(57)【要約】【課題】ホール素子に磁界を印加せずにモータ駆動回路を検査する。【解決手段】パルス信号生成部１０は、第１、第２ホール信号Ｈ＋、Ｈ−の電圧の大小関係によってレベルが切り替わるパルス信号Ｓ＿ＦＧを生成する。駆動部２０は、パルス信号生成部１０により生成されたパルス信号Ｓ＿ＦＧにもとづき、モータを駆動する。第１、第２入力スイッチＳＷｉｎ１、ＳＷｉｎ２は、第１、第２ホール信号Ｈ＋、Ｈ−が、パルス信号生成部１０の第１、第２入力端子１６、１７に至る経路上にそれぞれ設けられる。第１、第２検査パッドＰＡＤ１、ＰＡＤ２は、第１、第２ホール信号Ｈ＋、Ｈ−ごとに設けられる。第１テストスイッチＳＷｔ１は、第１入力端子１６と第１検査パッドＰＡＤ１間に設けられる。第２テストスイッチＳＷｔ２は、第２入力端子１７と第２検査パッドＰＡＤ２間に設けられる。【選択図】図１
2008072843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホール素子の出力にもとづき、モータを駆動するモータ駆動回路であって、
第１、第２入力端子に、それぞれ前記ホール素子から出力される相補的な第１、第２ホール信号が入力され、前記第１、第２ホール信号の電圧の大小関係によってレベルが切り替わるパルス信号を生成するパルス信号生成部と、
前記パルス信号生成部により生成された前記パルス信号にもとづき、前記モータを駆動する駆動部と、
前記第１、第２ホール信号が、前記パルス信号生成部の前記第１、第２入力端子に至る経路上にそれぞれ設けられた第１、第２入力スイッチと、
前記第１、第２ホール信号ごとに設けられた第１、第２検査パッドと、
前記第１入力端子と前記第１検査パッド間に設けられた第１テストスイッチと、
前記第２入力端子と前記第２検査パッド間に設けられた第２テストスイッチと、
前記第１、第２入力スイッチ、前記第１、第２テストスイッチそれぞれのオンオフを制御する制御部と、
を備えることを特徴とするモータ駆動回路。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１、第２入力スイッチをオン、前記第１、第２テストスイッチをオフとする第１モードと、
前記第１、第２入力スイッチおよび前記第１、第２テストスイッチをオンとする第２モードと、
を切り替え可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動回路。
【請求項３】
前記制御部は、さらに、
前記第１、第２入力スイッチをオフ、前記第１、第２テストスイッチをオンとする第３モードに切り替え可能に構成されることを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動回路。
【請求項４】
前記パルス信号生成部は、
前記第１、第２入力端子にそれぞれ入力された前記第１、第２ホール信号を増幅する、少なくとも利得が２段階で切り替え可能な可変利得増幅器である第１、第２アンプと、
前記第１、第２アンプの出力信号の電圧レベルを比較し、その比較結果を前記パルス信号として出力するコンパレータと、
を含み、
前記制御部は、前記第３モードにおいて、前記第１、第２アンプの利得を低く設定することを特徴とする請求項３に記載のモータ駆動回路。
【請求項５】
前記ホール素子は第１から第４端子を有し、本モータ駆動回路に内蔵されており、
本モータ駆動回路はさらに、
所定の周期を有する内部クロック信号を生成するオシレータと、
入力された周期信号に応じて、第１、第２状態を交互に繰り返し、第１状態において、前記ホール素子の互いに対角の位置に設けられた第１、第３端子に第１、第２の固定電圧をそれぞれ印加し、前記第１、第３端子とは別の、対角の位置に設けられた第２、第４端子の電圧を、前記第１、第２ホール信号としてそれぞれ出力し、第２状態において、前記ホール素子の前記第２、第４端子に、前記第１、第２の固定電圧をそれぞれ印加し、前記第１、第３端子の電圧を、前記第１、第２ホール信号としてそれぞれ出力する９０度方向切替器と、
前記オシレータから出力される前記内部クロック信号または外部から入力される外部クロック信号を受け、前記制御部からの指示に応じて前記外部クロック信号あるいは前記内部クロック信号のいずれかを、前記９０度方向切替器に前記周期信号として供給する切替スイッチと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動回路。
【請求項６】
前記制御部は、
第１モードにおいて、前記第１、第２入力スイッチをオン、前記第１、第２テストスイッチをオフするとともに、前記内部クロック信号が前記９０度方向切替器に供給されるように前記切替スイッチを制御し、
第２モードにおいて、前記第１、第２入力スイッチおよび前記第１、第２テストスイッチをオンするとともに、前記外部クロック信号が前記９０度方向切替器に供給されるように、前記切替スイッチを制御することを特徴とする請求項５に記載のモータ駆動回路。
