(57)【要約】【課題】高速検索・記録再生ができ、再生データ転送レートの高いディスク装置を提供する。【解決手段】位置検出部２９は、ディスク１を駆動するロータ１１の回転位置に対応した位置信号を出力する。電力供給部２０のパワートランジスタは、高周波スイッチング動作しながら、３相のコイル１１〜１３への電流路を形成する。スイッチング制御部２２は、電流検出信号と指令信号の比較結果に応動して、前記パワートランジスタをオン・オフする高周波スイッチング動作させる。通電制御部３２は位置信号から位相シフトした通電区間信号を作成し、前記パワートランジスタは通電区間信号に応動してコイルへの電流路を形成し、ディスク１の回転速度に対応して通電区間信号の位相シフト量を変化させる。【選択図】図１
2005184932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、情報信号が記録されているか、情報信号が記録されるディスクと、
前記ディスクに対して信号再生および／または信号記録を行うヘッド手段と、
少なくとも、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か、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、複数極の磁極により界磁磁束を発生する界磁部分が取り付けられたロータと、
ステータに配設されたＱ相（Ｑは３以上の整数）のコイルと、
少なくとも２つの出力端子を有し、直流電圧を供給する電圧供給手段と、
前記電圧供給手段の第１の出力端子側から前記Ｑ相のコイルの一端への電力供給を行うＱ個の第１のパワートランジスタと、前記電圧供給手段の第２の出力端子側から前記Ｑ相のコイルの一端への電力供給を行うＱ個の第２のパワートランジスタを含んで構成され、前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタにより前記コイルに電力供給を行う電力供給手段と、
前記ロータの磁極を検出することにより前記ロータの回転位置に対応した位置信号を得る位置検出手段と、
前記位置検出手段の位置信号に応動して前記電力供給手段の前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタによる前記Ｑ相のコイルへの電流路の形成を制御する通電動作手段と、
前記ディスクの回転速度に対応した指令信号を出力する指令手段と、
前記指令手段の指令信号に応動して、前記電力供給手段の前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタのうちで少なくとも１個のパワートランジスタを高周波スイッチング動作させるスイッチング動作手段とを具備するディスク装置であって、
前記通電動作手段を、位相指令信号を出力する位相指令手段と、前記位置検出手段の位置信号から位相シフトした通電区間信号を作成して、前記位相指令信号に応動して前記位相シフトの量を変更する位相変更手段と、前記位相変更手段の通電区間信号に応動して前記電力供給手段の前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタによる前記Ｑ相のコイルへの電流路の形成を制御する通電制御手段とを含んで構成したことを特徴とするディスク装置。
【請求項２】
前記位相指令手段を、前記位置検出手段の出力信号と基準周波数信号を周波数比較し、該比較結果に応動した位相指令信号を得る手段を含んで構成し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】
前記位相指令手段を、前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタが集積回路化されたチップ上に形成されたロジック回路により前記位置検出手段の出力信号と基準周波数信号を周波数比較し、該比較結果に応動した位相指令信号を得る手段を含んで構成したことを特徴とする請求項１または２記載のディスク装置。
【請求項４】
前記位相変更手段を、前記位置検出手段の位置信号をアナログ的に演算合成して位相シフトした位置シフト信号を得る合成演算手段と、前記位相指令手段の位相指令信号に応動して前記合成演算手段のアナログ的な演算合成量を変化させる合成変更手段と、前記合成演算手段の位置シフト信号から複数相の前記通電区間信号を作成する通電区間手段を含んで構成したことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のディスク装置。
【請求項５】
前記スイッチング動作手段を、前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタのうちで、少なくとも一方のＱ個のパワートランジスタを単一のスイッチングパルス信号に応動して高周波スイッチング動作させるスイッチング制御手段を含んで構成し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６】
前記スイッチング動作手段を、前記電圧供給手段から前記Ｑ相のコイルへの供給電流に応動した電流検出信号を得る電流検出手段と、前記電流検出手段の出力信号と前記指令信号を比較し、該比較結果に応動して前記少なくとも１個のパワートランジスタをパルス的にオフ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制御手段とを含んで構成し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７】
前記スイッチング動作手段を、前記指令信号に応動して前記電圧供給手段から前記Ｑ相のコイルへの供給電流パルスのピーク値を制御する手段を含んで構成したことを特徴とする請求項１または６記載のディスク装置。
【請求項８】
前記指令手段を、前記ヘッドの位置に応動してステップ的もしくは連続的に前記ディスクの回転速度を変化させる手段を含んで構成し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９】
少なくとも、情報信号が記録されているか、または情報信号を記録されるディスクと、
前記ディスクに対して信号再生および／または信号記録を行うヘッド手段と、
少なくとも、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か、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、複数極の磁極により界磁磁束を発生する界磁部分を取り付けられたロータと、
ステータに配設されたＱ相（Ｑは３以上の整数）のコイルと、
少なくとも２つの出力端子を有し、直流電圧を供給する電圧供給手段と、
前記電圧供給手段の第１の出力端子側から前記Ｑ相のコイルの一端への電力供給を行うＱ個の第１のパワートランジスタと、前記電圧供給手段の第２の出力端子側から前記Ｑ相のコイルの一端への電力供給を行うＱ個の第２のパワートランジスタを含んで構成され、前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタにより前記コイルに電力供給を行う電力供給手段と、
前記ロータの磁極を検出することにより前記ロータの回転位置に対応した位置信号を得る位置検出手段と、
前記位置検出手段の位置信号に応動して前記電力供給手段の前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタによる前記Ｑ相のコイルへの電流路の形成を制御する通電動作手段と、
前記ディスクの回転速度に対応した指令信号を出力する指令手段と、
前記指令手段の指令信号に応動して、前記電力供給手段の前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタのうちで少なくとも１個のパワートランジスタを高周波スイッチング動作させるスイッチング動作手段とを具備するディスク装置であって、
前記通電動作手段を、位相指令信号を出力する位相指令手段と、前記位置検出手段の位置信号から位相シフトした通電区間信号を作成し、前記位相指令信号に応動して前記位相シフトの量を変更する位相変更手段と、前記位相変更手段の通電区間信号に応動して前記電力供給手段の前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタによる前記Ｑ相のコイルへの電流路の形成を制御する通電制御手段とを含んで構成し、
前記スイッチング動作手段を、前記電圧供給手段から前記Ｑ相のコイルへの供給電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力信号と前記指令信号を比較し、該比較結果に応動して前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタのうちで少なくとも１個のパワートランジスタを高周波スイッチング動作させるスイッチング制御手段を含んで構成したことを特徴とするディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体であるディスクに情報信号を記録および／または再生するディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク装置（ＤＶＤ装置，ＣＤ装置など）、あるいは磁気ディスク装置（ＨＤＤ装置，ＦＤＤ装置など）などのディスク装置では、複数個のトランジスタにより電子的に電流路を切り換えるモータを含んで構成されている。
