JP4278485B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＤプレーヤやＤＶＤプレーヤなどに搭載される光ピックアップ装置に係り、特に発光素子から発せられる熱を放熱する放熱部材が設けられた光ピックアップ装置に関する。

ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに対する情報の記録や情報の再生を行う光ディスク装置には、レーザ光をディスクの記録面に向けて発射する発光素子と、前記ディスクから反射された反射光を受光する受光素子とが設けられている。また、半導体レーザである前記発光素子はレーザー発光により発熱するために、この熱を発散させるための放熱部材を設けることが好ましい。特に、前記発光素子と前記受光素子との双方を有する光学ユニットであるホログラムユニットを用いるときには、発光素子の発熱により前記受光素子が高熱になって光検出精度および寿命に影響を与えるおそれがあるために、前記放熱部材を設けることがさらに必要となる。

以下の特許文献１に記載の光ピックアップ装置は、光ディスクの記録面に沿って移動する移動ベースの端面に、前記ホログラムユニットと断面がコの字形状の放熱部材が設けられている。前記放熱部材は、コの字形状の底板が前記ホログラムユニットに当てられ且つ対向する２つの側面がベースの上面と下面に平行に向けられた状態で、コの字状の板ばねによって、ベースとホログラムユニットと放熱部材の底板とが一緒に保持されている。
特開平８−２８７５０１号公報

しかし、特許文献１に記載のものは、放熱部材と板ばねとが分離された部材であるため、その組立作業では、放熱部材をベースの端面にホログラムユニットと共に組み付け、放熱部材を位置決めして保持した状態で、板ばねを組み付けることが必要である。板ばねを組み込むまでの間、放熱部材を保持していなくてはならないため、組立作業が煩雑であり、また組立作業に余分な治具などが必要になる。

また、特許文献１に記載のものは、コの字形状の板ばねをベースの下方から組み付ける構造であるため、板ばねを組み付ける際に、放熱部材が板ばねの組み付け方向へ位置ずれしやすく、この点においても組立作業が煩雑である。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、放熱部材を移動ベースに個別に位置決めする必要なく、確実に且つ簡単に取付けることができる光ピックアップ装置を提供することを目的としている。

本発明は、記録媒体の記録面に沿って移動するベースに、前記記録面に対向する対物レンズと、前記対物レンズを介して前記記録面にレーザ光を照射する発光素子と、前記記録面から反射された反射光を受光する受光素子と、前記発光素子が発する熱を放熱する放熱部材と、が搭載されている光ピックアップ装置において、
前記ベースは、前記記録媒体に対向する側である上面と、その反対側の下面と、端面とを有し、前記発光素子を有する光学ユニットが前記端面に設置されており、金属板で形成されたホルダは、前記記録媒体に対向する側の上板と、この上板と平行な下板と、前記ホルダの端面に対向する端部板とを有し、前記ホルダと前記放熱部材の一方に穴が、他方に凸部が形成されており、
前記凸部が前記穴内に移動自在に挿入されて、前記ホルダの上板と下板および端部板との間で、前記放熱部材が前記端部板に接近し離間する方向へ移動自在に保持された状態で、前記ホルダが前記ベースに固定され、前記ホルダの前記端部板に一体に形成された板ばねにより、前記放熱部材が前記光学ユニットに押し付けられていることを特徴とするものである。

この光ピックアップ装置では、放熱部材がホルダに保持されているため、少なくとも前記上板と下板および端部板との間に放熱部材を収容した状態で（必ずしも脱落不能に保持されていなくてもよい）、放熱部材とホルダとを一緒にベースに固定できるため、放熱部材をベースの端面に位置決めした状態で板ばねを取付けるという煩雑な組立工程を不要にできる。またホルダをベースに組み付けた状態で、放熱部材は、前記上板と下板との間に位置して、前記板ばねで光学ユニットに押し付けられるので、放熱部材がベースの端面において上下方向へ不用意に動くことがなく、この点でも組み付け作業が容易である。
さらに板ばねはホルダと一体に形成されているため、別個のばね部材も不要である。

