(57)【要約】【課題】始動性のよい高速回転のステップモータの駆動方法と、その駆動回路と、それを適用した振動モータとファンモータを提供することにある。【解決手段】２極の扁平ステータと、該２極の扁平ステータとギャップを介して磁気結合しディテントトルクによって静止する、ロータ軸に固定された２極の永久磁石から成るロータと、駆動コイルから構成されるステップモータの駆動方法において、ロータ位置検出器を構成する増幅器の基準電圧を増幅器用第１あるいはｍ(２〜ｎ）基準電圧のどれかに設定可能にし、また、ロータ位置検出器を構成する比較器の基準電圧を比較器用第１あるいはｍ(２〜ｎ)基準電圧のどれかに設定可能にし、チョッパーパルスを有する始動パルスの時だけ前記増幅器用第１基準電圧と比較器用第１基準電圧に設定することを特徴とするステップモータの駆動方法と、その駆動回路と、それを適用した振動モータとファンモータを提供することにある。【選択図】        図１
2008295246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２極の扁平ステータと、該２極の扁平ステータとギャップを介して磁気結合しディテントトルクによって静止する、ロータ軸に固定された２極の永久磁石から成るロータと、駆動コイルから構成されるステップモータを、該ロータが動くことによって該駆動コイルに発生する逆起電圧を、ロータ位置検出器を構成する増幅器でその増幅器用基準電圧を基準に増幅して、比較器用基準電圧回路の出力する比較器用基準電圧を基準とする、上しきい電圧と下しきい電圧からなるヒステリシスを有し、ロータ位置検出器を構成する比較器で、該増幅器の出力からロータの位置を検出して、さらに、駆動パルス発生回路で、そのロータの位置とタイミングをとって駆動パルスを発生して、前記駆動コイルにドライバで該駆動パルスに対応するバイポーラの駆動電流を供給して、駆動するステップモータの駆動方法において、前記増幅器用基準電圧を、増幅器用第１基準電圧と増幅器用第ｍ基準電圧（ｍ＝２〜ｎ）からなる複数のｎ個、前記比較器用基準電圧を、増幅器用第１基準電圧と対となる比較器用第１基準電圧と増幅器用第ｍ基準電圧と対となる比較器用第ｍ基準電圧（ｍ＝２〜ｎ）からなる複数のｎ個使用することを特徴とするステップモータの駆動方法。
【請求項２】
前記増幅器用基準電圧を、前記比較器の比較器用第１基準電圧を基準とする、上しきい電圧より大きいまたは電源電圧の、あるいは、下しきい電圧より小さいまたは電源のグランドの増幅器用第１基準電圧と、比較器用第ｍ基準電圧との電圧差の絶対値が、該増幅器用第１基準電圧の比較器用第１基準電圧との電圧差の絶対値より小さい増幅器用第ｍ基準電圧のどれかに設定可能にし、同様に、前記比較器用基準電圧を、比較器用第１基準電圧と比較器用第ｍ基準電圧のどれかに設定可能にし、チョッパーパルスを有する始動パルスの時だけ前記増幅器用第１基準電圧と比較器用第１基準電圧に設定し、また、チョッパーパルスを有する始動パルスの時以外に、前記増幅器用第ｍ基準電圧と比較器用第ｍ基準電圧に設定し、さらに、該始動パルスによって前記駆動コイルに供給される駆動電流の方向を、増幅器用第１基準電圧が前記比較器の比較器用第１基準電圧を基準とする、上しきい電圧より大きい、あるいは下しきい電圧より小さいかに対応してバイポーラのどちらかの方向に固定することを特徴とする請求項１に記載のステップモータの駆動方法。
【請求項３】
前記増幅器用第１基準電圧と前記比較器の比較器用第１基準電圧を基準とする、上しきい電圧、あるいは下しきい電圧との電圧差を、始動パルスによってロータが回転を始めたのか（始動回転モードを始めたのか）、あるいは、非回転振動を始めたのか（始動非回転モードを始めたのか）を確実に判断し起動できることを基準に設定することを特徴とする請求項１乃至２に記載のステップモータの駆動方法。
【請求項４】
前記増幅器用第ｎ基準電圧と前記比較器用第ｎ基準電圧との電圧差を、ステップモータの高速回転時の前後のパルス幅の等しい駆動パルス間の間隔を等しくすることを基準に設定することを特徴とすることを請求項１乃至３に記載のステップモータの駆動方法。
【請求項５】
前記増幅器用第１基準電圧と前記比較器の比較器用第１基準電圧を基準とする、上しきい電圧、あるいは下しきい電圧との電圧差を、電源電圧の１／2より大きくすることを特徴とする請求項１乃至４に記載のステップモータの駆動方法。
【請求項６】
ｎ＝２であることを特徴とする請求項１乃至５に記載のステップモータの駆動方法。
【請求項７】
前記請求項１乃至６に記載のステップモータの駆動方法であって、２極の扁平ステータと、該２極の扁平ステータとギャップを介して磁気結合しディテントトルクによって静止する、ロータ軸に固定された２極の永久磁石から成るロータと、駆動コイルから構成されるステップモータを駆動する、ロータが動くことによって該駆動コイルに発生する逆起電圧を、増幅器用基準電圧回路の出力する増幅器用基準電圧を基準に増幅する増幅器と、比較器用基準電圧を出力する比較器用基準電圧回路と、比較器用基準電圧を基準とする、上しきい電圧と下しきい電圧からなるヒステリシスを有し、該増幅器の出力からロータの位置を検出する比較器とから構成されるロータ位置検出器と、そのロータの位置とタイミングをとって駆動パルスを発生する駆動パルス発生回路と、前記駆動コイルに該駆動パルスに対応するバイポーラの駆動電流を供給するドライバからなるステップモータの駆動回路において、前記増幅器の基準電圧入力端は、チョッパーパルスを有する始動パルスの時だけ、前記比較器の比較器用第１基準電圧を基準とする、上しきい電圧より大きいあるいは電源電圧の、あるいは、下しきい電圧より小さいあるいは電源のグランドの増幅器用第１基準電圧を出力する、ロータ位置検出器を構成する増幅器用第１基準電圧回路に接続され、また、前記比較器の基準電圧入力端は、比較器用第１基準電圧を出力する比較器用第１基準電圧回路に接続され、さらに、チョッパーパルスを有する始動パルスの時以外に、前記増幅器の基準電圧入力端は、比較器用第ｍ基準電圧（ｍ＝２〜ｎ）との電圧差の絶対値が、該増幅器用第１基準電圧の比較器用第１基準電圧との電圧差の絶対値より小さい増幅器用第ｍ基準電圧（ｍ＝２〜ｎ）を出力するロータ位置検出器を構成する増幅器用第ｍ基準電圧回路に接続され、また、前記比較器の基準電圧入力端は、比較器用第ｍ基準電圧を出力する比較器用第ｍ基準電圧回路に接続され、さらに、駆動パルス発生回路は、始動パルスによって前記駆動コイルに供給される駆動電流の方向を、増幅器用第１基準電圧が前記比較器の比較器用第１基準電圧を基準とする、上しきい電圧より大きい、あるいは下しきい電圧より小さいかに対応してバイポーラのどちらかの方向に固定することを特徴とするステップモータの駆動回路。
【請求項８】
ｎ＝２であることを特徴とする請求項７に記載のステップモータの駆動回路。
【請求項９】
