KR100263057B1 - Digital servo control apparatus of optical disc player - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device for controlling a digital servo is provided to conveniently convert characteristic of a compensating filter. CONSTITUTION: A multiplexer(132) receives a track error signal and a focus error signal from an RF(Radio Frequency) amplifier(108) while receiving a CLV control signal from a data processor(110). The multiplexer outputs the signals to an A/D(Analog/Digital) converter(120) according to control of a DSP(Digital Signal Processor)(122). The A/D converter converts signal from the multiplexer for applying to the DSP. The DSP selects the focus error signal, the track error signal, and the CLV control signal within a specific sampling period for outputting as control data. D/A(Digital/Analog) converters(124-130) convert the control data compensated in the DSP into original analog signals.

Description

광 디스크 재생시스템의 디지털 서보 제어장치Digital Servo Control of Optical Disc Recycling System

본 발명은 광 디스크 재생시스템에 관한 것으로, 특히 서보(servo)를 제어하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical disc reproducing system, and more particularly to an apparatus for controlling a servo.

통상적으로 광 디스크 재생시스템은 CD(Compact Disc), CD-ROM(Compact Disc - Read Only Memory), LD(Laser Disc), MD(Mini Disc), DVD(Digital Video Disc)등과 같은 각종 광 디스크들중에 해당하는 디스크에 기록되어 있는 정보를 재생하는 시스템을 말한다. 이러한 광 디스크 재생시스템은 디스크로부터 신호를 정확히 픽업(pick up)해내기 위해 기구적인 구동 제어를 포함하는 각종 서보를 채용하고 있다. 이들 서보들로서는 기본적으로 스핀들(spindle) 서보, 포커싱(focusing) 서보, 트랙킹(tracking) 서보, 슬레드(sled) 서보 등 4가지가 있다. 스핀들 서보는 디스크 모터인 스핀들 모터를 일정한 선속도, 즉 CLV(Constant Linear Velocity)로 구동하는 서보로서, CLV 서보라고도 한다. 포커싱 서보는 디스크 반사면에 초점을 맞추는 서보이다. 트랙킹 서보는 디스크상에 있는 일정한 트랙을 추적하는 서보이다. 슬레드 서보는 광 픽업(optical pick up) 본체를 이동하는 광학계 송출 서보이다.In general, an optical disc playback system is one of various optical discs such as CD (Compact Disc), CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), LD (Laser Disc), MD (Mini Disc), DVD (Digital Video Disc), etc. Refers to a system that plays back the information recorded on the disc. Such an optical disc reproducing system employs various servos including mechanical drive control to accurately pick up signals from the disc. There are basically four servos, such as a spindle servo, a focusing servo, a tracking servo, and a sled servo. The spindle servo is a servo that drives a spindle motor, which is a disk motor, at a constant linear speed, that is, a constant linear velocity (CLV), also called a CLV servo. The focusing servo is a servo that focuses on the disk reflecting surface. Tracking servos are servos that track certain tracks on a disk. The sled servo is an optical transmission servo that moves an optical pick up main body.

상기한 바와 같은 서보를 위해 광 디스크 재생시스템에 채용되는 서보 제어장치는 도 1에 보인 바와 같이 아날로그방식으로 구현하였었다. 도 1은 통상적인 광 디스크 재생시스템에 채용되는 아날로그 서보 제어장치의 블록구성도를 보인 것이다. 광 픽업(102)은 디스크에 기록되어 있는 정보를 광학적으로 픽업하여 전기적인 신호로 변환된 RF(Radio Frequency)신호를 발생하여 RF 증폭기(108)로 출력한다. 이러한 광 픽업(102)은 포커싱 액츄에이터(actuator) 및 트랙킹 액츄에이터를 구비한다. 포커싱 액츄에이터는 포커싱 보상필터(112)로부터 인가되는 포커싱 제어신호에 따라 대물렌즈를 광축방향으로 이동시키며 트랙킹 액츄에이터는 트랙킹 보상필터(114)로부터 인가되는 트랙킹 제어신호에 따라 대물렌즈를 디스크(100)의 래디알(radial) 방향으로 움직여 트랙을 추적한다. 스핀들모터(104)는 스핀들 보상필터(118)로부터 인가되는 스핀들 제어신호에 의해 구동되어 디스크(100)를 CLV로 회전시킨다. 슬레드 피드 모터(sled feed motor)(106)는 슬레드 보상필터(116)로부터 인가되는 슬레드 제어신호에 따라 광 픽업(102) 본체를 이송시킨다.The servo controller employed in the optical disc reproducing system for the servo as described above has been implemented in an analog manner as shown in FIG. Fig. 1 shows a block diagram of an analog servo controller employed in a conventional optical disc reproducing system. The optical pickup 102 optically picks up the information recorded on the disk, generates an RF (Radio Frequency) signal converted into an electrical signal, and outputs the RF signal to the RF amplifier 108. This optical pickup 102 has a focusing actuator and a tracking actuator. The focusing actuator moves the objective lens in the optical axis direction according to the focusing control signal applied from the focusing compensation filter 112, and the tracking actuator moves the objective lens in accordance with the tracking control signal applied from the tracking compensation filter 114. Track in tracks by moving in the radial direction. The spindle motor 104 is driven by the spindle control signal applied from the spindle compensation filter 118 to rotate the disk 100 to CLV. The sled feed motor 106 transfers the optical pickup 102 main body according to the sled control signal applied from the sled compensation filter 116.

