(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動可能な部材に対して力を与えるように構成された複数のアクチュエータであり、作動モードの最中に第１位置と第２位置との間で前記作動可能な部材を動かし、かつ、リトレイスモードの最中に前記第２位置から前記第１位置へ前記部材を戻すように構成されている、アクチュエータと、
前記アクチュエータをコントロールするように構成されたコントローラであり、前記リトレイスモードの最中に前記アクチュエータそれぞれのパラメータを特定し、かつ、前記作動モードの最中に前記部材に対して前記アクチュエータによって与えられる力が実質的に同じになるように、前記アクチュエータを駆動するためのコントロール信号をそれぞれに提供するように構成されている、コントローラと、
を含み、
前記パラメータは、前記アクチュエータそれぞれの逆起電力（ＢＥＭＦ）を含み、
前記コントローラは、
第１のアクチュエータの前記ＢＥＭＦを参照として使用し、かつ、
残りのアクチュエータの前記ＢＥＭＦが前記第１のアクチュエータの前記ＢＥＭＦと実質的にマッチするように前記コントロール信号を調整する、
ように構成されている、
システム。
【請求項２】
前記コントローラは、前記リトレイスモードの中間部の最中に前記パラメータを判断するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記作動モードおよび前記リトレイスモードの最中に前記アクチュエータに対して提供される駆動電流をコントロールするように構成されており、かつ、
前記コントローラは、前記アクチュエータに対して駆動電流が提供されていないときに、前記リトレイスモードの最中の前記パラメータを判断するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記第１位置と前記第２位置との間で前記部材を直線的に動かすために前記アクチュエータをコントロールするように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記コントローラは、前記作動モードにおいて、前記部材を一つの軸に沿って動かすために前記アクチュエータをコントロールするように構成されている、
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記部材は、ミラーを含み、かつ、
前記コントローラは、前記リトレイスモードの最中に前記ミラーが後戻りするように構成されている、
請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記アクチュエータによって前記部材に対して与えられる前記力の不釣り合いを判断し、かつ、
前記力が実質的にバランスするように前記力を調整する、
ように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
作動可能な部材に対して複数のアクチュエータを使用して力を与えるステップであり、作動モードの最中に第１位置と第２位置との間で前記作動可能な部材を動かし、前記アクチュエータは、リトレイスモードの最中に前記第２位置から前記第１位置へ前記部材を戻す、ステップと、
コントローラを使用して前記アクチュエータをコントロールするステップであり、前記リトレイスモードの最中に前記アクチュエータそれぞれのパラメータを特定する段階、および、前記作動モードの最中に前記部材に対して前記アクチュエータによって与えられる前記力が実質的に同じになるように、前記アクチュエータを駆動するためのコントロール信号をそれぞれに提供する段階、を含むステップと、
を含み、
前記パラメータは、前記アクチュエータそれぞれの逆起電力（ＢＥＭＦ）を含み、
第１のアクチュエータの前記ＢＥＭＦは参照として使用され、かつ、
残りのアクチュエータの前記ＢＥＭＦが前記第１のアクチュエータの前記ＢＥＭＦと実質的にマッチするように前記コントロール信号が調整される、
方法。
【請求項９】
前記パラメータは、前記リトレイスモードの中間部の最中に判断される、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法は、さらに、
前記作動モードおよび前記リトレイスモードの最中に前記アクチュエータに対して駆動電流を提供するステップ、を含み、
前記パラメータは、前記アクチュエータに対して駆動電流が提供されていないときに、前記リトレイスモードの最中に判断される、
請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記部材は、前記第１位置と前記第２位置との間で直線的に動かされる、
