KR100463443B1 - Ｄｖｄ 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 DVD 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어방법에 관한 것으로, 스핀들 모터와 드라이브 IC, DSP IC, 데이터 길이 측정부, 제어부, 신호 생성부, D/A 변환기, 데이터 슬라이스, 픽업 및 장치 전반을 제어하는 CPU로 구성된 DVD 플레이어의 스핀들 모터 제어방법에 있어서, 트레이 오픈 커맨드가 입력되면 CPU는 TOC 리드 상태인지 여부를 확인하는 단계; TOC를 리드한 상태인 경우에는 현재 디스크의 어드레스를 읽어 픽업의 위치를 계산해 그에 대응하는 딜레이 시간을 계산하는 단계; 스핀들 모터를 스톱시키기 위해 EFM 브레이크 커맨드를 발행하기 전에 스핀들 브레이크 커맨드를 발행하고 딜레이 시간만큼 대기하는 단계; TOC 리드 상태가 아닌 경우에는 CPU는 현재 서보 상태를 체크해 그에 대응하는 딜레이 시간동안 브레이크를 걸어 스핀들 모터를 스톱시키는 단계; CPU는 트레이를 오픈하는 단계를 포함하여 이루어져 스핀들 모터를 스톱시키기 위해 EFM 브레이크 커맨드를 발행하기 이전에 스핀들 브레이크 커맨드를 발행하여 딜레이 시간만큼 기다리게 함으로써 스핀들 모터를 완전히 스톱시킨 상태에서 트레이를 오픈 시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

ＤＶＤ 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어방법{Stopping Control Method Of Spindle Motor Of DVD Player}

본 발명은 DVD 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브러시 모터를 이용하면서 트레이 오픈 명령이 인가된 경우 스핀들 모터를 완전히 스톱 시킨후 트레이를 오픈 시킬 수 있도록 된 DVD 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 브러시(Brush) DC 모터를 이용한 DVD 플레이어의 경우, 스핀들 모터(Spindle Motor)에서 생성되는 홀 센서(Hall Sensor) 신호가 없으므로 현재 회전하고 있는 디스크의 스피드를 파악하기 곤란하다.

즉, DVD 플레이어에서 디스크를 플레이하다 트레이 오픈(Tray Open) 명령이 인가된 경우 디스크가 완전히 정지된 상태(스핀들 모터를 완전히 스톱시킨 상태)에서 트레이를 오픈 시켜야 하는데 스핀들 모터가 회전하고 있는지 여부를 확인할 수 없기 때문에 어느 시점에서 트레이를 오픈 시켜야 하는지 알기 어려운 상황에 따라 디스크 정회전/역회전하면서 트레이가 오픈 되는 경우가 발생하게 된다.

물론, 브러시리스 모터를 사용하거나 별도의 속도 측정 센서를 사용하면 디스크가 정회전/역회전하면서 트레이가 오픈 되는 것을 방지할 수 있으나 저가의 제품을 생산하는데 장애 요인으로 작용하고 있다.

도 1은 종래의 3상 브러시리스 모터 스톱제어 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도로서, 회전하고 있는 브러시 리스 스핀들 모터(10)를 빠른 시간에 스톱시키기 위해서는 회전하는 브러시 리스 스핀들 모터(10)에 브레이크 신호를 인가한 뒤 스핀들 모터 회전시 생성되는 힐 센서 입력을 이용하여 FG 신호 생성부(21)를 통해 생성되는 FG 신호(스핀들 모터 1회 전당 6개의 펄스 발생)를 이용하여 일정속도 이하가 된 것을 체크한 후 스톱시키는 방법이 사용된다.

도 2는 종래의 DVD 플레이어의 트레이 오픈 커맨드 처리방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 트레이 오픈 커맨드가 입력되면 CPU는 트레킹/포커스 서보를 오프 시킨 후, DSP IC(30)에 FG 브레이크 커맨드를 발행하게 된다(S11).

상기 DSP IC(30)는 데이터 길이 측정부(31)로부터 FG 신호가 입력되면 신호 생성부(33)를 통해 브레이크 신호를 출력하여 D/A 변환기(34)와 드라이브 IC(20)를 거쳐 스핀들 모터(10)로 인가하게 된다(S12). 이후, FG 신호 주파수가 미리 지정된 주파수(초기화시 설정)이하 인가를 체크하여(S13) 일정 이하이면 커맨드 앤 플래그(Commend End Flag)를 세트하게 된다(S14). 여기서, 일정 이하가 아닌 경우에는 타임아웃 여부를 재차 확인하고(S15) 타임아웃인 경우에는 커맨드 앤 플래그(Commend End Flag)를 세트하는 단계(S14)를 수행하게 된다.

