JP2013238821A - Control device of linear motion device and control method thereof - Google Patents

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JP2013238821A JP2012113444A JP2012113444A JP2013238821A JP 2013238821 A JP2013238821 A JP 2013238821A JP 2012113444 A JP2012113444 A JP 2012113444A JP 2012113444 A JP2012113444 A JP 2012113444A JP 2013238821 A JP2013238821 A JP 2013238821A
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Takashi Fukushima
貴志 福嶋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of a linear motion device and its control method which enable accurate position control of the linear motion device when a deviation in a mounting position of a magnetic sensor and variations in magnetization occur.SOLUTION: A calibration arithmetic circuit 24 obtains a detection position arithmetic signal value VPROC from a first position signal value NEGCAL corresponding to a home position of a linear motion device 31 and a second position signal value POSCAL corresponding to a full position on the basis of a detection position signal value Vip. A device position command signal generation circuit 26 outputs a target position signal value VTARG for commanding a target position to move the linear motion device 31. A first output driver 28a and a second output driver 28b supply a driving current to a drive coil 29.

Description

本発明は、線形運動デバイスの制御装置及びその制御方法に関し、より詳細には、磁気センサの搭載位置のずれや磁石の着磁ばらつきが生じるような場合にも、線形運動デバイスの正確な位置制御を可能にした線形運動デバイスの制御装置及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a control apparatus for a linear motion device and a control method thereof, and more specifically, accurate position control of a linear motion device even in a case where a mounting position of a magnetic sensor shifts or a magnetization variation of a magnet occurs. The present invention relates to a control apparatus for a linear motion device and a control method thereof.

一般のデジタルカメラ及び携帯電話機、インターネットとの親和性が高く、パソコンの機能をベースとして作られた多機能携帯電話であるスマートフォン（ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ）などに搭載されているカメラモジュールの多くには、オートフォーカス機能が搭載されている。このようなコンパクトなカメラに搭載されるオートフォーカス機能には、コントラスト検出方式が採用されることが多い。このコントラスト検出方式は、実際にレンズを移動させて、撮像画像内の被写体のコントラストが最大化されるレンズ位置を検出し、その位置にレンズを移動させる方式である。   Many of the camera modules installed in smart phones, which are multifunctional mobile phones that have high compatibility with general digital cameras, mobile phones, and the Internet and are based on the functions of personal computers, The function is installed. A contrast detection method is often adopted for an autofocus function mounted on such a compact camera. In this contrast detection method, the lens is actually moved to detect the lens position where the contrast of the subject in the captured image is maximized, and the lens is moved to that position.

このようなコントラスト検出方式は、被写体に赤外線や超音波を照射して、その反射波から被写体までの距離を測定するアクティブ方式と比較し、低コストで実現することができる。ただし、被写体のコントラストが最大化されるレンズ位置を探索するまでに時間がかかるという問題がある。ユーザがシャッターボタンを半押しした後、被写体にフォーカスを合わせるまでの処理が、１秒以内に完了することが望まれている。   Such a contrast detection method can be realized at a lower cost compared to an active method in which the subject is irradiated with infrared rays or ultrasonic waves and the distance from the reflected wave to the subject is measured. However, there is a problem that it takes time to search for a lens position where the contrast of the subject is maximized. It is desired that the process from when the user presses the shutter button halfway until the subject is focused is completed within one second.

ところで、一般のデジタルカメラ及び携帯電話機などに搭載されているカメラモジュールの画素数は年々増加しており、これらコンパクトなカメラでも、高精細な画像が撮影可能になってきている。高精細な画像では、ピントずれが目立ちやすく、より高精度なオートフォーカス制御が求められている。
また、一般に、入力信号と、この入力信号に応じた変位とが一次関数で表されるデバイスは、線形運動デバイスと言われている。この種の線形運動デバイスには、例えば、カメラのオートフォーカスレンズなどがある。 By the way, the number of pixels of camera modules mounted on general digital cameras and mobile phones is increasing year by year, and high-definition images can be taken even with these compact cameras. In high-definition images, focus shift is conspicuous, and more accurate autofocus control is required.
In general, a device in which an input signal and a displacement corresponding to the input signal are represented by a linear function is called a linear motion device. An example of this type of linear motion device is a camera autofocus lens.

図１は、従来の線形運動デバイスの制御装置を説明するための構成図である。図１に示した線形運動デバイス１２の制御装置は、磁場センサ１３と差動増幅器１４と非反転出力バッファ１５と反転出力バッファ１６と第１の出力ドライバ１７と第２の出力ドライバ１８とを備えている。線形運動デバイス１２は、制御装置によってフィードバック制御されるもので、レンズ９と磁石１０とを備えている。   FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a conventional linear motion device control apparatus. 1 includes a magnetic field sensor 13, a differential amplifier 14, a non-inverting output buffer 15, an inverting output buffer 16, a first output driver 17, and a second output driver 18. The controller of the linear motion device 12 shown in FIG. ing. The linear motion device 12 is feedback-controlled by a control device, and includes a lens 9 and a magnet 10.

磁場センサ１３は、検出した磁場に基づいて信号を生成し、出力信号ＳＡとして出力する。磁場センサ１３の出力信号ＳＡとデバイス位置指令信号ＳＢは、差動増幅器１４の正転入力端子と反転入力端子とにそれぞれ入力される。磁場センサ１３の出力信号ＳＡとデバイス位置指令信号ＳＢとが入力された差動増幅器１４からは、出力ドライバ１７，１８の操作量（偏差と増幅度の積）を表す操作量信号ＳＣが出力される。   The magnetic field sensor 13 generates a signal based on the detected magnetic field and outputs it as an output signal SA. The output signal SA of the magnetic field sensor 13 and the device position command signal SB are input to the normal rotation input terminal and the reverse input terminal of the differential amplifier 14, respectively. From the differential amplifier 14 to which the output signal SA of the magnetic field sensor 13 and the device position command signal SB are input, an operation amount signal SC representing the operation amount (product of deviation and amplification degree) of the output drivers 17 and 18 is output. The

操作量信号ＳＣの大きさによって線形運動デバイス１２のコイル１１を流れる電流方向及び電流量が変化する。このコイル１１を流れる電流により、磁石１０を含む線形運動デバイス１２の位置が変化する（移動する）。このとき、磁場センサ１３の出力信号ＳＡは、磁石１０の移動に伴って変化する。制御装置は、出力信号ＳＡの変化によって線形運動デバイス１２の位置を検出し、この位置が外部から入力されるデバイス位置指令信号ＳＢによって指示される位置に一致するようにフィードバック制御を行っている。   The direction and amount of current flowing through the coil 11 of the linear motion device 12 vary depending on the magnitude of the manipulated variable signal SC. The position of the linear motion device 12 including the magnet 10 changes (moves) by the current flowing through the coil 11. At this time, the output signal SA of the magnetic field sensor 13 changes as the magnet 10 moves. The control device detects the position of the linear motion device 12 based on the change in the output signal SA, and performs feedback control so that this position matches the position indicated by the device position command signal SB input from the outside.

ここで、図１に示した線形運動デバイス１２では、磁石１０の着磁のばらつきが生じ得る。また、制御装置では、磁場センサ１３の搭載位置のずれにばらつきが生じ得る。このようなばらつきにより、線形運動デバイス１２の位置と、磁場センサ１３によって検出される磁場が設計時に想定された関係と相違する。
図２は、図１に示した磁場センサによって検出される磁場と線形運動デバイスの位置との関係を示した図である。図２では、図中左側の縦軸には磁場センサ１３によって検出された磁場（以下、検出磁場ともいう）が示され、図中右側の縦軸には磁場センサ１３の出力信号ＳＡの値が示されている。また、図２の横軸は、線形運動デバイス１２の位置である。 Here, in the linear motion device 12 shown in FIG. 1, variations in magnetization of the magnet 10 may occur. Further, in the control device, variation in the mounting position of the magnetic field sensor 13 may occur. Due to such variations, the position of the linear motion device 12 and the magnetic field detected by the magnetic field sensor 13 differ from the relationship assumed at the time of design.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the magnetic field detected by the magnetic field sensor shown in FIG. 1 and the position of the linear motion device. In FIG. 2, the left vertical axis in the figure indicates the magnetic field detected by the magnetic field sensor 13 (hereinafter also referred to as a detected magnetic field), and the right vertical axis in the figure indicates the value of the output signal SA of the magnetic field sensor 13. It is shown. Also, the horizontal axis of FIG. 2 is the position of the linear motion device 12.

図２中の実線ａは、検出磁場と線形運動デバイス１２の位置とのずれがない（設計値のとおり）場合の特性を比較のため示している。一点鎖線ｂは、検出磁場と線形運動デバイス１２の位置とのずれがある場合の特性を示している。
図２に示したように、磁石１０に着磁のばらつき又は磁場センサ１３の位置にずれがある場合、検出磁場が線形運動デバイス１２の正しい位置を示さない。このため、制御装置が、線形運動デバイス１２を適正に位置制御することができなくなる場合がある。 A solid line “a” in FIG. 2 shows the characteristics when there is no deviation between the detected magnetic field and the position of the linear motion device 12 (as designed), for comparison. An alternate long and short dash line b indicates characteristics when there is a shift between the detected magnetic field and the position of the linear motion device 12.
As shown in FIG. 2, when the magnet 10 has a variation in magnetization or a shift in the position of the magnetic field sensor 13, the detected magnetic field does not indicate the correct position of the linear motion device 12. For this reason, the controller may not be able to properly control the position of the linear motion device 12.

