專利名稱：線性振動電動機的驅動控制電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種驅動控制電路，用于對振子相對定子直線狀往復振動的線性振動 電動機進行驅動控制。
背景技術：
一直以來，線性振動電動機使用于電動剃須刀等特定用途中，但近年來，其用途正 不斷擴大。例如，用在產(chǎn)生將按下觸摸面板時的操作感覺反饋給用戶用的振動的元件中。隨 著這種觸覺(haptics)用途的擴大，今后，預計線性振動電動機的出貨量會不斷增加。線性振動電動機優(yōu)選以盡量接近固有振動數(shù)(以下酌情，也稱作諧振頻率)的頻 率來進行驅動，在其諧振頻率與驅動頻率一致時產(chǎn)生最強的振動。專利文獻1 JP特開2001-16892號公報由于線性振動電動機的固有振動數(shù)由振子的質量以及彈簧常數(shù)來決定，故在制品 之間其固有振動數(shù)存在偏差。因此，在對線性振動電動機的驅動電路一律設定固定的驅動 頻率的現(xiàn)有方法中，在制品中，電動機的固有振動數(shù)與驅動頻率也會產(chǎn)生大的偏離，成為使 成品率降低的原因。另外，有這樣的情況即使最初電動機的固有振動數(shù)與驅動頻率一致， 因經(jīng)時變化兩者也會偏離，從而振動會變弱。

發(fā)明內容
本發(fā)明正是鑒于這種狀況而提出的，其目的在于提供一種技術，無論線性振動電 動機處于哪種狀態(tài)，都能夠以盡量接近其固有振動數(shù)的頻率來進行驅動。本發(fā)明某一形式的線性振動電動機的驅動控制電路中，該線性振動電動機具有定 子和振子，兩者至少一方由電磁石構成，對該電磁石的線圈供給驅動電流，使振子相對定子 振動，該線性振動電動機的驅動控制電路包括驅動信號生成部，生成用于使正電流和負電 流夾著非通電期間交替地流過線圈的驅動信號；驅動部，生成與驅動信號生成部所生成的 驅動信號相應的驅動電流，并供給到線圈；感應電壓檢測部，在非通電期間，檢測線圈中產(chǎn) 生的感應電壓；和過零檢測部，檢測由感應電壓檢測部檢測出的感應電壓的過零。驅動信號 生成部根據(jù)過零的檢測位置來估計線性振動電動機的固有振動數(shù)，使驅動信號的頻率接近 該固有振動數(shù)。此外，以上的構成因素的任意的組合、將本發(fā)明的表現(xiàn)形式在方法、裝置、系統(tǒng)等 之間進行變換而得到的產(chǎn)物，也作為本發(fā)明的形式而有效。根據(jù)本發(fā)明，無論線性振動電動機處于哪種狀態(tài)，都能夠以盡量接近其固有振動 數(shù)的頻率來進行驅動。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式涉及的線性振動電動機的驅動控制電路的結構圖。圖2是表示驅動部、感應電壓檢測部以及比較器的結構例的圖。
圖3是表示實施方式涉及的驅動控制電路的動作例的時序圖。圖4是表示邊沿信號、第1時鐘信號、第2時鐘信號以及第3時鐘信號的一例的時 序圖。圖5是表示解碼器的結構例的圖。圖6是表示驅動信號的一周期的波形的圖。圖7是用于說明驅動信號的通電期間寬度的控制的圖。圖8是用于說明驅動信號的相位控制的圖。圖9是表示追加了起動控制功能的解碼器的結構例的圖。圖10是用于說明第1起動控制的圖。圖10(a)是表示不執(zhí)行第1起動控制時的 線圈驅動電壓以及線性振動電動機的振動的推移的圖，圖10(b)是表示執(zhí)行了第1起動控 制時的線圈驅動電壓以及線性振動電動機的振動的推移的圖。圖11是用于說明第2起動控制的圖。圖11(a)是表示不執(zhí)行第2起動控制時的 線圈驅動電壓的推移的圖，圖11(b)是表示執(zhí)行了第2起動控制時的線圈驅動電壓的推移 的圖。圖12是表示追加了停止控制功能的解碼器的結構例的圖。圖13是用于說明上述停止控制的基本概念的圖。圖13(a)是表示不執(zhí)行停止控 制時的線圈驅動電壓的推移的圖，圖13(b)是表示執(zhí)行了停止控制時的線圈驅動電壓的推 移的圖，圖13(c)是表示由PWM信號執(zhí)行停止控制時的線圈驅動電壓的推移的圖。圖14是用于說明在上述停止控制中反相位的驅動信號的周期次數(shù)固定的例子的 圖。圖14(a)是表示驅動時的驅動信號的周期次數(shù)較多時的、線圈驅動電壓以及線性振動 電動機的振動的推移的圖，圖14(b)是表示驅動時的驅動信號的周期次數(shù)較少時的、線圈 驅動電壓以及線性振動電動機的振動的推移的圖。圖15是用于說明在上述停止控制中反相位的驅動信號的周期次數(shù)可變的例子的 圖。圖15(a)是表示驅動時的驅動信號的周期次數(shù)較多時的、線圈驅動電壓以及線性振動 電動機的振動的推移的圖，圖15(b)是表示驅動時的驅動信號的周期次數(shù)較少時的、線圈 驅動電壓以及線性振動電動機的振動的推移的圖。圖16是表示具有檢測窗設定功能的過零檢測部的結構圖。圖17是用于說明檢測窗信號1、檢測窗信號2以及檢測窗開始信號的圖。圖18是表示輸出控制部的結構例的圖。圖19是用于說明使用檢測窗信號1的過零檢測部(未使用檢測窗開始信號)的 動作的圖。圖19(a)是表示在檢測窗內產(chǎn)生感應電壓的過零時的、線圈的兩端電壓以及邊 沿信號的推移的圖，圖19(b)是表示在檢測窗內未產(chǎn)生感應電壓的過零時(驅動頻率<諧 振頻率)的、線圈的兩端電壓以及邊沿信號的推移的圖，圖19(c)是表示在檢測窗內未產(chǎn)生 感應電壓的過零時(驅動頻率>諧振頻率)的、線圈的兩端電壓以及邊沿信號的推移的圖。圖20是用于說明使用檢測窗信號2以及檢測窗開始信號的過零檢測部的動作的 圖。圖20(a)是表示在檢測窗內未產(chǎn)生感應電壓的過零時(驅動頻率<諧振頻率)的、線 圈的兩端電壓以及邊沿信號的推移的圖，圖20(b)是表示在檢測窗內未產(chǎn)生感應電壓的過 零時(驅動頻率>諧振頻率)的、線圈的兩端電壓以及邊沿信號的推移的圖。圖21是表示圖1所示的線性振動電動機的驅動控制電路的結構的變形例1的圖。
圖22是表示圖1所示的線性振動電動機的驅動控制電路的結構的變形例2的圖。
圖23是表示圖1所示的線性振動電動機的驅動控制電路的結構的變形例3的圖。
符號說明
100驅動控制電路
10驅動信號生成部
14解碼器
16差值計算電路
18加法電路
20驅動部
30感應電壓檢測部
40過零檢測部
200線性振動電動機
210定子
Ll線圈
220振子
具體實施例方式(基本構成)圖1是表示本發(fā)明的實施方式涉及的線性振動電動機200的驅動控制電路100的 結構圖。首先，線性振動電動機200具有定子210和振子220，兩者中的至少一個由電磁石 構成。在本實施方式中，定子210由電磁石構成。定子210是由線圈Ll繞在磁性材料的芯 211上而形成，若對線圈Ll通電，則其作為磁石產(chǎn)發(fā)揮作用。振子220包含永久磁石221， 永久磁石221的兩端(S極側和N極側)分別經(jīng)由彈簧22h、222b固定在框架(frame) 223 上。相隔規(guī)定的間隙排列定子210與振子220來進行配置。此外，也可以與圖1的例子相 反，振子220由電磁石構成，定子210由永久磁石構成。驅動控制電路100對上述線圈Ll供給驅動電流，使振子220相對定子210直線狀 往復振動。驅動控制電路100包括驅動信號生成部10、驅動部20、感應電壓檢測部30以及 過零檢測部40。驅動信號生成部10生成用于使正電流和負電流夾著非通電期間交替流過線圈Ll 的驅動信號。驅動部20生成與驅動信號生成部10所生成的驅動信號相應的驅動電流，并 供給到線圈Li。感應電壓檢測部30與線圈Ll的兩端連接，檢測線圈Ll的兩端電位差。主 要是在非通電期間，檢測線圈Ll中產(chǎn)生的感應電壓。過零檢測部40檢測由感應電壓檢測 部30檢測出的感應電壓的過零。