KR20050024972A

KR20050024972A - 광디스크 드라이브 및 그의 스핀들 모터 제어방법

Info

Publication number: KR20050024972A
Application number: KR1020030062241A
Authority: KR
Inventors: 양작흔
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-03-11
Also published as: KR100548227B1; US7385886B2; US20050052961A1

Abstract

광디스크 재생장치 및 그의 스핀들 모터 제어방법이 개시된다. 본 발명에 의하면, 광디스크의 회전에 따라 변하는 트랙킹 에러신호의 레벨에 의존하여, 스피핀들 모터에 인가되는 구동 전압을 제어함으로써 스핀들 모터를 안정적으로 정지시킨다.

Description

광디스크 드라이브 및 그의 스핀들 모터 제어방법{Opticla-disk drive and method for controlling spindle motor thereof}

본 발명은 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브 및 그의 스핀들 모터 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 검출되는 트랙킹 에러 신호의 레벨이 변화되는 정도에 따라 적응적으로 스핀들 모터의 회전을 정지시킬 수 있는 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브 및 그의 스핀들 모터 제어방법에 관한 것이다.

광디스크 드라이브는 광디스크에 데이터를 기록하거나 또는 기록된 데이터를 재생하는 장치로서, 데이터를 기록, 재생하기 위해 필요한 장치 중 하나가 스핀들 모터(Spindle Motor)이다. 스핀들 모터는 트레이에 탑재된 광디스크를 소정 속도로 회전시키는 모터로서, 일반적으로 홀센서를 이용하여 회전속도를 검출하는 브러쉬리스 모터(Brushless Motor)를 사용하고 있다.

도 1은 종래의 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브의 일부를 개략적으로 도시한 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브(100)는 스핀들 모터(110), 모터 구동부(120) 및 모터 제어부(130)를 포함한다.

모터 구동부(120)는 스핀들 모터(110)를 구동하기 위한 소정의 구동전압을 스핀들 모터(110)로 공급한다.

모터 구동부(120)로부터 소정의 구동전압이 공급되면, 스핀들 모터(110)는 공급된 구동전압에 대응되는 속도로 정방향 또는 역방향으로 회전하며, 이로써 광디스크(100a)도 그에 대응되는 방향으로 회전한다.

스핀들 모터(110)로서 홀센서(미도시)가 구비된 브러쉬리스 모터를 사용하는 경우, 스핀들 모터(110)에는 FG 신호발생기(Frequency Generator)(112)가 구비된다. FG 신호발생기(112)는 홀센서(미도시)에 의해 검출된 모터(110)의 회전속도 RPM(Revolutions Per Minute)을 펄스형태의 FG 신호로 발생한다. 발생된 FG 신호는 모터 제어부(130)로 제공된다.

모터 제어부(130)는 스핀들 모터(110)로부터 제공되는 FG 신호의 펄스개수를 소정 시간 카운트하여 스핀들 모터(110)의 회전속도를 검출하며, 검출된 회전속도에 따라 모터 구동부(120)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 스핀들 모터(110)의 회전을 정지시키려는 경우, 모터 제어부(110)는 FG 신호의 펄스개수에 의해 검출된 회전속도에 대응되는 브레이크 구동전압을 스핀들 모터(110)에 공급하도록 모터 구동부(120)를 제어한다. 스핀들 모터(110)의 회전을 정지시키기 위한 브레이크 구동전압이 공급되면 소정 시간 경과 후 스핀들 모터(110)의 회전은 완전 정지된다.

그러나, 종래의 광디스크 드라이브(100)는 스핀들 모터(110)의 동작제어를 위해 브러쉬리스 모터를 채용함으로써 스핀들 모터(110)의 회전속도에 상응하는 FG 신호를 발생하기 위한 홀센서(미도시)가 반드시 필요하다는 문제점이 있다. 이로써, 종래의 광디스크 드라이브(100)의 제조단가비용이 상승하며, 제품의 소형화 및 단순화에도 한계가 발생한다.

또한, 종래의 광디스크 드라이브(100)는 재생중인 광디스크(100a)의 재생을 정지시키려는 경우, 현재 광디크스(100a)가 회전 중임에도 불구하고 트레이(미도시)가 오픈되는 상황이 발생한다. 이로써 광디스크(100a)는 물리적인 손실을 입게되어 광디스크(100a)를 재생할 수 없는 문제점이 유발된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 스핀들 모터의 회전속도를 감지하는 별도의 센서없이 적응적으로 스핀들 모터의 회전을 정지시킬 수 있는 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브 및 그의 스핀들 모터 제어방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 디스크의 회전속도에 따라 변하는 트랙킹 에러신호의 레벨에 의존하여 스핀들 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 트랙킹 에러신호의 레벨은 포커싱 서보가 온상태이고 트랙킹 서보는 오프상태에서 디스크로부터 검출되는 신호로부터 얻어지는 것이다. 이 때, 디스크의 회전속도에 따른 트랙킹 에러신호의 레벨을 얻기 위해서, 트랙킹 에러신호 검출을 위해 3빔법 또는 푸쉬풀법을 채용하는 경우에는 소정의 특정 주파수를 부스트(boost)시키는 필터를 구비할 필요가 있으나, DPD법을 채용하는 경우에는 이러한 필터는 불필요하게 된다.

