JP6124843B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

この発明は、光ピックアップの温度上昇を抑制する光ディスク装置に関するものである。

カーナビゲーション装置等の高温環境下で動作する光ディスク装置は、温度検知回路が搭載されており、高温状態を検知すると、光ピックアップを保護するために光ディスクからデータを読み出す動作を停止する。その後、自然冷却を待って、製品保証温度以下になった場合に読み出し動作を再起動するようになっている。このため、高温状態を検知して読み出し動作を停止した後、読み出し動作を再開するまでの時間が長くなるという問題があった。

そこで、例えば特許文献１の光ディスク装置では、光ピックアップの温度が所定の設定温度以下になるまで、トラッキングサーボ機構を駆動して光ピックアップを光ディスクの半径方向に往復移動させ続けることで放熱効果を得る技術が提案されている。

特開２００４−３２６９４４号公報

上記特許文献１の光ディスク装置では、光ピックアップの動作停止中にトラッキングサーボ機構を駆動し続けることにより輻射熱が発生するため、光ピックアップの動作を再開するまでの時間を短縮することが困難であるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、光ピックアップの冷却効果を高めて、高温検知による光ピックアップの動作停止から動作再開までの時間を短縮することを目的とする。

この発明に係る光ディスク装置は、レーザ光を照射して光ディスクのデータを読み出す光ピックアップと、光ピックアップが読み出したデータを一時記憶する記憶部と、記憶部に一時記憶されているデータを再生するデコーダ部と、光ピックアップを光ディスクの半径方向に往復移動させるフィード部と、光ピックアップの温度を測定する温度センサとを備えた光ディスク装置であって、光ディスク装置を冷却するために設置される冷却ファンの位置情報、光ピックアップの読み出し動作を停止する第１の温度閾値、当該第１の温度閾値より低い温度であって光ピックアップが読み出し動作を再開する第２の温度閾値、および記憶部に一時記憶されているデータの容量閾値を有し、温度センサが測定する光ピックアップの温度が第１の温度閾値より高い場合、第２の温度閾値に低下するまでのあいだフィード部を制御して光ピックアップを冷却ファンに近づく方向へ移動させ冷却し、温度センサが測定する光ピックアップの温度が第１の温度閾値より低く、かつ、記憶部に一時記憶されているデータの容量が容量閾値より多い場合、デコーダ部の再生動作を継続したまま光ピックアップを冷却ファンに近づく方向へ移動させ冷却する制御部を備えるものである。

この発明によれば、光ピックアップの温度が第１の温度閾値より高い場合、第２の温度閾値に低下するまでのあいだ光ピックアップを冷却ファンに近づく方向へ移動させ冷却するようにしたので、光ピックアップの冷却効果を高めることができる。これにより、第１の温度閾値の検知による光ピックアップの動作停止から動作再開までの時間を短縮することができる。また、温度センサが測定する光ピックアップの温度が第１の温度閾値より低く、かつ、記憶部に一時記憶されているデータの容量が容量閾値より多い場合、デコーダ部の再生動作を継続したまま光ピックアップを冷却ファンに近づく方向へ移動させ冷却するようにしたので、第１の温度閾値の検知による動作停止が回避されやすくなる。

この発明の実施の形態１に係る光ディスク装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１に係る光ディスク装置が搭載された筐体内部の様子を示す平面図である。 実施の形態１に係る光ディスク装置の動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１に示すように、実施の形態１に係る光ディスク装置１の構成例を示すブロック図である。図２は、本実施の形態１に係る光ディスク装置１が収納された筐体内部の様子を示す平面図である。図１および図２においては、本発明に係る主要部のみを図示し、それ以外の光ディスク装置１の公知の構成要素の図示は省略する。

光ディスク装置１は、図２に示すように、例えばカーナビゲーション装置等の車載機器の筐体２に収納されている。筐体２には、内部を冷却するための冷却ファン３が設置されている。なお、図示例では、冷却ファン３が筐体２に設置されているが、光ディスク装置１自体の筐体に設置されていても構わない。

