JP2001222857A

JP2001222857A - ディスク装置

Info

Publication number: JP2001222857A
Application number: JP2000032662A
Authority: JP
Inventors: Akio Fujikawa; 昭夫藤川; Ryosuke Kumagai; 亮介熊谷; Yuichi Aoki; 雄一青木; Shinichi Hirano; 信一平野
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2001-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のディスク装置ではスピンドルモータを制
御するモータ駆動回路部に対し、制御回路部からモータ
オン信号、モータクロック信号、及び回転数制御信号を
個別に出力するので信号線は３本必要であり製造コスト
等に課題がある。【解決手段】本発明に係るディスク装置においては、ス
ピンドルモータ４の回転動作を制御するために必要な３
信号を統合して出力Ｅとすることにより、１本の信号線
のみで制御回路部１０とモータ駆動回路部２０との接続
を実現している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータシス
テムの外部記憶装置として使用されるフロッピーディス
クドライブ等のディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のディスク装置について、ここでは
フロッピーディスクドライブ装置（以下、ＦＤＤ装置と
呼ぶ）を例に挙げて説明を行う。ＦＤＤ装置は同心円状
に複数のトラックを有するフロッピーディスク（以下、
ディスクと呼ぶ）に対して、情報の読み取り及び書き込
みといったリード／ライト動作を行う装置である。ここ
で、前記ディスクにおけるトラック数は８１であり、最
外トラックから最内トラックまで順に、１トラック〜８
１トラックといった具合に番号を付すことにより各トラ
ックの区別を行う。

【０００３】前記ディスクに対するリード／ライト動作
を行う際には、磁気ヘッドをディスクの半径方向にステ
ップ駆動させて目的のトラックに位置決めを行うととも
に、前記ディスクを一定の周速度で回転させることで、
前記磁気ヘッドをトラックに沿って走査する必要があ
る。前記磁気ヘッドをディスクの半径方向にステップ駆
動させる手段としてはステッピングモータを使用してお
り、その動作はホスト（ＣＰＵ）側からディレクション
信号及びステップパルスを供給することによって制御し
ている。すなわち、前記ステッピングモータは、前記デ
ィレクション信号の指示する方向に前記ステップパルス
の数だけ、前記磁気ヘッドをステップ駆動させる。

【０００４】一方、前記ディスクを一定の周速度で回転
させる手段としてはスピンドルモータを使用しており、
その動作を制御するためのスピンドルＩＣにはモータオ
ン信号、モータクロック信号、及び回転数制御信号とい
った信号が入力される。ここで、モータオン信号とは前
記スピンドルモータの始動／停止を制御するものであ
り、前記スピンドルモータの停止状態ではオフ（Ｈレベ
ル）、動作状態ではオン（Ｌレベル）となる信号であ
る。モータクロック信号とは前記スピンドルモータを実
際に回転させるために必要な信号であり、前記スピンド
ルモータはこのモータクロック信号に基づいて回転動作
を行う。

【０００５】また、回転数制御信号とは各記録モードの
フォーマットに合わせた周速度で前記スピンドルモータ
を回転させるための信号であり、２Ｍモード及び１Ｍモ
ードでは３００ｒｐｍ、１．６Ｍモードでは３６０ｒｐ
ｍの各モードに合わせた回転速度で前記スピンドルモー
タを回転させるものである。これにより、１．６Ｍ機に
も２Ｍ機にも対応することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１０は従来のＦＤＤ
装置におけるスピンドルモータの制御回路を示すブロッ
ク図である。ＦＤＤコントロールＩＣ１００はホスト側
からの命令信号に基づいてＦＤＤ装置全体を制御するも
のであり、一般に５Ｖの駆動電圧で動作する。また、ス
ピンドルＩＣ２００はＦＤＤコントロールＩＣ１００か
らの出力に基づいて、スピンドルモータ３００を実際に
回転駆動させる機能を有している。

【０００７】ここで、前記モータオン信号及び前記回転
数制御信号は、ホスト側及びドライブのセンサ等からＦ
ＤＤコントロールＩＣ１００を介してスピンドルＩＣ２
００に出力されるものである。また、前記モータクロッ
ク信号は１ＭＨｚの周波数を持つクロック信号であり、
基準周波数（一般的には４ＭＨｚ）を持つ基準クロック
パルスをＦＤＤコントロールＩＣ１００に内蔵した分周
回路１０１で分周することで生成する。

【０００８】一方、スピンドルＩＣ２００には２系統の
分周回路２０１を設けており、ＦＤＤコントロールＩＣ
１００から入力される前記モータクロック信号を分周す
ることで、５Ｈｚもしくは６Ｈｚの周波数を持つ駆動信
号を生成してセレクタ２０２に送出する。セレクタ２０
２は前記回転数制御信号に基づいて、前記駆動信号のい
ずれか一方のみをパワー回路２０３に出力する。すなわ
ち、セレクタ２０２はスピンドルモータ３００を３００
ｒｐｍで回転させる場合には５Ｈｚの駆動信号を出力
し、３６０ｒｐｍで回転させる場合には６Ｈｚの駆動信
号を出力する。パワー回路２０３はセレクタ２０２から
入力される前記駆動信号をスピンドルモータ３００に送
出することで実際に回転駆動を制御するものであり、前
記駆動信号の送出動作は前記モータオン信号によって制
御している。

