KR100535162B1 - 기록/재생장치및기록매체회전제어방법 - Google Patents

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Abstract

잡음에 의한 심한 변동(fluctuation)을 포함하는 에러 전압이 LPF에 인가되고, 잡음에 의한 고주파 성분이 제거된다. LPF를 통해 공급된 에러 전압과 기준 레벨, 예를 들면, 0 레벨의 전압이 비교기에 공급된다. 비교기는 이러한 2개의 전압의 크기를 서로 비교하고, 비교 결과에 대응하는 극성을 표시하는 신호를 출력한다. 여기에 설명한 바와 같이, 비교기에 공급될 에러 전압에 포함된 고주파 성분을 LPF로 제거함으로써, 잡음에 의한 변동이 감소된 양질의 극성 신호를 얻을 수 있다. 따라서 디스크의 회전을 제어하기 위한 에러 전압의 극성이 정확히 판정될 수 있다.

Description

기록/재생 장치 및 기록 매체 회전 제어 방법
발명의 분야
본 발명은 기록/재생 장치 및 기록 매체의 회전을 제어하는 방법에 관한 것으로, 특히 잡음 때문에 생기는 에러 신호들의 극성 변동을 감소시킬 수 있고 정확히 회전 제어를 수행할 수 있는, 기록 매체의 회전을 제어하기 위한 방법 및 기록/재생 장치에 관한 것이다.
관련 분야의 기술
종래에는, 디스크의 회전을 제어하는 방법으로서, 디스크에 데이터로서 기록된 신호의 동기 신호를 사용하여 회전 제어 신호가 발생되는 방법과, 임의의 주기로 디스크상의 트랙을 워블링(wobbling)함으로써 기록된 어드레스 정보로부터의 재생 신호를 사용하여 회전 제어 신호가 발생되는 또 다른 방법을 포함하는, 2개의 방법들이 공지되었다.
이러한 회전 제어 방법들에서, 조사받는(irradiated) 위치에서의 속도항의 데이터와 위상항의 데이터는 디스크로부터의 반사광에 기초하여 발생되고, 이러한 데이터는 회전 제어에 사용된 에러 전압을 얻기 위해 합성된다.
디스크의 회전 방향(가속 또는 감속)을 표시하는 에러 전압의 극성과 에러 전압의 크기(절대값)가 구해지고, 극성과 절대값의 신호들이 합성되어 임의의 스핀들(spindle) 모터에 공급된다.
도 9는 에러 전압의 극성을 판정하는 종래의 극성 판정 회로의 전형적인 구조를 도시하고 있다. 상세하게는, 에러 전압과 미리 정해진 기준 전압이 비교기(1)에 공급되고, 이들 2개의 전압들이 비교된다. 에러 전압이 기준 전압보다 높은 경우 양의 극성(가속)을 표시하는 신호가 출력되고, 에러 전압이 기준 전압보다 낮은 경우 음의 극성(감속)을 표시하는 신호가 출력된다.
도 10은 디스크상의 기록 신호로부터 발생된 회전 제어를 위한 에러 전압을 도시하고 있다. 에러 전압은 매 회전에 주기적으로 변하는 회전 변동 전압 성분과, 임의의 일정한 손실 전압과, 작은 진폭의 잡음 전압으로 구성된다.
한편, 도 11은 워블 신호로부터 발생된 에러 전압을 도시하고 있다. 이 경우에도 또한, 에러 전압이 회전 변동 전압과, 손실 전압과 잡음 성분들로 구성되지만, 도 10에 도시된 기록 신호로부터 발생된 에러 전압과 비교하면 잡음에 의한 변동이 더 크다.
도 10과 도 11로부터 분명해지듯이, 에러 전압은 항상 양의 극성(회전을 가속하는 방향의 극성)을 포함한다. 상세하게는, 도 9의 기준 전압을 0으로 가정하면, 비교기(1)의 출력은 항상 도 10과 도 11에 도시된 에러 전압 입력에 대응하는 양의 극성을 나타낸다.
보다 고속으로 데이터를 기록/재생 처리하기 위해서, 디스크의 회전 속도를 증가시켜 데이터의 전송 속도를 증가시키는 것이 고려된다.
