KR100486296B1 - 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법 - Google Patents

광디스크 장치의 스텝모터 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 광디스크 장치의 픽업 렌즈가 소정의 허용범위 내에 있을 경우 또는 피드모터 출력(FMO; Feed Motor Output) 신호가 일정 변위(offset) 내에 있을 경우 상기 픽업을 트랙킹하는 스텝모터의 구동 출력신호를 오프(off)시킴으로써 광디스크 장치의 소비전류를 감소시킬 수 있도록 한 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은, 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법에 있어서, 상기 광디스크 장치의 픽업 렌즈의 이동 변이 크기를 검출하여, 상기 픽업 렌즈의 이동 변이가 중심에서 소정 범위내에 있을 때 스텝모터의 구동을 위한 출력 신호를 오프하여 상기 스텝모터의 구동을 오프시키도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

광디스크 장치의 스텝모터 구동방법{Method for driving step-motor of compact disc drive}
본 발명은 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 광디스크 장치의 픽업 렌즈가 소정의 허용범위 내에 있을 경우 또는 피드모터 출력(FMO; Feed Motor Output) 신호가 일정 변위(offset) 내에 있을 경우 상기 픽업을 트랙킹하는 스텝모터의 구동 출력신호를 오프(off)시킴으로써 광디스크 장치의 소비전류를 감소시킬 수 있도록 한 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, CD-ROM, DVD-ROM 등과 같은 광디스크는 수 인치(inch)의 직경과 1.2㎜의 박형 두께로 이루어지며, 기존의 수 메가바이트 내의 용량을 갖는 자기기록매체인 플로피 디스크에 비해 그 용량이 수백 배에 달하는 수백 메가바이트의 데이터를 저장할 수 있는 능력을 갖고, 데이터 기록층으로서 광이 반사하는 반사면을 가지며, 이 반사면에 오목하게 형성되는 피트의 조합으로 되는 음향, 문자, 그래픽 등의 정보를 저장하는 저장매체로, 이와 같은 대용량의 저장능력을 갖는 CD의 개발과 함께 초고밀도로 저장된 데이터를 오류 없이 정밀하고 고속으로 읽어들이기 위한 광디스크 장치의 개발이 지속적으로 진행되고 있다.
한편, CD-ROM, DVD-ROM, DVD 플레이어 등과 같이, 광디스크를 이용하여 데이터를 검출하는 광디스크 장치에서는 광디스크상에 분할된 각각의 트랙간을 점프하거나 임의의 트랙에 기록된 정보를 정확하게 재생하기 위하여 트랙킹(tracking) 작업을 필수적으로 수행하게 된다. 상기의 트랙킹 작업을 수행할 때, 일반적인 직류모터(DC모터) 또는 스텝모터를 사용하여 픽업을 이동시키는데, 최근에는 아래와 같은 이유로 트랙킹 모터로서 스텝모터를 주로 사용하는 것으로 알려지고 있다.
첫째, 직류모터를 이용하여 픽업을 이동시키는 방식은, 직류모터의 기동이 느리기 때문에 단거리에서 가속 및 감속을 신속하게 수행하기가 어렵다.
둘째, 광디스크를 재생중일 때에는 정밀한 제어를 수행하기가 곤란하다. 즉, 직류모터에서 발생한 회전력이 기어에 전달되고, 기어의 회전력이 픽업의 직선운동으로 변환되는 구조이므로, 기어의 백래쉬(backlash)로 인한 정밀도가 저하된다.
도 1은 일반적인 광디스크 장치의 광디스크 모터제어를 위해 사용된 서보시스템의 개략적인 블록 구성도이다. 도 1을 참조하면, 픽업(101)은 광디스크상에 광을 주사하고, 광디스크의 표면에서 반사되어 되돌아오는 광량을 검출하여 광디스크상에 기록된 정보를 재생한다. 엑츄에이터 구동부(102)는 픽업(101)에 장착된 발광소자(레이저 다이오드, 렌즈 등)를 트랙킹(Tracking) 및 포커싱(Focusing)방향으로 미세하게 이동시킨다. 고주파 증폭부(103)는 픽업(101)에 의해 검출된 재생신호의 고주파성분을 검출하여 신호처리에 적합한 크기로 증폭한다. 서보 제어부(104)는 고주파 증폭부(103)에서 출력된 고주파 재생신호에 따라 트랙킹 에러량을 검출하여 엑츄에이터 구동부(102)의 구동량을 제어한다. 즉, 서보 제어부(104)는 고주파 증폭부(103)에서 출력된 고주파 재생신호로부터 트랙킹 에러신호를 검출하고, 트랙킹 에러신호를 2치화한 트랙킹 에러 제로 크로스신호(Tracking Error Zero Cross Signal: TEZC신호)를 출력한다. 그리고, 엑츄에이터 구동부(102)에서 출력되는 피드모터 출력신호(Feed Motor Output Signal: FMO신호)를 출력한다.
