CN106444217A - 镜头af驱动控制方法 - Google Patents

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Abstract

公开一种镜头AF驱动控制方法，其改变为了使镜头沿光轴方向移动而向驱动所述镜头的驱动元件（VCM）输入的驱动电流。包括：当发生把包括所述镜头的镜头模块的状态从激活模式变更为待机模式的事件时，使输入所述驱动元件的驱动电流的值从初始电流值减小为大于零（0）的中间目标电流值的步骤；控制使得所述驱动电流的值在预先决定的时间期间保持所述中间目标电流值的步骤；及使所述驱动电流的值减小为零（0）的步骤。此时，所述中间目标电流值具有比所述镜头模块的预加载电流值大预先决定的程度以上的值。

Description

镜头AF驱动控制方法
技术领域
本发明涉及电子控制技术，特别是涉及一种在使用镜头模块的电子装置中，减轻镜头安放于安放面时可能发生的碰撞及由此导致的噪声的技术。
背景技术
多样种类的用户设备正在统合于一个统合用户设备（以下简称用户设备），例如，统合于智能手机或平板电脑。此时，利用镜头的照相机模块也呈现大部分加装于所述用户设备的趋势。不仅如此，随着处理利用镜头拍摄的图像的技术的发展，数码相机的市场正在扩大。
在所述的装置中均加装有镜头，与从拍摄面至被摄体的距离相匹配地移动焦点的自动对焦（auto focus; AF）技术可以应用于镜头。
自动对焦技术可以利用结合于镜头并使镜头沿光轴方向移动的象压电元件或音圈电机（音圈模块）（VCM）那样把电气变换成物理性力的“驱动元件”体现。所述驱动元件可以接受电流作为输入，输出使所述镜头沿光轴方向移动的力。
借助于从所述电流生成的力，镜头可以加速或减速。只有良好地控制这种加速和减速，才能达成迅速的自动对焦。
另一方面，所述照相机模块可以包括镜头、外壳及连接所述镜头与所述外壳间的加装连接部。在所述镜头与所述加装连接部之间，可以连接有施加诸如对镜头进行作用的摩擦力或随着镜头的光轴方向变位而变化的弹性复原力的物理性力的物理要素。在控制所述驱动元件时，由于这种物理性力，所述镜头随着时间的光轴方向变位会经历欠阻尼、临界阻尼或过阻尼现象。
即，当为了使镜头快速从“起始位置（初始位置）”移动到目标位置而使输入驱动元件的电流急剧变化为阶梯波形的形态时，经历欠阻尼，其结果，发生反复进行镜头经过所述目标位置而更远地移动后又重新返回起始位置侧的现象，即，发生所谓机械振动（mechanical ringing）现象。
当向照相机模块提供的电源通过正常步骤被切断时，包括为了调节焦点而移动的移动镜头及与所述移动镜头一同并进移动的构成要素的移动镜头模块，会安放于照相机模块的安放面（安放部）上。在本说明书中，可以把所述移动镜头模块在所述安放面上进行待机的模式称为待机模式，把所述移动镜头模块从所述安放面离开而准备拍摄或正在拍摄的状态称为激活模式。
在使用照相机模块的用户设备中，例如，当发生电源关闭、结束拍摄模式及变更为照片确认模式等的事件时，用户设备的照相机模块进入待机模式。成为待机模式后，所述移动镜头模块沿光轴方向移动到照相机模块的安放面。此时，如上所述，镜头的变位会发生诸如过阻尼现象的过冲（overshoot）。因此，所述移动镜头模块会因所述机械振动而碰撞，使得对所述照相机模块的安放面施加相当大的冲击量。此时，存在装置因冲击而损伤或因冲击而发生较大噪声的问题。
发明内容
解决的技术问题
本发明旨在提供一种技术，在把照相机模块从所述激活模式转换为待机模式时，使所述移动镜头模块因碰撞照相机模块的安放面而发生的冲击及噪声减小。
技术方案
