CN102934001A - 具有凹陷补偿的安装有mems致动器的照相机模块和使用该照相机模块的凹陷补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块和使用该照相机模块的凹陷补偿方法，该照相机模块包括：安装有镜头的MEMS致动器；MEMS致动器移动单元，输出与通过位移移动而改变的镜头的位置相对应的静电电容信息，并且将位移移动信号输出到MEMS致动器以便于控制位移移动力；存储器单元，存储有与位移移动中的最大位移移动相对应的参考信号信息；以及信号补偿单元，基于从MEMS致动器移动单元输出的静电电容信息和存储在存储器单元中的参考信号信息来计算与MEMS致动器的位移移动相对应的步长范围，并且基于计算的步长范围来补偿MEMS致动器的位移移动力。

Description

具有凹陷补偿的安装有MEMS致动器的照相机模块和使用该照相机模块的凹陷补偿方法

技术领域

根据本发明的示例性实施例的教导通常涉及具有凹陷（sag）补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块，并且更具体地涉及用于根据拍摄方向来补偿具有相对和相互不同的位移移动（或步长范围（step range））的MEMS致动器的非线性特性的方法、使用该方法的凹陷补偿方法以及使用该凹陷补偿方法的安装有MEMS致动器的照相机模块。

背景技术

图1、图2和图3是图示根据现有技术的作用于安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块的配置的凹陷现象（一种由于不一致的操作范围而导致驱动电压相对于操作环境而改变的现象）的透视图。

如图1中所图示的，快门装置（120）、安装在快门装置（120）内部的微机电（MEMS）致动器（100）以及镜头（110）分别面向水平拍摄（摄影）方向。此外，作用于镜头（110）的镜头移动力（F1）面向相同的水平拍摄方向，该水平拍摄方向垂直于重力（G1），如图1中所示。

然而，如图2和图3中所描绘的，在镜头移动力（F2）与重力（G2）相反（图2，面向上）并且镜头移动力（F3）与重力（G3）在相同的方向上（图3，面向下）情况下，可以说用于实现相同焦距的MEMS致动器的操作范围可能并不如图1中所示。

即使如图2和图3中所示出的不太可能的极端方向中，凹陷现象也由于受到由拍摄方向而产生的重力的影响而发生，从而不能恒定地确保定位于MEMS致动器（100）的上表面的镜头（110）的操作范围。

不管MEMS致动器（100）的精确位置调节的可能性，但是如果产生了凹陷现象则在正被显影中在焦距上的大误差有很高几率，从而关于照相机模块的自动对焦（AF）算法的可靠性不利地劣化。

因此，需要一种新型的照相机模块，即使该照相机模块的拍摄方向不定地改变，该照相机模块也能够通过对凹陷现象进行补偿来恒定地控制镜头（110）位移移动（驱动）。

发明内容

技术问题

本发明针对全部地或部分地解决前述问题中的一个或多个，并且提供一种具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块以及使用其的凹陷补偿方法，该照相机模块能够在照相机模块的任何拍摄方向上恒定地控制可调焦的致动器的位移移动（驱动）。

本发明还针对提供一种具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块以及使用其的凹陷补偿方法，该照相机模块能够准确地控制可调焦的致动器的位移移动（驱动）以从而增强自动对焦调节的可靠性。