스핀들 모터의 제어는 스핀들 모터에 인가되는 드라이브전압을 제어함으로써 행해진다. 본 발명의 다른 특징에 따르면, 트랙킹 에러신호의 레벨이 소정의 임계값이 될 때까지 소정의 역전압을 드라이브전압으로서 인가한 후, 트랙킹 에러신호의 레벨이 소정의 임계값 이하로 된 때 역회전 방지를 위한 정전압의 드라이브전압을 소정 시간 인가하도록 제어한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 스핀들 모터의 정지를 위한 제어방법의 신뢰도를 향상시키기 위해, 트랙킹 서보를 오프할 때에 포커싱 이득을 상승시킨다. 나아가, 스핀들 모터가 정지를 위한 제어의 최종단계에서 포커싱 서보의 정상상태여부를 확인하여, 비정상인 것으로 판단되면 포커싱 오류를 보정하도록 한다.

여기서, 스핀들 모터에 인가되는 드라이브전압의 변화시점 및 인가시간은 드라이브의 설계사양에 따라 변할 수 있고, 당업자라면 제한된 반복 실험에 의해 용이하게 얻을 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브를 개략적으로 도시한 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 광디스크 드라이브(200)는 픽업부(210), 고주파 신호처리부(이하, "RF 신호처리부"라 칭함)(220), 필터(230), 트랙킹 에러(Tracking Error, 이하 "TE"라 한다) 레벨 검출부(235), 디지털 신호 처리부(Digital Signal Processor, 이하 "DSP"라 한다)(240), 서보 처리부(250), 모터 처리부(260), 스핀들 모터(270), 키조작부(280) 및 주제어부(290)를 포함한다.

도 2에 도시된 광디스크 드라이브(200)는 광디스크(200a)에 기록된 데이터를 기록 및/또는 재생하는 장치로서, CDP(Compact Disk Player), DVDP(Digital Video Disk Player), DVDR(Digital Video Disk Recorder) 등 광기록재생장치에 적용가능하다. 또한, 광디스크의 예로는 CD(Compact Disk), VCD(Video Compact Disk), DVD(Digital Video Disk) 등을 들 수 있으며, 이에 한정되지 않는 것이 바람직하다. 또한, 도 2는 광디스크 드라이브(200) 중 스핀들 모터 제어와 관련된 블럭만을 도시하며, 그 외의 블럭에 대한 도시는 설명의 편의상 생략한다.

픽업부(210)는 광디스크(200a)에 기록되어 있는 데이터를 광학적으로 독출하여 고주파(RF)신호로 변환출력한다. 이를 위해, 픽업부(210)는 레이저 다이오드(Laser Diode, 이하 "LD"라 한다)(미도시), 대물렌즈(미도시), 포토 다이오드(Photo Diode, 이하 "PD"라 한다)(300), 포커싱 액츄에이터(미도시) 및 트랙킹 액츄에이터(미도시)를 갖는다.

LD(미도시)는 레이저 빔을 방출하며, 대물렌즈(미도시)는 LD(미도시)로부터 방출된 빔을 광디스크(disc)의 표면에 집속시키기 위해 LD(미도시)와 광디스크(200a) 사이에 구비된다.

PD(300)는 광디스크(200a)의 표면에서 반사된 빔을 검출하는 센서로서, 일 예로서 도 3과 같은 형태를 갖는다. 도 3을 참조하면, PD(300)는 중심포토센서(310) 및 주변포토센서(320, 330)로 이루어진다. 중심포토센서(310)에서 분할검출된 신호(A, B, C, D)는 포커싱 에러(Focusing Error, 이하 "FE"라 한다)신호 생성에 이용되며, 주변포토센서(320, 330)에서 검출된 신호(E, F)는 TE 신호 생성에 이용된다. 한편, PD(300)의 포토센서 개수, 포토센서의 분할영역 개수 등은 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는 것이 바람직하다.

포커싱 액츄에이터(미도시)는 포커싱 서보, 즉, LD(미도시)에서 방출된 빔의 초점이 광디스크의 표면에 정확히 형성되도록 대물렌즈(미도시)를 상하구동한다. 트랙킹 엑츄에이터(미도시)는 트랙킹 서보, 즉, 픽업부(210)가 광디스크 상에 형성된 트랙을 정확히 추종(trace)하도록 대물렌즈(미도시)를 좌우구동한다.

다시 도 2를 참조하면, RF 신호처리부(220)는 픽업부(210)로부터 출력된 RF 신호를 증폭 및 파형정형화하여 EFM신호를 생성하며, 생성된 EFM 신호를 후술할 DSP(240)로 제공한다.

또한, RF 신호처리부(220)는 중심포토센서(310)에서 검출된 신호(A, B, C, D)를 이용하여 포커싱 서보를 위한 FE 신호를 생성하며, 주변포토센서(320, 330)에서 검출된 신호(E, F)를 이용하여 트랙킹 서보를 위한 TE 신호를 생성한다. 생성된 FE 신호는 포커싱 서보 제어부(252a)로 제공되며, TE 신호는 필터(230) 및 트랙킹 서보 제어부(252b)로 제공된다.

이 때, RF 신호처리부(220)는 광디스크(200a)의 종류, 픽업부(210)의 종류를 고려하여 3-Beam 방식, DPD(Differential Phase Detection) 방식, Push-pull 방식 중 어느 하나를 적응적으로 선택하여 TE 신호를 생성한다. 여기서, 3-Beam 방식, DPD 방식, Push-pull 방식 등은 당업자라면 쉽게 인지할 수 있는 방식이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, RF 신호처리부(220)는 포커싱 서보의 정상 여부를 판단하기 위한 포커싱 상태신호 생성부(222)를 갖는다. 여기서, 포커싱 서보의 정상 여부는 광디스크(200a)상에 빔의 포커싱이 정확하게 이루어졌는지를 의미한다. 이를 위해, 포커싱 상태신호 생성부(222)는 도 4에 도시된 바와 같이 피크 감지부(222a) 및 비교기(222b)를 갖는다.

