KR100457140B1 - 디스크 서보 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부 환경에 따라 서보의 게인을 제어함으로써 모터의 속도를 조절할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 서보 게인 조절 방법 및 장치는 구동 속도 정보 입력부에서 구동 속도 정보를 구동 속도 정보 입력부에 결합된 주 제어부로 출력하는 단계, 주 제어부에서 구동 속도 정보에 상응하는 서보 게인을 추출하는 단계, 추출한 서보 게인을 주 제어부에 결합된 서보 제어부로 출력하는 단계, 서보 제어부에서 서보 게인에 상응하는 속도로 디스크 재생 장치를 구동하는 단계를 포함하되, 디스크 재생 장치가 동작하는 환경에 상응하여 미리 설정된 복수의 구동 속도로 디스크 재생 장치가 구동될 수 있다.

Description

디스크 서보 제어 장치 및 방법{METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING DISK SERVO}
본 발명은 전원, 소음, 온도 등을 포함한 외부 환경에 상응하여 서보를 제어할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부 환경에 상응하여 미리 설정된 기준에 따라 서보의 게인을 제어함으로써 모터의 구동 속도를 조절할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 서보 기구를 포함하는 디스크 재생 장치는 서보에 의하여 제어된다.
도 1은 서보 기구를 포함하는 디스크 재생 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
디스크(100)는 나선형의 기록 트랙이 형성되고, 상기 기록 트랙에 따라서 미리 정해진 포맷에 따라 디지털 데이터가 저장된다. 상기 미리 정해진 포맷은 CD, VCD, DVD 등이 있다. 예를 들어 CD의 경우에는, 디지털 데이터를 EFM 변조하여 생성되는 EFM 신호에 상응하여 기록 트랙 상에 미리 정해진 길이를 갖는 피트가 형성된다.
스핀들 모터로 대표되는 모터(105)는 모터 드라이버(110)에 의해 상기 디스크를 소정의 속도로 회전시킨다. 모터 드라이버(110)는 서보 제어부(130)로부터 공급되는 모터 구동 신호(145)에 상응하여 상기 모터를 소정의 속도로 회전시킨다.
픽업 장치(115)는 상기 디스크의 기록 트랙면에 대향하고, 디스크의 반경 반향으로 이동이 가능하도록 설치된다. 상기 픽업 장치(115)는 레이저 광원 및 센서를 포함하는 것이 바람직하다.
액튜에이터(120)는 상기 픽업 장치(115)를 지지하며, 상기 서보 제어부(130)로부터 공급되는 액튜에이터 구동 신호(140)에 상응하여 상기 픽업 장치(115)를 디스크의 반경 반향으로 이동시킨다.
서보 에러 검출부(135)는 트래킹 에러 신호 또는 포커싱 에러 신호 등을 생성할 수 있다.
서보 제어부(130)는 상기 EFM 신호 및 트래킹 에러 신호를 입력받고, 모터 구동 신호(145) 및 액튜에이터 구동 신호(140)를 생성한다.
예를 들어, CLV(선속도 일정) 제어를 수행하는 경우, EFM 신호의 주파수를 미리 정해진 값으로 유지하도록 하면서, 모터 드라이버(110)를 동작시키는 모터 구동 신호(145)를 생성한다.
그리고, CAV(각속도 일정) 제어를 수행하는 경우, 회전 표시 신호 주파수를 미리 정해진 값으로 유지하도록 하면서, 모터 드라이버(110)를 동작시키는 모터 구동 신호(145)를 생성한다.
동시에 서보 제어부(130)는 트래킹 에러 신호를 0으로 근접시켜, 액튜에이터 구동 신호(140)를 발생시킨다. 이와 같은 과정을 통하여, 서보를 제어하게 된다.
그러나, 기존의 서보 제어는 모터의 구동 속도를 미리 정해진 속도에서 제어하는 기능을 수행할 뿐이다.
일반적으로 가능한 빠르게 디스크를 특정 위치를 찾아내고(SEEK), 고속으로 상기 데이터를 읽어내도록(READ) 서보를 제어하는 것이 바람직하다. 하지만, 모든 환경에서 빠르게 디스크의 특정 위치를 찾아내고, 고속으로 데이터를 읽어내는 것이 좋은 것은 아니다.
예를 들면, 휴대용 디스크 저장 장치의 전원의 전력이 얼마 남지 않았을 때,고속의 SEEK 및 READ는 전력 소모를 가속화시킴으로써, 상기 디스크 재생 장지가 다운되는 현상이 종종 발생한다.
또한, 조용한 곳에서의 고속의 SEEK 및 READ는 불필요한 소음을 발생시키는 경우가 있다.
그리고, 디스크 재생 장치가 상온을 벗어난 온도에서는 고속의 SEEK 및 READ는 잡음 및 오동작을 일으킬 가능성이 높아진다.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 외부 환경에 따라 서보의 게인을 제어함으로써 모터의 속도를 복수개의 속도로 조절할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 전원의 전력이 얼마 남지 않은 경우, 저속으로 모터 및 액튜에이터가 동작되도록 서보의 게인을 조절함으로써, 디스크 재생 장치의 다운을 방지하고, 상기 전원으로 보다 오랫동안 상기 디스크 재생 장치를 구동할 수 있는 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 조용한 곳에서 상기 디스크 구동 장치를 동작시킬 때, 저속으로 모터 및 액튜에이터가 동작되도록 서보의 게인을 조절함으로써, 불필요한 소음의 발생을 방지할 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 칩셋에 미리 입력된 프로그램에 의하여 상기 제어를 수행할 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 소음, 전원의 전력 등의 상태를 센서를 통해 제품 스스로 판단할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 유저 인터페이스를 통해 사용자가 직접 서보 제어 상태를 선택할 수 있게 하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
도 1은 서보 기구를 포함하는 디스크 재생 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 서보 제어 방법에 대한 전체적 구성도를 나타낸 도면.
도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 사용에 따른 전지의 전압 강하 그래프를 나타낸 도면.
도 3a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주위 환경 변수에 상응하여 서보의 게인을 조정하기 위한 전체 구성도.
도 3b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주위 환경 변수에 상응하여 서보의 게인을 조정하는 과정을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 서보를 제어하기 위한 디스크 재생 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주위 환경 변수에 따른 피딩 서보 제어를 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주위 환경 변수에 따른 회전속도 서보 제어를 나타낸 순서도.
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 포커싱 서보 제어를 수행하는 과정을 나타낸 순서도.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 포커스 서보를 수행하는 과정을 나타낸 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
200 : 센싱부
203 : 전원 용량 측정부
207 : 주위 소음 측정부
209 : 온도 측정부
210 : 제어부
213 : 주 제어부
215 : 서보 제어부
220 : 사용자 인터페이스
상술한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 디스크 서보 제어 장치 및 방법이 제공된다.
디스크 서보 제어 장치 및 방법은 구동 속도 정보 입력부에서 구동 속도 정보를 상기 구동 속도 정보 입력부에 결합된 주 제어부로 출력하는 단계, 상기 주 제어부에서 상기 구동 속도 정보에 상응하는 서보 게인을 추출하는 단계, 상기 추출한 서보 게인을 상기 주 제어부에 결합된 서보 제어부로 출력하는 단계, 상기 서보 제어부에서 상기 서보 게인에 상응하는 속도로 디스크 재생 장치를 구동하는 단계를 포함하되, 상기 디스크 재생 장치가 동작하는 환경에 상응하여 미리 설정된 복수의 구동 속도가 상기 디스크 재생 장치가 구동될 수 있다.