驅動信號生成部10根據(jù)由過零檢測部40檢測出的感應電壓的過零的檢測位置， 來估計線性振動電動機200的固有振動數(shù)，并使上述驅動信號的頻率盡量地接近該固有振 動數(shù)。也就是說，使上述驅動信號的頻率自適應地變化以使上述驅動信號的頻率與該固有 振動數(shù)一致。更具體地說，驅動信號生成部10算出上述驅動信號的一周期的結束位置與應該 對應此結束位置的過零的檢測位置之間的差值，并將此差值加到當前的驅動信號的周期寬度中，從而自適應地控制上述驅動信號的周期寬度。當上述驅動信號的一周期由通常的相 位(零一正電壓一零一負電壓一零)形成時，應該對應上述結束位置的過零的檢測位置將 是從上述感應電壓的負電壓過零到正電壓的位置。相反，當上述驅動信號的一周期由反相 位(零一負電壓一零一正電壓一零)形成時，應該對應上述結束位置的過零的檢測位置將 是從上述感應電壓的正電壓過零到負電壓的位置。以下，對驅動控制電路100的結構更具體地進行說明。首先，對驅動部20、感應電 壓檢測部30、過零檢測部40的結構進行說明。過零檢測部40包括比較器41以及邊沿檢測 部42。比較器41比較由感應電壓檢測部30檢測出的感應電壓和用于檢測過零的基準電 壓。比較器41在該感應電壓與該基準電壓交叉的時刻，使輸出反轉。例如，使從低電平信 號反轉到高電平信號。，邊沿檢測部42作為邊沿檢測比較器41的輸出反轉的位置。圖2是表示驅動部20、感應電壓檢測部30以及比較器41的結構例的圖。在圖2 所示的例子中，用H橋(bridge)電路構成驅動部20，用差動放大電路構成感應電壓檢測部 30。該H橋電路包括第1晶體管Ml、第2晶體管M2、第3晶體管M3以及第4晶體管 M4。此外，在圖2中為了說明方便，線性振動電動機200的線圈Ll也畫在了驅動部20的框 內。由第1晶體管Ml和第3晶體管M3構成的第1串聯(lián)電路、以及由第2晶體管M2和第4 晶體管M4構成的第2串聯(lián)電路分別連接在電源電位Vdd與接地電位之間。在第1晶體管 Ml和第3晶體管M3的連接點(以下，稱作A點)、與第2晶體管M2和第4晶體管M4的連 接點(以下，稱作B點)之間連接有線圈Li。在圖2中，第1晶體管Ml以及第2晶體管M2由P溝道MOSFET構成，在各自的源 極-漏極之間，作為體二極管(body diode)連接有第1 二極管Dl以及第2 二極管D2。第 3晶體管M3以及第4晶體管M4由N溝道MOSFET構成，在各自的源極-漏極之間，作為體二 極管連接有第3 二極管D3以及第4 二極管D4。從驅動信號生成部10 (更嚴密地說，后述的解碼器14)向第1晶體管Ml、第2晶 體管M2、第3晶體管M3以及第4晶體管M4的柵極輸入上述驅動信號。若由該驅動信號控 制使得第1晶體管Ml和第4晶體管M4導通、第2晶體管M2和第3晶體管M3截止，則線圈 Ll中流過正電流；若通過控制使得第1晶體管Ml和第4晶體管M4截止、第2晶體管M2和 第3晶體管M3導通，則線圈Ll中流過負電流。上述差動放大電路包括運算放大器OPl、第1電阻R1、第2電阻R2、第3電阻R3以 及第4電阻R4。運算放大器OPl的反轉輸入端子經(jīng)由第1電阻Rl與B點連接，非反轉輸入 端子經(jīng)由第2電阻R2與A點連接。運算放大器OPl的反轉輸入端子與輸出端子經(jīng)由第3 電阻R3連接。將基準電壓Vref作為偏置(offset)電壓，經(jīng)由第4電阻R4施加到運算放 大器OPl的非反轉輸入端子。設定第1電阻Rl和第2電阻R2的電阻值為相同的值，并設定第3電阻R3和第4 電阻R4的電阻值為相同的值。在此條件下，上述差動放大電路的放大率為R3/R1。例如，設 定第1電阻Rl和第2電阻R2的電阻值為IOkQ，第3電阻R3和第4電阻R4的電阻值為 20k Ω，則將線圈Ll的兩端電壓(A-B間電壓)放大2倍。對比較器41 (由開環(huán)的運算放大器構成)的反轉輸入端子施加基準電壓Vref。比 較器41的非反轉輸入端子與運算放大器OPl的輸出端子連接，對該非反轉輸入端子施加運算放大器OPl的輸出電壓。將基準電壓Verf作為偏置電壓(例如，l/2Vdd)施加到上述差 動放大電路的情況下，為了統(tǒng)一運算放大器OPl與比較器41的范圍(range)，使用基準電壓 Vref作為比較器41的參照電壓。此外，當不施加偏置電壓到上述差動放大電路時，使用接 地電壓作為比較器41的參照電壓。這樣，由上述差動放大電路來放大線圈Ll的兩端電壓(A-B間電壓)然后輸入到 比較器41，能夠提高在線圈Ll中產(chǎn)生的感應電壓的過零的檢測精度。圖3是表示實施方式涉及的驅動控制電路100的動作例的時序圖。此動作例是以 單相全波驅動線性振動電動機200的例子。此時，設定非通電期間。非通電期間設定在正 電流通電期間以及負電流通電期間的各自的前后。也就是說，在全周期中，第1半周期由非 通電期間、正電流通電期間以及非通電期間構成，第2半周期由非通電期間、負電流通電期 間以及非通電期間構成。在以下的例子中，在半周期的180°中，分配40°給非通電期間， 分配100°給正(負)電流通電期間，再分配40°給非通電期間。因此，一周期中的5/9分 配給通電期間，4/9分配給非通電期間。以下，在本說明書中，將依照此比率的驅動方式稱作 100度通電。在圖3中，在上述H橋電路的導通-1狀態(tài)(M1、M4導通，M2、M3截止)下，正電流 流過線圈Li。在上述H橋電路的截止狀態(tài)(Ml M4截止)下，驅動電流不流過線圈Li。在 上述H橋電路的導通-2狀態(tài)(M1、M4截止、M2、M3導通)下，負電流流過線圈Li。在線圈Ll中流過正電流的狀態(tài)下，定子210被勵磁為N極，由于此磁力，振子220 受到向永久磁石221的S極側的力。由于此力，振子220反抗彈簧22 向永久磁石221的 S極側移動，移動到彈簧22 的收縮界限。在線圈Ll中沒有驅動電流流過的狀態(tài)下，定子 210不進行勵磁，不產(chǎn)生磁力。振子220由于彈簧22 的恢復力而向中心位置移動。在線 圈Ll中流過負電流的狀態(tài)下，定子210被勵磁為S極，由于此磁力，振子220受到向永久磁 石221的N極側的力。由于此力，振子220反抗彈簧222b向永久磁石221的N極側移動， 移動到彈簧222b的收縮界限。這樣，驅動信號生成部10以導通狀態(tài)一導通-1狀態(tài)一截止狀態(tài)一導通-2狀態(tài)一 截止狀態(tài)的循環(huán)(cycle)來控制上述H橋電路，從而能使線性振動電動機200往復運動。若上述H橋電路從導通-1狀態(tài)轉移到截止狀態(tài)，第1晶體管Ml 第4晶體管M4 全被切換為截止，則通過上述體二極管，流過再生電流。在上述H橋電路從導通-2狀態(tài)轉 移到截止狀態(tài)時也相同。通過有效利用此再生電流，能夠提高能量效率，減少驅動控制電路 100的消耗功率。上述再生電流以與此前流過線圈Ll的電流相同的方向流過。若上述再生電流流 盡，則在線圈Ll中流過因振子220的移動而感應得到的感應電流。在振子220停止的狀態(tài) 下，并不流過該感應電流。振子220停止的狀態(tài)在振子220到達振子220的振動范圍的兩 端的瞬間產(chǎn)生。感應電壓檢測部30通過監(jiān)視在非通電期間線圈Ll中產(chǎn)生的反電動勢電壓，從而 能夠估計振子220的位置。該反電動勢電壓為零的狀態(tài)表示振子220處于停止(即，位于 振動范圍的S極側最大到達地點或者N極側最大到達地點)。因此，過零檢測部40檢測線圈Ll的兩端電壓(A-B間電壓)過零(除了由驅動電 流以及再生電流引起的過零)的時刻，并測量檢測出的過零的期間，從而能夠求出線性振動電動機200的固有振動數(shù)。此外，連續(xù)的過零的期間表示線性振動電動機200的半振動 周期寬度，跳過一個的過零的期間表示其全振動周期寬度。在本實施方式中，過零檢測部40僅檢測在非通電期間線圈Ll的兩端電壓(A-B間 電壓)從負過零到正的時刻。