JP2008059650A

JP2008059650A - データ記録装置

Info

Publication number: JP2008059650A
Application number: JP2006233158A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Tokumoto; 文弘徳本
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2008-03-13

Abstract

【課題】磁気ディスク装置を有するデータ記録装置において、動作保証範囲内に温度を制御する。
【解決手段】データ記録装置はハードディスクドライブパック１０及び制御部１２を有する。ハードディスクドライブパック１０内に温度センサとヒータを設け、かつ、制御部１２にも温度センサとヒータを設ける。それぞれの温度センサで温度を検出し、所定の温度以下の場合にはヒータを動作させて加熱しデータ記録動作を可能とする。データ記録装置内の温度はさらに別の温度センサで検出し、温度が所定温度以上である場合に冷却ファンを駆動して冷却する。
【選択図】図１

Description

本発明はデータ記録装置、特に磁気ディスク等の記憶媒体を備えるデータ記録装置に関する。

従来から、磁気ディスク装置等の記憶媒体を備えるデータ記録装置が知られており、データ記録装置に画像データや音声データ等を記録するようにしたことで各種監視システムが構築されている。データ記録装置は、設置場所によっては広範囲にわたる温度変化を受ける場合があるため、データ記録装置には耐温度特性が要求される。すなわち、データ記録装置内部の制御部あるいは磁気ディスクは低温あるいは高温環境下において動作しない、あるいは動作不良となる可能性があるため一定の温度範囲に制御する必要がある。

下記の特許文献１には、ハードディスクの安定動作を保証する温度範囲を超える高温環境下におけるデータ書込異常の発生を防止することが開示されている。すなわち、特許文献１に記載の発明では、ハードディスクドライブ内の温度を温度センサにより監視し、ハードディスクドライブ内の温度が動作保証温度範囲内にない場合に、ハードディスクへのデータの書込動作を禁止するとともに、発熱源の動作を停止させることでハードディスク内の温度を一時的に低下させ、一時的な温度低下期間にディスクへの書込動作を行う。

また、下記の特許文献２には、環境温度の異常により書込動作が中断した場合の処理について開示されている。すなわち、特許文献２に記載の発明では、動作停止までに書き込んだ信号を有効に保存できるようにするために、環境温度の異常により情報信号の書込動作を停止する場合に、２段階の基準温度範囲を設け、環境温度が１つめの温度範囲を超えても２つめの温度範囲を超えていなければ１つめの温度範囲を超えるまでに書き込んだ信号について管理信号を作成し、ディスクに書き込む。

さらに、下記の特許文献３には、ハードディスクドライブの動作環境が動作保証範囲内にない場合の処理について開示されている。すなわち、特許文献３に記載の発明では、環境に応じたハードディスクへのアクセス制御を行うことができるようにするために、環境センサによりハードディスクドライブの環境が正常動作保証範囲内にあるかを監視し、正常動作保証範囲外であることを検出した場合に、ハードディスクドライブのリードエラーとライトエラーの発生回数を計数し、計数値が所定回数を超えた場合に、ハードディスクドライブの環境が正常動作保証範囲内に復帰するまでハードディスクドライブに対するアクセスを禁止する。

特開平９−２４５４１９号公報特開２００１−２５６７１３号公報特開２００４−２５９３２４号公報

ハードディスクドライブ等の温度を検出して動作保証範囲外である場合にハードディスクドライブを加熱する、あるいは冷却することで動作保証範囲内に制御することができるが、データ記録装置の暴走や不起動を防止するためには、同時にデータ記録装置内の制御部の動作も保証する必要がある。データ記録装置内部の温度を温度センサで検出し、検出された温度をもってデータ記録装置内部を加熱あるいは冷却することも考えられるが、ハードディスクドライブと制御部とでは熱容量が異なるため適切な温度制御を行うことができず、極低温時には、各部が動作保証範囲内に加熱されるまでに時間がかかり、起動時間が長くなってしまう。特に、記録すべきデータ量が増大している状況では、ハードディスクドライブを複数個積層した積層タイプを内蔵することが考えられるが、この場合にはハードディスクドライブ自体の熱容量が増大して制御部との熱容量格差が増大するため、温度制御が困難となるだけでなく、極低温環境におけるデータ記録装置の起動時間が増大してしまう。

本発明の目的は、磁気ディスク装置及び制御部を備えるデータ記録装置において、磁気ディスク装置及び制御部をともに高精度に温度制御することで確実な動作を可能とすることにある。

