整形信號的波形圖，圖示了多步整形信號。
在一個實施例中，多步整形信號是在具有到目標電平之前逐漸變化的多個步的多步信號中應用衰減，具有各步的信號變動幅逐漸衰減的多步信號形態。
如前所述，驅動裝置100的輸入整形部110執行基於固有共振頻率及衰減的輸入整形，最大限度地抑制音圈電機200的剩餘振動。
具體而言，在基於初始輸入的音圈電機200的振動基礎上，在任意的時間延遲後，如果賦予與基於初始輸入的振動相反相位的振動，且考慮衰減，使振動衰減，則在音圈電機200的移動中或停止時，音圈電機200的剩餘振動可以最小化。
在一個實施例中，驅動裝置100的輸入整形部110把成為基準信號的控制信號的大小(amplitude) 當作目標電平，把目標電平分配為多個步，使得產生電平依次變化的階段式多步整形信號。
在這種整形信號中，針對步數N，各步的多步整形信號的相位與“全相位/N”相應地延遲輸出，考慮衰減，對多步整形信號的各步給予各步衰減值，體現各步的信號變動幅逐漸衰減的形態。
其中，全相位意味著1個週期期間的最低相位~最大相位範圍。
作為一個示例，當1個週期為0°~360°時，每步出現360°/N的相位延遲。
或者，根據實施例，全相位也可以定義為360°的一定倍數(整數倍或小數倍，例如360°×1.2倍，360°×1.5倍，360°×2倍...)。
圖3a至圖3d作為目標電平比開始時間點的信號電平高，信號電平每步逐漸增加而達到目標電平的情形，圖3a顯示2-步整形信號，圖3b及圖3c顯示具有N步(N為4至16之間的自然數)的N-步整形信號，圖3d顯示把N較小地分為16以上的個數而擴張步數的曲線型整形信號。
如圖3a所示，利用輸入整形技法，如果向音圈電機200輸入2-步的整形信號，則可以某種程度地去除振動，這可以擴張應用到3b及圖3c的概念。
輸入整形部110在音圈電機200的共振週期定義為Tvib，目標電平為A，各步的係數定義為ki時，針對步數N，把多步整形信號的各步在Tvib/N期間依次接入，以便每步電平按ki*(A/N)進行增加從而在Tvib以內執行輸入整形，使得多步整形信號的電平達到A為止。
另外，分配各步的相位，使得構成多個步的多個信號的波形具有相互抵消的共振週期。
在圖3a、圖3b及圖3c中，步數N分別為2、4、8，當把控制信號的目標電平稱為A時，各步的信號變動幅為ai*(A/2)(i=1,2)、bi*(A/4)(i=1,2,3,4)、ci*(A/8)(i為1,2,3,4,5,6,7,8)。
就圖3a的情形而言，輸入整形部110把目標電平分配為2個步，生成電平進行變化(增加)的2-步整形信號，且每步使相位延遲“全相位/2”(作為一個示例，360°/2=180°)並輸出。接入第一步信號後，接入相位延遲“全相位/2”的第二步信號。
另外，考慮衰減，對2-步整形信號的各步給予基於衰減的各步衰減值，使各步的信號變動幅逐漸衰減為a1、a2。
如果考查圖3a的2-步整形信號，輸入整形部110利用第二步信號，產生與最初接入的第一步信號的振動反相的振動，抑制在移動至目標電平期間可能發生的音圈電機200的剩餘振動。
另外，考慮音圈電機200的衰減振動，隨著衰減，把步單位的信號變動幅衰減調節為a1、a2，從而剩餘振動降低效果進一步提高。
圖3b至圖3d把圖3a的原理擴張到具有4至16個之間的步的N-步整形信號、具有16個以上步的曲線型整形信號。
就圖3b及圖3c的情形而言，輸入整形部110把目標電平分配成作為4以上16以下自然數的N個步，生成電平依次變化(增加)的N-步整形信號，每步使相位延遲“全相位/N”(例如360°/N)並輸出，且隨著衰減，對多步整形信號的各步給予各步衰減值，使各步的信號變動幅逐漸衰減。
就圖3b所示的4-步整形信號而言，在第一、第二、第三、第四步信號中，相位形成一定地延遲，例如，出現0°、90°、180°、270°的相位變化，具有步單位的信號變動幅隨著衰減而逐漸衰減的形態。
