KR100252955B1 - 광디스크회전제어방법및장치 - Google Patents

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KR100252955B1 KR1019970023182A KR19970023182A KR100252955B1 KR 100252955 B1 KR100252955 B1 KR 100252955B1 KR 1019970023182 A KR1019970023182 A KR 1019970023182A KR 19970023182 A KR19970023182 A KR 19970023182A KR 100252955 B1 KR100252955 B1 KR 100252955B1
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Abstract

광 디스크의 회전 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 광대역의 PLL에 사용되는 CAV 회전 서보를 이용하여 내주에서 최대 회전 속도로 디스크를 회전시키다가 외주의 어떤 트랙에서 PLL의 록 범위가 한계에 도달할 때 즉, VCO의 분주 클럭의 주기동안 카운트된 크리스탈 클럭의 개수를 최대 PLL 록 범위 정보에 따라 설정된 기준 개수와 비교하고 비교 결과에 따라 또는 고정된 크리스탈 클럭을 분주한 신호의 주기동안 카운트된 VCO의 분주 클럭의 개수를 최대 PLL 록 범위 정보에 따라 설정된 기준개수와 비교하고 비교 결과에 따라 협대역의 PLL에 사용되는 CLV 회전 서보로 자동 절환함으로써, 최대 배속으로 디스크의 정보를 재생 및 전송할 수 있다.

Description

광 디스크 회전 제어 방법 및 장치{Device and Method for controling optical disk rotation}
본 발명은 광 디스크의 회전 제어에 관한 것으로서, 특히 광 디스크의 회전시 먼저 정각속도(Constant Angle Velocity ; CAV)로 회전 제어를 하다가 위상 동기 루프(Phase Locked Loop ; PLL)의 록 범위(Lock Range)의 한계에 도달할 무렵에 정선속도(Constant Linear Velocity ; CLV)로 회전 제어를 변환하도록 하는 광 디스크 회전 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 광 디스크에 정보를 기록하는 방식으로는 트랙의 위치에 관계없이 최내주에서 최외주까지 회전 속도를 일정하게 유지하면서 일정한 비트율(Bit Rate)로 정보를 기록하는 CAV 방식과, 트랙의 위치에 따라 광 디스크의 회전 속도가 변화되면서 일정한 비트율로 정보를 기록하는 CLV 방식이 널리 알려져 있다.
도 1은 이러한 CAV, CLV 회전 서보의 제어로 인한 디스크의 트랙상의 회전 속도의 변화를 나타낸 것이다.
도 1에서는 이해를 돕기위해 8배 속의 CLV 제어일 때의 최내주와 최외주의 회전속도를 각각 4000rpm과 1600rpm으로 나타내었다.
여기서, CLV 방식은 내주 트랙 방향으로 갈수록 회전속도가 빨라져 선속도가 일정한 상태에서 정보의 기록이 이루어지기 때문에 PLL의 록 범위가 작을 때에 유리하고, CAV 방식은 광 디스크의 외주 트랙과 내주 트랙의 구별이 없이 동일한 회전 속도로 데이터를 재생할 수 있으므로 PLL의 록 범위가 넓을때에 유리하다.
여기서, PLL은 디스크의 정보인 EFM(Eight-To-Fourteen Modulation) 신호의 길이를 검출할 수 있는 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator ; VCO) 클럭을 정확히 찾아내는 동작을 수행한다.
따라서, 이러한 클럭을 정확히 찾아내는 PLL의 록 범위가 큰 와이드(Wide) PLL이 존재할 때에 CAV 회전 서보가 가능해진다.
예를들어, 도 1에서 모든 트랙에서 가장 빠른 속도인 4000rpm으로 CAV 회전 서보를 유지할 때 PLL이 록 상태를 유지한다면 시스템은 최대의 데이터 전송이 가능하다.
