JP2005332432A - 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】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上面に第１の熱伝導シート１７と、第２の熱伝導シート２０と、ＦＰＣ５２と、ＦＰＣカバーとを有し、前記第１の熱伝導シート１７は、キャリッジ１１とＦＰＣ５２の間に配置され、前記第２の熱伝導シート２０は、ＦＰＣ５２とＦＰＣカバーの間に配置。
【選択図】図５

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。

前記光ディスク装置には、光ピックアップと呼ばれる光学部材が用いられ、前記光ピックアップには、キャリッジに高出力のレーザ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、前記光源や前記光源駆動用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場合がある。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。さらに、光ディスクへの記録再生速度も高倍速化が進み、高倍速化に伴いレーザダイオードの出力も必然的に大きくなり、発熱量も増大する課題がある。

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。

そのため記録再生特性を最適化するには、光ピックアップの発熱をいかに抑えるかが重要な課題であり、そのため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）に記載されている。
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。さらに記録速度の高倍速化に伴い光ディスク等の媒体に記録するエネルギーも増大することになり、レーザ光源を備えたレーザユニットの出力アップに伴う発熱が課題である。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、薄型の光ディスク装置においても、また高倍速書込時のレーザユニットの発熱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。

本発明の光ピックアップおよび光ディスク装置は、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上面に第１の熱伝導シートと、第２の熱伝導シートと、ＦＰＣと、ＦＰＣカバーとを有し、前記第１の熱伝導シートは、キャリッジとＦＰＣの間に配置され、前記第２の熱伝導シートは、ＦＰＣとＦＰＣカバーの間に配置されたことを特徴とする。この構成によれば、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、第２の放熱シートによって、熱容量の大きいキャリッジ、ＦＰＣカバー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。

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キャリッジ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上面に第１の熱伝導シートと、ＦＰＣと、第２の熱伝導シートと、ＦＰＣカバーとを有し、第１の熱伝導シートは、キャリッジとＦＰＣの間に配置され、第２の熱伝導シートは、ＦＰＣとＦＰＣカバーの間に配置されたことを構成とする。

この構成によれば、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、第２の放熱シートによって、熱容量の大きいキャリッジ、ＦＰＣカバー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熱伝導により抑えることができ、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。

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、第１の熱伝導シートと、第２の熱伝導シートは、連結されており、ＦＰＣ端部で折り返されて配置された構成とする。

この構成によれば、連結された熱伝導シートの効果で、請求項１に加えてさらに、レーザ光源による発熱部の温度を熱伝導シートを介して熱容量のおおきいキャリッジとＦＰＣカバーとに熱伝導させ放熱させることができる。

請求項３の発明は、請求項１または２記載の光ピックアップにおいて、ＦＰＣカバーは、少なくとも３つの平坦部を有し、第１の平坦部と第３の平坦部間にスリットを有し、第３の平坦部が第１の平坦部より高く構成したことを特徴とする。

この構成によれば、第１の平坦部と、第３の平坦部の段差部にスリットを介して光ディスクの回転に伴う空気の流れを導き放熱効果を高めることができる。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ピックアップにおいて、第１の熱伝導シート、第２の熱伝導シートはグラファイトによって形成されている構成とする。

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、レーザユニットの放熱効果が高い。

請求項５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、第１の放熱シート、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、レーザユニットの放熱効果が高い。

請求項６の発明は、請求項１から請求項５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。

放熱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は本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の概略図である。

図１において、２は筐体で、筐体２は上部筐体部２ａと下部筐体部２ｂを組み合わせて構成されている。なお、上部筐体部２ａと下部筐体部２ｂとは螺旋などを用いて、互いに固着されている。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。

３は筐体に出没自在に設けられたトレイ、５はトレイ３に設けられたスピンドルモータ、４は光ピックアップモジュールで、６はカバー、７は光ピックアップである。光ピックアップ７は、光ディスクに情報を書き込むか或いは情報を読み出す動作の少なくとも一方を行う。また、光ピックアップ７は、光ディスクの半径方向に移動可能に保持されたキャリッジ１１に搭載されている。８はトレイ３の前端面に設けられたベゼルで、ベゼル８はトレイ３が筐体２内に収納された時に、トレイ３の出没口を塞ぐように構成されている。

