专利名称：消除扰动的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种用来操作记录介质的设备和方法，并且更具体地说，一种用来消除在带有大偏心率(eccentricity)和偏转(deflection)的记录介质中的扰动的设备和方法。
背景技术：
用来旋转光盘的芯轴的转轴(spindle rotation axis)与该光盘的轨道的中心和光学记录介质的不同的曲率特性之间的偏差引起在光学记录介质驱动系统中的光盘的偏心质量。此外，根据记录介质的形状或由于当记录介质旋转时该记录介质的表面震动，拾取器和光学记录介质之间的距离有可能变化。具体地说，当光学记录介质的表面在该光学记录介质的垂直方向上震动时，这样的变化发生，上述情况称为‘偏转’(deflection)。
光学记录介质的偏心和偏转是引起光学记录介质驱动系统中的扰动的主要原因，并明显地影响光学记录介质驱动系统在高重放速度时的记录和再现能力。因此，该偏心和偏转必须被补偿以精确地跟随轨道。以前，通过使用学习控制算法补偿光学记录介质的偏心。
图1是包括传统的重复学习控制结构的跟踪控制系统的方框图。该跟踪控制系统包括传感器K(S)10、控制器C(S)11、驱动器V(S)12、执行器P(S)13和重复学习控制器14。
传感器K(S)10输出跟踪误差信号e(t)，该误差信号e(t)包括关于轨道中心和拾取器位置的信息。传感器K(S)10包括光电二极管(未示出)和射频(RF)放大器(未示出)，该光电二极管检测拾取器(未示出)偏离预聚焦(pre-focus)位置或轨道的中心的程度，该射频放大器放大从光电二极管输出的信号，并输出跟踪误差信号e(t)。控制器C(S)11接收从传感器K(S)输出的跟踪误差信号e(t)，并且，即使发生轨道的扰动，输出补偿信号以指令将拾取器定位在轨道的中心。该从控制器C(S)11输出的补偿信号通过驱动器V(S)12应用于执行器P(S)13。
在光学记录介质驱动系统中，由于许多原因发生扰动，例如噪声，但是主要原因是光盘的偏心。由于光盘的偏心，光盘的旋转引起扰动，并根据光盘的旋转频率周期性地发生。由于偏心的扰动促成跟踪误差。总地来说，光盘的偏心质量的增加导致跟踪误差的周期扰动成分的大小的增加。这样，仅使用控制器C(S)11难以补偿该周期扰动。由于该原因，通过重复学习控制器14执行重复学习控制，以消除周期扰动。
重复学习控制器14读取控制器C(S)11的输出Ufb(t)以响应FG信号，该FG信号是用来判断时段的同步信号，并在存储器14-2中存储根据学习控制算法14-1将要被补偿的数据Uff(t)。一旦根据学习控制算法14-1完成对数据Uff(t)的补偿，将数据Uff(t)与输出Ufb(t)结合以生成应用于执行器P(S)13的信号U(t)。结果，因为光盘的偏心的周期扰动被消除。重复学习控制器14的性能依赖于在光盘的旋转期间存储在存储器14-2的数据的多少。
有两种主要的使用重复学习控制器14的学习数据的方法。
一种方法是在FG信号的一个时段，在存储器14-2中存储控制器C(S)11的输出，并在下一个时段将存储在存储器14-2中的数据与FG信号同步输出。该方法的一个优点是学习时间短，但是该方法仅能基于控制器C(S)11正常地操作的假设使用。
另一种方法是在许多时段中重复地学习数据，直到跟踪误差的大小下降一定程度。详细地说，根据在先前时段中执行的重复学习的输出和跟踪误差重复地学习从学习控制算法输出的数据Uff(t)。这里，在多个时段中连续地学习数据。因此，重复学习的时段越多，跟踪误差中包含的周期误差越少。即，连续地学习周期误差使尽可能多地消除周期误差。然而，该方法需要大量的时间用于重复学习。
同时，重复学习算法使用FG信号以使时段同步。这里，根据芯轴电机的相位，FG信号有三或六个时段，其间光盘旋转一个时段。在光盘的一个旋转时段中，FG信号的数目越少，FG边沿的数目越少，通过该边沿检查时段的同步。这样，重复学习算法的性能降低。总地来说，重复学习算法的性能依赖在光盘的一个旋转时段能够存储和输出的数据的多少。然而，假如存储数据的数量增加，则取样频率增加并且存储数据的存储器的容量必定增加。另一方面，假如存储数据的数量小，则重复学习控制器的分辨率变坏并且重复学习算法的性能变坏。
