線性運動設備的控制裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在產生磁傳感器的搭載位置的偏移、磁化不均并且由磁傳感器檢測出的磁場受由線性運動設備的驅動用線圈所產生的磁場的干擾的情況下也能夠對線性運動設備進行準確的位置控制的線性運動設備的控制裝置及其控制方法。校準運算電路(24)為了避免由驅動線圈產生的漏磁場對磁場傳感器(21)的影響而在緊挨著獲取檢測磁場之前具有停止對驅動線圈通電的時間，根據檢測位置信號值(Vip)，從與線性運動設備(31)的起始位置對應的第一位置信號值(NEGCAL)和與全行程位置對應的第二位置信號值(POSCAL)得到檢測位置運算信號值(VPROC)。漏磁場校正電路(34)與設備位置指令信號發(fā)生電路(26)相連接，對由驅動線圈(29)的漏磁場引起的磁場傳感器的檢測誤差進行校正。
【專利說明】線性運動設備的控制裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種線性運動設備的控制裝置及其控制方法，更詳細地說，涉及如下的線性運動設備的控制裝置及其控制方法:在產生磁傳感器的搭載位置的偏移或磁體的磁化不均并且由磁傳感器檢測出的磁場受線性運動設備的驅動用線圈所產生的磁場干擾的情況下，也能夠對線性運動設備進行準確的位置控制。
【背景技術】
[0002]在一般的數(shù)字照相機和便攜式電話機、與因特網之間的兼容性高并以計算機的功能為基礎而制成的多功能便攜式電話機即智能手機(smartphone)等中搭載的照相機模塊大多搭載有自動聚焦功能。在搭載于這種小型照相機的自動聚焦功能中多采用對比度檢測方式。該對比度檢測方式是如下方式:使透鏡實際進行移動來檢測使攝像圖像中的被攝體對比度最大的透鏡位置，使透鏡移動至該位置。
[0003]這種對比度檢測方式與對被攝體照射紅外線、超聲波并根據其反射波測量到被攝體的距離的主動方式相比，能夠以低成本實現(xiàn)。但是，存在直到搜索到使被攝體對比度最大的透鏡位置為止會耗費時間的問題。期望在用戶半按下快門按鈕之后直到焦點對準被攝體為止的處理在I秒鐘內完成。
[0004]另外，搭載于一般的數(shù)字照相機和便攜式電話機等的照相機模塊的像素數(shù)逐年增力口，變得使用這些小型照相機也能夠拍攝高清晰度的圖像。在高清晰度的圖像中，離焦容易變得明顯，要求進行更高精度的自動聚焦控制。
[0005]另外，用一次函數(shù)表示輸入信號和與該輸入信號相應的位移的設備通常被稱為線性運動設備。這種線性運動設備例如存在照相機的自動聚焦透鏡等。
[0006]圖1是用于說明現(xiàn)有的線性運動設備的控制裝置的結構圖。圖1示出的線性運動設備12的控制裝置具備磁場傳感器13、差動放大器14、非反相輸出緩沖器15、反相輸出緩沖器16、第一輸出驅動器17以及第二輸出驅動器18。線性運動設備12被控制裝置進行反饋控制，因此具備透鏡9和磁體10。
[0007]磁場傳感器13根據檢測出的磁場來生成信號,將該信號作為輸出信號SA而輸出。磁場傳感器13的輸出信號SA和設備位置指令信號SB分別被輸入到差動放大器14的正相輸入端子和反相輸入端子。從被輸入了磁場傳感器13的輸出信號SA和設備位置指令信號SB的差動放大器14輸出操作量信號SC,該操作量信號SC表不輸出驅動器17、18的操作量(偏差與放大度的積)。
[0008]在線性運動設備12的線圈11中流動的電流的方向和電流量根據操作量信號SC的大小而發(fā)生變化。由于在該線圈11中流動的電流，包括磁體10的線性運動設備12的位置發(fā)生變化(移動)。此時，磁場傳感器13的輸出信號SA隨著磁體10的移動而發(fā)生變化?？刂蒲b置根據輸出信號SA的變化來檢測線性運動設備12的位置，進行反饋控制使得該位置與從外部輸入的設備位置指令信號SB所指示的位置一致。
[0009]在此，在圖1所示的線性運動設備12中，會產生磁體10的磁化不均。另外，在控制裝置中，磁場傳感器13的搭載位置的偏移會產生偏差。由于這種偏差，線性運動設備12的位置與由磁場傳感器13檢測出的磁場的關系與在設計時假設的關系不同。
[0010]圖2是表示由圖1所示的磁場傳感器檢測出的磁場與線性運動設備的位置的關系的圖。在圖2中，圖中左側的縱軸表示由磁場傳感器13檢測出的磁場(以下也稱為檢測磁場)，圖中右側的縱軸表示磁場傳感器13的輸出信號SA的值。另外，圖2的橫軸是線性運動設備12的位置。
[0011]為了進行比較，用圖2中的實線a表示檢測磁場與線性運動設備12的位置之間無偏移(如設計值)的情況下的特性。點劃線b表示檢測磁場與線性運動設備12的位置之間存在偏移的情況下的特性。
[0012]如圖2所示，在磁體10存在磁化不均或者磁場傳感器13的位置存在偏移的情況下，檢測磁場不會示出線性運動設備12的正確位置。因此，控制裝置有時無法適當?shù)貙€性運動設備12進行位置控制。
[0013]也就是說，如果按照實線a所表示的設計值，則在線性運動設備12從端點XBOT移動至另一端點XTOP的情況下，磁場傳感器13的輸出信號SA從VMLa變化至VMHa(在圖2中將該范圍表不為SA(a))。此時，與磁場傳感器13的輸出信號SA處于相同的電壓范圍的、從VMLa開始到VMHa為止的設備位置指令信號SB被輸入到控制裝置。而且，當被輸入中間電位VMM( = (VMHa-VMLa) /2+VMLa)的設備位置指令信號SB時，線性運動設備12得到中間位置XMID。
[0014]另一方面，在磁體10存在磁化不均或者磁場傳感器13的位置存在偏移的情況下，磁場傳感器13的輸出信號SA以與實線a不同的斜率例如從VMLb變化至VMHb (在圖2中示出具有與實線a不同的斜率的點劃線b，將該變化范圍表示為SA(b))。此時，當電位VMM(=(VMHa-VMLa) /2+VMLa)的設備位置指令信號SB被輸入到控制裝置時，線性運動設備12位于位置XP0S，存在控制裝置無法對線性運動設備12正確地進行位置控制的問題。
[0015]為了解決這種問題，通過對磁場傳感器13的輸出信號SA或者設備位置指令信號SB進行校正來使磁場傳感器13的輸出信號SA和設備位置指令信號SB同步(例如參照專利文獻I)。
[0016]另外，專利文獻2所記載的內容與使透鏡實際進行移動來決定焦點位置的聚焦控制電路相關，該聚焦控制電路搭載于攝像裝置，該攝像裝置具備透鏡、用于調整該透鏡的位置的驅動元件以及用于檢測透鏡的位置的位置檢測元件，上述聚焦控制電路具備:均衡器，其根據由位置檢測元件的輸出信號確定的透鏡的位置與從外部設定的透鏡的目標位置之差，生成用于使透鏡的位置與目標位置一致的驅動信號并將該驅動信號輸出到驅動元件；以及調整電路，其用于調整位置檢測元件的增益和偏移中的至少一方。
[0017]另外，在專利文獻3中記載的是音圈電動機驅動裝置的位置信號校正電路，該位置信號校正電路具備:加法部，向該加法部輸入與從設置于音圈電動機的線圈的中心部或者附近的位置檢測傳感器輸出的傳感器信號相應的、表示該位置檢測傳感器的位置的位置信號，該加法部輸出上述音圈電動機的驅動控制用的控制信號；以及信號衰減部，其使從加法部輸出的控制信號衰減，其中，加法部將上述位置信號與從信號衰減部輸入的衰減后的控制信號的反相相加并作為上述控制信號而輸出。
[0018]專利文獻1:日本特開2009-247105號公報
[0019]專利文獻2:日本特開2011-22563號公報
[0020]專利文獻3:日本特開2010-107894號公報
【發(fā)明內容】
[0021]發(fā)明要解決的問題
[0022]然而，使上述磁場傳感器的輸出信號SA或者設備位置指令信號SB同步的方法和校正位置信號的方法存在以下問題。
