KR20030090234A

KR20030090234A - 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의제어 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20030090234A
Application number: KR1020020028252A
Authority: KR
Inventors: 정재성
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2003-11-28

Abstract

본 발명은 광 드라이브의 픽업(Pick-Up)을 이송하는 슬레드(Sled) 모터로 근래 들어 각광 받고 있는 스텝핑 모터를 적용하되 기존에 DC 모터를 제어하기 위해 많이 개발되어 사용되었던 콘트롤러를 준용하여 사용할 수 있도록 하기 위해 DC 모터용 콘트롤러의 제어신호를 스텝핑 모터용 제어신호로 변환하도록 하기 위한 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법 및 그 장치를 제공하면, 근래 광디스크 기록매체의 저장 용량이 점차 증가함에 따라 각 피트 열을 나타내는 트랙의 간격이 조밀해지고 있으므로 인해 픽업이송에 따른 위치 정밀 제어가 주요한 과제이기 때문에 DC모터에 비하여 정밀한 위치제어가 가능한 스텝핑 모터를 이용하려는 근래의 추세와 생산 단가를 낮추기 위하여 기존에 상당수 보급되어 있으며 많은 기술이 축적되어 있는 DC모터 제어 기술을 그대로 사용하고자 하는 필요성을 모두 만족시킬 수 있다는 효과가 있다.

Description

직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법 및 그 장치{Control method of stepping motor for pick-up driving using controller for DC motor and device for the same}

본 발명은 데이터가 기록된 광디스크를 재생하는 광디스크 재생기에 관한 것으로 특히, 광 드라이브의 픽업(Pick-Up)을 이송하는 슬레드(Sled) 모터로 근래 들어 각광 받고 있는 스텝핑 모터를 적용하되 기존에 DC 모터를 제어하기 위해 많이 개발되어 사용되었던 콘트롤러를 준용하여 사용할 수 있도록 하기 위해 DC 모터용 콘트롤러의 제어신호를 스텝핑 모터용 제어신호로 변환하도록 하기 위한 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 데이터가 기록된 광디스크를 재생하는 광디스크 재생기는 도 1에 도시된 바와 같이 구성되는데, 첨부한 도 1에 도시되어 있는 광디스크 재생기는 앰펙 방식으로 디지털 데이터가 기록된 광디스크를 재생하는 광디스크 재생기를 예시한 것이다.

그 구성을 살펴보면, 발광다이오드(LED)를 통해 광원을 발생시킴으로서 광디스크(1)에 기록된 신호를 검출하는 픽업부(3)와, 상기 픽업부(3)를 광디스크의 방사(Radial) 방향으로 이동시키는 슬레드(Sled) 모터(4)와, 상기 광디스크(1)를 회전 구동시키는 스핀들(Spindle) 모터(2)와, 상기 슬레드 모터(4) 및 상기 스핀들 모터(2)를 구동하는 구동부(6)와, 상기 픽업부(3)에서 검출되는신호를 여파 정형화시키는 여파정형부(R/F: 5)와, 상기 픽업부(3)에서 출력되는 초점 에러신호(Focus Error: F.E.) 및 트래킹 에러신호(Tracking Error: T.E.), 그리고 광디스크의 회전속도로부터 상기 구동부(6)의 구동을 제어하고, 상기 여파정형부(5)의 출력신호의동기를 검출하는 서보부(7)와, 상기 검출되는 동기를 이용하여 상기 여파 정형화되는 신호를 디지털신호로 복구한 후에 원래의 압축 비디오 데이터로 복원하는 디지털 신호처리부(8)와, 상기 복원된 압축 비디오 데이터를 출력신호(OUT)로 디코딩(Decoding)하는 앰펙부(9)와, 상기 구성 요소간의 데이터 흐름을 제어하는 마이컴(11), 및 상기 비디오 데이터를 임시 저장하는 메모리(12)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 도 1을 참고로 하여, 광디스크 재생기에서의 기록신호 검출과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 상기 픽업부(3)가 광디스크(1)의 재생에 따라 이동되면서 계속적으로 광디스크(1)에 기록되어 있는 신호를 검출하고, 상기 여파정형부(5)는 상기 픽업부(3)가 검출한 고주파 신호를 여파 정형화한다. 상기 여파 정형화된 깨끗한 신호는, 상기 서보부(7)에 의해 동기가 검출되며, 상기 디지털 신호처리부(8)는 상기 서보부(7)에서 검출된 동기에 의해 상기 여파정형부(5)에서 출력되는 고주파신호(Radio Frequency: R/F)를 원래의 디지털 데이터로 복원하여 동영상 데이터로 출력하게 된다.