도 4를 참조하면, 피크 감지부(222a)는 중심포토센서(310)에서 검출된 신호(A, B, C, D)의 SUM 신호와 콘덴서(C)에 의해 DC 성분이 커플링된 ABCD SUM 신호를 가산하여 DC적 변동신호(F_CH)를 출력한다. 즉, 피크 감지부(222a)는 ABCD SUM 신호의 피크를 감지하여 도 5의 (a)와 같은 파형을 갖는 ABCD SUM 신호를 출력한다. 비교기(222b)는 출력된 ABCD SUM 신호와 기설정된 포커스 임계값(F_TH)을 비교하여 도 5의 (b)와 같은 포커싱 상태신호(F_OK)를 출력한다. 도 5의 (b)와 같은 포커싱 상태신호(F_OK)에서, 'low' 구간은 포커싱이 정상임을 의미하며, 'high' 구간은 포커싱이 드랍(drop)되었음을 의미한다. 여기서, 포커싱 드랍은 대물렌즈(미도시)와 광디스크(200a)의 이격거리가 변동됨으로써 정상적이던 빔의 포커싱에 오류가 발생함을, 즉, 포커싱 서보가 'off'되었음을 의미한다.

다시 도 2를 참조하면, 필터(230)는 RF 신호처리부(220)로부터 제공되는 TE 신호의 이득(TE 이득)을 검출하는 소정의 이퀄라이저(Equalizer)이다. 자세히 설명하면, 필터(230)는 도 6에 도시된 바와 같이 주파수에 대응되는 TE 신호의 이득을 설정해 놓음으로써 저주파 TE 신호의 이득을 필터링한다. 필터링된 이득은 TE 신호의 레벨 검출에 이용된다.

이러한 필터(230)는, 특히 3-Beam 방식 및 Push-pull 방식으로 재생하는 경우, 회전 주기의 증가(즉, 주파수의 감소)에 따른 TE 신호의 레벨을 검출하는 데 용이하다. 이는, 픽업부(210)가 3-Beam 방식 또는 Push-pull 방식으로 재생하는 경우에는, 스핀들 모터(270)의 회전 속도가 감소하면서 회전 주기는 증가하여도 TE 신호의 레벨은 변동하지 않으므로, 회전 주기의 증가에 따른 TE 신호의 레벨을 검출할 수 없기 때문이다. 따라서, 필터(230)는 도 6과 같이 설정된 그래프에 의해 TE 신호의 주파수(f)에 대응되는 이득을 필터링한다. 도 6에서, 'A'는 스핀들 모터(270)가 정상적으로 회전하고 있는 영역이며, 'B'는 횡절 현상이 발생하는 영역, 'C'는 스핀들 모터(270)의 회전 속도가 감소하는 영역이다.

한편, DPD 방식으로 재생되고 있는 경우, 스핀들 모터(270)의 회전이 감소하면서 RF 신호처리부(220)로부터 입력되는 고주파 신호는 저주파로 변한다. 이로써 위상차, 즉, TE 신호의 레벨은 점차 줄어들며, 스핀들 모터(270)가 정지할때는 일정 DC 레벨이 출력하게 된다. 따라서, DPD 방식으로 재생되고 있는 경우, TE 신호는 필터(230)로 입력되는 과정 없이 TE 레벨 검출부(235)로 입력될 수도 있다.

TE 레벨 검출부(235)는 필터(230)로부터 제공되는 TE 신호의 이득으로부터 피크 투 피크(Peak to Peak) 레벨을 검출한다. 본 발명에 있어서, TE 신호 레벨은 후술할 재생정지 요청부(282)로부터 재생정지 요청신호가 출력되는 경우 주제어부(290)가 스핀들 모터(270)의 회전정지 시점을 판단하는데 이용되며, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. 검출되는 TE 신호 레벨은 저장부(미도시)에 임시저장될 수 있다.

DSP(240)는 RF 신호처리부(220)에 의해 파형정형화된 EFM 신호를 복조 및 에러 정정하여 디지털 비디오/오디오신호로 처리한다. 또한, DSP(240)는 PLL(Pahse Locked Loop) 회로(미도시)에 의해 EFM 신호로부터 데이터 스트림의 동기신호(sync)를 검출한다. 검출된 동기신호(sync)는 후술할 모터 제어부(262)로 제공된다.

서보 처리부(250)는 포커싱 서보 및 트랙킹 서보의 제어를 위한 서보 제어부(252) 및 픽업부(210)를 구동하기 위한 소정의 구동전압을 출력하는 서보 구동부(254)를 갖는다.

먼저, 서보 제어부(252)는 포커싱 서보제어부(252a)를 및 트랙킹 서보제어부(252b) 갖는다.

포커싱 서보 제어부(252a)는 RF 신호처리부(220)에 의해 생성된 FE 신호를 디지털 처리한다. 그리고, 포커싱 서보 제어부(252a)는 디지털 처리된 FE 신호에 상응하여 포커싱 액츄에이터(미도시)를 구동하도록 하는 제어신호, 즉, 포커싱 서보를 위한 포커싱 보정신호를 포커싱 구동부(254a)로 출력한다.

