(57)【要約】【課題】光ディスク装置の光学ヘッドに搭載された半導体レーザの温度上昇を効果的に抑えることにより、光学ヘッドの小型化、あるいは、小型ヘッドの高出力化を図る。【解決手段】間欠記録、あるいは間欠再生を行い、記録再生を行っていない休止状態の間に光ディスクを高速で回転させて、半導体レーザを冷却する。また、冷却効果を上げるため、半導体レーザは光ディスクの近傍に露出配置する。【選択図】図１
2006309839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザと、前記半導体レーザを光源とし光ディスクへの情報の記録あるいは再生を行う光学ヘッドと、前記光ディスクを回転駆動させる駆動装置と、を有し、
前記光ディスクへの情報の記録あるいは再生は、前記駆動装置により前記光ディスクを回転させるとともに前記半導体レーザを発光させて記録あるいは再生を行う録再動作と、前記半導体レーザを消灯して記録および再生を行わない休止動作と、を交互にくり返しながら行われ、
前記休止動作の間も前記駆動装置に電力が供給され、前記光ディスクの回転を維持、または、より高速に回転させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
半導体レーザあるいは、前記半導体レーザに接合された金属からなる放熱部材と、光ディスクとの間に介在物が何も無いことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
駆動装置の回転部に光学ヘッドの方向に風を送る羽を有することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項４】
光学ヘッドを移送するトラバース機構を有し、休止動作の間に羽の近傍に前記光学ヘッドを移送することを特徴とする請求項３記載の光ディスク装置。
【請求項５】
半導体レーザの温度を直接、あるいは間接的に感知する温度感知器を有し、休止動作の間の光ディスクの回転数を温度に応じて変えることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項６】
半導体レーザと、前記半導体レーザを光源とし光ディスクへの情報の記録あるいは再生を行う光学ヘッドと、光ディスクを回転駆動させる駆動装置と、熱容量の大きな放熱部材と、前記光学ヘッドを移送するトラバース機構と、を有し、
前記光ディスクへの情報の記録あるいは再生は、前記駆動装置により前記光ディスクを回転させるとともに前記半導体レーザを発光させて記録あるいは再生を行う録再動作と、前記半導体レーザを消灯して記録および再生を行わない休止動作と、を交互にくり返しながら行われ、
前記休止動作の間に前記トラバース機構により前記光学ヘッドを移送し、前記光学ヘッドと前記放熱部材を密着させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
半導体レーザと、前記半導体レーザを光源とし光ディスクへの情報の記録あるいは再生を行う光学ヘッドと、光ディスクを回転駆動させる駆動装置と、熱容量の大きな放熱部材と、前記放熱部材を移送する移送機構と、を有し、
前記光ディスクへの情報の記録あるいは再生は、前記駆動装置により前記光ディスクを回転させるとともに前記半導体レーザを発光させて記録あるいは再生を行う録再動作と、前記半導体レーザを消灯して記録および再生を行わない休止動作と、を交互にくり返しながら行われ、
前記休止動作の間に前記移送機構により前記放熱部材を移送し、前記光学ヘッドと前記放熱部材を密着させることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光によって情報の読出し、あるいは書込み、消去を行なう光ディスク装置に用いられる光学ヘッドにおいて、特に半導体レーザの発生する熱の冷却に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに対して情報の記録、あるいは再生を行う光学ヘッドにおいて、光源である半導体レーザは一般に、他のＩＣや電子部品に比べて容積当りの発熱量が大きく、一方で、動作保証の上限温度は６０℃〜７０℃と低く、また上限温度以下でも使用温度が高いほど寿命が短くなるため、放熱が不十分であると半導体レーザ自身の温度が上昇し、半導体レーザの寿命が短くなるという問題を有している。
【０００３】
そのため、光ディスク装置では、光学ヘッドに搭載する半導体レーザの消費電力低減や放熱構造の改善によって半導体レーザの動作温度を低減することが強く求められてきた。
