KR100222616B1 - 모터제어장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광디스크 플레이어에서 CD-ROM, DVD-ROM, 그리고 DVD-RAM 등의 디스크를 회전시키기 위한 모터제어장치에 관한 것으로서, 수정발진기를 통해 발생된 클럭신호, PLL 회로를 통해 발생된 클럭신호, 그리고 모터의 회전속도를 모니터한 신호를 입력으로 하여 노말한 선속도의 제 1 모터제어신호 및 노말한 각속도의 제 1 모터제어신호를 출력하는 노말 제어신호 발생부와, 수정발진기를 통해 발생된 클럭신호, PLL 회로를 통해 발생된 클럭신호, 그리고 모터의 회전속도를 모니터한 신호를 입력으로 하여 러프한 선속도의 제 2 모터제어신호 및 노말한 각속도의 제 2 모터제어신호를 출력하는 러프 제어신호 발생부와, 상기 노말 제어신호 발생부와 러프제어신호 발생부의 각 출력신호를 모드선택신호에 응답하여 각각 선택적으로 출력단에 전달하는 스위칭부와, 상기 스위칭부를 통해 전달된 제 1 및 제 2 모터제어신호를 디스크로부터 입력되는 데이터스트림으로부터 동기를 검출하여 동기가 나타나는 결과에 따라 모터를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 출력부로 이루어져 모터를 안정적으로 제어할 수 있고, 열의 발생을 줄일 수 있으며, 억세스 속도를 빠르게 할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 광디스크 플레이어에 관한 것으로서, 특히 CD-ROM, DVD-ROM, 그리고 DVD-RAM 등의 디스크를 회전시키기 위한 모터제어장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 모터제어장치의 블록도로서, 일정한 발진신호를 발생하는 수정발진기(2)와, 위상을 록킹시켜 클럭신호를 발생하는 PLL 클럭 발생기(4)와, 상기 수정 발진기(2)의 출력신호를 N1으로 분주하는 제 1 분주회로(6)와, 상기 PLL 클럭 발생기(4)의 출력신호를 N2로 분주하는 제 2 분주회로(8)와, 상기 PLL 클럭 발생기(4)의 출력신호를 N3으로 분주하는 제 3 분주회로(12)와, 상기 수정 발진기(2)의 출력신호룰 N4로 분주하는 제 4 분주회로(14)와, 상기 제 1 분주회로(6)의 출력신호와 제 2 분주회로(8)의 출력신호를 위상 비교하여 제 1 모터제어신호(MOTIR1)를 발생하는 위상비교기(10)와, 상기 제 3 분주회로(12)의 출력신호를 상기 제 4 분주회로(14)의 출력신호로 계수하는 펄스폭 계수부(16)와, 상기 펄스폭 계수부(16)의 출력신호를 상기 제 4 분주회로(14)의 출력신호에 의해 변경하여 제 2 모터제어신호(MOTOR2)를 출력하는 펄스폭 변경회로(18)로 구성됨을 보인다.
상기와 같은 구성으로 정상적인(Normal) 일정 선속도(CLV:Constant Linear Velosity) 제어 하에서는 수정발진기(2)의 출력신호를 N1으로 분주한 클럭과 PLL(4)의 클럭신호를 N2로 분주한 신호의 위상을 비교하여 노말한 선속도의 제 1 모터 제어신호(MOTOR1)를 만들고, PLL(4) 클럭을 N3으로 분주한 신호를 상기 수정 발진기(2)의 출력신호를 N4로 분주한 신호로 펄스폭을 계수하고 펄스폭을 알맞게 변경하여 노말한 선속도의 제 2 모터 제어신호(MOTOR2)를 발생하도록 한다.
