(57)【要約】【課題】  突発外乱を推定し補償を行うことで、突発外乱によるディスクのトラック位置への追従性能を損なわないトラッキング制御装置を提供する。【解決手段】  トラッキング制御装置１は、フィードバック制御系２に、トラッキング誤差信号を逐次記憶し遅延させるトラッキング誤差遅延制御手段３１と、遅延させたトラッキング誤差信号と現時点におけるトラッキング誤差信号との差分に基づいてトラッキング誤差を生成する外乱トラッキング誤差生成手段３３ａと、操作量を逐次記憶し遅延させる操作量遅延制御手段３２と、遅延させた操作量と現時点における操作量との差分に基づいて操作量誤差を生成する外乱操作量誤差生成手段３３ｂと、トラッキング誤差と操作量誤差とに基づいて突発外乱を補償する突発外乱量を算出する外乱演算手段３３ｃとを備えた突発外乱推定装置３を付加したことを特徴とする。【選択図】      図１
2006277833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク上のトラック位置と、光ヘッドから出射される光ビームの光スポット位置との誤差を示すトラッキング誤差信号の振幅及び位相の補償を行い、前記光スポット位置を補正するための操作量を生成するフィードバック制御手段を備えたトラッキング制御装置において、外部から入力される突発外乱量を推定する突発外乱推定装置であって、
前記トラッキング誤差信号を逐次記憶するとともに、遅延させるトラッキング誤差遅延制御手段と、
このトラッキング誤差遅延制御手段で遅延させたトラッキング誤差信号と、現時点におけるトラッキング誤差信号との差分に基づいて、前記トラック位置の変化量となるトラッキング誤差を生成する外乱トラッキング誤差生成手段と、
前記操作量を逐次記憶するとともに、遅延させる操作量遅延制御手段と、
この操作量遅延制御手段で遅延させた操作量と、現時点における操作量との差分に基づいて、前記操作量の変化量となる操作量誤差を生成する外乱操作量誤差生成手段と、
前記外乱トラッキング誤差生成手段で生成されたトラッキング誤差と、前記外乱操作量誤差生成手段で生成された操作量誤差とに基づいて、前記現時点における操作量に対して、突発外乱を補償する前記突発外乱量を、突発外乱推定量として算出する外乱演算手段と、
を備えていることを特徴とする突発外乱推定装置。
【請求項２】
前記突発外乱を検出し、その検出結果に基づいて、現時点における前記トラッキング誤差信号及び前記操作量の記憶を停止するか否かを示す切換信号を、前記トラッキング誤差遅延制御手段及び前記操作量遅延制御手段に出力する突発外乱検出手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の突発外乱推定装置。
【請求項３】
前記突発外乱検出手段は、
前記突発外乱の加速度を加速度信号として検出する加速度検出手段と、
この加速度検出手段で検出された加速度信号を電圧信号に変換する信号変換手段と、
この信号変換手段で変換された電圧信号と、予め定められた閾値とを比較して、突発外乱の発生の有無を判定する電圧レベル判定手段と、
この電圧レベル判定手段の判定結果に基づいて、前記切換信号を生成する切換信号生成手段と、
を備えていることを特徴とする請求項２に記載の突発外乱推定装置。
【請求項４】
前記外乱演算手段は、前記突発外乱推定量の単位時間あたりの変化量を、微分値推定量として算出する微分値算出手段を備え、
前記外乱演算手段で算出された前記突発外乱推定量と、前記微分値算出手段で算出された前記微分値推定量とに基づいて、現時点における前記トラッキング誤差信号及び前記操作量の記憶を停止するか否かを示す切換信号を、前記トラッキング誤差遅延制御手段及び前記操作量遅延制御手段に出力する切換判定手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の突発外乱推定装置。
【請求項５】
前記切換判定手段は、
前記突発外乱推定量の大きさと、予め定められた閾値とを比較する外乱推定量比較手段と、
前記微分値推定量の大きさと、予め定められた閾値とを比較する微分値推定量比較手段と、
前記外乱推定量比較手段及び前記微分値推定量比較手段の比較結果に基づいて、前記突発外乱推定量及び前記微分値推定量のいずれか一方が前記各閾値よりも大きい場合に、前記突発外乱が発生したと判定し、前記切換信号を生成する切換信号生成手段と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の突発外乱推定装置。
【請求項６】
ディスク上のトラック位置と、光ヘッドから出射される光ビームの光スポット位置との誤差を示すトラッキング誤差信号の振幅及び位相の補償を行い、前記光スポット位置を補正するための操作量を生成するフィードバック制御手段を備えたトラッキング制御装置において、
外部から入力される突発外乱量を推定する請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の突発外乱推定装置と、
この突発外乱推定装置で推定された突発外乱量と、前記フィードバック制御手段で生成された操作量とを加算することで、前記突発外乱を補償する操作量となる突発外乱操作量を生成する外乱操作量生成手段と、
を備えていることを特徴とするトラッキング制御装置。
【請求項７】
ディスク上のトラック位置と、光ヘッドから出射される光ビームの光スポット位置との誤差を示すトラッキング誤差信号の振幅及び位相の補償を行い、前記光スポット位置を補正するための操作量を生成するフィードバック制御手段を備えたトラッキング制御装置において、突発外乱の発生に伴う前記操作量を補正するための突発外乱量を推定する突発外乱推定方法であって、
現時点におけるトラッキング誤差信号と、遅延された過去のトラッキング誤差信号との差分に基づいて、前記トラック位置の変化量となるトラッキング誤差を生成する外乱トラッキング誤差生成ステップと、
現時点における操作量と、遅延された過去の操作量との差分に基づいて、前記操作量の変化量となる操作量誤差を生成する外乱操作量誤差生成ステップと、
前記外乱トラッキング誤差生成ステップで生成されたトラッキング誤差と、前記外乱操作量誤差生成ステップで生成された操作量誤差とに基づいて、前記現時点における操作量に対して突発外乱を補償する前記突発外乱量を、突発外乱推定量として算出する外乱演算ステップと、
を含んでいることを特徴とするトラッキング制御装置における突発外乱推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラッキング制御技術に関し、より詳細には、突発外乱を推定する突発外乱推定装置、突発外乱を推定することでトラッキングの制御を行うトラッキング制御装置及びトラッキング制御装置における突発外乱推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディスクの記録・再生装置は、光ヘッドから出射される光ビームの光スポット位置を、ディスク上の目的トラック位置に高速で、かつ安定して追従させるために、大きく分けて２つの動作を行っている。１つは、トラッキングサーボをオフにしてリニアモータによって目標トラック位置近傍まで光ヘッドのピックアップを移動する粗動作であり、もう１つは、トラッキングサーボをオンにしてボイスコイルモータによって目標トラック位置にピックアップを追従させる微動作である。
【０００３】
従来、この微動作におけるトラッキングは、光スポット位置をフィードバックさせることで、ディスクの偏心や振動等の外乱によって生じるトラック位置と、光スポット位置との誤差を補正するフィードバック制御によって実現されている。
また、従来、フィードバック制御系によって、トラッキングの制御を行うトラッキング制御装置においては、フィードバック制御系に外乱オブザーバ（外乱観測器）を備え、この外乱オブザーバによって、外乱を推定する技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２１００３２号公報（段落００６５〜００７３、図１１、図１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記従来のトラッキング制御装置は、外乱オブザーバによって、外乱（周期的外乱及び突発外乱）をまとめて推定し補償している。このため、外乱から、周期的外乱の特徴を除去して突発外乱の成分のみを分離することができず、突発外乱が発生したときは、周期的外乱の補償に影響を与えてしまうため、ディスクのトラック位置への追従性能が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、外乱から突発外乱のみを推定することが可能な突発外乱推定装置及びその方法、並びに、突発外乱を推定し、補償を行うことで、突発外乱によるディスクのトラック位置への追従性能を損なわないトラッキング制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項１に記載の突発外乱推定装置は、ディスク上のトラック位置と、光ヘッドから出射される光ビームの光スポット位置との誤差を示すトラッキング誤差信号の振幅及び位相の補償を行い、前記光スポット位置を補正するための操作量を生成するフィードバック制御手段を備えたトラッキング制御装置において、外部から入力される突発外乱量を推定する突発外乱推定装置であって、トラッキング誤差遅延制御手段と、外乱トラッキング誤差生成手段と、操作量遅延制御手段と、外乱操作量誤差生成手段と、外乱演算手段とを備える構成とした。
【０００７】
かかる構成において、突発外乱推定装置は、トラッキング誤差遅延制御手段によって、トラック位置と光スポット位置との誤差であるトラッキング誤差信号を逐次記憶するとともに、遅延させる。そして、突発外乱推定装置は、外乱トラッキング誤差生成手段によって、トラッキング誤差遅延制御手段で遅延させたトラッキング誤差信号と、現時点におけるトラッキング誤差信号との差分に基づいて、トラック位置の変化量となるトラッキング誤差を生成する。このトラッキング誤差は、突発外乱によって発生する誤差であって、操作量を補正するための突発外乱量を推定するために用いられるデータ量となる。
