(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記憶装置のリード／ライトを行うための磁気ヘッドを所定の位置に移動させるためのステッピングモータと、前記ステッピングモータを駆動するための電流を供給するステッピングモータドライバ及び前記ステッピングモータドライバの発熱による温度を検出する温度検出回路を有するLSIとを備えたフロッピーディスクドライブ装置において、前記ＬＳＩは前記温度検出回路が所定の期間連続的に温度を検出する温度検出手段と、前記温度が上昇して前記温度検出手段が予め定めた基準温度を検出した際に発熱から前記LSIを保護するべく前記LSIを強制的にオフさせるための信号を前記温度検出手段から出力される信号をラッチすることにより形成するラッチ手段と、を備えており、前記ラッチ手段は前記ステッピングモータドライバの動作のオン／オフ切り替えによって引き起こされるグランド電位の変動をラッチしないように前記ステッピングモータドライバのオン、オフの切り替えタイミングを除いたタイミングで前記温度検出手段から出力された信号をラッチすることを特徴とするフロッピーディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を搭載したフロッピーディスクドライブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフロッピーディスクドライブ装置に搭載されるＬＳＩはステッピングモータを駆動するステッピングモータドライバと、磁気記録媒体に対してデータの書き込み及び読み込みを行うためのアナログ信号を処理する信号処理回路と、前記ステッピングモータドライバ回路及び前記信号処理回路を制御するコントローラーとを備えている。
【０００３】
図６は前記ＬＳＩの一部分を示す図である。ステッピングモータドライバ１１は動作することにより発熱するため、ステッピングモータドライバ１１の近傍にサーマルシャットダウン回路４１を設けてＬＳＩ４０の温度を検出し、その温度が一定の基準値を超えたときには、サーマルシャットダウン回路４１はステッピングモータドライバ１１を強制的にオフしてＬＳＩ４０が異常発熱するので保護している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステッピングモータドライバ１１はオン／オフ動作によってＬＳＩ４０に接続されているステッピングモータ（図示せず）のコイルによる逆起電力によって電流がＬＳＩ４０の例えばグランドレベルに流れ込み、また、グランドから電流を引き込むことによりステッピングモータドライバ１１の周辺のグランドレベルに０．１Ｖ程度のノイズを発生させる。
【０００５】
そのため、従来のフロッピーディスクドライブ装置に搭載されているＬＳＩ４０では、ステッピングモータドライバ１１の周辺の２００μｍ程度を禁止領域１５として、禁止領域１５の外部にサーマルシャットダウン回路４１を設ける必要があった。このようにＬＳＩ４０には禁止領域１５が必要となるので、チップ面積が拡大する原因となっていた。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、サーマルシャットダウン回路を逆起電力によるノイズの影響を受けることの少ない構成として、禁止領域に配置することによりチップ面積の削減を図ることのできるＬＳＩを搭載したフロッピーディスクドライブ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、磁気記憶装置のリード／ライトを行うための磁気ヘッドを所定の位置に移動させるためのステッピングモータと、前記ステッピングモータを駆動するための電流を供給するステッピングモータドライバ及び前記ステッピングモータドライバの発熱による温度を検出する温度検出回路を有するLSIとを備えたフロッピーディスクドライブ装置において、前記ＬＳＩは前記温度検出回路が所定の期間連続的に温度を検出する温度検出手段と、前記温度が上昇して前記温度検出手段が予め定めた基準温度を検出した際に発熱から前記LSIを保護するべく前記LSIを強制的にオフさせるための信号を前記温度検出手段から出力される信号をラッチすることにより形成するラッチ手段と、を備えており、前記ラッチ手段は前記ステッピングモータドライバの動作のオン／オフ切り替えによって引き起こされるグランド電位の変動をラッチしないように前記ステッピングモータドライバのオン、オフの切り替えタイミングを除いたタイミングで前記温度検出手段から出力された信号をラッチするようになっている。
