JP2007179600A - 光ヘッド装置およびディスクドライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレームタイプのレーザ発光素子において、放熱フィンが小型化であっても充分な放熱効果を得ることができる光ヘッド装置を提供すること。
【解決手段】本形態の光ヘッド装置は、ツインレーザ光源４のレーザチップが実装された上面を光ヘッド装置の上面に向け、放熱フィン４４の上面をサブフレーム２２の段部に当接して搭載するとともに、ツインレーザ光源４のレーザチップが搭載されている部分に相当する放熱フィン４４の下面が外部に露出されて露出部４６が形成されており、この露出部４６に中央の突起１２２に配設されている。故に、放熱フィン４４のレーザチップが搭載されている部分に相当する放熱フィン４４の下面側から中央の突起１２２に放熱された熱が中央突起１２２の両側に形成された突起１２１、１２３からサブフレーム２２へ効率良く伝達することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＣＤやＤＶＤなどの光記録ディスクの記録、再生に用いられる光ヘッド装置に関する。更に詳しくは、光ヘッド装置が備えるフレームタイプのレーザ発光素子の放熱構造に関する。

従来、ＣＤやＤＶＤなどの光記録ディスクの再生に用いられる光ヘッド装置は、レーザ発光素子と、レーザ発光素子から出射されたレーザ光を光記録媒体に収束させる対物レンズが搭載されているとともにフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動される対物レンズ駆動機構と、光記録ディスクで反射した戻り光を受光する受光素子と、レーザ発光素子と受光素子の間でレーザ光を導く光学系部品を有している。これらの光学部品はベースに搭載されている。

従来、フレームタイプのレーザ発光素子２は、引用文献１に示すように、フィン２４ａ、２５ａに両側から当接してこのレーザ発光素子２を挟持する第１のホルダ構成部材９１と第２のホルダ構成部材９２とからなる発光素子ホルダ９によって保持され、ベース１０に接着固定されている。

発光素子ホルダ９をベース１０に接着固定する際、レーザ発光素子２の発光点の位置に対する三次元方向への位置調整が行われるため、発光素子ホルダ９とベース１０とはレーザ発光素子２の発光点の位置に対する三次元方向への位置調整が可能な隙間を有して接着固定されている。
特開２００４−１９２７２０号公報

近年のディスクドライブ装置の高速化に伴い、レーザ発光素子２の発熱量が増加している。また、光ヘッド装置の小型化および薄型化に伴ってレーザ発光素子２の発光素子ホルダ９も小型化されているため、放熱フィン２４ａ、２５ａだけでは放熱が充分に行えないという問題がある。従って、例えば、熱伝導性に優れた材料によって発光素子ホルダ９を形成し、放熱フィン２４ａ、２５ａから発光素子ホルダ９への熱を放散させることが考えられるが、光ヘッド装置の小型化および薄型化に伴って、発光素子ホルダ９も小型化されているため、発光素子ホルダ９を用いても、やはり充分な放熱ができないという問題がある。なお、引用文献１に示す発光素子ホルダ９は、ベース１０との間にレーザ発光素子２の発光点の位置に対する三次元方向への位置調整が可能な隙間を有している。そのため、発光素子ホルダ９からベース１０に放熱ができない以上、レーザ発光素子２の上昇温度も高くなり、レーザ発光素子２の寿命が短縮するという問題がある。

そこで、本発明の課題は、フレームタイプのレーザ発光素子において、放熱フィンが小型化であっても充分な放熱効果を得ることができる光ヘッド装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、レーザ発光素子と、信号検出用受光素子と、前記レーザ発光素子から光記録ディスクに向かう光路および前記光記録ディスクから前記受光素子に向かう光路を構成する光学系とが装置フレームに搭載された光ヘッド装置において、前記レーザ発光素子は、放熱フィン上にレーザチップが搭載されたフレームタイプであって、該レーザ発光素子の前記レーザチップが搭載された側を上面としたとき、前記レーザ発光素子の上面側を前記装置フレームに固定するとともに、前記レーザ発光素子の前記レーザチップが搭載されている部分に相当する前記放熱フィンの下面側を外部に露出させて露出部を形成し、該露出部と前記装置フレームとに跨って配設されるとともに熱伝導性に優れた材料によって形成された放熱部材を有することを特徴とする。

本発明において、前記放熱部材は、略平行に形成された３つの突起を有し、平面形状がＥ型に形成され金属板であることが好ましい。特に、前記レーザ発光素子は、前記レーザチップを内部に収納してモールドされた樹脂から放熱フィンの両端が外部に露出された両端部を有し、該両端部の外側に並設するようにして前記金属板の３つの突起のうち、中央に形成された中央突起の両側に形成された突起が配設されていることが好ましい。このように構成すると、金属板の中央突起の両側に形成された突起を、放熱フィンの両端部に沿うように延設することにより、金属板の中央突起の両側に形成された突起をスペース効率を考慮しながら大型化することができる。故に、光ヘッド装置を大型化することなく、放熱フィンから中央突起に放熱された熱を、中央突起の両側に形成された突起から装置フレームへ効率良く伝達することができる。

