JP2001190055A

JP2001190055A - インデックス信号生成方法、インデックス信号生成装置、ディスクドライブ、及びｄｄモータ

Info

Publication number: JP2001190055A
Application number: JP37515799A
Authority: JP
Inventors: Akira Shibata; 晶柴田; Yoshito Otomo; 嘉人大友
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-10
Also published as: US20010006332A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ホール素子の温度特性に対しロバストで、安
定した生成タイミングの得ることができるインデックス
信号の生成方法を提供すること。【解決手段】インデックス検知用の磁石２として、単
極着磁されたものではなく、２極着磁されたものを使用
する。この磁石２を、ロータ１の周方向にＳ極及びＮ極
が並ぶようにして配置し、一方で、ロータ１の径方向外
側の所定の位置にホール素子３を設ける。ホール素子３
の前を通過する磁極がＮ極からＳ極へと変化する際に、
ホール出力信号にゼロクロス点が生じる。このゼロクロ
ス点は、温度によらず、常に一定である。したがって、
このゼロクロス点に基づいて、インデックス信号を生成
することとすれば、安定したタイミングでインデックス
信号の生成を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フロッピーディス
クドライブ等の記録媒体を回転させ、所定位置に書込ま
れたデータ読み出すディスクドライブに関し、特に、当
該ドライブに使用され、そのハードウェア的互換性を保
つために要求されるインデックス信号生成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、フロッピーディスクドラ
イブ（以下、ＦＤＤとも略称する）は、それに挿入され
たフロッピーディスク（以下、ＦＤとも略称する）の円
板状磁気記録媒体に対してデータの記録再生を行うため
の装置である。そして、このようなフロッピーディスク
ドライブは、例えばパーソナルコンピュータやワークス
テーション、ワードプロセッサなど、広く電子機器に搭
載される。

【０００３】このように、ＦＤＤが普及した理由の一つ
は、ＦＤを介してシステムからシステムへデータの受け
渡しが可能であったことである。すなわち、ＦＤＤ間の
データの互換性の高さがＦＤＤ普及の要因の一つであ
る。

【０００４】このＦＤＤ間におけるデータ互換性を担保
するものは、大きく、ハードウェアに関するもの、トラ
ック・フォーマットに関するもの、及びソフトウェアに
関するものの３つに分けられる。このうち、ＦＤＤやＦ
Ｄのレベルでの互換性が保証されるのは、ハードウェア
に関するものだけである。その内容を更に詳しく述べる
と、ヘッド、メディアの電磁変換特性、ＦＤのサイズ、
トラックの位置、幅及びピッチ、書込みヘッドの角度、
並びにインデックス信号の生成タイミングなどがある。

【０００５】インデックス信号とは、回転するディスク
の開始位置を決めるために、ディスクが一回転する毎に
出されるパルス信号である。このインデックス信号は、
例えば、ＦＤＤ側においては、Ｒｅａｄｙ信号を発生さ
せる際に用いられる。このＲｅａｄｙ信号は、書込み／
読出しの準備ができたことをシステム側に知らせるため
の信号であり、インデックス信号を用いてディスク又は
モータが回転していることを検出することで生成され
る。また、システム側においては、トラック・フォーマ
ット時において書込みをスタートする際に、このインデ
ックス信号を参照し、また一回転後にストップする点を
決めるためにも、このインデックス信号を用いている。
更には、書込み時、読出し時の処理時間の管理にも、こ
のインデックス信号は用いられている。例えば、予め所
定の数を定めておき、書込み／読出し時において、イン
デックス信号のパルス数を所定数カウントするまでに、
指定セクタへの処理が行われなければ、エラーとして処
理する。

【０００６】かかるインデックス信号の生成のために、
５．２５インチなどのＦＤＤにおいては、ディスクに開
けられたインデックス・ホールを利用していた。詳しく
は、ジャケットまたはカートリッジに開いている孔を通
して、光を出射し、その光によってインデックス・ホー
ルを検出することで、インデックス信号の生成が行われ
ていた。

【０００７】これに対して、現在主流となっている３．
５インチＦＤＤにはインデックス・ホールは設けられて
いない。３．５インチＦＤＤでは、ディスクの駆動がデ
ィスクテーブル（チャッキングテーブル）からディスク
側に突出した駆動ピンにより行われる。そのため、ディ
スクテーブルやロータとディスクとの回転位置合わせが
可能であり、その結果、ディスクテーブルやロータの回
転を見ることで、ディスクの回転を検出することができ
る。

【０００８】特に、ディスクを回転駆動するために、ス
ピンドルモータ等のＤＤ（ダイレクトドライブ）モータ
が用いられる場合、ロータの外周の動作に基づいてイン
デックス信号を生成している。詳しくは、ロータを構成
する円板状のケーシングの外周側面には一部切り欠き部
が設けられており、一方、ケーシングの内側には、切り
欠き部からＮ極のみが見えるようにして、磁石が配置さ
れている。更に、ロータ等が設けられるメインフレーム
上には、所定の回路の形成されたプリント配線基板が配
置されて、プリント配線基板のロータの外側に当たる所
定の位置には、ホール素子が設けられている。

【０００９】ここで、ホール素子とは、ホール効果を応
用した半導体素子である。ホール効果とは、導体中にお
いて、ｘ方向に電流が流れているとき、その電流と直角
なｚ方向に磁界を加えると、電流と磁界の双方に直交す
る方向ｙに電界を生じる現象である。これにより生じる
電界は、ホール電界と呼ばれ、それに応じたホール素子
の出力はホール出力と呼ばれる。更に、このホール素子
は、インデックス検知のみならず、スピンドルモータの
回転子位置検出にも用いられている。このように、ホー
ル素子を使用したスピンドルモータは、ホールモータと
も呼ばれる。

【００１０】このような構成を備えたＦＤＤにおいて
は、ロータが一回転する毎に、切り欠き部から外部に面
したＮ極が、一度だけホール素子の前を通過する。Ｎ極
がホール素子に近づくにつれてホール素子で検出される
磁束数は増えていき、Ｎ極の周方向中心とホール素子の
中心とが一致したときに磁束数は最大となり、そして、
その後、段々とホール素子にて検出される磁束数は減少
していく。この磁束数の変化は、ホール出力に反映さ
れ、所定の三角関数の正極半周期で示される。このホー
ル出力の変化を観察し、ホール出力が所定のレベルに達
したときから所定の遅延時間Ｔを経過した後、上述した
インデックス信号が生成される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術によっては、ＦＤＤの使用環境により、イン
デックス信号の出力されるタイミングにバラツキを生ず
るという問題が生じた。

【００１２】ホール素子の感度は、温度依存性のあるも
のであり、使用環境の温度の高低により、上述したホー
ル出力の分布が変化する−特にその振幅が増減してしま
う−ためである。

【００１３】このように振幅が上下してしまうと、ホー
ル出力の変化の開始点（Ｎ極がホール素子に重なり始め
る時点のホール出力）から所定のレベルに至るまでの時
間も変化してしまう。例えば、常温時におけるホール出
力と比較して、高温時のそれは振幅の小さいものとなる
が、この場合、ホール出力の変化の開始点から所定のレ
ベルに至るまでの時間は、常温時のそれと比較して長く
なる。これに対して、所定の遅延時間Ｔはいずれの場合
も同じ値であるから、結果として、高温時におけるイン
デックス信号の生成のタイミングは、常温時のそれと比
較して、遅れることとなる。

【００１４】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑
み、ホール素子の温度特性によっては左右されず、安定
した生成タイミングの得ることができるインデックス信
号の生成方法を提供することを目的とする。

【００１５】また、本発明は、上述した生成方法を実現
するインデックス信号生成装置、ＤＤモータ及びディス
クドライブを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、インデ
ックス検知用の磁石として、単極着磁されたものではな
く、２極着磁されたものを使用するインデックス信号生
成方法が得られる。詳しくは、インデックス検知用の磁
石（２）を、ＤＤモータのロータ（１）外周に、当該ロ
ータ（１）の径方向外側に面するようにして且つ当該ロ
ータ（１）の周方向にＳ極及びＮ極が並ぶようにして配
置し、一方で、ロータ（１）の径方向外側の所定の位置
にホール素子（３）を設ける。この状態で、ロータ
（１）が回転することにより磁石（２）がホール素子
（３）の前を通過した際に、磁石（２）から当該ホール
素子（３）が受ける磁束の変化をホール効果を利用して
ホール出力信号として検出する。すると、ホール素子
（３）の前を通過する磁極がＳ極又はＮ極のいずれか一
方から他方へと変化する際にホール出力信号にゼロクロ
ス点が生じることになる。このゼロクロス点は、ホール
素子（３）の感度が温度により変化し、そのホール出力
信号の振幅が変動したとしても、常に一定である。した
がって、このゼロクロス点に基づいて、インデックス信
号を生成することとすれば、ホール素子（３）の温度特
性に関係なく、安定したタイミングでインデックス信号
の生成を行うことができる。

