JP2002010678A

JP2002010678A - ディスク装置およびセンサレススピンドルモータ駆動方法

Info

Publication number: JP2002010678A
Application number: JP2000190029A
Authority: JP
Inventors: Masato Kawamura; 昌人河村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】センサレススピンドルモータを低回転から高
回転まで安定に動作させることが可能なディスク装置お
よびセンサレススピンドルモータ駆動方法を提供するこ
と。【解決手段】モータコイルの相切り換え時に発生する
スイッチングノイズのマスク信号のパルス幅を、マスク
信号生成回路５に外付けされたコンデンサＣ₁、Ｃ₂のコ
ンデンサ容量を、コントローラ９からの制御信号Ｓswに
よりスイッチＳＷ₁をＯＮ／ＯＦＦして切り換えること
で、低回転・高回転それぞれに適したコンデンサ容量に
設定する。こうして前記コンデンサ容量を切り換えるこ
とにより、センサレススピンドルモータ２を安定に駆動
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センサレススピン
ドルモータを用いたディスク装置およびセンサレススピ
ンドルモータ駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスク装置のスピンドルモータにはＤ
Ｃブラシレスモータが用いられることが多いが、ロータ
位置検出用のホールセンサを必要とすることから、「信
号線の数が多い」、「小型化に不利」、「コストが高
い」などの問題があり、最近ではこのホールセンサを無
くしたセンサレスモータが注目されている。センサレス
モータは、一般的にモータコイルの絶縁相に発生する逆
起電圧と基準電圧の交点からロータの位置を検出し、そ
こから約３０度の遅延を持たせてモータコイルの励磁相
を切り換えるという方法で駆動される。前記センサレス
モータの回転周波数の帯域を落とすことなく、確実にノ
イズをマスクして回転特性を安定化するための提案もな
されている（特開平１１−２９９２８３号公報）。

【０００３】この種のセンサレスモータをスピンドルモ
ータとして具備したディスク装置は、図１８に示すよう
に、情報を記録・再生するディスク１と、３相のコイル
を有するセンサレスモータ（センサレススピンドルモー
タ）２と、このセンサレススピンドルモータ２を駆動す
るモータドライバ３と、モータコイルの端子電圧と３相
コイルの中間電位を比較するためのコンパレータ回路４
と、モータコイルの励磁相を切り換える時に発生するス
イッチングノイズをマスクするためのマスク信号生成回
路５と、このマスク信号生成回路５で生成されたマスク
信号Ｓmskによって、コンパレータ回路４の出力をマス
クするマスクゲート回路６ａ〜６ｃと、このマスクゲー
ト回路６ａ〜６ｃの出力を用いてモータコイルの励磁相
を切り換えるタイミングを生成するタイミング生成回路
７と、マスクゲート回路６ａ〜６ｃの出力から速度信号
としてのＦＧ信号を生成するＦＧ信号生成回路８と、ス
ピンドルモータ２に与える電圧指令値を出力したり、Ｆ
Ｇ信号生成回路８から出力されるＦＧ信号からモータの
回転速度を検出するコントローラ９と、このコントロー
ラ９の電圧指令値を増幅してモータの印加電圧を生成す
る印加電圧生成回路１０と、タイミング生成回路７から
出力されるタイミング信号と印加電圧生成回路１０から
出力される印加電圧とを用いて励磁相のコイルに電流を
出力する出力トランジスタ回路１１とを備える。

【０００４】このような構成において、センサレススピ
ンドルモータ２の制御は以下のように行われる。図１９
は、センサレススピンドルモータ２の駆動制御動作を示
すタイミングチャートであり、ここで、Ｖu、Ｖv、Ｖw
はモータコイルの端子電圧、Ｖcは３相コイルの中点電
位、ＳuはＶuとＶcをコンパレータ回路４で比較した結
果、Ｓu'はＳuをＳmskでマスクした結果を示している。
図１９（ａ）はモータコイル各相の切り換えタイミング
とその他の信号の出力タイミングを示すものであり、モ
ータコイルの絶縁相に現れる逆起電圧とＶcの交点にお
いて、ＦＧ信号の極性が反転すること、及びマスク信号
Ｓmskがハイになることが示されている。この交点がモ
ータコイルの励磁相切り換えタイミングを生成する上で
の基準点となり、ロータ位置を検出したということと等
価となる。実際の励磁相切り換えは、この交点から約30
度遅延したタイミングで行われ、ロータを回転させる駆
動力を発生する。この時、絶縁相に切り替わったコイル
の端子電圧に図１９に示すようなスイッチングノイズが
発生し、ロータ位置を誤検出させるため、マスク信号Ｓ
mskでこのスイッチングノイズをマスクする。詳細は図
１９（ｂ）に表されるように、モータコイルの端子電圧
Ｖuと中間電位Ｖcの比較結果Ｓuに存在するスイッチン
グノイズの影響を、マスク信号Ｓmskにより除去してＳ
u'のような信号に変換するという処理を行う。

【０００５】なお、マスク信号Ｓmskのパルス幅は、マ
スク信号生成回路５の方式によってさまざまであるが、
常に固定幅にしたり、回転速度に連動して自動的に短く
なるようにすることができる。

【０００６】ここで、励磁相切り換え時のスイッチング
ノイズの幅は、モータコイルが励磁状態から絶縁状態に
切り替わる前に流れていた電流量が大きいほど大きくな
るため、センサレスモータへの印加電圧を一定にしてい
る場合には回転速度が小さいほど、スイッチングノイズ
の幅が大きくなる。反対に回転速度が大きい場合には、
マスク信号のパルス幅を大きくしすぎると、モータコイ
ル端子電圧Ｖu〜Ｖwと中間電位Ｖcの交点検出ができな
くなってしまう。よって、マスク信号のパルス幅は、セ
ンサスモータの回転速度が大きくなるに従い、小さくな
るようにする必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のディスク装置では、前記スイッチングノイズの大き
さは、モータの特性や回路のパターンなど様々な要因に
よって影響され、また回転速度による変化も線形な変化
とはならないため、十分にスイッチングノイズがマスク
できない場合があるという問題があった。

【０００８】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、センサレススピンドルモータを低回転
から高回転まで安定に動作させることが可能なディスク
装置およびセンサレススピンドルモータ駆動方法を提供
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のディスク装置
は、ディスクを回転するセンサレススピンドルモータ
と、このセンサレススピンドルモータを駆動するモータ
ドライバとを備えたディスク装置であって、前記センサ
レススピンドルモータの回転速度を検出する速度検出手
段と、前記センサレススピンドルモータのコイルの励磁
相切り換え時、このコイルの端子電圧に発生するスイッ
チングノイズをマスクするためにマスク信号を生成する
マスク信号生成手段と、前記マスク信号のパルス幅を決
定する回路定数を、前記センサレススピンドルモータの
回転速度に応じて切り換えるパルス幅切換手段とを備え
た構成を有している。この構成により、マスク信号のパ
ルス幅を決定する回路定数をセンサレススピンドルモー
タの回転速度（回転数）に従って切り換え、低回転から
高回転までセンサレススピンドルモータを安定に動作さ
せることとなる。

【００１０】本発明のディスク装置は、前記センサレス
スピンドルモータへの印加電圧が一定で回転速度が予め
設定した回転速度未満である場合の前記マスク信号のパ
ルス幅が、前記センサレススピンドルモータへの印加電
圧が一定で回転速度が予め設定した回転速度以上である
場合の前記マスク信号のパルス幅よりも広くなるよう
に、前記パルス幅切換手段を制御する制御手段を備えた
構成を有している。この構成により、マスク信号のパル
ス幅を、センサレススピンドルモータの回転速度（回転
数）が予め設定した回転速度未満であるか否かに従って
拡縮するように切り換え、低回転から高回転までセンサ
レススピンドルモータを安定に動作させることとなる。

