KR19980076044A - Spindle Motor Control - Google Patents
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Abstract
광디스크를 회전시키는 스핀들모터의 속도를 제어하기 위한 광디스크재생장치는 모터의 회전시 발생하는 모터회전검출신호를 이용하여 회전오차를 검출하는 회전주기검출부를 구비하여 정상적인 동기신호가 검출되면 동기신호에 따른 속도제어신호를 출력하고, 비정상적인 동기신호가 검출되면 회전주기검출부로부터 인가되는 모터회전검출신호에 따른 속도제어신호를 출력함으로써 동기신호만을 이용하여 스핀들모터를 제어하는 경우보다 더욱 정밀한 제어를 할 수 있다. 또한, 동기신호가 정상적으로 검출되지 않았을 때 발생할 수 있는 스핀들모터의 이상동작(매우 빠르게 회전 또는 매우 느리게 회전하는 경우)을 미리 방지할 수 있다.The optical disc reproducing apparatus for controlling the speed of the spindle motor for rotating the optical disc includes a rotation period detecting unit for detecting a rotation error by using the motor rotation detection signal generated when the motor rotates. Outputting the speed control signal and outputting the speed control signal according to the motor rotation detection signal applied from the rotation period detection unit when abnormal synchronous signal is detected can provide more precise control than controlling the spindle motor using only the synchronization signal. . In addition, it is possible to prevent abnormal operation of the spindle motor (when rotating very quickly or very slowly) which may occur when the synchronizing signal is not normally detected.
Description
본 발명은 광디스크재생시스템에 관한 것으로, 특히 디스크를 회전시키는 스핀들모터의 속도를 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical disc reproducing system, and more particularly to an apparatus for controlling the speed of a spindle motor for rotating a disc.
스핀들모터는 광디스크재생시스템에서 디스크에 기록되어 있는 신호를 재생하기 위해 광디스크를 회전시키는 모터이다. 스핀들모터는 디스크에 기록되어 있는 신호를 정확하게 재생하기 위하여 일정한 범위의 속도를 유지하여야한다. 이러한 스핀들모터의 속도는 디스크에서 읽어내는 데이터의 동기신호(sync)의 주기를 측정함으로써 일정하게 유지된다.The spindle motor is a motor that rotates an optical disc to reproduce a signal recorded on the disc in an optical disc reproducing system. Spindle motors must maintain a constant range of speed to accurately reproduce the signals recorded on the disc. The speed of this spindle motor is kept constant by measuring the period of the synchronization signal (sync) of the data read from the disk.
일반적인 광디스크재생시스템에서의 스핀들모터의 동작을 도 1을 참조하여 간단히 설명하겠다. 도 1은 일반적인 광디스크재생시스템을 도시한 구성도이다.The operation of the spindle motor in the general optical disc reproducing system will be briefly described with reference to FIG. 1 is a block diagram showing a general optical disc reproducing system.
