JPH06101187B2 - フロツピ−デイスクのインデツクス信号処理回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はパソコン等の外部記録装置に用いられるフロッ
ピーディスクのインデックス信号処理回路に関するもの
である。

従来の技術 以下図面を参照しながら、従来のフロッピーディスクの
インデックス信号処理回路について説明する。

第３図は磁気ディスクである。１は磁気面でその表面に
は磁性粉が塗布され、外部磁界により信号を記録でき
る。２はインデックス検出孔で、磁気ディスク上の１点
に（中心から14.5mm）、径2.5mmで穴がうがたれてい
る。

第４図は磁気ディスク保持ケースで、内部に保持された
磁気ディスクは磁気ディスクの中心を回転軸として任意
の方向に回転できる。第４図中、３はインデックス検出
穴で、磁気ディスクが回転軸の周囲に回転するとき、磁
気ディスクのインデックス検出孔の回転軌跡上の１点に
（中心から14.5mm）、径4mmの穴がうがたれている。

第５図はフロッピーディスクドライヴである。同図中、
４は発光素子として用いるLEDで、印加電流の大きさに
応じて発光量が定まる。５は受光素子で、入射光量に応
じた量の電流を出力する。第５図のフロッピーディスク
ドライヴに第４図の磁気ディスク保持ケースを装着する
と、磁気ディスク保持ケースのインデックス検出穴３の
真下に、発光素子４と受光素子５がある。第６図は、第
４図の磁気ディスク保持ケースを第５図のフロッピーデ
ィスクに装着した図である。

第６図中、６は第４図の磁気ディスク保持ケースであ
る。

第７図は、従来のフロッピーデイスクのインデックス信
号処理回路の回路図である。４は発光素子として用いる
LED、５は受光素子である。７は電気抵抗で、発光素子
４に流す電流値を定める。８はトランジスタで、本回路
のアンプ部である。９は電気抵抗で、トランジスタ８の
バイアス電流とベース・エミッタ間電圧を定める。10は
電気抵抗で、出力電圧の電圧レベルを定める。11は電源
電圧、12はグランド、13は出力端子である。

発明が解決しょうとする問題点 以上のように構成された従来のフロッピーディスクのイ
ンデックス信号処理回路について説明する。

第６図に示される如く、磁気ディスク保持ケース６をフ
ロッピーデイスクドライヴに装着した状態で、磁気ディ
スクをその中心を回転軸として回転させる（例えば、30
0rpm）。電気抵抗７で定められた電流が発光素子４に印
加されると、その電流値に応じた量の光を発光素子４は
出射する。そして、インデックス検出孔２がインデック
ス検出穴３に重ならないとき、発光素子４の出射光は磁
性面１で反射し、受光素子５に入射する。磁性面１での
反射光が受光素子５に入射すると、受光素子５は入射光
量に応じた量の電流を信号電流として出力する（例えば
５〜10μＡ）。そして信号電流は電気抵抗９で信号電圧
に変換されるが、この信号電圧はトランジスタ８の閾値
よりも大きいので、トランジスタ８はON状態となり信号
電流の一部がバイアス電流としてトランジスタ８に流れ
込む。そしてバイアス電流はトランジスタ８で増幅さ
れ、コレクタ電流として電気抵抗10を流れる。このとき
電気抵抗10を十分大きくして、出力端子の電位をグラン
ド12付近の電位に等しくする。

次に、インデックス検出孔２が回転してきてインデック
ス検出穴３の部分を通過すると、インデックス検出孔２
がインデックス検出穴３と重なる位置では、発光素子４
の出射光は磁性面１で反射せずにインデックス検出孔２
とインデックス検出穴３とを介して外部に発散する。そ
のとき受光素子５への入射光量は零近くまで減衰し、信
号電流は減少する（例えば0.4〜0.7μＡ）。そして信号
電流は電気抵抗９で信号電圧に変換されるが、この値は
トランジスタ８の閾値よりも小さいのでトランジスタ８
はカットオフされる。そしてトランジスタ８がカットオ
フしたので、電気抵抗10にはコレクタ電流は流れず、出
力端子13の電位は電気抵抗10で電源電圧11までプルアッ
プされる。