【００１７】このインデックス信号生成方法を実現する
ためのインデックス信号生成装置、ディスクドライブ、
及びＤＤモータは、例えば、以下に示されるような構成
を備える。

【００１８】すなわち、本発明によれば、ロータ（１）
を備えるＤＤモータを有するディスクドライブであっ
て、ロータ（１）は当該ロータ（１）外周に対して当該
ロータ（１）の径方向外側に面するようにして且つ当該
ロータ（１）の周方向にＳ極及びＮ極が並ぶようにして
設けられたインデックス検知用の磁石（２）を備える、
ディスクドライブにて用いられ、ロータ（１）の回転を
検出してロータ（１）が回転する毎にインデックス信号
を生成するインデックス信号生成装置において、ロータ
（１）の径方向外側の所定位置に設けられ、ロータ
（１）の回転に伴う磁石（２）の面前通過をホール効果
により検出し、ホール出力信号を出力するホール素子
（３）と、前記ホール出力信号をモニタして、ホール素
子（３）の前を通過する磁極がＳ極又はＮ極のいずれか
一方から他方へと変化する際に生じる当該ホール出力信
号のゼロクロス点を検出した際に、原インデックス信号
を生成するインデックス検出回路（６）と、該原インデ
ックス信号を受けて所定時間だけ遅延させた後、前記イ
ンデックス信号として出力する遅延回路（７，８、ＤＳ
Ｌ０，ＤＳＬ１）とを備えることを特徴とするインデッ
クス信号生成装置が得られる。

【００１９】また、本発明によれば、ＤＤモータとイン
デックス信号生成装置とを有するディスクドライブであ
って、前記ＤＤモータは、ロータ（１）を備えており、
当該ロータ（１）は、その外周に対して当該ロータ
（１）の径方向外側に面するようにして設けられたイン
デックス検知用の磁石（２）を備えており、前記インデ
ックス信号生成装置は、ロータ（１）の回転に伴う磁石
（２）の移動をホール効果を利用して検出することによ
りロータ（１）が回転する毎にインデックス信号を生成
するものである、ディスクドライブにおいて、ロータ
（１）外周に設けられた磁石（２）は、当該ロータ
（１）の周方向にＳ極及びＮ極が並ぶようにして配置さ
れており、前記インデックス信号生成装置は、ロータ
（１）の径方向外側の所定位置に設けられ、ロータ
（１）の回転に伴う磁石（２）の面前通過をホール効果
により検出し、ホール出力信号を出力するホール素子
（３）と、前記ホール出力信号をモニタして、ホール素
子（３）の前を通過する磁極がＳ極又はＮ極のいずれか
一方から他方へと変化する際に生じる当該ホール出力信
号のゼロクロス点を検出した際に、原インデックス信号
を生成するインデックス検出回路（６）と、該原インデ
ックス信号を受けて所定時間だけ遅延させた後、前記イ
ンデックス信号として出力する遅延回路（７，８，ＤＳ
Ｌ０，ＤＳＬ１）とを備えることを特徴とするディスク
ドライブが得られる。

【００２０】ここで、前記ディスクドライブにおいて、
ロータ（１）は、外周側壁部及び円板状の上部を有する
ケーシングを有しており、当該ケーシングは、前記外周
側壁部に、その一部が切り欠かれた切欠部を有してお
り、磁石（２）は、少なくともその一部が当該切欠部か
らロータ（１）径方向外側に面するようにして、前記ケ
ーシングの内側に取り付けられていることとしても良
い。

【００２１】更には、本発明によれば、その外周の一部
から磁石（２）が外側に面するようにして設けられたロ
ータ（１）を有するＤＤモータであって、当該ＤＤモー
タと、ロータ（１）の回転に伴う磁石（２）の移動をホ
ール効果を利用して検出することによりロータ（１）が
回転する毎にインデックス信号を生成するインデックス
信号生成装置とを有するディスクドライブにおいて用い
られるＤＤモータにおいて、ロータ（１）外周に設けら
れた磁石（２）は、当該ロータ（１）の周方向にＳ極及
びＮ極が並ぶようにして配置されていることを特徴とす
るＤＤモータが得られる。

【００２２】ここで、前記ＤＤモータにおいて、ロータ
（１）は、外周側壁部及び円板状の上部を有するケーシ
ングを有しており、当該ケーシングは、前記外周側壁部
に、その一部が切り欠かれた切欠部を有しており、磁石
（２）は、少なくともその一部が当該切欠部からロータ
（１）径方向外側に面するようにして、前記ケーシング
の内側に取り付けられていることとしても良い。

【００２３】なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容
易にするために付したものであり、一例にすぎず、本発
明は、これらに限定されるものではない。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２５】図１を参照すると本発明の実施の形態によ
るインデックス信号生成装置は、ＤＤモータ用のロータ
１が一回転する毎にインデックス信号を生成するための
ものであり、概略、ホール素子３、基準電圧（ＶＲＥ
Ｇ）供給手段４、ホールバイアス（ＨＢ）供給手段５、
インデックス検出回路６、クロック７、ディレイカウン
タ８を備えている。

【００２６】図１から明らかなように、ロータ１の外周
には、２極着磁されたインデックス検知用の永久磁石２
が配置されている。詳しくは、インデックス検知用の永
久磁石２は、ロータ１の径方向外側に面するようにし
て、且つ、ロータ１の周方向にＳ極及びＮ極が並ぶよう
にして、配置されている。

【００２７】一方、ホール素子３は、ロータ１の径方向
外側における所定の位置に設けられている。このホール
素子３の位置は、後述するように、ホール効果により磁
極の変化を適切に検出し得るようにして定められる。こ
のホール素子３には、基準電圧供給手段４及びホールバ
イアス供給手段５により、ホール効果の前提となる外部
電界を供給される。例えば、基準電圧供給手段４の供給
する電圧は、２．５Ｖであり、ホールバイアス供給手段
５の供給する電圧は、１Ｖであり、したがって、ホール
効果の前提としてホール素子３に印加されている電圧
は、この場合、１．５Ｖである。

【００２８】この状態で、ロータ１が回転し、それに伴
って、永久磁石２がホール素子３の前を通過すると、永
久磁石２からホール素子３が受ける磁束が変化し、ホー
ル素子３において、ホール効果が生じる。ホール素子３
は、このホール効果を、ホール出力信号としてインデッ
クス検出回路６に出力する。

【００２９】図２に示されるように、このホール出力信
号は、永久磁石２が２極着磁されていることにより、ゼ
ロクロス点を有する。例えば、ホール素子３の前をＮ極
の方がＳ極よりも先に通過するようにして永久磁石が配
置されている場合には、まず、ホール出力信号は、ホー
ル素子３の受ける磁束の増加に伴い、段々と増加し、Ｎ
極の中心が通過する際にそのピークを迎え、そして段々
と減少していく。その後更に、ホール出力信号は、ホー
ル素子３の面前を通過する磁極がＮ極からＳ極に変わる
際に、ゼロ点と交わり、その後は、Ｓ極の移動に伴い、
Ｎ極の場合と正負の異なる変化を示す。なお、図１に示
されるように、本実施の形態においては、ホール出力信
号は、Ｉ^＋（非反転信号）及びＩ⁻（反転信号）の２つ
であるが、図２においては、理解を容易なものとすべ
く、Ｉ^＋信号のみ示されている。

【００３０】インデックス検出回路６は、このホール出
力信号（Ｉ^＋，Ｉ⁻）をモニタしている。そして、この
ホール出力信号におけるゼロクロス点を検出すると、イ
ンデックス信号のもととなる原インデックス信号（若し
くは、インデックス検出／検知信号）を生成する（図２
参照）。例えば、このインデックス検出回路６は、ホー
ル素子３からの２つのホール出力信号（Ｉ^＋，Ｉ⁻）
を、夫々、反転入力、非反転入力とするコンパレータを
備え、コンパレータの出力が負に転じたときに、ローレ
ベルを示すパルスを原インデックス信号として出力す
る。

