CN103323928B - 摄像装置及其镜头致动装置及镜头致动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像装置及其镜头致动装置及镜头致动方法。镜头致动装置包括一对焦镜群、一变焦镜群、一马达及一微控制器，对焦镜群变更影像成像的对焦点，变焦镜群变更影像成像的远近，马达分别驱动变焦镜群及对焦镜群进行移动，微控制器接收多种指令，并根据所接收的指令来对应使用多个预定速度的其中之一来控制马达，使马达驱动对焦镜群或变焦镜群进行对焦或变焦动作。

Description

摄像装置及其镜头致动装置及镜头致动方法

技术领域

本发明涉及一种摄像装置及其镜头致动装置及镜头致动方法，特别是涉及一种可利用微控制器根据不同的指令来使用不同的转速控制单一马达，以执行对焦或变焦功能的摄像装置及其镜头致动装置及镜头致动方法。

背景技术

目前，市面上大部分的相机皆具有变焦及对焦的功能，以现有大部分的相机来说，其镜头的变焦及对焦分别是利用一颗直流马达及一颗步进马达来驱动控制，或者是由一颗步进马达来同时控制变焦及对焦功能。较少相机使用单一直流马达来同时控制变焦及对焦功能。

以两颗马达进行变焦及对焦控制时，需要组配两组控制电路，故相机的建构成本较高，且直流马达仅可用以控制变焦时的速度变化。而以单一步进马达来做变焦及对焦控制时，其无关转速上的控制，其需由控制器下达指令，便可精准地控制对焦及变焦。但由于步进马达的释放(Drop)电流较直流马达要高，若是变焦及对焦皆以步进马达来进行控制，将使得相机电池的电能快速的耗尽，非但无法达到相机可拍张数规格，同时不符合相机节能的要求，在使用上无法满足使用者所需。而若是以单一直流马达来控制变焦及对焦功能，皆仅可使用单一的转速来执行变焦及对焦动作，在使用效率上较为不尽理想。

发明内容

有鉴于上述习知技术的问题，本发明的目的就是提供一种摄像装置及其镜头致动装置及镜头致动方法，使单一马达可以不同的转速来执行变焦及对焦功能，以提升整体效能。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种镜头致动装置，适用于一摄像装置，其特征在于，它包括：一对焦镜群，该对焦镜群变更影像成像的对焦点；一变焦镜群，该变焦镜群变更影像成像的远近；一马达，该马达分别驱动该变焦镜群及该对焦镜群进行移动；一微控制器，该微控制器接收多种指令，并根据所接收的指令来对应使用多个预定速度的其中之一来控制该马达，使该马达驱动该对焦镜群或该变焦镜群进行对焦或变焦动作。

所述多个预定速度包括一第一预定速度、一第二预定速度及一第三预定速度，其中：当所述摄像装置电源启动使所述微控制器接收一开机启动指令时，所述微控制器以该第一预定速度控制所述马达，使所述马达驱动所述对焦镜群移动来进行对焦动作，当对焦完成时，所述微控制器则由该第一预定速度调整至该第二预定速度；若所述微控制器接收到一变焦指令时，所述微制控器以该第二预定速度控制所述马达，使所述马达驱动所述变焦镜群移动来进行变焦动作，而若所述微控制器接收到一影像撷取指令时，所述微控制器将该第二预定速度调整至该第三预定速度来控制所述马达，使所述马达驱动所述对焦镜群来进行对焦。

所述第一预定速度大于所述第二预定速度及所述第三预定速度，且所述第二预定速度大于所述第三预定速度。

所述镜头致动装置还包括一影像感测元件，当所述微控制器接收所述影像撷取指令，并以所述第三预定速度控制所述马达驱动所述对焦镜群进行对焦后，所述微控制器控制该影像感测元件进行影像的撷取。

所述马达为一直流马达。

一种镜头致动方法，其特征在于，它包括下列步骤：通过一微控制器接收一开机启动指令，以利用一第一预定速度来控制一马达，使该马达驱动一对焦镜群进行对焦动作；当对焦动作完成，通过该微控制器将该第一预定速度调整至一第二预定速度；以及若该微控制器接收到一变焦指令时，利用该第二预定速度来控制该马达，使该马达驱动一变焦镜群进行变焦动作，而若该微控制器接收到一影像撷取指令时，则将该第二预定速度调整至一第三预定速度来控制该马达，使该马达驱动该对焦镜群进行对焦。

