JP3627076B2 - ディスク駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フレキシブルディスク装置等に用いられ、ディスク型記録媒体（以下、記録媒体と略す）のフォーマットを行う場合の基準となるインデックスパルスを出力するディスク駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来のディスク駆動装置が用いられているフレキシブルディスク装置（以後、ＦＤＤと略す）の外観を示す斜視図であり、図１２（ａ）は装置表面側より見た斜視図、図１２（ｂ）は装置裏面側からみた斜視図である。図において、１はロータ、２は装置基板、３は装置基板２に搭載される駆動制御回路、４はロータ１の外周側面に設けられたインデックスマグネット、５はインデックスマグネット４に対向して装置基板２に取り付けられる磁気センサ、６はこのＦＤＤに挿入される記録媒体（図示せず）へ記録／再生を行うヘッドである。また、図１３はこのＦＤＤに搭載されるディスク駆動装置の構成を示す構成図であり、図１３（ａ）が上面図、図１３（ｂ）が側面図である。図において、７はロータ１の上面に取り付けられ記録媒体（図示せず）の位置決めを行うチャッキングテーブル、８はこのチャッキングテーブル７に取り付けられ、記録媒体の媒体駆動孔（図示せず）と嵌合して、記録媒体にディスク駆動装置の回転力を伝える媒体駆動ピンである。
【０００３】
一般に、ＦＤＤに挿入された記録媒体（図示せず）に対してフォーマットを生成する場合、この記録媒体に対して記録／再生を行う場合の最小単位となるセクタの位置決めを行うため、図１３（ａ）に示すように、媒体駆動ピン８をヘッド６との基準位置を決定する位置決め手段として用い、この媒体駆動ピン８の中心とヘッド６の中心とが重なった場合にインデックスパルスと呼ばれるパルス信号をディスク駆動装置を制御するホスト（図示せず）に対して送出するようにインデックスマグネット４と磁気センサ５とを配置し、この位置が記録媒体に対してフォーマットを生成する場合にセクタの基準位置となることをホストに通知する。ホストはこのインデックスパルスを用いて、記録媒体に対するフォーマットの生成を行う。
【０００４】
また、図１４は上記インデックスパルスを出力する場合に機械的な方法でインデックスパルスの出力タイミングを調整する場合の構成を示す構成図、図１５はこの機械的な方法でインデックスパルスの出力タイミングを調整する方法を説明する説明図であり、図において１０は磁気センサ５を円周方向に移動させるための可動ホルダーである。
【０００５】
また、図１６は上記インデックスパルスを出力する場合に電気的な方法でインデックスパルスの出力タイミングを調整する場合の構成を示す構成図、図１７はこの電気的な方法でインデックスパルスの出力タイミングを調整する方法を説明する説明図であり、図において１１はワンショットマルチバイブレータ、１２はワンショットマルチバイブレータ１１のディレイ量を調整する可変抵抗器である。更に、図１８は図１６の構成においてロータが小径化した場合にワンショットマルチバイブレータ１１のディレイ量を増やしたときの動作を説明する説明図である。
【０００６】
次に動作を図について説明する。図１３（ａ）において、ディスク駆動装置のロータ１が回転すると、このロータ１に取り付けられているインデックスマグネット４が回転して磁気センサ５の前面を通過する度に、磁気センサ５はインデックスマグネット４の磁束を検出してインデックスパルスを出力する。このインデックスパルスは、媒体駆動ピン８がヘッド６の中心線を通過するタイミングで発生するように規格化がされており、ホストが記録媒体にフォーマットを生成する場合の制約から、出力タイミングの誤差範囲を０．４％以内としなければならない。従って、このインデックスパルスを出力するインデックスマグネット４、及び磁気センサ５の取り付け位置は基準位置から３６０×０．００４＝１．４４゜以内の角度誤差で取り付ける必要がある。しかし、実際には、ロータ１にインデックスマグネット４を取り付ける場合に生ずる取付誤差、磁気センサ５を制御基板２に取り付ける場合に生ずる取付誤差、及び磁気センサ５の感度ばらつき等により、円周方向の距離にして約１ｍｍ程度のインデックスマグネット４及び磁気センサ５の取付誤差が発生する。この値をロータの半径が３０ｍｍの標準的なディスク駆動装置で換算すると、３６０／（２π×３０）＝１．９１゜、つまりインデックスパルスの出力タイミングに約０．５％の誤差が生じるため、インデックスマグネット４、及び磁気センサ５を取り付けただけの状態では、インデックスパルスの出力タイミング精度を満足することが出来ない。
【０００７】
そのため、従来は図１４に示すような可動ホルダー１０を使用して磁気センサ５を直接円周方向に移動し、インデックスパルスの出力タイミングを調整する方法、又は図１６に示すように出力されたインデックスパルスをワンショットマルチバイブレータ１１を用いてディレイさせ、このディレイ量を可変抵抗器１２で調整することで電気的にインデックスパルスの出力タイミングを調整する方法等によって、インデックスパルスの出力タイミングをずらして誤差を小さくしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のディスク駆動装置において、インデックスパルスの出力タイミングの調整には、図１４、または図１６に示す方法が用いられている。しかし、ＦＤＤの小型化に伴ってディスク駆動装置を小型化する場合に、従来の方法では以下の問題が生じていた。
（１）図１４のように機械的な方法でインデックスパルスの出力タイミングを調整する場合、小型化されたＦＤＤは相対的に高密度となり、可動ホルダー１０を取り付けるスペースをとることは難しい。
（２）例えばＦＤＤを小型化するためにロータ径の小さいディスク駆動装置を使用するような場合、磁気センサ及びインデックス選択マグネットの取り付け精度が相対的に悪くなる。つまり、例えばノートブック型パソコンに搭載するようなＦＤＤは、小型化・薄型化を図るためにロータの半径が２０ｍｍ程度のディスク駆動装置を使用する。この場合、取付位置誤差を１ｍｍとすると３６０／（２π×２０）＝２．８６゜、つまりインデックスパルスの出力タイミングが０．８％ずれる場合が生ずる。このずれを図１６のように電気的な方法で出力タイミングの調整をする場合、図１８に示すように大きなディレイ幅が必要となるため、使用する電力が大きくなり、それに伴うコンデンサの温度変化、経時変化が無視できなくなることでインデックスパルスの出力タイミング精度が悪化する。
【０００９】
この発明は上記問題点を解決するために、ロータを小径化してもインデックスパルスの出力タイミングの誤差を許容誤差範囲内に収めることのできるディスク駆動装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わるディスク駆動装置は、ディスク型記録媒体を所定の位置に保持して回転するロータと、複数の相のコイルを巻回されロータに回転力を与えるステータと、ロータに設けられてロータと共に回転するインデックス選択マグネットと、インデックス選択マグネットの磁束を検出して検出信号を出力する磁気センサと、ロータの回転によりコイルに誘起する逆起電圧を検出して逆起パルス信号を出力する逆起パルス出力手段とを備え、検出信号により逆起パルス信号のパルス信号列から一つのパルス信号を特定し、この特定されたパルス信号に基づいてディスク型記録媒体のインデックス信号を生成するものである。
【００１１】
また、ディスク型記録媒体を所定の位置に保持して回転するロータと、コイルを巻回され前記ロータに回転力を与えるステータと、ロータに設けられてロータと共に回転する光反射部材と、光反射部材へ向けて発光すると共に光反射部材からの反射光を検出して検出信号を出力する光センサと、ロータの回転によりコイルに誘起する逆起電圧を検出して逆起パルス信号を出力する逆起パルス出力手段とを備え、検出信号により逆起パルス信号のパルス信号列から一つのパルス信号を特定し、この特定されたパルス信号に基づいてディスク型記録媒体のインデックス信号を生成するものである。
【００１２】
また、逆起パルス出力手は、複数の相のコイルに誘起する少なくとも２つの相の逆起電圧に基づいて逆起パルス信号を生成するものである。
【００１３】
また、逆起パルス出力手段は、前記逆起パルス信号の出力タイミングを調整する手段を有するものである。
【００１４】
