KR0113719Y1

KR0113719Y1 - 서보 제어회로

Info

Publication number: KR0113719Y1
Application number: KR2019930000101U
Authority: KR
Inventors: 김기봉
Original assignee: 정용문; 삼성전자 주시회사
Priority date: 1992-12-03
Filing date: 1993-01-07
Publication date: 1998-04-17
Also published as: KR940017276U

Abstract

본 고안은 트랙추적시 이용되는 슬래드 모터를 채용한 광디스크장치에 있어서 서보제어회로가 기술되어 있다.

본 고안은 트랙점프시, 트랙이동시, 정상재생시등의 각 동작모드에 대응하는 서보가 구동될 수 있도록 제어신호를 제어하는 마이콤, 트랙추적을 제어하는 슬래드모터의 이동을 제어하는 모터구동부를 구비한 광디스크 구동장치에 있어서, 소정주파수의 구형파신호를 발생하기 위한 발진부, 발진부의 출력신호를 적분하는 적분부, 적분부의 출력과 제어수단으로부터 출력되는 제어신호를 혼합하여 모터구동부에 출력하는 혼합부를 포함하여 모터구동시 초기 마찰력을 줄이고, 모터의 유연한 트래킹 제어를 할 수 있다.

Description

서보 제어회로

제1도는 종래의 서보 제어회로의 블럭도.

제2도는 본 고안에 의한 서보 제어회로의 일 실시예에 따른 회로도.

제3A도 내지 제3D도는 제2도에 도시된 서보 제어회로에 대한 동작파형도.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 마이콤 20 : 서보신호처리부

30 : 발진부 40 : 적분부

50 : 혼합부 60 : 모터구동부

OP1-OP3 : 연산증폭기 R1-R7 : 저항

본 고안은 광디스크 구동장치에 있어서 서보 제어회로에 관한 것으로, 특히 트랙 추적시 사용되는 슬래드 모터를 유연하게 제어하는 서보 제어회로에 관한 것이다.

일반적으로 CD-ROM, CD-1, CDP와 같은 광디스크장치에 있어서 빔의 스폿(SPOT)의 이동방법으로는 대물렌즈의 이동에 따른 트래킹 점프(JUMP)방식과 픽업(PICK UP) 자체의 이동에 의한 슬래드(SLED)이동방식이 있다.

즉, 대물렌즈를 이동시켜 컴팩트 디스크의 트랙을 추적하기 위한 미시적인 트래킹 서보와 픽업자체의 이동에 의해 트랙을 추적하는 슬래드(일명 피이드라고 함)서보로 구분된다.

이러한 광디스크장치중에서 CD-ROM은 CD-1, CDP와는 달리 디스크에 실려있는 정보를 어느 정도 빨리 독출하느냐가 중요하므로 슬래드 모터를 이동시킬 때 정상재생시, 트랙 점프시, 또는 트랙이동시 초기에 일정한 전압에 의해 슬래드 모터를 유연하게 구동할 필요가 있다.

따라서, 광디스크장치에서는 픽업을 이송시키는 슬래드 모터의 제어가 기본적으로 필요로 하며, 엑세스 시간을 줄이기 위해서는 슬래드 모터를 어떻게 제어하느냐에 따라 트랙이동, 트랙 점프, 정상 재생등이 결정되고, 기본적으로 액세스 속도를 고속으로 요하는 제품은 픽업 이송시 기어(gear)의 비가 다른 제품에 비해 크므로 슬래드모터의 일정 직류전압신호에 의한 급작스런 구동은 광디스크장치에 충격을 주어 오동작을 발생할 우려가 있다.

제1도는 종래의 서보 제어회로의 블럭도로서, 마이콤(1)에서는 트랙이동, 트랙점프, 정상재생등과 같은 동작모드에 따라 각종서보중 해당하는 서보가 구동될 수 구동제어신호를 서보신호처리부(2)에 출력한다.

여기서, 광디스크장치의 기본동작을 위한 서보회로는 레이저 출력 안정화 서보, 트래킹서보, 포커스서보, 회전서보, 광학계 송출 서보등이 있다.

서보신호처리부(2)에서는 트랙이동, 트랙점프, 정상재생에 따른 동작에 필요한 모터를 구동하기 위한 전압 또는 전류신호형태의 제어신호를 출력한다.

소정수의 트랙이상(약 200트랙이상)을 이동할 때는 슬래드 모터의 구동을 필요로 하며, 모터구동부(3)는 서보신호처리부(2)의 슬래드모터 제어신호출력단자(SLO)으로부터 출력되는 제어신호에 따라 슬래드 모터(M)를 구동하여 트랙을 이동시킨다.