所述镜头致动方法还包括下列步骤：当所述微控制器接收所述开机启动指令时，利用所述微控制器控制一影像感测元件感测一影像。

所述镜头致动方法还包括下列步骤：当所述微控制器接收所述影像撷取指令时，利用所述微控制器以所述第三预定速度控制所述马达来驱动所述对焦镜群进行对焦后，由所述微控制器控制所述影像感测元件撷取所述影像。

所述第一预定速度大于所述第二预定速度及所述第三预定速度，且所述第二预定速度大于所述第三预定速度。

所述马达为一直流马达。

一种摄像装置，其特征在于，它包括：一镜头，该镜头包括一对焦镜群及一变焦镜群；一影像感测元件，该影像感测元件感测一影像：一马达，该马达分别驱动该变焦镜群及该对焦镜群进行移动；一微控制器，该微控制器电性连接该影像感测元件及该马达，当该摄像装置的电源启动、执行变焦功能或执行影像撷取功能时，该微控制器对应接收不同的指令，并根据所接收的指令来对应使用多个预定速度的其中之一来控制该马达，使该马达驱动该对焦镜群或该变焦镜群进行对焦或变焦动作后，经由该影像感测元件撷取该影像。

所述多个预定速度包括一第一预定速度、一第二预定速度及一第三预定速度，其中：当所述摄像装置电源启动使所述微控制器接收一开机启动指令时，所述微控制器以该第一预定速度控制所述马达，使所述马达驱动所述对焦镜群移动来进行对焦动作，当对焦完成时，所述微控制器由该第一预定速度调整至该第二预定速度；若所述微控制器接收到一变焦指令时，所述微制控器以该第二预定速度控制所述马达，使所述马达驱动所述变焦镜群移动来进行变焦动作，而若所述微控制器接收到一影像撷取指令时，所述微控制器将该第二预定速度调整至该第三预定速度来控制所述马达，使所述马达驱动所述对焦镜群来进行对焦后，经由所述影像感测元件撷取所述影像。

所述第一预定速度大于所述第二预定速度及所述第三预定速度，且所述第二预定速度大于所述第三预定速度。

所述摄像装置还包括一启动开关、一变焦设定键及一快门键，该启动开关开启后，所述微控制器接收所述开机启动指令；该变焦设定键经使用后，所述微控制器接收所述变焦指令来执行变焦功能；该快门键经使用后，所述微控制器接收所述影像撷取指令来执行影像撷取功能。

所述马达为一直流马达。

本发明的优点是：本发明摄像装置及其镜头致动装置及镜头致动方法可根据使用者的操作行为，由微控制器以不同的转速频率来控制单一直流马达驱动变焦镜群及对焦镜群，以较佳的效率来完成变焦及对焦功能，可有效地提升整体的效能。

附图说明

图1是本发明镜头致动装置的示意图。

图2是本发明镜头致动方法的流程图。

图3是本发明摄像装置的示意图。

图4是本发明镜头致动方法的实施例的流程图。

具体实施方式

请参阅图1，其为本发明镜头致动装置的示意图。图中，镜头致动装置1包括变焦镜群11、对焦镜群12、影像感测元件13、微控制器14及马达15。此镜头致动装置1可适用于如数位相机、智慧型照相手机、单眼相机等的摄像装置2中。影像感测元件13可为电荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)或互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)等感测元件，可用以感测或撷取一影像3。微控制器14可为一微控制单元(MicroControl Unit，MCU)等元件。微控制器14电性连接影像感测元件13，并用以控制马达15的转动。变焦镜群11设置于被摄物与影像感测元件13之间，而对焦镜群12又设于变焦镜群11与影像感测元件13之间。变焦镜群11可用以调整影像感测元件13感测影像3成像的远近，而对焦镜群12则可用以变更影像3成像的对焦点。其中，本发明镜头致动装置1所使用的马达15为直流马达，主要利用单一一颗直流马达来分别驱动变焦镜群11及对焦镜群12进行移动。在驱动时，当马达15驱动变焦镜群11进行移动时，对焦镜群12维持不动，而当马达15驱动对焦镜群12进行移动时，变焦镜群11则维持不动。

