KR101275316B1 - 픽업 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 소정의 데이터가 기록된 광 디스크에 저장된 데이터를 독출하여 전기신호로 전환하는 픽업의 시크 동작을 제어하는 픽업 제어 장치에 있어서, 소정의 전압제어신호에 따라 상기 픽업의 시크 동작을 수행하는 슬레드 모터; 및 상기 픽업이 목표 트랙까지 이동하도록 상기 전압제어신호를 생성하는 서보 제어부;를 포함하고, 상기 전압제어신호는 가변 벡터량을 갖는다.

Description

픽업 제어 장치{PICKUP CONTROL DEVICE}
본 발명은 픽업을 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.
CD(Compact Disk), DVD(Digital Versatile Disk), HD-DVD(High Definition-DVD), Blue-ray 등의 광 디스크를 이용하여 데이터를 읽고 기록하는 광 디스크 드라이브에 있어서 중요한 것은 대물 렌즈가 디스크의 트랙을 정확하게 추종하여야 하는 것이다. 이를 위해, 광 디스크 드라이브에서는 트랙킹 서보(track servo)와 슬레드 서보(sled servo)가 상호 밀접하게 연관되어 동작한다.
도 1은 일반적인 광 디스크 드라이브에 있어서 픽업(pickup) 제어 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 광 디스크 드라이브에서 픽업(13)의 대물 렌즈(13-1)가 광 디스크(10)의 트랙을 추종하는 동작은 세 가지의 서보들에 의해 이루어진다. 즉, 픽업(13)의 대물 렌즈(13-1)는 그것을 수직 방향으로 움직이게 하는 포커스 서보(focus servo)와 수평 방향으로 움직이게 하는 트랙킹 서보에 의해 구동되며, 픽업(13)은 그것을 수평 방향으로 움직이게 하는 슬레드 서보에 의해 구동된다. 포커스 서보 제어 신호는 대물 렌즈(13-1)를 수직 방향으로 움직이게 하는 포커스 액튜에이터(미도시)를 제어하며, 트랙킹 서보 제어 신호는 대물 렌즈(13-1)를 수평 방향으로 움직이게 하는 트랙킹 액튜에이터(미도시)를 제어한다.
포커스 액튜에이터 및 트랙킹 액튜에이터들은 전자기력을 발생하는 코일로 이루어지며, 대물 렌즈(13-1)와 더불어 픽업(13)의 구성 요소를 이룬다.
슬레드 모터(11)를 포함한 슬레드 서보는 픽업(13)을 수평 방향으로 움직임으로써 픽업(13)의 시크(seek) 동작을 수행하며, 일반적으로 트랙킹 액튜에이터가 가동 범위를 넘어서는 경우 즉, 렌즈의 위치 에러가 일정 범위 이상 벗어나는 경우에 구동되게 된다. 슬레드 모터(11)는 일반적으로 포커스 액튜에이터나 트랙킹 액튜에이터에 비해 응답이 느려도 되므로 모터를 많이 이용하게 되는데, DC 모터와 스텝핑 모터가 많이 이용된다.
DC 모터는 아날로그적인 움직임을 보이므로 대물 렌즈(13-1)의 치우침을 연속적으로 제거할 수 있지만 이동량 측정을 위한 부가적인 장치를 필요로 한다. 한편, 스텝핑 모터는 디지털적인 움직임을 보이므로 대물 렌즈(13-1)의 치우침을 연속적으로 제거할 수 없기 때문에, 대물 렌즈(13-1)의 치우침이 어느 정도에 도달하는 경우에 이를 제거하는 방식을 사용한다. 또한, 스텝핑 모터는 DC 모터와 다르게 이동량을 예측할 수 있기 때문에 이동량 측정을 위한 부가적인 장치가 필요하지 않다.
도 2는 슬레드 모터(11)에 공급되는 전압 및 이로 인한 전류 특성을 도시한 도표이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 벡터량(진폭)이 일정한 정현 신호의 전압(Feed Motor Output, FMO, 21)이 슬레드 모터(11)에 공급된다. 이 경우, 도 2b에 도시된 바와 같이, 슬레드 모터(11)에 흐르는 전류값(22)은 전압 인가 직후 피크(peak)값을 갖고, 점차로 감소하다가, 전압 차단 직전에 가파르게 상승하여 피크(peak)값을 보인 후, 더 이상 흐르지 않게 된다.
이때, 광 디스크 드라이브가 노트북과 같은 휴대용 기기에 사용되는 경우라면, 슬레드 모터(11)에 의한 상기 피크값은 배터리와 같은 제한적인 전력원으로부터 공급받는 전류 범위를 초과할 수 있다. 따라서, 광 디스크 드라이브는 전력원으로부터 안정적인 전류를 공급받지 못하고, 이로 인해 오동작이 유발될 수 있다.
