CN102116922B - 用于驱动改善欠阻尼***的电路和方法 - Google Patents

Abstract

本发明改善欠阻尼***的响应。用于驱动欠阻尼***的电路包括第一和第二信号发生器。第一发生器可操作用以产生第一驱动信号。以及第二发生器可操作用以接收第一驱动信号和第二驱动信号，并从第一和第二驱动信号产生在第一持续时间内具有第一幅度以及在第一持续时间之后具有第二幅度的***驱动信号，该***驱动信号可操作用以使得欠阻尼***基本上以阻尼方式运作。第一和第二发生器中的任一个或全部都可被编程，使得技术人员可以通过产生合适的驱动信号而非物理修改该***本身来调整任意欠阻尼***的响应。这样的实施例允许技术人员实现更快的设置时间而不降低该欠阻尼***的响应时间。

Description

用于驱动改善欠阻尼***的电路和方法

技术领域

本发明涉及欠阻尼***，还涉及驱动欠阻尼***的电路和方法。 

背景技术

现有技术中的欠阻尼***的响应对于某些应用是不适宜的。例如，具有差的欠阻尼响应的透镜组件不适宜用在袖珍数码相机应用中，因为该组件花费太长的时间在稳态聚焦位置之间移动透镜。 

一种用于降低二阶***的过冲(overshoot)/下冲(undershoot)以及建立时间(settling time)的技术是增大该***的阻尼水平。但是增大该阻尼水平会增大所需的功率，并且该增大的功率可能对于某些应用是不适宜的，例如不适合于由电池对***供电的应用。 

另一种用于降低二阶***的过冲/下冲幅度的技术是延长改变驱动电压的时间，但其也会使建立时间增大至一个不合适的水平。 

需要用于降低二阶欠阻尼***的过冲/下冲以及建立时间的新技术。 

发明内容

用于驱动欠阻尼***的电路的一个实施例包括第一和第二信号发生器。该第一发生器可操作以产生第一驱动信号。以及该第二信号发生器可操作以接收该第一驱动信号和第二驱动信号，并根据该第一和第二驱动信号产生在第一持续时间内具有第一幅度以及在第一持续时间之后具有第二幅度的***驱动信号，该***驱动信号可操作以使得欠阻尼***基本上以阻尼方式运作。该第一和第二发生器中的任一个或全部可被编程，使得技术人员可以通过产生合适的驱动信号而非物理地修改该***本身来调整任意欠阻尼***的响应。 

在另一个实施例中，使得欠阻尼***以具有第一相的阻尼频率振荡，并且也使得其以具有第二相的基本相同的阻尼频率振荡，以便第一相的振荡基本上抵消该第二相的振荡。 

这样的实施例允许技术人员实现更快的设置时间而不降低该欠阻尼***的响应时间。 

附图说明

图1是一个弹簧加荷(spring loaded)的电磁透镜组件的实施例图示。 

图2是图1中的组件的实施例的阶跃响应示图。 

图3A是驱动波形的一个实施例的示图，该驱动波形可通过降低该组件的过冲/下冲以及建立时间来改善图1中的透镜组件实施例的响应。 

图3B是当使用图3A的驱动波形驱动时，图1中的透镜组件实施例的响应示图。 

图4A是驱动波形的另一实施例的示图，其可通过降低该透镜组件的过冲和建立时间来改善图1中的透镜组件的实施例的响应。 

图4B是当使用图4A的驱动波形驱动时，图1中的透镜组件的实施例的响应的分量的示图。 

图4C是当使用图4A的驱动波形驱动时，图1中的透镜组件的实施例的总体响应(即，响应分量之和)的示图。 

图5是使用图4A的波形实施例驱动图1中的透镜组件实施例的驱动电路的一个实施例的图示。 

图5A是图5中的可编程信号发生器的一个实施例的图示。 

图6是使用图4A中的波形实施例驱动图1中的组件实施例的驱动电路的另一实施例的图示。 

图7是可结合图1中的透镜组件的实施例以及图5与6中的驱动电路的实施例的一个***的图示。 

具体实施方式

图1是弹簧加荷的电磁透镜组件10的一个实施例的图示，该组件包括可聚焦的透镜12。该透镜组件10可以是诸如照相机或录影机之类的***(图1中未示出)的一部分。美国专利US 7,612,957中示出了这种透镜组件的一个实例，其通过援引并入本文。 

