专利名称：镜头开机方法及其控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开机方法，特别是指一种镜头开机方法及其控制系统。
技术背景如图l、 2、 3所示，为现有一种可沿轴线Ll伸縮的镜头lO，以及控制该 镜头10伸縮的控制系统20的架构。该镜头10具有基座1、套接于该基座1内的导引筒2、位于该导引筒2 内的内筒3、位于该内筒3内的镜室单元4，以及驱动该镜头IO伸缩的驱动单 元5，该驱动单元5具有设置于该基座1上方的马达51。参照图1、 2、 4，于开机时，该马达51可驱动该镜头10由收纳位置Hl 伸出至待机位置H2，其间依序定义出归零点O、第一转折点A、第二转折点 B，及第三转折点C。该镜头10在伸出过程中，该镜室单元4从该归零点O 至该第一转折点A是呈直线前进，从该第一转折点A至该第二转折点B之间 是呈自转前进，从该第二转折点B至该第三转折点C是呈直线前进。如图2、 3、 4所示，该控制系统20包含连接于该镜头10的位置侦测单元 21、归零点侦测单元22、连接于该位置侦测单元21与该归零点侦测单元22 的微处理单元23、连接于该微处理单元23与该马达51之间的马达控制单元 24。当该归零点侦测单元22感应该控制系统20控制该镜头10伸縮通过该归 零点O时，输出归零点信号至该微处理单元23，供该微处理单元23判断该归 零点位置O。当该马达51继续转动时，位置侦测单元21输出位置信号至该微 处理单元23，供该微处理单元23判断该镜头10的伸出位置。该镜头10于开机过程中，该微处理单元23将输出第一信号Tl至该马达 控制单元24，使该马达控制单元24输出相对应的第一指令C1。该第一指令Cl用来驱动该马达51以一第一角速度"l旋转，以驱动该导引筒2旋转且远 离该基座1，同时带动该内筒3与该镜室单元4旋转且远离该基座1，使该镜 头10由该收纳位置Hl伸出至该待机位置H2。上述现有驱动该镜头10由该收纳位置Hl伸出至开机位置H2的方法，是 由该微处理单元23输出该第一信号Tl至该马达控制单元24，该马达控制单 元24输出对应该第一信号T1的该第一指令C1，该第一指令C1是固定电压， 可驱动该马达51以一定角速度转动，虽可实现该驱动镜头IO伸縮的目的，但 却有下列缺陷-一、 在开机过程中，未考虑该镜头10伸出时各行程的速度差异，因此， 不同的伸出速度，将使该镜头10在该第一、二转折点A、 B之间的伸出速度 相对较慢，使开机过程有顿挫感而不流畅。二、 该镜头10的伸出速度快、慢变化时，在伸出速度切换的该第一、二、 三转折点A、 B、 C会有噪音产生，使产品较不具质感。发明内容因此，本发明要解决的技术问题，即针对现有技术的镜头开机过程不流畅、 在速度切换的转折点易产生噪音的缺陷，提供一种可提升流畅度的镜头开机方 法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种镜头开机方法，通 过控制所述镜头的驱动单元，驱动所述镜头由收纳位置伸出至待机位置，其间 依序经过归零点、第一转折点、第二转折点，所述镜头开机方法包含以下步骤-(A) 使所述驱动单元于第一行程内以第一角速度旋转并驱动所述镜头伸 出，所述第一行程是由所述收纳位置到第一切换点，所述第一切换点介于所述 第一转折点与所述第二转折点之间；(B) 使所述驱动单元于第二行程内以第二角速度旋转并驱动所述镜头自 转并伸出，所述第二行程是由所述第一切换点到第二切换点，所述第二切换点 介于所述第一切换点与所述第二转折点之间；以及(C) 使所述驱动单元于第三行程内以第三角速度旋转并驱动所述镜头伸出，所述第三行程是由所述第二切换点到所述待机位置。在本发明所述的镜头开机方法中，所述第二角速度大于所述第一角速度和 所述第三角速度。在本发明所述的镜头开机方法中，所述第一行程包括第一前段行程和第一 后段行程，所述第一前段行程是由所述收纳位置到第三切换点，所述第一后段 行程是由所述第三切换点到所述第一切换点，且所述第三切换点介于所述归零 点与所述第一转折点之间；所述驱动单元于所述第一前、后段行程内，分别以第一前、后段角速度旋转驱动所述镜头。在本发明所述的镜头开机方法中，所述第三行程包括第三前段行程和第三 后段行程，所述第三前段行程是由所述第二切换点到第四切换点，所述第三后 段行程是由所述第四切换点到所述待机位置，且所述第四切换点是介于所述第二转折点与所述待机位置之间；所述驱动单元于所述第三前、后段行程内，分 别以第三前、后段角速度旋转驱动所述镜头。