此外，需要高性能的微控制器(未示出)或可编程数字信号处理器(DSP)(未示出)以对传统的跟踪控制系统应用重复学习算法。然而，实际上，多数光学记录介质驱动系统采用硬布线(hard-wired)DSP和价廉的8比特微控制器，于是，对系统加负担的重复学习算法是不可行的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的第一个目的是提供一种用来消除在记录介质中发生的周期扰动的设备，包括可以容易地以不带存储器的硬件制造的重复学习控制器。
本发明的第二个目的是提供一种用来排除在记录介质中发生的周期扰动的方法，使用可以容易地以不带存储器的硬件制造的重复学习控制器。
相应地，提供一种用来消除在记录介质中的周期扰动的设备以实现第一目的一个方面，该设备包括用来改变拾取器的位置的执行器，以响应第一和第二补偿信号的混合，该拾取器在或从记录介质的轨道的记录或再现数据；误差检测装置，用来当执行器偏离记录介质的参考上、下、右和向左位置时，检测在执行器和记录介质的位置之间的误差；第一补偿装置，用来接收误差并输出第一补偿信号，该第一补偿信号允许执行器在上和下、和右和左方向跟随记录介质上的参考拾取器；和第二补偿装置，用来通过补偿由误差检测装置检测的误差、混合补偿的误差和先前第一和第二补偿信号、并在预定带宽对混合结果滤波，输出排除周期扰动的第二补偿信号。
提供一种用来消除在记录介质中的周期扰动的设备以实现第一目的另一个方面，该设备包括用来改变拾取器的位置的执行器，以响应第一和第二补偿信号的混合，该拾取器在或从记录介质的轨道记录或再现数据；误差检测装置，用来当执行器偏离记录介质的参考上、下、右和左的位置时，检测在执行器和记录介质的位置之间的误差；第一补偿装置，用来接收误差并输出第一补偿信号，该第一补偿信号允许执行器在上和下、和右和左方向跟随记录介质上的参考拾取器；和第二补偿装置，用来通过补偿由误差检测设备检测的误差、混合补偿的误差和先前第一和第二补偿信号，并在预定带宽对混合结果滤波，输出排除周期扰动的第二补偿信号。
提供一种用来消除在记录介质中的周期扰动的方法以实现第二目的一个方面，该方法包括(a)当操作记录介质驱动系统时，检测在执行器的位置和记录介质的参考上、下、右和左的位置之间的误差；(b)接收检测误差并输出第一补偿信号，该第一补偿信号允许执行器在上和下、和右和左方向跟随在记录介质上的参考拾取器；(c)基于执行器的模型误差补偿检测误差，混合补偿误差和先前第一和第二补偿信号，在预定带宽对混合结果滤波，并输出已消除包含于混合结果的周期扰动的第二补偿信号；和(d)根据第一和第二补偿信号的混合改变操作执行器的位置。
提供一种用来消除在记录介质中的周期扰动的方法以实现第二目的另一个方面，该方法包括(a)当操作记录介质驱动系统时，检测在执行器的位置和记录介质的参考上、下、右和左的位置之间的误差；(b)接收检测误差并输出补偿信号，该补偿信号允许执行器在上和下、和右和左方向跟随在记录介质上的参考拾取器；(c)对先前第一补偿信号和第二补偿信号以预定带宽滤波，并输出已消除包含在初始第一和第二补偿信号中的周期扰动的第二补偿信号；和(d)根据第一和第二补偿信号的混合改变操作执行器的位置。
通过结果附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的上述目的和优点将变得更加清楚。
图1是带有传统的重复学习控制器的跟踪控制系统的方框图；图2是根据本发明用来消除在记录介质中的扰动的设备的第一实施例的方框图；图3是解释根据本发明消除在的记录介质中的扰动的方法的第一实施例的流程图；图4根据本发明用来消除在记录介质中的扰动的设备的第二实施例的方框图；图5是解释根据本发明用来消除在记录介质中的扰动的方法的第二实施例的流程图；图6A是当光盘在用来消除不带有改进扰动观测器的记录介质中的扰动的设备中旋转时，跟踪误差信号和跟踪输出信号的波形图；和图6B是根据本发明，当光盘在用来消除带有MA-DOB的记录介质中的扰动的设备中旋转时，跟踪误差信号和跟踪输出信号的波形图。
