KR0162385B1 - 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비디오시디플레이어와 같은 디스크 재생장치에 있어서, 멀티-레이어 디스크에 대하여 포커스서보를 수행하는 기술에 관한 것으로, 일반적인 포커스 서보장치에 있어서는 대물렌즈의 인입직후에 나타나는 그 대물렌즈의 순간 낙하를 막을 수 없을 뿐만 아니라 멀티-레이어 디스크에 대하여 포커싱동작을 안정되고 정확하게 수행할 수 없게 되는 결함이 있었는 바, 본 발명은 이를 해결하기 위하여, 포커스구동수단을 이용하여 정극성펄스 또는 부극성펄스를 직접 출력하거나 정형화시켜 출력하고, 레벨홀더수단을 통해서는 상기 포커스 구동수단의 출력전압에 의해 픽업장치의 초점이 디스크의 데이터면에 위치하는 시점에서 포커스코일의 구동신호를 검출하여 그 값을 유지하며, 상기 레벨홀더 수단의 출력신호와 포커스에러신호를 가산하여 포커스코일(47)의 구동신호로 출력하도록 하였다.

Description

멀티-레이어 디스크의 포커스 서보 장치 및 방법
제1도는 일반적인 씨디플레이어의 포커스 서보장치에 대한 블록도.
제2도는 (a) 및 (b)는 일반적인 씨디플레이어의 포커싱 설명도.
제3도는 제1도에서 포커스코일에 공급되는 구동신호의 파형동.
제4도는 본 발명 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보장치의 블록도.
제5도의 (a) 내지 (d)는 제4도 각부의 파형도.
제6도의 (a) 내지 (c)는 제4도에서 포커스구동계 각부의 파형도.
제7도의 (a)는 윗층에서 아래층으로 이동시 파형도.
(b)는 아래층에서 윗층으로 이동시 파형도.
제8도는 본 발명의 다른 실시 예시 블록도.
제9도는 제8도에서 전원부의 출력파형도.
제10도 내지 제12도는 제8도에서 스위칭에 따라 형성되는 등가회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
41 : 포커스구동계 41A : 전원부
41B,41D,46 : 스위치 42 : 레벨홀더
43 : 포커스에러 검출부 44 : 메인용, 포커스서보계
45 : 가산기 47 : 포커스코일
본 발명은 비디오씨디플레이어와 같은 디스크 재생장치에 있어서, 다층(Multi-layer) 디스크에 대하여 포커스 서보(Focus-Servo)를 수행하는 기술에 관한 것으로, 특히 레벨 홀더와 포커스 점프기능을 부가하여 단층으로 기록된 데이터 뿐만 아니라 다층으로 기록된 데이터를 읽어냄에 있어서 보다 안정되고 정확하게 포커스 서보기능을 수행하는데 적다하도록한 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보 장치 및 방법에 관한 것이다.
제1도는 한 장의 디스크상에서 한층에만 데이터가 기록되어 있는 디스크만을 고려하여 설계된 일반적인 씨디플레이어의 포커스 서보장치에 대한 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 초기상태에서 대물렌즈를 일정 위치로 이동시키기 위하여 포커스코일(14)에 구동신호를 출력하는 인입용 포커스서보계(11)와, 상기 인입용 포커스서보계(11)에 의해 대물렌즈가 일정위치로 이동된 후 상기 포커스코일(14)에 구동신호를 출력하여 그 대물렌즈의 포커싱을 조정하는 메인용 포커스서보계(12)와, 상기 인입용 포커스서보계(11)의 출력신호나 메인용 포커스서보계(12)의 출력신호를 선택하여 상기 포커스코일(14)에 공급하는 스위치(13)와, 상기 대물렌즈를 원하는 위치로 이동시키기 위한 포커스코일(14)과, 상기 포커스코일(14)로부터 귀환되는 출력신호를 근거로 포커스에러(FE)를 검출하는 포커스에러 검출부(15)로 구성된 것으로, 제2도 및 제3도를 참조하여 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 인입용 포커스서보계(11)를 이용하여 픽업의 초점을 디스크상의 데이터 기록영역에 고정시킨 후 스위치(13)를 절환하여 포커스에러신호(FE)에 의해 동작하는 메인용 포커스서보계(12)에 의해 포커스코일(14)이 구동되도록 한다.
