CN105657258A - 一种变焦摄像头模组中的马达的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种变焦摄像头模组中的马达的控制方法及装置，涉及摄像技术领域，用以消除了由于变焦摄像头模组中马达撞壁造成的变焦摄像头模组的损坏和异响声。在本发明实施例中，在接收到关闭变焦摄像头模组的指令时，获取所述马达的当前所处位置与预设位置之间的距离；判断获取到的距离是否大于预设阈值，如果是，则向所述马达输出用于控制所述马达移动到所述预设位置的驱动电流信号，以指示所述马达在所述驱动电流信号的驱动下，移动至所述预设位置，在所述马达移动至所述预设位置时、并在满足预设条件的情况下，控制马达下电；如果获取到的距离小于所述预设阈值，则直接控制马达下电；从而解决了上述问题。

Description

一种变焦摄像头模组中的马达的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及摄像技术领域，尤其涉及一种变焦摄像头模组中的马达的控制方法及装置。

背景技术

随着摄像技术及图像处理技术的发展，越来越多的终端(如手机、平板电脑等)具有变焦摄像头模组(AutoFocus，AF)，采用变焦摄像头模组进行微距拍摄时，可以获得更佳的画面表现力，举例来说，微距拍摄可以捕捉到更多细小的物体(如花鸟鱼虫等)，并对细节给予充分展示。

目前，在变焦摄像头模组中一般包括有摄像头和用于推动摄像头在预定行程范围内移动的马达。图1示出了现有技术中的变焦摄像头模组的内部结构示意图，如图1所示，变焦摄像头模组中主要包括：马达及马达外壁、底座11、马达线圈12、马达限位块及泡棉13；继续如图1所示，其中，位置14用于表示当变焦摄像头处于微距状态时，马达所处的位置(即行程上的终止位置)；位置15用于表示当变焦摄像头模组下电后，马达回落到的默认位置(即行程上的起始位置)。

参照图1，在进行微距拍摄时，通常需要由马达推动摄像头到达预定行程范围的最远处(即靠近拍摄目标的最近点，也就是图1中所示的位置14)，然而，当用户在微距拍摄后直接关闭相机时，在特别安静的环境，会出现“啪、啪”的马达撞壁声。这是由于马达推动摄像头，在从微距状态(即预定行程范围的最远处，也就是图1中所示的位置11))回落到默认位置(即预定行程范围的最近处，也就是图1中所示的位置15))，由于行程比较大，运动速度带来的冲量比较大，因此会出现马达撞壁声。由于马达撞壁会造成摄像头模组受损，甚至变焦摄像头模组的寿命也会受到影响。

为了消除变焦摄像头模组中的马达撞壁现象，现有技术一般采用在限位块上增加橡胶、泡棉等缓冲圈的方式缓解马达撞壁声，然而，现有技术中这种方式只能减轻马达撞壁声，而不能完全消除马达冲量，这种方式仍会对变焦摄像头模组的寿命造成影响。

发明内容

本发明实施例提供一种变焦摄像头模组中的马达控制方法及装置，用以消除了由于变焦摄像头模组中马达撞壁造成的变焦摄像头模组的损坏和异响声。

本发明实施例提供了一种变焦摄像头模组中的马达控制方法，所述变焦摄像头模组由摄像头及驱动摄像头在预定行程上移动的马达组成，该方法包括：

在接收到关闭变焦摄像头模组的指令时，获取所述马达的当前所处位置与预设位置之间的距离；

判断获取到的距离是否大于预设阈值，如果是，则向所述马达输出用于控制所述马达移动到所述预设位置的驱动电流信号，以指示所述马达在所述驱动电流信号的驱动下，移动至所述预设位置，在所述马达移动至所述预设位置时、并在满足预设条件的情况下，控制马达下电；如果获取到的距离小于所述预设阈值，则直接控制马达下电；

其中，所述预设位置位于所述马达的预定行程上的起始位置与终止位置之间的任一位置。

本发明实施例还提供了一种变焦摄像头模组中的马达控制装置，所述变焦摄像头模组由摄像头及驱动摄像头在预定行程上移动的马达组成，该装置包括：

获取单元，用于在接收到关闭变焦摄像头模组的指令时，获取所述马达的当前所处位置与预设位置之间的距离；

控制单元，用于判断获取到的距离是否大于预设阈值，如果是，则向所述马达输出用于控制所述马达移动到所述预设位置的驱动电流信号，以指示所述马达在所述驱动电流信号的驱动下，移动至所述预设位置，在所述马达移动至所述预设位置时、并在满足预设条件的情况下，控制马达下电；如果获取到的距离小于所述预设阈值，则直接控制马达下电；