【０００３】
図１４は従来のディスク装置で使用されるモータの構成図であり、その動作について説明する。ロータ２０１１は永久磁石による界磁部を有し、位置検出器２０４１はロータ２０１１の界磁部の磁界を３個の位置検出素子で検出する。すなわち、ロータ２０１１の回転に応動した３個の位置検出素子の３相の出力信号から、位置検出器２０４１は２組の３相の電圧信号Ｋｐ１，Ｋｐ２，Ｋｐ３とＫｐ４，Ｋｐ５，Ｋｐ６を発生する。第１の分配器２０４２は電圧信号Ｋｐ１，Ｋｐ２，Ｋｐ３に応動した３相の下側信号Ｌｐ１，Ｌｐ２，Ｌｐ３を作り出し、下側のＮＰＮ型パワートランジスタ２０２１，２０２２，２０２３の通電を制御する。第２の分配器２０４３は電圧信号Ｋｐ４，Ｋｐ５，Ｋｐ６に応動した３相の上側信号Ｍｐ４，Ｍｐ５，Ｍｐ６を作り出し、上側のＰＮＰ型パワートランジスタ２０２５，２０２６，２０２７の通電を制御する。これにより、コイル２０１２，２０１３，２０１４に３相の駆動電圧を供給する。
【特許文献１】米国特許第５９８２１１８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の構成では、パワートランジスタにおける電力損失が大きく、ディスク装置の発熱が問題になっていた。ＮＰＮ型パワートランジスタ２０２１，２０２２，２０２３およびＰＮＰ型パワートランジスタ２０２５，２０２６，２０２７は、そのエミッタ−コレクタ間の電圧をアナログ的に制御し、コイル２０１２，２０１３，２０１４に必要な振幅の駆動電圧を供給している。そのため、各パワートランジスタの残留電圧が大きく、残留電圧とコイルへの駆動電流の積によって大きな電力損失・発熱が生じていた。記録可能ディスク（ＲＡＭディスクやＲＷディスクなど）は熱に弱く、記録可能ディスクの記録または再生の信頼性を向上させるために、ディスク装置の発熱を極力小さくすることが要望されている。
【０００５】
また、ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＲＷ装置などの書換可能なディスク装置では、ディスクへの情報記録をＣＬＶ（線速度一定）で行っている。そのため、ディスクへの記録および再生を高速に行うには、ディスク回転速度の頻繁な加減速を行う必要がある。また、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＣＤ−ＲＯＭディスクの再生において、データ転送レートを向上させるために高速にディスク回転を行わせる必要がある。このように、データ記録再生の短時間化や再生データ転送レートの高速化を図るために、発生駆動力が大きく、高速回転が可能なディスク装置が求められている。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決したディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のディスク装置は、少なくとも、情報信号を記録されているか、情報信号を記録されるディスクと、前記ディスクに対してから信号再生および／または信号記録を行うヘッド手段と、少なくとも、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か、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、複数極の磁極により界磁磁束を発生する界磁部分を取り付けられたロータと、ステータに配設されたＱ相（Ｑは３以上の整数）のコイルと、少なくとも２つの出力端子を有し、直流電圧を供給する電圧供給手段と、前記電圧供給手段の第１の出力端子側から前記Ｑ相のコイルの一端への電力供給を行うＱ個の第１のパワートランジスタと、前記電圧供給手段の第２の出力端子側から前記Ｑ相のコイルの一端への電力供給を行うＱ個の第２のパワートランジスタを含んで構成され、前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタにより前記コイルに電力供給を行う電力供給手段と、前記ロータの磁極を検出することにより前記ロータの回転位置に対応した位置信号を得る位置検出手段と、前記位置検出手段の位置信号に応動して前記電力供給手段の前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタによる前記Ｑ相のコイルへの電流路の形成を制御する通電動作手段と、前記ディスクの回転速度に対応した指令信号を出力する指令手段と、前記指令手段の指令信号に応動して、前記電力供給手段の前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタのうちで少なくとも１個のパワートランジスタを高周波スイッチング動作させるスイッチング動作手段とを具備するディスク装置であって、前記通電動作手段を、位相指令信号を出力する位相指令手段と、前記位置検出手段の位置信号から位相シフトした通電区間信号を作成し、前記位相指令信号に応動して前記位相シフトの量を変更する位相変更手段と、前記位相変更手段の通電区間信号に応動して前記電力供給手段の前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタによる前記Ｑ相のコイルへの電流路の形成を制御する通電制御手段とを含んで構成したものである。
【０００８】
このように構成することにより、スイッチング動作手段が電力供給手段のパワートランジスタを高周波スイッチングさせているので、電力供給手段のパワートランジスタの電力損失・発熱を大幅に低減できる。また、通電動作手段は、位相指令信号に応動して位相シフトした通電区間信号を作成し、通電区間信号に応動してＱ個の第１のパワートランジスタとＱ個の第２のパワートランジスタによる前記コイルへの電流路の形成を制御している。これにより、例えばディスクが低速回転している場合に、位相指令信号を第１の状態にして通電区間信号の位相シフト量を小さくし、比較的小さな駆動電流によって比較的大きな発生駆動力を得るようにし、ディスクの加速・減速を短時間に行えるようにしている。その結果、ディスクの記録再生場所の変更に伴う検索を短時間にでき、記録再生動作を高速化できる。
【０００９】
また、例えばディスクが高速回転している場合に、位相指令信号を第２の状態にして通電区間信号の位相シフト量を大きくし、電圧供給手段の直流電圧の制限にもかかわらず、ディスクを十分に高速回転させ、再生信号のデータ転送レートを高くできるようにしている。これにより、高密度ディスクの再生や記録に適した、消費電力が小さく、短時間検索・記録再生あるいは高速回転再生が可能なディスク装置を実現できる。
【００１０】
また、例えば位置検出手段の出力信号と基準周波数信号を周波数比較し、該比較結果に応動した位相指令信号を得るようにするならば、非常に簡素な構成で適切な位相指令信号を得ることができる。
【００１１】
また、例えばスイッチング動作手段は、電圧供給手段からＱ相のコイルに供給するパルス的な通電電流または供給電流に応動した電流検出信号を得る電流検出手段と、電流検出手段の出力信号と指令信号を比較し、該比較結果に応動して少なくとも１個のパワートランジスタをパルス的にオフ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制御手段とを含んで構成することができる。これにより、コイルへの供給電流を指令信号に応動して正確に制御でき、発生駆動力の脈動が小さくなる。また、位相変更手段により位相シフトを行った場合にも、駆動電流の乱れが小さくなり、位相シフトによる効果（大きな駆動力の発生または高速回転動作の実現）を安定に得ることができる。さらに、Ｑ個の第１のパワートランジスタとＱ個の第２のパワートランジスタのうちで少なくとも一方のＱ個のパワートランジスタを該比較結果に応動した単一のスイッチングパルス信号により高周波スイッチング動作させるならば、簡素な構成で安定な電流制御を実現できる。
【００１２】
また、例えば位相変更手段のＱ相の第１の通電区間信号においてそれぞれの通電区間を電気角で３６０／Ｑ度よりも大きくし、位相変更手段のＱ相の第１の通電区間信号に応動してＱ個の第１のパワートランジスタによる電流路の形成動作を行わせる。位相変更手段のＱ相の第２の通電区間信号においてそれぞれの通電区間を電気角で３６０／Ｑ度よりも大きくし、位相変更手段のＱ相の第２の通電区間信号に応動してＱ個の第２のパワートランジスタによる電流路の形成動作を行わせる。これにより、位相変更手段により位相シフトを行った場合に、ディスクの回転速度を容易に高くできる。
【００１３】