前記ステップモータは、前記駆動回路が１チップに集積されたドライバＩＣと回転オモリを有する振動モータであることを特徴とする請求項７乃至８に記載のステップモータ。
【請求項１０】
前記回転オモリは半円板形状であって、円筒部を除いた側面部の、少なくとも回転方向に対して前部は流線形状をしていることを特徴とする請求項９に記載のステップモータ。
【請求項１１】
前記ステップモータは、前記駆動回路が１チップに集積されたドライバＩＣとファンを有するファンモータであることを特徴とする請求項７乃至８に記載のステップモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステップモータの駆動方法と、その駆動回路と、それを適用した振動モータとファンモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、ステップモータを適用した矩形薄型振動モータの構造を説明する。
【０００３】
図１５に本発明に使用するステップモータを適用した矩形薄型振動モータの平面図（ａ）とＥ−Ｅ断面図（ｂ）を示す。振動モータ３００は、矩形の外形をした基板３０７とハウジング３０８からなる、２極の扁平ステータ３０１と、該扁平ステータ３０１に設けられたロータ穴３０１ａに配置され、該扁平ステータ３０１とギャップ３０１ｂを介して磁気結合し、ロータ穴３０１ａに設けられたノッチ３０１ｃと３０１ｄによって発生するディテントトルクによって静止する２極の永久磁石３０２ａからなるロータ３０２と、該扁平ステータ３０１に磁気結合する、コイル巻心３０３ａに巻き回されたコイル３０３ｂとから成る駆動コイル３０３と、ロータ軸３０２ｂに取り付けられた偏心重り３０５とから構成され、外部電源を該振動モータ３００の外部電源に接続可能な外部電源端子（図示せず）を持つ、１チップに駆動回路が集積化されたドライバＩＣ３０６に印加すると、駆動コイル３０３にバイポーラの駆動電流を供給して、ロータ３０２を高速に回転し、該偏心重り３０５に働く遠心力によって振動を発生して、振動モータとして機能する。
【０００４】
次に、図１６に本発明に使用するステップモータを適用した他の矩形薄型振動モータの平面図（ａ）とＦ−Ｆ断面図（ｂ）を示す。図１５に示す振動モータ３００と異なる点は、２極の扁平ステータ３１１のロータ穴３１１ａであって、ディテントトルクを発生するために前記ロータ穴３０１ａに設けられたノッチ３０１ｃと３０１ｄに変わって段差３１１ｃと３１１ｄが設けられている点である。それ以外の構造は同一なので説明を省略する。
【０００５】
まず、始動パルスでのロータの回転図（ａ）とロータの非回転の振動図（ｂ）である図３を使って、図１５に示す振動モータ３００が始動パルスで駆動されたときのロータ３０２の動きを説明する。ロータの回転図（ａ）に示すように、ロータ３０２がその磁極３０２ａのＮとＳをＭ−Ｍ方向に向けて静止しているときに、始動パルスによってドライバＩＣ３０６から駆動コイル３０３にバイポーラの駆動電流が供給されて、ステータ３０１がＬ−Ｌ方向でＮとＳに磁化されると、ロータ３０２はＣＷ方向に３１ａ、Ｌ−Ｌとの交点３１ｂを通過し、３１ｃに沿って回転し始め、一方、ロータの非回転の振動図（ｂ）に示すように、ロータ３０２がその磁極３０２ａのＳとＮをＭ−Ｍ方向に向けて静止しているときに、始動パルスによってドライバＩＣ３０６から駆動コイル３０３にバイポーラの駆動電流が供給されて、ステータ３０１がＬ−Ｌ方向でＮとＳに磁化されると、ロータ３０２はＣＣＷ方向に３２ａ、Ｌ−Ｌとの交点３２ｂを通過し、３２ｃ，３２ｄに沿って非回転の振動を始める。
【０００６】
更に、パワーオンからストップまでの回転コントロールのフローチャートである図４を使って、回転コントロールを説明する。回転コントロールは、ドライバＩＣ３０６に外部電源が印加される（パワーオン（４１））とスタート（４２）し、始動パルス出力（４３）になり、ロータ３０２の回転検出（４４）に進み、ロータ３０２の回転が検出されれば、始動回転モード（４６）に進み、ロータ３０２は、外部電源が切断されるパワーオフ（４８）まで回転を継続し、外部電源が切断される（パワーオフ（４８））と、回転コントロールはストップ（４９）し、再び、外部電源が印加される（パワーオン（４１））とスタート（４２）に戻り、一方、回転検出（４４）でロータ３０２の回転が検出されないと、試行回数ｎオーバー（４５）でなければ、回転検出（４４）に戻り、試行回数ｎオーバー（４５）（以下に説明する図１と図１１に示す始動非回転モードにおける駆動パルス（ｃ）においては、ｎを６に設定している）であれば、始動非回転モード（４７）に進み、ロータ３０２は、外部電源が切断されるパワーオフ（４８）まで回転を継続し、外部電源が切断される（パワーオフ（４８））と、回転コントロールはストップ（４９）し、再び、外部電源が印加される（パワーオン（４１））とスタート（４２）に戻るシーケンスになっている。
【０００７】
次に、図１５あるいは図１６に示す矩形薄型振動モータの従来の駆動方法と駆動回路を、従来の駆動回路のブロック図である図１３と、該従来のオペアンプを使用したロータ位置検出器のブロック図である図１４と、従来の始動回転モードにおける駆動パルス（ａ）と増幅後の電圧波形（ｂ）と、始動非回転モードにおける駆動パルス（ｃ）と増幅後の電圧波形（ｄ）の時間変化である図１１と、従来の始動回転モードにおける駆動パルス（ａ）と増幅器用基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｂ）と、始動非回転モードにおける駆動パルス（ｃ）と増幅器用基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｄ）の時間変化である図１２を使って説明する。
【０００８】
図１３に示すように、従来の駆動回路２２０は、図１５または図１６に示すステップモータ２２６ａの駆動コイル２２６ｂの両端に接続し、ロータの位置検出を行うロータ位置検出器２２１と、外部電源（図示せず）と外部電源端子２２７ａと２２７ｂを通して接続する、該駆動回路２２０に外部電源が印加されると、モータをオンするモータ制御信号２２２ａを出力し、また、その外部電源が切断されることによって、モータをオフするモータ制御信号２２２ａを出力するパワーオンリセット回路２２２と、パワーオンリセット回路２２２からのモータ制御信号２２２ａを入力し、基準信号２２３ａを発生する基準信号発生器２２３と、該基準信号発生器２２３からの基準信号２２３ａに基づいて、前記ロータ位置検出器２２１の出力する、ロータ位置検出信号２２１ａとタイミングをとって駆動パルス２２５ａを出力する、以下で詳しく説明する、始動回転非回転検出手段２２４ａと該始動回転非回転検出手段２２４ａの出力する始動回転非回転検出２２４ｂを入力する始動回転非回転モード切換手段２２４ａとを有する駆動パルス発生回路２２４と、該駆動パルス発生回路２２４が発生する駆動パルス２２５ａを入力して駆動コイル２２６ｂにバイポーラの駆動電流を供給するドライバ２２５から構成されている。
