JP2005196860A - 光ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型の光ディスク装置においても放熱効果を充分に待たせることが可能な光ピックアップと、この光ピックアップを用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ＤＶＤ用レーザユニット１４の発光面側とは反対側には、ＤＶＤ用レーザユニット１４の側から順に第１の放熱シート１７と放熱ベース１８が取り付けられ、これらは押さえばね１９によってＤＶＤ用レーザユニット１４に取り付けられている。また、ＤＶＤ用レーザユニット１４とあおり調整部材１５との下面を覆うように、第２の放熱シート２０が取り付けられている。さらに、第１の放熱シート１７、放熱ベース１８、押さえばね１９をその内部に収納できる形状を有する放熱フィン２１が設けられている。この放熱フィン２１は、空気の流路を形成するために両端に開口部２１ａを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は光ディスクの情報を記録再生する光ピックアップ及び光ディスク装置に関する。

光ディスク装置は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤなどがすでに実用化されており、各方面への応用と高性能化への開発が活発に行われている。特に最近では、パーソナルコンピュータの急速な市場拡大に伴い光ディスク装置のパーソナルコンピュータへの内蔵普及率も高くなっている。

一般的に用いられている光ディスク装置の斜視図を図６に示す。

図６において、１は光ディスク装置で、光ディスク装置１は、筐体２と、筐体２に出没自在に保持されたトレイ３とを有している。筐体２は、金属製の筐体部２ａ、２ｂを組み合わせて袋状であり、筐体２の開口からトレイ３が出没する構成となっている。トレイ３には裏面から光ピックアップモジュール４が取り付けられている。トレイ３の両側部には移動自在にレール３ａが設けられ、このレール３ａはトレイ３に一体に設けられたレール保持部３ｂに保持されている。なお、図６では一方の側部にのみレール３ａが設けられているが、他方の側部に同様のレールが設けられていても良い。

筐体部２ａと筐体部２ｂとは図示していない係止手段と螺旋などを用いて、互いに強固に固定されている。筐体２の構成材料としては鉄，鉄合金，アルミ，アルミ合金，マグネシウム合金などの金属材料の様な導電材料が好適に用いられる。また、樹脂材料で各筐体部を構成し、その上に電着などの手法を用いて導電性の高い金属膜を形成したものを用いても良い。更に、筐体部２ａ及び筐体部２ｂそれぞれ同種の材料で構成しても良いし、異種の材料で構成しても良い。また、筐体部２ａ及び筐体部２ｂそれぞれの主平面部の平均肉厚は０．３ｍｍ〜１．６ｍｍの間であり、この平均肉厚の比較的薄い場合には筐体部２ａ及び筐体部２ｂは金属材料で構成され、例えば、金属板をプレス加工などによって形成される。また、平均肉厚の比較的厚い場合には筐体部２ａ及び筐体部２ｂはダイカスト（アルミ，マグネシウム合金など）で構成される。

光ピックアップモジュール４には光ディスクを回転駆動させるスピンドルモータ５と、スピンドルモータ５から外周にかけて開口６ａを設けた金属製のカバー６と、開口６ａから一部が露出したキャリッジ７とを少なくとも有している。キャリッジ７は光ピックアップモジュール４に設けられた複数の案内シャフトに移動自在に保持されており、しかも図示していないフィードモータによって、スピンドルモータ５に近づいたり、離れたりするように移動できる。８はトレイ３の前面に設けられたベゼルで、ベゼル８は筐体２の開口を塞ぐ程度の大きさで構成されている。

キャリッジ７には、高出力のレーザーダイオード等の光源，各種光学部材及び光ディスク上に光スポットを構成する対物レンズなどが搭載されている。光ディスクに記録などを行う際には、高出力の光源や、その光源を駆動するＩＣ等が必要となってくる。その結果、光源やＩＣの発熱がおびただしくなって、記録再生特性に影響を及ぼすことが生じてきている。特に光ディスク装置の薄型化や小型化に伴って熱容量が低下しており、特に、筐体２の中央部分の厚みが１４ｍｍ以下、更には１０ｍｍ以下というような薄型の光ディスク装置においては、この問題は顕著となる。

図７は、環境温度の変化に伴ってレーザ光源に流れる電流とレーザ光源の発光強度との関係が変化する様子を示す図である。常温では、発光に要する最低限の電流値である閾値が低く、かつ電流の増加量に対する発光強度の傾きが急峻であるのに対して、環境温度が高温になるにつれて、閾値が高く、かつ電流の増加量に対する発光強度の傾きが小さくなる。従って、環境温度が高くなると、レーザ光源に対して所定の電流を流しても必要な発光強度が得られず、さらに大電流を流すこととなる。そうすると、この電流によってさらに環境温度が上昇するという悪循環を招き、記録再生特性が保証されないという事態を招く。