さらに、本発明のディスク装置は、情報信号を記録されているか、情報信号を記録されるディスクと、前記ディスクに対して信号再生および／または信号記録を行うヘッド手段と、少なくとも、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か、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、複数極の磁極により界磁磁束を発生する界磁部分を取り付けられたロータと、ステータに配設されたＱ相（Ｑは３以上の整数）のコイルと、少なくとも２つの出力端子を有し、直流電圧を供給する電圧供給手段と、前記電圧供給手段の第１の出力端子側から前記Ｑ相のコイルの一端への電力供給を行うＱ個の第１のパワートランジスタと、前記電圧供給手段の第２の出力端子側から前記Ｑ相のコイルの一端への電力供給を行うＱ個の第２のパワートランジスタを含んで構成され、前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタにより前記コイルに電力供給を行う電力供給手段と、前記ロータの磁極を検出することにより前記ロータの回転位置に対応した位置信号を得る位置検出手段と、前記位置検出手段の位置信号に応動して前記電力供給手段の前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタによる前記Ｑ相のコイルへの電流路の形成を制御する通電動作手段と、前記ディスクの回転速度に対応した指令信号を出力する指令手段と、前記指令手段の指令信号に応動して、前記電力供給手段の前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタのうちで少なくとも１個のパワートランジスタを高周波スイッチング動作させるスイッチング動作手段とを具備するディスク装置であって、前記通電動作手段を、位相指令信号を出力する位相指令手段と、前記位置検出手段の位置信号から位相シフトした通電区間信号を作成し、前記位相指令信号に応動して前記位相シフトの量を変更する位相変更手段と、前記位相変更手段の通電区間信号に応動して前記電力供給手段の前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタによる前記Ｑ相のコイルへの電流路の形成を制御する通電制御手段とを含んで構成し、前記スイッチング動作手段を、前記電圧供給手段から前記Ｑ相のコイルへの供給電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力信号と前記指令信号を比較し、該比較結果に応動して前記Ｑ個の第１のパワートランジスタと前記Ｑ個の第２のパワートランジスタのうちで少なくとも１個のパワートランジスタを高周波スイッチング動作させるスイッチング制御手段を含んで構成したものである。
【００１４】
このように構成することにより、スイッチング動作手段が電力供給手段のパワートランジスタを高周波スイッチングさせているので、電力供給手段のパワートランジスタの電力損失・発熱を大幅に低減できる。また、通電動作手段は、位相指令信号に応動して位相シフトした通電区間信号を作成し、通電区間信号に応動してＱ個の第１のパワートランジスタとＱ個の第２のパワートランジスタによる前記Ｑ相のコイルへの電流路の形成を制御している。これにより、例えばディスクが低速回転している場合に、位相指令信号を第１の状態にして通電区間信号の位相シフト量を小さくし、比較的小さな駆動電流によって比較的大きな発生駆動力を得るようにし、ディスクの加速・減速を短時間に行えるようにしている。その結果、ディスクの記録再生場所の変更に伴う検索を短時間にでき、記録再生動作を高速化できる。
【００１５】
また、例えばディスクが高速回転している場合に、位相指令信号を第２の状態にして通電区間信号の位相シフト量を大きくし、電圧供給手段の直流電圧の制限にもかかわらず、ディスクを十分に高速回転させ、再生信号のデータ転送レートを高くできるようにしている。また、パワートランジスタを高周波スイッチング動作させながら、Ｑ相のコイルへの供給電流を指令信号に応動して変化させるようにしているので、通電区間信号に対応した位相においてＱ相のコイルにＱ相の駆動電流を供給できる。
【００１６】
したがって、位置検出信号の位置信号から位相指令信号に応動して位相シフトさせた通電区間信号を作成し、この位相シフトされた通電区間信号によってＱ個の第１のパワートランジスタとＱ個の第２のパワートランジスタの通電動作を制御することにより、正確に位相シフトした駆動電流をＱ相のコイルに供給することができる。これにより、高密度ディスクの再生や記録に適した、消費電力が小さく、短時間検索・記録再生あるいは高速回転再生が可能なディスク装置を実現できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のディスク装置によれば、第１のパワートランジスタあるいは第２のパワートランジスタをオン・オフする高周波スイッチング動作を行わせ、パワートランジスタの電力損失を大幅に低減し、発熱を著しく小さくすることができ、また、ディスクの回転速度に応動して位相シフト量を変化させ、低速回転での短時間の加減速と高速回転での回転速度の向上を図ることができる。すなわち、高速検索・記録再生ができ、再生データ転送レートの高い、高性能なディスク装置を安価に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本実施形態のディスク装置の全体構成を示すブロック図であり、ロータ１１には、磁石磁束により複数極の磁極の界磁磁束を発生する界磁部を取り付けられている。ここでは、２極の永久磁石磁束による界磁部を示したが、一般に、磁石磁束による多極の界磁部が構成可能である。３相のコイル１２，１３，１４は、ステータに配設され、ロータ１１との相対関係に関して、電気的に１２０度相当ずらされて配置されている。ここに、電気角の３６０度はロータのＮ極とＳ極の１組の角度幅に相当する。
【００２０】
各コイル１２，１３，１４の一端は共通接続され、他の一端は電力供給端子として電力供給部２０の出力端子側に接続されている。３相のコイル１２，１３，１４は３相の駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３により３相磁束を発生し、ロータ１１の界磁部との相互作用によって駆動力を発生し、ロータ１１に駆動力を与える。ディスク１は、ロータ１１に一体的に固定して取り付けられ、ロータ１１によって直接回転駆動される。
【００２１】
ディスク１にはディジタル的な情報信号（例えば、高品位な音響・映像信号）が記録されており、光学ヘッドもしくは磁気ヘッドによって構成されるヘッド２により、ディスク１からの信号再生をしている。情報処理部３は、ヘッド２からの出力信号を処理し、再生情報信号（例えば、高品位な音響・映像信号）を出力する。
【００２２】
または、ディスク１にはディジタル的な情報信号を記録可能であり、光学ヘッドもしくは磁気ヘッドによって構成されるヘッド２により、ディスク１に信号記録している。情報処理部３は、入力された記録情報信号（例えば、高品位な音響・映像信号）を信号処理した記録用信号をヘッド２に供給し、ヘッド２によってディスク１に記録させている。
【００２３】
図７（ａ）は信号再生を行うディスク装置の説明ブロック図であって、ディスク１はロータ１１と一体になって直接に回転駆動される。ディスク１には高密度にディジタル情報信号が記録されている。ヘッド２は、回転しているディスク１上の情報信号を信号再生し、再生用信号Ｐｆを出力する。情報処理部３は、ヘッド２からの再生用信号Ｐｆをディジタル的に処理し、再生情報信号Ｐｇを出力する。また、情報処理部３は、ディスク１の再生用信号Ｐｆからヘッド２の再生半径位置に対応した位置情報を得て、ヘッド位置情報信号Ｐｔを出力する。なお、ここではステータやコイルの図示は省略した。
【００２４】
図７（ｂ）は信号記録を行うディスク装置の説明図であって、ディスク１はロータ１１と一体になって直接に回転駆動される。ディスク１は記録可能ディスクであり、高密度にディジタル情報信号を記録できる。情報処理部３は、入力された記録情報信号Ｒｇをディジタル的に処理し、記録用信号Ｒｆをヘッド２に出力する。ヘッド２は、回転しているディスク１上に記録用信号Ｒｆを高密度に記録し、新たな情報信号をディスク１上に形成していく。
【００２５】
さらに、ディスク装置は間欠的もしくは連続的に再生動作を行い、情報処理部３はディスク１の再生信号からヘッド２の再生半径位置に対応したヘッド位置情報信号Ｐｔを得ている。例えばＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷなどのような記録可能ディスクでは、ディジタル位置情報があらかじめ記録されていたり、記録用トラックの蛇行によってウォブル信号があらかじめ記録されている。例えばウォブル信号は記録動作中に再生され、ヘッドの半径位置を含んだヘッド位置情報信号を得ている。
【００２６】
なお、前記ヘッド２としては、状況に応じて再生専用ヘッド、記録再生兼用ヘッド、または記録専用ヘッドが用いられる。
【００２７】
