專利名稱：：攝像設(shè)備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于控制透鏡的位置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
：在如攝像機和靜止圖像照相機等攝像設(shè)備中，可以使用如步進電動機等與驅(qū)動脈沖同步地工作的致動器作為驅(qū)動源，從而以高的位置精確度來控制如變倍透鏡(variablepowerlens)或調(diào)焦透鏡等透鏡的驅(qū)動。在這種致動器中，頻繁使用包括連接至電動機的可旋轉(zhuǎn)給送螺桿(rotatablefeedscrew)和與該螺桿嚙合的齒條(rack)的移動機構(gòu)，沿光軸方向驅(qū)動透鏡。為了使攝像設(shè)備小型化，減小步進電動機的驅(qū)動力矩以降低功耗并從而使電源電池小型化是有效的。另外，如果要使攝像設(shè)備小型化，則有必要減小電動機的驅(qū)動力矩并減少旋轉(zhuǎn)數(shù)。在小型化了的設(shè)備中，緊密地布置用于在圖像記錄期間記錄聲音的麥克風(fēng)和移動透鏡的電動機。因此，需要減小電動機的驅(qū)動力矩和S走轉(zhuǎn)凄t以防止揭J象設(shè)備記錄電動才幾的振動和噪音。此外，通過增加給送螺桿的間距，可以增加每一電動機旋轉(zhuǎn)量的透鏡移動量。因此，在減少電動機的旋轉(zhuǎn)數(shù)的同時能夠高速地移動透鏡。然而，如果如上所述減小了電動機的力矩，則可能出現(xiàn)失步現(xiàn)象(step-outphenomenon)。換言之，在驅(qū)動負荷大的情況下，即使向步進電動才幾施加了驅(qū)動脈沖，也不能驅(qū)動該電動才幾。因此，難以精確地控制透鏡的位置。另一方面，如果減小齒條的間隙消除壓力(backlashremovalpressure)以降低驅(qū)動負荷，則出現(xiàn)所謂的跳齒(toothskipping),其中，在僅有微小振動的情況下齒條就脫離螺桿的螺紋。則與上述情況類似，不能精確地控制透鏡的位置。此外，如果如上所述增加給送螺桿的間距，則透鏡的停止點處的分辨率變低，并且透鏡位置控制精確度下降。為了解決上述問題，例如，在日本特開平05-281449中已經(jīng)提出了提供一種檢測透鏡的位置的位置傳感器。通過提供用于檢測透鏡的位置的位置傳感器，如果出現(xiàn)失步現(xiàn)象或跳齒，則位置傳感器能夠檢測出它們并且能夠校正透鏡位置。此外，通過將位置傳感器的檢測分辨率增加至足夠高，即使停止分辨率由于增加的螺桿的間距而變得較低，也能夠精確地檢測到透鏡位置。在這種技術(shù)中，當出現(xiàn)失步現(xiàn)象或跳齒時，則可以如下計算出驅(qū)動透鏡的步進電動機的驅(qū)動脈沖數(shù)脈沖數(shù)=(透鏡目標位置-傳感器檢測位置)x脈沖轉(zhuǎn)換系數(shù)(1)其中，脈沖轉(zhuǎn)換系數(shù)用于將由透鏡位置傳感器檢測到的透鏡的位置偏差轉(zhuǎn)換成步進電動機的脈沖數(shù)。將脈沖轉(zhuǎn)換系數(shù)定義為3口下脈沖轉(zhuǎn)換系數(shù)=(電動機的每一旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動脈沖數(shù))x(傳感器分辨率)/(給送螺桿間距)(2)在包括當由于失步現(xiàn)象或跳齒而產(chǎn)生透鏡位置偏差時對位置進行校正的情況的將透鏡移動至目標位置的情況下，通過根據(jù)等式(1)和(2)而計算出的驅(qū)動脈沖數(shù)來驅(qū)動步進電動機。然而，如果將上述技術(shù)應(yīng)用于透鏡位置控制，則出現(xiàn)如下問題。首先，在透鏡移動機構(gòu)中，在給送螺桿和齒條的嚙合部處或者在透鏡保持部和齒條的耦接部處存在間隙。然而，在等式(1)和(2)中，未考慮間隙的因素。例如，在實際的移動機構(gòu)中，在反轉(zhuǎn)驅(qū)動方向上，在步進電動機的驅(qū)動脈沖數(shù)和透鏡的移動量之間由于間隙而出現(xiàn)不匹配，并且透鏡不能夠到達目標位置。累積誤差。因此，根據(jù)等式(2)計算出的脈沖轉(zhuǎn)換系數(shù)根據(jù)螺桿間距而變化。與上述情況類似，由于螺桿間距變化，在驅(qū)動脈沖數(shù)與透鏡的移動量之間存在不匹配，使得透鏡可能未到達目標位置。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及提供一種攝像設(shè)備，該攝像設(shè)備被配置為即使在驅(qū)動脈沖數(shù)和透鏡的移動量之間存在不匹配也使得透鏡能夠到達目標位置。