트랙킹 서보 제어부(252b)는 RF 신호처리부(220)에 의해 생성된 TE 신호를 디지털 처리한다. 그리고, 트랙킹 서보 제어부(252b)는 디지털 처리된 TE 신호에 상응하여 트랙킹 액츄에이터(미도시)를 구동하도록 하는 제어신호, 즉, 트랙킹 서보를 위한 트랙킹 보정신호를 트랙킹 구동부(254b)로 출력한다.

한편, 서보 구동부(254)는 포커싱 구동부(254a) 및 트랙킹 구동부(254b)를 갖는다.

포커싱 구동부(254a)는 포커싱 서보제어부(252a)로부터 출력되는 포커싱 보정신호에 대응되는 소정의 포커싱 구동전압으로 포커싱 액츄에이터(미도시)를 적응적으로 구동한다. 트랙킹 구동부(254b)는 트랙킹 서보제어부(252b)로부터 출력되는 트랙킹 보정신호에 대응되는 소정의 트랙킹 구동전압으로 트랙킹 액츄에이터(미도시)를 적응적으로 구동한다.

이로써, LD(미도시)로부터 방출되는 빔은 포커싱 서보제어부(252a) 및 포커싱 구동부(254a)에 의해 광디스크(200a) 상에 포커싱되며, 트랙킹 서보제어부(252b) 및 트랙킹 구동부(254b)에 의해 광디스크(200a)의 트랙으로 안내된다.

모터 처리부(260)는 모터 제어부(262) 및 모터 구동부(264)를 갖는다.

모터 제어부(262)는 후술할 주제어부(290)의 제어에 의해 스핀들 모터(270)의 회전속도 제어신호를 모터 구동부(264)로 출력한다. 즉, 모터 제어부(262)는 스핀들 모터(270)를 소정의 속도로 회전/정지시키도록 하는 회전/정지신호를 모터 구동부(264)로 출력한다.

또한, 모터 제어부(262)는 광디스크(200a) 재생 시 DSP(240)로부터 제공되는 동기신호(sync)를 이용하여 스핀들 모터(270)의 회전속도(RPM)를 검출하고, 검출된 회전속도에 따라 광디스크(200a)의 일정선속도(CLV : Constant Linear Velocity)를 제어한다.

모터 구동부(264)는 모터 제어부(262)로부터 출력된 회전/정지신호에 따라 스핀들 모터(270)를 회전 또는 정지시키기 위한 구동전압을 스핀들 모터(270)로 공급한다. 예를 들어, 스핀들 모터(270)를 처음 회전시키려는 경우, 모터 제어부(130)는 초기구동전압을 스핀들 모터(270)로 공급하도록 초기 회전신호 또는 초기 구동전압신호를 스위칭하며, 모터 구동부(264)는 스위칭된 초기 회전신호에 대응되는 초기구동전압을 스핀들 모터(270)로 공급한다. 여기서, 초기구동전압은 광디스크(200a)를 초기 속도로 회전시키도록 하는 전압이다.

또한, 현재 광디스크(200a)의 데이터를 재생하는 도중, 재생정지명령이 후술할 재생정지 요청부(282)로부터 출력되면, 모터 제어부(262)는 주제어부(290)의 제어에 의해 스핀들 모터(270)의 현재 회전 속도를 검출한다. 그리고, 모터 제어부(262)는 검출된 회전 속도를 감소시키기 위한 소정의 정지신호를 스위칭하여 모터 구동부(264)로 출력한다. 모터 제어부(262)로부터 상술한 소정의 정지신호가 공급되면 모터 구동부(264)는 그에 대응되는 브레이크 구동전압을 스핀들 모터(270)로 공급한다.

스핀들 모터(270)는 광디스크(200a)를 소정 속도로 회전시키기 위한 DC 모터로서, 모터 구동부(264)로부터 공급된 구동전압에 대응되는 속도로 정방향 또는 역방향으로 회전하거나 정지하며, 이로써 광디스크(200a)도 그에 대응되어 회전 또는 정지한다.

키조작부(280)는 광디스크 드라이브(200)에서 지원하는 기능을 설정 또는 조작하기 위한 키조작신호를 주제어부(290)로 출력하는 다수의 조작키(미도시)를 구비한다. 본 발명에 있어서, 키조작부(280)에는 현재 광디스크(200a)의 데이터를 재생하는 도중, 데이터의 재생을 정지시키기 위한 재생정지 요청신호를 출력하는 재생정지 요청부(282)가 마련된다. 이러한 키조작부(280)는 광디스크 드라이브(200)의 본체에 마련되거나 또는 원격제어기(미도시)에 의해 구현가능하다.

주제어부(290)는 저장부(미도시)에 저장된 각종 제어 프로그램 및 키조작부(280)에 대응되는 키조작신호에 따라 광디스크 드라이브(200)의 전반적인 동작을 제어한다.

예를 들어, 주제어부(290)는 키조작부(280)로부터 재생요청신호가 수신되면 광디스크(200a)에 기록된 데이터를 독출하여 재생가능한 신호로 변환하도록 상술한 각 블럭을 제어한다.

또한, 주제어부(290)는 도 5b에 도시된 바와 같이 포커싱 상태신호(F_OK)가 'low'신호로 출력되면 포커싱이 정상적으로 수행되고 있는 것으로 판단한다. 반면, 포커싱 상태신호(F_OK)가 'high'신호로 출력되면 주제어부(290)는 포커싱이 드랍된 것으로 판단하여 포커싱 에러를 보정하도록 포커싱 서보제어부(252a)를 제어한다.

