專利名稱：防止由于轉動慣量而產生的滑差的顯示器轉動裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及顯示器轉動裝置，具體地，涉及一種能夠防止由于轉動慣量而產生的滑差現象的顯示器轉動裝置。
背景技術：
最近，根據顯示器(例如，計算機顯示器、電視機等)尺寸和重量的增加，可以使顯示器轉向用戶的轉動裝置被廣泛地應用。通過使用電機等，轉動裝置可以將顯示器的方向自動變為朝向用戶。
圖1是示出傳統顯示器轉動裝置的示意圖。參照圖1，傳統顯示器轉動裝置包括支架11，固定在地面等上；電機13，其一端固定在支架11上且另一端通過軸17連接至顯示器15。電機13與外部控制裝置(未示出)連接，并且用戶使用搖控器來控制顯示器15的位置。以及電機13中包括減速齒輪(reduction gear)，這是由于具有較大重量的顯示器15需要緩慢地轉動。
這種顯示器轉動裝置除了由于如果不向該顯示器轉動裝置供電則需要用戶人工轉動顯示器15而可被手動轉動之外，其使用外部電源來驅動電機13。
每分鐘轉數(RPM)表示當在額定電壓和額定頻率下以額定功率驅動電機13時每分鐘的轉數。在電機13內部生成若干個磁極，并且生成一對極被定義為兩極，生成兩對極被定義為四極，以及生成三對極被定義為六極。
如果將三相交流電流施加給三相線圈，則對應于極的數量生成磁極。并且，磁極隨著電流的交變而轉動。像這樣，線圈停止并且只有磁極轉動被稱作旋轉磁場。由于旋轉磁場每半個周期移動到下一極，所以磁場轉動具有的同步速率如等式1所描述的。
等式1Ns＝120f/P(rpm)這里，f表示頻率(Hz)并且P表示極的數量。
在空載的情況下，電機13的轉子以與Ns幾乎相同的速率轉動，但是如果加載負載(例如，顯示器15)，則轉動速率減少幾個百分點(％)。這被稱作滑差(slip)。
在供電或在通過外部控制裝置供電，用于使顯示器轉動裝置的電機13轉動之后斷電的情況下，由于顯示器15的轉動慣量機械產生如上所述的滑差現象。滑差現象在移動和停止產品時使穩定性變差，并且在停止轉動的顯示器時由于振動而產生擺動。
此外，圖2示出施加到電機13的電壓和電流。黑色曲線為電壓21，并且灰色曲線為電流23。該圖示出了將電壓施加到電機13時電流迅速增加的區域A，并且還示出了切斷施加到電機13的電壓時電流迅速降低的區域B。這種電流的迅速增加導致用于驅動電機13的電路的故障。
發明內容
因此，本發明提供了一種顯示器轉動裝置，其可以防止由于轉動慣量而產生的滑差現象。
此外，本發明提供了一種顯示器轉動裝置，其可以消除由于緩慢增加或減少施加到電機的電壓和/或電流而機械產生的滑差現象，并且減少在停止顯示器時由于振動而產生的擺動。
該總的發明概念的其他方面和優點將部分地在隨后的描述中闡述，并部分地通過說明書變得顯而易見，或者通過總的發明概念的實踐來了解。
在本發明的實施例中，顯示器轉動裝置包括電機，提供用于轉動顯示器的驅動力；以及電機驅動裝置，通過增加轉動指令信號的上升時間和下降時間來驅動以逐漸轉動和停止。
轉動指令信號為分成轉動和停止的雙態信號(binary signal)。
電機驅動裝置包括轉動指令信號施加單元，生成轉動指令信號，以對應于來自外部的輸入轉動電機；RC積分電路，用于生成積分信號，該積分信號為上升時間和下降時間均增加的轉動指令信號；以及H橋，將積分信號轉換成電機施加信號，以使電機順時針或逆時針旋轉。
RC積分電路生成積分信號，該積分信號為通過調節電阻器和電容器的值來改變上升時間和下降時間的轉動指令信號。
電機的轉速相應于電機輸入信號的大小而改變，并且通過積分信號逐漸地改變電機施加電流的大小。
通過以下結合附圖對于實施例的描述，該總的發明概念的這些和/或其他方面及優勢將變得顯而易見并且得到更好地理解，其中圖1是示出傳統顯示器轉動裝置的示意圖。
圖2示出施加到電機的電壓和電流。
圖3是根據本發明實施例的顯示器轉動裝置的示意性配置圖。
圖4示出具有普通H橋結構的電機。
圖5是基本RC積分電路的電路圖。
圖6示出對于RC積分電路的階躍輸入的階躍響應。
圖7示出了根據本發明實施例的由RC積分電路生成的積分信號(電壓)和電機施加電流(電流)。
具體實施例方式