請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記部材は、前記作動モードにおいて、一つの軸に沿って動かされる、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記部材は、ミラーを含み、かつ、
前記ミラーが、前記リトレイスモードの最中に後戻りされる、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記方法は、さらに、
前記アクチュエータによって前記部材に対して与えられる前記力の不釣り合いを判断するステップと、
前記力が実質的にバランスするように前記力を調整する前記コントロール信号を、それぞれに提供するステップと、
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
複数のアクチュエータをコントロールし、かつ、第２位置から第１位置へ部材を戻しているリトレイスモードの最中に前記アクチュエータそれぞれのパラメータを特定し、かつ、
それに応じて、作動モードの最中に前記部材に対して前記アクチュエータによって与えられる力が実質的に同じになるように、第１位置と第２位置との間における前記部材の作動モードの最中に前記アクチュエータを駆動するためのコントロール信号を提供する、
ように構成されているコントローラ、
を含み、
前記パラメータは、前記アクチュエータそれぞれの逆起電力（ＢＥＭＦ）を含み、
前記コントローラは、
第１のアクチュエータの前記ＢＥＭＦを参照として使用し、かつ、
残りのアクチュエータの前記ＢＥＭＦが前記第１のアクチュエータの前記ＢＥＭＦと実質的にマッチするように前記コントロール信号を調整する、
ように構成されている、
装置。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記リトレイスモードの中間部の最中に前記パラメータを判断するように構成されている、
請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記コントローラは、
前記作動モードおよび前記リトレイスモードの最中に前記アクチュエータに対して提供される駆動電流をコントロールし、かつ、
前記アクチュエータに対して駆動電流が提供されていないときに、前記リトレイスモードの最中の前記パラメータを判断する、
ように構成されている、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記コントローラは、前記第１位置と前記第２位置との間で前記部材を直線的に動かすために前記アクチュエータをコントロールするように構成されている、
請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記コントローラは、前記作動モードにおいて、前記部材を一つの軸に沿って動かすために前記アクチュエータをコントロールするように構成されている、
請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記部材は、ミラーを含み、かつ、
前記コントローラは、前記リトレイスモードの最中に前記ミラーが後戻りするように構成されている、
請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記コントローラは、
前記アクチュエータによって前記部材に対して与えられる前記力の不釣り合いを判断し、かつ、
前記力が実質的にバランスするように前記力を調整する、
ように構成されている、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的にリニアアクチュエータに関する。そして、より特定的には、スキャニングミラーを含む画像化システムにおいて使用されるものといった、駆動可能（ａｃｔｕａｂｌｅ）な部材（ｍｅｍｂｅｒ）に対してコントロールされた力を与えるために使用されるリニアアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアアクチュエータは、従来、２つまたはそれ以上の位置の間で部材をコントロール可能に移動するために使用されている。リニアアクチュエータのための多くのアプリケーションが存在しており、それぞれのアプリケーションが異なるシステム要求を有している。正確にコントロールされることを要する多くのパラメータが存在する。いくつか例を挙げると、位置、距離、速度、力、および時間といったものである。
【０００３】