つまり、実線ａで表された設計値通りの場合だと線形運動デバイス１２が端点ＸＢＯＴから他方の端点ＸＴＯＰまで移動する場合、磁場センサ１３の出力信号ＳＡは、ＶＭＬａからＶＭＨａまで変化する（図２中にこの範囲をＳＡ（ａ）として示す）。このとき、磁場センサ１３の出力信号ＳＡと同じ電圧範囲であるＶＭＬａからＶＭＨａまでのデバイス位置指令信号ＳＢが制御装置に入力される。そして、中間の電位ＶＭＭ（＝（ＶＭＨａ−ＶＭＬａ）／２＋ＶＭＬａ）のデバイス位置指令信号ＳＢが入力されると、線形運動デバイス１２は、中間の位置ＸＭＩＤを得る。   That is, when the linear motion device 12 moves from the end point XBOT to the other end point XTOP according to the design value represented by the solid line a, the output signal SA of the magnetic field sensor 13 changes from VMLa to VMHa (FIG. 2). (This range is shown as SA (a).) At this time, a device position command signal SB from VMLa to VMHa that is in the same voltage range as the output signal SA of the magnetic field sensor 13 is input to the control device. When the device position command signal SB having the intermediate potential VMM (= (VMHa−VMLa) / 2 + VMLa) is input, the linear motion device 12 obtains the intermediate position XMID.

一方、磁石１０に着磁のばらつき又は磁場センサ１３の位置にずれがある場合、磁場センサ１３の出力信号ＳＡは、実線ａとは異なる傾きで、例えば、ＶＭＬｂからＶＭＨｂまで変化する（図２中に実線ａとは異なる傾きを持った一点鎖線ｂを示し、この変化の範囲をＳＡ（ｂ）として示す）。このとき、電位ＶＭＭ（＝（ＶＭＨａ−ＶＭＬａ）／２＋ＶＭＬａ）のデバイス位置指令信号ＳＢが制御装置に入力されると、線形運動デバイス１２は、位置ＸＰＯＳに位置することになり、制御装置は、線形運動デバイス１２を正しく位置制御できなくなるという問題がある。   On the other hand, when the magnet 10 has a variation in magnetization or the position of the magnetic field sensor 13 is shifted, the output signal SA of the magnetic field sensor 13 changes from, for example, VMLb to VMHb with a slope different from the solid line a (in FIG. 2). Shows a one-dot chain line b having a slope different from that of the solid line a, and the range of this change is shown as SA (b)). At this time, when the device position command signal SB of the potential VMM (= (VMHa−VMLa) / 2 + VMLa) is input to the control device, the linear motion device 12 is located at the position XPOS, and the control device is linear. There is a problem that the position of the exercise device 12 cannot be correctly controlled.

このような問題を解消するために、磁場センサ１３の出力信号ＳＡ又はデバイス位置指令信号ＳＢを補正することにより、磁場センサ１３の出力信号ＳＡとデバイス位置指令信号ＳＢとを同期化をするものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、特許文献２に記載のものは、実際にレンズを移動させて焦点位置を決定するフォーカス制御回路に関するもので、レンズと、このレンズの位置を調整するための駆動素子と、レンズの位置を検出するための位置検出素子とを備える撮像装置に搭載されるフォーカス制御回路において、位置検出素子の出力信号により特定されるレンズの位置と、外部から設定されるレンズの目標位置との差分をもとに、レンズの位置を目標位置に合わせるための駆動信号を生成して駆動素子に出力するイコライザと、位置検出素子のゲイン及びオフセットの少なくとも一方を調整するための調整回路とを備えたものである。 In order to solve such a problem, the output signal SA of the magnetic field sensor 13 or the device position command signal SB is corrected to synchronize the output signal SA of the magnetic field sensor 13 and the device position command signal SB. Yes (see, for example, Patent Document 1).
The device described in Patent Document 2 relates to a focus control circuit that actually moves the lens to determine the focal position. The lens, a drive element for adjusting the position of the lens, and the position of the lens are as follows. In a focus control circuit mounted on an imaging device including a position detection element for detection, a difference between a lens position specified by an output signal of the position detection element and a target position of the lens set from the outside is also obtained. And an equalizer that generates a drive signal for adjusting the lens position to the target position and outputs the drive signal to the drive element, and an adjustment circuit for adjusting at least one of the gain and offset of the position detection element. is there.

特開２００９−２４７１０５号公報JP 2009-247105 A 特開２０１１−２２５６３号公報JP 2011-22563 A

しかしながら、上述した磁場センサの出力信号ＳＡ又はデバイス位置指令信号ＳＢを同期化する方法には、以下のような問題がある。
すなわち、特許文献１に記載されるような補正テーブルを用いる方式は、補正テーブルを格納する記憶装置を必要とし、その数は分解能ビット数をＮとした場合２Ｎ×Ｎ個となる。したがって、補正テーブルを含んだ集積回路を製造した場合、小型の線形運動デバイには搭載できない場合も生じ、製造コストも増加する。さらに、補正テーブルの作成には、分解能毎に移動させながら、補正テーブルに補正値を書き込む作業が発生するため、さらなる製造コスト増加になる場合もある。 However, the method for synchronizing the output signal SA or device position command signal SB of the magnetic field sensor described above has the following problems.
That is, the method using the correction table described in Patent Document 1 requires a storage device for storing the correction table, and the number thereof is 2 N × N when the number of resolution bits is N. Therefore, when an integrated circuit including a correction table is manufactured, it may not be mounted on a small linear motion device, and the manufacturing cost increases. Furthermore, the creation of the correction table requires an operation of writing the correction value into the correction table while moving it for each resolution, which may further increase the manufacturing cost.

また、特許文献２に記載されるような位置検出素子のゲイン及びオフセットを調整する方式の場合、調整するための情報を格納する記憶装置は、少なくできるものの、ゲインの調整量をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器および補正回路がそれぞれ必要となる。高精度な位置制御を行う場合にはゲイン及びオフセットの両方の調整が必要となる可能性がたかいため、一方のみの調整としてＤ／Ａ変換器および補正回路の個数を削減できない場合が多い。さらに、自動的に補正量を取得しようとした場合、記憶装置はディジタル値での格納となるのでＡ／Ｄ変換器も必要となる場合がある。したがって、特許文献１と同様に製造コストの増加につながる。   Further, in the case of the method for adjusting the gain and offset of the position detection element as described in Patent Document 2, although the storage device for storing the information for adjustment can be reduced, the gain adjustment amount is D / A converted. A D / A converter and a correction circuit are required. When performing highly accurate position control, there is a high possibility that both the gain and the offset need to be adjusted. Therefore, in many cases, the number of D / A converters and correction circuits cannot be reduced as only one adjustment. Further, when the correction amount is automatically acquired, the storage device stores digital values, so that an A / D converter may be necessary. Therefore, like the patent document 1, it leads to the increase in manufacturing cost.

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、磁気センサの搭載位置のずれや磁石の着磁ばらつきが生じた場合にも、線形運動デバイスの正確な位置制御を可能にした線形運動デバイスの制御装置及びその制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and linear motion that enables accurate position control of a linear motion device even when a deviation in the mounting position of a magnetic sensor or variation in magnetization of a magnet occurs. An object of the present invention is to provide a device control apparatus and a control method thereof.

本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、移動体（３３）に取り付けられた磁石（３２）を有する線形運動デバイス（３１）と、該線形運動デバイス（３１）の前記磁石（３２）の近傍に配置された駆動コイル（２９）とを備え、該駆動コイル（２９）にコイル電流が流れることによって発生する力により前記磁石（３２）を移動させる線形運動デバイス（３１）の制御装置（２０）において、前記磁石（３２）が発生する磁場を検出し、検出された磁場の値に対応する検出位置信号値（Ｖｉｐ）を出力する磁場センサ（２１）と、該磁場センサ（２１）からの前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）に基づいて、前記線形運動デバイス（３１）のホーム位置に対応する第１の位置信号値（ＮＥＧＣＡＬ）と、前記線形運動デバイス（３１）のフル位置に対応する第２の位置信号値（ＰＯＳＣＡＬ）とから検出位置演算信号値（ＶＰＲＯＣ）を得るキャリブレーション演算回路（２４）と、前記線形運動デバイス（３１）を移動すべき目標位置を指示する目標位置信号値（ＶＴＡＲＧ）を出力するデバイス位置指令信号発生回路（２６）と、前記検出位置演算信号値（ＶＰＲＯＣ）と前記目標位置信号値（ＶＴＡＲＧ）に基づいて、前記駆動コイル（２９）に駆動電流を供給する出力ドライバ（２８ａ，２８ｂ）とを備え、前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）にバラツキがあっても前記目標位置信号値（ＶＴＡＲＧ）で前記線形運動デバイスの位置制御を可能とすることを特徴とする。   The present invention has been made to achieve such an object, and the invention according to claim 1 includes a linear motion device (31) having a magnet (32) attached to a moving body (33), and A drive coil (29) disposed in the vicinity of the magnet (32) of the linear motion device (31), and the magnet (32) by a force generated by a coil current flowing through the drive coil (29). In the control device (20) of the linear motion device (31) that moves the magnetic field, the magnetic field generated by the magnet (32) is detected, and the detected position signal value (Vip) corresponding to the detected magnetic field value is output. Based on the sensor (21) and the detected position signal value (Vip) from the magnetic field sensor (21), the first position signal value (NEGCAL) corresponding to the home position of the linear motion device (31) A calibration calculation circuit (24) for obtaining a detected position calculation signal value (VPROC) from a second position signal value (POSCAL) corresponding to the full position of the linear movement device (31), and the linear movement device ( 31) A device position command signal generation circuit (26) for outputting a target position signal value (VTARG) for instructing a target position to be moved, the detected position calculation signal value (VPROC) and the target position signal value (VTARG) Output driver (28a, 28b) for supplying a drive current to the drive coil (29), and even if the detected position signal value (Vip) varies, the target position signal value (VTARG) It is possible to control the position of the linear motion device.

