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1、(10)申请公布号 CN 104272160 A (43)申请公布日 2015.01.07 C N 1 0 4 2 7 2 1 6 0 A (21)申请号 201380023281.6 (22)申请日 2013.05.08 2012-113446 2012.05.17 JP G02B 7/04(2006.01) H02P 25/06(2006.01) (71)申请人旭化成微电子株式会社 地址日本东京都 (72)发明人福岛贵志 (74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事 务所(普通合伙) 11277 代理人刘新宇 (54) 发明名称 线性运动设备的控制装置及其控制方法 (57) 摘要 本发明涉。
2、及一种在产生磁传感器的搭载位置 的偏移、磁化不均并且由磁传感器检测出的磁场 受由线性运动设备的驱动用线圈所产生的磁场的 干扰的情况下也能够对线性运动设备进行准确的 位置控制的线性运动设备的控制装置及其控制 方法。校准运算电路(24)为了避免由驱动线圈 产生的漏磁场对磁场传感器(21)的影响而在紧 挨着获取检测磁场之前具有停止对驱动线圈通电 的时间,根据检测位置信号值(Vip),从与线性运 动设备(31)的起始位置对应的第一位置信号值 (NEGCAL)和与全行程位置对应的第二位置信号 值(POSCAL)得到检测位置运算信号值(VPROC)。 漏磁场校正电路(34)与设备位置指令信号发生 电路(2。
3、6)相连接,对由驱动线圈(29)的漏磁场引 起的磁场传感器的检测误差进行校正。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.11.03 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/002953 2013.05.08 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/171998 JA 2013.11.21 (51)Int.Cl. 权利要求书4页 说明书14页 附图12页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书4页 说明书14页 附图12页 (10)申请公布号 CN 104272160 A CN 104272160 A 1/4页 。
4、2 1.一种线性运动设备的控制装置,具备线性运动设备以及驱动线圈,该线性运动设备 具有安装于移动体的磁体,该驱动线圈配置于该线性运动设备的上述磁体附近,该线性运 动设备的控制装置通过该驱动线圈使上述磁体进行移动,该线性运动设备的控制装置的特 征在于,还具备: 磁场传感器,其检测由上述磁体产生的磁场,输出与检测出的磁场的值对应的检测位 置信号值; 校准运算电路,其根据来自上述磁场传感器的上述检测位置信号值,从与上述线性运 动设备的第一位置对应的第一位置信号值和与上述线性运动设备的第二位置对应的第二 位置信号值得到检测位置运算信号值; 设备位置指令信号发生电路,其输出目标位置信号值,该目标位置信号。
5、值用于指示上 述线性运动设备要移动至的目标位置; 输出驱动器,其根据上述检测位置运算信号值和上述目标位置信号值来对上述驱动线 圈提供驱动电流;以及 漏磁场校正电路,其根据没有向上述驱动线圈通电时的上述检测位置信号值和向上述 驱动线圈通电时的上述检测位置信号值之间的差,对由上述驱动线圈的漏磁场引起的上述 磁场传感器的检测误差进行校正。 2.根据权利要求1所述的线性运动设备的控制装置,其特征在于, 上述漏磁场校正电路校正上述目标位置信号值。 3.根据权利要求2所述的线性运动设备的控制装置,其特征在于, 在将来自上述磁场传感器的上述检测位置信号值即上述校准运算电路的输入信号值 设为Vip、将上述第一。
6、位置信号值设为NEGCAL、将上述第二位置信号值设为POSCAL、将作为 上述校准运算电路的输出信号值的检测位置运算信号值设为VPROC的情况下, 上述检测位置运算信号值VPROC具有与(Vip-NEGCAL)/(POSCAL-NEGCAL)成比例的关 系。 4.根据权利要求3所述的线性运动设备的控制装置,其特征在于, 在将受漏磁场影响的情况下的上述第一位置信号值设为NEGCAL、将由漏磁场引起的 上述第二位置信号值设为POSCAL的情况下, 磁场校正值LEAKB具有与(POSCAL-POSCAL)/(POSCAL-NEGCAL)或者 (NEGCAL-NEGCAL)/(POSCAL-NEGCA。