도 12A는 도 10에 도시된 경우보다 회전 속도가 보다 빠르게 증가되는 경우의 디스크상의 기록 신호로부터 발생된 에러 전압을 도시하고 있다. 도 12B는 이러한 경우의 에러 전압의 극성을 도시하고 있다. 도 12B에 도시된 바와 같이, 증가된 회전 속도로 인해, 음의 극성, 즉, 감속의 전압이 생성된다.
도 13A는 회전 속도가 증가된 경우에 워블 신호로부터 발생된 에러 전압을 도시하고 있다. 도 13B는 이러한 경우의 에러 전압의 극성을 도시하고 있다. 양의 극성과 음의 극성간의 반전은 도 12B의 경우보다 도 13B의 경우에서 더 자주 발생한다. 잦은 반전은, 잡음에 의한 에러 전압의 변동이 도 12의 경우보다 도 13의 경우에 더 크기 때문이다.
따라서, 보다 고속으로 디스크를 회전시켜 전송 속도를 증가시킬 경우, 워블 신호로부터 발생된 에러 전압의 극성의 판정에 따라 발생하는 극성의 잦은 반전은, 감속시에 시끄러운 감속 잡음과 증가된 전력 소비의 결과를 가져오고, 이와 같은 잡음과 전력 소비가 문제들이 된다.
발명의 요약
본 발명은 이러한 문제들을 고려하여 이루어졌고, 본 발명의 목적은 잡음에 의한 에러 전압의 변동을 제거하여 에러 전압의 극성을 정확히 판정하는 방법을 제공하는데 있다.
청구항 제 1 항에 기재된 기록/재생 장치에서 에러 전압에 포함된 잡음에 의한 변동이 제거된 후에 에러 전압의 극성을 판정하는 판정 수단이 제공된다.
청구항 제 6 항에 기재된 기록/재생 방법은 에러 전압에 포함된 잡음에 의한 변동이 제거된 후에 에러 전압의 극성을 판정하는 단계를 구비한다.
청구항 제 1 항에 기재된 기록/재생 장치에서, 판정 수단은 에러 전압에 포함된 잡음에 의한 변동을 제거하고 그 후 에러 전압의 극성을 판정한다.
청구항 제 8 항에 기재된 기록 매체 회전 제어 방법에서, 에러 전압에 포함된 잡음에 의한 변동이 제거되고, 그 후 에러 전압의 극성이 판정된다.
바람직한 실시예들의 상세한 설명
본 발명의 실시예들이 설명되기 전에, 청구항들에 기재된 각각의 수단과 이하에 기재된 실시예들 사이의 대응 관계를 명확히 설명하기 위해, 각 수단에 후속하는 괄호들의 안에, 대응하는 실시예(일 예)를 부가하여 본 발명의 특징이 기술된다. 물론, 이와 같은 기재는 괄호들 안의 실시예로 수단을 한정하는 것은 아니다.
기록 매체에 정보를 기록하거나 또는 기록 매체로부터 정보를 재생할 때, 기록 매체에 기록된 회전 제어 정보를 사용하여 기록 매체의 회전을 제어하는, 청구항 제 1 항에 기재된 기록/재생 장치는, 회전 제어 정보로부터 기록 매체를 회전시키기 위한 에러 전압을 생성하는 생성 수단(예를 들면, 도 1의 합성 회로(21))과, 에러 전압에 포함된 잡음으로 인한 변동을 제거한 후에 에러 전압의 극성을 판정하는 판정 수단과, 에러 전압의 크기를 검출하는 검출 수단(예를 들면, 도 1의 절대값 회로(23))과, 판정된 에러 전압의 극성과 검출된 에러 전압의 크기에 따라 기록 매체를 회전시키는 회전 수단(예를 들면, 도 1의 스핀들 모터(11))을 제공한다.
도 1은 본 발명의 기록/재생 장치의 회전 제어 메카니즘의 전형적인 구조를 도시하는 블록도이다.
광학 픽업(pick-up)은 디스크 D로부터의 반사광을 어떠한 전기 신호(재생 신호)로 변환한다. 광학 픽업(12)으로부터 출력된 트랙 어드레스에 대응하는 워블링 신호의 재생 신호는 드라이버(13)를 통해 PLL(14)에 공급된다.