在上述中，当微控制器14接收各种不同指令时，微控制器14将会根据所接收到的指令来对应使用多个预定速度的其中之一来控制马达15运转，使马达15驱动对焦镜群12或变焦镜群11进行对焦或变焦动作。进一步说明，上述所称的多个预定速度可分为第一预定速度、第二预定速度及第三预定速度。当摄像装置2的电源启动时，使微控制器14将接收到一开机启动指令21，此时微控制器14将以第一预定速度控制马达15运转，使马达15驱动对焦镜群12移动，以进行对焦动作。当开机时的对焦定位完成后，微控制器14则由第一预定速度调整至第二预定速度。接着，若使用者利用摄像装置2执行变焦功能时，微控制器14将接收到一变焦指令22，此时微制控器14则以第二预定速度控制马达15，使马达15驱动变焦镜群11移动，以进行变焦动作。而若使用者利用摄像装置2执行完变焦功能或者未执行变焦功能，并要执行影像撷取功能时，微控制器14接收到一影像撷取指令23，且微控制器14则会将第二预定速度调整至第三预定速度，以控制马达15，使马达15驱动对焦镜群12，以进行对焦，然后再接着由微控制器14控制影像感测元件13进行影像3的撷取。其中，第一预定速度大于第二预定速度及第三预定速度，而第二预定速度又大于第三预定速度。需特别注意的是，在上述中，进一步说明多个预定速度可分为第一预定速度、第二预定速度及第三预定速度仅为一较佳的实施例，亦可设定为更多的预定速度来控制马达15运转。而第一预定速度、第二预定速度及第三预定速度间的大小关系亦仅为举例，不应以此有所限制。

请参阅图2，其为本发明镜头致动方法的流程图，其步骤流程如下：

步骤S21：通过一微控制器接收一开机启动指令，以利用一第一预定速度来控制一马达，使马达驱动一对焦镜群进行对焦动作。

步骤S22：当对焦动作完成，通过微控制器将第一预定速度调整至一第二预定速度。

步骤S23：若微控制器接收到一变焦指令时，利用第二预定速度来控制马达，使马达驱动一变焦镜群进行变焦动作，而若微控制器接收到一影像撷取指令时，则将第二预定速度调整至一第三预定速度，以控制马达，使马达驱动对焦镜群进行对焦。

上述中，当微控制器接收开机启动指令时，还将控制一影像感测元件感测一影像。而当微控制器接收到影像撷取指令时，在以第三预定速度控制马达来驱动对焦镜群进行对焦后，还控制影像感测元件进行影像的撷取。其中，第一预定速度较佳可大于第二预定速度及第三预定速度，且第二预定速度较佳可大于第三预定速度。值得一提的是，在此所揭露的马达为一直流马达。

请参阅图3，其为本发明摄像装置的示意图。图中，摄像装置100包括镜头101、影像感测元件102、微控制器103及马达104，镜头101包括变焦镜群1011及对焦镜群1012，马达104较佳可为一直流马达。微控制器103电性连接影像感测元件102，可启动影像感测元件102感测一被摄物，以成像为一影像200，且微控制器103可用以控制马达104。马达104可用以驱动变焦镜群1011及对焦镜群1012，使变焦镜群1011移动后调整影像200成像的远近，使对焦镜群1012移动后改变影像200成像的对焦点。此摄像装置100还包括启动开关105、变焦设定键106及快门键107。启动开关105、变焦设定键106及快门键107皆电性连接至微控制器103。启动开关105可提供使用者按压后使摄像装置100的电源启动。变焦设定键106则可用以提供使用者按压后执行变焦的功能。快门键107在经由使用者按压后，使摄像装置100执行影像撷取的功能。其中，此摄像装置100可为数位相机、智慧型照相手机或单眼相机等。

上述中，当摄像装置100在电源启动、执行变焦功能或执行影像撷取功能时，微控制器103便将会对应接收到不同的指令，以根据所接收到的指令来对应使用多个预定速度的其中之一控制马达104，使马达104驱动对焦镜群1012或变焦镜群1011进行对焦或变焦动作后，经由影像感测元件102撷取影像200。

