KR20010015073A - 디스크 속도 제어 장치 - Google Patents

Abstract

데이터를 판독/기록하기 위한 픽-업을 갖는 디스크 재생기 및/혹은 기록 장치에서 사용하기 위한 디스크 속도 제어 장치는, 루프의 입력에서 수신된 결정된 디스크 회전 속도 값을 제어하는 내부 루프와, 데이터가 상기 픽-업에 의해 판독될 때의 주파수에 따라 달라지는 이러한 속도 값을 전달하는 외부 루프를 포함한다.

Description

디스크 속도 제어 장치{DISC SPEED CONTROL DEVICE}

본 발명은 디스크 형태의 정보 캐리어(disc shaped information carrier)를 위한 재생 및/혹은 기록 장치에 관한 것으로, 좀 더 정확히는 디스크 속도 제어 장치에 관한 것이다.

디스크 형태의 캐리어를 위한 재생 및/혹은 기록 장치는 디스크의 속성에 따라 디스크 회전 속도를 조절하는 것으로 공지된다. 일반적으로, 두 가지의 모드, 즉 일정한 각속도(CAV : Constant Angular Velocity) 및 일정한 선속도(CLV : Constant Linear Velocity) 모드가 사용된다.

CAV 모드에서, 디스크는 일정한 회전 속도로 회전한다. 이것은, 예컨대 컴퓨터 주변장치로 널리 사용되고 있는 컴팩트 디스크(CD)-ROM의 경우에 해당한다. 디스크가 CD-ROM 재생기에 삽입되어, 판독될 준비가 되어진 후의 시작 단계에서, 선행 값 출력 수단(leading value output means)은 결정된 시작 회전 속도 값을 생성한다. 이 값은, 시작 회전 속도로 디스크를 회전시키기 위해서 디스크 작동 수단(disc actuating means)을 제어하는 속도 서보 수단(speed servo means)에 출력된다. 순간 디스크 회전 속도는 주파수 생성 수단에 의해 생성된 주파수 신호로부터 구해질 수 있다. 주파수 생성 수단은, 예컨대 디스크 작동 수단에서 모터 축의 회전을 직접 측정하는 장치에 의해 실현될 수 있다. 속도 서보 수단은 주파수 신호를 수신하여, 결정된 시작 회전 속도를 상기 주파수 신호로부터 계산된 순간 디스크 회전 속도와 비교하여, 그 결과로 디스크 작동 수단을 제어하여 디스크가 결정된 시작 회전 속도로 계속 회전하게 한다. 이제, 임의의 다른 속도는 선행 값 출력 수단을 사용하여 조절 될 수 있다.

일반적으로, 디스크 재생기 및/혹은 기록 장치는 픽-업(pick-up)을 포함하며, 이 픽-업은 디스크의 결정된 위치에서 데이터를 판독하고 및/혹은 기록하도록 위치되기 위해서 회전하고 있는 디스크에 대해서 이동될 수 있다. 예를 들면, 광 디스크 재생기에서, 픽-업은 디스크에 의해 반사된 빛을 받아서 광 검출 수단상에 투사하는 광학 수단(optical means)을 포함한다. 이러한 방식의 광 검출 수단의 출력은 반사된 빛에 의해 스캐닝(scanning)된 데이터를 나타낸다. 이 데이터는, 예컨대 트랙을 따라 기록될 수 있다. 트랙은 디스크 회전의 중심에 실제적으로 위치한 중심을 갖는 원형 혹은 나선형을 형성한다.

CLV 모드에서, 디스크는, 픽-업을 사용하여 기록 및/혹은 판독된 데이터가 일정한 속도로 픽-업에 의해 통과되는 것처럼 보이도록 회전된다. 이것은, 픽-업이 디스크의 외각(periphery) 근처의 데이터에 액세스할 때 보다 디스크의 중심 근처의 데이터를 액세스할 때 디스크의 회전 속도가 실제로 더 높음을 의미한다. 이것은, 예컨대 오디오 CD 재생기의 경우에 해당한다. 디스크의 회전 속도는, 픽-업이 디스크상의 어디에 있는 데이터에 액세스하고 있느냐에 따라 조절되어야 한다. 일반적으로, 픽-업의 출력, 즉 광 검출 수단의 출력은 신호 처리 수단을 사용하여 처리되며, 주파수 데이터가 픽-업에 의해 판독되는 곳을 도시하는 데이터 주파수 신호가 구해진다. 데이터 주파수 신호는 결정된 선속도에 해당하는 희망 주파수와 비교되며, 속도 서보 회로는 공지된 방법으로 디스크 작동 수단을 제어하여, 디스크 회전 속도가 데이터 주파수 신호를 희망 주파수에 대체로 같게 하도록 조정되어 유지되게 한다.