【０００８】
また、突発外乱推定装置は、操作量遅延制御手段によって、フィードバック制御手段で生成された操作量を逐次記憶するとともに、遅延させる。そして、突発外乱推定装置は、外乱操作量誤差生成手段によって、操作量遅延制御手段で遅延させた操作量と、現時点における操作量との差分に基づいて、操作量の変化量となる操作量誤差を生成する。この操作量誤差は、突発外乱によって発生する誤差であって、操作量を補正するための突発外乱量を推定するために用いられるデータ量となる。
【０００９】
そして、突発外乱推定装置は、外乱演算手段によって、外乱トラッキング誤差生成手段で生成されたトラッキング誤差と、外乱操作量誤差生成手段で生成された操作量誤差とに基づいて、現時点における操作量に対して、突発外乱を補償する突発外乱量（突発外乱推定量）を算出する。なお、この突発外乱推定量は、予め定めた外乱オブザーバとなる演算式に基づいて算出することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の突発外乱推定装置は、請求項１に記載の突発外乱推定装置において、突発外乱検出手段をさらに備える構成とした。
【００１１】
かかる構成において、突発外乱推定装置は、突発外乱検出手段によって、突発外乱を検出し、その検出結果に基づいて、現時点におけるトラッキング誤差信号及び操作量の記憶を停止するか否かを示す切換信号を、トラッキング誤差遅延制御手段及び操作量遅延制御手段に出力する。
【００１２】
これによって、トラッキング誤差遅延制御手段及び操作量遅延制御手段は、突発外乱が発生した時点におけるトラッキング誤差信号及び操作量を記憶しないように制御することが可能になる。すなわち、トラッキング誤差遅延制御手段及び操作量遅延制御手段において、遅延制御される情報（トラッキング誤差信号、操作量）は、外部からの突発外乱の影響を除去したものとなる。
なお、突発外乱の発生を検出するには、一般的な振動センサを用いることができ、例えば、変位、速度、加速度といった物理量を検出するセンサにより検出することができる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の突発外乱推定装置は、請求項２に記載の突発外乱推定装置において、前記突発外乱検出手段が、加速度検出手段と、信号変換手段と、電圧レベル判定手段と、切換信号生成手段とを備える構成とした。
【００１４】
かかる構成において、突発外乱推定装置は、加速度検出手段によって、突発外乱の加速度を加速度信号として検出し、信号変換手段によって、加速度検出手段で検出された加速度信号を電圧信号に変換する。そして、突発外乱推定装置は、電圧レベル判定手段によって、信号変換手段が変換された電圧信号と、予め定められた閾値とを比較して、電圧信号がこの閾値を跨いで変化したかどうかを判定する。この予め定められた閾値を適宜定めることにより、突発外乱が発生したかどうかを判定することができる。この閾値は、例えば、通常含む微小なランダム雑音よりも大きく、衝撃として観測し得る電圧レベルであり、突発外乱により制御系が不安定にならない電圧レベルである。
【００１５】
また、突発外乱推定装置は、切換信号生成手段によって、電圧レベル判定手段の判定結果に基づいて、現時点におけるトラッキング誤差信号及び操作量の記憶を停止するか否かを示す切換信号を生成する。すなわち、切換信号生成手段は、電圧信号が閾値よりも大きいとき（突発外乱が発生したとき）に、現時点におけるトラッキング誤差信号及び操作量の記憶を停止し、電圧信号が閾値よりも小さいとき（突発外乱が消滅したとき）に、現時点におけるトラッキング誤差信号及び操作量の記憶を実行する旨を示す切換信号を、トラッキング誤差遅延制御手段及び操作量遅延制御手段に出力する。
【００１６】
また、請求項４に記載の突発外乱推定装置は、請求項１に記載の突発外乱推定装置において、前記外乱演算手段が微分値算出手段を備え、当該突発外乱推定装置が切換判定手段をさらに備える構成とした。
【００１７】
かかる構成において、突発外乱推定装置は、外乱演算手段の微分値算出手段によって、突発外乱推定量の単位時間あたりの変化量、すなわち微分値を、微分値推定量として算出する。なお、突発外乱推定量である電流値が値“０”を横切る（プラスとマイナスで変化する）場合、突発外乱推定量の大きさが小さい場合であっても、変化量が大きい場合がある。すなわち、微分値推定量は、突発外乱推定量と同様に、突発外乱が発生したかどうかを判断するためのデータとなる。
【００１８】
そこで、突発外乱推定装置は、切換判定手段によって、外乱演算手段で算出された突発外乱推定量と、微分値算出手段で算出された微分値推定量とに基づいて、現時点におけるトラッキング誤差信号及び操作量の記憶を停止するか否かを示す切換信号を、トラッキング誤差遅延制御手段及び操作量遅延制御手段に出力する。
【００１９】
これによって、トラッキング誤差遅延制御手段及び操作量遅延制御手段は、突発外乱が発生した時点におけるトラッキング誤差信号及び操作量を記憶しないように制御することが可能になる。すなわち、トラッキング誤差遅延制御手段及び操作量遅延制御手段において、遅延制御される情報（トラッキング誤差信号、操作量）は、外部からの突発外乱の影響を除去したものとなる。
【００２０】
さらに、請求項５に記載の突発外乱推定装置は、請求項４に記載の突発外乱推定装置において、前記切換判定手段が、外乱推定量比較手段と、微分値推定量比較手段と、切換信号生成手段とを備える構成とした。
【００２１】
かかる構成において、突発外乱推定装置は、外乱推定量比較手段によって、突発外乱推定量の大きさと、予め定められた閾値とを比較し、微分値推定量比較手段によって、微分値推定量の大きさと、予め定められた閾値とを比較する。すなわち、突発外乱推定量の大きさ（絶対値）と、微分値推定量の大きさ（絶対値）は、突発外乱が発生したかどうかを判断するためのデータとなるため、各比較手段の比較結果によって、突発外乱が発生したかどうかを判定することが可能になる。
【００２２】
そこで、突発外乱推定装置は、切換信号生成手段によって、突発外乱推定量及び微分値推定量のいずれか一方が各閾値よりも大きい場合に、突発外乱が発生したと判定し、現時点におけるトラッキング誤差信号及び操作量の記憶を停止する旨を示す切換信号を生成し、トラッキング誤差遅延制御手段及び操作量遅延制御手段に出力する。なお、各閾値は、通常含む微小なランダム雑音よりも大きく、衝撃として観測し得る電圧レベルであり、突発外乱により制御系が不安定にならない電圧レベルで予め設定しておく。
【００２３】
また、請求項６に記載のトラッキング制御装置は、ディスク上のトラック位置と、光ヘッドから出射される光ビームの光スポット位置との誤差を示すトラッキング誤差信号の振幅及び位相の補償を行い、前記光スポット位置を補正するための操作量を生成するフィードバック制御手段を備えたトラッキング制御装置において、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の突発外乱推定装置と、外乱操作量生成手段とを備える構成とした。
【００２４】
かかる構成において、トラッキング制御装置は、突発外乱推定装置によって、外部から入力される突発外乱の大きさを突発外乱量（突発外乱推定量）として推定する。そして、トラッキング制御装置は、外乱操作量生成手段によって、突発外乱推定装置で推定された突発外乱量と、フィードバック制御手段で生成された操作量とを加算することで、突発外乱を補償する操作量となる突発外乱操作量を生成する。
【００２５】
さらに、請求項７に記載の突発外乱推定方法は、ディスク上のトラック位置と、光ヘッドから出射される光ビームの光スポット位置との誤差を示すトラッキング誤差信号の振幅及び位相の補償を行い、前記光スポット位置を補正するための操作量を生成するフィードバック制御手段を備えたトラッキング制御装置において、突発外乱の発生に伴う前記操作量を補正するための突発外乱量を推定する突発外乱推定方法であって、外乱トラッキング誤差生成ステップと、外乱操作量誤差生成ステップと、外乱演算ステップとを含む手順とした。
【００２６】
かかる手順において、突発外乱推定方法は、外乱トラッキング誤差生成ステップにおいて、遅延させた過去のトラッキング誤差信号と、現時点におけるトラッキング誤差信号との差分に基づいて、トラック位置の変化量となるトラッキング誤差を生成する。このトラッキング誤差は、突発外乱によって発生する誤差であって、操作量を補正するための突発外乱量を推定するために用いられるデータ量となる。
【００２７】
また、突発外乱推定方法は、外乱操作量誤差生成ステップにおいて、遅延された過去の操作量と、現時点における操作量との差分に基づいて、操作量の変化量となる操作量誤差を生成する。この操作量誤差は、突発外乱によって発生する誤差であって、操作量を補正するための突発外乱量を推定するために用いられるデータ量となる。
【００２８】
そこで、突発外乱推定方法は、外乱演算ステップで、外乱トラッキング誤差生成ステップで生成されたトラッキング誤差と、外乱操作量誤差生成ステップで生成された操作量誤差とに基づいて、現時点における操作量に対して、突発外乱を補償する突発外乱量（突発外乱推定量）を算出する。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１、請求項６又は請求項７に記載の発明によれば、外乱から突発外乱を分離して推定することができる。これによって、突発外乱が発生したときに、周期的外乱の補償に影響を与えない、突発外乱のみを補償する突発外乱量（突発外乱推定量）を、トラッキング制御装置におけるフィードバック制御系に付加することが可能になり、トラッキング制御装置におけるディスクのトラック位置への追従性能を高めることができる。
【００３０】
請求項２に記載の発明によれば、突発外乱が発生したときに、現時点におけるトラッキング誤差信号及び操作量の記憶を停止することができるため、トラッキング誤差遅延制御手段から出力されるトラッキング誤差信号、及び、操作量遅延制御手段から出力される操作量は、突発外乱を除去したデータとなる。これによって、外乱演算手段では、突発外乱が発生した時点のデータと、過去に突発外乱が発生した時点のデータとから、突発外乱量を推定することを防止することができ、精度よく突発外乱量を推定することができる。