本発明は、磁気ディスク装置と、磁気ディスク装置の動作を制御する制御部とを有するデータ記録装置であって、前記磁気ディスク装置の温度を検出する第１温度検出手段と、
前記制御部の温度を検出する第２温度検出手段と、前記磁気ディスク装置を加熱する第１ヒータと、前記制御部を加熱する第２ヒータと、前記第１温度検出手段で検出された温度に応じて前記第１ヒータを動作させ、前記第２温度検出手段で検出された温度に応じて前記第１ヒータとは独立に前記第２ヒータを動作させる温度制御手段とを有することを特徴とする。

本発明において、前記制御部は、ＩＣと、前記ＩＣに熱伝導シートを介して当接するヒートシンクとを有し、前記第２温度検出手段は、前記ヒートシンクの温度を検出し、前記第２ヒータは、前記ヒートシンクに設けられ前記ヒートシンクを加熱してもよい。

また、本発明において、前記磁気ディスク装置は複数個の磁気ディスクを積層してなり、前記第１温度検出手段及び前記第１ヒータは、積層された複数個のハードディスクドライブの間に設けられてもよい。

また、本発明において、データ記録装置の内部温度を検出する第３温度検出手段と、データ記録装置の内部を冷却する冷却ファンを有し、前記温度制御手段は、前記第３温度検出手段で検出された温度に応じて前記冷却ファンを動作させて、データ記録装置の内部を冷却してもよい。

本発明によれば、温度センサ及びヒータを熱容量の異なる磁気ディスク装置と制御部にそれぞれ独立して設け、更に冷却ファンを併用して温度制御するため、確実な動作が可能となる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。

図１に、本実施形態におけるデータ記録装置の外観構成を示す。データ記録装置はハードディスクドライブパック１０を内蔵する。ハードディスクドライブパック１０は１個あるいは２個のハードディスクドライブを有する。１個のハードディスクを有するパックと２個のハードディスクを有するパックは同一外形サイズであり、ユーザはいずれかのパックを任意に選択できる。２個のハードディスクドライブは上下方向に積層される。データ記録装置のフロントパネル右半分には開閉自在なスロットが設けられ、このスロットにハードディスクドライブパック１０が装着される。図では、ハードディスクドライブパック１０を装着状態から引き出した状態を示す。データ記録装置の左半分には、図２及び図３に示す、ハードディスクドライブ等を制御する制御部１２を内蔵する。制御部１２はＣＰＵ、温度制御回路を有する。また、データ記録装置のフロントパネル左半分にはユーザ操作可能な操作スイッチ１４、１６が設けられる。操作スイッチ１６は、例えばデータ記録を開始するＲＥＣボタン、データ記録を停止するＳＴＯＰボタン、データ記録を一時停止するＰＡＵＳＥボタン、メニューを表示画面に表示するＭＥＮＵボタン等である。また、データ記録装置のリアパネルには電源スイッチ及び各種信号の入出力端子が設けられる。入出力端子の一例はビデオカメラからの映像信号を入力する映像入力端子である。

図２及び図３に、制御部１２の構成を示す。図２は平面図、図３は側面図である。２個のＩＣ１２ａ、１２ｂが所定間隔離間して設けられ、これらを被覆するように板金のヒートシンク１２ｅが設けられる。ヒートシンク１２ｅの下面にはシリコン系あるいはアクリル系の熱伝導シート１２ｆが設けられ、熱伝導シート１２ｆがＩＣ１２ａ、１２ｂの表面に当接する。したがって、ＩＣ１２ａ、１２ｂからの熱は熱伝導シート１２ｆを介してヒートシンク１２ｅに伝わり放熱される。ヒートシンク１２ｅ上にはＰＣＢ１２ｈが形成され、ＰＣＢ１２ｈ上にデータ記録装置内の温度を制御する温度制御回路が形成される。図２に示すように、２つのＩＣ１２ａ、１２ｂの間の位置であって、図３に示すように熱伝導シート１２ｆとヒートシンク１２ｅとの間に温度センサ１２ｇが設けられる。温度センサ１２ｇは制御部１２の温度を検出して温度制御回路に供給する。また、ヒートシンク１２ｅの両端にはヒータトランジスタ１２ｃ、１２ｄが設けられる。温度制御回路は、温度センサ１２ｇから供給された温度に基づいてヒータトランジスタ１２ｃ、１２ｄをＯＮして加熱し、あるいはＯＦＦして加熱を停止する。ヒータトランジスタ１２ｃ、１２ｄはヒートシンク１２ｅの両端上に形成されているから、ＯＮ動作によりヒートシンク１２ｅを加熱することになる。ヒートシンク１２ｅは上記のように熱伝導シート１２ｆを介してＩＣ１２ａ、１２ｂに当接しているから、ヒータトランジスタ１２ｃ、１２ｄの熱は速やかにＩＣ１２ａ、１２ｂまで伝導され、ＩＣ１２ａ、１２ｂを迅速に加熱する。この場合、ヒートシンク１２ｅは放熱板ではなく加熱板として機能する。