광디스크재생장치는 광디스크(11)의 소정 위치에 레이저를 투사하여 그 반사광을 픽업하는 광픽업부(13)를 구비한다. 광픽업부(13)에는 RF증폭부(14)가 연결된다. 이 RF증폭부(14)는 광픽업부(13)에서 픽업된 정보를 무선주파수(Radio Frequency; 이하, RF신호라 함)로 변환한다. PLL부(15)는 RF증폭부(14)로부터 입력되는 RF신호에서 클럭과 데이터를 추출한다. EFM복조부(16)는 8비트형태의 신호로 데이터를 변환한다. EFM복조부(16)의 후단에는 동기검출부(17)가 연결된다. 동기검출부(17)는 마이컴(18)의 제어하에 동기신호를 검출하여 스핀들모터제어부(21)로 출력한다. 마이컴(18)은 외부로부터 입력되는 키신호(Skey)에 해당하는 동작(예:재생, 정지, 탐색등)을 수행하라는 제어신호를 서보부(19)로 출력한다. 서보부(19)는 마이컴(18)의 제어신호에 따라 모터구동서보신호를 모터구동부(20)로 출력한다. 스핀들모터제어부(21)는 카운터를 내장하고 있으며, 이 카운터를 이용하여 기설정된 동기신호의 주기와 동기검출부(17)로부터 인가되는 동기신호의 주기를 비교한다. 스핀들모터제어부(21)는 비교결과에 따라 모터회전속도를 제어하는 속도제어신호를 모터구동부(20)로 출력한다.The optical disc reproducing apparatus includes an optical pickup section 13 for projecting a laser to a predetermined position of the optical disc 11 and picking up the reflected light. The RF amplifier 14 is connected to the optical pickup unit 13. The RF amplifier 14 converts the information picked up by the optical pickup unit 13 into a radio frequency (hereinafter referred to as an RF signal). The PLL unit 15 extracts the clock and data from the RF signal input from the RF amplifier 14. The EFM demodulator 16 converts data into an 8-bit signal. The synchronization detector 17 is connected to the rear end of the EFM demodulator 16. The synchronous detection unit 17 detects the synchronous signal under the control of the microcomputer 18 and outputs it to the spindle motor control unit 21. The microcomputer 18 outputs a control signal to the servo unit 19 to perform an operation (eg, play, stop, search, etc.) corresponding to a key signal Skey input from the outside. The servo unit 19 outputs a motor driving servo signal to the motor driving unit 20 according to the control signal of the microcomputer 18. The spindle motor control unit 21 has a built-in counter, and uses this counter to compare the period of the preset synchronization signal with the period of the synchronization signal applied from the synchronization detection unit 17. The spindle motor controller 21 outputs a speed control signal for controlling the motor rotation speed to the motor driver 20 according to the comparison result.
상술한 바와같은 구성을 갖는 종래의 광디스크재생장치의 동작을 간단히 설명하겠다. 마이컴(18)은 외부로부터 재생(Play)키신호를 입력받으면, 이 재생키신호에 해당하는 제어신호를 서보부(19)로 출력한다. 서보부(19)는 광디스크(11)를 재생하기 위한 모터구동신호를 모터구동부(20)로 출력한다. 모터구동부(20)는 스핀들모터(12)를 소정의 속도로 회전시키기 위한 초기구동신호를 출력한다. 이 초기구동신호를 킥(kick)신호라 한다. 스핀들모터(12)는 킥신호를 인가받아 회전한다. 스핀들모터(12)가 어떤 속도로 회전을 시작하면, 광디스크(11)는 회전을 한다. 광픽업부(13)는 광디스크(11)의 정보를 픽업한다. RF증폭부(14)는 입력받은 광픽업 정보를 RF신호로 변환하여 출력한다. PLL부(15)는 입력되는 RF신호에서 클럭과 데이터를 추출하여 출력한다. EFM복조부(16)는 8비트의 형태의 신호로 데이터를 변환시켜 출력한다. 동기검출부(17)는 입력받은 데이터중 동기신호를 검출하여 스핀들모터제어부(21)로 출력한다. 도 2를 참조하여 스핀들모터제어부(21)의 동작을 설명하겠다.The operation of the conventional optical disc reproducing apparatus having the configuration as described above will be briefly described. When the microcomputer 18 receives a play key signal from the outside, the microcomputer 18 outputs a control signal corresponding to the play key signal to the servo unit 19. The servo unit 19 outputs a motor driving signal for reproducing the optical disc 11 to the motor driving unit 20. The motor driver 20 outputs an initial drive signal for rotating the spindle motor 12 at a predetermined speed. This initial drive signal is called a kick signal. The spindle motor 12 is rotated by receiving a kick signal. When the spindle motor 12 starts to rotate at a certain speed, the optical disc 11 rotates. The optical pickup unit 13 picks up the information of the optical disc 11. The RF amplifier 14 converts the received optical pickup information into an RF signal and outputs the RF signal. The PLL unit 15 extracts a clock and data from an input RF signal and outputs the extracted clock and data. The EFM demodulator 16 converts the data into an 8-bit signal and outputs the data. The synchronous detection unit 17 detects a synchronous signal among the input data and outputs the synchronous signal to the spindle motor controller 21. The operation of the spindle motor control unit 21 will be described with reference to FIG. 2.
