手机镜头的伸缩控制装置.pdf

本发明公开了一种手机镜头的伸缩控制装置，其包括：一控制器，用于提供工作电源，并发出控制信号；一与该控制器电连接的感应器和一设于镜头上的反光片，该感应器用于接收该反光片反射的感应信号并反馈至该控制器；一与该感应器连接的镜头驱动装置，用于驱动镜头的伸缩。本发明采用精确的四相步进马达和红外接收感应器控制，精确实现了手机伸缩镜头照相机马达的驱动，具有高精度步进可控的特点。

1、  一种手机镜头的伸缩控制装置，其特征在于，其包括：
一控制器，用于提供工作电源，并发出控制信号；
一与该控制器电连接的感应器和一设于镜头上的反光片，该感应器用于接收该反光片反射的感应信号并反馈至该控制器；
一与该感应器连接的镜头驱动装置，用于驱动镜头的伸缩。

2、  如权利要求1所述的手机镜头的伸缩控制装置，其特征在于，该镜头驱动装置包括：
一马达，用于将脉冲信号转变成角位移或线位移，以带动镜头伸缩；
一与该感应器电连接的驱动电路，其至少包括一驱动芯片及一组输出接口，该驱动芯片与该控制器电连接，该驱动芯片将接收的所述控制器发出的控制信号转换成驱动信号输入该马达，并驱动该马达转动。

3、  如权利要求2所述的手机镜头的伸缩控制装置，其特征在于，该控制器发出的控制信号为一组四路脉冲信号。

4、  如权利要求2所述的手机镜头的伸缩控制装置，其特征在于，该组输出接口为四个数字输出接口，该驱动芯片通过该四个输出接口输入该马达的驱动信号为一组四路两对差分脉冲信号。

5、  如权利要求2所述的手机镜头的伸缩控制装置，其特征在于，该控制器还电连接一电压变换器，该电压变换器与该驱动芯片相连，用于将系统电源转换为该驱动芯片所需的工作电源，该控制器至少带有五个输出接口。

6、  如权利要求2所述的手机镜头的伸缩控制装置，其特征在于，该控制器还电连接一连接器插头，该驱动电路还电连接一与该连接器插头相配的连接器插座，通过该连接器插头与连接器插座，该控制器与该驱动电路电连接。

