TWI410735B

TWI410735B - 攝影模組驅動電路

Info

Publication number: TWI410735B
Application number: TW098141684A
Authority: TW
Inventors: Chen Yi Huang; Te Sheng Tzeng; Chao Yang Chen; Wen Hung Hsu
Original assignee: Largan Precision Co Ltd
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2013-10-01
Also published as: CN102004371B; TW201107858A; EP2290439B1; US8000592B2; EP2290439A1; US20110052170A1; CN102004371A

Description

攝影模組驅動電路

本發明係關於一種攝影模組驅動電路；特別是關於一種應用於驅動攝影模組執行自動對焦及傾角補償的驅動電路。

如第十二圖所示為應用於一攝影模組的一習知致動器的截面示意圖，其中包含一軛鐵1201、一墊片1202、一磁石1203及一線圈1204、一可動件1205、一彈性元件1206及一承座1207。藉由電氣驅動該線圈1204，當該線圈1204通以電流時會與該磁石1203的磁場產生一作用力，而該作用力推動該可動件1205進行軸向(Z軸)的位移。

上述習知致動器可作為軸向的位移，但無法提供軸向的傾角，故無法進行傾角補償，因而無法進行因手持震動該攝影模組造成影像模糊的補正。有鑑於此，亟待提供一種改良的攝影模組結構，以解決習知攝影模組之缺失。

本發明之一目的係提供一種攝影模組驅動電路，其可驅動該攝影模組內部的一鏡頭進行一軸向位移以執行自動對焦，並且可同時驅動該鏡頭進行至少一軸向傾角偏移，以對該鏡頭提供傾角補償，進而解決拍攝時因手持震動該攝影模組造成影像模糊的問題。

據此，本發明提供一種攝影模組驅動電路，其包括：一負載，其係包含有三個線圈，且設有四個訊號輸入端；一電源，其係用以驅動該等線圈，並可提供介於供應電壓準位與地準位之間的一中間準位；及複數個電子開關元件；其中該驅動電路藉由切換前述複數個電子開關元件以控制流經前述個別線圈之電流的大小及方向，以達到該攝影模組自動對焦及傾角補償。

本發明前述驅動電路中，較佳地，該電源係藉由兩顆電容提供該中間準位。

本發明前述驅動電路中，較佳地，該驅動電路進一步藉由脈波寬度調變方法，控制流經前述個別線圈的有效電流。

本發明前述驅動電路中，較佳地，前述複數個電子開關元件可由八個電子開關元件所組成。

另一方面，本發明提供另一種攝影模組驅動電路，其包括：一負載，其係包含有四個線圈，且設有五個訊號輸入端；一電源，其係用以驅動該等線圈，並可提供介於供應電壓準位到地準位之間的一中間準位；及複數個電子開關元件；其中該驅動電路藉由切換前述複數個電子開關元件，以控制流經前述個別線圈之電流的大小及方向，以達到該攝影模組自動對焦及傾角補償。

本發明前述驅動電路中，較佳地，前述複數個電子開關元件可由十個電子開關元件所組成。

本發明的攝影模組及其驅動電路將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。

第一A圖為一攝影模組100的立體結構示意圖，其中該攝影模組100採用根據本發明第一實施例的驅動電路。該攝影模組100係包括一承座101、一可動件102、一鏡頭109及一磁路系統；其中該磁路系統包含三個磁石103、104、105及三個線圈106、107、108，如第一B圖所示。該磁路系統平均且對稱分佈於該可動件102周圍。

參考第一B圖，係第一A圖中該磁路系統的立體結構示意圖。該磁路系統致能該可動件102進行一軸向位移及至少一軸向傾角，其中前述三個磁石103、104、105以及前述三個線圈106、107、108，用以形成三組磁石線圈組，以使得該磁路系統平均且對稱分佈於該可動件102周圍。每一組磁石線圈組中的磁石的磁極方向為上下兩磁極方向相反且與該軸向位移相互垂直，且每一組磁石線圈組中的線圈的繞線軸向係與該軸向位移之軸向相互垂直。舉例而言，該磁石104上半部磁極方向為Y方向而下半部磁極方向為-Y方向，而該線圈107的繞線軸向為Y軸向，亦即當該線圈107通入一電流時，舉例而言但不限定，該線圈107的上半部的電流方向為X方向，該線圈107的下半部的電流方向為-X方向，則該線圈107的上半部及下半部皆受到方向為Z方向的一作用力(羅倫茲力，Lorentz Force)，亦即該線圈107的位移方向為Z方向。由於該線圈107係與該可動件102相互組設，該作用力進而推動該可動件102。

