CN114915720B - 拍摄模组对焦、下电的方法、电子设备和可读介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及通信领域,公开了一种拍摄模组对焦、下电的方法、电子设备和可读介质。本申请的拍摄模组对焦方法包括控制组件获取镜头的对焦起始位置和对焦位置;控制组件通过移动信号控制镜头移动的过程中,获取镜头的对焦实际位置,并根据对焦起始位置、对焦位置和对焦实际位置通过闭环实时调整的移动信号,以减小镜头移动过程中的行程偏差。上述拍摄模组对焦方法能够在镜头靠近对焦位置时实时减小行程偏差,缩短镜头摆动周期,减少镜头在对焦位置处不必要的摆动,确保镜头平稳快速到达对焦位置,提高拍摄模组的对焦精度和响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种拍摄模组对焦、下电的方法、电子设备和可读介质。
背景技术
随着通讯行业的迅速发展,电子设备不断迭代更新,短视频软件及自拍软件在电子设备中逐渐流行,用户在生活、工作及娱乐中的拍摄需求日渐增多,越来越多的用户日益关注电子设备中拍摄模组的拍摄性能。基于此趋势,部分电子设备甚至将拍摄性能作为主打卖点。
拍摄模组包括马达、镜头和控制组件,通过控制组件控制马达带动镜头移动,进而调整拍摄模组的焦距。在拍摄模组拍摄图片或者录制视频过程中,焦距调整的精准度和响应速度是影响成像效果的重要因素,因此,快速精准对焦是衡量拍摄模组拍摄性能的重要指标。然而,由于拍摄模组的焦距调整是通过调整马达位置来实现的,因此,马达定位的精准度是影响拍摄模组的拍摄性能的重要因素。
目前,拍摄模组的控制组件只是根据对焦需求向马达简单下发待移动的行程,并没有考虑多种因素对马达移动过程的影响,导致马达带动镜头的定位不准确,进而导致拍摄模组对焦的精准度和响应速度较差。
发明内容
本申请实施例提供了一种拍摄模组对焦、下电的方法、可读介质和电子设备,其中,对焦过程中,在判断出马达根据第一移动信号带动镜头的移动不满足对焦偏移条件的情况下,控制组件根据镜头的实际位置和对焦位置生成第二移动信号,以使马达根据第二移动信号带动镜头继续移动,进而减少镜头的摆动时间和摆动幅度,使得电子设备中的马达带动镜头能够平稳到达对焦位置处,提高拍摄模组对焦的精准度和响应速度。下电过程中,在判断出马达带动镜头从起始位置下电不满足下电条件时,控制组件控制马达带动镜头移动至镜头起始位置和下电位置之间的预备下电位置,而后从预备下电位置移动至向下电位置,有效避免拍摄模组的机械触底,保证使用时安全性,延长使用寿命。
本申请的第一方面提供了一种拍摄模组的对焦方法,应用于电子设备,其中,拍摄模组包括马达、镜头和控制组件,对焦方法包括:控制组件在马达根据第一移动信号带动镜头移动的过程中,获取镜头的对焦实际位置;控制组件根据对焦实际位置和对焦位置,判断马达根据第一移动信号带动镜头的移动是否满足对焦偏移条件;在判断的结果为不满足对焦偏移条件的情况下,控制组件根据对焦实际位置和对焦位置,生成第二移动信号,其中第二移动信号和第一移动信号控制马达带动镜头移动的对焦目标位置不同;控制组件向马达发送第二移动信号。
即在本申请的实施例中,控制组件获取镜头的对焦位置后,根据第一移动信号控制马达带动镜头移动。马达移动过程中,镜头的对焦实际位置持续变化。控制组件根据对焦实际位置与对焦位置判断镜头的移动是否满足对焦偏移条件,控制组件根据镜头的对焦实际位置与对焦位置生成后续移动信号,也即第二移动信号,控制组件通过后续移动信号控制马达带动镜头继续向对焦位置移动,以调整移动过程镜头的对焦偏移量。其中,第一移动信号和后续移动信号切换时,马达处于运动状态。
其中,对焦位置为拍摄模组对焦结束后,镜头应当到达的位置。对焦起始位置为对焦开始时镜头所在的位置,可以理解的是,上电时,镜头的对焦起始位置为0。对焦终止位置为对焦时,镜头移动结束后,镜头实际到达的位置。对焦实际位置为马达带动镜头移动的过程中镜头所在的位置。在一些情况下,第一移动信号为初始移动信号,后续移动信号为马达后续接收到的其他移动信号。在另一些情况下,第一移动信号和后续移动信号都为马达后续接收到的移动信号。对焦偏移条件为对焦终止位置与对焦位置的偏差小于预设值。对焦目标位置用于生成移动信号,可以理解的是第一移动信号的对焦目标位置与第二移动号的对焦目标位置不同。
例如,电子设备为手机,应用程序为相机应用,马达为音圈马达,马达包括外壳、载体、对焦线圈、磁铁组、霍尔传感器、上弹片、下弹片、寄存器和编码模块,控制组件包括信号处理模块、移动控制模块和采样控制模块。相机应用接收用户的对焦指令后,调用信号处理模块。信号处理模块获取对焦起始位置和对焦位置,并将对焦起始位置和对焦位置发送给移动控制模块。移动控制模块生成第一移动信号,并第一移动信号存储于寄存器。编码器从寄存器中读取第一移动信号,并根据第一移动信号生成第一对焦输入电流,并将第一对焦输入电流输入对焦线圈。通电后的对焦线圈与磁铁组相互作用产生对焦驱动力,在对焦驱动力的作用下对焦线圈带动镜头移动。马达移动过程中,采样控制模块通过霍尔传感器获取马达的对焦实际位置,并根据对焦实际位置和对焦位置生成后续移动信号,并根据后续移动信号实时调整马达移动,实现拍摄模组的对焦。
上述对焦方法还能够在镜头靠近对焦位置的过程中实时减小镜头的对焦偏移量,实现对拍摄模组对焦过程的闭环收敛控制,缩短镜头摆动周期,减少不必要的摆动,确保镜头平稳、快速、准确到达对焦位置,提高拍摄模组的对焦精度和响应速度。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述方法中对焦偏移条件为马达根据第一移动信号带动镜头移动后的对焦终止位置与对焦位置的对焦偏移量小于等于对焦偏移量阈值。
即在本申请的实施例中,控制组件根据对焦实际位置与对焦位置得到第一移动信号的对焦终止位置,根据对焦终止位置和对焦位置得到对焦偏移量,当对焦偏移量超过对焦偏移量阈值时,马达根据第一移动信号的带动镜头的移动满足对焦偏移条件。其中,对焦偏移量为对焦终止位置与对焦位置之间的距离。对焦偏移量阈值为对焦时,镜头移动过程中能够克服的行程偏差。例如,对焦偏移量阈值为0。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述方法还包括控制组件根据镜头的对焦位置和对焦起始位置生成起始移动信号,其中,起始移动信号中指示马达带动镜头移动的行程为对焦起始位置和对焦位置之间的距离。
即在本申请的实施例中,起始移动信号为控制组件向马达发送的第一个移动信号,且起始移动信号的对焦目标位置为对焦位置,起始移动信号用于指示马达带动镜头从对焦起始位置向对焦位置移动。
上述对焦方法,起始移动信号直接根据对焦起始位置和对焦位置生成,无需计算马达根据对焦起始位置和对焦位置生成移动信号后,移动信号控制马达带动镜头到达的对焦终止位置,进一步提高了上述对焦方法的响应速度。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述方法中的拍摄模组包括第一弹片和第二弹片;并且第二移动信号的生成方式包括:控制组件根据对焦实际位置和对焦位置,预测马达根据第一移动信号带动镜头移动第一移动信号所指示的行程后,对第一弹片或者第二弹片产生的弹性形变使得马达带动镜头的移动是否满足对焦偏移条件,在预测结果为不满足对焦偏移条件的情况下,确定第二移动信号指示马达带动镜头所要移动到的对焦目标位置;控制组件根据对焦实际位置和确定的对焦目标位置生成第二移动信号。
即在本申请的实施例中,马达根据第一移动信号带动镜头移动第一移动信号所指示的行程,为马达按照第一移动信号带动镜头移动结束后,镜头实际移动的总行程。镜头移动的过程中导致拍摄模组中的第一弹片或者第二弹片产生弹性形变,进而改变第一弹片或者第二弹片的弹性势能。弹性势能的改变使得马达带动镜头的移动产生移动偏差。当移动偏差小于等于对焦偏移量阈值时,说明第一弹片与第二弹片带动镜头的摆动在预设范围内,控制组件判断镜头的移动满足对焦偏移条件,当移动偏差大于对焦偏量移阈值时,说明第一弹片与第二弹片带动镜头的摆动超出了预设范围,控制组件判断镜头的移动不满足对焦偏移条件。
上述对焦方法,无需越过对焦位置即能完成镜头的对焦,因此,减小了镜头对第一弹片和第二弹片的压缩力,也即降低第一弹片和第二弹片的弹性势能的改变。进而,能够减小镜头的摆动幅度和摆动周期,避免机械触底,延长拍摄模组的使用寿命。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述中对焦目标位置的计算方式,包括:控制组件计算对焦实际位置与对焦位置之间的距离,作为对焦距离;控制组件根据对焦距离、对焦实际位置和对焦实际位置计算得到比例对焦距离、积分对焦距离和微分对焦距离;控制组件根据比例对焦距离、积分对焦距离和微分对焦距离计算对焦目标距离;控制组件根据对焦实际位置和对焦目标距离,计算得到对焦目标位置。
上述对焦方法,根据对焦距离从比例、积分和微分三个维度来获取对焦目标距离,进而能够快度调整将拍摄模组的对焦偏移量,提高拍摄模组对焦的准确性和对焦效率,提升用户体验感。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述方法还包括控制组件在马达根据第一移动信号带动镜头移动的过程中,周期性获取镜头的对焦实际位置。
即在本申请的实施例中,控制组件根据镜头对焦起始位置和对焦位置之间的距离确定镜头对焦实际位置的对焦采样时间间隔,控制组件根据对焦采样时间间隔和起始采样时刻确定对焦采样时刻,进而根据对焦采样时刻获取镜头的对焦实际位置。
上述对焦方法,通过调整采样时间间隔即可实现对镜头对焦实际位置的灵活获取,便于采集点的合理布局。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述方法中镜头的对焦起始位置和对焦位置之间的距离越大,控制组件周期性获取对焦实际位置的时间间隔越小。
即在本申请的实施例中,当对焦起始位置和对焦位置之间的距离较大时,行程偏差较大,上下弹片存储的弹性势能较大,为了保证安全性,对焦起始位置和对焦位置之间的距离越大,镜头的采样时间间隔越小,对焦起始位置和对焦位置之间的距离越小,镜头的采样时间间隔越大。