상기 CPU는 FG 브레이크 커맨드를 발행후 DSP IC(30)의 커맨드 앤 플래그를 체크하여(S16) 이것이 "1"이 되면 DSP IC(30)에 스핀들 스톱 커맨드를발행하고(S17) 일정시간 딜레이하다가 트레이를 오픈하게 된다(S18). 이때, 상기 DSP IC(30)에 스핀들 스톱 커맨드가 발행되면 DSP IC(30)의 신호 생성부(33)는 스톱 신호를 출력하게 된다.

한편, 브러시 모터를 사용하는 경우에는 스핀들 모터가 어느 정도 속도로 회전하고 있는지 파악이 곤란하므로 즉, CLV(Constant Linear Velocity)로 제어되어 디스크의 위치마다 회전속도가 틀리므로 일정 시간동안 브레이크 신호를 인가한 후 스톱시키는 방법을 사용하게 된다.

또한, 트레이 오픈 커맨드가 입력되면 CPU는 트레킹/포커스 서보를 오프 시킨 후 DSP IC에 스핀들 브레이크 커맨드를 발행하고, DSP IC는 신호 생성부에서 브레이크 신호를 출력하여 D/A 변환기를 통해 스핀들 모터에 인가하게 된다.

상기 DSP IC는 CPU에서 다음 커맨드가 있기 전까지는 계속 브레이크 신호를 출력하고, 이 상태(브레이크 신호를 출력하는 상태)는 CPU가 정한 딜레이 시간 동안 계속된다. 이때 데이터 길이 측정부에는 어떤 신호가 인가되어도 아무런 행위도 하지 않는다. 이후 일정 시간이 지난 후 CPU는 DSP IC에 스핀들 스톱 커맨드 발행 후 일정시간 딜레이하다 트레이를 오픈하게 된다.

이와 같은 방식의 경우 회전 속도가 디스크의 위치마다 다른 상태에서 동일한 일정 시간동안 브레이크 신호를 인가한 후 스톱시키는 방법을 사용하면 트레이가 오픈 되면서 디스크가 정/역회전하는 경우가 발생하게 된다. 이것을 방지하기 위해 스톱을 오래 시키면 트레이 오픈에 많은 시간이 걸리게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 브러시 DC 모터를 이용한 DVD 플레이어에서 디스크 TOC 리드 상태를 확인하고, 스핀들 모터를 스톱시키기 위해 EFM 브레이크 커맨드를 발행하기 이전에 스핀들 브레이크 커맨드를 발행하여 딜레이 시간만큼 기다리게 함으로써, 스핀들 모터를 완전히 스톱시킨 상태에서 트레이를 오픈 시킬 수 있도록 된 DVD 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 3상 브러시리스 모터 스톱제어 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도,

도 2는 종래의 DVD 플레이어의 트레이 오픈 커맨드 처리방법을 설명하기 위한 흐름도,

도 3은 본 발명에 따른 DVD 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도,

도 4는 본 발명에 따른 DVD 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.

