JP2007179606A - 光ヘッド装置およびディスクドライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザドライバに生じる発熱による光学素子の位置ずれを防止し、光学特性への影響を抑制することができ、しかも放熱板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およびこの光ヘッド装置を搭載したディスクドライブ装置を提供すること。
【解決手段】本形態の光ヘッド装置１は、光記録ディスクへの記録も行うため、レーザドライバＩＣでの発熱が大きいが、レーザドライバＩＣに対しては、光学素子を覆う上面カバー６とは別体のアクチュエータカバー７の第１の上板部７１を重ねてある。このため、レーザドライバＩＣで発生した発熱は、上面カバー６に伝わらないので、レーザドライバＩＣで発生した熱から光学素子を保護することができる。しかも、アクチュエータカバー７は、光記録ディスクと対向しているので、光記録ディスクの回転によって発生した空気の流れによってアクチュエータカバー７が冷却される。
【選択図】図２

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レーザ発光素子を駆動するレーザドライバの放熱構造に関する。

従来、ＣＤやＤＶＤ等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は、光源としてのレーザ発光素子を有する光学系と、レーザ発光素子を駆動するレーザドライバＩＣと、光学系が搭載されるフレームと、光学系を保護するためフレームに固定されるカバーなどを備えている。

この種の光ヘッド装置では、光学系を保護するためのカバーが、一般にステンレス製の金属板から形成されており、このカバーを用いて、レーザドライバに生じる発熱を放散している。すなわち、従来の光ヘッド装置では、レーザドライバの放熱板を兼用したカバーが使用されており、図１４および図１５を用いて、従来の光ヘッド装置の構成を説明する。

図１４に示すように、光ヘッド装置１０１は、光源としてのレーザ発光素子１０２と、レーザ発光素子１０２を駆動するため、回路基板１０３上に設けられたレーザドライバＩＣ１０４と、レーザ発光素子１０２を有する光学系（詳細は図示省略）が搭載されて固定されるフレーム１０５とを備えている。そして、図１５に示すように、フレーム１０５には、光学系を保護するため、ステンレス鋼板からなるカバー１０６が取付ねじ１０８によって固定されている。

カバー１０６は、図１５から明らかなようにフレーム１０５の底面側の大半部分を覆うように固定されており、このカバー１０６によって、光学系を構成する光学素子が覆われている。また、カバー１０６は、伝熱性と弾性とを有する図示しない伝熱シートを介してレーザドライバＩＣ１０４に接触している。従って、レーザドライバＩＣ１０４で生じた発熱は、伝熱シートを介してフレーム１０５に放散されるようになっており、カバー１０６は、レーザドライバＩＣ１０４の放熱板としての機能を備えている。

なお、レーザドライバＩＣの発熱をより積極的に放熱するための方法として、特許文献１では、レーザドライバＩＣを光記録ディスク側に配設し、光記録ディスクの回転により空気を拡散し、レーザドライバＩＣからの発熱を放熱部材を介して空気中へ放散するようにしている。
特開２００４−１９２７５１号公報

図１５に示すように、従来の光ヘッド装置１０１の構成を採用した場合には、カバー１０６がレーザドライバＩＣ１０４の放熱板としての機能を有していることから、レーザドライバＩＣ１０４の温度上昇に伴い、カバー１０６の温度が上昇する。このカバー１０６は、光学系が搭載されたフレーム１０５の底面側の大半部分を覆っているため、カバー１０６の温度上昇に伴って、フレーム１０５全体の温度も上昇する。また、カバー１０６の温度上昇に伴って、カバー１０６に覆われるように配置された光学素子の温度も上昇する。

