TW518585B - Apparatus and method of compensating for disturbance using learning control in optical recording/reproducing apparatus and optical recording medium drive servo system using the apparatus and method - Google Patents

Description

518585 A7 B7 7 936pif .doc/008 五、發明說明（I ) 發明背景 1. 發明領域 (睛先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明是有關於在光記錄/重製裝置中之干擾補償，並 且特別是有關於一種在光記錄/重製裝置中利用學習控制補 償干擾的裝置與方法，諸如在磁碟機系統中存在的偏心性 (eccentricity)之週期性干擾可藉其來補償，用以藉由執行 使用疊代學習方法之前饋控制，記憶該前饋控制之結果， 以及將δ亥目It ift控制之結果應用於稍後產生之干擾之補償， 以及使用該裝置與方法的光記錄媒體驅動伺服系統。 2. 相關技藝之說明 第1圖繪示由於光記錄媒體之偏心性所產生之追蹤誤 差信號之實例。在光記錄媒體中發生之偏心性是由於在碟 片軌道中心之用以轉動碟片之心軸之轉動軸的不一致所產 生的。在先通錄媒體驅動系統中，光記錄媒體的偏心性是 一個重要的週期性干擾因素，並且其影響會隨著速度的倍 數增加。右未補償此偏心性即無法達到精確的軌道循跡。 因此，習知系統使用了不同的偏心補償方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2圖是典型的光記錄/重製裝置中的拾取頭(pick叩 Head ’簡稱PUH)位置控制系統的方塊圖。puh位置控制 系統接收用以命令拾取頭（未繪出）定位在所需位置之定位 指令。代表用以移動拾取頭的光記錄媒體驅動的致動器22〇 的貫際位置的信號，被負向回饋至加法器2〇〇與定位指令 id號相加。加法器200輸出的誤差信號e被施加至控制器 210。控制器210執行用以補償誤差信號6之預定演^法， 以及輸出補償信號至致動器220。致動器22〇依據自控制 5 518585 7936pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（y) 器210接收到的補償信號移動拾取頭（未繪出）。一再重覆 這些動作，因而調整了拾取頭的位置。然而，此控制系統 處理諸如較嚴重的偏心性的干擾。 第3圖是習知PUH位置控制系統的另一實施例的方塊 圖’其中第2圖的控制系統中加入用以執行誤差補償的常 式。在此系統中，補償常式300是在此假設上執行的，理 想的正弦波Asin(w t+(/))爲一偏心信號，具有偏心性A， 碟片旋轉頻率ω，以及偏心相位(/)。此補償方法揭露於美 國專利第5,892,742號中。在第3圖的系統的運作中，在 開始追蹤的控制之前，由誤差波形，如第1圖所繪示，計 算前饋控制輸入。亦即，由第1圖所繪示的心軸在一個軌 道的一個轉動期間（亦即，在一個週期期間）所產生的追蹤 誤差數目來決定偏心性的大小，以及由代表一個轉動的心 軸指標參考信號與在最大的追蹤誤差的週期的延遲時間來 決定偏心相位。如此計算的前饋控制輸入被加至第3圖的 控制器210的輸出，藉以達到包括偏心補償的追蹤誤差補 償。此干擾補償方法的執行非常簡單，所以其很容易應用。 然而，此干擾補償方法係開環路控制方法，其未考慮現存 伺服（致動器）控制系統的反應特性。此干擾補償方法的效 能有一個限制，因爲包括偏心性的週期性干擾並非理想的 正弦波。 第4圖是習知PUH位置控制系統的另一實施例的方塊 圖，其中第2圖的控制系統中加入用以執行干擾補償的常 式。第4圖的系統揭露於U.S. Patent No. 5,550,685，以及 被應用以硬式磁碟驅動系統。在此控制系統中，首先’在 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -丨裝 H 1 n ϋ-^-r^J ϋ n ϋ- n ϋ n I . 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518585 7 9 3 6pif . doc/ 0 0 8 /Λ/ _ B7_ 1、發明說明（)） 開始控制之前，使用追蹤誤差信號求很固定的前饋控制輸 入，並且將其存放在表400中。