(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光スポットによりトラック上に情報を記録または再生する記録再生部と、前記光スポットと前記トラックの位置ずれを示すトラックエラー信号に基づくフィードバック制御部からのフィードバック制御信号により、光スポットの位置を移動させるポジショナを駆動して前記光スポットを前記トラックに追従させるトラック追従制御部とを備えた記憶装置に於いて、
光スポットを隣接するトラックに移動させるトラックジャンプ信号に、トラック追従制御に用いられる周期性外乱補償用フィードフォワード信号を加算してポジショナを駆動するトラックジャンプ制御部を設け、
該トラックジャンプ制御部は、前記周期性外乱補償用フィードフォワード信号として周期性外乱に対する位置ずれ量をゼロとするための媒体回転１周分の未知の関数を近似推定した近似関数として学習アルゴリズムにより獲得して記憶する学習制御部を備え、
前記学習制御部は、
前記近似関数Ｉ＾repeat（ｔ）の各区間の短冊の高さＣｉを格納する複数の記憶セルを備えたメモリと、
前記フィードバック制御部から出力されるフィードバック制御信号ＩFBをサンプリングするサンプル部と、
前記サンプル部でサンプリングした制御信号ＩFB、所定の学習ゲインＫlearnに基づき、前記メモリの各記憶セルに格納した前記近似関数Ｉ＾repeat（ｔ）の各区間の短冊の高さＣｉを、
【数１】
0003552158.tif 000018
但し、ｉは時間ｔで決定される区間の番号で、０≦ｉ≦（Ｎ−１）となり、例えば
ｉ＝ｆｌｏｏｒ（ｔ／Ｔ）、
Ｔは短冊１個あたりの時間幅でＴ＝ＴL ／Ｎ
により求めて更新する近似関数演算部と、
前記媒体回転の分割周期Ｔに同期して前記記憶セルに記憶した前記近似関数Ｉ＾repeat（ｔ）の各区間の短冊の高さＣｉを学習制御信号として読み出し、前記フィードバック制御部からのフィードバック制御信号ＩFBに加算して前記駆動部に駆動信号ＩVCM を供給するフィードフォワード出力部と、を備え学習時には前記メモリ、サンプル部、近似関数演算部及びフィードフォワード出力部を前記媒体回転に同期して制御し、
前記フィードフォワード出力部は、前記メモリの各記憶セルに記憶した近似関数Ｉ＾repeat(t) の、所定の時間Δｔleadだけ進んだ時刻に対する値を読み出して出力することを特徴とする記憶装置。
【請求項２】
請求項１記載の記憶装置に於いて、前記トラックジャンプ制御部は、トラック追従制御中のフィードバック制御信号のトラックジャンプ直前の低域成分の最終値を保持する機能をもち、その保持された値を前記トラックジャンプ信号および前記周期性外乱補償用フィードフォワード信号に加算して、トラックジャンプ中にポジショナを駆動することを特徴とする記憶装置。
【請求項３】
請求項２記載の記憶装置に於いて、前記トラックジャンプ制御部の前記フィードバック制御部における低域強調演算部は、トラックジャンプ直前の内部変数および出力値を、トラックジャンプ開始後からトラックジャンプ中およびトラックジャンプ終了後一定時間経過するまで保持あるいは保持出力し続けた後に、保持した内部変数および出力値を初期値として低域強調演算を再開することを特徴とする記憶装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の記憶装置に於いて、前記フィードバック制御部はＰＩ補償と位相進み補償の直列接続によって構成され、トラックジャンプ中は前記ＰＩ補償の積分演算部は、トラックジャンプ直前の積分値を、トラックジャンプ中からトラックジャンプ終了後一定時間経過するまで保持した後に、保持した積分値を初期値として積分演算を再開することを特徴とする記憶装置。
【請求項５】
請求項４記載の記憶装置に於いて、トラックジャンプ中にフィードフォワード加算される前記フィードバック制御信号のトラックジャンプ直前の低域成分の最終値は、前記ＰＩ補償の積分演算部の出力のトラックジャンプ直前の最終値に補正係数を乗じたものであることを特徴とする記憶装置。
【請求項６】
請求項４記載の記憶装置に於いて、トラックジャンプ中にフィードフォワード加算される前記フィードバック制御信号のトラックジャンプ直前の低域成分の最終値は、前記ＰＩ補償の出力のトラックジャンプ直前の最終値に補正係数を乗じたものであることを特徴とする記憶装置。
【請求項７】
請求項２または３記載の記憶装置に於いて、前記フィードバック制御部は位相遅れ補償部と位相進み補償部の直列接続によって構成され、前記位相遅れ補償部は、該位相遅れ補償部の入力の比例直達成分と、該位相遅れ補償の入力をローパスフィルタとしての低域強調演算部に通した出力結果の加算合成によって実現され、トラックジャンプ中に前記低域強調演算部は、トラックジャンプ直前のフィルタ内部変数および出力値を、トラックジャンプ中からトラックジャンプ終了後一定時間経過するまで保持した後に、保持したフィルタ内部変数および出力値を初期値として低域強調演算を再開することを特徴とする記憶装置。
【請求項８】
請求項７記載の記憶装置に於いて、トラックジャンプ中にフィードフォワード加算される前記フィードバック制御信号のトラックジャンプ直前の低域成分の最終値は、前記位相遅れ補償の低域強調演算部の出力のトラックジャンプ直前の最終値に補正係数を乗じたものであることを特徴とする記憶装置。
【請求項９】
請求項７記載の記憶装置に於いて、トラックジャンプ中にフィードフォワード加算される前記フィードバック制御信号のトラックジャンプ直前の低域成分の最終値は、前記位相遅れ補償の出力のトラックジャンプ直前の最終値に補正係数を乗じたものであることを特徴とする記憶装置。
【請求項１０】
請求項２または３記載の記憶装置に於いて、前記フィードバック制御部はＰＩＤ型の補償によって構成され、トラックジャンプ中は前記ＰＩＤ型補償の積分演算部は、トラックジャンプ直前の積分値を、トラックジャンプ中からトラックジャンプ終了後一定時間経過するまで保持した後に、保持した積分値を初期値として積分演算を再開することを特徴とする記憶装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の記憶装置に於いて、トラックジャンプ中にフィードフォワード加算される前記フィードバック制御信号のトラックジャンプ直前の低域成分の最終値は、前記ＰＩＤ型補償の積分演算部の出力のトラックジャンプ直前の最終値に補正係数を乗じたものであることを特徴とする記憶装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の記憶装置に於いて、トラックジャンプ中にフィードフォワード加算される前記フィードバック制御信号のトラックジャンプ直前の低域成分の最終値は、前記ＰＩＤ型補償のＰＩ出力のトラックジャンプ直前の最終値に補正係数を乗じたものであることを特徴とする記憶装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の記憶装置に於いて、前記トラックジャンプ制御部は、隣接するトラックへトラックジャンプする際のトラックジャンプ信号の指令値として、一定の第１加速度を一定時間出力する第１キックパルス指令を出力し、続いて前記第１加速度より小さい第２加速度を１／２トラック通過検出まで出力する第２キックパルス指令を出力し、１／２トラック通過検出後、移動先トラックの１／４トラック手前付近あるいは移動先トラックの１／４トラック手前付近のトラッキングエラー信号のピーク付近で終了するように一定の第３加速度を一定時間出力するブレーキパルス指令を出力し、前記トラックジャンプ信号の各指令値を出力した後に、前記フィードバック制御部によるトラック追従制御によって隣接トラックに引き込むことを特徴とする記憶装置。
【請求項１４】
請求項１記載の記憶装置に於いて、前記学習制御部は、前記未知の関数を、媒体回転１周分の時間をＮ分割した各区間０〜（Ｎ−１）に対する短冊の高さＣ0 〜ＣN-1 で近似推定した近似関数として学習アルゴリズムにより獲得して記憶することを特徴とする記憶装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の記憶装置に於いて、前記学習制御部は、フィードバック制御部と駆動部との間に設けられ、媒体回転１周分の時間をＴL とした場合、媒体１回転の開始時間ｔ＝０から終了時間ｔ＝ＴL で繰り返す未知の駆動電流関数Ｉrepeat（ｔ）（ただし、０≦ｔ＜ＴL 、ＴL は媒体１回転に要する時間）を、媒体回転１周分の時間ＴL をＮ分割した区間番号ｉ＝０〜（Ｎ−１）をもつ各区間（ただし、各区間の時間幅ＴはＴ＝ＴL ／Ｎ）の短冊の高さＣｉ（ただし、ｉは区間番号で、０≦ｉ≦（Ｎ−１））で近似推定した近似関数Ｉ＾repeat（ｔ）（ただし、０≦ｉ＜ＴL 、ＴL は媒体１回転に要する時間）として学習アルゴリズムにより獲得して記憶することを特徴とする記憶装置。
【請求項１６】
請求項１記載の記憶装置に於いて、前記サンプル部は、前記分割周期Ｔより短い所定周期Ｔsampleで制御信号ＩFBをサンプリングし、前記近似関数演算部は、前記サンプル周期Ｔsample毎に、前記サンプル部でサンプリングしたフィードバック制御信号ＩFB、所定の学習ゲインＫlearn に基づき、前記メモリの各記憶セルに格納した前記近似関数Ｉ＾repeat（ｔ）の各区間の短冊の高さＣｉを、
【数２】
0003552158.tif 000019
により求めて更新し、前記フィードフォワード出力部は、前記サンプル周期Ｔsample毎に、前記記憶セルに記憶した前記近似関数Ｉ＾repeat（ｔ）の各区間の短冊の高さＣｉを媒体回転に同期して読み出し前記フィードバック制御部からのフィードバック制御信号
ＩFBに加算して前記駆動部に駆動信号ＩVCM を供給することを特徴とする記憶装置。
【請求項１７】
請求項１記載の記憶装置に於いて、前記学習制御部は、特定のタイミングで特定の時間だけ前記学習アルゴリズムによる前記近似関数の獲得動作を行い、学習後は、獲得した前記近似関数を、媒体回転に同期して出力して、フィードフォワード制御することを特徴とする記憶装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の記憶装置に於いて、前記学習制御部は、装置に対する前記媒体の挿入直後のタイミングで特定の時間だけ前記学習アルゴリズムによる前記近似関数の獲得動作を行い、学習後のトラッキング制御時に、獲得した前記近似関数を、媒体回転に同期して出力して周期性外乱を除去するフィードフォワード制御を行うことを特徴とする記憶装置。
【請求項１９】
請求項１７又は１８記載の記憶装置に於いて、前記学習制御部は、前記近似関数の獲得動作時において、ディスク半径方向位置の複数箇所で、それぞれの箇所に対する近似関数の獲得動作を行い、前記学習後のフィードフォワード時においては、その時の半径方向位置に応じて、使用する近似関数を選択し、フィードフォワードすることを特徴とする記憶装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の記憶装置に於いて、前記学習制御部は、複数箇所での近似関数獲得動作に関し、既に別の箇所で獲得された近似関数が存在する場合、既に存在している近似関数データを初期値として学習アルゴリズムを適用することを特徴とする記憶装置。
【請求項２１】
請求項１記載の記憶装置に於いて、前記ポジショナは、媒体のトラックを横切る方向に移動自在なキャリッジ上に対物レンズをフォーカス制御自在に搭載し、前記キャリッジの移動により光ビームをトラックに追従させるトラッキング制御と光ビームを任意のトラック位置に移動するシーク制御の両方を行うシングル駆動型の構造を備えたことを特徴とする記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等の媒体に情報を記録し再生する光ディスクドライブ等の記憶装置に関し、特にディスクの偏心、ポジショナ機構に起因する摩擦外乱、装置外からの外乱のもとでも安定してトラックジャンプにより隣接トラックに移動する記憶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光ディスクドライブでは、光スポットの媒体トラックに対する追従性能を高めるために、固定配置されたガイドレールに対しボールベアリングで支持されたキャリッジを移動するシーク制御用（粗制御用又はコアース制御用ともいう）のキャリッジアクチェータ（ＶＣＭ）と、キャリッジに搭載された対物レンズの駆動で光ビームをトラックを横切る方向に移動させるトラック追従制御用（精制御又はトラッキング制御用ともいう）のトラックアクチュエータとで構成されるダブル駆動型のポジショナが採用されている。このダブル駆動型のポジショナを使用した装置は、精制御と粗制御が別々のアクチュエータで行われることから、精粗分離型装置とも呼ばれる。
【０００３】
しかし、最近では装置のコストダウンのために、トラックアクチュエータを廃止し、キャリッジアクチュエータのみとしたシングル駆動型ポジショナを使用した装置も広く普及している。また、シングル駆動型のポジショナでは、軸受部からボールベアリングを削除し、単なるすべり軸受として部品点数の低減とコントダウンを図っている。このシングル駆動型装置は、精制御と粗制御が１つのアクチュエータで行われることから精粗一体型装置と呼ばれる。
【０００４】
また光ディスクはスパライラル・トラックであることから、トラック追従制御中は、光ディスクの１回転毎の所定位置で、隣接トラックに光スポットを移動させるトラックジャンプを行っている。
【０００５】
従来のトラックジャンプは、フィードバック制御系の制御出力の低域成分をトラックジャンプ中に保持することによって、トラックジャンプを安定化させる方法が一般的である（特開平２−１５２０２０号、特開平７−１１０９５０号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シングル駆動型装置のように、ポジショナの摩擦外乱が無視できない装置においては、十分な補償とはいえない場合があった。
【０００７】
図４６は、従来の精粗一体型装置について、図４６（Ａ）にトラック追従制御中におけるキャリッジのガイドレールに対するシーク方向のポジショナ変位３００を、図４６（Ｂ）にシーク方向のポジショナ速度３０２を、図４６（Ｃ）にシーク方向のポジショナ加速度３０４を、図４６（Ｄ）にＶＣＭに流す駆動電流３０６の関係を示している。ここで、説明を簡単にするため、ディスクの偏心は一次偏心のみとし、回転数を４５００ｒｐｍ（７５Ｈｚ）、偏心変位振幅を±３５μｍとしている。
【０００８】
偏心追従状態では、図４６（Ａ）のように、ポジショナはディスクの偏心と同期してレール上を往復運動し、図４６（Ｂ）のポジショナ速度３０２、および図４６（Ｃ）のポジショナ加速度３０４を生ずる。
【０００９】
もし、レールとキャリッジのスライド軸受部との間に摩擦などが全くなければ、図４６（Ｄ）の破線のＶＣＭ駆動電流３０６を印加すれば、理想的なトラック追従が実現されることになる。しかし、精粗一体型のポジショナにおいては、レールとキャリッジ間の軸受部における固体摩擦による外乱が無視できない。この固体摩擦による外乱は、一般に移動方向と反対方向に、つまり移動を妨げる向きに働く外乱となる。
【００１０】
偏心追従のために、レール上を往復運動しているキャリッジは、ディスク１回転につき、２回移動方向が反転する。実際には、２次偏心などが無視できない場合には、２回以上の場合もある。キャリッジがディスク１回転につき、２回移動方向を反転して固体摩擦外乱が起きるのは、図４６（Ｂ）のポジショナ速度３０２において、丸印３０８−１〜３０８−４の速度がゼロを横切って符号が反転するタイミングに相当する。
【００１１】
このような固体摩擦外乱は、簡単にモデル化すると、ポジショナ速度の符号によって外乱力の方向がステップ的に反転するステップ状外乱とみなせ、図４６（Ｃ）の破線のような摩擦外乱３１０となる。ここでは摩擦係数μが、μ＝０．４の場合を想定している。
【００１２】
このような記憶装置において、理想的なトラック追従制御を実現するためには、ポジショナ加速度を発生させるためのＶＣＭ駆動電流だけではなく、さらに摩擦外乱をキャンセルする駆動電流も同時に重畳して、図４６（Ｄ）に実線で示すようなＶＣＭ駆動電流３１２とする必要がある。
【００１３】
さて光スポットを隣接トラックに移動する１トラックジャンプの場合を考えると、隣接トラックに移動するのに要する時間は、一般に約５００μｓｅｃ以下と考えられる。これに対しディスク回転の周波数は、例えば７５Ｈｚ（１周期１３．３ｍｓｅｃ）と比較的低い周波数であり、固体摩擦外乱が無視できるような装置においては、トラックジャンプ中の短時間の間に想定される外乱力の変化は微量と考えられ、従来のようにフィードバック制御系の出力の低周波成分を、トラックジャンプ中に重畳しても有効な効果が期待できる。
【００１４】
しかし、固体摩擦外乱の無視できない精粗一体型装置においては、図４６（Ｃ）の摩擦外乱３１０の反転に対し、図４６（Ｄ）の実線のＶＣＭ駆動電流３１２のように、ＶＣＭ駆動電流をステップ的に変更する必要のあるディスクの回転位相の領域が存在し、これは図４６（Ｂ）のポジショナ速度３０２がゼロになる丸印３０８−１〜３０８−４の付近に存在する。
【００１５】
このようなポジショナ速度がゼロになる直前に、１トラックジャンプ命令を受け取った場合を考えると、トラックジャンプ開始時点での外乱量と、トラックジャンプ終了時点での外乱量は大きく変化していることになる。
【００１６】
ところで、ポジショナ速度がゼロになる直前にトラックジャンプ命令を受けた場合、フィードバック制御系の低周波成分の値は、トラックジャンプ直前でほぼトラックジャンプ開始時点での外乱量に収束していると考えられる。
【００１７】
しかし、従来のトラックジャンプにあっては、フィードバック制御系の低域成分について、トラックジャンプ直前の値を保持し、トラックジャンプ中にフィードフォワード出力し続ける。このため、トラックジャンプ終了時点では、実際の外乱量とフィードフォワード出力している低域成分の値との間に大きな誤差を生じ、トラックジャンプが不安定になったり、トラックジャンプに失敗したりする場合がある。
【００１８】
またトラックジャンプ命令は、上位のコントローラからディスクの回転位相とは無関係に指令されるので、トラックジャンプ命令がこのような摩擦外乱の変化する領域で指令された場合には、従来のフィードバック制御系の低域成分をトラックジャンプ中にフィードフォワード出力する方法では、不完全な場合がある。
【００１９】
このような問題に対し、偏心速度を検出し、静止摩擦の影響がでる偏心速度がゼロ付近となる領域を除いて、トラックジャンプ命令を出力する方法がある（特開平９−３５２８２）。しかし、トラックジャンプを禁止した領域でトラックジャンプ命令が発行された場合、トラックジャンプ命令が実行されるまでにタイムラグが生じ、ランダムアクセス性能を損なう恐れがある。
【００２０】
本発明の目的は、ディスクの偏心、ポジショナ機構に起因した摩擦外乱、装置外からの外乱に対し、安定したトラックジャンプができる記憶装置を提供する。
【００２１】
