KR950004269Y1 - 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치

제1도는 종래 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치 블럭 구성도.

제2도는 제1도에 적용되는 FG패턴의 일예도.

제3도는 본 고안 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치 블럭 구성도.

제4도는 본 고안의 다른 실시예도.

제5도는 제4도의 마이콤 동작을 설명하기 위한 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 : 모터 구동부 7 : 분주부

8 : 제1카운터 9 : 제2카운터

10 : 제어신호 발생부

본 고안은 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치에 관한 것으로, 특히 스핀들 모터의 급가속, 급감속, 특수재생시 제어를 위해 사용하는 광학식 주파수 발생(Frequency Generator : 이하 FG라 약칭함) 패턴대신에 회로적으로 홀센서 출력을 이용하여 얻어진 회전정보펄스의 주파수를 필요한 FG의 숫자로 변환시켜 스핀들 모터를 제어하고자한 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치헤 관한 것이다.

일반적으로 광디스크 플레이어 시스템에서 스핀들 모터 제어는 레이저 디스크(LD)재생일 경우에는 레이저 디스크로부터 읽혀진 영상신호로 부터 분리한 수평동기 신호를 이용하여 제어하게 되며, 컴팩트 디스크(CD) 재생일 경우에는 프레임 동기신호라고하는 CD포맷고유의 동기신호를 이용하여 제어하게 된다.

그러나 상기에서 디스크(LD, CD)가 정지되어 있다가 재생을 위해 가속될때, 정지를 위해 감속할때, 디스크 탐색시 등에서는 전술한 스핀들 모터 제어를 위한 신호를 읽어낼 수 가 없다.

이때의 스핀들 모터의 제어를 위해서 디스크를 올려놓은 턴테이블이나 모터의 로터(Rotor)자체에 흑백의 띠로 이루어진 광학식 FG패턴을 이용하여 스핀들 모터를 제어하게 된다.

상기와 같이 광학식 FG패턴을 이용하여 스핀들 모터를 제어하는 방식에 있어서, 종래 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어 장치는 첨부된 도면 제1도에 도시된 바와같이, 디스크(100)로 부터 반사된 광을 그에 대응하는 전기적 신호로 변환하는 픽업(101)과, 상기 픽업(101)에서 얻어진 신호를 원래의 신호로 복조하여 영상신호를 출력하는 복조부(102)와, 상기 복조부(102)에서 얻어진 영상신호에서 수평동기 신호를 분리하여 출력하는 동기신호 분리부(103)와, FG패턴(104)에 따라 전류를 저항에 흘려 전압으로 변환시켜 출력하는 FG센서(105)와, 상기 FG센서(105)에서 얻어진 전압 파형을 정형화 하여 출력하는 파형 정형부(106)와, 상기 파형정형부(106) 및 동기신호 분리부(103)에서 각각 출력된 신호를 각각의 기준신호와 비교하고 그 결과값으로 스핀들 모터(109)제어 신호를 출력하는 제어신호 발생부(107)와, 상기 제어신호 발생부(107)에서 얻어진 신호에 따라 상기 스핀들 모터(109)를 구동시키는 모터 구동부(108)로 구성된다.

여기서 제어신호 발생부(107)는 상기 동기신호분리부(103)에서 출력된 수평동기 신호와 기준 수평 동기신호(Href)를 비교하고 에러신호를 발생하는 제1에러신호 발생기(107a)와, 상기 파형 정형부(106)에서 출력된 주파수와 기준주파수(FGref)를 비교하고 에러신호를 발생하는 제2에러신호 발생기(107b)와, 외부제어신호에 따라 상기 제1, 제2에러신호 발생기(107a)(107b)에서 각각 출력된 신호를 스위칭하여 출력되는 제어로직부(107c)로 구성된다.

미설명부호 110~113은 각각 턴테이블, 클램퍼, 센서지지대, 모터회전축을 표시한 것이다.

