[发明专利]控制装置、致动器、图像模糊校正装置及可交换透镜

说明书

技术领域

本发明涉及控制装置、包括控制装置的致动器、图像模糊校正装置、可交换透镜、图像拾取设备以及自动平台。更具体地，本发明涉及这样的控制装置：通过学习来补偿多个马达的驱动力的个体差异并合成这些马达的驱动力，因此使得移动体可以在多个方向移动，本发明还涉及包括该控制装置的致动器、图像模糊校正装置、可交换透镜、图像拾取设备以及自动平台。

背景技术

常规地，在能够驱动多个方向的致动器（下文，称为多自由度驱动装置）当中，已经提出利用线性致动器实现XYθ驱动的装置（日本专利申请公开No.2009-225503）。

图20A为示出常规多自由度驱动装置的配置的图。该图示出作为多自由度驱动装置的基座的底板1，以及用于驱动移动体5的振动体2、3和4。该图还示出检测在X方向上的位置的位置传感器6。该图还示出检测在Y方向上的位置的位置传感器7和8。

图20B为该设备的侧视图。通过附接部件（未示出）将振动体2（未示出）、3和4（其中通过粘合来集成具有一个点凸起的振动部件（振动体3和4的顶部）与压电元件（阴影部分））附接到底板1。在位置传感器的顶表面上设置标尺6'、7'和8'。

例如，当标尺6'在X方向移动时，传感器6响应于移动量输出位置信号。

当标尺7'和8'在Y方向移动时，传感器7和8分别响应于移动量输出位置信号。该配置在对振动体2、3和4的驱动力进行矢量合成得到的方向移动该移动体。

然而，常规配置具有这样的问题：如果振动体2、3和4的驱动力具有个体差异，则控制系统是不稳定的，不能增加控制增益，并且位置偏差和响应性降低。

为解决该问题，现有的方法为，预先获得各个马达的特性并选择具有类似特性的马达。然而，即使这些马达具有相同的特性，在被实际附接在设备中的状态的变化（例如，加压）也导致问题。

日本专利申请公开No.2009-225503提出一种方法，其根据在设备状态中在操作的情况下的移动体的移动量或振动体的操控量来确定各个马达的特性，并设置驱动参数以便使这些特性相互匹配或优化这些特性，因此适应马达的变化。

发明内容

然而，常规技术具有以下问题。

即，在多个方向上的实际驱动控制导致其中在这些方向上的移动量或操控量被混合的状态。因此，难于准确提取特性差异。结果，失去各个马达（例如振动体）的受控量的平衡，并且控制系统变得不稳定，由此降低了位置偏差和响应性。

为了适应变化，把作为控制参数的频率、驱动电压和脉宽重复设置为使得特性相互匹配。该设置使得补偿方法变得复杂。

考虑到上述问题，本发明的目的为提供一种振动型驱动装置，其对多个振动体的驱动力进行矢量合成以允许在多个方向上进行驱动，其中该振动型驱动装置通过学习操作检测并补偿振动体的驱动力之间的个体差异，由此允许针对位置偏差和响应性改善可控性，并使得可以在多个方向上驱动移动体。本发明还具有提供包括振动型驱动装置的图像模糊校正装置的目的。

本发明的一个方面涉及一种控制装置，包括：控制器，在正常操作模式中基于预定增益输出关于第一方向的第一控制信号和关于与第一方向相交的第二方向的第二控制信号，并在学习操作模式中基于针对第一方向和第二方向设置的增益来分别输出第三控制信号和第四控制信号；受控量计算单元，接收第三控制信号和第四控制信号，并针对驱动移动体的至少第一马达和第二马达来分别输出关于驱动参数的第五控制信号和第六控制信号，其中受控量计算单元包括：特性差异计算单元，基于第三控制信号和第四控制信号计算至少第一马达和第二马达之间的特性差异；以及增益补偿器，根据计算出的至少第一马达和第二马达的特性差异来校正关于至少第一马达和第二马达的驱动参数的受控量，并输出第五控制信号和第六控制信号。

本发明另一方面涉及包括该控制装置的致动器、图像模糊校正装置、可交换透镜、图像拾取设备或者自动平台。

通过参考附图对示例实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1A为示出多自由度振动波驱动装置的配置示例的图。

图1B为示出多自由度振动波驱动装置的配置示例的图。

图2A为示出线性振动型驱动装置的驱动原理的图。

图2B为示出线性振动型驱动装置的驱动原理的图。

图2C为示出线性振动型驱动装置的驱动原理的图。

图2D为示出线性振动型驱动装置的驱动原理的图。

图3为示出多自由度振动波驱动装置的控制系统的图。

图4为示出PID补偿器的控制系统的图。