专利名称：线性振动电动机的驱动控制方法以及驱动控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种线性振动电动机的驱动控制装置及驱动控制方法，装备有由电磁铁(或永久磁铁)所构成的定子、以及装配有永久磁铁(或电磁铁)的，被支撑且能够往复自由运动的转子。
在特开平10-243622号公报中，公开了在不能够检测出转子的动作的情况下，使用设定的固定频率对转子进行驱动的驱动控制方法。而且，在能够检测出转子的动作的情况下，使用所述固定频率为检测频率。该驱动控制方法称为第二驱动控制方法。
进而，在特开2001-16892号公报中，公开了由检测到的构成电磁铁的线圈中产生的感应电压来检测转子的动作(位移、速度、或加速度)的方法。在该方法中，为了仅检测出由于转子的动作引起的感应电压，在预测转子的移动方向反向转换的期间设置所述线圈中无电流期间(称OFF期间)。
发明内容
然而，在所述第一驱动控制方法中，虽然在供给电磁铁线圈的电流的时间幅度较小的情况下，能够选择开始供给电流的最佳时刻，但是在时间幅度较大的情况下，从对于转子的振动效率特性来看，难以对转子实行高效的驱动。
在所述第二驱动控制方法中，在驱动转子的时序发生了变更等情况下，包括在控制装置的线性振动电动机整体的共振频率发生变化，即使能够检测出转子的动作的情况下，由于检测出的频率与所述共振频率不同，所以也难以高效地驱动。
进而，在上述检测转子的动作的方法中，在预测转子的移动方向反向转换的期间设置了OFF期间，由于在OFF期间所述线圈中不通过电流，所以也难以对转子实行高效的驱动。
鉴于所述问题，本发明的目的在于，提供一种驱动控制方法与驱动控制装置，能够在检测出转子的动作的同时，还能够对转子实行效率良好的驱动。
本发明1所述的驱动控制装置为线性振动电动机的驱动控制装置，装备有定子与转子，定子由电磁铁(或永久磁铁)所构成，转子则装备有被支撑且可往复自由振动的永久磁铁(或电磁铁)，其特征是该驱动控制装置还装备有控制装置与检测装置，控制装置对构成电磁铁的线圈供给的驱动电力进行控制，使转子能够往复振动，检测装置能够对转子的位移、速度、加速度中的至少一项进行检测。所述控制装置能够根据所述检测装置检测的结果，在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对所述线圈供给电力。
本发明18所述的驱动控制方法为线性振动电动机的驱动控制方法，装备有定子与转子，定子由电磁铁(或永久磁铁)所构成，转子装有永久磁铁(或电磁铁)，被支撑且能够往复自由运动，其特征是能够对转子的位移、速度、加速度中的至少一项进行检测，利用检测装置所检测的结果，在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对电磁铁供给电力。
根据所述发明，因为是在转子的移动方向发生反向转换时刻之前供给电流，所以由于电磁感应，在转子的移动方向发生反向转换的时刻为止，流过构成电磁铁的线圈的驱动电流会急剧增大。由于电磁铁的强度与驱动电流的大小成正比，所以电流的增大能够使电磁铁强力地磁化。因此在转子的往复运动，即机械共振中，由于实时高效地供给能量，即在自移动方向反向转换时刻到往复运动的中心之间，使电磁铁强力磁化，所以能够实行高效的驱动。
本发明2所述的驱动控制装置的特征是在发明1中所述的驱动控制装置中，所述检测装置装备有感应电压产生装置，能够伴随着转子的振动而产生感应电压。
根据所述发明，由于伴随着转子的振动而产生感应电压，所以利用该感应电压，就能够对转子的位移、速度、加速度中的至少一项进行检测。
本发明3所述的驱动控制装置的特征在于在发明2所述的驱动控制装置中，自所述感应电压达到最大或最小值起，经过所设定的时间后，所述控制装置开始对所述线圈供给电力。
根据所述发明，为了使当转子的速度达到最大时，构成电磁铁的线圈中产生的感应电压最大(向同一方向移动)或最小(向相反方向移动)，自该时刻起经过所设定的时间后，开始对定子或转子供给电力，所以能够实现在转子的移动方向发生反向转换时刻以前供给电流，进行高效率的驱动控制。
本发明4所述的驱动控制装置的特征是在本发明2所述的驱动控制装置中，自所述感应电压开始低于所设定的电压或开始高于所设定的电压时起，经过所设定的时间后，所述控制装置开始对所述线圈供给电力。
根据所述发明，由于自构成电磁铁的线圈中产生的感应电压开始低于所设定的电压或开始高于所设定的电压时起，经过所设定的时间后，所述控制装置开始对所述线圈供给电力，所以能够实现在转子的移动方向发生反向转换时刻以前供给电流，进行高效率的驱动控制。进而，与转子的振幅所对应的感应电压开始低于所设定的电压的时刻或者开始高于所设定的电压的时刻虽然会有差异，但由于振幅大的情况下靠近移动方向反向转换的时序，而振幅小的情况下则离开该时序，所以开始供给电流的时序会发生变化，可以通过对所述电压与所述时间值进行适当的设定，以适当地调整移动方向反向转换的时序与开始供给电流的时序。
本发明5中所述的驱动控制装置的特征是在本发明1～4中的任一项发明所述的驱动控制装置中，所述检测装置装备有感应电压计算装置，能够利用所述感应电压产生装置所产生的电压来求出感应电压。
根据所述发明，由于感应电压计算装置能够利用感应电压产生装置所产生的电压来求出感应电压，所以能够利用该感应电压对转子的位移、速度、加速度中的至少一项进行检测。
本发明6中所述的驱动控制装置的特征是在本发明5所述的驱动控制装置中，所述感应电压计算装置是利用所述感应电压产生装置所产生的电压与流过所述线圈的电流，由演算公式来计算出所述感应电压的。
根据所述发明，由于感应电压计算装置能够利用所述感应电压产生装置所产生的电压与流过所述线圈的电流，由演算式来进行计算，所以能够去除来自感应电压产生装置所产生的电压中感应电压以外的成分(伴随着线圈中流过电流所产生的互感电压等)，容易地求出感应电压。
本发明7中所述的驱动控制装置的特征是在本发明6所述的驱动控制装置中，所述感应电压计算装置能够根据流过所述线圈的电流的状态，从计算所述感应电压的多个算式中加以选择。
根据所述发明，由于感应电压计算装置能够根据流过所述线圈的电流的状态，从计算所述感应电压的多个算式中加以选择，所以能够更加正确地去除来自感应电压产生装置所产生的电压中感应电压以外的成分(伴随着线圈中流过电流所产生的相互感应电压等)，更加正确地求出感应电压。
本发明8中所述的驱动控制装置的特征是在本发明6或7所述的驱动控制装置中，所述感应电压计算装置在流过所述线圈的电流略为零的期间，能够利用所述感应电压产生装置所产生的电压来求出感应电压。
根据所述发明，由于感应电压计算装置能够在流过所述线圈的电流接近为零的期间，利用感应电压产生装置所产生的电压来求出感应电压，在流过所述线圈的电流不是接近为零的期间，利用感应电压产生装置所产生的电压与构成电磁铁的线圈中所流过的电流，由算式来计算出感应电压，所以能够更正确地求出感应电压。
本发明9中所述的驱动控制装置的特征是在本发明5～8中任一项发明所述的驱动控制装置中，所述检测装置装备有将所述感应电压归一化的归一化装置、以及在以与预先设定的电压水准相一致的时序为基准时序，对所述归一化的感应电压进行检测的基准检测装置，所述控制装置能够根据所述基准时序对电磁铁供给电力。
