CN100363993C - 光拾取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种光拾取装置，包括：可枢转地相对盘安装在寻轨方向上的摆臂；以及，由所述摆臂支持并在聚焦方向上受驱动的光拾取单元。其中，所述光拾取单元包括激光二极管、将激光二极管发射的光聚焦在盘的记录表面上的物镜和将激光二极管产生的热量消散的散热板；其中，所述散热板靠近盘设置，以便直接暴露向盘旋转时产生的风。
Description
技术领域
本发明涉及一种光拾取装置，更具体地，涉及一种小型化光拾取装置(miniature optical pickup)，该装置被模块化，从而使物镜和光学系统一体地移动。本发明对于光拾取器致动器和用作记录介质的介质盘之间的工作距离维持在远小于1mm的传统工作距离的0.5mm的驱动装置尤其有效。
背景技术
用于诸如CD播放器和DVD播放器的光盘驱动器中的典型光拾取装置包括：具有例如激光二极管和光电二极管的光学元件的固定单元；具有物镜的可动单元；以及，通过调整可动单元的位置而执行物镜的精确位置控制的致动器。
但是，当具有上述结构的光盘驱动器被用于例如膝上型电脑或PDA等的便携式设备时，需要更加紧凑的结构。因此，将光拾取器整体地模块化，而不将固定单元和可动单元分开。这种光拾取器被称为小型光拾取装置。
图1和2示出PCT国际申请公开No.WO02/29792A2披露的一种传统的小型光拾取装置。
如图所示，光拾取装置10包括一种其中光拾取单元12被安装在摆臂11的一个端部上的结构。该摆臂11包括第一枢轴11a和第二枢轴11b。所以，当执行光拾取单元12的寻轨控制时，摆臂11围绕第一枢转轴11a左右枢转，而当执行光拾取单元12的聚焦控制时，摆臂11围绕第二枢转轴11b上下俯仰。
如图2所示，该光拾取单元12包括激光二极管12a、将光线聚焦在盘D的记录表面上的物镜12b和接收盘D反射的光的光电探测器12c。所以，激光二极管12a发射的光沿光拾取单元12的内光路行进，并通过物镜12b聚焦在盘D的记录表面上。被盘D反射的光沿着内光路行进，并到达光电探测器12c。
通过导热粘带14将散热板13联接到光拾取单元12上。在光拾取装置10的操作过程中，该散热板13将光拾取单元12产生的热量消散。即，当激光二极管12a开始发射光线时，热量于同时产生。如果产生的热量没有被适当地消散，激光二极管12a将会过热，可有可能发生故障。因此，散热板13执行将热量从光拾取单元12传递给外部的功能。
考虑到在例如光盘的记录介质上提供更高密度的趋势，需要增加光拾取装置的光功率。但是，如果在更高光功率的光拾取装置中，没有能够非常有效地消散热量，光驱的整体功能将会受到劣化。在上述传统热消散结构中，由于仅仅通过散热板13消散激光二极管12a产生的热量，因此，热消散速度很慢，故希望能够更加有效地消散热量。即，认为激光二极管12a稳定工作的温度为80℃，当激光二极管12a由于没能适当地执行热消散而过热时，光的波长发生变化，可能发生故障。此外，由于激光二极管12a的阈值电流随着温度的增加而增加，所产生的热量也随之增加，从而减小了激光二极管的使用寿命。
因此，需要一种新的热消散结构，其能够有效地消散热量。
发明内容
为解决上述和/或其他问题，本发明提供一种光拾取装置，其具有通过使用记录介质旋转时产生的风来消散激光二极管产生的热量的热消散结构。
本发明的其他方面和/或优点将部分在随后的说明中提出，部分可通过随后的说明显然可见，或者通过对本发明的实践习得。
根据本发明，一种光拾取装置，包括：可枢转地相对盘安装在寻轨方向上的摆臂；以及，由所述摆臂支持并在聚焦方向上受驱动的光拾取单元。其中，所述光拾取单元包括激光二极管、将激光二极管发射的光聚焦在盘的记录表面上的物镜和将激光二极管产生的热量消散的散热板；其中，所述散热板靠近盘设置，以便直接暴露向盘旋转时产生的风，在所述散热板上设置有多个热消散翼，所述热消散翼的形成方向与所述摆臂的长度方向相同。