本发明还提供了一种镜头开机的控制系统，用于控制所述镜头的驱动单元 驱动所述镜头由收纳位置伸出至待机位置，所述收纳位置至所述待机位置间依 序经过归零点、第一转折点、第一切换点、第二切换点、以及第二转折点，所 述控制系统包括连接于所述镜头的位置侦测单元，用于侦测所述镜头的位置；连接于所述位置侦测单元的微处理单元，用于接收所述位置侦测单元的位 置信号，且所述镜头位于所述收纳位置至第一切换点的第一行程、所述第一切 换点至第二切换点的第二行程、以及所述第二切换点至待机位置的第三行程 时，分别输出对应的第一信号、第二信号、以及第三信号；以及连接于所述微处理单元与所述驱动单元之间的驱动控制单元，用于接收所 述微处理单元的第一、第二和第三信号，并输出对应的第一、第二和第三指令， 控制所述驱动单元分别以第一角速度、第二角速度、以及第三角速度旋转并驱 动所述镜头伸出。在本发明所述的控制系统中，所述第二角速度大于所述第一角速度和所述 第三角速度。在本发明所述的控制系统中，所述第一指令的脉冲宽度调变至少有两责任 周期，且这些责任周期以第一交替频率切换。在本发明所述的控制系统中，所述第三指令的脉冲宽度调变至少有两责任 周期，且这些责任周期以第二交替频率切换。在本发明所述的控制系统中，所述第一行程包括第一前段行程和第一后段 行程，所述第一前段行程是由所述收纳位置到第三切换点，所述第一后段行程 是由所述第三切换点到所述第一切换点，且所述第三切换点介于所述归零点与 所述第一转折点之间；所述驱动单元于所述第一前、后段行程内旋转驱动所述 镜头的角速度分别为第一前、后段角速度。在本发明所述的控制系统中，所述第三行程包括第三前段行程和第三后段 行程，所述第三前段行程是由所述第二切换点到第四切换点，所述第三后段行 程是由所述第四切换点到所述待机位置，且所述第四切换点是介于所述第二转 折点与所述待机位置之间；所述驱动单元于所述第三前、后段行程内旋转驱动 所述镜头的角速度分别为第三前、后段角速度。本发明的镜头开机流畅度提升方法，将镜头机构上易产生噪音的转折点归 属到不同行程，且针对不同的行程输出不同的控制信号，使马达在各行程以不 同的角速度转动，不仅可减缓镜头伸出时的顿挫现象，也可降低各行程的速度 切换所发出的异音。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是现有技术的可伸縮之镜头于归零位置的立体图；图2是现有技术的镜头于该归零位置的示意图；图3是现有技术中一种控制该镜头伸縮的控制系统架构图；图4是现有技术中该控制系统控制该镜头伸出时，该镜头位置与时间的变化关系图，说明于各行程时，该镜头伸出速度的变化；图5是本发明的镜头开机流畅度提升方法的一第一较佳实施例的控制系统架构图；图6是一类似图4的视图，说明该第一较佳实施例的的该镜头于各行程时, 该镜头伸出速度的变化；图7是本发明的镜头开机流畅度提升方法的一第二较佳实施例的控制系 统架构图；及图8是一类似图4的视图，说明该第二较佳实施例的的该镜头于各行程时， 该镜头伸出速度的变化。附图标号说明Ll轴线I第一行程10镜头11第一前段行程1基座12第一后段行程2导引筒II第二行程3内筒III第二前段行程4镜室单元112第二后段行程驱动单元III第三行程51马达im第三前段行程20控制系统III2第三后段行程21位置侦测单元Tl第一信号22归零点侦测单元Til第一前段信号23微处理单元T12第一后段信号24马达控制单元T2第二信号Hl收纳位置T3第三信号O归零点T31第三前段信号A第一转折点T32第三后段信号B第二转折点CI第一指令C第三转折点Cll第一前段指令H2待机位置C12第一后段指令Sl第一切换点C2笛一指4 来~^:j曰7S2第二切换点C3第三指令S3第三切换点 S4第四切换点 1 第一角速度C31第三前段指令 C32 第三后段指令 "3第三角速度 "31第三前段角速度 "32第三后段角速度"11第一前段角速度 "12第一后段角速度"2第二角速度具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的 两个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组 件是以相同的标号来表示。