KR100203850B1 - A speed control apparatus of capstan motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 캡스턴 모터의 속도 제어장치에 관한 것이다. 본 발명은 로우터 케이스의 외주면에 광신호를 반사하는 반사패턴과, 광신호를 흡수하는 무반사패턴이 일정간격 배열형성되는 리플렉터와; 리플렉터의 한쪽에 설치되어 광신호를 발광하는 발광부와, 반사 및 무반사패턴의 반사/흡수 작용에 의한 신호를 검출하여 전원의 공급을 선택적으로 스위칭시키는 수광부로 이루어지는 광센서와; 리플렉터와 광센서 사이에 반사패턴과 무반사패턴으로부터 반사/흡수되는 광신호의 펄스수를 증폭시키도록 장착되는 모아레 무늬 필터로 이루어진다. 따라서, 로우터의 외주면에 장착되는 리플렉터와 광센서의 작용에 의해 펄스의 출력이 정상적으로 이루어질 뿐만 아니라, 광센서의 기구적인 진동 및 열화가 용이하게 방지되므로, 속도가 정확하게 제어되어 제품의 신뢰성이 향상되는 것이다.The present invention relates to a speed control device of a capstan motor. The present invention provides a reflector pattern for reflecting an optical signal on an outer circumferential surface of a rotor case, and a reflector in which an antireflection pattern for absorbing an optical signal is arranged at a predetermined interval; An optical sensor provided at one side of the reflector and configured to emit an optical signal, and an optical sensor for detecting a signal caused by the reflection / absorption action of the reflection and antireflection pattern and selectively switching the supply of power; And a moiré pattern filter mounted between the reflector and the optical sensor to amplify the number of pulses of the optical signal reflected / absorbed from the reflection pattern and the antireflection pattern. Therefore, the output of the pulse is normally performed by the action of the reflector and the optical sensor mounted on the outer circumferential surface of the rotor, and mechanical vibration and deterioration of the optical sensor are easily prevented, so that the speed is accurately controlled to improve the reliability of the product. will be.
Description
제1도는 종래의 캡스턴 모터를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional capstan motor.
제2도는 본 발명에 따른 캡스턴 모터의 속도 제어장치를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view showing a speed control device of the capstan motor according to the present invention.
제3도는 본 발명에 따른 캡스턴 모터의 속도 제어장치를 부분적으로 나타낸 사시도.3 is a perspective view partially showing the speed control device of the capstan motor according to the present invention.
제4도는 본 발명에 따른 캡스턴 모터의 속도 제어장치에 의한 타이밍 도표이다.4 is a timing chart by the speed control apparatus of the capstan motor according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
20 : 리플렉터 21 : 반사부20: reflector 21: reflector
22 : 무반사부 25 : 광센서22: non-reflective portion 25: light sensor
26 : 발광부 27 : 수광부26 light emitting portion 27 light receiving portion
30 : 모아레 무늬필터 Ma : 구동용 마그네트30: moire pattern filter Ma: driving magnet
Sh : 축 Sc : 스테이터 코어Sh: Shaft Sc: Stator Core
Co : 구동용 코일Co: Driving Coil
본 발명은 캡스턴 모터(capstan motor)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제품의 신뢰성이 향상되도록 한 캡스턴 모터의 속도 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capstan motor, and more particularly, to a speed control device of a capstan motor, which improves the reliability of a product.
일반적으로 캡스턴 모터는 비디오 카세트 레코더(video cassette recorder)와 같은 전기, 전자제품이나 사무기기의 구동용 모터(driving motor)의 하나로 사용된다.In general, a capstan motor is used as one of a driving motor of an electric, electronic or office equipment such as a video cassette recorder.
이러한 종래의 캡스턴 모터에 대한 하나의 예를 제1도에 나타내어 설명하면, 캡스턴 모터는 원판형상체의 로우터 케이스(Rc)의 내면에 구동용 마그네트(driving magnet: Ma)가 부착되고, 로우터 케이스(Rc)의 중앙에 축(shaft: Sh)이 끼워져 설치된다. 또한 로우터 케이스(Rc)의 구동용 마그네트(Ma)와 일정한 공극(air gap)이 유지되도록 구동용 코일(driving coil; Co)이 권선되는 스테이터 코어(stator core: Sc)가 회로기판(Cb)의 하면에 설치된다.One example of such a conventional capstan motor is illustrated in FIG. 1, and the capstan motor has a driving magnet (Ma) attached to the inner surface of the rotor case Rc of a disc body, and the rotor case ( A shaft (Sh) is fitted in the center of Rc). In addition, a stator core Sc on which a driving coil Co is wound so as to maintain a constant air gap with the driving magnet Ma of the rotor case Rc includes a circuit board Cb. It is installed on the lower surface.