7、  如权利要求2所述的手机镜头的伸缩控制装置，其特征在于，该马达为四相步进马达。

8、  如权利要求1所述的手机镜头的伸缩控制装置，其特征在于，该感应器为红外收发感应器。

9、  如权利要求1所述的手机镜头的伸缩控制装置，其特征在于，该控制器为手机基带芯片。

10、  如权利要求1～9中任意一项所述的手机镜头的伸缩控制装置，其特征在于，该反光片为表面高度平整的金属质的红外反光片。

11、  如权利要求10所述的手机镜头的伸缩控制装置，其特征在于，该金属质的红外反光片为铝制的红外反光片。

手机镜头的伸缩控制装置
技术领域
本发明涉及一种手机镜头的伸缩控制装置，特别是涉及一种用于带伸缩镜头手机的步进马达控制装置。
背景技术
目前照相机技术在手机上已有普遍应用，但由于手机上的摄像头模组(sensor)、控制芯片集成度、芯片封装的尺寸、手机整机尺寸、高像素的sensor成本等诸多的因素限制，使手机摄像镜头无法伸缩，从而成为提高手机照相成像效果的瓶颈。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有手机照相机技术的镜头伸缩不能精确伸缩影响手机照相成像效果的缺陷，提供一种具高精度步进控制的带伸缩镜头手机的步进马达控制装置，提高手机照相机成像效果。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种手机镜头的伸缩控制装置，其特点在于，其包括：一控制器，用于提供工作电源，并发出控制信号；一与该控制器电连接的感应器和一设于镜头上的反光片，该感应器用于接收该反光片反射的感应信号并反馈至该控制器；一与该感应器连接的镜头驱动装置，用于驱动镜头的伸缩。
其中，该镜头驱动装置包括：一马达，用于将脉冲信号转变成角位移或线位移，以带动镜头伸缩；一与该感应器电连接的驱动电路，其至少包括一驱动芯片及一组输出接口，该驱动芯片与该控制器电连接，该驱动芯片将接收的所述控制器发出的控制信号转换成驱动信号，通过该组输出接口输入该马达，并驱动该马达转动。
较佳地，该控制器发出的控制信号为一组四路脉冲信号。
较佳地，该驱动芯片通过该组输出接口输入该马达的驱动信号为一组四路两对差分脉冲信号。
较佳地，该控制器还电连接一电压变换器，该电压变换器与该驱动芯片相连，用于将系统电源转换为该驱动芯片所需的工作电源，该控制器至少带有五个输出接口。
较佳地，该控制器还电连接一连接器插头，该驱动电路还电连接一与该连接器插头相配的连接器插座，通过该连接器插头与连接器插座，该控制器与该驱动电路电连接。
较佳地，该感应器件为红外收发感应器。
较佳地，该马达为四相步进马达。
较佳地，该控制器为手机基带芯片。
较佳地，该反光片为表面高度平整的金属质的红外反光片。
较佳地，该金属质的红外反光片为铝制的红外反光片。
本发明的积极进步效果在于：
1、本发明采用精确的四相步进马达和红外收发感应器控制手机照相镜头的伸缩，可以精确地实现光学变焦，包括真假光学变焦的功能，提高手机照相成像效果。
2、本发明采用了四相步进马达，相对于直流马达来说具有高精度步进可控的特点。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的带伸缩镜头手机的步进马达控制装置结构图。
图2为本发明较佳实施例的带伸缩镜头手机的步进马达控制装置的驱动控制电路图。
图3为图2中的步进马达对应各接口的结构图。
图4为图2中驱动电路控制下的步进马达操作真值表。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1～图4所示，本发明的带伸缩镜头手机的步进马达控制装置包括一镜头驱动装置、一控制器和一红外收发感应器2，其中，该镜头驱动装置包括一四相步进马达4，该控制器与该四相步进马达4电连接，该红外收发感应器2与该控制器电连接，该镜头驱动装置还包括一与该红外收发感应器2电连接用于驱动四相步进马达4转动的驱动电路。其中，该四相步进马达4可以将脉冲信号转变成角位移或线位移，以带动该伸缩镜头3a伸缩。