7、L)成比例的关系。 5.根据权利要求4所述的线性运动设备的控制装置,其特征在于, 上述校准运算电路具备: 第一存储装置,其保存受漏磁场影响的情况下的上述第一位置信号值NEGCAL或者由 漏磁场引起的上述第二位置信号值POSCAL; 第二存储装置,其保存上述第一位置信号值NEGCAL;以及 第三存储装置,其保存第二位置信号值POSCAL。 6.根据权利要求5所述的线性运动设备的控制装置,其特征在于, 上述校准运算电路还具备: 第一减法器,其对来自上述磁场传感器的上述检测位置信号值Vip和由上述第二存储 装置保存的第一位置信号值NEGCAL进行减法运算; 权 利 要 求 书CN 104272160。
8、 A 2/4页 3 第二减法器,其对由上述第三存储装置保存的第二位置信号值POSCAL和由上述第二 存储装置保存的第一位置信号值NEGCAL进行减法运算; 第三减法器,其对由上述第一存储装置保存的第一位置信号值NEGCAL和由上述第二 存储装置保存的第一位置信号值NEGCAL进行减法运算或者对由上述第一存储装置保存的 第二位置信号值POSCAL和由上述第三存储装置保存的第二位置信号值POSCAL进行减法 运算; 第一除法器,其对上述第一减法器的输出值(Vip-NEGCAL)和上述第二减法器的输出 值(POSCAL-NEGCAL)进行除法运算;以及 第二除法器,其对上述第三减法器的输出值(NEG。
9、CAL-NEGCAL)和上述第二 减法器的输出值(POSCAL-NEGCAL)进行除法运算或者对上述第三减法器的输出值 (POSCAL-POSCAL)和上述第二减法器的输出值(POSCAL-NEGCAL)进行除法运算。 7.根据权利要求6所述的线性运动设备的控制装置,其特征在于, 上述漏磁场校正电路具备: 除法器,其对存储在存储装置中的控制量的最大值和上述磁场校正值进行除法运算; 乘法器,其对来自该除法器的输出值和上述输出驱动器的控制量进行乘法运算;以及 减法器,其对来自该乘法器的输出值和来自上述设备位置指令信号发生电路的上述目 标位置信号值进行减法运算, 上述漏磁场校正电路输出对上述目标位置。
10、信号值进行了校正的目标校正位置信号值。 8.根据权利要求17中的任一项所述的线性运动设备的控制装置,其特征在于, 上述磁场传感器为霍尔元件。 9.根据权利要求18中的任一项所述的线性运动设备的控制装置,其特征在于, 上述线性运动设备和上述驱动线圈安装于照相机模块。 10.一种线性运动设备的控制装置中的控制方法,该线性运动设备的控制装置具备线 性运动设备和驱动线圈,该线性运动设备具有安装于移动体的磁体,该驱动线圈配置于该 线性运动设备的上述磁体附近,该线性运动设备的控制装置通过该驱动线圈使上述磁体进 行移动,该线性运动设备的控制装置中的控制方法的特征在于,具有以下步骤: 首先,利用磁场传感器检测。
11、由上述磁体产生的磁场,输出与检测出的磁场的值对应的 检测位置信号值; 接着,利用校准运算电路根据来自上述磁场传感器的上述检测位置信号值,从与上述 线性运动设备的第一位置对应的第一位置信号值和与上述线性运动设备的第二位置对应 的第二位置信号值得到检测位置运算信号值; 接着,利用设备位置指令信号发生电路输出目标位置信号值,该目标位置信号值用于 指示上述线性运动设备要移动至的目标位置; 接着,利用输出驱动器根据上述检测位置运算信号值和上述目标位置信号值来对上述 驱动线圈提供驱动电流;以及 接着,利用漏磁场校正电路根据没有向上述驱动线圈通电时的上述检测位置信号值和 向上述驱动线圈通电时的上述检测位置信。
12、号值之间的差,对由上述驱动线圈的漏磁场引起 的上述磁场传感器的检测误差进行校正。 11.根据权利要求10所述的线性运动设备的控制装置中的控制方法,其特征在于, 权 利 要 求 书CN 104272160 A 3/4页 4 在利用上述漏磁场校正电路的运算步骤中校正上述目标位置信号值。 12.根据权利要求11所述的线性运动设备的控制装置中的控制方法,其特征在于, 在将来自上述磁场传感器的上述检测位置信号值即上述校准运算电路的输入信号值 设为Vip、将上述第一位置信号值设为NEGCAL、将上述第二位置信号值设为POSCAL、将作为 上述校准运算电路的输出信号值的检测位置运算信号值设为VPROC的情况。