또한 도 2는 대략적인(Rough) CLV 제어를 하기 위한 모터제어장치의 블록도로서, 보이는 것 처럼 EFM 신호를 N5로 계수하는 제 5 계수회로(20)와, 상기 제 5 계수회로(20)의 출력신호에 싱크(Sync)의 유무를 파악하는 싱크(Sync)유무 판별회로(22)와, 상기 싱크(Sync)판별 유무회로(22)에서 판별된 싱크(Sync)의 유무로 가감속판별한 후, 러프한 선속도의 제 1 모터 제어신호(MOTOR1)를 발생하도록 하는 가감속 판별회로(24)를 구비하여 상기 수정 발진기(2)에서 발생한 발진신호(X'TAL)로 EFM 신호의 폭을 계수하도록 하고, 상기 싱크(Sync)유무 판별회로에서 파악된 싱크(Sync)의 유무로 상기 가감속 판별회로(24)를 통해 러프한 제어상태에서 선속도의 제 1 모터 제어 신호(MOTOR1)를 발생하도록 하였다.
그러나 CD-ROM의 배속이 올라가면서 특히 8배속 이상에서는 기존의 CLV 방식으로는 디스크 회전모터에 급격한 가속/감속제어를 하게 되어 큰 토크의 모터가 필요해지며 소비전력이 많이 요구되어 열이 많이 발생하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
또한 CD-ROM이나 DVD-ROM과 같이 컴퓨터 주변기기로 사용하는 디스크는 억세스 속도가 빨라야 하는데, 기존의 CLV 방식으로는 픽업(Pick-up)의 점프 후 안정화 되기 까지의 시간이 길어져 억세스 속도를 줄이는데 불리하게 된다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 급격한 가/감속 신호가 필요없도록 일정 각속도로 모터를 제어하며, 노말한 각속도로 모터를 제어하기 전의 안정화 시간을 줄이고 충격 등의 비상시에는 러프한 각속도로 모터를 제어할 수 있는 모터제어장치를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모터제어장치는 수정발진기를 통해 발생된 클럭신호, PLL 회로를 통해 발생된 클럭신호 및 모터의 회전속도를 모니터한 신호를 입력으로 하여 노말한 선속도의 제 1 모터제어신호 및 노말한 각속도의 제 1 모터제어신호를 발생하는 노말 모터제어신호 발생부; 수정발진기를 통해 발생된 클럭신호, PLL 회로를 통해 발생한 클럭신호 및 모터의 회전속도를 모니터한 신호를 입력으로 하여 러프한 선속도의 제 2 모터제어신호 및 노말한 각속도의 제 2 모터제어신호를 발생하는 러프 모터제어신호 발생부; 노말 제어모드 및 러프 제어모드 중 어느 한 모드의 선택에 따라 상기 노말 모터제어신호 발생부에서 발생된 선속도의 제 1 모터제어신호 또는 각속도의 제 1 모터제어신호를 전달하며, 상기 러프 모터제어신호 발생부에서 발생된 선속도의 제 2 모터제어신호 또는 각속도의 제 2 모터제어신호를 전달하는 스위칭부; 및 디스크로부터 입력되는 데이터스트림으로부터 동기신호를 검출하여 검출된 결과에 따라 상기 스위칭부를 통하여 전달되는 제 1 모터제어신호 또는 제 2 모터제어신호를 출력하는 모터제어신호 출력부를 구비한 것을 특징으로 한다.
도 1 은 종래 정상적인 선속도로 모터를 제어하기 위한 제어장치의 블록도.
도 2 는 종래 대략적인 선속도로 모터를 제어하기 위한 제어장치의 블록도.
도 3 은 본 발명에 따른 모터제어장치의 블록도.