PLL(14)은 재생 신호의 위상을 록(lock)하는 동기 신호를 발생시키고, 그것을 동기 검출 회로(16)로 공급한다. PLL(14)의 클럭 발생 회로(15)는 재생 신호의 위상으로 동기된 클럭을 발생시키고 그것을 길이 판정 회로(17)에 출력한다.
동기 검출 회로(16)는 PLL(14)로부터 공급된 신호로부터 동기 신호를 검출하고, 그것을 위상 검출 회로(18)에 출력한다.
수정 발진 회로(19)는 미리 정해진 주파수를 갖는 클럭을 발생시키고, 그것을 길이 판정 회로(17)와 1/m 주파수 분할 회로(20)로 출력한다. 길이 판정 회로(17)는, PLL(14)로부터 공급된 클럭의 주파수와 수정 발진 회로(19)로부터 공급된 클럭의 주파수를 비교하여 조사받는 위치의 속도항을 계산하고, 속도항의 데이터를 합성 회로(21)로 출력한다. 수정 발진 회로(19)로부터 발생된 클럭은 1/m의 주파수를 갖는 클럭으로 변환되고 위상 검출 회로(18)에 공급된다. 위상 검출 회로(18)는 동기 회로(16)에서 공급된 동기 신호의 위상을 1/m 주파수 분할 회로(20)에서 공급된 클럭의 위상과 비교하여 조사받는 위치의 위상을 검출하고, 위상항의 데이터를 합성 회로(21)로 출력한다.
합성 회로(21)는 길이 판정 회로(17)에서 공급된 속도항의 데이터와 위상 검출 회로(18)에서 공급된 위상항의 데이터를 합성하여 에러 전압을 발생시키고, 그것을 극성 판정 회로(22)와 절대값 회로(23)에 공급한다.
극성 판정 회로(22)는 에러 전압의 극성이 디스크의 회전 속도를 가속하는 극성(양의 극성)인지 또는 디스크의 회전 속도를 감속하는 정반대의 극성(음의 극성)인지를 판정하고, 판정 결과의 극성 신호를 드라이버(24)에 출력한다.
절대값 회로(23)는 에러 전압의 절대값을 계산하고, 계산 결과를 드라이버(24)에 출력한다.
드라이버(24)는 에러 전압의 극성 판정 결과(극성 신호)와 절대값을 사용하여 회전 제어 신호를 발생시키고, 회전 제어 신호를 스핀들 모터(11)에 공급한다. 스핀들 모터(11)는 회전 제어 신호에 따라 디스크 D를 회전시킨다.
도 2는 극성 판정 회로(22)의 일 예의 전형적인 구조를 도시하는 블록도이다. 합성 회로(21)에서 발생된 에러 전압은 우선 비교기(30)에 공급되고, 0레벨 전압(기준 레벨)과 비교되어, 비교 결과에 대응하는 양의 극성 또는 음의 극성의 2진 신호가 극성 판정 회로(22)의 LPF(31, 저역 필터)에 공급된다. LPF(31)은 신호에서 잡음에 의해 발생된 외란(disturbance) 성분을 제거하고, 이후 그 신호는 비교기(32)에 공급된다.
비교기(32)는 LPF(31)에서 공급된 에러 전압의 크기와 미리 정해진 기준 전압, 예를 들면, 0레벨 전압의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 얻은 양의 극성 또는 음의 극성의 신호를 드라이버(24)에 공급한다. 상세하게는, 만약 LPF(31)에서 공급된 에러 전압이 0보다 높으면, 비교기(32)는 드라이버(24)에 양의 극성의 신호를 공급하고, 만약 에러 전압이 0보다 낮으면, 비교기(32)는 드라이버(24)에 음의 극성의 신호를 공급한다.