13、下, 上述检测位置运算信号值VPROC具有与(Vip-NEGCAL)/(POSCAL-NEG CAL)成比例的关 系。 13.根据权利要求12所述的线性运动设备的控制装置中的控制方法,其特征在于, 在将受漏磁场影响的情况下的上述第一位置信号值设为NEGCAL、将由漏磁场引起的 上述第二位置信号值设为POSCAL的情况下, 磁场校正值LEAKB具有与(POSCAL-POSCAL)/(POSCAL-NEGCAL)或者 (NEGCAL-NEGCAL)/(POSCAL-NEGCAL)成比例的关系。 14.根据权利要求13所述的线性运动设备的控制装置中的控制方法,其特征在于, 利用上述校准运算电路的运算。
14、步骤具有以下步骤: 利用第一存储装置保存受漏磁场影响的情况下的上述第一位置信号值NEGCAL或者由 漏磁场引起的上述第二位置信号值POSCAL; 利用第二存储装置保存上述第一位置信号值NEGCAL;以及 利用第三存储装置保存第二位置信号值POSCAL。 15.根据权利要求14所述的线性运动设备的控制装置中的控制方法,其特征在于, 利用上述校准运算电路的运算步骤还具有以下步骤: 利用第一减法器对来自上述磁场传感器的上述检测位置信号值Vip和由上述第二存 储装置保存的第一位置信号值NEGCAL进行减法运算; 利用第二减法器对由上述第三存储装置保存的第二位置信号值POSCAL和由上述第二 存储装置保。
15、存的第一位置信号值NEGCAL进行减法运算; 利用第三减法器对由上述第一存储装置保存的第一位置信号值NEGCAL和由上述第二 存储装置保存的第一位置信号值NEGCAL进行减法运算或者对由上述第一存储装置保存的 第二位置信号值POSCAL和由上述第三存储装置保存的第二位置信号值POSCAL进行减法 运算; 利用第一除法器对上述第一减法器的输出值(Vip-NEGCAL)和上述第二减法器的输出 值(POSCAL-NEGCAL)进行除法运算;以及 利用第二除法器对上述第三减法器的输出值(NEGCAL-NEGCAL)和上述第二 减法器的输出值(POSCAL-NEGCAL)进行除法运算或者对上述第三减法器。
16、的输出值 (POSCAL-POSCAL)和上述第二减法器的输出值(POSCAL-NEGCAL)进行除法运算。 16.根据权利要求15所述的线性运动设备的控制装置中的控制方法,其特征在于, 利用上述漏磁场校正电路的运算步骤具有以下步骤: 利用除法器对存储在存储装置中的控制量的最大值和上述磁场校正值进行除法运 算; 利用乘法器对来自上述除法器的输出值和上述输出驱动器的控制量进行乘法运算;以 及 权 利 要 求 书CN 104272160 A 4/4页 5 利用减法器对来自上述乘法器的输出值和来自上述设备位置指令信号发生电路的上 述目标位置信号值进行减法运算, 利用上述漏磁场校正电路的运算步骤输出对。
17、上述目标位置信号值进行了校正的目标 校正位置信号值。 权 利 要 求 书CN 104272160 A 1/14页 6 线性运动设备的控制装置及其控制方法 技术领域 0001 本发明涉及一种线性运动设备的控制装置及其控制方法,更详细地说,涉及如下 的线性运动设备的控制装置及其控制方法:在产生磁传感器的搭载位置的偏移或磁体的磁 化不均并且由磁传感器检测出的磁场受线性运动设备的驱动用线圈所产生的磁场干扰的 情况下,也能够对线性运动设备进行准确的位置控制。 背景技术 0002 在一般的数字照相机和便携式电话机、与因特网之间的兼容性高并以计算机的功 能为基础而制成的多功能便携式电话机即智能手机(smar。
18、tphone)等中搭载的照相机模块 大多搭载有自动聚焦功能。在搭载于这种小型照相机的自动聚焦功能中多采用对比度检测 方式。该对比度检测方式是如下方式:使透镜实际进行移动来检测使摄像图像中的被摄体 对比度最大的透镜位置,使透镜移动至该位置。 0003 这种对比度检测方式与对被摄体照射红外线、超声波并根据其反射波测量到被摄 体的距离的主动方式相比,能够以低成本实现。但是,存在直到搜索到使被摄体对比度最大 的透镜位置为止会耗费时间的问题。期望在用户半按下快门按钮之后直到焦点对准被摄体 为止的处理在1秒钟内完成。 0004 另外,搭载于一般的数字照相机和便携式电话机等的照相机模块的像素数逐年增 加,变。