그리고, 상기 구동 속도 정보 입력부는 상기 디스크 재생 장치가 동작하는 환경의 물리량을 전기 신호로 변환함으로써, 상기 구동 속도 정보를 생성하는 센서를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 서보 제어부는 회전 속도 서보 제어부, 피딩 서보 제어부, 트래킹 서보 제어부 또는 포커싱 서보 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 서보 제어부가 회전 속도 제어부인 경우에 있어서, 상기 서보 제어부에서 상기 서보 게인에 상응하는 속도로 디스크 재생 장치를 구동하는 단계는 주제어부로부터 스핀들 모터 회전 명령을 입력받는 단계, 상기 서보 게인에 의하여 서보 제어부에 결합된 스핀들 모터 드라이버에 회전 명령을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 서보 제어부가 피딩 속도 제어부인 경우에 있어서, 상기 서보 제어부에서 상기 서보 게인에 상응하는 속도로 디스크 재생 장치를 구동하는 단계는 주제어부로부터 슬레드 모터 회전 명령을 입력받는 단계, 상기 서보 게인에 의하여 서보 제어부에 결합된 슬레드 모터 드라이버에 회전 명령을 출력하는 단계, 상기 슬레드 모터 드라이버에 결합된 슬레드가 목표 지점까지 도달하면, 슬레드 모터 정지 명령을 입력받는 단계, 상기 서보 게인에 의하여 서보 제어부에 결합된 슬레드 모터 드라이버에 정지 명령을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
디스크 재생 장치의 서보 제어 방법에 있어서, 센싱부에서 주변 소음의 크기를 전기적 신호를 변환하는 단계, 센싱부에서 구동 속도 정보를 상기 구동 속도 정보 입력부에 결합된 주 제어부로 출력하는 단계, 상기 주 제어부에서 상기 구동 속도 정보에 상응하는 서보 게인을 추출하는 단계, 상기 추출한 서보 게인을 상기 주 제어부에 결합된 서보 제어부로 출력하는 단계, 상기 서보 제어부에서 상기 서보 게인에 상응하는 속도로 디스크 재생 장치를 구동하는 단계를 포함하되, 상기 디스크 재생 장치가 주위 소음의 크기에 미리 설정된 복수의 구동 속도로 상기 디스크 재생 장치가 구동될 수 있다.
디스크 재생 장치의 서보 제어 방법에 있어서, 전지 잔량 측정부에서 전원의 잔량에 상응하는 구동 정보 정보를 생성하는 단계, 전지 잔량 측정부에서 상기 구동 속도 정보를 상기 전지 잔량 측정부에 결합된 주 제어부로 출력하는 단계, 상기 주 제어부에서 상기 구동 속도 정보에 상응하는 서보 게인을 추출하는 단계, 상기 추출한 서보 게인을 상기 주 제어부에 결합된 서보 제어부로 출력하는 단계, 상기 서보 제어부에서 상기 서보 게인에 상응하는 속도로 디스크 재생 장치를 구동하는 단계를 포함하되, 상기 디스크 재생 장치가 주위 소음의 크기에 미리 설정된 복수의 구동 속도로 상기 디스크 재생 장치가 구동될 수 있다
이하, 본 발명에 따른 주위 환경 변수에 따른 디스크 서보 제어 장치 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 서보 제어 방법에 대한 전체적 구성도를 나타낸 도면이다.
일반적으로 디스크 재생 장치는 모터의 회전 속도와 관련하여 배속이란 단어를 사용한다. 그리고, 오디오 시디의 배속은 데이터 시디의 배속보다 낮다. 이하, 오디오 시디를 기준으로 본 발명을 설명하기로 한다. 본 발명에 따라 1배속과 2배속으로 동작하는 디스크 재생 장치에 있어서, 2배속보다 저속으로 회전하는 1배속의 회전 속도를 제1 속도라 칭하고, 1배속보다 고속으로 회전하는 2배속의 회전 속도를 제2 속도라 칭하기로 한다.
물론, 1배속 및 2배속만을 예로 들어 설명하였으나, 3배속 또는 4배속에 따른 제3 속도 또는 제4 속도로 상기 모터의 회전 속도를 설정하는 것도 가능하다.
이하, 고속이란 용어대신 제2 속도를, 그리고 저속이란 용어대신 제1 속도를 사용하기로 한다.
그리고, 이하 본 발명에서 기술할 구동 속도란 모터의 회전 속도, 피딩 서보 제어에서 픽업 장치의 이동 속도, 트래킹 및 포커싱 서보 제어에서 픽업 장치의 이동 속도 등을 포함한다.
도 2a를 참조하면, 본 발명은 센싱부(200), 제어부(210), 사용자 인터페이스(220)로 구성된다.
센싱부(200)는 주위 환경에 대한 변수를 측정하는 기능을 수행하며, 본 발명에 의할 때, 전원 용량 측정부(203), 주위 소음 측정부(207) 또는 온도 측정부(209) 등을 포함한다.
전원 용량 측정부(203)는 실시간 또는 미리 정해진 주기동안 일정하게 전원의 용량을 측정할 수 있다. 전원의 용량을 측정하는 방법은 매우 다양하며, 전압뿐만 아니라 전류로써 상기 용량을 측정할 수 있음은 당연하다.
일반적인 경우, 제2 속도로 상기 디스크 재생 장치를 구동하며, 측정 전압이 미리 정해진 전압보다 낮으면, 서보 제어부(215)는 게인을 조절하여 상기 디스크를 제1 속도로 회전시키는 것이 바람직하다.
주위 소음 감지부(207)는 주위의 소음을 감지하여 상기 감지된 소음을 전기 신호로 변환하여 서보 제어부(215)로 전달하는 기능을 수행한다. 일반적인 경우, 제2 속도로 상기 디스크 재생 장치를 구동하며, 측정 소음이 미리 정해진 일정 기준 미만의 소음일 때, 게인을 조절하여 상기 디스크를 제1 속도로 회전시키는 것이 바람직하다.
온도 측정부(209)는 디스크 재생 장치가 동작하는 주위 온도를 측정하여 상기 온도 정보를 전기 신호로 변환하여 서보 제어부(215)로 전달하는 기능을 수행한다.
일반적으로 디스크 재생 장치는 약 0도에서 40도에서 동작한다. 상기 동작 온도를 벗어난 환경에서는 잡음 또는 에러가 발생한다. 따라서, 일반적인 상온에서는 제2 속도로 상기 디스크 재생 장치를 구동하며, 상기 동작 온도를 벗어난 환경에서는 게인을 조절하여 상기 디스크 재생 장치를 제1 속도로 구동시키는 것이 바람직하다. 디스크 재생 장치를 제1 속도로 구동시킴으로써, 상온을 벗어난 환경에서도 잡음 또는 에러를 감소시킬 수 있다.
제어부(210)는 주 제어부(213), 서보 제어부(215) 등을 포함한다.
주 제어부(213)는 센싱부(200)에서 입력받은 신호를 기준으로 미리 설정된 기준에 따라 서보 게인을 설정한다. 그리고 상기 설정된 게인에 대한 정보를 서보 제어부(215)로 출력하면, 상기 서보 제어부(215)는 입력받은 게인에 따라 피딩 서보, 구동 속도 서보, 트래킹 서보, 포커싱 서보 등에 대한 제어를 수행한다. 또한, 상기 주 제어부(210)는 센싱부(200)가 아닌 사용자 인터페이스(220)를 통해 사용자부터 구동 속도에 대한 정보를 입력받을 수 있다.
즉, 사용자가 도서관 등의 조용한 곳에서 디스크 재생 장치를 구동시킬 경우 모터의 회전 및 픽업 장치의 이동으로 인하여 디스크 재생 장치의 구동 소리가 상대적으로 크게 들린다.
일반적으로, 소음과 관련하여서는 회전 속도 서보 제어보다는 피딩 서보 제어가 더 밀접한 연관이 있다. 회전 속도 서보 제어에서는 스핀들 모터가 회전하지만, 피딩 서보 제어에서는 모터를 회전시키고, 상기 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 픽업 장치를 이동시키기 때문에 소음이 더 심하다.
이러한 경우, 사용자가 유저 인터페이스를 통하여 직접 모터의 구동 속도를 제2 속도로 지정할 수 있다.
물론, 소음과 관련하여서는 스핀들 모터의 회전 속도는 고속으로 고정한 채, 슬레드 모터의 회전 속도, 즉, 픽업 장치의 이동 속도만을 제1 속도만으로 변경하는 것이 바람직하다.
서보 제어부(215)에서는 서보 제어, 즉 피딩 서보 제어, 회전 속도 서보 제어, 포커싱 서보 제어 및 트랙킹 서보 제어 등의 서보 제어를 수행한다.
제1 속도 또는 제2 속도에 상응하여 미리 설정된 설정 값에 따라 상기 네 가지의 서보 제어가 이루어져야 한다. 포커싱 서보 제어는 픽업 장치의 렌즈(lens)를 상하로 움직여 레이저의 초점을 맞추는 제어를 의미한다. 그리고 트래킹 서보 제어는 픽업 장치의 렌즈(lens)를 좌우로 움직여 기록된 신호의 열을 추적할 수 있도록 하는 제어를 의미한다.
