(57)【要約】【課題】ＰＷＭオフ時の誤検出をなくし、起動時から定常回転に至るまで安定した速度制御が可能なモータ及びそれを用いたディスク装置を提供する。【解決手段】モータは、位置検出器３０を電圧比較器３１と検出パルス作成器３２とノイズ除去パルス作成器３３と位置検出切換器３４を含んで構成されており、指令器４０の速度指令信号Ａｃに応動して位置検出切換器３４の位置検出切換信号ＤＳを出力し、位置検出器３０が位置検出切換信号ＤＳにより、ＰＷＭオン側のみ位置検出を行う第１の位置検出と、ＰＷＭオン・オフ両側で位置検出を行う第２の位置検出とを切り換えて位置検出を行うよう構成されており、起動時から定常回転に至るまでは第２の位置検出を用い、定常回転時は第１の位置検出を用いる。【選択図】　　　　図１
2004048928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を有するロータと、
ステータに配置された複数相のコイルと、
電力供給源となる直流電源手段と、
前記直流電源手段の一方の端子側から前記複数相のコイルの一端への電力供給を行う第１のスイッチング手段と前記直流電源手段の他方の端子側から前記複数相のコイルの一端への電力供給を行う第２のスイッチング手段とを含んで構成される電力供給手段と、
速度指令信号を出力する指令手段と、
前記速度指令信号に応動して前記電力供給手段の前記第１のスイッチング手段と前記第２のスイッチング手段の少なくとも一方を高周波スイッチング動作させるスイッチングパルス信号を出力するスイッチング動作手段と、
前記指令手段の速度指令信号に応動した位置検出切換信号を出力する位置検出切換手段を有し、前記複数相のコイルの端子電圧から前記ロータの回転位置を検出して検出信号を出力する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出信号に応動して前記電力供給手段を通電制御する通電制御手段と、を具備するモータであって、
前記位置検出手段は、前記スイッチングパルス信号のオン区間において前記ロータの位置検出を行う第１の位置検出と、前記スイッチングパルス信号のオン区間およびオフ区間の両区間において前記ロータの位置検出を行う第２の位置検出とを、前記位置検出切換信号により切り換えて実行するよう構成されたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記指令手段は、前記位置検出手段の検出信号に応動した前記速度指令信号を出力するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記電力供給手段は、前記スイッチングパルス信号に応動して前記第１のスイッチング手段をオン・オフの高周波スイッチング動作させ、前記第１のスイッチング手段と同一相の前記第２のスイッチング手段を相補的にオフ・オンの高周波スイッチング動作させるよう構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項４】
前記位置検出手段は、前記複数相のコイルの端子電圧と前記複数相のコイルの共通電圧とを実質的に比較して比較信号を出力する電圧比較手段と、前記スイッチングパルス信号に応動したノイズ除去信号を出力するノイズ除去信号作成手段と、前記ノイズ除去信号により前記電圧比較手段の比較信号を論理ゲート処理し検出信号を出力する検出信号作成手段と、を含んで構成され、前記第１の位置検出は前記スイッチングパルス信号のオフからオンへの変化時点を含む第１の所定時間と前記スイッチングパルスのオフ区間において前記電圧比較手段の比較信号を無効にして位置検出を行い、前記第２の位置検出は前記スイッチングパルス信号のオフからオンへの変化時点を含む前記第１の所定時間とオンからオフへの変化時点を含む第２の所定時間において前記電圧比較手段の比較信号を無効にして位置検出を行うよう構成されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項５】
前記位置検出切換手段は、前記ロータの定速回転時に第１の位置検出を行わせるように位置検出切換信号を出力するよう構成されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項６】
前記位置検出切換手段は、起動時から定速回転に至るまで第２の位置検出を行わせるように位置検出切換信号を出力するよう構成されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項７】
前記位置検出切換手段は、起動時から定速回転に至るまで第２の位置検出を行い、定速回転時に第１の位置検出を行わせるように位置検出切換信号を出力するよう構成されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項８】
ディスクから信号再生を行う、または、ディスクに信号記録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、または、記録情報信号を信号処理して前記ヘッド手段に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し、永久磁石を有するロータと、
ステータに配置された複数相のコイルと、
電力供給源となる直流電源手段と、
前記直流電源手段の一方の端子側から前記複数相のコイルの一端への電力供給を行う第１のスイッチング手段と前記直流電源手段の他方の端子側から前記複数相のコイルの一端への電力供給を行う第２のスイッチング手段とを含んで構成される電力供給手段と、
速度指令信号を出力する指令手段と、
前記速度指令信号に応動して前記電力供給手段の前記第１のスイッチング手段と前記第２のスイッチング手段の少なくとも一方を高周波スイッチング動作させるスイッチングパルス信号を出力するスイッチング動作手段と、
前記指令手段の速度指令信号に応動した位置検出切換信号を出力する位置検出切換手段を有し、前記複数相のコイルの端子電圧から前記ロータの回転位置を検出して検出信号を出力する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出信号に応動して前記電力供給手段を通電制御する通電制御手段と、を具備するディスク装置であって、
前記位置検出手段は、前記スイッチングパルス信号のオン区間において前記ロータの位置検出を行う第１の位置検出と、前記スイッチングパルス信号のオン区間およびオフ区間の両区間において前記ロータの位置検出を行う第２の位置検出とを、前記位置検出切換信号により切り換えて実行するよう構成されたことを特徴とするディスク装置。
【請求項９】
前記指令手段は、前記位置検出手段の検出信号に応動した前記速度指令信号を出力するよう構成されたことを特徴とする請求項８に記載のディスク装置。
【請求項１０】
前記電力供給手段は、前記スイッチングパルス信号に応動して前記第１のスイッチング手段をオン・オフの高周波スイッチング動作させ、前記第１のスイッチング手段と同一相の前記第２のスイッチング手段を相補的にオフ・オンの高周波スイッチング動作させるよう構成されたことを特徴とする請求項８または請求項９のいずれか一項に記載のディスク装置。
【請求項１１】
前記位置検出手段は、前記複数相のコイルの端子電圧と前記複数相のコイルの共通電圧とを実質的に比較して比較信号を出力する電圧比較手段と、前記スイッチングパルス信号に応動したノイズ除去信号を出力するノイズ除去信号作成手段と、前記ノイズ除去信号により前記電圧比較手段の比較信号を論理ゲート処理し検出信号を出力する検出信号作成手段と、を含んで構成され、