本発明において、前記レーザ発光素子は、前記レーザチップを内部に収納してモールドされた樹脂から放熱フィンの両端が外部に露出された両端部を有し、該両端部が前記装置フレームに直接固定されていることが好ましい。このように構成すると、放熱フィンの両端部から装置フレームへ効率良く放熱することができる。

本発明において、前記装置フレームは、両端部に軸受けが形成された樹脂製の枠状部材からなるメインフレームと、該メインフレームの内側に配置され、前記発光素子が搭載された金属製のサブフレームとを備え、該サブフレームの端部には、前記メインフレームに連結される連結部が形成され、該連結部の近傍に前記発光素子が搭載されていることが好ましい。このように構成すると、サブフレームは熱伝達性が高く、メインフレームは安価である。このため、本発明によれば、装置フレームの低コスト化および軽量化とともに、発光素子で発生した熱をサブフレームを介して効率良くメインフレームに伝達し、放熱することができる。

本発明において、前記サブフレームは、前記レーザ発光素子の出射方向の前方に前記光学系を構成する光学素子が収納された長孔を有し、該長孔は、前記光学素子の全てが充分収納できる深さに形成されるとともに、前記長孔を構成する前記レーザ発光素子の出射方向に互いに離間した一対の壁部を有し、該一対の壁部のうち前記発光素子の出射方向前方の壁部に前記光学素子が固定されていることが好ましい。このように構成すると、例えば、一対の壁部のうち、発光素子の出射方向後方の壁部と光学素子とを離間させることができ、この場合、光学素子に対し、レーザ発光素子で発生した熱の悪影響を抑制することができる。

本発明において、フレームタイプのレーザ発光素子において、レーザチップが搭載された側を上面としたとき、レーザ発光素子の上面側を装置フレームに固定するとともに、レーザ発光素子のレーザチップが搭載されている部分に相当する放熱フィンの下面側を外部に露出させて露出部を形成し、この露出部と装置フレームとに跨って熱伝導性に優れた材料によって形成された放熱部材を配設させた。故に、放熱フィンのレーザチップが搭載されている部分に相当する放熱フィンの下面側、すなわち、熱の発生源であるレーザチップの近傍から放熱部材によって装置フレーム側に効率良く放熱することができる。従って、放熱フィンが小型化であっても、充分な放熱効果を得ることができるので、レーザ発光素子の寿命を延長させることができる。

図面を参照して、本発明を適用した光ヘッド装置の一例を説明する。なお、以下の説明では、対物レンズが見える側を上面とし、その反対側を下面としてある。

［全体構成］
図１は、本発明を適用した光ヘッド装置の平面図である。図２（ａ）〜（ｅ）は各々、図１に示す光ヘッド装置において、フレキシブル基板の一部を除去してその本体部分を拡大した平面図、底面図、左側面図、右側面図、およびＯ−Ｏ断面図である。図３（ａ）、（ｂ）は各々、図１に示す光ヘッド装置の本体部分から上面カバー、下面カバーおよびアクチュエータカバーを取り外した状態の平面図および底面図である。図４（ａ）〜（ｅ）は各々、図３に示す状態からフレキシブル基板および対物レンズ駆動機構を取り外した状態の平面図、底面図、左側面図、右側面図、およびＮ−Ｎ断面図である。図５（ａ）〜（ｄ）は各々、図４に示す状態からサブフレームを抜き出して示す平面図、底面図、Ｐ−Ｐ断面図およびＱ−Ｑ断面図である。図６（ａ）、（ｂ）は各々、図５に示すサブフレームから金属部品を取り外した状態を示す平面図およびＪ−Ｊ断面図である。

図１および図２に示すように、本発明を適用した光ヘッド装置１は、装置フレーム２の両端の各々に、ディスク駆動装置の送りねじ軸やガイド軸が係合する第１の軸受部２１１および第２の軸受部２１２が形成されており、光記録ディスクの半径方向に駆動されるようになっている。装置フレーム２の一方側の側面は、ディスク駆動機構のスピンドルモータに接近した際の干渉を防止するために円弧状に湾曲している。

装置フレーム２の上面側では略中央に対物レンズ９１が位置し、対物レンズ９１に対して第１の軸受部２１１が位置する側には、薄い金属板からなる上面カバー６が被せられている。この上面カバー６は、装置フレーム２の上面を覆う上板部６１と、この上板部６１の一方の側端縁から下方に屈曲して装置フレーム２の側面に形成されている突起に係合する第１の側板部６２と、上板部６１の他方の側端縁から下方に屈曲して装置フレーム２の側面に形成されている突起に係合する第２の側板部６３とを備えている。

装置フレーム２の底面側には、薄い金属板からなる下面カバー８が被せられており、この下面カバー８は、装置フレーム２の下面を覆う下板部８１と、この下板部８１の一方の側端縁から上方に屈曲して装置フレーム２の側面に形成されている突起に係合する第１の側板部８２と、他方の側端縁から上方に屈曲して装置フレーム２のスリット内に嵌って下面カバー８を装置フレーム２に搭載された状態を保持する弾性力を発揮する第２の側板部８３とを備えている。