３ａ，３ｂはそれぞれトレイ３及び筐体２の双方に摺動自在に取り付けられたレールで、トレイ３の両側部にこのレール３ａ，３ｂは設けられており、このレール３ａ，３ｂにて筐体２からトレイ３が出没自在に取り付けられている。

図２に本発明の実施の形態に係る光ピックアップモジュールの構成を示す図を示す。光
ピックアップモジュール４には、カバー６，スピンドルモータ５，光ピックアップ７等を有し、光ピックアップ７は、図中の矢印の方向に開口部６ａの部分を、スピンドルモータ５に近づいたりスピンドルモータから離れたり移動可能な構成を採っている。

図３に本発明の実施の形態に係る光ピックアップの構成を示す図を示す。

図３に示すように、光ピックアップ７の上部は、ＦＰＣカバー３１、アクチュエータカバー３２で覆われており、アクチュエータカバー３２には、アクチュエータ３３が露出する開口部３４を備えている。またＦＰＣカバー３１は、少なくとも３つの平坦部、第１の平坦部３１ａ、第２の平坦部３１ｂ、第３の平坦部３１ｃを備えている。

また、図４に本発明の実施の形態に係るＦＰＣカバー構成を示す図を示す。図４に示すように、第１の平坦部３１ａより第２の平坦部３１ｂが高く、第１の平坦部３１ａと第２の平坦部３１ｂとは段差３５で連結されている。さらに第２の平坦部３１ｂより第３の平坦部３１ｃが高く、第２の平坦部３１ｂと第３の平坦部３１ｃとは段差３６で連結されている。また第１の平坦部３１ａと第３の平坦部間はスリット３７を設け、光ディスクからの風量をうけやすい構成を採っている。

図５に本発明の実施の形態に係る光ピックアップの構成図を示す。

図５において、光ピックアップ７はキャリッジ１１に、対物レンズ５１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とが備えられている。

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用の光としては波長がおよそ７８０ｎｍのレーザ光が使用され、ＤＶＤ用の光としては波長がおよそ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（図示せず）によって受光される。

ＤＶＤ用レーザユニット１４の発光面の上側には、ＤＶＤ用レーザユニット１４の側から順に第１の熱伝導シート１７、ＦＰＣ５２、第２の熱伝導シート２０、ＦＰＣカバー３１が取り付けられる。

第１の熱伝導シート１７は、ＤＶＤ用レーザユニット１４の取り付け部上面の基台にＤＶＤ用レーザユニット１４を覆うように取り付けられ、第１の熱伝導シート１７の上にはＦＰＣ５２を配置し、さらにＦＰＣ５２の上部に第２の熱伝導シート２０を配置する。

本実施の形態では、第１の熱伝導シート１７と第２の熱伝導シート２０を一体にし、ＦＰＣ５２の端部でＦＰＣ５２の一部をサンドウィッチするように取り付けている。

第１の熱伝導シート１７および第２の熱伝導シート２０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、熱容量の大きいキャリッジ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の熱伝導
シート１７および第２の熱伝導シート２０の厚みは０．０７ｍｍから０．３ｍｍ程度とすることが好ましい。

第２の熱伝導シート２０の上部は、ＦＰＣカバー３１に接触して取り付けられている。

なお、ここで上部とは、図５で見たときの上面に相当する。この第２の熱伝導シート２０は、ＤＶＤ用レーザユニット１４で発生した熱を、熱容量の大きいＦＰＣカバー３１に効率よく伝導させるためのものであり、グラファイト等の熱伝導性に優れた材質によって形成されているため、効率よくＦＰＣカバー３１へ熱を伝導させることができる。また第２の熱伝導シート２０は、ＦＰＣカバー３１の第３の平坦部３１ｃの下側で接触するように配置する。