【００１１】本発明のディスク装置は、ディスクを回転
するセンサレススピンドルモータと、このセンサレスス
ピンドルモータを駆動するモータドライバとを備えたデ
ィスク装置であって、前記センサレススピンドルモータ
の回転速度を検出する速度検出手段と、前記センサレス
スピンドルモータのコイルの励磁相切り換え時、このコ
イルの端子電圧に発生するスイッチングノイズをマスク
するためにマスク信号を生成するマスク信号生成手段
と、前記マスク信号のパルス幅を決定する回路定数を、
前記センサレススピンドルモータの回転速度に応じて切
り換えるパルス幅切換手段とを備えた構成を有してい
る。この構成により、マスク信号のパルス幅を決定する
回路定数をセンサレススピンドルモータの回転速度（回
転数）に従って切り換え、低回転から高回転までセンサ
レススピンドルモータを安定に動作させることとなる。
ここで、前記パルス幅切換手段は、好ましくは前記モー
タドライバに接続された複数のコンデンサと、この複数
のコンデンサの接続を多段階に切り換える接続切換手段
とからなる。

【００１２】本発明のディスク装置は、ディスクを回転
するセンサレススピンドルモータと、このセンサレスス
ピンドルモータを駆動するモータドライバとを備えたデ
ィスク装置であって、前記センサレススピンドルモータ
の回転速度を検出する速度検出手段と、前記センサレス
スピンドルモータのコイルの端子電圧のノイズ成分を除
去するフィルタ回路と、このフィルタ回路のカットオフ
周波数を前記センサレススピンドルモータの回転速度に
応じて切り換える周波数切換手段とを備えた構成を有し
ている。この構成により、センサレススピンドルモータ
の回転速度（回転数）に適したフィルタのカットオフ周
波数を選択して、安定にセンサレススピンドルモータを
回転することとなる。

【００１３】本発明のディスク装置は、前記センサレス
スピンドルモータへの印加電圧が一定で回転速度が予め
設定した回転速度未満である場合の前記フィルタ回路の
カットオフ周波数が、前記センサレススピンドルモータ
への印加電圧が一定で回転速度が予め設定した回転速度
以上である場合の前記フィルタ回路のカットオフ周波数
よりも低くなるように、前記周波数切換手段を制御する
制御手段を備えた構成を有している。この構成により、
フィルタ回路のカットオフ周波数を、センサレススピン
ドルモータの回転速度が予め設定した回転速度未満であ
るか否かに従って増減し、低回転から高回転までセンサ
レススピンドルモータを安定に動作させることとなる。

【００１４】本発明のセンサレススピンドルモータ駆動
方法は、ディスクを回転するセンサレススピンドルモー
タと、このセンサレススピンドルモータを駆動するモー
タドライバとを備えたディスク装置のセンサレススピン
ドルモータ駆動方法であって、前記センサレススピンド
ルモータの回転速度を検出する速度検出工程と、前記セ
ンサレススピンドルモータのコイルの励磁相切り換え
時、このコイルの端子電圧に発生するスイッチングノイ
ズをマスクする、マスク信号のパルス幅を決定する回路
定数を、前記センサレススピンドルモータの回転速度に
応じて切り換えるパルス幅切換工程とを備えている。こ
の方法により、マスク信号のパルス幅を決定する回路定
数をセンサレススピンドルモータの回転速度（回転数）
に従って切り換え、低回転から高回転までセンサレスス
ピンドルモータを安定に動作させることとなる。

【００１５】本発明のセンサレススピンドルモータ駆動
方法は、ディスクを回転するセンサレススピンドルモー
タと、このセンサレススピンドルモータを駆動するモー
タドライバとを備えたディスク装置のセンサレススピン
ドルモータ駆動方法であって、前記センサレススピンド
ルモータの回転速度を検出する速度検出工程と、前記セ
ンサレススピンドルモータのコイルの励磁相切り換え
時、このコイルの端子電圧に発生するスイッチングノイ
ズをマスクする、マスク信号のパルス幅を決定する回路
定数を、前記センサレススピンドルモータの回転速度に
応じて切り換えるパルス幅切換工程とを備えている。こ
の方法により、マスク信号のパルス幅を決定する回路定
数をセンサレススピンドルモータの回転速度（回転数）
に従って切り換え、低回転から高回転までセンサレスス
ピンドルモータを安定に動作させることとなる。ここ
で、前記パルス幅切換工程では、好ましくは前記センサ
レススピンドルモータの回転速度と予め設定した回転速
度とを比較し、予め設定した回転速度に達していない場
合は前記マスク信号のパルス幅が広がり、予め設定した
回転速度に達している場合には前記マスク信号のパルス
幅が狭まるように、前記回路定数を切り換える。

【００１６】本発明のセンサレススピンドルモータ駆動
方法は、前記回路定数を前記センサレススピンドルモー
タの回転速度に応じて切り換える直前に、前記センサレ
ススピンドルモータの印加電圧を一旦ゼロに設定するも
のである。この方法により、マスク信号のパルス幅を決
定する回路定数を切り換える時にスイッチングノイズが
発生しないので、前記回路定数切換時にロータ位置を誤
検出し、センサレススピンドルモータの励磁相切り換え
が異常状態になることを防止することとなる。

【００１７】本発明のセンサレススピンドルモータ駆動
方法は、ディスクを回転するセンサレススピンドルモー
タと、このセンサレススピンドルモータを駆動するモー
タドライバとを備えたディスク装置のセンサレススピン
ドルモータ駆動方法であって、前記センサレススピンド
ルモータの回転速度を検出する速度検出工程と、前記セ
ンサレススピンドルモータのコイルの端子電圧のノイズ
成分を除去する、フィルタのカットオフ周波数を前記セ
ンサレススピンドルモータの回転速度に応じて切り換え
る周波数切換工程とを備えている。この方法により、セ
ンサレススピンドルモータの回転速度（回転数）に適し
たフィルタのカットオフ周波数を選択して、安定にセン
サレススピンドルモータを回転することとなる。

【００１８】本発明のセンサレススピンドルモータ駆動
方法は、ディスクを回転するセンサレススピンドルモー
タと、このセンサレススピンドルモータを駆動するモー
タドライバとを備えたディスク装置のセンサレススピン
ドルモータ駆動方法であって、前記センサレススピンド
ルモータの回転速度を検出する速度検出工程と、前記セ
ンサレススピンドルモータのコイルの端子電圧のノイズ
成分を除去する、フィルタのカットオフ周波数を前記セ
ンサレススピンドルモータの回転速度に応じて切り換え
る周波数切換工程とを備えている。この方法により、セ
ンサレススピンドルモータの回転速度（回転数）に適し
たフィルタのカットオフ周波数を選択して、安定にセン
サレススピンドルモータを回転することとなる。ここ
で、前記周波数切換工程では、好ましくは前記センサレ
ススピンドルモータの回転速度と予め設定した回転速度
とを比較し、予め設定した回転速度に達していない場合
は前記フィルタのカットオフ周波数が増加し、予め設定
した回転速度に達している場合には前記フィルタのカッ
トオフ周波数が減少するように、前記フィルタのカット
オフ周波数を切り換える。

【００１９】本発明のセンサレススピンドルモータ駆動
方法は、前記フィルタのカットオフ周波数を前記センサ
レススピンドルモータの回転速度に応じて切り換える直
前に、前記センサレススピンドルモータの印加電圧を一
旦ゼロに設定する。この方法により、前記フィルタのカ
ットオフ周波数を切り換える時にスイッチングノイズが
発生しないので、前記カットオフ周波数切換時にロータ
位置を誤検出し、センサレススピンドルモータの励磁相
切り換えが異常状態になることを防止することとなる。

【００２０】本発明のセンサレススピンドルモータ駆動
方法は、ディスクを回転するセンサレススピンドルモー
タと、このセンサレススピンドルモータを駆動するモー
タドライバとを備えたディスク装置のセンサレススピン
ドルモータ駆動方法であって、前記センサレススピンド
ルモータの回転速度を検出する速度検出工程と、前記セ
ンサレススピンドルモータのコイルの端子電圧に発生す
る逆起電圧を用いてロータの位置を検出するロータ位置
検出工程と、前記センサレススピンドルモータの回転速
度の絶対値と予め設定した値との比較結果から、前記ロ
ータ位置検出工程でロータ位置が誤検出されたか否かを
判断する誤検出判断工程とを備えている。この方法によ
り、特別な回路を必要とせずに、ロータ位置の誤検出に
伴う回路の発振などの異常状態を検出できることとな
る。

【００２１】本発明のセンサレススピンドルモータ駆動
方法は、ディスクを回転するセンサレススピンドルモー
タと、このセンサレススピンドルモータを駆動するモー
タドライバとを備えたディスク装置のセンサレススピン
ドルモータ駆動方法であって、前記センサレススピンド
ルモータの回転速度を検出する速度検出工程と、前記セ
ンサレススピンドルモータのコイルの端子電圧に発生す
る逆起電圧を用いてロータの位置を検出するロータ位置
検出工程と、前記センサレススピンドルモータの回転速
度の変化量と予め設定した値との比較結果から、前記ロ
ータ位置検出工程でロータ位置が誤検出されたか否かを
判断する誤検出判断工程とを備えている。この方法によ
り、特別な回路を必要とせずに、ロータ位置の誤検出に
伴う励磁相切り換えタイミングの異常を検出できること
となる。

【００２２】本発明のセンサレススピンドルモータ駆動
方法は、ディスクを回転するセンサレススピンドルモー
タと、このセンサレススピンドルモータを駆動するモー
タドライバとを備えたディスク装置のセンサレススピン
ドルモータ駆動方法であって、前記センサレススピンド
ルモータの回転速度を検出する速度検出工程と、前記セ
ンサレススピンドルモータのコイルの端子電圧に発生す
る逆起電圧を用いてロータの位置を検出するロータ位置
検出工程と、前記センサレススピンドルモータの回転速
度の一定期間における最大値と最小値の差と、予め設定
した値との比較結果から、前記ロータ位置検出工程でロ
ータ位置が誤検出されたか否かを判断する誤検出判断工
程とを備えている。この方法により、特別な回路を必要
とせずに、ロータ位置誤検出に伴う励磁相切り換えタイ
ミングの異常を検出できることとなる。

【００２３】本発明のセンサレススピンドルモータ駆動
方法は、前記誤検出判断工程で、ロータ位置が誤検出さ
れたと判断した場合、前記センサレススピンドルモータ
の印加電圧を一旦ゼロにした後、再び前記印加電圧を印
加する。この方法により、回路の発振のような偶発的な
異常による動作不良の確率を低くできることとなる。

【００２４】本発明のセンサレススピンドルモータ駆動
方法は、前記誤検出判断工程で、ロータ位置が誤検出さ
れたと判断した場合、前記センサレススピンドルモータ
の印加電圧を制限する。この方法により、固体ばらつき
・環境変化などによる特性の違いから発生する動作不良
の確率を低くできることとなる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。

【００２６】［第１の実施の形態］図１に示すように、
本発明の第１の実施の形態のディスク装置は、情報を記
録・再生するディスク１と、このディスク１を回転する
センサレススピンドルモータ２と、このセンサレススピ
ンドルモータ２を駆動するモータドライバ３と、このモ
ータドライバ３を制御するコントローラ９と、このコン
トローラ９の電圧指令値を増幅してモータ２の印加電圧
を生成する印加電圧生成回路１０とを備え、前記モータ
ドライバ３には、モータコイルの励磁相を切換る時に発
生するスイッチングノイズをマスクするためのマスク信
号を生成し、コントローラ９によってモータドライバ外
部に接続されたコンデンサの容量でマスク信号のパルス
幅を変化させるマスク信号生成回路５と、このマスク信
号生成回路５で生成されたマスク信号Ｓmskによって、
コンパレータ回路４の出力をマスクするマスクゲート回
路６ａ〜６ｃと、このマスクゲート回路６ａ〜６ｃの出
力を用いてモータコイルの励磁相を切り換えるタイミン
グを生成するタイミング生成回路７と、このタイミング
生成回路７から出力されるタイミング信号と印加電圧生
成回路１０から出力される印加電圧を用いて励磁相のコ
イルに電流を出力する出力トランジスタ回路１１と、マ
スクゲート回路６ａ〜６ｃの出力から速度信号としての
ＦＧ信号を生成するＦＧ信号生成回路８と、モータコイ
ルの端子電圧と３相コイルの中間電位を比較するための
コンパレータ回路４とを備え、さらにモータドライバ３
に外付けで接続されるコンデンサＣ₁、Ｃ₂と、このコン
デンサＣ₁、Ｃ₂の容量を変化させるためのスイッチＳＷ
₁とを設けたものである。

【００２７】ここで、マスク信号のパルス幅を変化させ
るコンデンサＣ₁、Ｃ₂は、並列に接続され、コンデンサ
Ｃ₂はスイッチＳＷ₁を介して接地されている。前記スイ
ッチＳＷ₁は、コントローラ９からの制御信号Ｓswによ
り任意のタイミングでＯＮ／ＯＦＦされ、このスイッチ
ＳＷ₁を切り換えることで、コンデンサＣ₁、Ｃ₂を選択
・接続し、コンデンサ容量Ｃを変化させるように構成さ
れている。

【００２８】また、コントローラ９は、図示しないＣＰ
Ｕやメモリ（ＲＡＭ／ＲＯＭ）などから構成され、ＦＧ
信号生成回路８から出力されるＦＧ信号に基づいてセン
サレススピンドルモータ２の回転速度（回転数）を検出
して、この回転速度に従い、マスク信号のパルス幅を決
定する回路定数を切り換えるものである。なお、前述の
ようにモータコイルの絶縁相に現れる逆起電圧と３相コ
イルの中点電位Ｖcとの交点が、モータコイルの励磁相
切り換えタイミングを生成する上での基準点となり、こ
の交点を検出したこととロータ位置を検出したことが等
価となる。

【００２９】また、コントローラ９には、図示しない操
作パネルが設けられており、この操作パネルにはテンキ
ー、スタート／ストップキーなどのキー群と、ＬＣＤな
どの表示器が設けられている。前記操作パネルのキー操
作などによって、スイッチＳＷ₁を切り換える際の閾値
となるセンサレススピンドルモータ２の回転速度Ｖ₁が
予め設定され、前記メモリに更新可能に記憶されてい
る。なお、本実施形態に拘わらず、前記ＣＰＵを機器組
み込み型とし、前記閾値などを予め前記ＲＯＭに格納す
るか、前記ＣＰＵによって算出した値を前記ＲＡＭに格
納して用いるように構成してもよい。

【００３０】次に、本実施形態のディスク装置のセンサ
レススピンドルモータの駆動方法について説明する。

【００３１】図２は、本発明の第１の実施の形態のセン
サレススピンドルモータの駆動方法を示す。これは、図
１８、図１９に示した従来の技術とは、前記マスク信号
のパルス幅を決定する回路定数を、センサレススピンド
ルモータ２の回転速度に応じて切り換える点が相違して
いる。なお、ディスク装置の基本的な動作は、前記従来
の技術で説明したように励磁相の切り換えをもって行う
ものである。また、図３は、図１９に示したスイッチン
グノイズの付近を拡大したものである。

【００３２】図２に示すように、コントローラ９は、モ
ータ起動後にＦＧ信号を入力してセンサレススピンドル
モータ２の回転速度Ｖを検出し（Ｓ１０１）、この回転
速度Ｖが予め設定した回転速度Ｖ₁よりも低速か否かを
比較判断する（Ｓ１０２）。その結果、Ｖ＜Ｖ₁の場合
には、コントローラ９は、制御信号Ｓswによりスイッチ
ＳＷ₁をＯＮすることによってマスク信号のパルス幅を
広げる（Ｓ１０４）。

【００３３】例えば、モータ起動時のようにセンサレス
スピンドルモータ２の回転速度Ｖが予め設定した回転速
度Ｖ₁よりも小さく、かつ電流が大きい場合には、スイ
ッチＳＷ₁をＯＮにし、モータドライバ３に接続される
コンデンサの容量ＣをコンデンサＣ₁とコンデンサＣ₂の
容量の和とすることによって、図３（ｂ）に示すように
マスク信号Ｓmskのパルス幅を、スイッチングノイズが
マスクできる範囲まで広げる。このようにマスク信号Ｓ
mskのパルス幅を広げることにより、スイッチングノイ
ズが完全にマスクされ、モータドライバ３においては、
センサレススピンドルモータ２のコイルの端子電圧Ｖ
u、Ｖv、Ｖwに発生する逆起電圧を用いてロータ位置を
正しく検出することができる。