また本発明の他の目的は、精粗一体型のように摩擦外乱が無視できない装置においても、安定なトラックジャンプを実現する記憶装置を提供する。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
図１、図２は本発明の原理説明図である。
【００２３】
本発明の記憶装置は、光スポットによりトラック上に情報を記録または再生する記録再生部と、図１（Ａ）のように、光スポットとトラックの位置ずれを示すトラックエラー信号ＴＥＳに基づいたフィードバック制御部８０からのフィードバック制御信号により、光スポットの位置を移動させるポジショナを駆動して光スポットをトラックに追従させるトラック追従制御部を備える。
【００２４】
（トラックジャンプ制御）
このような装置につき、本発明は、隣接トラックに移動させるトラックジャンプ信号に、トラック追従制御に用いられる周期性外乱補償用フィードフォワード信号を加算してポジショナを駆動するトラックジャンプ制御部１０１を設けたことを特徴とする。
【００２５】
このようにトラック追従制御用に学習制御で獲得された高精度の周期性外乱補償信号をトラックジャンプ中にフィードフォワードしてトラックジャンプ信号に加算してポジショナを駆動することで、偏心外乱や固体摩擦外乱などの周期性外乱を精度良く補償することができる。
【００２６】
トラックジャンプ制御部１０１は、周期性外乱補償用フィードフォワード信号として、周期性外乱に対する位置ずれ量を零とするための媒体１周分の関数を、近似推定した近似関数として学習アルゴリズムにより獲得して記憶する学習制御部８２を備える。
【００２７】
この学習制御部８２の学習は、低い学習ゲインによって、学習結果の収束には多少時間がかかったとしても、最終的に得られる学習結果には、キャリッジ移動方向の反転に伴う帯域の高いステップ的な摩擦外乱の補償信号をも含ませることができる。
【００２８】
この学習制御信号をフィードフォーワード制御によりトラックジャンプ制御系に加えることで、トラックジャンプ制御系からステップ的な摩擦外乱を除外でき、精粗一体型ポジショナとしたことで、高次共振の存在により限界があり、制御帯域が低くとも、媒体の偏心に対する追従誤差を大幅に低減し、トラックジャンプ制御の精度を向上できる。
【００２９】
トラックジャンプ制御部１０１は、トラック追従のためのフィードバック制御信号の中のトラックジャンプ直前の低域成分の最終値を保持する機能をもち、その保持された値をトラックジャンプ信号および周期性外乱補償用フィードフォワード信号に加算して、トラックジャンプ中にポジショナを駆動するサンプル・ホールダ１１４を備える。
【００３０】
このようにトラック追従制御のためのフィードバック制御系の低域補償成分のトラックジャンプ直前値を、周期性外乱補償信号と共にトラックジャンプ中にフィードフォワードすることによって、偏心外乱や固体摩擦外乱などの周期性外乱に加え、装置外からの振動外乱のような非周期性外乱を精度よく補償することができる。
【００３１】
トラックジャンプ制御部１０１は、トラックジャンプ中はフィードバック制御部８０の中の低域補償演算を、トラックジャンプ直前の内部変数を保持したままトラックジャンプ中からトラックジャンプ終了後の引込み制御中の一定時間経過するまで保持した後に、保持した内部変数を初期値として低域補償演算を再開する。
【００３２】
このようにトラックジャンプ終了後の引込み制御の過渡応答中には、トラックジャンプ中に行っていた低域補償フィルタの演算停止を継続し、過渡応答がおさまってトラックエラー信号ＴＥＳが目標トラックに収束する付近のタイミングで、低域補償フィルタの演算を再開し、これによって引込み過渡応答により低域補償成分が振られるのを防ぎ、引込み後の低域補償フィルタによる低域補償精度の悪化を極力防ぐ。
【００３３】
図１（Ａ）における低域強調フィルタ（低域補償フィルタ）は、例えば図２（Ａ）のように、ＰＩ補償フィルタによって構成される。図２（Ａ）に示すフィードバック制御部８０においては、トラックジャンプ中にフィードフォワードされるトラックジャンプ直前の低域補償成分の最終値として、図２（Ａ）の「ＰＩ型低域補償成分」あるいは図２（Ａ）の「Ｉ型低域補償成分」のいずれかの信号のトラックジャンプ直前の最終値に、補正係数（図１のＫｐｌあるいは図１８，１９，２５，２６のＫｃｏｍｐに相当）を乗じたものが用いられる。これらの値のいずれかが、サンプルホールダ１１４によって保持され、トラックジャンプ中にフィードフォワード加算される。
【００３４】
また図２（Ａ）のフィードバック制御部８０を用いる場合、トラックジャンプ開始と同時に積分補償演算部（実施形態の低域強調演算部１４６）の演算を、トラックジャンプ直前の積分値を保持出力したまま、演算停止する。トラックジャンプ中およびトラックジャンプ終了（トラックジャンプ信号の終了）後の一定時間経過するまで、積分補償演算部はトラックジャンプ直前の積分値を保持出力し続けた後、保持した積分値を初期値として、積分補償演算を再開する。
【００３５】
トラックジャンプ開始と同時に、セレクタ１１０がトラックジャンプ信号側に切り替えられるため、位相進み演算の出力は駆動指令信号に反映されないが、トラックジャンプ中も位相進み補償部は、演算を継続している。
【００３６】
つまり、トラックジャンプ直前までのトラック追従中においては、ＰＩ補償出力（図２（Ａ）のＰＩ型低域補償成分）を入力として位相進み演算をしている。トラックジャンプ開始後は、一定値に保持出力されている積分補償出力と、ＴＥＳ信号のＫｐ倍信号（こちらの信号はＴＥＳ変化にあわせて変動している）との加算値１３４を入力として位相進み演算を継続する。
【００３７】
トラックジャンプ信号終了と同時にセレクタ１１０は再び位相進み補償出力側に切り替えられ、引込み制御が開始される。位相進み補償演算は前述のように継続されているので、セレクタ１１０が切り替えられた瞬間から有効な引込みのための駆動信号が位相進み補償部より出力される。
【００３８】
この出力には、積分演算部により保持されている低域補償信号も内包されているので、セレクタ１２０によりトラックジャンプ中にフィードフォワード出力されていた低域補償信号は、引込み開始の瞬間よりセレクタ１２０が０出力側に切り替えられたことによって無効とされる。
【００３９】
引き込み開始時より一定時間経過後、積分補償演算部は保持していた出力を初期値として積分演算を再開する。この時点よりフィードバック制御部８０は低域補償演算も含んだトラック追従用の完全な形のフィードバック制御系に復帰する。
【００４０】
また、低域強調フィルタは、図２（Ｂ）のように位相遅れ補償であってもよい。位相遅れ補償は図２（Ｂ）に示すように、比例成分の直流伝達成分とローパスフィルタ演算（実施形態の低域強調演算部１４６）結果との加算合成によって等価的に実現できる。
【００４１】
図２（Ｂ）のフィードバック制御部８０においては、トラックジャンプ中にフィードフォワードされるトラックジャンプ直前の低域補償成分の最終値として、「Ｉ型低域補償成分」（実際にはローパスフィルタ出力であるが、本発明では便宜的にＩ型低域補償成分と呼ぶ）あるいは「ＰＩ型低域補償成分」（前記同理由により便宜的にＰＩ型と呼ぶ）のいずれかの信号のトラックジャンプ直前の最終値に、補正係数（図１のＫｐｌあるいは図２３，２４，２５，２６のＫｃｏｍｐに相当）を乗じたものが用いられる。これらの値のいずれかが、サンプルホールダ１１４によって保持され、トラックジャンプ中にフィードフォワード加算される。
【００４２】
また図２（Ｂ）のフィードバック制御部８０を用いる場合、トラックジャンプ開始と同時に低域強調演算部１４６の演算を、トラックジャンプ直前のフィルタ内部変数を保持し、トラックジャンプ直前の出力を保持したまま、演算停止する。
【００４３】
トラックジャンプ中およびトラックジャンプ終了（トラックジャンプ信号の終了）後の一定時間経過するまで、低域強調演算部１４６はトラックジャンプ直前の出力値を保持出力し続けた後、保持したフィルタ内部変数、出力値を初期値として、低域強調演算を再開する。
【００４４】
トラックジャンプ開始と同時に、セレクタ１１０がトラックジャンプ信号側に切り替えられるため、位相進み演算の出力は駆動指令信号に反映されないが、トラックジャンプ中も位相進み補償部は、演算を継続している。つまり、トラックジャンプ直前までのトラック追従中においては、位相遅れ補償演算出力（図２（Ｂ）のＰＩ型低域補償成分）を入力として位相進み演算をしている。
【００４５】
トラックジャンプ開始後は、一定値に保持出力されている低域強調演算部出力と、ＴＥＳ信号のＫｐ倍信号（こちらの信号はＴＥＳ変化にあわせて変動している）との加算値１３４を入力として位相進み演算を継続する。
【００４６】
トラックジャンプ信号終了と同時にセレクタ１１０は再び位相進み補償出力側に切り替えられ、引込み制御が開始される。位相進み補償演算は、前述のように継続されているので、セレクタ１１０が切り替えられた瞬間から有効な引込みのための駆動信号が位相進み補償部より出力される。
【００４７】
この出力には、低域強調演算部により保持されている低域補償信号も内包されているので、セレクタ１２０によりトラックジャンプ中にフィードフォワード出力されていた低域補償信号は、引込み開始の瞬間よりセレクタ１２０が０出力側に切り替えられたことによって無効とされる。
【００４８】
引き込み開始時より一定時間経過後、低域強調演算部は保持していたフィルタ内部変数、出力値を初期値として低域強調演算を再開する。この時点より、フィードバック制御部８０は低域補償演算も含んだトラック追従用の完全な形のフィードバック制御系に復帰する。
【００４９】
図２（Ｂ）のような位相遅れ補償は、より一般的には低域補償のための低域ゲイン向上のための低域強調を図るフィルタで構成されるが、例えば図２（Ｂ）の構成のような
（位相遅れ補償）＋（位相進み補償）
のようにフィルタを直列に接続した補償の場合、低域強調フィルタ部は、図２（Ｃ）のように、比例成分の直達成分を含むのが一般的である。
【００５０】
つまり、低域強調フィルタの伝達関数をＧＬ（ｓ）とすると、
【００５１】
【数３】
0003552158.tif 000002
【００５２】
と表わされ、一般にｍ＜＝ｍである。ただし、この低域強調フィルタが比例成分の直達成分を含む場合、分子分母の次数は等しくなり、ｍ＝ｎとなる。ｍ＝ｎの場合、（１）式の伝達関数は一般に下式のように分解できる。
【００５３】
【数４】
0003552158.tif 000003
【００５４】
ただし、ＧＬ´（ｓ）は厳密にプロパー（つまり分子の次数が分母の次数より小さい）な伝達関数である。つまり、低域強調フィルタの伝達関数ＧＬ（ｓ）の分子分母が等しいとき、（２）式に示すように、比例成分の直達項（ＫＧＬ）と厳密にプロパーな伝達関数ＧＬ´（ｓ）の和として表現できる。本発明では、このＧＬ´（ｓ）を低域強調演算部と称する。
【００５５】
低域強調フィルタを一般的に表わした図２（Ｃ）のフィードバック制御部８０においては、トラックジャンプ中にＦＦされるトラックジャンプ直前の低域補償成分の最終値として、「Ｉ型低域補償成分」（実際にはローパスフィルタ出力であるが、本発明では便宜的にＩ型低域補償成分と呼ぶ）あるいは「ＰＩ型低域補償成分」（同じ理由により便宜的にＰＩ型と呼ぶ）のいずれかの信号のトラックジャンプ直前の最終値に、補正係数（図１のＫｐｌあるいは図２１，図２２，図２５，図２６のＫｃｏｍｐに相当）を乗じたものが用いられる。
【００５６】
これらの値のいずれかが、サンプルホールダ１１４によって保持され、トラックジャンプ中にフィードフォワード加算される。
【００５７】
また、図２（Ｃ）のフィードバック制御部８０を用いる場合、トラックジャンプ開始と同時に低域強調演算部１４６の演算を、トラックジャンプ直前のフィルタ内部変数を保持し、トラックジャンプ直前の出力を保持したまま、演算停止する。
【００５８】
トラックジャンプ中およびトラックジャンプ終了（トラックジャンプ信号の終了）後の一定時間経過するまで、低域強調演算部はトラックジャンプ直前の出力値を保持出力し続けた後、保持したフィルタ内部変数、出力値を初期値として、低域強調演算を再開する。
【００５９】
トラックジャンプ開始と同時に、セレクタ１１０がトラックジャンプ信号側に切り替えられるため、高域補償演算の出力は駆動指令信号に反映されないが、トラックジャンプ中も高域補償部は、演算を継続している。つまり、トラックジャンプ直前までのトラック追従中においては、低域補償演算出力（図２（Ｃ）のＰＩ型低域補償成分）を入力として高域補償演算をしている。
【００６０】
トラックジャンプ開始後は、一定値に保持出力されている低域強調演算部出力と、ＴＥＳ信号の（Ｋｐ×ＫＧＬ）倍信号（こちらの信号はＴＥＳ変化にあわせて変動している）との加算値１３４を入力として高域補償演算を継続する。
【００６１】
トラックジャンプ信号終了と同時にセレクタ１１０は再び高域補償出力側に切り替えられ、引込み制御が開始される。高域補償演算は前述のように継続されているので、セレクタ１１０が切り替えられた瞬間から有効な引込みのための駆動信号が高域補償部より出力される。
【００６２】
この出力には、低域強調演算部により保持されている低域補償信号も内包されているので、セレクタ１２０によりトラックジャンプ中にフィードフォワード出力されていた低域補償信号は、引込み開始の瞬間よりセレクタ１２０が０出力側に切り替えられたことによって無効とされる。
【００６３】
引き込み開始時より一定時間経過後、低域強調演算部は保持していたフィルタ内部変数、出力値を初期値として低域強調演算を再開する。この時点より、フィードバック制御部８０は低域補償演算も含んだトラック追従用の完全な形のフィードバック制御系に復帰する。
【００６４】
トラックジャンプ制御部１０１は、隣接するトラックへ１トラックジャンプする際の図１（Ｂ）のトラックジャンプ信号の指令値として、一定の第１加速度Ａ１を一定時間Ｔ１出力する第１キックパルス１８０の指令を出力し、続いて第１加速度Ａ１より小さい第２加速度Ａ２を１／２トラック通過検出（ＴＥＳのゼロクロス検出）まで出力する第２キックパルス１８２の指令を出力し、１／２トラック通過検出後、移動先トラックの１／４トラック手前付近あるいは移動先トラックの１／４トラック手前付近のトラッキングエラー信号ＴＥＳのピーク付近で終了するように一定の第３加速度Ａ３を一定時間Ｔ３出力するブレーキパルス１８４の指令を出力し、このトラックジャンプ信号の各指令値を出力した後に、フィードパック制御部８０によるトラック追従制御に制御を移して隣接トラックに引き込む。
【００６５】
このようなトラックジャンプ信号の生成により、トラックジャンプ中に補償誤差を生じる固体摩擦外乱の方向がトラック追従中とは逆転して加速不足となる場合に対し、ポジショナの加速を主とする第１キックパルスに続いて加速不足を補う第２キックパルスを生成して対応し、トラックジャンプ終了時までの間にポジショナが逆行しないようにする。
【００６６】
またキックパルスに続くトラックジャンプ信号のブレーキパルスを、目標トラックの１／４トラック前付近、正確にはトラックエラー信号ＴＥＳがピークを迎える付近で終了するような減速加速度Ａ３及び持続時間Ｔ３とすることで、引込み制御系（トラック追従制御系）に制御を引き渡すタイミングを早目にし、これによってフィードバック制御による補償可能性を拡大する。
【００６７】
この結果、精粗一体型のポジショナを使用した装置のように、固体摩擦外乱が無視できないような装置においても、安定したトラックジャンプが可能になる。
【００６８】
（学習制御）
学習制御部８２は、媒体回転に同期した媒体偏心等の周期性外乱に対する位置ずれ量を零とするための媒体回転１周分の未知の関数（図１では位置ずれ量を零とするための媒体回転１周分の駆動指令信号関数）を、媒体回転１周分の時間をＮ分割した各区間の短冊Ｃｉの高さで近似推定した近似関数として学習アルゴリズムにより獲得して記憶する。
【００６９】
この学習制御部８２によれば、低い学習ゲインによって、学習結果の収束には多少時間がかかったとしても、最終的に得られる学習結果には、キャリッジ移動方向の反転に伴う帯域の高いステップ的な摩擦外乱の補償信号をも含ませることができる。この学習制御信号をフィードフォーワード制御によりフィードバック制御系に加えることで、フィードバック制御系からステップ的な摩擦外乱を除外でき、シングル駆動のキャリッジとしたことで、高次共振の存在により限界があり、制御帯域が低くとも、媒体の偏心に対する追従誤差を大幅に低減し、オントラック制御の精度を向上できる。
【００７０】
本発明の学習制御部８２は、図１（Ａ）のように、フィードバック制御部８０と加算点８４の間に設けられ、媒体回転１周分の時間をＴＬ  とした場合、媒体１回転の開始時間ｔ＝０から終了時間ｔ＝ＴＬ  で繰り返す未知の駆動電流関数Ｉｒｅｐｅａｔ（ｔ）（ただし、０≦ｔ＜ＴＬ  、ＴＬ  は媒体１回転に要する時間）を、媒体回転１周分の時間ＴＬ  をＮ分割した区間番号ｉ＝０〜（Ｎ−１）をもつ各区間の短冊の高さＣｉ（ただし、ｉは区間番号で、０≦ｉ≦（Ｎ−１））で近似推定した近似関数Ｉ＾ｒｅｐｅａｔ（ｔ）（ただし、０≦ｔ＜ＴＬ  、ＴＬ  は媒体１回転に要する時間）として学習アルゴリズムにより獲得して記憶する。
【００７１】
ここで近似関数は
【００７２】
【数５】
0003552158.tif 000004
【００７３】
で表現されるが、明細書中においては「Ｉ＾ｒｅｐｅａｔ」として表現している。
【００７４】
学習制御部８２は、メモリ、サンプル部、近似関数演算部及びフィードフォーワード制御部を備える。メモリは、近似関数Ｉ＾ｒｅｐｅａｔ  （ｔ）の各区間の短冊の高さＣｉを格納する複数の記憶セルを備える。サンプル部は、フィードバック制御部８０から出力される制御信号ＩＦＢをサンプリングする。
【００７５】
近似関数演算部は、サンプル部でサンプリングした制御信号ＩＦＢ、所定の学習ゲインＫｌｅａｒｎ  に基づき、メモリの各記憶セルに格納した近似関数Ｉ＾ｒｅｐｅａｔ（ｔ）  の各区間の短冊の高さＣｉを、
【００７６】
【数６】
0003552158.tif 000005
【００７７】
但し、ｉは時間ｔで決定される区間の番号で、０≦ｉ≦（Ｎ−１）となり、例えばｉ＝ｆｌｏｏｒ（ｔ／Ｔ）、
Ｔは短冊１個あたりの時間幅でＴ＝ＴＬ  ／Ｎ
の学習則により求めて更新する。
【００７８】
フィードフォワード出力部（ＦＦ出力部）は、媒体回転の分割周期（短冊１個あたりの時間幅）Ｔに同期してメモリの記憶セルに格納した近似関数Ｉ＾ｒｅｐｅａｔ（ｔ）  の各区間の短冊の高さＣｉを学習制御信号として読み出し、フィードバック制御部８０からの制御信号ＩＦＢに加算して駆動部に駆動信号ＩＶＣＭ  を供給する。
【００７９】
更に、フィードフォワード出力部は、メモリの記憶セルに格納した近似関数Ｉ＾ｒｅｐｅａｔ（ｔ）  の各区間の短冊の高さＣｉを媒体回転に同期して読み出し、フィードバック制御部８０からの制御信号ＩＦＢに加算して駆動部に駆動信号ＩＶＣＭ  を供給する。
【００８０】
フィードフォーワード出力部は、メモリの各記憶セルに記憶した近似関数Ｉ＾ｒｅｐｅａｔ（ｔ）  の、所定の時間Δｔｌｅａｄだけ進んだ時刻に対する値を読み出して出力する。学習制御部８２は、その時点の学習結果をフィードフォワード出力しながら学習を繰り返す。この場合、フィードバック制御系に位相遅れ等の時間遅れがあり、これを補償しないと制御が不安定となる。そこで、その時点での最新の学習制御結果Ｉ＾ｒｅｐｅａｔに関し、現在時刻より、所定時間Δｔｌｅａｄだけ進んだ時刻に対応する値を読み出して出力することで、制御系が安定した状態で学習を行うことができる。
