JP4084206B2 - 光ピックアップ、及びそれを用いたディスク駆動装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体であるディスクを回転させて情報の再生あるいは記録・再生を行う可換媒体型ディスク駆動装置に係り、特にCD−R/RW、DVD−RAM/R/RW装置用の光ピックアップに関する。
【0002】
【従来の技術】
ディスク駆動装置に用いられている光ピックアップには、実際の記録・再生動作時に発熱するレーザダイオード、レーザ駆動回路基板、高周波モジュール、対物レンズ駆動装置に用いられている駆動用コイル等の部品を備えている。これらの発熱部品、特に高速記録時は発熱量が大幅に増加し、光ピックアップ内で局部的な温度分布による熱変形等が引き起こされる。従来のディスク駆動装置に用いられている光ピックアップでは、例えば特開平10−283650号公報(特許文献1)に記載されているように、発熱部品に放熱部材を備え熱伝導シートで結ぶことで効率の良い放熱を行う、あるいは特開平6−111357号公報(特許文献2)に記載されているように、発熱部品を空気層で断熱する等の方法が用いられていた。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−283650号公報
【特許文献2】
特開平6−111357号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ディスク駆動装置の多機能化に伴い、ディスクに情報を記録可能なディスク駆動装置としてCD−R/RWが普及してきた。また、さらに記録容量の大きなDVD−RAM/R/RW等の装置が開発されている。ディスクの情報を再生する装置に比較して、記録・再生する装置では、光ピックアップに備えたレーザダイオードからの射出光(レーザ光)の出力が大きくなる。このため、従来の再生専用ディスク駆動装置以上にピックアップ部における熱問題が顕在化してくる。
【0005】
一般的にディスク駆動装置に用いられている光ピックアップには、実際の記録・再生動作時に発熱を伴うレーザダイオード、レーザ駆動回路基板(IC)、高周波モジュール、対物レンズ駆動装置に用いられている駆動用コイル等の部品を備えている。これらの発熱部品により光ピックアップ内では、局部的な温度分布による熱変形を引き起こしている。特に光学部品においてこの局部的な温度分布は、例えばレンズの球面の曲率が変化する等により焦点距離や焦点位置が変化し光軸ずれ要因となる。このことにより、ディスク駆動装置の信号劣化、誤動作の原因となるため、防止する必要が生じた。
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、記録・再生可能なディスク駆動装置における光ピックアップの動作時に生じる上記に示した熱作用を緩和させるために光学部品の温度分布を一様に分布させることである。これにより、信頼性の高い光ピックアップを提供し、これを用いた高品位なディスク駆動装置を提供することである。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
上記課題を解決するため、本発明の光ピックアップは、
ベース部材と、
ディスクの情報を再生あるいは、ディスクへ情報を記録する検出光を射出するレーザダイオードと、
前記レーザダイオードからの検出光の射出状態を制御するレーザ駆動回路素子と、
前記レーザダイオードから射出された検出光を前記ディスクの所定位置に導き、前記ディスクで反射された反射光を検出器に導く光学部品であって、前記ベース部材に支持された光学部品と、
前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子からの熱が前記光学部品に均一に伝わるように設けられた熱輸送部材とを有する。
【0008】
前記熱輸送部材は、前記光学部品を挟んで互いに反対側に位置する第1の接続部及び第2の接続部であって、前記ベース部材に固定された第1の接続部及び第2の接続部を有し、
前記第1及び第2の接続部のうち、前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子に近い方の接続部は、前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子に遠い方の接続部よりも、前記ベース部材に接続される接続面積が小さい。
【0009】
前記熱輸送部材は、前記光学部品を挟んで互いに反対側に位置する第1の接続部及び第2の接続部であって、前記ベース部材に固定された第1の接続部及び第2の接続部を有し、
前記第1及び第2の接続部のうち、前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子に近い方の接続部は、前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子に遠い方の接続部よりも、断面積が小さい。
【0010】
本発明のディスク駆動装置は、光ピックアップを有するディスク駆動装置であって、
前記光ピックアップは、
ベース部材と、
ディスクの情報を再生あるいは、ディスクへ情報を記録する検出光を射出するレーザダイオードと、