【００３１】この原インデックス信号は、前述のよう
に、例えばＦＤＤにおけるハードウェア互換性の担保の
ため、所定の遅延時間Ｔだけ遅らされて、インデックス
信号として出力される。

【００３２】原インデックス信号に対し、遅延時間Ｔを
与える遅延回路は、本実施の形態において、クロック７
及びディレイカウンタ８で構成されている。

【００３３】ディレイカウンタ８は、２つのディレイセ
レクト端子ＤＳＬ０，ＤＳＬ１に与えられる値（例え
ば、Ｈ，Ｌ）の組合せにより、初期値を設定することの
できるものであり、インデックス検出回路６から原イン
デックス信号を受けるとカウントを開始する。そして、
クロック７からのクロックパルスの数を初期値として設
定された値だけカウントすると、ローレベルパルスとし
てのカウンタ出力を出力する。このカウンタ出力がイン
デックス信号となる。

【００３４】２つのディレイセレクト端子ＤＳＬ０，Ｄ
ＳＬ１に与えられる値により、４通りの組合せが考えら
れる。従って、選択できる初期値は４通りということに
なる。ここで、当然ながら、クロックパルスは、クロッ
ク周期を有するので、クロックパルスをカウントする
と、そのカウント値に応じた時間が経過することとな
る。従って、ディレイカウンタ８は、概略、設定された
初期値×クロック周期だけ、入力信号を遅延させる回路
として動作することとなり、その遅延時間Ｔは４通りあ
ることとなる。より細かく遅延時間Ｔを設定したけれ
ば、ディレイセレクト端子の数を増やし、ディレイカウ
ンタ８の構成をそれに応じた構成とすれば良い。

【００３５】ここでは、遅延回路がクロック７及びディ
レイカウンタ８で構成される場合について説明したが、
遅延回路の内容はこれに制限されるものではない。すな
わち、遅延処理を行う他のディジタル回路又はアナログ
回路で構成されていても良い。

【００３６】上述したように、２極着磁したインデック
ス検知用の永久磁石２と上述したインデックス信号生成
装置を備えることにより、実質的には温度依存性のない
とみなすことのできる精度で、インデックス信号の生成
を行うことができる。この点について、図３及び図４を
用い、更に詳しく説明する。図３は、ホール素子におけ
る温度特性の変化を考慮した場合における、本実施の形
態によるインデックス信号の生成を説明するための図で
ある。図４（ａ）は、インデックス検知用の永久磁石が
単極着磁である場合の概略構成を示し、図４（ｂ）は、
図４（ａ）の構成で且つホール素子における温度特性の
変化を考慮した場合におけるインデックス信号の生成を
説明するための図である。なお、図３及び図４（ｂ）に
おいても、説明を簡略化するために、Ｉ^＋信号のみ示し
てある。

【００３７】図３を参照すると、ホール素子３の前を通
過する磁極がＮ極からＳ極へと変化する際に、ホール出
力信号にゼロクロス点が生じている。このゼロクロス点
は、ホール素子３の感度が温度により変化し、そのホー
ル出力信号の振幅が変動したとしても、常に一定であ
る。そして、本実施の形態においては、このゼロクロス
点に基づいてインデックス信号を生成することとしてい
るので、ホール素子３の温度特性に関係なく、安定した
タイミングでインデックス信号の生成を行うことができ
る。

【００３８】これに対して、図４（ａ）に示されるよう
にインデックス検知用の永久磁石が単極着磁されている
場合、図４（ｂ）に示されるように、ホール素子３の温
度特性によりインデックス信号の生成タイミングにバラ
ツキが生じている。詳しくは、常温時におけるホール出
力の振幅は、高温時のそれとして大きい。従って、例え
ばＦＤＤの検査温度環境が常温であったとして、使用温
度環境がそれよりも高温であったとすると、実際の使用
環境では、検査時よりも、原インデックス信号が生成さ
れるまでに長い時間がかかることになる。一方、遅延時
間Ｔは、設定を変更しない限りは変わることがなく、ま
た、通常の使用時に毎回変更するものでもない。すなわ
ち、遅延時間Ｔは検査時及び使用時の場合も同じ値とな
る。結果として、図４（ｂ）に示されるように、使用時
（高温時）におけるインデックス信号の生成のタイミン
グは、検査時（常温時）のそれと比較して、遅れること
となり、その遅れが許容範囲を越えるとハードウェア互
換性に問題を生じることとなる。

【００３９】このことから明らかなように、本実施の形
態によれば、インデックス検知用の永久磁石を２極着磁
とし、ホール出力のゼロクロス点を基準としてインデッ
クス信号の生成を行うこととしたことから、温度特性の
向上が図られたインデックス信号生成装置を得ることが
できる。

【００４０】

【実施例】以下、上述したインデックス信号生成方法及
びその装置における概念をＦＤＤに適用した場合におけ
る具体例について説明する。

【００４１】一般に、フロッピーディスクドライブは、
フロッピーディスクの磁気記録媒体に対してデータの読
出し／書込みを行う磁気ヘッドと、この磁気ヘッドをフ
ロッピーディスクに対して所定の半径方向に沿って移動
可能に先端で支持するキャリッジアセンブリと、このキ
ャリッジアセンブリを上記所定の半径方向に沿って移動
させるステッピングモータと、フロッピーディスクを保
持しつつ磁気記録媒体を回転駆動するスピンドルモータ
等のＤＤモータとを有している。

【００４２】このようなフロッピーディスクドライブを
制御するためのＦＤＤ制御装置は、従来から種々提案さ
れている。例えば、特開平９−９７４９３号公報には、
上記データの読出し／書込みを行うためのリード／ライ
ト系（以下、Ｒ／Ｗ系と呼ぶ）制御回路と、ステッピン
グモータの駆動を制御するためのステッピングモータ系
（以下、ＳＴＰ系と呼ぶ）制御回路と、フロッピーディ
スクドライブ全体の動作を制御するためのコントロール
系（以下、ＣＴＬ系と呼ぶ）制御回路とを１チップＩＣ
内に組み込んだものが開示されている。この１チップＩ
Ｃは、一般に、多数のＭＯＳＦＥＴを集積したＭＯＳ・
ＩＣで実現される。

【００４３】上記ＦＤＤ制御装置は、この１チップＩＣ
の他に、スピンドルモータの駆動を制御するためのスピ
ンドルモータ用ＩＣをも備えているが、このＩＣは多数
のバイポーラトランジスタを集積したバイポーラＩＣで
実現される。

【００４４】このＦＤＤは、そのハードウェアメーカに
よって、仕様が異なる。具体的には、Drive Select０又
は１、スペシャルシーク機能の有無、オートチャッキン
グ機能の有無、Density Out 信号の論理の違い、モード
Select信号の論理の違い、１Ｍモード２５０kbps又は３
００kbps等の点において仕様が異なる場合がある。した
がって、ＩＣチップのベンダ側において、ＩＣの開発を
個々の仕様毎に行うことは非効率的である。これを回避
するために、１チップＩＣの内部に、あらかじめ全ての
仕様を満足する全ての機能を盛り込んでおき、仕様に合
わせて機能を選択するようにした、機能選択回路付き１
チップＩＣも既に提案されている（例えば、特開平９−
９７８３９号公報参照）。

【００４５】ＦＤＤによって駆動されるＦＤは、磁気ヘ
ッドでアクセスされる円板状磁気記録媒体を含み、この
磁気記録媒体の表面上には、半径方向に沿ってデータを
記録するための通路としての複数本のトラックが同心円
状に形成されている。ＦＤのトラック本数は片面８０本
であり、最外周トラックＴＲ00から最内周トラックＴＲ
79まである。ここでは、最外周トラックＴＲ00を最端ト
ラックと呼ぶことにする。

【００４６】ＦＤをＦＤＤの磁気ヘッドでアクセスする
場合、所望のトラック位置に磁気ヘッドを位置決めする
必要がある。この為には、磁気ヘッドを先端で支持して
いるキャリッジアセンブリを位置決めすれば良い。キャ
リッジアセンブリの駆動手段としてステッピングモータ
を採用しているので、ＦＤＤではキャリッジアセンブリ
の位置決めを容易に行うことができる。但し、ＦＤＤで
は、それに挿入されたＦＤの磁気記録媒体の最端トラッ
クＴＲ00の位置だけは検出する必要がある。この最端ト
ラックＴＲ00の位置を検出する為に、キャリッジアセン
ブリにはその底部から下方に突出した遮断板が備えら
れ、このキャリッジアセンブリと対向するメインフレー
ムに近接した基板にフォトインタラプタが取り付けられ
ている（例えば、特開平９−９１８５９号公報参照）。
このように、フォトインタラプタの光路を遮断板が遮断
することにより、磁気ヘッドがＦＤの磁気記録媒体の最
端トラックＴＲ00の位置にあることを検出することがで
きる。このようなトラック位置検出機構は、この技術分
野では「００センサ」と呼ばれる。

