KR100214590B1 - 광디스크 플레이어의 서보루프 이득조정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광디스크 플레이어의 서보루프 이득조정 장치에 관한 것으로, 정현파신호(X)와 궤환신호(Y)의 위상이 90도가 되게 직류이득을 맞추는 방법으로 이득을 조정하게 되면 궤환신호(Y)의 직류오프셋값에 영향을 받아서 측정되는 위상차이는 기 설정값보다 크거나 작게 되는 문제점이 있었다. 본 발명을 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 일정한 정현파신호(X)와 궤환신호(Y)를 각기 접지레벨과 비교하여 그에 따른 구형파신호를 출력하는 제1 및 제2비교수단과; 상기 제1 및 제2비교수단의 출력신호를 앤드조합하여 출력하는 논리소자와; 상기 논리소자의 출력신호의 하이구간에서 카운트값을 증가시키고 로우구간에서 카운트값을 감소시켜 그 결과값을 광디스크신호를 증폭하여 출력하는 증폭수단에 제어신호로 인가하는 카운터수단과; 상기 제1비교수단의 출력신호의 상승에지에서 클리어신호를 발생하여 상기 카운터수단에 인가하는 펄스발생수단과; 상기 증폭수단의 출력신호(Y)와 일정한 정현파신호(X)를 가산하여 픽업제어신호로 인가하는 가산부로 구성한 광디스크 플레이어의 서보루프 이득조정 장치를 창안한 것으로, 이의 작용을 통해 디스크 회전시 기준값이 변하여 DC오프셋에 의해 위상에러가 발생하는 것을 없애고 안정되고 정확한 서보제어를 할 수 있는 효과가 있다.

Description

광디스크 플레이어의 서보루프 이득조정 장치

제1도는 종래 광디스크 플레이어의 서보루프 이득조정 장치의 블록 구성도.

제2도는 제1도를 전달함수로 나타낸 도.

제3a도는 GOP/1+GOP의 주파수에 따른 이득곡선도.

3b도는 GOP/1+GOP의 주파수에 따른 위상곡선도.

제4도는 제1도에 있어서, 위상비교부의 상세 블록 구성도.

제5도는 제4도에 있어서, 제1비교기의 출력 파형도.

제6도는 디스크의 회전에 따른 기준(R)의 변동을 나타낸 그래프.

제7a도는 DC오프셋이 없는 경우의 신호(Y) 파형도.

7b도는 DC오프셋(+)인 경우의 신호(Y) 파형도.

7c도는 DC오프셋(-)인 경우의 신호(Y) 파형도.

제8도는 본 발명의 일실시예시도.

제9도는 제8도의 각 부 출력 파형도.

제10a, b도는 본 발명의 위상에러 검출 개념도.

제11도는 신호(X,Y)의 위상차가 90도인 경우의 파형도.

제12도는 본 발명의 다른 실시예시도.

제13도는 제12도의 각 부 출력 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 에러검출부 110 : 전압제어증폭기

120 : 가산기 130 : 서보루프필터

140 : 구동증폭기 150 : 픽업

160 : 정현파신호발생부 170 : 위상비교부

171 : 펄스제너레이터 172 : 카운터

172-1,172-2 : 제1,제2카운터 173 : 감산기

본 발명은 광디스크 플레이어의 서보루프 이득조정 장치에 관한 것으로, 특히 디스크 회전의 기준값이 변하여 DC오프셋에 의해 위상에러가 발생하는 것을 간단한 논리소자의 결합으로 위상에러가 발생하지 않도록 한 광디스크 플레이어의 서보루프 이득조정 장치에 관한 것이다.

제1도는 종래 광디스크 플레이어의 서보루프 이득조정 장치의 블록구성도로서, 이를 참조하여 서보루프의 이득조정 동작을 설명하면 다음과 같다.

서보루프가 동작되고 있는 상태에서 즉, 포커스 또는 트랙킹 에러가 없는 경우, 포커스 또는 트랙킹 신호는 에러검출부(100)를 통해 전압제어증폭기(110)에 입력된다.

이에 따라 상기 전압제어증폭기(110)는 입력된 신호를 증폭하여 출력하고, 가산기(120)는 그 전압제어증폭기(110)의 출력신호와 정현파신호발생부(160)의 정현파신호를 가산하여 출력한다.

그러면 서보루프필터(130)는 상기 가산기(120)의 출력신호를 입력받아 필터링하여 안정된 신호를 출력한다. 상기 서보루프필터(130)의 출력신호는 구동앰프(140)를 통해 픽업(150)에 인가된다.

