專利名稱：用于控制步進電機的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例涉及一種用于控制數(shù)字拍攝設(shè)備中的步進電機的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
各種驅(qū)動單元(例如，步進電機、音圈電機、超聲波電機)用作用于使聚焦透鏡組在數(shù)字拍攝設(shè)備的管狀主體中運動的驅(qū)動單元。這里，通過輸入的脈沖信號使得步進電機改變定子的激勵狀態(tài)，其中，每當激勵狀態(tài)改變時，步進電機運動預(yù)定角度，當激勵狀態(tài)不改變時，步進電機停止在預(yù)定位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各種實施例提供一種用于控制步進電機的設(shè)備和方法，由此根據(jù)步進電機的位置和溫度通過利用驅(qū)動值驅(qū)動步進電機來降低功耗。根據(jù)實施例，提供一種用于控制步進電機的設(shè)備，該設(shè)備包括:溫度測量單元，用于測量溫度；數(shù)字信號處理器(DSP)，用于確定與測量的溫度對應(yīng)的步進電機的測量溫度驅(qū)動值，基于步進電機將要運動到的目標位置改變確定的驅(qū)動值，將改變的驅(qū)動值輸出到步進電機。溫度測量單元可測量管狀主體的周圍環(huán)境的溫度。DSP可存儲與溫度對應(yīng)的用于驅(qū)動步進電機的溫度驅(qū)動值。DSP可將步進電機的運動區(qū)段劃分成第一區(qū)域至第N區(qū)域，并存儲基于劃分區(qū)域而不同地施加的劃分區(qū)域驅(qū)動值。DSP可將步進電機的運動區(qū)段劃分成第一區(qū)域至第N區(qū)域，存儲基于劃分區(qū)域而不同地施加的劃分區(qū)域驅(qū)動值，將與包括步進電機將要運動到的目標位置的區(qū)域?qū)?yīng)的劃分區(qū)域驅(qū)動值輸出到步進電機。測量溫度驅(qū)動值、溫度驅(qū)動值或劃分區(qū)域驅(qū)動值可以是用于驅(qū)動步進電機的最大電壓值或最大電流值。根據(jù)另一實施例，提供一種用于控制步進電機的設(shè)備，所述設(shè)備包括:存儲單元，用于存儲與溫度對應(yīng)的步進電機的溫度驅(qū)動值，并存儲基于步進電機的運動區(qū)段而不同地施加的劃分區(qū)域驅(qū)動值；溫度測量單元，用于測量溫度；數(shù)字信號處理器(DSP)，用于搜索存儲單元以確定與測量的溫度對應(yīng)的測量溫度驅(qū)動值，搜索存儲單元以找到基于步進電機將要運動到的目標位置的劃分區(qū)域驅(qū)動值，將找到的劃分區(qū)域驅(qū)動值輸出到步進電機。溫度測量單元可測量管狀主體的周圍環(huán)境的溫度。DSP可將步進電機的運動區(qū)段劃分成第一區(qū)域至第N區(qū)域。溫度驅(qū)動值、測量溫度驅(qū)動值或劃分區(qū)域驅(qū)動值可以是用于驅(qū)動步進電機的最大電壓值或最大電流值。根據(jù)另一實施例，提供一種控制步進電機的方法，所述方法包括:測量溫度；確定與測量的溫度對應(yīng)的步進電機的測量溫度驅(qū)動值；基于步進電機將要運動到的目標位置改變確定的驅(qū)動值，將改變的驅(qū)動值輸出到步進電機。當測量溫度時，可測量管狀主體的周圍環(huán)境的溫度。所述方法還可包括:存儲與溫度對應(yīng)的用于驅(qū)動步進電機的溫度驅(qū)動值。所述方法還可包括:將步進電機的運動區(qū)段劃分成第一區(qū)域至第N區(qū)域，并存儲基于劃分區(qū)域而不同地施加的劃分區(qū)域驅(qū)動值。所述方法還可包括:搜索包括步進電機將要運動到的目標位置的區(qū)域；將與找到的區(qū)域?qū)?yīng)的劃分區(qū)域驅(qū)動值輸出到步進電機。測量溫度驅(qū)動值、溫度驅(qū)動值或劃分區(qū)域驅(qū)動值可以是用于驅(qū)動步進電機的最大電壓值或最大電流值。根據(jù)另一實施例，提供一種控制步進電機的方法，所述方法包括:設(shè)置存儲單元，以存儲與溫度對應(yīng)的步進電機的溫度驅(qū)動值，并存儲基于步進電機的運動區(qū)段而不同地施加的劃分區(qū)域驅(qū)動值；測量溫度；搜索存儲單元以確定與測量的溫度對應(yīng)的測量溫度驅(qū)動值，搜索存儲單元以找到基于步進電機將要運動到的目標位置的劃分區(qū)域驅(qū)動值，將找到的劃分區(qū)域驅(qū)動值輸出到步進電機。當測量溫度時，可測量管狀主體的周圍環(huán)境的溫度。步進電機的運動區(qū)段可被劃分成第一區(qū)域至第N區(qū)域。溫度驅(qū)動值、測量溫度驅(qū)動值或劃分區(qū)域驅(qū)動值可以是用于驅(qū)動步進電機的最大電壓值或最大電流值。除了上面描述的方面、特點及優(yōu)點之外，其他方面、特點及優(yōu)點將從附圖、權(quán)利要求、下面描述的實施例的具體描述中清楚。