ここで、近年の光記録ディスクの高記録密度化や記録速度の高速化に伴い、レーザ発光素子を駆動するレーザドライバＩＣ１０４に生じる発熱量が増加している。一方で、光ヘッド装置の小型化および薄型化に伴って放熱板も小型化されている。故に、フレーム１０５全体の上昇温度や、カバー１０６に覆われるように配置された光学素子の上昇温度も高くなるため、光ヘッド装置１０１の光学特性に影響を与えてしまうという問題が顕在化してきている。すなわち、フレーム１０５の温度上昇等によって、光学系を構成する光学素子の固定位置にずれが発生し、光ヘッド装置１０１の光学特性に影響を与えてしまうという問題が顕在化してきている。

また、特許文献１では、レーザドライバＩＣを光記録ディスク側に設け、カバーとは別部材となる放熱部材により放散させることにより光学素子への悪影響を回避することはできるが、放熱部材のジッタ方向に対向する両腕部がアクチュエータ（対物レンズ駆動機構）を避けるようにコ字状に形成されており、外形が大型の割には放熱面積が得られず、放熱効果が低いという問題がある。また、レーザドライバＩＣ専用の放熱部材を別途設ける必要があり、部品点数が増加するという問題がある。さらに、ノートパソコン等に用いられる薄型の光ヘッド装置では、放熱部材が光記録ディスクが載置されるトレイの開口から露出しないため、冷却効果が低いという問題がある。

そこで、本発明の課題は、レーザドライバに生じる発熱による光学素子の位置ずれを防止し、光学特性への影響を抑制することができ、しかも放熱板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およびこの光ヘッド装置を搭載したディスクドライブ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、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素子と、該光学素子としての対物レンズを駆動する対物レンズ駆動機構と、前記発光素子を駆動するレーザドライバＩＣと、該レーザドライバＩＣ、前記発光素子、前記光学素子、および前記対物レンズ駆動機構が搭載される装置フレームとを備え、前記光記録ディスクの記録および再生の少なくともいずれか一方を行う光ヘッド装置において、前記装置フレームには、前記光学素子および前記対物レンズ駆動機構の前記光記録ディスク側を保護する保護カバーを有し、該保護カバーは、前記光学素子の前記光記録ディスク側を覆う第１の保護カバーと、前記対物レンズ駆動機構の前記光記録ディスク側を覆う第２の保護カバーとが別体で構成されており、該第２の保護カバーを熱伝導性に優れた材料によって形成するとともに、その一部を光記録ディスク側に露出するようにして配設された前記レーザドライバＩＣまで延設し、該レーザドライバＩＣから発生する熱を放散可能な放熱部としたことを特徴とする。

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、前記信号検出用受光素子、および前記光学素子の少なくとも一部が搭載された金属製のサブフレームとを備え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、発行素子で発生した熱をサブフレームを介してカバー部材などに伝達し、放熱することができる。

本発明において、前記第２の保護カバーは、前記レーザドライバＩＣに対して前記対物レンズ駆動機構の反対側が、前記装置フレームに固定されるとともに前記対物レンズ駆動機構に対して前記レーザドライバＩＣの反対側が、前記装置フレームに固定されていることが好ましい。特に、前記第２の保護カバーは、前記レーザドライバＩＣに対して、前記対物レンズ駆動機構の反対側が、前記装置フレームの前記光記録ディスク側を上面としたときの下面まで延接された延設部を有していることが好ましい。このように構成すると、レーザドライバＩＣから発生した熱を第２の保護カバーからバランスよく装置フレームに伝達可能となり、装置フレームからの放熱効率を向上させることができる。

本発明において、前記対物レンズ駆動機構と前記レーザドライバＩＣとは、前記光記録ディスクの半径方向に近接配置され、その半径方向の外側にレーザドライバＩＣが配設されていることが好ましい。光記録ディスクは半径方向の内側と比較して外側の回転速度が大きいため空気の拡散効率も大きい。このように構成すると、光記録ディスクの半径方向の外側にレーザドライバＩＣを配設することで空気冷却による放熱効率を向上させることができる。