따라서, 스테이터 코어(Sc)의 구동용 코일(Co)에 전원이 인가되면 자계가 형성되어 구동용 마그네트(Ma)와의 상호 자력작용(磁力作用)에 의해 로우커 케이스(Rc)가 회전된다.Therefore, when power is applied to the driving coil Co of the stator core Sc, a magnetic field is formed, and the locker case Rc is rotated by mutual magnetic action with the driving magnet Ma.
한편, 캡스턴 모터의 속도를 제어하기 위하여 로우터 케이스(Sc)의 외주면에 FG마그네트(frequency generator magnet: 10)가 장착되고, 회로기판(Cb)의 한쪽면에는 FG 마그네트(10)와 일정 거리 떨어져 MR센서(magneto rresistance sensor, 11)가 장착된다. MR센서(11)은 FG 마그네트(10)의 착지된 자극으로부터 자기적인 FG 펄스(pulse)를 전압으로 변환하여 캡스턴 모터의 속도를 제어하게 된다.Meanwhile, in order to control the speed of the capstan motor, an FG magnet (frequency generator magnet) 10 is mounted on the outer circumferential surface of the rotor case Sc, and one side of the circuit board Cb is separated from the FG magnet 10 by a certain distance. A magnetoresistance sensor 11 is mounted. The MR sensor 11 controls the speed of the capstan motor by converting the magnetic FG pulse from the grounded stimulus of the FG magnet 10 into a voltage.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 캡스턴 모터는, FG 마그네트(10)의 외주면에 조그마한 스크래치(scratch)가 발생될 경우에는, FG 펄스의 크기가 다르게 변하거나 또는 디스토션(distorsion)이 발생되어 캡스턴 모터의 속도를 정확하게 제어하기 곤란한 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 로우터 케이스(Rc)와 축(Sh)의 중심이 조립오차로 인하여 정확하게 일치되지 않은 상태에서는, 로우터 케이스(Rc)의 균일한 회전특성을 기대하기 어려울 뿐만 아니라, MR센서(11)는 기구적인 진동 및 열화에 매우 취약하므로, 캡스턴 모터의 속도를 제어하는데 지장이 초래되어 제품의 신뢰성이 크게 저하되는 문제점이 있었다.However, in the case of the conventional capstan motor as described above, when a small scratch is generated on the outer circumferential surface of the FG magnet 10, the magnitude of the FG pulse is changed differently or distortion is generated to cause the capstan motor. There was a problem that it was difficult to control the speed accurately. In addition, in a state where the centers of the rotor case Rc and the shaft Sh are not exactly matched due to assembly errors, it is difficult to expect a uniform rotation characteristic of the rotor case Rc, and the MR sensor 11 Since it is very vulnerable to mechanical vibration and deterioration, there is a problem in controlling the speed of the capstan motor, which greatly reduces the reliability of the product.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 펄스와 출력이 정상적으로 이루어질 뿐만 아니라, 기구적인 진동 및 열화가 용이하게 방지되므로, 속도가 정확하게 제어되어 제품의 신뢰성이 향상되도록 한 캡스턴 모터의 속도 제어장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is not only the pulse and output is normal, but also mechanical vibration and deterioration is easily prevented, the speed is precisely controlled It is to provide a speed control device of the capstan motor to improve the reliability of.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 내면에 구동용 마그네트가 부착되고, 중앙에 축이 끼워져 설치되는 로우터 케이스와, 구동용 마그네트와 공극이 유지되도록 구동용 코일이 권선되어 회로기판의 하면에 설치되는 스테이터 코어를 구비하는 캡스턴 모터에 있어서, 로우터 케이스의 외주면에 광신호를 반사하는 반사패턴과, 광신호를 흡수하는 무반사패턴이 일정 간격 배열형성되는 리플렉터와; 리플렉터의 한쪽에 설치되어 광신호를 발광하는 발광부와, 반사 및 무반사패턴의 반사/흡수 작용에 의한 신호를 검출하여 전원의 공급을 선택적으로 스위칭시키는 수광부로 이루어지는 광센서와; 리플렉터와 광센서 사이에 반사패턴과 무반사패턴으로부터 반사/흡수되는 광신호의 펄스수를 증폭시키도록 장착되는 모아레 무늬 필터로 이루어지는 캡스턴 모터의 속도 제어장치에 있다.A characteristic of the present invention for achieving the above object is, a rotor magnet is attached to the inner surface, the rotor case is installed with a shaft fitted in the center, the driving coil is wound around the driving magnet and the air gap is wound around the circuit board A capstan motor having a stator core provided on a lower surface, the capstan motor comprising: a reflector in which a reflection pattern for reflecting an optical signal and an antireflection pattern for absorbing the optical signal are arranged at regular intervals on an outer circumferential surface of the rotor case; An optical sensor provided at one side of the reflector and configured to emit an optical signal, and an optical sensor for detecting a signal caused by the reflection / absorption action of the reflection and antireflection pattern and selectively switching the supply of power; A capstan motor speed control device comprising a moire pattern filter mounted between a reflector and an optical sensor to amplify the number of pulses of an optical signal reflected / absorbed from a reflection pattern and an antireflection pattern.
