KR20050090422A - 액추에이터 구동방법, 액추에이터 드라이브, 및액추에이터를 구비한 장치 - Google Patents

액추에이터 구동방법, 액추에이터 드라이브, 및액추에이터를 구비한 장치 Download PDF

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KR20050090422A
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electrical damping
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롭 오떼
요한 씨. 콩테르
프란시스쿠스 엘. 엠. 크레메르
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

액추에이터 드라이버 회로는 드라이브 신호원(60)과, 그 드라이브 신호원(60)과 직렬로 접속된 네가티브 저항을 갖는 전기 댐핑소자(100)를 구비한다. 제어가능형 스위치는, 액추에이터의 전기적 댐핑을 선택적으로 수정하기 위해서, 특히 트랙의 손실 또는 포커스의 손실이 있을 경우에 각각 광 디스크 드라이브의 반경방향 액추에이터 또는 포커스 액추에이터의 전기적 댐핑을 증가시키기 위해서, 드라이브 신호원 출력으로부터 드라이버 회로 출력까지의 신호경로 안밖에서 상기 전기 댐핑소자(100)를 선택적으로 전환하도록 구성된다.

Description

액추에이터 구동방법, 액추에이터 드라이브, 및 액추에이터를 구비한 장치{METHOD FOR DRIVING AN ACTUATOR, ACTUATOR DRIVE, AND APPARATUS COMPRISING AN ACTUATOR}
본 발명은 일반적으로, 액추에이터 구동방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 상기 방법으로 한정되지 않고, 광빔을 포커싱하고, 트랙을 추종하고 광 픽업을 경사지게 하는 등의 액추에이터를 구비한 광 디스크 드라이브에 관한 것이다. 따라서, 이하 상기와 같은 응용을 위해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나, 이러한 예시적인 응용은, 본 발명이 여러 가지 응용에 있어서 사용될 수 있으므로, 본 발명의 용도를 제한하는 것으로서 이해해서는 안 된다는 것을 주목한다.
일반적으로 공지된 것처럼, 광 저장 디스크는, 정보를 데이터 패턴의 형태로 저장하여도 되는 저장공간을 갖는 연속적인 나선형태 또는 다수의 동심원의 형태의 적어도 하나의 트랙을 구비한다. 광 디스크는, 판독전용 형태이어도 되고, 이때의 정보는 제조시에 기록되고, 그 정보는 사용자에 의해 판독만 될 수 있다. 또한, 광 저장 디스크는 기록가능한 형태이어도 되고, 이때의 정보는 사용에 의해 저장되기도 한다. 이후, 광 저장 디스크에/광 저장 디스크로부터 정보를 기록/판독하는 디스크 드라이브 장치도 "광 디스크 드라이브라고 표시할 것이다. 광 디스크의 기술, 일반적으로, 광 디스크에 정보를 저장할 수 있는 방식과, 광 데이터를 광 디스크로부터 판독할 수 있는 방식이 통상적으로 공지되어 있으므로, 여기서는 이러한 기술을 더욱 상세히 설명할 필요가 없다.
광 저장 디스크의 저장공간에 정보를 기록하거나 그 디스크로부터 정보를 판독하기 위해서, 광 디스크 드라이브는, 한편으로는 광 디스크를 수납하여 회전시키고, 다른 한편으로는 회전하는 디스크의 저장 트랙을 주사하는 회전수단을 구비하고, 광 디스크 드라이브는, 광빔 발생 디바이스(일반적으로, 레이저 다이오드)와, 디스크 상의 초점 스폿에 광빔을 포커싱하는 대물렌즈와, 디스크로부터 반사된 광을 수광하여 전기 검출기 출력신호를 발생하는 광 검출기를 구비한다.
동작시에, 상기 광빔은 디스크 상에 계속 포커싱되어야 한다. 이를 위해, 대물렌즈는 축방향으로 변위가능하게 배치되고, 광 디스크 드라이브는 대물렌즈의 축방향 위치를 제어하는 초점 액추에이터를 구비한다. 또한, 그 초점은 트랙과 계속 정렬되거나 또는 새로운 트랙에 대해 위치지정가능해야 한다. 이를 위해, 적어도 대물렌즈는 반경방향으로 변위가능하게 장착되고, 광 디스크 드라이브는 대물렌즈의 반경방향 위치를 제어하는 반경방향 액추에이터 수단을 구비한다.