本発明において、前記第２の保護カバーは、銅またはアルミまたはステンレス製の金属板であることが好ましい。

本発明では、光ヘッド装置を搭載したディスクドライブ装置において、前記光記録ディスクを載置するトレイを有し、該トレイは、前記光ヘッド装置の可動方向に沿って開口して前記対物レンズが前記光記録ディスクに対向可能に露出する開口部を有し、該開口部から、前記光記録ディスクに対向可能に前記第２の保護カバーが露出していることが好ましい。このように構成すると、第２の保護カバーが、光記録ディスクが載置されるトレイの開口から露出し、空気の流れがトレイによって遮られないので、空気の拡散によって第２の保護カバーからの熱が滞留することがない。従って、より一層の放熱効果を得ることができる。

本発明において、レーザドライバＩＣから発生する熱を放散可能な放熱部を有する第２の保護カバーが、光学素子の光記録ディスク側を保護する第１の保護カバーと別体で構成されているので、レーザドライバに生じる発熱を第１の保護カバーに伝達させずにすむ。故に、第１の保護カバーで覆われた光学素子のレーザドライバの発熱による位置ずれを防止し、光学特性への影響を抑制することができる。また、第２の保護カバーを熱伝導性に優れた材料によって形成し、しかも光記録ディスク側に配設することで光記録ディスクの回転に伴う空気拡散により放熱効率を向上できる。従って、第２の保護カバーが小型であっても充分な放熱効果を得ることができる。

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）〜（ｃ）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、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３００（図１２参照）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２４０（図１２参照）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第１の保護カバーとしての上面カバー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、図１０および図１１を参照して後述する薄い金属板からなる第２の保護カバーとしての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３００側を覆う保護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６および図７を参照して後述するメインフレーム２１と、図８および図９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４および図５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３００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３００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３００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３００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３００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３００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３００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３００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３００に対応することができる。

［各部材の詳細説明］
図６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７（ａ）〜（ｅ）は各々、図６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８（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９（ａ）〜（ｅ）は各々、図８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。図１０は、本発明を適用した光ヘッド装置に用いたアクチュエータカバーの斜視図である。図１１（ａ）〜（ｄ）は各々、図１０に示すアクチュエータカバーの平面図、底面図、右側面図、および正面図である。

（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６および図７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８および図９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６および図７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８および図９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６および図７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６および図７（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８および図９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。

（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５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に接着剤で固定されている。なお、フレームタイプのレーザ光源では、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を囲むように樹脂部分４５がモールドされている。

ここで、ツインレーザ光源４は、レーザチップ４１が実装された上面を光ヘッド装置１の上面に向けて配置され、放熱フィン４４の上面がサブフレーム２２の段部２２６に当接し、上下方向の位置決めが行われている。

また、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当接している。

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。

（アクチュエータカバー７の構成）
図１０および図１１に示すように、アクチュエータカバー７は、１枚の金属板を所定形状に加工したもので、図２と図３とを対比すると分かるように、フレキシブル基板３においてレーザドライバＩＣ３０が実装されている領域を覆う後述する放熱部としての台形形状の第１の上板部７１と、この第１の上板部７１から対物レンズ駆動機構９の側に向けて延びて左右のワイヤを覆う後述する冷却部としてのＵ字形状の第２の上板部７２と、この第２の上板部７２の先端部において装置フレーム２に対して金属ネジにより固定される固定板部７３と、第１の上板部７１の外周縁から装置フレーム２の側面を通って装置フレーム２の下面側まで延びた２本の爪部７４、７５と、第１の上板部７１の外周縁から２本の爪部７４、７５の間を通って装置フレーム２の下側まで延びた側板部７６およびこの側板部７６の下端部で屈曲して装置フレーム２の下面側を覆う下板部７７からなる延設部とを備えている。ここで、第１の上板部７１と第２の上板部７２との境界部分はプレス加工による段部として形成され、第２の上板部７２と固定板部７３との境界部分もプレス加工による段部として形成されている。このように構成したアクチュエータカバー７は、第１の上板部７１がフレキシブル基板３においてレーザドライバＩＣ３０が実装されている領域の裏面側に対して放熱シート１８を介して間接的に接触されるように装置フレーム２に取り付けられている。

