专利名称：防止光学头温度过高的光碟机/烧录机及其保护方法
技术领域：
本发明与一种光碟机/烧录机的光学头(pickup head)有关，特别是有关一种可在光碟机/烧录机进行读取/烧录动作时，检测其光学头温度并调整读取/烧录速度，以降低其温度的保护方法与相关组件。
(2)背景技术随着个人电脑的快速发展，电脑周边产品也快速成长且日新月异。如硬碟机、光碟机、扫描器、打印机等电脑周边产品已是现代办公室必备的工具，并且随着产品价格的降低，电脑周边产品也已从办公室普及至家庭了。其中，光碟机便是目前极为方便与普遍应用的储存媒介，除了因为光碟片具有极大的储存容量外，更因为相关周边元件的价格不断降低而更趋普及。
新一代的光碟机/烧录机往往具有高倍率的读取/烧录速度，而可满足更快地传送数据或储存数据的需求。然而，当光碟机/烧录机以高倍速度进行工作时，快速转动的马达与机械元件、以及频率过高的中央处理器与驱动芯片，均会消耗相当高的功率，导致温度快速上升。而温度过高的操作环境，会导致光碟机/烧录机是统处于极不稳定的状态，并减少光学读写头的寿命。
在传统的光碟机技术中，是借助在光碟机或烧录机内加装风扇，并在温度过高时启动内部风扇加速周遭空气的对流，以期能降低内部工作温度，而达到保护相关零件的目的。然而增加散热风扇除了会增加成本外，亦会增加额外的功率消耗。因此，如何在没有散热风扇的条件下，有效地检测并控制光碟机/烧录机的工作温度，以增加机器的稳定度且延长光学读写头的寿命，诚然为当前光碟机技术中的重要课题。
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发明内容
本发明的目的在于提供一种建置于光碟机内部的温度调控组件与温度检测器，以便随时检测该光学读写头的工作温度，并据以调整光碟机读取/写入速度，以防止温度过高。
本发明的另一目的在于提供一种避免光碟机工作温度过高的保护方法，可随时对光碟机的光学读写头进行温度检测，并即刻调整光碟机的工作倍速。
本发明的又一目的在于提供一种不使用散热风扇的情形下，使光碟机以减少热源产生的方式，以获得降低温度的效果。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种可自动检测工作温度并调整读取/烧录速度的光碟机，此光碟机至少包括了下列元件一存储器，用于储存光碟机进行操作的指令、参数与程序；一中央处理器，可执行储存于存储器内的指令、参数与程序，以进行读取/烧录功能；一光学头，回应于中央处理器的控制，对光碟片进行数据读取/烧录动作；一温度检测器，可根据中央处理器的控制，对光学头进行温度检测；一温度调控组件，提供中央处理器执行并控制温度检测器，当检测温度超过预定的最大启动温度时，则中央处理器会降低光碟机读取/烧录的速度，以获得降低温度的效果。
此外，本发明另一方面提供一种防止光碟机其光学头在进行读取/烧录动作时温度过高的方法，此方法首先检测光学头的工作温度，以取得第一温度值；接着判断第一温度值是否高于预定的最大启动温度(Tmax)；第一温度值高于最大启动温度时，降低光碟机的读取/烧录速度；再重新检测光学头的工作温度，以取得第二温度值；当第二温度值小于最大启动温度时，判断第二温度值是否小于最大启动温度减掉预定温度范围(T1)的值；并且，当第二温度值小于上述(Tmax-T1)值时，升高光碟机的读取/烧录速度。
为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
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图1为根据本发明所提供的可自动检测并调整温度的光碟机结构；图2为根据本发明所提供的应用温度调控组件调整光碟机读取速度的流程图；及
图3为根据本发明所提供的应用温度调控组件调整烧录机写入速度的流程图。
(5)具体实施方式
本发明提供一种可防止光碟机/烧录机其光学头温度过高的方法，借助在光碟机/烧录机存储器中建置温度调控组件，并且在光学头装设温度检测器，可持续检测光学头的工作温度，并在其温度过高时，自动控制伺服是统降低读取/写入速度，而使工作温度降低。
