JP4379249B2 - Optical disk device - Google Patents
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Description
本発明は、光ディスク装置、特にその半導体レーザ素子から発生される熱の放熱構造に関する。 The present invention relates to an optical disk device, and more particularly to a structure for radiating heat generated from the semiconductor laser element.
DVDプレーヤなどの光ディスク装置では、非常に高い周波数で半導体レーザ素子のオン/オフを制御しているため、半導体レーザ素子から大量の熱が発生される。一方、半導体レーザ素子は、それ自体の温度が一定以上になると出力するレーザビームのパワーが急激に低下することが知られている。そのため、半導体レーザ素子の温度を一定以下に保つために、従来から様々な放熱構造が提案されている。 In an optical disk device such as a DVD player, on / off of the semiconductor laser element is controlled at a very high frequency, so a large amount of heat is generated from the semiconductor laser element. On the other hand, it is known that the power of a laser beam output from a semiconductor laser element suddenly decreases when the temperature of the semiconductor laser element exceeds a certain level. Therefore, various heat dissipation structures have been proposed in the past in order to keep the temperature of the semiconductor laser element below a certain level.
特許文献1では、半導体レーザ素子に熱伝導性の良い弾性部材を接触させ、半導体レーザ素子で発生した熱を、光ピックアップのハウジング(光ピックアップベース部材)には伝達せずに、弾性部材を介して基部(本体)に伝達している。
In
特許文献2では、半導体レーザ素子の外面側にコの字状の放熱板を設け、さらに放熱板を介して半導体レーザ素子で発生した熱を、光ピックアップを移動させるためのガイド軸に伝達している。
In
特許文献3では、光ピックアップベース部材自体を熱伝導性の良い材料で形成し、半導体レーザ素子で発生した熱を光ピックアップベース部材及び光ピックアップを移動させるためのガイド軸で放熱している。
In
特許文献4では、半導体レーザ素子ではなく受光素子で発生した熱を放熱するために、受光素子自体を熱伝導性及び放熱性に優れたプレートに取り付けている。 In Patent Document 4, in order to dissipate heat generated by the light receiving element instead of the semiconductor laser element, the light receiving element itself is attached to a plate having excellent thermal conductivity and heat dissipation.
特許文献5では、半導体レーザ素子のホルダにさらに放熱板をねじ止めして、半導体レーザ素子で発生される熱の放熱効果を高くしている。
DVDプレーヤなどの光ディスク装置では、光ディスク装置本体の小型軽量化及び低価格化に伴い、光ピックアップベース部材に樹脂成型品を用いるなど、様々な努力が行われている。そのため、半導体レーザ素子で発生した熱を放熱するために、光ピックアップベース部材を熱伝導性に高い材料で形成したり、特殊な形状をした放熱板を設けたりすることは現実的でない。 In an optical disk device such as a DVD player, various efforts have been made such as using a resin molded product for the optical pickup base member in accordance with the reduction in size and weight of the optical disk device main body. For this reason, in order to dissipate the heat generated in the semiconductor laser element, it is not realistic to form the optical pickup base member with a material having high thermal conductivity or to provide a heat sink having a special shape.
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、既存の部品を利用して、半導体レーザ素子で発生する熱を効率よく放熱しうる構造の光ピックアップを用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides an optical disc apparatus using an optical pickup having a structure capable of efficiently dissipating heat generated in a semiconductor laser element using existing components. The purpose is to do.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、
光ディスクに対してレーザビームを出力する半導体レーザ素子と、
前記光ディスクにより反射された反射ビームを受光する受光素子と、
前記半導体レーザ素子から出力されたレーザビームの一部分を透過し、残りを第1所定方向に反射すると共に、前記光ディスクにより反射された反射ビームの一部を透過し、残りを第2所定方向に反射するハーフミラーと、
前記ハーフミラーを透過し、又は前記ハーフミラーにより第1所定方向に反射されたレーザビームを平行光束に変換すると共に、前記光ディスクにより反射された反射ビームを前記受光素子の受光面に収束されるコリメータレンズと、
前記コリメータレンズにより平行光束化されたレーザビームを前記光ディスクのデータ記録面に収束させると共に、前記光ディスクにより反射された反射ビームを平行光束化する対物レンズと、
前記対物レンズを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダ及びそれに保持された前記対物レンズをその光軸に平行な方向に前記光ディスクにより反射された反射ビーム移動させるためのフォーカシングサーボ機構と、
前記レンズホルダ及びそれに保持された前記対物レンズをその光軸の周りに揺動させるトラッキングサーボ機構と、
少なくとも前記半導体レーザ素子、前記受光素子、前記ハーフミラー、前記コリメータレンズを保持する樹脂製の光ピックアップベース部材と、
前記レンズホルダ、前記フォーカシングサーボ機構及び前記トラッキングサーボ機構を保持する金属製のアクチュエータベース部材を備えた光ピックアップを用いた光ディスク装置において、
前記光ピックアップベース部材の前記光ディスクに対向する面側には、傾き調節機構を介して前記アクチュエータベース部材が設けられており、
前記光ピックアップベース部材の前記光ディスクに対向する面と反対側の面側には、金属製のブロックに保持された前記半導体レーザ素子、前記ハーフミラー、前記受光素子及びこれらをカバーすると共に前記半導体レーザ素子で発生される熱を放熱するための金属製の放熱板が設けられており、
前記放熱板を前記アクチュエータベース部材の傾き調節を行うための調節ねじを介して固定することにより、前記半導体レーザ素子で発生された熱を、前記ブロック、前記放熱板及び前記調節ねじにより放熱すると共に、前記調節ねじを介して前記アクチュエータベース部材に伝熱し該アクチュエータベース部材により放熱することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of