또한, 주제어부(290)는 DSP(240)로부터 생성되는 동기신호(sync)에 따라 적응적으로 스핀들 모터(270)의 회전 속도를 검출하도록 모터 제어부(262)를 제어한다.

특히 본 발명에 있어서, 재생정지 요청부(282)로부터 재생정지 요청신호가 수신되면, 주제어부(290)는 광디스크(200a)에 기록된 데이터의 재생을 정지하도록 상술한 각 블럭을 제어한다. 자세히 설명하면, 주제어부(290)는 TE 레벨 검출부(235)로부터 검출되는 TE 신호의 피크 투 피크 값과 소정의 임계값들을 비교하여 스핀들 모터(270)의 회전정지 시점을 판단하고, 회전정지 시점이 판단되면 광디스크(200a)가 탑재된 트레이(미도시)를 오픈하도록 처리한다. 이와 관련된 자세한 설명은 도 7 및 도 8을 참조하여 보다 자세하게 설명한다.

도 7은 도 2에 도시된 스핀들 모터의 제어방법을 개략적으로 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 현재 광디스크(200a)에 기록된 데이터를 소정의 영상/음향신호로 재생하는 재생모드인 경우, 재생정지 요청부(282)로부터 재생정지 요청신호가 수신되면(S705, S710), 주제어부(290)는 트랙킹 서보를 중지 즉, 오프(off)시키도록 트랙킹 서보제어부(252b)를 제어한다(S715). 따라서, 트랙킹 서보제어부(252b)는 트랙킹 엑츄에이터(미도시)로 소정의 구동전압을 공급하지 않도록 하는 제어신호를 트랙킹 구동부(254b)로 제공하며, 이로써 트랙킹 서보는 오프된다. 여기서, 트랙킹 서보가 오프되면서 TE 레벨 검출부(235)에 의해 검출되는 TE 신호는 광디스크(200a)의 횡절에 의해 발생하는 신호이다. 이러한 TE 횡절신호는 광디스크(200a)의 편심에 의해 발생하며, 횡절신호의 레벨은 편심량에 비례한다.

S715단계가 수행되면, 주제어부(290)는 포커싱 구동부(254a)에 인가되는 포커싱 이득을 상승(up)시키도록 포커싱 서보제어부(252a)를 제어한다(S720). 이는 포커싱 추정 능력을 향상시킴으로써 브레이크 구동전압을 공급할 때 발생할 수 있는 포커싱 서보의 포커싱 오류, 즉, 포커싱 드랍을 방지하기 위함이다. 여기서, 상승된 포커싱 이득은 소정의 포커싱 구동전압에 비례하므로, S720단계는 곧 포커싱 구동전압을 상승시키는 것을 의미한다.

S720단계가 수행되면, 주제어부(290)는 포커싱 이득을 상승시킨 이후 TE 레벨 검출부(235)로부터 초기 검출된 TE 신호의 초기 레벨이 저장부(미도시)에 임시저장되도록 한다(S725). 그리고, 주제어부(290)는 모터 제어부(262)를 제어하여 스핀들 모터(270)의 회전정지를 위한 소정의 정지이득(M dB)을 소정 시간(T ms)동안 스핀들 모터(270)로 공급하도록 처리한다(S730). 즉, 주제어부(290)의 제어에 의해, 모터 제어부(262)는 다수의 구동전압 중 소정의 정지 이득(M dB)에 비례하는 브레이크 구동전압신호를 스위칭하며, 모터 구동부(264)는 스위칭된 브레이크 구동전압신호에 대응되는 브레이크 구동전압을 소정 시간(T ms)동안 스핀들 모터(270)로 공급한다.

S730단계가 수행되면, 주제어부(290)는 S730단계 수행 후 검출되는 TE 신호의 브레이크 레벨(이하에서는, "제1레벨"이라 한다)과 소정의 역회전임계값을 비교하여 역회전 방지 이득(N dB)을 공급하기 위한 시점을 판단한다(S735). 여기서, 역회전 방지 이득(N dB)은 스핀들 모터(270)의 역회전 방지를 위한 이득을 의미한다. 또한, 소정의 역회전임계값은 S725단계에서 검출 및 임시저장된 초기 레벨의 8% ~ 12% 내에 포함되는 값으로서, 본 발명에서는 초기 레벨의 10%에 해당되는 값을 정지임계값으로 설정한다.

S735단계에서, 브레이크 구동전압이 스핀들 모터(270)로 공급된 후 검출된 TE 신호의 제1레벨이 소정의 역회전임계값과 동일하거나 또는 이하인 것으로 판단되면, 주제어부(290)는 모터 제어부(262)를 제어하여 스핀들 모터(270)의 역회전을 방지하기 위한 소정의 역회전 방지 이득(N dB)을 소정 시간(S ms)동안 스핀들 모터(270)로 공급하도록 처리한다(S740). 즉, 주제어부(290)의 제어에 의해, 모터 제어부(262)는 다수의 구동전압 중 소정의 역회전 방지 이득(N dB)에 비례하는 역회전 방지 구동전압을 스위칭하며, 스위칭된 역회전 방지 구동전압을 스핀들 모터(270)로 공급하도록 모터 구동부(264)를 제어한다. 본 발명에서, 역회전 방지 이득(N dB)은 정지 이득(M dB)보다 작은 값이며, 역회전 방지 이득(N dB)이 공급되는 시간(S ms) 또한 정지 이득(M dB)이 공급되는 시간(T ms)보다 짧은 것이 바람직하다.