【００３１】
請求項３に記載の発明によれば、検出した加速度から変換された電圧信号と、予め定めた閾値とに基づいて突発外乱が発生したかどうかを判定し、その判定結果に基づいて、現時点におけるトラッキング誤差信号及び操作量の記憶を制御する切換信号を生成することができる。これによって、突発外乱が発生したときに、確実に突発外乱の影響を受けないように制御を行うことができる。
【００３２】
請求項４に記載の発明によれば、加速度センサ等の加速度検出手段を備えなくても、演算のみで突発外乱の発生の有無を判定することができるため、装置全体の規模を縮小し、コストダウンを実現することができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明によれば、突発外乱推定量の大きさと、微分値推定量の大きさとのいずれか一方が閾値よりも大きい場合に、突発外乱が発生したと判定するため、突発外乱推定量が小さく、突発外乱推定量である電流値がプラスとマイナスで変化する場合であっても、確実に突発外乱の発生を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
［第１の実施形態］
以下では、まず、第１の実施形態のトラッキング制御装置において、トラッキング制御を行う際の制御系に入力される外乱から、ディスクの偏心等による周期的外乱の成分を分離して、外部から突発的に加えられた突発外乱のみを推定する手法について説明し、その手法によって抽出された突発外乱の成分に基づいて、突発外乱を推定する突発外乱推定装置を含んだトラッキング制御装置について順次説明することとする。
【００３５】
〔突発外乱の推定について〕
一般に、フィードバック制御系を備えたトラッキング制御装置では、フィードバック制御系で生成されるトラッキング誤差信号に基づいて、トラック位置の変化量（トラッキング誤差）を推定している。ここで、フィードバック制御系に、あるサンプリング時点ｋにおいて、周期的外乱ｘref（ｋ）のみが入力されるとすると、補正用のトラッキング誤差（補正トラッキング誤差信号）ｅtfeedback（ｋ）は、周期的外乱によるトラッキング誤差ｘf（ｋ）によって、以下の（１）式により算出される。
【００３６】
ｅtfeedback（ｋ）＝ｘref（ｋ）−ｘf（ｋ）      …（１）式
【００３７】
この（１）式に示した周期的なトラッキング誤差（補正トラッキング誤差信号）は、ディスクの１周前のトラッキング制御に基づいた誤差となり、この誤差に基づいて制御を行うことで、より正確な周期的外乱の影響を求めることが可能になる。
【００３８】
ここで、図２を参照して、トラッキング制御装置の制御系における制御対象である光スポット位置補正手段（ボイスコイルモータ）の入出力関係について説明する。図２は、一般的なトラッキング制御装置の制御系を模式的に示した模式図である。
図２に示すように、制御系５は、あるサンプリング時点ｋにおいて、周期的外乱ｘref（ｋ）と、突発外乱Ｉd（ｋ）とに基づいて、光スポット位置補正手段（ボイスコイルモータ）５１を制御するモデルである。ここで、光スポット位置補正手段（ボイスコイルモータ）５１から出力される光スポット位置ｘ（ｋ）は、以下の（２）式に示すように、周期的外乱によるトラッキング誤差ｘf（ｋ）と、突発外乱によるトラッキング誤差ｘd（ｋ）とが加算されたものである。
【００３９】
ｘ（ｋ）＝ｘf（ｋ）＋ｘd（ｋ）      …（２）式
【００４０】
また、周期的外乱の制御系５２に入力されるトラッキング誤差信号ｅt（ｋ）は、以下の（３）式に示すように、周期的外乱ｘref（ｋ）と、光スポット位置ｘ（ｋ）との差分で表すことができる。
【００４１】
ｅt（ｋ）＝ｘref（ｋ）−ｘ（ｋ）＝ｘref（ｋ）−ｘf（ｋ）−ｘd（ｋ）…（３）式
【００４２】
さらに、光スポット位置補正手段５１に対する外乱を補償するための電流（補正操作量Ｉcmd（ｋ））は、以下の（４）式に示すように、突発外乱によるトラッキング誤差ｘd（ｋ）に基づいて突発外乱の制御系５３で補償された電流（突発外乱補償Ｉb（ｋ））と、周期的外乱によるトラッキング誤差ｘf（ｋ）に基づいて周期的外乱の制御系５２で補償された電流（周期的外乱補償Ｉf（ｋ））とが加算されたものである。
【００４３】
Ｉcmd（ｋ）＝Ｉb（ｋ）＋Ｉf（ｋ）      …（４）式
【００４４】
このように、制御系５では、外乱の影響によって、光スポット位置補正手段５１に入力される外乱を補償するための電流（補正操作量Ｉcmd（ｋ））が変化し、光スポット位置が変化することになる。
ここで、光スポット位置補正手段５１の伝達関数をＰ（ｚ-1）とすると、突発外乱によるトラッキング誤差ｘd（ｋ）、及び周期的外乱によるトラッキング誤差ｘf（ｋ）は、それぞれ、以下の（５）式及び（６）式で表すことができる。
【００４５】
ｘd（ｋ）＝Ｐ（ｚ-1）（Ｉb（ｋ）−Ｉd（ｋ））      …（５）式
ｘf（ｋ）＝ｘref（ｋ）−Ｐ（ｚ-1）Ｉf（ｋ）        …（６）式
【００４６】
なお、この（５）式及び（６）式は、それぞれ制御系５における、突発外乱のフィードバック制御系、及び周期的外乱のフィードバック制御系の入出力関係を示している。すなわち、制御系５は、図３に示すように、突発外乱のフィードバック制御系５Ａ（図３（ａ））と、周期的外乱のフィードバック制御系５Ｂ（図３（ｂ））とに分割して表すことができる。ここで、図３は、突発外乱のフィードバック制御系及び周期的外乱のフィードバック制御系を説明するための説明図である。
この図３（ａ）に示すように、突発外乱のフィードバック制御系５Ａでは、光スポット位置補正手段５１に入力される電流は、突発外乱及びその突発外乱を補償する電流（Ｉd（ｋ）及びＩb（ｋ））のみであり、出力は、突発外乱によるトラッキング誤差ｘd（ｋ）である。
また、前記（１）式及び（３）式から、以下の（７）式が導出され、前記（４）式から、以下の（８）式が導出される。
【００４７】
ｅt（ｋ）−ｅtfeedback（ｋ）
＝ｘref（ｋ）−ｘf（ｋ）−ｘd（ｋ）−ｘref（ｋ）＋ｘf（ｋ）
＝−ｘd（ｋ）                                                    …（７）式
Ｉb（ｋ）＝Ｉcmd（ｋ）−Ｉf（ｋ）                              …（８）式
【００４８】
この（７）式に示すように、トラッキング誤差ｅtfeedback（ｋ）を用いることで、周期的外乱を排除することができる。また、（８）式に示すように、光スポット位置補正手段５１に対する外乱を補償するための電流である補正操作量Ｉcmd（ｋ）から、周期的外乱補償Ｉf（ｋ）を差し引くことで、突発外乱補償Ｉb（ｋ）を算出することができる。すなわち、前記（７）式及び（８）式に基づいて、制御対象（プラント）である光スポット位置補正手段５１から周期的外乱を除外した制御対象（拡大プラント）を擬似的に実現することができる。
【００４９】
この拡大プラントは、図４で表すことができる。この図４は、周期的外乱を除外した拡大プラントを実現する概念を示す概念図である。図４に示すように、周期的外乱と突発外乱とが入力される制御対象（プラント）を含んだプラントシステム（実際のプラントシステム）６１に対して、前記（７）式及び（８）式を適用することで、周期的外乱を除外したプラントシステム６２を抽出した拡大プラント６３を構成することができる。
【００５０】
このように、図４に示した拡大プラント６３は、周期的外乱を除外しているため、ノイズや、トラック位置の変化に対してロバストとなる（頑健となる）。そこで、この拡大プラント６３に対して、外乱オブザーバ（外乱観測器）を構成することで、突発外乱を推定することが可能になる。
【００５１】
以下、拡大プラント６３に対して、外乱オブザーバを構成すると以下のようになる。
すなわち、光スポット位置補正手段５１が、状態変数ｘp（ｋ）を用いた離散時間状態方程式として、以下の（９）式で表されるとき、拡大プラント６３の状態方程式及び出力方程式は、以下の（１０）式となる。なお、Ａ、Ｂ、Ｃは、光スポット位置補正手段５１の離散時間状態方程式を構成する係数行列である。
【００５２】
ｘp（ｋ＋１）＝Ａｘp（ｋ）＋ＢＩb（ｋ）＋ＢＩd（ｋ）
ｘd（ｋ）＝Ｃｘp（ｋ）                                          …（９）式
【００５３】
【数１】
2006277833.tif 000003
【００５４】
この（１０）式における入力である突発外乱補償Ｉb（ｋ）と、出力である突発外乱によるトラッキング誤差ｘd（ｋ）とを用いて、最小次元オブザーバを構成すると、以下の（１１）式となる。なお、この最小次元オブザーバを構成するための一般的手法としては、ゴピナスの設計法が挙げられる。
【００５５】
【数２】
2006277833.tif 000004
【００５６】
この（１１）式で構成した外乱オブザーバを、前記（７）式及び（８）式に基づいて書き直すと、以下の（１２）式を得る。
【００５７】
【数３】
2006277833.tif 000005
【００５８】
本発明は、この（１２）式に示した外乱オブザーバを用いることで、突発外乱の推定（突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）の推定）を可能にしている。以下、この外乱オブザーバで示される突発外乱推定装置と、突発外乱推定装置を含んだトラッキング制御装置について説明する。
【００５９】
〔トラッキング制御装置の構成〕
まず、図１を参照して、本発明に係るトラッキング制御装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係るトラッキング制御装置の構成を示したブロック図である。
図１に示すように、トラッキング制御装置１は、光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスク等のディスク媒体の記録・再生装置において、光ヘッドから出射される光ビームの光スポット位置を、ディスク上の目的トラック位置に追従させるものである。
