CN114079708A - 一种变焦方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种变焦方法及装置,用以提高摄像模组变焦的准确性。其中方法包括:根据目标焦距控制镜片在工作区间中移动时,控制镜片在不同子区间中移动,并使用镜片当前位于的子区间的位置检测关系来确定镜片的位置信息。通过使用镜片移动的过程中检测到的镜片的位置控制镜片移动,能使镜片更准确地停在目标焦距对应的位置,有助于提高摄像模组对焦的准确性。且,在位置检测模块输出的数字信号范围一致的情况下,位置检测模块在每个子区间中输出的每个数字信号所表示的镜片的位置移动量相比于在整个工作区间中的位置移动量更小,从而能够从更细粒度上检测到镜片的位置变化,进一步提高摄像模组变焦的准确性。

Description

一种变焦方法及装置
技术领域
本申请涉及光学变焦技术领域,尤其涉及一种变焦方法及装置。
背景技术
具有拍摄功能的电子设备在现阶段的应用越来越普遍。其中,电子设备中摄像模组的变焦功能是影响拍照质量的重要因素,如果想要拍摄出清晰的图片,那么则需要摄像模组具有较好的变焦能力。
为了实现更好的变焦功能,越来越多的摄像模组支持光学变焦,光学变焦能够利用摄像模组中的镜片的位置移动而改变焦距,从而在放大主体的同时还能保证主体的图像分辨率及画质不改变,使得主体图像较为清晰。然而,现有的摄像模组在变焦时通常是直接根据目标焦距确定出镜片的固定驱动方式,然后按照这种固定驱动方式驱动镜片停在目标焦距对应的位置,但是这种方式通常会受到环境的干扰,例如摄像模组的震动,这种情况下,镜片最终所停下的位置可能会偏离目标位置较远,导致摄像模组对焦的准确性降低,摄像模组拍摄出的图片也就无法满足用户的需求。
基于此,目前亟需一种变焦方法,用以提高摄像模组对焦的准确性。
发明内容
本申请提供一种变焦方法及装置,用以提高摄像模组变焦的准确性。
第一方面,本申请提供一种变焦方法,该方法应用于摄像模组,该摄像模组包括镜片,驱动组件、位置检测模组以及控制器,该方法由控制器执行,该方法包括:控制器获取目标焦距,在根据目标焦距控制驱动组件驱动镜片在工作区间内移动时,控制镜片在不同子区间中移动,在镜片在每个子区间中移动时,控制器可以使用镜片当前位于的子区间的位置检测关系来确定镜片的位置信息。其中,工作区间可以包括N个子区间,N为大于或等于2的整数,每个子区间都小于工作区域。每个子区间对应于位置检测关系,该位置检测关系用于定义位置检测模组输出的每个数字信号表征镜片在该子区间中的移动距离的能力。
在上述设计中,通过在镜片移动的过程中不断检测镜片的位置,并基于镜片的位置控制镜片在不同子区间中移动,能使镜片更准确地停在目标焦距对应的位置,有助于提高摄像模组对焦的准确性。更进一步地,通过将镜片的工作区间划分为至少两个子区间,使得每个子区间都可以小于工作区间,如此,在位置检测模块输出的数字信号范围一致的情况下,位置检测模块在每个子区间中输出的每个数字信号所表示的镜片的位置移动量(即移动距离)相比于在整个工作区间中的位置移动量更小,从而控制器能够从更细粒度上检测到镜片的位置变化,镜片的位置检测精度提高,而基于更精确的位置控制镜片移动也能够进一步提高摄像模组变焦的准确性。
在一种可选地设计中,N个子区间可以包括第一子区间和第二子区间,第一子区间和第二子区间相邻且具有重叠区域,当控制器控制驱动组件驱动镜片从第一子区间向第二子区间移动时,在镜片移动至重叠区域中的预设位置之前,控制器确定第一子区间为镜片当前位于的子区间,在镜片移动至重叠区域中的预设位置及之后,控制器确定第二子区间为镜片当前位于的子区间。在该设计中,预设位置相当于两个子区间之间的切换点,控制器在切换点处切换使用另一子区间的位置检测关系对镜片的位置进行检测,这种方式能够实现镜片在两个子区间之间位置检测的无缝衔接,有助于提高控制镜片移动的连续性。
在一种可选地设计中,预设位置可以为重叠区域的终止位置,镜片在终止位置处移出重叠区域。该设计适用于镜片在重叠区域附近往复运动的场景,由于切换位置检测关系通常会导致电信号发生跳变,不利于变焦的稳定性,因此,通过在镜片真正移出重叠区域时才会切换位置检测关系,能够减少位置检测关系的切换次数,减少电信号跳变的次数,提高变焦的稳定性。
在一种可选地设计中,控制器根据目标焦距控制镜片在不同子区间中移动,包括:控制器先根据目标焦距确定镜片的目标位置信息,若镜片当前所处位置的第一位置信息与目标位置信息不匹配,则再根据第一位置信息和目标位置信息向驱动组件输入第一电信号,以使驱动组件驱动镜片移动,进而使用镜片发生移动后所位于的子区间的位置检测关系来确定镜片移动后的第二位置信息,若第二位置信息与目标位置信息还不匹配,则再根据第二位置信息和目标位置信息向驱动组件输入第二电信号,以使驱动组件驱动镜片继续移动,若第二位置信息与目标位置信息匹配,则停止驱动镜片的移动。在该设计中,通过在镜片移动的过程中不断检测镜片当前所处的位置,并根据该位置调整驱动组件的电信号,有助于驱动镜片更准确地停在目标位置,提高摄像模组对焦的准确性。
在一种可选地设计中,位置检测模组可以包括霍尔传感器模块和模数转换模块,每个子区间的位置检测关系包括该子区间对应的模数转换模块的配置参数、和该子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系。这种情况下,控制器使用镜片发生移动后所位于的子区间的位置检测关系来确定镜片移动后的第二位置信息,包括:控制器先根据霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,以及预设的位置指示信息与子区间的对应关系,确定出镜片在发生移动后所位于的目标子区间,再通过模数转换模块采用目标子区间对应的模数转换模块的第一配置参数对位置指示信息进行处理,输出第一数字信号,根据目标子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系,确定出第一数字信号对应的第二位置信息。其中,位置指示信息用于指示镜片移动后的位置信息。
在该设计中,通过设置预设的位置指示信息与子区间的对应关系、每个子区间对应的配置参数、以及每个子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系,使得控制器能够先根据镜片当前位置对应的位置指示信息直接查询预设的位置指示信息与子区间的对应关系确定出镜片所在的子区间,再在所在的子区间对应的配置参数的支持下,查询所在的子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系确定镜片在所在的子区间中的位置信息,查询对应关系的方式有助于更快地检测出镜片的位置,提高摄像模组对焦的效率。
在一种可选地设计中,驱动组件可以包括马达,霍尔传感器模块可以包括霍尔磁石和霍尔线圈,其中,霍尔磁石与镜片固定连接。这种情况下,位置指示信息可以是指霍尔线圈输出的电信号,控制器通过驱动组件驱动镜片移动,具体可以是通过马达驱动镜片和霍尔磁石移动,当霍尔磁石移动时,霍尔线圈会向模数转换模块输出第三电信号,如此,控制器根据预设的霍尔线圈输出的电信号与镜片所位于的子区间的对应关系,可以确定出第三电信号对应的目标子区间。在该设计中,通过预先存储预设的霍尔线圈输出的电信号与镜片所位于的子区间的对应关系,使得控制器可以基于该对应关系直接查询出镜片所在的目标子区间,有助于更快地检测出镜片的当前位置。且,霍尔传感器的结构简单、体积较小,并能够快速响应于位置变化,因此,通过霍尔传感器执行位置检测,能够在节省成本、减小摄像模组体积的同时提高位置检测的效率。
在一种可选地设计中,模数转换模块可以包括一级放大器、二级放大器、偏置器和模数转换器,一级放大器的输入端连接霍尔线圈,一级放大器的输出端连接二级放大器的输入端,二级放大器的输出端连接偏置器的输入端,偏置器的输出端连接模数转换器的输入端。这种情况下,第一配置参数可以包括一级放大器的放大系数,二级放大器的放大系数和偏置器的偏置系数,控制器在通过模数转换模块采用目标子区间对应的模数转换模块的第一配置参数对位置指示信息进行处理,输出第一数字信号时,具体可以是通过一级放大器、二级放大器和偏置器对第三电信号进行处理,通过模数转换器输出第一数字信号。在该设计中,控制器可以通过模数转换模块对霍尔线圈输出的第三电信号进行放大调节和/或偏置调节,而这种调节能够使第三电信号处于一个合理的范围内,便于对焦时的位置检测和移动驱动。且,由于控制器每次都可以基于镜片当前所在的子区间对应的配置参数进行调节,因此,即使各个子区间之间存在重叠区域,调节后的数字信号也能准确匹配到镜片当前所在的子区间,有助于提高镜片位置定位的准确性。
在一种可选地设计中,N个子区间可以包括第一子区间和第二子区间,第一子区间和第二子区间相邻且具有重叠区域。这种情况下,控制器根据霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,以及预设的位置指示信息与子区间的对应关系,确定出镜片当前所位于的子区间,包括:当霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息与第一子区间对应的位置指示信息匹配时,控制器可以确定镜片移动后所位于的目标子区间为第一子区间,其中,第一子区间对应的位置指示信息包括镜片位于第一子区间的第一端点至预设位置之间的任一位置时霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,第一端点不在重叠区域内。当霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息与第二子区间对应的位置指示信息匹配时,控制器可以确定镜片移动后所位于的目标子区间为第二子区间,其中,第二子区间对应的位置指示信息包括镜片位于预设位置至第二子区间的第二端点之间的任一位置时霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,第二端点不在重叠区域内。其中,预设位置可以为重叠区域中的一个位置。在该设计中,通过预先存储每个子区间的端点位置和预设位置、以及霍尔线圈在这些位置处输出的电信号的对应关系,即使在镜片位于两个子区间的重叠区域而导致霍尔线圈输出的电信号对应两个子区间中的两个位置,控制器也能够将镜片当前所在的子区间中的位置作为镜片的当前位置,从而有助于提高检测重叠区域中镜片位置的准确性。
在一种可选地设计中,N个子区间可以包括第三子区间和第四子区间,第三子区间包括第三端点和第四端点,第四子区间包括第五端点和第六端点。这种情况下,控制器根据目标焦距确定镜片的目标位置信息之前,还控制镜片在第三子区间和第四子区间中移动,当镜片位于第三端点,通过模数转换模块采用第二配置参数对第四电信号进行处理,输出第二数字信号,当镜片位于第四端点,通过模数转换模块采用第二配置参数对第五电信号进行处理,输出第三数字信号,当镜片位于第五端点,通过模数转换模块采用第三配置参数对第六电信号进行处理,输出第四数字信号,当镜片位于第六端点,通过模数转换模块采用第三配置参数对第七电信号进行处理,输出第五数字信号。第二数字信号和第三数字信号之间的差值为第一差值,第四数字信号和第五数字信号之间的差值为第二差值,则第一差值的绝对值与第二差值的绝对值不小于预设的数字信号范围的差值。
在该设计中,控制器能够在对焦之前先使用预设的数字信号范围的差值对各个子区间进行校验,其中预设的数字信号范围的差值可以为所需的位置检测精度所对应的预设的位置移动量,这种情况下,由于模数转换模块在某个子区间输出的每个数字电信号所表征的镜片的位置移动量正比于该子区间两端的长度和模数转换模块在该子区间的两端输出的数字电信号之差的比值,因此,通过将模数转换模块在每个子区间的两端输出的数字电信号之差调整为不小于预设的数字信号范围的差值,使得模数转换模块在每个子区间中输出的每个数字电信号所表征的镜片的位置移动量可以不大于预设的位置移动量,这种方式能够使镜片的位置检测精度大于所需的位置检测精度,且预设的数字信号范围的差值越大,则镜片的位置检测精度越高。
在一种可选地设计中,第三子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系中包括以下特征:第二数字信号与第三端点的位置信息对应、第三数字信号与第四端点的位置信息对应。相应的,第四子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系中包括以下特征:第四数字信号与第五端点的位置信息对应、第五数字信号与第六端点的位置信息对应。在该设计中,控制器能够根据每个子区间的两个端点的位置和两个端点对应的数字信号,确定出每个子区间中的任一位置和数字信号的对应关系,如此,控制器在对焦时即可根据镜片的当前位置对应的数字信号查询该对应关系,从而准确确定出镜片在当前子区间中的位置。
在一种可选地设计中,N个子区间的并集不小于镜片的工作区间。如此,N个子区间能够覆盖整个工作区间,从而无论镜片移动至工作区间的哪个位置,都能够被控制器准确检测到。
第二方面,本申请提供一种摄像模组,该摄像模组可以包括镜片、驱动组件、位置检测模组、控制器及存储器,控制器分别连接驱动组件和位置检测模组。存储器中存储有一个或多个计算机程序,一个或多个计算机程序包括指令,当指令被控制器调用执行时,使得控制器执行以下方法:获取目标焦距,并根据目标焦距向驱动组件发送控制信息,以使驱动组件在控制信息的控制下驱动镜片在工作区间内移动;其中,工作区间包括N个子区间,N为大于或等于2的整数,每个子区间都小于工作区域;每个子区间对应于位置检测关系,位置检测关系用于定义位置检测模组输出的每个数字信号表征镜片在子区间中的移动距离的能力。这种情况下,控制器还可以在镜片在每个子区间中移动时,使用镜片当前位于的子区间的位置检测关系来确定镜片的位置信息。
在一种可选地设计中,N个子区间可以包括第一子区间和第二子区间,第一子区间和第二子区间相邻且具有重叠区域。这种情况下,驱动组件可以在控制信息的控制下驱动从第一子区间向第二子区间移动,控制器可以在镜片移动至重叠区域中的预设位置之前,确定第一子区间为镜片当前位于的子区间,在镜片移动至重叠区域中的预设位置及之后,确定第二子区间为镜片当前位于的子区间。
在一种可选地设计中,预设位置为重叠区域的终止位置,镜片在终止位置处移出重叠区域。
在一种可选地设计中,控制器可以根据目标焦距确定镜片的目标位置信息,当镜片当前所处位置的第一位置信息与目标位置信息不匹配,则根据第一位置信息和目标位置信息向驱动组件输入第一电信号,以使驱动组件使用第一电信号驱动镜片移动,控制器还可以使用镜片发生移动后所位于的子区间的位置检测关系来确定镜片移动后的第二位置信息,当第二位置信息与目标位置信息不匹配,则根据第二位置信息和目标位置信息向驱动组件输入第二电信号,以使驱动组件使用第二电信号驱动镜片继续移动,当第二位置信息与目标位置信息匹配,则向驱动组件发送停止驱动信,以使驱动组件停止驱动镜片的移动。
在一种可选地设计中,位置检测模组可以包括霍尔传感器模块和模数转换模块,控制器分别与霍尔传感器模组和模数转换器模组连接。在该设计中,每个子区间的位置检测关系包括子区间对应的模数转换模块的配置参数、和子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系。这种情况下,控制器在驱动组件使用第一电信号驱动镜片移动时,还可以获取霍尔传感器模组检测到的镜片的位置指示信息,根据位置指示信息,以及预设的位置指示信息与子区间的对应关系,确定出镜片在发生移动后所位于的目标子区间,将目标子区间对应的模数转换模块的第一配置参数发送给模数转换模组,以使模数转换模组采用目标子区间对应的模数转换模块的第一配置参数对位置指示信息进行处理,输出第一数字信号,控制器还可以获取第一数字信号,并根据目标子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系,确定出第一数字信号对应的第二位置信息。其中,位置指示信息用于指示镜片移动后的位置信息。
