[發明專利]驅動控制設備、攝像設備以及驅動控制方法

有效

• 申請號: 201010621791.1
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102111553A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 本田公文
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H02P8/22
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及驅動控制設備、攝像設備和驅動控制方法，更具體地涉及進行步進電動機的微步驅動的技術。

背景技術

在攝像機或數字照相機等的攝像設備中，廣泛采用步進電動機作為用于驅動調焦透鏡或變焦透鏡的機構。通過由螺桿及與其嚙合的齒條構成的傳遞機構將步進電動機的轉動動力傳遞至透鏡，并且該轉動動力成為透鏡沿光軸方向的動力源。

在攝像機或數字照相機的AF(自動調焦)控制中，廣泛采用TV-AF方法。TV-AF方法檢測通過在拍攝圖像的預定范圍中提取高頻分量而獲得的信號作為AF評價值，以控制調焦透鏡的移動，使得將AF評價值最大化。在TV-AF方法中，重復進行在調焦透鏡的遠攝側和廣角側的兩個方向上的微小移動的重復運動(，以下稱為“擺動”)，從而檢測AF評價值最大化時調焦透鏡的位置。

作為針對TV-AF方法的AF控制的步進電動機的驅動方法，廣泛采用微步驅動方法。微步驅動方法使用具有正弦波形的勵磁電流來實現具有步進電動機的一步(最小轉角)更精細的步長(微步)的驅動。

然而，在微步驅動方法中，各個微步中的轉角根據勵磁電流的相位(以下稱為“步進相位”)而變化。變化的原因在于，由于作為步進電動機的轉子的永磁體的磁通量分布的偏置(以下稱為“齒槽效應(cogging)”)，磁引力脈動。齒槽效應在各個步進相位中引起的轉角變化導致在擺動操作時調焦透鏡的移動振幅的變化。因此，產生了以下描述的問題。

在基于小轉角時的步進相位來確定擺動寬度(驅動的微步的數量)的情況下，在大轉角時的步進相位的擺動操作時，調焦透鏡的移動量可能等于或大于景深。這導致聚焦狀態浮動。另一方面，基于大轉角時的步進相位來確定擺動寬度，由于在小轉角時的步進相位的擺動操作時無法獲得調焦透鏡的微小移動的動能，因而可能發生所謂的失步。

日本特開平01-218393提出參考校正表對勵磁電流的波形進行校正，以使得各個步進相位的轉角恒定。

然而，由于以下原因，日本特開平01-218393的方案并不一定適合于攝像機或數字照相機等的攝像設備。也就是說，永磁體的磁通量分布的偏置具有強的溫度依賴性，但是使用校正表的靜態校正僅僅在特定溫度下有效。因此，該方案并不適合于在動態變化的環境中使用的攝像機或數字照相機。此外，當校正了勵磁電流的波形時，在正方向上的停止位置和反方向上的停止位置之間產生相位差，因此，在AF控制等使擺動轉向的控制中在反轉轉動方向時產生電動機的振動聲。因此，日本特開平01-218393的方案并不適合于存儲聲音的攝像機和數字照相機。

發明內容

本發明緩解步進電動機的各個微步中的轉角根據步進相位而變化所引起的問題。

根據本發明的一個方面，提供一種驅動控制設備，包括：步進電動機，其能夠通過使用正弦波形的勵磁電流進行具有預定分割數量的微步驅動；傳遞機構，用于將通過所述步進電動機的驅動所產生的能量傳遞至調焦透鏡，以移動所述調焦透鏡；以及控制器，用于控制所述步進電動機，以使得在跨越第一相位的驅動時具有所述預定分割數量的微步驅動中的微步數量小于在跨越第二相位的驅動時具有所述預定分割數量的微步驅動中的微步數量，其中，在所述第二相位時所述步進電動機的轉角小于在所述第一相位時所述步進電動機的轉角。

根據本發明的另一方面，一種驅動控制設備，包括：步進電動機，其能夠通過使用正弦波形的勵磁電流進行具有預定分割數量的微步驅動；傳遞機構，用于將通過所述步進電動機的驅動所產生的能量傳遞至調焦透鏡，以移動所述調焦透鏡；以及控制器，用于在具有所述預定分割數量的微步驅動中控制所述步進電動機，以使得在跨越第一相位的驅動時所述步進電動機的轉速小于在跨越第二相位的驅動時所述步進電動機的轉速，其中，在所述第二相位時所述步進電動機的轉角小于在所述第一相位時所述步進電動機的轉角。

根據本發明的另一方面，一種攝像設備，包括：上述驅動控制設備；以及自動調焦控制單元，用于控制所述調焦透鏡的移動以對被攝體進行自動調焦。