JP2872429B2

JP2872429B2 - フロッピディスクドライブのインデックス信号検出装置

Info

Publication number: JP2872429B2
Application number: JP6717691A
Authority: JP
Inventors: 寿一宇野; 正夫水本
Original assignee: Canon Electronics Inc; Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Canon Electronics Inc; Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1991-03-29
Filing date: 1991-03-29
Publication date: 1999-03-17
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: JPH04302858A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフロッピディスクドライ
ブのインデックス信号検出装置、特に検出器の位置調整
を電気的に行うことのできるインデックス信号検出装置
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】フロッピディスクドライブにおいては、
ディスクの回転を検出してトラックのスタート位置を知
るためにインデックス信号検出装置が設けられ、例え
ば、５インチフロッピディスクにおいては、ディスクの
側周に設けられたインデックスホイールを光電的に検出
し、また、３．５インチフロッピディスクにおいては、
ディスクを回転駆動するスピンドルモータのロータ外周
に設けられたインデックス磁石あるいはインデックス反
射板を電磁的あるいは光電的に読み取る。

【０００３】このようなインデックス信号を検出するた
めの検出器は通常の場合、ディスクドライブのシャーシ
に固定された光トランジスタ等からなる光検知器、ある
いはホール素子等からなる磁気検出器から構成されてい
る。

【０００４】そして、このような従来装置では、一般
に、前記インデックス信号の検出位置を所定のトラック
スタート位置と一致させるため、前記検出器の可動調整
機構が設けられている。

【０００５】しかしながら、このような機械的な位置調
整は、ディスクドライブの組立時に多大な労力を必要と
し、近年のインデックス検出装置では電気的にこのよう
な検出器位置とスタート位置との調整が行えるよう改良
されている。

【０００６】図９にはこのような電気的に調整可能な従
来回路が示されており、スピンドルモータのロータ１０
の外周には１個のインデックス磁石１１が固定されてお
り、このロータ１０の外周近傍には前記インデックス磁
石１１の通過軌跡と近接した位置にホール素子等からな
る検出器１２が設けられている。

【０００７】図１０には図９の各部の波形が示されてお
り、ホール素子検出器１２の検出信号はＩＤ_inで示さ
れ、検出器１２からは波形整形されたインデックスパル
スＩＤＴが出力される。このインデックスパルスは従来
において、時定数回路１３に供給され、時定数回路１３
はその時定数を定めるために外付の固定容量１４と遅延
時間を任意に設定するための可変抵抗１５を有し、この
結果、出力端子１６には前記インデックスパルスＩＤＴ
から所定の遅延時間Ｔ₁だけ遅れたインデックス信号を
出力する。

【０００８】従って、このような従来装置によれば、ホ
ール素子検出器１２をフロッピディスクのシャーシに適
当に固定し、実際にインデックス信号を検出した状態で
前記可変抵抗１５の調整のみでフロッピディスクのトラ
ックスタート位置とインデックス信号とを一致させるこ
とが可能となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の検出装置では、検出器の固定位置を機械的に
は適当に定め、この固定位置とスタート位置との偏差を
電気的に容易に調整可能であるが、一方において、ＣＲ
時定数による遅延時間の調整は比較的大きな温度誤差を
含むために、実際の使用状態においては、スタート位置
に誤差が生じてしまうという問題があった。

【００１０】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、電気的な調整のみで正確なイン
デックス信号を検出でき、インデックス検出器の構造及
び固定機構を簡単にできると共に、温度依存性のない高
精度のインデックス信号検出作用を達成することのでき
る改良されたインデックス信号検出装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、従来と同様に、回転するフロッピディス
クの位置を電気的に検出するために、ホール素子等から
なるインデックス検出器（以下、インデックストリガ信
号検出器という）を設け、この検出器の固定位置とスタ
ート位置との偏差をカウンタと比較回路によって調整し
たことを特徴とする。

【００１２】すなわち、前記カウンタは前記インデック
ストリガ信号の検出後にその計数動作を開始し、インデ
ックストリガ信号検出後の経過時間を正確に計測する。
そして、このカウンタ計数値は、アナログ信号に変換さ
れた後、比較回路において、所定の基準値と比較され、
計数値が予め定められた基準値に到達した時にインデッ
クス信号を出力する。この比較回路の基準値は任意に可
変され、これによって検出器とスタート位置との偏差に
合わせて前記計数値、すなわち遅延量を設定することが
できる。

