JP2001309686A - ディスク装置、および、モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低振動・低騒音・低電力にディスクを高速回
転から減速停止させるモータをもつディスク装置、およ
び、モータを提供する。 【解決手段】 電力供給部２２〜２４は高周波スイッチ
ング動作しながら、電圧供給部２０から３相のコイル１
２〜１４への電流路を形成する。周波数比較部３６は、
回転検出部３３の回転周波数信号Ｄｆの周波数と基準周
波数を比較し、周波数比較信号Ｅａを出力する。指令部
３８の正逆指令信号Ｃｗが逆指令になり、周波数比較信
号Ｅａが第１状態にあるときには、電力供給部２２〜２
４の動作を切り換え、電圧供給部２０の一方の出力端子
側にコイルの電力供給端子側を接続させる。正逆指令信
号Ｃｗが逆指令で、周波数比較信号Ｅａが第２状態にな
ると、電力供給部２２〜２４は高周波スイッチングしな
がら、電圧供給部２０から３相のコイルに逆トルクを発
生する電流路を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータを含んで構
成されたディスク装置と、モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＯＡ機器やＡＶ機器の駆動用モー
タとして、複数個のトランジスタにより電子的に電流路
を切り換えるモータが広く使用されている。光ディスク
装置（ＤＶＤ装置、ＣＤ装置、等）や磁気ディスク装置
（ＨＤＤ装置、ＦＤＤ装置等）などのディスク装置で
は、このようなモータを含んで構成されている。このよ
うなモータの例として、ＰＮＰ型パワートランジスタと
ＮＰＮ型パワートランジスタを用いてコイルへの電流路
を切り換えるモータがある。

【０００３】図１４に従来のモータを示し、その動作に
ついて説明する。ロータ２０１１は永久磁石による界磁
部を有し、ロータ２０１１の回転に応動して、位置検出
器２０４１は２組の３相の電圧信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３と
Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６を発生する。第１の分配器２０４２は
電圧信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３に応動した３相の下側通電制
御信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を作りだし、下側のＮＰＮ型パ
ワートランジスタ２０２１，２０２２，２０２３の通電
を制御する。第２の分配器２０４３は電圧信号Ｋ４，Ｋ
５，Ｋ６に応動した３相の上側通電制御信号Ｍ１，Ｍ
２，Ｍ３を作りだし、上側のＰＮＰ型パワートランジス
タ２０２５，２０２６，２０２７の通電を制御する。こ
れにより、コイル２０１２，２０１３，２０１４に３相
の駆動電圧を供給する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
構成では、下記の各種の問題があった。まず、従来の構
成では、パワートランジスタにおける電力損失が大き
く、問題になっていた。ＮＰＮ型パワートランジスタ２
０２１，２０２２，２０２３およびＰＮＰ型パワートラ
ンジスタ２０２５，２０２６，２０２７は、そのエミッ
タ−コレクタ間の電圧をアナログ的に制御し、コイル２
０１２，２０１３，２０１４に必要な振幅の駆動電圧を
供給している。そのため、各パワートランジスタの残留
電圧が大きく、残留電圧とコイルへの駆動電流の積によ
って大きな電力損失・発熱が生じていた。特に、高速回
転しているモータに逆トルクを発生させて減速・停止も
しくは減速・逆回転させる場合に、コイルに生じている
逆起電力によってパワートランジスタの残留電圧が非常
に大きくなり、電力損失は著しく大きくなった。また、
高速回転しているモータに逆トルクを発生させて減速さ
せる場合に、コイルの逆起電力によって回路動作が乱さ
れ、パワートランジスタに過大な電流が流れることも生
じていた。これらの対策のために、パワートランジスタ
のサイズを大きくしたり、放熱板を必要としていた。

【０００５】また、コストが高く、コストダウンが大き
な問題になっていた。コストダウンのためには、トラン
ジスタや抵抗を１チップの集積回路（ＩＣ）にまとめる
ことが有効である。しかし、パワートランジスタの電力
損失・発熱が大きく、集積回路化が難しかった。特に、
高速回転しているモータに逆トルクを発生させて減速・
停止もしくは減速・逆回転させる場合に、パワートラン
ジスタが大きな発熱や過大電流が生じ、集積回路化が著
しく難しくなっていた。

【０００６】また、近年、騒音や振動の少ないディスク
装置やモータが要望されてきた。しかし、従来の構成で
は、パワートランジスタによる電流路の急峻な切り換え
に伴ってコイルに大きなスパイク電圧が発生し、駆動電
流の脈動を生じていた。これにより、発生駆動力が脈動
し、大きな振動・騒音が生じていた。特に、高速回転し
ているモータに逆トルクを発生させて減速・停止もしく
は減速・逆回転させる場合に、コイルに生じている大き
な逆起電力により回路動作が乱され、非常に大きな騒音
・振動が生じていた。

【０００７】以上の種々の問題を解決することがこの種
のディスク装置、および、モータにおける課題であり、
本発明の目的は、上記の課題をそれぞれまたは同時に解
決したディスク装置やモータを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の構成のディスク
装置では、情報信号を記録されたディスクと、前記ディ
スクから信号再生を行うヘッド手段と、前記ヘッド手段
の出力信号を処理して再生情報信号を出力する情報処理
手段と、前記ディスクを直接的に回転駆動するロータに
取り付けられて磁石磁束を発生する界磁手段と、ステー
タに配設されたＱ相（ここに、Ｑは３以上の整数）のコ
イルと、直流電圧を供給する電圧供給手段と、前記電圧
供給手段の正極出力端子側から前記コイルの一端への電
力供給を行う上側電界効果型パワートランジスタと、前
記電圧供給手段の負極出力端子側から前記コイルの一端
への電力供給を行う下側電界効果型パワートランジスタ
をそれぞれ有し、前記コイルに電力供給を行うＱ個の電
力供給手段と、前記ロータの回転に応動した位置検出信
号を得る位置検出手段と、前記位置検出手段の出力信号
に応動して前記電力供給手段の通電を制御する供給制御
手段と、前記位置検出手段の出力信号に応動して前記ロ
ータの回転速度に比例した周波数の回転周波数信号を得
る回転検出手段と、前記回転周波数信号の周波数をロジ
ック回路により実質的に基準周波数と周波数比較し、前
記回転周波数信号の周波数が前記基準周波数よりも高い
場合に周波数比較信号を第１状態になし、前記回転周波
数信号の周波数が前記基準周波数よりも低い場合に前記
周波数比較信号を第２状態にする周波数比較手段と、正
逆指令信号を出力する指令手段と、を具備するディスク
装置であって、前記正逆指令信号が正指令の時には、前
記ヘッド手段および前記情報処理手段により前記ディス
クからの信号再生を行うために、前記Ｑ個の電力供給手
段は、Ｑ個の前記上側電界効果型パワートランジスタと
Ｑ個の前記下側電界効果型パワートランジスタのうちで
少なくとも１個の電界効果型パワートランジスタをオン
・オフの高周波スイッチング動作しながら、前記位置検
出手段の出力信号に応動して前記電圧供給手段の両方の
出力端子側から前記コイルに正トルクを発生させる電流
路を形成するようにされ、前記正逆指令信号が逆指令、
かつ、前記周波数比較信号が第１状態の時には、前記Ｑ
個の電力供給手段は、前記電圧供給手段の一方の出力端
子側のみと前記コイルとの電流路を形成するようにさ
れ、前記正逆指令信号が逆指令、かつ、前記周波数比較
信号が第２状態の時には、前記Ｑ個の電力供給手段は、
Ｑ個の前記上側電界効果型パワートランジスタとＱ個の
前記下側電界効果型パワートランジスタのうちで少なく
とも１個の電界効果型パワートランジスタをオン・オフ
の高周波スイッチング動作しながら、前記位置検出手段
の出力信号に応動して前記電圧供給手段の両方の出力端
子側から前記コイルに逆トルクを発生させる電流路を形
成するようにされた構成にしている。

【０００９】このように構成することにより、正逆指令
信号が正指令の時には、Ｑ個の電力供給手段は、オン・
オフの高周波スイッチング動作しながら、電圧供給手段
の両方の出力端子側からコイルに正トルクを発生させる
電流路を形成する。その結果、ディスクを所定の回転方
向に高速回転させることにより、ヘッド手段と情報処理
手段によってディスク上の情報信号を高速再生すること
ができる。