装置フレーム２において、対物レンズ９１に対して第２の軸受部２１２が位置する側から左側領域にかけては、薄い金属板からなるアクチュエータカバー７が被せられている。なお、本形態では、このアクチュエータカバー７と上面カバー６とにより装置フレーム２の上面側、すなわち、光記録ディスク側を覆う防塵カバーを構成している。

図１および図２に示すフレキシブル基板３の本体部分は、図３に示すように、アクチュエータカバー７および上面カバー６の下側において装置フレーム２の上面を覆うように配置されており、このフレキシブル基板３の下面には、後述するツインレーザ光源４に対する駆動を行うためのレーザドライバＩＣ３０が実装されている。また、フレキシブル基板３では、上面カバー６の側から第１の軸受部２１１の側に向けて２本の端部３１、３２が延びており、これらの端部３１、３２に形成された配線
パターンは、後述する信号検出用受光素子５５に電気的に接続している。さらに、フレキシブル基板３は、後述するツインレーザ光源４およびフロントモニター用受光素子５６に配線パターンが電気的に接続された端部３３、３４も備えている。

ここで、装置フレーム２は、図７および図８を参照して後述するメインフレーム２１と、図９および図１０を参照して後述する金属製のサブフレーム２２とを備えており、サブフレーム２２は、メインフレーム２１の内側に配置された状態でメインフレーム２１に保持されている。

図３〜図６に示すように、光ヘッド装置１は、波長が６５０ｎｍ帯の第１のレーザ光（赤色光）、および波長が７８０ｎｍ帯の第２のレーザ光（赤外光）を用いてＤＶＤ系ディスクおよびＣＤ系ディスクに対する情報の記録、再生が可能な２波長光ヘッド装置１であり、装置フレーム２上には、第１のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＰ系のレーザダイオードと、第２のレーザ光を出射するＡｌＧａＡｓ系のレーザダイオードとを一体に備えたツインレーザ光源４が搭載されている。ここで、第１のレーザ光および第２のレーザ光は、ツインレーザ光源４から光記録ディスクに向かう光路に配置された複数の光学素子からなる共通の光学系を介して光記録ディスクであるＤＶＤ系ディスクあるいはＣＤ系ディスクに導かれ、この光学系を構成する光学素子も装置フレーム２上に搭載されている。また、光記録ディスクからの戻り光も、共通の光学系を介して共通の信号検出用受光素子５５に導かれ、かかる戻り光に対する光路を規定する光学素子、および信号検出用受光素子５５も装置フレーム２に搭載されている。

本形態の光ヘッド装置１において、共通の光学系には、ツインレーザ光源４から出射された第１および第２のレーザ光をトラッキング検出用に３ビームに回折する回折素子５１と、回折素子５１により３ビームに分離したレーザ光を部分反射するハーフミラー５２と、ハーフミラー５２からのレーザ光を平行光にするコリメートレンズ５３と、この平行光を光記録ディスクに向けて立ち上げる立ち上げミラー５９と、立ち上げミラー５９からのレーザ光を光記録ディスクの記録面に収束させる対物レンズ９１とが光学素子として含まれている。また、共通の光学系には、光記録ディスクの記録面で反射された後に、コリメートレンズ５３およびハーフミラー５２を通過した第１および第２のレーザ光の戻り光に非点収差を付与するためのセンサーレンズ５４も光学素子として含まれている。なお、ハーフミラー５２に対して回折素子５１とは反対側にはフロントモニター用受光素子５６が配置されている。

対物レンズ９１は、対物レンズ駆動機構９によってトラッキング方向およびフォーカシング方向の位置がサーボ制御されるようになっており、このような対物レンズ駆動機構９も装置フレーム２に搭載されている。本形態では、対物レンズ駆動機構９としてワイヤサスペンション方式のものを用いており、かかる対物レンズ駆動機構９としては周知のものを用いることができるので、詳細な説明を省略するが、対物レンズ９１を保持しているレンズホルダと、このレンズホルダを複数本のワイヤでトラッキング方向およびフォーカシング方向に移動可能に支持しているホルダ支持部と、装置フレーム２に固定されたヨークとを備えている。また、対物レンズ駆動機構９は、レンズホルダに取り付けられた駆動コイルと、ヨークに取り付けられた駆動マグネットにより構成される磁気駆動回路を備えており、駆動コイルに対する通電を制御することにより、レンズホルダに保持された対物レンズ９１を光記録ディスクに対してトラッキング方向およびフォーカシング方向に駆動する。なお、対物レンズ駆動機構９は、対物レンズ９１のジッタ方向の傾きを調整するチルト制御も可能である。

このように構成した光ヘッド装置１において、ツインレーザ光源４から出射された第１および第２のレーザ光は、回折素子５１を透過した後、一部がハーフミラー５２の部分反射面によって反射され、その光軸が９０度折り曲げられてコリメートレンズ５３に向かう。そして、コリメートレンズ５３で平行光化されたレーザ光は、立ち上げミラー５９でその光軸が９０度折り曲げられて対物レンズ９１に向かう。その際、ツインレーザ光源４から出射された第１および第２のレーザ光の一部は、ハーフミラー５２の部分反射面を透過して、モニター光としてフロントモニター用受光素子５６に導かれる。このフロントモニター用受光素子５６でのモニター結果は、レーザドライバＩＣを介してツインレーザ光源４にフィードバックされ、ツインレーザ光源４から出射されるレーザ光の強度が制御される。

