设备控制单元、驱动控制方法和其程序的制作方法

专利名称：设备控制单元、驱动控制方法和其程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及驱动控制单元、驱动控制方法和其程序。
背景技术：
例如，固定式镜头型的摄像机包括多个镜头，且需要以高精度来控制这 些镜头的位置。在大多数摄像机中，预先指定了用于在其启动处理之后移动 镜头的目标位置(例如，光学广角端(广端)的无穷大位置)。例如，摄像机
使用用于^r测镜头的通过(passage)的复位传感器(reset sensor),来将镜头移 动到其目标位置。也就是说， 一旦镜头被移动而经过复位传感器，就以高精 度将其从复位传感器移动到目标位置，以便镜头被移动到目标位置。该启动 时的镜头移动时间占据了到启动了摄像机为止的时间的大部分时间。因此， 如果到移动了镜头为止的时间长，则用户需要等待这么长时间。但是，通常 在用户想要拍摄图片时启动摄像机，因而如果启动时间长，则用户经常错过 敲下快门的时机。因此，希望该启动时间短。
作为用于缩短启动时间的方法，以下描述的日本专利申请特开 No.1999-173606公开了用于通过将复位传感器安置在目标位置附近来縮短移 动时间的现有技术。另外，日本专利申请特开No.2003-324944提出了如下现 有技术记录在启动之前的操作终止时的镜头位置和复位传感器位置，用于 有效地使用这些位置，以便使用用于其复位传感器的光电断路器(photo interrupter)来缩短镜头的启动时间。

发明内容
但是随着近年来摄像机和镜头的尺寸减小的趋势，由于例如布置空间限 制的原因，经常难以在理想位置处安装复位传感器。对于这种镜头，从复位 传感器到目标位置的距离增加，从而启动时间也增加，由此可能降低了其可 操作性。即使不发生启动时间的延长，也期望进一步减小启动时间。
作为用于减小启动时间的方法，可以考虑使用例如导螺杆(leadscrew)和步进马达(steppingmotor)。也就是说，使用导螺杆作为诸如镜头的驱动机 构，且通过步进马达来旋转导螺杆以便移动镜头。在该情况下，设计步进电 机是出于如下原因，在产品特性上，其耐沖击，具有即使没有供电(在不施 加电压的情况下)它也不能轻易地移动的特性的某些程度。因此，通过利用 这种驱动机构的特性，可以考虑迅速地启动摄像机，而不执行通过复位传感 器的复位检测和将镜头移动到其初始位置。但是，如果摄像机掉落，或摄像 机碰到障碍物以至于对摄像机施加了撞击，当由于该撞击导致的外力超过了 其某种程度的量值(magnitude)时，即使步进马达也由于外力而脱离 (disengagement)或马达旋转。如此，仅使用上述方法不能检测镜头的移动， 这是因为有时在关闭电源的情况下移动了镜头。在该情况下，镜头没有被移 动到期望的初始位置，而是移动到异常位置，以至于在诸如所摄图像未聚焦 的异常状态下终止了启动处理。由于这个原因，期望控制镜头以便即使施加 了诸如撞击的外力也进行准确的启动处理，同时减小启动时间。
已经在此描述了摄像机的镜头，且不仅在该例子中而且在各种设备和组 件中均需要快速、准确的启动处理。在移动了摄像机的图像拾取设备的情况 下，要求快速地移动图像拾取设备到准确的位置，且如果配置了诸如闪光灯 或盖子(cover)的任何可移动组件，则减少启动时间改进了摄像机的可操作性。 作为其他设备，可以提到其中在启动时刻将可移动组件(移动对象主体)移 动到预定位置的设备，诸如其中在启动时刻将其读取/写入头移动到盘状存储 器介质的预定位置的再现/记录设备。在这种设备中，要求启动时间尽可能短， 且此时，需要执行准确的启动操作。
因此，在考虑了上述问题的情况下进行了本发明，且期望提供一种新颖 且改进的驱动控制单元、驱动控制方法和程序，能够减小启动时间且防止由 于诸如撞击的外力的误操作。
根据本发明的实施例，提供一种驱动控制单元，包括第一外力检测部 分，用于检测对能够在单个方向上前后移动的第一移动对象主体施加了外力； 以及第二初始化处理部分，其取决于所述第一外力检测部分的检测结果来对 能够在单个方向上前后移动的第二移动对象主体中的至少一个的位置执行初 始化处理。
根据该结构，由第一外力检测部分检测对第一移动对象主体施加了外力。 然后，可以由第二初始化处理部分取决于第一外力检测部分的检测结果来执
5行对第二移动对象主体的初始化处理。因此，与分离地对各个移动对象主体 执行初始化处理相比，可以通过反映对一移动对象主体(第一移动对象主体) 的外力的存在与否，来执行对另一移动对象主体(第二移动对象主体)的初 始化处理。
当由所述第一外力检测部分检测到对所述第一移动对象主体施加了外力 时，第二初始化处理部分将所述至少一个第二移动对象主体移动到预定第二
初始位置，且当未^r测对所述第一移动对象主体施加了外力时，不移动所述 第二移动对象主体。
根据该结构，当施加了外力时，由第二初始化处理部分将第二移动对象 主体移动到第二初始位置，且当未施加外力时，不移动第二移动对象主体。 因此，当施加外力时，第二移动对象主体可以-〖皮移动到初始位置，且当未施 加外力时，第二移动对象主体不需要移动。
驱动控制单元还可以包括第一存储器部分，用于记录在启动之前的操作 终止时的第一移动对象主体的位置信息，且所述第一外力检测部分可以基于 在所述第一存储器部分中记录的位置信息和由用于检测第一移动对象主体的 位置的第一位置检测部分的在启动时的检测结果，来检测对所述第一移动对 象主体施加外力。
所述第一位置检测部分可以生成指示第一移动对象主体位于预定第一基 准位置的前面还是后面的检测信号，如果在启动时的由第一位置检测部分检 测的检测信号与当第 一移动对象主体位于在第 一存储器部分中存储的位置时 由第一位置检测部分4企测的4企测信号不一致，则所述第一外力检测部分可以 检测到对第 一对象主体施加了外力。
驱动控制单元还可以包括第一终止处理部分，用于在启动之前的操作终 止时将第一移动对象主体移动到第一基准位置附近。
所述第一外力检测部分可以检测被施加到作为所述第一移动对象主体的 如下移动对象主体的外力与所述至少一个第二移动对象主体相比，该移动
对象主体能够更容易由外力在单个方向上前后移动。
驱动控制单元还可以包括第一初始化处理部分，用于基于在启动时第一 位置检测部分的检测结果将第一移动对象主体移动到预定第一初始位置，且 所述第一外力检测部分可以基于由第一初始化处理部分对第一移动对象主体 的移动量和在所述第一存储器部分中存储的第一移动对象主体的位置信息，来检测对第 一移动对象主体施加外力。
' 驱动控制单元还可以包括第二存储器部分，用于记录在启动之前的操 作终止时的第二移动对象主体的位置信息；以及第二外力检测部分，用于基
于在第二存储器部分中记录的位置信息和由用于检测第二移动对象主体的位 置的第二位置检测部分在启动时的检测结果，来4企测对第二移动对象主体施 加外力，且，所述第二初始化处理部分，当由第二外力检测部分检测到对第 二移动对象主体施加了外力时，可以将第二移动对象主体移动到预定第二初 始位置。
所述第二位置检测部分可以生成指示第二移动对象主体位于预定第二基 准位置的前面还是后面的检测信号，以及第二外力检测部分，如果由第二位 置检测部分检测的在启动时的检测信号与当第二移动对象主体位于在第二存 储器部分中存储的位置时由第二位置检测部分检测的检测信号不一致，则可 以检测到对第二移动对象主体施加了外力。
根据本发明的另一实施例，提供一种驱动控制方法，包括第一外力检 测步骤，用于^r测对能够在单个方向上前后移动的第一移动对象主体施加了 外力；以及第二初始化处理步骤，其依赖于在所述第一外力检测步骤中的检 测结果来对能够在单个方向上前后移动的至少一个第二移动对象主体的位置 执行初始化处理。
根据本发明的再一实施例，提供一种程序，使得计算机实现第一外力 检测功能，用于检测对能够在单个方向上前后移动的第一移动对象主体施加 了外力；以及第二初始化处理功能，其依赖于所述第一外力检测功能的检测 结果来对能够在单个方向上前后移动的第二移动对象主体中的至少一个的位 置执行初始化处理。
根据上述本发明的实施例，可以防止由于诸如振动的外力而导致的任何 故障，同时减少启动时间。


图1是用于说明应用了根据本发明的实施例的驱动控制单元的摄像机的 镜头部分的结构的说明图2是用于说明根据实施例的驱动控制单元的结构的说明图3A是用于说明要由该实施例的驱动控制单元控制的镜头的位置关系的i兌明图3B是用于说明要由该实施例的驱动控制单元控制的镜头的位置关系 的i兌明图4A是用于说明在该实施例的驱动控制单元的终止处理时的操作的说 明图4B是用于说明在该实施例的驱动控制单元的终止处理时的操作的说 明图5A是用于说明在由该实施例的驱动控制单元控制的镜头的终止处理
