JPH10104251A

JPH10104251A - リニアモータの駆動制御装置

Info

Publication number: JPH10104251A
Application number: JP8275391A
Authority: JP
Inventors: Takeyoshi Sasao; 剛良笹生; Fumio Ogasawara; 文生小笠原; Akira Yokoi; 暁横井
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動コイルと速度検出コイルが近接して配置
されるリニアモータの駆動制御装置において、速度信号
に各コイル間の相互インダクタンスに起因した信号成分
が混在してフィードバックされることを防止する。【解決手段】駆動コイル1に対する通電回路に電流検
出回路6を介在させ、信号作成回路7でその検出信号を微
分すると共に前記の相互インダクタンスに起因した信号
成分を打ち消すための信号を作成し、信号合成回路8で
速度検出回路4が出力する信号に前記の打ち消し信号を
合成して通電制御回路3へのフィードバック信号とす
る。フィードバック信号は速度検出コイル2が検出した
正規の速度信号成分のみとなり、可動部5の位置制御を
広い帯域で高速・高精度に制御することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカメラのレンズ駆動
や光量制御等に適用されるリニアモータの駆動制御装置
に係り、リニアモータの駆動速度の検出精度を向上させ
て安定した焦点制御や絞り制御を実現するための改善に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、一般のカメラやビデオカメラ
ではそのレンズ駆動手段や光量制御手段にステッピング
モータが多用されてきたが、近年の高機能・高性能化に
伴って高速で高精度な動作制御の必要性が高まり、小型
・軽量化の要求と相俟って直流駆動方式のリニアモータ
が用いられるようになってきた。

【０００３】そして、レンズ駆動機構や絞り機構に適用
される従来のリニアモータの基本構造の一例として図５
又は図６のようなものがある。先ず、図５において、51
はヨークであり、その内周面に駆動コイル52と速度検出
コイル53が内嵌・保持されている。また、前記の各コイ
ル52,53の内側には可動部54が滑動自在な支持状態で内
設されており、このリニアモータの可動部54は軟磁性体
54cを介して２本の永久磁石54a,54bを同極対向させて同
軸状に連結した構成からなり、その一端にレンズ保持枠
へ駆動力を伝達するための作用軸55が連結されている。
そして、駆動コイル52に電流が流れるとフレミングの左
手の法則に基づいて可動部54が移動するが、その際にフ
レミングの右手の法則に基づいて速度検出コイル53には
可動部54の移動速度に対応した誘導起電圧が発生するた
め、その電圧を速度信号として検出して駆動コイル52の
通電制御部へフィードバックする。

【０００４】一方、図６に示した構造のリニアモータで
は、２個の駆動コイル52a,52bの間に速度検出コイル53
を配置せしめると共に可動部56を一本の永久磁石で構成
しており、各駆動コイル52a,52bを通電時の磁場極性が
反対になるように直列接続させている点に特徴がある。
このリニアモータについても、動作原理は前記のものと
同様であり、駆動コイル52a,52bへの通電によって可動
部56を移動させ、速度検出コイル53から得られる速度信
号のフィードバックにより可動部56の位置制御を行う。

【０００５】ところで、図５や図６に示すような構造の
リニアモータでは、駆動コイル(52),(52a,52b)と速度検
出コイル53がヨーク51内で同軸状に近接配置されるた
め、それらコイルの相互インダクタンスに基づく誘導起
電圧を無視できない。即ち、相互インダクタンスによる
誘導起電圧によって速度検出コイル53に正規の速度信号
以外の起電圧が発生し、フィードバックループでの制御
が不安定化して可動部54,56の適正な位置制御ができ
ず、レンズ駆動手段や光量制御手段に適用した場合には
焦点や絞りに誤差が生じるという問題が指摘されてい
る。