실제로, 디스크는 회전축에 대해 경사지는 것이 발생하기도 한다. 보다 낳은 재생능력을 위해, 많은 디스크 드라이브는, 경사지도록 장착된 대물렌즈를 갖고, 대물렌즈의 경사위치를 제어하는 경사 액추에이터를 구비한다.
그 액추에이터의 성능은, 액추에이터 그들 자신의 파라미터에 매우 의존한다. 그러나, 항상 모든 액추에이터 파라미터를 정확히 결정하는 것은 아니고, 서로 다른 액추에이터의 파라미터는 제조시에 허용오차에 의해 생긴 특정량의 상호 차이를 항상 나타낼 것이다. 또한, 액추에이터 파라미터는, 이를테면 온도와 같은 주변으로부터의 영향에 의존하기도 한다. 액추에이터 시스템은 파라미터 변화의 목적으로 강건한 것이 바람직하다.
액추에이터에 대한 중요한 요구사항은 그것의 속도이다. 액추에이터는, 트랙의 편차 또는 변위를 빠르게 따라갈 수 있어야 한다. 한편, 액추에이터는 그것의 목표 위치를 손실하는 것이 생길 수 있는데, 그 경우에 액추에이터는 급속 복귀를 할 수 있고 그것의 목표 위치를 다시 빠르게 찾을 수 있다. 이를테면, 대물렌즈가 그것의 트랙을 손실, 및/또는 이를테면, 외부의 기계적인 쇼크로 인해 포커스로부터 벗어나게 되는 일이 생길 수도 있다. 아울러, 디스크 드라이브 장치가 스위치 온될 경우, 액추에이터는 신속히 정의된 위치를 찾을 필요가 있다. 또한, 대물렌즈가 또 다른 트랙을 향하여 변위될 경우, 그러한 변위는 가능한 빨라야 한다.
통상의 경우에, 액추에이터가 그것의 목표위치에 있는 경우, 그 액추에이터 제어의 안정성은, 피드백 루프에서의 실제 위치에 관한 제어기 수신정보에 의해 향상된다. 실제 위치와 목표 위치간의 편차는 보통 작고, 어떠한 교정 동작도 작다. 액추에이터가 이를테면 기계적 쇼크에 의해 생긴 목표위치를 잃어버리거나 또는, 이를테면 동작의 초기화 상태동안 아직 임의의 정의된 위치에 도달하지 않거나, 또는 이를테면 일 트랙에서 다른 트랙으로의 점프에 있어서 또 다른 위치로 변위되는 경우, 상기 변위 간격은 비교적 클 수 있고, 오버슈트는 쉽게 일어나기도 한다.
통상의 경우에, 목표 위치로부터의 편차는 비교적 작고, 서보계는 실제 위치와 목표 위치간의 편차의 크기를 나타낸 오차신호에 의거하여 액추에이터를 제어할 수 있다. 그러나, 이러한 오차신호는, 비교적 작은 편차에 대해서만 사용가능하고, 일단 그 편차가 너무 크면, 상기 서보계는 오차신호의 부재로 인해 더 이상 액추에이터를 제어할 수 없다.
기계적 쇼크는, 자동차 등의 이동 차량에 장착된 디스크 드라이브 장치일 경우에 특히 문제성이 있다. 그 경우에, 메카니즘은, 도로 상황에 따라 빈번한 쇼크 및 진동을 받기도 하여, 그 액추에이터의 위치 편차가 커지므로, 액추에이터가 회복하는 것이 매우 어렵기도 하다.
본 발명의 주목적은, 이들 문제점을 해결하는데 있다.
본 발명의 중요한 국면에 의하면, 액추에이터는, 전자 댐핑회로가 구비된다.
본 발명의 바람직한 국면에 의하면, 상기 전자 댐핑회로는 액추에이터 드라이브 루프에서 네가티브 저항을 구비한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 국면에 의하면, 상기와 같은 전자 댐핑회로는, 스위치 온 또는 오프되거나, 액추에이터의 조건과 증가된 댐핑을 위한 필요성에 따라 네가티브 저항값을 변경하도록 제어가능하다.
이들 발명내용과 본 발명의 다른 국면들, 특징들 및 이점들은, 도면을 참조하여 본 발명의 다음의 설명으로 더 설명되고, 여기서 동일한 참조번호는 동일하거나 유사한 부분을 나타낸다:
도 1은 광 디스크 드라이브의 개략도,
도 2는 액추에이터용 구동회로를 대략 나타낸 블록도,
도 3a-3b는 드라이버, 액추에이터 및 전기 댐핑소자로 이루어진 장치를 나타내고,
도 3c는 네가티브 내부 저항을 갖는 드라이버를 나타내고,
도 4는 전기 댐핑소자의 예시적 실시예를 나타낸 블록도,
도 5는 전환가능한 내부 저항을 갖는 액추에이터 드라이버 회로를 나타낸 블록도,
도 6은 전환가능한 내부 저항을 갖는 액추에이터 드라이버 회로를 나타낸 블록도이다.