また、ステータは、ロータの円周方向への移動を許容すると共にロータの半径方向への移動を規制する固定部を有し、この固定部においてステータをディスク駆動装置のフレームに固定するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施形態を図について説明する。図１はこの発明に関わるディスク駆動装置を使用したＦＤＤの外観を示す外観図であり、図２はディスク駆動装置の外観を示す外観図である。図において、２０はロータであり、ロータマグネット２０１、媒体駆動ピン２０２、軸２０３、軸受２０４、及びインデックス選択マグネット２０５を備えている。また、２１はステータで、ステータカバー２１１、及び挿通孔２１２を備えている。また、２２はフレームでネジ穴２２１が設けられている。また、２３はヘッド、２４はフレーム２２上に設けられた制御基板、２５は磁気センサであり、フレキシブルプリント基板（以後、ＦＰＣと略す）２５１を介して制御基板２４に取り付けられている。また、２６は挿通孔２１２を挿通してネジ穴２２１との螺合により、ステータカバー２１１をフレーム２２に取り付けるための取付ネジである。尚、磁気センサ２５はＦＰＣ２５１に半田付け実装された後、フレーム２２に接着固定され制御基板２４に電気的に接続される。
【００１７】
また、図３はディスク駆動装置の上面図であり、図において、２１３はステータコア、２１３ｕはＵ相ティース、２１３ｖはＶ相ティース、２１３ｗはＷ相ティースである。また、２１４ｕはＵ相ティース２１３ｕに巻いたＵ相コイルの一方の端子、（以後、Ｕ相端子と略す）、２１４ｖはＶ相ティース２１３ｖに巻いたＶ相コイルの一方の端子、（以後、Ｖ相端子と略す）、２１４ｗはＷ相ティース２１３ｗに巻いたＷ相コイルの一方の端子、（以後、Ｗ相端子と略す）、２１４ｃは上記Ｕ相端子２１４ｕ、Ｖ相端子２１４ｖ、及びＷ相端子２１４ｗの他方の端子となる共通端子である。
【００１８】
尚、ステータ２１は、図３に示すように全てのＶ相ティース２１３ｖの中心線の交点が軸２０３の中心と一致するようにフレーム２２に取り付けられている。また、ロータ２０において、ロータマグネット２０１が有する１６極のＮ極の中の１極は、その中心が媒体駆動ピン２０２の中心と一致するように位置決め着磁されている。また、磁気センサ２５は、媒体駆動ピン２０２がヘッド２３の中心線上にある場合の角度位置において、ロータ２０の裏面に取り付けられたインデックス選択マグネット２０５の取付角度位置に対し、軸２０３を中心に逆回転方向に１１．２５°ずれた位置に配置される。
【００１９】
また、図４は例えば制御基板２４に設けられたインデックスパルス出力回路の構成を示した構成図であり、図において、２７は逆起パルス出力回路であり、差動アンプ２７１、ゼロクロスコンパレータ２７２、及びパルス回路２７３を備えている。また、２８はインデックスパルス選択回路であり、フリップフロップ２８１、ＡＮＤ回路２８２、パルス回路２８３を備えている。更に、図５は図４に示すインデックスパルス出力回路の構成によるインデックスパルスの出力タイミングの動作を説明する説明図である。
【００２０】
次に動作を図について説明する。ディスク駆動装置が起動し、Ｕ相ティース２１３ｕ、Ｖ相ティース２１３ｖ、及びＷ相ティース２１３ｗを励磁することでロータ２０が回転すると、ステータ２１のＵ相ティース２１３ｕ、Ｖ相ティース２１３ｖ、Ｗ相ティース２１３ｗにロータマグネット２０１から発生する磁束が鎖交し、鎖交磁束の変化量ｄφ／ｄｔに比例した逆起電圧がＵ相端子２１４ｕ、Ｖ相端子２１４ｖ、及びＷ相端子２１４ｗに誘起される。これら逆起電圧の中のＶ相端子２１４ｖと共通端子２１４ｃの両端に発生する逆起電圧は、図５に示すようにＶ相ティース２１３ｖの鎖交磁束と比べて９０°位相のずれた逆起電圧ｂのタイミングとなる。また、この逆起電圧ｂは、図５に示すＶ相ティース２１３ｖの鎖交磁束ａが最大になるタイミング、すなわちロータマグネット２０１のＮ極の中心とＶ相ティース２１３ｖの中心とが一致するタイミングｃ、及びＳ極の中心とＶ相ティース２１３ｖの中心とが一致するタイミングｄでゼロに交わる。逆起パルス出力回路２７は、このゼロに交わるタイミングをもとに、差動アンプ２７１、及びゼロクロスコンパレータ２７２により上記逆起電圧ｂを矩形波信号ｅに変換して出力する。また、パルス回路２７３は、ゼロクロスコンパレータ２７２からの矩形波信号ｅを入力し、立ち下がりエッジをパルス化して逆起パルスｆを生成し、この逆起パルスｆを、ロータマグネット２０１のＮ極の中心がＶ相ティース２１３ｖの中心を通過するタイミングｃでインデックスパルス選択回路２８に出力する。
【００２１】
この実施の形態で用いられる３２極モータでは、ロータマグネット２０１が有する磁極数が３２極なので、ロータ２０が機械角２２．５°回転するたびに、逆起パルスｆが出力される。また、図３に示すように、ロータマグネット２０１が有するＮ極の中の１極の中心と媒体駆動ピン２０２の中心とを一致させ、さらにＶ相ティース２１３ｖの中心をヘッド２３の中心線と一致させているので、出力される逆起パルスｆの中に、媒体駆動ピン２０２の中心とヘッド２３の中心とが一致するときに出力される逆起パルスｆ（以後、この逆起パルスｆをインデックス用逆起パルスｈと称する）が存在する。このインデックス用逆起パルスｈを抽出し、インデックスパルスｌとして出力する動作を以下に説明する。
【００２２】
図５に示すインデックスパルスを出力すべきタイミングであるインデックスパルス出力タイミングｇが近づくと、磁気センサ２５はロータ２０に取り付けたインデックス選択マグネット２０５が有する磁束を検出し、検出信号ｊをインデックスパルス選択回路２８に出力する。これにより、インデックスパルス選択回路２８内のフリップフロップ２８１の出力はＬレベルとなり、ＡＮＤ回路２８２の一方を開くため、ＡＮＤ回路２８２は、該当するインデックス用逆起パルスｈを入力した時にインデックスパルスｌとして図示しないホストに出力する。このインデックスパルスｌの出力が終わるとパルス回路２８３が出力したインデックスパルスｌの立ち上がりエッジでフリップフロップ２８１をリセットすることでフリップフロップ２８１の出力をＨレベルに戻し、インデックスパルス選択回路２８を初期状態に戻す。以後、同じ動作を繰り返すことで、逆起パルスｆからインデックスパルスの出力タイミングを満たすインデックス用逆起パルスｈを抽出してインデックスパルスｌを出力する動作が繰り返される。
【００２３】
また、ここで問題となるのが、インデックスパルスｌの出力タイミングとなるインデックス用逆起パルスｈの出力タイミングの精度であるが、これは媒体駆動ピン２０２に対するロータマグネット２０１の着磁位置精度、ステータ２１のＦＤＤへの取付精度、及び磁気センサ２５とインデックス選択マグネット２０５との取付精度で決定される。よって、ここで着磁位置精度が向上するロータマグネット２０１の着磁方法について以下に説明する。図６はロータマグネット２０１を着磁器１４で着磁する場合の動作を説明する説明図である。図において１４は着磁器であり、ロータ２０の軸２０３と嵌合する軸受１４１、及び位置決めピン１４２が設けられている。また、２０７は位置決めピン１４２と嵌合するロータ２０に設けられた位置決め穴である。
【００２４】
次に動作について説明する。図６に示すように、ロータ２０に取り付けられた媒体駆動ピン２０２を基準位置とし、そこから所定の位置関係を有した箇所に位置決め穴１４２を設ける。次にロータ２０を着磁器１４に挿入する場合には、位置決めピン１４２と位置決め穴２０７が嵌合するように挿入する。これにより、着磁器１４でロータマグネット２０１を着磁する場合は、位置決めピン１４２を基準として着磁することが出来るので、媒体駆動ピン２０２との相対的な着磁位置精度が向上することで、インデックスパルスの出力タイミングの精度が向上する。
【００２５】
また、ステータ２１のＦＤＤへの取付精度であるが、これはＵ相ティース２１３ｕ、Ｖ相ティース２１３ｖ、及びＷ相ティース２１３ｗはステータカバー２１１に一体に取り付けられるため、フレーム２２のネジ穴部２２１とステータカバー２１１の挿通孔２１２との位置を調整することでＶ相ティース２１３ｖの中心とヘッド２３の中心線とを一致させる位置決めを行うことは容易である。これらの位置決めは、プレス加工の精度で行えるため、組立状態の位置精度は充分高く、特別な調整を行わなくても要求される取付精度を満足する構成は充分可能である。尚、ステータ２１のＦＤＤへの取付精度において、更なる精度が要求される場合は、例えばフレーム２２側に図示しない位置決めピンと、ステータ２１側にこの位置決めピンと嵌合する図示しない位置決め穴を設けて位置決めを行えば、ステータ２１のＦＤＤへの取付精度は更に向上する。
