(57)【要約】【課題】ディスク回転数と光ピックアップ位置を制御して、光ピックアップに搭載された発光素子の温度を動作保証温度以下に抑えて、性能低下や寿命劣化、誤動作を防ぐこと。【解決手段】発熱体である発光素子の温度検出器が発光素子の使用温度上限の規定値を超えたことを検出した場合に、ディスクの回転中心から発光素子までの距離がディスクの半径の１．０倍以上１．２倍以下の範囲内になるように光ピックアップを移動させるとともに、ディスクの回転数が５０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下の範囲内の略一定値になるように制御し、更に、発光素子への供給電流を遮断すること。これによって、効率良く発光素子を冷却することができる。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発する発光素子を搭載した光ピックアップと、前記発光素子の温度を検出する温度検出器と、ディスクを回転させるスピンドルモータと、前記光ピックアップを前記ディスクの半径方向に移動させる移動手段と、を備えた光ディスク装置であって、
前記温度検出器が前記発光素子の使用温度上限の規定値を超えたことを検出した場合に、前記ディスクの回転数が５０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下の範囲内の略一定値になるように制御する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
レーザ光を発する発光素子を搭載した光ピックアップと、前記発光素子の温度を検出する温度検出器と、ディスクを回転させるスピンドルモータと、前記光ピックアップを前記ディスクの半径方向に移動させる移動手段と、を備えた光ディスク装置であって、
前記温度検出器が前記発光素子の使用温度上限の規定値を超えたことを検出した場合に、前記ディスクの回転中心から前記発光素子までの距離が前記ディスクの半径の１．０倍以上１．２倍以下の範囲内になるように前記光ピックアップを移動させる
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
レーザ光を発する発光素子を搭載した光ピックアップと、前記発光素子の温度を検出する温度検出器と、ディスクを回転させるスピンドルモータと、前記光ピックアップを前記ディスクの半径方向に移動させる移動手段と、を備えた光ディスク装置であって、
前記温度検出器が前記発光素子の使用温度上限の規定値を超えたことを検出した場合に、前記ディスクの回転中心から前記発光素子までの距離が前記ディスクの半径の１．０倍以上１．２倍以下の範囲内になるように前記光ピックアップを移動させるとともに、
前記ディスクの回転数が５０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下の範囲内の略一定値になるように制御する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光ディスク装置において、
前記温度検出器が前記発光素子の使用温度上限の規定値を超えたことを検出した場合に、前記発光素子への供給電流を遮断する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
レーザ光を発する発光素子を搭載した光ピックアップと、ディスクを回転させるスピンドルモータと、前記光ピックアップを前記ディスクの半径方向に移動させる移動手段と、記録又は再生動作開始からの経過時間を計測する計時手段と、を備えた光ディスク装置であって、
前記経過時間が所定の規定値に達したことを前記計時手段が計測した場合に、前記ディスクの回転中心から前記発光素子までの距離が前記ディスクの半径の１．０倍以上１．２倍以下の範囲内になるように前記光ピックアップを移動させるとともに、
前記ディスクの回転数が５０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下の範囲内の略一定値になるように制御し、
更に、前記発光素子への供給電流を遮断する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術】
本発明は、光ディスク装置の冷却技術に関し、特に、発熱体である発光素子等が配置されたピックアップをディスク回転による空気流を利用して冷却する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、記録媒体であるディスクを回転させるモータと、ディスクに情報を書込むかディスクから情報を読み出すかの何れか一方を行う光ピックアップと、ディスクの回転数を制御する回転制御器と、光ピックアップの過熱状態を検出する過熱検出器と、を備えた光ディスク装置において、過熱検出器が光ピックアップの過熱状態を検出した場合に、回転制御器がディスクの回転数を増加させて光ピックアップを冷却することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