【０００４】
半導体レーザの消費電力低減の従来例としては、例えば特許文献１に示される音楽用のＭＤの間欠再生で用いられている方法がある。
【０００５】
以下具体的に、上記間欠再生の動作を説明する。
【０００６】
この例において、光ディスクからの音楽データの読出し速度は、音楽データのデコーダへの入力速度に対して、十分高速であることを前提としている。
【０００７】
特許文献１に示された光ディスク装置において、音楽を再生するときには、まず光ディスク駆動部を起動して、音楽データを高速に再生して一旦バッファメモリーに蓄積する（読出し状態）。バッファメモリーが一杯になったら、光ディスク駆動部を一旦停止して半導体レーザおよび光ディスク駆動部の電力をほぼゼロとする（休止状態）。
【０００８】
一方、バッファメモリーからは、音楽データを一定速度でデコーダに送り音楽を連続的に再生する。そして、バッファメモリーの音楽データの残量が所定レベルを切った場合には、光ディスク駆動部を再び起動させ、続きの音楽データを高速に読出してバッファメモリーに蓄える。
【０００９】
以上の動作を音楽再生中に繰り返す。音楽再生中は、上記デコーダへは一定の速度で音楽データを送る。
【００１０】
以上のように動作する光ディスク装置では、読出し状態の間は半導体レーザを連続点灯するが、半導体レーザの温度が大きく上昇する前に休止状態にするので、半導体レーザの平均的な温度上昇を低減することができる。
【００１１】
このため、再生時間に対して休止時間が十分に長く取れる光ディスク装置では、半導体レーザの温度上昇防止に有効な手段である。なお、この間欠再生技術は録音つまり光ディスクへの書込み時にも使うことができる。
【特許文献１】特開平７−１６１０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に示された方法でも、アクチュエータの可動部に半導体レーザを搭載した一体駆動型ヘッドのように、半導体レーザを保持する部材の熱容積が小さく、放熱効果も十分に得られない場合には、温度上昇抑圧の効果が不足する。
【００１３】
また、ビデオ画像など高速なデータ処理速度が必要なシステムに使おうとすると、再生時間に対して休止時間が十分に長く取れなくなるため、温度上昇抑圧の効果が低下するという課題があった。
【００１４】
以上のような課題に対し本発明では、光ディスク装置の光学ヘッドに搭載された半導体レーザの温度上昇を抑える、さらに効果的な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の光ディスク装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザを光源とし光ディスクへの情報の記録あるいは再生を行う光学ヘッドと、光ディスクを回転駆動させる駆動装置と、を有し、前記光ディスクへの情報の記録あるいは再生は、前記駆動装置により前記光ディスクを回転させるとともに前記半導体レーザを発光させて記録あるいは再生を行う録再動作と、前記半導体レーザを消灯して記録および再生を行わない休止動作と、を交互にくり返しながら行われ、前記休止動作の間も前記駆動装置に電力が供給され、前記光ディスクの回転を維持、または、より高速に回転させる。
【００１６】
このとき、半導体レーザあるいは、前記半導体レーザに接合された金属からなる放熱部材と、光ディスクとの間に介在物が何も無いことが望ましい。
【００１７】
また、駆動装置の回転部に光学ヘッドの方向に風を送る羽を有することが望ましい。このとき、光学ヘッドを移送するトラバース機構を有し、休止動作の間に羽の近傍に前記光学ヘッドを移送することが望ましい。
【００１８】
また、半導体レーザの温度を直接、あるいは間接的に感知する温度感知器を有し、休止動作の間の光ディスクの回転数を温度に応じて変えることが望ましい。
【００１９】
あるいは、半導体レーザと、前記半導体レーザを光源とし光ディスクへの情報の記録あるいは再生を行う光学ヘッドと、光ディスクを回転駆動させる駆動装置と、熱容量の大きな放熱部材と、前記光学ヘッドを移送するトラバース機構と、を有し、前記光ディスクへの情報の記録あるいは再生は、前記駆動装置により前記光ディスクを回転させるとともに前記半導体レーザを発光させて記録あるいは再生を行う録再動作と、前記半導体レーザを消灯して記録および再生を行わない休止動作と、を交互にくり返しながら行われ、前記休止動作の間に前記トラバース機構により前記光学ヘッドを移送し、前記光学ヘッドと前記放熱部材を密着させる。