在一种可选地设计中,驱动组件可以包括马达,霍尔传感器模块可以包括霍尔磁石和霍尔线圈,霍尔磁石与镜片固定连接。这种情况下,驱动组件可以通过马达驱动镜片和霍尔磁石移动,当霍尔磁石移动,则霍尔线圈可以向模数转换模块输出第三电信号,以使模数转换模块采用目标子区间对应的模数转换模块的第一配置参数对第三电信号进行处理,输出第一数字信号,控制器还可以获取第三电信号,并根据预设的霍尔线圈输出的电信号与镜片所位于的子区间的对应关系,确定出第三电信号对应的目标子区间。
在一种可选地设计中,模数转换模块可以包括:一级放大器、二级放大器、偏置器和模数转换器,一级放大器的输入端连接霍尔线圈,一级放大器的输出端连接二级放大器的输入端,二级放大器的输出端连接偏置器的输入端,偏置器的输出端连接模数转换器的输入端。这种情况下,第一配置参数可以包括:一级放大器的放大系数,二级放大器的放大系数和偏置器的偏置系数。模数转换模块可以通过一级放大器、二级放大器和偏置器对第三电信号进行处理,输出第一数字信号。
在一种可选地设计中,N个子区间可以包括第一子区间和第二子区间,第一子区间和第二子区间相邻且具有重叠区域。这种情况下,控制器还可以获取霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,当位置指示信息与第一子区间对应的位置指示信息匹配,则确定目标子区间为第一子区间,其中,第一子区间对应的位置指示信息包括镜片位于第一子区间的第一端点至预设位置之间的任一位置时霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,第一端点不在重叠区域内。当位置指示信息与第二子区间对应的位置指示信息匹配,则确定目标子区间为第二子区间,其中,第二子区间对应的位置指示信息包括镜片位于预设位置至第二子区间的第二端点之间的任一位置时霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,第二端点不在重叠区域内。其中,预设位置为重叠区域中的一个位置。
在一种可选地设计中,N个子区间可以包括第三子区间和第四子区间,第三子区间包括第三端点和第四端点,第四子区间包括第五端点和第六端点。控制器在根据目标焦距确定镜片的目标位置信息之前,还可以向驱动组件发送校准控制信息,以使驱动组件在校准控制信息的控制下驱动镜片在第三子区间和第四子区间之间移动,当镜片在第三子区间移动时,控制器可以向模数转换模块输入第二配置参数,以使模数转换模组在镜片位于第三端点时,采用第二配置参数对第四电信号进行处理,输出第二数字信号,在当镜片位于第四端点时,采用第二配置参数对第五电信号进行处理,输出第三数字信号。控制器还用于:当镜片在第四子区间移动时,向模数转换模块输入第三配置参数,以使模数转换模块在镜片位于第五端点时,采用第三配置参数对第六电信号进行处理,输出第四数字信号,在镜片位于第六端点时,采用第三配置参数对第七电信号进行处理,输出第五数字信号。其中,第一差值的绝对值与第二差值的绝对值不小于预设的数字信号范围的差值;第一差值为第二数字信号和第三数字信号之间的差值;第二差值为第四数字信号和第五数字信号之间的差值。
在一种可选地设计中,控制器还可以建立第三子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系、以及第四子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系。其中,第三子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系中包括以下特征:第二数字信号与第三端点的位置信息对应、第三数字信号与第四端点的位置信息对应。第四子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系中包括以下特征:第四数字信号与第五端点的位置信息对应、第五数字信号与第六端点的位置信息对应。
在一种可选地设计中,N个子区间的并集不小于镜片的工作区间。
第三方面,本申请提供一种电子设备,该电子设备包括处理器和如上述第二方面任一项所述的摄像模组,其中,处理器,用于控制摄像模组。例如,处理器可以响应于用户的拍摄操作生成处理指令,并向所述摄像模组发送所述处理指令,来让摄像模组执行各种操作(比如移动镜头进行对焦、向处理器输出感光元件的数据等)。
第四方面,本申请提供一种控制器,该控制器位于摄像模组内,摄像模组还包括镜片、驱动组件和位置检测模组。其中,该控制器包括获取单元、控制单元和检测单元:
获取单元,用于获取目标焦距;
控制单元,用于根据目标焦距控制镜片在不同子区间中移动;其中,工作区间包括N个子区间,N为大于或等于2的整数,每个子区间都小于工作区域,每个子区间对应于位置检测关系,该位置检测关系用于定义位置检测模组输出的每个数字信号表征镜片在该子区间中的移动距离的能力;
检测单元,用于在镜片在每个子区间中移动时,使用镜片当前位于的子区间的位置检测关系来确定镜片的位置信息。
在一种可选地实施方式中,N个子区间可以包括第一子区间和第二子区间,第一子区间和第二子区间相邻且具有重叠区域。控制单元还用于:在镜片移动至重叠区域中的预设位置之前,确定第一子区间为镜片当前位于的子区间,在镜片移动至重叠区域中的预设位置及之后,确定第二子区间为镜片当前位于的子区间。
在一种可选地实施方式中,预设位置为重叠区域的终止位置,镜片在终止位置处移出重叠区域。
在一种可选地实施方式中,控制单元具体用于:根据目标焦距确定镜片的目标位置信息,当镜片当前所处位置的第一位置信息与目标位置信息不匹配,则根据第一位置信息和目标位置信息向驱动组件输入第一电信号,以使驱动组件驱动镜片移动。检测单元具体用于:使用镜片发生移动后所位于的子区间的位置检测关系来确定镜片移动后的第二位置信息。控制单元还用于:当第二位置信息与目标位置信息不匹配,则根据第二位置信息和目标位置信息向驱动组件输入第二电信号,以使驱动组件驱动镜片继续移动,当第二位置信息与目标位置信息匹配,则停止驱动镜片的移动。
在一种可选地实施方式中,位置检测模组可以包括霍尔传感器模块和模数转换模块,每个子区间的位置检测关系包括子区间对应的模数转换模块的配置参数、和子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系。这种情况下,检测单元具体用于:先根据霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,以及预设的位置指示信息与子区间的对应关系,确定出镜片在发生移动后所位于的目标子区间,再通过模数转换模块采用目标子区间对应的模数转换模块的第一配置参数对位置指示信息进行处理,输出第一数字信号,然后根据目标子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系,确定出第一数字信号对应的第二位置信息。其中,位置指示信息用于指示镜片移动后的位置信息。
在一种可选地实施方式中,驱动组件可以包括马达,霍尔传感器模块可以包括霍尔磁石和霍尔线圈,霍尔磁石与镜片固定连接。其中,位置指示信息可以为霍尔线圈输出的电信号。这种情况下,控制单元具体用于:通过马达驱动镜片和霍尔磁石移动。检测单元还用于:当霍尔磁石移动,通过霍尔线圈向模数转换模块输出第三电信号,根据预设的霍尔线圈输出的电信号与镜片所位于的子区间的对应关系,确定出第三电信号对应的目标子区间。
在一种可选地实施方式中,模数转换模块可以包括一级放大器、二级放大器、偏置器和模数转换器,一级放大器的输入端连接霍尔线圈,一级放大器的输出端连接二级放大器的输入端,二级放大器的输出端连接偏置器的输入端,偏置器的输出端连接模数转换器的输入端,第一配置参数包括:一级放大器的放大系数,二级放大器的放大系数和偏置器的偏置系数。这种情况下,检测单元具体用于:通过一级放大器、二级放大器和偏置器对第三电信号进行处理,通过模数转换器输出第一数字信号。
在一种可选地实施方式中,N个子区间可以包括第一子区间和第二子区间,第一子区间和第二子区间相邻且具有重叠区域,检测单元具体用于:当霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息与第一子区间对应的位置指示信息匹配,则确定目标子区间为第一子区间,其中,第一子区间对应的位置指示信息包括镜片位于第一子区间的第一端点至预设位置之间的任一位置时霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,第一端点不在重叠区域内。当霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息与第二子区间对应的位置指示信息匹配,则确定目标子区间为第二子区间,其中,第二子区间对应的位置指示信息包括镜片位于预设位置至第二子区间的第二端点之间的任一位置时霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,第二端点不在重叠区域内。其中,预设位置为重叠区域中的一个位置。
在一种可选地实施方式中,N个子区间可以包括第三子区间和第四子区间,第三子区间包括第三端点和第四端点,第四子区间包括第五端点和第六端点。在检测单元根据目标焦距确定镜片的目标位置信息之前,控制单元还用于:控制驱动组件驱动镜片在第三子区间和第四子区间之间移动。检测单元还用于:当镜片位于第三端点,则通过模数转换模块采用第二配置参数对第四电信号进行处理,输出第二数字信号,当镜片位于第四端点,则通过模数转换模块采用第二配置参数对第五电信号进行处理,输出第三数字信号,当镜片位于第五端点,则通过模数转换模块采用第三配置参数对第六电信号进行处理,输出第四数字信号,当镜片位于第六端点,则通过模数转换模块采用第三配置参数对第七电信号进行处理,输出第五数字信号。其中,第二数字信号和第三数字信号之间的差值为第一差值,第四数字信号和第五数字信号之间的差值为第二差值,第一差值的绝对值与第二差值的绝对值不小于预设的数字信号范围的差值。
在一种可选地实施方式中,第三子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系中包括以下特征:第二数字信号与第三端点的位置信息对应、第三数字信号与第四端点的位置信息对应。相应地,第四子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系中包括以下特征:第四数字信号与第五端点的位置信息对应、第五数字信号与第六端点的位置信息对应。
在一种可选地实施方式中,N个子区间的并集不小于镜片的工作区间。
第五方面,本申请中还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在被计算机调用时,使所述计算机执行上述任一方面的任意一种可能的设计的方法。
第六方面,本申请还提供一种包含计算机程序产品,当所述计算机程序产品在终端上运行时,使得所述电子设备执行上述任一方面的任意一种可能的设计的方法。
附图说明
图1A为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图1B为本申请实施例提供的一种摄像模组的结构示意图;
图2示例性示出本申请实施例提供的一种摄像模组的电路结构示意图;
图3示例性示出了本申请实施例提供的一种变焦方法对应的流程示意图;
图4示例性示出一种滑动触摸操作的操作界面示意图;
图5示例性示出一种预设的霍尔线圈输出的电信号与镜片所处的子区间的对应关系图;
图6示例性示出另一种预设的霍尔线圈输出的电信号与镜片所处的子区间的对应关系图;
图7示例性示出一种预设的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系示意图;
图8示例性示出另一种预设的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系示意图;
图9示例性示出本申请实施例提供的一种校准方法对应的流程示意图;
图10示例性示出一种ADC接收的模拟电压信号与镜片的位置之间的对应关系图;
图11示例性示出一种通过二级放大器检测是否发生模数转换模块的配置参数的切换的示意图;
图12示例性示出本申请实施例提供的一种摄像模组的结构示意图。
具体实施方式
本申请公开的各个实施例可以应用于具有拍摄功能的电子设备中。其中,本申请实施例中的电子设备可以是仅具有摄像功能的装置,例如摄像机。或者,本申请实施例中的电子设备也可以是具有摄像功能,且还具有其它功能的装置,例如可以是包含诸如个人数字助理和/或音乐播放器等功能的便携式电子设备,诸如手机、平板电脑、具备无线通讯功能的可穿戴设备(如智能手表)、车载设备等。便携式电子设备的示例性实施例包括但不限于搭载
Figure BDA0002611180790000081
Figure BDA0002611180790000082
或者其它操作系统的便携式电子设备。上述便携式电子设备也可以是诸如具有拍摄装置(例如摄像头)的膝上型计算机(Laptop)等。还应当理解的是,在本申请其他一些实施例中,上述电子设备也可以是具有拍摄装置(例如摄像头)的台式计算机。
图1A示例性示出了一种电子设备100的结构示意图。
应理解,图示电子设备100仅是一个范例,并且电子设备100可以具有比图中所示出的更多的或者更少的部件,可以组合两个或更多的部件,或者可以具有不同的部件配置。图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。
如图1A所示,电子设备100可以包括处理器110,外部存储器接口120,内部存储器121,通用串行总线(universal serial bus,USB)接口130,充电管理模块140,电源管理模块141,电池142,天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,音频模块170,扬声器170A,受话器170B,麦克风170C,耳机接口170D,传感器模块180,按键190,马达191,指示器192,摄像头193,显示屏194,以及用户标识模块(subscriber identification module,SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A,陀螺仪传感器180B,气压传感器180C,磁传感器180D,加速度传感器180E,距离传感器180F,接近光传感器180G,指纹传感器180H,温度传感器180J,触摸传感器180K,环境光传感器180L,骨传导传感器180M等。
下面结合图1A对电子设备100的各个部件进行具体的介绍:
处理器110可以包括一个或多个处理单元,例如,处理器110可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processingunit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,存储器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。其中,控制器可以是电子设备100的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。