19、得使用这些小型照相机也能够拍摄高清晰度的图像。在高清晰度的图像中,离焦容易 变得明显,要求进行更高精度的自动聚焦控制。 0005 另外,用一次函数表示输入信号和与该输入信号相应的位移的设备通常被称为线 性运动设备。这种线性运动设备例如存在照相机的自动聚焦透镜等。 0006 图1是用于说明现有的线性运动设备的控制装置的结构图。图1示出的线性运动 设备12的控制装置具备磁场传感器13、差动放大器14、非反相输出缓冲器15、反相输出缓 冲器16、第一输出驱动器17以及第二输出驱动器18。线性运动设备12被控制装置进行反 馈控制,因此具备透镜9和磁体10。 0007 磁场传感器13根据检测出的磁场来生。
20、成信号,将该信号作为输出信号SA而输出。 磁场传感器13的输出信号SA和设备位置指令信号SB分别被输入到差动放大器14的正相 输入端子和反相输入端子。从被输入了磁场传感器13的输出信号SA和设备位置指令信号 SB的差动放大器14输出操作量信号SC,该操作量信号SC表示输出驱动器17、18的操作量 (偏差与放大度的积)。 0008 在线性运动设备12的线圈11中流动的电流的方向和电流量根据操作量信号SC 的大小而发生变化。由于在该线圈11中流动的电流,包括磁体10的线性运动设备12的位 置发生变化(移动)。此时,磁场传感器13的输出信号SA随着磁体10的移动而发生变化。 控制装置根据输出信号SA。
21、的变化来检测线性运动设备12的位置,进行反馈控制使得该位 置与从外部输入的设备位置指令信号SB所指示的位置一致。 0009 在此,在图1所示的线性运动设备12中,会产生磁体10的磁化不均。另外,在控 说 明 书CN 104272160 A 2/14页 7 制装置中,磁场传感器13的搭载位置的偏移会产生偏差。由于这种偏差,线性运动设备12 的位置与由磁场传感器13检测出的磁场的关系与在设计时假设的关系不同。 0010 图2是表示由图1所示的磁场传感器检测出的磁场与线性运动设备的位置的关系 的图。在图2中,图中左侧的纵轴表示由磁场传感器13检测出的磁场(以下也称为检测磁 场),图中右侧的纵轴表示磁。
22、场传感器13的输出信号SA的值。另外,图2的横轴是线性运 动设备12的位置。 0011 为了进行比较,用图2中的实线a表示检测磁场与线性运动设备12的位置之间无 偏移(如设计值)的情况下的特性。点划线b表示检测磁场与线性运动设备12的位置之 间存在偏移的情况下的特性。 0012 如图2所示,在磁体10存在磁化不均或者磁场传感器13的位置存在偏移的情况 下,检测磁场不会示出线性运动设备12的正确位置。因此,控制装置有时无法适当地对线 性运动设备12进行位置控制。 0013 也就是说,如果按照实线a所表示的设计值,则在线性运动设备12从端点XBOT移 动至另一端点XTOP的情况下,磁场传感器13的。
23、输出信号SA从VMLa变化至VMHa(在图2 中将该范围表示为SA(a)。此时,与磁场传感器13的输出信号SA处于相同的电压范围的、 从VMLa开始到VMHa为止的设备位置指令信号SB被输入到控制装置。而且,当被输入中间 电位VMM(VMHa-VMLa)/2+VMLa)的设备位置指令信号SB时,线性运动设备12得到中间 位置XMID。 0014 另一方面,在磁体10存在磁化不均或者磁场传感器13的位置存在偏移的情况下, 磁场传感器13的输出信号SA以与实线a不同的斜率例如从VMLb变化至VMHb(在图2中示 出具有与实线a不同的斜率的点划线b,将该变化范围表示为SA(b)。此时,当电位VMM(。
24、 (VMHa-VMLa)/2+VMLa)的设备位置指令信号SB被输入到控制装置时,线性运动设备12位于 位置XPOS,存在控制装置无法对线性运动设备12正确地进行位置控制的问题。 0015 为了解决这种问题,通过对磁场传感器13的输出信号SA或者设备位置指令信号 SB进行校正来使磁场传感器13的输出信号SA和设备位置指令信号SB同步(例如参照专 利文献1)。 0016 另外,专利文献2所记载的内容与使透镜实际进行移动来决定焦点位置的聚焦控 制电路相关,该聚焦控制电路搭载于摄像装置,该摄像装置具备透镜、用于调整该透镜的位 置的驱动元件以及用于检测透镜的位置的位置检测元件,上述聚焦控制电路具备:均。
