KR0186117B1 - 광디스크 플레이어의 루프게인 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 본발명은 일반적인 씨디플레이어나 비디오씨디플레이어와 같은 디스크 재생장치에서 서보루프계의 오프셋 보상 기술에 관한 것으로, 워블링신호(X)에 오프셋이 발생되는 경우 상기 펄스폭 검출부(52B), 슬라이스레벨 제어부(52C), 슬라이스레벨 설정부(52D)를 통해 파형정형기(52A)의 기준레벨인 슬라이스 레벨이 자동적으로 조정되어 이로부터 오프셋에 관계없이 항상 50%의 듀티비를 갖는 보정된 워블링신호(X')가 출력되도록 하고, 위상비교부(52F)는 그 보정된 워블링신호(X')와 워블링신호(Y)의 위상을 비교함으로써 전압제어형 증폭기(54A)의 제어전압을 정확하게 산출할 수 있게 되며, 이로 인하여 항상 안정된 재생상태를 보장할 수 있게 된다.

Description

광디스크 플레이어의 루프게인 조절장치

제1도는 일반적인 광디스크 플레이어의 루프게인 조절장치에 대한 블록도.

제2도는 단위피드백이 있는 폐쇄루프 회로도.

제3도의 (a) 및 (b)는 폐쇄루프의 주파수응답 특성 그래프.

제4도의 (a) 및 (b)는 씨디플레이어의 포커스, 트랙킹 오픈루프의 특성 그래프.

제5도는 본 발명 광디스크 플레이어의 루프게인 조절장치에 대한 블록도.

제6도는 제5도에서 루프게인 제어부의 상세 블록도.

제7도의 (a) 내지 (e)는 제6도 각부의 파형도.

제8도는 제6도에서 슬라이스레벨 제어부의 출력 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50A : 포커스액튜에이터 구동계 50B : 트랙킹액튜에이터 구동계

51 : 워블링신호 발생기 52 : 루프게인 제어부

52A,52E : 파형정형기 52B : 펄스폭 검출부

52C : 슬라이스레벨 제어부 52D : 슬라이스레벨 설정부

53A,53B : 저역필터 54A,54B : 전압제어형 증폭기

55A,55B : 루프필터 56A,56B : 가산기

57A : 포커스액튜에이터 구동부 57B : 트랙킹액튜에이터 구동부

본 발명은 일반적인 씨디플레이어나 비디오씨디플레이어와 같은 디스크 재생장치에서 서보루프계의 오프셋(off set) 보상 기술에 관한 것으로, 특히 루프필터의 출력신호에 오프셋이 존재하는 경우 그 서보루프계에서 출력되는 펄스폭에 따라 전압 제어형 증폭기의 이득을 제어함으로써 오프셋에 관계없이 이득조정이 가능하도록한 광(Optical)디스크 플레이어의 루프게인 조절장치에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 광디스크 플레이어의 루프게인 조절장치에 대한 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 사인파 워블링(Wobbling)신호(Y)를 외란으로 공급하는 워블링신호 발생기(11)와, 상기 워블링신호(Y)와 서보루프계를 일주한 워블링신호(X)의 위상을 비교하여 서보루프계의 이득변화에 필요한 제어신호를 발생하는 위상비교기(12)와, 상기 위상비교기(12)에서 출력되는 제어신호에 따라 서보루프계의 이득을 조정하는 전압제어형 증폭기(VCA : Voltage Controlled Amplifier)(13)와, 서보루프계가 안정화될 수 있도록 위상여유(phase margin)를 확보하는 루프필터(14)와, 상기 루프필터(14)에서 출력되는 워블링신호(X)와 상기 워블링신호 발생기(11)에서 직접 출력되는 워블링신호(Y)를 가산하여 포커스코일과 같은 액튜에이터의 구동신호로 출력 하는 가산기(15)로 구성된 것으로, 이의 작용을 제2도 내지 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

폐쇄루프상에서 R(S):기준입력신호, C(S):제어량, E(S):R(S)와 E(S)의 차이값이라고 가정하면 그 폐쇄된 루프상에서의 전달함수는 하기의 식과 같이 표현된다.

여기서, G : 폐쇄루프의 이득, 위상 :라고 가정하면,

제1도의 시스템에서가 되며, 이 관계식을 이용하여 자동적으로 서보루프계의 이득을 조정하는 프로세서를 구축할 수 있게 되는데, 씨디시스템을 예로 하면, 포커스 서보루프나 트랙킹 서보루프의 오픈루프 게인 크로스 주파수를 대략 1KHZ 정도가 일반적이다.

