音圈馬達(dá)控制器及電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種音圈馬達(dá)控制器及電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)以及平板電腦等電子裝置的相機(jī)模組大多采用音圈馬達(dá)進(jìn)行 照相時(shí)的對(duì)焦操作。對(duì)焦過程需要利用控制技術(shù)去完成音圈馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)有的音圈馬達(dá) 驅(qū)動(dòng)方法，大多只考慮如何達(dá)到快速對(duì)焦定位，而顯少同時(shí)在音馬達(dá)結(jié)構(gòu)參數(shù)的變異上做 考慮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決以上問題，有必要提供一種可解決上述問題的馬達(dá)控制器。
[0004] 本發(fā)明提供的馬達(dá)控制器，用于輸出一驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)一電子裝置的音圈馬達(dá)，該 馬達(dá)控制器通過至少兩個(gè)步階電流將該驅(qū)動(dòng)電流增加至一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流。其中，該馬達(dá)控 制器根據(jù)該音圈馬達(dá)的衰減因素以及該目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流獲得該至少兩個(gè)步階電流，并根據(jù)該 至少兩個(gè)步階電流將輸出的驅(qū)動(dòng)電流增加該目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流。
[0005] 優(yōu)選地，所述馬達(dá)控制器可通過兩個(gè)步階電流將所述音圈馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電流增加至 所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流，該兩個(gè)步階電流通過以下公式計(jì)算得到 VX1和V X2分別代表該兩個(gè)步階電流，V ιη代表所述分目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流，r代表所述音圈馬達(dá)的衰 減因素。
[0006] 優(yōu)選地，所述馬達(dá)控制器通過兩個(gè)以上步階電流將所述音圈馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電流增加 至所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流，該兩個(gè)以上步階電流的通過以下公式計(jì)算得到：
[0007]
[0008] 其中，VX1、VX2. . . VXN分別代表每一個(gè)步階電流，V ιη代表所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流，r代表 所述音圈馬達(dá)50的衰減因素，參數(shù)N為一預(yù)定參數(shù)，表示馬達(dá)控制器通過N個(gè)步階電流將 音圈馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電流增加至所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流。
[0009] 優(yōu)選地，所述馬達(dá)控制器可通過三個(gè)步階電流將所述音圈馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電流增加至 所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流，該三個(gè)步階電流分別為
[0010] 優(yōu)選地，所述馬達(dá)控制器還可通過六個(gè)步階電流將所述音圈 馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電流增加至所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流，該六個(gè)步階電流分別為
[0011] 其中，所述至少兩個(gè)步階電流中的每個(gè)步階電流的持續(xù)時(shí)間為所述音圈馬達(dá)的自 振周期的二分之一。
[0012] 本發(fā)明還提供一種電子裝置，包括鏡頭、音圈馬達(dá)以及馬達(dá)控制器，該音圈馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)該鏡頭移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦，該馬達(dá)控制器輸出一驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)該音圈馬達(dá)，該馬達(dá)控 制器通過至少兩個(gè)步階電流將該驅(qū)動(dòng)電流增加至一目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流。其中，該馬達(dá)控制器根 據(jù)該音圈馬達(dá)的衰減因素以及該目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流獲得該至少兩個(gè)步階電流，并根據(jù)該至少兩 個(gè)步階電流將輸出的驅(qū)動(dòng)電流增加該目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流。
[0013] 優(yōu)選地，該電子裝置還包括一圖像信號(hào)處理器，該圖像信號(hào)處理器發(fā)送一對(duì)焦信 號(hào)至所述馬達(dá)控制器，該馬達(dá)控制器分析該對(duì)焦信號(hào)得到所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流。
[0014] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的馬達(dá)控制器將音圈馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電流快速增加至對(duì)焦所 需的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流，且同時(shí)對(duì)音圈馬達(dá)的衰減因素以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)變異進(jìn)行了考量，可有效 增加提高電子裝置的鏡頭對(duì)焦效果。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的電子裝置的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是圖1所述的音圈馬達(dá)的基本結(jié)構(gòu)以及工作原理示意圖。