要由本发明解决的技术问题不限于上述问题，并且本领域的技术人员根据以下描述将清楚地了解迄今为止未提到的任何其它技术问题。

技术方案

本发明的目的在于全部地或部分地克服上述问题和/或缺点中的至少一个或多个，并且/或者至少提供在下文中所描述的优点和/或对现有技术的改进。为了全部地或部分地实现至少上述目的，并且根据本发明的目的，如所实现和广泛描述的，并且在本发明的一个一般方面，提供了一种具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块，该相机模块包括：MEMS致动器，该MEMS致动器安装有镜头，以基于用于调节在镜头与图像传感器之间的焦距的静电力来输出用于镜头的位移驱动的位移移动力；MEMS致动器移动单元，该MEMS致动器移动单元输出与通过位移移动而改变的镜头的位置相对应的静电电容信息并且将位移移动信号输出到MEMS致动器以便于控制位移移动力；存储器单元，该存储器单元存储有与位移移动中的最大位移移动相对应的参考信号信息；以及信号补偿单元，该信号补偿单元基于从MEMS致动器移动单元输出的静电电容信息和存储在存储器单元中的参考信号信息来计算与MEMS致动器的位移移动相对应的步长范围，并且基于所计算的步长范围来补偿MEMS致动器的位移移动力，其中，从MEMS致动器移动单元输出的静电电容信息包括基于在图像传感器的拍摄方向上的凹陷的最小静电电容信息和最大静电电容信息。

优选地，所计算的步长范围包括响应于最小静电电容信息的起始码（start code）、以及与最大静电电容信息相对应的停止码（stop code）中的码步长范围（code step range）。

优选地，参考信号信息是与最大位移移动相对应的最大电压信息。

优选地，与起始码相对应的最小位移移动信号通过以下等式来计算：

其中，Vmin是实际最小位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码（entire step code）的数目是码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变从其开始的码。优选地，与停止码相对应的最大位移移动信号通过以下等式计算：

其中，Vmax是最大位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码的数目是码步长范围中的全部码的数目，停止码是静电电容改变从其结束的码。

优选地，可以通过以下等式来计算与补偿的位移移动信号中的n步长相对应的n步长位移移动信号：

其中，Vout是n步长位移移动信号，Vref是具有参考信号信息的参考信号，全步长码的数目是码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变开始的码，而停止码是静电电容改变从其结束的码。

优选地，凹陷以重力为基础来生成，该重力在拍摄方向上作用于镜头或MEMS致动器。

优选地，存储器单元包括非易失性存储器。

在本发明的另一个一般方面，提供了一种使用具有凹陷补偿的安装有MEMS致动器的照相机模块的凹陷补偿方法，该方法包括：通过MEMS致动器移动单元输出用于面向拍摄方向的镜头的位移移动的位移移动信号（S110）；通过MEMS致动器移动单元接收该位移移动信号以基于静电力将位移移动力输出到镜头（S120）；通过MEMS致动器移动单元输出基于位移移动的由凹陷所造成的最小静电电容信息和最大静电电容信息（S130）；通过信号补偿单元基于与位移移动中的最大位移移动相对应的参考信号信息、最小静电电容信息以及最大静电电容信息来计算用于焦距的调节的步长范围（S140）；以及通过信号补偿单元基于该步长范围来对位移移动信号进行补偿（S150）。

优选地，该方法进一步包括：在通过MEMS致动器移动单元进行的位移移动信号输出步骤（S110）之前，通过MEMS致动器移动单元从用户接收来自预设的全步长范围（entire step range）的作为移动信号的初始化信号（S105）。

优选地，该方法进一步包括：在通过MEMS致动器的位移移动力输出步骤（S120）与通过MEMS致动器移动单元进行的静电电容信息输出步骤（S130）之间，通过镜头相对于图像传感器从最小焦距位置位移移动到最大焦距位置，或者相对于图像传感器从最大焦距位置位移移动到最小焦距位置（S125）。

优选地，通过信号补偿单元进行的步长范围计算步骤（S140）包括：通过信号补偿单元来计算与最小静电电容信息相对应的起始码、以及基于与最大静电电容信息相对应的停止码的码步长范围。

优选地，与起始码相对应的最小位移移动信号通过以下等式来计算：

其中，Vmin是实际的最小位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码的数目是码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变从其开始的码。

优选地，与停止码相对应的最大位移移动信号通过以下等式来计算：

其中，Vmax是最大位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码的数目是码步长范围中的全部码的数目，停止码是静电电容改变从其结束的码。

优选地，可以通过以下等式来计算与补偿的位移移动信号中的n步长相对应的n步长位移移动信号：

其中，Vout是n步长位移移动信号，Vref是具有参考信号信息的参考信号，全步长码的数目是码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变开始的码，而停止码是静电电容改变从其结束的码。

