KR20050067430A - 회전하는 디스크의 각도위치를 결정하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 장치는, 축을 중심으로 회전하고 데이터를 포함하도록 트랙이 형성된 데이터 매체에 관한 것으로, 상기 트랙이 중심 둘레에 나선형으로 배치되고, 상기 장치는, 다목적용 각도 측정기를 구비한다. 이러한 각도 위치정보를 얻기 위해서, 예를 들면, 이심률 측정기를 사용한다. 이심률은, 중심과 축의 불일치로 정의되어 있다. 응용: 본 발명은 소형 광 디스크, CD 시스템, DVD 시스템 및 블루레이 시스템에 아주 적합하다.

Description

회전하는 물체의 각도위치를 결정하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING ANGULAR POSITION OF A ROTATING}

본 발명은, 축을 중심으로 회전하고 데이터를 포함하도록 나선형 트랙이 형성된 데이터 매체의 데이터를 처리하는 장치에 것으로, 상기 트랙은 중심 둘레에 나선형으로 배치되어 있고, 이 장치는 각도 측정장치를 구비한다.

이러한 장치는, 특히 광 디스크로 이루어진 데이터 매체를 위한 많은 애플리케이션을 공급한다. 이들 광 디스크는, 사용자에 의해 판독 또는 기록될 수 있다. 종종 생기는 문제점은, 예를 들면 광 디스크의 특정 데이터 블록(LBA)의 위치에 관련된 각도 위치정보가 발견되고 있다. 이러한 각도는, 예를 들면, 디스크의 미사용 부분에 가시적/판독가능한 현상을 기록하는데 사용되고, 그것을 내부측, 외부측 또는 중간의 어딘가에 있도록 하는데 사용되어도 된다. 다른 애플리케이션은, 광 디스크의 결함을 관리하는 각도위치를 사용하는데 있다. 이러한 각도위치 정보에 의해, 결함 블록을 디스크의 다른 각도위치에 위치된 예비영역의 또 다른 블록으로 대체하는 것이 가능하다. 더욱이, 본 발명은 서보계 메모리 루프의 입력으로서 또는 각도 또는 위치정보를 필요로 하는 임의의 다른 기능으로서 사용될 수 있다.

고속 드라이브용 각도 정보는, 우수하고 꽤 정확한 각도 측정기인 턴테이블 모터에 연결된 타코미터에 의해 제공된다. 그러나, 저속(AV) 드라이에 있어서, 상기와 같은 타코미터는, 그들 없이 작용하는 것이 기술적으로 가능하기 때문에, 존재하지 않는다. 이러한 드라이브의 가격을 가능한 한 낮추기 위해서, 단순한 DC스핀들 모터는, 타코미터 없이 사용된다. 그러나, 종종 디스크의 상대적 각도를 결정하는 것이 필요하다. 예를 들면, 이러한 각도 위치정보는, 서보계에서 (메모리 루프 기능이라고도 알려진) 피드 포워드 기능을 실행하는데 필요하다.

본 발명은 별도의 비용없이 아주 쉽게 실행될 수 있는 각도 결정방법을 제공하는 해결책을 제안한다.

이러한 목적을 위해 상기와 같은 장치는, 각도 측정장치가 상기 축과 중심의 불일치에 민감한 이심률 측정기로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 디스크의 회전각을 결정하는 방법을 제안한다.

축을 중심으로 회전하되 데이터를 포함하도록 중심 둘레에 나선형으로 배치된 트랙이 형성된 데이터 매체의 각도를 측정하는 방법은, 상기 트랙 위에 레이저빔을 포커싱하여 위치지정하는 서보기구를 사용하고,

- 상기 서보기구의 오차신호를 해석하는 단계와,

- 이러한 해석으로부터 데이터 매체의 이심률을 검출하는 단계와,

- 상기 축과 중심간의 불일치에 의해 정의된 이심률로부터 각도 위치정보를 얻는 단계를 포함한다.

이하, 이들 발명 내용과 본 발명의 다른 국면은, 실시예들을 참조하여 비제한 예로부터 명백해지고, 그 예에 의해 설명될 것이다.

도면에서:

도 1은 본 발명에 따른 장치를 나타내고,

도 2는 이심률을 갖는 광 디스크를 나타내며,

도 3은 이심률에 의해 방해받는 서보 트랙킹 신호를 나타낸 타이밍도,

도 4는 본 발명에 유용한 이심률로부터 얻어진 신호를 나타낸 타이밍도이다.