本发明镜头开机流畅度提升方法的第一较佳实施例，是应用于具有可伸縮 镜头的摄像装置上，该镜头10由至少一光学组件所组成，而该镜头10的硬件 构造可如已知图l、 2所示。举例而言，如图5所示，该镜头10是受控制系统 20所控制，该控制系统20的内部架构及连接关系可以已知图3所示为例，但 是，控制信号、指令有所不同，产生的角速度亦有差异；且为简单说明本发明， 以下实施例的驱动单元以马达51来实现，但不用以限定本发明。如图l、 5、 6所示，该流畅度提升方法包含以下步骤一、利用该控制系统20使该马达51于第一行程I内是以第一角速度"l 旋转驱动该镜头IO伸出，该第一行程I是由该收纳位置H1到第一切换点S1， 该第一切换点S1是介于该第一转折点A与该第二转折点B之间，较佳地，第 一切换点Sl靠近第一转折点A。具体来说，于该第一行程I内，该微处理单 元23是接收该位置侦测单元21及该归零点侦测单元22的信号，以判断该第 一行程I的终点，此时，该微处理单元23输出第一信号Tl至该马达控制单元 24，使该马达控制单元24输出相对应的第一指令C1。举例而言，该第一指令 Cl的驱动电压可为4.4伏特，且脉波宽度调变可至少有两分别为85%与70% 的责任周期，且这些责任周期可以5毫秒或其它不同单位时间交替切换，使该第一角速度wl为一组合速度驱动该镜头IO伸出。二、 利用该控制系统20使该马达51于第二行程II内是以第二角速度"2旋转驱动该镜头io继续伸出，该第二行程n是由该第一切换点si到第二切换点S2，该第二切换点S2是介于该第一切换点Sl与该第二转折点B之间，较 佳地，第二切换点S2靠近第二转折点B。可令该第二角速度co2大于该第一 角速度col。具体来说，于该第二行程n内，该微处理单元23是接收该位置侦 测单元21的信号，以判断该第二行程II的起点与终点，此时，该微处理单元 23输出第二信号T2至该马达控制单元24，使该马达控制单元24输出相对应 的第二指令C2。举例而言，该第二指令C2的驱动电压是可为4.4伏特，及脉 波宽度调变为100%的责任周期，以驱动该马达51以第二角速度"2旋转驱动 该镜头IO继续伸出。三、 利用该控制系统20使该马达51于第三行程III内是以第三角速度"3 旋转并驱动该镜头10伸出，该第三行程m是由该第二切换点S2到该待机位置 H2，并可令该第三角速度"3可小于该第二角速度"2。具体来说，于该第三 行程m内，该微处理单元23是接收该位置侦测单元21的信号，以判断该第三 行程ni的起点与终点，此时，该微处理单元23输出第三信号T3至该马达控 制单元24，使该马达控制单元24输出相对应的第三指令C3。举例而言，该 第三指令C3的驱动电压可为3伏特，及脉波宽度调变可至少有两分别为85% 与65%的责任周期，且这些责任周期可以5毫秒或其它不同单位时间交替切 换，使第三角速度"3为一组合速度驱动该镜头IO持续伸出。本发明的特点如下一、于该第一、二、三行程I、 II、 m内，该微处理单元23依不同的行 程而改变第一、二、三信号T1、 T2、 T3，该马达控制单元24可输出相对应的 该第一、二、三指令C1、 C2、 C3，使该马达51改变不同的第一、二、三角 速度《1、 "2、 "3旋转驱动该镜头10的伸縮。举例而言，该马达51在该第一、二切换点si、 S2之间的该第二行程n可采用高于该第一、三行程I、 III的角速度(即"2〉"1， "2〉"3)，与现有技术相比，可使得镜头在第二行程 II中的直进速度增快，使得该镜头10在整个幵机过程的伸出速度较为平均，可减少该镜头IO伸縮时的顿挫感。二、该镜头10于伸縮的各行程中，控制该马达51改变不同的旋转角速度。举例而言，该马达51在涵盖该第一、二、三转折点A、 B、 C的第一、三行程 I、 III可相对采用较低的角速度("K"2， "3<"2)，以避免于速度切换的该 第一、二、三转折点A、 B、 C产生噪音，使产品更具质感。参照图l、 7、 8，为本发明的一第二较佳实施例，举例而言，本实施方法 可应用于上述的已知装置，但是，控制信号、指令有所不同，产生的角速度亦 有差异，并不用以限定本发明。该实施例包含以下步骤一、 利用该控制系统20使该马达51于该第一行程I内是以至少两不同角 速度旋转，驱动该镜头10伸出。