一方、光記録ディスクからの戻り光は、対物レンズ９１、立ち上げミラー５９を逆に戻り、コリメートレンズ５３、ハーフミラー５２を介してセンサーレンズ５４に向けて出射され、このセンサーレンズ５４によって非点収差が付与された後、信号検出用受光素子５５に入射し、信号検出用受光素子５５で検出される。この信号検出用受光素子５５で検出される戻り光には、第１および第２のレーザ光が回折素子５１で回折された３ビームが含まれており、例えば、３ビームのうち、０次光からなるメインビームよって信号の再生が行われるとともに、＋−１次回折光からなるサブビームの検出結果を用いて対物レンズ９１のトラッキングエラー信号やフォーカシングエラー信号の検出が行われる。このようにして検出されたトラッキングエラー信号やフォーカシングエラー信号の検出結果に基づいて、レーザドライバＩＣは対物レンズ駆動機構９を制御する。

このように本形態では、共通の対物レンズ９１により第１のレーザ光および第２のレーザ光による記録、再生を行うため、対物レンズ９１については、同心円状の溝や段差により回折格子が形成された２波長レンズが用いられている。このため、本形態によれば、対物レンズ９１を共用しても、第１のレーザ光および第２のレーザ光の双方について、表面保護層の厚さが異なる記録層を備えた光記録ディスクに対応することができる。

［各部材の詳細説明］
図７は、本発明を適用した光ヘッド装置に用いたメインフレームの斜視図である。図８（ａ）〜（ｅ）は各々、図７に示すメインフレームの平面図、底面図、左側面図、右側面図およびＭ−Ｍ断面図である。図９（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した光ヘッド装置に用いたサブフレームを斜め上方からみたときの斜視図、および斜め下方からみたときの斜視図である。図１０（ａ）〜（ｅ）は各々、図９に示すサブフレームの平面図、底面図、正面図、左側面図および右側面図である。

（装置フレーム２の構成）
本形態の光ヘッド装置１において、装置フレーム２は、図７および図８に示す熱伝導性フィラーが含有された樹脂製の枠状部品からなるメインフレーム２１と、図９および図１０に示す金属製のサブフレーム２２とから構成されており、サブフレーム２２は、図２〜図４に示すように、メインフレーム２１の内側のサブフレーム搭載領域２１０に配置された状態でメインフレーム２１に保持されている。図７および図８に示すように、メインフレーム２１の方には第１の軸受部２１１および第２の軸受部２１２などが形成されている。図９および図１０に示すサブフレーム２２は、例えば、亜鉛合金ダイカスト品であり、図３に示すように、サブフレーム２２をメインフレーム２１に搭載した状態で、装置フレーム２の内部は、サブフレーム２２が配置された第１の光学素子設置部と、サブフレーム２２が配置されていない第２の光学素子設置部とに区画される。

すなわち、本形態では、ツインレーザ光源４、回折素子５１、ハーフミラー５２、コリメートレンズ５３、センサーレンズ５４、信号検出用受光素子５５、およびモニター用受光素子５６は、サブフレーム２２に搭載された状態でメインフレーム２１に搭載されている。これに対して、立ち上げミラー５９は、メインフレーム２１に対して直接、搭載されている。また、対物レンズ９１を駆動するための対物レンズ駆動機構９は、ヨークがメインフレーム２１に固定されることにより、メインフレーム２１上に搭載されている。

以下、光ヘッド装置１に用いた各部品の構造を詳述する。まず、図７および図８に示すメインフレーム２１は、両端部に第１の軸受部２１１および第２の軸受部２１２を備えているとともに、メインフレーム２１の内側には、その長さ方向の中心から第１の軸受部２１１の方に偏った位置にサブフレーム搭載領域２１０が形成されている。

メインフレーム２１において、サブフレーム搭載領域２１０を両側で挟む２箇所は、サブフレーム２２に対する位置決め突起２１８、２１９を各々備えた第１のサブフレーム連結領域２１３と第２のサブフレーム連結領域２１４になっており、第１のサブフレーム連結領域２１３は、第１の軸受部２１１が位置する側で隣接する端部領域２１５の斜辺部の端部から屈曲して延びる部分として形成されている。一方、第２のサブフレーム連結領域２１４は、端部領域２１５の端部から円弧状の湾曲部分への切り換わる部分に形成されている。

本形態においては、図７および図８（ａ）に示すように、第１のサブフレーム連結領域２１３の幅寸法Ｗ１１、および第２のサブフレーム連結領域２１４の幅寸法Ｗ１２は、端部領域２１５の幅寸法Ｗ２１より幅広に設定されている。すなわち、第１のサブフレーム連結領域２１３は、全体が端部領域２１５と比較して幅広になっている。また、第２のサブフレーム連結領域２１４において端部領域２１５に近い領域は、第１のサブフレーム連結領域２１３と同等な幅広になっており、端部領域２１５と比較して幅広になっている。