处理器110中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据,可从所述存储器中直接调用,从而可避免重复存取,可减少处理器110的等待时间,因而可提高系统的效率。
处理器110可以运行本申请实施例提供的变焦方法,处理器可以响应于变焦操作(例如触摸变焦操作、遥控变焦操作、按键变焦操作等),并根据变焦操作控制摄像头193移动至目标焦距所对应的位置。当处理器110集成不同的器件,比如集成CPU和GPU时,CPU和GPU可以配合执行本申请实施例提供的变焦方法,比如变焦方法中控制摄像头193移动的算法由CPU执行,而检测变焦操作的算法由GPU执行,以得到较快的处理效率。
在一些实施例中,处理器110可以包括一个或多个接口。比如,接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit,I2C)接口,集成电路内置音频(inter-integratedcircuit sound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purposeinput/output,GPIO)接口,用户标识模块(subscriber identity module,SIM)接口,和/或通用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。
I2C接口是一种双向同步串行总线,包括一根串行数据线(serial data line,SDA)和一根串行时钟线(derail clock line,SCL)。在一些实施例中,处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合距离传感器180F,充电器,闪光灯,摄像头193等。例如:处理器110可以通过I2C接口耦合距离传感器180F和摄像头193,使处理器110与距离传感器180F和摄像头193通过I2C总线接口通信,实现电子设备100的变焦功能。
MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194,摄像头193等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface,CSI),显示屏串行接口(displayserial interface,DSI)等。在一些实施例中,处理器110和摄像头193通过CSI接口通信,实现电子设备100的拍摄功能。
GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号,也可被配置为数据信号。在一些实施例中,GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193,显示屏194,无线通信模块160,音频模块170,传感器模块180等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口,I2S接口,UART接口,MIPI接口等。
可以理解的是,本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系,只是示意性说明,并不构成对电子设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中,电子设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式,或多种接口连接方式的组合。
电子设备100可以通过ISP,摄像头193,视频编解码器,GPU,显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。
ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如,拍照时,打开快门,光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上,光信号转换为电信号,摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理,转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点,亮度,肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光,色温等参数优化。在一些实施例中,ISP可以设置在摄像头193中。
摄像模组193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号,之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB,YUV等格式的图像信号。在一些实施例中,电子设备100可以包括1个或多个摄像模组193。
在电子设备100中,摄像模组193可以连接处理器,处理器用于控制摄像模组193。例如,当需要拍摄时,处理器可以响应于用户的拍摄操作生成处理指令,并向所述摄像模组发送所述处理指令,来让摄像模组执行各种操作(比如移动镜头进行对焦、输出感光元件的数据等)。
在一个实施例中,电子设备100可以包括多个摄像模组193,处理器可以先根据用户的操作确定出电子设备的目标焦距,然后根据电子设备的目标焦距确定每个摄像模组193对应的目标焦距,将每个摄像模组对应的目标焦距发送给每个摄像模组193。示例性地,每个摄像模组193中可以设置有一个或多个芯片,每个摄像模组193可以通过一个或多个芯片来接收处理器发送的数据,并通过驱动组件来控制镜片移动,以实现变焦功能。关于摄像模组193的具体结构,具体将在图2进行介绍,此处先不做说明。
外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡,例如Micro SD卡,实现扩展电子设备100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信,实现数据存储功能。例如将音乐,视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码,所述可执行程序代码包括指令。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统,至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能,图像播放功能等)等。存储数据区可存储电子设备100使用过程中所创建的数据(比如音频数据,电话本等)等。此外,内部存储器121可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件,闪存器件,通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令,和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令,执行电子设备100的各种功能应用以及数据处理。
距离传感器180F,用于测量距离。电子设备100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中,拍摄场景,电子设备100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。
触摸传感器180K,也称“触控面板”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194,由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏,也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器,以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中,触摸传感器180K也可以设置于电子设备100的表面,与显示屏194所处的位置不同。
马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示,也可以用于触摸振动反馈。例如,作用于不同应用(例如拍照,音频播放等)的触摸操作,可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏194不同区域的触摸操作,马达191也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如:时间提醒,接收信息,闹钟,游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。
尽管图1A中未示出,电子设备100还可以包括蓝牙装置、定位装置、闪光灯、微型投影装置、近场通信(near field communication,NFC)装置等,在此不予赘述。
图1B示例性示出了一种本申请实施例提供的一种摄像模组200的结构示意图,该摄像模组200可以对应于图1A中的一个摄像模组193,该摄像模组200可以实现光学变焦。如图1B所示,该摄像模组200可以包括驱动组件210、镜片220、位置检测模组230和控制器240。在光学变焦的过程中,控制器240可以根据目标焦距生成控制信息并发送给驱动组件210,驱动组件210能够在控制器240的控制信息的控制下驱动镜片220沿着设定的轨道移动,位置检测模组230可以在镜片220移动的过程中检测镜片的位置信息,并将该位置信息发送给控制器240,进而由控制器240根据该位置信息改变发送给驱动组件210的控制信息,以准确控制镜片220停在目标焦距对应的位置。
下面先以图1B为例对本申请实施例中的变焦方案进行简单介绍:本申请实施例中,镜片220的工作区间被划分为N个子区间,且每个子区间都由位置检测模组230输出的同一预设的数字信号范围的差值进行校准得到每个子区间对应的位置检测关系,如此,基于该位置检测关系,预设的数字信号范围的差值能够用于表示每个子区间的长度,由于每个子区间的长度小于整个工作区间的长度,因此相比于使用预设的数字信号范围的差值表示整个工作区间的长度来说,位置检测模组230输出的每个数字信号表征的长度变小。这种情况下,驱动组件210每驱动镜片移动一个较小的距离,位置检测模组230输出的数字信号就会发生变化,由此可知,这种实现方式使得位置检测模组230能够检测到镜片更细粒度的位置变化,有助于提高镜片位置检测的准确性。
本申请实施例中,驱动组件210的结构和位置检测模组230的结构均可以有多种可能,例如在一种情况下,驱动组件210为伺服电机、位置检测模组230为光电式位置传感器,在另一种情况下,驱动组件210为电磁驱动器、位置检测模组230为磁致伸缩位置传感器,等等。在不同的驱动组件210和位置检测模组230下,每个子区间对应的位置检测关系的表现形式也不同。下面示例性介绍驱动组件210和位置检测模组230的一种可能结构,并以该结构为例介绍本申请实施例中的变焦方法的具体实现过程。
图2示例性示出本申请实施例提供的一种摄像模组300的电路结构示意图,其中,摄像模组300可以是上述图1A中的摄像模组193或图1B中的摄像模组200,该光学变焦系统可以包括驱动组件、镜片220、位置检测模组、控制器240。其中,驱动组件可以包括马达(包括图示的马达线圈211和马达磁石212),位置检测模组可以包括霍尔传感器模块(包括图示的霍尔线圈231和霍尔磁石232)和模数转换模块250,模数转换模块250包括模数转换器(analogue-to-digital converter,ADC)。其中,马达线圈211和霍尔线圈231可以与摄像模组300的基座固定连接,马达磁石212、霍尔磁石232可以与摄像模组300的镜片220固定连接。霍尔线圈231的输出端可以连接模数转换模块250的输入端,模数转换模块250的输出端可以连接控制器240的输入端,控制器240的输出端可以连接马达线圈211。当控制器240在马达线圈211上施加驱动电流时,马达磁石212和马达线圈211之间产生电磁感应,使得马达磁石212能够带动镜片220和霍尔磁石232运动。随着霍尔磁石232的运动,霍尔磁石232与霍尔线圈231之间的磁场发生变化,霍尔线圈231能够感应于该磁场变化而在霍尔线圈231的两端产生霍尔电势差,并基于该霍尔电势差输出模拟电压信号。该模拟电压信号经由模数转换模块250中的ADC转换为数字信号后输出至控制器240,进而由控制器240根据该数字信号确定镜片移动后的位置。
本申请实施例中,ADC能够按照设定采样频率执行模拟电压信号转数字信号的操作,例如当设定采样频率为1Kb/s(即1千字节/秒)时,ADC每秒钟能够采集1000个模拟电压信号,并将这1000个模拟电压信号转换为数字信号。然而,霍尔线圈231输出的模拟电压信号的电压值很小,通常只有几个毫伏,这个级别的不同的模拟电压信号很难被ADC转换为不同的数字信号。在这种情况下,模数转换模块250中还可以设置有放大器电路,放大器电路用于对霍尔线圈231输出的模拟电压信号进行放大。示例性地,放大器电路可以包括一级放大器和二级放大器,一级放大器的输入端连接霍尔线圈231的输出端,一级放大器的输出端连接二级放大器的输入端,二级放大器的输出端用于连接ADC的输入端。其中,一级放大器的放大系数远大于二级放大器的放大系数,例如在一种可能的设计中,一级放大器的放大系数为16K,K为不大于6的正整数,而二级放大器的放大系数为0至4中的一个实数,例如2.12。
在一种可能的情况下,镜片220从一个位置运动到另一位置点时,霍尔线圈231针对于这两个位置所输出的两个模拟电压信号经由放大器电路放大后,放大得到的两个模拟电压信号可能超出了控制器240的限幅范围,导致后续对马达线圈211的驱动过程产生干扰,影响对焦的准确性。为了解决这个问题,模数转换模块250中还可以设置有偏置器,偏置器的输入端连接二级放大器的输出端,偏置器的输出端连接ADC的输入端。偏置器用于将放大后的两个模拟电压信号的中心点调整为放大前的两个模拟电压信号的中心点,这样,偏置器调整后的两个模拟电压信号被ADC转化为两个数字信号后,这两个数字信号可以位于控制器240的限幅范围内,从而有助于控制器240准确计算出施加给马达线圈211的驱动电流,提高对焦的准确性。
如图2所示,该摄像模组300还可以包括存储器260以及一个或多个计算机程序。其中,一个或多个计算机程序被存储在存储器260中,一个或多个计算机程序包括指令,当指令被控制器240调用执行时,使得控制器240执行上述内容所述的方法。