이때, 형성되는 포커스서보 메일루프(ML)는 기준이되는 직류성분이 없이 픽업의 초점이 데이터 기록면에서 얼마나 벗어나 있는지를 나타내는 교류성분인 포커스 에러신호(FE)에 대해서만 반응하므로 픽업 초점위치의 수직 방향으로의 변화에 대해서는 적절한 조치를 취할 수 없게 된다.
일예로써, 제2도의 (a)에서와 같이 픽업장치에 장착된 대물렌즈(21)의 초점위치가 기준위치로부터 많이 멀어지게 되면 제2도의 (b)와 같이 픽업의 초점위치와 기준위치의 거리가 짧을때보다 픽업을 그만큼 높인 상태로 유지해야 하는데, 픽업을 높이기 위해서는 큰 구동신호를 출력하여야 하며, 이를 위해 메인용 포커스 서보계(12)의 입력신호인 포커스에러신호(FE)가 커져야 한다. 그런데, 상기의 포커스에러신호(FE)가 크다는 것은 픽업이 포점위치에서 그만큼 더 벗어나 았다는 것을 의미하므로, 결국 초점위치가 기준위치로부터 많이 멀어지게 되면 정확한 포커싱을 할 수 없게 되어 픽업의 출력신호가 나빠지게 된다.
종래의 씨디플레이어에서는 목표로하는 초점위치가 한군데 뿐이며, 규격을 만족하는 디스크라면 초점위치의 변화가 허용오차 이내로 유지되므로 큰 문제가 없으나, 초점위치가 층(Layer)마다 달라져야 하는 멀티-레이어 디스크에 있어서는 그 영향이 크게 나타난다.
한편, 제3도를 참조하여 일반적인 포커스 서보 인입방법을 설명하면 하기와 같다.
먼저, 픽업의 대물렌즈(21)를 아래로 당겼다가 다시 상측방향으로 서서히 상승시키면서 초점위치를 탐색하다가 초점위치에 도달되면 스위치(13)를 절환하여 포커스서보 메일루프(ML)를 동작시킨다.
초기에 대물렌즈(21)를 하강시켰다가 다시 상승시키기 위한 구동신호는 상기 인입용 포커스서보계(11)에서 출력되며, 제3도의 구간(T2,T3)에 나타난 신호가 바로 그 구동신호이다.
상기 스위치(13)가 메인용 포커스서보계(12)측으로 절환되면서 상기 인입용 포커스서보계(11)에서 출력되던 직류신호가 없어지고, 이때, 상기 포커스서보 메인루프(ML)에서는 직류신호가 생성되지 않아 대물렌즈(21)가 순간적으로 낙하하는 구간이 발생된다.