디스크 형태의 캐리어를 위한 많은 재생기 및/혹은 기록 장치는 CAV 혹은 CLV 모드에서 동작을 할 수 있다. CAV 및 CLV에 대한 이러한 호환성을 실현하기 위해서, CAV 및 CLV를 위한 두 개의 별개의 회로를 가지거나 혹은 두 가지 모드중 한 모드의 속도 서보 회로를 변형하여서 상기 두 모드에서 동작하게 하는 방법이 공지된다. 상기 속도 서보 회로의 변형 방법은 변형된 속도 회로에 있어서 상대적으로 높은 복잡성을 요구한다. 두 개의 별개의 회로를 갖는 방법은, 두 개의 별개의 회로이외에, 적절한 장치에 포함될 때 두 회로사이에서 스위칭할 가능성을 요구한다.

CAV 혹은 CLV를 수행하는 두 개의 별개의 회로에 대한 필요성을 제거하는 것이 바로 본 발명의 목적이다. CAV 및 CLV를 수행하는 장치에서 속도 서보 회로의 복잡성을 더 낮추는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.

본 발명에 따른 디스크 속도 제어 장치는, 데이터 트랙을 따라 픽-업을 사용하여 판독되는 데이터 및/혹은 기록되는 데이터가 기록되려하거나 기록된 디스크 형태의 정보 캐리어의 재생기 및/혹은 기록 장치에서 사용하기 위한 것이며, 상기 디스크 속도 제어 장치는 디스크의 회전 속도를 나타내는 주파수를 갖는 주파수 신호를 생성하기 위한 주파수 생성 수단, 디스크를 회전시키기 위한 디스크 작동 수단, 결정된 회전 속도 값을 생성하기 위한 선행 값 출력 수단, 주파수 신호 및 결정된 회전 속도 값을 수신하여, 상기 디스크 작동 수단을 상기 결정된 회전 속도 값으로 제어하는 속도 서보 수단, 데이터가 판독되고 있고 데이터 주파수 신호를 전달할 때 상기 픽-업의 출력을 처리하는 신호 처리 수단, 및 상기 결정된 회전 속도 값을 계산하기 위해서 상기 데이터 주파수 신호를 수신하여, 사용하는 속도 처리 수단을 포함한다.

다음에서, 본 발명은 실시예와 도면을 사용하여 설명될 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 개략적인 속도 제어 시스템.

도 2는 본 발명에 따른 개략적인 속도 제어 시스템.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 도면.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 디스크 작동 수단 2 : 주파수 생성 수단

3 : 속도 서보 수단 8 : 속도 처리 수단

9 : 픽-업(pick-up) 10 : 신호 처리 수단

도 1은 디스크 형태의 데이터 캐리어(도시되지 않음)를 회전시키는데 사용되는 공지된 디스크 작동 수단(1)의 개략적인 표현을 도시한다. 예컨대, 주파수 생성 수단(2)은 디스크 작동 수단(1)내에서 회전하는 모터 축(미도시)의 회전을 측정한다. 따라서, 주파수 생성 수단(2)은 디스크의 회전 속도를 나타내는 주파수를 갖는 주파수 신호를 생성하고, 이 신호를 속도 서보 수단(3)에 전송한다. 선행 값 출력 수단(4)은 속도 서보 수단(3)에 전송되는 결정된 회전 속도 값을 생성한다. 이러한 결정된 회전 속도 값은 CAV 모드에서의 희망 회전 속도에 해당한다.

속도 서보 수단(3)은 주파수 신호 및 결정된 회전 속도 값 모두를 수신하고, 상기 두 입력을 비교하여, 비교의 결과를 조정 수단(6)에 전달하는 비교기 수단(5)을 포함한다. 조정 수단(6)은, 결정된 회전 속도 값을 갖는 디스크 형태의 데이터 캐리어의 회전이 구해지도록 제어 신호를 증폭기(7)를 통해서 디스크 작동 수단(1)에 출력한다. 이것은, 상기 디스크 작동 수단이 각각 만일 주파수 신호가 결정된 회전 속도 값보다 더 작거나 더 큰 순간 속도를 나타내는지에 따라 디스크 회전을 가속하거나 감속할 것임을 나타낸다. 따라서, CAV 모드 동작은, 디스크 회전이 일정한 결정 회전 속도로 조정되기 때문에 실현된다.

