音圈電機啟動控制方法及裝置、攝像頭模組與流程
本發(fā)明涉及音圈電機啟動控制技術(shù)，尤其涉及一種音圈電機啟動控制方法及裝置、攝像頭模組。
背景技術(shù)：
音圈電機(vcm，voicecoilmotor)具有效率高、結(jié)構(gòu)簡單、體積小的優(yōu)點，音圈電機被廣泛用于手機攝像頭自動對焦模塊，目前大部分帶有自動對焦照相功能的手機都在使用音圈電機帶動鏡頭移動以實現(xiàn)對焦，音圈電機有專門的驅(qū)動芯片，圖像信號處理器(isp，imagesignalprocessor)根據(jù)自動對焦算法配置驅(qū)動芯片寄存器實現(xiàn)對焦；音圈電機的主要工作原理為：在一個永久磁場內(nèi)，通過改變馬達內(nèi)線圈的直流電流大小來控制彈簧片的拉伸位置，從而帶動鏡頭運動，在音圈電機帶動鏡頭運動時候，受鏡頭重力和慣性影響，鏡頭會在目標位置產(chǎn)生阻尼振蕩。
圖1為攝像頭模組的剖面示意圖，圖2為現(xiàn)有技術(shù)中音圈電機啟動時鏡頭組件位移與音圈電機驅(qū)動電流的關(guān)系圖，圖3為現(xiàn)有技術(shù)中音圈電機啟動時鏡頭組件位移與時間的關(guān)系圖，所述t為所述音圈電機的振蕩周期；現(xiàn)有技術(shù)中，攝像頭開啟時，音圈電機啟動瞬間完成，如圖1至圖3所示，在音圈電機啟動時，安裝在音圈電機一端的鏡頭組件受慣性、重力及音圈電機自身缺陷的影響，會觸碰到攝像頭模組的鏡筒結(jié)構(gòu)件發(fā)出異響，這會影響攝像頭模組的壽命，產(chǎn)生噪聲。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明實施例期望提供一種音圈電機啟動控制方法及裝置、攝像頭模組，避免音圈電機啟動時鏡頭組件在目標位置產(chǎn)生大幅度阻尼振蕩，提 升攝像頭模組的壽命，消除攝像頭開啟時產(chǎn)生的噪聲。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
本發(fā)明實施例提供一種音圈電機啟動控制方法，包括：
控制音圈電機驅(qū)動器向音圈電機輸出啟動電流，所述啟動電流為控制所述音圈電機帶動鏡頭組件移動的最小電流；
根據(jù)獲取的電流階躍變化時間及電流階躍變化值，控制所述音圈電機驅(qū)動器向所述音圈電機輸出以所述啟動電流為起始值、以所述電流階躍變化時間為步長、以所述電流階躍變化值為步進的、階躍增大的驅(qū)動電流，直至控制所述音圈電機帶動所述鏡頭組件移動至目標位置。
在上述方案中，所述控制音圈電機驅(qū)動器向音圈電機輸出啟動電流之前，所述方法還包括：
獲取所述啟動電流、目標位置電流、電流階躍次數(shù)，所述目標位置電流為控制所述音圈電機帶動所述鏡頭組件移動至所述目標位置的最小電流；
根據(jù)所述啟動電流、所述目標位置電流、所述電流階躍次數(shù)，確定所述電流階躍變化值。
在上述方案中，所述根據(jù)所述啟動電流、所述目標位置電流、所述電流階躍次數(shù)，確定所述電流階躍變化值包括：
計算所述目標位置電流與所述啟動電流的差值；
計算所述差值與所述電流階躍次數(shù)的比值；
將計算得到的比值，確定為所述電流階躍變化值。
在上述方案中，所述電流階躍變化時間為所述音圈電機的振蕩周期的二分之一。
在上述方案中，所述啟動電流的大小是固定的。
本發(fā)明實施例提供一種音圈電機啟動控制裝置，包括：
控制模塊，用于控制音圈電機驅(qū)動器向音圈電機輸出啟動電流，所述啟動電流為控制所述音圈電機帶動鏡頭組件移動的最小電流；
獲取模塊，用于獲取電流階躍變化時間及電流階躍變化值；
所述控制模塊，還用于根據(jù)所述獲取模塊獲取的電流階躍變化時間及電流階躍變化值，控制所述音圈電機驅(qū)動器向所述音圈電機輸出以所述啟動電流為起始值、以所述電流階躍變化時間為步長、以所述電流階躍變化值為步進的、階躍增大的驅(qū)動電流，直至控制所述音圈電機帶動所述鏡頭組件移動至目標位置。
在上述方案中，所述獲取模塊，還用于獲取所述啟動電流、目標位置電流、電流階躍次數(shù)，所述目標位置電流為控制所述音圈電機帶動所述鏡頭組件移動至所述目標位置的最小電流；所述控制模塊，還用于根據(jù)所述啟動電流、所述目標位置電流、所述電流階躍次數(shù)，確定所述電流階躍變化值。
在上述方案中，所述控制模塊，具體用于：計算所述目標位置電流與所述啟動電流的差值；計算所述差值與所述電流階躍次數(shù)的比值；將計算得到的比值，確定為所述電流階躍變化值。