然後，在控制中，使用儲 存的控制輸入來補償由於干擾所產生的誤差。此控制系統 也包括一個分開的適應前饋控制單元410,以備用於在驅 動系統運作期間由於外在因素所引起的可重複的刺殺 (Repeatable Runout ’簡稱RRO)的特性的改變。依序執行數 位傅立葉轉換（Discrete Fourier Transform，簡稱DFT)以及 反向數位傅立葉轉換（Discrete Fourier Transform，簡稱IDFT) 錯以由位置誤差信號(Position Error Signal，簡稱PES)擷取 特定的頻率成分，由此得到具有特定頻率成分的信號。將 得到的特定頻率成分信號加至現存伺服控制回路的誤差輸 入。第4圖的系統很複雜，因爲其需考慮整個閉回路響應 特性來達到誤差補償控制，但不被認爲是個比第3圖更有 、效地干擾補償系統。然而，第4圖的系統只考慮特定頻率 成分的干擾，而非在磁碟驅動系統的控制範圍中實際出現 的所有頻率成分的干擾，並且其很難處理週期的變化，諸 如速度倍率的變動。 因此，在諸如磁碟驅動系統的週期性系統中，對於高 效能干擾補償運作，計算控制輸入時必須要考慮控制範圍 內的所有頻率成分。同時，需要新的干擾補償方法及裝置， 耒昔以有效地處理由於速度倍率的變動及控制模式的變動所 引起的系統週期的改變。 發明總結 爲了解決上述問題，本發明之一目的就是提供一種補 償碟片干擾之裝置及方法，考慮在光記錄媒體驅動伺服系 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） ----------裝--------訂--------«.^wi (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 518585 7 ^36pif .doc/〇〇8 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（0 ) 統中的控制範圍內的所有頻率成分的週期性干擾以及在光 記錄/重製裝置中之該光記錄媒體之轉動速度倍數的變化。 爲了達到上述目的，本發明提出一種光記錄/重製裝置 之光記錄媒體驅動伺服系統，該系統包括一致動器，用以 移動一頭之位置，用以將資料記錄至一記錄媒體上或由該 記錄媒體重製該記錄資料，一誤差偵測器，用以偵測在記 錄媒體上之參考位置與該頭之實際位置之間之差異，亦 即，一位置誤差，一補償器，用以接收來自該誤差偵測器 之一數値以及產生一數値用以驅動該致動器，一第一記憶 體，用以儲存一控制輸入，其用以補償由於諸如偏心性之 週期性干擾所造成的該致動器之位置誤差，一第二記憶 體，用以依據相位轉換該第一記憶體之內容以及儲存該轉 換之內容，一時序控制器，用以依據相位產生用於該第一 記憶體之位址以及用於該第二記憶體之位址，以及一加法 器，用以將該第一或第二記憶體之之內容與該補償器之輸 出一起施加至該致動器。 最好該第一記憶體儲存一控制輸入，用以補償在一預 定的轉動週期時間產生的位置誤差，經由以位置誤差^濾、 數値與先前儲存在第一記憶體單元的數値的加總來更新 前儲存在第一記憶體單元的數値的重複動作’重複該些蓽力 作直到該位置誤差達到或低於一預定値。 最好決定一過濾係數，使得當該重複的次數增加時’ 該加總會收斂。 最好，該時序控制器對第一記憶體產生對應於一個111 動週期內所產生的位置誤差的取樣數的位址’使用用以'車專 8 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 裝 tr---------Awl. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） 518585 A7 B7 7936pif.doc/〇〇8 五、發明說明（k) 動該記錄媒體的一心軸馬達的速度（FG)，用於該第一記憶 體，以及也產生對應於一個轉動週期內所產生的該FG的 上昇緣及下降緣的數目的一位址，用於該第二記憶體。 該光記錄媒體驅動伺服系統可以更包括一內插器，用 以執行內插動作，藉以還原儲存在該第二記憶體之位址之 該些補償控制輸入之間之一數値。 該光記錄媒體驅動伺服系統可以更包括一多工器，用 以在一程序期間，其中該控制輸入値係儲存在該第一記憶 體中直到該追蹤位置誤差收斂至一預定値，輸出該第一記 憶體之該控制輸入値，以及在該程序之後，輸出該內插器 之控制輸入値。 