また本発明は、前記ホルダには、前記上板、下板および端部板と直交する対を成す側板が形成されており、前記放熱部材は、前記上板と下板と端部板および前記側板との間に保持されていることが好ましい。

この構造では、ホルダ内で放熱部材が各方向へ容易に動くことなく、さらに確実に保持される。

また本発明は、前記ホルダを前記ベースから外したときに、前記板ばねにより前記放熱部材が付勢され、前記凸部が前記穴の端部に位置することにより、前記放熱部材が前記ホルダに容易に脱落しないように保持されることが好ましい。

この構造では、ベースに組み込む前のホルダに放熱部材が容易に脱落しないように保持されるため、ベースへの組み付け作業がさらに容易である。

また、前記ホルダの前記上板と下板とで、前記ベースが上下から弾性的に挟持されると、ベースに対するホルダの上下の位置ずれを防止でき、またホルダをベースに仮止めすることも可能である。

なお、前記光学ユニットには、前記発光素子と共に前記受光素子が設けられているものであってもよいし、光学ユニットに発光素子のみが設けられているものであってもよい。

本発明は、放熱部材とホルダとを一緒にベースに組み込むことができ、また放熱部材の位置ずれも防止しやすくなる。

図１は本発明の実施の形態の光ピックアップ装置をディスク側から見たときの平面図、図２は図１に示す光ピックアップ装置をＩＩ−ＩＩ線で切断した拡大断面図、図３は図１に示す光ピックアップ装置のＩＩＩ矢視の側面図、図４は、図２のＩＶ矢視で見た光学ユニットと放熱部材およびホルダの分解底面図である。

各図では、ディスクに向かうＺ１方向が上方、Ｚ２方向が下方、Ｘ方向が光ピックアップ装置の移動方向（ラジアル方向）、Ｙ方向が発光素子から発せられるレーザ光の光軸方向（タンゼンシャル方向）である。

図１に示すように、この光ピックアップ装置１は合成樹脂材料またはアルミニウム合金などで成型された移動ベース５を有している。移動ベース５は、Ｙ２側がガイド軸２で案内され、Ｙ１側がガイド軸３で案内されてＸ方向へ直線的に往復移動自在である。

前記ガイド軸２，３が支持されている機構ベース（図示せず）には、スピンドルモータとこのスピンドルモータで回転駆動されるターンテーブルとから成る回転駆動手段が設けられており、ＣＤやＤＶＤなどの再生専用あるいは記録専用または記録・再生が可能な光ディスクの中心穴が前記ターンテーブルにクランプされる。

前記機構ベースにはスレッド機構が設けられており、このスレッド機構によって、前記移動ベース５が、前記ディスクの記録面に沿ってＸ方向へ移動させられる。Ｘ１方向がディスクの内周側でＸ２方向がディスクの外周側である。

前記移動ベース５には、上方（Ｚ１方向）に向けて開放された凹部６が形成されており、この凹部６内に補正ユニット１０が支持されている。この補正ユニット１０はユニットベース１１を有している。ユニットベース１１は、支点部１２、およびラジアル調整部１３とタンゼンシャル調整部１４とで、移動ベース５に支持されている。前記ラジアル調整部１３の調整により、ユニットベース１１を、支点部１２を支点としてラジアル方向へ傾かせる調整ができ、前記タンゼンシャル調整部１４の調整により、ユニットベース１１を前記支点部１２を支点としてタンゼンシャル方向へ傾かせる調整が可能である。

前記ユニットベース１１には支持部材１５が固定され、この支持部材１５に４本のワイヤなどから成る弾性支持部材１６が支持されている。前記弾性支持部材１６はＹ１方向に延びており、この弾性支持部材１６の先部にレンズホルダ１７が支持され、このレンズホルダ１７に対物レンズ１８が保持されている。この対物レンズ１８の光軸は上下方向（Ｚ方向）に延びている。また、ユニットベース１１には、前記対物レンズ１８の光軸の真下に位置するプリズムなどの傾斜反射部材が配置されている。