举例而言，该马达51可以第一前、后段角速 度"11、 " 12旋转驱动该镜头10伸出，该第一行程I是由该收纳位置Hl到 第一切换点Sl，该第一切换点Sl是介于该第一转折点A与该第二转折点B 之间，其中，该第一行程I又可分为第一前段行程II及第一后段行程12，该 第一前段行程II是由该收纳位置Hl到第三切换点S3，该第三切换点S3是介 于该归零点O与该第一转折点A之间，该第一后段行程12是由该第三切换点 S3到该第一切换点S1。具体来说，于该第一前、后段行程Il、 12内，该微处 理单元23是接收该位置侦测单元21及该归零点侦测单元22的信号，以判断 该第一前、后段行程Il、 12的终点，此时，该微处理单元23是分别输出第一 前、后段信号Tll、 T12至该马达控制单元24，使该马达控制单24元分别输 出相对应的第一前、后段指令Cll、 C12。其中，更例如该第一前、后段指 令Cll、 C12的驱动电压均可为4.4伏特，且脉波宽度调变的责任周期可分别 为80%与60%，以驱动该马达51分别以第一前、后段角速度"ll、 "12旋转。二、 利用该控制系统20使该马达51于第二行程II内可以第二角速度"2 旋转驱动该镜头10继续伸出，该第二行程II是由该第一切换点Sl到第二切换 点S2，该第二切换点S2是介于该第一切换点S1与该第二转折点B之间，且 该第二角速度"2可分别大于该第一前、后段角速度"ll、 co 12。具体来说， 于该第二行程II内，该微处理单元23是接收该位置侦测单元21的信号，以判 断该第二行程II的起点与终点，此时，该微处理单元23是输出第二信号T2至该马达控制单元24，使该马达控制单元24输出相对应的第二指令C2。举 例而言，该第二指令C2的驱动电压可为4.4伏特，脉波宽度调变的责任周期 可为100%，以驱动该马达51以该第二角速度"2旋转，并驱动该镜头10继 续伸出。三、利用该控制系统20使该马达51于第三行程III内是以至少两不同角速 度旋转，驱动该镜头10伸出。举例而言，该马达51可以第三前、后段角速度 "31、 "32旋转并驱动该镜头10伸出，该第三行程III是由该第二切换点S2 到该待机位置H2，且该第三前、后段角速度"31、 "32均小于该第二角速度"2，该第三行程ni又可分为第三前段行程mi及第三后段行程ni2，该第三前段行程IIIl是由该第二切换点S2到第四切换点S4，该第四切换点S4是介于 该第二转折点B与该第三转折点C之间，该第三后段行程I112是由该第四切换点S4到该待机位置H2。具体来说，于该第三前、后段行程mi、 ni2内，该微处理单元23是接收该位置侦测单元21的信号，以判断该第三前、后段行程mi、 ni2的起点与终点，此时，该微处理单元23是分别输出第三前、后段信号T31、 T32至该马达控制单元24，使该马达控制单元24分别输出相对应的 第三前、后段指令C31、 C32。其中，更例如该第三前、后段指令C31、 C32 的驱动电压均可为3伏特，脉波宽度调变的责任周期可分别为20%与30%， 以驱动该马达51以第三前、后段角速度"31、 "32旋转。则该第二较佳实施例亦可达到如上述该第一较佳实施例的功效。此外，可 设置"11>"12，以减缓第一后段行程I2中A点的速度变化。同样，可设置o) 31<"32，以减缓第三前端行程nil中B点的速度变化。且这些速度coll、 (o 12、 "31、以及co32均小于"2，如此可进一步减少该镜头10伸缩时的顿挫 感，避免产生噪音。归纳上述，本发明的镜头开机流畅度提升方法，将镜头机构上易产生噪音 的转折点归属到不同行程，且藉由微处理单元针对不同的行程输出不同的控制 信号，马达控制单元可产生相对应的指令，以调整脉波宽度调变的责任周期及 输出电压，使马达于各行程以不同的角速度转动，不仅可减缓镜头伸出时的顿 挫现象，也可降低各行程的速度切换所发出的异音，故确实能达到发明的目的。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范 围，即凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆 仍属本发明专利涵盖的范围内。
权利要求
1. 一种镜头开机方法，通过控制所述镜头的驱动单元，驱动所述镜头由收纳位置伸出至待机位置，其间依序经过归零点、第一转折点、第二转折点，其特征在于，所述镜头开机方法包含以下步骤(A)使所述驱动单元于第一行程内以第一角速度旋转并驱动所述镜头伸出，所述第一行程是由所述收纳位置到第一切换点，所述第一切换点介于所述第一转折点与所述第二转折点之间；(B)使所述驱动单元于第二行程内以第二角速度旋转并驱动所述镜头自转并伸出，所述第二行程是由所述第一切换点到第二切换点，所述第二切换点介于所述第一切换点与所述第二转折点之间；以及(C)使所述驱动单元于第三行程内以第三角速度旋转并驱动所述镜头伸出，所述第三行程是由所述第二切换点到所述待机位置。