上述对焦方法,根据对焦起始位置和对焦位置之间的距离,合理选取对焦采样时间间隔,保证采样需求的情况下,尽可能减少采样次数,减少控制组件的数据运算量,进而提高拍摄模组的响应速度,延长拍摄模组的使用寿命。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述方法中镜头的目标位置的获取方式包括控制组件获取移动控制模型,移动控制模型是通过历史数据训练得到的模型;控制组件通过移动控制模型对对焦实际位置、对焦位置和对焦终止位置进行计算,得到对焦目标距离。其中,对焦目标距离为对焦实际位置与对焦目标位置之间的距离。具体地,控制组件获取马达的环境参数,环境参数用于表征外界干扰因素;控制组件根据环境参数从系数库中获取对应的控制系数;控制组件从模型库中查询与控制系数对应的模型,将查询到的模型作为移动控制模型。其中,环境参数包括规格参数和感应参数,感应参数包括温度、湿度和倾斜角度中的至少一种,规格参数包括第一弹片和第二弹片的尺寸、弹性模量、形变系数,及对焦线圈的机械行程、额定行程和使用行程。
上述对焦方法,控制组件通过环境参数获取对应的移动控制模型,能够有效避免马达中第一弹片、第二弹片及对焦线圈自身参数对拍摄模组对焦的影响,减少马达环境参数对镜头对焦准确度及响应速度的影响。
本申请的第二方面提供了一种电子设备,包括拍摄模组;
拍摄模组包括马达、镜头和控制组件;
控制组件用于在马达根据第一移动信号带动镜头移动的过程中,获取镜头的对焦实际位置,
并且根据对焦实际位置和对焦位置,判断马达根据第一移动信号带动镜头的移动是否满足对焦偏移条件,
并且用于在判断的结果为不满足对焦偏移条件的情况下,根据对焦实际位置和对焦位置,生成第二移动信号,其中第二移动信号和第一移动信号控制马达带动镜头移动的对焦目标位置不同,
并且用于向马达发送第二移动信号。
本申请的第三方面提供了一种计算机可读介质,当指令在可读介质上运行时,使得可读介质执行上述任一种拍摄模组的对焦方法。
本申请第四方面提供了一种拍摄模组的下电方法,应用于电子设备,其中,拍摄模组包括马达、镜头和控制组件,方法包括:控制组件控制马达带动镜头下电时,获取镜头的下电起始位置和下电位置;控制组件根据下电起始位置和下电位置,判断马达带动镜头下电是否满足下电条件;在判断的结果为不满足下电条件的情况下,控制组件控制马达带动镜头下电至预备下电位置后,控制马达带动镜头下电至下电位置,其中,控制组件根据预备下电位置和下电位置,判断马达带动镜头下电的结果为满足下电条件。可以理解的是,控制组件控制马达带动镜头下电至下电位置的过程中,控制组件对马达下电,马达通过弹片带动镜头移动至下电位置处。
即在本申请的实施例中,控制组件先判断控制马达带动镜头直接下电时,马达和镜头是否会机械触底。如果马达和镜头直接下电会导致机械触底时,控制组件先通过马达控制镜头移动到下电起始位置和下电位置之间的预备下电位置,而后控制马达带动镜头下电到下电位置。控制组件根据预备下电位置和下电位置,判断马达带动镜头下电的结果为满足下电条件。
其中,下电起始位置为下电开始时镜头所在的位置。下电位置为拍摄模组下电结束后,镜头应当到达的位置。下电条件为下电起始位置与下电位置之间的距离足够小,即使直接下电时,镜头与马达也不会机械触底。预备下电位置可以为设于下电起始位置与下电位置之间的某一位置,预备下电位置还可以为下电位置,将预备下电位置于下电位置之间的距离足够小,以直接下电时,镜头与马达也不会机械触底。
上述下电方法,当镜头下电起始位置与下电位置之间的距离大于触底距离时,先将镜头移动至预备下电位置,将大行程转换为小行程,以减小镜头的位置偏差及镜头对上下弹片的压缩力,进而减小镜头在下电位置处的偏移量及摆动幅度,避免机械触底,消除异响,提高拍摄模组的稳定性,延长拍摄模组的使用寿命。
在上述第四方面的一种可能的实现中,上述方法还包括:下电条件为马达当前位置与下电位置间的距离小于等于触底距离。其中,触底距离为直接下电过程中,且马达刚好机械触底时,镜头的下电起始位置与下电位置之间的距离。
即在本申请的实施例中,当控制组件根据下电起始位置和下电位置,判断马达带动镜头下电是否满足下电条件时,马达当前位置为下电起始位置;当控制组件根据预备下电位置和下电位置,判断马达带动镜头下电是否满足下电条件时,马达当前位置为预备下电位置。
在上述第四方面的一种可能的实现中,上述方法还包括:控制组件在控制马达带动镜头下电至预备下电位置的过程中,获取镜头的下电实际位置;控制组件根据下电实际位置和预备下电位置,判断马达带动镜头向预备下电位置的移动是否满足下电偏移条件;在判断的结果为不满足下电偏移条件的情况下,控制组件根据下电实际位置和预备下电位置,生成第四移动信号,其中第四移动信号的下电目标位置与预备下电位置不同;控制组件向马达发送第四移动信号。
即在本申请的实施例中,控制组件获取镜头的预备下电位置后,根据镜头下电起始位置和预备下位置生成当前移动信号,进而通过当前移动信号启动马达。马达移动过程中,镜头的下电实际位置持续变化。控制组件根据下电实际位置与预备下电位置判断镜头的移动是否满足下电偏移条件,控制组件根据镜头的下电实际位置与预备下电位置生成后续移动信号,其中,第四移动信号为后续移动信号,控制组件通过后续移动信号控制马达带动镜头继续向预备下电位置移动。其中,当前移动信号和后续移动信号切换时,马达处于运动状态。
其中,下电实际位置为下电时,马达带动镜头移动的过程中镜头所在的位置。下电偏移条件下电终止位置与预备下电位置的偏差小于预设值。其中,下电终止位置是根据下电起始位置、下电实际位置和预备下电位置得到的,镜头移动结束后停止的位置。第四移动信号为调整后的用于控制马达带动镜头向预备下电位置移动的移动信号。
上述下电方法,能够在镜头靠近预备下电位置时实时减小行程偏差,实现对拍摄模组下电过程的闭环收敛控制,缩短镜头摆动周期,减少镜头在预备下电位置处不必要的摆动,确保镜头平稳快速到达预备下电位置,提高拍摄模组的下电速度。
在上述第四方面的一种可能的实现中,上述方法还包括:下电偏移条件为马达根据下电实际位置和预备下电位置,带动镜头移动后的下电终止位置与预备下电位置的下电偏移量小于等于下电偏移量阈值。
即在本申请的实施例中,控制组件根据下电实际位置与预备下电位置得到镜头的下电终止位置,根据下电终止位置和预备下电位置得到下电偏移量,当下电偏移量超过下电偏移量阈值时,马达根据当前移动信号的带动镜头的移动不满足下电偏移条件。其中,下电终止位置为下电时镜头移动结束后,镜头实际到达的位置。下电偏移量为下电终止位置与预备下电位置之间的距离。下电偏移量阈值为下电时,镜头移动过程中能够克服的行程偏差。
本申请的第五方面提供了一种电子设备,包括拍摄模组;
拍摄模组包括马达、镜头和控制组件;
控制组件用于在控制马达带动镜头下电时,获取镜头的下电起始位置和下电位置,
并且根据下电起始位置和下电位置,判断马达带动镜头下电是否满足下电条件,
并且在判断的结果为不满足下电条件的情况下,控制马达带动镜头下电至预备下电位置后,控制马达带动镜头下电至下电位置。
本申请的第六方面提供了一种计算机可读介质,当指令在可读介质上运行时,使得可读介质执行上述任一种拍摄模组的下电方法。
附图说明
图1根据本申请实施例示出了一种电子设备1,其中,图1(a)为电子设备1的爆炸图,图1(b)为电子设备1的剖视图。
图2根据本申请一些实施例,示出一种电子设备1在最大焦距和最小距离的剖视图。
图3根据本申请一些实施例,示出一种拍摄模组10移动控制原理的示意图。
图4根据本申请一些实施例,示出另一种拍摄模组10移动控制原理的示意图。
图5根据本申请一些实施例,示出一种用于实现拍摄模组10移动方法的电子设备1的结构图。
图6根据本申请一些实施例,示出一种马达200机械位置和编码的关系图。
图7根据本申请一些实施例,示出一种拍摄模组10对焦方法的交互图。
图8根据本申请一些实施例,示出一种用于实现拍摄模组10对焦方法的电子设备1的架构图。
图9根据本申请一些实施例,示出一种拍摄模组10对焦方法的流程图。
图10根据本申请一些实施例,示出一种拍摄模组10下电方法的流程图。
图11根据本申请一些实施例,示出一种拍摄模组10下电至预备下电位置的流程图。
图12根据本申请一些实施例,示出一种拍摄模组10中控制组件400对马达200控制方法的示意图。
图13根据本申请一些实施例,示出一种目标距离获取方法的流程图。
图14根据本申请一些实施例,示出一种现有技术中拍摄模组10移动方法的流程图。
图15根据本申请一些实施例,示出一种用于实现拍摄模组10移动方法的电子设备1的结构示意图,其中电子设备1为手机100。
图16根据本申请一些实施例,示出一种用于控制拍摄模组10的电子设备1的软件结构框图。
其中,附图标记中,1-电子设备;100-手机;10-拍摄模组;200-马达;210-外壳;211-上壳体;212-下壳体;220-载体;230-对焦线圈;240-磁铁组;250-上弹片;260-下弹片;270-第一安装孔;280-PIN针;291-其他传感器;292-寄存器;293-编码模块;294-霍尔传感器;300-镜头;400-控制组件;410-信号处理模块410;420-移动控制模块;430-系数选择模块;440-采样控制模块;20-支座;30-滤光片;40-光学传感部件;50-电路基板。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述应用场景。
本申请的技术方案适用的电子设备1可以是具有拍摄模组10的任何设备,例如,电子设备1可以是智能手机、平板电脑、膝上型计算机、可穿戴设备、头戴式显示器、录像设备等等。
图1(a)根据本申请的实施例,示出了一种电子设备1的爆炸图,图1(b)根据本申请的实施例,示出了一种电子设备1的剖视图。根据图1(a)与图1(b)可知,电子设备1包括:拍摄模组10、支座20、滤光片30、光学传感部件40以及电路基板50,其中,拍摄模组10包括马达200、镜头300和控制组件400。镜头300安装于马达200上,光学传感部件40和支座20设置于电路基板50上部,滤光片30覆设于支座20上,拍摄模组10覆设于滤光片30上部。用户在通过拍摄模组10拍摄图片或者录制视频时,外部光线依次通过马达200、镜头300和滤光片30到达光学传感部件40,马达200带动镜头300移动,调节镜头300与光学传感部件40的之间的距离,以完成拍摄模组10的对焦与下电。
在图1(b)所示的实施例中,马达200为音圈马达,马达200包括内部设有容纳空腔的外壳210,以及设于容纳空腔内部的载体220、对焦线圈230、磁铁组240、上弹片250和下弹片260。其中,外壳210中的上壳体211设有入光孔(未标示),下壳体211设有与入光孔位置相对的出光孔(未标示)。磁铁组240在容纳空间内形成稳定磁场。对焦线圈230与载体220相对固定,并位于磁铁组240形成的磁场内,镜头300与载体220相连,上弹片250和下弹片260用于弹性支撑载体220和镜头300。对焦线圈230通电时,内部产生磁场,并与磁铁组240相互作用产生推动力,进而对焦线圈230在推动力的作用下通过载体220带动镜头300一起移动,完成镜头300的自动对焦;对焦线圈230断电时,对焦线圈230通过载体220带动镜头300在上弹片250和/或下弹片260的作用下返回,完成自动复位。