하지만, PLL의 록 범위가 실제로 그 만큼은 크지 않기 때문에 CAV 방식으로만 광 디스크의 회전을 제어하게 되면 PLL의 록 범위를 벗어나게 되어 데이터를 정확하게 재생할 수 없게된다.
한편, 정보가 기록되어 있는 광 디스크를 CLV 방식으로 재생하기 위해서는 광 디스크의 내주 트랙과 외주 트랙에서의 회전 속도를 다르게 하여야 하므로 최외주 트랙에서 최내주 트랙 방향으로 또는 최내주 트랙에서 최외주 트랙 방향으로 픽업이 이동하게 되면 광 디스크를 목표 회전수로 제어하기 까지 상당한 시간이 소요되어 데이터 억세스 타임이 늦어지게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 광 디스크 재생시 먼저 CAV 방식으로 디스크 회전을 제어하다가 PLL의 록 범위의 한계에 도달하면 자동으로 절환되어 CLV 방식으로 디스크 회전을 제어하여 최대 배속으로 디스크의 정보를 정확하게 재생하는 광 디스크 회전 제어 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 VCO의 분주 클럭의 주기동안 또는 디스크 정보의 프레임 싱크 주기동안 카운트된 크리스탈 클럭의 개수를 기준 개수와 비교하고 비교 결과에 따라 CAV 방식 또는 CLV 방식으로 자동 절환되어 디스크의 회전을 제어하는 광 디스크 회전 제어 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 광 디스크의 재생시 고정된 크리스탈 클럭을 분주한 신호의 주기동안 카운트된 VCO의 분주 클럭의 개수를 기준개수와 비교하고 비교 결과에 따라 CAV 방식 또는 CLV 방식으로 자동 절환되어 광 디스크의 회전을 제어하는 광 디스크 회전 제어 장치를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 광 디스크 회전 제어 방법의 특징은, 디스크의 최내주에서부터는 CAV 서보로 디스크의 회전을 제어하는 제 1 단계와, 상기 CAV 서보로 디스크 회전을 제어하면서 PLL의 록 범위가 한계에 도달하는지를 검출하는 제 2 단계와, 상기 PLL의 록 범위가 한계에 도달하는 트랙에서부터 최외주까지는 CLV로 디스크 회전을 제어하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
본 발명에 따른 광 디스크 회전 제어 장치의 특징은, CAV 서보와, CLV 서보와, 절환 신호에 따라 상기 CAV 서보 또는 CLV 서보를 이용하여 디스크 회전을 제어하는 선택부와, 디스크의 최내주에서부터는 CAV 서보로 디스크의 회전을 제어하도록 절환 신호를 상기 선택부로 출력하고, PLL의 록 범위가 한계에 도달하면 상기 PLL의 록 범위가 한계에 도달하는 트랙에서부터 최외주까지는 CLV 서보로 디스크 회전을 제어하도록 절환 신호를 상기 선택부로 출력하는 절환 제어부를 포함하여 구성되는데 있다.
도 1은 종래의 회전 서보의 제어로 인한 디스크의 트랙상의 회전 속도의 변화를 나타낸 그래프
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 디스크 회전 제어 장치의 구성 블럭도
도 3a, 도 3b는 도 2의 카운터로 입력되는 각 파형도
도 4는 본 발명에 따른 회전 서보의 제어로 인한 디스크의 트랙상의 회전 속도의 변화를 나타낸 그래프
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 디스크 회전 제어 장치의 구성 블럭도
도 6a, 도 6b는 도 5의 카운터로 입력되는 각 파형도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : CLV 서보 22 : CAV 서보
23 : 멀티플렉서 24 : 절환 제어부
25 : 카운터 26 : 비교기
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 디스크 회전 제어 장치의 구성 블록도이다.