在此情況下，圖2所示的比較器41被設定為在運算放大器 OPl的輸出電壓比基準電壓Vref低的期間，輸出低電平信號；若運算放大器OPl的輸出電 壓比基準電壓Vref高時，則輸出高電平信號。驅動信號生成部10利用與所測量的線性振動電動機200的固有振動數(shù)對應的周 期寬度，來調整下一驅動信號的周期寬度。通過重復此測量和調整，驅動控制電路100能夠 以其諧振頻率或者其附近的頻率來持續(xù)地驅動線性振動電動機200?；氐綀D1，更具體地說明驅動信號生成部10。驅動信號生成部10包括第1鎖存 (latch)電路11、主計數(shù)器12、循環(huán)(loop)計數(shù)器13、解碼器14、第2鎖存電路15、差值計 算電路16、第3鎖存電路17、加法電路18以及第4鎖存電路19。第1鎖存電路11鎖存應該對應上述驅動信號一周期的結束位置的計數(shù)結束值，并 在第3時鐘信號CLK3指示的時刻輸出到主計數(shù)器12以及解碼器14。此外，也能夠輸出到 差值計算電路16。在第1鎖存電路11中，在線性振動電動機200的驅動開始時從未圖示的 寄存器等設定上述計數(shù)結束值的初始值。在驅動開始后，從第4鎖存電路19輸入的值成為 上述計數(shù)結束值。主計數(shù)器12中從第1鎖存電路11設定上述計數(shù)結束值，從計數(shù)初始值到該計數(shù) 結束值進行重復計數(shù)。計數(shù)初始值通常設定為0。例如，當將該計數(shù)結束值設定為199時， 主計數(shù)器12成為從0 199進行重復向上計數(shù)的200進制計數(shù)器。主計數(shù)器12的計數(shù)值 被輸出到循環(huán)計數(shù)器13、解碼器14以及第2鎖存電路15。循環(huán)計數(shù)器13每一次在主計數(shù)器12計數(shù)循環(huán)結束時其值增加(increment)，保存 主計數(shù)器12的計數(shù)循環(huán)次數(shù)。在此，所謂一次計數(shù)循環(huán)是指從主計數(shù)器12的上述計數(shù)初 始值直至計數(shù)到上述計數(shù)結束值。一次計數(shù)循環(huán)對應一個驅動周期，故計數(shù)循環(huán)次數(shù)對應 驅動周期次數(shù)。解碼器14利用由主計數(shù)器12提供的計數(shù)值，生成與上述計數(shù)結束值相應的周期 寬度的驅動信號。解碼器14的詳細結構后述。第2鎖存電路15依次鎖存由主計數(shù)器12提 供的計數(shù)值，將在過零檢測部40檢測出過零的位置鎖存的計數(shù)值輸出到差值計算電路16。 該檢測出過零的位置由邊沿檢測部42輸入的邊沿信號進行通知。若檢測出該過零的位置 理想地都在相同的時刻產(chǎn)生，則第2鎖存電路15的輸出始終為相同的計數(shù)值。差值計算電路16算出從第2鎖存電路15輸入的計數(shù)值與當前的計數(shù)結束值之間 的差值。圖1中描述了從第1鎖存電路11輸入當前的計數(shù)結束值的例子。此外，差值計算 電路16既可以是保存當前的計數(shù)結束值的結構，也可以是從第4鎖存電路19提供計數(shù)結 束值的結構。當檢測出過零的位置的計數(shù)值(=從第2鎖存電路15輸入的計數(shù)值)比當前的 計數(shù)結束值小時，差值計算電路16從前者中減去后者。例如，檢測出過零的位置的計數(shù)值 為197，而當前的計數(shù)結束值為199時，差值計算電路16輸出-2。當檢測出過零的位置的計數(shù)值比當前的計數(shù)結束值大時，從第2鎖存電路15輸入 的計數(shù)值是相對于當前的計數(shù)結束值的增加部分的值。在此情況下，差值計算電路16直接輸出從第2鎖存電路15輸入的計數(shù)值。例如，檢測出過零的位置的本來的計數(shù)值為201，而 當前的計數(shù)結束值為199時，從第2鎖存電路15輸入的計數(shù)值為2，差值計算電路16直接 輸出2。由于該計數(shù)值在199被重置，故從第2鎖存電路15輸入的計數(shù)值不是201而是2。第3鎖存電路17鎖存從差值計算電路16輸入的差值，在由第1時鐘信號CLKl指 示的時刻，將此差值輸出到加法電路18。加法電路18將第3鎖存電路17輸入的差值加到 第4鎖存電路19輸入的當前的計數(shù)結束值上。第4鎖存電路19鎖存從加法電路18輸入 的值，在由第2時鐘信號CLK2指示的時刻，輸出到第1鎖存電路11。在第4鎖存電路19 中，在線性振動電動機200的驅動開始時也從未圖示的寄存器等設定上述計數(shù)結束值的初 始值。由加法電路18生成的值作為新的計數(shù)結束值，經(jīng)由第4鎖存電路19以及第1鎖 存電路11被設定給主計數(shù)器12以及解碼器14。因此，在主計數(shù)器12以及解碼器14中始 終設定反映了之前的過零的檢測位置的計數(shù)結束值。圖4是一例表示邊沿信號、第1時鐘信號CLK1、第2時鐘信號CLK2以及第3時鐘 信號CLK3的時序圖。邊沿信號從邊沿檢測部42對第2鎖存電路15設定的信號。第1時 鐘信號CLKl是使邊沿信號延遲半個時鐘的信號。此半個時鐘的延遲考慮了差值計算電路 16要進行運算處理。第2時鐘信號CLK2是使第1時鐘信號CLKl延遲半個時鐘的信號。此 半個時鐘的延遲是考慮了加法電路18要進行運算處理。第3時鐘信號CLK3是使第2時鐘信號CK2延遲幾個時鐘的信號。該幾個時鐘的 延遲是用于抑制當前的驅動周期的計數(shù)結束值在當前的驅動周期的計數(shù)結束前被改變的 延遲。例如，若不設置第1鎖存電路11，則在當前的驅動周期中，在其結束位置之前檢測出 過零時，反映出其過零位置的新的計數(shù)結束值有可能從當前的驅動周期起被應用，而不是 從下一個驅動周期。在這種情況下，由于以更新前的計數(shù)結束值為基準來決定通電期間，故 通電期間與非通電期間的比率將不能維持。在本實施方式中，100度通電將不能維持。通過在第4鎖存電路19與主計數(shù)器12之間設置第1鎖存電路11，從而能夠使如 下的時刻延遲，該時刻是將主計數(shù)器12設定中的當前的計數(shù)結束值更新成反映出過零位 置的新的計數(shù)結束值的時刻。(解碼器結構)圖5是表示解碼器14的結構例的圖。解碼器14根據(jù)上述計數(shù)結束值乘以系數(shù)之 后得到的值，來決定與上述驅動信號的通電期間對應的計數(shù)寬度，該系數(shù)是用于使通電期 間相對于上述驅動信號的一周期的比率為恒定。如上所述，在上述驅動信號的一周期中包 括正電流通電期間和負電流通電期間。因此，在上述100度通電的情況下，各通電期間相對 于上述驅動信號的一周期的比率為100° /360° ( 0. )。另外，各通電期間的半期間相 對于上述驅動信號的一周期的比率為50° /360° ( 0.14)。此外，解碼器14根據(jù)上述計數(shù)結束值乘以用于決定上述驅動信號的通電期間的 中心位置的系數(shù)而得到的值，來決定與上述驅動信號的通電期間的開始位置以及結束位置 對應的計數(shù)值。如上所述，上述驅動信號的一周期由在前后設定了非通電期間的正電流通 電期間以及在前后設定了非通電期間的負電流通電期間形成。在此，設定正電流通電期間 的長度以及負電流通電期間的長度相等，并設定非通電期間的長度全部相等。因此，用于決定上述驅動信號的正電流通電期間的中心位置的系數(shù)被設定為0. 25，用于決定上述驅動信號的負電流通電期間的中心位置的系數(shù)被設定為0. 75。此外，當 上述驅動信號的相位相反時，用于決定負電流通電期間的中心位置的系數(shù)被設定為0. 25， 而用于決定正電流通電期間的中心位置的系數(shù)被設定為0. 75。這樣，解碼器14能夠算出與各通電期間對應的計數(shù)寬度、以及與各通電期間的中 心位置對應的計數(shù)值。