【０００９】
前記ロータ位置検出器２２１は、増幅器用基準電圧回路２２１ｂと、該増幅器用基準電圧回路２２１ｂの出力する基準電圧２２１ｄを基準に動作する増幅器２２１ｅと、外部電源の中間電圧の基準電圧２２１ｉを出力する比較器用基準電圧回路２２１ｈと、該増幅器２２１ｅの出力２２１ｆを該基準電圧２２１ｉと比較してロータ位置検出信号２２１ａを駆動パルス発生回路２２４に出力する比較器２２１ｇから構成されている。
【００１０】
図１４に示すように、従来のオペアンプを使用したロータ位置検出器２３０は、外部電源端子２３８ａと２３８ｂに接続し、アナログスイッチコントロール信号２３７によってオンオフするアナログスイッチＳＷ９とＳＷ１０と、該アナログスイッチＳＷ９とＳＷ１０に接続する、抵抗Ｒ３１とＲ３２と、該抵抗Ｒ３１とＲ３２の接続点２３２ａに接続した、基準電圧２３２ｃを出力するボルテージフォロア２３２ｂから構成される増幅器用基準電圧回路２３２と、Ｒ３５を介して該ボルテージフォロア２３２ｂの出力２３２ｃを基準に動作する、抵抗Ｒ３６とＲ３７を介して、ドライバ端子２３６ａと２３６ｂを有する駆動コイル２３６の両端に接続した、帰還抵抗Ｒ３８からなるオペアンプ２３３ａから構成される増幅器２３３と、外部電源とグランドに外部電源端子２３８ａ，２３８ｂによって接続する抵抗Ｒ３３とＲ３４の接続点２３５ｂに接続し、外部電源とそのグランドの中間電圧の基準電圧２３５ｄを出力するボルテージフォロア２３５ｃから構成される比較器用基準電圧回路２３５と、該増幅器２３３の出力２３３ｂを抵抗Ｒ３９を介して入力し、該比較器用基準電圧回路２３５の出力の基準電圧２３５ｄを抵抗Ｒ４０を介して基準に動作する、帰還抵抗Ｒ４１からなり、増幅器２３３の出力２３３ｂが基準電圧２３５ｄを横切ったときに確実に動作するために必要である、抵抗Ｒ４０と帰還抵抗Ｒ４１の比と外部電源値（Ｖｃｃ）の積となるヒステリシスを有するコンパレータ２３４ａからの出力２３４ｂを入力して反転し、ロータ位置検出信号２３４ｄを出力するインバータ２３４ｃからなる比較器２３４から構成されている。
【００１１】
従来の始動回転モードにおける駆動パルス（ａ）と増幅後の電圧波形（ｂ）と、始動非回転モードにおける駆動パルス（ｃ）と増幅後の電圧波形（ｄ）の時間変化である図１１と、従来の始動回転モードにおける駆動パルス（ａ）と増幅用基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｂ）と、始動非回転モードにおける駆動パルス（ｃ）と増幅用基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｄ）の時間変化である図１２を使って、従来の駆動方法を説明する。
【００１２】
ステップモータ３００を起動するのに、まず、図１３に示す駆動パルス発生回路２２４からチョッパーパルス１１２を有する始動パルス１１１が出力され、チョッパーパルスの非パルス時１１１ａを反転したアナログスイッチコントロール信号１１１ｂによって、図１４に示す増幅器用基準電圧回路２３２のアナログスイッチＳＷ９とＳＷ１０はオンにされ、外部電源電圧のＲ３１とＲ３２による抵抗分割で設定された基準電圧２３２ｃはボルテージフォロア２３３ｂの出力として、図１１に示す、オペアンプ２３３ａの基準電圧１２３となり、この基準電圧１２３は、比較器用基準電圧回路２３５の出力２３５ｄである基準電圧１２２の上しきい電圧１２２ａよりも高く設定され、図１１（ｂ）に示す始動回転モードにおける増幅後の電圧波形では、破線で示す、始動パルス１１１でのロータ３０２の始動回転の逆起電圧１１７ｂはチョッパーパルス１１２の直前の非パルス時１１１ａでは上しきい電圧１２２ａを超えており、この非パルス時１１１ａでは、ロータ３０２が回転を始めたとは検出されず、次の非パルス時１１２ａに該逆起電圧１１７ｂは上しきい電圧１２２ａを下回っており、駆動パルス発生回路２２４の有する始動回転非回転検出手段２２４ａは比較器２２１ｇの出力するロータ位置検出信号２２１ａからロータ３０２の回転を検出し、始動回転非回転モード切換手段２２４ｃは該始動回転非回転検出手段２２４ａの出力する始動回転信号２２４ｂを入力して始動回転モードに進め、該始動回転モードの次の駆動パルス１１３が駆動パルス発生手段２２４から出力され、振動モータ３００はスムーズに起動し、一方、図１１（ｄ）に示す始動非回転モードにおける増幅後の電圧波形では、破線で示す、始動パルス１２４でのロータ３０２の始動非回転の振動の逆起電圧１３１ｂが、チョッパーパルス１２５，１２６，１２７，１２８，１２９の非パルス時、１２４ａ，１２５ａ，１２６ａ，１２７ａ，１２８ａ，１２９ａで上しきい電圧１２２ａを超えているので、駆動パルス発生回路２２４の有する始動回転非回転検出手段２２４ａは比較器２２１ｇの出力するロータ位置検出信号２２１ａからロータ３０２の始動非回転の振動を検出し、始動回転非回転モード切換手段２２４ｃは該始動回転非回転検出手段２２４ａの出力する始動非回転信号２２４ｂを入力して始動非回転モードに進め、駆動パルス発生回路２２４は、該始動非回転モードの次の、前記始動回転モードの始動パルス１１１の次の駆動パルス１１３より幅の広い駆動パルス１３０を非パルス時１２９ａの直後に出力して振動モータ３００はスムーズに起動する。
【００１３】
【特許文献１】特許３２５８１２５
【特許文献２】特許３６４５９０８
【特許文献３】特許３８０８５１０
【特許文献４】特開２００７−１０４７９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図１１（ｂ）、（ｄ）に示すように、始動パルス時にロータが回転し始めたのか、あるいは非回転振動を始めたのかを検出でき、次に、それぞれ始動回転モードと始動非回転モードの駆動パルスに進み起動できるが、増幅器２３３の基準として動作する基準電圧１２３が比較器２３４の基準電圧１２２の上しきい電圧１２２ａより高く設定されるために、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、高速回転時において、駆動パルス１１５後にその逆起電圧１２０ｂが下しきい電圧１２２ｂを横切るまでの時間１１５ａと、該駆動パルス１１５とパルス幅の等しい駆動パルス１１６後にその逆起電圧１２１ｂが上しきい電圧１２２ａを横切るまでの時間１１６ａに無視できないずれが発生して、効率のよく駆動できなく、ロータ３０２は十分高速まで回転できないという問題があった。図１１（ｃ），（ｄ）の高速回転についても同様な問題があった。
【００１５】
