CN108242907A - 一种音圈马达的闭环反馈装置、音圈马达和摄像模组 - Google Patents

一种音圈马达的闭环反馈装置、音圈马达和摄像模组 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种音圈马达的闭环反馈装置、音圈马达和摄像模组。该闭环反馈装置包括：第一极片，用于通电形成电容结构的一极，设置在音圈马达的活动组件上；第二极片，用于通电形成电容结构的另一极，设置在音圈马达的固定组件上；处理模块，用于依据所述第一极片和第二极片形成的电容结构的电容参数，计算并输出对焦驱动电流至所述对焦驱动组件；存储模块，用于储存供所述处理模块执行的计算机程序；所述处理模块分别电连接至所述对焦驱动组件、第一极片、第二极片和存储模块。该对焦反馈装置具有成本低、感知精度高等优势。

Description

一种音圈马达的闭环反馈装置、音圈马达和摄像模组
技术领域
本发明涉及摄像领域，尤其涉及一种音圈马达的闭环反馈装置、音圈马达和摄像模组。
背景技术
随着摄像技术的发展，现有的音圈马达已经广泛使用闭环反馈方式来进行对焦驱动。闭环音圈马达中，通常采用霍尔传感器来感知活动组件所产生的动磁场，以此确定活动组件在对焦过程中的实时位置来形成闭环反馈，可以快速精确地计算出将活动组件驱动至对焦位置上所需的对焦驱动电流，具有快速对焦、精准对焦的优势，但是霍尔传感器不仅成本较高，感知精度还会受到固定组件所产生的永磁场的影响。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种音圈马达的闭环反馈装置、音圈马达和摄像模组。该对焦反馈装置具有成本低、感知精度高等优势。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种音圈马达的闭环反馈装置，包括：
第一极片，用于通电形成电容结构的一极，设置在音圈马达的活动组件上；
第二极片，用于通电形成电容结构的另一极，设置在音圈马达的固定组件上；
处理模块，用于依据所述第一极片和第二极片形成的电容结构的电容参数，计算并输出对焦驱动电流至所述对焦驱动组件；
存储模块，用于储存供所述处理模块执行的计算机程序；
所述处理模块分别电连接至所述对焦驱动组件、第一极片、第二极片和存储模块。
进一步地，所述处理模块执行所述存储模块内的计算机程序时，进行如下步骤：
步骤1：获取所述第一极片和第二极片形成的电容结构的电容参数；
步骤2：依据获取的电容参数，计算出音圈马达的活动组件和固定组件之间在光轴上的相对距离；
步骤3：依据计算的相对距离，计算出将活动组件驱动至对焦位置上所需的驱动电流；
步骤4：向所述对焦驱动组件输出计算出的驱动电流。
进一步地，所述电容参数包括电容电压、电容量或充放电电流之一。
一种音圈马达，包括活动组件、固定组件、对焦驱动组件和闭环反馈组件，所述对焦驱动组件用于驱动所述活动组件相对于所述固定组件在光轴上进行移动对焦；所述闭环反馈组件包括第一极片和第二极片，所述第一极片设置在所述活动组件上，用于通电形成电容结构的一极；所述第二极片设置在所述固定组件上，用于通电形成电容结构的另一极。
进一步地，所述对焦驱动组件包括动磁场生成元件和永磁场生成元件，所述动磁场生成元件设置在所述活动组件上，用于通电生成对焦驱动用的动磁场；所述永磁场生成元件设置在所述固定组件上，用于生成对焦驱动用的永磁场；所述动磁场和永磁场之间的相互作用力驱动所述活动组件在光轴上进行移动对焦。
