JP2000242953A - 読取ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体レーザー等の放熱を必要とする部品の
放熱を効果的に行うことを課題とする。 【解決手段】 案内軸２に被案内部材２２を介して上記
案内軸に沿って移動自在に支持された移動ベース５上に
放熱が必要な部品７を含んで構成された読取ヘッド１で
あって、上記案内軸及び被案内部材を熱伝導性が良好な
材料によって形成し、上記移動ベースとは材質の異なる
熱伝導性の良好な伝熱部材１８を上記放熱を必要とする
部品及び上記被案内部材と熱的に結合させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は新規な読取ヘッドに
関する。詳しくは、放熱を必要とする部品の放熱を効果
的に行う技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクの読取ヘッドである光ピック
アップにおいて、従来のものは、移動ベースの材質とし
て、亜鉛、アルミニューム、マグネシューム等の金属、
ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリ
ブチレンテレフタレート）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等
のエンジニアリングプラスチックスを使用していた。

【０００３】一方、光ピックアップ内部の発熱源として
は、半導体レーザーやレーザー駆動のための半導体素
子、集積回路（ＩＣ）、光ピックアップの対物レンズを
駆動する２軸アクチュエータのコイル等がある。

【０００４】これらの発熱源のうち、例えば、半導体レ
ーザーは光ピックアップの光源として不可欠な部品であ
る。特に、光ディスクに情報を記録するタイプのＣＤ−
Ｒ、ＭＯ、ＤＶＤ−Ｒ等に使用するものは、光出力が大
きく、動作時に大量の熱を発生する。そして、この動作
時に発生した熱は、半導体素子としての効率を悪化させ
るだけでなく、部品寿命をも短縮させてしまうので、適
当な放熱手段を講じて素子の温度の上昇を抑制する必要
がある。

【０００５】従来、例えば、半導体レーザーの放熱手段
としては、移動ベースを上記した材料のうち熱伝導性の
良いもので形成し、該移動ベースに半導体レーザーのパ
ッケージを直性接触させて、半導体レーザーで発生した
熱を移動ベースに伝導させて、半導体レーザーの温度上
昇を抑制するようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、部品コスト
の削減や大量の部品の安定供給、また、プラスチック材
料の技術的な進歩から、従来の金属製の移動ベースに替
えてエンジニアリングプラスチックスを使用した移動ベ
ースが実用化され、発熱量の少ない読み出し専用の光ピ
ックアップでは一般的にプラスチックス製の移動ベース
を使用するに至っている。

【０００７】しかしながら、情報を記録するタイプの高
出力半導体レーザーを用いた光ピックアップについて
は、プラスチックスの熱伝導性と熱の放散が良くないた
めに、依然として金属製の移動ベースを使用しないと放
熱の問題から実用が困難な状況にある。また、金属製の
移動ベースを使用した場合であっても、装置全体の小型
化により、放熱させるための装置の表面積が小さくなる
傾向にあり、放熱が必要な素子にとっては不利な環境に
なりつつある。

【０００８】そこで、本発明は、半導体レーザー等の放
熱を必要とする部品の放熱を効果的に行うことを課題と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明読取ヘッドは、上
記した課題を解決するために、案内軸に被案内部材を介
して上記案内軸に沿って移動自在に支持された移動ベー
ス上に放熱が必要な部品を含んで構成された読取ヘッド
であって、上記案内軸及び被案内部材を熱伝導性が良好
な材料によって形成し、上記移動ベースとは材質の異な
る熱伝導性の良好な伝熱部材を上記放熱を必要とする部
品及び上記被案内部材と熱的に結合させたものである。

【００１０】従って、本発明読取ヘッドにあっては、放
熱を必要とする部品の放熱が伝熱部材、被案内部材及び
案内軸を介して行われ、放熱のための表面積が大きくな
り、放熱を必要とする部品の十分な放熱を行うことがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明読取ヘッドの実施
の形態を添付図面を参照して説明する。なお、図示した
実施の形態は、本発明を光ディスクへの情報の書込及び
光ディスクからの情報の読み出しを行う光ピックアップ
に適用したものである。なお、この実施の形態では、半
導体レーザーの放熱を効果的に行う場合を例として示
す。

