KR950007293B1 - 광자기 디스크 드라이브의 스텝점프 제어장치 및 방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

광자기 디스크 드라이브의 스텝점프 제어장치 및 방법

제1도는 본 발명의 장치를 포함하는 광자기 디스크 드라이브의 트래킹서보 루프블럭도.

제2도는 제1도에 도시되어 있는 본 발명에 의한 P/N펄스 발생수단의 일실시예를 도시한 회로도.

제3도는 (a)∼(h)는 본 발명에 의한 P/N펄스 발생수단의 입출력신호 파형도.

제4도는 (a)∼(b)는 제1도에 도시한 스텝점프펄스 발생수단의 종래 본 발명에 따른 출력신호의 파형도.

제5도는 스텝점프에 의한 정밀 검색동작을 설명하기 위한 도면.

본 발명은 광자기 디스크 드라이브에 관한 것으로서, 특히 트래킹 액츄에이터(Actuator)의 이동속도와 편심속도의 차이에 의한 스텝점프(Step Jump)의 오차를 줄여 정확한 트래킹 제어가 가능하도록 하는 스텝점프 장치 및 방법에 관한 것이다.

광자기 디스크 드라이브의 주 역할은 정확한 읽기/쓰기를 위해 레이저빔이 목표 트랙을 추종(On track)하도록 하는 것이다. 레이저 빔이 목표 트랙까지 찾아가게 하는 검색(Seek) 동작은 광픽업 전체(단, 액튜에이터 광학계 분리형의 경우는 대물렌즈를 포함하는 액튜에이터계)를 디스크의 반경방향의 목표 위치로 이동시키는 위치결정 서보제어이다. 광 디스크의 트랙 위치 결정 즉, 검색동작은 목표 트랙위에 레이저 빔을 이동시키는 것으로 약 0.1㎛ 이하의 정밀도가 필요하지만, 트랙의 편심은 200∼300㎛ 정도로 큰 값을 가지므로 한가지의 제어기구(Control Mechanism)로는 고정도의 검색동작을 실현하는 것이 대단히 어렵다.

그런데, 검색동작은 보통 조동모터게에 의한 거친 검색동작과 광픽업내의 액튜에이터에 의한 정밀 검색동작과의 조합에 의한 2단기구(Mechanism)로 행해지고 있다. 현재의 레이저 빔의 위치로부터 목표 트랙까지 극히 가까운 경우(예컨데 10트랙 이내)는 스텝점프(Step Jump) 제어를 행한다. 스텝점프 제어는 제5도에 도시한 바와 같이 1트랙을 횡단하는 동작(1트랙의 트랙 점프)의 반복으로 정밀한 검색을 하는 제어를 말한다. 일반적인 스텝점프 방법은 해당 기술분야의 통상의 전문가라면 용이하게 이해할 수 있는 것이므로 자세한 설명은 생략한다.

한편, 광자기 디스크는 그 트랙의 형상이 내주에서 외주방향으로 나선형을 이룬다. 따라서 온 트랙(on track)에서는 레이저빔이 디스크 1회전에 1트랙씩 외주방향으로 이동하게 되므로 디스크 1회전할 때마다 내주방향으로 1트랙씩 점프해 원하는 트랙을 유지하도록 제어해 주어야 하며, 이 경우 스텝점프를 행한다.

종래에, 스텝점프 제어는 오픈루프 제어계에서 실행되어지는 모드로서 인접 트랙으로 빔을 최소 시간에 이동시킬 수 있도록 뱅-뱅 제어(Bang-Bang Control)방법이 이용되었다. 즉, 제4도 (a)와 같이 진폭이 같은 정(Positive)/부(Negative) 펄스 전류를 트래킹 액튜에이터에 가하므로써 1트랙분 만큼 레이저 빔을 이동시킨다.