本申请实施例中,控制器240、模数转换模块250和存储器260可以为芯片或电路,比如可设置于摄像模组300中的芯片或电路。当控制器240、模数转换模块250和存储器260为芯片时,控制器240、模数转换模块250和存储器260可以封装在一个芯片中,也可以封装在多个芯片中。当封装在多个芯片时,可以分别将控制器240、模数转换模块250和存储器260各自封装在单独的芯片中,也可以将控制器240和存储器260封装在一个芯片,将模数转换模块250封装在另一个芯片,还可以将控制器240和模数转换模块250封装在一个芯片,将存储器260封装在另一个芯片,等等,不再一一介绍。当然目前最典型的应用就是将控制器240、模数转换模块250和存储器260封装在一个芯片中。其中,芯片可以是现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA),可以是专用集成芯片(applicationspecific integrated circuit,ASIC),还可以是系统芯片(system on chip,SoC),还可以是网络处理器(network processor,NP),还可以是数字信号处理电路(digital signalprocessor,DSP),还可以是微控制器(micro controller unit,MCU),还可以是可编程控制器(programmable logic device,PLD)或其他集成芯片。
本申请实施例中,该摄像模组300可以进一步包括总线系统和通信接口,其中,控制器240、模数转换模块250、存储器260和通信接口可以通过总线系统相连。示例来说,当控制器240、模数转换模块250和存储器260封装在一个芯片时,该芯片可以安装在印刷电路板(printed circuit board,PCB)上,且具有通信接口,该芯片通过柔性电路板(flexibleprinted circuit,FPC)与电子设备中的处理器(例如中央处理器(central processingunit,CPU))连接。
在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过控制器240中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用控制器240中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器260,控制器240读取存储器260中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
应注意,本申请实施例中的控制器240也可以是一种集成电路,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法实施例的各步骤可以通过控制器240中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的控制器240可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解,本申请实施例中的存储器260可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rateSDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(directrambus RAM,DR RAM)。应注意,本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
下面对本申请实施例中涉及到的术语和技术方案先进行一些介绍。
(1)镜片的机械区间和镜片的工作区间
本申请实施例中,镜片的机械区间是指:由摄像模组的机械结构限定出的镜片的最大可移动行程,例如图2所示意出的区间L1。镜片的工作区间是指:实现摄像模组的最大变焦能力所对应的镜片的可移动行程,例如图2所示意出的区间L2。可知,镜片的机械区间不小于镜片的工作区间(即L1≥L2)。
示例性地,为了保证能够充分实现摄像模组的最大变焦能力,通常还要使镜片的机械区间和镜片的工作区间之间存在余量,即镜片的机械区间大于镜片的工作区间(即L1>L2)。
(2)模数转换模块输出的数字信号
本申请实施例中,模数转换模块输出的数字信号即ADC输出的数字信号,又称为输出码值(单位为code),ADC输出的数字信号与ADC接收到的模拟信号具有对应关系。在ADC接收模拟电压信号的情况下,假设输出的数字信号范围为1code~4096code,该数字信号范围对应的模拟电压信号范围为0~50V(伏特),则ADC输出的一个数字信号能够表示50/4096V的电压变化。在这种情况下,如果ADC接收到的模拟电压信号位于0~50/4096V之间,则ADC输出的数字信号为1code,如果ADC接收到的模拟电压信号位于50/4096V~100/4096V之间,则ADC输出的数字信号为2code,……,如果ADC接收到的模拟电压信号位于(50-50/4096)V~50V之间,则ADC输出的数字信号为4096code。
本申请实施例中,ADC能够输出的数字信号范围与ADC的检测位数相关,例如当ADC的检测位数为10位时,ADC最大能够表示210个数,即1024,而这1024个数可以自行设定,例如在一个子区间内,ADC输出的数字信号范围为1code~1024code,而在另一个子区间内,ADC输出的数字信号可以为-1024code~-1code。示例性地,本申请实施例中,ADC的检测位数可以为12位或14位,当ADC的检测位数为12位时,ADC最多能够输出4096个数字信号,当ADC的检测位数为14位时,ADC最多能够输出16384个数字信号。
(3)模数转换模块的配置参数
本申请实施例中,模数转换模块的配置参数可以包括一级放大器的放大系数、二级放大器的放大系数和偏置器的偏置系数中的一项参数或多项参数。在电子设备出厂之前,需要先根据预设的数字信号范围的差值对电子设备的摄像模组中的模数转换模块的配置参数进行校准。这样,在电子设备出厂后,摄像模组中的控制器即可按照校准得到的配置参数对霍尔线圈输出的模拟电压信号进行放大调整或偏置调整。
(4)模数转换模块的分辨率
本申请实施例中,模数转换模块的分辨率是指模数转换模块检测镜片的位置变化的能力,当镜片的位置变化超过模数转换模块的分辨率时,模数转换模块输出的数字信号会发生变化。在这种情况下,模数转换模块的分辨率越大,则模数转换模块的位置检测精度越低,模数转换模块的分辨率越小,则模数转换模块的位置检测精度越高。
在一种可选地实施方式中,模数转换模块的分辨率可以表示为:镜片的移动区间与模数转换模块输出的数字信号范围的差值的比值。在模数转换模块输出的数字信号范围的差值固定的情况下,镜片的移动区间越大,则模数转换模块输出的每个数字信号所表示的镜片的移动变化量就越大,在这种情况下,模数转换模块就越难检测到镜片的移动变化,导致摄像模组的对焦越不准确。对应的,镜片的移动区间越小,则模数转换模块输出的每个数字信号对应的镜片的移动变化量就越小,在这种情况下,模数转换模块越容易检测到镜片的移动变化,从而有助于提高摄像模组对焦的准确性。
然而,现阶段的摄像模组倾向于更高倍数的光学变焦,这就导致镜片的移动区间逐渐变大。在这种情况下,如果不改变模数转换模块的硬件结构,那么模数转换模块输出的每个数字信号所表示的镜片的位置变化量会变大,导致摄像模组越不容易检测到镜片的位置移动,摄像模组变焦的准确性也就越差。综上,在实现摄像模组高倍变焦的同时,如何提高摄像模组变焦的准确性,还有待进一步研究。
在一种可选地实施方式中,可以将镜片的机械区间作为镜片的移动区间,虽然这种方式通过给马达施加一个较大的驱动电流控制镜片分别运动到机械区间的两端即可实现校准(校准操作较为简单),但是镜片的机械区间通常会设置为较大的值(例如比镜片的工作区间要大得多),因此在这种情况下,模数转换模块的分辨率较高,导致对镜片位置变化的检测精度较低,影响摄像模组变焦的准确性。
为了解决这个问题,在另一种可选地实施方式中,可以将镜片的移动区间设置为小于镜片的机械区间且不小于镜片的工作区间的一个值,由于镜片的工作区间小于镜片的机械区间,因此,这种方式相比于上一种方案来说,模数转换模块的分辨率能够得到一定的降低,摄像模组变焦的准确性能够得到一定的提升。但是,这种方式对应的最好的情况为:镜片的移动区间等于镜片的工作区间,因此这种方式降低模数转换模块的分辨率的能力有限。例如,当模数转换模块输出的数字信号范围为5code,镜片的工作区间为10um(微米)时,这种方式最低能够将模数转换模块的分辨率调整为2um/code,但是,如果用户需要的模数转换模块的分辨率为1um/code,那么这种方式则无法实现用户所需的分辨率和变焦精度。
有鉴于此,本申请实施例提供一种变焦方法,该方法用以将镜片的工作区间划分为至少两个子区间,由于每个子区间的行程都小于工作区间的行程,因此模数转换模块在每个子区间中输出的每个数字信号所表示的镜片的位置移动量相比于在整个工作区间中的位置移动量更小,控制器能够从更细粒度上检测到镜片的位置变化,从而有助于提高摄像模组变焦的准确性。
需要说明的是,本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
以及,在本申请实施例的描述中,以下,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量,例如:“第一电信号”、“第二电信号”、“第三电信号”、“第一位置信息”、以及“第二位置信息”等。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
基于上述内容,图3示例性示出了本申请实施例提供的一种变焦方法对应的流程示意图,该方法应用于摄像模组,摄像模组可以是上述图1A中的摄像模组193、或上述图1B中的摄像模组200、或上图2中的摄像模组300。该方法可以由摄像模组中的控制器来执行,例如图1B或图2中的控制器240,如图3所示,该方法包括:
步骤301,控制器获取摄像模组的目标焦距。
以电子设备包括1个摄像模组为例,在一种可选地实施方式中,电子设备中的处理器可以先可以根据用户在电子设备的触摸屏上的滑动触摸操作确定摄像模组的目标焦距,再将摄像模组的目标焦距发送给摄像模组中的控制器。图4示例性示出一种滑动触摸操作的操作界面示意图,如图4所示,当用户的手指向上滑动时,对应为放大焦距,当用户的手指向下滑动时,对应为缩小焦距。在用户的手指滑动时,处理器可以获取用户手指所在的位置,然后根据预设的位置与焦距的对应关系确定该位置对应的焦距,该焦距即为目标焦距。当然,图4仅是一种示例性地说明,用户的滑动触摸操作也可以为其它形式,例如还可以为两指划圈的操作方式,当用户的两指向外滑动时,对应为放大焦距,当用户的两指向内滑动时,对应为缩小焦距,在这种情况下,处理器根据用户的两指的滑动距离和预设的滑动距离与焦距的对应关系确定目标焦距。
本申请实施例中,“根据滑动触摸操作确定目标焦距”仅是一种可选地实施方式,在其它可选地实施方式中,也可以通过解析用户的语音指令确定目标焦距,或者通过解析用户的遥控指令获取目标焦距,或者直接接收其它组件发送的目标焦距,不作限定。
步骤302,控制器根据摄像模组的目标焦距确定摄像模组中的镜片的目标位置信息。
本申请实施例中,摄像模组中可以包括一个或多个镜片,当包括多个(即两个或两个以上)镜片时,每个镜片可以对应图2所示意的一套光学变焦系统。如果摄像模组中仅包括一个镜片,则控制器在获取摄像模组的目标焦距后,还可以根据预设的目标焦距和镜片的目标位置信息的对应关系,确定该镜片的目标位置信息。如果摄像模组中包括多个镜片,则每个镜片所在的光学变焦系统可以对应于同一控制器,该控制器在确定摄像模组的目标焦距后,还可以根据预设的目标焦距和每个镜片的目标位置信息的对应关系,确定每个镜片的目标位置信息。其中,预设的目标焦距和镜片的目标位置信息的对应关系或预设的目标焦距和每个镜片的目标位置信息的对应关系可以是在摄像模组出厂之前预先存储在控制器中,这些对应关系可以是根据多次实验校验得到的,也可以是根据人为经验设置的,具体不作限定。
本申请的下列实施例从一个镜片的角度描述如何控制该镜片停在该镜片对应的目标位置信息处,当摄像模组包括多个镜片时,控制器可以按照以下实施例中的方式控制每个镜片停在每个镜片对应的目标位置信息处。也就是说,在下文的描述中,若无特殊说明,镜片均是指一个镜片。
步骤303,控制器判断镜片当前所处位置的第一位置信息与目标位置信息是否相同,若不同,则执行步骤304,若相同,则执行步骤311。
本申请实施例中,控制器中可以存储有镜片当前所处位置的第一位置信息,该位置信息可以按照周期方式更新。具体地说,在用户刚打开摄像头的瞬间,控制器会执行一次将镜片校准到默认位置的操作,即控制器会向马达线圈发送一个电信号,该电信号驱动马达磁石带动镜片移动到默认位置,在这种情况下,控制器中存储的镜片当前所处位置的第一位置信息即为默认位置的位置信息。而在用户打开摄像头之后,即使用户没有触发变焦操作,控制器也会周期性获取模数转换模块输出的数字信号,根据该数字信号确定镜片当前所处的位置,并根据确定出的镜片当前所处的位置更新控制器中存储的镜片当前所处的位置的第一位置信息。采用这种方式,即使由于手机的震动导致镜片当前所处的位置发生偏移,控制器中存储的镜片当前所处的位置的第一位置信息也能够较为准确。
步骤304,控制器根据第一位置信息和目标位置信息向马达输入第一电信号,以使马达驱动镜片在工作区间内移动。
在一种可选地实施方式中,控制器可以先根据第一位置信息和目标位置信息,计算得到镜片当前所处的位置与目标位置的距离,然后根据预设的距离和电信号的对应关系,确定出该距离对应的第一电信号,进而可以按照第一电信号向马达线圈施加驱动电流,以驱动马达磁石带动镜片向由当前所处的位置向目标位置移动。其中,预设的距离和电信号的对应关系具体可以是指距离、电流值和通电时间的对应关系,该对应关系可以根据实验测算得到,也可以根据人为经验进行设置,还可以根据位置定位算法解析得到,本申请对此不作限定。
表1示例性示出一种预设的距离和电信号的对应关系示意表,如表1所示,若镜片当前所处的位置距离目标位置5um(例如图2中镜片220当前所处的位置在目标位置的左侧5微米处),则控制器可以给马达线圈施加2A的正向驱动电流,且该驱动电流随着通电时间逐渐变小。若镜片当前所处的位置距离目标位置-5微米(例如图2中镜片220当前所处的位置在目标位置右侧5微米处),则控制器可以给马达线圈施加2A(电流单位,安培)的负向驱动电流,且该驱动电流随着通电时间逐渐变小。其中,um为距离单位,即微米;A为电流单位,即安培。
距离(微米) 电信号(I为电流值,t为通电时间)
+5 I=2-0.5t
-5 I=-2+0.5t
终止距离0.5 I=0.5
表1
需要说明的是,表1仅是为了说明方案而列举的一种可能的示例,在具体实施中,预设的距离和电信号的对应关系也可以为其它形式,不作限定。
步骤305,控制器根据霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,以及预设的位置指示信息与子区间的对应关系,确定出镜片在发生移动后所位于的目标子区间,根据预设的子区间与模数转换模块的配置参数的对应关系,确定出目标子区间对应的模数转换模块的第一配置参数。
本申请实施例中,镜片的工作区间可以包括N个子区间,N个子区间的并集可以不小于镜片的工作区间,且N个子区间中的每个子区间可以对应模数转换模块的一套配置参数。其中,N是大于1的整数。关于划分N个子区间和确定每个子区间对应的模数转换模块的配置参数的内容,将在图9中进行具体介绍,此处先不作说明。可以理解的,将工作区间划分为N个子区间仅是一种可选地实施方式,本申请实施例中,可以将不小于工作区间且不大于机械区间的任一区间划分为N个子区间,只要保证每个子区间小于工作区间且对每个子区间进行单独校准,即可使每个子区间的位置检测精度较好。
在一种可选地实施方式中,在马达磁石带动镜片和霍尔磁石移动时,霍尔线圈能够感应于与霍尔磁石的磁场变化而生成第三电信号(即镜片的位置指示信息),并将第三电信号输出至模数转换模块。对应的,控制器还可以采集霍尔线圈输出的第三电信号,并根据预设的霍尔线圈输出的电信号与镜片所位于的子区间的对应关系,确定出镜片在发生移动后所位于的目标子区间,将目标子区间对应的模数转换器模块的配置参数作为第一配置参数。其中,第三电信号可以是指模拟电压信号。