请参照图1，此图显示根据本发明所提供的可自动检测并调整温度的光碟机结构10。此光碟机结构10包括了中央处理器12、存储器14、前级放大器16与伺服系统18。其中，中央处理器12可回应于电脑系统的信号，而控制伺服系统18对光碟片进行读取或烧录的动作。至于光碟机存储器14，则可由快闪存储器或只读存储器等元件构成，用于储存操作光碟机所需的指令、参数与程序。这样，中央处理器12可由存储器14读取并执行这些指令、参数与程序，而操作伺服系统18进行存取光碟的动作。另外，在伺服系统18与中央处理器12间具有前级放大器(pre-amplifier)16，除了具有信号增益功能外，并可进行模拟/数字的转换。
伺服系统18可依据其功能与结构而区分为驱动电路20、伺服马达22、以及光学读写头24。伺服马达22包括用来带动光碟片旋转的主轴马达(spindlemotor)、以及用来控制光学读写头24移动的传动马达(sled motor)与音圈马达(voice coil motor)。其中，传动马达可携带光学读写头24并沿着光碟片的平面水平移动；而音圈马达则用于调整光学读写头24的垂直位置，以使光线精确的聚焦于光碟片上。
值得注意的是，为了检测光碟机的操作温度，在光学读写头24中加装了一温度检测器26，以便根据中央处理器12的控制信号进行温度的检测。另外，在光碟存储器14中具有一温度调控组件28。此温度调控组件28由相关的程序码构成，以提供中央处理器12执行并控制上述温度检测器26进行温度的测试。当温度超过光学读写头24的最大启动温度时，则中央处理器12会开始降低伺服系统18进行读取/烧录的速度，以减少热源产生，进而达到降低温度的功效。以三洋所制造的SF-WO4光学头为例，由于其读取时的工作温度约在摄氏0~65度间，是以读取动作的最大启动温度可设定为工作温度范围的最大值，即摄氏65度。另外，此光学头的烧录工作温度约在摄氏0~60度间，这样在进行烧录动作时的最大启动温度可设定为摄氏60度。另外，要特别说明的是，上述的温度调控组件28除了可以程序码的方式储存于光碟机存储器14内，亦可选择将其建构于中央处理器12、或是前级放大器16中，并借助硬件建构的方式来完成。
在较佳实施例中，上述温度调控组件28包括温度检测功能与倍速调整功能两个部份。其中，温度检测功能可与存储器14中原有的监测程序(monitorcode)结合。典型的监测程序可根据初始设定，而以约数十微秒的间隔，持续对光学读写头24、伺服马达22、与驱动电路20进行监测，并将相关的信息传送回中央处理器12。这样，将温度检测功能结合于原有的监测程序中，便可在每一次监测程序进行监测动作时，同时经由位于光学读写头24中的温度检测器26取得所需的温度数据。当检测的温度超过上述最大启动温度时，中央处理器12便会根据倍速调整功能，控制伺服系统18降低读取/烧录的速度。
为了使光碟机可在温度容许的范围中维持最高倍速的读写效能，除了上述降低读取/烧录速度的机制外，在温度调控组件28中根据最大启动温度设定一温度范围。当检测的温度小于最大启动温度减掉此温度范围的值时，中央处理器12会控制伺服系统18进行提高读取/烧录速度的动作。一般来说，此温度范围可设定在5~10℃之间。例如，当温度范围设定为5℃且最大启动温度为65℃时，则如同上述在检测的温度超过65℃时，温度调控组件28便会让光碟机读取的速度降低，以便减少功率输出且达到降低温度的目的；反之，当检测的温度低于60℃时，则温度调控组件28会让光碟机的读取速度上升，以使其维持较佳的工作效率。
接着，请参照图2，此图显示了应用温度调控组件28调整光碟机读取速度的情形。如同前述，由于温度调控组件28的温度检测功能，是依附着监测程序而执行。因此，首先执行间隔为20微秒的读取监测程序(步骤30)，亦即每过20微秒便对光碟机进行一次监测动作。接着，检查检测温度功能的检测延迟是否为0次间隔(步骤32)。当检测延迟之间隔次数为0次时，便会在接下来的监测程序中同时进行温度检测。反之，当检测延迟并非0次时，则在每次监测程序动作完毕后，检测延迟之间隔次数会减1(步骤33)，直到检测延迟之间隔次数变为0时，才会在下一次进行的监测动作中，同时检测温度值。