25、衡器, 其根据由位置检测元件的输出信号确定的透镜的位置与从外部设定的透镜的目标位置之 差,生成用于使透镜的位置与目标位置一致的驱动信号并将该驱动信号输出到驱动元件; 以及调整电路,其用于调整位置检测元件的增益和偏移中的至少一方。 0017 另外,在专利文献3中记载的是音圈电动机驱动装置的位置信号校正电路,该位 置信号校正电路具备:加法部,向该加法部输入与从设置于音圈电动机的线圈的中心部或 者附近的位置检测传感器输出的传感器信号相应的、表示该位置检测传感器的位置的位置 信号,该加法部输出上述音圈电动机的驱动控制用的控制信号;以及信号衰减部,其使从加 法部输出的控制信号衰减,其中,加法部将上述位置。
26、信号与从信号衰减部输入的衰减后的 控制信号的反相相加并作为上述控制信号而输出。 0018 专利文献1:日本特开2009-247105号公报 说 明 书CN 104272160 A 3/14页 8 0019 专利文献2:日本特开2011-22563号公报 0020 专利文献3:日本特开2010-107894号公报 发明内容 0021 发明要解决的问题 0022 然而,使上述磁场传感器的输出信号SA或者设备位置指令信号SB同步的方法和 校正位置信号的方法存在以下问题。 0023 即,专利文献1所记载的使用校正表的方式需要用于存储校正表的存储装置,在 将分辨率位数设为N的情况下,其数量为2 N N个。
27、。因而,在制造出包含校正表的集成电路 的情况下,有时也会无法将该集成电路搭载于小型线性运动设备,且制造成本也增加。并 且,在创建校正表的过程中,产生一边按分辨率移动一边向校正表写入校正值的作业,因此 也有时制造成本会进一步增加。 0024 另外,在专利文献2所记载的调整位置检测元件的增益和偏移的方式的情况下, 存储用于调整的信息的存储装置能够减少,但是分别需要对增益的调整量进行D/A转换的 D/A转换器和校正电路。在进行高精度的位置控制的情况下,需要调整增益和偏移这两者 的可能性高,因此很多时候无法通过只调整一方来减少D/A转换器和校正电路的个数。并 且,在要自动地获取校正量的情况下,存储装置。
28、以数字值进行存储,因此有时还需要A/D转 换器。因而,与专利文献1同样地导致制造成本增加。 0025 另外,在专利文献3所记载的校正位置信号的方式的情况下,不具备使信号衰减 部的衰减量得到最佳值的单元,该信号衰减部使从输出音圈电动机的驱动控制用的控制信 号的加法部输出的控制信号衰减。因而,在线性运动设备的制造过程中,在由磁传感器检测 出的磁场受线性运动设备的驱动用线圈所产生的磁场干扰的量不均的情况下,也有时会进 行过度校正而无法实施准确的位置控制。 0026 虽然也能够将衰减量设为可变的结构并在出厂时进行单独调整,但是需要检测驱 动用线圈所产生的磁场的干扰量,工序数增加而导致成本增加。 002。
29、7 本发明是鉴于上述点而完成的,目的在于提供如下线性运动设备的控制装置及其 控制方法:在产生磁传感器的搭载位置的偏移、磁体的磁化不均并且由磁传感器检测出的 磁场受由线性运动设备的驱动用线圈所产生的磁场干扰的情况下,也能够对线性运动设备 进行准确的位置控制。 0028 用于解决问题的方案 0029 本发明是为了达到这种目的而完成的,本发明的线性运动设备的控制装置具备线 性运动设备(31)和驱动线圈(29),该线性运动设备(31)具有安装于移动体(33)的磁体 (32),该驱动线圈(29)设置于该线性运动设备(31)的上述磁体(32)附近,该线性运动设 备(31)的控制装置通过该驱动线圈(29)使。
30、上述磁体(32)进行移动,该线性运动设备(31) 的控制装置的特征在于,还具备:磁场传感器(21),其检测由上述磁体(32)产生的磁场,输 出与检测出的磁场的值对应的检测位置信号值(Vip);校准运算电路(24),其根据来自上 述磁场传感器(21)的上述检测位置信号值(Vip),从与上述线性运动设备(31)的第一位 置对应的第一位置信号值(NEGCAL)和与上述线性运动设备(31)的第二位置对应的第二位 置信号值(POSCAL)得到检测位置运算信号值(VPROC);设备位置指令信号发生电路(26), 说 明 书CN 104272160 A 4/14页 9 其输出目标位置信号值(VTARG),该。
31、目标位置信号值(VTARG)用于指示上述线性运动设备 (31)要移动至的目标位置;输出驱动器,其根据上述检测位置运算信号值(VPROC)和上述 目标位置信号值(VTARG)来对上述驱动线圈提供驱动电流;以及漏磁场校正电路(34),其 根据没有向上述驱动线圈(29)通电时的上述检测位置信号值(Vip)和向上述驱动线圈 (29)通电时的上述检测位置信号值(Vip)之间的差,对由上述驱动线圈(29)的漏磁场引起 的上述磁场传感器(21)的检测误差进行校正。 0030 另外,其特征在于,上述漏磁场校正电路(34)校正上述目标位置信号值(VTARG)。 0031 另外,其特征在于,在将来自上述磁场传感器。