根据所述发明，归一化装置能够对感应电压进行归一化，基准检测装置能够以与预先设定的电压水准相一致的时序为基准时序，对所述归一化的感应电压进行检测。这样，控制装置就能够基于基准时序对电磁铁供给电力。所以，不论转子的振幅大小如何，都能够在由预先设定的电压所规定的振动的设定相位中检测出基准时序，所以确实能够无延迟地进行驱动控制。
本发明10中所述的驱动控制装置的特征是在本发明5～9中任一项发明所述的驱动控制装置中，所述感应电压产生装置由所述线圈所构成。
根据所述发明，由于感应电压产生装置是由所述线圈所构成，所以可由简单的构造来实现感应电压的产生。
本发明11中所述的驱动控制装置的特征是在本发明2～4中任一项发明所述的驱动控制装置中，所述感应电压产生装置由所述线圈构成，所述检测装置装备有振幅检测装置，能够利用转子的位移、速度、加速度中的至少一项，对转子的振幅进行检测；在转子的振幅为第一设定值以下的情况下，所述控制装置能够在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对所述线圈供给电力。
根据所述发明，由于感应电压产生装置是由构成电磁铁的线圈所构成，所以能够由简单的构造来实现感应电压的产生。而且，由振幅检测装置，能够利用转子的位移、速度、加速度中的至少一项对转子的振幅进行检测，由控制装置，能够在转子的振幅为第一设定值以下的情况下，在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对构成电磁铁的线圈供给电力。当该线性振动电动机用于电动剃须刀等场合时，有必要将转子的振幅控制在所设定的范围内，当转子的振幅在所设定的振幅(第一设定值)以下时，有必要使振幅增大。在这种情况下，由于在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对构成电磁铁的线圈供给电力，所以流过构成电磁铁的线圈的驱动电流，会在转子的移动方向发生反向转换的时刻而急剧增加。由于电磁铁的强度与驱动电流的大小成正比，所以能够使电磁铁强力地磁化。因此在转子的往复运动，即机械共振中，由于实时高效地提供能量，即在自移动方向反向转换时刻到往复运动的中心点之间，使电磁铁强力磁化，所以能够实行高效的驱动控制，使振幅增大。
本发明12所述的驱动控制装置的特征是在本发明11所述的驱动控制装置中，在转子的振幅为第一设定值以下的情况下，所述控制装置能够继续所设定的时间、在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对所述线圈供给电力，同时对所述线圈供给最大可能的电力。
根据所述发明，在转子的振幅为第一设定值以下的情况下，所述控制装置能够继续所设定的时间、在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对所述线圈供给电力，同时，对所述线圈供给最大可能的电力。当该线性振动电动机用于电动剃须刀等场合时，有必要将转子的振幅控制在所设定的范围内，当转子的振幅在所设定的振幅(第一设定值)以下时，有必要使振幅增大。在这种情况下，由于在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对所述线圈供给电力，所以流过构成电磁铁的线圈的驱动电流，会在到转子的移动方向发生反向转换为止的时刻而更加急剧增加。
由于电磁铁的强度与驱动电流的大小成正比，所以结果是能够使电磁铁强力地磁化。因此在转子的往复运动，即机械共振中，由于实时高效地提供能量，即在自移动方向反向转换时刻到往复运动的中心点之间，使电磁铁强力磁化，所以能够实行高效的驱动，使振幅迅速增大。而且，由于是限于在所设定的时间内供给最大可能的电力，所以即使是在由检测装置不能检测出转子位移的情况下，也能够防止振幅的过度增大。
本发明13所述的驱动控制装置的特征是在本发明2～4中任一项发明所述的驱动控制装置中，装备有能够选择是否对转子施以强驱动的驱动选择装置，所述感应电压产生装置由所述线圈所构成，在由所述驱动选择装置选择了强驱动的情况下，所述控制装置能够在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对所述线圈供给电力。
根据所述发明，由于感应电压产生装置是由构成电磁铁的线圈所构成，所以能够由简单的构造来实现感应电压的产生。由驱动选择装置可选择是否对转子施以强驱动，在由驱动选择装置选择了强驱动的情况下，控制装置能够在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对构成电磁铁的线圈供给电力。因此，例如在驱动选择装置接受了用户的操作，而选择是否对转子施以强驱动的情况下，就能够选择用户所希望的强驱动，从而使操作性得以提高。
本发明14所述的驱动控制装置的特征是在本发明11所述的驱动控制装置中，在转子的振幅为第二设定值以下的情况下，所述控制装置能够对所述线圈供给最大可能的电力。
根据所述发明，由于在转子的振幅为第二设定值以下的情况下，所述控制装置能够对构成电磁铁的线圈供给最大可能的电力，所以在振幅小的情况下，能够更强力地驱动，使振幅迅速增大。
本发明15所述的驱动控制装置的特征是在本发明11所述的驱动控制装置中，所述控制装置能够根据转子的振幅对供给的电力实行阶段性的变更。
根据所述发明，由于控制装置能够根据转子的振幅对供给到构成电磁铁的线圈的电力实行阶段性的变更，因此在希望振幅为所设定范围内等情况下，可以在振幅小的时候阶段性地增大对线圈供给的电力，这样，就能够实施不引起使用者感到不协调(感觉不到驱动条件的变化)的驱动控制。
本发明16所述的驱动控制装置的特征是在本发明11所述的驱动控制装置中，在转子的振幅为第一设定值以下的情况下，所述控制装置能够在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对所述线圈供给电力，同时，与在转子的移动方向发生反向转换之后的时刻，开始对所述线圈供给的电力相比，对所述线圈供给频率更高的电力。
根据所述发明，在转子的振幅为第一设定值以下的情况下，所述控制装置能够在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对所述线圈供给电力，同时，与在转子的移动方向发生反向转换之后的时刻开始对所述线圈供给的电力相比，对所述线圈供给频率更高的电力。另一方面，在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻开始对线圈供给电力的情况下，与在转子的移动方向发生反向转换之后的时刻开始对线圈供给电力的情况相比，包括控制系统的转子的共振频率增加。这样，就能够以与此频率相对应的频率对线圈供给电力，因此能更加有效地实行驱动。