도 2는 스핀들모터제어부(21)의 오차검출방법을 설명하기 위한 개념도이다. 스핀들모터제어부(21)는 동기검출부(17)로부터 인가되는 동기신호의 1 주기를 내장된 카운터를 이용하여 일정한 클럭으로 카운트한다. 스핀들모터제어부(21)에는 정상적인 동기신호의 1주기를 일정 클럭으로 카운트한 카운트값이 기설정되어 있다. 따라서, 스핀들모터제어부(21)는 기설정된 동기신호의 1주기 카운트값을 기준으로하여 동기검출부(17)로부터 인가되는 현재 동기신호주기의 카운트값을 비교한다. 스핀들모터제어부(21)는 비교결과 발생하는 오차값을 전압으로 변환시킨 속도제어신호를 모터구동부(20)로 출력한다. 즉, 스핀들모터제어부(21)에서 카운트한 동기신호 1 주기의 카운트값이 기설정된 기준 카운트값보다 적으면, 회전속도를 증가시키기 위해 스핀들모터(12)로 인가하는 전압을 크게한다. 그러나, 동기신호 한주기의 카운트값이 기설정된 기준 카운트값보다 크면, 회전속도를 감소시키기 위해 스핀들모터(12)로 인가하는 전압을 줄인다. 따라서, 스핀들모터(12)는 일정 속도로 회전하게 된다.2 is a conceptual diagram illustrating an error detection method of the spindle motor control unit 21. The spindle motor control unit 21 counts one cycle of the synchronization signal applied from the synchronization detection unit 17 with a constant clock using a built-in counter. The spindle motor control unit 21 is preset with a count value in which one cycle of the normal synchronization signal is counted by a predetermined clock. Accordingly, the spindle motor controller 21 compares the count value of the current sync signal period applied from the sync detector 17 based on the one cycle count value of the preset sync signal. The spindle motor controller 21 outputs a speed control signal obtained by converting an error value generated as a result of the comparison to a voltage to the motor driver 20. That is, when the count value of one cycle of the synchronization signal counted by the spindle motor controller 21 is smaller than the preset reference count value, the voltage applied to the spindle motor 12 is increased to increase the rotation speed. However, if the count value of one period of the synchronization signal is larger than the preset reference count value, the voltage applied to the spindle motor 12 is reduced to reduce the rotation speed. Thus, the spindle motor 12 is rotated at a constant speed.
전술한 바와같이 광디스크에 기록된 동기신호를 검출하고, 이 동기신호를 이용하여 광디스크가 일정한 속도로 회전하도록 제어하는 방법을 CLV(Constant Linear Velocity)라고 한다. 그러나, 이러한 제어방법은 디스크의 불량, 디스크의 스크래치 등의 영향으로 인해 정상적인 데이터가 검출되지 않는 경우 정상적인 동기신호를 검출할 수 없는 문제점이 있다. 디스크의 흠집등으로 인해 동기신호가 정상적으로 검출되지 않았을 경우 종래의 방식에서는 동기신호를 기준으로 속도제어신호가 발생되므로, 동기신호의 간격에 따라 모터가 매우 빠르게 돌거나 매우 느리게 돌게되는 경우가 발생할 수 있다. 이렇게 되면 정상적인 동기신호가 입력되어 스핀들모터제어부가 정상적인 속도제어신호를 출력하더라도 스핀들모터가 정상적인 속도로 되돌아오는데 시간이 많이 걸리게 된다.As described above, a method of detecting a synchronization signal recorded on an optical disc and controlling the optical disc to rotate at a constant speed using the synchronization signal is called CLV (Constant Linear Velocity). However, such a control method has a problem in that a normal synchronization signal cannot be detected when normal data is not detected due to a bad disk, a scratch of the disk, or the like. If the sync signal is not normally detected due to a scratch on the disk, the speed control signal is generated based on the sync signal in the conventional method. Therefore, the motor may turn very fast or very slowly depending on the interval of the sync signal. have. In this case, although the normal synchronization signal is input and the spindle motor controller outputs the normal speed control signal, it takes a long time for the spindle motor to return to the normal speed.
