(57)【要約】【課題】  ステッピングモータを滑らかに回転始動させることにより、電力効率及び静音化等の向上が可能となるフロッピィディスク装置の提供。【解決手段】  このフロッピィディスク装置１は、ホスト装置の指令に基づいて、ステップパルス信号ＳＴＰと、ステップパルス信号より前に出力され、その周期を示すステップパルス周期信号ＲＯ１、ＲＯ２と、ディレクション信号ＤＩＲと、を出力するインターフェイス制御回路１０と、ステップパルス周期信号に応じてステップパルス信号から所定時間遅延したセカンドパルス信号ＳＴＰ２を生成し、ステップパルス信号に同期してトグルする信号とセカンドパルス信号に同期してトグルする信号とを生成し、それらをディレクション信号により切り換えて制御信号ａ＋、ａ−、ｂ＋、ｂ−として出力するフロッピィディスク制御回路１１と、を備える。【選択図】  図１
2005259262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト装置の指令に基づいて、ステッピングモータの回転速度の基準となるステップパルス信号と、ステップパルス信号より前に出力され、その周期を示すステップパルス周期信号と、ステッピングモータの回転方向を決めるディレクション信号と、を出力するインターフェイス制御回路と、
ステップパルス周期信号に応じてステップパルス信号から所定時間遅延したセカンドパルス信号を生成し、ステップパルス信号に同期してトグルする信号とセカンドパルス信号に同期してトグルする信号とを生成し、それらをディレクション信号により切り換えて制御信号として出力するフロッピィディスク制御回路と、
フロッピィディスク制御回路が出力する制御信号により制御されるステッピングモータドライブ回路と、
ステッピングモータドライブ回路により駆動されて磁気ヘッドを移動させるステッピングモータと、
を備えることを特徴とするフロッピィディスク装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフロッピィディスク装置において、
インターフェイス制御回路は、ステップパルス周期レジスタを備え、ステップパルス周期信号の出力として、ステップパルス周期レジスタから内部バスを用いてデータをフロッピィディスク制御回路に転送することを特徴とするフロッピィディスク装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のフロッピィディスク装置において、
少なくともインターフェイス制御回路とフロッピィディスク制御回路とを半導体集積装置に集積したことを特徴とするフロッピィディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータを備えたフロッピィディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フロッピィディスク装置は、パソコン等のホスト装置との間のインターフェイスとして従来のレガシーインターフェイスに換わってＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェイスを用いるものが商品化されてきている。この種のフロッピィディスク装置として、例えば特許文献１及び２に開示されたものが知られており、その基本構成を図３に示す。すなわち、このフロッピィディスク装置１０１は、ホスト装置２とＵＳＢを介して通信を行うインターフェイス制御回路１１０と、インターフェイス制御回路１１０からコントロール信号、コントロールデータ又はライトデータを受け、あるいはインターフェイス制御回路１１０にリードデータを送り、後述のスピンドルモータドライブ回路１２、ステッピングモータドライブ回路１４、及びリードライト回路１６を制御するフロッピィディスク制御回路１１１と、フロッピィディスク制御回路１１１により制御されるスピンドルモータドライブ回路１２と、スピンドルモータドライブ回路１２によりフロッピィディスクを回転すべく駆動されるスピンドルモータ１３と、フロッピィディスク制御回路１１により制御されるステッピングモータドライブ回路１４と、ステッピングモータドライブ回路１４により駆動されて後述の磁気ヘッドを移動させるステッピングモータ１５と、フロッピィディスク制御回路１１１とリード及びライトデータの受け渡しを行うとともに、磁気ヘッドに対し電気信号を入力及び出力するリードライト回路１６と、フロッピィディスク上の磁気信号を電気信号に変換及び電気信号を磁気信号に変換する磁気ヘッド１７と、を主な構成要素として構成される。
【０００３】