図１における電力供給部２０は、通電制御部３２の下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３と上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３に応動して電圧供給部２５から３相のコイル１２，１３，１４への電流路を形成し、コイル１２，１３，１４への電力供給を行っている。
【００２８】
図２は電力供給部２０の具体的な構成を示す回路図であって、電力供給部２０は、電圧供給部２５の負極端子側（アース側）とコイル１２，１３，１４の各電力供給端子側の間の電力供給路を形成する３個の下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３と、電圧供給部２５の正極端子側（Ｖｍ側）とコイル１２，１３，１４の各電力供給端子側の間の電力供給路を形成する３個の上側パワートランジスタ１０５，１０６，１０７を含んで構成されている。
【００２９】
上側パワートランジスタ１０５，１０６，１０７には、並列に上側パワーダイオード１０５ｄ，１０６ｄ，１０７ｄが逆接続され、下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３には、並列に下側パワーダイオード１０１ｄ，１０２ｄ，１０３ｄが逆接続されている。これらのパワーダイオードは、必要に応じて接続されていればよい。ここでは、下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３あるいは上側パワートランジスタ１０５，１０６，１０７にＮチャンネルＭＯＳ構造の電界効果型パワートランジスタを使用し、下側電界効果型パワートランジスタ１０１，１０２，１０３あるいは上側電界効果型パワートランジスタ１０５，１０６，１０７の電流流出端子側から電流流入端子側に向けて逆接続されて形成された寄生ダイオードを下側パワーダイオード１０１ｄ，１０２ｄ，１０３ｄあるいは上側パワーダイオード１０５ｄ，１０６ｄ，１０７ｄとして使用している。
【００３０】
なお、下側パワートランジスタあるいは上側パワートランジスタは、電界効果型トランジスタに限らず、バイポーラトランジスタ、もしくはＩＧＢＴトランジスタを用いてもよい。また、同極性の電界効果型トランジスタに限らず、異極性の電界効果型トランジスタを使用してもよい。例えば上側パワートランジスタにＰチャンネルＭＯＳ構造の電界効果型パワートランジスタを使用し、下側パワートランジスタにＮチャンネルＭＯＳ構造の電界効果型パワートランジスタを使用することができる。
【００３１】
電力供給部２０の下側動作回路１１１，１１２，１１３は、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１０１，１０２，１０３のオン・オフ動作を行わせる。下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３は、コイル１２，１３，１４への駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の負極側電流を供給する電流路を形成する。下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は、各通電区間においてディジタル的なＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）になっており、下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３はオン・オフの高周波スイッチング動作をする。
【００３２】
例えば下側パワートランジスタ１０１がオンのときには、コイル１２の端子電圧Ｖ１は０Ｖもしくは略０Ｖになり、コイル１２に負極性の駆動電流Ｉ１を供給する。下側パワートランジスタ１０１がオフに変わると、上側パワーダイオード１０５ｄが活性になり、コイル１２の端子電圧Ｖ１はＶｍ以上もしくは略Ｖｍになり、コイル１２に負極性の駆動電流Ｉ１を連続的に供給する。これにより、コイル１２の端子電圧Ｖ１は略０Ｖと略Ｖｍの間をディジタル的に変化するＰＷＭ電圧になる。その結果、下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３のそれぞれの通電区間において、コイル１２，１３，１４の端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３はそれぞれＰＷＭ電圧（高周波スイッチング電圧）になる。
【００３３】
電力供給部２０の上側動作回路１１５，１１６，１１７は、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１０５，１０６，１０７のオン・オフ動作を行わせる。上側パワートランジスタ１０５，１０６，１０７は、コイル１２，１３，１４への駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の正極側電流を供給する電流路を形成する。
【００３４】
なお、上側パワートランジスタにＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴを使用する場合には、電圧供給部の正極電位Ｖｍよりも所定値だけ高い高電位を用いて、上側動作回路は上側パワートランジスタを動作させる制御信号を出力する。これにより、上側動作回路は、Ｎチャンネルの電界効果型パワートランジスタをフルオン動作させることができる。また、オン・オフの高周波スイッチング動作する下側パワートランジスタと同相の上側パワートランジスタを相補的にオフ・オンの同期整流スイッチング動作させることにより、上側パワーダイオードの電力損失を低減することも可能である。
【００３５】
電流検出部２１は、電流検出用の抵抗１２５を含んで構成され、電圧供給部２５から下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３によって３相のコイル１２，１３，１４に供給される通電電流または供給電流Ｉｇに比例した電流検出信号Ａｄを出力する。下側パワートランジスタはオン・オフの高周波スイッチング動作をするので、供給電流Ｉｇあるいは電流検出信号Ａｄはパルス信号になる。
【００３６】
図１の位置検出部２９は、ロータ１１あるいはディスク１の回転位置に対応した３相の位置信号Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃを出力する。位置検出部２９の３相の位置信号Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃは、通電動作ブロック４２の位相変更部３１に入力される。また、位置検出部２９の出力信号Ｄａは、制御指令部２６と位相指令部３０に入力される。なお、位置検出部２９は、たとえばロータ１１の磁極を検出する磁電変換素子とその出力信号を処理する回路によって形成され、周知の各種の構成が可能である。
【００３７】
通電動作ブロック４２は、位相指令部３０と位相変更部３１と通電制御部３２を含んで構成され、位置検出部２９の３相の位置信号Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃに応動してコイル１２，１３，１４の通電を制御する。
【００３８】
図３に位相指令部３０の具体的な構成を示す回路図、図４は位相変更部３１の具体的な構成を示す回路図、図５は通電制御部３２の具体的な構成を示す回路図である。
【００３９】
図３の位相指令部３０では、コンパレータ器３７０は位置信号Ｄａを波形整形したディジタル信号にし、ディジタル微分回路３７１は整形された位置信号の立ち上がりエッジにおいて微小時間幅の回転微分パルス信号Ｄｐを作り出す。基準周波数発生器３７２は、例えば高周波パルス信号を分周した基準周波数信号を作り出し、基準周波数信号の立ち上がりエッジにおいて微小時間幅の基準微分パルス信号Ｆｐを作り出す。セット優先のセットリセット型フリップフロップ３７５，３７７とＤタイプフリップフロップ３７６とノア回路３８１とアンド回路３８２，３８３は、回転微分パルス信号Ｄｐの周波数と基準微分パルス信号Ｆｐの周波数を実質的に比較し、フリップフロップ３７７の出力に位相指令信号Ｅａを得ている。
【００４０】
すなわち、回転微分パルス信号Ｄｐの周波数が基準微分パルス信号Ｆｐの周波数よりも低い場合に位相指令信号Ｅａは第１状態（“Ｌ”）になり、回転微分パルス信号Ｄｐの周波数が基準微分パルス信号Ｆｐの周波数よりも高い場合に位相指令信号Ｅａは第２状態（“Ｈ”）になる。具体的には、回転微分パルス信号Ｄｐの到来間隔内に基準微分パルス信号Ｆｐが２回以上到来する場合が生じると、以後の位相指令信号Ｅａは第１状態（“Ｌ”）に変化・保持される。次に、基準微分パルス信号Ｆｐの到来間隔内に回転微分パルス信号Ｄｐが２回以上到来する場合が生じると、以後の位相指令信号Ｅａは第２状態（“Ｈ”）に変化・保持される。
【００４１】