之后的位置关系的说明图5B是用于说明在由该实施例的驱动控制单元控制的镜头的终止处理
之后的位置关系的说明图6A是用于说明在该实施例的驱动控制单元的启动时的操作的说明图； 图6B是用于说明在该实施例的驱动控制单元的启动时的操作的说明图； 图7A是用于说明由该实施例的驱动控制单元进行的第一外力检测例子
的i兌明图7B是用于说明由该实施例的驱动控制单元进行的第一外力检测例子 的it明图8A是用于说明由该实施例的驱动控制单元进行的第一外力检测例子 的"i兌明图8B是用于说明由该实施例的驱动控制单元进行的第一外力检测例子 的il明图9A是用于说明由该实施例的驱动控制单元进行的第一外力检测例子 的i兌明图9B是用于说明由该实施例的驱动控制单元进行的第一外力检测例子 的说明图；以及
图10是用于说明用于通过执行其程序来实现一系列处理的计算机的配 置例子的说明图。
具体实施例方式
以下，将详细参考附图来描述本发明的优选实施例。注意，在该说明书 和附图中，用相同的附图标记来标出具有基本上相同的功能和结构的结构元件，且省略这些结构元件的重复说明。
本发明的每个实施例的驱动控制单元可以被应用于各种装置，只要它可 以移动在相同方向上前后可移动的多个运动的对象主体。作为驱动控制单元 可以被应用的装置，例如，可以提到其中移动多个镜头、图像拾取设备、闪 光灯、盖子等的静态摄像机和视频摄像机，和用于移动读取/写入头的记录再 现设备。当然，该驱动控制单元可以被应用于诸如具有掘—像机和记录再现设 备的移动电话以及笔记本个人计算机的任何可移动装置。以下，为了便于理 解实施例的驱动控制单元，将描述向数字静态摄像机应用该驱动控制单元的 情况。该摄像机内部包括多个运动的对象主体，且具体地，将描述移动多个 镜头的情况。但是，不需要说，本发明的驱动控制单元的应用例子不局限于 下述摄像机，且如摄像机那样，它可以被应用于其他装置。
<摄像机的镜头部分的结构>
首先，将参考图1描述应用了本发明的实施例的驱动控制单元的摄像机 的镜头部分的结构。图1是用于说明应用了根据本发明的实施例的驱动控制
单元的摄像机的镜头部分的结构的说明由该实施例的驱动控制单元ioo来控制摄像机的镜头部分l。以下将描 述作为要由驱动控制单元ioo控制的控制对象的、摄像机的镜头部分i的结 构。
在摄像机的镜头部分1上安置多个镜头11、 21。
镜头11是摄像机的第一移动对象的一个例子或聚焦镜头。镜头12是摄 像机的第二移动对象主体(body)的例子或变焦镜头。虽然在此将两个镜头 代表运动对象主体，但这类运动对象主体不局限于上述镜头，而只要提供了 两个或更多则运动对象主体的数量不受限制。
镜头ll、 21每个具有独立的驱动机构，且由每个驱动机构支持，以便它 们可以由每个驱动机构在相同或平行轴上前后移动。 <叚设，镜头11的运动方 向是x轴，且镜头21的运动方向是y轴，则设置x轴和y轴相互平行。
虽然镜头11和21的驱动机构可以使用不同的结构，但它们可以使用相 同的结构。同时，图1示出了虽然布置位置不同但具有相同结构的驱动机构。 然后，以下，将描述一个镜头11的驱动机构，且同时省略另一镜头21的驱 动机构的重复描述。
9例如，镜头11的驱动机构具有步进马达12和螺杆13。
步进马达12是由预定驱动信号(脉沖电压)旋转的驱动源的例子。同时， 驱动源不局限于该步进马达12,不过相比于其他马达，除非它被供应了驱动 信号而主动地旋转，步进马达12不能轻易地被动地由外力旋转。通过接收脉 冲电压的供应作为驱动信号，依赖于其脉冲电压的数(脉冲数、步数(step number)),步进马达12可以仅以预定旋转角来旋转。另外，即使当其没有被 供应驱动信号时，步进马达12也被励磁，且由其^f兹力来吸引其旋转轴，从而 其不能轻易地由外力旋转。
螺杆(导螺杆)13是驱动力传送器的例子，且在其外部环境中具有阳蝶 紋，同时其在作为马达11的运动方向的x轴方向上延展。由步进马达12旋 转该螺杆13。镜头11的支撑组件(未示出)具有阴螺紋来与该螺杆13的阳 螺紋啮合。该螺杆13与该镜头11的支撑组件的阴螺紋啮合。
因此，例如，由从驱动控制单元100供应的驱动信号来旋转步进马达11， 且该旋转力旋转该螺杆13。然后，经由支撑组件与螺杆13啮合的镜头11沿 着螺杆13的x轴前后移动。
另一方面，为了控制这种移动，需要检测镜头ll的位置。于是，给镜头 11、 21的驱动机构提供各位置检测机构。虽然，针对各个镜头11、 21,该位 置检测机构可以使用不同的结构，但可以使用相同的结构。图l示例了虽然 位置检测机构的布置位置不同但位置检测机构具有相同结构的情况。以下， 将描述一个镜头11的位置检测机构，而省略对另一镜头21的位置检测机构 的重复描述。
镜头11的位置检测机构14是第一位置检测部分(位置检测机构24是第 二位置检测部分)的一个例子，且具有光电断路器15和遮光板16。在图1 中，为了描述方便，位置检测机构14被表示在该实施例的驱动控制单元100 的外部。但是，该位置检测机构14扮演了镜头部分1和驱动控制单元100的 复位传感器的角色。因此，位置检测机构14可以被包含在驱动控制单元100 的结构中。与此不同，允许位置检测机构14不被包含在驱动控制单元100的 结构中，且驱动控制单元100可以从外界获取4企测信号。
光电断路器(传感器)15具有彼此相对的光发射部分和光接收部分(未 示出)，且由光接收部分接收由光发射部分发射的光。然后，光电断路器15 检测在光发射部分和光接收部分之间的光，且光电断路器15检测光发射部分
10和光接收部分之间的光是否被遮蔽，以便检测任何测量对象的存在与否及其 位置。光电断路器15生成其检测结果，即指示光接收部分的光接收状态的检
测信号。也就是说，如果光电断路器15的检测信号是某个值(例如，0),则 它指示没有在光发射部分和光接收部分之间插入测量对象，且如果其是其他 值(例如lis),则它指示在光发射部分和光接收部分之间插入了测量对象。 例如，利用其极性(正或负)，该检测信号可以指示任何测量对象的存在与否 或其位置。在该摄像机的镜头部分1中，作为测量对象，可以拾取遮光板16。
遮光板16被固定到镜头11的支撑组件(未示出)。遮光板16具有平行 于螺杆13延伸的形状，且被形成以能够进入或离开在光发射部分和光接收部 分之间的部分。因此，当平行于x轴移动镜头11时，平行地移动遮光板16, 从而其插入于光电断路器15中，或远离光电断路器15。
当镜头11位于基准位置xs (第一基准位置，相对于镜头21的基准位置 ys (第二基准位置))的前方(对象侧、光的上游侧、x轴的负方向)时，遮 光板1有被插入到光电断路器15中，而当镜头11位于基准位置xs的后 方(成像器侧、光的下游侧、x轴的正方向)时，遮光板被插入到光电断路 器15中。
另一方面，如上所述，类似地安置步进马达22和螺杆23作为用于镜头 21的驱动机构，且安置光电断路器25和遮光板26作为位置检测机构24。
同时，从驱动控制单元100向步进马达12、 22供应驱动信号，且向驱动 控制单元100供应光电断路器15、 25的检测信号。
<驱动控制单元100的结构>
接下来，将参考图2描述根据本发明的实施例的驱动控制单元100。图2 是用于说明该实施例的驱动控制单元的结构的说明图。
如图2所示，该实施例的驱动控制单元100具有用于驱动聚焦镜头(第 一移动对象主体的例子)11的第一驱动控制部分110和用于驱动变焦4竟头(第 二移动对象主体的例子)21的第二驱动控制部分210。
第一驱动控制部分110生成驱动信号，并将其供应到步进马达12,以便 将镜头11移动到期望的位置。然后，仅用对应于该驱动信号的步数的旋转量 来旋转步进马达12,以便在x轴(螺杆13)上前后移动镜头11。另一方面， 第二驱动控制部分210生成驱动信号，并将其供应到步进马达22,以便将镜头21移动到期望的位置。然后，仅用对应于驱动信号的步数的旋转量来旋转
步进马达22，以便在y轴(螺杆23)上前后移动镜头21。
该实施例的驱动控制单元100特征在于，为了缩短启动处理时间，当终 止处理和初始化处理时的驱动控制。因此，下文中，将描述利用驱动控制单 元100的当终止处理和初始化处理时的驱动控制，且省略在其他时间段中的 驱动控制的描述。"终止处理"(在操作终止时的处理)指的是当终止对作为 移动对象主体的镜头ll、 21的位置的控制时，诸如当关闭摄像机的电源时、 或当终止摄像机的图像拾取模式时，所执行的处理。要执行该终止处理的时 刻被通常称为"终止时间"。