本发明17所述的驱动控制装置的特征是在本发明1～16中所述的驱动控制装置中，转子装备有旋转体与2个振动体，旋转体被旋转轴所支撑，能够接受交变磁场，振动体配置在所述旋转轴间的相对面的位置上，能够接受所述旋转体传递给的旋转力，进行相互反向往复移动。
根据所述发明，转子装备有旋转体与2个振动体，旋转体被旋转轴所支撑，能够接受交变磁场，振动体配置在所述旋转轴间的相对面的位置上，能够接受所述旋转体传递给的旋转力，进行相互反向往复移动。在构成转子的旋转体接受交变磁场而转动，装配在其上的2个振动体能够在旋转轴间反向往复移动的线性振动电动机中，由于是在构成转子的2个振动体的移动方向发生反向转换时刻以前供给电流，所以流过构成电磁铁的线圈的驱动电流会在振动体的移动方向发生反向转换时急剧增加。由于电磁铁的强度与驱动电流的大小成正比，所以结果是能够使电磁铁强力地磁化。因此在转子的往复运动，即机械共振中，由于实时高效地供给能量，即在自移动方向反向转换时刻到往复运动的中心点之间，使电磁铁强力磁化，所以能够实行高效的驱动控制。
图2是说明第一实施方式中控制部的动作的波形图的一例。
图3是说明本发明实施方式的驱动控制装置与传统的驱动控制装置之间差异的波形图的一例。
图4是在仅仅在一个方向上给予电流的情况下，控制部动作的波形图的一例。
图5是本发明第二实施方式的线性振动电动机以及线性振动电动机的驱动控制装置的构成图的一例。
图6是说明第二实施方式中控制部的动作的波形图的一例。
图7是本发明第三实施方式的线性振动电动机以及线性振动电动机的驱动控制装置的构成图的一例。
图8是第三实施方式中驱动控制装置B2的波形图的一例。
图9是第三实施方式中驱动控制装置B2的波形图的一例。
图10是说明现有驱动控制方法的波形图的一例。
图11是本发明第四实施方式的线性振动电动机以及线性振动电动机的驱动控制装置的构成图的一例。
图12是检测部及控制部的构成图的一例。
图13是说明检测部及控制部动作的波形图的一例。
图14是说明流过线圈电流状态的电路图。
图15是说明流过线圈电流状态的电路图。
图16是说明流过线圈电流状态的电路图。
图17是说明流过线圈电流状态的电路图。
图18是第五实施方式的线性振动电动机以及线性振动电动机的驱动控制装置的构成图的一例。
图19是说明驱动控制装置动作的时序图的一例。
图20是说明转子振幅在第一设定值以下的情况下，控制部动作的波形图的一例。
图21是说明驱动控制装置动作的时序图的一例。
图22是基于转子振幅控制强振动时间情况下的时序图的一例。
图23是说明转子2的振幅在第二设定值以下时，向线圈提供最大可能电力的情况下的时序图的一例。
图24是说明振幅在第二设定值以下时，随着振幅的减小而向线圈阶段性地提供的大电力的情况下的时序图的一例。
图25是改变驱动频率情况下的时序图的一例。
图26是第六实施方式的线性振动电动机以及线性振动电动机的驱动控制装置的构成图的一例。符号说明1-定子；11-电磁铁(感应电压产生装置)；2-转子；20-永久磁铁；3-框架；4-弹簧构件；5、51、52、53、54-控制部(控制装置)；6-传感器(检测装置)；61-感测(sensing)用磁铁(检测装置)62-感测(sensing)用线圈(检测装置)；7、71、72、73、74-检测部(检测装置)；A、A1、A2、A3、A4、A5-线性振动电动机；B、B1、B2、B3、B4、B5-驱动控制装置。
在定子1上装配有电磁铁11，能够根据由控制部5向电磁铁11供给的电流方向而使N极与S极反向。伴随着转子2的往复运动(振动)，就会由于感测磁铁61的磁通与感测线圈62的切割磁力线的变化，即由于电磁感应而在感测线圈62产生感应电流(或感应电压)，该感应电流(或感应电压)输入检测部7，由检测部7对转子2的位移、速度、加速度中的至少一项进行变换。控制部5利用这些参数，对供给电磁铁11电流的时序、脉冲宽度、以及电流的方向进行控制。由该控制使电磁铁磁化，利用电磁铁与永久磁铁20之间的吸引力或排斥力，给予转子2以振动能量。
在该线性振动电动机A中，转子2具有与转子2自身的重量和弹簧构件4的弹簧常数所决定的机械共振频率。(弹簧构件4是将转子2连接于框架3，并使其能够回复的构件)。在由控制部5供给电力时，按照与此频率相吻合的频率供给电流，可以高效率地驱动(振动)转子。
由传感器6所感应的感应电流(或感应电压)，随着转子2振幅的大小和位置、振动的速度、振动的方向等而变化。也就是说，转子2到达其往复运动振幅的一端时(转子2静止时)，由于磁铁61静止，对于磁铁61没有线圈62的切割磁力线的变化，所以传感器6的感应电流(或感应电压)为零。另一方面，到达振幅的中央位置时(转子2的移动速度最大时)，由于磁铁61的速度也最大，切割磁力线的变化也最大，所以传感器6的感应电流(或感应电压)的绝对值也最大。即，在一个方向移动，到达振幅的中央位置时感应电流为最大，在另一个方向移动到达振幅的中央位置时感应电流为最小。因此，只要检测出感应电流(或感应电压)达到最大值的时间，就能够检测出转子2取得最大速度的时间。而且，由于能够检测出作为移动方向反向点(死点到达点)的所述零点，所以从感应电流(或感应电压)的极性可以检测出转子2的移动方向。由传感器6中感测(sensing)磁铁61的N、S极的排列方式，在转子2的移动方向不同的情况下，可以作为二极信号被检测。
在所述第一实施方式中，作为检测装置，是利用能够全部检测出移动方向与移动方向反向转换时刻的位置(速度或加速度)的感测磁铁29与感测线圈62所构成的传感器6，从传感器6的感应电流(或感应电压)来检测出速度，但也可以由感应电流(或感应电压)为零时的时间间隔来检测速度。所述零点，不受磁铁61的磁力线的不均匀、或磁铁61与线圈62的间隙的偏差等影响，而确实是检测出的移动方向反向转换的时刻，所以，由零点的时间间隔能够正确地检测出转子2的速度。
图2是为说明第一实施方式中控制部5的动作的波形图的一例。(a)表示转子2的位移，(b)表示向电磁铁11所供给的电流。线性电动机的转子2，随时间向图1中的左右移动，取纵坐标为位移，横坐标为时间，则如图(a)所示，转子2的位移为正弦波形状。这里，为了方便起见，考虑向“+”方向(例如图1中的右方向)与“-”方向(例如图1中的左方向)移动的情况，存在有向“-”方向移动了的转子改变方向，向“+”方向移动的时间。例如，图2中左端的纵线就相当于该时间。在本发明第一实施方式中，自该时间以前的时刻t0开始供给电力。而在传统的方法中，则是如图10所示，在移动方向发生了反向转换以后的时刻开始供给电力。在图10中，(a)表示转子2的位移，(b)表示构成电磁铁11的线圈中产生的感应电压，(c)表示向电磁铁11所供给的电流。
在转子2的往复运动(振动)中，由定子1的电磁铁11的强度而使转子2所接受的能量发生变化。而且，由于接受能量的时序而引起效率的不同，所以在效率更高的时序对电磁铁11通以大的电流，使其强力磁化，对于增大转子2的振幅是有效的。在以正弦波运动的转子2中，由于在自移动方向反向转换时刻起到往复运动的中心之间供给能量的方法是有效的，所以在转子的移动方向反向转换时刻开始电力的供给，使在该时间的电流增大。
