KR100248451B1

KR100248451B1 - 광 디스크 플레이어의 서보 제어 회로

Info

Publication number: KR100248451B1
Application number: KR1019920010391A
Authority: KR
Inventors: 다무라다께오
Original assignee: 이데이 노부유끼; 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1991-06-17
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 2000-03-15
Also published as: EP0519461B1; US5265080A; DE69219404T2; JPH04368637A; KR930001150A; DE69219404D1; EP0519461A2; EP0519461A3

Abstract

디스크 재생 장치의 광 픽업, 즉, 디스크상에 기록된 정보 신호를 광학적으로 읽어대는 상기 광 픽업 위에 제공된 액츄에이터를 제어하기 위한 서보 회로는 이득 특성 및 위상 특성이 제1의 특성으로 세트된 제1 위상 보상 회로 및 이득 특성 및 위상 특성이 제2의 특성으로 세트된 제2 위상 보상회로, 선택적으로 결합되어 있는 상기 제1 및 제2 위상 보상회로, 상기 액츄에이터의 발진을 검출하기 위한 검출 회로, 상기 검출 회로의 출력에 기초하여 제1 및 제2 위상 보상 회로를 전자로부터 후자로 스위칭하기 위한 스위칭 회로를 포함하고 있는 위상 보상 유니트로 구성되어 있다.

Description

광 디스크 플레이어의 서보 제어 회로

제1도는 본 발명의 서보 회로가 응용되는 광 픽업의 외관을 도시하는 사시도.

제2도는 본 발명의 일 실시예에 따른 서보 회로를 도시하는 블럭 다이어그램.

제3도는 본 발명의 따른 서보 회로를 포함하는 위상 보상 회로의 이득 특성 및 위상 특성을 도시하는 다이어그램.

제4도는 본 발명에 따라 상기 서보 회로내에서 사용되는 대역통과 필터의 특성을 도시하는 특성 그래프.

제5도는 액츄에이터(actuator)가 발진하지 않을 때 상기 대역통과 필터의 출력 파형을 도시하는 다이어그램.

제6도는 상기 액츄에이터가 발진할 때 상기 대역 통과 필터의 출력 파형을 도시하는 다이어그램.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 광 픽업 102 : 지지부(supporting base)

103 : 액츄에이터 114 : 렌즈 홀딩 배럴(barrel)

115 : 대물렌즈 116, 117 : 요크

118 : 자석 121 : 광 시스템 블럭

122 : 가동부 부재 123 : 레이저 광 발생/검출 유니트

124, 125 : 가이드 부재 203 : 제1위상 보상 회로

204 : 제2 위상 보상 회로 205 : 구동 증폭기

206 : 버퍼 증폭기 207 : 대역 통과 필터

208 : 윈도우 비교기

본 발명은 일반적으로 광 디스크 재생 장치와 같은 재생 장치의 광 픽업을 제어하는 서보 회로, 특히, 높은 자연주파수(natural frequency)(fo) 및 Q값(Q)을 갖는 광 픽업의 트래킹 서보(tracking servo)를 수행할 수 있는 복수개의 동선과 같은 것으로 지지되는 쌍축(bi-axial)액츄에이터를 갖는 서보회로에 관한 것이다.

예를 들면, 상기 광 디스크 재생 장치에 있어서 트래킹 서보가 실행될 때, 트래킹 오차 신호가 위상 보상 회로에 공급되어 상기 오차 신호의 저 대역(low band)의 레벨을 증가시킨다. 그 다음에, 이렇게 위상 보상된 상기 오차 신호는 구동 증폭기(drive amplifier)에 공급되어 이 구동 증폭기로부터 구동 신호가 광 픽업의 트래킹 코일(tracking coil)에 공급된다. 그러나, 이러한 위상 보상 회로를 사용하는 장치에 있어서는 상기 오차 신호의 저 대역의 이득이 증가됨에 따라, 위상 지연이 상기 저 대역 구성 요소에서 발생하는 경향이 있다. 특히, 상기 트래킹 서보가 구동자석, 대물렌즈 등이 동선 부재(wire members)에 의해 단방향 지지되어 있는 액츄에이터상에서 실행될 때,상기 액츄에이터의 자연 주파수(fo) 및 Q 값은 금형 요체(mold hinge)에 의해 지지되는 액츄에이터보다 더 높다. 따라서 상기 액츄에이터가 발진할 위험성이 있다.