"初始化处理"(在启动时的处理)指的是当开始对作为移动对象主体的 镜头11、 21的位置的控制时，例如当打开摄像机的电源时或当开始摄像机的 图像拾取模式时，所执行的处理。例如，当在镜头ll、 21的位置控制中产生 任何异常时，以及在启动时，可以纟丸行该初始化处理。在此，执行该初始化 处理的时刻通常^皮称为"启动时间"。也就是说，该驱动控制单元100在启动 时执行初始化处理。但是，该初始化处理意味着，在由终止处理终止了对镜 头11、 21的位置的控制之后开始对初始化的控制。因此，当第一次打开摄像 机的电源、或不适当地执行了终止处理时的控制的开始被称为"异常初始化 处理，，，且有别于前述"初始化处理"。
以下，将进一步详细地描述驱动控制部分100的配置。为了便于理解各 个部件，首先描述由该配置驱动的镜头11和21的位置。图3A和3B示出了 镜头11和21的位置关系。
图3A示出了在镜头11的位置和由光电断路器15检测的镜头11的检测 信号(即，遮光板16的检测信号)之间的关系。另一方面，图3B示出了在 镜头21的位置和由光电断路器25检测的镜头21的检测信号(即遮光板26 的检测信号)之间的关系。在图3A和3B中，使得镜头11、 21的移动距离 (即螺杆13、 23的长度)相同，且使得光电断路器15、 25的布置位置和遮 光板16、 26的长度相同，以便于理解镜头11、 21的位置关系，且在上下位 置处一起示出了这两个图。但是，移动距离和长度取决于镜头部分1的设计 可以是不同的。
检测信号II指示由光电断路器15检测的检测信号。如果检测信号II是 值Ils，则它指示遮光板16被插入光电断路器15中，且如果检测信号II是值0,则它指示遮光板16未被插入光电断路器15中。类似地，检测信号12 指示由光电断路器25检测的检测信号。然后，如果检测信号I2是值I2s,则 它指示遮光板16被插入到光电断路器25中，且如果检测信号12是值0，则 它指示遮光板26未被插入到光电断路器25中。
图3A中的基准位置xs指示如下位置在该位置处，遮光板16被插入到 光电断路器15中，即在由光电断路器15检测到镜头11的位置与未检测到镜 头11的位置之间的边界的位置。类似地，在图3B中的基准位置ys指示遮光 板16被插入到光电断路器25的位置，或在由光电断路器25检测到镜头21 的位置与未检测到镜头12的位置之间的边界的位置。因此，如果镜头ll位 于x轴相对于基准位置xs的正方向上，则光电断路器15的检测信号II是值 lis,且如果镜头ll位于x轴相对于基准位置xs的负方向上，则光电断路器 15的检测信号I1是值0。类似地，如果镜头21位于y轴相对于基准位置ys 的正方向上，则光电断路器25的检测信号I2是值I2s,且如果镜头21位于y 轴相对于基准位置ys的负方向上，则光电断路器25的检测信号12是值0。 因此，光电断路器15、 16生成检测信号，其检测镜头11、 21是位于基准位 置xs、 ys的前方(x和y轴的负方向)还是位于后方(x和y轴的正方向)。
将描述图3A和3B中描述的各个位置。
作为聚焦镜头的镜头11的位置xl指示光学无穷端(optical infinite end), 且例如，镜头11被初始化处理移动到该光学无穷端(位置xl )。镜头11的位 置x2指示光学至近端(optical near end)。另一方面，作为变焦镜头的镜头21 的位置yl指示光学广角端，且例如，镜头21被初始化处理移动到该光学广 角端(位置yl )。镜头21的位置y2指示光学望远端(optical telescopic end )。 也就是说，在初始化处理之后，该实施例的驱动控制单元100把镜头11定位 于位置xl,以及把镜头21定位于位置yl。
关于在此描述的图3A和3B的内容对于其他图(图5A、 5B、 7A到9A ) 是共同的，且因此，省略了在其他附图中的相同事项的描述。
连同图3A和3B —起参考图2，且然后，将再次描述驱动控制单元100 的配置。
如上所述，驱动控制单元100包括第一驱动控制部分110和第二驱动控 制部分210。该第一驱动控制部分110和第二驱动控制部分210具有以下结 构以^f更执行终止处理和初始化处理。(第一驱动控制部分110)
如图2所示，第一驱动控制部分110包括第一终止处理部分111、第一存 储器部分112、第一外力4企测部分120和第一初始化处理部分131。
第一终止处理部分111在操作终止时对镜头11执行终止处理。作为终止 处理，第一终止处理部分111生成驱动信号，并旋转步进马达12，以便移动 镜头11到终止位置x0。该终止位置x0优选地被设置在基准位置xs附近，且 进一步在x轴相对于基准位置xs的正方向上的基准位置xs附近。假设，在 基准位置xs和终止位置x0之间的距离是距离dx0。
虽然，第一终止处理部分111可能将镜头11正好移动到终止位置x0,但 它可能在4企测镜头11的位置之后将镜头11更精确地移动到终止位置x0。在 该情况下，该第一终止处理部分111将镜头11移动到镜头11的光电断路器 15的检测结果被反转的位置。也就是说，例如，如果光电断路器15的4企测 信号II是值lis,则第一终止处理部分111在x轴的负方向上移动镜头11, 以便允许它经过基准位置xs。然后，检测信号I1改变为值0。因此，通过当 该改变发生时确定镜头11位于基准位置xs上，第一终止处理部分111仅将 镜头11在x轴的正方向上从基准位置xs移动距离dx0。另一方面，如果在终 止处理开始时的检测信号II是值0,则第一终止处理部分111在与前述相反 的方向上移动镜头11,且在允许经过基准位置xs之后，将其移动到终止位置 x0。通过以此方式移动，可以准确地确定在终止处理之后的镜头11的位置。 此后，第一终止处理部分lll把在终止处理之后的镜头11的位置，即终止位 置11记录于第一存储器部分112中，且然后终止该终止处理。虽然，可以在 第一存储器部分112中仅记录了终止位置x0的位置信息(第一位置信息)， 但可以记录在该位置处光电断路器15的检测信号I1的值Ils以及第一位置信 白、
第一外力检测部分120基于光电断路器15的检测信号和在第一存储器部 分112中存储的第一位置信息，在启动时检测是否任何外力被施加到镜头11 上。因此，第一外力检测部分120具有第一检测信号确定部分121和第一位 置信息确定部分122。
第一检测信号确定部分121在启动时驱动光电断路器15以便获取其检测 信号。第一检测信号确定部分121确定在启动时获取的检测信号的值(例如，值I1S或值0)是否等于在被记录在第一存储器部分中的第一位置信息(即终
止位置x0)处、要由光电断路器15检测到的检测信号的值。然后，如果两 个检测信号不相等，则第一检测信号确定部分121检测到外力被施加到镜头 11,且输出外力捡出信号(向镜头21的初始化请求信号)。
假设，当在该实施例中如上述由光电断路器15的检测信号II变为值Ils 的位置^^殳置在终止位置x0时，在x轴的负方向上施加比步进马达12的位 置支撑力更大的外力。然后，在x轴的负方向上移动镜头。如果此时，例如 外力大，以至于镜头ll移动到基准位置xs以外，则光电断路器15在启动时 刻检测的检测信号II不是值lis而是值0。因此，在该情况下，第一检测信 号确定部分121可以检测到任何外力被施加到镜头11。
同时，在该实施例中，可能发生第一检测信号确定部分121不能;f企测到 施加了任何外力的情况，例如当在x轴的正方向上施加外力时，或当外力不 够大到允许镜头11经过基准位置xs时。但是，该实施例的驱动控制部分100 具有用于检测在这种情况下施加了任何外力的第 一位置信息确定部分121 。 在第一初始化处理部分131的描述之后将描述该第一位置信息确定部分121。
第一初始化处理部分131基于在启动时的光电断路器15的检测信号来对 镜头11 l丸行初始化处理。即，第一初始化处理部分131移动镜头11到应该 由初始化处理移动该镜头11到的初始化位置xl (光学无穷端)。此时，第一 初始化处理部分131执行以下处理以便将镜头11移动到初始位置xl。