[0023]S卩，專利文獻I所記載的使用校正表的方式需要用于存儲校正表的存儲裝置，在將分辨率位數(shù)設為N的情況下，其數(shù)量為2nXN個。因而，在制造出包含校正表的集成電路的情況下，有時也會無法將該集成電路搭載于小型線性運動設備，且制造成本也增加。并且，在創(chuàng)建校正表的過程中，產生一邊按分辨率移動一邊向校正表寫入校正值的作業(yè)，因此也有時制造成本會進一步增加。
[0024]另外，在專利文獻2所記載的調整位置檢測元件的增益和偏移的方式的情況下，存儲用于調整的信息的存儲裝置能夠減少，但是分別需要對增益的調整量進行D/A轉換的D/A轉換器和校正電路。在進行高精度的位置控制的情況下，需要調整增益和偏移這兩者的可能性高，因此很多時候無法通過只調整一方來減少D/A轉換器和校正電路的個數(shù)。并且，在要自動地獲取校正量的情況下，存儲裝置以數(shù)字值進行存儲，因此有時還需要A/D轉換器。因而，與專利文獻I同樣地導致制造成本增加。
[0025]另外，在專利文獻3所記載的校正位置信號的方式的情況下，不具備使信號衰減部的衰減量得到最佳值的單元，該信號衰減部使從輸出音圈電動機的驅動控制用的控制信號的加法部輸出的控制信號衰減。因而，在線性運動設備的制造過程中，在由磁傳感器檢測出的磁場受線性運動設備的驅動用線圈所產生的磁場干擾的量不均的情況下，也有時會進行過度校正而無法實施準確的位置控制。
[0026]雖然也能夠將衰減量設為可變的結構并在出廠時進行單獨調整，但是需要檢測驅動用線圈所產生的磁場的干擾量，工序數(shù)增加而導致成本增加。
[0027]本發(fā)明是鑒于上述點而完成的，目的在于提供如下線性運動設備的控制裝置及其控制方法:在產生磁傳感器的搭載位置的偏移、磁體的磁化不均并且由磁傳感器檢測出的磁場受由線性運動設備的驅動用線圈所產生的磁場干擾的情況下，也能夠對線性運動設備進行準確的位置控制。
[0028]用于解決問題的方案
[0029]本發(fā)明是為了達到這種目的而完成的，本發(fā)明的線性運動設備的控制裝置具備線性運動設備(31)和驅動線圈(29)，該線性運動設備(31)具有安裝于移動體(33)的磁體
(32)，該驅動線圈(29)設置于該線性運動設備(31)的上述磁體(32)附近，該線性運動設備(31)的控制裝置通過該驅動線圈(29)使上述磁體(32)進行移動，該線性運動設備(31)的控制裝置的特征在于，還具備:磁場傳感器(21)，其檢測由上述磁體(32)產生的磁場，輸出與檢測出的磁場的值對應的檢測位置信號值(Vip);校準運算電路(24)，其根據來自上述磁場傳感器(21)的上述檢測位置信號值(Vip)，從與上述線性運動設備(31)的第一位置對應的第一位置信號值(NEGCAL)和與上述線性運動設備(31)的第二位置對應的第二位置信號值(POSCAL)得到檢測位置運算信號值(VPROC);設備位置指令信號發(fā)生電路(26)，其輸出目標位置信號值(VTARG)，該目標位置信號值(VTARG)用于指示上述線性運動設備(31)要移動至的目標位置；輸出驅動器，其根據上述檢測位置運算信號值(VPROC)和上述目標位置信號值(VTARG)來對上述驅動線圈提供驅動電流；以及漏磁場校正電路(34)，其根據沒有向上述驅動線圈(29)通電時的上述檢測位置信號值(Vip)和向上述驅動線圈
[29]通電時的上述檢測位置信號值(Vip)之間的差，對由上述驅動線圈(29)的漏磁場引起的上述磁場傳感器(21)的檢測誤差進行校正。
[0030]另外，其特征在于，上述漏磁場校正電路(34)校正上述目標位置信號值(VTARG)。
[0031]另外，其特征在于，在將來自上述磁場傳感器(21)的上述檢測位置信號值(Vip)即上述校準運算電路(24)的輸入信號值設為Vip、將上述第一位置信號值設為NEGCALjf上述第二位置信號值設為P0SCAL、將作為上述校準運算電路(24)的輸出信號值的檢測位置運算信號值設為VPROC的情況下，上述檢測位置運算信號值VPROC具有與(Vip-NEGCAL) /(P0SCAL-NEGCAL)成比例的關系。
[0032]另外，其特征在于，在將受漏磁場影響的情況下的上述第一位置信號值設為NEGCAL’、將由漏磁場引起的上述第二位置信號值設為P0SCAL’的情況下，磁場校正值 LEAKB 具有與(P0SCAL-P0SCAL，)/ (P0SCAL-NEGCAL)或者(NEGCAL ’ -NEGCAL)/(P0SCAL-NEGCAL)成比例的關系。
[0033]另外，其特征在于，上述校準運算電路(24)具備:第一存儲裝置(242a)，其保存受漏磁場影響的情況下的上述第一位置信號值NEGCAL’或者由漏磁場引起的上述第二位置信號值P0SCAL’;第二存儲裝置(242b)，其保存上述第一位置信號值NEGCAL ；以及第三存儲裝置(242c)，其保存第二位置信號值P0SCAL。
[0034]另外，其特征在于，上述校準運算電路(24)還具備:第一減法器(243a)，其對來自上述磁場傳感器(21)的上述檢測位置信號值Vip和由上述第二存儲裝置(242b)保存的第一位置信號值NEGCAL進行減法運算；第二減法器(243b)，其對由上述第三存儲裝置保存的第二位置信號值POSCAL和由上述第二存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL進行減法運算；第三減法器(243c)，其對由上述第一存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL’和由上述第二存儲裝置(242b)保存的第一位置信號值NEGCAL進行減法運算或者對由上述第一存儲裝置保存的第二位置信號值P0SCAL’和由上述第三存儲裝置(242c)保存的第二位置信號值POSCAL進行減法運算；第一除法器(244a)，其對上述第一減法器的輸出值(Vip-NEGCAL)和上述第二減法器的輸出值(P0SCAL-NEGCAL)進行除法運算；以及第二除法器(244b)，其對上述第三減法器的輸出值(NEGCAL’ -NEGCAL)和上述第二減法器的輸出值(P0SCAL-NEGCAL)進行除法運算或者對上述第三減法器的輸出值(P0SCAL-P0SCAL’ )和上述第二減法器的輸出值(P0SCAL-NEGCAL)進行除法運算。
[0035]另外，其特征在于，上述漏磁場校正電路具備:除法器，其對存儲在存儲裝置中的控制量的最大值和上述磁場校正值進行除法運算；乘法器，其對來自該除法器的輸出值和上述輸出驅動器的控制量進行乘法運算；以及減法器，其對來自該乘法器的輸出值和來自上述設備位置指令信號發(fā)生電路的上述目標位置信號值進行減法運算，上述漏磁場校正電路輸出對上述目標位置信號值進行了校正的目標校正位置信號值。
[0036]另外，其特征在于，上述磁場傳感器為霍爾元件。
[0037]另外，其特征在于，上述線性運動設備和上述驅動線圈安裝于照相機模塊。
[0038]另外，在本發(fā)明的線性運動設備的控制裝置中的控制方法中，該線性運動設備的控制裝置具備線性運動設備和驅動線圈，該線性運動設備具有安裝于移動體的磁體，該驅動線圈配置于該線性運動設備的上述磁體附近，該線性運動設備的控制裝置通過該驅動線圈使上述磁體進行移動，該線性運動設備的控制裝置中的控制方法的特征在于，具有以下步驟:首先，利用磁場傳感器檢測由上述磁體產生的磁場，輸出與檢測出的磁場的值對應的檢測位置信號值；接著，利用校準運算電路根據來自上述磁場傳感器的上述檢測位置信號值，從與上述線性運動設備的第一位置對應的第一位置信號值和與上述線性運動設備的第二位置對應的第二位置信號值得到檢測位置運算信號值；接著，利用設備位置指令信號發(fā)生電路輸出目標位置信號值，該目標位置信號值用于指示上述線性運動設備要移動至的目標位置；接著，利用輸出驅動器根據上述檢測位置運算信號值和上述目標位置信號值來對上述驅動線圈提供驅動電流；以及接著，利用漏磁場校正電路根據沒有向上述驅動線圈通電時的上述檢測位置信號值和向上述驅動線圈通電時的上述檢測位置信號值之間的差，對由上述驅動線圈的漏磁場引起的上述磁場傳感器的檢測誤差進行校正。