除了透镜12之外，该透镜组件10还包括弹簧14，其用于迫使透镜趋向参考位置16，并且该透镜组件10还包括线圈18和至少一个永磁体20(图1 中示出两个磁体)，它们共同作用迫使透镜远离该参考位置。由于技术人员可以将该透镜组件10模型化为二阶弹簧质量***，因此图1中包括阻尼器22，以代表该透镜组件中固有的阻尼水平-该阻尼器不是该透镜组件的真实部件，但代表着所有阻尼源的组合，例如弹簧14的硬度以及透镜12在移动中可能遇到的任何摩擦。该线圈18可能包括电阻，但在图1中省略了对其的指示。此外，有时将该弹簧14、线圈18和至少一个磁体20的组合称为弹簧加荷的音圈马达(vcm)。 

操作中，安装有该透镜组件10的***(例如照相机)确定(例如利用图1中未示出的自动聚焦电路)一个适于该透镜12正确聚焦的位置，并产生以及向线圈18传送对应的驱动电压V_coil。由于该透镜12将从其当前位置“步进(step)”到聚焦位置，所以该***将“步进”该驱动电压V_coil，以便当在该线圈18上施加V_coil时，该线圈中得到的电流I_coil足够将该透镜移动到聚焦位置、并且之后将该透镜保持在该聚焦位置。 

例如，假设该透镜12相对于该参考位置16的当前位置为x₁，并且聚焦位置x₂(图1中示出的透镜12的位置)距离该参考位置16比x₁更远。 

因此，为了将该透镜12从x₁移动到x₂，该***将线圈18上的电压V_coil从起始线圈电压V_coil＝V₁基本上阶跃(step)至结束线圈电压V_coil＝V₂，其中V₂高于V₁。 

由于线圈18用作电感器，因此尽管该线圈中的电流I_coil会增大，但是其不会从一个值阶跃到另一个值，至少不会像电压V_coil从V₁阶跃到V₂那么快。但是经过一定的时间段(例如，其取决于例如线圈18的电感值)，驱动电压V₂确实会使得该线圈电流I_coil从起始电流I_coil＝I₁增大到结束电流I_coil＝V₂/R_coil＝I₂，I₂大于I₁，其中R_coil是线圈18的电阻值(图1中省略了R_coil)。 

随着该线圈电流I_coil增大，线圈18产生的磁场的量值增大，并且该增大的线圈磁场与磁体20产生的磁场相互作用，从而增大作用在远离该参考位置16的方向上的净磁力F_magnetic。 

随着F_magnetic增大并且变得大于弹簧力F_spring，其引起透镜12远离参考位置16的移动。 

因此，F_magnetic继续增大，并且透镜12继续移动，直到I_coil达到I₂，此时F_magnetic达到其稳态值并且透镜12近似到达位置x₂，其为图1中示出的该透镜12的位置。 

只要V_coil和I_coil分别保持为V₂和I₂，该透镜12就会近似保持在位置x₂处。 

继续参考图1，可以预期该透镜组件10的替代实施例。例如，弹簧14可将该透镜推离参考位置16，而不是将透镜12拉向参考位置；以及线圈18和磁体20的组合也可迫使该透镜趋向该参考位置，而不是迫使该透镜远离该参考位置。 