【請求項７】
前記パルス信号生成部は、
前記第１、第２入力端子にそれぞれ入力された前記第１、第２ホール信号を増幅する第１、第２アンプと、
前記オシレータから出力される前記内部クロック信号にもとづき、前記第１、第２アンプの出力信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、
前記サンプルホールド回路によってサンプルホールドされた前記第１、第２アンプの出力信号の電圧レベルを比較し、その比較結果を前記パルス信号として出力するコンパレータと、
を含むことを特徴とする請求項５に記載のモータ駆動回路。
【請求項８】
前記第１、第２アンプは、少なくとも２段階で利得が切り替え可能な可変利得増幅器であって、
前記制御部は、第３モードにおいて、
前記第１、第２入力スイッチをオフ、前記第１、第２テストスイッチをオンするとともに、前記第１、第２アンプの利得を、通常動作時よりも低く設定することを特徴とする請求項７に記載のモータ駆動回路。
【請求項９】
ひとつの半導体基板上に一体集積化されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のモータ駆動回路。
【請求項１０】
振動モータと、
前記振動モータのロータの位置情報を示すホール信号を出力するホール素子と、
前記ホール信号にもとづき、前記振動モータを駆動する請求項１から３のいずれかに記載のモータ駆動回路と、
を備えることを特徴とするモータユニット。
【請求項１１】
基地局と通信する通信部と、
請求項１０に記載のモータユニットと、
を備え、
前記通信部は、前記基地局からの着信があったとき、前記モータユニットに、前記振動モータの回転を指示することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動技術に関し、特に、ホール素子から出力されるホール信号にもとづくモータ駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
さまざまな電子機器に、電気信号を機械的運動に変換するためのモータが搭載されている。たとえば、携帯電話端末やポケットベル（ページャ）には、ユーザに着信を知らせるための振動モータが搭載され、ポータブルＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）の再生装置にはディスクを回転させるためのスピンドルモータが搭載され、デジタルスチルカメラには、レンズやシャッタを駆動するためのアクチュエータが搭載される。
【０００３】
こうしたさまざまなモータを駆動する際に、モータのロータの位置を検出するためのホール素子が利用される。モータ駆動回路は、ホール素子から出力されるホール信号に応じて、コイルに供給する電流を制御することによりコイルを励磁し、ロータをステータに対して相対回転させて駆動する。特許文献１には関連技術が記載される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７４４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ホール素子およびモータ駆動回路を検査する場合を考える。ホール素子は、印加される磁界に応じた電圧を出力する素子であるため、これをテストするためには、検査工程に磁界を印加するための特殊な装置が使用する必要があり、特別な検査ラインが必要となる。また、モータ駆動回路を検査するためには、ホール素子とともに、駆動対象のモータを実装する必要があるため、検査工数およびコストが上昇するという問題がある。
【０００６】
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、その目的のひとつは、ホール素子に磁界を印加せずに検査可能なモータ駆動技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様によれば、ホール素子の出力にもとづき、モータを駆動するモータ駆動回路が提供される。このモータ駆動回路は、第１、第２入力端子に、それぞれホール素子から出力される相補的な第１、第２ホール信号が入力され、第１、第２ホール信号の電圧の大小関係によってレベルが切り替わるパルス信号を生成するパルス信号生成部と、パルス信号生成部により生成されたパルス信号にもとづき、モータを駆動する駆動部と、第１、第２ホール信号が、パルス信号生成部の第１、第２入力端子に至る経路上にそれぞれ設けられた第１、第２入力スイッチと、第１、第２ホール信号ごとに設けられた第１、第２検査パッドと、第１入力端子と第１検査パッド間に設けられた第１テストスイッチと、第２入力端子と第２検査パッド間に設けられた第２テストスイッチと、第１、第２入力スイッチ、第１、第２テストスイッチそれぞれのオンオフを制御する制御部と、を備える。