이하, 본 발명에 따른 캡스턴 모터의 속도 제어장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a speed control device for a capstan motor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도 내지 제4도는 본 발명에 따른 캡스턴 모터의 속도 제어장치를 설명하기 위하여 나타낸 도면이며, 제1도에서 설명한 캡스턴 모터의 기본적인 구성은 동일한 부호를 부여하여 설명한다.2 to 4 are views for explaining the speed control device of the capstan motor according to the present invention, the basic configuration of the capstan motor described in Figure 1 will be described with the same reference numerals.
먼저, 제1도를 참조하여 설명하면, 원판형상체의 로우터 케이스(Rc)의 내면에 구동용 마그네트(Ma)가 부착되고, 로우터 케이스(Rc)의 중앙에 축(Sh)이 끼워져 설치된다. 로우터 케이스(Rc)의 구동용 마그네트(Ma)와 일정한 공극이 유지되도록 스테이터 코어(Sc)가 설치되며, 이 스테이터 코어(Sc)의 구동용 코일(Co)에 전원이 인가되면 자계가 형성되어 구동용 마그네트(Ma)와의 상호 자력작용에 의해 로우터 케이스(Rc)가 회전된다.First, with reference to FIG. 1, the driving magnet Ma is attached to the inner surface of the rotor case Rc of the disk-shaped body, and the shaft Sh is fitted in the center of the rotor case Rc. The stator core Sc is installed to maintain a constant gap with the driving magnet Ma of the rotor case Rc. When power is applied to the driving coil Co of the stator core Sc, a magnetic field is formed and driven. The rotor case Rc is rotated by mutual magnetic force with the magnetic magnet Ma.
제3도 및 제4도에 나타낸 바와 같이, 상기한 로우터 케이스(Rc)의 외주면에 링형상체의 리플렉터(reflector, 20)가 장착된다. 이 리플렉터(20)는 조사(照射)되는 광신호(光信號)를 반사(反射)하는 반사패턴(反射 pattern; 21)과, 조사되는 광신호를 흡수하는 무반사패턴(22)이 일정간격 배열형성되어 구성된다.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, a ring-shaped reflector 20 is mounted on the outer circumferential surface of the rotor case Rc. The reflector 20 has a reflection pattern 21 for reflecting an irradiated optical signal and an antireflection pattern 22 for absorbing the irradiated optical signal. It is configured.
이러한 리플렉터(20)의 반사패턴(21)은 백색으로 코팅(coating)처리되고, 무반사패턴(22) 흑색으로 코팅 처리되는 것이 바람직하다. 여기에서, 상기한 리플렉터(20)의 반사패턴(21)과 무반사패턴(22) 각각은 코팅 처리된 것을 설명하였으나, 리플렉터(20)은 반사면과 무반사면을 갖는 별도의 반사지(反射紙)를 부착하여 구성할 수도 있다.The reflective pattern 21 of the reflector 20 may be coated with white, and the antireflective pattern 22 may be coated with black. Here, although each of the reflective pattern 21 and the anti-reflective pattern 22 of the reflector 20 has been described to be coated, the reflector 20 has a separate reflector having a reflective surface and an anti-reflective surface. It can also be attached.