图2根据本申请的一些实施例,示出了一种电子设备1的剖视图,其中图2(a)中载体220处于最大焦距,此时,镜头300通过载体220抵紧上弹片250,上弹片250处于最大形变状态,图2(b)中载体220处于最小焦距,此时,镜头300通过载体220抵紧下弹片260,下弹片260处于最大形变状态。当拍摄模组的焦距位于最大焦距与最小焦距之间时,上弹片250或下弹片260存储的弹性势能使得载体220在对焦位置附近往复摆动。
图3根据本申请的一些实施例,示出了一种电子设备1中拍摄模组10对焦控制原理的示意图。由于相关技术方案通过控制组件控制马达200带动镜头300从对焦起始位置S直接移动至对焦位置F时,由于上下弹片及外界因素的影响,导致镜头300的对焦终止位置f偏离对焦位置F。具体地,镜头300移动至对焦位置F后,上下弹片发生弹性形变,存储的弹性势能随着镜头300的往复摆动释放,使得镜头300无法精确到达对焦位置F处,此外,马达200的控制精度也会进一步导致镜头300的对焦终止位置f偏离对焦位置F。
在图3(a)所示的实施例中,为了让镜头300精准的到达对焦位置F,控制组件400通过马达200带动镜头300移动至越过对焦位置F的A点位置,而后由上下弹片带动马达200摆动至对焦位置F。如果A点位置靠近或设置于外壳110时,造成马达200的机械触底,影响拍摄模组10的使用寿命。
在图3(b)所示的实施例中,为了让镜头300精准的到达对焦位置F,控制组件400多次控制马达200带动镜头300移动。当马达200根据第一次移动信号按照对焦位置F带动镜头300移动时,由于上下弹片弹性势能的释放导致马达200最终停止在对焦位置附近的B点位置,而后,控制组件400向马达200发送第二次移动信号,马达200根据第二次移动信号按照对焦位置F带动镜头300移动至C点位置,依次类推,马达200停止在C点位置后,控制组件400向马达200发送第三次移动信号,等等。然而,马达200带动镜头300由对焦起始位置S移动至B点位置的移动过程包括由对焦起始位置S移动至B点位置、B点位置移动至对焦位置F、以及对焦位置F摆动至B点位置,由B点位置移动至对焦位置F及由对焦位置F摆动至B点位置需要额外的运行时间。因此,拍摄膜组10对焦时间较长,响应较慢。
上述拍摄模组10的对焦方法中,如图3(a)所示的实施例中,由于马达200带动镜头300移动至越过对焦位置F的A点位置,上下弹片需要释放的弹性势能较大,镜头300在原点位置附近往复摆动幅度较大,且当镜头300移动位置较大,位置偏差较大,镜头300会与外壳210刚性接触,造成机械触底,产生异响并缩短拍摄模组10的使用寿命。如图3(b)所示的实施例中,由于每次的移动信号都是控制镜头300到对焦位置F,使得镜头300在对焦位置F附近往复摆动,且镜头300的摆动周期较长。同时,需要一次摆动结束后,才能够向马达200发送下一次的移动信号,因此需要镜头300多次往复摆动才能到达对焦位置F,严重影响马达200定位的准确性及响应速度,进而影响拍摄模组10对焦的准确性及响应速度。
为了解决上述问题,本申请提供了一种拍摄模组10的对焦方法,拍摄模组10中的控制组件400先通过马达200按照某一移动信号控制镜头300移动,并实时获取镜头300的对焦实际位置,而后判断镜头300按照当前移动信号移动后,镜头300的终止位置是否偏离对焦位置。如果对焦终止位置偏离了对焦位置,控制组件400则根据对焦实际位置和对焦位置调整马达200的移动信号,以在镜头300靠近对焦位置的过程中减小镜头300的对焦终止位置与对焦位置的对焦偏移量。
例如,图4(a)根据本申请的一些实施例,示出了另一种电子设备1中拍摄模组10对焦控制原理的示意图。如图4(a)所示,控制组件400接收对焦指令后,控制马达200根据第一移动信号带动镜头300向对焦位置F移动,在t1时刻,控制组件400通过霍尔传感器294采集马达200带动镜头300到达的对焦实际位置a,并根据对焦实际位置a和对焦位置F判断,镜头300按照第一移动信号移动结束后的对焦终止位置f1与对焦位置F之间的对焦偏移量ΔS1是否小于等于对焦偏移量阈值。其中,对焦偏移量阈值可以为0,对焦指令是指用户通过电子设备1触发的用于指示拍摄模组10调整焦距的命令。如果对焦偏移量ΔS1大于对焦偏移量阈值,则说明对焦终止位置f1与对焦位置F之间的距离,也即对焦偏移量ΔS1较大,无法通过后续的摆动克服,需要通过改变第一移动信号先调整镜头300的对焦偏移量ΔS1,则控制组件400根据对焦实际位置a和对焦位置F生成第二移动信号,控制组件400通过第二移动信号带动镜头300从对焦实际位置a处移动,以降低镜头300的对焦偏移量ΔS1。控制组件400控制马达200根据第二移动信号带动镜头300向对焦位置F移动,在t2时刻,控制组件400通过霍尔传感器294采集马达200带动镜头300到达的对焦实际位置b,并根据对焦实际位置b和对焦位置F判断,镜头300按照第二移动信号移动结束后的对焦终止位置f2与对焦位置F之间的对焦偏移量ΔS2是否小于等于对焦偏移量阈值。
如果对焦偏移量ΔS2大于对焦偏移量阈值,则说明对焦终止位置f2与对焦位置F之间的距离,也即对焦偏移量ΔS2较大,无法通过后续的摆动克服,需要通过改变第二移动信号先调整镜头300的对焦偏移量ΔS2,则控制组件400根据对焦实际位置b和对焦位置F生成第三移动信号,控制组件400通过第三移动信号带动镜头300从对焦实际位置b处移动,以降低镜头300的对焦偏移量ΔS2。控制组件400控制马达200根据第三移动信号带动镜头300向对焦位置F移动,在t3时刻,控制组件400通过霍尔传感器294采集马达200带动镜头300到达的对焦实际位置c,并根据对焦实际位置c和对焦位置F判断,镜头300按照第三移动信号移动结束后的对焦终止位置f3与对焦位置F之间的对焦偏移量ΔS3是否小于等于对焦偏移量阈值。
如果对焦偏移量ΔS3小于等于对焦偏移量阈值,则说明对焦终止位置f3与对焦位置F之间的距离,也即对焦偏移量ΔS3能够通过后续的摆动克服,无需通过移动信号调整对焦偏移量ΔS3,则马达200继续根据第三移动信号带动镜头300继续移动,直至完成拍摄模组10的对焦。
上述对焦方法,首先,镜头300无需越过对焦位置F,从而减小镜头300对上下弹片产生的压缩力,减小镜头300的摆动幅度和摆动周期,避免机械触底,延长使用寿命,其次,能够在镜头300靠近对焦位置的过程中实时减小镜头300的对焦偏移量,实现对拍摄模组10对焦过程的闭环收敛控制,缩短镜头300摆动周期,减少不必要的摆动,确保镜头300平稳、快速、准确到达对焦位置。
在拍摄模组10的下电方案中,根据本申请的一些实施例,相关技术方案通过控制组件400控制马达200带动镜头300从下电起始位置S直接下电至下电位置OF时,而当镜头300移动至下电位置OF时,上下弹片弹性势能的改变使得镜头300在下电位置OF附近往复摆动,如图3(c)所示。当下电起始位置S与下电位置OF之间的距离较大时,镜头300在下电位置OF的位置偏差较大,同时,上下弹片弹性势能的变化较大,也即增大对焦线圈230在下电位置OF处的摆动幅度,进一步增大镜头300在下电位置OF的位置偏差。当位置偏差足够大时(理论最远位置为A点),使得马达200带动镜头300摆动过程中出现机械触底,也即A1和A2点设置于外壳210(外壳210所处的位置为OB)上时,或者,镜头300在A1和A2点处通过上弹片或者下弹片与马达200外壳210刚性接触。因此从,当镜头300的位置偏差足够大时,会导致镜头300与外壳210的刚性接触,造成机械触底,产生异响,影响拍摄模组10的拍摄稳定与使用寿命。
上述拍摄模组10的下电方法中,由于移动信号是直接控制马达200带动镜头300从下电起始位置S移动至下电位置OF,镜头300的移动行程较大,上下弹片弹性势能变化较大,镜头300在下电位置OF附近往复摆动幅度也较大,当镜头300的移动行程较大时,镜头300的位置偏差进一步增大,导致镜头300与外壳210刚性接触,造成机械触底,产生异响并缩短拍摄模组10的使用寿命。
为了解决上述问题,本申请提供了一种拍摄模组10的下电方法,控制组件400先判断直接对马达200和镜头300直接下电时,马达200和镜头300是否会机械触底。如果马达200和镜头300直接下电会导致机械触底时,控制组件400先通过马达200控制镜头300从下电起始位置S移动到下电起始位置S和下电位置OF之间的预备下电位置of1,而后控制马达200带动镜头300从预备下电位置of1移动到下电位置OF。
例如,图4(b)根据本申请的一些实施例,示出了另一种电子设备1中拍摄模组10下电控制原理的示意图。如图4(b)所示,控制组件400接收下电指令后,控制马达200根据直接下电信号带动镜头300向下电位置OF移动时,控制组件400获取镜头300的下电起始位置S和下电位置OF,并根据下电起始位置S和下电位置OF判断,镜头300跟着马达200按照直接下电信号移动过程中是否会机械触底。其中,下电指令是指用户通过电子设备1触发的用于指示拍摄模组10下电的命令。直接下电信号为控制组件400向马达发送的,对马达200断电的指令。
如果镜头300跟着马达200按照下电信号移动过程中不会机械触底,则说明镜头300下电行程较小,即使直接下电也不会导致马达200和镜头300的机械触底。如果镜头300跟着马达200按照下电信号移动过程中会机械触底,则说明镜头300下电行程较大,直接对马达200下电时,行程偏差及上下弹片的弹性性能的变化会导致马达200和镜头300机械触底。因此,控制组件400先控制马达200带动镜头300移动至预备下电位置of1后,再控制马达200带动镜头300从预备下电位置of1移动至下电位置OF,此时,镜头300移动的最远位置为A’,尚未到达马达200中外壳210的位置OB。其中,下电行程为下电起始位置与下电位置之间的距离。
再例如,在本申请中的一些实施例中,控制组件400选取的预备下电位置of1与下电位置OF重合。也即,控制组件400先控制马达200按照闭环控制的方法移动至下电位置OF处,而后,控制组件400对马达200下电。
上述下电方法,当镜头300下电行程大于触底距离时,先将镜头300移动至预备下电位置of1,将大下电行程转换为小下电行程,以减小镜头300的位置偏差及镜头300对上下弹片的压缩力,进而减小镜头300在下电位置处的下电偏移及摆动幅度,避免机械触底,消除异响,提高拍摄模组10的稳定性,延长拍摄模组10的使用寿命。
