用于音圈马达的驱动设备的制作方法

文档序号:16243867发布日期:2018-12-11 23:22阅读:150来源:国知局
用于音圈马达的驱动设备的制作方法

本公开涉及一种用于音圈马达的驱动设备。

背景技术

近年来,相机模块已设置有具有自动调焦功能和光学图像稳定(ois)功能的致动器。能够被双向驱动的h桥电路可设置在致动器中,使得致动器可使用音圈马达来执行自动调焦功能和光学图像稳定(ois)功能。

随着针对包含相机模块的便携式终端的小型化的需求,减小h桥电路在致动器中的面积的尝试正在进行。

在示例中,韩国专利公开第10-2016-0126915号提供了一种用于音圈马达的驱动设备,允许通过从h桥电路去除用于检测音圈马达的电压的单独晶体管和电阻器而使致动器小型化。根据韩国专利公开第10-2016-0126915号公开的方案,不能精确地控制音圈马达。



技术实现要素:

提供本发明内容以按照简化的形式对选择的构思进行介绍,下面在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主要特征或必要特征,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,提供一种用于音圈马达的驱动设备,包括:信号发生器,被配置为产生确定提供到所述音圈马达的驱动电流的路径的路径信号和确定所述驱动电流的水平的电流信号;控制器,被配置为通过将通过所述电流信号确定的基准电流与在所述音圈马达中流动的所述驱动电流进行比较来产生控制信号;以及驱动电路单元,包括连接到所述音圈马达的晶体管,所述晶体管被配置为通过基于所述路径信号和所述控制信号执行开关操作而形成所述驱动电流的所述路径。

所述驱动电路单元可被配置为通过对所述基准电流进行镜像而产生所述驱动电流。

所述控制器可包括:电流提供晶体管,被配置为基于所述路径信号而执行开关操作;以及电流源,被配置为基于所述电流提供晶体管的所述开关操作而产生所述基准电流。

所述基准电流与所述驱动电流的比可以是基于所述电流提供晶体管的尺寸与所述晶体管中的一个晶体管的尺寸的比来确定的。

所述控制器还可被配置为一致地维持在所述晶体管中的接收所述路径信号的晶体管的源极和漏极之间的电势差和在所述电流提供晶体管的源极和漏极之间的电势差。

所述控制器还可包括运算放大器,所述运算放大器包括反相端子和同相端子,并且所述反相端子连接到所述电流源和所述音圈马达中的一者,所述同相端子连接到所述电流源和所述音圈马达中的另一者。

所述运算放大器可被配置为基于所述反相端子的电压和所述同相端子的电压而产生所述控制信号。

所述控制器还可包括阻截晶体管,所述阻截晶体管通过基于所述路径信号执行开关操作而阻截所述控制信号。

所述驱动电流的路径是通过所述晶体管中的两个晶体管确定的,并且所述两个晶体管中的一个晶体管接收所述路径信号,所述两个晶体管中的另一晶体管接收所述控制信号。

在另一总体方面,提供一种用于音圈马达的驱动设备,包括:信号发生器,被配置为产生确定提供到所述音圈马达的驱动电流的路径的路径信号和确定所述驱动电流的水平的电流信号;控制器,被配置为从通过所述电流信号确定的基准电流产生控制信号;以及驱动电路单元,包括连接到所述音圈马达的晶体管,所述晶体管通过基于所述路径信号和所述控制信号执行开关操作而形成所述驱动电流的所述路径,其中,所述控制器还可被配置为一致地维持所述基准电流流动的节点的电势和在所述晶体管中的接收所述路径信号的晶体管和所述音圈马达之间的连接节点的电势。

所述驱动电路单元可被配置为通过对所述基准电流进行镜像而产生所述驱动电流。

所述控制器可包括:电流提供晶体管,被配置为基于所述路径信号而执行开关操作;以及电流源,被配置为基于所述电流提供晶体管的所述开关操作而产生所述基准电流。

所述基准电流与所述驱动电流的比可以是基于所述电流提供晶体管的尺寸与所述晶体管中的一个晶体管的尺寸的比来确定的。

所述控制器还可包括运算放大器,所述运算放大器包括反相端子和同相端子,并且所述反相端子可连接到所述电流源和所述音圈马达中的一者,所述同相端子可连接到所述电流源和所述音圈马达中的另一者。