【０００６】一方、ディスク再生装置における光ピック
アップの駆動装置でもリニアモータ部と速度検出部を設
けた構成が採用されているが、前記のリニアモータと同
様に相互インダクタンスによる問題が生じるために各種
の対策が提案されている(特開昭64-43057号,43058号及
び特開平4-197090号)。先ず、光ピックアップの駆動装
置では、光ピックアップが案内軸の方向へ移動自在に支
持されていると共に、光ピックアップの片端部に駆動コ
イルが、他端部に速度検出コイルが取付けられており、
各コイルのボビン内に永久磁石で磁気回路が形成された
各ヨークを前記の案内軸と平行に設け、駆動コイルへの
通電によって光ピックアップと各コイルが一体で移動す
ると速度検出コイルから速度信号が得られる構成になっ
ているが、駆動コイルと速度検出コイルの間の相互イン
ダクタンスに基づいて速度検出コイルに発生する誘導起
電力がフィードバックサーボ特性を劣化させる。

【０００７】そこで、特開昭64-43057号,43058号の提案
では、駆動コイル側のヨークと速度検出コイル側のヨー
クの磁気回路の極性を逆に設定することで駆動コイル側
で発生する磁束が速度検出コイルの内部を通過しないよ
うにし、相互インダクタンスによる影響を解消させてい
る。また、特開平4-197090号の提案では、駆動コイルと
速度検出コイルの間を適当なインピーダンスを介して電
気的にカップリングさせることで、相互インダクタンス
の極性や値と無関係に駆動コイルと速度検出コイルの間
の伝達特性を決定できることに着目して、磁気回路に左
右されない安定したサーボ制御を実現できる可能性を示
唆している。

【０００８】しかし、特開昭64-43057号,43058号の提案
の場合には駆動コイル側のヨークと速度検出コイル側の
ヨークが独立であり、磁気回路が個別に形成されている
ことが前提になっており、図５や図６に示したリニアモ
ータのようにヨーク51を共通にしながら駆動コイル(5
2),(52a,52b)と速度検出コイル53が近接して配置される
場合には、そのような解決手段を採用することができな
い。また、特開平4-197090号の提案の場合には、一定の
周波数帯域で相互インダクタンスの影響に係る問題を解
消できるが、カップリング回路のインピーダンス自体が
周波数に対する依存性を有するため、制御可能な周波数
帯域を低域化してしまうという問題を派生させる。従っ
て、その提案に係る原理を図５や図６のリニアモータに
適用した場合には、高い周波数でのフィードバックサー
ボ制御に不安定化を招き、高速で高精度な位置制御が不
可能になる。さらに、従来のレンズ駆動機構や絞り機構
には復元用のバネを用いていたが、最近では低消費電力
化のためにバネを用いない方式が採用されつつあり、摩
擦力等の影響を低減するためにも広い周波数帯域での正
確な制御が必要になっており、そのような条件を加味す
ると特開平4-197090号の提案原理は適用し難い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、駆動コ
イルと速度検出コイルが近接して配置されるリニアモー
タでは、コイル間の相互インダクタンスによって速度検
出コイル側に正規の速度信号以外の誘導起電圧が発生
し、それがフィードバックサーボループによる正確な制
御を妨げる要因になっている。また、その相互インダク
タンスの影響は高周波数になるほど大きくなり、結果的
に制御可能な周波数帯域を低域に制限してしまう。

【００１０】ここで、具体的なリニアモータの駆動制御
回路を用いて前記の相互インダクタンスの影響を検証し
てみる。図７は定電圧駆動方式の駆動制御回路の一例を
示し、1は駆動コイル(図５では52に、図６では52a,52b
に相当)、2は速度検出コイル(図５及び図６では53に相
当)、3は通電制御回路、4は速度検出回路、5は可動部
(図５では54に、図６では56に相当)である。この駆動制
御回路では、通電制御回路3に制御電圧Ｅpが入力される
とＶ-Ｉ変換されて駆動コイル1に電流が流れ、その電流
によって可動部5が移動せしめられるが、その移動速度
に対応して速度検出コイル2に誘導起電圧が発生し、速
度検出回路4がその電圧を検出すると共に増幅して通電
制御回路3へフィードバックする。

