KR100237301B1 - 픽업 이동 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서보 메카니즘의 픽업 이동 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 소정의 구동 신호에 따라 작동되어 픽업을 이송시키는 픽업이송수단과, 상기 신호재생부로부터 픽업의 현재 트랙위치에 대한 데이터를 공급받고 동시에 외부 입력수단으로부터 픽업이 이동해야 할 목표 트랙위치에 대한 데이터를 제공받아 픽업이 이동해야 할 거리를 산출하고, 상기 산출된 픽업의 이동거리에 따라 픽업이송수단의 킥과 브레이크 타이밍을 차별화하여 결정하고 그에 대응되는 제어신호를 출력하는 시스템제어부와, 상기 시스템제어부로부터 출력된 제어신호에 따라 특정 타이밍의 킥과 브레이크 펄스를 발생하고, 픽업이송수단으로부터 모터 회전에 따른 픽업의 이동거리에 관한 신호를 제공받아 픽업의 이동 거리를 감지한 후 킥과 브레이크 신호의 반전 및 정지시점을 결정하여 탐색 동작을 수행하는 슬레드서보부를 구비함으로써, 픽업을 소정의 트랙 위치로 이송시킬 때 사용되는 킥 펄스와 브레이크 펄스의 타이밍을 픽업의 이동거리에 따라 최적화하여 설정하고, 픽업의 이동거리에 따라 적당한 타이밍을 선택 또는 산출하여 픽업을 이동하여 브레이크 종료시점에서 잔류속도 편차를 없애고, 픽업을 신속하고도 정확하게 원하는 위치로 이동하여 원하는 데이터 액세스 시간을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Description

픽업 이동 제어 장치 및 방법

본 발명은 광디스크 시스템의 서보 메카니즘에 관한 것으로서, 특히 광디스크를 매체로 하여 영상, 음성, 데이터 등을 기록, 재생하는 시스템에 있어서, 상기 광디스크 상의 복수개의 트랙 중, 픽업을 현재 트랙 위치에서 다른 위치로 이동할 경우 슬레드모터(Sled Motor)에 킥(Kick)과 브레이크(Brake) 펄스를 인가하여 픽업을 원하는 위치의 트랙으로 신속하고 정확하게 이동시키는 픽업 이동 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 픽업을 이동시키는 픽업이동수단을 구동하는 킥 펄스와 브레이크 펄스의 타이밍 설정은 고정된 브레이크 펄스 타이밍에 대해 픽업의 이동거리에 따라 킥 펄스의 타이밍을 가변하는 형태로 구성되어 있다.

상기 킥 펄스와 브레이크 펄스에 의해 픽업이동수단을 구동할 경우, 픽업이 이동해야 할 거리가 일정거리 이상이 될 경우에는 픽업이동수단이 등속으로 구동되고 있으므로 구동중인 픽업이동수단을 정지시키기 위하여 필요한 힘은 이동거리에 관계없이 거의 일정하다.

따라서, 브레이크 펄스의 타이밍은 일정하게 관리할 수 있지만, 특히 픽업이 이동해야 할 거리가 짧을 경우에는 킥 펄스와 브레이크 펄스를 픽업이동수단만을 이용하여 픽업을 소정 트랙 위치로 이동시키지 않고, 트래킹 액츄에이터를 이용하여 픽업의 트랙 점프를 병행함으로써, 픽업을 원하는 위치로 이동시킬 수 있었다.

하지만, 상기 작동설명에서와 같이 이동거리가 충분하여 픽업이동수단이 등속 운동을 하고 있는 상태에서는 고정된 브레이크 타이밍으로 픽업을 정확한 트랙 위치에서 정지시킬 수 있는 제어가 가능했으나, 픽업의 이동거리가 짧은 경우에 고정된 브레이크 타이밍은 픽업을 원하는 트랙 위치에서 정확하게 정지시킬 수 없었다.

