KR19990049671A - 디스크 탐색 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 탐색동작시 슬레드의 이동에 의한 픽업 액츄에이터의 진동 및 치우침을 억제할 수 있는 디스크 탐색 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명의 디스크 탐색 제어 방법은 디스크의 탐색 명령에 의해 슬레드를 원하는 위치로 이동시키기 위한 구동전압을 가하는 단계와, 슬레드의 이동속도를 기초로 액츄에이터에 제어전압을 가하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 슬레드 이동시 피드포워드 제어전압을 액츄에이터에 인가하여 렌즈 치우침이나 떨림현상을 억제함으로써 신속하고 정확하게 디스크 탐색동작을 수행할 수 있게 된다.

Description

디스크 탐색 제어 방법 및 장치 (Method for Controlling Seek of Disc and Apparatus thereof)

본 발명은 디스크 구동장치에 관한 것으로, 특히 디스크 탐색동작시 슬레드의 이동에 의한 픽업 액추에이터의 진동 및 치우침을 억제할 수 있는 디스크 탐색 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근들어, 컴팩트디스크(Compact Disc; CD) 및 디지탈버서타일디스크(Digital Versatile Disc; DVD) 등과 같은 광디스크의 기술 발전과 함께 이를 구동할 수 있는 고배속 구동장치들이 많이 출시되고 있다. 이러한 광디스크 구동장치는 고배속을 실현하기 위하여 서보 기술의 향상이 필연적이다.

일반적으로, 광디스크 구동장치는 광빔을 디스크에 조사하여 반사되는 광빔을 전기적인 신호로 변환하는 광픽업과, 광픽업의 포커싱 및 트랙킹과 슬레드 동작을 수행하기 위한 광픽업 서보를 구비하고 있다.

광픽업은 포커싱 동작과 트랙킹 동작을 수행하도록 대물렌즈를 구동시키는 액츄에이터(Actuator)를 와이어(Wire) 방식 또는 판스프링(Plate Spring) 방식으로 광학계와 함께 구비한다. 여기서, 액츄에이터의 포커싱(Focusing) 동작은 대물렌즈에 의한 광 스폿(Spot)이 디스크의 신호트랙에서 초점심도 내에 들도록 대물렌즈를 상하방향으로 이동시키는 것을 의미한다. 트랙킹(Tracking)은 역시 대물렌즈에 의한 광 스폿이 광디스크의 신호트랙의 중심을 추종하도록 대물렌즈를 좌우방향으로 이동시키는 것을 의미한다. 그리고, 광픽업은 슬레드(Sled)의 이동에 의해 디스크의 반경방향(즉, 수평방향)으로 이동하면서 디스크 탐색, 기록 및 재생 동작을 수행하게 된다.

광픽업 서보는 상기 광픽업의 포커싱 및 트랙킹 동작을 제어하는 포커싱 및 트랙킹 서보와, 슬레드의 이동을 제어하는 슬레드 서보를 구성으로 한다.

상술한 광디스크 구동장치에서 광디스크 탐색(Seek) 동작을 수행하고자 할때 광픽업 서보는 트랙킹 서보를 오프(off) 시킨 후 슬레드를 이동시킨다. 광디스크 구동장치의 탐색동작에서 가장 중요한점은 신속하고 정확하게 목표 트랙으로 이동하여 트랙킹 서보를 수행하는 것이다. 그런데, 광픽업 서보에서 슬레드를 이동시키는 경우 광픽업 액츄에이터(또는, 렌즈)가 슬레드 이동방향과 반대방향으로 치우치게 됨과 아울러 렌즈에 떨림이 발생한다. 이는 시각적으로 보기에는 거의 차이가 없지만 신호적인 면에서 볼때는 렌즈의 치우침과 떨림에 의해 커다란 트랙킹 에러가 발생되는 요소가 된다. 상술한 문제점을 첨부도면을 참조하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 종래의 광픽업 서보의 슬레드 이동에 의한 액추에이터의 위치 이동 상태를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 디스크 탐색동작시 슬레드, 즉 광픽업(2)에 발생되는 힘은 F = m^*a의 형태로 나타낼 수 있다. 여기서, m은 광픽업(2)의 질량을 나타내고, a는 광픽업(2)의 가속도를 나타낸다. 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 인가된 힘(F)에 의하여 광픽업(2)이 a의 가속도를 가지고 정방향으로 이동하는 경우 액츄에이터는 실제로 그 힘(F)의 반대방향으로 이동하는 형태로 나타난다. 이에 따라, 액츄에이터에 연결된 렌즈(4)도 힘(F)의 반대방향으로 이동하는 형태로 나타난다. 역방형의 경우도 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 마찬가지 경향이 나타난다.