光ディスク装置１は、図１に示すように主として光ピックアップモジュール部４、信号生成部５、モータドライバ部６、および温度センサ７で構成されており、光ディスク８の再生を行う。なお、実施の形態１では光ディスク装置１のディスク再生機能を中心に説明するが、光ディスク装置１が記録機能も具備していても構わない。

光ピックアップモジュール部４は、スピンドルモータ４０１と、光ピックアップ送りモータ４０２と、ガイドシャフト４０３（図２に示す）と、フィード部４０４と、半導体レーザ（ＬＤ；Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）４０５と、アクチュエータ４０６と、対物レンズ４０７と、スクリュシャフト４０８とを備える。信号生成部５は、信号生成マトリックス増幅器５０１と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号処理部５０２と、バッファメモリ（記憶部）５０３と、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｓｕａｌ）デコーダ部５０４と、サーボ制御部５０５と、メインＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、制御部）５０６と、ＬＤ制御部５０７とを備える。

スピンドルモータ４０１は、光ディスク８を回転させる。対物レンズ４０７は、半導体レーザ４０５から照射されるレーザ光を光ディスク８の記録面に集光し、データの読み出しを行う。光ディスク８で反射されたレーザ光は、アクチュエータ４０６の内部に設置された分割センサ（不図示）によって検出され、信号生成マトリックス増幅器５０１へ出力される。アクチュエータ４０６は、対物レンズ４０７を光ディスク８の半径方向Ａに移動させる。これら半導体レーザ４０５、アクチュエータ４０６、対物レンズ４０７、および分割センサ等により光ピックアップＰＵが構成される。

フィード部４０４は、光ピックアップ送りモータ４０２、ガイドシャフト４０３、スクリュシャフト４０８、不図示のギア等から構成される。ガイドシャフト４０３により光ピックアップＰＵを支持した状態で、光ピックアップ送りモータ４０２がスクリュシャフト４０８を回転させ、その回転運動を直線運動に変換することで、光ピックアップＰＵを半径方向Ａに移動させる。

信号生成マトリックス増幅器５０１は、光ピックアップＰＵ内部の分割センサによって検出された信号を増幅して、トラッキングエラー（ＴＥ）信号およびＲＦ信号等を生成する。ＲＦ信号処理部５０２は、信号生成マトリックス増幅器５０１から出力されるＲＦ信号をもとに映像および音声データを生成する。バッファメモリ５０３は、ＲＦ信号処理部５０２が生成したデータを一定時間蓄え、ＡＶデコーダ部５０４へ出力する。ＡＶデコーダ部５０４は、バッファメモリ５０３が蓄えているデータをデコードして出力する。

バッファメモリ５０３は、例えば、振動等による音飛びを防止するためのショックプルーフメモリである。光ピックアップモジュール部４は、ＡＶデコーダ部５０４の通常の再生速度より速い速度で光ディスク８からデータを読み出し、信号生成マトリックス増幅器５０１およびＲＦ信号処理部５０２を経由してバッファメモリ５０３に一時記憶させる。ＡＶデコーダ部５０４は、通常の再生速度でバッファメモリ５０３からデータを読み出して再生する。これにより、映像および音声が途切れることなく再生される。

サーボ制御部５０５は、信号生成マトリックス増幅器５０１から出力されるＴＥ信号等に基づいて、光ピックアップＰＵのレーザ光が光ディスク８のトラックに追従するようにアクチュエータ４０６および光ピックアップ送りモータ４０２を制御する駆動信号を出力することで、光ディスク装置１のフィードバック制御を実現する。フィードバック制御は公知の技術を用いればよいため、詳細な説明は省略する。
モータドライバ部６は、サーボ制御部５０５が出力した駆動信号に従って、光ピックアップ送りモータ４０２およびアクチュエータ４０６を駆動する。

これにより、光ディスク装置１が光ディスク８を再生中、アクチュエータ４０６が対物レンズ４０７を光ディスク８の半径方向Ａにシフトしてレーザ光を光ディスク８のトラックに追従させ、レンズシフト許容範囲を超えると、光ピックアップ送りモータ４０２が動作することによってフィード部４０４が光ピックアップＰＵを光ディスク８の半径方向Ａに送り、アクチュエータ４０６を対物レンズ４０７に追従させる。