도 1은 광 디스크(2)에 정보를 저장하거나 정보를 판독하는데 적합한 광 디스크 드라이브(1)를 개략적으로 나타낸 것이다. 디스크 드라이브장치(1)는, 회전축(5)을 갖는 모터(4)를 구비한다.
디스크 드라이브장치(1)는, 광빔에 의해 디스크(2)의 트랙들(미도시됨)을 주사하는 광학계(30)를 더 구비한다. 보다 구체적으로, 광학계(30)는, 광빔 발생수단(31), 대표적으로 레이저 다이오드와 같은 레이저를 구비하고, 그 레이저는 빔 스플리터(33)와 대물렌즈(34)를 통과하는 광빔(32a)을 발생하도록 배치된다. 대물렌즈(34)는 광빔(32b)을 디스크(2)에 포커싱한다.
디스크 드라이브 장치(1)는, 대물렌즈(34)의 반경방향 위치를 조절하도록 설계된 반경방향 액추에이터(11)를 더 구비한다. 또한, 그 디스크 드라이브 장치(1)는, 대물렌즈(34)를 축방향으로 변위하도록 배치된 포커스 액추에이터(12)를 구비하여, 상기 광빔(32b)을 디스크(2)의 원하는 위치에 정확히 포커싱하여 유지한다. 반경방향 액추에이터와 포커스 액추에이터 그 자체가 공지되어 있고, 본 발명은 상기 액추에이터의 설계 및 기능에 관한 것이지만, 여기서는 액추에이터의 설계 및 기능을 더 상세히 설명할 필요가 없다.
광빔(32b)은 디스크(2)로부터 반사하고(반사된 광빔 32c), 대물렌즈(34)와 빔 스플리터(33)를 통과하여(빔 32d) 판독신호 SR을 생성하는 광 검출기(35)에 도달된다.
디스크 드라이브장치(1)는, 제 2 출력(90b)이 반경방향 액추에이터(11)의 입력에 결합되고, 제 3 출력(90c)이 포커스 액추에이터(12)의 입력에 결합된 모터(4)의 제어 입력에 연결된 제 1 출력(90a)을 갖는 제어부(90)를 더 구비한다. 상기 제어부(90)는, 제 1 출력단(90a)에서 모터(4)에 대해 제어신호 SCM을 발생하고, 제 2 제어출력(90b)에서 반경방향 액추에이터(11)용 제어신호 SCR을 발생하고, 제 3 제어출력(90c)에서 포커스 액추에이터(12)용 제어신호 SCF를 발생하도록 설계된다.
당업자에게 명백하듯이, 판독신호 SR은, 트랙에 대한 대물렌즈(34)의 반경방향 변위를 나타낸 적어도 한 개의 신호성분(반경방향 액추에이터의 목표 위치)을 포함하고, 또한 포커스 상태에 대해 대물렌즈(34)의 편차를 나타낸 적어도 한 개의 신호성분(포커스 액추에이터의 목표 위치)을 포함한다.
도 1에 도시된 예시적 실시예에서, 상기 제어부(90)는 광 검출기(35)로부터 판독신호 SR을 수신하는 판독신호 입력(90d)을 더 갖고, 상기 제어부(90)는, 당업자에게 명백하듯이, 그들 각각의 목표 위치에 상기 액추에이터를 유지하기에 충분하게, 상기 광 검출기(35)로부터의 상기 판독신호 SR에 의거하여 액추에이터 제어신호 SCR 및 SCF를 발생하도록 설계된다.
도 2는 대략의 액추에이터의 구동을 더욱 상세히 나타낸 블록도로, 본 도면에서, 액추에이터는 참조번호 50으로 나타내어지고, 상술한 임의의 액추에이터(11,12)를 나타낸다고 생각할 수 있다. 액추에이터(50)는, 적어도 하나의 액추에이터 코일(52)에 연결하는 입력단자(51a, 51b)를 구비한 전기입력부(51)를 갖는다. 액추에이터(50)의 출력은, 기계적이고, 화살표 F로 개략적으로 나타낸 대물렌즈(34)에 인가된 힘 및/또는 변위로 이루어져 있다.