이와 같이 일반적인 포커스 서보장치에 있어서는 대물렌즈의 인입직후에 나타나는 그 대물렌즈의 순간 낙ㅎ를 막을 수 없을 뿐만 아니라, 픽업의 초점위치가 수직방향으로의 변화에 대해서는 적절한 조치를 취할 수 없게 되어 대물렌즈의 인입직후에 나타나는 그 대물렌즈의 순간 낙하를 막을 수 없을 뿐만 아니라 멀티-레이어 디스크에 대하여 포커싱동작을 안정되고 정확하게 수행할 수 없게 되는 결함이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 레벨 홀더와 포커스 점프기능을 부가하여 한층의 디스크 재생장치에서 뿐만 아니라 멀티-레이어 디스크 재생장치에 대해서도 보다 안정되고 정확하게 포커스 서보기능을 수행하는 포커스 서보 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 멀티-레이어 디스크 재생 방법은 디스크면의 수직측 초점위치 변경 요구에 응하여 대물 렌즈를 디스크면에 대하여 수직측으로 이동하는 제1단계와; 상기 변경 요구에 상응하는 초점 위치에 도달하면 상기 수직측으로의 이동을 종료하고 시점의 대물렌즈 구동 전압을 소정시간 동안 유지하는 제2단계와; 상기 유지 출력되는 신호와 이동 종료후 대물렌즈 구동코일로부터 출력되는 에러신호를 연산출력하는 제3단계와; 상기 연산 출력되는 신호에 따라 상기 대물렌즈의 디스크면에 대한 수직측 위치를 제어하는 제4단계를 포함하여 이루어진다.
제4도는 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보장치의 일실시 예시블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 픽업장치의 인입 및 포커스점프기능을 수행하기 위해 정극성펄스 또는 부극성펄스를 직접 출력하거나 정형화시켜 출력하는 포커스구동계(41)와, 상기 포커스구동계(41)의 출력전압에 의해 픽업장치의 초점이 디스크의 데이터면에 위치하는 시점에서 포커스코일(47)의 구동신호를 검출하여 그 값을 유지하는 레벨홀더(42)와, 피드백 신호를 이용하여 포커스에러신호(FE)를 출력하는 포커스에러 검출부(43)와, 상기 포커스구동계(41)에 의해 대물렌즈가 일정위치로 이동된 후 대물렌즈의 포커싱을 조정하기 위한 포커스코일구동신호를 출력하는 메인용 포커스서보계(44)와, 상기 레벨홀더(42)의 출력신호와 메인용 포커스서보계(44)의 출력신호를 가산하는 가산기(45)와, 픽업장치의 인입 및 포커스점프기능을 수행하고자 할 때 상기 포커스구동계(41)의 출력신호를 선택하여 포커스코일(47)의 구동신호로 공급한 후 상기 가산기(45)의 출력신호를 선택하여 그 포커스코일(47)의 구동신호로 공급하는 스위치(46)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제5도 내지 제12도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제5도를 참조하여 레벨홀더(42)의 작용을 설명하면, 초기구동시 포커스 구동계(41)에서 출력되는 제5도의 (a)와 같은 구동신호(A)가 스위치(46)를 통해 포커스코일(47)에 공급되어 그가 구동되면서 픽업장치에 장착된 대물렌즈가 인입되는데, 이때 그 구동신호(A)가 레벨홀더(42)에도 공급되어 그 레벨홀더(42)는 픽업장치(대물렌즈)의 초점이 디스크의 데이터면에 위치할때의 포커스코일(47)의 구동신호값을 검출하여 그 값을 유지하게 된다.
이후, 상기 스위치(46)를 절환 시키면 상기 레벨홀더(42)에서 유지되고 있던 제5도의 (b)와 같은 직류 값과 포커스 서보 메인 루프 (ML)에서 출력되는 즉, 메인용 포커스 서보계(44)에서 출력되는 제5도의 (c)와 같은 포커스 에러 값이 가산기(45)를 통해 더해지고, 그 가산기(45)에서 출력되는 제5도의 (d)와 같은 구동 신호를 이용하여 상기 포커스 코일(47)을 구동 시키게 된다.
이렇게 함으로써 픽업장치의 초점위치의 상하변동에 따른 포커스서보회로의 성능변화를 없앨 수 있으며, 픽업장치의 인입직후에 나타나는 대물렌즈의 순간적인 낙하현상을 방지할 수 있게 된다.
한편, 픽업장치의 인입기능과 포커스 점프기능을 수행하는 포커스구동계(41)의 작용을 제6도 및 제7도를 참조하여 설명하면 하기와 같다.