而且，通過從與該中心位置對應的計數(shù)值中減去上述計數(shù)寬度的一 半的值，從而能夠算出與各通電期間的開始位置對應的計數(shù)值。另外，通過在與該中心位置 對應的計數(shù)值中加上上述計數(shù)寬度的一半的值，從而能夠算出與各通電期間的結束位置對 應的計數(shù)值。以下，進行更具體的說明。解碼器14包括驅動寬度計算部51、正驅動中心值計 算部52、負驅動中心值計算部53、正側減法部54、正側加法部55、負側減法部56、負側加法 部57、正驅動信號生成部58以及負驅動信號生成部59。驅動寬度計算部51將各通電期間(以下酌情，也稱作驅動期間)的半期間相對于 上述驅動信號的一周期的比率作為系數(shù)保存。在上述100度通電的情況下，保存0.14。驅 動寬度計算部51從第1鎖存電路11提供計數(shù)結束值。驅動寬度計算部51在其計數(shù)結束 值上乘以該系數(shù)。這樣，能夠算出與各驅動期間的半期間對應的計數(shù)寬度。正驅動中心值計算部52保存用于決定上述驅動信號的正電流通電期間(以下酌 情，也稱作正驅動期間)的中心位置的系數(shù)。在本實施方式中，保存0. 25。正驅動中心值計 算部52從第1鎖存電路11提供計數(shù)結束值。正驅動中心值計算部52在其計數(shù)結束值上 乘以該系數(shù)。這樣，能夠算出與各正驅動期間的中心位置對應的計數(shù)值。負驅動中心值計算部53保存用于決定上述驅動信號的負電流通電期間(以下酌 情，也稱作負驅動期間)的中心位置的系數(shù)。在本實施方式中，保存0. 75。負驅動中心值計 算部53從第1鎖存電路11提供計數(shù)結束值。負驅動中心值計算部53在其計數(shù)結束值上 乘以該系數(shù)。這樣，能夠算出與各負驅動期間的中心位置對應的計數(shù)值。正側減法部M從與正驅動中心值計算部52供給的正驅動期間的中心位置對應的 計數(shù)值中減去由驅動寬度計算部51供給的計數(shù)寬度，從而算出與正驅動期間的開始位置 對應的計數(shù)值。正側加法部55在與正驅動中心值計算部52供給的正驅動期間的中心位置 對應的計數(shù)值中加上由驅動寬度計算部51供給的計數(shù)寬度，從而算出與正驅動期間的結 束位置對應的計數(shù)值。負側減法部56從與負驅動中心值計算部53供給的負驅動期間的中心位置對應的 計數(shù)值中減去由驅動寬度計算部51供給的計數(shù)寬度，從而算出與負驅動期間的開始位置 對應的計數(shù)值。負側加法部57在與負驅動中心值計算部53供給的負驅動期間的中心位置 對應的計數(shù)值中加上由驅動寬度計算部51供給的計數(shù)寬度，從而算出與負驅動期間的結 束位置對應的計數(shù)值。正驅動信號生成部58從主計數(shù)器12供給作為同步時鐘的計數(shù)值，從正側減法部 54供給與正驅動期間的開始位置對應的計數(shù)值，從正側加法部55供給與正驅動期間的結 束位置對應的計數(shù)值。正驅動信號生成部58依照作為同步時鐘的計數(shù)值，從與正驅動期 間的開始位置對應的計數(shù)值到與正驅動期間的結束位置對應的計數(shù)值，輸出有意義的信號 (例如，高電平信號)作為正驅動信號。在除此以外的期間，輸出非有意義的信號(例如，低 電平信號)。
此外，正驅動信號生成部58能夠以所設定的占空比的PWM信號來生成該正驅動信 號。由正驅動信號生成部58生成的正驅動信號被輸入到驅動部20，具體而言輸入到第1晶 體管Ml以及第4晶體管M4的柵極。此外，在第1晶體管Ml的前段設置有未圖示的變換器 (inverter)，使該正驅動信號反轉相位，并輸入到第1晶體管Ml的柵極。負驅動信號生成部59從主計數(shù)器12供給作為同步時鐘的計數(shù)值，從負側減法部 56供給與負驅動期間的開始位置對應的計數(shù)值，從負側加法部57供給與負驅動期間的結 束位置對應的計數(shù)值。負驅動信號生成部59依照作為同步時鐘的計數(shù)值，從與負驅動期 間的開始位置對應的計數(shù)值到與負驅動期間的結束位置對應的計數(shù)值，輸出有意義的信號 (例如，高電平信號)作為負驅動信號。在除此以外的期間，輸出非有意義的信號(例如，低 電平信號)。此外，負驅動信號生成部59能夠以所設定的占空比的PWM信號來生成該負驅動信 號。由負驅動信號生成部59生成的負驅動信號被輸入到驅動部20，具體而言輸入到第2晶 體管M2以及第3晶體管M3的柵極。此外，在第2晶體管M2的前段設置有未圖示的變換器， 使該負驅動信號反轉相位，并輸入到第2晶體管M2的柵極。圖6是表示驅動信號的一周期的波形圖。在圖6中，麻點區(qū)域表示正驅動期間 (前)以及負驅動期間(后)。與正驅動開始值a對應的計數(shù)值由正側減法部M生成，與 正驅動中心值b對應的計數(shù)值由正驅動中心值計算部52生成，與正驅動結束值c對應的計 數(shù)值由正側加法部陽生成。同樣，與負驅動開始值d對應的計數(shù)值由負側減法部56生成， 與負驅動中心值e對應的計數(shù)值由負驅動中心值計算部53生成，與負驅動結束值f對應的 計數(shù)值由負側加法部57生成。如圖5所示，通過構成解碼器14，即使因上述驅動信號的頻率改變而其周期寬度 改變，驅動信號生成部10也能夠調整上述驅動信號，以便維持上述驅動信號的通電期間與 非通電期間的比。另外，即使上述驅動信號的周期寬度改變，驅動信號生成部10也能調整 上述驅動信號，以便維持在一周期中的通電期間的信號相位相對的位置關系。圖7是用于說明驅動信號的通電期間寬度的控制的圖。圖7(a)是表示在驅動周 期為默認狀態(tài)下的線圈驅動電壓的推移的圖，圖7(b)是表示在驅動周期從默認狀態(tài)被調 整長之后的線圈驅動電壓(通電期間寬度的無調整)的推移的圖，圖7(c)是表示在驅動周 期從默認狀態(tài)被調整長之后的線圈驅動電壓(通電期間寬度的有調整)的推移的圖。在圖7(a)中，設定為上述100度通電。也就是說，1個驅動周期中的通電期間與非 通電期間的比被設定為5 4。在圖7(b)中，表示在驅動周期從默認狀態(tài)被調整長以后，仍 維持默認狀態(tài)下的通電期間寬度的例子。該情況下，存在對線性振動電動機200的驅動力 降低、線性振動電動機200的振動變弱的可能性。在圖7(c)中，在驅動周期從默認狀態(tài)被調整長以后，進行控制使得仍維持1個驅 動周期中的通電期間與非通電期間的比。在本實施方式中，進行控制以便維持上述100度 通電。該控制通過解碼器14內的驅動寬度計算部51的作用來實現(xiàn)。在此，說明了驅動周期從默認狀態(tài)被調整長的例子，但從默認狀態(tài)被調整短的例 子也相同。若在驅動周期從默認狀態(tài)被調整短以后，仍維持默認狀態(tài)中的通電期間寬度，則 存在對線性振動電動機200的驅動力上升、線性振動電動機200的振動變強的可能性。關于 這一點，在本實施方式中，也進行控制使得在驅動周期從默認狀態(tài)被調整短以后仍維持100度通電。圖8是用于說明驅動信號的相位控制的圖。圖8表示在線性振動電動機200的諧 振頻率中進行調整的、線圈Ll的兩端電壓的推移。此外，為了簡化說明，再生電流省略描 述。第1段的波形表示在驅動信號的相位是最佳狀態(tài)下驅動線性振動電動機200的狀態(tài)。第2段的波形表示從其第2周期起驅動信號的相位為相位滯后狀態(tài)下驅動線性振 動電動機200的狀態(tài)。此狀態(tài)是驅動周期被調整得比之前短的情況，該調整之后，各通電期 間的開始位置以及結束位置在仍維持其調整前的位置的情況下產(chǎn)生。第3段的波形表示從其第2周期起驅動信號的相位為相位超前狀態(tài)下驅動線性振 動電動機200的狀態(tài)。此狀態(tài)是驅動周期被調整得比之前長的情況，該調整之后，各通電期 間的開始位置以及結束位置也在維持其調整前的位置的情況下產(chǎn)生。