도 2를 참조하면, 슬레드의 이동에 따른 광픽업(2) 이동속도의 변화는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 이동 시작부분에서는 증가하다가(①) 임의의 속도에 도달하면 일정하고(②) 목표지점에 이르르면 감소한다(③). 이에 따른 광픽업(2)의 가속도는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같다. 광픽업(2)이 이동하는 구간에서는 액츄에이터의 렌즈가 관성에 의해 진행방향과 반대쪽으로 치우치게 되는데 이에 따라 진동이 발생하게 된다.

이와 같이, 종래에는 디스크 탐색시 슬레드 이동에 의한 광픽업 액츄에이터의 진동이나 치우침 현상이 발생하여 종래의 광픽업 서보는 슬레드를 신속하고, 정확하게 목표 트랙으로 이동시키기 어려웠다. 예를 들면, 광픽업 서보는 슬레드를 목표 트랙으로 보낸 다음 신속하게 트랙킹 서보를 온(On) 하여야 한다. 그런데, 광픽업 액츄에이터는 슬레드가 이동된 후에도 한쪽 방향으로 치우치거나 진동이 많이 존재하므로써, 트랙킹 에러 신호가 더 많은 시간동안 크게 존재하게 된다. 이에 따라, 종래의 광픽업 서보는 트랙킹 서보를 수행하는데 더 많은 시간이 걸리게 되어 탐색동작의 목표에 부적합하게 되었다. 따라서, 탐색동작을 정확하고 신속하게 하기 위하여 슬레드 이동시 액츄에이터의 진동 및 치우침을 방지할 수 있는 서보 장치가 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 슬레드 이동시 광픽업 액츄에이터의 진동 및 치우침을 억제할 수 있는 디스크 탐색 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 슬레드의 이동에 의한 액츄에이터의 진동 및 치우침을 억제함으로써, 탐색동작을 보다 정확하고 신속하게 하도록 하는 디스크 탐색 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

제1도는 종래의 픽업에서 슬레드 이동에 의한 액츄에이터의 위치 이동 상태를 도시한 도면.

제2도는 픽업의 이동속도 및 가속도의 프로파일을 도시한 도면.

제3도는 본 발명에 따른 디스크 탐색 제어 장치를 도시한 블록도.

제4A도는 종래의 슬레드 이동에 의한 액츄에이터의 진동 및 트랙킹 에러 신호를 도시한 파형도이고, 제4B도는 본 발명이 적용된 광픽업에서 슬레드 이동에 의한 대물렌즈의 진동 및 트랙킹 에러 신호를 도시한 파형도.

제5도는 본 발명이 적용된 광픽업에서 슬레드 이동에 의한 액츄에이터의 위치이동 상태를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명

2, 26 : 픽업 4, 30 : 대물렌즈

10 : 마이컴 12 : RAM

14 : 서보 디지털신호처리기 16 : 슬레드 제어기

18 : 액츄에이터 제어기 20 : 피드 포워드 제어기

22 : 스레드 구동기 24 : 액츄에이터 구동기

28 : 액츄에이터 32 : 서보에러 생성부

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디스크 탐색 제어 방법은 디스크의 탐색 명령에 의해 슬레드를 원하는 위치로 이동시키기 위한 구동전압을 가하는 단계와, 슬레드의 이동속도를 기초로 액츄에이터에 제어전압을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 디스크 탐색 제어 장치는 디스크로부터 정보를 읽어내는 픽업수단과, 픽업수단은 디스크의 반경방향으로 이동시키는 슬레드 서보수단과, 디스크 탐색 명령에 의해 슬레드 서보수단을 제어하는 제어수단과, 제어수단에 의해 픽업수단의 액츄에이터에 피드 포워드 전압을 가하는 피드 포워드 제어수단과, 피드 포워드 제어수단에 의해 픽업수단의 액츄에이터에 제어전압을 인가하는 액츄에이터 서보수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 디스크 탐색 제어 장치를 도시한 블록도이다.