그러므로 본 발명의 목적은 상기의 종래 기술에서 봉착하는 상기의 단점 및 결점을 제거할 수 있는 서보 회로를 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 디스크 재생 장치의 광 픽업에 트래킹 서보를 실행하기 위한 새로운 서보 회로를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 디스크의 흠결, 트래킹 서보 특성의 위상 지연에 기인한 외부 진동 등과 같은 외란에 의해 생기는 발진 현상을 피하여 공진 주파수(자연 진동)(fo) 및 높은 Q값을 갖는 광 픽업에 상기 트래킹 서보를 실행할 때 안정된 트래킹 서보를 실행할 수 있는 서보 회로를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 이득 특성과 위상 특성이 제1의 특성으로 세트되어 있는 제1 위상 보상 회로 및 이득 특성과 위상 특성이 제2의 특성으로 세트된 제2 위상 보상 회로, 선택적으로 결합된 상기 제1 및 제2 위상 보상 회로, 상기 액츄에이터의 발진을 검출하는 검출 회로, 및 상기 검출회로로부터의 출력에 기초하여 상기 제1 및 제2 위상 보상 회로를 전자에서 후자로 스위칭하기 위한 스위칭 회로를 포함하는 위상 보상 유니트(unit)로 구성된 서보 회로가 제공되어 있다. 제2 위상 보상 회로는 낮은 대역에서 높은 대역으로 일정하게 위상이 앞서가는(advance)위상 특성을 갖는다.

상기 디스크의 트래킹 방향으로 상기 액츄에이터의 발진이 상기 검출 회로에 의해 검출될 때, 상기 제1 위상 보상 회로는 제2 위상 보상 회로를 구동하여 상기 액츄에이터가 위상 지연에 기인하여 발진하지 않도록 하기 위하여 제2 위상 보상 회로로 스위칭된다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점의 더 나은 이해는 첨부된 도면에 관련하여 본 발명의 일 실시예에 도시된 바의 상세한 설명에 살펴보면 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 상기 서보 회로를 기술하기 전에, 먼저 본 발명의 서보 회로에 의해 상기 트래킹 제어가 실행되는 광 픽업의 일례를 기술한다.

첨부한 도면의 제1도는 본 발명의 상기 서보 회로가 용융된 관 픽업의 외관의 사시도를 도시한다. 첨조 번호(101)로 일반적으로 도시된 광 픽업은 지지부(supporting base)(102)위에 장착된 액츄에이터(103)를 포함한다.

제1도에 따르면, 상기 액츄에이터(103)는 받침부(abutment)에 한쌍의 상부 및 하부 보빈 부본(bobbin parts)(104 및 105)으로 형성된 보반부(bobbin portion)(106), 받침부에 한쌍의 상부 및 하부 홀더(holder)부분(107 및 108)으로 형성되어 상기 지지부(102)에 대한 장착 지지부로서 역할을 하는 홀더부(109), 상기 상부 보빈(104) 및 상기 상부 홀더 부분(107)을 결합하기 위해 뻗어 있는 제1 및 제2 동선 부재(110 및 111) 및 상기 하부 보빈 부분(105) 및 상기 하부 홀더 부분(108)을 결합하기 위해 배치된 제1 및 제2 동선 부재(110 및 111)에 평행하게 배치된 제3 및 제4 평행 동선 부재(112 및 113)로 구성되어 있다. 상기 동선 부재(110, 111,112 및 113)의 각각은 얇은 스테인레스 강판 등과 같은 철판을 펀칭(punching out)하여 형성되고 단면의 한 변이 약 0.1에서 0.2mm인 정사각형이다.

상기 상부 보빈 부분(104), 상기 상부 홀더 부분(107) 및 상기 하부 보빈 부분(105), 상기 하부 홀더 부분(108)이 금형될 때, 상기 동선 부재(110,111,112 및 113)은 인서트(insert)금형 공정 또는 아웃서트(outsert) 금형 공정에서 금속 금형의 내부에 금형되어 그것의 단부는 상기 상부 보빈 부분(104), 상기 상부 홀더 부분(107) 및 상기 하부 보빈 부분(105), 상기 하부 홀더부분(108)의 각각에 대해서 단방향 지지되어 있다.