또한 RF 증폭기(108)는 광 픽업(102)으로부터 인가되는 RF신호를 증폭하고 파형정형하여 기록시의 변조신호를 데이터 프로세서(110)에 인가하며, RF신호로부터 포커스 및 트랙 에러를 검출하여 각각 대응하는 포커스 에러신호 FE와 트랙 에러신호 TE를 발생한다. 상기 변조신호는 예를 들어 디스크(100)가 CD인 경우에는 EFM(Eight to Fourteen Modulation)신호가 된다. 데이터 프로세서(110)는 RF 증폭기(108)로부터 인가되는 변조신호를 복조하고 에러 정정하여 데이터를 복원하며 디스크(100)의 CLV 제어를 위한 CLV 제어신호를 발생한다.In addition, the RF amplifier 108 amplifies and waveform-forms an RF signal applied from the optical pickup 102, applies a modulation signal at the time of recording to the data processor 110, and detects a focus and track error from the RF signal, respectively. The focus error signal FE and the track error signal TE are generated. The modulated signal is, for example, an EFM (Eight to Fourteen Modulation) signal when the disk 100 is a CD. The data processor 110 demodulates, modulates, and corrects the modulated signal applied from the RF amplifier 108 to generate data, and generates a CLV control signal for CLV control of the disk 100.

상기와 같은 상태에서 포커싱 보상필터(112)는 RF 증폭기(108)로부터 출력되는 포커스 에러신호 FE를 포커싱 보상필터 처리하여 포커싱 제어신호로 광 픽업(102)에 있는 포커싱 액츄에이터에 인가한다. 트랙킹 보상필터(114)는 RF 증폭기(108)로부터 출력되는 트랙 에러신호 TE를 트랙킹 보상필터 처리하여 트랙킹 제어신호로 광 픽업(102)에 있는 트랙킹 액츄에이터에 인가한다. 슬레드 보상필터(116)는 트랙킹 보상필터(114)로부터 출력되는 트랙킹 제어신호를 슬레드 보상필터 처리하여 슬레드 피드 모터(106)에 슬레드 제어신호로 인가한다. 스핀들 보상필터(118)는 데이터 프로세서(110)로부터 출력되는 CLV 제어신호를 스핀들 보상필터 처리하여 스핀들 모터(104)에 스핀들 제어신호로 인가한다. 이러한 보상필터들(108∼118) 각각의 보상필터 처리에 의해 각각의 서보 제어 루프(loop)의 주파수 특성 및 위상 특성을 보상하게 된다.In this state, the focusing compensation filter 112 processes the focus error signal FE output from the RF amplifier 108 into a focusing compensation filter and applies the focusing control signal to the focusing actuator in the optical pickup 102. The tracking compensation filter 114 processes the tracking error signal TE output from the RF amplifier 108 and applies the tracking compensation filter to the tracking actuator in the optical pickup 102 as a tracking control signal. The sled compensation filter 116 processes the tracking control signal output from the tracking compensation filter 114 by the sled compensation filter and applies it to the sled feed motor 106 as a sled control signal. The spindle compensation filter 118 processes the CLV control signal output from the data processor 110 and performs a spindle compensation filter to apply the spindle control signal to the spindle motor 104. Compensation filter processing of each of the compensation filters 108 to 118 compensates for the frequency characteristics and the phase characteristics of each servo control loop.

한편 상기한 보상필터들(108∼118)은 도 2의 예로서 보인 바와 같이 연산증폭기와 저항소자 및 캐패시터로 구성되는 아날로그방식으로 구현되었었다. 상기 도 2에 보인 바와 같이 연산증폭기들(OP1∼OP3)과 저항소자들(R1∼R4) 및 캐패시터들(C1∼C2)로 구성되는 보상필터는 입력단자 IN에 입력되는 신호를 필터링 처리하여 출력단자 OUT로 출력한다. 이러한 아날로그방식의 보상필터는 연산증폭기와 저항소자 및 캐패시터에 의해 보상 특성이 결정되며, 주파수 특성은 도 3의 예와 같다.Meanwhile, the compensation filters 108 to 118 described above are implemented in an analog method including an operational amplifier, a resistor, and a capacitor. As shown in FIG. 2, a compensation filter including operational amplifiers OP1 to OP3, resistor elements R1 to R4, and capacitors C1 to C2 filters and outputs a signal input to the input terminal IN. Output to terminal OUT. In the analog type compensation filter, compensation characteristics are determined by an operational amplifier, a resistor, and a capacitor, and the frequency characteristics are the same as those of FIG. 3.