爲了達到上述目的，本發明也提出一種使用學習控制 之干擾補償模組，用以產生一控制輸入，用以補償在一光 記錄媒體所發生的由於諸如偏心性之週期性干擾所引起之 追蹤位置誤差，在一光記錄/重製裝置之一光記錄媒體驅動 伺服系統中，該模組包括一第一濾波器，用以過濾該些追 蹤位置誤差’一記憶體，其具有位址，其數目對應於該些 追蹤位置誤差之取樣數，以及儲存一控制輸入値，其用以 補償一週期之追蹤位置誤差，在該些位址中之一對應位 址’ 一第二濾波器，用以過濾儲存在該記憶體之該些控制 輸入値’以及一加法器，用以將該第一濾波器之輸出加至 該第二濾波器之輸出以及將該相加之結果施加至該記憶 體’其中使用儲存在該記憶體之該些控制輸入値來補償該 些追蹤位置誤差，以及，假如該補償之結果不符合一預定 參考’則該些上述之構件再次運作，以及每當該些構件再 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -----------裝·-------訂-------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518585 五、發明說明（έ) 次運作時更新該記憶體之該些控制輸入値。 該干擾補償模組可以更包括一第二記憶體’用以儲存 最終的控制輸入値，其用以補償一個週期期間產生的一個 週期的追蹤誤差，在該追蹤週期期間產生的一脈波邊緣時 序，在該最終控制輸入値儲存在該記憶體之後，以及一內 插器，用以在該學習控制程序完成之後插入儲存在該第二 記憶體之該些控制輸入値。 爲了達到上述目的，本發明也提出一種使用學習控制 之干擾補償模組，用以產生一控制輸入，用以補償在一光 記錄媒體所發生的由於諸如偏心性之週期性干擾所引起之 追蹤位置誤差，該模組附著於一光記錄/重製裝置之一光記 錄媒體驅動伺服系統，該模組包括：

一第一濾波器，用以過濾該些追蹤位置誤差，一第一 記憶體，其具有位址，其數目對應於該些追蹤位置誤差之 取樣數，以及儲存一控制輸入値，其用以補償一週期之追 蹤位置誤差，在該些位址中，一第二濾波器，用以過濾儲 存在該第一記憶體之該些控制輸入値，一加法器，用以將 該第一濾波器之輸出加至該第二濾波器之輸出以及將該相 加之結果施加至該第一記憶體，一第二記憶體，用以儲存 最終的控制輸入値，其用以補償於一週期期間產生之追蹤 誤差，在該追蹤週期期間產生之一脈波邊緣時序，當該最 終控制輸入値儲存在該第一記憶體時，以及一內插器，用 以插入儲存在該第二記憶體之該些控制輸入値，其中使用 儲存在該第一記憶體之該些控制輸入値來補償該些追蹤位 置誤差，以及，假如該補償之結果不符合一預定參考，貝(J 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · ϋ ϋ H ϋ ϋ n H H ϋ ϋ 1 β— ϋ I . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518585 五、發明說明（7) 該第一及第二濾波器、該加法器及該第一記憶體再次運 作’以及每當該些構件再次運作時更新該第一記憶體之該 些控制輸入値，以及其中在該學習控制完成之後，使用該 內插器之輸出製造一追蹤位置控制。 該干擾補償模組可以更包括一多工器，用以輸出儲存 在該第一記憶體之一控制輸入値，藉以得到一誤差補償控 制輸入値，用於一週期期間之一追蹤位置控制，由於一干 擾，以及選擇該內插器之輸出，在得到所有用於該週期期 間之干擾補償之控制輸入値以及儲存在該第一記憶體之 後。 爲了達到上述目的，本發明也提出一種使用學習控制 之干擾補償方法，用以產生一控制輸入，用以補償在一光 記錄媒體所發生的由於諸如偏心性之週期性干擾所引起之 追縱位置3吳差5此方法包括(a)決疋是否需要用於干擾補償 之一控制輸入，（b)求得一前饋控制輸入，用以補償在一光 記錄媒體之追蹤位置誤差之一週期’假如其在步驟(a)判斷 需要一控制輸入，（c)將在步驟(b)求得的該前饋控制輸入轉 換成取決於一追蹤驅動心軸之相位之一控制輸入値，以及 儲存該轉換後的控制輸入値；以及（d)使用在步驟⑻求得 的該些控制輸入値來補償用於該干擾所產生之該些追蹤位 置誤差。 在步驟⑷中，在控制一光記錄媒體之追蹤之前測量一 追蹤位置誤差，其取決於一週期性干擾的量’諸如一碟片 之偏心性’假如該測量的追蹤位置為:差_於或大於一預定 値，則判斷需要一干擾補償控制輸入。 ^紙張尺度適家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518585 五、發明說明（D ) 在步驟（b)中，假設一追蹤的一個轉動稱爲一控制程 序，當第k個嘗試的控制輸入結果爲Uk⑴以及在此情形測 量的追蹤位置誤差爲ek⑴時，則第(k+Ι)個嘗試的控制輸入 結果uk+^t)的計算如等式1所示：