参考图2，其描述了透镜组件10的一个潜在问题。 

图2是针对图1中的透镜组件10的一个欠阻尼实施例的透镜12的位置对时间曲线图，其中线圈18上的电压V_coil为理论上从V_coil＝V₁瞬间阶跃到V_coil＝V₂。尽管实际上V_coil从V₁至V₂的瞬间阶跃可能是不切实际的或不可能的，但V_coil从V₁至V₂的理论阶跃允许技术人员研究该透镜组件10的阶跃响应，并且因而了解当V_coil在相对短时间内从V₁增大至V₂时该透镜组件的运作。 

参考图1和图2，如果该透镜组件10为欠阻尼的(即，阻尼水平相对较低)并且该线圈电压V_coil快速地从V₁增大到V₂以便将该透镜12从x₁移动到x₂，那么该透镜12将越过x₂，并围绕x₂以指数衰减的方式振荡一段时间。一个***初始过冲，以及随后在周围振荡，最后达到稳态值(这里的位置x₂)，这样的***的阶跃响应可以被称为欠阻尼阶跃响应。例如，如图2中所示，该透镜12的一个实施例最初会越过x₂的越过量大约是x₁与x₂之间差值的80％，并且使该振荡的幅度稳定在x₁与x₂之间差值的10％之内所需的时间约为150毫秒(ms)。相似的分析的也适用于在V₁大于V₂并且x₁大于x₂的情况，这种情况下该透镜12未达到其所期望的新的聚焦位置x₂。 

遗憾的是，诸如图2所示的相对差的欠阻尼响应，将使得图1中的透镜组件10对于某些应用是不适宜的。例如，一个具有图2中的欠阻尼响应的透镜组件10的实施例，将不适宜用在袖珍数码相机应用中，因为该组件花费太长的时间在稳态聚焦位置之间移动透镜12。 

用于降低诸如透镜组件10之类的二阶***的过冲/下冲以及建立时间的一项技术是增大该组件的阻尼水平。但是增大该阻尼水平会增大将该透镜12从第一位置移动到另一位置所需的功率，并且该增大的功率可能对于某些应用是不适宜的，这些应用例如是由电池对该透镜组件10供电的应用。 

用于降低诸如该透镜组件10之类的二阶***的过冲/下冲以及建立时间的另一技术将结合图3A与3B进行描述。 

图3A是线圈电压V_coil的一个实施例的示图，***利用该线圈电压V_coil 可驱动图1中的线圈18。 

图3B是当利用图3A的V_coil驱动线圈18时，图1中的透镜组件10的一个实施例的响应示图。 

参考图3A，取代尽可能快地改变该线圈18驱动电压V_coil，安装有透镜组件10的***可延长改变V_coil的时间。例如，该***可通过一系列阶跃将V_coil从V₁增大到V₂，其中每次阶跃具有基本上相同的电压大小和基本上相同的持续时间。 

然而参考图3B，即使增大该***改变驱动电压V_coil的时间，也可能无法使得该透镜组件10的实施例适合于某些应用。尽管增大改变V_coil的时间可以降低过冲/下冲的幅度，但其也会使建立时间增大至一个不合适的水平。即，增大V_coil增加或减小的时间以使该透镜组件10的过冲/下冲达到一个合适的水平，可能会不利地使该透镜组件的建立时间增大至一个不适宜的水平。 

参考图4A-图4C，描述了另一种技术，用于降低该透镜组件10(或任何其他欠阻尼二阶***)的一个欠阻尼实施例的过冲/下冲幅度以及建立时间。 

图4A是多分量电压V_coil的示图，***可以利用该电压驱动图1中的线圈18。 

图4B是图1中的透镜组件10的一个实施例对图4A中的各V_coil分量的相应的响应的示图。 

图4C是图1中的透镜组件10的一个实施例对图4A中的V_coil的总体响应的示图。 

参考图4A-图4C，通常，该技术的实施例使用多分量驱动信号来驱动二阶***(例如图1中的透镜组件10)，使得由每个驱动信号分量引起的衰减振荡基本上彼此抵消。即，一旦***达到期望的新位置，其基本上停留在那里。因此，其有效建立时间近似与该***第一次达到该新位置所需的时间相等。而且，该***可以比增大该***的物理阻尼水平以降低过冲/下冲的情况更快地达到该新的位置。 