下面结合具体实施例,详细介绍本申请提供的拍摄模组10的对焦方案。图5示出了本申请一些实施例中能够执行本申请提供的对焦方法的电子设备1的结构图。如图5所示,电子设备1包括拍摄模组10、支座20、滤光片30、光学传感部件40和电路基板50。拍摄模组10包括马达200、镜头300、控制组件400和其他传感器291,其中,其他传感器291可以是温度传感器、湿度传感器和加速度传感器。
其中,马达200包括对焦线圈230、寄存器292、编码模块293和霍尔传感器294。控制组件400包括信号处理模块410、移动控制模块420、系数选择模块430和采样控制模块440。对焦线圈230与镜头300固定连接,移动控制模块420分别与信号处理模块410、霍尔传感器294、采样控制模块440、寄存器292以及系数选择模块430信号连接;对焦线圈230分别与编码模块293和霍尔传感器294信号连接。此外,霍尔传感器294与采样控制模块440信号连接,编码模块293与寄存器292信号连接,系数选择模块430与其他传感器291信号连接。需要说明的是,本申请方案对信号处理模块410、移动控制模块420、系数选择模块430和采样控制模块440在架构中的分布位置不作具体限制。并且,本申请方案对寄存器292、编码模块293和霍尔传感器294的设置位置也不作具体限制。
具体地,编码模块293为将移动信号进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的移动信息形式的设备,例如,编码模块293为编码器。其中,编码模块293接收及输出的数据为编码,编码为马达200能够接收的数据形式,例如电流信号或者其他信号。图6根据本申请的一些实施例,示出了一种马达200机械位置和编码的关系图。其中,图6中的纵轴表征的是马达200的机械位置,单位为μm,其中,A0为马达200的最大移动位置,B0为马达200的最小移动位置,An为马达200的最大额定位置,B0为马达200的最小额定位置,Ai为马达200的最大使用位置,Bi为马达200的最小使用位置。可以理解的是,移动位置是马达200理论上能够到达的极限位置,额定位置是为了保证安全性,马达200使用时不允许超过的位置,使用位置是为了保证使用效果,马达200使用时优选在该位置以内的范围移动。同时,马达200的运动是指对焦线圈230带动载体220在马达200内部的运动,因此,马达200的位置也即为载体220的位置。
寄存器292是用来存放移动信号的小型存储区域,且在没有新的信号写入之前,寄存器292保持原有的信号不变,在新的信号写入时,寄存器292将新的信号覆盖原有的信号,并在输出脉冲的作用下,通过电路输出当前存储的信号。
当马达200处于自然状态时,也即马达200中对焦线圈230中无电流,且马达220中的载体220与上下弹片相对静止时,载体220处于自然位置0点处,载体220的机械位置为0μm;当马达200处于工作状态时,若载体220向上在0~A0内移动,载体220的机械位置为正值(Bi~A0),若载体220向下在0~B0内移动,载体220的机械位置为负值。为保证安全,载体220的额定位置范围(An~Bn)位于机械位置范围(A0~B0)内,为了防止触底事件发生,载体220的使用位置范围Si(Ai~Bi)位于额定位置范围(An~Bn)内。
图6中的横轴表征的是马达200中载体220对应的编码,且载体220的位置与编码线性相关。根据图6可知,载体220在使用位置范围Si(Ai~Bi)内,编码取值范围为Ci(C1~C2),且载体220在最小移动位置B0处时,载体220编码为0,载体220在最大移动位置A0处时,载体220编码为正。
在一些实施例中,马达200包括对焦线圈230,寄存器292、编码模块293和霍尔传感器294等实体器件集成于马达200外部,则移动信号均为电流,则马达200输入端接收输入电流,输出端输出电流。可以理解的是,寄存器292和编码模块293集成于驱动芯片中或者电子设备1应用处理器中,霍尔传感器294设于马达200外部。
在另一些实施例中,如图5所示,寄存器292、编码模块293和霍尔传感器294与对焦线圈230共同集成于马达200内部,则移动信号均为编码,马达200输入端接收输入编码,输出端输出编码。为便于表述,下文均以此类马达200进行举例说明。
图7为本申请一些实施例中拍摄模组10移动控制方法的交互图。下面参考图5至图7,详细介绍本申请提供的一种拍摄模组10的对焦方案,具体地如图7所示,本申请一些实施例中拍摄模组10的对焦方法包括以下步骤:
步骤701:信号处理模块410接收对焦指令,解析对焦指令,获取镜头300的对焦位置。信号处理模块410通过霍尔传感器294获取镜头300的对焦起始位置。信号处理模块410根据镜头300的对焦移动距离获取对焦采样时间间隔。其中,对焦移动距离为对焦起始位置与对焦位置之间的距离。而后,信号处理模块410同时执行步骤702和步骤703。
可以理解的是,由于对焦线圈230、载体220和镜头300相对固定,从而在马达200带动镜头300运动时,对焦线圈230和镜头300同步移动,因此,下文将以对焦线圈230与镜头300一个整体来描述镜头300的移动控制过程,也即对焦线圈230的位置与镜头300位置相同。
在一些实施例中,信号处理模块410接收到对焦指令后,根据对焦指令控制移动控制模块420、系数选择模块430、采样控制模块440、其他传感器291、寄存器292、编码模块293、霍尔传感器294、对焦线圈230和镜头300上电。信号处理模块410通过霍尔传感器294得到镜头300的对焦起始位置,信号处理模块410解析对焦指令以获取镜头300的对焦位置,并根据对焦起始位置与对焦位置生成对焦移动距离。而后,信号处理模块410查询对焦移动距离对应的对焦采样时间间隔。对焦移动距离越大,则镜头300对焦偏移量越大。
在一些实施例中,信号处理模块410根据所要对焦的区域确定镜头300相对于目标的距离,并根据距离计算得到镜头300与光学传感部件40之间的焦距。而后,信号处理模块410根据焦距计算得到对焦线圈230的对焦位置。例如,在一些实施例中,信号处理模块410通过对比度检测(Contrast Detection,CD)对焦得到镜头300的对焦位置。又例如,在一些实施例中,信号处理模块410通过相位检测(Phase Detection,PD)对焦得到镜头300的对焦位置。又例如,在一些实施例中,对焦位置还可以是根据用户手动输入的镜头300的对焦位置。
在一些实施例中,为了有效监控镜头300移动过程中的对焦偏移量,以提高拍摄模组10的安全性及响应速度,对焦采样时间间隔与对焦移动距离负相关。也即,对焦移动距离越大,对焦采样时间间隔越短;反之,对焦移动距离越小,对焦采样时间间隔越长。
步骤702:信号处理模块410将对焦起始位置和对焦位置发送给移动控制模块420。
步骤703:信号处理模块410将对焦采样时间间隔发送给采样控制模块440。采样控制模块440用于控制霍尔传感器294的工作状态,以使霍尔传感器294相邻两次采集对焦线圈230位置之间的时间间隔为对焦采样时间间隔。
步骤704:移动控制模块420根据对焦起始位置和对焦位置生成第一移动信号。第一移动信号为马达200能够读取的,并能够指示马达200带动镜头300移动的命令。
步骤705:移动控制模块420将第一移动信号存储至寄存器292。
步骤706:马达200中的编码模块293从寄存器292中读取第一移动信号。
步骤707:编码模块293根据第一移动信号生成第一对焦输入电流。具体地,编码模块293将第一移动信号转换为对焦线圈230能够接收的第一对焦输入电流,以通过第一对焦输入电流产生推动对焦线圈230移动的对焦驱动力,进而通过对焦线圈230上的载体220带动镜头300移动,启动拍摄模组10的对焦过程。可以理解的是,第一对焦输入电流可以是马达200控制外部电源释放的电流。例如,在一些实施例中,第一对焦输入电流为马达200控制电子设备1中的电池释放的电流。
步骤708:编码模块293的电流输出端与对焦线圈230电流输入端相连,编码模块293将第一对焦输入电流输入对焦线圈230。
步骤709:对焦线圈230通入第一对焦输入电流时,与电磁组配合生成第一对焦驱动力。当第一对焦输入电流通过对焦线圈230,且对焦线圈230穿过磁场时,对焦线圈230中会产生垂直于磁场线的第一对焦驱动力,该第一对焦驱动力的大小取决于通过磁场的对焦线圈230长度,磁场及第一对焦输入电流的电流强度。
步骤710:对焦线圈230通过第一对焦驱动力带动镜头300移动,以调整镜头300与光学传感部件40之间的距离,进而调整拍摄模组10的焦距。
为了实现对镜头300的实时控制,以缩短马达200带动镜头300移动的周期,提高拍摄模组10的对焦效率,在一些实施例中,当马达200带动镜头300开始移动后,控制组件400中的采样控制模块440与马达200中的霍尔传感器294配合,以按照对焦采样时间间隔实时采集对焦线圈230的对焦实际位置。进而,能够保证控制组件400中的移动控制模块420及时根据对焦位置和实际位置计算得到用于指示对焦线圈230后续移动的移动信号,保证移动信号及时更新。因此步骤710之后,进入步骤711。
步骤711:采样控制模块440根据对焦采样时间间隔与对焦起始时刻获取对焦采样时刻,并生成与对焦采样时刻对应的第一对焦采样指令。对焦采样时刻为采样控制模块440根据对焦采样时间间隔与对焦起始时刻得到的,用于控制霍尔传感器294采集对焦线圈230内部电流的时间点,对焦起始时刻为对焦线圈230开始运动的时间点,第一对焦采样指令为采样控制模块440向霍尔传感器294发出的、用于采集对焦线圈230内部电流的命令。
步骤712:采样控制模块440向霍尔传感器294发送第一对焦采样指令。
步骤713:霍尔传感器294根据第一对焦采样指令采集对焦线圈230输出的第一对焦输出电流。当霍尔传感器294接收到第一对焦采样指令后,根据第一对焦采样指令采集对焦线圈230内部通过的电流强度。
步骤714:霍尔传感器294根据第一对焦输出电流生成对焦线圈230的对焦实际位置。
具体地,霍尔传感器294根据第一对焦输出电流计算得到对焦线圈230的对焦实际位置,也即镜头300的对焦实际位置。
步骤715:霍尔传感器294将对焦实际位置发送给移动控制模块420。
步骤716:移动控制模块420根据对焦位置和对焦实际位置得到对焦偏移量,判断对焦偏移量是否为0。如果对焦偏移量不为0,说明镜头300对焦终止位置与对焦位置之间存在对焦偏差,则移动控制模块420获取移动控制模型,进而根据移动控制模型、对焦位置和对焦实际位置得到镜头300的对焦目标位置,移动控制模块420根据对焦实际位置和对焦目标位置生成第二移动信号,进入步骤717。其中,第二移动信号的对焦目标位置的编码为第二移动信号。如果对焦偏移量为0,则说明马达200根据第一移动信号移动的对焦终止位置与对焦位置重合,马达200根据第一移动信号带动镜头300继续移动,完成对焦,结束流程。
