一种镜头驱动的闭环控制装置及闭环控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种镜头驱动的闭环控制装置及闭环控制方法。闭环控制装置包括：第一位置检测装置，配置成检测透镜组是否移动到初始位置；第二位置检测装置，配置成实时检测透镜组在光轴方向上的位置，且在第一位置检测装置检测到透镜组移动到初始位置时，第二位置检测装置检测出的位置为零点位置，否则为实时位置；在透镜组需要移动时，使驱动装置带动透镜组进行前期移动；以及根据实时位置、零点位置和透镜组的目标位置控制驱动装置，以闭环控制透镜组的后期移动，以及控制驱动装置的停止。先利用开环控制透镜组的移动，后利用闭环控制透镜组的移动，具有高精度准确的位置检测效果，保证透镜组移动位置的准确性，保证镜头的性能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种镜头驱动的闭环控制装置及闭环控制方法
本专利技术涉及摄像装置领域，特别是涉及一种镜头驱动的闭环控制装置及镜头驱动的闭环控制方法。
技术介绍
随着摄像元件技术的发展，人们对镜头自动对焦的精度以及速度的要求越来越高，因此对对焦镜头的驱动装置有着更高的要求。现有对焦镜头大都是采用步进电机进行驱动，通过光遮断器来检测透镜群组位置，这是一种开环控制方式。这种方法存在如下缺陷，开环控制通过光遮断器检测位置从而无法做到对透镜组实际的位置实时检测反馈，常使透镜群组不能移动到设计的位置，从而影响镜头的性能效果。并且步进电机驱动精度差，转速低，扭矩小且无法达到真正的低噪；光遮断器也存在由于外界因素引起的受光感光度的变化从而使检测的信号时间有偏差。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有摄像装置的至少一个缺陷，提供一种镜头驱动的闭环控制装置和闭环控制方法，具有高精度准确的位置检测效果，保证透镜组移动位置的准确性，保证镜头的性能效果。为此，一方面，本专利技术提出了一种镜头驱动的闭环控制装置，包括可沿光轴移动的透镜组，以及驱动所述透镜组移动的驱动装置，特别地，还包括：第一位置检测装置，配置成检测所述透镜组是否移动到初始位置；第二位置检测装置，配置成实时检测所述透镜组在所述光轴方向上的位置，且在所述第一位置检测装置检测到所述透镜组移动到所述初始位置时，所述第二位置检测装置检测出的位置为零点位置，否则为实时位置；和控制装置，与所述第一位置检测装置、所述第二位置检测装置和所述驱动装置电连接；且所述控制装置配置成：在所述透镜组需要移动时，使所述驱动装置带动所述透镜组进行前期移动，以及使所述第一位置检测装置进行检测；在所述第一位置检测装置检测到所述透镜组处于所述初始位置时，使所述第二位置检测装置进行检测；以及根据所述实时位置、所述零点位置和所述透镜组的目标位置控制所述驱动装置，以闭环控制所述透镜组的后期移动，以及控制所述驱动装置的停止。优选地，在所述透镜组需要移动时，使所述驱动装置根据固定的速度模式带动所述透镜组进行前期移动；且根据所述实时位置和所述零点位置控制所述驱动装置时，使所述驱动驱动装置实时调整所述驱动装置的驱动速度。优选地，所述第一位置检测装置包括光遮断器。优选地，所述第二位置检测装置包括磁位置检测装置，包括安装于所述透镜组上的磁条，以及与所述磁条相对应的磁感应器。优选地，所述驱动装置包括直流电机；所述第一位置检测装置和所述第二位置检测装置沿所述透镜组的周向方向依次设置。