通過參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例進行的詳細描述，本發(fā)明的上述和其他特點及優(yōu)點將會變得更加清楚，在附圖中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的作為數(shù)字拍攝設(shè)備的數(shù)字相機的框圖；圖2A和圖2B是用于描述步進電機的驅(qū)動的立體圖；圖3包括表，該表示出了圖2A和圖2B的步進電機在每個溫度的最小驅(qū)動電壓；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖1的數(shù)字拍攝設(shè)備中的步進電機控制設(shè)備的詳細框圖；圖5是示出在圖4的步進電機控制設(shè)備中，步進電機在每個溫度的最大驅(qū)動電壓的表；圖6是用于描述圖4的步進電機控制設(shè)備中的步進電機的運動區(qū)段的立體圖；圖7是示出基于在圖6中劃分的運動區(qū)段而不同地設(shè)置的驅(qū)動電壓的表；圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖1的數(shù)字拍攝設(shè)備中的步進電機控制設(shè)備的詳細框圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制步進電機的方法的流程圖1OA和圖1OB是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在圖9的方法中，基于步進電機將要運動到的目標位置確定驅(qū)動電壓的方法的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明可允許各種改變或變型以及形式上的各種改變，特定實施例將在附圖中示出，并在說明書中進行詳細描述。然而，應(yīng)該理解，示例性實施例不將本發(fā)明限制為具體公開的形式，而是包括在本發(fā)明的精神和技術(shù)范圍內(nèi)的所有變型、等同或替代形式。在下面的描述中，不會詳細描述公知的功能或構(gòu)造，這是因為所述公知的功能或構(gòu)造會使本發(fā)明的實施例在不必要的細節(jié)上變得模糊。雖然諸如“第一”和“第二”的術(shù)語可用于描述各個元件，但是這些元件不會受到這些術(shù)語限制。這些術(shù)語可用于將特定元件與另一元件區(qū)分開。在本申請中使用的術(shù)語僅僅用于描述特定實施例，并不意在限制本發(fā)明。除非在上下文中單數(shù)形式的表述與復(fù)數(shù)形式的表述彼此明顯不同，否則單數(shù)形式的表述包括復(fù)數(shù)形式的表述。在本申請中，應(yīng)該理解，諸如“包括”和“具有”的術(shù)語用于指示存在實現(xiàn)的特征、數(shù)量、步驟、操作、元件、部件或它們的組合，且不會預(yù)先排除存在或增加一個或多個其他特征、數(shù)量、步驟、操作、元件、部件或它們的組合的可能性?？梢砸怨δ軌K和各種處理步驟來表現(xiàn)實施例?？赏ㄟ^用于執(zhí)行特定功能的各種數(shù)量的硬件和/或軟件構(gòu)造來實現(xiàn)這些功能塊。例如，實施例可使用直通電路構(gòu)造，例如，存儲器、處理元件、邏輯元件、查找表，它們可以在一個或多個處理器或其他控制裝置的控制下執(zhí)行各種功能。實施例的組件可使用軟件編程或軟件元件執(zhí)行各種功能，可通過編程語言或腳本語言(例如，C、C++、Java或者匯編語言)以及由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、進程、例程和/或其他編程組件的組合所實現(xiàn)的各種算法來實現(xiàn)具體實施例?？墒褂迷谝粋€或多個處理器上執(zhí)行的算法來實現(xiàn)功能方面。另外，實施例可使用用于電子環(huán)境設(shè)置、信號處理和/或數(shù)據(jù)處理的現(xiàn)有技術(shù)。諸如“機構(gòu)”、“元件”、“裝置”和“構(gòu)造”的術(shù)語可被廣泛使用并不限于機械式構(gòu)造和物理構(gòu)造。術(shù)語可包括結(jié)合處理器的一系列軟件例程的含義?，F(xiàn)在，將參照附圖更加全面地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施例。在附圖中，相同的標號指示相同的元件，因此，將省略對于相同的元件的重復(fù)描述。圖1是根據(jù)實施例的作為數(shù)字拍攝設(shè)備的數(shù)字相機I的框圖。然而，數(shù)字拍攝設(shè)備不限于在圖1中示出的數(shù)字相機1，數(shù)字拍攝設(shè)備還可應(yīng)用于數(shù)字裝置，例如，緊湊型數(shù)字相機、單鏡頭反射式相機、具有緊湊型數(shù)字相機和單鏡頭反射式相機的優(yōu)點的混合相機、拍照電話、個人數(shù)字助理(PDA)、便攜式多媒體播放器(PMP)。參照圖1，數(shù)字相機I可包括鏡頭單元110、鏡頭驅(qū)動器210、可變光闌120、可變光闌驅(qū)動器220、圖像拾取裝置130、圖像拾取裝置控制器230、模擬信號處理器(ASP) 140、數(shù)字信號處理器(DSP) 300、輸入單元410、顯示單元420、閃光燈430和輔助光發(fā)生器440、程序存儲單元451、緩沖存儲單元452和數(shù)據(jù)存儲單元453。鏡頭單元110使光信號集中。鏡頭單元110可包括用于根據(jù)焦距控制視角變窄或變寬的變焦鏡頭以及用于聚焦對象的聚焦鏡頭。變焦鏡頭和聚焦鏡頭中的每個可通過單個透鏡或透鏡組形成?？勺児怅@120通過調(diào)節(jié)可變光闌120的打開/關(guān)閉程度來調(diào)節(jié)入射光的強度。