在上述方案中，所述電流階躍變化時間為所述音圈電機的振蕩周期的二分之一。
在上述方案中，所述啟動電流的大小是固定的。
本發(fā)明實施例提供一種攝像頭模組，包括：
鏡頭組件、音圈電機、音圈電機驅(qū)動器、以及權(quán)利要求6-10任一項所述的音圈電機啟動控制裝置。
本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動控制方法及裝置、攝像頭模組，將音圈電機的啟動過程分成兩個不同的階段進行控制，第一階段通過控制音圈電機驅(qū)動器向音圈電機一次輸出大小固定的啟動電流，第二階段通過控制音圈電機驅(qū)動器向音圈電機輸出以啟動電流為起始值、以電流階躍變化時間為步長、以電流階躍變化值為步進的、階躍增大的驅(qū)動電流，在第二階段音圈電機的位移與時間呈現(xiàn)線性的關(guān)系，從而實現(xiàn)了在音圈電機啟動時鏡頭組件的平穩(wěn)移動，避免了鏡頭組件在目標位置產(chǎn)生大幅度阻尼振蕩，如此，能有效避免音圈電機啟動時鏡頭組件觸碰攝像頭模組的鏡筒結(jié)構(gòu)件，消除攝像頭開啟時產(chǎn)生的噪聲，進而可提升攝像頭模組的壽命。
附圖說明
圖1為攝像頭模組的剖面示意圖；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中音圈電機啟動時鏡頭組件位移與音圈電機驅(qū)動電流的關(guān)系圖；
圖3為現(xiàn)有技術(shù)中音圈電機啟動時鏡頭組件位移與時間的關(guān)系圖；
圖4為本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動控制方法的流程圖；
圖5為本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動控制方法的另一流程圖；
圖6為本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動時鏡頭組件位移與音圈電機驅(qū)動電流的關(guān)系圖；
圖7為本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動時鏡頭組件位移與時間的關(guān)系圖；
圖8為本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動時音圈電機驅(qū)動電流與時間的關(guān)系圖；
圖9為本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動控制裝置的結(jié)構(gòu)圖；
圖10為本發(fā)明實施例提供的攝像頭模組的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
圖4為本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動控制方法的流程圖，如圖4所示，該方法包括：
步驟101、控制音圈電機驅(qū)動器向音圈電機輸出啟動電流，所述啟動電流為控制所述音圈電機帶動鏡頭組件移動的最小電流；
這里，本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動控制方法可以用于對音圈電機的啟動進行有效控制，以避免音圈電機啟動時鏡頭組件觸碰攝像頭模組的鏡筒結(jié)構(gòu)件，提升攝像頭模組的壽命，消除攝像頭開啟時產(chǎn)生的噪聲；本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動控制方法的執(zhí)行主體可以為音圈電機啟動控制裝置，所述音圈電機啟動控制裝置可以配置于圖像信號處理器內(nèi)部，也可以單獨配置。
需要說明的是，所述控制所述音圈電機帶動鏡頭組件移動的最小電流，是指控制所述音圈電機帶動所述鏡頭組件到達靜止與移動狀態(tài)的臨界狀態(tài)時的電流值；實際中，在給定的攝像頭模組中，當給定的音圈電機搭配給定的鏡頭組件時，控制該給定的音圈電機帶動該給定的鏡頭組件移動所需要的最小電流的值是固定不變的，即啟動電流的大小是固定的；實際中，在給定的攝像頭模組、當給定的音圈電機搭配給定的鏡頭組件時，可以通過預(yù)先測試得到所述啟動電流的大小。
步驟102、根據(jù)獲取的電流階躍變化時間及電流階躍變化值，控制所述音圈電機驅(qū)動器向所述音圈電機輸出以所述啟動電流為起始值、以所述電流階躍變化時間為步長、以所述電流階躍變化值為步進的、階躍增大的驅(qū)動電流，直至控制所述音圈電機帶動所述鏡頭組件移動至目標位置。