図４に、ハードディスクドライブパック１０の構成を示す。２個のハードディスクドライブを積層した場合の構成である。ハードディスクドライブ（ＨＤＤ１）及びハードディスクドライブ（ＨＤＤ２）が上下方向に積層され、２個のハードディスクドライブの間にヒートシンクとして機能する板金１０ａが配設される。板金１０ａ上には、ヒータ１０ｂ及び温度センサ１０ｃが設けられる。制御部１２と同様に、温度センサ１０ｃの表面を熱伝導シートで覆ってもよい。また、ヒータ１０ｂはハードディスクドライブの特定位置、例えばスピンドルモータ１０ｄや磁気ヘッド駆動モータを局所的に加熱するように設けてもよい。また、温度センサ１０ｃはスピンドルモータ１０ｄに近接して配置してもよい。温度センサ１０ｃはハードディスクドライブパック１０の内部温度を検出して温度制御回路に供給する。温度制御回路は、温度センサ１０ｃから供給された温度に基づいてヒータ１０ｂをＯＮして加熱する。このように、本実施形態では、ハードディスクドライブパック１０内に温度センサ１０ｃを設けるとともに、この温度センサ１０ｃとは別に制御部１２にも温度センサ１２ｇを設け、ハードディスクドライブパック１０とは別に制御部１２の温度も検出して、それぞれ独立に温度を制御する。

図５に、データ記録装置の構成ブロック図を示す。リアパネルに設けられた入力端子からビデオ信号等が入力される。ビデオ信号は制御部１２に供給され、符号化処理や圧縮処理等が施され、ヘッドＩＣ２８に供給される。ヘッドＩＣ２８は磁気ヘッド２４を駆動してハードディスク（ＨＤ）に映像データを記録する。ハードディスクはスピンドルモータ（ＳＰＭ）２２で回転駆動され、磁気ヘッド位置はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２６等の磁気ヘッド駆動モータにより駆動される。ＳＰＭ２２やＶＣＭ２６はドライバ３０により制御され、ドライバ３０は制御部１２からの指令によりこれらのモータを駆動する。ハードディスクやＳＰＭ２２、磁気ヘッド２４、ＶＣＭ２６を含むハードディスクドライブパック１０内の温度は温度センサ１０ｃで検出される。温度センサ１０ｃは検出した温度を制御部１２内の温度制御回路に供給する。制御部１２内の温度制御回路は、温度センサ１０ｃで検出された温度が所定の下限温度より低い場合にヒータ１０ｂをＯＮ動作してハードディスクドライブパック１０内を加熱する。ハードディスクドライブパック１０内の温度が上昇し、所定の温度に達した場合にヒータ１０ｂをＯＦＦ動作する。

また、ハードディスクドライブパック１０とは別個に制御部１２の温度は温度センサ１２ｇで検出される。温度センサ１２ｇは上記の通りヒートシンク１２ｅに設けられているから、より正確には制御部１２内のヒートシンク１２ｅの温度を検出する。温度センサ１２ｇは検出した温度を制御部１２内の温度制御回路に供給する。制御部１２内の温度制御回路は、温度センサ１２ｇで検出された温度が所定の下限温度より低い場合にヒータ（ヒータトランジスタ）１２ｃ、１２ｄをＯＮ動作して制御部１２内のＩＣ１２ａ、１２ｂを加熱する。制御部１２の温度が上昇し、所定の温度に達した場合にヒータ１２ｃ、１２ｄをＯＦＦ動作する。