이때 슬래드 모터를 리드 스크류(LEAD SCREW)방식을 이용하여 이동하는데 선형모터(LINEAR MOTOR)방식처럼 작은 전압을 가지고서도 부드럽게 이송시켜야 한다.

그러나, 서보신호처리부(2)의 슬래드모터 제어신호출력단자(SLO)으로부터 모터구동부(3)에 출력되는 제어신호는 직류신호 또는 구형파신호이므로 미세제어가 힘든 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 광디스크구동장치에 있어서 트랙추적시 리드 스크류방식을 이용한 슬래드 모터를 미세한 전압신호로 구동하여 초기 마찰력을 줄이고 유연한 모터 제어를 할 수 있는 서보 제어회로를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 의한 서보제어회로는 트랙점프시, 트랙이동시, 정상재생시등의 각 동작 모드에 대응하는 서보가 구동될 수 있도록 제어신호를 제어하는 제어수단, 트랙추적을 제어하는 슬래드모터의 이동을 제어하는 모터구동수단을 구비한 광디스크 구동장치에 있어서,

소정주파수의 구형파신호를 발생하기 위한 발진수단;

상기 발진수단의 출력신호를 적분하는 적분수단;

상기 적분수단의 출력과 상기 제어수단으로부터 출력되는 제어신호를 혼합하여 상기 모토구동수단에 출력하는 혼합수단을 포함함을 특징으로 하고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 의한 서보 제어회로의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

제2도는 본 고안에 의한 서보 제어회로의 일 실시예에 따른 회로도이다.

제2도에 의하면, 트랙이동, 트랙점프, 정상재생등에 따라 트래킹모터, 포커싱모터, 슬래드모터등과 같은 각종 서보를 구동할 수 있는 구동제어신호를 출력하는 마이콤(10)과, 트랙이동, 트랙점프, 정상재생에 대응하여 구동되는 모터를 제어하기 위한 전압신호형태의 제어신호를 출력하는 서보신호처리부(20)와 비반전단자는 출력단자와 접지단자에 직렬로 접속된 저항(R1,R2) 사이에 접속된 연산증폭기(OP1)로 구성된 발진부(30)와, 연산증폭기(OP1)의 반전단자와 연산증폭기(OP1)의 출력단자 사이에 접속된 저항(R3)과, 연산증폭기(OP1)의 출력단자와 접지단자 사이에 접속된 콘덴서(C1)로 되어 있는 적분부(40)와, 비반전단자는 연산증폭기(OP1)의 반전단자에 접속되고, 반전단자는 출력단자에 접속된 연산증폭기(OP2), 비반전단자는 서보신호처리부(20)의 출력단자에 접속된 저항(R6)의 타측단자와 접지단자에 접속되어 있는 저항(R7)의 타측단자에 접속되어 있고, 반전단자는 연산증폭기(OP2)의 출력단자와 출력단자에 직렬로 접속된 저항(R4)과 저항(R5)사이에 접속되어 있는 연산증폭기(OP3)로 되어 있는 차등증폭기로 구성된 혼합부(50)와, 입력단자는 연상증폭기(OP3)의 출력단자에 접속되며, 출력단자는 슬래드 모터(M)에 접속되어 있는 모터구동부(60)로 구성되어 있다.

이어서, 제2도의 동작을 제3A도 내지 제3D도 도시된 동작파형도와 결부시켜 설명하면 다음과 같다.

먼저, 연산증폭기(OP1), 저항(R1), 저항(R2)로 구성되어 있는 발진부(30)와 저항(R3), 콘덴서(C1)로 구성되어 있는 적분부(40)를 설명하면 연산증폭기(OP1)의 출력단자는 비반전단자(+)에 대하여 저항 (R1,R2)을 거쳐서 출력전압이 궤한되고 있으므로 비반전단자(+)의 입력전압과 출력전압과의 관계는 슈미트회로(Schmitt Cirouit)와 마찬가지로 생각할 수 있다.

즉, 연산증폭기(OP1)의 비반전단자(+)측 포화출력전압은 제3A도에 도시된 바와 같이 +VS이며, 콘덴서(C1)는 충전되지 않은 상태 즉, 콘덴서(C1)의 양단전압 VC=0인것으로 할 때 저항(R2)의 양단 전압은 VR2가 된다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

VR2 = R2 OVER R1+R2×VS ----------(1)

여기서, 저항(R2)의 양단 전압(VR2)의 파형은 제3B도에 도시된 바와 같다.

그러면 콘덴서(C1)는 저항(R3)을 경유하여 전압(+VS)로부터 충전되어 콘덴서(C1)의 양단전압(VC)은 점점 상승한다.