這里，所述目標位置指所述音圈電機啟動完成時鏡頭組件所在的指定位置；實際中，在執(zhí)行步驟101之前，通過獲取所述啟動電流、目標位置電流、電流階躍次數(shù)，所述目標位置電流為控制所述音圈電機帶動所述鏡頭組件移動至所述目標位置的最小電流；根據(jù)所述啟動電流、所述目標位置電流、所述電流階躍次數(shù)，確定所述電流階躍變化值；其中，所述電流階躍次數(shù)為正整數(shù)，所述電流階躍次數(shù)的取值可以預(yù)先設(shè)定；可選的，所述電流階躍變化時間為所述音圈電機的振蕩周期的二分之一，所述音圈電機的振蕩周期可以預(yù)先獲?。?/p>
進一步地，所述根據(jù)所述啟動電流、所述目標位置電流、所述電流階躍次數(shù)，確定所述電流階躍變化值的具體實現(xiàn)方式可以包括：計算所述目標位置電流與所述啟動電流的差值；計算所述差值與所述電流階躍次數(shù)的比值；將計算得到的比值，確定為所述電流階躍變化值。
本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動控制方法，將音圈電機的啟動過程分成兩個不同的階段進行控制，其中，第一階段：采用直接上電方式，即控制音圈電機驅(qū)動器向音圈電機一次輸出固定電流，在第一階段音圈電機的位移與時間呈現(xiàn)非線性變化的特征；第二階段：控制音圈電機驅(qū)動器向音圈電機輸出階躍增大的驅(qū)動電流，在第二階段音圈電機的位移與時間呈現(xiàn)線性變化的特征；通 過將音圈電機的啟動過程分成上述兩個不同的階段逐步控制，實現(xiàn)了在音圈電機啟動時鏡頭組件的平穩(wěn)移動，避免了鏡頭組件在目標位置產(chǎn)生大幅度阻尼振蕩，從而避免了鏡頭組件觸碰攝像頭模組的鏡筒結(jié)構(gòu)件，消除了攝像頭開啟時產(chǎn)生的噪聲，提升了攝像頭模組的壽命。
圖5為本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動控制方法的另一流程圖；如圖5所示，該方法包括：
步驟201、通過測試獲取音圈電機的啟動電流i0；
步驟202、通過測試獲取音圈電機的振蕩周期t；
步驟203、獲取音圈電機在目標位置處的驅(qū)動電流，即目標位置電流；所述目標位置電流為控制所述音圈電機帶動所述鏡頭組件移動至所述目標位置的最小電流；
步驟204、確定電流階躍變化時間及電流階躍變化值：
1)實際中，可以設(shè)定所述電流階躍變化時間為
2)計算所述目標位置電流與所述啟動電流i0的差值；計算所述差值與電流階躍次數(shù)的比值；將計算得到的比值，確定為所述電流階躍變化值；其中，所述電流階躍次數(shù)的取值n可以預(yù)先設(shè)定，所述電流階躍次數(shù)的取值的原則是：n為正整數(shù)，在電流階躍次數(shù)為n-1時鏡頭組件會觸碰攝像頭模組的鏡筒結(jié)構(gòu)件、且在電流階躍次數(shù)為n時鏡頭組件不會觸碰攝像頭模組的鏡筒結(jié)構(gòu)件。
步驟205、音圈電機啟動控制裝置控制音圈電機驅(qū)動器向音圈電機輸出啟動電流i0，使所述音圈電機帶動所述鏡頭組件到達即將移動的臨界狀態(tài)，從而完成第一階段的電流控制；
步驟206、音圈電機啟動控制裝置根據(jù)獲取的電流階躍變化時間及電流階躍變化值，控制所述音圈電機驅(qū)動器向所述音圈電機輸出以所述啟動電流i0為起始值、以所述電流階躍變化時間
圖9為本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動控制裝置的結(jié)構(gòu)圖，所述音圈電機啟動控制裝置可以配置于圖像信號處理器內(nèi)部，也可以單獨配置；如圖9所示，所述裝置包括：
控制模塊301，用于控制音圈電機驅(qū)動器向音圈電機輸出啟動電流，所述啟動電流為控制所述音圈電機帶動鏡頭組件移動的最小電流；
獲取模塊302，用于獲取電流階躍變化時間及電流階躍變化值；
所述控制模塊301，還用于根據(jù)所述獲取模塊獲取的電流階躍變化時間及電流階躍變化值，控制所述音圈電機驅(qū)動器向所述音圈電機輸出以所述啟動電流為起始值、以所述電流階躍變化時間為步長、以所述電流階躍變化值為步進的、階躍增大的驅(qū)動電流，直至控制所述音圈電機帶動所述鏡頭組件移動至目標位置。