具体实施例方式
图2是在根据本发明用来消除记录介质中的扰动的设备的第一实施例的方框图。该设备包括传感器K(S)10、控制器C(S)11、驱动器V(S)12、执行器P(S)13和扰动观测器(此处，‘DOB’)20。根据本发明，DOB 20包括传递函数Pn-1(S)20-1、滤波器Q(S)20-2和开关20-3。
传感器K(S)10输出跟踪(tracking)和聚焦(focus)误差信号e(t)，该误差信号e(t)包括关于轨道中心和拾取器位置的信息。传感器K(S)10包括光电二极管(未示出)和射频(RF)放大器(未示出)，该光电二极管检测拾取器(未示出)偏离预聚焦(pre-focus)位置或轨道中心的程度，该射频放大器放大从光电二极管输出的信号，并输出跟踪和聚焦误差信号e(t)。
控制器C(S)11接收从传感器K(S)10输出的跟踪和聚焦误差信号e(t)，并输出第一补偿信号Ufb(t)以将传感器定位在轨道中心的预聚焦位置，即，当拾取器从预聚焦位置或轨道的中心偏移引起扰动时，重定位执行器P(S)13以跟随参考拾取器。
将消除周期扰动的最终补偿信号U(t)通过驱动器V(S)12输入执行器P(S)13。执行器P(S)13接收该补偿信号U(t)并改变用来在或从记录介质的轨道记录或再现数据的拾取器的位置。
盘的偏心质量或偏转质量的增加导致跟踪和聚焦误差的周期扰动成分的增加。相应地，跟踪和聚焦环路增益必相对地增加。DOB 20补偿并有效地控制在特定频率分量变得更强的周期扰动。DOB 20输出来自由传感器K(S)10输出的跟踪和聚焦误差信号e(t)和输入执行器P(S)13的先前的最终补充信号U(t)的第二补偿信号Uff(t)，在该第二补偿信号Uff(t)中周期扰动被消除。
输入执行器P(S)13的最终补偿信号U(t)是通过组合从控制器C(S)11输出的信号Ufb(t)和从DOB 20输出的信号Uff(t)获得的，信号Ufb(t)补偿预定频率的扰动，信号Uff(t)包含特定频率的周期扰动。上述可表示如下U(t)＝Ufb(t)+Uff(t) ...(1)在输出补偿信号Uff(t)的DOB 20的操作中，传递函数Pn(S)是表示除控制器C(S)11外的传感器K(S)10、驱动器V(S)和执行器P(S)13的标称环路增益(nominal loop gain)，并可通过将标称传感器K(S)10、标称驱动器V(S)12和标称执行器P(S)13的增益相乘计算。传递函数Pn(S)的增益是非常大，然而作为传递函数Pn(S)的逆函数的传递函数Pn-1(S)的增益是非常小。传递函数Pn-1(S)20-1从传感器K(S)10接收跟踪和聚焦误差信号，补偿在跟踪和聚焦误差信号和传递函数Pn(S)之间的模型误差，并且输出结果。
将由传递函数Pn-1(S)20-1输出的补偿信号和输入执行器P(S)13的先前最终补偿信号U(t)彼此混合，并输入滤波器Q(S)20-2。然后，该滤波器Q(S)20-2从混合补偿信号中滤除在特定频率的周期扰动并输出结果。这里，将滤波器Q(S)20-2的增益设为1，并且其带宽由光学记录介质驱动系统的重放速度决定。该滤波器的带宽由光学记录介质驱动系统的每一个可能的重放速度决定。这样，即使重放速度改变，DOB 20可正常地操作。此外，因为滤波器Q(S)20-2的带宽以模拟数据实现，所以当重放速度改变时，可显著地降低稳定记录介质所需的时间。从滤波器Q(S)20-2输出的补偿信号Uff(t)可在频域表示如下Uff(S)＝Q(s)U(s)+Q(s)Pn-1(s)E(s)...(2)通过开关开关20-3的导通或关断以便操作或无效DOB 20，并且光学记录介质驱动系统完成轨道的互锁和轨道之间互相的跳转。当跳转到某一个轨道或搜索轨道时，将开关20-3关断以便当检测到轨道误差时，DOB 20不操作；并且当检测到聚焦误差时，开通以便操作DOB 20。使用DOB 20的原因是排除由于在光学记录介质驱动系统中的光盘的偏心或偏转质量引起的周期扰动。因此，DOB 20不必在执行跳转到某轨道或搜索轨道部分操作，在此时检测到包含速度控制成分的跟踪误差；并且，DOB 20必须在执行跳转到某轨道或搜索轨道部分操作，在此时检测到包含速度控制成分的聚焦误差。这里，由微型计算机(未示出)执行使开关20-3导通或关断。