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記磁場センサ（２１）からの前記検出位置信号値で、前記キャリブレーション演算回路（２４）の入力信号値をＶｉｐ、前記ホーム位置に対応する前記第１の位置信号値をＮＥＧＣＡＬ、前記フル位置に対応する前記第２の位置信号値をＰＯＳＣＡＬ、前記キャリブレーション演算回路（２４）の出力信号値である検出位置演算信号値をＶＰＲＯＣとした場合に、前記キャリブレーション演算回路（２４）の前記検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣが、（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）／（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）と比例の関係を有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the input signal value of the calibration operation circuit (24) is Vip, based on the detected position signal value from the magnetic field sensor (21). The first position signal value corresponding to the home position is NEGCAL, the second position signal value corresponding to the full position is POSCAL, and the detected position calculation signal is an output signal value of the calibration calculation circuit (24). When the value is VPROC, the detected position calculation signal value VPROC of the calibration calculation circuit (24) has a proportional relationship with (Vip-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL).

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記キャリブレーション演算回路（２４）が、外部からキャリブレーション指示信号が入力されると作動する計数回路（２４１）と、Ｄ／Ａ変換の出力信号が前記Ｄ／Ａ変換の出力を最小値に固定を指示して前記駆動コイルに通電した時に、第１の時間まで前記計数回路（２４１）でカウントして取り込み指示信号が発行され、前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）を記憶値（ＮＥＧＣＡＬ）として保存する第１の記憶装置（２４２ａ）と、第２の時間までカウントした時に、前記Ｄ／Ａ変換の出力信号が、前記Ｄ／Ａ変換の出力を最大値に固定を指示して前記駆動コイルに通電した時に、第３の時間まで前記計数回路（２４１）でカウントして取り込み指示信号が発行され、前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）を記憶値（ＰＯＳＣＡＬ）として保存する第２の記憶装置（２４２ｂ）とを備え、第４の時間までカウントした時に前記Ｄ／Ａ変換の出力指示は、ＰＩＤ制御回路の出力に基づいて出力する指示を発生し、前記計数回路のカウントを停止することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the first or second aspect, the calibration operation circuit (24) operates when a calibration instruction signal is input from the outside. When the output signal of the D / A conversion instructs to fix the output of the D / A conversion to the minimum value and energizes the drive coil, the count circuit (241) counts and captures until the first time. A first storage device (242a) that stores the detected position signal value (Vip) as a stored value (NEGCAL) when an instruction signal is issued, and an output signal of the D / A conversion when counting up to a second time However, when the D / A conversion output is instructed to be fixed to the maximum value and the drive coil is energized, the counting circuit (241) counts up to a third time and an acquisition instruction signal is issued. A second storage device (242b) that stores the detected position signal value (Vip) as a stored value (POSCAL), and when the output is counted up to a fourth time, the output instruction of the D / A conversion is a PID control circuit An output instruction is generated on the basis of the output of, and the counting circuit stops counting.

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記キャリブレーション演算回路（２４）が、前記磁場センサ（２１）からの前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）と、前記第１の記憶装置（２４２ａ）の記憶値（ＮＥＧＣＡＬ）とを減算する第１の減算器（２４３ａ）と、第２の記憶装置（２４２ｂ）の記憶値（ＰＯＳＣＡＬ）と前記第１の記憶装置（２４２ａ）の記憶値（ＮＥＧＣＡＬ）とを減算する第２の減算器（２４３ｂ）と、第１の減算器（２４３ａ）の出力値（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）と、前記第２の減算器（２４３ｂ）の出力値（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）とを除算する除算器（２４４）とを備え、前記キャリブレーション演算回路（２４）の前記検出位置演算信号値（ＶＰＲＯＣ）が、（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）／（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）と比例の関係を有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the calibration calculation circuit (24) includes the detection position signal value (Vip) from the magnetic field sensor (21), and the first A first subtracter (243a) that subtracts a storage value (NEGCAL) of one storage device (242a), a storage value (POSCAL) of a second storage device (242b), and the first storage device (242a) ) Stored value (NEGCAL) of the second subtracter (243b), the output value (Vip-NEGCAL) of the first subtractor (243a), and the output of the second subtractor (243b). And a divider (244) that divides the value (POSCAL-NEGCAL), and the detected position calculation signal value (VPROC) of the calibration calculation circuit (24) is (Vip-NEGCA). ) / (Characterized by having a POSCAL-NEGCAL) a proportional relationship.

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記磁場センサ（２１）が、ホール素子であることを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記線形運動デバイスと前記駆動コイルが、カメラモジュールに組み込まれていることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnetic field sensor (21) is a Hall element.
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the linear motion device and the drive coil are incorporated in a camera module.

また、請求項７に記載の発明は、移動体（３３）に取り付けられた磁石（３２）を有する線形運動デバイス（３１）と、該線形運動デバイス（３１）の前記磁石（３２）の近傍に配置された駆動コイル（２９）とを備え、該駆動コイル（２９）にコイル電流が流れることによって発生する力により前記磁石（３２）を移動させる線形運動デバイス（３１）の制御装置（２０）における制御方法において、まず、磁場センサ（２１）により、前記磁石（３２）が発生する磁場を検出し、検出された磁場の値に対応する検出位置信号値（Ｖｉｐ）を出力するステップと、次に、キャリブレーション演算回路（２４）により、前記磁場センサ（２１）からの前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）に基づいて、前記線形運動デバイス（３１）のホーム位置に対応する第１の位置信号値（ＮＥＧＣＡＬ）と、前記線形運動デバイス（３１）のフル位置に対応する第２の位置信号値（ＰＯＳＣＡＬ）とから検出位置演算信号値（ＶＰＲＯＣ）を得るステップと、次に、デバイス位置指令信号発生回路（２６）により、前記線形運動デバイス（３１）を移動すべき目標位置を指示する目標位置信号値（ＶＴＡＲＧ）を出力するステップと、次に、出力ドライバ（２８ａ，２８ｂ）により、前記検出位置演算信号値（ＶＰＲＯＣ）と前記目標位置信号値（ＶＴＡＲＧ）に基づいて、前記駆動コイル（２９）に駆動電流を供給するステップとを有し、前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）にバラツキがあっても前記目標位置信号値（ＶＴＡＲＧ）で前記線形運動デバイスの位置制御を可能とすることを特徴とする。   Further, the invention according to claim 7 is a linear motion device (31) having a magnet (32) attached to a moving body (33), and in the vicinity of the magnet (32) of the linear motion device (31). In the control device (20) of the linear motion device (31) that includes the drive coil (29) arranged and moves the magnet (32) by a force generated by a coil current flowing through the drive coil (29). In the control method, first, the magnetic field sensor (21) detects the magnetic field generated by the magnet (32), and outputs a detected position signal value (Vip) corresponding to the detected magnetic field value; Based on the detected position signal value (Vip) from the magnetic field sensor (21), the calibration operation circuit (24) sets the home position of the linear motion device (31). Obtaining a detected position calculation signal value (VPROC) from a corresponding first position signal value (NEGCAL) and a second position signal value (POSCAL) corresponding to the full position of the linear motion device (31); Next, a device position command signal generation circuit (26) outputs a target position signal value (VTARG) indicating a target position to which the linear motion device (31) should be moved, and then an output driver (28a) 28b), supplying a drive current to the drive coil (29) based on the detected position calculation signal value (VPROC) and the target position signal value (VTARG), and the detected position signal value Even if there is a variation in (Vip), the position of the linear motion device can be controlled by the target position signal value (VTARG).

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記磁場センサ（２１）からの前記検出位置信号値で、前記キャリブレーション演算回路（２４）の入力信号値をＶｉｐ、前記ホーム位置に対応する前記第１の位置信号値をＮＥＧＣＡＬ、前記フル位置に対応する前記第２の位置信号値をＰＯＳＣＡＬ、前記キャリブレーション演算回路（２４）の出力信号値である検出位置演算信号値をＶＰＲＯＣとした場合に、前記キャリブレーション演算回路（２４）の前記検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣが、（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）／（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）と比例の関係を有することを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the input signal value of the calibration operation circuit (24) is Vip, based on the detected position signal value from the magnetic field sensor (21). The first position signal value corresponding to the home position is NEGCAL, the second position signal value corresponding to the full position is POSCAL, and the detected position calculation signal is an output signal value of the calibration calculation circuit (24). When the value is VPROC, the detected position calculation signal value VPROC of the calibration calculation circuit (24) has a proportional relationship with (Vip-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL).