为了便于理解,下面举一个具体的例子进行说明。
图5示例性示出一种预设的霍尔线圈输出的电信号与镜片所位于的子区间的对应关系图,如图5所示,镜片的工作区间(0um~10um)被划分为子区间1(0um~5um)和子区间2(5um~10um),子区间1和子区间2之间不具有重叠区域。其中,子区间1包括端点A1和端点A2,在镜片(即霍尔磁石)位于端点A1时,霍尔线圈输出的模拟电压信号为0mV,在镜片位于端点A2时,霍尔线圈输出的模拟电压信号为55mV,因此当镜片的位置为子区间1中的某个位置时,霍尔线圈输出的模拟电压信号为0mV~55mV中的一个值。对应的,子区间2包括端点A2和端点A3,在镜片位于端点A2时,霍尔线圈输出的模拟电压信号为55mV,在镜片位于端点A3时,霍尔线圈输出的模拟电压信号为120mV,因此当镜片的位置为子区间2中的某个位置时,霍尔线圈输出的模拟电压信号为55mV~120mV中的一个值。
按照图5所示意的对应关系,在镜片移动后,如果霍尔线圈输出的模拟电压信号不小于0mV且不大于55mV,则确定镜片发生移动后所位于的目标子区间为子区间1,因此第一配置参数为子区间1对应的模数转换模块的配置参数。如果霍尔线圈输出的模拟电压信号大于55mV且不大于120mV,则确定镜片发生移动后所位于的目标子区间为子区间2,因此第一配置参数为子区间2对应的模数转换模块的配置参数。需要说明的是,此处是将端点A2划归为子区间1为例进行介绍的,至于端点A2到底属于子区间1还是子区间2,可以由用户根据实际需要进行设置,不作限定。
本申请实施例中,由于不同的子区间对应不同的模数转换模块的配置参数,因此,当镜片从一个子区间移动到另一个子区间时,模数转换模块的配置参数也会发生切换,而在切换配置参数的一瞬间,由于霍尔线圈输出的模拟电压信号不变,因此该模拟电压信号经由不同的配置参数调整后得到的模拟电压信号也不同,从而导致模数转换模块内部的模拟电压信号和/或输出的数字信号发生跳变。关于跳变的相关内容,将在以下实施例中进行说明,此处先不作介绍。
图6示例性示出另一种预设的霍尔线圈输出的电信号与镜片所位于的子区间的对应关系图,如图6所示,镜片的工作区间(0um~10um)被划分为子区间3(0um~6um)和子区间4(4um~10um),子区间3和子区间4之间具有重叠区域4um~10um。其中,子区间3包括端点B1和端点B3,在镜片(即霍尔磁石)位于端点B1时,霍尔线圈输出的模拟电压信号为0mV,在镜片位于端点B3时,霍尔线圈输出的模拟电压信号为70mV,因此当镜片的位置为子区间3中的某个位置时,霍尔线圈输出的模拟电压信号为0mV~70mV中的一个值。对应的,子区间4包括端点B2和端点B4,在镜片位于端点B2时,霍尔线圈输出的模拟电压信号为50mV,在镜片位于端点B4时,霍尔线圈输出的模拟电压信号为120mV,因此当镜片的位置为子区间4中的某个位置时,霍尔线圈输出的模拟电压信号为50mV~120mV中的一个值。
按照图6所示意的对应关系,在镜片移动后,如果霍尔线圈输出的模拟电压信号不小于0mV且不大于50mV,则确定镜片发生移动后所位于的目标子区间为子区间3,因此第一配置参数为子区间3对应的模数转换模块的配置参数。如果霍尔线圈输出的模拟电压信号不小于70mV且不大于120mV,则确定镜片发生移动后所位于的目标子区间为子区间4,因此第一配置参数为子区间4对应的配置参数。而如果霍尔线圈输出的模拟电压信号大于50mV且小于70mV,该模拟电压信号同时位于子区间3的模拟电压信号范围和子区间4的模拟电压信号范围内,此种情况下,镜片位于子区间3和子区间4的重叠区域4um~6um内。在该场景下,控制器可以按照多种方式确定镜片发生移动后所位于的目标子区间和第一配置参数,例如可以随机将其中一个子区间对应的模数转换模块的配置参数作为第一配置参数。下面示例性介绍两种可能的实施方式。
在一种可能地实施方式中,针对于存在重叠区域的子区间3和子区间4,控制器可以预先将重叠区域中的预设位置作为基准点P,基准点P可以为重叠区域内的任意一个点,例如可以为B2点,也可以为B3点,还可以为B2点和B3点的中心点。假设在镜片位于基准点P时,霍尔线圈输出的模拟电压信号为55mV,则如果霍尔线圈输出的模拟电压信号不小于0mV且不大于55mV,则确定镜片发生移动后所位于的目标子区间为子区间3,因此第一配置参数为子区间3对应的配置参数。如果霍尔线圈输出的模拟电压信号大于55mV且不大于120mV,则确定镜片发生移动后所位于的目标子区间为子区间4,因此第一配置参数为子区间4对应的配置参数。这种实施方式适用于镜片连续移动的场景,例如镜片从子区间3连续运动至子区间4,且中间没有出现往复运动,那么这种情况下,可以设置基准点为重叠区域中的某个固定点,只要对比镜片发生移动后霍尔线圈输出的模拟电压信号和每个子区间的其中一个端点的模拟电压信号以及基准点的模拟电压信号,即可确定出镜片发生移动后所位于的目标子区间,从而实现起来较为简单。
在另一种可能地实施方式中,针对于存在重叠区域的子区间3和子区间4,当镜片移动到重叠区域时,控制器将镜片上一个时刻所在的子区间作为镜片发生移动后所位于的目标子区间,即镜片运动到一个子区间相对于另一个子区间的端点时,才发生配置参数的切换。例如如果镜片从子区间3向子区间4运动,则只要霍尔线圈输出的模拟电压信号不小于0mV且不大于70mV,则认为镜片发生移动后所位于的目标子区间为子区间3,第一配置参数为子区间3对应的配置参数,只有当霍尔线圈输出的模拟电压信号大于70mV且不小于120mV时,才认为镜片发生移动后所位于的目标子区间为子区间4,第一配置参数为子区间4对应的配置参数。对应的,如果镜片从子区间4向子区间3运动,则只要霍尔线圈输出的模拟电压信号不小于50mV且不大于120mV,则认为镜片发生移动后所位于的目标子区间为子区间4,第一配置参数为子区间4对应的配置参数,只有当霍尔线圈输出的模拟电压信号不小于0mV且小于50mV时,才认为镜片发生移动后所位于的目标子区间为子区间3,第一配置参数为子区间3对应的配置参数。这种实施方式适用于镜片在重叠区域附近往复运动的场景,例如镜片在端点B2和端点B3之间往复运动,那么这种情况下,若镜片上一时刻所在的子区间为子区间3,则只要镜片没有移动到端点B3,则镜片始终处于子区间3,如此,第一配置参数始终为子区间3对应的配置参数。这种方式能够减少配置参数的切换次数,进而能够减少模数转换模块内部的模拟电压信号的跳变次数和/或输出的数字信号的跳变次数,从而有助于维持光学变焦系统的稳定性。
步骤306,控制器通过模数转换模块采用第一配置参数对位置指示信息进行处理,输出第一数字信号。
具体实施中,控制器可以将模数转换模块中的一级放大器的放大系数、二级放大器的放大系数和偏置器的偏置参数设置为第一配置参数,如此,当霍尔磁石移动时,霍尔线圈输出的第三电信号经由第一配置参数进行放大调整和/或偏置调整后输出至ADC,ADC按照设定频率采样调整后的模拟电压信号,并将采样得到的模拟电压信号转化为第一数字信号,并输出至控制器。
步骤307,控制器根据目标子区间对应的预设的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系,确定出第一数字信号对应的第二位置信息。
在一种可选地实施方式中,针对于每个子区间,预设的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系可以为线性关系,在这种情况下,预设的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系中可以包括以下特征:镜片位于该子区间的一个端点时所对应的ADC输出的数字信号(假设为数字信号1),镜片位于该子区间的另一个端点时所对应的ADC输出的数字信号(假设为数字信号2)。其中,不同子区间的数字信号1和数字信号2的差值的绝对值可以不小于预设的数字信号范围的差值,每个子区间的数字信号1和数字信号2的差值可以通过调整该子区间对应的配置参数来得到。关于如何调整配置参数以使不同子区间的数字信号1和数字信号2的差值的绝对值不小于预设的数字信号范围的差值的内容,将在图9中进行具体说明,此处先不作介绍。
在一种情况下,参照图5,假设在镜片位于端点A1时,使用子区间1对应的配置参数调整霍尔线圈输出的模拟电压信号(即第四电信号),使得ADC输出第二数字信号D12;在镜片位于端点A2时,使用子区间1对应的配置参数调整霍尔线圈输出的模拟电压信号(即第五电信号),使得ADC输出第三数字信号D13;在镜片位于端点A2时,使用子区间2对应的配置参数调整霍尔线圈输出的模拟电压信号(即第六电信号),使得ADC输出第四数字信号D14;在镜片位于端点A3时,使用子区间2对应的配置参数调整霍尔线圈输出的模拟电压信号(即第七电信号),使得ADC输出第五数字信号D15,如果第三数字信号D13和第四数字信号D14相同,则各个子区间对应的预设的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系可以如图7所示。在这种情况下,由于在子区间1和子区间2中数字信号和镜片的位置都存在相同的线性关系,因此可以不用再判断第一数字信号属于哪个子区间,而是可以直接根据该线性关系对应的斜率(即10/(D15-D12))确定第一数字信号(假设为DL)对应的镜片的第二位置信息为10*DL/(D15-D12)。该种方式能够通过简单的线性计算方式直接确定镜片移动后的位置,但是在校准子区间1的配置参数和子区间2的配置参数时,不仅需要将第二数字信号和第三数字信号的差值的绝对值以及第四数字信号和第五数字信号的差值的绝对值调整为不小于预设的数字信号范围的差值,还需要将第三数字信号和第四数字信号调整为相同,因此可能使得校准过程稍微复杂一些。
在另一种情况下,参照图6,假设镜片位于端点B1时,ADC输出第二数字信号D22,镜片位于端点B3时,ADC输出第三数字信号D23,镜片位于端点B2时,ADC输出第四数字信号D24,镜片位于端点B4时,ADC输出第五数字信号D25,如果第三数字信号D23和第四数字信号D24不同,则预设的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系可以如图8所示。在这种情况下,当镜片运动后的位置位于子区间3和子区间4的重叠区域时,ADC输出的第一数字信号(例如DL)会对应两个位置信息,例如DL在子区间3中对应为位置5.5um,而DL在子区间4中对应为位置4.5um。在这种情况下,DL对应的第二位置信息可以选取为和第三位置信息处于同一个子区间中的位置信息,例如如果是按照子区间3的边界点6um作为基准点的方案来确定子区间,那么当镜片从子区间3向子区间4移动时,由于镜片还没有移动到边界点6um,因此DL对应的第二位置信息可以为子区间3中的5.5um。
本申请实施例中,上述两种情况仅是两种示例性地说明,在其它可能的情况中,ADC输出的数字信号的范围还可以根据用户的需求进行设置,例如可以将两个子区间对应的ADC输出的数字信号的范围设置为一致,这样,无论镜片移动后的位置是否在重叠区域内,镜片移动后的位置对应的ADC输出的数字信号都会对应两个位置信息,这种情况下,可以将这两个位置信息中与第三位置信息处于同一个子区间的位置信息确定为第二位置信息。
步骤308,控制器判断第二位置信息与目标位置信息是否匹配,若不匹配,则执行步骤309,若匹配,则执行步骤310。
步骤309,控制器根据第二位置信息和目标位置信息向马达输入第二电信号,以使马达驱动镜片移动。
在一种可选地实施方式中,第二位置信息与目标位置信息不匹配,具体可以是指:第二位置信息不满足使镜片停在目标位置信息的终止距离。如表1所示,控制器中还可以存储该终止距离,控制器根据第二位置信息和目标位置信息计算得到镜片移动后的位置与目标位置的距离后,如果该距离不等于终止距离,则控制器可以根据预设的距离和电信号的对应关系,重新确定出该距离对应的第二电信号,进而可以按照第二电信号向马达线圈施加驱动电流,以驱动马达磁石带动镜片继续向目标位置移动,并在镜片运动的过程中重复执行步骤305至步骤309,直至第二位置信息与目标位置信息匹配。
步骤310,控制器停止驱动镜片的移动。
在一种可选地实施方式中,第二位置信息与目标位置信息匹配,具体可以是指:第二位置信息满足使镜片停在目标位置信息的终止距离。如表1所示,控制器中还可以存储该终止距离和电信号的对应关系,控制器根据第二位置信息和目标位置信息计算得到镜片移动后的位置与目标位置的距离后,如果该距离等于终止距离,则控制器可以按照终止距离对应的电信号向马达线圈施加驱动电流,以驱动马达磁石带动镜片停在目标位置。其中,终止距离可以是稍大于0的值,终止距离对应的电信号所产生的力与镜片的重力和摩擦力抵消,这样,当按照终止距离对应的电信号驱动马达磁石时,虽然该电信号对应的力被抵消,但是马达磁石还能够按照惯性带动镜片继续运动,并让镜片刚好停在目标位置。
本申请实施例中,通过将镜片的工作区间划分为至少两个子区间,使得模数转换模块输出的每个数字信号能够表示更小的镜片的位置变化量,例如以前的方案中使用5code表示10um的工作区间,那么模数转换模块的分辨率最小能达到2code/um,即控制器只能检测到镜片位于2um、4um、6um和8um处,并在这些位置处调整施加给马达线圈的电流。而本申请中的方案通过将10um的工作区间划分为两个子区间(假设两个子区间均为5um),则模数转换模块的分辨率能够降低至1code/um,因此控制器可以检测到镜片位于1um、2um、3um、……、7um、8um和9um处,从而能够在这些位置处都调整施加给马达线圈的电流,如此,控制器能够更为精准地控制马达线圈的电流,以使镜头更为准确地停止在目标位置处。
步骤311,控制器响应于用户的拍摄指令,使用目标焦距进行拍摄。
本申请实施例中,当用户在电子设备的屏幕上点击拍摄按钮时,电子设备中的处理器可以检测到用户的拍摄操作,进而可以根据该拍摄操作生成处理指令,将处理指令发送给控制器,以由控制器根据处理指令进行拍摄。
本申请实施例中,通过在镜片移动的过程中不断检测镜片的位置,并基于镜片的位置控制镜片在不同子区间中移动,能使镜片更准确地停在目标焦距对应的位置,有助于提高摄像模组对焦的准确性。更进一步地,通过将镜片的工作区间划分为至少两个子区间,使得每个子区间都可以小于工作区间,如此,在位置检测模块输出的数字信号范围一致的情况下,位置检测模块在每个子区间中输出的每个数字信号所表示的镜片的位置移动量(即移动距离)相比于在整个工作区间中的位置移动量更小,从而控制器能够从更细粒度上检测到镜片的位置变化,镜片的位置检测精度提高,而基于更精确的位置控制镜片移动也能够进一步提高摄像模组变焦的准确性。
图9示例性示出本申请实施例提供的一种校准方法对应的流程示意图,该方法应用于摄像模组,例如上述图1A中的摄像模组193、或者上述图1B中的摄像模组200或上述图2中的摄像模组300。该方法可以由摄像模组中的控制器执行,例如上述图1B或上述图2中的控制器240,如图9所示,该方法包括:
步骤901,控制器根据镜片的工作区间和模数转换模块的硬件结构,确定模数转换模块的最小分辨率。
本申请实施例中,控制器可以先根据ADC的位数确定ADC能输出的数字信号的数量,然后根据镜片的工作区间和ADC能输出的数字信号的数量,确定模数转换模块的最小分辨率。例如,如果镜片的工作区间为10um,而ADC能输出的数字信号的数量为5code,则模数转换模块的最小分辨率为2um/code,说明模数转换模块输出的每个数字信号最小能表示镜片2um的位置变化量。
