CN112616021A - 防抖云台、防抖方法及摄像模组 - Google Patents

防抖云台、防抖方法及摄像模组 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防抖云台、防抖方法及摄像模组，应用于影像领域，霍尔元件检测抖动补偿过程的第一抖动补偿位移量；温度检测装置检测霍尔元件的实际温度；驱动芯片，用于获取第一抖动补偿位移量和实际温度，匹配出实际温度对应的目标校准值，根据目标校准值对所述第一抖动补偿位移量进行校正，得到第二抖动补偿位移量；防抖机构根据第二抖动补偿位移量继续执行对云台的抖动补偿过程，从而避免了霍尔元件周围温度变化对霍尔元件输出的影响，提高了OIS防抖效果。

Description

防抖云台、防抖方法及摄像模组
技术领域
本发明属于影像技术领域，尤其涉及一种防抖云台、防抖方法及摄像模组。
背景技术
对于云台的OIS(Optical Image Stabilizer光学图像稳定器)模组，存在线圈、磁铁和霍尔传感器等元件，而线圈通电后就会产生热量。而霍尔器件本身的特性对温度比较敏感，温度的高低都会对霍尔器件的信号输出产生影响。因此，出厂前会对OIS模组的霍尔器件进行校准。但是，出厂前对于霍尔器件的校准工作时间较短，霍尔器件周边的线圈升温较低，对霍尔器件的信号输出影响较小。而实际使用用户使用中摄像头时间无法控制，如果使用时间较长温度升高，霍尔器件的精度就会漂移，继而影响OIS防抖效果。
发明内容
鉴于现有技术存在上述技术问题，本发明实施例提供了一种防抖云台、防抖方法及摄像模组。
第一方面，本发明实施例提供一种防抖云台，包括：
防抖机构，用于执行对云台的抖动补偿过程；
霍尔元件，用于检测所述防抖机构执行抖动补偿过程中的第一抖动补偿位移量；
温度检测装置，用于检测所述霍尔元件的实际温度；
驱动芯片，用于获取所述第一抖动补偿位移量和所述实际温度，匹配出所述实际温度对应的目标校准值，根据所述目标校准值对所述第一抖动补偿位移量进行校正，得到第二抖动补偿位移量，使得所述防抖机构根据所述第二抖动补偿位移量继续执行所述抖动补偿过程。
优选地，所述防抖机构包括：活动磁铁和驱动线圈；
所述驱动线圈环绕固定在所述霍尔元件外，所述驱动线圈在通电状态下推动所述活动磁铁运动，以使所述防抖机构执行所述抖动补偿过程。
优选地，所述温度检测装置，包括：
分压测温电路，所述分压测温电路的分压电压输出至所述驱动芯片。
优选地，所述分压测温电路包括：
固定电阻，一端连接接口电路电压；
热敏电阻，一端与所述固定电阻的另一端串联，所述热敏电阻的另一端接地；所述热敏电阻与所述固定电阻的连接端接入所述驱动芯片，向所述驱动芯片提供所述分压电压。
优选地，所述固定电阻和所述热敏电阻均设置于所述驱动线圈的环绕区域内，且所述热敏电阻比所述固定电阻更靠近所述霍尔元件。
优选地，所述温度检测装置，具体为封装的如下任意一种温度传感器:
红外温度传感器、热电偶传感器、RTD传感器和热敏电阻传感器。
优选地，所述驱动芯片具体用于：
根据第一已知对应关系，确定出所述实际温度对应的附加补偿系数；
根据所述附加补偿系数对所述霍尔元件输出的第一抖动补偿位移量进行校正，得到所述第二抖动补偿位移量。
优选地，所述驱动芯片具体用于：
采集所述分压测温电路的分压电压；
基于第二已知对应关系和所述分压电压，确定出所述实际温度；
根据所述第一已知对应关系和所述实际温度，确定出所述附加补偿系数。
第二方面，本发明实施例提供一种应用于云台的防抖方法，包括：
在防抖机构执行对云台的抖动补偿过程中，获取霍尔元件检测的所述防抖机构执行所述抖动补偿过程的第一抖动补偿位移量；
获取温度检测装置检测的所述霍尔元件的实际温度；
匹配出所述实际温度对应的目标校准值，根据所述目标校准值对所述第一抖动补偿位移量进行校正，得到第二抖动补偿位移量；
根据所述第二抖动补偿位移量驱动防抖机构，以使得所述防抖机构根据所述第二抖动补偿位移量继续执行所述抖动补偿过程。