Uk+1(s)-P(s)Uk(s)+Q(s)Ek(s) 其中Uk+1(s)、Uk(s)及Ek(s)分別代表Uk+1(t)、Uk⑴及〜⑴ 的Laplace轉換，以及P(s)及Q(s)’表示代表所決定的使Uk+1(s) 收斂的一預定過濾特徵的函數，以及由等式1的重複運算 求得一最終週期性前饋控制輸入。 最好，在步驟(b)中求得之該前饋控制輸入係適應於補 償追蹤位置誤差，直到求得該最終前饋控制輸入，以及依 據在步驟(b)中的相位轉換的該控制輸入係適應於一追蹤位 置誤差補償，在求得對於一週期期間所產生之追蹤位置誤 差之該最終前饋控制輸入之後。 在步驟(b)之後，可以更包括之步驟爲插入該些儲存値 以及使用該些插入値當作一干擾補償控制輸入。 圖式之簡蚩說明 本發明之上述目的及優點將變得更明顯，藉由其詳細 的較佳實施例及參照所附圖式，其中： 第1圖繪示由於光記錄媒體之偏心性所產生之追蹤誤 差信號之實例； 第2圖是典型的光記錄/重製裝置中的拾取頭位置控制 系統的方塊圖； 第3圖是藉由在第2圖的控制系統中加入干擾補償常 式所得到的習知拾取頭位置控制系統的實施例的方塊圖； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------裳--------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

518585 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7936pif.doc/008 五、發明說明（) 弟4圖是藉由在第2圖的控制系統中加入干擾補償常 式所得到的習知拾取頭位置控制系統的另一實施例的方塊 圖； 第5圖是依照本發明之光記錄/重製裝置之光記錄媒體 驅動伺服系統之方塊圖； 第6圖是依照本發明之使用學習控制之干擾補償模組 之方塊圖； 第7A圖繪示有關於第6圖的追蹤轉動週期期間的週 期性控制輸入波形的取樣點以及對應於代表第6圖的在追 蹤期間轉動的心軸的相位的脈波邊緣的點； 第7B圖繪不控制輸入表之實例，其分別儲存在第5 圖及第6圖之第一及第二記憶體，對應於第7A圖的點； 第8圖是繪示依照本發明之使用學習控制之干擾補償 方法的流程圖；以及 第9圖繪示的實例爲光記錄媒體的速度倍數的變化以 及對應於光記錄媒體的速度倍數的變化的誤差補償控制輸 入値的波形變化。 圖式中標示之簡單說明 200加法器 200控制器 2 2 0致動器 3〇〇補償常式 400固定前饋控制表 410適應前饋控制單元 500致動器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

518585 A7 B7 7 93 · doc/〇 〇 8 五、發明說明（π) 510誤差偵測器 520補償器 530第一記憶體 540第二記憶體 550時序控制器 560加法器 580多工器 600第一濾波器 610記憶體 620第二濾波器 630加法器 640第二記憶體 650內插器 660多工器 較佳實施例之詳細說明 請參照第5圖，依照本發明的光記錄/重製裝置的光記 錄媒體驅動伺服系統包括致動器500、誤差偵測器510、 補償器520、第一記憶體530、第二記憶體540、及加法器 560 〇 致動器500移動頭(例如，拾取頭）的位置，用以將資 料記錄至光記錄媒體上或由其重製資料。誤差偵測器510 偵測記錄媒體上的參考位置與頭的實際位置之間的差異 (位置誤差）。補償器520接收誤差偵測器510的輸出値以 及藉著應用預定的演算法產生致動器驅動値，藉以減少位 置誤差。第一記憶體530儲存用以補償一個週期的位置誤 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

一· 1 ϋ ·ϋ ·_ϋ I 1 ϋ 一一一eJ丨 W Μ·· MM Ml·丨 I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518585 7936pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（u) 差的控制輸入，此誤差是由於週期性干擾在致動器500所 造成的，諸如光記錄媒體的偏心性。第一記憶體530儲存 一控制輸入，用以補償在一預定的轉動週期時間產生的位 置誤差，經由以位置誤差過濾數値與先前儲存在第一記憶 體單元530的數値的加總來更新先前儲存在第一記憶體單 元530的數値的重複動作’重複此動作直到位置誤差達到 或低於預定値。