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種攝像設(shè)備，包括多個電動機，配置為^皮驅(qū)動以與驅(qū)動脈沖同步地移動透鏡；位置抬r測單元，用于才企測由所述多個電動枳4區(qū)動并移動的所述透鏡的位置；操作單元，用于產(chǎn)生與用戶進行的操作相對應(yīng)的輸出；以及控制器，用于接收所述位置檢測單元的輸出并控制所述多個電動機，其中，所述控制器提供基于在移動所述透鏡時的目標位置以及由所述位置檢測單元檢測出的透鏡位置而計算出的驅(qū)動脈沖數(shù)，其中所述目標位置是根據(jù)所述操作單元的輸出而計算出的。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于攝像設(shè)備的控制方法，所述攝像設(shè)備包括多個電動機，配置為被驅(qū)動以與驅(qū)動脈沖同步地移動透鏡；位置檢測單元，用于檢測由所述多個電動機驅(qū)動并移動的所述透鏡的位置；操作單元，用于產(chǎn)生與用戶進行的操作相對應(yīng)的輸出；以及控制器，用于接收所述位置檢測單元的輸出并控制所述多個電動機，所述控制方法包括6基于所述操作單元的輸出來計算在移動所述透鏡時的目標位置；以及提供基于所計算出的目標位置以及由所述位置檢測單元檢測出的透鏡位置而計算出的驅(qū)動脈沖數(shù)。根據(jù)下面參考附圖對典型實施例的詳細說明，本發(fā)明的其它特征和方面將變得顯而易見。包含在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明的典型實施例、特征和方面，并和說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。圖l是示出根據(jù)本發(fā)明典型實施例的包括透鏡位置控制裝置的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明典型實施例的用于驅(qū)動透鏡從而使透鏡位置控制中的目標位置與由位置傳感器檢測到的透鏡位置之間的差為等于或小于預(yù)定閾值的操作的流程圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明典型實施例的用于根據(jù)變焦透鏡的位置來驅(qū)動調(diào)焦透鏡的操作的流程圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明典型實施例的用于判斷變焦透鏡的位置是位于遠攝端處還是廣角端處的處理的流程圖。具體實施例方式如下參考附圖，將詳細說明本發(fā)明的典型實施例、特征和方面。圖l是示出根據(jù)本發(fā)明典型實施例的包括透鏡位置控制裝置的、如攝像機等攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。攝像設(shè)備包括攝像光學(xué)系統(tǒng)。攝像光學(xué)系統(tǒng)按從被攝體側(cè)(圖l中的左側(cè))開始的順序依次包括場透鏡101、作為變倍透鏡的變焦透鏡102、調(diào)整光量的光圈單元114、無焦透鏡(afocallens)103以及作為聚焦透鏡的調(diào)焦透鏡104。將調(diào)焦透鏡104布置在從被攝體側(cè)看來為后側(cè)的這種透鏡結(jié)構(gòu)稱為后聚焦透鏡(rearfocuslens)。后聚焦透鏡通常用于如今的攝像機、致密數(shù)字照相機等。圖像傳感器116是對由攝像光學(xué)系統(tǒng)形成的被攝體圖像進行光電轉(zhuǎn)換的裝置，如電荷耦合裝置(CCD)傳感器和互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器等。分別由透鏡保持架105和透鏡保持架106來保持變焦透鏡102和調(diào)焦透鏡104。由導(dǎo)軸(未示出)沿光軸方向引導(dǎo)透鏡保持架105和106。分別為透鏡保持架105和106設(shè)置了齒條105a和齒條106a。齒條105a和106a分別與作為步進電動機107和108的輸出軸的螺桿軸107a和108a的螺桿部嚙合。驅(qū)動各個步進電動機，旋轉(zhuǎn)螺桿軸并且齒條與螺桿軸嚙合。結(jié)果，沿光軸方向(圖l中的箭頭方向)驅(qū)動透鏡保持架。驅(qū)動步進電動機107和108以與驅(qū)動脈沖同步地移動透鏡。