另一方面，在移动方向反向转换时刻之后开始对电力供给时，由于构成电磁铁11的线圈自身具有电感，所以如图10所示，电流不能急剧上升，形成锯齿状。与此相比，在移动方向反向转换时刻之前开始对电力供给时，如图2所示，由于以转子2的永久磁铁20的磁通减少状态为起因的电磁感应，电流能够急剧地增加，与此同时电磁铁11的磁力急剧增大。其结果是，由于能够高效率地给予电磁铁以强的磁力，所以由与转子2的移动方向相反方向上电磁铁强的磁力，使转子2的移动仅在很微小的时间内受到影响，在自移动方向反向转换之前到开始供给电力的一段内，由于方向反向转换时已经有较高的电流，所以能够达到总体高效率的驱动控制。
图3是为说明本发明实施方式1的驱动控制装置与现有的驱动控制装置之间差异的波形图的一例。这里(a)表示转子2的位移，(b)表示构成电磁铁11的线圈中产生的感应电压，(c)表示驱动能量变换为转子2的振动能量的效率变换系数，(d)表示使用本发明第一实施方式的驱动控制装置供给电磁铁11的电流，(e)表示使用现有的驱动控制装置供给电磁铁11的电流。所述效率变换系数的正负符号的意义是，与供给电磁铁11的电流的符号相比较，二者一致的情况下为正的变换效率，二者不一致的情况下为负的变换效率。这里，变换效率为负的状态，是指由于对电磁铁11供给了电流，而妨碍了转子2的振动的状态。例如，在(d)中，在电流上升的附近，对电磁铁供给的电流为正的时刻，有变换效率系数为负的情况。此时，意味着对电磁铁11供给的电流，妨碍了转子2的振动。
而且，在所述变换效率系数符号的正负，与对电磁铁11供给的电流的符号相一致的情况下，变换效率系数越大，或者电流越大，则效率越高。反之，在所述变换效率系数符号的正负，与对电磁铁11供给的电流的符号不一致的情况下，则变换效率系数越大，或者电流越大，效率却越低。总体(total)的效率，与S(变换效率系数)×(对电磁铁11供给的电流)dt成正比，这里t为时间。由图3可知，在使用本发明第一实施方式的驱动控制装置的情况(d情况)下，在电流上升的初期，成为变换效率系数符号的正负与对电磁铁供给的电流的符号不一致的状态，发生了能量的损失。而在(c)所表示的情况下，由于在刚刚反向转换之后的变换效率系数绝对值大(长)的时间内能够流过大的电流，所以总体来讲，能够比现有的驱动控制装置达到效率更高的驱动控制。
还有，考虑到由转子2的质量与弹簧构件4的弹簧系数所决定的共振频率与本发明第一实施方式的驱动控制装置，如图4所示，仅在一个方向上给予电流，也能够对电动机进行驱动。这里(a)表示转子2的位移，(b)表示对电磁铁11供给的电流。
(第二实施方式本发明3所述实施方式的一例)另一方面，在特开2001-16892号公报中所公开的，利用电动机线圈中产生的感应电压来进行驱动检测的情况下，也可以利用本发明的驱动控制装置。图5所表示的是在特开2001-16892号公报中所公开的，利用电动机线圈中产生的感应电压来进行驱动检测时，利用本发明的驱动控制装置(第二实施方式的驱动控制装置)的情况中的，线性振动电动机A1及驱动控制装置B1的构成图的一例。线性振动电动机A1的结构与第一实施例中的线性振动电动机A相同。驱动控制装置B1装备有能够对位移、速度、加速度中的至少一项进行检测的检测部71，以及对供给到转子2的电磁铁11的电流进行控制的控制部51。这里与以上不同的是，检测部71是利用构成电磁铁11的线圈的两端的感应电流(或感应电压)，对转子2的位移、速度、加速度中的至少一项进行检测的。
由于在供给电磁铁11的线圈电流期间，不能进行正确的检测，因此设置了无电流的OFF期间，在该期间内进行检测。然而，特开2001-16892号公报中所公开的控制方法，由于是在检测出反向转换时刻，并在此时刻以后对电磁铁11供给电力，所以在这样的控制方法中，不能从移动方向反向转换之前的时刻开始供给电流。
图6所表示的是在特开2001-16892号公报中所公开的，利用电动机线圈中产生的感应电压来进行驱动检测时，利用本发明的驱动控制装置B1的情况下波形图的一例。(a)表示转子2的位移，(b)表示构成电磁铁11的线圈中产生的感应电压，(c)表示向电磁铁11所供给的电流。在该图中，在转子2的位移为零的往复运动(振动)的中心点的时间前后设定了OFF期间。由于在该时间转子2的移动速度最大，所以构成电磁铁11的线圈中产生的感应电压(或感应电流)最大或最小。利用这些，控制部51(参照图5)能够在自感应电压(或感应电流)达到最大或最小的时刻经过了所设定的时间T1后开始供给电力，由此进行对电动机的驱动。
参照图5，由检测部71对感应电压(或感应电流)的最大、最小值的检测，可以重复对电压的检测，并由反向转换来判断与目前电压差的极性。而且，时间还可以取自内置的时钟发生器。进而，如果将所定时序T1设定得比转子2的往复运动(振动)的1/4周期要短，则可以在移动方向反向转换的时刻以前的时间开始供给电力。这里，构成电磁铁11的线圈相当于本发明2中的感应电压产生装置。
(第三实施方式本发明4所述实施方式的一例)图7为本发明第三实施方式的线性振动电动机以及线性振动电动机的驱动控制装置的构成图的一例。第三实施方式的线性振动电动机A2以及线性振动电动机A2的驱动控制装置B2的结构，与图5所示的第二实施方式的结构相同。但是，由构成驱动装置B2的检测部72对位移、速度、加速度中的至少一项进行检测的方法与构成驱动装置B1的检测部71不同。图8与图9是第三实施方式中驱动控制装置B2的波形图的一例。图8是转子2振幅较小的情况，而图9是转子2振幅较大的情况。在图8与图9中，(a)表示转子2的位移，(b)表示构成电磁铁11的线圈中产生的感应电压，(c)表示向电磁铁11所供给的电流。
如图8与图9所示，检测部72将构成电磁铁11的线圈中产生的感应电压与所设定的电压V0进行比较，检测出感应电压超出所设定电压的时刻，控制部52在自该时刻经过了所设时间T2后开始供给电力，由此实行对电动机的驱动。
虽然超出与转子2的振幅相对应的电压V0的时间有差异，但在振幅较大的情况下(参照图9)，会靠近移动方向反向转换的时序，而在振幅较小的情况下(参照图8)，会离开该时序，因此，即使时间T2不发生变化，电流供给开始的时序也会变化。因此，通过对电压V0与时间T2的值的适当的设定，就可以适当地调整移动方向反向转换的时序与开始供给电流的时序。
也就是说，在转子2的振幅较大的情况下，供给电流的时间就短，反之，在转子2的振幅较小的情况下，供给电流的时间就长。另一方面，在所设定的电压V0的值过大时，可能发生线圈中产生的感应电压不能达到所设定的电压V0，不能进行控制的情况。还有，在本实施方式中是对使用超出所设定的电压V0的时序的情况做的说明，但也可以适用于低于所设定的电压V0的时序的状态。
本发明的驱动控制装置可以采用以下的形式。
(A)在第一到第三实施方式中，说明了定子装备有永久磁铁，转子装备有电磁铁的情况，但也可以采用转子装备有永久磁铁，定子装备有电磁铁的形式，就是说，定子装备有永久磁铁(或电磁铁)，转子装备有电磁铁(或永久磁铁)亦可。
(B)在第一到第三实施方式中，说明了为对转子中的位移、速度、加速度中的至少一项进行检测，而使用传感器与感测(sensing)用线圈的情况，但也可以采用位移传感器、磁性感应元件等形式，还可以采用特开平8-331826号公报中所公开的，装备有在转子上设置的狭长切口(slit)，发光元件、以及受光元件，在定子上设置光学传感器(photosensor)的形式。