其中，所述预设位置位于所述马达的预定行程上的起始位置与终止位置之间的任一位置。

从上述技术方案可以看出，在本发明实施例中，变焦摄像头模组由摄像头及驱动摄像头在预定行程上移动的马达构成，一旦接收到关闭变焦摄像头模组的指令，则可以立即获取马达的当前所处位置，进而获取马达的当前所处位置与预设位置之间的距离，然后，判断获取到的距离是否大于预设阈值，如果是，则向所述马达输出用于控制该马达回落到预设位置的驱动电流信号，以指示所述马达在所述驱动电流信号的驱动下，移动至所述预设位置，并在所述马达移动至所述预设位置时、并在满足预设条件的情况下，控制马达下电；否则，直接控制马达下电；可见，本发明实施例中不需要考虑马达失焦的问题，并将马达回落过程改为两步回落的方式，即第一步控制马达回落到指定位置，第二步控制马达按自由落体运动由指定位置回落到初始位置，这样，本发明实施例在第一步走完马达的大部分行程，而后通过马达推进的电磁力来快速消耗掉马达的冲量，在第二步控制马达下电，以使马达到达限位块时几乎不再存在冲量，进而完全消除了马达回落的冲量，消除了由于变焦摄像头模组中马达撞壁造成的变焦摄像头模组的损坏和异响声。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的变焦摄像头模组的内部结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种变焦相机中的马达的控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种通过两步回落的方式控制马达回落到默认位置的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种变焦摄像头模组中的马达控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例可以应用于各类具有变焦摄像头模组的摄像机、照相机等拍摄装置中，尤其可以适用于以音圈马达(VoiceCoilMotor，VCM)推动镜头模组的终端设备(如智能手机、平板电脑等)中。其中，音圈马达(为了描述方便，可以简称为VCM)的工作原理是：在一个永久磁场内，通过改变VCM马达内线圈的直流电大小，来控制弹簧片的拉伸位置，从而带动镜头模组来回运动，进而实现摄像头的变焦拍摄。因此，本发明实施例不需要改变硬件电路，仅通过改变软件控制策略并通过调整VCM马达内线圈的直流电大小即可实现。

图2示出了本发明实施例提供的一种变焦相机中的马达的控制方法的流程示意图，如图2所示，该流程可以包括：

步骤21：在接收到关闭变焦摄像头模组的指令时，获取上述马达的当前所处位置与预设位置之间的距离。

步骤22：判断获取到的距离是否大于预设阈值，如果是，则向上述马达输出用于控制上述马达移动到上述预设位置的驱动电流信号，以指示上述马达在上述驱动电流信号的驱动下，移动至上述预设位置，在上述马达移动至上述预设位置时、并在满足预设条件的情况下，控制马达下电；如果获取到的距离小于上述预设阈值，则直接控制马达下电。

其中，上述预设位置位于上述马达的预定行程上的起始位置与终止位置之间的任一位置。

可选的，在上述步骤22中，通过如下步骤设置上述驱动电流信号的大小：获取驱动上述马达移动至上述预定行程上的终止位置时所需的满行程电流的大小；根据当上述马达由上述起始位置移动至上述预设位置时所经过的行程距离与满行程距离之间的比例关系、以及上述满行程电流的大小，计算上述驱动电流信号的大小；其中，上述满行程距离是上述马达由上述预定行程上的起始位置移动至终止位置时所经过的行程距离。

可选的，在上述步骤22中，获取当上述马达由上述起始位置移动至上述预设位置时所经过的第一行程距离，将上述第一行程距离与上述满行程距离进行除法运算，将运算结果作为当上述马达由上述起始位置移动至上述预设位置时所经过的行程距离与满行程距离之间的比例关系的取值；将上述满行程电流的大小乘以上述比例关系的取值，将乘积作为上述驱动电流信号的大小。

可选的，在上述步骤21中，根据当前时刻向上述马达所输出的电流信号的大小，确定上述马达的当前所处位置；计算上述马达由上述起始位置移动至当前所处位置时所经过的行程距离与由上述起始位置移动至上述预设位置时所经过的行程距离之间的差的绝对值，将计算结果作为上述马达的当前所处位置与预设位置之间的距离。

