盘设备和盘驱动控制方法技术

一种盘设备包括：主控制单元，在从受控对象的目标信号和受控对象的观察信号计算的误差信号的基础上控制对受控对象的操作；重复控制单元，利用采样时钟脉冲来采样误差信号，以从所采样的误差信号获得与所述盘介质的旋转同步生成的重复信号分量；采样时钟生成单元，根据旋转检测脉冲，生成采样时钟脉冲，并复位生成采样时钟脉冲的定时；以及采样时钟限制单元，在生成旋转检测脉冲之前瞬间的定时，限制采样时钟脉冲的生成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及被配置为在其中记录信息和/或再现记录在诸如光盘或磁光盘的盘介质中的信息的盘设备、以及应用于盘设备的盘驱动控制方法，更具体地，涉及在盘被旋转 地驱动以进行伺服控制的情况下使用的技术。
技术介绍
在诸如光盘或磁光盘的盘介质中记录信息的盘记录设备、以及再现记录在如上所 述的盘介质中的信息的盘再现设备包括伺服系统。例如，上述设备中的每一个均包括被配 置为发射和/或接收用以照射光盘的信号记录表面的激光的光拾取单元，因此，伺服控制 光拾取单元的机构会是必要的。具体地，用于光拾取单元的双轴致动器的聚焦伺服机构、用 于相近领域中使用的光学头(optical head)的双轴致动器的跟踪伺服机构和间隙(g即) 伺服机构会是必要的。 顺便地，在下面的描述中，通常将被配置为通过旋转地驱动诸如上述类型的盘记 录设备和盘再现设备的盘形状的介质、在其中记录数据和/或再现记录在诸如光盘的盘型 记录介质中的数据的设备称为盘设备。 在要再现使用盘设备记录的声音信号和图像信号的情况下，例如，使用主轴电机 高速旋转光盘，并且使用旋转频率控制电路来精确地控制主轴电机的旋转频率。当主轴电 机高速旋转时，凹坑(Pit)的精确检测将是必须的，即使当在凹坑阵列中观察到轻微的位 置转移、或衬底表面稍微偏斜时也是如此。因此，盘设备的控制系统包括伺服控制单元，其 重复地执行关于例如聚焦操作和跟踪操作的高度精确的控制处理。 在具有几乎相同的波形的输入信号被重复输入到控制系统中的情况下，伺服控制 单元被配置为通过关注输入信号是具有重复波形的类型的事实、并且通过在每次重复输入 输入信号时反映当前执行的控制中曾发生的控制误差，来控制操作。 当采样目标信号时，现有伺服控制设备用与光盘的旋转同步的采样信号来采样目 标信号。通常，使用从安装在主轴电机中的编码器发送的、或者从记录在盘中的时钟脉冲获 得的输出信号作为采样信号。输出信号是对于与主轴电机或盘的旋转同步的旋转一圈(one rotation)而生成的N个(N是整数)脉冲的形式，并且，通过使用输出信号来获得N个采样信号。 顺便地，在不在主轴电机上安装编码器、或者难以从记录在盘中的信号再现时钟 脉冲的情况下，典型地，已经从用于控制主轴电机的霍尔元件(Hallelement)的控制信号， 在一个波对应盘旋转一圈的基础上生成脉冲信号。典型地，已经通过使用一个波对应旋转 一圈的脉冲信号作为基本时钟信号，来配置PLL(锁相环)电路，以便获得与盘的旋转同步 地生成的对于旋转一圈的N个脉冲的采样信号。通过将霍尔元件附接至使用的主轴电机， 可以相对容易地实现对于盘旋转一圈的一个波的脉冲信号的生成。 序号为2006-313589的日本特许公开专利出版物描述了被应用了执行上述重复 伺服控制的上述伺服系统的盘设备的结构示例。 如上所述，通过获得一个波对应一圈盘旋转脉冲信号、并配置与所获得的脉冲信号同步操作的PLL电路，可以获得对于重复伺服控制所必需的对应一圈旋转的N个脉冲的采样信号。然而，PLL电路的结构是相对复杂的，并且在某些情况下，难以安装PLL电路。特别是近来，盘的旋转速度已经随着信号记录在盘中的密度的增加，而越来越多地增加，使得对极高频率锁相的类型的PLL电路会是必要的，并且在许多情况下，难以安装该PLL电路。 接下来，将参考图10至图13来描述会在难以使用PLL电路的情况下发生的问题。 首先，图10A、图IOB和图IOC图示了作为在一个波对应盘旋转一圈的基础上输出的脉冲信号的Z脉冲中产生抖动的情形。在Z脉冲与使用的盘的原始旋转频率f^(Hz)同步的情况下，在正确的周期中生成Z脉冲，并且不发生任何抖动，如在图IOA中所图示的。 另一方面，当抖动发生在负方向上时，在比原始Z脉冲生成定时早的定时生成下一个Z脉冲，如图IOB中图示的。