JP2008146785A - フレームタイプレーザのホルダユニットおよびこのホルダユニットを備えた光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレームタイプレーザを密封可能なホルダユニット、および、このホルダユニットを搭載した光ディスク装置を提供する。
【解決手段】フレームタイプレーザ１を圧入する貫通孔１３を備えたホルダ２と、ＬＤ６と電気的に接続されたフレキシブルプリント配線基板３と、ＬＤ６から発せられた光が透過可能な回折格子４と、を備えたフレームタイプレーザ１のホルダユニットにおいて、貫通孔１３の一端部１２はＬＤ６から発せられたレーザ光の出射口であって、回折格子４は、ホルダの一端部を含む面に、前記一端部１２を塞ぐように密着し、フレキシブルプリント配線基板３は、ホルダ２の貫通孔１３の他端部１７を含む面に、前記他端部１７を塞ぐように密着させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザダイオードのホルダユニットに関し、特に、フレームタイプレーザのホルダユニットに関する。

現在のＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などを記録媒体とする光ディスク装置は、内部にレーザダイオード（以下、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）と記述する場合がある）を備え、このＬＤと、ＬＤから発せられたレーザ光と、このレーザ光が記録媒体によって反射された光を受光するフォトディテクタ（以下、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）と記述する場合がある）とによって記録の読み書きを行う。

ＬＤは台座部に搭載され、その台座部をさらにホルダに取り付けることによって固定される。またこのホルダは、さらにＩＣチップなどを搭載した光ピックアップ装置に搭載される。この光ピックアップ装置をリニアに移動させる移動機構とスピンドルモータによる光ディスクの回転機構とによって読み書きをする位置が特定される。

また、上記の台座部は大別すると２種類のタイプに分別される。一つはキャンタイプと呼ばれる円筒形状の囲いをＬＤの回りに設けて密封するタイプであり、他方は、角型のフレームのみによってＬＤを囲む非密閉型のフレームタイプと呼ばれるものである。

ここで、光ディスク装置は光ディスクの特徴を、最大限に引き出すように構成される。光記録による原理的な記録密度は、収束できる光スポットの大きさから決まり、高い記録密度、或いは、読み出し分解能を実現するために、レーザ光を回折限界近くまで絞る光学系を用いること、光スポットが記録膜の上で正しく焦点を結ぶようにすることなどが要求される。

したがって、レーザ光を出射するＬＤにホコリや汚れが付着すると上記の要求を満たすことが出来なくなる。そこで上記のキャンタイプレーザと呼ばれる、円筒形状の囲いでＬＤを覆いホコリや汚れが付着しないホルダユニットが用いられる場合がある。しかしながら、キャンタイプレーザは構造的に複雑であり、また、円筒型の囲いは技術的に作成が困難でコストが高いという問題がある。

そこで、低コストなレーザとしてフレームタイプレーザと呼ばれるＬＤを角型のフレームに搭載したレーザが使用される場合がある。（例えば特許文献１）
特開２００４−３１０９０２号公報

しかしながら、フレームタイプレーザでは、ＬＤが密閉されていないため、ホコリや汚れがＬＤに付着し、レーザ光が正確に出射されなくなるなどの問題がある。

そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、密封構造のフレームタイプレーザのホルダユニットおよびこのホルダユニットを備えた光ディスク装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明による光ディスク装置は、レーザダイオードがフレームによって非密封に囲まれて成るフレームタイプレーザと、このフレームタイプレーザを圧入する貫通孔を備え、亜鉛をダイキャスト法によって一体成形することによって形成されるホルダと、レーザダイオードと電気的に接続されたフレキシブルプリント配線基板と、レーザダイオードから発せられた光が透過可能な回折格子と、を備え、貫通孔にフレームタイプレーザを圧入する際の圧入部分は、このフレームタイプレーザに備えられた放熱フィン部分であり、フレームタイプレーザとフレキシブルプリント配線基板との電気的接続は、フレームタイプレーザに設けられている端子ピンとフレキシブルプリント配線基板とが半田付けされて成り、貫通孔の一端部はレーザダイオードから発せられたレーザ光の出射口であって、回折格子は、ホルダの前記一端部を含む面に、前記一端部を塞ぐように接着剤によって密着され、プリント配線基板の一部は、ホルダの貫通孔の他端部を含む面に、前記他端部を塞ぐように接着剤によって密着されている、フレームタイプレーザのホルダユニットを搭載することを特徴とする。