また、第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４はいずれも、端部領域２１５より厚さ寸法が薄く、端部領域２１５より低くなっている。従って、メインフレーム２１において、第１のサブフレーム連結領域２１３と端部領域２１５との境界領域２１６、２１７の上面、および第２のサブフレーム連結領域２１４と端部領域２１５との境界領域２１６、２１７の上面にはそれらの厚さの差に相当する段差が形成されているが、本形態では、２つの境界領域２１６、２１７の上面はいずれも、端部領域２１５側から第１のサブフレーム連結領域２１３側および第２のサブフレーム連結領域２１４側に向かって厚さ寸法が漸減するテーパ面になっている。

図９および図１０に示すように、サブフレーム２２は略矩形の平面形状を備えており、上面は全体として平坦に形成されている一方、下面側には各光学素子を位置決めするリブや凹凸などが形成されている。また、サブフレーム２２では、上面側から左右両側に向けて薄板状の第１の連結板部２２１と第２の連結板部２２２が延びている。ここで、第１の連結板部２２１には、メインフレーム２１の位置決め突起２１８が嵌る長穴２２３が貫通穴として形成され、第２の連結板部２２２には、メインフレーム２１の位置決め突起２１９が嵌る丸穴２２４が貫通穴として形成されている。

従って、サブフレーム２２を、図１〜図４に示すように、メインフレーム２１に搭載するにあたっては、サブフレーム２２をメインフレーム２１のサブフレーム搭載領域２１０に配置した状態で、第１の連結板部２２１をメインフレーム２１の第１のサブフレーム連結領域２１３に重ね、第２の連結板部２２２をメインフレーム２１の第２のサブフレーム連結領域２１４に重ねる。その結果、メインフレーム２１の位置決め突起２１８、２１９は各々、第１の連結板部２２１の長穴２２３および第２の連結板部２２２の丸穴２２４に嵌り、サブフレーム２２の位置決めが行われる。この状態で、第１のサブフレーム連結領域２１３の外側端部、および第２のサブフレーム連結領域２１４の外側端部は、第１の連結板部２２１の端縁および第２の連結板部２２２位の端縁よりも外側にはみ出しており、第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４では、第１の連結板部２２１の端縁および第２の連結板部２２２の端縁より段部２２８、２２９が形成される。従って、段部２２８、２２９にＵＶ硬化型の接着剤を塗布した後、ＵＶ照射により接着剤を固化させれば、第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４に第１の連結板部２２１および第２の連結板部２２２が接着固定される。その際、接着剤は、第１のサブフレーム連結領域２１３と第１の連結板部２２１との隙間、および第２のサブフレーム連結領域２１４と第２の連結板部２２２との隙間にも入り込んでいるので、第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４と、第１の連結板部２２１および第２の連結板部２２２とは面接着状態となる。なお、本形態では、このようにして面接着状態になっている箇所を、メインフレーム２１とサブフレーム２２との連結部という。

（サブフレーム２２への各種光学素子の実装構造）
再び、図３〜図６において、サブフレーム２２には、中央領域にハーフミラー５２が接着固定され、ハーフミラー５２の搭載位置の側方には回折素子５１が実装されている。ここで、回折素子５１は板バネ５１０により固定されている。

また、サブフレーム２２において、回折素子５１の搭載位置の側方にはツインレーザ光源４が配置されている。ここで、ツインレーザ光源４は、筒状のケースにレーザチップ４１が収納されたキャンタイプではなく、レーザチップ４１が実装されたサブマウント４３が放熱フィン４４の上面に搭載されたフレームタイプのレーザ光源であり、放熱フィン４４の両端部は、サブフレーム２２に接着剤１３０で固定されている。なお、ツインレーザ光源４では、放熱フィン４４に対してレーザチップ４１が実装されたサブマウント４３を囲むようにして樹脂部分４５によって角型にモールドされている。

一方、サブフレーム２２には、ツインレーザ光源４の放熱フィン４４の一部が嵌る段部２２６と樹脂部分４５を非接触状態に収納する溝部２２７とが形成されており、ツインレーザ光源４のレーザチップ４１が実装された上面を光ヘッド装置１の上面に向け、放熱フィン４４の上面をサブフレーム２２の段部２２６に当接して搭載することにより、ツインレーザ光源４の上下方向の位置決めが行われる。なお、ツインレーザ光源４は、放熱フィン４４の上面をサブフレーム２２の段部２２６に当接した状態で光軸の調整を行った後、ＵＶ接着剤１３０により接着固定される。また、段部２２６の段差は放熱フィン４４の厚みと同一に形成されているので、上記のようにして、ツインレーザ光源４をサブフレーム２２に搭載すると、放熱フィン４４の下面がサブフレーム２２の下面２２８と同一高さになっている。

