JP2010183834A - モータ駆動式システムのための制御技法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検出システムの使用は、機械システムの共振周波数、および、開始用機械的停止位置から機械システムを移動させるのに必要とされる閾ドライブDTHを計算することを含んでもよい。システム製造業者は、製造業者の機械システムの共振周波数およびDTHを正確に知らないことが多い。したがって、製造業者の予想する値に依存するのではなく、特定の機械システムの共振周波数およびDTHを計算することは、機械システム使用時の精度を改善する。バックチャネル計算を使用し、対応する予めプログラムされた値を置き換えることも改善することもできる。
【選択図】図9
Description
tc≒1/(2fR) 式1
に対応する時間で変化する多段ステップ関数である。これは、2つのステップでドライブ信号に変換される。時間t0の第1ステップは、新しい位置(PNEW)から古い位置(POLD)を分離する距離(ΔP=PNEW−POLD)を横断するのに必要とされるレベルの約1/2に対応する振幅を有する。第2ステップは、t0+tcで生じてもよく、横断するのに必要とされる距離の残りに対応する振幅を有する。図6は、図5のドライブ信号の微分応答を示す。
Drive(t)=POLD+(PNEW−POLD)・Σstep(t)
としてデジタルドライブコードを生成することができる。式中、step(t)は、選択されたパターンのステップ応答を表し、tは、選択されたパターンについて関連する全てのtC間隔にわたって変化する。デジタル-アナログ変換器(DAC)1360は、MACのデジタル出力からアナログドライブ出力信号を生成することができる。出力信号は、電流または電圧として生成されうる。
Drive(t)=POLD+(1/2N)(PNEW−POLD)・Σstep(t)
として表すことができる。
120 モータドライバ
130 ボイスコイルモータ
140 レンズ
910 POLDレジスタ
920 PNEW
930、1610、1710 fRレジスタ
940、1650、1750 減算器
950 ステップ発生器
960、1640、1740 累算器
980、1680 加算器
1110 ドライブ信号発生器
1120.1、1120.2、1120.N、 ノッチ制限フィルタ
1310 レジスタ
1320、1620、1720 古い位置レジスタ
1330 タイミングエンジン
1340、1630、1730 タップレジスタ
1350 乗算/累算
1360、1690、1780 DAC
1660 除算器
1670 乗算器
1760 値レジスタ
Claims (30)
- モータ駆動式機械システムに対してドライブ信号を生成する方法であって、
パスカルの三角形の選択された行による一連のステップで、前記モータ駆動式機械システムにドライブ信号を印加する段階を含み、
ステップの数は、パスカルの三角形の前記選択された行からのエントリの数に等しく、
各ステップは、パスカルの三角形の前記選択された行のそれぞれのエントリに対応し、
前記ステップは、
tc≒1/(2fR)
による時定数tCによって互いから離間し、
fRは前記機械システムの予想される共振周波数である方法。 - 前記ドライブ信号は、前記予想される共振周波数において実質的にゼロエネルギーを有する請求項1に記載の方法。
- 前記ドライブ信号の最終ステップは、前記機械システムを、実質的に振動が無い状態で目標位置に停留させる請求項1に記載の方法。
- 前記機械システムの目標位置を識別するコードワードに応じて、a)前記機械システムの開始位置、および、b)前記開始位置と前記目標位置との差を表す成分を有する前記ドライブ信号の振幅を決定する段階をさらに含み、
前記差に対応する前記振幅成分は、前記ドライブ信号の前記時間的に離間したステップにわたって分散する請求項1に記載の方法。 - コードワードが、前記機械システムの運動範囲内のアドレス指定可能な位置を識別する請求項1に記載の方法。
- 前記機械システムの開始位置が休止位置であるとき、
a)前記機械システムを前記休止位置から移動させるのに必要とされるドライブ信号レベルに対応する第1成分、および、b)前記第1成分と前記機械システムを前記目標位置まで移動させるのに必要とされるドライブ信号レベルとの差に対応する差成分を有する前記ドライブ信号の振幅を決定する段階をさらに含み、