第三方面，本发明实施例提供一种摄像模组，包括：摄像头以及第一方面任一所述的防抖云台，所述摄像头设置于所述防抖云台。
本发明实施例提供的一个或者多个技术方案，至少实现了如下技术效果或者优点：
本发明实施例提供的防抖云台，霍尔元件检测抖动补偿过程的第一抖动补偿位移量；温度检测装置检测霍尔元件的实际温度；驱动芯片获取第一抖动补偿位移量和实际温度，匹配出实际温度对应的目标校准值，根据目标校准值第一抖动补偿位移量进行校正，得到第二抖动补偿位移量；防抖机构，用于根据第二抖动补偿位移量继续执行对云台的抖动补偿过程。从而，应对在云台使用过程中，温度变化对霍尔元件的检测精度的影响，通过监测温度变化来实时补偿霍尔元件检测的结果。从而，高效率解决了霍尔元件的检测精度随温度变化引起的信号漂移问题，提高了防抖云台的光学防抖效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中防抖云台中防抖模组的结构示意图；
图2为本发明实施例中装配有摄像头的防抖云台整体示意图；
图3为本发明实施例中分压测温电路的示意图；
图4为本发明实施例应用于云台的防抖方法的流程图。
具体实施方式
鉴于现有技术存在上述问题，本发明实施例提供了一种防抖云台、防抖方法以及摄像模组，总体思路如下：
霍尔元件用于检测抖动补偿过程的第一抖动补偿位移量；温度检测装置，用于检测霍尔元件的实际温度；驱动芯片用于获取第一抖动补偿位移量和实际温度，匹配出实际温度对应的目标校准值，以及根据目标校准值第一抖动补偿位移量进行校正，得到第二抖动补偿位移量；防抖机构，用于根据第二抖动补偿位移量继续执行对云台的抖动补偿过程。
上述技术方案，通过监测温度变化来实时来补偿霍尔元件的检测结果，从而应对在云台使用过程中，温度变化对霍尔元件的检测精度的影响，因此，通过本发明实施例高效率解决霍尔元件的检测精度为随温度变化引起的信号漂移问题，光学防抖效果持续稳定，提高了防抖云台的光学防抖效果。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种防抖云台，参考图1和图2所示，该防抖云台包括：霍尔元件1、温度检测装置2、驱动芯片3以及防抖机构。防抖机构用于执行对云台的抖动补偿，霍尔元件1用于检测防抖机构执行抖动补偿过程的第一抖动补偿位移量；温度检测装置2用于检测霍尔元件1的实际温度；驱动芯片3用于获取第一抖动补偿位移量和霍尔元件1的实际温度，并匹配出实际温度对应的目标校准值，根据目标校准值对第一抖动补偿位移量进行校正，得到第二抖动补偿位移量；防抖机构根据第二抖动补偿位移量继续执行对云台的抖动补偿过程，直至抵消云台的抖动。
基本的，本发明实施例提供的防抖云台包括与驱动芯片3连接的陀螺仪，驱动芯片3与防抖机构电性连接。陀螺仪检测云台的抖动信息，其中，抖动信息包含抖动方向和抖动位移；将陀螺仪检测到的抖动信息反馈至驱动芯片3，驱动芯片3根据陀螺仪反馈的抖动信息，控制防抖机构上电来执行抖动补偿过程，以实现对云台抖动进行反向补偿。
为了检测防抖机构对云台抖动的反向补偿是否到位，则需要对防抖机构的抖动补偿位移量进行检测。而本发明实施例中，霍尔元件1就是用于检测防抖机构执行抖动补偿过程中的第一抖动补偿位移量。
具体来讲，防抖机构包括活动磁铁，以及固定环绕在霍尔元件1外的驱动线圈4，驱动线圈4的位置是固定的，活动磁铁的位置是活动的，驱动线圈4在通电状态下，推动活动磁铁进行运动，以使防抖机构执行抖动补偿过程，以对云台抖动进行反向补偿，而霍尔元件1检测防抖机构的活动磁铁在运动状态下的磁场信息，根据检测的磁场信息确定对应的第一抖动补偿位移量，将第一抖动补偿位移量反馈至驱动芯片3。
然而，随着云台持续使用时长的增加，对驱动线圈4的通电时长也是随之延长，驱动线圈4的温度就会越来越高，驱动线圈4的温度升高会影响到附近的霍尔元件1的输出，导致霍尔元件1的检测精度就会随着温度发生漂移。在本发明实施例提供的防抖云台中设置了温度检测装置2，用于检测防抖云台在使用过程中，霍尔元件1的实际温度。