이때, 정현파신호발생부(160)에서 서보루프에 일정주기의 정현파신호(X)를 인가하면, 위상비교부(170)는 그 정현파신호(X)와 서보루프의 궤환신호(Y)를 입력받아 두 신호의 위상을 비교하여 그 위상차에 따른 전압을 출력한다.

상기 위상비교부(170)의 출력전압을 제어신호로 인가받은 전압제어증폭기(110)는 그에 따라 이득이 조정된 신호를 출력한다.

예를 들어 서보루프가 제2도에 도시된 전달함수와 같이 G1(S), G2(S)로 구성되어 있고, 서보루프가 추종해야 하는 기준(디스크의 편심이나 면진동)을 R이라 하자, 그리고 서보루프의 중간에 일정한 주기의 정현파신호X를 인가하고, 궤환신호를 Y라 하면, 다음의 식이 성립한다.

이때, 만약, (R/X)G10 이라면,

가 된다. 단, GOP = G1(S) G2(S)

즉, GOP/1+GOP를 계산하면 서보루프의 현재 이득상태를 측정할 수 있다.

상기 GOP/1+GOP의 주파수에 따른 이득 및 위상곡선을 제3도의 (a) 및 (b)에 도시하였다. 여기에서 보는바와 같이 시스템의 GOP가 바뀜에 따라 GOP/1+GOP의 이득과 위상이 바뀐다.

제3a도의 및 3b도에서 (B)는 기준치(A) 보다 커진 경우이고, (C)는 기준치(A) 보다 작아진 경우이다.

이를 통해 알 수 있듯이 Y/X의 특정 주파수 f*에서의 위상을 측정하면 GOP의 상태를 알 수 있다.

그리고 Y/X의 특정 주파수 f*에서의 위상이 특정한 값(통상90도)이 되도록 전압제어증폭기(110)나 기타 이득 변동 가능한 소자를 변경하면 GOP가 일정하게 된다.

즉, 정현파신호발생부(160)의 주파수를 특정주파수 f*에 고정시켜 발생시키고, 그 정현파신호발생부(160)의 출력신호(X)와 궤환신호(Y)의 위상을 위상비교부(170)에서 비교하여, 항상 특정한 값이 되도록 전압제어증폭기(110)를 변경하면 GOP가 일정하게 된다.

그런데 상기 식(1)에서 R/X G1(S)의 항을 고려하면, 인가된 정현파신호(X)와 궤환신호(Y)의 위상을 비교할 때, 궤환신호(Y)는 R/X G1(S)의 영향으로 직류오프셋(DC offset)이 유발되어 위상비교시에 오차를 유발한다.

이를 좀 더 자세히 설병하면 다음과 같다.

종래의 위상비교부(170)는 제4도에 도시한 바와 같이 구성하는데, 상기 정현파신호(X)와 궤환신호(Y)를 각각 위상비교되기 쉬운 구형파로 만들기 위해 각 신호를 기준 레벨이 '0V'인 제1 및 제2비교기(CP1, CP2)를 통과시킨다.

그러면 상기 정현파신호(X)는 제5도와 같은 구형파로 변환되어 위상검출기(171)에 입력되고, 궤환신호(Y) 역시 구형파로 변환되어 위상검출기(171)에 입력된다.

이때, 상기 위상검출기(171)는 정현파신호(X)의 상승에지에서 카운트값을 증가시키기 시작하고, 궤환신호(Y)의 상승에지에서 카운트값의 증가를 중단시킨다. 이와 같이 하면 카운트값(ΔT)에 의해 신호(X,Y)의 위상을 측정할 수 있다.

그러나 위와 같은 방법을 사용하면 디스크의 회전에 따라 기준값(R)이 제6도에 도시된 바와 같이 B-A-C와 같이 변동하는 경우, 궤환신호(Y)는 직류오프셋에 의해 같은 위상차라도 각각의 카운트값이 서로 다르게 된다.

다시 말하면 궤환신호(Y)의 위상이 모두 같더라도 제7a도와 같이 직류오프셋이 없을 때의 카운트값(ΔT)와 제7b도에 도시된 바와 같이 직류오프셋이 플러스(+)인 경우의 카운트값(ΔT1=ΔTΔT1) 그리고 제7c도에 도시된 바와 같이 직류오프셋이 마이너스(-)인 경우의 카운트값(ΔT2 = ΔTΔT2)이 서로 다르다.

이상에서 설명한 바와 같이 정현파신호와 궤환신호의 위상이 90도가 되게 직류이득을 맞추는 방법으로 이득을 조정하게 되면 궤환신호의 직류오프셋값에 영향을 받아서 측정되는 위상차이는 기 설정값보다 크거나 작게 되는 문제점이 있었다.