この光ディスク装置では、ディスクの回転によって発生する空気流を利用して光ピックアップの冷却が行われ、既存のものに比べて、冷却を必要とする、例えば光ピックアップに対して十分な冷却が行われるとともに、冷却効率も向上する構造となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−４２３６１（第２頁及び第５頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、ディスクの回転数が比較的に小さいときには、回転数を多少増加しても、光ピックアップ表面での冷却能力の改善幅は小さく、また一方、記録媒体の回転数が比較的に大きいときには、ディスクを回転させるモータ部の発熱がそれに伴って大きいため、結果として光ピックアップの温度を上昇させてしまい、内部の発光素子などが高温になる可能性があった。
【０００６】
本発明の目的は、光ピックアップ内部の発熱による性能低下や寿命劣化、誤動作を防ぐことのできる信頼性の高い光ディスク装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
レーザ光を発する発光素子を搭載した光ピックアップと、前記発光素子の温度を検出する温度検出器と、ディスクを回転させるスピンドルモータと、前記光ピックアップを前記ディスクの半径方向に移動させる移動手段と、を備えた光ディスク装置であって、
前記温度検出器が前記発光素子の使用温度上限の規定値を超えたことを検出した場合に、前記ディスクの回転中心から前記発光素子までの距離が前記ディスクの半径の１．０倍以上１．２倍以下の範囲内になるように前記光ピックアップを移動させるとともに、
前記ディスクの回転数が５０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下の範囲内の略一定値になるように制御する構成とする。
【０００８】
また、前記光ディスク装置において、前記温度検出器が前記発光素子の使用温度上限の規定値を超えたことを検出した場合に、前記発光素子への供給電流を遮断する構成とする。
【０００９】
このような構成を採用することによって、本発明は、発熱部品の温度を低く抑えられ、発熱部品の性能低下や寿命劣化、誤動作を防ぐことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る光ディスク装置について、図１〜図７を参照しながら以下説明する。図１は本発明の実施形態に係る光ディスク装置の平面図であり、図２は本実施形態に係る光ディスク装置の分解斜視図であり、図３は本実施形態に関する光ピックアップの斜視図である。
【００１１】
まず、図２において、光ディスク装置１は、主に装置本体１０と、情報の記録媒体であるディスクを装置内へ搬入又は装置外へ搬出するためのディスクトレイ４と、ディスク装置内に搭載された電子部品の駆動制御及び信号処理を行う半導体部品が搭載された回路基板９と、を備えている。更に、装置本体１０の上面と前面は、それぞれトップカバー２、フロントカバー３で覆われている。
【００１２】
また、ディスクトレイ４には、ユニットメカ６とボトムカバー８とが取付けられ、ユニットメカ６の下面がボトムカバー８で覆われている。ユニットメカ６には、ディスクを回転させるためのスピンドルモータ５と、ディスク上に情報を記録又は再生するための記録又は再生用、若しくは再生専用光ピックアップ７と、光ピックアップ７を案内軸に沿ってディスクの半径方向に移動させるための送りモータ６２等を備えた光ピックアップ送り機構と、が主として搭載されている。
【００１３】
図３において、光ピックアップ７は、ディスクの情報の記録又は再生を行うためのレーザ光を発する発光素子７２と、発光素子７２を駆動制御するレーザ駆動回路７３と、発光素子７２の出力を監視するためのフロントモニタと、レーザ光をディスクへ導くためのプリズムやミラー、レンズなどの光学部品と、レーザ光を絞ってディスクの情報記録面の所定位置に精度よく焦点を形成するための対物レンズを備えた対物レンズ駆動装置７５と、ディスクからの反射光の変化を電気信号に変換するための光検出器７４と、発光素子７２の高温状態を検出するための温度検出器と、これらを搭載するための光ピックアップ筐体７１と、から構成される。この光ピックアップ７は、案内軸６１に沿ってディスクの半径方向に移動できるように軸支されている。
【００１４】
光ピックアップ７に搭載された部品のうち、記録又は再生時に発熱する部品として、対物レンズ駆動装置７５に取付けられた駆動用コイル、発光素子７２、レーザ駆動回路７３、フロントモニタ、光検出器７４などがある。また、温度検出器には、例えばサーミスタ素子７６を用いる。サーミスタ素子７６を発光素子７２の近傍に配置して発光素子７２の温度を測定する。
【００１５】
