专利名称：步进电动机的驱动控制方法、镜头驱动控制装置和镜头驱动控制方法
技术领域：
本发明涉及步进电动机的驱动控制方法，尤其涉及相机模件的镜头驱动控 制装置和镜头驱动控制方法。
背景技术：
以往，电视摄像机或静止图像摄像机中，多采用将步进电动机的旋转力通 过安装在此步进电动机的输出轴的减速齿轮，传递到镜头的驱动装置，以实现 镜头驱动的方法。该情况下的所述步进电动机的组成， 一般具有包含安装磁化 的转子的轴、给所述转子提供旋转运动用的多个磁极、以及切换各磁极并进行 励磁的励磁切换机构。
利用交替重复1相励磁驱动模式和2相励磁驱动模式的l一2相励磁驱动 方法，驱动所述步进电动机使镜头移动时，与利用2相励磁驱动方法进行驱动 时相比，具有可作高精度定位控制并减轻驱动声的优点。然而，已公知其反面 为镜头送进速度低。
为了解决这些问题，日本国特开2003—224998号公报揭示的步进电动机 驱动方法中，对镜头进行驱动时，利用2相励磁驱动方法驱动步进电动机，并 在停止位置附近切换到微步距驱动方法，从而使透镜高速移动，并能精密定位。
又，日本国特开2004—4362号公报揭示的数字相机中，拍摄活动图像时， 以使动作声影响轻微为目的，利用驱动声安静的l一2相励磁驱动方法，驱动 用于驱动镜头的步进电动机。而且，拍摄静止图像时，利用虽然驱动声大但能 高速驱动的2相励磁驱动方法，驱动所述步进电动机。
然而，上述已有的步进电动机驱动方法中，存在下列问题。
艮P,装载在便携电话的相机模件一般比数字静止图像摄像机中装载的小 型，所以即使具有与数字静止图像摄像机等同的焦距的情况下，也需要能用小 的镜头驱动量使视场角变化和对焦的镜头设计。因此，与普通数字静止图像摄像机不同，即使利用l一2相励磁驱动方法使步进电动机动作，镜头移动量小 也可对付，所以不担心镜头送进速度慢，难得到上述专利文献1和上述专利文
献2记载的效果。因此，便携电话用的相机模件中，最好利用比2相励磁驱动 方法驱动声安静的l一2相励磁驱动方法，驱动步进电动机。
另一方面，为了实现便携电话的小型化，装载的步进电动机需要进一步体 积小、直径小。然而，应用l一2相励磁驱动方法驱动步进电动机时，2相励磁 位置上的励磁力比l相励磁位置上的大。又，直径小的步进电动机中，相邻的 l相励磁位置和2相励磁位置的间隔小，所以旋转角微小，处在l相励磁位置 的磁化的转子(下文称为磁化转子)受2相励磁位置上的磁力配置的影响大。由 于上述原因，1相励磁位置的所述磁化转子的举动不稳定的情况多，例如往往 产生要使磁化转子在1相励磁位置停止却在相邻的2相励磁位置上停止的情 况，或要从2相励磁位置1步旋转到相邻的1相励磁位置却不旋转的情况。
艮P，尤其是使用直径小的电动机的上述l一2相励磁驱动方法中，存在1 相励磁位置的所述磁化转子的旋转精度和停止精度比2相励磁位置的旋转动作 和停止动作精度低的问题。
发明内容
因此，，本发明的课题在于，提供一种利用l一2相励磁驱动方法，驱动 用于移动镜头的步进电动机时能得到高旋转精度和高停止精度的步进电动机 的驱动控制方法、镜头驱动控制装置和镜头驱动控制方法。
为了解决上述课题，本发明的步进电动机的驱动控制方法，利用交替重复 1相励磁驱动模式和2相励磁驱动模式的l一2相励磁驱动方法，驱动步进电动 机4，
一定在对磁化的转子8供给磁场的励磁部6的励磁模式为2相励磁模式时， 进行驱动的启动和停止。
根据上述组成，驱动所述步进电动机时，在所述励磁部能对磁化的转子最 稳定地供给磁力的2相励磁模式时，进行所述步进电动机的驱动的启动和停止。 因而，即便用l一2相励磁驱动方法驱动直径小的步进电动机时，也总能维持 高旋转精度和高停止精度。
5又，本发明的镜头驱动控制装置，其特征在于，包括 保持镜头的镜头座；
使所述镜头座往所述镜头的光轴方向移动的镜头移动部；
包含用多个励磁模式对磁化的转子供给磁场的励磁部，并驱动所述镜头移 动部的步进电动机；以及