상술한 바와 같은 광디스크 재생기에서 데이터의 억세스를 위해서는 픽업부(3)가 광디스크(1)에 기록되어 있는 신호열을 정확히 추적하는 트랙킹 제어가 상당히 중요한 파라메타이며 이는 슬레드(Sled) 모터(4)의 제어 기술에 의해 결정된다 할 수 있다. 물론, 트랙킹 제어를 위해서는 신호처리의 기술도 상당히 중요하지만 본 발명에 연관된 모터 제어에 관한 측면만을 살펴보기로 한다.

따라서, 근래까지 대표적으로 사용되고 있는 슬레드(Sled) 모터(4)의 제어기술을 첨부한 도 2와 도 3을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

우선, 슬레드(Sled) 모터(4)로 사용 가능한 모터는 직류 모터(이하 DC모터라 함)와 스텝핑 모터인데, 첨부한 도 2는 종전에 각광 받던 DC 모터의 제어를 위한 개략적인 구성 예시도이며, 도 3은 근래 들어 부각되고 있는 스텝핑 모터의 제어를 위한 개략적인 구성 예시도이다.

첨부한 도 2의 구성을 참조로 DC모터 제어 방식을 간략히 살펴보면, DC모터의 특성상 입력되는 전기에너지를 대응 방향의 운동에너지로 변환하는 것이기 때문에 입력되는 전기 전류의 방향이 바뀌면 운동에너지의 방향 역시 전환되는 특성을 갖고 있다.

따라서, 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 DC모터의 구동을 제어하는 MPU에서 일정한 정전압 혹은 부전압을 출력하는 하나의 단자(DAC)만이 필요하며 이에 따른 하나의 증폭기만으로 픽업 이송용 슬레드(Sled) 모터(4)로 사용되는 DC모터를 구동시킬 수 있는 것이다.

그에 반하여 첨부한 도 3에 도시되어 있는 구성을 참조로 스텝핑 모터 제어 방식을 간략히 살펴보면, 스텝핑 모터의 최대 특징은 펄스 전력에 의한 회전 특성을 가지고 있으므로 입력 펄스에 비례하는 회전각, 입력 주파수에 비례하는 회전 속도는 그대로 오픈 루프의 제어계를 구성할 수 있게 된다.

따라서 이들 성질을 이용하면 디지털 신호로 피드백 계가 없는 위치결정장치를 구성할 수 있다는 장점이 있으나, 첨부한 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 스텝핑 모터를 돌리기 위한 구동회로가 DC모터에 비하여 복잡하고 그에 따른 코스트가높은 것이 단점으로 지적되고 있다.

실제적으로, 첨부한 도 2와 도 3의 관계는 단순히 DC모터의 구동 회로와 스텝핑 모터의 구동회로가 아니라, 픽업장치의 이송을 위해 DC 모터를 이용하도록 개발된 기술이 첨부한 도 2에 도시되어 있다면, 전체적인 하드웨어를 변경하지 않고서 DC 모터를 스텝핑 모터로 대체하고자 하는 경우 변경되는 사항의 정도를 나타내는 것이 첨부한 도 3이라 할 수 있다.

따라서, 첨부한 도 2와 도 3의 관계를 살펴볼 때 DC모터를 스텝핑 모터로 변경하고자 하는 경우 MPU에서는 추가로 1개의 DAC(DACb로 지칭)과 증폭기(증폭기b로 지칭)가 필요하게되고, 이를 제어하기 위한 제어 플로우(Flow)전체를 변경하여야 한다.

이때, 플로우 전체를 변경하여야 하는 이유는 첨부한 도 2와 도 3에서 DSP영역이라고 지칭되는 영역과 CPU영역이라고 지칭되는 영역의 차이에서 알 수 있는 바와 같이, DC 모터를 제어하는 데 있어서는 그 진행 방향에 따른 신호의 크기만으로 제어가 가능하기 때문에 복잡하거나 어려운 제어방식이 필요 없으며 오히려 하드웨어적인 제어가 가능한데 반하여, 스텝핑 모터를 제어하는 경우 제어신호의 위상차를 주어 그에 따른 모터의 동작을 제어하기 때문에 소프트웨어적인 부담이 더 늘어나게 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 어려움이 있음에도 불구하고 DC 모터를 스텝핑 모터로 변경하고자 하면서도 DC 모터 제어의 회로를 가급적이면 그대로 사용하려고 하는 이유는, 광디스크 기록매체의 저장 용량이 점차 증가함에 따라 각 피트 열을 나타내는 트랙의 간격이 조밀해지고 있으므로 인해 픽업이송에 따른 위치 정밀 제어가 주요한 과제이기 때문에 DC모터에 비하여 정밀한 위치제어가 가능한 스텝핑 모터를 이용하려는 것이 근래의 추세이며, 반면에 생산 단가를 낮추기 위하여 기존에 상당수 보급되어 있으며 많은 기술이 축적되어 있는 DC모터 제어 기술을 그대로 사용하고자 하는 필요성 때문이다.