【００６０】
このトラッキング制御装置１は、フィードバック制御系２として、トラッキング誤差信号生成手段２０と、Ａ／Ｄ変換手段２１と、フィードバック制御手段２２と、外乱操作量生成手段（加算手段）２３、Ｄ／Ａ変換手段２４と、光スポット位置補正手段２５とを備え、さらに、突発外乱推定装置３を付加して構成している。
ここで、フィードバック制御系２は、ディスクの回転に伴う周期的なトラック位置と、光スポット位置との誤差（周期的外乱）や、外部から突発的に加えられる突発外乱を補正するように作用し、突発外乱推定装置３は、フィードバック制御系２では取りきれない外乱による誤差を予測し補正するように作用するものである。なお、図１中の減算手段Ｄは、突発外乱がフィードバック制御系２に与える影響を擬似的に表現したものであって、実在する構成ではない。
【００６１】
（フィードバック制御系の構成）
まず、フィードバック制御系２の構成について説明する。
トラッキング誤差信号生成手段２０は、現在のトラック位置（周期的外乱）と、光スポット位置補正手段２５から出力される補正された光スポット位置との差分（誤差）を検出し、その差分量（誤差量）をトラッキング誤差信号として生成するものである。ここで生成されたトラッキング誤差信号は、Ａ／Ｄ変換手段２１に出力される。
【００６２】
Ａ／Ｄ変換手段２１は、トラッキング誤差信号生成手段２０で生成されたアナログ信号であるトラッキング誤差信号をデジタル信号に変換するものである。例えば、Ａ／Ｄ変換手段２１は、ある時間間隔でサンプリングするサンプラである。このデジタル信号化されたトラッキング誤差信号ｅt（ｋ）は、フィードバック制御手段２２と、突発外乱推定装置３の第１信号切換手段ＳＷ１及び外乱トラッキング誤差生成手段３３ａとに出力される。
【００６３】
フィードバック制御手段（Ｃ（ｚ-1））２２は、一般的なロバスト制御器であるが、古典的な位相進み、遅れによる制御器でもよく、位相の遅れの補正や、共振周波数が大きくならないように作用する伝達関数Ｃ（ｓ）として動作し、トラッキング誤差信号ｅt（ｋ）から光スポット位置を補正する操作量Ｉc（ｋ）を生成するものである。ここでは、デジタル信号を扱うため伝達関数Ｃ（ｓ）は、離散時間表現であるＣ（ｚ-1）で表す。この操作量Ｉc（ｋ）は、ディスクの回転に伴う周期的なトラック位置と、光スポット位置との誤差を補正するための操作量となる。この操作量は、外乱操作量生成手段２３に出力される。
【００６４】
外乱操作量生成手段２３は、フィードバック制御手段２２で生成された操作量Ｉc（ｋ）と、突発外乱推定装置３の外乱演算手段３３ｃで生成された突発外乱量を推定した突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）とを加算することで、突発外乱を補償する突発外乱操作量（突発外乱補償：Ｉcmd（ｋ））を生成するものである。ここで生成された突発外乱操作量は、突発外乱推定装置３の外乱操作量誤差生成手段３３ｂ及び第２信号切換手段ＳＷ２と、Ｄ／Ａ変換手段２４とに出力される。
【００６５】
Ｄ／Ａ変換手段２４は、外乱操作量生成手段２３で生成されたデジタル信号である突発外乱操作量Ｉcmd（ｋ）を、アナログ信号に変換するものである。例えば、Ｄ／Ａ変換手段２４は、入力信号をサンプリング周期時間の間で区分的に線形にすることでアナログ信号を生成するゼロ次ホールド（ＺＯＨ：Ｚｅｒｏ  Ｏｒｄｅｒ  Ｈｏｌｄ）である。このアナログ信号化された突発外乱操作量は、光スポット位置補正手段２５に出力される。
【００６６】
光スポット位置補正手段（Ｐ（ｓ））２５は、Ｄ／Ａ変換手段２４でアナログ信号に変換された突発外乱操作量に基づいて、光スポット位置を補正するものである。ここで、光スポット位置補正手段（Ｐ（ｓ））２５は、トラッキングアクチュエータの電流駆動のボイスコイルモータであり、伝達関数Ｐ（ｓ）として動作するものとする。ここで生成された光スポット位置が、トラッキング誤差信号生成手段２０に入力されることで、フィードバック制御系２が形成される。
【００６７】
（突発外乱推定装置の構成）
次に、突発外乱推定装置３の構成について説明する。ここでは、突発外乱推定装置３は、突発外乱検出手段３０と、トラッキング誤差遅延制御手段３１と、操作量遅延制御手段３２とを備えている。
【００６８】
突発外乱検出手段３０は、突発外乱を検出するものであり、突発外乱の有無に応じて第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２の動作を制御する切換信号を生成するものである。
【００６９】
ここで、図５を参照（適宜図１参照）して、突発外乱検出手段３０の構成について説明する。図５は、突発外乱検出手段の構成を示すブロック図である。ここでは、突発外乱検出手段３０は、加速度検出手段３０ａと、信号変換手段３０ｂと、電圧レベル判定手段３０ｃと、切換信号生成手段３０ｄとを備えている。
【００７０】
加速度検出手段３０ａは、加速度を検出するものであり、例えば、加速度センサで構成される。この加速度検出手段３０ａで検出された加速度（加速度信号）は、信号変換手段３０ｂに出力される。一般に力学的外乱は、質量と加速度の積で表されるので、加速度検出手段３０ａで検出された加速度が突発外乱に相当することとなる。
【００７１】
信号変換手段３０ｂは、加速度検出手段３０ａで検出された加速度信号を電圧信号に変換するものである。この信号変換手段３０ｂで変換された電圧信号は電圧レベル判定手段３０ｃに出力される。
【００７２】
電圧レベル判定手段３０ｃは、信号変換手段３０ｂから入力される電圧信号と所定の閾値とを比較して、突発外乱の有無を判定するものである。この所定の閾値（絶対値）｜ＶTH｜は、通常含む微小なランダム雑音よりも大きく、衝撃として観測し得る電圧レベルであり、突発外乱により制御系が不安定にならない電圧レベルである。この閾値｜ＶTH｜は、任意にレベルを調整することができるものとする。
この電圧レベル判定手段３０ｃは、信号変換手段３０ｂから入力される電圧信号が閾値｜ＶTH｜よりも大きいと判別したときに突発外乱が発生していると判定し、その判定結果を切換信号生成手段３０ｄに出力する。
また、電圧レベル判定手段３０ｃは、信号変換手段３０ｂから入力される電圧信号が閾値｜ＶTH｜よりも小さいと判別したときに突発外乱が発生していないと判定し、その判定結果を切換信号生成手段３０ｄに出力する。
【００７３】
切換信号生成手段３０ｄは、電圧レベル判定手段３０ｃから入力される判定結果に基づいて切換信号を生成し、その生成した切換信号を第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２に供給するものである。
この切換信号生成手段３０ｄは、電圧レベル判定手段３０ｃから突発外乱が発生しているとの判定結果を入力されたときに、第１信号切換手段ＳＷ１を端子ｂ1側に切り換えるとともに、第２信号切換手段ＳＷ２を端子ｂ2側に切り換えるように制御する切換信号Ｖsw+を生成する。
また、切換信号生成手段３０ｄは、電圧レベル判定手段３０ｃから突発外乱が発生していないとの判定結果を入力されたときに、第１信号切換手段ＳＷ１を端子ａ1側に切り換えるとともに、第２信号切換手段ＳＷ２を端子ａ2側に切り換えるように制御する切換信号Ｖsw-を生成する。
図１に戻って、突発外乱推定装置３の構成について説明を続ける。
【００７４】
トラッキング誤差遅延制御手段３１は、Ａ／Ｄ変換手段２１でデジタル信号に変換されたトラッキング誤差信号の遅延制御を行うものである。ここでは、トラッキング誤差遅延制御手段３１は、第１信号切換手段ＳＷ１と、第１記憶制御手段３１ａと、第１記憶手段３１ｂと、第１位相調整手段３１ｃとを備えている。
【００７５】
第１信号切換手段ＳＷ１は、端子（共通端子）ｏ1、端子（常時接続端子）ａ1及び端子（常時開放端子）ｂ1を備えており、接点として端子ａ1と端子ｂ1とを選択的に切り換えて、いずれか一方を第１記憶制御手段３１ａの入力に接続された端子ｏ1に接続することにより、端子ｏ1から出力する信号（第１記憶制御手段３１ａに入力する信号）を切り換えるものである。
ここでは、第１信号切換手段ＳＷ１は、突発外乱検出手段３０が出力する切換信号に基づいて、接続端子の切り換えを行う。
また、ここでは、端子ａ1はＡ／Ｄ変換手段２１の出力に接続されており、端子ｂ1は第１位相調整手段３１ｃの出力に接続されている。通常、第１信号切換手段ＳＷ１は端子ａ1側に切り換えられており、このときには、Ａ／Ｄ変換手段２１から出力される出力信号（トラッキング誤差信号）が第１記憶制御手段３１ａに入力される。また、突発外乱が発生したときには、第１信号切換手段ＳＷ１が端子ｂ1側に切り換えられ、このときには、第１位相調整手段３１ｃの出力信号が第１記憶制御手段３１ａに入力される。
【００７６】
第１記憶制御手段３１ａは、Ａ／Ｄ変換手段２１から出力される、光ディスクの少なくとも１回転周期に相当する時間のトラッキング誤差信号を第１記憶手段３１ｂに時系列に書き込むとともに、すでに記憶されているトラッキング誤差信号を第１記憶手段３１ｂから読み出して、第１位相調整手段３１ｃに出力するものである。
【００７７】
第１記憶手段３１ｂは、一般的なメモリ等で構成され、Ａ／Ｄ変換手段２１でデジタル信号に変換されたトラッキング誤差信号を記憶しておくものである。
【００７８】
第１位相調整手段３１ｃは、現時点のトラッキング誤差信号と遅延されたトラッキング誤差信号との位相を合わせるものである。ここでは、第１位相調整手段３１ｃは、第１記憶制御手段３１ａから出力される２サンプリング進んだトラッキング誤差信号ｅtfeedback（ｋ＋２）を、図示していない遅延手段によって、２サンプリング遅延させることで、現時点のトラッキング誤差信号ｅt（ｋ）との位相を合わせる。ここで遅延されたトラッキング誤差信号ｅtfeedback（ｋ）は、第１信号切換手段ＳＷ１と、突発外乱演算手段３３の外乱トラッキング誤差生成手段３３ａに出力される。
【００７９】