도 2를 보면, CLV 서보(21), CAV 서보(22), 상기 CLV 서보(21) 또는 CAV 서보(22)를 선택 출력하는 멀티플렉서(23), 및 VCO 분주 클럭(WFCK)의 주기동안 고정된 크리스탈 클럭(XTALCK)을 카운트하여 PLL의 록 범위의 한계점을 검출하고 상기 멀티플렉서(23)로 선택 신호를 출력하는 절환 제어부(24)로 구성된다.
상기 절환 제어부(24)는 VCO의 분주 클럭(WFCK)의 주기동안 크리스탈 클럭(XTALCK)의 개수를 카운트하여 출력하는 카운터(25), 및 상기 카운터(25)의 출력(Xckcnt)과 최대 PLL 록 범위에 따라 설정된 기준 개수(Refcnt)를 비교하여 상기 멀티플렉서(23)로 선택신호(CAV/CLV)를 출력하는 비교기(26)로 구성된다.
이와같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에서 WFCK는 VCO의 클럭 주파수를 N분주한 것과 동일하며, 광 픽업에서 읽어지는 EFM 신호에서 생성되는 동기신호이다.
이 동기 신호의 캐리어 주파수는 VCO의 분주클럭(WFCK)으로써 디스크의 회전정보를 나타낸다.
즉, 상기 WFCK는 디스크의 배속에 따라 주기가 달라지는데, 디스크의 배속이 증가하면 1 주기가 짧아지고 디스크의 배속이 감소하면 1 주기가 길어진다.
한편, 크리스탈 클럭(XTALCK)은 디스크의 배속에 상관없이 일정 주기를 갖는 고정된 클럭이다.
따라서, 상기 카운터(25)는 도 3a와 같이 입력되는 VCO 분주 클럭(WFCK)의 1 주기동안 도 3b와 같이 입력되는 클리스탈 클럭(XTALCK)의 개수를 카운트한다.
상기 카운터(25)의 시작 및 중지는 상기 VCO 분주 클럭(WFCK)의 라이징 엣지와 폴링 엣지에 의해 제어된다.
만일, 정배속에서 VCO 분주 클럭(WFCK)의 1 주기동안 크리스탈 클럭(XTALCK)이 576개가 나온다고 가정할 경우, VCO 분주 클럭(WFCK)의 1 주기동안 카운터(25)에서 카운트된 크리스탈 클럭(XTALCK)이 576개보다 적으면 디스크의 회전속도가 빨라졌음을 의미하고, 576개보다 많이 나오면 디스크의 회전 속도가 느려졌음을 의미한다.
비교기(26)는 상기 카운터(25)의 카운트 결과 즉, VCO 분주 클럭(WFCK)의 1 주기동안 카운트된 크리스탈 클럭(XTALCK)의 개수(Xckcnt)와 기준 개수(Refcnt)를 비교한다.
이때, 상기 기준 개수(Refcnt)는 최대 PLL 록 범위 정보에 따라 결정된다.
따라서, 픽업이 디스크의 최내주에서 최외주 트랙 방향으로 이동한다고 가정하고, 카운터(25)의 출력(Xckcnt)이 기준 개수(Refcnt)보다 적으면 비교기(26)는 CAV 서보(22)의 출력을 선택하도록 멀티플렉서(23)로 선택 신호(CAV)를 출력하고, 멀티플렉서(23)는 CAV 서보(22)에서 출력되는 CAV 회전 서보로 디스크의 회전을 제어한다.
그리고, 광 픽업이 계속 디스크의 최외주 방향으로 진행하여 카운터(25)의 출력(Xckcnt)이 기준 개수(Refcnt)보다 많아지면, 이는 PLL의 록 범위 한계를 넘어서는 것을 의미하므로, 비교기(26)는 CLV 서보(21)의 출력을 선택하도록 멀티플렉서(23)로 선택 신호(CLV)를 출력하고, 멀티플렉서(23)는 CLV 서보(21)에서 출력되는 CLV 회전 서보로 디스크의 회전을 제어한다.