前記差成分は、前記ドライブ信号の前記時間的に離間したステップにわたって分散し、
前記第1成分は、前記ドライブ信号の前記第1ステップで適用される請求項1に記載の方法。 - 前記ステップの振幅は画像信号プロセッサによって生成されるコードワードから決定され、前記ドライブ信号はレンズドライブモータに印加される請求項1に記載の方法。
- 前記機械システムは、多次元の運動範囲を有するレンズシステムであり、前記画像信号プロセッサは、各次元に対応する複数のコードワードを生成し、方法は、複数のドライブ信号を生成し、1つのドライブ信号が前記複数のコードワードのそれぞれに対応する請求項1に記載の方法。
- 3つの次元および3つのコードワードが存在し、1つのコードワードは前記レンズシステムの横方向移動のためのものであり、1つのコードワードは前記レンズシステムのピッチのためのものであり、1つのコードワードは前記レンズシステムのヨーのためのものである請求項8に記載の方法。
- 前記ステップの振幅は、タッチパネルコントローラによって生成されるコードワードから決定され、前記ドライブ信号は、タッチパネルに結合したハプティックエフェクトモータに印加される請求項1に記載の方法。
- 前記ステップの振幅は、ディスクコントローラによって生成されるコードワードから決定され、前記ドライブ信号は、揺動腕ベースディスクリーダに印加される請求項1に記載の方法。
- 前記ステップの振幅は、ディスクコントローラによって生成されるコードワードから決定され、前記ドライブ信号は、スレッドベースディスクリーダに印加される請求項1に記載の方法。
- モータ駆動式機械システムに対してドライブ信号を生成する方法であって、
パスカルの三角形の選択された行による一連のステップで、前記モータ駆動式機械システムにドライブ信号を印加する段階を含み、
前記ステップは、多数の間隔にグループ化され、前記間隔の数は、パスカルの三角形の前記選択された行からのエントリの数に等しく、
各ステップは、均等なステップサイズを有し、
各間隔は、パスカルの三角形の前記選択された行からのそれぞれのエントリに対応する数を含み、
前記間隔は、
tc≒1/(2fR)
による時定数tCによって互いから離間し、
fRは前記機械システムの予想される共振周波数である方法。 - 前記機械システムの目標位置を識別するコードワードに応じて、a)前記機械システムの開始位置、および、b)前記開始位置と前記目標位置との差を表す成分を有する前記ドライブ信号の振幅を決定する段階をさらに含み、
前記ステップサイズは、前記差成分から決定される請求項13に記載の方法。 - 前記機械システムの開始位置が休止位置であるとき、
a)前記機械システムを前記休止位置から移動させるのに必要とされるドライブ信号レベルに対応する第1成分、および、b)前記第1成分と前記機械システムを前記目標位置まで移動させるのに必要とされるドライブ信号レベルとの差に対応する差成分を有する前記ドライブ信号の振幅を決定する段階をさらに含み、
前記ステップサイズは、前記差成分から決定され、
前記第1成分は、前記ドライブ信号の前記第1ステップで適用される請求項13に記載の方法。 - 前記ステップの振幅は画像信号システムによって生成されるコードワードから決定され、前記ドライブ信号はレンズドライブモータに印加される請求項13に記載の方法。
- 前記ステップの振幅は、タッチパネルコントローラによって生成されるコードワードから決定され、前記ドライブ信号は、タッチパネルに結合したハプティックエフェクトモータに印加される請求項13に記載の方法。
- 前記ステップの振幅は、ディスクコントローラによって生成されるコードワードから決定され、前記ドライブ信号は、揺動腕ベースディスクリーダに印加される請求項13に記載の方法。
- 前記ステップの振幅は、ディスクコントローラによって生成されるコードワードから決定され、前記ドライブ信号は、スレッドベースディスクリーダに印加される請求項13に記載の方法。
- パスカルの三角形の行を表すパターンを格納し、かつ、選択された行を識別する制御信号に応答するタップレジスタと、
時定数tC:
tc≒1/(2fR)
に対応する時間間隔で前記タップレジスタを駆動するタイミングエンジンであって、fRは、ドライブ信号発生器によって駆動される機械システムの予想される共振周波数である、タイミングエンジンと、