【００８１】
学習制御部８２は、学習後に、学習アルゴリズムにより獲得した近似関数Ｉ＾ｒｅｐｅａｔ（ｔ）  を、媒体回転に同期して出力してフィードフォーワード制御する。
【００８２】
学習制御部８２は、装置に対する媒体の挿入直後のタイミングで特定の時間だけ前記学習アルゴリズムによる前記近似関数の獲得動作を行い、学習後のトラッキング制御時に、獲得した前記近似関数を、媒体回転に同期して出力して周期性外乱を除去するフィードフォーワード制御を行う。
【００８３】
記憶装置は、ディスク半径方向の特定の位置、例えばディスク中周付近で学習して近似関数を得る場合、他の半径方向位置にシークして移動して、トラック制御を行う場合において、獲得された近似関数では誤差を生じ、近似が不十分な場合がある。例えば、ディスクのトラックの真円度が内周と外周で異なっていたり、スピンドル回転に伴う周期外乱の位相や振幅の内外周での差が無視できなかったり、精粗一体型の構造をもつピックアップを使用する場合、内周と外周で摩擦の大きさが異なる場合がある。
【００８４】
そこで、本発明の学習制御部８２は、ディスクの半径方向位置に対応して、複数の箇所で近似関数の獲得動作を行い、フィードフォワード時においては、その時にオントラックしているトラックアドレスに応じて近似関数を選択し（例えば、一番近いトラックアドレスで学習獲得された近似関数を選択する）、フィードフォワードすることによって、オントラックするトラックアドレスによらず、高精度なトラック制御が実現できる。
【００８５】
また、このように複数箇所で近似関数の獲得動作をする場合、近似関数の基本的な波形はほとんど差がなく、それぞれの近似関数の差は微妙な差となるため、他の箇所での近似関数データがある場合に、今回の箇所での近似関数獲得動作における近似関数データの初期値（それぞれの短冊に相当するセルの値の初期値）をゼロから開始するのではなく、他の箇所での近似関数データを初期値として開始することにより、学習時間の短縮がはかれる。
【００８６】
更に、記憶装置のポジショナは、媒体のトラックを横切る方向に移動自在なキャリッジ上に対物レンズをフォーカス制御自在に搭載し、キャリッジの移動により光ビームをトラックに追従させるトラッキング制御と光ビームを任意のトラック位置に移動するシーク制御の両方を行うシングル駆動型の構造を備える。
【００８７】
【発明の実施の形態】
＜目次＞
１．装置構成と機能
２．トラックジャンプ制御のフィードバック制御系
３．トラックジャンプ中の学習制御による周期性外乱補償用ＦＦ出力
４．トラックジャンプ中のＦＢ制御出力低域成分のＦＦ出力
５．トラックジャンプ信号波形
６．低域補償フィルタの演算再開とフィードバック制御の再開
７．ＴＺＣ検出の時間誤差を考慮したトラックジャンプ信号
１．装置構成と機能
図３は本発明の記憶装置であり、光ディスクドライブを例にとっている。本発明の光ディスクドライブは、コントロールユニット１０とエンクロージャ１１で構成される。
【００８８】
コントロールユニット１０には光ディスクドライブの全体的な制御を行うＭＰＵ１２、上位装置との間でコマンド及びデータのやり取りを行うインタフェース１７、光ディスク媒体に対するデータのリード・ライトに必要な処理を行う光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）１４、ＤＳＰ１６、及びバッファメモリ１８が設けられる。
【００８９】
バッファメモリ１８は、ＭＰＵ１２、光ディスクコントローラ１４、及び上位インタフェース１７で共用される。光ディスクコントローラ１４には、フォーマッタとＥＣＣユニットが設けられる。ライトアクセス時には、フォーマッタがＮＲＺライトデータを媒体のセクタ単位に分割して記録フォーマットを生成し、ＥＣＣユニットがセクタライトデータ単位にＥＣＣコードを生成して付加し、必要ならばＣＲＣコードを生成して付加する。
【００９０】
更に、ＥＣＣエンコードの済んだセクタデータを例えば１−７ＲＬＬ符号に変換する。リードアクセス時には、セクタリードデータを１−７ＲＬＬ逆変換し、次にＥＣＣユニットでＣＲＣチェックした後にエラー検出訂正し、更にフォーマッタでセクタ単位のＮＲＺデータを連結してＮＲＺリードデータのストリームとして上位装置に転送させる。
【００９１】
光ディスクコントローラ１４に対してはライトＬＳＩ２０が設けられ、ライトＬＳＩ２０にはライト変調ユニットとレーザダイオード制御ユニットが設けられる。レーザダイオードユニット３０はレーザダイオードとモニタ用ディテクタを備える。ライトＬＳＩ２０は、ライトデータをＰＰＭ記録またはＰＷＭ記録（マーク記録またはエッジ記録ともいう）でのデータ形式に変換する。
【００９２】
レーザダイオードユニット３０を使用して記録再生を行う光ディスク、即ち書替え可能なＭＯカートリッジ媒体として、１２８ＭＢ、２３０ＭＢ、５４０ＭＢ、６４０ＭＢ、１．３ＧＢ等を使用することができる。このうち１２８ＭＢのＭＯカートリッジ媒体については、媒体上のマークの有無に対応してデータを記録するピットポジション記録（ＰＰＭ記録）を採用している。
【００９３】
また媒体の記録フォーマットはゾーンＣＡＶであり、ユーザ領域のゾーン数は１２８ＭＢ媒体が１ゾーンである。また、高密度記録となる２３０ＭＢ、５４０ＭＢ、６４０ＭＢ及び１．３ＧＢのＭＯカートリッジ媒体については、マークのエッジ即ち前縁と後縁をデータに対応させるパルス幅記録（ＰＷＭ記録）を採用している。
【００９４】
ここで、６４０ＭＢ媒体と５４０ＭＢ媒体の記憶容量の差はセクタ容量の違いによるもので、セクタ容量が２０４８バイトのとき６４０ＭＢとなり、一方、５１２バイトのときは５４０ＭＢとなる。また媒体の記録フォーマットはゾーンＣＡＶであり、ユーザ領域のゾーン数は、、２３０ＭＢ媒体が１０ゾーン、５４０ＭＢ媒体及び１．３ＧＢ媒体が１８ゾーン、６４０ＭＢ媒体が１１ゾーンである。
【００９５】
このように本発明の光ディスクドライブは、１２８ＭＢ、２３０ＭＢ、５４０ＭＢ、６４０ＭＢ、１．３ＧＢ、更にダイレクト・オーバライト対応の２３０ＭＢ、５４０ＭＢ、６４０ＭＢ等の各記憶容量のＭＯカートリッジに対応可能である。
【００９６】
したがって光ディスクドライブにＭＯカートリッジをローディングした際には、まず媒体のＩＤ部をリードし、そのピット間隔からＭＰＵ１２において媒体の種別を認識し、種別結果を光ディスクコントローラ１４に通知する。
【００９７】
光ディスクコントローラ１４に対するリード系統としては、リードＬＳＩ２４が設けられ、リードＬＳＩ２４はリード復調ユニットと周波数シンセサイザが内蔵される。リードＬＳＩ２４に対しては、エンクロージャ１１に設けたＩＤ／ＭＯ用ディテクタ３２によるレーザダイオードからのビームの戻り光の受光信号が、ヘッドアンプ３４を介してＩＤ信号及びＭＯ信号として入力されている。
【００９８】
リードＬＳＩ２４には、ＡＧＣ回路、フィルタ、セクタマーク検出回路等の回路機能が設けられ、入力したＩＤ信号及びＭＯ信号よりリードクロックとリードデータを作成し、ＰＰＭデータまたはＰＷＭデータを元のＮＲＺデータに復調している。またゾーンＣＡＶを採用していることから、ＭＰＵ１２からリードＬＳＩ２４に内蔵した周波数シンセサイザに対しゾーン対応のクロック周波数を発生させるための分周比の設定制御が行われている。
【００９９】
周波数シンセサイザはプログラマブル分周器を備えたＰＬＬ回路であり、媒体のゾーン位置に応じて予め定めた固有の周波数をもつ基準クロックをリードクロックとして発生する。
【０１００】
リードＬＳＩ２４で復調されたリードデータは光ディクスコントローラ１４のリード系に与えられ、１−７ＲＬＬの逆変換後にＥＣＣユニットのデコード機能によってＣＲＣチェックとＥＣＣ処理を受けてＮＲＺセクタデータが復元される。
【０１０１】
続いてフォーマッタでＮＲＺセクタデータを繋げたＮＲＺリードデータのストリームに変換し、バッファメモリ１８を経由して上位インタフェース１７により上位装置に転送される。ＭＰＵ１２に対しては、ＤＳＰ１６を経由してエンクロージャ１１側に設けた温度センサ３６の検出信号が与えられている。ＭＰＵ１２は、温度センサ３６で検出した装置内ユニットの環境温度に基づき、レーザダイオードユニット２２におけるリード、ライト、イレーズの各発光パワーを最適値に制御する。
【０１０２】
ＭＰＵ１２は、ＤＳＰ１６を経由してドライバ３８によりエンクロージャ１１側に設けたスピンドルモータ４０を制御する。ＭＯカートリッジの記録フォーマットはゾーンＣＡＶであることから、スピンドルモータ４０を例えば３０００ｒｐｍの一定速度で回転させる。
【０１０３】
またＭＰＵ１２は、ＤＳＰ１６を経由してドライバ４２を介してエンクロージャ１１側に設けた電磁石を用いた磁場印加ユニット４４を制御する。磁場印加ユニット４４は装置内にローディングされたＭＯカートリッジのビーム照射側と反対側に配置されており、記録時、消去時等に媒体に外部磁界を供給する。
【０１０４】
ＤＳＰ１６は、媒体に対しレーザダイオード３０からのビームの位置決めを行うためのサーボ機能を備え、目的トラックに光スポットをシークしてオントラックするためのシーク制御（粗制御：コアース制御）、目標トラックののセンタに光スポットを追従させるトラック追従制御（精制御：ファイン制御）、更に隣接トラックに光スポットを移動するトラックジャンプ制御を行う。
【０１０５】
このシーク制御及びトラック追従制御は、ＭＰＵ１２による上位コマンドに対するライトアクセスまたはリードアクセスに並行して同時に実行することができる。トラックジャンプ制御は、トラック追従制御中の規定トラック位置毎に繰り返し行われる。
【０１０６】
ＤＳＰ１６のサーボ機能を実現するため、エンクロージャ１２側の光学ユニットに媒体上の光スポットからの戻り光を受光するＦＥＳ用ディテクタ４５を設け、ＦＥＳ検出回路（フォーカスエラー信号検出回路）４６が、ＦＥＳ用ディテクタ４５の受光出力からフォーカスエラー信号を作成してＤＳＰ１６に入力している。
【０１０７】
またエンクロージャ１１側の光学ユニットに媒体上の光スポットからの戻り光を受光する６分割又は９分割といった多分割受光部をもつＴＥＳ用ディテクタ４７を設け、ＴＥＳ検出回路（トラックエラー信号検出回路）４８がＴＥＳ用ディテクタ４７の受光出力からトラックエラー信号を作成し、ＤＳＰ１６に入力している。尚、トラックエラー信号は、トラッキングエラー信号ともいれる。
【０１０８】
この実施例においてトラックエラー信号は、プッシュプル法（ファーフィールド法ともいう）により生成される。トラックエラー信号はＴＺＣ検出回路（トラックゼロクロス検出回路）５０に入力され、トラックゼロクロスパルスを作成してＤＳＰ１６に入力している。更にＤＳＰ１６は、媒体上の光スポットの位置を制御するため、ドライバ５５，５８を介してフォーカスアクチュエータ５２及びＶＣＭ５４を制御している。
【０１０９】
ここで光ディスクドライブにおけるエンクロージャ１１の概略は図４のようになる。ハウジング６０内にはスピンドルモータ４０が設けられ、スピンドルモータ４０の回転軸のハブに対しインレットドア６２側よりＭＯカートリッジ６４を挿入することで、内部のＭＯ媒体６６がスピンドルモータ４０の回転軸のハブに装着されるローディングが行われる。
【０１１０】
精粗一体型のポジショナ機構は、キャリッジ６８、対物レンズ７０、固定光学系７２及びミラー７４で構成される。ローディングされたＭＯカートリッジ６４のＭＯ媒体６６の下側には、ＶＣＭ５４により媒体のトラックを横切る方向に移動自在なキャリッジ６８が設けられている。
【０１１１】
キャリッジ６８上には対物レンズ７０が搭載され、固定光学系７２に設けているレーザダイオードからのビームを立上げミラー７４を介して入射し、ＭＯ媒体６６の媒体面に光スポットを結像している。対物レンズ７０は図３のエンクロージャ１１に示したフォーカスアクチュエータ５２により光軸方向に移動制御される。またＶＣＭ５４によるキャリッジ６８のリニア駆動で媒体のトラックを横切る半径方向に光スポットを移動することができる。
【０１１２】
キャリッジ６８は、固定配置された２本のガイドレールに滑り軸受けで支持され、粗制御（コアース）として知られた光スポットを任意のトラック位置に移動させるシーク制御と、シークしたトラック位置で光ビームをトラックセンタに追従させる精制御（ファイン制御）として知られたトラック追従制御を同時に行う。
【０１１３】
このようなシングル駆動型のポジショナ機構としては例えば特開平９−３１２０２６号、特開平９−５４９６０号等のものを使用できる。
２．トラックジャンプ制御のフィードバック制御系
図５は、本発明の記憶装置におけるポジショナのトラックジャンプ制御部１０１を備えたフィードバック系の実施形態の基本概念を示すブロック図である。
【０１１４】
図５において、キャリッジ８８の基本的なフィードバック制御系は、トラッキングエラー検出部７８、フィードバック制御部８０、キャリッジ駆動部８６で構成される。トラッキングエラー検出部７８は媒体の偏心によって振れるトラック位置と光ビームの位置との差であるところのトラックエラー信号ＴＥＳを、光学的に検出して出力する。
【０１１５】
このトラッキングエラー検出部７８の入力には媒体の偏心による周期性の偏心外乱が加わる。フィードバック制御部８０は、トラックエラー信号ＴＥＳを入力として光スポットのトラックセンタに対するずれ量をなくすように、キャリッジ駆動部８６によりキャリッジ８８を駆動する。
【０１１６】
フィードバック制御部８０は、例えばＰＩＤ演算によりフィードバック制御信号ＩＦＢを出力し、この制御信号ＩＦＢは図４に示したＶＣＭ５４を用いたキャリッジ駆動部８６に対するフィードバック電流指令値となる。
【０１１７】
フィードバック制御部８０とキャリッジ駆動部８６の間には、セレクタ１１０が設けられる。セレクタ１１０は２つの入力端子１１０−１，１１０−２を有し、トラック追従制御中は図示のように入力端子１１０−１側に切り替わってフィードバック制御部８０からの制御信号ＩＦＢを加算点８４を介してキャリッジ駆動部８６に出力し、一方、１トラックジャンプ時には入力端子１１０−２に切り替わり、このとき供給されるトラックジャンプ信号（電流指令値）ＩＴＪを加算点８４を介してキャリッジ駆動部８６に供給し、キャリッジ８８の駆動でポジショナの１トラックジャンプを行わせる。
【０１１８】
このような基本的なトラック追従・トラックジャンプのためのフィードバック制御系に加え、本発明にあっては、フィードバック制御部８０とキャリッジ駆動部８６の間に、セレクタ１０８、学習制御部８２及び加算点８４を設けている。学習制御部８２は、トラック追従中も、トラックジャンプ中も、常時、加算点８４に学習制御で得られた媒体の回転偏心を含む周期性外乱補償用のフィードフォワード信号（以下単に「ＦＦ信号」という）を加算してキャリッジ８８を駆動する。
【０１１９】
学習制御部８２における周期性外乱補償用のＦＦ信号の学習獲得は、例えばカートリッジ媒体を装置にローディングした初期化処理の段階で行われる。この学習処理の際には、セレクタ１０８は入力端子１０８−１側に切り替って、フィードバック制御部８０からの制御信号ＩＦＢを入力として後に述べる学習アルゴリズムによって学習獲得される。
【０１２０】
ディスク回転の数周から数十周間の連続追従（キックバックやトラックジャンプなしの連続追従）によって、周期性外乱補償用のＦＦ信号が学習獲得される。学習終了後、セレクタ１０８は再び入力端子１０８−２側に切り替えられる。
【０１２１】
その後は、必要に応じて上記の連続追従による学習動作を行い、ＦＦ信号の更新を行う場合もあるが、基本的には、その後のトラックジャンプ中、トラック追従中のいずれの場合、セレクタ１０８は入力端子１０８−２側とされ、学習制御部８２は、既に学習獲得されたＦＦ信号を、トラック追従中か、トラックジャンプ中の区別なく、媒体回転に同期して出力する。
【０１２２】
更に本発明のトラックジャンプ制御部１０１は、フィードバック制御部８０から加算点８４の間にローパスフィルタ１１２、サンプルスイッチ１１６とホールダ１１８を備えたサンプルホールダ１１４、セレクタ１２０を設けている。
【０１２３】
このローパスフィルタ１１２、サンプルホールダ１１４、及びセレクタ１２０でなる系統は、トラック追従制御中におけるフィードバック制御信号の低域成分のトラックジャンプ直前値をサンプルホールドし、加算点８４でトラックジャンプ信号ＩＴＪ及び学習制御部８２からのＩ＾ｒｅｐｅａｔに加算し、トラックジャンプ中にキャリッジ８８を駆動する。
【０１２４】
このため、サンプルホールダ１１４は、ローパスフィルタ１１２を介して得られたトラック追従制御中のフィードバック制御中の低域成分のトラックジャンプ直前値をホールダ１１８にホールドし、トラックジャンプ中に入力端子１２０−２側に切り替わっているセレクタ１２０を介して加算点８４に加える。
【０１２５】
このようにホールダ１１８に保持されるトラックジャンプ直前のフィードバック制御信号の中の低域成分は、トラックジャンプ直前におけるトラック追従制御のための制御信号の低域成分の最終値を意味する。
【０１２６】
尚、以上は基本概念の説明であって、実際の装置においては、制御信号の低域成分を得るのにフィードバック制御部８０の出力にローパスフィルタ１１２を適用するのではなく、フィードバック制御部８０内で計算される低域強調フィルタの出力などが使用される。
【０１２７】
図６は、図５のトラックジャンプ制御部１０１に設けた学習制御部８２によるトラックジャンプ中の周期性外乱補償用ＦＦ信号による制御処理のタイムチャートである。ここで図６（Ａ）はポジショナ変位を表わし、図６（Ｂ）はポジショナ速度であり、また図６（Ｃ）はトラックジャンプ信号（ポジショナをジャンプさせるための加速度ＦＦ信号）であり、更に図６（Ｄ）はトラックジャンプ中の周期性外乱補償を学習制御部８２で行った場合と特開平２−１５２０２０号のような従来例のようにトラックジャンプ直前の低域成分をＦＦ出力した場合の説明図である。
【０１２８】
また図６は媒体のトラックピッチをＴＰ＝１．６μｍとした場合であり、トラックジャンプ信号ＩＴＪは図６（Ｃ）に示すように単純な加減速対象のバングバングとし、トラックジャンプ加速度は±４０ｍ／ｓ２  としている。更に偏心及び摩擦等の条件は、図４６の場合と同様、偏心振幅ＲＲＯは７０μｍｐ−ｐであり、また摩擦係数はμ＝０．４としている。
【０１２９】
図６（Ａ）のポジショナ変位にあっては、トラック追従制御時及びトラックジャンプ制御時の追従軌道を示している。即ち、２本の平行した線で表す追従軌道２２２，２２４は、例えば追従軌道２２２がトラックジャンプ前の飛び元トラック追従軌道であり、追従軌道２２４がトラックジャンプ後の飛び先トラック追従軌道であり、その間を結ぶ軌道２２６がトラックジャンプ軌道を表わしている。
【０１３０】
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のようなトラックジャンプ軌道２２６をもつトラックジャンプにおけるポジショナキャリッジの速度軌道であり、トラック追従制御におけるトラック追従速度軌道２２８に対し、トラックジャンプ時にあってはトラックジャンプ速度軌道２３０が得られる。