즉, 디스크의 최대 회전 속도가 도 4에서와 같이 4000rpm이라고 가정할 경우, 최내주에서부터는 CAV 서보(21)를 통해 4000rpm으로 디스크의 회전을 계속 제어하다가 카운터(25)의 출력(Xckcnt)이 기준 개수(Refcnt)보다 커지면, 예컨대, PLL의 록 범위 한계에 부딪히는 외주에서는 CLV 서보(21)를 통해 CLV 방식으로 디스크의 회전을 제어한다.
만일, 픽업이 디스크의 최외주에서 최내주 방향으로 이동한다고 하면, 상기된 경우와 반대가 된다.
이와같이 본 발명의 제 1 실시예는 디스크의 배속에 따라 달라지는 VCO 분주 클럭(WFCK)의 1 주기동안 고정된 크리스탈 클럭(XTALCK)의 수를 세어 기준 개수(Refcnt)와 비교하므로 VCO 분주 클럭(WFCK) 마다 멀티플렉서(23)로 절환 신호를 제공할 수 있다.
따라서, CAV 회전 서보와 CLV 회전 서보의 절환이 빠르게 이루어지므로 해상도가 높아진다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 디스크 회전 제어 장치의 구성 블록도이다.
도 5를 보면, CLV 서보(51), CAV 서보(52), 상기 CLV 서보(51) 또는 CAV 서보(52)를 선택 출력하는 멀티플렉서(53), 및 소정 분주된 크리스탈 클럭(RFCK)의 1주기동안 VCO 분주 클럭(WFCK)의 수를 카운트하여 PLL의 록 범위의 한계점을 검출하고 상기 멀티플렉서(53)로 선택 신호를 출력하는 절환 제어부(54)로 구성된다.
상기 절환 제어부(54)는 고정된 크리스탈 클럭의 분주신호인 RFCK를 다시 N분주하는 분주기(55), 상기 분주기(55)에서 출력되는 분주 클럭 RFCK/N의 1 주기동안 VCO 분주 클럭(WFCK)의 수를 카운트하는 카운터(56), 분주기(55)로 분주비를 출력함과 동시에 입력되는 PLL의 록 범위 정보와 상기 분주기(55)로 출력되는 분주비를 이용하여 기준 개수 생성을 위한 제어 신호를 출력하는 마이콤(57), 상기 마이콤(57)의 제어에 따라 PLL의 록 범위의 한계점을 나타내는 기준 개수(Refcnt)를 생성하는 기준 값 생성부(58), 및 상기 카운터(56)의 출력(WFCKCNT)과 기준 값 생성부(58)의 출력(REFCNT)을 비교하여 상기 멀티플렉서(53)로 선택신호(CAV/CLV)를 출력하는 비교기(59)로 구성된다.
여기서, 상기 크리스탈 분주 클럭(RFCK)은 정상 재생일 때 동기 신호인 VCO 분주 클럭(WFCK)과 같은 주파수를 가지게 된다.
이와같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예는 제 1 실시예에서와 마찬가지로 WFCK는 VCO의 클럭 주파수를 N분주한 것과 동일하며, 광 픽업에서 읽어지는 EFM 신호에서 생성되는 동기신호이다.
한편, 크리스탈 클럭은 디스크의 배속에 상관없이 일정 주기를 갖는 고정된 클럭이고, RFCK 클럭은 상기 크리스탈 클럭을 소정 비로 분주한 클럭이다.
이때, 분주기(55)는 상기 크리스탈 분주 클럭(RFCK)을 마이콤(57)에서 출력되는 분주비(N ; N은 정수)로 다시 분주(RFCK/N)하여 카운터(56)로 출력한다.
따라서, 카운터(56)로 출력되는 분주 클럭(RFCK/N)의 주기는 분주비에 따라 VCO 분주 클럭(WFCK)의 주기보다 길어지게 된다.
상기 카운터(56)는 도 6a와 같이 분주기(55)에서 출력되는 분주 클럭(RFCK/N)의 1 주기동안 도 6b와 같이 입력되는 VCO 분주 클럭(WFCK)의 개수를 카운트하여 그 결과를 비교기(59)로 출력한다.
