马达驱动方法、摄像头系统、可读介质及电子设备与流程

专利2026-01-27  9


本技术涉及电子,特别涉及一种马达驱动方法、摄像头系统、可读介质及电子设备。


背景技术:

1、近年来,随着拍照越来越成为手机用户的日常需求,各大手机厂商都着力于提升自家手机产品的拍照水平来提升其竞争力。而随着科技发展技术的进步,现在手机摄像头模组内部都集成了能够带动镜头快速移动的马达,通常叫做音圈马达(voice coil motor,vcm)。根据其用途又分为对焦用的自动对焦(automatic focus,af)马达和用于防抖用的光学防抖(optical image stabilization,ois)马达,一般ois马达也会兼顾对焦作用。af和ois马达的发展进一步提升手机拍照的成像效果。如图1所示,一般来说,我们把af的运动方向称为z轴,ois的运动方向称为x轴和y轴。在拍照时,手机会通过对焦算法计算出对焦位置,从而通过马达驱动镜头到达指定位置实现对焦,从而拍出清晰的照片。

2、对于常规的ois摄像头模组来说,由于模组设计结构上集成了af和ois两种运动需求,而模组中可以运动的镜头和磁石为一个整体,其在进行af或者ois运动时必然会导致三个轴之间的相互影响,一般称之为耦合(crosstalk)。耦合会使得摄像头的对焦或者防抖效果性能下降。


技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种马达驱动方法、摄像头系统、可读介质及电子设备。

2、第一方面,本技术实施例提供了一种马达驱动方法,方法包括:获取马达的目标位置信息,以及马达的运动位置的反馈位置信息;基于反馈位置信息或目标位置信息,利用耦合补偿算法模型得到马达在第一方向的第一耦合量,并基于第一耦合量生成补偿信号,其中耦合补偿算法模型是基于多项关系式确定的;基于补偿信号生成驱动信号;基于驱动信号,驱动马达在第一方向上运动。

3、可以理解,该马达驱动方法可以应用到手机等电子设备中,用来调整手机镜头的位置,使电子设备的拍照效果更好。马达在移动过程中,位置传感器采集到的马达位置会受到马达在各个方向上运动的影响,导致输出的反馈位置信息不准确,因此通过耦合补偿算法模型可以获取马达在各个方向上运动对反馈位置信息的耦合量,从而对马达的运动进行修正,使马达运动到目标位置。耦合补偿算法既可以对反馈位置信息进行修正,也可以对目标位置进行修正。对目标位置修正时,预先计算出马达整个运动过程所产生的耦合量,并基于耦合量计算修正后的目标位置,来保证马达最终能够运动到想要的目标位置处。

4、在上述第一方面的一种可能的实现中,上述方法还包括:第一耦合量表示马达在除第一方向外的一个或者多个运动方向运动时,对第一方向上的反馈位置信息造成干扰,所产生的偏移量。

5、可以理解,在本方案中,通过耦合补偿算法模型计算反馈位置信息的耦合量。以x轴为例,第一耦合量可以表示马达在y轴、z轴运动对x轴反馈位置信息造成的影响。

6、在上述第一方面的一种可能的实现中,上述方法还包括:基于第一耦合量生成补偿信号,包括:基于第一耦合量对第一方向上的反馈位置信息修正,获取修正位置信息;将修正位置信息与第一方向上的目标位置信息之间的差值作为补偿信号。

7、可以理解,以x轴为例,在获得第一耦合量之后,就可以对x轴方向上的反馈位置信息进行去耦合处理,即对反馈位置进行修正,修正后的反馈位置信息更接近马达在x轴的真实位置信息,因此,补偿信号可以是在x轴方向上目标位置信息与反馈位置信息之间的差值,该差值表示的是马达需要在x轴方向上的运动量,x轴方向上的目标位置信息表示马达在x轴方向上需要移动到的位置信息。

8、在上述第一方面的一种可能的实现中,上述方法还包括:第一耦合量表示马达在除第一方向外的一个或者多个运动方向上的目标位置信息,对马达在第一方向上的目标位置信息造成干扰,所产生的偏移量。

9、可以理解,以x轴为例,耦合补偿算法模型可以对马达在x轴需要移动的目标位置进行解耦,此时解耦得到的数据是预设马达移动到目标位置时,马达在y轴和z轴方向运动对马达在x方向反馈位置干扰的总和。

10、在上述第一方面的一种可能的实现中,上述方法还包括:基于第一耦合量生成补偿信号,包括:基于第一耦合量对第一方向上的目标位置信息修正,获取修正位置信息;将修正位置信息与第一方向上的反馈位置信息之间的差值作为补偿信号。

11、可以理解,以马达在x轴方向上的运动为例,由于每次在x轴上的反馈位置信息都会受到干扰,所以,预先将马达在x轴上受到的干扰的总耦合量计算出来,对马达在x轴上的目标位置进行修正。通过修正后的x方向上目标位置与每次的反馈位置信息作差,就可以生成每次的补偿信号。由于每次x轴方向上的反馈位置信息的耦合量在一开始就已经被修正了,所以不需要再对x轴方向上的反馈位置信息进行去耦合处理,流程更加简单。

