KR100245034B1 - 디브이디 시스템에서의 스레드 서보 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학계 전체를 레디얼 방향으로 이동시키는 스레드 서보제어계의 스레드 모터의 회전속도를 직접 검출하고, 이 검출된 모터 회전속도 정보에 의거하여 스레드 모터의 회전구동을 고속으로 제어할 수 있도록 한 디브이디 시스템에서의 스레드 서보 제어장치에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 스레드 서보계의 구동시에 내장된 스레드 모터의 회전수를 검출하는 스레드 모터 회전수 검출 수단; 검출된 펄스신호를 기설정된 소정레벨로 증폭하고, 이 증폭된 펄스신호를 이치화하는 정규화 블록; 외부로부터의 클럭신호를 입력으로하여 검출된 펄스신호의 하이레벨 구간내에 존재하는 클럭수를 카운트함으로써 검출된 펄스신호에 대응하는 m 비트의 디지탈 신호를 발생하는 카운터; 정규화 블록에서 출력되는 펄스신호를 반전시킨 클럭신호에 의거하여 카운터로부터의 m 비트 디지탈 출력을 래치하고, 이 래치된 m 비트의 디지탈 전압신호를 그 출력으로 제공하는 래치; 및 래치에서 출력되는 m 비트의 디지탈 전압신호를 아날로그 전압신호로 변환하여 서보 제어 장치에 제공하는 D/A 변환기를 구비함으로써, 스레드 서보계의 고정밀하고 빠른 구동제어를 실현할 수 있는 것이다.

Description

디브이디 시스템에서의 스레드 서보 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLING SPEED OF SLAD SERVO IN DVD SYSTEM}
본 발명은 디지탈 비디오 디스크(DVD) 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재생모드시에 광학계 전체를 레디얼 방향으로 이동시키는 스레드(SLED) 모터를 빠르고 고정밀하게 제어하는 데 적합한 디브이디 시스템에서의 스레드 서보 제어 장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와같이, 최근들어 표준안이 제정(1996년 10월경 표준안 발표)되어 상용화가 진행되고 있는 DVD 시스템은 디지탈 기록 방식 및 비접촉식 재생 방식을 갖는 것으로, 이러한 관점에서 볼 때 씨디(CD) 시스템과 유사하다.
또한, DVD 시스템은, 기존의 CD 시스템과 거의 유사하게, 재생전용인 DVD비디오/오디오, DVD-ROM, CD-R과 같은 DVD-WO(write-once), 기록, 삭제, 재기록이 가능한 DVD-RAM 등의 종류가 있으며, 여기에서 본 발명은 모든 가능한 DVD 플레이어의 성능 개선에 관련된다.
한편, DVD 는 기록밀도가 촘촘하여 CD 에 비해 훨씬 고용량을 갖는 데, 이것은 디스크상에 데이터를 기록할 때 CD 가 780mm 의 파장을 갖는 적외선을 이용하는 반면 DVD 는 635mm 의 파장을 갖는 붉은색 가시광선을 이용하기 때문이다. 즉, CD 는 트랙 피치가 1.6μm 이고 피트/랜드간 최단거리가 0.83μm 인데 반해, DVD 는 트랙 피치가 0.74μm 이고 피트/랜드간 최단거리가 0.4μm 이다.
한편, DVD 시스템은, 기존의 CD 시스템과 거의 유사한 구조로 구성되어 빔 웨이스트(waist) 부근을 디스크 기록면에 유지시켜 목표 트랙으로 빔 스폿을 이동시키고, 빔 스폿을 트랙으로 추종시키는 등의 각종 작동 제어를 수행하는 서보 시스템, 예를들면 포커싱 서보, 트래킹 서보, 스레드 서보, 스핀들 서보 등으로 된 서보 시스템을 구비한다.
이러한 서보 시스템에 있어서, 포커싱 서보는 디스크의 신호면이 항상 대물렌즈의 초점 심도안에 들어가도록 광학계를 상하 방향으로 움직이는 기능을 수행하고, 트래킹 서보는 광학계를 레디얼 방향으로 구동하여 트랙을 정확하게 추적하는 기능을 수행하며, 스레드 서보는 광학계 전체를 레디얼(또는 좌우) 방향으로 이동시키는 기능을 수행하며, 스핀들 서보는 디스크의 회전을 제어하는 기능을 수행한다.