在本发明的又一个一般方面，提供了一种具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块，该照相机模块包括：MEMS致动器，该MEMS致动器安装有镜头，以通过位移移动调节在镜头与图像传感器之间的焦距；MEMS致动器移动单元，该MEMS致动器移动单元输出由以重力为基础而生成的凹陷所造成的最小静电电容信息和最大静电电容信息，并且控制位移移动，该重力从图像传感器的拍摄方向作用于镜头和与该镜头的位置相对应的MEMS致动器中的任何一个；存储器单元，该存储器单元存储有作为与位移移动中的最大位移移动相对应的最大电压信息提供的参考信号信息；以及信号补偿单元，该信号补偿单元通过基于从MEMS致动器移动单元输出的静电电容信息和存储在存储器单元中的参考信号信息来计算与MEMS致动器的位移移动相对应的步长范围，基于该步长范围来将位移移动补偿信号输出到MEMS致动器移动单元。

优选地，所计算的步长范围包括响应于最小静电电容信息的起始码、以及与最大静电电容信息相对应的停止码中的码步长范围。

优选地，与起始码相对应的最小位移移动信号通过以下等式来计算：

其中，Vmin是实际的最小位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码的数目是码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变从其开始的码。

优选地，与停止码相对应的最大位移移动信号通过以下等式来计算：

其中，Vmax是最大位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码的数目是码步长范围中的全部码的数目，停止码是静电电容改变从其结束的码。

优选地，可以通过以下等式来计算与补偿的位移移动信号中的n步长相对应的n步长位移移动信号：

其中，Vout是n步长位移移动信号，Vref是具有参考信号信息的参考信号，全步长码的数目是码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变开始的码，而停止码是静电电容改变从其结束的码。

有益效果

本发明的示例性实施例具有的有益效果在于：可以对由于作用于照相机模块的重力而生成的凹陷进行补偿，以在任何拍摄方向上恒定地控制调焦致动器的位移移动。

本发明的示例性实施例具有的另一有益效果在于：可以通过恒定地控制调焦致动器的位移移动来对自动调焦提供可靠性。

附图说明

可以通过与附图相结合地考虑以下以具体实施方式来容易地理解本发明的教导，在附图中：

图1、图2和图3是图示根据现有技术的作用于安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块的结构的凹陷现象（一种由于不一致的操作范围而导致驱动电压相对于操作环境改变的现象）的透视图。

图4是图示了响应于在图1、2以及3中的每个拍摄（摄影）方向（面向水平、面向上、面向下）上的位移移动信号的改变的MEMS致动器的静电电容改变的示图；

图5是图示根据本发明的示例性实施例的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块的组成示图；

图6是图示了根据本发明的示例性实施例的具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块的配置中的MEMS致动器的静电电容与镜头移动位移之间的关系的示图；

图7是图示根据本发明的示例性实施例的具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块的配置中的起始码和停止码的示图；

图8是图示根据本发明的示例性实施例的具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块的配置中的步长范围计算和位移移动信号的补偿的示意图；以及

图9是顺序地图示根据本发明的示例性实施例的使用具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块的凹陷补偿方法的流程图；

具体实施方式

以下描述不旨在将本发明限于在本文中所公开的形式。因此，与以下教导相应的变化和修改、以及相关领域的技术和知识在本发明的范围内。在本文中所描述的实施例还旨在说明知道实践本发明的模式，并且旨在使得本领域的技术人员能够在这样的或其它的实施例中以及用由本发明的特定的应用或用途所需要的各种修改来利用本发明。

所公开的实施例及其优点通过参考附图的图1-9更好地理解，相同的附图标记用于各种附图的相同和对应的部分。所公开的实施例的其它特征和优点对于研究了以下附图和具体描述的本领域的普通技术人员而言将是或将变得显而易见。