鏡頭驅(qū)動器210和可變光闌驅(qū)動器220通過從DSP 300接收控制信號分別驅(qū)動鏡頭單元110和可變光闌120。鏡頭驅(qū)動器210可通過由步進電機(圖4和圖8的214)經(jīng)調(diào)節(jié)聚焦鏡頭的位置來調(diào)節(jié)焦距并執(zhí)行操作(例如，自動聚焦(AF)和焦點改變)，并且通過由步進電機214經(jīng)調(diào)節(jié)變焦鏡頭的位置來執(zhí)行變焦操作?？勺児怅@驅(qū)動器220調(diào)節(jié)可變光闌120的打開/關(guān)閉程度，具體地說，可變光闌驅(qū)動器220通過調(diào)節(jié)可變光闌值(F數(shù))來執(zhí)行操作，諸如AF、自動曝光(AE)補償、聚焦改變、對象深度調(diào)節(jié)。穿過鏡頭單元110的光信號在圖像拾取裝置130的光接收面上形成對象的圖像。圖像拾取裝置130可包括用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的電荷耦合器件(CCD)、互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器(CIS)或者高速圖像傳感器。圖像拾取裝置130可在圖像拾取裝置控制器230的控制下調(diào)節(jié)圖像拾取裝置130的靈敏度。圖像拾取裝置控制器230可響應(yīng)于通過實時輸入的圖像信號自動生成的控制信號或者通過用戶的操作手動輸入的控制信號而控制圖像拾取裝置130。數(shù)字相機I還可包括作為機械快門的快門(未示出)，在該快門中，蓋上下運動。ASP 140通過對從圖像拾取裝置130提供的模擬信號執(zhí)行降噪、增益調(diào)節(jié)、波形標準化以及模數(shù)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生數(shù)字圖像信號。輸入單元410是這樣一種裝置，用戶通過該裝置輸入控制信號。輸入單元410可包括:快門釋放按鈕，用于打開和關(guān)閉快門，以使圖像拾取裝置130曝光持續(xù)預(yù)定時間；電源按鈕，用于供電；廣角變焦按鈕和遠攝變焦按鈕，用于響應(yīng)于相應(yīng)的輸入、字符輸入鍵使視角變寬或變窄；模式選擇按鈕，用于選擇模式，例如相機模式和播放模式；白平衡設(shè)置功能選擇按鈕；曝光設(shè)置功能選擇按鈕。雖然輸入單元410可包括各種鍵按鈕，但是輸入單元410不限于此，輸入單元410可被實現(xiàn)為供用戶輸入的任何形式，例如鍵盤、觸摸板、觸摸屏或者遙控器。顯示單元420可包括液晶顯示器(IXD)、有機發(fā)光顯示器或者場發(fā)射顯示器(FED)，顯示單元420可顯示捕獲的圖像或數(shù)字相機I的狀態(tài)信息。閃光燈430是一種裝置，當在黑暗的地方拍攝對象時，該裝置通過瞬間將亮光發(fā)射到對象上而照亮對象，閃光模式包括自動閃光模式、強制發(fā)光模式、禁止發(fā)光模式、紅眼模式和慢同步模式。輔助光發(fā)生器440給對象提供輔助光，從而當光的強度不足或者在夜間進行拍攝時，數(shù)字相機I可快速且正確地自動聚焦在對象上。數(shù)字相機I還包括:程序存儲單元451，用于存儲程序，例如用于驅(qū)動數(shù)字相機I的應(yīng)用程序以及操作系統(tǒng)；緩沖存儲單元452，用于臨時存儲在計算過程中需要的數(shù)據(jù)或者結(jié)果數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲單元453，用于存儲圖像文件，該圖像文件包括程序所需要的各種信息以及圖像信號。數(shù)字相機I還包括DSP 300,DSP 300用于處理從ASP 140輸入的數(shù)字圖像信號并響應(yīng)于外部輸入信號而控制數(shù)字相機I的部件。DSP 300可執(zhí)行圖像信號處理(例如，降噪、伽馬校正、濾色器陣列插值、顏色矩陣、顏色校正、顏色增強)，以提高輸入的圖像信號的圖像質(zhì)量。另外，DSP 300可通過壓縮圖像數(shù)據(jù)而產(chǎn)生圖像文件，該圖像數(shù)據(jù)通過執(zhí)行用于提高圖像質(zhì)量的圖像信號處理而產(chǎn)生。另外，DSP 300可從產(chǎn)生的圖像文件恢復(fù)(解壓縮)圖像數(shù)據(jù)。壓縮后的圖像文件可存儲在數(shù)據(jù)存儲單元453中。另外，DSP 300可通過執(zhí)行存儲在程序存儲單元451中的程序而產(chǎn)生用于控制變焦、聚焦改變和AE補償?shù)目刂菩盘枺⒖蓪a(chǎn)生的控制信號分別提供給鏡頭驅(qū)動器210、可變光闌驅(qū)動器220和圖像拾取裝置控制器230，以總體上控制鏡頭單元110、可變光闌120和圖像拾取裝置130。根據(jù)實施例，DSP 300通過下列步驟驅(qū)動步進電機214:確定包括在鏡頭驅(qū)動器210中的步進電機214的驅(qū)動值(該驅(qū)動值對應(yīng)于測量的溫度)；基于步進電機214將要運動到的目標位置改變確定的驅(qū)動值；將改變的驅(qū)動值輸出到鏡頭驅(qū)動器210。根據(jù)另一實施例，DSP300通過下列步驟驅(qū)動步進電機214:搜索存儲單元(圖8的216)以確定對應(yīng)于測量的溫度的驅(qū)動值，其中，存儲單元存儲了對應(yīng)于溫度的步進電機的驅(qū)動值以及存儲了基于步進電機的運動區(qū)段而不同地應(yīng)用的驅(qū)動值；基于步進電機214將要運動到的目標位置搜索存儲單元216，以找到驅(qū)動值；將找到的驅(qū)動值輸出到鏡頭驅(qū)動器210。