【０００８】
このような構成によると、温度検出回路は温度検出手段及びラッチ手段から成る。そのため、ステッピングモータドライバのオン／オフ切り替え時にＬＳＩに接続されているステッピングモータのコイルの逆起電力により発生するノイズによって温度検出手段から出力される信号に影響することがある。しかし、ラッチ手段ではステッピングモータドライバの動作のオン／オフ切り替えのタイミングを除いたタイミングで信号をラッチしているので、前記ノイズの発生時にはラッチ手段は信号を取り込まないようになっている。これにより、高精度の温度検出が可能となっている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は本実施形態のフロッピーディスクドライブ装置のブロック図である。ＬＳＩ１はパソコンホスト２とデータの送受信をするインターフェースドライバ１０と、ステッピングモータ３を駆動するステッピングモータドライバ１１と、アナログ信号処理回路１３と、これらを制御するコントローラー１２とを有し、ＬＳＩ１はフロッピーディスクドライブ装置のホストであるパーソナルコンピュータ（以下「パソコンホスト」という）２とインターフェースドライバ１０でデータの送受信を行い、コントローラー１２でＬＳＩ１の制御を行う。そして、アナログ信号処理回路１３でフロッピーディスク（図示せず）に対してデータの書き込み又は読み込みを行うためのアナログ信号を処理する。
【００１０】
ステッピングモータ３はリードライトヘッドを決められたトラック位置に移動させるモータである。インデックスセンサ５はフロッピーディスクが１回転すると反応する。そのため、コントローラー１２ではフロッピーディスクの有無の判断をすることができる。前記フロッピーディスクを回転させるスピンドルモータ７はスピンドルモータドライバ６によって駆動され、スピンドルモータドライバ６はコントローラー１２によって制御される。
【００１１】
アナログ信号処理回路１３はリードライトヘッド９によりフロッピーディスクにデータの書き込み又は読み出しを行う。また、イレーズヘッド８はリードライトヘッド９の両方から挟み込むように取り付けられ、リードライトヘッド９の書き込み動作時に、リードライトヘッド９のトラック位置のわずかな位置ずれによって生ずるフロッピーディスク上の不要なデータの残留部分を消去する。
【００１２】
トラックセンサ４はイレーズヘッド８のトラック位置を定めるのに、トラック番号０の位置で機械的に反応してイレーズヘッド８のトラック位置の基準とするためのものである。
【００１３】
図２はＬＳＩ１の一部でステッピングモータドライバ１１の近傍の配置例を示した図である。ステッピングモータドライバ１１はＬＳＩ１の一辺に接しており、オン／オフ動作する。その周囲にはノイズの影響を受けるために禁止領域１５となっているが、後述するようにサーマルシャットダウン回路１４は前記ノイズの影響をほとんど受けることがないように構成されているため、サーマルシャットダウン回路１４は一部又は全部が禁止領域１５の内部に設けられていてもよい。
【００１４】
サーマルシャットダウン回路１４は内部に温度検出回路を有し、温度検出回路はさらに温度検出手段とラッチ手段とに分けられる。次に、温度検出手段の一例を図３に示す。定電流源回路２０は定電流ＩをＡ点に出力する。そして、定電流ＩがＡ点から抵抗２１を介してグランドレベルに流れ込み、常温ではＡ点の電圧ＶＴは約０．５Ｖに保たれるように設定されている。そして、Ａ点はＮＰＮトランジスタ２３のベースに接続されている。トランジスタ２３のエミッタは接地されている。また、トランジスタ２３のコレクタは抵抗２２を介して電源電圧に接続され、そのコレクタより温度検出結果を示す信号ＫＳが出力される。
【００１５】