希望所有这样的附加的特征和优点都被包括在所公开的实施例的范围内，并且通过附图来保护。此外，所图示的附图仅仅是示例性的并且不意在宣称或者暗示关于其中可以实现不同实施例的环境、结构或处理的任何限制。因此，所描述的方面旨在包括落入本发明的范围和新颖思想的所有这样的变更、修改以及变化。

应当理解，术语“包括”在本说明中使用时指定说明的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元素、部件和/或其组的存在或添加。也就是说，术语“包括”、“具有”或其变体可以用于在具体实施方式和/或权利要求中，以用类似于术语“包括”的方式表示非详尽的包括。

此外，“示例性”仅仅应该意指示例而不是最佳。还要了解的是，在本文中所描绘的特征、层和/或元素用相对于彼此的特定尺寸和/或方位来图示以用于简单和易于理解的目，并且实际的尺寸和/或方位可以大大地不同于所图示的尺寸和/或方向。也就是说，在图中，为了清楚可以放大或者减小层、区域和/或其它元素的尺寸和相对尺寸。相同的数字在所有各处指代相同的元素，并且将省略彼此重复的说明。现在，将参考附图对本发明进行详细的描述。

如在说明书中和在权力要求中所使用的，除非上下文清楚地另有规定，否则单数形式“一”以及“所述”包括多个指示对象。

图4是图示了响应于在图1、图2和图3中的每个拍摄（摄影）方向（面向水平、面向上、面向下）上的位移移动信号的改变的MEMS致动器的静电电容改变的示图，其中，水平轴表示驱动电压的大小，并且垂直轴表示MEMS致动器（100）的静电电容。

如图4中所图示的，在图1的拍摄方向（面向水平方向）情况下，静电电容改变被示出为在“a”中，而在图2的拍摄方向（面向上方向）情况下，静电电容改变被图示为在“b”中，使得可以注意到静电电容在与图1中的相同的驱动电压下更大。替代地，在图3的拍摄方向（面向下方向）情况下，静电电容改变被图示为在“c”中，使得静电电容在与图1中的相同的驱动电压下更小。

由响应于拍摄方向（面向水平方向、面向上方向以及面向下方向）的静电电容的差所生成的镜头的驱动距离误差为总驱动距离的大约10%或更多。该误差是一种大到足以由于根据应用有自动对焦算法的步长部分（step section）的不一致的镜头移动而造成自动对焦算法的不准确的误差。

图4中所示出的结果是由重力造成的凹陷所生成的一个，并且为了补偿该结果，将用以下方式来对用于准确地控制镜头（110）位移移动的示例性实施例进行说明。

图5是图示根据本发明的示例性实施例的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块的组成示图。

参考图5，根据本发明的示例性实施例的照相机模块包括镜头（110）、MEMS致动器移动单元（200）、存储器单元（300）以及信号补偿单元（400）。当然，图像传感器（130）被包括以用于拍摄图像。

现在，将主要地说明根据本发明的示例性实施例的照相机模块的操作。

在MEMS致动器移动单元（200）将位移移动信号输出到MEMS致动器（100）情况下，MEMS致动器（100）位移移动镜头（110），并且因此，信号补偿单元（400）基于MEMS致动器（100）的静电电容信息来计算步长范围，从而补偿该位移移动信号。简单地说，补偿的位移移动信号可以确保镜头（110）的恒定位移移动。

现在，将参考图5来说明根据本发明的示例性实施例的照相机模块的组成。

镜头（110）用于折射从对象输出的光（L），以将所折射的光聚集到图像传感器（130）。安装在MEMS致动器（100）上的镜头（110）还朝着图像传感器（130）垂直移动，其中对预定对象的图像进行摄影以调节距离图像传感器（130）的焦距。

图像传感器（130）是用于拍摄预定对象的图像的元件，可以是CCD（电荷耦合器件）图像传感器或CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器。

MEMS致动器移动单元（200）用于响应于由镜头（110）的位移移动改变的镜头（110）的位置来将从MEMS致动器（100）输入的静电电容信息输出到信号补偿单元（400），并且将位移移动信号输出到MEMS致动器（100）以便于控制镜头（110）的位移移动力。