본 발명은 전력원으로부터 안정적인 전류를 공급받기 위하여 슬레드 모터에 공급되는 전압을 제어하는 픽업 제어 장치를 제공한다.
본 발명의 일 유형에 따르면, 소정의 데이터가 기록된 광 디스크에 저장된 데이터를 독출하여 전기신호로 전환하는 픽업의 시크 동작을 제어하는 픽업 제어 장치는, 소정의 전압제어신호에 따라 상기 픽업의 시크 동작을 수행하는 슬레드 모터; 및 상기 픽업이 목표 트랙까지 이동하도록 상기 전압제어신호를 생성하는 서보 제어부;를 포함하고, 상기 전압제어신호는 가변 벡터량을 갖는 정현신호이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 전압제어신호는 상기 픽업의 시크 동작에 따라 가속 구간, 등속 구간 및 감속 구간으로 나누어지고, 상기 가속 구간에서 상기 전압제어신호의 벡터량은 점차 증가하며, 상기 감속 구간에서 상기 전압제어신호의 벡터량은 점차 감소한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 전압제어신호에 따라 상기 슬레드 모터에 흐르는 전류는 상기 가속 구간, 등속 구간 및 감속 구간을 포함한 전 구간에 걸쳐 일정하다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 전압제어신호는 상기 픽업의 시크 동작에 따라 가속 구간 및 감속 구간으로 나누어지고, 상기 가속 구간에서 상기 전압제어신호의 벡터량은 점차 증가하며, 상기 감속 구간에서 상기 전압제어신호의 벡터량은 점차 감소한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 전압제어신호에 따라 상기 슬레드 모터에 흐르는 전류는 상기 가속 구간 및 감속 구간을 포함한 전 구간에 걸쳐 일정하다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 픽업의 시크 동작에 따라 상기 슬레드 모터에 공급할 전압에 대한 전압프로파일이 저장된 저장부;를 더 포함하고, 상기 서보 제어부는 상기 저장부에 저장된 전압프로파일을 이용하여 상기 전압제어신호를 생성한다.
본 발명에 따른 픽업 제어 장치는 슬레드 모터에 공급되는 전압을 제어함으로써 광 디스크 드라이브가 전력원으로부터 안정적인 전류를 공급받을 수 있도록 하는 이점이 있다.
도 1은 종래의 픽업 제어 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 종래의 픽업 제어 장치에서 슬레드 모터에 공급되는 전압 및 이로 인한 전류 특성을 도시한 도표,
도 3은 본 발명의 일 유형에 따른 픽업 제어 장치에 대한 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽업 제어 장치에서 슬레드 모터에 공급되는 전압 및 이로 인한 전류 특성을 도시한 도표,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽업 제어 장치에 대한 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 유형에 따른 픽업 제어 장치(30)에 대한 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 유형에 따른 픽업 제어 장치(30)는 슬레드 모터(31) 및 서보 제어부(32)를 포함한다.
서보 제어부(32)는 픽업(13)이 이동하게 될 목표 트랙에 대한 정보를 외부로부터 수신한다. 여기에서, 픽업(13)은 소정의 데이터가 기록된 광 디스크에 저장된 데이터를 독출하여 전기신호로 전환하는 장치를 말한다. 픽업(13)은 광을 이용하여 광 디스크로부터 저장된 데이터를 독출하기 때문에 집광을 위한 대물 렌즈(13-1)를 포함한다.
서보 제어부(32)는 픽업(13)의 현재 위치에서 픽업(13)이 이동할 목표 트랙까지의 거리를 산출하고, 산출된 거리에 따라 소정의 전압제어신호를 생성한다. 서보 제어부(32)는 생성된 전압제어신호를 슬레드 모터(31)에 공급하여, 슬레드 모터(31)의 구동을 제어한다.
슬레드 모터(31)는 서보 제어부(32)로부터 수신한 전압제어신호에 따라 픽업(13)을 현재 위치에서 목표 트랙까지 이동시키는 시크 동작을 수행한다. 시크 동작 수행 시, 슬레드 모터(31)는 관성에 의해 시크 동작 초기와 말기에 각각 가속 운동과 감속 운동을 함으로써, 픽업(13)에 구동력을 제공한다. 즉, 정지된 픽업(13)을 소정의 속도까지 가속시켜서 목표 트랙까지 이동할 수 있도록, 슬레드 모터(31)는 가속 운동을 한다. 또한, 소정의 속도로 이동 중인 픽업(13)이 목표 트랙에 가깝게 이동하였을 경우, 픽업(13)의 속도를 낮추어 목표 트랙까지 정확히 이동할 수 있도록, 슬레드 모터(31)는 감속 운동을 한다. 슬레드 모터(31)의 이러한 가속 운동 및 감속 운동은 서보 제어부(32)에 의해 생성된 전압제어신호에 따라 이루어진다.