本发明一种观点的镜头AF驱动控制方法，改变为了使移动镜头模块沿光轴方向移动而向驱动所述移动镜头模块的驱动元件（VCM）输入的驱动电流的镜头AF驱动控制方法。镜头AF驱动控制方法包括：镜头驱动控制装置1接收通知发生了把包括所述移动镜头模块的照相机模块的状态从激活模式变更为待机模式的事件的信号的步骤；控制使得输入所述驱动元件的驱动电流的值在从初始电流值Ii变化为大于预先决定的第一值的中间目标电流值Ix的状态下，保持预先决定的时间期间的步骤；及使所述驱动电流的值减小为零（0）的步骤；所述第一值是为了使所述移动镜头模块摆脱在所述待机模式下所述移动镜头模块应具有的光轴方向位置而所需的最小限度的电流值。
此时，在处于所述待机模式时，使得所述移动镜头模块位于镜头安放部上，在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，控制所述驱动元件，使得所述移动镜头模块的位置以与所述中间目标电流值对应的中间位置为基准发生过冲，而且，所述中间目标电流值可以是等于或大于最小电流值IX1的值，使得尽管所述过冲但在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，使得所述移动镜头模块的位置持续而不到达所述镜头安放部。
本发明一种观点的镜头驱动控制装置是包括驱动元件驱动部的镜头驱动控制装置，所述驱动元件驱动部改变为了使移动镜头模块沿光轴方向移动而向驱动所述移动镜头模块的驱动元件（VCM）输入的驱动电流的镜头AF驱动控制方法。此时，所述驱动元件驱动部执行如下步骤：接收通知发生了把包括所述移动镜头模块的照相机模块的状态从激活模式变更为待机模式的事件的信号的步骤；进行控制，使得输入所述驱动元件的驱动电流的值，在从初始电流值Ii变化为大于预先决定的第一值的中间目标电流值Ix的状态下，保持预先决定的时间期间的步骤；及使所述驱动电流的值减小为零（0）的步骤；所述第一值是为了使所述移动镜头模块摆脱在所述待机模式下所述移动镜头模块应具有的光轴方向位置而所需的最小限度的电流值。
此时，在处于所述待机模式时，使得所述移动镜头模块位于镜头安放部上，在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，控制所述驱动元件，使得所述移动镜头模块的位置以与所述中间目标电流值对应的中间位置为基准发生过冲，而且，所述中间目标电流值可以是等于或大于最小电流值IX1的值，使得尽管所述过冲但在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，使得所述移动镜头模块的位置持续而不到达所述镜头安放部。
本发明另一观点的镜头AF驱动控制方法，作为改变为了使移动镜头模块沿光轴方向移动而向驱动所述移动镜头模块的驱动元件输入的驱动电流的镜头AF驱动控制方法，包括：镜头驱动控制装置，为了在待机模式，使所述多个移动镜头模块从应具有的位置，摆脱所述移动镜头模块，将输入于所述驱动元件的驱动电流的值变化为大于所需的最小限度的电流值的中间目标电流值Ix的状态下，以保持预先决定的时间期间的方式进行控制的步骤；及在所述进行控制的步骤之后使所述驱动电流的值减小的步骤。
此时，在处于所述待机模式时，使得所述移动镜头模块位于镜头安放部上，在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，控制所述驱动元件，使得所述移动镜头模块的位置以与所述中间目标电流值对应的中间位置为基准发生过冲，而且，所述中间目标电流值可以是等于或大于最小电流值IX1的值，使得尽管所述过冲但在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，使得所述移动镜头模块的位置持续而不到达所述镜头安放部。