該磁路系統藉由一電源驅動該等線圈，使該等線圈與相對應的該等磁石產生一作用力，並推動該可動件102，以達到該攝影模組100(或鏡頭109)自動對焦及傾角補償。當該電源同時驅動前述三個線圈且流經前述每一線圈的電流相同時，該可動件102可作一軸向位移，以達到該攝影模組100自動對焦。當該電源只驅動前述一個線圈時，該可動件102可作一軸向的傾角，以達到該攝影模組100的傾角補償。當該電源驅動前述兩個線圈時，則該可動件102可作複軸向的傾角，以達到該攝影模組100傾角補償。當該電源同時驅動前述三個線圈且流經前述每一線圈的電流不同時，該可動件102可作一軸向的位移以及複軸向的傾角，以同時達到該攝影模組100自動對焦及傾角補償。根據電流之大小與方向，以及欲通入的線圈之選擇，可使該可動件102進行一軸向位移，或者同時進行至少一軸向傾角。

第二圖係本發明驅動電路的第一實施例的示意圖。在此具體實施例中，本發明的一驅動電路200係包括一負載、一電源VCC以及八個電子開關元件S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7及S8。該負載係包含有三個線圈L1、L2、L3，且設有四個訊號輸入端N0、N1、N2、N3。前述每一線圈L1、L2、L3分別具有一第一端及一第二端，其中該等線圈L1、L2、L3的第二端係共同連接至該訊號輸入端N0，該線圈L1的第一端係連接至該訊號輸入端N1，該線圈L2的第一端係連接至該訊號輸入端N2，該線圈L3的第一端係連接至該訊號輸入端N3。該電源VCC係用以驅動該等線圈L1、L2、L3，並可藉由兩顆電容器C1、C2以提供介於供應電壓準位與地準位之間的一中間準位(例如0.9VCC)。在本實施例中，從該訊號輸入端N1流經該線圈L1至該訊號輸入端N0的電流定義為電流i1，從該訊號輸入端N2流經該線圈L2至該訊號輸入端N0的電流定義為電流i2，從該訊號輸入端N3流經該線圈L3至該訊號輸入端N0的電流定義為電流i3。該等電子開關元件S1、S3、S5的一端及該電容器C1的一端共同連接至該電源VCC，而該電子開關元件S1的另一端連接至該電子開關元件S2的一端及該訊號輸入端N1，該電子開關元件S3的另一端連接至該電子開關元件S4的一端及該訊號輸入端N2，該電子開關元件S5的另一端連接至該電子開關元件S6的一端及該訊號輸入端N3。該等電子開關元件S2、S4、S6的另一端及該電容器C2的一端共同連接至一接地端及該電子開關元件S8的一端，該電子開關元件S8的另一端連接至該訊號輸入端N0及該電子開關元件S7的一端，而該電子開關元件S7的另一端連接至該電容器C1的另一端及該電容器C2的另一端。該電源VCC藉由切換前述八個電子開關元件S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7及S8的導通與截止以控制流經前述個別線圈L1、L2、L3的電流的大小及方向，如第三圖所示。第三圖係本發明驅動電路的第一實施例的前述八個電子開關元件狀態表，再者在第一實施例中係進一步藉由脈波寬度調變方法(如第四圖及第八圖所示)，控制流經前述個別線圈L1、L2、L3的有效電流(effective current)，以達到該攝影模組100自動對焦及傾角補償。

舉例而言，參考第五圖，第五圖為第二圖中S1、S3、S5、S8導通而S2、S4、S6、S7截止之開關元件狀態。同時參考第三圖，當S1、S3、S5、S8導通而S2、S4、S6、S7截止時，i1、i2與i3同為”+”。i1、i2與i3同為”+”且i1、i2與i3大小相同，則該可動件102可作一軸向位移，以達到該攝影模組100自動對焦，如第四圖所示。i1、i2與i3同為”+”且i1、i2與i3大小相異，則該可動件102可作軸向的位移及至少一軸向傾角，以達到該攝影模組100自動對焦且傾角補償。