S740단계가 수행되면, 주제어부(290)는 S740단계 수행 후 검출되는 TE 신호의 역회전방지 레벨(이하에서는, "제2레벨"이라 한다)과 소정의 정지임계값을 비교하여 스핀들 모터(270)의 회전정지 시점을 판단한다(S745). 여기서, 소정의 정지임계값은 S725단계에서 검출된 초기 레벨의 3% ~ 8% 내에 포함되는 값으로서, 본 발명에서는 초기 레벨의 5%에 해당되는 값을 정지임계값으로 설정한다.

S745단계에서 역회전 방지 구동전압이 스핀들 모터(270)로 공급된 후 검출된 TE 신호의 제2레벨이 소정의 정지임계값과 동일하거나 또는 이하인 것으로 판단되면, 주제어부(290)는 포커싱 상태신호 생성부(222)로부터 생성된 포커싱 상태신호(F_OK)로부터 포커싱의 정상 여부를 판단한다(S750).

즉, S750단계에서, 포커싱 상태신호 생성부(222)로부터 'low'를 갖는 포커싱 상태신호(F_OK)가 수신되면 주제어부(290)는 포커싱 서보가 정상인 것으로 판단하여, 포커싱 서보를 오프시키도록 포커싱 서보제어부(252a)를 제어한다(S755). 포커싱 서보를 오프시키기 위해, 포커싱 서보제어부(252a)는 포커싱 엑츄에이터(미도시)로 소정의 구동전압을 공급하지 않도록 하는 제어신호를 포커싱 구동부(254a)로 제공한다.

그리고, 주제어부(290)는 스핀들 모터(270)의 회전이 정지된 것으로 판단하며, 광디스크(200a)가 탑재된 트레이(미도시)를 오픈시킨다(S760). 즉, 주제어부(290)는 TE 레벨 검출부(235)로부터 검출되는 TE 신호의 레벨의 변화상태로부터 스핀들 모터(270) 또는 광디스크(200a)의 회전/정지상태를 체크한다.

한편, S735단계에서 TE 신호의 제1레벨이 소정의 역회전임계값보다 크면 S765단계와 같이 유휴상태(idle)를 유지한다.

또한, S745단계에서, TE 신호의 제2레벨이 소정의 정지임계값보다 크면 S770단계와 같이 유휴상태를 유지한다.

또한, S750단계에서 포커싱 상태신호 생성부(222)로부터 'high'를 갖는 포커싱 상태신호(F_OK)가 수신되면 주제어부(290)는 포커싱 서보가 드랍된 것으로 판단하여, 포커싱 오류를 보정하여 포커싱 서보를 온(on)시키도록 포커싱 서보제어부(252a)를 제어한다(S775). 이는 S750단계에서 'high'를 갖는 포커싱 상태신호(F_OK)가 수신되는 것은 S730단계에서 공급되는 브레이크 구동전압에 의해 포커싱 서보가 드랍됨으로써 S745단계에서 검출되는 제2레벨이 소정의 정지 임계값보다 작아진 것을 의미한다.

그리고, 주제어부(290)는 S715단계에서 오프된 트랙킹 서보를 다시 온 시킨 후 스핀들 모터(270)를 소정 속도, 예를 들어, S710단계가 수행되기 이전의 회전속도로 재회전하도록 모터 제어부(262)를 제어한다(S780, S785). S785단계가 수행되면, 주제어부(290)는 S715단계 내지 S785단계를 재수행하도록 한다. 이러한 S780단계 및 S785단계는 생략가능하다.

한편, 도 7a는 도 2의 재생정지 요청부가 선택된 이후 TE 레벨 검출부로부터 검출되는 TE 레벨의 변화를 도시한 도면, 도 7b는 도 2의 재생정지 요청부가 선택된 이후 스핀들 구동부로 공급되는 이득변화를 도시한 도면이다.

먼저, 도 8a에 도시된 TE 신호는 광디스크(200a)의 편심에 의해 발생하는 횡절신호로서, 트랙킹 서보는 오프된 상태에서 광디스크(200a)만 회전하는 경우 나타나는 횡절신호이다. 이러한 횡절신호의 피크 투 피크 레벨은 시간이 경과할수록 감소하는 것을 알 수 있다.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, ①은 재생정지 요청부(282)에 의해 재생정지 요청신호가 주제어부(290)에 수신된 단계(즉, 도 6에서 S710단계), ① 내지 ②는 트랙킹 서보를 오프시키고, 포커싱 이득을 상승시키는 단계(즉, 도 6에서 S715단계 및 S720단계), ② 내지 ③은 트랙킹 서보가 오프된 후 초기 TE 신호 레벨이 검출되는 단계(즉, 도 6에서 S725단계)를 의미한다.

또한, ③ 내지 ④는 스핀들 모터(270)의 회전정지를 위한 브레이크 구동전압을 소정 Tms동안 공급하는 단계(즉, 도 6에서 S730단계), ④는 TE 레벨 검출부(235)로부터 검출되는 TE 신호 레벨이 소정 역회전 임계값과 동일하거나 작아지는 단계(즉, 도 6에서 S735단계), ④ 내지 ⑤는 스핀들 모터(270)의 역쇠전 방지를 위한 역회전 방지 구동전압을 소정 Sms동안 공급하는 단계(즉, 도 6에서 S740단계)를 의미한다.