図９（ａ）〜（ｃ）は基準微分パルス信号Ｆｐと回転微分パルス信号Ｄｐと位相指令信号Ｅａの波形例を示す波形図である。なお、図９の横軸は時間である。ディスク１やロータ１１が低速回転しているときは、回転微分パルス信号Ｄｐの到来間隔内に基準微分パルス信号Ｆｐが２回以上到来し、位相指令信号Ｅａは第１状態（“Ｌ”）になる。ロータ１１が加速して回転速度が高くなってくると、基準微分パルス信号Ｆｐの到来間隔内に回転微分パルス信号Ｄｐが２回以上到来するようになり、位相指令信号Ｅａは第２状態（“Ｈ”）になる。なお、位相指令部３０をハードウェア規模の小さい、簡単なロジック回路で構成しているので、位相指令信号Ｅａはロータ１１の回転速度に関してヒステリシスをもって変化する。
【００４２】
このように、回転速度に関してヒステリシスを有して変化するので、切換周波数近傍での不安定な現象は生じない。また、位相変更部３０のロジック回路は、第１のパワートランジスタや第２のパワートランジスタが集積回路化されたチップ上に簡単に形成でき、位置検出器の出力信号と基準周波数信号を周波数比較して、その比較結果に応動した位相指令信号を１チップＩＣ内で外付部品なしで容易に得ることができる。
【００４３】
図４の位相変更部３１では、可変増幅器２１５，２１６，２１７は、それぞれ位置検出部２９の位置信号Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄａを増幅度ｋにてアナログ増幅している。また、可変増幅器２１５，２１６，２１７は位相指令部３０の位相指令信号Ｅａに応動してその増幅度ｋを可変されている。ここでは、位相指令信号Ｅａが第１状態の時に増幅度ｋを零（ｋ＝０）にされ、位相指令信号Ｅａが第２状態の時に増幅度ｋを２倍（ｋ＝２）にされている。合成演算器２１１は、位置信号Ｄａと可変増幅器２１５の出力信号の差を取り、所要のアナログ演算・増幅している。
【００４４】
これにより、合成演算器２１１の出力である演算合成信号Ｄｄは位置信号Ｄａ，Ｄｂをアナログ的に演算合成したアナログ的な位置シフト信号になる（Ｄｄ∝Ｄａ−ｋ・Ｄｂ）。同様に、合成演算器２１２の演算合成信号Ｄｅは位置信号Ｄｂ，Ｄｃをアナログ的に演算合成したアナログ的な位置シフト信号になり（Ｄｅ∝Ｄｂ−ｋ・Ｄｃ）、合成演算器２１３の演算合成信号Ｄｆは位置信号Ｄｃ，Ｄａをアナログ的に演算合成したアナログ的な位置シフト信号になる（Ｄｆ∝Ｄｃ−ｋ・Ｄａ）。通電区間器２２２は、合成演算器２１１，２１２，２１３の演算合成信号Ｄｄ，Ｄｅ，Ｄｆから３相の下側通電区間信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と３相の上側通電区間信号Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を作成する。
【００４５】
ここでは、演算合成信号Ｄｄ，Ｄｅ，Ｄｆをコンパレータ回路によってディジタル化することによって、下側通電区間信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と上側通電区間信号Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を作成している。また、位相指令信号Ｅａに応動して可変増幅器２１５，２１６，２１７の増幅度ｋを可変にすることにより、演算合成信号の演算合成量を変更している。これにより、３相の位置信号Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃに対する下側通電区間信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３や上側通電区間信号Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の位相シフト量を変更させている。
【００４６】
これについて説明する。位相指令信号Ｅａが第１の状態のときには増幅度ｋは零であるから、位置信号Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃと演算合成信号Ｄｄと下側通電区間信号Ｐ１と上側通電区間信号Ｑ１の関係は図１０（ａ）〜（ｄ）に示すようになる。なお、図１０の横軸は時間であり、ディスク１は一定速度で回転しているものとする。すなわち、演算合成信号Ｄｄは位置信号Ｄａと同相になり（位相シフト量は零）、下側通電区間信号Ｐ１や上側通電区間信号Ｑ１も位置信号Ｄａと同相になる。演算合成信号Ｄｅ，Ｄｆや下側通電区間信号Ｐ２，Ｐ３や上側通電区間信号Ｑ２，Ｑ３も同様である。
【００４７】
位相指令信号Ｅａが第２の状態になると増幅度ｋは２倍になるから、位置信号Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃと演算合成信号Ｄｄと下側通電区間信号Ｐ１と上側通電区間信号Ｑ１の関係は図１１（ａ）〜（ｄ）に示すようになる。なお、図１１の横軸は時間である。すなわち、演算合成信号Ｄｄは、位置信号ＤａとＤｂを演算合成したものであり、位相信号Ｄａから見ると所要の位相シフト量Ｐｓだけ進みシフトされた信号になる（約４０度の位相進みシフト）。その結果、下側通電区間信号Ｐ１あるいは上側通電区間信号Ｑ１も位置信号Ｄａより位相シフト量Ｐｓだけ進みシフトされている。同様に、演算合成信号Ｄｅ，Ｄｆあるいは下側通電区間信号Ｐ２，Ｐ３あるいは上側通電区間信号Ｑ２，Ｑ３も位置信号Ｄｂ，Ｄｃに対して所要の位相シフト量Ｐｓだけ進みシフトされた信号になる。
【００４８】
図１２（ａ）〜（ｆ）は位相変更部３１の下側通電区間信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と上側通電区間信号Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の信号波形を示す波形図である。なお、図１２の横軸は時間である。ロータ１１は一定速度で回転しているものとする。下側通電区間信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の“Ｈ”状態になる期間は、電力供給部２０の下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３の動作により、コイル１２，１３，１４に駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の負極側電流をそれぞれ流す通電区間に相当する。上側通電区間信号Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の“Ｈ”状態になる期間は、電力供給部２０の上側パワートランジスタ１０５，１０６，１０７の動作により、コイル１２，１３，１４に駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の正極側電流をそれぞれ流す通電区間に相当する。
【００４９】
図１２（ａ）〜（ｃ）に示した下側通電区間信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、電気角で１２０度よりも大きな“Ｈ”区間を持つ３相信号にしている。具体的には、下側通電区間信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は１８０度または約１８０度の“Ｈ”区間を有する３相信号にしている。ここに、電気角３６０度はロータ界磁磁極のＮ極とＳ極の１組の角度に相当する。同様に、図１２（ｄ）〜（ｆ）に示した上側通電区間信号Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は、電気角で１２０度よりも大きな“Ｈ”区間を持つ３相信号にしている。
【００５０】
具体的には、上側通電区間信号Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は１８０度または約１８０度の“Ｈ”区間を有する３相信号にしている。また、同一相の下側通電区間信号と上側通電区間信号は、電気角で１８０度の位相差のある逆相信号になされている。これにより、モータの回転に伴って、常時もしくは略常時、３相のコイルに通電を行わせ、発生駆動力の脈動を小さくしている。発生駆動力の脈動を低減するためには、各相の下側通電区間信号あるいは上側通電区間信号の電気角を１５０度以上にすることが好ましい。
【００５１】
図１の指令ブロック４１は、制御指令部２６と指令切換部２７によって構成されている。指令切換部２７は、ディスク装置の記録モードや再生モードに対応して、ディスク１の回転速度を決める速度切換信号Ｃｘを出力する。制御指令部２６は、例えばディスク１あるいはロータ１１の回転速度を所定値に制御する速度制御回路を含んで構成され、位置検出部２９の位置信号Ｄａによりディスク１あるいはロータ１１の回転速度を検出し、指令切換部２７の速度切換信号Ｃｘによって設定された目標速度との差に応動した指令信号Ａｃを出力する。ここでは、指令信号Ａｃは速度制御回路によって作り出された電圧信号である。
【００５２】