【０００９】スピンドルモータ３００の回転動作を制御
するために必要な上記３信号のインターフェースは、図
中に示すようにＦＤＤコントロールＩＣ１００とスピン
ドルＩＣ２００で構成された間に位置しており、各信号
に１対１で対応したケーブルによって外部接続を行って
いる。そのため、従来のＦＤＤ装置においては３本のイ
ンターフェースを個別に接続する必要があり、製造工程
数が増大して部品コストや作業コストが高騰するという
課題を有する。また、ＦＤＤコントロールＩＣ１００及
びスピンドルＩＣ２００のチップ面積は、いずれもピン
数の増大に伴って大きいものとなり、実装基盤上の配線
に際しても広い設置スペースが必要となるため、装置本
体の大型化も問題である。

【００１０】ここで、前記モータオン信号、モータクロ
ック信号、及び回転数制御信号を１本の信号に統合する
ものとして特開平８−３４０６８８が提案されている。
図１１は従来のモータ制御回路を示すブロック図であ
る。この従来技術では前記基準クロックパルスと前記回
転数制御信号をともに制御部１１０に設けた分周回路１
１１に入力し、前記回転数制御信号に基づいて予め１Ｍ
Ｈｚと１．２ＭＨｚの周波数を持つ２種類のモータクロ
ック信号を生成している。

【００１１】制御部１１０に設けたゲート回路１１２に
は分周回路１１１からのモータクロック信号以外に前記
モータオン信号が入力されており、前記モータオン信号
がオンの時にはモータ駆動部２１０に対して前記モータ
クロック信号を出力し、前記モータオン信号がオフの時
には前記モータクロック信号の代わりにＬレベルを出力
する。一方、ゲート回路１１２からの出力を受けるモー
タ駆動部２１０は、前記モータクロック信号に基づいて
モータ３１０を目的回転数で駆動するとともに、入力電
圧の電圧値がＬレベルを維持したまま所定時間を経過し
た場合には、前記モータオン信号がオフであると判断し
てモータ３１０を停止させる。

【００１２】たしかに上記した従来技術を用いれば、モ
ータ３１０の駆動制御に必要な上記３信号を１本の信号
に統合することができるので、制御部１１０とモータ駆
動部２１０とのインターフェース接続を１本のケーブル
のみで実現することができる。しかしながら、前記回転
数制御信号に応じて前記モータクロック信号の周波数自
体を変化させる構成では制御部１１０側の分周回路１１
１の回路規模が大きくなってゲート数が増大してしま
い、回路のトータル的なパフォーマンスが低下するとい
う課題を有する。また、ノイズ的な影響を受けやすいと
いう問題もある。

【００１３】本発明は、上記の問題点を鑑みつつ、スピ
ンドルモータを制御する複数の信号を統合することで装
置の構造を簡略なものとし、少ない工程数で低コストな
製造が可能なディスク装置を提供することを目的とす
る。また、ノイズ的に有利なディスク装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るディスク装置においては、ディスクを
回転させるスピンドルモータと、前記スピンドルモータ
の駆動を行うモータ駆動回路部と、前記モータ駆動回路
部の制御を行う制御回路部とを有するディスク装置にお
いて、前記制御回路部は前記スピンドルモータを回転さ
せるために前記モータ駆動回路に対して出力するモータ
クロック信号に前記スピンドルモータの目的回転数に応
じたオフセット電圧を加える手段を有し、前記モータ駆
動回路部は前記モータクロック信号と前記オフセット電
圧との合成信号に対して複数の閾値レベルを有してお
り、その閾値レベルに応じて前記スピンドルモータの回
転数を変化させる手段を有する構成としている。

【００１５】また、前記制御回路部は前記モータクロッ
ク信号の波高値を前記スピンドルモータの目的回転数に
応じて変化させる手段を有し、前記モータ駆動回路部は
前記モータクロック信号の波高値に応じて前記スピンド
ルモータの回転数を変化させる手段を有する構成として
もよい。もしくは、前記制御回路部は前記スピンドルモ
ータの停止が指示されている時は前記スピンドルモータ
を回転させるためのモータクロック信号に代えて所定電
圧を前記モータ駆動回路部に対して出力するとともに、
前記所定電圧の電圧値を前記スピンドルモータの目的回
転数に応じて変化させる手段を有し、前記モータ駆動回
路部は前記所定電圧の電圧値に応じて前記スピンドルモ
ータの回転数を変化させる手段を有する構成としてもよ
い。

【００１６】もしくは、前記制御回路部は前記スピンド
ルモータを回転させるために前記モータ駆動回路部に対
して出力するモータクロック信号の単位時間当たりのパ
ルス数を前記スピンドルモータの目的回転数に応じて変
化させることで、前記モータクロック信号における実効
的な周波数を変化させる手段を有する構成としてもよ
い。