所述运算放大器可被配置为基于所述反相端子的电压和所述同相端子的电压而产生所述控制信号。

所述控制器还可包括阻截晶体管,所述阻截晶体管基于所述路径信号执行开关操作以阻截所述控制信号。

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一些部件的示例的示图。

图3是示出图2中的驱动设备的示例的示图。

图4是示出驱动设备的示例的电路图。

图5是示出驱动设备的示例的电路图

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,并且为了清楚、说明及方便起见,可夸大附图中元件的相对尺寸、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,在获得透彻理解本申请的公开内容之后,这里所描述的方法、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,这里所描述的操作的顺序仅仅是示例,其并不限于这里所阐述的顺序,而是除了必须以特定顺序发生的操作之外,可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外,为了提高清楚性和简洁性,可省略本领域中已知的特征的描述。

在整个说明书中,当元件(诸如,层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“上方”或“覆盖”另一元件时,其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“上方”或“覆盖”另一元件,或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下,当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接在”另一元件“之上”或“直接覆盖”另一元件时,可不存在介于它们之间的其他元件。

尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各个构件、组件、区域、层或部分,但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。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、层或部分相区分。因此,在不脱离示例的教导的情况下,这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。

为了易于描述,在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语,以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外,还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此,术语“在……之上”根据装置的空间方位而包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。所述装置还可以以其他方式定位(例如,旋转90度或处于其他方位),并将对在这里使用的空间关系术语做出相应的解释。

这里使用的术语仅用于描述各种示例,并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明,否则单数的形式也意图包括复数的形式。如这里所使用的,术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。

由于制造技术和/或公差,可出现附图中所示的形状的变化。因此,这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状,而是包括在制造期间出现的形状上的改变。

本公开中引用的包括公开文献、专利申请和专利的所有文献可以以与每个引用文献单独且特定地并入或整体并入时相同的方式通过引用而整体并入这里。

这里所描述的特征可以以不同的形式实施,并且不应被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说,已经提供了这里所描述的示例仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些方式。

图1是示出相机模块的示例的示图。

参照图1,相机模块100包括壳体单元110、致动器120、镜头模块130和滚珠构件140。

在示例中,相机模块100具有自动调焦功能和光学图像稳定(oip)功能中的至少一者。在示例中,在相机模块100中,镜头模块130在壳体单元110中分别在光轴方向和与光轴垂直的方向上运动,以执行自动调焦和光学图像稳定。

在示例中,壳体单元110包括壳体111和屏蔽壳112。在示例中,壳体111由容易成形的材料(诸如以塑性材料为例)形成。至少一个致动器120可安装在壳体111中。例如,第一致动器121的部分安装在壳体111的第一侧表面上,第二致动器122的部分安装在壳体111的第二侧表面至第四侧表面上。在示例中,壳体111容纳镜头模块130。在示例中,空间形成在完全或者部分容纳镜头模块130的壳体111中。

在示例中,壳体111的六个表面是开放的。例如,用于图像传感器的孔可形成在壳体111的底表面中,用于安装镜头模块130的方孔可形成在壳体111的顶表面中。此外,壳体111的第一侧表面可以是开放的,使得第一致动器121的第一音圈马达121a可插入,壳体111的第二侧表面至第四侧表面可以是开放的,使得第二致动器122的第二音圈马达122a可插入。

在示例中,屏蔽壳112覆盖壳体111的部分。例如,屏蔽壳112可覆盖壳体111的顶表面和四个侧表面。在另一示例中,屏蔽壳112仅覆盖壳体111的四个侧表面或部分地覆盖壳体111的顶表面和四个侧表面。屏蔽壳112可屏蔽在驱动相机模块时产生的电磁波,即在驱动相机模块时在相机模块中产生的电磁波。当电磁波向外发射或向相机模块的外部发射时,电磁波影响其他电子组件,这引起通信错误或故障。为了防止这种情况,在示例中,屏蔽壳112由金属材料形成并接地到安装在壳体111的下方的基板的接地垫(groundpad),由此屏蔽电磁波。当屏蔽壳112通过塑料注塑产品形成时,导电涂料可涂覆到屏蔽壳112的内表面或者导电膜或导电带可附着于屏蔽壳112的内表面,由此屏蔽电磁波。在示例中,导电环氧树脂可用作导电涂料,但是导电涂料不限于此,具有导电性的各种材料被认为有效地在本公开的范围内。

在示例中,可设置多个致动器120。在示例中,致动器120包括使镜头模块130在z轴方向上运动的第一致动器121和使镜头模块130在x轴方向和y轴方向上运动的第二致动器122。

第一致动器121可安装在壳体111和镜头模块130的第一框架131中。例如,第一致动器121的一部分可安装在壳体111的第一侧表面上,第一致动器121的另一部分可安装在第一框架131的第一侧表面上。第一致动器121可使镜头模块130在光轴方向(z轴方向)上运动。在示例中,第一致动器121包括第一音圈马达121a、第一磁体121b、第一基板121c和第一位置检测器121d。在示例中,第一音圈马达121a和第一位置检测器121d形成在第一基板121c上。在示例中,第一基板121c安装在壳体111的第一侧表面上,第一磁体121b安装在第一框架131的面对第一基板121c的第一侧表面131c上。