한편, 리플렉터(20)의 한쪽에 일정 거리 떨어지도록 광센서(opital sensor; 25)가 설치되는 것으로, 광센서(25)는 광신호를 발광하여 리플렉터(20)에 주사하는 발광부(26)를 갖는다. 광센서(25)는 리플렉터(20)의 반사 및 무반사패턴(21, 22)의 반사/흡수 작용에 의한 신호를 검출하는 수광부(受光部; 27)를 갖는다. 수광부(27)는 검출되는 신호에 따라 구동용 코일(Co)에 부여되는 전원의 공급을 마이컴(28)의 작동에 의해 선택적으로 스위칭(switching)하게 된다. 즉, 광센서(25)는 발광 다이오드(發光 diode)와, 수광 다이오드(受光 diode)를 사용하는 포토 커플러(photo coupler)에 의해 구성할 수 있는 것이며, 광센서(25)와 마이컴(28)은 회로기판(Cb)의 한쪽면에 솔더링에 의해 설치된다.On the other hand, an optical sensor 25 is provided on one side of the reflector 20 so as to be separated by a predetermined distance, and the optical sensor 25 emits an optical signal and scans the light emitting part 26 that scans the reflector 20. Have The optical sensor 25 has a light receiving portion 27 for detecting a signal due to the reflection of the reflector 20 and the reflection / absorption action of the antireflective patterns 21 and 22. The light receiving unit 27 selectively switches the supply of power supplied to the driving coil Co according to the detected signal by the operation of the microcomputer 28. That is, the optical sensor 25 can be configured by a photo coupler using a light emitting diode and a light receiving diode, and the optical sensor 25 and the microcomputer 28 are It is provided by soldering on one side of the circuit board Cb.
그리고, 리플렉터(20)와 광센서(25) 사이에는 펄스수가 증가되도록 모아레 무늬 필터(moire fringe filter, 30)가 장착된다. 모아레 무늬 필터(30)는 리플렉터(20)의 반사패턴(21)과 무반사패턴(22)에 의해 형성되는 펄스수를 모아레 현상, 즉 간섭현상에 의해 대략 1/2 정도의 크기로 작게 하여 그 수를 증폭시키게 된다. 이것을 구체적으로 살펴보면, 모아레 무늬 필터(30)는 피치가 거의 동등한 2매의 격자를 겹쳐 구성하는 것으로, 반사패턴(21)과 무반사패턴(22) 각각으로부터 반사/흡수되는 광신호가 모아레 무늬 필터(30)에 의해 서로 겹침으로써 그 수가 2배로 커진 무늬가 나타나게 되는 것이다.A moire fringe filter 30 is mounted between the reflector 20 and the optical sensor 25 to increase the number of pulses. The moiré pattern filter 30 reduces the number of pulses formed by the reflecting pattern 21 and the anti-reflective pattern 22 of the reflector 20 to about 1/2 the size by moiré phenomenon, that is, interference phenomenon. Will be amplified. Specifically, the moire pattern filter 30 is composed of two lattices having substantially equal pitches, and the optical signal reflected / absorbed from each of the reflection pattern 21 and the non-reflection pattern 22 is the moire pattern filter 30. By overlapping each other by), the pattern doubled in number appears.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 캡스턴 모터의 속도 제어장치는, 스테이터 코어(Sc)의 구동용 코일(Co)에 자계가 형성되면서 구동용 마그네트(Ma)와의 상호 자력작용에 의해 로우터 케이스(Rc)가 회전된다. 이와 같이 로우터 케이스(Rc)가 회전되면, 광센서(25)의 발광부(26)로부터 광신호가 발광되어 리플렉터(20)에 주사된다.In the capstan motor speed control apparatus according to the present invention as described above, the rotor case Rc is formed by mutual magnetic action with the driving magnet Ma while a magnetic field is formed in the driving coil Co of the stator core Sc. Is rotated. As described above, when the rotor case Rc is rotated, an optical signal is emitted from the light emitting unit 26 of the optical sensor 25 and scanned by the reflector 20.
제5도에 나타낸 바와 같이, 발광부(26)의 광신호가 리플렉터(20)의 반사패턴(21)에 의해 반사되면, 이 반사패턴(21)의 반사 작용에 의해 반사되는 신호는 수광부(27)에 하이레벨(high level)로 검출된다. 그리고 수광부(27)에 하이레벨이 검출되면, 마이컴(28)의 작동에 의해 스테이터 코어(Co)의 구동용 코일(Co)에 공급되는 전원을 온(on)시키게 된다.As shown in FIG. 5, when the optical signal of the light emitting part 26 is reflected by the reflecting pattern 21 of the reflector 20, the signal reflected by the reflecting action of the reflecting pattern 21 is reflected by the light receiving part 27. Detected at a high level. When the high level is detected by the light receiving unit 27, the power supplied to the driving coil Co of the stator core Co is turned on by the operation of the microcomputer 28.