一方、高速回転時に、前記時間１１５ａと時間１１６ａをほぼ等しくするために、増幅器２３３の基準として動作する基準電圧１２３を比較器２３４の基準電圧１２２の上しきい電圧１２２ａより高く設定しないと（図示せず）、始動パルス１２４で非回転の振動を始めたときにチョッパーパルス１２５の直前の非パルス時１２４ａで逆起電圧は上しきい電圧１２２ａを超えないことが発生し、非回転の振動を始めたのに回転を始めたと検出することになり、始動パルス１２４後は始動非回転モードの駆動になるべきであるのに、始動回転モードの駆動になり始動パルス１２４直後は駆動パルス１３０ではなく、始動回転モードでの該駆動パルス１３０のパルス幅より狭いパルス幅の駆動パルス１１３となるので、振動モータ３００の姿勢位置によっては偏心重り３０５の片重りによる負荷が増大して駆動力が足りずにロータ３０２は起動しないことも発生した。
【００１６】
ところで、振動モータ３００を小型化するためにはモータ性能をアップする必要があるが、そこで、ロータ３０２の永久磁石３０２ａとヨーク３０１のギャップ３０１ａを小さくして、該ロータ３０２の永久磁石３０２ａとヨーク３０１の磁気結合を強めると、実施例で詳しく説明するように、図１に示す増幅後の電圧波形（ｄ）で、始動非回転モードの逆起電圧３０ｂは、図１１（ｄ）に示す始動非回転モードの逆起電圧１３１ｂよりも大きく変動し、始動非回転モードの駆動になるべきであるのに、より頻繁に、始動回転モードの駆動となってしまう誤回転モードとなって、小型化するための問題となった。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
２極の扁平ステータと、該２極の扁平ステータとギャップを介して磁気結合しディテントトルクによって静止する、ロータ軸に固定された２極の永久磁石から成るロータと、駆動コイルから構成されるステップモータを、該ロータが動くことによって該駆動コイルに発生する逆起電圧を、ロータ位置検出器を構成する増幅器でその増幅器用基準電圧を基準に増幅して、比較器用基準電圧回路の出力する比較器用基準電圧を基準とする、上しきい電圧と下しきい電圧からなるヒステリシスを有し、ロータ位置検出器を構成する比較器で、該増幅器の出力からロータの位置を検出して、さらに、駆動パルス発生回路で、そのロータの位置とタイミングをとって駆動パルスを発生して、前記駆動コイルにドライバで該駆動パルスに対応するバイポーラの駆動電流を供給して、駆動するステップモータの駆動方法において、前記増幅器用基準電圧を、増幅器用第１基準電圧と増幅器用第ｍ基準電圧（ｍ＝２〜ｎ）からなる複数のｎ個、前記比較器用基準電圧を、増幅器用第１基準電圧と対となる比較器用第１基準電圧と増幅器用第ｍ基準電圧と対となる比較器用第ｍ基準電圧（ｍ＝２〜ｎ）からなる複数のｎ個使用する。
【００１８】
前記増幅器用基準電圧を、前記比較器の比較器用第１基準電圧を基準とする、上しきい電圧より大きいまたは電源電圧の、あるいは、下しきい電圧より小さいまたは電源のグランドの増幅器用第１基準電圧と、比較器用第ｍ基準電圧との電圧差の絶対値が、該増幅器用第１基準電圧の比較器用第１基準電圧との電圧差の絶対値より小さい増幅器用第ｍ基準電圧のどれかに設定可能にし、同様に、前記比較器用基準電圧を、比較器用第１基準電圧と比較器用第ｍ基準電圧のどれかに設定可能にし、チョッパーパルスを有する始動パルスの時だけ前記増幅器用第１基準電圧と比較器用第１基準電圧に設定し、また、チョッパーパルスを有する始動パルスの時以外に、前記増幅器用第ｍ基準電圧と比較器用第ｍ基準電圧に設定し、さらに、該始動パルスによって前記駆動コイルに供給される駆動電流の方向を、増幅器用第１基準電圧が前記比較器の比較器用第１基準電圧を基準とする、上しきい電圧より大きい、あるいは下しきい電圧より小さいかに対応してバイポーラのどちらかの方向に固定する。
【００１９】
前記増幅器用第１基準電圧と前記比較器の比較器用第１基準電圧を基準とする、上しきい電圧、あるいは下しきい電圧との電圧差を、始動パルスによってロータが回転を始めたのか（始動回転モードを始めたのか）、あるいは、非回転振動を始めたのか（始動非回転モードを始めたのか）を確実に判断し起動できることを基準に設定する。
【００２０】
前記増幅器用第２基準電圧と前記比較器用第２基準電圧との電圧差を、ステップモータの高速回転時の前後のパルス幅の等しい駆動パルス間の間隔を等しくすることを基準に設定する。
【００２１】
前記増幅器用第１基準電圧と前記比較器の比較器用第１基準電圧を基準とする、上しきい電圧、あるいは下しきい電圧との電圧差を、電源電圧の１／２より大きくする。
【００２２】
ｎ＝２である。
【００２３】
２極の扁平ステータと、該２極の扁平ステータとギャップを介して磁気結合しディテントトルクによって静止する、ロータ軸に固定された２極の永久磁石から成るロータと、駆動コイルから構成されるステップモータを駆動する、ロータが動くことによって該駆動コイルに発生する逆起電圧を、増幅器用基準電圧回路の出力する増幅器用基準電圧を基準に増幅する増幅器と、比較器用基準電圧を出力する比較器用基準電圧回路と、比較器用基準電圧を基準とする、上しきい電圧と下しきい電圧からなるヒステリシスを有し、該増幅器の出力からロータの位置を検出する比較器とから構成されるロータ位置検出器と、そのロータの位置とタイミングをとって駆動パルスを発生する駆動パルス発生回路と、前記駆動コイルに該駆動パルスに対応するバイポーラの駆動電流を供給するドライバからなるステップモータの駆動回路において、前記増幅器の基準電圧入力端は、チョッパーパルスを有する始動パルスの時だけ、前記比較器の比較器用第１基準電圧を基準とする、上しきい電圧より大きいあるいは電源電圧の、あるいは、下しきい電圧より小さいあるいは電源のグランドの増幅器用第１基準電圧を出力する、ロータ位置検出器を構成する増幅器用第１基準電圧回路に接続され、また、前記比較器の基準電圧入力端は、比較器用第１基準電圧を出力する比較器用第１基準電圧回路に接続され、さらに、チョッパーパルスを有する始動パルスの時以外に、前記増幅器の基準電圧入力端は、比較器用第ｍ基準電圧（ｍ＝２〜ｎ）との電圧差の絶対値が、該増幅器用第１基準電圧の比較器用第１基準電圧との電圧差の絶対値より小さい増幅器用第ｍ基準電圧（ｍ＝２〜ｎ）を出力するロータ位置検出器を構成する増幅器用第ｍ基準電圧回路に接続され、また、前記比較器の基準電圧入力端は、比較器用第ｍ基準電圧を出力する比較器用第ｍ基準電圧回路に接続され、さらに、駆動パルス発生回路は、始動パルスによって前記駆動コイルに供給される駆動電流の方向を、増幅器用第１基準電圧が前記比較器の比較器用第１基準電圧を基準とする、上しきい電圧より大きい、あるいは下しきい電圧より小さいかに対応してバイポーラのどちらかの方向に固定する。
【００２４】
ｎ＝２である。
【００２５】
前記ステップモータは、前記駆動回路が１チップに集積されたドライバＩＣと回転オモリを有する振動モータである。
【００２６】
前記回転オモリは半円板形状であって、円筒部を除いた側面部の、少なくとも回転方向に対して前部は流線形状をしている。
【００２７】