이와같이 구성된 종래 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치의 동작을 첨부한 도면 제2도를 참조하여 상세히 설명하면, 먼저 턴테이블(110)상에 있어서 디스크(100)를 재생하는 동안에는 광픽업(101)으로 부터 읽어들인 고주파 신호를 복조부(102)에서는 원래의 신호로 복조하여 영상신호로써 출력시킨다.

상기 복조부(102)에서 출력된 영상신호는 동기신호 분리부(103)에 입력되며 이에 따라 동기신호 분리부(103)는 이 입력되는 영상신호에서 수평동기 신호를 분리하여 제어신호 발생부(107)내의 제1에러신호 발생기(107)에 입력시킨다.

한편, FG센서(105)는 발광부와 수광부로 이루어져 있는데 먼저 발광부에서 광신호를 FG패턴(104)에 발사한다.

여기서 FG패턴(104)는 제2도에 도시한 바와같이 상기 광신호를 반사시키는 반사패턴(114)과 투광시키는 투과패턴(115)으로 이루어졌으며, 이 FG패턴(104)에 따라 FG센서(105)내로 흐르는 전류가 달라지게 된다.

이 전류를 저항에 흘려 전압으로 변환한후 FG센서(105)는 파형정형부(106)에 입력시키게 되고 이에따라 파형정형부(106)는 이 입력 전압의 파형을 로우, 하이 즉, 로우시는 OV로 하이시는 5V의 구형파 레벨로 정형화하여 제어신호 발생부(107)내의 제2에러신호 발생기(107b)에 입력시킨다.

따라서 제어신호 발생부(107)내의 제1에러 신호 발생기(107a)는 입력되는 수평동기신호를 기준수평동기신호(Href)와 비교하고 그 결과값을 에러신호로써 출력시키게 되며 마찬가지로 제2에러 신호 발생기(107b)도 입력 되는 주파수와 기준주파수(FGref)를 비교하고 그 결과값을 에러신호로써 출력시킨다.

이와같은 상태에서 제어로직부(107c)는 재생시에는 상기 제1에러신호 발생기(107a)에서 출력된 신호를 스위칭하여 스핀들 모터 제어신호로써 송출시키게 된다.

또한 스핀들 모터의 가감속시에는 상기 제2에러 신호 발생기(107b)에서 출력된 신호를 스위칭하여 스핀들 모터 제어신호로써 송출시킨게 된다.

상기와 같이 제어신호 발생부(107)에서 출력된 신호는 모터 구동부(108)에 입력된다.

모터 구동부(108)는 이 입력신호로부터 3상모터(스핀들 모터)를 구동하기 위한 전압을 만들어 스핀들 모터(109)에 인가함으로써 스핀들모터(109)는 제어되며 이에 따른 스핀들 모터(109)의 속도가 FG주파수를 변환시켜 제어신호 발생부(107)에 피이드백 된다.

이러한 동작을 하는 종래 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치는 FG패터만 바꾸면 모터 1회전당의 FG펄스를 임의로 조절할 수 있는 장점과 실제 스핀들 제어용 회로는 FGref의 주파수가 고정되어 있거나 선택의 폭이 작은 경우가 대다수이므로 상기와 같은 제어방식을 애용하여왔다.

그러나 이러한 종래 방식은 FG센서를 고정시키는 센서 고정대를 광디스크 플레이어 시스템내에 설치하여야 하는 복잡성을 띄는 점과 FG센서와 FG패턴의 거리를 정확히 유지시키도록 부품규격 및 조립관리를 엄격히 해야하는 불편함이 문제점으로 대두되었다.

또한 상기와 같은 문제점이 해결되었다할지라도 FG센서의 전류감도 특성상의 공차에 의해 발생하는 전압차에 모두 대응할 수 있도룩 파형 정형회로를 구비해야 되는 문제점도 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 광학식 FG패턴대신에 홀센서 출력을 이용하여 얻어진 회전정보펄스의 주파수를 필요한 FG의 펄스수로 변환시켜 회로적으로 스핀들 모터를 제어하도록 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치를 제공함에 있다.