【０１３１】
ここで図５のトラックジャンプ制御部１０１に示したように、学習制御部８２の学習による獲得結果として得られた高精度な周期性外乱補償用ＦＦ信号をトラックジャンプ中に加算点８４に加えた場合、図６（Ｄ）のＳ点とＥ１点を結ぶＦＦ信号２３４を加えることになり、精度よく周期性外乱をＦＦ補償することができる。このため、図６（Ａ）のトラックジャンプ軌道２２６及び図６（Ｂ）のトラックジャンプ速度軌道２３０のように正確なトラックジャンプができる。
【０１３２】
これに対し特開平２−１５２０２０号のような従来例のように、トラックジャンプ直前のフィードバック制御信号の低域成分をトラックジャンプ中にＦＦ信号として加算点８４に加える場合には、図６（Ｄ）の破線のようにトラックジャンプ中に一定値２３６をフィードフォワードすることになり、トラックジャンプ中に補償誤差が発生し、トラックジャンプ終了時には点Ｅ１と点Ｅ２の間隔分の補償誤差となってしまう。
【０１３３】
この補償誤差は媒体の偏心量が大きいほど大きくなり、またトラックジャンプ時間が長いほど大きくなってしまう。特に本発明が対象とする精粗一体型のポジショナにおいては、キャリッジ全体を起動させることでトラックジャンプを行うため、レンズだけを移動させている従来の精粗分離型のポジショナに比べトラックジャンプ時間が長くならざるを得ず、その結果、補償誤差が大きくなってしまう。
【０１３４】
このような補償誤差が発生した場合、図６（Ａ）のトラックジャンプ軌道も誤差を持ち、その後のトラック引き込みとトラック追従制御において補償誤差を修正する必要があるため、引き込み時間が増大したりトラック引き込みに失敗したりする可能性がある。
【０１３５】
これに対し本発明にあっては、図６（Ｄ）のようにトラックジャンプ中及びトラックジャンプ終了後のトラック引き込み及びトラック追従制御においても、学習制御部８２からの学習結果として出力される高精度の周期性外乱補償用ＦＦ信号によって補償誤差が十分に低減されて補償精度が高まっているため、トラックジャンプ終了後のトラック引き込み制御はより安定し、トラックジャンプの成功率も向上する。
３．トラックジャンプ中の学習制御による周期性外乱補償用ＦＦ出力
図７は、図５のトラックジャンプ制御部１０１で学習制御を行う場合のフィードバック制御系の等化ブロック図である。
【０１３６】
図７は、図５に示した本発明のトラックジャンプ制御部１０１を備えたフィードバック系において、周期性外乱補償用のＦＦ信号を学習獲得する方法を説明するための等価ブロック図である。
【０１３７】
つまり前述のように、周期性外乱補償用のＦＦ信号の学習獲得時は、トラックジャンプなしの、ディスク回転数周から数十周間の連続トラック追従状態で実施するため、図５から、トラックジャンプに関係するブロックを削除している。
【０１３８】
具体的には、学習獲得中にあっては、図５のセレクタ１１０は１１０−１側、セレクタ１０８は１０８−１側、セレクタ１２０は１２０−１側とされるので、それを反映させて、不要となる信号線、ブロックなどを削除している。
【０１３９】
図７において、学習制御の際には、ポジショナのフィードバック制御系は、トラッキングエラー検出部７８、フィードバック制御部８０、学習制御部８２、加算器８４、キャリッジ駆動部８６、ポジショナキャリッジ８８で構成される。
【０１４０】
学習制御部８２は、フィードバック制御部８０から出力されたフィードバック電流指令値としての制御信号ＩＦＢを入力し、媒体の偏心回転に伴う周期性の摩擦外乱および偏心外乱などの追従誤差を抑圧するための未知の駆動電流関数Ｉｒｅｐｅａｔの近似関数である学習制御信号Ｉ＾ｒｅｐｅａｔを学習則により獲得し、学習が終了すると、学習結果として得られた学習制御信号Ｉ＾ｒｅｐｅａｔを媒体回転に同期して出力する。
【０１４１】
この学習制御信号Ｉ＾ｒｅｐｅａｔは、加算器８４でフィードバック制御部８０からの制御信号ＩＦＢにフィードフォワード制御信号として加算して駆動信号ＩＶＣＭ  となる。駆動信号ＩＶＣＭ  は、キャリッジ駆動部８６を通じてキャリッジ８８を駆動する。
【０１４２】
キャリッジ８８には、媒体の偏心回転に伴うキャリッジ８８の往復運動による移動速度の反転に伴い、移動速度ゼロの時点で方向が略ステップ的に変化する時点で大きな摩擦外乱が力外乱９０として周期的に加わっている。
【０１４３】
図８は、図７の学習制御部８２の機能ブロック図である。図８において、学習制御部８２は、制御部９２、サンプル処理部９４、近似関数演算部９６、リングバッファメモリ９８、及びフィードフォワード出力部（以下「ＦＦ出力部」という）１００を備える。
【０１４４】
制御部９２にはクロック信号Ｅ１と媒体の１回転に同期して得られるインデックス信号Ｅ２が入力している。制御部９２は学習制御部８２の動作モードとして（１）学習モード
（２）学習結果出力モード
を設定する。
【０１４５】
学習モードは、媒体を挿入した後のロード処理の際に実行され、学習則に従って周期性の近似関数となる学習制御信号Ｉ＾ｒｅｐｅａｔを学習する。学習結果出力モードでは、学習則は動作せずに、学習結果として得られた学習制御信号Ｉ＾ｒｅｐｅａｔを媒体回転に同期して出力し、フィードバック制御系に対しフィードフォワード出力として加える。
【０１４６】
このため制御部９２は、学習モードにあってはサンプル処理部９４、近似関数演算部９６、リングバッファメモリ９８及びＦＦ出力部１００を動作し、学習終了後の学習結果出力モードにあってはリングバッファメモリ９８とＦＦ出力部１００を動作する。
【０１４７】
ここで図８の学習制御部８２に設けた近似関数演算部９６による学習アルゴリズムを説明する。
【０１４８】
図７のフィードバック制御系において、媒体回転に同期してキャリッジ８８を駆動する駆動電流ＩＶＣＭ  の大部分は媒体回転に同期した周期の繰返し信号であると見做せ、例えば図９に示すような電流パターンとして捉えることができる。この図９のように、周期的に繰り返す電流パターンを未知な駆動電流関数Ｉｒｅｐｅａｔ（ｔ）として捉え、媒体１回転の周期ＴＬ  をＮ分割した短冊の高さで近似表現することを考える。ここでＮ分割した短冊１個当たりの時間幅Ｔは
Ｔ＝ＴＬ  ／Ｎ                                                            （３）
となる。
【０１４９】
図９の電流パターンをＮ分割したそれぞれの短冊の高さをＣｉ  （但しｉ＝０，１，・・・Ｎ−１）とすると、近似関数Ｉ＾ｒｅｐｅａｔは次式のようになる。
【０１５０】
Ｉ＾ｒｅｐｅａｔ（ｔ）＝Ｃｉ                                                          （４）
但し、ｉ＝ｆｌｏｏｒ（ｔ／Ｔ）
Ｔ＝ＴＬ  ／Ｎ
０≦ｔ＜ＴＬ  
ここで（４）式のｆｌｏｏｒ（    ）関数は、（    ）内の引数よりも小さいかあるいは等しい最大の整数値を示す。例えば（    ）内の引数が（０〜０．９）であった場合には、ｆｌｏｏｒ（０〜０．９）＝０となる。また（    ）内の引数が（１．０〜１．９）であった場合には、ｆｌｏｏｒ（１．０〜１．９）＝１となる。時刻ｔは媒体１回転ごとの決まった時点で得られるインデックス信号によりリセットされ、従ってｔ＝０〜ＴＬ  の値をもつ。
【０１５１】
前記（４）式の近似関数Ｉ＾ｒｅｐｅａｔのそれぞれの短冊の高さＣｉは、短冊に対応する時間幅内のフィードバック電流指令値である制御信号ＩＦＢを積分することにより、次式に従って学習が進行される。
【０１５２】
【数７】
0003552158.tif 000006
【０１５３】
但し、ｉ＝ｆｌｏｏｒ（ｔ／Ｔ）
ここで（５）式のＫｌｅａｒｎ  は学習ゲインであり、正の定数である。（５）式に示すように、ｔの値に応じてｉを決定し、つまり学習対象とする短冊Ｃｉを選択し、その時の制御信号の値ＩＦＢ（ｔ）  を入力とした積分演算を行う。この（５）式に従った学習則によれば、学習則の入力であるＩＦＢが略ゼロになるまで、各短冊の高さが積分されていくので、学習収束後は、短冊の高さＣ０ 〜ＣＮ−１  で表わされる近似関数Ｉ＾ｒｅｐｅａｔ（ｔ）  は、未知の駆動電流関数であるＩｒｅｐｅａｔ（ｔ）  を近似した関数になる。
【０１５４】
そして、（５）式に従った学習結果
Ｉ＾ｒｅｐｅａｔ（ｔ）＝Ｃｉ
但し、ｉ＝ｆｌｏｏｒ（ｔ／Ｔ）
Ｔ＝ＴＬ  ／Ｎ
０≦ｔ＜ＴＬ  
は学習結果出力モードにおいてフィードフォワード出力となって、ポジショナキャリッジ８８を駆動するキャリッジ駆動部８６の駆動電流ＩＶＣＭ  に直接入れ込まれるため、フィードバック制御系からみると周期性をもつ繰返し外乱が消滅したように見える。
【０１５５】
このような本発明の学習による周期性外乱の補償方法は、学習結果を得るための収束に多少時間が掛かったとしても、即ち学習のための学習ゲインＫｌｅａｒｎ  がローゲインであっても、最終的に得られる学習制御信号は周波数帯域の高い信号、厳密には周期性をもつ繰返し外乱に対する周波数帯域の高い補償信号を含ませることができる。
【０１５６】
（５）式の学習則に従って求められた各短冊ごとの高さＣｉ  は、リングバッファメモリ９８の該当するメモリセルに格納されている。
【０１５７】
図１０は、図８の学習制御部８２に設けたリングバッファメモリ９８のメモリ構成である。リングバッファメモリ９８は、媒体１回転の周期ＴＬ  の分割数Ｎに対応してＮ個のメモリセル１０６−０〜１０６−（Ｎ−１）を有する。ディスク回転に同期して（５）式により算出される各短冊の高さＣｉ  の値は、メモリセル１０６−０〜１０６−（Ｎ−１）のセルアドレスｉにｍｅｍ［ｉ］として格納される。
【０１５８】
即ち図１０のリングバッファメモリ９８のメモリセル１０６−０〜１０６−（Ｎ−１）の位置に対応して示す時間ｔは、媒体の１回転ごとに得られるインデックス信号でリセットされる時間であり、インデックス信号が得られた回転開始位置の時間をｔ＝０とし、媒体１回転ごとにこの時点を起点として検出される。
【０１５９】
ここで図８のサンプル処理部９４による入力信号ＩＦＢのサンプリング周期Ｔｓａｍｐｌｅに対し、図９に示した短冊の時間幅Ｔは長くとられる。サンプル時刻ｔにおいて、リングバッファメモリ９８のどのメモリセルを対象に（５）式の学習演算を適用するかは、次式のアドレスｉの算出で決められる。
ｉ＝ｆｌｏｏｒ（ｔ／Ｔ）                                            （６）
ここでＴは図９の短冊の時間幅であり、Ｔ＝ＴＬ  ／Ｎである。例えば媒体回転数を４５００ｒｐｍとすると、回転周波数は７５Ｈｚであり、１回転の周期ＴＬ  はＴＬ  ＝１３．３ｍｓｅｃであり、１周期ＴＬ  を例えばＮ＝１２８分割したとする。この場合、短冊１個当たりの時間幅Ｔは
Ｔ＝ＴＬ  ／Ｎ＝１０４．２μｓｅｃ
となる。
【０１６０】
したがって、学習制御部８２に対するフィードバック制御部８０からの制御信号ＩＦＢのサンプリング周波数を５５ｋＨｚ、即ちサンプリング周期Ｔｓａｍｐｌｅ＝１８．１８μｓｅｃとすると、短冊１個の時間幅Ｔの中で約５回、制御信号ＩＦＢのサンプリングが行われることになる。即ち媒体１回転当たり、各短冊は約５回ずつ、（５）式の学習演算を行うことになる。
【０１６１】
（５）式の学習則を実際にＤＳＰにインプリメントする際の学習演算は次式で与えられる。
ｍｅｍ［ｉ］＝  ｍｅｍ［ｉ］＋Ｋｌｅａｒｎ  ・Ｔｓａｍｐｌｅ・ＩＦＢ（ｔ）        （７）
但し、ｉ＝ｆｌｏｏｒ（ｔ／Ｔ）
この（７）式から明らかなように、図１０のメモリセル１０６−０〜１０６−（Ｎ−１）に格納する演算結果は、学習ゲインＫｌｅａｒｎ  を積分ゲインとして制御信号ＩＦＢを入力とする積分演算である。即ち、対応するアドレスｉのメモリセルに前回記憶している学習結果ｍｅｍ［ｉ］を読み出し、各サンプルタイミングごとに算出された
｛Ｋｌｅａｒｎ  ×Ｔｓａｍｐｌｅ×ＩＦＢ（ｔ）｝
を加算した後に再びｍｅｍ［ｉ］に記憶する処理となる。
【０１６２】
各短冊の高さＣｉについて、（７）式の演算を説明すると以下のようになる。つまり、学習前は初期値（普通はゼロ）が、ｍｅｍ［ｉ］に設定されている。学習開始後、ディスク回転の毎周の特定の時間の間、つまりｉ＝ｆｌｏｏｒ（ｔ／Ｔ）が満たされている間、その短冊の高さＣｉが選択され、その時刻におけるＩＦＢ（ｔ）  を入力として、ｍｅｍ［ｉ］を対象とした（７）式の積分演算が行われる。
【０１６３】
それ以外の時間には、他の短冊が選択されて同様の処理が行われる。他の短冊が選択されている間はｍｅｍ［ｉ］の値の更新は行われない。
ディスクが１回転して再び短冊Ｃｉが選択されたときには、ｍｅｍ［ｉ］が既に格納されている前の回転までの積分結果を初期値として、（７）式の積分演算がさらに行われていく。
【０１６４】
学習モードにあっては、（７）式に従った近似関数演算部９６の演算結果のリングバッファメモリ９８の対応するメモリセルでの積分処理と同時に、ＦＦ出力部１００が同じく対応するリングバッファメモリ９８のメモリセルの演算結果を読み出し、図７の加算器８４により加算してフィードバック制御系に加えるフィードフォワード制御を行っている。
【０１６５】
図８の近似関数演算部９６は、学習モードにあってはインデックス信号Ｅ２が得られたときの時間ｔ＝０から次にインデックス信号Ｅ２が得られるｔ＝０からｔ＝ＴＬまでの時間経過について、（６）式によりセルアドレスｉを算出し、リングバッファメモリ９８に対するアドレス制御信号の出力で近似関数演算部９６による演算結果Ｃｉの格納、及びＦＦ出力部１００に対するそのときの学習結果の読出出力を行っている。
【０１６６】
図８の学習制御部８２は、媒体のロード処理における学習モードに従った学習処理が終了すると、学習結果出力モードに移行する。学習結果出力モードにあっては、制御部９２はリングバッファメモリ９８とＦＦ出力部１００を動作し、媒体１回転ごとに得られるインデックス信号Ｅ２に同期して、例えば学習モードにおけるサンプリング周期Ｔｓａｍｐｌｅと同じ読出周期で学習結果である学習制御信号Ｉ＾ｒｅｐｅａｔを読み出し、ＦＦ出力部１００より図６の加算器８４に出力し、そのときフィードバック制御部８０より得られている制御信号ＩＦＢに加算し、キャリッジ駆動部８６に駆動電流ＩＶＣＭ  を流してポジショナキャリッジ８８を媒体偏心に伴う周期的な摩擦外乱を抑圧するようにフィードフォワード制御を行う。
【０１６７】
ここで学習モードにおける学習処理の安定性を保証するためには、ＦＦ出力部１００でリングバッファメモリ９８に格納したそのときの学習結果をフィードバック制御系に出力する際に、制御対象の位相遅れ等の時間遅れを考慮し、時間的に進んだ学習結果をフィードフォワード出力する必要がある。
【０１６８】
この時間的に進んだ学習結果のフィードフォワード出力のために、いわゆる位相進みフィルタ等を使用する必要はなく、学習制御部８２にあっては図６に示したように、時間ｔに対応してフィードフォワード出力となる電流パターンを管理しているため、制御対象の位相遅れを考慮した進み時間に対応してメモリセルを選択して、そのときの学習結果を出力すればよい。
【０１６９】
即ち、インデックス信号が得られる媒体１回転開始時点からの経過時間をｔとすると、学習結果を記憶するメモリセルは（６）式で選択していたが、ＦＦ出力部１００によるフィードフォワード出力用にメモリセルの選択は、進み時間をΔｔｌｅａｄとすると次式で算出される。
【数８】
0003552158.tif 000007
（８）式の第１式に示すように、基本的には、時刻ｔに進み時間Δｔｌｅａｄを足した時間に基づいて、メモリセル番号ｉを決定する。ただし、ｔが（ＴＬ−Δｔｌｅａｄ）を上回る場合、すなわち、（ＴＬ−Δｔｌｅａｄ）≦ｔ＜ＴＬの場合には、（８）式の第２式に示すような計算にしたがってメモリセル番号ｉを算出する。つまり、ｔが（ＴＬ−Δｔｌｅａｄ）を上回る瞬間から、リングバッファの先頭に戻って読み出すこととなる。     
このように学習結果のフィードフォワード出力について進み補償を行うことにより、進み補償を行っていない場合の応答波形が振動的になってしまうことを防止し、安定した学習結果を得ることができる。
【０１７０】
図１１は、図７の学習制御部８２を備えた本発明の記憶装置における位置決め制御のフローチャートである。まずステップＳ１で装置に媒体をロードすると、ステップＳ２で所定の媒体ロードシーケンスに従った媒体ロード処理が実行される。この媒体ロード処理において、新たに本発明で設けた学習制御部８２によるステップＳ３の学習モードによる処理が実行される。
【０１７１】
この学習モードによる学習処理の終了は
（１）学習回数
（２）学習時間
（３）トラックエラー信号ＴＥＳの評価
等で学習収束が判断される。例えば、学習の終了判定を時間設定で行う場合、学習開始後のディスクの回転回数をカウントし、規定回数で終了とする。
【０１７２】
ステップＳ４で学習終了がチェックされると、ステップＳ５に進み、学習結果出力モードの処理に移行する。この学習結果出力モードにあっては、ステップＳ３で獲得された学習結果を固定値としてフィードバック制御系にフィードフォワード出力することになる。
【０１７３】
このため、ステップＳ６以降のシーク制御及びトラック追従制御にあっては、学習結果に基づくフィードフォワード出力によって、媒体の回転に同期した偏心外乱、特に媒体偏心に対応したキャリッジの往復移動に伴う移動速度ゼロのタイミングで起きるピーク的な摩擦外乱が効果的に抑圧され、フィードバック制御系から見ると、周期外乱のない安定した制御環境が得られている。
【０１７４】
このため、ステップＳ５の学習結果出力モード以降の処理にあっては、ステップＳ６でシーク制御があれば、ステップＳ７に進み、キャリッジを目標トラックに向けて速度制御して位置決めするシーク処理いわゆる粗制御（コアース制御）を行い、このシーク制御によってステップＳ８で目標トラックにオントラックすると、ステップＳ９で目標トラックセンタに光ビームを追従させるトラック追従制御を行う。このトラック追従制御中にあっては、トラック１回転の規定位置で１トラック元に戻るためのトラックジャンプ制御が行われる。
【０１７５】
ステップＳ５の学習結果出力モードの処理に対応したステップＳ６〜Ｓ９のシーク制御またはオントラック制御は、ステップＳ１０で媒体排出が判別されるまで繰り返され、媒体排出があると再びステップＳ１に戻り、次の媒体ロードをもってステップＳ３の学習モードによる学習処理を改めて行うことになる。またステップＳ１１で終了指示があれば一連の処理を終了する。
【０１７６】
ここで学習制御部８２によるステップＳ４の学習モードによる処理は、近似関数の獲得動作時において、ディスク半径方向位置の複数箇所で、それぞれの箇所に対する近似関数の獲得動作を行う。このとき学習制御部８２は、複数箇所での近似関数獲得動作に、既に別の箇所で獲得された近似関数が存在する場合、既に存在している近似関数データを初期値として学習アルゴリズムを適用する。
【０１７７】
また学習制御部８２は、学習後のフィードフォワード時となるステップＳ５の学習結果出力モードの処理にあっては、その時の半径方向位置に応じて使用する近似関数を選択し、フィードフォワードする。
【０１７８】