◎ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ◎

10: 브러시리스 스핀들 모터 20: 브러시리스 모터용 드라이브 IC

21: FG 신호 생성부 22: 3상 모터 제어부

30: DSP IC 31: 데이터 길이 측정부

32: 제어부 33: 신호 생성부

34: D/A 변환기 100: 브러시 스핀들 모터

200: 브러시 모터용 드라이브 IC 201: 단상 모터 제어부

300: DSP IC 310: 데이터 길이 측정부

320: 제어부 330: 신호 생성부

340: D/A 변환기 400: 데이터 슬라이스

500: 픽업

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스핀들 모터와 드라이브 IC, DSP IC, 데이터 길이 측정부, 제어부, 신호 생성부, D/A 변환기, 데이터 슬라이스, 픽업 및 장치 전반을 제어하는 CPU로 구성된 DVD 플레이어의 스핀들 모터 제어방법에 있어서, 트레이 오픈 커맨드가 입력되면 CPU는 TOC 리드 상태인지 여부를 확인하는 단계; TOC를 리드한 상태인 경우에는 현재 디스크의 어드레스를 읽어 픽업의 위치를 계산해 그에 대응하는 딜레이 시간을 계산하는 단계; 스핀들 모터를 스톱시키기 위해 EFM 브레이크 커맨드를 발행하기 전에 스핀들 브레이크 커맨드를 발행하고 딜레이 시간만큼 대기하는 단계; TOC 리드 상태가 아닌 경우에는 CPU는 현재 서보 상태를 체크해 그에 대응하는 딜레이 시간동안 브레이크를 걸어 스핀들 모터를 스톱시키는 단계; CPU는 트레이를 오픈하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 DVD 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면, 도 3은 본 발명에 따른 DVD 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도, 도 4는 본 발명에 따른 DVD 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어방법을 설명하기 위한 흐름도 이다.

이를 참조하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 기본적으로 DVD 플레이어에 사용되는 브러시 모터(100) 또는 브러시리스 모터 중 어느 것을 사용해도 EFM 신호(8 to 14 Modulation의 약자로 디스크로부터 읽어낸 RF 신호를 슬라이스 한 신호)를 이용해 CLV(Constant Linear Velocity) 제어를 행하는 방법은 동일하다.

DVD 플레이어의 플레이시 스핀들 모터(100)의 CLV 제어에는 PLL 클록을 사용하는데, PLL 클록은 픽업(500)에서 인가되는 RF 신호를 DSP IC(300) 내부에서 데이터 슬라이스(Slice)에 의해 EFM 신호로 변환한 후 PLL(Phase Locked Loop)에 의해 생성된다.

EFM 데이터에 동기된 PLL 클록은 도시되지 않은 위상 비교부와 주파수 비교부에 인가되고, 주파수 비교부는 시스템 클록을 이용하여 분주된 PLL 클록의 주파수를 측정하여 기준 주파수(DVD 1배속 재생일 경우 26.16MHz)보다 높은 경우에는 빨리 회전하는 것이므로 느리게 제어하고, 낮은 경우에는 느리게 회전하는 것이므로 빠르게 제어하게 된다.

상기 위상 비교부는 시스템 클록을 N 분주한 클록과 M 분주된 PLL 클록의 위상을 측정하여 위상의 앞섬과 뒤짐에 따라 제어하게 된다.(시스템 클록과 PLL 클록의 주파수가 틀리므로 동일 주파수가 되도록 하기 위해 분주비가 틀려진다.)

이렇게 생성된 신호는 디지털 이퀄라이저를 거쳐 D/A 변환기(340)를 거친 후시핀들 드라이브 IC에 인가된다.

한편, DVD 플레이어의 스톱시 제어동작은 트레이 오픈 커맨드가 인가되면 CPU는 CLV 제어 모드에서 제어되던 스핀들 모터(100)를 빠르게 스톱시킨 후 트레이를 오픈 시키기 위해 스핀들 모터(100)를 스톱시킨 후, 트레이를 오픈 하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이 트레이 오픈 커맨드가 입력되면 CPU는 TOC 리드 상태인가를 체크하고(S21), 맞으면 현재 디스크의 어드레스를 읽어 현재 픽업(500)의 위치(디스크 반경중 어느 부분에 위치하고 있는가)를 계산해 그에 대응하는 딜레이 시간을 구해 낸다(S22). 여기서, 상기 CPU는 TOC 리드한 상태가 아닌 경우에는 서보를 오프 시키고 현재 서보의 상태를 체크한 후, 딜레이 타임을 계산하게 된다(S23).

이후, CPU는 DSP IC(300)에 스핀들 브레이크 커맨드를 발행하고 딜레이 기간만큼 기다리게 된다(S24).

DSP IC(300)는 신호 생성부(330)를 통해 브레이크 신호를 출력하여 D/A 변환기(340)를 거쳐 스핀들 모터(100)에 인가하고(S25), DSP IC(300)는 CPU에서 다음 커맨드가 있기 전까지는 계속 브레이크 신호를 출력하게 된다. 이 상태(브레이크 신호를 출력하는 상태)는 CPU가 정한 딜레이 시간 동안 계속되고, 이때 데이터 길이 측정부(310)는 어떤 신호가 인가되든 아무런 행위도 하지 않게 된다(S26).