(第四实施方式本发明5～10中所述实施方式的一例)图11是本发明第四实施方式的线性振动电动机以及线性振动电动机的驱动控制装置的构成图的一例。第四实施方式的线性振动电动机A5以及线性振动电动机A3的驱动控制装置B3的结构，与第二实施方式的结构相同。但是，由构成驱动装置B3的检测部73对位移、速度、加速度中的至少一项进行检测的方法与构成驱动装置B2的检测部72不同。而且，控制部53装备有驱动控制部531与控制输出部532，驱动控制部531对转子2的电磁铁11的线圈供给电流的时序进行控制，控制输出部532则根据驱动控制部531的指令对转子2的电磁铁11的线圈供给的电流进行控制。
图12是检测部73及控制部53的构成图的一例。控制输出部532的结构如下与构成定子1的电磁铁11的线圈相串联接续的，电阻值为r的探测电阻R1、为了向构成定子1的电磁铁11的线圈供给电流，电源电压为EB的直流电源ACE、由防止逆流的二极管DAD(DBD、DCD、DDD)与开关DAS(DBS、DCS、DDS)并联构成的四个转换开关线路DA、DB、DC、DD。这里，二极管DAD、DBD、DCD、DDD具有大体相同的特性，其正向电压降为VF。
转换开关线路DA的一端与直流电源ACE的正极相连接，另一端与电阻R1的，不是构成定子1的电磁铁11的线圈一侧的接头相连接。转换开关线路DB的一端与直流电源ACE的正极相连接，另一端与构成定子1的电磁铁11的线圈的，不是探测电阻R1的一侧的接头相连接。转换开关线路DC的一端与直流电源ACE的负极相连接，另一端与电阻R1的，不是构成定子1的电磁铁11的线圈一侧的接头相连接。转换开关线路DD的一端与直流电源ACE的正极相连接，另一端与构成定子1的电磁铁11的线圈的，不是探测电阻R1的一侧的接头相连接。
检测部73，能够检测出电阻R1的，不是构成定子1的电磁铁11的线圈一侧的电位Va、电阻R1的，构成定子1的电磁铁11的线圈一侧的电位Vb、以及构成定子1的电磁铁11的线圈的，不是探测电阻R1的一侧的电位Vc。利用Va、Vb、Vc，由算式计算出构成定子1的电磁铁11的线圈两端所产生的，为转子2的振动的起因的感应电压。驱动控制部531，能够对构成转换开关线路DA、DB、DC、DD的开关DAS、DBS、DCS、DDS进行ON/OFF控制。
图13是说明检测部73及控制部53动作的波形图的一例。该图的横坐标为时间，(O)为转子2的位置，(G′)为构成定子1的电磁铁11的线圈两端所产生的，由于转子2的振动引起的感应电压。(A)为开关DAS的ON/OFF、(B)为开关DBS的ON/OFF、(C)为开关DCS的ON/OFF、(D)为开关DDS的ON/OFF、(E)为构成定子1的电磁铁11的线圈中所流过的电流、(F)为构成定子1的电磁铁11的线圈两端的电压、(G)为由检测部73所计算出的，构成定子1的电磁铁11的线圈两端所产生的，由于转子2的振动引起的感应电压的计算值、(H)为将(G)中计算的感应电压进行归一化的结果。驱动控制部531，对(A)～(D)中所示的构成转换开关DAS、DBS、DCS、DDS进行ON/OFF控制。
(G)中所示的归一化后的感应电压与所设定的基准电压V01相一致的时序(基准时序)T01，作为转子2的振动的相位，与转子2的振动的振幅无关。因此，由检测部73检测出该基准时序T01，控制部53基于该基准时序T01对电磁铁11的线圈供给电流，就能够按确切的时序进行驱动控制。
伴随着开关DAS、DBS、DCS、以及DDS的ON/OFF，构成定子1的电磁铁11的线圈中所流过的电流发生变化。图14～图17是说明线圈中所流过的电流状态的电路图。在图14～图17中，构成电磁铁11的线圈由等价电阻MR、等价线圈ML、以及等价电压源MV串联相接的等价线路ECM所表示，线圈中所流过的电流(探测电阻R1中流过的电流)i以时间t的函数i(t)来表示。
图14是开关DAS以及DCS为ON、开关DBS以及DDS为OFF的情况(图13的(F)中期间T11的情况)下的电路图，图15是开关DCS为ON、开关DAS、DBS以及DDS为OFF的情况(图13的(F)中期间T12的情况)下的电路图，图16是开关DAS～DDS全部为OFF，线圈中流过电流的情况(图13的(F)中期间T13的情况)下的电路图，图17是开关DAS～DDS全部为OFF，线圈中不流过电流的情况(图13的(F)中期间T14的情况)下的电路图。
利用图14～图17，可以说明由检测部73，使用电位Va、Vb、Vc，计算出构成定子1的电磁铁11的线圈两端所产生的，由于转子2的振动引起的感应电压的计算方法。在图14中，由于开关DAS以及DCS为ON、开关DBS以及DDS为OFF，所以电流i(t)按图中箭头所示的回路，从电源ACE、经开关DAS、探测电阻R1、等价线路ECM、以及开关DCS而流动。所以下式(1-1)与(1-2)成立。
i(t)＝(Va(t)-Vb(t))/r (1-1)Vb(t)-Vc(t)＝Ldi(t)/dt+Ri(t)+Asinωt(1-2)式中Asinωt为构成定子1的电磁铁11的线圈两端所产生的，由于转子2的振动引起的感应电压。利用式(1-1)与(1-2)，消去电流i(t)，则感应电压Asinωt可由下式((2)式)来表示。
Asinωt＝Vb(t)-Vc(t)-Ld{(Va(t)-Vb(t)/r}/dt-R(Va(t)-Vb(t)/r (2)在图15中，由于开关DCS为ON、开关DBS、DCS以及DDS为OFF，由于等效线圈EL中积蓄有剩余能量，所以电流i(t)按图中箭头所示的回路，从二极管DDD、经探测电阻R1、等效线路ECM、以及开关DCS而流动。所以下式(3-1)、(3-2)以及(3-3)成立。
i(t)＝(Va(t)-Vb(t)/r (3-1)Vb(t)-Vc(t)＝Ldi(t)/dt+Ri(t)+Asinωt (3-2)Vb(t)-Vc(t)＝1VF+ri(t)(3-3)利用式(3-1)、(3-2)以及(3-3)，消去电流i(t)与电位Vc，则感应电压Asinωt可由下式((4)式)来表示。
Asinωt＝VF+(r-R)(Va(t)-Vb(t))/r-Ld{[Va(t)-Vb(t)]/r}/dt (4)在图16中，尽管开关DAS～DDS全部为OFF，但由于等效线圈中积蓄有剩余能量，所以电流i(t)按图中箭头所示的回路，从电源ACE、经二极管DCD、等效电路ECM、探测电阻R1、以及二极管DAD朝与电源电压EB相反的方向流动。所以下式(5-1)、(5-2)以及(5-3)成立。
i(t)＝(Va(t)-Vb(t))/r(5-1)Vb(t)-Vc(t)＝Ldi(t)/dt+Ri(t)+Asinωt (5-2)Vb(t)-Vc(t)＝2VF+ri(t)-EB(5-3)利用式(5-1)、(5-2)以(5-3)，消去电流i(t)与电位Vc，则感应电压Asinωt可由下式((6)式)来表示。