【００１７】なお、前記制御回路部は前記スピンドルモ
ータの駆動が指示されている時にのみ、前記モータクロ
ック信号を前記モータ駆動回路部に対して出力する手段
を有し、前記モータ駆動回路部は前記モータクロック信
号の有無に応じて前記スピンドルモータの駆動／停止を
制御する手段を有する構成とするとよい。もしくは、前
記制御回路部は前記スピンドルモータの停止が指示され
ている時、前記スピンドルモータを回転させるためのモ
ータクロック信号に代えて前記モータクロック信号の波
高値より高い所定電圧を前記モータ駆動回路部に対して
出力する手段を有し、前記モータ駆動回路部は入力され
る電圧が所定の閾値より高いか否かに応じて前記スピン
ドルモータの駆動／停止を制御する手段を有する構成と
してもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明に係るディスク装置につい
て、ここではＦＤＤ装置を例に挙げて説明を行う。図１
は本発明に係るＦＤＤ装置を示す概略構成図である。こ
こで、フロッピーディスクドライブ装置１（以下、ＦＤ
Ｄ装置１と呼ぶ）とはフロッピーディスク２（以下、デ
ィスク２と呼ぶ）に対して、情報の読み取り及び書き込
みといったリード／ライト動作を行う装置である。

【００１９】ディスク２に対するリード／ライト動作を
行う際には、磁気ヘッド３をディスク２の半径方向にス
テップ駆動させてディスク２上の目的トラックに位置決
めを行うとともに、ディスク２を一定の周速度で回転さ
せることで、磁気ヘッド３をトラックに沿って走査する
必要がある。そのため、ＦＤＤ装置１には磁気ヘッド３
をディスク２の半径方向にステップ駆動させる手段とし
てステッピングモータ（図示せず）と、ディスク２を一
定の周速度で回転させる手段としてスピンドルモータ４
を設けている。

【００２０】また、ＦＤＤ装置１はＦＤＤコントロール
ＩＣ１０とスピンドルＩＣ２０を有している。ＦＤＤコ
ントロールＩＣ１０はホスト側からの命令信号に基づい
てＦＤＤ装置１全体の制御を行う制御回路部であり、内
部にはリード回路１０ａ、ライト回路１０ｂ、及び制御
回路１０ｃといった回路を有する。ディスク２に対する
リード／ライト動作を行う際、磁気ヘッド３によってデ
ィスク２から読み出した情報はリード回路１０ａを介し
てホスト側へ出力され、逆にディスク２に書き込む情報
はライト回路１０ｂを介してホスト側から磁気ヘッド３
に出力される。

【００２１】ホスト側からの各種命令信号が入力される
制御回路１０ｃはリード回路１０ａやライト回路１０ｂ
の制御を行うだけでなく、磁気ヘッド３をステップ駆動
させるための前記ステッピングモータや、ディスク２を
回転させるためのスピンドルモータ４の動作制御を行う
ものである。なお、このＦＤＤコントロールＩＣ１０の
駆動電圧値Ｖ_ccは５Ｖである。

【００２２】一方、スピンドルＩＣ２０はＦＤＤコント
ロールＩＣ１０からの入力に基づいて、スピンドルモー
タ４を実際に回転駆動させるモータ駆動回路部である。
ここで、本発明に係るＦＤＤ装置１においては、スピン
ドルモータ４の回転動作を制御するために必要な３信号
（モータオン信号、モータクロック信号、回転数制御信
号）を１本に統合することで、従来のように各信号に対
して１対１に対応したケーブルを用いるのではなく、１
本のケーブルのみでＦＤＤコントロールＩＣ１０とスピ
ンドルＩＣ２０とのインターフェース接続を実現する構
成としている。

【００２３】まず、本発明に係るＦＤＤ装置の第１実施
形態について説明を行う。図２は第１実施形態における
ＦＤＤ装置の要部構成を示すブロック図である。また、
図３は図２中にＡ〜Ｅで示した各信号のタイミングチャ
ートの一例である。図中に示すように、ＦＤＤコントロ
ールＩＣ１０には従来と同じく基準周波数（一般的には
４ＭＨｚ）を持つ基準クロックパルス、回転数制御信号
Ｂ、及びモータオン信号Ｄといった信号が入力される。
なお、前記基準クロックパルスはＦＤＤ装置１に内蔵し
た発振回路（図示せず）から入力されるものであり、回
転数制御信号Ｂ及びモータオン信号Ｄはホスト側から入
力されるものである。

【００２４】前記基準クロックパルスについては分周回
路１１によって１ＭＨｚの周波数を持つモータクロック
信号（以下、出力Ａと呼ぶ）としてからレベル調整回路
１２へ送出している。レベル調整回路１２はホスト側か
ら入力される回転数制御信号Ｂに基づいて出力Ａの電圧
レベルを変化させるものである。本実施形態におけるレ
ベル調整回路１２では出力Ａの波高値を駆動電圧Ｖ_ccか
ら所定量だけ下げるとともに、ホスト側から入力される
回転数制御信号Ｂに基づいて出力Ａに加えるオフセット
電圧の量を変化させており、こうして生成した出力Ａと
前記オフセット電圧との合成信号（以下、出力Ｃと呼
ぶ）をゲート回路１３に対して送出する構成としてい
る。例えば、スピンドルモータ４を３００ｒｐｍで回転
させる場合には出力Ａに対して所定量のオフセット電圧
を加え、３６０ｒｐｍで回転させる場合には出力Ａに対
してオフセット電圧を加えないように動作する。