【００４７】以下、図５及び図６を参照して、ＦＤＤ制
御装置について説明する。

【００４８】図示のＦＤＤ制御装置は、１チップＩＣ５
０（図５）と、スピンドルモータ用ＩＣ６０（図６）
と、電源供給回路８０とを有する。これら１チップＩＣ
５０、スピンドルモータ用ＩＣ６０、および電源供給回
路８０は、メインプリント基板（図示せず）上に実装さ
れる。スピンドルモータ用ＩＣ６０は、スピンドルモー
タ（後述する）の駆動を制御するためのＩＣであって、
多数のバイポーラトランジスタを集積したバイポーラＩ
Ｃで実現される。これに対して、１チップＩＣ５０は、
多数のＭＯＳＦＥＴを集積したＭＯＳ・ＩＣで実現され
る。電源供給回路８０は、電源スイッチ（図示せず）が
オンしたとき、５Ｖの電圧を供給するための回路であっ
て、第１の電源端子ＶＡと第２の電源端子ＶＢとを持
つ。

【００４９】図５に加えて図７をも参照して、１チップ
ＩＣ５０は、Ｒ／Ｗ系制御回路５１と、ＳＴＰ系制御回
路５２と、ＣＴＬ系制御回路５３とを内部に組み込んで
いる。Ｒ／Ｗ系制御回路５１はデータの読出し／書込み
を行うための制御回路である。ＳＴＰ系制御回路５２は
ステッピングモータ（後述する）の駆動を制御するため
の制御回路である。ＣＴＬ系制御回路５３はフロッピー
ディスクドライブ全体の動作を制御するための制御回路
であり、ロジック回路とも呼ばれる。１チップＩＣ５０
は上述した機能選択回路５４と、ホスト用Ｉ／Ｆ回路５
５と、スピンドルモータ制御用Ｉ／Ｆ回路５６とをさら
に含んでいる。ＣＴＬ系制御回路５３は、Ｒ／Ｗ系制御
回路５１とＳＴＰ系制御回路５２と機能選択回路５４と
ホスト用Ｉ／Ｆ回路５５とスピンドルモータ制御用Ｉ／
Ｆ回路５６とに接続されている。

【００５０】Ｒ／Ｗ系制御回路５１は、ＨＥＡＤ１ライ
ン７１およびＨＥＡＤ０ライン７２を介して、それぞ
れ、上側磁気ヘッド（後述する）および下側磁気ヘッド
（後述する）に接続されている。ＳＴＰ系制御回路５２
はＳ−ＭＯＴＯＲライン７３を介してステッピングモー
タと接続されている。ホスト用Ｉ／Ｆ回路５５はＩ／Ｆ
ライン７４を介してホストシステム（図示せず）と接続
されている。スピンドルモータ制御用Ｉ／Ｆ回路５６は
ＦＦＣライン７５を介してスピンドルモータ用ＩＣ６０
に接続されている。

【００５１】次に、１チップＩＣ５０の入出力端子につ
いて説明する。１チップＩＣ５０は、ＨＥＡＤ１ライン
７１およびＨＥＡＤ０ライン７２に接続されるＲ／Ｗ系
出力端子（ＥＲ１，ＲＷ１Ａ，ＲＷ１Ｂ，ＥＲ０，ＲＷ
０Ａ，ＲＷ０Ｂ，ＶＣＣ（Ｒ））を持つ。また、１チッ
プ１Ｃ５０は、Ｓ−ＭＯＴＯＲライン７３に接続される
ＳＴＰ系出力端子（ＳＴ１，ＳＴ１Ｂ，ＳＴ４，ＳＴ４
Ｂ）を持つ。さらに、１チップＩＣ５０は、Ｉ／Ｆライ
ン７４に接続されるホスト用入出力端子（ＤＣＯ，Ｓ１
Ｉ，ＲＤＯ，ＷＧＯ，ＴＫ０，ＷＧＩ，ＷＤＩ，ＳＴ
Ｐ，ＤＩＲ，ＭＴＩ，ＤＳＩ，ＩＤ０，ＨＤＯＯ，ＨＤ
ＩＳ）を持つ。１チップＩＣ５０は、ＦＦＣライン７５
に接続されるスピンドルモータ制御用入出力端子（ＩＤ
Ｉ，ＭＴＯ，３６０，ＨＤＩ３，ＨＤＩ，ＤＳＯ，ＤＫ
Ｉ，ＷＰＩ，１ＭＣＬＫ）を持つ。

【００５２】これら入出力端子以外にも、１チップＩＣ
５０は、２つの機能選択入力端子（１Ｍ３６／ＨＤＯＳ
／ＷＰＯＳ，ＡＣＨＳ／ＤＳＳ／ＤＲＳ）や、００セン
サ用の２つの入力端子（ＴＫＩ，ＴＫＳ）等を持つ。

【００５３】００センサとして動作するフォトインタラ
プラ３１は、発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）
３１ａと、受光素子であるフォトトランジスタ３１ｂと
を有する。ＬＥＤ３１ａのアノードは第１の電源端子Ｖ
Ａに接続され、カソードは１チップＩＣ５０のＴＫＳ端
子に接続されている。フォトトランジスタ３１ｂのコレ
クタは第１の電源端子ＶＡに接続されている。また、フ
ォトトランジスタ３１ｂのエミッタは抵抗器Ｒ_４を介し
て接地されるとともに、１チップＩＣ５０のＴＫＩ端子
に接続されている。

【００５４】図６を参照して、スピンドルモータ用ＩＣ
６０によって制御されるスピンドルモータは、その詳細
な構成については後で説明するが、Ｕ相、Ｖ相、および
Ｗ相の３つのコイル（固定子巻線）６０１，６０２，６
０３を持つブラシレス三相直流モータである。そして、
スピンドルモータは、永久磁石形回転子（後述する）
と、回転子位置検出器（後述する）とを備えている。一
方、スピンドルモータ用ＩＣ６０は、複数個のバイポー
ラトランジスタから成る駆動トランジスタ（トランジス
タ整流子）を内蔵している。すなわち、スピンドルモー
タは、このモータの回転子位置に応じて、駆動トランジ
スタのバイポーラトランジスタをオン、オフさせて、該
当する固定子巻線に電流を流し、回転子磁極との間にト
ルクを発生し、回転子を回転させる。回転子の回転にと
もない、回転子位置検出器から出力される回転子位置検
出信号も順次切換えられ、電流を流す固定子巻線を切換
え、回転を持続する。

【００５５】また、スピンドルモータは、回転子の回転
数（回転速度）を検出するための周波数発生パターンＦ
ＧＰＴを有する。スピンドルモータ用ＩＣ６０は、周波
数発生パターンＦＧＰＴで検出された回転子の回転速度
に基づいて、回転子位置検出器からの回転子位置検出信
号を参照しながら、電流を流す固定子巻線を切換える。

【００５６】上記回転子位置検出器としては、図６に示
すように、３つのホール素子６０６，６０７，６０８が
使用される。これら３つのホール素子６０６〜６０８に
おける詳細な配置関係については、例えば、米国特許第
４，８８２，５１１号明細書（対応する公開公報は特開
昭６１−１６４４５４号公報）を参照されたい。とにか
く、３つのホール素子６０６〜６０８は、電気角１２０
°間隔で配置されている。

【００５７】残るホール素子６０９は、インデックス検
知用のものであり、上述した実施の形態におけるホール
素子３に相当するものである。ホール素子３のアノード
側６０９ｐには、基準電圧（ＶＲＥＧ）が供給されてお
り、カソード側６０９ｎには、ホールバイアス（ＨＢ）
が供給されている。ホール素子側からは、非反転出力
（ＩＤＸ＋）と反転出力（ＩＤＸ−）との２つのホール
出力がＩＣ６０に入力される。ＩＣ６０内部には、上述
した実施の形態に示されるインデックス検出回路６やク
ロック７、ディレイカウンタ８などが設けられており、
その出力結果としてのインデックス信号は、Ｔ_ＯＵＴ端
子からＩＣ５０に向けて出力される。ディレイカウンタ
８における遅延時間Ｔは、２つのディレイセレクト端子
ＤＳＬ０，ＤＳＬ１をショート（ＧＮＤ）にするかオー
プン（５Ｖ）にするかで設定される。