합성 수지로 되어 있는 렌즈 홀딩 배럴(lens holding barrel)(114)위에 있는 대물렌즈(115)는 상기 상부 보빈 부분(104)쪽으로 붙어 있다. 상기 대물렌즈(115)를 상기 광축 방향, 즉, 촛점 방향(제1도에서 화살표(X)로 도시된 방향)으로 및 상기 광축 방향에 수직한 방향, 즉, 트래킹 방향(제1도에서 화살표(Y)로 도시된 방향)으로 움직이기 위한 요크(116,117) 및 자석(118,118)은 각각 상기 상부 보빈 부분(104) 및 상기 하부 보빈 부분(105)으로 각각 구성된 상기 보빈부(106)의 반대쪽면에 부착되어 있다.

이렇게 이루어진 상기 액츄에이터(103)는 상기 하부 홀더 부분(108)의 양쪽 단부로부터 돌출된 지지 돌출부(supporting projections)(119)를 갖고 있고 상기 지지 돌출부(119)는 고정핀(120)으로 소정의 위치에 상기 지지부(102)위에 지지되어 있다. 이와 같이, 상기 액츄에이터(103)는 상기 지지부(102)에 부착되어 상기 지지부(102)에 대한 그것의 높이가 제한되어 있다.

상기 액츄에이터(103)가 상기 지지부(102)에 부착되어 있는 조건하에서, 포커싱 코일(focusing coils)(120,120) 및 트래킹 코일은 상기 요크(116,117) 및 상기 자석(118,118) 각각에 대응 관계(opposing relation)에 있는 상기 지지부(102)상게 부착되어 있다. 상기 트래킹 코일은 제1도에 도시되지 않았지만 그 각각은 상기 자석(118,118)에 대응하기 위해 상기 포커싱 코일(120,120)의 한쪽면에 부착되어 있다. 이 포커싱 코일(120,120) 및 트래킹 코일에 제어 신호가 공급될 때, 상기 대물렌즈(15)는 상기 포커싱 방향 및 상기 트래킹 방향으로 움직인다.

또, 상기 액츄에이터(103)는 광 픽업(101)을 구성하기 위한 장착부로서의 역할을 하는 상기 지지부(102)에 의해 광 시스템 블럭(121)위에 부착된다. 광 디스크(도시되지 않음) 상에 기록된 정보 신호는 상기 광 픽업(101)에 의해 재생된다. 상기 광 시스템 블럭(121)은 가동부 부재(movable base member)(122) 및 상기 가동부 부재(122)의 하부면측에 단방향 부착된 (unitarily attached)레이저 광 발생/검출 유니트(123)로 구성되어 있다. 상기 대물렌즈(115)를 통하여 상기 광 디스크의 표면에 방사된 레이저 광은 상기 레이저 광 발생/검출 유니트(123)에 의해 발생되고, 상기 광 디스크로부터 반사된 광은 상기 레이저 광 발생/검출 유니트(123)에 의해 검출되어 정보 신호로서 출력된다.

게다가, 상기 광 픽업(101)은 광 디스크 재생 장치내에 배치된 가이드 부재(guide member)(124,125)에 의해 가이드되어 상기 광 디스크의 반경 방향(radial direction)(제1도의 화살표(Y)방향)으로 움직이게 되고, 그것에 의해 상기 광 디스크로부터 상기 정보 신호를 재생한다. 이를 위해 상기 가동부 부재(122)에 상기 실린더형 가이드 부재(124)에 헐겁게 조립되어 있는 슬라이드 베어링부(126,126) 및 래크부(rack portion)(127)가 제공되어 있다. 상기 가동부(122)는 상기 광 디스크 재생 장치내에 배치된 래크-피니언 구동 메카니즘(도시되지 않음)의 구동력에 의해 상기 광 디스크의 반경방향으로 움직이게 된다.

이제 본 발명에 따른 상기 서보 회로가 이렇게 구성된 상기 광 픽업의 트래킹 서보 동작에 응용되는 경우를 서술해 본다.

첨부 도면의 제2도는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 대물렌즈(115)에 트래킹 제어를 실행하기 위해 상기 레이저 광 발생/검출 유니트(123)내부에 배치되어 있는 상기 서보회로의 블럭 다이어그램을 도시한다.