經由上述重複地將先前產生的控制輸入與 產生的誤差補償結果（其表示位置誤差）相加來決定最適當 的控制輸入的方式可以稱之爲學習控制。當重複的次數增 加，必須決定過濾係數藉以使加總會收斂。在學習控制完 全地執行之後，第二記憶體540依照相位轉換儲存在第一 記憶體530的內容以及將轉換的內容儲存起來，以便均勻 地使用在第一記憶體530的控制輸入値，而不管心軸的轉 動次數，其取決於記錄媒體的重製倍數的變化。時序控制 器550依照相位產生第一及第二記憶體530及540的位址。 亦即，時序控制器550產生對應於一個轉動週期內所產生 的位置誤差的取樣數的位址，使用用以轉動記錄媒體的心 軸馬達的頻率產生器脈波(FG)，以及將產生的位址輸出至 第一記憶體530。時序控制器550也產生對應於一個轉動 週期內所產生的FG的上昇緣及下降緣的數目的位址，以 及將產生的位址輸出至第二記憶體540。加法器560將第 一或第二記憶體530或540的輸出加至補償器520的輸出 以及將得到的和提供至致動器500。該光記錄媒體驅動伺 服系統可以更包括內插器570,用以在第二記憶體540的 控制輸入値施加至加法器560以前，插入儲存在第二記憶 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝----- trI · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】〇 X 297公髮） 518585 A7 B7 7936pif.d〇c/008 五、發明說明Uv) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 體540的相鄰位址的補償控制輸入。該光記錄媒體驅動伺 服系統可以更包括多工器580,用以在學習控制程序期間， 其中控制輸入値係儲存在第一記憶體530，將第一記憶體 530的控制輸入値輸出至加法器560，以及在學習控制程 序之後，輸出內插器570的控制輸入値。 第6圖是依照本發明的使用學習控制的干擾補償模組 的方塊圖。在此使用學習控制的干擾補償模組中，用以補 償由於諸如偏心性的週期性干擾在光記錄媒體所發生的一 週期的追蹤位置誤差的控制輸入，被加至現存的光記錄/重 製裝置的光記錄媒體驅動伺服系統的位置誤差補償控制器 210(參見第2圖）的輸出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該使用學習控制的干擾補償模組，包括第一濾波器 600、記憶體610、第二濾波器620及加法器630。第一濾 波器600接收及過濾追蹤位置誤差。記憶體610具有位址， 其數目對應於追蹤位置誤差的取樣數，以及將用以補償一 週期的追蹤位置誤差的控制輸入値儲存在該些位址中的對 應位址。直到輸入至第一濾波器600的追蹤位置誤差達到 或低於一預定値，記憶體610重複以第一濾波器600的過 濾追蹤位置誤差所得到的値與第二濾波器620的過濾儲存 在記憶體610的値所得到的値的加總來更新先前儲存在記 憶體610的値的動作。在此，此加總是由加法器630來做 的。於是，記憶體610儲存用以補償在決定轉動週期的時 間的期間所產生的位置誤差的控制輸入。最適當的控制輸 入是藉由上述的先前產生的控制輸入與產生的誤差補償結 果（其以位置誤差表示）的重複加總的値來決定的，其可以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） 518585 7936pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 五、發明說明（θ) 稱爲學習控制。當重複的次數增加，決定了第一濾波器600 及第二濾波器620的濾波係數，使得該加總會收斂。 第6圖的干擾補償模組可以更包括第二記憶體640及 內插器650,藉以輸出用於對光記錄媒體的速度倍率的改 變的干擾補償的控制輸入値。當用以補償一個週期期間產 生的追蹤誤差的最終控制輸入値儲存在記憶體610時，第 二記憶體640儲存該最終控制輸入値，以回應在追蹤轉動 週期期間產生的脈波邊緣時序。內插器650插入儲存的控 制輸入，藉以回復在該脈波邊緣之間未儲存在第二記憶體 640的控制輸入値。 第6圖的干擾補償模組可以更包括多工器660,用以 在學習控制程序的中間，其中控制輸入値係儲存在記憶體 610，輸出記憶體610的控制輸入値，以及在學習控制程 序之後，輸出內插器570的控制產生値。 第7A圖繪示在第6圖中的追蹤轉動週期期間的週期 性控制輸入的波形的取樣點（Sq至S12m)以及對應於代表在 追蹤期間轉動的心軸的相位的FG脈波邊緣的點斤^至 P12m)。