픽업 장치를 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 피딩 서보 제어 및 상기 디스크를 일정 속도(CLV) 또는 일정 각(CAV)으로 회전시키는 회전 속도 서보 제어 등이 있다.
이하, 제1 속도 및 제2 속도에 따른 서보 제어 방법은 도 4내지 도 8에서 상술하기로 한다. 물론 본 발명의 이해에 대한 편의를 위하여 제1 속도 및 제2 속도만을 예를 들어 설명하였지만, 제3 속도 또는 제4 속도 등과 같이 다수개의 속도를 지정하여 상기 속도에 따른 서보 제어를 하는 것이 가능함도 물론이다.
본 발명에서 가장 중요한 서보 제어는 모터의 회전 속도를 제어하는 회전 속도 서보 제어이다.
모터는 디스크를 회전시키는 기능을 수행하며, 일반적으로 스핀들 모터를 사용한다. 스핀들 모터(Spindle motor)는 디스크 원판인 플래터(Platter)를 회전시켜 주는 모터이다. 플로피 디스크 드라이브(FDD)의 모터는 분당 360(또는 300) 회전하지만 하드디스크는 이의 10배인 3600rpm 이상의 고속 모터를 사용한다.
또한, 시디피의 경우는 FDD와 같이 데이터를 읽거나 쓸 경우만 회전한다.
RPM은 분당 회전수(Revolution per Minute)를 나타내는 단위이다. 스핀들 모터의 속도가 빨라질수록 상대적으로 데이터의 입출력 속도도 빨라지며, 노트북 컴퓨터의 하드디스크는 전력 소모를 줄이기 위해 저속 회전으로 작동하는 경우도 있다.
FDD의 스핀들 모터는 디스켓의 데이터를 읽거나 쓰지 않을 경우 회전하지 않으며 따라서 디스크도 돌지 않는다. 반면에 하드디스크는 컴퓨터에 전원을 넣은 직후부터 전원을 끌 때까지 계속 회전하게 된다.
FDD는 데이터를 읽고 쓰는 속도가 느리기 때문에 필요할 때에 모터를 가동시켜도 정지 상태의 모터가 300 rpm 정도는 금방 도달할 수 있기 때문입니다. 그러나 하드디스크의 경우에 정지 상태의 스핀들 모터가 순간적으로 3600rpm 이상의 정상작동 속도까지 도달하기 위해서는 시간이 필요하다. 따라서 하드디스크는 고속 작동을 위해 스핀들 모터가 항상 회전하게 된다.
사용자 인터페이스(220)는 메뉴, 버튼 등의 인터페이스를 통하여 사용자로부터 직접 구동 속도에 대한 정보를 입력받고, 이를 제어부(210)로 전송하는 기능을 수행한다.
즉, 사용자가 공공 장소나 도서관 등으로 이동할 때, 센싱부(200)에서 주위 소음을 감지하여 미리 설정된 프로그램에 의해 제1 속도로 구동 속도를 변경할 수 있음은 물론, 사용자가 사용자 인터페이스(220)를 통해 직접 구동 속도를 설정할 수도 있다.
이하, 센싱부(200) 및 사용자 인터페이스(220)를 통칭하여 구동 속도 정보 입력부라 정의하기로 한다.
도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 사용에 따른 전지의 전압 강하 그래프를 나타낸 도면이다.
일반적인 휴대용 시디피의 경우 제품마다 사용 전원이 틀리나, 3V, 1500mA를 사용하는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
제1 속도를 1배속으로 하고, 제2 속도를 2배속으로 하여 실험한 결과, 제2 속도만으로 시디피를 구동시킨 경우는 10시간 정도 사용할 수 있었다. 반면, 전원의 전압이 약 2.2V 이하로 떨어진 경우에는 제1 속도로 상기 시디피를 구동시킨 경우 13시간에서 14시간 사용할 수 있었다.
이와 같이, 전원의 잔량에 따라 시디피의 구동 속도를 조절함으로써, 제한된전원으로 장시간 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 전원의 전압이 1.8V 미만으로 떨어지면 상기 전원으로 시디피를 구동할 수 없다. 그러나, 이러한 경우에도 제1 속도로 상기 시디피를 구동시키면 30분 정도 상기 시디피를 동작시킬 수 있는 장점도 있다.
도 2c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주변 소음 정도에 상응하는 데시벨을 나타낸 그래프이다.
상기 도2c에는 주변 소음 정도에 따른 제1 속도 및 제2 속도의 설정 기준이 도시되어 있다.
소음의 세기는 dB(데시벨)로 나타낸다. 방음실의 경우를 0dB라고 전제하면, 작은 속삭임의 경우는 약 25dB 정도가 된다. 그리고 일상적인 대화는 약 50dB 정도의 크기이며, 70dB 이상이 되면 시끄럽다고 인식된다.
도서관 정도의 소음을 30dB 정도로 가정할 때, 상기 30dB 미만의 장소에서는 시디피의 구동 소리가 주위 사람에게 피해를 줄 수 있다. 따라서, 이러한 경우에는 센싱부에서 인식하거나, 사용자가 사용자 인터페이스를 통하여 주 제어부에 상기 주위 소음에 대한 정보를 제공함으로써, 상기 시디피의 구동 속도를 제1 속도에서 제2 속도로 변경하는 것이 바람직하다.
도 3a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주위 환경 변수에 상응하여 서보의 게인을 조정하기 위한 전체 구성도가 도시되어 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 주위 환경에 따라 미리 설정된 회전 속도에 상응하여 회전 속도 서보 게인을 조절하고, 상기 회전 속도 서보 게인에상응하여 피딩 서보 게인, 포커싱 서보 게인, 트래킹 서보 게인을 조절하는 것이 바람직하다.
이하, 도 3a를 참조하면 본 발명에 따른 서보 제어를 설명하기로 한다.
주 제어부(345)는 센싱부(350)에서 외부 환경 변수에 대한 정보를 입력받을 수 있다.
센싱부(350)는 주위 환경에 대한 변수를 측정하는 기능을 수행하며, 본 발명에 의할 때, 전원 용량 측정부, 주위 소음 측정부 또는 온도 측정부 등을 포함할 수 있다.
현재, 상기 디스크 재생 장치는 제1 속도로 구동되고 있다고 가정한다.
센싱부(350)를 통하여 입력받은 측정 전압이 미리 정해진 전압보다 낮은 경우, 측정 소음이 미리 정해진 일정 기준 미만의 소음인 경우 또는 외부 측정 온도가 미리 정해진 동작 온도를 벗어나는 경우, 주 제어부(345)는 상기 디스크 재생 장치의 구동 속도를 제2 속도로 변경한다. 상기 주 제어부(345)는 사용자 인터페이스(340)를 통하여 상기 회전 속도에 대한 정보를 입력받을 수도 있다.
주 제어부(345)는 서보 제어부(330)에 상기 제2 속도에 상응하는 게인 값에 대한 정보를 전송한다.
서보 제어부(330)는 회전 속도 서보 제어부(331), 피딩 서보 제어부(333), 트래킹 서보 제어부(335), 포커싱 서보 제어부(461)를 포함한다.
회전 속도 서보 제어부(331)는 스핀들 모터와 같이 디스크의 회전 속도를 제어할 수 있다.
디스크 저장매체는 크게 두 가지 저장방식이 있다. 디스크 회전속도가 고정되어 있으며 동심원 꼴로 정보를 저장하는 CAV(Constant Angular Velocity: 등각 속도)방식과 나선형 꼴로 정보를 저장하며 디스크 중심부분에서 더 빨리, 디스크 외곽에서는 더 느리게 회전하는 CLV(Constant Linear Velocity: 등선 속도)방식이 그것이다.