前記レンズホルダ１７には、フォーカスコイルとトラッキングコイルとから成るコイル１９ａが固定されており、前記ユニットベース１１にはマグネット１９ｂが固定されて、補正駆動手段１９が形成されている。前記マグネット１９ｂから前記コイル１９ａを横断する磁界が形成されており、前記フォーカスコイルに通電することにより、レンズホルダ１７がＺ方向へ微駆動されて、対物レンズ１８からディスクに与えられるレーザ光のスポットのフォーカス補正が行われる。またトラッキングコイルに通電することにより、レンズホルダ１７がＸ方向へ微駆動されて、前記ディスクの記録面での前記スポットのトラッキング補正が行われる。

図２に示すように、前記移動ベース５は、ディスクに対向する側である上面５ａと、この上面５ａと逆側の下面５ｂを有している。また移動ベース５はＹ１側の端面５ｃを有している。前記端面５ｃには装着穴７が開口しており、移動ベース５の内部には、前記装着穴７と前記凹部６の内部空間とを連通する光軸穴８が形成されている。

前記装着穴７にはホログラムユニットと称される光学ユニット２０が装着されている。図４にも示すように、この光学ユニット２０は、合成樹脂などで形成されたケース２１を有しており、このケース２１の内部に設けられた小基板に、発光素子である半導体レーザと、受光素子であるホトダイオードが収納されている。前記発光素子の発光光軸は、前記光軸穴８を経て、前記凹部６内に設けられた前記傾斜反射面に向けられている。光学ユニット２０のＹ１側の端面は放熱面２０ａとされている。

光学ユニット２０では、前記ケース２１の背面に支持基板２２が固定されており、前記半導体レーザと前記ホトダイオードに接続された複数の端子は、前記支持基板２２に形成された導電パターンに接続されている。この導電パターンには、光ピックアップ装置１の外部に延びるフレキシブル基板２３が接続されており、図１に示すようにこのフレキシブル基板２３が外部に延びて回路基板に接続されている。また、前記支持基板２２には、図４に示す取付けねじ３６，３６が挿入される取付穴が開口している。

図２に示すように、前記光学ユニット２０の背部には放熱部材２５が設置されている。この放熱部材２５は、アルミニウムやアルミニウム合金などの熱伝導率の高い金属材料で形成されている。図４に底面図を示すように、前記放熱部材２５はＸ方向へ細長い形状である。図２に示すように、放熱部材２５は、断面がコの字形状あるいはＵ字形状であり、底板２６とこの底板２６から間隔を開けて立ち上がる側板２７，２８および、側板２７と側板２８との間に形成されて上方（Ｚ１方向）およびＸ１ならびにＸ２方向へ開放された放熱空間２９が形成されている。前記底板２６の下面の中央部には、凸部２６ａが一体に突出形成されている。

前記放熱部材２５は、ホルダ３０に保持されて前記移動ベース５に固定される。前記ホルダ３０は、ステンレス鋼板、アルミニウム板などの放熱性を有する金属板で折曲げ形成されている。図２と図４に示すように、ホルダ３０は、断面がコの字形状に折り曲げられて、上板３１と下板３２および端部板３３が形成されている。さらに図４に示すように、前記端部板３３から、Ｙ２方向に折り曲げられた一対の側板３４，３４を有しており、この側板３４，３４の先部はさらにＸ１方向とＸ２方向へ直角に折り曲げられて取付け部３５，３５が形成されている。この取付け部３５，３５に、前記取付けねじ３６，３６を挿入する取付穴が開口している。

図１と図４に示すように、前記ホルダ３０の上板３１には一対の位置決め穴３１ａ，３１ａが形成されており、前記移動ベース５の上面５ａには、前記位置決め穴３１ａ，３１ａと凹凸嵌合する位置決め凸部５ｅ，５ｅが一体に突出形成されている。

図２と図３に示すように、ホルダ３０の前記端部板３３には、切欠き３３ａが形成されており、この切欠き３３ａ内に、前記端部板３３と一体に形成された板ばね３３ｂが位置している。この板ばね３３ｂの先部には、放熱部材２５の前記側板２８に当接する押圧部３３ｃが突出形成されている。