前記第１の位置検出は前記スイッチングパルス信号のオフからオンへの変化時点を含む第１の所定時間と前記スイッチングパルスのオフ区間において前記電圧比較手段の比較信号を無効にして位置検出を行い、前記第２の位置検出は前記スイッチングパルス信号のオフからオンへの変化時点を含む第１の所定時間とオンからオフへの変化時点を含む第２の所定時間において前記電圧比較手段の比較信号を無効にして位置検出を行うよう構成されたことを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載のディスク装置。
【請求項１２】
前記位置検出切換手段は、前記ロータの定速回転時に第１の位置検出を行わせるように位置検出切換信号を出力するよう構成されたことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載のディスク装置。
【請求項１３】
前記位置検出切換手段は、起動時から定速回転に至るまで第２の位置検出を行わせるように位置検出切換信号を出力するよう構成されたことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載のディスク装置。
【請求項１４】
前記位置検出切換手段は、起動時から定速回転に至るまで第２の位置検出を行い、定速回転時に第１の位置検出を行わせるように位置検出切換信号を出力するよう構成されたことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載のディスク装置。
【請求項１５】
前記位置検出切換手段は、前記ディスクから信号再生を行う、または、前記ディスクに信号記録を行う場合に第１の位置検出を行わせるように位置検出切換信号を出力するよう構成されたことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載のディスク装置。
【請求項１６】
前記位置検出切換手段は、起動時に第２の位置検出を行い、前記ディスクから信号再生を行う、または、前記ディスクに信号記録を行う場合に第１の位置検出を行わせるように位置検出切換信号を出力するよう構成されたことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＷＭ（パルス幅変調）センサレス駆動により駆動制御されるモータと、そのモータを用いたディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来のモータの構成を示すブロック図である。図１２を用いて従来のモータの動作を簡単に説明する。ロータ１０１０は永久磁石による界磁部を有し、コイル１０１１，１０１２，１０１３との相互作用により回転力を発生する。電力供給器１０２０は、３個の上側パワートランジスタ１０２１，１０２２，１０２３および３個の下側パワートランジスタ１０２５，１０２６，１０２７を含んで構成され、コイル１０１１，１０１２，１０１３のそれぞれへ電力供給を行う。位置検出器１０３０はコイル１０１１，１０１２，１０１３のそれぞれの一端の端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と共通電圧Ｖｃとを比較し、その比較結果に応動した検出パルス信号ＦＧを出力する。指令器１０４０はロータ１０１０を速度制御する速度指令信号ＥＣを出力する。スイッチング制御器１０５０は指令器１０４０の速度指令信号ＥＣに応動して電力供給器１０２０の上側パワートランジスタ１０２１，１０２２，１０２３を高周波スイッチング動作させるための主ＰＷＭ信号Ｗｐを出力する。通電制御器１０６０は位置検出器１０３０の検出パルス信号ＦＧとスイッチング制御器１０５０の主ＰＷＭ信号Ｗｐとに応動してコイル１０１１，１０１２，１０１３への通電制御を行うために、上側パワートランジスタ１０２１，１０２２，１０２３を制御する上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３と下側パワートランジスタ１０２５，１０２６，１０２７を制御する下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を出力する。上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３と下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が入力された電力供給器１０２０は、コイル１０１１，１０１２，１０１３に電力供給を行い、モータのＰＷＭセンサレス駆動が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成された従来のモータにおいては次のような課題があった。図１２に示した従来のモータでは、ＰＷＭ動作を行いながら位置検出器１０３０においてコイル１０１１，１０１２，１０１３の端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と共通電圧Ｖｃとの比較によってロータ１０１０の位置検出を行っている。従来のモータにおいては、ＰＷＭセンサレス駆動を行っているため、ＰＷＭ信号における”Ｌ”側（ＰＷＭオフ側）での電圧が不安定であり、ＰＷＭオフ側で位置検出を行った場合には誤検出の可能性が高くなっていた。位置検出器１０３０における誤検出は、検出パルス信号ＦＧの変動が大きくなる。この検出パルス信号ＦＧを用いてロータ１０１０の速度制御を行った場合には、ロータ１０１０の速度変動が大きくなるため、ジッタが悪化するという問題があった。したがって、ＰＷＭオフ側での誤検出をなくすことを目的として、ＰＷＭオフ側での位置検出を行わない方式が考えられる。しかし、この方式の場合には、起動時から定常回転に至るまでの過渡的な状態において誤検出もしくは無検出となり、この誤検出もしくは無検出によりＰＷＭセンサレス駆動への引き込み失敗を起こす恐れがあった。したがって、ＰＷＭオフ側での誤検出をなくし、起動時から定常回転に至るまで安定した速度制御を行うことが可能な構成を得ることがこの分野における課題であった。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決したものであり、ＰＷＭオフ側での誤検出をなくし、起動時から定常回転に至るまで安定した速度制御を行うことができるモータとそれを用いたディスク装置とを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るモータは、永久磁石を有するロータと、
ステータに配置された複数相のコイルと、
電力供給源となる直流電源手段と、
前記直流電源手段の一方の端子側から前記複数相のコイルの一端への電力供給を行う第１のスイッチング手段と前記直流電源手段の他方の端子側から前記複数相のコイルの一端への電力供給を行う第２のスイッチング手段とを含んで構成される電力供給手段と、
速度指令信号を出力する指令手段と、
前記速度指令信号に応動して前記電力供給手段の前記第１のスイッチング手段と前記第２のスイッチング手段の少なくとも一方を高周波スイッチング動作させるスイッチングパルス信号を出力するスイッチング動作手段と、
前記指令手段の速度指令信号に応動した位置検出切換信号を出力する位置検出切換手段を有し、前記複数相のコイルの端子電圧から前記ロータの回転位置を検出して検出信号を出力する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出信号に応動して前記電力供給手段を通電制御する通電制御手段と、を具備しており、