그런데 종래는 단지 방향지시신호, 스텝점프지시신호, 포지티브 펄스 및 네거티브 펄스를 제어기에서 단순히 편심량 등에 관계 없이 제어신호를 만들어 제어하는 방법을 취하였다. 이러한 방법에 의할 경우 회로는 간단하게 구성할 수 있겠지만 동작이 안정적이지 못한 문제점을 내포한다. 즉, 원하는 트랙을 유지하기 위하여 제어기가 레이저빔을 1트랙씩 이동시켜 목표 트랙을 찾아 가게하는 뱅-뱅 제어방식을 이용함에 있어서, 편심량이 큰 곳에서 스텝점프를 하는 경우에는 트래킹 액튜에이터의 이동속도 보다 편심속도가 빨라 스텝점프를 해도 원하는 위치에 갈 수 없는 경우가 많은 문제점이 있었다.

이를 제1도를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 종래의 제어방법은 현재의 레이저 빔의 위치와 목표 트랙간의 오차가 1∼5트랙 정도인 경우에는 중앙처리장치(cpu)에서 소프트웨어적으로 생성된 정/부 펄스를 단순히 스텝점프펄스 발생수단(14)에 인가하고 최종적으로 제4도(a)와 같은 하나의 브레이크 펄스를 갖는 뱅-뱅 펄스를 트래킹 액튜에이터(24)에 가하여 스텝점프를 한다. 이때 트랙을 벗어나거나 인입이 불안하면 다시 한번 뱅-뱅 펄스를 인가하며 이러한 시행착오의 과정을 반복하여 레이저 빔을 목표 트랙에 접근시킨다. 이러한 방식은 디스크 구멍으로부터의 트랙의 편심량, 트랙의 흔들림, 모터 회전축의 흔들림 등과 같은 제어계의 주변조건을 고려하지 않는다. 따라서 종래 방식에 의한 스텝점프 제어를 하는 경우 정확하고 안정적인 스텝점프를 위해서는 편심량이라든지 주변상황이 거의 일정할 것이 요구되는 바, 만약 편심량등이 큰 경우에는 트랙추종을 위한 시행착오의 과정이 길어져 목표 트랙에 도달하기까지 많은 시간이 걸리는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여, 스텝점프시 이중적인 브레이크 펄스(Break pulse)를 이용하므로써 온-트랙과 관련한 불안정 요소를 보완하여 정확한 위치 제어를 할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명에 따른 광자기 디스크 드라이브의 스텝점프 제어방법은 스텝점프 지시신호에 응답하여 소정 크기의 진폭을 갖는 정 펄스(Positive Pulse)를 생성하는 제1과정과, 상기 제1과정 수행중 트래킹에러신호가 소정 레벨 이상이 되면 상기 정펄스와 같은 크기의 진폭과 펄스폭을 갖는 부 펄스(Negative Pulse)를 생성하는 제2과정과, 상기 제2과정 수행후 소정 크기의 펄스폭과 진폭을 갖는 부 펄스를 다시 한번 생성하는 제2과정을 연속적으로 수행하므로써 뱅-뱅 제어(Bang-Bang control)에 의한 스텝점프시 2중적인 브레이크 펄스(Break pulse)를 이용함을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광자기 디스크 드라이브의 스텝점프 제어장치는, 적어도 트래킹에러신호 발생수단, 제어수단, P펄스와 N펄스를 제공받아 뱅-뱅(Bang-Bang) 펄스를 출력하는 스텝점프펄스 발생수단을 포함하는 스텝점프 제어장치에 있어서, 입력단자가 상기 트래킹에러신호 발생수단 및 제어수단에 결합하고 출력단자는 스텝점프펄스 발생수단의 입력단자와 결합하며, 상기 제어수단에서 제공되는 소정의 제어신호 및 상기 트래킹에러신호 발생수단에서 제공되는 트래킹에러신호를 이용하여 소정의 진폭과 펄스폭을 갖는 P펄스와 N펄스를 연속적으로 출력한 후 소정 펄스폭의 N펄스를 거듭 출력함을 특징으로 하는 P/N펄스 발생수단을 부가함을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 상세한 설명을 하기로 한다.

