KR100309105B1 - 볼밸런스초기안정화위치찾기시간단축방법 - Google Patents

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:
자기보상형 밸런서(self-compensating dynamic balancer)를 갖는 디스크 재생장치에 관한 기술이다.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:
디스크 초기 회전시 볼밸런스 안정화 위치를 빠른 시간에 찾기 위한 방법을 제공한다.
다. 그 발명의 해결방법의 요지:
본 발명은 초기 디스크 회전시 강체의 위치가 잘못 위치되거나 잘못 위치될 것을 고려하여 스핀들모터 제어신호에 짧은 역펄스를 삽입함으로써 볼밸런스 안정화 위치를 빨리 찾도록 해준다.
라. 발명의 중요한 용도:
디스크 재생장치

Description

볼밸런스 초기 안정화 위치 찾기 시간 단축방법{METHOD FOR REDUCING THE TIME SEARCHING INITIAL STABILISED POSITION OF BALL BALANCE}
본 발명은 자기보상형 밸런서(self-compensating dynamic balancer)를 갖는 디스크 재생장치에 관한 것으로, 특히 볼밸런스(ball balance) 초기 안정화 위치 찾기 시간 단축을 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로 디스크 재생장치는 컴팩트디스크(CD: Compact Disc), 씨디롬(CD-ROM: Compact Disc - Read Only Memory), 디지털비디오디스크(DVD: Digital Video Disc), 디브이디롬(DVD-ROM: Digital Video Disc - Read Only Memory) 등의 디스크에 정보를 기록하거나 기록된 정보를 재생하는 장치로서, 외부 충격 및 내부진동으로부터 디스크 및 광픽업을 보호할 필요가 있다.
디스크재생장치에 채용된 자기보상형 밸런서는 디스크의 편심질량에 의한 내부진동을 억제할 수 있도록 하기 위한 장치이다. 자기보상형 밸런서 및 그에 관련된 기술은 본원 출원인에 의해서 선출원된 대한민국 특허출원 제1997-1322호, 제1997-2986호, 제1997-4766호 등에 개시되어 있다. 제1997-1322호에는 자기보상형 밸런스에 관한 내용을 개시하고 있고, 제1997-2986호에는 자기보상형 밸런서 및 이를 채용한 디스크 플레이어를 개시하고 있으며, 제1997-4766호에는 링밸런서를 더 포함하고 있는 자기보상형 밸런서를 개시하고 있다.
이러한 자기보상형 밸랜서를 갖는 디스크 재생장치는, 초기 디스크 회전시 편중심에 의한 진동을 보상하기 위하여 강철 볼이 진동 감소의 위치로 이동하는 중에 볼과 레이스면과의 마찰, 볼과 볼의 충돌로 인해 편중심 보상 위치로의 이동이 정확히 되지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 디스크 초기 회전시 볼밸런스 안정화 위치를 빠른 시간에 찾기 위한 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적에 따라, 본 발명은, 케이스내에 다수의 강체들을 포함하는 자기보상형 밸런서를 가지며, 상기 자기 보상형 밸런서는 스핀들모터 회전축 턴테이블 하부에 장착되어 있는 디스크 재생장치에서 볼밸런스 초기 안정화 위치 찾기 시간 단축방법에 있어서, 디스크 초기 회전시 미리 정해진 기준 회전속도에 도달하게 하기 위한 제1제어신호에 상기 강체들에 관성력이 작용하도록 상기 제1신호의 크기보다 상대적으로 큰 펄스성의 제2제어신호를 포함시켜 상기 스핀들모터를 구동시켜, 상기 강체들이 자기 보상형 밸런서 케이스내의 편중심 보상위치로 가게함을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 자기보상형 밸런서의 부분사사도,