【００２５】これにより、ゲート回路１３から出力され
る信号（以下、出力Ｅ）の電圧レベルは回転数制御信号
Ｂに応じて変化することになる。よって、スピンドルＩ
Ｃ２０側で出力Ｅを受ける際、複数の閾値レベルを持た
せて入力電圧レベルの変化を検出することにより、目的
の回転数が３００ｒｐｍであるか３６０ｒｐｍであるか
を判別することが可能となる。この判別動作については
後段でさらに詳しく説明する。なお、本実施形態のよう
にモータクロック信号の波高値を下げる構成とすれば、
ノイズに対してデリケートなアナログ回路等への影響を
低減できるという付随的な効果も期待できる。

【００２６】また、ゲート回路１３から出力される出力
Ｅの送出動作は、ホスト側から入力されるモータオン信
号Ｄによって制御している。すなわち、ゲート回路１３
はスピンドルモータ４の駆動時にのみレベル調整回路１
２の出力Ｃを出力ＥとしてスピンドルＩＣ２０に出力
し、スピンドルモータ４の非駆動時には出力Ｃに代えて
Ｌレベル（もしくはＨレベル）の所定電圧を一定して出
力するように動作する。これにより、モータオン信号Ｄ
がオンの時にのみ出力Ｅは所定の波高値で振れるモータ
クロック信号となるため、スピンドルＩＣ２０側ではそ
のモータクロック信号の有無に応じてスピンドルモータ
４の駆動／停止を判断することができる。

【００２７】上記のようにゲート回路１３から送出され
る出力Ｅは、スピンドルＩＣ２０に内蔵した分周回路２
１、セレクタ２２、及びモータオン／オフ判別回路２３
にそれぞれ入力される。分周回路２１は出力Ｅについて
２系統の分周を行うことで５Ｈｚもしくは６Ｈｚの周波
数を持つ駆動信号を生成してセレクタ２２に送出する。
セレクタ２２はゲート回路１３から送出される出力Ｅの
電圧レベルに基づいて、前記駆動信号のいずれか一方の
みをパワー回路２９に出力するものである。すなわち、
セレクタ２２はスピンドルモータ４を３００ｒｐｍで回
転させる場合には５Ｈｚの駆動信号を出力し、３６０ｒ
ｐｍで回転させる場合には６Ｈｚの駆動信号を出力す
る。パワー回路２９とはセレクタ２２から入力される前
記駆動信号に基づいてスピンドルモータ４を実際に駆動
させるものである。

【００２８】ここで、セレクタ２２における回転数制御
信号Ｂの判別動作について図４を用いて説明する。図４
はゲート回路１３から出力される出力Ｅを詳細に示す波
形図である。本実施形態における出力Ｅの波形は、図中
（ａ）に示すようにスピンドルモータ４を３００ｒｐｍ
で回転させる場合にはａ〜ｂ［Ｖ］の間で振れ、３６０
ｒｐｍで回転させる場合には０〜ｃ［Ｖ］で振れるよう
に設定している。

【００２９】また、図中に示すように本実施形態におけ
るセレクタ２２には第１スレッショルド電圧Ｖ_th1及び
第２スレッショルド電圧Ｖ_th2といった２つの閾値レベ
ルを持たせており、各スレッショルド電圧Ｖ_th1、Ｖ_th2
の値はそれぞれａ〜ｂ［Ｖ］、０〜ｃ［Ｖ］の間に設定
している。こうした構成とすることにより、出力Ｅの電
圧レベルがＶ_th1を跨ぐ場合には３００ｒｐｍ、Ｖ_th2を
跨ぐ場合には３６０ｒｐｍといった具合に判別すること
で、目的の回転数が３００ｒｐｍであるか３６０ｒｐｍ
であるかを判別することが可能となる。

【００３０】なお、本実施形態ではスピンドルモータ４
の目的回転数に応じて出力Ｅにオフセット電圧ｂ［Ｖ］
を加えることで、出力Ｅの電圧レベルを変化させる構成
を例に挙げたが、図中（ｂ）に示すように出力Ｅの波高
値自体を変化させる構成としても同様の効果を得ること
ができる。また、図４（ａ）ではａ〜ｂ［Ｖ］、０〜ｃ
［Ｖ］の両電圧範囲が互いに交わらない場合を示してい
るが、ａ〜ｂ［Ｖ］が第２スレッショルド電圧Ｖ
_th2に、０〜ｃ［Ｖ］が第１スレッショルド電圧Ｖ_th1に
それぞれ掛からなければ、両電圧範囲が交わっていても
構わない。

【００３１】次に、モータオン／オフ判別回路２３にお
けるモータオン信号Ｄの判別動作について説明する。本
実施形態においてはモータオン信号Ｄのオン／オフをス
ピンドルＩＣ２０に対するモータクロック信号の有無に
より判別しているが、モータオン／オフ判別回路２３で
はこうした判別動作を時間的に行っている。すなわち、
モータオン／オフ判別回路２３において検出される出力
Ｅの電圧値がＬレベル（もしくはＨレベル）を維持した
まま所定時間を経過した場合には、モータオン信号Ｄは
オフであるとしてパワー回路２９の動作を停止させるよ
うに動作する。

【００３２】上記した構成とすることにより、スピンド
ルモータ４の駆動制御に必要な前記モータオン信号、モ
ータクロック信号、及び回転数制御信号の３信号を統合
することができるので、ＦＤＤコントロールＩＣ１０か
らスピンドルＩＣ２０へのインターフェース接続を１本
のケーブルのみで実現することができる。