이러한 오차를 없애기 위해서는 위상차이를 측정하고 평균화 하는 단계를 여러번 반복해야 한다.

본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 디스크의 회전에 따라 기준이 변하여 DC 오프셋에 의해 위상에러값이 발생하는 것을 방지할 수 있는 광디스크 플레이어의 서보루프 이득조정 장치를 제공하는데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 광디스크 플레이어의 서보루프 이득조정 장치는 일정주기의 정현파신호(X)와 증폭수단에서 출력되는 궤환신호(Y)를 각기 기준레벨과 비교하여 그에 따른 신호를 출력하는 제1 및 제2비교수단과; 상기 제1 및 제2비교수단의 출력신호를 앤드조합하여 출력하는 앤드게이트와; 상기 제1비교수단의 출력신호의 상승에지에서 클리어신호를 발생하는 펄스제너레이터와, 상기 펄스제너레이터의 클리어신호에 의해 클리어되고 상기 제2비교수단의 출력신호에 의해 인에이블되어 상기 앤드게이트의 출력신호에 따라 카운터클럭을 증가/감소 카운트하여 상기 증폭수단의 제어신호로 인가하는 카운터수단과; 상기 증폭수단의 출력신호(Y)와 정현파신호(X)를 가산하여 픽업제어신호로 인가하는 가산부로 구성한다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 광디스크 플레이어의 서보루프 이득조정 장치는 일정주기의 정현파신호(X)와 증폭수단에서 출력되는 궤환신호(Y)를 기준레벨과 비교하여 그에따른 신홀를 출력하는 제1 및 제2비교수단과; 상기 제1 및 제2비교수단의 출력신호를 앤드조합하여 출력하는 제1앤드게이트와; 상기 제1비교수단의 출력신호의 상승에지에서 클리어신호를 발생하는 펄스 제너레이터와, 상기 펄스 제너레이터의 클리어신호에 의해 클리어되고 상기 제1앤드게이트의 출력신호에 의해 인에이블되어 카운트값을 증가시키는 제1카운터수단과 : 상기 제1비교수단의 출력신호를 반전하는 인버터의 출력신호와 상기 제2비교수단의 출력신호를 앤드조합하여 출력하는 제2앤드게이트와 : 상기 펄스 제너레이터의 클리어신호에 의해 클리어되고 상기 제2앤드게이트의 출력신호에 의해 인에이블되어 카운트값을 증가시키는 제2카운터수단과 : 상기 제1 및 제2카운터수단의 출력신호를 감산하여 이를 상기 증폭수단의 제어신호로 인가하는 감산수단과 : 상기 증폭수단의 출력신호(Y)와 정현파신호(X)를 가산하여 픽업제어신호로 인가하는 가산부로 구성한다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과에 관하여 일실시예를 들어 설명한다.

제8도는 본 발명의 일실시예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 정현파신호(X)와 궤환신호(Y)를 각기 접지레벨과 비교하여 그에 따른 구형파신호를 출력하는 제1 및 제2비교기(CP1,CP2)와 : 상기 제1비교기(CP1)과 출력신호의 상승에지에서 클리어신호를 발생하는 펄스제너레이터(171)와 : 상기 제1 및 제2비교기(CP1,CP2)의 출력신호를 앤드조합하여 출력하는 앤드게이트(AND1)와 : 상기 펄스 제너레이터(171)의 클리어신호에 의해 클리어되고, 상기 제2비교기(CP2)의 출력신호에 의해 인에이블되어, 상기 앤드게이트(AND1)의 출력신호의 하이구간에서 카운트값을 증가시키고 로우구간에서 카운트값을 감소시키는 동작을 하는 카운터(172)로 구성한다.

이와 같이 구성한 본 발명의 일실시예의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 이득조정에 관한 전반적인 동작은 종래와 동일하다. 즉, 서보루프가 동작되고 있는 상태에서, 에러검출부(100)는 포커스 또는 트랙킹 신호의 에러를 검출하여 출력하고, 전압제어증폭기(110)는 이를 증폭하여 출력한다.

이에 따라 가산기(120)는 상기 전압제어증폭기(110)의 출력신호와 일정한 정현파신호(X)를 출력하는 정현파 발생부(160)의 출력신호를 가산하여 출력한다.

그리고, 서보루프필터(130)는 상기 가산기(120)의 출력신호를 입력받아 필터링하여 안정된 신호를 출력한다. 상기 서보루프필터(130)의 출력신호는 구동앰프(140)를 통해 픽업(150)에 인가된다.