具体的，温度检测装置2与霍尔元件1贴合，或者设置于霍尔元件1的附近，且与霍尔元件1之间的距离小于温度检测装置2的检测距离阈值，从而保证温度检测装置2检测到的温度值与霍尔元件1受到的温度值相同，或者小于误差阈值。
在具体实施时，温度检测装置2具体可以是分压测温电路，参考图1和图3所示，分压测温电路的分压电压输出至驱动芯片3。分压测温电路是基于固定电阻R1和热敏电阻RT1形成的分压电路，其中，固定电阻R1的一端连接接口电路电压(DOVDD)；热敏电阻RT1与固定电阻R1的另一端串联，热敏电阻RT1的另一端接地(DGND)；热敏电阻RT1与固定电阻R1相连接的连接端接入驱动芯片3，以向驱动芯片3提供分压电压T3。随着驱动线圈4的温度升高，热敏电阻RT1的阻值发生变化，从而分压测温电路向驱动芯片3提供的分压电压也随之发生变化，驱动芯片3则根据测温分压电路输出的分压电压确定霍尔器件1的实际温度。
具体的，固定电阻R1和热敏电阻RT1均设置于驱动线圈4的环绕区域内，且热敏电阻RT1比固定电阻R1更加靠近霍尔元件1，比如，热敏电阻RT1直接与霍尔元件1贴合。
需要说明的是，本发明实施例对于热敏电阻RT1的阻值大小、尺寸大小不进行限定，对固定电阻R1的阻值大小、尺寸大小也不进行限定，具体可以根据实际场景进行选择。
在具体实施实施时，本发明实施例中的温度检测装置2除了可以用分压测温电路之外，还可以直接使用已封装好的红外温度传感器、热电偶传感器、RTD传感器或热敏电阻传感器用于检测霍尔元件1的实际温度。
具体来讲，在温度检测装置2检测到霍尔元件1的实际温度之后，为了匹配出实际温度对应的目标校准值，在驱动芯片3存储有表征霍尔元件的温度与附加补偿系数之间第一已知对应关系的曲线或者数值表。驱动芯片3具体根据第一已知对应关系，确定出与当前检测出的实际温度对应的附加补偿系数；根据该附加补偿系数和基准补偿系数确定出目标校准值，利用目标校准值对霍尔元件1输出的第一抖动补偿位移量进行校正，得到第二抖动补偿位移量。具体来讲附加补偿系数与基准补偿系数之和就是目标基准值，由于加入了与实际温度对应的附加补偿系数，以应对应防抖云台使用时摄像头温度的升高造成的漂移，从而提高了第二抖动补偿位移量的准确性。
需要说明的是，基准补偿系数是恒定的，与摄像模组使用过程中霍尔元件1的实际温度无关，而是防抖云台在出厂前对霍尔元件1进行校准操作来确定的。但是随着防抖云台使用时摄像头温度的升高，基准补偿系数已经不能准确的对霍尔元件进行校准。
具体的，针对根据第一已知对应关系，确定出实际温度对应的附加补偿系数这一过程而言，如果温度检测装置2是分压测温电路，则驱动芯片3具体用于：采集分压测温电路的分压电压；基于第二已知对应关系，确定出分压电压对应的实际温度值；其中，第二已知对应关系是分压电压与温度之间的对应关系。从而驱动芯片3在接收到分压测温电路反馈的分压电压之后，能够确定出霍尔元件1的实际温度。
需要说明的是，本发明实施例提供的防抖云台中其他部件可以参考现有技术，为了说明书的简洁，在此不再赘述。
第二方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种应用于云台的防抖方法，参考图4所示，包括：
S101、在防抖机构执行对云台的抖动补偿过程中，获取霍尔元件检测的防抖机构执行抖动补偿过程的第一抖动补偿位移量；
S102、获取温度检测装置检测的霍尔元件的实际温度；
S103、匹配出实际温度对应的目标校准值，根据目标校准值对第一抖动补偿位移量进行校正，得到第二抖动补偿位移量；
S104、根据第二抖动补偿位移量驱动防抖机构，以使得防抖机构根据第二抖动补偿位移量继续执行抖动补偿过程。
第三方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种摄像模组，参考图2所示，该摄像模组包括：摄像头6以及前文实施例所述的防抖云台，摄像头6设置于防抖云台上。其中，防抖云台的具体实施细节可以参考前文所述，为了说明书的简洁，在此不再赘述。