【００２０】
あるいは、半導体レーザと、前記半導体レーザを光源とし光ディスクへの情報の記録あるいは再生を行う光学ヘッドと、光ディスクを回転駆動させる駆動装置と、熱容量の大きな放熱部材と、前記放熱部材を移送する移送機構と、を有し、前記光ディスクへの情報の記録あるいは再生は、前記駆動装置により前記光ディスクを回転させるとともに前記半導体レーザを発光させて記録あるいは再生を行う録再動作と、前記半導体レーザを消灯して記録および再生を行わない休止動作と、を交互にくり返しながら行われ、前記休止動作の間に前記移送機構により前記放熱部材を移送し、前記光学ヘッドと前記放熱部材を密着させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の光ディスク装置によれば、半導体レーザの温度上昇を緩和し、半導体レーザの劣化を防ぐことができるため、高出力の半導体レーザを搭載した光学ヘッドの小型化、あるいは、半導体レーザを保持する光学基台の熱容積の小さい小型ヘッドの高出力化に非常に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における光ディスク装置を示した構成図である。
【００２４】
図１において、１は光学ヘッド、２は光学ヘッドで読みとられた信号を処理する信号処理部、３は信号処理部で処理された再生データを保存するバッファメモリー、４は光ディスク、５は光ディスク４を回転駆動させるディスク駆動装置を示している。
【００２５】
図２はこの光ディスク装置における光学ヘッド１を示した構成図である。図１および図２で同じ構成要素は同じ符号を付している。
【００２６】
図２において、１１は半導体レーザ、１２は複数の受光領域を有する受光基板、１３は光束の一部を反射、一部を透過する光学面１３ａと光束を略１００％反射する反射面１３ｂを有するプリズム、１４はホログラム、１５、１６はミラー、１７は対物レンズ、１８はこれらの光学部品を搭載したヘッドホルダ、１９はヘッドベース、２０はヘッドベース１９に対してヘッドホルダ１８を支持するワイヤ、２１は往路光の光路、２２は復路光の光路である。
【００２７】
図示していないが、受光基板１２は、検出した信号が信号処理部２へ送られるように配線されている。
【００２８】
以上のように構成された光ディスク装置において、情報の再生を行う場合、まずディスク駆動装置５を起動し、光学ヘッド１により光ディスク４に記録された情報を高速で読み出す。
【００２９】
ここで、光ディスク４からの再生データの読出し速度は、再生データのデコーダへの入力速度より高速とする。
【００３０】
このとき光学ヘッド１では、半導体レーザ１１が点灯され、半導体レーザ１１から出射された往路光２１は、ミラー１５で反射し、プリズム１３に入射し、光学面１３ａで一部が反射し、ホログラム１４を透過し、ミラー１６で反射後、対物レンズ１７に入射し、光ディスク４上に焦点を結ぶ。
【００３１】
光ディスク４で反射された光は対物レンズ１７、ミラー１６を経て、ホログラム１４に入射し、ホログラム１４で回折した復路光２２はプリズム１３に入射し、光学面１３ａを通過し反射面１３ｂで反射後、受光基板１２に入射し信号検出が行われ、再生データを得る。
【００３２】
光学ヘッド１により高速で読み出された再生データは、信号処理部２において信号処理され、一旦バッファメモリー３に蓄積される。
【００３３】
バッファメモリー３が一杯になったら、半導体レーザ１１を消灯し、読み出しを一旦停止するが、このとき、ディスク駆動装置５は停止させず、再生時と同等、あるいはそれ以上の高速で回転させる。
【００３４】
一方、バッファメモリー３からは、再生データを一定速度でデコーダに送り、バッファメモリー３のデータ残量が所定レベルを切った場合には、ディスク駆動装置５を制御して光ディスク４の回転速度を再び所定の速度に合わせ、続きの再生データを高速に読出してバッファメモリー３に蓄える。以上の動作を繰り返す。
【００３５】
以上のような動作で再生を行う本実施の形態の光ディスク装置では、休止状態の間も光ディスクを高速で回転させることにより、光ディスクからの風圧で半導体レーザを強制冷却することができ、従来の間欠再生の場合より放熱効果を高めることができる。これにより、半導体レーザの平均的な温度上昇をより低減することができる。
【００３６】
なお、この間欠再生技術は録音つまり光ディスクへの書込み時にも使うことができる。
【００３７】