光ピックアップの放熱性を良くすることを目的とした技術が、例えば（特許文献１）、（特許文献２）、（特許文献３）に記載されている。
特開平１０−２８３６５０号公報 特開２００１−１６７４６２号公報 特開２００３−１３２５７０号公報

しかし、これらのものは薄型の光ディスク装置における放熱を特に認識したものではなく、熱容量の小さい薄型の光ディスク装置で充分な放熱性を有するものではない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、薄型の光ディスク装置においても放熱効果を充分に待たせることが可能な光ピックアップと、この光ピックアップを用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、レーザ光源を備えたレーザユニットと各種光学部材とを基台内に搭載した光ピックアップにおいて、少なくとも１つのレーザユニットの発光面側とは反対側に、第１の放熱シートと放熱ベースとが取り付けられるとともに、前記レーザユニットの下面と、前記レーザユニットの発光面側に設けられたあおり調整部材の下面とを覆うように、第２の放熱シートが取り付けられたことを特徴とする光ピックアップである。

レーザユニットに備えられたレーザ光源の発光によって発生する熱を、第１の放熱シート、放熱ベース、及び第２の放熱シートによって、熱容量の大きい基台へ熱伝導により放熱することができる。そのため、レーザユニットの環境温度を所定の温度に保つことができ、環境温度の上昇によって所望の発光強度が得られないという事態の発生を防いで、記録再生品質の優れた光ピックアップを実現することができる。

本発明によると、レーザユニットの環境温度を所定の温度に保つことができ、環境温度の上昇によって所望の発光強度が得られないという事態の発生を防いで、記録再生品質の優れた光ピックアップを実現することができる。

本発明の請求項１の発明は、レーザ光源を備えたレーザユニットと各種光学部材とを基台内に搭載した光ピックアップにおいて、少なくとも１つのレーザユニットの発光面側とは反対側に、第１の放熱シートと放熱ベースとが取り付けられるとともに、前記レーザユニットの下面と、前記レーザユニットの発光面側に設けられたあおり調整部材の下面とを覆うように、第２の放熱シートが取り付けられたことを特徴とする光ピックアップである。

レーザユニットに備えられたレーザ光源の発光によって発生する熱を、第１の放熱シート、放熱ベース、及び第２の放熱シートによって、熱容量の大きい基台へ熱伝導により放熱することができる。そのため、レーザユニットの環境温度を所定の温度に保つことができ、環境温度の上昇によって所望の発光強度が得られないという事態の発生を防いで、記録再生品質の優れた光ピックアップを実現することができる。

本発明の請求項２の発明は、請求項１の発明の光ピックアップにおいて、前記第１の放熱シート、前記放熱ベース、及びこれらを前記レーザユニットに取り付けるための押さえねじを収納できる形状を有する放熱フィンが前記レーザユニットの発光面側とは反対側に設けられ、この放熱フィンの両端には開口部が設けられていることを特徴とする。

レーザユニットに備えられたレーザ光源の発光によって発生する熱を、放熱フィンの開口部を空気の流入口、流出口として機能させることにより、光ディスクの回転によって生じる風流によってレーザユニットを冷却することができる。そのため、レーザユニットの環境温度を所定の温度に保つことができ、環境温度の上昇によって所望の発光強度が得られないという事態の発生を防いで、記録再生品質の優れた光ピックアップを実現することができる。

本発明の請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明の光ピックアップにおいて、前記第１の放熱シートは、少なくとも第１の主面と第２の主面とを有し、前記第１の主面はレーザユニットの発光面側とは反対側の面を覆うようにして取り付けられ、前記第２の主面は前記基台の側面のうち、レーザユニットの横に位置する面に取り付けられたことを特徴とする。

レーザユニットで発生した熱が第１の主面に伝達され、第２の主面から熱容量の大きい基台に伝達されるため、効率良くレーザユニットを冷却できる。

本発明の請求項４の発明は、請求項１から請求項３の発明のいずれかの光ピックアップにおいて、前記放熱ベースと前記放熱フィンは、銅または銅を含む合金で形成され、前記合金は銅の純度が６０％以上であることを特徴とする。

放熱ベースと放熱フィンとをこれらの金属または合金によって形成することにより、レーザユニットからの熱伝導を効率良く行うことができ、レーザユニットの冷却効果が高い。

本発明の請求項５の発明は、請求項１から請求項４の発明のいずれかの光ピックアップにおいて、前記第１の放熱シート、前記第２の放熱シートはグラファイトによって形成されていることを特徴とする。