更详细地来说，上述所称的多个预定速度较佳可包括一第一预定速度、一第二预定速度及一第三预定速度，第一预定速度较佳可大于第二预定速度及一第三预定速度，且第二预定速度较佳可大于第三预定速度。其中，当使用者按压启动开关105，使得摄像装置100电源启动时，微控制器103接收一开机启动指令1051。此时微控制器103将以第一预定速度的转速控制马达104运转，使马达104驱动对焦镜群1012移动，以进行对焦的动作。当开机对焦定位完成时，微控制器103则会由第一预定速度调整至第二预定速度。若使用者使用变焦设定键106来执行变焦功能时，微控制器103将接收到一变焦指令1061，微制控器103则以第二预定速度控制马达104，使马达104驱动变焦镜群1011移动，以进行变焦动作。但若使用者未使用变焦设定键106或已执行完变焦功能，并按压快门键107，使摄像装置100执行影像撷取功能时，微控制器103将接收一影像撷取指令1071，以将第二预定速度调整至第三预定速度来控制马达104，使马达104驱动对焦镜群1012，以进行对焦后，经由影像感测元件102进行影像200的撷取。上述皆仅为一较佳实施例，不以此为限。

请参阅图4，其为本发明镜头致动方法的实施例的流程图，此镜头致动方法可适用于一摄像装置中，其步骤包括：

步骤S41：当摄像装置开机时，其中的微控制器将控制马达以6000rpm的转速进行转动，使马达驱动对焦镜群进行对焦定位。其中，马达可为一直流马达。

步骤S42：微控制器判断对焦定位是否完成，若是，则至步骤S43，若否，则返回步骤S41。

步骤S43：当开机时的对焦定位完成时，微控制器则将马达的转速由6000rpm控制调整至3500rpm。

步骤S44：摄像装置是否经使用者使用来执行变焦功能，若是，至步骤S43，微控制器则以转速3500rpm控制马达，进而驱动变焦镜群进行变焦动作。若否，则至步骤S45。

步骤S45：摄像装置是否经使用者使用来执行一影像撷取功能，若是，至步骤S46，若否，摄像装置则待命，或再判断使用者是否要再度执行变焦功能。

步骤S46：当摄像装置执行影像撷取功能时，微控制器则将转速3500rpm调整至2000rpm以下，以控制马达来驱动对焦镜群再度进行对焦后，完成影像的撷取。

上述所举的各转速速率仅为实施例，不以此有所限制。

综合上述，本发明摄像装置及其镜头致动装置及镜头致动方法，在单一直流马达控制变焦及对焦的控制下，本发明可依据使用者的使用行为来改变马达的转速，进而以不同的转速来进行变焦及对焦动作，如此，可有效地提升整体的效能。

以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (13)

1.一种镜头致动装置，适用于一摄像装置，其特征在于，它包括：

一对焦镜群，所述对焦镜群变更影像成像的对焦点；

一变焦镜群，所述变焦镜群变更影像成像的远近；

一马达，所述马达分别驱动所述变焦镜群及所述对焦镜群进行移动；

一微控制器，所述微控制器接收多种指令，并根据所接收的指令来对应使用多个预定速度的其中之一来控制所述马达，使所述马达驱动所述对焦镜群或所述变焦镜群进行对焦或变焦动作；

其中，所述多个预定速度包括一第一预定速度、一第二预定速度及一第三预定速度，其中：当所述摄像装置电源启动使所述微控制器接收一开机启动指令时，所述微控制器以所述第一预定速度控制所述马达，使所述马达驱动所述对焦镜群移动来进行对焦动作，当对焦完成时，所述微控制器则由所述第一预定速度调整至所述第二预定速度；若所述微控制器接收到一变焦指令时，所述微控制器以所述第二预定速度控制所述马达，使所述马达驱动所述变焦镜群移动来进行变焦动作，而若所述微控制器接收到一影像撷取指令时，所述微控制器将所述第二预定速度调整至所述第三预定速度来控制所述马达，使所述马达驱动所述对焦镜群来进行对焦。