상기한 바와 같이 보상필터를 아날로그방식으로 구현함에 따라 각각의 보상필터의 특성을 수정해야할 경우에는 일일이 저항값과 캐패시턴스값을 변경해야만 하므로 저항소자와 캐패시터를 바꿔야만 하므로 특성 변경이 제한되었었다. 또한 이를 위해 여러 가지 값의 저항소자들과 캐패시터들을 광 디스크 재생시스템에 미리 마련해 놓고 특성 변경시마다 저항값과 캐패시턴스값을 스위칭에 의해 선택할 수 있도록 스위칭회로를 추가하여야만 하였였다. 특히 특성이 다른 CD와 DVD를 겸용할 수 있는 DVD 시스템에서는 CD와 DVD를 선별적으로 재생해야 하므로 어려운 점이 있었다.As described above, when the compensation filter is implemented in an analog manner, when the characteristics of each compensation filter need to be modified, the resistance value and the capacitance value must be changed. Therefore, the characteristic change has been limited. In addition, for this purpose, various values of resistance elements and capacitors should be prepared in advance in the optical disc reproducing system, and a switching circuit should be added so that the resistance value and the capacitance value can be selected by switching at each characteristic change. In particular, in the DVD system that can be used both CD and DVD of different characteristics, it was difficult to play the CD and DVD selectively.

상술한 바와 같이 광 디스크 재생시스템에서는 아날로그방식으로 서보 제어를 함에 따라 보상필터의 특성 변경이 제한될 뿐만아니라 곤란하였었고 추가적인 회로를 필요로 하는 단점이 있었다.As described above, in the optical disc reproducing system, the control of the compensation filter is not only limited, but also difficult, and requires additional circuitry.

따라서 본 발명의 목적은 보상필터의 특성을 용이하게 변경할 수 있는 디지털 서보 제어장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a digital servo control apparatus that can easily change the characteristics of a compensation filter.

도 1은 통상적인 광 디스크 재생시스템에 채용되는 아날로그 서보 제어장치의 블록구성도,1 is a block diagram of an analog servo controller employed in a conventional optical disc reproducing system;

도 2는 통상적인 아날로그방식의 보상필터의 예를 보인 도면,2 is a view showing an example of a conventional analog compensation filter;

도 3은 통상적인 아날로그방식의 보상필터의 주파수 특성도,3 is a frequency characteristic diagram of a conventional analog filter;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 서보 제어장치의 블록구성도,4 is a block diagram of a digital servo control device according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도 4의 DSP의 신호 처리 타이밍도,5 is a signal processing timing diagram of the DSP of FIG. 4 according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도 4의 DSP의 처리 흐름도.6 is a process flow diagram of the DSP of FIG. 4 in accordance with an embodiment of the present invention;

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 포커싱 서보와 트랙킹 서보와 일정 샘플링(sampling) 주기마다 교호적으로 선택하는 슬레드 서보 또는 스핀들 서보에 대해 샘플링주기내에서 순차적으로 해당하는 디지털 보상필터 처리함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is to sequentially process the digital compensation filter corresponding to the focusing servo, the tracking servo and the sled servo or spindle servo that alternately selects at a certain sampling period within the sampling period. It features.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 구체적인 처리 타이밍이나 처리 흐름과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the annexed drawings, numerous specific details are set forth in order to provide a more thorough understanding of the present invention, such as specific processing timings or processing flows. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 서보 제어장치의 블록구성도를 보인 것으로, 전술한 도 1과 같은 서보 제어장치에서 아날로그방식의 보상필터들(112∼118) 대신에 A/D(Analog-to-Digital) 변환기(120)와 DSP(Digital Signal Processor)(122)와 D/A(Digital/Analog) 변환기들(124∼130)과 멀티플렉서(132)를 사용하여 디지털방식으로 서보 제어하도록 구성한 것이다. 또한 이와 같이 디지털방식으로 구현함에 따라 마이컴(MICOM: Microcomputer)(134)에 의해 보상필터의 특성을 변경할 수 있음을 보인다. 그러므로 이들은 제외한 나머지 구성 요소들은 전술한 도 1에서와 동일하며, 그에따라 참조부호도 동일하게 부여하였다.4 is a block diagram of a digital servo controller according to an exemplary embodiment of the present invention. In the servo controller as shown in FIG. Digital-to-servo control using a digital-to-digital converter 120, a digital signal processor (DSP) 122, digital / analog (D / A) converters 124 to 130, and a multiplexer 132. will be. In addition, it can be seen that the characteristics of the compensation filter can be changed by the microcomputer (MICOM) 134 according to the digital implementation. Therefore, the remaining components except for these are the same as in Fig. 1 described above, and accordingly given the same reference numerals.

상기 멀티플렉서(132)는 RF 증폭기(108)로부터 트랙 에러신호 TE와 포커스 에러신호 FE를 입력하며 데이터 프로세서(110)로부터 CLV 제어신호를 입력하며, 입력신호들을 DSP(122)의 제어에 따라 순차적으로 하나씩 선택하여 A/D 변환기(120)로 출력한다. A/D 변환기(120)는 DSP(122)의 시분할 처리에 따라 멀티플렉서(132)로부터 순차적으로 선택되어 입력되는 신호를 A/D 변환하여 DSP(122)에 인가한다. DSP(122)는 포커스 에러신호 FE와 트랙 에러신호 TE와 CLV 제어신호를 일정 샘플링 주기내에서 순차적으로 멀티플렉서(132)에 의해 선택하여 A/D 변환기(120)를 통해 A/D 변환하여 입력하고 일정 샘플링주기내에서 순차적으로 포커싱 보상필터 처리와 트랙킹 보상필터 처리와 매 샘플링 주기마다 교호적으로 선택하는 슬레드 보상필터 처리 또는 스핀들 보상필터 처리를 하여 각각 대응하는 제어데이터로 출력한다.The multiplexer 132 inputs a track error signal TE and a focus error signal FE from the RF amplifier 108 and a CLV control signal from the data processor 110, and sequentially inputs the input signals according to the control of the DSP 122. One by one is selected and output to the A / D converter 120. The A / D converter 120 performs A / D conversion on the signals sequentially selected from the multiplexer 132 and applied to the DSP 122 according to the time division processing of the DSP 122. The DSP 122 selects the focus error signal FE, the track error signal TE, and the CLV control signal by the multiplexer 132 sequentially within a predetermined sampling period, and performs A / D conversion through the A / D converter 120. Focusing compensation filter processing, tracking compensation filter processing, and sled compensation filter processing or spindle compensation filter processing alternately selected for each sampling period are sequentially output within the predetermined sampling period and output as corresponding control data.