특히, 많은 데이터를 짧은 시간에 액세스하여 처리해야 할 DVD 또는 고배속 CD-ROM 시스템에서는 트랙 점프를 복수회 이용하는 등의 종래의 방법으로는 원하는 액세스 타임을 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 픽업을 소정의 트랙 위치로 이송시킬 때 사용되는 킥 펄스와 브레이크 펄스의 타이밍을 픽업의 이동 거리에 따라 최적화하여 설정하고, 픽업의 이동거리에 따라 적당한 타이밍을 선택 또는 산출하여 픽업을 이동함으로써, 정확하고 신속한 탐색 동작을 수행할 수 있는 픽업 이동 제어 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 소정의 데이터가 기록된 광디스크에 저장된 데이터를 독출하여 전기신호로 변환하는 픽업과, 상기 픽업으로부터 제공된 신호를 고주파 증폭하여 신호의 잡음 및 왜곡을 파형 등화회로에 의해 제거하고, 파형을 정형한 후 출력하는 RF 증폭부와, 상기 RF 증폭부로부터 제공된 데이터신호를 복조하여 디지털 신호처리 및 디코딩하고 픽업의 재생 데이터와 픽업의 현재 위치데이터를 출력하는 신호재생부 등을 구비한 광디스크 재생 시스템에 있어서, 소정의 구동 신호에 따라 작동되어 픽업을 이송시키는 픽업이송수단; 상기 신호재생부로부터 픽업의 현재 트랙위치에 대한 데이터를 공급받고 동시에 외부 입력수단으로부터 픽업이 이동해야 할 목표 트랙위치에 대한 데이터를 제공받아 픽업이 이동해야 할 거리를 산출하고, 상기 산출된 픽업의 이동거리에 따라 픽업이송수단의 킥과 브레이크 타이밍을 차별화하여 결정하고 그에 대응되는 제어신호를 출력하는 시스템제어부; 상기 시스템제어부로부터 출력된 제어신호에 따라 특정 타이밍의 킥과 브레이크 펄스를 발생하고, 픽업이송수단으로부터 모터 회전에 따른 픽업의 이동거리에 관한 신호를 제공받아 픽업의 이동 거리를 감지한 후 킥과 브레이크 신호의 반전 및 정지시점을 결정하여 탐색 동작을 수행하는 슬레드서보부; 및 상기 슬레드서보부의 구동 출력신호를 증폭하여 픽업이송수단을 구동시키는 구동부를 더 구비한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 작동 방법은, 외부 입력수단으로부터 픽업을 소정의 트랙 위치로 이동시키는 명령이 입력되었는가를 판단하는 단계; 상기 단계에서 외부 입력수단으로부터 픽업이 이동해야 할 목표트랙 위치데이터가 입력되면, 픽업의 현재 위치 데이터를 제공받고 픽업이 이동해야 할 트랙수를 산출하는 단계; 상기 단계에서 산출된 픽업의 이동 트랙수는 픽업의 등속구간 이전에 브레이크 펄스가 발생하는 단거리 트랙 이동인가를 판단하는 단계; 상기 단계에서 브레이크 펄스가 픽업의 등속구간 이전에 발생하는 단거리 이동이면, 픽업이송수단을 정지시키는 스톱 시간에 1보다 작은 값의 소정 상수를 승산하여 브레이크 타이밍을 결정하는 단계; 상기 판단단계에서, 브레이크 펄스가 픽업의 등속구간에서 발생되는 장거리 트랙 이동이면, 픽업의 등속구간에서 픽업이송수단을 정지시키는 고정된 브레이크 타이밍으로 브레이크 타이밍을 결정하는 단계; 및 상기 단계를 수행한 후, 소정 타이밍의 킥 펄스를 발생하여 픽업을 이동시키고, 상기에서 결정된 브레이크 펄스 발생 시간으로 픽업을 원하는 트랙 위치로 이송하여 정지시키는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 의한 픽업 이동 제어 장치를 나타낸 블록도이다.

도 2 는 상기 도 1 에 의한 픽업의 장거리 이동시 브레이크 타이밍을 나타낸 파형도이다.

도 3 은 상기 도 1 에 의한 픽업의 단거리 이동시 브레이크 타이밍을 나타낸 파형도이다.

도 4 는 상기 도 1 의 작동 과정을 나타낸 플로우챠트이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 슬레드모터(Sled Motor). 15 : 픽업부.

16 : 디스크. 17 : 스핀들 모터.

18 : 픽업. 20 : RF 증폭부.

25 : 신호재생부. 30 : 시스템제어부.

35 : 슬레드서보부. 40 : 구동부.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 의한 픽업 이동 제어 장치를 나타낸 블록도로서, 슬레드모터(10)와, 픽업부(15)와, RF 증폭부(20)와, 신호재생부(25)와, 시스템제어부(30)와, 슬레드서보부(35), 및 구동부(40)를 포함한다.