제어부(90)의 일부로서 도시된 드라이브 신호원(60)은, 액추에이터(50)의 구동신호 SD를 발생하고, 그 구동신호 SD는 출력단자(61a, 61b)를 구비한 출력(61)에서 제공된다. 도시된 실시예에서, 제 1 액추에이터 입력단자(51a)는 제 1 소스 출력단자(61a)에 연결되고, 제 2 액추에이터 입력단자(51b)는 제 2 소스 출력단자(61b)에 연결된다. 그래서, 구동신호 SD에 대한 전류 루프는 육안으로 볼 수 있다. 그러나, 보통, 상기 드라이브 신호원(60)은, 별도의 제 2 출력단자(61b), 제 1 출력단자(61a)만을 갖지 않고, 단지 제 1 출력단자(61a)만을 갖는 반면에, 상기 드라이브 신호원(60)은 점선으로 도시된 것처럼, 매스(mass)에 연결된 기준단자(62)를 갖는다. 유사한 언급을 상기 액추에이터(50)에 적용한다. 그 후, 제 2 소스 출력단자(61b)를 제 2 액추에이터 입력단자(51b)에 연결하는 선은 실제로 매스 그 자체로 구성되어도 된다.
이하, 또한, 제 1 액추에이터 입력단자(51a)는 신호 입력단자로서 나타내어질 것이고, 제 2 액추에이터 입력단자(51b)도 매스 단자로서 나타내어질 것이다.
드라이브 신호원(60)으로부터의 상기 구동신호 SD는 상술한 액추에이터 구동신호 SCR 및 SCF중 어떠한 신호를 나타낸다고 생각할 수 있다. 상기 구동신호 SD에 따라, 액추에이터(50)는, 대물렌즈(34)를 변위시킨다. 액추에이터(50)는, 상기 대물렌즈에 특정한 힘을 가하고, 그 때문에 대물렌즈는 특정한 속도 v와 가속 a에 의해 이동한다. 대물렌즈는, 댐핑이라고 불리는 그것의 속도 v에 비례한 대향력이 가해진다. 댐핑은, 액추에이터-대물계의 기계적 특성에 의해 부분적으로 생기고, 액추에이터 코일(52)의 백-EMF를 포함하는 전기원을 부분적으로 갖는다.
당업자에게 명백하듯이, 시스템의 품질 인자 Q는 상기와 같은 시스템의 댐핑의 측정값이고, 높은 Q는 낮은 댐핑에 해당한다. 액추에이터일 경우에, 전체 품질 인자 QT는 다음식과 같이 표현될 수 있다.
여기서, QM은 댐핑에 대한 기계적 기여도를 나타내고, QE는 댐핑에 대한 전기적 기여도를 나타낸다. QM 및 QE는, 기계적 및 전기적 품질 인자를 각각 말한다.
전기적 품질 인자 QE는 드라이브 신호원(60)과 액추에이터(50)간의 전류 루프에서의 전체 전기저항 RT에 비례한다는 것이 밝혀졌고, 여기서 그 액추에이터 코일(52)의 인덕턴스와 커패시턴스는 무시된다. 전체 전기 저항 RT는, RT=RS+RA+RP에 따라, 상기 신호원(60)으로부터의 기여도 RS(내부 저항 RS), 액추에이터(50)로부터의 기여도 RA(부하 저항 RA), 및 소스 출력(61)에서 액추에이터 입력(51)까지 그리고 이와는 반대로의 경로로부터의 기여도 RP를 포함한다.
전기적 댐핑은, 전체 전기 저항 RT을 감소시켜서 증가될 수 있다. 종래기술에서, 상기 신호원(60)이 이상적인 전압원의 작용에 접근하도록, 즉 내부저항이 제로이도록 설계되는 경우도, 액추에이터(50)는, 실질적인 저항을 제공하고, 한계치를 달성가능한 댐핑양으로 설정한다.
본 발명에 의하면, 전체 전기 저항 RT는, RP<0이도록 신호원과 액추에이터 사이의 루프에서의 네가티브 저항을 갖는 소자를 구비함으로써 감소된다. 이후, 이러한 소자는 전기 댐핑소자(100)로서 나타낼 것이다.
도 3a-3c는 액추에이터(50), 드라이브 신호원(60) 및 상기 신호원(60)과 액추에이터(50) 사이의 드라이브 신호경로에 배치된 전기 댐핑소자(100)를 구비한 액추에이터 조립체(300)를 나타낸 것이다. 도 3a는 드라이버 출력단자(61a)와 액추에이터(50)의 신호입력단자(51a) 사이에 상기와 같은 전기 댐핑소자(100)를 배치한 것을 나타낸다. 도 3b는 액추에이터(50)의 매스 단자(51b)와 매스 사이에 배치한 것을 나타낸다.