図１２は、図１に示す光ヘッド装置を搭載したディスクドライブ装置の一部を模式的に示し、斜め上方から見た斜視図である。図１３は、図１２に示すディスクドライブ装置において、その一部を拡大して示す拡大図である。

本形態のディスクドライブ装置２３０は、ノートパソコン等に用いられるものであり、光記録ディスク３００を載置し、図示しない筐体に進退自在に保持されたトレイ２１０を有している。トレイ２１０は、樹脂製のフレームで構成され、裏側に配設された光ヘッド装置１の可動方向に沿って開口し、対物レンズ９１が光記録ディスク３００に対向可能に露出する開口部２００を有している。なお、ディスクドライブ装置２３０には、光記録ディスク３００の載置部２１０ａの略中心に光記録ディスク３００を回転駆動させるスピンドルモータ２４０が配設されている。

開口部２００からは、対物レンズ９１以外にスピンドルモータ２４０の一部、アクチュエータカバー７および上面カバー６の一部が露出している。特に、アクチュエータカバー７のＵ字形状の第２の上板部７２は、若干の隙間を介して光記録ディスク３００に対向しているため空気冷却による冷却効率が高く、放熱部として台形形状の第１の上板部７１からアクチュエータカバー７に放散された熱を効率良く空気冷却させる冷却部になっている。すなわち、スピンドルモータ２４０によって回転駆動された光記録ディスク３００で発生した空気流は、開口部２００を通してアクチュエータカバー７の第２の上板部７２に直接あたり、第２の上板部７２は空気流によって空気冷却が促進されるためレーザドライバＩＣ３０からアクチュエータカバー７に放散された熱を効果的に冷却することができる。なお、本形態の場合、第１の上板部７１と第２の上板部７２とが近接配置されているため、第１の上板部７１に放散された熱を第２の上板部７２により効率良く冷却することができる。

また、上述の通り対物レンズ駆動機構９とレーザドライバＩＣ３０とが、光記録ディスク３００の半径方向に近接配置され、その半径方向の外側にレーザドライバＩＣ３０が配設されている。ここで、スピンドルモータ２４０によって回転駆動された光記録ディスク３００で発生した空気流は、光記録ディスク３００の外周側の方が内周側より強い。故に、本形態では、レーザドライバＩＣ３０が開口部２００から露出していないが、強い空気流が開口部２００を通してトレイ２１０の裏側に流れ込み、空気が拡散されることにより第１の上板部７１の上面からの熱の放散を促進することができる。

［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を接着剤で固定する。

さらに、信号生成用受光素子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、光記録ディスク３００への記録も行うため、レーザドライバＩＣ３０での発熱が大きいが、レーザドライバＩＣ３０に対しては、ツインレーザ光源４および複数の光学素子を覆う上面カバー６とは別体に形成したアクチュエータカバー７の放熱部としての第１の上板部７１と重ねて接触させている。このため、レーザドライバＩＣ３０で発生した発熱は、上面カバー６側に伝わらないので、レーザドライバＩＣ３０で発生した熱から光学素子を保護することができる。しかも、アクチュエータカバー７の冷却部としての第２の上板部７２は、光記録ディスク３００と対向しているので、光記録ディスク３００の回転によって発生した空気の流れによってアクチュエータカバー７が冷却される。それ故、本形態によれば、レーザドライバＩＣ３０で発生した熱を効率よく逃がすことができる。

また、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を介して上面カバー６および下面カバー８に伝達し、放熱することができる。