例えば、ディスクの内周から外周までの間に１５０００本のトラックがある例を考える。まず、中周付近となる７５００本目付近で近似関数獲得動作を行う。次に、内周付近での近似関数獲得のために、２５００本目付近にシーク移動し、２５００本目付近で、別に用意されている内周用の近似関数獲得のためのメモリセルを使用して、近似関数獲得動作を行う。
【０１７９】
次に、外周付近の近似関数獲得のために１２５００本目付近にシーク移動し、１２５００本目付近で、別に用意されている外周用の近似関数獲得のためのメモリセルを使用して、近似関数獲得動作を行う。ディスク回転１００回で学習が終わるとすると、例えば７５００本目で行う学習は７５００本目から７６００本目の間で行われる。
【０１８０】
その後に行われる内周での学習においては、その近似関数は中周で獲得された関数とほぼ等しいものと考えられるので、近似関数の初期値（メモリセルの各値の初期値）をゼロから開始するのではなく、中周での学習結果を内周のメモリセルにコピーし、それを初期値として学習を開始することにより学習の短縮ができ、例えば、ディスク回転５０回で終了することができる。外周での学習も、同様に学習時間の短縮が可能になる。
【０１８１】
以上を例えば媒体ロード時に行う。内周用、中周用、外周用の３つの近似関数が用意される。以後の稼動状態においては、１から５０００本目までのトラックに移動してリード・ライト動作をする場合には、２５００本目付近で獲得された近似関数をフィードフォワードする。
【０１８２】
また５００１本目から１００００本目までのトラックに移動してリード・ライト動作をする場合には、７５００本目付近で獲得された近似関数をフィードフォワードする。更に１０００１本目から１５０００本目までのトラックに移動してリード・ライト動作する場合には、１２５００本目付近で獲得された近似関数をフィードフォワードする。
【０１８３】
以上により、例えば中周付近１個所で得られた近似関数を内周から外周までの全域で用いる場合に比べて、ディスクのトラックの真円度が内周と外周で異なっていたり、スピンドル回転に伴う周期外乱の位相や振幅の内外周での差が無視できなかったり、シングル駆動型の構造を持つピックアップを使用する場合、内周と外周で摩擦の大きさが異なる場合があっても、より高精度なトラック追従動作が行える。
【０１８４】
図１２は図８の学習制御部８２による学習モードの際の学習処理のフローチャートである。この学習処理にあっては、まずステップＳ１で媒体１回転ごとに得られるインデックスの有無をチェックしており、インデックスが得られるとステップＳ２に進み、現在時刻ｔをｔ＝０にリセットし、ステップＳ３でサンプルタイミングか否かチェックする。
【０１８５】
サンプルタイミングであれば、ステップＳ４で制御信号としての電流指示値ＩＦＢをサンプリングし、ステップＳ５でそのときの時刻ｔから（６）式に基づきメモリセルのアドレスｉを計算し、ステップＳ６でセルアドレスｉの格納値ｍｅｍ［ｉ］を読み出す。
【０１８６】
続いてステップＳ７で（７）式に従って新たな格納値ｍｅｍ［ｉ］を算出し、ステップＳ８でメモリのセルに新たに演算した格納値を記憶して更新する。続いてステップＳ９で、（８）式で算出したセルアドレス即ち制御時間Δｔｌｅａｄ分だけ先のセルアドレスの格納値を読み出してフィードバック制御系にフィードフォワード出力を行う。このようなステップＳ１〜Ｓ９の処理を、ステップＳ１０で学習終了条件例えば予め設定した学習時間に達するまで繰り返す。
【０１８７】
図１３は、図８の学習制御部８２の学習結果出力モードにおけるフィードフォワード出力処理のフローチャートである。このフィードフォワード出力処理にあっては、ステップＳ１で媒体１回転ごとに得られるインデックスの有無をチェックしており、インデックスが得られると、ステップＳ２で現在時刻ｔをｔ＝０にリセットし、ステップＳ３で出力タイミングか否かチェックする。
【０１８８】
この出力タイミングは、例えば図１２の学習モードの際のサンプリング周期Ｔｓａｍｐｌｅと同じ出力周期で決まるタイミングとする。ステップＳ３で出力タイミングが判別されると、ステップＳ４で（８）式により現在時刻ｔに進み時間Δｔｌｅａｄを加算した時間に基づくメモリセルのアドレスｉの計算を行い、ステップＳ５でセルアドレスの格納値を読み出してフィードバック制御系にフィードフォワード出力を行う。そしてステップＳ６で媒体排出があるか、あるいはステップＳ７で装置の終了指示があれば、フィードフォワード出力を終了する。
【０１８９】
図１４は、図７の学習制御部８２による学習開始から学習終了までのトラックエラー信号ＴＥＳ、フィードバック制御信号ＩＦＢ、学習制御信号Ｉ＾ｒｅｐｅａｔ及びキャリッジ駆動信号ＩＶＣＭ  の波形説明図であり、横軸は時間を秒で表わしている。
【０１９０】
ここで図１４（Ａ）がトラックエラー信号ＴＥＳ、図１４（Ｂ）がフィードバック制御信号ＩＦＢ、図１４（Ｃ）が学習制御信号Ｉ＾ｒｅｐｅａｔ、更に図１４（Ｄ）がキャリッジ駆動信号ＩＶＣＭ  である。
【０１９１】
この図１４において、時刻ｔ０から学習処理が開始されている。時刻ｔ０の学習開始直後にあっては、図１４（Ａ）のトラックエラー信号ＴＥＳは媒体偏心に伴うキャリッジの移動速度ゼロで生ずるピーク的な摩擦外乱と偏心による大きな位置ずれを表わしている。このトラックエラー信号ＴＥＳは、学習の進行に伴い徐々に減衰して摩擦外乱及び位置ずれが最終的に抑圧されている。
【０１９２】
尚、学習開始時刻ｔ０直後の最初の１回転では、学習結果を書き込む記憶セルに対し学習結果を読み出す記憶セルに対し所定時間Δｔｌｅａｄだけ早いセルから読み出しているため、学習制御信号Ｉ＾ｒｅｐｅａｔは学習前の初期値ゼロとなっている。
【０１９３】
時刻ｔ０からの学習処理は、図１４（Ｂ）のフィードバック制御信号ＩＦＢに含まれる外乱成分を、図１４（Ｃ）のように学習結果として出力する学習制御信号Ｉ＾ｒｅｐｅａｔに段階的に移し込んでいく処理となる。そして学習終了側の時刻０．２〜０．２５ｓｅｃに至ると、学習開始時に図１４（Ｂ）のフィードバック制御信号ＩＦＢに含まれていた外乱成分は、ほとんど図１４（Ｃ）のフィードフォワード出力となる学習制御信号Ｉｒｅｐｅａｔに移し込まれてしまい、その結果、図１４（Ａ）のトラックエラー信号ＴＥＳに外乱は見られなくなる。
【０１９４】
図１５は、図８の学習制御部８２のＦＦ出力部１００において、フィードバック制御系の遅れ時間を補償するための進み時間Δｔｌｅａｄによる補償を行わなかった場合の学習処理における各部の波形である。このようにフィードフォワード出力の際にフィードバック制御系の遅れ時間を補償するための進み時間Δｔｌｅａｄだけ読出タイミングを早める処理を行わなかった場合には、フィードバック制御系の遅れ時間による影響を受けて応答波形が振動的になる。
【０１９５】
その結果、学習終了時点の学習結果として出力される学習制御信号Ｉ＾ｒｅｐｅａｔにも遅れによる振動成分が学習結果として移し込まれてしまい、十分な外乱成分の抑圧効果が期待できないことが明らかである。これに対し、図８のＦＦ出力部１００でフィードバック制御系の遅れ時間に対応した進み時間の設定による学習結果の出力によって、図１４に示したような良好な学習結果が得られる。
【０１９６】
また図７の学習制御部８２は、フィードバック制御部８０から出力されるキャリッジ駆動部８６に対するフィードバック電流そのものを学習対象としているため、ノイズの少ない波形が学習でき、また学習結果がフィードバック電流そのものであることから、シーク制御、トラック追従制御、トラックジャンプ制御等の際に、直接、フィードバック制御系にフィードフォワード電流として出力して周期性外乱を高精度で補償できる利点がある。
４．トラックジャンプ中のＦＢ制御出力と低域成分のＦＦ出力
図５に示したトラックジャンプ中における学習制御部８２からの周期性外乱補償用ＦＦ信号は、媒体の回転偏心等の周期性外乱補償に対してのみ有効な制御であり、装置外部からの外乱のように媒体の回転とは無関係に発生するような非周期性外乱については補償効果が得られない。
【０１９７】
そこで本発明にあっては、非周期の外乱に対してはフィードバック制御系出力の低周波成分をトラックジャンプ中にフィードフォワードしてやることにより、更に安定なトラックジャンプ制御系を構築する。このようにフィードバック制御系出力の低周波成分をトラックジャンプ中にフィードフォワードしてやることにより、装置外部からの振動外乱がある場合でも安定なトラックジャンプが可能となる。
【０１９８】
一般に光ディスク装置においては、装置外からの高周波な外乱成分をポジショナ機構系に伝達させないようにするため、装置の外フレームとポジショナ機構系の間に防振用のゴム等を挿入し、機械的なローパスフィルタを構成する場合が一般的である。
【０１９９】
したがって、フィードバック制御系出力の低域補償成分をトラックジャンプ中にフィードフォワードすることによって、装置外からの外乱を受けた場合でも、多くの場合、その外乱を補償してトラックジャンプを安定化できる。
【０２００】
ここで従来のフィードバック制御系出力のトラックジャンプ直前の低周波成分のみをトラックジャンプ中に使用する場合には、偏心速度による摩擦外乱のステップ変化点を通過するトラックジャンプを行った場合、トラックジャンプの開始時点と終了時点では低域補償信号は摩擦変化分だけ違った値にならなければならない。
【０２０１】
しかしながら、従来のトラックジャンプ直前のフィードバック制御系出力の低域成分のみをフィードフォワードする場合では、トラックジャンプ終了後の引き込み及びトラック追従制御において、フィードバック制御系の低域補償成分を新しい値に収束させる必要があり、その分トラック引き込みにおける引き込み収束時間が延びたり、最悪、引き込みに失敗したりする。
【０２０２】
これに対し図５に示した本発明のように、フィードバック制御系の低域補償成分のトラック直前値のフィードフォワードの他に、トラック追従制御時に学習制御で得られた学習制御部８２からの周期性外乱補償用ＦＦ信号を、トラックジャンプ中にフィードフォワードする制御においては、周期性外乱補償信号はトラック引き込み終了時において摩擦分の変化に追従しているので（正確にはトラックジャンプの間いつでも追従している訳ではないが、少なくともトラックジャンプ終了時点においては正しい値になっている）、フィードバック制御系出力の低域補償成分はトラックジャンプ直前に保持した値からトラックジャンプ終了時点はほとんど変化する必要がない。
【０２０３】
したがって、偏心摩擦外乱のステップ変化を跨がるトラックジャンプを行った場合でも、本発明によるトラックジャンプ終了後の低域補償精度は十分に高く、フィードバック補償演算による修正幅も略ゼロとなるので、引き込みも安定で速やかに行うことができる。
【０２０４】
図１６は、図５の本発明によるトラックジャンプ制御部１０１をより具体的にした実施形態のブロック図である。
【０２０５】
図１６において、フィードバック制御部８０は、比例ゲインＫｐを乗算する比例演算部１２２、ＰＩ補償器や位相遅れ補償器等を用いた低域強調フィルタ１２４及び位相進み補償器１２６を直列に配置した構成を持つ。図５の低域強調フィルタ１２４の出力に適用されているゲイン乗算器１２８のゲインＫｐｌは、位相進み補償のＤＣゲインである。例えば位相進み補償が１次で
【０２０６】
【数９】
0003552158.tif 000008
【０２０７】
のような形の場合、位相進み補償のＤＣゲインは１となり、したがってゲインＫｐｌ＝１である。つまり、この場合には低域強調フィルタ１２４の出力がそのままフィードバック制御部８０の出力の低域成分と等価になる。
【０２０８】
また位相進み補償が
【０２０９】
【数１０】
0003552158.tif 000009
【０２１０】
のような形の場合、ゲイン乗算器１２８のゲインＫｐｌ＝ωＬ  ／ωＨ  となる。
【０２１１】
また制御帯域付近の位相をより進める必要がある場合、位相進み補償部分は
【０２１２】
【数１１】
0003552158.tif 000010
【０２１３】
のように１次の位相進みフィルタを２段使用したり、より一般的には極ゼロ配置等の手法によって
【０２１４】
【数１２１】
0003552158.tif 000011
【０２１５】
のような一般的なｎ次の伝達関数で表わされる位相進み要素が挿入される。例えば（１１）式、（１２）式の場合、いずれもＤＣゲインは１であり、ゲイン乗算器１２８のゲインはＫｐｌ＝１となる。
【０２１６】
図１７は図１６を変形した実施形態である。図１７の実施形態にあっては、フィードバック制御部８０が低域強調フィルタ１２４、位相進み補償器１２６及び比例演算器１３０の順に直列に配置し、比例ゲインＫｐの積算がフィードバック制御部８０の演算の終端部分で行われる場合である。このように比例ゲインＫｐのフィードバック制御部８０における演算が終端部分で行われる場合には、ゲイン乗算器１２８の補償ゲインは
Ｋｃｏｍｐ＝Ｋｐｌ×Ｋｐ
となる。
【０２１７】
より一般的には、図１７の低域強調フィルタ１２４と位相進み補償器１２６の間の点１２５からフィードバック制御部８０の出力点１２７までの間に挿入されるフィルタ全体のＤＣゲインをゲイン乗算器１２８のゲインとしてセットする。
【０２１８】
例えば点１２５と点１２７の間に高次共振キャンセルのためのノッチフィルタが挿入されたり、位相進み補償フィルタも２段構成される場合等があるが、その場合にはそれら全体のＤＣゲイン、即ち点１２５と点１２７の間の伝達特性のＤＣゲインをゲイン乗算器１２８のゲインに設定する。
【０２１９】
図１８は、フィードバック制御部８０の低域強調フィルタ１２４をＰＩ補償とした場合の実施形態である。低域強調フィルタ１２４にあっては、比例演算器１３０の出力を加算点１３４に入力し、積分演算器１３２に比例演算器１３０の出力を入力し、その積分出力を加算点１３４で加えている。
【０２２０】
この場合、比例演算器１２８のゲインＫｃｏｍｐは分岐点１２５からフィードバック制御系の出力点１２７までのＤＣゲインに等しい補正係数となる。更にフィードバック制御部８０の出力段は位相進み補償器兼後段補償要素１３６となっており、この後段補償要素は例えばメカニカル部の高次共振補償のためのノッチフィルタ等を含む。
【０２２１】
図１９は図１８を変形した実施形態である。この図１９の実施形態にあっては、フィードバック制御部８０のＰＩ補償を行う低域強調フィルタ１２４における積分演算器１３２からの積分補償値のトラックジャンプ直前値を、トラックジャンプ中にサンプルホールダ１１４のホールダ１１８に保持してフィードフォワードするようにしている。尚、演算停止・再開指令１５０は、後の説明で明らかにする。
【０２２２】
図２０（Ａ）（Ｂ）は、図１８と図１９の実施形態の違いを説明している。図２０（Ａ）は周波数に対するゲインであり、また図２０（Ｂ）は周波数に対する位相角である。
【０２２３】
図１８の低域強調フィルタのＰＩ補償値のトラックジャンプ直前値をトラックジャンプ中にホールド出力する場合は、比例成分Ｐと積分成分Ｉが加えられたＰＩ出力特性１３８のような周波数特性となり、図示の５００Ｈｚ付近のＰＩ折れ点周波数に近い周波数の振動外乱が加えられても、その付近での図２０（Ｂ）の位相角のＰＩ出力特性１４２も、Ｉ成分のみのＩ出力特性１４４に比べて改善されているため、装置外からの振動に対し、より高い振動成分に対しても有効なトラックジャンプ中のフィードフォワード補償信号となる。
【０２２４】
しかしながら、図１８の場合には比例成分を含んでいるため、図２０（Ａ）のＰＩ出力特性１３８のように高域までフラットな伝達特性を持ち、場合によってはノイズ等の影響を受け易くなる可能性がある。
【０２２５】
一方、図１９のような積分Ｉ成分のみの場合は、ＰＩ成分の場合と逆であり、図１８のＰＩ成分の場合に比べ、ゲインは図２０（Ａ）のＩ出力特性１４０及び位相角は図２０（Ｂ）のＩ特性１４４のように、高い周波数の振動外乱には若干弱くなるが、高域ではゲインが落ちるのでノイズには強くなるメリットがある。
【０２２６】
したがって、図１８のＰＩ成分のトラックジャンプ直前値をトラックジャンプ中にホールド出力するか、図１９のようにＩ成分のみのトラックジャンプ直前値をトラックジャンプ中にホールド出力するかは、装置の特性や仕様要求等によって好ましい方を選択すればよい。
【０２２７】
このような関係を一般化して表わすと、図２１，図２２のようになる。ここで低域強調フィルタ全体の伝達特性をＧＬ（ｓ）としている。図２１は、図１８のＰＩ成分のトラックジャンプ直前値をトラックジャンプ中にホールド出力する場合の一般形であり、低域強調フィルタ全体の出力（本発明では「ＰＩ型低域補償成分」と称する）をトラックジャンプ中にホールド出力する場合を示す。
【０２２８】
一方、図２２は図１９のＩ成分のみのトラックジャンプ直前値をトラックジャンプ中にホールド出力する場合の一般形であり、低域強調演算部の出力（本発明では「Ｉ型低域補償成分」と称する）をトラックジャンプ中にホールド出力する場合を示す。
【０２２９】
図２１，図２２において、フィードバック制御部８０に設けられた低域強調フィルタ１２４は、比例ゲインＫｐを設定した比例演算器１３０、伝達関数ＧＬ´（ｓ）を持つ低域強調演算部１３６、低域強調フィルタの比例成分の直達ゲインＫＧＬを設定した比例演算器１４７、および加算点１３４で構成される。
【０２３０】
即ち、図２１及び図２２にあっては、低域強調フィルタ１２４の伝達関数をＧＬ（ｓ）としている。つまり、低域強調フィルタ１２４の伝達関数をＧＬ（ｓ）とすると、一般に、
【０２３１】
【数１３】
0003552158.tif 000012
【０２３２】
と表わされ、一般にｍ＜＝ｎである。
【０２３３】
この低域強調フィルタ１２４は、比例成分の直達成分を含む場合が一般的で、その場合、分子分母の次数は等しくなり、ｍ＝ｎとなる。ｍ＝ｎの場合、（１３）式の伝達関数は一般に下式のように分解できる。
【０２３４】
【数１４】
0003552158.tif 000013
【０２３５】
ただし、ＧＬ´（ｓ）は厳密にプロパー（つまり分子の次数が分母の次数より小さい）な伝達関数である。つまり、低域強調フィルタ１２４の伝達関数ＧＬ（ｓ）の分子分母が等しいとき、（１４）式に示すように、比例成分の直達項（ＫＧＬ）と厳密にプロパーな伝達関数ＧＬ´（ｓ）との和として表現できる。本発明では、この伝達関数ＧＬ´（ｓ）を低域強調演算部と称する。
【０２３６】
この伝達関数ＧＬ（ｓ）としては、既に示したＰＩ補償における
【０２３７】
【数１５】
0003552158.tif 000014
【０２３８】
の他に、一般によく使われる位相遅れ補償の
【０２３９】
【数１６】
0003552158.tif 000015
【０２４０】
あるいは
【０２４１】
【数１７】
0003552158.tif 000016
【０２４２】
のように、一般的に示される、より広義の低域強調フィルタ（ｍ≦ｎ）であってもよい。
【０２４３】
図２３および図２４は、フィードバック制御部８０に設けた低域強調フィルタ１２４を（１６）式のような位相遅れ補償と、比例演算器１３０で構成した場合の実施例である。
【０２４４】
即ち、（１２）式の位相遅れ補償は、
ＧＬ´（ｓ）＝（ωＨ  −ωＬ  ）／（Ｓ＋ωＬ  ）
で表わされる低域強調演算部１４８と、比例成分の直達成分（ＫＧＬ＝１）の加算合成で実現されている。
【０２４５】