이러한 DSP(122)는 통상적인 DSP에 포커싱 보상필터 처리와 트랙킹 보상필터 처리와 슬레드 보상필터 처리와 스핀들 보상필터 처리를 위한 프로그램을 다운로드(download)하여 구현한다. 이와 같이 DSP(122)에 의해 구현하는 각각의 보상필터는 통상적으로 서보 시스템에서 채용되고 있는 바와 같은 디지털 필터로 구성한다. 이러한 디지털 필터의 구조는 여러 가지가 있으나, 통상적으로 서보 시스템에서는 FIR(Finite Impulse Response) 필터보다는 IIR(Infinite Impulse Response) 필터를 가장 많이 사용한다.The DSP 122 downloads and implements a program for focusing compensation filter processing, tracking compensation filter processing, sled compensation filter processing, and spindle compensation filter processing to a conventional DSP. As described above, each compensation filter implemented by the DSP 122 is generally composed of a digital filter as employed in a servo system. There are many structures of such digital filters, but in general, the servo system uses an Infinite Impulse Response (IIR) filter more than a Finite Impulse Response (FIR) filter.

그리고 D/A 변환기들(124∼130)은 DSP(122)에서 보상필터 처리된 제어데이터를 원래의 아날로그신호로 변환한다. 즉, D/A 변환기들(124∼130)은 DSP(122)로부터 출력되는 제어데이터중에 각각 대응하는 한가지의 제어데이터를 D/A 변환하여 광 픽업(102)의 포커싱 액츄에이터와 트랙킹 액츄에이터와 슬레드 피드 모터(106)와 스핀들 모터(104)중 대응하는 하나에 출력한다. D/A 변환기(124)는 DSP(122)로부터 인가되는 포커싱 제어데이터를 D/A 변환하여 광 픽업(102)의 포커싱 액츄에이터에 포커싱 제어신호로 인가한다. D/A 변환기(126)는 DSP(122)로부터 인가되는 트랙킹 제어데이터를 D/A 변환하여 광 픽업(102)의 트랙킹 액츄에이터에 트랙킹 제어신호로 인가한다. D/A 변환기(128)는 DSP(122)로부터 인가되는 슬레드 제어데이터를 D/A 변환하여 슬레드 피드 모터(106)에 슬레드 제어신호로 인가한다. D/A 변환기(130)는 DSP(122)로부터 인가되는 스핀들 제어데이터를 D/A 변환하여 스핀들 모터(104)에 스핀들 제어신호로 인가한다.The D / A converters 124 to 130 convert the control data processed by the compensation filter in the DSP 122 into an original analog signal. That is, the D / A converters 124 to 130 perform D / A conversion of one control data corresponding to the control data output from the DSP 122, respectively, to focus the actuator, the tracking actuator, and the sled of the optical pickup 102. Output to the corresponding one of the feed motor 106 and the spindle motor 104. The D / A converter 124 performs D / A conversion on the focusing control data applied from the DSP 122 and applies the focusing control signal to the focusing actuator of the optical pickup 102. The D / A converter 126 performs D / A conversion on the tracking control data applied from the DSP 122 and applies the tracking control signal to the tracking actuator of the optical pickup 102. The D / A converter 128 performs D / A conversion on the sled control data applied from the DSP 122 and applies the sled control motor 106 as a sled control signal. The D / A converter 130 D / A converts the spindle control data applied from the DSP 122 and applies the spindle control signal to the spindle motor 104.