스텝모터(105)는 픽업(101)을 광디스크의 내주로부터 외주방향 혹은 외주로부터 내주방향으로 이동시킨다. 스텝모터 구동부(106)는 트랙 탐색, 트랙 점프 등의 동작에 따른 픽업(101)의 이동량에 대응하여 스텝모터(105)의 회전량을 제어한다. 마이크로 컴퓨터(107)는 시스템을 전반적으로 제어한다. 특히, 마이크로 컴퓨터(107)는 서보 제어부(104)에서 공급되는 트랙킹 에러 제로 크로스신호(TEZC신호)와 피드모터 출력신호(FMO신호)에 대응하여 스텝모터(105)의 스텝 구동량을 계산하고, 계산된 값에 따라 스텝모터 구동부(106)에 펄스폭 변조신호를 출력함으로써, 스텝모터 구동부(106)에서 제어할 스텝모터(105)의 스텝 구동량을 결정한다.
한편, 마이크로 컴퓨터(107)내의 구성을 상세히 설명하면, 카운터(108)는 서보 제어부(104)에서 출력된 트랙킹 에러 제로 크로스신호(TEZC신호)와 후술하는 아날로그/디지털 변환기(109)에서 출력된 디지털 피드모터 출력신호(FMO신호)를 카운팅하여 트랙킹 에러의 발생량을 검출한다. 아날로그/디지털 변환기(109)는 서보 제어부(104)에서 출력된 아날로그 형태의 피드모터 출력신호(FMO신호)를 디지털신호로 변환한다. 트랙 점프 저장부(110)는 광디스크(CD, DVD 등)의 각 종류별 트랙수에 대응하여 스텝모터(105)에 제공되어야 할 마이크로스텝(Micro Step)수가 룩-업 테이블 형태로 저장된다. 여기서, 마이크로스텝수는 스텝모터(105)의 한 스텝을 N개로 등분할한 값을 나타내며, 이때, 마이크로스텝의 등분할된 N값은 시스템 클럭을 분주한 값으로 결정하는 것이 바람직하다. 트랙 연동 마이크로스텝 저장부(111)는 트랙 점프 저장부(110)에서 출력된 마이크로스텝수에 대응하는 전류벡터의 크기가 룩-업 테이블형태로 저장된다. 펄스폭 변조신호 발생부(112)는 트랙 연동 마이크로스텝수 저장부(111)에서 출력된 전류벡터의 크기에 대응하여 듀티비가 가변된 펄스폭 변조신호를 스텝모터 구동부(106)에 출력한다.
상기와 같은 광디스크 장치의 스텝모터 구동시, 광디스크의 각속도 일정(CAV; Constant Angular Velocity) 24배속을 기준으로 할 때 광디스크를 회전시키는 디스크 모터(스핀들 모터; 미도시)의 분당 회전수(RPM)는 대략 5000RPM이 된다. 5000RPM의 회전속도는 1회전 시간이 12ms이고, 5000RPM으로 10회전 판독하면 스텝모터는 이론적으로 1 마이크로스텝(μstep)(1 μstep = 8.6 트랙) 구동을 하게 된다.
상기한 1 마이크로스텝 시간동안 스텝모터는 스텝 구동을 하지 않지만, 현재 위치를 유지하기 위하여 일정 벡터값을 계속 출력하게 되는데, 이로 인한 전류 소모가 종래 트랙킹 모터로서 직류 모터를 사용하는 경우보다 100mA 정도 더 큰 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, CD-ROM, DVD-ROM, DVD 플레이어 등과 같은 광디스크 장치의 픽업 렌즈가 소정의 허용범위 내에 있을 경우 또는 피드모터 출력(FMO; Feed Motor Output) 신호가 일정 변위(offset) 내에 있을 경우 상기 픽업을 트랙킹하는 스텝모터의 구동 출력신호를 오프(off)시킴으로써 광디스크 장치의 소비전류를 감소시킬 수 있도록 한 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법은, CD-ROM, DVD-ROM, DVD 플레이어 등과 같은 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법에 있어서, 상기 광디스크 장치의 픽업 렌즈의 이동 변이 크기를 검출하여, 상기 픽업 렌즈의 이동 변이가 중심에서 소정 범위내에 있을 때 스텝모터의 구동을 위한 출력 신호를 오프하여 상기 스텝모터의 구동을 오프시키도록 된 것을 특징으로 한다.
본 발명 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 스텝모터의 구동을 오프시키기 위한 상기 픽업 렌즈의 이동 변이 크기는 상기 중심 위치에서 70㎛ 이내이다.