한편, 슬레드모터(10)는 소정의 구동 신호에 따라 작동되어 픽업을 이송시키도록 구성되어 있고, 또한 픽업부(15)는 데이터가 기록된 광디스크(16)와 소정의 재생명령신호에 의해 디스크(16)를 회전시키는 스핀들모터(17)와 디스크(16)의 데이터를 독출하여 전기신호로 변환하는 픽업(18)으로 구성되어 있고, 또한 RF 증폭부(20)는 상기 픽업부(15)의 픽업(18)으로부터 제공된 신호를 고주파 증폭하여 신호의 잡음 및 왜곡을 파형 등화회로에 의해 제거하고, 파형을 정형한 후 출력하도록 구성되어 있고, 또한 신호재생부(25)는 상기 RF 증폭부(20)로부터 제공된 데이터신호를 복조하여 디지털 신호처리 및 디코딩하고 재생 데이터를 출력하도록 구성되어 있다.

또한, 시스템제어부(30)는 상기 신호재생부(25)로부터 픽업의 현재 트랙위치에 대한 데이터(PP)를 공급받고 동시에 외부 입력수단으로부터 픽업(18)이 이동해야 할 목표 트랙위치에 대한 데이터(GP)를 제공받아 픽업(18)이 이동해야 할 트랙수를 산출하며 슬레드모터(10)의 킥(Kick)과 브레이크(Brake) 타이밍을 결정하고 그에 대응되는 제어신호를 출력하도록 구성되어 있다.

또한, 슬레드서보부(35)는 상기 시스템제어부(30)로부터 출력된 제어신호에 따라 킥과 브레이크 펄스를 발생하고 슬레드모터(10)에 부착된 모터 회전에 따른 픽업(18)의 이동거리 감지센서의 출력신호를 제공받아 픽업(18)의 이동 거리를 감지하고 동시에 킥과 브레이크의 반전 및 스톱 시점을 결정하여 탐색 동작을 수행하도록 구성되어 있고, 또한 구동부(40)는 상기 슬레드서보부(35)의 구동 출력신호를 증폭하여 슬레드모터(10)를 구동시키도록 구성되어 있다.

도 2 는 상기 도 1 에 의한 픽업의 장거리 이동시 브레이크 타이밍을 나타낸 파형도로서, 픽업(18)이 이동해야 할 트랙 이동 시간이 픽업(18)의 이동 등속구간 보다 커서 일정한 브레이크 타이밍 신호로 픽업(18)을 원하는 위치에 스톱시킬 수 있는 경우를 설명하기 위하여 도시했다.

한편, 외부의 입력수단으로부터 픽업(18)을 이동시키는 명령에 따라 슬레드서보부(35)에서 발생되는 킥 펄스에 의해 픽업(18)의 이동속도가 증가하다가 등속구간으로 접어들 때 까지의 트랙수를 TNcv(Track Number constant velocity)라 하고, 킥 펄스에 의해 이동되는 트랙수를 TNk(Track Number kick)라고 하면, 동도면은 TNk＞TNcv일 때의 동작 파형이다.

먼저, 시스템제어부(30)는 외부의 입력수단(미도시)으로부터 픽업(18)이 이동해야할 목표 트랙 위치데이터(GP)를 입력받고, 이에 따라 신호재생부(25)로부터 트랙상의 픽업(18)의 현위치 데이터(PP)를 제공받아 이동해야 할 트랙수(MPN; GP - PP), 즉 이동거리를 산출한다.

또한, 픽업의 이동속도가 등속구간에서 브레이크를 걸어 스톱시키기 때문에 브레이크 펄스의 타이밍은 고정시킬 수 있으며, 이와같이 슬레드모터(10)를 스톱시키는 시간(또는 트랙수)을 SScnt(Sled Stop count)라고 한다.

즉, TNb = k·SScnt(단, TNb; 브레이크에 의해 이동하는 트랙수, k = 1)가 된다.

여기서, 픽업(18)의 총 이동거리는 킥 펄스가 트리거링된 트랙부터 브레이크 펄스가 트리거링된 트랙(TN = TNk + TNb)까지의 구간이며, 킥 구간은 다음 식1과 같이 설정된다.

(식 1)

TNk = TN - k·SScnt

(단, TNk; 픽업이 킥 펄스에 의해 이동되는 트랙수, TN; 픽업의 총 이동 틀랙수, k; 1, SScnt; 슬레드 모터 스톱 카운트)

한편, 픽업(18)이 이동해야 할 트랙수가 플러스 값(MPN＞0)이면 디스크 재생 방향의 순방향으로 픽업이 이동되고, 픽업(18)이 이동해야 할 트랙수가 마이너스 값(MPN＜0)이면 디스크 재생 방향의 역방향으로 픽업이 이동된다.

도 3 은 상기 도 1 에 의한 픽업의 단거리 이동시 브레이크 타이밍을 나타낸 파형도로서, 픽업이 이동해야 할 트랙수가 짧아 픽업이 등속구간에 오르기 전에 브레이크를 걸게 된 경우를 나타낸 파형도이다.