前記位置検出手段は、前記スイッチングパルス信号のオン区間において前記ロータの位置検出を行う第１の位置検出と、前記スイッチングパルス信号のオン区間およびオフ区間の両区間において前記ロータの位置検出を行う第２の位置検出とを、前記位置検出切換信号により切り換えて実行するよう構成されている。
このように構成することにより、第１の位置検出を用いることで位置検出手段のＰＷＭオフ側での誤検出をなくし、出力信号の変動を小さくすることができる。また、第１の位置検出と第２の位置検出を位置検出切換信号により切り換えて位置検出を行うことにより、起動時から定常回転に至るまで安定した速度制御が可能となる。
【０００６】
本発明に係るディスク装置は、ディスクから信号再生を行う、または、ディスクに信号記録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、または、記録情報信号を信号処理して前記ヘッド手段に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し、永久磁石を有するロータと、
ステータに配置された複数相のコイルと、
電力供給源となる直流電源手段と、
前記直流電源手段の一方の端子側から前記複数相のコイルの一端への電力供給を行う第１のスイッチング手段と前記直流電源手段の他方の端子側から前記複数相のコイルの一端への電力供給を行う第２のスイッチング手段とを含んで構成される電力供給手段と、
速度指令信号を出力する指令手段と、
前記速度指令信号に応動して前記電力供給手段の前記第１のスイッチング手段と前記第２のスイッチング手段の少なくとも一方を高周波スイッチング動作させるスイッチングパルス信号を出力するスイッチング動作手段と、
前記指令手段の速度指令信号に応動した位置検出切換信号を出力する位置検出切換手段を有し、前記複数相のコイルの端子電圧から前記ロータの回転位置を検出して検出信号を出力する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出信号に応動して前記電力供給手段を通電制御する通電制御手段と、を具備しており、
前記位置検出手段が、前記スイッチングパルス信号のオン区間において前記ロータの位置検出を行う第１の位置検出と、前記スイッチングパルス信号のオン区間およびオフ区間の両区間において前記ロータの位置検出を行う第２の位置検出とを、前記位置検出切換信号により切り換えて実行するよう構成されている。
このように構成することにより、第１の位置検出を用いることで位置検出手段のＰＷＭオフ側での誤検出をなくし、出力信号の変動を小さくすることができる。また、第１の位置検出と第２の位置検出を位置検出切換信号により切り換えて位置検出を行うことにより、起動時から定常回転に至るまで安定した速度制御が可能となる。
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。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好適な実施の形態を実施の形態１として添付の図１から図１１を参照しながら説明する。
【０００８】
《実施の形態１》
図１は、本発明に係る実施の形態１のディスク装置の全体の構成を示すブロック図である。図１において、ロータ１０には界磁部として永久磁石が取り付けられており、永久磁石の発生磁束により複数極の界磁磁束が発生するよう構成されている。３相コイル１１，１２，１３は固定体であるステータに配設され、ロータ１０に対して相対的に電気的に１２０度相当ずらされて配置されている。各コイル１１，１２，１３の一方は電力供給手段である電力供給器２０に接続され、他方は共通接続されている。３相コイル１１，１２，１３には３相の駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３がそれぞれに流れて、３相磁束が発生し、ロータ１０との相互作用によって駆動力が生じる。この結果、ロータ１０およびロータ１０に取り付けられたディスク１が回転する。
ディスク１にはディジタル情報が記録されており、ヘッド手段である磁気ヘッドもしくは光学ヘッドで構成されるヘッド２によりディジタル情報が読み取られる。情報処理手段である情報処理器３は読み取ったディジタル情報を信号処理し、再生情報信号として出力する。また、ディスク１が記録可能なディスクの場合、情報処理器３に記録情報信号が入力されると、情報処理器３は信号処理したディジタル情報をヘッド２に出力し、ヘッド２によってディスク１上にディジタル情報が記録される。
【０００９】
電力供給源の直流電源手段である直流電源５は負極端子側をアース電位とし、正極端子側に所要の直流電圧（Ｖｍ）を供給している。直流電源５の正極端子側（Ｖｍ側）には電流検出器５１を介して第１のスイッチング手段である３個の上側パワートランジスタ２１，２２，２３の電流流入端子が共通接続されている。また、３相の上側パワートランジスタ２１，２２，２３の電流流出端子には３相コイル１１，１２，１３の電力供給端子がそれぞれ接続されている。
一方、直流電源５の負極端子側（アース側）には第２のスイッチング手段である３個の下側パワートランジスタ２５，２６，２７の電流流出端子が共通接続されている。また、下側パワートランジスタ２５，２６，２７の電流流入端子には３相コイル１１，１２，１３の電力供給端子がそれぞれ接続されている。
さらに、上側パワートランジスタ２１，２２，２３には上側パワーダイオード２１ｄ，２２ｄ，２３ｄがそれぞれ逆並列接続され、下側パワートランジスタ２５，２６，２７には下側パワーダイオード２５ｄ，２６ｄ，２７ｄがそれぞれ逆並列接続されている。
【００１０】
なお、実施の形態１において、上側パワートランジスタ２１，２２，２３および下側パワートランジスタ２５，２６，２７には、Ｎチャンネル電界効果型パワートランジスタを使用している。これらのＮチャンネル電界効果型パワートランジスタに逆並列接続されて形成された寄生ダイオードは、上側パワーダイオード２１ｄ，２２ｄ，２３ｄおよび下側パワーダイオード２５ｄ，２６ｄ，２７ｄとして使用されている。
電力供給器２０は、上側パワートランジスタ２１，２２，２３および下側パワートランジスタ２５，２６，２７、ならびに上側パワーダイオード２１ｄ，２２ｄ，２３ｄおよび下側パワーダイオード２５ｄ，２６ｄ，２７ｄにより構成されている。電力供給器２０は、通電制御手段である通電制御器６０の上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３および下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に応動して、電力供給源である直流電源５から３相コイル１１，１２，１３への電流路を形成し、３相コイル１１，１２，１３に電力供給を行っている。
【００１１】
電力供給器２０において、通電制御器６０からの上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３に応動して、上側パワートランジスタ２１，２２，２３が開閉制御され、直流電源５の正極端子と３相コイル１１，１２，１３の電力供給端子間の電力供給路が開閉動作する。この開閉動作により、３相コイル１１，１２，１３の正極側へ駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を供給する電流路が形成される。
電力供給器２０に入力される上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３は、スイッチング動作手段であるスイッチング動作器５０からの主ＰＷＭ信号Ｗｐにより各通電区間においてディジタル的なＰＷＭ信号に形成されている。したがって、上側パワートランジスタ２１，２２，２３は高周波スイッチング動作を行う。