さらに、データ記録装置には冷却用のファン３２が設けられる。温度制御回路は、データ記録装置内部の所定位置に設けられた温度センサ３４で検出したデータ記録装置内部の温度が所定温度以上となった場合に冷却ファン３２をＯＮ動作する。温度センサ３４は温度センサ１０ｃあるいは温度センサ１２ｇと別個の温度センサである。すなわち、本実施形態では、ハードディスクドライブパック内部の温度、制御部１２の温度、データ記録装置内部の温度をそれぞれ別個の温度センサで検出してヒータ１０ｂ、１２ｃ、１２ｄ及び冷却ファン３２を制御する。

図６乃至図９に、電源ＳＷをＯＮした場合の動作フローチャートを示す。これらは電源ＯＮと共にそれぞれ並行して処理される。

図６は、ハードディスクドライブパック１０内の温度制御である。電源ＳＷをＯＮすると、温度制御回路は温度センサ１０ｃで検出されたハードディスクドライブパック１０内の温度（ＨＤＤ温度）が０℃以上であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。０℃としたのは、ハードディスクドライブの動作保証温度が−２．５℃以上であることを考慮したものである。０℃以上であればＳＰＭ２２やＶＣＭ２６は正常に動作するためヒータ１０ｂはＯＮしない。一方、０℃より低い場合には動作保証できないためヒータ１０ｂをＯＮ動作して加熱する（Ｓ１０２）。そして、加熱後は、温度が５℃以上になったか否かを判定する（Ｓ１０３）。温度が５℃に達するまでヒータ１０ｂをＯＮ動作し続け、５℃に達した場合にヒータ１０ｂをＯＦＦ動作して加熱を停止する（Ｓ１０４）。これにより、ハードディスクドライブパック１０内を０℃以上に維持することができる。

図７は、制御部１２の温度制御である。電源ＳＷをＯＮすると、温度制御回路は温度センサで検出された制御部１２、より正確にはヒートシンク１２ｅの温度が０℃以上であるか否かを判定する（Ｓ２０１）。０℃としたのは、ＩＣ１２ａ、１２ｂの動作保証温度が−２．５℃以上であることを考慮したものである。０℃未満である場合にヒータ１２ｃ、１２ｄをＯＮ動作して加熱する（Ｓ２０２）。加熱後は、温度が５℃以上になったか否かを判定する（Ｓ２０３）。５℃に達するまでヒータ１２ｃ、１２ｄをＯＮ動作し続け、５℃に達した場合にヒータ１２ｃ、１２ｄをＯＦＦ動作して加熱を停止する（Ｓ２０４）。これにより、制御部１２の温度、すなわちＩＳ１２ａ、１２ｂの温度を０℃以上に維持することができる。

図８は、データ記録装置内部の温度制御である。電源ＳＷをＯＮすると、温度制御回路は温度センサ３４で検出された温度が所定の上限温度である３０℃以下であるか否かを判定する（Ｓ３０１）。３０℃としたのは、動作保証温度の上限の６２．５℃を考慮したものであり、設計仕様等の条件により、動作保証温度の上限を超えない範囲で任意に設定可能である。３０℃を超えている場合には、ファン３２をＯＮ動作して内部を冷却する（Ｓ３０２）。そして、冷却後は温度が２５℃以下になったか否かを判定し（Ｓ３０３）、２５℃に達した場合に冷却ファン３２をＯＦＦ動作する（Ｓ３０４）。

図９は、電源ＳＷをＯＮ後に温度が動作保証温度内にある場合の制御である。まず、温度制御回路は各部が動作保証範囲内にあるか否かを判定する。すなわち、温度センサ１０ｃで検出されるハードディスクドライブパック１０内の温度が−２．５℃以上であり（Ｓ４０１）、温度センサ１２ｇで検出される制御部１２のヒートシンク１２ｅの温度が−２．５℃以上であり（Ｓ４０２）、温度センサ３４で検出されるデータ記録装置内部の温度が６２．５℃以下であるか（Ｓ４０３）を判定する。いずれかの温度が動作保証温度外である場合は、温度制御回路は電源電圧（＋５Ｖ）をＯＦＦして表示部にエラー表示を行う（Ｓ４０４）。なお、このとき、エラー表示とともに図６乃至図８に示す動作フローチャートを実行し、データ記録装置内部の環境を動作保証範囲内となるように復帰させる処理を行うようにしてもよい。