도 4 는 본 발명의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 도 3의 블록도에서 노말 선속도 제어신호 발생부와 러프 선속도 제어신호 발생부를 제외하고 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 모터제어장치의 입력신호와 결과를 나타낸 타이밍도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 모터제어장치를 보인 블록도로서, 수정발진기를 통해 발생된 클럭신호(X'TAL), PLL 회로를 통해 발생된 클럭신호, 그리고 모터의 회전속도를 모니터한 신호(FG)를 입력으로 하여 노말한 선속도의 제 1 모터제어신호(MOTOR1) 및 노말한 각속도의 제 1 모터제어신호(MOTOR1)를 출력하는 노말 모터제어신호 발생부(110)와, 수정발진기를 통해 발생된 클럭신호(X'TAL), PLL 회로를 통해 발생된 클럭신호(PLL), 그리고 모터의 회전속도를 모니터한 신호(FG)를 입력으로 하여 러프한 선속도의 제 2 모터제어신호(MOTOR2) 및 노말한 각속도의 제 2 모터제어신호(MOTOR2)를 출력하는 러프 모터제어신호 발생부(120)와, 상기 노말 제어신호 발생부(1100와 러프제어신호 발생부(120)의 각 출력신호를 모드선택신호(CLV/CAV)에 응답하여 각각 선택적으로 출력단에 전달하는 스위칭부(130)와, 상기 스위칭부(130)를 통해 전달된 제 1 및 제 2 모터제어신호(MOOR1,MOTOR2)를 디스크로부터 입력되는 데이터스트림으로부터 동기를 검출하여 동기가 나타나는 결과에 따라 제 1 또는 제 2 모터제어신호를 출력하는 출력부(140)로 이루어짐을 보인다.
여기에서 상기 노말 모터제어신호 발생부(110)는 수정발진기(X'TAL)의 출력신호와 PLL 클럭신호(PLL)에 의해 노말한 일정 선속도로 제 1 모터제어신호(MOTOR1)를 발생하는 노말 선속도 모터제어신호 발생부(102)와, 수정발진기의 출력신호(X'TAL)와 일정구간 모터의 회전주기를 모니터한 신호(FG)에 의해 노말한 일정 각속도로 제 1 모터제어신호(MOTOR1)를 발생하는 노말 각속도 모터제어신호 발생부(104)로 이루어진다.
상기 노말 각속도 모터제어신호 발생부(104)는 수정발진기에서 발생한 클럭신호(X'TAL)를 소정 분주하는 제 2 분주회로(154)와, 모터 회전속도를 모니터한 신호(FG)를 일정구간동안 계수하는 계수기(156)와, 상기 제 2 분주회로(154)의 출력신호(FGCSMP)와 상기 계수기(156)를 통하여 계수된 계수 값을 비교하여 비교 결과에 따라 각속도의 제 1 모터제어신호(MOTOR1)를 출력하는 계수값 비교기(160)로 이루어진다.
상기 러프 모터제어신호 발생부(114)는 EFM 신호(EFM)와 수정발진기의 클럭신호에 의해 러프한 일정 선속도로 제 2 모터제어신호(MOTOR2)를 발생하는 러프 선속도 모터제어신호 발생부(112)와, 수정발진기의 출력신호(X'TAL)와 일정구간 모터의 회전주기를 모니터한 신호(FG)에 의해 러프한 일정 각속도로 제 2 모터 제어신호(MOTOR2)를 발생하는 러프 각속도 모터제어신호 발생부(104)로 이루어진다.
상기 러프 각속도 모터제어신호 발생부(104)는 모터 회전주기 모니터 신호(FG)를 분주하는 제 1 분주회로(152)와, 상기 수정 발진기에서 발생한 클럭신호(X'TAL)를 소정 분주하는 제 2 분주회로(154)와, 상기 제 1 분주회로(152)의 출력신호(FGCMP)와 상기 제 2 분주회로(154)의 출력신호(REFCK)를 위상비교하여 결과에 따른 각속도의 제 2 모터 제어신호(MOTOR2)를 출력하는 위상비교기(158)로 이루어진다.
상기와 같은 구성으로 모드 선택신호(CLV/CAV)에 응답하는 상기 스위칭부(130)의 제 1 및 제 2 스위치(122,124)가 응답하게 되고, 상기 제 1 및 제 2 스위치(122,124)를 통해 전달되는 제어신호는 록신호에 따라 어느 한 신호를 제 1 또는 제 2 모터(MOTOR1,MOTOR2)에 출력하게 되는 것이다.
도 4는 본 발명의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 도 3의 블록도에서 노말 선속도 제어신호 발생부(102)와 러프 선속도 제어신호 발생부(112)를 제외하고 나타낸 도면이다.