도 5는 상기한 DSP(122)의 본 발명의 실시예에 따른 상기한 도 4의 DSP(122)의 신호 처리 타이밍도를 보인 것으로, 1샘플링 주기 Ts내에서 시분할 처리함으로 보인다. 즉, 매 샘플링 주기 Ts마다 포커싱 보상필터 처리 → 트랙킹 보상필터 처리 → 슬레드 보상필터 처리 또는 스핀들 보상필터 처리가 순차적으로 한번씩 이루어진다. 즉, 포커싱 서보 및 트랙킹 서보에 대해서는 매 샘플마다 처리하여 출력하고 슬레드 서보 및 스핀들 서보에 대해서는 2샘플마다 처리하여 출력한다. 이때 샘플링 주기는 해당 서보 제어대역에 대응되게 설정하는데, 포커싱 및 트랙킹에 대해서는 통상적으로 제어대역이 20㎑정도인 경우 샘플링 주파수를 176.4㎑로 설정하여 처리하면 되고, 슬레드 및 스핀들에 대해서는 통상적으로 제어대역이 1㎑정도인 경우 샘플링 주파수를 88.2㎑로 설정하여 처리하면 된다. 그리고 각각의 보상필터 처리구간의 길이는 해당 보상필터에 따라 달라질 수 있다.FIG. 5 shows a signal processing timing diagram of the DSP 122 of FIG. 4 according to the embodiment of the present invention of the DSP 122, which is shown as time division processing within one sampling period Ts. That is, focusing compensation filter processing → tracking compensation filter processing → sled compensation filter processing or spindle compensation filter processing are sequentially performed once every sampling period Ts. In other words, the focusing servo and the tracking servo are processed and outputted every sample, and the sled servo and the spindle servo are processed and outputted every two samples. At this time, the sampling period is set corresponding to the servo control band. For the focusing and tracking, if the control band is about 20 Hz, the sampling frequency should be set to 176.4 Hz, and the sled and the spindle are normally controlled. If the band is about 1 kHz, set the sampling frequency to 88.2 kHz. The length of each compensation filter processing section may vary depending on the corresponding compensation filter.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 상기한 도 4의 DSP(122)의 처리 흐름도를 보인 것으로, 1샘플링 주기 Ts마다 이루어지는 처리과정을 (200)∼(230)단계로 보인 것이다. 그러므로 도 6에 보인 처리과정은 매 샘플링 주기마다 한번씩 이루어진다. 먼저 (200)∼(204)단계는 포커싱 처리과정으로 DSP(122)는 매 샘플링 주기 Ts마다 (200)단계에서 트랙 에러신호 TE를 멀티플렉서(132)에 의해 선택하여 A/D 변환기(120)를 통해 A/D 변환하여 입력하고, (202)단계에서는 이전 샘플링 주기에서 DSP(122)의 슬레드 또는 스핀들 보상필터 처리에 의해 포커스 에러신호 FE를 A/D 변환하여 입력한 데이터를 포커싱 보상필터 처리를 하여, 필터링 처리된 데이터를 (204)단계에서 D/A 변환기(124)에 포커싱 제어데이터로 출력한다. 그러면 D/A 변환기(124)에서 포커싱 제어데이터가 D/A 변환되어 광 픽업(102)의 포커싱 액츄에이터에 인가됨으로써 포커싱 서보 제어가 이루어진다.FIG. 6 is a flowchart illustrating the processing of the DSP 122 of FIG. 4 according to an exemplary embodiment of the present invention, in which the processing performed for each sampling period Ts is shown in steps 200 to 230. Therefore, the processing shown in FIG. 6 is performed once every sampling period. First, steps (200) to (204) are focusing processes, and the DSP 122 selects the track error signal TE by the multiplexer 132 in step 200 at every sampling period Ts to select the A / D converter 120. A / D conversion is performed through the A / D conversion process, and in step 202, the focus error signal FE is subjected to A / D conversion by the sled or spindle compensation filter processing of the DSP 122 in the previous sampling period. In step 204, the filtered data is output to the D / A converter 124 as focusing control data. Then, the focusing control data is D / A-converted by the D / A converter 124 and applied to the focusing actuator of the optical pickup 102 to achieve focusing servo control.

다음에 (206)∼(210)단계는 트랙킹 처리과정으로 DSP(122)는 (206)단계에서 CLV 제어신호를 멀티플렉서(132)에 의해 선택하여 A/D 변환기(120)를 통해 A/D 변환하여 입력하고, (208)단계에서 상기한 (200)단계에서 트랙 에러신호 TE를 A/D 변환하여 입력한 데이터를 트랙킹 보상필터 처리를 하여, 필터링 처리된 데이터를 (210)단계에서 D/A 변환기(126)에 트랙킹 제어데이터로 출력한다. 그러면 D/A 변환기(126)에서 트랙킹 제어데이터가 D/A 변환되어 광 픽업(102)의 트랙킹 액츄에이터에 인가됨으로써 트랙킹 서보 제어가 이루어진다.Next, in steps 206 to 210, the tracking process is performed. In step 206, the DSP 122 selects the CLV control signal by the multiplexer 132 to convert the A / D through the A / D converter 120. And the tracking error filter TE by performing A / D conversion on the track error signal TE in step 200 in step 208, and performing D / A processing on the filtered data in step 210. The converter 126 outputs tracking control data. The tracking control data is then D / A-converted in the D / A converter 126 and applied to the tracking actuator of the optical pickup 102 to perform tracking servo control.

다음에 (212)∼(230)단계는 슬레드 또는 스핀들 처리과정으로 DSP(122)는 우선 (212)단계에서 포커스 에러신호 FE를 멀티플렉서(132)에 의해 선택하여 A/D 변환기(120)를 통해 A/D변환하여 입력하고, (214)단계에서 현재 처리하고 있는 샘플링 주기가 2N번째 샘플링 주기인지 여부를 확인한다. 여기서 상기 "N"은 0이 아닌 자연수, 즉 1,2,3,···이다. 그러므로 상기 (214)단계는 현재 처리하고 있는 샘플링 주기가 홀수번째인지 아니면 짝수번째인지를 확인하는 것이다.Next, steps 212 to 230 are sleds or spindles, and the DSP 122 first selects the focus error signal FE by the multiplexer 132 in step 212 to select the A / D converter 120. A / D conversion is inputted through the controller, and it is checked whether the sampling period currently being processed in step 214 is the 2Nth sampling period. "N" is a non-zero natural number, i.e., 1,2,3, ... Therefore, step (214) checks whether the current sampling period is odd or even.