将驱动信号提供到第一音圈马达121a的第一驱动设备(未示出)可设置在第一基板121c中。第一驱动设备可将驱动信号施加到第一音圈马达121a,以将驱动力提供到第一磁体121b。在示例中,第一驱动设备包括将驱动信号提供到第一音圈马达121a的驱动器集成电路(驱动器ic)。当驱动信号由第一驱动设备提供到第一音圈马达121a时,在第一音圈马达121a中产生磁通量,在第一音圈马达121a中产生的磁通量与第一磁体121b的磁场相互作用,由此产生根据弗莱明左手定则使第一框架131和透镜镜筒134能够相对于壳体相对运动的驱动力。在示例中,能够被双向驱动的h桥电路设置在第一驱动设备中,使得第一驱动设备可将驱动信号施加到第一音圈马达121a。

在示例中,透镜镜筒134通过第一框架131的运动在与第一框架131的方向相同的方向上运动。在示例中,第一致动器121通过第一位置检测器121d感测第一磁体121b的磁场的强度,以检测第一框架131和透镜镜筒134的位置。在示例中,第一位置检测器121d包括霍尔传感器。

在示例中,第二致动器122安装在壳体111和镜头模块130的第三框架133中。在示例中,第二致动器122的一部分安装在壳体111的第二侧表面至第四侧表面上,第二致动器122的另一部分安装在第三框架133的第二侧表面至第四侧表面上。第二致动器122可安装在壳体111和第三框架133的第二侧表面至第四侧表面的部分上,并还可安装在第二侧表面至第四侧表面彼此接触的第二角部至第四角部上。

第二致动器122使镜头模块130在与光轴垂直的方向上运动。在示例中,第二致动器122可包括多个第二音圈马达122a、多个第二磁体122b、第二基板122c和至少一个第二位置检测器122d。

在示例中,多个第二音圈马达122a和至少一个第二位置检测器122d形成在第二基板122c上。第二基板122c形成为具有一侧开放的大致正方形,并安装为包围壳体111的第二侧表面至第四侧表面。在示例中,多个第二磁体122b分别安装在第三框架133的第二侧表面至第四侧表面上,从而面对第二基板122c。

将驱动信号提供到第二音圈马达122a的第二驱动设备(未示出)可设置在第二基板122c中。在示例中,第二驱动设备将驱动信号施加到第二音圈马达122a,以将驱动力提供到第二磁体122b。在示例中,第二驱动设备包括将驱动信号提供到第二音圈马达122a的驱动器集成电路(驱动器ic)。当来自第二驱动设备的驱动信号被提供到第二音圈马达122a时,在第二音圈马达122a中产生磁通量,在第二音圈马达122a中产生的磁通量与第二磁体122b的磁场相互作用。第二驱动设备可改变在多个第二音圈马达122a和多个第二磁体122b之间产生的磁力的强度和方向,以使第二框架132或第三框架133能相对于第一框架131相对运动。能够被双向驱动的h桥电路可设置在第二驱动设备中,使得第二驱动设备将驱动信号施加到第二音圈马达122a。

在示例中,透镜镜筒134通过第二框架132或第三框架133的运动在与第二框架132或第三框架133的运动方向相同的运动方向上运动。第二致动器122可通过第二位置检测器122d感测第二磁体122b的磁场的强度,以检测透镜镜筒134以及第二框架132和第三框架133的位置。在示例中,第二位置检测器122d可包括霍尔传感器。

镜头模块130可安装在壳体单元110中。在示例中,镜头模块130可容纳在由壳体111和屏蔽壳112形成的容纳空间中,从而在至少三个轴方向上运动。镜头模块130可由多个框架构成。在示例中,镜头模块130可包括第一框架131、第二框架132和第三框架133。

在示例中,第一框架131相对于壳体111运动。在示例中,第一框架131可通过上述第一致动器121在壳体111的光轴方向(z轴方向)上运动。多个引导槽131a和131b形成在第一框架131中。在示例中,在光轴方向(z轴方向)上延伸成长条的第一引导槽131a形成在第一框架131的第一侧表面中,在与光轴垂直的第一方向(y轴方向)上延伸成长条的第二引导槽131b分别形成在第一框架131的内底表面的四个角部中。在示例中,第一框架131被制造为第一框架131的至少三个侧表面是开放的。在示例中,第一框架131的第二侧表面至第四侧表面可以是开放的,使得第三框架133的第二磁体122b和壳体111的第二音圈马达122a彼此面对。