【００５８】図８に示すように、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ
相の３つのコイル６０１，６０２，６０３は、中性点Ｎ
を持ち、星型結線（Ｙ結線）されている。図８に示す例
においては、Ｗ相コイル６０３に電流Iが流れ込み、Ｖ
相コイル６０２から電流Iが流れ出ている。電流Iが流れ
込むコイルの状態を「Ｈ」で表し、電流Iが流れ出すコ
イルの状態を「Ｌ」で表す。そして、「Ｈ」状態のコイ
ルをソース側と呼び、「Ｌ」状態のコイルをシンク側と
呼ぶ。したがって、図８に示す例の場合、「Ｈ」状態の
Ｗ相コイル６０３がソース側であり、「Ｌ」状態のＶ相
コイル６０２がシンク側である。また、電流が流れ込み
も流れ出しもしないコイルの状態はハイインピーダンス
状態と呼ばれ、「Ｍ」で表される。すなわち、図８に示
す例の場合、Ｕ相コイル６０１がハイインピーダンス状
態、すなわち、「Ｍ」状態である。

【００５９】上述のように、三相コイル６０１〜６０３
の内、いずれか１つが「Ｈ」状態、別の１つが「Ｌ」状
態、そして残りの１つが「Ｍ」状態となる。したがっ
て、三相コイル６０１〜６０３に流れる電流Ｉの状態に
は、後述するように、６つの状態がある。一方、回転子
（ロータ）は、後で図面を参照して説明するように、周
方向に等間隔でメイン着磁されている環状の永久磁石を
含む。また、ステータは、後で図面を参照してするよう
に、複数の固定子コア（ポール）を有し、各コアにコイ
ルが巻回されている。そして、一般に、ロータのメイン
着磁の極数Ｍとステータのポールの個数Ｎの比率Ｍ：Ｎ
は４：３である。すなわち、メイン着磁が２０極の場
合、ステータのポール数は１５個である。つまり、Ｕ相
コイル６０１、Ｖ相コイル６０２、およびＷ相コイル６
０３の各々は５つある。この場合、ロータのメイン着磁
は周方向に１８°の角度間隔で配置され、ステータのポ
ールは周方向に２４°の角度間隔で配置される。電気角
１２０°間隔で配置された３つのホール素子６０６〜６
０８は、ロータのメイン着磁の磁界を検知し、これら３
つの入力条件により、電流Ｉを流すべきＵ相、Ｖ相、お
よびＷ相の３つのコイル６０１，６０２，６０３を切り
換える。

【００６０】次に、図９及び図１０を参照して、３．５
インチ型フロッピーディスクドライブについて説明す
る。図９は分解斜視図、図１０は前面側からみた斜視図
である。

【００６１】図示のフロッピーディスクドライブは、
３．５インチ型フロッピーディスク（後述する）を駆動
するための装置である。挿入されたフロッピーディスク
は、図９及び図１０の矢印Ａに示す方向からフロッピー
ディスクドライブ中に挿入される。挿入されたフロッピ
ーディスクは、ディスクテーブル１１上に、その回転軸
１１ａとフロッピーディスクの中心軸とが一致した状態
で保持される。後述するように、ディスクテーブル１１
はメインフレーム１３の表面上で回転自在に支持されて
いる。従って、ディスクテーブル１１の回転軸１１ａの
軸方向Ｂは、メインフレーム１３の厚み方向と平行に成
っている。ディスクテーブル１１は、メインフレーム１
３の裏面に設けられたスピンドルモータ（ＤＤモータ）
によって回転駆動され、これによってフロッピーディス
クの磁気記録媒体が回転する。また、メインフレーム１
３の裏面には、多数の電子部品が搭載された基板（図示
せず）が取り付けられている。

【００６２】フロッピーディスクドライブは、フロッピ
ーディスクの磁気記録媒体に対してデータの読出し／書
込みを行うための上下一対の磁気ヘッド１４（上側磁気
ヘッドのみを図示する）を備えている。磁気ヘッド１４
は、フロッピーディスクドライブの背面側に設けられた
キャリッジアセンブリ１５にその先端で支持されてい
る。すなわち、キャリッジアセンブリ１５は、上側磁気
ヘッド１４を支持する上側キャリッジ１５Ｕと下側磁気
ヘッドを支持する下側キャリッジ１５Ｌとを有する。キ
ャリッジアセンブリ１５は、メインフレーム１３の表面
上で後述するようにメインフレーム１３から離隔して配
置されており、磁気ヘッド１４をその先端でフロッピー
ディスクに対して所定の半径方向（図９及び図１０の矢
印Ｃで示す方向）に沿って移動可能に支持している。

【００６３】また、メインフレーム１３の背面側の側壁
１３１には、ステッピングモータ１６が固定されてい
る。ステッピングモータ１６はキャリッジアセンブリ１
５を所定の半径方向Ｃに沿ってリニアに駆動する。詳細
に説明すると、ステッピングモータ１６は所定の半径方
向Ｃと平行に延在する回転軸（駆動軸）１６１を有し、
この回転軸１６１には雄ネジが切られている。この回転
軸１６１の先端１６１ａは、メインフレーム１３の表面
から切り起こしにより立設された曲げ部１３２に空けら
れた穴１３２ａを貫通し、スチールボール１６２が設け
られる。この穴１３２ａとスチールボール１６２とによ
って、回転軸１６１は所定の半径方向Ｃと平行に延在す
るように規制され、かつその先端１６１ａは回転可能に
保持される。

【００６４】一方、キャリッジアセンブリ１５は、下側
キャリッジ１５Ｌから回転軸１６１まで延在したアーム
１５１を有し、このアーム１５１の先端１５１ａは回転
軸１６１の雄ネジの谷の部分に係合する。従って、ステ
ッピングモータ１６の回転軸１６１が回転すると、この
アーム１５１の先端１５１ａが回転軸１６１の雄ネジの
谷の部分に沿って動かされ、これによってキャリッジア
センブリ１５自体が所定の半径方向Ｃに沿って移動す
る。とにかく、ステッピングモータ１６はキャリッジア
センブリ１５を所定の半径方向Ｃに沿ってリニアに移動
させるための駆動手段として働く。

【００６５】ステッピングモータ１６の回転軸１６１が
キャリッジアセンブリ１５の一方の側に設けられている
ので、キャリッジアセンブリ１５の一方の側はこの回転
軸１６１によってフレーム１３から離隔した状態で、移
動可能に支持される。しかしながら、この回転軸１６１
による支持だけでは、キャリッジアセンブリ１５全体を
フレ−ム１３の表面から離隔した配置することはできな
い。そのため、ガイドバー１７によって、キャリッジア
センブリ１５の他方の側でキャリッジアセンブリ１５を
支持しながら案内する。ガイドバー１７はキャリッジア
センブリ１５を間に挟んで、ステッピングモータ１６の
回転軸１６１とは逆側に設けられている。ガイドバー１
７は所定の半径方向Ｃに対して平行に延在し、メインフ
レーム１３の表面上で一端１７１および他端１７２が後
述するように固定され、キャリッジアセンブリ１５を所
定の半径方向Ｃに沿って案内する。これによって、キャ
リッジアセンブリ１５全体がメインフレーム１３の表面
から離隔して配置される。

【００６６】尚、キャリッジアセンブリ１５からこのガ
イドバー１７側へフレキシブル・プリンテッド・サーキ
ット（ＦＰＣ）１５２が延在しており、このＦＰＣ１５
２はメインフレーム１３の裏面に取り付けられた基板
（図示せず）に電気的に接続される。

【００６７】ガイドバー１７はメインフレーム１３の表
面でガイドバークランプ１８によって挟持されている。
ガイドバークランプ１８はその中央部でメインフレーム
１３の表面にバインド子ネジ１９によって固定されてい
る。詳細に説明すると、ガイドバークランプ１８はガイ
ドバー１７より少しだけ長い矩形固定部材１８０を有
し、矩形固定部材１８０のほぼ中央にはバインド子ネジ
１９のネジ軸１９０が通過できる程度の穴１８０ａが穿
設されている。矩形固定部材１８０の一端１８０ｂおよ
び他端１８０ｃからは、それぞれ、ガイドバー１７の一
端１７１および他端１７２を挟持するための一対のアー
ム１８１および１８２が延在している。