また、請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の発明において、前記キャリブレーション演算回路（２４）による演算ステップが、まず、計数回路（２４１）により、外部からキャリブレーション指示信号が入力されると作動するステップと、次に、Ｄ／Ａ変換の出力信号が前記Ｄ／Ａ変換の出力を最小値に固定を指示して線形運動デバイスに通電した時に、第１の時間まで前記計数回路（２４１）でカウントして取り込み指示信号が発行され、第１の記憶装置（２４２ａ）により前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）を記憶値（ＮＥＧＣＡＬ）として保存するステップと、次に、第２の時間までカウントした時に、前記Ｄ／Ａ変換の出力信号が前記Ｄ／Ａ変換の出力を最大値に固定を指示して前記駆動コイルに通電した時に、第３の時間まで前記計数回路（２４１）でカウントして取り込み指示信号が発行され、第２の記憶装置（２４２ｂ）により前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）を記憶値（ＰＯＳＣＡＬ）として保存するステップと、次に、第１の減算器（２４３ａ）により、前記磁場センサ（２１）からの前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）と、前記第１の記憶装置（２４２ａ）の記憶値（ＮＥＧＣＡＬ）とを減算するステップと、次に、第２の減算器（２４３ｂ）により、第２の記憶装置（２４２ｂ）の記憶値（ＰＯＳＣＡＬ）と前記第１の記憶装置（２４２ａ）の記憶値（ＮＥＧＣＡＬ）とを減算するステップと、次に、除算器（２４４）により、第１の減算器（２４３ａ）の出力値（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）と、前記第２の減算器（２４３ｂ）の出力値（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）とを除算するステップと、次に、第４の時間までカウントした時に前記Ｄ／Ａ変換の出力指示は、ＰＩＤ制御回路の出力に基づいて出力する指示を発生し、前記計数回路のカウントを停止するステップとを有し、前記キャリブレーション演算回路（２４）の前記検出位置演算信号値（ＶＰＲＯＣ）が、（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）／（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）と比例の関係を有することを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to the seventh or eighth aspect, the calculation step by the calibration calculation circuit (24) is first performed by a counting circuit (241) from the outside by a calibration instruction signal. Until the first time when the D / A conversion output signal indicates that the output of the D / A conversion is fixed to the minimum value and the linear motion device is energized. The counting circuit (241) counts and issues a capture instruction signal, and the first storage device (242a) stores the detected position signal value (Vip) as a stored value (NEGCAL); When the output signal of the D / A conversion indicates that the output of the D / A conversion is fixed to the maximum value and the drive coil is energized when counting up to the time of 2, the third time The counting circuit (241) counts and the capture instruction signal is issued, and the second storage device (242b) stores the detected position signal value (Vip) as a stored value (POSCAL); Subtracting the detected position signal value (Vip) from the magnetic field sensor (21) and the stored value (NEGCAL) of the first storage device (242a) by a first subtractor (243a); Next, the second subtracter (243b) subtracts the stored value (POSCAL) of the second storage device (242b) and the stored value (NEGCAL) of the first storage device (242a); Next, an output value (Vip-NEGCAL) of the first subtractor (243a) and an output value (POSCAL-N) of the second subtracter (243b) are divided by the divider (244). GCAL), and then, when counting up to the fourth time, the D / A conversion output instruction generates an instruction to output based on the output of the PID control circuit, and the counting circuit counts And the detected position calculation signal value (VPROC) of the calibration calculation circuit (24) has a proportional relationship with (Vip-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL). To do.

本発明によれば、磁場センサの搭載位置のずれや磁石の着磁ばらつきが生じた場合においても、線形運動デバイスの正確な位置制御を可能な線形運動デバイスの制御装置及びその制御方法を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a linear motion device control apparatus and a control method thereof capable of accurate position control of a linear motion device even when a magnetic field sensor mounting position shift or magnet magnetization variation occurs. be able to.

従来の線形運動デバイスの制御装置を説明するための構成図である。It is a block diagram for demonstrating the control apparatus of the conventional linear motion device. 図１に示した磁場センサによって検出される磁場と線形運動デバイスの位置との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the magnetic field detected by the magnetic field sensor shown in FIG. 1, and the position of a linear motion device. 本発明に係る線形運動デバイスの制御装置を説明するための構成図である。It is a block diagram for demonstrating the control apparatus of the linear motion device which concerns on this invention. 図３に示したキョリブレーション演算回路の具体的な構成図である。FIG. 4 is a specific configuration diagram of a calibration operation circuit shown in FIG. 3. （ａ），（ｂ）は、時間経過に伴う駆動コイル電流とレンズ位置との関係を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the relationship between the drive coil electric current and lens position with progress of time. キャリブレーション演算回路の出力が端点間の差磁場にかかわりなく０乃至５１１となることを示す図である。It is a figure which shows that the output of a calibration calculating circuit becomes 0 thru | or 511 irrespective of the difference magnetic field between end points. 本発明に係る線形運動デバイスの制御方法を説明するためのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart for demonstrating the control method of the linear motion device which concerns on this invention. キャリブレーション演算回路による演算方法を説明するためのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart for demonstrating the calculation method by a calibration calculating circuit.

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
図３は、本発明に係る線形運動デバイスの制御装置を説明するための構成図である。図３においては、カメラモジュール３０のレンズの位置調整を行う制御装置２０に適用した場合について説明する。この制御装置（位置制御回路）２０は、例えば、ＩＣ回路として構成されている。なお、カメラモジュール３０は、線形運動デバイス３１と、レンズ３３を移動させる駆動コイル２９とで構成されている。したがって、駆動コイル２９に電流を流すことにより、磁石３２が移動され、その磁石３２に固定されているレンズ３３の位置調整が可能となる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 3 is a block diagram for explaining a control apparatus for a linear motion device according to the present invention. In FIG. 3, the case where it applies to the control apparatus 20 which adjusts the position of the lens of the camera module 30 is demonstrated. The control device (position control circuit) 20 is configured as an IC circuit, for example. The camera module 30 includes a linear motion device 31 and a drive coil 29 that moves the lens 33. Therefore, by passing a current through the drive coil 29, the magnet 32 is moved, and the position of the lens 33 fixed to the magnet 32 can be adjusted.

つまり、本発明の線形運動デバイス３１の制御装置２０は、レンズ（移動体）３３に取り付けられた磁石３２を有する線形運動デバイス３１と、この線形運動デバイス３１の磁石３２の近傍に配置された駆動コイル２９とを備え、この駆動コイル２９にコイル電流が流れることによって発生する力により磁石３２を移動させるように構成されている。
磁場センサ２１は、磁石３２が発生する磁場を検出し、検出された磁場の値に対応する検出位置信号値Ｖｉｐを出力するものである。つまり、磁場センサ２１は、カメラモジュール３０の磁石３２が発する磁場を電気信号に変換し、検出位置信号を増幅器２２に出力する。増幅器２２は、磁場センサ２１から入力される検出位置信号を増幅する。なお、この磁場センサ２１はホール素子であることが望ましい。 That is, the controller 20 of the linear motion device 31 of the present invention includes a linear motion device 31 having a magnet 32 attached to a lens (moving body) 33 and a drive disposed in the vicinity of the magnet 32 of the linear motion device 31. A coil 29 is provided, and the magnet 32 is moved by a force generated by a coil current flowing through the drive coil 29.
The magnetic field sensor 21 detects a magnetic field generated by the magnet 32 and outputs a detection position signal value Vip corresponding to the detected magnetic field value. That is, the magnetic field sensor 21 converts the magnetic field generated by the magnet 32 of the camera module 30 into an electrical signal and outputs the detection position signal to the amplifier 22. The amplifier 22 amplifies the detection position signal input from the magnetic field sensor 21. The magnetic field sensor 21 is preferably a Hall element.

また、Ａ／Ｄ変換回路２３は、磁場センサ２１からの検出位置信号を増幅器２２により増幅してＡ／Ｄ変換するもので、Ａ／Ｄ変換された検出位置信号値Ｖｉｐを得るものである。
また、キャリブレーション（Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）演算回路２４は、Ａ／Ｄ変換回路２３によりＡ／Ｄ変換された検出位置信号値Ｖｉｐに基づいて、線形運動デバイス３１のホーム位置に対応する第１の位置信号値ＮＥＧＣＡＬと、線形運動デバイス３１のフル位置に対応する第２の位置信号値ＰＯＳＣＡＬとから検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣを得るものである。 The A / D conversion circuit 23 amplifies the detection position signal from the magnetic field sensor 21 by the amplifier 22 and performs A / D conversion, and obtains a detection position signal value Vip subjected to A / D conversion.
The calibration calculation circuit 24 also includes a first position signal value corresponding to the home position of the linear motion device 31 based on the detected position signal value Vip A / D converted by the A / D conversion circuit 23. The detected position calculation signal value VPROC is obtained from NEGCAL and the second position signal value POSCAL corresponding to the full position of the linear motion device 31.

また、キャリブレーション演算回路２４は、磁場センサ２１からの検出位置信号値で、キャリブレーション演算回路２４の入力信号値をＶｉｐ、ホーム位置に対応する第１の位置信号値をＮＥＧＣＡＬ、フル位置に対応する第２の位置信号値をＰＯＳＣＡＬ、キャリブレーション演算回路２４の出力信号値である検出位置演算信号値をＶＰＲＯＣとした場合に、検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣは、
ＶＰＲＯＣ＝（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）／（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）×５１１
の関係を有するように演算する。なお、５１１は２９−１を示す数値である。 The calibration calculation circuit 24 corresponds to the detected position signal value from the magnetic field sensor 21, the input signal value of the calibration calculation circuit 24 is Vip, the first position signal value corresponding to the home position is NEGCAL, and it corresponds to the full position. When the second position signal value to be processed is POSCAL and the detected position calculation signal value that is the output signal value of the calibration calculation circuit 24 is VPROC, the detected position calculation signal value VPROC is
VPROC = (Vip-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL) × 511
So as to have a relationship of Note that 511 is a numerical value indicating 2 9 -1.