需要说明的是,“根据模数转换模块的硬件结构确定模数转换模块的分辨率”只是一种可选地实施方式,在另一种可选地实施方式中,考虑到为模数转换模块预留一定的数字信号范围,以便于后续在突发情况下还能继续使用该模数转换模块,也可以根据预设的数字信号范围的差值确定模数转换模块的分辨率。其中,预设的数字信号范围的差值可以由用户根据多项因素进行预先设置,多项因素可以包括摄像模组的成本、用户需求、开发难易程度等。预设的数字信号范围的差值是指预设的数字信号范围中数字信号的数量,该差值可以小于ADC能输出的数字信号的数量,例如,在ADC的检测位数为12位的情况下,预设的数字信号范围的差值可以不大于4096的任意一个整数,例如400。
步骤902,控制器判断模数转换模块的最小分辨率是否低于用户所需的分辨率,若是,则执行步骤903,若否,则执行步骤904。
步骤903,控制器使用预设的数字信号范围的差值校准镜片的工作区间,得到模数转换模块的配置参数。
示例性地,若用户所需的分辨率为3um/code,说明用户希望模数转换模块输出的每个数字信号能表示镜片3um的位置变化,而实际上模数转换模块输出的每个数字信号能表示镜片2um的位置变化,则该精度能够满足用户的需求。这种情况下,控制器可以直接根据模数转换模块能输出的数字信号范围校准镜片的工作区间,得到模数转换模块的配置参数。当然,也可以根据预设的数字信号范围的差值校准镜片的工作区间,得到模数转换模块的配置参数,不作限定。
关于校准得到模数转换模块的配置参数的具体实现方式,可以参照下文的描述,此处不再赘述。且,下文示例性以根据预设的数字信号范围的差值校准每个子区间为例进行介绍,而根据模数转换模块能输出的数字信号范围校准工作区间的方案可以参照执行,本申请不再介绍。
步骤904,控制器将镜片的工作区间划分为N个子区间,N为大于1的整数,针对于每个子区间执行以下步骤905至步骤909。
示例性地,若用户所需的分辨率为1.5um/code,说明用户希望模数转换模块输出的每个数字信号能表示镜片1.5um的位置变化,而由于模数转换模块的硬件结构限定,导致模数转换模块输出的每个数字信号只能表示镜片2um的位置变化,则该精度无法满足用户的需求。这种情况下,控制器可以将镜片的工作区间划分为N个子区间,针对于每个子区间单独进行校准。其中,N个子区间的并集可以等于镜片的工作区间,如此,N个子区间中的任意两个子区间不存在重叠区域,N个子区间的行程之和刚好等于镜片的工作区间的行程。或者,N个子区间中存在两个或多个子区间存在重叠区域,如此,N个子区间的行程之和大于镜片的工作区间的行程。
本申请实施例中,通过将镜片的工作区间划分为至少两个子区间,每个子区间的行程能够小于工作区间的行程,如此,相比于直接校准工作区间或直接校准机械区间的方案来说,在相同硬件结构的模数转换模块下,模数转换模块输出的每个数字信号所表示的镜片的位置变化量减小,从而模数转换模块的精度能够得到提高。
在一种可选地实施方式中,N的取值和每个子区间的行程可以根据用户所需的分辨率来确定,若要保证每个子区间中模数转换模块的分辨率都比用户所需的分辨率低,则每个子区间的行程与预设的数字信号范围的差值的比值需要不大于用户所需的分辨率。在用户所需的分辨率和预设的数字信号范围的差值已知的情况下,能够计算出每个子区间的最大行程。如此,在划分工作区间时,只要保证每个子区间的行程不大于计算出的每个子区间的最大行程即可。示例来说,假设镜片的工作区间为10um,预设的数字信号范围的差值为5code,用户所需的分辨率为1.5um/code,则可以计算得到每个子区间的最大行程为7.5微米,因此在划分子区间时,只要保证每个子区间的行程不大于7.5微米即可,例如可以将镜片的工作区间划分为子区间1和子区间2,子区间1对应0um~5um,子区间2对应为5um~10um,这样,子区间1和子区间2中模数转换模块的分辨率均为1um/code。或者,可以将镜片的工作区间划分为子区间3和子区间4,子区间3对应0um~6um,子区间4对应为4um~10um,这样,子区间3和子区间4中模数转换模块的分辨率均为1.2um/code。
步骤905,控制器向马达输入电信号,使马达驱动镜片分别移动至子区间的端点T1和端点T2。其中,端点T1和端点T2分别为子区间的两个边界点。
本申请实施例中,控制器可以先确定镜片当前所处的位置的位置信息,然后根据镜片当前所处的位置的位置信息和子区间的端点T1,计算得到镜片当前所处的位置与子区间的端点T1的距离,然后根据预设的距离和电信号的对应关系,确定出该距离对应的电信号,进而可以按照该电信号向马达线圈施加驱动电流,以驱动马达磁石带动镜片移动至子区间的端点T1。在镜片移动至子区间的端点T1后,控制器还可以根据子区间的端点T1和子区间的端点T2,计算得到子区间的端点T1与子区间的端点T2的距离,然后根据预设的距离和电信号的对应关系,确定出该距离对应的电信号,进而可以按照该电信号向马达线圈施加驱动电流,以驱动马达磁石带动镜片移动至子区间的端点T2。需要说明的是,这只是一种可选地实施方式,在另一种可选地实施方式中,在镜片移动至子区间的端点T1后,控制器也可以先通过马达带动镜片移动至原位置,再通过马达带动镜片从原位置移动至子区间的端点T2
步骤906,控制器通过模数转换模块采用默认的配置参数对镜片移动到子区间的端点T1的位置指示信息进行处理,输出第六数字信号,并通过模数转换模块采用默认的配置参数对镜片移动到子区间的端点T2的位置指示信息进行处理,输出第七数字信号。
本申请实施例中,在校准子区间之前,控制器还可以将模数转换模块的配置参数设置为默认的配置参数,例如将一级放大器的放大系数AmpGain设置为0倍,将二级放大器的放大系数Bias设置为0倍,将偏置器的偏置系数Offset设置为0。这样,当镜片运动至子区间的端点T1时,霍尔线圈输出的模拟电压信号经由默认的配置参数进行放大调整和/或偏置调整后,再经由ADC将调整后的模拟电压转化为第六数字信号。对应的,当镜片运动至子区间的端点T2时,霍尔线圈输出的模拟电压信号经由默认的配置参数进行放大调整和/或偏置调整后,再经由ADC将调整后的模拟电压转化为第七数字信号。示例来说,假设ADC的一个数字信号能够表示50/4096V(约为12mV)的电压变化,则如果子区间的端点T1对应的模拟电压信号0mV和该子区间的端点T2对应的模拟电压信号15mV经由放大调整(放大系数为0)和偏移调整(偏置系数为0)后分别变为0mV和15mV,则第六数字信号可以为1code,第七数字信号可以为2code。
步骤907,控制器判断子区间的第六数字信号和第七数字信号的差值的绝对值是否与预设的数字信号范围的差值匹配,若否,则执行步骤908,若是,则执行步骤909。
在一种可选地实施方式中,第六数字信号和第七数字信号的差值的绝对值与预设的数字信号范围的差值匹配,具体是指:第六数字信号和第七数字信号的差值的绝对值不小于预设的数字信号范围的差值。在另一种可选地实施方式中,第六数字信号和第七数字信号的差值的绝对值与预设的数字信号范围的差值不匹配,具体是指:第六数字信号和第七数字信号的差值的绝对值小于预设的数字信号范围的差值。在上述示例中,假设预设的数字信号范围的差值为5code,则由于第六数字信号1code和第七数字信号2code的差值的绝对值为1code(小于5code),因此第六数字信号1code和第七数字信号2code的差值的绝对值与预设的数字信号范围的差值不匹配。
步骤908,控制器根据预设的数字信号范围的差值以及子区间的第六数字信号和第七数字信号,调整子区间对应的模数转换模块的配置参数。
在一种可选地实施方式中,控制器调整子区间对应的模数转换模块的配置参数,可以包括以下内容中的一项或多项:
若该子区间的第六数字信号和第七数字信号的差值的绝对值小于预设的数字信号范围的差值,则调大一级放大器的放大系数和/或调大二级放大器的放大系数;
在调大一级放大器的放大系数和/或二级放大器的放大系数后,若调整后重新采集的第六数字信号和第七数字信号的中心点相比于调整前的第六数字信号和第七数字信号的中心点发生偏移,则调整偏置器的偏置系数。
示例性地,由于一级放大器的放大系数对模拟电压信号的调整幅度较大,因此一般情况下可以不调整一级放大器的放大系数,而是可以只调整二级放大器的放大系数,当二级放大器的放大系数已被调整为最大,且还不能满足预设的数字信号范围的差值时,可以再调整一级放大器的放大系数。且,通过放大调整后,霍尔线圈输出的模拟电压信号被调节到较大的值,而该值经由ADC转化为数字信号后可能会超出控制器的软件规定的限幅范围,这种情况下,通过调整偏置器的偏置系数,使得放大后的模拟电压信号对应的数字信号还能位于控制器的软件规定的限幅范围内,从而有助于后续对该数字信号的正常处理,减小信息失真的可能性。
本申请实施例中,在调整子区间对应的模数转换模块的配置参数后,控制器可以重新向马达输入电信号,使马达驱动镜片分别移动至该子区间的端点T1和端点T2。这种情况下,霍尔线圈输出的模拟电压信号会经由调整后的配置参数进行放大调整和/或偏移调整,再经由ADC转化为新的第六数字信号和新的第七数字信号。然后,控制器再重新判断新的第六数字信号和新的第七数字信号的差值的绝对值是否与预设的数字信号范围的差值匹配,若还不匹配,则重复执行上述步骤,直至第六数字信号和第七数字信号的差值的绝对值与预设的数字信号范围的差值匹配。
步骤909,控制器建立子区间与当前的模数转换模块的配置参数的对应关系,即将模数转换模块当前的配置参数作为该子区间对应的模数转换模块的配置参数。
在一种可选地实施方式中,霍尔线圈的输出端还可以连接采集装置,在镜片从每个子区间的端点T1运动到端点T2时,控制器还可以通过采集装置采集霍尔线圈这个时段内输出的模拟电压信号,并从这个时段内的模拟电压信号中获取镜片位于每个子区间的端点T1时霍尔线圈输出的模拟电压信号和镜片位于每个子区间的端点T2时霍尔线圈输出的模拟电压信号,基于N个子区间对应的这两个模拟电压信号建立预设的霍尔线圈输出的电信号与镜片所处的子区间的对应关系,如图5所示。或者,在一个示例中,如果两个子区间之间存在重叠区域,且重叠区域中设置有基准点,则控制器还可以给马达一定的驱动电流,以驱动马达带动镜片运动到基准点,通过采样装置获取镜片位于基准点时霍尔线圈输出的模拟电压信号,进而根据N个子区间对应的两端的模拟电压信号和存在重叠区域的子区间的基准点的模拟电压信号建立预设的霍尔线圈输出的电信号与镜片所处的子区间的对应关系,如图6所示。
本申请实施例中,在模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息具有线性关联的情况下,由于每个子区间都是使用预设的数字信号范围的差值进行校准的,因此在该子区间的第六数字信号和第七数字信号的差值的绝对值与预设的数字信号范围的差值匹配后,控制器还可以根据第六数字信号和第七数字信号的差值和该子区间的行程,建立该子区间的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系,如图7或图8所示。
本申请实施例中,通过将工作区间划分为N个子区间,使得每个子区间中模数转换模块的一个数字信号能够表示更小的镜片的移动变化量,且子区间的行程越小,则模数转换模块的分辨率越低。在理想情况下,假设N个子区间的行程都相同,那么相比于使用工作区间直接进行校准的方案来说,由于N个子区间中每个子区间的行程降低了N倍,因此模数转换模块的分辨率也能够降低N倍。在此基础上,电子设备能够更为准确地检测出镜片的位置变化,从而有助于控制镜片准确地停在目标焦距对应的目标位置,提高摄像模组的对焦精度。且,本申请实施例中的方案能够根据用户需要的分辨率来划分N个子区间,因此即使是在高变焦场景导致工作区间很大的情况下,通过划分出较多的子区间,也能够使得每个子区间中模数转换模块的分辨率较低,有助于提高用户拍摄的照片或视频的清晰度。
本申请实施例中,图3和图9仅是以位置检测模组包括霍尔传感器模块和模数转换模块为例进行示例性说明,这种情况下,每个子区间对应的位置检测关系包括上述内容所述的该子区间对应的模数转换模块的配置参数、和该子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系。可以理解的,在其它示例中,当位置检测模组为其它结构时,每个子区间对应的位置检测关系还可以为其它形式,只要该位置检测关系使得每个数字信号所表征的镜片的移动距离小于使用同一预设的数字信号范围的差值校准整个工作区间所得到的对应关系对应的每个数字信号所表征的镜片的移动距离,则都属于本申请的保护范围。可能的实现方式有很多,本申请不再一一赘述。
本申请实施例中,虽然每个子区间都是使用同一个预设的数字信号范围的差值进行校准,但是由于不同的子区间之间的元器件参数(例如一级放大器的阻抗、二级放大器的阻抗和偏置器的阻抗)、材料的摩擦力和材料的长短等不可能完全一致,因此不同的子区间之间的噪声干扰不同。这样,即使每个子区间的行程一致,不同的子区间校准得到的模数转换模块的配置参数在大概率上也是不同的。在这种情况下,针对于存在重叠区域的两个子区间,虽然霍尔磁石位于重叠区域时霍尔线圈输出的模拟电压信号相同,但是由于这两个子区间对应的模数转换模块的配置参数不同,因此,在重叠区域的某一点处切换模数转换模块的配置参数时,分别使用两个子区间的配置参数调整同一个模拟电压信号得到的一级放大器输出的模拟电压信号、二级放大器接收的模拟电压信号、二级放大器输出的模拟电压信号、偏置器接收的模拟电压信号、偏置器输出模拟电压信号和ADC接收的模拟电压信号都可能不同,也就是说,在切换配置参数时,上述几种模拟电压信号都可能发生跳变。
下面示例性以ADC接收的模拟电压信号为例介绍在切换配置参数时该模拟电压信号的跳变过程。
在一种可选地实施方式中,针对于每个子区间,控制器还可以建立霍尔磁石在该子区间之间运动时ADC接收的模拟电压信号与ADC输出的数字信号之间的对应关系,然后根据该对应关系和该子区间内ADC输出的数字信号与镜片的位置信息之间的对应关系,得到霍尔磁石在该子区间之间运动时ADC接收的模拟电压信号与镜片的位置信息之间的对应关系。基于图6所示意的子区间划分方式,图10示例性示出一种ADC接收的模拟电压信号与镜片的位置信息之间的对应关系图,在该示例中,工作区间为0~10um被划分为子区间3和子区间4,子区间3对应为0~6um,子区间4对应为4~10um,子区间3和子区间4存在重叠区域4~10um。如图10所示,在子区间3和子区间4的非重叠区域内,ADC接收的每个模拟电压信号都对应一个唯一的镜片位置,而在子区间3和子区间4的重叠区域内,ADC接收的每个模拟电压信号可以对应两个镜片位置,其中一个镜片位置位于子区间3中,另一个镜片位置位于子区间4中。
假设重叠区域中设置的基准点P为5um处,则在镜片从子区间3向子区间4运动的过程中,控制器先使用子区间3对应的模数转换模块的配置参数调整霍尔线圈输出的模拟电压信号,而当霍尔磁石运动至基准点5um时,控制器将模数转换模块的配置参数切换为子区间4对应的模数转换模块的配置参数,即使用子区间4对应的模数转换模块的配置参数调整霍尔线圈输出的模拟电压信号。在这种情况下,由于霍尔线圈输出的模拟电压信号在切换配置参数的瞬间并未发生变化,因此该模拟电压信号被新的配置参数调整后,导致ADC接收到的模拟电压信号发生跳变,即由图10中的位置P1跳变至位置P2。对应的,在镜片从子区间4向子区间3运动的过程中,控制器使用子区间4对应的模数转换模块的配置参数调整霍尔线圈输出的模拟电压信号,而当霍尔磁石运动至基准点5um时,控制器将模数转换模块的配置参数切换为子区间3对应的模数转换模块的配置参数,即使用子区间3对应的模数转换模块的配置参数调整霍尔线圈输出的模拟电压信号。在这种情况下,由于霍尔线圈输出的模拟电压信号在切换配置参数的瞬间并未发生变化,因此该模拟电压信号被新的配置参数调整后,导致ADC接收到的模拟电压信号发生跳变,即由图10中的位置P2跳变至位置P1