操作量遅延制御手段３２は、外乱操作量生成手段２３で生成された突発外乱操作量の遅延制御を行うものである。ここでは、操作量遅延制御手段３２は、第２信号切換手段ＳＷ２と、第２記憶制御手段３２ａと、第２記憶手段３２ｂと、第２位相調整手段３２ｃとを備えている。
【００８０】
第２信号切換手段ＳＷ２は、端子（共通端子）ｏ2、端子（常時接続端子）ａ2及び端子（常時開放端子）ｂ2を備えており、接点として端子ａ2と端子ｂ2とを選択的に切り換えて、いずれか一方を第２記憶制御手段３２ａの入力に接続された端子ｏ2に接続することにより、端子ｏ2から出力する信号（第２記憶制御手段３２ａに入力する信号）を切り換えるものである。
ここでは、第２信号切換手段ＳＷ２は、突発外乱検出手段３０が出力する切換信号に基づいて、接続端子の切り換えを行う。
また、ここでは、端子ａ2は外乱操作量生成手段２３の出力に接続されており、端子ｂ2は第２位相調整手段３２ｃの出力に接続されている。通常、第２信号切換手段ＳＷ２は端子ａ2側に切り換えられており、このときには、外乱操作量生成手段２３から出力される出力信号（突発外乱操作量）が第２記憶制御手段３２ａに入力される。また、突発外乱が発生したときには、第２信号切換手段ＳＷ２が端子ｂ2側に切り換えられ、このときには、第２位相調整手段３２ｃの出力信号が第２記憶制御手段３２ａに入力される。
【００８１】
第２記憶制御手段３２ａは、外乱操作量生成手段２３から出力される、光ディスクの少なくとも１回転周期に相当する時間の突発外乱操作量を第２記憶手段３２ｂに時系列に書き込むとともに、すでに記憶されている突発外乱操作量を第２記憶手段３２ｂから読み出して、第２位相調整手段３２ｃに出力するものである。
【００８２】
第２記憶手段３２ｂは、一般的なメモリ等で構成され、外乱操作量生成手段２３で生成された突発外乱操作量を記憶しておくものである。
【００８３】
第２位相調整手段３２ｃは、現時点の突発外乱操作量と遅延された突発外乱操作量との位相を合わせるものである。ここでは、第２位相調整手段３２ｃは、第２記憶制御手段３２ａから出力される２サンプリング進んだ突発外乱操作量Ｉcmd（ｋ＋２）を、図示していない遅延手段によって、２サンプリング遅延させることで、突発外乱操作量Ｉcmd（ｋ）との位相を合わせる。ここで遅延された突発外乱操作量Ｉcmd（ｋ）は、第２信号切換手段ＳＷ２と、突発外乱演算手段３３の外乱操作量誤差生成手段３３ｂに出力される。
【００８４】
突発外乱演算手段３３は、Ａ／Ｄ変換手段２１から入力される現時点におけるトラッキング誤差信号と、トラッキング誤差遅延制御手段３１で遅延制御されたトラッキング誤差信号と、外乱操作量生成手段２３から入力される現時点における突発外乱操作量と、操作量遅延制御手段３２で遅延制御された突発外乱操作量とに基づいて、突発外乱を推定した突発外乱推定量を生成するものである。ここでは、突発外乱演算手段３３は、外乱トラッキング誤差生成手段３３ａと、外乱操作量誤差生成手段３３ｂと、外乱演算手段３３ｃとを備えている。
【００８５】
外乱トラッキング誤差生成手段（減算手段）３３ａは、トラッキング誤差信号ｅt（ｋ）と、遅延制御されたトラッキング誤差信号ｅtfeedback（ｋ）との差分をとることで、突発外乱によるトラック位置の変化量であるトラッキング誤差ｘd（ｋ）を生成するものである。ここで生成されたトラッキング誤差ｘd（ｋ）は、前記（７）式の突発外乱によるトラッキング誤差ｘd（ｋ）に相当する。ここで算出された突発外乱によるトラッキング誤差ｘd（ｋ）は、外乱演算手段３３ｃに出力される。
【００８６】
外乱操作量誤差生成手段（減算手段）３３ｂは、突発外乱操作量Ｉcmd（ｋ）と、遅延制御された突発外乱操作量Ｉcmd（ｋ＋２）との差分をとることで、突発外乱によるトラック位置の操作量の誤差を示す操作量誤差（突発外乱補償）Ｉb（ｋ）を生成するものである。ここで生成された操作量誤差Ｉb（ｋ））は、前記（８）式の突発外乱による突発外乱補償Ｉb（ｋ）に相当する。ここで算出された操作量誤差Ｉb（ｋ）は、外乱演算手段３３ｃに出力される。
【００８７】
外乱演算手段３３ｃは、外乱トラッキング誤差生成手段３３ａで生成されたトラッキング誤差ｘd（ｋ）と、外乱操作量誤差生成手段３３ｂで生成された操作量誤差Ｉb（ｋ）とに基づいて、現時点における、光スポット位置を補正する操作量に対する補正量（突発外乱推定量Ｉd2（ｋ））を推定するものである。すなわち、この外乱演算手段３３ｃは、前記（１２）式の演算を逐次行うことで突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）を算出する。ここで算出された突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）は、外乱操作量生成手段２３に出力される。
【００８８】
このように、突発外乱推定装置３を構成することで、フィードバック制御系２に入力される周期的外乱と突発外乱とを区別し、突発外乱のみを推定することが可能になる。
【００８９】
以上説明したように、トラッキング制御装置１のフィードバック制御系２に、突発外乱のみを推定可能な突発外乱推定装置３を備えることで、外乱から突発外乱のみを分離し、補償を行うことが可能になる。
【００９０】
〔トラッキング制御装置の動作〕
次に、第１の実施形態に係るトラッキング制御装置の動作について説明する。ここでは、トラッキング制御装置の動作を、フィードバック制御動作と突発外乱推定動作とに分けて説明を行う。
【００９１】
（フィードバック制御動作）
最初に、図６を参照（適宜図１参照）して、トラッキング制御装置のフィードバック制御動作について説明する。図６は、トラッキング制御装置のフィードバック制御動作を示すフローチャートである。
まず、トラッキング制御装置１は、トラッキング誤差信号生成手段２０によって、トラック位置と光スポット位置との差分を、トラッキング誤差信号として生成する（ステップＳ１）。ここで生成されたトラッキング誤差信号は、Ａ／Ｄ変換手段２１によってデジタル信号に変換され（ステップＳ２）、フィードバック制御手段２２と、突発外乱推定装置３とに出力される。
【００９２】
そして、トラッキング制御装置１は、フィードバック制御手段２２によって、トラッキング誤差信号から、光スポット位置を補正する操作量（Ｉc（ｋ））を生成する（ステップＳ３）。
また、トラッキング制御装置１は、外乱操作量生成手段２３によって、ステップＳ３で生成された操作量Ｉc（ｋ）と、突発外乱推定装置３の外乱演算手段３３ｃで生成される突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）とを加算することで、突発外乱を補償する突発外乱操作量（突発外乱補償：Ｉcmd（ｋ））を生成する（ステップＳ４）。
そして、トラッキング制御装置１は、Ｄ／Ａ変換手段２４によって、ステップＳ４で生成された突発外乱操作量Ｉcmd（ｋ）をアナログ信号に変換した後（ステップＳ５）に、光スポット位置補正手段２５によって、アナログ信号化された操作量分だけ、光スポット位置を補正する（ステップＳ６）。
そして、トラッキング制御装置１は、ステップＳ１に戻って、ディスクが回転している間（トラック位置が入力される間）、トラッキング動作を継続する。
【００９３】
（突発外乱推定動作）
次に、図７及び図８を参照して、トラッキング制御装置１における突発外乱推定装置３の動作について説明する。ここでは、突発外乱推定装置３の動作を、突発外乱検出手段３０による第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２の信号切換動作と、突発外乱演算手段３３による外乱推定動作とに分けて説明する。
図７は、突発外乱推定装置の突発外乱検出手段における信号切換動作を示すフローチャートである。図８は、突発外乱推定装置の突発外乱演算手段における外乱推定動作を示すフローチャートである。
【００９４】
最初に、図７を参照（適宜図１及び図５参照）して、第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２の信号切換動作について説明する。なお、通常は、第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２は、それぞれａ1側及びａ2側に切り換えられている。
【００９５】
まず、突発外乱推定装置３は、突発外乱検出手段３０の加速度検出手段３０ａによって、突発外乱に相当する加速度信号を検出する（ステップＳ２１）。
そして、突発外乱推定装置３は、信号変換手段３０ｂによって、加速度検出手段３０ａで検出された加速度信号を、電圧信号Ｖａに変換する（ステップＳ２２）。
さらに、突発外乱推定装置３は、電圧レベル判定手段３０ｃによって、電圧信号Ｖａが、閾値よりも大きいかどうかを判定する。具体的には、検出された電圧信号（加速度換算電圧）の振幅レベルの絶対値｜Ｖａ｜を検出し（ステップＳ２３）、この絶対値｜Ｖａ｜と、閾値｜ＶTH｜とを比較し、｜Ｖａ｜が｜ＶTH｜よりも大きいかどうか判定する（ステップＳ２４）。
【００９６】
そして、突発外乱推定装置３は、｜Ｖａ｜が｜ＶTH｜よりも大きくないと判定した場合（ステップＳ２４でＮｏ）には、ステップＳ２１に戻って、加速度信号を検出する。
一方、突発外乱推定装置３は、｜Ｖａ｜が｜ＶTH｜よりも大きいと判定した場合（ステップＳ２４でＹｅｓ）には、切換信号生成手段３０ｄによって、切換信号Ｖsw+を生成する（ステップＳ２５）。そして、この切換信号生成手段３０ｄで生成された切換信号Ｖsw+は、第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２に出力される。
そして、突発外乱推定装置３は、第１信号切換手段ＳＷ１の接点を端子ａ1側から端子ｂ1側に切り換え、その接点の状態を保持（ラッチ）する（ステップＳ２６）。
また、突発外乱推定装置３は、第２信号切換手段ＳＷ２の接点を端子ａ2側から端子ｂ2側に切り換え、その接点の状態を保持（ラッチ）する（ステップＳ２７）。
【００９７】
続いて、突発外乱推定装置３は、電圧レベル判定手段３０ｃによって、加速度換算電圧の振幅レベルの絶対値｜Ｖａ｜と、閾値｜ＶTH｜とを比較し、｜Ｖａ｜が｜ＶTH｜よりも小さいかどうか判定する（ステップＳ２８）。
