CD 데크메카니즘의 이해(오토사운드2000년3월원고)

CD란 컴펙트 디스크(COMPACT DISC)의 약자로서 지금까지 사용되었던 접촉식 아날로그 기록매체와는 달리 음성신호를 디지탈신호로 변환하여 CD에는 0과 1의 디지탈신호로 기록된 것을 레이저 빔을 이용한 비접촉 방식의 픽업(PICK UP)에 의하여 디지털 신호를 재생하여 그 신호를 음성신호로 변화 시키는 디지털 오디오 디스크(DIGITAL AUDIO DISC)를 말한다. 이번 호에서는 CD를 구동시키는 데크메카니즘의 종류와 기본적인 동작원리에 대하여 알아보자. 일반적으로 카오디오에 적용되는 CD 데크메카니즘의 기본구성은 DISC의 신호를 읽어내는 광픽업(光PICK UP)부의 광학계와 디스크의 이동,회전,픽업을 움직여주는 모터 구동계와 디지털신호를 아날로그 신호로 변환시켜주는 신호계,동작 상태를 알려주는 표시계등으로 나누어진다. 1.광픽업계 픽업이란 디스크의 데이타면에 대물렌즈를통해 레이저빔을 투사하면 되돌아오는 반사광을 포토다이오드(PHOTO DIODE)에 집광하여 그 신호가 신호계로 이송시켜주는 역활이며 포커스부와 트랙킹부로 구분된다. 1)포커싱 서보(FOCUSING SERVO) 픽업에 렌즈를 중심으로 액추에이터(ACTUATOR) 코일(COIL)로 구성되어 디스크가 회전될때 자력에의해 디스크면을 따라서 상하 초점을 맞추어주는 부분으로 디스크 제작시의 휨이나 데크메카니즘의 턴테이블의 평탄도 불 균일등에의 한 보정을 하기위해 디스크와 일정한 간격을 두고 상하 운동을 한다. 2)트랙킹 서보(TRACKING SERVO) 픽업에 렌즈를 중심으로 좌우로 액추에이터 코일로 구성되어 디스크가 회전될때 자력에의해 디스크의 데이터의 트랙을 따라서 좌우 바란스를 맞추어주는 기능으로 디스크 제작시 디스크의 중심이 틀어져 회전시 분균일함에 대한 보정을 하기위해 디스크의 트랙을따라 좌우 운동을 한다. 참고로 트랙의 간격은 1.6um이다. 2.모터(MOTOR)구동부 1)스핀들(SPINDLE)모터 CD의 회전방식은 디스크의 안쪽이나 바깥쪽의 데이터 밀도가 일정하기 때문에 안쪽이나 바깥쪽일때 픽업의 위치에따라 회전 수를 변화시키는 선속도 일정(CLV:CONSTANT LINER VELOCITY)을 사용하고 있다. CD방식의 선속도는 1.2~1.4 m/s로 정해져있고 변하지 않는다. 회전수는 디스크의 안쪽면에서는 약200회전 제일 바깥쪽에서는 약600회전으로 픽업의 위치에따라 LP와는 반대로 안쪽부터 바깥쪽으로 플레이되므로 곡의 번호가 늘어날수룩 속도가 느려진다. 2)슬래드(SLED)모터 픽업에서 데이터 트랙을따라 이동할때 트랙킹 코일에의한 렌즈의 이동에 한계에 도달하면 픽업전체가 이동하여 데이터 트랙을 추적하여야 한다. 필립스는 픽업의 이동을 전자력에의해 이동시키는 방식을 사용하지만 대부분의 카오디에는 모터를 이용하고 있다. 즉 픽업 전체를 이동시켜주는 모터를 슬래드 모터라한다. 3)로딩(LOADING)모터 대부분의 카오디오에는 디스크를 삽입,배출시킬때에는 모터를 이용하여 기어(GEAR)를 통하여 고무롤러에의해 디스크를 픽업까지 이동을 시켜준다. 여기서 디스크를 메커니즘이 어떻게 감지하느냐에 주의할필요가 있다. 일부는 소비자가 디스크를 삽입구에 밀어 넣으면 기구적인 스위치를 ON시켜 로딩모터를구동시키는 방식도 있으나 대부분의 메커니즘이 디스크가 삽입되는 입구의 상하에 적외선 다이오드와 광센서를 배치하여 디스크가 없을때에는 광센서가 빛을 감지하고있다가 디스크가 삽입되면 디스크가 빛을 차단하여 로딩 모터를 구동시키는것이 대부분이다. 여기서 주의할점은 최근에 서비스나 고객 사은품으로 나누어주는 정식 규격이아닌 디스크의 사용에 주의할 필요가 있다. 비정상품의 디스크의 구조를 살펴보면 실제 사이즈는 12Cm이지만 데이터나 레이블이 안쪽에만 인쇄가 되어있고 바깥쪽은 투명하게 되어있어 디스크가 메커니즘에 들어가도 광센서의 빛을 차단하지 못하여 메커니즘이 고장을 일으키는 원인이 된다. 일반 헤드유닛에서는 물론이고 CD체인져에서도 사용해서는 않된다. 또한 CD의 모양이 술병이나 꽃등 판매상품과 같은 모양도 있으니 카오디오에는 사용하는것이 현명한 판단이다. 하지만 가정용이나 휴대용에 CD의 가운데 구멍에 끼우는 방식에는 사용 가능하다. 4)엘리베이터(ELEVATOR)모터 일반 헤드유닛에서는 해당이 없지만 CD체인져에 적용되는 모터로 6~50장등 CD메가진에 있는 CD를 픽업까지 상하로 이동시켜주는 기능의 모터이다. 3.신호계및 표시계 픽업에서 검출된 신호는 디스크의 평평한 부분과 신호가있는 오목한 부분과 구분되어 높은 주파수의 신호를 얻는다. 이를 흔히 RF(RADIO FREQEUNCY)이라 한다. 이 RF신호는 증폭되어 직류 성분이 제거된 다음 잡음이 제거되고 순수 디지털신호인 "0"과 "1"로 바뀐다음 에러 정정을 거친뒤 음성 신호로 변환시켜 엠프로 전달되어 증폭 시킨다. 표시계는 헤드유닛의 디스플레이를 통하여 동작 상태가 표시되어 진다. 4.CD데크 메커니즘의 구동원리 CD를 디스크 삽입구에 밀어 넣으면 센서가 디스크를 감지하여 로딩모터가 구동되어 고무 롤러나 트레이에의해 픽업의 턴테이블 스핀들 모터위로 안착된다. 디스크가 정상적으로 안착되면 안착 스위치가 감지하여 로딩모터를 정지시킨다. 이후에 픽업이 슬래드모터에 의해 디스크의 중심쪽으로 이동하면 리드인(LEAD IN)스위치가 ON되면 슬래드모터가 정지된다. 그이후는 각 메이커별로 프로그램에따라 다르지만 디스크가 정상인지 픽업의 렌즈가 상하 포커싱을하여 정상이면 디스크를 회전시키면서 데이터를 읽어낸다. 디스크 이젝트시에는 로딩모터가 역회전하여 역순으로 디스크를 배출시킨다. 위의 순서중 한가지라도 정상동작이되지 않으면 2~3회 재실행한후 않되면 에러로 표시된다.