전원부(41A)는 제6도의 (a)와 같이 두가지 형태의 전압 즉, 정극성전압(+A)과 부극성전압(-A)을 출력하며, 파형정형부(41C)는 스위치(41B)를 통해 그 전원부(41A)의 출력신호를 공급받아 그 입력신호의 급격한 변화를 억제하는 저역필터의 기능을 수행함으로써 이로부터 제6도의 (b)에서와 같은 신호가 출력된다.
픽업장치의 인입시에는 상기 전원부(41A)의 출력신호가 파형정형부(41C)를 통해 출력구동신호(A)로 출력되도록 스위치(41B),(41D)의 가동단자(a1),(a2)를 각각 고정단자(b1),(b2)에 절환하고, 포커스 점프시에는 파형정형부(41C)를 통과하지 않고 직접 출력구동신호(A)로 출력되도록 스위치(41B),(41D)의 가동단(a1),(a2)를 고정단자(c1),(c2)에 각각 절환한다.
대물렌즈가 장착된 픽어자치를 디스크상의 데이터 독취위치로 이동시키기 위해 상기 포커스코일(47)에 제5도의 (a)와 같은 구동신호를 공급하여야 하는데, 전원부(41A)에서 출력되는 제6도의 (a)와 같은 신호를 상기 파형정형부(41C)를 통해 출력함으로써 제6도의 (c)와 같은 구동신호를 공급할 수 있게 된다.
한편, 데이터가 여러 층으로 기록된 디스크 즉, 멀티-레이어 디스크를 재생할 때 상기 픽업장치의 포커스 위치를 수직방향으로 점프시키기 위해 제7도의 (a) 및 (b)에서와 같이 정극성구간과 부극성구간을 갖는 포커스코일(47) 구동펄스를 생성하여야 하는데, 이를 위해 상기 스위치(41B)의 가동단자(a1)를 고정단자(c1)에 단락시킴과 아울러 스위치(41D)의 가동단자(a2)를 고정단자(c2)에 단락시키고 상기 전원부(41A)를 제어하여 원하는 시간동안 정극성전압 또는 부극성전압이 출력되도록 함으로써 원하는 펄스를 얻을 수 있게 된다.
한편, 제8도는 본 발명의 일실시 예시 회로도로서 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전원부(81)의 스위치(SW81)가 단락(온)되는 것에 의하여 부극성(-)신호가 출력되고, 스위치(SW82)가 단락되는 것에 의하여 정극성(+)가 신호가 출력되는데, 제9도는 그 스위치(SW81),(SW82)가 소정의 타이밍으로 단속되는 것에 의하여 출력되는 구형파의 일실시예를 보여주고 있다.
픽업장치에 장착된 대물렌즈를 초점위치로 인입시키고자 하는 경우, 스위치(SW83),(SW84)의 가동단자(a1),(a2)를 고정단자(c1),(c2)에 각기 단락시키고, 스위치(SW85)를 개방(오프)시키며, 스위치(SW86)를 단락시킨 상태에서 상기 스위치(SW81),(SW82)를 적절한 타이밍으로 단속하는 것에 의해 포커스서보 인입 회로가 동작되는데, 제10도는 이의 등가회로를 보인 것이다.
상기의 인입동작에 의해 대물렌즈가 초점위치에 놓이게 되면 상기 스위치(SW83),(SW84)의 가동단자(a1),(a2)를 고정단자(b1),(c2)에 각기 단락시키고, 스위치(SW86)를 개방시키며, 제11도와 같은 등가회로가 형성되어 레벨홀더(83)가 있는 포커스 서보메인루프로 동작하게 되며, 제11도에서 콘덴서(C81)는 픽업에 장착된 대물렌즈의 초점위치에 상응하는 직류 전압을 홀딩하게 된다.