[0039]另外，其特征在于，在利用上述漏磁場校正電路的運算步驟中校正上述目標位置信號值。
[0040]另外，其特征在于，在將來自上述磁場傳感器的上述檢測位置信號值即上述校準運算電路的輸入信號值設為Vip、將上述第一位置信號值設為NEGCAL、將上述第二位置信號值設為P0SCAL、將作為上述校準運算電路的輸出信號值的檢測位置運算信號值設為VPROC的情況下，上述檢測位置運算信號值VPROC具有與(Vip-NEGCAL) / (P0SCAL-NEGCAL)成比例的關系。
[0041]另外，其特征在于，在將受漏磁場影響的情況下的上述第一位置信號值設為NEGCAL’、將由漏磁場引起的上述第二位置信號值設為P0SCAL’的情況下，磁場校正值 LEAKB 具有與(P0SCAL-P0SCAL，)/ (P0SCAL-NEGCAL)或者(NEGCAL，-NEGCAL) /(P0SCAL-NEGCAL)成比例的關系。
[0042]另外，其特征在于，利用上述校準運算電路的運算步驟具有以下步驟:利用第一存儲裝置保存受漏磁場影響的情況下的上述第一位置信號值NEGCAL’或者由漏磁場引起的上述第二位置信號值P0SCAL’ ；利用第二存儲裝置保存上述第一位置信號值NEGCAL ；以及利用第三存儲裝置保存第二位置信號值P0SCAL。
[0043]另外，其特征在于，利用上述校準運算電路的運算步驟還具有以下步驟:利用第一減法器對來自上述磁場傳感器的上述檢測位置信號值Vip和由上述第二存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL進行減法運算；利用第二減法器對由上述第三存儲裝置保存的第二位置信號值POSCAL和由上述第二存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL進行減法運算；利用第三減法器對由上述第一存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL’和由上述第二存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL進行減法運算或者對由上述第一存儲裝置保存的第二位置信號值P0SCAL’和由上述第三存儲裝置保存的第二位置信號值POSCAL進行減法運算；利用第一除法器對上述第一減法器的輸出值(Vip-NEGCAL)和上述第二減法器的輸出值(P0SCAL-NEGCAL)進行除法運算；以及利用第二除法器對上述第三減法器的輸出值(NEGCAL’ -NEGCAL)和上述第二減法器的輸出值(P0SCAL-NEGCAL)進行除法運算或者對上述第三減法器的輸出值(P0SCAL-P0SCAL’ )和上述第二減法器的輸出值(P0SCAL-NEGCAL)進行除法運算。
[0044]另外，其特征在于，利用上述漏磁場校正電路的運算步驟具有以下步驟:利用除法器對存儲在存儲裝置中的控制量的最大值和上述磁場校正值進行除法運算；利用乘法器對來自上述除法器的輸出值和上述輸出驅動器的控制量進行乘法運算；以及利用減法器對來自上述乘法器的輸出值和來自上述設備位置指令信號發(fā)生電路的上述目標位置信號值進行減法運算，利用上述漏磁場校正電路的運算步驟輸出對上述目標位置信號值進行了校正的目標校正位置信號值。
[0045]發(fā)明的效果
[0046]根據本發(fā)明，能夠實現(xiàn)如下的線性運動設備的控制裝置及其控制方法:在產生磁場傳感器的搭載位置的偏移、磁體的磁化不均并且由磁傳感器檢測出的磁場受線性運動設備的驅動用線圈所產生的磁場干擾的情況下，也能夠對線性運動設備進行準確的位置控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0047]圖1是用于說明現(xiàn)有的線性運動設備的控制裝置的結構圖。
[0048]圖2是表示由圖1所示的磁場傳感器檢測出的磁場與線性運動設備的位置的關系的圖。
[0049]圖3是用于說明本發(fā)明所涉及的線性運動設備的控制裝置的結構圖。
[0050]圖4是圖3所示的校準運算電路的具體結構圖。
[0051]圖5是圖3所示的漏磁場校正電路的具體結構圖。
[0052]圖6的(a)、(b)是表示在受漏磁場影響的情況下進行校準動作時的、驅動線圈電流與透鏡位置的關系隨著時間經過的變化的圖。
[0053]圖7的(a)、(b)是表示在不受漏磁場影響的情況下進行位置控制動作時的、驅動線圈電流與透鏡位置控制的關系隨著時間經過的變化的圖。
[0054]圖8的(a)、(b)是表示在受漏磁場影響的情況下進行位置控制動作時的、驅動線圈電流與透鏡位置控制的關系隨著時間經過的變化的圖。
[0055]圖9的(a)、(b)是表示進行位置控制動作時的、驅動線圈電流與透鏡位置控制的關系隨著時間經過的變化的圖。
[0056]圖10是表示用于說明本發(fā)明所涉及的線性運動設備的控制方法的流程圖的圖。
[0057]圖11是表示用于說明利用校準運算電路的運算方法的流程圖的圖。
[0058]圖12是表示用于說明利用漏磁場校正電路的運算方法的流程圖的圖。
【具體實施方式】
[0059]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0060]圖3是用于說明本發(fā)明所涉及的線性運動設備的控制裝置的結構圖。在圖3中，對應用于進行照相機模塊30的透鏡的位置調整的控制裝置20的情況進行說明。該控制裝置(位置控制電路)20例如構成為IC電路。此外，照相機模塊30由線性運動設備31和使透鏡33移動的驅動線圈29構成。因而，通過使電流流過驅動線圈29來使磁體32移動，從而能夠對固定于該磁體32的透鏡33進行位置調整。
[0061]也就是說，本發(fā)明的線性運動設備31的控制裝置20構成為:具備線性運動設備31以及驅動線圈29，該線性運動設備31具有安裝于透鏡(移動體)33的磁體32，該驅動線圈29配置于該線性運動設備31的磁體32附近，該線性運動設備31的控制裝置20通過由于線圈電流在該驅動線圈29中流動而產生的力使磁體32移動。
[0062]磁場傳感器21檢測由磁體32產生的磁場，輸出與檢測出的磁場的值對應的檢測位置信號值Vip。也就是說，磁場傳感器21將由照相機模塊30的磁體32發(fā)出的磁場轉換為電信號，將檢測位置信號輸出到放大器22。放大器22對從磁場傳感器21輸入的檢測位置信號進行放大。此外，優(yōu)選該磁場傳感器21為霍爾元件。
[0063]另外，由放大器22對來自磁場傳感器21的檢測位置信號進行放大后，A/D轉換電路23進行A/D轉換，得到A/D轉換后的檢測位置信號值Vip。
[0064]本發(fā)明的線性運動設備31的控制裝置20中設置有防止磁場傳感器21受驅動線圈29的漏磁場影響而產生檢測誤差的對策，因此，校準(Calibrat1n)運算電路24為了避免驅動線圈29所產生的漏磁場對磁場傳感器21帶來的影響，在緊挨著獲取檢測磁場之前具有停止向驅動線圈29通電的時間，根據由A/D轉換電路23進行A/D轉換得到的檢測位置信號值Vip，從與線性運動設備31的起始位置對應的第一位置信號值NEGCAL和與線性運動設備31的全行程位置對應的第二位置信號值POSCAL得到檢測位置運算信號值VPR0C，并且為了獲取漏磁場的量而在緊挨著停止向驅動線圈29通電的時間之前，根據進行A/D轉換得到的檢測位置信號值Vip，得到受漏磁場影響的情況下的與線性運動設備31的起始位置對應的第三位置信號值NEGCAL’(或者受漏磁場影響的情況下的與線性運動設備31的全行程位置對應的位置信號值P0SCAL’ )。