상기 (214)단계에서 만일 현재의 샘플링 주기가 2N번째가 아니라면, 즉 홀수번째라면 DSP(122)는 (216)단계에서 트랙킹 보상필터 처리된 트랙킹 제어데이터를 다음의 (218)단계에서 다운(down) 샘플링할 때 발생하는 에일리어싱(aliasing) 효과를 제거하기 위해 1/2fs로 로우패스필터링(low pass filtering)한다. 이때 상기 fs는 샘플링 주기에 따른 주파수이다. 그리고 로우패스필터링된 샘플을 (218)단계에서 1/2로 다운 샘플링하여 데시메이션(decimation)한다. 이후 DSP(122)는 (220)단계에서 슬레드 보상필터 처리를 하여, 필터링 처리된 데이터를 (222)단계에서 D/A 변환기(128)에 슬레드 제어데이터로 출력한다. 그러면 D/A 변환기(128)에서 슬레드 제어데이터가 D/A 변환되어 슬레드 피드 모터(106)에 인가됨으로써 슬레드 피드 서보 제어가 이루어진다.In step 214, if the current sampling period is not the 2Nth, that is, the odd number, the DSP 122 downgrades the tracking control data processed by the tracking compensation filter in step 216. Low pass filtering at 1 / 2fs to eliminate aliasing effects that occur when sampling. In this case, fs is a frequency according to a sampling period. In operation 218, the low-pass filtered sample is downsampled to 1/2 to decimate. Thereafter, the DSP 122 processes the sled compensation filter in operation 220 and outputs the filtered data to the D / A converter 128 as sled control data in operation 222. Then, the sled control data is D / A-converted in the D / A converter 128 and applied to the sled feed motor 106 to perform sled feed servo control.

상기 (214)단계에서 만일 현재의 샘플링 주기가 2N번째라면, 즉 짝수번째라면 DSP(122)는 (224)단계에서 CLV 제어 입력데이터를 다음의 (226)단계에서 다운 샘플링할 때 발생하는 에일리어싱 효과를 제거하기 위해 1/2fs로 로우패스필터링한다. 그리고 로우패스필터링된 샘플을 (226)단계에서 1/2로 다운 샘플링하여 데시메이션한다. 이후 DSP(122)는 (228)단계에서 스핀들 보상필터 처리를 하여, 필터링 처리된 데이터를 (230)단계에서 D/A 변환기(130)에 슬레드 제어데이터로 출력한다. 그러면 D/A 변환기(130)에서 스핀들 제어데이터가 D/A 변환되어 스핀들 모터(104)에 인가됨으로써 슬레드 피드 서보 제어가 이루어진다.In step (214), if the current sampling period is 2N, that is, the even number, the DSP 122 generates aliasing effects that occur when down-sampling the CLV control input data in step 226. Low pass filter to 1 / 2fs to remove. In operation 226, the low pass filtered sample is downsampled to 1/2 to decimate. Thereafter, the DSP 122 processes the spindle compensation filter in operation 228, and outputs the filtered data to the D / A converter 130 as sled control data in operation 230. Then, the spindle control data is converted into D / A by the D / A converter 130 and applied to the spindle motor 104 to perform sled feed servo control.

상기한 바와 같은 1샘플링 주기에 대한 처리가 종료되고, 뒤이어지는 다음의 샘플링 주기가 되면 상기 (200)단계부터 다음의 샘플링 주기에 대한 처리가 다시 시작된다. 그리고 상기한 처리에 있어서 트랙 에러신호 TE에 대한 A/D 변환은 포커싱 처리과정에서 하고, CLV 제어신호에 대한 A/D 변환은 트랙킹 처리과정에서 하며, 포커스 에러신호 FE에 대한 A/D 변환은 슬레드 또는 스핀들 처리과정에서 하는 이유는 현재 처리하고자하는 보상필터 이전에 A/D 변환이 완료되어야 하기 때문이다.When the processing for one sampling period as described above is finished and the next sampling period is followed, the processing for the next sampling period is restarted from step 200. In the above process, the A / D conversion on the track error signal TE is performed in the focusing process, the A / D conversion on the CLV control signal is performed in the tracking process, and the A / D conversion on the focus error signal FE is performed. The reason for the sled or spindle processing is that the A / D conversion must be completed before the compensation filter to be processed.

또한 DSP(122)에 직렬(serial) 또는 병렬(parallel) 인터페이스라인(136)을 통해 연결되는 마이컴(134)에 의해 DSP(122)의 보상필터들 각각의 계수 데이터를 조정함으로써 주파수 특성 및 위상 특성등을 변경할 수 있다. 즉, 디지털 필터의 계수 데이터와 지연 소자의 지연량을 조정함으로써 특성 조정이 용이해진다.In addition, frequency and phase characteristics are adjusted by adjusting the coefficient data of each of the compensation filters of the DSP 122 by the microcomputer 134 connected to the DSP 122 through a serial or parallel interface line 136. Etc. can be changed. That is, the characteristic adjustment becomes easy by adjusting the coefficient data of the digital filter and the delay amount of the delay element.