CPU는 TOC 리드 상태인가를 재차 체크하여(S27) 맞으면 DSP IC(300)에 EFM 브레이크 커맨드를 발행하고(S28) DSP IC(300)는 커맨드 앤 플래그가 "1"인가를 체크하게 된다(S29). 이때, DSP IC(300)는 신호 생성부(330)에서 브레이크 신호를 출력하여 D/A 변환기(340)를 통해 스핀들 모터(100)에 인가하고(S30) EFM 신호가 데이터 길이 측정부(310)에 인가되어 1 프레임 (Frame) 내의 EFM 싱크 신호에 포함된 14T 신호의 길이가 1/10(140T)보다 길어진 것을 체크하게 된다(S31).

상기 EFM 데이터의 길이가 길다는 것은 스핀들 모터가 느리게 회전하는 것을 의미하는 것으로, 1 프레임 내의 EFM 싱크 신호에 포함된 14T 신호의 길이가 1/10(140T)보다 길어진 것을 체크하고, 스핀들 모터(100)의 회전 속도가 1배속 회전 속도보다 1/10 이하일 경우 제어부(320)에 알리게 되면 내부 상태 레지스터의 커맨드 앤 플래그를 세트하게 된다(S32). 여기서, 스핀들 모터(100)의 회전 속도가 일정 이하가 아닌 경우에는 타임아웃 여부를 재차 확인하고(S15) 타임아웃인 경우에는 커맨드 앤 플래그(Commend End Flag)를 세트하는 단계(S32)를 수행하게 된다(S33).

CPU는 커맨드 앤 플래그가 "1"인가를 체크하여 서보를 오프하고(S34) DSP IC(300)에 스핀들 스톱 커맨드를 발행하고 일정 딜레이 시간만큼 기다리게 된다(S35).

DSP IC(300)는 신호 생성부(330)에서 스톱(Vcc/2)를 출력하여 D/A 변환기(340)를 통해 스핀들 모터(100)에 인가하게 된다(S37). 이때, 데이터 길이 측정부(310)는 어떤 신호가 인가되든 아무런 행위도 하지 않게 되고, 이후 CPU는 트레이를 오픈하게 된다(S36).

한편, 상기 EFM 브레이크 커맨드를 발행하기 전에 스핀들 브레이크 커맨드를 발행하고 딜레이 시간만큼 기다리는 이유는 DSP IC(300)에서 EFM 브레이크 커맨드를 받은 후 일정 속도 이하가 되는 것을 체크하는 시간이 정해져 있고, 1 배속 기준으로 동작하므로 2 배속으로 플레이되고 있는 상태이거나, 디스크의 내주에서 플레이되고 있던 경우(CLV 제어 상태의 경우 내주는 외주보다 약 2.5배 빠르게 회전하고 있으므로)회전 속도가 너무 빠르게 되어 데이터 길이 측정부(310)에서 EFM 데이터의 길이 측정에 패일(Fail)이 발생해 타임아웃(Timeout)이 발생할 때까지 계속 역회전하게 되는 경향이 발생하게 된다.

이것을 방지하기 위해 EFM 브레이크 커맨드를 발행하기 전에 항상 1배속 속도(약 500 RPM)로 회전하도록 한 후 EFM 브레이크 커맨드를 발행하게 된다.

EFM 신호를 이용한 브레이크 방법을 사용할 경우 디스크 위치에 따라 회전하고 있던 속도가 틀리므로 디스크의 각 위치마다 브레이크 전압을 강제로 인가하는 시간을 틀리게 한 후 EFM 브레이크 모드를 동작시키면 안정한 브레이크 동작이 얻어지게 된다.

TOC 리드 상태가 아니면 CPU는 현재 서보 상태를 체크해 그에 대응하는 딜레이 시간을 구해 낸다.(TOC 리드 전에는 정해진 회전 속도에 도달하지 못했고 최내주에 픽업(500)이 위치하므로 각 상태마다 플래그를 설정, 딜레이 시간은 실험에 의해 구함) 이때, 포커스/트레킹 서보를 오프하게 되는데 이것은 EFM 브레이크 모드를 사용할 필요가 없기 때문이다.

DSP IC(300)는 신호 생성부(330)에서 브레이크 신호를 출력하여 D/A 변환기(340)를 통해 스핀들 모터(100)에 인가하고, DSP IC(300)는 CPU에서 다음 커맨드가 있기 전까지는 계속 브레이크 신호를 출력하게 된다. 이 상태(브레이크 신호를 출력하는 상태)는 CPU가 정한 딜레이 시간 동안 계속된다. 이때, 데이터 길이 측정부(310)는 어떤 신호가 인가되든 아무런 행위도 하지 않게 된다.

