CN103795320A - 实现快速对焦的音圈马达驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现快速对焦的音圈马达驱动方法，其中包括分析对焦信号确定所述的音圈马达的目标驱动电流；计算目标驱动电流/2^N的值至目标驱动电流/2^N的值等于最小一位的驱动电流，（N=1，2，3……）；按照目标驱动电流/2^N作为驱动电流的上升的步进值分N步增加驱动电流至目标驱动电流，如果目标驱动电流/2^N=存在余数就舍弃余数，余数最后一步再补上。采用该种实现快速对焦的音圈马达驱动方法，这种驱动方法既可以将驱动电流快速增加到目标值，大大缩短音圈马达驱动电流上升的控制时间，驱动达到目标位移后又不会带来大的机械谐振位移量，是音圈马达驱动控制的理想选择，方法应用简便，具有更好的优越性，具有更广泛的应用范围。

Description

实现快速对焦的音圈马达驱动方法

技术领域

本发明涉及音圈马达技术领域，尤其涉及音圈马达驱动技术领域，具体是指一种实现快速对焦的音圈马达驱动方法。

背景技术

随着人民生活水平的日益提高，电子技术的日益进步。人们对照相装置的性能也提出了更高的需求，比如说手机拍照的速度和清晰度。要实现更清晰、更快的拍照就要缩短驱动马达的对焦时间。目前用在手机上最多见的对焦驱动是VCM（音圈马达），VCM的工作原理是给一个置于磁场空间的线圈一个驱动电流，在电磁力的作用下线圈带动镜头发生位移直到镜头移动到指定的位置并且稳定后即完成了对焦，可以完成拍照。对焦稳定的判断标准是VCM的机械谐振位移量达到小于某个指标，对于更高像素的照相设备来讲对焦稳定后的机械谐振位移量要求更小。比如说5KK像素的照相装置对焦稳定的机械谐振位移量要求小于10um，而对于8KK像素的照相装置对焦稳定的机械谐振位移量要求小于5um。

目前已经比较成熟的驱动方式：直接驱动方式（驱动器控制电流以最快的速度达到目标值）、线性驱动方式（驱动器控制电流以一定的斜率上升达到目标值）、双电平驱动方式（驱动器控制电流分两步达到目标值，每步上升一半，并且这两步上升电流的时间间隔与VCM的共振周期错开）等等。直接驱动方式最大的弊端在于VCM会发生严重的机械谐振，导致马达稳定时间过长，达不到更快对焦速度和更清晰拍照的目的；线性驱动方式虽然较好的解决了直接驱动方式遇到的机械谐振问题，但是其本身的驱动控制时间又较长，所以也不能很好的达到更快对焦速度和更清晰拍照的目的；双电平驱动方式是一个直接驱动方式和线性驱动方式折中的方法，也不能达到理想的效果。所以，VCM驱动迫切需要一种新的技术，这种技术必须解决两个问题：1.马达驱动电流上升的控制时间要短；2.驱动达到目标位移后不能有大的机械谐振。这两点问题的解决方案正是本发明所要公开的内容。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种能够实现既可以将音圈马达的驱动电流快速增加到目标值、同时不会带来大的机械谐振位移量、具有更广泛应用范围的实现快速对焦的音圈马达驱动方法。

为了实现上述目的，本发明的实现快速对焦的音圈马达驱动方法具有如下构成：

该实现快速对焦的音圈马达驱动方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

（1）分析对焦信号确定所述的音圈马达的目标驱动电流；

（2）计算目标驱动电流/2^N的值至目标驱动电流/2N的值等于最小一位的驱动电流，（N=1，2，3……）；

（3）按照目标驱动电流/2^N作为驱动电流的上升的步进值分N步增加驱动电流至目标驱动电流。

较佳地，所述的计算目标驱动电流/2^N的值至目标驱动电流/2^N的值等于最小一位的驱动电流，包括以下步骤：

（21）计算目标驱动电流/2^N的值至目标驱动电流/2^N的商数等于最小一位的驱动电流并判断目标驱动电流/2^N的值是否存在余数，如果不存在，则继续步骤（3），否则继续步骤（22）；

（22）记录目标驱动电流/2^N的余数。

更佳地，所述的按照目标驱动电流/2^N作为驱动电流的上升的步进值分N步增加驱动电流至目标驱动电流，包括以下步骤：

（31）判断目标驱动电流/2^N的值是否存在余数，如果是，则继续步骤（32），否则继续步骤（33）；

（32）按照目标驱动电流/2^N作为驱动电流的上升的步进值分N步增加驱动电流并在第N步补入余数增加量至目标驱动电流；

（33）按照目标驱动电流/2^N作为驱动电流的上升的步进值分N步增加驱动电流至目标驱动电流。

采用了该发明中的实现快速对焦的音圈马达驱动方法，这种驱动方法既可以将驱动电流快速增加到目标值，大大缩短音圈马达驱动电流上升的控制时间，驱动达到目标位移后又不会带来大的机械谐振位移量，是音圈马达驱动控制的理想选择，方法应用简便，具有更好的优越性，具有更广泛的应用范围。