在脈波邊緣之間有0至m的取樣點。 第7B圖繪示控制輸入表的實例，其爲第5圖的第一 及第二記憶體530及540，與第7A圖的點同步。 第8圖是繪示依照本發明的使用學習控制的干擾補償 方法的流程圖。在此使用學習控制的干擾補償方法中，於 其中學習使用光記錄/重製裝置產生用以補償由於諸如偏心 性的週期性干擾在光記錄媒體所發生的一週期的追蹤位置 誤差的控制輸入，首先，在步驟800，決定是否需要干擾 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝----- tT--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 518585 A7 7936pif.doc/008 —-------B7_______ 五、發明說明（|0) 補償控制輸入。在開始光記錄媒體驅動伺服系統中的追蹤 的控制之前，測量諸如碟片之偏心性之週期性干擾的大 小。假如追蹤位置誤差的大小等於或大於一預定値，則判 斷需要干擾補償控制輸入。假如該光記錄媒體係光碟片， 則一碟片驅動系統執行聚焦，以及在追蹤之前測量該碟片 之偏心量。假如偏心量小於該預定値，則在控制系統實際 產生的干擾大小很小，足以單獨以現行控制器補償，所以 不需要學習控制。另一^方面’假如偏心量等於或大於該預 定參考，則不可能單獨只以現行控制器做干擾補償，所以 必須使用學習控制演算法事先計算前饋控制輸入。假如判 斷需要控制輸入用於干擾補償，則在步驟810，計算用以 補償一個週期期間的追蹤位置誤差的前饋控制輸入。假設 用於追蹤的一個轉動的控制稱之爲控制程序，當第k個嘗 試的控制輸入結果爲u k⑴以及在此情形測量的追蹤位置誤 差爲ek⑴時，則第(k+Ι)個嘗試的控制輸入結果Uk+1⑴的計 算如等式1所示。由重複的等式1得到最終的週期性前饋 控制輸入以及儲存在第5圖的第一記憶體530及第6圖的 記憶體610中。在前饋控制輸入的計算中，由位置誤差的 重複學習得到補償控制輸入。在學習控制步驟820完成後， 在步驟830中，計算的前饋控制輸入被轉換成取決於心軸 的相位的控制輸入値以及儲存起來。此轉換是將取決於追 蹤轉動時間的週期的控制輸入値轉換成取決於追蹤的轉動 的相位的特殊控制輸入値。在實際的碟片驅動系統中，由 碟片的轉動決定的心軸的轉動速度可以依據固定線性速度 (Constant Linear Velocity，簡稱CLV)控制或碟片的重製的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------_—裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518585 A7 B7 7 93 6pif . doc/〇 〇 8 五、發明說明（（（） 速度倍數的變化來改變。此碟片驅動系統不能直接使用步 驟820所計算的控制輸入値，所以必須經由新的學習程序 依靠速度倍數來得到該控制輸入値。於是’在步驟830中’ 計算的前饋控制輸入被轉換成取決於心軸的相位的控制輸 入値，以便有效地補償由於碟片的重製的速度倍數的變化 所造成的偏心性，亦即，週期性干擾，而不用執行新的學 習程序，以及轉換的控制輸入値是使用在碟片的重製的速 度倍數的變化的情形。第9圖繪示使用在步驟830中得到 的結果的取決於光記錄媒體的速度倍數的變化的誤差補償 控制輸入値的實例。當碟片的速度倍數變化時，轉動相位 是固定的，但轉動頻率會改變，所以可以應用在步驟830 中得到的結果，不用依據頻率的變化而改變。因爲在發生 頻率產生器（Frequency Generator，簡稱FG)脈波的邊緣的 時間產生控制輸入値，在邊緣之間的控制輸入値以線性內 插法來還原，在步驟840中。因此，可以輸出持續的控制 輸入値。 依照本發明，可以使用先前學習的控制結果快速地以 及有效地補償包括偏心性的週期性干擾成分，而不管週期 的變化，諸如由於記錄媒體的重製速度的變化而使心軸的 速度改變。 -------------------^« — — — — — 1 — IAWI. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 518585 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 po 7936pif.d〇c/008 gg六、申請專利範圍 1. 