[发明专利]直流马达的回转检测装置及回转控制装置

说明书

本发明涉及使用直流马达(DC马达)作为机械动作的驱动源、且要求该直流马达回转速度稳定化及累积回转数的控制的装置，尤其涉及下述直流马达的回转检测装置和回转控制装置：整流子与转子线圈连接，且与该转子线圈一起设置在转子上，与定子设为一体的一对电极用电刷与上述整流子滑接，通过该电极用电刷及整流子切换直流驱动电压，供给上述转子线圈，检测直流马达的上述转子的回转方向、回转速度及回转位置至少某个，合适地控制上述转子的回转动作。

以往，大多使用电刷式直流马达作为机械动作的驱动源，上述所谓机械动作是指例如照相机中用于使由变焦透镜所构成的摄影透镜变焦的变焦动作，根据测距信息等被摄体距离信息用于使摄影透镜和成像面的至少一方沿光轴驱动进行调焦的调焦驱动，用于进行摄影胶卷的卷取或卷回的胶卷进给驱动等。电刷式直流马达是在定子上使用永久磁铁等形成若干固定磁极，若干转子线圈形成转子的若干磁极，通过与转子一体回转的整流子以及从定子侧与该整流子滑接的电刷，根据回转角度切换供给直流驱动电流，使转子回转。

作为这种直流马达可以例举三极马达，如图30所示，表示该马达场合。从直流驱动电源E0通过一对电极用电刷B01、B02，向整流子CM0进行供电，该整流子CM0与上述电极用电刷B01、B02滑接。该电极用电刷B01和B02相对整流子CM0在相差180度位置相接。整流子CM0形成与转子一体动作的圆筒面，本例场合，以等角度间隔即大致以120度三等分接片构成该圆筒面。三个转子线圈分别连接在整流子CM0的各邻接接片间，通过上述转子线圈形成三个转子磁极。

根据回转角度不同，电极用电刷B01、B02与整流子CM0的各接片之间的接触状态变化，极性变动，在上述转子磁极与定子侧的由永久磁铁所构成的例如一对定子磁极(没有图示)之间，产生回转驱动力。随着转子回转，各转子磁极顺序与各定子磁极对向，且电极用电刷B01、B02与整流子CM0的各接片之间的接触状态变化，通过各转子磁极的极性顺序变动，转子继续回转。

即若从电源E0施加电压到一对电极用电刷B01、B02上，则电流从电极用电刷B01、B02中一方通过转子线圈向另一方流动，由于转子线圈产生磁场，形成转子磁极。这样，通过转子线圈产生的磁场与定子磁极所引起的磁场的作用，转子回转。

作为检测这种马达回转的方法一般采用旋转编码方式。即在马达的回转输出轴或响应其回转的传动机构内设置回转狭缝圆盘，在该回转狭缝圆盘周面上形成狭缝，用光断流器检测该回转狭缝圆盘周面的狭缝，检测回转。这种方法确实能检测回转，但需要构成旋转编码器的回转狭缝圆盘及光断流器等，占据空间体积增大，且成本上升。

除了上述方法之外，还有如图31和32所示的从驱动电流波动检测回转的方法。

在图31中，在从驱动电源E0向一方(例如在图中是电极用电刷B02)供给马达驱动电流的供电电路上串接电阻R0，检测电阻R0的端电压，得到如图32所示的驱动电流的60度周期的波动波形。该波动波形由于与转子的回转角度位置相对应，所以，通过对其作适当波形整形等能得到与回转角度位置相对应的脉冲信号。该方法虽在减少空间体积及成本上有利，但存在因噪音等引起误检测等检测精度方面问题。

针对上述问题，在特开平4-127864号公报等中公开了一种方法，其设置与一对电极用电刷不同的检测回转用电刷，检测回转。上述检测回转用电刷与一对电极用电刷同样，与整流子滑接，提取整流子中电压。根据该检测回转用电刷所检测到的信号检测回转。

在上述特开平4-127864号公报等中具体公开了如图33所示结构。马达M0除了一对电极用电刷B01、B02之外还设有检测回转用电刷BD0，在检测回转用电刷BD0上顺序连接微分电路101、时间常数复原电路102及时间常数电路103。上述时间常数电路103的输出端与比较器105的非反转输入端相连接，比较标准电压发生部104的输出端与比较器105的反转输入端相连接。比较器105的输出通过图示极性的二极管106与继电器107的励磁线圈一端相连接。继电器107的励磁线圈另一端与驱动电源E0一端相连接。电极用电刷B01通过继电器107的接点107a与驱动电源E0一端相接，电极用电刷B02直接与驱动电源E0另一端相接。

上述继电器107的励磁线圈一端通过图示极性的二极管108与马达起动电路109的三极管109a的集电极相连接。马达起动信号通过电阻109b供给三极管109a的基极，在三极管109a的基极与发射极之间连接有电阻109c。三极管109a的发射极与驱动电源E0另一端相接。