도 1은 특히 광 디스크와 같은 데이터 매체(1)가 삽입된 장치를 나타낸 것이다. 이 데이터 매체는 단면으로 도시되어 있다. 렌즈(14)는, 레이저광 빔(12)을 모터(10)에 의한 순환회전으로 구동되는 상기 매체에 포커싱한다. 레이저는, 슬레지(17)에 설치된 광 픽업부(OPU)(15) 내에 장착된다. 이러한 슬레지 내측에, 일부의 트랙킹 장치(20a, 20b)는, 트랙의 레이저빔을 트랙킹하도록 설치된다. 이러한 광 픽업부(15)는, 화살표(22)로 나타낸 방향으로 이동될 수 있다. 큰 이동을 위해서는 모터(25)를 사용하여 전체 슬레지를 이동시키고, 작은 이동을 위해서는, 슬레지 내측의 트랙킹 장치(20a,20b)를 사용한다. 상기 광 픽업부(15)의 출력에서의 신호들은, 신호 분배기(27)에 인가된다. 상기 분배기는, 다른 신호들 중에서 서보 트랙킹 시스템과 레이저빔의 서보 포커싱 시스템을 위한 신호들 REN(Radial Error Normalized)와 FEN(Focus Error Normalized)를 각각 발생한다. 처리회로(40)는, 특히 PID 연산(및 증폭)을 수행하여 상기와 같은 신호를 처리한다. 프리앰프(35)는, 신호를 P,I 및 D부(37,38,39)에 보낸다. 이들 부는, 직접 연산, 적분연산 및 미분연산을 각각 수행한다. 상기 부들(37,38,39)에 의해 제공된 모든 신호들을 가산하는 가산기(45)는, 버퍼 증폭기(49)를 거쳐 구동회로(47)용 신호 RA를 발생한다. 이러한 신호 RA는, 트랙킹장치(20a, 20b)에 작용하여 레이저빔을 트랙에 위치지정한다. 이와 같이 하여, 트랙킹 서보기구가 구성된다.

도 2는 트랙 TR이 형성된 광 디스크를 나타낸 것이다. 이 트랙은 중심 CTR 둘레에 나선형으로 배치된다. 광 디스크(1)는, 축 AX을 중심으로 회전한다. 이러한 중심 CTR과 축 AX는, 실제로 결코 일치하지 않는다. 그 중심과 축간의 거리가 이심률 ECC이다. 실제로, 이러한 이심률은 매 디스크마다 일어나고 그것의 양은 그들 각각에 대해 변화한다. 일반적으로, 이러한 양은, 소정의 디스크에 대해서 일정하다. 특히 상기 처리회로(40)로 구성된 서보기구는, 포커싱된 빔을 트랙에 유지하기 위해서 트랙킹 장치(20a, 20b)(도 1)에 따라 동작한다. 도 3에 도시된 신호는, 상기 처리회로(40)(도 1)의 입력에서 얻어진다. 이때, 이심률은 도 3에서 PECC로 나타낸 신호를 발생하는데, 이는, RA가 트랙킹 액추에이터(20a,20b)에 제공되지 않는다는 것을 의미한다. 이러한 신호 REN은, 서보기구의 루프가 개방된 경우를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 것과 같은 PECC 신호는, 디스크 회전의 절반에 관계된 트랙킹 신호이다.

본 발명은, 레이저빔을 트랙킹하여 신호를 얻도록 구성된 상기 처리회로(40)를 사용한다. 이러한 회로는, PID 필터로서 공지된 필터를 사용한다. 적분기능을 수행하는 I부(38)의 출력은, 도 4에 도시된 것과 같은 신호 RAE를 제공한다. 상기 루프가 폐쇄되는 경우, 이러한 신호 REN은 제로에 가까워질 것이다. 이러한 경우에, 상기 RAE 신호는, 주로 상기 이심률을 보상하는데 사용된다. PID 제어기를 살펴보면, I부는 도 4에 도시된 것과 같은 폐쇄 루프 상황에서 이심률 정보를 보유할 것이다. 이러한 신호는, 최대값 MAX와 최소값 MIN을 검출하는 피크/보텀 검출기(50)(도 1 참조)에 의해 처리된다. 상기 피크/보텀 검출기(50)는, 출력에 있어서 '회전 당 1 펄스'를 발생한다. 이러한 출력은, 상기 출력(56)에서 다수의 펄스를 생성하는 PLL장치(54)에 의해 형성된 주파수 체배기에 인가된다. 그 펄스들을 카운팅은, 각도 위치정보를 직접 생성한다. 그래서, 빠져 있는 모터 타코미터를 보상하는 것이 가능하다.