图3是解释根据本发明消除在记录介质中的扰动的方法的第一实施例的流程图。在该方法中，操作跟踪和聚焦伺服器(步骤300)。然后，检查是否读取ID数据(步骤301)。此时，DOB 20没有开通。直到跟踪和聚焦伺服器操作正常，该DOB 20才开通。通过读取ID数据，如SUB-Q、Wobble(摆动)或DVD ID，并检查ID数据的有效性，来判定跟踪和聚焦伺服器是否操作正常。
假如在步骤301判定ID数据不可读，则微型计算机输出控制信号以关断开关20-3，并停止DOB 20的操作(步骤302)。另一方面，假如判定ID数据被读取并可正常地执行跟踪控制，则微型计算机输出控制信号以开通开关20-3，并操作DOB 20(步骤303)。
假如操作DOB 20，则记录介质检测跟踪和聚焦误差信号e(t)(步骤304)。这里，从传感器K(S)10输出跟踪和聚焦误差信号e(t)，该传感器检测拾取器(未示出)偏离预聚焦位置或轨道中心的程度。传感器K(S)10包括光电二极管(未示出)和射频(RF)放大器(未示出)，该射频放大器放大从光电二极管输出的信号，并输出跟踪和聚焦误差信号e(t)。
在步骤304之后，控制器C(S)11接收检测的跟踪和聚焦误差信号e(t)，并输出消除预定频率扰动的第一补偿信号Ufb(t)，该信号指令执行器P(S)13以在记录介质的预聚焦位置或轨道的中心定位，即将执行器P(S)重定位以跟随在上和下、或右和左方向的参考拾取器(步骤305)。
在步骤305之后，DOB 20的传递函数Pn-1(S)20-1将标称传感器K(S)10的增益、标称驱动器V(S)12的增益和标称执行器P(S)13的增益相乘，补偿在跟踪和聚焦误差信号和传递函数Pn(S)之间的模型误差，并且输出结果(步骤306)。
DOB 20的滤波器Q(S)20-2将补偿的跟踪误差信号e(t)和输入执行器P(S)13的先前最终补偿信号U(t)混合，对混合结果滤波，并输出补偿了周期扰动的第二补偿信号Uff(t)(步骤307)。这里，将滤波器Q(S)20-2的增益设为1，并且该滤波器的带宽根据光学记录介质驱动系统的重放速度决定。因为滤波器Q(S)20-2的带宽由光学记录介质驱动系统的每一个可能的重放速度决定，所以尽管当光学记录介质驱动系统的重放速度改变时，DOB 20仍可正常地操作。此外，滤波器Q(S)20-2的带宽以模拟数据实现，所以，可显著地降低稳定由于重放速度的改变而不稳定的记录介质驱动系统所需的时间。
在步骤307之后，将从控制器C(S)11输出消除预定频率的扰动的第一补偿信号Ufb(t)和从滤波器Q(S)20-2输出消除在特定频率的周期扰动的第二补偿信号Uff(t)互相混合，并输入执行器P(S)13(步骤308)。该执行器P(S)13接收结果U(t)，即Ufb(t)+Uff(t)，并改变用来在或从记录介质的轨道记录或再现数据的拾取器的位置。
在步骤308之后，检测是否跟踪和聚焦伺服器在跳转模式和搜索模式之一(步骤309)。如果在步骤309中判定跟踪和聚焦伺服器在跳转模式和搜索模式之一，则开关20-3断开，以便当检测跟踪误差时，停止DOB 20的操作。如果跟踪和聚焦伺服器既不在跳转模式也不在搜索模式，则闭合开关20-3，以便当检测聚焦误差时，操作DOB 20(步骤310)。光学记录介质驱动系统交替地执行轨道的互锁和跳转到某个轨道。因此，当在光学记录介质驱动系统中执行跳转到某一个轨道或搜索轨道时，将开关20-3关断以便当检测到轨道误差时，DOB 20不操作。另一方面，并且当检测聚焦误差时，开通开关20-3以便操作DOB 20。这是由于采用DOB 20以消除在本实施例中光学记录介质驱动系统中的周期偏心和偏转扰动。因此，DOB 20不必在执行跳转到某轨道或搜索轨道部分操作，在此时检测包含速度控制成分的跟踪误差；并且，DOB 20必须在执行跳转到某轨道或搜索轨道的部分操作，在此时检测包含速度控制成分的聚焦误差。