一つのシステムにおいて複数のリニアアクチュエータが使用される場合には、アクチュエータの様々な属性のせいでシステムの複雑性が増加する。例えば、アクチュエータのパフォーマンスは、しばしば、温度と時間経過と共に変動し、そして、従って、許容誤差が確立される。２つまたはそれ以上のアクチュエータを統合して、一つの機能を協働して実行できるようにするためである。正確なアプリケーションにおいては、アクチュエータのパフォーマンスを維持するために、フィードバックコントロールが典型的には必要とされる。フィードバックは、システムの線形性に否定的に影響を及ぼし得る誤差を取り除くために使用される。２つまたはそれ以上のリニアアクチュエータが一つの部材に対して接続される場合には、不釣り合い（ｕｎｂａｌａｎｃｅ）な力がシステムの線形性を低減し、かつ、パフォーマンスを劣化させ得る。不釣り合いな力は、また、駆動されるオブジェクトのダイナミックモードと結合し、一つの事例においては、ミラーに係る反射された表面形状の整合性を損なっている。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、逆起電力（ＢＥＭＦ）を使用したリニアアクチュエータ力のマッチング（ｍａｔｃｈｉｎｇ）技術を提供する。
【０００５】
一つの実施例において、システムは、作動モードの最中に第１位置と第２位置との間で部材を動かすために、作動可能な部材に対して力を与えるように構成された複数のアクチュエータを含む。アクチュエータは、また、リトレイスモードの最中に第２位置から第１位置へ部材を戻すように構成されている。システムは、また、アクチュエータをコントロールするように構成されたコントローラも含む。コントローラは、リトレイスモードの最中にアクチュエータそれぞれの逆起電力（ＢＥＭＦ）を特定するように構成されている。コントローラは、また、作動モードの最中に部材に対してアクチュエータによって与えられる力が実質的に同じになるように、アクチュエータを駆動するためのコントロール信号をそれぞれに提供するように構成されている。
【０００６】
コントローラは、リトレイスモードの最中に、アクチュエータそれぞれのパラメータを判断するように構成されている。アクチュエータそれぞれのＢＥＭＦといったものである。パラメータは、リトレイスモードの中間部の最中に判断される。コントローラは、また、作動モードおよびリトレイスモードの最中にアクチュエータに対して提供される駆動電流をコントロールするように構成され得る。ここで、コントローラは、アクチュエータに対して駆動電流が提供されていないときに、リトレイスモードの最中のパラメータを判断するように構成されている。コントローラは、さらに、アクチュエータの第１のＢＥＭＦを参照として使用し、かつ、残りのアクチュエータのＢＥＭＦが第１のアクチュエータのＢＥＭＦと実質的にマッチするようにコントロール信号を調整するように構成され得る。
【０００７】
コントローラは、第１位置と第２位置との間で部材を直線的に動かすためにアクチュエータをコントロールするように構成され得る。コントローラは、また、作動モードにおいて、部材を一つの軸に沿って動かすためにアクチュエータをコントロールするように構成され得る。アクチュエータは、ミラーに対して力を与えるように構成され、かつ、コントローラは、リトレイスモードの最中にミラーが後戻りするように構成され得る。コントローラは、さらに、アクチュエータによって部材に対して与えられる力の不釣り合いを判断し、かつ、記力が実質的にバランスするように力を調整するように構成され得る。
【０００８】
別の実施例において、方法は、作動モードの最中に第１位置と第２位置との間で部材を動かすために、複数のアクチュエータを使用して作動可能な部材に対して力を与えるステップを含む。ここで、アクチュエータは、リトレイスモードの最中に第２位置から第１位置へ部材を戻す。方法は、また、コントローラを使用してアクチュエータをコントロールするステップを含む。アクチュエータをコントロールすることは、リトレイスモードの最中にアクチュエータそれぞれのパラメータを特定する段階、および、作動モードの最中に部材に対してアクチュエータによって与えられる力が実質的に同じになるように、アクチュエータを駆動するためのコントロール信号をそれぞれに提供する段階、を含む。
【０００９】
さらに別の実施例において、装置は、複数のアクチュエータをコントロールし、かつ、第２位置から第１位置へ部材を戻しているリトレイスモードの最中にアクチュエータそれぞれのパラメータを特定するように構成されているコントローラを含む。コントローラは、また、これに応じて、作動モードの最中に部材に対してアクチュエータによって与えられる力が実質的に同じになるように、第１位置と第２位置との間の作動モードの最中にアクチュエータを駆動するためのコントロール信号を提供するように構成されている。
【００１０】
他の技術的特徴が、以降の図面、説明、および請求項から当業者に対しては直ちに明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本開示及びその利点をより完全に理解するために、添付の図面と併せて、以降の説明がこれから参照される。