【００１１】そして、図７の駆動制御回路において、ゲ
イン交点付近での位相進み補償に寄与しているフィード
バックループをブロック線図で表現すると図８のように
なる。但し、図８では駆動コイル1と速度検出コイル2が
近接していることに基づく相互インダクタンスＭ_Lも考
慮して表現されている。先ず、11は通電制御回路3の伝
達関数ブロックであり、時定数ＲfＣfの位相遅れ回路
(積分回路)として［２／(ＲfＣfｓ＋１)］となる。尚、
ｓは微分演算子:d/dtであり、以下同様である。12は定
電圧駆動方式の通電制御回路3であるために生じる駆動
コイル1のインダクタンスＬによる位相遅れを示す伝達
関数ブロックであり、コイルの抵抗値をＲとすれば[１
／(Ｌｓ＋Ｒ)]となる。13は駆動コイル1が可動部5に及
ぼす駆動力に係る力定数ブロックに相当し、駆動コイル
1に対する通電電流Ｉdにその力定数Ｋ_Fを乗じた力が可
動部5に作用する駆動力となる。14はリニアモータにお
ける可動機械系の伝達関数ブロックであり、可動部5の
質量(作用軸の質量も含む)をＭ、減衰係数をＣ、バネ定
数をｋとすれば[ｓ／(Ｍｓ²＋Ｃｓ＋ｋ)]となる。15は
駆動コイル1の逆起電圧定数ブロックに相当し、駆動コ
イル1には可動部5の速度Ｖelにその逆起電圧定数Ｋ_E1を
乗じた値の起電圧が発生するが、通電制御回路3の出力
電圧Ｅdからその起電圧Ｋ_E1・Ｖelを減じた電圧が駆動コ
イル1に印加される。16は速度検出コイル2の逆起電圧定
数ブロックに相当し、速度検出コイル2には可動部5の速
度Ｖelにその逆起電圧定数Ｋ_E2を乗じた値の起電圧Ｋ_E2
・Ｖelが発生する。17は駆動コイル1と速度検出コイル2
の間の相互インダクタンスＭ_Lによる伝達関数ブロック
であり、[Ｍ_Lｓ]となる。18は速度信号のフィードバッ
クゲイン[Ｋ_V]の定数ブロックである。従って、速度検
出コイル2から検出される速度信号の電圧Ｅ_Vは前記の起
電圧Ｋ _E2・Ｖelと駆動コイル1の通電電流Ｉdに相互イン
ダクタンスＭ_Lによる伝達関数[Ｍ_Lｓ]を乗じた電圧Ｍ_L
ｓ・Ｉdとの和となるが、通電制御回路3へは電圧Ｅ_Vにフ
ィードバックゲイン定数Ｋ_Vを乗じた電圧がフィードバ
ックされ、その結果、通電制御回路3に印加される電圧
は制御電圧Ｅpからフィードバック電圧Ｋ_V・Ｅ_Vを減じた
電圧(Ｅp−Ｋ_V・Ｅ_V)となる。

【００１１】そして、図８のブロック線図に基づいてＥ
_V,Ｖel,Ｉd,Ｅdを求めると、次の各式で表される。Ｅ_V＝Ｋ_E2・Ｖel＋Ｍ_Lｓ・Ｉd … Ｖel＝｛ｓ／(Ｍｓ²＋Ｃｓ＋ｋ)｝・Ｋ_F・Ｉd … Ｉd＝｛１／(Ｌｓ＋Ｒ)｝・(Ｅd−Ｋ_E1・Ｖel) … Ｅd＝｛２／(ＲfＣfｓ＋１)｝・(Ｅp−Ｋ_V・Ｅ_V) …

【００１２】ところで、図９は、図８のブロック線図に
おける(ａ)-(ｂ)間と(ａ)-(ｃ)間の伝達関数に係るボー
ド線図であり、駆動コイル1の通電電流Ｉdに基づいた
[速度検出コイル2による成分]と[相互インダクタンスＭ
_Lによる成分]を与えるものである。同図から明らかなよ
うに、ゲインは８０〜９０Ｈz以上の周波数帯域におい
て速度検出コイル2による成分よりも相互インダクタン
スＭ_Lによる成分の方が大きくなっている。また、図１
０は、図８のブロック線図における(ａ)-(ｄ)間の伝達
関数に係るボード線図である。速度信号Ｅ_Vは速度検出
コイル2に生じる電圧と相互インダクタンスＭ_Lよって生
じる電圧の和であるため、８０〜９０Ｈz以下の周波数
帯域では速度検出コイル2による成分が支配的になり、
８０〜９０Ｈz以上の周波数帯域では逆に相互インダク
タンスＭ_Lによる成分が支配的になる。従って、速度信
号Ｅ_Vは相互インダクタンスＭ_Lの存在によって８０〜９
０Ｈz以上の周波数帯域で速度検出コイル2の起電圧を忠
実に反映しなくなり、可動部5の速度を正確に検出して
フィードバックサーボ制御を行うことが不可能になる。