また、本実施の形態のように、半導体レーザ１１が光ディスク４の近傍に露出配置されていれば、光ディスク４からの風圧による冷却効果が高いことは明らかであるが、間接的であっても、光ディスクからの風圧で半導体レーザを冷却する構成であれば、同様の効果が得られる。
【００３８】
また、ディスク駆動装置５の回転部に風をヘッド方向に送る羽を設けることにより半導体レーザを冷却する効果をさらに高めることができる。
【００３９】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における光ディスク装置を示した構成図である。
【００４０】
図３において、３１は光学ヘッド、３２は光学ヘッドで読みとられた信号を処理する信号処理部、３３は信号処理部で処理された再生データを保存するバッファメモリー、３４は光ディスク、３５は光ディスク４を回転駆動させるディスク駆動装置、３６は光学ヘッド１を光ディスク４の半径方向に移動させるトラバース機構、３７は例えば金属のブロック等で構成された十分熱容量の大きな放熱部材を示している。
【００４１】
ここで、光学ヘッド３１は実施の形態１の光学ヘッド１と同様の構成であるので、説明を省略する。
【００４２】
以上のように構成された光ディスク装置において、情報の再生を行う場合、まずディスク駆動装置３５を起動し、光学ヘッド３１により光ディスク３４に記録された情報を高速で読み出す。
【００４３】
ここで、光ディスク３４からの再生データの読出し速度は、再生データのデコーダへの入力速度より高速とする。
【００４４】
このとき光学ヘッド３１では、内部に搭載された半導体レーザが点灯され、半導体レーザの光を光ディスク３４上に照射し、その反射により、再生データを得る。
【００４５】
光学ヘッド３１により高速で読み出された再生データは、信号処理部３２において信号処理され、一旦バッファメモリー３３に蓄積される。
【００４６】
バッファメモリー３３が一杯になったら、光学ヘッド３１に搭載される半導体レーザを消灯し、読み出しを一旦停止する。このとき、光学ヘッド３１をトラバース機構３６により光ディスク３４の内周側に移動させ、光学ヘッド３１と放熱部材３７を密着させる。
【００４７】
一方、バッファメモリー３３からは、再生データを一定速度でデコーダに送り、バッファメモリー３３のデータ残量が所定レベルを切った場合には、トラバース機構３６を制御して光学ヘッド３１を元の位置に戻し、光ディスク４の所定の位置から、続きの再生データを高速に読出してバッファメモリー３３に蓄える。以上の動作を繰り返す。
【００４８】
以上のような動作で再生を行う本実施の形態の光ディスク装置では、休止状態の間に光学ヘッド３１を放熱部材３７と密着させることにより、放熱を促進させ、従来の間欠再生の場合より放熱効果を高めることができる。これにより、半導体レーザの平均的な温度上昇を低減することができる。
【００４９】
なお、この間欠再生技術は録音つまり光ディスクへの書込み時にも使うことができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、光ディスク３４内周側に放熱部材３７を配置したが、放熱部材３７を外周側に配置し、光学ヘッド３１を光ディスク３４の外周側に移動させても良い。また、放熱部材３７に移動機構を取り付け、放熱部材３７を移動させて光学ヘッド３１に密着させてもよい。
【００５１】
（実施の形態３）
図４（ａ）は本発明の実施の形態３における光ディスク装置を示した構成図である。
【００５２】
図４（ａ）において、４１は光学ヘッド、４２は光学ヘッドで読みとられた信号を処理する信号処理部、４３は信号処理部で処理された再生データを保存するバッファメモリー、４４は光ディスク、４５は光ディスク４４を回転駆動させるディスク駆動装置、４６は光学ヘッド４１を光ディスク４４の半径方向に移動させるトラバース機構、４７はディスク駆動装置４５に取り付けられた送風羽を示している。
【００５３】
図４（ｂ）は光学ヘッド４１、トラバース機構４６、送風羽４７の位置関係を下から見た図を示している。
【００５４】
ここで、光学ヘッド４１は実施の形態１の光学ヘッド１と同様の構成であるので、説明を省略する。
【００５５】
以上のように構成された光ディスク装置において、情報の再生を行う場合、まずディスク駆動装置４５を起動し、光学ヘッド４１により光ディスク４４に記録された情報を高速で読み出す。
【００５６】
ここで、光ディスク４４からの再生データの読出し速度は、再生データのデコーダへの入力速度より高速とする。
【００５７】