當步進電動機107和108將變焦透鏡102和調(diào)焦透鏡104驅(qū)動至各自的目標位置時，在啟動攝像設(shè)備時將透鏡設(shè)置至用于控制透鏡位置的基準位置。然后，在步進電動機中輸入具有將透鏡從基準位置移動至目標位置所必需的脈沖數(shù)的驅(qū)動信號。在攝像設(shè)備中，在基準位置處分別設(shè)置用于檢測變焦透鏡102和調(diào)焦透鏡104是否位于基準位置的基準位置傳感器。在該典型實施例中，由集成有發(fā)光元件和光接收元件的光斷路器109和110來形成基準位置傳感器。在光斷^各器109和110的發(fā)光元件和光接收元件之間，存在》文置在透鏡保持架105和106上的遮光部105b和106b。這樣，/人發(fā)光元件發(fā)射至光纟妄收元件的光#:阻擋，并且檢測出變焦透鏡102和調(diào)焦透鏡104位于基準位置處。遮光部105b形成為使得能夠進行變焦透鏡102的區(qū)段檢測(zonedetection)的形狀，即使得能夠檢測變焦透鏡102是位于遠攝側(cè)處還是廣角側(cè)處的形狀。遮光部106b形成為使得能夠進行調(diào)焦透鏡104的區(qū)段檢測的形狀，即使得能夠檢測調(diào)焦透鏡104是位于對遠距離被攝體進行聚焦的位置處還是位于對近的被攝體進行聚焦的位置處的形狀。在變焦透鏡102的透鏡保持架105上，固定有對變焦透鏡102的位置進行檢測的位置標度尺(positionscale)105c。在鏡筒(未示出)中，在與位置標度尺105c相對的位置處，固定有位置傳感器130。在位置標度尺105c上，沿光軸方向形成有如磁性圖案或光反射圖案等標度圖案。位置傳感器130讀取與標度的位置相對應(yīng)的磁信號、光反射信號等，并且能夠檢測出變焦透鏡102在光軸方向上的位置。將位置傳感器130的檢測信號輸入至微處理器lll中，并用于變焦透鏡102的位置控制。在該典型實施例中，在變焦透鏡102中設(shè)置透鏡位置傳感器。這是因為，在后聚焦透鏡中，變焦透鏡比調(diào)焦透鏡大而且重，并且需要大的電動機力矩，此外，透鏡的移動量大并且需要高速驅(qū)動。然而，本發(fā)明不限于上述結(jié)構(gòu)，而且可以在調(diào)焦透鏡中設(shè)置位置傳感器。此外，在上述說明中，使用步進電動機作為用于與驅(qū)動脈沖同步地驅(qū)動調(diào)焦透4竟的電動才幾。然而，在本發(fā)明中，還可以〗吏用例如音圈電動機(voicecoilmotor,VCM)的其它類型的致動器。微處理器lll響應(yīng)于來自如電源開關(guān)(未示出)、記錄開關(guān)(未示出)或變焦開關(guān)(未示出)等開關(guān)的輸入來控制攝像設(shè)備的整體操作。在設(shè)置在微處理器111中的內(nèi)部存儲器112中，將相對于變焦透鏡102的基準位置的遠攝側(cè)處的位置(在下文，稱為遠攝端)和廣角側(cè)處的位置(在下文，稱為廣角端)存儲為由位置傳感器130檢測到的變焦透鏡102的位置的數(shù)據(jù)。相對于調(diào)焦透鏡9104的基準位置，將基于被攝體距離和變焦透鏡102的位置所確定的位置數(shù)據(jù)存儲為與步進電動機108的旋轉(zhuǎn)量相對應(yīng)的步進數(shù)。響應(yīng)于從農(nóng)t處理器lll輸入至步進電動沖幾驅(qū)動電路119和120的正逆信號(forward-reversesignal)來分別驅(qū)動步進電動機107和108。更具體地，通過根據(jù)使用凸輪軌跡數(shù)據(jù)(camlocusdata)的電子凸4侖方法而控制步進電動機107和108來進行攝像光學(xué)系統(tǒng)中的變倍操作以及與該變倍操作一起進行的調(diào)焦操作。該方法通常用于攝像機。在本發(fā)明的典型實施例中所采用的用于驅(qū)動步進電動機的方法不限于上述的方法，而且還可以采用l-2相驅(qū)動方法或2-2牙目馬區(qū)動方法。與使用位置標度尺150c和位置傳感器130的位置控制相比，使用用于驅(qū)動與驅(qū)動脈沖同步地移動透鏡的電動機107和108的驅(qū)動脈沖的位置控制提供了較低的分辨率。換言之，如果使用來自位置傳感器130的輸出，則與通過提供驅(qū)動脈沖而進行的位置控制相比，能夠更精確地進行位置控制。光圈單元114包括電流致動器(galvanicactuator)l13、由致動器打開和關(guān)閉的光圏葉片114a和114b以及沖全測光圏的打開/關(guān)閉狀態(tài)的位置檢測元件(霍爾元件(Hallelement))115。