【００１３】因みに、図８において、駆動コイル1と速
度検出コイル2の間に相互インダクタンスＭ_Lが存在する
場合とそれが存在しない場合(又はＭ_Lが十分に小さい場
合)に係る一巡伝達関数のボード線図は、それぞれ図１
１及び図１２のようになる。各図を比較してみると、相
互インダクタンスＭ_Lが存在する場合にはゲイン交点付
近での位相回りが急峻であるためにゲイン余裕を十分に
とれないのに対し、相互インダクタンスＭ_Lが存在しな
い場合には位相回りがなだらかであり、ゲイン余裕が前
記の約２倍程度とれている。そのゲインと位相の傾向
は、速度検出コイル2に生じる起電圧が相互インダクタ
ンスＭ_Lに基づく誘導起電圧によって打ち消され、結果
的に位相進みを与える速度信号のフィードバック制御が
有効に機能しなくなることを意味している。一方、図１
１において、ゲイン交点の周波数を低下させればその付
近の位相回りがなだらかになって安定な制御を行うこと
が可能になるが、正確なフィードバックサーボ制御が可
能な帯域を制限することになる。

【００１４】そこで、本発明は、駆動コイルと速度検出
コイルの間が近接して配置されるリニアモータの駆動制
御において、両コイル間の相互インダクタンスの影響を
打ち消し、広い周波数帯域で常に正確な速度信号を検出
することにより、高精度で安定した可動部の位置制御を
可能にした駆動制御装置を提供することを目的として創
作された。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、駆動コイルへ
の通電によって永久磁石で構成された可動部を駆動させ
ると共に、前記可動部の移動速度に対応して誘導起電圧
を発生させる速度検出コイルを設けたリニアモータを制
御対象とし、前記速度検出コイルの誘導起電圧を速度信
号として検出する速度検出回路と、入力される位置制御
信号と前記速度検出回路からフィードバックされる速度
信号に基づいて前記駆動コイルに対する通電電流を制御
して前記可動部の位置制御を行う通電制御回路を具備し
たリニアモータの駆動制御回路において、前記駆動コイ
ルの通電電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出
回路の検出信号を微分し、その微分信号を用いて前記速
度信号に含まれている前記駆動コイルと前記速度検出コ
イルの間の相互インダクタンスに起因した信号成分を打
ち消すための信号を作成する信号作成回路と、前記信号
作成回路が作成した信号と前記速度信号を合成し、その
合成信号を前記通電制御回路へのフィードバック速度信
号とする信号合成回路を設けたことを特徴とするリニア
モータの駆動制御回路に係る。

【００１６】上記のように、速度検出回路が検出する速
度信号には、可動部の移動に伴う正規の速度信号を示す
信号成分の他に駆動コイルと速度検出コイルの間の相互
インダクタンスによる信号成分が含まれる。そして、相
互インダクタンスに基づく信号成分は上記の式におけ
る２項目のＭ_Lｓ・Ｉdで示され、駆動コイルの通電電流
の微分値に比例した値となる。ところで、駆動コイルの
通電電流を別途に検出し、その検出信号を微分すると、
相互インダクタンスによる信号成分に比例した信号が得
られる。そこで、この発明では、電流検出回路で駆動コ
イルの通電電流を検出し、信号作成回路でその検出信号
を微分して相互インダクタンスによる信号成分を打ち消
すための信号を作成し、信号合成回路でその打ち消し信
号を速度検出回路が出力する速度信号に合成させてい
る。従って、速度信号に含まれる相互インダクタンスに
よる信号成分が打ち消され、速度検出コイルに発生する
正規の速度信号の成分のみで可動部の位置制御が実現で
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の「リニアモータの
駆動制御装置」の実施形態を図１から図４を用いて詳細
に説明する。先ず、図１は定電圧駆動方式によるリニア
モータの駆動制御回路であり、図７の駆動制御回路と同
様に、図５又は図６のように駆動コイル(52),(52a,52b)
と速度検出コイル53が近接して配置されたリニアモータ
に適用されている。図１において、1はリニアモータの
駆動コイル、2はリニアモータの速度検出コイル、3は通
電制御回路、4が速度検出回路、5はリニアモータの可動
部であり、それらについては図７の場合と同様の回路構
成になっている。