圖3c是8-步整形信號的示例。
如圖3b、圖3c所示，可以把圖3a的步進一步細分，應用基於衰減的各步衰減值，接入整形信號，通過這種多步方式，可以最大限度地抑制音圈電機200的振動。
對整形信號的各步進行細分的這種輸入整形技法，把步數擴張為16個以上，可以擴張為如圖3d所示體現曲線型的整形信號。
通過圖3a至圖3d的2-步<4-步<8-步<曲線型順序，振動特性優秀。多步整形信號的步數越增加，因步信號的共振導致的各正弦波大小越減小，因而在輸入整形過程中，即使發生誤差，振動也較小地發生。
當執行圖3d的曲線型輸入整形時，輸入整形部110把整形信號的步細微地分配為16個以上，控制信號的初始輸入如圖3d所示體現曲線型地進行整形。
此時，輸入整形部110把目標電平分配為16個以上的步，考慮衰減，給出各步衰減值，使各步的信號變動幅逐漸衰減，從而可以生成電平緩慢變化的曲線型整形信號。
圖3e至圖3h作為目標電平低於開始時間點的信號電平的情形，圖3e顯示了2-步整形信號，圖3f及圖3g顯示了具有N個(N為4至16之間的自然數)步的N-步整形信號，圖3h顯示了把N較小地分為16以上的個數而擴張步數的曲線型整形信號。
輸入整形部110在音圈電機200的共振週期為Tvib、目標電平為A、各步的係數為ki時，針對步數N，把多步整形信號的各步在Tvib/N期間依次接入，以便每步使電平按ki*(A/N)進行減小，從而執行輸入整形，使得在Tvib以內，多步整形信號的電平達到作為目標電平的A。
另外，分配各步的相位，使得構成多個步的多個信號的波形具有相互抵消的共振週期。
就圖3e的情形而言，輸入整形部110把目標電平分配成2個步，生成電平進行變化(減小)的2-步整形信號，且每步使相位延遲“全相位/2”(作為一個示例，360°/2=180°)並輸出。
另外，考慮衰減，對2-步整形信號的各步給予基於衰減的各步衰減值，使各步的信號變動幅逐漸衰減為a1、a2。
就圖3f及圖3g的情形而言，輸入整形部110把目標電平分配成作為4以上16以下自然數的N個步，生成電平依次變化(減小)的N-步整形信號，每步使相位延遲“全相位/N”(例如360°/N)並輸出，隨著衰減，向多步整形信號的各步給予各步衰減值，使各步的信號變動幅逐漸衰減。
就圖3f所示的4-步整形信號而言，在第一、第二、第三、第四步信號中，相位形成一定地延遲，例如，出現0°、90°、180°、270°的相位變化，具有步單位的信號變動幅隨著衰減而逐漸地衰減的形態。
圖3g作為8-步整形信號的示例，同樣地，具有步單位的信號變動幅隨著衰減而逐漸地衰減的形態。
圖3h是把這種多步整形信號的步數擴張為16個以上，且給予與衰減相應的各步衰減值，使各步的信號變動幅逐漸衰減，按電平緩慢變化的曲線型進行整形。
圖4a及圖4b是顯示根據本發明另一實施例而生成的整形信號的波形圖。
在另一實施例中，切換整形信號是把衰減應用於低電平與高電平的兩種信號電平間實現1次以上轉換的切換信號，具有應用了衰減且各邊緣的信號變動幅逐漸地衰減的切換信號形態。
輸入整形部110在輸入整形時，生成具有切換區間的切換整形信號並輸出，且隨著衰減，向切換整形信號的各切換邊緣依次賦予各切換的衰減值，使各切換邊緣的信號變動幅逐漸衰減。
在切換區間，整形信號從高電平到低電平往復1次以上，應用衰減，各切換邊緣(上升邊緣及下降邊緣)的信號變動幅逐漸衰減。
例如，圖4a的情形是各切換邊緣的信號變動幅衰減為d1、d2、d3並進行變化，圖4b的情形是各切換邊緣的信號變動幅衰減為e1、e2、e3、e4、e5並進行變化。
如果接入這種切換整形信號，則與不考慮衰減的情形相比，穩定時間縮短，可以在更短時間內使音圈電機200的振動抵消並移動到目標電平。具有衰減值的多個部分性信號引起相互抵消效果，因而與不考慮衰減而對輸入進行整形的情形相比，可以獲得更高的剩餘振動降低效果。