따라서 재생 디스크의 종류나 데크 메카니즘에 따라 도 4의 서보 제어장치를 채용하는 광 디스크 재생시스템의 주제어장치인 마이컴(134)에 의해 필터의 특성을 제한을 받지 않고 용이하게 변경할 수 있다.Therefore, the characteristics of the filter can be easily changed without being restricted by the microcomputer 134, which is the main controller of the optical disc reproducing system employing the servo control device of FIG. 4, depending on the type of disc and the deck mechanism.

한편 상기한 바와 달리 슬레드 서보 및 스핀들 서보를 포커싱 서보 및 트랙킹 서보와 함께 모두 1 샘플링 주기내에서 처리하도록 할 수도 있다. 그러나 이러한 경우에는 DSP(122)가 처리해야하는 연산량이 증가하며, 이에따라 정해진 샘플링 주기내에서 모든 처리를 못하는 경우가 발생하게 된다. 이에따라 실시간 처리가 되지 못하므로, 이를 해결하기 위해서는 DSP(122)의 시스템 클럭의 주파수를 높이거나 샘플링 주파수를 낮추는 방법을 적용해야만 한다. 그러나 만일 시스템 클럭의 주파수를 높이는 경우에는 하드웨어 부담이 가중되며, 샘플링 주파수를 낮추는 경우에는 신호의 처리 대역이 좁아지는 문제가 발생한다. 따라서 본 발명에서는 서보 제어대역이 높은 포커싱 서보 및 트랙킹 서보에 대해서는 매 샘플마다 처리하지만, 상대적으로 이보다 서보 제어대역이 낮은 슬레드 서보 및 스핀들서보는 2샘플마다 처리하도록 한 것이다. 이와 같이 보상 필터의 일부를 시분할 처리하여 하나의 보상 필터에 할당되는 처리시간을 추가로 확보함으로써 DSP(122)가 처리해야하는 연산량을 감소시키며, 이에따라 정해진 샘플링 주기내에서 모든 처리를 못하는 경우가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그러므로 시스템 클럭의 주파수 증가로 인한 하드웨어 증가나 샘플링 주파수의 저하없이 서보 시스템의 구현이 가능하게 된다. 또한 DSP(122)로서 고정 소수점(fixed point) DSP를 사용할 경우, 저주파 필터에 발생되는 필터 계수의 제한을 개선할 수 있다. 즉, 저주파 필터를 구현하는 경우에 계수가 "0"이나 "1"에 근접하는 경우가 발생되는데, 이를 실제 16진수(hexadecimal) 데이터로 변환이 용이해 진다.Unlike the above, the sled servo and the spindle servo may be processed together with the focusing servo and the tracking servo within one sampling period. However, in this case, the amount of computation that the DSP 122 needs to process increases, resulting in a case where all processing cannot be performed within a predetermined sampling period. Accordingly, since the real-time processing cannot be performed, a method of increasing the frequency of the system clock of the DSP 122 or decreasing the sampling frequency should be applied to solve this problem. However, if the frequency of the system clock is increased, the hardware burden is increased, and if the sampling frequency is decreased, the processing band of the signal is narrowed. Therefore, in the present invention, the focusing servo and the tracking servo having a high servo control band are processed every sample, but the sled servo and the spindle servo having a lower servo control band are processed every two samples. In this way, by time-dividing a part of the compensation filter to further secure processing time allocated to one compensation filter, the amount of computation that the DSP 122 needs to process is reduced, and thus, all the processing cannot be performed within a predetermined sampling period. Can be prevented. Therefore, it is possible to implement the servo system without increasing the hardware or degrading the sampling frequency due to the frequency of the system clock. In addition, when using a fixed point DSP as the DSP 122, it is possible to improve the restriction of filter coefficients generated in the low frequency filter. In other words, when the low frequency filter is implemented, the coefficient is close to "0" or "1", which is easily converted into actual hexadecimal data.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에서는 홀수번째 샘플링 주기에서 슬레드 서보에 대한 보상필터 처리를 하고 짝수번째 샘플링 주기에서 스핀들 서보에 대한 보상필터 처리하는 예를 보였으나, 이들의 처리순서는 단지 하나의 예를 든 것으로 서로 바꾸어도 무방하다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정하여져야 한다.Meanwhile, in the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. In particular, in the embodiment of the present invention, the compensation filter processing for the sled servo in the odd sampling period and the compensation filter processing for the spindle servo in the even sampling period are shown, but the processing order thereof is only one example. You can change it with anything you like. Therefore, the scope of the invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the equivalent of claims and claims.

상술한 바와 같이 본 발명은 시스템 클럭의 주파수 증가로 인한 하드웨어 증가나 샘플링 주파수의 저하없이 디지털 보상필터 처리를 함으로써 보상필터의 특성을 용이하게 변경할 수 있으며, 그에따라 각종 디스크 재생시 대응이 가능하게 되며 아날로그방식에 비해 주변 회로소자들을 줄일 수 있는 잇점이 있다.As described above, the present invention can easily change the characteristics of the compensation filter by processing the digital compensation filter without increasing the hardware or degrading the sampling frequency due to the increase in the frequency of the system clock. Compared with the analog method, the peripheral circuit elements can be reduced.