제2도에 따르면, 트래킹 오차 신호가 단자(201)에 공급되고 이 단자(201)는 스위치(202)의 가동 접점(202a)에 결합된다. 제1 위상 보상회로(203)은 제1의 소정의 레벨로 조정된 이득을 가지고 있고 상기 스위치(202)의 제1 고정 접점(202b)는 상기 제1 위상 보상회로(203)의 입력 단자에 연결되어 있다. 제2 위상 보상 회로(204)는 상기 제1의 레벨보다 높은 레벨로 조정된 이득을 가지고 있고 상기 스위치(202)의 제2 고정접점(202c)은 상기 제2 위상 보상 회로(204)의 입력 단자에 연결되어 있다. 상기 제1 및 제2 위상 보상 회로(203 및 204)의 출력은 구동 증폭기(205)를 거쳐서 상기 광 픽업(제2도에 도시되지 않음)의 트래킹 코일(210)에 결합되어 있는 접합(211)으로서 서로 결합되어 있다.

상기 구동 증폭기(205)의 출력은 버퍼 증폭기(206)에 연결되고 상기 버퍼 증폭기(206)의 출력은 상기 자연 주파수(fo)를 검출하는 대역 통과 필터(207)에 결합된다. 상기 대역통과 필터(207)의 출력은 윈도우 비교기(208)에 결합되어 있고 상기 윈도우 비교기(208)의 출력은 상기 스위치(202)의 제어단자에 결합된다.

이렇게 배열된 상기 서보 회로의 동작은 제3도 내지 제6도에 관련하여 기술되어진다.

상기 광 디스크 재생 장치에 있어서, 광 디스크가 정산적으로 재생될 때는 제2도에 도시된 상기 서보 회로내의 상기 스위치(202)의 상기 가동 접점(202a)는 상기 제1 고정접점(202b)에 연결되므로 상기 제1 위상 보상 회로(203)가 구동된다. 그때에 상기 트래킹 서보의 이득 특성은 낮은 주파수에서의 이득이 중간 주파수에서의 것과 비교하여 높은 제3도의 실선(solid line)a에 의해 도시되고, 상기 트래킹 서보의 위상 특성은 실전 b로 도시되어 있다. 이렇게, 낮은 주파수에서 위상 지연이 발생한다.

게다가, 상기 대역 통과 필터(207)는 제4도에 피크 레벨(peak level)이 상기 자연 주파수(fo)에 나타나는 것과 같은 특성을 갖고 있다. 결과적으로, 실제로 그라운드 전위(GND)가 제5도에 도시된 바와 같이 정지 상태(stationary state)에서의 상기 대역 통과 필터(207)의 출력에서 얻어진다. 그러나 제1도에 도시되어 있는 상기 광 픽업의 대물렌즈 홀더부(106)가 외부 외란 등의 영향으로 트래킹 방향(제1도의 Y방향)으로 상기 자연 주파수(fo) 부근의 주파수에서 진동할 때는 제6도에 도시한 신호가 상기 대역 통과 필터(207)의 출력에서 만들어진다. 이 신호는 이 신호의 레벨이 상기의 소정의 레벨보다 높은가의 여부를 검출하는 상기 윈도우 비교기(208)에 입력된다. 그 다음에 상기 스위치(202)의 가동 접점(202a)는 상기 윈도우 비교기(208)에서 검출된 신호에 의해 제2 고정 접점(202c)에 연결된다.

진동이 상기한 바와 같이 외부로부터 상기 광 픽업에 가해지거나 트랙 억세스(track access)가 실행될 때, 상기 스위치(202)의 가동 접점(202a)은 제2 위상 보상 회로(204)를 구동하기 위해 제2 고정 접점(202c)에 연결된다. 그때의 상기 트래킹 서보의 이득 특성은 제3도에서 점선으로 도시되는데 낮은 주파수 대역에서의 이득은 정상 재생 모드에서 변화하지 않고 제3도에서 점선 d로 도시된 바와 같이 높은 주파수 대역에서는 높게 세트되어 있다. 그러므로 발진을 야기시키는 낮은 대역에서의 위상 지연은 피할 수 있다.

즉, 상기의 서보 회로에서, 상기 광 픽업(101)이 자연주파수(fo)에서 발진하고 있을 때, 이러한 발진은 상기 대역 통과 필터(207) 및 상기 윈도우 비교기(208)에 의해 검출되고 상기 스위칭(202)의 가동 접점(202a)는 제2 위상 보상 회로(204)를 구동하기 위해 제2 고정 접점(202c)에 연결된다. 이 경우에 상기 제2 위상 보상 회로(204)의 위상 특성은 낮은 주파수 대역에서 위상 지연이 잘생되지 않도록 하여 상기 광픽업이 발진하지 못하도록 한다.