이러한 서보 시스템은, 각종 모터 및 액추에이터의 구동을 각각 제어하는 다수의 드라이버(예를들면, 액추에이터 드라이버, 스핀들 모터 드라이버, 스레드 모터 드라이버 등)를 구비하는 데, 제어기(즉, 컨트롤러)로부터의 제어신호 및 재생동작중에 재생되는 RF 신호에서 검출한 서보용 오차신호에 의거하여 각 드라이버의 구동을 제어한다.
한편, 재생모드시에 광학계 전체를 레디얼 방향으로 이동시키는 스레드 서보의 제어에 있어서, 종래에는 제어기로부터의 제어신호 및 재생되는 RF 신호에서 검출한 서보용 오차신호에 의거하여 스레드 모터 드라이버의 동작을 제어함으로써, 스레드 제어를 수행하도록 하고 있으나, 이러한 방법은 디스크에서 판독한 재생신호에서 추출한 서보용 오차신호를 참조하여 스레드 제어를 수행하므로, 고속화 및 고정밀화에 한계를 가질 수밖에 없다. 예를들면, 사용자 요구에 부응하는 재생모드에서의 랜덤 억세스시에 억세스 지연시간으로 인해 고속의 랜덤 억세스가 곤란되므로 이러한 점이 사용자 불만사항으로 지적되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스레드 모터의 회전속도를 직접 검출하고, 이 검출된 모터 회전속도 정보에 의거하여 스레드 모터의 회전 구동을 고속으로 제어할 수 있는 디브이디 시스템에서의 스레드 서보 제어 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 사용자 조작신호에 의거해 각종 제어신호를 발생하는 제어기로부터의 제어신호에 의거하여 광학계 전체를 레디얼 방향으로 이동시키는 스레드 서보계를 제어하는 서보 제어 장치를 갖는 디브이디 시스템에서의 스레드 서보 제어 장치에 있어서, 상기 스레드 서보계의 구동시에 내장된 스레드 모터의 회전수를 검출하는 스레드 모터 회전수 검출 수단; 상기 검출된 펄스신호를 기설정된 소정레벨로 증폭하고, 이 증폭된 펄스신호를 이치화하는 정규화 블록; 외부로부터의 클럭신호를 입력으로 하여 상기 검출된 펄스신호의 하이레벨 구간내에 존재하는 클럭수를 카운트함으로써 상기 검출된 펄스신호에 대응하는 m 비트의 디지탈 신호를 발생하는 카운터; 상기 정규화 블록에서 출력되는 펄스신호를 반전시킨 클럭신호에 의거하여 상기 카운터로부터의 m 비트 디지탈 출력을 래치하고, 이 래치된 m 비트의 디지탈 전압신호를 그 출력으로 제공하는 래치; 및 상기 래치에서 출력되는 m 비트의 디지탈 전압신호를 아날로그 전압신호로 변환하여 상기 서보 제어 장치에 제공하는 D/A 변환기로 구성된 것을 특징으로 하는 디브이디 시스템에서의 스레드 서보 제어 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 스레드 서보 제어 장치를 채용하는 전형적인 디브이디(DVD) 시스템의 블록구성도,
도 2는 도 1에 도시된 F/V 변환 블록의 세부적인 블록구성도,
도 3은 도 1에 도시된 F/V 변환 블록에서의 펄스 파형도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
102 : 제어 블록 104 : 메모리
106 : 서보 제어 블록 108 : 드라이버 블록
110 : 데크 블록 112 : DVD 디스크
114 : RF 블록 116 : 디지탈 신호 처리 블록
118 : 센서 블록 120 : F/V 변환 블록
202 : 정규화 블록 204 : 카운터
206 : 인버터 208 : 래치
210 : D/A 변환기
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 핵심 기술요지는, 스레드 서보의 제어에 있어서, 디스크에서 재생되는 RF 신호에서 검출한 서보용 오차신호를 참조하여 광학계 전체를 레디얼 방향으로 이동시키는 스레드 서보를 제어하는 것이 아니라, 스레드 모터 드라이버의 구동에 따라 회전하는 스레드 모터의 정,역 회전속도를 직접 검출하고, 이 검출결과를 이용하여 스레드를 제어함으로써, 고속 및 고정밀하게 스레드를 제어한다는 것이며, 이를 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에서는 예를들면 홀센서를 이용하여 스레드 모터의 회전속도를 검출하며, 여기에서 검출된 스레드 모터 회전속도 정보는 제어기로부터의 제어에 따라 스레드 서보를 제어하는 정보원으로 하나로서 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 스레드 서보 제어 장치를 채용하는 전형적인 디브이디(DVD) 시스템의 블록구성도를 나타낸다.