【００３４】なお、図３（ａ）は、モータ起動時ように
センサレススピンドルモータ２の回転速度が小さく、か
つ電流が大きいにも拘わらず、本実施形態の駆動制御を
行わなかった場合を示す。ここで、スイッチＳＷ₁がＯ
ＦＦでコンデンサ容量ＣがコンデンサＣ₁の容量のみに
なっていると、マスク信号Ｓmskのパルス幅がスイッチ
ングノイズをマスクするには不十分であるため、スイッ
チングノイズをマスクしきれず、Ｔ₁の時点でコンパレ
ータ出力Ｓuに現れているスイッチングノイズの影響が
マスクゲート回路６ａの出力Ｓu'にも現れる。その結
果、Ｔ₁の時点でコイル端子電圧Ｖuと中間電位Ｖcの交
点が検出されることになり、モータコイルの励磁相切り
換えが実際よりも早いタイミングで行われてしまう。

【００３５】一方、Ｖ＜Ｖ₁でない場合（Ｓ１０２のＮ
Ｏ）には、コントローラ９は、さらにスイッチＳＷ₁が
ＯＮか否かを判断する（Ｓ１０３）。その結果、スイッ
チＳＷ₁がＯＮであれば、スイッチＳＷ₁をＯＦＦし、図
３（ｄ）に示すように、スイッチングノイズがマスクで
きる範囲で、マスク信号Ｓmskのパルス幅がより狭くな
るようにコンデンサ容量ＣをコンデンサＣ₁の容量のみ
とする（Ｓ１０５）。

【００３６】このように、センサレススピンドルモータ
２が高速で回転している場合、マスク信号Ｓmskのパル
ス幅を適宜狭く設定するのは、マスク信号のパルス幅が
広すぎると、コイル端子電圧Ｖuと中間電位Ｖcの交点を
検出する区間がほとんどなくなり、これ以上回転速度を
上げることが困難となるためである。

【００３７】なお、図３（ｃ）は、前述のようにマスク
信号のパルス幅が広すぎる場合を示す。この場合、セン
サレススピンドルモータ２が高速で回転しており、かつ
スイッチＳＷ₁をＯＮとしているので、マスク信号Ｓmsk
のパルス幅がスイッチングノイズをマスクするのに十分
広く設定されている。しかし、マスク信号のパルス幅が
広すぎるために、コイル端子電圧Ｖuと中間電位Ｖcの交
点を検出する区間がほとんどなくなっており、これ以上
回転速度が上がらない。

【００３８】このように、コントローラ９で、ＦＧ信号
に基づいて検出される回転速度Ｖに応じ、スイッチＳＷ
₁のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることによって、センサレ
ススピンドルモータ２への印加電圧が一定で回転速度が
小さい場合には、コンデンサ容量Ｃを「コンデンサＣ₁
の容量＋コンデンサＣ₂の容量」としてマスク信号のパ
ルス幅を広く設定し、反対に回転速度が大きい場合に
は、コンデンサ容量ＣをコンデンサＣ₁のみの容量とし
てマスク信号のパルス幅を狭く設定するため、常にスイ
ッチングノイズが確実にマスクされ、安定した回転を行
うことができる。

【００３９】以上のように、本発明の第１の実施の形態
のディスク装置は、モータドライバ３のマスク信号生成
回路５に接続されたコンデンサＣ₁、Ｃ₂と、このコンデ
ンサＣ₁、Ｃ₂の容量を切り換えるためのスイッチＳＷ₁
とを設け、モータドライバ３を制御するコントローラ９
で、センサレススピンドルモータ２の回転速度に応じ、
スイッチＳＷ₁をＯＮ／ＯＦＦしてコンデンサ容量Ｃを
切り換えることにより、マスク信号のパルス幅を決定す
る回路定数を設定しているので、低回転から高回転まで
安定にセンサレススピンドルモータ２を駆動することが
できる。

【００４０】なお、本実施の形態では、コンデンサの切
り換えを２段階とした場合を説明したが、切換段階をさ
らに増やし、センサレススピンドルモータ２の回転速度
に細かに対応したマスク信号のパルス幅を作成してもよ
い。

【００４１】また、本実施の形態では、コンデンサ
Ｃ₁、Ｃ₂およびスイッチＳＷ₁をモータドライバ３に外
付けする場合を説明したが、本発明は、この他にコンデ
ンサＣ₁、Ｃ₂およびスイッチＳＷ₁をモータドライバ３
と一体的に構成しても同様の効果が得られるものであ
る。

【００４２】［第２の実施の形態］図４は、本発明の第
２の実施の形態のディスク装置を示す。これは、上記第
１の実施の形態とは、さらにローパスフィルタ１２a〜
１２cを設け、このローパスフィルタ１２a〜１２cを介
して出力トランジスタ回路１１とコンパレータ回路４と
を接続し、モータコイルの端子電圧Ｖu〜Ｖwが、コンパ
レータ回路４に入力する前にローパスフィルタ１２a〜
１２cを通過するようにした点が相違している。また、
上記第１の実施の形態とは、さらにコントローラ９から
の制御信号Ｓlpfによってローパスフィルタ１２a〜１２
cのカットオフ周波数を任意に切り換えるようにした点
が相違している。この構成によれば、ローパスフィルタ
１２a〜１２cのカットオフ周波数をセンサレススピンド
ルモータ２の回転速度に応じて任意に設定し、センサレ
ススピンドルモータ２のコイルの端子電圧のノイズ成分
を除去することで、センサレススピンドルモータ２を安
定駆動するという効果も得られる。

【００４３】次に、本実施形態のディスク装置のセンサ
レススピンドルモータの駆動方法について説明する。

【００４４】図５は、本発明の第２の実施の形態のセン
サレススピンドルモータの駆動方法を示す。これは、本
発明の第１の実施の形態とは、モータコイルの端子電圧
Ｖu〜Ｖwがコンパレータ回路４に入力する前に、その端
子電圧Ｖu〜Ｖwのノイズ成分をローパスフィルタ１２a
〜１２cによって除去し、このローパスフィルタ１２a〜
１２cのカットオフ周波数をセンサレススピンドルモー
タ２の回転速度に応じて適宜切り換える点が相違してい
る。この方法によれば、前記マスク信号Ｓmskによって
信号Ｓuからスイッチングノイズによる影響を除去する
前の段階で、信号Ｓuに対するスイッチングノイズの影
響を軽減しておき、センサレススピンドルモータを安定
に駆動することができるという効果も得られる。なお、
図６はローパスフィルタ１２a〜１２cのカットオフ周波
数の違いにおける波形の変化を示す。

【００４５】図５に示すように、コントローラ９は、ロ
ーパスフィルタ１２a〜１２cのカットオフ周波数を予め
設定した値Ｈ₀としてモータ起動後、ＦＧ信号を入力し
てセンサレススピンドルモータ２の回転速度Ｖを検出し
（Ｓ２０１）、この回転速度Ｖが予め設定した回転速度
Ｖ₁よりも低速か否かを比較判断する（Ｓ２０２）。そ
の結果、Ｖ＜Ｖ₁の場合には、コントローラ９は、制御
信号Ｓlpfによりローパスフィルタ１２a〜１２cのカッ
トオフ周波数を予め設定した値Ｈ₁（Ｈ₁＜Ｈ₂）に切り
換えることによって、前記モータコイルの端子電圧Ｖu
からスイッチングノイズの成分を除去する（Ｓ２０
４）。

【００４６】例えば、モータ起動時のように回転速度が
小さく、かつ電流が大きい場合、スイッチングノイズに
対して１２a〜１２cのカットオフ周波数が低くなるよう
に設定すると、図６（ｂ）に示すように、モータコイル
の端子電圧Ｖuがローパスフィルタ１２a〜１２cを通過
した後の信号Ｖu'では、前記端子電圧Ｖuからスイッチ
ングノイズの成分が完全に除去されているので、コンパ
レータ回路４の出力Ｓuにスイッチングノイズの影響が
残らない。

【００４７】これに対し、モータ起動時のように回転速
度が小さく、かつ電流が大きい場合、スイッチングノイ
ズに対して１２a〜１２cのカットオフ周波数が高くなる
ように設定すると、図６（ａ）に示すように、モータコ
イルの端子電圧Ｖuがローパスフィルタ１２a〜１２cを
通過した後の信号Ｖu'では、前記端子電圧Ｖuからスイ
ッチングノイズの成分が完全に除去されておらず、コン
パレータ回路４の出力Ｓuにスイッチングノイズの影響
が残っている。その後のマスク処理で、マスク信号Ｓms
kによってＳuからスイッチングノイズの影響を除去する
ことになるが、その前の段階でスイッチングノイズの影
響を除去しておくことが望ましい。

【００４８】一方、Ｖ＜Ｖ₁でない場合（Ｓ２０２のＮ
Ｏ）には、コントローラ９は、さらにローパスフィルタ
１２a〜１２cのカットオフ周波数がＨ₁に設定されてい
るか否かを判断する（Ｓ２０３）。その結果、ローパス
フィルタ１２a〜１２cのカットオフ周波数がＨ₁に設定
されていれば、制御信号Ｓlpfによりローパスフィルタ
１２a〜１２cのカットオフ周波数を予め設定した値Ｈ₂
（Ｈ₁＜Ｈ₂）に切り換えることによって、前記モータコ
イルの端子電圧Ｖuからスイッチングノイズの成分を完
全に除去する（Ｓ２０５）。なお、前記Ｈ₁、Ｈ₂は、前
記操作部のキー操作などで予め入力し、コントローラ９
のメモリに更新可能に記憶しておくものとする。

【００４９】このように、センサレススピンドルモータ
２が高速で回転している場合、スイッチングノイズに対
してローパスフィルタ１２a〜１２cのカットオフ周波数
が高くなるように設定すると、図６（ｄ）に示すよう
に、モータコイルの端子電圧Ｖuがローパスフィルタ１
２a〜１２cを通過した後の信号Ｖu'では、前記端子電圧
Ｖuからスイッチングノイズの成分が完全に除去される
ので、コンパレータ回路４の出力Ｓuにスイッチングノ
イズの影響が残らない。また、モータコイルの端子電圧
Ｖuとローパスフィルタ通過後の信号Ｖu'の間に、大き
な位相の遅れは発生せず、ロータ位置の検出が実際の位
置よりも遅れることもないので、トルクをロータに効率
的に伝達できる。

【００５０】これに対し、センサレススピンドルモータ
２の回転速度が大きい場合、スイッチングノイズに対し
てローパスフィルタ１２a〜１２cのカットオフ周波数が
低くなるように設定すると、図６（ｃ）に示すように、
モータコイルの端子電圧Ｖuがローパスフィルタ１２a〜
１２cを通過した後の信号Ｖu'では、前記端子電圧Ｖuか
らスイッチングノイズの成分が完全に除去されている。
しかし、図６（ｃ）においては、ローパスフィルタ１２
a〜１２cのカットオフ周波数が低すぎるために、モータ
コイルの端子電圧Ｖu と信号Ｖu'の間に大きな位相の遅
れが発生し、ロータ位置の検出が実際の位置より遅れる
という問題が発生する。その結果、トルクをロータに効
率的に伝達できなくなるために、センサレススピンドル
モータ２の回転速度の上限が図６（ｄ）の場合よりも低
くなる。

【００５１】このように、ＦＧ信号に基づいて検出され
るセンサレススピンドルモータ２の回転速度に従い、印
加電圧が一定で前記回転速度が小さい場合には、ローパ
スフィルタ１２a〜１２cのカットオフ周波数を低くし
（周波数Ｈ₁）、反対に前記回転速度が大きい場合に
は、ローパスフィルタ１２a〜１２cのカットオフ周波数
を高くするように（周波数Ｈ₂）、コントローラ９から
ローパスフィルタ１２a〜１２cに対して制御信号Ｓlpf
を送出することによって、ローパスフィルタ１２a〜１
２c通過後の信号Ｖu'〜Ｖw'に含まれるスイッチングノ
イズの影響及び位相遅れを適正な量にすることができ、
安定した回転を行うことができる。

【００５２】なお、ローパスフィルタ１２a〜１２cの切
り換え段階は２段階に限定されるものではなく、可能な
限り段階を増やして、各回転速度に最適なカットオフ周
波数を選択してもよい。ローパスフィルタ１２a〜１２c
の切り換え段階を３段階以上の多段階とすることで、よ
り安定した回転をすることができる。

【００５３】［第３の実施の形態］図７は、本発明の第
３の実施の形態のセンサレススピンドルモータの駆動方
法を示す。これは上記第１の実施の形態とは、コントロ
ーラ９で、スイッチＳＷ₁のＯＮ／ＯＦＦによりマスク
信号のパルス幅を決定するコンデンサの容量Ｃを切り換
える際、センサレススピンドルモータ２の印加電圧Ｖm
を一旦ゼロにするという点が相違している。この方法に
よれば、スイッチＳＷ₁のＯＮ／ＯＦＦによってマスク
信号生成回路５が誤動作しても、スイッチングノイズが
発生せず、ロータ位置を誤検出することがないという効
果も得られる。なお、全体構成は第１の実施の形態と概
ね同様であるため、図１を用いると共に同一構成には同
一符号を付与して説明を省略する。また、図８はセンサ
レススピンドルモータの回転速度が徐々に大きくなり、
コンデンサ容量を切り換えるための制御信号ＳswをＬＯ
Ｗにして、マスク信号のパルス幅を切り換える時の波形
を示す。

【００５４】図７に示すように、コントローラ９は、セ
ンサレススピンドルモータ２の起動後、その回転速度が
徐々に大きくなるに従い、ＦＧ信号を入力してセンサレ
ススピンドルモータ２の回転速度Ｖを検出し（Ｓ３０
１）、この回転速度Ｖが予め設定した回転速度Ｖ₂より
も高速か否かを比較判断する（Ｓ３０２）。その結果、
Ｖ＞Ｖ₂の場合には、コントローラ９は、センサレスス
ピンドルモータ２の印加電圧（印加電圧生成回路１０の
出力）Ｖmをゼロにする処理を行い（Ｓ３０３）、この
後、制御信号ＳswをＬＯＷに設定し、スイッチＳＷ₁を
ＯＦＦすることによって、コンデンサ容量Ｃを「コンデ
ンサＣ₁の容量」に切り換えてマスク信号のパルス幅を
狭める（Ｓ３０４）。

【００５５】ここで、図８（ｂ）に示すように、制御信
号Ｓsw＝ＬＯＷ、スイッチＳＷ₁をＯＦＦとしてマスク
信号のパルス幅を縮小する直前に、印加電圧Ｖmをゼロ
にすることによって、マスク信号生成回路５が誤動作し
ても、センサレススピンドルモータ２に電圧が印加され
ていないため、スイッチングノイズが発生せず、ロータ
位置を誤検出することがない。

【００５６】これに対し、図８（ａ）は、前述の印加電
圧（印加電圧生成回路１０の出力）Ｖmをゼロにする処
理を行わず、センサレススピンドルモータ２の回転速度
が徐々に大きくなるに従い、コントローラ９で制御信号
ＳswをＬＯＷに設定し、スイッチＳＷ₁をＯＦＦして、
コンデンサ容量Ｃを「コンデンサＣ₁の容量」に切り換
えてマスク信号のパルス幅を縮小した場合を示す。この
場合、コンデンサ容量Ｃを切り換えた瞬間にマスク信号
生成回路５が一瞬誤動作するため、スイッチングノイズ
のマスクに失敗し、ロータ位置を誤検出することによ
り、発振を起こしてしまう。

【００５７】このように、制御信号Ｓswによるスイッチ
ＳＷ₁のＯＮ／ＯＦＦで、マスク信号のパルス幅を決定
するコンデンサ容量Ｃを切り換える時に、センサレスス
ピンドルモータ２の印加電圧Ｖmを一旦ゼロにしてから
切り換えることにより、切り換え時にマスク信号生成回
路５の誤作動でロータ位置を誤検出し、センサレススピ
ンドルモータ２の励磁相切り換えが異常状態になること
を防止できる。