12、在上述第一方面的一种可能的实现中,上述方法还包括:耦合补偿算法模型基于以下方式训练:采集多个训练样本数据,其中,多个训练样本数据包括,马达在多个运动方向的位置数据,以及位置数据对应的偏移量数据;基于多个训练样本数据对马达的多个运动方向所对应的多项关系式进行数据拟合,获取各多项关系式的系数和阶数;基于各多项关系式的系数和阶数训练生成耦合补偿算法模型。

13、可以理解,以马达在x轴固定时,在y轴运动对x轴的影响为例,固定x轴,驱动马达在y轴方向遍历,即可获得马达在y轴运动对x轴的影响,获得偏移量数据。然后再将马达固定在x轴的另一位置,继续遍历y轴,采集马达在x轴位置的偏移量数据。如此循环,然后直到马达遍历过x轴,即可获得训练样本数据。

14、在上述第一方面的一种可能的实现中,上述方法还包括:获取马达的多个运动方向所对应的多项关系式的方法包括:获取马达在第一方向的第一位置数据;获取马达在除第一方向外的一个或多个方向的各第二位置数据;基于第一位置数据和各第二位置数据建立多项关系式。

15、可以理解,以马达在x轴方向上的多项关系式为例,以马达在x轴方向的位置为系数,以马达在y轴和z轴方向的位置之和为变量建立多项关系式,其中,y轴和z轴方向的位都是独立的变量。

16、第二方面,本技术实施例提供了一种摄像头系统,系统包括:马达,用于驱动光学镜头在多个方向运动;位置传感器,用于生成对应马达的运动位置的反馈位置信息;补偿电路,用于基于目标位置信息或者反馈位置信息,利用耦合补偿算法模型得到马达在第一方向的第一耦合量,并基于第一耦合量生成补偿信号,其中耦合补偿算法模型是基于多项关系式确定的,目标位置信息表示马达需要移动到的位置信息;控制电路,用于基于补偿信号生成驱动信号;驱动芯片,用于采用驱动信号,驱动马达带动光学镜头在第一方向上运动。

17、可以理解,控制电路用以提供马达的驱动信号,由驱动芯片驱动马达运动。位置传感器实时采集马达的运动位置,从而输出马达当前的位置信息,调整控制电路输出的驱动信号。但是由于马达在各个方向运动的耦合,导致位置传感器输出的信号并不准确。基于本技术的方案,可以设置补偿电路,补偿电路基于位置传感器输出的反馈位置信息或者马达需要移动的目标位置信息,通过耦合补偿算法模型得到的耦合量,并基于耦合量生成补偿信号。控制电路根据补偿信号生成驱动信号,使马达能够运动到指定位置,而不受马达在各个方向上运动产生的耦合量的影响,提高摄像头的防抖效果。

18、在上述第二方面的一种可能的实现中,上述系统还包括:位置检测单元;位置检测单元,用于获取电子设备的抖动信号,并基于抖动信号生成目标位置信息。

19、可以理解,用户在使用电子设备拍照时,位置检测单元用于检测电子设备由于抖动生成的抖动信号,然后对抖动信号进行修正,生成目标位置信息。目标位置信息表示马达需要移动到的位置,从而修正抖动对电子设备的影响,使用户拍照时更加清晰。

20、第三方面,本技术实施例提供了一种可读介质,可读介质上存储有指令,指令在电子设备上执行时,使电子设备执行上述马达驱动方法。

21、第四方面,本技术实施例提供了一种电子设备,包括上述摄像头系统。


技术特征:

1.一种马达驱动方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一耦合量表示所述马达在除所述第一方向外的一个或者多个运动方向运动时,对所述第一方向上的所述反馈位置信息造成干扰所产生的偏移量。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一耦合量生成补偿信号,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一耦合量表示所述马达在除所述第一方向外的一个或者多个运动方向上的所述目标位置信息,对所述马达在所述第一方向上的所述目标位置信息造成干扰所产生的偏移量。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一耦合量生成补偿信号,包括:

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述耦合补偿算法模型基于以下方式训练:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,获取所述马达的多个运动方向所对应的多项关系式的方法包括:

8.一种摄像头系统,其特征在于,利用权利要求1-7任一项所述的马达驱动方法,所述系统包括:

9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述系统还包括位置检测单元;所述位置检测单元,用于获取电子设备的抖动信号,并基于所述抖动信号生成所述目标位置信息。

10.一种可读介质,其特征在于,所述可读介质上存储有指令,所述指令在电子设备上执行时,使所述电子设备执行权利要求1-7中任一项所述的马达驱动方法。

11.一种电子设备,其特征在于,包括:权利要求8-9中任一项所述的摄像头系统。


技术总结
本申请涉及电子技术领域,公开了一种马达驱动方法、摄像头系统、可读介质及电子设备,该方法包括:获取马达的目标位置信息,以及马达的运动位置的反馈位置信息;基于反馈位置信息或目标位置信息,利用耦合补偿算法模型得到马达在第一方向的第一耦合量,并基于第一耦合量生成补偿信号,其中耦合补偿算法模型是基于多项关系式确定的;基于补偿信号生成驱动信号;基于驱动信号,驱动马达在第一方向上运动。该马达驱动方法通过建立耦合补偿算法模型,基于耦合补偿算法模型获取马达运动时的耦合量,再通过耦合量补偿马达移动,使马达能够移动到目标位置,提高马达运动位置的准确性。

技术研发人员:周航
受保护的技术使用者:上海艾为电子技术股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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