이때, 도 3a의 경우와 같이 브레이크 펄스를 픽업의 등속 구간 이전에 발생시키고 SScnt를 등속구간의 경우와 동일하게 둔다면, 브레이크가 과도하게 걸려 브레이크의 종료시점에서는 잔류속도 편차(ΔV)가 발생하게 되어 탐색 후 트래킹 풀인(Pull-in)시 트래킹 및 슬레드 서보가 매우 불안정하게 된다.

따라서, 이와같은 경우에는 도 3b와 같이 브레이크 구간을 적절하게 줄여줄 필요가 있다. 일반적으로, 이 거리에서의 브레이크에 따른 이동량은 SScnt 보다 작아지게 되므로, 시스템제어부(30)는 픽업(18)의 이동거리에 따라 미리 설정된 상기 식1의 k값을 적절하게 선택할 수 있다(k ＜ 1).

상기 k의 선택은, 첫째 일정 스텝으로 이동거리를 분류하여 각 경우에 맞는 k값을 미리 설정하고 있는 룩-업 테이블(Look-Up Table)을 참조하는 방법과, 둘째 픽업의 총 이동거리(TN)의 값에 따른 선형적인 비례식에 의해 k를 연산하여 구하는 방법 등으로 k값을 결정하고 구할 수 있다.

따라서, 브레이크 구간은 TNb = k·SScnt가 되고, 킥 구간은 다음 식 2와 같이 된다.

(식 2)

TNk = TN - k·SScnt

(단, TNk; 픽업이 킥 펄스에 의해 이동되는 트랙수, TN; 픽업의 총 이동 트랙수, k; 1보다 작다, SScnt; 슬레드 모터 스톱 카운트)

따라서, 픽업(18)의 총 이동거리(TN)는 픽업이 킥 펄스에 의해 이동되는 트랙수(TNk)와 브레이크 펄스에 이동되는 트랙수(TNb)를 합한 값(TN = TNk + TNb)이 됨을 알 수 있다.

상기와 같이 하면, 브레이크 종료시점에서의 잔류속도 편차(ΔV)는 없게 되고, 이동거리 또한 목표치대로 정확하게 이동하는 것이 가능하여 안정된 탐색 동작을 구현할 수 있다.

도 4 는 상기 도 1 의 작동 과정을 나타낸 플로우챠트로서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 시스템제어부(30)는 외부 입력수단으로부터 픽업(18)을 소정의 트랙 위치로 이동시키는 명령이 입력되었는가를 판단하는 단계를 수행한다(S1).

상기 단계(S1)에서 외부 입력수단으로부터 픽업(18)이 이동해야 할 목표 트랙 위치 데이터(GP)가 입력되면, 시스템제어부(30)는 신호재생부(25)로부터 픽업(18)의 현재 위치 데이터(PP)를 제공받고 픽업이 이동해야 할 트랙수(TN)를 산출하는 단계를 수행한다(S2).

또한, 시스템제어부(30)는 상기 단계(S2)에서 산출된 픽업(18)의 이동 트랙수(TN)는 픽업(18)의 등속구간(TNcv) 이전에 브레이크 펄스(k·SScnt)가 발생하는 단거리 트랙 이동인가를 판단하는 단계를 수행한다(S3).

상기 단계(S3)에서 브레이크 펄스가 픽업의 등속구간(TNcv) 이전에 발생하는 단거리 이동이면, 슬레드모터(10)를 정지시키는 스톱 시간(SScnt)에 1보다 작은 값의 소정 상수(k < 1)를 승산하여 브레이크 타이밍을 결정하는 단계를 수행한다(S4). 즉, 상기 상수 k값은 픽업의 이동거리를 일정 스텝으로 분류하여 각 픽업의 이동거리에 적합한 상수 k를 미리 룩-업 테이블로 시스템제어부(30)에 설정한 후 픽업의 이동거리에 적합한 상수값을 독출하는 방법과, 픽업의 총 이동 트랙수에 따른 선형적인 비례식에 의해 상수 k를 연산하여 구하는 방법으로 결정할 수 있다.

한편, 상기 픽업(18)이 이동해야 할 거리가 단거리 이동인가를 판단하는 단계(S3)에서, 브레이크 펄스가 픽업의 등속구간에서 발생되는 장거리 트랙 이동이면, 픽업의 등속구간에서 슬레드모터(10)를 정지시키는 고정된 브레이크 타이밍으로 브레이크 타이밍을 결정하는 단계를 수행한다(S41).

