DE60307383T2

DE60307383T2 - Optisches Abtastgerät

Info

Publication number: DE60307383T2
Application number: DE60307383T
Authority: DE
Inventors: c/oMitsumi Electric Co. Ken'ichi Tama-shi Hori
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2023-07-01
Also published as: EP1381040A3; EP1381040B1; EP1381040A2; DE60307383D1; US20040008607A1; JP2004039043A

Description

Die vorliegende Erfindung nimmt die Priorität der früheren Japanischen Patentanmeldung 2002-191958 in Anspruch, deren Offenbarung hierin durch Inbezugnahme übernommen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Abtastgerät, das beweglich auf einem Halteobjekt in einem optischen Plattenlaufwerk oder dergleichen montiert ist.
In letzter Zeit sind optische Plattenlaufwerke häufig in elektronischen Geräten, wie etwa Personalcomputern, installiert worden. Was die Aufnahmemedien betrifft, die in den optischen Plattenlaufwerken verwendet werden können, sind CD-Rs (beschreibbare Kompaktdisks) und CD-RWs (wiederbeschreibbare Kompaktdisks) bekannt. Die CD-RW ist ein Aufnahmemedium, das beschreibbar und löschbar ist. Diese Aufnahmemedien sind mit CD-ROMs oder Audio-CDs (CD-DAs) kompatibel. Zum Schreiben auf die CD-R oder CD-RW sind eine bestimmte Vorrichtung und eine Schreibanwendung erforderlich, während das Lesen von der CD-R oder CD-RW unter Verwendung eines normalen CD-ROM-Laufwerks ausgeführt werden kann. Die CD-R, CD-RW, CD-ROM und Audio-CD und eine DVD-ROM, eine DVD-R, eine DVD-RAM und so weiter werden zusammengefasst als „optische Platte" bezeichnet werden.
Zum Schreiben und Lesen von Daten betreffend solch eine optische Platte wird ein optisches Abtastgerät verwendet, das in einem optischen Plattenlaufwerk montiert ist. Das optische Abtastgerät beinhaltet eine optische Basis, die einen Gleitabschnitt aufweist, der gleitend mit einer Führungsstange in Eingriff kommt, die in dem optischen Plattenlaufwerk vorgesehen ist. In der optischen Basis sind verschiedene optische Komponenten und eine Laserdiode montiert.
Es sind optische Hochgeschwindigkeitsabtastgeräte entwickelt worden, die betreffend die optischen Platten eine Hochgeschwindigkeitsaufnahme ermöglichen.
Für optische Basen der optischen Abtastgeräte dieses Typs sind hauptsächlich die folgenden drei Eigenschaften erforderlich.
Die erste erforderliche Eigenschaft ist die, ein ausgezeichnetes Strahlungsvermögen aufzuweisen. Der Grund dafür besteht darin, dass, alldieweil die Wärmeerzeugung einer Laserdiode beim Schreiben wesentlich größer ist als beim Lesen, sofern nicht ein ausreichendes Strahlungsmaß genommen wird, sich die Haltbarkeitsdauer oder -eigenschaft der Laserdiode verschlechtern kann. Zur Vermeidung der Verschlechterung der Haltbarkeitsdauer oder -eigenschaft der Laserdiode sollte ein Material der optischen Basis ein ausgezeichnetes Strahlungsvermögen aufweisen, so dass Metall, wie etwa Zink oder Magnesium, besser geeignet ist als Kunstharz.
Die nächste erforderliche Eigenschaft ist die, so leicht wie möglich zu sein. Der Grund dafür liegt darin, dass, alldieweil für das optische Hochgeschwindigkeitsabtastgerät eine schnelle Bewegung erforderlich ist, die optische Basis leichtgewichtig sein sollte. Wenn Kunstharz, Zink und Magnesium in der Dichte verglichen werden, weist Zink die größte auf, dann folgen Kunstharz und Magnesium in der genannten Reihenfolge.
Die letztlich erforderliche Eigenschaft ist die, kostengünstig zu sein. Wenn die Preise verglichen werden, weist Magnesium den höchsten Preis auf, dann folgen Zink und Kunstharz in der genannten Reihenfolge.
Zusammenfassend wird Tabelle 1 erhalten. In Tabelle 1 repräsentiert
„ausgezeichnet", repräsentiert
„normal", repräsentiert ρ „schlecht" und repräsentiert
„außerordentlich schlecht". Tabelle 1
Bei herkömmlichen Hochgeschwindigkeitsabtastgeräten wird Zink verwendet, wenn der Preis in Betracht gezogen wird, alldieweil da Kunstharz nicht für die optische Basis verwendet werden kann, weil es ein schlechtes Strahlungsvermögen aufweist, obgleich es preisgünstig ist, während Magnesium verwendet wird, wenn das Gewicht in Betracht gezogen wird. Deshalb wird entweder das Gewicht oder der Preis geopfert.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Abtastgerät bereitzustellen, das eine optische Basis aufweist, das ein ausgezeichnetes Strahlungsvermögen besitzt, leichtgewichtig und kostengünstig ist.
Andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden klar werden, sowie die Beschreibung voranschreitet.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Abtastgerät bereitgestellt, das relativ zu einem Befestigungsobjekt beweglich befestigt ist. Das optische Abtastgerät umfasst eine optische Basis, optische Komponenten und eine Laserdiode, die optisch mit den optischen Komponenten verbunden ist. Die optische Basis umfasst einen Gleitabschnitt, der relativ zu dem Befestigungsobjekt beweglich ist, einen Komponentenhalteabschnitt, an dem die optischen Komponenten montiert sind, und einen Laserdiodenfixierungsabschnitt, an dem die Laserdiode fixiert ist. Der Gleitabschnitt und der Komponentenhalteabschnitt werden durch Formgeben von Kunstharz gebildet und der Laserdiodenfixierungsabschnitt wird durch eine Eisenplatte gebildet.
EP-A-1148482 offenbart den Oberbegriff von Anspruch 1.
Gemäß der beigefügten Zeichnung ist:
1 ein erläuterndes Schaubild zur Erklärung einer Übersicht eines optischen Abtastgeräts gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine perspektivische Ansicht, gesehen von oben auf eine optische Basis, die im in 1 gezeigten optischen Abtastgerät enthalten ist;
3 eine perspektivische Ansicht, gesehen von oben auf die optische Basis von 2 in dem Zustand, bei dem eine Laserdiode und optische Komponenten auf der optischen Basis montiert sind;
4 eine perspektivische Ansicht, gesehen von unten auf die optische Basis von 2 in dem Zustand, bei dem die Laserdiode und die optischen Komponenten auf der optischen Basis montiert sind;
5 eine perspektivische Ansicht nur des Hauptteils, die den Zustand vor der Fixierung zwischen der optischen Basis und der Laserdiode zeigt, die in 3 gezeigt sind; und
6 eine perspektivische Ansicht nur des Hauptteils, die den Zustand nach der Fixierung zwischen der optischen Basis und der Laserdiode zeigt, die in 3 gezeigt sind.
Bezug nehmend auf 1 wird eine Beschreibung über eine Übersicht eines optischen Abtastgeräts gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gegeben.
Das gezeigte optische Abtastgerät ist in einem optischen Plattenlaufwerk verwendbar, das in einem elektronischen Gerät, wie etwa einem Personalcomputer, installiert ist. Das optische Abtastgerät nutzt als ein Licht emittierendes Element eine Laserdiode 1, die ein Halbleiterlaser ist, der einen Laserstrahl erzeugt. Der Laserstrahl, der von der Laserdiode 1 emittiert wird, tritt über ein Beugungsgitter 2 in einen Strahlteiler 3 ein und wird durch den Strahlteiler 3 geteilt, so dass ein Teil des Laserstrahls in ein Überwachungsgerät 4 eintritt, der eine Photodiode aufweist. Der verbleibende Teil des Laserstrahls wird über eine Kollimatorlinse 5, einen Aufrichtspiegel 6 und eine Objektivlinse 7 auf eine optische Platte 8 appliziert. Das Überwachungsgerät 4 erfasst die Intensität des Laserstrahls. Die erfasste Intensität wird zur Steuerung eines Betriebs der Laserdiode 1 verwendet.
Demgegenüber tritt Licht, das von der optischen Platte 8 reflektiert wird, über die Objektivlinse 7, der Aufrichtspiegel 6, die Kollimatorlinse 5, der Strahlteiler 3 und eine Sensorlinse 9 in eine Photodiode 11 als einem Licht empfangenden Element ein. Auf diese Art und Weise können Daten, die auf der optischen Platte 8 aufgezeichnet sind, unter Verwendung des Laserstrahls, der von der Laserdiode 1 emittiert wird, auf der Grundlage von elektrischen Signalen reproduziert werden, die von der Photodiode 11 ausgegeben werden.
Der Strahlteiler 3, das Überwachungsgerät 4, die Kollimatorlinse 5, der Aufrichtspiegel 6, die Objektivlinse 7 und die Sensorlinse 9, die auf dem Pfad des Laserstrahls angeordnet sind, werden zusammenfassend als „optische Komponenten" bezeichnet werden. Diese optischen Komponenten werden zusammen mit der Laserdiode 1 und der Photodiode 11 auf einer optischen Basis festgehalten, die als ein Gehäuse eines optischen Abtastgeräts dient. Der Aufrichtspiegel 6 und die Objektivlinse 7 werden zusammengefasst als ein „Linsenstellglied" bezeichnet.
Eine konkrete Struktur des in 1 gezeigten optischen Abtastgeräts wird zudem unter Bezugnahme auf 1 beschrieben werden.
Die optische Basis wird in den Figuren durch die Bezugsziffer 20 repräsentiert. Die optische Basis 20 besitzt einen Gleitabschnitt 21. Der Gleitabschnitt 21 ist gleitend auf einer (nicht gezeigten) Führungsstange, d. h. einem Befestigungsobjekt, des optischen Plattenlaufwerks montiert, so dass die optische Basis 20 gleitfähig im optischen Plattenlaufwerk montiert ist.
Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst die optische Basis 20 einen Laserdiodenfixierungsabschnitt 22 von einer bogenförmigen Gestalt, einen Beugungsgitterhalteabschnitt 23, der aus einem Paar pfeilerartiger Teile zusammengesetzt ist, einen Kollimatorlinsenhalteabschnitt 24, der aus einem Paar pfeilerartiger Teile zusammengesetzt ist, einen plattenartigen Photodiodenfixierungsabschnitt 25 und einen Stellgliedhalteabschnitt 26, der aus einem Paar plattenartiger Teile zusammengesetzt ist, die alle an einer oberen Oberfläche 20a der optischen Basis 20 hervorspringend vorgesehen sind. Eines der pfeilerartigen Teile des Beugungsgitterhalteabschnitts 23 und eines der pfeilerartigen Teile des Kollimatorlinsenhalteabschnitts 24 sind miteinander vereinigt. Um genauer zu sein, ein pfeilerartiges Teil wird sowohl für den Beugungsgitterhalteabschnitt 23 als auch für den Kollimatorlinsenhalteabschnitt 24 verwendet.
Wie es in 3 gezeigt ist, wird die Laserdiode 1 in Kontakt mit dem Laserdiodenfixierungsabschnitt 22 gebracht und daran fixiert. Das Beugungsgitter 2 wird fest am Beugungsgitterhalteabschnitt 23 gehalten. Die Kollimatorlinse 5 wird fest am Kollimatorlinsenhalteabschnitt 24 gehalten. Die Photodiode 11 ist am Photodiodenfixierungsabschnitt 25 angebracht. Das vorhin genannte Linsenstellglied ist im Stellgliedhalteabschnitt 26 montiert. An der oberen Oberfläche eines jeden plattenartigen Teils des Stellgliedhalteabschnitts 26 ist eine V-förmige Aussparung zur Einstellung des tangentialen Versatzes des Linsenstellglieds ausgebildet. Der Stellgliedhalteabschnitt 26 dient zudem als ein Abschnitt, um den Strahlteiler 3 zu fixieren.
Eine weitere Beschreibung wird auch unter Bezugnahme auf 4 gegeben werden, die eine untere Oberfläche 20b der optischen Basis 20 zeigt. Die optische Basis 20 wird durch Überformen von Kunstharz auf eine Eisenplatte gebildet. Um genauer zu sein, der Gleitabschnitt 21, der eine ausgezeichnete Gleitfähigkeit erfordert, wird durch Kunstharzformgebung von wenigstens einem von Polypropylensulfid, Polyoxymethylen (Polyacetal) und flüssigkristallinem Polymer gebildet, der Laserdiodenfixierungsabschnitt 22 und der Photodiodenfixierungsabschnitt 25, die eine ausgezeichnetes Strahlungsvermögen erfordern, werden durch Biegepressen der Eisenplatte geformt und ein Komponentenbefestigungsabschnitt 27, der eine komplizierte Gestalt erfordert, wird durch Kunstharzformgebung gebildet.
Der Komponentenbefestigungsabschnitt 27 umfasst den vorhin genannten Beugungsgitterhalteabschnitt 23, den Kollimatorlinsenhalteabschnitt 24 und der Stellgliedbefestigungsabschnitt 26, die integral miteinander ausgebildet sind. Die Sensorlinse 9 wird fest am Komponentenbefestigungsabschnitt 27 gehalten.
Die Laserdiode 1 ist vor dem Montieren vom Laserdiodenfixierungsabschnitt 22 mit einem Abstand getrennt, wie es in 5 gezeigt ist, wird aber schließlich in Kontakt mit dem Laserdiodenfixierungsabschnitt 22 gebracht, so dass sie daran fixiert wird, wie es in 6 gezeigt ist. Auf diese Art und Weise steht die Laserdiode 1 in direktem Kontakt mit dem Laserdiodenfixierungsabschnitt 22, der aus einem Teil aus der Eisenplatte der optischen Basis 20 gefertigt ist, und demgemäß wird Wärme, die von der Laserdiode 1 erzeugt wird, von einem Abschnitt des direkten Kontakts über die Eisenplatte abgeleitet, so dass die ganze Eisenplatte als eine Strahlungsplatte dient. Deshalb kann die erforderliche Eigenschaft in Bezug auf die Wärmestrahlung voll erreicht werden.
Alldieweil die optische Basis 20 aus der schweren Eisenplatte und dem leichtgewichtigen Kunstharz gebildet ist, ist es darüber hinaus einfach, die optische Basis 20 leichter zu machen als eine optische Basis, die die gleiche Form und Große aufweist und nur aus Zink ausgebildet ist. Deshalb kann die erforderliche Eigenschaft hinsichtlich des Gewichts leicht erreicht werden.
Wenn die optische Basis durch das Überformen gebildet wird, wie es oben beschrieben wurde, können darüber hinaus die Produktionskosten vermindert werden im Vergleich zu einem Fall, bei dem eine optische Basis durch Druckgießen von Zink oder Magnesium gebildet wird. Zusätzlich ist durch Bilden des Gleitabschnitts 21 aus dem Kunstharz kein Gleitelement erforderlich, das im Fall des Druckgießmetalls erforderlich ist. Deshalb können die Gesamtkosten größtenteils verringert werden, wodurch das optische Abtastgerät realisiert wird, das die kostengünstige optische Basis aufweist.