為此，DSP 300還可包括存儲單元310、最大電壓確定器320和驅(qū)動電壓確定器330。下面參照圖4至圖8描述DSP 300的詳細操作。圖2A和圖2B是用于描述步進電機214的驅(qū)動的立體圖。步進電機214是與電脈沖同步旋轉(zhuǎn)的電機，步進電機214的特性可概括為如下。首先，由于步進電機214的總旋轉(zhuǎn)角度與輸入脈沖的總數(shù)量成比例，所以步進電機214的旋轉(zhuǎn)速度與輸入脈沖的頻率成比例。第二，步距角可被設(shè)置成小角度(小于1° )或大角度(30°、45°、90°或180° )。第三，轉(zhuǎn)子的位置精度高。雖然步距角誤差通常取決于電機，但是步距角誤差在步距角的±1/40和±1/20的范圍內(nèi)，旋轉(zhuǎn)角的誤差不會在下一個步進中產(chǎn)生累積。第四，由于高的扭矩質(zhì)量比使得步進電機214具有優(yōu)良的啟停特性。然而，在預(yù)定頻率容易出現(xiàn)振動和空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。第五，雖然步進電機214響應(yīng)于相對高的頻率脈沖輸入(在基本驅(qū)動方法中，每秒大約有1200個脈沖)而操作，但是步進電機214可根據(jù)外部負載或者在高頻脈沖輸入的情況下漏掉輸入脈沖。第六，由于步進電機214具有停止扭矩，所以除非施加輸入脈沖，否則步進電機214傾向于在當前位置穩(wěn)定地停止。第七，步進電機214不適合于高功率或高速度。為了驅(qū)動步進電機214，電機驅(qū)動器(圖4的213)響應(yīng)于從DSP 300接收的控制信號而產(chǎn)生步進信號，將產(chǎn)生的步進信號放大到步進信號的電壓和電流能夠驅(qū)動步進電機214的程度，將放大的步進信號輸出到步進電機214。在這種情況下，隨著輸出到步進電機214的電壓的電平升高，流過步進電機214的線圈的電流增加，致使步進電機214的扭矩增力口。由于根據(jù)聚焦鏡頭模塊的結(jié)構(gòu)特性和溫度，利用彈簧215使結(jié)構(gòu)的結(jié)合形狀改變，導(dǎo)致使聚焦透鏡組運動所需要的扭矩根據(jù)聚焦透鏡組的位置和溫度而改變。一般來說，在不考慮根據(jù)聚焦透鏡組的位置和溫度所需要的扭矩的情況下，步進電機214通過使用高電壓被驅(qū)動，以使聚焦透鏡組運動，從而不對聚焦透鏡組的運動造成問題。這種方法在控制方面簡單，但是即使部分地降低電壓，也在以高電壓驅(qū)動步進電機214的過程中導(dǎo)致不必要的功耗。使聚焦透鏡組運動到目標位置所需要的扭矩根據(jù)聚焦透鏡組的位置而改變，這是因為聚焦透鏡組根據(jù)彈簧215的力而具有固定位置，如圖2A和圖2B所示。當彈簧215是壓縮彈簧時，如圖2A所示使透鏡鏡筒(未示出)向下運動所需要的扭矩小于如圖2B所示使透鏡鏡筒向下運動所需要的扭矩，這是因為如圖2B所示的透鏡鏡筒處于比如圖2A所示的透鏡鏡筒更低的位置。原因在于:在步進電機214的扭矩克服彈簧215的力使透鏡鏡筒向下運動的情況下，如圖2B所示的壓縮彈簧215的力大于如圖2A所示的回位彈簧215的力。另外，步進電機214的阻力和結(jié)構(gòu)載荷根據(jù)溫度狀況改變。一般來說，溫度越高，根據(jù)聚焦透鏡組的結(jié)合形狀改變及其周圍結(jié)構(gòu)使聚焦透鏡組運動所需要的扭矩越大。圖3示出了表，該表示出了步進電機214相對于各種管狀主體在每個溫度的最小驅(qū)動電壓。在圖3中，陰影部分指示步進電機214的錯誤操作，其中，溫度越低，由于差的結(jié)構(gòu)操作導(dǎo)致最小驅(qū)動電壓越高。如上所述，使聚焦透鏡組運動所需要的步進電機214的扭矩可根據(jù)聚焦透鏡組的位置和溫度狀況而改變。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖1的數(shù)字拍攝設(shè)備中的步進電機控制設(shè)備的詳細框圖。參照圖4，步進電機控制設(shè)備可包括溫度測量單元211、光中斷(PI)傳感器212、電機驅(qū)動器213、步進電機214和DSP 300。PI傳感器212、電機驅(qū)動器213和步進電機214可包括在鏡頭驅(qū)動器210中。溫度測量單元211可包括在鏡頭驅(qū)動器210中或者可與鏡頭驅(qū)動器210分開。在當前實施例中，DSP 300可包括存儲單元310、最大電壓確定器320、驅(qū)動電壓確定器330。當數(shù)字相機I開啟時，溫度測量單元211測量管狀主體的外部的溫度。溫度測量單元211可包括溫度測量傳感器，例如鉬電阻溫度傳感器、熱敏電阻器、熱電偶或雙金屬器件。然而，溫度測量傳感器不限于此，且可以是能夠測量溫度的任何裝置。當數(shù)字相機I開啟時，PI傳感器212檢測聚焦透鏡組的當前位置。PI傳感器212被構(gòu)造成一面凹一面凸的形式，并包括基于凹槽位于PI傳感器212的兩側(cè)的光發(fā)射單元和光接收單元，其中，從光發(fā)射單元發(fā)射的光輸入到光接收單元。如果聚焦透鏡組位于凹槽中，則從光發(fā)射單元發(fā)射的光不會輸入到光接收單元，如果聚焦透鏡組位于凹槽的外部，則從光發(fā)射單元發(fā)射的光輸入到光接收單元。電機驅(qū)動器213響應(yīng)于從DSP 300接收的控制信號而產(chǎn)生步進信號，將產(chǎn)生的步進信號放大到步進信號的電壓和電流能夠驅(qū)動步進電機214的程度，將放大的步進信號輸出到步進電機214。