この構成にすることで、ＤＶＤ用レーザユニット１４からの熱を第３の平坦部３１ｃに熱伝導により伝え放熱させることができる。

また、ＦＰＣを熱伝導シートで接触させることで、ＦＰＣの自己発熱も熱伝導シートにてキャリッジおよびＦＰＣカバー３１へ効率よく伝えることができる。

第３の平坦部３１ｃは、光ピックアップモジュール４の開口部６ａ部に配置する。光ディスクはカバー６の上面に装着されて回転するが、図６に示すように、光ディスクの回転によって生じる風流は開口部６ａに流れ込み、この空気の風流によって光ピックアップモジュール４が放熱することができる。

第３の平坦部３１ｃを光ピックアップモジュール４のカバーの開口部６ａに配置し、さらに第３の平坦部３１ｃを第１の平坦部３１ａ、第２の平坦部３１ｂより上部に高くすることで、光ディスク面に近づけることができ、光ディスクの回転よって生ずる風流によっての放熱効果が高まる。

本発明の実施の形態では、第１の平坦部３１ａの領域には、熱伝導シートは配置せず、第２の平坦部３１ｂの部分には、第１の熱伝導シート１７を、第３の平坦部３１ｃの領域には、第１の熱伝導シート１７と第２の熱伝導シート２０の双方を配置した。

この放熱方法によると、ＤＶＤレーザユニットの最大パワー時におよそ５℃の温度低下が確認された。

また、第１の平坦部３１ａと第３の平坦部３１ｃの間にスリット３７を設けることにより、光ディスクによる風流を直接第２の熱伝導シート２０にも当てることができるため、放熱効果はさらに高まる。

第１の平坦部３１ａと第３の平坦部３１ｃの高低落差は、０．１ｍｍ〜２ｍｍで設定する。０．１ｍｍより小さいと平坦部の高低落差による効果が得られず、２ｍｍより大きいと、光ディスクとの空隙が少なくなって、薄型化のメリットがなくなる。

上述した光ピックアップ７を用いて構成される光ピックアップモジュール４を、図１に示す光ディスク装置１に取り付けることにより、発光部での放熱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ディスク装置の概略図 本発明の実施の形態に係る光ピックアップモジュールの構成を示す図 本発明の実施の形態に係る光ピックアップの構成を示す図 本発明の実施の形態に係るＦＰＣカバー構成を示す図 本発明の実施の形態に係る光ピックアップの構成図 光ディスク装置の風流を示す図 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 上部筐体部
２ｂ 下部筐体部
３ トレイ
３ａ レール
３ｂ レール保持部
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 光ピックアップ
８ ベゼル
１１ キャリッジ
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
１７ 第１の熱伝導シート
２０ 第２の熱伝導シート
３１ ＦＰＣカバー
３１ａ 第１の平坦部
３１ｂ 第２の平坦部
３１ｃ 第３の平坦部
３２ アクチュエータカバー
５１ 対物レンズ
５２ ＦＰＣ

Claims (6)

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キャリッジ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上面に第１の熱伝導シートと、ＦＰＣと、第２の熱伝導シートと、ＦＰＣカバーとを有し、前記第１の熱伝導シートは、キャリッジとＦＰＣの間に配置され、前記第２の熱伝導シートは、ＦＰＣとＦＰＣカバーの間に配置されたことを特徴とする光ピックアップ。
2. 前記第１の熱伝導シートと、前記第２の熱伝導シートは、連結されており、ＦＰＣ端部で折り返されて配置された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ＦＰＣカバーは、少なくとも３つの平坦部を有し、第１の平坦部と第３の平坦部間にスリットを有し、第３の平坦部が第１の平坦部より高く構成し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. 前記第１の熱伝導シート、前記第２の熱伝導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３のいずれかに記載の光ピックアップ。
5. 前記第１の熱伝導シート、前記第２の熱伝導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４のいずれかに記載の光ピックアップ。
6. 請求項１から請求項５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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