제1도는 본 발명의 장치를 포함하는 광자기 디스크 드라이브의 트래킹 서보루프 블럭도이고, 제2도는 제1도에 도시되어 있는 본 발명에 의한 P/N펄스 발생수단의 일실시예를 도시한 회로도이며, 제3도 (a)~(h)는 본 발명에 의한 P/N펄스 발생수단의 입출력신호 파형도를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 스텝점프 제어방법은 대별하면 P펄스 생성과정과, 제1 N펄스 생성과정 및 제2 N펄스 생성과정으로 이루어진다. 본 발명이 종래 기술과 기본적으로 다른 점은 상설한 바와 같이 브레이크 펄스로 제2 N펄스를 부가적으로 이용한다는 점이다.

광자기 디스크 드라이브의 스텝점프를 제어하는 정(Positive)펄스와 부(Negative)펄스의 뱅-뱅(Bang-Bang)펄스는 P펄스와 N펄스의 기여에 의하여 생성된다. 광자기 디스크 드라이브에서 가장 중요한 것은 온-트랙시 트랙의 벗어남이 없이 안정된 상태가 항상 유지되어야 하는 것이며, 이는 편심량이 큰 곳에서도 마찬가지이다. 특히, 온-트랙중 스텝점프를 행할 때는 스핀들이 1회전 할 때마다 내주방향으로 점프하여 원하는 트랙을 계속 유지하여야 하는데, 편심량이 큰 곳에서 스텝점프를 할 경우에도 종래와 같이 하나의 부펄스만을 가지고 브레이크를 잡을 경우에는 트래킹에러가 크게 발생하여 온-트랙이 빠지는 등 트래킹 벗어남이 발생한다. 따라서 제1 N펄스와 제2 N펄스를 이용하여 제4도 (b)와 같은 2종 브레이크 펄스를 갖는 뱅-뱅 펄스형태의 구동전류로 브레이크를 잡아주면 편심량이 큰 곳에서 스텝점프를 하는 경우에도 안정적인 제어가 가능해진다.

이상과 같은 본 발명에 따른 방법을 실현하기 위한 수단의 일예로, 제2도와 같은 P/N펄스 발생수단을 개시한다.

종래에는 P/N펄스 발생수단의 역할을 중앙처리장치(CPU)가 주로 소프트웨어적으로 담당하였지만, 본 발명은 2중 브레이크펄스를 생성시키기 위하여 제2도와 같은 하드웨어적 구성을 갖는 별도의 수단을 제공한다.

본 발명에 따른 P/N펄스 발생수단(12)의 구체적인 실시예는 제2도에 도시된 바와 같다. P/N펄스 발생수단(1)2은 그 기능상 트래킹에러신호 발생수단(10)과 제어수단인 중앙처리장치(CPU : 도시되지 않음) 및 스텝점프펄스 발생수단(14)과 결합된다. 보다 구체적으로는 방향지시신호 입력단(46), 정 펄스(Positive Pulse) 입력단(48), 부 펄스(Negative Pulse) 입력단(50) 및 스텝점프펄스 지시신호 입력단(52)은 중앙처리장치(CPU)에 연결되며, 트랙오차 파형정형신호 입력단(54)은 트래킹에러신호 발생수단(10)에 연결된다. N펄스 출력단(56)과 P펄스 출력단(58)은 공히 스텝점프펄스 발생수단(14)에 연결된다.

P/N펄스 발생수단(10)의 내부구성은 복수개의 논리소자(60∼90)들과 단사 멀티바이브레이트(92)로 이루어지며, 소자의 결합관계는 제2도를 참조한다.

P/N펄스 발생수단(12)은 제3도 (a)∼(d)와 (e)의 신호 각각을 중앙처리장치(CPU) 및 트래킹에러신호발생수단(10)으로부터 입력신호로 제공받아 (g)~(h)의 신호를 스텝점프펄스 발생수단(14)으로 출력한다.