【０００８】
この態様によると、駆動回路に、第１、第２検査パッドを設けたことにより、第１、第２入力スイッチおよび第１、第２テストスイッチのオンオフ状態を制御することにより、検査時において、パルス信号生成部に入力されるホール信号の電圧値をモニタし、あるいは、第１、第２検査パッドに、外部から電圧を印加し、あるいは電流を供給することが可能となる。さらに、第１、第２テストスイッチを設けたことにより、通常動作時に、第１、第２検査パッドを、ホール信号の経路から切り離すことができ、パッドの寄生容量がホール信号の信号波形に及ぼす影響を低減することができる。
【０００９】
制御部は、第１、第２入力スイッチをオン、第１、第２テストスイッチをオフとする第１モードと、第１、第２入力スイッチおよび第１、第２テストスイッチをオンとする第２モードと、を切り替え可能に構成されてもよい。
この場合、実際にモータを駆動する通常動作時には、第１モードに設定することにより、第１、第２検査パッドの影響を低減した状態でモータを駆動することができ、ホール素子の検査時には、第２モードに設定して、ホール素子の内部の抵抗の抵抗値や、オフセット（不平衡）電圧を、第１、第２検査パッドを利用して測定することができる。
【００１０】
制御部は、さらに、第１、第２入力スイッチをオフ、第１、第２テストスイッチをオンとする第３モードに切り替え可能に構成されてもよい。
この場合、第３モードに設定することにより、ホール素子を切り離した状態で、第１、第２検査パッドに印加した信号によって、パルス信号生成回路をテストすることができる。
【００１１】
パルス信号生成部は、第１、第２入力端子にそれぞれ入力された第１、第２ホール信号を増幅する、少なくとも利得が２段階で切り替え可能な可変利得増幅器である第１、第２アンプと、第１、第２アンプの出力信号の電圧レベルを比較し、その比較結果をパルス信号として出力するコンパレータと、を含んでもよい。制御部は、第３モードにおいて、第１、第２アンプの利得を低く設定してもよい。
【００１２】
ホール素子は第１から第４端子を有し、本モータ駆動回路に内蔵されていてもよい。モータ駆動回路はさらに、所定の周期を有する内部クロック信号を生成するオシレータと、入力された周期信号に応じて、第１、第２状態を交互に繰り返し、第１状態において、ホール素子の互いに対角の位置に設けられた第１、第３端子に第１、第２の固定電圧をそれぞれ印加し、第１、第３端子とは別の、対角の位置に設けられた第２、第４端子の電圧を、第１、第２ホール信号としてそれぞれ出力し、第２状態において、ホール素子の第２、第４端子に、第１、第２の固定電圧をそれぞれ印加し、第１、第３端子の電圧を、第１、第２ホール信号としてそれぞれ出力する９０度方向切替器と、オシレータから出力される内部クロック信号または外部から入力される外部クロック信号を受け、制御部からの指示に応じて外部クロック信号あるいは内部クロック信号のいずれかを、９０度方向切替器に周期信号として供給する切替スイッチと、を備えてもよい。
この場合、モータ駆動回路の状態に応じて、９０度方向切替器に供給する周期信号を適宜選択することができる。
【００１３】
制御部は、第１モードにおいて、第１、第２入力スイッチをオン、第１、第２テストスイッチをオフするとともに、内部クロック信号が９０度方向切替器に供給されるように切替スイッチを制御し、第２モードにおいて、第１、第２入力スイッチおよび第１、第２テストスイッチをオンするとともに、外部クロック信号が９０度方向切替器に供給されるように、切替スイッチを制御してもよい。
この場合、通常動作時においては、第１モードに設定することにより、オシレータからの内部クロック信号によって９０度方向切替器を切り替えることができる。また、モータ駆動回路の試験時には、第２モードに設定することにより、９０度方向切替器に対して、内部クロックよりも正確な外部クロックを供給し、ホール素子の特性を、より正確に検査することができる。
【００１４】
パルス信号生成部は、第１、第２入力端子にそれぞれ入力された第１、第２ホール信号を増幅する第１、第２アンプと、オシレータから出力される内部クロック信号にもとづき、第１、第２アンプの出力信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、サンプルホールド回路によってサンプルホールドされた第１、第２アンプの出力信号の電圧レベルを比較し、その比較結果を前記パルス信号として出力するコンパレータと、を含んでもよい。
【００１５】
第１、第２アンプは、少なくとも２段階で利得が切り替え可能な可変利得増幅器であってもよい。制御部は、第３モードにおいて、第１、第２入力スイッチをオフ、第１、第２テストスイッチをオンするとともに、第１、第２アンプの利得を、通常動作時よりも低く設定してもよい。