【図１】図１は、この開示に従った、逆起電力（ＢＥＭＦ）コントロールシステムの一つの例を示している。
【図２】図２は、この開示に従った、アクチュエータのためのリトレイス（ｒｅｔｒａｃｅ）波形の一つの例を示している。
【図３】図３は、この開示に従った、フルブリッジドライブ（ｆｕｌｌ  ｂｒｉｄｇｅ  ｄｒｉｖｅ）によってアクチュエータに対して提供される電流駆動プロフィールの一つの例を示している。
【図４】図４は、この開示に従った、コントローラの中のフィードバックコントロールループの例を示している。
【図５】図５は、この開示に従った、アクチュエータのためのサンプルパラメータの例を示している。
【図６】図６は、この開示に従った、リニアアクチュエータ力のマッチングのための方法の一つの例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に説明される図１から図６、および、この特許明細書において本発明の原理を説明する点に使用される様々な実施例は、説明目的ためだけのものであり、かつ、あらゆるやり方においても、本発明の範囲を限定するように解釈されるべきものではない。当業者であれば、本発明の原理が、あらゆるタイプの適切に構成されたデバイスまたはシステムにおいて実施され得ることを理解するだろう。
【００１３】
図１は、この開示に従った、逆起電力（ＢＥＭＦ）コントロールシステム１０の一つの例を示している。この特定の実施例において、コントロールシステム１０は、一軸（ｏｎｅ−ａｘｉｓ）の、スキャナミラー構造（ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）に係る４個のアクチュエータのプッシュプル（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ）実施において実行されているものとして示されている。しかしながら、この開示は、あらゆる数量の軸、あらゆる数量の複数のアクチュエータ、および、２つまたはそれ以上のアクチュエータの力バランスを使用するあらゆる実施、を有する他のシステムに対して適用可能である。
【００１４】
図１に示されるように、システム１０はコントローラ１２を含んでおり、あらゆる好適な処理装置（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）または処理装置の組み合わせを表している。この実施例において、コントローラ１２は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）として示されているが、アナログ電子装置を用いて構成されたものを含み、他のコントローラも使用され得るだろう。
【００１５】
システム１０は、複数のアクチュエータ１４を含んでおり、それぞれがコントロール可能な部材１６に対して力を与える構成されている。この実施例においては、４個のアクチュエータ１４が存在するが、あらゆる数量のアクチュエータが望むように実施されてよい。コントロール可能な部材１６は、ここにおいてはスキャナミラーとして示されているが、大きな光学機器（ｏｐｔｉｃ）といった他の部材が、望むようにコントロールされてもよい。メンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）、構造体、または、オリフィスプラグといったものである。それぞれのアクチュエータ１４は、コントローラ１２により個別にコントロールされる各ゲートドライバ１８によってコントロール可能に駆動されるように構成されている。コントローラ１２は、それぞれのゲートドライバ１８に対してＰＷＭコントロール信号を提供するように構成されている。それぞれのゲートドライバ１８は、それぞれのフルブリッジドライブ２０に対してＰＷＭ信号のレベルシフト（ｌｅｖｅｌ  ｓｈｉｆｔ）を提供する。各フルブリッジドライブ２０は、それぞれのレベルシフトされたＰＷＭ信号を受け取り、そして、それぞれのアクチュエータ１４に対して駆動電流を提供する。アクチュエータ１４は、部材１６に対して、駆動電流に比例した力を与える。
【００１６】
オペレーションの最中に、各アクチュエータ１４は、ＢＥＭＦ電圧を生成する。Ｖｂｅｍｆとして参照されるものである。電圧Ｖｂｅｍｆは、Ｖｂｅｍｆ電圧バッファ２２によってバッファされる。電圧バッファ２２は、バッファされた電圧Ｖｂｅｍｆそれぞれを一つのアナログマルチプレクサ２４に対して接続する。マルチプレクサ２４は、ＢＥＭＦ電子変換モジュール２６に対して、電圧Ｖｂｅｍｆを選択的に提供する。ＢＥＭＦ電子変換モジュールは、電圧Ｖｂｅｍｆを好適な形式へと転換する。例えば、電子変換モジュール２６は、１６ビットのアナログ−デジタル変換（Ａ／Ｄ）装置を表してよいが、他のインターフェイスも、また、使用され得るものである。マルチプレクサ２４は、変換モジュール２６に対してＢＥＭＦ電圧Ｖｂｅｍｆを選択的に提供するように、コントローラ１２によってコントロールされる。変換モジュール２６は、デジタル化されたもの、または、他の電圧値を、処理のためにコントローラ１２に対して提供し得る。電圧Ｖｂｅｍｆは、コントロール可能な部材１６についてそれぞれのアクチュエータ１４によって加えられている力を示し、かつ、比例している。