또한, 포커스 점프기능을 수행하고자 하는 경우, 상기 스위치(SW83),(SW84)의 가동단자(a1),(a2)를 고정단자(b1),(b2)에 각기 단락시키고, 스위치(SW85)를 개방시키며, 스위치(SW86)를 단락시켜 제12도와 같은 등가회로가 형성된다. 이와 같은 상태에서 전원부(81)의 스위치(SW81)를 개방시키고 스위치(SW82)를 단락시키면 정극성펄스가 출력되고, 반대로 스위치(SW82)를 개방시키고 스위치(SW81)를 단락시키면 부극성펄스가 출력되어 포커스 점프를 위한 포커스코일(47)의 구동신호를 출력할 수 있게 된다.
한편, 포커스서보루프를 완전히 차단하고자 하는 경우, 즉, 포커스코일(47)의 구동신호를 0으로 하고자 하는 경우 상기 스위치(SW85),(SW86)를 모두 단락시키면 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 멀티-레이어 디스크를 재생처리함에 있어서, 레벨홀더와 포커스점프기능을 이용하여 포커스서보를 수행함으로써 포커스서보회로의 성능저하를 방지하고, 대물렌즈의 순간적인 낙하현상을 방지할 수 있게 되고, 이로 인하여 보다 안정되고 정확하게 포커스 서보기능을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 디스크면의 수직측 초점위치 변경 요구에 응하여 대물렌즈를 디스크면에 대하여 수직측으로 이동시키기 위한 포커스 구동수단과; 상기 변경요구에 상응하는 초점위치에 도달하면 상기 수직측으로의 이동을 종료하고 종료된 시점의 대물렌즈 구동전압을 소정시간 유지 출력하는 구동레벨 유지수단과; 상기 유지 출력되는 신호와 상기 이동 종료 후 대물렌즈 구동코일로부터 출력되는 에러신호를 연산 출력하는 연산수단과; 상기 연산 출력되는 신호를 따라 상기 대물렌즈의 디스크면에 대한 수직측 위치를 제어하는 서보제어수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보장치.
  2. 제1 또는 제2 제어신호에 의해 대물렌즈를 디스크면에 대하여 수직측으로 이동시키는 포커스 구동수단과; 상기 수직측으로 이동과정에서 발생되는 에러신호에 기초하여 상기 대물렌즈를 소망하는 초점위치에 위치시키기 위하여 그 대물렌즈의 이동을 제어하는 서보제어수단과; 상기 소망하는 위치가 디스크면의 수직측 초점위치 변경 요구에 따라 설정되는 것인지의 여부에 따라 상기 제1 또는 제2 제어신호를 선택하는 선택수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 선택수단의 선택에 의해 출력되는 제1 제어신호는 상기 대물렌즈가 디스크면에 대하여 고속으로 상승 또는 하강할 수 있도록 상기 서보제어수단에 직접 입력되는 상기 이동방향에 상응되는 신호임을 특징으로 하는 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 선택 수단에 의해 출력되는 제2 제어 신호는 상기 대물렌즈가 디스크면에 대하여 저속으로 상승 또는 하강할 수 있도록 서보제어 수단에 정형화되어 입력되는 상기 이동 방향에 상응되는 신호임을 특징으로 하는 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보 장치.
  5. 제1 또는 제2 제어신호에 의해 대물렌즈를 디스크면에 대하여 수직측으로 이동시키기 위한 포커스 구동수단과; 상기 수직측으로의 이동이 디스크면의 수직측 초점 위치 변경요구에 따라 설정되는 것인지의 여부에 따라 상기 제1 또는 제2 제어신호를 선택하는 선택수단과; 상기 선택된 제어신호에 따라 소망하는 초점위치에 도달하면 상기 수직측으로의 이동을 종료하고 종료된 시점의 대물렌즈 구동전압을 소정 시간동안 유지 출력하는 구동레벨 유지수단과; 상기 유지 출력되는 신호와 상기 이동 종료 후 대물렌즈 구동코일로부터 출력되는 에러신호를 연산출력하는 연산수단과; 상기 연산출력되는 신호에 따라 사기 대물렌즈의 디스크면에 대한 수직측 위치를 제어하는 서보제어수단을 포함하여 구동한 것을 특징으로 하는 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보장치.