根据上述内容,在一种可选地实施方式中,控制器还可以通过检测以下内容中的一项或多项确定变焦过程中是否发生模数转换模块的配置参数的切换:一级放大器输出的模拟电压信号、二级放大器接收的模拟电压信号、二级放大器输出的模拟电压信号、偏置器接收的模拟电压信号、偏置器输出模拟电压信号和ADC接收的模拟电压信号。本申请实施例中,“通过检测模拟电压信号确定是否发生配置参数的切换”只是一种可选地实施方式,在另一种可选地实施方式中,由于在切换配置参数的一瞬间,一级放大器、二级放大器和偏置器的等效阻抗基本不会发生变化,而一级放大器、二级放大器和偏置器接收的模拟电压信号和/或输出的模拟电压信号会发生跳变,因此一级放大器、二级放大器和偏置器上的模拟电流信号也会发生跳变。在这种情况下,也可以通过检测以下内容中的一项或多项确定变焦过程中是否发生模数转换模块的配置参数的切换:一级放大器上的模拟电流信号、二级放大器上的模拟电流信号、偏置器上的模拟电流信号、ADC上的模拟电流信号。
图11示例性示出一种通过二级放大器检测是否发生模数转换模块的配置参数的切换的示意图,其中:
在一种情况下,测试仪器的第一端可以连接二级放大器的第一输入端a1,测试仪器的第二端可以连接二级放大器的第二输入端a2。这样,在连续变焦过程中,测试仪器通过第一端实时获取二级放大器的第一输入端a1输入的电流Iin1,通过第二端实时获取二级放大器的第二输入端a2输入的电流Iin2,根据电流Iin1和电流Iin2计算得到二级放大器上的实时电流Iin1-Iin2。如果该电流在连续变焦过程中发生跳变,则确定发生模数转换模块的配置参数的切换。
在另一种情况下,测试仪器的第一端可以连接二级放大器的第一输出端b1,测试仪器的第二端可以连接二级放大器的第二输出端b2。这样,在连续变焦过程中,测试仪器通过第一端实时获取二级放大器的第一输出端b1输出的电压Vout1,通过第二端实时获取二级放大器的第二输出端b2输出的电压Vout2,根据电压Vout1和电压Vout2计算得到二级放大器的实时输出电压Vout1-Vout2。如果该电压在连续变焦过程中发生跳变,则确定发生模数转换模块的配置参数的切换。
示例性地,本申请实施例中,只有当模拟电压信号的跳变量或模拟电流信号的跳变量超过模数转换模块的噪声时,上述方式才能检测到模拟电压信号的跳变或模拟电流信号的跳变。而在模拟电压信号的跳变量或模拟电流信号的跳变量未超过霍尔传感器的噪声时,模拟电压信号的跳变量或模拟电流信号的跳变量会被认为是噪声干扰而被补偿,这种情况下无法检测出模拟电压信号的跳变或模拟电流信号的跳变。
基于以上实施例以及相同构思,图12为本申请实施例提供的控制器的示意图,如图12所示,该控制器1201可以为芯片或电路,比如可设置于摄像模组的芯片或电路。
如图12所示,该控制器1201可以包括获取单元1202、控制单元1203和检测单元1204。
在一种可能地实现方式中,获取单元1202,用于获取目标焦距。控制单元1203,用于根据所述目标焦距控制所述镜片在不同子区间中移动。其中,工作区间包括N个子区间,N为大于或等于2的整数,每个子区间都小于工作区域,每个子区间对应于位置检测关系,该位置检测关系用于定义位置检测模组输出的每个数字信号表征镜片在该子区间中的移动距离的能力。检测单元1202,用于在镜片在每个子区间中移动时,使用镜片当前位于的子区间的位置检测关系来确定镜片的位置信息。
在一种可选地实施方式中,N个子区间可以包括第一子区间和第二子区间,第一子区间和第二子区间相邻且具有重叠区域。控制单元1203还用于:在镜片移动至重叠区域中的预设位置之前,确定第一子区间为镜片当前位于的子区间,在镜片移动至重叠区域中的预设位置及之后,确定第二子区间为镜片当前位于的子区间。
在一种可选地实施方式中,预设位置为重叠区域的终止位置,镜片在终止位置处移出重叠区域。
在一种可选地实施方式中,控制单元1203具体用于:根据目标焦距确定镜片的目标位置信息,当镜片当前所处位置的第一位置信息与目标位置信息不匹配,则根据第一位置信息和目标位置信息向驱动组件输入第一电信号,以使驱动组件驱动镜片移动。对应的,检测单元1204具体用于:使用镜片发生移动后所位于的子区间的位置检测关系来确定镜片移动后的第二位置信息。控制单元1203还用于:当第二位置信息与目标位置信息不匹配,则根据第二位置信息和目标位置信息向驱动组件输入第二电信号,以使驱动组件驱动镜片继续移动,当第二位置信息与目标位置信息匹配,则停止驱动镜片的移动。
在一种可选地实施方式中,位置检测模组可以包括霍尔传感器模块和模数转换模块,每个子区间的位置检测关系包括子区间对应的模数转换模块的配置参数、和子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系。这种情况下,检测单元1204具体用于:先根据霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,以及预设的位置指示信息与子区间的对应关系,确定出镜片在发生移动后所位于的目标子区间,再通过模数转换模块采用目标子区间对应的模数转换模块的第一配置参数对位置指示信息进行处理,输出第一数字信号,然后根据目标子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系,确定出第一数字信号对应的第二位置信息。其中,位置指示信息用于指示镜片移动后的位置信息。
在一种可选地实施方式中,驱动组件可以包括马达,霍尔传感器模块可以包括霍尔磁石和霍尔线圈,霍尔磁石与镜片固定连接。其中,位置指示信息可以为霍尔线圈输出的电信号。这种情况下,控制单元1203具体用于:通过马达驱动镜片和霍尔磁石移动。检测单元1204具体用于:当霍尔磁石移动,通过霍尔线圈向模数转换模块输出第三电信号,根据预设的霍尔线圈输出的电信号与镜片所位于的子区间的对应关系,确定出第三电信号对应的目标子区间。
在一种可选地实施方式中,模数转换模块可以包括一级放大器、二级放大器、偏置器和模数转换器,一级放大器的输入端连接霍尔线圈,一级放大器的输出端连接二级放大器的输入端,二级放大器的输出端连接偏置器的输入端,偏置器的输出端连接模数转换器的输入端,第一配置参数包括:一级放大器的放大系数,二级放大器的放大系数和偏置器的偏置系数。这种情况下,检测单元1204具体用于:通过一级放大器、二级放大器和偏置器对第三电信号进行处理,通过模数转换器输出第一数字信号。
在一种可选地实施方式中,N个子区间可以包括第一子区间和第二子区间,第一子区间和第二子区间相邻且具有重叠区域,检测单元1204具体用于:当霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息与第一子区间对应的位置指示信息匹配,则确定目标子区间为第一子区间,其中,第一子区间对应的位置指示信息包括镜片位于第一子区间的第一端点至预设位置之间的任一位置时霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,第一端点不在重叠区域内。当霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息与第二子区间对应的位置指示信息匹配,则确定目标子区间为第二子区间,其中,第二子区间对应的位置指示信息包括镜片位于预设位置至第二子区间的第二端点之间的任一位置时霍尔传感器模块检测到的镜片的位置指示信息,第二端点不在重叠区域内。其中,预设位置为重叠区域中的一个位置。
在一种可选地实施方式中,N个子区间可以包括第三子区间和第四子区间,第三子区间包括第三端点和第四端点,第四子区间包括第五端点和第六端点。在检测单元1204根据目标焦距确定镜片的目标位置信息之前,控制单元1203还用于:控制驱动组件驱动镜片在第三子区间和第四子区间之间移动。检测单元1204还用于:当镜片位于第三端点,则通过模数转换模块采用第二配置参数对第四电信号进行处理,输出第二数字信号,当镜片位于第四端点,则通过模数转换模块采用第二配置参数对第五电信号进行处理,输出第三数字信号,当镜片位于第五端点,则通过模数转换模块采用第三配置参数对第六电信号进行处理,输出第四数字信号,当镜片位于第六端点,则通过模数转换模块采用第三配置参数对第七电信号进行处理,输出第五数字信号。其中,第二数字信号和第三数字信号之间的差值为第一差值,第四数字信号和第五数字信号之间的差值为第二差值,第一差值的绝对值与第二差值的绝对值不小于预设的数字信号范围的差值。
在一种可选地实施方式中,第三子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系中包括以下特征:第二数字信号与第三端点的位置信息对应、第三数字信号与第四端点的位置信息对应。相应地,第四子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系中包括以下特征:第四数字信号与第五端点的位置信息对应、第五数字信号与第六端点的位置信息对应。
在一种可选地实施方式中,N个子区间的并集不小于镜片的工作区间。
该控制器所涉及的与本申请实施例提供的技术方案相关的概念,解释和详细说明及其他步骤请参见前述方法或其他实施例中关于这些内容的描述,此处不做赘述。
可以理解的是,上述控制器1201中各个单元的功能可以参考相应方法实施例的实现,此处不再赘述。
应理解,以上控制器的单元的划分仅仅是一种逻辑功能的划分,实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上,也可以物理上分开。
根据本申请实施例提供的方法,本申请还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括:计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得该计算机执行图3至图11所示实施例中任意一个实施例的方法。
根据本申请实施例提供的方法,本申请还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读介质存储有程序代码,当该程序代码在计算机上运行时,使得该计算机执行图3至图11所示实施例中任意一个实施例的方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriberline,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,高密度数字视频光盘(digital video disc,DVD))、或者半导体介质(例如,固态硬盘(solid state disc,SSD))等。
上述各个装置实施例中控制器和方法实施例中的控制器对应,由相应的模块或单元执行相应的步骤,例如通信单元(收发器)执行方法实施例中接收或发送的步骤,除发送、接收外的其它步骤可以由处理单元(处理器)执行。具体单元的功能可以参考相应的方法实施例。其中,处理器可以为一个或多个。
在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如,部件可以是但不限于,在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示,在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中,部件可位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。此外,这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据,例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)和步骤(step),能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (23)

1.一种变焦方法,其特征在于,用于摄像模组,所述摄像模组包括镜片、驱动组件、位置检测模组以及控制器,所述控制器用于控制所述驱动组件驱动所述镜片在工作区间内移动;其中,所述工作区间包括N个子区间,所述N为大于或等于2的整数,每个子区间都小于所述工作区域;所述每个子区间对应于位置检测关系,所述位置检测关系用于定义所述位置检测模组输出的每个数字信号表征所述镜片在所述子区间中的移动距离的能力;所述方法由所述控制器执行,包括:
获取目标焦距;
根据所述目标焦距控制所述镜片在不同子区间中移动;
其中,在所述镜片在每个子区间中移动时,使用所述镜片当前位于的子区间的位置检测关系来确定所述镜片的位置信息。
2.如权利要求1所述的变焦方法,其特征在于,所述N个子区间包括第一子区间和第二子区间,所述第一子区间和所述第二子区间相邻且具有重叠区域;
当所述控制器控制所述驱动组件驱动所述镜片从所述第一子区间向所述第二子区间移动,则:
在所述镜片移动至所述重叠区域中的预设位置之前,确定所述第一子区间为所述镜片当前位于的子区间;
在所述镜片移动至所述重叠区域中的所述预设位置及之后,确定所述第二子区间为所述镜片当前位于的子区间。
3.如权利要求2所述的变焦方法,其特征在于,所述预设位置为所述重叠区域的终止位置,所述镜片在所述终止位置处移出所述重叠区域。
4.如权利要求1至3中任一项所述的变焦方法,其特征在于,所述根据所述目标焦距控制所述镜片在不同子区间中移动,包括:
根据所述目标焦距确定所述镜片的目标位置信息;
当所述镜片当前所处位置的第一位置信息与所述目标位置信息不匹配,则根据所述第一位置信息和所述目标位置信息向所述驱动组件输入第一电信号,以使所述驱动组件驱动所述镜片移动;
使用所述镜片发生移动后所位于的子区间的位置检测关系来确定所述镜片移动后的第二位置信息;
当所述第二位置信息与所述目标位置信息不匹配,则根据所述第二位置信息和所述目标位置信息向所述驱动组件输入第二电信号,以使所述驱动组件驱动所述镜片继续移动;
当所述第二位置信息与所述目标位置信息匹配,则停止驱动所述镜片的移动。
5.如权利要求4所述的变焦方法,其特征在于,所述位置检测模组包括霍尔传感器模块和模数转换模块,所述每个子区间的位置检测关系包括所述子区间对应的模数转换模块的配置参数、和所述子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系;
所述使用所述镜片发生移动后所位于的子区间的位置检测关系来确定所述镜片移动后的第二位置信息,包括:
根据所述霍尔传感器模块检测到的所述镜片的位置指示信息,以及预设的位置指示信息与子区间的对应关系,确定出所述镜片在发生移动后所位于的目标子区间;所述位置指示信息用于指示所述镜片移动后的位置信息;
通过所述模数转换模块采用所述目标子区间对应的模数转换模块的第一配置参数对所述位置指示信息进行处理,输出第一数字信号;
根据所述目标子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系,确定出所述第一数字信号对应的所述第二位置信息。
6.如权利要求5所述的变焦方法,其特征在于,所述驱动组件包括马达;所述霍尔传感器模块包括:霍尔磁石和霍尔线圈,所述霍尔磁石与所述镜片固定连接;所述位置指示信息为所述霍尔线圈输出的电信号;
通过所述驱动组件驱动所述镜片移动,包括:
通过所述马达驱动所述镜片和所述霍尔磁石移动;
所述根据霍尔传感器模块检测到的所述镜片的位置指示信息,以及预设的位置指示信息与子区间的对应关系,确定出所述镜片在发生移动后所位于的目标子区间,包括:
当所述霍尔磁石移动,通过所述霍尔线圈向所述模数转换模块输出第三电信号;
根据预设的所述霍尔线圈输出的电信号与所述镜片所位于的子区间的对应关系,确定出所述第三电信号对应的所述目标子区间。
7.如权利要求6所述的变焦方法,其特征在于,所述模数转换模块包括:一级放大器、二级放大器、偏置器和模数转换器;
所述一级放大器的输入端连接所述霍尔线圈,所述一级放大器的输出端连接所述二级放大器的输入端,所述二级放大器的输出端连接所述偏置器的输入端,所述偏置器的输出端连接所述模数转换器的输入端;
所述第一配置参数包括:所述一级放大器的放大系数,所述二级放大器的放大系数和所述偏置器的偏置系数;
所述通过所述模数转换模块采用所述目标子区间对应的模数转换模块的第一配置参数对所述位置指示信息进行处理,输出所述第一数字信号,包括:
通过所述一级放大器、所述二级放大器和所述偏置器对所述第三电信号进行处理,通过所述模数转换器输出所述第一数字信号。
8.如权利要求5至7中任一项所述的变焦方法,其特征在于,所述N个子区间包括第一子区间和第二子区间,所述第一子区间和所述第二子区间相邻且具有重叠区域;
所述根据霍尔传感器模块检测到的所述镜片的位置指示信息,以及预设的位置指示信息与子区间的对应关系,确定出所述镜片在发生移动后所位于的目标子区间,包括:
当所述霍尔传感器模块检测到的所述镜片的位置指示信息与所述第一子区间对应的位置指示信息匹配,则确定所述目标子区间为所述第一子区间;所述第一子区间对应的位置指示信息包括所述镜片位于所述第一子区间的第一端点至预设位置之间的任一位置时所述霍尔传感器模块检测到的所述镜片的位置指示信息,所述第一端点不在所述重叠区域内;
当所述霍尔传感器模块检测到的所述镜片的位置指示信息与所述第二子区间对应的位置指示信息匹配,则确定所述目标子区间为所述第二子区间;所述第二子区间对应的位置指示信息包括所述镜片位于所述预设位置至所述第二子区间的第二端点之间的任一位置时所述霍尔传感器模块检测到的所述镜片的位置指示信息,所述第二端点不在所述重叠区域内;
其中,所述预设位置为所述重叠区域中的一个位置。
9.如权利要求5至8中任一项所述的变焦方法,其特征在于,所述N个子区间包括第三子区间和第四子区间;第三子区间包括第三端点和第四端点;第四子区间包括第五端点和第六端点;
所述根据所述目标焦距确定所述镜片的目标位置信息之前,还包括:
当所述镜片位于所述第三端点,通过所述模数转换模块采用第二配置参数对第四电信号进行处理,输出第二数字信号;
当所述镜片位于所述第四端点,通过所述模数转换模块采用所述第二配置参数对第五电信号进行处理,输出第三数字信号;
当所述镜片位于所述第五端点,通过所述模数转换模块采用所述第三配置参数对第六电信号进行处理,输出第四数字信号;
当所述镜片位于所述第六端点,通过所述模数转换模块采用所述第三配置参数对第七电信号进行处理,输出第五数字信号;
第一差值的绝对值与第二差值的绝对值不小于预设的数字信号范围的差值;其中,所述第一差值为所述第二数字信号和所述第三数字信号之间的差值;所述第二差值为所述第四数字信号和所述第五数字信号之间的差值。
10.如权利要求9所述的变焦方法,其特征在于,所述第三子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系中包括以下特征:
所述第二数字信号与所述第三端点的位置信息对应;
所述第三数字信号与所述第四端点的位置信息对应;
所述第四子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系中包括以下特征:
所述第四数字信号与所述第五端点的位置信息对应;
所述第五数字信号与所述第六端点的位置信息对应。
11.如权利要求1至10中任一项所述的变焦方法,其特征在于,所述N个子区间的并集不小于所述镜片的工作区间。
12.一种摄像模组,其特征在于,所述摄像模组包括镜片、驱动组件、位置检测模组、控制器及存储器;所述控制器分别连接所述驱动组件和所述位置检测模组;
所述控制器,用于获取目标焦距,根据所述目标焦距向所述驱动组件发送控制信息;
所述驱动组件,用于在所述控制信息的控制下驱动所述镜片在工作区间内移动;其中,所述工作区间包括N个子区间,N为大于或等于2的整数,每个子区间都小于工作区域;所述每个子区间对应于位置检测关系,所述位置检测关系用于定义位置检测模组输出的每个数字信号表征所述镜片在所述子区间中的移动距离的能力;
所述控制器,还用于在所述镜片在每个子区间中移动时,使用所述镜片当前位于的子区间的位置检测关系来确定所述镜片的位置信息。
13.如权利要求12所述的摄像模组,其特征在于,所述N个子区间包括第一子区间和第二子区间,所述第一子区间和所述第二子区间相邻且具有重叠区域;
所述驱动组件,具体用于:在所述控制信息的控制下驱动从所述第一子区间向所述第二子区间移动;
所述控制器,还用于:在所述镜片移动至所述重叠区域中的预设位置之前,确定所述第一子区间为所述镜片当前位于的子区间;在所述镜片移动至所述重叠区域中的所述预设位置及之后,确定所述第二子区间为所述镜片当前位于的子区间。
14.如权利要求13所述的摄像模组,其特征在于,所述预设位置为所述重叠区域的终止位置,所述镜片在所述终止位置处移出所述重叠区域。
15.如权利要求12至14中任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述控制器,具体用于:
根据所述目标焦距确定所述镜片的目标位置信息,当所述镜片当前所处位置的第一位置信息与所述目标位置信息不匹配,则根据所述第一位置信息和所述目标位置信息向所述驱动组件输入第一电信号;
所述驱动组件,具体用于:使用所述第一电信号驱动所述镜片移动;
所述控制器,还用于:使用所述镜片发生移动后所位于的子区间的位置检测关系来确定所述镜片移动后的第二位置信息,当所述第二位置信息与所述目标位置信息不匹配,则根据所述第二位置信息和所述目标位置信息向所述驱动组件输入第二电信号;当所述第二位置信息与所述目标位置信息匹配,则向所述驱动组件发送停止驱动信息;
所述驱动组件,还用于:在接收到所述第二电信号后,使用所述第二电信号驱动所述镜片继续移动;在接收到所述停止驱动信息后,停止驱动所述镜片的移动。
16.如权利要求15所述的摄像模组,其特征在于,所述位置检测模组包括霍尔传感器模块和模数转换模块,所述控制器分别与所述霍尔传感器模组和所述模数转换器模组连接;所述每个子区间的位置检测关系包括所述子区间对应的模数转换模块的配置参数、和所述子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系;
所述控制器,具体用于:在所述驱动组件使用所述第一电信号驱动所述镜片移动时,获取所述霍尔传感器模组检测到的所述镜片的位置指示信息,根据所述位置指示信息,以及所述预设的位置指示信息与子区间的对应关系,确定出所述镜片在发生移动后所位于的目标子区间,将所述目标子区间对应的模数转换模块的第一配置参数发送给所述模数转换模组;所述位置指示信息用于指示所述镜片移动后的位置信息;
所述模数转换模组,用于:采用所述目标子区间对应的模数转换模块的第一配置参数对所述位置指示信息进行处理,输出第一数字信号;
所述控制器,还用于:获取所述第一数字信号,根据所述目标子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系,确定出所述第一数字信号对应的所述第二位置信息。
17.如权利要求16所述的摄像模组,其特征在于,所述驱动组件包括马达;所述霍尔传感器模块包括霍尔磁石和霍尔线圈,所述霍尔磁石与所述镜片固定连接;
所述驱动组件,具体用于:通过所述马达驱动所述镜片和所述霍尔磁石移动;
所述霍尔线圈,用于:当所述霍尔磁石移动,则向所述模数转换模块输出第三电信号;
所述模数转换模块,用于:采用所述目标子区间对应的模数转换模块的第一配置参数对所述第三电信号进行处理,输出所述第一数字信号;
所述控制器,具体用于:获取所述第三电信号,根据预设的所述霍尔线圈输出的电信号与所述镜片所位于的子区间的对应关系,确定出所述第三电信号对应的所述目标子区间。
18.如权利要求17所述的摄像模组,其特征在于,所述模数转换模块包括:一级放大器、二级放大器、偏置器和模数转换器;所述一级放大器的输入端连接所述霍尔线圈,所述一级放大器的输出端连接所述二级放大器的输入端,所述二级放大器的输出端连接所述偏置器的输入端,所述偏置器的输出端连接所述模数转换器的输入端;
所述第一配置参数包括:所述一级放大器的放大系数,所述二级放大器的放大系数和所述偏置器的偏置系数;
所述模数转换模块,具体用于:通过所述一级放大器、所述二级放大器和所述偏置器对所述第三电信号进行处理,输出所述第一数字信号。
19.如权利要求16至18中任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述N个子区间包括第一子区间和第二子区间,所述第一子区间和所述第二子区间相邻且具有重叠区域;
所述控制器,具体用于:获取所述霍尔传感器模块检测到的所述镜片的位置指示信息,当所述位置指示信息与所述第一子区间对应的位置指示信息匹配,则确定所述目标子区间为所述第一子区间;所述第一子区间对应的位置指示信息包括所述镜片位于所述第一子区间的第一端点至预设位置之间的任一位置时所述霍尔传感器模块检测到的所述镜片的位置指示信息,所述第一端点不在所述重叠区域内;当所述位置指示信息与所述第二子区间对应的位置指示信息匹配,则确定所述目标子区间为所述第二子区间;所述第二子区间对应的位置指示信息包括所述镜片位于所述预设位置至所述第二子区间的第二端点之间的任一位置时所述霍尔传感器模块检测到的所述镜片的位置指示信息,所述第二端点不在所述重叠区域内;
其中,所述预设位置为所述重叠区域中的一个位置。
20.如权利要求16至19中任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述N个子区间包括第三子区间和第四子区间,第三子区间包括第三端点和第四端点,第四子区间包括第五端点和第六端点;
所述控制器在根据所述目标焦距确定所述镜片的目标位置信息之前,还用于:向所述驱动组件发送校准控制信息;
所述驱动组件,还用于:在所述校准控制信息的控制下驱动所述镜片在所述第三子区间和所述第四子区间之间移动;
所述控制器,还用于:当所述镜片在所述第三子区间移动时,向所述模数转换模块输入第二配置参数;当所述镜片在所述第四子区间移动时,向所述模数转换模块输入第三配置参数;
所述模数转换模组,还用于:当所述镜片位于所述第三端点,采用所述第二配置参数对第四电信号进行处理,输出第二数字信号;当所述镜片位于所述第四端点,采用所述第二配置参数对第五电信号进行处理,输出第三数字信号;当所述镜片位于所述第五端点,采用所述第三配置参数对第六电信号进行处理,输出第四数字信号;当所述镜片位于所述第六端点,采用所述第三配置参数对第七电信号进行处理,输出第五数字信号;
其中,第一差值的绝对值与第二差值的绝对值不小于预设的数字信号范围的差值;所述第一差值为所述第二数字信号和所述第三数字信号之间的差值;所述第二差值为所述第四数字信号和所述第五数字信号之间的差值。
21.如权利要求20所述的摄像模组,其特征在于,所述控制器,还用于:建立所述第三子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系、以及所述第四子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系;
其中,所述第三子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系中包括以下特征:
所述第二数字信号与所述第三端点的位置信息对应;
所述第三数字信号与所述第四端点的位置信息对应;
所述第四子区间对应的模数转换模块输出的数字信号与镜片的位置信息的对应关系中包括以下特征:
所述第四数字信号与所述第五端点的位置信息对应;
所述第五数字信号与所述第六端点的位置信息对应。
22.如权利要求12至21中任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述N个子区间的并集不小于所述镜片的工作区间。
23.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和如权利要求12至22中任一项所述的摄像模组;
所述处理器,用于控制所述摄像模组。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114666504A (zh) * 2022-03-23 2022-06-24 普联技术有限公司 变焦跟踪曲线的校准方法、装置和电子设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114845023A (zh) * 2022-04-26 2022-08-02 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种驱动方法及装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5179407A (en) * 1989-06-19 1993-01-12 Nikon Corporation Automatic focusing device
US6853501B2 (en) * 2002-01-04 2005-02-08 Canon Kabushiki Kaisha Focusing method selectable zoom optical system
KR101231489B1 (ko) * 2004-08-19 2013-02-07 소니 주식회사 위치 검출 기구가 설치된 렌즈 경통 및 촬상 장치
JP5839850B2 (ja) * 2010-08-30 2016-01-06 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
JP6425421B2 (ja) * 2014-05-29 2018-11-21 キヤノン株式会社 電子機器及びその制御方法、プログラム、並びに記録媒体
JP6592289B2 (ja) * 2015-07-24 2019-10-16 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体
CN111123490B (zh) * 2019-12-30 2022-08-16 Oppo广东移动通信有限公司 变焦镜头、成像模组和电子设备
CN111175952A (zh) * 2019-12-31 2020-05-19 Oppo广东移动通信有限公司 变焦镜头、相机模组和电子装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114666504A (zh) * 2022-03-23 2022-06-24 普联技术有限公司 变焦跟踪曲线的校准方法、装置和电子设备
CN114666504B (zh) * 2022-03-23 2024-03-26 普联技术有限公司 变焦跟踪曲线的校准方法、装置和电子设备

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