[0065]另外，在將來自磁場傳感器21的檢測位置信號值即校準運算電路24的輸入信號值設為Vip、將與起始位置對應的第一位置信號值設為NEGCAL、將與全行程位置對應的第二位置信號值設為P0SCAL、將作為校準運算電路24的輸出信號值的檢測位置運算信號值設為VPROC的情況下，校準運算電路24進行計算以使檢測位置運算信號值VPROC滿足以下關系。
[0066]VPROC = (Vip-NEGCAL)/(POSCAL-NEGCAL)X 511
[0067]另外，在將來自磁場傳感器21的檢測位置信號值即校準運算電路24的輸入信號值設為Vip、將與起始位置對應的第一位置信號值設為NEGCAL、將與全行程位置對應的第二位置信號值設為P0SCAL、將受漏磁場影響的情況下的與起始位置對應的第三位置信號設為NEGCAL’ (或者將受漏磁場影響的情況下的與全行程位置對應的位置信號設為P0SCAL’ )、將作為校準運算電路24的輸出信號值的磁場校正位置設為LEAKB的情況下，校準運算電路 24 進行運算以滿足 LEAKB = (NEGCAL，-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL) X 511 的關系或者滿足 LEAKB= (P0SCAL-P0SCAL’)/(POSCAL-NEGCAL) X 511 的關系。其中，511 是表示29-1的數(shù)值，表示二進制的比例系數(shù)。
[0068]另外，設備(透鏡)位置指令信號發(fā)生電路26輸出用于指示線性運動設備31要移動至的目標位置的目標位置信號值VTARG和校準執(zhí)行信號CALEXE，與PID控制電路25和校準運算電路24相連接。也就是說，透鏡位置指令信號生成電路26生成用于指示透鏡33的目標位置的目標位置信號值VTARG以及用于對校準運算電路指示來自外部的校準執(zhí)行指示的校準執(zhí)行信號CALEXE。
[0069]漏磁場校正電路34與設備位置指令信號發(fā)生電路26和校準運算電路24相連接，對由驅動線圈29的漏磁場引起的磁場傳感器21的檢測誤差進行校正。
[0070]另外，PID控制電路25與校準運算電路24和漏磁場校正電路34相連接，對該PID控制電路25輸入來自校準運算電路24的檢測位置運算信號值VPROC和來自漏磁場校正電路34的目標校正位置信號值VTARG’，該PID控制電路25根據透鏡(移動體)33的當前位置和由目標校正位置信號值VTARG’指示的透鏡33的目標位置，輸出用于使該透鏡33移動至目標位置的控制信號。
[0071]在此，PID控制是反饋控制的一種，是根據輸出值與目標值的偏差、該偏差的積分以及微分這三個要素來進行輸入值的控制的方法。作為基本的反饋控制，存在比例控制(P控制)。該比例控制(P控制)將輸入值設為輸出值與目標值的偏差的一次函數(shù)來進行控制。在PID控制中，將使輸入值與該偏差成比例地變化的動作稱為比例動作或者P動作(P為PROPORT1NAL的縮寫)。也就是說，起到如下作用:如果存在偏差的狀態(tài)長時間持續(xù)，則相應地增大輸入值的變化使之接近目標值。將使輸入值與該偏差的積分成比例地變化的動作稱為積分動作或者I動作(I為INTEGRAL的縮寫)。將這樣對比例動作與積分動作進行組合得到的控制方法稱為PI控制。將使輸入值與該偏差的微分成比例地變化的動作稱為微分動作或者D動作(D為DERIVATIVE或者DIFFERENTIAL的縮寫)。將對比例動作與積分動作、微分動作進行組合得到的控制方法稱為PID控制。
[0072]利用D/A轉換電路27對來自PID控制電路25的輸出信號進行D/A轉換，利用第一輸出驅動器28a和第二輸出驅動器28b，根據檢測位置運算信號值VPROC和目標校正位置信號值VTARG’來對驅動線圈29提供驅動電流。也就是說，第一輸出驅動器28a和第二輸出驅動器28b根據來自PID控制電路25的控制信號來生成輸出信號Voutl、Vout2。該輸出信號Voutl、Vout2被提供至照相機模塊30的驅動線圈29的兩端。
[0073]此外，在上述說明中，設為線性運動設備由透鏡(移動體)33以及安裝于該透鏡(移動體)33的磁體32構成，但是也能夠將驅動線圈包含在內設為線性運動設備。
[0074]這樣，即使檢測位置信號值Vip產生偏差并且由磁傳感器檢測出的磁場受線性運動設備的驅動用線圈所產生的磁場干擾，也能夠以目標位置信號值VTARG來對線性運動設備31進行位置控制。
[0075]圖4是圖3所示的校準運算電路的具體結構圖。該校準運算電路24具備:計數(shù)電路(計數(shù)器/計時器)241，當從外部向該計數(shù)電路241輸入校準指示信號時進行動作；以及第一存儲裝置(寄存器/存儲器)242a，D/A轉換的輸出信號指示將D/A轉換的輸出固定為最小值而對驅動線圈29通電，在通過計數(shù)電路241計數(shù)到第一時間Tl時，對該第一存儲裝置(寄存器/存儲器)242a發(fā)出取入指示信號，該第一存儲裝置(寄存器/存儲器)242a將檢測位置校正信號值保存為存儲值NEGCAL’，其中，在保存上述存儲值NEGCAL’之后，D/A轉換的輸出信號指示固定為中間值(在D/A轉換的輸出為中間值的情況下，輸出驅動器28a、28b的輸出也均成為中間值，因此施加到線圈29的兩端的電位差為零。也就是說，停止對線圈29通電。)。
[0076]該校準運算電路24還具備:第二存儲裝置(寄存器/存儲器)242b，在通過上述計數(shù)電路計數(shù)到第二時間時對該第二存儲裝置(寄存器/存儲器)242b發(fā)出取入指示信號，將上述檢測位置信號值保存為存儲值(NEGCAL);以及第三存儲裝置(寄存器/存儲器)242c，在保存上述存儲值NEGCAL之后，D/A轉換的輸出信號指示最小值，在計數(shù)到第三時間時，D/A轉換的輸出信號指示將D/A轉換的輸出固定為最大值而對驅動線圈29通電，在通過計數(shù)電路241計數(shù)到第四時間T4時，D/A轉換的輸出信號指示固定為中間值，在通過計數(shù)電路241計數(shù)到第五時間時對該第三存儲裝置(寄存器/存儲器)242c發(fā)出取入指示信號，該第三存儲裝置(寄存器/存儲器)242c將檢測位置信號值保存為存儲值POSCAL，其中，在保存上述存儲值POSCAL之后，D/A轉換的輸出信號指示最大值，在計數(shù)到第六時間時，D/A轉換的輸出指示發(fā)出根據PID控制電路25的輸出來進行輸出的指示，停止計數(shù)電路241的計數(shù)。
[0077]另外，校準運算電路24還具備:第一減法器243a，其對來自磁場傳感器21的檢測位置信號值ViP和第二存儲裝置242b的存儲值NEGCAL進行減法運算；第二減法器243b，其對第三存儲裝置242c的存儲值POSCAL和第二存儲裝置242b的存儲值NEGCAL進行減法運算；第三減法器243c，其對第一存儲裝置242a的存儲值NEGCAL’和第二存儲裝置242b的存儲值NEGCAL進行減法運算；第一除法器244a，其對第一減法器243a的輸出值(Vip-NEGCAL)和第二減法器243b的輸出值(POSCAL-NEGCAL)進行除法運算；以及第二除法器244b，其對第三減法器243c的輸出值(NEGCAL’ -NEGCAL)和第二減法器243b的輸出值(POSCAL-NEGCAL)進行除法運算，其中，校準運算電路24的檢測位置運算信號值VPROC與(Vip-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL)具有成比例的關系，磁場校正值LEAKB與(NEGCAL，-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL)具有成比例的關系。