그러나, 첨부한 도 2와 도 3의 관계에서도 알 수 있듯이 상술한 필요성을 만족시켜 줄 수 있는 특별한 기술이 현재까지는 제안되지 못하고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 데이터가 기록된 광디스크를 재생하는 광디스크 재생기에 관한 것으로 특히, 광 드라이브의 픽업(Pick-Up)을 이송하는 슬레드(Sled) 모터로 근래 들어 각광 받고 있는 스텝핑 모터를 적용하되 기존에 DC 모터를 제어하기 위해 많이 개발되어 사용되었던 콘트롤러를 준용하여 사용할 수 있도록 하기 위해 DC 모터용 콘트롤러의 제어신호를 스텝핑 모터용 제어신호로 변환하도록 하기 위한 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 광디스크 재생기의 구성도.

도 2는 종전에 각광 받던 DC 모터의 제어를 위한 개략적인 구성 예시도.

도 3은 근래 들어 부각되고 있는 스텝핑 모터의 제어를 위한 개략적인 구성 예시도.

도 4는 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치의 개략적인 구성 예시도.

도 5는 도 4에 도시되어 있는 스텝핑 모터 구동용 제어신호 정합장치의 동작 순서 중 레지스터 초기값 설정에 관련한 동작 순서도.

도 6은 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치의 다른 실시예의 개략적인 구성 예시도.

도 7은 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치의 또 다른 실시예의 개략적인 구성 예시도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법의 특징은, 통상의 DC모터 제어를 위한 제어신호를 발생시키는 제 1과정과; 상기 제 1과정에서 발생되어진 제어신호를 디지털 신호로 변경하여 분기시키는 제 2과정과; 상기 제 2과정을 통해 분기되어진 신호중 제 1분기신호를 입력받아 임의의 주기를 갖는 임의의 제 1교류신호를 생성시키는 제 3과정과; 상기 제 2과정을 통해 분기되어진 신호 중 제 2분기신호를 입력받아 상기 제 3과정에서 생성되어진 제 1교류신호에 대응하여 위상차 +90°를 갖는 제 2교류신호를 생성시키는 제 4과정; 및 상기 제 3과정과 제 4과정에서 생성되어진 교류신호를 스텝핑 모터의 구동신호로 제공하는 제 5과정을 포함하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법의 부가적인 특징은, 상기 제 2과정은 상기 제 1과정에서 발생되어진 제어신호를 특정 클럭신호에 동기하여 디지털 신호로 변환시키는 제 1단계와; 상기 제 1단계에서 변환되어진 디지털 신호를 신호 왜곡 없이 제 1분기신호와 제 2분기신호로 분기시키는 제 2단계를 포함하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법의 다른 부가적인 특징은, 상기 제 3과정은 상기 제 2과정을 통해 분기되어진 신호 중 제 1분기신호를 입력받아 설정치 값을 산정하는 제 1단계와; 상기 제 1단계를 통해 산정되어진 값과 상기 제 1분기신호를 감산 혹은 가산하여 출력하는 제 2단계; 및 상기 제 2단계를 통해 출력되는 감가산 신호를 기준으로 상기 제 1단계에서의 설정치를 재 설정하는 제 3단계를 포함하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법의 또 다른 부가적인 특징은, 상기 제 2단계를 통해 출력되는 감가산 신호를 아날로그 신호로 변경하여 출력하는 제 4단계를더 포함하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법의 또 다른 부가적인 특징은, 상기 제 4과정은 상기 제 2과정을 통해 분기되어진 신호 중 제 2분기신호를 입력받아 설정치 값을 산정하는 제 1단계와; 상기 제 1단계를 통해 산정되어진 값과 상기 제 2분기신호를 감산 혹은 가산하여 출력하는 제 2단계; 및 상기 제 2단계를 통해 출력되는 감가산 신호를 기준으로 상기 제 1단계에서의 설정치를 재 설정하는 제 3단계를 포함하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법의 또 다른 부가적인 특징은, 상기 제 2단계를 통해 출력되는 감가산 신호를 아날로그 신호로 변경하여 출력하는 제 4단계를 더 포함하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치의 특징은, 통상의 DC모터 제어용 MPU의 클럭 신호에 동기되어 상기 DC모터 제어용 MPU에서 출력되는 통상의 DC모터 제어용 출력신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC와; 상기 DC모터 제어용 MPU의 클럭 신호를 동기신호로 하고 내부 콘트롤부에서 출력되는 감가산 제어신호에 따라 상기 ADC의 출력신호를 감산 혹은 가산하는 제 1, 제 2 감가산기와; 상기 제 1감가산기의 출력신호를 입력받아 상기 내부 콘트롤부에서 출력되는 저장 제어신호에 따라 저장한 후 이를 상기 제 1감가산기에 제공하는 제 1레지스터와; 상기 제 2감가산기의 출력신호를 입력받아 상기 내부 콘트롤부에서 출력되는 저장 제어신호에 따라 저장한 후 이를 상기 제 2감가산기에 제공하는 제 2레지스터와; 상기 제 1, 제 2 감가산기에 일대일로 매칭되어 있으며 상기 제 1, 제 2 감가산기에서 출력되는 신호를 각각 일정 크기로 증폭하여 출력하는 제1, 제 2증폭기; 및 상기 제1, 제 2증폭기에서 출력되는 신호에 따라 동작하는 스텝핑 모터를 포함하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치의 부가적인 특징은, 상기 제 1, 제 2 감가산기에서 출력되어진 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 제1, 제 2증폭기로 전달하는 DAC를 더 포함하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치의 다른 특징은, 통상의 DC모터 제어용 MPU의 클럭 신호에 동기되어 상기 DC모터 제어용 MPU에서 출력되는 통상의 DC모터 제어용 출력신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC와; 상기 DC모터 제어용 MPU의 클럭 신호를 동기신호로 하고 내부 콘트롤부에서 출력되는 감가산 제어신호에 따라 상기 ADC의 출력신호를 감산 혹은 가산하는 제 1, 제 2 감가산기와; 상기 제 1감가산기의 출력신호를 입력받아 상기 내부 콘트롤부에서 출력되는 저장 제어신호에 따라 저장한 후 이를 상기 제 1감가산기에 제공하는 레지스터와; 상기 레지스터에서 출력되는 신호를 입력받아 +90°위상지연시켜 상기 제 2 감가산기에 제공하는 위상지연기와; 상기 제 1, 제 2 감가산기에 일대일로 매칭되어 있으며 상기 제 1, 제 2 감가산기에서 출력되는 신호를 각각 일정 크기로 증폭하여 출력하는 제1, 제 2증폭기; 및 상기 제1, 제 2증폭기에서 출력되는 신호에 따라 동작하는 스텝핑 모터를 포함하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치의 또 다른 특징은, 통상의 DC모터 제어용 MPU의 클럭 신호에 동기되어 상기 DC모터 제어용 MPU에서 출력되는 통상의 DC모터 제어용 출력신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC와; 상기 DC모터 제어용 MPU의 클럭 신호를 동기신호로 하고 내부 콘트롤부에서 출력되는 감가산 제어신호에 따라 상기 ADC의 출력신호를 감산 혹은 가산하는 제 1, 제 2 감가산기와; 상기 제 2감가산기의 출력신호를 입력받아 상기 내부 콘트롤부에서 출력되는 저장 제어신호에 따라 저장한 후 이를 상기 제 2감가산기에 제공하는 레지스터와; 상기 레지스터에서 출력되는 신호를 입력받아 -90°위상지연시켜 상기 제 2감가산기에 제공하는 위상지연기와; 상기 제 1, 제 2감가산기에 일대일로 매칭되어 있으며 상기 제 1, 제 2 감가산기에서 출력되는 신호를 각각 일정 크기로 증폭하여 출력하는 제1, 제 2증폭기; 및 상기 제1, 제 2증폭기에서 출력되는 신호에 따라 동작하는 스텝핑 모터를 포함하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치의 부가적인 특징은, 상기 제 1, 제 2 감가산기에서 출력되어진 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 제1, 제 2증폭기로 전달하는 DAC를 더 포함하는 데 있다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부한 도 4는 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치의 구성 예시도로서, 통상의 DC모터 제어용 MPU(10)에서 출력되는 DC모터 제어용 출력신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC(31)와, 상기 DC모터 제어용 MPU(10)의 클럭 신호를 동기신호로 하고 내부 콘트롤부(도시하지 않았음)에서 출력되는 감가산 제어신호에 따라 상기 ADC(31)의 출력신호를 감산 혹은 가산하는 제 1, 제 2 감가산기(32A, 32B)와, 상기 제 1감가산기(32A)의 출력신호를 입력받아 상기 내부 콘트롤부에서 출력되는 저장 제어신호에 따라 저장한 후 이를 상기 제 1감가산기(32A)에 제공하는 제 1레지스터(REG.A ; 33A)와, 상기 제 2감가산기(32B)의 출력신호를 입력받아 상기 내부 콘트롤부에서 출력되는 저장 제어신호에 따라 저장한 후 이를 상기 제 2감가산기(32B)에 제공하는 제 2레지스터(REG.B ; 33B)와, 상기 제 1, 제 2 감가산기(32A, 32B)에 일대일로 매칭되어 있으며 상기 제 1, 제 2 감가산기(32A,32B)에서 출력되는 신호를 각각 일정 크기로 증폭하여 출력하는 제1, 제 2증폭기(40A, 40B), 및 상기 제1, 제 2증폭기(40A, 40B)에서 출력되는 신호에 따라 동작하는 스텝핑 모터(20)로 구성된다.

상기 구성 중 참조번호 30으로 지칭되는 스텝핑 모터 구동용 제어신호 정합장치는 도시되어 있는 바와 같이 ADC(31)와 제 1, 제 2 감가산기(32A, 32B) 그리고 제 1, 제 2레지스터(33A, 33B)로 구성되며 도시하지 않은 내부 콘트롤부가 존재하며, 또한, 도시하지는 않았으나 제 1, 제 2 감가산기(32A, 32B)에서 출력되어 제1, 제 2증폭기(40A, 40B)로 신호를 전달하기 이전에 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 DAC를 구비하고 있다.

상기 스텝핑 모터 구동용 제어신호 정합장치를 정상적으로 구동하기 위한 상기 내부 콘트롤부의 동작은 첨부한 도 5에 도시되어 있는 바와 같다.

첨부한 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

첨부한 도 5는 도 4에 도시되어 있는 스텝핑 모터 구동용 제어신호 정합장치의 동작 순서 중 레지스터 초기값 설정에 관련한 동작 순서도로서 , Reg B는 Reg A와 동일한 동작을 실행하므로 초기값에 대한 언급만을 한다. 또한, 첨부한 도 5의 동작순서도는 사인파의 형태가 아닌 톱니파 형태의 제어이다. 따라서, 사인파의 형태를 구현하고자 하는 경우는 출력단에 톱니파를 정현파로 변환하기 위한 신호 보상회로를 추가하면 된다.

우선, 전체적인 동작은 기본 DC 모터용 제어 신호인 DAC값을 ADC(31)를 통하여 읽어서 디지탈화하여 이것을 스텝핑 모터의 제어 신호로 변화하기 위하여 설정된 레지스터(REG.A, REG.B)의 값에 가감을 하여 이것을 다시 DAC값으로 출력하여 스텝 모터를 구동하는 신호로 변화는 것이다.

우선, 스텝핑 모터 구동용 제어신호 정합장치는 스텝 S101의 과정을 통해 제 1, 제 2레지스터(이하, REG.A, REG.B로 지칭; 33A, 33B)를 초기화한다. 그 초기화 값을 살펴보면, "REG.A는 MAX/2, 증가로 플래그 세팅"하고, "REG.B는 MAX, 감소로 플래그 세팅"한다.

이후 상기 스텝 S101의 과정과 같이 초기값이 세팅되어지면 스텝 S102로 진행하여 ADC(31)에서는 상기 DC모터 제어용 MPU(10)의 클럭 신호를 동기신호로 상기 DC모터 제어용 MPU(10)에서 출력되는 DC모터 제어용 출력신호를 디지털 신호로 변환하게 된다.

상기 스텝 S102의 과정을 통해 상기 ADC(31)에서 디지털 신호를 출력하는 가운데, 스텝 S103에서는 상기 스텝 S102의 과정을 통해 상기 ADC(31)에서 출력되는 신호의 크기와 상기 REG.A(33A)에 저장되어진 MAX/2의 값과 비교하게 되는데, 만약, 상기 ADC(31)에서 출력되는 신호의 크기와 MAX/2의 값이 동일한 경우는 상기 스텝 S102로 재 진행하게 된다.

반면에, 상기 스텝 S103에서 상기 ADC(31)에서 출력되는 신호의 크기가 MAX/2의 크기에 비하여 크다고 판단되면 스텝 S104로 진행하여 플래그가 증가하고 있는 가를 판단하게 된다.

상기 스텝 104에서 플래그가 증가하고 있다고 판단하면 스텝 S105로 진행하여 현재 REG.A(33A)에 저장되어 있는 신호의 크기에 (ADC값-MAX/2)값을 가산한 값이 MAX값 이상인가를 판단하게되는데, 이때 크기 이상이라고 판단되면 스텝 S106으로 진행하여 MAX값을 REG.A(33A)에 저장하고 "감소로 플래그 세팅"시키게 된다.

만약, 상기 스텝 S105에서 현재 REG.A(33A)에 저장되어 있는 신호의 크기에 (ADC값-MAX/2)값을 가산한 값이 MAX값 미만이라고 판단하면 스텝 S107로 진행하여 현재의 REG.A(33A)에 저장되어 있는 값에 (ADC값-MAX/2) 값을 더하여 상기 REG.A(33A)의 값을 재설정한다.

이때, 상기 스텝 S106 혹은 스텝 S107의 과정 중 어느 하나의 과정이 종료되어진 후에는 스텝 S108로 진행하여 연산 결과를 출력하게 된다.

반면에, 상기 스텝 S104의 과정에서 플래그가 증가하고 있지 않다고 판단하면 스텝 S109로 진행하여 현재 REG.A(33A)에 저장되어 있는 신호의 크기에서 (ADC값-MAX/2)값을 감산한 값이 "0" 이하인가를 판단하게되는데, 이때 제로이하라고 판단되면 스텝 S110으로 진행하여 제로값을 REG.A(33A)에 저장하고 "증가로 플래그 세팅"시키고 상기 스텝 S109로 진행하게 된다.

만약, 상기 스텝 S110에서 REG.A(33A)에 저장되어 있는 신호의 크기에서 (ADC값-MAX/2)값을 감산한 값이 "0" 보다 크다고 판단하면 스텝 S111로 진행하여 현재의 REG.A(33A)에 저장되어 있는 값에서 (ADC값-MAX/2) 값을 감산한 후 이 값으로 상기 REG.A(33A)의 값을 재 설정한 후 상기 스텝 S109로 진행하게 된다.

상술한 경우와 달리, 상기 스텝 S103의 과정에서 상기 ADC(31)에서 출력되는 신호의 크기가 MAX/2의 크기에 비하여 작다고 판단되면 스텝 S112로 진행하여 플래그가 증가하고 있는 가를 판단하게 된다.

상기 스텝 S112의 과정에서 플래그가 증가하고 있지 않다고 판단하면 스텝 S113으로 진행하여 현재 REG.A(33A)에 저장되어 있는 신호의 크기에 (MAX/2-ADC값)의 연산값을 가산한 값이 "MAX" 이상인가를 판단하게되는데, 이때 이상이라고 판단되면 스텝 S114로 진행하여 "MAX"값을 REG.A(33A)에 저장하고 "감소로 플래그 세팅"시키고 상기 스텝 S109로 진행하게 된다.

만약, 상기 스텝 S113에서 현재 REG.A(33A)에 저장되어 있는 신호의 크기에 (MAX/2-ADC값)의 연산값을 가산한 값이 "MAX" 미만이라고 판단하면 스텝 S115로 진행하여 현재의 REG.A(33A)에 저장되어 있는 값에 (MAX/2-ADC값) 연산값을 가산한 후 이 값으로 상기 REG.A(33A)의 값을 재 설정한 후 상기 스텝 S109로 진행하게 된다.

반면에, 상기 스텝 S112의 과정에서 플래그가 증가하고 있다고 판단하면 스텝 S116으로 진행하여 현재 REG.A(33A)에 저장되어 있는 신호의 크기에서 (MAX/2-ADC값)의 연산값을 감산한 값이 "제로" 이하인가를 판단하게되는데, 이때 이하라고 판단되면 스텝 S117로 진행하여 "제로"값을 REG.A(33A)에 저장하고 "감소로 플래그 세팅"시키고 상기 스텝 S109로 진행하게 된다.

만약, 상기 스텝 S116에서 현재 REG.A(33A)에 저장되어 있는 신호의 크기에 (MAX/2-ADC값)의 연산값을 가산한 값이 "제로"보다 크가도 판단하면 스텝 S118로 진행하여 현재의 REG.A(33A)에 저장되어 있는 값에서 (MAX/2-ADC값) 연산값을 감산한 후 이 값으로 상기 REG.A(33A)의 값을 재 설정한 후 상기 스텝 S109로 진행하게된다.

상기 도 5에 도시되어 있는 바와 같은 동작은 제 1레지스터(REG.A; 33A)에 초기값 설정과정을 도시한 것이며, 제 2레지스터(REG.B; 33B)는 상기 제 1레지스터(REG.A; 33A)에 저장되는 초기값에 비하여 위상차 90°의 값을 갖게된다.

이상과 같이 동작하는 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치를 통해, 종전에는 DC모터 제어용 콘트롤러를 사용하여 스텝핑 모터를 제어하기 위해서는 콘트롤러 전체의 플로우를 변동시켜야하는데 반하여 단순하고 간편하게 처리할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 상기 도 4에 도시되어 있는 바와 달리 본 발명을 다르게 설계할 수도 있는데, 이는 첨부한 도 6 혹은 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 두개의 스텝 모터 제어 신호중 어느 하나만을 생성시킨 후 이를 기준으로 위상차 90°를 유지하는 다른 신호를 신호 지연 혹은 가속시킴으로써 구현할 수 도 있다.

첨부한 도 6의 구성을 살펴보면, 통상의 DC모터 제어용 MPU(10)에서 출력되는 DC모터 제어용 출력신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC(31)와, 상기 DC모터 제어용 MPU(10)의 클럭 신호를 동기신호로 하고 내부 콘트롤부(도시하지 않았음)에서 출력되는 감가산 제어신호에 따라 상기 ADC(31)의 출력신호를 감산 혹은 가산하는 제 1, 제 2 감가산기(32A, 32B)와, 상기 제 1감가산기(32A)의 출력신호를 입력받아 상기 내부 콘트롤부에서 출력되는 저장 제어신호에 따라 저장한 후 이를 상기 제 1감가산기(32A)에 제공하는 제 1레지스터(REG.A ; 33A)와, 상기 제 1레지스터(REG.A ; 33A)의 출력신호를 입력받아 신호를 +90°지연시켜 이를상기 제 2감가산기(32B)에 제공하는 위상지연기(34)와, 상기 제 1, 제 2 감가산기(32A, 32B)에 일대일로 매칭되어 있으며 상기 제 1, 제 2 감가산기(32A, 32B)에서 출력되는 신호를 각각 일정 크기로 증폭하여 출력하는 제1, 제 2증폭기(40A, 40B), 및 상기 제1, 제 2증폭기(40A, 40B)에서 출력되는 신호에 따라 동작하는 스텝핑 모터(20)로 구성된다.

이때, 상기 도 6에 도시되어 있는 구성은 첨부한 도 5에 도시되어 있는 바와같은 REG.A에 대한 초기화 동작에 대한 플로우의 동작만을 수행하고 해당 신호를 위상지연시켜 사용하게 되는 것이다.

이와 반대로 첨부한 도 7에 도시되어 있는 실시예에는 첨부한 도 6의 구성에서 지연기의 특성과 위치만을 변경한 것으로 도 7에 도시되어 있는 실시예에서 사용되는 지연기는 -90°위상지연기이다.

그 외의 동작은 상술한 다른 실시 예들과 동일하다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법 및 그 장치를 제공하면, 근래 광디스크 기록매체의 저장 용량이 점차 증가함에 따라 각 피트 열을 나타내는 트랙의 간격이 조밀해지고 있으므로 인해 픽업이송에 따른 위치 정밀 제어가 주요한 과제이기 때문에 DC모터에 비하여 정밀한 위치제어가 가능한 스텝핑 모터를 이용하려는 근래의 추세와 생산 단가를 낮추기 위하여 기존에 상당수 보급되어 있으며 많은 기술이 축적되어 있는 DC모터 제어 기술을 그대로 사용하고자 하는 필요성을 모두 만족시킬 수 있다는 효과가 있다.

Claims

통상의 DC모터 제어를 위한 제어신호를 발생시키는 제 1과정과;

상기 제 1과정에서 발생되어진 제어신호를 디지털 신호로 변경하여 분기시키는 제 2과정과;

상기 제 2과정을 통해 분기되어진 신호 중 제 1분기신호를 입력받아 임의의 주기를 갖는 임의의 제 1교류신호를 생성시키는 제 3과정과;

상기 제 2과정을 통해 분기되어진 신호 중 제 2분기신호를 입력받아 상기 제 3과정에서 생성되어진 제 1교류신호에 대응하여 위상차 +90°를 갖는 제 2교류신호를 생성시키는 제 4과정; 및

상기 제 3과정과 제 4과정에서 생성되어진 교류신호를 스텝핑 모터의 구동신호로 제공하는 제 5과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2과정은 상기 제 1과정에서 발생되어진 제어신호를 특정 클럭신호에 동기하여 디지털 신호로 변환시키는 제 1단계와;

상기 제 1단계에서 변환되어진 디지털 신호를 신호 왜곡 없이 제 1분기신호와 제 2분기신호로 분기시키는 제 2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 3과정은 상기 제 2과정을 통해 분기되어진 신호 중 제 1분기신호를 입력받아 설정치 값을 산정하는 제 1단계와;

상기 제 1단계를 통해 산정되어진 값과 상기 제 1분기신호를 감산 혹은 가산하여 출력하는 제 2단계; 및

상기 제 2단계를 통해 출력되는 감가산 신호를 기준으로 상기 제 1단계에서의 설정치를 재 설정하는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 제 2단계를 통해 출력되는 감가산 신호를 아날로그 신호로 변경하여 출력하는 제 4단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 4과정은 상기 제 2과정을 통해 분기되어진 신호 중 제 2분기신호를 입력받아 설정치 값을 산정하는 제 1단계와;

상기 제 1단계를 통해 산정되어진 값과 상기 제 2분기신호를 감산 혹은 가산하여 출력하는 제 2단계; 및

상기 제 2단계를 통해 출력되는 감가산 신호를 기준으로 상기 제 1단계에서의 설정치를 재 설정하는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제 2단계를 통해 출력되는 감가산 신호를 아날로그 신호로 변경하여 출력하는 제 4단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 방법.
통상의 DC모터 제어용 MPU의 클럭 신호에 동기되어 상기 DC모터 제어용 MPU에서 출력되는 통상의 DC모터 제어용 출력신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC와;

상기 DC모터 제어용 MPU의 클럭 신호를 동기신호로 하고 내부 콘트롤부에서 출력되는 감가산 제어신호에 따라 상기 ADC의 출력신호를 감산 혹은 가산하는 제 1, 제 2 감가산기와;

상기 제 1감가산기의 출력신호를 입력받아 상기 내부 콘트롤부에서 출력되는 저장 제어신호에 따라 저장한 후 이를 상기 제 1감가산기에 제공하는 제 1레지스터와;

상기 제 2감가산기의 출력신호를 입력받아 상기 내부 콘트롤부에서 출력되는 저장 제어신호에 따라 저장한 후 이를 상기 제 2감가산기에 제공하는 제 2레지스터와;

상기 제 1, 제 2 감가산기에 일대일로 매칭되어 있으며 상기 제 1, 제 2 감가산기에서 출력되는 신호를 각각 일정 크기로 증폭하여 출력하는 제1, 제 2증폭기; 및

상기 제1, 제 2증폭기에서 출력되는 신호에 따라 동작하는 스텝핑 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1, 제 2 감가산기에서 출력되어진 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 제1, 제 2증폭기로 전달하는 DAC를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치.
통상의 DC모터 제어용 MPU의 클럭 신호에 동기되어 상기 DC모터 제어용 MPU에서 출력되는 통상의 DC모터 제어용 출력신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC와;

상기 DC모터 제어용 MPU의 클럭 신호를 동기신호로 하고 내부 콘트롤부에서 출력되는 감가산 제어신호에 따라 상기 ADC의 출력신호를 감산 혹은 가산하는 제 1, 제 2 감가산기와;

상기 제 1감가산기의 출력신호를 입력받아 상기 내부 콘트롤부에서 출력되는저장 제어신호에 따라 저장한 후 이를 상기 제 1감가산기에 제공하는 레지스터와;

상기 레지스터에서 출력되는 신호를 입력받아 +90°위상지연시켜 상기 제 2 감가산기에 제공하는 위상지연기와;

상기 제 1, 제 2 감가산기에 일대일로 매칭되어 있으며 상기 제 1, 제 2 감가산기에서 출력되는 신호를 각각 일정 크기로 증폭하여 출력하는 제1, 제 2증폭기; 및

상기 제1, 제 2증폭기에서 출력되는 신호에 따라 동작하는 스텝핑 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 제 1, 제 2 감가산기에서 출력되어진 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 제1, 제 2증폭기로 전달하는 DAC를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치.
통상의 DC모터 제어용 MPU의 클럭 신호에 동기되어 상기 DC모터 제어용 MPU에서 출력되는 통상의 DC모터 제어용 출력신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC와;

상기 DC모터 제어용 MPU의 클럭 신호를 동기신호로 하고 내부 콘트롤부에서 출력되는 감가산 제어신호에 따라 상기 ADC의 출력신호를 감산 혹은 가산하는 제1, 제 2 감가산기와;

상기 제 2감가산기의 출력신호를 입력받아 상기 내부 콘트롤부에서 출력되는 저장 제어신호에 따라 저장한 후 이를 상기 제 2감가산기에 제공하는 레지스터와;

상기 레지스터에서 출력되는 신호를 입력받아 -90°위상지연시켜 상기 제 2감가산기에 제공하는 위상지연기와;

상기 제 1, 제 2감가산기에 일대일로 매칭되어 있으며 상기 제 1, 제 2 감가산기에서 출력되는 신호를 각각 일정 크기로 증폭하여 출력하는 제1, 제 2증폭기; 및

상기 제1, 제 2증폭기에서 출력되는 신호에 따라 동작하는 스텝핑 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제 1, 제 2 감가산기에서 출력되어진 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 제1, 제 2증폭기로 전달하는 DAC를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류모터용 콘트롤러를 이용한 픽업 구동용 스텝핑 모터의 제어 장치.