在示例中,第二框架132安装在第一框架131中。在示例中,第二框架132安装在第一框架131的内部空间中。在示例中,第二框架132可在与光轴垂直的第一方向(y轴方向)上相对于第一框架131运动。在示例中,第二框架132可在与光轴垂直的第一方向(y轴方向)上沿着第一框架131的第二引导槽131b运动。在示例中,多个引导槽132a形成在第二框架132中。在示例中,在与光轴垂直的第二方向(x轴方向)上延伸成长条的四个第三引导槽132a可形成在第二框架132的角部中。

在示例中,第三框架133安装在第二框架132中。在示例中,第三框架133安装在第二框架132的上表面上。在示例中,第三框架133在与光轴垂直的第二方向(x轴方向)上相对于第二框架132运动。在示例中,第三框架133在与光轴垂直的第二方向(x轴方向)上沿着第二框架132的第三引导槽132a运动。多个第二磁体122b可安装在第三框架133上。在示例中,至少两个第二磁体122b可分别安装在第三框架133的第二侧表面至第四侧表面上。在示例中,三个第二磁体122b可分别安装在第三框架133的第二侧表面至第四侧表面上。在另一示例中,第三框架133可与第二框架132形成为一体。在这种情况下,可省略第三框架133,第二框架132可在与光轴垂直的第一方向(y轴方向)和第二方向(x轴方向)上运动。

镜头模块130包括透镜镜筒134。在示例中,镜头模块130可包括具有一个或更多个透镜的透镜镜筒134。透镜镜筒134可具有中空筒形状以容纳用于捕获被摄体的图像的至少一个透镜,且透镜可在光轴上设置在透镜镜筒134中。堆叠在透镜镜筒134中的透镜的数量可取决于透镜镜筒134的设计而变化,且相应的透镜可具有诸如以相同的折射率或不同的折射率为例的光学特性。

在示例中,透镜镜筒134可安装在第三框架133中。在示例中,透镜镜筒134插入到第三框架133中以与第三框架133一体地运动。透镜镜筒134可在光轴方向(z轴方向)和与光轴垂直的方向(x轴和y轴方向)上运动。在示例中,透镜镜筒134通过第一致动器121在光轴方向(z轴方向)上运动并通过第二致动器122在与光轴垂直的方向(x轴和y轴方向)上运动。

在示例中,滚珠构件140引导镜头模块130的运动。在示例中,滚珠构件140可允许镜头模块130在光轴方向和与光轴垂直的方向上平滑地运动。在示例中,滚珠构件140包括第一滚珠141、第二滚珠142和第三滚珠143。在示例中,第一滚珠141设置在第一框架131的第一引导槽131a中以允许第一框架131在光轴方向上平滑地运动。在另一示例中,第二滚珠142设置在第一框架131的第二引导槽131b中以允许第二框架132在与光轴垂直的第一方向上平滑地运动。在另一示例中,第三滚珠143设置在第二框架132的第三引导槽132a中以允许第三框架133在与光轴垂直第二方向上平滑地运动。

第一滚珠141和第二滚珠142中的至少一者可包括至少三个球,每一个滚珠的至少三个球可分别设置在第一引导槽131a或第二引导槽131b中。

在示例中,用于减小摩擦和噪声的润滑材料填充在设置有滚珠构件140的所有部分。在示例中,粘性流体可注射到引导槽131a、131b和132a中的每一者中。作为粘性流体,可使用具有优异粘性和润滑性质的油脂。

图2是示出相机模块中使用的致动器的一些部件的示图。根据图2中所示的实施例的致动器200可与图1的第一致动器121和第二致动器122对应。

图2的致动器200与图1的第一致动器121对应,致动器200使透镜镜筒在光轴方向上运动以执行相机模块的自动调焦(af)功能。当图2的致动器200执行自动调焦功能时,驱动设备210将驱动信号施加到音圈马达220,以在光轴方向上将驱动力提供到磁体230。

当图2的致动器200与图1的第二致动器122对应时,致动器200可使透镜镜筒在与光轴垂直的方向上运动以执行相机模块的光学图像稳定(ois)功能。当图2的致动器200执行光学图像稳定(ois)功能时,驱动设备210将驱动信号施加到音圈马达220,以在与光轴垂直的方向上将驱动力提供到磁体230。

在示例中,致动器200包括驱动设备210、音圈马达220、磁体230和位置检测器240。

在示例中,驱动设备210基于从外部输入的输入信号sin和从位置检测器240产生的反馈信号sf而产生驱动信号sdr,并将产生的驱动信号sdr提供到音圈马达220。在示例中,透镜镜筒的目标位置通过输入信号sin来确定。