이러한 본 고안의 목적은 모터 구동부로 부터 얻어진 FG를 소정레벨로 분주시키는 분주부와, 상기 분주부에서 출력된 신호를 클리어신호로 사용하고 상기 신호에서 에지가 검출되는 순간부터 전번에지로 부터의 시간 간격을 외부에서 입력되는 클럭주파수로 카운팅하고 그 카운팅된 값을 출력하는 제1카운터와, 상기 분주부에서 출력된 신호를 로드신호로 인가받고 상기 제1카운터에서 얻어진 값이 로드되는 순간부터 다운카운터하여 출력을 변화시키는 제2카운터를 구비함으로써 달성되는 것으로 이하 본 고안을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 고안 광 디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치 블럭 구성도로서, 디스크(1)로 부터 읽어들인 광신호를 그에 상응하는 전기적 신호로 변환시켜 출력하는 광픽업(2)과, 상기 광픽업(2)에서 얻어진 신호를 복조시켜 원래의 영상신호로 출력하는 복조부(3)와, 상기 복조부(3)에서 얻어진 영상신호에서 수평동기 신호를 분리하여 출력하는 동기신호 분리부(4)와, 외부입력 신호에 따라 스핀들 모터(5)를 구동시키고 아울러 홀센서에 따른 FG신호를 출력하는 모터구동부(6)와, 상기 모터구동부(6)로 부터 얻어진 FG를 소정레벨로 분주시키는 분주부(7)와, 상기 분주부(7)에서 출력된 신호를 클리어 신호로 인가받고 상기 클리어신호에서 에지가 검출되는 순간부터 이전에지로 부터의 시간간격을 외부에서 입력되는 클럭주파수로 카운팅하고 그 카운팅된 값을 출력하는 제1카운터(8)와, 상기 분주부(7)에서 출력된 신호를 로드신호로 인가받고 상기 제1카운터(8)에서 얻어진 값이 로드되는 순간분터 다운카운터하여 출력을 변화시키는 제2카운터(9)와, 상기 제2카운터(9) 및 동기신호 분리부(4)에서 각각 출력된 신호를 각각의 기준신호와 비교하고 그 결과값을 상기 모터구동부(5)에 인가하는 제어신호 발생부(10)로 구성한다.

여기서 제어신호 발생부(10)는 상기 동기신호분리부(4)에서 출력된 수평동기 신호와 기준동기신호(Href)를 비교하고 에러신호를 발생하는 제1에러신호 발생기(10a)와, 상기 제2카운터(9)에서 출력된 주파수와 기준주파수(FGref)를 비교하고 에러신호를 발생하는 제2에러신호 발생기(10b)와, 상기 제1,제2에러신호 발생기(10a)(10b)에서 각각 출력된 신호를 스위칭하여 출력하는 제어로직부(10c)로 이루어진다.

미설명부호 11-13는 각각 턴테이블, 클램퍼, 회전측을 표시한 것이다.

이와같이 구성한 본 고안 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들모터 제어장치의 작용 및 효과를 첨부한 도면 제4도 및 제5도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

턴테이블(110)상에 있는 디스크(1)가 재생되는 동안에는 종래와 같이 광픽업(2)를 통해 디스크(1)에 기록되어진 영상 정보를 전기적 신호로 변환시킨다.

상기 전기적으로 변환된 영상 정보는 복조부(3)에서 복조되어 원래의 신호인 영상신호가 되어 동기신호 분리부(4)에 입력된다.

상기 동기신호 분리부(4)는 입력되는 영상신호에서 수평동기신호를 분리하여 제어신호 발생부(10)내의 제1에러신호 발생기(10a)한 입력단에 입력시킨다.