上述本发明实施例提供的防抖云台、防抖方法以及摄像模组，霍尔元件检测抖动补偿过程的第一抖动补偿位移量；温度检测装置检测霍尔元件的实际温度；驱动芯片获取第一抖动补偿位移量和实际温度，匹配出实际温度对应的目标校准值，根据目标校准值第一抖动补偿位移量进行校正，得到第二抖动补偿位移量；防抖机构，用于根据第二抖动补偿位移量继续执行对云台的抖动补偿过程。从而，应对在云台使用过程中，温度变化对霍尔元件的检测精度的影响，通过监测温度变化来实时补偿霍尔元件检测的结果。从而，高效率解决了霍尔元件的检测精度随温度变化引起的信号漂移问题，提高了防抖云台的光学防抖效果。
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，则可对这些实施例作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)

1.一种防抖云台，其特征在于，包括：
防抖机构，用于执行对云台的抖动补偿过程；
霍尔元件，用于检测所述防抖机构执行抖动补偿过程中的第一抖动补偿位移量；
温度检测装置，用于检测所述霍尔元件的实际温度；
驱动芯片，用于获取所述第一抖动补偿位移量和所述实际温度，匹配出所述实际温度对应的目标校准值，根据所述目标校准值对所述第一抖动补偿位移量进行校正，得到第二抖动补偿位移量，使得所述防抖机构根据所述第二抖动补偿位移量继续执行所述抖动补偿过程。
2.如权利要求1所述的防抖云台，其特征在于，所述防抖机构，包括：活动磁铁和驱动线圈；
所述驱动线圈环绕固定在所述霍尔元件外，所述驱动线圈在通电状态下推动所述活动磁铁运动，以使所述防抖机构执行所述抖动补偿过程。
3.如权利要求2所述的防抖云台，其特征在于，所述温度检测装置，包括：
分压测温电路，所述分压测温电路的分压电压输出至所述驱动芯片。
4.如权利要求3所述的防抖云台，其特征在于，所述分压测温电路包括：
固定电阻，一端连接接口电路电压；
热敏电阻，一端与所述固定电阻的另一端串联，所述热敏电阻的另一端接地；所述热敏电阻与所述固定电阻的连接端接入所述驱动芯片，向所述驱动芯片提供所述分压电压。
5.如权利要求4所述的防抖云台，其特征在于，所述固定电阻和所述热敏电阻均设置于所述驱动线圈的环绕区域内，且所述热敏电阻比所述固定电阻更靠近所述霍尔元件。
6.如权利要求2所述的防抖云台，其特征在于，所述温度检测装置，具体为封装的如下任意一种温度传感器：
红外温度传感器、热电偶传感器、RTD传感器和热敏电阻传感器。
7.如权利要求3或4所述的防抖云台，其特征在于，所述驱动芯片具体用于：
根据第一已知对应关系，确定出所述实际温度对应的附加补偿系数；
根据所述附加补偿系数和基准补偿系数对所述霍尔元件输出的第一抖动补偿位移量进行校正，得到所述第二抖动补偿位移量。
8.如权利要求7所述的防抖云台，其特征在于，所述驱动芯片，具体用于：
采集所述分压测温电路的分压电压；
基于第二已知对应关系和所述分压电压，确定出所述实际温度；
根据所述第一已知对应关系和所述实际温度，确定出所述附加补偿系数。
9.一种应用于云台的防抖方法，其特征在于，包括：
在防抖机构执行对云台的抖动补偿过程中，获取霍尔元件检测的所述防抖机构执行所述抖动补偿过程的第一抖动补偿位移量；
获取温度检测装置检测的所述霍尔元件的实际温度；
匹配出所述实际温度对应的目标校准值，根据所述目标校准值对所述第一抖动补偿位移量进行校正，得到第二抖动补偿位移量；
根据所述第二抖动补偿位移量驱动防抖机构，以使得所述防抖机构根据所述第二抖动补偿位移量继续执行所述抖动补偿过程。
10.一种摄像模组，其特征在于，包括：摄像头以及权利要求1-8中任一所述的防抖云台，所述摄像头设置于所述防抖云台。
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