也就是，启动时，第一初始化处理部分131移动镜头11直到反转光电断 路器15的检测结果。即，如果检测信号II是值Ils，则第一初始化处理部分 131在x轴的负方向上移动镜头11，并允许它经过基准位置xs。另一方面， 如果检测信号II是值0,则第一初始化处理部分131在x轴的正方向上移动 镜头ll，并允许它经过基准位置xs。然后，当检测信号Il改变时第一初始化 处理部分131确定该镜头11位于基准位置xs,并在x轴的正方向上将镜头 11 乂人该位置移动仅距离dxs。因此，第一初始化处理部分131可以准确地将 镜头11移动到初始位置xl。
在镜头11等的驱动机构中存在'M艮扮现象(play)",以至于在镜头11的 移动中经常存在滞后(hysteresis)现象。在该情况下，例如，当镜头11移动到 期望的位置时，该第一初始化处理部分131在该移动的最后时间段中总是在 单个方向上移动镜头11，从而更准确地控制镜头11的位置。也就是说，当镜
15头11总是从正方向移动到负方向时，如果检测信号Il是值IlS，第一初始化
处理部分131在x轴的负方向上移动镜头11,并允许它经过基准位置xs。第 一初始化处理部分131假设当检测信号II改变时镜头11位于基准位置xs。 与此相反，如果检测信号II是值0,则第一初始化处理部分131在x轴的正 方向上移动镜头ll，且允许它经过基准位置xs,且进一步在x轴的负方向上 移动镜头11，允许它经过基准位置。在该情况下，第一初始化处理部分131 假设，当第二次改变检测信号Il时，镜头ll位于基准位置xs处。也就是说， 在该情况下，第一初始化处理部分131通过在x轴的负方向上移动镜头11以 便减少在当在正方向上移动它时和当在负方向上移动它时之间的错误(假扮 现象)，从而实现更高精度的位置控制。当移动镜头11、 21时，可以总是通 过第一确定处理部分111、第二终止处理部分211、第二初始化处理部分231 等来进行对镜头11的位置滞后现象的校正。省略每个结构的详细描述。
由第一初始化处理部分131执行初始化处理，而不考虑由第一外力才全测 部分120的外力的检测结果，即不考虑任何外力是否被施加到镜头11。然后， 第一初始化处理部分131向第一位置信息确定部分122输出在镜头11到达基 准位置xs之间镜头被移动的距离和其方向(移动量d)。然后，第一位置信息 确定部分122基于该移动量d来检测任何外力的不存在或存在。接下来，将 描述第一位置信息确定部分122。
第一位置信息确定部分122基于如下移动量d和在第一存储器部分112 中记录的第一位置信息(关于终止位置x0的信息)来确定是否施加了任何外 力通过该移动量d，第一初始化处理部分131移动镜头直到基准位置xs。
将更详细地描述外力的该^r测处理。
也就是说，第一位置信息确定部分122确定在初始化处理中的镜头11的 移动量d是否等于当在启动时刻镜头ll位于终止位置xO时该镜头11在初始 化处理中应该被移动的移动量(即，距离dxO)。如果两个移动量不相等，则 第一位置信息确定部分122检测到任何外力被施加到镜头11,并输出外力捡 出信号。虽然由第一检测信号确定部分121执行了该外力检测，但如上所述 在第一检测信号确定部分121中存在不能检测被施加的外力的情况。在该情 况下，如果外力大于步进马达12的位置支撑力，则镜头ll在x轴方向上被 前后移动。因此，如果施加了应该被检测到的外力从而影响镜头11、 21的位 置，则在启动时刻的移动量d不等于在终止时的距离dxO,而是相对该距离dx0增加或减少。那么，该第一位置信息确定部分122可以通过4企测移动量d 相对距离dx0的增加/减少来4企测施加了任何外力。
移动量d等于距离dx0的陈述意味着它们不需要严格地彼此相等，例如， 如果假设位置检测机构14的检测误差或对镜头11所要求的位置准确度为误 差Ad，则移动量d处于以下公式1的范围内。
dxO-Ad<d<dx0 + Ad …(公式1)
第一位置信息确定部分122可以不基于距离dx0而基于终止位置x0来检 测外力。在该情况下，第一位置信息确定部分122从移动量d计算在启动时 的镜头11的位置x,并确定该位置x是否位于相对于终止位置xO的误差Ad 的范围内。即，由以下公式2来表述在启动时的镜头11的位置x。那么，除 非位置x处于以下公式3的范围内，否则第一位置信息确定部分122;f企测到 施加了任何外力。
x = xs-d …(公式2)
x0-Ad<x<x0 + Ad…(公式3)
被提供了包含第一位置信息确定部分122和第一检测信号确定部分121 在内的第一外力检测部分120的第一移动对象主体(例如，镜头11 )优选地 被设置在受外力影响比其他移动对象主体多的移动对象主体中。即，在该实 施例中，镜头11比镜头21更容易受外力影响。换句话说，镜头ll受即使是 不能移动镜头21的程度的外力所影响，且在x轴上前后移动。通过给第一外 力检测部分120提供这种镜头11，可以以高精度检测到施加了外力。同时， 可以由例如设计或实验来容易地确定受外力影响的镜头。作为容易受外力影 响的第一移动对象主体的例子，如果驱动机构(步进马达12、 22和螺杆13、 23)的位置支撑力对各个驱动机构都相同，则可允许使用比其他移动对象主 体更重的移动对象主体。原因在于，在重的移动对象主体的情况下，如果其 位置支撑力相同，则在更小的加速度之下施加大的力，且因此，它可以比其 他移动对象主体更受外力的影响。同时，位置支撑力取决于马达的类型(例 如，马达的线圈的数量、直径等)、移动架的结构(moving frame)(例如，在 导螺杆和螺母之间的余隙(clearance)、其结构等)。因此，也在该情况下，优 选地通过设计或实验确定容易受外力影响的镜头。
另外，被提供了第一外力检测部分120的第一移动对象主体优选地被设 置，以便相比于其他移动对象主体在初始位置xl和基准位置xs之间的距离更短。即，如上所述，被提供了第一外力检测部分120的第一移动对象主体 在每次启动时经过由第一初始化处理部分131进行的初始化处理。在初始化 处理时，首先，第一移动对象主体被移动到基准位置xs,且指定其准确的位 置。此后，它仅移动准确的量(距离dxs)来到达初始位置xl。因此，具有 该短距离dxs的移动对象主体优选地被提供有第一外力检测部分120,以便减 少用于初始化处理所需的时间。可以布置针对被提供了第一外力检测部分120 的第一移动对象主体的位置检测机构14，以便在初始位置xl和基准位置xs 之间的距离短。
(第二驱动控制部分210) 接下来，将描述第二驱动控制部分210。
如图2所示，第二驱动控制部分210包括第二终止处理部分211、第二 存储器部分212、第二外力检测部分220、第二初始化处理部分231、第二位 置信息初始化部分232和初始化切换部分240。
第二终止处理部分211在操作终止时对镜头21执行终止处理。作为终止 处理，第二终止处理部分211生成驱动信号以旋转步进马达22来将镜头21 移动到终止位置y0。该终止位置y0被设置为等于镜头21的初始位置yl。
同时，虽然第二终止处理部分211可能移动镜头21正好到终止位置yO, 但可能在检测到镜头21之后，更准确地把镜头21移动到终止位置y0。在该 情况下，第二终止处理部分211将镜头21移动到光电断路器25对镜头21的 检测结果被反转的位置。即，如果光电断路器21的检测信号I2是值I2s，则 第一终止处理部分211在y轴的负方向上移动镜头21,并允许它经过基准位 置ys。然后，检测信号I2被改变为值0。因此，第二终止处理部分211确定 当发生该改变时镜头21位于基准位置ys,并在y轴的负方向上将镜头21从 基准位置ys移动距离dys。另一方面，如果在开始终止处理时的检测信号12 是值0，第二终止处理部分211在相反方向上移动镜头，以允许它经过基准 位置ys,且然后，将镜头21移动到终止位置y0。通过以此方式移动，可以 准确地确定在终止处理之后的镜头21的位置。然后，第二终止处理部分211 把在终止处理之后的镜头21的位置即终止位置y0记录在第二存储器部分212 中，并终止该终止处理。虽然可以在第二存储器部分212中记录终止位置yO 的位置信息(第二位置信息)，但可以仅记录在该位置处的光电断路器25的 检测信号I2的值0。第二外力检测部分220在启动时基于光电断路器25的检测信号和在第二 存储器部分212中记录的第二位置信息(或检测信号12的值0 )来检测是否 有任何外力施加到镜头21。因此，第二外力检测部分220具有第二检测信号 确定部分221。