舉例而言，參考第六圖，第六圖為第二圖中S2、S4、S6、S7導通而S1、S3、S5、S8截止之開關元件狀態。同時參考第三圖，當S2、S4、S6、S7導通而S1、S3、S5、S8截止時，i1、i2與i3同為”-”。i1、i2與i3同為”-”且i1、i2與i3大小相同，則該可動件102可作與相反於第五圖中軸向位移之方向的軸向位移，以達到該攝影模組100自動對焦，i1、i2與i3同為”-”且i1、i2與i3大小相異，則該可動件102可作與相反於第五圖中軸向位移之方向的軸向位移及至少一軸向傾角，以達該攝影模組100自動對焦且傾角補償。

舉例而言，參考第七圖，第七圖為第二圖中S2、S3、S5、S7導通而S1、S4、S6、S8截止之開關元件狀態。同時參考第三圖，當S2、S3、S5、S7導通而S1、S4、S6、S8截止時，i1為”-”而i2與i3同為”+”，則該可動件102可作至少一軸向傾角，以達到該攝影模組100傾角補償，且控制i1、i2與i3的大小，可達到不同之傾角大小。

參考第四圖，第四圖為送入前述八個電子開關元件S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7及S8的脈波時序圖，其中本發明利用脈波寬度調變方法以控制前述八個電子開關元件的On與Off，使得i1、i2與i3同為”+”，並且利用脈波寬度調變方法以控制前述八個電子開關元件的On與Off時間長短，進而達到i1、i2與i3所需的有效電流。

參考第八圖，係本發明利用脈波寬度調變方法之驅動電路的示意圖，其中模式選擇電路801選擇軸向位移之方向與大小以及至少一軸向傾角之方向及大小，藉由脈波寬度調變產生電路802以控制前述電子開關元件S1至S6，進而達到所需之i1、i2與i3的方向與大小。

第九A圖係本發明另一攝影模組900的立體結構示意圖，其中該攝影模組900採用根據本發明第二實施例的驅動電路。該攝影模組900係包括一承座901、一可動件902、一鏡頭911以及一磁路系統，其中該磁路系統包含四個磁石903、904、905、906以及四個線圈907、908、909、910，如第九B圖所示。該磁路系統平均且對稱分佈於該可動件902周圍。該磁路系統至少可提供一軸向位移與至少一軸向傾角，該磁路系統的作動原理係與第一實施例的作動原理相同。

第十圖係本發明驅動電路的第二實施例的示意圖。在此具體實施例中，本發明的一驅動電路1000係包括一負載、一電源VCC以及十個電子開關元件S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9及S10，其中該負載係包含有四個線圈L1、L2、L3、L4，且設有五個訊號輸入端N0、N1、N2、N3、N4。前述每一線圈L1、L2、L3、L4分別具有一第一端及一第二端，其中該等線圈L1、L2、L3、L4的第二端係共同連接至該訊號輸入端N0，該線圈L1的第一端係連接至該訊號輸入端N1，該線圈L2的第一端係連接至該訊號輸入端N2，該線圈L3的第一端係連接至該訊號輸入端N3，該線圈L4的第一端係連接至該訊號輸入端N4。該電源VCC係用以驅動該等線圈L1、L2、L3、L4，並可藉由兩顆電容器C1、C2以提供介於供應電壓準位與地準位之間的一中間準位(例如0.9VCC)。在本實施例中，從該訊號輸入端N1流經該線圈L1至該訊號輸入端N0的電流定義為i1，從該訊號輸入端N2流經該線圈L2至該訊號輸入端N0的電流定義為i2，從該訊號輸入端N3流經該線圈L3至該訊號輸入端N0的電流定義為i3，從該訊號輸入端N4流經該線圈L4至該訊號輸入端N0的電流定義為i4。該等電子開關元件S1、S3、S5、S7的一端及該電容器C1的一端共同連接至該電源VCC，而該電子開關元件S1的另一端連接至該電子開關元件S2的一端及該訊號輸入端N1，該電子開關元件S3的另一端連接至該電子開關元件S4的一端及該訊號輸入端N2，該電子開關元件S5的另一端連接至該電子開關元件S6的一端及該訊號輸入端N3，該電子開關元件S7的另一端連接至該電子開關元件S8的一端及該訊號輸入端N4。該等電子開關元件S2、S4、S6、S8的另一端及該電容器C2的一端共同連接至一接地端及該電子開關元件S10的一端，該電子開關元件S10的另一端連接至該訊號輸入端N0及該電子開關元件S9的一端，而該電子開關元件S9的另一端連接至該電容器C1的另一端及該電容器C2的另一端。該電源VCC藉由切換前述電子開關元件S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9與S10的導通與截止以控制流經前述個別線圈L1、L2、L3、L4的電流大小及方向，如第十一圖所示，第十一圖係本發明驅動電路的第二實施例之開關元件狀態表，再者在第二實施例中係進一步藉由脈波寬度調變方法，控制流經前述個別線圈L1、L2、L3、L4的有效電流，以達到該攝影模組900自動對焦及傾角補償，第二實施例中流經L1、L2、L3、L4的電流方向與大小的作動原理與第一實施例相同。