也就是說，在各通電期間的開始位置以及結束位置固定的情況下，若改變驅動周 期寬度，則驅動信號的相位會產(chǎn)生滯后或超前。對此，在本實施方式中，若改變驅動周期，則 由于自適應地調整各通電期間的開始位置以及結束位置，故能夠將驅動信號的相位保持在 最佳。該開始位置以及結束位置的調整，主要通過解碼器14內的正驅動中心值計算部52 以及負驅動中心值計算部53的作用來實現(xiàn)。如以上說明所述，根據(jù)本實施方式涉及的驅動控制電路100，通過利用與所測量的 線性振動電動機200的固有振動數(shù)對應的周期寬度，來調整下一驅動信號的周期寬度，從 而無論線性振動電動機200處于哪種狀態(tài)，都能夠以盡量接近其固有振動數(shù)的頻率來持續(xù) 地進行驅動。因此，能夠吸收線性振動電動機200的制品間存在的固有振動數(shù)的偏差，能夠防 止在量產(chǎn)電動機時的成品率的降低。另外，即使彈簧22h、222b等經(jīng)時變化，由于以與經(jīng)時 變化后的固有振動數(shù)對應的驅動頻率來進行驅動，故也能夠抑制振動減弱。另外，在自適應地控制驅動信號的周期寬度使得線性振動電動機200的固有振動 數(shù)與驅動信號的頻率一致時，能夠將因周期寬度改變造成的影響抑制到最小。具體而言，即 使驅動信號的周期寬度被改變，通過調整通電期間寬度以便維持一周期中的通電期間與非 通電期間的比率，從而能夠維持對線性振動電動機200的驅動力。因此，能夠抑制因驅動力 的變動而線性振動電動機200的動作變弱的現(xiàn)象。此外，即使驅動信號的周期寬度被改變，通過將各通電期間的開始位置以及結束 位置調整成最佳位置以便維持一周期中通電期間的相對位置關系，也能夠抑制驅動效率的 下降。也就是說，若驅動信號的相位偏離，則振子220的位置和驅動力的供給位置會產(chǎn)生偏 離，驅動效率會下降。對于這一點，能夠通過將驅動信號的相位維持在最佳位置，從而以相 同的消耗功率得到最大限度的振動。(起動控制)以下，對本實施方式涉及的驅動控制電路100進行的可追加到上述驅動控制中的 第1起動控制進行說明。如圖6所示，上述驅動信號的一周期由在前后設定了非通電期間 的正電流通電期間以及在前后設定了非通電期間的負電流通電期間形成。這樣，如圖3所 示能夠高精度地檢測感應電壓的過零，如圖8所示也能夠提高驅動效率。因此，原則上在上述驅動信號中的最初的周期的正電流通電期間(反相位的情況 下為負電流通電期間)之前也設定非通電期間。然而，此非通電期間的作用卻是使線性振動電動機200的起動時間延遲。因此，為了改善這種情況，驅動信號生成部10可以執(zhí)行以 下的起動控制。也就是說，驅動信號生成部10在線性振動電動機200的驅動開始后，將上述驅動 信號的至少應該設定在最初的通電期間前的非通電期間寬度設定得比在線性振動電動機 200穩(wěn)定動作時應該設定在各通電期間前的非通電期間寬度短。例如，驅動信號生成部10 在線性驅動電動機200的驅動開始后，可以將上述驅動信號的至少應該設定在最初的通電 期間前的非通電期間寬度設定為零。相比在穩(wěn)定動作時應該設定在各通電期間之前的非通電期間寬度，在前面應該設 定較短的非通電期間寬度的通電期間，可以僅是最初的通電期間，也可以是從最初的通電 期間到第n(n為自然數(shù))個的通電期間。在后者的情況下，可以依照從最初的通電期間向 第η個通電期間接近的順序，加長在各自前面應該設定的非通電期間寬度。另外，在通電期間之前，在設定了比在穩(wěn)定動作時應該設定在各通電期間前的非 通電期間寬度更短的非通電期間寬度的時候，驅動信號生成部10可以停止上述驅動信號 的周期寬度的調整處理。該情況下，可以停止由感應電壓檢測部30以及過零檢測部40進 行的上述感應電壓的過零檢測處理。接下來，對本實施方式的驅動控制電路100進行的可追加到上述驅動控制中的第 2起動控制進行說明。如圖5所示，驅動信號生成部10能夠以PWM信號生成各通電期間的 信號。由此，能夠配合線性振動電動機200的性能，調整驅動能力。第2起動控制充的前提在于以PWM信號生成各通電期間的信號。驅動信號生成部 10在線性振動電動機200的驅動開始后，將上述驅動信號的在至少最初的通電期間生成的 PWM信號的占空比設定得比在線性振動電動機200穩(wěn)定動作時在各通電期間生成的PWM信 號的占空比高。例如，驅動信號生成部10在線性振動電動機200的驅動開始后，可以將上 述驅動信號的在至少最初的通電期間生成的PWM信號的占空比設定為1。相比在穩(wěn)定動作時各通電期間內所生成的PWM信號的占空比，生成更高占空比的 PWM信號的通電期間可以僅是最初的通電期間，也可以是從最初的通電期間到第m (m為自 然數(shù))個的通電期間。在后者的情況下，可以依照從最初的通電期間向第m個通電期間接 近的順序，降低在各通電期間所生成的PWM信號的占空比。另外，在生成比穩(wěn)定動作時各通電期間內所生成的PWM信號的占空比更高占空比 的PWM信號的期間，驅動信號生成部10可以停止上述驅動信號的周期寬度的調整處理。該 情況下，可以停止由感應電壓檢測部30以及過零檢測部40進行的上述感應電壓的過零檢 測處理。第1起動控制以及第2起動控制既可以各自單獨使用，也可以并用。以下，說明當 采用第1起動控制以及第2起動控制中的至少一個時的解碼器14的結構例。圖9是表示追加了起動控制功能的解碼器14的結構例的圖。如圖9所示的解碼 器14是在圖5所示的解碼器14中追加了起動控制部60的結構。當執(zhí)行第1起動控制時， 起動控制部60修正從主計數(shù)器12輸入給正驅動信號生成部58以及負驅動信號生成部59 的計數(shù)值。例如，將在通電期間之前應該設定的非通電期間寬度設定為零的情況下，起動控 制部60將與穩(wěn)定動作時應該設定在各通電期間前的非通電期間寬度相對應的計數(shù)寬度加到從主計數(shù)器12輸入的計數(shù)值中。由此，正驅動信號生成部58以及負驅動信號生成部59 可以省略應該設定在正電流通電期間以及負電流通電期間的各自前面的非通電期間。此外，同樣的處理也能夠以如下方式執(zhí)行，在將通電期間之前應該設定的非通電 期間寬度設定為零的期間，將主計數(shù)器12的計數(shù)初始值設定為在穩(wěn)定動作期間的計數(shù)初 始值中加上上述計數(shù)寬度的值。在本實施方式中，將主計數(shù)器12的計數(shù)初始值設定為上述 100度通電開始時的計數(shù)值。此處理可以由解碼器14以外的未圖示的其他起動控制部執(zhí) 行。當執(zhí)行第2起動控制時，起動控制部60在正驅動信號生成部58以及負驅動信號 生成部59中，設定上述驅動信號的在至少最初的通電期間內生成的PWM信號的占空比。此 時，設定比穩(wěn)定動作時在各通電期間生成的PWM信號的占空比高的占空比。圖10是用于說明第1起動控制的圖。圖10(a)是表示當不執(zhí)行第1起動控制時 的、線圈驅動電壓以及線性振動電動機200的振動的推移的圖，圖10(b)是表示當執(zhí)行第1 起動控制時的、線圈驅動電壓以及線性振動電動機200的振動的推移的圖。在圖10(a)、圖10(b)中，描述了在驅動信號的第2周期線性振動電動機200的振 動到達期望水平(即，穩(wěn)定動作時的水平)的例子。在圖10(b)中，驅動信號生成部10將 上述驅動信號的最初的通電期間之前應該設定的非通電期間寬度設定為零。圖10(a)內的期間tl表示不執(zhí)行第1起動控制時的、從驅動開始時起到振動到達 期望水平為止的期間，圖10(b)內的期間t2表示執(zhí)行了第1起動控制時的、從驅動開始時 起到振動到達期望水平為止的期間。若比較期間tl與期間t2，則可知期間t2更短，通過執(zhí) 行第1起動控制，從而縮短了從驅動開始時起到振動到達期望水平為止的期間。圖11是用于說明第2起動控制的圖。