2. 依据权利要求1所述的镜头开机方法，其特征在于，所述第二角速度 大于所述第一角速度和所述第三角速度。
3. 依据权利要求1所述的镜头开机方法，其特征在于，所述第一行程包 括第一前段行程和第一后段行程，所述第一前段行程是由所述收纳位置到第三 切换点，所述第一后段行程是由所述第三切换点到所述第一切换点，且所述第 三切换点介于所述归零点与所述第一转折点之间；所述驱动单元于所述第一 前、后段行程内，分别以第一前、后段角速度旋转驱动所述镜头。
4. 依据权利要求1所述的镜头开机方法，其特征在于，所述第三行程包 括第三前段行程和第三后段行程，所述第三前段行程是由所述第二切换点到第 四切换点，所述第三后段行程是由所述第四切换点到所述待机位置，且所述第 四切换点是介于所述第二转折点与所述待机位置之间；所述驱动单元于所述第 三前、后段行程内，分别以第三前、后段角速度旋转驱动所述镜头。
5. —种镜头开机的控制系统，用于控制所述镜头的驱动单元驱动所述镜 头由收纳位置伸出至待机位置，其特征在于，所述收纳位置至所述待机位置间 依序经过归零点、第一转折点、第一切换点、第二切换点、以及第二转折点，所述控制系统包括连接于所述镜头的位置侦测单元，用于侦测所述镜头的位置； 连接于所述位置侦测单元的微处理单元，用于接收所述位置侦测单元的位 置信号，且所述镜头位于所述收纳位置至第一切换点的第一行程、所述第一切 换点至第二切换点的第二行程、以及所述第二切换点至待机位置的第三行程 时，分别输出对应的第一信号、第二信号、以及第三信号；以及连接于所述微处理单元与所述驱动单元之间的驱动控制单元，用于接收所 述微处理单元的第一、第二和第三信号，并输出对应的第一、第二和第三指令， 控制所述驱动单元分别以第一角速度、第二角速度、以及第三角速度旋转并驱 动所述镜头伸出。
6. 根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述第二角速度大于 所述第一角速度和所述第三角速度。
7. 依据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述第一指令的脉冲 宽度调变至少有两责任周期，且这些责任周期以第一交替频率切换。
8. 依据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述第三指令的脉冲 宽度调变至少有两责任周期，且这些责任周期以第二交替频率切换。
9. 根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述第一行程包括第 一前段行程和第一后段行程，所述第一前段行程是由所述收纳位置到第三切换 点，所述第一后段行程是由所述第三切换点到所述第一切换点，且所述第三切 换点介于所述归零点与所述第一转折点之间；所述驱动单元于所述第一前、后 段行程内旋转驱动所述镜头的角速度分别为第一前、后段角速度。
10. 根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述第三行程包括第 三前段行程和第三后段行程，所述第三前段行程是由所述第二切换点到第四切 换点，所述第三后段行程是由所述第四切换点到所述待机位置，且所述第四切 换点是介于所述第二转折点与所述待机位置之间；所述驱动单元于所述第三 前、后段行程内旋转驱动所述镜头的角速度分别为第三前、后段角速度。
全文摘要
本发明涉及一种镜头开机方法及其控制系统，应用于镜头中。该镜头可沿轴线由收纳位置伸出至待机位置，其间依序定义出归零点、第一转折点、第二转折点、第三转折点，该开机流畅度提升方法包含以下步骤一、使驱动单元于第一行程内是以第一角速度旋转驱动该镜头，二、使该驱动单元于第二行程内是以第二角速度旋转驱动该镜头，三、使该驱动单元于第三行程内是以第三角速度旋转并驱动该镜头。
文档编号G02B7/02GK101271185SQ20071008966
公开日2008年9月24日 申请日期2007年3月22日 优先权日2007年3月22日
发明者晋玉树, 杨明骑, 林信和 申请人:亚洲光学股份有限公司