本发明应用于工作距离不大于0.5mm的光拾取驱动器，这样，通过旋转主轴电机，可以获得盘旋转而产生的流动气体效应。本发明涉及一种光拾取器结构，其能够通过有效地将热源激光二极管产生的热量传递给一个或多个具有相对较大体积和表面积的散热件而提高冷却效果。
附图说明
通过下文参照附图对本发明实施方式的描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将更加明了和易于理解，附图中：
图1是示出传统光拾取装置的分解透视图；
图2是示出图1所示光拾取装置的光拾取单元的视图；
图3是示出根据本发明一实施例的光拾取装置的透视图；
图4是示出图3所示光拾取装置的光拾取单元的分解透视图；
图5是示出图3所示光拾取单元处于装配状态下的透视图；
图6是示出根据本发明另一实施例的光拾取装置的光拾取单元的分解透视图；
图7是示出图6所示光拾取单元的散热板的剖视图；
图8是示出图6所示光拾取单元处于装配状态的透视图；以及
图9是示出根据本发明的光拾取单元和传统光拾取单元相比较，温度上升随速度时间变化的图表；以及
图10是示出根据本发明实施例，温度下降水平随光盘线速度变化的图表。
具体实施方式
现在详细说明本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，类似的附图标记通篇指代类似的元件。现在参照附图说明本发明的实施例。
参照图3，在根据本发明实施例的光拾取装置中，摆臂200可枢转地安装在容纳作为记录介质的盘D的基座1上。光拾取单元100设置在摆臂200的一端上。该摆臂200被音圈电机300驱动，以便在寻轨方向T上枢转，即，光拾取单元100在盘D的各个轨道之间运动的方向。作为弹性件的片簧400安装在摆臂200上。片簧400的一端部400a固定到摆臂200上，其另一端部400b为自由端部，其能够在聚焦方向F上发生变形。光拾取单元100联接到自由端部400b上。所以，光拾取单元100的聚焦动作通过片簧400在聚焦方向上的变形而执行。
如图4所示，光拾取单元100包括绕线架110，更绕线架和片簧400的自由端部400b联接，在该绕线架上安装有各种光学元件。所述光学元件包括：作为光源的激光二极管191；偏振光束分光器/棱镜块120和波长板/全息装置140，它们形成光路；将光聚焦在盘D的记录表面上的物镜170；接收从盘D的记录表面反射来的光的光电探测器192；将各个元件电连接的硅晶片SiOB150；以及，用来消散激光二极管191热量的散热板160。所以，从激光二极管191发射的光穿过光拾取单元100的内光路，并通过物镜170聚焦在盘D的记录表面上。盘D的记录表面反射的光穿过内光路并到达光探测器192。附图标记180指代物镜保持件，附图标记131和132指代隔片。
在本发明的该实施例中，散热板160设置在光拾取单元100的最上表面上，这样，可以将盘D直接容纳在散热板160的上方并靠近散热板160。这样就直接将散热板160暴露给盘D旋转过程中产生的风。即，通过附连至激光二极管191的硅晶片150将激光二极管191产生的热量传递给散热板160，并将热量消散到外部空气。当散热板160被布置成靠近并面对盘D时，由于盘D旋转过程中产生的风直接接触散热板160，所以，散热板160被风很快的冷却。所以，和仅依赖热消散的传统方法相比，可以大大的提高热消散效率。在本实施例中，在散热板160的上表面上设置多个热消散翼161，从而增大风接触面积。
在上述结构中，随着盘D的旋转，会产生流动气流、即风W，如图5所示，这样，风在流动时直接接触散热板160。结果，从激光二极管191传递给散热板160的热量通过接触风W而很快地消散。所以，极大地减小了激光二极管191发生过热的可能性。
图6示出根据本发明另一实施例的光拾取装置的光拾取单元。