한편, 픽업(13)의 현재 위치에서 목표 트랙까지 이동할 거리가 짧은 경우, 픽업(13)을 가속한 후 소정의 속도에 이르지 않고서 감속을 해야하는 경우도 있다. 이에 대해서는 도 4와 관련해서 하기에서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽업 제어 장치(30)에서 슬레드 모터(31)에 공급되는 전압제어신호(41) 및 이로 인한 전류(42) 특성을 도시한 도표이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전압제어신호는 정현신호일 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 전압제어신호(41)는 가변 벡터량(진폭)을 갖는 정현신호일 수 있다. 구체적으로, 전압제어신호(41)는 픽업(13)의 시크 동작에 따라 가속 구간, 등속 구간 및 감속 구간으로 나누어질 수 있다. 가속 구간에서 전압제어신호(41)의 벡터량은 점차 증가하고, 등속 구간에서 전압제어신호(41)의 벡터량은 일정하며, 감속 구간에서 전압제어신호(41)의 벡터량은 점차 감소한다. 이는 도 4a에서 전압제어신호의 피크값을 잇는 포락선의 기울기를 통해서 확인할 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 가속 구간 및 감속 구간의 전압제어신호는 주기가 서로 다른 두 정현신호의 합(또는 곱)으로 표현된 정현신호의 일부 구간을 선택하여 적용될 수 있다. 즉, 서로 다른 정현신호를 발생시키는 파형 발생기를 이용하여 가속 구간 및 감속 구간의 전압제어신호를 생성할 수 있다.
만일 동일한 크기의 벡터량을 갖는 전압제어신호가 슬레드 모터(31)에 공급되는 경우, 슬레드 모터(31)의 가속 및 감속 운동 시 슬레드 모터(31)에 걸리는 부하가 큰 폭으로 증가하기 때문에, 슬레드 모터(31)에 흐르는 전류량이 급격하게 증가할 수 있다. 그러나, 광 디스크 드라이브가 휴대용 기기에 사용되는 경우, 광 디스크 드라이브는 배터리와 같이 공급 전류량이 제한적인 전력원으로부터 전류를 공급받을 수도 있다. 이 경우, 슬레드 모터(31)는 전력원으로부터 충분한 전류를 공급받지 못하기 때문에, 전압제어신호의 인가에도 불구하고 목표 트랙으로 이동하지 못하는 등 오작동을 일으킬 수 있다.
도 4b는 도 4a에 도시된 전압제어신호(41)가 슬레드 모터(31)에 인가되는 경우, 슬레드 모터(31)에 흐르는 전류(42)의 일 예를 도시한 도표이다. 가속 구간에서 전압제어신호의 벡터량이 점차적으로 증가하기 때문에, 가속 구간 초기에 슬레드 모터(31)에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있다. 또한, 감속 구간에서 전압제어신호의 벡터량이 점차적으로 감소하기 때문에, 감속 구간 말기에 슬레드 모터(31)에 흐르는 전류를 감소시킬 수도 있다. 여기에서, 가속 구간에서 점차 증가하는 벡터량 및 감속 구간에서 점차 감소하는 벡터량을 조절하여, 슬레드 모터(31)에 흐르는 전류를 전력원으로부터 공급받을 수 있는 최대 공급 전류 이하의 소정의 값으로 제어할 수 있다.
예를 들어, 슬레드 모터(31)에 흐르는 전류는 가속 구간, 등속 구간 및 감속 구간을 포함한 전 구간에 걸쳐 일정하게 제어될 수 있다(도 4의 참조번호 42). 이렇게, 슬레드 모터(31)는 전력원으로부터 안정적인 전류를 공급받음으로써, 픽업(13)을 목표 트랙으로 정확하게 이동시킬 수 있다.
또한, 슬레드 모터의 소비 전류를 전력원이 공급 가능한 최대 공급 전류 이하에서 최대로 제어하여, 슬레드 모터의 운동 속도를 증가시킴으로써, 감속 구간 및 가속 구간에서 픽업의 이동 속도가 감소하는 것을 보상할 수도 있다.
한편, 도 4에서는 전압제어신호가 가속 구간, 등속 구간 및 감속 구간의 세 구간으로 나누어졌지만, 여기에서 등속 구간이 생략될 수도 있다. 픽업(13)의 현재 위치에서 이동해야될 목표 트랙까지의 거리가 짧은 경우, 픽업(13)은 목표 트랙을 향해 가속되기 시작하고, 등속 운동에 이르지 못하고서 목표 트랙에 가까워져서 감속이 이루어져야 한다. 이 경우, 슬레드 모터(31)에 인가되는 전압제어신호의 길이(또는, 지속 시간)는 짧아져야 한다. 즉, 전압제어신호에서 등속 구간은 생략되고, 가속 구간은 최대 벡터량에 이르지 못하고서 종료되며, 가속 구간의 종료 직후 감속 구간이 진행된다.