另一方面，本专利技术还提供了一种镜头驱动的闭环控制方法，其包括：接收透镜组移动信号；使所述驱动装置带动所述透镜组进行前期移动，以及使第一位置检测装置进行检测；在所述第一位置检测装置检测到所述透镜组移动到初始位置时，使所述第二位置检测装置进行检测，且所述第二位置检测装置此时检测出的位置为零点位置；所述第二位置检测装置检测所述透镜组在所述光轴方向上的实时位置，并根据所述实时位置、所述零点位置和所述透镜组的目标位置控制所述驱动装置，以闭环控制所述透镜组的后期移动，以及控制所述驱动装置的停止。优选地，使所述驱动装置根据固定的速度模式带动所述透镜组进行前期移动；且根据所述实时位置和所述零点位置控制所述驱动装置时，使所述驱动驱动装置实时调整所述驱动装置的驱动速度。优选地，所述第一位置检测装置包括光遮断器；所述第二位置检测装置包括磁位置检测装置，包括安装于所述透镜组上的磁条，以及与所述磁条相对应的磁感应器。优选地，所述磁感应器与放大电路和信号处理部相连接，且所述放大电路将所述磁感应器输出的两相模拟信号进行放大并输送至所述信号处理部；所述两相模拟信号的一个周期的长度为d；所述信号处理部对放大后的所述两相模拟信号进行正规化处理，后转化为利萨如图形，后通过反正切函数计算，得到所述实时位置相对于所述零点位置总的移动距离为n*d/2+d/(2π)*C+d/4；其中，计d/2为个反正切函数上的一周期循环，n表示反正切函数上n个周期循环，C为反正切函数上最终所在位置数值。优选地，在所述实时位置与所述目标位置之间的差值小于或等于预设值时，停止所述驱动装置。本专利技术的镜头驱动的闭环控制装置及闭环控制方法中，先利用开环控制透镜组的移动，后利用闭环控制透镜组的移动，具有高精度准确的位置检测效果，保证透镜组移动位置的准确性，保证镜头的性能效果。进一步地，采用直流电机驱动，速度更快且可承受高负载，实用性更强。而且进一步地，在原有的遮光器检测位置的基础上增加了磁位置检测装置，可实时输出透镜组位置数据，从而达到高精度准确的检测效果。根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本专利技术一个实施例的镜头驱动的闭环控制装置的示意性结构图；图2是图1所述镜头驱动的闭环控制装置中位置检测装置的示意性结构图；图3是图2所示结构的示意性局部结构剖面图；图4是第二位置检测装置的信号输出放大处理的示意图；图5是信号的正规化处理的示意图；图6为利萨如图形示意图；图7为反正切函数示意图；图8是根据本专利技术一个实施例的镜头驱动的闭环控制方法的示意性流程图。具体实施方式图1是根据本专利技术一个实施例的镜头驱动的闭环控制装置的示意性结构图。如图1所示并参考图2和图3，本专利技术实施例提供了一种镜头驱动的闭环控制装置包括可沿光轴移动的透镜组20，以及驱动透镜组20移动的驱动装置30。透镜组20可包括群组框，保证透镜组20沿光轴移动的导轴。特别地，还包括第一位置检测装置40、第二位置检测装置50和控制装置。控制装置可具有数据存储中心60，或者控制装置连接有数据存储中心60。第一位置检测装置40也可被称为检测装置A，可配置成检测透镜组20是否移动到初始位置。第二位置检测装置50也可被称为检测装置B，可配置成实时检测透镜组20在光轴方向上的位置，且在第一位置检测装置40检测到透镜组20移动到初始位置时，第二位置检测装置50检测出的位置为零点位置，否则为实时位置。控制装置可与第一位置检测装置、第二位置检测装置50和驱动装置30电连接。控制装置配置成：在透镜组20需要移动时，使驱动装置30带动透镜组20进行前期移动，以及使第一位置检测装置40进行检测；在第一位置检测装置40检测到透镜组20处于初始位置时，使第二位置检测装置50进行检测；以及根据实时位置、零点位置和透镜组20的目标位置控制驱动装置30，以闭环控制透镜组20的后期移动，以及控制驱动装置30的停止。