また、図２３と図２４の実施形態の相違は、図２３の実施形態は図２１のように低域強調フィルタ全体の出力（ＰＩ型低域補償成分）のトラックジャンプ直前値をホールド出力しており、これに対し図２４の実施形態は図２２のように、低域強調演算部１４８の出力（Ｉ型低域補償成分）のトラックジャンプ直前値のみをホールド出力している。
【０２４６】
このように図５に示した本発明のトラックジャンプ制御部１０１にあっては、トラックジャンプ中にもトラック追従制御のために準備されている学習制御部８２からの周期性外乱補償用ＦＦ信号をフィードフォワードし続け、更にトラック追従制御のためのフィードバック制御部８０の低域補償成分のトラックジャンプ直前値をトラックジャンプ中に一定値にホールドしてフィードフォワードした状態で、トラックジャンプ信号ＩＴＪによりトラックジャンプすることで、トラックジャンプを安定化させることができる。
【０２４７】
図２５は、図２１に示した低域強調フィルタ１２４の出力（ＰＩ型低域補償成分）のトラックジャンプ直前値をトラックジャンプ中にホールド出力する場合について、トラックジャンプ後に再びトラック追従制御に移行するための実施形態である。
【０２４８】
図２５にあっては、フィードバック制御部８０に設けた低域強調フィルタ１２４の低域強調演算器１４６に対し、演算停止・再開指令１５０を指示することで低域強調フィルタ１２４の演算を一時停止しまた再開する機能を備えている。低域強調フィルタ１２４の「ＧＬ´（ｓ）」の演算を行う低域強調演算部１４６は、
演算停止指令を受け付けると、その時のフィルタ内部変数を保持したままフィルタ演算を一時停止する。
【０２４９】
本発明の光ディスクドライブの制御系は、図３のようにＤＳＰ１６によってソフトウェアの演算により制御機能が実現されており、このような低域強調フィルタ１２４の演算停止は容易に実現できる。
【０２５０】
演算停止中は低域強調演算部１４６は入力信号が更新されても演算はせず、その出力は演算中止直前の値を保持出力している。演算停止中に演算再開命令を受け付けると、低域強調演算部１４６は保持していた内部変数と演算再開時の入力値により演算を再開し、演算結果を出力するようになる。
【０２５１】
図２６は、図２２に示した低域強調演算部１４６の出力（Ｉ型低域補償成分）のトラックジャンプ直前値をトラックジャンプ中にホールド出力する場合について、トラックジャンプ後に再びトラック追従制御に移行するための実施形態である。低域強調演算部の演算停止・再開については、図２５の場合と同様に行われる。この場合は、低域強調演算部の出力はトラックジャンプ中にホールドされているので、サンプル・ホールダ１１４は省略してもよい。
５．トラックジャンプ信号の信号波形
ここでポジショナキャリッジに固体摩擦外乱が存在する場合のトラックジャンプについて詳細に分析してみる。図２７〜図３４は、媒体に偏心があり、ポジショナのキャリッジに固体摩擦外乱がある場合の偏心外乱の周期に対し、タイミング（位相）を変えてトラックジャンプを行った場合の様子を示している。
【０２５２】
例えば図２７を参照すると、図２７（Ａ）がポジショナ変位であり、図２７（Ｂ）がポジショナ速度であり、また図２７（Ｃ）がトラックジャンプ信号（トラックジャンプ加速度ＦＦ信号）であり、更に図２７（Ｄ）が外乱補償信号である。
【０２５３】
図２７（Ａ）のポジショナ変位は、図６（Ａ）と同様、飛び元トラック追従軌跡２２２と飛び先トラック追従軌跡２２４を示しており、横軸の時間ｔについて、ｔ＝０〜１３ｍｓの媒体１回転分の移動軌跡を表わしている。ここで媒体のトラックピッチはＴＰ＝１．６μｍであり、偏心量は４０μｍｐ−ｐ、更に摩擦係数はμ＝０．４としている。
【０２５４】
更にまた、トラックジャンプ加減速度は図２７（Ｃ）のように±５０ｍ／ｓ２としている。この点は図２８〜図３４についても同様である。そして図２７〜図３４にあっては、偏心外乱に追従したポジショナ変位の周期に対し、次のタイミングでトラックジャンプを行っている。
【０２５５】
図２７はｔ１＝    ０．０ｍｓｅｃ
図２８はｔ２＝    ２．０ｍｓｅｃ
図２９はｔ３＝    ３．３ｍｓｅｃ
図３０はｔ４＝    ４．０ｍｓｅｃ
図３１はｔ５＝    ６．３ｍｓｅｃ
図３２はｔ６＝    ９．０ｍｓｅｃ
図３３はｔ７＝    ９．８ｍｓｅｃ
図３４はｔ８＝１１．０ｍｓｅｃ
更に図２７，図２８，図３１，図３４については媒体１回転に対応した偏心外乱１周期分を示しているが、図２９，図３０，図３２，図３３のそれぞれについてはトラックジャンプのタイミング時刻ｔ３，ｔ４，ｔ６，ｔ７付近を拡大して示している。
【０２５６】
また図２７〜図３４の各図（Ａ）のポジショナ変位において、飛び元トラック追従軌跡２２２と飛び先トラック追従軌跡２２４が平行に描かれており、それぞれのトラックジャンプ時刻ｔ１〜ｔ８に飛び元トラック追従軌跡２２２から飛び先トラック追従軌跡２２４に至るトラックジャンプ軌跡２２６−１〜２２６−７を示している。
【０２５７】
また図２７〜図３４の各図（Ｂ）のポジショナ速度にあっては、ポジショナキャリッジのトラック偏心追従速度軌道２２８とそれぞれのトラックジャンプ時刻ｔ１〜ｔ８のトラックジャンプで生じたトラックジャンプ速度軌道２３０−１〜２３０−７を示している。
【０２５８】
また図２７〜図３４の各図（Ｃ）にあっては、トラックジャンプ時刻ｔ１〜ｔ８の各々についてトラックジャンプ信号２３２−１〜２３２−８を示している。
【０２５９】
更に、図２７〜図３４の各図（Ｄ）の外乱補償信号については、トラック追従時の外乱補償信号を実線２３４で、トラックジャンプ時に必要となる外乱補償信号を破線で示している。
【０２６０】
図５の学習制御部８２の出力する学習結果（周期性外乱補償用ＦＦ信号）は、精度良く、このトラック追従時の外乱補償信号２３４を近似している信号と見なせる。本発明では、トラック追従中、およびトラックジャンプ中のいずれの場合も常時、この補償信号２３４（の近似関数である学習結果）を加算点８４を通じて、キャリッジ駆動部８６にＦＦしている。
【０２６１】
まず図２７，図２８及び図３４のように、トラックジャンプ時刻ｔ１，ｔ２，ｔ８における偏心追従速度、即ちトラック偏心追従速度軌道２２８の方向と、トラックジャンプ速度軌道２３０−１，２３０−２，２３０−８の速度方向が一致する場合には、トラックジャンプ中にキャリッジの移動方向が変わることがないので、各図（Ｄ）の周期性外乱補償信号２３４はトラックジャンプ中に使用しても精度を高く外乱を補償する信号となる。
【０２６２】
つまり、これらの場合には、破線で示すトラックジャンプ中に必要な外乱補償信号は、実線２３４に完全に一致している。
【０２６３】
また図３１のように、トラック偏心追従速度軌道２２８に対しトラックジャンプ速度軌道２３０−５の速度方向が反対方向であっても、トラックジャンプ速度軌道２３０−５の速度がトラック偏心追従速度軌道２２８より小さいならば、トラックジャンプ中にポジショナキャリッジの移動方向は変化せず、トラック追従のための周期性外乱補償信号２３４はトラックジャンプ中に使用しても精度高く外乱を補償する信号ということができる。
【０２６４】
つまり、この場合にも、破線で示すトラックジャンプ中に必要な外乱補償信号は、実線２３４に完全に一致している。
【０２６５】
これを整理すると
0003552158.tif 000017
の関係にあり、固体摩擦はポジショナキャリッジとレールの間で発生するので、ポジショナキャリッジのレールに対する移動速度の符号（移動方向）に依存して、その移動を妨げる向きに摩擦外乱が発生することになる。
【０２６６】
別の言い方をすると、トラックジャンプの時間中におけるキャリッジの移動方向が、その時間中にトラックに追従させたとした時のキャリッジの移動方向と一致していれば、固体摩擦が存在してもキャリッジの移動方向がトラックジャンプ中とトラック追従中とで一致するために、トラック追従用の周期性外乱補償信号をトラックジャンプ中に使用しても高精度な外乱補償信号として使用可能である。
【０２６７】
図３０及び図３２は、図３１と同様、トラックジャンプ速度軌道２３０−４，２３０−６の速度とその時のトラック偏心追従速度軌道２２８とが反対になっているが、トラックジャンプ自体の速度の大きさがその時のトラック偏心追従速度よりも大きくなる範囲が存在する場合である。
【０２６８】
例えば図３０（Ｂ）のトラックジャンプ速度軌道２３０−４の点１５６，点１５８のように、トラックジャンプ中にキャリッジ速度がゼロをクロスし、速度方向が反転する範囲が発生する。この点１５６から１５８までの範囲ではトラックジャンプによるキャリッジ速度はトラック偏心追従速度軌跡２２８とは速度方向が反対になるため、固体摩擦外乱はトラック偏心追従時とは反対方向になる。
【０２６９】
このため、点１５６から１５８までの時間範囲における理想的な外乱補償信号は、破線１６０で示すような信号となり、実際にＦＦしている補償信号２３４との間に斜線部１６２で示すＦＦ誤差を生じることになる。
【０２７０】
したがって、この固体摩擦外乱をキャンセルするためには、図３０（Ｄ）の点線１６０でＦＦ誤差１６２を生ずるトラック追従時と固体摩擦外乱が反対方向になる範囲で、この固体摩擦外乱を補償する加速方向の駆動電流を流す必要がある。このことは学習制御部８０のみによる周期性外乱補償信号のフィードフォワードのみでは、破線１６０で囲まれた斜線部１６２で示されるフィードフォワード誤差が残ることを意味する。
【０２７１】
図２９及び図３３は、トラック偏心追従速度軌跡２２８について、速度がゼロとなる付近の時刻ｔ３，ｔ７でトラックジャンプを行った場合である。例えば図２９（Ｂ）にあっては、トラック偏心追従速度軌跡２２８は点１７２の時点で移動方向が反転するが、それより前の時刻ｔ３＝３．３ｍｓｅｃの時点でトラックジャンプを開始することによって、トラックジャンプ速度軌道２３０−３のようにキャリッジ移動速度がトラック追従時から変化するため、移動方向の反転がそれより遅れた点１７４の時点に移動してしまう。
【０２７２】
また図３３（Ｂ）にあっては、トラック偏心追従速度軌跡２２８のように点１７８でキャリッジ移動方向が反転するが、時刻ｔ７＝９．８ｍｓｅｃからのトラックジャンプによるトラックジャンプ速度軌道２３０−７となり、キャリッジ移動速度がトラック追従時から変化するため、移動方向の反転が点１７６に移動してしまう。
【０２７３】
そのため、図２９（Ｄ）の点１７２から１７４までの時間範囲における理想的な外乱補償信号は、破線１５２で示すような信号となり、周期性外乱補償信号２３４をＦＦした場合、斜線部１５４で示すＦＦ誤差を生じることになる。また、図３３（Ｄ）の場合も同様に、斜線部１８２で示すＦＦ誤差を生ずることになる。
【０２７４】
以上、図２７〜図３４の解析結果をまとめると、図３５の表のようになる。図３５の表において、固体摩擦外乱が存在する装置でのトラックジャンプにおいては、ポジショナのキャリッジとガイドの間のスライド部分で発生する固体摩擦の方向がその間の相対速度の方向（正負）によってステップ的に逆転する点がある。
【０２７５】
本発明が対象とするシングル駆動型の装置においては、偏心追従速度とトラックジャンプ速度でその相対速度が決まる。これにより図３５の表に示すように、トラックジャンプ中の偏心速度の移動方向とトラックジャンプの移動方向が一致している図２７，図２８，図３４の場合には、トラックジャンプ中のポジショナキャリッジとレールの間の相対速度の方向はトラック追従中と同じになるため、固体摩擦外乱の大きさや方向に矛盾が生じず、周期性外乱補償信号２３４をトラックジャンプ中に使用しても、精度の高いフィードフォワード補償が可能となる。
【０２７６】
一方、図３０及び図３２のように、トラックジャンプ中の偏心速度の移動方向とトラックジャンプの移動方向が反対でトラックジャンプの速度（トラックを基準としたポジショナキャリッジの相対速度）の大きさがその時の偏心速度の大きさを上回る場合には、トラックジャンプ中のポジショナキャリッジとレールの間の相対速度の方向はトラック追従中と逆転するため、その区間では固体摩擦外乱の発生する方向はトラック追従中とは逆方向になる。
【０２７７】
更に図２９及び図３３のように、偏心速度がゼロになる時点を跨がってトラックジャンプする場合である。図２９では偏心追従速度が正からゼロになる直前に正方向にトラックジャンプを開始しているため、ポジショナキャリッジの速度がゼロを横切って負になる時刻が偏心追従時に比べて点１７２から１７４に遅れ、実線２３４で示す偏心追従用の周期性外乱補償信号をフィードフォワードすると、このトラックジャンプ中にフィードフォワードすべき破線の理想的な周期性外乱補償信号１５２に比べ、加速不足なフィードフォワードとなる。
【０２７８】
また図３３ではトラック偏心追従速度が負からゼロになる直前に正方向にトラックジャンプを開始するため、ポジショナキャリッジの速度が偏心追従時に点１７８でゼロを横切って正になる時刻が点１７６のように早まっているため、実線２３４で示す偏心追従用の周期性外乱補償信号をフィードフォワードすると、このトラックジャンプ中にフィードフォワードすべき理想的な破線の周期性外乱補償信号１８０に比べ、同様に加速不足なフィードフォワードになる。
【０２７９】
以上の解析結果から、固体摩擦がある時の補償誤差が生ずる場合について、いずれの場合においても補償誤差の生ずる方向が加速不足の方向になる特徴がある。そこで本発明にあっては、固体摩擦がある時の補償誤差の生ずる方向が加速不足の方向になる特徴を考慮したトラックジャンプ信号を生成することによって、トラックジャンプ中にフィードフォワードする周期性外乱補償信号に誤差が生ずる場合においても、安定且つ速やかにトラックジャンプができるようにする。
【０２８０】
図３６は、周期性外乱補償信号によるフィードフォワードで外乱補償誤差が必ず加速不足の方向に生ずることを考慮して得られた本発明のトラックジャンプ信号を示す。即ち図３６（Ａ）はトラックエラー信号ＴＥＳであり、図３６（Ｂ）が本発明のトラックジャンプ信号であり、図３６（Ｃ）はトラックジャンプ速度（トラックとポジショナ間の相対速度）である。
【０２８１】
この図３６（Ｂ）の１トラックジャンプのためのトラックジャンプ信号は、第１キックパルス１８０、第２キックパルス１８２およびブレーキパルス１８４で構成される。第１キックパルス１８０は、図３６（Ａ）のトラックジャンプ開始時刻ｔ０から、トラッキングエラー信号ＴＥＳにおける０．５トラック通過を示すトラックゼロクロス検出時刻ｔ１までの時間（ｔ１−ｔ０）の最小値より小さい一定時間幅Ｔ１と一定加速度高さＡ１を持つ。
【０２８２】
あとにも述べるが時間（ｔ１−ｔ０）の大きさは、トラックジャンプ時に印加される各種外乱量によって変動するが、想定される外乱条件を考慮した上での（ｔ１−ｔ０）の最小時間以下の大きさに一定時間幅Ｔ１を設定できるように、Ａ１，Ｔ１を設計する。
【０２８３】
第２キックパルス１８２は、加速度の高さを第１キックパルス１８０より小さい一定加速度Ａ２をトラックゼロクロス検出時刻ｔ１まで持続する。従って、第２キックパルスの持続時間Ｔ２は、トラックジャンプ時の外乱量によって変化し、一定時間ではない。
【０２８４】
更にブレーキパルス１８４は、トラックゼロクロス検出の時刻ｔ１以降について、一定の減速度Ａ３の高さで一定時間幅Ｔ３を持ち、その終了時点が目標トラックの４分の１トラック前の時点ｔ２となるように調整される。
【０２８５】
この本発明によるトラックジャンプ信号は、第１キックパルス１８０が主たる加速パルスとなり、素早く加速するためにポジショナのキャリッジ加速性能やその後のブレーキパルス１８４の引き込み制御によって減速可能な範囲でできるだけ大きい加速度Ａ１とする。また第１キックパルス１８０の持続時間Ｔ１は想定される外乱の最大量、正確には学習制御により周期性外乱の補償で外乱の大部分は補償されているので、この周期性外乱やフィードバック制御出力低域成分のＦＦ補償を働かせた上で想定される最大補償誤差を与える外乱が働いても、第１キックパルス１８０がトラックゼロクロス時点ｔ１よりも早い時点で終了する範囲でできるだけ長い持続時間とする。
【０２８６】
更に第１キックパルス１８０に続く第２キックパルス１８２は、第１キックパルス１８０より加速度Ａ２が小さく、想定される外乱補償誤差の最大値、即ち図２７〜図３４の解析で明らかとなった加速不足、つまり減速方向に発生する外乱補償誤差を上回り、この減速方向外乱を補償できる程度とする。
【０２８７】
このようなトラックジャンプ信号を使用する場合の利点は次の通りである。まずトラックゼロクロス検出時点ｔ１までの加速フェーズにおいて、常に減速方向の外乱補償誤差を上回る加速度の第１キックパルス１８０及び第２キックパルス１８２を出力するので、図２９，図３０，図３２，図３３に示したように、減速方向の補償誤差が生ずる場合でも、その減速外乱によってトラックジャンプが逆行したりすることはない。
【０２８８】
また加速度がＡ１と大きい第１キックパルス１８０は、トラックゼロクロス検出時点ｔ１までは持続しないように設定され、第２キックパルス１８２は必要最小限の加速度Ａ２の大きさとしているので、後の説明で明らかにするトラックゼロクロスの検出時間誤差、即ち通常１サンプル時間程度の精度に依存した誤差があっても、このトラックゼロクロス時間の検出誤差による加速ばらつき、即ち加速終了時点での自らの印加加速度による速度ばらつきは最小限に抑えられる。
【０２８９】
またブレーキパルス１８４は減速加速度Ａ３の高さが一定で、その持続時間Ｔ３は終了時点が目標トラックの４分の１トラック程度手前の時点付近、より正確にはトラックエラー信号ＴＥＳが最大振幅となる時点付近となるように調整されている。
【０２９０】
ここで媒体トラックのグルーブ付近となる目標トラックより２分の１トラック前の付近は、トラックエラー信号ＴＥＳの感度がランド付近と反転しているため、トラック引込み制御のためのフィードバック信号として利用し易いのは４分の１トラック前付近のピークを過ぎた目標トラックに近付いた範囲となる。したがって、ブレーキパルス１８４の持続時間Ｔ３はトラック引込み制御のためのフィードバック信号としては使いづらい範囲を通過するのを待つ意味がある。
【０２９１】
しかしながら、このような一定減速加速度Ａ３のブレーキパルス１８４を長時間持続させると、一種のオープン制御であるために誤差を蓄積させる可能性がある。したがって、ブレーキパルス１８４はできるだけ早く打ち切り、トラック引き込みのためのフィードバック制御によって、トラックジャンプ中に生じた誤差を吸収するのがよい。
【０２９２】
このため、ブレーキパルスの持続時間Ｔ３は、引込み制御用フィードバックに用いるトラックエラー信号ＴＥＳについて、
（１）使いづらい範囲を通過するのを待つ、
（２）ブレーキパルスはできるだけ早く打ち切ってフィードバック制御によってトラックジャンプ中の誤差を吸収するのがよい、
という点を考慮すると、ブレーキパルス１８４の持続時間をトラックエラー信号ＴＥＳのピーク時点に対応した４分の１トラック手前付近で終了させるように持続時間Ｔ３を設定することが最適と考えられる。
【０２９３】
図３７は、図３６（Ｂ）の本発明によるトラックジャンプ信号とその制御の具体例であり、図３７（Ａ）にトラックエラー信号ＴＥＳを、図３７（Ｂ）にポジショナ変位を、図３７（Ｃ）にポジショナ速度を、図３７（Ｄ）に本発明のトラックジャンプ信号を示している。ただし、ポジショナ変位、ポジショナ速度は、いずれもトラックを基準として相対量である。