抵抗２１等には多少の温度特性があるが、ＬＳＩ１の温度が上昇してもＡ点はほぼ一定に保たれている。ＮＰＮトランジスタ２３はスイッチングトランジスタであり、オン／オフが切り替わるベース−エミッタ間のスレッショルド電圧ＶＦは常温では約０．７Ｖである。ベース−エミッタ間にスレッショルド電圧ＶＦより高い電圧が印加されると、ＮＰＮトランジスタ２３はオンする。
【００１６】
常温では、Ａ点の電圧ＶＴが約０．５Ｖに保たれているため、ＮＰＮトランジスタ２３はオフしている。そのため、信号ＫＳはハイレベルとなる。そして、ＬＳＩ１の温度が上昇すると、スレッショルド電圧ＶＦが徐々に下がり、ついにＡ点の電圧ＶＴよりも下がるとトランジスタ２３はオンし、信号ＫＳはローレベルとなる。
【００１７】
このようにして、温度検出手段ではＬＳＩ１の温度を検出している。したがって、常温時では信号ＫＳがハイレベルであるが、例えばＬＳＩ１の温度が基準値の１５０℃を超えると、信号ＫＳはローレベルとなるようにしている。しかし、信号ＫＳのままではステッピングモータドライバ１１のオン／オフ動作によるグランドレベルの変動のため精度の高い出力がされない。
【００１８】
そこで、信号ＫＳを直接温度検出結果とするのでなく、図４に示すようなラッチ手段を通すことによってノイズによる影響を低減する。本実施形態では、ラッチ手段は２個のＤフリップフロップ３０、３１から成るシフトレジスタ及びこのシフトレジスタの各並列出力となっている信号Ｑ１、Ｑ２のアンドをとるアンド回路３２から構成される。
【００１９】
信号ＫＳはインバータ３３で反転されて信号ＫＳＢとなり、Ｄフリップフロップ３０のＤ入力端子に入力される。また、Ｄフリップフロップ３０のＣ入力端子には発振回路（図示せず）で生成され、ステッピングモータドライバ１１の動作のオン／オフの切り替えタイミングを除いたタイミングで立ち上がりがあるように調整されたクロックＣＬＫが入力される。また、リセット信号によってＤフリップフロップ３０はリセットされる。Ｄフリップフロップ３０のＱ出力端子より信号Ｑ１が出力される。
【００２０】
次に、Ｄフリップフロップ３１のＤ入力端子には信号Ｑ１が入力される。Ｄフリップフロップ３１のＣ入力端子にはクロックＣＬＫが入力される。また、Ｄフリップフロップ３１はリセット信号によってリセットされる。Ｄフリップフロップ３１のＱ出力端子より信号Ｑ２が出力される。
【００２１】
このように、Ｄフリップフロップ３０、３１によってシフトレジスタが構成されている。そして、信号Ｑ１、Ｑ２はアンド回路３２でアンドされ、温度検出回路の出力信号ＯＵＴとしている。温度検出回路での温度検出の開始時には、リセット信号で初期化される。
【００２２】
図５は温度検出回路の動作の一例を示す波形図である。図５（ａ）、（ｂ）はステッピングモータドライバ１１（図１参照）のオン／オフ動作のタイミングを示している。電圧ＶＴはステッピングモータドライバ１１（図１参照）オン／オフ動作によっても一定に保たれている。また、グランドレベルＶＧはステッピングモータドライバ１１（図１参照）のオン／オフ動作によってノイズが発生するので、電圧ＶＴと電圧ＶＧの間の検出電圧が例えば矢印３５のように変動する。
【００２３】
そのため、期間Ｔ１では信号ＫＳＢは前記ノイズがＡ点の電圧に上乗せされて、一時的にＶＴを上回ることによってパルス出力が出力されている。その後の期間Ｔ２では、ＬＳＩ１（図１参照）の温度上昇のために信号ＫＳＢがハイレベルとなっている。また、クロックＣＬＫはサーマルシャットダウン回路１４に前記ノイズの影響を受けることがないようにその立ち上がりがステッピングモータドライバ１１の動作のオン／オフ切り替えのタイミングを除いたタイミングで信号ＫＳＢのラッチを行うように温度検出回路に入力される。
【００２４】
Ｄフリップフロップ３０（図４参照）はクロックＣＬＫの立ち上がりで信号ＫＳＢのラッチを行うので、期間Ｔ２の最初のクロックＣＬＫの立ち上がり時ｔ１で信号Ｑ１はローレベルからハイレベルとなる。そして、時間ｔ１の次のクロックＣＬＫの立ち上がり時ｔ２に信号Ｑ２はローレベルからハイレベルとなる。信号Ｑ１、Ｑ２の両者がハイレベルであるときに信号ＯＵＴはハイレベルとなる。
【００２５】
