光学影像稳定装置的制造方法_2

文档序号:10247005阅读:来源:国知局
产生的晃动不明显,则光学 影像稳定装置10可省略比例积分微分控制器140,在此情况下马达驱动电路150直接禪接加 法器135,并直接依据差值θβτητ来驱动音圈马达40。
[0041] 驱动感应器50容易受到溫度等操作环境的影响而使得驱动感应信号S带有较大的 无用信息,滤波器180的目的之一即是滤除此类的无用信息。图2为本实用新型的滤波器的 一实施例的局部电路图,此电路的目的在于滤除连续信号中因无用信息所造成的信号剧烈 变动。Ξ个延迟单元181、182及183各自将信号延迟一个系统的时脉周期Τ,加法器184禪接 Ξ个延迟单元,计算信号S[k-1]与信号S[k-2]的差值ASiW及信号S[k]与S[k-1]的差值Δ &化为整数,代表时间指标):
[0042] ASi = S[k-l]-S[k-2] (1)
[0043] AS2 = S[k]-S[k-l] (2)
[0044] 之后比较器185将Δ Si与Δ S2的绝对差值abs( Δ S广Δ S2)与一临界值做比较,如果 Δ Si与Δ S2的绝对差值大于临界值,则表示信号S[k-1]的值与信号S比]的值及信号S[k-2] 的值差距过大(亦即信号S比-1]可能为无用信息),此时比较器185输出控制信号,令多工器 186选择信号S[k-2]输出,W滤除无用信息信号S[k-1];而如果Δ Si与Δ S2的绝对差值不大 于临界值,则比较器185输出控制信号,令多工器186选择信号S[k-1]输出。因此,滤波器180 对驱动感应器50经模拟数字转换后的连续Ξ个信号作比较,其中只需要用到加法器184作 加减运算W及使用比较器185进行比较,而不需要用到乘法器等占用电路面积及运算耗时 的电路,因此可W减少滤波器180的成本W及增加效率。
[0045] 驱动感应器50的驱动感应信号S经滤波后成为滤波信号5_。,此滤波信号S_F再由 转换单元160参考映射电路170的映射表将其转换为角度偏移量0haii。驱动感应器50的驱动 感应信号S与角度偏移量0hall的对应关系预先量测并储存在映射电路170的映射表中,转换 单元160参考映射表并使用内插法及/或外插法,将驱动感应信号S转换为对应的角度偏移 量0hall。举例来说,转换单元160先判断滤波信号S_F位于映射电路170的区间[Smap,Smap+l], 其中Smap及Smap+1分别对应角度偏移量9map及9map+l,且此区间的斜率为ratiOmap ;则角度偏移 里白 hall 二(S_F-Smap ) · Γ曰 ti〇map+白 map。
[0046] 然而,有时驱动感应器50的输出受溫度等环境因素的影响过大,而造成其驱动感 应信号S中有大范围的不合理输出值,此时滤波器180可W参考马达驱动电路150的驱动信 号V所对应的角度偏移量,来滤除此大范围的不合理输出值。当光学影像稳定装置10读取驱 动感应器50的驱动感应信号S时,多工器165及175依据控制信号Ctrl (由处理单元110发出) 选取滤波信号S_F及对应的映射表使转换单元160据W转换得到角度偏移量0haii,接着比例 积分微分控制器140可依上述的机制控制马达驱动电路150;另一方面,当马达驱动电路150 驱动音圈马达40时,多工器165及175依据控制信号Ctrl选取驱动信号V及对应的映射表使 转换单元160据W转换得到信号v2h,此时滤波器180参考此信号v2h来滤除信号S的大范围 的不合理输出值。也就是说光学影像稳定装置10可W使用同一个转换单元160来转换驱动 感应器50的驱动感应信号S及马达驱动电路150的驱动信号V。