当抖动发生在正方向上时，在比原始Z脉冲生成定时晚的定时生成下一个Z脉冲，如图IOC中所图示的。 图11图示了作为在一个波对应盘旋转一圈的基础上输出的脉冲信号的一个Z脉冲(图11A)、与由在生成一个Z脉冲的一个周期中生成的(m+l)个脉冲信号构成的S脉冲(图11B)之间的关系。 图11图示了在Z脉冲和S脉冲的理想定时生成Z脉冲和S脉冲而无主轴电机中的旋转抖动(抖晃度)的状态。即，在Z脉冲生成定时生成第O个波的S脉冲，随后以规则间隔顺序地生成第1个波、第2个波等等的S脉冲。然后，在生成下一个Z脉冲之前的瞬间，生成第m个波的S脉冲，并且，在维持S脉冲生成间隔规则的状态下，生成第0个波的下一个S脉冲的定时与下一个Z脉冲生成定时一致。 在如上所述的没有旋转抖动的理想情形下，使用所生成的S脉冲来进行良好的重复伺服控制。 然而，如果主轴电机的旋转中包括旋转抖动，并且在抖动的影响下延迟Z脉冲生成定时，则将不连续地或不规则地生成S脉冲。 例如，可以如图12B中所示地增加第0个波的S脉冲的脉宽，这是因为如图12A中所示，Z脉冲生成定时已经从其原始生成定时稍微延迟了。当由于抖动导致的Z脉冲生成定时的延迟比S脉冲上升的时间段短时，发生图12A和图12B中图示的情形。 图13A和图13B图示了由于抖动导致的Z脉冲生成定时的延迟比S脉冲上升的时间段长的示例。在上述情况下，如图13B中图示的，紧接着第m个波的S脉冲而生成第(m+l)个波的S脉冲，这是因为如图13A中图示的，延迟了Z脉冲生成定时。然后，在生成了第(m+l)个波的S脉冲之后，使得生成脉冲的间隔不规则，并且生成第0个波的S脉冲。 虽然已经参考图12A和图12B、以及图13A和图13B而描述了在正方向上发生抖动使周期更长的情况，但是在负方向上发生抖动以使周期更短的情况下也不规则地生成S脉冲。在负方向上发生了抖动的情况下，可能在某些情况下减少S脉冲的波的数量。 如上所述的采样脉冲的无序或不规则的生成可以包括对于伺服控制而执行的不稳定操作。即，有时会发生以下情况对于有关盘旋转一圈而生成的采样时钟脉冲数量变得多于或少于指定的值，以引起从存储器读出的数据的跳跃以及定时滞后。结果，操作可能在硬件中变得不稳定。 考虑到上述情况做出了本专利技术。在要伺服控制盘设备的操作的情况下，期望使用 简单结构而不使用与盘旋转同步操作的编码器和PLL电路，来实现重复伺服控制的稳定执 行。 本专利技术的实施例适用于对受控对象执行重复伺服控制的处理结构，其中，该受控 对象将偶然地(incidentally)对于盘介质中的数据记录和/或记录在盘介质中的数据的 再现而变得必要。 该处理结构通过执行用以控制受控对象的操作的主控制处理、以及用以采样误差 信号以获得重复的信号分量的重复控制处理，来执行重复伺服控制。 在主控制处理中，在从受控对象的目标信号与通过观察受控对象而获得的观察信 号而计算的误差信号的基础上，控制受控对象的操作，其中，受控对象将偶然地对于盘介质 中的数据记录和/或记录在盘介质中的数据的再现而变得必要。 在重复控制处理中，利用采样时钟脉冲来采样误差信号，以从所采样的误差信号 获得与盘介质的旋转同步生成的重复信号分量。 该处理结构还执行采样时钟生成处理，用通过检测盘介质的旋转而获得的旋转 检测脉冲，生成用以采样误差信号的采样时钟脉冲，并复位生成采样时钟脉冲的定时；以及 采样时钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盘设备，包括：主控制单元，被配置为基于从受控对象的目标信号和受控对象的观察信号计算的误差信号来控制受控对象，受控对象将偶然地对把数据记录在盘介质中和／或再现记录在所述盘介质中的数据而变得必要；重复控制单元，被配置为利用采样时钟脉冲来采样所述误差信号，以从所采样的误差信号获得与所述盘介质的旋转同步生成的重复信号分量；采样时钟生成单元，被配置为根据检测到所述盘介质的旋转时生成的旋转检测脉冲，生成用以采样所述误差信号的所述采样时钟脉冲，并且复位生成所述采样时钟脉冲的定时；以及采样时钟限制单元，被配置为在生成所述旋转检测脉冲之前瞬间的定时，限制所述采样时钟脉冲的生成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石本努，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]