通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路(A/D轉(zhuǎn)換器電路)117來將來自圖像傳感器116的電信號從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將其輸入至信號處理電路118。信號處理電路118將輸入電信號中的視頻信號發(fā)送至記錄單元150。微處理器lll反饋地控制致動器113,使得輸入的亮度信號分量總是為正常值。在控制操作中，來自位置檢測元件115的輸出經(jīng)放大器122而放大，通過A/D轉(zhuǎn)換器電路123將其從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將其輸入至微處理器111中作為表示光圏的開/關(guān)位置的信息?；诠鈬奈恢眯畔?，微處理器lll將開/關(guān)信號發(fā)送至驅(qū)動電路121，使得亮度信號分量總是為正常值，以控制致動器113。微處理器lll能夠?qū)⒂糜趯⒐馊ξ恢枚ㄎ辉陬A(yù)定的開/關(guān)位置的開/關(guān)信號發(fā)送至驅(qū)動電3各121。在下文，對位置控制進行說明。即使在移動機構(gòu)中存在間隙，也可以通過向電動機提供基于在移動透鏡時的目標位置和由位置檢測單元檢測出的透鏡位置而計算出的驅(qū)動脈沖數(shù)來進行位置控制，其中在移動透鏡時的目標位置是基于來自操作單元的輸出而計算出的。此外，說明了圖2中的流程圖。根據(jù)該流程圖，反復(fù)進行透鏡驅(qū)動控制，直到用于透鏡位置控制的目標位置與由位置傳感器所檢測出的透鏡位置之間的差達到閾值或小于閾值為止。微處理器111利用光斷路器109和110來復(fù)位電動機107和108的驅(qū)動脈沖的計數(shù)器，將與來自位置檢測元件115的輸出的絕對值編碼的差存儲為偏移，并通過使這兩個值相關(guān)聯(lián)來進行控制。在步驟S201中，樣i處理器lll讀取驅(qū)動變焦透鏡102的步進電動機107的脈沖計數(shù)值(Pstp)并將其存儲在隨機存取存儲器(RAM)中。在步驟S202中，微處理器111讀取變焦透鏡102的位置傳感器130的位置檢測數(shù)據(jù)(Psens)并將該數(shù)據(jù)存儲在RAM中。在步驟S203中，微處理器lll讀取由用戶操作的變焦開關(guān)的操作量。通常，在如攝像機等攝像設(shè)備中，可以基于用作操作單元的變焦開關(guān)的操作量來改變由變焦透鏡102進行的變焦的速度。因此，在步驟S204中，微處理器lll確定與變焦開關(guān)的操作量相對應(yīng)的變焦透鏡102的速度。在步驟205中，基于在步驟S202中所讀取的變焦透鏡位置和在步驟S204中確定的變焦速度，微處理器111確定變焦透鏡102的目標位置(Ptgt)并將該位置存儲在RAM中。通常在攝像設(shè)備中，視頻信號的垂直同步信號的每個周期(NTSC型視頻信號中的l/60秒)執(zhí)行一次控制程序。因此，根據(jù)變焦的驅(qū)動方向，將在1/60秒內(nèi)透鏡以上述變焦速度移動的距離增加至變焦透鏡位置Psens或者從變焦透鏡位置Psens減除。由此獲得的值是變焦透鏡102的目標位置。然而，如果Ptgt超過從變焦透鏡102的廣角端(Pwide)至遠攝端(Ptele)的范圍，則對Ptgt進行控制從而使該Ptgt位于從Pwide至Ptele的范圍內(nèi)。在步驟S206中，微處理器111計算變焦透鏡102的目標位置Ptgt與變焦位置Psens之間的差(APsens),并將該差存儲在RAM中。在步驟S207中，微處理器111判斷在步驟S204中確定的變焦速度是否為O。如果該變焦速度不為0(步驟S207中為"否")，則正在進行驅(qū)動。然后，處理進入步驟S209,并且微處理器lll計算步進電動機107的驅(qū)動脈沖數(shù)(APstp)?？梢允褂蒙鲜龅仁?l)和(2)來計算該APstp。在步驟S210中，微處理器lll將步進電動機107驅(qū)動了APstp的量。如上所述，在APstp的計算中，未考慮透鏡驅(qū)動機構(gòu)中的間隙和螺桿間距的變化。因此，在進行了驅(qū)動之后的透鏡位置Psens不總是與變焦透鏡102的目標位置Ptgt相匹配。處理進入步驟S212和步驟S213,并且樣i處理器lll進行后面將說明的調(diào)焦透鏡位置控制和變焦端判斷控制。然后，處理返回步驟S201，并且微處理器lll繼續(xù)處理。在步驟S207中，如果變焦速度為O，即滿足了變焦停止的條件(步驟S207中為"是")，則處理進入步驟S208。