前記ステップモータは、前記駆動回路が１チップに集積されたドライバＩＣとファンを有するファンモータである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、ブラシレスで低消費電力のステップモータを適用した振動モータとファンモータを、その駆動回路に接続する外部電源を頻繁に印加、切断して使用するときに、該振動モータとファンモータに起動性と高速性を与えられる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。
【実施例】
【００３０】
次に、図１５あるいは図１６に示す矩形薄型振動モータに適用した、本発明の駆動方法と駆動回路を、本発明の実施例の駆動回路のブロック図である図５と、該本発明の実施例の駆動回路を構成する、本発明の実施例のオペアンプを使用したロータ位置検出器のブロック図である図６と、本発明の実施例の始動回転モードにおける駆動パルス（ａ）と増幅後の電圧波形（ｂ）と、始動非回転モードにおける駆動パルス（ｃ）と増幅後の電圧波形（ｄ）の時間変化である図１と、本発明の実施例の始動回転モードにおける駆動パルス（ａ）と増幅器用第１基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｂ）と増幅器用第２基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｃ）の時間変化と比較器用第１基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｄ）と比較器用第２基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｅ）の時間変化と、始動非回転モードにおける駆動パルス（ｆ）と増幅器用第１基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｇ）と増幅器用第２基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｈ）の時間変化と比較器用第１基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｉ）と比較器用第２基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｊ）の時間変化とである図２を使って説明する。
【００３１】
図５に示すように、本発明の駆動回路５０は、図１５または図１６に示すステップモータ５６ａの駆動コイル５６ｂの両端に接続し、ロータの位置検出を行うロータ位置検出器５１と、該外部電源端子５７ａと５７ｂに接続し外部電源が印加されると、モータをオンするモータ制御信号５２ａを出力し、また、その外部電源が切断されると、モータをオフするモータ制御信号５２ａを出力するパワーオンリセット回路５２と、パワーオンリセット回路５２からのモータ制御信号５２ａを入力し、基準信号５３ａを発生する基準信号発生器５３と、該基準信号発生器５３からの基準信号５３ａに基づいて、前記ロータ位置検出器５１の出力する、ロータ位置検出信号５１ａとタイミングをとって、駆動パルス５５ａを出力する、下記で詳しく説明する始動回転非回転検出手段５４ａとその始動回転非回転検出手段５４ａの出力する始動回転非回転検出信号５４ｂを入力する始動回転非回転モード切換手段５４ａとを有する駆動パルス発生回路５４ｃと、該駆動パルス５５ａを入力して駆動コイル５６ｂにバイポーラの駆動電流を供給するドライバ５５から構成されている。
【００３２】
前記ロータ位置検出器５１は、増幅器用第１基準電圧回路５１ｂと、増幅器用第２基準電圧回路５１ｃと、該増幅器用第１基準電圧回路５１ｂの出力する増幅器用第１基準電圧５１ｆと増幅器用第２基準電圧回路５１ｃの出力する増幅器用第２基準電圧５１ｇを基準に動作する増幅器５１ｈと、該増幅器５１ｈの出力５１ｉを、比較器用第１基準電圧回路５１ｊの出力する比較器用第１基準電圧５１ｎと比較器用第２基準電圧回路５１ｋの出力する比較器用第２基準電圧５１ｏを基準に比較してロータ位置検出信号５１ａを駆動パルス発生回路５４に出力する比較器５１ｐから構成されている。
【００３３】
本発明の実施例のオペアンプを使用したロータ位置検出器のブロック図である図６に示すように、オペアンプからなるロータ位置検出器６０は、外部電源端子６８ａと６８ｂに接続し、アナログスイッチコントロール信号６７ａによってオンオフするアナログスイッチＳＷ１とＳＷ２と、該アナログスイッチＳＷ１とＳＷ２に接続する、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２から構成され、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続点６１ａを入力端子に接続したボルテージフォロア６１２を通して、増幅器用第１基準電圧６１ｂを出力する増幅器用第１基準電圧回路６１と、同様に、アナログスイッチコントロール信号６７ｂによってオンオフするアナログスイッチＳＷ３とＳＷ４と、該アナログスイッチＳＷ３とＳＷ４に接続する、抵抗Ｒ３とＲ４から構成され、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の接続点６２ａを入力端子に接続した前記ボルテージフォロア６１２を通して、増幅器用第２基準電圧６２ｂを出力する増幅器用第２基準電圧回路６２と、Ｒ７を通して該ボルテージフォロア６１２の出力６１ｂあるいは６２ｂを基準に動作する、抵抗Ｒ８とＲ９を介して、ドライバ端子６９ａと６９ｂを有する駆動コイル６９の両端に接続し、帰還抵抗Ｒ１０からなるオペアンプ６３ａからなる増幅器６３と、外部電源とそのグランドに外部電源端子６８ａ、６８ｂによって接続する抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６の接続点６５ａを入力端子に接続したボルテージフォロア６５６を通して比較器用第１用基準電圧６５ｂを出力する比較器用第１基準電圧回路６５と、外部電源とそのグランドに外部電源端子６８ａ、６８ｂによって接続する抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の接続点６６ａを入力端子に接続したボルテージフォロア６５６を通して比較器用第２用基準電圧６６ｂを出力する比較器用第２基準電圧回路６５と、該増幅器６３の出力６３ｂを抵抗Ｒ１１を介して入力し、Ｒ１２を通して該ボルテージフォロア６５６の出力６５ｂ（６６ｂ）を基準に動作し、増幅器６３の出力６３ｂが比較器用基準電圧６５ｂ（６６ｂ）を横切ったときに確実に動作するために必要である、抵抗Ｒ１２と帰還抵抗Ｒ１３の比と外部電源値（Ｖｃｃ）の積となるヒステリシスを有するコンパレータ６４ａからの出力６４ｂを入力して反転し、ロータ位置検出信号６４ｄを出力するインバータ６４ｃからなる比較器６４から構成され、始動パルスによって駆動コイル６９に供給されるバイポーラの駆動電流は増幅器用第１基準電圧６１ｂに対応して方向６９ｃか方向６９ｄのどちらかの方向に固定されている。