【００１２】光ピックアップ１は、主ガイド軸２と該主
ガイド軸２に平行に配設された副ガイド軸３によって光
ディスク４の径方向に移動自在に支持された移動ベース
５に搭載されており、移動ベース５は図示しないスレッ
ドモータによって光ディスク４の径方向に移動されるよ
うになっている。なお、光ディスク４はスピンドルモー
タ６によって回転されるようになっている。

【００１３】光ピックアップ１の光学系の機能について
説明すると、半導体レーザ７より放射された光は、回折
格子８を通過すると、回折しない０次の主ビームと光の
干渉によって生じる±１次の２本の副ビームとに分割さ
れ、主ビームは光ディスク４からの情報を読み出すため
に、また、副ビームは光ピックアップ１が光ディスク４
のデータ記録面に形成されたデータトラックを正しく追
従するために用いられる。

【００１４】上記した３本のビームは、誘電膜をコーテ
ィングしたビームスプリッタ９で反射され、コリメータ
レンズ１０で発散光から平行光に変換され、ミラープレ
ート１１で光路を折り曲げられ、対物レンズ１２によっ
て光ディスク４のデータ記録面に焦集せしめられる。な
お、対物レンズ１２は２軸アクチュエータ１３によっ
て、光ディスク４のデータ記録面への焦点調整であるフ
ォーカシング動作と光ディスク４のデータトラックを正
しく追従するトラッキング動作とが為される。

【００１５】光ディスク４のデータ記録面には凸による
データが存在し、記録面に焦集された光が凸の有無によ
り反射又は発散することで光の明暗信号となる。この反
射光は、再度対物レンズ１２を通り、ミラープレート１
１で折り曲げられ、コリメータレンズ１０を透過して、
先ほど反射されたビームスプリッタ９を誘電膜が光の位
相により透過させる作用により透過して、焦集レンズ１
４でデータ記録面の明暗情報をディテクター１５上に結
像させる。また、焦集レンズ１４の光軸を傾けて配設す
ることによりレンズの収差が生じることを利用して光デ
ィスク４のデータ記録面と対物レンズ１２との焦点調
整、すなわち、フォーカシングに利用している。さら
に、上記トラッキングは、上記副ビームがデータトラッ
クの端面で反射した光をディテクター１５で検出するこ
とによって行っている。モニター１６は、半導体レーザ
ー７から放射された光で、ビームスプリッタ９で僅かな
がら透過した光を検出し、半導体レーザー７の光強度を
一定にする働きを行っている。

【００１６】移動ベース５は、プラスチックス、例え
ば、ＰＰＳから成る部分１７と金属から成る部分１８
（伝熱プレート）とが一体化された構造を有する。すな
わち、伝熱部材である伝熱プレート１８がプラスチック
ス部分１７にインサート成形により一体化された構造を
有する。この構造を便宜的に分解して示すと、図４に示
す如くになる。なお、プラスチックス部分１７の各部は
一体に形成されたもので、実際上は図４に示すように分
解することができるものではない。

【００１７】伝熱プレート１８は熱伝導性の良好な金属
板、例えば、アルミニューム板をプレス成形して形成さ
れ、ほぼ平板状を為す主部１８ａの側縁から下方へ折り
曲げられた取付片１８ｂ及び主部１８ａの一方の端部に
形成され、前後で対向するように立設された軸受支持片
１８ｃ、１８ｃを有し、上記取付片１８ｂには取付孔１
８ｂ′が、また、上記軸受支持片１８ｃ、１８ｃには挿
通孔１８ｃ′、１８ｃ′が、それぞれ形成されている。

【００１８】上記した伝熱プレート１８がプラスチック
ス部分１７と一体化されて形成された移動ベース５を図
３に示す。この図３からも分かるとおり、伝熱プレート
１８の主部１８ａの大部分は外部に、すなわち、空気中
に露出した状態とされている。

