使用音圈电机方法的致动器和位置控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种使用音圈电机方法的致动器和位置控制装置。一种使用音圈电机(VCM)方法的致动器包括：线圈，被配置为面向设置在透镜架的侧表面上的磁性构件，并与所述磁性构件分开；驱动电路，被配置为基于输入到所述驱动电路的合成电压向所述线圈供应包括驱动电流和位置检测电流的合成电流；以及阻抗/数字转换电路，被配置为转换经由解调方案在所述线圈的相对端获得的包括特定频率分量的交流(AC)电压信号，提取具有所述线圈的电感分量的低频信号，并基于所述低频信号检测位置信号。

【技术实现步骤摘要】
使用音圈电机方法的致动器和位置控制装置本申请要求于2017年12月15日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0173222号韩国专利申请的优先权和于2018年3月30日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0037522号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用包含于此。
本申请涉及一种使用具有温度补偿功能的音圈电机(VCM)方法的致动器和位置控制装置。
技术介绍
需要用于移动电话的相机模块，该相机模块是纤薄的并且能够捕获高质量图像。为了满足这些需求，有必要在用于便携式电话的相机模块中提供具有高孔径比以及诸如自动调焦(AF)和光学图像稳定(OIS)功能的镜头。然而，必须精确地检测镜头的当前位置以执行自动调焦或OIS。检测和控制透镜位置的传统方法使用霍尔传感器和位置感测磁体。当使用传统的霍尔传感器时，需要单独的位置感测磁体，并且用于霍尔传感器的位置的参考值可以根据温度和其他外部因素而改变。为了补偿这种变化，不利的是需要额外的电路，诸如低通滤波器、自动增益控制放大器、差分到单端放大器或模数转换器。当使用外部霍尔传感器时，在驱动霍尔传感器时可能消耗数个mA的偏置电流，并且相关电路消耗额外的电流，从而减少移动电话的运行时间。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍选择的构思，这些构思将在下面的具体实施方式中进一步描述。本
技术实现思路
不是旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不是旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。在一个总体方面中，一种使用音圈电机(VCM)方法的致动器，所述致动器包括：线圈，被配置为面向设置在透镜架的侧表面上的磁性构件，并与所述磁性构件分开；驱动电路，被配置为基于输入到所述驱动电路的合成电压向所述线圈供应包括驱动电流和位置检测电流的合成电流；以及阻抗/数字转换电路，被配置为经由解调方案转换在所述线圈的相对端获得的包括特定频率分量的交流(AC)电压信号，提取具有所述线圈的电感分量的低频信号，并基于所述低频信号检测位置信号。所述阻抗/数字转换电路还可被配置为去除经由所述解调方案转换的具有所述线圈的电阻分量的高频信号，以补偿由所述电阻分量引起的温度变化。所述阻抗/数字转换电路可包括：第一滤波器，被配置为从所述线圈的所述相对端提取所述AC电压信号；解调器，被配置为解调提取自所述第一滤波器的所述AC电压信号以产生解调信号，所述解调信号包括具有所述线圈的所述电阻分量的所述高频信号和具有所述线圈的所述电感分量的所述低频信号；第二滤波器，被配置为阻隔包括在所述解调信号中的所述高频信号并提取所述低频信号；电压受控振荡器，被配置为基于所述提取的低频信号的幅值将由所述第二滤波器提取的所述低频信号转换成频率信号；以及数字滤波器，被配置为提取所述频率信号的频率分量并基于所述检测的频率分量检测所述位置信号，所述位置信号包括位置信息。所述解调器可包括：本地振荡器，被配置为产生本振信号，所述本振信号具有与所述AC电压信号的所述特定频率分量相同的频率并且与所述AC电压信号具有90度的相差；以及混合器，被配置为将所述AC电压信号和所述本振信号混合以产生所述解调信号。