MEMS致动器移动单元（200）基本上用于从应用有预定的自动对焦算法的自动对焦调节单元（未示出）接收镜头位移信息，并且将与该镜头位移信息相对应的位移移动信号输出到MEMS致动器（100）。

MEMS致动器（100）安装有镜头（110），并且用于从MEMS致动器移动单元（200）接收位移移动信号，以基于静电力输出镜头（110）的位移移动力。

根据本发明的MEMS致动器（100）是将静电力用作位移移动力的梳状驱动器致动器，并且将基于静电力的位移移动力直接提供给镜头（110）以垂直地移动镜头（110）。

MEMS致动器（100）包括用于调节使用半导体制造工艺的硅芯片上的镜头（110）的位置的微单元元件、以及连接该微单元元件的微型电路。

存储器单元（300）存储与位移移动之中的最大位移移动相对应的参考信号信息，并且将该参考信号信息提供给信号补偿单元（400）。存储器单元（300）包括非易失性存储器。

此时，参考信号信息是与镜头（110）的最大位移移动相对应的最大电压信息，并且位移移动信号允许镜头（110）在不存在由于重力而导致的凹陷时最大地位移移动。

信号补偿单元用于基于从MEMS致动器移动单元输出的静电电容信息和存储在存储器单元中的参考信号信息来计算与MEMS致动器的位移移动相对应的步长范围，并且基于所计算的步长范围来补偿MEMS致动器的位移移动力。

此时，步长范围基于预设的比特分辨率定义了码步长范围，将参考图7和图8来提供步长范围的具体说明。补偿的位移移动信号可以由通过反映凹陷影响而计算的比特码来表示。信号补偿单元（400）可以被配置在DSP（数字信号处理器）上。然而，配置没有被具体限制，并且可以被配置为能够用作信号补偿单元（400）的单独处理器。

此外，I2C总线可以被链接在信号补偿单元（400）与MEMS致动器移动单元（200）之间，以通过静电电容信息和补偿的位移移动信号的快速发送/接收来平滑地进行拍摄的过程。

图6是图示根据本发明的示例性实施例的具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块的配置中的MEMS致动器的静电电容与镜头移动位移之间的关系的示图。

参考图6a和6b，可以注意到，两个图的形状以相同的图样（pattern）相对于电压改变而改变。也就是说，基于电压改变的MEMS致动器（100）的静电电容改变和MEMS致动器（100）的移动（驱动）改变{或镜头（110）的移动位移}是相等的或同质的（homogeneous）。因此，静电电容改变定义了移动位移的生成。

图7是图示根据本发明的示例性实施例的具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块的配置中的起始码和停止码的图。

参考图7，起始码定义了在用于自动对焦调节的步长码之中的静电电容改变开始的码（或在MEMS致动器（100）的移动位移被生成的点处的码），并且停止码是在用于自动对焦调节的步长码之中的静电电容改变结束的码（或在MEMS致动器（100）的移动位移完成的点处的码）。

图8是图示根据本发明的示例性实施例的具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块的配置中的步长范围计算和位移移动信号的补偿的示意图。

具有10比特的分辨率的码步长范围可以具有2¹⁰=1,024个码步长，其中假定第1,023个码是用于最大位移移动所需要的步长码，并且替代地0000是用于最小位移移动所需要的步长码，Vmax和Vref是相同的，并且Vmin输出零电压。在该情况下，从0伏特与Vref之间选择步长范围部分，并且镜头位移移动可能基于测量方向而在凹陷产生期间具有相当大的误差。

因此，优选的是，MEMS致动器（100）通过用于准确的自动对焦算法的镜头位移移动的与实际的停止码相对应的Vmax（等式2）部分和与实际的起始码相对应的Vmin（等式1）部分内校正的Vout（等式3）来移动（驱动）。