さらに、本形態において、アクチュエータカバー７は、レーザドライバＩＣ３０に対して対物レンズ駆動機構９と反対側が、メインフレーム２１に固定されるとともに対物レンズ駆動機構９に対してレーザドライバＩＣ３０の反対側が、メインフレーム２１に固定されている。特に、アクチュエータカバー７は、レーザドライバＩＣ３０に対して対物レンズ駆動機構９と反対側がアクチュエータカバー７の光記録ディスク３００側を上面としたときの下面まで延接された延設部としての則板部７６および下板部７７を有しているので、レーザドライバＩＣ３０から発生した熱をアクチュエータカバー７からバランスよく熱伝導性フィラーが含有されたメインフレーム２１に伝達可能となり、メインフレーム２１からの放熱効率を向上させることができる。

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）〜（ｃ）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６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８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。 図１に示す光ヘッド装置に用いたアクチュエータカバーの斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は各々、図１０に示すアクチュエータカバーの平面図、底面図、右側面図、および正面図である。 図１に示す光ヘッド装置を搭載したディスクドライブ装置の一部を模式的に示し、斜め上方から見た斜視図である。 図１２に示すディスクドライブ装置において、その一部を拡大して示す拡大図である。 従来技術にかかる光ヘッド装置のカバーを取り外した状態での底面を示す底面図である。 従来技術にかかる光ヘッド装置の底面を示す底面図である。

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（発光素子）
６ 上面カバー（第１の保護カバー）
７ アクチュエータカバー（第２の保護カバー）
９ 対物レンズ駆動機構
２１ メインフレーム
２２ サブフレーム
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
２３０ ディスクドライブ装置
２１０ トレイ
２００ 開口部
３００ 光記録ディスク

Claims (7)

1. 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素子と、該光学素子としての対物レンズを駆動する対物レンズ駆動機構と、前記発光素子を駆動するレーザドライバＩＣと、該レーザドライバＩＣ、前記発光素子、前記光学素子、および前記対物レンズ駆動機構が搭載される装置フレームとを備え、前記光記録ディスクの記録および再生の少なくともいずれか一方を行う光ヘッド装置において、
   前記装置フレームには、前記光学素子および前記対物レンズ駆動機構の前記光記録ディスク側を保護する保護カバーを有し、該保護カバーは、前記光学素子の前記光記録ディスク側を覆う第１の保護カバーと、前記対物レンズ駆動機構の前記光記録ディスク側を覆う第２の保護カバーとが別体で構成されており、該第２の保護カバーを熱伝導性に優れた材料によって形成するとともに、その一部を光記録ディスク側に露出するようにして配設された前記レーザドライバＩＣまで延設し、該レーザドライバＩＣから発生する熱を放散可能な放熱部とした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、前記信号検出用受光素子、および前記光学素子の少なくとも一部が搭載された金属製のサブフレームとを備えていることを特徴とする光ヘッド装置。
3. 請求項１または２において、前記第２の保護カバーは、前記レーザドライバＩＣに対して前記対物レンズ駆動機構の反対側が、前記装置フレームに固定されるとともに前記対物レンズ駆動機構に対して前記レーザドライバＩＣの反対側が、前記装置フレームに固定されていることを特徴とする光ヘッド装置。
4. 請求項３において、前記第２の保護カバーは、前記レーザドライバＩＣに対して、前記対物レンズ駆動機構の反対側が、前記装置フレームの前記光記録ディスク側を上面としたときの下面まで延接された延設部を有し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、前記対物レンズ駆動機構と前記レーザドライバＩＣとは、前記光記録ディスクの半径方向に近接配置され、且つ半径方向の外側にレーザドライバＩＣが配設されていることを特徴とする光ヘッド装置。
6. 請求項１ないし５において、前記第２の保護カバーは、銅またはアルミまたはステンレス製の金属板であることを特徴とする光ヘッド装置。
7. 請求項１ないし６記載の光ヘッド装置を搭載したディスクドライブ装置において、
   前記光記録ディスクを載置するトレイを有し、該トレイは、前記光ヘッド装置の可動方向に沿って開口して前記対物レンズが前記光記録ディスクに対向可能に露出する開口部を有し、該開口部から、前記光記録ディスクに対向可能に前記第２の保護カバーが露出していることを特徴とするディスクドライブ装置。
   

Images