例如，参考图1与图4A，结合有该透镜组件10的***可以以分别具有幅度A₁和A₂的两个分量阶跃30和32来改变该线圈18上的驱动电压V_coil，其中该第二分量阶跃32大约在该第一分量阶跃30之后的T/2时刻开始，其中T为每个分量阶跃引起该透镜组件振荡的周期，并且其中A₁+A₂＝G＝V₂-V₁。 

参考图1和图4A-4B，图4A的V_coil的分量30和32分别引起该透镜组件 10中的振荡分量34和36，其中该分量34和36基本上彼此抵消。该分量34和36具有相同的振荡频率f_d，但是分别具有不同的稳态幅度D₁和D₂，以致x₂＝x₁+D₁+D₂。但是由于在V_coil分量30施加到线圈18之后大约T/2(T＝1/f_d)时刻向线圈18施加V_coil分量32，因此该振荡分量36相对于该振荡分量34移动大约1800°因此，在大约T/2的时刻开始，该分量36的振荡(即过冲和下冲部分)抵消该分量34的振荡。例如，该振荡分量34的波峰基本上与该振荡分量36的波谷对准，并因此基本上抵消该振荡分量36的波谷，反之亦然。 

因此，参考图4C，在T/2时刻开始，该振荡分量34和36的总和近似等于恒定位置x₂＝x₁+D₁+D₂。即，通过使用与图4A中相似的波形驱动欠阻尼***，技术人员可以有效地增大欠阻尼***的阻尼水平而不会降低该***的响应时间(例如，图4C中该透镜12从位置x1行进站到位置x2所花费的时间)。 

参考图1和图4A-图4C，这样的技术可以降低该透镜组件10的过冲/下冲幅度和建立时间这两者。并且这种技术可以如此简化地完成不需要修改该透镜组件10的物理特性(例如，阻尼水平或阻尼系数)。因此，由于可以通过编程/修正驱动波形而非物理修改***来调整***的过冲/下冲幅度，建立时间，或者调整过冲/下冲幅度以及建立时间这两者，这种技术可以降低制造诸如透镜组件10之类的***的时间和成本。 

仍然参考图1和图4A-图4C，其描述了用于计算V_coil分量30和32的幅度A₁及A₂的一个买施例。 

诸如透镜组件10之类的二阶***的位置x关于时间t的关系可以根据如下等式描述： 

(1) $x\left(t\right)=P(1-e^{{-\mathrm{\ζ\ω}}_{0}t}(A\cos {\mathrm{\ω}}_{d}t+B\sin {\mathrm{\ω}}_{d}t))$

其中，P为在x位置上施加到该***的步进，ζ为该***的阻尼系数，ω₀为该***的自然径向频率，而ω_d为该***的阻尼的自然径向频率( 

)，ω_d为欠阻尼***的衰减振荡的实际径向频率。 

因此，每个位置分量34和36的x(t)由以下等式给出： 

(2) $x_{34}\left(t\right)=D_1(1-e^{-\mathrm{\ζ}{\mathrm{\ω}}_{0}t}(A\cos {\mathrm{\ω}}_{d}t+B\sin {\mathrm{\ω}}_{d}t))$

(3) $x_{36}\left(t\right)=D_2(1-e^{-\mathrm{\ζ}{\mathrm{\ω}}_0(t-\frac{T}{2})}(A\cos {\mathrm{\ω}}_d(t-\frac{T}{2})+{B\sin \mathrm{\ω}}_d(t-\frac{T}{2})))$

由于从时刻T/2开始，分量34和36的振荡有效地抵消使得这些分量的总 和基本上为恒定位置D_tot＝D₁+D₂，因此从时刻T/2开始技术人员可令等式(2)和(3)的总和等于D₁+D₂＝D_tot，如下： 