본 발명 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 픽업 렌즈의 이동 변이가 중심 위치에서 70㎛ 범위를 벗어난 경우 마이크로스텝을 8㎳ 간격으로 연속해서 4회 스텝 구동하여 상기 스텝모터의 하프스텝(halfstep)을 구현한다.
본 발명 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 스텝모터의 구동을 오프시키기 전에 상기 스텝모터의 구동을 하프스텝으로 구동한다.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다른 실시예의 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법은, CD-ROM, DVD-ROM, DVD 플레이어 등과 같은 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법에 있어서, 상기 광디스크 장치의 픽업 구동용 스텝모터의 피드모터 출력 신호(FMO; Feed Motor Output Signal) 레벨이 일정 변위(offset) 내에 있을 때 상기 스텝모터의 구동을 위한 신호출력을 오프하여 상기 스텝모터의 구동을 오프시키도록 된 것을 특징으로 한다.
본 발명 다른 실시예의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 픽업 렌즈가 중심에서 70㎛ 범위를 벗어난 경우 마이크로스텝을 8㎳ 간격으로 연속해서 4회 스텝 구동하여 상기 스텝모터의 하프스텝(halfstep)을 구현한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2a 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법은 픽업(101)을 구동하는 단계(S10)와; 광디스크를 판독(read)하는 단계(S20)와; 픽업 렌즈(101a)의 이동 변이 크기를 검출하는 단계(S30)와; 픽업 렌즈(101a)의 이동 변이가 소정 범위(예; 렌즈 중심에서 70㎛ 내외) 내외에 있는가를 판단하는 단계(S40)와; S40 단계에서의 판단결과 픽업 렌즈(101a)의 이동 변이가 70㎛ 이내이면 스텝모터(105; 도 1)의 구동 출력신호를 오프하는 단계(S50); 및 S40 단계에서의 판단결과 픽업 렌즈(101a)의 이동 변이가 70㎛ 이상이면 스텝모터(105)를 구동하여 픽업(101) 트랙킹하는 단계(S60)를 포함하여 구성된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예의 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법은, 도 2b 및 도 3에 도시한 바와 같이 픽업(101)을 구동하는 단계(S10)와; 광디스크를 판독(read)하는 단계(S20)와; 서보 제어부(104; 도 1)에서 출력되는 FMO 신호로 픽업 렌즈(101a)의 이동 변이 크기를 검출하는 단계(S35)와; FMO 신호 레벨이 일정변위(offset), 예를 들면 FMO 신호 레벨이 픽업 렌즈(101a)가 픽업(101) 중심에서 70㎛ 이내로 변이되게 하는 정도의 신호 레벨인가를 판단하는 단계(S45)와; S45 단계에서의 판단결과 FMO 신호 레벨이 일정변위 이내이면 스텝모터(105; 도 1)의 구동 출력신호를 오프하는 단계(S50), 및 S45 단계에서의 판단결과 FMO 신호 레벨이 일정변위 이상이면 스텝모터(105)를 구동하여 픽업(101) 트랙킹하는 단계(S60)를 포함하여 구성된다.
도 2a의 구성에서는 픽업 렌즈(101a)의 이동 변이 크기를 직접적으로 검출하고, 도 2b의 구성에서는 FMO 신호를 이용하여 검출하는 차이점 이외에는 동일한 구성을 갖는다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법의 작용을 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
본 발명은 광디스크 장치가 픽업 렌즈(101a)의 이동 변이(shift)된 크기를 검출하고, 검출된 렌즈(101a)의 이동 변이 크기를 토대로 스텝모터(106)를 구동하여 상기 렌즈(101a)가 항상 중앙에 오도록 제어하는 것을 이용한다. 즉, 본 발명에 따른 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법은 도 2a 또는 도 2b에 도시한 바와 같이 FMO 신호 레벨이 일정변위(offset) 내에 있을 경우 또는 픽업 렌즈(101a)가 픽업(101) 렌즈 중심에서 70㎛ 이내로 이동 변이되는 경우, 스텝모터(106) 구동출력을 오프한다. 이로써, 본 발명은 종래기술과 달리 디스크의 판독시 계속해서 스텝모터를 구동시키는 것이 아니라 픽업 렌즈(101a)가 도 3에 도시한 바와 같은 윈도우 폭(렌즈 중심으로부터 70㎛ 이내) 이내에 있을 때 스텝모터(106) 구동 출력신호를 오프하여 소모 전류를 감소시킨다.