类似于第一检测信号确定部分121,第二检测信号确定部分221在启动 时驱动光电断路器25获取其检测信号。然后，第二检测信号确定部分221确 定在启动时获取的检测信号的值(例如，值Ils或值O)是否等于在第二存储 器部分中记录的第二位置信息(即，终止位置yO)中的应该由光电断路器25 检测到的检测信号(在终止处理时的检测信号12的值0)的值。如果两个检 测信号不相等，第一检测信号确定部分121检测到外力被施加到镜头11,并 输出外力捡出信号。
假设，当如实施例的由光电断路器25检测的检测信号12改变为值0所 在的位置祐j殳在终止位置y0时，在y轴的正方向上施加比步进马达22的位 置支撑力更大的外力。然后，在y轴的正方向上移动镜头21。此时，如果外 力大以至于镜头21被移动到基准位置ys以外，则在启动时由光电断路器25 检测的检测信号12不是值0而是值12s。因此，在该情况下，第二检测信号 确定部分221可以检测到外力被施加到镜头21。
即使该实施例的第二外力检测部分220不具有与由基于移动量来检测外 力的第一外力^r测部分122拥有的第一位置信息确定部分122对应的结构， 驱动控制单元100也可以适当地检测外力。以下将通过取不能由第二外力检 测部分220单独检测外力的情况作为例子来描述为什么驱动控制单元100可 以适当地^r测外力。
即，存在如下情况的可能性如果在y轴的负方向上施加外力，则第二 检测信号确定部分221不能检测出施加了任何外力。但是，在y轴的负方向 上设置镜头21的终止位置yO，且在其相对的x轴的正方向(y轴的正方向) 上设置镜头11的终止位置xO。因此，第一检测信号确定部分121可以检测 在x轴的负方向上的外力，且第二检测信号确定部分221可以检测在y轴的 正方向(x轴的正方向)上的外力。因此，该实施例的驱动控制单元100可 以检测施加了外力，而无论外力的方向(x轴和y轴的正或负方向)如何。
有时，如果该外力没有大到允许镜头21经过基准位置ys,第二检测信号 确定部分221不能检测施加了任何外力。但是，在该情况下，通过第一位置信息确定部分122,检测到对受该外力的影响比镜头21更大的镜头11施加 了外力。因此，在该情况下，也对镜头21施加了外力的可能性大。因此，该 实施例的驱动控制单元100可以通过4企测对镜头11施加了外力来纟企测对镜头 21施加了外力。
同时，在镜头21的初始位置yl与基准位置ys之间的距离dys大于在镜 头11的初始位置xl与基准位置xs之间的距离dxs。该镜头21的初始位置 yl优选地被设置在基准位置ys附近。即，通过将光电断路器25放置在初始 位置yl附近来优选地缩短在基准位置ys与初始位置yl之间的距离。但是， 随着近年来单元的尺寸的缩小趋势，限制了各个组件的布置空间。因此，在 该实施例中，由于结构限制的原因，示例了不能在初始位置yl (光学广角端) 上提供基准位置ys的情况。
初始化切换部分240在启动时将初始化处理切换到镜头21。此时，初始 化切换部分240取决于从终止处理之后到启动时刻的时间段内是否检测到任 何外力，而切换要在初始化处理中执行的内容。然后，除非施加了任何外力， 否则初始化切换部分240执行简单初始化处理，而如果施加了任何外力，则 执行普通初始化处理。
当初始化切换部分240获取从第一外力检测部分120 (第一检测信号确 定部分121或第一位置信息确定部分122)输出的外力检出信号和从第二外 力检测部分220 (第二检测信号确定部分221 )输出的外力检出信号中的任何 一个时，其使得第二初始化处理部分231启动初始化处理。另一方面，当初 始化切换部分240没有获取任何外力检出信号时，其使得第二位置信息初始 化部分232启动简单初始化处理。同时，可以基于在预定时间段内没有获取 外力;j^出信号的事实或当终止由第一初始化处理部分131进行的镜头11的初 始化时没有获取外力检出信号的事实，确定初始化切换部分240没获取任何 外力检出信号。
仅当初始化切换部分240获取了外力检出信号时，第二初始化处理部分 231基于如上述第一初始化处理部分131的光电断路器25的检测信号来执行 镜头21的初始化处理。即，第二初始化处理部分231通过初始化处理将镜头 21移动到镜头21应该被移动到的初始位置yl (光学广角端)。此时，第二初 始化处理部分231进行如下处理来将镜头21移动到初始位置yl。
即，当初始化切换部分240获取了外力检出信号时，存在对镜头21施加
20了外力且镜头21被移动离开终止位置y0 (即，初始位置yO)的可能性。则， 第二初始化处理部分231移动镜头21直到光电断路器25的检测结果反转。 即，如果检测信号12是值12s，则第二初始化处理部分231在y轴的负方向 上移动镜头21,并允许它经过基准位置ys。另一方面，如果检测信号I2是 值O,则第二初始化处理部分231在y轴的正方向上移动^:头21，并允许它 经过基准位置ys。然后，当检测信号I2改变时第二初始化部分231确定该镜 头21位于基准位置ys处，且在y轴的负方向上将镜头21从该位置移动距离 dys。因此，第二初始化处理部分231可以准确地将镜头21移动到初始位置yi。
因此，当初始化切换部分240获取了外力检出信号、即向镜头21施加了 外力时，对镜头21执行了与镜头11相同的初始化处理。另一方面，如果没 有施加外力，则第二初始化处理部分231不移动镜头21，且由第二位置信息 初始化部分232执行简单初始化处理。
第二位置信息初始化部分232对镜头21执行简单初始化处理，除非初始 化切换部分240获取了任何外力检出信号。例如，第二位置信息初始化部分 232可以简单地更新移动镜头21必需的位置信息到在第二存储器部分212中 记录的第二位置信息(即，终止位置yO (初始位置yl)),作为简单初始化处 理。虽然，由第二位置信息初始化部分232进行的简单初始化处理不局限于 该例子，但仅基于在第二存储器部分212中记录的第二位置信息和步进马达 22的激励相位(excitation phase)信息的初始化处理优选地^皮设置为相比于 由第二初始化处理部分231进行的初始化处理可在更短的时间内执行。当基 于步进马达22的激励相位信息等执行初始化处理时，可以通过根据在激励相 位信息上表达的步进马达22的相位来供电，将镜头21停止于在完成了初始 化处理之后的终止处理时的位置。
即，由第二终止处理部分211将镜头21移动到在终止时的初始位置yl。 这样，除非初始化切换部分240获取了任何外力检出信号，否则镜头21都没 有被施加足够大以至于移动其位置的外力。因此，镜头21位于在启动时的初 始位置yl处。第二位置信息初始化部分232可以通过掌握镜头21的位置来 终止对已经位于初始位置yl处的镜头21的初始化处理，而不使用由光电断 路器25的检测信号执行普通初始化处理。
由于根据本实施例，镜头21的终止位置y0被设置在初始化位置yl处，因此，第二位置信息初始化部分232不需要移动镜头21。如果镜头21的终 止位置y0被-没置在初始化位置yl附近，则第二位置信息初始化部分232可 以将镜头21的位置移动预定量。但是，此时，不需要执行由第二初始化处理 部分231对镜头21的初始化，且镜头21不需要被移动到基准位置ys。因此， 该实施例的驱动控制单元100可以比普通初始化处理更迅速地对镜头21进行 初始化处理。
<驱动控制单元100的操作>
上面已经描述了根据本发明的实施例的摄像机的镜头部分1和驱动控制 单元100的结构。接下来，将参考图4A和4B来描述在终止处理时的该实施 例的驱动控制单元100的操作。
(终止处理-聚焦镜头)
的说明图。图4A示出了对作为聚焦镜头的镜头11的终止处理，且图4B示 出了对作为变焦镜头的镜头12的终止处理。
如图4A所示，对于镜头11,在步骤S101中，在终止时由第一终止处理 部分lll对光电断路器15供电。然后，过程继续到步骤S103。
在步骤S103中，第一终止处理部分111将驱动信号供应到步进马达12, 以便将镜头ll移动到基准位置xs。然后，过程继续到步骤S105。
在步骤S105中，第一终止处理部分111更新到达基准位置xs的镜头11 的位置信息为基准位置xs，以便初始化该位置信息。同时，可以在第一存储 器部分112或用于记录当其被正常驱动时的镜头11的位置信息的另一存储器 部分(未示出)中记录该位置信息。然后，过程继续到步骤S107。