【００５８】なお、上記実施の形態では、前記印加電圧
Ｖmを一旦ゼロにする処理を第１の実施の形態に適用し
た場合について説明したが、本発明はこの他に、前記印
加電圧Ｖmを一旦ゼロにする処理を第２の実施の形態に
適用しても同様の効果が得られるものである。

【００５９】［第４の実施の形態］図９は、本発明の第
４の実施の形態のセンサレススピンドルモータの駆動方
法を示す。これは上記第１の実施の形態とは、コントロ
ーラ９で、ＦＧ信号のパルス幅Ｐfg（センサレススピン
ドルモータの回転速度の絶対値）に基づいてロータ位置
の誤検出を判別する機能を有する点が相違している。こ
の方法によれば、特別な回路を必要とせずにロータ位置
の誤検出に伴う、発振等の異常状態を検出するという効
果も得られる。なお、全体構成は第１の実施の形態と概
ね同様であるため、図１を用いると共に同一構成には同
一符号を付与して説明を省略する。また、図１０は本発
明の第４の実施の形態のディスク装置で、センサレスス
ピンドルモータが回転している時のＦＧ信号の波形を示
す。

【００６０】図９に示すように、コントローラ９は、セ
ンサレススピンドルモータ２の起動後、ＦＧ信号生成回
路８から入力されるＦＧ信号を常に監視し（Ｓ４０
１）、このＦＧ信号のパルス幅Ｐfgが予め設定した閾値
Ｐfg₀よりも小さいか否かを判断する（Ｓ４０２）。そ
の結果、パルス幅Ｐfgが予め設定した閾値Ｐfg₀よりも
小さい場合は、ロータが誤検出されたと判断し、復帰処
理を行う（Ｓ４０３）。なお、閾値Ｐfg₀は、前記操作
部のキー操作で予め入力・設定し、コントローラ９のメ
モリに更新可能に記憶しておくものとする。

【００６１】ここで、図１０に示すように、センサレス
スピンドルモータ２が回転している時のＦＧ信号のパル
ス幅Ｐfgは、ロータ位置を誤検出して発振した場合に極
めて小さくなるので、このパルス幅Ｐfgと閾値Ｐfg₀を
比較した結果から発振を検出し、ロータが誤検出された
か否かを容易に判断することが可能である。

【００６２】［第５の実施の形態］図１１は、本発明の
第５の実施の形態のセンサレススピンドルモータの駆動
方法を示す。これは上記第１の実施の形態とは、コント
ローラ９で、ＦＧ信号のパルス幅Ｐfgの連続する変化量
に基づいてロータ位置の誤検出を判別する機能を有する
点が相違している。この方法によれば、特別な回路を必
要とせずにロータ位置の誤検出に伴う、発振等の異常状
態を検出するという効果も得られる。なお、全体構成は
第１の実施の形態と概ね同様であるため、図１を用いる
と共に同一構成には同一符号を付与して説明を省略す
る。また、図１２は本発明の第５、第６の実施の形態の
ディスク装置で、センサレススピンドルモータが回転し
ている時のＦＧ信号の波形を示す。

【００６３】図１１に示すように、コントローラ９は、
センサレススピンドルモータ２の起動後、ＦＧ信号生成
回路８から入力されるＦＧ信号を常に監視すると共に
（Ｓ５０１）、連続して入力されるＦＧ信号のパルス幅
Ｐfg₁、Ｐfg₂の変化量（Ｐfg₁−Ｐfg₂）を算出し、この
変化量が予め設定した閾値Ｐfg₀よりも小さいか否かを
判断する（Ｓ５０２）。その結果、パルス幅Ｐfgの変化
量が予め設定した閾値Ｐfg₀よりも大きい場合は、ロー
タが誤検出されたと判断し、復帰処理を行う（Ｓ５０
３）。なお、閾値Ｐfg₀は、前記操作部のキー操作で予
め入力・設定し、コントローラ９のメモリに更新可能に
記憶しておくものとする。

【００６４】ここで、図１２に示すように、センサレス
スピンドルモータ２が回転している時のＦＧ信号のパル
ス幅Ｐfgは、ロータ位置を誤検出して励磁相の切り換え
タイミングに異常が発生した場合に極めて小さくなり、
ばらついて連続性が失われるので、連続する前記パルス
幅Ｐfgの変化量と予め設定した閾値Ｐfg₀との比較結果
から発振を検出し、ロータが誤検出されたか否かを容易
に判断することが可能である。

【００６５】［第６の実施の形態］図１３は、本発明の
第６の実施の形態のセンサレススピンドルモータの駆動
方法を示す。これは上記第１の実施の形態とは、コント
ローラ９で、ＦＧ信号のパルス幅Ｐfgの一定期間におけ
る最大値と最小値の差に基づいてロータ位置の誤検出を
判別する機能を有する点が相違している。この方法によ
れば、特別な回路を必要とせずにロータ位置の誤検出に
伴う、発振等の異常状態を検出するという効果も得られ
る。なお、全体構成は第１の実施の形態と概ね同様であ
るため、図１を用いると共に同一構成には同一符号を付
与して説明を省略する。

【００６６】図１３に示すように、コントローラ９は、
センサレススピンドルモータ２の起動後、ＦＧ信号生成
回路８から入力されるＦＧ信号を常に監視すると共に
（Ｓ６０１）、連続して入力されるＦＧ信号のパルス幅
Ｐfgを一定期間バッファし、この期間のパルス幅Ｐfgの
最大値Ｐfg（max）と最小値Ｐfg（min）の差を算出し
て、この差が予め設定した閾値Ｐfg₀よりも小さいか否
かを判断する（Ｓ６０２〜Ｓ６０４）。その結果、一定
期間におけるＦＧ信号のパルス幅Ｐfgの最大値と最小値
の差が、予め設定した閾値Ｐfg₀よりも大きい場合は、
ロータ位置が誤検出されたと判断し、復帰処理を行う
（Ｓ６０５）。なお、閾値Ｐfg₀は、前記操作部のキー
操作で予め入力・設定し、コントローラ９のメモリに更
新可能に記憶しておくものとする。

【００６７】ここで、図１２に示すように、センサレス
スピンドルモータ２が回転している時のＦＧ信号のパル
ス幅Ｐfgは、ロータ位置を誤検出して励磁相の切り換え
タイミングに異常が発生した場合に極めて小さくなり、
ばらついて連続性が失われるので、コントローラ９で一
定期間に入力されるＦＧ信号のパルス幅Ｐfgの最大値と
最小値を保存し、この最大値と最小値の差と予め設定し
た閾値との比較結果から発振を検出し、ロータ位置が誤
検出されたか否かを容易に判断することが可能である。

【００６８】［第７の実施の形態］図１４は、本発明の
第７の実施の形態のセンサレススピンドルモータの駆動
方法を示す。これは上記第１の実施の形態とは、コント
ローラ９で、ロータ位置の誤検出を判別し（第４〜第７
の実施の形態）、ロータ位置の誤検出がある場合は、印
加電圧Ｖmを一旦ゼロにして再試行する機能を有する点
が相違している。この方法によれば、特別な回路を必要
とせずにロータ位置の誤検出に伴う、発振などの偶発的
な異常によって起こる起動の失敗の確率が低下するとい
う効果も得られる。なお、全体構成は第１の実施の形態
と概ね同様であるため、図１を用いると共に同一構成に
は同一符号を付与して説明を省略する。また、図１５は
本発明の第８の実施の形態のディスク装置で、センサレ
ススピンドルモータを起動する時の印加電圧ＶmとＦＧ
信号の波形を示す。

【００６９】本実施の形態では、第４〜第７の実施の形
態に準じ、コントローラ９は、ＦＧ信号生成回路８から
入力されるＦＧ信号を常に監視し、ロータ位置の誤検出
であると判断すると、図１４に示す復帰処理を行う。こ
の復帰処理は、図９のＳ４０３、図１１のＳ５０３、図
１３のＳ６０５に相当する。