以下描述僅示出本發明的原理。因此，本領域技術人員可以設計實現本發明的原理的各種方法和裝置，其不背離本發明的精神和范圍，盡管這些方法和裝置可能沒有在說明書中詳細解釋或示出。同時，應當理解，不僅本發明的原理、觀點、和實施例，而且在特定實施例中列出的全部詳細描述都將包括結構和功能性等同替換。
下面將通過參考附圖闡述的詳細描述和優選實施例進一步闡明本發明的其他目的、特定優點、和新穎特征。在描述本發明中，當認為現有技術的詳細解釋不會使本發明的關鍵點模糊時，會將其省略。描述中使用的序數(如第一、第二等)僅僅是用于區分描述中順序出現的相同或相似的元件。
下文中，將參照附圖詳細描述本發明的實施例。
圖3示出了根據本發明實施例的顯示器轉動裝置的示意性配置圖。
參照圖3，顯示器轉動裝置包括支架11、電機13、顯示器15、軸17、以及電機驅動裝置。可以應用各種類型的顯示器15，例如立式、壁掛式等，并且可適用于電視機、監視器等。
顯示器轉動裝置包括支架11，固定在地面等上；電機13，其一端固定在支架11上并且另一端通過軸17連接至顯示器15。電機13與電機驅動裝置連接，并且用戶使用搖控器等控制顯示器15的位置。
并且電機13中包括減速齒輪，這是因為具有較大重量的顯示器15需要緩慢地轉動。軸17與電機13整體轉動，并與顯示器15連接。因此，顯示器15對應于軸17的轉動一同旋轉。電機13提供用于轉動顯示器15的驅動力。
或者，電機13的一端固定在顯示器15上，并且電機13的另一端通過軸17與支架11連接。此時，顯示器15和電機13以固定在支架11上的軸17為中心整體轉動。
電機驅動裝置驅動電機13，以使顯示器15對應于轉動指令信號順時針和/或逆時針地轉動。由用戶通過遙控器等施加轉動指令信號。該轉動指令信號包括諸如順時針和/或逆時針的轉動方向信息，并且可包括轉速的信息。
當施加轉動指令信號時，電機驅動裝置提供電機施加電流，以轉動電機13，并且在不施加轉動指令信號時，不提供電機施加電流，以停止電機13。
電機驅動裝置包括轉動指令信號施加單元31、RC積分電路33、以及H橋35。
由用戶從外部或通過輸入單元(未示出)將關于顯示器15轉動的轉動指令信號施加給轉動指令信號施加單元31。并且轉動指令信號施加單元31將轉動指令信號傳送至RC積分電路33，用于驅動電機13。轉動指令信號是分為轉動和停止的雙態信號。
RC積分電路33為由電阻器和電容器組成的低通濾波器(LPF)。RC積分電路33通過增加轉動指令信號的上升時間和下降時間來生成積分信號，使得由轉動指令信號施加單元31傳輸的轉動指令信號不會迅速改變其大小。隨后，將參照圖5和圖6描述工作原理。
H橋35將RC積分電路33中的積分信號(其為上升時間和下降時間增加的轉動指令信號)轉換為使電機13順時針或逆時針轉動的電機施加電流，并且將結果提供給電機13。
圖4示出具有普通H橋結構的電機。參照圖4，與電機13連接的每個晶體管(TR1、TR2、TR3、TR4)都用作開關。
在圖4下部所示的表中，如果將H信號施加到A和D，并將L信號施加到其他端子，則TR1和TR4分別電連接，以使電機13正轉。如果將H信號施加到B和C，并將L信號施加到其他端子，則TR2和TR3分別電連接，以使電機13反轉。如果將H信號施加到A和B或施加到C和D，則電機13停止。這里，每個晶體管可均為場效應晶體管(FET)。
通過上述方法確定電機13的轉動方向，并且對應于H信號和/或L信號的大小來確定電機13的轉速。
通過使用轉動指令信號，將H信號和/或L信號施加到A、B、C、D端子，以對應于該表工作。由于轉動指令信號的上升時間和下降時間增加，所以不會迅速改變施加到A、B、C、D端子的H信號和/或L信號的大小，而是逐漸地改變。H信號和/或L信號通過每個晶體管(TR1、TR2、TR3、TR4)控制電機施加電流，以逐漸地轉動電機13。
以下，參照圖5和圖6，描述增加轉動指令信號的上升時間和下降時間的原理。
圖5是基本RC積分電路的電路圖，以及圖6示出對于RC積分電路的階躍輸入的階躍響應。轉動指令信號確定轉動或停止，因此轉動指令信號為雙態信號，其在轉動情況下為高信號，而在停止情況下為低信號。因此，轉動指令信號具有如圖6所示的矩形波形。
由于轉動指令信號通常為電壓形式，所以將轉動指令信號施加單元31的轉動指令信號定義為Vin，并且將通過RC積分電路33增加轉動指令信號的上升時間和下降時間的積分信號定義為Vout。