32、(21)的上述检测位置信号值(Vip) 即上述校准运算电路(24)的输入信号值设为Vip、将上述第一位置信号值设为NEGCAL、将 上述第二位置信号值设为POSCAL、将作为上述校准运算电路(24)的输出信号值的检测位 置运算信号值设为VPROC的情况下,上述检测位置运算信号值VPROC具有与(Vip-NEGCAL)/ (POSCAL-NEGCAL)成比例的关系。 0032 另外,其特征在于,在将受漏磁场影响的情况下的上述第一位置信号值设 为NEGCAL、将由漏磁场引起的上述第二位置信号值设为POSCAL的情况下,磁场校 正值LEAKB具有与(POSCAL-POSCAL)/(POSCAL-NE。
33、GCAL)或者(NEGCAL-NEGCAL)/ (POSCAL-NEGCAL)成比例的关系。 0033 另外,其特征在于,上述校准运算电路(24)具备:第一存储装置(242a),其保存受 漏磁场影响的情况下的上述第一位置信号值NEGCAL或者由漏磁场引起的上述第二位置信 号值POSCAL;第二存储装置(242b),其保存上述第一位置信号值NEGCAL;以及第三存储装 置(242c),其保存第二位置信号值POSCAL。 0034 另外,其特征在于,上述校准运算电路(24)还具备:第一减法器(243a),其对来自 上述磁场传感器(21)的上述检测位置信号值Vip和由上述第二存储装置(242b)保存。
34、的 第一位置信号值NEGCAL进行减法运算;第二减法器(243b),其对由上述第三存储装置保 存的第二位置信号值POSCAL和由上述第二存储装置保存的第一位置信号值NEGCAL进行 减法运算;第三减法器(243c),其对由上述第一存储装置保存的第一位置信号值NEGCAL 和由上述第二存储装置(242b)保存的第一位置信号值NEGCAL进行减法运算或者对由上 述第一存储装置保存的第二位置信号值POSCAL和由上述第三存储装置(242c)保存的第 二位置信号值POSCAL进行减法运算;第一除法器(244a),其对上述第一减法器的输出值 (Vip-NEGCAL)和上述第二减法器的输出值(POSCAL。
35、-NEGCAL)进行除法运算;以及第二除法 器(244b),其对上述第三减法器的输出值(NEGCAL-NEGCAL)和上述第二减法器的输出值 (POSCAL-NEGCAL)进行除法运算或者对上述第三减法器的输出值(POSCAL-POSCAL)和上 述第二减法器的输出值(POSCAL-NEGCAL)进行除法运算。 0035 另外,其特征在于,上述漏磁场校正电路具备:除法器,其对存储在存储装置中的 控制量的最大值和上述磁场校正值进行除法运算;乘法器,其对来自该除法器的输出值和 上述输出驱动器的控制量进行乘法运算;以及减法器,其对来自该乘法器的输出值和来自 上述设备位置指令信号发生电路的上述目标位置。
36、信号值进行减法运算,上述漏磁场校正电 路输出对上述目标位置信号值进行了校正的目标校正位置信号值。 0036 另外,其特征在于,上述磁场传感器为霍尔元件。 0037 另外,其特征在于,上述线性运动设备和上述驱动线圈安装于照相机模块。 说 明 书CN 104272160 A 5/14页 10 0038 另外,在本发明的线性运动设备的控制装置中的控制方法中,该线性运动设备的 控制装置具备线性运动设备和驱动线圈,该线性运动设备具有安装于移动体的磁体,该驱 动线圈配置于该线性运动设备的上述磁体附近,该线性运动设备的控制装置通过该驱动线 圈使上述磁体进行移动,该线性运动设备的控制装置中的控制方法的特征在于。
37、,具有以下 步骤:首先,利用磁场传感器检测由上述磁体产生的磁场,输出与检测出的磁场的值对应的 检测位置信号值;接着,利用校准运算电路根据来自上述磁场传感器的上述检测位置信号 值,从与上述线性运动设备的第一位置对应的第一位置信号值和与上述线性运动设备的第 二位置对应的第二位置信号值得到检测位置运算信号值;接着,利用设备位置指令信号发 生电路输出目标位置信号值,该目标位置信号值用于指示上述线性运动设备要移动至的目 标位置;接着,利用输出驱动器根据上述检测位置运算信号值和上述目标位置信号值来对 上述驱动线圈提供驱动电流;以及接着,利用漏磁场校正电路根据没有向上述驱动线圈通 电时的上述检测位置信号值和。