また、電力供給器２０において、通電制御器６０からの下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に応動して、下側パワートランジスタ２５，２６，２７が開閉制御され、直流電源５の負極端子と３相コイル１１，１２，１３の電力供給端子間の電力供給路が開閉動作する。この開閉動作により、３相コイル１１，１２，１３の正極側へ駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を供給する電流路が形成される。下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は、スイッチング動作器５０の補助ＰＷＭ信号Ｗｓにより上側パワートランジスタ２１，２２，２３のオン・オフ高周波スイッチング動作と同一相で相補的に下側パワートランジスタ２５，２６，２７をオフ・オン高周波スイッチング動作させる（同期整流動作）。なお、スイッチング動作器５０の詳細は後述する。
【００１２】
位置検出手段である位置検出器３０は、電圧比較器３１と検出パルス作成器３２とノイズ除去パルス作成器３３と位置検出切換器３４を含んで構成され、ディスク１およびロータ１０の回転位置を検出し、その検出位置に対応した検出パルス信号ＦＧを出力する。電圧比較器３１は、３相コイル１１，１２，１３の一端に生じる３相端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と、共通接続された中点電圧Ｖｃをそれぞれ直接比較し、その比較結果に応動した電圧比較信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を出力する。検出パルス作成器３２は、電圧比較器３１の電圧比較信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に含まれる高周波スイッチング動作に伴うスイッチングノイズをノイズ除去パルス作成器３３のノイズ除去信号Ｗｍにより除去し、ディスク１およびロータ１０の位置検出を行い、検出パルス信号ＦＧを出力する。ノイズ除去パルス作成器３３は、位置検出切換手段である位置検出切換器３４の位置検出切換信号ＤＳにより、第１の位置検出と第２の位置検出を選択切換し、それぞれに対応したノイズ除去信号Ｗｍを検出パルス作成器３２へ出力する。位置検出切換器３４は指令器４０の速度指令信号Ａｃに応動した位置検出切換信号ＤＳを出力する。つまり、位置検出器３０は、速度指令信号Ａｃに応動して第１の位置検出と第２の位置検出を切り換えて位置検出を行い、検出パルス信号ＦＧを出力する。位置検出器３０から出力された検出パルス信号ＦＧは指令器４０と通電制御器６０に入力される。
なお、上記検出動作（第１の位置検出動作と第２の位置検出動作）の詳細は後述する。
【００１３】
指令手段である指令器４０はディスク１およびロータ１０の回転速度を所定値に速度制御する速度制御回路を含んで構成され、位置検出器３０の検出パルス信号ＦＧによりディスク１およびロータ１０の回転速度を検出し、目標回転速度との差に応動した速度指令信号Ａｃをスイッチング動作器５０と位置検出器３０へ出力する。ここでは、速度指令信号Ａｃは電圧信号である。
スイッチング動作器５０は、電流検出器５１とスイッチング制御器５２を含んで構成される。図２はスイッチング動作器５０の具体的な構成を示すブロック図である。電流検出器５１は、電流検出抵抗１１０を含んで構成され、直流電源５の正極端子側（Ｖｍ側）から上側パワートランジスタ２１，２２，２３を介して３相コイル１１，１２，１３に供給する通電電流または供給電流に比例した電流検出信号Ａｄを出力する。スイッチング制御器５２は、電流検出器５１の電流検出信号Ａｄと指令器４０からの速度指令信号Ａｃとを比較し、その比較結果に応動した基本ＰＷＭ信号Ｗｂと主ＰＷＭ信号Ｗｐと補助ＰＷＭ信号Ｗｓを出力する。
【００１４】
基本ＰＷＭ信号Ｗｂは位置検出器３０のノイズ除去パルス作成器３３に入力され、主ＰＷＭ信号Ｗｐと補助ＰＷＭ信号Ｗｓは通電制御器６０に入力される。主ＰＷＭ信号Ｗｐは電力供給器２０の上側パワートランジスタ２１，２２，２３をＰＷＭ動作させ、補助ＰＷＭ信号Ｗｓは下側パワートランジスタ２５，２６，２７を同期整流動作させる。スイッチング制御器５２は、比較回路１１１と基準トリガ発生回路１１２とＰＷＭ信号作成回路１１３とＰＷＭパルス回路１１４を含んで構成される。比較回路１１１は、電流検出器５１の電流検出信号Ａｄと指令器４０の速度指令信号Ａｃとの比較を行い、その比較結果に応動したＰＷＭリセット信号Ｐｒを出力する。具体的には、電流検出信号Ａｄが速度指令信号Ａｃよりも大きくなるとＰＷＭリセット信号Ｐｒは“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに状態変化する。基準トリガ発生回路１１２は一定周波数で基準トリガ信号Ｐｓを出力する回路である。ＰＷＭ信号作成回路１１３は、比較回路１１１のＰＷＭリセット信号Ｐｒと基準トリガ発生回路１１２の基準トリガ信号Ｐｓにより基本ＰＷＭ信号Ｗｂを出力する。基本ＰＷＭ信号Ｗｂは基準トリガ信号Ｐｓにより　“Ｈ”レベルに状態変化し、ＰＷＭリセット信号Ｐｒにより“Ｌ”レベルに状態変化する信号である。
【００１５】
図３は基準トリガ信号Ｐｓ、ＰＷＭリセット信号Ｐｒ、基本ＰＷＭ信号Ｗｂ等の関係を示す波形図である。基本ＰＷＭ信号Ｗｂは一定周波数の基準トリガ信号Ｐｓの立ち上がりエッジで“Ｈ”レベルに状態変化し、ＰＷＭリセット信号Ｐｒの立ち上がりエッジによって“Ｌ”レベルに状態変化する。このように、基本ＰＷＭ信号Ｗｂは、電流検出信号Ａｄと速度指令信号Ａｃの比較結果に応動したＰＷＭ信号となる。つまり、基本ＰＷＭ信号Ｗｂは指令器４０の速度指令信号Ａｃに応動してデューティーを変更するＰＷＭ信号となる。具体的には、目標回転数に対してディスク１およびロータ１０の実回転数が低い場合、指令器４０の速度指令信号Ａｃは大きくなり、基本ＰＷＭ信号Ｗｂのオンデューティーは大きくなる。また、逆に目標回転数に対してディスク１およびロータ１０の実回転数が高い場合、指令器４０の速度指令信号Ａｃは小さくなり、基本ＰＷＭ信号Ｗｂのオンデューティーは小さくなる。また、目標回転数とディスク１およびロータ１０の実回転数がほぼ等しい場合、指令器４０の速度指令信号Ａｃは目標回転数に対応した値となり、基本ＰＷＭ信号Ｗｂのオンデューティーもほぼ目標回転数に対応した値となる。このように、指令器４０は位置検出器３０の検出パルス信号ＦＧからディスク１およびロータ１０の回転速度を検出し、目標回転数との差に応動した速度指令信号Ａｃを出力する。この速度指令信号Ａｃに応動して基本ＰＷＭ信号Ｗｂのオンデューティーを変更させることにより、ディスク１およびロータ１０の速度制御が行われている。
【００１６】
なお、実施の形態１のディスク装置では、ＰＷＭ周波数が一定となるＰＷＭ信号を作成する構成で説明したが、必ずしもＰＷＭ周波数を一定にする必要はなく、例えば、ＰＷＭオフ期間一定としたＰＷＭ信号を作成する構成としてもよい。ＰＷＭ信号作成回路１１３の基本ＰＷＭ信号Ｗｂは位置検出器３０のノイズ除去パルス作成器３３に入力されるとともに、ＰＷＭパルス回路１１４にも入力される。
図３にはＰＷＭパルス回路１１４に入力される基本ＰＷＭ信号ＷｂとともにＰＷＭパルス回路１１４から出力される主ＰＷＭ信号Ｗｐと補助ＰＷＭ信号Ｗｓの関係を示す。ＰＷＭパルス回路１１４は、電力供給器２０の上側パワートランジスタ２１，２２，２３をＰＷＭ駆動させる主ＰＷＭ信号Ｗｐと、電力供給器２０の下側パワートランジスタ２５，２６，２７を同期整流駆動させる補助ＰＷＭ信号Ｗｓを出力する。主ＰＷＭ信号Ｗｐの立ち上がりエッジは、基本ＰＷＭ信号Ｗｂの立ち上がりエッジからデッドタイムＴａだけ遅延したタイミングで発生し、主ＰＷＭ信号Ｗｐの立ち下がりエッジは基本ＰＷＭ信号Ｗｂの立ち下がりエッジと同期している。また、補助ＰＷＭ信号Ｗｓの立ち上がりエッジは、基本ＰＷＭ信号Ｗｂの立ち下がりエッジからデッドタイムＴａだけ遅延したタイミングで発生し、補助ＰＷＭ信号Ｗｓの立ち下がりエッジは基本ＰＷＭ信号Ｗｂの立ち上がりエッジと同期している。スイッチング制御器５２の主ＰＷＭ信号Ｗｐおよび補助ＰＷＭ信号Ｗｓは通電制御器６０に入力される。
【００１７】
通電制御器６０は、位置検出器３０の検出パルス信号ＦＧに応動した上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３および下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を出力し、電力供給器２０の上側パワートランジスタ２１，２２，２３および下側パワートランジスタ２５，２６，２７の通電制御を行う。上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３にはスイッチング動作器５０の主ＰＷＭ信号Ｗｐが含まれ、下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３にはスイッチング動作器５０の補助ＰＷＭ信号Ｗｓが含まれている。上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３（主ＰＷＭ信号Ｗｐ）により上側パワートランジスタ２１，２２，２３が高周波スイッチング動作（ＰＷＭ動作）を行い、下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３（補助ＰＷＭ信号Ｗｓ）により下側パワートランジスタ２５，２６，２７がフルオン動作を行うとともに、上側パワートランジスタと同一相の下側パワートランジスタが相補的に高周波スイッチング動作（同期整流動作）を行う。具体的に説明すると、コイル１１からコイル１２への通電制御がなされている場合、上側パワートランジスタ２１が上側通電制御信号Ｎ１（主ＰＷＭ信号Ｗｐ）により高周波スイッチング動作（ＰＷＭ動作）を行い、下側パワートランジスタ２６が下側通電制御信号Ｍ２によりフルオン動作を行い、下側パワートランジスタ２５が下側通電制御信号Ｍ３（補助ＰＷＭ信号Ｗｓ）により高周波スイッチング動作（同期整流動作）を行っている。
【００１８】
上側パワートランジスタ２１が主ＰＷＭ信号Ｗｐによりオンしている時、上側パワートランジスタ２１は直流電源５の正極側端子からコイル１１に正極側電流を供給し、下側パワートランジスタ２６は直流電源５の負極側端子からコイル１２に負極側電流を供給している。次に、主ＰＷＭ信号Ｗｐがオフするとコイル１１に流れていた正極側電流はコイル１１のインダクタンス作用により流れ続けようとする。そのため、同一相の下側パワーダイオード２５ｄにより正極側電流が供給される。主ＰＷＭ信号ＷｐオフからデッドタイムＴａ時間経過後、補助ＰＷＭ信号Ｗｓがオン、つまり、下側パワートランジスタ２５がオンすると、コイル１１には下側パワートランジスタ２５を介して正極側電流が供給される。このように動作させることにより、下側パワーダイオード２５ｄによる電力損失を減少させることができる（同期整流動作）。このように通電制御器６０はＰＷＭ動作および同期整流動作を行っている。また、通電制御器６０は、位置検出器３０の検出パルス信号ＦＧに応動した検出ウィンドウ信号ＷＩＮ１〜６を出力する。検出ウィンドウ信号ＷＩＮ１〜６は位置検出器３０の検出パルス作成器３２に入力される。検出ウィンドウ信号ＷＩＮ１〜６は３相コイルの誘起電圧の立ち上がりおよび立ち下がりゼロクロス検出に対応しており、例えば、検出ウィンドウ信号ＷＩＮ１はコイル１１の誘起電圧の立ち上がりゼロクロス検出用の検出ウィンドウとなる。なお、検出動作についての詳細は後述する。
【００１９】
以上のように、位置検出器３０においてディスク１およびロータ１０の位置検出を行い、通電制御器６０は位置検出器３０の検出パルス信号ＦＧに応動して電力供給器２０の上側パワートランジスタ２１，２２，２３および下側パワートランジスタ２５，２６，２７を通電制御する上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３および下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を出力する。電力供給器２０は上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３および下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３によりオンオフ制御され３相コイル１１，１２，１３に電力の供給を行う。また、指令器４０は位置検出器３０の検出パルス信号ＦＧよりディスク１およびロータ１０の実回転数を検出し、目標回転数との差に応動した速度指令信号Ａｃを出力する。スイッチング動作器５０は指令器４０の速度指令信号Ａｃに応動して電力供給器２０の上側パワートランジスタ２１，２２，２３および下側パワートランジスタ２５，２６，２７をＰＷＭ動作（同期整流動作）させる主ＰＷＭ信号Ｗｐおよび補助ＰＷＭ信号Ｗｓを出力する。このようにディスク１およびロータ１０をＰＷＭセンサレス駆動して速度制御が行われる。
【００２０】
次に、位置検出器３０における位置検出動作を詳細に説明する。図４は位置検出器３０における電圧比較器３１の具体的な構成を示す回路図である。電圧比較器３１は入力抵抗１２１，１２２，１２３，１２４および電圧比較回路１２５，１２６，１２７で構成される。電圧比較器３１において、３相コイル１１，１２，１３の一端に生じる３相端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と、共通接続された中点電圧Ｖｃは、入力抵抗１２１，１２２，１２３，１２４を介して電圧比較回路１２５，１２６，１２７にそれぞれ入力される。電圧比較回路１２５，１２６，１２７は３相端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と中点電圧Ｖｃをそれぞれ直接比較し、その比較結果に応動した電圧比較信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を出力する。これにより、３相コイル１１，１２，１３の誘起電圧のゼロクロス検出を行う。基本的に電圧比較信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は３相コイル１１，１２，１３の誘起電圧のゼロクロスにエッジを持つパルス信号となるが、３相端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と中点電圧Ｖｃの直接比較を行っているため、比較結果にはゼロクロス情報の他にＰＷＭ動作による高周波スイッチング動作に伴うスイッチングノイズが重畳されている。このように形成された電圧比較信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、検出パルス作成器３２に入力される。
なお、実施の形態１のディスク装置においては、３相コイル１１，１２，１３の一端を共通接続した中点電圧Ｖｃを用いて電圧比較を行っているが、３相コイルの１１，１２，１３の端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３から擬似的に中点電圧Ｖｃを作成し電圧比較を行うよう構成してもよい。
【００２１】
以下、位置検出器３０におけるノイズ除去パルス作成器３３の具体的な構成を説明する。図５はノイズ除去パルス作成器３３の具体的な構成を示すブロック回路図である。図６はノイズ除去パルス作成器３３における各信号波形の関係を示す波形図である。
ノイズ除去パルス作成器３３は、第１の遅延パルス作成器１３０と第２の遅延パルス作成器１３１とセレクタ回路１３２と複数の論理ゲート１３３〜１３９を含んで構成される。スイッチング制御器５２の基本ＰＷＭ信号Ｗｂが第１の遅延パルス作成器１３０および第２の遅延パルス作成器１３１に入力され、Ｔｘ、Ｔｙ時間遅延された第１の遅延パルス信号Ｗｘおよび第２の遅延パルス信号Ｗｙをそれぞれ出力する。基本ＰＷＭ信号Ｗｂと第１の遅延パルス信号Ｗｘは論理ゲート１３３に入力され排他的論理和反転合成される。そして、この論理ゲート１３３において排他的論理和反転合成された信号は、論理ゲート１３５において基本ＰＷＭ信号Ｗｂの論理ゲート１３４からの反転出力信号と論理和合成される。論理ゲート１３５の出力信号がＰＷＭオン側ノイズ除去信号Ｗｍｏｎとなる。
【００２２】
また、基本ＰＷＭ信号Ｗｂと第２の遅延パルス信号Ｗｙは論理ゲート１３６に入力され排他的論理和反転合成される。論理ゲート１３６において排他的論理和反転合成された信号は、論理ゲート１３７において基本ＰＷＭ信号Ｗｂと論理和合成される。論理ゲート１３７の出力信号がＰＷＭオフ側ノイズ除去信号Ｗｍｏｆｆとなる。論理ゲート１３８は基本ＰＷＭ信号ＷｂとＰＷＭオン側ノイズ除去信号Ｗｍｏｎの論理積合成を行い、第１のノイズ除去信号Ｗｍ１を出力する。論理ゲート１３９はＰＷＭオン側ノイズ除去信号ＷｍｏｎとＰＷＭオフ側ノイズ除去信号Ｗｍｏｆｆの論理積合成を行い、第２のノイズ除去信号Ｗｍ２を出力する。
以下の説明において、第１のノイズ除去信号Ｗｍ１を用いて位置検出を行うことを第１の位置検出と言い、第２のノイズ除去信号Ｗｍ２を用いて位置検出を行うことを第２の位置検出と言う。
ノイズ除去パルス作成器３３のセレクタ回路１３２は、第１のノイズ除去信号Ｗｍ１と第２のノイズ除去信号Ｗｍ２を位置検出切換器３４の位置検出切換信号ＤＳによりいずれか一方を選択し、ノイズ除去信号Ｗｍを出力する。ノイズ除去信号Ｗｍは検出パルス作成器３２に入力される。
【００２３】
論理ゲート１３５から出力されたＰＷＭオン側ノイズ除去信号ＷｍｏｎはＰＷＭオン時に発生するノイズを除去する信号であり、一方、ＰＷＭオフ側ノイズ除去信号ＷｍｏｆｆはＰＷＭオフ時に発生するノイズを除去する信号である。遅延時間ＴｘおよびＴｙはそれぞれＰＷＭオン時およびＰＷＭオフ時に発生するスイッチングノイズの除去を行う時間（ノイズ除去時間）である。実施の形態１のディスク装置においては、ＰＷＭオン側ノイズ除去信号ＷｍｏｎとＰＷＭオフ側ノイズ除去信号Ｗｍｏｆｆのノイズ除去時間Ｔｘ，Ｔｙは独立に時間設定可能である。しかし、本発明における時間設定方法はこのような設定方法に限定されるものではない。但し、主ＰＷＭ信号Ｗｐと補助ＰＷＭ信号Ｗｓのデッドタイム時間Ｔａに対して、それぞれのノイズ除去時間Ｔｘ，Ｔｙは長くなければならない（Ｔｘ＞Ｔａ，Ｔｙ＞Ｔａ）。
【００２４】
論理ゲート１３８から出力された第１のノイズ除去信号Ｗｍ１はＰＷＭオン側ノイズ除去信号Ｗｍｏｎと基本ＰＷＭ信号Ｗｂの論理積合成信号である。第１のノイズ除去信号Ｗｍ１の“Ｈ”レベル区間がロータ１０の位置検出可能区間（“Ｌ”レベル区間はノイズ除去区間）となる。すなわち、第１のノイズ除去信号Ｗｍ１を用いて位置検出を行う第１の位置検出は、ＰＷＭオフ側での検出は行わず、ＰＷＭオン区間からＰＷＭオン側ノイズ除去区間Ｔｘを除いた区間で位置検出を行う（ＰＷＭオン側のみ検出）。
一方、論理ゲート１３９から出力された第２のノイズ除去信号Ｗｍ２はＰＷＭオン側ノイズ除去信号ＷｍｏｎとＰＷＭオフ側ノイズ除去信号Ｗｍｏｆｆの論理積合成信号である。第２のノイズ除去信号Ｗｍ２の“Ｈ”レベル区間がロータ１０の位置検出可能区間（“Ｌ”レベル区間はノイズ除去区間）となる。すなわち、第２のノイズ除去信号Ｗｍ２を用いて位置検出を行う第２の位置検出は、ＰＷＭオン側ノイズ除去区間ＴｘおよびＰＷＭオフ側ノイズ除去区間Ｔｙを除く全ての区間で位置検出を行う（ＰＷＭオン・オフ両側検出）。
【００２５】
以下、位置検出器３０における検出パルス作成器３２の具体的な構成を説明する。図７は位置検出器３０の検出パルス作成器３２の具体的な構成を示すブロック図である。図７に示すように、検出パルス作成器３２は反転回路１４０とノイズ除去回路１４１と検出回路１４２と合成回路１４３を含んで構成される。反転回路１４０には位置検出器３０の電圧比較器３１の電圧比較信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が入力され、それぞれが反転した反転電圧比較信号Ｃ１Ｒ，Ｃ２Ｒ，Ｃ３Ｒを出力する。ノイズ除去回路１４１は、電圧比較信号１，Ｃ２，Ｃ３および反転電圧比較信号Ｃ１Ｒ，Ｃ２Ｒ，Ｃ３Ｒに重畳されている高周波スイッチング動作に伴うスイッチングノイズを、位置検出器３０のノイズ除去パルス作成器３３からのノイズ除去信号Ｗｍによりノイズ除去を行う。ノイズ除去後、ノイズ除去回路１４１は、ノイズ除去後電圧比較信号Ｃ１Ａ，Ｃ２Ａ，Ｃ３Ａおよびノイズ除去後反転電圧比較信号Ｃ１ＲＡ，Ｃ２ＲＡ，Ｃ３ＲＡを出力する。検出回路１４２は、通電制御器６０の検出ウィンドウ信号ＷＩＮ１〜６により検出相を選択し、３相コイル１１，１２，１３の誘起電圧の立ち上がりおよび立ち下がりゼロクロス検出を行い、ゼロクロス検出信号Ｄｔ１〜６を出力する。合成回路１４３は入力されたゼロクロス検出信号Ｄｔ１〜６を合成し、検出パルス信号ＦＧを出力する。すなわち、検出パルス信号ＦＧは、各相の誘起電圧の立ち上がりおよび立ち下がりゼロクロスにエッジを有する（電気角で６０度間隔）パルス信号となる。
【００２６】
以下、ノイズ除去および検出動作について図８の波形図を用いて詳しく説明を行う。図８の波形図はコイル１１の誘起電圧Ｖｂ１の立ち上がりゼロクロス検出を例にしている。
コイル１１の端子電圧Ｖ１と中点電圧Ｖｃを電圧比較器３１の電圧比較回路１２５において直接比較した結果が電圧比較信号Ｃ１である。電圧比較信号Ｃ１には誘起電圧のゼロクロス情報の他に高周波スイッチング動作に伴うスイッチングノイズが重畳（図８において、例えばＡで囲む領域内に示す）している。そこで、検出パルス作成器３２のノイズ除去回路１４１において、ノイズ除去パルス作成器３３のノイズ除去信号Ｗｍとの論理合成により電圧比較信号Ｃ１に重畳した高周波スイッチングノイズの除去（図８において、例えばＢで囲む領域内に示す）を行い、ノイズ除去後電圧比較信号Ｃ１Ａを出力する。高周波スイッチングノイズが除去されたノイズ除去後電圧比較信号Ｃ１Ａは、コイル１１の誘起電圧のゼロクロス情報を含んだ信号となる。
【００２７】
次に、検出パルス作成器３２の検出回路１４２において、ノイズ除去後電圧比較信号Ｃ１Ａとコイル１１の誘起電圧Ｖｂ１の立ち上がりゼロクロス検出用の検出ウィンドウ信号ＷＩＮ１により、コイル１１の誘起電圧Ｖｂ１の立ち上がりゼロクロス検出を行う。図８において、その検出結果をゼロクロス検出信号Ｄｔ１で示す。検出回路１４２は、例えば、Ｄフリップフロップ回路で構成され、ノイズ除去後電圧比較信号Ｃ１ＡはＤフリップフロップのクロック端子に入力され、そのリセット端子にはコイル１１の誘起電圧Ｖｂ１の立ち上がりゼロクロス検出用の検出ウィンドウ信号ＷＩＮ１が入力される。検出ウィンドウ内でノイズ除去後電圧比較信号Ｃ１Ａの立ち上がりエッジを検出することにより、コイル１１の誘起電圧Ｖｂ１の立ち上がりゼロクロスが検出される（図８において矢印Ｃで示す位置）。このように検出回路１４２は、検出ウィンドウ信号ＷＩＮ１〜６に対応したゼロクロス検出信号Ｄｔ１〜６を出力する。ゼロクロス検出信号Ｄｔ１〜６を合成回路１４３において合成出力した信号が検出パルス信号ＦＧとなる。
【００２８】
しかし、実施の形態１のディスク装置においては、以下に説明するように検出結果にノイズ除去信号Ｗｍによる量子化誤差が含まれる。これは、コイル１１の誘起電圧Ｖｂ１の立ち上がりゼロクロスがノイズ除去信号Ｗｍの”Ｈ”レベル区間（ロータ１０の位置検出可能区間）にあるか”Ｌ”レベル区間（ノイズ除去区間）にあるかで異なる。前者の場合、コイル１１の誘起電圧Ｖｂ１の立ち上がりゼロクロスがノイズ除去区間内にはないため、上述したようにほぼ正確にゼロクロス検出が行える。しかし、後者の場合、コイル１１の誘起電圧Ｖｂ１の立ち上がりゼロクロスがノイズ除去区間内にあるため、その区間ではノイズ除去動作を行ってしまう（図９の波形図参照）。この場合、本来のコイル１１の誘起電圧Ｖｂ１の立ち上がりゼロクロスはノイズ除去信号Ｗｍによりノイズ除去が行われるため、図９における矢印Ｃで示す実際に生じた位置ではなく、図９における矢印Ｄで示す位置をコイル１１の誘起電圧Ｖｂ１の立ち上がりゼロクロスとして検出する。すなわち、立ち上がりゼロクロスがノイズ除去信号Ｗｍのノイズ除去区間内にある場合には、ゼロクロス検出結果にノイズ除去信号Ｗｍによる量子化誤差が含まれるという問題がある。
【００２９】
以下、位置検出器３０における第１の位置検出および第２の位置検出についての説明する。
第１の位置検出および第２の位置検出は位置検出切換器３４の位置検出切換信号ＤＳによって切り換えられる。ＰＷＭ動作（同期整流動作）を行っている実施の形態１のディスク装置では、３相コイル１１，１２，１３の端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と中点電圧Ｖｃの直接比較により、コイルの誘起電圧のゼロクロス検出を行っている。そのため、３相コイル１１，１２，１３の端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３および中点電圧Ｖｃは高周波スイッチング動作を行っており、ＰＷＭオフ側での端子電圧の動作が不安定となってしまう。したがって、ゼロクロス検出をＰＷＭオン側およびＰＷＭオフ側で検出可能とした第２の位置検出を行った場合、ＰＷＭオン側ノイズ除去信号ＷｍｏｎとＰＷＭオフ側ノイズ除去信号Ｗｍｏｆｆから作成される第２のノイズ除去信号Ｗｍ２を用いて位置検出を行う。このため、実質検出可能区間は、ＰＷＭオン区間からＰＷＭオン側ノイズ除去区間Ｔｘを除いた区間、およびＰＷＭオフ区間からＰＷＭオフ側ノイズ除去区間Ｔｙを除いた区間となる。すなわち、検出可能区間はＰＷＭオン側およびＰＷＭオフ側の両方存在しており、ＰＷＭ動作（同期整流動作）を行っている実施の形態１のディスク装置では、ＰＷＭオフ側（同期整流動作時）でのゼロクロス検出における誤検出の可能性が高くなる。先に述べたように実施の形態１のディスク装置では、量子化誤差を含んだ検出となるが、それ以上にゼロクロス検出の誤検出の方が検出パルス信号ＦＧの変動に関しては支配的である。したがって、検出パルス信号ＦＧを用いて速度制御を行っている実施の形態１のディスク装置では、検出パルス信号ＦＧの変動は速度変動を引き起こす。つまり、実施の形態１のディスク装置を例えばハードディスク装置等で使用する場合は、重要項目である定常回転におけるジッタに悪影響を及ぼしてしまう。ジッタの悪化はリードライト時のエラーを引き起こす可能性が高く、ジッタの悪化は抑えるべきである。
【００３０】
一方、ＰＷＭオフ側での誤検出をなくすためＰＷＭオフ側でのゼロクロス検出を禁止した第１の位置検出を行った場合、ＰＷＭオン側ノイズ除去信号Ｗｍｏｎと基本ＰＷＭ信号Ｗｂから作成される第１のノイズ除去信号Ｗｍ１を用いて位置検出を行う。このため、ＰＷＭオフ側では検出動作を行わず、実質検出可能区間は、ＰＷＭオン区間からＰＷＭオン側ノイズ除去区間Ｔｘを除いた区間のみとなる。したがって、第１の位置検出はＰＷＭオフ側（同期整流動作）でのゼロクロス検出における誤検出がなくなる。しかしながら、ＰＷＭオフ側を全てノイズ除去区間としているためノイズ除去区間が第２の位置検出と比較して長くなることによる量子化誤差の増加は避けられない。しかし、ＰＷＭ動作（同期整流動作）によるＰＷＭオフ側でのゼロクロス検出における誤検出と比較した場合、量子化誤差に対する検出パルス信号ＦＧの変動よりも誤検出による検出パルス信号ＦＧの変動の方が大きい。したがって、ジッタが問題視されるハードディスク装置などの場合、定常回転時に第１の位置検出とすることによりＰＷＭオフ側での誤検出がなくなり、検出パルス信号ＦＧの変動が少なく速度変動も小さくなるため、低ジッタな回転駆動ができる。
実施の形態のディスク装置１では、ＰＷＭオフ側でのゼロクロス検出を禁止したＰＷＭオン側のみ検出を第１の位置検出とし、ＰＷＭオン側とＰＷＭオフ側の両方でゼロクロス検出を行うＰＷＭオン・オフ両側検出を第２の位置検出とし、両位置検出の切換を位置検出切換器３４の位置検出切換信号ＤＳにより行うよう構成されている。
【００３１】
上述したように、位置検出切換器３４の位置検出切換信号ＤＳによって第１の位置検出に切り換えて位置検出を行うことにより、ＰＷＭオフ側での誤検出がなくなり、ジッタの悪化が抑えられる。しかしながら、第１の位置検出でセンサレス駆動を行った場合、速度制御が安定しないという問題が生じる。これは起動時から定常回転に至る過渡的な状態で発生し、検出失敗によりセンサレス状態に引き込めないという問題である。
図１０は起動開始から定常回転に至るまでの時間と回転数との関係を示すグラフである。起動開始後は加速区間であり時間と共に回転数は上昇していく（図１０においてＡで示す領域）、定常回転数付近では速度制御系のサーボ定数等に関係してオーバーシュートが生じ（図１０においてＢで示す領域）、その後、定常回転数で一定速度回転を行う（図１０においてＣで示す領域）。実施の形態１のディスク装置では、既に説明を行ったように指令器４０の速度指令信号Ａｃによりスイッチング動作器５０の基本ＰＷＭ信号Ｗｂのオンデューティーを変化させ、ディスク１およびロータ１０に速度制御を行っている。
【００３２】
図１１は図１０のＡ〜Ｃの領域における基本ＰＷＭ信号Ｗｂのオンデューティーと第１のノイズ除去信号Ｗｍ１および第２のノイズ除去信号Ｗｍ２の関係を示す波形図である。図１１の（ａ）は起動開始直後の加速期間中（図１０のＡの領域）の波形であり、ＰＷＭのオンデューティーは１００％もしくは１００％に近い値となる。図１１の（ｂ）はオーバーシュート時（図１０のＢの領域）の波形であり、ＰＷＭのオンデューティーは非常に小さくなる。図１１の（ｃ）は定常回転時（図１０のＣの領域）の波形であり、ＰＷＭのオンデューティーは実質的に一定の値となる。
【００３３】
それぞれの状態において、第１のノイズ除去信号Ｗｍ１および第２のノイズ除去信号Ｗｍ２を比較した場合、両信号の“Ｈ”レベル区間が検出可能区間であり、第２の位置検出を用いた場合、図１０のＡ〜Ｃの領域のいかなる状況においても、図１１の（ａ）〜（ｃ）よりＰＷＭオン側およびＰＷＭオフ側で検出可能区間が存在している。しかしながら、第１の位置検出を用いた場合、ＰＷＭオン側のみ検出となるため、図１１の（ｂ）のように検出可能区間が存在しない場合が存在する。つまり、第１の位置検出を用いた場合、オーバーシュート時（図１０のＢの領域）はゼロクロス検出が行えず（センサレスとして動作が成り立たない状態となり）、センサレス状態に引き込めなくなる。これは、オーバーシュート時のＰＷＭオン区間とＰＷＭオン側ノイズ除去区間Ｔｘの関係により決まり、オーバーシュート時のＰＷＭオン区間がＰＷＭオン側ノイズ除去区間Ｔｘより小さくなってしまった場合に起こる現象である。このように、第１の位置検出はＰＷＭオフ側での誤検出をなくし、低ジッタな回転駆動を行うには効果がある検出方法である。しかし、この検出方法では速度制御の観点から常時使用できないという欠点がある。