【００２６】
以上の構成により、インデックス選択マグネット２０５と磁気センサ２５との取付精度は、図５に示すように逆起パルスｆの中からインデックス用逆記パルスｈを抽出できる程度の精度で配置すれば良く、また、従来のようにインデックスパルスを正確に出力するための調整装置又は調整回路を設けなくても良く、簡単な構成で精度の良いインデックスパルスを出力できるようになる。この実施の形態では、インデックスタイミングとなるロータ２０の回転角度に対して、機械角１１．２５°先行した角度を検出する位置にインデックス選択マグネット２０５、及び磁気センサ２５を配置したが、ロータマグネット２０１の磁極数が３２極であることから、許容検出角度誤差は最大で機械角±１１．２５°とることができ、従来の磁気センサの取付精度と比較して、大幅な精度緩和が可能となる。
【００２７】
また、この実施の形態では、Ｖ相端子２１４ｖと共通端子２１４ｃの両端から逆起パルスｆを得る例を示したが、Ｕ相端子２１４ｕ、またはＷ相端子２１４ｗと共通端子２１４ｃの両端を使っても構成は可能であり、全く同じ効果を奏する。また、この実施の形態では、Ｕ相端子２１４ｕ、Ｖ相端子２１４ｖ、及びＷ相端子２１４ｗは各々Ｕ相ティース２１３ｕ、Ｖ相ティース２１３ｖ、及びＷ相ティース２１３ｗからのコイルが接続されているが、ロータマグネット２０１から誘起される逆起電圧を入力できれば独立してコイルを設けても構わない。また、この実施の形態では、ロータマグネット２０１のＮ極の中心で逆起パルスｆを出力する例を示したが、矩形波信号ｅの立ち上がりエッジを利用すれば、Ｓ極の中心で逆起パルスｆを出力することも可能である。この場合、媒体駆動ピン２０２の中心をロータマグネット２０１のＳ極の中心と一致させることにより、同様の効果を奏する。また、媒体駆動ピン２０２は必ずしもロータマグネット２０１のＮ極、またはＳ極の中心に合わせる必要はなく、中心からずれる角度の相当量を、ステータ２１の取付角度に合わせても構わない。
【００２８】
また、この実施の形態ではロータ２０がステータ２１の内側に構成されたインナーロータ型のモータを使用したディスク駆動装置の例を示したが、ロータ２０がステータ２１の外側に構成されるアウタロータ型のモータでも実現可能であり、ロータの着磁極数、ステータのティース数が異なるモータでも実現可能である。また、この実施の形態に示した逆起パルス出力回路２７、及びインデックスパルス選択回路２８の回路構成は一例であり、これら回路に対する入出力条件が同じであれば他の素子により回路を構成しても構わない。更に、この実施の形態ではディスク駆動装置をＦＤＤに使用した場合の形態に付いて示したが、記録媒体に対してフォーマットを生成する場合にインデックスパルスを用いるものであれば、このディスク駆動装置が使用できることは言うまでもない。
【００２９】
実施の形態２．
図７は実施の形態２に示す逆起パルス出力回路２７ａの構成を示すブロック図であり、図中、図４と同一符号は同一、又は相当部分を示し説明を省略する。また図８は、Ｕ相ティース２１３ｕ、Ｖ相ティース２１３ｖ、及びＷ相ティース２１３ｗにかかる鎖交磁束によりＵ相端子２１４ｕ、Ｖ相端子２１４ｖ、及びＷ相端子２１４ｗから出力される逆起電圧の位相と、Ｕ相端子２１４ｕとＶ相端子２１４ｖとの組み合わせ、Ｕ相端子２１４ｕとＷ相端子２１４ｗとの組み合わせ、及びＶ相端子２１４ｖとＷ相端子２１４ｗとの組み合わせより出力される逆起電圧の位相との関係を説明する説明図である。図において、２１ａはステータであり、図４に示すステータ２１との相違は共通端子２１４ｃが省略された点にある。また、３０は逆起電圧入力切替回路、３１は論理反転切替回路である。また、図４における逆起パルス出力回路２７では逆起パルスｆを出力するためにＶ相端子２１４ｖと共通端子２１４ｃを用いていたが、図７に示す逆起パルス出力回路２７ａでは、共通端子２１４ｃを省略し、逆起電圧入力切替回路３０での端子の切替により、Ｕ相端子２１４ｕとＶ相端子２１４ｖとの組み合わせ、又はＵ相端子２１４ｕとＷ相端子２１４ｗとの組み合わせ、或いはＶ相端子２１４ｖとＷ相端子２１４ｗとの組み合わせにより逆起パルスｆを出力する構成となっている。
【００３０】
図８に示すように、Ｕ相端子２１４ｕ、Ｖ相端子２１４ｖ、及びＷ相端子２１４ｗの各々の端子が出力する逆起電圧の位相は各々２π／３ずつずれている。また、Ｕ相端子２１４ｕとＶ相端子２１４ｖとの組み合わせによる位相はＵ相端子２１４ｕの位相よりπ／６遅れる。同様にＵ相端子２１４ｕとＷ相端子２１４ｗとの組み合わせによる位相はＷ相端子２１４ｗの位相よりπ／６遅れ、Ｖ相端子２１４ｖとＷ相端子２１４ｗとの組み合わせによる位相はＶ相端子２１４ｖの位相よりπ／６遅れる。しかし、逆起パルスｆの出力タイミングは図５とは異なるが何れも位相の間隔は同じであり、また逆起パルスｆからインデックス用逆起パルスｈを抽出する原理は実施の形態１と同様であるので、例えば論理反転切替回路３１で逆起パルスｆの出力タイミングを変更したり、図６に示す着磁器１４によって着磁するロータマグネット２０１の着磁位置と媒体駆動ピン２０２との位置を相対的にずらすことで、逆起パルスｆからインデックスパルスｌを抽出することは容易である。
【００３１】
以上の構成により、ディスク駆動装置から共通端子２１４ｃを省略することで、ディスク駆動装置の組立工程、制御基板２４への接続工程を簡略化できる効果を有する。また、この実施の形態では逆起電圧入力切替回路３０によりＵ相端子２１４ｕとＶ相端子２１４ｖの組み合わせ、又はＵ相端子２１４ｕとＷ相端子２１４ｗの組み合わせ、或いはＶ相端子２１４ｖとＷ相端子２１４ｗの組み合わせにより逆起パルスｆを出力していたが、逆起パルスｆを出力するための組み合わせはどの様にしても構わないことは言うまでもない。
【００３２】
実施の形態３．
図９は実施の形態３に示す逆起パルス出力回路２７ｂの構成を示すブロック図であり、図中、図７と同一符号は同一、又は相当部分を示し説明を省略する。図において、３２は逆起電圧の位相をずらすことで逆起パルスｆの出力タイミングを変更するゲイン調整回路、３３は逆起パルスｆの出力タイミングを変更するスレッシュホールド回路である。
【００３３】
この実施の形態によればゲイン調整回路３２、またはスレッシュホールド回路３３により逆起パルスｆの出力タイミングを調整できるため、インデックスパルスｌの出力タイミングの精度がさらに向上するので、例えばモータがさらに小型化して、媒体駆動ピン２０２に対するロータマグネット２０１の着磁位置精度、及びステータ２１ａのＦＤＤへの取付精度の条件が厳しくなった場合でも正しいタイミングでインデックスパルスｌを出力できる効果がある。尚、この実施の形態で示したゲイン調整回路３３、スレッシュホールド回路３３を図７に示した逆起パルス出力回路２７ａに組み込んで逆起パルスｆの出力タイミングの調整に用いても構わないことは言うまでもない。
【００３４】
実施の形態４．
図１０は実施の形態４に示すステータを上面からみた上面図であり、図中、図２と同一符号は同一、又は相当部分を示し説明を省略する。図において、２１ｂはステータであり図２に示すステータ２１との相違は、ステータカバー２１１ａの挿通孔２１２ａがスライド機構になっており、ロータ２０の円周方向にスライド可能な構成となっている点である。これにより、このステータカバー２１１ａに取り付けられているステータ２１ｂの位置を調整することで、逆起電圧の位相を調整することができるため、逆起パルスｆの出力タイミングを比較的簡単に調整できる効果がある。また、上述のスライド機構を用いてもステータ２１ｂが要するスペースは従来と変わらず、またロータの小径化に伴いステータが小型化された場合の逆起電圧の位相の微調整が可能となるため、ディスク駆動装置を更に小型化できる効果がある。
【００３５】
実施の形態５．
今までの実施の形態では逆起パルスｆの中からインデックスパルスｌを選択する手段として、磁気センサ２５とインデックス選択マグネット２０５を備え、磁気センサ２５がインデックスパルス選択回路２８に検出信号ｊを出力することでインデックス逆起パルスｈを抽出してインデックスパルスｌを出力したが、この実施の形態では磁気センサ２５の代わりに光センサを用いてインデックス逆起パルスｈを抽出する形態を示す。図１１はこの実施の形態に示す光センサによって検出信号ｊを出力する場合の構成を説明する説明図であり、図において、２０ａはインデックス選択マグネット２０５の代わりに反射板３４が取り付けられたロータ、３５は光センサである。尚、ロータ２０ａに取り付ける反射板３４と光センサ３５との配置は、図５で示した磁気センサ２５が出力する検出信号ｊと同様のタイミングで光センサ３５が検出信号を出力できる位置に配置する。つまり、ロータマグネット２０１の磁極が３２極の場合、実施の形態１と同様に許容検出角度誤差が最大で機械角±１１．２５゜とることができるため、その範囲内に反射板３４をロータ２０ａに取り付ける。