제2도에서, 방향지시신호가 하이(higt)인 동안에만 스텝점프 인에이블상태가 된다. P펄스는 스텝점프지시신호의 하강 트리거에 동기되고 정펄스의 인가에 대응하여 출력되며, 제1 N펄스는 중앙처리장치(CPU)에서 인가되는 부펄스에 등기되어 출력된다. 중앙처리장치(CPU)는 트래킹오차파형정형신호를 계수하여 트래킹오차량이 일정치를 넘으면 부펄스를 출력한다. 특히 제2 N펄스는 단사 멀티바이브레이트(One-shot multivibrator) (92)에서 출력되는 제3도(f)의 단사출력신호에 응답하여 얻어진다. 단사 멀티바이브레이트(92)는 TTL(Transistor Transistor Logic) IC 74LS123을 이용할 수 있다. P/N펄스 발생수단(12)의 보다 구체적인 회로동작은 해당분야의 통상의 전문가에게는 용이하게 이해될 수 있는 사항이므로 설명을 생략한다. 다만, 주목할 것은 N펄스 출력단(56)으로 나오는 신호는 제3도 (h)와 같이 2중 N펄스라는 사실이다.

제3도 (g) (h)와 같은 P펄스와 N펄스가 얻어지면 이 신호는 스텝점프펄스 발생수단(14)에 인가되고 결과적으로 트래킹액튜에이터 (24)에는 제4도 (b)와 같은 부 펄스(NEgative Pulse)가 2중적인 뱅-뱅(Bang-Bang) 펄스형태의 구동전류가 인가되고 이에 대응하여 레이저빔이 1트랙분 만큼 이동한다. 이때 2중으로 브레이크를 잡으므로 안정적인 위치제어가 가능한 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따른 방법이나 장치를 스텝점프 제어에 적용하면 편심량이 큰 경우 등 제어계의 환경이 불규칙적인 경우에도 그것에 크게 영향을 받지 않고 안정적인 스텝점프제어를 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 스텝점프 지시신호에 응답하여 소정 크기의 진폭을 갖는 펄스를 생성하는 제1과정과, 상기 제1과정 수행중 트래킹에러신호가 소정 레벨 이상이 되면 상기 제1과정에서 생성된 펄스와 같은 크기의 진폭과 펄스폭을 갖고 극성이 반대인 펄스를 생성하는 제2과정과, 상기 제2과정 수행한 후에 상기 제2과정에서 생성된 펄스와 극성이 같고 소정 크기의 폭과 진폭을 갖는 펄스를 다시 생성하는 제3과정으로 이루어져 뱅-뱅 제어(Bang-Bang control)에 의한 스텝점프시 2중적인 브레이크 펄스(Break pulse)를 이용하는 것을 특징으로 하는 광자기 디스크 드라이브의 스텝점프 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1과정과 제2과정에서 생성된 펄스는 정펄스와 부펄스임을 특징으로 하는 광자기 디스크 드라이브의 스텝점프 제어방법.
3. 트래킹에러신호 발생수단, 제어수단, 스텝점프펄스 발생수단을 포함하는 스텝점프 제어장치에 있어서, 상기 트래킹에러신호 발생수단 및 상기 제어수단에 일측이 각각 연결되고 상기 스텝점프펄스 발생수단에 출력단자가 연결되어, 상기 제어수단에서 제공되는 소정의 제어신호 및 상기 트래킹에러신호 발생수단에서 제공되는 트래킹에러신호를 이용하여 소정의 진폭과 펄스폭을 갖고 극성이 서로 반대인 제1펄스와 제2펄스를 연속적으로 출력한 후 상기 제2펄스와 극성이 같고 소정 펄스폭을 갖는 제3펄스를 출력함을 특징으로 하는 P/N펄스 발생수단을 더 포함함을 특징으로 하는 광자기 디스크 드라이브의 스텝점프 제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제3펄스의 생성에 단사 멀티바이브레이트를 이용함을 특징으로 하는 광자기 디스크 드라이브의 스텝점프 제어장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 P/N펄스 발생수단에서 출력되는 제1펄스는 정(Pusitive)펄스이고, 제2펄스 및 제3펄스는 부(Negative)펄스임을 특징으로 하는 광자기 디스크 드라이브의 스텝점프 제어장치.