[发明专利]镜头驱动装置和镜头驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及镜头一体型的摄像装置和镜头更换式的摄像装置等中的镜头驱动装置和镜头驱动方法。

背景技术

在数字照相机等摄像装置中，伴随摄像元件的高速化和高像素化，要求自动对焦的高速化和高精度化。并且，大口径且明亮的镜头、焦距较长的望远镜头、拍摄倍率较高的微距镜头等具有特征的镜头的要求提高。因此，针对对焦镜头的驱动装置，要求移动又大又重的镜头，或者高速移动较长行程。

在对焦镜头的驱动中，从成本或尺寸的观点来看，大多使用步进电机。在步进电机中，相对于负载，当速度过快时，有时产生失步这样的现象。当产生失步时，所指示的位置和实际位置之间发生偏差，所以，相对于设计中假设的负载，确保充分的安全率来决定最大速度。

当考虑失步来确保充分的安全率时，无法最大限度地调动步进电机的性能，效率不高。因此，在日本公开特许2001-178193号公报(以下称为“专利文献1”)中提出了如下方法：在步进电机上安装传感器，始终检测步进电机的旋转位置，进行反馈控制以使得与电机位置指令信号之差为零，最大限度地调动步进电机的性能。

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1所公开的镜头驱动装置中，从步进电机的起动时起进行反馈控制、即始终进行反馈控制。在始终进行反馈控制的情况下，相对于电机的位置指令信号的工作开始，由于静止摩擦和惯性而使负载的追踪滞后，所以，当前位置与电机的位置指令信号之差暂时增大，急剧控制电机的速度和旋转方向以抵消这种差异。因此，产生极端的速度降低或暂时的反转现象，反馈控制不稳定，有时无法平滑地在短时间内开始动作。进而，有时即使是比较短的距离，到达目标位置也花费时间，到达目标速度花费时间，花费自动对焦的时间，由于不稳定的驱动而产生声音。

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供防止在镜头的工作开始时使镜头的驱动不稳定的镜头驱动装置和镜头驱动方法。

用于解决课题的手段

本发明的第1方式的镜头驱动装置具有：步进电机，其对镜头进行驱动；位置指示部，其指示上述步进电机的旋转位置；旋转检测传感器，其检测上述步进电机的旋转位置；以及追踪滞后计算部，其根据由上述旋转检测传感器检测到的位置检测信息与上述位置指示部指示的位置信息之差计算追踪滞后，上述位置指示部能够切换以预先决定的模式进行位置指示的开环控制和根据上述追踪滞后进行位置指示的闭环控制，在上述镜头的工作开始时，利用开环控制根据固定的速度模式变更使步进电机的位置前进的速度并加速，当与上述速度模式对应的速度达到规定值后，转移到闭环控制。

在本发明的第2方式的镜头驱动方法中，镜头驱动装置具有对镜头进行驱动的步进电机以及检测上述步进电机的旋转位置的旋转检测传感器，其中，所述镜头驱动方法具有以下步骤：指示上述步进电机的旋转位置，根据由上述旋转检测传感器检测到的位置检测信息与上述所指示的位置信息之差计算追踪滞后，在指示上述旋转位置时，能够切换以预先决定的模式进行位置指示的开环控制和根据上述追踪滞后进行位置指示的闭环控制，在上述镜头的工作开始时，利用开环控制根据固定的速度模式变更使步进电机的位置前进的速度并加速，当与上述速度模式对应的速度达到规定值后，转移到闭环控制。

发明效果

根据本发明，能够提供防止在镜头的工作开始时使镜头的驱动不稳定的镜头驱动装置和镜头驱动方法。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的照相机的结构的框图。

图2是说明本发明的一个实施方式的照相机的GMR传感器的旋转位置检测的图。

图3是说明本发明的一个实施方式的照相机的旋转位置检测信号处理的图。

图4是说明本发明的一个实施方式的照相机中的反馈控制的效果的图。

图5A～图5C是说明本发明的一个实施方式的照相机的反馈控制环的图。

图6是示出本发明的一个实施方式的照相机的相位补偿用滤波器的结构的框图。

图7是示出本发明的一个实施方式的照相机中的从驱动开始到驱动结束的速度轮廓的图。

图8A～图8C是说明现有的步进电机使用时的驱动控制的曲线图，图8A是示出未进行反馈控制的等速驱动时的动作的曲线图，图8B是示出未进行反馈控制的加速驱动时的举动的曲线图，图8C是示出从驱动开始时起进行反馈控制的情况下的举动的曲线图。

图9是示出本发明的一个实施方式的照相机中的、设驱动开始时为固定驱动模式且在条件成立后进行反馈控制的情况下的举动的曲线图。

具体实施方式