一種光記錄/重製裝置之光記錄媒體驅動伺服系統， 該系統包括： 一致動器，用以移動一頭之位置，用以將資料記錄至 一記錄媒體上或由該記錄媒體重製該記錄資料； 一誤差偵測器，用以偵測在記錄媒體上之參考位置與 該頭之實際位置之間之差異，亦即，一位置誤差； 一補償器，用以接收來自該誤差偵測器之一數値以及 產生一數値用以驅動該致動器； 一第一記憶體，用以儲存一控制輸入，其用以補償由 於諸如偏心性之週期性干擾所造成的該致動器之位置誤 差； 一第二記憶體，用以依據相位轉換該第一記憶體之內 容以及儲存該轉換之內容； 一時序控制器，用以依據相位產生用於該第一記憶體 之位址以及用於該第二記憶體之位址；以及 一加法器，用以將該第一或第二記憶體之之內容與該 補償器之輸出一起施加至該致動器。 2. 如申請專利範圍第1項所述之光記錄媒體驅動伺服 系統，其中該第一記憶體儲存一控制輸入，用以補償在一 預定的轉動週期時間產生的位置誤差，經由以位置誤差過 濾數値與先前儲存在第一記憶體單元的數値的加總來更新 先前儲存在第一記憶體單元的數値的重複動作，重複該些 動作直到該位置誤差達到或低於一預定値。 3. 如申請專利範圍第2項所述之光記錄媒體驅動伺服 系統，其中決定一過濾係數，使得當該重複的次數增加時， 20 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- n n n n tr--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518585 A8 B8 7936pif.d〇c/〇〇8 六、申請專利範圍 該加總會收斂。 4. 如申請專利範圍第1項所述之光記錄媒體驅動伺服 系統，其中該時序控制器對第一記憶體產生對應於一個轉 動週期內所產生的位置誤差的取樣數的位址，使用用以轉 動該記錄媒體的一心軸馬達的速度（FG)，用於該第一記憶 體’以及也產生對應於一個轉動週期內所產生的該FG的 上昇緣及下降緣的數目的一位址，用於該第二記憶體。 5. 如申請專利範圍第1項所述之光記錄媒體驅動伺服 系統，更包括一內插器，用以執行內插動作，藉以還原儲 存在該第二記憶體之位址之該些補償控制輸入之間之一數 値。 6. 如申請專利範圍第5項所述之光記錄媒體驅動伺服 系統，更包括一多工器，用以在一程序期間，其中該控制 輸入値係儲存在該第一記憶體中直到該追蹤位置誤差收斂 至一預定値，輸出該第一記憶體之該控制輸入値，以及在 該程序之後，輸出該內插器之控制輸入値。 7. —種使用學習控制之干擾補償模組，用以產生一控 制輸入，用以補償在一光記錄媒體所發生的由於諸如偏心 性之週期性干擾所引起之追蹤位置誤差，在一光記錄/重製 裝置之一^光記錄媒體驅動伺服系統中’該模組包括： 一第一濾波器，用以過濾該些追蹤位置誤差； 一記憶體，其具有位址，其數目對應於該些追蹤位置 誤差之取樣數，以及儲存一控制輸入値，其用以補償一週 期之追縱位置誤差’在該些位址中之一^對應位址； 一第二濾波器，用以過爐儲存在該記憶體之該些控制 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518585 B8 7936pif.dOC/〇〇8 /、、申δ青專利範圍 輸入値；以及 一加法器，用以將該第一濾波器之輸出加至該第二濾 波器之輸出以及將該相加之結果施加至該記憶體， 其中使用儲存在該記憶體之該些控制輸入値來補償該 些追蹤位置誤差，以及，假如該補償之結果不符合一預定 參考，則該些上述之構件再次運作，以及每當該些構件再 次運作時更新該記憶體之該些控制輸入値。 8 ·如申請專利範圍第7項所述之干擾補償模組，更包 括： 一第二記憶體，用以儲存最終的控制輸入値，其用以 補償一個週期期間產生的一個週期的追蹤誤差，在該追蹤 週期期間產生的一脈波邊緣時序，在該最終控制輸入値儲 存在該記憶體之後；以及 一內插器，用以插入儲存在該第二記憶體之該些控制 輸入値， 其中當控制對一光記錄媒體之追蹤時，使用該內插器 輸出之該些控制輸入製造一追蹤位置控制。 9. 如申請專利範圍第7項所述之干擾補償模組，其中 決定該第一及第二濾波器之該過濾係數，使得當學習的頻 率增加時，追蹤位置誤差値及控制輸入値會收斂。 