도 2에서, 결정된 회전 속도 값은 속도 처리 수단(8)에 의해서 속도 서보 수단(3)에 제공된다. 픽-업(9)은 회전하는 디스크 형태의 캐리어(도시되지 않음)로부터 데이터를 판독하는데 사용되고, 디스크로부터 스캐닝된 데이터를 나타내는 신호를 신호 처리 수단(10)에 전달한다. 신호 처리 수단(10)은, 데이터가 픽-업에 의해 스캐닝될때의 주파수, 즉 디스크가 픽-업(9)을 통과하는 때의 선속도에 따라 다른 데이터 주파수 신호를 생성하게 한다. 속도 처리 수단(8)은 데이터 주파수 신호를 수신하고, 결정된 회전 속도 값을 계산한다. CLV 모드가 실현되어야 하는 경우에, 결정된 회전 속도 값은 픽-업(9)이 데이터를 판독하는 디스크상의 위치에 따라 다르다. 이때, 속도 서보 수단(3)은, 결정된 회전 속도 값으로 디스크를 회전시키기 위해서 디스크 작동 수단(1)을 조정한다.

판독하는 것은, 오목부(depressions) 혹은 볼록부(elevation), 어두운 혹은 밝은 영역의 형태인 피트(pits)의 형태로 저장된 데이터를 판독하는 것을 포함하는데, 상기 영역은 예를 들면 다르게 와블(wobble)된 트랙에서처럼 자기적 특성, 광학 특성, 전기적 특성 혹은 기하학적 특성과 같은 다른 물리적 특성이 다르다. 기록 장치의 경우에, 데이터는 또한, 기록 처리중에 판독된다. 예를 들면, 트랙을 따라가는 동안에, 피트 혹은 와블 정보의 형태로 사전에 기록된 영역은, 심지어 기록이 수행될때에도 판독되고, 평가된다.

사실, 기술한 예는 두 가지 루프, 즉 내부 루프와 제 2 루프의 시스템으로서 동작하는데, 여기서 내부 루프는 속도 서보 수단(3), 디스크 작동 수단(1) 및 주파수 생성 수단(2)을 포함하고, 루프의 입력에서 결정된 회전 속도 값을 수신하며, 제 2 루프는 외부 루프 혹은 제어 루프로 불려지고, 결정된 회전 속도 값을 상기 내부 루프의 입력에 제공한다.

외부 루프 및 좀더 정확히는 이 루프의 일 부분인 속도 처리 수단(8)은 일반적으로 CLV 모드를 수행하기 위한 데이터 주파수 신호 처리를 제공할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 외부 루프는 다음의 상황중 한가지 혹은 많은 상황에 대한 처리를 제공할 수 있다.

a) 속도 값이 일정하다. 이러한 상황에서, 속도 처리는 결정된 디스크 회전 속도에 대한 출력 혹은 일정한 값을 의미한다. 이러한 상황은, 예를 들면 디스크가 재생기 및/혹은 기록 장치에 삽입되는 시작 단계 혹은 재생기가 CD-ROM 드라이브로 사용되는 CAV 모드에서 발생한다.

b) 에러 발생시 순간 속도를 고정시킨다. 이러한 상황은, 예를 들면, 디스크상의 데이터가 판독할 수 없기 때문에 신호 처리 수단(10)이 데이터 주파수 신호를 전달하는 상태에 있지 않을 때 발생한다. 속도 처리 수단은 데이터 주파수 신호가 없음을 등록하고, 에러 발생 이전에 저장되었던 속도 값을 출력한다. 이러한 방법으로, 회전 속도는, 픽-업(9)이 판독 가능한 데이터를 스캐닝하여, 데이터 주파수 신호가 다시 생성될 때까지 제어될 수 있을 것이다.

c) 가속을 점프하거나 완화하는 경우 속도 프로파일을 생성한다. 이러한 상황은, 예를 들면 데이터가 CLV 모드에서 판독되고, 픽-업이 소위 점프하여 디스크의 외각을 향해 움직일 때, 즉 데이터에 액세스하기 위해서 많은 트랙이 횡단되었을 때 발생한다. 속도 처리 수단은 액세스된 트랙상의 데이터를 판독하는데 필요한 최종 회전 속도를 예상하여, 어떠한 데이터도 판독되지 않는 상기 점프 단계동안에 최종 회전 속도를 결정된 디스크 회전 속도로서 내부 루프에 출력한다. 또 다른 예에서, 속도 처리 수단(8)은, 증가한 속도 값을 내부 루프에 연속적으로 출력함으로써 디스크 회전 속도에 대한 완만한 가속을 간단하게 생성하며, 이는, 결국 디스크가 더 높은 속도로 회전할 때, 데이터가 더 높은 속도로 판독될 수 있게 한다.