또한, ⑤ 내지 ⑥은 TE 레벨 검출부(235)로부터 검출되는 TE 신호 레벨이 소정 정지 임게값과 동일하거나 작아지는 단계(즉, 도 6에서 S745단계), ⑥은 포커싱 서보의 드랍 여부를 확인하는 단계(즉, 도 6에서 S750단계)를 의미한다.

상술한 본 발명에 따른 광기록 재생장치(200) 및 그의 스핀들 모터 제어방법은 스핀들 모터(270)의 회전을 정지시키고자 하는 경우, 트랙킹 서보가 중지되면서 발생하는 트랙킹 에러신호의 감쇄현상, 즉, 광디스크(200a)의 편심에 의해 발생하는 트랙킹 에러신호의 횡절현상이 감쇄하는 특성을 이용하여 스핀들 모터(270)의 회전 정지 시점을 판단한다. 이로써, 홀센서와 같은 별도의 장치 없이 스핀들 모터의 회전/정지 동작을 제어하는 것이 가능함을 알 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 광기록 재생장치(200)를 예로 들어 설명하였으나, 이는 재생 뿐만 아니라 기록 또한 가능한 광기록 재생/기록장치(미도시)에도 적용가능하다. 즉, 광디스크를 이용하여 소정의 데이터를 기록 또는 재생하는 모든 장치에 적용가능하다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브 및 그의 스핀들 모터 제어방법에 의하면, 현재 재생 중인 광디스크에 대해 재생을 정지시키려는 경우, 검출되는 TE 신호의 감쇄현상, 즉, TE 신호의 레벨이 변화되는 정도를 분석하여 스핀들 모터에 브레이크 전압을 공급할 수 있다.

또한, 공급된 브레이크 전압에 의한 스핀들 모터의 고속 역회전을 방지할 수 있으며, TE 레벨을 체크하여 광디스크의 정지상태를 확인한 후 트레이를 오픈함으로써, 광디스크가 회전 중일때에 트레이가 오픈될 수 있는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 홀센서와 같은 별도의 추가장비 없이 DC 모터만을 이용하여 상술한 동작을 수행함으로써 제조비용의 단가도 절감하는 효과를 갖는다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래의 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브의 일부를 개략적으로 도시한 블럭도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브를 개략적으로 도시한 블럭도,

도 3은 도 2의 픽업에 마련된 포토 다이오드의 일 예를 도시한 도면,

도 4는 도 2의 포커싱 상태신호 생성부를 구체적으로 도시한 도면,

도 5는 도 4의 피크 감지부 및 비교기로부터 각각 출력되는 신호의 일 예를 도시한 도면,

도 6은 도 2의 필터에 설정된 주파수에 대응되는 TE 신호의 이득의 일 예를 도시한 그래프,

도 7은 도 2에 도시된 스핀들 모터의 제어방법을 개략적으로 설명하기 위해 도시한 흐름도,

도 8a는 도 2의 재생정지 요청부가 선택된 이후 TE 레벨 검출부로부터 검출되는 TE 레벨의 변화를 도시한 도면, 그리고,

도 8b는 도 2의 재생정지 요청부가 선택된 이후 스핀들 구동부로 공급되는 이득의 변화를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

200 : 광디스크 드라이브 210 : 픽업부

220 : 고주파 신호처리부 235 : TE 레벨 검출부

240 : DSP 250 : 서보 처리부

260 : 모터 처리부 270 : 스핀들 모터

280 : 키조작부 290 : 주제어부

Claims

디스크에 기록된 데이터를 독출하여 고주파신호로 출력하는 픽업부;

상기 고주파신호로부터 트랙킹 에러신호 및 포커싱 에러신호를 생성하는 고주파 신호처리부;

상기 트랙킹 및 포커싱 에러신호에 의해 트랙킹 및 포커싱 서보를 수행하도록 하는 서보처리부;

생성된 상기 트랙킹 에러신호의 레벨을 검출하는 레벨 검출부;

모터처리부로부터 공급되는 소정의 모터구동전압에 대응되는 속도로 상기 디스크를 회전시키는 스핀들 모터;

상기 디스크에 대해 재생정지 요청신호를 출력하는 재생정지 요청부;

상기 재생정지 요청신호가 수신되면 상기 트랙킹 서보를 중지하도록 하며, 상기 스핀들 모터의 회전을 정지시키기 위한 브레이크 구동전압을 상기 스핀들 모터로 공급하도록 하며, 상기 브레이크 구동전압이 공급된 후 검출되는 상기 트랙킹 에러신호의 브레이크 레벨이 소정의 정지임계값 이하가 되면 상기 포커싱 서보를 중지하도록 처리하는 주제어부;를 포함하는 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브.
제 1항에 있어서,

상기 트랙킹 서보가 중지되면, 상기 주제어부는 소정의 이득에 비례하는 상기 브레이크 구동전압을 소정 시간동안 상기 스핀들 모터로 제공하도록 상기 모터 처리부를 제어하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브.
제 1항에 있어서,

상기 브레이크 레벨이 소정의 역회전임계값 이하가 되면, 상기 주제어부는 상기 스핀들 모터의 역회전을 방지하기 위한 역회전방지 구동전압을 설정된 시간동안 상기 스핀들 모터로 공급하도록 상기 모터 처리부를 제어하되, 상기 역회전방지 구동전압은 소정의 역회전방지 이득에 비례하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브.
제 3항에 있어서,