そして、突発外乱推定装置３は、｜Ｖａ｜が｜ＶTH｜よりも小さくなるまで判定を続け、｜Ｖａ｜が｜ＶTH｜よりも小さいと判定した場合（ステップＳ２８でＹｅｓ）、すなわち突発外乱のない通常の状態に戻った場合、切換信号生成手段３０ｄによって、切換信号Ｖsw-を生成する（ステップＳ２９）。そして、この切換信号生成手段３０ｄで生成された切換信号Ｖsw-は、第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２に出力されるが、この段階では、第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２の接点に影響を及ぼさない。すなわち、突発外乱推定装置３は、第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２の接点を、それぞれ端子ｂ1側及びｂ2側に保持し、接点を切り換えない。
【００９８】
そして、突発外乱推定装置３は、第１記憶制御手段３１ａ及び第２記憶制御手段３２ａによって、第１記憶手段３１ｂ及び第２記憶手段３２ｂにそれぞれ記憶されたサンプル数がｋＮであるかどうかを判定する（ステップＳ３０）。ここで、ｋは自然数、Ｎは第１位相調整手段３１ｃ及び第２位相調整手段３２ｃによりそれぞれ遅延させたディスク１回転周期分のサンプル数を示す。
ここで、突発外乱推定装置３は、サンプル数がｋＮであると判定した場合（ステップＳ３０でＹｅｓ）、第１信号切換手段ＳＷ１の接点を端子ｂ1側から端子ａ1側に切り換え（ステップＳ３１）、第２信号切換手段ＳＷ２の接点を端子ｂ2側から端子ａ2側に切り換え（ステップＳ３２）、ステップＳ２１に戻る。
【００９９】
次に、図８を参照（適宜図１参照）して、突発外乱推定装置３の突発外乱演算手段３３における外乱推定動作について説明する。
まず、突発外乱推定装置３は、外乱トラッキング誤差生成手段３３ａによって、Ａ／Ｄ変換手段２１でデジタル信号に変換されたトラッキング誤差信号と、第１位相調整手段３１ｃで遅延制御されたトラッキング誤差信号との差分をとることで、トラッキング誤差ｘd（ｋ）を生成する（ステップＳ４１；外乱トラッキング誤差生成ステップ）。
なお、このステップＳ４１で遅延制御されたトラッキング誤差信号は、図７で説明した各ステップを実行した後に、第１位相調整手段３１ｃから出力されるトラッキング誤差信号を使用することが望ましい。
【０１００】
また、突発外乱推定装置３は、外乱操作量誤差生成手段３３ｂによって、外乱操作量生成手段２３で生成された突発外乱操作量と、第２位相調整手段３２ｃで遅延制御された突発外乱操作量との差分をとることで、操作量誤差を示す操作量誤差Ｉb（ｋ）を生成する（ステップＳ４２；外乱操作量誤差生成ステップ）。
なお、このステップＳ４２で遅延制御された突発外乱操作量は、図７で説明した各ステップを実行した後に、第２位相調整手段３２ｃから出力される突発外乱操作量を使用することが望ましい。
【０１０１】
そして、突発外乱推定装置３は、外乱演算手段３３ｃによって、ステップＳ４１で生成されたトラッキング誤差ｘd（ｋ）と、ステップＳ４２で生成された操作量誤差Ｉb（ｋ）とに基づいて、現時点における、光スポット位置を補正する操作量に対する補正量（突発外乱推定量Ｉd2（ｋ））を演算（推定）する（ステップＳ４３；外乱演算ステップ）。
そして、突発外乱推定装置３は、ステップＳ４１に戻って、ディスクが回転している間（トラック位置が入力される間）、突発外乱推定動作を継続する。
【０１０２】
ここで、図９を参照（適宜図１参照）して、突発外乱推定装置３において行われる、第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２の各接点における切り換えのタイミングについて説明する。図９は、切換信号と第１及び第２信号切換手段の切り換えのタイミングを示すタイミングチャートである。
【０１０３】
図９（ａ）に示すように、突発外乱は、Ｔｒｕｅ（１）のときに発生し、Ｆａｌｓｅ（０）のときに消滅するとする。
そして、図９（ｂ）に示すように、切換信号は、（ａ）で示した突発外乱がＴｒｕｅ（１）のときにＶsw+となり、Ｆａｌｓｅ（０）のときにＶsw-となる。すなわち、（ｂ）で示した切換信号は、突発外乱が発生したときに、Ｖsw-からＶsw+に切り換わる。そして、切換信号生成手段３０ｄは、突発外乱が継続している間、切換信号Ｖsw+を第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２に出力し続ける。そして、切換信号生成手段３０ｄは、突発外乱が消滅したときに（検出されなくなったときに）、切換信号をＶsw+からＶsw-に切り換え、突発外乱が検出されるまで（通常の状態の間）切換信号Ｖsw-を出力し続ける。
【０１０４】
また、図９（ｃ）に示すように、第１信号切換手段ＳＷ１の接点は、初期状態（ｔｉｍｅ＝０）では、端子ａ1側に切り換えられており（常時接続）、突発外乱が発生したとき、すなわち、切換信号がＶsw-からＶsw+に変化したときに、端子ｂ1側に切り換えられて、その状態がラッチ（保持）される。一方、突発外乱が消滅したとき、すなわち、切換信号がＶsw+からＶsw-に変化したときには、第１信号切換手段ＳＷ１の接点は、現状を保持して、第１記憶手段３１ｂに記憶されたサンプル数がｋＮとなった時点で、端子ｂ1側から端子ａ1側に切り換わる。
【０１０５】
このため、第１信号切換手段ＳＷ１の接点が端子ａ1側に切り換わるタイミングは、ディスク回転の区切りとなる。また、突発外乱推定装置３は、第１記憶手段３１ｂにディスク回転１回分のデータを予め保持しているので、突発外乱が発生しているときには、突発外乱が発生する１回転前のディスク回転時のデータが、第１位相調整手段３１ｃから再度第１記憶制御手段３１ａに送られることとなる。これにより、突発外乱が発生している際に、第１位相調整手段３１ｃが出力するトラッキング誤差信号ｅtfeedback（ｋ−Ｎ）として、突発外乱成分を含まない信号が繰り返し発生することになる。
【０１０６】
また、図９（ｄ）に示すように、第２信号切換手段ＳＷ２の接点は、初期状態（ｔｉｍｅ＝０）では、端子ａ2側に切り換えられており（常時接続）、突発外乱が発生したとき、すなわち、切換信号がＶsw-からＶsw+に変化したときに、端子ｂ2側に切り換えられて、その状態がラッチ（保持）される。一方、突発外乱が消滅したとき、すなわち、切換信号がＶsw+からＶsw-に変化したときには、第２信号切換手段ＳＷ２の接点は、現状を保持して、第２記憶手段３２ｂに記憶されたサンプル数がｋＮとなった時点で、端子ｂ2側から端子ａ2側に切り換わる。
【０１０７】
このため、第２信号切換手段ＳＷ２の接点が端子ａ2側に切り換わるタイミングも、ディスク回転の区切りとなる。また、突発外乱推定装置３は、第２記憶手段３２ｂにディスク回転１回分のデータを予め保持しているので、突発外乱が発生しているときには、突発外乱が発生する１回転前のディスク回転時のデータが、第２位相調整手段３２ｃから再度第２記憶制御手段３２ａに送られることとなる。これにより、突発外乱が発生している際に、第２位相調整手段３２ｃが出力する突発外乱操作量Ｉcmd（ｋ−Ｎ）として、突発外乱成分を含まない信号が繰り返し発生することになる。
【０１０８】
これによって、第１位相調整手段３１ｃから出力されるトラッキング誤差信号ｅtfeedback（ｋ−Ｎ）と、トラッキング誤差信号ｅt（ｋ）との差分をとる外乱トラッキング誤差生成手段３３ａは、過去において突発外乱の影響のないトラッキング誤差ｘd（ｋ）を外乱演算手段３３ｃに出力することができる。
また、第２位相調整手段３２ｃから出力される突発外乱操作量Ｉcmd（ｋ−Ｎ）と、突発外乱操作量Ｉcmd（ｋ）との差分をとる外乱操作量誤差生成手段３３ｂは、過去において突発外乱の影響のない操作量誤差Ｉb（ｋ）を外乱演算手段３３ｃに出力することができる。
【０１０９】
この結果、突発外乱が長時間にわたって継続した場合でも、突発外乱推定装置３における制御動作が安定して行われるようになり、トラッキング制御装置１は、外乱に強い安定なトラッキング制御が可能となる。
以上の動作によって、トラッキング制御装置１は、外乱（周期的外乱及び突発外乱）から、突発外乱のみを分離することで、突発外乱のみを推定し補償することが可能になる。
【０１１０】
（トラッキング制御装置の評価）
ここで、図１０を参照して、第１の実施形態におけるトラッキング制御装置の評価結果について説明する。図１０は、トラッキング制御装置の評価結果を示すグラフ図であって、（ａ）は突発外乱の入力信号を示し、（ｂ）は第１の実施形態のトラッキング制御装置１（図１）におけるトラッキング誤差波形（トラッキング誤差信号）を示し、（ｃ）は参考として、第１の実施形態のトラッキング制御装置１（図１）において、切換信号による切換動作を行わない場合のトラッキング誤差波形（トラッキング誤差信号）を示した図である。なお、（ａ）では、横軸に時間［ｓｅｃ］、縦軸に突発外乱Ｉdである電流値［Ａ］を示している。また、（ｂ）、（ｃ）ともに、横軸に時間［ｓｅｃ］、縦軸にトラッキング誤差信号ｅt［ｍ］を示している。
【０１１１】
第１の実施形態のトラッキング制御装置１では、図１０（ａ）に示すような、０．３８［ｓｅｃ］で−１．２［Ａ］を超えるような大きな突発外乱を与えたときであっても、図１０（ｂ）に示すように、トラッキング誤差信号は、最大でも約１．４×１０-7［ｍ］に抑えられ、精度よくトラッキング動作を行うことが確認できる。
【０１１２】
なお、参考までに、図１０（ｃ）で、第１の実施形態のトラッキング制御装置１（図１）において、切換信号による切換動作を行わない場合、すなわち、第１信号切換手段ＳＷ１の接点が常に端子ａ1側、第２信号切換手段ＳＷ２の接点が常に端子ａ2側に保持されている場合のトラッキング応答（トラッキング誤差信号）を示している。
図１０（ｃ）では、図１０（ｂ）と同一の突発外乱（ａ）に対して、約２．０×１０-7［ｍ］のトラッキング誤差信号が発生している。すなわち、これによって、切換信号による切換動作が、トラッキング制御装置１において、有効であることが確認できる。