A semiconductor laser element that outputs a laser beam to an optical disc;
A light receiving element for receiving a reflected beam reflected by the optical disc;
A part of the laser beam output from the semiconductor laser element is transmitted, the rest is reflected in the first predetermined direction, a part of the reflected beam reflected by the optical disk is transmitted, and the rest is reflected in the second predetermined direction. Half mirror to
A laser beam that is transmitted through the half mirror or reflected in the first predetermined direction by the half mirror is converted into a parallel light beam, and the reflected beam reflected by the optical disk is converged on the light receiving surface of the light receiving element. A lens,
An objective lens for converging the laser beam converted into a parallel beam by the collimator lens on the data recording surface of the optical disc and converting the reflected beam reflected by the optical disc into a parallel beam;
A lens holder for holding the objective lens;
A focusing servo mechanism for moving the reflected light reflected by the optical disc in a direction parallel to the optical axis of the lens holder and the objective lens held by the lens holder;
A tracking servo mechanism for swinging the lens holder and the objective lens held by the lens holder around its optical axis;
An optical pickup base member made of resin that holds at least the semiconductor laser element, the light receiving element, the half mirror, and the collimator lens;
In an optical disc apparatus using an optical pickup including a metal actuator base member that holds the lens holder, the focusing servo mechanism, and the tracking servo mechanism,
The actuator base member is provided on the surface side of the optical pickup base member facing the optical disk via an inclination adjustment mechanism,
The surface of the optical pickup base member opposite to the surface facing the optical disk is covered with the semiconductor laser element held by a metal block, the half mirror, the light receiving element, and the semiconductor laser. A heat sink made of metal is provided to dissipate the heat generated by the element,
By fixing the heat radiating plate via an adjusting screw for adjusting the inclination of the actuator base member, heat generated by the semiconductor laser element is radiated by the block, the heat radiating plate and the adjusting screw. The heat is transferred to the actuator base member through the adjusting screw and is radiated by the actuator base member.
請求項1の発明によれば、従来から光ディスク装置の構成要素とされているアクチュエータベース部材を放熱部材として利用できるので、光ディスク装置の大型重量化及びコストアップをもたらすことなく、半導体レーザ素子で発生する熱を効果的に放熱することができる。さらに、放熱効果が高くなることにより、放熱板などを小型化することができ、光ディスク装置の小型軽量化も可能となる。さらに、アクチュエータベース部材の傾きを調節するための調節ねじを利用して半導体レーザ素子で発生する熱をアクチュエータベース部材に伝達しているので、全体的な熱容量も増加し、半導体レーザ素子の温度上昇が抑制されるので、光ディスク装置の性能を安定させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the actuator base member, which has conventionally been a component of the optical disk apparatus, can be used as a heat radiating member. Therefore, the optical disk apparatus is generated in the semiconductor laser element without increasing the weight and cost. Heat can be effectively dissipated. Further, since the heat dissipation effect is enhanced, the heat dissipation plate and the like can be reduced in size, and the optical disk apparatus can be reduced in size and weight. Furthermore, the heat generated in the semiconductor laser element is transmitted to the actuator base member using an adjusting screw for adjusting the tilt of the actuator base member, so that the overall heat capacity is increased and the temperature of the semiconductor laser element is increased. Therefore, the performance of the optical disc apparatus can be stabilized.
本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置について説明する。本実施の形態に係る光ディスク装置1の構成を図1に示す。光ディスク装置1は、光ディスク2が載置されるテーブル3と、テーブル3及びその上に載置された光ディスク2を回転駆動させるスピンドルモータ4と、光ディスク2のデータ記録面にレーザビームを照射させて光ディスクに記録されているデータを読み出す光ピックアップ5と、光ピックアップ5を光ディスク2の半径方向に移動させるための光ピックアップ駆動機構6と、スピンドルモータ4、光ピックアップ5及び光ピックアップ駆動機構6を制御するための制御部7などで構成されている。
An optical disc apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows the configuration of the
光ディスク装置1は、例えばDVDプレーヤであり、再生専用のDVD(ROM)及びCD(ROM)からデータを読み出す。この再生専用の光ディスク装置1では、DVDレコーダのような光ディスクに対してデータの記録が可能な光ディスク装置に比べて、半導体レーザ素子から出力されるレーザビームのパワーが小さく、その発熱量も少ない。そのため、光ディスク装置の軽量化及びコスト低減を考慮して、光ピックアップベース部材として樹脂成型品が使用されている。
The
光ディスク装置1における光ピックアップ5の基本的な構成を図2に示す。光ピックアップ5は、DVD(第1光ディスク)に適応する波長660nm(第1波長)の第1レーザビームを出力する第1レーザ光源51と、CD(第2光ディスク)に適応する波長797nm(第2波長)の第2レーザビームを出力する第2レーザ光源52を備えている。第1レーザ光源51と第2レーザ光源52は、約100μm離れて略平行に設けられ、1つの半導体レーザ素子50としてワンチップ化されている。
A basic configuration of the
半導体レーザ素子50の光出射面に対向するように、レーザビームを回折させて0次回折光によるメインビームと±1次回折光によるサブビームの3つのビームに分離するための回折光学素子53が設けられている。半導体レーザ素子50と回折光学素子53とを結ぶ光軸の延長上には、回折光学素子53により分離されたレーザビームの一部を透過させると共に、残りを略直角方向に反射させるハーフミラー54が設けられている。ハーフミラー54により直角に曲げられた光軸上には、ハーフミラー54により反射されたレーザビームをそれぞれ平行ビーム化するコリメータレンズ55と、コリメータレンズ55による平行ビームを光ディスク2のデータ記録面上に収束させる対物レンズ56が設けられている。さらに、ハーフミラー54により直角に曲げられた光軸の光ディスク2とは反対側の延長上には、光ディスク2により反射され、対物レンズ56及びコリメータレンズ55により収束され、さらにハーフミラー54を透過した反射ビームを受光する受光素子57が設けられている。
A diffractive
光ピックアップ5の具体的な構成について説明する。図3は、光ピックアップの構成を示す正面図であり、図4はそのA−A断面図、図5はその底面図である。図3〜図5に示す光ピックアップ5の具体的な構成では、光学系の光軸を90度曲げるための全反射ミラー58をさらに備え、半導体レーザ素子50と受光素子57を光ディスク2のデータ記録面に平行な同一平面上に配置している。
A specific configuration of the
前述のように、DVDプレーヤなどの再生専用の光ディスク装置では、半導体レーザ素子から出力されるレーザビームのパワーが小さく、その発熱量も少ない。そのため、光ディスク装置の軽量化及びコスト低減を考慮して、光ピックアップベース部材100として樹脂成型品が使用されている。従って、光ピックアップベース部材100自体を放熱板として利用することができないので、従来から半導体レーザ素子50を金属製のブロック60で保持し、さらにこの金属製のブロック60に放熱板61を接続して、半導体レーザ素子50で発生される熱を放熱している。そして、図5に示すように、この放熱板61は、半導体レーザ素子50、回折光学素子53,ハーフミラー54、受光素子57、全反射ミラー58などをカバーするカバー部材としても機能する。
As described above, in a read-only optical disc apparatus such as a DVD player, the power of the laser beam output from the semiconductor laser element is small and the amount of heat generated is small. Therefore, a resin molded product is used as the optical
光ピックアップベース部材100は、光ディスク2に対向する基準テーブル101と、基準テーブル101を囲むように設けられ、その側面にプリント回路基板120が固定される基板固定部102と、光ピックアップ駆動機構6のピニオンギア(図示せず)に螺合するラック部103などで構成されている。基準テーブル101の光ディスク2に対向する面上には、対物レンズ56をその光軸方向に上下動させるフォーカシングサーボ機構及び対物レンズ56をその光軸の周りに揺動させるトラッキングサーボ機構がユニット化されたアクチュエータユニット110が搭載されている。また、半導体レーザ素子50、回折光学素子53、ハーフミラー54、受光素子57などはこの基準テーブル101の光ディスク2に対向する面とは反対側の面に配置されており、コリメータレンズ55はこの基準テーブル101に固定されている。これら光ピックアップ5を構成する各構成要素は、この基準テーブル101に対してそれぞれ位置決めされている。