圖5是圖示根據本發明又一實施例而生成的整形信號的波形圖。
輸入整形部110可以卷積第一整形信號及第二整形信號，發生用於使控制信號的初始輸入發生變形的卷積整形信號，去除音圈電機200的共振。
圖5圖示了卷積(a)的第一整形信號與(b)的第二整形信號，生成如(c)所示的新形態的卷積整形信號的情形。
各步在Tvib/2期間接入，如果卷積各步的信號大小增加ai*(A/2)的(a)、(b)兩個2-步整形信號，則可以獲得各步週期及大小如(c)所示變化的卷積整形信號。
如上所述，輸入整形部110為了使相機中音圈電機200的振動減小，可以生成通過卷積的多樣的輸入波形。
借助於卷積而發生的輸入，對第一整形信號及第二整形信號進行相互卷積，根據卷積方式，可以為多樣的形態。
其中，第一、第二整形信號分別作為應用了衰減而使信號變動幅逐漸衰減的形態的信號，可以是前述2-步整形信號、具有4至16個之間的多個步的多步整形信號、具有16個以上步的曲線型整形信號、切換整形信號等。
圖6a至圖8b是本發明實施例的多個整形信號的時間響應圖表。
圖6a是利用不考慮衰減的多步整形信號而對輸入進行整形的情形的時間回應，圖6b是利用考慮了衰減的多步整形信號而對輸入進行整形的情形的時間回應。
圖7a是利用不考慮衰減的切換整形信號而對輸入進行整形的情形的時間回應，圖7b是利用考慮了衰減的切換整形信號而對輸入進行整形的情形的時間回應。
圖8a是利用不考慮衰減的卷積整形信號而對輸入進行整形的情形的時間回應，圖8b是利用考慮了衰減的卷積整形信號而對輸入進行整形的情形的時間回應。
如果結合如上所述的模擬結果，與圖6a、圖7a、圖8a的假定非衰減振動的情形相比，在假定圖6b、圖7b、圖8b的衰減振動的情況下，可以確認穩定時間短，振動特性優秀。
圖9a至圖9b是關於本發明實施例的多個整形信號的共振頻率誤差的敏感度圖表。
圖9a比較了不考慮衰減的情形G10與根據本發明的實施例而考慮了衰減的情形G20的敏感度。
如果考查共振頻率(F)-錯誤率(error)關係，考慮了衰減的情形的錯誤率曲線G20與不考慮衰減的情形的錯誤率曲線G10相比，向下近於0，因而可知，考慮衰減而調整整形信號時，錯誤率特性更好。
即，如果考慮衰減而調整整形信號，即使在超出共振週期的情況下，錯誤率也小，剩餘振動比非衰減方式發生更少。
圖9b比較圖示了多個整形信號種類的敏感度圖表，分別圖示了信號變動幅逐漸衰減的切換整形信號G21和多步整形信號G22以及卷積整形信號G23的敏感度特性。
借助於考慮了衰減的這種多個整形信號，與假定非衰減振動的情形相比，能夠提高剩餘振動抑制性能，進而能夠基於敏感度特性，與所需條件相符地選擇應用整形信號的種類。
就卷積整形信號而言，如圖所示，即使超出共振週期，因振動導致的錯誤率也表現為極小的值，因而能夠對誤差很不敏感地使共振抵消(參照G23)。
圖10是本發明一個實施例的相機的音圈電機驅動方法的流程圖。
音圈電機驅動裝置100首先通過數位-類比轉換，生成基於任意的使用者命令的基準信號S110。此時，基準信號是未整形的原始控制信號。
然後，驅動裝置100基於音圈電機200的共振頻率及音圈電機200中出現的振動的衰減，生成輸入整形所需的脈衝序列S120。
脈衝序列以大小隨著衰減而調整的多個脈衝構成，構成脈衝序列的多個脈衝的接入時間點及大小，可以根據音圈電機200的共振頻率及音圈電機200的振動衰減而決定。
此時，用於輸入整形的音圈電機200的共振頻率及衰減可以預先設置，或在音圈電機200的驅動中進行檢測並回饋。
然後，驅動裝置100利用S120中生成的脈衝序列，執行對控制信號的初始輸入進行變形的輸入整形S130。
此時，可以把S110中生成的原始的控制信號與S120中生成的脈衝序列相互卷積，生成把整形信號當作初始輸入的經輸入整形的控制信號。