상기 고주파신호처리부는,

상기 포커싱 서보의 포커싱 정상 여부를 판단하기 위한 포커싱 상태신호를 생성하는 포커싱 상태신호 생성부;를 포함하며,

상기 역회전방지 구동전압이 공급된 후 검출되는 상기 트랙킹 에러신호의 역회전방지 레벨이 상기 정지임계값 이하가 되면, 상기 주제어부는 생성된 상기 포커싱 상태신호로부터 상기 포커싱 정상 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브.
제 4항에 있어서,

상기 역회전방지 레벨이 상기 정지임계값 이하가 된 후, 상기 포커싱 상태신호 생성부로부터 출력된 상기 포커싱 상태신호를 분석하여 상기 포커싱 서보가 정상적인 것으로 판단되면 상기 주제어부는 상기 포커싱 서보를 중지하도록 하며, 상기 포커싱 서보가 비정상적인 것으로 판단되면 포커싱 오류를 보정하도록 상기 서보 처리부를 제어하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브.
제 1항에 있어서,

상기 트랙킹 서보가 중지되면, 상기 주제어부는 상기 브레이크 구동전압을 공급하기 이전에 상기 포커싱 서보의 포커싱 오류를 방지하기 위한 포커싱 이득을 상승시키도록 상기 서보 처리부를 제어하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브.
제 1항에 있어서,

상기 주제어부는 상기 트랙킹 서보가 중지된 후 초기 검출된 초기 레벨의 3% ~ 8%에 포함되는 값 중 어느 하나를 상기 정지임계값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브.
제 3항에 있어서,

상기 주제어부는 상기 트랙킹 서보가 중지된 후 초기 검출된 초기 레벨의 8% ~ 12%에 포함되는 값 중 어느 하나를 상기 역회전임계값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터 제어를 위한 광디스크 드라이브.
스핀들 모터에 의해 회전되는 디스크로부터 독출된 데이터를 고주파신호를 출력하고, 상기 고주파신호로부터 생성된 트랙킹 에러신호의 레벨을 검출하는 광디스크 드라이브의 스핀들 모터 제어방법에 있어서,

재생 중인 디스크에 대해 재생정지 요청신호를 수신하는 단계;

상기 재생정지 요청신호가 수신되면, 트랙킹 서보를 중지하는 단계;

상기 트랙킹 서보가 중지된 후 초기 검출되는 상기 트랙킹 에러신호의 초기 레벨을 임시저장하는 단계;

상기 스핀들 모터의 회전을 정지시키기 위한 브레이크 구동전압을 상기 스핀들 모터로 공급하는 단계;

상기 브레이크 구동전압이 공급된 후 검출되는 상기 트랙킹 에러신호의 브레이크 레벨과 소정의 정지임계값을 비교하는 단계; 및

상기 브레이크 레벨이 상기 정지임계값 이하이면, 포커싱 서보를 중지하는 단계;를 포함하는 광디스크 드라이브의 스핀들 모터 제어방법.
제 9항에 있어서,

상기 브레이크 구동전압 공급단계는, 소정의 이득에 비례하는 상기 브레이크 구동전압을 소정 시간동안 상기 스핀들 모터로 제공하는 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브의 스핀들 모터 제어방법.
제 9항에 있어서,

상기 브레이크 구동전압 공급단계 이후,

상기 브레이크 레벨과 소정의 역회전임계값을 비교하는 단계; 및

상기 브레이크 레벨이 상기 역회전임계값 이하가 되면, 상기 스핀들 모터의 역회전을 방지하기 위한 역회전방지 구동전압을 설정된 시간동안 상기 스핀들 모터로 공급하는 단계;를 더 포함하는 광디스크 드라이브의 스핀들 모터 제어방법.
제 11항에 있어서,

상기 역회전방지 구동전압 공급단계 이후,

상기 역회전방지 구동전압이 공급된 후 검출되는 상기 트랙킹 에러신호의 역회전방지 레벨과 상기 정지임계값을 비교하는 단계;

상기 역회전방지 레벨이 상기 정지임계값 이하가 되면, 포커싱 정상 여부를 판단하는 단계; 및

상기 판단단계에서 상기 포커싱 서보가 정상적인 것으로 판단되면, 상기 포커싱 서보를 중지시키는 단계;를 더 포함하는 광디스크 드라이브의 스핀들 모터 제어방법.
제 12항에 있어서,

상기 판단단계에서 상기 포커싱 서보가 비정상적인 것으로 판단되면, 포커싱 오류를 보정하는 단계;를 더 포함하는 광디스크 드라이브의 스핀들 모터 제어방법.
제 9항에 있어서,

상기 트랙킹 서보 중지단계 이후,

상기 포커싱 서보의 포커싱 오류를 방지하기 위해 포커싱 이득을 상승시키는 단계;를 더 포함하는 광디스크 드라이브의 스핀들 모터 제어방법.
제 9항에 있어서,

상기 정지임계값은 상기 트랙킹 서보가 중지된 후 초기 검출된 초기 레벨의 3% ~ 8%에 포함되는 값 중 어느 하나로 설정되는 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브의 스핀들 모터 제어방법.
제 11항에 있어서,

상기 역회전임계값은 상기 트랙킹 서보가 중지된 후 초기 검출된 초기 레벨의 8% ~ 12%에 포함되는 값 중 어느 하나로 설정되는 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브의 스핀들 모터 제어방법.