以上所述僅為本發明之具體實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

100．．．攝影模組

101．．．承座

102．．．可動件

103．．．磁石

104．．．磁石

105．．．磁石

106．．．線圈

107．．．線圈

108．．．線圈

109．．．鏡頭

200．．．驅動電路

801．．．模式選擇電路

802．．．脈波寬度調變產生電路

900．．．攝影模組

901．．．承座

902．．．可動件

903．．．磁石

904．．．磁石

905．．．磁石

906．．．磁石

907．．．線圈

908．．．線圈

909．．．線圈

910．．．線圈

911．．．鏡頭

1000．．．驅動電路

1201．．．軛鐵

1202．．．墊片

1203．．．磁石

1204．．．線圈

1205．．．可動件

1206．．．彈性元件

1207．．．承座

第一A圖係採用本發明驅動電路的第一實施例的一攝影模組立體結構示意圖。

第一B圖係第一A圖的磁路系統立體結構示意圖。

第二圖係本發明驅動電路的第一實施例的示意圖。

第三圖係本發明驅動電路的第一實施例之開關元件狀態表。

第四圖係送入第二圖的電子開關元件的脈波時序圖。

第五圖係第二圖中S1、S3、S5、S8導通而S2、S4、S6、S7截止之開關元件狀態。

第六圖係第二圖中S2、S4、S6、S7導通而S1、S3、S5、S8截止之開關元件狀態。

第七圖係第二圖中S2、S3、S5、S7導通而S1、S4、S6、S8截止之開關元件狀態。

第八圖係本發明利用脈波寬度調變方法之驅動電路的示意圖。

第九A圖係係採用本發明驅動電路的第二實施例的一攝影模組立體結構示意圖。。

第九B圖係第九A圖的磁路系統立體結構示意圖。

第十圖係本發明驅動電路的第二實施例的示意圖。

第十一圖係本發明驅動電路的第二實施例之開關元件狀態表。

第十二圖係一習知攝影模組致動器的截面示意圖

200．．．驅動電路

Claims

一種攝影模組驅動電路，其包括：一負載，其係至少三個線圈，且設有至少四個訊號輸入端，其中每一線圈之一端係共同連接至該等訊號輸入端之其中一者，且該等訊號輸入端之數量比該等線圈之數量多一個；一電源，其係用以驅動該等線圈，並可提供介於供應電壓準位與地準位之間的一中間準位；及複數個電子開關元件，其係連接至該等訊號輸入端；其中該驅動電路藉由切換前述複數個電子開關元件以控制流經前述個別線圈之電流的大小及方向，以達到該攝影模組自動對焦及傾角補償。
如申請專利範圍第1項所述之攝影模組驅動電路，其中該電源係藉由兩顆電容提供該中間準位。
如申請專利範圍第1項所述之攝影模組驅動電路，其中該驅動電路進一步藉由脈波寬度調變方法，控制流經前述個別線圈的有效電流。
如申請專利範圍第1項所述之攝影模組驅動電路，其中該等線圈之數量為3個，該等訊號輸入端之數量為4個。
如申請專利範圍第4項所述之攝影模組驅動電路，其中前述複數個電子開關元件之數量為8個。
如申請專利範圍第1項所述之攝影模組驅動電路，其中該等線圈之數量為4個，該等訊號輸入端之數量為5個。
如申請專利範圍第6項所述之攝影模組驅動電路，其中前述複數個電子開關元件之數量為10個。