本發(fā)明實施例提供的音圈電機啟動控制裝置，將音圈電機的啟動過程分成兩個不同的階段進行控制，第一階段通過控制音圈電機驅(qū)動器向音圈電機一次輸出大小固定的啟動電流，第二階段通過控制音圈電機驅(qū)動器向音圈電機輸出以啟動電流為起始值、以電流階躍變化時間為步長、以電流階躍變化值為步進的、階躍增大的驅(qū)動電流，在第二階段音圈電機的位移與時間呈現(xiàn)線性的關(guān)系，從而實現(xiàn)了在音圈電機啟動時鏡頭組件的平穩(wěn)移動，避免了鏡頭組件在目標位 置產(chǎn)生大幅度阻尼振蕩，如此，能有效避免音圈電機啟動時鏡頭組件觸碰攝像頭模組的鏡筒結(jié)構(gòu)件，消除攝像頭開啟時產(chǎn)生的噪聲，進而可提升攝像頭模組的壽命。
在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述獲取模塊302，還用于獲取所述啟動電流、目標位置電流、電流階躍次數(shù)，所述目標位置電流為控制所述音圈電機帶動所述鏡頭組件移動至所述目標位置的最小電流；所述控制模塊301，還用于根據(jù)所述啟動電流、所述目標位置電流、所述電流階躍次數(shù)，確定所述電流階躍變化值。
在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述控制模塊301，具體用于：計算所述目標位置電流與所述啟動電流的差值；計算所述差值與所述電流階躍次數(shù)的比值；將計算得到的比值，確定為所述電流階躍變化值。
在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述電流階躍變化時間為所述音圈電機的振蕩周期的二分之一。
在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述啟動電流的大小是固定的。
在實際應(yīng)用中，所述控制模塊301、獲取模塊302，均可由位于圖像信號處理器的中央處理器(cpu)、微處理器(mpu)、數(shù)字信號處理器(dsp)、或現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)等實現(xiàn)。
圖10為本發(fā)明實施例提供的攝像頭模組的結(jié)構(gòu)圖，如圖10所示，所述攝像頭模組包括：
鏡頭組件401、音圈電機402、音圈電機驅(qū)動器403、音圈電機啟動控制裝置404；其中，所述音圈電機啟動控制裝置404可以包括本發(fā)明任意實施例所提供的音圈電機啟動控制裝置。
需要說明的是，實際中，所述攝像頭模組還可以包括：圖像信號處理器，所述音圈電機啟動控制裝置404可以配置于所述圖像信號處理器內(nèi)部，也可以單獨配置；所述攝像頭模組還可以包括鏡筒結(jié)構(gòu)件、圖像傳感器等裝置或設(shè)備。
本發(fā)明實施例提供的攝像頭模組，將音圈電機的啟動過程分成兩個不同的階段進行控制，其中，第一階段：采用直接上電方式，即控制音圈電機驅(qū)動器 向音圈電機一次輸出固定電流，在第一階段音圈電機的位移與時間呈現(xiàn)非線性變化的特征；第二階段：控制音圈電機驅(qū)動器向音圈電機輸出階躍增大的驅(qū)動電流，在第二階段音圈電機的位移與時間呈現(xiàn)線性變化的特征；通過將音圈電機的啟動過程分成上述兩個不同的階段逐步控制，實現(xiàn)了在音圈電機啟動時鏡頭組件的平穩(wěn)移動，避免了鏡頭組件在目標位置產(chǎn)生大幅度阻尼振蕩，從而避免了鏡頭組件觸碰攝像頭模組的鏡筒結(jié)構(gòu)件，消除了攝像頭開啟時產(chǎn)生的噪聲，提升了攝像頭模組的壽命。
在實際應(yīng)用中，所述音圈電機啟動控制裝置404可由位于圖像信號處理器的cpu、mpu、dsp、或fpga等實現(xiàn)。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用硬件實施例、軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器和光學存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。
本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理， 從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
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