【００３４】
本発明の実施例の始動回転モードにおける駆動パルス（ａ）と増幅後の電圧波形（ｂ）と、始動非回転モードにおける駆動パルス（ｃ）と増幅後の電圧波形（ｄ）の時間変化である図１と、本発明の始動回転モードにおける駆動パルス（ａ）と増幅器用第１基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｂ）と増幅器用第２基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｃ）の時間変化と、比較器用第１基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｄ）と比較器用第２基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｅ）の時間変化と、始動非回転モードにおける駆動パルス（ｆ）と増幅器用第１基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｇ）と増幅器用第２基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｈ）と、比較器用第１基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｉ）と増幅器用第２基準電圧設定回路のアナログスイッチコントロール信号（ｊ）の時間変化の時間変化である図２を使って、本発明の駆動方法を説明する。なお、説明では、図１５に示す矩形薄型振動モータであるが、図１６に示す他の矩形薄型振動モータや後述の、図７、図８に示すコイン型振動モータや図９、図１０に示すファンモータについても同様である。
【００３５】
ステップモータ３００を起動するのに、まず、図５に示す駆動パルス発生回路５４から始動パルス１が出力され、始動パルス１の非パルス時１ａ（チョッパーパルスは生じず、非パルス時１ａのみが生じている）を反転したアナログスイッチコントロール信号１ｂによって、図６に示す増幅器用第１基準電圧回路６１のアナログスイッチＳＷ１とＳＷ２はオンにされ、外部電源電圧の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２による抵抗分割で設定された増幅器用第１基準電圧６１ｂはボルテージフォロア６１２の出力として、図６に示す増幅器６３のオペアンプ６３ａの増幅器用第１基準電圧６１ｂとなる。この増幅器用第１基準電圧６１ｂ（図１（ｂ）と（ｄ）に示す増幅器用第１基準電圧２１ａ）は、比較器６４の比較器用第１基準電圧回路６５の出力６５ｂである、上しきい電圧１９ａと下しきい電圧１９ｂからなる比較器用第１基準電圧１９に対して、該上しきい電圧１９ａよりも高く設定され、図１（ｂ）に示す、始動回転モードにおける増幅後の電圧波形では、破線で示す、始動パルス１でのロータ３０２の始動回転の逆起電圧１０ｂが、始動パルス１の次の駆動パルス２の直前の非パルス時１ａでは上しきい電圧１９ａを下回ったことによって、駆動パルス発生回路５４の有する始動回転非回転検出手段５４ａは比較器５１の出力するロータ位置検出信号５１ａからロータ３０２の回転を検出し、始動回転非回転モード切換手段５４ｃは該始動回転非回転検出手段５４ａの出力する始動回転信号５４ｂを入力して始動回転モードに進め、該始動回転モードの次の駆動パルス２が駆動パルス発生回路５４から出力され振動モータ３００はスムーズに起動する。
【００３６】
一方、図１（ｄ）に示す、始動非回転モードにおける、始動パルス２２でのロータ３０２の始動非回転の振動の増幅後の電圧波形である、破線で示す逆起電圧３０ｂが、チョッパーパルス２３，２４，２５，２６，２７の非パルス時、つまり、２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａ，２７ａで、上しきい電圧１９ａを超えているので、駆動パルス発生回路５４の有する始動回転非回転検出手段５４ａは比較器５１の出力するロータ位置検出信号５１ａからロータ３０２の始動非回転の振動を検出し、始動回転非回転モード切換手段５４ｃは該始動回転非回転検出手段５４ａの出力する始動非回転信号５４ｂを入力して始動非回転モードに進め、駆動パルス発生回路５４は、該始動非回転モードの次の、前記始動回転モードの始動パルス１の次の駆動パルス２より幅の広い駆動パルス２８が非パルス時２７ａの直後に出力して、振動モータ３００はスムーズに起動する。
【００３７】
ここで、増幅器用基準電圧を２個、比較器用基準電圧を２個使用し、始動パルス１または始動パルス２２で、増幅器用第１基準電圧２１ａあるいは比較器用第１基準電圧１９の一方だけでなく両方とも使用する理由を説明する。
【００３８】
増幅器用第１基準電圧２１ａは電源電圧（Ｖｃｃ）付近に設定されているが、一方、比較器用基準電圧が、始動パルス１あるいは始動パルス２２以外の駆動パルスで使用し、電源電圧（Ｖｃｃ）の１／２付近に設定された比較器用第２基準電圧２０と同じであると、増幅器用第１基準電圧２１ａと比較器用基準電圧の上しきい電圧（この場合、比較器用第２基準電圧２０の上しきい電圧２０ａとなる）との電圧差は電源電圧（Ｖｃｃ）の１／２より小さくなってしまい、始動非回転時に、図（ｄ）に示す、逆起電圧３０ｂのチョッパーパルス３４の直前に非パルス時３３ａの電圧変動は電源電圧（Ｖｃｃ）１／２付近に達しているので、該逆起電圧３０ｂは比較器用基準電圧の上しきい電圧を横切ってしまい、始動回転モードとして誤って振動モータ３００は駆動されてしまう。これを回避するためには、比較器用第２基準電圧より電圧の低い比較器用第１基準電圧を使用して、増幅器用第１基準電圧２１ａと比較器用第１基準電圧の上しきい電圧１９ａとの電圧差２１９を電源電圧（Ｖｃｃ）の１／２より大きくとって、逆起電圧３０ｂのチョッパーパルス３４の直前に非パルス時３３ａで比較器用第１基準電圧の上しきい電圧１９ａを横切らないようにしている。
【００３９】
増幅器用第１基準電圧２１ａと比較器用第１基準電圧１９との上しきい電圧１９ａとの電圧差２１９を大きくしていくことによって始動非回転の検出は確実になるが、大きすぎると始動回転の場合に、始動パルス後の始動回転の検出に時間がかかり、駆動パルス発生回路５４の出力する始動パルス１の次の駆動パルス２が最適な駆動タイミングから遅れを生じて、該駆動パルスは振動モータ３００を十分に加速できなくなるので起動を考慮してその大きさを設定する必要がある。
【００４０】