【００３３】なお、スピンドルＩＣ２０側における回転
数制御信号Ｂの判別動作については、図５に示すように
スピンドルモータ４の非駆動時における論理によって判
別する構成としてもよい。図５はゲート回路１３から出
力される出力Ｅの他例を示す波形図である。ここでは、
回転数制御信号Ｂに基づいてスピンドルモータ４の非駆
動時における出力Ｅの電圧レベルをＨレベルもしくはＬ
レベルに切り替えている。すなわち、前記モータオン信
号Ｄがオフの時に出力Ｅの電圧値が図中（ａ）のように
Ｌレベルであればスピンドルモータ４は３００ｒｐｍで
回転を始め、図中（ｂ）のようにＨレベルであれば３６
０ｒｐｍで回転を始める構成である。

【００３４】次に、本発明に係るＦＤＤ装置の第２実施
形態について説明を行う。図６は第２実施形態における
ＦＤＤ装置の要部構成を示すブロック図である。また、
図７は図６中にＦ〜Ｊで示した各信号のタイミングチャ
ートの一例である。図中に示すように、ＦＤＤコントロ
ールＩＣ１０には第１実施形態と同じく基準周波数を持
つ基準クロックパルス、回転数制御信号Ｇ、及びモータ
オン信号Ｉといった信号が入力される。

【００３５】ＦＤＤコントロールＩＣ１０に内蔵したパ
ルス生成回路１４では、入力される前記基準クロックパ
ルスから図中ａ、ｂに示す２系統のモータクロック信号
（以下、それぞれを出力Ｆ_a、出力Ｆ_bと呼ぶ）を生成し
てパルス制御回路１５へ送出している。ここで、出力Ｆ
_aの周波数は１ＭＨｚであり、一方の出力Ｆ_bの周波数は
２００ｋＨｚである。また、各信号同士が重ならないよ
うに出力Ｆ_aと出力Ｆ_bとは互いに位相をずらしている。

【００３６】パルス制御回路１５はホスト側から入力さ
れる回転数制御信号Ｇに基づいて、パルス生成回路１４
からの出力Ｆ_a、出力Ｆ_bを合成するものである。すなわ
ち、スピンドルモータ４を３００ｒｐｍで回転させる場
合には出力Ｆ_aのみをレベルセパレータ１６に送出し、
３６０ｒｐｍで回転させる場合には出力Ｆ_aと出力Ｆ_bと
の合成信号をレベルセパレータ１６に送出するように動
作する。

【００３７】これにより、パルス制御回路１５から送出
するモータクロック信号（以下、出力Ｈと呼ぶ）におけ
る単位時間当たりのパルス数、すなわち実効的な周波数
は目的の回転数が３００ｒｐｍであれば１ＭＨｚとな
り、３６０ｒｐｍであれば１．２ＭＨｚとなる。よっ
て、その周波数比は既に１０：１２となっているので、
スピンドルＩＣ２０側には分周回路を１系統設けるだけ
でスピンドルモータ４を回転するために必要な５Ｈｚも
しくは６Ｈｚの駆動信号を生成することができる。

【００３８】つまり本実施形態においては、図１０で示
すスピンドルＩＣ２００側に設けていた回転数制御信号
の判別手段（２系統の分周回路２０１とセレクタ２０
２）をＦＤＤコントロールＩＣ１００側に移したことに
なる。ここでＦＤＤコントロールＩＣ１０はスピンドル
ＩＣ２０に比べてプロセスが微細であるため、ＦＤＤコ
ントロールＩＣ１０側に回転数制御信号Ｇの判別手段を
移した方が、トータル的にはチップ面積のパフォーマン
ス向上につながる。

【００３９】また、本実施形態におけるＦＤＤコントロ
ールＩＣ１０の構成は、図１１に示した従来技術のよう
に基準周波数を持つ基準クロックパルスから２系統の分
周回路を用いて直接１ＭＨｚ及び１．２ＭＨｚのモータ
クロック信号を生成するものではなく、あくまで単位時
間当たりのパルス数を変化させることでスピンドルＩＣ
２０側に送出する出力Ｈの実効的な周波数の比をスピン
ドルモータの目的回転数に応じて１０：１２に調整する
ものである。そのため、ＦＤＤコントロールＩＣ１０に
設ける分周回路の回路規模が大きくなってゲート数が増
大してしまうといった問題を回避することができ、回路
を構成する上で非常に合理的かつ現実的である。

【００４０】なお、本実施形態におけるパルス制御回路
１５の出力Ｈはデューティ比５０とはならないが、スピ
ンドルＩＣ２０側ではＭＨｚオーダーの周波数を持つ電
圧レベルの立ち上がり変化を捕まえてＨｚオーダーの駆
動信号を作成するので、デューティーが５０でなく多少
歯抜けが生じていても精度的には何ら問題がないレベル
である。

【００４１】次に、レベルセパレータ１６の動作につい
て説明する。レベルセパレータ１６から送出される信号
（以下、出力Ｊと呼ぶ）については、その電圧レベルを
ホスト側から入力されるモータオン信号Ｉに基づいて制
御している。例えば、本実施形態におけるレベルセパレ
ータ１６ではスピンドルモータ４の駆動時にのみ、出力
Ｈの波高値を駆動電圧Ｖ_ccから所定量だけ下げたモータ
クロック信号を出力ＪとしてスピンドルＩＣ２０に送出
し、スピンドルモータ４の非駆動時にはモータクロック
信号の代わりにＦＤＤコントロールＩＣ１０の駆動電圧
Ｖ_cc（Ｈレベル）を出力するように動作する。