상기 내용을 보다 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 3에 도시한 바와 같이 본 발명 방법에서는 FMO 신호 레벨이 A와 B 사이에 있을 경우, 또는 픽업 렌즈(101a)가 렌즈 중심에서 70㎛ 이내에 있을 경우 스텝모터(105) 구동 출력신호를 오프한다. 이때, 스텝모터 구동 출력신호를 오프(off) 하여도 스텝모터(105)의 스텝핑(stepping)이 풀려서는 안되기 때문에, 스텝모터(105)가 오프되기 전에는 스텝모터(105)를 하프스텝(half step)으로 구동한다. 이와 같이 스텝모터(105)를 오프되기 전에 하프스텝으로 구동시키면, 스텝모터(105)를 일정시간 동안 오프하여도 스텝모터(105)는 스텝핑이 풀리지 않고 현재 위치를 유지한다.
상기에서 스텝모터(105)가 현재 위치를 유지하는 이유는 픽업(101)의 미도시한 가이드 부재와 리드 스크류(lead screw)의 부하 및 백러쉬(back lush) 등의 영향에 의한 것으로 확인되었다.
본 발명 방법의 구체적인 실시예로서 도 3에 도시한 바와 같이 광디스크 장치의 설계시 픽업 렌즈(101a)의 중심에서 B만큼 이동 편이되는 양을 70㎛로 설정했다. 즉, 픽업 렌즈(101a)가 중심에서 70㎛만큼 이동 편이되면, 스텝모터(105)를 구동시키는데 마이크로스텝을 8㎳간격으로 연속해서 4회 스텝핑하여 스텝모터(105)를 하프스텝 구동한다. 이 경우 픽업 렌즈(101a)는 그 중심보다 약간 내주로 치우치게 되는데, 이 치우친 지점을 도 3의 A라고 하면 다음 동작은 A위치에서 B위치까지 연동하는 동안 스텝모터 구동 출력을 오프한다.
이로써 본 발명 방법에 따르면, 종래기술에 따라 도 4에 도시한 바와 같이 연속적으로 스텝모터를 구동하는 경우와 비교해서 도 5에 도시한 바와 같이 스텝모터 구동전류를 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법은, CD-ROM, DVD-ROM, DVD 플레이어 등과 같은 광디스크 장치의 픽업 렌즈가 소정의 허용범위 내에 있을 경우 또는 피드모터 출력(FMO; Feed Motor Output) 신호가 일정 변위(offset) 내에 있을 경우 상기 픽업을 트랙킹하는 스텝모터의 구동 출력신호를 오프(off)시킴으로써 광디스크 장치의 소비전류를 감소시킬 수 있도록 하는 이점을 제공한다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
도 1은 일반적인 광디스크 장치의 광디스크 모터제어를 위해 사용된 서보시스템의 개략적인 블록 구성도.
도 2a는 본 발명에 따른 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법의 흐름도.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법의 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법의 작용을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 종래기술의 광디스크 장치의 스텝모터의 구동방법에 의한 전류 신호 그래프.
도 5는 본 발명의 광디스크 장치의 스텝모터의 구동방법에 의한 전류 신호 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101...픽업(pick up)
101a...픽업 렌즈
104...서보 제어부
105...스텝모터
106...스텝모터 구동부

Claims (7)

  1. 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법에 있어서,
    상기 광디스크 장치의 픽업 렌즈의 이동 변이 크기를 검출하여, 상기 픽업 렌즈의 이동 변이가 중심에서 소정 범위내에 있을 때 스텝모터의 구동을 위한 출력 신호를 오프하여 상기 스텝모터의 구동을 오프시키고,
    상기 스텝모터의 구동을 오프시키기 위한 상기 픽업 렌즈의 이동 변이 크기는 상기 중심 위치에서 70㎛ 이내로 하고,
    상기 픽업 렌즈의 이동 변이가 중심 위치에서 70㎛ 범위를 벗어난 경우 마이크로스텝을 8㎳ 간격으로 연속해서 4회 스텝 구동하여 상기 스텝모터의 하프스텝(halfstep)을 구현하도록 한 것을 특징으로 하는 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 스텝모터의 구동을 오프시키기 전에 상기 스텝모터의 구동을 하프스텝으로 구동하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법.
  5. 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법에 있어서,
    상기 광디스크 장치의 픽업 구동용 스텝모터의 피드모터 출력 신호(FMO; Feed Motor Output Signal) 레벨이 일정 변위(offset) 내에 있을 때 상기 스텝모터의 구동을 위한 신호출력을 오프하여 상기 스텝모터의 구동을 오프시키고,
    상기 픽업 렌즈가 중심에서 70㎛ 범위를 벗어난 경우 마이크로스텝을 8㎳ 간격으로 연속해서 4회 스텝 구동하여 상기 스텝모터의 하프스텝(halfstep)을 구현하도록 한 것을 특징으로 하는 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서, 상기 스텝모터의 구동을 오프시키기 전에 상기 스텝모터의 구동을 하프스텝으로 구동하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법.
KR10-2003-0000375A 2003-01-03 2003-01-03 광디스크 장치의 스텝모터 구동방법 KR100486296B1 (ko)

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