第１、第２アンプの動作を検証する際に、それらの利得が通常動作時の非常に高い値に設定されると、第１、第２検査パッドに入力する試験用の電圧を非常に低く設定する必要があり、扱いにくいものとなるが、この態様によれば、検査時に、第３モードに設定して、第１、第２アンプの利得を低く設定することにより、第１、第２検査パッドに入力する検査用の電圧を、ある程度高くすることができ、試験用の電圧を扱いやすくすることができる。
【００１６】
ある態様において、モータ駆動回路は、ひとつの半導体基板上に一体集積化されてもよい。「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。モータ駆動回路をひとつのＬＳＩ（Large Scale Integration）として集積化することにより、回路面積を削減することができるとともに、回路素子の特性を均一に保つことができる。
【００１７】
本発明の別の態様は、モータユニットである。このモータユニットは、振動モータと、振動モータのロータの位置情報を示すホール信号を出力するホール素子と、ホール信号にもとづき、振動モータを駆動するモータ駆動回路と、を備える。
【００１８】
本発明のさらに別の態様は、電子機器である。この電子機器は、基地局と通信する通信部と、モータユニットと、を備える。通信部は、基地局からの着信があったとき、モータユニットに、振動モータの回転を指示する。
【００１９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るモータ駆動回路によれば、ホール素子に磁界を印加せずに検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態は、ホール素子の出力にもとづき、モータを駆動するモータ駆動回路に関する。このモータ駆動回路は、たとえば、携帯電話端末等の電子機器に搭載される振動モータの駆動に利用される。電子機器には、基地局と通信する通信部が搭載され、基地局からの着信があったときに、振動モータを回転させることにより、ユーザに着信を認識させる。以下の実施の形態では、振動モータの駆動回路について説明するが、本発明のモータ駆動回路は、ディスクを回転させるスピンドルモータの駆動や、デジタルスチルカメラのレンズフォーカスなどに利用されるアクチュエータの駆動にも利用することができ、その用途が特に限定されるものではない。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態に係る振動モータ１およびそれを駆動するためのモータ駆動回路１００を含むモータユニット２の構成を示す回路図である。モータユニット２は、振動モータ１、モータ駆動回路１００を備え、ひとつのパッケージを構成する。
【００２３】
振動モータ１は、ロータ軸に偏心したおもりが付けられたブラシレスモータであり、コイルの両端子に、外部から電圧を印加可能に構成される。
【００２４】
本実施の形態において、モータ駆動回路１００には、ホール素子３が内蔵される。ホール素子３および９０度方向切替器４０によって、振動モータ１のロータの位置情報を示すホール信号Ｈ＋、Ｈ−が生成される。ホール信号Ｈ＋、Ｈ−は、振動モータ１の回転数に応じた周波数を有し、互いに逆相となる周期信号である。モータ駆動回路１００は、第１ホール信号Ｈ＋、第２ホール信号Ｈ−にもとづき、振動モータ１の駆動相を判定し、コイルに流す電流の向きおよびその大きさを制御して駆動する。
【００２５】
モータ駆動回路１００は、ホール素子３、パルス信号生成部１０、駆動部２０、第１入力スイッチＳＷｉｎ１、第２入力スイッチＳＷｉｎ２、第１テストスイッチＳＷｔ１、第２テストスイッチＳＷｔ２、制御部３０、９０度方向切替器４０、オシレータ４２、を備える。また、モータ駆動回路１００には、信号の入出力用のパッドとして、第１検査パッドＰＡＤ１、第２検査パッドＰＡＤ２、外部クロック入力パッドＰＡＤ３、出力パッドＰＡＤ４、ＰＡＤ５が設けられる。
【００２６】
ホール素子３は、第１端子ｔ１〜第４端子ｔ４を有し、モータ駆動回路１００に内蔵されている。図２は、ホール素子３および９０度方向切替器４０の構成を示す回路図である。ホール素子３は、ブリッジ接続された４つの抵抗Ｒｈ１〜Ｒｈ４を含む。各抵抗Ｒｈ１〜Ｒｈ４の接続点を、時計回りに、第１端子ｔ１〜第４端子ｔ４と記す。
【００２７】
９０度方向切替器４０は、ホール切替スイッチＳＷＨ１〜ＳＷＨ４を含む。第１ホール切替スイッチＳＷＨ１は、第１端子ｔ１または第２端子ｔ２のいずれかに、電源電圧Ｖｄｄを供給する。第２ホール切替スイッチＳＷＨ２は、第１端子ｔ１または第２端子ｔ２のいずれかを、９０度方向切替器４０の第１出力端子４０ａと接続し、第１ホール信号Ｈ＋として出力する。
【００２８】
第３ホール切替スイッチＳＷＨ３は、第３端子ｔ３または第４端子ｔ４のいずれかに、接地電圧（０Ｖ）を供給する。第４ホール切替スイッチＳＷＨ４は、第３端子ｔ３または第４端子ｔ４のいずれかを、９０度方向切替器４０の第２出力端子４０ｂと接続し、第２ホール信号Ｈ−として出力する。