サーボ制御部５０５は、上述した動作中にメインＣＰＵ５０６からの指示が割り込んできた場合、その指示に従って光ピックアップＰＵの移動を制御する。ＬＤ制御部５０７は、メインＣＰＵ５０６の指示に従って、光ピックアップＰＵの半導体レーザ４０５の点灯と消灯を切り替える。

温度センサ７は、光ピックアップＰＵの温度を測定して、メインＣＰＵ５０６へ出力する。この温度センサ７の設置位置は、光ピックアップＰＵの温度を測定可能な場所であればどこでもよく、例えば、光ピックアップＰＵの内部、光ピックアップＰＵの移動経路上の基板等に設置される。
光ピックアップＰＵを構成する部品の中で半導体レーザ４０５は高温になりやすく、かつ、高温環境下での耐力がないため、温度センサ７を光ピックアップＰＵの内部に設置して半導体レーザ４０５の温度を直接的に測定することが好ましい。
他方、基板の光ピックアップ移動経路上に温度センサ７を設置する場合、光ピックアップＰＵの実際の温度と温度センサ７が測定する基板の温度との乖離を埋めるために、予め基板の温度から光ピックアップＰＵの温度を算出する温度補正式を導出しておき、温度センサ７が測定した基板の温度から光ピックアップＰＵの温度を算出するとよい。

メインＣＰＵ５０６は、温度センサ７から出力される光ピックアップＰＵの温度と、バッファメモリ５０３に蓄積されている映像および音声のデータ容量とを常時監視する。メインＣＰＵ５０６は、監視結果に基づいて、サーボ制御部５０５へ指示して光ピックアップＰＵの移動を制御すると共に、ＬＤ制御部５０７へ指示して半導体レーザ４０５の動作を制御する。また、メインＣＰＵ５０６は、監視結果に基づいてＡＶデコーダ部５０４の動作を制御する。メインＣＰＵ５０６は光ディスク装置１の動作全体を制御しており、上記以外にも、スピンドルモータ４０１の動作等を制御している。

次に、図３のフローチャートを参照しながら、メインＣＰＵ５０６の動作を説明する。
メインＣＰＵ５０６は、光ディスク装置１の電源起動後、高温検知温度（第１の温度閾値）をＫ［℃］に設定すると共に高温検知解除温度（第２の温度閾値）をＬ［℃］に設定し（ステップＳＴ１）、冷却ファン３近傍のシークアドレスをＭに設定し（ステップＳＴ２）、バッファメモリ５０３のデータの必要最小容量（容量閾値）をＲに設定する（ステップＳＴ３）。

Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｒは、メインＣＰＵ５０６に予め与えられた値とする。
高温検知温度Ｋは、例えば光ピックアップＰＵが安定して動作する動作保証温度の上限値（例えば、８５℃）とする。高温検知解除温度Ｌは、高温検知温度Ｋより低い値（例えば、６０℃）とする。
バッファメモリ５０３のデータの必要最小容量Ｒは、光ピックアップＰＵによる光ディスク８のデータ読み出しが途切れた場合にＡＶデコーダ部５０４が映像および音声データの再生を継続するために必要となるデータ容量とする。

図２には、光ディスク装置１の内部に収容された部品のうち、光ピックアップＰＵ、ガイドシャフト４０３およびスクリュシャフト４０８の配置を模式的に示す。光ピックアップＰＵは、ガイドシャフト４０３にガイドされて半径方向Ａに往復移動する。
例えば、筐体２のＢ１位置に冷却ファン３が設置されている場合、光ピックアップＰＵがＢ２位置に移動したときにＢ１位置の冷却ファン３に最も近づくため、このＢ２位置をシークアドレスＭとする。あるいは、筐体２のＣ１位置に冷却ファン３が設置されている場合は、光ピックアップＰＵがＣ２位置に移動したときにＣ１位置の冷却ファン３に最も近づくため、このＣ２位置をシークアドレスＭとする。
なお、図２の例では、光ピックアップＰＵの冷却効果を高めるために光ピックアップＰＵが冷却ファン３に最も近づいた位置をシークアドレスＭとしたが、この位置に限定されるものではなく、冷却ファン３近傍の気流が大きい位置であればよい。