在量取光学头的工作温度后，比较其是否高于最大启动温度(步骤34)。如果其并未超过最大启动温度，则检查目前读取速度是否即为此光碟机原本设定的读取速度(步骤36)。当目前的读取速度低于光碟机原本设定的速度时，判断所检测的温度是否小于最大启动温度(Tmax)扣除温度范围(T1)后之值(步骤38)，亦即检查检测温度是否小于(Tmax-T1)。若是，则温度调控组件28的倍速控制功能，会使光碟机的读取速度上升(步骤40)。在较佳实施例中，当所使用的光学头具有0~65℃的工作温度时，可将最大启动温度Tmax设为65℃，并且将温度范围T1设定在5~10℃之间。
一般来说，由于光碟机温度的变化，并不会在调整光学头的读取速度后立刻显现，因此为了避免读取速度调升得过快或过多，在每次调升读取速度后，会延迟一段时间，再进行温度的检测，以便能更精确的掌握在不同的读取速度下，光学头的温度变化情形。因此，在调升光碟机的读取速度后，会将检测温度功能的检测延迟设定为200次间隔(步骤42)，以便在监测程序后续的第200次监测动作时，再进行下一次温度的检测。随后，继续执行监测程序(步骤44)。以上述监测程序之间隔设定为20微秒而言，在经过(20微秒)*(200次间隔)的时间后，便会再度进行温度的检测。亦即，在大约4秒钟的时间后，便会进行下一次的温度检测。
至于，在上述步骤34的判定中，如果光学头的工作温度已超过最大启动温度，则判断目前的读取速度是否仍大于光碟机的最小读取速度(步骤46)。若是，则显然光碟机仍有降低倍速的空间，因此可在屏幕上显示信息以告知使用者，且通过中央处理器12传送信号至电脑系统中正在使用光碟机的相关应用软件(步骤48)。然后，可将读取倍速降低两倍(2X)(步骤50)，并且将检测温度功能的检测延迟设定为200次间隔(步骤52)，以决定下次进行温度检测的时间。
反之，当上述步骤46的判定显示光碟机已无降低倍速的空间时，则同样在屏幕上显示信息以告知使用者，并传送信号给正在操作光碟机的相关应用软件(步骤54)。然后，停止光学头的读取程序(步骤56)，并且关闭伺服系统的所有动作(步骤58)，以便降低光学头的温度。直到后续检测的温度已低于上述最大启动温度(Tmax)扣除温度范围(T2)后之值(步骤60)，亦即低于(Tmax-T2)之值，再重新启动伺服系统的动作，并恢复之前的相关设定(步骤62)，接着重新进行数据的读取与传送程序(步骤64)。如同前述，此处的最大启动温度Tmax设定为65℃，而温度范围T2则可设定在1~5℃之间，以尽快恢复光碟机的读取工作。
接着，请参照图3，此图显示了应用本发明温度调控组件28调整烧录机写入速度的情形。与读取的情况相似，首先执行间隔为20微秒的烧录监测程序(步骤70)，亦即每隔20微秒便进行一次状况监测。接着，检查检测延迟是否为0次间隔(步骤72)。当检测延迟为0次间隔时，便立刻在当次监测程序中同时进行温度检测。反之，当检测延迟并非0次时，则在每次监测程序动作完毕后，将检测延迟之间隔次数减1(步骤73)，直到检测延迟为0次间隔时，才进行温度检测。
在量取光学头的温度后，比较其是否高于最大启动温度(Tmax)(步骤74)。如果其并未超过最大启动温度(Tmax)，则检查目前烧录速度是否为原来设定的倍速值(步骤76)。以三洋所制造SF-WO4光学头为例，其进行烧录工作的温度约为0~60℃，这样可将最大启动温度(Tmax)设为60℃。当目前的烧录速度低于原本设定的倍速时，检查所检测的温度是否小于最大启动温度(Tmax)扣除温度范围(T1)后的值(步骤78)，亦即检查检测温度是否小于(Tmax-T1)。若是，则温度调控组件28的倍速控制功能，会先停止光学头的写入动作(步骤79)并调整烧录速度使其上升(步骤80)。在较佳实施例中，此处的温度范围T1可设定在5~10℃之间。
在调升烧录机的写入倍速后，可再返回的前的写入终止点(步骤82)，并重新连结位于存储器缓冲区段内的数据(步骤84)，再重新开始进行烧录的动作(步骤86)。同样，在调升烧录机的写入速度后，可将检测温度功能的检测延迟设定为200次间隔(步骤88)，以便在(20微秒)*(200次间隔)的时间延迟后，再依附于监测程序进行温度的检测。接着，继续执行监测程序(步骤90)。