【００６８】ガイドバークランプ１８は単にガイドバー
１７を挟持しているだけなので、これだけではガイドバ
ー１７をメインフレーム１３の表面に固定することはで
きない。このために、ガイドバー１７の両端１７１およ
び１７２の位置を規制するための一対の位置決め部材が
必要である。この一対の位置決め部材としては、メイン
フレーム１３の一部をメインフレーム１３の表面側に切
り起こして形成した一対の曲げ部２０１および２０２を
使用している。

【００６９】キャリッジアセンブリ１５の下側キャリッ
ジ１５Ｌは、キャリッジアセンブリ１５をガイドバー１
７に沿って摺動可能に支持する支持枠としても働く。下
側キャリッジ１５Ｌはガイドバー１７側へ突出した突出
部（図示せず）を有し、この突出部中にガイドバー１７
が摺動可能に嵌入されている。

【００７０】フロッピーディスクドライブは、イジェク
トプレート２１とディスクホルダ２２とを更に有する。
メインフレーム１３、イジェクトプレート２１、及びデ
ィスクホルダ２２は、金属板に打抜き加工、プレス加
工、曲げ加工等を施すことにより形成される。

【００７１】イジェクトプレート２１は、フロッピーデ
ィスクの挿入方向Ａおよびその逆方向に沿ってスライド
自在なように、メインフレーム１３上に備えられてい
る。イジェクトプレート２１は、後述するように、フロ
ピーディスクドライブの作動時に、ディスクホルダ２２
と協働してフロッピーディスクを保持する。また、イジ
ェクトプレート２１は、フロッピーディスクを挿入方向
Ａに沿ってフロッピーディスクドライブ内に挿入するこ
とを可能とし、或いはフロッピーディスクを挿入方向Ａ
と逆方向に沿ってフロッピーディスクドライブ内からの
取り出すことを可能とするために、挿入方向Ａに沿って
フロッピーディスクが摺動自在なようにフロッピーディ
スクを保持する。イジェクトプレート２１には、互いに
対向する一対の側壁２１０が形成されている。この両側
壁２１０の各々には、一対のカム部２１１が形成されて
いる。また、イジェクトプレート２１の底面には、両側
壁２１０に沿って切抜き部２１２が形成され、イジェク
トプレート２１の底面中央部には、ディスクテーブル１
１を取り囲むように略Ｕ字状の切欠き部２１３が形成さ
れている。更に、イジェクトプレート２１の下面には、
ピン（後述する）が設けられており、このピンは、後述
するイジェクトレバーの係止部と係合する。

【００７２】ディスクホルダ２２は、イジェクトプレー
ト２１上に配置されている。ディスクホルダ２２には、
主表面２２０と、この主表面２２０の両側端で互いに対
向した一対の側壁２２１が形成されている。この両側壁
２２１には、それぞれ突片２２２（一方のみ図示）が形
成されている。これらの突片２２２は、イジェクトプレ
ート２１の切抜き部２１２を通じてメインフレーム１３
の穴１３３内に挿通される。この突片２２２がメインフ
レーム１３の穴１３３内に挿通されることにより、ディ
スクホルダ２２は、メインフレーム１３に対する挿入方
向Ａの位置が決められるのと同時に、ディスクホルダ２
２は、ディスクテーブル１１の回転軸１１ａの軸方向Ｂ
に沿って往復動自在となる。また、両側壁２２１の各々
には、一対のピン２２３が設けられている。このピン２
２３は、イジェクトプレート２１の側壁２１０に形成さ
れたカム部２１１内に挿通される。ディスクホルダ２２
とイジェクトプレート２１との間には、イジェクトバネ
２３が架設されている。

【００７３】尚、この例の場合、ディスクホルダ２２に
突片２２２を設け、メインフレーム１３に穴１３３を設
けてあるが、これに限らず、メインフレームに突片を設
け、ディスクホルダに穴を設けて構わない。

【００７４】また、ディスクホルダ２２は、その挿入方
向Ａの奥側中央部に、キャリッジアンセンブリ１５の上
側キャリッッジ１５Ｕと対応する位置に、所定の半径方
向Ｃに延在した略矩形状の開口部２２４が設けられてい
る。この開口部２２４を囲むように、その周囲にディス
クホルダ２２の主表面２２０から上方に盛り上がった、
略Ｕ字形状の盛り上がり縁２２５が形成されている。一
方、キャリッジアンセンブリ１５は、側方に延びる一対
の側方アーム１５３を備え、この側方アーム１５３は盛
り上がり縁２２５の上に位置する。後述するように、フ
ロッピーディスクがディスクホルダ２２からイジェクト
された状態では、この側方アーム１５３が盛り上がり縁
２２５と係合し、これによって上下一対の磁気ヘッド１
４同士が互いに離される。さらに、ディスクホルダ２２
は、その挿入方向Ａの奥側で開口部２２４から右より
に、後述するイジェクトレバーのレバー部の回動を許す
ような形状の開口部２２６も有している。

【００７５】メインフレーム１３上には、キャリッジア
センブリ１５の近傍に、イジェクトレバー２４が回動自
在に設けられている。詳細に述べると、メインフレーム
１３には、その表面から上方に延びるロッド状ピン１３
４が立設している。イジェクトレバー２４は、ロッド状
ピン１３４が嵌め込まれる筒状部２４０と、この筒状部
２４０から径方向に延在するアーム部（レバー部）２４
１と、このアーム部２４１の自由端に設けた上方に延在
する突起部２４２と、アーム部２４１の自由端側から周
方向に延びる円弧状の係止部２４３とを有している。イ
ジェクトレバー２４には、筒状部２４０の周りにイジェ
クトレバーバネ２５が装着され、このイジェクトレバー
バネ２５は、イジェクトレバー２４を図面上、反時計回
りに付勢している。イジェクトレバー２４の突起部２４
２は上記ディスクホルダ２２の開口部２２６に遊嵌され
ている。また、この突起部２４２は、後述するフロッピ
ーディスクのシャッタの右側上端縁と係合して、シャッ
タの開閉を制御する。尚、図１０に示されるように、ロ
ッド状ピン１３４の先端にはネジ２６が捩じ込まれてお
り、これによってイジェクトレバー２４がロッド状ピン
１３４から抜けるのを防止している。

【００７６】また、メインフレーム１３の前端部には、
フロントパネル２７が取り付けられている。フロントパ
ネル２７は、フロッピーディスクを出し入れする開口２
７１と、この開口２７１を開閉する扉２７２とを備えて
いる。このフロントパネル２７には、イジェクトボタン
２８が前後方向移動可能に突設されている。イジェクト
ボタン２８は、イジェクトプレート２１の前端で前方に
突き出ている突起部２１４に嵌め込まれている。

【００７７】図１１を参照して、図９及び図１０に示さ
れたフロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）によって駆
動されるフロッピーディスク（ＦＤ）について説明す
る。図示のフロッピーディスク４０は、円板状の磁気記
録媒体４１と、この磁気記録媒体４１を覆うシェル４２
と、矢印Ｄ方向に摺動可能なシャッタ４３とを有する。
シャッタ４３には窓４３ａが空けられている。シャッタ
４３は矢印Ｄ方向とは逆方向に図示しないバネ部材によ
って付勢されている。シェル４２は、上記フロッピーデ
ィスクドライブの磁気ヘッド１４での磁気記録媒体４１
のアクセスを可能とする開口部４２ａを有する。この開
口部４２ａは、フロッピーディスク４０がフロッピーデ
ィスクドライブ内に挿入されていない状態では、図１１
に示すように、シャッタ４３で覆われている。フロッピ
ーディスク４０がフロッピーディスクドライブ内に挿入
されるとき、シャッタ４３の右側縁上端４３ｂにイジェ
クトレバー２４の突起部２４２が係合して、シャッタ４
３を矢印Ｄ方向へ摺動する。

【００７８】シェル４２は、右上角部に、逆挿入（表裏
及び挿入方向を逆にして挿入）防止用の面取り部４２ｂ
が形成されている。また、シェル４２には、その挿入方
向Ａ後端の左側角部に書込み保護用穴４４が穿設されて
いる。