第１の放熱シート、第２の放熱シートを熱伝導性の高いグラファイトで形成することにより、レーザユニットからの熱伝導を効率良く行うことができ、レーザユニットの冷却効果が高い。

本発明の請求項６の発明は、請求項１から請求項４の発明のいずれかの光ピックアップにおいて、前記第１の放熱シート、前記第２の放熱シートはグラファイトからなり、グラファイトシートを複数枚重ねて形成されていることを特徴とする。

第１の放熱シート、第２の放熱シートが熱伝導性の高いグラファイトからなり、グラファイトシートを複数枚重ねて形成されていることにより、レーザユニットからの熱伝導効
率がさらに高まり、レーザユニットの冷却効果が高い。

本発明の請求項７の発明は、請求項１から請求項６の発明のいずれかに記載された光ピックアップが搭載された光ディスク装置である。

冷却効果に優れた光ピックアップが搭載されているため、情報の記録再生に必要となる適正なレーザ光強度を確保することができ、優れた記録再生品質を有する光ディスク装置を実現することができる。

以下、本発明における光ピックアップと、この光ピックアップを用いた光ディスク装置の実施の形態について説明する。

（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態に係る光ピックアップの部分分解図を示す。この図は光ピックアップの下面側から見た図であり、図２は、図１に示す光ピックアップの下面と上面とを逆にして、上面側から見た図である。なお、本実施の形態において、図６に示した従来の構成と同等の機能を有する要素については、同一の符号を付している。図１において、光ピックアップ１０は基台１１内に、対物レンズ等の光学系部品を搭載した光学部材１２と、ＣＤ用レーザユニット１３と、ＤＶＤ用レーザユニット１４とが配置されている。

ＣＤ用レーザユニット１３は、ＣＤに対して情報の記録または再生を行うためのレーザ光を発光するものであり、ＤＶＤ用レーザユニット１４は、ＤＶＤに対して情報の記録または再生を行うためのレーザ光を発光するものである。ＣＤ用の光として波長７８０ｎｍのレーザ光が使用され、ＤＶＤ用の光として波長６６０ｎｍのレーザ光が通常使用されている。

ＣＤ用レーザユニット１３とＤＶＤ用レーザユニット１４から発せられたレーザ光は、光学部材１２を介して光ディスクに照射され、光ディスクによる反射光は、光学部材１２からＤＶＤ用レーザユニット１４内に設けられた受光素子によって受光される。

ＤＶＤ用レーザユニット１４の発光面側には、あおり調整部材１５とスライド調整部材１６とが取り付けられており、あおり調整部材１５を用いて発光面のあおり角度が調整され、スライド調整部材１６を用いて発光面の水平方向位置または垂直方向位置が調整される。

ＤＶＤ用レーザユニット１４の発光面側とは反対側には、ＤＶＤ用レーザユニット１４の側から順に第１の放熱シート１７と放熱ベース１８が取り付けられ、これらは押さえばね１９によってＤＶＤ用レーザユニット１４に取り付けられている。そのため、第１の放熱シート１７はＤＶＤ用レーザユニット１４の発光面側とは反対側の面と確実に接触できる。

第１の放熱シート１７は、第１の主面１７ａと第２の主面１７ｂとが屈曲部１７ｃを介して連結した状態で形成されており、第１の主面１７ａはＤＶＤ用レーザユニット１４の発光面側とは反対側の面を覆うようにして取り付けられ、第２の主面１７ｂは基台１１の側面のうち、ＤＶＤ用レーザユニット１４の横に位置する面１１ａに取り付けられる。第１の放熱シート１７は、グラファイト等の放熱性に優れた材質によって形成されており、上記のように取り付けられることによって、ＤＶＤ用レーザユニット１４によって発生した熱を、熱容量の大きい基台１１に効率よく伝導させることができ、放熱効果が高い。この放熱効果を高めるためには、第１の放熱シート１７の厚みは０．２ｍｍから０．３ｍｍ程度とすることが好ましい。

また、ＤＶＤ用レーザユニット１４とあおり調整部材１５との下面を覆うように、第２の放熱シート２０が取り付けられている。なお、ここで下面とは、図１で見たときの上面に相当する。この第２の放熱シート２０は、ＤＶＤ用レーザユニット１４で発生した熱を、あおり調整部材１５を介して熱容量の大きい基台１１に効率よく伝導させるためのものであり、グラファイト等の放熱性に優れた材質によって形成されているため、放熱効果が高い。第２の放熱シート２０は、あおり調整部材１５の下面ばかりでなく、スライド調整部材１６の下面を覆ってもよく、基台１１のうちスライド調整部材１６に隣接する領域を覆うように形成してもよい。