$\left(4\right),D_l(1-e^{-\mathrm{\ζ}{\mathrm{\ω}}_{0}t}(A\cos {\mathrm{\ω}}_{d}t+B\sin {\mathrm{\ω}}_{d}t))+D_2(1-e^{-\mathrm{\ζ}{\mathrm{\ω}}_0(1-\frac{T}{2})}(A\cos {\mathrm{\ω}}_d(t-\frac{T}{2})+B\sin {\mathrm{\ω}}_d(t-\frac{T}{2})))=D_{\mathrm{tot}}$

由于等式(4)在t≥T/2的所有值处保持不变，因此技术人员可以通过设置t＝T/2并且在等式(4)中设置D₂＝D_tot-D₁来求解D₁。因此，D₁和D₂由以下等式给出： 

$\left(5\right),D_1=\frac{D_{\mathrm{tot}}}{1+e^{-\mathrm{\ζ}{\mathrm{\ω}}_0\frac{T}{2}}}$

$\left(6\right),D_2=D_{\mathrm{tot}}(1-\frac{1}{1+e^{-\mathrm{\ζ}{\mathrm{\ω}}_0\frac{T}{2}}})$

并且在G＝V₂-V₁(图4A)为D_tot的恒定倍数的一个实施例中——技术人员可通过测试该透镜组件10确定G与D_tot之间的关系，以便形成该透镜12的位置x与线圈电压V_coil之间的一般关系——然后后由以下等式给出A₁与A₂： 

$\left(7\right),A_1=\frac{G}{1+e^{-\mathrm{\ζ}{\mathrm{\ω}}_0\frac{T}{2}}}$

$\left(8\right),A_2=G(1-\frac{1}{1+e^{-\mathrm{\ζ}{\mathrm{\ω}}_0\frac{T}{2}}})$

此外，对于ζ＜＜1(例如ζ＝0.05)，技术人员可由等式(7)和(8)将A₁和A₂近似为： 

(9)A₁＝G(0.5+ζ) 

(10)A₂＝G(0.5-ζ) 

可以在结合有透镜组件10的***的查找表(图1中被省略)中存储对于G的预期范围的A₁和A₂的值。 

仍然参考图4A-图4C，可以预期这种技术的其他实施例。例如，V_coil可具有多于两个的分量，其在该透镜组件10中设置多于两个的位置分量，以便在特定的时间段过去之后，该些位置分量的总和基本上为恒定值。 

图5是用于产生根据图4A的示图的实施例的线圈驱动电压V_coil的驱动电路40的一个实施例的图示。 

该驱动电路40包括输入节点42，用于分别产生V_coil的分量30及32的第一和第二可编程驱动信号发生器44和46，用于延迟分量32的可编程延迟器48，用于从分量30和经延迟的分量32产生V_coil的组合器50，以及与图1中透镜组件10的线圈18耦合的输出节点52。 

操作时，安装有透镜组件10的***在输入节点42处产生代表或具有将透镜12从位置x₁移动到位置x₂所需的电压幅度V₂的输入信号，其中V₂-V₁(当前驱动电压)的差＝G。 

该信号发生器44生成代表或具有幅度V₁+A₁(A₁为分量30的幅度)的信号，以及该信号发生器46生成代表或具有分量32的幅度A₂的信号。例如，该信号发生器44和46可响应于值G从一个或多个查找表(图5中未示出)中获得幅度A₁和A₂。结合有该透镜组件10的***可向该发生器44及46(或向相关的查找表)提供值G，或者该些发生器可以根据V₁及V₂来计算出G。此外，该发生器44可通过从节点42上的输入信号中减去大约A₂来生成该分量30。 

该延迟器48在一个编程的延迟时间(例如T/2)内生成代表或具有零幅度的信号，并且之后生成代表或具有该分量32的幅度A₂的信号。例如，在期望的编程延迟时间为T/2的情况下，技术人员可以对延迟器48编程以具有大约T/2的持续时间，并且其由下面等式给出： 