可选的，在上述步骤22中，当上述马达移动到上述预设位置时，持续N秒向上述马达输出与上述驱动电流信号大小相同的电流信号，以使上述马达移动到上述预设位置后，继续在上述预设位置停留N秒；其中，0.01≤N≤0.02。

下面对本发明实施例进行详细描述。

当相机处于微距状态时，马达处于其行程的最远位置(即满行程位置，也可称为行程的终止位置)，这时如果马达直接下电，没有电磁力支撑的马达，会进行自由回落，在重力的作用下马达会撞壁，进而出现马达损坏以致相机损坏的现象。针对上述问题，本发明实施例可以首先将马达在电磁力的作用下，让马达回落到距默认位置(即马达初始位置，也可称为行程的起始位置)只有1/10满行程的距离，然后停止10～20ms(毫秒)，通过马达的电磁力反作用，消除马达运动带来的冲量，然后再控制马达下电，进而使马达回落到默认位置(即马达初始位置)，这样，本发明实施例中的两步回落方式，仅需要分两步控制马达回落到默认位置(即马达初始位置)，消耗马达回落中的前期冲量，从而保证在马达下电后，回落到默认位置(即马达初始位置)几乎不存在冲量，进而避免了马达撞壁造成的马达或相机损坏和异响声。并且，在本发明实施例中，整个马达回落过程中所增加的时间是毫秒级的，不会对正常关闭相机或开启相机造成任何影响。

图3示出了本发明实施例提供的一种通过两步回落的方式控制马达回落到默认位置的流程示意图，如图3所示，该流程可以包括：

步骤31：马达控制装置接收到关闭相机的指令。

具体实现时，马达控制装置可以是一种软件控制装置，用以控制马达内线圈的电流大小，产生不同的电磁力，进而控制马达的行程位置。具体的，本发明实施例中的马达控制装置可以利用控制程序，通过设置驱动芯片的寄存器来控制电流以达到控制马达的行程。

本发明实施例中的马达控制装置可以内置于各类智能手机、平板电脑、相机、摄影机中，用于在用户使用微距拍摄模式后，直接退出相机拍摄模式或需要直接关闭相机模组的情况下，控制马达分两步回落到默认位置(即马达初始位置)时，截获关闭相机或指示相机下电的各种指令。

步骤32：获取马达的当前所处位置。

具体实现时，根据当前时刻向上述马达所输出的电流信号的大小，确定上述马达的当前所处位置。

步骤33：判断马达当前所处位置是否大于满行程的1/10，如果大于，则执行如下步骤34，如果小于或等于，则执行如下步骤37。

步骤34：将马达的电流设置为满行程的1/10，以指示上述马达在预设驱动电流信号的驱动下，回落到预设位置。

具体实现时，将马达的电流大小设置为满行程电流的1/10，并将满行程电流的1/10大小的电流输出至马达内线圈，控制马达在该电流的驱动下，回落到满行程的1/10处，此时马达由于冲量有向前冲的趋势，因此可以通过马达的电磁力来抑制这种趋势，消耗掉前期冲量。

需要说明的是，在现有技术中，目前的消除马达撞壁现象，可以通过加橡胶、泡棉等缓冲圈缓冲、降低马达回落速度；但是，这种方法虽然能够降低马达撞壁的异响声，但不能够从根本上消除马达的撞壁现象，仍会降低马达寿命。本发明实施例基于马达回落不存在失焦顾虑，可以采用两步回落的方式，在第一步走完马达的大部分行程，而后通过马达推进的电磁力来快速消耗掉马达的冲量，而后下电，让马达到达限位块时，基本没有冲量。

步骤35：通过定时器控制驱动电流保持10ms～20ms。

具体实现时，马达控制装置还可以利用系统定时器控制马达延时10ms～20ms，以使马达保持停留在满行程的1/10处10ms～20ms。

步骤36：控制马达下电。

具体实现时，在马达停留在满行程的1/10处10ms～20ms后，控制马达下电，此时由于马达仍有向前冲的趋势，可以通过马达的电磁力来抑制这种趋势，最终消耗掉马达的剩余冲量，最后马达在回落到默认位置时，几乎不存在任何冲量。

在执行步骤36后，即可完成本发明实施例提供的分两步回落的方式控制马达行程的方案。

步骤37：如果马达当前所处位置小于满行程的1/10，则直接控制马达下电。

具体实现时，此时由于马达从当前所处位置回落到默认位置所产生的冲量很小，利用此时马达的电磁力反作用力可以消除上述很小的冲量，因此不再需要分两步控制马达回落，直接控制马达下电即可。