도 3의 디스크 탐색 제어 장치는 RAM(12)에 접속된 마이컴(10)과, 마이컴(10)에 접속된 서보 디지탈신호처리기(14)와, 서보 디지탈 신호처리부(14)의 출력단에 공통 접속된 슬레드 제어기(16) 및 액츄에이터 제어기(18)와 피드 포워드 제어기(20)와, 슬레드 제어기(16)의 출력단에 접속된 슬레드 구동기(22)와, 액츄에이터 제어기(18)와 피드 포워드 제어기(20)의 출력단에 공통 접속된 액츄에이터 구동기(24)와, 슬레드 구동기(22)와 액츄에이터 구동기(24)의 출력단에 공통 접속된 광픽업(26)과, 광픽업(26)의 출력단과 서보 디지탈신호처리기(14)의 입력단에 접속된 서보에러 생성부(32)를 구비한다.

도 3의 광픽업 서보 장치에서 마이컴(10)은 우선 예측되는 광픽업(26)의 이동속도 프로파일을 RAM(12)에 저장한다. 그리고, 마이컴(10)은 디스크 탐색 명령신호가 인가되면 이를 인식하여 서보 디지탈신호처리기(14)에 슬레드 제어신호를 인가한다. 동시에 마이컴(10)은 RAM(12)에 저장된 광픽업 이동속도 파일을 이용하여 상기 슬레드 구동에 의한 광픽업의 가속도 성분을 구하고 적당한 값을 선택(예측)하여 서보 디지탈신호처리기(14)에 인가한다. 서보 디지탈신호처리기(14)는 마이컴(10)으로부터 인가되는 슬레드 제어신호를 복호하여 슬레드 제어기(16)에 인가한다. 동시에, 서보 디지탈신호처리기(14)는 마이컴(10)으로부터 입력되는 가속도정보를 복호하여 피드 포워드 제어기(20)에 인가한다.

슬레드 제어기(16)는 서보 디지탈신호처리기(14)로부터 슬레드 제어신호를 입력받아 슬레드를 구동시킬 수 있는 구동전압을 슬레드 구동기(22)에 인가한다. 동시에, 피드 포워드(Feed Forward) 제어기(20)는 서보 디지탈신호처리기(14)로부터 가속도 정보를 입려갇아 액츄에이터 구동기(24)에 피드 포워드 제어 전압을 인가한다.

슬레드 구동기(22)는 슬레드 제어기(16)로부터 인가되는 구동전압을 의해 슬레이드를 구동, 즉 이동시킨다. 이에 따라, 슬레드에 연결된 광픽업(26)이 이동하게 된다. 동시에, 액츄에이터 구동기(24)는 피드 포워드 제어기(20)로부터 인가되는 피드 포워드 제어 전압에 의해 광픽업(26)의 액츄에이터(28)를 구동시킨다. 이에 따라, 광픽업(26)이 가속도(a)를 갖고 이동하는 경우 액츄에이터(28)는 액츄에이터구동기(24)로부터 인가된 제어전압에 의해 상기 가속도(a)에 대응하는 가속도(a')를 갖고 이동하므로 액츄에이터(28)가 중앙에 위치하게 된다. 그리고, 광픽업(26)이 목표지점에 이르러 감속하여 정지하는 경우 액츄에이터(28)는 액츄에이터 구동기(24)로부터 인가되는 제어전압에 의해 반대방향으로 이동함으로써, 액츄에이터(28)가 중앙에 위치하게 된다.