在步驟S208中，微處理器111判斷變焦透鏡102的目標位置Ptgt與變焦位置Psens之間的差A(yù)Psens是否等于或小于閾值。在這種情況下，通過考慮例如移動才幾構(gòu)中的間隙量或由于電動才幾的通電和斷電而引起的透鏡位置的變化來確定該閾值。更具體地，例如，基于在電動機通電時或電動機斷電時停止位置的變化來確定該閾值。在要考慮由步進電動機107進行的透鏡位置控制的分辨率時，如果在1-2相驅(qū)動時將電動機的相位設(shè)置為約11.5個脈沖，則通?？梢员苊饪刂浦械娜绔C振(hunting)等故障。在該獵振中，透鏡在透鏡的目標位置附近反復(fù)往返移動。在步驟S208中，如果判斷為APsens超過閾值(步驟S208中為"否")，則變焦透鏡位置還未到達目標位置。然后，處理進入步驟S209和步驟S210，并且微處理器lll繼續(xù)驅(qū)動步進電動機107。如上所述，微處理器111重復(fù)地執(zhí)行步進電動機107的驅(qū)動，直到APsens變?yōu)榈扔诨蛐∮陂w值的值為止。結(jié)果，在誤差等于或小于閾值的情況下，變焦透鏡可以移動至目標位置Ptgt。在步驟S208中，如果判斷為APsens等于或小于閾值(步驟S208中為"是")，則處理進入步驟S211。在步驟S211中，微處理器lll停止步進電動機107的驅(qū)動。在步驟S212和S213中，微處理器lll進行調(diào)焦位置控制和變焦端判斷控制，并且處理返回步驟S201。如上所述，在步驟S208中，微處理器lll判斷變焦透鏡位置控制中的目標位置Ptgt與由位置傳感器130所檢測出的變焦位置Psens之間的差A(yù)Psens是否等于或小于閾值。如果該差A(yù)Psens為大于閾值，則在步驟S209和S210中，微處理器lll根據(jù)等式(l)和(2)反復(fù)執(zhí)行步進電動機107的驅(qū)動控制。結(jié)果，即使由于驅(qū)動機構(gòu)中的間隙或螺桿間距中的變化而在驅(qū)動脈沖數(shù)與透鏡移動量之間存在不匹配，微處理器lll也能夠在誤差等于或小于閾值的情況下將變焦透鏡102精確地移動至目標位置。在下文，參考圖3中的流程圖來說明在圖2的步驟S212中所13述的調(diào)焦透鏡位置控制。在控制調(diào)焦透鏡位置時，如果透鏡未到達目標位置，則在攝像設(shè)備中出現(xiàn)如下問題。如上所述，對于攝像機，通常使用稱為后聚焦透鏡的透鏡類型。該后聚焦透鏡具有這種特征在變倍操作中，為了維持聚焦狀態(tài)，有必要保持一定的位置關(guān)系(凸輪軌跡)地驅(qū)動變倍透鏡和調(diào)焦透鏡。如在上述情況中一樣，當在透鏡驅(qū)動操作中透鏡未到達目標位置時，不可能維持變倍透鏡與調(diào)焦透鏡之間的位置關(guān)系。則例如，在變倍操作中未清晰地聚焦被攝體的圖像，并且攝像設(shè)備的性能下降。在步驟S301中，微處理器111讀取驅(qū)動調(diào)焦透鏡104的步進電動機108的脈沖計數(shù)值。在該典型實施例中，調(diào)焦透鏡104未設(shè)置有如位置傳感器130等傳感器。因此，使用在步驟S301中讀取的脈沖計數(shù)值作為調(diào)焦位置數(shù)據(jù)。在步驟S302中，微處理器lll讀取后聚焦透鏡要跟蹤的軌跡的凸輪軌跡數(shù)據(jù)。通過使用該凸輪軌跡數(shù)據(jù)，可以計算出與變焦透鏡位置相對應(yīng)的調(diào)焦透鏡位置以維持當前的聚焦狀態(tài)。在步驟S303中，微處理器lll判斷驅(qū)動變焦透鏡102的步進電動機107是否處于驅(qū)動停止狀態(tài)。如果步進電動機107處于工作狀態(tài)(步驟S303中為"否")，則處理進入步驟S304。在步驟S304中，微處理器lll根據(jù)凸輪軌跡數(shù)據(jù)來計算與在圖2中的步驟S205中確定的變焦目標位置Ptgt相對應(yīng)的調(diào)焦位置，并將該調(diào)焦位置設(shè)置為調(diào)焦目標位置。在步驟S306中，微處理器lll判斷調(diào)焦透鏡位置是否與目標位置相匹配。如果調(diào)焦透鏡位置與目標位置不匹配(步驟S306中為"否，，)，則處理進入步驟S307。在步驟S307中，微處理器lll驅(qū)動步進電動機108從而使調(diào)焦透鏡104移動至目標位置并且處理進入圖2中的步驟S213。另一方面，如果判斷為調(diào)焦透鏡位置與目標位置相匹配(步驟S306中為"是")，則處理進入步驟S308。在步驟S308中，；微處理器111停止步進電動機108的驅(qū)動操作，并且處理進入步驟S213。