도 2는 도 1의 단면도,
도 3a,b는 자기보상형 밸런서를 갖는 회전체의 회전속도에 따른 회전체의 편심질량 위치와 회전축 공전중심에 대한 회전축의 위치관계를 보인 개략도,
도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 디스크 재생장치의 일부 블록 구성도,
도 5는 종래기술 및 본 발명의 실시예에 따른 신호 비교 파형도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 자기보상형 밸런서의 부분 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 자기보상형 밸런서는 케이스와, 상기 케이스 내에 다수의 강체(볼) 30을 포함하여 구성하고 있다. 상기 케이스는 강체 30이 놓이도록 인입형성된 환형의 레이스 11을 갖는 본체 10과, 본체 10의 개구부를 덮을 수 있도록 커버부재 20을 포함한다. 상기 커버부재 20의 중심에는 회전체에 상기 케이스를 결합하기 위한 체결공 15가 형성되어 있다. 환형의 레이스 11은 상기 체결공 15의 중심을 그 회전 중심으로 한다. 따라서 상기 케이스가 회전시 상기 레이스 11 내부에 위치된 강체 30은 원심력에 의해 회전축으로부터 멀어지는 방향으로 위치되려고 한다. 여기서, 회전축이 편심질량에 의해 공전하는 경우 강체 30은 회전축을 기준으로 공전 중심과 반대쪽에 위치된다.
이러한 구성의 자기보상형 밸런서에 의해 달성되는 회전체의 내부 진동감소효과를 도 3a,b를 참조하여 설명한다.
회전체 1의 회전수가 고유진동수 이하인 경우, 도 3a에 도시된 바와 같이, 회전축의 위치 Ci(i=1,2,3,4)를 기준으로 회전체 1의 편심질량 me의 위치 Pi(i=1,2,3,4)와 자기보상형 밸런서의 무게중심 즉, 보상질량 mc의 위치 Pi'(i=1,2,3,4)는 회전축을 기준으로 할 때 상기 공진중심 C와 반대되는 쪽에 위치된다. 따라서, 회전축의 공진반경이 커지게 된다.
반면, 회전체의 회전수가 고유진동수보다 상당히 큰 경우, 실질적으로 회전체가 정상속도로 회전되는 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이, 회전축을 기준으로 할 때, 공진중심 C와 회전체 1의 편심질량 me의 위치 Pi(i=1,2,3,4)가 동일한 쪽에 위치하고, 보상질량 mc의 위치 Pi'(i=1,2,3,4)가 원심력에 의해 반대쪽에 위치한다. 따라서 회전체 1의 편심질량 me에 의한 불평형이 상쇄되어 회전축의 공진반경이 대폭 줄어들게 되고, 회전체 1의 편심질량 me에 의한 내부 진동이 완화된다.
상기한 바와 같이 자기보상형 밸런서는 회전체의 정상적인 회전속도를 감안하여 회전중심과 레이스 사이의 반경과 볼의 질량 및 볼의 갯수를 결정함에 의해 회전체의 편심질량에 의한 내부진동을 완화하게 된다.
본 발명의 실시예에서는 상기한 바와 같은 자기보상형 밸런서를 채용한 디스크 재생장치에서 볼밸런스 초기 안정화 위치를 찾는 시간을 빠르게 하고자 한다.
도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 디스크 재생장치의 일부 블록 구성도이고, 도 5는 종래기술 및 본 발명의 실시예에 따른 신호 비교 파형도이다.
먼저 도 4를 참조하면, 디스크 46은 스핀들모터 44에 회전되도록 장착되며, 상기 스핀들모터 44에 의해 회전한다. 클램프 48은 디스크 46을 고정시켜준다. 디스크 46이 놓일 수 있는 부위가 턴테이블인데, 상기 턴테이블은 스핀들모터 44의 회전축에 결합되어 있다. 턴테이블 하부에는 자기보상형 밸런서 50이 장착되어 있다. 자기보상형 밸런서 50에서 30은 도 2에서 설명한 강체(볼)이다.