如图1所示，在本发明的较佳实施例中，该手机的伸缩镜头3a上设有铝制的红外反光片3b，该控制器为手机基带芯片1，该基带芯片1带有一组输出接口GPIO1、GPIO2、GPIO3、GPIO4、GPIO5。该手机基带芯片1用于提供工作电源，并发出一组四路脉冲控制信号，该控制信号的逻辑电平由基带芯片1决定。该红外收发感应器2接收伸缩镜头3a反射的红外反射信号并产生低电平。其中，该基带芯片1还电连接一电压变换器5，该电压变换器5与马达驱动芯片7相连，用于将系统电源转换为该驱动芯片7所需的工作电源，比如5V的工作电源。四个输出接口GPIO1、GPIO2、GPIO3、GPIO4用于向该驱动电路发送四路脉冲信号。该驱动电路至少包括一马达驱动芯片7及一组输出接口O₁、O₂、O₃、O₄，该马达驱动芯片7与该基带芯片1电连接，该马达驱动芯片7用于将接收的该基带芯片1所发送的一组四路脉冲控制信号转换成四路共两对差分脉冲驱动信号。该四路共两对差分脉冲信号通过四个输出接口O₁、O₂、O₃、O₄输入该四相步进马达4，如图4所示，根据四相步进马达4自身的真值序列表，对该四相步进马达4进行逻辑控制。
此外，上述的带伸缩镜头手机马达控制装置中，该基带芯片1还电连接一连接器插头J1，该驱动电路还电连接一连接器插座J404，通过该连接器插头J1与连接器插座J404，该马达控制装置的控制器与该驱动电路电连接，从而使得手机基带芯片1、马达驱动芯片供电电路和马达驱动芯片电路、红外收发感应器2实现连接。
本发明控制装置的控制原理及马达驱动镜头伸缩的操作过程如下：
如图1～图4所示，按下照相机快捷键后进入照相(CAMERA)或预览模式，这样手机的控制器，比如本实施例的手机基带芯片1，通过线性稳压器6自动将手机系统电源，比如手机电池电源，转换提供成各部件所需的工作电源的。如，打开给红外收发感应器2供电的线性稳压器6(LDO)，为伸缩镜头3a模组提供2.8V的工作电压，打开给步进马达驱动芯片7供电的电压变换器5，提供步进马达驱动芯片7所需的5V工作电源。
如图2所示，在手机CAMERA模式下，红外收发感应器2的红外发光二极管PRA通过LDO6得到2.8V的电压后，就会发光照到伸缩镜头3a的铝制的红外反光片3b上。铝制红外反光片3b反射红外信号至红外收发感应器2的红外接收器件PRC接收到红外反射信号，就使输出接口GPIO5由2.8V的高电平转换成0V的低电平，并通过连接器插头J1和连接器插座J404，反馈至手机基带芯片1，手机基带芯片1就知道伸缩镜头3a位于初始位置，即：伸缩镜头尚未伸出的位置。如果伸缩镜头3a伸出，则铝制的红外反光片3b偏离红外线可照射的范围，这时红外感应接收器2不能接收到红外线使数字输出接口GPIO5处于高电平，手机基带芯片1便知道伸缩镜头3a已经伸出。当基带芯片1知道伸缩镜头3a位置信息后，利用四个数字输出接口GPIO1、GPIO2、GPIO3、GPIO4对四相步进马达驱动芯片7进行逻辑控制。而本实施例中的四相步进马达驱动芯片7的输出级具有推挽电路增加驱动的能力，可以通过四个数字输出接口O₁、O₂、O₃、O₄输出四路共两对差分脉冲信号，对四相步进马达4进行驱动控制，本装置中对四相步进马达的逻辑控制如图3～图4所示。其中，H表示红外收发感应器2的红外接收器的输出接口GPIO5处于高电平状态，L表示数字输出接口GPIO5处于低电平状态。步进马达驱动芯片7的四个数字输出接口O₁、O₂、O₃、O₄的状态若对应如图4所示的真值表，从左到右进行变化，则四相步进马达4为正方向转动。而当四个数字输出接口O₁、O₂、O₃、O₄的状态若对应如图4所示的真值表，从右到左进行变化，则四相步进马达4为反方向转动。当四相步进马达4为正向转动时，带动伸缩镜头3a伸出，而当四相步进马达4反方向转动时，则将伸缩镜头3a缩回。而一般将步进马达4设置为八～十阶步进，就可把伸缩镜头3a伸出，并达到精确控制手机照相镜头调焦的效果。当退出手机照相模式后，则伸缩镜头3a缩回，复位到初始位置，同时手机自动将给CEMARA模组供电的模拟供电、数字IO口供电、供电的LDO6、给伸缩镜头马达的驱动芯片7供电的DCDC电压变换器5关闭。
另外，本装置还可以结合手机摄像头模组本身的数字变焦和光学调焦等各种特效功能，拍出各种手机用户满意的照片。
在本实施例中，控制器还可以为带有五个数字输出接口GPIO1、GPIO2、GPIO3、GPIO4、GPIO5的单片机，同样可以实现本发明装置的控制电路所需的各种工作电源的接入及控制信号的发送。
本发明的控制装置还可应用于所有需要作高端CAMERA应用的手机设计方案。
本发明的控制装置采用精确的四相步进马达4和红外收发感应器2控制手机照相镜头的伸缩，可以精确地实现光学变焦，包括真假光学变焦的功能，有效提高手机照相的成像效果。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。