$\left(11\right),\mathrm{\Δt}=\frac{T}{2}=\frac{\mathrm{\π}}{{\mathrm{\ω}}_0\sqrt{1-{\mathrm{\ζ}}^2}}\≈\frac{\mathrm{\π}}{{\mathrm{\ω}}_0}$

该延迟器48可响应于T值从查找表(图5中被省略)中获得该Δt值，其中该查找表存储着针对预期范围内的T的Δt值。并且该Δt具有适合于使用了该驱动电路40的应用的分辨率。 

该组合器在该输出节点52上生成线圈驱动信号V_coil，该信号的幅度从时刻t＝0至时刻t～T/2约等于V₁+A₁，并且之后约等于V₁+A₁+A₂＝V₂。例如，该组合器可为加法器。 

仍然参考图5，可以预期该电路40的替代实施例。例如，取代生成该线圈驱动电压V_coil，该电路40可生成线圈驱动电流I_coil。此外，可修改该电路40以驱动不同于透镜组件的其他二阶***。而且，如果输出节点52上的V_coil为数字形式，那么该电路40可包括数模转换器(DAC)以生成模拟形式的V_coil。另外，由组合器50生成的信号可代表V_coil，并且一个或多个其他电路可产生V_coil并向线圈18施加V_coil。此外，任何称作电压的信号都可为电流。 

图5A是图5中的可编程信号发生器44的一个实施例的图示。由于该信号发生器44是可编程的，因此其可以与各种各样的透镜组件或者具有宽范围的响应特性的二阶***一起使用。 

该信号发生器44包括加法器54及56和乘法器58。 

操作中，该加法器54从V₂＝V₁+G中减去G以产生代表或具有幅度V₁的信号。该加法器54可从用于安置有该信号发生器44的***的控制器(图5A中被省略)或其他适合的源中接收G。 

该乘法器58根据等式(7)将G乘以 

以产生代表或具有幅度A₁的信号。该乘法器58可编程为具有值 

或可从***控制器(图5A中被省略)或者从查找表(图5A中被省略)中接收这一个值。或者，该乘法器58可从该控制器或查找表中仅接收值T或T/2，并从这一个值导出该乘数 

可选择地，该乘法器58可根据等式(9)将G乘以(0.5+ζ)，并可被编程为具有值ζ，或者从该***控制器或查找表中接收该值。 

该加法器56将来自该加法器54与该乘法器58的信号相加以在该输出节点52上生成该驱动信号分量30，其代表或具有幅度V₁+A₁。 

继续参考图5A，可预期该信号发生器44的替代实施例。例如，V₁可为零。此外，图5的该信号发生器46可仅包括一个乘法器，其根据等式(8)或等式(10)从G产生A₂。 

图6是用于产生根据图4A的示图的一个实施例的线圈驱动电压V_coil的驱动电路60的一个实施例的图示。 

该驱动电路60包括输入节点62，具有输出节点66的计数器64，用于产生V_coil的分量30(图4A)的可编程驱动信号发生器68，多路复用器70，可选的DAC 72，以及与图1中的透镜组件10的线圈18耦合的输出节点74。 

操作时，安装有该透镜组件10的***在输入节点62上产生代表或具有与将该透镜12从位置x₁移动到位置x₂所需的电压V₂相等幅度的输入信号。 

响应于该输入信号，该计数器64开始计数。对该计数器64进行编程从而在节点66上输出一个选择信号，该选择信号从该计数器接收到该输入信号开始直到过去大约等于T/2的持续时间内具有第一值，之后具有第二值。该计数器64的计数值Δt(大约等于T/2)可根据等式(11)计算，并将针对期望范围的T的计数值Δt存储在查找表(图6中被省略)中。 