따라서, 본 발명의 목적은 광디스크재생장치에서 정상적인 동기신호가 검출되지 않으면, 스핀들모터 회전시 발생하는 모터회전검출신호를 이용하여 스핀들모터의 회전속도를 제어하는 스핀들모터제어장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a spindle motor control apparatus for controlling the rotational speed of the spindle motor by using the motor rotation detection signal generated when the spindle motor rotates when a normal synchronization signal is not detected in the optical disc reproducing apparatus.
도 1은 종래의 광디스크재생시스템을 나타낸 구성도,1 is a block diagram showing a conventional optical disc playback system;
도 2는 도 1에 도시된 스핀들모터제어부(21)의 오차검출방법을 설명하기 위한 개념도,2 is a conceptual diagram illustrating an error detection method of the spindle motor controller 21 shown in FIG. 1;
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광디스크재생시스템의 스핀들모터제어장치를 나타낸 구성도,3 is a block diagram showing a spindle motor control apparatus for an optical disc reproducing system according to an embodiment of the present invention;
도 4는 도 3에 도시된 회전주기검출부(30)의 오차검출방법을 설명하기 위한 개념도,4 is a conceptual diagram for explaining an error detection method of the rotation period detection unit 30 shown in FIG.
도 5는 도 3에 도시된 스핀들모터제어부(40)의 동작을 설명하기 위한 흐름도.5 is a flowchart for explaining the operation of the spindle motor control unit 40 shown in FIG.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
11 : 디스크12 : 스핀들모터11: Disc 12: Spindle Motor
13 : 광픽업부14 : RF증폭부13 optical pickup section 14 RF amplifier
15 : PLL부16 : EFM복조부15: PLL section 16: EFM demodulation section
17 : 동기검출부18 : 마이컴17: synchronization detection unit 18: micom
19 : 서보부20 : 모터구동부19: Servo unit 20: motor driving unit
30 : 회전주기검출부40 : 스핀들모터제어부30: rotation cycle detection unit 40: spindle motor control unit
위와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 광디스크에 기록된 정보를 픽업하는 픽업부를 구비한 광디스크재생장치에 있어서, 상기 광디스크를 회전시키는 스핀들모터, 상기 픽업된 정보에 실린 동기신호를 검출하는 동기검출부, 상기 스핀들모터의 정상회전시 발생하는 모터회전검출신호를 소정 클럭으로 카운트한 기준값을 기저장하고 있으며, 상기 스핀들모터의 회전시 발생하는 모터회전검출신호의 카운트값과 기저장된 기준값을 비교하여 그 오차를 검출하는 회전주기검출부 및 정상적인 동기신호의 출력간격을 기저장하고 있으며, 상기 동기검출부로부터 인가되는 동기신호의 출력간격이 기저장된 일정 범위를 벗어날때, 상기 회전주기검출부로부터 입력되는 오차값을 이용하여 상기 스핀들모터로 속도제어신호를 출력하는 스핀들모터제어부를 포함하는 스핀들모터제어장치에 있다.A feature of the present invention for achieving the above object is an optical disc reproducing apparatus having a pickup unit for picking up information recorded on an optical disc, the spindle motor for rotating the optical disc, the synchronization for detecting a synchronization signal carried on the picked up information The detection unit stores a reference value obtained by counting the motor rotation detection signal generated during the normal rotation of the spindle motor with a predetermined clock, and compares the count value of the motor rotation detection signal generated when the spindle motor rotates with the previously stored reference value. The rotation interval detection unit for detecting the error and the output interval of the normal synchronization signal are stored in advance, and the error value inputted from the rotation period detection unit when the output interval of the synchronization signal applied from the synchronization detection unit is out of a predetermined range. Spindle model for outputting the speed control signal to the spindle motor using In the spindle motor control apparatus including a control unit.