参考图8，与起始码相对应的MEMS致动器（100）的最小位移移动信号可以通过以下等式来计算：

<等式1>

其中，Vmin是实际的最小位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码的数目是码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变从其开始的码。

同样地，与停止码相对应的最大位移移动信号可以通过以下等式来计算：

<等式2>

其中，Vmax是最大位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码的数目是码步长范围中的全部码的数目，停止码是静电电容改变从其结束的码。

此外，可以通过以下等式来计算与补偿的位移移动信号中的n步长相对应的n步长位移移动信号：

<等式3>

其中，Vout是n步长位移移动信号，Vref是具有参考信号信息的参考信号，全步长码的数目是码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变开始的码，并且停止码是静电电容改变从其结束的码。

此时，可以基于步长的数目来改变等式3，并且在假定全步长码（DAC，数字AF码）为1,023个码并且第n步长在m个步长之中情况下，可以以全步长码的数目x（n/m）的形式来计算n步长码。

现在，将参考图8来说明位移移动信号的凹陷补偿。

首先，如果不考虑凹陷生成，并且在假定全步长范围（0000~1,023）之中的20步长情况下，计算了1步长的位移移动信号。例如，1步长码的数目可以通过1,023/20=大约51个码来计算，并且在假定起始码为零、停止码为1,023、参考信号信息为30伏特情况下，通过等式3的1步长的结果是Vout=51÷1023×30=大约1.495伏特。此外，对于高达20步长的位移，可以得到Vout=20×1.495或(51×20÷1023)×30=29.912的结果。

然而，在所有测量环境下的镜头移动位置受到重力的影响，并且在该情况下，可以不同地计算步长范围，从而可以对位移移动信号进行补偿。例如，假定基于静电电容信息获得了起始码103和停止码1,006，1步长码的数目是51个码，并且参考信号信息是30伏特，则可以基于等式3获得Vout=((51÷1023)×(1006-103)+103)×(30÷1023)=大约4.34伏特的结果。

在步长范围补偿情况下，不能够利用4.39x20的计算方式来应用在20步长的位移移动信号，使得可以通过Vout=((51×20÷1023)×(1006-103)+103)×(30÷1023)获得29.423的结果。

也就是说，上述结果指，在存在凹陷情况下，必须在步长1部分中施加4.34伏特而不是1.495伏特的位移移动信号，以获得与不存在凹陷的情况相同的MEMS致动器的移动位移，并且必须在n步长20部分中施加29.423伏特而不是29.912伏特。

<补偿方法>

本发明的模式

图9是顺序地图示根据本发明的示例性实施例的使用具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块的凹陷补偿方法的流程图。

参考图9，首先，MEMS致动器移动单元（200）从用户接收在预设的全步长范围的作为移动信号的初始化信号（S105），这将获得与全步长范围相对应的静电电容信息。

接下来，MEMS致动器移动单元（200）输出用于面向预定的拍摄（摄影）方向的镜头（110）的位移移动的位移移动信号（S110），从此（S110），将位移移动信号从全步长范围的初始步长输出到最后步长，以便获得与最小静电电容信息相对应的起始码和与最大静电电容信息相对应的停止码。

接着，MEMS致动器（100）接收位移移动信号以基于静电力将位移移动力输出到镜头（110）（S120）。然后，镜头（110）可以相对于预定的图像传感器（130）从最小焦距位置位移移动到最大焦距位置，或者可以从最大焦距位置位移移动到最小焦距位置。

此后，MEMS致动器移动单元（200）输出由于凹陷造成的并且基于位移移动的最小静电电容信息和最大静电电容信息（S130）。

接着，信号补偿单元（400）基于在位移移动期间与最大位移移动相对应的参考信号信息、最小静电电容信息以及最大静电电容信息来计算用于焦距调节的步长范围（S140）。步骤（S140）可以通过获得起始码和停止码来计算。

最后，信号补偿单元（400）基于步长范围来补偿位移移动信号（S150），以使用具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块来执行凹陷补偿方法。当然，应该显而易见的是，MEMS致动器（100）的步长由已经接收到补偿的位移移动信号的MEMS致动器移动单元（200）来位移移动。