成為控制信號的初始輸入的整形信號，作為應用了衰減而使信號變動幅逐漸衰減的形態的信號，可以是前述的2-步整形信號、具有4至16個之間的多個步的多步整形信號、具有16個以上步的曲線型整形信號、切換整形信號等。
另外，整形信號也可以是對純整形信號進行相互卷積的卷積整形信號。此時，卷積的各整形信號作為信號變動幅相應於音圈電機200的振動衰減而逐漸進行衰減的形態，為2-步整形信號、具有4至16-步之間多個步的多步整形信號、曲線型整形信號、切換整形信號等。
當整形信號為具有切換區間的切換整形信號時，驅動裝置100可以隨著衰減而在切換整形信號的各切換邊緣應用各邊緣的衰減值，使各切換邊緣的信號變動幅逐漸衰減。
當整形信號為2-步整形信號時，驅動裝置100把目標電平分配為2個步，生成2-步整形信號，每步使相位延遲“全相位/2”並輸出，且可以隨著衰減，在2-步整形信號的各步中應用各步衰減值，使各步的信號變動幅逐漸衰減。
當整形信號為N-步(N為4至16之間的自然數)整形信號時，驅動裝置100可以把目標電平分配為N個步，生成電平依次變化的N-步整形信號，每步使相位延遲“全相位/N”並輸出，且可以隨著衰減，在N-步整形信號的各步中應用各步衰減值，使各步的信號變動幅逐漸衰減。
另外，驅動裝置100也可以把N-步整形信號的步數N較小地分為16以上的個數，把目標電平分配為16個以上的步，隨著衰減而在各步應用各步衰減值，使各步的信號變動幅逐漸衰減，從而生成電平緩慢變化的曲線型整形信號。
當整形信號為具有前述N個(N=2，或4至10，或16以上)步的N-步整形信號時，驅動裝置100在音圈電機的共振週期為Tvib、目標電平為A、各步的係數為ki時，可以針對步數N的多步整形信號，把各步在Tvib/N期間依次接入，以便電平每步按ki*(A/N)進行增加或減小，從而使得在Tvib以內，多步整形信號的電平達到A。
而且，驅動裝置100可以分配各步的相位，使得構成多個步的多個信號的波形具有相互抵消的共振週期。
如上所述，音圈電機驅動裝置100執行基於音圈電機200的共振頻率及音圈電機200中出現的振動衰減的輸入整形，從基於使用者命令的原始控制信號，生成把整形信號當作初始輸入的控制信號。
然後，驅動裝置100根據實現輸入整形的控制信號，執行電平移位元、電流供應等動作，從而驅動連接於後端的音圈電機200，S140。
本發明的相機的音圈電機驅動裝置及其方法的構成不局限於前述實施例，可以在本發明的技術思想允許的範圍多樣地變形實施。
100‧‧‧驅動裝置
110‧‧‧輸入整形部
120‧‧‧驅動部
200‧‧‧音圈電機

Claims (20)

  1. 一種相機的音圈電機驅動裝置，其中，包括：輸入整形部，其執行基於音圈電機的共振頻率及所述音圈電機中出現的振動的衰減的輸入整形，從原始控制信號生成把整形信號當作初始輸入的控制信號；及驅動部，其根據所述輸入整形部提供的實現輸入整形的控制信號，驅動所述音圈電機，其中該輸入整形部應用一脈衝序列信號、一切換信號、一多步信號或其他整形信號至該未整形的控制信號。
  2. 根據請求項1所述的相機的音圈電機驅動裝置，其中，所述整形信號作為多步整形信號或切換整形信號，是應用了所述衰減而使信號變動幅逐漸衰減的形態。
  3. 根據請求項1所述的相機的音圈電機驅動裝置，其中，所述輸入整形部生成與所述共振頻率及所述衰減相應的脈衝序列，把所述生成的脈衝序列卷積於基準信號，生成所述整形信號。
  4. 根據請求項1所述的相機的音圈電機驅動裝置，其中，所述輸入整形部生成具有切換區間的切換整形信號，且隨著所述衰減，向在所述切換整形信號的各切換邊緣應用各邊緣的衰減值，使各切換邊緣的信號變動幅逐漸衰減。