이후, CPU는 TOC 리드 상태인가를 체크한 후 아니면 DSP IC(300)를 통해 스핀들 스톱 커맨드를 발행하고 일정 딜레이 시간만큼 기다리게 된다.

DSP IC(300)는 신호 생성부(330)에서 스톱(Vcc/2)을 출력하여 D/A 변환기(340)를 통해 스핀들 모터(100)에 인가하게 된다. 이때, 데이터 길이 측정부(310)는 어떤 신호가 인가되든 아무런 행위도 하지 않게 된다. 이후 CPU는 트레이를 오픈하게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 브러시 DC 모터를 이용한 DVD 플레이어에서 디스크 TOC 리드 상태를 확인 후, 스핀들 모터를 스톱시키기 위해 EFM 브레이크 커맨드를 발행하기 이전에 스핀들 브레이크 커맨드를 발행하고 딜레이 시간만큼 기다리는 방식을 이용하여 스핀들 모터를 완전히 스톱시킨 상태에서 트레이를 오픈 시킬 수 있도록 된 것이다.

또한, 본 발명에 따른 DVD 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어방법은 단지 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 그 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변형 및 변경 실시할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 브러시 DC 모터를 이용한 DVD 플레이어에서 브러시리스 모터를 사용하거나 별도의 속도 측정 센서를 사용하지 않고 스핀들 모터를 완전히 스톱시켜 디스크가 정회전/역회전하면서 트레이가 오픈 되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 스핀들 모터와 드라이브 IC, DSP IC, 데이터 길이 측정부, 제어부, 신호 생성부, D/A 변환기, 데이터 슬라이스, 픽업 및 장치 전반을 제어하는 CPU로 구성된 DVD 플레이어의 스핀들 모터 제어방법에 있어서,

   트레이 오픈 커맨드가 입력되면 CPU는 TOC 리드 상태인지 여부를 확인하는 단계;

   TOC를 리드한 상태인 경우에는 현재 디스크의 어드레스를 읽어 픽업의 위치를 계산해 그에 대응하는 딜레이 시간을 계산하는 단계;

   스핀들 모터를 스톱시키기 위해 EFM 브레이크 커맨드를 발행하기 전에 스핀들 브레이크 커맨드를 발행하고 딜레이 시간만큼 대기하며, 신호 생성부를 통해 브레이크 신호를 출력하여 D/A 변환기를 거쳐 스핀들 모터에 인가하고 CPU에서 다음 커맨드가 있기 전까지는 계속 브레이크 신호를 출력하고, TOC 리드 상태인가를 재차 체크하여 맞으면 EFM 브레이크 커맨드를 발행하는 단계;

   TOC 리드 상태가 아닌 경우에는 CPU는 현재 서보 상태를 체크해 그에 대응하는 딜레이 시간동안 브레이크를 걸어 스핀들 모터를 스톱시키는 단계;

   CPU는 트레이를 오픈하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 DVD 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 EFM 브레이크 커맨드를 발행하는 단계에서, DSP IC는 커맨드 앤 플래그가 "1"인가를 체크하고, 신호 생성부를 통해 브레이크 신호를 출력하여 D/A 변환기를 거쳐 스핀들 모터에 인가하는 단계;

   EFM 신호가 데이터 길이 측정부에 인가되어 1 프레임 내의 EFM 싱크 신호에 포함된 14T 신호의 길이가 1/10(140T)보다 길어졌는지 체크하는 단계;

   스핀들 모터의 회전 속도가 1배속 회전 속도보다 1/10 이하일 경우에는 제어부에 알리고 내부 상태 레지스터의 커맨드 앤 플래그를 세트하는 단계;

   CPU는 커맨드 앤 플래그가 "1"인 경우에는 서보를 오프하고 DSP IC를 통해 스핀들 스톱 커맨드를 발행하여 일정 딜레이 시간만큼 대기하는 단계;

   DSP IC는 신호 생성부에서 스톱(Vcc/2)을 출력하여 D/A 변환기를 통해 스핀들 모터에 인가하고, CPU는 트레이를 오픈하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 DVD 플레이어의 스핀들 모터 스톱 제어방법.