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스핀들모터제어장치를 나타낸 구성도이다.Figure 3 is a block diagram showing a spindle motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 스핀들모터 속도제어장치는 도 1에 도시된 종래의 장치에 모터의 회전주기를 검출하는 회전주기검출부(30)를 더 포함하는 구성으로 되어 있다. 회전주기검출부(30)는 모터구동부(20)에 연결되어 스핀들모터(12)의 1회전당 소정 횟수 발생하는 펄스신호(모터회전검출신호)를 입력받아 기준 회전주기신호와 비교하여 그 오차를 스핀들모터제어부(40)로 출력한다. 여기서, 도 1과 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하며, 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하겠다.Spindle motor speed control apparatus of the present invention is configured to further include a rotation cycle detection unit 30 for detecting the rotation cycle of the motor in the conventional apparatus shown in FIG. The rotation cycle detection unit 30 is connected to the motor driving unit 20 and receives a pulse signal (motor rotation detection signal) generated a predetermined number of times per revolution of the spindle motor 12, and compares the error with the reference rotation cycle signal to determine the error. Output to the motor control unit 40. Here, the same reference numerals are given to the same components as those in FIG.
도 4는 도 3장치의 회전주기검출부(30)의 동작을 설명하기 위한 개념도이다. 모터구동부(20)는 모터에 있는 센서를 이용하여 스핀들모터(12)의 회전시 발생하는 모터회전검출신호를 검출한다. 회전주기검출부(30)는 스핀들모터(12)의 정상회전시 1회전당 소정 횟수 발생하는 펄스신호(모터회전검출신호)를 소정 클럭으로 카운트한 기준값을 기저장하고 있다. 회전주기검출부(30)는 내장된 카운터를 이용하여 모터회전시 발생하는 모터회전검출신호의 1주기를 일정 클럭으로 카운트한다. 그리고, 기설정된 기준 카운트값과 비교하여 그 오차값을 스핀들모터제어부(40)로 출력한다. 회전주기검출부(30)는 스핀들모터(12)가 회전하는 동안 계속적으로 모터회전시 발생하는 모터회전검출신호에 따른 오차값을 스핀들모터제어부(42)로 출력한다.FIG. 4 is a conceptual diagram for describing an operation of the rotation period detector 30 of the apparatus of FIG. 3. The motor driving unit 20 detects a motor rotation detection signal generated when the spindle motor 12 rotates using a sensor in the motor. The rotation period detection unit 30 prestores a reference value obtained by counting a pulse signal (motor rotation detection signal) that occurs a predetermined number of times per rotation during the normal rotation of the spindle motor 12 with a predetermined clock. The rotation cycle detection unit 30 counts one cycle of the motor rotation detection signal generated when the motor rotates using a built-in counter as a predetermined clock. Then, the error value is compared to the preset reference count value and output to the spindle motor controller 40. The rotation period detection unit 30 outputs an error value according to the motor rotation detection signal generated when the motor rotates continuously while the spindle motor 12 rotates to the spindle motor controller 42.