【００３６】
これにより、ディスク駆動装置の小型化に伴って、高密度化された場合、従来の磁気センサ２５では、例えばステータ２１等から出力される磁界の影響によりインデックス選択マグネット２０５の磁気検出が困難になった場合でも、この磁界の影響を受けない光センサ３５を使用することで、ディスク駆動装置をさらに小型化できる効果がある。尚、この実施の形態では光センサ３５に対する光を調整する手段として反射板３４を用いたが、光センサ３５がインデックス用逆起パルスｈを抽出するタイミングで検出信号を出力できれば、その他のものを用いても構わない。更に、この実施の形態においては反射板３４からの光が入力したことを検知して検出信号を出力する光センサ３５の例を示したが、これとは逆に光センサ３５が検出信号を出力するタイミング以外の箇所を反射板３４で覆い、光センサ３５は光が遮られたことを検知して検出信号を出力しても構わないことは言うまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ディスク駆動装置は、ロータと共に回転するインデックス選択マグネットと、インデックス選択マグネットの磁束を検出して検出信号を出力する磁気センサと、ロータの回転により前記コイルに誘起する逆起電圧を検出して逆起パルス信号を出力する逆起パルス出力手段とを備え、検出信号により逆起パルス信号のパルス信号列から一つのパルス信号を特定し、この特定されたパルス信号に基づいてディスク型記録媒体のインデックス信号を生成するので、インデックス選択マグネットと磁気センサとの取付精度は、逆起パルスの中からインデックス用逆記パルスを抽出できる程度の精度で配置すれば良く、また、インデックスパルスを正確に出力するための調整装置又は調整回路を設けなくても良く、簡単な構成で精度の良いインデックスパルスを出力できるという効果がある。
【００３８】
また、逆起パルス出力手段は、複数の相のコイルに誘起する少なくとも２つの相の逆起電圧に基づいて逆起パルス信号を生成するので、共通端子を省略できるため、ディスク駆動装置全体の構成が簡単となり、組立が簡単となる効果がある。
【００３９】
また、逆起パルス出力手段は、逆起パルス信号の出力タイミングを調整する手段を有するので、ディスク駆動装置の小型化に伴うインデックスパルスの出力タイミングの誤差を調整ができることで、より小型化が可能となる効果がある。
【００４１】
また、ステータは、ロータの円周方向への移動を許容すると共にロータの半径方向への移動を規制する固定部を有し、この固定部においてステータをディスク駆動装置のフレームに固定するので、比較的簡単な方法で逆起電圧の位相を調整できる効果がある。
【００４２】
更に、ディスク型記録媒体を所定の位置に保持して回転するロータと、コイルを巻回され前記ロータに回転力を与えるステータと、ロータに設けられてロータと共に回転する光反射部材と、光反射部材へ向けて発光すると共に光反射部材からの反射光を検出して検出信号を出力する光センサと、ロータの回転によりコイルに誘起する逆起電圧を検出して逆起パルス信号を出力する逆起パルス出力手段とを備え、検出信号により逆起パルス信号のパルス信号列から一つのパルス信号を特定し、この特定されたパルス信号に基づいてディスク型記録媒体のインデックス信号を生成するので、モータが小型化して素子間が高密度化しても磁束の影響を受けずにインデックスパルスを選択できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のディスク駆動装置が使用されるＦＤＤの外観を示す外観図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるディスク駆動装置の外観図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるディスク駆動装置の上面図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるインデックスパルス出力回路の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるインデックスパルス出力動作を説明する説明図である。
【図６】ロータが有するロータマグネットを着磁器で着磁する動作を説明する説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２による逆起パルス出力回路の構成を示すブロック図である。
【図８】Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の何れか又は組み合わせにより出力される逆起電圧の位相を説明する説明図である。
【図９】この発明の実施の形態３による逆起パルス出力回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態４によるステータの上面図である。
【図１１】この発明の実施の形態５によるインデックスパルスを選択する構成を説明する説明図である。
【図１２】従来のＦＤＤ装置の表面側からと裏面側からの外観を示す斜視図である。
【図１３】従来のディスク駆動装置の構成を示す上面図と側面図である。
【図１４】従来の機械的方法でインデックスパルスを調整する場合の構成を示す構成図である。
【図１５】従来の機械的方法でインデックスパルスを調整する方法を説明する説明図である。
【図１６】従来の電気的方法でインデックスパルスを調整する場合の構成を示す構成図である。
【図１７】従来の電気的方法でインデックスパルスを調整する方法を説明する説明図である。
【図１８】ディスク駆動装置が小型化した場合、従来の電気的方法でインデックスパルスを調整する方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
２０、２０ａ ロータ
２０１ ロータマグネット
２０２ 媒体駆動ピン
２０５ インデックス選択マグネット
２１、２１ａ、２１ｂ ステータ
２１１、２１１ａ ステータカバー
２１２、２１２ａ 挿通孔
２１３ｕ Ｕ相コイル
２１３ｖ Ｖ相コイル
２１３ｗ Ｗ相コイル
２１４ｕ Ｕ相端子
２１４ｖ Ｖ相端子
２１４ｗ Ｗ相端子
２１４ｃ 共通端子
２２ フレーム
２３ ヘッド
２４ 制御基板
２５ 磁気センサ
２６ 取付ネジ
２７、２７ａ、２７ｂ 逆起パルス出力回路
２７１ 差動アンプ
２７２ ゼロクロスコンパレータ
２７３ パルス回路
２８ インデックスパルス選択回路
２８１ フリップフロップ
２８２ ＡＮＤ回路
２８３ パルス回路
３０ 逆起電圧入力切替回路
３１ 論理反転切替回路
３２ ゲイン調整回路
３３ スレッシュホールド回路
３４ 反射板
３５ 光センサ
【発明の属する技術分野】
この発明は、フレキシブルディスク装置等に用いられ、ディスク型記録媒体（以下、記録媒体と略す）のフォーマットを行う場合の基準となるインデックスパルスを出力するディスク駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来のディスク駆動装置が用いられているフレキシブルディスク装置（以後、ＦＤＤと略す）の外観を示す斜視図であり、図１２（ａ）は装置表面側より見た斜視図、図１２（ｂ）は装置裏面側からみた斜視図である。図において、１はロータ、２は装置基板、３は装置基板２に搭載される駆動制御回路、４はロータ１の外周側面に設けられたインデックスマグネット、５はインデックスマグネット４に対向して装置基板２に取り付けられる磁気センサ、６はこのＦＤＤに挿入される記録媒体（図示せず）へ記録／再生を行うヘッドである。また、図１３はこのＦＤＤに搭載されるディスク駆動装置の構成を示す構成図であり、図１３（ａ）が上面図、図１３（ｂ）が側面図である。図において、７はロータ１の上面に取り付けられ記録媒体（図示せず）の位置決めを行うチャッキングテーブル、８はこのチャッキングテーブル７に取り付けられ、記録媒体の媒体駆動孔（図示せず）と嵌合して、記録媒体にディスク駆動装置の回転力を伝える媒体駆動ピンである。
【０００３】