前記レーザダイオードからの検出光の射出状態を制御するレーザ駆動回路素子と、
前記レーザダイオードから射出された検出光を前記ディスクの所定位置に導き、前記ディスクで反射された反射光を検出器に導く光学部品であって、前記ベース部材に支持された光学部品と、
前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子からの熱が前記光学部品に均一に伝わるように設けられた熱輸送部材とを有する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。また、一部の断面図において、図面を見易くするため、断面を現すハッチングを一部省略している。
【0012】
図1は、本発明の一実施例である光学部品12の温度分布を一様にする熱輸送部材13を備えた光ピックアップ4を示したものである。ここでは、例としてCD−R/RW装置やDVD−RAM/R/RW等に用いられている半導体レーザダイオードを備えた再生あるいは、記録・再生用光ピックアップに関して実施の形態を説明する。
【0013】
図1に示すように、光ピックアップ4は、実際の記録・再生動作時に発熱を伴うレーザダイオード14、レーザ駆動回路基板(ICチップが搭載されたモジュール,レーザ駆動回路素子)15、高周波モジュール、対物レンズ駆動装置16に用いられている駆動用コイル等の部品を備えている。
【0014】
これらの発熱部品(レーザダイオード14,レーザ駆動回路基板15)からの発熱により光ピックアップ4、特に光学部品12の局部的な温度分布により、例えばレンズの球面の曲率が変化する等により焦点距離や焦点位置が変化して光軸ずれ要因となる。同様に、光学部品12の支持位置が変化し、光学部品が傾く等も光軸ずれ要因となる。
【0015】
このことにより、ディスク駆動装置の信号劣化、誤動作の原因となる問題が生じている。その中でディスク1(図2参照)への情報記録が可能な光ピックアップ4においては、記録動作時にレーザダイオード14の出力が増し、供給電力によりレーザダイオード14およびレーザ駆動回路基板15の双方の発熱量も非常に大きくなっている。
【0016】
本発明は、このような光ピックアップ4における記録・再生時の発熱部品による光学部品12への局部的な温度分布の課題を解決するために、熱輸送部材13を用い、光学部品12の発熱部品に近い接続面積17a(図5及び図6参照)を小さく、発熱部品に遠い接続面積17b(図5及び図6参照)を大きくして、光学部品12の温度分布を一様にする光ピックアップ4構造とした。
【0017】
あるいは、接触面積ではなく接続部への部材の断面積を光学部品12の発熱部品に近い断面積を小さく、発熱部品に遠い断面積を大きくし光学部品12の温度分布を一様にする光ピックアップ4構造としてもよい。
【0018】
本図では、発熱部品であるレーザ駆動回路基板15を熱輸送部材13に取付け、その近傍にある光学部品であるプリズム12のレーザ駆動回路基板15に近い側に接続面積17aを小さくした突起(接続部)とレーザ駆動回路基板15の遠い側に接続面積17bを大きくした突起(接続部)によってプリズム12への熱回路を設け、温度分布を一様とする。その際、熱の伝導は熱輸送部材11から光学部品12を取付けられるピックアップケース(ベース部材)18に間接的に接続して光学部品に伝えても、熱輸送部材11から光学部品12に直接的に接続してもよいものとする。
【0019】
以降、本発明による光ピックアップ4に関して係る作用、効果について以下、説明する。
まず、光ピックアップ4を用いた一般的なディスク駆動装置、およびその動作について説明する。
【0020】
図2は、一般的な可換媒体型ディスク駆動装置の分解斜視図と記録媒体となるディスク1を示したものである。ディスク駆動装置は、円盤状の情報記録媒体であるディスク1を装置内へ搬送後、スピンドルモータ2へ搭載し、ディスク1の情報を再生する、あるいは
記録・再生する状態に持っていくディスクローディング機構を備えている。このディスクローディング機構は、ディスクトレー11、図示していないローディング用モータ、モータの駆動力を伝達するギア、駆動力伝達部材およびディスク1をスピンドルモータ2のターンテーブルに固定するディスククランパ3によって構成されている。ディスクローディング動作は、ディスク1を装置内に搬入あるいは、装置外に搬出するため、搬送時にディスク1を載せるディスクトレー11を装置のフロントパネル10に設けた搬入出孔より出し入れする動作と、装置内に搬入されたディスク1をスピンドルモータ2のターンテーブルに搭載し、トップカバー8のディスク1に対向する面に備えているディスククランパ3により固定するため、スピンドルモータ2、ディスク1の情報を再生あるいは記録・再生する光ピックアップ4、これらを保持しているユニットメカシャシ5を一体的に上下昇降させる動作とからなる。
【0021】
ディスク1がスピンドルモータ2に固定されると、スピンドルモータ2は規定の回転数で回転し、ユニットメカシャシ5に備えた前記光ピックアップ4により、ディスク1に記録された情報の再生を行ったり、またはディスク1に情報を記録する。この光ピックアップ4は、ディスク1の半径方向に移動可能な駆動手段を備えている。また、ユニットメカシャシ5には、スピンドルモータ2、前記光ピックアップ4が備えている。