次に、インデックス検出孔２が通過してしまうと、発光
素子４の出射光は磁性面１で反射し受光素子５に入射、
そして信号電流は電気抵抗９で信号電圧に変換される
が、この電圧はトランジスタ８の閾値よりも大きいので
トランジスタ８はONし、コレクタ電流が電気抵抗10を流
れ、出力端子13の電位はグランド近辺の電位と等しくな
る。

しかしながら、上記のような構成では磁性面１の反射率
が小さい磁気ディスクを使用する際、受光素子５への入
射光量で少なくなり信号電流が小さくなるので、トラン
ジスタ８がONしないことがある。電気抵抗９を大きくす
ることでトランジスタ８はONできるが、逆にインデック
ス検出孔２がインデックス検出穴３を通過する際、トラ
ンジスタ８がカットオフされない場合がある。また電源
電圧が減少すると、LED4に流れる電流が減少するので発
光量が減少し、受光素子５の入射光量が減少して信号電
流が減少し、トランジスタ８へのバイアス電流が減少す
るので、トランジスタ８の感度が変化する。

以上のように、従来のフロッピーディスクのインデック
ス信号処理回路では、磁気ディスク磁性面の反射率の違
いによる直流電位の変動と、電源電圧変動によるトラン
ジスタの感度の変化とに称して、汎用性のある回路構成
でないという欠点を有していた。

本発明は上記欠点に鑑み、磁気ディスク磁性面の反射率
の違いによる直流電位の変動に対して汎用性のあるフロ
ッピーディスクのインデックス信号処理回路を提供する
ものである。

問題点を解決するための手段 本発明のフロッピーディスクのインデックス信号処理回
路は、発光素子として使用するLEDと、受光素子と、LED
の順方向電圧をバイアス電源とするアンプ回路と、受光
素子とアンプ回路とを交流結合するコンデンサから構成
されている。

作用 この構成によって、受光素子からアンプ部への信号伝送
は、結合コンデンサにより直流成分を遮断し交流成分の
みを伝送するので、磁性面の反射率の違いによる直流レ
ベルの変動は問題でなくなり、アンプ部へのバイアス電
流の供給源をLEDの順方向電圧に求めるので、バイアス
電流は電源電圧変動に影響されず、アンプ感度は電源電
圧変動に影響されなくなる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図はフロッピーディスクのインデックス信号処理回
路で、４は発光素子として用用いるLED、５は受光素
子、８はトランジスタ、10は電気抵抗、11は電源電圧、
12はグランド、13は出力端子で、以上は第７図と同じ構
成である。加えて、15はコンデンサで、信号電圧の直流
成分を遮断し、交流成分のみを伝達する。16は電気抵抗
で、LED4の順方向電圧とトランジスタ８のベース・エミ
ッタ間電圧との電位差と、電気抵抗15とでトランジスタ
８のバイアス電流を定める。17は電気抵抗で、コンデン
サ15を介してトランジスタ８にベース・エミッタ電圧を
印加する。

以上のように構成されたフロッピーディスクのインデッ
クス信号処理回路について、以下その動作について説明
する。

磁気ディスク保持ケース６でフロッピーディスクドライ
ヴ14に装着した状態で、磁気ディスクをその中心を回転
軸として回転させる（例えば、300rpm）。電気抵抗７で
定められた電流が発光素子４に印加されると、その電流
値に応じた量の光を発光素子４は出射する。そして、イ
ンデックス検出孔２がインデックス検出穴３に重ならな
いとき、発光素子４の出射光は磁性面１で反射し、受光
素子５に入射する。磁性面１での反射光が受光素子５に
入射すると、発光素子５は入射光量に応じた量の電流を
信号電流として出力する（例えば、５〜10μＡ）。信号
電流は電気抵抗17で信号電圧に変換され、コンデンサ15
を介してトランジスタ８のベース・エミッタ間に印加さ
れる。電気抵抗17を適当な値で定めるとトランジスタ８
のベース電位はトランジスタ８の閾値より大きくなり、
トランジスタ８はONする。そして、LED4の順方向電圧と
トランジスタ８のベース・エミッタ間電圧との電位差
と、電気抵抗16とで定まるバイアス電流がトランジスタ
８に流入する。バイアス電流は増幅されて、電気抵抗10
をコレクタ電流として流れる。電気抵抗10を十分大きく
することで、出力端子13の電位はグランド12近辺の電位
に等しくなる。