此时，在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，控制所述驱动元件，使得所述移动镜头模块的位置以与所述中间目标电流值对应的中间位置为基准发生过冲，而且，所述使得减小的步骤可以在所述移动镜头模块的光轴方向速度因所述过冲而成为零（0）的时间点开始。
此时，所述进行控制的步骤是在使所述驱动电流变化为所述中间目标电流值Ix之前，可以变化为预先决定的第二初始电流值并持续既定时间以上。
发明的效果
根据本发明，当把照相机模块从激活模式转换为待机模式时，能够使所述移动镜头模块碰撞照相机模块的安放面而发生的冲击及噪声减小。
附图说明
图1图示了把一个实施例的照相机模块沿光轴截断的剖面的一部分构成。
图2是用于说明移动镜头模块的位置移动的图。
图3a及图3b是显示一个实施例中VCM的输入电流不同大小下的移动镜头位置的图，图3c是显示输入VCM的电流的波形的图，图3d是显示假定安放面不存在时移动镜头随时间变化的变位的图。
图4显示了本发明一个实施例的用户设备的内部构成。
图5是显示本发明一个实施例的从激活模式转换为待机模式时的电流的波形的图。
图6是显示本发明另一实施例的从激活模式转换为待机模式时的电流的波形与镜头位置的图。
图7是图6所示实施例的变形例。
图8是图7所示实施例的变形例。
具体实施方式
下面参照附图，说明本发明的实施例。但是，本发明不限定于本说明书中说明的实施例，可以以各种其它形态体现。本说明书中使用的术语用于帮助实施例的理解，并非有意限定本发明的范围。另外，下面使用的单数形态只要语句未明确表现出与其相反的意义，则也包括复数形态。
图1图示了把一个实施例的照相机模块沿光轴截断的剖面的一部分构成。
照相机模块5可以包括镜筒400、移动镜头模块200、照相机模块的安放面350。移动镜头模块200可以包括移动镜头210及用于驱动移动镜头的可动部250。照相机模块5在移动镜头210之外，还可以包括图1未示出的其它追加的镜头。在本说明书中，所述移动镜头210还可以称为移动镜头模块200的“光学部”。
如果照相机模块5从激活模式转换为待机模式，那么，如图1所示，移动镜头模块200沿光轴300方向移动到照相机模块5的安放面350，可以位于安放面350上。
图1仅用于说明本发明的概念，其它实施例的照相机模块的剖面图可以与其不同。
图2是用于说明移动镜头模块的位置移动的图。
可动部250、251可以连接有提供弹性力的元件，例如诸如弹簧的弹性部230的一端部。作用于可动部250、252的力可以由驱动元件（VCM）450提供。弹性部230是照相机模块的设计者可以人为地提供的。沿y轴方向不向弹性部230施加任何力时的弹性部230的长度可以为l0。
在图2中，移动镜头模块200为安放于安放面350的状态（例如，诸如power off的待机模式），可以是弹性部230沿-y方向施加FS1大小的力的状态（ FS1> 0）。此时的弹性部230的长度可以为l1（不过，l1<l0）。
如果VCM450的输入电流为0，那么，VCM相对于移动镜头模块200沿+y方向施加的力F为0。此时，如果安放面350不存在，那么，移动镜头模块200的位置应处在比y=0小的地方（不考虑所述弹性力之外的诸如重力的其它力）。但是，由于安放面350存在，因而移动镜头210位于作为安放面350位置的y=0。因此，如果从激活模式转换为待机模式，那么，移动镜头模块200碰撞安放面，此时，移动镜头模块200会因碰撞导致的冲击而损伤，因所述碰撞而会发生较大噪声。
图3a及图3b是显示一个实施例中VCM的输入电流不同大小下的移动镜头位置的图，图3c是显示输入VCM的电流的波形的图，图3d是显示假定安放面不存在时移动镜头随时间变化的变位的图。
下面参照图3a至图3d，说明镜头的位置。