스핀들모터 제어부 40은 스핀들모터를 제어하기 위한 제어신호를 출력하고, 스핀들모터 구동부 42는 스핀들모터제어부 40에서 출력되는 제어신호에 의거하여 스핀들모터 44를 구동시킨다.
본 발명의 실시예에서는 초기 디스크 회전시 편중심에 의한 진동을 보상하기 위하여 강철 볼이 진동 감소의 위치로 이동하는 중에 볼과 레이스 면과의 마찰, 볼과 볼의 충돌로 인해 편중심 보상 위치로의 이동이 정확히 되지 못하는 경우 발생을 막기 위해, 초기 디스크 회전시 스핀들모터제어부 40이 도 5의 60과 같은 파형의 스핀들모터 제어신호를 출력한다. 본 발명의 실시예에 따른 스핀들 제어신호 60은 종래기술에 따른 스핀들모터제어신호 70과는 달리 일정한 정전압상태를 걸어주다가 브레이크펄스(즉, 역전압펄스) 62를 인가시켜준 형태로 되어 있다.
이러한 제어에 의해 스핀들모터 44의 회전속도(rpm)은 도 5의 80과 같이 된다. 즉, 종래의 스핀들모터 44의 회전속도는 90과 파형과 같이 기준회전속도에 도달하기 전까지 거의 선형적으로 증가하는데, 본 발명에 따른 회전속도는 상기 브레이크펄스 62에 의해 거의 선형적으로 증가중이던 회전속도가 갑자기 줄어들다가 다시 선형적으로 증가하게 된다. 회전속도가 갑자기 줄어듬에 의해 레이스 내부의 강체(볼) 30은 관성력이 작용하고, 그 때문에 잘못 위치된 강체(볼) 30의 위치는 교정되어 편중심 보상위치로 가게 된다.
결국 본 발명의 실시예에서는 초기 디스크 회전시 강체(볼) 30의 위치가 잘못 위치되거나 잘못 위치될 것을 고려하여 스핀들모터 제어신호를 이용해 상기 강체 30을 한 번 탁 쳐주는 것이다.
상술한 본 발명의 설명에서는 브레이크펄스를 함께 인가해주는 것으로 일예를 하였지만 초기 스핀들모터제어신호의 전압크기보다 훨씬 큰 정전압펄스를 인가할 수도 있고, 정전압펄스와 브레이크펄스를 함께 인가할 수도 있다. 그리고 본 발명의 실시예에서는 디스크재생장치와 같은 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변경 또는 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 초기 디스크 회전시 강체의 위치가 잘못 위치되거나 잘못 위치될 것을 고려하여 스핀들모터 제어신호에 짧은 역펄스를 삽입함으로써 볼밸런스 안정화 위치를 빨리 찾도록 해준다.

Claims (2)

  1. 케이스내에 다수의 강체들을 포함하는 자기보상형 밸런서를 가지며, 상기 자기 보상형 밸런서는 스핀들모터 회전축 턴테이블 하부에 장착되어 있는 디스크 재생장치에서 볼밸런스 초기 안정화 위치 찾기 시간 단축방법에 있어서,
    디스크 초기 회전시 미리 정해진 기준 회전속도에 도달하게 하기 위한 제1제어신호에 상기 강체들에 관성력이 작용하도록 상기 제1신호의 크기보다 상대적으로 큰 펄스성의 제2제어신호를 포함시켜 상기 스핀들모터를 구동시켜, 상기 강체들이 자기 보상형 밸런서 케이스내의 편중심 보상위치로 가게함을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2제어신호는 상기 기준회전속도 도달 이전에 인가되는 역전압 펄스임을 특징으로 하는 방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR890007080A (ko) * 1987-10-30 1989-06-17 강성모 회전수 검출회로
KR940004164Y1 (ko) * 1991-12-19 1994-06-22 현대중공업주식회사 서보모터와 피드백장치의 열차단구조
KR940019052A (ko) * 1993-01-11 1994-08-19 고지마 게이지 유도 모터용 벡터 제어 시스템

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