【００１０】また、正逆指令信号が逆指令、かつ、周波
数比較信号が第１状態の時には、Ｑ個の電力供給手段
は、電圧供給手段の一方の出力端子側のみとコイルとの
電流路を形成する。その結果、コイルは実質的に短絡状
態になり、コイルに生じている逆起電力に応動した比較
的小さな、正弦波状の滑らかな電流が流れ、滑らかな減
速トルクが発生する。すなわち、このときのディスク装
置の振動・騒音は著しく小さくなる。電力供給手段は電
圧供給手段からコイルへの電力供給を行っていないの
で、電力供給手段の電力損失・発熱は著しく小さくな
る。

【００１１】さらに、正逆指令信号が逆指令、かつ、周
波数比較信号が第２状態の時には、Ｑ個の電力供給手段
は、オン・オフの高周波スイッチング動作しながら、電
圧供給手段の両方の出力端子側からコイルに逆トルクを
発生させる電流路を形成する。その結果、ディスクの回
転速度が低くなった場合には、電力供給手段によって積
極的に比較的大きな逆トルクを発生でき、ディスクをす
みやかに減速・停止もしくは減速・逆回転させることが
できる。このようにして、ディスクやロータが振動・騒
音をほとんど生じることなく、電力供給手段が大きな電
力損失・発熱を生じることなく、ディスクを高速回転状
態からすみやかに減速・停止もしくは減速・逆回転させ
ることができる。

【００１２】また、周波数比較手段がロジック回路で構
成されているので、例えば、電力供給手段のパワートラ
ンジスタと一緒に周波数比較手段のロジック回路を１チ
ップの集積回路内に簡単に作ることができ、ディスク装
置を低コストに実現できる。

【００１３】また、正トルクを発生させる電流路の形成
時および逆トルクを発生させる電流路の形成時に、Ｑ個
の上側パワートランジスタおよび／またはＱ個の下側パ
ワートランジスタのうちで少なくとも１個のパワートラ
ンジスタをオン・オフの高周波スイッチング動作させて
いるので、電力供給手段のパワートランジスタの電力損
失が著しく小さくなる。その結果、本発明に基づいて、
電力損失が小さく、振動・騒音が小さく、コストの安い
高性能なディスク装置を実現できる。

【００１４】また、本発明の構成のモータは、ロータに
取り付けられて磁石磁束を発生する界磁手段と、ステー
タに配設されたＱ相（ここに、Ｑは３以上の整数）のコ
イルと、直流電圧を供給する電圧供給手段と、前記電圧
供給手段の正極出力端子側から前記コイルの一端への電
力供給を行う上側電界効果型パワートランジスタと、前
記電圧供給手段の負極出力端子側から前記コイルの一端
への電力供給を行う下側電界効果型パワートランジスタ
をそれぞれ有し、前記コイルに電力供給を行うＱ個の電
力供給手段と、前記ロータの回転に応動した位置検出信
号を得る位置検出手段と、前記位置検出手段の出力信号
に応動して前記電力供給手段の通電を制御する供給制御
手段と、前記位置検出手段の出力信号に応動して前記ロ
ータの回転速度に比例した周波数の回転周波数信号を得
る回転検出手段と、前記回転周波数信号の周波数をロジ
ック回路により実質的に基準周波数と周波数比較し、前
記回転周波数信号の周波数が前記基準周波数よりも高い
場合に周波数比較信号を第１状態になし、前記回転周波
数信号の周波数が前記基準周波数よりも低い場合に前記
周波数比較信号を第２状態にする周波数比較手段と、正
逆指令信号を出力する指令手段と、を具備するモータで
あって、前記正逆指令信号が正指令の時には、前記Ｑ個
の電力供給手段は、Ｑ個の前記上側電界効果型パワート
ランジスタとＱ個の前記下側電界効果型パワートランジ
スタのうちで少なくとも１個の電界効果型パワートラン
ジスタをオン・オフの高周波スイッチング動作しなが
ら、前記位置検出手段の出力信号に応動して前記電圧供
給手段の両方の出力端子側から前記コイルに正トルクを
発生させる電流路を形成するようにされ、前記正逆指令
信号が逆指令、かつ、前記周波数比較信号が第１状態の
時には、前記複数個の電力供給手段は、前記電圧供給手
段の一方の出力端子側のみと前記コイルとの電流路を形
成するようにされ、前記正逆指令信号が逆指令、かつ、
前記周波数比較信号が第２状態の時には、前記Ｑ個の電
力供給手段は、Ｑ個の前記上側電界効果型パワートラン
ジスタとＱ個の前記下側電界効果型パワートランジスタ
のうちで少なくとも１個の電界効果型パワートランジス
タをオン・オフの高周波スイッチング動作しながら、前
記位置検出手段の出力信号に応動して前記電圧供給手段
の両方の出力端子側から前記コイルに逆トルクを発生さ
せる電流路を形成するようにされた構成にしている。

【００１５】このように構成することにより、正逆指令
信号が正指令の時には、Ｑ個の電力供給手段は、オン・
オフの高周波スイッチング動作しながら、電圧供給手段
の両方の出力端子側からコイルに正トルクを発生させる
電流路を形成する。その結果、ロータを所定の回転方向
に高速回転させることができる。

【００１６】また、正逆指令信号が逆指令、かつ、周波
数比較信号が第１状態の時には、Ｑ個の電力供給手段
は、電圧供給手段の一方の出力端子側のみとコイルとの
電流路を形成する。その結果、コイルは実質的に短絡状
態になり、コイルに生じている逆起電力に応動した比較
的小さな、正弦波状の滑らかな電流が流れ、滑らかな減
速トルクが発生する。すなわち、このときのモータの振
動・騒音は著しく小さくなる。電力供給手段は電圧供給
手段からコイルへの電力供給を行っていないので、電力
供給手段の電力損失・発熱は著しく小さくなる。

【００１７】さらに、正逆指令信号が逆指令、かつ、周
波数比較信号が第２状態の時には、Ｑ個の電力供給手段
は、オン・オフの高周波スイッチング動作しながら、電
圧供給手段の両方の出力端子側からコイルに逆トルクを
発生させる電流路を形成する。その結果、ロータの回転
速度が低くなった場合には、電力供給手段によって積極
的に比較的大きな逆トルクを発生でき、ロータをすみや
かに減速・停止もしくは減速・逆回転させることができ
る。このようにして、モータが振動・騒音をほとんど生
じることなく、電力供給手段が大きな電力損失・発熱を
生じることなく、ロータを高速回転状態からすみやかに
減速・停止もしくは減速・逆回転させることができる。

【００１８】また、周波数比較手段がロジック回路で構
成されているので、例えば、電力供給手段のパワートラ
ンジスタと一緒に周波数比較手段のロジック回路を１チ
ップの集積回路内に簡単に作ることができ、モータを低
コストに実現できる。

【００１９】また、正トルクを発生させる電流路の形成
時および逆トルクを発生させる電流路の形成時に、Ｑ個
の上側パワートランジスタおよび／またはＱ個の下側パ
ワートランジスタのうちで少なくとも１個のパワートラ
ンジスタをオン・オフの高周波スイッチング動作させて
いるので、電力供給手段のパワートランジスタの電力損
失が著しく小さくなる。その結果、本発明に基づいて、
電力損失が小さく、振動・騒音が小さく、コストの安い
高性能なモータを実現できる。

【００２０】これらおよびその他の構成や動作について
は、実施の形態の説明において詳細に説明する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００２２】図１から図１１に本発明の実施の形態のモ
ータを含んで構成されたディスク装置と、モータを示
す。図１に全体構成を示す。ロータ１１には、磁石磁束
により複数極の界磁磁束を発生する界磁部を取り付けら
れている。ここでは、２極の永久磁石磁束による界磁部
を示したが、一般に、多極永久磁石の磁石磁束による界
磁部が構成可能である。３相コイル１２，１３，１４
は、ステータに配設され、ロータ１１との相対関係に関
して、電気的に１２０度相当ずらされて配置されてい
る。各コイル１２，１３，１４の一端は共通接続され、
他の一端は電力供給端子として後述の電力供給部２２，
２３，２４の出力端子側に接続されている。３相コイル
１２，１３，１４は３相の駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３に
より３相磁束を発生し、ロータ１１の界磁部との相互作
用によって駆動力を発生し、ロータ１１に回転駆動力を
与える。ディスク１は、ロータ１１に一体的に取り付け
られ、ロータ１１によって直接的に回転駆動されてい
る。

【００２３】ディスク１にはディジタル的な情報信号が
記録されており、光学ヘッドまたは磁気ヘッドによって
構成されるヘッド２により、ディスク１からの信号再生
をしている。情報処理部３は、ヘッド２からの出力信号
を処理し、再生情報信号（例えば、高品位な音響・映像
信号）を出力する。

【００２４】図１１に信号再生を行うディスク装置を示
す。界磁部が取り付けられたロータ１１に固定されたデ
ィスク１は、ロータ１１と一体となって直接的に回転駆
動される。ディスク１には高密度にディジタル情報信号
が記録されている。ヘッド２は、回転しているディスク
１上の情報信号を信号再生し、再生用信号Ｐｆを出力す
る。情報処理部３は、ヘッド１からの再生用信号Ｐｆを
ディジタル的に処理し、再生情報信号Ｐｇを出力する。

【００２５】図１の電力供給部２１，２２，２３は、供
給制御部３２の供給制御信号Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３および動
作切換部３７の動作切換信号Ｇｓに応動して、電圧供給
部２０の直流電源２１からコイル１２，１３，１４への
電力供給を行っている。一例として、図２に電力供給部
２２の具体的な構成を示す。

【００２６】図２の電力供給部２２は、電圧供給部２０
の正極出力端子側とコイル１２の電力供給端子側の間の
電力供給路を形成する上側パワートランジスタ１０１
と、電圧供給部２０の負極出力端子側とコイル１２の電
力供給端子側の間の電力供給路を形成する下側パワート
ランジスタ１０２を含んでいる。上側パワートランジス
タ１０１に並列に上側パワーダイオード１０１ｄが逆接
続され、下側パワートランジスタ１０２に並列に下側パ
ワーダイオード１０２ｄが逆接続されている。

【００２７】ここでは、上側パワートランジスタ１０１
にＰチャンネルＭＯＳ構造の電界効果型パワートランジ
スタを使用し、上側電界効果型パワートランジスタ１０
１の電流流出端子側から電流流入端子側に向けて逆接続
されて形成された寄生ダイオードを上側パワーダイオー
ド１０１ｄとして使用している。

【００２８】また、下側パワートランジスタ１０２にＮ
チャンネルＭＯＳ構造の電界効果型パワートランジスタ
を使用し、下側電界効果型パワートランジスタ１０２の
電流流出端子側から電流流入端子側に向けて逆接続され
て形成された寄生ダイオードを下側パワーダイオード１
０２ｄとして使用している。

【００２９】なお、上側パワートランジスタや下側パワ
ートランジスタは、異極性の電界効果型トランジスタに
限らず、同極性の電界効果型トランジスタ、もしくはバ
イポーラトランジスタを用いても良い。

【００３０】図２の三角波発生器１０３は、１００ｋＨ
ｚ程度の三角波信号Ｊｇを発生している。比較器１０４
は、供給制御器３２の供給制御信号Ｊ１と三角波発生器
１０３の三角波信号Ｊｇを比較し、供給制御信号Ｊ１に
応動してＰＷＭ（パルス幅変調）されたパルス信号Ｗ１
を出力する。図３（ａ），（ｂ）に三角波信号Ｊｇと供
給制御信号Ｊ１およびパルス信号Ｗ１の関係を示す。な
お、図３の横軸は時間である。

【００３１】スイッチ器１０５は、動作切換部３７の動
作切換信号Ｇｓに応動して切り換えられる。ここでは、
動作切換信号Ｇｓが”Ｌ”（低電位状態）の時にスイッ
チ器１０５はａ１側に接続され、動作切換信号Ｇｓが”
Ｈ”（高電位状態）の時にスイッチ器１０５はａ２側に
接続される。スイッチ器１０５がａ１側に接続された場
合には、比較器１０４の出力パルス信号Ｗ１に応動して
上側パワートランジスタ１０１と下側パワートランジス
タ１０２をオン・オフの高周波スイッチング動作を行わ
せ、コイル１２の電力供給端子にスイッチングされた駆
動電圧Ｖ１を供給する。駆動電圧Ｖ１はコイル１２のイ
ンダクタンス作用によって平滑され、連続的な駆動電流
Ｉ１をコイル１２に供給する。従って、供給制御信号Ｊ
１に応動した駆動電流Ｉ１がコイル１２に供給される。

【００３２】スイッチ器１０５がａ２側に接続された場
合には、電力供給部２２の上側パワートランジスタ１０
１がフルオン状態になり、下側パワートランジスタ１０
２はオフ状態になる。これにより、電圧供給部２０の正
極出力端子側とコイル１２の電力供給端子が実質的に短
絡状態になる。

【００３３】図１の電力供給部２３，２４の構成および
動作も、上述の図２に示した電力供給部２２と同様であ
る。従って、動作切換信号Ｇｓが”Ｌ”の時に、電力供
給部２２，２３，２４は上側パワートランジスタ１０１
と下側パワートランジスタ１０２をオン・オフの高周波
スイッチング動作させ、供給制御信号Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３
に応動した駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３をコイル１２，１
３，１４の電力供給端子側に供給する。その結果、コイ
ルの駆動電流とロータ１１の界磁部の相互作用によっ
て、所要の回転トルク（正トルクもしくは逆トルク）を
発生させる。

【００３４】動作切換信号Ｇｓが”Ｈ”の時に、電力供
給部２２，２３，２４は上側パワートランジスタ１０１
はフルオン状態にし、下側パワートランジスタ１０２を
オフ状態にする。これにより、電圧供給部２０の正極出
力端子側とコイル１２，１３，１４の電力供給端子側は
実質的に短絡状態になる。その結果、コイル１２，１
３，１４に生じている逆起電力が短絡され、逆起電力に
応じた駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３がコイル１２，１３，
１４に流れる。このとき、電力供給部２２，２３，２４
は電圧供給部２０からコイル１２，１３，１４への電力
供給を停止している。

【００３５】図１の位置検出部３１は、ロータ１１の回
転位置に応動した位置検出信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を出力
する。図４に位置検出部３１の具体的な構成を示す。ホ
ール素子のような磁電変換素子１２１，１２２，１２３
は、ロータ１１の界磁部の磁束を検出し、差動的に変化
する３相の検出電圧信号を出力する。３個の差動増幅器
１２５，１２６，１２７は、磁電変換素子１２１，１２
２，１２３の検出電圧信号を増幅し、３相の位置検出信
号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を出力する。位置検出信号Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３は、ロータ１１の回転に応動して交流的に変化
する。

【００３６】図１の供給制御部３２は、位置検出部３１
の位置検出信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３と動作切換部３７の正
逆切換信号Ｇａと指令部３８の制御指令信号Ｃｔが入力
され、位置検出部３１の位置検出信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３
に応動して変化する供給制御信号Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３を出
力する。

【００３７】図５に供給制御部３２の具体的な構成を示
す。反転増幅器１３１，１３２，１３３は位置検出信号
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を−１倍した反転信号を出力する。ス
イッチ器１３５のｄ１側には位置検出信号Ｈ１が直接入
力され、スイッチ器１３５のｄ２側には位置検出信号Ｈ
１の反転信号が入力される。スイッチ器１３６のｅ１側
には位置検出信号Ｈ２が直接入力され、スイッチ器１３
６のｅ２側には位置検出信号Ｈ２の反転信号が入力され
る。スイッチ器１３７のｆ１側には位置検出信号Ｈ３が
直接入力され、スイッチ器１３７のｆ２側には位置検出
信号Ｈ３の反転信号が入力される。

【００３８】スイッチ器１３５，１３６，１３７は、正
逆切換信号Ｇａのレベル（”Ｌ”もしくは”Ｈ”）に応
じて接続を切り換える。正逆切換信号Ｇａが”Ｌ”の時
に、スイッチ器１３５，１３６，１３７はそれぞれｄ
１，ｅ１，ｆ１側に接続し、位置検出信号Ｈ１，Ｈ２，
Ｈ３を直接出力する。正逆切換信号Ｇａが”Ｈ”の時
に、スイッチ器１３５，１３６，１３７はそれぞれｄ
２，ｅ２，ｆ２側に接続し、位置検出信号Ｈ１，Ｈ２，
Ｈ３の反転信号を出力する。

【００３９】乗算器１４１，１４２，１４３は、スイッ
チ器１３５，１３６，１３７の出力信号と指令部３８の
制御指令信号Ｃｔを掛け合わせ、供給制御信号Ｊ１，Ｊ
２，Ｊ３を出力する。一例として、図６に位置検出信号
Ｈ１と正逆切換信号Ｇａと供給制御信号Ｊ１の波形を示
す（制御指令信号Ｃｔは一定とする）。正逆切換信号Ｇ
ａが”Ｌ”の時に、供給制御信号Ｊ１は位置検出信号Ｈ
１に比例する。正逆切換信号Ｇａが”Ｌ”から”Ｈ”に
変化すると、供給制御信号Ｊ１は位置検出信号Ｈ１の反
転信号に比例する。なお、図６の横軸は時間である。

【００４０】図１の回転検出部３３は、位置検出部３１
の出力信号Ｈ２，Ｈ３を入力され、回転周波数信号Ｄｆ
と方向検出信号Ｄｄを出力する。回転周波数信号Ｄｆは
ロータ１１の回転速度に比例した周波数を有する信号で
あり、方向検出信号Ｄｄはロータ１１の実際の回転方向
を示す信号である。

【００４１】図７に回転検出部３３の具体的な構成を示
す。比較器１５１は、位置検出信号Ｈ２と基準電圧源１
５３の電圧レベルを比較し、ディジタル的な回転周波数
信号Ｄｆを作りだす。回転周波数信号Ｄｆは、ロータ１
１の回転位置に対応して”Ｈ”，”Ｌ”に変化する。比
較器１５２は、位置検出信号Ｈ３と基準電圧源１５３の
電圧レベルを比較し、ディジタル的な出力信号を作りだ
す。Ｄタイプフリップフロップ１５４は、比較器１５２
の出力信号をトリガとして、比較器１５１の回転周波数
信号Ｄｆのレベルをラッチし、方向検出信号Ｄｄとして
出力する。方向検出信号Ｄｄは、ロータ１１の回転位置
に対応して”Ｈ”，”Ｌ”に変化する。ここでは、ロー
タ１１が正回転している時に方向検出信号Ｄｄは”Ｌ”
になり、ロータ１１が逆回転した時に方向検出信号Ｄｄ
は”Ｈ”になる。

【００４２】図１の周波数比較部３６は、回転検出部３
３の回転周波数信号Ｄｆを入力され、回転周波数信号Ｄ
ｆの周波数をロジック回路により実質的に基準周波数と
比較し、周波数比較信号Ｅａを出力する。

【００４３】図８に周波数比較部３６の具体的な構成を
示す。パルス発生器１７３は、１０ＭＨｚ程度の高周波
パルス信号Ｋｐを発生する。基準周波数発生器１７４
は、高周波パルス信号Ｋｐを分周して、基準周波数信号
Ｆｒを作りだす。ディジタル微分回路１７１は、回転周
波数信号Ｄｆの立ち上がりエッジにおいて微小時間幅の
回転微分パルス信号Ｄｐを作りだす。ディジタル微分回
路１７２は、基準周波数信号Ｆｒの立ち上がりエッジに
おいて微小時間幅の基準微分パルス信号Ｆｐを作りだ
す。セット優先のセットリセット型フリップフロップ１
７５，１７７とＤタイプフリップフロップ１７６とノア
回路１８１とアンド回路１８２，１８３は、回転微分パ
ルス信号Ｄｐの周波数と基準微分パルス信号Ｆｐの周波
数を実質的に比較し、フリップフロップ１７７の出力に
周波数比較信号Ｅａを得ている。

【００４４】すなわち、回転微分パルス信号Ｄｐの周波
数が基準微分パルス信号Ｆｐの周波数よりも高い場合に
周波数比較信号Ｅａは第１状態（”Ｈ”）になり、回転
微分パルス信号Ｄｐの周波数が基準微分パルス信号Ｆｐ
の周波数よりも低い場合に周波数比較信号Ｅａは第２状
態（”Ｌ”）になる。具体的には、基準微分パルス信号
Ｆｐの到来間隔内に回転微分パルス信号Ｄｐが２回以上
到来する場合が生じると、以後の周波数比較信号Ｅａは
第１状態（”Ｈ”）に変化・保持される。次に、回転微
分パルス信号Ｄｐの到来間隔内に基準微分パルス信号Ｆ
ｐが２回以上到来する場合が生じると、以後の周波数比
較信号Ｅａは第２状態（”Ｌ”）に変化・保持される。

【００４５】図９に基準微分パルス信号Ｆｐと回転微分
パルス信号Ｄｐと周波数比較信号Ｅａの波形例を示す。
なお、図９の横軸は時間である。ディスク１やロータ１
１が高速回転しているときは、基準微分パルス信号Ｆｐ
の到来間隔内に回転微分パルス信号Ｄｐが２回以上到来
し、周波数比較信号Ｅａは第１状態になる。ロータ１１
が減速して回転速度が低くなってくると、回転微分パル
ス信号Ｄｐの到来間隔内に基準微分パルス信号Ｆｐが２
回以上到来するようになり、周波数比較信号Ｅａは第２
状態になる。なお、周波数比較部３６をハードウェア規
模の小さい、簡単なロジック回路で構成しているので、
周波数比較信号Ｅａはロータ１１の回転速度に関してヒ
ステリシスをもって変化する。このように、回転速度に
関してヒステリシスを有して変化するので、切換周波数
近傍での不安定な現象は生じない。

【００４６】図１の指令部３８は、例えば、ロータ１１
の速度を制御する速度制御回路を含んで構成され、制御
指令信号Ｃｔと正逆指令信号Ｃｗを出力する。制御指令
信号Ｃｔは供給電力の大きさ（駆動電流および／または
駆動電圧の大きさ）を指令するものであり、正逆指令信
号Ｃｗは正指令（加速・定常回転の指令）と逆指令（減
速・停止または減速・逆回転の指令）を指令するもので
ある。

【００４７】図１の動作切換部３７は、周波数比較信号
Ｅａと正逆指令信号Ｃｗと方向検出信号Ｄｄが入力さ
れ、動作切換信号Ｇｓと正逆切換信号Ｇａが出力され
る。図１０に動作切換部３７の具体的な構成を示す。ア
ンド回路１９１は周波数比較信号Ｅａと正逆指令信号Ｃ
ｗの論理積をとり、アンド回路１９３は正逆指令信号Ｃ
ｗと方向検出信号Ｄｄの論理積をとる。オア回路１９２
はアンド回路１９１の出力信号とアンド回路１９３の出
力信号の論理和をとり、オア回路１９２の出力信号を動
作切換信号Ｇｓとして出力する。

【００４８】また、正逆切換信号Ｇａは正逆指令信号Ｃ
ｗに一致する。これにより、周波数比較信号Ｅａが”
Ｈ”（第１状態）かつ正逆指令信号Ｃｗが”Ｈ”（逆指
令）の時、もしくは、正逆指令信号Ｃｗが”Ｈ”（逆指
令）かつ方向検出信号Ｄｄが”Ｈ”（ロータ１１の逆回
転）の時に、動作切換信号Ｇｓが”Ｈ”になる。また、
その他の条件の場合には、動作切換信号Ｇｓは”Ｌ”に
なる。

【００４９】次に、本実施の形態の全体的な動作につい
て説明する。まず、指令部３８の正逆指令信号Ｃｗが正
指令（”Ｌ”）の時には、動作切換部３７の動作切換信
号Ｇｓは”Ｌ”、正逆切換信号Ｇａは”Ｌ”になる。位
置検出部３１はロータ１１の界磁部の磁束を検知し、ロ
ータ１１の回転位置に応動した３相の位置検出信号Ｈ
１，Ｈ２，Ｈ３を出力する。供給制御部３２は、位置検
出部３１の位置検出信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に指令部３８
の制御指令信号Ｃｔを乗算した３相の供給制御信号Ｊ
１，Ｊ２，Ｊ３を出力する。

【００５０】電力供給部２２は、供給制御信号Ｊ１に応
動した駆動電力（駆動電圧Ｖ１および駆動電流Ｉ１）を
コイル１２の電力供給端子に供給する。すなわち、電力
供給部２２の上側パワートランジスタおよび／または下
側パワートランジスタをオン・オフの高周波スイッチン
グ動作させ、電圧供給部２０の正極出力端子側および／
または負極出力端子側からコイル１２の電力供給端子側
への電流路を形成する。

【００５１】同様に、電力供給部２３は、供給制御信号
Ｊ２に応動した駆動電力（駆動電圧Ｖ２および駆動電流
Ｉ２）をコイル１３の電力供給端子に供給する。すなわ
ち、電力供給部２３は、供給制御信号Ｊ２に応動して上
側パワートランジスタおよび／または下側パワートラン
ジスタをオン・オフの高周波スイッチング動作させ、電
圧供給部２０の正極出力端子側および／または負極出力
端子側からコイル１３の電力供給端子側への電流路を形
成する。

【００５２】同様に、電力供給部２４は、供給制御信号
Ｊ３に応動した駆動電力（駆動電圧Ｖ３および駆動電流
Ｉ３）をコイル１４の電力供給端子に供給する。すなわ
ち、電力供給部２４は、供給制御信号Ｊ３に応動して上
側パワートランジスタおよび／または下側パワートラン
ジスタをオン・オフの高周波スイッチング動作させ、電
圧供給部２０の正極出力端子側および／または負極出力
端子側からコイル１４の電力供給端子側への電流路を形
成する。

【００５３】このようにして、３個の電力供給部２２，
２３，２４は、位置検出部３１の３相の位置検出信号に
応動して、電圧供給部２０の両方の出力端子側から３相
のコイル１２，１３，１４に正トルクを発生する電流路
を形成する。その結果、ロータ１１は正方向に回転駆動
され、ディスク１を所定方向に高速回転させる。指令部
３８の制御指令信号Ｃｔに応動して正トルクの値を制御
し、ロータ１１およびディスク１は所定の回転速度に制
御される。ヘッド２および情報処理部３は、ディスク１
の情報信号を再生し、再生情報信号を出力する。ディス
ク１の回転速度が高いほど高速のデータ再生が可能にな
るので、ロータ１１およびディスク１の回転速度は５０
００ｒｐｍ以上、好ましくは１００００ｒｐｍ近辺に速
度制御される。

【００５４】ディスク１の高速再生状態からの減速・停
止動作について、次に説明する。図１のディスク１を減
速・停止させる場合に、指令部３８は正逆指令信号Ｃｗ
を逆指令（”Ｈ”）にする。ディスク１やロータ１１は
正方向に高速回転しているので、位置検出部３１の位置
検出信号Ｈ２，Ｈ３はロータ１１の正方向回転に応動し
た交流信号になる。回転検出部３３は、位置検出信号Ｈ
２を波形整形した回転周波数信号Ｄｆと、位置検出信号
Ｈ２，Ｈ３から検出した方向検出信号Ｄｄを出力する。
減速中はロータ１１が正方向に回転しているので、方向
検出信号Ｄｄは正回転（”Ｌ”）になる。

【００５５】周波数比較部３６は、回転周波数信号Ｄｆ
の周波数と基準周波数信号Ｆｒの基準周波数を比較し、
比較結果である周波数比較信号Ｅａを出力している。基
準周波数信号Ｆｒの基準周波数は、ロータ１１の回転速
度換算で、例えば３０００ｒｐｍに相当している。従っ
て、ロータ１１の減速開始時には、回転周波数信号Ｄｆ
の周波数が基準周波数信号Ｆｒの基準周波数よりも高い
ので、周波数比較信号Ｅａは第１状態（”Ｈ”）にあ
る。

【００５６】動作切換部３７は、正逆指令信号Ｃｗと周
波数比較信号Ｅａと方向検出信号Ｄｄに応動した動作切
換信号Ｇｓと正逆切換信号Ｇａを出力している。正逆指
令信号Ｃｗが逆指令で周波数比較信号Ｅａが第１状態で
あるから、動作切換信号Ｇｓは”Ｈ”，正逆切換信号Ｇ
ａは”Ｈ”になる。

【００５７】動作切換信号Ｇｓが”Ｈ”の場合には、電
力供給部２２は上側パワートランジスタ１０１をオン状
態、下側パワートランジスタ１０２をオフ状態に固定す
る。すなわち、位置検出信号もしくは供給制御信号に応
動しないで、電力供給部２２は電圧供給部２０の正極出
力端子側とコイル１２の電力供給端子を接続する電流路
を形成する。同様に、電力供給部２３は、位置検出信号
もしくは供給制御信号に応動しないで、電圧供給部２０
の正極出力端子側とコイル１３の電力供給端子を接続す
る電流路を形成する。同様に、電力供給部２４は、位置
検出信号もしくは供給制御信号に応動しないで、電圧供
給部２０の正極出力端子側とコイル１４の電力供給端子
を接続する電流路を形成する。

【００５８】このようにして、３個の電力供給部２２，
２３，２４は３相のコイル１２，１３，１４の電力供給
端子を電圧供給部２０の正極出力端子側に同時に短絡的
に接続する。これにより、電力供給部２２，２３，２４
は電圧供給部２０からコイル１２，１３，１４への積極
的な電力供給は停止する。しかし、コイル１２，１３，
１４に生じている逆起電力により、電力供給部２２，２
３，２４の上側パワートランジスタを介してコイル１
２，１３，１４に３相の電流が流れる。この３相電流は
減速トルクを発生し、ロータ１１およびディスク１を減
速させる。通常、逆起電力の波形は正弦波状をしてお
り、逆起電力による３相電流も正弦波状になる。その結
果、滑らかな減速トルクが発生し、減速時のロータ１１
やディスク１の振動・騒音は著しく小さくなる。また、
その電流値は逆起電力の大きさによって制約され、過大
な電流が電力供給部２２，２３，２４の上側パワートラ
ンジスタを流れることはない。

【００５９】ロータ１１とディスク１が減速され、回転
周波数信号Ｄｆの周波数が基準周波数よりも低くなる
と、周波数比較部３６の周波数比較信号Ｅａは第２状態
（”Ｌ”）に変化する。正逆指令信号Ｃｗは逆指令（”
Ｈ”）、方向検出信号Ｄｄは正回転（”Ｌ”）であるか
ら、動作切換部３７の動作切換信号Ｇｓは”Ｌ”，正逆
切換信号Ｇａは”Ｈ”になる。動作切換信号Ｇｓが”
Ｌ”になると、電力供給部２２は位置検出信号Ｈ１もし
くは供給制御信号Ｊ１に応動した高周波スイッチングの
駆動電圧Ｖ１を出力し、コイル１２の電力供給端子への
電流路を形成する。

【００６０】同様に、電力供給部２３は、位置検出信号
Ｈ２もしくは供給制御信号Ｊ２に応動した高周波スイッ
チングの駆動電圧Ｖ２を出力し、コイル１３の電力供給
端子への電流路を形成する。同様に、電力供給部２４
は、位置検出信号Ｈ３もしくは供給制御信号Ｊ３に応動
した高周波スイッチングの駆動電圧Ｖ３を出力し、コイ
ル１４の電力供給端子への電流路を形成する。

【００６１】供給制御部３２は、正逆切換信号Ｇａが”
Ｈ”であるから、３相の位置検出信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３
の反転信号に制御指令信号Ｃｔを乗算した３相の供給制
御信号Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３を出力する。その結果、３個の
電力供給部２２，２３，２４は、位置検出信号Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３の反転信号に応動した供給制御信号Ｊ１，Ｊ
２，Ｊ３に対応して、電圧供給部２０の両方の出力端子
側からコイル１２，１３，１４に逆トルクを発生する電
流路を形成する。これにより、制御指令信号Ｃｔに対応
した比較的大きな逆トルクが発生し、ロータ１１とディ
スク１はすみやかに減速する。

【００６２】また、コイル１２，１３，１４の逆起電力
はすでに比較的小さくなっているので、コイルの逆起電
力による駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の乱れが小さく、ロ
ータ１１やディスク１の振動・騒音は小さい。さらに、
駆動電流の大きさもほぼ制御指令信号Ｃｔに対応した値
に制御でき、電力供給部２２，２３，２４のパワートラ
ンジスタが過電流を通電することはない。

【００６３】この逆トルクによってロータ１１が減速さ
れて逆回転した場合を説明する。ロータ１１の逆回転が
生じると、回転検出部３３の方向検出信号Ｄｄは逆回転
（”Ｈ”）に変化する。方向検出信号Ｄｄが”Ｈ”にな
ると、正逆指令信号Ｃｗは逆指令（”Ｈ”）であるか
ら、動作切換部３７の動作切換信号Ｇｓは第１状態（”
Ｈ”）に変化する。これにより、電力供給部２２，２
３，２４は、位置検出信号や供給制御信号に応動しない
で、電圧供給部２０の正極出力端子側とコイルの電力供
給端子を短絡接続する電流路を形成する。

【００６４】その結果、コイル１２，１３，１４への通
電が実質的に停止され、ロータ１１およびディスク１は
停止状態を維持する。なお、電力供給部２２，２３，２
４が３相コイル１２，１３，１４の電力供給端子を短絡
接続しているので、コイル１２，１３，１４の逆起電力
により逆回転後に完全な停止状態にすみやかに移行す
る。

【００６５】本実施の形態では、ディスク１を短時間に
低振動・低騒音に減速・停止させるディスク装置を実現
した。これにより、例えば、ディスク１の交換を低振動
・低騒音に短時間に行わせることが可能になる。これに
ついて説明する。従来のディスク装置では、位置検出信
号に応動してコイルへの電流路を切り換え、積極的に大
きな逆トルクを発生して減速していた。しかし、最近の
ディスク装置では、再生時の回転速度が著しく高速にな
ってきた。高速回転時にコイルに非常に大きな逆起電力
が生じ、その逆起電力の影響によって逆トルク発生時に
コイルへの電流供給動作が乱されていた。その結果、駆
動電流が過大になり、ロータやディスクの大きな振動・
騒音を発生して問題になってきた。また、過大な駆動電
流により、電力供給部のパワートランジスタが過電流破
壊や熱破壊する恐れも生じてきた。

【００６６】これに対して、本実施の形態の構成では、
ロジック回路による簡単な周波数比較部３６を設け、ロ
ータの回転に応動した回転周波数信号Ｄｆの周波数と基
準周波数を比較し、周波数比較信号Ｅａを出力するよう
にした。周波数比較信号Ｅａが第１状態（回転周波数信
号Ｄｆの周波数が基準周波数よりも高い高速回転）の場
合には、電力供給部２２，２３，２４の動作を切り換え
て、電圧供給部２０の一方の出力端子側のみとコイル１
２，１３，１４の電力供給端子側との電流路を形成する
ようにした。これにより、コイル１２，１３，１４に生
じている逆起電力を実質的に短絡する電流路を形成し、
逆起電力による電流がコイル１２，１３，１４に流れる
ようにした。その結果、滑らかな３相電流がコイル１
２，１３，１４に流れ、ロータ１１およびディスク１を
低振動・低騒音に滑らかに減速できる。また、高速回転
時の逆起電力は比較的大きいので、逆起電力による減速
トルクによって比較的短時間にロータ１１は減速する。
このとき、コイル１２，１３，１４に流れる３相電流
は、制御指令信号Ｃｔに無関係であり、逆起電力の大き
さで定まる。その結果、電力供給部２２，２３，２４の
パワートランジスタに過大な電流が流れることがなく、
電力供給部２２，２３，２４のパワートランジスタは過
電流破壊や熱破壊をおこさない。

【００６７】しかしながら、ロータ１１が減速されてそ
の回転速度が低くなると、逆起電力の大きさも小さくな
り、逆起電力による減速トルクは小さくなる。そこで、
本実施の形態では、周波数比較信号Ｅａが第２状態（回
転周波数信号Ｄｆの周波数が基準周波数よりも低い低速
回転）になると、電力供給部２２，２３，２４は、位置
検出信号もしくは供給制御信号に応動して、電圧供給部
２０の両方の出力端子側からコイル１２，１３，１４に
逆トルクを発生する電流路を形成するようにした。これ
により、位置検出信号もしくは供給制御信号に応動して
積極的な逆トルクを発生でき、ロータ１１およびディス
ク１をすみやかに減速・停止もしくは減速・逆回転でき
る。また、低速回転時の逆起電力は小さくなっているの
で、逆起電力の影響による駆動電流の乱れはほとんどな
くなり、ロータやディスクの振動・騒音は小さい。

【００６８】また、本実施の形態では、ロータ１１の逆
回転を検出して通電を停止し、ディスク１がすみやかに
停止するようにしている。回転検出部３３の方向検出信
号Ｄｄが逆回転になると、電力供給部２２，２３，２４
は、逆トルクを発生する電流路の形成をやめて、電圧供
給部２０の一方の出力端子側のみとコイル１２，１３，
１４の電力供給端子側を接続した電流路を形成する。こ
れにより、コイル１２，１３，１４への積極的な電力供
給・通電は停止され、ロータ１１およびディスク１は停
止する。このとき、コイル１２，１３，１４の電力供給
端子側は電圧供給部２０の一方の出力端子側に短絡接続
されているので、コイル１２，１３，１４に生じる逆起
電力によって減速トルクが発生し、ロータ１１の逆回転
をすばやく停止させる効果がある。

【００６９】また、本実施の形態では、電力供給部のパ
ワートランジスタを高周波スイッチング動作をさせて電
力損失を低減し、電力効率の良いディスク装置やモータ
を実現している。電力供給部２２，２３，２４のパワー
トランジスタをオン・オフの高周波スイッチング動作さ
せ、電圧供給部２０の両方の出力端子側からコイル１
２，１３，１４に正トルクを発生させる電流路または逆
トルクを発生させる電流路を形成させるようにした。こ
れにより、電力供給部のパワートランジスタの電力損失
を大幅に低減し、電力効率を改善した。

【００７０】なお、このようなパワートランジスタを高
周波スイッチングさせる構成には各種の変形が可能であ
る。例えば、米国特許公報５，９８２，１１８に示した
ような構成も使用可能である。すなわち、正トルクを発
生させる電流路の形成時および／または逆トルクを発生
させる電流路の形成時に、複数個の電力供給部の複数個
の上側パワートランジスタおよび／または複数個の下側
パワートランジスタのうちの少なくとも１個のパワート
ランジスタをオン・オフの高周波スイッチングさせるな
らば、これらのパワートランジスタの電力損失を大幅に
低減できる。位置検出信号の一周期内で、高周波スイッ
チングするパワートランジスタが順次変えるような構
成、すべてのパワートランジスタが常時高周波スイッチ
ングする構成、など各種の変形が可能である。

【００７１】また、本実施の形態では、正逆指令信号が
逆指令で周波数比較信号が第１状態にあるときに、電力
供給部の上側パワートランジスタと下側パワートランジ
スタのうちで一方をオン状態にし、他方をオフ状態にし
ている。これにより、コイルの電力供給端子側と電圧供
給部の一方の出力端子側の電流路を接続し、コイルに生
じている逆起電力によって減速トルクを生じるようにで
きる。このとき、電力供給部は電圧供給部からコイルへ
の通電を停止しているので、電圧供給部がコイルに電力
供給することはない。また、パワートランジスタはフル
オン状態にあるので、パワートランジスタの発熱は小さ
い。特に、電界効果型パワートランジスタにより双方向
の電流通電を可能にしているので、オン電流による電力
供給部の発熱はほとんどない。また、電力供給部の上側
パワートランジスタをフルオン動作させ、電圧供給部の
正極出力端子側のみとコイルの電力供給端子側を接続す
るならば、パワートランジスタを他のトランジスタや抵
抗と一緒に集積回路化したときに、集積回路内に存在す
る寄生トランジスタによる誤動作を防止できる効果もあ
る。

【００７２】また、本実施の形態では、電力供給部のパ
ワートランジスタを含めた１チップの集積回路化に適し
た構成にしている。上述の説明で理解されるように、加
速・高速回転・減速・停止の全ての動作において、パワ
ートランジスタの電力損失・発熱が小さく、過大な電流
が流れることもない。そのため、電力供給部２２，２
３，２４の下側パワートランジスタおよび／または上側
パワートランジスタを、位置検出部３１，供給制御部３
２，回転検出部３３，周波数比較部３６，動作切換部３
７，指令部３８などの所要のトランジスタや抵抗と一緒
に１チップの集積回路内に形成しても、集積回路の熱破
壊や過電流破壊は生じない。また、回転検出部３３，周
波数比較部３６，動作切換部３７を簡単なロジック回路
で構成しているので、集積回路化に適している。

【００７３】さて、本実施の形態において、周波数比較
部３６は図８に示された構成に限らず、種々の変形が可
能である。例えば、図１２に示した周波数比較部３３６
を使用しても良い。図１２の周波数比較部３３６は、回
転検出部３３の回転周波数信号Ｄｆを入力され、回転周
波数信号Ｄｆの周波数をロジック回路により実質的に基
準周波数と比較し、周波数比較信号Ｅａを出力する。パ
ルス発生器３０１は、１０ＭＨｚ程度の高周波パルス信
号Ｋｐを発生する。基準周波数発生器３０４は、高周波
パルス信号Ｋｐを分周して、基準クロック信号Ｆｋを作
りだす。

【００７４】ディジタル微分回路３０２は、回転周波数
信号Ｄｆの立ち上がりエッジにおいてラッチ信号Ｄｑと
リセット信号Ｄｔを作りだす。リセット信号Ｄｔは、ラ
ッチ信号Ｄｑの立ち上がりエッジより微小時間遅れて微
小時間幅のパルスを発生する。カウンタ回路３０３は、
リセット信号Ｄｔによってカウント値をリセットされ、
基準クロック信号Ｆｋの立ち上がりエッジの発生時点に
おいてカウント値をインクリメントする。