參照圖5，在由電阻器和電容器組成的RC電路中，電阻器和電容器串聯連接，并且將轉動指令信號Vin施加到電阻器和電容器的兩端。并且，將電容器兩端的電壓定義為Vout。從頻率和時間的角度，在等式2中描述了Vin和Vout之間的關系。這里，Vin是值為V的階躍輸入。
等式2VoutVin=11+SRC]]>Vout=V-Ve-tτ]]>(其中，τ＝RC)參照圖6，對應于等式2示出了Vout的階躍響應波形。如果當Vin的值保持為V時的時間為Tp，則示出在τ＝Tp/5和τ＝Tp/100的情況下的階躍響應波形。這里，如圖5所示，τ是時間常數并且在電路中符合τ＝RC。時間常量表示當輸出波形為輸入波形的e-1倍(約63.2％)時的時間。
在與Tp相比時間常數τ很小的情況下，生成與輸入波形相似的輸出波形，這是因為與圖6所示的τ＝Tp/100的情況相似，輸出波形的上升時間和下降時間都很短。在這種情況下，容易產生如圖2所示的過沖。此外，參照圖6所示的τ＝Tp/5的情況，生成其上升沿和下降沿與梯形波形相似的輸出波形，而不是與矩形波形相似，這是因為輸出波形的上升時間和下降時間的增加。
因此，通過控制電阻器和電容器的值，將具有矩形波形的轉動指令信號轉換成具有多種上升時間和下降時間的梯形波形信號。因此，當電機開始或停止轉動時顯示器15的位置逐漸改變并轉動。
這里，如圖5所示的由電阻器和電容器組成的RC積分電路為一個實施例，因此，本領域技術人員應該理解，在不背離本發明范圍的情況下，可以將RC積分電路變為通過相同原理具有相同功能的另一電路。
這使得電機驅動裝置的電路可以不過度工作，并且可以防止由于顯示器15的轉動慣量而產生的滑差現象，以及防止當電機13停止其轉動時顯示器15的轉動或振動。
圖7示出根據本發明的實施例在RC積分電路33中生成的積分信號(電壓)和電機施加電流(電流)。黑色曲線表示積分信號71并且灰色曲線表示電機施加電流73。
與圖2相比，在圖7的A’部分中，通過將由RC積分電路33增加了上升時間的積分信號施加到電機13，電機施加電流不是迅速增加，而是逐漸地增加。與圖2相比，在圖7的B’部分中，通過將由RC積分電路33增加了下降時間的積分信號施加到電機13，電機施加電流不是迅速減小，而是逐漸地減小。
根據包括上面所述的本發明，顯示器轉動裝置可以防止由于轉動慣量而產生的滑差現象。
此外，顯示器轉動裝置可以消除由于緩慢增加或減少施加給電機的電壓和/或電流而機械產生的滑差現象，并且減少在停止顯示器時由于振動而產生的擺動。
雖然已參照公開的實施例描述了本發明，但應當理解，本領域技術人員可以在不背離本發明的范圍和精神的情況下對實施例做出更改和變化或者如下述權利要求的等同替換。
權利要求
1.一種顯示器轉動裝置，其包括電機，提供用于轉動顯示器的驅動力；以及電機驅動裝置，通過增加轉動指令信號的上升時間和下降時間來驅動，以逐漸轉動和停止。
2.根據權利要求1所述的顯示器轉動裝置，其中，所述轉動指令信號是分為轉動和停止的雙態信號。
3.根據權利要求2所述的顯示器轉動裝置，其中，所述電機驅動裝置包括轉動指令信號施加單元，產生所述轉動指令信號，以對應于來自外部的輸入轉動所述電機；RC積分電路，產生積分信號，所述積分信號為所述上升時間和所述下降時間被增加的所述轉動指令信號；以及H橋，用于將所述積分信號轉換成電機施加信號，以順時針或逆時針轉動所述電機。
4.根據權利要求3所述的顯示器轉動裝置，其中，所述RC積分電路生成所述積分信號，所述積分信號為所述轉動指令信號，通過調節電阻器和電容器的值來改變所述轉動指令信號的上升時間和下降時間。
5.根據權利要求3所述的顯示器轉動裝置，其中，對應于所述電機輸入信號的大小改變所述電機的轉速，并且通過所述積分信號逐漸改變所述電機施加電流的大小。
全文摘要
一種顯示器轉動裝置，其可以防止由于轉動慣量而產生的滑差現象。該顯示器轉動裝置包括電機，提供用于轉動顯示器的驅動力；以及電機驅動裝置，通過增加轉動指令信號的上升時間和下降時間來驅動以逐漸轉動和停止。該顯示器轉動裝置可以消除由于緩慢增加或減少施加到電機的電壓和/或電流而機械產生的滑差現象，并減少在停止顯示器時由于振動而產生的擺動。
文檔編號G09F9/00GK101013607SQ20071000753
公開日2007年8月8日 申請日期2007年2月1日 優先權日2006年2月2日
發明者禹相民, 李七星, 樸炅信, 崔東元, 金在冏 申請人:三星電機株式會社