一般に、ＦＤＤに挿入された記録媒体（図示せず）に対してフォーマットを生成する場合、この記録媒体に対して記録／再生を行う場合の最小単位となるセクタの位置決めを行うため、図１３（ａ）に示すように、媒体駆動ピン８をヘッド６との基準位置を決定する位置決め手段として用い、この媒体駆動ピン８の中心とヘッド６の中心とが重なった場合にインデックスパルスと呼ばれるパルス信号をディスク駆動装置を制御するホスト（図示せず）に対して送出するようにインデックスマグネット４と磁気センサ５とを配置し、この位置が記録媒体に対してフォーマットを生成する場合にセクタの基準位置となることをホストに通知する。ホストはこのインデックスパルスを用いて、記録媒体に対するフォーマットの生成を行う。
【０００４】
また、図１４は上記インデックスパルスを出力する場合に機械的な方法でインデックスパルスの出力タイミングを調整する場合の構成を示す構成図、図１５はこの機械的な方法でインデックスパルスの出力タイミングを調整する方法を説明する説明図であり、図において１０は磁気センサ５を円周方向に移動させるための可動ホルダーである。
【０００５】
また、図１６は上記インデックスパルスを出力する場合に電気的な方法でインデックスパルスの出力タイミングを調整する場合の構成を示す構成図、図１７はこの電気的な方法でインデックスパルスの出力タイミングを調整する方法を説明する説明図であり、図において１１はワンショットマルチバイブレータ、１２はワンショットマルチバイブレータ１１のディレイ量を調整する可変抵抗器である。更に、図１８は図１６の構成においてロータが小径化した場合にワンショットマルチバイブレータ１１のディレイ量を増やしたときの動作を説明する説明図である。
【０００６】
次に動作を図について説明する。図１３（ａ）において、ディスク駆動装置のロータ１が回転すると、このロータ１に取り付けられているインデックスマグネット４が回転して磁気センサ５の前面を通過する度に、磁気センサ５はインデックスマグネット４の磁束を検出してインデックスパルスを出力する。このインデックスパルスは、媒体駆動ピン８がヘッド６の中心線を通過するタイミングで発生するように規格化がされており、ホストが記録媒体にフォーマットを生成する場合の制約から、出力タイミングの誤差範囲を０．４％以内としなければならない。従って、このインデックスパルスを出力するインデックスマグネット４、及び磁気センサ５の取り付け位置は基準位置から３６０×０．００４＝１．４４゜以内の角度誤差で取り付ける必要がある。しかし、実際には、ロータ１にインデックスマグネット４を取り付ける場合に生ずる取付誤差、磁気センサ５を制御基板２に取り付ける場合に生ずる取付誤差、及び磁気センサ５の感度ばらつき等により、円周方向の距離にして約１ｍｍ程度のインデックスマグネット４及び磁気センサ５の取付誤差が発生する。この値をロータの半径が３０ｍｍの標準的なディスク駆動装置で換算すると、３６０／（２π×３０）＝１．９１゜、つまりインデックスパルスの出力タイミングに約０．５％の誤差が生じるため、インデックスマグネット４、及び磁気センサ５を取り付けただけの状態では、インデックスパルスの出力タイミング精度を満足することが出来ない。
【０００７】
そのため、従来は図１４に示すような可動ホルダー１０を使用して磁気センサ５を直接円周方向に移動し、インデックスパルスの出力タイミングを調整する方法、又は図１６に示すように出力されたインデックスパルスをワンショットマルチバイブレータ１１を用いてディレイさせ、このディレイ量を可変抵抗器１２で調整することで電気的にインデックスパルスの出力タイミングを調整する方法等によって、インデックスパルスの出力タイミングをずらして誤差を小さくしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のディスク駆動装置において、インデックスパルスの出力タイミングの調整には、図１４、または図１６に示す方法が用いられている。しかし、ＦＤＤの小型化に伴ってディスク駆動装置を小型化する場合に、従来の方法では以下の問題が生じていた。
（１）図１４のように機械的な方法でインデックスパルスの出力タイミングを調整する場合、小型化されたＦＤＤは相対的に高密度となり、可動ホルダー１０を取り付けるスペースをとることは難しい。
（２）例えばＦＤＤを小型化するためにロータ径の小さいディスク駆動装置を使用するような場合、磁気センサ及びインデックス選択マグネットの取り付け精度が相対的に悪くなる。つまり、例えばノートブック型パソコンに搭載するようなＦＤＤは、小型化・薄型化を図るためにロータの半径が２０ｍｍ程度のディスク駆動装置を使用する。この場合、取付位置誤差を１ｍｍとすると３６０／（２π×２０）＝２．８６゜、つまりインデックスパルスの出力タイミングが０．８％ずれる場合が生ずる。このずれを図１６のように電気的な方法で出力タイミングの調整をする場合、図１８に示すように大きなディレイ幅が必要となるため、使用する電力が大きくなり、それに伴うコンデンサの温度変化、経時変化が無視できなくなることでインデックスパルスの出力タイミング精度が悪化する。
【０００９】
この発明は上記問題点を解決するために、ロータを小径化してもインデックスパルスの出力タイミングの誤差を許容誤差範囲内に収めることのできるディスク駆動装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わるディスク駆動装置は、ディスク型記録媒体を所定の位置に保持して回転するロータと、複数の相のコイルを巻回されロータに回転力を与えるステータと、ロータに設けられてロータと共に回転するインデックス選択マグネットと、インデックス選択マグネットの磁束を検出して検出信号を出力する磁気センサと、ロータの回転によりコイルに誘起する逆起電圧を検出して逆起パルス信号を出力する逆起パルス出力手段とを備え、検出信号により逆起パルス信号のパルス信号列から一つのパルス信号を特定し、この特定されたパルス信号に基づいてディスク型記録媒体のインデックス信号を生成するものである。
【００１１】
また、ディスク型記録媒体を所定の位置に保持して回転するロータと、コイルを巻回され前記ロータに回転力を与えるステータと、ロータに設けられてロータと共に回転する光反射部材と、光反射部材へ向けて発光すると共に光反射部材からの反射光を検出して検出信号を出力する光センサと、ロータの回転によりコイルに誘起する逆起電圧を検出して逆起パルス信号を出力する逆起パルス出力手段とを備え、検出信号により逆起パルス信号のパルス信号列から一つのパルス信号を特定し、この特定されたパルス信号に基づいてディスク型記録媒体のインデックス信号を生成するものである。
【００１２】
また、逆起パルス出力手は、複数の相のコイルに誘起する少なくとも２つの相の逆起電圧に基づいて逆起パルス信号を生成するものである。
【００１３】
また、逆起パルス出力手段は、前記逆起パルス信号の出力タイミングを調整する手段を有するものである。
【００１４】
また、ステータは、ロータの円周方向への移動を許容すると共にロータの半径方向への移動を規制する固定部を有し、この固定部においてステータをディスク駆動装置のフレームに固定するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施形態を図について説明する。図１はこの発明に関わるディスク駆動装置を使用したＦＤＤの外観を示す外観図であり、図２はディスク駆動装置の外観を示す外観図である。図において、２０はロータであり、ロータマグネット２０１、媒体駆動ピン２０２、軸２０３、軸受２０４、及びインデックス選択マグネット２０５を備えている。また、２１はステータで、ステータカバー２１１、及び挿通孔２１２を備えている。また、２２はフレームでネジ穴２２１が設けられている。また、２３はヘッド、２４はフレーム２２上に設けられた制御基板、２５は磁気センサであり、フレキシブルプリント基板（以後、ＦＰＣと略す）２５１を介して制御基板２４に取り付けられている。また、２６は挿通孔２１２を挿通してネジ穴２２１との螺合により、ステータカバー２１１をフレーム２２に取り付けるための取付ネジである。尚、磁気センサ２５はＦＰＣ２５１に半田付け実装された後、フレーム２２に接着固定され制御基板２４に電気的に接続される。
【００１７】
また、図３はディスク駆動装置の上面図であり、図において、２１３はステータコア、２１３ｕはＵ相ティース、２１３ｖはＶ相ティース、２１３ｗはＷ相ティースである。また、２１４ｕはＵ相ティース２１３ｕに巻いたＵ相コイルの一方の端子、（以後、Ｕ相端子と略す）、２１４ｖはＶ相ティース２１３ｖに巻いたＶ相コイルの一方の端子、（以後、Ｖ相端子と略す）、２１４ｗはＷ相ティース２１３ｗに巻いたＷ相コイルの一方の端子、（以後、Ｗ相端子と略す）、２１４ｃは上記Ｕ相端子２１４ｕ、Ｖ相端子２１４ｖ、及びＷ相端子２１４ｗの他方の端子となる共通端子である。