【００１７】
電流センサ２８は、各フルブリッジドライブ２０に対して接続されており、それぞれのフルブリッジドライブ２０によって提供されるアクチュエータ電流を示すフィードバック信号をコントローラ１２に対して出力する。各電流センサ２８は、コントローラ１２の中でフィードバックコントロールループ（図４に示されるもの）に対して電流駆動フィードバックを供給する。コントローラ１２によってサンプルされるべきアクチュエータ電流を選択するためにマルチプレクサを使用することによる、といったものである。コントローラ１２は、コントロール可能な部材１６の所望の位置をコントロールするためにアクチュエータ１４について所望の駆動電流を生成するように、電流駆動フィードバック信号に基づいて、ゲートドライバ１８に対して提供されるＰＷＭ駆動信号を調整し得る。例えば、コントロール可能な部材１６の位置は、位置入力（図示なし）に基づいて定められ得るだろう。さらに、コントローラ１２は、アクチュエータ１４に対して提供される電流を調整するために、変換モジュール２６からのＶｂｅｍｆ電圧値を使用することができ、コントロール可能な部材１６を変形させ得るマッチしない（ｕｎｍａｔｃｈｅｄ）アクチュエータ力を削減し、または、防ぐことを手助けすることができる。
【００１８】
マッチしないアクチュエータ力は、異なるアプリケーションにおいて様々な問題を生じ得る。例えば、リニアバックスキャンは、スキャナアプリケーションの中でキャプチャされた画像における歪みを低減するために極めて重要であり得る。コントロール可能な部材１６のダイナミックモードと結合されたマッチしないアクチュエータ力は、バックスキャンパターンの線形性に否定的に影響を及ぼし得る。アンバランスな力は、また、コントロール可能な部材１６をゆがめ、または、ねじり得るものであり、画像歪みエラーを導き得る。
【００１９】
アクチュエータ１４の少なくとも一つのパラメータ（アクチュエータＢＥＭＦ電圧Ｖｂｅｍｆといったもの）を検知することによって、コントローラ１２は、アクチュエータ力の間のあらゆる違いを検知し、そして、それに応じて、かつ、コントロール可能な部材１６についてアクチュエータ１４によって与えられる力を等しくするのを手助けするために、動的に個々のアクチュエータコマンド（ｃｏｍｍａｎｄ）を調整する。いくつかの実施例において、アクチュエータＢＥＭＦ定数Ｋｂと力感度定数Ｋｆは、相互に比例している。理想的には、ＢＥＭＦ電圧Ｖｂｅｍｆは、電流センサ２８によって判断されるように駆動電流が最小または無いときにサンプルされ、ＢＥＭＦ電圧を最大化することができる。いくつかの実施例において、このことは、ミラーの移動の高速リトレイスの最中に生じる（図２におけるウィンドウ３０の中のポイント３２で示されるといったもの）。リトレイスは、スキャンの後でミラーが開始位置に戻るときに生じる。ミラーの移動のこのポイントにおいて、各アクチュエータ１４にかかる電圧は、ＢＥＭＦ電圧Ｖｂｅｍｆが支配的であり、そして、駆動電流はゼロである。このＢＥＭＦ電圧Ｖｂｅｍｆは、検知される電圧だけがＢＥＭＦによるものであるように（駆動電圧が測定の中に結合されないので）、ＰＷＭ期間の終了近くでサンプルされる。
【００２０】
コントローラ１２は、アクチュエータ１４についてＢＥＭＦ電圧Ｖｂｅｍｆの違いを特定するために、変換モジュール２６からのデータを使用する。ＫｂとＫｆからの変換係数を使用して、そうしたアクチュエータ力をバランスさせるために、コントローラ１２は、力変動と電流を判断する。いくつかの実施例において、一つのアクチュエータ１４によって与えられた力が、参照力として役に立ち、そして、他のアクチュエータ１４によって与えられる力が、実質的に参照力とマッチするように、調整される。このことは、参照電圧として第１アクチュエータ１４のＢＥＭＦ電圧Ｖｂｅｍｆを確立することによって行われ得る。そして、ゲートドライバ１８の駆動電流が、実質的に参照Ｖｂｅｍｆとマッチするように、コントローラ１２によって調整される。このＶｂｅｍｆサンプリングと電流調整プロセスは、各スキャンサイクルにおいて発生し、そして、コントロール可能な部材１６における力を継続的にバランスさせる。このプロセスは、アクチュエータ１４間の個々の力の違いを修正する。温度または他の要因による長期間の変化についても同様である。
【００２１】