【００７９】上述したように、フロッピーディスクドラ
イブによって駆動されるフロッピーディスク４０におい
て、磁気ヘッド１４でアクセスされる磁気記録媒体４１
の表面上には、データを記録するための通路としての複
数本のトラック（図示せず）が半径方向に沿って同心円
状に形成されている。フロッピーディスク４０のトラッ
ク本数は片面８０本であり、最外周トラック（最端トラ
ック）ＴＲ00から最内周トラックＴＲ79まである。

【００８０】図９に加えて図１２をも参照して、磁気記
録媒体４１の最端トラックＴＲ00の位置を検出するため
のトラック位置検出機構（００センサ）について説明す
る。

【００８１】キャリッジアセンブリ１５において、下側
キャリッジ１５Ｌにはその底部から下方に突出した遮断
板１５４が備えられている。一方、このキャリッジアセ
ンブリ１５と対向するメインフレーム１３の下面側には
メインプリント基板３０が配設されており、このメイン
プリント基板３０上にトラック位置検出機構（００セン
サ）として使用されるフォトインタラプタ３１が実装さ
れている。このため、メインフレーム１３にはこのフォ
トインタラプタ３１を通すための穴１３ｂが穿設されて
いる。

【００８２】周知のように、フォトインタラプタ３１
は、発光素子３１ａ（図５）が内蔵された第１の突出部
３１１と、受光素子３１ｂ（図５）が内蔵された第２の
突出部３１２とを有する。第１の突出部３１１と第２の
突出部３１２とは、図示の如く、対面するように配置さ
れており、各々の対面する壁面には開口部（図示せず）
が設けられている。これら２つの開口部を通して、発光
素子から受光素子へ向かう光路が形成される。そして、
上記遮断板１５４は、図示の如く、第１の突出部３１１
と第２の突出部３１２との間の通路を通過する。

【００８３】このような構成の００センサにおいて、フ
ォトインタラプタ３１の光路を遮断板１５４が遮断する
ことにより、磁気ヘッド１４がフロッピーディスク４０
の磁気記録媒体４１の最端トラックＴＲ00の位置にある
ことを検出することができる。

【００８４】次に、図１３を参照して、上記フロッピー
ディスクドライブに使用されるＤＤモータ（スピンドル
モータ）について説明する。

【００８５】図示のＤＤモータ３００は、ロータ３１０
と、このロータ３１０に組み合わされるステータ３２０
とから成る。ロータ３１０は、円板状の金属製ケーシン
グ３１１の中央部に断面略台形部３１２を上方に突出さ
せて有する。断面略台形状部３１２の上面には、ディス
クテーブル１１が固着されている。メインフレーム１３
には、ロータ３１０の断面略台形状部３１２の上部のみ
を主面側に突出させることのできる円形開口１３５が設
けられている。その結果、ディスクテーブル１１はメイ
ンフレーム１３の主面側に突出する。

【００８６】ロータ３１０は、その中心に、ケーシング
３１１とディスクテーブル１１とを貫通するように、金
属製の回転軸１１ａが一体的に固着されている。すなわ
ち、ケーシング３１１と回転軸１１ａは、ディスクテー
ブル１１をプラスチックマグネットにより射出成形で成
形する時に一体的に組み付けられる。ケーシング３１１
は、その周縁に下方に延びる筒状体３１４を有し、筒状
体３１４の内側にリング状の永久磁石３１５が取り付け
られている。

【００８７】この永久磁石３１５は、前述したように、
周方向にメイン着磁されている。また、永久磁石３１５
の底面部は、周方向にモータサーボ用着磁されている。
尚、後述するステータ３２０のポール数が１５個の場
合、メイン着磁は２０極（Ｎ極が１０極、Ｓ極が１０
極）である。一方、モータサーボ用着磁は、ステータ３
２０のポール数とは無関係に、１２０極（Ｎ極が６０
極、Ｓ極が６０極）である。メイン着磁は駆動用磁化部
とも呼ばれ、モータサーボ用着磁は検出用磁化部とも呼
ばれる。

【００８８】また、図１３に示されるように、筒状体３
１４、すなわちケーシングの３１１の外周側壁部分の一
部が切り欠けられており、その切欠部分からメイン着磁
の一部（３４０）が磁極として突出し露出している。こ
の露出した磁極は、上述したインデックス検知用の永久
磁石２（図１参照）として動作するものであり、本実施
例においては、この外部に露出した磁極が単極ではな
く、２極となっている。この２極の並び方は周方向に並
んでさえいれば、どちらが回転方向先頭であっても良い
が、図１に示された例においては、Ｎ極が先になってい
る。また、インデックス検知用の永久磁石として作用す
る部分の断面は、凸型形状となっているが、これは、ケ
ーシング３１１、特に筒状体３１４との関係で定められ
たものであり、言うまでもなく、筒状体３１４等の形状
によっては、他の形態も取り得る。

【００８９】断面略台形状部３１２の下面側にはアーム
３１６が組み付けられ、このアーム３１６にはドライブ
ロータ３１７が回転可能に設けられる。そして、断面略
台形状部３１２及びディスクテーブル１１には略四角形
の穴（図示せず）が設けられ、これらの穴を通してドラ
イブローラ３１７がディスクテーブル１１の上方に突出
するように配置される。フロッピーディスクドライブ内
に収容されたフロッピーディスク４０（図１１）は、デ
ィスクテーブル１１上に載り、フロッピーディスク４０
のハブ（図示せず）に形成された穴にドライブローラ３
１７が嵌入することで、その磁気記録媒体４１（図１
１）は回転駆動される。

【００９０】一方、ステータ３２０は、モータフレーム
４００によりメインフレーム１３の背面側に取り付けら
れる。すなわち、ステータ３２０は、金属製のモータフ
レーム４００の主面に実装されたプリント配線基板５０
０上に構成される。ステータ３２０は、放射状に延びる
複数の固定子コア３２１を有するコアアセンブリと、複
数の固定子コア３２１のそれぞれに巻回した固定子コイ
ル３２２と、回転軸１１ａを受けるためのセンターメタ
ル（軸受け部）３２３とを有する。モータフレーム４０
０は、その端縁部から上方に延びてメインフレーム１３
の背面に当接する逆Ｌ字形の取付け部４１０を複数個有
する。

【００９１】図１４に示されるように、プリント配線基
板５００上には、周波数発生パターンＦＧＰＴがＤＤモ
ータのステータ３２０の回りに形成されている。換言す
れば、周波数発生パターンＦＧＰＴは、永久磁石３１５
のモータサーボ用着磁（検出用磁化部）と所定距離だけ
離間した状態で対向配置されている。尚、図１４は、ス
テータ３２０のポール数が１８個の場合を図示してい
る。この場合、ロータ３１０のメイン着磁は２４極であ
る。ちなみに、前述したように、ステータ３２０のポー
ル数が１５個の場合には、ロータ３１０のメイン着磁は
２０極である。

【００９２】永久磁石３１５のモータサーボ用着磁が周
波数発生パターンＦＧＰＴ上を回転することにより、周
波数発生パターンＦＧＰＴに逆起電力が発生する。前述
したように、永久磁石３１５のモータサーボ用着磁は一
周１２０極であるので、ＤＤモータが１回転すると、６
０サイクルの信号が周波数発生パターンＦＧＰＴから発
生することになる。この信号はＦＧサーボ信号と呼ばれ
る。ＤＤモータの回転数が３００ＲＰＭの場合、ＤＤモ
ータは１秒当り５回転する。そのとき、ＦＧサーボ信号
の周波数は、（６０×５）＝３００Ｈｚとなる。

【００９３】したがって、このＦＧサーボ信号と基準ク
ロック周波数が１ＭＨｚの基準クロック信号をカウンタ
を使用して分周して得られる３００Ｈｚの分周クロック
周波数を持つ分周クロック信号とを比較することによ
り、ＤＤモータの速度を制御することが可能である。換
言すれば、ＦＧサーボ信号の立上がりに同期してカウン
タをスタートさせ、そのカウンタが既定値をカウンタし
て得られる分周クロック信号の立下がりタイミングとＦ
Ｇサーボ信号の立下がりタイミングとを比較するするこ
とにより、ＤＤモータの速度制御を行う。具体的には、
ＦＧサーボ信号の立下がりタイミングが分周クロック信
号の立下がりタイミングよりも早ければ、ＤＤモータを
減速させるように制御する。逆に、ＦＧサーボ信号の立
下がりタイミングが分周クロック信号の立下がりタイミ
ングよりも遅ければ、ＤＤモータを加速するように制御
する。