在步驟S303中，如果判斷為驅(qū)動變焦透4竟102的步進電動機107處于驅(qū)動停止狀態(tài)，則暫停變焦透鏡102。然而，如上所述，變焦透鏡位置Psens不總是與變焦目標位置Ptgt相匹配，并且在具有等于或小于閾值的誤差的位置處暫停變焦透鏡102。同時，在目前為止的處理中，計算出調(diào)焦目標位置作為凸輪軌跡上與變焦目標位置Ptgt相對應(yīng)的位置。因此，當變焦透鏡位置與變焦目標位置Ptgt不匹配時，該位置在維持聚焦狀態(tài)的凸輪軌跡之外。特別地，如果攝像設(shè)備在手動調(diào)焦模式下處于工作狀態(tài)，則攝像設(shè)備不能自動地進行聚焦操作。在這種情況下，被攝體的圖像散焦了變焦透鏡位置從凸輪軌跡偏離的量，并且攝像設(shè)備的性能下降。為了防止這種性能的下降，在步驟S303中，如果判斷為驅(qū)動變焦透鏡102的步進電動機107處于驅(qū)動停止狀態(tài)(步驟S303中為"是")，則處理進入步驟S305。在步驟S305中，微處理器lll根據(jù)凸輪軌跡數(shù)據(jù)來計算與由變焦透鏡102的位置傳感器130所4全測出的位置4全測It據(jù)Psens相對應(yīng)的調(diào)焦位置。微處理器lll確定調(diào)焦位置為調(diào)焦目標位置，并且處理進入步驟S306。后續(xù)的處理與上述的那些處理類似，因此，省略了對它們的說明。如上所述，當變焦透鏡102處于驅(qū)動停止狀態(tài)時，微處理器lll基于由變焦透鏡102的位置傳感器130檢測出的位置檢測數(shù)據(jù)Psens來對調(diào)焦透鏡104進行控制以將其移動至調(diào)焦目標位置。換言之，基于在將變焦透鏡102移動至變焦目標位置Ptgt時的剩余量APsens,微處理器11l移動調(diào)焦透鏡104,從而保持了用于維持聚焦狀態(tài)的凸輪軌跡上的位置關(guān)系。通過上述操作，可以防止被攝體的圖像散焦，并且能夠確保攝像設(shè)備的性能。在該典型實施例中，基于變倍透鏡的目標位置和由位置檢測單元檢測出的透鏡位置來移動調(diào)焦透鏡104。另一方面，如果設(shè)置了檢測調(diào)焦透鏡104的位置的#r測單元，則可以基于調(diào)焦透鏡104的目標位置和由位置檢測單元檢測出的透鏡位置來移動變焦透鏡102(變焦端判斷控制)。在下文，參考圖4中的流程圖來說明在圖2的步驟S213中示出的變焦端判斷控制。在攝像設(shè)備的控制中，特別地，當變倍透鏡位于作為變倍透鏡能夠移動的范圍的端部的遠攝端處或廣角端處時，可以進行特定的控制。例如，如果變倍透鏡位于遠攝端處或廣角端處，則改變監(jiān)視器畫面上變焦位置顯示等中的形狀或顏色的顯示。此外，如果攝像設(shè)備具有用于電子放大或縮小所拍攝到的圖像的電子變焦功能，則可以進行根據(jù)變倍透鏡的位置是否與遠攝端或廣角端相匹配來在光學(xué)變焦操作和電子變焦操作之間切換的控制。然而，如上所述，由于在透鏡移動機構(gòu)中存在間隙，因此即使暫停了透鏡驅(qū)動，則透鏡的位置也可以在微小沖擊的情況下頻繁地變化間隙的量。當變倍透鏡位于遠攝端處或廣角端處時，如果出現(xiàn)上述透鏡位置偏差，則攝像設(shè)備的操作變得異常。更具體地，在攝像設(shè)備中可能出現(xiàn)異常行為。例如，盡管用戶未進行任何放大操作，但變焦位置指示改變或者電子變焦操作解除。為了解決該問題，在該典型實施例中，當對透鏡進行控制以使其位于可移動范圍的端部時，即使在電動機不工作的狀態(tài)下由位置檢測單元進行的輸出結(jié)果變化，也可判斷出透鏡保持在可移動范圍的端部。在步驟S401,微處理器111判斷驅(qū)動變焦透鏡102的步進電動機107是否處于工作狀態(tài)。如果判斷為變焦透鏡102處于工作狀態(tài)(步驟S401中為"是")，則處理進入步驟S408和S409。在16這些步驟中，微處理器lll清除遠攝端標記和廣角端標記。遠攝端標記表示變焦透鏡位置位于遠攝端并且廣角端標記表示變焦透鏡位置位于廣角端。在用于控制攝像設(shè)備的其它程序中，例如在當變焦透鏡位于遠攝端處或廣角端處時進行控制以改變監(jiān)視器畫面上變焦位置顯示中的形狀或顏色的顯示中，參考這些標記。根據(jù)是否設(shè)置了這些標記，控制變焦位置顯示中的形狀或顏色以進4亍改變。此外，可以在用于在光學(xué)變焦操作和電子變焦操作之間切換的控制處理中參考這些標記。在這種情況下，根據(jù)是否設(shè)置了這些標記，可以進行控制以在光學(xué)變焦和電子變焦之間切換。