在步骤S107中，第一终止处理部分111将镜头移动到如图5A所示的光 电断路器15附近的终止位置xO。由于此时，第一终止处理部分111使用光电 断路器15来校正镜头11的位置信息，因此它可以将镜头11准确地移动到终 止位置x0。此时，与从位置xl到位置x2的长度相比，镜头11被移动的距 离dxO不那么长。因此，第一终止处理部分111可以在短时间内将镜头11移 动到终止位置xs。然后，过程继续到步骤S109。
在步骤S109中，第一终止处理部分111在第一存储器部分112中记录镜 头11的位置信息(即，关于终止位置xs的信息，第一位置信息)和该位置 处的光电断路器15的检测信号II的值(即值Ils)。然后，过程继续到步骤
22Slll。
在步骤Slll中，第一终止处理部分111停止对光电断路器15的供电， 且终止该终止处理。
(终止处理-变焦镜头)
另一方面，如图4B所示，在步骤S201中，对于作为变焦镜头的镜头21, 在终止时，由第二终止处理部分211向光电断路器25供电。
在步骤S203中，第二终止处理部分111向步进马达22供应驱动信号， 以便将镜头21移动到基准位置ys。然后，过程继续到步骤S205。
在步骤S205中，第二终止处理部分211更新到达基准位置ys的镜头21 的位置信息到基准位置ys,以便初始化该位置信息。同时，可以在第二存储 器部分212或当其被正常驱动时用于记录镜头21的位置信息的另一存储器部 分(未示出)中记录该位置信息。然后，过程继续到步骤S207。
在步骤S207中，如图5B所示，第二终止处理部分211将镜头21移动到 作为初始化位置yl的终止位置y0。因为，第二终止处理部分211也使用光 电断路器25校正镜头21的位置信息，因此其可以准确地将镜头21移动到终 止位置y0。此时镜头21被移动的距离dys大于镜头11被移动的距离dyO。 因此，如果步进马达12、 22的旋转速度相等，则对镜头21的终止处理需要 比镜头11的终止处理更长的时间。但是，在终止处理时，在大多数情况下， 筒单地关闭摄像机的电源，或确认所拍摄的图像，从而不伴随着镜头ll、 21 的移动。因此，即使终止时间略微较长，但没有丟失用户的可操作性和方便 性。另外，用户不需要认识在终止处理时的操作。完成了在该步骤S207的处 理之后，过程继续到步骤S209。
在步骤S209中，第二终止处理部分211在第二存储器部分212中记录镜 头21的位置信息(即，关于终止位置ys的信息，第二位置信息)和在该位 置处的光电断路器25的检测信号12的值(即，值I2s)。然后，过程继续到 步骤S211。
在步骤S211中，第二终止处理部分211停止向光电断路器25供电，且 终止该终止处理。
同时，可以同时进行对镜头11、 12的终止处理，或者可以先开始任一个 的终止处理，而带时间差地执行它们两者。 (初始化处理-聚焦镜头)将参考图6A和6B描述在启动时、例如当在终止后4^通电源时要进行的 初始化处理。图6A和6B是用于说明在启动时的该实施例的驱动控制单元的 操作的说明图。图6A示出了作为聚焦镜头的镜头11的初始化处理，且图6B 示出了作为变焦镜头的镜头12的初始化处理。
当接通摄像机的电源或设置操作模式到图像拾取模式时，开始镜头11的 初始化处理，以便执行步骤S301的处理。在步骤S301中，首先，第一检测 信号驱动部分121给光电断路器15供电，且然后，过程继续到步骤S303。
在步骤S303(第一外力检测步骤的例子)中，第一检测信号确定部分121 确定光电断路器15的^r测信号II。当在启动时的^r测信号II不等于被记录 在第一存储器部分112中的在终止时的检测信号I1 (值Ils)时，第一检测信 号确定部分121确定施加了外力(异常)。然后，过程继续到步骤S305。
在步骤S305中，第一4企测信号确定部分121确认在步骤S303中是否检 测到任何异常。如果4企测到任何异常，则过程继续到步骤S307,且除非没有 检测到任何异常，则过程继续到步骤S309。
在检测到异常之后，在步骤S307中，第一检测信号确定部分121输出外 力检出信号。然后，过程继续到步骤S309。
另 一方面，如果没有检测到异常或在完成了步骤S307的处理之后被处理 的步骤S309中，第一初始化处理部分131向步进马达12供应驱动信号，以 便将镜头11从终止位置x0移动到基准位置xs。因为，终止位置x0被设置在 基准位置xs附近，因此，除非由外力等移动了该镜头11，否则移动的距离 dxO短，且移动时间短。然后，该过程继续到步骤S311。
在步骤S311中，第一位置信息确定部分122从第一存储器部分112获取 镜头11的第一位置信息，且然后获取由第一初始化处理部分131在镜头11 启动之后移动到基准位置xs的移动量d。然后，过程继续到步骤S313。
在步骤S313(第一外力检测步骤的例子)中，第一位置信息确定部分122 基于在步骤S311中获取的第一位置信息和在启动时的镜头11的移动量d来 确定是否出现了异常，即，是否对镜头11施加了任何外力。然后，过程继续 到步骤S315。
在步骤S315中，第一位置信息确定部分122确认在步骤S313中是否检 测到任何异常。然后，如果检测到异常，则过程继续到步骤S317，且如果没 有^r测到异常，则过程继续到步骤S319。
24在检测到任何异常之后的步骤S317中，第一位置信息确定部分122输出 外力检出信号。然后，过程继续到步骤S319。
另一方面，如果^r测到任何异常或在完成了步骤S317的处理之后被处理 的步骤S319中，第一初始化处理部分131更新在普通驱动时被记录在第一存 储器部分112或另一存储器部分(未示出)中的镜头11的位置信息为基准位 置xs。如果已经由于被施加的外力的原因而移动了镜头11,则存在该位置信 息被偏移(shift)的可能性。因而，通过当镜头ll位于基准位置xs时将位置信 息初始化为基准位置xs,位置信息可以被更新到适当的位置信息。在步骤S319 的处理之后，过程继续到步骤S321。
在步骤S321中，第一初始化处理部分131向步进马达12供应驱动信号， 以便将镜头11从基准位置xs移动到初始位置xl。由于此时，基准位置xs被 设置在初始位置xl附近，则移动距离dyl短且移动时间短。然后，过程继续 到步骤S323。
在步骤S323中，第一初始化处理部分131停止对光电断路器15的供电， 以^更终止对镜头11的初始化处理。 (初始化处理-变焦镜头)
另一方面，当接通摄像机的电源或者操作模式被设置为如图4B所示的图 像拾取模式时，开始对作为变焦镜头的镜头11的初始化处理，以便执行步骤 S401的处理。在步骤S401中，通过第二检测信号确定部分221向光电断路 器25供电。然后，过程继续到步骤S403。
在步骤S403中，第二检测信号确定部分221确定光电断路器25的检测 信号12。即，当在启动时的检测信号I2不等于被记录在第二存储器部分212 中的在终止时的检测信号12 (值0)时，第二检测信号确定部分221确定施 加了外力(异常)。然后，过程继续到步骤S405。
在步骤S405中，第二检测信号确定部分221确认是否在步骤S403中检 测到任何异常。如果检测到任何异常，则过程继续到步骤S407,且如果没有 检测到异常，则过程继续到步骤S409。
在检测到异常之后的步骤S407中，第二检测信号确定部分221输出外力 检出信号。然后，过程继续到步骤S409。
另一方面，如果没有检测到异常或者在完成了步骤S407的处理之后被处 理的步骤S409中，初始化切换部分240确认是否已经获取了外力检出信号。同时，在对镜头11的初始化处理时的步骤S307(第一纟企测信号确定部分121 ) 中，在对镜头21的初始化处理时的步骤S317 (第一位置信息确定部分122 ) 或步骤S407 (第二检测信号确定部分)中，输出该外力检出信号。如果没有 获取到外力检出信号，过程继续到步骤S411，且如果获取外力检出信号，则 初始化切换部分240使得第二初始化处理部分231开始普通初始化处理，且 过程继续到步骤S421。
如果在没有获取到外力检出信号的情况下过程继续到步骤S411,则初始 化切换部分240确认对在另一镜头11中的任何异常的检测是否终止，或在图 6A中的步骤S305和步骤S315的处理是否完成。然后，除非对镜头11的异 常的检测终止，否则重复地执行步骤S409的处理。如果当镜头11的异常的 检测终止时终止镜头11的异常的检测而没有获取外力检出信号，则初始化切 换部分240使得第二位置信息初始化部分232开始初始化处理，且过程继续 到步骤S413。