이 경우에도, 가속 구간에서 점차 증가하는 벡터량 및 감속 구간에서 점차 감소하는 벡터량을 조절하여, 슬레드 모터(31)에 흐르는 전류를 전력원으로부터 공급받을 수 있는 최대 전류량 이하의 소정의 값으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 슬레드 모터(31)에 흐르는 전류는 가속 구간 및 감속 구간을 포함한 전 구간에 걸쳐 일정하게 제어될 수 있다. 이렇게, 슬레드 모터(31)는 전력원으로부터 안정적인 전류를 공급받음으로써, 픽업(13)을 목표 트랙으로 정확하게 이동시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽업 제어 장치(30)에 대한 블록도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽업 제어 장치(30)는 저장부(33)를 더 포함할 수 있다. 저장부(33)에는 픽업(13)의 시크 동작에 따라 슬레드 모터(31)에 공급할 전압에 대한 전압프로파일이 저장된다. 서보 제어부(32)는 저장부(33)에 저장된 전압프로파일을 이용하여 전압제어신호를 생성한다. 이렇게 생성된 전압제어신호는 슬레드 모터(31)에 전송되어 픽업(13)의 시크 동작을 제어하는데 이용된다.
전압프로파일은 디지털 데이터일 수 있으며, 룩업테이블 형태로 저장부(33)에 저장될 수 있다. 서보 제어부(32)는 디지털 아날로그 컨버터(Digital-to-Analog Convertor, DAC)를 구비할 수 있으며, 저장부(33)에 저장된 전압프로파일을 불러온 후, 불러온 전압프로파일을 수배 오버 샘플링하여 아날로그 파형의 전압제어신호를 생성할 수 있다.
저장부(33)는 ROM(Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래쉬 메모리 등의 형태로 구현될 수 있다. 저장부(33)가 ROM 형태인 경우, 픽업 제어 장치(30)는 제조 시 기록된 전압프로파일만을 사용하여 전압제어신호를 생성할 수 있다. 저장부(33)가 플래쉬 메모리 형태인 경우 재기록이 가능하기 때문에, 픽업 제어 장치(30)에 서로 다른 종류의 슬레드 모터(31)가 사용되어도, 사용된 슬레드 모터(31)의 전류 전압 특성에 적합한 새로운 전압프로파일로 갱신할 수 있다.
전술한 본 발명인 픽업 제어 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 광 디스크 11, 31: 슬레드 모터 13: 픽업
13-1: 대물 렌즈 32: 서보 제어부 33: 저장부

Claims (6)

  1. 소정의 데이터가 기록된 광 디스크에 저장된 데이터를 독출하여 전기신호로 전환하는 픽업의 시크 동작을 제어하는 픽업 제어 장치에 있어서,
    소정의 전압제어신호에 따라 상기 픽업의 시크 동작을 수행하는 슬레드 모터; 및
    상기 픽업이 목표 트랙까지 이동하도록 상기 전압제어신호를 생성하는 서보 제어부;를 포함하고,
    상기 전압제어신호는 상기 픽업의 시크 동작에 따라 가속 구간 및 감속 구간으로 나누어지고, 상기 가속 구간에서 상기 전압제어신호의 벡터량은 점차 증가하며, 상기 감속 구간에서 상기 전압제어신호의 벡터량은 점차 감소하고,
    상기 슬레드 모터에 흐르는 전류는 상기 가속 구간 및 감속 구간을 포함한 전 구간에 걸쳐 일정한, 픽업 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전압제어신호는 상기 가속 구간과 감속 구간 사이의 등속 구간을 더 포함하고, 상기 가속 구간에서 상기 전압제어신호의 벡터량은 점차 증가하며, 상기 감속 구간에서 상기 전압제어신호의 벡터량은 점차 감소하는 것을 특징으로 하는 픽업 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전압제어신호에 따라 상기 슬레드 모터에 흐르는 전류는 상기 가속 구간, 등속 구간 및 감속 구간을 포함한 전 구간에 걸쳐 일정한 것을 특징으로 하는 픽업 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 픽업의 시크 동작에 따라 상기 슬레드 모터에 공급할 전압에 대한 전압프로파일이 저장된 저장부;를 더 포함하고,
    상기 서보 제어부는 상기 저장부에 저장된 전압프로파일을 이용하여 상기 전압제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 픽업 제어 장치.
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