【００２９】
９０度方向切替器４０は、入力された周期信号ＣＫに応じて、第１、第２状態を交互に繰り返す。第１、第２状態は、第１ホール切替スイッチＳＷＨ１〜第４ホール切替スイッチＳＷＨ４の接続状態に対応づけられる。図２には、第１状態をφ１、第２状態をφ２として、各スイッチの接続位置を示している。
【００３０】
９０度方向切替器４０は、第１状態φ１において、ホール素子３の互いに対角の位置に設けられた第１端子ｔ１、第３端子ｔ３に第１固定電圧Ｖｄｄ、第２固定電圧（接地電位＝０Ｖ）をそれぞれ印加する。また、第１状態φ１において、第１端子ｔ１、第３端子ｔ３とは別の、対角の位置に設けられた第２端子ｔ２、第４端子ｔ４の電圧を、それぞれ、第１ホール信号Ｈ＋、第２ホール信号Ｈ−としてそれぞれ出力する。
【００３１】
また、９０度方向切替器４０は、第２状態φ２において、ホール素子３の第２端子ｔ２、第４端子ｔ４に、第１固定電圧Ｖｄｄ、第２固定電圧０Ｖをそれぞれ印加し、第１端子ｔ１、第３端子ｔ３の電圧を、それぞれ第１ホール信号Ｈ＋、第２ホール信号Ｈ−として出力する。
【００３２】
図１に戻る。制御部３０は、モータ駆動回路１００の動作状態に応じて、モードを切り替え、モータ駆動回路１００の内部に設けられたスイッチのオン、オフ状態を制御する。
【００３３】
オシレータ４２は、所定の周期を有する内部クロック信号ＣＫｉｎｔを生成する。クロック切替スイッチＳＷｃｋは、オシレータ４２から出力される内部クロック信号ＣＫｉｎｔまたは外部から入力される外部クロック信号ＣＫｅｘｔを受ける。外部クロック信号ＣＫｅｘｔは、外部クロック入力パッドＰＡＤ３を介してモータ駆動回路１００の外部から入力される。クロック切替スイッチＳＷｃｋは、制御部３０からの指示に応じて外部クロック信号ＣＫｅｘｔあるいは内部クロック信号ＣＫｉｎｔのいずれかを、９０度方向切替器４０に周期信号ＣＫとして供給する。
【００３４】
パルス信号生成部１０の第１入力端子１６、第２入力端子１７には、それぞれホール素子３および９０度方向切替器４０により生成された、相補的な第１、第２ホール信号Ｈ＋、Ｈ−が入力される。パルス信号生成部１０は、第１ホール信号Ｈ＋、第２ホール信号Ｈ−の電圧の大小関係によってレベルが切り替わるパルス信号Ｓ＿ＦＧを生成する。
【００３５】
パルス信号生成部１０は、第１アンプＡＭＰ１、第２アンプＡＭＰ２、コンパレータ１２、サンプルホールド回路１４を含む。第１アンプＡＭＰ１、第２アンプＡＭＰ２は、第１入力端子１６、第２入力端子１７にそれぞれ入力された第１ホール信号Ｈ＋、第２ホール信号Ｈ−を増幅する。第１アンプＡＭＰ１、第２アンプＡＭＰ２は、少なくとも２段階で利得が切替可能な可変利得増幅器であり、その利得は、帰還抵抗の値を切り替えることにより制御される。なお、可変利得増幅器は、反転アンプ、非反転アンプのいずれであってもよく、また利得の変更は、帰還抵抗でなく、入力抵抗などで行ってもよい。
【００３６】
第１アンプＡＭＰ１、第２アンプＡＭＰ２にはそれぞれ、帰還抵抗として、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２が設けられる。第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２は、並列に接続されており、利得制御スイッチＳＷａ１、ＳＷａ２はいずれも、第２抵抗Ｒ２と直列に接続される。利得制御スイッチＳＷａ１、ＳＷａ２がオンすると、帰還抵抗の値は小さくなるため、利得制御スイッチＳＷａ１、ＳＷａ２のオフ時と比べて、利得が低く設定される。
【００３７】
サンプルホールド回路１４は、オシレータ４２から出力される内部クロック信号ＣＫｉｎｔにもとづき、第１アンプＡＭＰ１、第２アンプＡＭＰ２の出力信号Ｓ１、Ｓ２をサンプルホールドする。
【００３８】
コンパレータ１２は、サンプルホールド回路１４によってサンプルホールドされた第１アンプＡＭＰ１、第２アンプＡＭＰ２の出力信号Ｓ１、Ｓ２の電圧レベルを比較し、その比較結果に応じてハイレベルとローレベルが切り替わるパルス信号として出力する。本実施の形態では、９０度方向切替器４０によって、ホール素子３のどの端子の電圧をホール信号Ｈ＋、Ｈ−に設定するかが切り替えられる。サンプルホールド回路１４によるサンプルホールドは、この切り替えによる信号の変動を固定するために実行される。
【００３９】
駆動部２０は、パルス信号生成部１０により生成されたパルス信号Ｓ＿ＦＧにもとづき、振動モータ１を駆動する。駆動部２０は、プリドライバ２２、Ｈブリッジ回路２４を含む。
【００４０】