次に、インデックス検出孔２が回転してきてインデック
ス検出穴３の部分を通過すると、インデックス検出孔２
がインデックス検出穴３と重なる位置では、発光素子４
の出射光は磁性面１で反射せずにインデックス検出孔２
とインデックス検出穴３とを介して外部に発散する。そ
のとき受光素子５への入射光量は零近くまで減衰し、信
号電流は減少する（例えば、0.4〜0.7μＡ）。信号電流
は電気抵抗17で信号電圧に変換されるが、信号電流が減
少した分信号電圧も減少するので、コンデンサ15に蓄え
られた電荷は電気抵抗17を介してグランドに流れ込み、
トランジスタ８のベース・エミッタ間電圧はトランジス
タ８の閾値よりも小さくなり、トランジスタ８はカット
オフする。そして、電気抵抗10を流れるコレクタ電流が
零になり、出力端子13の電位は、電気抵抗10により電源
電圧11までプルアップされる。

次に、インデックス検出孔２が通過してしまうと、発光
素子４の出射光は磁性面１で反射し受光素子５に入射、
受光素子５は信号電流を出力するので信号電圧が増加
し、コンデンサ14に電荷が蓄えられるためトランジスタ
８のベース・エミッタ間電圧が増大してトランジスタ８
の閾値より大きくなりトランジスタ８はONし、コレクタ
電流が電気抵抗10を流れ、出力端子13の電位はグランド
12近辺の電位に等しくなる。

また、受光素子５とトランジスタ８とはコンデンサを介
して交流的に結合しているので直流信号は伝達されず、
トランジスタ８はONしないので、トランジスタ８のバイ
アス電源が必要である。このとき、バイアス電源を電源
電圧11に求めると、トランジスタ８の感度は電源電圧11
の変動の影響を受けるので、LEDの順方向定電圧をバイ
アス電源に求めて、トランジスタ８の感度が電源電圧11
の変動から影響されないようにしてある。

以上のように本実施例によれば、インデックス信号の検
出は、信号電圧の交流的変化により信号電圧値をトラン
ジスタの閾値よりも小さくすることでトランジスタをカ
ットオフさせてインデックス信号を検出するため、磁性
面１の反射率が最も小さい磁気ディスク使用時の信号電
圧の直流電位が、トランジスタの閾値よりも十分大きく
なるように電気抵抗17の値を選ぶことで、磁気ディスク
磁性面の反射率の違いによる信号電圧の直流電位の変動
に対して汎用性のあるフロッピーディスクのインデック
ス信号処理回路を提供できる。加えて、電源電圧変動に
起因する欠点に対しては、アンプのバイアス電源をLED
の順方向定電圧に求めることで、バイアス電流が電源電
圧変動の影響を受けないのでアンプの感度は変化せず、
電源電圧変動に対して汎用性のあるフロッピーディスク
のインデックス信号処理回路を提供できる。

本発明の他の実施例について、図面を参照しながら説明
する。第２図は本発明の他の実施例におけるフロッピー
ディスクのインデックス信号処理回路の電気回路図であ
る。第２図において、４はLED、５は受光素子、７は電
気抵抗、10は電気抵抗、11は電源電圧、12はグランド、
13は出力端子、15はコンデンサ、16は電気抵抗で、以上
は第１図と同じ構成である。18はトランジスタで、アン
プとして動作する。

以上のように構成されたフロッピーディスクのインデッ
クス信号処理回路について、以下その動作について説明
する。まず電源電圧11と電気抵抗７とで定めた電流をLE
D4に流し、LED4を発光させる。次に、インデックス検出
孔２がインデックス検出穴３に重ならないとき、LED4の
発した光は磁性面１で反射、受光素子５に入射して受光
素子５は信号電流を出力する。信号電流は電気抵抗17で
信号電圧に変換され、コンデンサ15を介しトランジスタ
18のベース・エミッタ間に印加される。電気抵抗17が十
分大きいのでベース・エミッタ間に印加される電圧は、
トランジスタ18の閾値より大きくトランジスタ18はONす
る。