また、デバイス（レンズ）位置指令信号発生回路２６は、線形運動デバイス３１を移動すべき目標位置を指示する目標位置信号値ＶＴＡＲＧ及びキャリブレーション実行信号ＣＡＬＥＸＥを出力するもので、ＰＩＤ制御回路２５及びキャリブレーション演算回路２４に接続されている。つまり、レンズ位置指令信号生成回路２６は、レンズ３３の目標位置を指示するための目標位置信号値ＶＴＡＲＧを生成及び外部からのキャリブレーション実行指示をキャリブレーション演算回路２４に指示するためのキャリブレーション実行信号ＣＡＬＥＸＥを生成する。   The device (lens) position command signal generation circuit 26 outputs a target position signal value VTARG and a calibration execution signal CALEXE which indicate a target position where the linear motion device 31 should be moved. Connected to the operation circuit 24. That is, the lens position command signal generation circuit 26 generates a target position signal value VTARG for instructing the target position of the lens 33 and executes calibration for instructing the calibration calculation circuit 24 from an external calibration execution instruction. A signal CALEXE is generated.

また、ＰＩＤ制御回路２５は、キャリブレーション演算回路２４とデバイス位置指令信号発生回路２６とに接続され、キャリブレーション演算回路２４からの出力信号である検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣを入力として、ＰＩＤ制御を行うものである。つまり、ＰＩＤ制御回路２５は、キョリブレーション演算回路２４からの検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣとレンズ位置指示信号生成回路２６で生成されたレンズ位置の目標位置信号値ＶＴＡＲＧとを入力し、レンズ３３の現在位置と、目標位置信号値ＶＴＡＲＧにより指示されるレンズ３３の目標位置とから、レンズ３３を目標位置に移動させるための制御信号を出力する。   The PID control circuit 25 is connected to the calibration calculation circuit 24 and the device position command signal generation circuit 26, and receives the detected position calculation signal value VPROC, which is an output signal from the calibration calculation circuit 24, to perform PID control. Is what you do. That is, the PID control circuit 25 inputs the detection position calculation signal value VPROC from the calibration calculation circuit 24 and the target position signal value VTARG of the lens position generated by the lens position instruction signal generation circuit 26, and A control signal for moving the lens 33 to the target position is output from the current position and the target position of the lens 33 indicated by the target position signal value VTARG.

ここでＰＩＤ制御とは、フィードバック制御の一種で、入力値の制御を出力値と目標値との偏差とその積分及び微分の３つの要素によって行う方法のことである。基本的なフィードバック制御として比例制御（Ｐ制御）がある。これは入力値を出力値と目標値の偏差の一次関数として制御するものである。ＰＩＤ制御では、この偏差に比例して入力値を変化させる動作を比例動作あるいはＰ動作（ＰはＰＲＯＰＯＲＴＩＯＮＡＬの略）という。つまり、偏差のある状態が長い時間続けばそれだけ入力値の変化を大きくして目標値に近づけようとする役目を果たす。この偏差の積分に比例して入力値を変化させる動作を積分動作あるいはＩ動作（ＩはＩＮＴＥＧＲＡＬの略）という。このように比例動作と積分動作を組み合わせた制御方法をＰＩ制御という。この偏差の微分に比例して入力値を変化させる動作を微分動作あるいはＤ動作（ＤはＤＥＲＩＶＡＴＩＶＥ又はＤＩＦＦＥＲＥＮＴＩＡＬの略）という。比例動作と積分動作と微分動作を組み合わせた制御方法をＰＩＤ制御という。   Here, the PID control is a kind of feedback control, and is a method of performing control of an input value by three elements of a deviation between an output value and a target value, its integration and differentiation. There is proportional control (P control) as basic feedback control. This controls the input value as a linear function of the deviation between the output value and the target value. In PID control, an operation for changing an input value in proportion to this deviation is referred to as a proportional operation or a P operation (P is an abbreviation for PROPORIONAL). In other words, if a state with a deviation continues for a long time, the change of the input value is increased and the role of trying to approach the target value is achieved. The operation of changing the input value in proportion to the integration of the deviation is referred to as an integration operation or an I operation (I is an abbreviation for INTERGRAL). A control method combining the proportional action and the integral action in this way is called PI control. The operation of changing the input value in proportion to the differential of the deviation is referred to as differential operation or D operation (D is an abbreviation for DERIVATIVE or DIFFERENTIAL). A control method combining a proportional action, an integral action, and a derivative action is called PID control.

ＰＩＤ制御回路２５からの出力信号は、Ｄ／Ａ変換回路２７によりＤ／Ａ変換され、第１の出力ドライバ２８ａと第２の出力ドライバ２８ｂにより、検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣと目標位置信号値ＶＴＡＲＧに基づいて、駆動コイル２９に駆動電流が供給される。つまり、第１及び第２の出力ドライバ２８ａ，２８ｂは、ＰＩＤ制御回路２５からの制御信号に基づき、出力信号Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２を生成する。この出力信号Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２は、カメラモジュール３０の駆動コイル２９の両端に供給される。   The output signal from the PID control circuit 25 is D / A converted by the D / A conversion circuit 27, and the detected position calculation signal value VPROC and the target position signal value VTARG by the first output driver 28a and the second output driver 28b. Based on the above, a drive current is supplied to the drive coil 29. That is, the first and second output drivers 28a and 28b generate the output signals Vout1 and Vout2 based on the control signal from the PID control circuit 25. The output signals Vout1 and Vout2 are supplied to both ends of the drive coil 29 of the camera module 30.

なお、以上の説明では、線形運動デバイスが、レンズ（移動体）３３と、このレンズ（移動体）３３に取り付けられた磁石３２とからなるものとしているが、駆動コイルを含めて線形運動デバイスとすることもできる。
このようにして、検出位置信号値Ｖｉｐにバラツキがあったとしても、目標位置信号値ＶＴＡＲＧで線形運動デバイス３１の位置制御を可能とすることができる。 In the above description, the linear motion device is composed of the lens (moving body) 33 and the magnet 32 attached to the lens (moving body) 33. You can also
In this way, even if the detected position signal value Vip varies, the position of the linear motion device 31 can be controlled with the target position signal value VTARG.

図４は、図３に示したキャリブレーション演算回路の具体的な構成図である。このキャリブレーション演算回路２４は、外部からキャリブレーション指示信号が入力されると作動する計数回路（カウンタ／タイマ）２４１と、Ｄ／Ａ変換した出力信号が最小値に固定を指示して駆動コイル２９に通電した時Ｔ０に、第１の時間Ｔ１まで計数回路２４１でカウントして取り込み指示信号が発行され、検出位置信号値Ｖｉｐを記憶値ＮＥＧＣＡＬとして保存する第１の記憶装置（レジスタ／メモリ）２４２ａと、第２の時間Ｔ２までカウントした時に、Ｄ／Ａ変換した出力信号が、最大値に固定を指示して駆動コイル２９に通電した時に、第３の時間Ｔ３まで計数回路２４１でカウントして取り込み指示信号が発行され、検出位置信号値Ｖｉｐを記憶値ＰＯＳＣＡＬとして保存する第２の記憶装置（レジスタ／メモリ）２４２ｂとを備え、第４の時間Ｔ４までカウントした時にＤ／Ａ変換の出力がＰＩＤ制御回路に基づく出力の指示が発生し、計数回路２４１のカウントを停止する。   FIG. 4 is a specific configuration diagram of the calibration arithmetic circuit shown in FIG. The calibration calculation circuit 24 includes a counting circuit (counter / timer) 241 that operates when a calibration instruction signal is input from the outside, and instructs the drive coil 29 to fix the D / A converted output signal to the minimum value. The first storage device (register / memory) 242a that stores the detected position signal value Vip as the stored value NEGCAL is counted by the counting circuit 241 until the first time T1 at the time T0 when the energization is performed. When the count up to the second time T2, the D / A converted output signal indicates that the maximum value is fixed and when the drive coil 29 is energized, the count circuit 241 counts up to the third time T3. A second storage device (register / memory) 24 that stores the detected position signal value Vip as the stored value POSCAL when the capture instruction signal is issued. And a b, instruction output of the D / A conversion of the output based on the PID control circuit when counted up to the fourth time T4 occurs, stops the count of the counting circuit 241.

また、キャリブレーション演算回路２４は、磁場センサ２１からの検出位置信号値Ｖｉｐと、第１の記憶装置２４２ａの記憶値ＮＥＧＣＡＬとを減算する第１の減算器２４３ａと、第２の記憶装置２４２ｂの記憶値ＰＯＳＣＡＬと第１の記憶装置２４２ａの記憶値ＮＥＧＣＡＬとを減算する第２の減算器２４３ｂと、第１の減算器２４３ａの出力値（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）と、第２の減算器２４３ｂの出力値（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）とを除算する除算器２４４とを備えている。この除算器２４４の出力信号は、積算器２４５を介して
ＶＰＲＯＣ＝（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）／（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）×５１１
を得る。なお、第３の記憶装置（レジスタ／メモリ）２４６は、積算器２４５に接続され、「５１１」を記憶しているものである。この「５１１」は目標位置信号値ＶＴＡＲＧの設定可能範囲によって任意に変更されるものである。 The calibration calculation circuit 24 also includes a first subtractor 243a that subtracts the detected position signal value Vip from the magnetic field sensor 21 and the storage value NEGCAL of the first storage device 242a, and the second storage device 242b. A second subtracter 243b that subtracts the stored value POSCAL and the stored value NEGCAL of the first storage device 242a, the output value (Vip−NEGCAL) of the first subtractor 243a, and the output of the second subtractor 243b. And a divider 244 for dividing the value (POSCAL-NEGCAL). The output signal of the divider 244 is supplied via an accumulator 245 to VPROC = (Vip−NEGCAL) / (POSCAL−NEGCAL) × 511.
Get. The third storage device (register / memory) 246 is connected to the accumulator 245 and stores “511”. This “511” is arbitrarily changed depending on the settable range of the target position signal value VTARG.