圖11(a)是表示當不執(zhí)行第2起動控制時 的、線圈驅動電壓的推移的圖，圖11(b)是表示當執(zhí)行了第2起動控制時的、線圈驅動電壓 的推移的圖。在圖11(a)中，驅動信號生成部10在驅動開始后，根據(jù)最初的通電期間的信 號以PWM信號生成各通電期間的信號。在圖11(b)中，驅動信號生成部10在驅動開始后， 以非PWM信號生成最初的通電期間的信號，以PWM信號生成第2周期以后的通電期間的信 號。如以上說明所述，若采用第1起動控制，則能夠縮短從驅動開始到線圈Ll中通電 的時間，能夠縮短從線性振動電動機200的驅動開始時起到得到期望的振動為止的起動時 間。另外，若采用第2起動控制，則相比穩(wěn)定動作時的驅動力能夠提高起動時的驅動力，能 夠縮短該起動時間。(停止控制)以下，對本實施方式涉及的驅動控制電路100進行的可追加到上述驅動控制中的 停止控制進行說明。驅動信號生成部10在線性振動電動機200的驅動結束后，生成與該驅 動時所生成的驅動信號的相位相反的驅動信號。驅動部20對線圈Ll提供與驅動信號生成 部10所生成的反相位的驅動信號相應的反相位的驅動電流，從而使線性振動電動機200的 停止提前。若對線圈Ll供給該反相位的驅動電流，則定子210將發(fā)揮使振子220停止的制 動作用。在本說明書中，所謂線性振動電動機200的驅動結束時，是指不包含用于停止控制 的反驅動期間的正規(guī)的驅動結束時。驅動信號生成部10可以用PWM信號來生成在線性振動電動機200驅動結束后生
15成的反相位驅動信號的各通電期間的信號。通過調整此PWM信號的占空比，能夠靈活地調 整制動力。如上所述，驅動信號生成部10能夠以PWM信號來生成各通電期間的信號。在以用 PWM信號來生成各通電期間的信號為前提的情況下，驅動信號生成部10可以采用以下的停 止控制。也就是說，驅動信號生成部10可以將線性振動電動機200驅動結束后的反相位驅 動信號的通電期間生成的PWM信號的占空比，設定得比線性振動電動機200驅動時的驅動 信號的各通電期間生成的PWM信號的占空比低。另外，驅動信號生成部10可以根據(jù)線性振動電動機200驅動時的驅動信號的供給 期間，來調整線性振動電動機200的驅動結束后的反相位驅動信號的供給期間。例如，上述 驅動時的驅動信號的供給期間越短，則驅動信號生成部10將上述驅動結束后的反相位的 驅動信號的供給期間設定得越短。例如，使上述反相位的驅動信號的供給期間與上述驅動 時的驅動信號的供給期間成比例。此外，在上述驅動時驅動信號的供給期間超過規(guī)定的基 準期間的區(qū)域中，上述反相位的驅動信號的供給期間可以是固定的。上述驅動信號的供給 期間可以由驅動周期次數(shù)來確定。另外，驅動信號生成部10可以根據(jù)線性振動電動機200驅動時的驅動信號的供給 期間，來調整在線性振動電動機200驅動結束后的反相位驅動信號的通電期間生成的PWM 信號的占空比。例如，上述驅動時的驅動信號的供給期間越短，則驅動信號生成部10將該 PWM信號的占空比設定得越低。例如，使該PWM信號的占空比與上述驅動時的驅動信號的供 給期間成比例。此外，在上述驅動時驅動信號的供給期間超過規(guī)定的基準期間的區(qū)域，上述 PWM信號的占空比可以是固定的。圖12是表示追加了停止控制功能的解碼器14的結構例的圖。圖12所示的解碼 器14是在圖5所示的解碼器14中追加了停止控制部61的結構。若線性振動電動機200 的驅動結束，則停止控制部61指示正驅動信號生成部58以及負驅動信號生成部59，使其生 成與該驅動時所生成的驅動信號的相位相反的驅動信號。此時，可以指示以PWM信號生成 該反相位驅動信號的通電期間的信號。另外，當根據(jù)線性振動電動機200驅動時的驅動信號的供給期間，來調整上述反 相位驅動信號的供給期間時，停止控制部61從循環(huán)計數(shù)器13接受計數(shù)循環(huán)次數(shù)(即驅動 周期次數(shù))。停止控制部61指示正驅動信號生成部58以及負驅動信號生成部59，使其生 成反映此驅動周期次數(shù)的上述反相位驅動信號。根據(jù)線性驅動電動機200驅動時的驅動信 號的供給期間來調整上述PWM信號的占空比的情況也同樣。圖13是用于說明上述停止控制的基本概念的圖。圖13(a)是表示當不執(zhí)行停止 控制時的線圈驅動電壓的推移的圖，圖13(b)是表示當執(zhí)行了停止控制時的線圈驅動電壓 的推移的圖，圖13(c)是表示當由PWM信號執(zhí)行停止控制時的線圈驅動電壓的推移的圖。在圖13(b)、圖13(c)中，描述了驅動結束后的反相位驅動信號的周期為一次的例 子，但也可以是多次。在多次的情況下，當以PWM信號生成該驅動信號的通電期間的信號 時，隨著該反相位驅動信號的周期前進，可以降低該PWM信號的占空比。圖14是用于說明在上述停止控制中反相位驅動信號的周期次數(shù)固定的例子。圖 14(a)是表示驅動時的驅動信號的周期次數(shù)較多時的線圈驅動電壓以及線性振動電動機 200的振動的推移的圖，圖14(b)是表示驅動時的驅動信號的周期次數(shù)較少時的線圈驅動電壓以及線性振動電動機200的振動的推移的圖。在圖14中，描述了將驅動結束后所生成的反相位驅動信號的周期次數(shù)固定為2的 例子。圖14(a)描述了驅動時的驅動信號的周期次數(shù)為4的例子，圖14(b)描述了驅動時 的驅動信號的周期次數(shù)為2的例子。在圖14(a)中，可知通過對線圈Ll供給兩周期的反相 位驅動信號，從而在線性振動電動機200的驅動結束后，線性振動電動機200的振動會快速 收斂。另一方面，在圖14(b)中，通過對線圈Ll供給兩周期的反相位驅動信號，從而在線 性振動電動機200的驅動結束后，線性振動電動機200的振動會快速收斂，但其后產(chǎn)生反相 位的振動(參照橢圓包圍的部分)。這意味著針對線性振動電動機200驅動時的振動提供 了過剩的制動力。圖15是用于說明在上述停止控制中反相位驅動信號的周期次數(shù)可變的例子。圖 15(a)是表示驅動時的驅動信號的周期次數(shù)較多時的線圈驅動電壓以及線性振動電動機 200的振動的推移的圖，圖15(b)是表示驅動時的驅動信號的周期次數(shù)較少時的線圈驅動 電壓以及線性振動電動機200的振動的推移的圖。圖15(a)是與圖14(a)相同的圖。圖15(b)描述了驅動時的驅動信號的周期次數(shù) 為2、在驅動結束后所生成的反相位驅動信號的周期次數(shù)為1的例子。在圖15(b)中，可知 通過對線圈Ll供給一周期的反相位驅動信號，從而在線性振動電動機200的驅動結束后， 線性振動電動機200的振動會快速收斂。與圖14(b)比較，可知在圖15(b)中線性振動電 動機200不產(chǎn)生反相位的振動。在圖14中，并未考慮線性振動電動機200的驅動結束前的線性振動電動機200的 振動強度，就提供了固定的制動力。因此，會發(fā)生其制動力過大或者過小的情況。對此，在 圖15中，通過提供反映了線性振動電動機200的振動強度的制動力，從而能夠實現(xiàn)最佳的 停止控制。如以上說明所述，若采用上述的停止控制，則能夠縮短線性振動電動機200的驅 動結束時的振動停止時間。另外，通過以PWM信號生成上述反相位驅動信號的通電期間的 信號，能夠靈活地設定制動力。此外，根據(jù)線性振動電動機200驅動時的驅動信號的供給期 間來調整上述反相位驅動信號的供給期間，從而無論該驅動時的驅動信號的供給期間的長 短，都能夠實現(xiàn)最佳的停止控制。在觸覺用途中，通過使振動急劇地變化，用戶容易親身感 受因接觸產(chǎn)生的振動。通過采用上述的停止控制，能夠使振動急劇地變化。(檢測窗設定)接下來，對過零檢測部40設定用于回避上述感應電壓以外的電壓的過零檢測的 檢測窗的例子進行說明。過零檢測部40將在該檢測窗內檢測出的過零認定為有效，而將在 該檢測窗外檢測出的過零認定為無效。