如果在步骤309中判定跟踪和聚焦伺服器不在跳转模式或搜索模式，则通过返回步骤303重复地消除光学记录介质驱动系统中的扰动。
图4是根据本发明用来消除在光学记录介质驱动系统中的扰动的设备的第二实施例的方框图。该设备包括传感器K(S)10、控制器C(S)11、驱动器V(S)12、执行器P(S)13和改变扰动观测器(MA-DOB)40。在该实施例中，MA-DOB 40包括滤波器Q(S)40-1和开关40-2。
传感器K(S)10输出跟踪和聚焦误差信号e(t)，该误差信号e(t)包括关于轨道中心和拾取器位置的信息。对于该操作，传感器K(S)10包括光电二极管(未示出)和射频(RF)放大器(未示出)，该光电二极管检测拾取器(未示出)偏离预聚焦(pre-focus)位置或轨道的中心的程度，该射频放大器放大从光电二极管输出的信号，并输出跟踪和聚焦误差信号e(t)。
控制器C(S)11接收从传感器K(S)10的跟踪和聚焦误差信号e(t)，并输出第一补偿信号Ufb(t)以指令将拾取器定位在预聚焦位置或轨道的中心，即，当拾取器从预聚焦位置或轨道的中心偏移引起扰动时，重定位执行器P(S)13。
将消除周期扰动的最终补偿信号U(t)通过驱动器V(S)12应用到执行器P(S)13。然后，执行器P(S)13接收该补偿信号U(t)，并改变用来在或从记录介质的轨道记录或再现数据的拾取器的位置。
光盘的偏心或偏转质量的增加导致跟踪和聚焦误差中的周期扰动的增加。相应地，在偏心或偏转扰动频率内的跟踪和聚焦环路增益必相对地增加。为了有效地消除在特定频率成分的强扰动，MA-DOB 40用于补偿特定频率成分的周期扰动。
这里，MA-DOB 40是对图2的DOB 20的改进。因为DOB 20的传递函数Pn(S)的增益是非常大，所以作为传递函数Pn(S)的逆函数的传递函数Pn-1(S)的增益是非常小，因此硬件实现有困难。相应地，MA-DOB 40是对DOB 20的改进，其中传递函数Pn-1(S)的增益被忽略。
MA-DOB 40对跟踪和聚焦误差信号e(t)和输入执行器P(S)13的先前最终补偿信号U(t)滤波并输出消除周期扰动的第二补偿信号Uff(t)。
通过将由控制器C(S)11输出的信号Ufb(t)和由MA-DOB 40输出的信号Uff(t)混合，以形成输入执行器P(S)13的最终补偿信号U(t)，并表示如下U(t)＝Ufb(t)+Uff(t)...(3)在下文，将说明输出第二补偿信号Uff(t)的MA-DOB 40的操作。滤波器Q(S)40-1从输入执行器P(S)13的先前最终补偿信号U(t)滤除特定频率的周期扰动成分并输出结果。这里，将滤波器Q(S)40-1的增益设为1，并且该滤波器的带宽根据所用的光学记录介质驱动系统的重放速度决定。滤波器Q(S)40-1的带宽由每一个可能的重放速度决定，这样，即使重放速度改变，MA-DOB 40仍可正常地操作。此外，当因为带宽以模拟数据实现，所以当重放速度改变时，可显著地降低稳定记录介质所需的时间。从滤波器Q(S)40-1输出的第二补偿信号Uff(t)可在频域表示如下Uff(S)＝Q(s)U(s)...(4)将开关40-2开通以操作MA-DOB 40，将开关40-2关断以停止MA-DOB 40的操作。光学记录介质驱动系统交替执行轨道的互锁和轨道之间互相的跳转。这样，在光学记录介质驱动系统的这样的操作期间，当检测跟踪误差时，将开关40-2断开以便MA-DOB 40不操作；并且，当检测聚焦误差时，通过闭合开关40使MA-DOB 40操作。这是由于执行开关40-2的操作以便排除由于光盘的周期偏心或偏转的扰动。因此，不在执行跳转到或搜索某轨道的部分操作MA-DOB 40是重要的，在此时跟踪误差包括速度控制成分。另一方面，MA-DOB 40必须在执行跳转到或搜索某轨道的部分操作，在此时聚焦误差包含速度控制成分。使用微型计算机(未示出)执行使开关40-2开通或关断。