次に、図４は本実施形態に係る光ディスク装置における３つの記録方式での記録密度とディスク回転数を説明する図である。１つ目の記録方式は、ディスクの全領域において記録速度が一定となるように、光ピックアップの位置に対応してディスク回転数の制御を行うもの（図４に示す方式ａ）。２つ目の記録方式は、光ピックアップの位置によらず、ディスクの回転数を一定として、内周から外周へ向かうにしたがって記録速度を上げていき、外周での記録速度を向上させた方式（図４に示す方式ｂ）。３つ目の記録方式は、記録するディスクの内周から外周の間をいくつかのゾーンに分割し、光ピックアップがその１つのゾーン内にあるときは記録速度一定で記録を行う方式（図４に示す方式ｃ）である。いずれの記録方式においても、光ディスク装置では、記録動作時の光ピックアップの位置とディスクの回転数とはお互いに関連し合って駆動制御されている。
【００１６】
このようにディスクを回転させて信号の記録又は再生を行うとき、ディスク表面での空気との摩擦力とディスクの回転に伴う遠心力によって、光ピックアップの周囲に空気の流れが生じる。一般に、冷却能力は空気の流速が速いほど大きい。流速は、ディスクの回転中心からの距離が一定であれば、ディスクの回転数が大きいほど速くなり、またディスクの回転数が一定であれば、ディスクの外周側ほど速くなる。
【００１７】
ここで、図５は、本実施形態に関する、光ディスクの回転数と光ピックアップの位置に対する光ピックアップ表面の冷却性能を示す図である。図５において、ディスクの回転中心から光ピックアップの中心までの距離とディスクの半径との比に対する、ディスクの回転数を０Ｈｚ、２５Ｈｚ、４０Ｈｚ、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ、８５Ｈｚとした場合の熱伝達率の比（ディスクの回転数が０Ｈｚ、光ピックアップの位置が最もスピンドルモータ側に寄ったときの熱伝達率を１．０とした）を表したものである。
【００１８】
図５に示すように、ディスク回転に伴う冷却能力は、ディスクの回転数が大きいほど、またディスクの外周側ほど大きくなる。特に、ディスクの回転数が５０Ｈｚ以上で６０Ｈｚ以下のとき、ディスクの外周部付近で冷却能力が急激に大きくなる。図５によると、ディスク回転数が４０Ｈｚではその回転数が少ないこともあって冷却能力はそれ程大きくはなく、また、８５Ｈｚになるとその回転数が大きくなることによるディスクモータからの発熱が増えることによる損失があって冷却能力はそれ程増大していなく飽和状態となってくる。また、図５の横軸が１．０の場合（ディスクの外周縁と同位置にピックアップの中心が位置する場合）よりも少し外側において冷却能力が最大となっている。これは、ディスクの回転によって、ディスク外周縁でのディスク表面と空気との摩擦力による周速方向の空気流れが最大になり、且つディスク外側でのディスク遠心力による半径方向の空気流れが最大になることによって、冷却能力が最大となるのである。発光素子の位置がディスク外周縁から遠ざかるに連れて空気流れの影響が少なくなって冷却能力も次第に低下してくる。実験結果によると、ディスクの半径の１．０〜１．２の位置に発熱体である発光素子が位置すると冷却能力の高い領域で冷却されることとなる。
【００１９】
次に、本実施形態に係る光ディスク装置の動作について図１と図６を用いて説明する。図６は本実施形態に係る光ディスク装置における動作フローを示す図である。記録又は再生動作中に、温度検出器７６で発光素子７２の温度を測定し（ステップ１）、発光素子７２の温度と発光素子の使用温度上限の規定値との比較判定を行う（ステップ２）。その結果、発光素子７２の温度が規定値よりも高いと判断された場合、次に挙げる３つの処理を行い、発光素子７２を冷却する。
【００２０】
まず、光ピックアップ送り機構を用いて、ディスクの回転中心から発光素子７２までの距離が、図１に示すように、ディスクの半径の１．０倍から１．２倍の範囲内の位置に光ピックアップを移動させる。これにより、ディスクの回転により生じる空気流の流速の最も速い場所に発光素子７２が配置されるので、発光素子７２の場所での冷却能力が向上し、発光素子７２の温度を下げることができる。次に、ディスクの回転数が５０Ｈｚから６０Ｈｚまでの範囲内の一定値になるようにスピンドルモータの制御を行う。これにより、ディスクの回転により生じる空気流の流速が速くなるため、発光素子の場所での冷却能力が向上し、発光素子７２の温度を下げることができる。また、回転数を６０Ｈｚ以下に制限したことで、スピンドルモータの消費電力を抑えられる。そして、発光素子７２を駆動するための発光素子７２への供給電流を絶つ（ステップ３）。これにより、発光素子７２の発熱を抑えることができるので、冷却時間を短くできる。ここでは、先に光ピックアップを移動させ、その後ディスクの回転数を変更したが、これら２つの処理は順序を逆にして行ってもよい。
【００２１】
上記処理の後、一定の待ち時間を設ける（ステップ４）。これにより、発光素子７２が十分に冷却され、発光素子７２の温度を下げることができる。そして、発光素子７２の温度を測定し、規定値以下となった段階で（ステップ５）通常の記録または再生動作を再開させる（ステップ６）。なお、ステップ２で発光素子の温度が使用温度上限既定値よりも低かった場合には記録又は再生動作を継続する（ステップ７）。
【００２２】
次に、本発明の実施形態に係る光ディスクにおける他の動作フローを図７に示す。図６に示す動作フローでは温度検出器としてサーミスタ素子を用いたが、図７に示す動作フローでは、記録又は再生動作開始からの時間を測定する手段を用いて、次のような逐次制御を行う構成である。
【００２３】
まず、ＣＰＵなどの動作周波数や、ディスクの回転数や、光ピックアップの位置などの情報から、記録又は再生動作開始、若しくは記録又は再生動作再開時点からの経過時間を計算する（ステップ１）。経過時間が一定時間以上に達したとき、発光素子７２が高温状態であると判定する（ステップ２）。ここで、一定時間と記した発光素子７２の冷却動作を行うまでの時間は、記録又は再生動作の種類に応じて、測定などを元に決められる定数であり、あらかじめメモリなどに記憶させておけばよい。これにより、複雑なフィードバック制御を必要とせず、単純な逐次制御を行うだけでよいので、制御用回路が単純化できる。また、本動作フローでは、発光素子７２の温度を検出するために配置したサーミスタ素子などの温度測定器が不要となるので、部品点数が減り、光ディスク装置の構成を簡素化できる。
【００２４】
次に、光ピックアップ送り機構を用いて、ディスクの回転中心から発光素子７２までの距離がディスクの半径の１．０倍から１．２倍の範囲内の位置に光ピックアップを移動させる。更に、ディスクの回転数が５０Ｈｚから６０Ｈｚまでの範囲内の一定値になるようにスピンドルモータの制御を行う。その後、発光素子７２を駆動するための発光素子７２への供給電流を絶つ（ステップ３）。そして３秒から１０秒の間の一定の待ち時間の後（ステップ４）、再び通常の記録又は再生動作に復帰し、経過時間をリセットする（ステップ５）。これにより、発光素子７２への供給電流が絶たれている場合には、発光素子７２の温度を５度程度下げられ、発光素子７２の使用温度上限の規定値に対して余裕を持って記録又は再生動作を行うことができる（ステップ６）。
【００２５】
ここで、ディスクの回転数はスピンドルモータに設けられたホール素子からの出力信号を用いて計算できる。また、光ピックアップの位置は、光ピックアップ移動機構の送りモータへの入力信号を用いて計算できる。また、光ピックアップの位置は、ディスクの情報記録面上に割当てられたアドレスを光ピックアップで読取ることで計算できる。
【００２６】
なお、以上の説明では発光素子７２について言及しているが、本発明は光ピックアップ７に搭載されている発熱を伴うすべての電子部品に対して適用できるものである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、温度検出器が発光素子の高温状態を検出した場合（発光素子の動作保証温度を超える場合、使用温度上限の既定値を超える場合）に、まず、ディスクの回転数を５０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下の略一定値に制御する。更に、ディスクの回転中心から発光素子までの距離が、ディスクの半径の１．０倍以上１．２倍以下になるように光ピックアップを移動させる。そして、発光素子への供給電流を遮断する。
【００２８】
このような手段を採用することによって、発熱部品の温度を低く抑えられ、発熱部品の性能低下や寿命劣化、誤動作を防ぐことができるので、信頼性の向上が図れ、高品位な光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る光ディスク装置の平面図である。
【図２】本実施形態に係る光ディスク装置の分解斜視図である。
【図３】本実施形態に関する光ピックアップの斜視図である。
【図４】本実施形態に係る光ディスク装置における３つの記録方式での記録速度とディスク回転数を説明する図である。
【図５】本実施形態に関する、光ディスクの回転数と光ピックアップの位置に対する光ピックアップ表面の冷却性能を示す図である。
【図６】本実施形態に係る光ディスク装置における動作フローを示す図である。
【図７】本実施形態に係る光ディスク装置における他の動作フローを示す図である。
【符号の説明】
１  光ディスク装置
２  トップカバー
３  フロントカバー
４  ディスクトレイ
５  スピンドルモータ
６  ユニットメカ
７  光ピックアップ
８  ボトムカバー
９  回路基板
１０  装置本体
１１  ディスクの外径線
６１  案内軸
６２  送りモータ
７１  光ピックアップ筐体
７２  発光素子
７３  レーザ駆動回路
７４  光検出器
７５  対物レンズ駆動装置
７６  サーミスタ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004326860.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004326860.tif 000008
【図７】
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