【００１３】

【作用】従って、本発明によれば、正確なタイミングク
ロックを計数するカウンタによって遅延量が定まるの
で、従来のＣＲ時定数回路と異なり、温度依存性のない
正確な調整作用を行うことができる。特に、カウンタの
出力値をアナログ信号として比較回路に供給するため、
可変基準値もアナログ値でよい。

【００１４】そして、本発明によれば、前記カウンタは
フロッピディクスドライブに予め内蔵されている各種の
カウンタを兼用することが可能であり、例えばスピンド
ルモータの回転制御を行うためのＦＧ信号のパルス幅を
計数するカウンタを用いることが好適であり、このよう
なカウンタの兼用によって、本発明を回路構成の増加な
しに極めて容易にフロッピディクスドライブに組込み可
能である。

【００１５】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を説明する。図１には本発明に係るインデックス信号検
出装置の好適な第１実施例が示されている。図におい
て、ホール素子等からなるインデックストリガ信号検出
器２０は従来における例えば図９のインデックス検出器
１２と同様に図示してはいないスピンドルモータのロー
タ外周近傍に適当に選択された位置でしっかりと固定さ
れる。検出器２０の出力であるインデックストリガ信号
ＩＤＴは、カウンタ２２のスタート入力に供給され、カ
ウンタ２２をインデックストリガ信号の印加後にその計
数動作を開始させる。

【００１６】実施例において、カウンタ２２の計数クロ
ックＣＫは１ＭＨｚに設定されており、また予め定めら
れたカウントアップ時にカウンタ２２はリセットされ
る。

【００１７】以上のようにして、第１実施例によれば、
インデックストリガ信号ＩＤＴの印加によってカウンタ
２２は計数動作を開始することが理解される。そして、
この計数値は比較回路２３において所定の可変基準値と
比較される。この比較回路２３は実質的に遅延回路を構
成しており、前記インデックストリガ信号検出時から所
望の遅延時間経過後に出力端子２４からインデックス信
号ＩＤを出力する。

【００１８】実施例において、比較回路２３は前記カウ
ンタ２２の出力をＤＡ変換するＤＡ変換器２５と差動増
幅器等からなるアナログ比較器２６とを含み、前記ＤＡ
変換器２５の出力Ｖ₁はアナログ比較器２６の一方の入
力に供給されている。

【００１９】一方、アナログ比較器２６の他方の入力に
は可変抵抗器２８にて設定された可変基準値Ｖ_thが供給
されており、この結果、比較回路２３ではカウンタ２２
の計数出力Ｖ₁が前記可変基準値Ｖ_thを超えた時にイン
デックス信号ＩＤが出力されることが理解される。

【００２０】図２には前述した第１実施例の信号遅延作
用が示されている。インデックストリガ信号ＩＤの立ち
下がりにより、カウンタ２２はクロックＣＫを計数し、
このＤＡ変換信号はＶ₁で示されるように、正確な傾き
を有する一次直線となる。従って、比較器２６は予め設
定された可変基準値Ｖ_thとこのアナログ計数値Ｖ₁とを
比較し、図示の如く前記可変基準値Ｖ_thの選択によって
異なる遅延量Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃で代表される異なる遅延
時間のインデックス信号ＩＤを出力する。図２から明ら
かなように、本実施例によれば、前記可変基準値Ｖ_thを
任意に設定することによって広範囲に比較回路２３の遅
延量を選択することができる。

【００２１】従って、本発明によれば、インデックスト
リガ信号検出器２０を適当に固定した状態で電気的にイ
ンデックス信号とトラックスタート位置との位置合わせ
を容易に行うことが可能となる。

【００２２】もちろん、前述したように、本発明によれ
ば、比較回路は従来のようなＣＲ時定数回路を有してい
ないので、温度依存性がなく、精密な誤差のない遅延量
を設定可能である。

【００２３】以上説明したように、本発明によれば、温
度に拘らず、正確に遅延量を設定できるインデックス信
号検出装置を提供可能であるが、更に、本発明における
比較回路はインデックストリガ信号の検出後に計数動作
を開始するカウンタ出力を一方の比較信号とするため
に、このようなカウンタをフロッピディスクドライブに
設けられている各種のカウンタと兼用することが可能で
ある。特に、インデックストリガ信号を検出するための
ロータ外周に設けられたＦＧ磁石の周期を計数するＦＧ
カウンタを用いることが好適であり、この実施例が図３
に示されている。図３において、周知のようにＦＧ信号
はフリップフロップ３０によって一段分周された後にそ
のＱ信号が第１カウンタ３１により計数され、また反転
Ｑ信号が第２カウンタ３２によって計数される。従っ
て、両カウンタ３１，３２の出力を監視すれば、スピン
ドルモータのロータ回転速度を常時監視することがで
き、これによって直流サーボ制御されているスピンドル
モータを一定速度に制御することができる。

【００２４】本実施例においては、このように常時計数
動作を行っているＦＧカウンタ３１又は３２の計数動作
をインデックストリガパルス検出時のインデックスパル
ス形成用にも兼用して用いることを特徴とする。

【００２５】すなわち、実施例において、ＦＧカウンタ
は一方の第１カウンタ３１が本発明におけるインデック
ス信号形成用に用いられ、第１カウンタ３１の出力が第
１実施例と同様にＤＡ変換器３３へ供給される。そし
て、ＤＡ変換器３３の出力Ｖ₁は差動増幅器からなるア
ナログ比較器３４の一方の入力に供給され、比較器３４
の他方の入力には可変抵抗器３５からの比較基準値Ｖ_th
が供給され、比較器３４の出力が端子３６からインデッ
クス信号ＩＤが出力される。

【００２６】本実施例において、第１カウンタ３１は、
インデックストリガ信号ＩＤＴが検出された時において
も、通常のＦＧ速度制御のために、図示していないＦＧ
コントローラに信号を出力しており、一方、比較器３４
のインデックス信号出力は所定のパルス幅出力後に復帰
することが好ましく、このインデックスパルス幅を定め
るために、第２の比較器３７が設けられ、その一方の入
力にはＤＡ変換器３３の出力が供給され、また、他方の
入力には前記可変基準値Ｖthにインデックスパルス幅を
定めるための付加電圧Ｖ0 が加えられた比較値が供給さ
れている。そして、第２の比較器３７の出力はバッファ
４１を介してリセット信号として用いられている。

【００２７】本実施例において、インデックストリガ信
号ＩＤＴはフリップフロップ４０のセット入力に供給さ
れ、その反転Ｑ出力がトランジスタ３９を介し前記比較
器３４，３７に供給されている。

【００２８】従って、フリップフロップ４０がリセット
されている時には、トランジスタ３９がオンとなり、信
号線がアースされるため、比較器３４及び３７の比較作
用が停止されているが、インデックストリガ信号ＩＤＴ
が検出された時には、両比較器３４，３７が比較作用を
開始することとなる。

【００２９】そして、第２の比較器３７の出力は更にバ
ッファ４１を介してアンドゲート４２の一方の入力に供
給され、このアンドゲート４２は他方の入力に前記ＦＧ
フリップフロップ３０の反転Ｑ出力がエッジ切出回路４
３から供給され、アンドゲート４２の出力がインデック
ストリガフリップフロップ４０のリセット入力に供給さ
れている。従って、前記第２の比較器３７の出力によっ
てインデックストリガフリップフロップ４０がリセット
されることが理解される。

【００３０】図４には本発明の第２実施例における各部
の波形図が示されている。従来周知のＦＧパルスは前記
フリップフロップ３０によって一段分周されてＱ信号ま
たは反転Ｑ信号が得られる。図において、ＦＧ／２はフ
リップフロップ３０のＱ信号を示し、この結果、カウン
タ３１の計数パルスは２分周されたＦＧ信号の半周期分
のみ計数する（ＣＴ₁，ＣＴ₂）。従って、周知のよう
に、第１カウンタ３１の計数値を予め定められている設
定値と比較すれば、スピンドルモータの回転速度を正確
に監視することができ、フロッピディスクを所定の定速
度で回転駆動することができる。