在此，所謂上述感應電壓以外的電壓的過零，主要是 由驅動信號生成部10進行通電的驅動電壓的過零以及再生電壓的過零(參照圖幻。因此， 該檢測窗原則上使設定在正(負)電流通電期間與負(正)電流通電期間之間的非通電期 間成為在內側變窄的期間。此時，有必要從該非通電期間除去至少再生電流流過的期間。然而，若將上述檢測 窗設定得過窄，則無法檢測正規(guī)的感應電壓的過零的可能性會變高。為此，考慮檢測上述 感應電壓以外的電壓過零的可能性、和無法檢測正規(guī)的感應電壓過零的可能性之間的平衡(tradeoff)關系，來決定上述檢測窗的期間。接下來，對在上述檢測窗內未檢測出過零的情況進行說明。在這種情況下，過零 檢測部40在上述檢測窗的開始位置上述感應電壓的過零已經(jīng)結束的情況下，假設在上述 檢測窗的開始位置附近檢測出了過零，并將假設的過零的檢測位置供給到驅動信號生成部 10。所說的在上述檢測窗的開始位置上述感應電壓的過零已經(jīng)結束的情況，是指在上述檢 測窗的開始位置線圈Ll的兩端電壓處于過零后的極性的情況。在圖3所示的例子中，是在 上述檢測窗的開始位置線圈Ll的兩端電壓為正的情況。另外，過零檢測部40在上述檢測窗內未檢測出過零的情況下，當在上述檢測窗的 結束位置上述感應電壓的過零未結束時，假設在上述檢測窗的結束位置附近檢測出了過 零，并將假設的過零的檢測位置供給到驅動信號生成部10。所說的在上述檢測窗的結束位 置上述感應電壓的過零未結束的情況，是在上述檢測窗的結束位置線圈Ll的兩端電壓處 于過零前的極性的情況。以下，說明用于實現(xiàn)這些處理的過零檢測部40的結構例。圖16是表示具有檢測窗設定功能的過零檢測部40的結構圖。圖16所示的過零 檢測部40是在圖1所示的過零檢測部40中追加了檢測窗設定部43以及輸出控制部44的 構成。檢測窗設定部43將用于設定檢測窗的信號供給到輸出控制部44。更具體地說，提供 檢測窗信號2以及檢測窗開始信號。圖17是用于說明檢測窗信號1、檢測窗信號2以及檢測窗開始信號的圖。檢測窗 信號1是基于上述見解所生成的信號。也就是設定將非通電期間向內側縮小的檢測窗的信 號。檢測窗信號2與檢測窗信號1相比，是檢測窗的結束位置被延伸到包含后續(xù)的通電期 間的開始位置的信號。這樣，比較器41不僅根據(jù)上述感應電壓的過零，還根據(jù)在該通電期 間所供給的驅動電壓的過零，使輸出反轉。檢測窗開始信號是表示檢測窗的開始位置的信 號。更具體地說，是在該檢測窗的開始位置邊沿上升的信號?；氐綀D16，輸出控制部44在上述檢測窗的開始位置比較器41的輸出未反轉的 情況下，將邊沿檢測部42檢測出的邊沿位置作為過零的檢測位置供給到驅動信號生成部 10 (更嚴密地說，是第2鎖存器電路1 。輸出控制部44在上述檢測窗的開始位置比較器 41的輸出已反轉的情況下，將上述檢測窗的開始位置作為過零的檢測位置供給到驅動信號 生成部10 (更嚴密地說，是第2鎖存器電路15)。以下，說明用于實現(xiàn)這些處理的輸出控制 部44的結構例。圖18是表示輸出控制部44的結構例的圖。該輸出控制部44包括第IAND門71、 第2AND門72以及OR門73。上述檢測窗開始信號以及比較器41的輸出信號被輸入到第 IAND門71。第IAND門71在兩者為高電平信號時輸出高電平，在至少其中一方為低電平信 號時輸出低電平信號。更具體地說，第IAND門71在上述檢測窗的開始位置比較器41的輸 出已反轉的情況下，輸出高電平信號。上述檢測窗信號2以及邊沿檢測部42的輸出信號被輸入到第2AND門72。第2AND 門72在兩者為高電平信號時輸出高電平信號，在至少其中一方為低電平信號時輸出低電 平信號。更具體地說，第2AND門72在上述檢測窗內邊沿檢測部42的輸出信號中邊沿上升 時，輸出高電平信號。第IAND門71的輸出信號以及第2AND門72的輸出信號被輸入到OR門73。OR門 73以兩者的輸出信號為基礎輸出邊沿信號。OR門73在兩者的輸出信號的任意一個為高電平信號時輸出高電平信號，在兩者的輸出信號均為低電平信號時輸出低電平信號。更具體 地說，OR門73在上述檢測窗的開始位置比較器41的輸出已反轉時，輸出高電平信號。在 上述檢測窗的開始位置比較器41的輸出尚未反轉時，在上述檢測窗內，在邊沿檢測部42的 輸出信號中邊沿上升時輸出高電平信號。圖19是用于說明使用檢測窗信號1的過零檢測部40 (未使用檢測窗開始信號) 的動作的圖。圖19(a)表示在檢測窗內發(fā)生了感應電壓的過零時的線圈Ll的兩端電壓以 及邊沿信號的推移，圖19(b)表示在檢測窗內未發(fā)生感應電壓的過零時(驅動頻率<諧振 頻率)的線圈Ll的兩端電壓以及邊沿信號的推移，圖19(c)表示在檢測窗內未發(fā)生感應電 壓的過零時(驅動頻率>諧振頻率)的線圈Ll的兩端電壓以及邊沿信號的推移。在使用檢測窗信號1的過零檢測部40(未使用檢測窗開始信號)中，輸出控制部 44僅由圖18所示的第2AND門72構成。檢測窗信號1和邊沿檢測部42的輸出信號被輸入 到此第2AND門72。在圖19 (a)中，由于在由檢測窗信號1設定的檢測窗內發(fā)生感應電壓的過零，因此 在發(fā)生該過零的位置，在邊沿信號中邊沿上升。此外，由于設定了該檢測窗，故在發(fā)生再生 電壓的過零的位置，在該邊沿信號中邊沿未上升。在圖19(b)中，表示了線性振動電動機200的諧振頻率比上述驅動信號的頻率高、 且其差比較大的狀態(tài)。因此，在上述檢測窗內，不產(chǎn)生應該生成上述感應電壓的過零的線性 振動電動機200的停止狀態(tài)(即，位于振動范圍的S極側最大到達地點或者N極側最大到 達地點)。在進入上述檢測窗的時刻，此停止狀態(tài)結束。在此情況下，在使用檢測窗信號1 的過零檢測部40 (未使用檢測窗開始信號)中，在邊沿信號中邊沿未上升(參照橢圓包圍 的部分)。在圖19 (c)中，表示了線性振動電動機200的諧振頻率比上述驅動信號的頻率低、 且其差比較大的狀態(tài)。因此，在上述檢測窗內，不產(chǎn)生應該生成上述感應電壓的過零的線性 振動電動機200的停止狀態(tài)。在從上述檢測窗出來后，產(chǎn)生了此停止狀態(tài)。在此情況下，在 使用檢測窗信號1的過零檢測部40(未使用檢測窗開始信號)中，在邊沿信號中邊沿不上 升(參照橢圓包圍的部分)。圖20是用于說明使用檢測窗信號2以及檢測窗開始信號的過零檢測部40的動作 的圖。圖20(a)表示在檢測窗內未發(fā)生感應電壓的過零時(驅動頻率<諧振頻率)的線 圈Ll的兩端電壓以及邊沿信號的推移，圖20(b)表示在檢測窗內未發(fā)生感應電壓的過零時 (驅動頻率>諧振頻率)的線圈Ll的兩端電壓以及邊沿信號的推移。在使用檢測窗信號2以及檢測窗開始信號的過零檢測部40中，利用圖18所示的 輸出控制部44。圖20 (a)所示的線圈Ll的兩端電壓的推移與圖19(b)所示的線圈Ll的兩 端電壓的推移相同。圖20(b)所示的線圈Ll的兩端電壓的推移與圖19(c)所示的線圈Ll 的兩端電壓的推移相同。在圖20(a)中，由于圖18所示的第IAND門71以及OR門73的作用，在檢測窗的 開始位置，在邊沿信號中邊沿上升。在圖20(b)中，由于延伸了檢測窗的結束位置的作用， 在正電流通電開始位置，在邊沿信號中邊沿上升。如以上說明所述，通過設定上述檢測窗，當自適應地控制驅動信號的周期幅度使 得線性振動電動機的固有振動數(shù)與驅動信號的頻率一致時，能夠提高線圈Ll中產(chǎn)生的感應電壓的過零的檢測精度。也就是說，能夠抑制錯誤地檢測驅動電壓和再生電流的過零。在設定了檢測窗的情況下，若線性振動電動機200的諧振頻率與驅動信號的頻率 之間產(chǎn)生大的偏離，則有時感應電壓的過零從檢測窗脫離出去。在本實施方式中，通過在檢 測窗的開始位置附近或者結束位置附近，使臨時的邊沿上升，從而能夠中途不間斷地持續(xù) 上述驅動信號的周期寬度的自適應控制。即使線性振動電動機200的諧振頻率與驅動信號 的頻率偏離較大，也能夠通過此臨時邊沿，使兩者逐漸接近。