전기 댐핑소자(100)는, 상기 액추에이터 부하(50)와 직렬로 보조 네가티브 저항 부하로서 기능하는 별도의 소자로서 구현될 수 있다. 그래서, 기존의 액추에이터 구조에 상기 전기 댐핑소자(100)를 부가하는 것이 가능하다.
도 3a의 구조에 의거하여, 또한 전기 댐핑소자(100)가, 도 3c에 도시된 것처럼, 신호원(60)과 일체로 되는 것도 가능하다. 상기 신호원(60)과 상기 전기 댐핑소자(100)의 결합은, 액추에이터 구동회로(160)로서 간주될 수 있고, 그 경우에 전기 댐핑소자(100)는, 출력단으로서 기능한다. 이러한 액추에이터 드라이버회로(160)의 내부 저항은, 액추에이터 드라이버 회로(160)의 전체 내부 저항이 네가티브인 드라이버(60)의 내부 저항에 관련하여 설계되는 전기 댐핑소자(100)의 저항을 포함한다.
도 4는 입력단자(101)와 출력단자(103)를 갖는 전기 댐핑소자(100)의 예시적 실시예를 나타낸다. 도 3a의 구조에서, 입력단자(101)는, 드라이버 출력단자(61a)에 연결되고, 출력단자(103)는 액추에이터 신호 입력단자(51a)에 연결된다. 도 3b의 구조에서, 입력단자(101)는 액추에이터 매스 단자(51b)에 연결되고, 출력단자(103)는 매스에 연결된다. 도 3c의 액추에이터 드라이버 회로(160)에서, 출력단자(103)는 액추에이터 드라이버 회로(160)의 신호 출력단자(161)에 연결된다.
본 실시예에서, 전기 댐핑소자(100)는, 반전입력(111)과 비반전 입력(112)과 출력(113)을 갖는 차동 증폭기 또는 연산 증폭기(110)를 구비한다. 제 1 저항 R1은 증폭기(110)의 비반전 입력(112)에 연결된 일단자를 갖고, 소자 입력(101)에 연결된 타단자를 갖는다. 제 2 저항 R2는, 상기 증폭기(110)의 상기 비반전 입력(112)에 증폭기 출력(113)을 연결한다. 제 3 저항 R3는 증폭기 출력(113)에 연결된 일단자를 갖고 소자 출력(103)에 연결된 타단자를 갖는다. 제 4 저항 R4는 증폭기(110)의 반전입력(111)에 연결된 일단자를 갖고, 소자 출력(103)에 연결된 타단자를 갖는다. 제 5 저항 R5는 증폭기(110)의 반전입력(111)에 연결된 일단자를 갖고, 매스에 연결된 타단자를 갖는다.
전기 댐핑소자(100)는, Rp=Vout/Iout로서 정의된 네가티브 저항 Rp를 가질 때 작용한다. 간단한 실시예에서는, 제 4 및 제 5 저항 R4, R5를 생략할 수 있고, 그 제 4 저항은 콘덕터(제로 옴)로 대체된다. 그래서, 당업자에게 명백하듯이, 상기 저항 Rp는 다음식에 따라 나타낼 수 있다.
이와 같이, 3개의 저항 R1,R2 및 R3의 저항값을 적절하게 선택함으로써, 전기 댐핑소자(100)의 네가티브 저항 Rp를 원하는 값으로 설정하는 것이 가능하다. 보다 뛰어난 자유도는, 제 4 및 제 5 저항 R4,R5를 사용하는 경우 사용가능하다. 마찬가지로, 저항 R1 내지 R3(및 R4, R5도 가능함)의 저항값을 적절하게 선택함으로써, 당업자에게 명백하듯이, 전기 댐핑소자(100)의 이득을 원하는 값으로 설정하는 것이 가능하다.