至于，在上述步骤74的判定中，如果光学头的工作温度已超过最大启动温度，则判断目前的烧录速度是否仍大于烧录机的最小写入速度(步骤92)。若是，则在屏幕上显示信息以告知使用者，且传送信号至正在使用烧录机的相关应用软件(步骤94)。然后，先停止光学头的写入动作(步骤96)并调整烧录速度使其下降(步骤98)。一般而言，可选择将烧录倍速降低2X~6X，例如当烧录机的原始倍速为48时，可依照48X→40X→32X→24X→20X→16X→12X→10X→8X→6X→4X→2X→1X的方式向下调降。在调降写入倍速后，可再返回之前的写入终止点(步骤100)，并重新连结位于存储器缓冲区段内的数据(步骤102)，再重新开始进行烧录的动作(步骤104)。同样，在调降烧录机的写入速度后，可将检测温度功能的检测延迟设定为200次间隔(步骤106)，并持续续执行监测程序(步骤90)。
反之，当上述步骤92的判定显示已降至最低烧录倍速时(例如1X)，则同样在屏幕上显示信息以告知使用者，并传送信号给正在操作烧录机的相关应用软件(步骤108)。然后，停止光学头的烧录程序(步骤110)，并且关闭伺服系统的所有动作(步骤112)，以便降低光学头的温度。直到后续检测的温度已低于上述最大启动温度(Tmax)扣除温度范围(T2)后之值(步骤114)，再重新启动伺服系统的动作并恢复之前的相关设定(步骤116)。接着返回之前的写入终止点(步骤118)，并重新连结位于存储器缓冲区段内的数据(步骤120)，再重新开始进行烧录的动作(步骤122)。此处，最大启动温度Tmax设定为60℃，而温度范围T2则设定在1~5℃之间，以尽快恢复烧录机的写入工作。
相较于传统技术，本发明具有相当多的优点(1)由于本发明中并不需要在光碟机/烧录机上装设散热风扇，这样可大幅度降低生产成本，同时可降低光碟机/烧录机的功率消耗。
(2)由于本发明中可借助储存于光碟机/烧录机存储器内的温度调控组件，自动地检测光学头的温度，并据以进行读取/写入倍速的调整，这样可避免光学头于过高温度下工作，而达到增加光碟机/烧录机稳定度且延长其寿命的目的。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种可自动检测工作温度并调整读取/烧录速度的光碟机，其特征在于，至少包括存储器，用于储存该光碟机进行操作的指令、参数与程序；中央处理器，可执行储存于该存储器内的该指令、参数与程序，以进行读取/烧录；光学头，回应于该中央处理器的控制，对光碟片进行数据读取/烧录动作；温度检测器，可根据该中央处理器的控制，对该光学头进行温度检测；及温度调控组件，提供该中央处理器执行并控制该温度检测器，当检测温度超过预定的最大启动温度时，则该中央处理器会降低该光碟机读取/烧录的速度，以降低温度。
2.如权利要求1所述的光碟机，其特征在于，所述最大启动温度即为该光学头工作温度范围的最大值。
3.如权利要求1所述的光碟机，其特征在于，所述的温度调控组件是以程序码的方式储存于该存储器内。
4.如权利要求1所述的光碟机，其特征在于，所述的温度调控组件是建置于该中央处理器内。
5.如权利要求1所述的光碟机，其特征在于，所述的温度调控组件至少包括温度检测功能，可与该存储器中原有的监测程序结合，而在该监测程对该光碟机进行监测动作时，同时检测该光学头的温度；以及倍速调整功能，可根据所检测的温度，调整该光碟机的读取/烧录速度。
6.如权利要求5所述的光碟机，其特征在于，所述的倍速调整功能，可提供该中央处理器在检测温度超过该最大启动温度时降低该光学头的读取/烧录速度。
7.如权利要求5所述的光碟机，其特征在于，所述的倍速调整功能预设一温度范围，当检测温度低于该最大启动温度减掉该温度范围之值，则提供该中央处理器提高该光学头的读取/烧录温度。
8.如权利要求5所述的光碟机，其特征在于，所述的监测程序是以数十微秒的间隔，持续对该光碟机进行监测。
9.如权利要求1所述的光碟机，其特征在于，所述的温度检测器是装设于该光学头内。