ところで、従来のレガシーインターフェイスのフロッピィディスク装置（例えば特許文献３）においてホスト装置側に設けられていたフロッピィディスクドライブコントローラ（ＦＤＣ）の機能が、ＵＳＢインターフェイスのフロッピィディスク装置１０１におけるインターフェイス制御回路１１０に取り込まれている。そのため、レガシーインターフェイスと同様の信号がインターフェイス制御回路１１０とフロッピィディスク制御回路１１１との間において用いられている。
【０００４】
図４に、フロッピィディスク装置１０１に用いられるステッピングモータ１５の駆動及び制御に関係する回路のブロックを示す。インターフェイス制御回路１１０は、ホスト装置２（図４では図示せず）の指令に基づき、ステッピングモータ１５の回転速度の基準となるステップパルス信号ＳＴＰと、回転方向を決めるディレクション信号ＤＩＲと、を出力する。フロッピィディスク制御回路１１１はそれらの信号を入力し、ステッピングモータドライブ回路１４を制御する制御信号ａ＋、ａ−及びｂ＋、ｂ−を生成して出力する。具体的には、フロッピィディスク制御回路１１１は、ステップパルス信号ＳＴＰの周期Ｔを検出するステップパルス周期検出回路１１１Ｄと、その出力信号とステップパルス信号ＳＴＰによりセカンドパルス信号ＳＴＰ２を生成するセカンドパルス生成回路１１１Ｓと、ステップパルス信号ＳＴＰ、セカンドパルス信号ＳＴＰ２、及びディレクション信号ＤＩＲにより制御信号ａ＋、ａ−及びｂ＋、ｂ−を生成する制御信号生成出力回路１１１Ｃと、を備えている。
【０００５】
次に、上記の各信号の波形図である図５に基づきステッピングモータ１５の制御について説明する。ステップパルス信号ＳＴＰは負方向のパルスを有し、その周期Ｔは、ホスト装置２の指令により変わるものであり、例えば約５ｍＳである。セカンドパルス信号ＳＴＰ２は負方向のパルスを有し、ステップパルス信号ＳＴＰの立下りから所定時間遅延して立ち下がる。この場合、最初のセカンドパルス信号ＳＴＰ２の遅延時間ｔ０は、ステップパルス信号ＳＴＰの周期Ｔを検出していない状態で決まるので適正なものではないが、ステッピングモータ１５が回転できるよう、ホスト装置２が指令する可能性のあるステップパルス信号ＳＴＰの周期Ｔの最小のものに対応する約１．５ｍＳとしている。２個目以降のセカンドパルス信号ＳＴＰ２の遅延時間ｔ１は、ステップパルス信号ＳＴＰの周期Ｔを検出して適正に生成されるものであり、ステップパルス信号ＳＴＰの周期Ｔの１／２の約２．５ｍＳである。そして、ディレクション信号ＤＩＲが順方向回転の信号であるローレベルでは、ステップパルス信号ＳＴＰに同期してパルス毎に反転を繰り返す、すなわちトグルする制御信号ａ＋、ａ−が生成され、セカンドパルス信号ＳＴＰ２に同期してトグルする制御信号ｂ＋、ｂ−が生成される。なお、逆方向に回転させる場合は、ステップパルス信号ＳＴＰに同期して制御信号ｂ＋、ｂ−が生成され、セカンドパルス信号ＳＴＰ２に同期して制御信号ａ＋、ａ−が生成される。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３０６５０１号公報
【特許文献２】特開２０００−３１１４２２号公報
【特許文献３】特開平９−２６１９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、２個目以降のセカンドパルス信号ＳＴＰ２は、ステップパルス信号ＳＴＰの周期Ｔを検出した上で生成されるため、その遅延時間ｔ１はその周期Ｔに応じた適正なものとなる。ここで、適正な遅延時間は、ステッピングモータ１５を滑らかに回転させるように、周期Ｔの約１／２である。適正でない場合は、電力効率の低下あるいは騒音の発生などの要因となる。これに対し、最初のセカンドパルス信号ＳＴＰ２は、ステッピングモータ１５が回転を始める最初のステップパルス信号ＳＴＰの周期Ｔを検出できないため、その遅延時間ｔ０は、どのような周期Ｔであっても滑らかでないにしろ一応ステッピングモータ１５が回転するよう、ホスト装置２が指令する可能性のあるステップパルス信号ＳＴＰの周期Ｔの最小のものに対応する約１．５ｍＳとしている。
【０００８】
本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステッピングモータを滑らかに回転始動させることにより、電力効率及び静音化等の向上が可能となるフロッピィ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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のフロッピィディスク装置は、ホスト装置の指令に基づいて、ステッピングモータの回転速度の基準となるステップパルス信号と、ステップパルス信号より前に出力され、その周期を示すステップパルス周期信号と、ステッピングモータの回転方向を決めるディレクション信号と、を出力するインターフェイス制御回路と、ステップパルス周期信号に応じてステップパルス信号から所定時間遅延したセカンドパルス信号を生成し、ステップパルス信号に同期してトグルする信号とセカンドパルス信号に同期してトグルする信号とを生成し、それらをディレクション信号により切り換えて制御信号として出力するフロッピィディスク制御回路と、フロッピィディスク制御回路が出力する制御信号により制御されるステッピングモータドライブ回路と、ステッピングモータドライブ回路により駆動されて磁気ヘッドを移動させるステッピングモータと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載のフロッピィディスク装置は、請求項１に記載のフロッピィディスク装置において、インターフェイス制御回路は、ステップパルス周期レジスタを備え、ステップパルス周期信号の出力として、ステップパルス周期レジスタから内部バスを用いて直接にデータを出力することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載のフロッピィディスク装置は、請求項１又は２に記載のフロッピィディスク装置において、少なくともインターフェイス制御回路とフロッピィディスク制御回路とを半導体集積装置に集積したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のフロッピィディスク装置は、インターフェイス制御回路からステップパルス周期信号をステップパルス信号よりも前に出力するようにしたので、フロッピィディスク制御回路は最初のセカンドパルス信号を適正に生成することができ、よって、ステッピングモータを滑らかに回転始動させられて電力効率及び静音化等の向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本願発明を実施するための最良の形態であるフロッピィディスク装置を説明する。本発明の実施形態であるフロッピィディスク装置１は、図３に示したものと同様の基本構成をなし、それと共に以下に説明するステッピングモータ１５の駆動及び制御に関係する回路、具体的には特有の回路構成を有するインターフェイス制御回路１０及びフロッピィディスク制御回路１１を備える。図１は、このフロッピィディスク装置１に用いられるステッピングモータ１５の駆動及び制御に関係する回路のブロック図である。インターフェイス制御回路１０は、ホスト装置２（図１では図示せず）の指令に基づき、ステッピングモータ１５の回転速度の基準となるステップパルス信号ＳＴＰと、ステップパルス信号ＳＴＰより前に出力され、その周期を示す２個のステップパルス周期信号ＲＯ１、ＲＯ２と、回転方向を決めるディレクション信号ＤＩＲと、を出力する。フロッピィディスク制御回路１１は、ステップパルス周期信号ＲＯ１、ＲＯ２に応じてステップパルス信号ＳＴＰから所定時間遅延したセカンドパルス信号ＳＴＰ２を生成し、ステップパルス信号ＳＴＰに同期してトグルする（パルス毎に反転を繰り返す）信号とセカンドパルス信号ＳＴＰ２に同期してトグルする信号とを生成し、それらをディレクション信号ＤＩＲにより切り換えて制御信号ａ＋、ａ−及びｂ＋、ｂ−として出力する。そして、ステッピングモータドライブ回路１４は、フロッピィディスク制御回路１１が出力する制御信号ａ＋、ａ−及びｂ＋、ｂ−により制御され、ステッピングモータ１５は、ステッピングモータドライブ回路１４により駆動されて磁気ヘッド１７（図１では図示せず）を移動させる。
【００１４】
インターフェイス制御回路１０は、２個のステップパルス周期信号ＲＯ１、ＲＯ２を出力するために２個のステップパルス周期レジスタＲＥ１、ＲＥ２を有している。ステップパルス信号ＳＴＰの周期Ｔは、ホスト装置２の指令により変わる。このフロッピィディスク装置１では、ステップパルス信号ＳＴＰの周期Ｔは、約３ｍＳ、約４ｍＳ、約５ｍＳ、及び約６ｍＳの４種類のどれかに分類される。そして、その分類結果は、２個のステップパルス周期レジスタＲＥ１、ＲＥ２に格納される。
【００１５】
フロッピィディスク制御回路１１は、ステップパルス周期信号ＲＯ１、ＲＯ２に応じてステップパルス信号ＳＴＰからセカンドパルス信号ＳＴＰ２を生成するセカンドパルス生成回路１１Ｓと、ステップパルス信号ＳＴＰ、セカンドパルス信号ＳＴＰ２及びディレクション信号ＤＩＲから制御信号ａ＋、ａ−及びｂ＋、ｂ−を生成する制御信号生成出力回路１１Ｃと、を備える。セカンドパルス生成回路１１Ｓは、ステップパルス周期信号ＲＯ１、ＲＯ２に応じて、ステップパルス信号ＳＴＰからセカンドパルス信号ＳＴＰ２までの遅延時間ｔ１を決める。すなわち、その遅延時間ｔ１は、ステップパルス信号ＳＴＰの周期Ｔの約３ｍＳ、約４ｍＳ、約５ｍＳ、及び約６ｍＳの分類に対応して、約１．５ｍＳ、約２ｍＳ、約２．５ｍＳ、及び約３ｍＳとなる。