図５（ｂ）に示すように、サブフレーム２２において、ツインレーザ光源４の前方位置には平面Ｅ型の金属部品１２がＵＶ接着剤１４１によって接着固定されており、この金属部品１２の３つの突起１２１、１２２、１２３のうちの中央の突起１２２は、放熱フィン４４の下面のうち、レーザチップ４１およびサブマウント４３が搭載されている部分の裏面側に相当する位置に配設されている。すなわち、ツインレーザ光源４のレーザチップ４１が搭載されている部分に相当する放熱フィン４４の下面が外部に露出されて露出部４６が形成されており、この露出部４６に中央の突起１２２が配設されている。

また、両側の突起１２１、１２３は、それぞれ放熱フィン４４の両端部の外側に並設するようにしてサブフレーム２２の下面２２８に配設されている。金属部品１２のサブフレーム２２に対する接着固定に際しては、図６（ａ）に示すように、サブフレーム２２の金属部品１２が配設される３箇所１４０に熱伝導性に優れた材料からなるゲルを塗布した後、この金属部品１２をサブフレーム２２に搭載し、図５（ｂ）に示す２ヶ所をＵＶ接着剤１４１によって接着固定することによりなされる。なお、ゲルは、金属部品１２をサブフレーム２２に搭載する際に、金属部品１２によって潰されて両者の間に隙間無く充填されている。

本形態の場合、上述の通り、放熱フィン４４の下面がサブフレーム２２の下面２２８と同一高さになっている。従って、金属部品１２の３つの突起１２１、１２２、１２３は、放熱フィン４４およびサブフレーム２２の下面２２８に対向する側の全ての対向面が同一平面上に形成されており、金属部品１２を単純な平面Ｅ型に形成することができる。

ツインレーザ光源４の前方位置には、金属部品１２の両側の突起１２１、１２３が配設された前方まで連結され、回折素子５１が収納された長孔２２５が形成されている。この長孔２２５は、ツインレーザ光源４の出射光軸と直交し互いに対向する壁部２２５ａおよび２２５ｂを有し、その内部に回折素子５１の全てが充分収納できる深さに形成されている。壁部２２５ａおよび２２５ｂのうち、ツインレーザ光源４の出射方向後方の壁部２２５ａは、ツインレーザ光源４が搭載された側に配設され、この壁部２２５ａに対向したツインレーザ光源４の出射方向前方の壁部壁部２２５ｂに、図５（ｂ）〜（ｄ）に示すようにして回折素子５１が、板バネ５１０および図示しない接着剤により固定されている。この場合、壁部２２５ａと回折素子５１との間には、若干の隙間が形成されているので、ツインレーザ光源４で発生した熱の影響を抑制することができる。

このようにしてサブフレーム２２に搭載されたツインレーザ光源４は、後方に延びたリードピン４２が光源実装基板４０に実装されており、この光源実装基板４０からは３本のリード線１１が延びている。また、光源実装基板４０のグランドパターンにはグランド配線１１１の一方端がハンダにより接続され、このグランド配線１１１の他方端はサブフレーム２２にネジにより固定されている。

ここで、３本のリード線１１は、一方端が光源実装基板４０にハンダにより接続されている一方、他方端はフレキシブル基板３の端部３３にハンダにより接続されている。

なお、サブフレーム２２において、ツインレーザ光源４が実装されている領域の上面には放熱シート１７が貼られている。

また、サブフレーム２２において、メインフレーム２１の第１の軸受部２１１が位置する側の端部には、開口が形成された突部２２６が形成されており、この突部２２６には、信号検出用受光素子５５を支持する支持基板５７が接着固定されている。ここで、支持基板５７は、長さ方向の中央に信号検出用受光素子５５が支持されている。また、支持基板５７の左右両側の端部５７１、５７２は、突部２２６を両側から挟むように屈曲し、接着剤により突部２２６に固定されている。このような構成を採用したため、本形態では、信号検出用受光素子５５を配置するスペースが狭い場合でも、支持基板５７としてサイズの大きなものを用いることができる。従って、支持基板５７は、放熱性が高く、かつ、熱容量が大きいので、ツインレーザ光源４の発熱などに起因する信号検出用受光素子５５の温度上昇を防止することができる。また、支持基板５７を接着した後、環境温度が変化した際に、左右両側の接着剤の間で収縮あるいは膨張の度合いにアンバランスが発生したときでも信号検出用受光素子５５の位置や姿勢が大きく変動することがない。なお、突部２２６の内側には外形が円筒状のセンサーレンズ５４が配置されている。

さらに、サブフレーム２２の他方の端部には略Ｕ字溝状の開口が形成されており、この開口にコリメートレンズ５３が固定されている。

さらにまた、サブフレーム２２において、ハーフミラー５２の背後には、フレキシブル基板３の端部が接続されたモニター用受光素子５６が実装されている。

［光ヘッド装置１の製造方法］
このように構成した光ヘッド装置１を組み立てる際には、まず、図５および図６に示すように、サブフレーム２２に対して、ツインレーザ光源４、回折素子５１、ハーフミラー５２、センサーレンズ５４、コリメートレンズ５３を搭載する。この段階では、信号検出用受光素子５５やモニター用受光素子５６はサブフレーム２２に搭載しない。また、回折素子５１およびセンサーレンズ５４は各々、板バネ５１０、５４０で仮固定されているだけである。