[0078]對于第一除法器244a的輸出信號，經由第一乘法器245a而得到VPROC =(Vip-NEGCAL)/(POSCAL-NEGCAL) X511。另外，對于第二除法器244b的輸出信號，經由第二乘法器 245b 而得到 LEAKB = (NEGCAL，-NEGCAL)/(POSCAL-NEGCAL) X511。
[0079]此外，也可以是LEAKB = (P0SCAL-P0SCAL ’) / (POSCAL-NEGCAL) X 511。另外，第四存儲裝置(寄存器/存儲器)246與乘法器245a、245b相連接，存儲有“511”。該“511”可根據目標位置信號值VTARG的可設定范圍而任意變更。
[0080]另外，可以利用圖4所示的專用硬件來進行位置運算信號VPROC和磁場校正位置LEAKB的運算，也可以利用微型計算機等的通用軟件來進行上述運算。
[0081]在圖4的說明中，作為停止對線圈29通電的方式，以D/A轉換電路27輸出中間值這種方式進行了說明，但是并不限定于上述方式，也可以進行指示以使D/A轉換電路27的正相輸出端子、反相輸出端子均固定為相同輸出，也可以通過使用對未圖示的輸出驅動器28a、28b直接進行指示的控制信號關閉輸出驅動器28a、28b來停止通電。
[0082]在以下說明中也同樣代表性地使用輸出中間值的方式進行說明。
[0083]圖5是圖3所示的漏磁場校正電路的具體結構圖。
[0084]漏磁場校正電路34具備:除法器342，其對存儲在存儲裝置341中的控制量的最大值MVmax和來自校準運算電路24的磁場校正值LEAKB進行除法運算；乘法器343，其對來自該除法器342的輸出值和控制量MV進行乘法運算；以及減法器344，其對來自該乘法器343的輸出值和來自設備位置指令信號發(fā)生電路26的目標位置信號值VTARG進行減法運算，該漏磁場校正電路34輸出目標校正位置信號值VTARG’。
[0085]保存在寄存器或者存儲器中的相當于除法運算的分母的值為MV所取的最大值。也就是說，是D/A轉換電路27輸入的最大值，因此與進行校準時移動至端點時的值相同。使用減法器344、除法器342、乘法器343，根據所保存的MV值、PID輸出的MV值、來自校準運算電路24的磁場校正值LEAKB來運算目標校正位置信號VTARG’?？梢杂脠D5所示的專用硬件來進行上述運算，也可以用微型計算機等通用軟件來進行上述運算。流過線圈的電流與控制量MV成比例，因此能夠根據控制量MV來運算漏磁場的量。磁場校正值LEAKB與目標位置信號VTARG取得同步，因此通過以從目標位置信號VTARG中減去運算得到的校正量而得到的目標校正位置信號VTARG’為目標值來進行位置控制，能夠降低漏磁場的影響，實現(xiàn)位置控制精度的提高。
[0086]這樣，通過將校準時獲取到的漏磁場的值(正方向或者負方向的最大電流通電時)除以控制量MV的最大值而得到的值設為系數(shù)，能夠根據控制量運算由驅動線圈產生的漏磁場。通過從目標位置信號值VTARG中減去漏磁場量，能夠消除漏磁場的影響。由于從校準結果求出磁場校正值LEAKB，因此還能夠消除個體差異。另外，由于使用減法器、除法器、乘法器根據所保存的NEGCAL值、NEGCAL’值來運算磁場校正值LEKB，所以運算得到的磁場校正值LEAKB是與目標位置信號值VTARG取得同步的值，因此即使漏磁場的影響產生偏差也能夠正確地得到校正量。
[0087]圖6的(a)、(b)是表示受漏磁場影響的情況下的、驅動線圈電流與透鏡位置的進一步關系隨著時間經過的變化的圖，為了避免驅動線圈29所產生的漏磁場對磁場傳感器21的影響而在緊挨著獲取檢測磁場之前具有停止對驅動線圈29通電的時間。圖6的(a)是表示與透鏡位置的起始位置(Home Pot1n)和全行程位置(Full Pot1n)對應的檢測磁場以及NEGCAL和POSCAL的關系的圖，圖6的(b)是表示驅動線圈電流隨著時間經過的變化的圖。
[0088]在圖中，點劃線表示受漏磁場影響的情況下的檢測磁場與透鏡位置的關系，虛線表示避免了本發(fā)明所涉及的漏磁場影響的情況下的檢測磁場與透鏡位置的關系，將受漏磁場影響的情況下的與起始位置對應的檢測位置信號值Vip作為存儲值NEGCAL’存儲到第一存儲裝置(寄存器/存儲器)242a，將避免了漏磁場影響的情況下的與起始位置對應的檢測位置信號值Vip作為存儲值NEGCAL存儲到第二存儲裝置(寄存器/存儲器)242b，將避免了漏磁場影響的情況下的與全行程位置對應的檢測位置信號值Vip作為存儲值POSCAL存儲到第三存儲裝置(寄存器/存儲器)242c。
[0089]從停止通電起直到獲取檢測磁場為止的時間Toff滿足如下關系:與線圈的電氣時間常數(shù)相比長，與線性運動設備的機械時間常數(shù)相比充分短。
[0090]圖7的(a)、(b)示出在不受漏磁場影響的情況下進行位置控制動作時的、驅動線圈電流與透鏡位置控制的關系隨著時間經過的變化。圖7的(a)是表示與時間經過中的透鏡位置的起始位置(Home Pot1n)和全行程位置(Full Pot1n)對應的、實施校準動作之后的位置運算信號VPROC和目標位置信號VTARG的關系的圖，實線表示透鏡位置，虛線表示位置運算信號VPR0C，點劃線表示目標位置信號VTARG。圖7的(b)是表示驅動線圈電流隨著時間經過的變化的圖。
[0091]在不受漏磁場影響的情況下，PID控制電路25進行控制使得位置運算信號VPROC與目標位置信號VTARG相等并在時間T8穩(wěn)定在與目標位置信號VTARG相應的透鏡位置。對于此時的驅動線圈電流，在從開始進行位置控制的時間T7起開始流動用于使透鏡移動至起始位置的電流，在上述透鏡位置變得穩(wěn)定的時間T8，僅流動保持透鏡位置所需的電流。
[0092]另外，當在時間T9變更目標位置信號VTARG時，再次通過PID控制電路25的控制來在時間TlO成為透鏡位置穩(wěn)定在與目標位置VTARG相應的透鏡位置的狀態(tài)。對于此時的驅動線圈電流，在從變更目標位置的時間T9起開始流動用于使透鏡移動至全行程位置的電流，在上述透鏡位置變得穩(wěn)定的時間T10，僅流動保持透鏡位置所需的電流。
[0093]圖8的(a)、(b)示出在受漏磁場影響的情況下進行位置控制動作時的、驅動線圈電流與透鏡位置控制的關系隨著時間經過的變化。圖8的(a)是表示與時間經過中的透鏡位置的起始位置(Home Pot1n)和全行程位置(Full Pot1n)對應的、實施校準動作之后的位置運算信號VPROC和目標位置信號VTARG的關系的圖，實線表示透鏡位置，虛線表示位置運算信號VPR0C，點劃線表示目標位置信號VTARG。圖8的(b)是表示驅動線圈電流隨著時間經過的變化的圖。
[0094]在受漏磁場影響的情況下，PID控制電路25進行控制使得位置運算信號VPROC與目標位置信號VTARG相等并在時間T8穩(wěn)定在與目標位置信號VTARG相應的透鏡位置。對于此時的驅動線圈電流，在從開始進行位置控制的時間T7起開始流動用于使透鏡移動至起始位置的電流，在上述透鏡位置變得穩(wěn)定的時間T8，僅流動保持透鏡位置所需的電流。然而，即使在穩(wěn)定時也會從驅動線圈產生漏磁場，位置運算信號VPROC成為加上或減去了漏磁場的值。因而，穩(wěn)定時的透鏡的位置成為從本來要移動至的位置偏離了漏磁場的影響量的位置。