도 3은 LPF(31)의 일 예의 구조을 도시하는 회로도이다. 극성 판정 회로(22)에 공급된 에러 전압은 LPF(31)의 저항(41)에 인가된다. 저항(41)의 다른 끝은 비교기(32)의 한 입력 측에 접속되고 또한 캐퍼시터(42)의 한 단자에 접속된다. 캐퍼시터(42)의 또 다른 끝은 접지된다. 고주파 전압이 LPF(31)에 인가되면, 캐퍼시터(42)는 전압을 흡수한다. 따라서, 저주파 성분이 LPF(31)의 출력 단자로부터 출력된다.
극성 판정 회로(22)의 처리 동작이 도 4의 타이밍 표를 참조하여 설명된다.
도 4B에 도시된 2진 신호(에러 전압)는 비교기(30)에 의해 입력 신호(도 4A)와 0레벨 전압(기준 전압)을 비교함으로써 발생된다. 2진 신호는 극성 판정 회로(22)의 LPF(31)에 공급되고, 입력 신호의 고주파 성분은 LPF(31)에서 제거되며, 도 4C에 도시된 바와 같은 파형을 갖는 신호가 비교기(32)에 공급된다.
비교기(32)는 기준 레벨의 신호(0레벨 신호)와 LPF(31)에서 공급된 신호(도 4C)를 비교하고, 그 비교 결과에 대응하는 극성을 표시하는 신호(도 4D)를 생성하고, 출력한다.
만약 도 4A의 2진 신호가 LPF(31)를 통하지 않고 비교기(32)에 공급되면(즉, 종래의 극성 판정 회로의 경우), 입력 신호와 동일한 파형을 갖는 신호가 출력된다. 따라서, 도 4D의 신호(본 발명에 따른 신호)와 도 4B의 동일한 신호(종래의 극성 판정 회로에서 출력된 신호)를 비교함으로써, 잡음에 의한 고주파 성분이 전자의 신호에서 제거되고, 극성 반전의 빈도가 감소하며, 따라서 전자의 신호는 후자의 신호보다 양질의 신호가 된다.
도 5는 본 발명에 따른 기록/재생 장치의 회전 제어 메카니즘의 또 다른 실시예의 구성을 도시하고 있다. 도 1에 도시된 성분들에 대응하는 도 5에 도시된 기록/재생 장치의 성분들은 도 1에 도시된 것과 동일한 부호들로 주어지고, 그 설명은 편의상 생략한다.
지속 시간 결정 회로(71)는 광학 픽업(12)에서 공급된 신호를 사용하여 디스크의 종류를 판정하며, 또한 동작이 현재 기록 처리 중에 있는가 재생 처리 중에 있는가를 판정하고, 판정 결과에 대응하여 동일한 극성이 지속되는 시간을 결정하고, 결정된 결과를 극성 판정 회로(72)에 공급한다. 상세하게는, 예를 들면, 만약 기록/재생 장치가 재생 처리 중에 있으면, 지속 시간 판정 회로(71)는 극성 판정 회로(72)가 결정된 지속 시간보다 짧은 극성 변동을 무시하도록 상대적으로 짧은 지속 시간을 결정한다. 만약 기록/재생 장치가 기록 처리 중에 있으면, 지속 시간 판정 회로(71)는 극성 판정 회로(72)가 결정된 지속 시간보다 짧은 극성 변동을 무시하도록 상대적으로 긴 지속 시간을 결정한다. 그에 의해, 고주파 성분은 재생되는 동안 무시되고, 고주파 성분은 기록되는 동안 기록에 높은 충실도(fidelity)로 반영된다. 그 결과, 재생 시에 발생하는 감속에 의한 잡음이 억제되고, 기록 시에 입력 신호에 높은 충실도로 정보가 기록된다.
극성 판정 회로(72)는, 지속 시간 결정 회로(71)에서 공급된 결정 결과에 대응하여, 내장된 클럭 발생 회로(63)(도 7)가 출력하는 클럭 주파수를 제어한다.
도 6은 극성 판정 회로(72)의 전형적인 구조를 도시하는 블록도이다. 합성 회로(21)에서 공급된 에러 전압은 극성 판정 회로(72)의 비교기(51)의 한 입력 단자(비반전(non-inversion) 입력)에 공급된다. 어떤 미리 정해진 기준 전압은 비교기(51)의 또 다른 입력 단자(반전 입력)에 공급된다.