步进电动机驱动控制部，该步进电动机驱动控制部将励磁部控制成利用交 替重复1相励磁驱动模式和2相励磁驱动模式的l一2相励磁驱动方法，驱动 步进电动机，从而使镜头座往所述光轴方向移动，并一定在所述励磁部的励磁 模式为2相励磁模式时，进行镜头座的移动的启动和停止。
根据上述组成，利用所述步进电动机使所述镜头座移动时，在所述励磁部 能对磁化的转子最稳定地供给磁力的2相励磁模式时，进行所述镜头座的移动 的启动和停止。因而，即便用直径小的步进电动机的l一2相励磁驱动方法驱 动所述镜头座时，也总能维持高旋转精度和高停止精度。
又， 一实施方式的镜头驱动控制装置中，所述步进电动机驱动控制部总在 所述励磁部的励磁模式为2相励磁模式时，取得决定所述镜头座的移动的启动 位置和停止位置所需的控制数据。
根据此实施方式，总在得到稳定的动作的2相励磁模式时，取得决定所述 镜头座的驱动的启动位置和停止位置所需的控制数据。因而，用直径小的步进 电动机的l一2相励磁驱动方法驱动所述镜头座时，能进一步维持高旋转精度 和高停止精度。
又，本发明的镜头驱动方法，在利用交替重复1相励磁驱动模式和2相励 磁驱动模式的l一2相励磁驱动方法驱动所述步进电动机并且使保持镜头的镜 头座往所述光轴方向移动时，
利用控制部控制所述励磁部，以便一定在所述励磁部的励磁模式为2相励 磁模式时进行所述镜头座的移动的启动和停止。
根据上述组成，利用所述步进电动机使所述镜头座移动时，在所述励磁部 能对磁化的转子最稳定地供给磁力的2相励磁模式的情况下，进行所述镜头座 的移动的启动和停止。因而，即便用l一2相励磁驱动方法驱动直径小的步进 电动机时，也总能维持高旋转精度和高停止精度。又， 一实施方式的镜头驱动方法中，所述控制部总在所述励磁部的励磁模 式为2相励磁模式时，取得决定所述镜头座的移动的启动位置和停止位置所需
的控制数据。
根据此实施方式，在所述步进电动机的励磁模式为能稳定动作的2相励磁 模式时，取得决定所述镜头座的驱动的启动位置和停止位置所需的控制数据， 因此即便用直径小的步进电动机的l一2相励磁驱动方法驱动所述镜头座时， 也能维持高旋转角度和高停止精度。
从上文可知，根据本发明的步进电动机的驱动控制方法，在能对磁化的转 子最稳定地供给磁力的2相励磁模式时，进行驱动的启动和停止。因而，即便 用l一2相励磁驱动方法驱动直径小的步进电动机时，也总能取得高旋转精度 和髙停止精度。
又，根据本发明的镜头驱动控制装置和镜头驱动控制方法，利用步进电动 机使保持镜头的镜头座移动时，在励磁部能对磁化的转子最稳定地供给磁力的 2相励磁模式的情况下，进行所述镜头座的移动的启动和停止。因而，即便用 直径小的步进电动机的l一2相励磁驱动方法驱动所述镜头座时，也总能取得 高旋转精度和高停止精度。
图1是构成本发明镜头驱动控制装置的步进电动机驱动控制装置的框图， 图2是示出图1中的步进电动机的励磁状态的概略图。 图3是根据图1中的控制部的控制执行的镜头原点位置检测处理动作的流 程图。
图4是根据图1中的控制部的控制执行的AF控制处理动作的流程图。
具体实施例方式
利用附图所示实施方式进一步详细说明本发明。再者，本发明不限于下文 阐述的实施方式。 实施方式1
图1是实现本实施方式的镜头驱动控制方法用的步进电动机驱动控制装置的框图。
图1中，本步进电动机驱动控制装置1，对驱动使保持镜头的镜头座(未图 示)往所述镜头的光轴方向移动的镜头移动部(未图示)用的步进电动机4的驱动 进行控制。
所述步进电动机驱动控制装置1的组成，实质上具有由包含CPU和存储器 的微计算机构成的控制部2、以及对步进电动机4切换并输出4相驱动脉冲以 驱动步进电动机4的电动机驱动器3。控制部2从数据存储部5读出电动机驱 动器3的动作控制所需的数据，根据此读出的数据控制电动机驱动器3的动作。