该信号发生器68从该输入信号产生代表或具有图4A的分量30的幅度V₁+A₁的分量驱动信号。例如，该发生器68可从输入信号中减去约等于A₂的编程值。A₂值可根据G及等式(8)或(10)计算出，或者可从查找表(图6中被省略)中获得。该信号发生器68的实施例可与图5及图5A的信号发生器44相似。 

该多路复用器70响应于具有第一数值的该计数器输出信号(即，在该计数器值达到约T/2之前)而输出来自发生器68的分量30，并且然后响应于具有第二数值的该计数器输出信号(即，在该计数器值达到约T/2之后)而输出该输入信号。 

该DAC 72将该多路复用器的输出转化为在输出节点74上的模拟形式的驱动电压V_coil。 

继续参考图6，可预期该电路60的替代实施例。例如，前面结合图5的电路40描述的一个或多个替代实施例可应用于该电路60。 

图7是诸如照相机***80之类的***的一个实施例的图示，该***可结合图1中的透镜组件10以及图5中的透镜驱动电路40或图6中的透镜驱动电路60的实施例。出于示例的目的，将该***80描述为包括图6的透镜驱动电路60的实施例。 

除了透镜组件10及透镜驱动电路60之外，该照相机***80还包括控制器82，用于产生在该驱动电路输入节点62(图6)上的驱动电压(例如V₂)以及代表驱动电压中的改变G的信号，以及其他用于控制该照相机***的操作。该控制器82可响应于一个或多个电路，例如自动或手动聚焦电路(图7中被省略)，或响应于操作员的输入(例如按压聚焦按钮)，从而生成该驱动电压及代表G的信号。 

该照相机***80也可包括用于捕获图像的像素阵列84，其中透镜组件 10使得透镜12将该图像聚焦到像素阵列上。 

该电路60、控制器82和像素阵列84以及照相机80的任何其他电路都可设置在相同或不同的集成电路(IC)上以及相同或不同的IC管芯上。 

尽管描述了包括透镜组件的照相机***，但该***80可以是结合有不同于透镜组件的其他二阶子***的任意其他类型的***，并且可修改该驱动电路60以驱动这样的其他二阶子***。 

从前述可知，尽管出于说明目的描述了特定的实施例，但在不脱离本公开的精神和范围的情况下可做出各种修改。此外，在针对特定实施例公开了替代实现的地方，尽管未特别陈述，但该替代实现也可用于其他实施例。 

Claims (28)

1.一种用于驱动欠阻尼***的电路，包括：

第一发生器，可操作用于产生具有第一幅度的第一驱动信号；以及

第二信号发生器，可操作用于接收所述第一驱动信号和第二驱动信号，并从所述第一和第二驱动信号产生在第一持续时间内具有所述第一幅度以及在所述第一持续时间之后具有第二幅度的***驱动信号，所述***驱动信号可使得欠阻尼***以阻尼方式运作，所述第二驱动信号具有与所述第一和第二幅度之间的差相等的第三幅度。

2.根据权利要求1所述的电路，进一步包括第三信号发生器，其可操作用于产生所述第二驱动信号。

3.根据权利要求1所述的电路，进一步包括：

第三发生器，可操作用于接收第三驱动信号，并从所述第三驱动信号产生所述第二驱动信号。

4.根据权利要求1所述的电路，进一步包括：

第三发生器，可操作用于产生所述第二驱动信号；以及

其中所述第二信号发生器可操作用于在所述第一持续时间之后组合所述第一和第二驱动信号。

5.根据权利要求1所述的电路，其中所述第二信号发生器可操作用于通过相对所述第一驱动信号延迟所述第二驱动信号来产生所述***驱动信号。

6.根据权利要求1所述的电路，其中所述第二信号发生器可操作用于通过相对所述第一驱动信号将所述第二驱动信号延迟半个***响应频率周期，从而产生所述***驱动信号。

7.根据权利要求1所述的电路，进一步包括第三发生器，其可操作用于产生相对所述第一驱动信号延迟的第二驱动信号。

8.根据权利要求1所述的电路，进一步包括第三发生器，其可操作用于产生相对所述第一驱动信号延迟了半个***响应频率周期的第二驱动信号。

9.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一发生器可操作用于接收所述第二驱动信号，并从所述第二驱动信号产生所述第一驱动信号。