비교기(51)는 에러 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하여 극성을 표시하는 신호를 생성하고, 이것을 논리 회로(52)에 출력한다. 논리 회로(52)는 지속 시간 결정 회로(71)에서 공급된 결정된 지속 시간 결과에 대응하는 주파수의 클럭을 사용하여 미리 정해진 시간동안 지속된 극성 신호만을 추출하고 출력한다.
도 7은 논리 회로(52)의 전형적인 구조를 도시하는 블록도이다. 클럭 발생 회로(63)는, 지속 시간 결정 회로(71)에서 공급된 결정된 지속 시간 결과에 대응하는 주파수의 클럭을 발생시키고, 그것을 D형 플립플롭(D-type flip-flop; 61-1)과 D형 플립플롭(61-2)의 클럭 단자들(CK)에 공급한다.
비교기(51)에서 공급된 입력 신호는 NOT 회로(64)에서 반전되고, 그 후 D형 플립플롭(61-1)과 NAND 회로(62)에 공급된다. D형 플립플롭(61-1)의 출력 단자(Q)는 D형 플립플롭(61-2)의 입력 단자(D)에 접속된다. D형 플립플롭(61-2)의 출력 단자(Q)는 NAND 회로(62)의 다른 입력 단자에 접속된다.
논리 회로(52)의 처리 동작은 도 8에 도시된 타이밍 표를 참조하여 설명된다.
비교기(51)로부터 공급된 입력 신호(도 8A)는 NOT 회로(64)에 공급되고 반전되며(도 8B), 또한 클럭 발생 회로는 지속 시간 결정 회로(71)에 의해 결정된 결과에 대응하는 미리 결정된 주파수(도 8D)를 갖는 클럭을 발생시키고, 그 클럭은 D형 플립플롭(61-1)과 D형 플립플롭(61-2)의 클럭 단자들(CK)에 공급된다.
입력 신호(도 8B에 도시된 신호)는 NOT 회로(64)에 의해 반전되고, D형 플립플롭들(61-1, 61-2)을 통해 공급된 2-클럭 지연된 신호(도 8C)는 NAND 회로(62)의 입력 단자에 공급된다. 즉, 2-클럭 지연된 신호와 현재 신호가 둘 다 H(하이 레벨)일 때, NAND 회로(62)에서 출력된 출력 신호(도 8E)는 L이다.
상술한 바와 같이, 잡음에 의한 고주파 극성 변동은 제거될 수 있다. 클럭 발생 회로(63)에서 발생된 클럭 주파수가 기록 또는 재생 동작에 따라 제어되기 때문에, 제거될 주파수는 경우에 따라 변할 수 있다.
대안적으로, 디스크의 종류가 검출되고 에러 신호가 워블링 신호에서 발생되는 디스크의 경우에, 상술한 극성 판정 회로(22 또는 72)가 사용될 것이고, 에러 전압이 기록된 데이터에서 발생되는 디스크의 경우에, 도 9에 도시된 바와 같이 종래의 극성 판정 회로가 사용될 수 있다. 전자의 경우에, 비록 서보 대역(servo band)이 약간 협소해 질지라도, 그에 의해 보다 넓은 서보 대역이 사용될 수 있다.
청구항 제 1 항에 기재된 기록/재생 장치와 청구항 제 8 항에 기재된 기록 매체 회전 제어 방법에 따라, 에러 전압에 포함된 잡음에 의한 변동이 제거되고, 그 후 에러 전압의 극성이 판정되고, 따라서 그에 의해 회전 제어의 극성 판정이 최적으로 행해진다.
본 발명은 잡음에 의한 에러 전압의 변동을 제거하여 에러 전압의 극성을 정확히 판정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 기록/재생 장치의 회전 제어 메카니즘의 전형적인 구조를 도시하는 블록도.
도 2는 도 1의 극성 판정 회로(22)의 전형적인 구조를 도시하는 블록도.
도 3은 도 2의 LPF(31)의 전형적인 구조를 도시하는 회로도.
도 4A 내지 도 4D는 도 2의 극성 판정 회로(22)의 처리 동작을 설명하는 타이밍 표들의 한 세트.