DSP 300接收與通過溫度測量單元211測量的溫度對應(yīng)的溫度信號，確定步進電機214的驅(qū)動值，基于步進電機214將要運動到的目標位置改變確定的驅(qū)動值，將改變的驅(qū)動值輸出到電機驅(qū)動器213。這里，步進電機214的驅(qū)動值可以是最大電壓值或最大電流值，為了方便描述，在當前實施例中，使用最大電壓值。為此，DSP 300包括存儲單元310、最大電壓確定器320、驅(qū)動電壓確定器330。存儲單元310存儲基于溫度能夠驅(qū)動步進電機214的最大電壓，基于步進電機214的運動區(qū)段而不同地施加電壓。圖5是示出步進電機214的最大電壓的表，該最大電壓基于溫度并存儲在存儲單元310中。當溫度等于或高于40°時(這里提到的溫度以。C表示)，在每個溫度的最大電壓可被確定為正常最大電壓的80%，當溫度等于或高于20°且低于40°時，在每個溫度的最大電壓可被確定為正常最大電壓的85%，當溫度等于或高于0°且低于20°時，在每個溫度的最大電壓可被確定為正常最大電壓的90%，當溫度等于或高于-20°且低于0°時，在每個溫度的最大電壓可被確定為正常最大電壓的95%，當溫度低于-20°時，在每個溫度的最大電壓可被確定為正常最大電壓。最大電壓確定器320接收與通過溫度測量單元211測量的溫度對應(yīng)的溫度信號，并通過搜索存儲單元310確定與當前測量的溫度對應(yīng)的最大電壓。例如，假設(shè)步進電機214的正常最大電壓被設(shè)置為4.5V，如果通過溫度測量單元211測量的溫度等于或高于40°，則最大電壓確定器320將最大電壓確定為3.6V，即，4.5V的80%。如果通過溫度測量單元211測量的溫度等于或高于20°且低于40°，則最大電壓確定器320將最大電壓確定為3.825￥，目卩，4.5￥的85%。如果通過溫度測量單元211測量的溫度等于或高于0°且低于20°，則最大電壓確定器320將最大電壓確定為4.05V，即，4.5V的90%。如果通過溫度測量單元211測量的溫度等于或高于-20°且低于0°，則最大電壓確定器320將最大電壓確定為4.275V，S卩，4.5V的95%。如果通過溫度測量單元211測量的溫度低于-20°，則最大電壓確定器320將最大電壓確定為4.5V，S卩，正常最大電壓。驅(qū)動電壓確定器330響應(yīng)于驅(qū)動命令計算步進電機214的目標位置，并以一定的驅(qū)動電壓驅(qū)動步進電機214，該驅(qū)動電壓通過搜索存儲單元310找到，且對應(yīng)于計算的目標位置。為此，存儲單元310存儲根據(jù)從劃分步進電機214的運動區(qū)段獲得的第一區(qū)域至第N區(qū)域(如圖6所示)而不同地施加的電壓值。在當前實施例中，步進電機214的運動區(qū)段被劃分成第一區(qū)域至第五區(qū)域，但是不限于此?；趨^(qū)域施加不同的驅(qū)動電壓的原因在于:影響步進電機214的載荷(S卩，外力(彈簧力))根據(jù)步進電機214的運動區(qū)段的對應(yīng)區(qū)域而改變，因此，考慮到載荷，設(shè)置基于區(qū)域的驅(qū)動電壓。圖7是示出基于從劃分步進電機214的運動區(qū)段獲得的五個區(qū)域而不同地設(shè)置且存儲在存儲單元310中的驅(qū)動電壓的表。如圖6和圖7所示，當步進電機214將要運動到的目標位置包括在步進電機214的運動區(qū)段的第一區(qū)域中時，由最大電壓確定器320確定的最大電壓是步進電機214的驅(qū)動電壓。當步進電機214將要運動到的目標位置包括在步進電機214的運動區(qū)段的第二區(qū)域中時，與由最大電壓確定器320確定的最大電壓的95%對應(yīng)的電壓是步進電機214的驅(qū)動電壓。當步進電機214將要運動到的目標位置包括在步進電機214的運動區(qū)段的第三區(qū)域中時，與由最大電壓確定器320確定的最大電壓的90%對應(yīng)的電壓是步進電機214的驅(qū)動電壓。當步進電機214將要運動到的目標位置包括在步進電機214的運動區(qū)段的第四區(qū)域中時，與由最大電壓確定器320確定的最大電壓的85%對應(yīng)的電壓是步進電機214的驅(qū)動電壓。當步進電機214將要運動到的目標位置包括在步進電機214的運動區(qū)段的第五區(qū)域中時，與由最大電壓確定器320確定的最大電壓的80%對應(yīng)的電壓是步進電機214的驅(qū)動電壓。在上述示例中，假 設(shè)步進電機214的正常最大電壓被設(shè)置為4.5V，如果通過溫度測量單元211測量的溫度等于或高于0°且低于20°，則最大電壓確定器320將最大電壓確定為4.05V,即，4.5V的90%。之后，驅(qū)動電壓確定器330計算步進電機214將要運動到的目標位置，在圖7中示出的表中進行搜索，以確定目標位置包括在哪個區(qū)域中，通過將經(jīng)由最大電壓確定器320確定為4.05V的最大電壓施加到確定的區(qū)域來確定步進電機214的最終驅(qū)動電壓。例如，當步進電機214將要運動到的目標位置包括在第一區(qū)域中時，驅(qū)動電壓確定器330將經(jīng)由最大電壓確定器320確定為4.05V的最大電壓確定為步進電機214的最終驅(qū)動電壓。當步進電機214將要運動到的目標位置包括在第二區(qū)域中時，驅(qū)動電壓確定器330將3.8475V(即，經(jīng)由最大電壓確定器320確定為4.05V的最大電壓的95% )確定為步進電機214的最終驅(qū)動電壓。當步進電機214將要運動到的目標位置包括在第三區(qū)域中時，驅(qū)動電壓確定器330將3.645V(即，經(jīng)由最大電壓確定器320確定為4.05V的最大電壓的90% )確定為步進電機214的最終驅(qū)動電壓。當步進電機214將要運動到的目標位置包括在第四區(qū)域中時，驅(qū)動電壓確定器330將3.4425V(即，經(jīng)由最大電壓確定器320確定為