38、向上述驱动线圈通电时的上述检测位置信号值之间的差,对 由上述驱动线圈的漏磁场引起的上述磁场传感器的检测误差进行校正。 0039 另外,其特征在于,在利用上述漏磁场校正电路的运算步骤中校正上述目标位置 信号值。 0040 另外,其特征在于,在将来自上述磁场传感器的上述检测位置信号值即上述校准 运算电路的输入信号值设为Vip、将上述第一位置信号值设为NEGCAL、将上述第二位置 信号值设为POSCAL、将作为上述校准运算电路的输出信号值的检测位置运算信号值设为 VPROC的情况下,上述检测位置运算信号值VPROC具有与(Vip-NEGCAL)/(POSCAL-NEGCAL) 成比例的关系。 004。
39、1 另外,其特征在于,在将受漏磁场影响的情况下的上述第一位置信号值设 为NEGCAL、将由漏磁场引起的上述第二位置信号值设为POSCAL的情况下,磁场校 正值LEAKB具有与(POSCAL-POSCAL)/(POSCAL-NEGCAL)或者(NEGCAL-NEGCAL)/ (POSCAL-NEGCAL)成比例的关系。 0042 另外,其特征在于,利用上述校准运算电路的运算步骤具有以下步骤:利用第一存 储装置保存受漏磁场影响的情况下的上述第一位置信号值NEGCAL或者由漏磁场引起的上 述第二位置信号值POSCAL;利用第二存储装置保存上述第一位置信号值NEGCAL;以及利 用第三存储装置保存第二。
40、位置信号值POSCAL。 0043 另外,其特征在于,利用上述校准运算电路的运算步骤还具有以下步骤:利用第一 减法器对来自上述磁场传感器的上述检测位置信号值Vip和由上述第二存储装置保存的 第一位置信号值NEGCAL进行减法运算;利用第二减法器对由上述第三存储装置保存的第 二位置信号值POSCAL和由上述第二存储装置保存的第一位置信号值NEGCAL进行减法运 算;利用第三减法器对由上述第一存储装置保存的第一位置信号值NEGCAL和由上述第二 存储装置保存的第一位置信号值NEGCAL进行减法运算或者对由上述第一存储装置保存的 第二位置信号值POSCAL和由上述第三存储装置保存的第二位置信号值PO。
41、SCAL进行减法 运算;利用第一除法器对上述第一减法器的输出值(Vip-NEGCAL)和上述第二减法器的输 出值(POSCAL-NEGCAL)进行除法运算;以及利用第二除法器对上述第三减法器的输出值 (NEGCAL-NEGCAL)和上述第二减法器的输出值(POSCAL-NEGCAL)进行除法运算或者对上 述第三减法器的输出值(POSCAL-POSCAL)和上述第二减法器的输出值(POSCAL-NEGCAL) 说 明 书CN 104272160 A 10 6/14页 11 进行除法运算。 0044 另外,其特征在于,利用上述漏磁场校正电路的运算步骤具有以下步骤:利用除法 器对存储在存储装置中的控。
42、制量的最大值和上述磁场校正值进行除法运算;利用乘法器对 来自上述除法器的输出值和上述输出驱动器的控制量进行乘法运算;以及利用减法器对来 自上述乘法器的输出值和来自上述设备位置指令信号发生电路的上述目标位置信号值进 行减法运算,利用上述漏磁场校正电路的运算步骤输出对上述目标位置信号值进行了校正 的目标校正位置信号值。 0045 发明的效果 0046 根据本发明,能够实现如下的线性运动设备的控制装置及其控制方法:在产生磁 场传感器的搭载位置的偏移、磁体的磁化不均并且由磁传感器检测出的磁场受线性运动设 备的驱动用线圈所产生的磁场干扰的情况下,也能够对线性运动设备进行准确的位置控 制。 附图说明 00。
43、47 图1是用于说明现有的线性运动设备的控制装置的结构图。 0048 图2是表示由图1所示的磁场传感器检测出的磁场与线性运动设备的位置的关系 的图。 0049 图3是用于说明本发明所涉及的线性运动设备的控制装置的结构图。 0050 图4是图3所示的校准运算电路的具体结构图。 0051 图5是图3所示的漏磁场校正电路的具体结构图。 0052 图6的(a)、(b)是表示在受漏磁场影响的情况下进行校准动作时的、驱动线圈电 流与透镜位置的关系随着时间经过的变化的图。 0053 图7的(a)、(b)是表示在不受漏磁场影响的情况下进行位置控制动作时的、驱动 线圈电流与透镜位置控制的关系随着时间经过的变化的。