図３は、この開示に従った、フルブリッジドライブ２０によってアクチュエータ１４に対して提供される電流駆動プロフィールの一つの例を示している。電流駆動プロフィールは、リトレイスモードの最中に駆動電流がゼロであるときを判断するために、コントローラ１２によって検知される。電圧Ｖｂｅｍｆは、各アクチュエータについて、リトレイスの最中のゼロ電流クロス（ｚｅｒｏ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｒｏｓｓｉｎｇ）において測定される。バックスキャンの最中に、ドライブは、システムのクローズドループ応答とコントローラ１２からのコマンドに基づいて、低定常状態電流を有している。
【００２２】
図４は、この開示に従った、各アクチュエータ１４に関連するフィードバックコントロールループ２９のそれぞれの例に係るブロックダイヤグラムを示している。図４において、各コントロールループ２９は、コントローラ１２によって生成されたそれぞれのＰＷＭ信号、ゲートドライバ１８、フルブリッジドライブ２０、アクチュエータ１４、そして、電圧バッファ２２、マルチプレクサ２４、および変換モジュール２６の組み合わせ、を含んでいる。第１アクチュエータ１４によって生成された参照電圧Ｖｂｅｍｆは、第１コントロールループ２９によって、他のアクチュエータ１４のコントロールループ２９に対して渡され、そして、参照として使用される。ループコントロール機能は、コントローラ１２を介して扱われる。アクチュエータ１４のループコントロール機能それぞれは、コントローラ１２によって個別に、リトレイスの最中に測定される。他のアクチュエータ１４のためのコントロールループ２９は、それぞれのアクチュエータ１４の電圧Ｖｂｅｍｆが参照Ｖｂｅｍｆとマッチするように、コントローラ１２において駆動ゲイン値をそれぞれに変更する。理想的には、ミラー１６についてアクチュエータ１４によって与えられる力が等しくなるようにである。
【００２３】
上述のように、各フルブリッジドライブ２０によって生成される実際の駆動電流は、それぞれの電流センサ２８によって検知され、そして、ＰＷＭ駆動信号とデジタル的に比較される。所望の駆動電流を生成するために、必要であれば、コントローラ１２がＰＷＭ駆動信号を調整できるようにである。アクチュエータ１４の電流−力の変換は、図４においてＫｔとして表わされている。第２、第３、および第４アクチュエータのためのコントロールループ２９において示されるように、これらのアクチュエータ１４それぞれによって生成されるＶｂｅｍｆ電圧が、第１コントロールループ２９によって生成されたＶｂｅｍｆ電圧と比較される。コントローラ１２は、次に、第２、第３、および第４アクチュエータそれぞれのＶｂｅｍｆ電圧が第１コントロールループ２９のＶｂｅｍｆ電圧とマッチするように、これらのコントロールループ２９それぞれについてそれぞれのＰＷＭ信号を調整する。
【００２４】
図５は、この開示に従った、アクチュエータ１４のためのサンプルパラメータの例を示している。図５は、一つのアクチュエータ１４のための単位変換（ｕｎｉｔ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）を示している。変換は、Ｖｂｅｍｆ定数および対応する力／電流（ｆｏｒｃｅ／ａｍｐｅｒｅｓ）を表わす回転／分／電圧（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ／ｍｉｎｕｔｅ／ｖｏｌｔ）に関連して、トルクと速度の単位を示している。これらの変換は、アクチュエータ１４において使用されるＶｂｅｍｆ定数を理解するためのサンプルとして使用される。
【００２５】
図６は、この開示に従った、リニアアクチュエータ力のマッチングのための方法の一つの例を示している。ステップ４０において、コントローラ１２は、ゲートドライバ18に対してパルス幅変調（ＰＷＭ）駆動信号を提供する。ゲートドライバ１８は、それぞれのフルブリッジドライブ２０に対して提供されているＰＷＭ信号をレベルシフトする。フルブリッジドライブ２０は、レベルシフトされたＰＷＭ駆動信号に基づいて駆動電流を生成した。他の実施例において、駆動信号は線形（ｌｉｎｅａｒ）であってよい。ステップ４２において、駆動電流は、それぞれのアクチュエータ１４における動きを生成する。アクチュエータの動きは、それぞれに逆起電力Ｖｂｅｍｆを生成する。
【００２６】