具体地,移动控制模块420获取控制系数后,根据控制系数从模型库中选择移动控制模型,并将对焦位置、对焦实际位置和对焦距离输入移动控制模型,以计算得到对焦线圈230的对焦目标位置。可以理解的是,模型库中包括多组关联存储的控制系数和移动控制模型。其中,模型库的建立过程为服务器获取样本数据,提取样本数据中的样本控制系数和样本移动控制模型,并将样本控制系数和样本移动控制模型关联存储,形成模型库。
步骤717:移动控制模块420将第二移动信号存储至寄存器292。
步骤718:编码模块293从寄存器292中读取第二移动信号。
步骤719:编码模块293根据第二移动信号生成第二对焦输入电流。
步骤720:编码模块293将第二对焦输入电流输入对焦线圈230。
步骤721:对焦线圈230根据第二对焦输入电流生成第二对焦驱动力。
步骤722:对焦线圈230通过第二对焦驱动力带动镜头300移动,返回步骤711。
在另外一些实施例中,与图7对应的实施例不同的是,信号处理模块410根据对焦指令获取马达200的对焦起始位置和对焦位置后,将对焦起始位置和对焦位置发送给移动控制模块420。移动控制模块420根据对焦起始位置和对焦位置生成第一移动信号,同时根据对焦移动距离确定对焦采样时间间隔。而后,移动控制模块420将第一移动信号存储于寄存器292,并将对焦采样时间间隔发送给采样控制模块440。
由于环境参数能够影响马达200中上下弹片的弹性形变,进而影响镜头300对焦移动过程中的准确度。例如,环境参数中的温度和湿度会影响马达200中的上下弹片的弹性模量和最大形变量。再例如,电子设备1的摆放角度会影响上下弹片自身重力对自身形变的影响。具体地,电子设备1正向放置时,上弹片250受到自身重力被拉长,下弹片260受到自身重力被压缩。电子设备1反向放置时,上弹片250受到自身重力被压缩,下弹片260受到自身重力被拉长。电子设备1倾斜设置时,上下弹片的弹力并不通过对焦线圈230和载体220的重心位置。
由此可知,电子设备1不同的摆放方向,导致上下弹片的弹性性能不同,而如果根据同一移动控制模型获取对焦目标位置时,使得对焦目标位置不准确,导致镜头300在对焦位置处往复摆动,最终导致镜头300的对焦速度较慢或者对焦准确度较低。基于此,系数选择模块430同时还会获取马达200的环境参数,进而从系数库中查询与环境参数获取对应的控制系数。而后,系数选择模块430将获取的控制系数发送给移动控制模块420。
在一些实施例中,环境参数包括规格参数和感应参数。拍摄模组10中的控制组件400查询马达200的规格参数,并接收通过其他传感器获取马达200的感应参数,其中,感应参数包括马达200中上下弹片周围的温度、湿度和倾斜角度中的至少一种。
例如,在一些实施例中,系数选择模块430通过温度传感器获取马达200中上下弹片周围的温度、通过湿度传感器获取马达200中上下弹片周围的湿度、及通过加速度传感器获取电子设备1的倾斜角度,也即马达200中上下弹片的倾斜角度。
再例如,在一些实施例中,系数选择模块430获取马达200的规格参数。具体地,马达200的规格参数包括:马达200中上下弹片的尺寸、弹性模量、形变系数,对焦线圈230的机械位置、额定位置和使用位置等。
可以理解的是,系数库中包括多组关联存储的感应参数、规格参数和控制系数。其中,系数库的建立过程为获取样本马达移动数据,提取样本马达移动数据中的样本感应参数、样本规格参数和样本控制系数,并将样本感应参数、样本规格参数和样本控制系数关联存储,形成系数库。
在其他一些实施例中,移动控制模块420根据控制系数获取对应的移动控制模型。移动控制模块420将对焦距离、对焦位置和对焦实际位置输入移动控制模型,得到对焦目标距离。对焦目标距离为补偿偏移量后对焦实际位置与对焦目标位置间的距离,移动控制模块420根据对焦目标距离和对焦实际位置确定镜头300的对焦目标位置。
在电子设备1中的拍摄模组10完成对焦后,用户通过拍摄模组10与电子设备1中的其它部件相配合拍摄图片或录制视频。拍摄图片或录制视频完成后,用户还需要操作电子设备1,对拍摄模组10下电,以使拍摄模组10恢复至自然状态。基于此,有必要提供一种拍摄模组10的下电方案。在本申请一些实施例中,还提供了一种拍摄模组10的下电方案,具体包括以下步骤:
信号处理模块410接收下电指令,解析下电指令获取镜头300的下电起始位置和下电位置,并将下电起始位置和下电位置发送给移动控制模块420。其中,下电起始位置为接收下电指令时镜头300所在的位置,下电位置为下电指令对应的镜头300下电停止后的位置。
移动控制模块420根据下电起始位置和下电位置判断马达200按照下电信号下电过程中,马达200和镜头300是否会机械触底。
具体地,在一些实施例中,下电条件为镜头300当前位置和下电位置之间的距离是否小于等于触底距离。移动控制模块420判断镜头300当前位置和下电位置之间的距离是否小于等于触底距离。可以理解的是,触底距离为马达200刚好机械触底时,下电起始位置和下电位置之间的距离。如果下电起始位置和下电位置之间的距离大于触底距离,则说明马达200直接下电会造成机械触底,移动控制模块420选取下电起始位置和下电位置之间的预备下电位置。移动控制模块420根据预备下电位置控制对焦线圈230先移动至预备下电位置,而后再控制对焦线圈230由预备下电位置移动至下电位置。
如果下电起始位置和下电位置之间的距离小于触底距离,则说明即使马达200直接下电也不会造成机械触底,移动控制模块420直接带动对焦线圈230由下电起始位置下电至下电位置。
具体地,在另外一些实施例中,下电条件为马达200按照下电信号下电过程中,镜头300在相距下电起始位置最远的位置处时是否与马达200中的外壳210机械触底。移动控制模块420根据下电起始位置S和下电位置OF获取下电距离。移动控制模块420根据下电起始位置S、下电位置OF和下电距离确定镜头300由下电起始位置S根据下电信号移动至下电位置OF时的下电偏移量。移动控制模块420根据下电距离和下电偏移量计算的得到镜头300通过马达200根据下电信号移动过程中移动的最远距离。移动控制模块420根据最远距离判断马达200和镜头300是否机械触底。
如果马达200按照下电信号下电过程中,镜头300在相距下电起始位置最远的位置处时与马达200中的外壳210机械接触,则说明马达200直接下电会造成机械触底,移动控制模块420选取下电起始位置和下电位置之间的预备下电位置。移动控制模块420根据预备下电位置控制对焦线圈230先移动至预备下电位置,而后再控制对焦线圈230由预备下电位置移动至下电位置。
如果马达200按照下电信号下电过程中,镜头300在相距下电起始位置最远的位置处时不与马达200中的外壳210机械接触,则说明即使马达200直接下电也不会造成机械触底,移动控制模块420直接带动对焦线圈230由下电起始位置下电至下电位置。
图8示出本申请一些实施例中用于实现拍摄模组10对焦方法的电子设备1的系统架构图。如图8所示,电子设备1包括APP层840、Hal层830、Kernel层820和硬件810。其中,硬件层810中包括其他传感器291、寄存器292、编码模块293、对焦线圈230和霍尔传感器294等实体器件,Kernel层820中包括移动控制模块420和采样控制模块440,Hal层830中包括系数选择模块430和信号处理模块410,APP层840中包括相机应用。
具体地,在图8所示的实施例中,APP层840中的相机应用197接收到对焦指令后,分别调用Hal层830中的系数选择模块430和信号处理模块410。而后,系数选择模块430从硬件层810中的其他传感器291获取感应参数,并从硬件层810中的马达200获取规格参数。而后,系数选择模块430根据感应参数和规格参数获取对应的控制系数,并将控制系数发送给Kernel层820中的移动控制模块420。本申请通过霍尔传感器294、移动控制模块420、寄存器292、编码模块293和对焦线圈230形成马达200带动镜头300移动过程中的闭环动态调整。
在一些实施例中图9示出了一种用于实现拍摄模组10的对焦方案,其中,对于图5中的控制组件400中的信号处理模块410、移动控制模块420、系数选择模块430和采样控制模块440执行的功能,可以由电子设备1的控制组件400调用相关程序来实现,具体地,如图9所示,拍摄模组10对焦方案包括以下步骤:
步骤901:控制组件400中的信号处理模块410接收对焦指令,并对马达200、镜头300及控制组件400中的其他模块进行上电。控制组件400中的信号处理模块410通过解析对焦指令获取对焦位置。
步骤902:控制组件400中的信号处理模块410通过霍尔传感器294获取镜头300的对焦起始位置,同时控制组件400中的移动控制模块420根据对焦起始位置和对焦位置生成第一移动信号,并将第一移动信号发送给马达200,以使马达200根据第一移动信号带动镜头300移动,以启动拍摄模组10的对焦过程,具体采样方式请参阅上述步骤701、步骤702、步骤704至步骤710。
步骤903:控制组件400中的信号处理模块410根据对焦起始位置和对焦位置确定对焦采样时间间隔,并将对焦采样时间间隔发送给控制组件400中的采样控制模块440,具体采样方式请参阅上述步骤701和步骤703。
步骤904:采样控制模块440根据对焦采样时间间隔控制霍尔传感器294采集马达200的对焦实际位置,并将对焦实际位置发送给移动控制模块420,具体采样方式请参阅上述步骤711至步骤715。
步骤905:控制组件400中的系数选择模块430根据对焦位置和对焦实际位置查询得到镜头300移动后的对焦偏移量。
步骤906:系数选择模块430判断镜头300的对焦偏移量是否为0。如果对焦偏移量不为0,则进入步骤907;如果对焦偏移量为0,则进入步骤908。
步骤907:控制组件400中的系数选择模块430根据马达200的环境参数获取控制系数,并将控制系数发送给移动控制模块420。移动控制模块420根据控制系数、对焦位置和对焦实际位置计算得到对焦目标位置,而后根据对焦实际位置和对焦目标位置生成第二移动信号,控制马达200根据第二移动信号带动镜头300移动,而后进入步骤904。
步骤908:移动控制模块420控制马达200根据当前移动信号带动镜头300移动至对焦位置,拍摄模组10完成对焦。
拍摄模组10完成对焦后,用户通过拍摄模组10完成图片拍摄或者视频录制,而后用户通过操作电子设备进行下电。在一些实施例中,图10示出了一种用于实现拍摄模组10的下电方案,其中,对于图5中的控制组件400中的信号处理模块410、移动控制模块420、系数选择模块430和采样控制模块440执行的功能,可以由电子设备1的控制组件400调用相关程序来实现,具体地,如图10所示,拍摄模组10对焦方案包括以下步骤:
步骤1001:控制组件400中的信号处理模块410接收下电指令,并根据下电指令获取镜头300的下电位置。信号处理模块410通过霍尔传感器294获取镜头300的下电起始位置。信号处理模块410中将下电起始位置和下电位置发送给移动控制模块420。
步骤1002:移动控制模块420根据下电起始位置和下电位置判断镜头300的下电是否满足下电条件。其中,下电条件为下电起始位置和下电位置之间的距离小于等于触底距离,或者,下电条件为镜头300在相距下电起始位置最远的位置处时与马达200中的外壳210机械接触。如果满足下电条件,镜头300下电起始位置和下电位置之间的距离小于等于触底距离,则说明马达200下电行程较小,直接对马达200和镜头300下电也不会机械触底,进入步骤1004。如果不满足下电条件,也即,镜头300下电起始位置和下电位置之间的距离大于触底距离,则说明马达200下电行程较大,直接对马达200和镜头300下电会导致机械触底,影响使用过程中的安全性,因此进入步骤1003。
步骤1003:控制组件400中的移动控制模块420根据下电指令获取位于下电起始位置与下电位置之间的预备下电位置。移动控制模块420先控制马达200带动镜头300由下电起始位置移动至预备下电位置。
步骤1004:控制组件400再控制马达200下电,而后带动镜头300移动至下电位置,结束流程。其中,如果从步骤1003进入步骤1004,则控制组件400控制马达200从预备下电位置下电,而后带动镜头300移动至下电位置,如果从步骤1002进入步骤1004,则控制组件400控制马达200从下电起始位置下电,而后带动镜头300移动至下电位置。
在一些实施例中,控制组件400中的信号处理模块410接收下电指令,解析下电指令获取下电起始位置和下电位置。移动控制模块420判断下电起始位置和下电位置的距离是否大于触底距离。如果下电起始位置和下电位置的距离大于触底距离,则说明马达200直接下电可能会造成拍摄模组10机械触底,移动控制模块420选取下电起始位置和下电位置之间的预备下电位置,移动控制模块420控制对焦线圈230先移动至预备下电位置。如果下电起始位置和下电位置的距离小于触底距离,控制组件400直接对马达200下电。
在一些实施例中,控制组件400控制马达200由下电起始位置移动至预备下电位置的方式可以采用上文中的拍摄模组10的对焦方法。在一些实施例中,图11示出了一种用于实现拍摄模组10的从下电起始位置移动至下电位置的下电方案,具体地,下电方案包括以下步骤:
步骤1101:控制组件400中的信号处理模块410接收下电指令。控制组件400中的信号处理模块410通过解析下电指令获取下电位置,通过霍尔传感器294获取镜头300的下电起始位置。移动控制模块420根据下电起始位置和下电位置获取预备下电位置。
步骤1102:控制组件400中的移动控制模块420根据下电起始位置和预备下电位置生成起始下电信号,并将起始下电信号发送给马达200,以使马达200根据起始下电信号带动镜头300移动,以启动拍摄模组10的下电过程,具体采样方式请参阅对焦方案中的步骤701、步骤702、步骤704至步骤710。
步骤1103:控制组件400中的信号处理模块410根据下电起始位置和预备下电位置确定下电采样时间间隔,并将下电采样时间间隔发送给控制组件400中的采样控制模块440,具体采样方式请参阅上述步骤701和步骤703。
步骤1104:采样控制模块440根据下电采样时间间隔控制霍尔传感器294采集马达200的下电实际位置,并将下电实际位置发送给移动控制模块420,具体采样方式请参阅上述步骤711至步骤715。
步骤1105:控制组件400中的系数选择模块430根据预备下电位置和下电实际位置查询得到镜头300移动后的下电偏移量。
步骤1106:系数选择模块430判断镜头300的下电偏移量是否为0。如果下电偏移量不为0,则进入步骤1107;如果下电偏移量为0,则进入步骤1108。
步骤1107:控制组件400中的系数选择模块430根据马达200的环境参数获取控制系数,并将控制系数发送给移动控制模块420。移动控制模块420根据控制系数、预备下电位置和下电实际位置计算得到下电目标位置,而后根据下电实际位置和下电目标位置生成第四移动信号,控制马达200根据第四移动信号带动镜头300移动,而后进入步骤1104。
步骤1108:移动控制模块420控制马达200根据当前下电信号带动镜头300移动至预备下电位置,拍摄模组10完成镜头300到预备下电位置的移动。可以理解的是,第四移动信号为马达最新接收到的移动信号。
可以理解的是,本申请中,控制组件400控制马达200由下电起始位置移动至预备下电位置的移动方式本申请不作具体限制,任何能够实现马达200由下电起始位置向预备下电位置的移动方式均在本申请的保护范围之内。
同时,如果下电起始位置和下电位置满足下电条件,则控制组件400控制马达200由下电起始位置移动至下电位置的移动方式也可以采用上述对焦方案的技术方案。本申请中,控制组件400控制马达200由下电起始位置移动至下电位置的移动方式本申请不作具体限制,任何能够实现马达200由下电起始位置向下电位置的移动方式均在本申请的保护范围之内。
在一些实施例中,随着电子设备1功能的丰富,拍摄模组10数量及拍摄场景不断增多,如果多个拍摄模组10的马达200始终处于工作状态,将导致电子设备1功耗增加,发热严重。本申请的实施例尤其适用于拍摄模组10轮流机制中的马达200频繁进行大位置移动。一方面提升马达200响应速度和移动精准度,进而提升拍摄模组10的响应速度和对焦精准度,另一方面减小马达200位置偏差,避免拍摄模组10机械触底,降低使用风险,提高安全性,延长其使用寿命。
上述方案中,在控制组件400接收下电指令后,当下电行程的绝对值大于位置阈值,先将马达200移动至预备下电位置处,而后将马达200从预备下电位置下电至下电位置。上述方案中,能够将大行程的马达200下电转换为小行程的马达200下电,避免对焦线圈230移动行程数值过大时,进而避免上弹片250和下弹片260存储的弹性势能导致的拍摄模组10的机械触底,进而提高了马达200使用过程中的安全性。
图12根据本申请的一些实施例,示出了一种拍摄模组10中移动控制模块420的原理图。如图12所示,移动控制模块420获取的移动控制模型为比例积分微分控制模型(Proportional Integral Derivative Control,PID)。
根据图12可知,移动控制模块420接收信号处理模块410发送的对焦位置,同接收采样控制模块440控制霍尔传感器294发送的实际位置,并计算对焦位置和实际位置的对焦距离。而后,移动控制模块420利用移动控制模型根据对焦距离和比例系数Kp计算得到比例对焦距离,及根据对焦距离、对焦位置、实际位置和积分系数Ki计算得到积分对焦距离,及根据对焦距离、对焦位置、实际位置和微分系数Kd计算得到微分对焦距离。随后,移动控制模块420利用移动控制模型将比例对焦距离、积分对焦距离和微分对焦距离计算得到对焦线圈230的目标距离。具体地,目标距离可通过下述公式进行计算:
其中,
e(c)=r(c)-a(c),
其中,u(c)为目标距离,e(c)为对焦距离,Kp为比例系数,Ki为积分系数,Kd为微分系数,r(c)为对焦位置,a(c)为实际位置。
而后,移动控制模块420根据目标距离计算得到对焦目标位置,并根据对焦目标位置生成新的移动信号,而后将新的移动信号发给马达200。例如,在一些实施例中,移动控制模块420根据马达200机械位置和编码的关系图查询对焦目标位置对应的编码,以将编码作为新的移动信号。
可以理解的是,本申请对移动控制模型的类型不作具体限制,任何能够实现马达移动状态动态调整的闭环控制模型均在本申请的保护范围之内。
图13根据本申请的一些实施例,示出了一种移动控制模块420获取对焦目标位置的方法,其中,移动控制模块420根据接收的控制系数修正移动控制模型,修正后的移动控制模型根据对焦位置和实际位置计算对焦距离,而后根据对焦距离的比例偏差、积分偏差和微积分偏差计算得到对焦目标距离。具体地,移动控制模块420获取目标距离的方法包括以下步骤:
步骤1301:移动控制模块420获取控制系数,并根据控制系数从模型库中查询到移动控制模型。其中,控制系数包括比例系数、积分系数和微分系数。
步骤1302:移动控制模型根据对焦位置和对焦实际位置计算得到对焦距离。
步骤1303:移动控制模型根据对焦距离分别计算比例对焦距离、积分对焦距离和微分对焦距离。
具体地,比例对焦距离为比例系数与对焦距离的乘积,积分对焦距离为积分系数与对焦距离积分后的乘积,微分对焦距离为微分系数与对焦距离微分后的乘积。
步骤1304:移动控制模型计算比例对焦距离、积分对焦距离和微分对焦距离三者之和,并将得到的结果作为对焦目标距离,结束流程。
图14根据本申请的一些实施例中,提供了另一种马达200移动方法。其中,控制组件400接收对焦指令后,控制马达200和镜头300上电。控制组件400根据对焦指令生成对焦移动信号,以使马达200根据对焦移动信号移动,控制组件400接收下电指令后,直接对马达200和镜头300下电。具体地,如图14所示,马达200移动的控制方法包括以下步骤:
步骤1401:控制组件400接收对焦指令时,对马达200和镜头300上电。
步骤1402:控制组件400根据对焦指令生成对焦移动信号,并将对焦移动信号发送给马达200,以使马达200根据对焦移动信号带动镜头300移动。完成移动后的镜头300未到达对焦位置时,控制组件400根据对焦指令生成新的对焦移动信号,以使马达200根据新的对焦移动信号带动镜头300继续移动。
步骤1403:当马达200移动至对焦位置处,拍摄模组10完成对焦。
可以理解的是,步骤402和步骤403即为拍摄模组10的对焦过程。拍摄模组10对焦完成后,用户通过拍摄模组10拍摄图片或者录制视频。
步骤1404:控制组件400接收下电指令时,根据下电指令对马达200和镜头300下电,结束流程。
然而,上述马达200移动的控制方法中,控制组件400只是根据对焦指令简单下发马达200的对焦移动信号,以使马达200根据对焦移动信号移动,并没有考虑上弹片250、下弹片260、手机100摆放方向等因素在马达200实际移动过程中的影响。马达200的位置偏差会影响马达200定位的准确性,且需要在马达200第一次移动结束后,才能再次或者多次对马达200进行位置调整,直至马达200到达对焦位置,整个过程需要等待马达200移动结束后,再次向马达200发送移动信号。因此,上述方法严重影响马达200定位的响应速度,降低了拍摄模组10对焦准确性及响应速度。