【０２９４】
また、この実施形態にあっては媒体のトラックピッチＴＰ＝１．１μｍの場合であり、また外乱の補償誤差がない理想的な場合を想定している。更に制御系のサンプリング周波数を５５ｋＨｚとし、図３７（Ａ）におけるトラッキングエラー信号ＴＥＳの実際のトラックゼロクロス時刻ｔ１に対し、トラックゼロクロスの検出遅れや実際にブレーキパルスを出力するまでの出力遅れなどの総量Ｔｄが平均的に約１サンプル周期分として、図示のように、時刻ｔ１´にブレーキパルスが出力されるとしている。
【０２９５】
図３７（Ｄ）の第１キックパルス１８０の高さＡ１は、精粗一体型の装置におけるポジショナのキャリッジの最大発生加速度の制限等も考慮し、Ａ１＝２５［ｍ／ｓ２  ］と比較的小さい値としている。また図３７では示していないが、実際の装置では、図５の実施形態に示したように学習制御部８２からのトラック追従のための周期性外乱補償信号及びフィードバック制御部８０からの低域補償成分等がフィードフォワードとして加えられる。
【０２９６】
本発明の装置で使用するＭＯカートリッジ等の可換媒体の偏心量や装置の摩擦外乱及び装置外振動等は、主にトラック追従時の周期性外乱補償信号及びフィードバック制御系の低域補償成分等のフィードフォワードによって補償され、これらの補償マージンを例えば２５［ｍ／ｓ２  ］位にとっておく必要がある。
【０２９７】
したがって、キャリッジの最大発生加速度を５０［ｍ／ｓ２  ］程度とすると、第１キックパルス１８０に割り当てられる加速度Ａ１はＡ１＝２５［ｍ／ｓ２  ］程度となる。第２キックパルス１８２の高さ、即ち加速度Ａ２は、Ａ２＝８［ｍ／ｓ２  ］としている。精粗一体型の装置のキャリッジのスライド部における摩擦係数の最大値をμｍａｘ  ＝０．３５とすると、図２９，図３０，図３２及び図３３におけるＦＦ補償誤差１５４，１６２，１７０，１８２は、摩擦量の２倍になるので、加速度誤差に換算すると
２×０．３５×９．８１＝６．８７［ｍ／ｓ２  ］
となる。この加速度誤差が減速方向にはたらくので、第２キックパルス１８２はこの減速成分に打ち勝てる加速度Ａ２の高さを設定すべく、Ａ２＝８［ｍ／ｓ２］としている。
【０２９８】
ブレーキパルス１８４は、第１キックパルス１８０及び第２キックパルス１８２によって加速された速度を減速し、目標トラックの４分の１トラック前付近の位置、より正確には図３７（Ａ）のトラックエラー信号ＴＥＳが目標トラックの４分の１トラック手前でピークとなる付近で、引込み制御系が引き込み可能な速度に減速して引き込み制御系に渡せるように、減速加速度Ａ３及びその持続時間Ｔ３を設定する。
【０２９９】
この場合、ブレーキパルス１８４の減速加速度Ａ３が高すぎるとブレーキパルス終了までにポジショナのキャリッジが逆行してしまう。またブレーキパルス１８４の減速加速度Ａ３が低すぎると、引き込み制御に移行する際の速度が速すぎ、引き込みに失敗する。
【０３００】
そこでブレーキパルス１８４が終了した時、つまり引き込み制御に引き渡す時にポジショナキャリッジが逆行しておらず、更に速度が速すぎないように、減速加速度Ａ３を調整する必要がある。
【０３０１】
図３７（Ｄ）では、引き込み制御に４分の１トラック手前付近で移行する場合の最高速度の許容値を３．５［ｍｍ／ｓ］程度の場合を想定している。この引き込み制御に引き渡す際の最低速度は、ポジショナキャリッジが逆行していない条件で最悪０［ｍｍ／ｓ］とする。
【０３０２】
つまり、４分の１トラック手前付近で引き込み制御に引き渡す際のトラックジャンプ速度を０〜３．５［ｍｍ／ｓ］の範囲に入れるように、第１キックパルス１８０の高さＡ１及び持続時間Ｔ１、第２キックパルス１８２の高さＡ２、及びブレーキパルス１８４の高さＡ３と持続時間Ｔ３を設定すればよい。
【０３０３】
図３８，図３９，図４０は、周期性外乱補償信号のフィードフォワードによる外乱補償誤差が異なるタイミングで生じた場合のトラックジャンプを示す。この外乱補償誤差は減速方向に生ずる。また摩擦係数は最大値として想定しているμｍａｘ  ＝０．３５とし、加速度誤差に換算すると２倍の誤差が生ずるので、図３８〜図４０にあっては−６．８７［ｍ／ｓ２  ］の減速加速度が生ずるとしている。
【０３０４】
図２９，図３０，図３２及び図３３に示したように、減速方向の誤差が生ずる時間幅は、ディスク回転のどの位相でトラックジャンプするのか及び偏心量等に依存する。図３８〜図４０では、この点を考慮し、減速加速度−６．８７［ｍ／ｓ２  ］の補償誤差による減速外乱が働く時間を時刻ｔｄ１，ｔｄ２，ｔｄ３のように変化させている。
【０３０５】
図３８は、トラックジャンプ開始直後の時刻ｔｄ１＝０で減速外乱１８６−１が働き、トラックジャンプの間を通じてこの減速外乱１８６−１が掛かり続ける場合であり、最悪のケースである。この減速外乱により、トラックジャンプ信号の第１キックパルス１８０、第２キックパルス１８２及びブレーキパルス１８４は、実効的に１８０−１，１８２−１，１８４−１のようにシフトする。
【０３０６】
図３９は、トラックジャンプ開始後の時刻ｔｄ２＝１００μｓｅｃ付近で減速外乱１８６−２が発生し、トラックジャンプ終了まで生じている場合である。更に図４０はトラックジャンプ開始からの時刻ｔｄ３＝２００μｓｅｃ付近で減速外乱１８６−３が働き、トラックジャンプ終了まで生じている場合である。
【０３０７】
図３９及び図４０では、第１キックパルス１８０、第２キックパルス１８２及びブレーキパルス１８４の持続時間の和で決まるトラックジャンプ所要時間の３分の２程度及び３分の１程度のそれぞれの時間、摩擦外乱補償誤差の最大値の減速外乱１８６−２，１８６−３を受けているが、図３９，図４０の各図（Ｂ）のポジショナ変位を見ると、両者ともトラックピッチＴＰ＝１．１μｍとなる目標トラックの４分の１トラック手前付近の０．８２５μｍ付近でブレーキパルス１８４を終了している。
【０３０８】
このときのトラックジャンプ速度は図３９，図４０の各図（Ｃ）に示すように、ポジショナ速度は０〜３．５［ｍｍ／ｓ］の範囲に収まっているので、その後の引き込みは成功する。
【０３０９】
これに対し図３８は最悪のケースで、トラックジャンプ開始直後の時刻ｔｄ１＝０μｓｅｃよりトラックジャンプ中持続して摩擦外乱補償誤差の最大値の減速外乱１８６−１を受けている。この場合、図３８（Ｂ）のように、ポジショナ変位は目標トラックの４分の１トラック手前の０．８２５μｍの位置に若干届いていないが、図３８（Ｃ）のようにポジショナ速度は目標トラックに対する突入方向の速度を残しており、この結果、最悪ケースにおいても引き込み可能である。
【０３１０】
このような本発明のトラックジャンプ信号の生成においては、第２キックパルス１８２の持続時間Ｔ２がトラックゼロクロス検出まで持続するために可変である以外は、第１キックパルス１８０の高さＡ１及び持続時間Ｔ１、第２キックパルス１８２の高さＡ２、更にブレーキパルス１８４の高さＡ３及び持続時間Ｔ３のいずれも固定値であり、変動しない。
【０３１１】
これに対し従来のトラックジャンプ信号にあっては、トラックゼロクロス時のトラックエラー信号ＴＥＳの傾きを検出することによって、その時点の速度に相当する量を獲得し、その時の速度に応じてブレーキパルスの高さを変える方法等がある。
【０３１２】
このようにトラックエラー信号から求めた速度に応じてブレーキパルスの減速加速度を決める方法は、速度検出が信頼性高くできれば極めて有効と考えられるが、実際のトラックエラー信号ＴＥＳにおいては媒体ＩＤ部等の影響によりノイズが大きい場合があり、速度が誤検出される場合も多く、その場合には却ってトラックジャンプを不安定にしてしまうことも多い。
【０３１３】
これに対し本発明のトラックジャンプ信号にあっては、まずトラック追従制御の際に獲得した周期性外乱補償信号及びフィードバック制御部の低域補償成分等をトラックジャンプ中にフィードフォワードし、できるだけ精度の高い外乱補償を施しておき、更にこのフィードフォワードによる外乱補償の精度が悪くなる場合の特徴を考慮したトラックジャンプ信号とすることによって、トラックジャンプ信号の高さ及び持続時間のほとんどが固定値であるにも関わらず、安定なトラックジャンプを実現できる。
【０３１４】
またトラックジャンプ中のトラックエラー信号を利用した速度検出によるブレーキパルス等の高さ変更を行わないので、トラックジャンプ中のトラックエラー信号ＴＥＳのノイズに対し非常に安定したトラックジャンプができる。
６．低域補償フィルタの演算再開とフィードバック制御の開始
従来のトラックジャンプ制御にあっては、フィードバック制御部に設けた低域通過フィルタ（低域強調フィルタ）の出力をトラックジャンプ中は一定値に保持しながらトラックジャンプ信号に重畳する形でＦＦし、トラックジャンプ終了（つまり引込みＦＢ制御の開始）と同時に、再びＴＥＳ信号を入力とする低域強調フィルタの演算を再開し、つまり低域ＦＢ補償を再開している。尚、ＦＢはフィードバックの略記である。
【０３１５】
例えば、特開平２−１５２０２０号の実施例においては、低域強調フィルタは単なる積分補償器で構成され、トラック追従中は積分補償器に対してＴＥＳが入力され、低域外乱補償が行われている。一方、トラックジャンプの開始と同時に、積分補償器への入力は零とされ、つまり積分補償器の出力はトラックジャンプ直前の積分値にホールドされ、トラックジャンプ信号に重畳される。トラックジャンプの終了と同時に、積分補償器への入力は再びＴＥＳ信号が選択され、ホールドされていた積分値を初期値として、積分補償が再開される。
【０３１６】
しかしながら、トラックジャンプ終了時点で、トラック追従のためにフィードバック制御あるいは引き込み制御の開始と同時に低域通過フィルタの補償演算を開始することが必ずしも得策とは言えない場合が多い。
【０３１７】
トラックジャンプ終了で引き込み制御を開始した瞬間のトラックエラー信号ＴＥＳが十分にゼロに近い場合、つまり引き込み制御を開始した時に、既に目標トラックのセンタに近いところに光スポットが位置している場合には良いが、トラックジャンプ信号をトラックジャンプ終了時点で目標トラック上に光スポットが位置するように設計しても、各種の外乱によって目標トラック上に光スポットが位置しない場合がある。
【０３１８】
また本発明のトラックジャンプ信号におけるブレーキパルスの出力は、早めにブレーキパルスを打ち切り、目標トラックの４分の１トラック手前付近でトラックジャンプ信号を終了し、引き込み制御に移行するように指定しているため、外乱のない理想的な図３７においても、引き込み開始時には図３７（Ｂ）のポジショナ変位のように、トラックピッチ１．１μｍの目標トラックの手前のトラックエラー信号ＴＥＳにエラーを大きく残した状態を初期状態としてフィードバック制御を開始することになる。
【０３１９】
このように目標トラックに対するエラーがある程度大きい状態から引き込み制御を開始した場合、低域補償フィルタの出力もエラーをゼロにする方向に働くことになる。例えば低域補償フィルタが積分補償型の場合、フィードバック制御の開始と同時に大きなエラー信号が入力されるため、低域補償フィルタの積分値は大きく振られることになる。
【０３２０】
ところで低域補償フィルタの出力は一般に遅い応答を示すため、一度、出力が大きく振られると最終値に収束するには時間を要し、このため引き込み制御の安定性に影響を及ぼすことになる。
【０３２１】
従来装置は、偏心の大きい媒体においても引き込み制御を安定化させるために偏心周波数付近のフィードバックゲインを確保する必要があったため、引き込み開始と同時に低域補償フィルタの演算とその出力のフィードバック制御を開始せざるを得なかった。
【０３２２】
しかし、本発明にあっては、精度の高いトラック追従制御に用いる周期性外乱補償信号を学習制御により獲得し、トラック追従制御中及びトラックジャンプ制御中において絶えずフィードフォワードしているため、トラック引き込み開始直後に低域補償フィルタの出力のフィードバックを開始する必要はない。
【０３２３】
そこで本発明にあっては、低域補償フィルタの演算再開及びフィードバック開始を引き込み開始後の一定時間待った後に行うことを特徴とする。具体的には図２５および図２６の実施形態に示したように、フィードバック制御部８０の低域強調フィルタ１２４に設けている低域強調演算器１４６に演算停止・再開指令１５０が与えられていることから、トラックジャンプ開始直前の演算停止指令で演算を停止した低域強調フィルタ１２４について、トラックジャンプ終了後の引き込み制御開始後、一定時間待った後に再開指令を与え、低域強調フィルタ１２４の演算再開とフィードバック開始を行う。
【０３２４】
この引き込み制御開始から低域強調演算部１４６の演算再開およびフィードバック開始までの待ち時間Ｔ４は、低域強調演算部１４６の演算を停止したまま（つまり低域強調演算部の出力はトラックジャンプ直前の出力値をホールドして出力し続けている）の状態でのフィードバック制御部８０の引き込み制御による過渡応答がある程度収まるとみなせる時間に設定する。そして、この待ち時間Ｔ４の経過後、低域強調演算部１４６の演算を再開する。
【０３２５】
つまり、低域強調演算部１４６は、トラックジャンプ開始と同時に、内部変数を保持したまま演算を停止すると共にその出力を保持し、引込み制御移行したら待ち時間Ｔ４経過後、その時の低域強調演算部１４６への入力値と保持していた内部変数を初期値として、演算を再開する。再開時の低域強調演算部１４６の出力は、保持していた出力を初期値として再び、低域強調演算部１４６への入力に応じて変動を開始する。
【０３２６】
この実施形態では、フィードバック制御部８０内の低域強調フィルタ部１２４の後段に位置する位相進み補償器兼後段補償要素１３６は、トラックジャンプ中も常時計算を続行している。ここで、後段補償要素は、例えば、メカの高次共振をキャンセルするためのノッチフィルタなどを示す。ただし、ノッチフィルタなどは必ずしもこの位置に配置される場合に限らず、例えば、比例演算器１３０に入力する前にＴＥＳ信号に対してあらかじめノッチフィルタを適用しておいてもよい。
トラックジャンプ中は、セレクタ１１０がトラックジャンプ信号側１１０−２にスイッチされるため、位相進み補償器兼後段補償要素１３６の出力は、駆動指令信号には反映されないが、加算点１３４の出力を元に演算を続行している。つまり、トラックジャンプ中においては、低域強調演算部１４６から出力される一定値、即ちホールドされた低域強調演算部１４６のトラックジャンプ直前の出力値と、比例演算器１３０，１４７より出力されるＴＥＳ信号の（Ｋｐ×ＫＧＬ）倍値（こちらはトラックジャンプ中のＴＥＳ信号に応じて変動する値が出力される）とを加算点１３４で重畳した信号を入力として、位相進み補償器兼後段補償要素１３６は、フィルタ演算を続行している。
【０３２７】
トラックジャンプ信号の終了（ブレーキパルスＡ３の持続時間Ｔ３経過後）と同時に、セレクタ１１０は再び１１０−１側にスイッチされ、位相進み補償器兼後段補償要素１３６の出力、つまりフィードバック制御部８０の出力が加算点８４に送られ、駆動指令信号に重畳され、引込み制御が開始される。
【０３２８】
この時、同時にセレクタ１２０は、１２０−１側にスイッチされ、セレクタ１２０からの出力はゼロとなる。ただし、この瞬間には、まだ低域強調演算部１４６の演算停止は継続したままである。その後、待ち時間Ｔ４経過後、低域強調演算部１４６も前述のように演算を再開し、低域強調演算部１４６の出力はホールドされていた出力を初期値として、ＴＥＳの変動に応じて変動するようになる。
【０３２９】
これにより、低域補償出力は引き込み制御の過渡応答によって大きく振られることはなく、速やかに補償すべき低域外乱に収束し、定常エラーを速やかに抑えることができる。
【０３３０】
このように低域補償フィルタの演算停止を継続したまま引き込み制御を行うことは、別の観点から説明すると次のようになる。つまり、引き込み制御の過渡応答中においては低域補償フィルタの演算を止めているので、その分、引き込み制御系の帯域付近の位相余裕が大幅に増加し、より安定で引き込み時の突入速度に対するダンピング効果の高い引き込みになり、その結果、安定で速やかな引き込み制御が実現できることになる。
【０３３１】
この場合、フィードバック制御系の低域補償ゲインは一時的に減少するが、本発明にあっては高精度な学習制御により得られた周期性外乱補償信号をフィードフォワードしているので問題はない。また低域補償フィルタ１２４の出力、あるいは低域強調演算部１４６の出力のトラックジャンプ直前値を保持してフィードフォワード出力していることも、非周期性外乱に対する低域補償に関し、一定の補償性能を発揮している。
【０３３２】
更に、引き込み完了後、実際にリードまたはライトを行う時には、低域補償フィルタが有効になっているので定常エラーが抑えられて高精度なトラック追従制御が実現される。
【０３３３】
このように本発明のトラックジャンプ制御にあっては、トラックジャンプ直前の低域補償フィルタ１２４あるいは低域強調演算部１４６の最終値を保持し、トラックジャンプ中及びトラックジャンプ終了後の引き込み制御開始後の一定時間の間保持を続け、その後に保持した低域補償フィルタの内部変数を初期値として低域補償フィルタの演算を再開し、低域補償フィードバック制御を再開することにより、トラックジャンプ直後の引き込み過渡応答における大きなエラー信号の低域補償フィルタへの入力をカットし、引き込み過渡応答によって無意味に低域補償フィルタの出力が振られることを防止し、低域補償フィルタの出力を実際の非周期性の低域外乱補償成分に略一致したままできるので、引き込み制御やトラック追従制御によって速やかにエラーを略ゼロの状態にでき、結果としてトラックジャンプ制御による目標トラックへのアクセス性能を向上できる。
【０３３４】
図４１は、本発明のトラックジャンプ制御によるトラックジャンプ中の各信号波形を示す。この波形は、図２６、より具体的には図１９の実施形態における各信号波形を示したものである。即ち、図４１（Ａ）はトラックエラー信号ＴＥＳであり、図４１（Ｂ）はトラックジャンプ信号であり、図４１（Ｃ）はトラック追従用の周期性外乱補償信号であり、図４１（Ｄ）は低域強調演算部の出力であり、図４１（Ｅ）は最終的なポジショナのキャリッジ駆動信号である。
【０３３５】
図４１において、時刻ｔ０でトラックジャンプが開始されるとトラックジャンプ中の図４１（Ｅ）のキャリッジ駆動信号は、図４１（Ｂ）のトラックジャンプ信号、図４１（Ｃ）の周期性外乱補償用フィードフォワード信号、及び図４１（Ｄ）の低域強調演算部出力の和信号となる。
【０３３６】
また時刻ｔ１でトラック引き込みを開始した以降は、図４１（Ｃ）の周期性外乱補償用フィードフォワード信号と、図４１に示していないが図２６（より具体的には図１９）のフィードバック制御部８０からの出力信号との和信号となる。
【０３３７】
図４１（Ｄ）の低域強調演算部出力は、時刻ｔ０のトラックジャンプ開始と共に保持され、時刻ｔ１までのトラックジャンプ中はトラックジャンプ直前の値を保持した状態でトラックジャンプ信号及び周期性外乱補償用フィードフォワード信号と加算されてキャリッジ駆動信号となる。
【０３３８】