【0022】
装置外部からユニットメカシャシ5に伝わる振動や衝撃は、インシュレータ6a、6b、6c、6d(弾性部材)により減衰される。ユニットメカシャシ5は、このインシュレータ6a、6b、6c、6dを介して、図示していないユニットホルダーに取り付けている。さらに、前記ユニットホルダーはメカベース7部に嵌合結合している。ディスク駆動装置は、これらの機構をボトムカバー9及びトップカバー8に取り付けた状態でコンピュータ装置等に組み込まれるよう構成されている。
【0023】
このような光ディスク駆動装置に用いる光ピックアップ4について実施の形態を説明する。
図3及び図4は従来の光ピックアップ4の温度分布を表したものである。発熱部品であるレーザダイオード14やレーザ駆動回路基板15の近傍が高温部となり、そこから離れ方向に温度勾配があり、軸受け部が低温部となる。その際、光学部品12が主に配置される個所19(図3参照)にも温度勾配が確認できる。この局部的な温度分布は光学部品12の取付け位置を移動させたり傾かせたり、レンズ等の球面の曲率を変化させ焦点距離や焦点位置を変化させ光軸ずれ要因となる。このことより、ディスク駆動装置の信号劣化、誤動作の原因となる問題が生じている。
【0024】
図5は本発明の温度を一様とする作用を説明する図である。発熱部品であるレーザ駆動回路基板15は熱輸送部材13に取付け、ピックアップケース(ベース部材)18と隙間をあけ熱的遮断したものである。この熱輸送部材13は、光学部品12に近い側のピックアップケース18に接続面積17aを小さくした突起(接続部)で接続されている。一方、光学部品12に遠い側のピックアップケース18に接続面積17bを大きくした突起(接続部)で接続されている。即ち、熱輸送部材13は、光学部品12を挟んで互いに反対側に位置する第1の突起(接続部)及び第2の突起を有し、第1及び第2の突起は、熱輸送部材13に固定され、第1及び第2の突起のうち、レーザ駆動回路基板(レーザ駆動回路素子)15に近い方の突起は、レーザ駆動回路基板15に遠い方の突起よりも、接続面積や断面積が小さくなっている。双方の突起からピックアップケース18へ伝導する熱量が同一となるように突起の接続面積や断面積や位置を決定する。これにより光学部品12に伝わる熱が均一となり、光学部品12の温度分布が一様となる。
従って、光軸ずれ等が起こらない信頼性の高い光ピックアップが提供でき、これを用いた高品位なディスク駆動装置を提供できる。
【0025】
その際、熱輸送部材13は、放熱板やフレキシブル基板押さえや防塵、電磁シールドを兼ねたカバーでもよいものとする。
また、レーザ駆動回路基板15と熱輸送部材13あるいは熱輸送部材13とピックアップケース18の接続は、直接突起等を設けて接続させても、シート状の熱伝導部材等を介して接続させてもよいものとする。
また、熱伝導部材13と光学部品12近傍への接続は、ピックアップケース18を介しても直接シート状の熱伝導部材等を介して接続してもよいものとする。
【0026】
図6は本発明の一実施例である光ピックアップの部分構造図である。本図では、発熱部材としてレーザダイオード14とレーザ駆動回路基板15を考慮した構造である。レーザダイオード14はピックアップケース18に取付けられ、レーザ駆動回路基板15は熱輸送部材13に取付けられている。レーザダイオード14の熱の流れは、レーザダイオード14からピックアップケース18を伝わって光学部品12に伝わる。それに対して、レーザ駆動回路基板15の熱の流れは、先に述べた図5と同様に、レーザ駆動回路基板15から熱輸送部材13に、熱輸送部材13の光学部品12に近い側のピックアップケース18に接続面積17aを小さくした突起と、光学部品12に遠い側のピックアップケース18に接続面積17bを大きくした突起を介してピックアップケースに接続し、光学部品12に伝わる。双方の光学部品に伝わる熱量が同一となるように突起の接続面積や断面積や位置を調整する。これによって、光学部品12の温度分布が一様となる。
【0027】
レーザダイオード14とピックアップケース18の接続はシートやゲル状の熱伝導部材を介して接続してもよく、熱輸送部材13とレーザ駆動回路基板15やピックアップケース18の接続も先の同様に直接的でも間接的でもよいものとする。
ここでは、光学部品12として代表的なものとしてプリズムを取り上げたが、ビーム成形レンズや反射ミラー等光学部品全般のものを指す。
【0028】
以上、述べた本発明の光ピックアップ4を用いると光ピックアップ4内の光学部品12の光軸ずれ等を引き起こす熱変形を防ぐことができ、信頼性の高い高品位な記録・再生可能な光ピックアップ4およびディスク駆動装置を提供できる。
【0029】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【0030】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
本発明によると、光ピックアップに熱輸送部材を設け、ディスク上の情報を再生あるいはディスク上へ情報を記録する時に発熱するレーザダイオード、レーザ駆動回路基板等の部品の熱量を光学部品に均一に与えることができる。これにより、光学部品の局部的な温度分布による熱変形を防ぐことができ、レーザダイオードから射出された検出光をディスクへ導き、ディスクからの反射光を光検出器に導くプリズム、ミラー、レンズ等の光学部品間での相対的な位置ずれ、光軸ずれ等を防ぐことができる。