이때, 상기 카운터(56)의 시작 및 중지는 상기 분주기(55)에서 출력되는 분주 클럭(RFCK/N)의 라이징 엣지와 폴링 엣지에 의해 제어된다.
한편, 마이콤(57)은 입력되는 최대 PLL 록 범위 정보와 상기 분주기(55)로 출력되는 분주비(N)에 따라 상기 기준 값 생성부(58)로 제어 신호를 출력하고, 상기 기준 값 생성부(58)는 마이콤(57)의 제어에 따라 PLL의 록 범위 한계점을 나타내는 기준 개수(REFCNT)를 생성하여 상기 비교기(59)로 출력한다.
상기 비교기(59)는 상기 카운터(56)의 카운트 결과 즉, 크리스탈 분주 클럭(RFCK/N)의 1 주기동안 카운트된 VCO 분주 클럭(WFCK)의 개수(WFCKCNT)와 기준 개수(REFCNT)를 비교한다.
이때, 상기 기준 개수(REFCNT)는 상기 분주기(55)로 입력되는 분주비 및 최대 PLL 록 범위 정보에 따라 달라진다.
따라서, 픽업이 디스크의 최내주에서 최외주 트랙 방향으로 이동한다고 가정하고, 카운터(56)의 출력(WFCKCNT)이 기준 개수(REFCNT)보다 적으면 비교기(59)는 CAV 서보(52)의 출력을 선택하도록 멀티플렉서(53)로 선택 신호(CAV)를 출력하고, 멀티플렉서(53)는 CAV 서보(52)에서 출력되는 CAV 회전 서보로 디스크의 회전을 제어한다.
그리고, 광 픽업이 계속 디스크의 최외주 방향으로 진행하여 카운터(56)의 출력(WFCKCNT)이 기준 개수(REFCNT)보다 많아지면, 이는 PLL의 록 범위 한계를 넘어서는 것을 의미하므로, 비교기(59)는 CLV 서보(51)의 출력을 선택하도록 멀티플렉서(53)로 선택 신호(CLV)를 출력하고, 멀티플렉서(53)는 CLV 서보(51)에서 출력되는 CLV 회전 서보로 디스크의 회전을 제어한다.
예를들어, PLL의 최대 록 범위가 임의의 배속의 1.5배(최대 PLL 록 범위 정보)까지 가능하다고 가정하고, N=16이라할 때 기준 값 생성부(58)에서 출력되는 기준 개수(REFCNT)는 24(=16*1.5)가 된다.
따라서, 비교기(59)는 상기 24로 셋팅된 기준 개수(REFCNT)를 카운터(56)의 출력과 비교하여 카운터(56)의 출력(WFCKCNT)이 24보다 크다면 최대 록 범위를 초과하였으므로 CAV 서보(52)에서 CLV 서보(51)를 선택하도록 선택 신호를 멀티플렉서(53)로 출력하고, 멀티플렉서(53)는 CLV 서보(51)에서 출력되는 CLV 서보를 디스크의 회전을 제어한다.
만일, 픽업이 디스크의 최외주에서 최내주 방향으로 이동한다고 하면, 상기된 경우와 반대가 된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 광 디스크 회전 제어 방법 및 장치에 의하면, 광대역의 PLL에 사용되는 CAV 회전 서보를 이용하여 내주에서 최대 회전 속도로 디스크를 회전시키다가 외주의 어떤 트랙에서 PLL의 록 범위가 한계에 도달할 때 즉, VCO의 분주 클럭의 주기동안 카운트된 크리스탈 클럭의 개수를 기준 개수와 비교하고 비교 결과에 따라 또는 고정된 크리스탈 클럭을 분주한 신호의 주기동안 카운트된 VCO의 분주 클럭의 개수를 기준개수와 비교하고 비교 결과에 따라 협대역의 PLL에 사용되는 CLV 회전 서보로 자동 절환함으로써, 최대 배속으로 디스크의 정보를 재생 및 전송할 수 있다.