도 3은 외부 루프의 바람직한 실시예를 도시한다. 데이터 위상 동기 루프(PLL : Phase Locked Loop)(11)는 픽-업(9)으로부터 출력을 수신한다. 데이터 PLL(11)은 PLL 주파수(f)로 정의되는 판독 데이터 속도의 주파수에 따라 전압(U)을 생성하기 위한 수단을 포함한다. 데이터 PLL(11)은 전압 곡선(12)에 따라 전압(U)을 출력한다. 전압 곡선(12)은, PLL 주파수(f-, f0 및 f+)가 전압(U-, U0 및 U+)에 해당함을 도시한다. 속도 처리 수단(8)은 자신의 입력에서 데이터 PLL(11) 및 기준 전압(Uv)에 의해 출력되는 전압을 수신한다. 입력 전압이 비교되고, 그 결과에 따라 속도 처리 수단(8)은 더 높은 혹은 더 작은 결정된 디스크 회전 값을 출력하여, 결국 PLL 주파수는 대체로 주파수(f0)를 유지하도록 한다. 이리하여, CLV 모드가 수행될 것이다.

여기에 기술된 디스크 속도 제어 장치는 단지 예로서 주어지며, 당업자는, 본 발명의 범위를 유지하는 동안 본 발명의 다른 실시예를 실현할 수도 있을 것이다.

본 발명에 따른 디스크 속도 제어 장치는, 특히 다양한 종류의 기록 및/혹은 재생 모드에서 쉽게 사용될 수 있는 장점을 갖는다. 이 장치는, 데이터를 판독 혹은 기록하기 위해서 많은 다른 디스크 속도를 조절할 필요가 있는 멀티-표준 디스크 드라이브에서 상당히 유용하다.

Claims (3)

1. 데이터 트랙을 따라 데이터를 기록하려거나 또는 데이터가 기록된 디스크 형태의 정보 캐리어로서, 상기 데이터는 픽-업(pick-up)(9)을 사용하여 판독 및/혹은 기록되는 정보 캐리어의 재생기 및/혹은 저장 장치에서 사용하기 위한 디스크 속도 제어 장치로서,

   상기 디스크의 회전 속도를 나타내는 주파수를 갖는 주파수 신호를 생성하기 위한 주파수 생성 수단(2)과,

   상기 디스크를 회전시키기 위한 디스크 작동 수단(1)과,

   결정된 회전 속도 값을 생성하기 위한 선행 값 출력(leading value output) 수단(4)과,

   상기 주파수 신호 및 상기 결정된 회전 속도 값을 수신하고, 상기 디스크 작동 수단을 상기 결정된 회전 속도 값으로 조정하는 속도 서보(speed servo) 수단(3)을 포함하는, 디스크 속도 제어 장치에 있어서,

   상기 데이터가 판독되고 있을 때 상기 픽-업의 출력을 처리하여, 데이터 주파수 신호를 전달하는 신호 처리 수단(10)과,

   상기 결정된 회전 속도 값을 계산하기 위해서 상기 데이터 주파수 신호를 수신하여, 사용하는 속도 처리 수단(8)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스크 속도 제어 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 신호 처리 수단은, 데이터가 상기 픽-업에 의해 판독되는 속도의 위상 동기 루프 주파수(f-, f0, f+)에 해당하는 전압(U-, U0, U+)을 출력하는 데이터 위상 동기 루프(11)와, 기준 전압(Uv)을 상기 속도 처리 수단의 입력에 전달하는 기준 전압원을 포함하는, 디스크 속도 제어 장치.
3. 광 디스크 재생기 및/혹은 기록 장치에 있어서, 제 1항 내지 제 2항중 어느 하나에 따른 디스크 속도 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 광 디스크 재생기 및/혹은 기록 장치.