ステップＳＴ４において、メインＣＰＵ５０６は、光ディスク装置１の各部に指示して光ディスク８の再生動作を開始する。また、メインＣＰＵ５０６は、温度センサ７が測定する光ピックアップＰＵの温度Ｐ［℃］、およびバッファメモリ５０３のデータ容量Ｑの監視を開始する（ステップＳＴ５）。メインＣＰＵ５０６は、光ピックアップＰＵの温度Ｐが高温検知温度Ｋより低い場合（ステップＳＴＳＴ６“ＹＥＳ”）に再生動作時の冷却モード（ステップＳＴ８〜ＳＴ１３）を実施し、光ピックアップＰＵの温度Ｐが高温検知温度Ｋ以上の場合（ステップＳＴ６“ＮＯ”）に高温検知時の冷却モード（ステップＳＴ１４〜ＳＴ２０）を実施する。

再生動作時の冷却モードにおいて（ステップＳＴ６“ＹＥＳ”）、メインＣＰＵ５０６は、バッファメモリ５０３に蓄積されている音声および映像データのデータ容量Ｑが、ＡＶデコーダ部５０４が再生を継続するために必要となる音声および映像データの必要最小容量Ｒより大きいかどうかの比較を行う（ステップＳＴ７）。バッファメモリ５０３に蓄積されているデータ容量Ｑが必要最小容量Ｒより大きい場合（ステップＳＴ７“ＹＥＳ”）、メインＣＰＵ５０６は、光ピックアップＰＵの現在の再生位置のシークアドレスＳを一旦保持した上で（ステップＳＴ８）、サーボ制御部５０５に指示して光ピックアップＰＵを冷却ファン３近傍のシークアドレスＭへ移動させる（ステップＳＴ９）。続いてメインＣＰＵ５０６は、ＬＤ制御部５０７に指示して光ピックアップＰＵの半導体レーザ４０５を消灯させて読み出し動作を停止させ（ステップＳＴ１０）、一定時間Ｔ１が経過するまでの間待機する（ステップＳＴ１１）。一定時間Ｔ１の経過後、メインＣＰＵ５０６は、ＬＤ制御部５０７に指示して光ピックアップＰＵの半導体レーザ４０５を点灯させて読み出し動作を再開させると共に（ステップＳＴ１２）、サーボ制御部５０５に指示して光ピックアップＰＵをステップＳＴ８で保持したシークアドレスＳへ移動させる（ステップＳ１３）。

一方、バッファメモリ５０３に蓄積されているデータ容量Ｑが必要最小容量Ｒ以下の場合（ステップＳＴ７“ＮＯ”）、メインＣＰＵ５０６は光ディスク装置１の再生動作を継続する。

再生動作時の冷却モードにおいて、光ピックアップＰＵを冷却ファン３の気流が大きいシークアドレスＭに移動させることで、光ピックアップＰＵの冷却効果を高めることができる。この間、光ピックアップ送りモータ４０２が停止するので輻射熱の発生を抑制できる。また、半導体レーザ４０５を消灯することで、光ピックアップＰＵの温度上昇を抑制できる。これにより、高温環境下での光ピックアップＰＵの温度上昇が抑制され、後述する高温検知時の冷却モードによる動作停止が回避されやすくなると共に高温環境下での耐力が向上する。

ちなみに、ステップＳＴ１１の一定時間Ｔ１は、例えば、必要最小容量Ｒの音声および映像データの再生を継続できる時間と、光ピックアップＰＵが現在位置のシークアドレスＳから冷却ファン３近傍のシークアドレスＭへの退避に要する時間と、そのシークアドレスＭから元のシークアドレスＳへの復帰に要する時間とを合わせた時間とする。従って、光ピックアップＰＵを冷却ファン３近傍に退避させて光ディスク８のデータ読み出しを停止している一定時間Ｔ１の間、ＡＶデコーダ部５０４は音声および映像データの再生を継続できる。