【００１８】本実施形態の駆動制御回路は、駆動コイル
1に対する通電回路に電流検出回路6を介在させ、その電
流検出回路6の出力電圧を微分すると共にその微分信号
を一定の利得で増幅する信号作成回路7と、信号作成回
路7の出力信号と速度検出回路4の出力信号を合成する信
号合成回路8が設けられている点に特徴がある。ここ
に、電流検出回路6は、駆動コイル1と直列に抵抗Ｒsを
挿入し、通電制御回路3から駆動コイル1に通電される電
流に対応して抵抗Ｒsに発生する電圧ΔＶを差動オペア
ンプで検出する。信号作成回路7は、オペアンプを用い
てＬＰＦ機能を備えた微分回路として構成されている。
ＬＰＦ機能をもたせたのは高周波数でノイズが強調され
ることを防止するためであり、その伝達関数は−{Ｃid
ｓ／(ＲidＣidｓ＋１)}・{Ｒfd／(ＲfdＣfdｓ＋１)とな
る。従って、伝達関数でみるとこの信号作成回路7は不
完全な微分回路になっているが、その周波数特性はほぼ
図２に示すような特性になり、実際に利用される帯域を
遮断周波数{１／(２πＲidＣid)}以下に設定すると、そ
の帯域では微分特性を有する。信号合成回路8は、信号
作成回路7と速度検出回路4が逆の極性で信号を出力させ
るようになっているために加算合成回路として構成され
ている。尚、速度検出コイル2の巻回方向により前記の
各出力信号が同一の極性で与えられる場合には、信号合
成回路8は減算合成回路として構成される。

【００１９】以上の回路構成において、通電制御回路3
に制御電圧Ｅpが入力されると駆動コイル1に対応した電
流が流れて可動部5が移動し、その移動に伴って速度検
出回路4から誘導起電圧が速度信号として検出される
が、その信号には正規の速度信号以外に駆動コイル1と
速度検出コイル2の相互インダクタンスＭ_Lに基づいた信
号成分が混在している。ところで、この実施形態の回路
構成では、電流検出回路6によって駆動コイル1の通電電
流に対応した電圧が検出され、信号作成回路7でその電
圧微分を微分すると共にその微分信号を増幅して信号合
成回路8へ出力され、信号合成回路8において信号合成回
路8の出力信号と速度検出回路4の出力信号が合成されて
通電制御回路3へフィードバックされる。

【００２０】ここで、信号作成回路7は、速度検出回路4
の出力信号に含まれている相互インダクタンスＭ_Lに基
づいた信号成分を打ち消すための信号を作成し、信号合
成回路8から通電制御回路3へフィードバックされる信号
は速度検出コイル2が可動部5の移動に伴って検出した正
規の速度信号のみとなる。そして、その原理はこの実施
形態の回路をブロック線図で表した図３を用いて説明さ
れる。同図において、通電制御回路3の伝達関数ブロッ
ク11、駆動コイル1のインダクタンスＬによる位相遅れ
を示す伝達関数ブロック12、駆動コイル1が可動部5に及
ぼす駆動力に係る力定数ブロック13、リニアモータにお
ける可動機械系の伝達関数ブロック14、駆動コイル1の
逆起電圧定数ブロック15、速度検出コイル2の逆起電圧
定数ブロック16、駆動コイル1と速度検出コイル2の間の
相互インダクタンスＭ_Lによる伝達関数ブロック17、速
度信号のフィードバックゲイン定数ブロック18、及びそ
れらの各ブロックによる基本回路は図８の場合と同様で
ある。しかし、この実施形態では、図１のように電流検
出回路6と信号作成回路7と信号合成回路8が付加された
ことにより、駆動コイル1のインダクタンスＬによる伝
達関数12の出力から分岐した態様で電流検出回路6と信
号作成回路7によるゲイン定数[Ｋ_I]のブロック19と信号
作成回路7の伝達関数[−{Ｃidｓ／(ＲidＣidｓ＋１)}・
{Ｒfd／(ＲfdＣfdｓ＋１)]のブロックからなる直列回路
が加わり、またその直列回路の出力と速度信号のフィー
ドバックゲイン定数ブロック18の出力が加算されて通電
制御回路3の伝達関数ブロック11の入力側へフィードバ
ックされることになる。