CAV(Constant Angular Velocity: 등각 속도)방식에서는 동심원형태의 트랙을 지닌 디스크가 일정한 속도로 회전하는데, 하드디스크와 플로피디스크가 이 방식을 채택한다. 일정한 속도로 회전하도록 모터를 동작시키면 되므로, 헤드의 위치에 따라 회전속도를 조절해야 하는 CLV(Constant Linear Velocity: 등선 속도)에 비해 이점이 된다. 데이터를 접근할 때, 헤드를 해당 트랙에 위치시키고 해당 섹터가 회전하여 헤드아래에 올 때까지 기다리기만 하면 되므로 거의 즉시 데이터를 접근할 수 있는 장점이 있다. 반면, 물리적으로 더 큰 영역의 외곽쪽 트랙이 최내곽 트랙과 같은 양의 데이터를 저장하여 낭비가 생기게 되는 단점이 있다. 즉, 회전속도를 일정하게 하기 위하여 바깥쪽 트랙일수록 데이터가 덜 조밀하게 저장된다.
CLV(Constant Linear Velocity: 등선 속도)는 CAV(Constant Angular Velocity: 등각 속도) 기술의 단점인 공간의 낭비를 보완하기 위해 헤드위치에 따라 모터속도를 조절하여, 외곽 트랙일수록 더 느리게 회전하도록 한다. 따라서, 데이터를 읽고 쓰는 속도가 일정하게 되어 각 트랙은 낭비없이 물리적 영역만큼의 최대한의 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는 연속된 나선형 트랙을 따라 저장되며, '분:초:섹터'식으로 어드레싱된다. 연속적인 오디오 또는 비디오 트랙에 적합한 반면, 임의접근(random access)을 요구하는 응용에는 부적합하다. 다시 말하면, CLV(Constant Linear Velocity: 등선 속도)는 저장용량이 큰 반면, 데이터 접근시간이 느린 단점을 지닌다.
물론, 본 발명은 상기 디스크 속도 제어 방식뿐만 아니라, 이후 개발될 속도 제어 방식을 포함하여 서보 게인을 조정하여 미리 정해진 회전 속도로 변경할 수 있는 모든 디스크 속도 제어 방식에 적용 가능하다.
이하, 발명의 설명에 대한 편의를 위하여 CLV(Constant Linear Velocity: 등선 속도) 방식을 기준으로 설명하기로 한다.
주 제어부(345)에는 미리 설정된 회전 속도에 상응하는 회전 속도 게인 값이 저장되어 있다.
상기 미리 설정된 회전 속도는 발명의 설명에 대한 편의를 위하여 제1 속도 및 제2 속도만을 기준으로 설명하나, 다수개의 회전 속도, 즉 제3 속도 또는 제4 속도 등등의 지정이 가능하다.
따라서, 주 제어부(345)는 제2 속도에 상응하는 회전 속도 서보 값을 서보 제어부(330)의 회전 속도 서보 제어부(331)로 전송한다. 회전 속도 서보 제어부(331)는 상기 주 제어부(345)로 전송 받은 회전 속도 서보 값에 상응하여 스핀들 모터(355)를 회전시킨다.
일반적으로 디스크의 회전 속도가 변경되면, 상기 회전 속도에 상응하여 피딩 서보 제어, 트래킹 서보 제어, 포커싱 서보 제어의 서보 값도 같이 변경하는 것이 바람직하다.
물론, 소음과 관련하여서는 스핀들 모터의 회전 속도는 제2 속도로 고정한 채, 슬레드 모터의 회전 속도, 즉, 픽업 장치의 이동 속도만을 제1 속도만으로 변경하는 것이 바람직하다.
포커싱 서보 제어는 픽업 장치의 렌즈(lens)를 상하로 움직여 레이저의 초점을 맞추는 제어를 의미한다. 그리고 트래킹 서보 제어는 픽업 장치의 렌즈(lens)를 좌우로 움직여 기록된 신호의 열을 추적할 수 있도록 하는 제어를 의미하며, 피딩 서보 제어는 픽업 장치를 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 제어를 지칭한다.
센싱부(350) 또는 사용자 인터페이스(340)를 통하여 입력받은 정보에 의하여 디스크의 회전 속도가 정해지면, 주 제어부(345)는 회전 속도에 상응하는 피딩 서보 제어 게인값, 트래킹 서보 제어 게인값, 포커싱 서보 제어 게인값을 서보 제어부(330)의 피딩 서보 제어부(333), 트래킹 서보 제어부(337), 포커싱 서보 제어부(335)로 각각 전송한다.
물론, 상기 회전 속도에 상응하는 피딩 서보 제어 게인값, 트래킹 서보 제어 게인값, 포커싱 서보 제어 게인값은 주 제어부에 미리 저장되는 것이 바람직하다.
피딩 서보 제어부(333)는 주 제어부(345)로부터 수신한 피딩 서보 제어 게인값에 상응하여 슬레드(325)를 구동시키면, 상기 픽업 장치(310)가 제2 속도에 상응하여 이동될 수 있다.
트래킹 서보 제어부(337)는 주 제어부(345)로부터 수신한 트래킹 서보 제어 게인값에 상응하여 슬레드(325)를 구동시키면, 상기 속도에 상응하여 픽업 장치가 상하로 이동될 수 있다.
포커싱 서보 제어부(335)는 주 제어부(345)로부터 수신한 포커싱 서보 제어 게인값에 상응하여 액튜에이터(327)를 구동시키면, 상기 속도에 상응하여 픽업 장치(350)가 좌우로 이동될 수 있다.
트래킹 서보 제어 및 포커싱 서보 제어는 디스크 면의 반사 광량에 비례하는 에러 신호를 생성하고, 상기 에러 신호에 상응하여 서보 게인을 조절함으로써 이루어진다.
본 발명에 의할 때, 상기 서보 게인에 의하여 픽업 장치가 상하, 또는 좌우로 이동하는 속도가 디스크의 회전 속도에 상응하여 이동되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명에 의한 트래킹 서보 제어 및 포커싱 서보 제어는 서보 에러 신호에 따라 픽업 장치(310)를 이동시킬 때, 디스크의 회전 속도에 상응하여 상기 픽업 장치(310)의 이동 속도를 변경하는 것을 지칭한다.
도 3b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주위 환경 변수에 상응하여 서보의 게인을 조정하는 과정을 나타낸 순서도이다.
이하, 도 3b를 참조하여 본 발명에 따른 주위 환경 변수에 상응하여 디스크의 회전 속도를 조절하는 방법을 설명하며, 도 3b에서 도면 부호는 도 3a와 동일한 부호를 사용한다.
단계 350에서 상기 디스크 재생 장치는 재생 모드에서 제1 속도로 구동되고 있다고 가정한다.
단계 360에서 주 제어부(345)는 센싱부(350)에서 외부 환경 변수에 대한 정보를 입력받을 수 있다. 물론, 상기 주 제어부(345)는 사용자 인터페이스(340)를통하여 상기 회전 속도에 대한 정보를 입력받을 수도 있다.
센싱부(350)는 주위 환경에 대한 변수를 측정하는 기능을 수행하며, 본 발명에 의할 때, 전원 용량 측정부, 주위 소음 측정부 또는 온도 측정부 등을 포함할 수 있으며, 센싱부(350)의 상세기능은 도 2a를 참조하여 설명한다.
단계 370에서 주 제어부(345)는 측정된 전지 잔량이 미리 설정된 기준 전압이상인가 여부를 판단한다. 상기 전지 잔량 측정은 전원 용량 측정부에서 이루어 진다.
전원 용량 측정부(203)는 실시간 또는 미리 정해진 주기동안 일정하게 전원의 용량을 측정할 수 있다. 전원의 용량을 측정하는 방법은 매우 다양하며, 전압 뿐만 아니라 전류로써 상기 용량을 측정할 수 있음은 당연하다.
판단 결과, 전지 잔량이 미리 설정된 기준 미만이면, 단계 381에서 서보 제어부는 게인을 조절하여 상기 디스크를 제1 속도로 회전시키는 것이 바람직하다.
판단 결과, 전지 잔량이 미리 설정된 기준 이상이면, 단계 373으로 이동한다.
단계 373에서 주 제어부(345)는 상기 디스크 재생 장치가 동작하는 환경의 소음이 미리 설정된 기준 이상인가 여부를 판단하다.
상기 주위 소음의 측정은 주위 소음 측정부(207)에서 이루어질 수 있다. 주위 소음 측정부(207)는 주위의 소음을 감지하여 상기 감지된 소음을 전기 신호로 변환하여 서보 제어부(330)로 전달하는 기능을 수행한다.
판단 결과, 주위 소음이 전지 잔량이 미리 설정된 기준 미만이면, 단계 381에서 서보 제어부(330)는 게인을 조절하여 상기 디스크를 제1 속도로 회전시키는 것이 바람직하다.