  5. 根據請求項1所述的相機的音圈電機驅動裝置，其中，所述輸入整形部把目標電平分配成多個步，生成電平依次變化的多步整形信號，針對步數N，每步使相位延遲“全相位/N”並輸出，且隨著所述衰減，在所述多步整形信號的各步，應用各步的衰減值，使各步的信號變動幅逐漸衰減。
  6. 根據請求項5所述的相機的音圈電機驅動裝置，其中，所述全相位為360°。
  7. 根據請求項5所述的相機的音圈電機驅動裝 置，其中，所述全相位定義為360°的整數倍或小數倍。
  8. 根據請求項5所述的相機的音圈電機驅動裝置，其中，所述輸入整形部在所述音圈電機的共振週期為Tvib、所述目標電平為A、各步的係數為ki時，針對步數N的多步整形信號，把各步在Tvib/N期間依次接入，以便電平每步按ki*(A/N)進行增加或減小，從而使得在Tvib以內，所述多步整形信號的電平達到A。
  9. 根據請求項5所述的相機的音圈電機驅動裝置，其中，所述輸入整形部分配各步的相位，使得構成多個步的多個信號的波形具有相互抵消的共振週期。
  10. 根據請求項1所述的相機的音圈電機驅動裝置，其中，所述輸入整形部卷積第一整形信號及第二整形信號，生成所述整形信號，且所述第一整形信號及第二整形信號作為多步整形 信號或切換整形信號，分別是應用了所述衰減而使信號變動幅逐漸衰減的形態。
  11. 一種相機的音圈電機驅動方法，其中，包括：第一步驟，執行基於音圈電機的共振頻率及所述音圈電機中出現的振動的衰減的輸入整形，從原始控制信號生成把整形信號當作初始輸入的控制信號；及第二步驟，根據實現所述輸入整形的控制信號，驅動所述音圈電機，其中該第一步驟包括，應用一脈衝序列信號、一切換信號、一多步信號或其他整形信號至該未整形的控制信號的步驟。
  12. 根據請求項11所述的相機的音圈電機驅動方法，其中，所述整形信號作為多步整形信號或切換整形信號，是應用了所述衰減而使信號變動幅逐漸衰減的形態。
  13. 根據請求項11所述的相機的音圈電機驅動方法，其中，所述第一步驟包括： 生成基準信號的步驟；與所述共振頻率及所述衰減相應，生成脈衝序列的步驟；及把所述生成的脈衝序列卷積於所述基準信號，生成把整形信號當作初始輸入的控制信號的步驟。
  14. 根據請求項11所述的相機的音圈電機驅動方法，其中，在所述第一步驟中，生成具有切換區間的切換整形信號，且隨著所述衰減，向所述切換整形信號的各切換邊緣應用各邊緣的衰減值，使各切換邊緣的信號變動幅逐漸衰減。
  15. 根據請求項11所述的相機的音圈電機驅動方法，其中，在所述第一步驟中，把目標電平分配成多個步，生成電平依次變化的多步整形信號，針對步數N，每步使相位延遲“全相位/N”並輸出，且隨著所述衰減，在所述多步整形信號的各步，應用各步的衰減值，使各步的信號變動幅逐漸衰減。
  16. 根據請求項15所述的相機的音圈電機驅動方法，其中，所述全相位為360°。
  17. 根據請求項15所述的相機的音圈電機驅動方法，其中，所述全相位定義為360°的整數倍或小數倍。
  18. 根據請求項15所述的相機的音圈電機驅動方法，其中，在所述第一步驟中，在所述音圈電機的共振週期為Tvib、所述目標電平為A、各步的係數為ki時，針對步數N的多步整形信號，把各步在Tvib/N期間依次接入，以便電平每步按ki*(A/N)進行增加或減小，從而使得在Tvib以內，所述多步整形信號的電平達到A。
  19. 根據請求項15所述的相機的音圈電機驅動方法，其中，在所述第一步驟中， 分配各步的相位，使得構成多個步的多個信號的波形具有相互抵消的共振週期。
  20. 根據請求項11所述的相機的音圈電機驅動方法，其中，在所述第一步驟中，卷積第一整形信號及第二整形信號，生成所述整形信號，且所述第一整形信號及第二整形信號作為多步整形信號或切換整形信號，分別是應用了所述衰減而使信號變動幅逐漸衰減的形態。
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