【００７０】図１４に示すように、コントローラ９で
は、センサレススピンドルモータ２に対する印加電圧Ｖ
mを一旦ゼロにし（Ｓ７０１）、一定期間経過した後
（Ｓ７０１のＹＥＳ）、再び前記印加電圧Ｖmを印加す
る（Ｓ７０３）。ここで、発振などの異常が検出されな
い場合（Ｓ７０４のＮＯ）は、復帰処理を終了してその
ままセンサレススピンドルモータ２を起動する。また、
再び前記印加電圧Ｖmを印加して発振などの異常が検出
された場合（Ｓ７０４のＹＥＳ）には、同じ処理を繰り
返す。

【００７１】ここで、図１５に示すように、励磁相の切
り換えタイミングの異常で発振が発生した場合、センサ
レススピンドルモータ２に対する印加電圧Ｖmを一旦ゼ
ロにすると、モータコイルの端子電圧Ｖuもゼロになる
ため、励磁相の切り換えが行われず、発振は停止する。
その後、再び印加電圧Ｖmを印加することより、発振な
どの偶発的な異常によって起こる起動の失敗に柔軟に対
応し、装置の信頼性を向上させることができる。

【００７２】［第８の実施の形態］図１６は、本発明の
第８の実施の形態のセンサレススピンドルモータの駆動
方法を示す。これは上記第１の実施の形態とは、コント
ローラ９で、ロータ位置の誤検出の有無を判断し（第４
〜第７の実施の形態）、ロータ位置の誤検出があると判
断した場合は、印加電圧Ｖmをより低く制限する点が相
違している。この方法によれば、特別な回路を必要とせ
ずに、固体ばらつき・環境変化などによる特性の違いか
ら発生する、ロータ位置の誤検出に伴う発振などの動作
不良の確率が低下するという効果も得られる。なお、全
体構成は第１の実施の形態と概ね同様であるため、図１
を用いると共に同一構成には同一符号を付与して説明を
省略する。また、図１７は本発明の第８の実施の形態の
ディスク装置で、センサレススピンドルモータが回転し
ている時の印加電圧ＶmおよびＦＧ信号の波形を示す。

【００７３】本実施の形態では、第４〜第７の実施の形
態に準じ、コントローラ９は、ＦＧ信号生成回路８から
入力されるＦＧ信号を常に監視し、ロータ位置の誤検出
であると判断すると、図１６に示す復帰処理を行う。こ
の復帰処理は、図９のＳ４０３、図１１のＳ５０３、図
１３のＳ６０５に相当する。

【００７４】図１６に示すように、コントローラ９で
は、センサレススピンドルモータ２に対する印加電圧Ｖ
mを予め設定した電圧Ｖm₁に変更・印加する（Ｓ８０
１）。ここで、発振などの異常が検出されない場合（Ｓ
８０２のＮＯ）は、復帰処理を終了してそのままセンサ
レススピンドルモータ２を起動する。また、前記印加電
圧Ｖm₁を印加して発振などの異常が検出された場合（Ｓ
８０２のＹＥＳ）には、センサレススピンドルモータ２
に対する印加電圧Ｖmを予め設定した電圧Ｖm₂に変更・
印加する（Ｓ８０３）。ここで、発振などの異常が検出
されない場合（Ｓ８０４のＮＯ）は、復帰処理を終了し
てそのままセンサレススピンドルモータ２を起動し、発
振などの異常が検出された場合（Ｓ８０４のＹＥＳ）
は、さらに印加電圧Ｖmを予め設定した電圧に変更して
前述の処理を繰り返す。なお、前記印加電圧Ｖm₁、Ｖm₂
などの値は、前記操作部のキー操作で予め入力・設定
し、コントローラ９のメモリに更新可能に記憶しておく
ものとする。

【００７５】ここで、図１７に示すように、センサレス
スピンドルモータ２のロータ位置を誤検出した場合は、
励磁相の切り換えタイミングの異常でＦＧ信号のパルス
幅がばらついて連続性が失われるので、センサレススピ
ンドルモータ２の印加電圧Ｖmを制限し、この印加電圧
Ｖmを段階的に降下させて設定すると、前記印加電圧Ｖm
の制限に伴い、励磁相切り換え時に発生するスイッチン
グノイズが小さくなる。その後、前記印加電圧Ｖmを制
限したにも拘わらず、ロータ位置の誤検出が発生する場
合には、さらに印加電圧Ｖmを低く制限する処理を繰り
返すことによって、固体ばらつき・環境変化などによる
特性の違いから偶発的に発生する動作不良発振などに柔
軟に対応し、装置の信頼性を向上させることができる。

【００７６】上記各実施の形態では、ＦＧ信号生成回路
８、コントローラ９などが速度検出手段を構成し、マス
ク信号生成回路５、コントローラ９などがマスク信号生
成手段を構成し、コンデンサＣ₁、Ｃ₂、スイッチＳ
Ｗ₁、コントローラ９などがパルス幅切換手段を構成
し、コントローラ９などが制御手段を構成し、コンデン
サＣ ₁、Ｃ₂が複数のコンデンサを構成し、スイッチＳＷ
₁、コントローラ９などが接続切換手段を構成し、ロー
パスフィルタ１２ａ〜１２ｃがフィルタ回路を構成し、
コントローラ９などが周波数切換手段を構成する。ま
た、ステップＳ１０１、Ｓ２０１、Ｓ３０１などが速度
検出工程に含まれ、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５、Ｓ３
０２〜Ｓ３０７などがパルス幅切換工程に含まれ、ステ
ップＳ２０２〜Ｓ２０５などが周波数切換工程に含ま
れ、ステップＳ４０１、Ｓ５０１、Ｓ６０１などがロー
タ位置検出工程に含まれ、ステップＳ４０２、Ｓ５０
２、Ｓ６０２〜Ｓ６０４などが誤検出判断工程に含まれ
る。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、モータ
コイルの励磁相を切り換えた時に発生するスイッチング
ノイズをマスク信号でマスクし、このマスク信号のパル
ス幅を決定する回路定数を、回転速度に応じて適宜切り
換えることにより、低回転から高回転まで前記スイッチ
ングノイズを完全にマスクでき、センサレススピンドル
モータが安定した回転を行うというすぐれた効果を有す
るディスク装置およびセンサレススピンドルモータ駆動
方法を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のセンサレススピン
ドルモータを用いたディスク装置を示すブロック図