스핀들모터제어부(40)의 동작을 도 5를 참조하여 자세히 설명하겠다. 도 5는 도 3에 도시된 스핀들모터제어부(40)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 스핀들모터제어부(40)는 동기검출부(17)로부터 동기신호를 입력받는다(제 510단계). 스핀들모터제어부(40)는 입력받은 동기신호의 출력간격이 기설정된 일정 범위를 벗어났는지 판단한다(제 520단계). 여기서, 일정범위는 ±50%로 한다. 동기신호의 일정 범위를 ±50%로 한 것은 정상적인 회전수보다 2배가 빠르거나 2배가 느린 것을 표시하며, 이상상황이 발생하더라도 2배이상 모터의 회전수 차이가 나지 않도록 제어하기 위한 것이다. 스핀들모터제어부(40)는 동기주기가 일정범위를 벗어나지 않았다고 판단되면, 동기주기의 오차값을 참조하여(제 530단계) 오차값에 따른 속도제어신호를 모터구동부(20)로 출력한다(제 540단계). 그러나, 스핀들모터제어부(40)는 인가되는 동기주기의 출력간격이 일정 범위를 벗어나면, 정상적인 동기신호가 아니라고 판단한다. 따라서, 스핀들모터제어부(40)는 전술한 바와같이 회전주기검출부(30)로부터 인가되는 오차값을 참조하여(제 550단계) 이 오차값에 따른 속도제어신호를 모터구동부(20)로 출력한다. 모터구동부(20)는 인가받은 속도제어신호에 따라 스핀들모터(12)를 일정한 속도로 회전시킨다.The operation of the spindle motor control unit 40 will be described in detail with reference to FIG. 5. 5 is a flow chart for explaining the operation of the spindle motor control unit 40 shown in FIG. The spindle motor controller 40 receives a synchronization signal from the synchronization detector 17 (operation 510). The spindle motor controller 40 determines whether the output interval of the input synchronization signal is out of a predetermined range (step 520). Herein, the predetermined range is ± 50%. The certain range of the synchronous signal to ± 50% indicates that it is 2 times faster or 2 times slower than the normal speed, and the control is performed so that there is no difference in the speed of the motor more than 2 times even when an abnormal situation occurs. When the spindle motor controller 40 determines that the synchronization period does not deviate from a certain range, the spindle motor controller 40 outputs a speed control signal according to the error value to the motor driving unit 20 with reference to the error value of the synchronization period (step 530) (step 540). step). However, if the output interval of the applied synchronization period is out of a predetermined range, the spindle motor control unit 40 determines that it is not a normal synchronization signal. Accordingly, the spindle motor controller 40 outputs the speed control signal according to the error value to the motor driver 20 by referring to the error value applied from the rotation period detector 30 as described above (step 550). The motor driver 20 rotates the spindle motor 12 at a constant speed according to the speed control signal.
상술한 바와같이, 본 발명은 광디스크재생장치에서 스핀들모터의 회전을 제어하는 장치에 관한 것으로, 모터회전시 발생하는 모터회전수검출신호를 이용하여 모터의 회전오차값을 검출하는 회전주기검출부를 추가로 구성한다. 본 발명은 모터회전시 정상적인 동기신호가 검출되면, 동기신호에 따른 속도제어신호를 출력하고, 비정상적인 동기신호가 검출되면, 회전주기검출부의 모터회전검출신호를 이용하여 속도제어신호를 출력함으로써, 동기신호만을 이용하여 스핀들모터를 제어하는 경우보다 더욱 정밀한 제어를 할 수 있다. 또한, 동기신호가 정상적으로 검출되지 않았을때 발생할 수 있는 스핀들모터의 이상동작(매우 빠르게 회전 또는 매우 느리게 회전하는 경우)을 미리 방지할 수 있다.As described above, the present invention relates to an apparatus for controlling the rotation of the spindle motor in the optical disk reproducing apparatus, and adds a rotation period detection unit for detecting the rotation error value of the motor by using the motor rotation speed detection signal generated during the motor rotation. It consists of. According to the present invention, if a normal synchronization signal is detected during motor rotation, a speed control signal according to the synchronization signal is output, and if an abnormal synchronization signal is detected, the speed control signal is output using the motor rotation detection signal of the rotation period detection unit. More precise control can be achieved than if only the signal is used to control the spindle motor. In addition, it is possible to prevent the abnormal operation of the spindle motor (which rotates very fast or very slowly) that may occur when the synchronizing signal is not normally detected.
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