【００７５】データ信号Ｍｓはカウンタ回路３０３の最
上位ビット（ＭＳＢ）に対応し、最上位ビットが”０”
の時にデータ信号Ｍｓは”Ｌ”、最上位ビットが”１”
になるとデータ信号Ｍｓは”Ｈ”になる。データ信号Ｍ
ｓが”Ｈ”になると、基準周波数発生器３０４は基準ク
ロック信号Ｆｋを”Ｌ”に固定し、カウンタ回路３０３
のカウント値が保持される。比較判定回路であるＤタイ
プフリップフロップ３０５は、ディジタル微分回路３０
２のラッチ信号Ｄｑの立ち上がりエッジにおいてデータ
信号Ｍｓのレベルを保持し、反転側出力端子より周波数
比較信号Ｅａとして出力する。

【００７６】ロータ１１が高速回転している場合には、
カウンタ回路３０３の最上位ビットが”１”になる前に
ラッチ信号Ｄｑが発生するので、周波数比較信号Ｅａは
第１状態（”Ｈ”）になる。また、ロータ１１が低速回
転している場合には、カウンタ回路３０３の最上位ビッ
トが”１”になった後にラッチ信号Ｄｑが発生するの
で、周波数比較信号Ｅａは第２状態（”Ｌ”）になる。
すなわち、カウンタ回路３０３は回転周波数信号Ｄｆに
応動した期間内において基準クロック信号Ｆｋを計数
し、フリップフロップ３０５による比較判定回路はカウ
ンタ回路３０３のカウント値に応動した周波数比較信号
Ｅａを得ている。なお、カウンタ回路３０３のカウント
値が所定値以上になると、基準クロック信号Ｆｋの入力
を停止し、カウンタ回路３０３のカウント内容を保持し
ている。これにより、周波数比較部３３６の誤動作を防
止した。

【００７７】また、図１の周波数比較部３６の代わり
に、例えば、図１３に示した周波数比較部４３６を使用
しても良い。図１３の周波数比較部４３６は、回転検出
部３３の回転周波数信号Ｄｆを入力され、回転周波数信
号Ｄｆの周波数をロジック回路により実質的に基準周波
数と比較し、周波数比較信号Ｅａを出力する。パルス発
生器４０１は、１０ＭＨｚ程度の高周波パルス信号Ｋｐ
を発生する。回転周波数発生器４０４は、回転周波数信
号Ｄｆと後述のデータ信号Ｍｔの論理和をとり、回転ク
ロック信号Ｄｋとして出力する。

【００７８】基準パルス発生器４０２は、パルス信号Ｋ
ｐを分周し、ラッチ信号Ｆｑとリセット信号Ｆｔを作り
だす。リセット信号Ｆｔは、ラッチ信号Ｆｑの立ち上が
りエッジより微小時間遅れて微小時間幅のパルスを発生
する。カウンタ回路４０３は、リセット信号Ｆｔによっ
てカウント値をリセットされ、回転クロック信号Ｄｋの
立ち上がりエッジの発生時点においてカウント値をイン
クリメントする。

【００７９】データ信号Ｍｔはカウンタ回路４０３の最
上位ビット（ＭＳＢ）に対応し、最上位ビットが”０”
の時にデータ信号Ｍｔは”Ｌ”、最上位ビットが”１”
になるとデータ信号Ｍｔは”Ｈ”になる。データ信号Ｍ
ｔが”Ｈ”になると、回転周波数発生器４０４は回転ク
ロック信号Ｄｋを”Ｈ”に固定し、カウンタ回路４０３
のカウント値が保持される。比較判定回路であるＤタイ
プフリップフロップ４０５は、基準パルス発生器４０２
のラッチ信号Ｆｑの立ち上がりエッジにおいてデータ信
号Ｍｔのレベルを保持し、正転側出力端子より周波数比
較信号Ｅａとして出力する。

【００８０】ロータ１１が高速回転している場合には、
カウンタ回路４０３の最上位ビットが”１”になった後
にラッチ信号Ｆｑが発生するので、周波数比較信号Ｅａ
は第１状態（”Ｈ”）になる。また、ロータ１１が低速
回転している場合には、カウンタ回路４０３の最上位ビ
ットが”１”になる前にラッチ信号Ｆｑが発生するの
で、周波数比較信号Ｅａは第２状態（”Ｌ”）になる。
すなわち、カウンタ回路４０３は基準周波数信号である
リセット信号Ｆｔに応動した期間内において回転クロッ
ク信号Ｄｋを計数し、フリップフロップ４０５による比
較判定回路はカウンタ回路４０３のカウント値に応動し
た周波数比較信号Ｅａを得ている。なお、カウンタ回路
４０３のカウント値が所定値以上になると、回転クロッ
ク信号Ｄｋの入力を停止し、カウンタ回路４０３のカウ
ント内容を保持している。これにより、周波数比較部４
３６の誤動作を防止した。

【００８１】なお、前述の実施の形態の具体的な構成に
ついては、各種の変形が可能である。例えば、各相のコ
イルは複数個の部分コイルを直列もしくは並列に接続し
て構成しても良い。３相のコイルはスター結線に限ら
ず、デルタ結線であってもよい。また、コイルの相数は
３相に限定されない。一般に、複数相のコイルを有する
構成を実現できる。また、ロータの界磁部の磁極数も２
極に限定されるものではなく、多極にしても良い。

【００８２】また、集積回路化において、周知の半導体
プロセスによる各種の１チップ集積回路技術が使用可能
である。例えば、電界効果型トランジスタやバイポーラ
トランジスタを単独種類もしくは複数種類使用できる各
種の１チップ集積回路技術がある。集積回路のサブスト
レートを直流電源の負極端子側の電位（グランド電位）
に接続し、接合分離することにより高密度の集積回路化
が可能である。しかし、誘電体分離して集積回路化して
も良い。なお、１チップ内の具体的なトランジスタ配置
は、個々の集積回路設計によって異なるので、詳細な説
明を省略する。

【００８３】また、前述の実施の形態では、電力供給部
のパワートランジスタに電界効果型パワートランジスタ
を用いて、高周波スイッチング動作を容易に行うように
した。これにより、パワートランジスタの電力損失・発
熱を低減し、集積回路化を容易にした。しかし、本発明
はそのような場合に限らない。例えば、パワートランジ
スタにバイポーラトランジスタを使用することも可能で
ある。

【００８４】また、前述の実施の形態では、三角波信号
と供給制御信号を比較してＰＷＭ化されたパルス信号を
作り出し、コイルへの駆動電圧をＰＷＭ電圧にした。し
かし、本発明はそのような場合に限らず、高周波スイッ
チングする駆動電圧を作り出す各種の方法を適用可能で
ある。

【００８５】その他、本発明の主旨を変えずして種々の
変形が可能であり、本発明に含まれることはいうまでも
ない。

【００８６】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のディスク装置、および、モータでは、ロータの高速回
転の再生状態から、低振動・低騒音に滑らかに減速さ
せ、短時間に減速・停止させることを可能にした。これ
により、騒音と振動の小さい、高品位のディスク装置、
および、モータの実現を可能にした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における全体構成を示す図

【図２】実施の形態における電力供給部２２の回路図

【図３】実施の形態における電力供給部２２の動作を説
明するための波形図

【図４】実施の形態における位置検出部３１の回路図

【図５】実施の形態における供給制御部３２の回路図

【図６】実施の形態における供給制御部３２の動作を説
明するための波形図

【図７】実施の形態における回転検出部３３の回路図

【図８】実施の形態における周波数比較部３６の回路図

【図９】実施の形態における周波数比較部３６の動作を
説明するための波形図

【図１０】実施の形態における動作切換部３７の回路図

【図１１】実施の形態におけるディスク装置の再生動作
を説明するための図

【図１２】実施の形態における周波数比較部の別の構成
を示す図

【図１３】実施の形態における周波数比較部のさらに別
の構成を示す図

【図１４】従来のモータの構成を示す図

【符号の説明】

１ ディスク ２ ヘッド ３ 情報処理部 １１ ロータ １２，１３，１４ コイル ２０ 電圧供給部 ２２，２３，２４ 電力供給部 ３１ 位置検出部 ３２ 供給制御部 ３３ 回転検出部 ３６ 周波数比較部 ３７ 動作切換部 ３８ 指令部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D109 BA01 BA20 BA29 BA37 BA38 KA17 KB05 KB23 KD03 KD38 KD45 5H560 AA04 BB04 BB07 BB12 DA02 DB20 EB01 EC01 EC10 GG04 HB03 RR10 TT02 TT04 TT07 TT11 TT20 UA05 XA04 XA12

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報信号を記録されたディスクと、 前記ディスクから信号再生を行うヘッド手段と、 前記ヘッド手段の出力信号を処理して再生情報信号を出
   力する情報処理手段と、 前記ディスクを直接的に回転駆動するロータに取り付け
   られて磁石磁束を発生する界磁手段と、 ステータに配設されたＱ相（ここに、Ｑは３以上の整
   数）のコイルと、 直流電圧を供給する電圧供給手段と、 前記電圧供給手段の正極出力端子側から前記コイルの一
   端への電力供給を行う上側電界効果型パワートランジス
   タと、前記電圧供給手段の負極出力端子側から前記コイ
   ルの一端への電力供給を行う下側電界効果型パワートラ
   ンジスタをそれぞれ有し、前記コイルに電力供給を行う
   Ｑ個の電力供給手段と、 前記ロータの回転に応動した位置検出信号を得る位置検
   出手段と、 前記位置検出手段の出力信号に応動して前記電力供給手
   段の通電を制御する供給制御手段と、 前記位置検出手段の出力信号に応動して前記ロータの回
   転速度に比例した周波数の回転周波数信号を得る回転検
   出手段と、 前記回転周波数信号の周波数をロジック回路により実質
   的に基準周波数と周波数比較し、前記回転周波数信号の
   周波数が前記基準周波数よりも高い場合に周波数比較信
   号を第１状態になし、前記回転周波数信号の周波数が前
   記基準周波数よりも低い場合に前記周波数比較信号を第
   ２状態にする周波数比較手段と、 正逆指令信号を出力する指令手段と、 を具備するディスク装置であって、 前記正逆指令信号が正指令の時には、前記ヘッド手段お
   よび前記情報処理手段により前記ディスクからの信号再
   生を行うために、前記Ｑ個の電力供給手段は、Ｑ個の前
   記上側電界効果型パワートランジスタとＱ個の前記下側
   電界効果型パワートランジスタのうちで少なくとも１個
   の電界効果型パワートランジスタをオン・オフの高周波
   スイッチング動作しながら、前記位置検出手段の出力信
   号に応動して前記電圧供給手段の両方の出力端子側から
   前記コイルに正トルクを発生させる電流路を形成するよ
   うにされ、 前記正逆指令信号が逆指令、かつ、前記周波数比較信号
   が第１状態の時には、前記Ｑ個の電力供給手段は、前記
   電圧供給手段の一方の出力端子側のみと前記コイルとの
   電流路を形成するようにされ、 前記正逆指令信号が逆指令、かつ、前記周波数比較信号
   が第２状態の時には、前記Ｑ個の電力供給手段は、Ｑ個
   の前記上側電界効果型パワートランジスタとＱ個の前記
   下側電界効果型パワートランジスタのうちで少なくとも
   １個の電界効果型パワートランジスタをオン・オフの高
   周波スイッチング動作しながら、前記位置検出手段の出
   力信号に応動して前記電圧供給手段の両方の出力端子側
   から前記コイルに逆トルクを発生させる電流路を形成す
   るようにされたディスク装置。
2. 【請求項２】 前記周波数比較手段は、基準周波数信号
   の到来間隔内に前記回転周波数信号が実質的に２回以上
   到来すると前記周波数比較信号を前記第１状態になし、
   前記回転周波数信号の到来間隔内に前記基準周波数信号
   が実質的に２回以上到来すると前記周波数比較信号を前
   記第２状態になした請求項１に記載のディスク装置。
3. 【請求項３】 前記周波数比較手段は、前記回転周波数
   信号に応動した期間内において基準クロック信号を計数
   するカウンタ手段と、前記カウンタ手段のカウント値に
   応動した前記周波数比較信号を得る比較判定手段を有す
   る請求項１に記載のディスク装置。
4. 【請求項４】 前記周波数比較手段は、基準周波数信号
   に応動した期間内において前記回転周波数信号に応動し
   たクロック信号を計数するカウンタ手段と、前記カウン
   タ手段のカウント値に応動した前記周波数比較信号を得
   る比較判定手段を有する請求項１に記載のディスク装
   置。
5. 【請求項５】 前記回転検出手段は、前記位置検出手段
   の出力信号に応動して前記ロータの回転方向を検出する
   方向検出手段を有し、 前記正逆指令信号が逆指令であって、前記方向検出手段
   が前記ロータの逆回転を検出すると、前記複数個の電力
   供給手段は前記電圧供給手段から前記コイルへの電力供
   給を実質的に停止させた請求項１から請求項４のいずれ
   かに記載のディスク装置。
6. 【請求項６】 前記Ｑ個の電力供給手段の有する複数個
   のパワートランジスタは、少なくとも前記周波数比較手
   段の前記ロジック回路と一緒に１チップの集積回路内に
   形成された請求項１から請求項５のいずれかに記載のデ
   ィスク装置。
7. 【請求項７】 ロータに取り付けられて磁石磁束を発生
   する界磁手段と、 ステータに配設されたＱ相（ここに、Ｑは３以上の整
   数）のコイルと、 直流電圧を供給する電圧供給手段と、 前記電圧供給手段の正極出力端子側から前記コイルの一
   端への電力供給を行う上側電界効果型パワートランジス
   タと、前記電圧供給手段の負極出力端子側から前記コイ
   ルの一端への電力供給を行う下側電界効果型パワートラ
   ンジスタをそれぞれ有し、前記コイルに電力供給を行う
   Ｑ個の電力供給手段と、 前記ロータの回転に応動した位置検出信号を得る位置検
   出手段と、 前記位置検出手段の出力信号に応動して前記電力供給手
   段の通電を制御する供給制御手段と、 前記位置検出手段の出力信号に応動して前記ロータの回
   転速度に比例した周波数の回転周波数信号を得る回転検
   出手段と、 前記回転周波数信号の周波数をロジック回路により実質
   的に基準周波数と周波数比較し、前記回転周波数信号の
   周波数が前記基準周波数よりも高い場合に周波数比較信
   号を第１状態になし、前記回転周波数信号の周波数が前
   記基準周波数よりも低い場合に前記周波数比較信号を第
   ２状態にする周波数比較手段と、 正逆指令信号を出力する指令手段と、 を具備するモータであって、 前記正逆指令信号が正指令の時には、前記Ｑ個の電力供
   給手段は、Ｑ個の前記上側電界効果型パワートランジス
   タとＱ個の前記下側電界効果型パワートランジスタのう
   ちで少なくとも１個の電界効果型パワートランジスタを
   オン・オフの高周波スイッチング動作しながら、前記位
   置検出手段の出力信号に応動して前記電圧供給手段の両
   方の出力端子側から前記コイルに正トルクを発生させる
   電流路を形成するようにされ、 前記正逆指令信号が逆指令、かつ、前記周波数比較信号
   が第１状態の時には、前記複数個の電力供給手段は、前
   記電圧供給手段の一方の出力端子側のみと前記コイルと
   の電流路を形成するようにされ、 前記正逆指令信号が逆指令、かつ、前記周波数比較信号
   が第２状態の時には、前記Ｑ個の電力供給手段は、Ｑ個
   の前記上側電界効果型パワートランジスタとＱ個の前記
   下側電界効果型パワートランジスタのうちで少なくとも
   １個の電界効果型パワートランジスタをオン・オフの高
   周波スイッチング動作しながら、前記位置検出手段の出
   力信号に応動して前記電圧供給手段の両方の出力端子側
   から前記コイルに逆トルクを発生させる電流路を形成す
   るようにされたモータ。
8. 【請求項８】 前記周波数比較手段は、基準周波数信号
   の到来間隔内に前記回転周波数信号が実質的に２回以上
   到来すると前記周波数比較信号を前記第１状態になし、
   前記回転周波数信号の到来間隔内に前記基準周波数信号
   が実質的に２回以上到来すると前記周波数比較信号を前
   記第２状態になした請求項７に記載のモータ。
9. 【請求項９】 前記周波数比較手段は、前記回転周波数
   信号に応動した期間内において基準クロック信号を計数
   するカウンタ手段と、前記カウンタ手段のカウント値に
   応動した前記周波数比較信号を得る比較判定手段を有す
   る請求項７に記載のモータ。