图2是示出所述步进电动机4的励磁状态的概略图。图2中6—A 6 — B' 表示多个磁极6的励磁切换状态。7 — C表示磁化转子8的磁极的励磁状态。 图3是根据控制部2的电动机驱动器3的动作，控制执行的镜头原点位置检测 处理动作的流程图。虽然附图未示出，但通过检测出保持镜头的镜头座横切安 装在镜头筒的PI(Photo-interrupter:断光器)时的通断信号，进行所述镜头原点 位置检测。
艮口，本实施方式中，由多个磁极6构成所述励磁部。
下面，按照图2和图3说明根据所述控制部2的电动机驱动器3的动作控 制执行的镜头原点位置检测处理动作。接通步进电动机驱动控制装置1的电源 时，启动镜头原点位置检测处理动作。
步骤Sl中，如图2(a)所示，将所述多个磁极6的励磁模式设定为磁极6 — A和磁极6—B的2相励磁模式。此情况下，磁化转子8的磁极7 — C受到实 质上相等的来自磁极6 — A和磁极6—B的磁场影响。因此，能在磁极6 — A与 磁极6 — B之间，使磁化转子8可靠地停止。步骤S2中，如图2(b)所示，将励 磁模式设定为磁极6—A，的1相励磁模式。此情况下，将磁化转子8的磁极7 一C停止在磁极6—A，的位置，仅将所述镜头座移动步进电动机4的1步份额。
步骤S3中，通过根据来自所述PI的通断信号，检测出所述镜头座是否横 切所述PI，来判断所述镜头座是否到达PI位置(原点位置)。其结果，如果到达 PI位置，则进至步骤S4;未到达PI位置，则返回步骤S2，励磁模式从磁极6 一A'的1相励磁模式前进1磁极份额，将所述镜头座又移动步进电动机4的1 步份额。
8步骤S4中，根据所述镜头座到达所述PI位置时的电动机驱动器3的状态 等，判断励磁模式是否2相励磁模式。其结果，是2相励磁模式时，进至步骤 S6，不是时，进至步骤S5。步骤S5中，由于所述步骤S3中所述镜头座横切 所述PI时的励磁模式是1相励磁模式，将励磁模式设定为2相励磁模式，使 所述镜头座仅移动步进电动机4的1步份额。这样，在2相励磁位置上使磁化 转子8静止。此后，进至步骤S6。
步骤S6中，使步进电动机4停止，将用脉冲数表示镜头的位置的脉冲计数 值C设定为"0"，将当前的镜头位置作为原点位置加以记录。此后，结束镜 头原点位置检测处理动作。
这样，本实施方式中，在镜头原点位置检测处理动作中所述镜头座到达所 述PI位置时，能在可对磁化转子8最稳定地供给磁力的2相励磁模式的状态 下，停止步进电动机4。因而，即便用直径小的步进电动机4的l一2相励磁驱 动方法驱动所述镜头座时，也总能得到高旋转精度和高停止精度。
再者，所述镜头原点位置检测处理动作的所述步骤S5中，所述镜头座仅移 动1步份额时得到的镜头原点位置，仅从正确的原点位置偏移1步份额。然而， 例如通过进行镜头设计，使得镜头座的最小景深范围为步进电动机4的2步以 上份额，即使将从原点位置偏移步进电动机4的1步份额的位置作为聚焦镜头 的原点位置，也总能在对焦的状态下控制镜头位置。
如上所述，本实施方式中，检测出镜头的原点位置时， 一定使镜头在2相 励磁模式的位置静止，所以即使重复检测出镜头原点位置的情况下，也总能得 到高停止精度。
实施方式2
实现本实施方式的镜头驱动控制方法用的步进电动机驱动控制装置，与上 述实施方式1的步进电动机驱动控制装置1相同，所以省略详细说明。步进电 动机4的励磁状态，也与上述实施方式l相同。
图4是根据所述控制部2的电动机驱动器3的动作控制执行的自动聚焦 (AF: AutoFocus)控制处理动作的流程图。例如，通过按压AF键，启动AF控 制处理动作。在步骤Sll，本实施方式中，镜头移动的启动时和结束时的步进电动机4 的励磁模式是2相励磁模式。因此，将励磁模式设定为1相励磁模式，将所述 聚焦镜头的镜头座移动步进电动机4的1步份额。这里，励磁模式为1相励磁 模式时，磁化转子8的旋转精度和停止精度低，所以所述镜头座的停止位置精 度比2相励磁模式时低。因此，本步骤中，不进行AF数据获取。步骤S12中， 将励磁模式设定为2相励磁模式，并将所述镜头座移动步进电动机4的1步份 额。此情况下，励磁模式是2相励磁模式，磁化转子8的停止位置为2相励磁 位置，所以，能高精度地停止所述镜头座。