进一步地，还包括上弹片和下弹片，所述上弹片的内外侧分别连接固定在所述活动组件的上端和所述固定组件的上端，所述下弹片的内外侧分别连接固定在所述活动组件的下端和所述固定组件的下端。
进一步地，所述对焦驱动组件包括若干记忆合金柱，连接在所述活动组件和固定组件之间，用于通电产生形变驱动所述活动组件在光轴上进行移动对焦。
进一步地，所述活动组件还包括载体，和/或，所述固定组件还包括底座和套设在所述底座上的外壳。
进一步地，所述固定组件还包括连接端子，所述连接端子分别电连接至所述第一极片、第二极片和对焦驱动组件。
一种摄像模组，包括上述的音圈马达。
本发明具有如下有益效果：该对焦反馈装置采用第一极片和第二极片分别通电形成的电容结构来反馈位置信息，在音圈马达的对焦过程中形成闭环反馈，以替代传统的霍尔传感器，具有成本低、感知精度高等优势。
附图说明
图1为本发明提供的音圈马达的闭环反馈装置的原理框图；
图2为本发明提供的音圈马达的闭环反馈装置的工作步骤框图；
图3为本发明提供的音圈马达的示意图；
图4为本发明提供的另一音圈马达的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
如图1所示，一种音圈马达的闭环反馈装置，包括：
第一极片，用于通电形成电容结构的一极，设置在音圈马达的活动组件上；
第二极片，用于通电形成电容结构的另一极，设置在音圈马达的固定组件上；
处理模块，用于依据所述第一极片和第二极片形成的电容结构的电容参数，计算并输出对焦驱动电流至所述对焦驱动组件；
存储模块，用于储存供所述处理模块执行的计算机程序；
所述处理模块分别电连接至所述对焦驱动组件、第一极片、第二极片和存储模块。
音圈马达包括活动组件、固定组件和对焦驱动组件，所述对焦驱动组件用于驱动所述活动组件相对于所述固定组件在光轴上进行移动对焦。其中，所述对焦驱动组件依据音圈马达不同的对焦驱动类型而不同。
比如：常见的电磁驱动对焦的音圈马达中，所述对焦驱动组件包括动磁场生成元件和永磁场生成元件，所述动磁场生成元件设置在所述活动组件上，用于通电生成对焦驱动用的动磁场；所述永磁场生成元件设置在所述固定组件上，用于生成对焦驱动用的永磁场；所述动磁场和永磁场之间的相互作用力驱动所述活动组件在光轴上进行移动对焦。又比如：记忆合金驱动对焦的音圈马达中，所述对焦驱动组件包括若干记忆合金柱，所述若干记忆合金柱连接在所述活动组件和固定组件之间，用于通电产生形变驱动所述活动组件在光轴上进行移动对焦。
当然，还有其他多种对焦驱动方式的音圈马达，在此不一一举例。
所述第一极片和第二极片在分别通电后会以空气作为介质共同形成一电容结构，在音圈马达的对焦过程中，所述第一极片随着所述活动组件在光轴上移动时，所述第一极片和第二极片之间在光轴上的距离会发生变化，导致两者形成的电容结构的相关电容参数也会随着发生变化；所述处理模块通过读取变化的相关电容参数，再通过预设的计算机程序里的算法计算出所述活动组件和固定组件之间在光轴上的相对距离，以确定所述活动组件在对焦过程中的实时位置，最后计算并输出驱动电流至所述对焦驱动组件。
最优地，所述第一极片和第二极片均为板状或片状，在空间上沿光轴重叠设置。
如图2所示，所述处理模块执行所述存储模块内的计算机程序时，进行如下步骤：
步骤1：获取所述第一极片和第二极片形成的电容结构的电容参数；
步骤2：依据获取的电容参数，计算出音圈马达的活动组件和固定组件之间在光轴上的相对距离；
步骤3：依据计算的相对距离，计算出将活动组件驱动至对焦位置上所需的驱动电流；
步骤4：向所述对焦驱动组件输出计算出的驱动电流。
所述电容参数包括电容电压、电容量或充放电电流之一。