[0047] 图3为本实用新型的滤波器的一实施例的局部电路图,此电路的目的在于滤除驱 动感应器50的驱动感应信号S中的大范围的不合理的输出值。信号v2h比]为驱动信号V经转 换单元160转换后的信号。经过延迟的信号S[K]与信号v2h[k]同时输入加法器188,加法器 188计算得到其绝对差值为abs(S[k]-v化比])。比较器189再将此绝对差值与预设值做比 较,如果绝对差值大于预设值,代表此时的驱动感应信号S出现不合理的输出值,则滤波器 180略过此段不合理的输出;相反的,如果绝对差值不大于预设值,代表此时的驱动感应信 号S为合理的输出值,则滤波器180可W进一步对驱动感应信号S进行滤波(使用图2所示的 滤波电路)。
[0048] 比例积分微分控制器140的细节电路图如图4所示。误差量e(即前述的角度偏移量 的差值0errDr)经过Ξ个延迟单元141、142及143的延迟后,由乘法器145将延迟后的误差量e 乘上PID系数(储存于暂存器147中),加法器146再将乘法器145的输出与前一次的控制变数 u[k-l]相加,最后可得当次的控制变数u[k巧日下:
[0049] u[k] =u[k-:L]+kl · e[k]+k2 · e[k-l]+k3 · e[k-2] (3)
[0050] 马达驱动电路150依据控制变数u调整其驱动信号V的大小(即驱动力),其中PID系 数kl、k2及k3与原始的PID系数化p,ki,kd)具有如下的转换关系:
[0051]
(4)
[0052] 上述的转换关系可由原始的PID公式推导出来,PID最基本的原理公式表示如下:
[005;3]
巧)
[0054]将方程式(5)转换为离散时间模式后,可得:
[0化5]
(句
[0化6] 将方程式(6)调整如下:
[0057]
(7)
[005引将方程式(4)的转换关系套用至方程式(7)再整理后即可得方程式(3)。利用转换 后的PID系数kl、k2及k3做运算,使得本实用新型的比例积分微分控制器140能用图4所示的 简单电路完成,可W免除复杂的积分与微分运算。
[0059] 综上所述,本实用新型的光学影像稳定装置10具有电路简单的特点,并且透过适 当的时序设计,加法器135、184、188W及146可W共用同一个加法电路,比较器185及189也 可共用同一个比较电路。在其中一个实施例中,加法电路、比较电路W及乘法器145所使用 的乘法电路可W是各为16位元的数字电路,即可完成光学影像稳定装置10所需的功能,而 且W图2及图3完成的滤波器180虽然使用简单的电路及元件,但仍具有极佳的效果。因此本 实用新型的光学影像稳定装置10具有低成本及高效能的优点。
[0060] 图7为本实用新型的加法电路、乘法电路及比较电路由光学防手震电路的各个元 件所使用的时序图,图中的纵轴代表时间,每一个时间单位为系统的一个时脉周期。在时间 T1时转换单元160(使用加法电路及乘法电路)依据映射电路170中相对应的映射表将驱动 信号V转换为信号v2h;在时间T2时滤波器180(使用加法电路及比较电路)对驱动感应信号S 进行滤波,得到滤波信号5_。;在时间T3时转换单元160(使用加法电路及乘法电路)依据映 射电路170中相对应的映射表将滤波信号S_F转换为角度偏移量0haii;在时间T4时加法器 135(使用加法电路)计算出角度偏移量0gyr。及角度偏移量0hall的差值在时间巧时PID 控制器140(使用加法电路及乘法电路)依据此差值控制马达驱动电路150驱动音圈马 达40时的驱动信号V的大小;W及在时间T6时转换单元160 (使用加法电路及乘法电路)再次 依据映射电路170中相对应的映射表将驱动信号V转换为信号v2h,W作为滤波器180下一回 滤波程序的参考。光学防手震电路在时间T1~T6对X轴进行侦测及补偿,而且在接下来的时 间T7~T12W及时间T13~T18分别对y轴及Z轴进行侦
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