판단 결과, 전지 잔량이 미리 설정된 기준 이상이면, 단계 375로 이동한다.
단계 375에서 주 제어부(345)는 상기 디스크 재생 장치가 동작하는 온도가 미리 설정된 동작 온도 내인가 여부를 판단한다.
상기 온도 측정은 온도 측정부(209)에 의하여 이루어진다. 온도 측정부(209)는 디스크 재생 장치가 동작하는 주위 온도를 측정하여 상기 온도 정보를 전기 신호로 변환하여 서보 제어부로 전달하는 기능을 수행한다.
판단 결과, 측정 온도가 미리 설정된 동작 온도 범위 내이면, 단계 381에서 서보 제어부는 게인을 조절하여 상기 디스크를 제1 속도로 회전시키는 것이 바람직하다.
판단 결과, 전지 잔량이 미리 설정된 기준 이상이면, 단계 375로 이동한다.
상기 단계 370 내지 단계 375의 과정을 경유함으로써, 센싱부(350)를 통하여 입력받은 측정 전압이 미리 정해진 전압보다 낮은 경우, 측정 소음이 미리 정해진 일정 기준 미만의 소음인 경우 또는 외부 측정 온도가 미리 정해진 동작 온도를 벗어나는 경우, 주 제어부(345)는 상기 디스크 재생 장치의 구동 속도를 제2 속도로 변경할 수 있다.
상기에서는 외부 환경 변수 중, 전지 잔량, 소음, 온도만을 기준으로 설명하였으나, 기타 다른 환경 변수를 추가할 수 있음은 당연하다.
단계 377에서 일반적으로는 제2 속도로 디스크 재생 장치를 구동하는 것이바람직하다. 단계 350에서 상기 디스크 재생 장치는 제 2속도로 동작하고 있다고 가정하였으므로, 기존의 회전 속도로 계속 상기 디스크 재생 장치를 구동한다.
단계 379에서 서보 제어부(330)는 디스크 재생 장치의 회전 속도, 즉 제2 속도에 상응하여 미리 설정된 서보 게인에 의하여 서보를 제어함으로써, 상기 디스크 재생 장치를 제2 속도로 구동할 수 있다.
단계 381에서 주 제어부(345)는 서보 제어부(330)에 상기 제1 속도에 상응하는 게인값에 대한 정보를 전송하고, 서보 제어부(330)는 디스크 재생 장치의 회전 속도, 즉 제2 속도에 상응하여 미리 설정된 서보 게인에 의하여 서보를 제어함으로써, 상기 디스크 재생 장치를 제2 속도로 구동할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 서보를 제어하기 위한 디스크 재생 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 주변 환경 변수에 따른 서보 제어 장치는 디스크(400), 픽업 장치(410), 광량 검출부(420), 변환부(430), 에러 검출부(440), 주제어부(450), 서보 제어부(460), 구동 속도 정보 입력부(470), 스핀들 모터(469) 및 슬레드(467) 등을 포함한다.
주 제어부(450)는 센싱부(471)에서 입력받은 신호를 기준으로 미리 설정된 기준에 따라 서보 게인을 설정한다. 그리고 상기 설정된 게인에 대한 정보를 서보 제어부로 출력하면, 상기 서보 제어부(460)는 입력받은 게인에 따라 피딩 서보, 회전 속도 서보, 트래킹 서보, 포커싱 서보 등에 대한 제어를 수행한다. 또한, 상기 주 제어부(450)는 센싱부(471)가 아닌 사용자 인터페이스(473)를 통해 사용자부터 구동 속도에 대한 정보를 입력받을 수 있다.
서보 제어부(460)는 포커싱 서보 제어부(461), 트래킹 서보 제어부(462), 피딩 서보 제어부(463), 회전 속도 서보 제어부(464) 등을 포함한다. 즉, 서보 제어부(460)에서는 서보 제어, 즉 피딩 서보 제어, 회전 속도 서보 제어, 포커싱 서보 제어 및 트랙킹 서보 제어 등의 서보 제어를 수행한다.
제1 속도 또는 제2 속도에 상응하여 미리 설정된 설정값에 따라 상기 네가지의 서보 제어가 이루어져야 한다.
주 제어부(450)는 서보 제어부(460)에 상기 제2 속도에 상응하는 게인값에 대한 정보를 전송한다.
서보 제어부(460)는 회전 속도 서보 제어부(464), 피딩 서보 제어부(463), 트래킹 서보 제어부(462), 포커싱 서보 제어부(461)를 포함한다.
회전 속도 서보 제어부(464)는 스핀들 모터(469)와 같이 디스크의 회전 속도를 제어할 수 있다.
주 제어부(450)에는 미리 설정된 회전 속도에 상응하는 회전 속도 게인값이 저장되어 있다.
상기 미리 설정된 회전 속도는 발명의 설명에 대한 편의를 위하여 제1 속도 및 제2 속도만을 기준으로 설명하나, 다수개의 회전 속도, 즉 제3 속도 또는 제4 속도 등등의 지정이 가능하다.
따라서, 주 제어부(450)는 제2 속도에 상응하는 회전 속도 서보값을 서보 제어부(460)의 회전 속도 서보 제어부(464)로 전송한다. 회전 속도 서보 제어부(464)는 상기 주 제어부(450)로 전송받은 회전 속도 서보값에 상응하여 스핀들 모터(469)를 회전시킨다.
디스크의 회전 속도가 변경되면, 상기 회전 속도에 상응하여 피딩 서보 제어, 트래킹 서보 제어, 포커싱 서보 제어의 서보값이 변경되는 것이 바람직하다.
그러나, 각각의 구동 속도가 미리 설정된 방식에 따라 변경되는 것도 가능하다. 즉 피딩 서보 제어는 제1속도로 이루어지나, 회전 속도 서보 제어는 제2 속도로 이루어 질 수 있다.
즉, 소음과 관련하여서는 스핀들 모터(469)의 회전 속도는 제2 속도로 고정한 채, 슬레드 모터의 회전 속도, 즉, 픽업 장치(410)의 이동 속도만을 제1 속도만으로 변경하는 것이 바람직하다.
포커싱 서보 제어는 픽업 장치(410)의 렌즈(lens)를 상하로 움직여 레이저의 초점을 맞추는 제어를 의미한다. 그리고 트래킹 서보 제어는 픽업 장치(410)의 렌즈(lens)를 좌우로 움직여 기록된 신호의 열을 추적할 수 있도록 하는 제어를 의미하며, 피딩 서보 제어는 픽업 장치(410)를 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 제어를 지칭한다.
센싱부(471) 또는 사용자 인터페이스(473)를 통하여 입력받은 정보에 의하여 디스크의 회전 속도가 정해지면, 주 제어부(450)는 회전 속도에 상응하는 피딩 서보 제어 게인값, 트래킹 서보 제어 게인값, 포커싱 서보 제어 게인값을 서보 제어부(460)의 피딩 서보 제어부(463), 트래킹 서보 제어부(462), 포커싱 서보 제어부(461)로 각각 전송한다.
물론, 상기 회전 속도에 상응하는 피딩 서보 제어 게인값, 트래킹 서보 제어게인값, 포커싱 서보 제어 게인값은 주 제어부에 미리 저장되는 것이 바람직하다.
피딩 서보 제어부(463)는 주 제어부(450)로부터 수신한 피딩 서보 제어 게인값에 상응하여 슬레드(467)를 구동시키면, 상기 픽업 장치(410)가 제2 속도에 상응하여 이동될 수 있다.
트래킹 서보 제어부(462)는 주 제어부(450)로부터 수신한 트래킹 서보 제어 게인값에 상응하여 슬레드(467)를 구동시키면, 상기 속도에 상응하여 픽업 장치(410)가 상하로 이동될 수 있다.
포커싱 서보 제어부(461)는 주 제어부(450)로부터 수신한 포커싱 서보 제어 게인값에 상응하여 액튜에이터를 구동시키면, 상기 속도에 상응하여 픽업 장치(410)가 좌우로 이동될 수 있다.
트래킹 서보 제어 및 포커싱 서보 제어는 디스크 면의 반사 광량에 비례하는 에러 신호를 생성하고, 상기 에러 신호에 상응하여 서보 게인을 조절함으로써 이루어진다.