したがって、クロックＣＬＫの立ち上がり時に一度ノイズ等によって信号Ｑ１が偶然にハイレベルとなった場合でも、信号Ｑ１が連続して２回以上ハイレベルにならなければ信号ＯＵＴがハイレベルとならないようになっている。シフトレジスタでラッチする段数を２段以上設けることによってさらにノイズによる誤動作の可能性が小さくなる。
【００２６】
サーマルシャットダウン回路１４（図２参照）は温度検出回路から出力される信号ＯＵＴがハイレベルとなると、ステッピングモータドライバ１１を強制的にオフし、ステッピングモータドライバ１１で発熱しないようになっている。なお、図５に示す動作例ではクロックＣＬＫでＤフリップフロップ３０、３１を動作させるタイミングをステッピングモータドライバ１１（図２参照）の動作のオン／オフ切り替えのタイミングの中間点となるようにしているが、例えば切り替えのタイミングの直前でラッチするようにクロックＣＬＫの位相を調整すると、逆起電力によるノイズの影響をさらに小さくすることができるのでより高精度の温度検出が可能となっている。
【００２７】
このように、本実施形態ではサーマルシャットダウン回路１４は内部の温度検出回路が温度検出手段（図３）及びラッチ手段（図４）から成り、ステッピングモータドライバ１１の動作のオン／オフ切り替えのタイミングを除くタイミングでラッチしているのでステッピングモータドライバ１１のオン／オフ動作によって発生するノイズの影響をほとんど受けない。図２に示すように、サーマルシャットダウン回路１４はステッピングモータドライバ１１に隣接して設けていてもよい。そのため、ＬＳＩ１のチップ面積を削減することができる。なお、消費電力を低減するために、動作開始後一定時間又はステッピングモータを駆動しないとき等に、定電流源回路２０の動作を停止させて、温度検出手段の動作を停止するようにしても構わない。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ステッピングモータドライバのオン／オフ切り替えのタイミングで発生するノイズによって温度検出手段より出力される信号が影響を受けることがあるが、ラッチ手段でステッピングモータドライバのオン／オフ切り替えのタイミングを除くタイミングでラッチ手段でラッチを行うようにしているので、前記ノイズの影響が大きなところでは前記信号をラッチ手段で取り込まないようになっている。これにより、温度検出回路はステッピングモータドライバに隣接して設けていてもノイズによる影響が少なく高精度の温度検出が可能となる。そのため、従来ではＬＳＩにおいてステッピングモータドライバの周辺には禁止領域として回路を設けていなかったが、本発明によりその領域に温度検出回路を設けることができるので、ＬＳＩのチップ面積を削減することができ、コスト低減に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態のフロッピーディスクドライブ装置のブロック図。
【図２】  そのフロッピーディスクドライブ装置のＬＳＩの一部を示す図。
【図３】  そのＬＳＩにおけるサーマルシャットダウン回路の温度検出回路の回路図。
【図４】  そのサーマルシャットダウン回路のラッチ手段の回路図。
【図５】  そのサーマルシャットダウン回路の動作の一例を示す波形図。
【図６】  従来のフロッピーディスクドライブ装置のＬＳＩの一部を示す図。
【符号の説明】
１    ＬＳＩ
２    パソコンホスト
３    ステッピングモータ
４    トラックセンサ
５    インデックスセンサ
６    スピンドルモータドライバ
７    スピンドルモータ
８    イレーズヘッド
９    リードライトヘッド
１０    インターフェースドライバ
１１    ステッピングモータドライバ
１２    コントローラー
１３    アナログ信号処理回路
１４    サーマルシャットダウン回路
１５    禁止領域
２０    定電流源回路
２１、２２    抵抗
２３    ＮＰＮトランジスタ
３０、３１    Ｄフリップフロップ
【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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