도면을 참조하여 동작을 살펴보면, 모터의 회전속도를 알 수 있는 신호(FG), 즉 모터의 속도에 따라 빈도수를 달리하는 모터주기 모니터신호(FG)를 상기 제 1 분주회로(152)에서 소정 분주하여 상기 위상비교기(158)의 한 입력(FGCMP)으로 하도록 하고, 수정발진기의 출력신호(X'TAL)를 상기 제 2 분주회로(154)에서 소정 분주하여 상기 위상비교기(158)의 다른 한쪽에 기준클럭(REFCK)으로 입력되도록 한다. 그리고 상기 위상비교기(158)에서 입력되는 두 신호의 위상을 비교하여 록신호(LOCK)에 따라 비교 결과를 제 2 모터의 제어신호(MOTOR2)로써 출력하게 되는데, 록이 하이(HIGH)일 때 제 2 모터(MOTOR2)로 출력하고, 로우(LOW)일 때 고임피던스(Hi-Z)를 제 2 모터(MOTOR2)로 출력한다. 이상은 노말 상태에서의 각속도 제어신호 발생과정으로 결과파형은 도 5의 (d)에 보이는 바와 같다.
한편 대략적인 각속도 제어인 러프 상태에서의 각속도 제어신호를 발생하기 위해서는 우선 모터주기 모니터신호(FG)를 일정구간 동안 계수하여 정상 예측치 n이면 고임피던스(Hi-Z)를, 예측치 이상이면(n+1이상) LOW를, 예측치 이하이면(n-1이하) 하이를 록신호(LOCK)가 로우인 경우에 제 1 모터(MOTOR1)로 출력하도록 한다. 또한 록(LOCK)신호가 하이이면, 고 임피던스(Hi-Z)를 제 1 모터(MOTOR1)로 출력하도록 한다. 이상은 러프상태에서의 각속도 발생과정으로 결과파형은 도 5의 (c)에 보이는 바와 같다.
이하는 CD-ROM,DVD-ROM,DVD-RAM에서 일정 각속도 제어시 각 배속별로 모터의 회전속도에 대한 수정발진기의 분주비를 나타낸다.
먼저, CD-ROM의 경우
(CLV 대비 최내주 1배속)
＝ 1.3(m/sec)/2πr (최내주 r = 23mm) = 9㎐
≒ X'TAL(7.35㎑)/816
(CLV 대비 최내주 8배속)
＝ 10.4(m/sec)/2πr (최내주 r = 23mm) = 72㎐
≒ X'TAL(7.35㎑)/102
(CLV 대비 최내주 16배속)
＝ 20.8(m/sec)/2πr (최내주 r = 23mm) = 144㎐
≒ X'TAL(7.35㎑)/51
(CLV 대비 최내주 24배속)
＝ 31.2(m/sec)/2πr (최내주 r = 23mm) = 216㎐
≒ X'TAL(7.35㎑)/34
DVD-ROM의 경우 : 내주에서의 회전속도
(CLV 대비 최내주 1배속)
＝ 3.49(m/sec)/2πr (최내주 r = 24mm) = 23.14㎐
≒ X'TAL(676㎐:1 ID sector주기)/30
(CLV 대비 최내주 1.5배속)
＝ 5.24(m/sec)/2πr (최내주 r = 24mm) = 34.72㎐
≒ X'TAL(676㎐:1 ID sector주기)/20
(CLV 대비 최내주 2배속)
＝ 6.98(m/sec)/2πr (최내주 r = 24mm) = 46.29㎐
≒ X'TAL(676㎐:1 ID sector주기)/15
DVD-RAM의 경우 : 내주에서의 회전속도
(CLV 대비 최내주 1배속)
＝ 5.96(m/sec)/2πr (최내주 r = 24mm) = 39.52㎐
≒ X'TAL(676㎐:1 ID sector주기)/17
(CLV 대비 최내주 1.5배속)
＝ 8.97(m/sec)/2πr (최내주 r = 24mm) = 59.48㎐
≒ X'TAL(676㎐:1 ID sector주기)/12
(CLV 대비 최내주 2배속)
＝ 11.92(m/sec)/2πr (최내주 r = 24mm) = 79.05㎐
≒ X'TAL(676㎐:1 ID sector주기)/9
본 발명은 상기와 같이 선속도 제어와 달리 각속도 제어를 이용하여 픽업의 디스크 대응위치에 따라 모터에 급격한 가감속신호를 주지 않기 때문에 모터를 안정적으로 제어할 수 있으며, 모터로부터 발생하는 열문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 픽업의 이동에 따른 디스크 회전의 안정화 시간이 짧기 때문에 억세스 속도가 빨라진다.