【００４２】これにより、スピンドルＩＣ２０側では出
力Ｊの電圧値が前記モータクロック信号の波高値として
設定された電圧より高いか否かによってスピンドルモー
タ４の駆動／停止を判断することができる。この判別動
作については後段でさらに詳しく説明する。なお、本実
施形態のようにモータクロック信号の波高値を下げる構
成とすれば、ノイズに対してデリケートなアナログ回路
等への影響を低減できるという付随的な効果も期待でき
る。

【００４３】上記のようにレベルセパレータ１６から送
出される出力Ｊは、スピンドルＩＣ２０に内蔵した分周
回路２４及び電圧コンパレータ２５にそれぞれ入力され
る。分周回路２４は出力Ｊを分周することで５Ｈｚもし
くは６Ｈｚの周波数を持つ駆動信号を生成してパワー回
路２９に送出する。パワー回路２９は前記駆動信号に基
づいて、スピンドルモータ４を実際に３００ｒｐｍもし
くは３６０ｒｐｍの回転速度で駆動させる。

【００４４】次に、電圧コンパレータ２５におけるモー
タオン信号Ｉの判別動作について図８を用いて説明す
る。図８はレベルセパレータ１６から出力される出力Ｊ
を詳細に示す波形図である。本実施形態における出力Ｊ
の電圧値は、スピンドルモータ４の非駆動時には駆動電
圧Ｖ_ccに固定されており、駆動時にはＶ_ccより小さいａ
［Ｖ］の波高値を持って振れるものである。ここで、本
実施形態では電圧コンパレータ２５の閾値であるスレッ
ショルド電圧Ｖ_thをａ〜Ｖ_cc［Ｖ］の間に設定してお
り、出力Ｊの電圧とスレッショルド電圧Ｖ_thとの大小関
係を比較し、出力Ｊの電圧がＶ_thより大きければモータ
オン信号Ｉはオフ、小さければモータオン信号Ｉはオン
といった判別動作を行っている。

【００４５】上記の判別動作においては、従来構成のよ
うに出力Ｊについて時間的な判別を行なう必要はなく、
電圧値について判別すればよいだけなのでスピンドルモ
ータ４の始動／停止を非常に迅速に行うことができる。
また、スピンドルＩＣ２０側にキャパシタ等から成る時
間的な判別を行うためのモータオン／オフ判別回路を設
ける必要がないので、大幅にスピンドルＩＣ２０のチッ
プ面積を縮小することができる。

【００４６】さらに、モータオン信号Ｉの判別動作を電
圧コンパレータ２５で行う構成とすることは、出力Ｊの
波形が次の図９に示すような場合に有利である。図９は
レベルセパレータ１６から出力される出力Ｊの他例を示
す波形図である。ここでは、スピンドルモータ４の目的
回転数が３００ｒｐｍである場合、図中（ａ）のように
所定時間ｔの前半に５発のクロック信号を集中して出力
し、スピンドルモータ４の目的回転数が３６０ｒｐｍで
ある場合には、図中（ｂ）のように前記所定時間ｔの前
半に６発のクロック信号を集中して出力することで、実
効的な周波数比を１０：１２とした構成を示している。

【００４７】このような場合にモータオン信号Ｉの判別
動作を従来の時間判別によって行う構成とすると、前記
クロック信号が途切れた時点でモータオン信号Ｉがオフ
であると判断して、スピンドルモータ４の駆動を停止し
てしまう誤動作を生じる恐れがある。それに対して、本
実施形態のようにモータオン信号Ｉの判別動作を電圧コ
ンパレータ２５によってアナログ的に行う構成であれ
ば、そのような誤動作を生じる恐れはない。

【００４８】なお、上記した実施形態においては本発明
をＦＤＤ装置に適用した例を挙げて説明を行ったが、本
発明はＦＤＤ装置に限るものではなくディスクをスピン
ドルモータによって回転駆動することで情報の授受を行
うディスク装置について広く適用することができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明に係るディスク装置において、ス
ピンドルモータ駆動用のモータ駆動回路部を制御する制
御回路部は、前記スピンドルモータを回転させるために
前記モータ駆動回路に出力するモータクロック信号に前
記スピンドルモータの目的回転数に応じたオフセット電
圧を加える手段を有し、前記モータ駆動回路部は前記モ
ータクロック信号と前記オフセット電圧との合成信号に
対して複数の閾値レベルを有しており、その閾値レベル
に応じて前記スピンドルモータの回転数を変化させる手
段を有する構成としている。または、前記制御回路部は
前記モータクロック信号の波高値を前記スピンドルモー
タの目的回転数に応じて変化させる手段を有し、前記モ
ータ駆動回路部は前記モータクロック信号の波高値に応
じて前記スピンドルモータの回転数を変化させる手段を
有する構成としてもよい。