在步骤S409中，初始化切换部分240取决于是否存在任何外力检出信号 来选择对镜头21的初始化处理。此时，如上所述不仅从镜头21的第二检测 信号确定部分221,而且从镜头11的第一检测信号确定部分121和第一位置 信息确定部分122输出外力检出信号。因此，直到在步骤S411中由第一检测 信号确定部分121和第一位置信息确定部分122进行的异常检测终止，重复 步骤S409。虽然可以在由第一^f企测信号确定部分121和第一位置信息确定部 分122进行的异常检测处理之后执行步骤S409的处理而不提供步骤S411， 但通过类似于本实施例地重复步骤S409，当输出外力检出信号时，过程可以 立即继续到步骤S421，从而减少初始化处理时间。
当过程继续到步骤S413时，在步骤S413中，第二位置信息初始化部分 232更新在普通驱动时被记录在第二存储器部分212或另一存储器部分(未 示出)中的镜头21的位置信息为终止位置y0 (即，初始位置yl )。当过程继 续到步骤S413时，没有外力施加到镜头21,从而镜头21保持在终止位置y0, 这是初始位置yl。因此，第二位置信息初始化部分232仅更新位置信息而不 移动镜头21。在完成了步骤S413的处理之后，过程继续到步骤S415。
在步骤S415中，第二位置信息初始化部分232停止向光电断路器25供 电，以<更终止对#;头21的初始化处理。
另一方面，当获取到外力检出信号且过程继续到步骤S421时，执行步骤
26S421到步骤S427的处理(第二初始化处理步骤的例子)，且执行由第一初始 化处理部分对镜头21的普通初始化处理。
即，在步骤S421中，第二初始化处理部分231向步进马达22供应驱动 信号，以便将镜头21移动到基准位置ys。然后，过程继续到步骤S423。
在步骤S423中，第二初始化处理部分231更新在普通驱动时被记录在第 二存储器部分212或另一存储器部分(未示出)中的镜头21的位置信息为基 准位置ys。如果已经获取了任何外力检出信号，这意味着已经由外力移动了 镜头21。因此，该位置信息已经被偏移。那么，当镜头21位于基准位置ys 时将位置信息初始化为基准位置ys使得该位置信息被更新为适当的位置信 息。在处理了该步骤S423之后，过程继续到步骤S425。
在步骤S425中，第二初始化处理部分231向步进马达22供应驱动信号， 以便将镜头21从基准位置ys移动到初始位置yl。然后，过程继续到步骤S415。
在步骤S415中，第二初始化处理部分231停止向光电断路器25供电， 且终止对镜头21的初始处理。
<外力#:测的例子>
上面已经描述了4艮据本发明的实施例的驱动控制单元100的操作。该驱 动控制单元100在步骤S303和S313等中检测对镜头11施加外力，且在步骤 S403等中检测对镜头21施加外力。然后，驱动控制单元100取决于是否施 加了外力(步骤S409),来确定对镜头21进行简单初始化处理(步骤S413) 还是进行普通初始化处理(步骤S421到S425 )。由于该#:作，除非由外力移 动了镜头21,否则可以通过简单初始化处理来减少启动时间。另一方面，如 果已经由外力移动了镜头21，则可以通过普通初始化处理来准确地控制镜头 21的位置。将参考图7A到9B来描述该操作的外力检测的例子。 (第一外力检测例子)
将参考图7A和7B来描述第一外力检测例子。
在如上所述4丸行了终止处理之后，镜头11、 21位于如图5A和5B所示 的终止位置x0、 yl。假设在执行初始化处理之前在x轴和y轴的正方向上施 加了大的外力fl。然后，如图7A和7B所示，#:头11和21在x轴和y轴的 正方向上大大地移动。在该情况下，移动镜头21直到光电断路器25的检测 信号I2改变(即，值0变为值I2s)。因此，在该情况下，第二检测信号确定 部分221可以检测到该外力fl (步骤S403等)。(第二外力检测例子)
接下来，将参考图8A和8B描述第二外力检测例子。
在第二外力检测例子中，假设在与第一外力4全测例子相反的方向，即x 轴和y轴的负方向上施加了大的外力f2。然后，如图8A和8B所示，镜头11 和镜头21在x轴和y轴的负方向上大大地移动。在该情况下，移动镜头11 直到光电断路器15的检测信号II改变(即，值lis变为值0)。因此，在该 情况下，第一检测信号确定部分121可以检测到该外力f2 (步骤S303等)。 (第三外力检测例子)
将参考图9A和9B描述第三外力检测例子。
在第 一外力检测例子和第二外力检测例子中，已经描述了施加了如此大 的外力fl、 f2以至于光电断路器15、 25的检测信号II、 12中的任何一个改 变。但是，如果如图9A和9B所示外力f3没有大到改变光电断路器15、 25 的检测信号Il、 12,则第一位置信息确定部分122检测镜头11的位置的偏移 以便检测外力f2 (步骤S313等)。
因此，从第一到第三外力^r测例子可知，该实施例的驱动控制单元100 可以检测能够移动镜头11、 21的外力而不管外力的量值和方向如何。然后， 可以基于是否施加了任何外力来切换镜头21的初始化处理。
<驱动控制单元100的效果的例子>
上面已经描述了根据本发明的实施例的驱动控制单元100。该驱动控制 单元100可以检测到对镜头11施加了外力。当施加了外力时，已经移动镜头 21的可能性被确定为高，且由光电断路器15进行普通初始化处理。另一方 面，除非施加了任何外力，否则确定没有移动镜头21，且可以执行简单初始 化处理而非普通初始化处理。在该情况的简单初始化处理中，仅更新位置信 息而不移动镜头21。因此，在用户可能通常使用的环境下，可以将启动处理 时间减少对应于用于移动镜头21的移动时间的量。具体地，通过把其中到光 电断路器15的检测位置(基准位置ys)的距离长的镜头21在终止时移动到 初始位置y0，并通过对镜头21执行简单初始化处理，可以有效地减少启动 处理时间。
如果由于单元的电力限制而无法同时驱动多个致动器(actuators)(例如， 步进马达12、 22),通常，需要对由每个致动器驱动的移动对象主体顺次执 行初始化处理，从而增加了启动处理时间。但是，在本实施例的驱动控制单元100中，即使在该情况下，除非施加了任何外力，否则也仅需要执行对一 个致动器的初始化处理。因此，可以有效地减少启动处理时间。
另外，该实施例的驱动控制单元100不需要任何传感器，以便通过简化
初始化处理来减少启动处理时间。因此，可以减少制造成本。由于不需要保 证另一传感器等的布置空间，因此摄像机的镜头部分1可以在尺寸上减小。
通过使用比其他镜头更容易受外力影响而移动的镜头11作为外力检测 对象，可以准确地4佥测到施加了外力。另外，通过基于可以在短时间内检测
外力的光电断路器15、 25的检测信号II、 12来对镜头21以及镜头11执行外 力检测，可以改进外力检测精度。通过在终止时在x轴的正方向上放置镜头 ll且在x轴的负方向上(即，在y轴的负方向上)放置镜头21，可以在短时 间内准确地检测外力，而不管所施加的外力的方向如何。
挑选可以在短时间内进行普通初始化处理的任何移动对象主体诸如镜头 11,作为外力检测对象，以及通过对其执行普通初始化处理移动该镜头11。 因此，可以;险测到镜头11的任何位置偏移，且因此，即使弱的外力也可以被 准确地检测，只要它是到达影响镜头11、 21的程度的量值的力。
本申请包含了与在2008年4月24日在日本专利局提交的日本优先权专 利申请JP2008-114279中公开的主题相关的主题，其全部内容被引用附于此。
本领域技术人员应该理解，可以取决于设计需求和其他因素进行各种修 改、组合、子组合和替换，只要它们处于所附权利要求或其等同物的范围内。
根据上述实施例，例如，挑选光电断路器15、 25和遮光板16、 26作为 第一和第二位置检测部分的例子，且上面描述了具有光电断路器和遮光板的 位置检测机构14、 24检测镜头11、 21是位于基准位置xs、 ys的前面还是后 面的情况。但是，本发明的第一和第二位置检测部分不局限于该例子。即， 作为第一和第二位置4会测部分，可允许使用机械式接触传感器、利用电场或 磁场的非接触式传感器、利用光的其他传感器等。作为第一和第二位置检测 部分，可以使用能够量化地测量镜头11、 21的位置的任何传感器。
已经描述了如下情况其中，第一外力检测部分120和第二外力检测部 分220具有第一检测信号确定部分121和第一位置信息确定部分122或第二 检测信号确定部分221，且基于镜头11的位置信息来检测外力。但是，本发 明拥有的第一外力检测部分和第二外力检测部分不局限于该例子。例如，可 允许使用即使断开电源也能够直接检测外力的传感器，如加速度传感器。