图3c的横轴代表时间t的流动，纵轴代表输入VCM的电流I的大小。
图3a作为激活模式状态，镜头的位置为y=y1>0，此时的VCM的输入电流如图3c所示，可以为I1。此时，例如，在电源的关闭（OFF）命令发生的时间点t0，VCM的输入电流瞬间变为0，因此，VCM输出的力为0（F=0）。
如果输入VCM的输入电流成为0，则如图3b所示，转换为待机模式状态，镜头的位置成为y=0。此时，并非在t0时间点立即位于安放面，而是会发生如图3d所示的过冲。可是，由于在y=0位置安放面不存在，因而在t1时间点，移动镜头碰撞安放面，其结果，图3d所示的t1时间点之后的过冲脉动实际上不发生。在t1时间点，镜头碰撞安放面，如图2所示，会发生移动镜头模块的损伤和较大噪声。
图4显示了本发明一个实施例的用户设备1的内部构成。
用户设备1例如可以是智能手机、平板电脑及数码相机。
用户设备1可以包括电源开关部10、播放（PLAY）按钮11、处理部20、电源部30、镜头驱动控制装置40、VCM及照相机模块50。
在本发明的一个实施例中，从所述“激活模式”变换为“待机模式”的过程，例如可以借助于图4的处理部20而执行。
例如，借助于用户输入，电源关闭或进入播放模式命令传递给处理部20后，处理部20可以使用户设备1从所述“激活模式”转换为“待机模式”。不过，在本发明的一个实施例中所指的“待机模式”下，即使处理部20把用户设备1从所述“激活模式”转换为“待机模式”，也允许电源部30向镜头驱动控制装置40和VCM及照相机模块50提供电源。此时，处理部20可以不直接控制VCM。
镜头驱动控制装置40可以包括控制镜头的振动的振动控制部、DAC及驱动元件（VCM）驱动部。振动控制部把具有与为了使镜头的位置移动而应向VCM提供的电流值相关的值的数字控制信号传递给DAC，DAC可以把输入的数字控制信号变换成模拟控制信号并提供给驱动元件驱动部。可以使得驱动元件驱动部输出足以驱动VCM的驱动电流。
图5是显示本发明一个实施例的从激活模式转换为待机模式时的电流的波形的图。
图5的横轴代表时间，纵轴代表驱动电流的大小。
如果参照图5，镜头驱动控制装置40把激活模式下的初始电流提供给VCM。在时间点t0，镜头驱动控制装置40从电源开关部10或从处理部20接收从激活模式变更为待机模式的事件信号。此时，镜头驱动控制装置40使输入VCM的驱动电流的值，从初始电流值Ii减小为大于零（0）的中间目标电流值IX。此时，可以把作为所述驱动电流值的中间目标电流值IX保持预先决定的时间期间。在所述预先决定的时间经过后，可以使所述驱动电流的值减小为零（0）。此时，中间目标电流值IX可以比预加载电流值Ip大预先决定的程度以上。
所谓预加载电流值Ip，可以意味着与为了使移动镜头模块从安放部350离开而所需的最小限度的电流相同或更大的值。即，在移动镜头模块接触安放部350的状态下，借助于所述弹性部230，移动镜头模块向安放部350方向接受力，因而为了使移动镜头模块从安放部350离开，应向所述驱动元件450流入所述预加载电流值以上的电流，使得驱动元件（VCM）450能够向所述移动镜头模块输出能够克服该力的相反方向的力。电源接入照相机模块后，预加载电流值可以接入所述驱动元件450，这可以是用于使移动镜头模块从安放部350迅速移动到其它位置的准备作业。
使驱动电流从初始电流Ii减少为并非预加载电流值的中间目标电流值IX后保持既定时间的理由，是为了使移动镜头模块碰撞安放部350时的冲击减小，减小冲击噪声。
在所述驱动电流保持中间目标电流值IX期间，所述移动镜头模块的位置以与所述中间目标电流值IX对应的中间位置为基准，会发生过冲。此时，所述中间目标电流值IX可以设置为如下值，使得尽管发生所述过冲，但使得在所述过冲导致的所述移动镜头模块的最大下降地点，所述镜头未到达安放部。