各部が動作保証温度内にある場合、＋５Ｖ電源をＯＮしてデータ記録動作を開始する。エラー表示がされていれば解除する（Ｓ４０５）。＋５Ｖ電源を各部に供給した後、制御部１２はウォッチドッグタイマとしてのカウンタを５秒間スタートさせる（Ｓ４０６）。制御部１２（マイコン）は５秒以内にカウンタをリセットするように動作し、実際に制御部１２がカウンタをリセットしたか否かを判定する（Ｓ４０７）。５秒以内にカウンタがリセットされていれば制御部１２は正しく動作していることになる。一方、５秒以内にカウンタがリセットされていない場合には、制御部１２の動作不良であるとして５秒間だけ＋５Ｖ電源をＯＦＦする（Ｓ４０８）。そして、電源ＯＦＦカウンタを１だけカウントアップして計数し（Ｓ４０９）、電源オフカウンタが５以上であるか否かを判定する（Ｓ４１０）。５回以上電源ＯＦＦした場合には、電源をＯＦＦする動作を繰り返しても依然として制御部１２が正常に動作しないことを意味するから、＋５Ｖ電源を完全に遮断して表示部にエラー表示する（Ｓ４１１）。電源オフカウンタが５回に達していない場合には、Ｓ４０５以降の処理を繰り返し実行し、＋５Ｖ電源をＯＮしてウオッチドッグタイマをＯＮし、タイマが５秒以内にリセットされない場合に＋５Ｖ電源をＯＦＦする動作を繰り返し実行する。つまり、制御部１２のＩＣ１２ａ、１２ｂがウォッチドッグタイマを所定時間内にリセットしない場合には所定時間だけ電源をＯＦＦした後に電源を自動復帰させる処理を所定回数だけ繰り返し、それでもＩＣ１２ａ、１２ｂがウォッチドッグタイマをリセットできない場合には、たとえ動作保証温度範囲内であっても電源を自動的に遮断すると云うことが出来る。

以上の処理により、動作保証温度内においても制御部１２が正しく動作するか否かを確認し、正しく動作しない場合には電源をＯＦＦしてエラー表示しユーザに報知できる。

本実施形態では映像データを記録しているが、任意のデータを記録してもよい。

実施形態のデータ記録装置の外観図である。制御部の平面図である。制御部の側面図である。ハードディスクドライブパックの構成図である。データ記録装置の構成ブロック図である。ハードディスクドライブパックの温度制御フローチャートである。制御部の温度制御フローチャートである。データ記録装置内部の温度制御フローチャートである。動作温度保証範囲内での制御部エラー判定フローチャートである。

符号の説明

１０ハードディスクドライブパック、１０ｂヒータ、１０ｃ温度センサ、１２制御部、１２ａ，１２ｂＩＣ、１２ｃ，１２ｄヒータトランジスタ（ヒータ）、１２ｅヒートシンク、１２ｆ熱伝導シート、１２ｇ温度センサ、３２冷却ファン、３４温度センサ。

Claims

磁気ディスク装置と、
磁気ディスク装置の動作を制御する制御部と、
を有するデータ記録装置であって、
前記磁気ディスク装置の温度を検出する第１温度検出手段と、
前記制御部の温度を検出する第２温度検出手段と、
前記磁気ディスク装置を加熱する第１ヒータと、
前記制御部を加熱する第２ヒータと、
前記第１温度検出手段で検出された温度に応じて前記第１ヒータを動作させ、前記第２温度検出手段で検出された温度に応じて前記第１ヒータとは独立に前記第２ヒータを動作させる温度制御手段と、
を有することを特徴とするデータ記録装置。
請求項１記載の装置において、
前記制御部は、
ＩＣと、
前記ＩＣに熱伝導シートを介して当接するヒートシンクと、
を有し、
前記第２温度検出手段は、前記ヒートシンクの温度を検出し、
前記第２ヒータは、前記ヒートシンクに設けられ前記ヒートシンクを加熱することを特徴とするデータ記録装置。
請求項１記載の装置において、
前記磁気ディスク装置は複数個のハードディスクドライブを積層してなり、
前記第１温度検出手段及び前記第１ヒータは、積層された複数個のハードディスクドライブの間に設けられる
ことを特徴とするデータ記録装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の装置において、
データ記録装置の内部温度を検出する第３温度検出手段と、
データ記録装置の内部を冷却する冷却ファンを有し、
前記温度制御手段は、前記第３温度検出手段で検出された温度に応じて前記冷却ファンを動作させることを特徴とするデータ記録装置。