【００２１】従って、この実施形態では、通電制御回路
3の入力側へフィードバックされる信号はＫv・Ｅv−Ｋ_I・{Ｃidｓ／(ＲidＣidｓ＋１)}・{Ｒfd／(ＲfdＣfdｓ＋１)・Ｉd ＝Ｋv・(Ｋ_E2・Ｖel＋Ｍ_Lｓ・Ｉd) −Ｋ_I・{Ｃidｓ／(ＲidＣidｓ＋１)}・{Ｒfd／(ＲfdＣfdｓ＋１)・Ｉd ＝Ｋv・Ｋ_E2・Ｖel ＋Ｋv・Ｍ_Lｓ・Ｉd −Ｋ_I・{Ｃidｓ／(ＲidＣidｓ＋１)}・{Ｒfd／(ＲfdＣfdｓ＋１)・Ｉd となるが、第１項目が速度検出回路4から出力される正
規の速度信号成分に、第２項目が駆動コイル1と速度検
出コイル2の間の相互インダクタンスＭ_Lによる信号成分
に、第３項目がこの実施形態で付加した回路による打ち
消し信号に相当する。

【００２２】ところで、信号作成回路7の伝達関数ブロ
ック20は、上記に説明したように実際に利用される{１
／(２πＲidＣid)}以下の周波数帯域ではほぼ図２に示
すような特性を示し、前記の第３項目は−Ｋ_I・ＲfdＣid
ｓと書換えることができる。従って、第２項目と第３項
目の部分はＫv・Ｍ_Lｓ・Ｉd−Ｋ_I・ＲfdＣidｓ・Ｉdとな
り、Ｋv・Ｍ_L＝Ｋ_I・ＲfdＣidの条件を満たすようにＫv,
Ｋ_I,Ｒfd,Ｃidを設定すれば相互インダクタンスＭ_Lによ
る信号成分を常に打ち消すことが可能になる。即ち、こ
の実施形態の駆動制御回路では、相互インダクタンスＭ
_Lによる信号成分が駆動コイル1に対する通電電流Ｉdの
微分形となることに対応させて、別途に設けた電流検出
回路6でＩdを検出し、信号作成回路7でＩdを微分すると
共に前記の相互インダクタンスＭ_Lによる信号成分を打
ち消すための信号を作成し、速度検出回路4から出力さ
れる信号にその打ち消し信号を加算して正規の速度信号
成分のみが通電制御回路3へフィードバックされるよう
にしている。

【００２３】因みに、図３のブロック線図における一巡
伝達関数のボード線図を求めると、図４に示すような周
波数特性が得られる。同図にみられるように、ゲイン交
点(３９Ｈz)での位相余裕は５９°、位相交点(２４１Ｈ
z)でのゲイン余裕は１５dＢとなっており、図７の駆動
制御回路で駆動コイル1と速度検出コイル2の間の相互イ
ンダクタンスＭ_Lが存在しないと仮定した場合のボード
線図である図１２の特性に近似した結果が得られてお
り、ゲイン交点付近での位相がなだらかに回ってゲイン
余裕が十分に確保できるようになっている。