Ｈブリッジ回路２４は、駆動対象となる振動モータ１の両端子に接続される。Ｈブリッジ回路２４は、第１ハイサイドトランジスタＭＨ１、第２ハイサイドトランジスタＭＨ２、第１ローサイドトランジスタＭＬ１、第２ローサイドトランジスタＭＬ２を含む。第１ハイサイドトランジスタＭＨ１、第１ローサイドトランジスタＭＬ１は、電源電圧Ｖｄｄが印加された電源端子と、接地端子ＧＮＤ間に直列に接続される。同様に、第２ハイサイドトランジスタＭＨ２、第２ローサイドトランジスタＭＬ２も、電源電圧端子と接地端子ＧＮＤ間に直列に接続される。本実施の形態において、第１ハイサイドトランジスタＭＨ１、第２ハイサイドトランジスタＭＨ２は、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴである。また、第１ローサイドトランジスタＭＬ１、第２ローサイドトランジスタＭＬ２は、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴである。これらのトランジスタは、すべてＮチャンネルＭＯＳＦＥＴであってもよいし、あるいは、バイポーラトランジスタであってもよい。
【００４１】
第１ハイサイドトランジスタＭＨ１と第１ローサイドトランジスタＭＬ１の接続点の第１スイッチング電圧Ｖｓｗ１は、出力パッドＰＡＤ４を介して、振動モータ１の一端に印加される。第１ハイサイドトランジスタＭＨ１、第１ローサイドトランジスタＭＬ１のオンオフ状態は、各トランジスタのゲートに印加される第１ハイサイド駆動信号ＳＨ１、第１ローサイド駆動信号ＳＬ１によって制御される。第１ハイサイドトランジスタＭＨ１がオンのとき、第１スイッチング電圧Ｖｓｗ１は電源電圧Ｖｄｄとなり、第１ローサイドトランジスタＭＬ１がオンのとき、第１スイッチング電圧Ｖｓｗ１は接地電位（０Ｖ）となる。
【００４２】
同様に、第２ハイサイドトランジスタＭＨ２と第２ローサイドトランジスタＭＬ２の接続点の第２スイッチング電圧Ｖｓｗ２は、出力パッドＰＡＤ５を振動モータ１の他端と接続される。第２ハイサイドトランジスタＭＨ２、第２ローサイドトランジスタＭＬ２のオンオフ状態は、各トランジスタのゲートに印加される第２ハイサイド駆動信号ＳＨ２、第２ローサイド駆動信号ＳＬ２によって制御される。
【００４３】
プリドライバ２２は、パルス信号Ｓ＿ＦＧを利用して、Ｈブリッジ回路２４を駆動するための４つの駆動信号ＳＨ１、ＳＨ２、ＳＬ１、ＳＬ２を生成する。振動モータ１をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動する場合には、トルクに応じたデューティ比を有するパルス幅変調信号Ｓｐｗｍが生成され、このパルス幅変調信号Ｓｐｗｍと、パルス信号Ｓ＿ＦＧの合成によって、駆動信号ＳＨ１、ＳＨ２、ＳＬ１、ＳＬ２が生成される。プリドライバ２２における信号処理は、公知の技術を利用すればよい。
【００４４】
たとえば、ローサイドトランジスタＭＬ１、ＭＬ２を駆動するための駆動信号ＳＬ１、ＳＬ２は、ＦＧ信号Ｓ＿ＦＧにもとづいて生成される。一例として、ＳＬ１はＳ＿ＦＧであり、ＳＬは、Ｓ＿ＦＧを論理反転して生成される。ハイサイドトランジスタＭＨ１、ＭＨ２を駆動するための駆動信号ＳＨ１、ＳＨ２は、パルス信号ＳｐｗｍおよびＦＧ信号Ｓ＿ＦＧにもとづいて生成される。一例として、ＳＨ１は、Ｓ＿ＦＧとＳｐｗｍの論理積であり、ＳＨ２は、Ｓ＿ＦＧの論理反転と、Ｓｐｗｍの論理積である。
【００４５】
プリドライバ２２は、第１ハイサイドトランジスタＭＨ１、第１ローサイドトランジスタＭＬ１が同時にオンしないように、また、第２ハイサイドトランジスタＭＨ２と第２ローサイドトランジスタＭＬ２が同時にオンしないように、駆動信号を遅延させ、いわゆるデッドタイムを設ける。
【００４６】
本実施の形態では、Ｈブリッジ回路２４を構成するトランジスタのうち、ローサイドトランジスタＭＬ１、ＭＬ２を固定的にオン、もしくはオフとし、ハイサイドトランジスタＭＨ１、ＭＨ２をパルス信号Ｓｐｗｍにもとづいてスイッチング駆動する。当然ながら、別の実施の形態では、ハイサイドトランジスタＭＨ１、ＭＨ２に代えて、ローサイドトランジスタＭＬ１、ＭＬ２をパルス信号Ｓｐｗｍにもとづいてスイッチング駆動してもよい。
【００４７】
第１入力スイッチＳＷｉｎ１は、第１ホール信号Ｈ＋が、パルス信号生成部１０の第１入力端子１６に至る経路上に設けられる。また、第２入力スイッチＳＷｉｎ２は、第２ホール信号Ｈ−が、パルス信号生成部１０の第２入力端子１７に至る経路上に設けられる。
【００４８】
第１検査パッドＰＡＤ１、第２検査パッドＰＡＤ２は、第１ホール信号Ｈ＋、第２ホール信号Ｈ−ごとに設けられる。第１検査パッドＰＡＤ１、第２検査パッドＰＡＤ２は、検査時において、外部から電圧をモニタし、あるいは外部から電圧を印加するために設けられる。
【００４９】
第１テストスイッチＳＷｔ１は、第１入力端子１６と第１検査パッドＰＡＤ１の間に設けられる。第２テストスイッチＳＷｔ２は、第２入力端子１７と第２検査パッドＰＡＤ２の間に設けられる。
【００５０】