상기 예들에서, 전기 댐핑소자(100)는 항상 액티브이므로, 액추에이터의 전기적 댐핑은 항상 높다. 바람직하게는, 전기 댐핑은, 통상의 동작조건하에서 낮고, 제어부의 제어하에서는 증가될 수 있다. 도 5는 도 3c의 실시예에 의거한 실시예를 도시한 것으로, 이때 제 1 제어가능형 스위치(120)는, 소스 출력(61a)과 전기 댐핑소자(100)의 입력단자(101) 사이에 설치된다. 제 1 제어가능형 스위치(120)는, 소스 출력(61a)에 연결된 메인 단자(121)와 전기 댐핑소자(100)의 입력단자(101)에 연결된 제 1 스위치 단자(122)를 갖는다. 제 2 제어가능형 스위치(130)는, 회로출력(161)과 전기 댐핑소자(100)의 출력단자(103) 사이에 설치된다. 제 2 제어가능형 스위치(130)는, 회로 출력(161)에 연결된 메인 단자(131), 전기 댐핑소자(100)의 출력단자(103)에 연결된 제 1 스위치 단자(132), 및 제 1 제어가능형 스위치(120)의 제 2 스위치 단자(123)에 연결된 제 2 스위치 단자(133)를 갖는다. 제 1 및 제 2 제어가능형 스위치(120,130)는, 제어단자(124,134)를 각각 가져서 제어신호들을 수신한다.
그 제어단자(124)에서 수신된 제어신호에 응답하여, 제 1 제어가능형 스위치(120)는, 메인 단자(121)가 제 1 스위치단자(122)에 연결된 제 1 동작상태나, 메인 단자(121)가 제 2 스위치 단자(123)에 연결된 제 2 동작상태에 있다. 마찬가지로, 제어단자(134)에서 수신된 제어신호에 응답하여, 제 2 제어가능형 스위치(130)는, 메인 단자(131)가 제 1 스위치 단자(132)에 연결되는 제 1 동작상태나, 메인 단자(131)가 제 2 스위치 단자(133)에 연결된 제 2 동작상태에 있다. 그래서, 상기 스위치들의 제 1 동작상태에서는, 댐핑소자(100)를 댐핑이 높도록 소스 출력(61)에서 회로 출력(161)까지의 신호 경로에 효과적으로 배치하는 반면에, 상기 스위치들의 제 2 동작상태에서는, 댐핑소자(100)를 댐핑이 낮도록 효과적으로 바이패스한다.
상기 제어부(90)는, 상기 제어가능형 스위치(120,130)를 위한 제어신호를 발생하여, 액추에이터의 동작상태에 따라 액추에이터(50)의 전기적 댐핑을 효과적으로 증감하도록 설계되어 있다. 예를 들면, 광학 판독신호 SR로부터 얻어진 오차신호에 의거하여 제어부(90)가 액추에이터의 목표 위치를 잃어버렸다고 판단하면, 제어부는 제어가능형 스위치(120,130)를 제어하여 그들의 제 1 동작상태를 취하고, 그렇지 않은 경우, 제어부는 제어가능형 스위치(120, 130)를 제어하여 그들의 제 2 동작상태를 취한다.
이를테면, 오차신호가, 포커스 액추에이터(12)가 초점을 잃어버렸거나 반경방향 액추에이터(11)가 트랙을 잃어버린 것을 나타내는 경우, 또는 오차신호가 없는 경우, 상기 제어부(90)는 대응한 액추에이터 드라이버 회로의 제어가능형 스위치(120,130)를 제어하여 그들의 제 1 동작상태를 취하므로, 대응한 액추에이터의 전기적 댐핑은 증가된다. 결국, 각각의 제어 루프(들)에 대한 제어기(들)는 스위치 오프되어도 된다. 적절한 오차신호가 다시 존재하고, 포커스 액추에이터(12)가 복귀된 포커스를 갖거나 반경방향 액추에이터(11)가 복귀된 트랙을 갖는 것을 오차신호가 각각 나타낼 때, 상기 제어부(90)는, 대응한 액추에이터 드라이버 회로의 제어가능형 스위치(120,130)를 제어하여 그들의 제 2 동작상태를 취하므로, 전기 댐핑소자(100)는 바이패스되고, 대응한 액추에이터의 전기적 댐핑은 감소된다. 필요한 경우, 각각의 제어 루프(들)에 대한 제어기(들)는, 다시 스위치 온될 것이다.
다른 예에서, 상기 제어부(90)가 또 다른 트랙으로의 점프를 나타내는 명령어를 수신하는 경우나 또는 파워 업 상태 동안에, 상기 제어부(90)는 액추에이터 드라이버 회로의 제어가능형 스위치(120, 130)를 제어하여 그들의 제 1 동작상태를 취하므로, 대응한 액추에이터의 전기적 댐핑은 증가된다. 새로운 목표 트랙이 충분한 근사치로 도달되었거나 파워 업 상태가 종료된 경우, 상기 제어부(90)는 액추에이터 드라이버 회로의 제어가능형 스위치(120, 130)를 제어하여 그들의 제 2 동작상태를 취하므로, 대응한 액추에이터의 전기적 댐핑은 감소된다.