본 발명은, 광 디스크용 애플리케이션을 제공한다. 광 디스크에 대해 약 1°의 정밀도를 얻을 수 있다.

상기 문맥에서는, 특히 신호 REN의 처리를 개시하였다. 또한, 본 발명은, 피처리 신호가 포커싱 신호 FEN(정규화된 포커스 오차. 도 1 참조)인 경우를 커버한다. 이러한 신호는, 반경방향 서보 트랙킹을 위해 도시된 것과 유사한 장치에 의해 레이저빔을 트랙 상에 포커싱하는데 사용된다. 이러한 신호는, 레이저(15)와 매체(1)간의 거리 변화로 인해 발생된다(도 1). 이들 변화는, 상기 매체가 완전히 평면이 아니다는 사실에 기인한다. 또한, 포커싱장치는, PID 연산기를 사용한다. I부(38)의 출력은, FAE(포커스 액추에이터 오차)신호이다. 이 신호는, PLL장치(54)용 입력(도 1)인 '회전 당 펄스' 신호를 발생하는 적응형 검출기(50)의 입력이다. 상기 I부(38)에 의해 수행된 I 연산은 이심률의 측정값을 제공한다.

반경방향 이심률 신호(RAE)를 통해 각도 위치정보를 발생하는 것은, 본 발명의 바람직한 실시예이다. 포커싱 신호를 사용하는 것은 본 발명을 적용하기 위한 또 다른 방법이다.

Claims (9)

1. 축을 중심으로 회전하고, 데이터를 포함하도록 중심 둘레에 나선형으로 배치된 트랙들이 형성된 데이터 매체의 데이터를 처리하되, 각도 정보를 얻는 각도 측정장치를 구비하고, 이 각도 측정장치는 상기 축과 중심의 불일치에 민감한 이심률 측정기로 구성된 것을 특징으로 하는 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   PID 연산기는 트랙 상의 빔을 트랙킹을 하도록 구성되고, 상기 연산기는 특히 I 연산기로 이루어지고, 상기 이심률 측정기가 I연산기의 출력에서의 신호를 고려하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   I연산기의 출력에 피크/보텀 검출기를 구비한 것을 특징으로 하는 처리장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   복수의 펄스들을 공급하는 주파수 체배기를 구비하고, 이 주파수 체배기는 I연산기의 출력에 연결되고, 그 체배기로부터 각도 위치정보가 얻어지는 것을 특징으로 하는 처리장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항에 있어서,

   PID 연산기는, 반경방향 트랙킹 신호에 따라 동작하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
6. 제 1 항 내지 제 4 항에 있어서,

   PID 연산기는, 포커싱 신호에 따라 동작하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
7. 축을 중심으로 회전하고, 데이터를 포함하도록 중심 둘레에 나선형으로 배치된 트랙이 형성된 데이터 매체의 각도의 표시값을 측정하되, 상기 트랙 위에 빔을 위치지정하는 서보기구를 사용하고,

   상기 서보기구의 오차신호를 해석하는 단계와,

   이러한 해석으로부터 데이터 매체의 이심률을 검출하는 단계와,

   상기 축과 중심간의 불일치에 의해 정의된 이심률로부터 각도 위치정보를 얻는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 측정방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   특히 I연산기로 이루어진 필터를 사용하는 단계와,

   상기 I연산기의 출력신호를 처리하여 각도 위치정보의 상기 표시값을 제공하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 측정방법.
9. 축을 중심으로 회전하고, 데이터를 포함하도록 중심 둘레에 나선형으로 배치된 트랙이 형성된 데이터 매체의 각도의 표시값을 측정하되, 상기 트랙 위에 빔을 포커싱하는 서보기구를 사용하고,

   상기 서보기구의 오차신호를 해석하는 단계와,

   상기 포커스 신호의 반복적인 외란을 검출하는 단계와,

   이들 외란으로부터 각도 위치정보를 얻는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 측정방법.