이 콘덴서의 충전전압(VC)이 저항(R2)의 양단전압(+VR2)이상이 되면 연산증폭기(VR1)의 출력단자(A)는 반전단자(-)의 포화전압 -VS로 반전하며 동시에 저항(R2)양단의 전압도 -VR2로 된다.

이렇게 되면 콘덴서(C1)에서는 -VS로 충전되는 콘덴서(C1)의 양단전압(VC)은 점점 저하하여 즉, +VS측에 대해서는 방전하게 되고, 이 콘덴서(C1)의 양단전압(VC)의 저항(R2)의 양단전압(-VR2)보다 낮아지면 연산증폭기(OP1)의 출력단자(A)의 전압은 다시 +VS로 반전한다. 여기서, 콘덴서(C1)에 충,방전되는 양단전압(VC)의 파형은 제3C도에 도시된 바와 같다.

상술한 과정을 반복하면 자동적으로 발진을 계속하게 된다.

이때, 1주기(T) T= 2C1×R3×ln(R1+2R2OVER R1)--------(2)이다.

따라서, 발진주파수는 f= 1/T이 된다.

이 발진파형을 이용하여 슬래드 모터에 힘을 가하고 이것이 액튜에이터(actuator)에 영향을 주지 않는 범위내에서 잘 설정해야 한다.

즉 제3C도에 도시된 발진파형은 연산증폭기(OP2)의 버퍼를 거쳐서 저항(R4)을 통하여 차등증폭기 역할을 하는 연산증폭기(OP3)의 반전단자(-)에 입력된다.

마이콤(1)에서는 트랙이동, 트랙점프, 정상재생에 따라 슬래드 모터(M)를 필요한 모드에 맞게 제어신호를 서보 신호처리부(20)에 출력하게 되고, 서보신호처리부(20)에서는 SLO단자로 이 제어신호에 대응된 구동신호로 출력하여 저항(R6)을 거쳐서 연산증폭기(OP3)에 입력된다.

그러면 연산증폭기(OP3)의 출력전압(D)는

만일 VB=0일 경우

D1= - R5 OVER R4 VA --------- (3)

VA=0 일 경우

D2=(1+ R5 OVER R4 ) × ( R6 OVER R6+R7 ) ------- (4)

따라서, 연산증폭기(OP3)의 출력전압(D)은 D = D1 + D2이므로

D= - R5 OVER R4 VA +(R4+R5 OVER R4 ) ( R7 OVER R6+R7 ) VB

------- (5)

이 된다.

이 연산증폭기(OP3)의 전압(D)파형은 제3D도에 도시된 바와 같으며 서보신호처리부(20)의 SLO단으로부터 출력되는 직류신호에 제 3C도에 도시된 콘덴서(C1)의 출력전압신호(VC)를 실어서 모터구동부(50)의 구동신호입력단에 입력된다.

슬래드모터(M)를 초기구동시 소정의 직류전압신호로 구동하는 것보다는 제3D도에 도시된 바와 같은 파형의 신호로 모터를 구동시킬 때 초기 마찰력을 줄여주는 역할을 하게 된다.

이상으로 상술한 바와 같이, 본 고안에 의한 서보 제어회로는 트랙 이동시, 트랙 점퍼시, 정상 재생시에 직류전압신호대신에 삼각 파형의 구동신호로 슬래드 모토를 미세하게 구동시킴으로써 선형 모터와 같이 유연한 제어를 할 수 있는 효과와, 트랙이동, 트랙점프의 종료시에도 액튜에이터에 급격한 영향을 주지 않아 정확한 트래킹 제어를 할 수 있는 효과를 얻을수 있다.

Claims

트랙점프시, 트랙이동시, 정상재생시등의 각 동작모드에 대응하는 서보가 구동될 수 있도록 제어신호를 제어하는 제어수단, 트랙추적을 제어하는 슬래드모터의 이동을 제어하는 모터구동수단을 구비한 광디스크 구동장치에 있어서,

소정주파수의 구형파신호를 발생하기 위한 발진수단;

상기 발진수단의 출력신호를 적분하는 적분수단;

상기 적분수단의 출력과 상기 제어수단으로부터 출력되는 제어신호를 혼합하여 상기 모터구동수단에 출력하는 혼합수단을 포함함을 특징으로 하는 서보 제어회로.
제1항에 있어서, 상기 혼합수단은 상기 적분수단의 출력을 버퍼링하는 버퍼 ;

상기 버퍼를 통해 출력되는 상기 적분수단의 출력전압신호와 상기 제어수단으로부터 출력되는 제어전압신호를 차등증폭하여 상기 모터구동수단에 출력하는 차등증폭수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 서보제어회로.