図４に示すように、ホルダ３０の下板３２には、移動ベース５の端面５ｃに向かう方向、すなわち光学ユニット２０から発せられるレーザ光の光軸に向く方向（Ｙ方向）に延びる長穴３２ａが形成されている。

次に、前記光学ユニット２０と放熱部材２５およびホルダ３０の装着作業を説明する。
前記光学ユニット２０は、ケース２１が移動ベース５の装着穴７内に挿入されて、前記支持基板２２が、移動ベース５の端面５ｃに当てられるように設置される。

前記放熱部材２５は、予め前記ホルダ３０に装着される。放熱部材２５が、ホルダ３０の上板３１と下板３２との間で、且つ両側板３４と３４との間に差し込まれることにより、放熱部材２５はホルダ３０の内部でＸ方向とＺ方向へ拘束されて保持される。また、放熱部材２５をホルダ３０に装着させると、放熱部材２５の底板２６に形成された凸部２６ａが、ホルダ３０の下板３２に形成された長穴３２ａに嵌挿される。

このとき、凸部２６ａが長穴３２ａ内でＹ１−Ｙ２方向へ移動できる範囲で、放熱部材２５はホルダ３０内でＹ１−Ｙ２方向へわずかに移動できる。また凸部２６ａと長穴３２ａとが嵌合した状態で、ホルダ３０の端部板３３に形成された板ばね３３ｂの弾性力によって、ホルダ３０内で放熱部材２５がＹ２方向へ押され、凸部２６ａは長穴３２ａのＹ２側の端部に押し付けられる。これにより、移動ベース５に組み付けるまでの間、放熱部材２５がホルダ３０内で容易に脱落しないように保持される。

放熱部材２５を保持したホルダ３０が移動ベース５に取付けられる際に、ホルダ３０の上板３１と下板３２が、移動ベース５の上面５ａと下面５ｂにそれぞれ係止され、このとき上板３１と下板３２は、その弾性力により、移動ベース５を上下面から保持するようになる。よって、ホルダ３０は移動ベース５に対して上下方向（Ｚ方向）へ容易に移動することのない状態で取付けられる。ホルダ３０が移動ベース５に対してＹ２方向へ押し込まれると、ホルダ３０の上板３１に形成された位置決め穴３１ａ，３１ａが、移動ベース５の上面５ａに形成された位置決め凸部５ｅ，５ｅに嵌合して、ホルダ３０が移動ベース５に位置決めされて仮固定される。

前記仮固定の状態で、図２に示すように、ホルダ３０の端部板３３に設けられた板ばね３３ｂによって、放熱部材２５の側板２７が光学ユニット２０の放熱面２０ａに押し付けられる。また、ホルダ３０の取付け部３５，３５と、移動ベース５の端面５ｃとの間に、光学ユニット２０の支持基板２２が挟まれる。この状態で、前記取付け部３５，３５に形成された取付穴および前記支持基板２２に形成された取付穴に、前記取付けねじ３６，３６が挿入されて、取付けねじ３６，３６が、移動ベース５の端面５ｃに形成された雌ねじ穴に螺着される。

なお、光学ユニット２０と放熱部材２５およびホルダ３０を移動ベース５に装着した状態で、図４に示す支持基板２２の端部２２ａが、ホルダ３０の取付け部３５から外方へ突出している。取付けねじ３６，３６を完全に締め付けない状態では、板ばね３３ｂにより放熱部材２５および光学ユニット２０がＹ２方向へ押し付けられているため、前記端部２２ａを操作することにより、支持基板２２およびケース２１を、光学ユニット２０の光軸周りに回転させる位置決め調整作業を容易に行うことができる。そして、前記調整の後に、取付けねじ３６，３６を締め付けることにより、ホルダ３０と支持基板２２とを一緒に移動ベース５に固定できる。

組み立てが完了した状態では、図２に示すように、放熱部材２５が板ばね３３ｂによって、光学ユニット２０の放熱面２０ａにしっかり押し付けられているため、発光素子が発熱したときに、その熱を放熱部材２５およびホルダ３０を介して外部に放出することができる。