한편 광디스크 플레이어 시스템에 사용되는 3상모터(여기서는 스핀들 모터를 의미함)는 보통 홀센서를 이용하는 브터시레스 DC모터이므로 모터구동부(6)에서 홀센서를 이용한 FG출력 핀(Pin)을 만들어두는 경우가 많다.

상기 FG는 모터의 메인 마그네트수에 의해 펄스수가 결정된다.

일예로 보터의 곡수를 N쌍이라 하면 3개의 홀센서와의 조합에 의해 3N펄스/rev, 즉 3N*[회전수/sec]HZ의 주파수를 가지는 FG출력을 얻게되는 것이다.

상기와 같은 원리에 의해 모터구동부(6)에서 출력되는 FG의 회전당 펄스수를 M'라하고 스핀들 모터(5)에서 요구하는 회전당 펄스수를 L'라 하면 모터구동부(6)에서 출력되는 FG에서 L'/M'배의 주파수 신호로 변환시킨다.

상기 전기적으로 변환된 영상 정보는 복조부(3)에서 복조되어 원래의 신호인 영상신호가 되어 동기신호 분리부(4)에 입력된다.

상기 동기신호 분리부(4)는 입력되는 영상신호에서 수평동기신호를 분리하여 제어신호 발생부(10)내의 제1에러신호 발생기(10a)한 입력단에 입력시킨다.

한편 광디스크 플레이어 시스템에 사용되는 3상모터(여기서는 스핀들 모터를 의미함)는 보통 홀센서를 이용하는 브터시레스 DC모터이므로 모터구동부(6)에서 홀센서를 이용한 FG출력 핀(Pin)을 만들어 두는 경우가 많다.

상기 FG는 모터의 메인 마그네트수에 의해 펄스수가 결정된다.

일예로 모터의 곡수를 N쌍이라 하면 3개의 홀센서와 조합에 의해 3N펄스/rev, 즉 3N * [회전수/sec]HZ의 주파수들 가지는 FG 출력을 얻게되는 것이다.

상기와 같은 원리에 의해 모터구동부(6)에서 출력되는 FG의 회전당 펄스수를 M'라하고 스핀들 모터(5)에서 요구하는 회전당 펄스수를 L'라 하면 모터구동부(6)에서 출력되는 FG에서 L'/M'배의 주파수을 "로우"로 변환시키고 아울러 현재 출력이 "로우"일경우에는 카운트가 0이 되는 순간 출력를 "하이"로 변환시키게 되는 것이다.

상기에서 제2카운터(9)는 제1카운터(8)보다 L'배 빠른 클럭, 즉 L'*fco클럭을 사용하여 카운팅하므로 출력 신호의 펄스간격은 상기 제1카운터(8)에 입력되는 FG신호의 1/L'이 된다.

이는 주파수 L'배로 증가됨을 의미한다.

상기 제2카운터(9)에서 출력되는 FG는 제어신호 발생부(10)내의 제2에러신호 발생기(10b)의 입력단에 입력된다.

이에따라 제어신호 발생부(10)내의 제1에러신호 발생기(10a)는 상기 동기신호분리부(4)에서 얻어진 수평동기 신호를 기준수평동기 신호(Href)와 비교하고 그 차값을 출력시킨다.

아울러 제2에러신호 발생기(10b)도 상기 제2카운터(9)에서 얻어진 FG와 기준 FG(FGref)를 비교하고 그 차값을 출력시킨다.

이와같이 제1, 제2에러신호 발생기(10a)(10b)에서 각각 출력된 신호를 제어로직부(10c)는 선택하여 출력시게 되는데 재생시에는 상기 제1에러신호 발생기(10a)에서 얻어진 신호를 선택하여 출력시키게 되며 변속시나 특수재생시에는 상기 제2에러신호 발생기(10b)에서 얻어진 신호를 선택하여 출력시킨다.

상기와 같이 제어신호 발생부(10)에서 출력된 신호는 모터구동부(6)에 입력되어지며 모터구동부(6)는 이 입력신호에 따라 스핀들 모터(5)를 제어하게 되는 것이다.