在步驟S401中，如果判斷為暫停了步進電動機107(步驟S斗01中為"否")，則處理進入步驟S402。在步驟S402中，微處理器111判斷變焦透鏡102的目標位置Ptgt是否與變焦透鏡102的遠攝端(Ptele)相匹配。在該典型實施例中，隨著透鏡的位置越接近遠攝端，則如Ptgt等變焦透鏡位置數(shù)據(jù)變得越大。基于Ptgt是否等于或大于Ptele來進行判斷。如果判斷為Ptgt為等于或大于Ptele(步驟S斗(^中為"是")，則處理進入步驟S406。在步驟S406中，微處理器lll設(shè)置遠攝端標記，并且處理返回圖2中的步驟S201。另一方面，如果判斷為Ptgt小于Ptele(步驟S402中為"否")，則處理進入步驟S403。在步驟S403中，微處理器lll清除遠攝端標記，并且處理進入步驟S404。在步驟S404中，微處理器111判斷變焦透鏡102的目標位置Ptgt是否與變焦透鏡102的廣角端(Pwide)相匹配(Ptgt是否等于或小于Pwide)。如果判斷為Ptgt等于或小于Pwide(步驟S404中為"是，，)，則處理進入步驟S407。在步驟S407中，微處理器lll設(shè)置廣角端標記，并且處理返回圖2中的步驟S201。另一方面，如果判斷為Ptgt大于Pwide(步驟S404中為"否")，17則處理進入步驟S405。在步驟S405中，孩么處理器lll清除廣角端標記，并且處理返回圖2中的步驟S201。當如上所述在步驟S402和S404中判斷變焦透鏡位置是位于遠攝端處還是位于廣角端處時，基于變焦電動機是否處于工作狀態(tài)以及變焦透鏡102的目標位置Ptgt到達遠攝端還是廣角端來進行判斷。不使用變焦透鏡102的位置傳感器130的位置檢測數(shù)據(jù)Psens。因此，在步驟S406或步驟S407中設(shè)置了遠攝端標記或廣角端標記之后，在步進電動才凡107不工作時，透鏡驅(qū)動機構(gòu)中的間隙也不影響在步驟S402或S404中的判斷結(jié)果。在步進電動機107不工作時，即使變焦透鏡102的位置傳感器130的位置檢測數(shù)據(jù)Psens由于透鏡驅(qū)動機構(gòu)中的間隙等而變化，也判斷為變焦透鏡102仍位于端部位置處。結(jié)果，只要用戶不是有意地操作變焦開關(guān)，則維持了設(shè)置遠攝端標記或廣角端標記的狀態(tài)。因此，可以防止即使用戶未進行變倍操作或解除了變焦操作但變焦位置指示變化的問題。更具體地，當透鏡位于遠攝端處或廣角端處時，即使在未驅(qū)動透鏡時透鏡位置由于透鏡驅(qū)動機構(gòu)中的間隙等而變化，攝像設(shè)備也能夠防止異常操作。如在圖2中的變焦透鏡位置控制的說明中所述，當步進電動機107不工作時，對變焦透鏡位置Psens相對于變焦目標位置Ptgt的誤差進行控制以使其在閾值的范圍內(nèi)。因此，當使用變焦目標位置Ptgt來判斷變焦透鏡位置是位于遠攝端還是廣角端時，該誤差不可忽視，但該誤差不影響攝像設(shè)備的操作以及性能。如上所述，如果由于驅(qū)動機構(gòu)中的間隙或螺桿間距的變化而在步進電動機的驅(qū)動脈沖數(shù)與透鏡移動量之間出現(xiàn)不匹配，則在預(yù)定誤差等于或小于閾值的范圍內(nèi)，可以將透鏡精確地移動至目標位置。此外，如果觀察到誤差，則可以保持用于維持聚焦狀態(tài)的凸輪軌跡上的透鏡位置關(guān)系。因此，可以防止被攝體的圖像散焦并且能夠確保攝像設(shè)備的性能。此外，在透鏡位于遠攝端處或廣角端處時，即使透鏡位置由于透鏡驅(qū)動機構(gòu)中的間隙等而變化，也能夠防止攝像設(shè)備異常操作。此外，例如，如果基于透鏡驅(qū)動機構(gòu)中的間隙的量來設(shè)置閾值使得閾值超過間隙的量，則可以避免如透鏡在透鏡的目標位置附近反復(fù)往返移動的獵振等不穩(wěn)定的操作，并且能夠增加控制時的穩(wěn)定性。在這種情況下，仍存在與間隙量相對應(yīng)的閣值量的誤差，然而可以進行控制，使得螺桿間距中的變化不影響位置控制精確度。此外，在使用步進電動機和螺桿的透鏡移動機構(gòu)中，即使切斷了對電動機的供電，也能夠維持透鏡位置。因此，在透鏡不工作時，可以通過切斷對電動機的供電來降低功耗。通過電動機的通電/斷電操作，透鏡位置微小地變化。關(guān)于該問題，在判斷閾值時考慮到透位置的變化，乂人而可以防止通過對電動機的通電/斷電而使透鏡控制變得不穩(wěn)定。此外，在對后聚焦透鏡中的變倍透鏡應(yīng)用上述透鏡位置控制的情況下，當透鏡目標位置和透鏡位置之間的距離等于或小于閾值并且電動機的驅(qū)動停止時，移動調(diào)焦透鏡的位置。