【００１８】
尚、ステータ２１は、図３に示すように全てのＶ相ティース２１３ｖの中心線の交点が軸２０３の中心と一致するようにフレーム２２に取り付けられている。また、ロータ２０において、ロータマグネット２０１が有する１６極のＮ極の中の１極は、その中心が媒体駆動ピン２０２の中心と一致するように位置決め着磁されている。また、磁気センサ２５は、媒体駆動ピン２０２がヘッド２３の中心線上にある場合の角度位置において、ロータ２０の裏面に取り付けられたインデックス選択マグネット２０５の取付角度位置に対し、軸２０３を中心に逆回転方向に１１．２５°ずれた位置に配置される。
【００１９】
また、図４は例えば制御基板２４に設けられたインデックスパルス出力回路の構成を示した構成図であり、図において、２７は逆起パルス出力回路であり、差動アンプ２７１、ゼロクロスコンパレータ２７２、及びパルス回路２７３を備えている。また、２８はインデックスパルス選択回路であり、フリップフロップ２８１、ＡＮＤ回路２８２、パルス回路２８３を備えている。更に、図５は図４に示すインデックスパルス出力回路の構成によるインデックスパルスの出力タイミングの動作を説明する説明図である。
【００２０】
次に動作を図について説明する。ディスク駆動装置が起動し、Ｕ相ティース２１３ｕ、Ｖ相ティース２１３ｖ、及びＷ相ティース２１３ｗを励磁することでロータ２０が回転すると、ステータ２１のＵ相ティース２１３ｕ、Ｖ相ティース２１３ｖ、Ｗ相ティース２１３ｗにロータマグネット２０１から発生する磁束が鎖交し、鎖交磁束の変化量ｄφ／ｄｔに比例した逆起電圧がＵ相端子２１４ｕ、Ｖ相端子２１４ｖ、及びＷ相端子２１４ｗに誘起される。これら逆起電圧の中のＶ相端子２１４ｖと共通端子２１４ｃの両端に発生する逆起電圧は、図５に示すようにＶ相ティース２１３ｖの鎖交磁束と比べて９０°位相のずれた逆起電圧ｂのタイミングとなる。また、この逆起電圧ｂは、図５に示すＶ相ティース２１３ｖの鎖交磁束ａが最大になるタイミング、すなわちロータマグネット２０１のＮ極の中心とＶ相ティース２１３ｖの中心とが一致するタイミングｃ、及びＳ極の中心とＶ相ティース２１３ｖの中心とが一致するタイミングｄでゼロに交わる。逆起パルス出力回路２７は、このゼロに交わるタイミングをもとに、差動アンプ２７１、及びゼロクロスコンパレータ２７２により上記逆起電圧ｂを矩形波信号ｅに変換して出力する。また、パルス回路２７３は、ゼロクロスコンパレータ２７２からの矩形波信号ｅを入力し、立ち下がりエッジをパルス化して逆起パルスｆを生成し、この逆起パルスｆを、ロータマグネット２０１のＮ極の中心がＶ相ティース２１３ｖの中心を通過するタイミングｃでインデックスパルス選択回路２８に出力する。
【００２１】
この実施の形態で用いられる３２極モータでは、ロータマグネット２０１が有する磁極数が３２極なので、ロータ２０が機械角２２．５°回転するたびに、逆起パルスｆが出力される。また、図３に示すように、ロータマグネット２０１が有するＮ極の中の１極の中心と媒体駆動ピン２０２の中心とを一致させ、さらにＶ相ティース２１３ｖの中心をヘッド２３の中心線と一致させているので、出力される逆起パルスｆの中に、媒体駆動ピン２０２の中心とヘッド２３の中心とが一致するときに出力される逆起パルスｆ（以後、この逆起パルスｆをインデックス用逆起パルスｈと称する）が存在する。このインデックス用逆起パルスｈを抽出し、インデックスパルスｌとして出力する動作を以下に説明する。
【００２２】
図５に示すインデックスパルスを出力すべきタイミングであるインデックスパルス出力タイミングｇが近づくと、磁気センサ２５はロータ２０に取り付けたインデックス選択マグネット２０５が有する磁束を検出し、検出信号ｊをインデックスパルス選択回路２８に出力する。これにより、インデックスパルス選択回路２８内のフリップフロップ２８１の出力はＬレベルとなり、ＡＮＤ回路２８２の一方を開くため、ＡＮＤ回路２８２は、該当するインデックス用逆起パルスｈを入力した時にインデックスパルスｌとして図示しないホストに出力する。このインデックスパルスｌの出力が終わるとパルス回路２８３が出力したインデックスパルスｌの立ち上がりエッジでフリップフロップ２８１をリセットすることでフリップフロップ２８１の出力をＨレベルに戻し、インデックスパルス選択回路２８を初期状態に戻す。以後、同じ動作を繰り返すことで、逆起パルスｆからインデックスパルスの出力タイミングを満たすインデックス用逆起パルスｈを抽出してインデックスパルスｌを出力する動作が繰り返される。
【００２３】
また、ここで問題となるのが、インデックスパルスｌの出力タイミングとなるインデックス用逆起パルスｈの出力タイミングの精度であるが、これは媒体駆動ピン２０２に対するロータマグネット２０１の着磁位置精度、ステータ２１のＦＤＤへの取付精度、及び磁気センサ２５とインデックス選択マグネット２０５との取付精度で決定される。よって、ここで着磁位置精度が向上するロータマグネット２０１の着磁方法について以下に説明する。図６はロータマグネット２０１を着磁器１４で着磁する場合の動作を説明する説明図である。図において１４は着磁器であり、ロータ２０の軸２０３と嵌合する軸受１４１、及び位置決めピン１４２が設けられている。また、２０７は位置決めピン１４２と嵌合するロータ２０に設けられた位置決め穴である。
【００２４】
次に動作について説明する。図６に示すように、ロータ２０に取り付けられた媒体駆動ピン２０２を基準位置とし、そこから所定の位置関係を有した箇所に位置決め穴１４２を設ける。次にロータ２０を着磁器１４に挿入する場合には、位置決めピン１４２と位置決め穴２０７が嵌合するように挿入する。これにより、着磁器１４でロータマグネット２０１を着磁する場合は、位置決めピン１４２を基準として着磁することが出来るので、媒体駆動ピン２０２との相対的な着磁位置精度が向上することで、インデックスパルスの出力タイミングの精度が向上する。
【００２５】
また、ステータ２１のＦＤＤへの取付精度であるが、これはＵ相ティース２１３ｕ、Ｖ相ティース２１３ｖ、及びＷ相ティース２１３ｗはステータカバー２１１に一体に取り付けられるため、フレーム２２のネジ穴部２２１とステータカバー２１１の挿通孔２１２との位置を調整することでＶ相ティース２１３ｖの中心とヘッド２３の中心線とを一致させる位置決めを行うことは容易である。これらの位置決めは、プレス加工の精度で行えるため、組立状態の位置精度は充分高く、特別な調整を行わなくても要求される取付精度を満足する構成は充分可能である。尚、ステータ２１のＦＤＤへの取付精度において、更なる精度が要求される場合は、例えばフレーム２２側に図示しない位置決めピンと、ステータ２１側にこの位置決めピンと嵌合する図示しない位置決め穴を設けて位置決めを行えば、ステータ２１のＦＤＤへの取付精度は更に向上する。
【００２６】
以上の構成により、インデックス選択マグネット２０５と磁気センサ２５との取付精度は、図５に示すように逆起パルスｆの中からインデックス用逆記パルスｈを抽出できる程度の精度で配置すれば良く、また、従来のようにインデックスパルスを正確に出力するための調整装置又は調整回路を設けなくても良く、簡単な構成で精度の良いインデックスパルスを出力できるようになる。この実施の形態では、インデックスタイミングとなるロータ２０の回転角度に対して、機械角１１．２５°先行した角度を検出する位置にインデックス選択マグネット２０５、及び磁気センサ２５を配置したが、ロータマグネット２０１の磁極数が３２極であることから、許容検出角度誤差は最大で機械角±１１．２５°とることができ、従来の磁気センサの取付精度と比較して、大幅な精度緩和が可能となる。
【００２７】
また、この実施の形態では、Ｖ相端子２１４ｖと共通端子２１４ｃの両端から逆起パルスｆを得る例を示したが、Ｕ相端子２１４ｕ、またはＷ相端子２１４ｗと共通端子２１４ｃの両端を使っても構成は可能であり、全く同じ効果を奏する。また、この実施の形態では、Ｕ相端子２１４ｕ、Ｖ相端子２１４ｖ、及びＷ相端子２１４ｗは各々Ｕ相ティース２１３ｕ、Ｖ相ティース２１３ｖ、及びＷ相ティース２１３ｗからのコイルが接続されているが、ロータマグネット２０１から誘起される逆起電圧を入力できれば独立してコイルを設けても構わない。また、この実施の形態では、ロータマグネット２０１のＮ極の中心で逆起パルスｆを出力する例を示したが、矩形波信号ｅの立ち上がりエッジを利用すれば、Ｓ極の中心で逆起パルスｆを出力することも可能である。この場合、媒体駆動ピン２０２の中心をロータマグネット２０１のＳ極の中心と一致させることにより、同様の効果を奏する。また、媒体駆動ピン２０２は必ずしもロータマグネット２０１のＮ極、またはＳ極の中心に合わせる必要はなく、中心からずれる角度の相当量を、ステータ２１の取付角度に合わせても構わない。