階段状ドライブ信号を生成するために、前記タップレジスタに応答する、また前記機械システムの開始位置および目標位置を表すデータに応答する累算器であって、
ステップの数は、パスカルの三角形の前記選択された行からのエントリの数に等しく、
各ステップは、前記開始位置と前記目標位置との差、および、パスカルの三角形の前記選択された行のそれぞれのエントリに対応し、
前記ステップは、時定数tCによって互いから離間する、累算器と、
前記階段状ドライブ信号のアナログ表現を生成するデジタル-アナログ変換器とを備えるドライブ信号発生器。 - 前記デジタル-アナログ変換器はアナログ電圧を生成する請求項20に記載のドライブ信号発生器。
- 前記デジタル-アナログ変換器はアナログ電流を生成する請求項20に記載のドライブ信号発生器。
- 前記ドライブ信号は、前記予想される共振周波数において実質的にゼロエネルギーを有する請求項20に記載のドライブ信号発生器。
- パスカルの三角形の行を表すパターンを格納するタップレジスタであって、前記パターンはそれぞれ、多数の均等なステップの間隔を含み、前記間隔の数はパスカルの三角形のエントリの数に対応し、各間隔内のステップの数はパスカルの三角形のそれぞれのエントリの値に対応する、タップレジスタと、
階段状ドライブ信号を生成するために、前記タップレジスタに応答する、また前記機械システムの開始位置および目標位置を表すデータに応答する加算器であって、前記階段状ドライブ信号は、前記タップレジスタから出力される累積された数のステップに対応し、また、さらに開始位置と目標位置との差に対応する振幅を有する、加算器と、
前記タップレジスタを駆動するタイミングエンジンであって、前記タップレジスタが、所定間隔でステップを出力するようにさせ、前記間隔が、
tc≒1/(2fR)
による時定数tCによって互いから離間し、fRは前記機械システムの予想される共振周波数であり、各間隔を有するステップは、tCより短い時定数によって互いから離間する、タイミングエンジンとを備えるドライブ信号発生器。 - モータ駆動式機械システムを駆動する方法において、
前記機械システムの目標位置を識別するコードワードに応じて、マルチステップドライブ信号を生成する段階であって、各ステップは、時定数tC:
tc≒1/(2fR)
だけ近傍ステップからオフセットし、
fRは前記機械システムの予想される共振周波数である、段階を含み、
各ステップの振幅は、パスカルの三角形の選択された行、および、目標位置と開始位置との差から導出される方法。 - モータ駆動式機械システムを駆動する方法において、
前記機械システムの目標位置を識別するコードワードに応じて、複数の間隔で階段状ドライブ信号を生成する段階であって、各間隔オフセットは、時定数tC:
tc≒1/(2fR)
によって生じ、
fRは前記機械システムの予想される共振周波数である、段階を含み、
各ステップは均等な振幅を有し、各間隔を有するステップの数は、パスカルの三角形の選択された行から導出される方法。 - モータ駆動式機械システムに対してドライブ信号を生成する方法であって、
一連のステップで、前記モータ駆動式機械システムにドライブ信号を印加する段階を含み、
ステップの数は、前記モータ駆動式機械システムによって横断される距離に依存し、
前記ドライブ信号は、前記モータ駆動式機械システムが、前記距離から独立した距離を所定時間tpで横断するようにさせる方法。 - ステップ応答信号を生成するための、ステップクロックレートおよび正味距離に応答するランプ変調器と、
階段状ドライブ信号を生成するための、前記ステップ応答信号に応答する累算器と、
ドライブ信号を生成するためのデジタル-アナログ変換器とを備え、
前記ドライブ信号は、モータ駆動式機械システムが、前記正味距離から独立した正味距離を所定時間で横断するようにさせるドライブ信号発生器。 - 古い位置を格納する第1レジスタと、
新しい位置を格納する第2レジスタと、
前記古い位置と前記新しい位置との差に対応する正味距離を生成するための減算器とをさらに備える請求項28に記載のドライブ信号発生器。 - 前記ステップクロックレートは、前記ドライブ信号内のステップの数に対応し、前記ドライブ信号内の前記ステップの数は、前記正味距離と無関係である請求項28に記載のドライブ信号発生器。
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