44、图。 0054 图8的(a)、(b)是表示在受漏磁场影响的情况下进行位置控制动作时的、驱动线 圈电流与透镜位置控制的关系随着时间经过的变化的图。 0055 图9的(a)、(b)是表示进行位置控制动作时的、驱动线圈电流与透镜位置控制的 关系随着时间经过的变化的图。 0056 图10是表示用于说明本发明所涉及的线性运动设备的控制方法的流程图的图。 0057 图11是表示用于说明利用校准运算电路的运算方法的流程图的图。 0058 图12是表示用于说明利用漏磁场校正电路的运算方法的流程图的图。 具体实施方式 0059 以下,参照附图说明本发明的实施方式。 0060 图3是用于说明本发明所涉及的线性运动。
45、设备的控制装置的结构图。在图3中, 对应用于进行照相机模块30的透镜的位置调整的控制装置20的情况进行说明。该控制装 置(位置控制电路)20例如构成为IC电路。此外,照相机模块30由线性运动设备31和使 透镜33移动的驱动线圈29构成。因而,通过使电流流过驱动线圈29来使磁体32移动,从 而能够对固定于该磁体32的透镜33进行位置调整。 说 明 书CN 104272160 A 11 7/14页 12 0061 也就是说,本发明的线性运动设备31的控制装置20构成为:具备线性运动设备 31以及驱动线圈29,该线性运动设备31具有安装于透镜(移动体)33的磁体32,该驱动线 圈29配置于该线性运动。
46、设备31的磁体32附近,该线性运动设备31的控制装置20通过由 于线圈电流在该驱动线圈29中流动而产生的力使磁体32移动。 0062 磁场传感器21检测由磁体32产生的磁场,输出与检测出的磁场的值对应的检测 位置信号值Vip。也就是说,磁场传感器21将由照相机模块30的磁体32发出的磁场转换 为电信号,将检测位置信号输出到放大器22。放大器22对从磁场传感器21输入的检测位 置信号进行放大。此外,优选该磁场传感器21为霍尔元件。 0063 另外,由放大器22对来自磁场传感器21的检测位置信号进行放大后,A/D转换电 路23进行A/D转换,得到A/D转换后的检测位置信号值Vip。 0064 本发。
47、明的线性运动设备31的控制装置20中设置有防止磁场传感器21受驱动线 圈29的漏磁场影响而产生检测误差的对策,因此,校准(Calibration)运算电路24为了避 免驱动线圈29所产生的漏磁场对磁场传感器21带来的影响,在紧挨着获取检测磁场之前 具有停止向驱动线圈29通电的时间,根据由A/D转换电路23进行A/D转换得到的检测位 置信号值Vip,从与线性运动设备31的起始位置对应的第一位置信号值NEGCAL和与线性运 动设备31的全行程位置对应的第二位置信号值POSCAL得到检测位置运算信号值VPROC,并 且为了获取漏磁场的量而在紧挨着停止向驱动线圈29通电的时间之前,根据进行A/D转换 。
48、得到的检测位置信号值Vip,得到受漏磁场影响的情况下的与线性运动设备31的起始位置 对应的第三位置信号值NEGCAL(或者受漏磁场影响的情况下的与线性运动设备31的全行 程位置对应的位置信号值POSCAL)。 0065 另外,在将来自磁场传感器21的检测位置信号值即校准运算电路24的输入信号 值设为Vip、将与起始位置对应的第一位置信号值设为NEGCAL、将与全行程位置对应的第 二位置信号值设为POSCAL、将作为校准运算电路24的输出信号值的检测位置运算信号值 设为VPROC的情况下,校准运算电路24进行计算以使检测位置运算信号值VPROC满足以下 关系。 0066 VPROC(Vip-NE。
49、GCAL)/(POSCAL-NEGCAL)511 0067 另外,在将来自磁场传感器21的检测位置信号值即校准运算电路24的输入信 号值设为Vip、将与起始位置对应的第一位置信号值设为NEGCAL、将与全行程位置对应 的第二位置信号值设为POSCAL、将受漏磁场影响的情况下的与起始位置对应的第三位置 信号设为NEGCAL(或者将受漏磁场影响的情况下的与全行程位置对应的位置信号设为 POSCAL)、将作为校准运算电路24的输出信号值的磁场校正位置设为LEAKB的情况下,校 准运算电路24进行运算以满足LEAKB(NEGCAL-NEGCAL)/(POSCAL-NEGCAL)511的关 系或者满足LEAKB(POSCAL-POSCAL)/(POSCAL-NEGCAL)511的关系。其中,511是表 示2 9 -1的数值,表示二进制的比例系数。 0068 另外,设备(透镜)位置指令信号发生电路26输出用于。