상기 제2 위상 보상 회로(204)가 항상 사용될 때는, 제3도에서 접선 c로 도시된 이득 특성은 높은 주파수 대역에서 증가하게 되어 디스크상의 얼룩(smudge)등에 관계된 서보 특성이 열화되는 결과를 가져온다. 이때문에, 상기 서보 회로에서는, 자연 주파수(fo)에서의 상기 광 픽업의 발진을 검출하여 상기 위상 보상 회로의 특성을 스위칭한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 상기 서보 회로에 따르면, 상기 광 픽업(101)의 발진의 시작이 검출될 때는 제1 위상 보상회로(203)는 제1 위상 보상 회로(203)보다 높은 레벨의 이득으로 세트된 제2 위상 보상 회로(204)로 스위칭된다. 그 다음에 이 제 위상 보상 회로(204)가 상기 액츄에이터가 발진하지 않도록 구동된다.

그러므로 상기한 바와 같이, 높은 자연 주파수(fo) 및 높은 Q값을 갖고 동선 등에 의해 지지되어 있는 쌍축(bi-axial)액츄에이터가 외부 외란의 영향으로 야기된 진동으로 인하여 발진하지 않도록 할 수 있다.

게다가, 상기 디스크의 억세스중에 상기 진동이 가해질 때 조차도 상기 액츄에이터가 발진하지 않도록 할 수 있기 때문에, 보다 높은 속도로 상기 억세스의 실현이 가능하다.

상기 첨부한 도면에 관련하여 본 발명의 양호한 실시예를 기술하여 보면 본 발명이 상기의 세밀한 실시예에 한정되지 않고 부속되어 있는 청구항에서 정의되는 바와 같이 본 발명의 정신 또는 범위를 벗어나지 않고 본 기술에 능숙한 자에 의해 여러변화 및 수정이 될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

Claims

(a) 이득 특성과 위상 특성이 제1의 특성으로 세트되어 있는 제1 위상 보상 회로 및 이득 특성과 위상 특성이 제2의 특성으로 세트된 제2 위상 보상 회로, 선택적으로 결합된 상기 제1 및 제2 위상 보상 회로, (b) 상기 액츄에이터의 발진을 검출하기 위한 검출수단, (c) 상기 검출 수단으로부터의 출력에 기초하여 상기 제1 및 제2 위상 보상 회로를 전자에서 후자로 스위칭하기 위한 스위칭 수단을 포함하고 디스크상에 기록된 정보 신호를 광학적으로 읽어내는 디스크 재생 장치의 광 픽업 위에 제공되어 있는 액츄에이터를 제어하는 서보 회로.
제1항에 있어서, 상기 검출 수단이 통과 대역이 상기 액츄에이터의 발진 주파수(fo)를 포함하는 주파수 대역인 대역 통과 필터 및 상기 대역 통과 필터의 출력이 소저의 레벨보다 더 높게 되는지의 여부를 검출하는 비교기를 포함하는 서보회로.
제1항에 있어서, 상기 제2 위상 보상 회로가 위상이 낮은 주파수 대역에서 높은 주파수 대역으로 일정하게 위상이 앞서가는 위상 특성을 갖는 서보회로.
제3항에 있어서, 상기 제2 위상 보상 회로의 이득 특성이 상기 제1 위상 보상 회로보다 더 높은 레벨로 되도록 세트되어 있고 상기 검출 수단에 의해 상기 액츄에이터의 발진이 검출될 때 제2 위상 보상 회로를 구동하기 위해서 상기 제1 위상 보상 회로에서 상기 제2 위상 보상 회로로 스위치하기 위하여 스위칭 수단이 제공된 서보 회로.
제1항에 있어서, 상기 액츄에이터가 상기 디스크상에 형성된 기록 트랙위에 레이저 광을 수렴시키기 위한 대물렌즈, 상기 대물렌즈를 지지하기 위한 홀더, 및 상기 대물렌즈가 포커싱 방향 및 트래킹 방향으로 움직이도록 상기 홀더를 지지하기 위한 복수개의 동선 부재로 이루어져 있는 서보 회로.
제1항에 있어서, 상기 위상 보상 수단이 상기 디스크상에서 반사된 반사광으로부터 검출된 트래킹 에러 신호를 공급받고 상기 검출 수단이 상기 액츄에이터의 트래킹 방향으로의 발진을 검출하는 서보 회로.