동도면에 도시된 바와같이, DVD 시스템은 제어 블록(102), 메모리(104), 서보 제어 블록(106), 드라이버 블록(108), 데크 블록(110), 디스크(112), RF 블록(114), 디지탈 신호 처리 블록(116), 센서 블록(118) 및 F/V 변환 블록(120)을 포함한다. 동도면에서 점선으로 블록화되어 참조부호 A 로서 표시된 부분은 실질적으로 본 발명의 스레드 서보 제어 장치에 직접 관련되는 부분이다.
도 1을 참조하면, 제어 블록(102)은, DVD 시스템의 전반적인 각종 동작제어를 수행하는 마이크로 프로세서인 것으로, 도시 생략된 키패드로부터 제공되는 각종 사용자 조작신호(예를들면, 데크 오픈 조작신호, 재생 조작신호, 랜덤 억세스를 위한 선택신호, 고속재생 조작신호 등)에 응답하여 그에 상응하는 시스템 제어신호를 발생한다.
예를들어, 제어 블록(102)에서는 사용자가 DVD 시스템의 데크에 DVD 디스크를 로딩시키기 위해 전면패널 등에 구비된 데크 오픈키를 누르면 서보 제어 블록(106) 및 드라이버(108)의 제어를 통해 데크 블록(110)을 구동시켜 데크를 오픈시키며, 데크가 오픈된 상태에서 디스크(DVD)가 데크에 삽입되면, 데크 구동(재생모드)을 통해 디스크의 리드인 에어리어에 들어 있는 제어를 위한 TOC(Table of Contents) 의 색인정보(부가정보 또는 서브코드라고도 함)를 읽어내어 메모리(104)의 소정 공간에 저장함과 동시에 DVD 시스템을 일시 정지모드로 전환하는 등의 제어를 수행한다.
여기에서, TOC 의 색인정보로서는 프로그램 목차 정보, 프로그램 디렉토리 정보, 프로그램 위치 정보, 디스크(DVD)의 종류 정보 등이 있는 데, 이때 디스크에서 판독되는 파일 목차 정보 또는 파일 디렉토리 정보 등이 있으며, 이러한 정보들은 재생모드에서의 구간 반복 재생, 랜덤 엑세스 등의 제어에 필요한 정보원으로서 이용될 것이다.
한편, 서보 제어 블록(106)은, 다수의 서보, 예를들면 포커싱 서보, 트래킹 서보, 스레드 서보, 스핀들 서보 등으로 구성되는 데, 상기한 제어 블록(102)으로부터의 제어신호 및 재생동작중에 후술되는 RF 블록(114)에서 제공되는 서보용 오차신호에 의거하여 데크 블록(110)을 작동시키는 드라이버 블록(108)의 구동을 제어한다.
또한, 스레드 서보를 제어하는 데 있어서, 서보 제어 블록(106)에서는 본 발명에 따라 홀센서를 통해 검출되어 후술되는 F/V 변환 블록(120)에서 제공되는 아날로그 형태의 모터 회전속도 정보(전압신호)를 디지탈 신호로 변환하고 이 변환된 모터 회전속도 정보에 의거하여 스레드 서보를 제어, 즉 도시 생략된 스레드 모터의 회전속도 등을 제어한다.
다음에, 드라이버(108)는, 예를들면 액추에이터 드라이버, 스핀들 모터 드라이버, 스레드 모터 드라이버, 트레이 모터 드라이버 등으로 구성되는 데, 상기한 서보 제어 블록(106)으로 부터의 제어에 따라 그에 상응하는 각종 모터 및 액추에이터의 구동을 제어한다.
또한, 데크 블록(110)은 디스크 탑재를 위한 턴테이블, 반도체 레이저, 대물렌즈와 오목랜즈로 된 광학계, 광센서 등으로 구성되며, 재생모드시의 디스크 구동시에 디스크(112)의 표면에 기록되어 있는 피트의 유무에 따라 광신호를 디지탈 신호로 변환, 즉 광센서를 통해 중간주파(RF) 신호를 발생한다.