위상차를 이용하여 이득을 조정하는 경우, 워블링신호 발생기(11)를 통해 특정 주파수(예:1.5KHZ)의 사인파 워블링신호(Y)를 루프의 외란으로 공급하고, 위상비교기(12)를 통해서는 서보루프계를 일주한 워블링신호(X)의 위상과 상기 워블링신호(Y)의 위상을 비교하여 소정의 위상차(예:-90)를 갖도록 한다.

제3도에 도시한 바와 같이, 특정 주파수 f^*에서의 위상차가 90°가 되도록 전압제어형 증폭기(13)를 제어하여 루프게인이 자동적으로 조정되게 한다.

다시말해서, 일반적인 디스크 플레이어의 루프게인 조절수단에 있어서는 루프계에 외란으로 특정 주파수의 워블링신호(Y)를 인가한 후 루프를 일주하고 궤환되는 출력신호(X)와 위상차를 비교하여 그 차이에 따라 전압제어형 증폭기(13)의 루프게인을 조정함으로써 위상차가 특정한 값(-90)이 되도록 하였다.

그러나, 이와 같은 디스크 플레이어의 루프게인 조절수단에 있어서는 워블링신호와 출력신호 사이에 디씨 오프셋이 존재하는 경우 정확한 위상차 정보를 얻을 수 없게 되고, 이로 인하여 안정된 상태의 재생동작을 보장하도록 하는 이득조정이 불가능하게 되는 결함이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 루프필터의 출력신호에 오프셋이 존재하는 경우 그 서보루프계에서 출력되는 펄스폭에 따라 슬라이스 레벨을 가변시키기 위한 제어신호를 발생하고, 그 슬라이스 레벨의 변화에 따라 루프게인을 자동으로 조정하는 루프게인 조절장치를 제공함에 있다.

제5도는 본 발명 광디스크 플레이어의 루프게인 조절장치에 대한 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 저역필터(53A), 전압제어형 증폭기(54A), 루프필터(55A), 가산기(56A), 포커스액튜에이터 구동부(57A)로 구성되어 포커스서보루프를 통해 궤환되는 포커스에러신호(FE)에 따라 포커스 액튜에이터를 구동시키기 위한 구동출력을 발생하는 포커스액튜에이터 구동계(50A)와, 저역필터(53B), 전압제어형 증폭기(54B), 루프필터(55B), 가산기(56B), 포커스액튜에이터 구동부(57B)로 구성되어 트랙킹서보루프를 통해 궤환되는 트랙킹에러신호(TE)에 따라 트랙킹액튜에이터를 구동시키기 위한 구동출력을 발생하는 트랙킹액튜에이터 구동계(50B)와, 사인파 워블링신호를 외란으로 공급하는 워블링신호 발생기(51)와, 상기 포커스액튜에이터 구동계(50A)를 통해 궤환출력되는 워블링신호나 트랙킹액튜에이터 구동계(50B)를 통해 궤환출력되는 워블링신호의 펄스폭을 검출하여 그 검출결과에 따라 파형정형기의 슬라이스레벨을 조정함으로써 특정의 듀티비를 갖는 궤환 워블링신호가 생성되게 하고, 이를 상기 워블링신호 발생기(51)에서 직접 입력되는 워블링신호의 위상과 비교하여 상기 포커스액튜에이터 구동계(50A)의 루프게인이나 트랙킹액튜에어터 구동계(50B)의 루프게인을 조정하는 루프게인 제어부(52)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제6도 내지 제8도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제5도는 본 발명에 의한 루프게인 제어부(52)가 포커스 서보 루프계와 트랙킹 서보 루프계에 모두 적용됨을 보여주고 있다. 여기서는 포커스 서보 루프계에 적용되는 것을 예로하여 설명한다.

서보루프의 이득을 특정한 목표값으로 조정하기 위해 워블링신호 발생기(51)를 통해 제7도의 (a)와 같은 특정 주파수의 워블링신호(Y)를 외란으로 루프에 공급하게 되는데, 이 워블링신호(Y)가 파형정형기(52E)를 통해 정형화되어 제7도의 (b)와 같은 구형파로 출력된다.

만약, 루프계를 일주하여 루프필터(55A)에서 출력되는 워블링신호(X)와 상기 워블링신호(Y)의 사이에 전기적인 오프셋이 없다면 일반적인 루프게인 조절장치에서와 같이 그 워블링신호(X),(Y)의 위상차가 특정값(-90℃)이 되게 함으로써 루프의 이득조정이 가능하게 된다.

그러나, 주변환경 즉, 소자의 열화나 전원전압의 변동등에 의하여 상기 워블링신호(X)에 오프셋이 발생되는 경우 정확한 이득조정이 불가능해지게 된다. 오프셋이 발생되었음에도 불구하고 오프셋 보정없이 상기 워블링신호(X),(Y)의 위상을 비교하면 전압제어형 증폭기(54A)의 제어전압을 정확하게 산출할 수 없게 되고, 이와 같은 경우 안정된 재생상태를 보장할 수 없게 된다.