また、この段階では、フレキシブル基板３も接続されていないが、本形態では、ツインレーザ光源４に対してはリード線１１が接続されている。このため、リード線１１から電源供給を行って、例えば、ツインレーザ光源４のうち、ＤＶＤ用の第１のレーザチップを点灯させ、コリメートレンズ５３から出射される第１のレーザ光を観察する。そして、コリメートレンズ５３から出射された光がコリメート光となるように、ツインレーザ光源４の光軸上の位置を調整する。その際、ツインレーザ光源４については光軸に直交する位置も調節する。次に、ＣＤ用の第２のレーザチップを点灯させて、コリメートレンズ５３から出射される第１のレーザ光を観察し、ツインレーザ光源４の角度位置や回折素子５１の位置を調節する。その後、ツインレーザ光源４を接着剤１３０で固定する。

さらに、信号生成用受光素子５５をロボットなどで保持した状態で、ツインレーザ光源４から第１のレーザ光および第２のレーザ光を出射させるとともに、コリメートレンズ５３から出射された光を、光記録ディスク３００に代わる検査用ミラーで反射させ、その反射光が信号検出用受光素子５５の所定位置にスポットを形成するように、信号生成用受光素子５５およびセンサーレンズ５４の位置調整を行う。このような位置調整を行った後、信号検出用受光素子５５およびセンサーレンズ５４をサブフレーム２２に接着固定する。

このような調整をサブフレーム２２上で行った後、図４に示すように、立ち上げミラー５９が搭載されたメインフレーム２１にサブフレーム２２を搭載する。この段階では、対物レンズ駆動機構９はメインフレーム２１に搭載されていない。

サブフレーム２２のメインフレーム２１への搭載作業を行う際には、サブフレーム２２の第１の連結板部２２１および第２の連結板部２２２を各々、メインフレーム２１の第１のサブフレーム連結部２１３および第２のサブフレーム連結部２２４に重ね、第１の連結板部２２１および第２の連結板部２２２に形成されている長穴２２３および丸穴２２４にメインフレーム２１の位置決め突起２１８、２１９が嵌るように位置合わせを行う。また、ツインレーザ光源４の第１のレーザチップ４１を点灯させ、立ち上げミラー５９からの出射光を観察し、サブフレーム２２の傾きなどを調整する。

このような調整作業を行った後、第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４において、第１の連結板部２２１の端縁および第２の連結板部２２２の端縁より形成された段部２２８、２２９にＵＶ硬化型の接着剤を塗布した後、ＵＶ照射により接着剤を固化させ、第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４に第１の連結板部２２１および第２の連結板部２２２を接着固定する。その際、接着剤は、第１のサブフレーム連結領域２１３と第１の連結板部２２１との隙間、および第２のサブフレーム連結領域２１４と第２の連結板部２２２との隙間にも入り込んでいるので、第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４と、第１の連結板部２２１および第２の連結板部２２２とは面接着状態となる。

次に、図３に示すように、メインフレーム２１に対物レンズ駆動機構９を搭載する。また、レーザドライバＩＣ３０が実装されたフレキシブル基板３を搭載する。そして、フレキシブル基板３の端部３１、３２、３３、３４を信号検出用受光素子５５が実装された配線基板５５０、ツインレーザ光源４が実装された光源実装基板４０、およびモニター用受光素子５６に接続する。

次に、フレキシブル基板３との間に放熱シート１８を介在させた状態でアクチュエータカバー７を装置フレーム２に取り付ける。また、装置フレーム２の上面には上面カバー６を取り付け、装置フレーム２の底面に下面カバー８を取り付ける。このようにして、光ヘッド装置１が完成する。

［本形態の主な効果］
以上説明したように、本形態の光ヘッド装置１は、ツインレーザ光源４のレーザチップ４１が実装された上面を光ヘッド装置１の上面に向け、放熱フィン４４の上面をサブフレーム２２の段部２２６に当接して搭載するとともに、ツインレーザ光源４のレーザチップ４１が搭載されている部分に相当する放熱フィン４４の下面が外部に露出されて露出部４６が形成されており、この露出部４６に中央の突起１２２に配設されている。故に、放熱フィン４４のレーザチップ４１が搭載されている部分に相当する放熱フィン４４の下面側から中央の突起１２２に放熱された熱を中央突起１２２の両側に形成された突起１２１、１２３からサブフレーム２２へ効率良く伝達させることができる。また、放熱フィン４４の両端部からもサブフレーム２２へ効率良く放熱することができる。従って、ツインレーザ光源４の寿命を延長させることができる。

また、本形態において、平面Ｅ型の金属部品１２は、両側の突起１２１、１２３が、それぞれ放熱フィン４４の両端部の外側に並設するようにしてサブフレーム２２の下面２２８に配設されているので、金属部品１２の中央突起１２２の両側に形成された突起１２１、１２３を、放熱フィン４４の両端部に沿うように延設することにより、突起１２１、１２３をスペース効率を考慮しながら大型化することができる。故に、放熱フィン４４から中央突起１２２に放熱された熱を、突起１２１、１２３からサブフレーム２２へ効率良く伝達することができるとともに、光ヘッド装置１を大型化させずにすむ。