このような光ピックアップを用いたディスク駆動装置においては、熱的な回路の誤動作を防ぐことができ、装置の信頼性の向上が図れ、高品位なディスク駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である熱輸送部材を備えた光ピックアップ構造図である。
【図2】一般的なディスク駆動装置の分解斜視図とディスクの外観図である。
【図3】従来の光ピックアップ温度分布図である。
【図4】従来の光ピックアップ温度分布図である。
【図5】本発明のよる光ピックアップの温度を一様とする作用を説明する図である。
【図6】本発明の一実施例である光ピックアップの部分構造図である。
【符号の説明】
1…ディスク、
2…スピンドルモータ、
4…光ピックアップ、
12…光学部品、
13…熱輸送部材、
14…レーザダイオード、
15…レーザ駆動回路基板(レーザ駆動回路素子)、
17a,17b…接続面積、
18…ピックアップケース(ベース部材)
Claims (4)
- ベース部材と、
ディスクの情報を再生あるいは、ディスクへ情報を記録する検出光を射出するレーザダイオードと、
前記レーザダイオードからの検出光の射出状態を制御するレーザ駆動回路素子と、
前記レーザダイオードから射出された検出光を前記ディスクの所定位置に導き、前記ディスクで反射された反射光を検出器に導く光学部品であって、前記ベース部材に支持された光学部品と、
前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子からの熱が前記光学部品に均一に伝わるように設けられた熱輸送部材とを有し、
前記熱輸送部材は、前記光学部品を挟んで互いに反対側に位置する第1の接続部及び第2の接続部であって、前記ベース部材に固定された第1の接続部及び第2の接続部を有し、
前記第1及び第2の接続部のうち、前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子に近い方の接続部は、前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子に遠い方の接続部よりも、前記ベース部材に接続される接続面積が小さいことを特徴とする光ピックアップ。 - ベース部材と、
ディスクの情報を再生あるいは、ディスクへ情報を記録する検出光を射出するレーザダイオードと、
前記レーザダイオードからの検出光の射出状態を制御するレーザ駆動回路素子と、
前記レーザダイオードから射出された検出光を前記ディスクの所定位置に導き、前記ディスクで反射された反射光を検出器に導く光学部品であって、前記ベース部材に支持された光学部品と、
前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子からの熱が前記光学部品に均一に伝わるように設けられた熱輸送部材とを有し、
前記熱輸送部材は、前記光学部品を挟んで互いに反対側に位置する第1の接続部及び第2の接続部であって、前記ベース部材に固定された第1の接続部及び第2の接続部を有し、
前記第1及び第2の接続部のうち、前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子に近い方の接続部は、前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子に遠い方の接続部よりも、断面積が小さいことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1又は請求項2に記載の光ピックアップにおいて、
前記熱輸送部材は、前記光ピックアップのカバー、或いは放熱板と兼用されていることを特徴とする光ピックアップ。 - 光ピックアップを有するディスク駆動装置であって、
前記光ピックアップは、
ベース部材と、
ディスクの情報を再生あるいは、ディスクへ情報を記録する検出光を射出するレーザダイオードと、
前記レーザダイオードからの検出光の射出状態を制御するレーザ駆動回路素子と、
前記レーザダイオードから射出された検出光を前記ディスクの所定位置に導き、前記ディスクで反射された反射光を検出器に導く光学部品であって、前記ベース部材に支持された光学部品と、
前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子からの熱が前記光学部品に均一に伝わるように設けられた熱輸送部材とを有し、
前記熱輸送部材は、前記光学部品を挟んで互いに反対側に位置する第1の接続部及び第2の接続部であって、前記ベース部材に固定された第1の接続部及び第2の接続部を有し、
前記第1及び第2の接続部のうち、前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子に近い方の接続部は、前記レーザダイオード及び前記レーザ駆動回路素子に遠い方の接続部よりも、前記ベース部材に接続される接続面積が小さいことを特徴とするディスク駆動装置。
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