提供本发明的前述描述以使得本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对本发明的各种修改对本领域的技术人员而言将是显而易见的是，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，在本文中所定义的一般原理可以适用于其它变化。因此，本发明不旨在限制在本文中所描述的示例，而是将符合与在本文中所公开的原理和新颖特征一致的最广范围。

工业实用性

本发明具有工业适用性在于，可以对由作用于照相机模块的重力所生成的凹陷进行补偿以在任何拍摄方向上不变地控制焦点调节致动器的位移移动，并且因此可以通过恒定地控制焦点调节致动器的位移移动对自动对焦调节提供可靠性。

Claims (20)

1.一种具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块，所述照相机模块包括：MEMS致动器，所述MEMS致动器安装有镜头，以基于用于在所述镜头与图像传感器之间的焦距的调节的静电力来输出用于所述镜头的位移驱动的位移移动力；MEMS致动器移动单元，所述MEMS致动器移动单元输出与通过位移移动而改变的所述镜头的位置相对应的静电电容信息，并且将位移移动信号输出到所述MEMS致动器以便于控制所述位移移动力；存储器单元，所述存储器单元存储有与所述位移移动中的最大位移移动相对应的参考信号信息；以及信号补偿单元，所述信号补偿单元基于从所述MEMS致动器移动单元输出的静电电容信息和存储在所述存储器单元中的参考信号信息来计算与所述MEMS致动器的位移移动相对应的步长范围，并且基于计算的步长范围来补偿所述MEMS致动器的位移移动力，其中，从所述MEMS致动器移动单元输出的静电电容信息包括基于在所述图像传感器的拍摄方向上的凹陷的最小静电电容信息和最大静电电容信息。

2.根据权利要求1所述的照相机模块，其中，所述计算的步长范围包括响应于所述最小静电电容信息的起始码、以及与所述最大静电电容信息相对应的停止码中的码步长范围。

3.根据权利要求2所述的照相机模块，其中，所述参考信号信息是与所述最大位移移动相对应的最大电压信息。

4.根据权利要求2所述的照相机模块，其中，与所述起始码相对应的最小位移移动信号通过以下等式来计算：

其中，Vmin是实际的最小位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码的数目是所述码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变从其开始的码。

5.根据权利要求2所述的照相机模块，其中，与所述停止码相对应的最大位移移动信号通过以下等式来计算：

其中，Vmax是最大位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码的数目是所述码步长范围中的全部码的数目，停止码是静电电容改变从其结束的码。

6.根据权利要求2所述的照相机模块，其中，能够通过以下等式来计算与补偿的位移移动信号中的n步长相对应的n步长位移移动信号：

其中，Vout是n步长位移移动信号，Vref是具有参考信号信息的参考信号，全步长码的数目是所述码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变开始的码，并且停止码是静电电容改变从其结束的码。

7.根据权利要求1所述的照相机模块，其中，所述凹陷是以重力为基础而生成，所述重力在所述拍摄方向上作用于所述镜头或所述MEMS致动器。

8.根据权利要求1所述的照相机模块，其中，所述存储器单元包括非易失性存储器。

9.一种使用具有凹陷补偿的安装有MEMS致动器的照相机模块的凹陷补偿方法，所述方法包括：通过MEMS致动器移动单元输出用于面向拍摄方向的镜头的位移移动的位移移动信号（S110）；通过所述MEMS致动器移动单元来接收所述位移移动信号，以基于静电力将位移移动力输出到所述镜头（S120）；通过所述MEMS致动器移动单元输出基于所述位移移动的由凹陷所造成的最小静电电容信息和最大静电电容信息（S130）；通过信号补偿单元基于与所述位移移动中的最大位移移动相对应的参考信号信息、所述最小静电电容信息以及所述最大静电电容信息来计算用于焦距的调节的步长范围（S140）；以及通过所述信号补偿单元基于所述步长范围来补偿所述位移移动信号（S150）。