[0017] 圖3是一實(shí)施例中圖1所述馬達(dá)控制器的功能模塊示意圖。
[0018] 主要元件符號(hào)說明
[0019]
[0020]
[0021] 如下【具體實(shí)施方式】將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 如圖1所示，是本發(fā)明實(shí)施例提供的電子裝置100的方框結(jié)構(gòu)示意圖。該電子裝 置100包括鏡頭10、圖像傳感器20、圖像信號(hào)處理器30、馬達(dá)控制器40以及音圈馬達(dá)50。 該鏡頭10、圖像傳感器20、圖像信號(hào)處理器30、馬達(dá)控制器40以及音圈馬達(dá)50各元件之間 可直接或間接地電性連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和交互。該電子裝置100可以是數(shù)碼相機(jī)、智 能手機(jī)以及平板電腦等。
[0023] 該鏡頭10用于攝取外部圖像。該圖像傳感器20用于偵測圖像數(shù)據(jù)，例如鏡頭10 攝取的外部圖像的輪廓邊緣清晰度、圖像亮度以及對(duì)比度等，并將該圖像數(shù)據(jù)傳輸給圖像 信號(hào)處理器30。該圖像信號(hào)處理器30對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后根據(jù)分析結(jié)果發(fā) 送一對(duì)焦信號(hào)至馬達(dá)控制器40。該馬達(dá)控制器40分析該對(duì)焦信號(hào)確定用于驅(qū)動(dòng)音圈馬達(dá) 50的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流，以輸出該目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)音圈馬達(dá)50。該音圈馬達(dá)50在馬達(dá)控制 器40的驅(qū)動(dòng)下，驅(qū)動(dòng)鏡頭10進(jìn)行移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)鏡頭10的自動(dòng)對(duì)焦。
[0024] 優(yōu)選地，本實(shí)施例中，所述圖像傳感器20可以是CO) (charge coupled device，電 荷耦合元件）傳感器。所述圖像信號(hào)處理器30可以是一 DSP處理器。
[0025] 請參考圖2,圖2示出了所述音圈馬達(dá)50的基本結(jié)構(gòu)以及工作原理。該音圈馬達(dá) 50大致包括電磁線圈51、磁體52以及彈簧系統(tǒng)53。音圈馬達(dá)50的驅(qū)動(dòng)電流經(jīng)由馬達(dá)控制 器40流過電磁線圈51時(shí)，電磁線圈51與磁體52之間產(chǎn)生電磁力進(jìn)而驅(qū)動(dòng)彈簧系統(tǒng)53帶 動(dòng)鏡頭10移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)焦。由于彈簧系統(tǒng)53存在的能量衰減，使得音圈馬達(dá)50具有 衰減因素 （decay factor)。該衰減因素會(huì)對(duì)自動(dòng)對(duì)焦過程中產(chǎn)生一定的影響。本發(fā)明實(shí)施 例中，馬達(dá)控制器40將考慮該衰減因素決定音圈馬達(dá)50的驅(qū)動(dòng)電流增加方法。具體地，本 實(shí)施例中，該馬達(dá)控制器40以至少兩個(gè)步階電流將驅(qū)動(dòng)音圈馬達(dá)50的驅(qū)動(dòng)電流增加至所 述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流。
[0026] 具體地，該馬達(dá)控制器40可根據(jù)音圈馬達(dá)50的衰減因素以及該目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流按 照一預(yù)定公式計(jì)算出每一個(gè)步階電流。該預(yù)定公式為：
[0027]
[0028] 其中，VX1、VX2. . . VXN分別代表每一個(gè)步階電流，V ιη代表所述分析得到的目標(biāo)驅(qū)動(dòng) 電流，r代表所述音圈馬達(dá)50的衰減因素，參數(shù)N為一預(yù)定參數(shù)，表示馬達(dá)控制器40通過N 個(gè)步階電流將音圈馬達(dá)50的驅(qū)動(dòng)電流增加至所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流。該衰減因素 r表征音圈 馬達(dá)50半個(gè)自振周期內(nèi)的能量衰減程度。該衰減因素 r由音圈馬達(dá)50的結(jié)構(gòu)所決定，其 可通過多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證而預(yù)先得到。
[0029] 其中，方程式VX1+VX2+…+VXN= Vin(以下稱為方程式一）表示N個(gè)步階電流之和等 于所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流，也即將音圈馬達(dá)50的驅(qū)動(dòng)電流分N個(gè)步階電流增加至該目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電 流。而方程式（-1)N V V12νχ2+··· + (_1)Ν (N 1：);rN (N 1：)VX(N 1}+VXN= 0(以下稱為方程 式二）為達(dá)到快速對(duì)焦的條件。
[0030] 例如，該馬達(dá)控制器40可分兩步快速將音圈馬達(dá)50的驅(qū)動(dòng)電流增加至所述目標(biāo) 驅(qū)動(dòng)電流。相應(yīng)地，上述預(yù)定公式相應(yīng)演變?yōu)椋?br>[0031] 此時(shí)，針對(duì)以上公式求解可以得出唯一解。具體地，計(jì)算得到的第一步增加電流的 步進(jìn)值VX1等于
第二步增加電流的步進(jìn)值νΧ2等于
[0032] 進(jìn)一步地，當(dāng)Ν大于3時(shí)，也即當(dāng)馬達(dá)控制器40通過三個(gè)以上的步階電流將音圈 馬達(dá)50的驅(qū)動(dòng)電流增加至所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流時(shí)