步骤S13中，在所述励磁模式为2相励磁模式的状态下，读出数据存放部 5存放的被拍摄体的图像数据，根据此图像数据取得AF数据。步骤S14中， 根据所述AF数据，判断所述镜头座是否到达停止位置。其结果，如果到达停 止位置，则进至步骤S15;否则，返回所述步骤Sll，再次将励磁模式设定为 l相励磁模式，并将所述镜头座移动步进电动机l的l步份额。步骤S15中， 使步进电动机4停止，并停止所述聚焦镜头的镜头座的移动。此后，结束AF 控制处理动作。
再者，未具体阐述所述AF控制处理动作的所述步骤S14中进行的所述镜 头座是否到达停止位置的判别方法，但例如能用将图像数据的对比度数据作为 所述AF数据，并根据此对比度数据算出聚焦镜头的停止位置的登山搜索法等。
理想的是最好通过所述聚焦镜头的镜头座每次移动，获取AF数据，并 判断是否到达停止位置，来决定聚焦镜头的停止位置。例如，上述登山搜索法 等中，需要一面获取AF数据、 一面使聚焦镜头来回运动。因此，聚焦镜头的 停止位置精度高。所以，不管励磁模式，只要每一驱动步取得AF数据就可以， 但便携电话装载用等直径小的步进电动机中，如上文所述，存在l相励磁模式 中的磁化转子8的停止精度低的问题。
然而，本实施方式中，在聚焦镜头的AF控制时，利用上述步骤S12和上 述步骤S13，总是仅在得到稳定动作的2相励磁模式的状态下取得所述AF数 据，用于判断停止位置。因而，能得到高停止位置精度。与此同时，1相励磁 状态下，不进行AF数据的获取，所以能谋求縮短AF控制时间。
权利要求
1、一种步进电动机的驱动控制方法，其特征在于，利用交替重复1相励磁驱动模式和2相励磁驱动模式的1—2相励磁驱动方法，驱动步进电动机(4)，在对磁化的转子(8)供给磁场的励磁部(6)的励磁模式为2相励磁模式时，一定进行驱动的启动和停止。
2、 一种镜头驱动控制装置，其特征在于，包括 保持镜头的镜头座；使所述镜头座向所述镜头的光轴方向移动的镜头移动部； 包含用多个励磁模式对磁化后的转子(8)供给磁场的励磁部(6)，并驱动所 述镜头移动部的步进电动机(4);以及步进电动机驱动控制部(l)，该步进电动机驱动控制部(l)控制所述励磁部 (6)，从而使得利用交替重复1相励磁驱动模式和2相励磁驱动模式的l一2相 励磁驱动方法来驱动所述步进电动机(4)、以使所述镜头座向所述光轴方向移 动，同时在所述励磁部(6)的励磁模式为2相励磁模式时、 一定进行所述镜头座的移动的启动和停止。
3、 如权利要求2中所述的镜头驱动控制装置，其特征在于， 所述步进电动机驱动控制部(1)通常在所述励磁部(6)的励磁模式为2相励磁模式时，取得决定所述镜头座的移动的启动位置和停止位置所需的控制数据。
4、 一种镜头驱动方法，其特征在于，利用交替重复1相励磁驱动模式和2相励磁驱动模式的l一2相励磁驱动 方法来驱动所述步进电动机(4)、以使保持镜头的镜头座向所述光轴方向移动， 在这种情况下，利用控制部(2)控制所述励磁部(6),从而使得在所述励磁部(6)的励磁模式 为2相励磁模式时、 一定进行所述镜头座的移动的启动和停止。
5、 如权利要求4中所述的镜头驱动方法，其特征在于， 所述控制部(2)通常在所述励磁部(6)的励磁模式为2相励磁模式时，取得决定所述镜头座的移动的启动位置和停止位置所需的控制数据。
全文摘要
利用1-2相励磁驱动方法驱动用于移动镜头的步进电动机时，得到高旋转精度和高停止精度。镜头的原点位置检测处理动作中，保持镜头的镜头座到达PI位置时，在能对磁化转子最稳定地供给磁力的2相励磁模式的状态下，使步进电动机(4)停止。因而，即便以直径小的步进电动机(4)的1-2相励磁驱动方法驱动所述镜头座时，也总能得到高旋转精度和高停止精度。
文档编号G02B7/08GK101454706SQ200780019609
公开日2009年6月10日 申请日期2007年5月16日 优先权日2006年5月31日
发明者加茂友规, 尾崎正昭 申请人:夏普株式会社