다음에, RF 블록(114)은 데크 블록(110)내의 광센서로부터 출력되는 디지탈 신호(서브코드 신호, 재생 비디오신호 등)를 다음단에서 충분히 처리할 수 있는 레벨로 증폭하고, 파형을 정형하는 등의 신호처리 과정을 수행한 다음, 다음단의 디지탈 신호 처리 블록(116)으로 제공한다. 또한, RF 블록(114)은 데크 블록(110)에서 출력되는 신호에서 서보용 오차신호를 추출하여 전술한 서보 제어 블록(106)에 제공한다.
한편, 디지탈 신호 처리 블록(116)은, 예를들면 디지탈 신호 프로세서(DSP)인 것으로, 전술한 제어 블록(102)으로부터의 제어에 따라, 상기한 RF 블록(114)으로부터 제공되는 디지탈 신호(즉, DVD 에서 판독한 제어신호 정보(서브코드 신호) 및 영화 등의 실제 데이터 정보)에 대해 원신호의 데이터열로 복조, 예를들면 채널코딩된 EFM 신호를 8비트의 데이터열로 변환하는 등의 복조를 수행하고, 디스크 손상이나 먼지 등에 기인하는 버스트 에러 또는 랜덤 에러 등을 제거하기 위한 에러 정정 등의 처리를 수행한다. 그런다음, 디지탈 신호 처리 블록(116)에서 출력되는 압축 부호화된 데이터(즉, 재생 데이터)들은 부호화전의 원신호로의 복원을 위해 도시 생략된 MPEG 디코더 블록으로 제공될 것이다.
다른한편, 센서 블록(118)은 상술한 바와같은 재생동작중에 광픽업 전체를 레디얼(또는 좌우) 방향으로 이동시키는 스레드 모터의 회전속도를 검출, 즉 일예로서 도 3b에 도시된 바와같이, 스레드 모터의 정 또는 역회전에 따라 그에 대응하는 펄스신호를 발생하여 다음단의 F/V 변환 블록(120)으로 제공하는 것으로, 이러한 모터 회전속도 검출 센서로서는, 예를들면 이 기술분야에 잘 알려진 홀센서 등을 이용할 수 있다. 이때, 센서 블록(118)에서 발생되는 펄스신호는 스레드 모터의 회전속도가 비교적 느린 경우 그 주기가 비교적 긴 펄스신호가 될 것이고, 스레드 모터의 회전속도가 비교적 빠른 경우 그 주기가 비교적 짧은 펄스신호가 될 것이다.
다음에, F/V 변환 블록(120)은 상기한 센서 블록(118)에서 제공되는 검출된 스레드 모터 회전속도 신호, 즉 펄스신호를 레벨증폭시키고 정규화(이치화)시킨 다음 외부로 부터의 클럭(CLK)신호에 의거하여 펄스열로 된 주파수 신호를 전압신호로 변환하고 아날로그 신호로 변환하여 전술한 서보 제어 블록(106)으로 제공한다. 이러한 F/V 변환 블록(120)의 구체적인 동작과정에 대해서는 첨부된 도 2를 참조하여 하기에 보다 상세하게 기술한다.
따라서, 서보 제어 블록(106)에서는 광학계 전체를 레디얼 방향으로 이동시키는 스레드 서보의 제어시에 상기한 F/V 변환 블록(120)에서 제공되는 모터 회전속도 정보(아날로그 전압신호)에 의거하여 스레드 모터의 회전속도를 제어함으로써 광학계의 레디얼 방향 이동을 고속 및 고정밀하게 제어하게 된다.
도 2는 F/V 변환 블록(120)의 세부적인 블록구성도로써, 정규화 블록(202), 카운터(204), 인버터(206), 래치(208) 및 D/A 변환기(210)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 정규화 블록(202)에서는 도 1의 센서 블록(118)에서 제공되는 검출된 모터 회전속도 신호, 즉 일예로서 도 3b에 도시된 바와같은 펄스신호를 입력으로 하여 다음단에서의 처리에 적합한 레벨로 증폭하고 이치화한 다음 카운터(204)의 LD 단자 및 인버터(206)의 입력으로 제공한다. 이때, 이치화된 검출 펄스신호를 반전시키는 인버터(206)의 출력신호는 후술하는 래치의 클럭신호로써 제공된다.