始動パルス後では、図６に示す増幅用第１基準回路６１のアナログスイッチコントロール信号６７ａは“Ｌ”になり、アナログスイッチＳＷ１とＳＷ２はオフになって、一方、増幅用第２基準電圧回路６２のアナログスイッチコントロール信号６７ｂは“Ｈ”になり、アナログスイッチＳＷ３とＳＷ４はオンになって、増幅器６３の基準として動作する基準電圧はボルテージフォロア６１２の出力６２ｂとなる。この増幅器用第２基準電圧６２ｂは図１（ｂ）と（ｄ）に示す増幅器用第２基準電圧２１ｂであって、上しきい電圧２０ａとの電圧差の絶対値が増幅器第１基準電圧２１ａと比較器用第１基準電圧の上しきい電圧１９ａとの電圧差の絶対値より小さく設定されているので、高速回転時に駆動パルス８の逆起電圧１７ｂの下しきい電圧２０ｂを横切るまでの時間８ａと、該駆動パルス８とパルス幅の等しい駆動パルス９の逆起電圧１８ｂが上しきい電圧２０ａを横切るまでの時間９ａがほぼ同じになるように設定でき、効率よく駆動でき、ロータ３０２は高速回転できる。
【００４１】
また、増幅器６３の増幅器用第１基準電圧２１ａが比較器６５の比較器用第１基準電圧１９の上しきい電圧１９ａより十分高く設定できるので、始動パルス２２で非回転振動の場合には、チョッパーパルス２３の直前の非パルス時２２ａで回転と誤検出することはなく、始動非回転モードに進め、始動パルス１で回転の場合にはその後回転モードに進めるので、振動モータ３００をスムーズに起動でき、特に、偏心重り３０５をロータ軸３０２ｂに固定した振動モータ３００では、その姿勢状態によって起動時に偏心重り３０５の片重りによる負荷が増すときでも、振動モータ３００をスムーズに起動できる効果がある。
【００４２】
なお、これまでの説明は、増幅用第１基準電圧２１ａが上しきい電圧１９ａより大きく設定されている場合についてであったが、増幅用第１基準電圧２１ａを下しきい電圧１９ｂより小さく設定する場合は、始動パルスによってドライバで駆動コイルに供給されるバイポーラの駆動電流の方向を逆に固定すればよい。
【００４３】
次に、図７に本発明の駆動回路を適用したコイン型振動モータの平面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）を示す。本発明のコイン型振動モータ７０は、コイン型の外形を有し、２極の扁平ステータ７１と、該扁平ステータ７１に設けられたロータ穴７１ａに配置され、該扁平ステータ７１とギャップ７１ｂを介して磁気結合し、ロータ穴７１ａに設けられたノッチ７１ｃと７１ｄによって発生するディテントトルクによって静止する、ロータ軸７２ｂに固定された２極の永久磁石７２ａから成り、ハウジング７８と基板７７で支持されたロータ７２と、該扁平ステータ７１に設けられたコイル巻心部７４１ｂに巻き回されたコイル７４１ａとから成る駆動コイル７４１と、前記ロータ７２を挟んで配置された、該扁平ステータ７１に設けられたコイル巻心部７４２ｂに巻き回されたコイル７４２ａとから成る駆動コイル７４２と、該扁平ステータ７１に磁気結合する、コイル巻心７３１ｂに巻き回されたコイル７３１ａとから成る駆動コイル７３１と、前記ロータ７２を挟んでそのロータ７２の中心を通る線分Ｘ１−Ｘ１に対して、駆動コイル７３１と線対称になるように配置された、コイル巻心７３２ｂに巻き回されたコイル７３２ａとから成る駆動コイル７３２から構成され、ロータ軸７２ｂには偏心重り７５が取り付けられ、その肉厚部７５ａは断面図（ｂ）に示すようにコイル７３１あるいは７３２に重ならないように配置されている。
【００４４】
なお、コイン型振動モータ７０の特に駆動コイルに関する詳しい説明は特許文献４に開示されているので省略する。
【００４５】
なお、前記駆動コイル７３１と７３２はコの字型の別体となっているが、一体のリング型の駆動コイルに形成することもでき、さらに、扁平ステータ７１に駆動コイル７３１，７３２，７４１，７４２を一体に形成することも可能である。
【００４６】
前記第１の駆動コイルの２個の駆動コイル７３１と７３２のコイル７３１ａと７３２ａのコイル巻数は同一で、該第１の駆動コイルと前記第２の駆動コイルの４個の駆動コイル７３１、７３２、７４１、７４２のコイル７３１ａ，７３２ａ，７４１ａ，７４２ａは直列に接続されて１つのコイルを形成している。
【００４７】
該振動モータ７０は、電源のみの外部端子（図示せず）を持つ１チップに集積化されたドライバＩＣ７６に電源を印加すると、前記コイル７３１ａ，７３２ａ，７４１ａ，７４２ａには同一の駆動電流が印加され、図７に示すコイル７３１ａ，７３２ａ，７４１ａ，７４２ａに同一の駆動電流ｉが印加された時、駆動コイル７３１の起磁力と駆動コイル７３２の起磁力の並列な合成起磁力は、駆動コイル７４１の起磁力と、駆動コイル７４２の起磁力と直列に、主にギャップ７１ｂの磁気抵抗を通して永久磁石７２ａの起磁力に働き、ロータ７２は高速に回転し、該偏心重り７５に遠心力が働いて振動を発生し振動モータとして機能する。
【００４８】
次に、図８に本発明の駆動回路を適用した、他のコイン型振動モータの平面図（ａ）とＢ−Ｂ断面図（ｂ）を示す。本発明の他のコイン型振動モータ８０は、図７に示す本発明のコイン型振動モータ７０と同様にコイン型の外形を有し、それと異なる点は、２極の扁平ステータ８１のロータ穴８１ａであって、ディテントトルクを発生するために前記ロータ穴７１ａに設けられたノッチ７１ｃと７１ｄに変わって段差８１ｃと８１ｄが設けられている。それ以外の構造は同一なので説明を省略する。
【００４９】
図１７に側面部の前部が流線形状をした回転オモリを示す。斜視図（ａ）に示す回転オモリ４００は半円板形状であって、その円筒部４０３ａと４０３ｂを除くハッチングされた側面部の前部４０１は、Ｚ−Ｚ断面図（ｂ）に示すように流線形状のテーパ部４０２を有し、回転オモリの回転方向ＲＤでは、空気抵抗を弱める働きを有して、特に、高速回転時にその効果を発揮して、同一駆動パルスでは、該テーパ部４０２がない場合に比べ、回転数を上げる効果を有している。図７、図８に示したコイン型振動モータだけでなく、図１５、図１６に示した矩形薄型振動モータの回転オモリにも適用できる。
【００５０】
図９に本発明の駆動回路を適用したファンモータの平面図（ａ）とＣ−Ｃ断面図（ｂ）を示す。本発明のファンモータ９０は、２極の扁平ステータ９１と、該扁平ステータ９１に設けられたロータ穴９１ａに配置され、該扁平ステータ９１とギャップ９１ｂを介して磁気結合し、ロータ穴９１ａに設けられたノッチ９１ｃと９１ｄによって発生するディテントトルクによって静止する、ロータ軸９２ｂに固定された２極の永久磁石９２ａから成り、ベアリング軸受９９ａと９９ｂで支持されたロータ９２と、該扁平ステータ９１のコイル巻心部９４１ｂに巻き回されたコイル９4１ａとから成る駆動コイル９４１と、前記ロータ９２を挟んで配置された、該扁平ステータ９１のコイル巻心部９４２ｂに巻き回されたコイル９4２ａとから成る駆動コイル９４２と、該扁平ステータ９１に磁気結合する、コイル巻心９３１ｂに巻き回されたコイル９３１ａとから成る駆動コイル９３１と、前記ロータ９２を挟んでそのロータ９２の中心を通る線分Ｙ１−Ｙ１に対して、駆動コイル９３１に線対称になるように配置された、コイル巻心９３２ｂに巻き回されたコイル９３２ａとから成る駆動コイル９３２から構成され、ロータ軸９２ｂにはファン体９５が取り付けられ、そのファン９５ａはコイル９３１あるいは９３２に重ならないように配置されている。