본 발명에 의할 때, 상기 서보 게인에 의하여 픽업 장치(410)가 상하, 또는 좌우로 이동하는 속도가 디스크의 회전 속도에 상응하여 이동되는 것이 바람직하다.
포커싱 서보 제어 및 트래킹 서보 제어는 다음과 같은 방식에 의하여 이루어 질 수 있다.
광 픽업 장치(410)는 디스크로부터 광 픽업을 실행하여 픽업된 광을 출력하는데, 일반적으로 주빔에 의해 반사되어 픽업된 광과 두 개의 사이드 빔에 의해 픽업된 광을 광량 검출부(420)로 출력한다. 이중 주빔에 의해 픽업된 광은 포커싱 서보를 위해 사용되는 것이고 두 개의 사이드 빔에 의해 픽업된 광은 트랙킹 서보에 사용된다. 그리고, 주빔에 의해 픽업된 광은 제1 광량 검출부(421)로 출력되고, 두 개의 사이드 빔에 의해 픽업된 광은 제 2 광량 검출부(422)로 출력된다.
이 때, 제 1 광량 검출부(421)는 광 픽업장치(410)에서 출력되는 광의 광량을 전류값으로써 검출하여 제 1 전류/전압 변환부(431)로 출력하고, 제 2 광량 검출부(422)는 광 픽업부(410)에서 출력되는 광의 광량을 전류값으로 검출하여 제 2 전류/전압 변환부(431)로 출력한다.
제 1 전류/전압 변환부(431)는 제 1 광량 검출부(421)에서 제공되는 전류값을 전압값으로 변환하여 포커싱 에러 검출부(441)로 제공하고, 제 2 전류/전압 변환부(432)는 제 2 광량 검출부(422)에서 제공되는 전류값을 전압값으로 변환하여 트랙킹 에러 검출부(442)로 제공한다.
포커싱 에러 검출부(441)는 제 1 전류/전압 변환부(431)에서 제공되는 전압값과 미리 설정되어 있는 포커싱 에러 검출에 따른 전압값을 비교하여 그 비교 결과 즉, 포커싱 에러 검출 신호를 주제어부(450)로 출력한다.
또한, 트랙킹 에러 검출부(442)는 제 2 전류/전압 변환부(432)에서 제공되는 전압값과 트랙킹 에러 검출에 따른 전압값을 비교하여 그 비교 결과 즉, 트랙킹 에러 검출 신호를 주제어부(450)로 출력한다.
주 제어부(450)는 포커싱 에러 검출부(441)에서 제공되는 포커싱 에러 검출 신호와 트랙킹 에러 검출부(442)에서 제공되는 트랙킹 에러 검출 신호에 따라 포커싱 서보 동작을 수행하고 및 트랙킹 서보 동작을 수행하기 위한 서보 제어 신호를트랙킹 서보부(461)와 포커싱 서보부(462)로 출력한다.
이 때, 트랙킹 서보부(461)는 제어부(450)에서 제공되는 서보 제어 신호에 따라 디스크면에 초점을 맞추는 포커싱 서보동작을 수행하고, 포커싱 서보부(462)는 광빔을 트랙에 추종시키는 트랙킹 서보 동작을 수행한다.
즉, 트랙킹 서보부(461)는 제어부(450)의 제어에 따라 트랙킹 액튜에이터 코일을 구동시켜 대물 렌즈를 좌우 방향으로 조정하여 디스크면에 초점을 맞추도록 하고, 포커싱 서보부(462)는 제어부(450)의 제어에 따라 포커싱 액튜에이터 코일을 구동시켜 대물 렌즈를 상하 방향으로 조정하여 트랙을 추종하도록 한다.
본 발명에 의할 때, 상기 서보 게인에 의하여 픽업 장치가 상하, 또는 좌우로 이동하는 속도가 디스크의 회전 속도에 상응하여 이동되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 발명의 이해에 대한 편의를 위하여 제1 속도 및 제2 속도만을 예로 들어 설명하였으나, 이하, 제3 속도를 추가하여 설명하기로 한다. 제3 속도는 제2 속도보다 빠른 미리 설정된 회전 속도를 지칭하나, 발명의 이해에 대한 편의를 위하여 3배속을 지칭하는 것으로 가정하고 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주위 환경 변수에 따른 피딩 서보 제어를 나타낸 순서도이다. 그리고 도 5에 있어서, 발명의 이해에 대한 편의를 위하여 도 4의 도면 부호와 동일한 부호를 사용하기로 한다.
피딩 서보 제어란, 픽업 장치를 디스크의 반경 반향으로 이동시키는 픽업 이송 장치를 제어하는 것을 의미한다.
여기서, 상기 픽업 이송장치는 픽업 장치가 디스크의 반경 방향으로 직선 이동될 수 있도록 동력을 공급하는 슬레드 모터와, 상기 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 기어를 포함하여 구성된다.
모터의 회전에 따라 상기 픽업 장치를 반경 방향으로 이동시키는 것이 피딩 서보 제어의 기본적인 기능이다. 그러나, 본 발명에 의할 때, 상기 피딩 서보 제어는 스핀들 모터(469)의 회전 속도에 상응하여 반경 방향으로 회전하는 속도가 제어되어야 한다. 즉, 제1 속도보다는 제2 속도에서 빠르게 이동되어야 하고, 제2 속도보다는 제3 속도에서 빠르게 이동되는 것이 바람직하다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 피딩 서보 제어 과정을 설명하기로 한다. 이때
단계 500에서 주 제어부(450)는 센싱부(471)에서 외부 변수에 대한 정보를 입력받는다. 물론, 사용자 인터페이스(473)를 통해 직접 회전 속도에 대한 정보를 입력받는 것도 가능하다.
단계 505에서 상기 입력받은 외부 변수에 상응하여 미리 설정된 게인값을 서보 제어부로 출력한다.
전원의 잔량, 외부 소음의 크기, 주변 온도 등에 상응하여, 디스크의 회전 속도를 제1 속도, 제2 속도 또는 제3 속도의 하나로 미리 지정한다. 그리고, 상기 지정된 속도에 상응하는 게인값이 주 제어부(450)에 저장되는 것이 바람직하다.
단계 510에서 상기 슬레드의 이동 여부를 판단하고, 상기 슬레드를 이동할 경우 단계 515에서 현재 속도를 판단한다. 상기 현재 속도 판단 과정은 주 제어부(450)에서 센싱부(471)에서 입력받은 구동 속도에 대한 정보에 상응하는 미리 설정된 구동 속도를 현재 속도로 설정한다.
즉, 슬레드 모터에 의해 픽업 이송 장치가 이동될 때, 서보 제어부는 현재 설정된 속도에 상응하여 상기 슬레드 모터를 회전시킨다.
즉, 현재 설정된 속도가 제1 속도인 경우 단계 520에서 제1 속도값에 상응하는 게인값으로 피딩 서보 게인값을 설정한다. 그리고, 현재 설정된 속도가 제2 속도인 경우 단계 525에서 제2 속도값에 상응하는 게인값으로 피딩 서보 게인값을 설정한다. 또한, 현재 설정된 속도가 제3 속도인 경우 단계 530에서 제3 속도값에 상응하는 게인값으로 피딩 서보 게인값을 설정한다.
단계 535에서 상기 설정된 속도로 슬레드(467) 모터를 회전시켜 픽업 이송 장치를 이동한다.
단계 540에서 목표 지점까지 도달하였는지 여부를 판단한다. 오디오 시디를 기준으로 설명하면, 각 트랙의 프레임에는 트랙에 대한 정보가 포함되어 있다. 상기 트랙 정보를 이용하여 목표 지점까지 도달 여부를 판단할 수 있다.
단계 545의 판단 결과, 목표 지점에 도달하지 아니하였으면 단계 540에서 계속 상기 픽업 이송 장치를 이동시킨다. 그리고 판단 결과 목표 지점까지 도달하였으면 단계 550에서 상기 슬레드 모터의 회전을 멈춘다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주위 환경 변수에 따른 회전 속도 서보 제어를 나타낸 순서도이다.
회전 속도 서보 제어란, 스핀들 모터(469)의 회전 속도를 제어하여 시디에 기록된 데이터를 읽어오기 위하여 미리 정해진 속도로 상기 디스크를 회전시키는 제어를 의미한다.