【００２４】その結果、広い周波数帯域で相互インダク
タンスＭ_Lの影響を受けずに、常に可動部5の正規の速度
信号のみをフィードバックすることが可能になり、高精
度で安定した可動部5の位置制御が実現できる。尚、こ
の実施形態では定電圧駆動方式の場合について説明した
が、その原理は定電流駆動方式の場合にも適用できる。
そして、ビデオカメラ等のレンズ駆動のためにリニアモ
ータを使用すると共に絞り機構には回転型モータを使用
し、この実施形態に係る駆動制御装置を適用することに
より、高速で高精度な制御が可能になる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の「リニアモータの駆動制御装置」
は、以上の構成を有していることにより、次のような効
果を奏する。駆動コイルと速度検出コイルが近接して配
置されたリニアモータの駆動制御装置において、速度検
出コイルの出力信号に含まれる両コイル間の相互インダ
クタンスによる信号成分を打ち消し、正規の速度信号の
みを駆動コイルの通電制御回路へフィードバックさせる
ようにしたため、高い周波数においても高精度で安定し
た可動部の位置制御を可能にする。従って、本発明の装
置をビデオカメラ等のレンズ駆動制御や光量制御に用い
られるリニアモータに対して適用することにより、高速
で高精度な焦点制御や光量制御が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の「リニアモータの駆動制御装置」の実施
形態に係る電気回路図である。

【図２】信号作成回路のゲイン周波数特性を示すグラフ
である。

【図３】実施形態に係るリニアモータの駆動制御装置の
ブロック線図である。

【図４】実施形態に係る一巡伝達関数のボード線図であ
る。

【図５】リニアモータの構造を示す断面図である。

【図６】リニアモータの構造を示す断面図である。

【図７】従来のリニアモータの駆動制御装置の電気回路
図である。

【図８】従来のリニアモータの駆動制御装置のブロック
線図である。

【図９】図８のブロック線図における(a)-(b)間と(a)-
(c)間の伝達関数に係るボード線図である。

【図１０】図８のブロック線図における(a)-(d)間の伝
達関数に係るボード線図である。

【図１１】図８のブロック線図における一巡伝達関数に
係るボード線図である。

【図１２】図８のブロック線図において相互インダクタ
ンスが存在しないと仮定した場合における一巡伝達関数
に係るボード線図である。

【符号の説明】

1,52,52a,52b…駆動コイル、2,53…速度検出コイル、3
…通電制御回路、4…速度検出回路、5,54,56…可動部、
6…電流検出回路、7…信号作成回路、8…信号合成回
路、11…通電制御回路の伝達関数ブロック、12…駆動コ
イルのインダクタンスによる位相遅れを示す伝達関数ブ
ロック、13…駆動コイルが可動部に及ぼす駆動力に係る
力定数ブロック、14…リニアモータにおける可動機械系
の伝達関数ブロック、15…駆動コイルの逆起電圧定数ブ
ロック、16…速度検出コイルの逆起電圧定数ブロック、
17…駆動コイルと速度検出コイルの間の相互インダクタ
ンスによる伝達関数ブロック、18…速度信号のフィード
バックゲイン定数ブロック、19…電流検出回路と信号作
成回路によるゲイン定数ブロック、20…信号作成回路7
の伝達関数ブロック、51…ヨーク、54a,54b…永久磁
石、54c…軟磁性体、55…作用軸。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動コイルへの通電によって永久磁石で
構成された可動部を駆動させると共に、前記可動部の移
動速度に対応して誘導起電圧を発生させる速度検出コイ
ルを設けたリニアモータを制御対象とし、前記速度検出
コイルの誘導起電圧を速度信号として検出する速度検出
回路と、入力される位置制御信号と前記速度検出回路か
らフィードバックされる速度信号に基づいて前記駆動コ
イルに対する通電電流を制御して前記可動部の位置制御
を行う通電制御回路を具備したリニアモータの駆動制御
回路において、前記駆動コイルの通電電流を検出する電
流検出回路と、前記電流検出回路の検出信号を微分し、
その微分信号を用いて前記速度信号に含まれている前記
駆動コイルと前記速度検出コイルの間の相互インダクタ
ンスに起因した信号成分を打ち消すための信号を作成す
る信号作成回路と、前記信号作成回路が作成した信号と
前記速度信号を合成し、その合成信号を前記通電制御回
路へのフィードバック速度信号とする信号合成回路を設
けたことを特徴とするリニアモータの駆動制御回路。