상세히 하면, 광픽업(26)이 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 슬레드의 구동에 의해 정방향으로 이동하기 시작하는 경우 액츄에이터(28)도 액츄에이터 구동기(24)로부터 인가되는 전압에 의해 정방향으로 이동하게 된다. 다시 말하여, 슬레드 구동기(22)에 의해 슬레드 및 광픽업(26)에 힘 F(F = m^*a)가 인가되는 경우 동시에 액츄에이터(28)에도 액츄에이터 구동기(24)에 의해서 상기 힘(F)에 대응하는 힘 F'가 인가되게 된다. 액츄에이터(28)에 가해지는 힘은 F' = m'^*a'의 형태로 나타낼 수 있다. 여기서, m'는 액츄에이터(28)의 질량을 나타내고, a'는 광픽업(26)의 가속도에 대응하는 액츄에이터의 가속도를 나타낸다. 이때, 액츄에이터(28)의 가속도(a')는 광픽업(26)의 가속도(a)와 거의 같은 값을 갖게 된다. 이에 따라, 광픽업(26)이 정방향으로 가속도(a)를 갖고 이동하는 경우 액츄에이터(28)도 가속도(a')를 갖고 이동함으로써, 렌즈(30)가 중앙에 위치하게 된다. 마찬가지로, 광픽업(26)이 역방향으로 가속도를 갖고 이동하는 경우에도 액츄에이터(28)에 같은 방향의 힘을 가해줌으로써, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 렌즈(30)가 중앙에 위치하게 된다.

또한, 슬레드가 목표지점에 도달하여 감속, 즉 부의 가속도(-a)를 갖을 경우에도 액츄에이터(28)에 제어전압을 인가하므로써, 렌즈(30)가 중앙에 위치하게 된다.

한편, 서보에러 생성부(32)는 광픽업(26)의 광검출기로부터 출력되는 트랙킹에러신호 및 고주파 신호로부터 트랙킹 및 서보 에러신호를 각각 생성하여 서보 디지탈신호처리기(14)를 통하여 마이컴(10)에 인가한다. 마이컴(10)은 광픽업(26)이 목표지점에 도달하면 서보 디지탈신호처리기(14)를 통하여 액츄에이터 제어기(18)에 제어신호를 인가하여 트랙킹 서보를 온시킨다. 이때, 광픽업(26)이 목표지점에 이르러 정지하였을 때 상술한 바와 같이 액츄에이터(28), 즉 렌즈(30)의 치우침이나 떨림 형상이 없으므로 트랙킹 서보를 빠른 시간안에 온시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 종래의 방법에 의한 디스크 탐색(도 4A)과 본 발명에 의한 디스크 탐색시(도 4B) 나타나는 렌즈(30)의 떨림 신호와 트랙킹 에러 신호를 비교하여 도시하였다. 종래의 디스크 탐색시 도 4A의 (a)에 도시된 바와 같이 슬레드가 가감속되는 부분에서 렌즈의 떨림현상이 심하게 나타나고(b), 이로 인해 트랙킹 에러신호가 크게 나타났다.(c). 또한, 글레드 이동 동작이 완료된 후에도 렌즈의 떨림현상 때문에 트랙킹 서보를 곧바로 붙일 수 없었다.