このような構成によると、フレームタイプレーザが設置されるホルダの貫通孔の開口部を塞ぐことが可能になるため、フレームタイプレーザを密封する構成となり、ホコリの進入や汚れの付着などを防止することが可能なホルダユニットを備えた光ディスク装置を提供することが可能になる。

上記目的を達成するため、本発明によるホルダユニットは、レーザダイオードがフレームによって非密封に囲まれて成るフレームタイプレーザと、このフレームタイプレーザを圧入する貫通孔を備えたホルダと、レーザダイオードと電気的に接続されたプリント配線基板と、レーザダイオードから発せられた光が透過可能な光学素子と、を備えたフレームタイプレーザのホルダユニットにおいて、貫通孔の一端部は前記レーザダイオードから発せられたレーザ光の出射口であって、光学素子は、前記ホルダの一端部を含む面に、前記一端部を塞ぐように密着し、プリント配線基板は、ホルダの貫通孔の他端部を含む面に、前記他端部を塞ぐように密着して成ることを特徴とする。

このような構成によると、フレームタイプレーザが設置されるホルダの貫通孔の開口部を塞ぐことが可能になる。したがって、フレームタイプレーザを密封する構成となり、ホコリの進入や汚れの付着などを防止することが可能になる。

またさらに、本発明によるホルダユニットは、貫通孔にフレームタイプレーザを圧入する際の圧入部分は、このフレームタイプレーザに備えられた放熱フィン部分であることが望ましい。

このような構成によると、フレームタイプレーザをホルダに圧入するための新たな部材を設ける必要がない。また、放熱フィンがホルダと当接することによって、効率よく熱を外部（ホルダ）に放熱することが可能になる。

またさらに、本発明によるホルダユニットは、光学素子はホルダに接着剤によって接着されることが望ましい。

このような構成によると、ホルダに設けられた貫通孔の前記一端部を密着して防ぐことが可能になる。したがって、前記一端部からのホコリなどの進入を確実に防ぐことが可能になる。

またさらに、本発明によるホルダユニットは、プリント配線基板は接着剤によって接着されることが望ましい。

このような構成によると、ホルダに設けられた貫通孔の前記他端部を密着して防ぐことが可能になる。したがって、前記他端部からのホコリなどの進入を確実に防ぐことが可能になる。

またさらに、本発明によるホルダユニットは、フレームタイプレーザとプリント配線基板との電気的接続は、フレームタイプレーザに設けられている端子ピンとプリント配線基板が半田付けされて成ることが望ましい。

このような構成によると、端子ピンとプリント配線基板との電気的接続を確実に行うことが可能になり、また、端子ピンをプリント配線基板に貫通させて接続させる場合には、その貫通させるためのプリント配線基板に形成された孔を、電気的接続と同時に、塞ぐことも可能になる。したがって、フレームタイプレーザの密封状態を保つことが可能になる。またさらに、ワイヤーなどを使用した電気的接続と比較して、端子ピンはフレームタイプレーザに固定されて設けられていて自由度を持たないため、接続した部材間の固定が強固に成される。したがって、この半田付けによる電気的接続はフレームタイプレーザの固定にも寄与する。

またさらに、本発明によるホルダユニットは、光学素子は、回折格子であっても良い。

このような構成によると、例えば、トラッキングを行う場合などの３ビーム法に必要なレーザ光の分割を上記の密閉と同時に行うことが可能になる。したがって、予め種々の光ディスク装置に必要な光学素子を用いることで、部材数を減らすことが可能になり、コストの削減につながる。

またさらに、本発明によるホルダユニットは、プリント配線基板はフレキシブルプリント配線基板であることが望ましい。

このような構成によると、加工が容易であり、また、このフレキシブルプリント基板の一部がホルダに密着固定された状態でも、その他の密着固定されていない部分が自由度を持つため、このホルダユニット外部への配線が容易になる。

またさらに、本発明によるホルダユニットは、ホルダはダイキャスト法による一体成形によって形成され、ホルダの材料は亜鉛であることが望ましい。

このような構成によると、ホルダとしての合成を有し、放熱フィンからの熱を効率よく吸収することが可能になる。

本発明のフレームタイプレーザのホルダユニットによれば、レーザダイオードにホコリや汚れが付着せず、精度の高いレーザ光を出射することが可能になる。

本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、図面によっては便宜上、部材番号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。