【００３１】本発明においては、スピンドルモータのロ
ータ１回転中に１回、ホール素子等からなるインデック
ストリガ信号検出器２０により、インデックストリガ信
号ＩＤＴを検出し、このＩＤＴ信号検出後の最初のＦＧ
信号のカウンタ計数値を用いる。

【００３２】すなわち、実施例においては、ＩＤＴ信号
は分周ＦＧ信号の反転Ｑ信号出力時に検出されており、
このとき第１カウンタ３１は非計数状態にあり、この後
Ｔ₁₀なる一定時間経過後の最初の第１カウンタ３１の計
数動作がインデックス信号検出用に用いられる。この初
期遅れ値Ｔ₁₀はインデックストリガ信号検出器２０がフ
ロッピディスクドライブのシャーシに固定された状態で
は一定値となり、常に一定の遅れをインデックス信号検
出作用に与える。もちろん、検出器の固定位置によって
インデックストリガパルスは図４の第１カウンタ計数中
に検出されることもあるが、このときには計数初期値が
一定値から開始されることとなるのみで、遅延調整量が
制限されることを除き図示した場合と基本的に同様の遅
延調整作用を行うことができる。

【００３３】以上のようにして、第１カウンタ３１の計
数値が比較器３４に取り込まれると、スピンドルモータ
のロータ１回転中に１回だけスタート位置を見つけるた
めに、比較器３４は前述した図２の作用と同様に可変抵
抗３５で定められた調整量Ｔ₁₀＋Ｔ₁₁だけ遅延してイン
デックス信号ＩＤを出力する。ＩＤ信号の出力幅Ｔ₂₁は
図３における第２の比較器３７によって定められてい
る。

【００３４】従って、本発明の第２実施例によっても、
可変抵抗３５の抵抗値を任意に設定することによって、
インデックストリガ信号検出からインデックス信号の出
力までの遅延量を任意に調整することができ、この結
果、インデックストリガ信号検出器の固定位置がトラッ
クスタート位置から偏差を有している場合においても、
この偏差を電気的に簡単かつ正確に調整可能である。

【００３５】なお、本装置は複数の設定回転数（例え
ば、３００，３６０ｒｐｍの２種類）を有しており、回
転数が切替え可能となっている。そして、この回転数切
り替えは、カウンタ３１，３２への供給クロックＣＫの
周波数を変更することによって行う。従って、前記遅延
量もクロック周波数に応じて変化するため、可変抵抗３
５の抵抗値は変更する必要がない。

【００３６】図５には前述した第２実施例のＦＧ信号の
Ｑ／反転Ｑ信号を切り替える本発明の第３実施例が示さ
れ、図３と同一部材には同一符号を付して説明を省略す
る。インデックストリガ信号が図４において第１カウン
タ３１の計数中に出力されると、前述したように、遅延
調整量が少なくなってしまい、極端な場合、計数最終段
階にあるとほとんど遅延調整が不可能となる場合が生じ
る。

【００３７】第３実施例では、このような場合に対処す
るため、図５から明らかなように、ＦＧ信号は切替スイ
ッチ５０を介してフリップフロップ３０に供給されてい
る。この切替スイッチ５０は２個の入力端子５０ａ，５
０ｂを有し、前記ＦＧ信号はインバータ５１を介してス
イッチの入力端子５０ａにまた直接スイッチ５０の他方
の入力端子５０ｂに供給されている。

【００３８】従って、切替スイッチ５０の切り替えによ
って遅延調整に用いられる第１カウンタ３１の計数パル
スをフリップフロップ信号のＱ信号と反転Ｑ信号とに反
周期分切り替えることができる。この結果、インデック
ス信号の調整時に切替スイッチ５０の操作によって簡単
に遅延調整量を長くすることができる。

【００３９】図６はこの状態を示し、インデックストリ
ガ信号が検出されたときに現在ＤＡ変換している第１カ
ウンタ３１の残り出力量がＴ₃₀しかない場合、遅延調整
量もこの範囲に限定されてしまうが、スイッチ５０の切
替によってＤＡ変換する計数値をフリップフロップ３０
の反転Ｑ信号に切り替えれば、図４と同様にその調整量
をＴ₃₁で示される範囲内に延長することができる。