図８は制御指令部２６の構成を示すブロック図であって、制御指令部２６は、速度指令器２６ａと速度制御器２６ｂを含んで構成されている。速度指令器２６ａは、指令切換部２７の速度切換信号Ｃｘと情報処理部３のヘッド位置情報信号Ｐｔを入力され、その両者にもとづいて速度指令信号Ｓｖを出力する。すなわち、速度指令信号Ｓｖは速度切換信号Ｃｘに対応した回転速度指令であり、かつ、ヘッド２の半径位置に対応してステップ的もしくは連続的に速度指令信号Ｓｖの値を変化する。
【００５３】
速度制御器２６ｂは、位置検出部２９の位置信号Ｄａの周波数もしくは周期からディスク１やロータ１１の回転速度を検出し、この検出速度と速度指令信号Ｓｖの差に応動した指令信号Ａｃを出力する。指令信号Ａｃはコイル２，３，４への駆動電流や駆動電圧を制御し、コイルへの供給電力を変化させる。これにより、ディスク１の回転速度を速度指令信号Ｓｖに一致させるように速度制御される。速度指令器２６ａと速度制御器２６ｂは、ヘッド２の半径位置に反比例または略反比例して、ディスク１の回転速度を遅くしていく。その結果、再生ディスク装置の場合には、ヘッド２の半径位置が変化しても、ディスク１の再生信号のビットレートは一定または略一定になる。
【００５４】
また、記録ディスク装置の場合には、ヘッド２の半径位置が変化しても、ディスク１上への記録密度は一定または略一定になる。また、指令切換部２７の速度切換信号Ｃｘによって、ディスク１は低速で回転制御されるモードや高速で回転制御されるモードが切り換えられている。なお、ヘッド２の半径位置が変化しても、ディスク１の回転速度を一定に保つ制御を行うモードもある。
【００５５】
図１の通電動作ブロック４２の通電制御部３２は、位相変更部３１の下側通電区間信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と上側通電区間信号Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に応動した下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３と上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を出力する。したがって、コイルへの通電区間は、下側通電区間信号と上側通電区間信号によって決められる。また、通電制御部３２は、スイッチング制御部２２のスイッチングパルス信号Ｗｐに応動して下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３をスイッチングパルス化している。
【００５６】
図５の通電制御部３２の下側通電回路２５０は、スイッチング制御部２２のスイッチングパルス信号Ｗｐと下側通電区間信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をそれぞれ論理合成し、通電区間内をパルス化した下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を出力する。すなわち、下側通電回路２５０のアンド回路２６１，２６２，２６３は、下側通電区間信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とスイッチングパルス信号Ｗｐをアンド合成した下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を得ている。
【００５７】
これにより、下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は、それぞれ下側通電区間信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が“Ｈ”の区間において、スイッチングパルス信号Ｗｐに一致する。その結果、スイッチングパルス信号Ｗｐが“Ｌ”（オフ状態）になるときに、３相の下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は同時に“Ｌ”（オフ状態）になる。
【００５８】
また、図５の上側通電回路２５１は、上側通電区間信号Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３をそれぞれバッファ回路２６５，２６６，２６７を介して出力し、上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を得ている。
【００５９】
図１のスイッチング制御部２２は、電流検出部２１の電流検出信号Ａｄと制御指令部２６の指令信号Ａｃを比較し、比較結果に応動したスイッチングパルス信号Ｗｐを出力する。スイッチング制御部２２のスイッチングパルス信号Ｗｐは通電制御部３２に入力される。したがって、下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３は、その通電区間においてスイッチングパルス信号Ｗｐによって同時にオン・オフの高周波スイッチング動作する。例えば下側通電区間信号Ｐ１とＰ２が“Ｈ”でＰ３が“Ｌ”の時には、下側パワートランジスタ１０１と１０２がスイッチングパルス信号Ｗｐに応動して同時にオン・オフする。
【００６０】
特に、電流検出信号Ａｄが指令信号Ａｃに等しくなった時にスイッチングパルス信号Ｗｐが“Ｌ”になるので、下側パワートランジスタによって電圧供給部２５からコイル１２，１３，１４に供給される供給電流パルスＩｇのピーク値は指令信号Ａｃに比例または略比例して変化する。また、例えば下側通電区間信号Ｐ１が“Ｈ”でＰ２とＰ３が“Ｌ”の時には、下側パワートランジスタ１０１がスイッチングパルス信号Ｗｐに応動してオン・オフする。このとき、下側パワートランジスタによって電圧供給部２５からコイル１２，１３，１４に供給される供給電流パルスＩｇのピーク値は指令信号Ａｃに比例または略比例して変化する。その結果、コイル１２，１３，１４への駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の振幅は、指令信号Ａｃに応動して正確に電流制御される。図６にスイッチング制御部２２の具体的な構成を示す。
【００６１】
図６のスイッチング制御部２２は、比較回路３２１と基準パルス回路３２２とＰＷＭパルス回路３２３により構成されている。比較回路３２１は、指令信号Ａｃと電流検出信号Ａｄを比較し、電流検出信号Ａｄが指令信号Ａｃよりも大きくなると比較信号Ａｐを“Ｈ”に変化させる。基準パルス回路３２２は、例えばクロック信号を所要個数の分周する分周回路を含んで構成され、所定の繰り返し周期にて“Ｈ”区間の短い基準パルス信号Ａｒを出力する。ＰＷＭパルス回路３２３は、例えばフリップフロップ回路を含んで構成され、基準パルス信号Ａｒの立ち上がりエッジの発生により内部状態を“Ｈ”にし、スイッチングパルス信号Ｗｐを“Ｈ”にする。ＰＷＭパルス回路３２３は、比較信号Ａｐの立ち上がりエッジの発生により内部状態を“Ｌ”にし、スイッチングパルス信号Ｗｐを“Ｌ”にする。
【００６２】
図１３（ａ）〜（ｃ）は基準パルス信号Ａｒと比較信号Ａｐとスイッチングパルス信号Ｗｐの関係を示す波形図である。図１３の横軸は時間である。スイッチングパルス信号Ｗｐは、基準パルス信号Ａｒの立ち上がりエッジにおいて“Ｈ”になり、比較信号Ａｐの立ち上がりエッジにおいて“Ｌ”に変わる。スイッチングパルス信号Ｗｐの“Ｈ”の期間では、電力供給部２０のパワートランジスタは高周波スイッチング動作のオン状態になり、パワートランジスタによってコイルへの電流路を形成する。スイッチングパルス信号Ｗｐの“Ｌ”の期間では、電力供給部２０の３個の下側パワートランジスタは同時オフ状態になる。ここで、同時オフ状態とは、３個の下側パワートランジスタが一緒にオフになっている状態のことを意味する。
【００６３】
次に、本実施形態の全体的な動作および利点について説明する。
【００６４】
位相指令部３０と位相変更部３１と通電制御部３２は通電動作ブロックを形成し、位置検出部２９の３相の位置信号Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃから所要の位相シフトした下側通電区間信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と上側通電区間信号Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を作成する。通電制御部３２は、位相変更部３１の下側通電区間信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と上側通電区間信号Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に応動して、下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３と上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を出力し、通電すべきコイルを選択する。
【００６５】