【００１９】移動ベース５にレーザー取付部１９が形成
されており、該レーザー取付部１９には取付孔１９ａが
形成されている。該レーザー取付部１９において、外側
面に伝熱プレート１８の取付片１８ｂが位置し、該取付
片１８ｂの取付孔１８ｂ′は上記取付孔１９ａと軸心が
一致している。また、一方の端部に前後で対向するよう
に立設された軸受支持部２０、２０が形成され、該軸受
支持部２０、２０には取付孔２０ａ、２０ａが形成され
ている。そして、上記軸受支持部２０、２０の互いに対
向した側の面に上記伝熱プレート１８の軸受支持片１８
ｃ、１８ｃが位置している。なお、軸受支持片１８ｃ、
１８ｃの挿通孔１８ｃ′、１８ｃ′と上記取付孔２０
ａ、２０ａとは軸心が一致しており、また、挿通孔１８
ｃ′、１８ｃ′の方が取付孔２０ａ、２０ａより小径に
形成されている。

【００２０】また、移動ベース５の軸受支持部２０、２
０が形成された端部と反対側の端部には、上下で平行に
対向した２つの腕片２１ａ、２１ａによって側方へコ字
状に開口した摺動支持部２１が形成されている。

【００２１】上記したほかにも、移動ベース５には種々
の取付部や取付孔等が形成されている。

【００２２】そして、上記レーザー取付部１９の取付孔
１９ａに半導体レーザー７が取り付けられる。この時、
半導体レーザー７のパッケージ７ａが伝熱プレート１８
の取付片１８ｂに接触した状態となる。

【００２３】上記軸受２０、２０の取付孔２０ａ、２０
ａに被案内部材として軸受メタル２２、２２が嵌合支持
される。そして、該軸受メタル２２、２２の一方の端面
が伝熱プレート１８の軸受支持片１８ｃ、１８ｃの挿通
孔１８ｃ′、１８ｃ′の開口縁部に当接し、熱的に結合
された状態とされている。

【００２４】そして、上記した主ガイド軸２が上記軸受
メタル２２、２２及び挿通孔１８ｃ′、１８ｃ′に摺動
自在に挿通され、また、上記摺動支持部２１が上記副ガ
イド軸３に摺動自在に係合した状態とされる。なお、少
なくとも主ガイド軸２は熱伝導性が良好な材料で形成さ
れる。また、該主ガイド軸２は図示しない熱伝導性が良
好な材料で形成されているシャーシと熱的に結合されて
いることが望ましい。

【００２５】しかして、上記光ピックアップ１にあって
は、半導体レーザー７はその動作に伴って発熱を伴う
が、該熱は伝熱プレート１８の取付片１８ｂ→主部１８
ａ→軸受支持片１８ｃ、１８ｃ→軸受メタル２２、２２
→主ガイド軸２→シャーシ、と伝導され、速やかに放散
される。また、上記光ピックアップ１にあっては、伝熱
プレート１８の主部１８ａはそのほとんどが外部に（空
気中に）露出しているので、上記熱はシャーシに伝導す
るまでの間でも空気中に放散される。なお、上記図示し
ないシャーシがプラスチックスで形成さている場合であ
っても、有効放熱面が、伝熱プレート１８、軸受メタル
２２、２２及び主ガイド軸２の各表面となり、有効放熱
面積が大きくなり、効果的な放熱を行うことができる。

【００２６】上記のような熱伝導を果たす上で、例え
ば、軸受メタル２２と伝熱プレート１８の軸受支持片１
８ｃとは図９に示すように接触しているのが理想である
が、製造上の部品のバラツキ等により、図１０に示すよ
うに、両者の接触面積が極端に小さい場合が生じうる。
そのような場合には、図１１に示すように、軸受メタル
２２と軸受支持片１８ｃとの間に、シリコングリスや金
属の粉末を混入した油脂類２３を介在させて両者の熱的
結合を増大させることが有効である。

【００２７】なお、上記実施の形態では、半導体レーザ
ー７の放熱を図る場合を例示して説明したが、半導体レ
ーザー７以外の発熱を伴う部品を伝熱プレート１８と接
触させてその放熱を図ることもできる。