4.05V的最大電壓的85%)確定為步進電機214的最終驅(qū)動電壓。當步進電機214將要運動到的目標位置包括在第五區(qū)域中時，驅(qū)動電壓確定器330將3.24V(即，經(jīng)由最大電壓確定器320確定為4.05V的最大電壓的80% )確定為步進電機214的最終驅(qū)動電壓。如上所述，根據(jù)聚焦透鏡組的目標位置和溫度狀況，通過不同地施加步進電機214的驅(qū)動電壓來降低步進電機214的功耗，從而最終可降低數(shù)字拍攝設(shè)備的功耗，其中，步進電機214的驅(qū)動電壓是使聚焦透鏡組運動所需要的。圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖1的數(shù)字拍攝設(shè)備中的步進電機控制設(shè)備的詳細框圖，該框圖示出了包括在圖4中的DSP 300中的存儲單元310與DSP 300分開。在圖8中示出的存儲單元216執(zhí)行與存儲單元310的功能相同的功能，且存儲單元216可被在圖1中示出的數(shù)據(jù)存儲單元453替代。在此省略對于存儲單元216的詳細描述，這是因為存儲單元216與圖4的存儲單元310相同。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制步進電機214的方法的流程圖。參照圖9，如果在操作901中，數(shù)字相機I開啟，則在操作903中，溫度測量單元211測量管狀主體的周圍環(huán)境的溫度，并將測量的溫度發(fā)送到DSP300。在操作905中，DSP 300接收溫度測量信號，并基于測量的溫度確定最大電壓。DSP300包括存儲單元310，以存儲能夠根據(jù)溫度驅(qū)動步進電機214的最大電壓。如圖5所示，當測量的溫度等于或高于40°時，DSP 300可將最大電壓確定為步進電機214的正常最大電壓的80%，如果測量的溫度等于或高于20°且低于40°，則DSP 300可將最大電壓確定為正常最大電壓的85%，如果測量的溫度等于或高于0°且低于20°，則DSP 300可將最大電壓確定為正常最大電壓的90%，如果測量的溫度等于或高于-20°且低于0°，則DSP 300可將最大電壓確定為正常最大電壓的95%，或者如果測量的溫度低于-20°，則DSP 300可將最大電壓確定為正常最大電壓。例如，步進電機214的正常最大電壓可被設(shè)置為4.5V，根據(jù)測量的溫度確定不同的最大電壓。之后，在操作907中，DSP 300確定是否已經(jīng)接收到步進電機214的運動命令，作為確定的結(jié)果，如果已經(jīng)接收到步進電機214的運動命令，則DSP300計算步進電機214將要運動到的目標位置，并在操作909中，基于計算的目標位置確定步進電機214的驅(qū)動電壓。圖1OA和圖1OB是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在圖9的方法中，基于步進電機214將要運動到的目標位置確定步進電機214的驅(qū)動電壓的方法的流程圖。參照圖1OA和圖10B，在操作1001中，DSP 300將步進電機214的運動區(qū)段劃分成第一區(qū)域至第五區(qū)域(如圖6所示)，并設(shè)置存儲單元310，針對第一區(qū)域至第五區(qū)域不同地施加的電壓存儲在存儲單元310中。在當前實施例中，步進電機214的運動區(qū)段被劃分成第一區(qū)域至第五區(qū)域，但是不限于此?；趨^(qū)域施加不同的驅(qū)動電壓的原因在于:影響步進電機214的載荷(即，夕卜力(彈簧力))根據(jù)步進電機214的運動區(qū)段的對應(yīng)區(qū)域而改變，因此，考慮到載荷，設(shè)置基于區(qū)域的驅(qū)動電壓。在操作1003中，DSP 300確定步進電機214將要運動到的目標位置是否包括在第一區(qū)域中。如果步進電機214將要運動到的目標位置包括在第一區(qū)域中，則在操作1005中，DSP 300將在操作905中確定的最大電壓確定為步進電機214的驅(qū)動電壓。假設(shè)步進電機214的正常最大電壓被設(shè)置為4.5V，如果測量的溫度等于或高于20°且低于40°，則最大電壓被確定為3.825V，即，4.5V的85%。由于步進電機214將要運動到的目標位置在第一區(qū)域中，所以DSP 300將確定的最大電壓3.825V確定為步進電機214的最終驅(qū)動電壓。在操作1007中，DSP 300確定步進電機214將要運動到的目標位置是否包括在第二區(qū)域中。如果步進電機214將要運動到的目標位置包括在第二區(qū)域中，則在操作1009中，DSP 300將與在操作905中確定的最大電壓的95%對應(yīng)的電壓確定為步進電機214的驅(qū)動電壓。基于上述假設(shè)，由于步進電機214將要運動到的目標位置在第二區(qū)域中，所以DSP300將3.63375V(即，確定的最大電壓3.825V的95% )確定為步進電機214的最終驅(qū)動電壓。