Claims (5)
- 수정발진기를 통해 발생된 클럭신호, PLL 회로를 통해 발생된 클럭신호 및 모터의 회전속도를 모니터한 신호를 입력으로 하여 노말한 선속도의 제 1 모터제어신호 및 노말한 각속도의 제 1 모터제어신호를 발생하는 노말 모터제어신호 발생부; 수정발진기를 통해 발생된 클럭신호, PLL 회로를 통해 발생한 클럭신호 및 모터의 회전속도를 모니터한 신호를 입력으로 하여 러프한 선속도의 제 2 모터제어신호 및 노말한 각속도의 제 2 모터제어신호를 발생하는 러프 모터제어신호 발생부; 노말 제어모드 및 러프 제어모드 중 어느 한 모드의 선택에 따라 상기 노말 모터제어신호 발생부에서 발생된 선속도의 제 1 모터제어신호 또는 각속도의 제 1 모터제어신호를 전달하며, 상기 러프 모터제어신호 발생부에서 발생된 선속도의 제 2 모터제어신호 또는 각속도의 제 2 모터제어신호를 전달하는 스위칭부; 및 디스크로부터 입력되는 데이터스트림으로부터 동기신호를 검출하여 검출된 결과에 따라 상기 스위칭부를 통하여 전달되는 제 1 모터제어신호 또는 제 2 모터제어신호를 출력하는 모터제어신호 출력부를 구비한 것을 특징으로 하는 모터제어장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 노말 모터제어신호 발생부는 수정발진기의 출력신호를 소정 분주한 신호와 PLL 클럭 회로부의 출력신호를 소정 분주한 신호를 위상 비교하여 선속도의 제 1 모터 제어신호를 발생하는 선속도 노말 모터제어신호 발생부; 및 수정발진기의 출력신호를 소정 분주한 신호로 모터의 회전속도를 모니터한 신호를 일정구간 계수하여 계수된 결과에 따라 각속도의 제 1 모터제어신호를 발생하는 각속도 노말 모터제어신호 발생부를 구비한 것을 특징으로 하는 모터제어장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 각속도 노말 모터제어신호 발생부는 수정발진기에서 발생한 클럭신호를 소정 분주하는 분주회로; 모터 회전속도를 모니터한 신호를 일정구간동안 계수하는 계수기; 및 상기 분주회로의 출력신호와 상기 계수기를 통하여 계수된 계수 값을 비교하여 비교 결과에 따라 각속도의 제 1 모터제어신호를 출력하는 계수값 비교기를 구비한 것을 특징으로 하는 모터제어장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 러프 모터제어신호 발생부는 수정발진기의 출력신호로 EFM 신호의 폭을 계수하고, 싱크의 유무를 파악한 결과에 따라 가감속 판별을 하여 선속도의 제 2 모터 제어신호를 발생하는 선속도 러프 모터제어신호 발생부; 및 모터의 회전속도를 모니터한 신호와 상기 수정 발진기의 출력신호를 각각 소정 분주하고, 분주된 두 값의 위상을 비교하여 각속도의 제 2 모터 제어신호를 발생하는 각속도 러프 모터제어신호 발생부를 구비한 것을 특징으로 하는 모터제어장치.
- 제 4 항에 있어서, 각속도 러프 모터제어신호 발생부는 모터 회전주기의 모니터 신호를 분주하는 제 1 분주회로; 상기 수정 발진기에서 발생한 클럭신호를 소정 분주하는 제 2 분주회로; 및 상기 제 1 분주회로의 출력신호와 상기 제 2 분주회로의 출력신호를 위상비교하여 결과에 따른 각속도의 제 2 모터 제어신호를 출력하는 위상비교기를 구비한 것을 특징으로 하는 모터제어장치.
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