일반적인 회전 속도 서보 제어는 디스크 회전속도가 고정되어 있으며 동심원 꼴로 정보를 저장하는 CAV(Constant Angular Velocity: 등각 속도)방식과 나선형 꼴로 정보를 저장하며 디스크 중심부분에서 더 빨리, 디스크 외곽에서는 더 느리게 회전하는 CLV(Constant Linear Velocity: 등선 속도)방식이 있다.
그러나, 본 발명에서 지칭하는 회전 속도 서보 제어는 상기 일반적인 회전 속도 서보 제어뿐만 아니라, 주변 환경 변수에 상응하여 스핀들 모터(469(의 회전 속도를 미리 정해진 속도로 변경하는 것을 포함한다.
즉, 제1 속도보다는 제2 속도에서 빠르게 회전하여야 하고, 제2 속도보다는 제3 속도에서 빠르게 회전하는 것이 바람직하다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 CLV를 기준으로 조회전 속도 서보 제어 과정을 설명하기로 하나, 회전 속도를 제어할 수 있는 모든 방식에 본 발명에 의한 회전 속도 서보 제어 방법이 적용 가능하다. 그리고 도 6에 있어서, 발명의 이해에 대한 편의를 위하여 도 4의 도면 부호와 동일한 부호를 사용하기로 한다.
단계 600에서 주 제어부는 센싱부(471)에서 외부 변수에 대한 정보를 입력받는다. 물론, 사용자 인터페이스를 통해 직접 회전 속도에 대한 정보를 입력받는 것도 가능하다.
단계 605에서 상기 입력받은 외부 변수에 상응하여 미리 설정된 게인값을 서보 제어부로 출력한다.
전원의 잔량, 외부 소음의 크기, 주변 온도 등에 상응하여, 디스크의 회전 속도를 제1 속도, 제2 속도 또는 제3 속도의 하나로 미리 지정한다. 그리고, 상기 지정된 속도에 상응하는 게인값이 주 제어부에 저장되는 것이 바람직하다.
단계 610에서 상기 슬레드(467)의 이동 여부를 판단하고, 상기 슬레드(467)를 이동할 경우 단계 615에서 현재 속도를 판단한다. 상기 현재 속도 판단 과정은 주 제어부(450)에서 센싱부에서 입력받은 구동 속도에 대한 정보에 상응하는 미리 설정된 구동 속도를 현재 속도로 설정한다. 즉, 스핀들 모터(469)에 의해 디스크를 회전시킬 때, 서보 제어부는 현재 설정된 속도에 상응하여 상기 스핀들 모터(469)를 회전시킨다.
즉, 현재 설정된 속도가 제1 속도인 경우 단계 620에서 제1 속도값에 상응하는 게인값으로 회전 속도 서보 게인값을 설정한다. 그리고, 현재 설정된 속도가 제2 속도인 경우 단계 625에서 제2 속도값에 상응하는 게인값으로 회전 속도 서보 게인값을 설정한다. 또한, 현재 설정된 속도가 제3 속도인 경우 단계 630에서 제3 속도값에 상응하는 게인값으로 회전 속도 서보 게인값을 설정한다.
단계 635에서 상기 설정된 속도로 스핀들 모터(469)를 회전시켜 디스크를 회전시킨다.
단계 640에서 상기 디스크 회전 속도가 미리 설정된 속도까지 도달하였는지 여부를 판단한다.
단계 645의 판단 결과, 목표 속도에 도달하지 아니하였으면 단계 540에서 계속 상기 픽업 이송 장치를 회전시키며, 판단 결과 목표 속도까지 도달하였으면 단계 650에서 상기 스핀들 모터(469)의 회전 속도를 유지한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 포커싱 서보 제어를 수행하는 과정을 나타낸 순서도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 트래킹 서보 제어를 수행하는 과정을 나타낸 순서도이다. 도 7 및 도 8에서는 발명의이해에 대한 편의를 위하여 도 4의 도면 부호와 동일한 부호를 사용하기로 한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 포커싱 서보 제어를 수행하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하여 상기 과정을 흐름에 따라 설명하면 다음과 같다.
먼저, 디스크에 기록되어 있는 데이터를 재생하기 위한 재생 모드인 상태라고 가정하고, 픽업 장치에 의해 디스크로부터 픽업된 광을 제1 광량 검출부(421)로 출력한다.
서보 제어부는 디스크가 재생 모드시에 현재 회전 속도 및 상기 회전 속도에 상응하는 서보 게인값을 미리 주 제어부(450)로부터 입력받은 상태이다.
상기 회전 속도에 상응하여 피딩 서보 제어 및 회전 속도 게인값이 설정되면, 이후 포커싱 서보 제어 및 트래킹 서보 제어는 에러 검출부에 의하여 산출된 에러값에 의하여 수행하는 것이 바람직하다.
물론, 상기 제어시에 픽업 장치의 상하, 또는 좌우 이동시에 회전 속도에 상응하여 이동시키는 것이 바람직하다.
단계 700에서 제 1 광량 검출부(421)는 픽업 장치(410)로부터 광량을 전류값으로 검출하여 제 1 전류/전압 변환부(431)에 출력한다.
단계 705에서 제 1 전류/전압 변환부(431)는 전류값을 전압값으로 변환한다. 즉, 제 1 전류/전압 변환부(431)는 제 1 광량 검출부(421)에서 제공되는 전류값을 전압값으로 변환하여 포커싱 에러 검출부(441)로 출력한다.
그리고, 포커싱 에러 검출부(441)는 포커싱 에러 검출을 수행한다. 단계 710에서 포커싱 에러 검출부(441)는 제 1 전류/전압 변환부(431)에서 제공되는 전압값이 미리 설정되어 있는 전압값 즉, 포커싱 에러 검출을 위한 미리 설정된 전압값과 비교한다.
그리하여 제 1 전류/전압 변환부(431)에서 제공되는 전압값이 미리 설정되어 있는 전압값보다 크면 포커싱 에러 검출이라고 판단하여 포커싱 에러 검출에 대한 신호 및 그 차이 즉, 제 1 전류/전압 변환부(431)에서 제공되는 전압값과 기설정되어 있는 포커싱 에러 검출을 위한 전압값의 차이를 제어부(450)로 제공한다.
단계 715에서 주 제어부(150)는 포커싱 에러 검출부(441)로부터 포커싱 에러 검출 신호가 제공되는가를 판단하여 포커싱 에러 검출 신호가 제공됨이 판단되면, 단계 720에서 포커싱 에러 검출부(441)에서 제공되는 전압값의 차이에 해당하는 포커싱 게인을 포커싱 서보부(462)로 출력한다.
단계 725에서 주 제어부는 현재 설정된 속도를 판단하다. 즉, 현재 설정된 속도가 제1 속도인 경우 단계 730에서 제1 속도값에 상응하는 게인값으로 포커싱 서보 게인값을 설정한다. 그리고, 현재 설정된 속도가 제2 속도인 경우 단계 735에서 제2 속도값에 상응하는 게인값으로 포커싱 서보 게인값을 설정한다. 또한, 현재 설정된 속도가 제3 속도인 경우 단계 740에서 제3 속도값에 상응하는 게인값으로 포커싱 서보 게인값을 설정한다.
그리고, 단계 745에서 포커싱 서보부는 주 제어부(450)에서 제공되는 포커싱 게인에 따라 포커싱 액튜에이터를 구동하는 포커싱 서보 동작을 수행한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 포커스 서보를 수행하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하여 상기 과정을 흐름에 따라 설명하면 다음과 같다.
먼저, 디스크에 기록되어 있는 데이터를 재생하기 위한 재생 모드인 상태라고 가정하고, 픽업 장치에 의해 디스크로부터 픽업된 광을 제1 광량 검출부(421)로 출력한다.
서보 제어부는 디스크가 재생 모드시에 현재 회전 속도 및 상기 회전 속도에 상응하는 서보 게인값을 미리 주 제어부로부터 입력받은 상태이다.
상기 회전 속도에 상응하여 피딩 서보 제어 및 회전 속도 게인값이 설정되면, 이후 포커싱 서보 제어 및 트래킹 서보 제어는 에러 검출부에 의하여 산출된 에러값에 의하여 수행하는 것이 바람직하다.