이때, 위상비교부(170)는 상기와 같이 하여 에러가 정정된 상태로 포커스 또는 트랙킹이 제어되면 그 때의 에러검출부(100)와 전압제어증폭기(110)를 통한 신호 즉, 궤환신호(Y)를 상기 정현파신호(X)와 비교하여 그 위상차에 따른 전압을 상기 전압제어증폭기(110)에 인가한다.

이에 따라 전압제어증폭기(110)는 상기 위상비교부(170)의 출력 제어신호에 따라 이득이 조정된 신호를 출력한다.

그러면 상기 위상비교부(170)의 상세 동작을 살펴본다.

먼저, 제1비교기(CP1)는 제9b도와 같은 상기 정현파신호(X)를 접지레벨(0V)와 비교하여 제9d도와 같이 그에 따른 구형파신호를 출력한다.

그리고 제2비교기(CP2)는 제9c도와 같은 상기 궤환신호(Y)를 접지레벨(0V)과 비교하여 제9e도와 같이 그에 따른 구형파신호를 출력한다.

그리고 펄스제너레이터(171)는 상기 제1비교기(CP1)의 출력신호의 상승에지에서 제9g도와 같이 카운터(172)의 출력을 '0'으로 하는 클리어펄스를 생성한다.

그리고 엔드게이트(AND1)는 상기 제1, 제2기교기(CP1,CP2)의 출력신호를 입력받아 제9f도와 같이 두 신호를 앤드조합하여 출력한다.

이 때, 카운터(172)는 상기 제2비교기(CP2)의 출력신호의 하이구간에서 인에이블되고, 상기 앤드게이트(AND1)의 출력신호의 하이구간(A)에서는 제9a도와 같이 입력되는 카운터클럭을 증가(UP)카운트하여 카운트값을 증가시키고, 로우구간(B)에서는 카운터클럭을 감소(Down)카운트하여 카운트값을 감소시킨다.

그리고 상기 제2비교기(CP2)의 출력신호의 로우주기에 해당하는 구간(C)에서는 카운터(172)가 디스에이블 상태로 되어 카운트의 동작을 중지한다.

이와 같이 하면 결국, 구간(C)에서의 카운트값은 구간(A)에서의 카운트값(ΔT1)에서 구간(B)에서의 카운트값(ΔT1)에서 구간(B)에서의 카운트값(ΔT2)를 감산한 결과가 된다. 따라서, 구간(C)에서의 카운트값을 읽음으로써 위상오차를 구할 수 있다.

이를 좀더 자세히 설병하면, 제10a도의 및 10b도에 도시한 바와 같이 궤환신호(Y)의 상승에지에서 정현파신호(X)의 하강에지까지의 시간적 간격을 ΔT1이라 하고, 정현파신호(X)의 하강에지에서 궤환신호(Y)의 하강에지까지의 시간적 간격을 ΔT2라고 할 때, 위상에러(ΔT)를 ΔT1-ΔT2의 값으로 구한다. 즉, ΔT=ΔT1-ΔT2로 한다.

이와 같은 방법으로 위상에러값(ΔT)을 구하면 제11a도의 내지 11c도에 도시한 바와 같이 신호(X,Y)의 위상차가 90도 일경에는 신호(Y)의 직류오프셋이 있을 경우에도 항상 일정한 위상에러값(ΔT=0)을 얻을 수 있다.

따라서 종래와 같이 직류이득을 변동시키고 위상에러를 여러번 측정하여 평균치를 구할 필요가 없게 된다.

제12도는 본 발명의 다른 실시예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 정현파신호(X)와 궤환신호(Y)를 각기 접지레벨(0V)과 비교하여 그에 따른 구형파신호를 출력하는 제1 및 제2비교기(CP1,CP2)와 : 상기 제1비교기(CP1)의 출력신호의 상승에지에서 클리어신호를 발생하는 펄스제너레이터(1710와 : 상기 제1 및 제2비교기(CP1,CP2)의 출력신호를 앤드조합하여 출력하는 앤드게이트(AND1)와 : 상기 펄스 제너레이터(171)의 클리어신호에 의해 클리어되고 상기 앤드게이트(AND1)의 출력신호의 하이구간에서만 인에이블되어 카운트값을 증가시키는 동작을 하는 제1카운터(172-1)와 : 상기 제1비교기(CP1)의 출력신호를 반전하는 인버터(INV1)의 출력신호와 제2비교기(CP2)의 출력신호를 앤드조합하여 출력하는 앤드게이트(AND2)와 : 상기 펄스 제너레이터(171)의 클리어신호에 의해 클리어되고 상기 앤드게이트(AND2)의 출력신호의 하이구간에서만 인에이블되어 카운트값을 증가시키는 동작을 하는 제2카운터(172-2)와 : 상기 제1 및 제2카운터(172-1,172-2)의 출력신호를 입력받아 그 차신호를 출력하는 감산기(173)로 구성한 것으로, 이 본 발명의 다른 실시예의 작용에 관하여 설명한다.