【００１６】
次に、例えば約５ｍＳの周期Ｔの場合におけるステッピングモータ１５の制御について、図２に基づき説明する。インターフェイス制御回路１０において、ステップパルス信号ＳＴＰを出力する前に、ステップパルス周期レジスタＲＥ１、ＲＥ２に５ｍＳのステップパルス周期に合わせて、例えば１０のデータが書き込まれる。そして、それに応じた、例えば０のステップパルス周期信号ＲＯ１及び例えば１のステップパルス周期信号ＲＯ２が出力され、また、ディレクション信号ＤＩＲも出力される。次に、ステッピングモータ１５の回転を開始させるためにステップパルス信号ＳＴＰが出力される。そして、フロッピィディスク制御回路１１では、ステップパルス周期信号ＲＯ１、ＲＯ２に応じた遅延時間ｔ１が例えば約２．５ｍＳのセカンドパルス信号ＳＴＰ２が生成される。従って、例えばディレクション信号ＤＩＲが順方向回転の信号であるローレベルでは、ステップパルス信号ＳＴＰに同期して制御信号ａ＋、ａ−が出力され、セカンドパルス信号ＳＴＰ２に同期して制御信号ｂ＋、ｂ−が出力される。また、逆方向に回転させる場合は、ディレクション信号ＤＩＲを逆方向回転の信号であるハイレベルとし、ステップパルス信号ＳＴＰに同期して制御信号ｂ＋、ｂ−が出力され、セカンドパルス信号ＳＴＰ２に同期して制御信号ａ＋、ａ−が出力される。
【００１７】
従って、フロッピィディスク制御回路１１は、ステッピングモータ１５の回転を開始させるためにステップパルス信号ＳＴＰを受ける前にステップパルス信号ＳＴＰの周期Ｔを示すステップパルス周期信号ＲＯ１、Ｒ０２が入力されることにより、最初のステップパルス信号ＳＴＰであっても、セカンドパルス信号ＳＴＰ２を適正に生成することができる。その結果、フロッピィディスク装置１は、ステッピングモータ１５を滑らかに回転始動させることができ、電力効率及び静音化等が向上する。
【００１８】
なお、ステップパルス信号ＳＴＰの周期Ｔの分類は４種類に限るものではなく、減少あるいは増加させることも可能である。この場合、ステップパルス周期信号及びステップパルス周期レジスタの個数は異なってくる。
【００１９】
また、ステップパルス周期信号の出力として、インターフェイス制御回路１０の内部バスを外に出しそれを用いてステップパルス周期レジスタからデータをフロッピィディスク制御回路１１のセカンドパルス生成回路１１Ｓに転送することも可能である。この場合、インターフェイス制御回路１０とフロッピィディスク制御回路１１との間の信号ライン数は増加するが、ステッピングモータ１５の制御だけに限らずインターフェイス制御回路１０とフロッピィディスク制御回路１１との間の制御を細密にする場合は有効である。
【００２０】
また、インターフェイス制御回路１０とフロッピィディスク制御回路１１とを半導体集積装置に集積することで、ステップパルス周期信号ＲＯ１、Ｒ０２等の信号ライン数の増加によるプリント基板の拡大化を防ぎ、省スペース化やコスト低減を行うことも可能である。また、最近では、フロッピィディスク制御回路、ステッピングモータドライブ回路、及びリードライト回路からなる３つの主要回路を集積した半導体集積回路（スリーインワンチップ）が商品化されてきているが、フロッピィディスク制御回路１１を含んだスリーインワンチップに更にインターフェイス制御回路１０を集積することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るフロッピィディスク装置におけるステッピングモータの駆動及び制御に関係する回路のブロック図。
【図２】同上の各信号の波形図。
【図３】フロッピィディスク装置の全体ブロック図。
【図４】背景技術のフロッピィディスク装置におけるステッピングモータの駆動及び制御に関係する回路のブロック図。
【図５】同上の各信号の波形図。
【符号の説明】
【００２２】
１  フロッピィディスク装置
１０  インターフェイス制御回路
ＲＥ１、ＲＥ２  インターフェイス制御回路のステップパルス周期レジスタ
１１  フロッピィディスク制御回路
１１Ｓ  フロッピィディスク制御回路のセカンドパルス生成回路
１１Ｃ  フロッピィディスク制御回路の制御信号生成出力回路
１４  ステッピングモータドライブ回路
１５  ステッピングモータ
１７  磁気ヘッド
ＳＴＰ  ステップパルス信号
ＲＯ１、ＲＯ２  ステップパルス周期信号
ＤＩＲ  ディレクション信号
ＳＴＰ２  セカンドパルス信号
ａ＋、ａ−、ｂ＋、ｂ−  制御信号
【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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