先ず、本発明の第１実施形態であるＤＶＤ装置について説明する。図１は本実施形態のＤＶＤ装置の基本構成を示すブロック図である。図２は本実施形態におけるホルダユニットの透視斜視図である。図３は本実施形態におけるホルダユニットの分解斜視図である。図４は本実施形態におけるフレームタイプレーザ１の外観斜視図である。図５は本実施形態におけるホルダ２の外観斜視図である。図６は図５におけるＡ−Ａ断面図である。図７は図５におけるＢ−Ｂ断面図である。図８、図９は本実施形態におけるホルダユニットの外観斜視図である。なお、図中で同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１に本実施形態のＤＶＤ装置の基本構成を示すブロック図を示す。ただし、便宜上、記録媒体として光ディスクも合わせて図示している。本実施形態のＤＶＤ装置は光ディスクの回転機構、光ヘッドとその移動機構、各種サーボ系、信号処理系、およびシステム制御系を備えて構成されている。

このような構成のＤＶＤ装置において、光ヘッド内に搭載された本実施形態の特徴部分である、フレームタイプレーザ１のホルダユニットについて以下に詳述する。

本実施形態で用いた、フレームタイプレーザ１のホルダユニットの透視斜視図を図２に示し、分解斜視図を図３に示す。本実施形態のホルダユニットは、フレームタイプレーザ１とこのフレームタイプレーザ１をはめ込むホルダ２とフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）と記述する場合もある）３と回折格子４とから成る。

先ず、フレームタイプレーザ１の外観斜視図を図４に示す。本実施形態のフレームタイプレーザ１は、平板型の金属で形成されたフィン５、５と、ＬＤ６と、このＬＤ６を取り囲むように樹脂によって形成されたＬＤフレーム部７（以下、単にフレーム部７と記述する場合もある）と、３本の端子ピン（リードピン）８、９、１０とを備えている。

ＬＤ６は、化合物半導体の、リッジ部位を有する積層構造によって形成される。この積層構造は化合物半導体の基板上にバッファ層、クラッド層、活性層、ブロック層、キャップ層などを含みさらに上下に電極を形成したものを用いる。

端子ピン８、１０はそれぞれ、ＬＤ６とＰＤ（図示しない）とに接続され、残る一本の端子ピン９は電源供給用の端子である。これらの端子ピン８、９、１０はＦＰＣ３に貫通されて、その貫通部分を半田付けによって接続される。したがって、端子ピン８、９、１０を貫通させるために設けられた孔は半田によって塞がれる。

また、端子ピン８、９、１０を含めてフレームタイプレーザは固体化されたもの、すなわち、各部材間で自由度を持たないものである。したがって、端子ピン８、９、１０が固定されるとフレームタイプレーザ１全体がこの固定された位置に対して固定されることとなる。

フィン５、５はＬＤ６などの電子部品の発熱による熱を効率よく外部に放出するために設けられている。そのためフィン５、５は、放熱性の高い金属で形成され、フレーム部７から張り出した形で形成されている。また、この形状によって、ホルダ２との固定が成される。

具体的には、フィン５、５のフレーム部７から張り出した部分と嵌合する窪み部１１、１１がホルダ２に形成されていて、その窪み部１１、１１にフィン５、５が圧入されて固定される。また、上述したように、端子ピン８、９、１０のＦＰＣ３への固定もフレーム部７の固定に寄与する。

フレーム部７は、耐熱性の高い樹脂で形成されていることが好ましく、図４に示すように、ＬＤ６などの電子部品を取り囲む形状で形成されていて、ＬＤ６からのレーザ光の出射方向に開口部１２（貫通孔１３の一端部１２）が設けられている。フィン５、５からのＬＤ６が設置されている方向のフレーム部７の高さは、フレーム部７に囲まれたＬＤ６などの電子部品の高さに対し十分に高く設計されている。したがって、このフレーム部７が、ＬＤ６などの電子部品を保護していて、組み立て時などのハンドリングをも容易にしている。