図５（ａ），（ｂ）は、時間経過に伴う駆動コイル電流とレンズ位置との関係を示す図で、図５（ａ）は、レンズ位置のホーム位置（Ｈｏｍｅ Ｐｏｔｉｏｎ）とフル位置（Ｆｕｌｌ Ｐｏｔｉｏｎ）に対応する検出磁場並びにＮＥＧＣＡＬとＰＯＳＣＡＬの関係を示した図で、図５（ｂ）は、時間経過に伴う駆動コイル電流を示す図である。図５（ａ）における実線は目標レンズ位置を示し、破線は実際に検出される磁場強度を示している。図５（ａ）の実線と破線に示すように、端点間（ＢｈｏｍｅとＢｆｕｌｌ）の差磁場が発生している。   FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the relationship between the drive coil current and the lens position over time. FIG. 5A shows the home position (Home Position) and the full position (Full) of the lens position. FIG. 5B is a diagram showing a drive coil current with time. FIG. 5B is a diagram showing a relationship between a detected magnetic field corresponding to “Potion” and NEGCAL and POSCAL. The solid line in FIG. 5A indicates the target lens position, and the broken line indicates the magnetic field intensity that is actually detected. As indicated by a solid line and a broken line in FIG. 5A, a differential magnetic field between end points (Bhome and Bfull) is generated.

外部からＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ指示信号が入力されると、計数回路２４１が作動する（Ｔ０）。Ｄ／Ａ変換の出力指示は、最小値固定を指示し、−Ｉｃｏｉｌを通電する。規定の時間Ｔ１までカウントしたときに取り込み指示信号を発行し、Ｖｉｐの値を記憶装置に保存（ＮＥＧＣＡＬ）する。規定の時間Ｔ２までカウントしたときに、Ｄ／Ａ変換の出力指示は、最大値固定を指示し、＋Ｉｃｏｉｌを通電する。規定の時間Ｔ３までカウントしたときに取り込み指示信号を発行し、Ｖｉｐの値を記憶装置に保存（ＰＯＳＣＡＬ）する。規定の時間Ｔ４までカウントしたときにＤ／Ａ変換の出力指示は、ＰＩＤ制御回路の出力に基づいて出力する指示を発生し、カウントを停止する。   When a calibration instruction signal is input from the outside, the counting circuit 241 operates (T0). The D / A conversion output instruction instructs to fix the minimum value and energizes -Icoil. When the count reaches a specified time T1, a fetch instruction signal is issued, and the value of Vip is saved (NEGCAL) in the storage device. When counting up to the prescribed time T2, the D / A conversion output instruction instructs to fix the maximum value and energizes + Icoil. When the count reaches a specified time T3, a fetch instruction signal is issued, and the value of Vip is stored in the storage device (POSCAL). When counting up to the prescribed time T4, the D / A conversion output instruction generates an instruction to output based on the output of the PID control circuit, and stops counting.

保存されたＰＯＳＣＡＬ値、ＮＥＧＣＡＬ値及び入力信号Ｖｉｐから第１及び第２の減算器２４３ａ，２４３ｂと除算器２４４と積算器２４５とを用いて検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣを演算する。なお、図示したような専用のハードウェアでも良いし、マイコン等の汎用的なもの、ソフトウェアでも良い。
検出位置演算信号値（位置信号）ＶＰＲＯＣは、目標位置信号値ＶＴＡＲＧと同じ範囲の出力となる。つまり、Ｖｉｐの個体ばらつきがあっても、位置信号と目標値信号の同期がとれた状態となる。位置制御動作は、演算された位置信号ＶＰＲＯＣと目標値ＶＴＡＲＧを用いることで、Ｖｉｐの入力範囲にばらつきが生じても、ＶＴＲＡＧで一意にきまる位置制御が可能である。 The detected position calculation signal value VPROC is calculated from the stored POSCAL value, NEGCAL value, and input signal Vip using the first and second subtracters 243a and 243b, the divider 244, and the integrator 245. Note that dedicated hardware as shown in the figure may be used, or general-purpose equipment such as a microcomputer or software may be used.
The detected position calculation signal value (position signal) VPROC is output in the same range as the target position signal value VTARG. That is, even if there is an individual variation of Vip, the position signal and the target value signal are synchronized. In the position control operation, by using the calculated position signal VPROC and the target value VTARG, it is possible to perform position control uniquely determined by VTRAG even if the input range of Vip varies.

図６は、キャリブレーション演算回路の出力が端点間の差磁場にかかわりなく０乃至５１１となることを示す図である。図６から明らかなように、磁場のＢｈｏｍｅとＢｆｕｌｌに対応してＡ／Ｄ変換回路の出力信号値ＶｉｐがＰＯＳＣＡＬ値とＮＥＧＣＡＬ値に対応し、検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣが０乃至５１１に対応し、レンズのホーム位置（Ｈｏｍｅ Ｐｏｔｉｏｎ）からフル位置（Ｆｕｌｌ Ｐｏｔｉｏｎ）まで直線的な動きが得られる。   FIG. 6 is a diagram showing that the output of the calibration calculation circuit becomes 0 to 511 regardless of the difference magnetic field between the end points. As is apparent from FIG. 6, the output signal value Vip of the A / D conversion circuit corresponds to the POSCAL value and the NEGCAL value corresponding to Bhome and Bfull of the magnetic field, and the detected position calculation signal value VPROC corresponds to 0 to 511. A linear movement from the home position (Home Position) to the full position (Full Position) of the lens can be obtained.

このようにして、磁場センサの搭載位置のずれや磁石の着磁ばらつきが生じた場合にも線形運動デバイスの正確な位置制御を可能な線形運動デバイスの制御装置を実現することができる。
図７は、本発明に係る線形運動デバイスの制御方法を説明するためのフローチャートを示す図である。 In this way, it is possible to realize a linear motion device control apparatus that can accurately control the position of the linear motion device even when the mounting position of the magnetic field sensor is deviated or the magnetization of the magnets varies.
FIG. 7 is a diagram illustrating a flowchart for explaining the control method of the linear motion device according to the present invention.

本発明の線形運動デバイス３１の制御装置２０における制御方法は、移動体３３に取り付けられた磁石３２を有する線形運動デバイス３１と、この線形運動デバイス３１の磁石３２の近傍に配置された駆動コイル２９とを備え、この駆動コイル２９にコイル電流が流れることによって発生する力により磁石３２を移動させる制御方法である。
まず、磁場センサ２１により、磁石３２が発生する磁場を検出し、検出された磁場の値に対応する検出位置信号値Ｖｉｐを出力するステップ（Ｓ１）と、次に、キャリブレーション演算回路２４により、磁場センサ２１からの検出位置信号値Ｖｉｐに基づいて、線形運動デバイス３１のホーム位置に対応する第１の位置信号値ＮＥＧＣＡＬと、線形運動デバイス３１のフル位置に対応する第２の位置信号値ＰＯＳＣＡＬを取得するステップ（Ｓ２）と、前記ホーム位置に対応する第１の位置信号値ＮＥＧＣＡＬと、線形運動デバイス３１のフル位置に対応する第２の位置信号値ＰＯＳＣＡＬとから検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣを得るステップ（Ｓ３）と、次に、デバイス位置指令信号発生回路２６により、線形運動デバイス３１を移動すべき目標位置を指示する目標位置信号値ＶＴＡＲＧを出力するステップ（Ｓ４）と、次に、出力ドライバ２８ａ，２８ｂにより、検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣと目標位置信号値ＶＴＡＲＧに基づいて、駆動コイル２９に駆動電流を供給するステップ（Ｓ５）とを有し、検出位置信号値Ｖｉｐにバラツキがあっても目標位置信号値ＶＴＡＲＧで線形運動デバイスの位置制御を可能とする。なお、連続して、位置制御を繰り返す場合は、ステップＳ３乃至Ｓ５を繰り返す。 The control method in the controller 20 of the linear motion device 31 according to the present invention includes a linear motion device 31 having a magnet 32 attached to a moving body 33, and a drive coil 29 disposed in the vicinity of the magnet 32 of the linear motion device 31. And the magnet 32 is moved by the force generated by the coil current flowing through the drive coil 29.
First, the magnetic field sensor 21 detects a magnetic field generated by the magnet 32 and outputs a detected position signal value Vip corresponding to the detected magnetic field value (S1). Based on the detected position signal value Vip from the magnetic field sensor 21, the first position signal value NEGCAL corresponding to the home position of the linear motion device 31 and the second position signal value POSCAL corresponding to the full position of the linear motion device 31. From the first position signal value NEGCAL corresponding to the home position and the second position signal value POSCAL corresponding to the full position of the linear motion device 31, the detected position calculation signal value VPROC is obtained. Obtaining step (S3), and then the device position command signal generating circuit 26 should move the linear motion device 31. A step (S4) of outputting a target position signal value VTARG instructing the target position, and then driving the drive coil 29 by the output drivers 28a and 28b based on the detected position calculation signal value VPROC and the target position signal value VTARG. A step of supplying a current (S5), and the position of the linear motion device can be controlled with the target position signal value VTARG even if the detected position signal value Vip varies. If position control is repeated continuously, steps S3 to S5 are repeated.