一定時間Ｔ１を固定値とせず、可変値にしてもよい。例えば、メインＣＰＵ５０６が、バッファメモリ５０３に蓄積されたデータ容量Ｑに基づいて音声および映像データの再生を継続できる時間を推定し、推定した時間と、上述した光ピックアップＰＵの退避と復帰に要する時間とを合わせて一定時間Ｔ１を算出してもよい。
この場合には、バッファメモリ５０３のデータ容量Ｑが多いほど光ピックアップＰＵの冷却時間を長く確保することができ、再生動作中の冷却効果を高めることができる。

高温検知時の冷却モードにおいて（ステップＳＴ６“ＮＯ”）、メインＣＰＵ５０６は、光ピックアップＰＵの現在の再生位置のシークアドレスＳを一旦保持した上で（ステップＳＴ１４）、サーボ制御部５０５に指示して光ピックアップＰＵを冷却ファン３近傍のシークアドレスＭへ移動させる（ステップＳＴ１５）。続いてメインＣＰＵ５０６は、ＬＤ制御部５０７に指示して光ピックアップＰＵの半導体レーザ４０５を消灯させデータ読み出し動作を停止させると共に、ＡＶデコーダ部５０４の音声および映像データの再生動作を停止させる（ステップＳＴ１６）。このとき、メインＣＰＵ５０６がサーボ制御部５０５に指示してスピンドルモータ４０１による光ディスク８の回転駆動を停止させてもよい。

その後、メインＣＰＵ５０６は、一定時間Ｔ２が経過するごとに（ステップＳＴ１７）、光ピックアップＰＵの温度Ｐと高温検知解除温度Ｌとを比較する（ステップＳＴ１８）。光ピックアップＰＵの温度Ｐが高温検知解除温度Ｌより低い場合（ステップＳＴ１８“ＹＥＳ”）、メインＣＰＵ５０６は、ＬＤ制御部５０７に指示して光ピックアップＰＵの半導体レーザ４０５を点灯させ読み出し動作を再開させると共に、ＡＶデコーダ部５０４の音声及び映像データの再生動作を再開させる（ステップＳＴ１９）。続いてメインＣＰＵ５０６は、サーボ制御部５０５に指示して、光ピックアップＰＵをステップＳＴ１４で保持したシークアドレスＳへ移動させる（ステップＳＴ２０）。

高温検知時の冷却モードにおいても、再生動作時の冷却モードと同様に光ピックアップＰＵを冷却ファン３の気流が大きいシークアドレスＭに移動させ、光ピックアップ送りモータ４０２を停止し、半導体レーザ４０５を消灯するので、光ピックアップＰＵの温度上昇を抑制すると共に冷却効果を高めることができる。これにより、高温を検知して光ピックアップＰＵの動作を停止してから再開までの時間を短縮でき、かつ、高温環境下での耐力が向上する。

以上より、実施の形態１によれば、光ディスク装置１は、レーザ光を照射して光ディスク８からデータを読み出す光ピックアップＰＵと、光ピックアップＰＵが読み出したデータを一時記憶するバッファメモリ５０３と、バッファメモリ５０３に一時記憶されているデータを再生するＡＶデコーダ部５０４と、光ピックアップＰＵを光ディスク８の半径方向に往復移動させるフィード部４０４と、光ピックアップＰＵの温度を測定する温度センサ７と、光ディスク装置１を冷却するために設置される冷却ファン３の位置情報（シークアドレスＭ）、光ピックアップＰＵのデータ読み出し動作を停止する第１の温度閾値（高温検知温度Ｋ）、および当該第１の温度閾値より低い温度であって、光ピックアップＰＵが読み出し動作を再開する第２の温度閾値（高温検知解除温度Ｌ）を有し、温度センサ７が測定する光ピックアップＰＵの温度が第１の温度閾値より高い場合、第２の温度閾値に低下するまでのあいだフィード部４０４を制御して光ピックアップＰＵを冷却ファン３に近づく方向へ移動させ冷却するメインＣＰＵ５０６とを備える構成にした。このため、光ピックアップＰＵの冷却効果を高めることができ、高温検知による、光ピックアップＰＵの動作停止から動作再開までの時間を短縮することができる。