Asinωt＝2VF+(r-R)(Va(t)-Vb(t))/r-Ld{[Va(t)-Vb(t)]/r}/dt-EB(6)在图17中，由于开关DAS～DDS全部为OFF，没有电流i(t)流过。所以下式(7-1)以及(7-2)成立。
i(t)＝0 (7-1)Vb(t)-Vc(t)＝Ldi(t)/dt+Ri(t)+Asinωt (7-2)利用式(7-1)、(7-2)，消去电流i(t)，则感应电压Asinωt可由下式((8)式)来表示。
Asinωt＝Vb(t)-Vc(y))(8)也就是说，检测部73能够根据构成电磁铁11的线圈中所流过的电流(探测电阻R1中流过的电流)i(t)来变换，使用式(2)、(4)、(6)及(8)，利用Va、Vb、Vc，计算出构成定子1的电磁铁11的线圈两端所产生的，由于转子2的振动引起的感应电压。即，检测部73能够根据从构成电磁铁11的线圈两端所产生的电压，减去构成电磁铁11的线圈的等价线路ECM的等价电阻MR以及等价线圈ML中所产生的电压，而计算出由转子2振动引起的感应电压。
还有，在第四实施例中，对检测部73根据从构成电磁铁11的线圈两端所产生的电压，而计算出由转子2振动引起的感应电压的情况进行了说明。但检测部73也可以采用在适当的位置配置与构成电磁铁11的线圈不同的，由转子2振动而产生感应电压的搜索线圈(search coil)。在这种情况下，可以利用搜索线圈两端产生的电压、探测电阻R1两端产生的电压、构成电磁铁11的线圈与搜索线圈的结合系数、以及构成转子2的永久磁铁20的结合系数，来计算出感应电压。而且，搜索线圈设置在构成电磁铁11的线圈的外围侧时，永久磁铁20与搜索线圈的结合系数，同构成电磁铁11的线圈与搜索线圈的结合系数成比例，所以可使计算简化。
(第五实施方式本发明11～16中所述实施方式的一例)图18是第五实施方式的线性振动电动机以及线性振动电动机的驱动控制装置的构成图的一例。第五实施方式的线性振动电动机A4以及线性振动电动机A4的驱动控制装置B4的构成与图5所示的第二实施方式的构成相同。但是，不同点在于，构成驱动控制装置B4的检测部74检测转子2的振幅、构成驱动控制装置B4的控制部54在由检测部74检测转子2的振幅在第一设定值以下的情况下，自转子2的移动方向反向转换前的时刻起，开始对构成电磁铁11的线圈供给电力，同时向构成电磁铁11的线圈供给尽量大的电力。
图19是为说明驱动控制装置动作的时序图的一例。横坐标为时间，(a)是转子2的振幅超出第一设定值的情况，(b)是转子2的振幅在第一设定值以下的情况。如(a)所示，在转子2的振幅超出第一设定值的情况下，控制部54在自转子2的移动方向反向转换后的时刻起，开始对构成电磁铁11的线圈供给电力。如(b)所示，在转子2的振幅在第一设定值以下的情况下，控制部54在自转子2的移动方向反向转换前的时刻起，开始对构成电磁铁11的线圈供给电力。
图20是说明转子振幅在第一设定值以下的情况下，控制部动作的波形图的一例。横坐标为时间，(a)是转子2的位移，(b)是构成电磁铁11的线圈的电流值。如(b)所示，控制部54在自转子2的移动方向反向转换前的时刻起，开始对构成电磁铁11的线圈供给电力，同时向构成电磁铁11的线圈供给尽量大的电力(这种状态称为强驱动)。也就是说，在几乎不存在电流为零期间(称为OFF期间)的情况下，供给电力。
图21是说明控制部54动作的时序图的一例。在如图20所示的强驱动的情况下，由于几乎没有OFF期间，所以由检测部74对转子2的位移、速度、加速度中至少一项进行检测就比较困难。而如图21所示，控制部54继续所设定的时间(这里是对应于所设定的循环数NC的期间)，施以强驱动。
也就是说，当转子2的振幅在第一设定值以下的情况下，控制部54实行强驱动，在经过了与所设定的循环数NC的期间相对应的时间后，将对构成电磁铁11的线圈供给的电力恢复到原来的通常状态。这样，就能够在限于所设定的时间内施以强驱动，所以即使是在检测部74不能对转子2的位移等进行检测的情况下，也能够防止振幅的过度增大。
还有，在所述第五实施方式中，说明了当转子2的振幅在第一设定值以下时强驱动的情况，当然，例如也可以采用以下的形式，驱动控制装置中设置驱动选择部(相当于驱动选择装置)，接受使用者的操作，对是否对转子2进行强驱动进行选择，当驱动选择部选择了强驱动时，实行强驱动。在这种情况下，可以做到在使用者希望时实行强驱动。
还有，在所述第五实施方式中，说明了当转子2的振幅在第一设定值以下时开始强驱动，在经过了与循环数NC相对应的时间后，将对构成电磁铁11的线圈供给的电力恢复到原来的通常状态(结束强驱动)的情况，但也可以采用当转子2的振幅在第一设定值以下时开始强驱动，当转子2的振幅超出了第一设定值时，将对构成电磁铁11的线圈供给的电力恢复到原来的通常状态的形式。在这种情况下，确实能够将转子2的振幅控制在所设定的范围内。
图22是基于转子振幅的强振动控制时间的情况下，时序图的一例。横坐标为时间，(a)是驱动输出的状态，(b)是转子2的振幅。而且，也可以采用像本实施方式那样有检测部74实行对转子2的振幅进行检测的形式，还可以采用设置与检测部74不同的检测装置，而对转子2的振幅进行检测的形式。在这种情况下，振幅检测装置就不限于在OFF期间，而且是对平时的振幅也能够进行检测，所以能更正确地进行控制。
在所述第五实施方式中，说明了当转子2的振幅在第一设定值以下时强驱动的情况，但也可以采用当转子2的振幅在第一设定值以下时开始强驱动，当转子2的振幅在第二设定值以下时，供给尽量大的电力的形式。这里，第一设定值大于第二设定值。
图23是说明转子2的振幅在第二设定值以下时，向线圈提供最大可能电力的情况下的时序图的一例。横坐标为时间，(a)是振幅超出第一设定值的情况下的驱动输出状态，(b)是振幅在第一设定值以下，且超出第二设定值的情况下的驱动输出状态，(c)是振幅在第二设定值以下的情况下的驱动输出状态。
如(a)所示，当振幅超出第一设定值的情况下，按通常的条件进行驱动。如(b)所示，当振幅在第一设定值以下，且超出第二设定值的情况下，在自转子2的移动方向反向转换前的时刻起，开始对构成电磁铁11的线圈供给电力。如(c)所示，实行强驱动。这样，当振幅在第一设定值以下时，在自转子2的移动方向反向转换前的时刻起，开始对构成电磁铁11的线圈供给电力，而当振幅在第二设定值以下的情况下，则向线圈供给尽可能大的电力，所以能够更有效地进行驱动控制。
在所述第五实施方式中，说明了转子2的振幅在第一设定值以下时实行强驱动的形式，但也可以采用在第一设定值以下时，当自转子2的移动方向反向转换前的时刻起，开始对线圈供给电力，当振幅在第二设定值以下时，随着振幅的减小而向线圈阶段性的增大供给电力的形式。这里，第一设定值大于第二设定值。进而，还可以采用在电力阶段性变更的同时，将供给电力开始的时序进行高效的变更的形式。
图24是说明振幅在第二设定值以下时，随着振幅的减小而向线圈阶段性地提供大电力的情况下的时序图的一例。横坐标为时间，(a)是振幅超出第一设定值的情况下的驱动输出状态，(b)是振幅在第一设定值以下，且超出第二设定值的情况下的驱动输出状态，(c)是振幅在第二设定值以下，且超出第三设定值的情况下的驱动输出状态，这里，第二设定值大于第三设定值。(d)是振幅在第三设定值以下，且超出第四设定值的情况下的驱动输出状态，这里，第三设定值大于第四设定值。(e)是振幅在第四设定值以下的情况下的驱动输出状态。