当由驱动设备210提供的驱动信号sdr施加到音圈马达220时,透镜镜筒通过音圈马达220和磁体230之间的电磁相互作用而在一个方向上运动。位置检测器240检测通过磁体230和音圈马达220之间的电磁相互作用运动的磁体230的当前位置来产生反馈信号sf,并将反馈信号sf提供到驱动设备210。

当反馈信号sf被提供到驱动设备210时,在示例中,驱动设备210将输入信号sin与反馈信号sf进行比较来产生驱动信号sdr。在示例中,驱动设备210为通过将输入信号sin与反馈信号sf进行比较而用于驱动的闭环式驱动设备。闭环式驱动设备210以减少在包括在输入信号sin中的目标位置和通过反馈信号sf判断的当前位置之间的误差的方式进行驱动。闭环式驱动方法具有与开环系统方法相比改善了线性度、精度和重复度的优点。

能够被双向驱动的h桥电路可设置在驱动设备210中,使得驱动设备210可将驱动信号施加到音圈马达220。

图3是示出图2中的驱动设备的示例的示图。在示例中,图3的驱动设备通过驱动器集成电路(驱动器ic)来实现。

参照图3,驱动设备210包括信号发生器211、控制器212和驱动电路单元213。

在示例中,信号发生器211从输入信号sin和从位置检测器240产生的反馈信号sf产生路径信号和电流信号。在示例中,方向信号和目标信号与包括在图3的输入信号sin中的信号分量对应。信号发生器211从方向信号产生确定音圈马达的驱动路径的路径信号。作为示例,路径信号包括确定彼此不同的路径的第一路径信号和第二路径信号。此外,信号发生器211将指示透镜镜筒的目标位置的目标信号与指示透镜镜筒的当前位置的反馈信号sf进行比较,来产生确定驱动电流的水平的电流信号。因此,透镜镜筒的运动方向和运动距离可通过在信号发生器211中产生的路径信号和电流信号来确定。

在示例中,控制器212基于由信号发生器211提供的路径信号和电流信号而产生控制信号。在示例中,控制器212包括第一控制电路2121和第二控制电路2122。第一控制电路2121和第二控制电路2122基于由信号发生器211提供的路径信号而选择性地操作来产生控制信号。

在示例中,驱动电路单元213基于由信号发生器211提供的路径信号和由控制器212提供的控制信号而产生驱动信号。驱动信号可按照电流和电压中的至少一者的形式被提供到音圈马达220的两端。透镜镜筒可通过在驱动电路单元213中产生的驱动信号运动到目标位置。

能够被双向驱动的h桥电路设置在驱动电路单元213中,使得驱动电路单元213将驱动信号施加到音圈马达220。在示例中,h桥电路包括按照h桥形式连接到音圈马达的两端的多个晶体管。在驱动电路单元213通过音圈马达系统而被驱动的情况下,由控制器212提供的控制信号被施加到h桥电路中提供的晶体管的栅极。

图4是示出驱动设备的示例的电路图。

在示例中,信号发生器211包括比较器2111以及一个或更多个反相器2112和2113。比较器2111可将目标信号sg与从位置检测器240产生的反馈信号sf进行比较,来产生电流信号si。在示例中,将电流信号si提供到如下所述的第一控制电路2121和第二控制电路2122的电流源is,从而确定基准电流的电流水平。

一个或更多个反相器2112和2113可从方向信号sd产生第一路径信sch1和第二路径信号sch2。在示例中,第一反相器2112将方向信号sd进行反相来产生第一路径信号sch1,第二反相器2113将第一路径信号sch1进行反相来产生第二路径信号sch2。因此,第一路径信sch1和第二路径信号sch2可具有彼此不同的水平。作为示例,当第一路径信号sch1的水平为高时,第二路径信号sch2的水平可以是低的,当第一路径信号sch1的水平为低时,第二路径信号sch2的水平可以是高的。在示例中,将在信号发生器211中产生的路径信号提供到控制器212和驱动电路单元213。

在示例中,控制器212包括第一控制电路2121和第二控制电路2122。第一控制电路2121和第二控制电路2122中的每一个控制电路基于由信号发生器211提供的第一路径信sch1和第二路径信号sch2选择性地操作,以产生第一控制信号和第二控制信号。第一路径信号sch1可被提供到第一控制电路2121,且第二路径信号sch2可被提供到第二控制电路2122。

在示例中,当第一路径信号sch1的水平为低时,第一控制电路2121可产生第一控制信号,当第二路径信号sch2的水平为低时,第二控制电路2122可产生第二控制信号。作为示例,第一控制信号的水平和第二控制信号的水平可以是高的。