所述AC电压信号可以是k*|ZL|*cos(ω*t+θ)，并且所述本地振荡器还可被配置为产生与所述AC电压信号具有90度的相差的正弦波信号sin(ω*t)，作为所述本振信号。所述AC电压信号可以是k*|ZL|*cos(ω*t+θ)，并且所述本地振荡器还可被配置为产生与所述AC电压信号具有180度相差的余弦波信号cos(ω*t)，作为所述本振信号。在另一个总体方面中，一种使用音圈电机(VCM)方法的位置控制装置，所述位置控制装置包括：驱动电路，被配置为基于输入到所述驱动电路的合成电压向线圈供应包括驱动电流和位置检测电流的合成电流，所述线圈被配置为面向设置在透镜架的侧表面上的磁性构件，并且与所述磁性构件分开；阻抗/数字转换电路，被配置为经由解调方案转换在所述线圈的相对端获得的包括特定频率分量的交流(AC)电压信号，阻隔具有所述线圈的电阻分量的高频信号，提取具有所述线圈的电感分量的低频信号，补偿由所述线圈的寄生电阻引起的温度变化，并基于所述提取的低频信号检测包括位置信息的位置信号；以及处理器，被配置为基于包括来自所述阻抗/数字转换电路的所述位置信息的所述位置信号和用于控制所述磁性构件向目标位置运动的控制信号来控制所述驱动电路。所述位置控制装置还可包括存储器，所述存储器被配置为存储由所述处理器可执行的指令，并且所述处理器还可被配置为执行所述指令以将所述处理器配置为基于包括来自所述阻抗/数字转换电路的所述位置信息的所述位置信号以及用于控制所述磁性构件向所述目标位置运动的所述控制信号来控制所述驱动电路。所述合成电压可包括驱动电压和位置检测电压；并且所述处理器还可被配置为基于所述位置信号和所述控制信号产生所述合成电压，并向所述驱动电路提供所述合成电压。所述阻抗/数字转换电路可包括：第一滤波器，被配置为从所述线圈的所述相对端提取所述AC电压信号；解调器，被配置为解调由所述第一滤波器提取的所述AC电压信号以产生解调信号，所述解调信号包括具有所述线圈的所述电阻分量的所述高频信号和具有所述线圈的所述电感分量的所述低频信号；第二滤波器，被配置为阻隔包括在所述解调信号中的所述高频信号并提取包括在所述解调信号中的所述低频信号；电压受控振荡器，被配置为基于所述提取的低频信号的幅值将由所述第二滤波器提取的所述低频信号转换成频率信号；以及数字滤波器，被配置为提取所述频率信号的频率分量并基于所述频率分量检测包括所述位置信息的位置信号。所述解调器可包括：本地振荡器，被配置为产生本振信号，所述本振信号具有与所述AC电压信号的所述特定频率分量相同的频率并且与所述AC电压信号具有90度相差；以及混合器，被配置为将所述AC电压信号和所述本振信号混合以产生所述解调信号。所述AC电压信号可以是k*|ZL|*cos(ω*t+θ)，并且所述本地振荡器还可被配置为产生与所述AC电压信号具有90度的相差的正弦波信号sin(ω*t)，作为所述本振信号。所述AC电压信号可以是k*|ZL|*cos(ω*t+θ)，并且所述本地振荡器还可被配置为产生与所述AC电压信号具有180度相差的余弦波信号cos(ω*t)，作为所述本振信号。在另一个总体方面中，一种使用音圈电机方法的致动器，所述致动器包括：线圈，被配置为面向设置在透镜架上的磁性构件，并与所述磁性构件分开；驱动电路，被配置为向所述线圈供应合成电流，所述合成电流包括用于使所述磁性构件运动的驱动电流和用于检测所述磁性构件的位置的位置检测电流；以及阻抗/数字转换电路，被配置为从由流过所述线圈的所述合成驱动电流产生的所述线圈的相对端上的电压提取具有特定频率的交流(AC)电压信号，解调所述提取的AC电压信号以获得解调信号，从所述解调信号提取表示所述线圈的阻抗的电感分量的低频信号，并将所述提取的低频信号转换成表示所述磁性构件的位置的位置信号。所述驱动电流是直流(DC)电流，并且所述位置检测电流可以是具有所述特定频率的AC电流。所述阻抗/数字转换电路可包括：第一滤波器，被配置为从所述线圈的所述相对端上的电压提取具有所述特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用音圈电机方法的致动器，所述致动器包括：线圈，被配置为面向设置在透镜架的侧表面上的磁性构件，并与所述磁性构件分开；驱动电路，被配置为基于输入到所述驱动电路的合成电压向所述线圈供应包括驱动电流和位置检测电流的合成电流；以及阻抗/数字转换电路，被配置为经由解调方案转换在所述线圈的相对端获得的包括特定频率分量的交流电压信号，提取具有所述线圈的电感分量的低频信号，并基于所述低频信号检测位置信号。