在电容结构的电容量（电荷量）恒定的情况下，电容结构两端的电容电压随着所述第一极片和第二极片之间在光轴上的距离增大而减小；在电容结构两端的电容电压恒定的情况下，电容结构的电容量随着所述第一极片和第二极片之间在光轴上的距离增大而增加；当然，也可以通过电容结构在充放电过程中的电流大小来计算距离。
该对焦反馈装置采用第一极片和第二极片分别通电形成的电容结构来反馈位置信息，在音圈马达的对焦过程中形成闭环反馈，以替代传统的霍尔传感器，具有成本低、感知精度高等优势。
实施例二
如图3和4所示，一种音圈马达，包括活动组件、固定组件、对焦驱动组件和闭环反馈组件，所述对焦驱动组件用于驱动所述活动组件相对于所述固定组件在光轴上进行移动对焦；所述闭环反馈组件包括第一极片41和第二极片42，所述第一极片41设置在所述活动组件上，用于通电形成电容结构的一极；所述第二极片42设置在所述固定组件上，用于通电形成电容结构的另一极。
其中，所述对焦驱动组件依据该音圈马达不同的对焦驱动类型而不同。
电磁驱动对焦的音圈马达中，如图3所示，所述对焦驱动组件包括动磁场生成元件31和永磁场生成元件32，所述动磁场生成元件31设置在所述活动组件上，用于通电生成对焦驱动用的动磁场；所述永磁场生成元件32设置在所述固定组件上，用于生成对焦驱动用的永磁场；所述动磁场和永磁场之间的相互作用力驱动所述活动组件在光轴上进行移动对焦。
本实施例中，所述活动组件还包括载体11，和/或，所述固定组件还包括底座21和套设在所述底座21上的外壳22；所述活动组件设置在所述底座21和外壳22围成的容纳腔内。所述动磁场生成元件31为一AF线圈，缠绕在所述载体11的外表面上；所述永磁场生成元件32为若干块永磁体，均匀排列在所述活动组件外围上。
该音圈马达中还包括上弹片7和下弹片6，所述上弹片7的内外侧分别连接固定在所述活动组件的上端（所述载体11的上端）和所述固定组件的上端（所述外壳22的顶面内侧），所述下弹片6的内外侧分别连接固定在所述活动组件的下端（所述载体11的下端）和所述固定组件的下端（所述底座21的上表面）。
记忆合金驱动对焦的音圈马达中，如图4所示，所述对焦驱动组件包括若干记忆合金柱33，连接在所述活动组件和固定组件之间，用于通电产生形变驱动所述活动组件在光轴上进行移动对焦。
本实施例中，所述活动组件还包括载体11，和/或，所述固定组件还包括底座21和套设在所述底座21上的外壳22；所述活动组件设置在所述底座21和外壳22围成的容纳腔内。所述载体11由所述若干记忆合金柱33支撑在所述底座21的上方。
每一根记忆合金柱33的一端均连接在所述载体11上，另一端均连接在所述底座21上，所述载体11上制作有立体电路，以使所述若干记忆合金柱33通过所述立体电路形成导通回路；或者，每一根记忆合金柱33均为U形，其中，U形的两端均连接在所述底座21上，U形的底部连接在所述载体11上。所述记忆合金柱33的结构和导通方式并不局限于上述两种。
当然，还有其他多种对焦驱动方式的音圈马达，在此不一一举例。
优选地，所述第一极片41为环形板状或环形片状，设置在所述活动组件的载体11下端，并环绕在其通光孔的外围上；所述第二极片42也为环形板状或环形片状，设置在所述固定组件的底座21上表面，并环绕在其通光孔的外围上。依据不同的音圈马达结构，所述第二极片42也可以设置在所述固定组件的外壳22顶面内侧。
最优地，所述第一极片41和第二极片42在空间上沿光轴重叠设置。