먼저, 제1비교기(CP1)는 상기 정현파신호(X)를 입력받아 이를 접지레벨(0V)과 비교하여 제13a도와 같은 구형파신호를 출력하고, 제2비교기(CP2)는 궤환신호(Y)를 입력받아 제13b도와 같은 구형파신호를 출력한다.

이때, 앤드게이트(AND1)는 상기 제1 및 제2비교기(CP1,CP2)의 출력신호를 앤드조합하여 제13c도와 같은 신호를 제1카운터(172-1)에 인가한다.

상기 제1카운터(172-2)는 상기 앤드게이트(AND1)의 출력신호의 하이구간에서만 입력된 카운터클을 카운트한다.

그리고 앤드게이트(AND2)는 인버터(INV1)를 통한 상기 제1비교기(CP1)의 출력신호와 상기 제2비교기(CP2)의 출력신호를 앤드조합하여 제13도의 (d)와 같은 신호를 제2카운터(172-2)에 인가한다.

상기 제2카운터(172-2)는 상기 앤드게이트(AND2)의 출력신호의 하이구간에서만 입력된 카운터클럭을 카운트한다.

이때, 감산기(173)는 제13e도의 구간(C)에서 상기 제1 및 제2카운터(172-1,172-2)의 출력신호를 감산하여 출력하는데, 이것이 위상에러값이 된다.

한편, 펄스제너레이터(171)는 상기 제1비교기(CP1)의 출력신호를 입력받아 제13도의 (e)와 같이 그 신호의 상승에지마다 클리어신호를 출력하여 상기 제1 및 제2카운터(172-1,172-2)를 클리어시킨다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명을 간단한 논리소자의 결합으로 디스크 회전시 기준값이 변하여 DC오프셋에 의해 위상에러가 발생하는 것을 없애고 안정되고 정확한 서보제어를 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 일정주기의 정현파신호(X)의 증폭수단에서 출력되는 궤환신호(Y)를 각기 기준레벨과 비교하여 그에 따른 신호를 출력하는 제1 및 제1비교수단과 : 상기 제1 및 제2비교수단의 출력신호를 앤드조합하여 출력하는 앤드게이트와 : 상기 제1비교수단의 출력신호의 상승에지에서 클리어신호를 발생하는 펄스제너레이터와, 상기 펄스제너레이터의 클리어신호에 의해 클리어되고 상기 제2비교수단의 출력신호에 의해 인에비블되어 상기 앤드게이트의 출력신호에 따라 카운터클럭을 증가/감소 카운트하여 상기 증폭수단의 제어신호로 인가하는 카운터수단과; 상기 증폭수단의 출력신호(Y)와 정현파신호(X)를 가산하여 픽업제어신호로 인가하는 가산부로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 광디스크 플레이어의 서보루프 이득조정 장치.
2. 일정주기의 정현파신호(X)와 증폭수단에서 출력되는 궤환신호(Y)를 기준레벨과 비교하여 그에 따른 신호를 출력하는 제1 및 제2비교수단과; 상기 제1 및 제2비교수단의 출력신호를 앤드조합하여 출력하는 제1앤드게이트와; 상기 제1비교수단의 출력신호의 상승에지에서 클리어신호를 발생하는 펄스 제너레이터와, 상기 펄스 제너레이터의 클리어신호에 의해 클리어되고 상기 제1앤드게이트의 출력신호에 의해 인에이블되어 카운트값을 증가시키는 제1카운터수단과; 상기 제1비교수단알 출력신호를 반전하는 인버터의 출력신호와 상기 제2비교수단의 출력신호를 앤드조합하여 출력하는 제2앤드게이트와; 상기 펄스 제너레이터의 클리어신호에 의해 클리어되고 상기 제2앤드게이트의 출력신호에 의해 인에이블되어 카운트값을 증가시키는 제2카운터수단과; 상기 제1 및 제2카운터 수단의 출력신호를 감산하여 이를 상기 증폭수단의 제어신호로 인가하는 감산수단과; 상기 증폭수단의 출력신호(Y)와 정현파신호(X)를 가산하여 픽업제어신호로 인가하는 가산부로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 광디스크 플레이어의 서보루프 이득조정 장치.