图6显示了本发明另一实施例的从激活模式转换为待机模式时的电流的波形与镜头位置的图。
图6的横轴代表时间，左侧纵轴代表驱动电流的大小，右侧纵轴代表镜头的位置。
图6显示出初始电流值为Ii、中间目标电流值为IX的情形。其中，Ip可以是所述的预加载电流值。而且，图中显示的电流值Im可以意味着所述预加载电流值的最小值，即，在向驱动元件450提供驱动电流时，开始使所述移动镜头模块离开的瞬间的电流值。
假定输入驱动元件450的驱动电流分别保持所述Ii、IX、Ip及Im时，移动镜头模块的光轴上的位置可以分别为PYi、PYX、PYP及PYm。PYm与开始使移动镜头模块从安放部离开的瞬间的电流值对应，因而PYm可以与安放部的位置相同。其中，安放部的位置显示为0。
此时，可以为Ii > Ip >= Im。而且，可以为IX > Im。
图6中参照符号601意味着驱动电流，参照符号602代表移动镜头模块的位置。
如图6所示，在驱动电流值保持中间目标电流值IX期间，以与中间目标电流值IX对应的移动镜头模块的位置PYX为中心发生过冲。此时，因过冲导致的所述移动镜头模块的位置与安放部位置PYm间的最小距离可以成为D1。
此时，优选设计得D1实质上为0。
这种理由是为了在使移动镜头模块快速移动到安放面侧时，使与安放面碰撞导致的冲击量最小化。
所述驱动电流值从初始电流值下降到中间目标电流值的区间的波形，即使可以如图6所示为线形，但也可以为阶梯形，除此之外，也可以有多样的方式。
图7是图6所示实施例的变形例。
在图7中，显示了设计使得图6的所述D1实质上为0的示例。此时，可以把所述IX标识为IX1。此时，在移动镜头模块到达所述位置PYm时，所述移动镜头模块的光轴方向速度实质上为0，移动镜头模块实质上瞬间成为安放于所述安放面的状态。此时，如果使驱动电流的值从所述中间目标电流值下降到0，那么，可以使移动镜头模块碰撞安放面时发生的冲击量最小化。此时，虽然需要满足IX> Im，但并非IX必须大于或必须小于另行决定的Ip。这是因为，Ip也可以设置为比Im相当大的值。
图8是图7所示实施例的变形例。
在图8所示的实施例中，在使驱动电流的大小从初始电流值Ii下降到中间目标电流值IX的过程中，可以使驱动电流的大小变化成具有特定值的第二初始电流值Ii2。此时，驱动电流的大小可以在具有第二初始电流值Ii2的状态下保持预先决定的时间期间。这是为了在驱动电流的大小具有第二初始电流值Ii2期间，使得移动镜头模块的位置稳定化。其中，第二的初始电流值Ii2的大小可以小于、等于、大于初始电流值Ii。
本说明书中所述的待机模式，可以意味着所述移动镜头模块具有安放于所述安放面的状态的位置。
利用所述本发明的实施例，本发明所属技术领域的技术人员在不超出本发明的本质特性的范围内，可以容易地实施多样的变形及修订。权利要求书的各权利要求项的内容在能够通过本说明书而理解的范围内，可以结合于无引用关系的其它权利要求要求项。

Claims (8)

1.一种镜头AF驱动控制方法，作为改变为了使移动镜头模块沿光轴方向移动而向驱动所述移动镜头模块的驱动元件输入的驱动电流的镜头AF驱动控制方法，其中，包括：
镜头驱动控制装置接收通知发生了把包括所述移动镜头模块的照相机模块的状态从激活模式变更为待机模式的事件的信号的步骤；
控制使得输入所述驱动元件的驱动电流的值在从初始电流值变化为大于预先决定的第一值的中间目标电流值的状态下，保持预先决定的时间期间的步骤；及
使所述驱动电流的值减小为零的步骤；
所述第一值是为了使所述移动镜头模块摆脱在所述待机模式下所述移动镜头模块应具有的光轴方向位置而所需的最小限度的电流值。
2.根据权利要求1所述的镜头AF驱动控制方法，其中，
在处于所述待机模式时，使得所述移动镜头模块位于镜头安放部上，
在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，控制所述驱动元件，使得所述移动镜头模块的位置以与所述中间目标电流值对应的中间位置为基准发生过冲，而且，
所述中间目标电流值是等于或大于最小电流值的值，使得尽管形成所述过冲，但在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，所述移动镜头模块的位置持续地不到达所述镜头安放部。
3.一种镜头驱动控制装置，所述镜头驱动控制装置包括驱动元件驱动部，所述驱动元件驱动部改变为了使移动镜头模块沿光轴方向移动而向驱动所述移动镜头模块的驱动元件输入的驱动电流，其中，
所述驱动元件驱动部执行如下步骤：
接收通知发生了把包括所述移动镜头模块的照相机模块的状态从激活模式变更为待机模式的事件的信号的步骤；
控制使得输入所述驱动元件的驱动电流的值，在从初始电流值变化为大于预先决定的第一值的中间目标电流值的状态下，保持预先决定的时间期间的步骤；及
使所述驱动电流的值减小为零的步骤；
所述第一值是为了使所述移动镜头模块摆脱在所述待机模式下所述移动镜头模块应具有的光轴方向位置而所需的最小限度的电流值。
4.根据权利要求3所述的镜头驱动控制装置，其中，
在处于所述待机模式时，使得所述移动镜头模块位于镜头安放部上，
在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，控制所述驱动元件，使得所述移动镜头模块的位置以与所述中间目标电流值对应的中间位置为基准发生过冲，而且，
所述中间目标电流值是等于或大于最小电流值的值，使得尽管所述过冲但在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，使得所述移动镜头模块的位置持续而不到达所述镜头安放部。
5.一种镜头AF驱动控制方法，作为改变为了使移动镜头模块沿光轴方向移动而向驱动所述移动镜头模块的驱动元件输入的驱动电流的镜头AF驱动控制方法，其中，包括：
镜头驱动控制装置，
为了在待机模式，使所述多个移动镜头模块从应具有的位置，摆脱所述移动镜头模块，将输入于所述驱动元件的驱动电流的值变化为大于所需的最小限度的电流值的中间目标电流值的状态下，以保持预先决定的时间期间的方式进行控制的步骤；及
在所述进行控制的步骤之后使所述驱动电流的值减小的步骤。
6.根据权利要求5所述的镜头AF驱动控制方法，其中，
在处于所述待机模式时，使得所述移动镜头模块位于镜头安放部上，
在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，控制所述驱动元件，使得所述移动镜头模块的位置以与所述中间目标电流值对应的中间位置为基准发生过冲，而且，
所述中间目标电流值是等于或大于最小电流值的值，使得尽管所述过冲但在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，使得所述移动镜头模块的位置持续而不到达所述镜头安放部。
7.根据权利要求5所述的镜头AF驱动控制方法，其中，
在所述驱动电流的值保持所述中间目标电流值期间，控制所述驱动元件，使得所述移动镜头模块的位置以与所述中间目标电流值对应的中间位置为基准发生过冲，而且，
所述使得减小的步骤在所述移动镜头模块的光轴方向速度因所述过冲而成为零的时间点开始。
8.根据权利要求5所述的镜头AF驱动控制方法，其中，
所述进行控制的步骤是在使所述驱动电流变化为所述中间目标电流值之前，变化为预先决定的第二初始电流值并持续既定时间以上。
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