【００２８】
また、この実施の形態ではロータ２０がステータ２１の内側に構成されたインナーロータ型のモータを使用したディスク駆動装置の例を示したが、ロータ２０がステータ２１の外側に構成されるアウタロータ型のモータでも実現可能であり、ロータの着磁極数、ステータのティース数が異なるモータでも実現可能である。また、この実施の形態に示した逆起パルス出力回路２７、及びインデックスパルス選択回路２８の回路構成は一例であり、これら回路に対する入出力条件が同じであれば他の素子により回路を構成しても構わない。更に、この実施の形態ではディスク駆動装置をＦＤＤに使用した場合の形態に付いて示したが、記録媒体に対してフォーマットを生成する場合にインデックスパルスを用いるものであれば、このディスク駆動装置が使用できることは言うまでもない。
【００２９】
実施の形態２．
図７は実施の形態２に示す逆起パルス出力回路２７ａの構成を示すブロック図であり、図中、図４と同一符号は同一、又は相当部分を示し説明を省略する。また図８は、Ｕ相ティース２１３ｕ、Ｖ相ティース２１３ｖ、及びＷ相ティース２１３ｗにかかる鎖交磁束によりＵ相端子２１４ｕ、Ｖ相端子２１４ｖ、及びＷ相端子２１４ｗから出力される逆起電圧の位相と、Ｕ相端子２１４ｕとＶ相端子２１４ｖとの組み合わせ、Ｕ相端子２１４ｕとＷ相端子２１４ｗとの組み合わせ、及びＶ相端子２１４ｖとＷ相端子２１４ｗとの組み合わせより出力される逆起電圧の位相との関係を説明する説明図である。図において、２１ａはステータであり、図４に示すステータ２１との相違は共通端子２１４ｃが省略された点にある。また、３０は逆起電圧入力切替回路、３１は論理反転切替回路である。また、図４における逆起パルス出力回路２７では逆起パルスｆを出力するためにＶ相端子２１４ｖと共通端子２１４ｃを用いていたが、図７に示す逆起パルス出力回路２７ａでは、共通端子２１４ｃを省略し、逆起電圧入力切替回路３０での端子の切替により、Ｕ相端子２１４ｕとＶ相端子２１４ｖとの組み合わせ、又はＵ相端子２１４ｕとＷ相端子２１４ｗとの組み合わせ、或いはＶ相端子２１４ｖとＷ相端子２１４ｗとの組み合わせにより逆起パルスｆを出力する構成となっている。
【００３０】
図８に示すように、Ｕ相端子２１４ｕ、Ｖ相端子２１４ｖ、及びＷ相端子２１４ｗの各々の端子が出力する逆起電圧の位相は各々２π／３ずつずれている。また、Ｕ相端子２１４ｕとＶ相端子２１４ｖとの組み合わせによる位相はＵ相端子２１４ｕの位相よりπ／６遅れる。同様にＵ相端子２１４ｕとＷ相端子２１４ｗとの組み合わせによる位相はＷ相端子２１４ｗの位相よりπ／６遅れ、Ｖ相端子２１４ｖとＷ相端子２１４ｗとの組み合わせによる位相はＶ相端子２１４ｖの位相よりπ／６遅れる。しかし、逆起パルスｆの出力タイミングは図５とは異なるが何れも位相の間隔は同じであり、また逆起パルスｆからインデックス用逆起パルスｈを抽出する原理は実施の形態１と同様であるので、例えば論理反転切替回路３１で逆起パルスｆの出力タイミングを変更したり、図６に示す着磁器１４によって着磁するロータマグネット２０１の着磁位置と媒体駆動ピン２０２との位置を相対的にずらすことで、逆起パルスｆからインデックスパルスｌを抽出することは容易である。
【００３１】
以上の構成により、ディスク駆動装置から共通端子２１４ｃを省略することで、ディスク駆動装置の組立工程、制御基板２４への接続工程を簡略化できる効果を有する。また、この実施の形態では逆起電圧入力切替回路３０によりＵ相端子２１４ｕとＶ相端子２１４ｖの組み合わせ、又はＵ相端子２１４ｕとＷ相端子２１４ｗの組み合わせ、或いはＶ相端子２１４ｖとＷ相端子２１４ｗの組み合わせにより逆起パルスｆを出力していたが、逆起パルスｆを出力するための組み合わせはどの様にしても構わないことは言うまでもない。
【００３２】
実施の形態３．
図９は実施の形態３に示す逆起パルス出力回路２７ｂの構成を示すブロック図であり、図中、図７と同一符号は同一、又は相当部分を示し説明を省略する。図において、３２は逆起電圧の位相をずらすことで逆起パルスｆの出力タイミングを変更するゲイン調整回路、３３は逆起パルスｆの出力タイミングを変更するスレッシュホールド回路である。
【００３３】
この実施の形態によればゲイン調整回路３２、またはスレッシュホールド回路３３により逆起パルスｆの出力タイミングを調整できるため、インデックスパルスｌの出力タイミングの精度がさらに向上するので、例えばモータがさらに小型化して、媒体駆動ピン２０２に対するロータマグネット２０１の着磁位置精度、及びステータ２１ａのＦＤＤへの取付精度の条件が厳しくなった場合でも正しいタイミングでインデックスパルスｌを出力できる効果がある。尚、この実施の形態で示したゲイン調整回路３３、スレッシュホールド回路３３を図７に示した逆起パルス出力回路２７ａに組み込んで逆起パルスｆの出力タイミングの調整に用いても構わないことは言うまでもない。
【００３４】
実施の形態４．
図１０は実施の形態４に示すステータを上面からみた上面図であり、図中、図２と同一符号は同一、又は相当部分を示し説明を省略する。図において、２１ｂはステータであり図２に示すステータ２１との相違は、ステータカバー２１１ａの挿通孔２１２ａがスライド機構になっており、ロータ２０の円周方向にスライド可能な構成となっている点である。これにより、このステータカバー２１１ａに取り付けられているステータ２１ｂの位置を調整することで、逆起電圧の位相を調整することができるため、逆起パルスｆの出力タイミングを比較的簡単に調整できる効果がある。また、上述のスライド機構を用いてもステータ２１ｂが要するスペースは従来と変わらず、またロータの小径化に伴いステータが小型化された場合の逆起電圧の位相の微調整が可能となるため、ディスク駆動装置を更に小型化できる効果がある。
【００３５】
実施の形態５．
今までの実施の形態では逆起パルスｆの中からインデックスパルスｌを選択する手段として、磁気センサ２５とインデックス選択マグネット２０５を備え、磁気センサ２５がインデックスパルス選択回路２８に検出信号ｊを出力することでインデックス逆起パルスｈを抽出してインデックスパルスｌを出力したが、この実施の形態では磁気センサ２５の代わりに光センサを用いてインデックス逆起パルスｈを抽出する形態を示す。図１１はこの実施の形態に示す光センサによって検出信号ｊを出力する場合の構成を説明する説明図であり、図において、２０ａはインデックス選択マグネット２０５の代わりに反射板３４が取り付けられたロータ、３５は光センサである。尚、ロータ２０ａに取り付ける反射板３４と光センサ３５との配置は、図５で示した磁気センサ２５が出力する検出信号ｊと同様のタイミングで光センサ３５が検出信号を出力できる位置に配置する。つまり、ロータマグネット２０１の磁極が３２極の場合、実施の形態１と同様に許容検出角度誤差が最大で機械角±１１．２５゜とることができるため、その範囲内に反射板３４をロータ２０ａに取り付ける。
【００３６】
これにより、ディスク駆動装置の小型化に伴って、高密度化された場合、従来の磁気センサ２５では、例えばステータ２１等から出力される磁界の影響によりインデックス選択マグネット２０５の磁気検出が困難になった場合でも、この磁界の影響を受けない光センサ３５を使用することで、ディスク駆動装置をさらに小型化できる効果がある。尚、この実施の形態では光センサ３５に対する光を調整する手段として反射板３４を用いたが、光センサ３５がインデックス用逆起パルスｈを抽出するタイミングで検出信号を出力できれば、その他のものを用いても構わない。更に、この実施の形態においては反射板３４からの光が入力したことを検知して検出信号を出力する光センサ３５の例を示したが、これとは逆に光センサ３５が検出信号を出力するタイミング以外の箇所を反射板３４で覆い、光センサ３５は光が遮られたことを検知して検出信号を出力しても構わないことは言うまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ディスク駆動装置は、ロータと共に回転するインデックス選択マグネットと、インデックス選択マグネットの磁束を検出して検出信号を出力する磁気センサと、ロータの回転により前記コイルに誘起する逆起電圧を検出して逆起パルス信号を出力する逆起パルス出力手段とを備え、検出信号により逆起パルス信号のパルス信号列から一つのパルス信号を特定し、この特定されたパルス信号に基づいてディスク型記録媒体のインデックス信号を生成するので、インデックス選択マグネットと磁気センサとの取付精度は、逆起パルスの中からインデックス用逆記パルスを抽出できる程度の精度で配置すれば良く、また、インデックスパルスを正確に出力するための調整装置又は調整回路を設けなくても良く、簡単な構成で精度の良いインデックスパルスを出力できるという効果がある。