需要说明的是，在本发明实施例中仅以将第一步中控制马达回落到满行程的1/10处为例进行举例说明，在实际中，由于马达重量不同、或行程轨道的摩擦力不同等因素的影响，可以将第一步中控制马达回落到满行程的任意预设位置处，只要能够消除马达回落的前期冲量即可，这里不再一一赘述。

从上述技术方案可以看出，在本发明实施例中，变焦摄像头模组由摄像头及驱动摄像头在预定行程上移动的马达构成，一旦接收到关闭变焦摄像头模组的指令，则可以立即获取马达的当前所处位置，进而获取马达的当前所处位置与预设位置之间的距离，然后，判断获取到的距离是否大于预设阈值，如果是，则向上述马达输出用于控制该马达回落到预设位置的驱动电流信号，以指示上述马达在上述驱动电流信号的驱动下，移动至上述预设位置，并在上述马达移动至上述预设位置时、并在满足预设条件的情况下，控制马达下电；否则，直接控制马达下电；可见，本发明实施例中不需要考虑马达失焦的问题，并将马达回落过程改为两步回落的方式，即第一步控制马达回落到指定位置，第二步控制马达按自由落体运动由指定位置回落到出事位置，这样，本发明实施例在第一步走完马达的大部分行程，而后通过马达推进的电磁力来快速消耗掉马达的冲量，在第二步控制马达下电，以使马达到达限位块时几乎不再存在冲量，进而完全消除了马达回落的冲量，消除了由于变焦摄像头模组中马达撞壁造成的变焦摄像头模组的损坏和异响声。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种变焦摄像头模组中的马达控制装置，所述变焦摄像头模组由摄像头及驱动摄像头在预定行程上移动的马达组成，图4示出了本发明实施例提供的一种变焦摄像头模组中的马达控制装置的结构示意图，如图4所示，该装置包括：

获取单元41，用于在接收到关闭变焦摄像头模组的指令时，获取所述马达的当前所处位置与预设位置之间的距离；

控制单元42，用于判断获取到的距离是否大于预设阈值，如果是，则向所述马达输出用于控制所述马达移动到所述预设位置的驱动电流信号，以指示所述马达在所述驱动电流信号的驱动下，移动至所述预设位置，在所述马达移动至所述预设位置时、并在满足预设条件的情况下，控制马达下电；如果获取到的距离小于所述预设阈值，则直接控制马达下电；

其中，所述预设位置位于所述马达的预定行程上的起始位置与终止位置之间的任一位置。

可选的，该装置还包括：

驱动电流确定单元，用于获取驱动所述马达移动至所述预定行程上的终止位置时所需的满行程电流的大小；根据当所述马达由所述起始位置移动至所述预设位置时所经过的行程距离与满行程距离之间的比例关系、以及所述满行程电流的大小，计算所述驱动电流信号的大小；其中，所述满行程距离是所述马达由所述预定行程上的起始位置移动至终止位置时所经过的行程距离。

可选的，所述驱动电流确定单元具体用于：获取当所述马达由所述起始位置移动至所述预设位置时所经过的第一行程距离，将所述第一行程距离与所述满行程距离进行除法运算，将运算结果作为当所述马达由所述起始位置移动至所述预设位置时所经过的行程距离与满行程距离之间的比例关系的取值；将所述满行程电流的大小乘以所述比例关系的取值，将乘积作为所述驱动电流信号的大小。

可选的，所述获取单元41具体用于：根据当前时刻向所述马达所输出的电流信号的大小，确定所述马达的当前所处位置；计算所述马达由所述起始位置移动至当前所处位置时所经过的行程距离与由所述起始位置移动至所述预设位置时所经过的行程距离之间的差的绝对值，将计算结果作为所述马达的当前所处位置与预设位置之间的距离。

可选的，所述控制单元42具体用于：当所述马达移动到所述预设位置时，持续N秒向所述马达输出与所述驱动电流信号大小相同的电流信号，以使所述马达移动到所述预设位置后，继续在所述预设位置停留N秒；其中，0.01≤N≤0.02。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器，使得通过该计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令可实现流程图中的一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图的一个流程或多个流程和/或方框图的一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种变焦摄像头模组中的马达控制方法，所述变焦摄像头模组由摄像头及驱动摄像头在预定行程上移动的马达组成，其特征在于，该方法包括：

在接收到关闭变焦摄像头模组的指令时，获取所述马达的当前所处位置与预设位置之间的距离；

判断获取到的距离是否大于预设阈值，如果是，则向所述马达输出用于控制所述马达移动到所述预设位置的驱动电流信号，以指示所述马达在所述驱动电流信号的驱动下，移动至所述预设位置，在所述马达移动至所述预设位置时、并在满足预设条件的情况下，控制马达下电；如果获取到的距离小于所述预设阈值，则直接控制马达下电；

其中，所述预设位置位于所述马达的预定行程上的起始位置与终止位置之间的任一位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下步骤设置所述驱动电流信号的大小：

获取驱动所述马达移动至所述预定行程上的终止位置时所需的满行程电流的大小；

根据当所述马达由所述起始位置移动至所述预设位置时所经过的行程距离与满行程距离之间的比例关系、以及所述满行程电流的大小，计算所述驱动电流信号的大小；

其中，所述满行程距离是所述马达由所述预定行程上的起始位置移动至终止位置时所经过的行程距离。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述驱动电流信号的大小，具体为：

获取当所述马达由所述起始位置移动至所述预设位置时所经过的第一行程距离，将所述第一行程距离与所述满行程距离进行除法运算，将运算结果作为当所述马达由所述起始位置移动至所述预设位置时所经过的行程距离与满行程距离之间的比例关系的取值；

将所述满行程电流的大小乘以所述比例关系的取值，将乘积作为所述驱动电流信号的大小。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述马达的当前所处位置与预设位置之间的距离，具体为：

根据当前时刻向所述马达所输出的电流信号的大小，确定所述马达的当前所处位置；

计算所述马达由所述起始位置移动至当前所处位置时所经过的行程距离与由所述起始位置移动至所述预设位置时所经过的行程距离之间的差的绝对值，将计算结果作为所述马达的当前所处位置与预设位置之间的距离。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述当所述马达移动到所述预设位置时、并在满足预设条件的情况下，控制马达下电，具体为：

当所述马达移动到所述预设位置时，持续N秒向所述马达输出与所述驱动电流信号大小相同的电流信号，以使所述马达移动到所述预设位置后，继续在所述预设位置停留N秒；

其中，0.01≤N≤0.02。

6.一种变焦摄像头模组中的马达控制装置，所述变焦摄像头模组由摄像头及驱动摄像头在预定行程上移动的马达组成，其特征在于，该装置包括：

获取单元，用于在接收到关闭变焦摄像头模组的指令时，获取所述马达的当前所处位置与预设位置之间的距离；

控制单元，用于判断获取到的距离是否大于预设阈值，如果是，则向所述马达输出用于控制所述马达移动到所述预设位置的驱动电流信号，以指示所述马达在所述驱动电流信号的驱动下，移动至所述预设位置，在所述马达移动至所述预设位置时、并在满足预设条件的情况下，控制马达下电；如果获取到的距离小于所述预设阈值，则直接控制马达下电；

其中，所述预设位置位于所述马达的预定行程上的起始位置与终止位置之间的任一位置。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

驱动电流确定单元，用于获取驱动所述马达移动至所述预定行程上的终止位置时所需的满行程电流的大小；根据当所述马达由所述起始位置移动至所述预设位置时所经过的行程距离与满行程距离之间的比例关系、以及所述满行程电流的大小，计算所述驱动电流信号的大小；其中，所述满行程距离是所述马达由所述预定行程上的起始位置移动至终止位置时所经过的行程距离。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述驱动电流确定单元具体用于：

获取当所述马达由所述起始位置移动至所述预设位置时所经过的第一行程距离，将所述第一行程距离与所述满行程距离进行除法运算，将运算结果作为当所述马达由所述起始位置移动至所述预设位置时所经过的行程距离与满行程距离之间的比例关系的取值；

将所述满行程电流的大小乘以所述比例关系的取值，将乘积作为所述驱动电流信号的大小。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取单元具体用于：

根据当前时刻向所述马达所输出的电流信号的大小，确定所述马达的当前所处位置；计算所述马达由所述起始位置移动至当前所处位置时所经过的行程距离与由所述起始位置移动至所述预设位置时所经过的行程距离之间的差的绝对值，将计算结果作为所述马达的当前所处位置与预设位置之间的距离。

10.如权利要求6-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制单元具体用于：

当所述马达移动到所述预设位置时，持续N秒向所述马达输出与所述驱动电流信号大小相同的电流信号，以使所述马达移动到所述预设位置后，继续在所述预设位置停留N秒；其中，0.01≤N≤0.02。