制御部３０は、第１モード、第２モード、第３モードが切り替え可能に構成される。
第１モードにおいて、制御部３０は、第１入力スイッチＳＷｉｎ１、第２入力スイッチＳＷｉｎ２をオンし、第１テストスイッチＳＷｔ１、第２テストスイッチＳＷｔ２をオフとする。さらに、制御部３０は、第１モードにおいて、第１利得制御スイッチＳＷａ１、第２利得制御スイッチＳＷａ２をオフとする。制御部３０はさらに、クロック切替スイッチＳＷｃｋの信号経路をオシレータ４２側（Ａ端子）に接続する。
【００５１】
第２モードにおいて、制御部３０は、第１入力スイッチＳＷｉｎ１、第２入力スイッチＳＷｉｎ２、第１テストスイッチＳＷｔ１、第２テストスイッチＳＷｔ２をオンとする。さらに、制御部３０は、クロック切替スイッチＳＷｃｋの信号経路を外部クロック入力パッドＰＡＤ３側（Ｂ端子）に接続する。
【００５２】
第３モードにおいて、制御部３０は、第１入力スイッチＳＷｉｎ１、第２入力スイッチＳＷｉｎ２をオフ、第１テストスイッチＳＷｔ１、第２テストスイッチＳＷｔ２をオフとする。さらに、第１利得制御スイッチＳＷａ１、第２利得制御スイッチＳＷａ２をオンとする。
【００５３】
以上のように構成されたモータ駆動回路１００の動作について、（１）通常動作時、（２）ホール素子３の検査時、（３）パルス信号生成部１０の検査時の３つの状態ごとに説明する。
【００５４】
（１）  通常動作時
制御部３０は、振動モータ１を駆動する通常動作時において、第１モードに設定される。すなわち、第１入力スイッチＳＷｉｎ１、第２入力スイッチＳＷｉｎ２がオン、第１テストスイッチＳＷｔ１、第２テストスイッチＳＷｔ２がオフに設定される。
【００５５】
また、第１モードにおいて、制御部３０は、第１利得制御スイッチＳＷａ１、第２利得制御スイッチＳＷａ２をオフし、第１アンプＡＭＰ１、第２アンプＡＭＰ２の利得を高く設定する。
さらに、制御部３０は、第１モードにおいて、クロック切替スイッチＳＷｃｋの信号経路をオシレータ４２側（Ａ端子）に接続し、内部クロック信号ＣＫｉｎｔを９０度方向切替器４０に供給する。
【００５６】
通常動作時における各スイッチの接続状態をまとめると、以下の通りである。
ＳＷｉｎ１＝ＯＮ、      ＳＷｉｎ２＝ＯＮ
ＳＷｔ１  ＝ＯＦＦ、    ＳＷｔ２  ＝ＯＦＦ
ＳＷａ１  ＝ＯＦＦ、    ＳＷａ２  ＝ＯＦＦ
ＳＷｃｋ  ＝Ａ
このように設定することにより、通常動作時では、９０度方向切替器４０から出力されるホール信号Ｈ＋、Ｈ−を、パルス信号生成部１０へと入力することができる。また、第１テストスイッチＳＷｔ１、第２テストスイッチＳＷｔ２がオフされるため、第１検査パッドＰＡＤ１、第２検査パッドＰＡＤ２の寄生容量が、ホール信号Ｈ＋、Ｈ−に与える影響を、排除することができる。
【００５７】
（２）  ホール素子の検査時
制御部３０は、モータ駆動回路１００の出荷前において、ホール素子３の検査を行う際に、第２モードに設定され、第１入力スイッチＳＷｉｎ１、第２入力スイッチＳＷｉｎ２がオン、第１テストスイッチＳＷｔ１、第２テストスイッチＳＷｔ２がオンに設定される。ホール素子３の検査時には、図２の抵抗Ｒｈ１〜Ｒｈ４の抵抗値や、第１端子ｔ１および第３端子ｔ３の間の電圧と、第２端子ｔ２および第４端子ｔ４の間の電圧のオフセットが測定される。
【００５８】
また、制御部３０は、第２モードにおいて、クロック切替スイッチＳＷｃｋの信号経路を外部クロック入力パッドＰＡＤ３側（Ｂ端子）に接続し、外部クロック信号ＣＫｅｘｔを９０度方向切替器４０に供給する。
【００５９】
ホール素子の検査時における各スイッチの接続状態をまとめると、以下の通りである。
ＳＷｉｎ１＝ＯＮ、      ＳＷｉｎ２＝ＯＮ
ＳＷｔ１  ＝ＯＮ、      ＳＷｔ２  ＝ＯＮ
ＳＷｃｋ  ＝Ｂ
なお、第１利得制御スイッチＳＷａ１、第２利得制御スイッチＳＷａ２は、オン、オフいずれに設定されていてもよい。
【００６０】
このように設定することにより、ホール素子３の端子ｔ１〜ｔ４の電圧を、９０度方向切替器４０を介して、第１検査パッドＰＡＤ１、第２検査パッドＰＡＤ２から測定することができる。
【００６１】
また、クロック切替スイッチＳＷｃｋを、Ｂ端子側に接続することにより、９０度方向切替器４０に供給するクロック信号を、オシレータ４２から出力される内部クロック信号ＣＫｉｎｔよりも高精度な外部クロック信号ＣＫｅｘｔとすることにより、９０度方向切替器４０の特性を高精度に測定することができる。
【００６２】
（３）  パルス信号生成部の検査時
制御部３０は、モータ駆動回路１００の出荷前において、パルス信号生成部１０の検査を行う際に、第３モードに設定される。このとき、第１入力スイッチＳＷｉｎ１、第２入力スイッチＳＷｉｎ２がオフ、第１テストスイッチＳＷｔ１、第２テストスイッチＳＷｔ２がオンに設定される。
【００６３】
また、第１利得制御スイッチＳＷａ１、第２利得制御スイッチＳＷａ２がオンに設定され、第１アンプＡＭＰ１、第２アンプＡＭＰ２の利得が、通常動作時よりも低く設定される。