磁場センサ２１からの検出位置信号値で、キャリブレーション演算回路２４の入力信号値をＶｉｐ、ホーム位置に対応する第１の位置信号値をＮＥＧＣＡＬ、フル位置に対応する第２の位置信号値をＰＯＳＣＡＬ、キャリブレーション演算回路２４の出力信号値である検出位置演算信号値をＶＰＲＯＣとした場合に、キャリブレーション演算回路２４の検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣが、（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）／（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）と比例の関係を有する。   With the detected position signal value from the magnetic field sensor 21, the input signal value of the calibration calculation circuit 24 is Vip, the first position signal value corresponding to the home position is NEGCAL, and the second position signal value corresponding to the full position is POSCAL. When the detected position calculation signal value that is the output signal value of the calibration calculation circuit 24 is VPROC, the detection position calculation signal value VPROC of the calibration calculation circuit 24 is (Vip-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL). Has a proportional relationship.

図８は、キャリブレーション演算回路による演算方法を説明するためのフローチャートを示す図である。
キャリブレーション演算回路２４による演算ステップが、まず、計数回路２４１により、外部からキャリブレーション指示信号が入力されると作動するステップ（Ｓ１１）と、次に、Ｄ／Ａ変換の出力信号が最小値に固定を指示して駆動コイル２９に通電した時に、第１の時間Ｔ１まで計数回路２４１でカウントして取り込み指示信号が発行され、第１の記憶装置２４２ａにより検出位置信号値Ｖｉｐを記憶値ＮＥＧＣＡＬとして保存するステップ（Ｓ１２）と、次に、第２の時間Ｔ２までカウントした時に、Ｄ／Ａ変換の出力信号が最大値に固定を指示して駆動コイル２９に通電した時に、第３の時間Ｔ３まで計数回路２４１でカウントして取り込み指示信号が発行され、第２の記憶装置２４２ｂにより検出位置信号値Ｖｉｐを記憶値ＰＯＳＣＡＬとして保存するステップ（Ｓ１３）と、次に、第４の時間Ｔ４までカウントした時にＤ／Ａ変換の出力指示は、ＰＩＤ制御回路の出力に基づいて出力する指示を発生し、計数回路２４１のカウントを停止するステップ（Ｓ１４）とを有し、キャリブレーション演算回路２４の検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣが、（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）／（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）と比例の関係を有する。 FIG. 8 is a flowchart for explaining the calculation method by the calibration calculation circuit.
The calculation step by the calibration calculation circuit 24 is first performed when a calibration instruction signal is inputted from the outside by the counting circuit 241 (S11), and then the output signal of the D / A conversion is minimized. When the drive coil 29 is energized by instructing fixation, the counting circuit 241 counts up to the first time T1 and a fetch instruction signal is issued, and the first storage device 242a sets the detected position signal value Vip as the stored value NEGCAL. The step of storing (S12), and then, when counting up to the second time T2, when the output signal of the D / A conversion is instructed to be fixed at the maximum value and the drive coil 29 is energized, the third time T3 The counting circuit 241 counts up to issue a capture instruction signal, and the second storage device 242b converts the detected position signal value Vip into the stored value PO. The step of saving as CAL (S13), and then, when counting up to the fourth time T4, the D / A conversion output instruction generates an instruction to output based on the output of the PID control circuit, and the counting circuit 241 And the detection position calculation signal value VPROC of the calibration calculation circuit 24 is proportional to (Vip-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL).

このようにして、磁場センサの搭載位置のずれや磁石の着磁ばらつきが生じた場合にも線形運動デバイスの正確な位置制御を可能な線形運動デバイスの制御方法を実現することができる。   In this way, it is possible to realize a linear motion device control method capable of accurate position control of the linear motion device even when the mounting position of the magnetic field sensor is deviated or the magnetization of the magnets varies.

９ レンズ
１０ 磁石
１１ コイル
１２ 線形運動デバイス
１３ 磁場センサ
１４ 差動増幅器
１５ 非反転出力バッファ
１６ 反転出力バッファ
１７ 第１の出力ドライバ
１８ 第２の出力ドライバ
２０ 制御装置
２１ 磁場センサ
２２ 増幅器
２３ Ａ／Ｄ変換回路
２４ キャリブレーション（Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）演算回路
２５ ＰＩＤ制御回路
２６ デバイス（レンズ）位置指令信号発生回路
２７ Ｄ／Ａ変換回路
２８ａ 第１の出力ドライバ
２８ｂ 第２の出力ドライバ
２９ 駆動コイル
３０ カメラモジュール
３１ 線形運動デバイス
３２ 磁石
３３ レンズ（移動体）
２４１ 計数回路（カウンタ／タイマ）
２４２ａ 第１の記憶装置（レジスタ／メモリ）
２４２ｂ 第２の記憶装置（レジスタ／メモリ）
２４３ａ 第１の減算器
２４３ｂ 第２の減算器
２４４ 除算器
２４５ 積算器
２４６ 第３の記憶装置（レジスタ／メモリ） 9 Lens 10 Magnet 11 Coil 12 Linear motion device 13 Magnetic field sensor 14 Differential amplifier 15 Non-inverted output buffer 16 Inverted output buffer 17 First output driver 18 Second output driver 20 Controller 21 Magnetic field sensor 22 Amplifier 23 A / D Conversion circuit 24 Calibration operation circuit 25 PID control circuit 26 Device (lens) position command signal generation circuit 27 D / A conversion circuit 28a First output driver 28b Second output driver 29 Driving coil 30 Camera module 31 Linear Movement device 32 Magnet 33 Lens (moving body)
241 Counting circuit (counter / timer)
242a First storage device (register / memory)
242b Second storage device (register / memory)
243a First subtractor 243b Second subtractor 244 Divider 245 Accumulator 246 Third storage device (register / memory)

Claims (9)