ステップ４４において、ＢＥＭＦ電圧バッファ２２は、ＢＥＭＦ電圧Ｖｂｅｍｆをバッファし、そして、バッファされた電圧がマルチプレクサ２４に対して提供される。ステップ４６において、コントローラ１２は、第１アクチュエータ１４からＢＥＭＦ電圧Ｖｂｅｍｆを選択するようにマルチプレクサ２４をコントロールする。ステップ４８において、変換モジュール２６は、第１アクチュエータに対する駆動電流がゼロであるときに選択されたＢＥＭＦ電圧Ｖｂｅｍｆをサンプルし、そして、コントローラ１２に対してデジタル値を提供する。ステップ５０において、コントローラ１２は、第１アクチュエータ１４から確定されたＢＥＭＦ電圧Ｖｂｅｍｆを（図４のコントロールループ２９において示され、かつ、上述されたように）参照ＢＥＭＦ電圧Ｖｂｅｍｆとして使用し、そして、コントローラ１２は、ベースラインＶｂｅｍｆにおいて使用されるＢＥＭＦＶｂｅｍｆのためにサンプルを累積する。
【００２７】
プロセスは、ステップ４６に戻り、そして、コントローラ１２は、第２アクチュエータ１４についてＢＥＭＦＶｂｅｍｆを選択するようにマルチプレクサ２４に指示する。前のとおりに、ステップ４８において、変換モジュール２６は、第２アクチュエータに対する駆動電流がゼロであるときに電圧Ｖｂｅｍｆをサンプルし、そして、コントローラ１２に対してデジタル値を提供する。第２アクチュエータのためのコントロールループ２９は、第２アクチュエータ１４から結果として生じているＶｂｅｍｆが第１アクチュエータ１４の参照Ｖｂｅｍｆと実質的にマッチするように、駆動ゲイン値を変更する。
【００２８】
本方法は、第３アクチュエータ１４からのＶｂｅｍｆをプロセスするために再びステップ４６およびステップ４８に戻る。第３アクチュエータ１４のためのコントロールループ２９が、実質的に参照Ｖｂｅｍｆにマッチするようにである。本方法は、第４アクチュエータ１４のためのコントロールループ２９が、第４アクチュエータ１４からのＶｂｅｍｆが実質的に参照Ｖｂｅｍｆにマッチするように、再びステップ４６およびステップ４８に戻る。より多くのアクチュエータが存在する場合に、このプロセスは、全てのアクチュエータ１４からのＶｂｅｍｆが実質的に同じになるまで、このプロセスを繰り返す。
【００２９】
上述のように、各アクチュエータ１４についてＶｂｅｍｆは、図２において示されるように、ウィンドウ３０の中のポイント３２においてサンプルされる。これは、Ｖｂｅｍｆ値が最大であり、かつ、駆動電流が実質的ゼロのときである。
【００３０】
本方法に対する変動（ｖａｒｉａｔｉｏｎ）は、本開示の範囲内のものである。例えば、コントローラ１２は、あらゆるアクチュエータ１４のＶｂｅｍｆを、あらゆる特定の順序において、第１アクチュエータ１４のＶｂｅｍｆと比較してよい。第１アクチュエータ１４のための駆動電流も、また、異なるベースラインのアクチュエータ力を生成するために、望むように変動されてよい。さらに、Ｖｂｅｍｆ値は、リトレイスモードの他の部分においてサンプルされ得る。アクチュエータに対して電流が提供されるとき、または、バックスキャンの最中、といったときである。
【００３１】
特定のコンフィグレーションにおいては、メンブレン、構造体、または、オリフィスプラグといった、大きな光学機器の線形変位を維持するために、ＶＣＡの三つ組（ｔｒｉａｄ）を有することが望ましい。角運動（ａｎｇｕｌａｒ  ｍｏｔｉｏｎ）を伴うことなく、オブジェクト上の全てのポイントが正確な直線において移動するようにである。
【００３２】
本発明の範囲から逸脱することなく、ここにおいて説明されたシステム、装置、および方法に対して、変更、追加、または省略がなされ得る。システムおよび装置のコンポーネントは、統合され、または、分離されてよい。さらに、システムおよび装置のオペレーションは、より多くの、より少ない、または、他のコンフィグレーションによって実行され得る。方法は、より多くの、より少ない、または、他のステップを含んでよい。加えて、ステップは、あらゆる適切な順序において実行され得る。この文書において使用されるように、「それぞれ（”ｅａｃｈ”）」は、セットに係るそれぞれのメンバーまたはセットのサブセットに係るそれぞれのメンバーを参照するものである。
【００３３】
ここに添付される請求項の解釈において、特許庁（Ｐａｔｅｎｔ  Ｏｆｆｉｃｅ）、および、この特許申請について発行されるあらゆる特許に係るあらゆる読者を支援するために、用語「手段（”ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ”）」または「段階（”ｓｔｅｐ  ｆｏｒ”）」が特定の請求項において明確に使用されていなければ、出願日に存在しているからといって、添付の請求項またはクレームエレメントのいずれもが、米国特許法第１１２条第６パラグラフを行使するように意図されたものではないことを、出願人は、注記したいものである。
【図１】
0006355830.tif 000002
【図２】
0006355830.tif 000003
【図３】
0006355830.tif 000004
【図４】
0006355830.tif 000005
【図５】
0006355830.tif 000006
【図６】
0006355830.tif 000007