驱动电路单元213可包括按照h形状连接到音圈马达的多个晶体管。在示例中,驱动电路单元213可包括第一路径晶体管单元2131和第二路径晶体管单元2132。

在示例中,第一路径晶体管单元2131包括第一晶体管t1和第二晶体管t2。在示例中,第一晶体管t1设置在驱动电源vcc和音圈马达220的一端之间,第二晶体管t2设置在音圈马达220的另一端和地之间。

在示例中,第一路径信号sch1和第一控制信号被提供到第一路径晶体管单元2131,第一路径晶体管单元2131可基于第一路径信号sch1和第一控制信号而形成驱动电流被施加到音圈马达220的第一路径。在示例中,第一路径信号sch1被提供到第一晶体管t1的栅极,第一控制信号被提供到第二晶体管t2的栅极。当第一路径信号sch1的水平为低时第一晶体管t1可接通。在示例中,第一晶体管t1可以是p沟道场效晶体管。当第一控制信号的水平为高时第二晶体管t2可接通。在示例中,第二晶体管t2可以是n沟道场效晶体管。

第二路径晶体管单元2132可包括第三晶体管t3和第四晶体管t4。第三晶体管t3可设置在驱动电源vcc和音圈马达220的另一端之间,第四晶体管t4可设置在音圈马达220的一端和地之间。

第二路径信号sch2和第二控制信号可被提供到第二路径晶体管单元2132,第二路径晶体管单元2132可基于第二路径信号sch2和第二控制信号而形成施加到音圈马达220的驱动电力的第二路径。在示例中,第二路径信号sch2被提供到第三晶体管t3的栅极,第二控制信号被提供到第四晶体管t4的栅极。在示例中,当第二路径信号sch2的水平为低时第三晶体管t3接通。在示例中,第三晶体管t3可以是p沟道场效晶体管。在示例中,当第二控制信号的水平为高时第四晶体管t4接通。在示例中,第四晶体管t4可以是n沟道场效晶体管。

第一控制电路2121和第二控制电路2122中的每一个控制电路可包括镜像控制器和控制信号阻截单元(blockingunit)。由于第一控制电路2121的配置和操作与第二控制电路2122的配置和操作彼此相似,因此描述第一控制电路2121。第一控制电路2121的描述还适用于第二控制电路2122,且通过引用合并在此。因此,可在此不重复第二控制电路2122的详细描述。

第一控制电路2121可将基准电流与在音圈马达220中流动的驱动电流进行比较,以产生控制信号,其中,所述基准电流的水平基于电流信号而确定。

在示例中,第一控制电路2121包括镜像控制器2121a和控制信号阻截单元2121b。在示例中,镜像控制器2121a包括电流提供晶体管tr1、电流源is和运算放大器amp,控制信号阻截单元2121b包括阻截晶体管tr2。

在示例中,电流提供晶体管tr1设置在驱动电源vcc和电流源is的一端之间,且第一路径信号sch1被提供到电流提供晶体管tr1的栅极。在示例中,电流提供晶体管tr1为p沟道场效晶体管。

在示例中,电流源is的另一端连接到地,电流提供晶体管tr1和电流源is的连接节点连接到运算放大器amp的反相端子。电流源is可输出基准电流从而使在形成电流路径时反相端子的电压降低。在示例中,运算放大器amp的同相端子连接到在接收路径信号的第一晶体管t1和音圈马达220之间的连接节点。可通过运算放大器amp的虚接地,等同地维持在分别连接到反相端子和同相端子的电流提供晶体管tr1和电流源之间的连接节点和在接收路径信号的第一晶体管t1和音圈马达220之间的连接节点的电势。因此,第一控制电路2121可等同地维持在电流提供晶体管tr1的源极和漏极之间的电势差和在第一晶体管t1的源极和漏极之间的电势差。

在示例中,运算放大器amp的输出端子连接到第一路径晶体管单元2131的第二晶体管t2的栅极。阻截晶体管tr2可设置在运算放大器amp的输出端子和地之间,第一路径信号sch1可被提供到阻截晶体管tr2的栅极。在示例中,阻截晶体管tr2可以是n沟道场效晶体管。

当第一路径信号sch1的水平为高时,电流提供晶体管tr1和第一晶体管t1可断开,阻截晶体管tr2可接通。当阻截晶体管tr2接通时,将低水平地电势提供到第二晶体管t2的栅极,第二晶体管t2可断开。因此,由于第一晶体管t1和第二晶体管t2断开,没有形成驱动电流被施加到音圈马达220的第一路径。