このとき光学ヘッド４１では、内部に搭載された半導体レーザが点灯され、半導体レーザの光を光ディスク４４上に照射し、その反射により、再生データを得る。
【００５８】
光学ヘッド４１により高速で読み出された再生データは、信号処理部４２において信号処理され、一旦バッファメモリー４３に蓄積される。
【００５９】
バッファメモリー４３が一杯になったら、光学ヘッド４１に搭載される半導体レーザを消灯し、読み出しを一旦停止する。
【００６０】
このとき、ディスク駆動装置４５は停止させず、回転したままとしておき、光学ヘッド４１をトラバース機構４６により光ディスク４４の内周側の送風羽４７の近傍に移動させる。
【００６１】
一方、バッファメモリー４３からは、再生データを一定速度でデコーダに送り、バッファメモリー４３のデータ残量が所定レベルを切った場合には、トラバース機構４６を制御して光学ヘッド４１を元の位置に戻し、光ディスク４４の所定の位置から、続きの再生データを高速に読出してバッファメモリー４３に蓄える。以上の動作を繰り返す。
【００６２】
以上のような動作で再生を行う本実施の形態の光ディスク装置では、休止状態の間に光学ヘッド４１を送風羽４７に近づけることにより、送風羽からの風圧も利用して強制冷却し、従来の間欠再生の場合より放熱効果を高めることができる。これにより、半導体レーザの平均的な温度上昇を低減することができる。
【００６３】
なお、この間欠再生技術は録音つまり光ディスクへの書込み時にも使うことができる。
【００６４】
（実施の形態４）
図示は省略するが、本実施の形態では、実施の形態１〜３に示した構成に温度センサーを付加する。
【００６５】
この温度センサーは半導体レーザの温度を直接、あるいは間接的に感知する機能を有している。
【００６６】
このように構成された光ディスク装置において、温度センサーは直接、あるいは間接的に半導体レーザの温度を感知し、温度が高い場合には、休止状態での光ディスクの回転数を上げ、温度が低い場合には、休止状態での光ディスクの回転数を抑える。
【００６７】
以上のような動作を行う本実施の形態の光ディスク装置では、半導体レーザの温度が低い場合には、光ディスクの回転数を抑えることにより消費電力の低減を図ることができるため、放熱効果と、消費電力のバランスのとれた光ディスク装置を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明にかかる光学ヘッドは、ヘッドサイズに関わる大きな部品を付加することなく、光学ヘッドの放熱効果を向上させることが出来る。これにより、従来、放熱が難しく、温度上昇による半導体レーザ寿命が課題であった小型ヘッド、例えば、アクチュエータ可動部に受発光素子を搭載した一体駆動型ヘッドのような小型で熱容積の小さい構成においても、半導体レーザの温度上昇を抑えることができる。
【００６９】
これにより光学ヘッドのさらなる小型化、あるいは、高出力化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態１における光ディスク装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における光学ヘッドの構成図
【図３】本発明の実施の形態２における光ディスク装置の構成図
【図４】本発明の実施の形態３における光ディスク装置の構成図
【符号の説明】
【００７１】
１    光学ヘッド
２    信号処理部
３    バッファメモリー
４    光ディスク
５    ディスク駆動装置
１１    半導体レーザ
１２    受光基板
１３    プリズム
１３ａ    光学面
１３ｂ    反射面
１４    ホログラム
１５    ミラー
１６    ミラー
１７    対物レンズ
１８    ヘッドホルダ
１９    ヘッドベース
２０    ワイヤ
２１    往路光の光路
２２    復路光の光路
３１    光学ヘッド
３２    信号処理部
３３    バッファメモリー
３４    光ディスク
３５    ディスク駆動装置
３６    トラバース機構
３７    放熱部材
４１    光学ヘッド
４２    信号処理部
４３    バッファメモリー
４４    光ディスク
４５    ディスク駆動装置
４６    トラバース機構
４７    送風羽
【図１】
2006309839.tif 000003
【図２】
2006309839.tif 000004
【図３】
2006309839.tif 000005
【図４】
2006309839.tif 000006