  6. 제5항에 있어서, 선택수단은 수직측 초점위치 변경요구에 따라 절환되어 레이어 변경을 위한 제1 제어신호 또는 제2 제어신호 중에서 해당 제어신호를 선택하도록 구성한 것을 특징으로 하는 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보장치.
  7. 디스크면의 수직측 초점위치 변경요구에 응하여 대물렌즈를 디스크면에 대하여 수직측으로 이동하는 제1단계와; 상기 변경요구에 상응하는 초점위치에 도달하면 상기 수직측으로의 이동을 종료하고 종료된 시점의 대물렌즈 구동전압을 소정시간동안 유지하는 제2단계와; 상기 유지출력되는 신호와 이동 종료후 대물렌즈 구동코일로부터 출력되는 에러신호를 연산출력하는 제3단계와; 상기 연산출력되는 신호에 따라 상기 대물렌즈의 디스크면에 대한 수직측 위치를 제어하는 제4단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보장법.
  8. 제6항에 있어서, 수직측 초점위치 변경요구는 다층 디스크에서 레이어 변경요구인 것을 특징으로 하는 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보방법.
  9. 제1 또는 제2 제어신호에 의해 대물렌즈를 디스크면에 대하여 수직측으로 이동시키는 제1단계와; 상기 수직측으로의 이동과정에서 발생하는 에러신호를 근거로 상기 대물렌즈를 소망하는 초첨위치에 위치시키기 위하여 그 대물렌즈의 이동을 제어하는 제2단계와; 상기 소망하는 위치가 디스크면의 수직측 초점위치 변경요구에 따라 설정되는 것인지의 여부를 확인하고, 그 확인결과에 따라 상기 제1 또는 제2 제어신호를 선택하는 제3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보방법.
  10. 제8항에 있어서, 제1 제어신호는 상기 대물렌즈가 디스크면에 대하여 고속으로 상승 또는 하강할 수 있도록 그 대물렌즈 이동제어수단에 직접 입력되는 상기 이동방향에 상응하는 신호임을 특징으로 하는 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보방법.
  11. 제12항에 있어서, 제2 제어신호는 상기 대물렌즈가 디스크면에 대하여 저속으로 상승 또는 하강할 수 있도록 그 대물렌즈 이동제어수단에 정형화되어 입력되는 상기 이동방향에 상응하는 신호임을 특징으로 하는 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보방법.
  12. 제1 또는 제2 제어신호에 의해 대물렌즈를 디스크면에 대하여 수직측으로 이동시키는 제1단계와; 상기 수직측으로의 이동과정에서 발생되는 에러신호를 근거로 상기 대물렌즈를 소망하는 초점위치에 위치시키기 위하여 그 대물렌즈의 이동을 제어하는 제2단계와; 상기 소망하는 초점위치가 디스크면의 수직측 초점위치 변경요구에 다라 설정되는 것인지의 여부를 확인하고, 그 확인결과에 따라 상기 제1 또는 제2 제어신호를 선택하는 제3단계와; 상기 선택된 제어신호에 따라 소망하는 초점위치에 도달하면 상기 수직측으로의 이동을 종료하고, 종료된 시점의 대물렌즈 구동전압을 소정 시간동안 유지출력하는 제4단계와; 상기 유지출력되는 신호와 상기 이동 종료 후 대물렌즈 구동코일로부터 출력되는 에러신호를 연산 출력하는 제5단계와; 상기 연산 출력되는 신호에 따라 상기 대물렌즈의 디스크면에 대한 수직측 위치를 제어하는 제6단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티-레이어 디스크의 포커스 서보방법.
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