[發明專利]控制裝置、致動器、圖像模糊校正裝置及可交換透鏡

有效

• 申請號: 201310404691.7
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103676071A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 住岡潤
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G02B7/04
• 分類號: G02B7/04;G03B13/34;G03B13/36;G03B5/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 魏小薇

技術領域

本發明涉及控制裝置、包括控制裝置的致動器、圖像模糊校正裝置、可交換透鏡、圖像拾取設備以及自動平臺。更具體地，本發明涉及這樣的控制裝置：通過學習來補償多個馬達的驅動力的個體差異并合成這些馬達的驅動力，因此使得移動體可以在多個方向移動，本發明還涉及包括該控制裝置的致動器、圖像模糊校正裝置、可交換透鏡、圖像拾取設備以及自動平臺。

背景技術

常規地，在能夠驅動多個方向的致動器（下文，稱為多自由度驅動裝置）當中，已經提出利用線性致動器實現XYθ驅動的裝置（日本專利申請公開No.2009-225503）。

圖20A為示出常規多自由度驅動裝置的配置的圖。該圖示出作為多自由度驅動裝置的基座的底板1，以及用于驅動移動體5的振動體2、3和4。該圖還示出檢測在X方向上的位置的位置傳感器6。該圖還示出檢測在Y方向上的位置的位置傳感器7和8。

圖20B為該設備的側視圖。通過附接部件（未示出）將振動體2（未示出）、3和4（其中通過粘合來集成具有一個點凸起的振動部件（振動體3和4的頂部）與壓電元件（陰影部分））附接到底板1。在位置傳感器的頂表面上設置標尺6'、7'和8'。

例如，當標尺6'在X方向移動時，傳感器6響應于移動量輸出位置信號。

當標尺7'和8'在Y方向移動時，傳感器7和8分別響應于移動量輸出位置信號。該配置在對振動體2、3和4的驅動力進行矢量合成得到的方向移動該移動體。

然而，常規配置具有這樣的問題：如果振動體2、3和4的驅動力具有個體差異，則控制系統是不穩定的，不能增加控制增益，并且位置偏差和響應性降低。

為解決該問題，現有的方法為，預先獲得各個馬達的特性并選擇具有類似特性的馬達。然而，即使這些馬達具有相同的特性，在被實際附接在設備中的狀態的變化（例如，加壓）也導致問題。

日本專利申請公開No.2009-225503提出一種方法，其根據在設備狀態中在操作的情況下的移動體的移動量或振動體的操控量來確定各個馬達的特性，并設置驅動參數以便使這些特性相互匹配或優化這些特性，因此適應馬達的變化。

發明內容

然而，常規技術具有以下問題。

即，在多個方向上的實際驅動控制導致其中在這些方向上的移動量或操控量被混合的狀態。因此，難于準確提取特性差異。結果，失去各個馬達（例如振動體）的受控量的平衡，并且控制系統變得不穩定，由此降低了位置偏差和響應性。

為了適應變化，把作為控制參數的頻率、驅動電壓和脈寬重復設置為使得特性相互匹配。該設置使得補償方法變得復雜。

考慮到上述問題，本發明的目的為提供一種振動型驅動裝置，其對多個振動體的驅動力進行矢量合成以允許在多個方向上進行驅動，其中該振動型驅動裝置通過學習操作檢測并補償振動體的驅動力之間的個體差異，由此允許針對位置偏差和響應性改善可控性，并使得可以在多個方向上驅動移動體。本發明還具有提供包括振動型驅動裝置的圖像模糊校正裝置的目的。

本發明的一個方面涉及一種控制裝置，包括：控制器，在正常操作模式中基于預定增益輸出關于第一方向的第一控制信號和關于與第一方向相交的第二方向的第二控制信號，并在學習操作模式中基于針對第一方向和第二方向設置的增益來分別輸出第三控制信號和第四控制信號；受控量計算單元，接收第三控制信號和第四控制信號，并針對驅動移動體的至少第一馬達和第二馬達來分別輸出關于驅動參數的第五控制信號和第六控制信號，其中受控量計算單元包括：特性差異計算單元，基于第三控制信號和第四控制信號計算至少第一馬達和第二馬達之間的特性差異；以及增益補償器，根據計算出的至少第一馬達和第二馬達的特性差異來校正關于至少第一馬達和第二馬達的驅動參數的受控量，并輸出第五控制信號和第六控制信號。

本發明另一方面涉及包括該控制裝置的致動器、圖像模糊校正裝置、可交換透鏡、圖像拾取設備或者自動平臺。

通過參考附圖對示例實施例的以下描述，本發明的其它特征將變得清楚。

附圖說明

圖1A為示出多自由度振動波驅動裝置的配置示例的圖。

圖1B為示出多自由度振動波驅動裝置的配置示例的圖。

圖2A為示出線性振動型驅動裝置的驅動原理的圖。

圖2B為示出線性振動型驅動裝置的驅動原理的圖。

圖2C為示出線性振動型驅動裝置的驅動原理的圖。

圖2D為示出線性振動型驅動裝置的驅動原理的圖。

圖3為示出多自由度振動波驅動裝置的控制系統的圖。

圖4為示出PID補償器的控制系統的圖。