Claims

Optisches Abtastgerät, das relativ zu einem Befestigungsobjekt beweglich befestigt ist, wobei das optische Abtastgerät folgendes umfasst: eine optische Basis (20); optische Komponenten (2 bis 7, 9, 11); und eine Laserdiode (1), die optisch mit den optischen Komponenten verbunden ist, wobei die optische Basis einen Gleitabschnitt (21), der relativ zu dem Befestigungsobjekt beweglich ist, einen Komponentenhalteabschnitt (23 bis 26), an dem die optischen Komponenten montiert sind, und einen Laserdiodenfixierungsabschnitt (22) umfasst, an dem die Laserdiode fixiert ist, und wobei der Gleitabschnitt und der Komponentenhalteabschnitt durch Formgeben von Kunstharz gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserdiodenfixierungsabschnitt durch eine Eisenplatte gebildet wird.
Optisches Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei das Kunstharz auf die Eisenplatte aufgeformt ist.
Optisches Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei die Laserdiode in direktem Kontakt zu dem Laserdiodenfixierungsabschnitt steht.
Optisches Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei die optischen Komponenten ein Beugungsgitter, eine Kollimatorlinse und ein Linsenstellglied beinhalten, wobei der Komponentenhalteabschnitt folgendes umfasst: einen Beugungsgitterhalteabschnitt, der das Beugungsgitter festhält; einen Kollimatorlinsenhalteabschnitt, der die Kollimatorlinse festhält; und einen Stellgliedhalteabschnitt, an dem das Linsenstellglied montiert ist.
Optisches Abtastgerät nach Anspruch 4, wobei das Linsenstellglied folgendes umfasst: eine Objektivlinse; und einen Aufrichtspiegel, der optisch zwischen der Objektivlinse und der Kollimatorlinse eingefügt ist.
Optisches Abtastgerät nach Anspruch 4, wobei die optischen Komponenten darüber hinaus folgendes umfassen: ein Überwachungsgerät; und einen Strahlteiler, der optisch zwischen dem Beugungsgitter und jeweils dem Überwachungsgerät und der Kollimatorlinse eingefügt ist.
Optisches Abtastgerät nach Anspruch 1, das darüber hinaus eine Photodiode umfasst, die optisch mit den optischen Komponenten verbunden ist, wobei die optische Basis darüber hinaus einen Photodiodenfixierungsabschnitt umfasst, auf dem die Photodiode fixiert ist, und der Photodiodenfixierungsabschnitt durch die Eisenplatte gebildet wird.
Optisches Abtastgerät nach Anspruch 7, wobei die optischen Komponenten folgendes umfassen: ein Überwachungsgerät gegenüber der Laserdiode; ein Beugungsgitter, das zwischen dem Überwachungsgerät und der Laserdiode platziert ist; eine Kollimatorlinse gegenüber der Photodiode; eine Sensorlinse, die zwischen der Kollimatorlinse und der Photodiode platziert ist; und einen Strahlteiler, der an einer Position platziert ist, die sich zwischen dem Überwachungsgerät und dem Beugungsgitter und zwischen der Kollimatorlinse und der Sensorlinse befindet.
Optisches Abtastgerät nach Anspruch 8, wobei die optischen Komponenten darüber hinaus folgendes umfassen: eine Objektivlinse; und einen Aufrichtspiegel, der optisch zwischen der Objektivlinse und der Kollimatorlinse eingefügt ist.