【０１１３】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明を行う。ここでは、まず、第２の実施形態において行う突発外乱のみを推定する手法について説明し、その手法によって抽出された突発外乱の成分に基づいて、突発外乱を推定する突発外乱推定装置を含んだトラッキング制御装置について順次説明することとする。
【０１１４】
〔突発外乱の推定について〕
ここでは、第１の実施形態における突発外乱の判定精度を高めるため、突発外乱を一定外乱（ステップ外乱）だけではなく、ランプ状外乱を考慮して、外乱オブザーバを構成することとする。
一般に、突発外乱は、主に振動的に加わることが多いため、突発外乱は、その電流値として値“０”を横切る場合が多い。このため、突発外乱を閾値と比較するだけでは、突発外乱の有無を正確に判定することができない。そこで、ここでは、突発外乱の電流値が“０”を横切る場合には、その変化量が大きくなることを利用し、突発外乱の微分値を用いることで、突発外乱の有無を判定することとした。
【０１１５】
すなわち、外乱オブザーバを、ランプ状外乱を考慮して構成することで、あるサンプリング時点ｋにおいて、突発外乱Ｉd（ｋ）と、その微分値Ｉddot（ｋ）とを同時に推定することが可能になる。そこで、ここでは、突発外乱Ｉd（ｋ）と、その微分値Ｉddot（ｋ）とを推定し、それらの大きさ（絶対値）により、外乱の入力を判定することとする。
まず、ランプ状外乱を考慮した外乱オブザーバについて説明する。
ここでは、ランプ状外乱として、以下の（１３）式を仮定し、外乱オブザーバを設計する。すなわち、突発外乱Ｉd（ｋ）の２回微分の値が“０”となる外乱を想定する。
【０１１６】
【数４】
2006277833.tif 000006
【０１１７】
このため、図４で説明した拡大プラント６３の状態方程式及び出力方程式は、１次増加し、以下の（１４）式となる。なお、Ａ、Ｂ、Ｃは、光スポット位置補正手段５１（図４）の離散時間状態方程式を構成する係数行列であり、Ｔはサンプリング周期[ｓｅｃ]である。
【０１１８】
【数５】
2006277833.tif 000007
【０１１９】
この（１４）式における入力である突発外乱補償Ｉb（ｋ）と、出力である突発外乱によるトラッキング誤差ｘd（ｋ）とを用いて、最小次元オブザーバを構成すると、以下の（１５）式となる。
【０１２０】
【数６】
2006277833.tif 000008
【０１２１】
また、（１５）式中、「ｎ」は、現時点の前の周回におけるディスク１回転分のトラッキング誤差信号のメモリ数を示し、具体的には、ｎ＝６０／（Ｎ×Ｔ）〔Ｎ：ディスク回転数[ｒｐｍ]、Ｔ：サンプリング周期[ｓｅｃ]〕である。
第２の実施形態においては、この（１５）式に示した外乱オブザーバを用いることで、突発外乱の推定を行う。
【０１２２】
〔トラッキング制御装置の構成〕
次に、図１１を参照して、第２の実施形態に係るトラッキング制御装置の構成について説明する。図１１は、第２の実施形態に係るトラッキング制御装置の構成を示したブロック図である。
【０１２３】
図１１に示すように、トラッキング制御装置１Ｂは、トラッキング制御装置１（図１参照）の突発外乱推定装置３の構成を変更し、突発外乱推定装置３Ｂとしている。すなわち、トラッキング制御装置１Ｂの突発外乱推定装置３Ｂは、突発外乱推定装置３から突発外乱検出手段３０を省略し、新たに切換判定手段４０を備えている。また、突発外乱演算手段３３の外乱演算手段３３ｃをその機能を変更した外乱演算手段３３Ｂｃとし突発外乱演算手段３３Ｂを構成している。他の構成については、トラッキング制御装置１（図１参照）と同一の構成であるため、同一の符号を付し説明を省略する。
【０１２４】
外乱演算手段３３Ｂｃは、外乱トラッキング誤差生成手段３３ａで生成されたトラッキング誤差ｘd（ｋ）と、外乱操作量誤差生成手段３３ｂで生成された操作量誤差Ｉb（ｋ）とに基づいて、現時点における、光スポット位置を補正する操作量に対する補正量（突発外乱推定量Ｉd2（ｋ））を推定するとともに、その突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）の微分値である微分値推定量Ｉd2dot（ｋ）を推定するものである。すなわち、この外乱演算手段３３Ｂｃは、前記（１５）式の演算を逐次行うことで突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）と、微分値推定量Ｉd2dot（ｋ）とを算出（推定）する。ここで推定された突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）は、外乱操作量生成手段２３に出力される。また、突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）及び微分値推定量Ｉd2dot（ｋ）は、切換判定手段４０に出力される。
なお、外乱演算手段３３Ｂｃは、図示を省略した微分値算出手段を備え、その微分値算出手段によって、微分値推定量Ｉd2dot（ｋ）を算出することとする。
【０１２５】
切換判定手段４０は、外乱演算手段３３Ｂｃで算出（推定）された突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）及び微分値推定量Ｉd2dot（ｋ）に基づいて、突発外乱を検出し、その突発外乱の有無に応じて第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２の動作を制御する切換信号を生成するものである。
【０１２６】
ここで、図１２を参照（適宜図１１参照）して、切換判定手段４０の構成について説明する。図１２は、切換判定手段の構成を示すブロック図である。ここでは、切換判定手段４０は、絶対量生成手段４１（４１1，４１2）と、基準信号生成手段４２（４２1，４２2）と、比較手段４３（４３1，４３2）と、切換信号生成手段４４とを備えている。
【０１２７】
絶対量生成手段４１は、入力された信号に対して、その大きさを示す量（絶対値）を出力するものである。ここでは、絶対量生成手段４１1は、外乱演算手段３３Ｂｃで推定された突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）を入力し、その大きさを絶対値｜Ｉd2（ｋ）｜として出力する。また、絶対量生成手段４１2は、外乱演算手段３３Ｂｃで推定された微分値推定量Ｉd2dot（ｋ）を入力し、その大きさを絶対値｜Ｉd2dot（ｋ）｜として出力する。
【０１２８】
基準信号生成手段４２は、予め定めた大きさ（閾値）を持つ基準信号を生成するものである。ここでは、基準信号生成手段４２1は、突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）に対する基準信号｜ＴＨid｜を生成するものとし、基準信号生成手段４２2は、微分値推定量Ｉd2dot（ｋ）に対する基準信号｜ＴＨiddot｜を生成するものとする。
【０１２９】
比較手段４３は、絶対量生成手段４１で生成された絶対値と、基準信号生成手段４２で生成された基準信号（閾値）とを比較し、突発外乱の有無を判定するための判定信号を出力するものである。ここでは、比較手段（外乱推定量比較手段）４３1は、絶対量生成手段４１1で生成された突発外乱推定量の絶対値｜Ｉd2（ｋ）｜と、基準信号生成手段４２1で生成された基準信号｜ＴＨid｜とを比較し、突発外乱推定量の絶対値｜Ｉd2（ｋ）｜が基準信号｜ＴＨid｜以上の場合に、判定信号（ＳＷ−Ｉd2）をオン（ＯＮ）とし、それ以外の場合に、判定信号（ＳＷ−Ｉd2）をオフ（ＯＦＦ）とする。また、比較手段（微分値推定量比較手段）４３2は、絶対量生成手段４１2で生成された微分値推定量の絶対値｜Ｉd2dot（ｋ）｜と、基準信号生成手段４２2で生成された基準信号｜ＴＨiddot｜とを比較し、微分値推定量の絶対値｜Ｉd2dot（ｋ）｜が基準信号｜ＴＨiddot｜以上の場合に、判定信号（ＳＷ−Ｉd2dot）をオンとし、それ以外の場合に、判定信号（ＳＷ−Ｉd2dot）をオフとする。
【０１３０】
切換信号生成手段４４は、比較手段４３（４３1，４３2）から出力される判定信号に基づいて、突発外乱の発生の有無を判定し、第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２に出力する切換信号を生成するものである。ここでは、切換信号生成手段４４は、比較手段４３1から出力される判定信号（ＳＷ−Ｉd2）と、比較手段４３2から出力される判定信号（ＳＷ−Ｉd2dot）とのいずれか一方がオンの場合に、突発外乱が発生していることを示す突発外乱判定信号（ＳＷ−ｄ）を生成する。なお、この突発外乱判定信号（ＳＷ−ｄ）は、切換信号Ｖswとして、第１信号切換手段ＳＷ１及び第２信号切換手段ＳＷ２に出力される。
【０１３１】
ここで、図１３〜図１５を参照（適宜図１２参照）して、切換判定手段４０における判定例について説明する。図１３は、突発外乱推定量による外乱発生の判定例を示すグラフ図であって、（ａ）は外乱の判定信号（ＳＷ−Ｉd2）、（ｂ）は突発外乱推定量、（ｃ）は突発外乱推定量の絶対値を示している。また、図１４は、微分値推定量による外乱発生の判定例を示すグラフ図であって、（ａ）は判定信号（ＳＷ−Ｉd2dot）、（ｂ）は微分値推定量、（ｃ）は微分値推定量の絶対値を示している。また、図１５は、突発外乱推定量及び微分値推定量によって判定された判定信号に基づいて、突発外乱の発生の有無を示す突発外乱判定信号を生成する例を示すグラフ図であって、（ａ）は突発外乱推定量による外乱の判定信号（ＳＷ−Ｉd2）、（ｂ）は微分値推定量による外乱の判定信号（ＳＷ−Ｉd2dot）、（ｃ）は突発外乱判定信号（ＳＷ−ｄ）を示している。なお、図１３〜図１５では、横軸に時間[ｓｅｃ]を示し、各判定信号における正論理値（オン）を“−１”、負論理値（オフ）を“０”としている。また、図１３（ｂ）の縦軸は、突発外乱推定量の相対値（−５０〜５０）を示し、図１３（ｃ）、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）の縦軸は、突発外乱推定量を基準とした相対値を示している。