【００５０】こうした構成とすることにより、前記スピ
ンドルモータを回転させる前記モータクロック信号と前
記スピンドルモータの目的回転数を制御する回転数制御
信号とを統合することができるので、前記制御回路部か
ら前記モータ駆動回路部へのインターフェース接続数を
削減することができる。よって、製造工程数を減らして
部品コストや作業コストを下げることができる。また、
前記制御回路部及びモータ駆動回路部のチップ面積は、
いずれもピン数の削減に伴って小さいものとなり、実装
基盤上の配線に際しても設置スペースを縮小できるの
で、装置本体の小型化が図れる。

【００５１】または、前記制御回路部は前記スピンドル
モータの停止が指示されている時は前記モータクロック
信号に代えて所定電圧を前記モータ駆動回路部に対して
出力するとともに、前記所定電圧の電圧値を前記スピン
ドルモータの目的回転数に応じて変化させる手段を有
し、前記モータ駆動回路部は前記所定電圧の電圧値に応
じて前記スピンドルモータの回転数を変化させる手段を
有する構成としてもよい。こうした構成としても前記モ
ータクロック信号と前記回転数制御信号とを統合するこ
とができるので、前記制御回路部から前記モータ駆動回
路部へのインターフェース接続数を削減することがで
き、前述と同様の効果を得ることができる。

【００５２】一方、前記制御回路部は前記モータクロッ
ク信号の単位時間当たりのパルス数を前記スピンドルモ
ータの目的回転数に応じて変化させることで、前記モー
タクロック信号における実効的な周波数を変化させる手
段を有する構成としてもよい。こうした構成とすれば前
記モータクロック信号と前記回転数制御信号とを統合で
き、前記制御回路部から前記モータ駆動回路部へのイン
ターフェース接続数を削減することができる。そうした
効果に加えて、本構成によれば従来では前記モータ駆動
回路部側に設けていた前記回転数制御信号の判別手段を
前記制御回路部側に移すことができるので、トータル的
にはチップ面積のパフォーマンス向上を図ることができ
る。

【００５３】また、従来のように基準周波数を持つ基準
クロックパルスから２系統の分周回路を用いて異なる周
波数のモータクロック信号を生成し、各々のモータクロ
ック信号を切り替えて前記モータ駆動回路部側へ送出す
るものではなく、あくまで前記モータクロック信号の単
位時間当たりのパルス数を変化させることで実効的な周
波数の比を前記スピンドルモータの目的回転数に応じて
調整するものであるため、前記制御回路部に設ける分周
回路の回路規模が大きくなってゲート数が増大してしま
うといった問題を回避することができ、回路を構成する
上で非常に合理的かつ現実的である。

【００５４】なお、前述の構成に加えて、前記制御回路
部は前記スピンドルモータの駆動が指示されている時に
のみ、前記モータクロック信号を前記モータ駆動回路部
に対して出力する手段を有し、前記モータ駆動回路部は
前記モータクロック信号の有無に応じて前記スピンドル
モータの駆動／停止を制御する手段を有する構成とする
とよい。こうした構成とすることにより、前記モータク
ロック信号、前記回転数制御信号に加えて前記スピンド
ルモータの駆動／停止を制御するモータオン信号を統合
することができるので、前記制御回路部から前記モータ
駆動回路部へのインターフェース接続数を１本にするこ
とができる。よって、製造工程数をさらに減らすことが
できるので、より一層の製造コスト低減を図ることがで
きる。また、前記制御回路部及びモータ駆動回路部のチ
ップ面積もさらに小さいものとなり、装置本体のさらな
る小型化が図れる。

【００５５】もしくは、前記制御回路部は前記スピンド
ルモータの停止が指示されている時、前記モータクロッ
ク信号に代えて前記モータクロック信号の波高値より高
い所定電圧を前記モータ駆動回路部に対して出力する手
段を有し、前記モータ駆動回路部は入力される電圧が所
定の閾値より高いか否かに応じて前記スピンドルモータ
の駆動／停止を制御する手段を有する構成としてもよ
い。こうした構成とすることにより、前記モータクロッ
ク信号と前記モータオン信号とを統合することができる
ので、前述と同様に前記制御回路部から前記モータ駆動
回路部へのインターフェース接続数を削減することがで
きる。よって、製造工程数を減らして部品コストや作業
コストを下げることができる。また、前記制御回路部及
びモータ駆動回路部のチップ面積は、いずれもピン数の
削減に伴って小さいものとなり、実装基盤上の配線に際
しても設置スペースを縮小できるので、装置本体の小型
化が図れる。

【００５６】また、本構成においては従来のように前記
モータオン信号の判別動作に時間的な要素をほとんど含
まないので、前記スピンドルモータの始動／停止を非常
に迅速に行うことができる。また、前記モータ駆動回路
部側にキャパシタ等から成る時間的な判別を行うための
モータオン／オフ判別回路を設ける必要がないので、大
幅に前記モータ駆動回路部のチップ面積を縮小すること
ができる。

【００５７】さらに、本構成は前記スピンドルモータの
目的回転数に応じて前記モータクロック信号の単位時間
当たりのパルス数を変える構成のディスク装置に適用す
る際に有利である。単位時間当たりのパルス数を変える
ことによって不規則に前記モータクロック信号が入力さ
れる場合、従来のように前記モータオン信号を時間判別
する構成では、前記モータクロック信号が途切れた時点
で前記モータオン信号がオフであると判断して、前記ス
ピンドルモータを停止してしまう誤動作を生じる恐れが
ある。それに対して、本構成を採用すれば前記モータオ
ン信号の判別動作を電圧コンパレータによってアナログ
的に行うので、そのような誤動作を生じる恐れはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＦＤＤ装置を示す概略構成図で
ある。

【図２】第１実施形態におけるＦＤＤ装置の要部構成
を示すブロック図である。

【図３】図２中にＡ〜Ｅで示した各信号のタイミング
チャートの一例である。

【図４】ゲート回路１３から出力される出力Ｅを詳細
に示す波形図である。

【図５】ゲート回路１３から出力される出力Ｅの他例
を示す波形図である。

【図６】第２実施形態におけるＦＤＤ装置の要部構成
を示すブロック図である。

【図７】図６中にＦ〜Ｊで示した各信号のタイミン
グチャートの一例である。

【図８】レベルセパレータ１６から出力される出力Ｊ
を詳細に示す波形図である。

【図９】レベルセパレータ１６から出力される出力Ｊ
の他例を示す波形図である。

【図１０】従来のＦＤＤ装置におけるスピンドルモータ
の制御回路を示すブロック図である。

【図１１】従来のモータ制御回路を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１フロッピーディスクドライブ装置２フロッピーディスク３磁気ヘッド４スピンドルモータ１０ＦＤＤコントロールＩＣ２０スピンドルＩＣ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者青木雄一京都市右京区西院溝崎町21番地ローム株式会社内 (72)発明者平野信一京都市右京区西院溝崎町21番地ローム株式会社内Ｆターム(参考） 5D109 KB03 KB33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクを回転させるスピンドルモータ
と、前記スピンドルモータの駆動を行うモータ駆動回路
部と、前記モータ駆動回路部の制御を行う制御回路部と
を有するディスク装置において、前記制御回路部は前記スピンドルモータを回転させるた
めに前記モータ駆動回路部に対して出力するモータクロ
ック信号に前記スピンドルモータの目的回転数に応じた
オフセット電圧を加える手段を有し、前記モータ駆動回
路部は前記モータクロック信号と前記オフセット電圧と
の合成信号に対して複数の閾値レベルを有しており、そ
の閾値レベルに応じて前記スピンドルモータの回転数を
変化させる手段を有することを特徴とするディスク装
置。
【請求項２】ディスクを回転させるスピンドルモータ
と、前記スピンドルモータの駆動を行うモータ駆動回路
部と、前記モータ駆動回路部の制御を行う制御回路部と
を有するディスク装置において、前記制御回路部は前記スピンドルモータを回転させるた
めに前記モータ駆動回路部に対して出力するモータクロ
ック信号の波高値を前記スピンドルモータの目的回転数
に応じて変化させる手段を有し、前記モータ駆動回路部
は前記モータクロック信号の波高値に応じて前記スピン
ドルモータの回転数を変化させる手段を有することを特
徴とするディスク装置。
【請求項３】ディスクを回転させるスピンドルモータ
と、前記スピンドルモータの駆動を行うモータ駆動回路
部と、前記モータ駆動回路部の制御を行う制御回路部と
を有するディスク装置において、前記制御回路部は前記スピンドルモータの停止が指示さ
れている時は前記スピンドルモータを回転させるための
モータクロック信号に代えて所定電圧を前記モータ駆動
回路部に対して出力するとともに、前記所定電圧の電圧
値を前記スピンドルモータの目的回転数に応じて変化さ
せる手段を有し、前記モータ駆動回路部は前記所定電圧
の電圧値に応じて前記スピンドルモータの回転数を変化
させる手段を有することを特徴とするディスク装置。
【請求項４】ディスクを回転させるスピンドルモータ
と、前記スピンドルモータの駆動を行うモータ駆動回路
部と、前記モータ駆動回路部の制御を行う制御回路部と
を有するディスク装置において、前記制御回路部は前記スピンドルモータを回転させるた
めに前記モータ駆動回路部に対して出力するモータクロ
ック信号の単位時間当たりのパルス数を前記スピンドル
モータの目的回転数に応じて変化させることで、前記モ
ータクロック信号における実効的な周波数を変化させる
手段を有することを特徴とするディスク装置。
【請求項５】前記制御回路部は前記スピンドルモータの
駆動が指示されている時にのみ、前記モータクロック信
号を前記モータ駆動回路部に対して出力する手段を有
し、前記モータ駆動回路部は前記モータクロック信号の
有無に応じて前記スピンドルモータの駆動／停止を制御
する手段を有することを特徴とする請求項１〜請求項４
のいずれかに記載のディスク装置。
【請求項６】ディスクを回転させるスピンドルモータ
と、前記スピンドルモータの駆動を行うモータ駆動回路
部と、前記モータ駆動回路部の制御を行う制御回路部と
を有するディスク装置において、前記制御回路部は前記スピンドルモータの停止が指示さ
れている時、前記スピンドルモータを回転させるための
モータクロック信号に代えて前記モータクロック信号の
波高値より高い所定電圧を前記モータ駆動回路部に対し
て出力する手段を有し、前記モータ駆動回路部は入力さ
れる電圧が所定の閾値より高いか否かに応じて前記スピ
ンドルモータの駆動／停止を制御する手段を有すること
を特徴とするディスク装置。