상기에서는, 네가티브 저항 소자(100)가 전체적으로 스위치 온 또는 오프된다고 설명하였다. 그러나, 원하는 대로 상기 저항값을 증가/감소시키기 위해서 네가티브 저항소자(100)의 저항값을 선택적으로 변경하는 것도 가능하다. 도 6은 도 3a의 실시예에 의거한 실시예를 나타내고, 이때의 제어가능형 스위치(140)는 증폭기(110)의 비반전 입력(112)과 제 2 저항 R2 사이에 설치된다. 상기 제어가능형 스위치(140)는, 증폭기(110)의 비반전 입력(112)에 연결된 메인 단자(141)와 제 2 저항 R2에 연결된 제 1 스위치 단자(142)를 갖는다. 제 2 스위치 단자(143)는, 증폭기 출력(113)에 연결된 타단자를 갖는 대안의 제 2 저항 R2'의 단자에 연결된다. 이러한 제어가능형 스위치(140)는, 제어신호를 수신하는 제어단자(144)를 갖는다.
그 제어단자(144)에서 수신된 제어신호에 응답하여, 제어가능형 스위치(140)는, 메인 단자(141)가 제 1 스위치 단자(142)에 연결되어 원래의 제 2 저항 R2가 동작하는 제 1 동작상태나 또는, 메인 단자(141)가 제 2 스위치 단자(143)에 연결되어 대안의 제 2 저항 R2'이 동작하는 제 2 동작상태에 있다. 상기 나타낸 것과 같은 식 Rp=-R1xR3/R2를 참조하면, 댐핑은 동작성 저항을 전환하여 변경되는 것이 명백할 것이다.
이러한 저항들의 스위칭은 하나의 저항에 한정되지 않고, 상기 소자(100)의 성분의 2개 이상이 전환되어 상기 소자(100)의 특성적 특징, 특히 저항값 및/또는 이득을 변경시키는 것이 가능하다.
스위칭용 저항은, 2개의 또 다른 값으로 한정되지 않고, 3개 이상의 또 다른 저항이 3개 이상의 상태를 갖는 제어가능형 스위치와 관련된 임의의 저항 위치에 대해 사용가능하다.
이때, 액추에이터의 댐핑이 변하는 경우, 대응한 액추에이터 제어기의 시상수도 변한다.
본 발명은 상술한 예시적 실시예들에 한정되지 않고, 첨부된 청구범위에 정의된 것과 같은 본 발명의 보호범위 내에서 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백하다.
이를테면, 본 발명을 사용하여 블루레이 디스크 드라이브, DVD+RW 드라이브, CD 드라이브, SFFO 드라이브 등에서 액추에이터의 댐핑을 증가시킬 수 있다. 본 발명의 응용에 의해 속도가 보다 빨라지고, 재생능력이 보다 낳고, 쇼크-무감각이 보다 낳아지는데, 이는 특히 휴대형 드라이브에서 중요하다. 그러나, 본 발명은 광 디스크 드라이브의 필드에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 제안은, 자기 디스크 드라이브에서도 응용가능하다. 그러나, 보다 일반적으로, 본 발명은 반드시 디스크 드라이브 장치의 일부가 아닌 액추에이터의 댐핑을 증가시키는 것이 바람직한 어떠한 경우에서도 적용될 수 있다.
또한, 댐핑 소자를 신호경로 안밖에서 선택적으로 전환하는 것은 도 3a, 도3b에 나타낸 것처럼 액추에이터 구조 실시예들에서 실행될 수 있는 반면에, 전기적 댐핑 소자의 성분의 1개 이상을 선택적으로 전환하는 것도 도 3b에 나타낸 것과 같은 액추에이터 구조 실시예들에서나 또는 도 3c에 나타낸 것과 같은 액추에이터 회로 실시예들에서 실행될 수 있다.