電力供給部２０は、通電制御部３２の下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３と上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３に応動して下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３と上側パワートランジスタ１０５，１０６，１０７をオン・オフ動作させ、３相のコイル１２，１３，１４への電力供給を行う。
【００６６】
スイッチング制御部２２と電流検出部２１は、スイッチング動作ブロックを形成し、３相のコイル１２，１３，１４にＰＷＭ化されたパルス的な駆動電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を供給するように動作する。スイッチング制御部２２のスイッチングパルス信号Ｗｐに応動して、通電制御部３２の下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３がスイッチングパルス信号になる。通電制御部３２の下側通電制御信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３によって選択された２個（または１個）の下側パワートランジスタは同時にオン・オフの高周波スイッチング動作し、コイル１２，１３，１４に駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の負極側電流を供給する。
【００６７】
電力供給部２０の下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３がオフになった時には、コイル１２，１３，１４のインダクタンス作用により、通電相のコイルに接続されている１個または２個の上側パワーダイオード１０５ｄ，１０６ｄ，１０７ｄがオンに変わり、連続的な負極側の駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３をコイル１２，１３，１４に供給する。その結果、３相のコイル１２，１３，１４への駆動電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３はＰＷＭ電圧になる。これにより、電力供給部２０の下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３の電力損失が大幅に小さくなる。
【００６８】
電力供給部２０の上側パワートランジスタ１０５，１０６，１０７は、３相のコイル１２，１３，１４に駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の正極側電流を供給する。通電制御部３２の上側通電制御信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３によって選択された２個（または１個）の上側パワートランジスタを同時にオンにし、コイル１２，１３，１４に駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の正極側電流を供給する。ここでは、上側パワートランジスタ１０５，１０６，１０７はＰＷＭ動作をしていない。これにより、ディスク１やロータ１１の回転に伴って、３相のコイル１２，１３，１４には正極性と負極性に交番する両方向の駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３が供給される。また、電力供給部２０の上側パワートランジスタ１０５，１０６，１０７の電力損失は大幅に小さくなる。
【００６９】
電流検出部２１は、電圧供給部２５から３相のコイル１２，１３，１４への通電電流または供給電流Ｉｇを検出し、電流検出信号Ａｄを出力する。ここでは、供給電流Ｉｇは３相の駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の負極側電流の合成値に相当する。スイッチング制御部２２は、電流検出信号Ａｄと指令信号Ａｃを比較し、その比較結果に応動したスイッチングパルス信号Ｗｐを出力する。
【００７０】
電力供給部２０の下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３はスイッチングパルス信号Ｗｐに応動してオン・オフのスイッチング動作する。その結果、供給電流Ｉｇは指令信号Ａｃに応動して電流制御される。これにより、３相のコイル１２，１３，１４への駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を指令信号Ａｃに応動して正確に電流制御でき、発生駆動力の脈動を低減することができる。
【００７１】
また、電力供給部２０の下側パワートランジスタは、スイッチング制御部２２の単一のパルス信号であるスイッチングパルス信号Ｗｐに応動して同時にオン・オフの高周波スイッチング動作しているので、その構成は簡素になる。また、電力供給部２０の上側パワートランジスタはＰＷＭ動作しないので、その通電切替は極めて容易である（上側パワートランジスタもＰＷＭ動作をさせることは容易に可能である）。
【００７２】
制御指令部２６は、位置検出部２９の位置信号Ｄａによりディスク１やロータ１１の回転速度を検出し、目標速度と実際の回転速度との差に応動した指令信号Ａｃを出力する。ディスク１あるいはロータ１１が目標回転速度で制御されている場合には、指令信号Ａｃは定常負荷に対応した値になる。その結果、指令信号Ａｃに応動して電力供給部２０の下側パワートランジスタ１０１，１０２，１０３を高周波スイッチング動作させながら、指令信号Ａｃに比例した駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３をコイル１２，１３，１４に供給することにより、高精度の速度制御を行っている。
【００７３】
また、ディスク１の目標速度は、主に指令ブロック４１の指令切換部２７の速度切換信号Ｃｘに対応して、低速での速度制御モードあるいは高速での速度制御モードを切り換えられる。また、ディスク１の実際の回転速度は、ヘッド２の半径位置に応じて連続的、もしくはステップ的に変化する。
【００７４】
指令切換部２７の速度切換信号Ｃｘが低速での速度制御モードを指令し、ディスク１が低速回転している場合には、位相指令部３０の位相指令信号Ｅａは第１の状態になる。このとき、位相変更部３１の位相シフト量は第１のシフト量（ここでは、零または略零）になり、位置検出部２９の位置信号Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃに対応した位相でコイル１２，１３，１４への給電が行われる。すなわち、大きな駆動力を発生できる位相で給電が行われる。これにより、小さな駆動電流によって大きな駆動力を得ることができ、ディスク１を短時間に加速・減速できる。すなわち、外周から内周へのシーク時間を短縮できる。
【００７５】
また、指令切換部２７の速度切換信号Ｃｘが高速での速度制御モードを指令し、ディスク１が高速回転している場合には、位相指令部３０の位相指令信号Ｅａは第２の状態になる。このとき、位相変更部３１は位相シフト量は第２のシフト量（約４０度の進みシフト）になり、位置検出部２９の位置信号Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃに対して約４０度の進みシフトした位相でコイル１２，１３，１４への給電が行われる。
【００７６】
これにより、電圧供給部２５の電源電圧Ｖｍによる制限があっても、ディスク１を十分に高速回転できる。たとえば、位相シフトを行わない場合に比較して、約４０度の進みシフトを行うことにより約３０％の高速回転を行わせることができる。すなわち、再生データの転送レートを向上させることができる。
【００７７】
本実施形態では、上述の説明にて理解されるように、コイルに両方向の駆動電流を供給するパワートランジスタをオン・オフの高周波スイッチング動作させ、電力損失を大幅に低減した。すなわち、下側パワートランジスタをフルオン・オフの高周波スイッチング動作させ、下側パワートランジスタの電力損失を著しく小さくした。上側パワートランジスタをフルオン・オフして電流路を切り換え、上側パワートランジスタの電力損失を小さくした。これにより、パワートランジスタの電力損失が大幅に低減され、ディスク装置の発熱は著しく小さくした。特に、ディスクが高速回転するモードでの電力低減効果が大きい。
【００７８】
また、本実施形態では、通電動作ブロックの位相指令部や位相変更部の動作により、ディスクが低速回転している場合に、位相変更部の第１の位相シフト量を小さくし（零または略零）、コイル１２，１３，１４への給電位相を所要の第１の位相にしている。これにより、ディスクの加速力・減速力を大きくし、ヘッド再生位置を変化に伴うディスクの回転速度の変化にかかる時間を短縮している。その結果、シーク時間を短くできる。
【００７９】
また、ディスクが高速回転している場合に、位相変更部の第２の位相シフト量を大きな進みシフトにし、コイル１２，１３，１４への給電位相を所要の第２の位相にしている。すなわち、第２の位相シフト量を第１の位相シフト量に対して３０度以上の進みシフトにしている。これにより、位相シフトを行わない場合よりも、ディスクを大幅に高速回転できる。
【００８０】
すなわち、ディスクを高速回転にて再生でき、再生データの転送レートを向上させることができる。また、下側通電区間信号や上側通電区間信号を電気角で１５０度以上にして、３個の第１のパワートランジスタと３個の第２のパワートランジスタにより両方向の３相駆動電流を供給するならば、位相シフトの効果が大きく、ディスクを簡単に高速回転できる。特に、下側通電区間信号や上側通電区間信号を１８０度または略１８０度にすれば、３相のコイルに両方向の３相駆動電流を切れ目無く供給でき、位相シフトの効果が著しく大きくなる。
【００８１】
また、本実施形態では、位相指令部３０は位置信号と基準周波数信号を周波数比較することにより、自動的に高速回転状態を検出し、検出結果に応動して位相変更部は自動的に所要の位相シフトを行わせた。通常、電力供給部２０，電流検出部２１，スイッチング制御部２２，位置検出部２２，位相指令部３０，位相変更部３１，通電制御部３２の所要のトランジスタや抵抗を１チップの集積回路に構成し、コイル１２，１３，１４の近傍に配置する。したがって、このような構成をするならば、指令ブロック４１から位相を切り換えるための信号線を集積回路に接続する必要がなく、構成が簡素になる。また、周波数比較による位相指令部３０は集積回路化に向いた簡素な構成になっている。
【００８２】
位相シフト量の切換段数は、２個に限らず、３個以上にしても良い。また、構成は複雑になるが、指令ブロック４１から連続的に変化する位相指令信号を出力し、位相指令信号に応動して位相変更部３１の可変増幅器の利得を連続的に変化させ、連続的に位相シフト量を変化させるようにしても良い。
【００８３】
また、本実施形態では、電圧供給部からコイルへの供給電流に応動した電流検出信号と指令信号を比較し、比較結果に応動した単一のスイッチングパルス信号を作成し、この単一のパルス信号に応動して２個（または１個）の下側パワートランジスタを同時にオン・オフの高周波スイッチング動作させた。その結果、簡単なスイッチング動作によって、コイルへの駆動電流の大きさを指令信号に応動して正確に電流制御できる。これにより、駆動電流の脈動を大幅に低減でき、振動・騒音の小さいディスク装置を実現できる。
【００８４】
また、単一のスイッチングパルス信号を用いてパワートランジスタを高周波スイッチング動作させているので、スイッチングパルス信号をオフ状態（“Ｌ”）にするだけで、電力供給部の一方の３個のパワートランジスタを簡単に同時オフ状態にできる。その結果、パワートランジスタの高周波スイッチングによってコイルへの給電を行う際に発生しやすいスイッチング振動・騒音を、簡単に低減できる。また、簡単な構成ながらも電流制御を確実に行っているので、位相シフトされた下側通電区間信号や上側通電区間信号に対応した両方向の３相駆動電流をコイルに供給できる。その結果、位相シフトの効果を確実に得ることができ、ディスクを簡単に高速回転できる。
【００８５】
なお、本実施形態の具体的な構成については、各種の変形が可能である。例えば各相のコイルは複数個の部分コイルを直列もしくは並列に接続して構成してもよい。３相のコイルはスター結線に限らず、デルタ結線であってもよい。また、コイルの相数は３相に限定されない。一般に、複数相のコイルを有する構成を実現できる。また、ロータの界磁部の磁極数も２極に限定されるものではなく、多極にしてもよい。
【００８６】
また、本実施形態では、電流検出部を１個の電流検出用の抵抗によって簡単に実現したが、本発明はそのような場合に限らず、各種の電流検出方法が使用可能である。例えば３相の駆動電流の負極側電流値を合成した電流を検出する場合に限らず、正極側電流値を合成した電流を検出してもよい。さらに、下側パワートランジスタや上側パワートランジスタをマルチ出力にして、その一端に出力される電流を検出してもよい。また、電流検出部を使用しない構成も可能である。
【００８７】
また、本実施形態では、電力供給部のパワートランジスタに電界効果型パワートランジスタを用いて、高周波スイッチング動作を容易に行うようにした。これにより、パワートランジスタの電力損失・発熱を低減し、集積回路化を容易にした。しかし、本発明はそのような場合に限らない。例えばパワートランジスタにバイポーラトランジスタやＩＧＢＴトランジスタを使用することも可能である。
【００８８】
また、電力供給部はパワートランジスタをオン・オフの高周波スイッチング動作させているが、その動作はフルオン・オフのＰＷＭ動作だけではなく、ハーフオンを含んだオン・オフのＰＷＭ動作を行わせてもよい。
【００８９】
例えば特許文献１に記載されたモータは、位置検出素子の出力信号に基づいて、コイルへの駆動電圧をＰＷＭ動作している。この特許文献１には、電界効果型パワートランジスタをオン状態（フルオンもしくはハーフオン）とオフ状態の間で高周波スイッチング動作させ、パワートランジスタの電力損失を低減しながら、コイルへの駆動電流を滑らかに切り換えたモータが記載されている。電界効果型パワートランジスタをハーフオン動作させているので、電力損失の低減度合いはやや小さくなるが、それでもかなりの電力低減を達成できる。したがって、このような特許文献１に記載された構成を本発明に適用することも可能であり、本発明に含まれることは言うまでもない。
【００９０】
また、本実施形態では、下側パワートランジスタのみが高周波スイッチング動作するように構成したが、本発明はそのような場合に限らず、上側パワートランジスタのみが高周波スイッチング動作したり、下側パワートランジスタと上側パワートランジスタが同時に高周波スイッチング動作したり、下側パワートランジスタと上側パワートランジスタが区間を変えて交互に高周波スイッチング動作するようにしてもよい。また、単一のスイッチングパルス信号に応動して複数個のパワートランジスタを同時にオン・オフの高周波スイッチングする簡素な構成に限らない。例えば構成は複雑であるが、３相のスイッチングパルス信号に応動して３相のパワートランジスタをそれぞれに高周波スイッチング動作させるようにしてもよい。
【００９１】
また、オン・オフ動作する下側パワートランジスタと同一相の上側パワートランジスタを、下側パワートランジスタのオン・オフのスイッチング動作に相補的にオフ・オンのスイッチング動作させてもよい。このような同期整流スイッチング動作により、上側パワーダイオードで生じる電力損失を低減し、モータの電力効率をさらに向上させることができる。このとき、電力供給部の下側パワートランジスタが単一のパルス信号に応動して高周波スイッチング動作しているので、上側パワートランジスタを容易に相補的にスイッチング動作できる。すなわち、隙間時間を容易に設けることができ、下側パワートランジスタと上側パワートランジスタの同時オンを簡単に防止できる。
【００９２】
その他、本発明の主旨を変えずして種々の変形が可能であり、本発明に含まれることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、ディスクに情報信号を記録および／または再生するディスク装置に適用され、特に高速の検索・記録再生、および高再生データ転送レートなどの高機能特性を要求されるディスク装置に適用して有効である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施形態における全体構成を示すブロック図
【図２】本実施形態における電力供給部と電流検出部の回路図
【図３】本実施形態における位相指令部の回路図
【図４】本実施形態における位相変更部の回路図
【図５】本実施形態における通電制御部の回路図
【図６】本実施形態におけるスイッチング制御部の回路図
【図７】本実施形態におけるディスク装置の情報信号処理の説明図
【図８】本実施形態における制御指令部のブロック図
【図９】本実施形態における位相指令部の動作を説明するための波形図
【図１０】本実施形態における位相変更部の動作を説明するための波形図
【図１１】本実施形態における位相変更部の動作を説明するための別の波形図
【図１２】本実施形態における位相変更部の動作を説明するためのさらに別の波形図
【図１３】本実施形態におけるスイッチング制御部の動作を説明するための波形図
【図１４】従来のディスク装置に使われるモータの構成図
【符号の説明】
【００９５】
１  ディスク
２  ヘッド
３  情報処理部
１１  ロータ
１２，１３，１４  コイル
２０  電力供給部
２１  電流検出部
２２  スイッチング制御部
２５  電圧供給部
２６  制御指令部
２７  指令切換部
２９  位置検出部
３０  位相指令部
３１  位相変更部
３２  通電制御部
４１  指令ブロック
４２  通電動作ブロック
【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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【図１３】
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【図１４】
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