此外,控制组件400接收到下电指令,马达200根据移动信号向下电位置移动,但是由于上下弹片使得马达200往复摆动以释放弹性势能,并最终停止在下电位置处。当下电位置距离下电起始位置较远时,上下弹片存储的弹性势能较大,进一步增大对焦线圈230的位置偏差,也即增大对焦线圈230在对焦位置处的摆动幅度,进而增大载体220与镜头300的位置偏差,当位置偏差足够大时,会造成对焦线圈230通过载体220带动镜头300与外壳210的刚性接触,造成机械触底,产生异响,影响拍摄模组10拍摄稳定与使用寿命。
图15根据本申请的实施例示出了电子设备1的硬件结构示意图,其中,电子设备1可以是手机100,手机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,霍尔传感器294、其他传感器291,按键190,马达200,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。其中其他传感器291可以包括压力传感器180A,陀螺仪传感器180B,气压传感器180C,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。
可以理解的是,本发明实施例示意的结构并不构成对手机100的具体限定。在本申请另一些实施例中,手机100可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
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,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。例如,在一些实施例中,处理器110可以拍摄模组10中的控制组件400,处理器110可以用来根据对焦指令生成对焦位置,处理器110还可以根据对焦位置生成采样时间间隔,处理器110还可以根据马达200实际位置和对焦位置生成移动信号。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。避免了重复存取,减少了处理器110的等待时间,因而提高了系统的效率。
USB接口130是符合USB标准规范的接口,具体可以是Mini USB接口,Micro USB接口,USB Type C接口等。
可以理解的是,本发明实施例示意的各模块间的接口连接关系,只是示意性说明,并不构成对手机100的结构限定。在本申请另一些实施例中,手机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。
电池142用于向编码模块293提供输入电流。
移动通信模块150可以提供应用在手机100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。
无线通信模块160可以提供应用在手机100上的包括无线局域网(wireless localarea networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS),调频(frequencymodulation,FM),近距离无线通信技术(near field communication,NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的解决方案。
手机100通过GPU,显示屏194,以及应用处理器等实现显示功能。显示屏194用于显示图像,视频等。
手机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。
摄像头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,手机100可以包括1个或N个摄像头193,N为大于1的正整数。
数字信号处理器用于处理数字信号,除了可以处理数字图像信号,还可以处理其他数字信号。例如,当手机100在频点选择时,数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。手机100可以支持一种或多种视频编解码器。这样,手机100可以播放或录制多种编码格式的视频,例如:动态图像专家组(moving picture experts group,MPEG)1,MPEG2,MPEG3,MPEG4等。
外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡。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。
霍尔传感器294,手机100可以利用霍尔传感器294采集拍摄模组10中马达200和镜头300的实际位置。在一些实施例中,当手机100拍摄图片或者录制视频时,手机100可以根据霍尔传感器294检测马达200中对焦线圈230中的电流,进而根据检测到的电流,获取马达200和镜头300实际位置。
压力传感器180A用于感受压力信号,可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中,压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多,如电阻式压力传感器,电感式压力传感器,电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A,电极之间的电容改变。手机100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194,手机100根据压力传感器180A检测所述触摸操作强度。手机100也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中,作用于相同触摸位置,但不同触摸操作强度的触摸操作,可以对应不同的操作指令。例如:当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行新建短消息的指令。
陀螺仪传感器180B可以用于确定手机100的运动姿态。在一些实施例中,可以通过陀螺仪传感器180B确定手机100围绕三个轴(即,x,y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。示例性的,当按下快门,陀螺仪传感器180B检测手机100抖动的角度,根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离,让镜头通过反向运动抵消手机100的抖动,实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航,体感游戏场景。
加速度传感器180E可检测手机100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当手机100静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别手机姿态,应用于横竖屏切换,计步器等应用。
距离传感器180F,用于测量距离。手机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,手机100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。
接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(Light Emitting Diode,LED)和光检测器,例如光电二极管。环境光传感器180L用于感知环境光亮度。指纹传感器180H用于采集指纹。
温度传感器180J用于检测温度。在一些实施例中,手机100利用温度传感器180J检测的温度,执行温度处理策略。例如,当温度传感器180J上报的温度超过阈值,手机100执行降低位于温度传感器180J附近的处理器的性能,以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中,当温度低于另一阈值时,手机100对电池142加热,以避免低温导致手机100异常关机。在其他一些实施例中,当温度低于又一阈值时,手机100对电池142的输出电压执行升压,以避免低温导致的异常关机。
触摸传感器180K,也称“触控器件”。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也可以设置于手机100的表面,与显示屏194所处的位置不同。
图16是本申请实施例的手机100的软件结构框图。分层架构将软件分成若干个层,每一层都有清晰的角色和分工。层与层之间通过软件接口通信。在一些实施例中,将Android系统分为四层,从上至下分别为应用程序层,应用程序框架层,安卓运行时(Android runtime,AR)和系统库,以及内核层。
应用程序层可以包括一系列应用程序包。
如图13所示,应用程序包可以包括相机,图库,日历,通话,地图,导航,WLAN,蓝牙,音乐,视频,短信息等应用程序。
应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(applicationprogramming interface,API)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义的函数。
如图13所示,应用程序框架层可以包括窗口管理器,内容提供器,视图系统,电话管理器,资源管理器,通知管理器等。
窗口管理器用于管理窗口程序。窗口管理器可以获取显示屏大小,判断是否有状态栏,锁定触控屏,截取触控屏等。
内容提供器用来存放和获取数据,并使这些数据可以被应用程序访问。所述数据可以包括视频,图像,音频,拨打和接听的电话,浏览历史和书签,电话簿等。
视图系统包括可视控件,例如显示文字的控件,显示图片的控件等。视图系统可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如,包括显示文字的视图以及显示图片的视图。
电话管理器用于提供手机100的通信功能。
资源管理器为应用程序提供各种资源,比如本地化字符串,图标,图片,布局文件,视频文件等等。
通知管理器使应用程序可以在状态栏中显示通知信息,可以用于传达告知类型的消息,可以短暂停留后自动消失,无需用户交互。比如通知管理器被用于告知下载完成,消息提醒等。通知管理器还可以是以图表或者滚动条文本形式出现在系统顶部状态栏的通知,例如后台运行的应用程序的通知,还可以是以对话窗口形式出现在触控屏上的通知。例如在状态栏提示文本信息,发出提示音,电子设备振动,指示灯闪烁等。