Claims (16)

  1. 액추에이터의 전기적 댐핑을 적절하게 수정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터의 전기적 댐핑은, 액추에이터 드라이브 루프의 전기저항을 수정하여 수정되는 것을 특징으로 하는 액추에이터 구동방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 액추에이터 드라이브 루프의 전기저항은, 네가티브 저항을 제공하는 전기 댐핑소자 안밖에서 전환하여 수정되는 것을 특징으로 하는 액추에이터 구동방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액추에이터의 전기적 댐핑은 액추에이터 위치가 목표 위치로부터 벗어나는 경우 통상의 동작상태 동안 댐핑에 대해 증가되고, 상기 액추에이터의 전기적 댐핑은 액추에이터가 목표 위치로 복귀된 경우 통상의 댐핑까지 감소되는 것을 특징으로 하는 액추에이터 구동방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    대물렌즈 반경방향 액추에이터를 반경방향으로 구동하는 광 디스크 드라이브에서 사용되고, 상기 반경방향 액추에이터의 전기적 댐핑은, 반경방향 오차신호가 소정의 임계값을 초과하는 반경방향 오차를 나타내는 경우나 또는 그 반경방향 오차신호가 없어진 경우에 증가되고,
    상기 반경방향 액추에이터의 전기적 댐핑은, 반경방향 오차신호가 상기 소정의 임계값 이하로 감소되는 상기 반경방향 오차를 나타내는 경우나 또는 그 반경방향 오차신호가 리턴하는 경우에, 각각 통상의 댐핑까지 감소되는 것을 특징으로 하는 액추에이터 구동방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    대물렌즈 포커스 액추에이터를 축방향으로 구동하는 광 디스크 드라이브에서 사용되고, 상기 포커스 액추에이터의 전기적 댐핑은, 포커스 오차신호가 소정의 임계값을 초과하는 포커스 오차를 나타내는 경우나 또는 그 포커스 오차신호가 없어진 경우에 증가되고,
    상기 포커스 액추에이터의 전기적 댐핑은, 포커스 오차신호가 상기 소정의 임계값 이하로 감소되는 상기 포커스 오차를 나타내는 경우나 또는 그 포커스 오차신호가 리턴하는 경우에, 각각 통상의 댐핑까지 감소되는 것을 특징으로 하는 액추에이터 구동방법.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    대물렌즈 반경방향 액추에이터를 반경방향으로 구동하거나 대물렌즈 포커스 액추에이터를 축방향으로 구동하는 광 디스크 드라이브에서 사용되고, 상기 액추에이터의 전기적 댐핑은 또 다른 트랙으로의 점프를 나타내는 명령어에 따라 증가되거나 또는 파워 업 상태 동안에 증가되고, 상기 액추에이터의 전기적 댐핑은 새로운 목표 트랙에 도달한 경우 또는 파워 업이 종료한 경우에 각각 통상의 댐핑까지 감소되는 것을 특징으로 하는 액추에이터 구동방법.
  8. 네가티브 내부 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 액추에이터 드라이버 회로.
  9. 드라이브 신호원과, 상기 드라이브 신호원과 직렬로 연결된 네가티브 저항을 갖는 전기적 댐핑 소자로 이루어진 것을 특징으로 하는 액추에이터 드라이버 회로.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전기적 댐핑 소자를 드라이브 신호원 출력으로부터 드라이버 회로 출력까지의 신호 경로 안밖에서 선택적으로 전환하는 제어가능수단을 구비한 것을 특징으로 하는 액추에이터 드라이버 회로.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    전기적 댐핑소자의 댐핑 특성을 조정하기 위해서 상기 전기적 댐핑 소자의 성분을연산하거나 또는 연산하지 않게 선택적으로 전환하는 제어가능수단을 구비한 것을 특징으로 하는 액추에이터 드라이버 회로.
  12. 액추에이터, 드라이브 신호원, 및 상기 드라이브 신호원 및 상기 액추에이터와 직렬로 연결된 네가티브 저항을 갖는 전기적 댐핑소자로 이루어진 것을 특징으로 하는 액추에이터 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전기적 댐핑 소자를 상기 드라이브 신호원과 액추에이터 사이의 신호 경로 안밖에서 선택적으로 전환하는 제어가능수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 액추에이터 조립체.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    전기적 댐핑소자의 댐핑 특성을 조정하기 위해서 상기 전기적 댐핑 소자의 성분을연산하거나 또는 연산하지 않게 선택적으로 전환하는 제어가능수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 액추에이터 조립체.
  15. 디스크를 판독 또는 기록하되, 픽업소자와, 그 픽업소자를 조작하는 적어도 한 개의 액추에이터를 구비한 디스크 드라이브 장치로서,
    상기 디스크 드라이브 장치는, 청구항 8-11중 어느 한 항의 액추에이터 드라이버 회로 또는 청구항 12-14중 어느 한 항의 액추에이터 조립체를 구비한 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 픽업소자는 광 디스크의 트랙을 주사하는 광학계의 대물렌즈인 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.
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