The optical
アクチュエータユニット110は、金属製のアクチュエータベース部材111と、アクチュエータベース部材111上に植設された軸112と、軸112に沿って往復移動すると共に、軸112を中心として揺動し、対物レンズ56を保持するレンズホルダ113と、2つの永久磁石114と、レンズホルダ113に設けられたフォーカシングコイル115及びトラッキングコイル116などで構成されている。
The
この光ピックアップ5の光学系を構成する要素のうち、対物レンズを除く他の要素は、上記光ピックアップベース部材100に固定されており、基準テーブル101を基準にしてその光軸の調整が行われている。これに対して、対物レンズ56は、レンズホルダ113に保持された上に、レンズホルダ113がアクチュエータベース部材111に対して可動に保持されている。さらに、アクチュエータベース部材111は、光ピックアップベース部材100の基準テーブル101上に固定されている。そのため、対物レンズ56の光軸を調節するために、光ピックアップベース部材100の基準テーブル101に対するアクチュエータベース部材111の傾きを調節するための調節ねじ117及び118が設けられている。調節ねじ117は、図4に示すA−A断面内でのアクチュエータベース部材111の傾きを調節し、調節ねじ118はA−A断面に垂直な面内でのアクチュエータベース部材111の傾きを調節する。
Of the elements constituting the optical system of the
図4に示すように、放熱板61は、アクチュエータベース部材111の傾き調節を行うための調節ねじ117及び118を介して光ピックアップベース部材100に固定されているので、半導体レーザ素子50で発生された熱は、ブロック60、放熱板61、調節ねじ117及び118、アクチュエータベース部材111の順に伝達され、これらの部材から放熱される。そのため、従来から光ディスク装置1の構成要素とされているアクチュエータベース部材111を放熱部材として利用できるので、光ディスク装置1の大型重量化及びコストアップをもたらすことなく、半導体レーザ素子50で発生する熱を効果的に放熱することができる。さらに、放熱効果が高くなることにより、放熱板61などを小型化することができ、光ディスク装置1の小型軽量化も可能となる。さらに、アクチュエータベース部材111の傾きを調節するための調節ねじ117及び118を利用して半導体レーザ素子50で発生する熱をアクチュエータベース部材111に伝達しているので、全体的な熱容量が増加し、半導体レーザ素子50の温度上昇が抑制され、光ディスク装置1の性能を安定させることができる。
As shown in FIG. 4, since the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、樹脂成型品の光ピックアップベース部材が用いられているDVDレコーダなどデータの読み出し及び記録が可能な光ディスク装置に適用できることは言うまでもない。また、放熱板は必ずしも必要ではなく、光ディスクに対してレーザビームを照射してデータの読み出しを行う光ディスク装置において、レーザビームを出力する半導体レーザ素子で発生する熱を、金属製のアクチュエータベース部材を介して放熱できればよい。さらに、部品点数の削減の観点から、例えば半導体レーザ素子を保持するブロックにねじ孔を設け、アクチュエータベース部材の傾きを調節するための調節ねじを介して、半導体レーザ素子で発生される熱をアクチュエータベース部材に伝達するような構成であってもよい。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to an optical disc apparatus capable of reading and recording data, such as a DVD recorder using an optical pickup base member of a resin molded product. In addition, a heat sink is not necessarily required. In an optical disk apparatus that reads data by irradiating a laser beam to an optical disk, heat generated by a semiconductor laser element that outputs the laser beam is transferred to a metal actuator base member. It is only necessary to be able to dissipate heat. Further, from the viewpoint of reducing the number of parts, for example, a screw hole is provided in a block that holds the semiconductor laser element, and heat generated in the semiconductor laser element is transferred to the actuator via an adjustment screw for adjusting the inclination of the actuator base member. The structure which transmits to a base member may be sufficient.