图6A是当偏心50μm的数字通用光盘(DVD)以12倍(12x)重放速度旋转并且使用用来排除不包括MA-DOB的扰动的设备时，生成的跟踪误差信号CH1和跟踪输出信号CH3的波形图。这里，CH2和CH4分别表示聚焦误差信号和聚焦输出信号。从图6A，指出没有被控制的周期扰动成分主要包括在踪误差信号CH1中。
图6B是当偏心50μm的数字通用光盘(DVD)以12X重放速度旋转并且使用根据本发明的用来排除包括MA-DOB的扰动的设备时的跟踪误差信号和跟踪输出信号的波形图。图6B显示MA-DOB补偿周期扰动和(如下所述)跟踪误差信号不包括没有被控制的周期扰动成分。
图5是解释根据本发明的用来排除在光学记录介质驱动系统中的扰动的方法的第二实施例的流程图。在该方法中，操作跟踪和聚焦伺服器(步骤500)，然后，检查是否读取ID数据，如SUB-Q、Wobble或DVD ID(步骤501)。直到跟踪和聚焦伺服器操作正常，MA-DOB 40才操作。通过读取ID数据并检查该ID数据是否有效，判定跟踪和聚焦伺服器是否操作正常。
假如在步骤501判定ID数据未被读取，则微型计算机输出控制信号用来断开开关40-2，以停止MA-DOB 40的操作(步骤502)。另一方面，假如在步骤501判定ID数据被读取，即跟踪和聚焦伺服器操作正常，则微型计算机输出控制信号用来闭合开关40-2，以操作MA-DOB 40(步骤503)。
一旦MA-DOB 40操作，检测是否跟踪和聚焦误差信号e(t)存在于记录介质中(步骤504)。这里，传感器K(S)10生成跟踪和聚焦误差信号e(t)。传感器K(S)10包括光电二极管(未示出)和射频(RF)放大器(未示出)，该光电二极管检测拾取器(未示出)偏离预聚焦位置或轨道的中心的程度，该射频放大器放大从光电二极管输出的信号，并以跟踪和聚焦误差信号e(t)作为结果输出。
在步骤504之后，控制器C(S)11接收跟踪和聚焦误差信号e(t)，并输出消除特定频率扰动的第一补偿信号Ufb(t)，于是将执行器P(S)13定位在记录介质的预聚焦位置或轨道的中心定位，即将执行器P(S)重定位以在上和下、或右和左方向跟随参照拾取器(步骤505)。
忽略了传递函数Pn-1(S)20-1的MA-DOB 40对输入执行器P(S)13的先前最终补偿信号U(t)滤波，并且输出消除了周期扰动的第二补偿信号Uff(t)。这里，将滤波器Q(S)40-1的增益设为1，并且该滤波器的带宽根据所用的光学记录介质驱动系统的重放速度决定。滤波器Q(S)40-1的带宽由光学记录介质驱动系统的每一个可能的重放速度决定。因此，即使重放速度改变，MA-DOB 40仍可正常地操作。此外，因为滤波器Q(S)20-2的带宽以模拟数据实现，所以当重放速度改变时，可显著地降低稳定记录介质驱动系统所需的时间。
在步骤506之后，将从控制器C(S)11输出的第一补偿信号Ufb(t)和从滤波器Q(S)40-1输出的第二补偿信号Uff(t)互相混合以生成输入给执行器P(S)13的最终补偿信号U(t)(步骤507)。然后，执行器P(S)13改变用于在或从记录介质的轨道记录或再现数据的拾取器的位置，以响应于所接收的最终补偿信号U(t)，该最终补偿信号U(t)是第一和第二补偿信号Ufb(t)和Uff(t)的混合。
在步骤507之后，检测是否跟踪和聚焦伺服器在跳转模式和搜索模式之一(步骤508)。如果在步骤508中判定跟踪和聚焦伺服器在跳转模式和搜索模式之一，则开关40-2断开，以便当检测跟踪误差时，停止MA-DOB 40的操作。另一方面，当检测聚焦误差时，则闭合开关以操作MA-DOB 40(步骤509)。光学记录介质驱动系统交替执行轨道的互锁和轨道之间互相的跳转。在跳转或搜索轨道期间，当检测跟踪误差时，将开关40-2关断以便停止MA-DOB 40的操作；并且，当检测聚焦误差时，开通使MA-DOB 40操作。这里，使用MA-DOB 40的原因是为了排除由于光学记录介质驱动系统中的光盘的偏心或偏转质量引起的周期扰动。因此，必须不在执行跳转到或搜索某轨道的部分操作MA-DOB 40，在此时检测包括速度控制成分的跟踪误差，然而，MA-DOB 40必须在执行跳转到或搜索某轨道的部分操作，在此时检测包含速度控制成分的聚焦误差。