当第一路径信号sch1的水平为低时,电流提供晶体管tr1和第一晶体管t1可接通,阻截晶体管tr2可断开。

由于电流提供晶体管tr1接通,因此电流源is的基准电流iref可流过电流提供晶体管tr1,运算放大器amp的反相端子的电压可降低。

由于第一晶体管t1接通,因此运算放大器amp的同相端子可具有驱动电源vcc的电压。由于运算放大器amp的同相端子的电压比反相端子的电压高,因此运算放大器amp可输出高水平第一控制信号。由于第二晶体管t2通过高水平第一控制信号而接通,因此可形成从第一晶体管t1通过音圈马达220至第二晶体管t2的第一路径。

当形成第一路径且电流在第一晶体管t1中流动时,运算放大器amp的同相端子的电压可降低,驱动电流iout可流动直到运算放大器amp的同相端子的电压水平和反相端子的电压水平彼此相等。在电流提供晶体管tr1的尺寸与第一晶体管t1的尺寸的比为1:m的示例中,基准电流iref的电流水平和驱动电流iout的电流水平之间的比可以是1:m。因此,驱动电流iout的水平可通过基准电流iref而确定,驱动电路单元213可通过对基准电流iref进行镜像而产生驱动电流iout。

图5是示出驱动设备的示例的电路图。由于图5的驱动设备与图4的驱动设备相似,图4的描述通过引用合并在此。因此,将不再重复与上述内容相同或重叠的内容的详细描述。

在示例中,信号发生器211包括比较器2111以及一个或更多个反相器2112和2113。在示例中,比较器2111将目标信号sg与从位置检测器240产生的反馈信号sf进行比较,来产生电流信号si。电流信号si可被提供到如下所述的第一控制电路2121和第二控制电路2122的电流源is,由此确定基准电流的电流水平。

一个或更多个反相器2112和2113可从方向信号sd产生第一路径信sch1和第二路径信号sch2。在示例中,第一反相器2112将方向信号sd进行反相来产生第一路径信号sch1,第二反相器2113将第一路径信号sch1进行反相来产生第二路径信号sch2。因此,第一路径信sch1和第二路径信号sch2可具有彼此不同的水平。在示例中,当第一路径信号sch1的水平为高时,第二路径信号sch2的水平可以是低的,且在第一路径信号sch1的水平低的情况下,第二路径信号sch2的水平可以是高的。在信号发生器211中产生的路径信号可被提供到控制器212和驱动电路单元213。

在示例中,控制器212包括第一控制电路2121和第二控制电路2122。第一控制电路2121和第二控制电路2122中的每一个控制电路基于由信号发生器211提供的第一路径信号sch1和第二路径信号sch2选择性地操作,以产生第一控制信号和第二控制信号。第一路径信号sch1可被提供到第一控制电路2121,且第二路径信号sch2可被提供到第二控制电路2122。

在示例中,当第一路径信号sch1的水平为高时,第一控制电路2121可产生第一控制信号,当第二路径信号sch2的水平为高时,第二控制电路2122可产生第二控制信号。在示例中,第一控制信号的水平和第二控制信号的水平可以是低的。

在示例中,驱动电路单元213包括按照h桥形式连接到音圈马达220的多个晶体管。驱动电路单元213可包括第一路径晶体管单元2131和第二路径晶体管单元2132。

在示例中,第一路径晶体管单元2131包括第一晶体管t1和第二晶体管t2。在示例中,第一晶体管t1设置在驱动电源vcc和音圈马达220的一端之间,第二晶体管t2设置在音圈马达220的另一端和地之间。

在示例中,上述第一路径信号sch1和第一控制信号被提供到第一路径晶体管单元2131,第一路径晶体管单元2131基于第一路径信号sch1和第一控制信号而形成施加到音圈马达220的驱动电流的第一路径。在示例中,第一控制信号被提供到第一晶体管t1的栅极,第一路径信号sch1被提供到第二晶体管t2的栅极。当第一控制信号的水平为低时第一晶体管t1可接通。在示例中,第一晶体管t1可以是p沟道场效晶体管。当第一路径信号sch1的水平为高时第二晶体管t2可接通。在示例中,第二晶体管t2可以是n沟道场效晶体管。

在示例中,第二路径晶体管单元2132包括第三晶体管t3和第四晶体管t4。第三晶体管t3设置在驱动电源vcc和音圈马达220的另一端之间,第四晶体管t4设置在音圈马达220的一端和地之间。

在示例中,上述第二路径信号sch2和第二控制信号被提供到第二路径晶体管单元2132,第二路径晶体管单元2132可基于第二路径信号sch2和第二控制信号而形成施加到音圈马达220的驱动电力的第二路径。在示例中,第二控制信号被提供到第三晶体管t3的栅极,第二路径信号sch2被提供到第四晶体管t4的栅极。当第二控制信号的水平为低时第三晶体管t3可接通。在示例中,第三晶体管t3为p沟道场效晶体管。当第二路径信号sch2的水平为高时第四晶体管t4可接通。在示例中,第四晶体管t4为n沟道场效晶体管。