如(a)所示，当振幅超出第一设定值的情况下，按通常的条件进行驱动。如(b)所示，当振幅在第一设定值以下，且超出第二设定值的情况下，在自转子2的移动方向反向转换前的时刻起，开始对构成电磁铁11的线圈供给电力。如(b)～(e)所示，在振幅在第二～第四设定值之间的情况下，随着振幅的减小而向线圈阶段性地(这里为4阶段)以大电力驱动。图中的P1～P4之间，满足P1＜P2＜P3＜P4的关系。进而，在进行这样的电力阶段性变更的同时，还可以将供给电力开始的时序进行高效的变更。
在这种情况下，由于可以根据转子2的振幅对构成电磁铁11的线圈供给的电力以及开始供给的时序进行阶段性的变更，所以能够进行不引起使用者感到不适(感觉不到驱动条件的变化)的，且高效的驱动控制。
在所述第五实施方式中，与第一、第二实施方式相同，转子2具有与转子2自身的重量和被用于与框架3连接的作为复位用施力部件的弹簧构件4的弹簧常数所决定的机械共振频率，控制部54以与此共振频率相吻合的频率而实行电流的供给。另一方面，在由通常的驱动状态向强驱动变化的情况下，包括控制部54的线性振动电动机A4整体的频率发生变化，由于变更前与变更后的频率不同，所以如果仍以固定的频率进行驱动，则会引起驱动效率的下降。因此，使用强驱动场合下的线性振动电动机A4整体共振频率(f+α)，控制部54就能够采用在强驱动时以与此共振频率相吻合的频率供给电流的方式。
图25是变更驱动频率情况下的时序图的一例。如图所示，在实行强驱动期间，以与共振频率(f+α)相吻合的频率供给电流，在其它期间，以与通常状态下线性振动电动机A4整体的共振频率f相吻合的频率供给电流。实行了这样的控制，由于在强驱动的情况下也能够以与线性振动电动机A4整体的共振频率相吻合的频率供给电流，所以能更有效地实行控制。
(第六实施方式本发明17中所述实施方式的一例)图26是第六实施方式的线性振动电动机以及线性振动电动机的驱动控制装置的构成图的一例。第六实施方式的线性振动电动机A5的驱动控制装置B5的构成与图7所示的第三实施方式的构成相同。但是，线性振动电动机A4装备有定子8与转子9，转子9装备有旋转体91与两个振动体92，旋转体91安装在轴上并能接受交变磁场，振动体92则安装在旋转体91的轴的相对面的位置上，能够由旋转体91传递来的旋转力而朝相反的方向往复移动。
电磁铁91接受来自定子8(永久磁铁)的电磁力，在所设定的旋转角的范围内周期性地改变其旋转方向，同时被旋转驱动，据此，与电磁铁91相接续的振动体92则发生按图中左右方向的振动。由于是在自构成转子9的两个振动体92的移动方向反向转换时刻之前供给电流，所以流过构成电磁铁91的线圈的驱动电流，就会在到振动体92的移动方向反向转换时急剧增加。由于电磁铁91的强度与驱动电流的大小成比例，所以结果是使电磁铁91强力磁化。这样，在构成转子9的两个振动体92的往复运动，即机械共振中，由于能够实时高效地供给能量，即自移动方向反向转换的时刻到往复运动的中心点之间，使电磁铁91强力磁化，所以能够进行高效的驱动控制。
根据本发明1与18，由于是在转子的移动方向反向转换时刻之前供给电流，所以流过构成电磁铁的线圈的驱动电流，就会在到转子的移动方向反向转换时而急剧增加。由于电磁铁的强度与驱动电流的大小成比例，所以结果是使电磁铁强力磁化。这样，在构成转子的往复运动，即机械共振中，由于能够能够实时高效地供给能量，即自移动方向反向转换的时刻到往复运动的中心点之间，使电磁铁强力磁化，所以能够进行高效的驱动控制。
根据本发明2，由于感应电压产生装置有伴随着转子的振动而产生感应电压的结构，所以利用该感应电压，能够对转子的位移、速度、加速度中的至少一项进行检测。
根据本发明3，由于能够在感应电压达到最大或最小值起，经过所设定的时间后，开始对定子或转子的电磁铁供给电力，所以能够实现在转子的移动方向发生反向转换时刻以前供给电流，进行高效率的驱动控制。
根据本发明4，由于自构成电磁铁的线圈中产生的感应电压在所设定的电压以下或在所设定的电压以上时起，经过所设定的时间后，开始对定子或转子的电磁铁供给电力，所述控制装置开始对所述线圈供给电力，所以能够实现在转子的移动方向发生反向转换以前供给电流，进行高效率的驱动控制。
根据本发明5，由于感应电压计算装置能够利用感应电压产生装置所产生的电压求出感应电压，所以能够利用该感应电压对转子的位移、速度、加速度中的至少一项进行检测。
根据本发明6，由于感应电压计算装置能够利用所述感应电压产生装置所产生的电压与流过构成电磁铁的线圈的电流，由演算公式来进行计算，所以能够容易地求出感应电压。
根据本发明7，由于感应电压计算装置能够根据流过所述线圈的电流的状态，从计算感应电压的多个算式中加以选择，所以能够更加正确地求出感应电压。
根据本发明8，由于感应电压计算装置能够在流过所述线圈的电流接近为零的期间，利用感应电压产生装置所产生的电压来求出感应电压，所以能够更正确地求出感应电压。
根据本发明9，不论转子的振幅大小如何，都能够在由预先设定的电压所规定的振动的所设定相位中检测出基准时序，所以能够按照确实的时序进行驱动控制。
根据本发明10，由于感应电压产生装置是由构成电磁铁的线圈所构成，所以可由简单的构造来实现感应电压的产生。
根据本发明11，由于感应电压产生装置是由构成电磁铁的线圈所构成，所以能够由简单的构造来实现感应电压的产生。而且，当转子的振幅为第一设定值以下的情况下，由于能够在转子的移动方向发生反向转换之前，开始对构成电磁铁的线圈供给电力，所以流过构成电磁铁的线圈的驱动电流，会在到转子的移动方向发生反向转换为止的时刻而急剧增加。由于电磁铁的强度与驱动电流的大小成正比，所以结果是能够使电磁铁强力地磁化。因此在转子的往复运动，即机械共振中，由于实时高效地供给能量，即在自移动方向反向转换时刻到往复运动的中心点之间，使电磁铁强力磁化，所以能够实行高效的驱动，使振幅增大。
根据本发明12，在转子的振幅为第一设定值以下的情况下，由于能够在转子的移动方向发生反向转换之前，开始对构成电磁铁的线圈供给电力，同时对所述线圈供给最大可能的电力，所以流过构成电磁铁的线圈的驱动电流，会在到转子的移动方向发生反向转换为止的时刻而更加急剧增加。由于电磁铁的强度与驱动电流的大小成正比，所以结果是能够使电磁铁进一步强力地磁化。因此在转子的往复运动，即机械共振中，由于实时高效地供给能量，即在自移动方向反向转换时刻到往复运动的中心点之间，使电磁铁强力磁化，所以能够实行高效的驱动，使振幅迅速增大。而且，由于是限于在所设定的时间内供给最大可能的电力，所以即使是在由检测装置不能检测出转子的位移等情况下，也能够防止振幅的过度增大。
根据本发明13，由于感应电压产生装置是由构成电磁铁的线圈所构成，所以能够由简单的结构来实现感应电压的产生。由驱动选择装置可选择是否对转子施以强驱动，在由驱动选择装置选择了强驱动的情况下，控制装置能够在转子的移动方向发生反向转换之前，开始对所述线圈供给电力。因此，例如在驱动选择装置接受了用户的操作而选择是否对转子施以强驱动的情况下，就能够选择用户所希望的强驱动，从而使可操作性得以提高。