물론, 상기 제어시에 픽업 장치의 상하, 또는 좌우 이동시에 회전 속도에 상응하여 이동시키는 것이 바람직하다.
단계 800에서 제 2 광량 검출부(422)는 픽업 장치(420)로부터 광량을 전류값으로 검출하여 제 2 전류/전압 변환부(432)에 출력한다.
단계 805에서 제 2 전류/전압 변환부(432)는 전류값을 전압값으로 변환한다. 즉, 제 2 전류/전압 변환부(432)는 제 2 광량 검출부(422)에서 제공되는 전류값을 전압값으로 변환하여 트래킹 에러 검출부(442)로 출력한다.
그리고, 트래킹 에러 검출부(442)는 트래킹 에러 검출을 수행한다. 단계 810에서 트래킹 에러 검출부(442)는 제 2 전류/전압 변환부(432)에서 제공되는 전압값이 미리 설정되어 있는 전압값 즉, 트래킹 에러 검출을 위한 미리 설정된 전압값과비교한다.
즉, 제 2 전류/전압 변환부(432)에서 제공되는 전압값이 미리 설정되어 있는 전압값보다 크면 트래킹 에러 검출이라고 판단하여 트래킹 에러 검출에 대한 신호 및 그 차값 즉, 제 2 전류/전압 변환부(432)에서 제공되는 전압값과 미리 설정되어 있는 트래킹 에러 검출을 위한 전압값의 차이를 제어부(450)로 제공한다.
단계 815에서 주 제어부(450)는 트래킹 에러 검출부(442)로부터 트래킹 에러 검출 신호가 제공되는가를 판단하여 트래킹 에러 검출 신호가 제공됨이 판단되면, 단계 820에서 트래킹 에러 검출부(442)에서 제공되는 전압값의 차이에 해당하는 트래킹 게인을 트래킹 서보부(462)로 출력한다.
그리고, 트래킹 서보부(462)는 제어부(450)에서 제공되는 트래킹 게인에 따라 트래킹 액튜에이터를 구동하는 트래킹 서보 동작을 수행한다.
단계 825에서 주 제어부는 현재 설정된 속도를 판단한다. 즉, 현재 설정된 속도가 제1 속도인 경우 단계 830에서 제1 속도값에 상응하는 게인값으로 트래킹 서보 게인값을 설정한다. 그리고, 현재 설정된 속도가 제2 속도인 경우 단계 835에서 제2 속도값에 상응하는 게인값으로 트래킹 서보 게인값을 설정한다. 또한, 현재 설정된 속도가 제3 속도인 경우 단계 840에서 제3 속도값에 상응하는 게인값으로 트래킹 서보 게인값을 설정한다.
그리고, 단계 845에서 트래킹 서보 제어부(461)는 주 제어부(450)에서 제공되는 트랙킹 게인에 따라 트랙킹 액튜에이터를 구동하는 트랙킹 서보동작을 수행한다.
본 발명에 따른 디스크 서보 제어 장치 및 방법은 전원의 전력이 얼마 남지 않은 경우, 저속으로 모터 및 액튜에이터가 동작되도록 서보의 게인을 조절함으로써, 디스크 재생 장치의 다운을 방지하고, 상기 전원으로 보다 오랫동안 상기 디스크 재생 장치를 구동할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 조용한 곳에서 상기 디스크 구동 장치를 동작시킬 때, 저속으로 모터 및 액튜에이터가 동작되도록 서보의 게인을 조절함으로써, 불필요한 소음의 발생을 방지할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 상기 서보 칩셋에 전환 스위치를 두거나, 칩셋에 미리 입력된 프로그램에 의하여 상기 제어를 수행할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 상기 소음, 전원의 전력 등의 상태를 센서를 통해 제품 스스로 판단할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명의 목적은 유저 인터페이스를 통해 사용자가 직접 서보 제어 상태를 선택할 수 있게 하는 효과도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 디스크 재생 장치에 있어서,
    미리 설정된 복수의 구동 속도 중 하나의 구동 속도에 상응하는 구동 속도 정보를 생성하는 구동 속도 입력부;
    상기 구동 속도 정보에 상응하는 서보 게인을 생성하는 주 제어부 및
    상기 서보 게인에 상응하는 구동 속도로 디스크 재생 장치를 구동하는 서보 제어부
    를 포함하며,
    상기 서보 제어부는,
    회전 속도 서보 제어부 및 피딩 서보 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동 속도 입력부는 상기 디스크 재생 장치가 동작하는 환경의 물리량에 상응하는 전기적인 신호를 생성하는 센서인 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 물리량은,
    소음, 전지 잔량 및 온도 중 하나인 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동 속도 입력부는 미리 설정된 구동 속도에 상응하는 입력부를 포함하고 있는 사용자 인터페이스인 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 서보 제어부는,
    트래킹 서보 제어부 또는 포커싱 서보 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 회전 속도 서보 제어부는
    주제어부로부터 스핀들 모터 회전 명령을 입력받는 수단 및
    상기 서보 게인에 의하여 서보 제어부에 결합된 스핀들 모터 드라이버에 회전 명령을 출력하는 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 피딩 속도 제어부는
    주제어부로부터 슬레드 모터 회전 명령을 입력받는 수단;
    상기 서보 게인에 의하여 서보 제어부에 결합된 슬레드 모터 드라이버에 회전 명령을 출력하는 수단;
    상기 슬레드 모터 드라이버에 결합된 슬레드가 목표 지점까지 도달하면, 슬레드 모터 정지 명령을 입력받는 수단 및
    상기 서보 게인에 의하여 서보 제어부에 결합된 슬레드 모터 드라이버에 정지 명령을 출력하는 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  8. 디스크 재생 장치의 서보 제어 장치에 있어서,
    주변 소음의 크기를 구동 속도 정보로 변환하는 주변 소음 측정부;
    상기 구동 속도 정보에 상응하는 서보 게인을 생성하는 주 제어부 및
    상기 서보 게인에 상응하는 구동 속도로 디스크 재생 장치를 구동하는 서보 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 서보 제어부는,
    회전 속도 서보 제어부, 피딩 서보 제어부, 트래킹 서보 제어부 또는 포커싱 서보 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 회전 속도 서보 제어부는
    주제어부로부터 스핀들 모터 회전 명령을 입력받는 수단 및
    상기 서보 게인에 의하여 서보 제어부에 결합된 스핀들 모터 드라이버에 회전 명령을 출력하는 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 피딩 속도 제어부는
    주제어부로부터 슬레드 모터 회전 명령을 입력받는 수단;
    상기 서보 게인에 의하여 서보 제어부에 결합된 슬레드 모터 드라이버에 회전 명령을 출력하는 수단;
    상기 슬레드 모터 드라이버에 결합된 슬레드가 목표 지점까지 도달하면, 슬레드 모터 정지 명령을 입력받는 수단 및
    상기 서보 게인에 의하여 서보 제어부에 결합된 슬레드 모터 드라이버에 정지 명령을 출력하는 수단;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  12. 디스크 재생 장치의 서보 제어 장치에 있어서,
    전원의 잔량에 상응하는 구동 정보 정보를 생성하는 전지 잔량 측정부;
    상기 구동 속도 정보에 상응하는 서보 게인을 생성하는 주 제어부 및
    상기 서보 게인에 상응하는 구동 속도로 디스크 재생 장치를 구동하는 서보 제어부
    를 포함하며,
    상기 서보 제어부는,
    회전 속도 서보 제어부 및 피딩 서보 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 서보 제어부는,
    트래킹 서보 제어부 또는 포커싱 서보 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 회전 속도 서보 제어부는
    주제어부로부터 스핀들 모터 회전 명령을 입력받는 수단 및
    상기 서보 게인에 의하여 서보 제어부에 결합된 스핀들 모터 드라이버에 회전 명령을 출력하는 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 피딩 속도 제어부는
    주제어부로부터 슬레드 모터 회전 명령을 입력받는 수단;
    상기 서보 게인에 의하여 서보 제어부에 결합된 슬레드 모터 드라이버에 회전 명령을 출력하는 수단;
    상기 슬레드 모터 드라이버에 결합된 슬레드가 목표 지점까지 도달하면, 슬레드 모터 정지 명령을 입력받는 수단 및
    상기 서보 게인에 의하여 서보 제어부에 결합된 슬레드 모터 드라이버에 정지 명령을 출력하는 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 제어 장치.
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