제4도는 본 발명의 다른 실시예로써 마이콤(14)을 이용하여 상기와 같이 스핀들 모터(5)를 제어하게 된다.

여기서 재생시에는 본 발명과 동일하므로 생략하고 변속시나 특수재생시의 마이콤(14)의 동작만을 첨부한 도념 제5도를 참조하여 상세히 설명한다.

변속시나 특수재생시 모터구동부(6)에서 출력된 FG를 마이콤(14)은 내부 카운터를 이용하여 카운팅한다.

이후 전번 FG입력시의 카운터값을 감산하여 FG주기를 산출하여 전번에 세팅한 FG가 출력이 되었나를 검출한다.

여기서 전번에 세팅한 FG가 출력되지 않았으면 상기 카운팅값을 메모리시키고 전번에 세팅한 FG가 출력되었으면 상기 산출한 FG주기에 L'/M'배를 곱합시간 간격으로 FG출력을 세팅하게 된다.

상기와 같이 마이콤(14)으로 부터 얻어진 FG는 제어신호 발생부(10)내의 제2에러신호발생기(10b)에 입력되어지며 이하 스핀들 모터(5)의 제어시까지는 전술한 본 발명의 동작과 동일하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 광학식 FG패턴 대신에 회로적으로 홀센서 출력을 이용하여 스핀들 모터를 제어하기에 구성이 용이하며 이로써 종래의 문제점인 지지대 사용의 불편함, 지지대와 턴테이블의 정확한 높이 조절을 위한 엄격한 부품규격 관리 및 장착 공정등의 불편함을 모두 해소할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 광픽업, 복조부를 통해 얻어진 영상신호에서 수평동기 신호를 분리하는 동기신호 분리수단과, 상기 동기신호분리수단에서 얻어진 수평 동기신호와 외부에서 입력되는 FG신호를 각각 기준이 되는 신호와 비교하고 그 결과값을 선택하여 출력하는 제어신호 발생수단과, 상기 제어신호 발생수단에서 얻어진 제어신호에 따라 스핀들 모터를 제어하고 홀센서에 따른 FG신호를 출력하는 모터 구동수단과, 상기 모터구동수단에서 얻어진 FG를 소정레벨로 분주시키는 분주수단과, 상기 분주수단에서 얻어진 신호를 외부에서 입력되는 클럭주파수로 카운팅하고 그 카운팅된 값을 출력하는 제1카운터와, 상기 제1카운터에서 얻어진 값이 로드되는 순간부터 외부에서 입력되는 클럭주파수로 다운카운터 하고 상기 다운카운터값에 따라 출력값을 변환시켜 상기 제어신호 발생수단에 입력하는 제2카운터를 포함하여 된 것을 특징으로한 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 제어신호 발생수단은 상기 동기신호분리수단에서 얻어진 수평동기 신호와 기준수평동기신호를 비교하고 그 차값을 출력하는 제1에러신호 발생기와, 상기 제2카운터에서 얻어진 FG와 기준 FG를 비교하고 그 차값을 출력하는 제2에러신호 발생기와, 상기 제1, 제2에러신호 발생기에서 각각 출력된 신호를 외부제어신호에 따라 선택하여 출력시키는 로직 제어부로 이루어짐을 특징으로 하는 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 분주수단은 상기 모터구동수단에서 얻어진 FG를 스핀들 모터 회전당 펄스수로 분주시킴을 특징으로한 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치.
4. 제1항에 있어서, 제1카운터는 상기 분주수단에서 얻어진 신호에서 에지가 검출되는 순간부터 전번에지의 시간간격을 카운팅함을 특징으로한 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치.
5. 제1항에 있어서, 제2카운터는 상기 제1카운터에 사용되는 카운팅 클럭주파수 보다 소정레벨 빠른 카운팅 클럭주파수를 이용하여 카운팅함을 특징으로 한 광디스크 플레이어 시스템의 스핀들 모터 제어장치.