在本发明的该实施例中，在光拾取单元100’的散热板160’中形成多个通孔162，而不是形成多个前述实施例中所述的散热翼160。如图7所示，通孔162可以形成为使其截面积从入口162a到出口162b逐渐变小。这样，入口162a和出口162b之间流动速度变化，从而在入口和出口之间形成压力差。所以，盘D旋转过程中产生的风不仅接触散热板160’的表面，而且还通过通孔162被抽出，从而使散热板160’的内侧和外侧同时得到冷却。
在上述结构中，随着盘D旋转，产生风W，如图8所示，并且，风在直接接触散热板160’的表面和通孔162内侧的同时前进。因此，从激光二极管191传递到散热板160’的热量由于和风W的接触而很快地消散，从而快速地冷却激光二极管191。
尽管激光二极管191产生的热量的大部分都通过散热板160和160’消散，但是，仍有部分热量传递到绕线架110。所以，当绕线架110由具有很好导热性的、例如铝或镁的金属材料制成时，可以进一步提高热消散的效率。
下面描述根据本发明实施例的测试和测量结果。图9是示出根据本发明的光拾取单元和传统光拾取单元相比较，温度上升随速度时间变化的图表。
图9中的线A指代的是在传统光拾取单元中，根据时间变化的温度上升速度，而线B指代的是在根据本发明的光拾取单元中，根据时间变化的温度上升速度。即，线B示出根据靠近散热板的盘的旋转，温度的变化。可以看出，30秒钟后，线AB之间的温度上升速度差ΔT为0.3度/秒。
图10是示出根据本发明实施例，温度下降水平随光盘线速度变化的图表。图中，线C、D和E分别指代：针对记录过程中的发热功率、随机的中间发热功率和再现过程中的发热功率，温度随线速度变化的降低程度。
观察C，可以看出，在本发明中，当光盘的线速度为大约5.3mm/秒时，温度不高于20℃。结果，和光盘没有旋转时的35℃相比，温度下降了57％，从而得到了显著的冷却效果。对于不同的发热功率，可以实现相同的冷却效果。
散热板通过在作为热源的激光二极管和硅晶片之间表面接触而接受热量。由于散热板或散热器消散传递的热量，因此，可以防止激光二极管的特性变化和/或系统的失效。
如上所述，在根据本发明的光拾取装置中，由于用于消散来自激光二极管的热量的散热板安装得靠近盘，以便直接暴露给盘旋转过程中产生的风，因此，可以最大化热消散效率。因此，可以防止激光二极管过热现象的发生。
尽管示出并描述了本发明的几个实施例，但是，本领域技术人员应该明白，在不背离由权利要求书及其等价物所限定的本发明的精神和范围的前提下，可以对所述实施例进行修改。
Claims (4)
1.一种光拾取装置，其具有可枢转地相对盘安装在寻轨方向上的摆臂和由所述摆臂支持并在聚焦方向上受驱动的光拾取单元，其中，所述光拾取单元包括：
激光二极管；
将激光二极管发射的光聚焦在盘的记录表面上的物镜；和
将激光二极管产生的热量消散的散热板；
其中，所述散热板靠近盘设置，以便直接暴露向盘旋转时产生的风，
其中，在所述散热板上设置有多个热消散翼，所述热消散翼的形成方向与所述摆臂的长度方向相同。
2.如权利要求1所述的光拾取装置，其中，所述光拾取单元还包括绕线架，激光二极管、物镜和散热板安装在该绕线架上。
3.一种光拾取装置，其具有可枢转地相对盘安装在寻轨方向上的摆臂和由所述摆臂支持并在聚焦方向上受驱动的光拾取单元，其中，所述光拾取单元包括：
激光二极管；
将激光二极管发射的光聚焦在盘的记录表面上的物镜；和
将激光二极管产生的热量消散的散热板；
其中，所述散热板靠近盘设置，以便直接暴露向盘旋转时产生的风，
其中，在所述散热板上沿着所述风的方向设置有多个通孔，空气流过该通孔，
其中，每个所述通孔都包括入口和出口，且每个通孔的截面积从入口到出口逐渐减小，所述通孔的形成方向与所述摆臂的长度方向相同。
4.如权利要求3所述的光拾取装置，其中，所述光拾取单元还包括绕线架，激光二极管、物镜和散热板安装在该绕线架上。
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