[发明专利]电动机控制电路和控制方法以及附带拍摄功能的电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及电动机的驱动技术。

背景技术

在数字照相机、数字摄像机、附带照相机的便携电话终端等的附带拍摄功能的电子设备中，搭载了抖动校正功能。图1(a)、(b)是表示具有抖动校正机构的拍摄装置的结构的图。参照图1(a)，拍摄装置200包括：拍摄传感器202、透镜204、透镜架(lens holder)206、致动器(电动机)208、陀螺仪传感器(gyro sensor)214、霍尔元件216、电动机控制电路218。

抖动校正用的透镜204位于光轴220上。用于保持透镜204的透镜架206由轴(shaft)209轴支撑，可在X轴方向移动。图1(b)是抖动校正机构的立体图。与图1(a)所示的X轴方向相同的可动机构，也设置在Y轴方向上，透镜架206可在XY平面上移动。为了防止由透镜在Z轴方向移动而产生的焦点(punt)的偏离，在Z轴方向上是固定的。

致动器(actuator)208由作为可动元件的磁铁210和作为固定元件的线圈212的对构成，磁铁210设置在透镜架206侧，线圈212设置在印刷电路板上。或者，相反也存在线圈212设置在透镜架206侧，磁铁210设置在印刷电路板上的情况。

霍尔元件216受到磁铁210产生的磁场，产生表示磁铁210的位置、即表示可动元件的位置的霍尔信号。陀螺仪传感器214检测拍摄装置200的振动，生成表示位移量的陀螺仪信号。控制电路218接受陀螺仪信号和霍尔信号。控制电路218通过反馈而生成对于线圈212驱动信号，使得陀螺仪信号表示的拍摄装置200的位移量和致动器208引起的透镜204的位移量相抵消。在图1中，表示了对于X轴方向的抖动校正机构，但对Y轴方向也设置相同的机构。也存在代替透镜而移动拍摄传感器而防止抖动的情况。

【专利文献1】特开2003-151231号公报

【专利文献2】特开2005-032406号公报

如上所述，为了防止Z轴方向的透镜的变动，透镜架206成为沿着轴209滑动的结构。因此，致动器208受到摩擦所产生的外力(阻力)。尤其在致动器208静止的状态下，静止摩擦力变大。

在对这样的摩擦大的对象物进行位置控制的情况下，一般通过扩大控制环路的频带来应对。但是，这个方法会产生因扩大频带而发生噪声或系统变得不稳定的问题。这样的问题不限定于上述的抖动校正机构，在各种致动器(电动机)中可能产生。

发明内容

本发明是鉴于这样的状况而进行的，本发明的一个方式的例示性的目的之一在于，提供一种能够准确地对摩擦大的对象物进行定位的电动机驱动技术。

本发明的一个方式涉及一种控制电路，基于表示驱动对象的电动机的可动元件的目标位置的目标信号、和表示电动机的可动元件的当前的位置、速度或者加速度中的任一个的检测信号，生成表示电动机应产生的转矩的驱动信号。控制电路包括：第1运算部，基于检测信号，生成表示可动元件的位置的位置信号、表示可动元件的速度的速度信号以及表示可动元件的加速度的加速度信号；第2运算部，生成表示目标信号和位置信号的差分的第1差分信号；第3运算部，生成表示与第1差分信号对应的信号和与速度信号对应的信号的差分的第2差分信号；第4运算部，生成位置控制信号，使得第2差分信号成为零；第5运算部，生成表示与驱动信号对应的信号和与加速度信号对应的信号的差分的第3差分信号；以及第6运算部，将与位置控制信号对应的信号和与第3差分信号对应的干扰预测信号相加，生成驱动信号。

根据这个方式，通过与以往的对准的反馈控制(PI补偿)一同进行如下的反馈控制，即生成表示摩擦等所产生的外力的估计值的干扰预测信号，并将该干扰预测信号加到驱动信号中而消除外力的反馈控制，从而能够进行准确且迅速的位置控制。另外，在本说明书中，不特别区分而使用致动器和电动机。

一个方式的控制电路也可以还包括：第7运算部，通过对第3差分信号进行滤波，生成干扰预测信号。

在一个方式中，检测信号也可以表示电动机的可动元件的当前的位置。第1运算部也可以包括：第1微分器，通过对位置信号进行微分，生成表示可动元件的速度的速度信号；以及第2微分器，通过对速度信号进行微分，生成表示可动元件的加速度的加速度信号。

第4运算部也可以通过将与第2差分信号对应的信号和与第2差分信号的积分值对应的积分信号相加，生成位置控制信号。或者，也可以不加上积分信号，而将与第2差分信号对应的信号作为位置控制信号。