【００９４】本発明は、上述した実施の形態及び実施例
に限定されるものではなく、当然ながら、本発明の趣旨
を逸脱しない範囲内で種々の変更・変形が可能である。

【００９５】例えば、上述したフロッピーディスクドラ
イブは、メインフレーム１３とは別に、ＤＤモータ（ス
ピンドルモータ）を搭載するためのモータフレーム４０
０が必要であった。換言すれば、モータフレーム（モー
タベース）４００はメインフレーム（メインシャーシ）
１３とは別ピースで構成されていたが、上述した周波数
発生パターンＦＧＰＴを、それと等価な機能を発揮でき
る何らかの手段に置き換え、周波数発生パターンＦＧＰ
Ｔを削除し、また、モータフレーム４００とメインフレ
ーム１３とを１ピースで形成することとしても良い。

【００９６】更に、例えば、メイン着磁の極数Ｍとステ
ータのポールの個数Ｎとの比率Ｍ：Ｎが４：３であるダ
イレクトドライブモータに適用される場合を例に挙げて
説明したが、上記比率Ｍ：Ｎはこれに限定されないのは
勿論である。

【００９７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、イ
ンデックス検知用の永久磁石を２極着磁とし、ホール出
力のゼロクロス点に基づいてインデックス信号の生成を
行うこととしたことから、温度特性の向上が図られたイ
ンデックス信号生成装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるロータ及びインデッ
クス信号生成装置の概略構成図である。

【図２】図１に示されるインデックス信号生成装置にお
けるホール出力とインデックス信号生成のタイミングと
の関係を示す図である。

【図３】図２においてホール素子の温度特性の変化を考
慮した場合の、インデックス信号の生成を説明するため
の図である。

【図４】図４（ａ）は、インデックス検知用の永久磁石
が単極着磁である場合の概略構成図であり、図４（ｂ）
は、図４（ａ）の構成で且つホール素子における温度特
性の変化を考慮した場合におけるインデックス信号の生
成を説明するための図である。

【図５】ＦＤＤ制御装置の１チップＩＣの外観を示す図
である。

【図６】図５に図示した１チップＩＣと共に使用され
る、ＦＤＤ制御装置のスピンドルモータ用ＩＣの外観を
示す図である。

【図７】図５に図示した１チップＩＣの内部の概略構成
を示すブロック図である。

【図８】三相コイルに流れる電流の状態を示す図であ
る。

【図９】フロッピーディスクドライブの部分的分解斜視
図である。

【図１０】図９に示したフロッピーディスクドライブを
斜め前方から見た概略斜視図である。

【図１１】フロッピーディスクドライブで駆動されるフ
ロッピーディスクを示す平面図である。

【図１２】フロッピーディスクドライブに使用されるト
ラック位置検出機構（００センサ）の設置構造を説明す
るための断面図である。

【図１３】図９に示したフロッピーディスクドライブの
うち、メインフレームとこれに組み付けられるＤＤモー
タ（スピンドルモータ）との関係を示す断面図である。

【図１４】図１３に示したＤＤモータのステータの構造
を説明するための平面図である。

【符号の説明】

１ＤＤモータ用ロータ２インデックス検知用永久磁石３ホール素子４基準電圧供給手段５ホールバイアス供給手段６インデックス検出回路７クロック８ディレイカウンタ

フロントページの続きＦターム(参考） 5D044 AB02 BC01 CC05 DE46 GK20 GM26 5H019 BB01 BB02 BB05 BB09 BB15 BB19 BB20 BB23 CC04 CC09 DD01 EE01 EE07 EE14 FF01 GG01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インデックス検知用の磁石を、ＤＤモー
タのロータ外周に、当該ロータの径方向外側に面するよ
うにして且つ当該ロータの周方向にＳ極及びＮ極が並ぶ
ようにして配置し、前記ロータの径方向外側の所定の位置にホール素子を設
け、前記ロータが回転することにより前記磁石が前記ホール
素子の前を通過した際に、前記磁石から当該ホール素子
が受ける磁束の変化をホール効果を利用してホール出力
信号として検出し、前記ホール素子の前を通過する磁極がＳ極又はＮ極のい
ずれか一方から他方へと変化する際に生じる前記ホール
出力信号のゼロクロス点に基づいて、インデックス信号
を生成することを特徴とするインデックス信号生成方
法。
【請求項２】請求項１記載のインデックス信号生成方
法において、前記ロータの回転の際、前記Ｎ極が前記ホ
ール素子の前を通過した後前記Ｓ極が前記ホール素子の
前を通過するようにして、前記磁石が配置されているこ
とを特徴とするインデックス信号生成方法。
【請求項３】ロータを備えるＤＤモータを有するディ
スクドライブであって、前記ロータは当該ロータ外周に
対して当該ロータの径方向外側に面するようにして且つ
当該ロータの周方向にＳ極及びＮ極が並ぶようにして設
けられたインデックス検知用の磁石を備える、ディスク
ドライブにて用いられ、前記ロータの回転を検出して前
記ロータが回転する毎にインデックス信号を生成するイ
ンデックス信号生成装置において、前記ロータの径方向外側の所定位置に設けられ、前記ロ
ータの回転に伴う前記磁石の面前通過をホール効果によ
り検出し、ホール出力信号を出力するホール素子と、前記ホール出力信号をモニタして、前記ホール素子の前
を通過する磁極がＳ極又はＮ極のいずれか一方から他方
へと変化する際に生じる当該ホール出力信号のゼロクロ
ス点を検出した際に、原インデックス信号を生成するイ
ンデックス検出回路と、該原インデックス信号を受けて所定時間だけ遅延させた
後、前記インデックス信号として出力する遅延回路とを
備えることを特徴とするインデックス信号生成装置。
【請求項４】ＤＤモータとインデックス信号生成装置
とを有するディスクドライブであって、前記ＤＤモータ
は、ロータを備えており、当該ロータは、その外周に対
して当該ロータの径方向外側に面するようにして設けら
れたインデックス検知用の磁石を備えており、前記イン
デックス信号生成装置は、前記ロータの回転に伴う前記
磁石の移動をホール効果を利用して検出することにより
前記ロータが回転する毎にインデックス信号を生成する
ものである、ディスクドライブにおいて、前記ロータ外周に設けられた前記磁石は、当該ロータの
周方向にＳ極及びＮ極が並ぶようにして配置されてお
り、前記インデックス信号生成装置は、前記ロータの径方向外側の所定位置に設けられ、前記ロ
ータの回転に伴う前記磁石の面前通過をホール効果によ
り検出し、ホール出力信号を出力するホール素子と、前記ホール出力信号をモニタして、前記ホール素子の前
を通過する磁極がＳ極又はＮ極のいずれか一方から他方
へと変化する際に生じる当該ホール出力信号のゼロクロ
ス点を検出した際に、原インデックス信号を生成するイ
ンデックス検出回路と、該原インデックス信号を受けて所定時間だけ遅延させた
後、前記インデックス信号として出力する遅延回路とを
備えることを特徴とするディスクドライブ。
【請求項５】請求項４記載のディスクドライブにおい
て、前記ロータは、外周側壁部及び円板状の上部を有するケ
ーシングを有しており、当該ケーシングは、前記外周側壁部に、その一部が切り
欠かれた切欠部を有しており、前記磁石は、少なくともその一部が当該切欠部から前記
ロータ径方向外側に面するようにして、前記ケーシング
の内側に取り付けられていることを特徴とするディスク
ドライブ。
【請求項６】その外周の一部から磁石が外側に面する
ようにして設けられたロータを有するＤＤモータであっ
て、当該ＤＤモータと、前記ロータの回転に伴う前記磁
石の移動をホール効果を利用して検出することにより前
記ロータが回転する毎にインデックス信号を生成するイ
ンデックス信号生成装置とを有するディスクドライブに
おいて用いられるＤＤモータにおいて、前記ロータ外周に設けられた前記磁石は、当該ロータの
周方向にＳ極及びＮ極が並ぶようにして配置されている
ことを特徴とするＤＤモータ。
【請求項７】請求項６記載のＤＤモータにおいて、前記ロータは、外周側壁部及び円板状の上部を有するケ
ーシングを有しており、当該ケーシングは、前記外周側壁部に、その一部が切り
欠かれた切欠部を有しており、前記磁石は、少なくともその一部が当該切欠部から前記
ロータ径方向外側に面するようにして、前記ケーシング
の内側に取り付けられていることを特徴とするＤＤモー
タ。