따라서, 루프게인 제어부(52)를 통해 이를 해결하기 위한 수단을 설명하면 하기와 같다.

상기 루프필터(55A)에서 출력되는 워블링신호(X)에 오프셋이 발생되어 제7도의 (c)와 같이 출력되는 경우 이는 파형정형기(52A)를 통해 슬라이스레벨 설정부(52D)에서 출력되는 슬라이스레벨과 비교되어 제7도의 (d)와 같이 출력되고, 이때, 펄스폭 검출부(52B)는 그 비교출력되는 구형파의 펄스폭 즉, 듀티비에 상응되는 신호를 출력하게 되고, 슬라이스레벨 제어부(52C)는 그 펄스폭 검출부(52B)로 부터 입력되는 신호를 근거로 하여 제8도에서와 같이 슬라이스레벨 제어신호를 생성하게 된다.

이에 따라 슬라이스레벨 설정부(52D)는 조정입력되는 슬라이스레벨 제어신호를 근거로 슬라이스레벨을 제7도 (c)의 점선에서와 같이 상향 조정하여 출력하게 된다. 이로 인하여 상기 파형정형기(52A)의 출력파형은 제7도의 (e)에서와 같이 50%의 듀티비를 갖는 구형파로 조정되어 출력된다.

다시 말해서, 워블링신호(X)에 오프셋이 발생되는 경우 상기 펄스폭 검출부(52B), 슬라이스레벨 제어부(52C), 슬라이스레벨 설정부(52D)를 통해 파형정형기(52A)의 기준레벨인 슬라이스 레벨이 자동적으로 조정되어 이로부터 오프셋에 관계없이 항상 50%의 듀티비를 갖는 보정된 워블링신호(X')가 출력된다.

또한, 위상비교부(52F)는 그 보정된 워블링신호(X')와 워블링신호(Y)의 위상을 비교하여 전압제어형 증폭기(54A)의 제어전압을 정확하게 산출할 수 있게 되고, 전압제어형 증폭기(54A)는 그 산출된 제어전압에 상응되게 저역필터(53)를 통해 입력되는 포커스에러신호(FE)의 이득을 제어하여 출력하게 되며, 이는 루프필터(55A)를 통해 가산기(56A)에서 상기 워블링신호(Y)와 가산되고, 포커스 액튜에이터 구동부(57A)는 상기와 같은 과정을 통해 가산기(56A)에서 출력되는 신호에 상응되게 포커스 액튜에이터를 구동시키게 되므로 항상 안정된 재생상태를 보장할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 루프필터를 통해 출력되는 워블링 신호를 정형화 한 다음 이의 펄스폭을 근거로 정형화 기준레벨을 가변시킴으로써 루프필터를 통해 출력되는 워블링신호에 오프셋이 존재하는 경우 자동적으로 보정 처리된 워블링신호가 출력되고, 그 워블링신호와 워블링신호 발생기에서 직접 공급되는 워블링신호의 위상을 비교하여 그 비교 결과에 따라 루프상에 위치하는 전압 제어형 증폭기의 이득을 조정함으로써 항상 안정된 재생상태를 보장할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 포커스 에러신호(FE)나 트랙킹 에러신호(TE)에 따라 해당 액튜에이터를 구동시키기 위한 구동출력을 발생하는 서보루프 구동계에 있어서, 특정 주파수의 워블링신호를 서보루프 구동계에 외란으로 공급하는 워블링신호 발생기(51)와; 상기 서보루프구동계를 통해 궤환되는 워블링신호를 슬라이스레벨을 기준으로 정형화시키는 파형정형기(52A)와; 상기 파형정형기(52A)에서 출력되는 구형파의 듀티비를 검출하여 그에 따른 펄스폭의 신호를 출력하는 펄스폭 검출부(52B)와; 상기 펄스폭 검출부(52B)의 출력신호에 따른 슬라이스레벨 제어신호를 출력하는 슬라이스레벨 제어부(52C)와; 상기 슬라이스레벨 제어신호에 따라 상기 파형정형기(52A)의 슬라이스레벨을 조정하는 슬라이스레벨 설정부(52D)와; 상기 워블링 신호 발생기(51)에서 출력되는 워블링신호를 정형화시켜 출력하는 파형정형기(52E)와; 상기 파형정형기(52A)를 통과한 궤환 워블링신호의 위상과 상기 워블링 신호 발생기(51)에서 직접 입력되는 워블링신호의 위상을 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 서보루프 구동계의 이득제어신호를 출력하는 위상비교부(52F)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 광디스크 플레이어의 루프게인 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 특정 주파수의 워블링신호는 사인파인 것을 특징으로 하는 광디스크 플레이어의 루프게인 조절장치.