上述した第１の放熱シート１７、放熱ベース１８、押さえばね１９をその内部に収納できる形状を有する放熱フィン２１が設けられている。この放熱フィン２１は、空気の流路を形成するための両端に開口部２１ａを有している。放熱ベース１８、放熱フィン２１は熱伝導性の高い金属または合金で形成することが好ましく、例えば銅または銅を含む合金で形成することができる。銅合金を用いる場合には、銅の純度を６０％以上とすることが好ましい。

図３、図４に、光ピックアップモジュールの構成を示す図を示す。図３は、光ピックアップ１０を図２に示す状態で搭載した様子を示しており、光ピックアップ１０に放熱フィン２１が取り付けられることによって、開口部２１ａが通気孔として機能する。光ディスクは図４に示すようにカバー６の上面に装着されて回転するが、光ディスクの回転によって生じる風流は開口部２１ａに流れ込み、この空気の風流によってＤＶＤ用レーザユニット１４が冷却される。図５は、シミュレーションによる空気の流れを示す図である。開口部２１ａの一方から空気が流入し、他方から空気が流出しているのがわかる。

この冷却方法によると、第１の放熱シート１７によって２℃、第２の放熱シート２０によって０．５℃の温度低下が確認された。また、放熱フィン２１を設けることによって５．５℃の温度低下を実現することができた。これらを合わせると温度低下量は８℃となり、極めて有効な冷却手段であることが実験的に確認できた。

図６は一般的に用いられている光ディスク装置の斜視図である。

上述した光ピックアップ１０を用いて構成される光ピックアップモジュール４を、図６に示す光ディスク装置１に取り付けることにより、発光部での冷却効果に優れた光ディスク装置とすることができ、所望の発光強度レベルが保証され、情報の記録再生性能に優れた光ディスク装置を実現することができる。

本発明は、情報の記録再生に必要となる適正なレーザ光強度を確保することができる光ピックアップと、優れた記録再生品質を有する光ディスク装置として利用することができる。

本発明の実施の形態に係る光ピックアップの部分分解図 図１に示す光ピックアップの下面と上面とを逆にして、上面側から見た図 光ピックアップモジュールの構成を示す図 光ピックアップモジュールの構成を示す図 シミュレーションによる空気の流れを示す図 一般的に用いられている光ディスク装置の斜視図 環境温度の変化に伴ってレーザ光源に流れる電流とレーザ光源の発光強度との関係が変化する様子を示す図

符号の説明

１ 光ディスク装置
２ 筐体
２ａ、２ｂ 筐体部
３ トレイ
３ａ レール
３ｂ レール保持部
３ｃ 開口
４ 光ピックアップモジュール
５ スピンドルモータ
６ カバー
６ａ 開口
７ キャリッジ
８ ベゼル
１０ 光ピックアップ
１１ 基台
１２ 光学部材
１３ ＣＤ用レーザユニット
１４ ＤＶＤ用レーザユニット
１５ あおり調整部材
１６ スライド調整部材
１７ 第１の放熱シート
１７ａ 第１の主面
１７ｂ 第２の主面
１７ｃ 屈曲部
１８ 放熱ベース
１９ 押さえばね
２０ 第２の放熱シート
２１ 放熱フィン
２１ａ 開口部

Claims (7)

1. レーザ光源を備えたレーザユニットと各種光学部材とを基台内に搭載した光ピックアップにおいて、少なくとも１つのレーザユニットの発光面側とは反対側に、第１の放熱シートと放熱ベースとが取り付けられるとともに、前記レーザユニットの下面と、前記レーザユニットの発光面側に設けられたあおり調整部材の下面とを覆うように、第２の放熱シートが取り付けられたことを特徴とする光ピックアップ。
2. 前記第１の放熱シート、前記放熱ベース、及びこれらを前記レーザユニットに取り付けるための押さえねじを収納できる形状を有する放熱フィンが前記レーザユニットの発光面側とは反対側に設けられ、この放熱フィンの両端には開口部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
3. 前記第１の放熱シートは、少なくとも第１の主面と第２の主面とを有し、前記第１の主面はレーザユニットの発光面側とは反対側の面を覆うようにして取り付けられ、前記第２の主面は前記基台の側面のうち、レーザユニットの横に位置する面に取り付けられたことを特徴とする請求項１または２記載の光ピックアップ。
4. 前記放熱ベースと前記放熱フィンは、銅または銅を含む合金で形成され、前記合金は銅の純度が６０％以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光ピックアップ。
5. 前記第１の放熱シート、前記第２の放熱シートはグラファイトによって形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光ピックアップ。
6. 前記第１の放熱シート、前記第２の放熱シートはグラファイトからなり、グラファイトシートを複数枚重ねて形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光ピックアップ。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載された光ピックアップが搭載されたことを特徴とする光ディスク装置。

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