Claims (4)

광 디스크 재생시스템에서 서보를 제어하기 위한 장치에 있어서,An apparatus for controlling servo in an optical disc reproducing system, 디스크에 기록되어 있는 정보를 광학적으로 픽업하여 전기적인 신호로 변환된 RF신호를 발생하는 광 픽업과,An optical pickup which optically picks up information recorded on the disc and generates an RF signal converted into an electrical signal; 상기 광 픽업의 포커싱을 위한 포커싱 액츄에이터와,A focusing actuator for focusing the optical pickup; 상기 광 픽업의 트랙킹을 위한 트랙킹 액츄에이터와,A tracking actuator for tracking the optical pickup; 상기 광 픽업을 상기 디스크상에서 이송시키기 위한 슬레드 피드 모터와,A sled feed motor for transporting the optical pickup on the disk; 상기 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터와,A spindle motor for rotating the disk, 상기 RF신호를 증폭하고 파형정형하여 기록시의 변조신호를 출력하며 상기 RF신호로부터 포커스 및 트랙 에러를 검출하여 각각 대응하는 포커스 에러신호 및 트랙 에러신호를 발생하는 RF 증폭기와,An RF amplifier for amplifying the waveform and outputting a waveform to output a modulated signal during recording, detecting focus and track errors from the RF signal, and generating corresponding focus and track error signals, respectively; 상기 RF 증폭기로부터 출력되는 변조신호로부터 데이터를 복원하며 상기 디스크의 CLV 제어를 위한 CLV 제어신호를 발생하는 데이터 프로세서와,A data processor for restoring data from the modulated signal output from the RF amplifier and generating a CLV control signal for CLV control of the disk; 상기 포커스 에러신호와 트랙 에러신호와 CLV 제어신호중에 하나를 선택하여 출력하는 멀티플렉서와,A multiplexer for selecting and outputting one of the focus error signal, the track error signal, and the CLV control signal; 상기 멀티플렉서에서 선택되는 신호를 아날로그/디지털 변환하여 출력하는 아날로그/디지털 변환기와,An analog / digital converter for converting and outputting a signal selected by the multiplexer to analog / digital conversion; 상기 포커스 에러신호와 트랙 에러신호와 CLV 제어신호를 일정 샘플링 주기내에서 순차적으로 상기 멀티플렉서에 의해 선택하여 상기 아날로그/디지털 변환기를 통해 아날로그/디지털 변환하여 입력하고 상기 샘플링주기내에서 순차적으로 포커싱 보상필터 처리와 트랙킹 보상필터 처리와 매 샘플링 주기마다 교호적으로 선택하는 슬레드 보상필터 처리 또는 스핀들 보상필터 처리를 하여 각각 대응하는 제어데이터로 출력하는 디지털 시그널 프로세서와,The focus error signal, the track error signal, and the CLV control signal are sequentially selected by the multiplexer within a predetermined sampling period, and are inputted by analog / digital conversion through the analog / digital converter, and sequentially focused within the sampling period. A digital signal processor which performs processing, tracking compensation filter processing, sled compensation filter processing or spindle compensation filter processing alternately selected at every sampling period, and outputs the corresponding control data, respectively; 상기 디지털 시그널 프로세서로부터 출력되는 제어데이터중에 각각 대응하는 한가지의 제어데이터를 디지털/아날로그 변환하여 상기 포커싱 액츄에이터와 트랙킹 액츄에이터와 슬레드 피드 모터와 스핀들 모터중 대응하는 하나에 출력하는 디지털/아날로그 변환기들을 구비함을 특징으로 하는 디지털 서보 제어장치.And digital / analog converters for digitally / analog converting one control data corresponding to the control data output from the digital signal processor and outputting the control data to a corresponding one of the focusing actuator, the tracking actuator, the sled feed motor, and the spindle motor. Digital servo control device characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 디지털 시그널 프로세서에 인터페이스라인을 통해 연결되며 상기 보상필터의 계수 데이터를 조정하기 위한 마이컴을 더 구비함을 특징으로 하는 디지털 서보 제어장치.The digital servo controller of claim 1, further comprising a microcomputer connected to the digital signal processor through an interface line and configured to adjust coefficient data of the compensation filter. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디지털 시그널 프로세서가, 상기 보상필터들 각각의 처리 이전에 상기 포커스 에러신호와 트랙 에러신호와 CLV 제어신호중 해당하는 신호를 현재의 보상필터 처리에서 아날로그/디지털 변환하여 입력함을 특징으로 하는 디지털 서보 제어장치.3. The digital signal processor of claim 1 or 2, wherein the digital signal processor converts a corresponding signal of the focus error signal, the track error signal, and the CLV control signal from the analog / digital signal in the current compensation filter process before each of the compensation filters. Digital servo control device characterized in that the input to convert. 제1항에 있어서, 상기 샘플링 주기가, 해당 서보 제어 대역에 대응되게 설정됨을 특징으로 하는 디지털 서보 제어장치.The digital servo control apparatus according to claim 1, wherein the sampling period is set to correspond to a corresponding servo control band.
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