根据本发明14，由于在转子的振幅为第二设定值以下的情况下，所述控制装置能够对所述线圈供给最大可能的电力，所以在振幅小的情况下，能够更强力地驱动，使振幅迅速增大。
根据本发明15，由于控制装置能够根据转子的振幅而对供给到构成电磁铁的线圈的电力实行阶段性的变更，因此，例如在希望振幅为所设定范围内等情况下，可以在振幅小的时候，阶段性地增大对线圈供给的电力，这样，就能够在不引起使用者感到不协调(感觉不到驱动条件的变化)情况下进行驱动控制。
根据本发明16，在转子的振幅为第一设定值以下的情况下，控制装置能够在转子的移动方向发生反向转换之前，开始对构成电磁铁的线圈供给电力的同时，对线圈供给，与在转子的移动方向发生反向转换之后的时刻开始对所述线圈供给的电力相比，频率更高的电力。因此能更有效地实行驱动。
根据本发明17，转子装备有旋转体与2个振动体，旋转体被旋转轴所支撑，能够接受交变磁场，振动体配置在所述旋转体的轴间的相对面的位置上，接受所述旋转体传递给的旋转力，能够进行相互反向移动。因此在构成转子的旋转体接受交变磁场而转动，在装配在其上的2个振动体能够在旋转轴间反向往复移动的线性振动电动机中，由于是自在构成转子的2个振动体的移动方向发生反向转换以前供给电流，所以流过构成电磁铁的线圈的电流会在振动体的移动方向发生反向转换时急剧增加。由于电磁铁的强度与驱动电流的大小成正比，所以结果是能够使电磁铁强力地磁化。因此在转子的往复运动，即机械共振中，由于实时高效地供给能量，即在自移动方向反向转换时刻到往复运动的中心点之间，使电磁铁强力磁化，所以能够实行高效的驱动。
权利要求
1.一种驱动控制装置，为线性振动电动机的驱动装置，装备有定子与转子，定子由电磁铁(或永久磁铁)所构成，转子则由被支撑且可往复自由振动的永久磁铁(或电磁铁)所构成，其特征在于该驱动装置还装备有控制装置与检测装置，控制装置对构成电磁铁的线圈所供给的驱动电力进行控制，使转子能够往复振动，检测装置能够对转子的位移、速度、加速度中的至少一项进行检测，所述控制装置能够根据检测的结果，在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对所述线圈供给电力。
2.根据权利要求1所述的驱动控制装置，其特征在于所述检测装置装备有感应电压产生装置，伴随着转子的振动而产生感应电压。
3.根据权利要求2所述的驱动控制装置，其特征在于自所述感应电压达到最大或最小值起，经过所设定的时间后，所述控制装置开始对所述线圈供给电力。
4.根据权利要求2所述的驱动控制装置，其特征在于自所述感应电压开始低于设定的电压或开始高于所设定的电压起，经过所设定的时间后，所述控制装置开始对所述线圈供给电力。
5.根据权利要求2～4中任一权利要求所述的驱动控制装置，其特征在于所述检测装置装备有感应电压计算装置，能够利用所述感应电压产生装置所产生的电压来求出所述感应电压。
6.根据权利要求5所述的驱动控制装置，其特征在于所述感应电压计算装置是利用所述感应电压产生装置所产生的电压与流过所述线圈的电流，由演算公式来计算出所述感应电压的。
7.根据权利要求6所述的驱动控制装置，其特征在于所述感应电压计算装置能够根据流过所述线圈的电流的状态，对计算所述感应电压的多个算式中加以选择。
8.根据权利要求6或7所述的驱动控制装置，其特征在于所述感应电压计算装置在流过所述线圈的电流接近为零的期间，能够利用所述感应电压产生装置所产生的电压来求出所述感应电压。
9.根据权利要求5～8中任一权利要求所述的驱动控制装置，其特征在于所述检测装置装备有将所述感应电压归一化的归一化装置、以及以与预先设定的电压水准相一致的时序为基准时序，对所述归一化的感应电压进行检测的基准检测装置，所述控制装置能够根据所述基准时序对电磁铁供给电力。
10.根据权利要求5～9中任一权利要求所述的驱动控制装置，其特征在于所述感应电压产生装置由所述线圈所构成。
11.根据权利要求2～4中任一权利要求所述的驱动控制装置，其特征在于所述感应电压产生装置由所述线圈构成，所述检测装置装备有振幅检测装置，能够利用转子的位移、速度、加速度中的至少一项，对转子的振幅进行检测；在转子的振幅为第一设定值以下的情况下，所述控制装置能够在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对所述线圈供给电力。
12.根据权利要求11所述的驱动控制装置，其特征在于在转子的振幅为第一设定值以下的情况下，所述控制装置能够在继续所设定的时间、在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对所述线圈供给电力，同时，对所述线圈供给最大可能的电力。
13.根据权利要求2～4中任一权利要求所述的驱动控制装置，其特征在于装备有能够选择是否对转子施以强驱动的驱动选择装置，所述感应电压产生装置由所述线圈构成，在由所述驱动选择装置选择了强驱动的情况下，所述控制装置能够在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对所述线圈供给电力。
14.根据权利要求11所述的驱动控制装置，其特征在于在转子的振幅为第二设定值以下的情况下，所述控制装置能够对所述线圈供给最大可能的电力。
15.根据权利要求11所述的驱动控制装置，其特征在于所述控制装置能够根据转子的振幅而对供给所述线圈的电力实行阶段性的变更。
16.根据权利要求11中所述的驱动控制装置，其特征在于在转子的振幅为第一设定值以下的情况下，所述控制装置能够在转子的移动方向发生反向转换之前，开始对所述线圈供给电力，同时，与在转子的移动方向发生反向转换之后的时刻，开始对所述线圈供给的电力相比，对所述线圈供给频率更高的电力。
17.根据权利要求1～16中任一权利要求所述的驱动控制装置，其特征在于转子装备有旋转体与2个振动体，旋转体被旋转轴所支撑，能够接受交变磁场，振动体配置在所述旋转轴间的相对面的位置上，能够接收所述旋转体传递给的旋转力，进行相互反向往复移动。
18.一种线性振动电动机的驱动控制方法，装备有由电磁铁(或永久磁铁)所构成的定子、以及装有永久磁铁(或电磁铁)的，被支撑且能够往复自由运动的转子，其特征在于能够对转子的位移、速度、加速度中的至少一项进行检测，利用检测装置所检测的结果，在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻，开始对电磁铁供给电力。
全文摘要
本发明提供一种线性振动电动机的驱动控制方法以及驱动控制装置,是在转子的移动方向发生反向转换之前的时刻,开始对定子或转子供电。是一种在能够检测出转子动作的同时,能够高效率地驱动转子的驱动控制方法以及驱动控制装置。
文档编号H02K33/02GK1367576SQ02102548
公开日2002年9月4日 申请日期2002年1月25日 优先权日2001年1月26日
发明者伊吹康夫, 高桥笃史, 前川多喜夫, 山下干弘 申请人:松下电工株式会社