【００６４】
パルス信号生成部１０の検査時における各スイッチの接続状態をまとめると、以下の通りである。
ＳＷｉｎ１＝ＯＦＦ、    ＳＷｉｎ２＝ＯＦＦ
ＳＷｔ１  ＝ＯＮ、      ＳＷｔ２  ＝ＯＮ
ＳＷａ１  ＝ＯＮ、      ＳＷａ２  ＝ＯＮ
なお、クロック切替スイッチＳＷｃｋは、Ａ端子、Ｂ端子のいずれに接続されていてもよい。
【００６５】
このように設定することにより、ホール素子３および９０度方向切替器４０が、パルス信号生成部１０から切り離され、パルス信号生成部１０の第１入力端子１６、第２入力端子１７に、それぞれ、第１検査パッドＰＡＤ１、第２検査パッドＰＡＤ２に印加した電圧を与えることができる。その結果、ホール素子３や９０度方向切替器４０を動作させなくても、パルス信号生成部１０の動作を、外部から印加する電圧によって検証することができる。
【００６６】
さらに、第１利得制御スイッチＳＷａ１、第２利得制御スイッチＳＷａ２をオンとし、第１アンプＡＭＰ１、第２アンプＡＭＰ２の利得を低く設定するため、第１検査パッドＰＡＤ１、第２検査パッドＰＡＤ２に印加する電圧を、扱いやすい電圧とすることができる。すなわち、もし仮に、第１アンプＡＭＰ１、第２アンプＡＭＰ２の利得を通常動作時と同じ値に設定した場合、その値は非常に大きなものとなるため、検査時に第１検査パッドＰＡＤ１、第２検査パッドＰＡＤ２に印加する電圧を、ホール信号と同程度の非常に小さな電圧に設定する必要がある。しかしながら、このような小さな電圧を精度よく調節して第１検査パッドＰＡＤ１、第２検査パッドＰＡＤ２に印加することは困難である。
これに対して、本実施の形態では、第１アンプＡＭＰ１、第２アンプＡＭＰ２の利得を低く設定することにより、第１検査パッドＰＡＤ１、第２検査パッドＰＡＤ２に印加すべき電圧レンジを大きくすることができ、取り扱いが容易となる。
【００６７】
上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６８】
実施の形態では、ホール素子３がモータ駆動回路１００に内蔵される場合について説明したが、ホール素子３は、モータ駆動回路１００の外部に設けられていてもよい。この場合、９０度方向切替器４０、サンプルホールド回路１４は不要となり、ホール素子３から出力されるホール信号を、第１入力スイッチＳＷｉｎ１、第２入力スイッチＳＷｉｎ２を介して、パルス信号生成部１０に入力してもよい。この構成においても、通常動作時、ホール素子３の検査時、パルス信号生成部１０の検査時ごとに、各スイッチのオン、オフを適切に制御することにより、上述した実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００６９】
実施の形態では、モータを単相全波駆動する場合について説明したが、本発明は、２相半波駆動にも適用することができる。さらにいえば、本発明はホール素子を利用したモータ駆動全般に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態に係るモータ駆動回路を含むモータユニットの構成を示す回路図である。
【図２】ホール素子および度方向切替器の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  振動モータ、  ２  モータユニット、  ３  ホール素子、  １０  パルス信号生成部、  １２  コンパレータ、  １４  サンプルホールド回路、  １６  第１入力端子、  １７  第２入力端子、  ２０  駆動部、  ２２  プリドライバ、  ２４  Ｈブリッジ回路、  ３０  制御部、  ４０  ９０度方向切替器、  ４２  オシレータ、  １００  モータ駆動回路、  ＡＭＰ１  第１アンプ、  ＡＭＰ２  第２アンプ、  ＰＡＤ１  第１検査パッド、  ＰＡＤ２  第２検査パッド、  ＰＡＤ３  外部クロック入力パッド、  ＳＷｉｎ１  第１入力スイッチ、  ＳＷｉｎ２  第２入力スイッチ、  ＳＷｔ１  第１テストスイッチ、  ＳＷｔ２  第２テストスイッチ、  ＳＷａ１  第１利得制御スイッチ、  ＳＷａ２  第２利得制御スイッチ、  ＳＷｃｋ  クロック切替スイッチ、  ＳＷＨ１  第１ホール切替スイッチ、  ＳＷＨ２  第２ホール切替スイッチ、  ＳＷＨ３  第３ホール切替スイッチ、  ＳＷＨ４  第４ホール切替スイッチ、  ＭＨ１  第１ハイサイドトランジスタ、  ＭＬ１  第１ローサイドトランジスタ、  ＭＨ２  第２ハイサイドトランジスタ、  ＭＬ２  第２ローサイドトランジスタ、  ｔ１  第１端子、  ｔ２  第２端子、  ｔ３  第３端子、  ｔ４  第４端子。
【図１】
2008072843.tif 000003
【図２】
2008072843.tif 000004