10.一种包括欠阻尼子***的***，包括：

可操作用于驱动所述子***的电路，所述电路包括：

第一发生器，可操作用于产生具有第一幅度的第一驱动信号；以及

第二信号发生器，可操作用于接收所述第一驱动信号和第二驱动信号，并从所述第一和第二驱动信号产生在第一持续时间内具有所述第一幅度以及在所述第一持续时间之后具有第二幅度的***驱动信号，所述***驱动信号可使得欠阻尼***以阻尼方式运作，所述第二驱动信号具有与所述第一和第二幅度之间的差相等的第三幅度。

11.根据权利要求10所述的***，其中所述欠阻尼子***包括欠阻尼二阶子***。

12.根据权利要求10所述的***，其中所述欠阻尼子***包括电子马达。

13.根据权利要求10所述的***，其中所述欠阻尼子***包括弹簧加荷的音圈马达。

14.根据权利要求10所述的***，其中所述欠阻尼子***包括透镜组件。

15.根据权利要求10所述的***，进一步包括控制器，其可操作用于产生所述第二驱动信号。

16.根据权利要求10所述的***，进一步包括：

控制器，可操作用于产生所述第二驱动信号；以及

其中所述第一发生器可操作用于从所述第二驱动信号产生所述第一驱动信号。

17.根据权利要求10所述的***，进一步包括：

控制器，可操作用于产生第三驱动信号；

第三信号发生器，可操作用于从所述第三驱动信号产生所述第二驱动信号；以及

其中所述第一发生器可操作用于从所述第三驱动信号产生所述第一驱动信号。

18.一种用于驱动欠阻尼***的方法，包括：

在第一时间周期内，使用具有第一量值的驱动信号驱动欠阻尼***；以及

响应于所述第一时间周期的结束，将所述驱动信号从第一量值改变为第二量值，其中所述第二量值大于所述第一量值；其中

在第一时间周期中，从具有第一量值的第一信号产生所述驱动信号；

产生量值等于所述第一和第二量值之间的差的第二信号；以及

响应于所述第一时间周期的结束，从所述第一和第二信号的组合产生所述驱动信号。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一时间周期等于所述***的阻尼共振频率周期的一半。

20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：

将所述第二信号延迟所述第一时间周期；以及

从所述第一信号和经延迟的第二信号的组合产生所述驱动信号。

21.一种用于驱动欠阻尼***的方法，包括：

使欠阻尼***以具有第一相的阻尼频率振荡；以及

使所述***以具有第二相的阻尼频率振荡，使得第一相的振荡抵消第二相的振荡，其中，

在第一时间，通过向所述***施加第一幅度的阶跃输入来引起在第一相的振荡；以及

在第二时间，通过向所述***施加第二幅度的阶跃输入来引起在第二相的振荡。

22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：使所述***以第一相振荡一段时间之后，使所述***以第二相振荡。

23.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：使所述***以第一相振荡半个振荡周期之后，使所述***以第二相振荡。

24.根据权利要求21所述的方法，其中第一和第二相之间的差为180度。

25.根据权利要求21所述的方法，其中以第一和第二相进行的振荡包括各自的衰减振荡。

26.根据权利要求21所述的方法，其中以第一和第二相进行的振荡包括各自的指数衰减振荡。

27.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：

以第一系数缩放所述第一相的振荡；

以第二系数缩放所述第二相的振荡；以及

其中随着时间的推移，所述***的位置接近所述第一和第二系数之和。

28.根据权利要求21所述的方法，其中：

所述第二时间在所述第一时间之后；以及

所述第一幅度大于所述第二幅度。

Images