상기 단계(S41)를 수행한 후, 시스템제어부(30)의 제어신호에 따라 슬레드서보부(35)는 소정 타이밍의 킥 펄스를 발생하여 픽업(18)을 이동시키고, 상기에서 결정된 브레이크 펄스 발생 시간(S4 또는 S41)으로 픽업을 원하는 트랙 위치로 이송하여 정지시키는 단계를 수행한다(S5).

따라서, 상술한 바와 같이 본 발명에서는, 슬레드모터를 이용하여 픽업을 근거리 이동시킬 때, 픽업의 이동거리에 따라 브레이크 펄스의 타이밍을 적합하게 가변시킴으로써 브레이크 종료시점에서 잔류속도 편차를 없애고, 픽업을 신속하고도 정확하게 원하는 위치로 이동하여 원하는 데이터 액세스 시간을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 소정의 데이터가 기록된 광디스크에 저장된 데이터를 독출하여 전기신호로 변환하는 픽업과, 상기 픽업으로부터 제공된 신호를 고주파 증폭하여 신호의 잡음 및 왜곡을 파형 등화회로에 의해 제거하고, 파형을 정형한 후 출력하는 RF 증폭부와, 상기 RF 증폭부로부터 제공된 데이터신호를 복조하여 디지털 신호처리 및 디코딩하고 픽업의 재생 데이터와 픽업의 현재 위치데이터를 출력하는 신호재생부 등을 구비한 광디스크 재생 시스템에 있어서,

   소정의 구동 신호에 따라 작동되어 픽업을 이송시키는 픽업이송수단; 상기 신호재생부로부터 픽업의 현재 트랙위치에 대한 데이터를 공급받고 동시에 외부 입력수단으로부터 픽업이 이동해야 할 목표 트랙위치에 대한 데이터를 제공받아 픽업이 이동해야 할 거리를 산출하고, 상기 산출된 픽업의 이동거리에 따라 픽업이송수단의 킥과 브레이크 타이밍을 차별화하여 결정하고 그에 대응되는 제어신호를 출력하는 시스템제어부; 상기 시스템제어부로부터 출력된 제어신호에 따라 특정 타이밍의 킥과 브레이크 펄스를 발생하고, 픽업이송수단으로부터 모터 회전에 따른 픽업의 이동거리에 관한 신호를 제공받아 픽업의 이동 거리를 감지한 후 킥과 브레이크 신호의 반전 및 정지시점을 결정하여 탐색 동작을 수행하는 슬레드서보부; 및 상기 슬레드서보부의 구동 출력신호를 증폭하여 픽업이송수단을 구동시키는 구동부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 픽업 이동 제어 장치.
2. 외부 입력수단으로부터 픽업을 소정의 트랙 위치로 이동시키는 명령이 입력되었는가를 판단하는 단계;

   상기 단계에서 외부 입력수단으로부터 픽업이 이동해야 할 목표 트랙 위치데이터가 입력되면, 픽업의 현재 위치 데이터를 제공받고 픽업이 이동해야 할 거리를 산출하는 단계;

   상기 단계에서 산출된 픽업의 이동 거리는 픽업의 등속구간 이전에 브레이크 펄스가 발생하는 단거리 트랙 이동인가를 판단하는 단계;

   상기 단계에서 브레이크 펄스가 픽업의 등속구간 이전에 발생하는 단거리 이동이면, 픽업이송수단을 정지시키는 스톱 시간에 1보다 작은 소정의 상수값을 승산하여 브레이크 타이밍을 결정하는 단계;

   상기 판단단계에서, 브레이크 펄스가 픽업의 등속구간에서 발생되는 장거리 트랙 이동이면, 픽업의 등속구간에서 픽업이송수단을 정지시키는 고정된 브레이크 타이밍으로 브레이크 타이밍을 결정하는 단계; 및

   상기 단계를 수행한 후, 소정 타이밍의 킥 펄스를 발생하여 픽업을 이동시키고, 상기에서 결정된 브레이크 펄스 발생 시간으로 픽업을 원하는 트랙 위치로 이송하여 정지시키는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 픽업 이동 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 픽업의 이동거리가 단거리일 때 상수를 결정하는 방법은, 픽업의 이동거리를 일정 스텝으로 분류하여 각 픽업의 이동거리에 적합한 상수값을 미리 룩-업 테이블로 설정하여 그에 해당되는 상수값을 독출하는 것을 특징으로 하는 픽업 이동 제어 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 픽업의 이동거리가 단거리일 때 상수를 결정하는 방법은, 픽업의 총 이동 트랙수의 값에 따른 선형적인 비례식에 의해 상수값을 연산하여 구하는 것을 특징으로 하는 픽업 이동 제어 방법.

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