附图说明

图1为本发明的实现快速对焦的音圈马达驱动方法的流程图。

图2为本发明的实现快速对焦的音圈马达驱动方法与现有技术的驱动方法的驱动电流变化的对比示意图。

图3为本发明的实现快速对焦的音圈马达驱动方法与现有技术的驱动方法的机械谐振位移量的对比示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本发明的目的在于提供一种全新的VCM（Voice Coil Motor，音圈马达）驱动方法，来实现快速对焦控制。如图1所示，这种驱动方式的步骤是分为如下三步：

第一、分析信号判断目标驱动电流；

第二、计算出目标驱动电流/2^N的值，（N=1、2、3…）直至目标驱动电流/2^N=等于最小一位的驱动电流（比如说10bit的驱动的话，最小一位是最大驱动电流的1/（（2¹⁰-1）=1/1023）；

第三、按照目标驱动电流的1/2^N为驱动电流上升的步进值增加驱动电流（如果，目标驱动电流/2^N=存在余数就舍弃余数，余数最后一步再补上）如图2所示。这种驱动方法既可以将驱动电流快速增加到目标值，又不会带来大的机械谐振。是VCM驱动控制的理想选择。其控制驱动电流增加的方式和效果与传统的驱动方式对比如图2和图3所示。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面举例一种具体的实施方式进行详细的阐述并与传统驱动控制方式进行对比。注意，这里描述的实施举例仅用于说明，并不用于限制本发明。基于以下实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各项权利要求所要求保护的技术方案。

如图2所示，假定目标驱动电流是102.3mA，VCM驱动控制器是一个10bit的DAC(DigitalAnalog Convertor，数字模拟转换器)，那么最小一位的驱动电流就是100uA，假设电流上升一步的时间间隔是30us，线性驱动方式每步上升的电流是最小一位的驱动电流，即100uA；Tvib=15ms（Tvib指的是音圈马达的机械谐振周期），双电平驱动方式两步电流上升的间隔时间为6ms。那么线性驱动方式电流上升的时间为30us×1023=30.69ms；双电平驱动方式电流上升的时间为2×6ms=12ms；发明驱动方式需要经过的步数为10步，需要的时间为30us×10=0.3ms。并且发明驱动方式的机械谐振位移量小于双电平驱动方式，电流达到目标后能够更快速的稳定。由此可以清晰的了解发明驱动方式的优越性。

采用了该发明中的实现快速对焦的音圈马达驱动方法，这种驱动方法既可以将驱动电流快速增加到目标值，大大缩短音圈马达驱动电流上升的控制时间，驱动达到目标位移后又不会带来大的机械谐振位移量，是音圈马达驱动控制的理想选择，方法应用简便，具有更好的优越性，具有更广泛的应用范围。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (3)

1.一种实现快速对焦的音圈马达驱动方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

（1）分析对焦信号确定所述的音圈马达的目标驱动电流；

（2）计算目标驱动电流/2^N的值至目标驱动电流/2^N的值等于最小一位的驱动电流，（N=1，2，3……）；

（3）按照目标驱动电流/2^N作为驱动电流的上升的步进值分N步增加驱动电流至目标驱动电流。

2.根据权利要求1所述的实现快速对焦的音圈马达驱动方法，其特征在于，所述的计算目标驱动电流/2^N的值至目标驱动电流/2^N的值等于最小一位的驱动电流，包括以下步骤：

（21）计算目标驱动电流/2^N的值至目标驱动电流/2^N的商数等于最小一位的驱动电流并判断目标驱动电流/2^N的值是否存在余数，如果不存在，则继续步骤（3），否则继续步骤（22）；（22）记录目标驱动电流/2^N的余数。

3.根据权利要求2所述的实现快速对焦的音圈马达驱动方法，其特征在于，所述的按照目标驱动电流/2^N作为驱动电流的上升的步进值分N步增加驱动电流至目标驱动电流，包括以下步骤：

（31）判断目标驱动电流/2^N的值是否存在余数，如果是，则继续步骤（32），否则继续步骤（33）；

（32）按照目标驱动电流/2^N作为驱动电流的上升的步进值分N步增加驱动电流并在第N步补入余数增加量至目标驱动电流；

（33）按照目标驱动电流/2^N作为驱动电流的上升的步进值分N步增加驱动电流至目标驱动电流。

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