【００２８】また、上記実施の形態は、本発明を光ディ
スクへの情報の書込及び光ディスクからの情報の読み出
しを行う光ピックアップに適用したものを示したが、本
発明に係る読取ヘッドが光ピックアップに限られるもの
でないことは勿論である。

【００２９】さらに、上記した実施の形態において示し
た各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際
して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、こ
れらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈される
ことがあってはならないものである。

【００３０】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明読取ヘッドは、案内軸に被案内部材を介して
上記案内軸に沿って移動自在に支持された移動ベース上
に放熱が必要な部品を含んで構成された読取ヘッドであ
って、上記案内軸及び被案内部材を熱伝導性が良好な材
料によって形成し、上記移動ベースとは材質の異なる熱
伝導性の良好な伝熱部材を上記放熱を必要とする部品及
び上記被案内部材と熱的に結合させたことを特徴とす
る。

【００３１】従って、本発明読取ヘッドにあっては、放
熱を必要とする部品の放熱が伝熱部材、被案内部材及び
案内軸を介して行われ、放熱のための表面積が大きくな
り、放熱を必要とする部品の十分な放熱を行うことがで
きる。

【００３２】請求項２に記載した発明にあっては、上記
伝熱部材を放熱が良好な形状に形成したので、放熱を必
要とする部品の放熱をさらに効果的に行うことができ
る。

【００３３】請求項３及び請求項４に記載した発明にあ
っては、上記案内軸を熱伝導性が良好な材料から成るシ
ャーシと熱的に結合させたので、放熱のための表面積が
さらに大きくなり、放熱を必要とする部品の放熱をさら
に十分に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図面は本発明を光ピックアップに適用した実施
の形態を示すものであり、本図は光ピックアップの概要
を示す斜視図である。。

【図２】光学系の詳細を示す分解斜視図である。

【図３】移動ベースを示す斜視図である。

【図４】移動ベースを便宜的に分解して示す斜視図であ
る。

【図５】移動ベースの上面側への部品の搭載状態を示す
分解斜視図である。

【図６】移動ベースの下面側への部品の搭載状態を示す
分解斜視図である。

【図７】図８と共に半導体レーザーから主ガイド軸まで
の熱伝導の経路を示すものであり、本図は半導体レーザ
ー及び軸受メタル取付前の状態を示す斜視図である。

【図８】半導体レーザー及び軸受メタルの取付が完了し
た状態を示す斜視図である。

【図９】伝熱プレートと軸受メタルとの熱結合の状態を
示す要部の拡大断面図である。

【図１０】伝熱プレートと軸受メタルとの熱結合が不良
の状態を示す要部の拡大断面図である。

【図１１】伝熱プレートと軸受メタルとの熱結合の状態
を改善する手段を示す要部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１…光ピックアップ（読取ヘッド）、２…主ガイド軸
（案内軸）、５…移動ベース、７…半導体レーザー（放
熱を必要とする部品）、１８…伝熱プレート（伝熱部
材）、２２…軸受メタル（被案内部材）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 案内軸に被案内部材を介して上記案内軸
   に沿って移動自在に支持された移動ベース上に放熱が必
   要な部品を含んで構成された読取ヘッドであって、 上記案内軸及び被案内部材を熱伝導性が良好な材料によ
   って形成し、 上記移動ベースとは材質の異なる熱伝導性の良好な伝熱
   部材を上記放熱を必要とする部品及び上記被案内部材と
   熱的に結合させたことを特徴とする読取ヘッド。
2. 【請求項２】 上記伝熱部材を放熱が良好な形状に形成
   したことを特徴とする請求項１に記載の読取ヘッド。
3. 【請求項３】 上記案内軸が熱伝導性が良好な材料から
   成るシャーシと熱的に結合されたことを特徴とする請求
   項１に記載の読取ヘッド。
4. 【請求項４】 上記案内軸が熱伝導性が良好な材料から
   成るシャーシと熱的に結合されたことを特徴とする請求
   項２に記載の読取ヘッド。