JPH0349071A - 記録ディスク駆動装置のインデックス信号作成回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、記録ディスクを回転駆動する際の駆動位置
基準となるインデックス信号を取り出す記録ディスク駆
動装置のインデックス信号作成回路に関する。

［従来の技術］ 例えば、磁気ディスクなどを回転駆動させてデータの書
き込みや読み出しを行う場合、ヘッドを磁気ディスク面
の所定位置に持ってくる必要がある。そこで、従来から
磁気ディスクの駆動位置基準となるインデックス信号を
作成し、これに基づいて磁気ディスクを所望の位置に回
転駆動することが行われている。このインデックス信号
は、記録ディスクの１回転に対して１つの信号が作成さ
れる。

第３図および第４図は、特開昭６２−１３７７６３号公
報に示された従来例のブロック図およびその各部のタイ
ミング波形図である。

第３図において、（１）は、同期電動機、（１２）は、
図示省略の回転子の特定箇所に取り付けられているマグ
ネット、（１３）は、マグネット（１２）が通過した時
の電磁誘導作用により電圧を誘起する検出コイルである
。このマグネット（１２）および検出コイル（１３）は
、同期電動機（１）が１回転する間に１つの信号を検出
するように設けられたものである。

（１４）は、検出コイル（１３）からの入力信号を＋側
に入力する第１のコンパレータ、（１５）は、検出コイ
ル（１３）からの入力信号を一側に入力する第２のコン
パレータ、（１６）は、第１のコンパレータ（１４）の
基準電位（ＶＳ）、（１７）は、第１のコンパレータ（
１４）の立ち上がり信号に起因して所定幅のパルスを発
生する単安定マルチバイブレータ、（１ｇ）は、単安定
マルチバイブレータ（１７）と第２のコンパレータ（１
５）からの出力信号を入力するＡＮＤ回路である。

第４図のＰ１〜Ｐ５は、第３図の回路各部における波形
とそのタイミングを示したもので、Ｐｌは検出コイル（
１３）の電圧波形である。Ｐ２は第２のコンパレータ（
１，５）、Ｐ３は第１のコンパレータ（１４）、Ｐ４は
単安定マルチバイブレータ（１７）　、Ｐ５はＡＮＤ回
路（１８）のそれぞれの出力信号の波形とタイミングを
示したちのである。

次に動作について説明する。同期電動機（１）の回転子
が回転すると、回転子に取り付けられたマグネット（１
２）が検出コイル（１３）の側を通過する度に、第４図
に示す電圧波形Ｐ１を発生する。電圧Ｐ１は、ｍｌのコ
ンパレータ（１４）および第２のコンパレータ（１５）
に入力される。

この第１のコンパレータ（１４）は、入力される基準電
位（Ｖｓ）より高い電圧波形を検出してパルス化するも
ので、そのパルス波形がＰ３である。

第２のコンパレータ（１５）は、グランド電位より低い
電圧を検出してパルス化するもので、そのパルス波形が
Ｐ２である。第１のコンパレータ（１４）の出力信号Ｐ
３は、単安定マルチバイブレーク（１７）に入力され、
所定のパルス幅に変換される。この変換された波形がＰ
４である。そして、ＡＮＤ回路（１８）では、Ｐ２の信
号とＰ４の信号が入力され、両方の信号がｒＨＪとなる
ＡＮＤ条件の場合のみ信号を出力する。これがＰ５に示
すインデックス信号である。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の記録ディスク駆動装置のインデックス信号作成回
路は、以上述べたように、同期電動機の回転に対応した
インデックス信号を検出するために、回転子の特定箇所
に取り付けたマグネットに検出コイルを対峙させ、１回
転ごとに生じる起電力からインデックス信号を作成して
いる。このように、同期電動機にインデックス信号を検
出するためのマグネットや検出コイルが配設されている
と、同期電動機の構成が複雑になり、信頼性の低下やコ
スト高になるなどの問題点を生じる。

この発明は、上記のような問題点を解消することを課題
としてなされたもので、同期電動機内のマグネットや検
出コイルを不要にして構成を簡略化することにより、信
頼性を向上させ、低コスト化を図るとともに、同期電動
機の回転子の磁極数に関わらず、常に適切なインデック
ス信号を作成することが可能な記録ディスク駆動装置の
インデックス信号作成回路を提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段〕 この発明に係る記録ディスク駆動装置のインデックス信
号作成回路は、位置信号をローパスフィルタで高周波ノ
イズをカットし、そのローパスフィルタの出力をコンパ
レータでデジタル信号化するとともに、コンパレータの
出力をｎ進カウンタでカウントして、カウント値がｎに
なる度にインデックス信号を出力することを特徴とする
。

［作用］ この発明に係る記録ディスク駆動装置のインデックス信
号作成回路においては、記録ディスクを回転駆動させる
同期電動機の運転用の位置信号を利用してインデックス
信号を作成することにより、従来のインデックス信号検
出用のマグネットや検出コイルが不要となるため、同期
電動機の構成が簡略化されて信頼性が向上し、低コスト
化が図れるようになった。

また、位置信号は、ローパスフィルタを通して余分な高
周波ノイズがカットされ、必要な位置信号成分だけを取
り出すことができる。そして、ノイズカットされた位置
信号は、さらにコンパレータを通してデジタル信号化し
、後段のｎ進カウンタでの信号処理を可能にする。そし
て、ｎ進カウンタは、デジタル信号化した位置信号をカ
ウントし、回転子の磁極数２ｎに対応するカウント値ｎ
になる度にインデックス信号を出力することにより、回
転子の磁極数に対応して、常に適正なインデックス信号
を作成することが可能となる。

［実施例］ 以下、この発明における記録ディスク駆動装置のインデ
ックス信号作成回路の好適な実施例について説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

第１図において、（１）は、ホール素子により回転子の
位置を検出して回転制御する同期電動機であり、ここで
は無整流子同期電動機（以下、ＳＰＭと称する）を好ま
しく用いた。（２ａ）〜（２ｃ）は、それぞれのＵ、　
　Ｖ、　Ｗ相に対応するホール素子、（３）は、ホール
素子（２ｃ）が発生ずる電圧の高周波ノイズをカットす
るローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと称する）、（４）
は、ＬＰＦ　（３）を通過したホール素子（２ｃ）の電
圧をデジタル化するコンパレータ、（５）は、中央演算
処理装置の指令により任意のｎ退位にセットされ、所定
のパルス幅のインデックス信号を出力するｎ進カウンタ
で、ここではプログラマブルｎ進カウンタを好ましく用
いた。（６）は、ｎ進カウンタ（５）のｎ退位を制御す
る中央演算処理装置（以下、ＣＰＵと称する）、（７）
は、ｓｐＭ　（１）の回転制御を行うＳＰＭコントロー
ラである。

第２図において、Ｑｌ　”　２　”　３１１”　３１は
、第１図の実施例における各部のタイミング波形である
。Ｑｌは、ホール素子（２ｃ）の出力波形（差動）、Ｑ
ｌは、コンパレータ（４）の出力タイミング波形、Ｑ３
ｏは、ｎ進カウンタ（５）のカウント値を３進値にセッ
トした時の出力タイミング波形で、Ｑ３１は、ｎ進カウ
ンタ（５）のカウント値を４進値にセットした時の出力
タイミング波形である。

次に、この実施例のインデックス信号作成回路における
動作を説明する。

まず、ＳＰＭ（１）の回転子が回転すると、各ホール素
子（２ａ）〜（２ｃ）には、回転子の回転に同期した誘
起電圧を発生する。この時の回転子の回転周波数Ｆ（Ｈ
ｚ）は、ＳＰＭ（１）の場合、回転子の磁極の極数をＸ
極とし、同期速度をＮ（ｒｐｓ）とすると、 Ｆ−□　・　　Ｎ　　　［Ｈｚコ で与えられる。例えば、ｉ！ｉｉ数Ｘが１５極で、同期
速度Ｎが６０ｒｐｓとすると、周波数ＦはＦ−・　　６
０−１８０　　［Ｈｚｌ となる。また、８極であれば Ｆ−・　６０＝２４０　［Ｈｚ１ となる。

このように、各ホール素子（２ａ）〜（２Ｃ）は、それ
ぞれの位置において回転子の回転周波数と同じ、位相の
異なる位置信号を検出する。上式から、回転子の同期速
度が同じであっても回転子の磁極数によって回転周波数
（位置信号）が異なることがわかる。

そこで、先ずＬＰＦ　（３）で、第２図のＱｌで示すホ
ール素子（２ｃ）の出力をフィルタにかけて高周波ノイ
ズをカットして、必要な位置信号成分だけを取り出す。

ホール素子の出力は、高周波ノイズが含まれているので
、そのまま信号処理を行うのは適切でない。次に、ノイ
ズカットされた位置信号をコンパレータ（４）でデジタ
ル化すると、Ｑｌに示すような波形が得られる。そして
、このデジタル化された位置信号を、ここではプログラ
マブルｎ進カウンタ（５）を用いてカウントする。また
、ＣＰＵ　（６）は、プログラマブルｎ進カウンタ（５
）に対して、ＳＰＭ　（１）の回転子の磁極数２ｎ個に
対応するカウント値ｎになる度に、インデックス信号を
出力するように指令してセットする。

上記６極ＳＰＭの場合は、ＣＰＵ　（６）でプログラマ
ブルｎ進カウンタ（５）が３進値にセットされると、 ８０ ＝６０［Ｈｚ］ となり、カウント値が３ごとに１つのインデックス信号
を出力する。このため、回転周期（６０「ｐｓ）と同じ
１回転に１つの適正なインデックス信号を作成すること
ができる。このインデックス信号の波形は、第２図の波
形Ｑ３０のようになる。

また、８極ＳＰＭの場合も、ＣＰＵ　（６）でプログラ
マブルｎ進カウンタ（５）が４進値にセットされると ４０ −６０［Ｈｚ］ となり、カウント値が４ごとに１つのインデックス信号
を出力する。この場合も、上記と同様に回転子の１回転
につき１つの適正なインデックス信号が作成できる。こ
のインデックスｆ３号の波形は、第２図の波形Ｑ３□の
ようになる。

以上述べたように、いずれの磁極数を持ったＳＰＭであ
っても、位置信号をカウントして、そのＳＰＭの磁極数
２ｎに対応するカウント値ｎごとにインデックス信号を
出力させれば、回転子（および記録ディスク）の１回転
に１つの適正なインデックス信号を作成することが可能
である。

また、この実施例では、従来例のようにインデックス信
号を検出するためのマグネットや検出コイルが不要なた
め、同期電動機の構成を簡略化することが可能になり、
信頼性が向上するとともに、コストの低減化を図ること
ができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るインデックス信号作
成回路は、マグネットや検出コイルを使わずに、同期電
動機の運転に用いる位置信号を使ってインデックス信号
を作成するため、同期電動機の構成の簡略化が可能にな
り、信頼性が向上するとともに、コストの低減化を図る
ことができる。

また、インデックス信号の作成に用いられる位置信号は
、ローパスフィルタでノイズがカットされ、コンパレー
タでデジタル化したものを、ｎ進カウンタでＳＰＭの磁
極数に対応したインデックス信号を作成するので、種々
の磁極数を持ったＳＰＭであっても、常に適正なインデ
ックス信号を作成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図における各部のタイミング波形図、第３図は従
来例を示すブロック図、第４図は第３図における各部の
タイミング波形図である。 図において、（１）は同期電動機（ＳＰＭ）、（３）は
ローパスフィルタ（Ｌ　Ｐ　Ｆ）、（４）はコンパレー
タ、（５）はｎ進カウンタである。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第１図 第を図Ｉこあ゛け了各音戸のクイミンク）度杉図第２図 手 続 補 正 書 （自発） 平成２年２月　５日 ２、発明の名称 イχ来４ケリを示す７゛ロツク 記録ディスク駆動装置のインデックス信号作成回路第 図 ３、補正をする者 代表者　志 岐 守 哉 ４、代 理 人 端３図１こあ゛け３各麿ＩＩＩｆ）クヂＳνり′謔形り
コ第 図 ５、補正の対蒙 明細書の発明の詳細な説明の隨 ６、補正の内容 以 上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２ｎ個の磁極からなる永久磁石を含む回転子と、電機子
   巻線を含む固定子と、前記回転子と固定子との相対位置
   に対応する位置信号を検出する位置検出手段と、前記位
   置検出手段に基づいて前記回転子の回転周波数と同期し
   た周波数の交流を、前記電機子巻線に供給して回転子を
   回転駆動する同期電動機を有し、記録ディスクを駆動す
   る記録ディスク駆動装置のインデックス信号作成回路に
   おいて、 上記位置信号の高周波ノイズをカットするローパスフィ
   ルタと、 該ローパスフィルタの出力をデジタル信号化するコンパ
   レータと、 該コンパレータの出力をカウントしてカウント値がｎに
   なる度にインデックス信号を出力するｎ進カウンタとを
   備えたことを特徴とする記録ディスク駆動装置のインデ
   ックス信号作成回路。