10.根据权利要求9所述的凹陷补偿方法，进一步包括：在通过所述MEMS致动器移动单元进行的位移移动信号输出步骤（S110）之前，通过所述MEMS致动器移动单元从用户接收来自预设的全步长范围的作为移动信号的初始化信号（S105）。

11.根据权利要求9所述的凹陷补偿方法，进一步包括：在通过所述MEMS致动器的位移移动力输出步骤（S120）与通过所述MEMS致动器移动单元的静电电容信息输出步骤（S130）之间，通过所述镜头相对于图像传感器从最小焦距位置位移移动到最大焦距位置，或者相对于图像传感器从所述最大焦距位置位移移动到所述最小焦距位置（S125）。

12.根据权利要求9所述的凹陷补偿方法，其中，通过所述信号补偿单元进行的步长范围计算步骤（S140）包括通过所述信号补偿单元计算与所述最小静电电容信息相对应的起始码，和基于与所述最大静电电容信息相对应的停止码的码步长范围。

13.根据权利要求12所述的凹陷补偿方法，其中，与所述起始码相对应的最小位移移动信号通过以下等式计算：

其中，Vmin是实际的最小位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码的数目是所述码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变从其开始的码。

14.根据权利要求12所述的凹陷补偿方法，其中，与所述停止码相对应的最大位移移动信号通过以下等式计算：

其中，Vmax是最大位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码的数目是所述码步长范围中的全部码的数目，停止码是静电电容改变从其结束的码。

15.根据权利要求12所述的凹陷补偿方法，其中，可以通过以下等式计算与补偿的位移移动信号中的n步长相对应的n步长位移移动信号：

其中，Vout是n步长位移移动信号，Vref是具有参考信号信息的参考信号，全步长码的数目是码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变开始的码，并且停止码是静电电容改变从其结束的码。

16.一种具有凹陷补偿的安装有微机电（MEMS）致动器的照相机模块，所述照相机模块包括：MEMS致动器，所述MEMS致动器安装有镜头，以通过位移移动调节所述镜头与图像传感器之间的焦距；MEMS致动器移动单元，所述MEMS致动器移动单元输出由以重力为基础而生成的凹陷所造成的最小静电电容信息和最大静电电容信息，并且控制所述位移移动，所述重力从所述图像传感器的拍摄方向作用于所述镜头和与所述镜头的位置相对应的所述MEMS致动器中的任何一个；存储器单元，所述存储器单元存储有作为与所述位移移动中的最大位移移动相对应的最大电压信息提供的参考信号信息；以及信号补偿单元，所述信号补偿单元通过基于从所述MEMS致动器移动单元输出的静电电容信息和存储在所述存储器单元中的所述参考信号信息计算与所述MEMS致动器的位移移动相对应的步长范围来基于所述步长范围将位移移动补偿信号输出到所述MEMS致动器移动单元。

17.根据权利要求16所述的照相机模块，其中，计算的步长范围包括响应于所述最小静电电容信息的起始码，和与所述最大静电电容信息相对应的停止码中的码步长范围。

18.根据权利要求17所述的照相机模块，其中，与所述起始码相对应的最小位移移动信号通过以下等式计算：

其中，Vmin是实际的最小位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码的数目是所述码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变从其开始的码。

19.根据权利要求17所述的照相机模块，其中，与所述停止码相对应的最大位移移动信号通过以下等式计算：

其中，Vmax是最大位移移动信号，Vref是具有最大电压信息的参考信号，全步长码的数目是所述码步长范围中的全部码的数目，停止码是静电电容改变从其结束的码。

20.根据权利要求17所述的照相机模块，其中，可以通过以下等式计算与补偿的位移移动信号中的n步长相对应的n步长位移移动信号：

其中，Vout是n步长位移移动信号，Vref是具有参考信号信息的参考信号，全步长码的数目是所述码步长范围中的全部码的数目，起始码是静电电容改变开始的码，并且停止码是静电电容改变从其结束的码。

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