도 5는 본 발명의 기록/재생 장치의 회전 제어 메카니즘의 다른 전형적인 구조를 도시하는 블록도.
도 6은 도 5의 극성 판정 회로(72)의 전형적인 구조를 도시하는 블록도.
도 7은 도 6의 논리 회로(52)의 전형적인 구조를 도시하는 블록도.
도 8A 내지 도 8B는 도 7의 논리 회로(52)의 처리 동작을 설명하는 타이밍 표들의 한 세트.
도 9는 종래의 극성 판정 회로의 전형적인 구조를 도시하는 블록도.
도 10은 디스크상의 기록 신호로부터 발생된 에러 전압을 도시하는 도면.
도 11은 워블링 신호로부터 발생된 에러 전압을 도시하는 도면.
도 12A 내지 도 12B는 고속 회전시의 디스크 상의 기록 신호로부터 발생된 에러 전압을 도시하는 도면들의 한 세트.
도 13A 내지 도 13B는 고속 회전시의 워블링 신호로부터 발생된 에러 전압을 도시하는 도면들의 한 세트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
14 : PLL 15 : 클럭 발생 회로
16 : 동기 검출 회로 17 : 길이 판정 회로
18 : 위상 검출 회로 19 : 수정 발진 회로
20 : 1/m 주파수 분할 회로 21 : 합성 회로
22 : 극성 판정 회로 23 : 절대값 회로
31 : LPF 52 : 논리 회로
62 : NAND 회로 64 : NOT 회로
71 : 지속 시간 결정 회로 72 : 극성 판정 회로

Claims (8)

  1. 기록 매체에 정보를 기록하거나 기록 매체로부터 정보를 재생할 때 상기 기록 매체에 기록된 회전 제어 정보를 사용하여 상기 기록 매체의 회전을 제어하는 기록/재생 장치에 있어서,
    상기 회전 제어 정보로부터 상기 기록 매체를 회전시키기 위한 에러 전압을 발생시키는 발생 수단과,
    상기 에러 전압에 포함된 잡음으로 인한 극성 변동이 제거된 후에 상기 에러 전압의 극성을 판정하는 판정 수단과,
    상기 에러 전압의 크기를 검출하는 검출 수단과,
    상기 판정된 에러 전압의 극성과 상기 검출된 에러 전압의 크기에 따라 상기 기록 매체를 회전시키는 회전 수단을 구비하는, 기록/재생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 판정 수단은 저역 필터를 사용하여 상기 에러 전압의 상기 잡음에 의한 변동을 제거하는, 기록/재생 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 판정 수단은 상기 에러 전압과 미리 정해진 기준 전압의 크기를 비교하고, 상기 비교 결과의 미리 정해진 시간의 지연을 갖는 신호와 상기 비교 결과의 지연을 갖지 않는 신호의 차이에 기초하여 상기 잡음에 의한 변동 성분을 제거하는, 기록/재생 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 판정 수단은 상기 동작이 기록 또는 재생되는지에 따라 제거될 변동 주파수를 변화시키는, 기록/재생 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 판정 수단은 상기 기록 매체의 종류에 따라 제거될 변동 주파수를 변화시키는, 기록/재생 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 수단으로 스핀들 모터가 제공되는, 기록/재생 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 기록/재생 장치에 상기 스핀들 모터의 회전을 감속하는 감속 수단이 부가적으로 제공되는, 기록/재생 장치.
  8. 기록 매체에 정보를 기록하거나 기록 매체로부터 정보를 재생할 때 상기 기록 매체에 기록된 회전 제어 정보를 사용하여 상기 기록 매체의 회전을 제어하는 기록 매체 회전 제어 방법에 있어서,
    상기 회전 제어 정보로부터 상기 기록 매체를 회전시키기 위한 에러 전압을 발생시키는 단계와,
    상기 에러 전압에 포함된 잡음으로 인한 극성 변동이 제거된 후에 상기 에러 전압의 극성을 판정하는 단계와,
    상기 에러 전압의 크기를 검출하는 단계와,
    상기 판정된 에러 전압의 극성과 상기 검출된 에러 전압의 크기에 따라 상기 기록 매체를 회전시키는 단계를 구비하는, 기록 매체 회전 제어 방법.
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