なお、本発明では、前記凸部２６ａと長穴３２ａによる凹凸嵌合構造を設けなくても、ホルダ３０の上板３１と下板３２との間、さらには両側板３４，３４の間に放熱部材２５を保持することができるので、組み立て前に、放熱部材２５をホルダ３０に組み付けた状態で一緒に取付けることができるため、組立作業を容易にできる。また、このように放熱部材２５をホルダ３０に収容した状態で組み立て可能であるため、放熱部材２５に従来のようなバネ挿通用の貫通穴を形成する必要がなく、放熱部材の形状や寸法設定の自由度が向上する。例えば、放熱部材を断面Ｕ字状ではなく角柱状とすれば、体積（容量）を大きくでき、光学ユニット２０の放熱効果が高くなる。

また、本発明では、前記凸部２６ａと長穴３２ａとの嵌合により、ホルダ３０内で放熱部材２５がＹ方向（移動ベース５および光学ユニット２０に接離する方向）へ所定距離進退できるように保持されることが好ましいが、この場合に、ホルダ３０に凸部が形成され、放熱部材２５に長穴などの案内部が形成されていてもよい。また、凸部と長穴以外の構造で、ホルダ３０内において放熱部材２５がＹ方向へ移動自在で且つ容易に脱落しないように保持されてもよい。

本発明の実施の形態の光ピックアップ装置を示す平面図、 図１のＩＩ−ＩＩ矢視の拡大断面図、 図１のＩＩＩ矢視の側面図、 図２でＩＶ矢視で示す、光学ユニットと放熱部材およびホルダの分解底面図、

符号の説明

１ 光ピックアップ装置
５ 移動ベース
６ 凹部
７ 装着穴
１０ 補正ユニット
１１ ユニットベース
１７ レンズホルダ
１８ 対物レンズ
１９ａ コイル
１９ｂ マグネット
２０ 光学ユニット
２１ ケース
２２ 支持基板
２５ 放熱部材
２６ａ 凸部
３０ ホルダ
３１ 上板
３２ 下板
３２ａ 長穴
３３ 端部板
３３ｂ 板ばね
３６ 取付けねじ

Claims (5)

1. 記録媒体の記録面に沿って移動するベースに、前記記録面に対向する対物レンズと、前記対物レンズを介して前記記録面にレーザ光を照射する発光素子と、前記記録面から反射された反射光を受光する受光素子と、前記発光素子が発する熱を放熱する放熱部材と、が搭載されている光ピックアップ装置において、
   前記ベースは、前記記録媒体に対向する側である上面と、その反対側の下面と、端面とを有し、前記発光素子を有する光学ユニットが前記端面に設置されており、金属板で形成されたホルダは、前記記録媒体に対向する側の上板と、この上板と平行な下板と、前記ホルダの端面に対向する端部板とを有し、前記ホルダと前記放熱部材の一方に穴が、他方に凸部が形成されており、
   前記凸部が前記穴内に移動自在に挿入されて、前記ホルダの上板と下板および端部板との間で、前記放熱部材が前記端部板に接近し離間する方向へ移動自在に保持された状態で、前記ホルダが前記ベースに固定され、前記ホルダの前記端部板に一体に形成された板ばねにより、前記放熱部材が前記光学ユニットに押し付けられていることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記ホルダには、前記上板、下板および端部板と直交する対を成す側板が形成されており、前記放熱部材は、前記上板と下板と端部板および前記側板との間に保持されている請求項１記載の光ピックアップ装置。
3. 前記ホルダを前記ベースから外したときに、前記板ばねにより前記放熱部材が付勢され、前記凸部が前記穴の端部に位置することにより、前記放熱部材が前記ホルダに容易に脱落しないように保持される請求項１または２記載の光ピックアップ装置。
4. 前記ホルダの前記上板と下板とで、前記ベースが上下から弾性的に挟持される請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
5. 前記光学ユニットには、前記発光素子と共に前記受光素子が設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。

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