這樣，通過常時執(zhí)行自適應控制使得線性振動電動機200的諧振頻率與驅動信號 的頻率一致，即使驅動控制電路100內的生成基本時鐘的內置振蕩子的精度下降，也不需 要調節(jié)(trimming)內置振蕩子的頻率，從而極大地有助于驅動IC(驅動控制電路100)的 制造成本的降低。另外，通過利用在檢測窗的結束位置附近上升的臨時邊沿、非通電期間后續(xù)的通 電期間的起動，能夠簡化信號控制。不需要使用上述檢測窗開始位置信號等檢測窗信號以 外的信號。以上，以實施方式為基礎說明了本發(fā)明。此實施方式僅是例示，本領域的技術人員 應該理解為在這些各構成因素與各處理過程的組合中可能出現(xiàn)各種變形例，這樣的變形 例也在本發(fā)明的范圍中。上述第2起動控制也能夠通過不包含非通電期間的驅動信號，應用于驅動線性振 動電動機200的驅動控制電路。該驅動信號是在正電流通電期間與負電流通電期間之間不 含非通電期間的情況下交替設定的信號。也就是說，上述第2起動控制也能夠應用于不執(zhí) 行上述驅動信號的周期寬度的自適應控制的驅動控制電路。上述停止控制同樣也可以通過 不包含非通電期間的驅動信號，應用于驅動線性振動電動機200的驅動控制電路。也就是 說，也能夠應用于不執(zhí)行上述驅動信號的周期寬度的自適應控制的驅動控制電路。圖21是表示圖1所示的線性振動電動機200的驅動控制電路100的結構的變形 例1的圖。圖21所示的驅動信號生成部10的結構與圖1所示的驅動信號生成部10相比， 省略了差值計算電路16、第3鎖存電路17、加法電路18以及第4鎖存電路19。取而代之，在主計數(shù)器12中，采用可計數(shù)到比對應上述驅動信號的一周期的計數(shù) 值大的計數(shù)值的計數(shù)器。若沿用上述例子進行說明，則使用250進制計數(shù)器或300進制計 數(shù)器，而不是200進制計數(shù)器。第2鎖存電路15依次鎖存從主計數(shù)器12供給的計數(shù)值，并 在過零檢測部40檢測出過零的位置將鎖存的計數(shù)值輸出到第1鎖存電路11。根據(jù)變形例1，由于主計數(shù)器12能夠計數(shù)到比對應上述驅動信號的一周期的計數(shù) 值大的計數(shù)值，故第2鎖存電路15能夠將鎖存的計數(shù)值直接作為新的計數(shù)結束值進行使 用。因此，能夠省略差值計算電路16、第3鎖存電路17、加法電路18以及第4鎖存電路19， 能夠簡化電路結構。圖22是表示圖1所示的線性振動電動機200的驅動控制電路100的結構的變形 例2的圖。在圖22所示的過零檢測部40中，取代比較器41，使用模擬/數(shù)字變換器41a。 模擬/數(shù)字變換器41a將感應電壓檢測部30 (在圖22的例子中為差動放大器)的輸出模 擬信號變換成數(shù)字信號。邊沿檢測部42根據(jù)模擬/數(shù)字變換器41a的輸出數(shù)字信號，生成 表示檢測出上述過零的位置的數(shù)字值，并輸出到第2鎖存電路15。例如，在不帶偏置地設計該差動放大器的情況下，邊沿檢測部42在模擬/數(shù)字變換器41a的輸出數(shù)字值為零的時刻，將高電平信號輸出到第2鎖存電路15。根據(jù)變形例2，由于從檢測感應電壓的過零的階段(phase)來進行數(shù)字處理，故能 夠使過零時刻的檢測精度提高。圖23是表示圖1所示的線性振動電動機200的驅動控制電路100的結構的變形 例3的圖。變形例3是組合了變形例1和變形例2之后的結構。
2權利要求
1.一種線性振動電動機的驅動控制電路，該線性振動電動機具有定子和振子，兩者至 少一方由電磁石構成，對該電磁石的線圈供給驅動電流，使振子相對定子振動，該線性振動 電動機的驅動控制電路的特征在于，包括驅動信號生成部，生成用于使正電流和負電流夾著非通電期間交替地流過所述 線圈的驅動信號；驅動部，生成與所述驅動信號生成部所生成的驅動信號相應的驅動電流，并供給到所 述線圈；感應電壓檢測部，在所述非通電期間，檢測所述線圈中產(chǎn)生的感應電壓；和 過零檢測部，檢測由所述感應電壓檢測部檢測出的感應電壓的過零， 所述驅動信號生成部根據(jù)所述過零的檢測位置來估計所述線性振動電動機的固有振 動數(shù)，使所述驅動信號的頻率接近該固有振動數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的線性振動電動機的驅動控制電路，其特征在于，所述驅動信號生成部算出所述驅動信號的一周期的結束位置與應該對應此結束位置 的所述過零的檢測位置之間的差值，并將此差值加到當前的驅動信號的周期寬度中，從而 自適應地控制驅動信號的周期寬度。
3.根據(jù)權利要求2所述的線性振動電動機的驅動控制電路，其特征在于， 所述驅動信號生成部包括計數(shù)器，設定應該對應所述驅動信號的一周期的結束位置的計數(shù)結束值，并從計數(shù)初 始值到該計數(shù)結束值重復進行計數(shù)；解碼器，利用從所述計數(shù)器供給的計數(shù)值，來生成與所述計數(shù)結束值相對應的周期寬 度的驅動信號；鎖存電路，鎖存從所述計數(shù)器供給的計數(shù)值，在檢測出所述過零的位置輸出鎖存的計 數(shù)值；差值計算電路，算出從所述鎖存電路輸入的計數(shù)值與當前的計數(shù)結束值之間的差值；禾口加法電路，將所述差值計算電路算出的差值加到當前的計數(shù)結束值中， 由所述加法電路生成的值作為新的計數(shù)結束值設定在所述計數(shù)器中。
4.根據(jù)權利要求2所述的線性振動電動機的驅動控制電路，其特征在于， 所述驅動信號生成部包括計數(shù)器，能夠計數(shù)到比對應所述驅動信號的一周期的計數(shù)值大的計數(shù)值，設定應該對 應所述驅動信號的一周期的結束位置的計數(shù)結束值，從計數(shù)初始值到該計數(shù)結束值重復進 行計數(shù)；解碼器，利用從所述計數(shù)器供給的計數(shù)值，生成與所述計數(shù)結束值相對應的周期寬度 的驅動信號；和鎖存電路，鎖存從所述計數(shù)器供給的計數(shù)值，將在檢測出所述過零的位置鎖存的計數(shù) 值設定為所述計數(shù)的下一個計數(shù)結束值。
5.根據(jù)權利要求1 4中任意一項所述的線性振動電動機的驅動控制電路，其特征在于，所述感應電壓檢測部包括差動放大器，對所述線圈的兩端電壓進行差動放大，所述過零檢測部包括模擬/數(shù)字變換器，將所述差動放大器的輸出模擬信號變換成數(shù)字信號；和 邊沿檢測部，根據(jù)所述模擬/數(shù)字變換器的輸出數(shù)字信號，生成表示檢測出所述過零 的位置的數(shù)字值。
全文摘要
本發(fā)明提供線性振動電動機的驅動控制電路，無論線性振動電動機處于哪種狀態(tài)，都以盡量接近其固有振動數(shù)的頻率來驅動。本發(fā)明的線性振動電動機的驅動控制電路，包括驅動信號生成部(10)，其生成用于使正電流和負電流夾著非通電期間交替地流過線圈(L1)的驅動信號；驅動部(20)，生成與驅動信號生成部10所生成的驅動信號相應的驅動電流，并供給到線圈(L1)；感應電壓檢測部(30)，在非通電期間檢測線圈(L1)中產(chǎn)生的感應電壓；過零檢測部(40)，檢測由感應電壓檢測部(30)檢測出的感應電壓的過零；和驅動信號生成部(10)，根據(jù)過零的檢測位置估計線性振動電動機(200)的固有振動數(shù)，使驅動信號的頻率接近該固有振動數(shù)。
文檔編號H02P25/06GK102142808SQ20111002150
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權日2010年1月28日
發(fā)明者村田勉 申請人:三洋半導體株式會社, 三洋電機株式會社