如果在步骤508跟踪和聚焦伺服器不在跳转模式或搜索模式，则通过返回步骤503重复执行消除扰动的步骤。
因为图2的DOB 20和图4的MA-DOB 40与图1的传统的重复学习系统14不同，不需用于存储和再现数据的存储器，所以该DOB 20和MA-DOB 40可以程序的实现。然而，DOB 20和MA-DOB 40的编程需要如重复学习系统14中的两个数字滤波器。控制带宽的增加导致数字取样频率的增加。相应地，DOB 20和MA-DOB 40必须通过DSP或有如重复学习系统14中的合理的性能的微控制器实现。
尽管通过参照此处的优选实施例对本发明作具体地说明，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种修改。
如上所述，根据本发明，将DOB和MA-DOB安装在光学记录介质驱动系统中，因此可有效地消除周期扰动，因此，稳定跟踪和聚焦伺服器。DOB和MA-DOB也可由硬件简单地实现，这样，可应用于采用廉价的低性能的微控制器的光学记录介质驱动系统。此外，DOB和MA-DOB除了可由硬件实现也可由软件实现，这样，安装于DSP或微控制器可获得良好的性能。
权利要求
1.一种用来排除记录介质驱动系统中的扰动的设备，该设备包括执行器，用来改变拾取器的位置，以响应第一和第二补偿信号的混合，该拾取器在或从记录介质的轨道记录或再现数据；误差检测装置，用来当执行器偏离记录介质的参考上、下、右和左的位置时，检测在执行器和记录介质的位置之间的误差；第一补偿装置，用来接收误差并输出第一补偿信号，该第一补偿信号允许执行器在上和下、和右和左方向跟随记录介质上的参考拾取器；和第二补偿装置，用来通过补偿由误差检测装置检测的误差、混合补偿的误差和先前第一和第二补偿信号、和在预定带宽对混合结果滤波，来输出排除了周期扰动的第二补偿信号。
2.如权利要求1所述的设备，其中第二补偿装置包括补偿器，用来关于执行器的模型误差补偿检测的误差；和滤波器，用来混合经补偿的误差和先前第一和第二补偿信号，并将结果滤波到预定带宽。
3.如权利要求2所述的设备，其中滤波器的带宽依赖于记录介质的重放速度。
4.如权利要求1所述的设备，其中第二补偿设备进一步包括开关，该开关用来根据误差的类型开关第二补偿信号的输出。
5.如权利要求4所述的设备，其中在右和左方向检测执行器和记录介质的位置的误差的情况下，在跳转到或搜索记录介质的某个轨道期间，断开开关。
6.如权利要求4所述的设备，其中在检测执行器的上和下方向和记录介质之间误差情况下，在跳转到或搜索记录介质的某个轨道期间，闭合开关。
7.一种用来排除记录介质驱动系统中的扰动的设备，该设备包括执行器，用来改变拾取器的位置，以响应第一和第二补偿信号的混合，该拾取器在或从记录介质的轨道记录或再现数据；误差检测装置，用来当执行器偏离记录介质的参考上、下、右和左的位置时，检测在执行器和记录介质的位置之间的误差；第一补偿装置，用来接收误差并输出第一补偿信号，该第一补偿信号允许执行器在上和下、和右和左方向跟随在记录介质上的参考拾取器；和第二补偿装置，用来通过补偿由误差检测装置检测的误差、将补偿的误差和先前第一和第二补偿信号混合、和在预定带宽对混合结果滤波，来输出排除周期扰动的第二补偿信号。
8.如权利要求7所述的设备，其中第二补偿装置包括滤波器，用来混合先前第一和第二补偿信号，并将结果滤波到预定带宽；和开关，用来根据误差的类型开关第二补偿信号的输出。
9.如权利要求8所述的设备，其中滤波器的带宽依赖于记录介质的重放速度。
10.如权利要求8所述的设备，其中在检测记录介质和执行器的右和左位置之间的误差情况下，在跳转到或搜索记录介质的某个轨道期间，断开(open)开关。
11.如权利要求8所述的设备，其中在检测记录介质和执行器的右和左方向之间的误差情况下，在跳转到或搜索某个记录介质的轨道期间，闭合(close)开关。