다음에, 카운터(204)는 외부로부터의 클럭신호(CLK), 일예로서 도 3a에 도시된 바와같은 클럭신호에 의거하여 그의 LD 단자를 통해 입력되는 펄스신호를 카운트를 카운트하여 그의 출력단자(Q0- Qm)를 통해 m 비트의 디지탈 신호를 발생, 예를들면 검출된 펄스신호의 하이레벨 구간내에 존재하는 클럭수의 카운트를 통해 m 비트의 디지탈 신호를 발생하여 다음단의 래치(206)로 제공한다. 이때, 일예로서 카운터(204)의 출력값을 8 비트로 규정한다고 가정할 때 그 전압값은“00000000”에서부터“11111111”까지 256 레벨로 표현될 수 있을 것이다.
한편, 래치(208)에서는, 일예로서 도 3c에 도시된 바와같이, 인버터(206)로부터 그의 클럭단자(CLK)로 제공되는 신호의 하강에지에서 카운터(204)의 m 비트 출력신호(전압신호)를 래치하며, 여기에서 래치된 m 비트의 전압신호는 인버터(206)로부터 그의 클럭단자(CLK)로 제공되는 신호의 상승에지에서 다음단의 D/A 변환기(210)로 출력된다.
다음에, D/A 변환기(210)는, 예를들면 래치(208)에서의 출력 비트수에 상응하는 입력단자를 갖는 전류 가산형 D/A 변환기로 구성할 수 있는 데, 상기한 래치(208)에서 제공되는 m 비트의 디지탈 전압신호를 아날로그 신호로 변환한 다음 도 1의 서보 제어 블록(106)으로 제공한다.
따라서, 도 1의 서보 제어 블록(106)에서는 광학계 전체를 레디얼 방향으로 이동시키는 스레드 서보를 제어할 때 상기한 D/A 변환기(210)에서 제공되는 모터 회전속도 정보(아날로그 전압신호)를 디지탈 신호로 변환하고, 이 변환된 검출신호(모터 회전수 신호)에 의거하여 스레드 모터의 회전속도를 제어함으로써 광학계의 레디얼 방향 이동을 고속으로 고정밀하게 제어하게 될 것이다.
이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 광학계 전체를 레디얼 방향으로 이동시키는 기능을 수행하는 스레드 서보의 제어시에 스레드 모터의 회전수 검출신호에 의거하여 직접 스레드 모터의 구동을 제어함으로써, 스레드 서보의 고정밀하고 빠른 구동 제어를 통해 전체 서보 시스템의 성능 개선을 실현할 수 있다.

Claims (3)

  1. 사용자 조작신호에 의거해 각종 제어신호를 발생하는 제어기로부터의 제어신호에 의거하여 광학계 전체를 레디얼 방향으로 이동시키는 스레드 서보계를 제어하는 서보 제어 장치를 갖는 디브이디 시스템에서의 스레드 서보 제어 장치에 있어서,
    상기 스레드 서보계의 구동시에 내장된 스레드 모터의 회전수를 검출하는 스레드 모터 회전수 검출 수단;
    상기 검출된 펄스신호를 기설정된 소정레벨로 증폭하고, 이 증폭된 펄스신호를 이치화하는 정규화 블록;
    외부로부터의 클럭신호를 입력으로 하여 상기 검출된 펄스신호의 하이레벨 구간내에 존재하는 클럭수를 카운트함으로써 상기 검출된 펄스신호에 대응하는 m 비트의 디지탈 신호를 발생하는 카운터;
    상기 정규화 블록에서 출력되는 펄스신호를 반전시킨 클럭신호에 의거하여 상기 카운터로부터의 m 비트 디지탈 출력을 래치하고, 이 래치된 m 비트의 디지탈 전압신호를 그 출력으로 제공하는 래치; 및
    상기 래치에서 출력되는 m 비트의 디지탈 전압신호를 아날로그 전압신호로 변환하여 상기 서보 제어 장치에 제공하는 D/A 변환기로 구성된 것을 특징으로 하는 디브이디 시스템에서의 스레드 서보 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 카운터는, 8 비트 카운터인 것을 특징으로 하는 디브이디 시스템에서의 스레드 서보 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 래치는, 상기 반전 클럭신호의 하강에지에서 상기 카운터의 m 비트 전압신호를 래치하고, 상기 반전 클럭신호의 상승에지에서 래치된 m 비트의 전압신호를 상기 D/A 변환기로 출력하는 것을 특징으로 하는 디브이디 시스템에서의 스레드 서보 제어 장치.
KR1019970016648A 1997-04-30 1997-04-30 디브이디 시스템에서의 스레드 서보 제어장치 KR100245034B1 (ko)

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