그런데, 본 발명에 의한 디스크 탐색시 도 4B의 (a)에 도시된 바와 같은 가속도 정보에 의한 제어전압을 피드 포워드 제어기를 통해 액츄에이터에 인가함으로써, 렌즈의 치우침 현상이 발생되지 않음과 아울러 (b)에 도시된 바와 같이 렌즈의 떨림현상이 급격히 줄어들게 된다. 이에 따라, (c)에 도시된 바와 같이 트랙킹 에러신호가 전체적으로 줄어들게 된다. 또한, 슬레드가 목표지점에 도착하여 정지하였을 경우 렌즈 치우침이나 떨림현상이 없기 때문에 트랙킹 에러신호가 거의 발생하지 않으므로 트랙킹 서보도 빨리 붙일 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의한 디스크 탐색시 슬레드가 목표지점까지 움직이는 동안 액츄에이터의 치우침과 떠림을 방지할 수 있고, 목표지점에 도달했을 때에도 액츄에이터에 연결된 렌즈가 중앙에 위치하게 되므로 빠른 시간내에 트랙킹 서보를 비롯한 다른 서보도 붙일 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 탐색 제어 방법 및 장치에 의하면 슬레드가 가감속되는 경우 피드포워드 제어기를 통하여 액츄에이터에 제어전압을 인가함으로써, 렌즈 치우침이나 떨림현상을 억제할 수 있다. 이에 따라, 슬레드 이동시 트랙킹 에러신호가 줄어들게 되므로써, 슬레드 이동 완료후 바로 트랙킹 서보를 비롯한 다른 서보를 붙일 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 의하면 빠르고 정확하게 디스크 탐색동작을 수행할 수 있게 된다. 더불어, 액츄에이터의 떨림현상을 방지함으로써 액츄에이터의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 광헤드를 사용하는 시스템, 즉 광 디스크 구동장치만을 예로들어 설명하였지만 당업자라면 자기헤드 등을 이용하는 시스템에도 적용 가능함을 알 수 있을 것이다.

다시 말하여, 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정하여져야만 한다.

Claims (8)

1. 디스크의 탐색 명령에 의해 슬레드를 원하는 위치로 이동시키기 위한 구동전압을 가하는 단계와,

   상기 슬레드의 이동속도를 기초로 액츄에이터에 제어전압을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 탐색 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어 전압은 상기 슬레이드에 의한 픽업 이동에 따른 엑츄에이터의 치우침 및 진동을 상쇄시키는 전압인 것을 특징으로 하는 디스크 탐색 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제어 전압은 상기 픽업 이동속도 프로파일의 가속도 성분인 것을 특징으로 하는 디스크 탐색 제어 방법.
4. 디스크로부터 정보를 읽어내는 픽업수단과,

   상기 픽업수단은 상기 디스크의 반경방향으로 이동시키는 슬레드 서보수단과,

   디스크 탐색 명령에 의해 상기 슬레드 서보수단을 제어하는 제어수단과,

   상기 제어수단에 의해 상기 픽업수단의 액츄에이터에 피드 포워드 전압을 가하는 피드 포워드 제어수단과,

   상기 피드 포워드 제어수단에 의해 상기 픽업수단의 액츄에이터에 제어전압을 인가하는 액츄에이터 서보수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 탐색 제어 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제어수단은

   디스크 탐색 명령에 따른 슬레드의 이동속도로부터 구한 가속도 성분을 상기 피드 포워드 제어수단에 인가하는 것을 특징으로 하는 디스크 탐색 제어 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 가속도 성분을 미리 구해서 저장시킨 메모리를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 탐색 제어 장치.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 슬레드 서보수단은

   상기 픽업수단의 슬레드 이동에 의해 얻어진 신호로부터 서보에러신호를 생성하는 서보에러신호 생성수단과,

   상기 서보에러신호와 상기 제어수단의 제어신호에 의해 서보제어신호를 처리하는 서보 디지털 신호처리수단과,

   상기 서보 디지털 신호처리수단으로부터 입력된 서보제어신호에 의해 슬레드 모터를 제어하는 슬레드 제어신호를 생성하는 슬레드 제어수단과,

   상기 슬레드 제어수단의 제어신호에 의해 슬레드 구동전압을 생성하여 슬레드 모터에 가하는 슬레드 구동수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 탐색 제어 장치.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 액츄에이터 서보수단은

   상기 제어수단의 제어신호에 의해서 서보제어신호를 처리하는 서보 디지탈 신호처리수단과,

   상기 서보제어신호에 의해서 상기 픽업수단의 트랙킹 및 포커싱을 제어하는 액츄에이터 제어수단과,

   상기 액츄에이터 제어수단 및 상기 피드포워드 제어부의 제어신호 중 어느하나에 의해서 액츄에이터의 구동전압을 발생하여 액츄에이터에 인가하는 액츄에이터 구동수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 탐색 제어 방법.