12.一种当操作记录介质驱动系统时用来排除扰动的方法，该方法包括(a)当操作记录介质驱动系统时，检测在执行器的位置和记录介质的参考上、下、右和左的位置之间的误差；(b)接收检测误差并输出第一补偿信号，该第一补偿信号允许执行器在上和下、或右和左方向跟随在记录介质上的参考拾取器；(c)基于执行器的模型误差补偿检测误差，混合补偿误差和先前第一和第二补偿信号，将混合结果滤波到预定带宽，并输出已消除包含于混合结果的周期扰动的第二补偿信号；(d)根据第一和第二补偿信号的混合改变操作执行器的位置。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括在执行步骤(a)之前，读取预定的有效数据，并检查记录介质驱动系统是否操作正常。
14.如权利要求12所述的方法，其中步骤(c)进一步包括(c-1)基于执行器的模型误差，补偿检测的误差；和(c-2)将补偿的误差和先前第一和第二补偿信号混合，将结果滤波到预定带宽，并输出消除周期扰动的第二补偿信号。
15.如权利要求14所述的方法，其中在步骤(c-2)中，对第一和第二补偿信号混合滤波的带宽依赖于记录介质驱动系统的重放速度。
16.如权利要求14所述的方法，进一步包括(c-3)，根据误差的类型开关第二补偿信号的输出。
17.如权利要求16所述的方法，其中在步骤(c-3)中，在检测记录介质和执行器的右和左位置之间的误差情况下，在记录介质驱动系统执行跳转到或搜索记录介质的某个轨道期间，断开第二补偿信号的输出。
18.如权利要求16所述的方法，其中在步骤(c-3)中，在检测记录介质和执行器的上和下位置之间的误差情况下，在记录介质驱动系统执行跳转到或搜索记录介质的某个轨道期间，闭合第二补偿信号的输出。
19.一种当操作记录介质驱动系统时用来排除扰动的方法，该方法包括(a)当操作记录介质驱动系统时，检测在执行器的位置和记录介质的参考上、下、右和左的位置之间的误差；(b)接收检测误差，并输出补偿信号，该补偿信号允许执行器在上和下、和右和左方向跟随在记录介质上的参考拾取器；(c)对先前第一补偿信号和第二补偿信号的混合以预定带宽滤波，并输出已消除包含在初始第一和第二补偿信号中的周期扰动的第二补偿信号；和(d)根据第一和第二补偿信号的混合改变操作执行器的位置。
20.如权利要求19所述的方法，进一步包括在执行步骤(a)之前读取预定的有效数据，并检查记录介质驱动系统是否操作正常。
21.如权利要求19所述的方法，其中步骤(c)进一步包括(c-1)将补偿的误差和先前第一和第二补偿信号混合，按预定带宽对结果滤波，并输出消除周期扰动的第二补偿信号；和(c-2)根据误差的类型，开关第二补偿信号的输出。
22.如权利要求21所述的方法，其中在步骤(c-1)中，对初始的第一和第二补偿信号混合滤波的带宽依赖于记录介质驱动系统的重放速度。
23.如权利要求21所述的方法，其中在步骤(c-2)中，在检测记录介质和执行器的右和左位置之间的误差情况下，在记录介质驱动系统执行跳转到或搜索记录介质的某个轨道期间，断开第二补偿信号的输出。
24.如权利要求21所述的方法，其中在步骤(c-2)中，在检测记录介质和执行器的上和下位置之间的误差情况下，在记录介质驱动系统执行跳转到或搜索记录介质的某个轨道期间，闭合第二补偿信号的输出。
全文摘要
提供一种用来消除在有大的偏心和偏转质量的记录介质中的周期扰动的设备和方法。该设备包括用来改变拾取器的位置的执行器，以响应第一和第二补偿信号的混合，该拾取器在或从记录介质的轨道记录或再现数据；误差检测装置，用来当执行器偏离记录介质的参考上、下、右和左的位置时，检测在执行器和记录介质的位置之间的误差；第一补偿装置，用来接收误差并输出第一补偿信号，该第一补偿信号允许执行器在上和下、和右和左方向跟随记录介质上的参考拾取器；和第二补偿装置，用来通过补偿由误差检测装置检测的误差、混合经补偿的误差和先前第一和第二补偿信号、和在预定带宽对混合结果滤波，输出排除了周期扰动的第二补偿信号。
文档编号G11B21/10GK1404061SQ0213214
公开日2003年3月19日 申请日期2002年9月3日 优先权日2001年9月3日
发明者李文鲁, 金垣, 李匡镐, 高成鲁, 金洪禄, 徐一弘, 郑完均, 崔永振 申请人:三星电子株式会社