1 光ディスク装置
2 光ディスク
5 光ピックアップ
50 半導体レーザ素子
53 回折光学素子
54 ハーフミラー
55 コリメータレンズ
56 対物レンズ
57 受光素子
60 ブロック
61 放熱板
100 光ピックアップベース部材
101 基準テーブル
110 アクチュエータユニット
111 アクチュエータベース部材
112 軸
113 レンズホルダ
114 永久磁石(フォーカシングサーボ機構及びトラッキングサーボ機構)
115 フォーカシングコイル(フォーカシングサーボ機構)
116 トラッキングコイル(トラッキングサーボ機構)
117,118 (アクチュエータベース部材の傾き調節を行うための)調節ねじ
DESCRIPTION OF
115 Focusing coil (Focusing servo mechanism)
116 Tracking coil (tracking servo mechanism)
117, 118 Adjustment screw (for adjusting the tilt of the actuator base member)
Claims (1)
前記光ディスクにより反射された反射ビームを受光する受光素子と、
前記半導体レーザ素子から出力されたレーザビームの一部分を透過し、残りを第1所定方向に反射すると共に、前記光ディスクにより反射された反射ビームの一部を透過し、残りを第2所定方向に反射するハーフミラーと、
前記ハーフミラーを透過し、又は前記ハーフミラーにより第1所定方向に反射されたレーザビームを平行光束に変換すると共に、前記光ディスクにより反射された反射ビームを前記受光素子の受光面に収束されるコリメータレンズと、
前記コリメータレンズにより平行光束化されたレーザビームを前記光ディスクのデータ記録面に収束させると共に、前記光ディスクにより反射された反射ビームを平行光束化する対物レンズと、
前記対物レンズを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダ及びそれに保持された前記対物レンズをその光軸に平行な方向に前記光ディスクにより反射された反射ビーム移動させるためのフォーカシングサーボ機構と、
前記レンズホルダ及びそれに保持された前記対物レンズをその光軸の周りに揺動させるトラッキングサーボ機構と、
少なくとも前記半導体レーザ素子、前記受光素子、前記ハーフミラー、前記コリメータレンズを保持する樹脂製の光ピックアップベース部材と、
前記レンズホルダ、前記フォーカシングサーボ機構及び前記トラッキングサーボ機構を保持する金属製のアクチュエータベース部材を備えた光ピックアップを用いた光ディスク装置において、
前記光ピックアップベース部材の前記光ディスクに対向する面側には、傾き調節機構を介して前記アクチュエータベース部材が設けられており、
前記光ピックアップベース部材の前記光ディスクに対向する面と反対側の面側には、金属製のブロックに保持された前記半導体レーザ素子、前記ハーフミラー、前記受光素子及びこれらをカバーすると共に前記半導体レーザ素子で発生される熱を放熱するための金属製の放熱板が設けられており、
前記放熱板を前記アクチュエータベース部材の傾き調節を行うための調節ねじを介して固定することにより、前記半導体レーザ素子で発生された熱を、前記ブロック、前記放熱板及び前記調節ねじにより放熱すると共に、前記調節ねじを介して前記アクチュエータベース部材に伝熱し該アクチュエータベース部材により放熱することを特徴とする光ディスク装置。 A semiconductor laser element that outputs a laser beam to an optical disc;
A light receiving element for receiving a reflected beam reflected by the optical disc;
A part of the laser beam output from the semiconductor laser element is transmitted, the rest is reflected in the first predetermined direction, a part of the reflected beam reflected by the optical disk is transmitted, and the rest is reflected in the second predetermined direction. Half mirror to
A laser beam that is transmitted through the half mirror or reflected in the first predetermined direction by the half mirror is converted into a parallel light beam, and the reflected beam reflected by the optical disk is converged on the light receiving surface of the light receiving element. A lens,
An objective lens for converging the laser beam converted into a parallel beam by the collimator lens on the data recording surface of the optical disc and converting the reflected beam reflected by the optical disc into a parallel beam;
A lens holder for holding the objective lens;
A focusing servo mechanism for moving the reflected light reflected by the optical disc in a direction parallel to the optical axis of the lens holder and the objective lens held by the lens holder;
A tracking servo mechanism for swinging the lens holder and the objective lens held by the lens holder around its optical axis;
An optical pickup base member made of resin that holds at least the semiconductor laser element, the light receiving element, the half mirror, and the collimator lens;
In an optical disc apparatus using an optical pickup including a metal actuator base member that holds the lens holder, the focusing servo mechanism, and the tracking servo mechanism,
The actuator base member is provided on the surface side of the optical pickup base member facing the optical disk via an inclination adjustment mechanism,
The surface of the optical pickup base member opposite to the surface facing the optical disk is covered with the semiconductor laser element held by a metal block, the half mirror, the light receiving element, and the semiconductor laser. A heat sink made of metal is provided to dissipate the heat generated by the element,
By fixing the heat radiating plate via an adjusting screw for adjusting the inclination of the actuator base member, heat generated by the semiconductor laser element is radiated by the block, the heat radiating plate and the adjusting screw. An optical disc apparatus characterized in that heat is transferred to the actuator base member via the adjusting screw and is radiated by the actuator base member.
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