移動体に取り付けられた磁石を有する線形運動デバイスと、該線形運動デバイスの前記磁石の近傍に配置された駆動コイルとを備え、該駆動コイルにコイル電流が流れることによって発生する力により前記磁石を移動させる線形運動デバイスの制御装置において、
前記磁石が発生する磁場を検出し、検出された磁場の値に対応する検出位置信号値を出力する磁場センサと、
該磁場センサからの前記検出位置信号値に基づいて、前記線形運動デバイスのホーム位置に対応する第１の位置信号値と、前記線形運動デバイスのフル位置に対応する第２の位置信号値とから検出位置演算信号値を得るキャリブレーション演算回路と、
前記線形運動デバイスを移動すべき目標位置を指示する目標位置信号値を出力するデバイス位置指令信号発生回路と、
前記検出位置演算信号値と前記目標位置信号値に基づいて、前記駆動コイルに駆動電流を供給する出力ドライバとを備え、
前記検出位置信号値にバラツキがあっても前記目標位置信号値で前記線形運動デバイスの位置制御を可能とすることを特徴とする線形運動デバイスの制御装置。 A linear motion device having a magnet attached to a moving body, and a drive coil disposed in the vicinity of the magnet of the linear motion device, the magnet being moved by a force generated by a coil current flowing through the drive coil In the control device of the linear motion device to be moved,
A magnetic field sensor that detects a magnetic field generated by the magnet and outputs a detected position signal value corresponding to the detected magnetic field value;
Based on the detected position signal value from the magnetic field sensor, from a first position signal value corresponding to the home position of the linear motion device and a second position signal value corresponding to the full position of the linear motion device A calibration calculation circuit for obtaining a detection position calculation signal value;
A device position command signal generating circuit for outputting a target position signal value indicating a target position to move the linear motion device;
An output driver for supplying a drive current to the drive coil based on the detected position calculation signal value and the target position signal value;
An apparatus for controlling a linear motion device, which enables position control of the linear motion device with the target position signal value even if the detected position signal value varies. 前記磁場センサからの前記検出位置信号値で、前記キャリブレーション演算回路の入力信号値をＶｉｐ、前記ホーム位置に対応する前記第１の位置信号値をＮＥＧＣＡＬ、前記フル位置に対応する前記第２の位置信号値をＰＯＳＣＡＬ、前記キャリブレーション演算回路の出力信号値である検出位置演算信号値をＶＰＲＯＣとした場合に、
前記キャリブレーション演算回路の前記検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣが、（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）／（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）と比例の関係を有することを特徴とする請求項１に記載の線形運動デバイスの制御装置。 With the detected position signal value from the magnetic field sensor, the input signal value of the calibration arithmetic circuit is Vip, the first position signal value corresponding to the home position is NEGCAL, and the second position corresponding to the full position. When the position signal value is POSCAL and the detected position calculation signal value which is the output signal value of the calibration calculation circuit is VPROC,
2. The linear motion device control device according to claim 1, wherein the detected position calculation signal value VPROC of the calibration calculation circuit is proportional to (Vip−NEGCAL) / (POSCAL−NEGCAL). 3. 前記キャリブレーション演算回路が、
外部からキャリブレーション指示信号が入力されると作動する計数回路と、
Ｄ／Ａ変換の出力信号が前記Ｄ／Ａ変換の出力を最小値に固定を指示して前記駆動コイルに通電した時に、第１の時間まで前記計数回路でカウントして取り込み指示信号が発行され、前記検出位置信号値を記憶値として保存する第１の記憶装置と、
第２の時間までカウントした時に、前記Ｄ／Ａ変換の出力信号が、前記Ｄ／Ａ変換の出力を最大値に固定を指示して前記駆動コイルに通電した時に、第３の時間まで前記計数回路でカウントして取り込み指示信号が発行され、前記検出位置信号値を記憶値として保存する第２の記憶装置とを備え、
第４の時間までカウントした時に前記Ｄ／Ａ変換の出力指示は、ＰＩＤ制御回路の出力に基づいて出力する指示を発生し、前記計数回路のカウントを停止することを特徴とする請求項１又は２に記載の線形運動デバイスの制御装置。 The calibration calculation circuit is
A counting circuit that operates when a calibration instruction signal is input from the outside;
When the D / A conversion output signal instructs the D / A conversion output to be fixed to the minimum value and the drive coil is energized, a count instruction circuit counts up to the first time and a capture instruction signal is issued. A first storage device that stores the detected position signal value as a stored value;
When the output signal of the D / A conversion indicates that the output of the D / A conversion is fixed to the maximum value and the drive coil is energized when counting up to the second time, the counting is performed until the third time. A second storage device that counts by a circuit and issues a capture instruction signal and stores the detected position signal value as a stored value;
The output instruction of the D / A conversion is generated based on the output of the PID control circuit when counting up to the fourth time, and the counting of the counting circuit is stopped. The control apparatus of the linear motion device of 2. 前記キャリブレーション演算回路が、
前記磁場センサからの前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）と、前記第１の記憶装置の記憶値（ＮＥＧＣＡＬ）とを減算する第１の減算器と、
第２の記憶装置の記憶値（ＰＯＳＣＡＬ）と前記第１の記憶装置（ＮＥＧＣＡＬ）の記憶値とを減算する第２の減算器と、
第１の減算器の出力値（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）と、前記第２の減算器）の出力値（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）とを除算する除算器とを備え、
前記キャリブレーション演算回路の前記検出位置演算信号値（ＶＰＲＯＣ）が、（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）／（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）と比例の関係を有することを特徴とする請求項３に記載の線形運動デバイスの制御装置。 The calibration calculation circuit is
A first subtractor for subtracting the detected position signal value (Vip) from the magnetic field sensor and a stored value (NEGCAL) of the first storage device;
A second subtractor for subtracting a stored value (POSCAL) of a second storage device and a stored value of the first storage device (NEGCAL);
A divider for dividing the output value of the first subtractor (Vip-NEGCAL) and the output value of the second subtractor (POSCAL-NEGCAL);
4. The linear motion device control according to claim 3, wherein the detected position calculation signal value (VPROC) of the calibration calculation circuit is proportional to (Vip-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL). apparatus. 前記磁場センサが、ホール素子であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の線形運動デバイスの制御装置。   The linear motion device control apparatus according to claim 1, wherein the magnetic field sensor is a Hall element. 前記線形運動デバイスと前記駆動コイルが、カメラモジュールに組み込まれていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の線形運動デバイスの制御装置。   6. The linear motion device control apparatus according to claim 1, wherein the linear motion device and the drive coil are incorporated in a camera module. 移動体に取り付けられた磁石を有する線形運動デバイスと、該線形運動デバイスの前記磁石の近傍に配置された駆動コイルとを備え、該駆動コイルにコイル電流が流れることによって発生する力により前記磁石を移動させる線形運動デバイスの制御装置における制御方法において、
まず、磁場センサにより、前記磁石が発生する磁場を検出し、検出された磁場の値に対応する検出位置信号値を出力するステップと、
次に、キャリブレーション演算回路により、前記磁場センサからの前記検出位置信号値に基づいて、前記線形運動デバイスのホーム位置に対応する第１の位置信号値と、前記線形運動デバイスのフル位置に対応する第２の位置信号値とから検出位置演算信号値を得るステップと、
次に、デバイス位置指令信号発生回路により、前記線形運動デバイスを移動すべき目標位置を指示する目標位置信号値を出力するステップと、
次に、出力ドライバにより、前記検出位置演算信号値と前記目標位置信号値に基づいて、前記駆動コイルに駆動電流を供給するステップとを有し、
前記検出位置信号値にバラツキがあっても前記目標位置信号値で前記線形運動デバイスの位置制御を可能とすることを特徴とする線形運動デバイスの制御方法。 A linear motion device having a magnet attached to a moving body, and a drive coil disposed in the vicinity of the magnet of the linear motion device, the magnet being moved by a force generated by a coil current flowing through the drive coil In the control method in the controller of the linear motion device to be moved,
First, a magnetic field sensor detects a magnetic field generated by the magnet, and outputs a detected position signal value corresponding to the detected magnetic field value;
Next, based on the detected position signal value from the magnetic field sensor, a first position signal value corresponding to the home position of the linear motion device and a full position of the linear motion device are detected by a calibration arithmetic circuit. Obtaining a detected position calculation signal value from the second position signal value to be performed;
Next, outputting a target position signal value indicating a target position where the linear motion device is to be moved by a device position command signal generation circuit;
Next, an output driver has a step of supplying a drive current to the drive coil based on the detected position calculation signal value and the target position signal value,
A method for controlling a linear motion device, wherein the position of the linear motion device can be controlled with the target position signal value even if the detected position signal value varies. 前記磁場センサからの前記検出位置信号値で、前記キャリブレーション演算回路の入力信号値をＶｉｐ、前記ホーム位置に対応する前記第１の位置信号値をＮＥＧＣＡＬ、前記フル位置に対応する前記第２の位置信号値をＰＯＳＣＡＬ、前記キャリブレーション演算回路の出力信号値である検出位置演算信号値をＶＰＲＯＣとした場合に、
前記キャリブレーション演算回路の前記検出位置演算信号値ＶＰＲＯＣが、（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）／（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）と比例の関係を有することを特徴とする請求項７に記載の線形運動デバイスの制御方法。 With the detected position signal value from the magnetic field sensor, the input signal value of the calibration arithmetic circuit is Vip, the first position signal value corresponding to the home position is NEGCAL, and the second position corresponding to the full position. When the position signal value is POSCAL and the detected position calculation signal value which is the output signal value of the calibration calculation circuit is VPROC,
8. The method of controlling a linear motion device according to claim 7, wherein the detected position calculation signal value VPROC of the calibration calculation circuit is proportional to (Vip-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL). 前記キャリブレーション演算回路による演算ステップが、
まず、計数回路により、外部からキャリブレーション指示信号が入力されると作動するステップと、
次に、Ｄ／Ａ変換の出力信号が前記Ｄ／Ａ変換の出力を最小値に固定を指示して前記駆動コイルに通電した時に、第１の時間まで前記計数回路でカウントして取り込み指示信号が発行され、第１の記憶装置により前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）を記憶値（ＮＥＧＣＡＬ）として保存するステップと、
次に、第２の時間までカウントした時に、前記Ｄ／Ａ変換の出力信号が前記Ｄ／Ａ変換の出力を最大値に固定を指示して前記駆動コイルに通電した時に、第３の時間まで前記計数回路でカウントして取り込み指示信号が発行され、第２の記憶装置により前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）を記憶値（ＰＯＳＣＡＬ）として保存するステップと、
次に、第１の減算器により、前記磁場センサからの前記検出位置信号値（Ｖｉｐ）と、前記第１の記憶装置の記憶値（ＮＥＧＣＡＬ）とを減算するステップと、
次に、第２の減算器により、第２の記憶装置の記憶値（ＰＯＳＣＡＬ）と前記第１の記憶装置の記憶値（ＮＥＧＣＡＬ）とを減算するステップと、
次に、除算器により、第１の減算器の出力値（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）と、前記第２の減算器の出力値（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）とを除算するステップと、
次に、第４の時間までカウントした時に前記Ｄ／Ａ変換の出力指示は、ＰＩＤ制御回路の出力に基づいて出力する指示を発生し、前記計数回路のカウントを停止するステップとを有し、
前記キャリブレーション演算回路の前記検出位置演算信号値（ＶＰＲＯＣ）が、（Ｖｉｐ−ＮＥＧＣＡＬ）／（ＰＯＳＣＡＬ−ＮＥＧＣＡＬ）と比例の関係を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の線形運動デバイスの制御方法。 The calculation step by the calibration calculation circuit includes:
First, a step that operates when a calibration instruction signal is input from the outside by a counting circuit;
Next, when the output signal of the D / A conversion instructs to fix the output of the D / A conversion to the minimum value and the drive coil is energized, it is counted by the counting circuit until the first time and the capture instruction signal Is issued, and the first storage device stores the detected position signal value (Vip) as a stored value (NEGCAL);
Next, when counting up to the second time, when the D / A conversion output signal instructs the D / A conversion output to be fixed to the maximum value and the drive coil is energized, until the third time A capture instruction signal is issued after counting by the counting circuit, and the second storage device stores the detected position signal value (Vip) as a stored value (POSCAL);
Next, the first subtracter subtracts the detected position signal value (Vip) from the magnetic field sensor and the stored value (NEGCAL) of the first storage device;
Next, subtracting the stored value (POSCAL) of the second storage device and the stored value (NEGCAL) of the first storage device by a second subtractor;
Next, the step of dividing the output value of the first subtracter (Vip-NEGCAL) by the divider and the output value of the second subtractor (POSCAL-NEGCAL);
Next, the output instruction of the D / A conversion when counting up to the fourth time has a step of generating an instruction to output based on the output of the PID control circuit and stopping the counting of the counting circuit,
The linear motion device according to claim 7 or 8, wherein the detected position calculation signal value (VPROC) of the calibration calculation circuit is proportional to (Vip-NEGCAL) / (POSCAL-NEGCAL). Control method.
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