次に、フレームタイプレーザ１が圧入されるホルダ２について図５、図６、図７を用いて説明する。図５はホルダ２のＦＰＣが密着する側からの斜視図である。ホルダ２は貫通孔１３を有する。この貫通孔１３の内部の形状は、フレームタイプレーザ１が挿入可能、且つ、フレームタイプレーザ１の輪郭の一部が嵌合するような形状を成している。ただし、フィン５、５のＸ方向から観察した一角部１４、１４に相当する部分には、嵌め代部１５、１５が設けられている。また、このフレームタイプレーザ１が嵌め込まれる部分の一部は面取りされている部分１６もある。これらはフレームタイプレーザ１を圧入する際に嵌め込み易くするために設けられたものである。

また、貫通孔１３の窪み部１１、１１は、フィン５、５が圧入されるように形成される。そのため、フィン５、５の厚さと同等の厚さを有するように形成する。

貫通孔１３のレーザ光が出射する方向の一端部１２の形状は円形を成している。また、貫通孔１３のもう一方の開口部である他端部１７も、略円形を成している。これらの一端部１２、および他端部１７はそれぞれ、回折格子４とＦＰＣ３とによって密閉される。
このような形状を成したホルダ２の原料は、放熱性の高さやコストを考慮して亜鉛を用いている。また形成方法にはダイキャスト法による一体成形法を用いている。

次に、回折格子４について図８を用いて説明する。回折格子４は上面視において四角形状で平板型に形成されている。この回折格子４は、ＬＤ６から発せられたレーザ光を回折して分割し、その分割されたレーザ光によってトラッキングを行うために設けられる。

トラッキングはＬＤ６から発せられたレーザ光が、回折格子４によって記録再生用の０次光（主レーザ光）と、トラッキング用の±１次光（副レーザ光）２本の計３本に分けられ、副レーザ光の２本は、光ディスクの記録面に形成された案内溝の中心から僅かにずらした位置に照射され、両者からの反射光をＰＤの２つの受光面で受け、このＰＤからの差動信号により制御するものである。

また、回折格子４は、ホルダ２のレーザ光の出光側の面に接着剤によって密着して固定される。ただし、この回折格子４は水平面内における格子角度の調整が必要である。そのため、先ず、板バネを用いて回折格子４をホルダ２に押し付けることで、回折格子４とホルダ２の回折格子４に接する面との平行を保ちながら、この面内で回折格子４を回転させて格子の角度を調節し、最後に、上記の接着剤によって固定する。この接着剤は耐熱性に優れたものであることが好ましい。接着時の位置決めとしては、回折格子４の中心が上述したホルダ２の開口部１２の中心と同じ位置になるように設置する。このようにすると、接着剤の糊代が均等かつ十分にとることが可能になるため、この接着剤が貫通孔１３の内部へ回り込むことによる汚染を防止することができる。

次にフレキシブルプリント基板３について図９を用いて説明する。本実施形態で用いるＦＰＣ３は、図７に示すように、端子ピン８、９、１０と接続される側の一部１８は、円形状を成している。これは、上述したように、ホルダ２の貫通孔１３の他端部１７が円形状であるためであり、その他端部１７を塞ぐことが可能なように形成されている。

またＦＰＣ３とホルダ２とは接着剤によって密着して固定される。その際に接着剤が貫通孔１３の内部に回り込むことがないように、接着剤の糊代が十分に取れるようにＦＰＣ３の輪郭の大きさを決定する。

また、本実施形態では、上述のように、端子ピン８、９、１０はＦＰＣ３を貫通し、その貫通部分を、ホルダ２に対向する面とは反対の面方向からの半田付けによって封止している。

このようにして構成されたホルダユニットによると、フレームタイプレーザ１がホルダ２内に密封される構成になるため、組み立て後にホコリや汚れが入り込むことを防ぐことが可能になる。したがって、ＬＤ６が汚染されず、正確で精度の高いレーザ光を出射することが可能になる。

そして、このホルダユニットは、ＤＶＤ装置の光ヘッド内部に搭載され、ＦＰＣ３が種々の信号処理系などに接続されて本実施形態のＤＶＤ装置となる。

その他本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、上記の回折格子４の代わりに波長板を用いることも可能であり、また、ビーム形状を整形するためのプリズムなどを用いることも可能である。