10.一种防止光碟机其光学头在进行读取/烧录动作时温度过高的方法，其特征在于，在该光学头中装设有一温度检测器，并且在该光碟机内具有一温度调控组件，其特征在于，该方法至少包括下列步骤操作该温度检测器，检测该光学头的工作温度；使用该温度调控组件判断该工作温度是否高于预定的最大启动温度；且当该工作温度高于该最大启动温度时，该温度调控组件会降低该光碟机的读取/烧录速度。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述最大启动温度为该光学头工作温度范围的最大值。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的温度调控组件是以程序码的方式储存于该光碟机存储器内。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述检测该光学头工作温度的步骤，是与该光碟机原有的监测程序结合，而在该监测程进行监测动作时，同时检测该光学头的工作温度。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的温度调控组件预设一温度范围，当该工作温度低于该最大启动温度减掉该温度范围之值时，则提高该光碟机的读取/烧录温度。
15.一种防止光碟机其光学头在进行读取/烧录动作时温度过高的方法，其特征在于，该方法至少包括下列步骤(1)检测该光学头的工作温度，以取得第一温度值；(2)判断该第一温度值是否高于预定的最大启动温度(Tmax)；(3)当该第一温度值高于该最大启动温度时，降低该光碟机的读取/烧录速度；(4)重新检测该光学头的工作温度，以取得第二温度值；(5)当该第二温度值小于该最大启动温度时，判断该第二温度值是否小于该最大启动温度减掉预定温度范围(T1)之值；且(6)当该第二温度值小于所述(Tmax-T1)值时，升高该光碟机的读取/烧录速度。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述检测该光学头工作温度的步骤，是与该光碟机原有的监测程序结合，而在该监测程进行监测动作时，同时检测该光学头的工作温度。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述的监测程序以数十微秒的间隔，持续执行监测动作。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述的最大启动温度为该光学头工作温度范围的最大值。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述的温度范围(T1)约为5～10℃。
20.如权利要求15所述的方法，其特征在于，在进行所述步骤(3)之前，先判断该光碟机目前的读取/烧录速度是否大于该光碟机的最小允许速度。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，当该光碟机目前的读取/烧录速度已为该光碟机的最小允许速度时，则进行下列步骤停止光学头的读取/烧录程序；重新检测该光学头的工作温度以取得第三温度值；判断该第三温度值是否低于该最大启动温度减掉预定的第二温度范围(T2)的值；且当该第三温度值低于所述(Tmax-T2)值时，重新进行读取/烧录动作。
全文摘要
一种防止光碟机其光学头在进行读取/烧录动作时温度过高的方法。其中在光学头中装设了一温度检测器，并且在光碟机内建置一温度调控组件。此方法主要包括下列步骤首先，操作温度检测器以检测光学头的工作温度；接着，使用温度调控组件判断工作温度是否高于预定的最大启动温度；当工作温度高于最大启动温度时，温度调控组件会降低光碟机的读取/烧录速度，以降低热源的发生，让光碟机的温度下降。这样可以有效的保护光学头，避免其在过高温度环境下受损。
文档编号G11B7/00GK1453769SQ0211865
公开日2003年11月5日 申请日期2002年4月24日 优先权日2002年4月24日
发明者庄曜隆 申请人:华硕电脑股份有限公司