【００３８】
また、逆起パルス出力手段は、複数の相のコイルに誘起する少なくとも２つの相の逆起電圧に基づいて逆起パルス信号を生成するので、共通端子を省略できるため、ディスク駆動装置全体の構成が簡単となり、組立が簡単となる効果がある。
【００３９】
また、逆起パルス出力手段は、逆起パルス信号の出力タイミングを調整する手段を有するので、ディスク駆動装置の小型化に伴うインデックスパルスの出力タイミングの誤差を調整ができることで、より小型化が可能となる効果がある。
【００４１】
また、ステータは、ロータの円周方向への移動を許容すると共にロータの半径方向への移動を規制する固定部を有し、この固定部においてステータをディスク駆動装置のフレームに固定するので、比較的簡単な方法で逆起電圧の位相を調整できる効果がある。
【００４２】
更に、ディスク型記録媒体を所定の位置に保持して回転するロータと、コイルを巻回され前記ロータに回転力を与えるステータと、ロータに設けられてロータと共に回転する光反射部材と、光反射部材へ向けて発光すると共に光反射部材からの反射光を検出して検出信号を出力する光センサと、ロータの回転によりコイルに誘起する逆起電圧を検出して逆起パルス信号を出力する逆起パルス出力手段とを備え、検出信号により逆起パルス信号のパルス信号列から一つのパルス信号を特定し、この特定されたパルス信号に基づいてディスク型記録媒体のインデックス信号を生成するので、モータが小型化して素子間が高密度化しても磁束の影響を受けずにインデックスパルスを選択できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のディスク駆動装置が使用されるＦＤＤの外観を示す外観図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるディスク駆動装置の外観図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるディスク駆動装置の上面図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるインデックスパルス出力回路の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるインデックスパルス出力動作を説明する説明図である。
【図６】ロータが有するロータマグネットを着磁器で着磁する動作を説明する説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２による逆起パルス出力回路の構成を示すブロック図である。
【図８】Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の何れか又は組み合わせにより出力される逆起電圧の位相を説明する説明図である。
【図９】この発明の実施の形態３による逆起パルス出力回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態４によるステータの上面図である。
【図１１】この発明の実施の形態５によるインデックスパルスを選択する構成を説明する説明図である。
【図１２】従来のＦＤＤ装置の表面側からと裏面側からの外観を示す斜視図である。
【図１３】従来のディスク駆動装置の構成を示す上面図と側面図である。
【図１４】従来の機械的方法でインデックスパルスを調整する場合の構成を示す構成図である。
【図１５】従来の機械的方法でインデックスパルスを調整する方法を説明する説明図である。
【図１６】従来の電気的方法でインデックスパルスを調整する場合の構成を示す構成図である。
【図１７】従来の電気的方法でインデックスパルスを調整する方法を説明する説明図である。
【図１８】ディスク駆動装置が小型化した場合、従来の電気的方法でインデックスパルスを調整する方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
２０、２０ａ ロータ
２０１ ロータマグネット
２０２ 媒体駆動ピン
２０５ インデックス選択マグネット
２１、２１ａ、２１ｂ ステータ
２１１、２１１ａ ステータカバー
２１２、２１２ａ 挿通孔
２１３ｕ Ｕ相コイル
２１３ｖ Ｖ相コイル
２１３ｗ Ｗ相コイル
２１４ｕ Ｕ相端子
２１４ｖ Ｖ相端子
２１４ｗ Ｗ相端子
２１４ｃ 共通端子
２２ フレーム
２３ ヘッド
２４ 制御基板
２５ 磁気センサ
２６ 取付ネジ
２７、２７ａ、２７ｂ 逆起パルス出力回路
２７１ 差動アンプ
２７２ ゼロクロスコンパレータ
２７３ パルス回路
２８ インデックスパルス選択回路
２８１ フリップフロップ
２８２ ＡＮＤ回路
２８３ パルス回路
３０ 逆起電圧入力切替回路
３１ 論理反転切替回路
３２ ゲイン調整回路
３３ スレッシュホールド回路
３４ 反射板
３５ 光センサ
Claims (5)
- ディスク型記録媒体を所定の位置に保持して回転するロータと、複数の相のコイルを巻回され前記ロータに回転力を与えるステータと、前記ロータに設けられて前記ロータと共に回転するインデックス選択マグネットと、該インデックス選択マグネットの磁束を検出して検出信号を出力する磁気センサと、前記ロータの回転により前記コイルに誘起する逆起電圧を検出して逆起パルス信号を出力する逆起パルス出力手段とを備え、前記検出信号により前記逆起パルス信号のパルス信号列から一つのパルス信号を特定し、この特定されたパルス信号に基づいて前記ディスク型記録媒体のインデックス信号を生成することを特徴とするディスク駆動装置。
- ディスク型記録媒体を所定の位置に保持して回転するロータと、コイルを巻回され前記ロータに回転力を与えるステータと、前記ロータに設けられて前記ロータと共に回転する光反射部材と、該光反射部材へ向けて発光すると共に前記光反射部材からの反射光を検出して検出信号を出力する光センサと、前記ロータの回転により前記コイルに誘起する逆起電圧を検出して逆起パルス信号を出力する逆起パルス出力手段とを備え、前記検出信号により前記逆起パルス信号のパルス信号列から一つのパルス信号を特定し、この特定されたパルス信号に基づいて前記ディスク型記録媒体のインデックス信号を生成することを特徴とするディスク駆動装置。
- 前記逆起パルス出力手段は、前記複数の相のコイルに誘起する少なくとも２つの相の逆起電圧に基づいて前記逆起パルス信号を生成することを特徴とする請求項１または請求項２記載のディスク駆動装置。
- 前記逆起パルス出力手段は、前記逆起パルス信号の出力タイミングを調整する手段を有することを特徴とする請求項３記載のディスク駆動装置。
- 前記ステータは、前記ロータの円周方向への移動を許容すると共に前記ロータの半径方向への移動を規制する固定部を有し、この固定部において前記ステータをディスク駆動装置のフレームに固定することを特徴とする請求項１または請求項２記載のディスク駆動装置。
Priority Applications (1)
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| JP30927195A JP3627076B2 (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | ディスク駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP30927195A JP3627076B2 (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | ディスク駆動装置 |
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1995
- 1995-11-28 JP JP30927195A patent/JP3627076B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH09147474A (ja) | 1997-06-06 |
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