【００５１】
前記ファン９５ａは軸流ファンであるが、径流ファンにすることもできる。また、前記ベアリング軸受９９ａと９９ｂは動圧軸受にすることも可能である。
【００５２】
次に、図１０に本発明の駆動回路を適用した他のファンモータの平面図（ａ）とＤ−Ｄ断面図（ｂ）を示す。図９に示す駆動回路を適用したファンモータ９０と異なる点は、２極の扁平ステータ１０１のロータ穴１０１ａであって、ディテントトルクを発生するために前記ロータ穴９１ａに設けられたノッチ９１ｃと９１ｄに変わって段差１０１ｃと１０１ｄが設けられている。それ以外の構造は同一なので説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、ブラシレスで低消費電力のステップモータを使った振動モータを、その駆動回路に接続する外部電源を頻繁に印加、切断して使用するときに、該振動モータに起動性と高速性を与えられる効果があるので、該振動モータは携帯電話等の電子機器に搭載されている従来のブラシ付振動モータに置き換わることができる。さらに、本発明を適用したファンモータも起動性と高速性を有して、携帯電話等の電子機器の冷却機能素子として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例の始動回転モードにおける駆動パルス（ａ）と増幅後の電圧波形（ｂ）と、始動非回転モードにおける駆動パルス（ｃ）と増幅後の電圧波形（ｄ）の時間変化である。
【図２】本発明の実施例の始動回転モードにおける駆動パルス（ａ）と増幅器用第１基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｂ）と増幅器用第２基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｃ）の時間変化と比較器用第１基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｄ）と比較器用第２基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｅ）の時間変化と、始動非回転モードにおける駆動パルス（ｆ）と増幅器用第１基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｇ）と増幅器用第２基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｈ）の時間変化と比較器用第１基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｉ）と比較器用第２基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｊ）の時間変化である。
【図３】始動パルスでのロータの回転図（ａ）とロータの非回転の振動図（ｂ）である。
【図４】パワーオンからストップまでの回転コントロールのフローチャートである。
【図５】本発明の実施例の駆動回路のブロック図である。
【図６】本発明の実施例のオペアンプを使用したロータ位置検出器のブロック図である。
【図７】本発明の駆動回路を適用したコイン型振動モータである。
【図８】本発明の駆動回路を適用した他のコイン型振動モータである。
【図９】本発明の駆動回路を適用したファンモータである。
【図１０】本発明の駆動回路を適用した他のファンモータである。
【図１１】従来の始動回転モードにおける駆動パルス（ａ）と増幅後の電圧波形（ｂ）と、始動非回転モードにおける駆動パルス（ｃ）と増幅後の電圧波形（ｄ）の時間変化である。
【図１２】従来の始動回転モードにおける駆動パルス（ａ）と増幅器用基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｂ）と、始動非回転モードにおける駆動パルス（ｃ）と増幅器用基準電圧回路のアナログスイッチコントロール信号（ｄ）の時間変化である。
【図１３】従来の駆動回路のブロック図である。
【図１４】従来のオペアンプを使用したロータ位置検出器のブロック図である。
【図１５】本発明に使用するステップモータを適用した矩形薄型振動モータである。
【図１６】本発明に使用するステップモータを適用した他の矩形薄型振動モータである。
【図１７】側面部の前部が流線形状をした回転オモリである。
【符号の説明】
【００５５】
１，２２  始動パルス
２３，２４，２５，２６，２７  チョッパーパルス
２，２８  始動パルス直後の駆動パルス
８，９  高速回転時の駆動パルス  
１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａ，２７ａ  チョッパーパルスの非パルス時
１ｂ，１ｄ，１ｅ，２ｃ，３ｃ，４ｃ，５ｃ，６ｃ，７ｃ，８ｃ，９ｃ
２２ｂ，２３ｂ，２４ｂ，２５ｂ，２６ｂ，２７ｂ，２８ｃ，２２ｄ，２２ｅ            アナログスイッチコントロール信号
４６  始動回転モード
４７  始動非回転モード
２１ａ，５１ｆ，６１ｂ  増幅器用第１基準電圧
２１ｂ，５１ｇ，６２ｂ  増幅器用第２基準電圧
１２３，２２１ｄ，２３２ｃ  増幅器用基準電圧
１２２，２２１ｉ，２３５ｄ  比較器用基準電圧
２０ａ，１２２ａ  上しきい電圧
２０ｂ，１２２ｂ  下しきい電圧
１０ｂ，３０ｂ，１１７ｂ，１３１ｂ  始動パルス時の逆起電圧
５１ｂ，６１  増幅器用第１基準電圧回路
５１ｃ，６２  増幅器用第２基準電圧回路
２２１ｂ，２３２  増幅器用基準電圧回路
５１ｊ，６５  比較器用第１基準電圧回路
５１ｋ，６６  比較器用第２基準電圧回路
２２１ｈ，２３５  比較用基準電圧回路
５７ａ，５７ｂ，６８ａ，６８ｂ，２２７ａ，２２７ｂ，２３８ａ，２３８ｂ
外部電源端子
【図１】
2008295246.tif 000003
【図２】
2008295246.tif 000004
【図３】
2008295246.tif 000005
【図４】
2008295246.tif 000006
【図５】
2008295246.tif 000007
【図６】
2008295246.tif 000008
【図７】
2008295246.tif 000009
【図８】
2008295246.tif 000010
【図９】
2008295246.tif 000011
【図１０】
2008295246.tif 000012
【図１１】
2008295246.tif 000013
【図１２】
2008295246.tif 000014
【図１３】
2008295246.tif 000015
【図１４】
2008295246.tif 000016
【図１５】
2008295246.tif 000017
【図１６】
2008295246.tif 000018
【図１７】
2008295246.tif 000019