Android Runtime包括核心库和虚拟机。Android runtime负责安卓系统的调度和管理。
核心库包含两部分:一部分是java语言需要调用的功能函数,另一部分是安卓的核心库。
应用程序层和应用程序框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用程序层和应用程序框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机用于执行对象生命周期的管理,堆栈管理,线程管理,安全和异常的管理,以及垃圾回收等功能。
系统库可以包括多个功能模块。例如:表面管理器(Surface Manager,SM),媒体库(Media Libraries,ML),三维图形处理库(例如:OpenGL ES),2D图形引擎(例如:SGL)等。
表面管理器用于对显示子系统进行管理,并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的融合。
媒体库支持多种常用的音频,视频格式回放和录制,以及静态图像文件等。媒体库可以支持多种音视频编码格式,例如:MPEG4,H.264,MP3,AAC,AMR,JPG,PNG等。
三维图形处理库用于实现三维图形绘图,图像渲染,合成,和图层处理等。
2D图形引擎是2D绘图的绘图引擎。
内核层是硬件和软件之间的层。内核层至少包含显示驱动,摄像头驱动,音频驱动,传感器驱动。
下面结合即时通信聊天的场景,示例性说明手机100软件以及硬件的工作流程。当手机100的相机应用接收到对焦操作,调用系统库中的二位图形引擎和三维图形处理库,以生成对焦位置和采样时间间隔,而后将对焦位置和采样时间间隔发送给内核层中的摄像头驱动和传感器驱动。内核层根据对焦位置和采样时间间隔获取移动信号,并将对焦指令加工成原始输入事件(包括对焦位置、采样时间间隔和移动信号的时间戳等信息),进而根据移动信号带动镜头移动。原始输入事件被存储在内核层。应用程序框架层从内核层获取原始输入事件,识别该输入事件所对应的控件。以该对焦指令时下电指令操作,该下电指令所对应的控件为手机应用的控件为例,手机应用调用应用框架层的接口,启动手机应用,进而通过调用显示驱动显示响应下电指令作所在的界面。
在说明书对“一些实施例”或“实施例”的引用意指结合实施例所描述的具体特征、结构或特性被包括在根据本公开的至少一个范例实施方案或技术中。说明书中的各个地方的短语“在一个实施例中”的出现不一定全部指代同一个实施例。
本公开还涉及用于执行文本中的操作装置。该装置可以专门处于所要求的目的而构造或者其可以包括由被存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或者重新配置的通用计算机。这样的计算机程序可以被存储在计算机可读介质中,诸如,但不限于任何类型的盘,包括软盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、EPROM、EEPROM、磁或光卡、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)或者适于存储电子指令的任何类型的介质,并且每个可以被耦合到计算机系统总线。此外,说明书中所提到的计算机可以包括单个处理器或者可以是采用针对增加的计算能力的多个处理器涉及的架构。
本文所提出的过程和显示器固有地不涉及任何具体计算机或其他装置。各种通用系统也可以与根据本文中的教导的程序一起使用,或者构造更多专用装置以执行一个或多个方法步骤可以证明是方便的。在一下描述中讨论了用于各种这些系统的结构。另外,可以使用足以实现本公开的技术和实施方案的任何具体编程语言。各种编程语言可以被用于实施本公开,如本文所讨论的。
另外,在本说明书所使用的语言已经主要被选择用于可读性和指导性的目的并且可能未被选择为描绘或限制所公开的主题。因此,本公开旨在说明而非限制本文所讨论的概念的范围。
Claims (12)
1.一种电子设备中拍摄模组对焦方法,其特征在于,所述拍摄模组包括马达、镜头和控制组件;
所述方法包括:
所述控制组件在所述马达根据第一移动信号带动所述镜头移动的过程中,获取所述镜头的对焦实际位置;
所述控制组件根据所述对焦实际位置和对焦位置,判断所述马达根据所述第一移动信号带动所述镜头的移动是否满足对焦偏移条件,其中,所述对焦偏移条件为所述马达根据所述第一移动信号带动所述镜头移动后的对焦终止位置与所述对焦位置的对焦偏移量小于等于对焦偏移量阈值;
在所述判断的结果为不满足所述对焦偏移条件的情况下,所述控制组件根据所述对焦实际位置和所述对焦位置,生成第二移动信号,其中所述第二移动信号和所述第一移动信号控制所述马达带动所述镜头移动的对焦目标位置不同;
所述控制组件向所述马达发送所述第二移动信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
所述控制组件根据所述镜头的所述对焦位置和对焦起始位置生成起始移动信号,其中,所述起始移动信号中指示所述马达带动所述镜头移动的行程为所述对焦起始位置和所述对焦位置之间的距离。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述拍摄模组包括第一弹片和第二弹片;并且所述第二移动信号的生成方式,包括:
所述控制组件根据所述对焦实际位置和所述对焦位置,预测所述马达根据所述第一移动信号带动所述镜头移动所述第一移动信号所指示的行程后,对所述第一弹片或者第二弹片产生的弹性形变使得所述马达带动所述镜头的移动后的对焦终止位置与所述对焦位置的对焦偏移量是否小于等于对焦偏移量阈值;
如果大于所述对焦偏移量阈值,确定所述第二移动信号指示所述马达带动所述镜头所要移动到的对焦目标位置;
所述控制组件根据所述对焦实际位置和确定的所述对焦目标位置生成所述第二移动信号。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述对焦目标位置的计算方式,包括:
所述控制组件计算所述对焦实际位置与所述对焦位置之间的距离,作为对焦距离;
所述控制组件根据所述对焦距离、所述对焦实际位置和所述对焦实际位置计算得到比例对焦距离、积分对焦距离和微分对焦距离;
所述控制组件根据所述比例对焦距离、所述积分对焦距离和所述微分对焦距离计算对焦目标距离;
所述控制组件根据所述对焦实际位置和所述对焦目标距离,计算得到所述对焦目标位置。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述控制组件在所述马达根据所述第一移动信号带动所述镜头移动的过程中,周期性获取所述镜头的所述对焦实际位置。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述镜头的所述对焦起始位置和所述对焦位置之间的距离越大,所述控制组件周期性获取所述对焦实际位置的时间间隔越小。
7.一种电子设备,其特征在于,包括拍摄模组;
所述拍摄模组包括马达、镜头和控制组件;
所述控制组件用于在所述马达根据第一移动信号带动所述镜头移动的过程中,获取所述镜头的对焦实际位置,
并且根据所述对焦实际位置和对焦位置,判断所述马达根据所述第一移动信号带动所述镜头的移动是否满足对焦偏移条件,其中,所述对焦偏移条件为所述马达根据所述第一移动信号带动所述镜头移动后的对焦终止位置与所述对焦位置的对焦偏移量小于等于对焦偏移量阈值,
并且用于在所述判断的结果为不满足所述对焦偏移条件的情况下,根据所述对焦实际位置和所述对焦位置,生成第二移动信号,其中所述第二移动信号和所述第一移动信号控制所述马达带动所述镜头移动的对焦目标位置不同,
并且用于向所述马达发送所述第二移动信号。
8.一种可读介质,所述可读介质中存储有指令,其特征在于,当所述指令被计算机的处理器执行时使得所述计算机执行如权利要求1至6中任一项所述的拍摄模组对焦方法。
9.一种电子设备中拍摄模组下电方法,其特征在于,所述拍摄模组包括马达、镜头和控制组件,所述方法包括:
所述控制组件控制所述马达带动所述镜头下电时,获取所述镜头的下电起始位置和下电位置;
所述控制组件根据所述下电起始位置和所述下电位置,判断所述马达带动所述镜头下电是否满足下电条件;
在所述判断的结果为不满足所述下电条件的情况下,所述控制组件控制所述马达带动所述镜头下电至预备下电位置后,控制所述马达带动所述镜头下电至所述下电位置,其中,在所述控制组件在控制所述马达带动所述镜头下电至所述预备下电位置的过程中,还包括:
获取所述镜头的下电实际位置;
所述控制组件根据所述下电实际位置和所述预备下电位置,判断所述马达带动所述镜头向所述预备下电位置的移动是否满足下电偏移条件;
在所述判断的结果为不满足所述下电偏移条件的情况下,所述控制组件根据所述下电实际位置和所述预备下电位置,生成第四移动信号,其中,所述第四移动信号的下电目标位置与所述预备下电位置不同,所述下电偏移条件为所述马达根据所述下电实际位置和所述预备下电位置,带动所述镜头移动后的下电终止位置与所述预备下电位置的下电偏移量小于等于下电偏移量阈值;
所述控制组件向所述马达发送所述第四移动信号。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述下电条件为所述镜头当前位置与所述下电位置间的距离小于等于触底距离。
11.一种电子设备,其特征在于,包括拍摄模组;
所述拍摄模组包括马达、镜头和控制组件;
所述控制组件用于在控制所述马达带动所述镜头下电时,获取所述镜头的下电起始位置和下电位置,
并且根据所述下电起始位置和所述下电位置,判断所述马达带动所述镜头下电是否满足下电条件,
并且在所述判断的结果为不满足所述下电条件的情况下,控制所述马达带动所述镜头下电至预备下电位置后,控制所述马达带动所述镜头下电至所述下电位置,其中,在控制所述马达带动所述镜头下电至所述预备下电位置的过程中,还包括:
获取所述镜头的下电实际位置;
根据所述下电实际位置和所述预备下电位置,判断所述马达带动所述镜头向所述预备下电位置的移动是否满足下电偏移条件;
在所述判断的结果为不满足所述下电偏移条件的情况下,根据所述下电实际位置和所述预备下电位置,生成第四移动信号,其中所述第四移动信号的下电目标位置与所述预备下电位置不同;
向所述马达发送所述第四移动信号。
12.一种可读介质,所述可读介质中存储有指令,其特征在于,当所述指令被计算机的处理器执行时使得所述计算机执行如权利要求9至10中任一项所述的拍摄模组下电方法。
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