さらに、本形態の光ヘッド装置１において、装置フレーム２は、樹脂製の枠状部品からなるメインフレーム２１に対して亜鉛ダイカスト品からなるサブフレーム２２が接着固定された構造を備えているため、装置フレーム２は、十分な強度を備えている。また、サブフレーム２２は熱伝達性が高く、メインフレーム２１は安価であるため、本形態によれば、装置フレーム２の低コスト化および軽量化とともに、ツインレーザ光源４で発生した熱をサブフレーム２２を介してメインフレーム２１に放熱することができる。

本発明を適用した光ヘッド装置の平面図である。 （ａ）〜（ｅ）は各々、図１に示す光ヘッド装置において、フレキシブル基板の一部を除去してその本体部分を拡大した平面図、底面図、左側面図、右側面図、およびＯ−Ｏ断面図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、図１に示す光ヘッド装置の本体部分から上面カバー、下面カバーおよびアクチュエータカバーを取り外した状態の平面図および底面図である。 （ａ）〜（ｅ）は各々、図３に示す状態からフレキシブル基板および対物レンズ駆動装置を取り外した状態の平面図、底面図、左側面図、右側面図、およびＮ−Ｎ断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は各々、図４に示す状態からサブフレームを抜き出して示す平面図、底面図、Ｐ−Ｐ断面図およびＱ−Ｑ断面図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、図５に示すサブフレームから金属部品を取り外した状態を示す平面図およびＪ−Ｊ断面図である。 図１に示す光ヘッド装置に用いたメインフレームの斜視図である。 （ａ）〜（ｅ）は各々、図７に示すメインフレームの平面図、底面図、左側面図、右側面図、およびＭ−Ｍ断面図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、図１に示す光ヘッド装置に用いたサブフレームを斜め上方からみたときの斜視図、および斜め下方からみたときの斜視図である。 （ａ）〜（ｅ）は各々、図９に示すサブフレームの平面図、底面図、正面図、左側面図および右側面図である。

符号の説明

１ 光ヘッド装置
２ 装置フレーム
４ ツインレーザ光源（レーザ発光素子）
２１ メインフレーム
２２ サブフレーム
４１ レーザチップ
４４ 放熱フィン
４６ 露出部
５５ 信号検出用受光素子
７１ 第１の上板部（放熱部）
７２ 第２の上板部（冷却部）
７６ 側板部（延設部）
７７ 下板部（延設部）
９１ 対物レンズ
１２１、１２２、１２３ ３つの突起
２１１、２１２ 軸受け
２２５ 長孔

Claims (6)

1. レーザ発光素子と、信号検出用受光素子と、前記発光素子から光記録ディスクに向かう光路および前記光記録ディスクから前記受光素子に向かう光路を構成する光学系とが装置フレームに搭載された光ヘッド装置において、
   前記レーザ発光素子は、放熱フィン上にレーザチップが搭載されたフレームタイプであって、該レーザ発光素子の前記レーザチップが搭載された側を上面としたとき、前記レーザ発光素子の上面側を前記装置フレームに固定するとともに、前記レーザ発光素子の前記レーザチップが搭載されている部分に相当する前記放熱フィンの下面側を外部に露出させて露出部を形成し、該露出部と前記装置フレームとに跨って配設されるとともに熱伝導性に優れた材料によって形成された放熱部材を有することを特徴とする光ヘッド装置。
2. 請求項１において、前記放熱部材は、略平行に形成された３つの突起を有し、平面形状がＥ型に形成され金属板であることを特徴とする光ヘッド装置。
3. 請求項２において、前記レーザ発光素子は、前記レーザチップを内部に収納してモールドされた樹脂から放熱フィンの両端が外部に露出された両端部を有し、該両端部の外側に並設するようにして前記金属板の３つの突起のうち、中央に形成された中央突起の両側に形成された突起が配設されていることを特徴とする光ヘッド装置。
4. 請求項１ないし３において、前記レーザ発光素子は、前記レーザチップを内部に収納してモールドされた樹脂から放熱フィンの両端が外部に露出された両端部を有し、該両端部が前記装置フレームに直接固定されていることを特徴とする光ヘッド装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記装置フレームは、両端部に軸受けが形成された樹脂製の枠状部材からなるメインフレームと、該メインフレームの内側に配置され、前記発光素子が搭載された金属製のサブフレームとを備え、該サブフレームの端部には、前記メインフレームに連結される連結部が形成され、該連結部の近傍に前記発光素子が搭載されていることを特徴とする光ヘッド装置。
6. 請求項５において、前記サブフレームは、前記レーザ発光素子の出射方向の前方に前記光学系を構成する光学素子が収納された長孔を有し、該長孔は、前記光学素子の全てが充分収納できる深さに形成されるとともに、前記長孔を構成する前記レーザ発光素子の出射方向に互いに離間した一対の壁部を有し、該一対の壁部のうち前記発光素子の出射方向前方の壁部に前記光学素子が固定されていることを特徴とする光ヘッド装置。
   

Images