因此，根據(jù)透鏡目標位置和位置傳感器130的輸出結(jié)果來保持預(yù)定的位置關(guān)系以維持聚焦狀態(tài)。因而，可以防止被攝體的圖像散焦并且能夠確保攝像設(shè)備的性能。此外，當透鏡位于遠攝端處或廣角端處時，即使在未驅(qū)動透鏡時透鏡位置由于透鏡驅(qū)動機構(gòu)中的間隙等而變化時，在考慮了透鏡保持在遠攝端處或廣角端處的情況下進行控制。因此，可以防止攝像設(shè)備進行異常操作，使得在用戶未進行變倍操作時變焦位置指示改變或者電子變焦操作解除。盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改以及等同結(jié)構(gòu)和功能。權(quán)利要求1.一種攝像設(shè)備，包括多個電動機，配置為被驅(qū)動以與驅(qū)動脈沖同步地移動透鏡；位置檢測單元，用于檢測由所述多個電動機驅(qū)動并移動的所述透鏡的位置；操作單元，用于產(chǎn)生與用戶進行的操作相對應(yīng)的輸出；以及控制器，用于接收所述位置檢測單元的輸出并控制所述多個電動機，其中，所述控制器提供基于在移動所述透鏡時的目標位置以及由所述位置檢測單元檢測出的透鏡位置而計算出的驅(qū)動脈沖數(shù)，其中所述目標位置是根據(jù)所述操作單元的輸出而計算出的。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制器重復(fù)對所述電動機的控制，直到所述目標位置與由所述位置檢測單元檢測出的透鏡位置之間的距離達到或小于預(yù)定的閾值為止。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括移動才幾構(gòu)，所述移動4幾構(gòu)包括給送螺桿以及與所述給送螺桿嚙動所述透鏡。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像設(shè)備，其特征在于，基于所述移動^L構(gòu)中的間隙量來確定所述閾值。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像設(shè)備，其特征在于，基于在對所述電動機通電和斷電時停止位置的變化來確定所述閾值。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述透鏡是變倍透鏡或調(diào)焦透鏡，并且所述控制器基于用于移動一個透鏡的目標位置以及由所述位置^r測單元^r測出的透鏡位置來移動另一個透鏡，其中用于移動所述一個透鏡的所述目標位置是根據(jù)所述操作單元的輸出而計算出的。7.根據(jù)權(quán)利要求16中任一項所述的攝像設(shè)備，其特征在于，在所述透鏡被控制為位于可移動范圍內(nèi)的端部的情況下，即使所述位置檢測單元的輸出結(jié)果在所述多個電動機不工作時改變，所述控制器也判斷為所述透鏡仍位于所述可移動范圍內(nèi)的端部。8.—種用于攝像設(shè)備的控制方法，所述攝像設(shè)備包括多個電動機，配置為被驅(qū)動以與驅(qū)動脈沖同步地移動透鏡；位置-險測單元，用于4企測由所述多個電動;f幾驅(qū)動并移動的所述透鏡的位置；操作單元，用于產(chǎn)生與用戶進行的操作相對應(yīng)的輸出；以及控制器，用于接收所述位置檢測單元的輸出并控制所述多個電動機，所述控制方法包括基于所述操作單元的輸出來計算在移動所述透鏡時的目標位置；以及提供基于所計算出的目標位置以及由所述位置檢測單元檢測出的透鏡位置而計算出的驅(qū)動脈沖數(shù)。全文摘要本發(fā)明提供了一種攝像設(shè)備及其控制方法。該攝像設(shè)備包括多個電動機，被配置為以與驅(qū)動脈沖同步地移動透鏡而被驅(qū)動；位置檢測單元，用于檢測由所述多個電動機驅(qū)動并移動的所述透鏡的位置；操作單元，用于產(chǎn)生與用戶進行的操作相對應(yīng)的輸出；以及控制器，用于接收所述位置檢測單元的輸出并控制所述多個電動機，其中，所述控制器提供基于在移動所述透鏡時的目標位置以及由所述位置檢測單元檢測出的透鏡位置而計算出的驅(qū)動脈沖數(shù)，其中所述目標位置是根據(jù)來自所述操作單元的輸出而計算出的。文檔編號G02B7/02GK101470243SQ200810189208公開日2009年7月1日申請日期2008年12月26日優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日發(fā)明者森本庸介申請人:佳能株式會社