[0095]另外，當在時間T9變更目標位置信號VTARG時，對于驅動線圈電流，從變更目標位置的時間T9起開始流動用于使透鏡移動至全行程位置的電流，使得再次通過PID控制電路25的控制來在時間TlO成為透鏡位置穩(wěn)定在與目標位置VTARG相應的透鏡位置的狀態(tài)。然而，在時間T9設定的目標位置信號VTRAG成為不能取對位置運算信號VPROC加上或減去了漏磁場的值的情況下，不能進行位置控制，透鏡位置被固定在全行程位置不動。因而，在不受上述漏磁場影響的情況下的透鏡位置變得穩(wěn)定的時間T10，流過驅動線圈的電流也為維持最大值的狀態(tài)。
[0096]圖9的(a)、(b)是表示本進行發(fā)明所涉及的位置控制動作時的、驅動線圈電流與透鏡位置控制的關系隨著時間經過的變化的圖，圖中示出了利用PID控制電路進行的漏磁場校正。圖9的(a)是表示與時間經過中的透鏡位置的起始位置(Home Pot1n)和全行程位置(Full Pot1n)對應的、實施校準動作之后的位置運算信號VPROC和目標校正位置信號VTARG’的關系的圖，實線表示透鏡位置，虛線表示位置運算信號VPR0C，點劃線表示目標校正位置信號VTARG’。圖9的(b)是表示驅動線圈電流隨著時間經過的變化的圖。
[0097]在降低了漏磁場的影響的情況下，PID控制電路25進行控制使得位置運算信號VPROC與目標校正位置信號VTARG’相等，在時間T8穩(wěn)定在與目標校正位置信號VTARG’相應的透鏡位置。對于此時的驅動線圈電流，在從開始進行位置控制的時間T7起開始流動用于使透鏡移動至起始位置的電流，在透鏡位置變得穩(wěn)定的時間T8，僅流動保持透鏡位置所需的電流。在此，即使在穩(wěn)定時也會從驅動線圈產生漏磁場，位置運算信號VPROC成為加上或減去了漏磁場的值。然而，目標校正位置信號VTARG’成為從目標位置信號VTRAG中減去了與上述漏磁場的影響相當?shù)牧?、即減去了根據校準時獲取到的磁場校正值LEAKB和PID控制電路25的輸出進行運算而得到的校正量的值。因而，穩(wěn)定時的透鏡的位置成為與本來要移動至的位置相同的位置。
[0098]另外，當在時間T9變更目標位置信號VTARG時，對于驅動線圈電流，再次通過PID控制電路25的控制來從變更目標位置的時間T9起開始流動用于使透鏡移動至全行程位置的電流以在時間TlO成為透鏡位置穩(wěn)定在與目標位置VTARG相應的透鏡位置的狀態(tài)。在時間T9設定的目標校正位置信號VTRAG’成為不能取對位置運算信號VPROC加上或減去了漏磁場的值的情況下，不能進行位置控制，透鏡位置被固定在全行程位置不動。然而，目標校正位置信號VTARG’為從目標位置信號VTRAG中減去了與上述漏磁場的影響相當?shù)牧?、即減去了根據校準時獲取到的磁場校正值LEAKB和PID控制電路25的輸出進行運算而得到的校正量的值。因而，目標校正位置信號VTARG’不會成為不能取對位置運算信號VPROC加上或減去了漏磁場的值，不會不能進行位置控制。
[0099]另外，與上述透鏡位置穩(wěn)定的時間T8時相同，目標校正位置信號VTARG’成為從目標位置信號VTRAG中減去了與上述漏磁場的影響相當?shù)牧?、即減去了根據校準時獲取到的磁場校正值LEAKB和PID控制電路25輸出進行運算而得到的校正量的值。因而，穩(wěn)定時的透鏡的位置成為與本來要移動至的位置相同的位置。
[0100]這樣，能夠實現(xiàn)如下線性運動設備的控制裝置:在產生磁場傳感器的搭載位置的偏移、磁體的磁化不均并且由磁傳感器檢測出的磁場受線性運動設備的驅動用線圈所產生的磁場干擾的情況下，該線性運動設備的控制裝置也能夠對線性運動設備進行準確的位置控制。
[0101]此外，也可以對位置運算信號VPROC加上與漏磁場的影響相當?shù)牧?、S卩加上校準時獲取到的磁場校正值LEAKB。
[0102]圖10是表示用于說明本發(fā)明所涉及的線性運動設備的控制方法的流程圖的圖。
[0103]本發(fā)明的線性運動設備31的控制裝置20中的控制方法為如下控制裝置20的控制方法，該控制裝置20具備線性運動設備31和驅動線圈29，該線性運動設備31具有安裝于移動體33的磁體32，該驅動線圈29配置于該線性運動設備31的磁體32附近，該控制裝置20通過使線圈電流流過該驅動線圈29而產生的力來使磁體32進行移動。
[0104]該線性運動設備31的控制裝置20中的控制方法具有:步驟(SI)，首先，利用磁場傳感器21檢測由磁體32產生的磁場,輸出與檢測出的磁場的值對應的檢測位置信號值；步驟(S2)，接著，利用校準運算電路24，為了避免驅動線圈29所產生的漏磁場對磁場傳感器21的影響而在緊挨著獲取檢測磁場之前具有停止向驅動線圈29通電的時間，獲取與起始位置對應的第一位置信號值NEGCAL、受漏磁場影響的情況下的上述第一位置信號值NEGCAL’以及與線性運動設備31的全行程位置對應的第二位置信號值P0SCAL。
[0105]該線性運動設備31的控制裝置20中的控制方法還具有:步驟(S3)，接著，從與起始位置對應的第一位置信號值NEGCAL和與線性運動設備31的全行程位置對應的第二位置信號值POSCAL得到檢測位置運算信號值VPR0C，從與線性運動設備31的起始位置對應的第一位置信號值NEGCAL、受漏磁場影響的情況下的上述第一位置信號值NEGCAL’和與線性運動設備31的全行程位置對應的第二位置信號值POSCAL得到磁場校正值LEAKB ;步驟(S4)，接著，利用設備位置指令信號發(fā)生電路26輸出目標位置信號值，該目標位置信號值用于指示線性運動設備31的要移動至的目標位置；以及步驟(S5)，接著，利用漏磁場校正電路34對來自設備位置指令信號發(fā)生電路26的目標位置信號值(VTARG)進行校正而得到目標校正位置信號值(VTARG，)。
[0106]該線性運動設備31的控制裝置20中的控制方法還具有:步驟(S6)，接著，利用PID控制電路25以來自校準運算電路24的檢測位置運算信號值VPROC和來自漏磁場校正電路34的目標校正位置信號值VTARG’為輸入，根據移動體33的當前位置和由目標校正位置信號值VTARG’指示的移動體33的目標位置輸出用于使移動體33移動至目標位置的控制信號；以及步驟(S7)，接著，利用輸出驅動器28a、28b，根據檢測位置運算信號值和目標校正位置信號值來對驅動線圈29提供驅動電流，其中，即使檢測位置信號值Vip產生偏差，也能夠以目標位置信號值VTARG對線性運動設備31進行位置控制。此外，在連續(xù)地反復進行位置控制的情況下，反復進行步驟S3至S7。
[0107]另外，在將來自磁場傳感器21的檢測位置信號值即校準運算電路24的輸入信號值設為Vip、將與起始位置對應的第一位置信號值設為NEGCAL、將與全行程位置對應的第二位置信號值設為P0SCAL、將作為校準運算電路24的輸出信號值的檢測位置運算信號值設為VPROC的情況下，校準運算電路24的檢測位置運算信號值VPROC具有與(Vip-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL)成比例的關系。
[0108]另外，在將與起始位置對應的第一位置信號值設為NEGCAL、將受漏磁場影響的情況下的上述第一位置信號值設為NEGCAL’、將與全行程位置對應的第二位置信號值設為P0SCAL、將由漏磁場引起的第二位置信號值設為P0SCAL’、將作為校準運算電路的輸出信號值的檢測位置運算信號值設為VPROC的情況下，漏磁場校正電路34的磁場校正值LEAKB具有與(P0SCAL-P0SCAL，) / (POSCAL-NEGCAL)或者(NEGCAL，-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL)成比例的關系。