따라서, CD나 DVD등 광 디스크 시스템에서 데이타 억세스 시간을 줄일 수 있다.
또한, 외부 마이콤에서 수시로 CLV-CAV 변환 제어를 하기 위한 일련의 과정들이 필요없고 자동으로 행할 수 있으므로 광 디스크 시스템이 간편해지고 제어가 용이해진다.

Claims (6)

  1. 디스크 반경에 대하여 정각속도(CAV) 및 정선속도(CLV) 서보제어가 병존하는 디스크 회전제어 재생방법에 있어서,
    상기 디스크 반경방향에 대한 위상동기루프(PLL)의 록범위 한계점을 검출하는 제1단계와,
    상기 검출된 록범위 한계점에 근거하여 상기 정각속도(CAV) 및 정선속도(CLV)의 서보제어를 스위칭 절환하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 회전 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계는
    디스크의 배속에 따라 달라지는 전압 제어 발진기(VCO) 분주 클럭의 주기동안 디스크의 배속에 관계없이 고정된 크리스탈 클럭을 카운트한 후 최대 PLL 록 범위 정보에 따라 설정된 기준 개수와 비교하여 PLL의 록 범위의 한계점을 검출함을 특징으로 하는 광 디스크 회전 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계는
    소정 분주비로 분주된 크리스탈 클럭의 주기동안 디스크 배속에 따라 달라지는 VCO 분주 클럭의 수를 카운트한 후 분주비와 최대 PLL 록 범위 정보에 따라 설정된 기준 개수와 비교하여 PLL의 록 범위의 한계점을 검출함을 특징으로 하는 광 디스크 회전 제어 방법.
  4. 정각속도(CAV) 서보와,
    정선속도(CLV) 서보와,
    절환 신호에 따라 상기 CAV 서보 또는 CLV 서보로 디스크 회전을 제어하는 선택부와,
    디스크의 반경방향에 대한 위상동기루프의 록범위 한계점을 검출하고 이 검출된 록범위 한계점에 근거하여 상기 정각속도서보와 정선속도서보제어를 스위칭 절환하는 절환신호를 상기 선택부로 출력하는 절환 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광 디스크 회전 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 절환 제어부는
    디스크의 배속에 따라 달라지는 전압 제어 발진기(VCO)의 분주 클럭의 주기동안 디스크에 배속에 관계없이 고정된 크리스탈 클럭의 개수를 카운트하여 출력하는 카운터와,
    최대 PLL 록 범위 정보에 따라 PLL의 록 범위의 한계점을 나타내는 기준 개수를 생성하는 기준 값 발생부와,
    상기 카운터의 출력과 기준 값 발생부의 기준 개수를 비교하고 그 결과에 따라 상기 선택부로 CAV/CLV 절환 신호를 출력하는 비교기로 구성되는 광 디스크 회전 제어 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 절환 제어부는
    고정된 크리스탈 클럭의 분주신호(RFCK)를 소정 분주비로 분주하는 분주기와,
    상기 분주기에서 출력되는 분주 클럭(RFCK/N)의 주기동안 VCO 분주 클럭의 수를 카운트하는 카운터와,
    PLL의 록 범위 정보와 상기 분주기로 출력되는 분주비를 이용하여 PLL의 록 범위의 한계점을 나타내는 기준 개수를 생성하는 기준 값 생성부와,
    상기 카운터의 출력과 기준 값 생성부의 출력을 비교하고 그 결과에 따라 상기 선택부로 CAV/CLV 절환 신호를 출력하는 비교기로 구성되는 광 디스크 회전 제어 장치.
KR1019970023182A 1997-06-04 1997-06-04 광디스크회전제어방법및장치 KR100252955B1 (ko)

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