在操作1011中，DSP 300確定步進電機214將要運動到的目標位置是否包括在第三區(qū)域中。如果步進電機214將要運動到的目標位置包括在第三區(qū)域中，則在操作1013中，DSP 300將與在操作905中確定的最大電壓的90%對應(yīng)的電壓確定為步進電機214的驅(qū)動電壓。基于上述假設(shè)，由于步進電機214將要運動到的目標位置在第三區(qū)域中，所以DSP300將3.4425V(即，確定的最大電壓3.825V的90% )確定為步進電機214的最終驅(qū)動電壓。在操作1015中，DSP 300確定步進電機214將要運動到的目標位置是否包括在第四區(qū)域中。如果步進電機214將要運動到的目標位置包括在第四區(qū)域中，則在操作1017中，DSP 300將與在操作905中確定的最大電壓的85%對應(yīng)的電壓確定為步進電機214的驅(qū)動電壓?；谏鲜黾僭O(shè)，由于步進電機214將要運動到的目標位置在第四區(qū)域中，所以DSP300將3.251255V(即，確定的最大電壓3.825V的85% )確定為步進電機214的最終驅(qū)動電壓。最后，在操作1019中，DSP 300確定步進電機214將要運動到的目標位置是否包括在第五區(qū)域中。如果步進電機214將要運動到的目標位置包括在第五區(qū)域中，則在操作1021中，DSP 300將與在操作905中確定的最大電壓的80%對應(yīng)的電壓確定為步進電機214的驅(qū)動電壓?；谏鲜黾僭O(shè)，由于步進電機214將要運動到的目標位置在第五區(qū)域中，所以DSP300將3.06V(即，確定的最大電壓3.825V的80% )確定為步進電機214的最終驅(qū)動電壓。返回參照圖9，如果確定了步進電機214的最終驅(qū)動電壓，則在操作911中，DSP300將用于以確定的驅(qū)動電壓驅(qū)動步進電機214的控制信號輸出到電機驅(qū)動器213。在操作913中，電機驅(qū)動器213響應(yīng)于從DSP 300接收的控制信號而產(chǎn)生步進信號，將步進信號放大到步進信號的電壓和電流能夠驅(qū)動步進電機214的程度，將放大的步進信號輸出到步進電機214，以驅(qū)動步進電機214。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，根據(jù)步進電機的位置和溫度，通過利用不同的驅(qū)動值驅(qū)動步進電機來降低步進電機的功耗，從而最終可降低數(shù)字拍攝設(shè)備的功耗。本發(fā)明還可實施為計算機可讀記錄介質(zhì)上的計算機可讀代碼。計算機可讀記錄介質(zhì)是可存儲可在之后被計算機系統(tǒng)讀取并被系統(tǒng)的處理器執(zhí)行的數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機可讀記錄介質(zhì)的示例包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤及光數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機可讀記錄介質(zhì)還可以分布在網(wǎng)絡(luò)連接的計算機系統(tǒng)上，從而以分布式的方式存儲和執(zhí)行計算機可讀代碼。此外，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的編程人員可容易地解釋用于實現(xiàn)本發(fā)明的功能程序、代碼及代碼段。雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實施例具體地示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在此可進行形式上和細節(jié)上的各種改變。示例性實施例應(yīng)該僅僅被認為是描述性意義，并不是為了限制的目的。因此，本發(fā)明的范圍不是由本發(fā)明的具體描述限定，而是由權(quán)利要求限定，在本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有差異將被理解為包括在本發(fā)明中。在此所使用的術(shù)語“包含”、“包括”或“具有”及其變型意在包括隨后列舉的項目及其等同物以及其他項目。此外，除非另外說明或限制，否則術(shù)語“安裝”、“連接”、“支撐”、“結(jié)合”及其變型被廣泛地使用，并包括直接和間接的安裝、連接、支撐、結(jié)合。此外，“連接”和“結(jié)合”不限于物理或機械連接或結(jié)合。在描述本發(fā)明的上下文中(尤其是在權(quán)利要求的上下文中)所使用的單數(shù)形式術(shù)語及類似指示物應(yīng)該被解釋為包括單數(shù)形式和復(fù)數(shù)形式兩者。此外，除非在此另有指示，否則在此列舉的數(shù)值范圍僅僅意在用作單獨地指出落在該范圍內(nèi)的各個獨立數(shù)值的一種簡略方法，并且各個獨立數(shù)值被包含在說明書中，如同已在此單獨地列舉。最后，除非在此另有指示或者與上下文明顯矛盾，否則在此所描述的所有方法的步驟可以以任何合適的順序執(zhí)行。除非另有聲明，否則任何和全部示例或者在此提供的示例性語言(如“例如”)的使用僅僅意在更好地闡明本發(fā)明的實施例，并不限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易清楚，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進行多種修改和調(diào)整。