第一控制电路2121和第二控制电路2122中的每一个控制电路可包括镜像控制器和控制信号阻截单元。由于第一控制电路2121的配置和操作与第二控制电路2122的配置和操作彼此相似,因此将主要描述第一控制电路2121。除了以下的第二控制电路2122的描述以外,第一控制电路2121的描述还适用于第二控制电路2122,且通过引用合并在此。因此,可在此不重复以上描述。

在示例中,第一控制电路2121可将基准电流与在音圈马达220中流动的驱动电流进行比较来产生控制信号,其中,基准电流的水平基于电流信号而确定。

在示例中,第一控制电路2121包括镜像控制器2121a和控制信号阻截单元2121b。在示例中,镜像控制器2121a包括电流提供晶体管tr1、电流源is和运算放大器amp。控制信号阻截单元2121b可包括阻截晶体管tr2。

在示例中,电流提供晶体管tr1设置在地和电流源的一端之间,第一路径信号sch1被提供到电流提供晶体管tr1的栅极。在示例中,电流提供晶体管tr1为n沟道场效晶体管。

在示例中,电流源is的另一端连接到驱动电源vcc,电流提供晶体管tr1和电流源is之间的连接节点连接到运算放大器amp的反相端子。电流源is可输出基准电流,从而使在形成电流路径时反相端子的电压升高。运算放大器amp的同相端子连接到音圈马达220的另一端。运算放大器amp的输出端子连接到第一路径晶体管单元2131的第一晶体管t1的栅极。阻截晶体管tr2设置在运算放大器amp的输出端子和驱动电源vcc之间,第一路径信号sch1被提供到阻截晶体管tr2的栅极。在示例中,阻截晶体管tr2为p沟道场效晶体管。

当第一路径信号sch1的水平为低时,电流提供晶体管tr1和第二晶体管t2可断开,阻截晶体管tr2可接通。当阻截晶体管tr2接通时,驱动电力的高水平电势被提供到第一晶体管t1的栅极,第一晶体管t1可断开。由于第一晶体管t1和第二晶体管t2断开,没有形成驱动电流被施加到音圈马达220的第一路径。

当第一路径信号sch1的水平为高时,电流提供晶体管tr1和第二晶体管t2可接通,阻截晶体管tr2可断开。

由于电流提供晶体管tr1接通,因此电流源is的基准电流iref可流过电流提供晶体管tr1,运算放大器amp的反相端子的电压可升高。

由于第二晶体管t2接通,因此运算放大器amp的同相端子可具有地电势。由于运算放大器amp的反相端子的电压比同相端子的电压高,运算放大器amp可输出低水平第一控制信号。由于第一晶体管t1通过低水平第一控制信号而接通,因此可形成从第一晶体管t1通过音圈马达220至第二晶体管t2的第一路径。

当形成第一路径且电流在第一晶体管t1中流动时,运算放大器amp的同相端子的电压可升高,驱动电流iout可流动直到运算放大器amp的同相端子的电压水平和反相端子的电压水平彼此相等。在电流提供晶体管tr1的尺寸与第一晶体管t1的尺寸的比为1:m的示例中,基准电流iref的电流水平和驱动电流iout的电流水平之间的比可以是1:m。因此,驱动电流iout的水平可取决于基准电流iref而确定。

根据上述示例,可通过基于在控制电路中流动的基准电流的水平和设置在控制电路中的晶体管的尺寸与设置在驱动电路中的晶体管的尺寸的比而产生驱动电流来精确地控制音圈马达。

在用于音圈马达的驱动设备中,可去除用于检测音圈马达的电压的独立晶体管和电阻器,由此允许相机模块的小型化。

在示例中,可不管音圈马达的载荷如何的情况下取决于基准电流而控制驱动电流来精确地控制音圈马达。

在示例中,用于音圈马达的驱动设备能够精确地控制音圈马达,而同时允许相机模块的制动器的小型化。

图2至图3中所述的位置检测器240、控制器212和信号发生器211由硬件组件实现。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)通过处理器或计算机执行存储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)和在所述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。硬件组件还响应于指令或软件来存取、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。

虽然本公开包括特定的示例,但是在获得透彻理解本申请的公开内容之后将显而易见的是,在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下,可在这些示例中做出形式上和细节上的各种改变。这里所描述的示例将仅被视为描述性含义,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认为可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术,和/或如果以不同的方式组合描述的系统、构造、装置或者电路中的组件和/或用其他组件或者它们的等同物进行替换或者补充描述的系统、构造、装置或者电路中的组件,则可获得适当的结果。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,权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为包含于本公开中。

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