在本专利技术的一些优选地实施例中，在透镜组20需要移动时，使驱动装置30根据固定的速度模式带动透镜组20进行前期移动。根据实时位置和零点位置控制驱动装置30时，实时调整驱动装置30的驱动速度。驱动装置30包括直流电机31和电机控制部32。一般镜头中所使用的步进马达存在驱动精度差，转速低，扭矩小且无法达到真正的低噪等缺点，DC马达，即直流电机31，运行时所产生的噪声小且运行速度快，磨耗低，寿命长。第一位置检测装置40包括光遮断器41。光遮断器41具有发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镜头驱动的闭环控制装置，包括可沿光轴移动的透镜组，以及驱动所述透镜组移动的驱动装置，其特征在于，还包括：第一位置检测装置，配置成检测所述透镜组是否移动到初始位置；第二位置检测装置，配置成实时检测所述透镜组在所述光轴方向上的位置，且在所述第一位置检测装置检测到所述透镜组移动到所述初始位置时，所述第二位置检测装置检测出的位置为零点位置，否则为实时位置；和控制装置，与所述第一位置检测装置、所述第二位置检测装置和所述驱动装置电连接；且所述控制装置配置成：在所述透镜组需要移动时，使所述驱动装置带动所述透镜组进行前期移动，以及使所述第一位置检测装置进行检测；在所述第一位置检测装置检测到所述透镜组处于所述初始位置时，使所述第二位置检测装置进行检测；根据所述实时位置、所述零点位置和所述透镜组的目标位置控制所述驱动装置，以闭环控制所述透镜组的后期移动，以及控制所述驱动装置的停止。

【技术特征摘要】
1.一种镜头驱动的闭环控制装置，包括可沿光轴移动的透镜组，以及驱动所述透镜组移动的驱动装置，其特征在于，还包括：第一位置检测装置，配置成检测所述透镜组是否移动到初始位置；第二位置检测装置，配置成实时检测所述透镜组在所述光轴方向上的位置，且在所述第一位置检测装置检测到所述透镜组移动到所述初始位置时，所述第二位置检测装置检测出的位置为零点位置，否则为实时位置；和控制装置，与所述第一位置检测装置、所述第二位置检测装置和所述驱动装置电连接；且所述控制装置配置成：在所述透镜组需要移动时，使所述驱动装置带动所述透镜组进行前期移动，以及使所述第一位置检测装置进行检测；在所述第一位置检测装置检测到所述透镜组处于所述初始位置时，使所述第二位置检测装置进行检测；根据所述实时位置、所述零点位置和所述透镜组的目标位置控制所述驱动装置，以闭环控制所述透镜组的后期移动，以及控制所述驱动装置的停止。2.根据权利要求1所述的镜头驱动的闭环控制装置，其特征在于，在所述透镜组需要移动时，使所述驱动装置根据固定的速度模式带动所述透镜组进行前期移动；根据所述实时位置和所述零点位置控制所述驱动装置时，使所述驱动驱动装置实时调整所述驱动装置的驱动速度。3.根据权利要求1所述的镜头驱动的闭环控制装置，其特征在于，所述第一位置检测装置包括光遮断器。4.根据权利要求1或2或3所述的镜头驱动的闭环控制装置，其特征在于，所述第二位置检测装置包括磁位置检测装置，所述磁位置检测装置包括安装于所述透镜组上的磁条，以及与所述磁条相对应的磁感应器。5.根据权利要求4所述的镜头驱动的闭环控制装置，其特征在于，所述驱动装置包括直流电机；所述第一位置检测装置和所述第二位置检测装置沿所述透镜组的周向方向依次设置。6.一种用于权利要求1至5中任一项所述的镜头驱动的闭环控制装置的镜头驱动的闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈三忠，曹葛濛，何宇，尚洁阳，张杰，
申请(专利权)人：嘉兴中润光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33