一种相机的音圈马达的驱动装置和方法与流程

【】本发明涉及音圈马达(vcm:voice coil motor)，尤其涉及一种相机的音圈马达的驱动装置和方法。

背景技术

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背景技术：

1、相机在移动设备，比如智能手机，平板电脑等，中已经非常广泛。所述相机的镜头通常是由音圈马达进行驱动的，移动镜头而使位置变化，从而执行对特定被摄体对焦的自动对焦。如何实现手机相机的快速稳定，是音圈马达驱动设计需要解决的问题。

2、所述音圈马达的工作原理通常是给音圈提供一定的驱动电流，使得动子与定子之间运动与驱动电流的值成正比的距离，在所述驱动电流被撤销后，由于动子和定子之间的弹簧的弹力使得动子和定子回复初始的位置，所述镜头放置于所述动子上。取决于实现方案，所述音圈可以被设置为定子。

3、在驱动所述音圈马达时，若直接给予目标驱动电流，动子会产生固定周期的类似于正弦信号的振动(振铃现象)，在有阻尼的情况下，振动的幅值会逐渐衰减。然而，这依然会导致调节时间过长。如图3所示的，其为直接给予目标驱动电流后音圈马达位置响应的曲线，补偿前音圈马达的调节时间(±5％误差范围)为3000ms左右。

4、为了抑制这种振动，理论上可以在驱动电流中加上反向的补偿信号。因此，亟需提出一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明的目的之一在于提供一种相机的音圈马达的驱动装置和方法，其通过对控制信号进行补偿调整，音圈马达的调节时间(±5％误差范围)被大幅缩短，并且可以提高控制算法的可调性和降低算法复杂度。

2、根据本发明的一个方面，本发明提供一种相机的音圈马达的驱动装置，其包括：控制单元，其内存储有时长参数t1、t2和t3，在驱动所述音圈马达时，其根据来自相机的指令中的目标值、存储的时长参数t1、t2和t3计算得到第一段曲线控制信号、第二段曲线控制信号、第三段直线控制信号和第四段直线控制信号，第一段曲线控制信号、第二段曲线控制信号、第三段直线控制信号和第四段直线控制信号组成连续的控制信号，第四段直线控制信号后，所述控制信号为所述目标值；驱动单元，基于所述控制单元输出的控制信号输出驱动信号驱动所述音圈马达。

3、根据本发明的另一个方面，本发明提供一种相机的音圈马达的驱动方法，其包括：根据来自相机的指令中的目标值、存储的时长参数t1、t2和t3计算得到第一段曲线控制信号、第二段曲线控制信号、第三段直线控制信号和第四段直线控制信号，第一段曲线控制信号、第二段曲线控制信号、第三段直线控制信号和第四段直线控制信号组成连续的控制信号，第四段直线控制信号后，所述控制信号为所述目标值；基于所述控制信号输出驱动信号驱动所述音圈马达。

4、与现有技术相比，本发明通过对控制信号进行补偿调整，所述控制信号包括第一段曲线控制信号、第二段曲线控制信号、第三段直线控制信号和第四段直线控制信号，这样音圈马达的调节时间(±5％误差范围)被大幅缩短，并且可以提高控制算法的可调性和降低算法复杂度。

技术特征：

1.一种相机的音圈马达的驱动装置，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述控制单元根据如下公式计算第一段曲线控制信号a1：

3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述控制单元根据如下公式计算第二段曲线控制信号a2：

4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，第三段直线控制信号a3为：

5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，在t≥t1+t2+t3+t4时，所述控制信号的取值为来自相机的指令中的目标值at。

6.一种相机的音圈马达的驱动方法，其特征在于，其包括：

7.根据权利要求6所述的驱动方法，其特征在于，根据如下公式计算第一段曲线控制信号a1：

8.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，第三段直线控制信号a3为：a3＝at，t∈[t1+t2，t1+t2+t3)，

9.根据权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，在t≥t1+t2+t3+t4时，所述控制信号的取值为来自相机的指令中的目标值at。

技术总结
本发明提供一种相机的音圈马达的驱动装置和方法，所述驱动装置包括：控制单元，其内存储有时长参数T1、T2和T3，在驱动所述音圈马达时，其根据来自相机的指令中的目标值、存储的时长参数T1、T2和T3计算得到第一段曲线控制信号、第二段曲线控制信号、第三段直线控制信号和第四段直线控制信号，第一段曲线控制信号、第二段曲线控制信号、第三段直线控制信号和第四段直线控制信号组成连续的控制信号，第四段直线控制信号后，所述控制信号为所述目标值。通过对所述目标值进行补偿调整，音圈马达的调节时间(±5％误差范围)缩小到7ms左右，调节时间有了大幅度的减小。

技术研发人员：邓孝逸,闫国普,查旻罡,蒋乐跃
受保护的技术使用者：美新半导体（无锡）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13