また、実施の形態１によれば、メインＣＰＵ５０６は、バッファメモリ５０３に一時記憶されているデータの容量閾値（必要最小容量Ｒ）を有し、温度センサ７が測定する光ピックアップＰＵの温度が第１の温度閾値（高温検知温度Ｋ）より低く、かつ、バッファメモリ５０３に一時記憶されているデータの容量が容量閾値より多い場合、ＡＶデコーダ部５０４の再生動作を継続したまま光ピックアップＰＵを冷却ファン３に近づく方向へ移動させ冷却するようにした。このため、再生動作中に光ピックアップＰＵを効率的に冷却でき、温度上昇を抑制することができる。

また、実施の形態１によれば、メインＣＰＵ５０６は、光ピックアップＰＵを冷却ファン３に近づく方向へ移動させた場合に半導体レーザ４０５を消灯させるようにした。このため、ＡＶデコーダ部５０４の再生動作中、および高温検知による、光ピックアップＰＵの動作停止中に、光ピックアップＰＵの温度上昇を抑制することができ、冷却効果をさらに高めることができる。

また、実施の形態１によれば、メインＣＰＵ５０６は、バッファメモリ５０３に一時記憶されているデータの容量に基づいてＡＶデコーダ部５０４が再生動作を継続可能な時間（一定時間Ｔ１）を算出し、当該時間が経過する前に光ピックアップＰＵを冷却ファン３側から元の位置へ戻すようにした。このため、光ピックアップＰＵの冷却時間を長くでき、冷却効果をさらに高めることができる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、または実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 光ディスク装置、２ 筐体、３ 冷却ファン、 ４ 光ピックアップモジュール部、５ 信号生成部、６ モータドライバ部、７ 温度センサ、８ 光ディスク、４０１ スピンドルモータ、４０２ 光ピックアップ送りモータ、４０３ ガイドシャフト、４０４ フィード部、４０５ 半導体レーザ、４０６ アクチュエータ、４０７ 対物レンズ、４０８ スクリュシャフト、５０１ 信号生成マトリックス増幅器、５０２ ＲＦ信号処理部、５０３ バッファメモリ（記憶部）、５０４ ＡＶデコーダ部、５０５ サーボ制御部、５０６ メインＣＰＵ（制御部）、５０７ ＬＤ制御部、ＰＵ 光ピックアップ。

Claims (3)

1. レーザ光を照射して光ディスクのデータを読み出す光ピックアップと、
   前記光ピックアップが読み出したデータを一時記憶する記憶部と、
   前記記憶部に一時記憶されているデータを再生するデコーダ部と、
   前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に往復移動させるフィード部と、
   前記光ピックアップの温度を測定する温度センサとを備えた光ディスク装置であって、
   前記光ディスク装置を冷却するために設置される冷却ファンの位置情報、前記光ピックアップの読み出し動作を停止する第１の温度閾値、当該第１の温度閾値より低い温度であって前記光ピックアップが読み出し動作を再開する第２の温度閾値、および前記記憶部に一時記憶されているデータの容量閾値を有し、前記温度センサが測定する前記光ピックアップの温度が前記第１の温度閾値より高い場合、前記第２の温度閾値に低下するまでのあいだ前記フィード部を制御して前記光ピックアップを前記冷却ファンに近づく方向へ移動させ冷却し、前記温度センサが測定する前記光ピックアップの温度が前記第１の温度閾値より低く、かつ、前記記憶部に一時記憶されているデータの容量が前記容量閾値より多い場合、前記デコーダ部の再生動作を継続したまま前記光ピックアップを前記冷却ファンに近づく方向へ移動させ冷却する制御部を備えることを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記制御部は、前記光ピックアップを前記冷却ファンに近づく方向へ移動させた場合に前記レーザ光を消灯させることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
3. 前記制御部は、前記記憶部に一時記憶されているデータの容量に基づいて前記デコーダ部が再生動作を継続可能な時間を算出し、当該時間が経過する前に前記光ピックアップを前記冷却ファン側から元の位置へ戻すことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。

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