29可以在除了摄像机坠落或摄像机撞击障碍物以外的其他情况下对镜头 11、 21施加外力。例如，如果温度迅速改变，可以考虑可能由于任何支撑部
件等的温度改变而导致对镜头11、 21施加了外力。在该情况下，第一外力检 测部分120和第二外力检测部分220可以具有例如温度计，并检测在温度中 的快速变化，以便检测任何外力。如果摄像机长时间保持不活跃，则可以考 虑由于随时间流逝的支撑部件等的改变而可能对镜头11、 21施加外力的可能 性。在该情况下，第一外力检测部分120和第二外力检测部分220可以具有 例如计时器，并当在预定时间段内摄像机保持不活跃时检测外力。如果摄像 机的姿势和角度改变，则可以考虑由于由姿势的改变造成的重力或加速度而 对镜头ll、 21施加了外力的可能性。在该情况下，第一外力检测部分120和 第二外力检测部分220可以具有例如加速度传感器，且当加速度的方向或量 值改变时检测外力。因此，镜头ll、 21 (即，移动对象主体)可以负载由于 各种因素而导致的外力。第一外力检测部分120和第二外力检测部分120可 以使用取决于这些各种因素的传感器来检测外力。
在上述实施例中，已经描述了步进马达12、 22作为用于移动该移动对象 主体的致动器的例子。但是，本发明的用于移动该移动对象的致动器不局限 于该例子。如对于这种致动器，可允许使用诸如DC马达的致动器，该DC 马达即使没有激励电流流动以至于它没有被驱动(即没有供电)的情况下也 能够对抗某种程度的外力而维持移动对象主体的位置。
虽然在上述实施例中，已经通过将两个镜头ll、 21作为例子描述了移动 对象主体，但本发明不局限于该例子。驱动控制单元IOO可以控制两个或更 多移动对象主体。在该情况下，作为用于执行用于检测外力的普通初始化处 理的移动对象主体，可以如上所述使用一个单元，或可以^使用两个或更多来 增强外力的检测准确性。
在上述实施例中，描述了在正常执行终止处理之后进行初始化处理的情 况。另一方面，在当初次接通摄像机的电源或没有正常地执行终止处理时进 行的异常初始化处理中，驱动控制单元100不执行简单初始化处理。相反， 优选地，驱动控制单元IOO对所有移动对象主体包括镜头21执行普通初始化 处理(图6B的步骤S421到S435 ),而不管是否存在外力检出信号。
可以用指定硬件或软件来执行在上述实施例中描述的处理系列。在用软 件执行处理系列的情况下，可以通过用如图IO所示的通用或专用计算机来执行程序，以实现上述处理系列。
图10是用于说明用于通过执行程序来实现处理系列的计算机的配置的 例子的说明图。用以下计算机来执行用于进行处理系列的该程序。
如图IO所示，计算机包括通过例如总线301和1/0接口 306等连接的中 央处理单元(CPU) 302、诸如硬盘驱动器(HDD) 303的记录单元、只读存 储器(ROM) 304、随机存取存储器(RAM) 305、可以被连接到诸如局域网
(LAN)、因特网的网络308的通信单元307、诸如鼠标、键盘(未示出)的 输入单元309、用于读取/写入/从/到诸如软盘、诸如各种紧致盘(CD)、磁光
(MO)盘、数字通用盘(DVD)或诸如半导体存储器的可移动记录介质311 的磁盘的驱动器310、诸如监视器的显示单元313、诸如扬声器的音频输出单 元313和头挂听筒等。
CPU 303根据被记录在记录单元中的程序、通过网络308接收的程序、 从可移动记录介质312等读出的程序来执行各种处理，以便实现上述处理系 列。此时，CPU 302可以在需要时基于从输入单元309输入的信息或信号来 执行各种处理。
在该说明书的流程图上描述的步骤不仅包括要沿着所描述的顺序按时间 顺序执行的处理，还包括即使它们不按时间顺序执行的情况下的并行或独立 执行的处理。不需要说，意图按时间顺序执行的步骤可以取决于情况而适当 地改变它们的顺序。
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权利要求
1.一种驱动控制单元，包括第一外力检测部分，用于检测对能够在单个方向上前后移动的第一移动对象主体施加了外力；以及第二初始化处理部分，其依赖于所述第一外力检测部分的检测结果来对能够在该单个方向上前后移动的至少一个第二移动对象主体的位置执行初始化处理。
2. 根据权利要求1所述的驱动控制单元，其中，当由所述第一外力检测 部分检测到对所述第一移动对象主体施加了外力时，第二初始化处理部分将 所述至少一个第二移动对象主体移动到预定第二初始位置，且当未^r测到对 所述第一移动对象主体施加外力时，不移动所述第二移动对象主体。
3. 根据权利要求1所述的驱动控制单元，还包括第一存储器部分，用于 记录在启动之前的操作终止时的第一移动对象主体的位置信息，其中，所述第一外力检测部分基于在所述第一存储器部分中记录的位置 信息和由用于检测第一移动对象主体的位置的第一位置4企测部分检测的启动 时的检测结果，来检测对所述第一移动对象主体施加外力。
4. 根据权利要求3所述的驱动控制单元，其中，所述第一位置检测部分 生成指示第一移动对象主体位于预定第一基准位置的前面还是后面的4企测信 号，以及所述第 一外力检测部分，如果在启动时的由第 一位置检测部分检测的检 测信号与当第一移动对象主体位于在第一存储器部分中存储的位置时由第一 位置检测部分检测的检测信号不一致，则检测到对第一移动对象主体施加了 外力。
5. 根据权利要求3所述的驱动控制单元，还包括第一终止处理部分，用 于在启动之前的操作终止时将第一移动对象主体移动到第一基准位置附近。
6. 根据权利要求5所述的驱动控制单元，其中，所述第一外力检测部分 检测被施加到作为所述第一移动对象主体的如下移动对象主体的外力该移 动对象主体与所述至少一个第二移动对象主体相比能够更容易由外力在所述 单个方向上前后移动。
7. 根据权利要求3所述的驱动控制单元，还包括第一初始化处理部分，用于基于在启动时第一位置检测部分的检测结果将第一移动对象主体移动到 预定第一初始位置，其中，所述第一外力^r测部分基于由第一初始化处理部分对第一移动对 象主体移动的移动量和在所述第一存储器部分中存储的第一移动对象主体的 位置信息，来检测对第一移动对象主体施加外力。
8. 根据权利要求2所述的驱动控制单元，还包括 第二存储器部分，用于记录在启动之前的操作终止时的第二移动对象主体的位置信息；以及第二外力4佥测部分，用于基于在第二存储器部分中记录的位置信息和由用于检测第二移动对象主体的位置的第二位置检测部分在启动时的检测结 果，来4企测对第二移动对象主体施加外力，其中，当由第二外力检测部分检测到对第二移动对象主体施加了外力时， 所述第二初始化处理部分将第二移动对象主体移动到预定第二初始位置。
9. 根据权利要求8所述的驱动控制单元，其中，所述第二位置检测部分 生成指示第二移动对象主体位于预定第二基准位置的前面还是后面的检测信 号，以及如果在启动时的由第二位置检测部分检测的检测信号与当第二移动对象 主体位于在第二存储器部分中存储的位置时由第二位置检测部分检测的检测 信号不一致，则第二外力检测部分检测到对第二移动对象主体施加了外力。
10. —种驱动控制方法，包括第一外力检测步骤，用于检测对能够在单个方向上前后移动的第一移动 对象主体施加了外力；以及第二初始化处理步骤，其依赖于在所述第 一外力检测步骤中的检测结果 来对能够在所述单个方向上前后移动的至少一个第二移动对象主体的位置执 4亍初始4b处理。
11. 一种程序，使得计算机实现第一外力检测功能，用于检测对能够在单个方向上前后移动的第一移动 对象主体施加了外力；以及第二初始化处理功能，其依赖于所述第一外力检测功能的检测结果来对 能够在所述单个方向上前后移动的至少一个第二移动对象主体的位置执行初 始化处理。
全文摘要
本发明涉及设备控制单元、驱动控制方法和程序。本发明的一种驱动控制单元，包括第一外力检测部分，用于检测对能够在单个方向上前后移动的第一移动对象主体施加了外力；以及第二初始化处理部分，当由所述第一外力检测部分检测到对所述第一移动对象主体施加了外力时，将能够在单个方向上前后移动的所述第二移动对象主体中的至少一个移动到预定第二初始位置，且当未检测对所述第一移动对象主体施加了外力时，不移动所述第二移动对象主体。
文档编号G02B7/08GK101566715SQ20091013688
公开日2009年10月28日 申请日期2009年4月24日 优先权日2008年4月24日
发明者柴田龙二 申请人:索尼株式会社