【００４０】図７には本発明の第４実施例が示されてお
り、遅延調整範囲を更に長くするために、両カウンタ３
１，３２の計数値を継ぎ足して利用している。

【００４１】このために、第４実施例では、両カウンタ
３１，３２の出力が共にＤＡ変換器３３へ入力されてい
ることを特徴とする。

【００４２】また、この実施例では、いずれか一方のカ
ウンタ、実施例においては第１カウンタ３１のＭＳＢビ
ットがラッチ回路３９によってラッチされている。そし
て、前記第２比較器３７の出力がバッファ３８からラッ
チ回路３９のリセット端子に供給されている。

【００４３】また、この第４実施例においては、可変抵
抗３５にトランジスタ６０が接続されている。このた
め、このトランジスタ６０をオンすることによって、Ｖ
_thを変更できる。そこで、クロック周波数を変更せずに
回転数を変更する際に、このトランジスタ６０をオンオ
フし、遅延量を回転数に応じて切り替えることができ
る。なお、トランジタ６１は通常時は定電流源によって
オンしているものであり、始動時に定電流源が動作を開
始してから、可変抵抗３５に電流を流通するためのもの
である。このような構成は電源とアースを接続する他の
構成にも好適である。第４実施例によれば、図８に示
されるように、ＤＡ変換器３３の出力は第１カウンタ３
１を最後まで計数した後、最後にその値をＭＳＢ値とし
てラッチしており、引き続いて次の第２カウンタ３２の
計数値を累積継続して計数する。

【００４４】従って、可変基準値Ｖ_thを例えば図示の如
く高い電圧値に設定することも可能となり、この場合に
は最大両カウンタ３１，３２の合計計数値であるＴ₄₀ま
で遅延調整時間を延長することが可能となる。

【００４５】以上のように、本発明によれば、温度依存
性のないかつ電気的に極めて簡単にインデックスパルス
の出力を調整でき、インデックスパルスとトラックスタ
ート位置とを正確に一致できる装置を提供可能であり、
実施例においては、比較回路をＤＡ変換して構成してい
るが、デジタル処理でも同様に可能であることはもちろ
んである。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インデックストリガ信号検出器を適当にシャーシ上に固
定配置し、インデックストリガ信号検出時に電気的にこ
れを遅延調整してトラックスタート位置と合わせること
ができ、フロッピディスクドライブの組立作業が極めて
容易となり、またこの遅延調整量が温度依存性を有して
いないので、正確なインデックス信号検出作用を行うこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインデックス信号検出回路の好適
な第１実施例を示す回路図である。

【図２】第１実施例の作用を説明するタイミングチャー
トである。

【図３】本発明の第２実施例を示す回路構成図である。

【図４】第２実施例の作用を説明するフローチャートで
ある。

【図５】本発明の第３実施例を説明する要部回路図であ
る。

【図６】第３実施例の作用を説明タイミングチャートで
ある。

【図７】本発明の第４実施例を示す回路構成図である。

【図８】第４実施例の作用を説明するタイミングチャー
トである。

【図９】従来の電気的に遅延調整可能なインデックス信
号検出装置の要部回路図である。

【図１０】従来の遅延調整作用を示すタイミングチャー
トである。

【符号の説明】

２０インデックストリガ信号検出器２２，３１，３２カウンタ２３比較回路２５，３３ＤＡ変換器２６，３４比較器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−14373（ＪＰ，Ａ) 実開平４−39859（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 19/06 501 G11B 19/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転するフロッピディスクのトラックス
タート位置を電気的に検出し、インデックストリガ信号
を出力するインデックストリガ信号検出器と、前記インデックストリガ信号が供給されることにより、
所定周波数で計数動作を開始するカウンタと、前記カウンタが計数したデジタル値をアナログ値に変換
するＤＡ変換器と、前記ＤＡ変換器から出力された前記
カウンタの計数値に対応するアナログ値を可変基準値と
比較する比較器とを含み、前記インデックストリガ信号
検出時から所望の遅延時間経過後にインデックス信号を
出力する比較回路と、を備え、フロッピディスクのスタート位置と前記インデックスト
リガ信号検出器の固定位置との偏差を、前記比較回路の
可変基準値を選択してアナログ値が可変基準値に到達す
る時間を変化することにより調整することを特徴とする
フロッピディスクドライブのインデックス信号検出装
置。