【図２】本発明の第１の実施の形態のスピンドルモータ
駆動方法を示す概略フローチャート

【図３】本発明の第１の実施の形態のセンサレススピン
ドルモータ駆動時の信号波形を示すタイミングチャート

【図４】本発明の第２の実施の形態のセンサレススピン
ドルモータを用いたディスク装置を示すブロック図

【図５】本発明の第２の実施の形態のスピンドルモータ
駆動方法を示す概略フローチャート

【図６】本発明の第２の実施の形態のセンサレススピン
ドルモータ駆動時の信号波形を示すタイミングチャート

【図７】本発明の第３の実施の形態のスピンドルモータ
駆動方法を示す概略フローチャート

【図８】本発明の第３の実施の形態のセンサレススピン
ドルモータ駆動時の信号波形を示すタイミングチャート

【図９】本発明の第４の実施の形態のスピンドルモータ
駆動方法を示す概略フローチャート

【図１０】本発明の第４の実施の形態のセンサレススピ
ンドルモータ駆動時のＦＧ信号の信号波形を示すタイミ
ングチャート

【図１１】本発明の第５の実施の形態のスピンドルモー
タ駆動方法を示す概略フローチャート

【図１２】本発明の第５、第６の実施の形態のセンサレ
ススピンドルモータ駆動時のＦＧ信号の信号波形を示す
タイミングチャート

【図１３】本発明の第６の実施の形態のスピンドルモー
タ駆動方法を示す概略フローチャート

【図１４】本発明の第７の実施の形態のスピンドルモー
タ駆動方法を示す概略フローチャート

【図１５】本発明の第７の実施の形態のセンサレススピ
ンドルモータ駆動時の信号波形を示すタイミングチャー
ト

【図１６】本発明の第８の実施の形態のスピンドルモー
タ駆動方法（復帰処理）を示す概略フローチャート

【図１７】本発明の第８の実施の形態のセンサレススピ
ンドルモータ駆動時の信号波形を示すタイミングチャー
ト

【図１８】従来のセンサレススピンドルモータを用いた
ディスク装置を示すブロック図

【図１９】従来のディスク装置における信号波形を示す
タイミングチャート

【符号の説明】

１ディスク２センサレススピンドルモータ３モータドライバ４コンパレータ回路５マスク信号生成回路６ａ〜６ｃマスクゲート回路７タイミング生成回路８ＦＧ信号生成回路９コントローラ１０印加電圧生成回路１１出力トランジスタ回路１２ａ〜１２ｃローパスフィルタ（ＬＰＦ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクを回転するセンサレススピンド
ルモータと、このセンサレススピンドルモータを駆動す
るモータドライバとを備えたディスク装置であって、前記センサレススピンドルモータの回転速度を検出する
速度検出手段と、前記センサレススピンドルモータのコ
イルの励磁相切り換え時、このコイルの端子電圧に発生
するスイッチングノイズをマスクするためにマスク信号
を生成するマスク信号生成手段と、前記マスク信号のパ
ルス幅を決定する回路定数を、前記センサレススピンド
ルモータの回転速度に応じて切り換えるパルス幅切換手
段とを備えたことを特徴とするディスク装置。
【請求項２】前記センサレススピンドルモータへの印
加電圧が一定で回転速度が予め設定した回転速度未満で
ある場合の前記マスク信号のパルス幅が、前記センサレ
ススピンドルモータへの印加電圧が一定で回転速度が予
め設定した回転速度以上である場合の前記マスク信号の
パルス幅よりも広くなるように、前記パルス幅切換手段
を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１
記載のディスク装置。
【請求項３】前記パルス幅切換手段が、前記モータド
ライバに接続された複数のコンデンサと、この複数のコ
ンデンサの接続を多段階に切り換える接続切換手段とか
らなることを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項４】ディスクを回転するセンサレススピンド
ルモータと、このセンサレススピンドルモータを駆動す
るモータドライバとを備えたディスク装置であって、前記センサレススピンドルモータの回転速度を検出する
速度検出手段と、前記センサレススピンドルモータのコ
イルの端子電圧のノイズ成分を除去するフィルタ回路
と、このフィルタ回路のカットオフ周波数を前記センサ
レススピンドルモータの回転速度に応じて切り換える周
波数切換手段とを備えたことを特徴とするディスク装
置。
【請求項５】前記センサレススピンドルモータへの印
加電圧が一定で回転速度が予め設定した回転速度未満で
ある場合の前記フィルタ回路のカットオフ周波数が、前
記センサレススピンドルモータへの印加電圧が一定で回
転速度が予め設定した回転速度以上である場合の前記フ
ィルタ回路のカットオフ周波数よりも低くなるように、
前記周波数切換手段を制御する制御手段を備えたことを
特徴とする請求項４記載のディスク装置。
【請求項６】ディスクを回転するセンサレススピンド
ルモータと、このセンサレススピンドルモータを駆動す
るモータドライバとを備えたディスク装置のセンサレス
スピンドルモータ駆動方法であって、前記センサレススピンドルモータの回転速度を検出する
速度検出工程と、前記センサレススピンドルモータのコ
イルの励磁相切り換え時、このコイルの端子電圧に発生
するスイッチングノイズをマスクする、マスク信号のパ
ルス幅を決定する回路定数を、前記センサレススピンド
ルモータの回転速度に応じて切り換えるパルス幅切換工
程とを備えたことを特徴とするセンサレススピンドルモ
ータ駆動方法。
【請求項７】前記パルス幅切換工程では、前記センサ
レススピンドルモータの回転速度と予め設定した回転速
度とを比較し、予め設定した回転速度に達していない場
合は前記マスク信号のパルス幅が広がり、予め設定した
回転速度に達している場合には前記マスク信号のパルス
幅が狭まるように、前記回路定数を切り換えることを特
徴とする請求項６記載のセンサレススピンドルモータ駆
動方法。
【請求項８】前記回路定数を前記センサレススピンド
ルモータの回転速度に応じて切り換える直前に、前記セ
ンサレススピンドルモータの印加電圧を一旦ゼロに設定
することを特徴とする請求項６記載のセンサレススピン
ドルモータ駆動方法。
【請求項９】ディスクを回転するセンサレススピンド
ルモータと、このセンサレススピンドルモータを駆動す
るモータドライバとを備えたディスク装置のセンサレス
スピンドルモータ駆動方法であって、前記センサレススピンドルモータの回転速度を検出する
速度検出工程と、前記センサレススピンドルモータのコ
イルの端子電圧のノイズ成分を除去する、フィルタのカ
ットオフ周波数を前記センサレススピンドルモータの回
転速度に応じて切り換える周波数切換工程とを備えたこ
とを特徴とするセンサレススピンドルモータ駆動方法。
【請求項１０】前記周波数切換工程では、前記センサ
レススピンドルモータの回転速度と予め設定した回転速
度とを比較し、予め設定した回転速度に達していない場
合は前記フィルタのカットオフ周波数が増加し、予め設
定した回転速度に達している場合には前記フィルタのカ
ットオフ周波数が減少するように、前記フィルタのカッ
トオフ周波数を切り換えることを特徴とする請求項９記
載のセンサレススピンドルモータ駆動方法。
【請求項１１】前記フィルタのカットオフ周波数を前
記センサレススピンドルモータの回転速度に応じて切り
換える直前に、前記センサレススピンドルモータの印加
電圧を一旦ゼロに設定することを特徴とする請求項９記
載のセンサレススピンドルモータ駆動方法。
【請求項１２】ディスクを回転するセンサレススピン
ドルモータと、このセンサレススピンドルモータを駆動
するモータドライバとを備えたディスク装置のセンサレ
ススピンドルモータ駆動方法であって、前記センサレススピンドルモータの回転速度を検出する
速度検出工程と、前記センサレススピンドルモータのコ
イルの端子電圧に発生する逆起電圧を用いてロータの位
置を検出するロータ位置検出工程と、前記センサレスス
ピンドルモータの回転速度の絶対値と予め設定した値と
の比較結果から、前記ロータ位置検出工程でロータ位置
が誤検出されたか否かを判断する誤検出判断工程とを備
えたことを特徴とするセンサレススピンドルモータの駆
動方法。
【請求項１３】ディスクを回転するセンサレススピン
ドルモータと、このセンサレススピンドルモータを駆動
するモータドライバとを備えたディスク装置のセンサレ
ススピンドルモータ駆動方法であって、前記センサレススピンドルモータの回転速度を検出する
速度検出工程と、前記センサレススピンドルモータのコ
イルの端子電圧に発生する逆起電圧を用いてロータの位
置を検出するロータ位置検出工程と、前記センサレスス
ピンドルモータの回転速度の変化量と予め設定した値と
の比較結果から、前記ロータ位置検出工程でロータ位置
が誤検出されたか否かを判断する誤検出判断工程とを備
えたことを特徴とするセンサレススピンドルモータの駆
動方法。
【請求項１４】ディスクを回転するセンサレススピン
ドルモータと、このセンサレススピンドルモータを駆動
するモータドライバとを備えたディスク装置のセンサレ
ススピンドルモータ駆動方法であって、前記センサレススピンドルモータの回転速度を検出する
速度検出工程と、前記センサレススピンドルモータのコ
イルの端子電圧に発生する逆起電圧を用いてロータの位
置を検出するロータ位置検出工程と、前記センサレスス
ピンドルモータの回転速度の一定期間における最大値と
最小値の差と、予め設定した値との比較結果から、前記
ロータ位置検出工程でロータ位置が誤検出されたか否か
を判断する誤検出判断工程とを備えたことを特徴とする
センサレススピンドルモータの駆動方法。
【請求項１５】前記誤検出判断工程で、ロータ位置が
誤検出されたと判断した場合、前記センサレススピンド
ルモータの印加電圧を一旦ゼロにした後、再び前記印加
電圧を印加することを特徴とする請求項１２〜１４記載
のセンサレススピンドルモータの駆動方法。
【請求項１６】前記誤検出判断工程で、ロータ位置が
誤検出されたと判断した場合、前記センサレススピンド
ルモータの印加電圧を制限することを特徴とする請求項
１２〜１４記載のセンサレススピンドルモータの駆動方
法。