[0109]圖11是表示用于說明利用校準運算電路的運算方法的流程圖的圖。
[0110]利用校準運算電路24的運算步驟具有:步驟(Sll)，首先，當從外部輸入校準指示信號時計數(shù)電路進行動作；步驟(S12)，接著，D/A轉換的輸出信號指示將D/A轉換的輸出固定為最小值而對驅動線圈29通電，在利用計數(shù)電路241計數(shù)到第一時間Tl時，發(fā)出取入指示信號，將檢測位置校正信號值保存為存儲值NEGCAL’ ；以及步驟(S13)，接著，在保存存儲值NEGCAL’之后，D/A轉換的輸出信號指示固定為中間值，利用上述計數(shù)電路計數(shù)到第二時間而發(fā)出取入指示信號，將上述檢測位置信號值保存為存儲值(NEGCAL)。
[0111]校準運算電路24的運算步驟還具有步驟(S14):接著，在保存存儲值NEGCAL之后，D/A轉換的輸出信號指示最小值，在計數(shù)到第三時間時，D/A轉換的輸出信號指示將D/A轉換的輸出固定為最大值而對驅動線圈29通電，在利用計數(shù)電路241計數(shù)到第四時間T4時，D/A轉換的輸出信號指示固定為中間值，利用計數(shù)電路241計數(shù)到第五時間而發(fā)出取入指示信號，將檢測位置信號值保存為存儲值P0SCAL。
[0112]另外，校準運算電路24的運算步驟還具有:步驟(S15)，接著，利用第一減法器243a對來自磁場傳感器21的檢測位置信號值Vip和第二存儲裝置242b的存儲值NEGCAL進行減法運算；步驟(S16)，接著，利用第二減法器243b對第三存儲裝置242c的存儲值POSCAL和第二存儲裝置242b的存儲值NEGCAL進行減法運算；步驟(S17)，接著，利用第三減法器243c對第一存儲裝置242a的存儲值NEGCAL’和第二存儲裝置242b的存儲值NEGCAL進行減法運算；步驟(S18)，接著，利用第一除法器244a對第一減法器243a的輸出值(Vip-NEGCAL)和第二減法器243b的輸出值(POSCAL-NEGCAL)進行除法運算；以及步驟(S19)，接著，利用第二除法器244b對第三減法器243c的輸出值(NEGCAL’-NEGCAL)和第二減法器243b的輸出值(POSCAL-NEGCAL)進行除法運算。
[0113]校準運算電路24的運算步驟還具有步驟(S20):接著，在計數(shù)到第六時間時，D/A轉換的輸出指示發(fā)出根據PID控制電路25的輸出來進行輸出的指示，停止計數(shù)電路241的計數(shù)，其中，校準運算電路24的檢測位置運算信號值VPROC具有與(Vip-NEGCAL)/(POSCAL-NEGCAL)成比例的關系，漏磁場校正電路34的磁場校正值LEAKB具有與(P0SCAL-P0SCAL，)/ (POSCAL-NEGCAL)或者(NEGCAL，-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL)成比例的關系。
[0114]圖12是表示用于說明利用漏磁場校正電路的運算方法的流程圖的圖。
[0115]利用漏磁場校正電路的運算方法具有:步驟(S21)，首先，利用除法器342對存儲在存儲裝置341中的控制量的最大值MVmax和來自校準運算電路24的磁場校正值LEAKB進行除法運算；步驟(S22)，接著，利用乘法器343對來自除法器342的輸出值和控制量MV進行乘法運算；以及步驟(S23)，接著，利用減法器344對來自乘法器343的輸出值和來自設備位置指令信號發(fā)生電路26的目標位置信號值VTARG進行減法運算，利用漏磁場校正電路的運算方法輸出目標校正位置信號值VTARG’。
[0116]這樣，能夠實如下線性運動設備的控制方法:在產生磁場傳感器的搭載位置的偏移、磁體的磁化不均并且由磁傳感器檢測出的磁場受線性運動設備的驅動用線圈所產生的磁場的干擾的情況下，該線性運動設備的控制方法也能夠對線性運動設備進行準確的位置控制。
[0117]附圖標記說明
[0118]9:透鏡；10:磁體；11:線圈；12:線性運動設備；13:磁場傳感器；14:差動放大器；15:非反相輸出緩沖器；16:反相輸出緩沖器；17:第一輸出驅動器；18:第二輸出驅動器；20:控制裝置；21:磁場傳感器；22:放大器；23:A/D轉換電路；24:校準(Calibrat1n)運算電路；25 =PID控制電路；26:設備(透鏡)位置指令信號發(fā)生電路；27:D/A轉換電路；28a:第一輸出驅動器；28b:第二輸出驅動器；29:驅動線圈；30:照相機模塊；31:線性運動設備；32:磁體；33:透鏡(移動體)；34:漏磁場校正電路；241:計數(shù)電路(計數(shù)器/計時器)；242a:第一存儲裝置(寄存器/存儲器)；242b:第二存儲裝置(寄存器/存儲器)；242c:第三存儲裝置(寄存器/存儲器)；243a:第一減法器；243b:第二減法器；243c:第三減法器；244a:第一除法器；244b:第二除法器；245a:第一乘法器；245b:第二乘法器；246:第四存儲裝置(寄存器/存儲器)；341:存儲裝置(寄存器/存儲器)；342:除法器；343:乘法器；344:減法器。
【權利要求】
1.一種線性運動設備的控制裝置，具備線性運動設備以及驅動線圈，該線性運動設備具有安裝于移動體的磁體，該驅動線圈配置于該線性運動設備的上述磁體附近，該線性運動設備的控制裝置通過該驅動線圈使上述磁體進行移動，該線性運動設備的控制裝置的特征在于，還具備: 磁場傳感器，其檢測由上述磁體產生的磁場，輸出與檢測出的磁場的值對應的檢測位置信號值； 校準運算電路，其根據來自上述磁場傳感器的上述檢測位置信號值，從與上述線性運動設備的第一位置對應的第一位置信號值和與上述線性運動設備的第二位置對應的第二位置信號值得到檢測位置運算信號值； 設備位置指令信號發(fā)生電路，其輸出目標位置信號值，該目標位置信號值用于指示上述線性運動設備要移動至的目標位置； 輸出驅動器，其根據上述檢測位置運算信號值和上述目標位置信號值來對上述驅動線圈提供驅動電流；以及 漏磁場校正電路，其根據沒有向上述驅動線圈通電時的上述檢測位置信號值和向上述驅動線圈通電時的上述檢測位置信號值之間的差，對由上述驅動線圈的漏磁場引起的上述磁場傳感器的檢測誤差進行校正。
2.根據權利要求1所述的線性運動設備的控制裝置，其特征在于， 上述漏磁場校正電路校正上述目標位置信號值。
3.根據權利要求2所述的線性運動設備的控制裝置，其特征在于， 在將來自上述磁場傳感器的上述檢測位置信號值即上述校準運算電路的輸入信號值設為Vip、將上述第一位置信號值設為NEGCAL、將上述第二位置信號值設為POSCAL、將作為上述校準運算電路的輸出信號值的檢測位置運算信號值設為VPROC的情況下， 上述檢測位置運算信號值VPROC具有與(Vip-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL)成比例的關系。
4.根據權利要求3所述的線性運動設備的控制裝置，其特征在于， 在將受漏磁場影響的情況下的上述第一位置信號值設為NEGCAL’、將由漏磁場引起的上述第二位置信號值設為POSCAL’的情況下， 磁場校正值 LEAKB 具有與(POSCAL-POSCAL’)/(POSCAL-NEGCAL)或者(NEGCAL，-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL)成比例的關系。