時刻ｔ１でトラック引き込みを開始した後も低域強調演算部出力は予め決められた一定時間Ｔ４の間保持され、この間に図４１（Ａ）のトラックエラー信号ＴＥＳに示すように引き込み制御による過渡応答が収まり、一定時間Ｔ４を経過した時刻ｔ２で、トラックジャンプ開始直前で保持された低域強調演算部の内部変数を初期値として演算を再開させる。
【０３３９】
このため、低域強調演算部の演算停止は、トラックジャンプ時間に引込み制御中の一定時間Ｔ４を加えた持続時間Ｔ５となり、トラック引き込みの過渡応答が収まる時刻ｔ２のタイミングで低域強調演算部の演算再開及び低域フィードバックを開始するため、無意味に低域強調演算部出力が振られるのを防き、低域外乱補償値がトラックジャンプの前後で安定して連続するようになる。
【０３４０】
また図４１（Ｃ）の周期性外乱補償用ＦＦ信号のように、固定摩擦外乱の発生するディスクの回転位相を跨がってトラックジャンプをする場合においては、トラックジャンプ後のトラック追従のためのキャリッジ駆動電流はトラックジャンプ前のキャリッジ駆動電流と比較して固体摩擦外乱に起因するオフセットを持つ必要があるが、図４１（Ｃ）のＦＦ信号がオフセット１９０を含んだフィードフォワードをしているため、図４１（Ｅ）のキャリッジ駆動信号にもオフセット１９２が生じて補償された状態となる。
【０３４１】
このため、時刻ｔ２の引き込み制御が略収束した後に低域強調演算部の演算を再開する際、低域強調フィルタ出力がこのオフセットに追従する必要はなく、トラック追従制御の精度も引き込み制定後の段階から精度良く保たれる。
７．ＴＺＣ検出の時間誤差を考慮したトラックジャンプ信号
図４２は、従来のトラックジャンプ制御に使用するキックパルスの説明図である。即ち、図４２（Ａ）はトラックエラー信号ＴＥＳ、図４２（Ｂ）はトラックジャンプ信号の加速を行うキックパルス、図４２（Ｃ）はキックパルスによるトラックジャンプ速度としてのポジショナ速度である。ただし、本速度はトラックとポジショナの相対速度を示す。
【０３４２】
従来のキックパルス２００は、トラックジャンプ開始時刻ｔ０からトラックエラー信号ＴＥＳのゼロクロス点２０２となる時刻ｔ１まで一定の加速度としている。既に説明したように、トラックジャンプ制御は媒体トラックとピックアップレンズのシーク方向の相対速度ゼロの状態とみなせるトラック追従制御の状態からキックパルスによる加速、ブレーキパルスによる減速を行って、移動先の目標トラック付近に移動し、その後にトラック追従制御等に移すことで、目標トラックに引き込み制御する。
【０３４３】
このときトラックジャンプ速度即ち媒体トラックとキャリッジのピックアップレンズのシーク方向の相対速度との観点から見ると、キックパルスによって加速し、次のブレーキパルスによって減速する。尚、図４２はキックパルスのみを示しているが、このキックパルスに続いて減速加速度をもつブレーキパルスが出力される。
【０３４４】
この時のキックパルスはトラックジャンプ時間の短縮のため、また外乱に抗してトラックジャンプするため、一般的にある程度以上大きい加速度の高さの方がよい。しかし、図４２の従来例のように、パルスの高さの大きいキックパルス２００をトラックエラー信号ＴＥＳのゼロクロス点２０２の検出時点ｔ１まで出力し続けた場合、トラックエラー信号ＴＥＳのゼロクロス点の検出精度の限界のために加速終了時点での速度のばらつきが大きくなる問題がある。
【０３４５】
本発明の装置を含む最近の装置にあっては、トラックジャンプ制御における一連の処理を、図３に示したＤＳＰ１６のファームウエアによって一定のサンプリング間隔ごとに行う。この場合のサンプリング周期は、例えば１８μｓｅｃ程度に設定される。
【０３４６】
つまり１８μｓｅｃに１回ずつトラックエラー信号をサンプリングして監視し、閾値を横切ったかどうかを判定することにより、ゼロクロス点２０２を検出する。この場合、図４２（Ａ）のトラックエラー信号ＴＥＳが今回のサンプリングの直後でゼロクロス点２０２の閾値を横切った場合には、次のサンプリングで初めてゼロクロス点２０２が検出されるので、交差時点の検出時間誤差が１サンプル周期分遅れた時刻ｔ３となり、１８μｓｅｃ遅れることになる。
【０３４７】
またキックパルス及びブレーキパルスの出力もＤＳＰのファームウエアによって指示されるのが一般であるので、このパルス出力のタイミングも一般的にサンプリング周期によって量子化される。
【０３４８】
このようにトラックエラー信号が実際にゼロクロスした時間ｔ１とキックパルス２００からブレーキパルスに実際に切り替わる時間ｔ１´とは少なくとも完全に一致させることは困難であり、更にトラックエラー信号ＴＥＳのサンプリング周期は制御系のサンプル周期で量子化されているため、結果的に１サンプル周期程度ずれる場合が出てくる。
【０３４９】
このような遅れが発生した場合、図４２（Ｂ）のようにキックパルス２００により遅れ時間分だけ更に加速し続けるようになるため、加速終了時点ｔ１´の速度は図４２（Ｃ）のように時刻ｔ１の速度２０４から時刻ｔ１´で速度２０６に増加し、その分、速くなってしまう。
【０３５０】
このようにキックパルス２００を一定のままトラックゼロクロス検出までパルス出力を継続した場合、サンプル周期及びパルス出力の遅れによる検出誤差のために発生する加速終了時点での速度誤差ΔＶを求めてみると、図４３の表のようになる。
【０３５１】
この表から明らかなように、キックパルス２００の高さを高くするほど、加速終了が１サンプル遅れることによる速度誤差は大きくなる。これはトラックゼロクロス点の検出遅れによって一種の外乱が発生していると言える。
【０３５２】
つまり、装置内外で発生する偏心、摩擦、振動外乱等の各種外乱の他に、トラックジャンプ制御自体も外乱を発生していると捉えられる。このようなトラックジャンプの加速終了時の速度誤差は、その後ブレーキパルスによる減速及び引き込み制御によって吸収する必要がある。
【０３５３】
しかし、本発明のようなシングル駆動型の装置のように、キャリッジの最大発生加速度が小さい場合や引き込み制御の帯域が高く取れない場合のように、外乱に対するマージンが少ない場合、他の各種外乱も含めるとトラックゼロクロスの検出時間ずれに起因した速度誤差を吸収するのが困難となり、トラックジャンプに失敗したり、速度誤差を吸収できてもトラックジャンプの応答が大きく振られてトラックジャンプ後の制定時間が長くなったりする問題がある。
【０３５４】
そこで本発明にあっては、キャリッジを加速するキックパルスを図４４に示すように設定する。ここで図４４（Ａ）はトラックエラー信号ＴＥＳを、図４４（Ｂ）は本発明のトラックジャンプ信号のキックパルスを、更に図４４（Ｃ）はトラックジャンプ速度となるポジショナ速度を表わす。
【０３５５】
図４４（Ｂ）に示す本発明のトラックジャンプ制御に使用するキックパルスは、第１キックパルス１８０と第２キックパルス１８２の２つの部分に分割し、この実施形態にあっては第２キックパルス１８２の高さＡ２をゼロとしている。
【０３５６】
第１キックパルス１８０は、トラックジャンプ時間やブレーキパルス、更にはその後の引込み制御の能力により、目標トラックに上手く引き込める範囲で高さＡ１の高いパルスにするのが望ましい。また第１キックパルス１８０の持続時間Ｔ１は一定時間とし、例えばトラックジャンプ制御系のサンプル時間を基準として
Ｔ１＝Ｎ×（サンプル時間）
とする。
【０３５７】
この第１キックパルスの持続時間Ｔ１を決めるサンプル時間はコントローラのタイマ割込み等によって実現され、十分精度が良く、したがって第１キックパルス１８０の持続時間Ｔ１も精度良く管理できる。また第１キックパルス１８０の高さＡ１及び持続時間Ｔ１ともに一定なので、第１キックパルス１８０によって得られる加速度、即ち初速度からの増速量が一定に保たれる。
【０３５８】
トラックジャンプ開始時点ｔ０からトラックエラー信号ＴＥＳのゼロクロス点２０２までの所要時間Ｔ６は、トラックジャンプ時に受ける偏心、摩擦、振動外乱の量に左右されるが、第１キックパルス１８０の持続時間Ｔ１は想定される偏心、摩擦、振動外乱等を受けた時に予想される最短のトラックジャンプ開始時点ｔ０からトラックゼロクロス点２０２の時刻ｔ１までの所要時間Ｔ６より短く設定する。これによって第１キックパルス１８０の持続時間Ｔ１はいつも一定に保たれ、第１キックパルスによる加速量も一定に保たれる。
【０３５９】
ここで図４４（Ｂ）のように、第２キックパルス１８２の高さをＡ２＝０にした場合、第２キックパルス１８２による加減速作用はなくなるので、トラックゼロクロス点２０２の検出時間にばらつきが生じても、この検出のばらつきによる加速終了時の速度は、図４４（Ｃ）点２０８，２１０のように一定となり、ばらつきが生ずることはない。
【０３６０】
しかしながら、第２キックパルス１８２の高さをＡ２＝０にしてしまうと、減速方向に大きな外乱を受けた時にトラックゼロクロス点２０２に至る前に加速不足によって逆行してしまうことがある。このような場合には、図４５に示すように、第２キックパルス１８２の高さＡ２を第１キックパルス１８０の高さＡ１よりも小さい高さ加速パルスとする。
【０３６１】
この場合、第１キックパルス１８０はトラックジャンプのための速度を得ることを主目的としたものであるが、第２キックパルス１８２は想定される減速方向の外乱の総量より大きい最小の高さＡ２とすればよい。このようにすることで外乱による逆行防止とトラックゼロクロス点の検出時間のばらつきによる速度ばらつきの低減のトレードオフを図ることができる。
【０３６２】
この図４５におけるトラックジャンプ信号におけるキックパルスの決め方は、既に説明した図３４のトラックジャンプ信号に実質的に反映されている。
【０３６３】
尚、上記の実施形態は、Ｐ型及びＰＩ型の補償を例にとるものであったが、フィードバック制御部８０をＰＩＤ型の補償によって構成し、トラックジャンプ中にＰＩＤ型補償の積分演算部は、トラックジャンプ直前の積分値を、トラックジャンプ中からトラックジャンプ終了後一定時間経過するまで保持した後に、保持した積分値を初期値として積分演算を再開するようにしてもよい。
【０３６４】
このトラックジャンプ中にフィードフォワード加算されるフィードバック制御信号のトラックジャンプ直前の低域成分の最終値は、ＰＩＤ型補償の積分演算部の出力のトラックジャンプ直前の最終値に補正係数を乗じたものである。
【０３６５】
またトラックジャンプ中にフィードフォワード加算されるフィードバック制御信号のトラックジャンプ直前の低域成分の最終値は、前記ＰＩＤ型補償のＰＩ出力のトラックジャンプ直前の最終値に補正係数を乗じたものでもよい。
【０３６６】
また、上記の実施形態は光学的記憶装置を例にとるものであったが、磁気的記憶装置や他の適宜の記憶方式の装置を含む。また本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なわない全ての変形を含む。
【０３６７】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、トラック追従制御のために学習制御によって高精度に求められた媒体偏心等の周期性外乱補償信号をトラックジャンプ中にトラックジャンプ信号に加算するフィードフォワードを行うことによって、偏心外乱や固定摩擦外乱等の周期性外乱を精度良く補償することができる。
【０３６８】
またトラック追従フィードバック制御系の低域補償成分のトラックジャンプ直前値を周期性外乱補償信号と共にトラックジャンプ信号に加算するフィードフォワードを行うことによって、周期性外乱に加え装置外からの振動外乱のような非周期性外乱に対しても、できるだけ高精度に補償することができる。
【０３６９】
さらにトラックジャンプ中に生じる固定摩擦外乱の方向がトラック追従中とは逆転する場合について上記補償による補償誤差が加速不足となる特徴を考慮した第１キックパルスと第２キックパルスを持つトラックジャンプ信号を生成して加速することで、加速不足によるトラックジャンプ中のポジショナ逆行を確実に防止する。
【０３７０】
更にトラックジャンプ信号のキックパルスに続くブレーキパルスの持続時間を目標トラックの４分の１トラック手前、正確にはトラックエラー信号がピーク値を向かえる付近で終了するように持続することで、トラックジャンプ終了後に開始する引き込み制御系への制御の移行タイミングを早め、フィードバック制御による補償可能性を拡大して安定した高精度のトラックジャンプ後の引き込みを行う。
【０３７１】
更にまた、トラックジャンプ終了で引き込み制御に入った際の引き込み過渡応答中にトラック追従フィードバック制御系の低域強調演算部の演算停止をトラックジャンプ中から継続し、トラックエラー信号が収束する付近のタイミングで低域強調演算部の演算を再開することで、引き込み制御の過渡応答によって低域補償成分が振られるのを防ぎ、引き込み後の低域補償フィルタによる低域補償精度の悪化を極力防ぐようにしたので、シングル駆動型の装置のように固定摩擦外乱が無視できないような装置においても、安定したトラックジャンプが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図
【図２】図１に続く本発明の原理説明図
【図３】本発明が適用される光ディスクドライブのブロック図
【図４】図３の光ディスクドライブの内部構造の説明図
【図５】本発明のトラックジャンプを行う基本的な実施形態のブロック図
【図６】周期性外乱の学習結果をＦＦ出力するトラックジャンプ制御におけるポジショナ変位、ポジショナ速度、トラックジャンプ加速度及び外乱補償のタイムチャート
【図７】図５で学習制御を行う際の等価ブロック図
【図８】図７の学習制御部の機能ブロック図
【図９】図７の学習制御部による周期的な制御入力に対する逐次学習の説明図
【図１０】図８のメモリの説明図
【図１１】図７の実施形態の全体的な制御処理のフローチャート
【図１２】図１１における学習制御部のフローチャート
【図１３】図１１におけるフィードフォワード出力処理のフローチャート
【図１４】図８の実施形態による学習開始から終了までのトラックエラー信号、フィードバック制御信号、学習制御信号及び駆動信号の波形図
【図１５】図７の実施形態で進み補償を行わなかった場合の学習開始から終了までのトラックエラー信号、フィードバック制御信号、学習制御信号及び駆動信号の波形図
【図１６】図５のトラックジャンプ制御系の基本的な実施形態のブロック図
【図１７】図１６のフィードバック制御部の構成を変形した実施形態のブロック図
【図１８】低域強調フィルタをＰＩ補償型とした実施形態のブロック図
【図１９】低域強調フィルタをＰＩ補償型とした他の実施形態のブロック図
【図２０】図１８と図１９の相違を示したゲイン及び位相角の周波数特性図
【図２１】図１８を一般化して表わしたブロック図
【図２２】図１９を一般化して表わしたブロック図
【図２３】図２１について低域強調フィルタの伝達関数ＧＬ（ｓ）を位相遅れ補償型とした実施形態のブロック図
【図２４】図２２について低域強調フィルタの伝達関数ＧＬ（ｓ）を位相遅れ補償型とした実施形態のブロック図
【図２５】図２１について低域強調フィルタの演算停止と演算再開機能を備えた実施形態のブロック図
【図２６】図２２について低域強調フィルタの演算停止と演算再開機能を備えた実施形態のブロック図
【図２７】偏心周期ｔ１＝０ｍｓｅｃで開始したＦＦ誤差なしのトラックジャンプ制御の説明図
【図２８】偏心周期ｔ２＝２ｍｓｅｃで開始したＦＦ誤差なしのトラックジャンプ制御の説明図
【図２９】偏心周期ｔ３＝３．３ｍｓｅｃで開始したＦＦ誤差ありのトラックジャンプ制御の説明図
【図３０】偏心周期ｔ４＝４ｍｓｅｃで開始したＦＦ誤差ありのトラックジャンプ制御の説明図
【図３１】偏心周期ｔ５＝６．３ｍｓｅｃで開始したＦＦ誤差なしのトラックジャンプ制御の説明図
【図３２】偏心周期ｔ６＝９ｍｓｅｃで開始したＦＦ誤差ありのトラックジャンプ制御の説明図
【図３３】偏心周期ｔ７＝９．８ｍｓｅｃで開始したＦＦ誤差ありのトラックジャンプ制御の説明図
【図３４】偏心周期ｔ８＝１１ｍｓｅｃで開始したＦＦ誤差なしのトラックジャンプ制御の説明図
【図３５】図２７乃至図３４の解析結果をまとめた表の説明図
【図３６】外乱補償誤差なしでの本発明のトラックジャンプ信号とトラックエラー信号ＴＥＳ及びトラックジャンプ速度の説明図
【図３７】減速外乱がない理想的なケースでのトラックジャンプ制御の説明図
【図３８】初めから終りまで減速外乱が加わった最悪ケースでのトラックジャンプ制御の説明図
【図３９】後半約２／３区間に減速外乱が加わったケースでのトラックジャンプ制御の説明図
【図４０】後半約１／３区間に減速外乱が加わったケースでのトラックジャンプ制御の説明図
【図４１】本発明のトラックジャンプ制御におけるトラックエラー信号、トラックジャンプ信号、周期性外乱補償用ＦＦ信号、低域強調フィスルタ出力およびキャリッジ駆動信号のタイムチャート
【図４２】ゼロクロス点の検出まで一定加速度を持続する従来のキックパルスによる加速制御の説明図
【図４３】図４２のキックパルスの高さに対する加速終了後との速度誤差の対応表の説明図
【図４４】キックパルスを第１キックパルスと第２キックパルスに分け、第２キックパルスの高さを零とした場合の加速制御の説明図
【図４５】図４４の第２キックパルスの高さを第１キックパルスより小さい加速不足を補う高さとした場合の加速制御の説明図
【図４６】精粗一体型のポジショナキャリッジでのポジショナ変位、速度、加速度、駆動電流のタイムチャート
【符号の説明】
１０：コントロールボード
１１：エンクロージャ
１２：ＭＰＵ
１４：光ディスクコントローラ
１６：ＤＳＰ
１８：バッファメモリ
２０：ライトＬＳＩ回路
２４：リードＬＳＩ回路
３０：レーザダイオードユニット
３２：ＩＤ／ＭＯ用ディテクタ
４０：スピンドルモータ
４４：磁場印加部
４５：ＦＥＳ用ディテクタ
４６：ＦＥＳ検出回路
４７：ＴＥＳ用ディテクタ
４８：ＴＥＳ検出回路
５０：ＴＺＣ検出回路
５２：フォーカスアクチュエータ
５４：ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）
６４：ＭＯカートリッジ
６６：ＭＯ媒体
６８：キャリッジ
７０：対物レンズ
７２：固定光学系
７６：トラッキングエラー検出部（位置信号検出部）
７８，８４，１０５：加算部
８０：フィードバック制御部
８２，１０４：学習制御部
８６：キャリッジ駆動部（ＶＣＭ）
８８：キャリッジ
９０：力外乱
９２：制御部
９４：サンプル処理部
９６：近似関数演算部
９８：メモリ
１００：フィードフォワード出力部（ＦＦ出力部）
１０６−１〜１０６−Ｎ：メモリセル
１０８，１１０，１２０：セレクタ
１１２：ローパスフィルタ
１１４：サンプルホールダ
１１５：サンプル＆ホールド指令部
１１６：サンプルスイッチ
１１８：ホールダ
１２０：低域強調フィルタ
１２４：低域強調フィルタ
１２６：位相進み補償器
１２８：ゲイン演算器
１３０：比例演算器
１３２：低域強調フィルタ
１３４：加算点
１３６：位相進み補償器兼後段補償要素
１４６，１４８：低域強調演算器
１５０：演算停止・再開指令
１８０：第１キックパルス
１８２：第２キックパルス
１８４：ブレーキパルス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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