CN108111734A - 一种驱动模组及具有该驱动模组的智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种驱动模组及智能终端，所述驱动模组与一闪光灯模块及摄像头模块连接，其中所述驱动模组包括：同时封装于所述驱动模组内的闪光灯驱动单元及摄像头驱动单元，所述闪光灯驱动单元与所述闪光灯模块连接，向所述闪光灯模块供给第一电流；所述摄像头驱动单元与所述摄像头模块连接，向所述摄像头模块供给第二电流。采用上述技术方案后，在生产时便可将闪光灯校准和AF校准完成，简化生产工序。

Description

一种驱动模组及具有该驱动模组的智能终端

技术领域

本发明涉及驱动控制领域，尤其涉及一种驱动模组及具有该驱动模组的智能终端。

背景技术

随着智能终端如智能手机和平板电脑的飞速发展，这些智能终端已经成为人们生活中必不可少的一部分，同时随着用户的使用需求的增多，智能手机的功能也变得越来越强大，从以前的只能打电话、发短信到现在的播放音乐、播放视频、蓝牙、拍照、上网、阅读等，智能手机的功能变得越来越强大，对智能手机的耗电量也越来越高。

目前一些智能终端的摄影摄像功能已可代替部分入门级的专业摄像机，拍照功能对于用户而言非常常用和重要。在智能终端的摄像模块内，主要由两部分组成，分别是用于拍照摄影摄像的摄像头模块和用户提供光照的闪光灯模块，摄像头模块具有自动对焦AF功能，使用该AF功能时，由于AF VCM与闪光灯需要两颗单独的驱动进行控制，成本较高，且算法同步及校准复杂，影响摄像头的响应速度，在用户侧观察到的摄像摄影功能启动较慢，影响用户体验。

因此，需要一种针对摄像头模块和闪光灯模块的新型驱动模组，在简化结构的同时，降低成本。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种驱动模组及具有该驱动模组的智能终端，在生产时便可将闪光灯校准和AF校准完成，简化生产工序。

本发明公开了一种驱动模组，所述驱动模组与一闪光灯模块及摄像头模块连接，其中所述驱动模组包括：同时封装于所述驱动模组内的闪光灯驱动单元及摄像头驱动单元，所述闪光灯驱动单元与所述闪光灯模块连接，向所述闪光灯模块供给第一电流；所述摄像头驱动单元与所述摄像头模块连接，向所述摄像头模块供给第二电流。

优选地，所述驱动模组内还包括：

存储单元，分别与所述闪光灯驱动单元及摄像头驱动单元连接。

优选地，所述存储单元内置有闪光灯校准参数，所述闪光灯驱动单元调用所述闪光灯校准参数以形成所述第一电流。

优选地，所述存储单元内置有摄像头校准参数，所述摄像头驱动单元调用所述摄像头校准参数以形成所述第二电流。

优选地，所述摄像头驱动单元调用所述摄像头校准参数，还于所述摄像头驱动单元内生成一自动对焦表，所述摄像头驱动单元根据所述自动对焦表变化所述第二电流，以调节所述摄像头模块的对焦动作。

优选地，所述存储单元为电子抹除式可复写只读存储器EEPROM。

优选地，所述闪光灯驱动单元设有一阶梯驱动模式，向所述闪光灯模块供给具有阶梯式电流的所述第一电流。

本发明还公开了一种智能终端，所述智能终端内置有上述的驱动模组。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.一体化多种驱动模块，节省成本；

2.在安装过程中便可完成闪光灯校准与AF校准，简化安装工序。

附图说明

图1为符合本发明一优选实施例中驱动模组的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参阅图1，为符合本发明一优选实施例中驱动模组的结构示意图。在该实施例中，驱动模组引出两引脚，分别与闪光灯模块及摄像头模块连接，用于分别向闪光灯模块及摄像头模块输出驱动电流，使得闪光灯模块及摄像头模块可正常工作。在该驱动模组中，包括了闪光灯驱动单元及摄像头驱动单元，两驱动单元同时封装在一个驱动模组内，改变了原有一个驱动单元设置在一个驱动模组内的结构。

闪光灯驱动模块

闪光灯驱动模块，用于驱动闪光灯LED，已经成为智能终端中电影照明和相机闪光灯的标准解决方案。对于更高画质和更高分辨率的需求，要求更亮的闪光灯LED解决方案。所面临的挑战是如何通过实现最高效率的解决方案来从电池中挤压出最佳的光通量。这样一来，从电池吸收大电流的运行，要求具备许多省电运行特性以及一种稳健的系统设计。高分辨率相机在最低光照环境下，要求有高亮度的闪光来完成照相。用户通常要求提供一种闪光灯解决方案作为手机的标准功能。安装闪光灯的智能终端已经成为一种有吸引力的卖点。这种特性需要高光通量，从而给高效LED驱动器系统设计带来了挑战。智能终端中闪光灯LED的高正向电压和电流以及给定的电池电压，环氧地坪漆让升压转换器成为最佳的解决方案。驱动大电流时，基于电感的升压转换器呈现出令人满意的效率。LED必须为电流驱动，因为正向电压不仅仅随温度而变化，而且也有其自身的差异。正向电压的这种变化源自于其生产过程，其变化范围为±20％。使用外部电流检测电阻的简单LED驱动方法。

对升压调节器的输出电压进行控制，以匹配通过外部电阻检测的设定LED电流。不幸的是，这样做会让设计人员背离要从电池提供的有限电能中挤压出最高光通量的目标。外部电流检测电阻带有高功耗，其大小受到控制，目的是在低电流状态下也可以提供可用的裕量电压，从而为持续的电影照明提供驱动。另一方面，如果电流增加，则电流检测电阻的压降升高，带来大量的功耗。另外，具有理想功耗额定值的高精度电阻较昂贵，液压油缸且会增加解决方案的体积，从而每条LED通道都要求一个电阻。

因此，更好的解决方案是一个集成在LED驱动器中的有源电流阱或者电流源。可使用一种压降和由此产生的功耗都得到降低的方法对内部电流检测电阻进行调节，具体调节情况取决于LED电流的大小。如果为低LED电流，则压降可以维持足够的高以获得精确的检测信号。

电流阱不仅仅检测LED电流，通过动态调节电阻，其还可以对LED电流进行调节。所产生的电流阱压降作为动态调节升压转换器输出电压所需的信息，旨在任何电流电平下都能够将功耗控制在一个可接收的最低限度。

过去，RFPA从智能终端电池吸取最高的脉冲电流。随着过去多功能手机的发展，处理器供电和闪光灯LED供电吸取了最高的电流。例如，如果要驱动1.5A的LED电流，从电池吸取的电流可高达3A，这是因为升压转换器的电压比。如此高的电流会使电池电压急剧下降。欠压阈值检测机制会防止系统在这种情况下出现故障。在闪光灯开启时由于低电池电压电话会彻底关机，这是一种非常糟糕的用户体验。常用的解决方案是在低电池电压状态时让相机软件关闭闪光灯，相比之下不使用闪光的用户体验还不至于太坏。PMIC提供的缓慢电池电压信息刷新率、专业音响电池温度和老化效应以及更严重的不准确性放宽了安全的界限。

如果闪光灯驱动器本身能够防止电池电压下降过多，那么就可以保持较小的安全界限。通过使用一个受控转换率升高LED电流，并在上升期间持续监控电池电压可以实现这一目标。TI拥有一种监控电池电压的闪光灯驱动器技术。要获得稳定的LED电流波形并且避免过多的电池压降，闪光灯驱动器要主动控制LED电流上升/下降顺序。在上升阶段(上升斜率为25mA/12)，要对输入电压进行监控。如果输入电压降至某个设定阈值以下，则器件即刻停止让LED电流进一步上升至该设定阈值，并将闪光灯电流保持在实际电平。因此，可以保证安全界限非常小，并且手机不会关机。

驱动高脉冲电流时，聚光灯为安全无故障运行。智能终端厂商迫切要求一种无缝系统集成解决方案。因此这就要求一种特性集，而不仅仅是标准安全运行特性，例如：电感电流限制、欠压保护等。TPS61310闪光灯LED驱动器拥有这种特性集，可以用于这种高要求的运行。

不仅仅在生产过程中，在器件运行期间也必须检测到LED短路，羟丙基甲基纤维素以避免出现危险状态。检测这种状态的一种方法是强制几毫安的电流正向流动。这种电流可以在亚照明范围测试LED，因此终端用户不会察觉到亮度。但是这种方法有一些缺点：LED厂商通常不会测试亚照明范围。由于生产的工艺差异，不仅在LED类型之间即使在单个LED类型中都存在巨大的不准确性差异。这可能会带来漏检测某个短路LED，或者伪错误检测。TPS61310则不一样。如果一个或者多个LED工作时出现短路状态，低侧电流阱LED1、LED2、LED3便按照视频照明模式或者闪光灯模式各自的设定，限制最大输出电流，增加其输入电阻来防止吸取电流过多。另外，这一过程受到监控，并且通过I2C接口将短路LED状态反映给生产期间的测试设备，或者反映给工作中的相机引擎。利用类似方法，也可以对开路状态进行检测。

一种吸引人的智能终端产品设计在某些情况下却并不符合最佳热设计要求。高功耗闪光灯LED具备有限的允许脉冲处理能力。如果电话暴露在高温下，和/或由于前面的闪光操作LED温度上升，电容式热敏电阻可能会无法处理LED功率损耗，从而导致85℃以上高温下发光效率的不可逆下降，使用寿命缩短，甚至熄灭。为了消除散热设计和功能/诱人设计急需之间的差距，TPS61310允许使用一个NTC检测电阻测定一个或多个LED温度。如果超出关键温度，则通过软件降低LED开/关时间脉冲比，从而让LED可以在闪光灯工作间隙冷却下来。这种特性也可以用作手指烫伤保护功能。

TPS61310芯片温度也同样受到监控。除了标准的热关机功能以外，搅拌机TPS61310还可以向相机引擎提供早期预警功能，以避免热关机功能被意外触发，从而为器件冷却提供空间。

TPS61310能够驱动一个1.5A的单、双或者三闪光灯LED应用。诸如电池电压监控、省电运行功能、可靠LED短路检测的专有特性让其成为闪光灯驱动和电影照明的简单集成解决方案。通过高速I2C I/F实现可编程以后，器件拥有最高的跨平台设计灵活性。作为一种选项，专用逻辑输入可用于零延迟触发。2x2mm2芯片级封装以及无需通过外部组件编程设定电流或闪光调直机灯导通时间带来了极小的解决方案体积。

摄像头驱动单元

摄像头驱动单元内置有VCM(Voice Coil Motor)，电子学里面的音圈电机，是马达的一种。因为原理和扬声器类似，所以叫音圈电机，具有高频响、高精度的特点。其主要原理是在一个永久磁场内，通过改变马达内线圈的直流电流大小，来控制弹簧片的拉伸位置，从而带动上下运动。手机摄像头广泛的使用VCM实现自动对焦功能，通过VCM可以调节镜头的位置，呈现清晰的图像。作为与VCM(音圈马达)匹配的driver IC(FP5510)一直被产业链当做一个小器件，故而默默无闻，较少为人所认知和谈论。其实小小的driver IC，是摄像模组实现自动对焦功能不可或缺的一部分。与VCM马达是马车与车夫的关系。目前Closeloop(闭环式)异军突起、OIS呼之欲出。担当马车夫的driver IC日益显得重要，成为业界开始关注的焦点。VCM移动透镜是通过提供微小的电流变化来控制的，所以这就需要VCM Driver IC(FP5510)，VCM Driver IC是使用I2C控制，先不考虑AF程式是如何写，当AF找到焦点步数时，会利用I2C让Driver IC输出电流给VCM，VCM再移动透镜到达实际的对焦位置。Camera模组厂会提供-VCM Performance，让VCM Driver控制；Download与Upward为透镜后退或前进电流与距离的曲线图；在曲线图都有最低驱动电流及最大移动位置，如Upward最低驱动电流为24mA表示起始电流，而最大移动位置为0.2MM，对照下来电流为74mA；所以对照下来线圈通过24mA～74mA为VCM工作电流，0～0.22MM为透镜移动范围。

具有上述的闪光灯驱动模组和摄像头驱动模组后，闪光灯驱动单元与闪光灯模块连接，向闪光灯模块供给第一电流；摄像头驱动单元与摄像头模块连接，向摄像头模块供给第二电流。闪光灯模块和摄像头模块根据接收到的第一电流和第二电流正常工作。

通过上述配置，单个驱动模组可同时对闪光灯模块及摄像头模块进行驱动控制，算法也均同步在该驱动模组内，方便使用和控制。

在一优选实施例中，驱动模组内还包括：存储单元，分别与闪光灯驱动单元及摄像头驱动单元连接。存储单元可以是电子抹除式可复写只读存储器EEPROM，是一种可以通过电子方式多次复写的半导体存储设备，可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程。相比EPROM，EEPROM不需要用紫外线照射，也不需取下，就可以用特定的电压，来抹除芯片上的信息，以便写入新的数据。在发展初期，主要是由EPROM操作的不便，后来出的主板上BIOS ROM芯片大部分都采用EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM，电可擦除可编程ROM)。EEPROM的擦除不需要借助于其它设备，它是以电子信号来修改其内容的，而且是以Byte为最小修改单位，不必将资料全部洗掉才能写入，彻底摆脱了EPROM Eraser和编程器的束缚。EEPROM在写入数据时，仍要利用一定的编程电压，此时，只需用专用刷新程序就可以轻而易举地改写内容，所以，它属于双电压芯片。借助于EEPROM芯片的双电压特性，可以使BIOS具有良好的防毒功能，在升级时，把跳线开关打至“off”的位置，即给芯片加上相应的编程电压，就可以方便地升级；平时使用时，则把跳线开关打至“ON”的位置，防止CIH类的病毒对BIOS芯片的非法修改。所以，至今仍有不少主板采用EEPROM作为BIOS芯片并作为自己主板的一大特色。

串行EEPROM虽然是一种很可靠的设备，但在使用中，经常会出现数据出错的情况，主要是由于以下原因：

1.EEPROM读写的时序可能不正确；

2.在掉电时，在电压降低到一定程度后到完全没电之间的一段时间内，在MCU与EEPROM的读写信号线上出现非控制的快速随机电平，这些电平可能会组合出一些被EEPROM认为合法的写命令，结果将EEPROM中的值修改掉了；

3.在上电的复位期间，I/O脚上电平未定，也可能随机组合出一些写命令；

4.在读EEPROM操作过程中，出现了复位(如充电复位)等；

5.在电压降低后，可能会出现MCU跑飞了，结果运行到了写EEPROM的底层驱动程序中，强来将数据写入了进去。

为对上述问题进行防范，可执行以下操作：

1.按Datasheet上的时序，发现多数时候读写正确，但有时偶尔不对，这时可以降低读写的速度，多几个NOP，ROM还是能容的下的。

2.为防止读EEPROM的过程中出现复位，可以在MCU复位后200ms内禁止读写EEPROM，因充电引起的复位抖动，一般在数十毫秒内，过了这段时间，再出现复位的可能性不大。

3.在写EEPROM的底层驱动程序中，在执行写动作时，判断一下某些标志，有良名证的才能通过，否则，只好打回原籍(跳到复位地址)。

4.对于重要的数据(如通信密码、参数设置等，这些部分信息量不大，要采用三次备份的手段。这些信息存放在三个不同的PAGE内，最好PAGE内的地址也不一样。在写这些数据时，要针对不同的地址写三次，而读时，对于三处读来的数据，如果全相同，没什么可说的了，如果有两个相同，一个不同，则使用大数判决，使用相同的那个值，并将这个数值写到不同的那个地址去。当然，如果三个值全不同，只好随便取一个(如第一个)，再将其写入另两个地址中去。这种方法非常有效，因为一般误擦除不会是全部数据，而只是某一处而已，可以允许EEPROM某单元被误擦除，只要读了一次，就恢复了。

存储单元内置有闪光灯校准参数，闪光灯驱动单元调用闪光灯校准参数以形成第一电流。存储单元也可内置有摄像头校准参数，摄像头驱动单元调用摄像头校准参数以形成第二电流。当存储单元为EEPROM时，可将闪光灯校准参数和摄像头校准参数烧录到EEPROM中，摄像头驱动单元调用摄像头校准参数时，还在摄像头驱动单元内生成一自动对焦表AF Table，摄像头驱动单元根据自动对焦表变化第二电流，以调节摄像头模块的对焦动作。该自动对焦表可在生产时便烧录至存储单元内，简化摄像头模块的生产与使用。

在另一优选实施例中，闪光灯驱动单元设有一阶梯驱动模式，向所述闪光灯模块供给具有阶梯式电流的所述第一电流，即如闪光灯驱动芯片的闪光灯驱动单元存在多段驱动方式，给闪光灯模块提供多段电流，从而实现闪光灯不同亮度需求。

具有上述任一一种实施例后，可将该驱动模组应用至智能终端内，使得智能终端内的摄像头模块和闪光灯模块连接并受该驱动模块驱动。

智能终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如智能终端、智能电话、笔记本电脑、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的智能终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是智能终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种驱动模组，其特征在于，

所述驱动模组与一闪光灯模块及摄像头模块连接，其中所述驱动模组包括：

同时封装于所述驱动模组内的闪光灯驱动单元及摄像头驱动单元，

所述闪光灯驱动单元与所述闪光灯模块连接，向所述闪光灯模块供给第一电流；

所述摄像头驱动单元与所述摄像头模块连接，向所述摄像头模块供给第二电流。

2.如权利要求1所述的驱动模组，其特征在于，

所述驱动模组内还包括：

存储单元，分别与所述闪光灯驱动单元及摄像头驱动单元连接。

3.如权利要求2所述的驱动模组，其特征在于，

所述存储单元内置有闪光灯校准参数，所述闪光灯驱动单元调用所述闪光灯校准参数以形成所述第一电流。

4.如权利要求2所述的驱动模组，其特征在于，

所述存储单元内置有摄像头校准参数，所述摄像头驱动单元调用所述摄像头校准参数以形成所述第二电流。

5.如权利要求4所述的驱动模组，其特征在于，

所述摄像头驱动单元调用所述摄像头校准参数，还于所述摄像头驱动单元内生成一自动对焦表，所述摄像头驱动单元根据所述自动对焦表变化所述第二电流，以调节所述摄像头模块的对焦动作。

6.如权利要求2-5所述的驱动模组，其特征在于，

所述存储单元为电子抹除式可复写只读存储器EEPROM。

7.如权利要求1所述的驱动模组，其特征在于，

所述闪光灯驱动单元设有一阶梯驱动模式，向所述闪光灯模块供给具有阶梯式电流的所述第一电流。

8.一种智能终端，其特征在于，所述智能终端内置有如权利要求1所述的驱动模组。