10. —種使用學習控制之干擾補償模組，用以產生一控 制輸入，用以補償在一光記錄媒體所發生的由於諸如偏心 性之週期性干擾所引起之追蹤位置誤差，該模組附著於一 光記錄/重製裝置之一光記錄媒體驅動伺服系統，該模組包 括： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ----訂---------41^"· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518585 A8 B8 7936Pif.d〇c/008 六、申請專利範圍 一第一爐波器，用以過爐該些追蹤位置誤差； 一第一記憶體，其具有位址，其數目對應於該些追蹤 位置誤差之取樣數，以及儲存一控制輸入値，其用以補償 一週期之追蹤位置誤差，在該些位址中； 一第二濾、波器，用以過濾儲存在該第一記憶體之該些 控制輸入値； 一加法器，用以將該第一濾波器之輸出加至該第二濾 波器之輸出以及將該相加之結果施加至該第一記憶體； 一第二記憶體，用以儲存最終的控制輸入値，其用以 補償於一週期期間產生之追蹤誤差，在該追蹤週期期間產 生之一脈波邊緣時序，當該最終控制輸入値儲存在該第一 記憶體時；以及 一內插器，用以插入儲存在該第二記憶體之該些控制 輸入値， 其中使用儲存在該第一記憶體之該些控制輸入値來補 償該些追蹤位置誤差，以及，假如該補償之結果不符合一 預定參考，則該第一及第二濾波器、該加法器及該第一記 憶體再次運作，以及每當該些構件再次運作時更新該第> 記憶體之該些控制輸入値，以及其中當控制對一光記錄媒 體之追蹤時，使用該內插器輸出之該些控制輸入製造一追 蹤位置控制。 11. 如申請專利範圍第10項所述之干擾補償模組’ # 中決定該第一及第二濾波器之該過濾係數，使得當學習的 頻率增加時，追蹤位置誤差値及控制輸入値會收斂。 12. 如申請專利範圍第10項所述之干擾補償模組’更 I----------^--------訂·-----— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 518585 A8 B8 C8 D8 7936pif . doc/008 六、申請專利範圍 包括一多工器，用以輸出儲存在該第一記憶體之一控制輸 入値，藉以得到一誤差補償控制輸入値，用於一週期期間 之一追蹤位置控制’由於一干擾，以及選擇該內插器之輸 出’在得到所有用於g亥週期期間之干擾補償之控制輸入値 以及儲存在該第一記憶體之後。 13.—種使用學習控制之干擾補償方法，用以產生一控 制輸入，用以補償在一光記錄媒體所發生的由於諸如偏心 性之週期性干擾所引起之追蹤位置誤差，此方法包括： (a) 決定是否需要用於干擾補償之一控制輸入； (b) 求得一前饋控制輸入，用以補償在一光記錄媒體之 追蹤位置誤差之一週期，假如其在步驟（a)判斷需要一控制 輸入； (c) 將在步驟(b)求得的該前饋控制輸入轉換成取決於一 追蹤驅動心軸之相位之一控制輸入値，以及儲存該轉換後 的控制輸入値；以及 (d) 使用在步驟(b)求得的該些控制輸入値來補償用於 該干擾所產生之該些追蹤位置誤差。 H·如申請專利範圍第13項所述之干擾補償方法，其 中，在步驟U)中，在控制一光記錄媒體之追蹤之前測量一 追蹤位置誤差，其取決於一週期性干擾的量，諸如一碟片 之偏心性，假如該測量的追蹤位置誤差等於或大於~預定 値，則判斷需要一干擾補償控制輸入。 15.如申請專利範圍第13項所述之干擾補償方法，其 中，在步驟(b)中，假設一追蹤的一個轉動稱爲一控制程序， 當第k個嘗試的控制輸入結果爲uk⑴以及在此情形測量的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐〉

   參 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518585 A8 B8 7936pif.doc/008 gg 六、申請專利範圍 追蹤位置誤差爲ek⑴時，則第(k+1)個嘗試的控制輸入結果 uk+1⑴的計算如等式1所示： Uk+1(s)=p(s)Uk(s)+Q(s)Ek(s) 其中Uk+1(s)、Uk(s)及Ek⑷分別代表Uk+1(t)、Uk⑴及ek(t) 的Laplace轉換，以及P(s)及Q(s)表示代表所決定的使Uk+1(s) 收斂的一預定過濾特徵的函數，以及由等式丨的重複運算 求得一最終週期性前饋控制輸入。 16·如申請專利範圍第15項所述之干擾補償方法，其 中在步驟(b)中求得之該前饋控制輸入係適應於補償追蹤位 置誤差，直到求得該最終前饋控制輸入，以及依據在步驟 (b)中的相位轉換的該控制輸入係適應於一追蹤位置誤差補 償，在求得對於一週期期間所產生之追蹤位置誤差之該最 終前饋控制輸入之後。 17_如申請專利範圍第13項所述之干擾補償方法，在 步驟(b)之後更包括之步驟爲插入該些儲存値以及使用該些 插入値當作一干擾補償控制輸入。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）