【００３４】
したがって、図１０に示したように起動時から定常回転時に落ち着くまでは第２の位置検出を用い、定常回転時に第１の位置検出を用いれば、起動時から定常回転に至るまでセンサレス引き込み失敗等による脱調がなく、安定した速度制御が可能であり、定常回転時はＰＷＭオフ側での誤検出がなくなることにより、低ジッタな回転駆動が可能となる。
【００３５】
なお、第１の位置検出と第２の位置検出の切換は、位置検出切換器３４の位置検出切換信号ＤＳによって行われるが、位置検出切換信号ＤＳは、実施の形態１のディスク装置のように指令器４０の速度指令信号Ａｃに応動して変化する信号に限るものではなく、外部から、例えばパソコンやＤＳＰ等からのシリアル入力によって与える構成でもよい。位置検出切換タイミングの一例として、実施の形態１のディスク装置を例えばランプロード型ハードディスク装置に用いた場合、起動時は第２の位置検出を用いて安定した速度制御を行い、リードライト動作時（定常回転時）にランプから外れるタイミングを位置検出切換タイミングとすれば、リードライト動作時（定常回転時）は第１の位置検出により低ジッタな回転駆動が可能となる。
【００３６】
また、位置検出切換信号ＤＳは起動開始または加減速開始から一定時間経過後に切り替わるような信号としてもよい。この場合、時間設定を負荷の状況や設定回転数さらに速度制御系のサーボ定数等の関係から決定しなければならないが、このように構成することにより、起動開始または加減速開始から設定回転数に至るまでの過渡的な状態を第２の位置検出とすることで安定した速度制御が可能となり、一定時間経過後の設定回転数で定常回転中に第１の位置検出に切り換えることで低ジッタな回転駆動が可能となる。
また、実施の形態１のディスク装置をハードディスク装置だけでなく、ＤＶＤ−ＲＡＭ装置等に用いた場合でも、定常回転時以外の過渡的な状態を第２の位置検出とすることで安定な速度制御が可能となり、定常回転時に第１の位置検出に切り換えることで速度変動が少ない低ジッタな回転駆動が可能となる。
【００３７】
以上のように、実施の形態１のディスク装置では、位置検出切換器３４の位置検出切換信号ＤＳにより第１の位置検出と第２の位置検出を切り換えて位置検出を行っている。定常回転時は第１の位置検出とすることにより、位置検出器３０におけるＰＷＭ動作（同期整流動作）によるＰＷＭオフ側での端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３および中点電圧Ｖｃの動作不安定によるゼロクロス検出の誤検出がなくなる。つまり、検出パルス信号ＦＧの変動が少なくなり、速度変動が小さくなるため低ジッタな回転駆動が実現できる。また、起動時から定常回転に至るまでの過渡的な状態は第２の位置検出とすることにより、起動時から定常回転に至るまで安定した速度制御が可能なディスク装置が実現できる。
【００３８】
なお、実施の形態１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、コイルの相数は３相に限定されず複数相でもよく、ロータの磁極数も２極に限定されず多極にしてもよい。また、各相コイルはスター結線に限定されずデルタ結線としてもよい。また、モータの通電角は１２０度でも１５０度のような広角通電でもよい。また、高周波スイッチング動作を上側パワートランジスタのみで行わなくてもよく、下側パワートランジスタのみで行ってもよいし、上下パワートランジスタの両方で行わせてもよい。また、検出切換信号ＤＳの切換タイミングも上記に限るものではなく、第１の位置検出と第２の位置検出の使用状況も上記に限るものではない。
その他、本発明の趣旨を変えずして種々の変更が可能であり、そのような構成は本発明に含まれることはいうまでもない。
【００３９】
【発明の効果】
以上、実施の形態について詳細に説明したところから明らかなように、本発明は次の効果を有する。
本発明は、ＰＷＭオフ側での誤検出をなくし、起動時から定常回転に至るまで安定した速度制御を行うことができるモータとそれを用いたディスク装置とを提供することができる。
本発明のディスク装置によれば、第１の位置検出を用いることにより誤検出による検出パルス信号ＦＧの変動を小さくすることができる。そのため、検出パルス信号ＦＧを用いて速度制御を行っている場合、速度変動を小さくでき、低ジッタな回転駆動を実現することができる。また、本発明によれば第１の位置検出と第２の位置検出を位置検出切換信号ＤＳにより切り換えて位置検出を行うことにより、起動時から定常回転に至るまで安定した速度制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるスイッチング動作器５０の基本構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１における図２のスイッチング動作器５０の各部の動作タイミングを示す波形図である。
【図４】本発明の実施の形態１における位置検出器３０の電圧比較器３１の基本構成を示す回路図である。
【図５】本発明の実施の形態１における位置検出器３０のノイズ除去パルス作成器３３の基本構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態１における図５のノイズ除去パルス作成器３３の各部の動作タイミングを示す波形図である。
【図７】本発明の実施の形態１における位置検出器３０の検出パルス作成器３２の基本構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１における位置検出器３０の検出パルス作成器３２の各部の動作タイミングを示す波形図である。
【図９】本発明の実施の形態１における位置検出器３０の検出パルス作成器３２の各部の別の動作タイミングを示す波形図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における起動時から定常回転に至るまでの時間と回転数との関係を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における図１０のＡ〜Ｃ領域の状態での基本ＰＷＭ信号Ｗｂと第１のノイズ除去信号Ｗｍ１と第２のノイズ除去信号Ｗｍ２の関係を示す波形図である。
【図１２】従来のモータにおける全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　ディスク
２　ヘッド
３　情報処理器
５　直流電源
１０　ロータ
１１，１２，１３　コイル
２０　電力供給器
２１，２２，２３　上側パワートランジスタ
２５，２６，２７　下側パワートランジスタ
３０　位置検出器
３１　電圧比較器
３２　検出パルス作成器
３３　ノイズ除去パルス作成器
３４　位置検出切換器
４０　指令器
５０　スイッチング動作器
５１　電流検出器
５２　スイッチング制御器
６０　通電制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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