またさらに、ＦＰＣ３のホルダ２に当接する部分の形状は、貫通孔１３の他端部１７を十分に塞ぐことが可能な形状および面積を備えていれば、上記実施形態の円形状の代わりに、多角形形状であっても良い。

本実施形態のＤＶＤ装置の基本構成を示すブロック図である。 本実施形態におけるホルダユニットの斜視透視図である。 本実施形態におけるホルダユニットの分解斜視図である。 本実施形態におけるフレームタイプレーザ１の外観斜視図である。 本実施形態におけるホルダ２の外観斜視図である。 図５におけるＡ−Ａ断面図である。 図５におけるＢ−Ｂ断面図である。 本実施形態におけるホルダユニットの外観斜視図である。 本実施形態におけるホルダユニットの外観斜視図である。

符号の説明

１ フレームタイプレーザ
２ ホルダ
３ ＦＰＣ
４ 回折格子
５ フィン
６ ＬＤ
７ フレーム部
８ 端子ピン
９ 端子ピン
１０ 端子ピン
１１ 窪み部
１２ 開口部
１３ 貫通孔

Claims (10)

1. レーザダイオードがフレームによって非密封に囲まれて成るフレームタイプレーザと、
   前記フレームタイプレーザを圧入する貫通孔を有し、亜鉛をダイキャスト法によって一体成形することによって形成されるホルダと、
   前記レーザダイオードと電気的に接続されたフレキシブルプリント配線基板と、
   前記レーザダイオードから発せられた光が透過可能な回折格子と、
   を備え、
   前記貫通孔に前記フレームタイプレーザを圧入する際の圧入部分は、当該フレームタイプレーザに備えられた放熱フィン部分であり、
   前記フレームタイプレーザと前記フレキシブルプリント配線基板との電気的接続は、前記フレームタイプレーザに設けられている端子ピンと前記フレキシブルプリント配線基板とが半田付けされて成り、
   前記貫通孔の一端部は前記レーザダイオードから発せられたレーザ光の出射口であって、
   前記光学素子は、前記ホルダの前記一端部を含む面に、前記一端部を塞ぐように接着剤によって密着され、
   前記プリント配線基板の一部は、前記ホルダの前記貫通孔の他端部を含む面に、前記他端部を塞ぐように接着剤によって密着されている、フレームタイプレーザのホルダユニットを搭載することを特徴とする光ディスク装置。
2. レーザダイオードがフレームによって非密封に囲まれて成るフレームタイプレーザと、
   前記フレームタイプレーザを圧入する貫通孔を備えたホルダと、
   前記レーザダイオードと電気的に接続されたプリント配線基板と、
   前記レーザダイオードから発せられた光が透過可能な光学素子と、
   を備えたフレームタイプレーザのホルダユニットにおいて、
   前記貫通孔の一端部は前記レーザダイオードから発せられたレーザ光の出射口であって、
   前記光学素子は、前記ホルダの前記一端部を含む面に、前記一端部を塞ぐように密着し、
   前記プリント配線基板の一部は、前記ホルダの前記貫通孔の他端部を含む面に、前記他端部を塞ぐように密着していることを特徴とするフレームタイプレーザのホルダユニット。
3. 前記貫通孔に前記フレームタイプレーザを圧入する際の圧入部分は、当該フレームタイプレーザに備えられた放熱フィン部分であること特徴とする請求項２に記載のフレームタイプレーザのホルダユニット。
4. 前記光学素子は前記ホルダに接着剤によって接着されることを特徴とする請求項２または３に記載のフレームタイプレーザのホルダユニット。
5. 前記プリント配線基板の一部は前記ホルダに接着剤によって接着されることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のフレームタイプレーザのホルダユニット。
6. 前記フレームタイプレーザと前記プリント配線基板との電気的接続は、前記フレームタイプレーザに設けられている端子ピンと前記プリント配線基板が半田付けされて成ることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のフレームタイプレーザのホルダユニット。
7. 前記光学素子は、回折格子であることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載のフレームタイプレーザのホルダユニット。
8. 前記プリント配線基板はフレキシブルプリント配線基板であることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載のフレームタイプレーザのホルダユニット。
9. 前記ホルダはダイキャスト法による一体成形によって形成されることを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載のフレームタイプレーザのホルダユニット。
10. 前記ホルダは亜鉛であることを特徴とする請求項２〜９のいずれかに記載のフレームタイプレーザのホルダユニット。

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