【０１３２】
すなわち、図１３（ｂ）に示すような突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）が、切換判定手段４０に入力されると、絶対量生成手段４１1によって、図１３（ｃ）に示すような突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）の絶対値｜Ｉd2（ｋ）｜を示す信号が生成される。この図１３（ｃ）においては、絶対値｜Ｉd2（ｋ）｜が基準信号のレベル以上の信号を突発外乱と判定する。
そして、図１３（ａ）に示すように、比較手段４３1によって、突発外乱推定量の絶対値｜Ｉd2（ｋ）｜が基準信号のレベル以上でオン（“−１”）、基準信号のレベル未満でオフ（“０”）となる判定信号（ＳＷ−Ｉd2）が生成される。
【０１３３】
また、図１４（ｂ）に示すような微分値推定量Ｉd2dot（ｋ）が、切換判定手段４０に入力されると、絶対量生成手段４１2によって、図１４（ｃ）に示すような微分値推定量Ｉd2dot（ｋ）の絶対値｜Ｉd2dot（ｋ）｜を示す信号が生成される。この図１４（ｃ）においては、絶対値｜Ｉd2dot（ｋ）｜が基準信号のレベル以上の信号を突発外乱と判定する。
そして、図１４（ａ）に示すように、比較手段４３2によって、微分値推定量の絶対値｜Ｉd2dot（ｋ）｜が基準信号のレベル以上でオン（“−１”）、基準信号のレベル未満でオフ（“０”）となる判定信号（ＳＷ−Ｉd2dot）が生成される。
【０１３４】
そして、切換判定手段４０の切換信号生成手段４４は、図１５（ａ）に示すような、比較手段４３1から出力される判定信号（ＳＷ−Ｉd2）と、図１５（ｂ）に示すような、比較手段４３2から出力される判定信号（ＳＷ−Ｉd2dot）とを論理和演算することで、図１５（ｃ）に示すような、突発外乱判定信号（ＳＷ−ｄ）を生成し、切換信号（Ｖsw）として出力する。
以上説明したように、トラッキング制御装置１（突発外乱推定装置３）を構成することで、ランプ状外乱の発生を検出することが可能になり、高精度かつ安定的にトラッキングの制御を行うことが可能になる。
【０１３５】
〔トラッキング制御装置の動作〕
次に、第２の実施形態に係るトラッキング制御装置の動作について説明する。基本的なトラッキング制御動作については、図６で説明した動作と同一であるため、説明を省略し、切換判定手段４０における切換判定動作についてのみ説明を行うこととする。
【０１３６】
（切換判定動作）
ここでは、図１６を参照（適宜図１１及び図１２参照）して、切換判定動作について説明を行う。図１６は、切換判定手段における切換判定の動作を示すフローチャートである。
【０１３７】
まず、切換判定手段４０は、突発外乱演算手段３３Ｂから、突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）と微分値推定量Ｉd2dot（ｋ）とを取得する（ステップＳ６１）。
そして、切換判定手段４０は、絶対量生成手段４１1によって、突発外乱推定量Ｉd2（ｋ）の絶対値｜Ｉd2（ｋ）｜を生成し、絶対量生成手段４１2によって、微分値推定量Ｉd2dot（ｋ）の絶対値｜Ｉd2dot（ｋ）｜を生成する（ステップＳ６２）。
【０１３８】
そして、切換判定手段４０は、比較手段４３1によって、ステップＳ６２で生成された突発外乱推定量の絶対値｜Ｉd2（ｋ）｜と、基準信号生成手段４２1から出力される基準信号｜ＴＨid｜とを比較する（ステップＳ６３）。
ここで、絶対値｜Ｉd2（ｋ）｜が基準信号｜ＴＨid｜未満である場合（ステップＳ６３でＹｅｓ）、比較手段４３1は、突発外乱が発生していないと判定し、判定信号ＳＷ−Ｉd2をオフ（ＯＦＦ）とする（ステップＳ６４）。一方、絶対値｜Ｉd2（ｋ）｜が基準信号｜ＴＨid｜以上である場合（ステップＳ６３でＮｏ）、比較手段４３1は、突発外乱が発生していると判定し、判定信号ＳＷ−Ｉd2をオン（ＯＮ）とする（ステップＳ６５）。
【０１３９】
また、切換判定手段４０は、比較手段４３2によって、ステップＳ６２で生成された微分値推定量の絶対値｜Ｉd2dot（ｋ）｜と、基準信号生成手段４２2から出力される基準信号｜ＴＨiddot｜とを比較する（ステップＳ６６）。
ここで、絶対値｜Ｉd2dot（ｋ）｜が基準信号｜ＴＨiddot｜未満である場合（ステップＳ６６でＹｅｓ）、比較手段４３2は、突発外乱が発生していないと判定し、判定信号（ＳＷ−Ｉd2dot）をオフ（ＯＦＦ）とする（ステップＳ６７）。一方、絶対値｜Ｉd2dot（ｋ）｜が基準信号｜ＴＨiddot｜以上である場合（ステップＳ６６でＮｏ）、比較手段４３2は、突発外乱が発生していると判定し、判定信号（ＳＷ−Ｉd2dot）をオン（ＯＮ）とする（ステップＳ６８）。
【０１４０】
そして、切換判定手段４０は、切換信号生成手段４４によって、判定信号（ＳＷ−Ｉd2）と判定信号（ＳＷ−Ｉd2dot）との論理和演算を行い、突発外乱判定信号（ＳＷ−ｄ）を生成する（ステップＳ６９）。なお、切換信号生成手段４４は、ディスク回転の１周期の間、突発外乱判定信号（ＳＷ−ｄ）の状態を保持する（ステップＳ７０）。
そして、切換判定手段４０は、ステップＳ６１に戻って、ディスクが回転している間（トラック位置が入力される間）、切換判定動作を継続する。
以上の動作によって、トラッキング制御装置１Ｂは、ランプ状外乱の発生を検出することが可能になり、高精度かつ安定的にトラッキングの制御を行うことが可能になる。
【０１４１】
なお、本発明に係るトラッキング制御装置は、光ディスク装置を含む装置、例えば、光ディスクを搭載したカメラ一体型レコーダや、車載用光ディスク装置、携帯型光ディスク装置におけるトラッキング制御に用いることができる。
また、本発明に係るトラッキング制御装置は、光ディスク記録装置のトラッキング制御に用いられるだけではなく、光磁気ディスク装置、磁気ディスク装置等のディスク装置におけるトラッキング制御に広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】第１の実施形態に係るトラッキング制御装置の構成を示したブロック図である。
【図２】一般的なトラッキング制御装置の制御系を模式的に示した模式図である。
【図３】突発外乱のフィードバック制御系及び周期的外乱のフィードバック制御系を説明するための説明図であって、（ａ）は突発外乱のフィードバック制御系、（ｂ）は周期的外乱のフィードバック制御系を示している。
【図４】周期的外乱を除外した拡大プラントを実現する概念を示す概念図である。
【図５】突発外乱検出手段の構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係るトラッキング制御装置のフィードバック制御動作を示すフローチャートである。
【図７】突発外乱推定装置の突発外乱検出手段における信号切換動作を示すフローチャートである。
【図８】突発外乱推定装置の突発外乱演算手段における外乱推定動作を示すフローチャートである。
【図９】切換信号と第１及び第２信号切換手段の切り換えのタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】トラッキング制御装置の評価結果を示すグラフ図である。
【図１１】第２の実施形態に係るトラッキング制御装置の構成を示したブロック図である。
【図１２】切換判定手段の構成を示すブロック図である。
【図１３】突発外乱推定量による外乱発生の判定例を示すグラフ図である。
【図１４】微分値推定量による外乱発生の判定例を示すグラフ図である。
【図１５】微分値推定量及び微分値推定量によって判定された判定信号に基づいて、突発外乱の発生の有無を示す突発外乱判定信号を生成する例を示すグラフ図である。
【図１６】切換判定手段における切換判定の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４３】
１、１Ｂ  トラッキング制御装置
２      フィードバック制御系
２０    トラッキング誤差信号生成手段
２１    Ａ／Ｄ変換手段
２２    フィードバック制御手段
２３    外乱操作量生成手段
２４    Ｄ／Ａ変換手段
２５    光スポット位置補正手段
３      突発外乱推定装置
３０    突発外乱検出手段
３０ａ  加速度検出手段
３０ｂ  信号変換手段
３０ｃ  電圧レベル判定手段
３０ｄ  切換信号生成手段
３１    トラッキング誤差遅延制御手段
３１ａ  第１記憶制御手段
３１ｂ  第１記憶手段
３１ｃ  第１位相調整手段
３２    操作量遅延制御手段
３２ａ  第２記憶制御手段
３２ｂ  第２記憶手段
３２ｃ  第２位相調整手段
３３、３３Ｂ  突発外乱演算手段
３３ａ  外乱トラッキング誤差生成手段
３３ｂ  外乱操作量誤差生成手段
３３ｃ、３３Ｂｃ  外乱演算手段（微分値算出手段）
４０    切換判定手段
４１    絶対量生成手段
４２    基準信号生成手段
４３    比較手段（外乱推定量比較手段、微分値推定量比較手段）
４４    切換信号生成手段
ＳＷ１  第１信号切換手段
ＳＷ２  第２信号切換手段
【図１】
2006277833.tif 000009
【図２】
2006277833.tif 000010
【図３】
2006277833.tif 000011
【図４】
2006277833.tif 000012
【図５】
2006277833.tif 000013
【図６】
2006277833.tif 000014
【図７】
2006277833.tif 000015
【図８】
2006277833.tif 000016
【図９】
2006277833.tif 000017
【図１０】
2006277833.tif 000018
【図１１】
2006277833.tif 000019
【図１２】
2006277833.tif 000020
【図１３】
2006277833.tif 000021
【図１４】
2006277833.tif 000022
【図１５】
2006277833.tif 000023
【図１６】
2006277833.tif 000024