2.如权利要求1所述的镜头致动装置，其特征在于：所述第一预定速度大于所述第二预定速度及所述第三预定速度，且所述第二预定速度大于所述第三预定速度。

3.如权利要求1所述的镜头致动装置，其特征在于：还包括一影像感测元件，当所述微控制器接收所述影像撷取指令，并以所述第三预定速度控制所述马达驱动所述对焦镜群进行对焦后，所述微控制器控制所述影像感测元件进行影像的撷取。

4.如权利要求1所述的镜头致动装置，其特征在于：所述马达为一直流马达。

5.一种镜头致动方法，其特征在于，它包括下列步骤：

通过一微控制器接收一开机启动指令，以利用一第一预定速度来控制一马达，使所述马达驱动一对焦镜群进行对焦动作；

当对焦动作完成，通过所述微控制器将所述第一预定速度调整至一第二预定速度；以及

若所述微控制器接收到一变焦指令时，利用所述第二预定速度来控制所述马达，使所述马达驱动一变焦镜群进行变焦动作，而若所述微控制器接收到一影像撷取指令时，则将所述第二预定速度调整至一第三预定速度来控制所述马达，使所述马达驱动所述对焦镜群进行对焦。

6.如权利要求5所述的镜头致动方法，其特征在于：还包括下列步骤：

当所述微控制器接收所述开机启动指令时，利用所述微控制器控制一影像感测元件感测一影像。

7.如权利要求6所述的镜头致动方法，其特征在于：还包括下列步骤：

当所述微控制器接收所述影像撷取指令时，利用所述微控制器以所述第三预定速度控制所述马达来驱动所述对焦镜群进行对焦后，由所述微控制器控制所述影像感测元件撷取所述影像。

8.如权利要求5所述的镜头致动方法，其特征在于：所述第一预定速度大于所述第二预定速度及所述第三预定速度，且所述第二预定速度大于所述第三预定速度。

9.如权利要求5所述的镜头致动方法，其特征在于：所述马达为一直流马达。

10.一种摄像装置，其特征在于，它包括：

一镜头，所述镜头包括一对焦镜群及一变焦镜群；

一影像感测元件，所述影像感测元件感测一影像；

一马达，所述马达分别驱动所述变焦镜群及所述对焦镜群进行移动；

一微控制器，所述微控制器电性连接所述影像感测元件及所述马达，当所述摄像装置的电源启动、执行变焦功能或执行影像撷取功能时，所述微控制器对应接收不同的指令，并根据所接收的指令来对应使用多个预定速度的其中之一来控制所述马达，使所述马达驱动所述对焦镜群或所述变焦镜群进行对焦或变焦动作后，经由所述影像感测元件撷取所述影像；

其中，所述多个预定速度包括一第一预定速度、一第二预定速度及一第三预定速度，其中：当所述摄像装置电源启动使所述微控制器接收一开机启动指令时，所述微控制器以所述第一预定速度控制所述马达，使所述马达驱动所述对焦镜群移动来进行对焦动作，当对焦完成时，所述微控制器由所述第一预定速度调整至所述第二预定速度；若所述微控制器接收到一变焦指令时，所述微控制器以所述第二预定速度控制所述马达，使所述马达驱动所述变焦镜群移动来进行变焦动作，而若所述微控制器接收到一影像撷取指令时，所述微控制器将所述第二预定速度调整至所述第三预定速度来控制所述马达，使所述马达驱动所述对焦镜群来进行对焦后，经由所述影像感测元件撷取所述影像。

11.如权利要求10所述的摄像装置，其特征在于：所述第一预定速度大于所述第二预定速度及所述第三预定速度，且所述第二预定速度大于所述第三预定速度。

12.如权利要求10所述的摄像装置，其特征在于：还包括一启动开关、一变焦设定键及一快门键，所述启动开关开启后，所述微控制器接收所述开机启动指令；所述变焦设定键经使用后，所述微控制器接收所述变焦指令来执行变焦功能；所述快门键经使用后，所述微控制器接收所述影像撷取指令来执行影像撷取功能。

13.如权利要求10所述的摄像装置，其特征在于：所述马达为一直流马达。