そして、電源電圧11からLED4の順方向電圧分電圧降下し
た電位と、電源電圧11からトランジスタ18のベース・エ
ミッタ間電圧分電圧降下した電位との電位差と、電気抵
抗16とで定まるバイアス電流がトランジスタ18で増幅さ
れて、コレクタ電流として電気抵抗10を流れる。そし
て、電気抵抗10を十分大きくとると、出力端子13の電位
は電源電圧11からトランジスタ18のエミッタ・間電圧を
差し引いた電圧に等しくなる。

次に、インデックス検出孔２が回転してきてインデック
ス検出穴３を通過すると、インデックス検出孔２がイン
デックス検出穴３と重なる位置では、発光素子４の出射
光は磁性面１で反射せずにインデックス検出孔２とイン
デックス検出穴３とを介して外部に発散する。そのとき
受光素子５への入射光量は零近くまで減衰し、信号電流
は減少する。信号電流は電気抵抗17で信号電圧に変換さ
れるが、信号電流が減少した分信号電圧の電位である受
光素子５のコレクタ電位は増大するので、電気抵抗17を
介して電源電圧11からコンデンサ15に電荷が供給され
る。コンデンサ15に電荷が供給されたので、トランジス
タ18のベース電位は上昇し、ベース・エミッタ間電圧は
トランジスタ18の閾値よりも小さくなり、トランジスタ
18はカットオフする。トランジスタ18がカットオフした
ので電気抵抗10を流れるコレクタ電流は零になり、出力
端子13は電気抵抗10によってグランド12の電位にプルダ
ウンされる。

次に、インデックス検出孔２が通過してしまい、受光素
子５に磁性面１からの反射光が入射すると、信号電流が
電気抵抗17を流れるので、受光素子５のコレクタ電位は
下降し、トランジスタ18のベース電位が降下するのでベ
ース・エミッタ間電圧は閾値よりも大きくなりトランジ
スタ18はONする。そして、電気抵抗10をコレクタ電流が
流れるので、出力端子13の電位は上昇し、電源電圧11か
らトランジスタ18のエミッタ・コレクタ電圧を差し引い
た電位に等しくなる。

以上のように本実施例によれば、発光素子として使用す
るLEDと、受光素子と、LEDの順方向電圧をバイアス電源
とするアンプ回路と、受光素子とアンプ回路とを交流結
合するコンデンサにより、磁性面の反射率の違いに対し
て汎用性のあるフロッピーディスクのインデックス信号
処理回路を提供できる。

発明の効果 以上のように本発明は、発光素子として使用するLED
と、受光素子と、LEDの順方向電圧をバイアス電源とす
るアンプ回路と、受光素子とアンプ回路とを交流結合す
るコンデンサを設けることにより、 電源変動による感度の変化 磁性面の反射率の違いによる感度の変化 温度変動による変化 寿命による変化 磁気ディスク保持ケースをフロッピーディスクドライ
ヴに装着したときの、発光素子そして受光素子と、磁性
面との距離のバラつきによる感度の変化 等の変化が発生した場合も、インデックス信号が安定し
て得られる特長がある。また本発明により、発光素子と
受光素子とが一体となった反射型センサが実用化され、
従来、発光素子と受光素子とを別々のプリント基板上で
実装する必要があった点が、一枚のプリント基板上に実
装できるように改良され、発光素子と受光素子とが一体
となった反射型センサを使用する事によりコストも大幅
に低減される。

以上のように本発明の実用効果は絶大なものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る回路図、第２図は他の実
施例に係る回路図、第３図は磁気ディスクの平面図、第
４図は磁気ディスク保持ケースの平面図、第５図はフロ
ッピーディスクドライヴの斜視図、第６図はケースをフ
ロッピーデイスクドライヴに装着した平面図、第７図は
従来の回路図である。 ４……発光素子、５……受光素子、６……磁気ディスク
保持ケース、７……電気抵抗、８……トランジスタ、９
……電気抵抗、10……電気抵抗、11……電源電圧、12…
…グランド、13……出力端子、15……コンデンサ、16…
…電気抵抗、17……電気抵抗、18……トランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発光素子として使用するLEDと、このLEDの
   光を受ける受光素子と、上記LEDの順方向電圧をバイア
   ス電源とするアンプ回路と、上記受光素子と上記アンプ
   回路とを交流結合するコンデンサとで構成される事を特
   徴とするフロッピーディスクのインデックス信号処理回
   路。