【技术特征摘要】
2017.12.15 KR 10-2017-0173222;2018.03.30 KR 10-2011.一种使用音圈电机方法的致动器，所述致动器包括：线圈，被配置为面向设置在透镜架的侧表面上的磁性构件，并与所述磁性构件分开；驱动电路，被配置为基于输入到所述驱动电路的合成电压向所述线圈供应包括驱动电流和位置检测电流的合成电流；以及阻抗/数字转换电路，被配置为经由解调方案转换在所述线圈的相对端获得的包括特定频率分量的交流电压信号，提取具有所述线圈的电感分量的低频信号，并基于所述低频信号检测位置信号。2.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述阻抗/数字转换电路还被配置为去除经由所述解调方案转换的具有所述线圈的电阻分量的高频信号，以补偿由所述电阻分量引起的温度变化。3.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述阻抗/数字转换电路包括：第一滤波器，被配置为从所述线圈的所述相对端提取所述交流电压信号；解调器，被配置为解调提取自所述第一滤波器的所述交流电压信号以产生解调信号，所述解调信号包括具有所述线圈的所述电阻分量的所述高频信号和具有所述线圈的所述电感分量的所述低频信号；第二滤波器，被配置为阻隔包括在所述解调信号中的所述高频信号并提取所述低频信号；电压受控振荡器，被配置为基于所述提取的低频信号的幅值将由所述第二滤波器提取的所述低频信号转换成频率信号；以及数字滤波器，被配置为提取所述频率信号的频率分量并基于所述检测的频率分量检测所述位置信号，所述位置信号包括位置信息。4.根据权利要求3所述的致动器，其中，所述解调器包括：本地振荡器，被配置为产生本振信号，所述本振信号具有与所述交流电压信号的所述特定频率分量相同的频率并且与所述交流电压信号具有90度的相差；以及混合器，被配置为将所述交流电压信号和所述本振信号混合以产生所述解调信号。5.根据权利要求4所述的致动器，其中，所述交流电压信号是k*|ZL|*cos(ω*t+θ)，并且所述本地振荡器还被配置为产生与所述交流电压信号具有90度相差的正弦波信号sin(ω*t)，作为所述本振信号。6.根据权利要求4所述的致动器，其中，所述交流电压信号是k*|ZL|*cos(ω*t+θ)，并且所述本地振荡器还被配置为产生与所述交流电压信号具有180度相差的余弦波信号cos(ω*t)，作为所述本振信号。7.一种使用音圈电机方法的位置控制装置，所述位置控制装置包括：驱动电路，被配置为基于输入到所述驱动电路的合成电压向线圈供应包括驱动电流和位置检测电流的合成电流，所述线圈被配置为面向设置在透镜架的侧表面上的磁性构件，并且与所述磁性构件分开；阻抗/数字转换电路，被配置为经由解调方案转换在所述线圈的相对端获得的包括特定频率分量的交流电压信号，阻隔具有所述线圈的电阻分量的高频信号，提取具有所述线圈的电感分量的低频信号，补偿由所述线圈的寄生电阻引起的温度变化，并基于所述提取的低频信号检测包括位置信息的位置信号；以及处理器，被配置为基于包括来自所述阻抗/数字转换电路的所述位置信息的所述位置信号和用于控制所述磁性构件向目标位置运动的控制信号来控制所述驱动电路。8.根据权利要求7所述的位置控制装置，还包括存储器，所述存储器被配置为存储由所述处理器可执行的指令，其中，所述处理器还被配置为执行所述指令以将所述处理器配置为基于包括来自所述阻抗/数字转换电路的所述位置信息的所述位置信号以及用于控制所述磁性构件向所述目标位置运动的所述控制信号来控制所述驱动电路。9.根据权利要求7所述的位置控制装...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔又永，朴正义，李宙炯，高主烈，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR