高時(shí)鐘周期容錯(cuò)率的整形信號(hào)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種相機(jī)音圈馬達(dá)執(zhí)行器高時(shí)鐘周期容錯(cuò)率的整形信號(hào)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]音圈馬達(dá)(Voice Coil Motor)在電子產(chǎn)品中有廣泛應(yīng)用，近年來(lái)普遍應(yīng)用于智能手機(jī)和平面電腦的相機(jī)鏡頭驅(qū)動(dòng)中。音圈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(Lens Driver)芯片接受外部信號(hào)(該信號(hào)通常來(lái)自于手機(jī)的主芯片中的圖像處理芯片)來(lái)提供相應(yīng)的線性輸出電流，通過(guò)驅(qū)動(dòng)音圈馬達(dá)執(zhí)行器(Voice Coil Actuator)來(lái)控制相機(jī)鏡頭的位置，從而達(dá)到自動(dòng)聚焦(Auto Focus)效果。音圈馬達(dá)執(zhí)行器可以用二階欠阻尼系統(tǒng)描述，隨著音圈馬達(dá)體積變小和材料改進(jìn)，該系統(tǒng)的阻尼系數(shù)也會(huì)減小。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流加在馬達(dá)上并推動(dòng)鏡頭到所需的位置時(shí)，執(zhí)行器會(huì)發(fā)生機(jī)械震蕩，系統(tǒng)阻尼系數(shù)越小它的震蕩衰減越慢，從而相機(jī)所需的聚焦時(shí)間就越長(zhǎng)。利用對(duì)輸入信號(hào)整形，可以達(dá)到消除振蕩的效果，該方法在專利申請(qǐng)CN201310280360.7《相機(jī)音圈馬達(dá)執(zhí)行器的整形信號(hào)控制方法》中有詳細(xì)講述。但是，輸入信號(hào)的整形是需要根據(jù)馬達(dá)的自然振蕩周期來(lái)實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際應(yīng)用中，馬達(dá)的自然振蕩周期存在誤差、馬達(dá)自然振蕩周期隨時(shí)用時(shí)間增加發(fā)生改變、電路中時(shí)鐘周期不準(zhǔn)確等等各種原因，會(huì)使得輸入信號(hào)整形時(shí)的時(shí)鐘周期與馬達(dá)自然振蕩周期之間產(chǎn)生誤差，從而使馬達(dá)輸出的振湯不能完全抵消而廣生余震。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種相機(jī)音圈馬達(dá)執(zhí)行器高時(shí)鐘周期容錯(cuò)率的整形信號(hào)控制方法，可以使整形時(shí)的時(shí)鐘周期與馬達(dá)自然振蕩周期發(fā)生偏差時(shí)，馬達(dá)仍然具有較小的振蕩。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種高時(shí)鐘周期容錯(cuò)率的整形信號(hào)控制方法，其中，音圈馬達(dá)通過(guò)執(zhí)行器向其發(fā)送的輸入控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)；
所述輸入控制信號(hào)中依次為以下的波形:
通過(guò)上升一個(gè)臺(tái)階在TO時(shí)刻達(dá)到第二高度；
通過(guò)下降一個(gè)臺(tái)階在Tl時(shí)刻達(dá)到第一高度；
通過(guò)上升一個(gè)臺(tái)階在T2時(shí)刻達(dá)到第二高度；
通過(guò)上升一個(gè)臺(tái)階在T3時(shí)刻達(dá)到第三高度；
通過(guò)下降一個(gè)臺(tái)階在T4時(shí)刻達(dá)到第二高度；
通過(guò)上升一個(gè)臺(tái)階在T5時(shí)刻達(dá)到第三高度；
通過(guò)上升一個(gè)臺(tái)階在T6時(shí)刻達(dá)到第四高度；
通過(guò)下降一個(gè)臺(tái)階在T7時(shí)刻達(dá)到第三高度；
通過(guò)上升一個(gè)臺(tái)階在T8時(shí)刻達(dá)到第四高度，
通過(guò)上升一個(gè)臺(tái)階在T9時(shí)刻達(dá)到第五高度， 通過(guò)下降一個(gè)臺(tái)階在TlO時(shí)刻達(dá)到第四高度，
通過(guò)上升一個(gè)臺(tái)階在Tll時(shí)刻達(dá)到第五高度，并達(dá)到目標(biāo)位置。
[0005]優(yōu)選地，所述輸入控制信號(hào)中，每個(gè)臺(tái)階的高度為目標(biāo)位置的高度的1/4 ;
第一高度為0，第二高度為目標(biāo)位置的高度的1/4，第三高度為目標(biāo)位置的高度的1/2，第四高度為目標(biāo)位置的高度的3/4，第五高度與目標(biāo)位置的高度相同。
[0006]優(yōu)選地，T5時(shí)刻至T6時(shí)刻共上升了兩個(gè)臺(tái)階使得T6時(shí)刻的高度到達(dá)第四高度，其中，T5時(shí)刻與T6時(shí)刻是先后兩個(gè)不同的時(shí)刻，或者T5時(shí)刻與T6時(shí)刻是同一個(gè)時(shí)刻。
[0007]第一個(gè)實(shí)施例中的所述輸入控制信號(hào)中，TO時(shí)刻是O時(shí)刻；T1時(shí)刻是Td的1/12時(shí)刻；T2時(shí)刻是Td的4/12時(shí)刻；Τ3時(shí)刻是Td的6/12時(shí)刻；Τ4時(shí)刻是Td的7/12時(shí)刻；Τ5時(shí)刻是Td的10/12時(shí)刻；
Τ6時(shí)刻是Td的11/12時(shí)刻；
Τ7時(shí)刻是Td的14/12時(shí)刻；Τ8時(shí)刻是Td的15/12時(shí)刻；Τ9時(shí)刻是Td的17/12時(shí)刻；TlO時(shí)刻是Td的20/12時(shí)刻；達(dá)到目標(biāo)位置的Tll時(shí)刻是Td的21/12時(shí)刻；
其中，Td為馬達(dá)的自然振蕩頻率；通過(guò)所述輸入控制信號(hào)控制音圈馬達(dá)時(shí)，音圈馬達(dá)輸出的建立時(shí)間為Td的21/12，最小時(shí)鐘為馬達(dá)振蕩周期的1/12。
[0008]第二個(gè)實(shí)施例中的所述輸入控制信號(hào)中，TO時(shí)刻是O時(shí)刻；T1時(shí)刻是Td的1/9時(shí)刻；T2時(shí)刻是Td的3/9時(shí)刻；Τ3時(shí)刻是Td的4/9時(shí)刻；Τ4時(shí)刻是Td的5/9時(shí)刻；Τ5時(shí)刻是Td的7/9時(shí)刻；
Τ6時(shí)刻是Td的8/9時(shí)刻；
Τ7時(shí)刻是Td的10/9時(shí)亥丨J ；Τ8時(shí)刻是Td的11/9時(shí)亥丨J ；Τ9時(shí)刻是Td的12/9時(shí)亥丨J ；Τ10時(shí)刻是Td的14/9時(shí)刻；達(dá)到目標(biāo)位置的Tll時(shí)刻是Td的15/9時(shí)刻；
其中，Td為馬達(dá)的自然振蕩頻率；通過(guò)所述輸入控制信號(hào)控制音圈馬達(dá)時(shí)，音圈馬達(dá)輸出的建立時(shí)間為Td的15/9，最小時(shí)鐘為馬達(dá)振蕩周期的1/9。
[0009]第三個(gè)實(shí)施例中的所述輸入控制信號(hào)中，TO時(shí)刻是O時(shí)刻；T1時(shí)刻是Td的1/14時(shí)亥丨J ；T2時(shí)刻是Td的3/14時(shí)亥丨J ；Τ3時(shí)刻是Td的5/14時(shí)亥丨J ；Τ4時(shí)刻是Td的6/14時(shí)亥丨J ；Τ5時(shí)刻是Td的8/14時(shí)刻；
Τ6時(shí)刻是Td的9/14時(shí)刻；
Τ7時(shí)刻是Td的11/14時(shí)刻；Τ8時(shí)刻是Td的12/14時(shí)刻；Τ9時(shí)刻是Td的14/14時(shí)刻；TlO時(shí)刻是Td的16/14時(shí)刻；達(dá)到目標(biāo)位置的Tll時(shí)刻是Td的17/14時(shí)刻；
其中，Td為馬達(dá)的自然振蕩頻率；通過(guò)所述輸入控制信號(hào)控制音圈馬達(dá)時(shí)，音圈馬達(dá)輸出的建立時(shí)間為Td的17/14，最小時(shí)鐘為馬達(dá)振蕩周期的1/14。
[0010]第四個(gè)實(shí)施例中的所述輸入控制信號(hào)中，TO時(shí)刻是O時(shí)刻；T1時(shí)刻是Td的1/12時(shí)刻；T2時(shí)刻是Td的3/12時(shí)刻；Τ3時(shí)刻是Td的6/12時(shí)刻；Τ4時(shí)刻是Td的7/12時(shí)刻；
Τ5時(shí)刻是Td的9/12時(shí)刻，Τ6時(shí)刻是Td的9/12時(shí)刻，此時(shí)Τ5與Τ6為同一時(shí)刻，在該時(shí)刻上升兩個(gè)臺(tái)階；
Τ7時(shí)刻是Td的11/12時(shí)刻；Τ8時(shí)刻是Td的12/12時(shí)刻；Τ9時(shí)刻是Td的15/12時(shí)刻；TlO時(shí)刻是Td的17/12時(shí)刻；達(dá)到目標(biāo)位置的Tll時(shí)刻是Td的18/12時(shí)刻；
其中，Td為馬達(dá)的自然振蕩頻率；通過(guò)所述輸入控制信號(hào)控制音圈馬達(dá)時(shí)，音圈馬達(dá)輸出的建立時(shí)間為Td的18/12，最小時(shí)鐘為馬達(dá)振蕩周期的1/12。
[0011]第五個(gè)實(shí)施例中的所述輸入控制信號(hào)中，TO時(shí)刻是O時(shí)刻；T1時(shí)刻是Td的3/24時(shí)刻；T2時(shí)刻是Td的9/24時(shí)刻；Τ3時(shí)刻是Td的12/24時(shí)刻；Τ4時(shí)刻是Td的15/24時(shí)刻；Τ5時(shí)刻是Td的21/24時(shí)刻；
Τ6時(shí)刻是Td的26/24時(shí)刻；
Τ7時(shí)刻是Td的32/24時(shí)刻；Τ8時(shí)刻是Td的35/24時(shí)刻；Τ9時(shí)刻是Td的38/24時(shí)刻；TlO時(shí)刻是Td的44/24時(shí)刻；達(dá)到目標(biāo)位置的Tll時(shí)刻是Td的47/24時(shí)刻；
其中，Td為馬達(dá)的自然振蕩頻率；通過(guò)所述輸入控制信號(hào)控制音圈馬達(dá)時(shí)，音圈馬達(dá)輸出的建立時(shí)間為Td的47/24，最小時(shí)鐘為馬達(dá)振蕩周期的1/24。
[0012]綜上所述，本發(fā)明提供的整形信號(hào)控制方法，通過(guò)控制輸入信號(hào)使馬達(dá)穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了多種具有高誤差容錯(cuò)率的輸入控制方式。采用這些方式，能夠在馬達(dá)實(shí)際頻率(或周期)和時(shí)鐘頻率(或周期)發(fā)生較大誤差時(shí)，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)馬達(dá)的穩(wěn)定。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中提供的輸出控制模式對(duì)時(shí)鐘周期偏差有較大的魯棒性，即時(shí)鐘頻率與馬達(dá)頻率存在相對(duì)誤差時(shí)，控制能使馬達(dá)輸出不產(chǎn)生較大抖動(dòng)，且較快地穩(wěn)定到目標(biāo)位置。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是音圈馬達(dá)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的示意圖；
圖2a是一個(gè)簡(jiǎn)單的輸入控制信號(hào)的示意圖；
圖2b是在輸入控制信號(hào)為圖2a時(shí)馬達(dá)的輸出響應(yīng)的示意圖；
圖2c是輸入控制信號(hào)時(shí)鐘頻率發(fā)生5%變化時(shí)馬達(dá)的輸出響應(yīng)的示意圖；
圖3a是高時(shí)鐘周期誤差容錯(cuò)的輸入控制信號(hào)I的示意圖；
圖3b是馬達(dá)輸出振幅隨控制信號(hào)I時(shí)鐘周期變化情況的示意圖；
圖4a是高時(shí)鐘周期誤差容錯(cuò)的輸入控制信號(hào)2的示意圖；
圖4b是馬達(dá)輸出振幅隨控制信號(hào)2時(shí)鐘周期變化情況的示意圖；
圖5a是高時(shí)鐘周期誤差容錯(cuò)的輸入控制信號(hào)3的示意圖；
圖5b是馬達(dá)輸出振幅隨控制信號(hào)3時(shí)鐘周期變化情況的示意圖；
圖6a是高時(shí)鐘周期誤差容錯(cuò)的輸入控制信號(hào)4的示意圖；
圖6b是馬達(dá)輸出振幅隨控制信號(hào)4時(shí)鐘周期變化情況的示意圖；
圖7a是高時(shí)鐘周期誤差容錯(cuò)的輸入控制信號(hào)5的示意圖；
圖7b是馬達(dá)輸出振幅隨控制信號(hào)5時(shí)鐘周期變化情況的示意圖；
圖8a是在輸入控制信號(hào)為圖2a時(shí)在時(shí)鐘頻率發(fā)生偏移下的馬達(dá)輸出