所述固定组件还包括连接端子24，所述连接端子24分别电连接至所述第一极片41、第二极片42和对焦驱动组件（动磁场生成元件31或记忆合金柱33）。所述第一极片41、第二极片42和对焦驱动组件通过所述连接端子24电连接至摄像模组的线路板上的处理模块。
本实施例中，所述连接端子24为贯穿于所述底座21的上表面和下表面的若干金属PIN。
实施例三
一种摄像模组，包括实施例二中所述的音圈马达、镜头、感光芯片和线路板，所述音圈马达和感光芯片均电连接并固定在所述线路板上，其中，所述音圈马达位于所述感光芯片的上方；所述镜头装配在所述音圈马达的载体11内。
所述线路板上还设置有处理模块和存储模块，所述处理模块通过所述线路板分别电连接至所述存储模块和音圈马达。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种音圈马达的闭环反馈装置，其特征在于，包括：
第一极片，用于通电形成电容结构的一极，设置在音圈马达的活动组件上；
第二极片，用于通电形成电容结构的另一极，设置在音圈马达的固定组件上；
处理模块，用于依据所述第一极片和第二极片形成的电容结构的电容参数，计算并输出对焦驱动电流至所述对焦驱动组件；
存储模块，用于储存供所述处理模块执行的计算机程序；
所述处理模块分别电连接至所述对焦驱动组件、第一极片、第二极片和存储模块。
2.根据权利要求1所述的闭环反馈装置，其特征在于，所述处理模块执行所述存储模块内的计算机程序时，进行如下步骤：
步骤1：获取所述第一极片和第二极片形成的电容结构的电容参数；
步骤2：依据获取的电容参数，计算出音圈马达的活动组件和固定组件之间在光轴上的相对距离；
步骤3：依据计算的相对距离，计算出将活动组件驱动至对焦位置上所需的驱动电流；
步骤4：向所述对焦驱动组件输出计算出的驱动电流。
3.根据权利要求1或2所述的音圈马达的闭环反馈装置，其特征在于，所述电容参数包括电容电压、电容量或充放电电流之一。
4.一种音圈马达，包括活动组件、固定组件、对焦驱动组件和闭环反馈组件，所述对焦驱动组件用于驱动所述活动组件相对于所述固定组件在光轴上进行移动对焦；其特征在于，所述闭环反馈组件包括第一极片和第二极片，所述第一极片设置在所述活动组件上，用于通电形成电容结构的一极；所述第二极片设置在所述固定组件上，用于通电形成电容结构的另一极。
5.根据权利要求4所述的音圈马达，其特征在于，所述对焦驱动组件包括动磁场生成元件和永磁场生成元件，所述动磁场生成元件设置在所述活动组件上，用于通电生成对焦驱动用的动磁场；所述永磁场生成元件设置在所述固定组件上，用于生成对焦驱动用的永磁场；所述动磁场和永磁场之间的相互作用力驱动所述活动组件在光轴上进行移动对焦。
6.根据权利要求5所述的音圈马达，其特征在于，还包括上弹片和下弹片，所述上弹片的内外侧分别连接固定在所述活动组件的上端和所述固定组件的上端，所述下弹片的内外侧分别连接固定在所述活动组件的下端和所述固定组件的下端。
7.根据权利要求4所述的音圈马达，其特征在于，所述对焦驱动组件包括若干记忆合金柱，连接在所述活动组件和固定组件之间，用于通电产生形变驱动所述活动组件在光轴上进行移动对焦。
8.根据权利要求4-7中任一所述的音圈马达，其特征在于，所述活动组件还包括载体，和/或，所述固定组件还包括底座和套设在所述底座上的外壳。
9.根据权利要求4-7中任一所述的音圈马达，其特征在于，所述固定组件还包括连接端子，所述连接端子分别电连接至所述第一极片、第二极片和对焦驱动组件。
10.一种摄像模组，其特征在于，包括权利要求4-9中任一所述的音圈马达。
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