5.根據權利要求4所述的線性運動設備的控制裝置，其特征在于， 上述校準運算電路具備: 第一存儲裝置，其保存受漏磁場影響的情況下的上述第一位置信號值NEGCAL’或者由漏磁場引起的上述第二位置信號值POSCAL’ ； 第二存儲裝置，其保存上述第一位置信號值NEGCAL ；以及 第三存儲裝置，其保存第二位置信號值POSCAL。
6.根據權利要求5所述的線性運動設備的控制裝置，其特征在于， 上述校準運算電路還具備: 第一減法器，其對來自上述磁場傳感器的上述檢測位置信號值Vip和由上述第二存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL進行減法運算； 第二減法器，其對由上述第三存儲裝置保存的第二位置信號值POSCAL和由上述第二存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL進行減法運算； 第三減法器，其對由上述第一存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL’和由上述第二存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL進行減法運算或者對由上述第一存儲裝置保存的第二位置信號值POSCAL’和由上述第三存儲裝置保存的第二位置信號值POSCAL進行減法運算； 第一除法器，其對上述第一減法器的輸出值(Vip-NEGCAL)和上述第二減法器的輸出值(POSCAL-NEGCAL)進行除法運算；以及 第二除法器，其對上述第三減法器的輸出值(NEGCAL’ -NEGCAL)和上述第二減法器的輸出值(POSCAL-NEGCAL)進行除法運算或者對上述第三減法器的輸出值(POSCAL-POSCAL’ )和上述第二減法器的輸出值(POSCAL-NEGCAL)進行除法運算。
7.根據權利要求6所述的線性運動設備的控制裝置，其特征在于， 上述漏磁場校正電路具備: 除法器，其對存儲在存儲裝置中的控制量的最大值和上述磁場校正值進行除法運算；乘法器，其對來自該除法器的輸出值和上述輸出驅動器的控制量進行乘法運算；以及減法器，其對來自該乘法器的輸出值和來自上述設備位置指令信號發(fā)生電路的上述目標位置信號值進行減法運算， 上述漏磁場校正電路輸出對上述目標位置信號值進行了校正的目標校正位置信號值。
8.根據權利要求1?7中的任一項所述的線性運動設備的控制裝置，其特征在于， 上述磁場傳感器為霍爾元件。
9.根據權利要求1?8中的任一項所述的線性運動設備的控制裝置，其特征在于， 上述線性運動設備和上述驅動線圈安裝于照相機模塊。
10.一種線性運動設備的控制裝置中的控制方法，該線性運動設備的控制裝置具備線性運動設備和驅動線圈，該線性運動設備具有安裝于移動體的磁體，該驅動線圈配置于該線性運動設備的上述磁體附近，該線性運動設備的控制裝置通過該驅動線圈使上述磁體進行移動，該線性運動設備的控制裝置中的控制方法的特征在于，具有以下步驟: 首先，利用磁場傳感器檢測由上述磁體產生的磁場，輸出與檢測出的磁場的值對應的檢測位置信號值； 接著，利用校準運算電路根據來自上述磁場傳感器的上述檢測位置信號值，從與上述線性運動設備的第一位置對應的第一位置信號值和與上述線性運動設備的第二位置對應的第二位置信號值得到檢測位置運算信號值； 接著，利用設備位置指令信號發(fā)生電路輸出目標位置信號值，該目標位置信號值用于指示上述線性運動設備要移動至的目標位置； 接著，利用輸出驅動器根據上述檢測位置運算信號值和上述目標位置信號值來對上述驅動線圈提供驅動電流；以及 接著，利用漏磁場校正電路根據沒有向上述驅動線圈通電時的上述檢測位置信號值和向上述驅動線圈通電時的上述檢測位置信號值之間的差，對由上述驅動線圈的漏磁場引起的上述磁場傳感器的檢測誤差進行校正。
11.根據權利要求10所述的線性運動設備的控制裝置中的控制方法，其特征在于， 在利用上述漏磁場校正電路的運算步驟中校正上述目標位置信號值。
12.根據權利要求11所述的線性運動設備的控制裝置中的控制方法，其特征在于， 在將來自上述磁場傳感器的上述檢測位置信號值即上述校準運算電路的輸入信號值設為Vip、將上述第一位置信號值設為NEGCAL、將上述第二位置信號值設為POSCAL、將作為上述校準運算電路的輸出信號值的檢測位置運算信號值設為VPR0C的情況下， 上述檢測位置運算信號值VPR0C具有與(Vip-NEGCAL) / (POSCAL-NEG CAL)成比例的關系。
13.根據權利要求12所述的線性運動設備的控制裝置中的控制方法，其特征在于， 在將受漏磁場影響的情況下的上述第一位置信號值設為NEGCAL’、將由漏磁場引起的上述第二位置信號值設為POSCAL’的情況下， 磁場校正值 LEAKB 具有與(POSCAL-POSCAL’)/(POSCAL-NEGCAL)或者(NEGCAL，-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL)成比例的關系。
14.根據權利要求13所述的線性運動設備的控制裝置中的控制方法，其特征在于， 利用上述校準運算電路的運算步驟具有以下步驟: 利用第一存儲裝置保存受漏磁場影響的情況下的上述第一位置信號值NEGCAL’或者由漏磁場引起的上述第二位置信號值POSCAL’ ； 利用第二存儲裝置保存上述第一位置信號值NEGCAL ；以及 利用第三存儲裝置保存第二位置信號值POSCAL。
15.根據權利要求14所述的線性運動設備的控制裝置中的控制方法，其特征在于， 利用上述校準運算電路的運算步驟還具有以下步驟: 利用第一減法器對來自上述磁場傳感器的上述檢測位置信號值Vip和由上述第二存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL進行減法運算； 利用第二減法器對由上述第三存儲裝置保存的第二位置信號值POSCAL和由上述第二存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL進行減法運算； 利用第三減法器對由上述第一存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL’和由上述第二存儲裝置保存的第一位置信號值NEGCAL進行減法運算或者對由上述第一存儲裝置保存的第二位置信號值POSCAL’和由上述第三存儲裝置保存的第二位置信號值POSCAL進行減法運算； 利用第一除法器對上述第一減法器的輸出值(Vip-NEGCAL)和上述第二減法器的輸出值(POSCAL-NEGCAL)進行除法運算；以及 利用第二除法器對上述第三減法器的輸出值(NEGCAL’-NEGCAL)和上述第二減法器的輸出值(POSCAL-NEGCAL)進行除法運算或者對上述第三減法器的輸出值(POSCAL-POSCAL’ )和上述第二減法器的輸出值(POSCAL-NEGCAL)進行除法運算。
16.根據權利要求15所述的線性運動設備的控制裝置中的控制方法，其特征在于， 利用上述漏磁場校正電路的運算步驟具有以下步驟: 利用除法器對存儲在存儲裝置中的控制量的最大值和上述磁場校正值進行除法運算； 利用乘法器對來自上述除法器的輸出值和上述輸出驅動器的控制量進行乘法運算；以及 利用減法器對來自上述乘法器的輸出值和來自上述設備位置指令信號發(fā)生電路的上述目標位置信號值進行減法運算， 利用上述漏磁場校正電路的運算步驟輸出對上述目標位置信號值進行了校正的目標校正位置信號值。
【文檔編號】G02B7/04GK104272160SQ201380023281
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年5月8日 優(yōu)先權日:2012年5月17日
【發(fā)明者】福島貴志 申請人:旭化成微電子株式會社