이와는 반대로, 발광부(26)의 광신호가 리플렉터(20)의 무반사패턴(22)에 의해 흡수되면, 이 무반사패턴(22)의 흡수작용에 의해 신호는 수광부(27)이 로우레벨(low level)로 검출된다. 따라서, 수광부(27)에 로우레벨이 검출되면, 마이컴(28)의 작동에 의해 스테이터 코어(Co)의 구동용 코일(Co)에 공급되는 전원을 오프(off)시키게 된다. 즉, 광센서(25)는 리플렉터(20)의 반사/흡수 작용에 의해 검출되는 펄스에 따라 구동용 코일(Co)의 전원을 선택적으로 스위칭하여 속도를 제어하게 되는 것이다.On the contrary, when the optical signal of the light emitting part 26 is absorbed by the antireflective pattern 22 of the reflector 20, the signal is received by the light receiving part 27 at a low level by the absorption action of the antireflective pattern 22. Is detected. Therefore, when the low level is detected by the light receiving portion 27, the power supplied to the driving coil Co of the stator core Co is turned off by the operation of the microcomputer 28. That is, the photosensor 25 is to control the speed by selectively switching the power of the driving coil (Co) in accordance with the pulse detected by the reflection / absorption action of the reflector 20.
그리고, 리플렉터(20)의 반사패턴(21)과 무반사패턴(22)에 스크래치가 발생될 경우에도, 리플렉터(20)의 반사/흡수 작용에 의한 광센서(25)의 작동이 정상적으로 유지되어 제품의 신뢰성이 향상된다.In addition, even when scratches are generated on the reflective pattern 21 and the anti-reflective pattern 22 of the reflector 20, the operation of the optical sensor 25 by the reflection / absorption action of the reflector 20 is normally maintained to Reliability is improved.
한편, 광센서(25)는 각도 및 위치오차의 영향을 받지 않을 뿐만 아니라, 기구적인 진동 및 열화의 영향에도 광신호에 의한 펄스의 검출을 정확하게 수행하여 속도를 제어함으로써, 균일한 회전특성을 얻을 수 있어 제품의 신뢰성이 향상된다.On the other hand, the optical sensor 25 is not affected by the angle and position error, and even by the accurate detection of the pulse by the optical signal under the influence of mechanical vibration and deterioration to control the speed, thereby obtaining a uniform rotation characteristic Can improve the reliability of the product.
또한, 리플렉터(20)와 광센서(25) 사이에 장착되는 모아레 무늬 필터(30)는 리플렉터(20)의 반사패턴(21)과 무반사패턴(22)에 의해 형성되는 펄스수를 증폭시킴으로써, 펄스의 증폭에 따라 캡스턴 모터의 속도를 보다 정밀하게 제어할 수 있게 된다. 즉, 모아레 무늬 필터(30)는 반사패턴(21)과 무반사패턴(22) 각각으로부터 반사/흡수되는 광신호를 간섭현상에 의해 펄스수를 2배로 크게 한다.In addition, the moire pattern filter 30 mounted between the reflector 20 and the optical sensor 25 amplifies the number of pulses formed by the reflection pattern 21 and the anti-reflective pattern 22 of the reflector 20, thereby causing a pulse. The amplification of the capstan motor speed can be controlled more precisely. That is, the moire fringe filter 30 doubles the number of pulses by the interference phenomenon of the optical signal reflected / absorbed from each of the reflective pattern 21 and the non-reflective pattern 22.
상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일사상의 범주내에서 적절하게 변경가능한 것으로, 예를 들면 드럼 모터(drum motor)등과 같은 구동모터의 속도를 제어하는데 널리 적용할 수 있는 것이다.The above embodiments are merely illustrative of one preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the above, and may be appropriately changed within the scope of the same concept, for example, a drum motor ( It can be widely applied to control the speed of driving motor such as drum motor.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 캡스턴 모터의 속도 제어장치에 의하면, 로우터의 외주면에 장착되는 리플렉터와 광센서의 작용에 의해 펄스의 출력이 정상적으로 이루어질 뿐만 아니라, 광센서의 기구적인 진동 및 열화가 용이하게 방지되므로, 속도가 정확하게 제어되어 제품의 신뢰성이 향상되는 것이다.As described above, according to the speed control device of the capstan motor according to the present invention, not only the pulse output is normally performed by the action of the reflector and the optical sensor mounted on the outer peripheral surface of the rotor, but also the mechanical vibration and deterioration of the optical sensor are easy. Therefore, since the speed is accurately controlled, the reliability of the product is improved.
Claims (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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Payment date: 20070305 Year of fee payment: 9 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |