(57)【要約】【課題】本発明の目的は、ブラシやコミュテータが磨耗することなく、直流モータの回転速度及び方向をチェックすることのできる直流モータ制御装置及びその方法を提供することにある。【解決手段】直流モータ制御装置及びその方法が開示される。本直流モータ制御装置は、前記直流モータに駆動電圧を印加し、直流モータから所定信号を検出する直流モータ駆動部と、直流モータ駆動部から検出された信号を用いて、直流モータの状態を制御するサーボマイコンと、を含む。これにより、直流モータの回転状態を確認して直流モータを制御することができるようになる。【選択図】図１
2010136611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコミュテータの間にギャップが存在する直流モータと、
前記直流モータに駆動電圧を印加し、前記直流モータから前記ギャップに対応するギャップ信号を検出する直流モータ駆動部と、
前記直流モータ駆動部から検出された前記ギャップ信号を分析して、前記直流モータを駆動するように前記直流モータ駆動部を制御するサーボマイコンと、
を含むことを特徴とする直流モータ制御装置。
【請求項２】
前記直流モータ駆動部は、
前記ギャップ信号を増幅して出力することを特徴とする請求項１に記載の直流モータ制御装置。
【請求項３】
前記直流モータ駆動部は、
前記サーボマイコンの制御に応じて、前記直流モータに含まれた２つのブラシに電圧を印加する駆動信号生成部と、
前記ギャップ信号を増幅して出力するオペアンプと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の直流モータ制御装置。
【請求項４】
前記ギャップ信号は前記２つのブラシのうち、いずれか一つのブラシが前記ギャップを通過するときに発生する信号であることを特徴とする請求項３に記載の直流モータ制御装置。
【請求項５】
前記サーボマイコンは、
前記ギャップ信号のハイ状態となる区間が検出される間隔が広くなる場合、前記直流モータがブレイク遂行中であると判断することを特徴とする請求項１に記載の直流モータ制御装置。
【請求項６】
前記サーボマイコンは、
前記ギャップ信号がロー状態で所定時間以上を持続した後、再びハイ状態となると、前記直流モータが停止したと判断し、前記直流モータに供給される駆動電圧を遮断するように前記直流モータ駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載の直流モータ制御装置。
【請求項７】
複数のコミュテータの間にギャップが存在する直流モータに駆動電圧を印加するステップと、
前記直流モータから前記ギャップに対応するギャップ信号を検出するステップと、
前記直流モータ駆動部から検出された前記ギャップ信号を分析するステップと、
前記分析結果に応じて、前記直流モータを駆動するように制御するステップと、
を含むことを特徴とする直流モータ制御方法。
【請求項８】
前記ギャップ信号を検出した後、前記ギャップ信号を増幅して出力するステップを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の直流モータ制御方法。
【請求項９】
前記直流モータに駆動電圧を印加するステップは、
前記直流モータに含まれた２つのブラシに電圧を印加するステップであることを特徴とする請求項７に記載の直流モータ制御方法。
【請求項１０】
前記ギャップ信号は前記２つのブラシのうち、いずれか一つのブラシが前記ギャップを通過するときに発生する信号であることを特徴とする請求項９に記載の直流モータ制御方法。
【請求項１１】
前記分析するステップは、
前記ギャップ信号のハイ状態となる区間が検出される間隔が広くなる場合、前記直流モータがブレイク遂行中であると判断するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の直流モータ制御方法。
【請求項１２】
前記分析するステップは、
前記ギャップ信号がロー状態で所定時間以上を持続した後、再びハイ状態となると、前記直流モータが停止したと判断するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の直流モータ制御方法。
【請求項１３】
前記分析するステップは、
前記判断結果に応じて、前記直流モータに供給される駆動電圧を遮断するように制御するステップを更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の直流モータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流モータ制御装置及びその方法に関し、より詳細には、データの記録された光ディスクを再生する光ディスク再生装置に備えられた直流モータ制御装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光ディスク再生装置でスピンドルモータ（Ｓｐｉｎｄｌｅ  ｍｏｔｏｒ）として使用される直流モータは、入力される電気エネルギーを対応方向の運動エネルギーに変換して、光ディスクに記録されたデータが読み取られるようにする。このとき、直流モータは入力される電気電流の方向が変わると運動エネルギーの方向が転換する特性を有するが、このような特性を用いて直流モータを制御することが可能である。
【０００３】
直流モータを制御するためには直流モータの回転方向をチェックしなければならないが、従来では、直流モータのブレイク電圧をＯＮ及びＯＦＦスイッチングしながら、発生する逆起電圧をチェックすることにより、直流モータの回転方向をチェックする方法を用いていた。この場合、直流モータを断続する過程において、軸に加えられる力が変化することになり、軸の回転力が変化してブラシ及びコミュテータ（Ｃｏｍｍｕｔａｔｏｒ）の磨耗が激しく発生するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国公開特許１９９３−０００１４２２号公報
【特許文献２】特開１９９４−２１７５７４号公報
【特許文献３】韓国登録特許０１７６８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ブラシやコミュテータが磨耗することなく、直流モータの回転速度及び方向をチェックすることのできる直流モータ制御装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本発明の多様な実施形態にかかる直流モータ制御装置は、複数のコミュテータの間にギャップが存在する直流モータと、前記直流モータに駆動電圧を印加し、前記直流モータから前記ギャップに対応するギャップ信号を検出する直流モータ駆動部と、前記直流モータ駆動部から検出された前記ギャップ信号を分析して、前記直流モータを駆動するように前記直流モータ駆動部を制御するサーボマイコンと、を含む。
【０００７】
前記直流モータ駆動部は、前記ギャップ信号を増幅して出力することを特徴とする。
【０００８】
前記直流モータ駆動部は、前記サーボマイコンの制御に応じて、前記直流モータに含まれた２つのブラシに電圧を印加する駆動信号生成部と、前記ギャップ信号を増幅して出力するオペアンプと、を含む。
【０００９】
前記ギャップ信号は前記２つのブラシのうち、いずれか一つのブラシが前記ギャップを通過するときに発生する信号であることを特徴とする。
【００１０】
前記サーボマイコンは、前記ギャップ信号のハイ状態となる区間が検出される間隔が広くなる場合、前記直流モータがブレイク遂行中であると判断することを特徴とする。
【００１１】
前記サーボマイコンは、前記ギャップ信号がロー状態で所定時間以上を持続した後、再びハイ状態となると、前記直流モータが停止したと判断し、前記直流モータに供給される駆動電圧を遮断するように前記直流モータ駆動部を制御することを特徴とする。
【００１２】
一方、直流モータ駆動方法は、複数のコミュテータの間にギャップが存在する直流モータに駆動電圧を印加するステップと、前記直流モータから前記ギャップに対応するギャップ信号を検出するステップと、前記直流モータ駆動部から検出された前記ギャップ信号を分析するステップと、前記分析結果に応じて、前記直流モータを駆動するように制御するステップと、を含む。
【００１３】
また、前記ギャップ信号を検出した後、前記ギャップ信号を増幅して出力するステップを更に含むことを特徴とする。
【００１４】
前記直流モータに駆動電圧を印加するステップは、前記直流モータに含まれた２つのブラシに電圧を印加するステップであることを特徴とする。
【００１５】
前記ギャップ信号は前記２つのブラシのうち、いずれか一つのブラシが前記ギャップを通過するときに発生する信号であることを特徴とする。
【００１６】
前記分析するステップは、前記ギャップ信号のハイ状態となる区間が検出される間隔が広くなる場合、前記直流モータがブレイク遂行中であると判断するステップを含む。
【００１７】
前記分析するステップは、前記ギャップ信号がロー状態で所定時間以上を持続した後、再びハイ状態となると、前記直流モータが停止したと判断するステップを含む。
【００１８】
前記分析するステップは、前記判断結果に応じて、前記直流モータに供給される駆動電圧を遮断するように制御するステップを更に含む。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる直流モータ制御装置の概略的な構成を示す図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態にかかる直流モータの動作によるギャップ信号を検出した波形図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態にかかる直流モータの動作によるギャップ信号を検出した波形図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる直流モータ制御方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態にかかる直流モータ制御装置の概略的な構成を示す図である。
【００２２】
同図を参照すると、直流モータ１００は、複数のコミュテータａ、ｂ、ｃと、第１ブラシｄ及び第２ブラシｅを含む。複数のコミュテータａ、ｂ、ｃの間にはギャップｆ、ｇ、ｈが存在し、第１ブラシｄ及び第２ブラシｅの間には電位差を有する電圧が印加され、直流モータ１００が回転するか停止するようになる。
【００２３】
直流モータ１００の動作について説明すると、たとえば、第１ブラシｄに＋３Ｖの電圧が印加され、第２ブラシｅに−３Ｖの電圧が印加されて、直流モータ１００が所定方向に回転するとき、第１ブラシｄに−３Ｖの電圧が印加され、第２ブラシｅに＋３Ｖの電圧が印加されると、直流モータ１００は速度が段々減少して反対方向に回転するようになる。
【００２４】
直流モータ駆動部１５０は、駆動信号生成部１５４及びオペアップ１５２を備える。駆動信号生成部１５４は、後述するサーボマイコン（ｓｕｒｖｏ−ｍｉｃｏｍ）１７０の制御に従って、第１ブラシｄ及び第２ブラシｅにそれぞれ電圧を印加する。オペアップ（ｏｐ  ａｍｐ）１５２は、Ｂ地点の信号を増幅してＡ地点に出力し、Ａ地点及びＢ地点の波形は図２Ａ及び図２Ｂにおいて後述することにする。
【００２５】
駆動信号生成部１５４において、第１ブラシｄに＋３Ｖを印加し、第２ブラシｅに−３Ｖを印加して、直流モータ１００が所定方向に回転しているとき、サーボマイコン１７０にブレイク命令が受信されると、駆動信号生成部１５４はサーボマイコン１７０の制御に応じて、第１ブラシｄに−３Ｖを印加し、第２ブラシｅに＋３Ｖを印加するようになる。このとき、第１ブラシｄがギャップｆ、ｇ、ｈを通過するとき、バリスタ（Ｖａｒｉｓｔｏｒ）（図示せず）によって、逆電圧が発生する。
【００２６】
この瞬間、駆動信号生成部１５４の出力と第１ブラシｄとの間には逆電圧による微細な電位差が発生するようになる。すなわち、第１ブラシｄがギャップｆ、ｇ、ｈを通過する瞬間に発生する逆電圧が駆動信号生成部１５４から出力される電圧より高くなり、逆電圧の発生がロード抵抗１３０によって検出されオペアップ１５２で増幅されて出力される。ここで、ロード抵抗１３０によって検出された信号を本発明においてはギャップ信号と呼ぶことにする。
【００２７】
サーボマイコン１７０は、直流モータ駆動部１５０から出力されるギャップ信号を分析して、直流モータ１００の回転方向を制御するように駆動信号生成部１５４を制御する。すなわち、直流モータ１００が所定方向に回転するとき、ブレイク命令が受信されると、サーボマイコン１７０は直流モータ１００が反対方向に回転するように駆動信号生成部１５４を制御する。このとき、サーボマイコン１７０はオペアップ１５２から出力されるギャップ信号を分析して直流モータ１００の回転状態を把握した後、直流モータ１００に供給される電源を遮断するように駆動信号生成部１５４を制御する。
【００２８】
このように、第１ブラシｄがギャップｆ、ｇ、ｈを通過する瞬間に発生する逆電圧を用いて、別途のセンサを備えることなく、直流モータ１００の回転方向をチェックすることができるようになる。
【００２９】
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の一実施形態にかかる直流モータの動作によるギャップ信号を検出した波形図である。
【００３０】
図２Ａは、直流モータ１００が駆動し始めるとき、Ａ地点及びＢ地点の信号形態を示した波形図である。図１のＢ地点で検出された信号がオペアップ１５２を通過しながら増幅され、Ａ地点では矩形波の形態に出力される。すなわち、第１ブラシｄがギャップｆ、ｇ、ｈを通過する瞬間、サーボマイコン１７０は増幅されたギャップ信号を受信して、直流モータ１００の回転方向をチェックすることができる。正常の場合、ギャップ信号がハイ（ｈｉｇｈ）状態となる時間ｔＨは７ｍｓである。
【００３１】
図２Ｂは、直流モータ１００が停止するとき、Ａ地点及びＢ地点の信号形態を示した波形図である。直流モータ１００が所定方向に回転するとき、ブレイク命令が受信されると、駆動信号生成部１５４はサーボマイコン１７０の制御に応じて、第１ブラシｄ及び第２ブラシｅに対して反対に電圧を印加する。そうすると、図２Ｂに示すように、ｔＨ＝７ｍｓであるギャップ信号の間隔が段々広くなり、ロー（ｌｏｗ）状態が一定時間持続した後、直流モータ１００がまた逆回転の状態に突入するとき、ハイ状態が一定区間検出されると、直流モータ１００の回転が終わったと判断し、直流モータ１００に供給される電源を遮断する。
【００３２】
以上のように、サーボマイコン１７０はギャップ信号を用いて直流モータ１００の回転状態をチェックして停止させることが可能である。
【００３３】
図３は、本発明の一実施形態にかかる直流モータ制御方法を説明するためのフローチャートである。
【００３４】
同図によると、まず、直流モータ１００が第１方向に回転するように電圧を印加する（Ｓ２００）。すなわち、サーボマイコン１７０は第１ブラシｄ及び第２ブラシｅに電圧を印加するように駆動信号生成部１５４を制御する。
【００３５】
このとき、ブレイク命令が受信されると（Ｓ２１０）、直流モータ１００が第１方向とは反対方向に回転するように電圧を印加する（Ｓ２２０）。すなわち、サーボマイコン１７０は第１ブラシｄ及び第２ブラシｅにＳ２００ステップとは反対の電圧を印加するように駆動信号生成部１５４を制御する。
【００３６】
そして、サーボマイコン１７０は直流モータ駆動部１５０からギャップ信号を受信して（Ｓ２３０）、ギャップ信号がハイ状態となる時間ｔＨが７ｍｓであるかを判断する（Ｓ２４０）。ｔＨ＝７ｍｓである場合（Ｓ２４０−Ｙ）、サーボマイコン１７０はブレイク遂行中であると判断する（Ｓ２５０）。言い換えれば、ｔＨ＝７ｍｓである場合は直流モータ１００の速度が段々遅くなる区間である。
【００３７】
そして、サーボマイコン１７０はギャップ信号がハイ状態となる時間ｔＨ＞２８ｍｓである場合（Ｓ２６０−Ｙ）、直流モータ１００に供給される電源を遮断する（Ｓ２７０）。すなわち、ｔＨ＝２８ｍｓである場合は直流モータ１００が逆回転の状態に突入した場合であるため、サーボマイコン１７０は直流モータ１００に供給される電圧を遮断するように直流モータ駆動部１５０を制御する。
【００３８】
もし、ステップＳ２４０において、ｔＨ＝７ｍｓではなく（Ｓ２４０−Ｎ）、ステップＳ２６０において、ｔＨ＞２８ｍｓではない（Ｓ２６０−Ｎ）ならば、ステップＳ２３０に戻る。
【００３９】
このような過程によってサーボマイコン１７０は直流モータ１００の回転状態をチェックして直流モータ１００を停止させることが可能である。
【００４０】
本発明の多様な実施形態によると、直流モータのブラシがコミュテータの間のギャップを通過するとき、発生するギャップの信号を検出して直流モータの回転状態をチェックすることができるようになる。
【００４１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４２】
１７０      サーボマイコン
【図１】
2010136611.tif 000003
【図２Ａ】
2010136611.tif 000004
【図２Ｂ】
2010136611.tif 000005
【図３】
2010136611.tif 000006