在本發(fā)明中所引用的包括公布文件、專利申請和專利的全部引用可以以與單獨地及具體地包含每個引用以及總體上將每個引用包含在本發(fā)明中相同的方式被包含于本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種用于控制步進電機的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 溫度測量單元，用于測量溫度； 數(shù)字信號處理器DSP，用于確定與測量的溫度對應(yīng)的步進電機的測量溫度驅(qū)動值，基于步進電機將要運動到的目標位置改變確定的驅(qū)動值，將改變的驅(qū)動值輸出到步進電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，溫度測量單元測量管狀主體的周圍環(huán)境的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，DSP存儲與溫度對應(yīng)的用于驅(qū)動步進電機的溫度驅(qū)動值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，DSP將步進電機的運動區(qū)段劃分成第一區(qū)域至第N區(qū)域，并存儲基于劃分區(qū)域而不同地施加到步進電機的劃分區(qū)域驅(qū)動值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，DSP還將與包括步進電機將要運動到的目標位置的區(qū)域?qū)?yīng)的劃分區(qū)域驅(qū)動值輸出到步進電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，測量溫度驅(qū)動值是用于驅(qū)動步進電機的最大電壓值和最大電流值中的至少一個。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，測量溫度驅(qū)動值和溫度驅(qū)動值中的至少一個是用于驅(qū)動步進電機的最大電壓值和最大電流值中的至少一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，測量溫度驅(qū)動值和劃分區(qū)域驅(qū)動值中的至少一個是用于驅(qū)動步進電機的最大電壓值和最大電流值中的至少一個。
9.一種控制步進電機的方法，所述方法包括: 測量溫度； 確定與測量的溫度對應(yīng)的步進電機的測量溫度驅(qū)動值； 基于步進電機將要運動到的目標位置改變確定的驅(qū)動值，將改變的驅(qū)動值輸出到步進電機。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，當測量溫度時，測量管狀主體的周圍環(huán)境的溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述方法還包括:存儲與溫度對應(yīng)的用于驅(qū)動步進電機的溫度驅(qū)動值。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述方法還包括:將步進電機的運動區(qū)段劃分成第一區(qū)域至第N區(qū)域，并存儲基于劃分區(qū)域而不同地施加到步進電機的劃分區(qū)域驅(qū)動值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述方法還包括: 搜索包括步進電機將要運動到的目標位置的區(qū)域； 將與找到的區(qū)域?qū)?yīng)的劃分區(qū)域驅(qū)動值輸出到步進電機。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，測量溫度驅(qū)動值是用于驅(qū)動步進電機的最大電壓值和最大電流值中的至少一個。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，測量溫度驅(qū)動值和溫度驅(qū)動值中的至少一個是用于驅(qū)動步進電機的最大電壓值和最大電流值中的至少一個。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，測量溫度驅(qū)動值和劃分區(qū)域驅(qū)動值中的至少一個是用于驅(qū)動步進電機的最大電壓值和最大電流值中的至少一個。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于控制數(shù)字拍攝設(shè)備中的步進電機的設(shè)備和方法，所述設(shè)備包括溫度測量單元，用于測量溫度；數(shù)字信號處理器(DSP)，用于確定與測量的溫度對應(yīng)的步進電機的測量溫度驅(qū)動值，基于步進電機將要運動到的目標位置改變確定的驅(qū)動值，將改變的驅(qū)動值輸出到步進電機。因此，根據(jù)步進電機的位置和溫度，通過利用不同的驅(qū)動值驅(qū)動步進電機來降低步進電機的功耗，從而最終可降低數(shù)字拍攝設(shè)備的功耗。
文檔編號H02P8/00GK103107756SQ20121045892
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者金泰潤, 林在清 申請人:三星電子株式會社