JP4462062B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

この発明は、光ディスクの記録面にレーザ光を照射してデータの記録又は再生を行う光ピックアップ装置に関する。

近年、光ディスクの記録再生の高速化、特に記録の高速化によりレーザ出力のスイッチングスピードが高速になる傾向にある。そして、この高速化により半導体レーザを駆動するレーザドライバＩＣの発熱量が増し、レーザドライバＩＣをいかに冷却するかが問題となっている。

レーザドライバＩＣを冷却する従来の構成としては、レーザドライバＩＣに接触するヒートシンクを大型で且つ複雑な形状にして空気流との接触を大きくした構成、ファン等の強制対流部品を追加した構成、或いはサーモスタット等により温度リミッタを設けてレーザドライバＩＣが一定温度を超えたら冷却されるまで通常動作を停止させる等の機能制限を付加した構成などがあった。

また、光ディスク装置において内部部品を冷却する従来の技術としては、次の特許文献１〜５の開示の技術があった。特許文献１に開示の技術は、レーザドライバＩＣと接触する放熱部材を光ディスク側に配置することで、光ディスクの回転により生じる空気流によりレーザドライバＩＣを冷却するものである。特許文献２に開示の技術は、光ディスクの回転速度を上昇させて回転により生じる空気流により内部の部品を冷却するものである。特許文献３に開示の技術は、光ディスクの回転により生じる空気流を対物レンズに導く導風部材を設けたものである。特許文献４に開示の技術は、光ディスクの回転により生じる空気流を半導体レーザに導く導風部材を設けたものである。特許文献５に開示の技術は、光ディスクの回転により生じる空気流により光源の温度上昇を抑制しようとするものである。
特開２００４−１９２７５１号公報 特開２００３−２５７０２２号公報 特開２００１−０７６３６２号公報 特開平１０−１２４９１７号公報 特開平０８−０３６７７４号公報

ところで、光ピックアップは小型化の要求が常にある。小型化の要求を鑑みると、ヒートシンクの大型化や複雑化、並びに、冷却ファンの付加などは、この要求に逆行するものであり適用することは難しい。また、温度リミッタの設定は機能制限につながるという問題を有している。

また、光ピックアップの小型化を考慮すると、光ピックアップの上側は対物レンズを微小駆動するレンズアクチュエータがほぼ占めることとなるため、光センサやレーザドライバＩＣなどが配線接続されるＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）は光ピックアップの下側に配置するのが好ましくなる。さらに、レーザドライバＩＣは信号劣化を防ぐため信号線を短くする必要があるので半導体レーザの近傍に配置させるのが好ましい。

このような制約から、レーザドライバＩＣは半導体レーザの近傍で且つ光ピックアップの下側又はその近傍に配置させることが要求される。しかしながら、このような配置では、なんら工夫がないと、上記従来の技術のように光ディスクの回転により生じる空気流を利用してレーザドライバＩＣを冷却することは出来ない。

また、導風部材をレーザドライバＩＣに向けて設けようとした場合、なんら工夫がないと、レーザドライバＩＣと半導体レーザとは近傍位置にあるため、半導体レーザの位置調整の際に、導風部材が邪魔をして半導体レーザの位置調整処理がやりにくくなるという問題が発生すると考えられた。

また、導風部材を別部品として光学ベースに取り付けるには、光ピックアップの組立工数が増加、並びに、取付けネジの止着部が必要となるなど光ピックアップの小型化に逆行するという問題も考えられた。

この発明の目的は、光ピックアップの小型化を図りつつ、組立工数の増加や、半導体レーザの位置調整処理を困難にすることなく、レーザドライバＩＣを十分に冷却することのできる光ピックアップ装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、レーザ光を出力するレーザ出力素子と、光ディスクが配置される側と反対側に配置され前記レーザ出力素子を駆動するレーザ駆動回路と、前記レーザ光を光ディスクの記録面に集束させる対物レンズとを搭載し、光ディスクに前記レーザ光を照射してデータの記録又は再生を行う光ピックアップ装置において、光ディスクが配置される側から前記レーザ駆動回路の配置箇所へ空気を導く導風部材を備え、前記導風部材は、光ディスクが配置される側の先端部分に、当該光ピックアップ装置が移動
されるスレッド方向および該スレッド方向と直交するディスクの回転方向に対してそれぞれ斜めに傾いた面を有し、且つ、この面の対向側が開放されている第一導風片と、前記先端部分よりも下側で前記面に対向配置される第二導風片と、を備える構成である。

このような手段によれば、光ディスクの回転により生じる空気流がレーザ駆動回路の箇所まで導かれでレーザ駆動回路を十分に冷却することが出来る。

また、このような構成により、ディスクの回転方向に沿って流れる空気流と、対物レンズがディスクの半径方向に移動されるときに生じる空気流とが、ともに導風部材により取り込まれて、レーザ駆動回路の冷却に用いることが出来る。

望ましくは、前記レーザ出力素子を保持する素子ホルダが設けられ、前記導風部材は前記素子ホルダに設けられていると良い。

このような構成により、素子ホルダを動かしてレーザ出力素子の位置調整を行うときに導風部材ごと素子ホルダを位置調整治具に把持させることで、導風部材がレーザ出力素子の位置調整処理の邪魔になることを回避することが出来る。

さらに望ましくは、前記導風部材は前記素子ホルダと一体形成されているとともに、前記素子ホルダは、幅広の形状で、中央にレーザ出力素子が取り付けられる貫通孔が設けられ、幅方向の両脇に位置決め用溝が設けられているとともに、前記導風部材は前記素子ホルダの前記貫通孔の一端側で該貫通孔を延長させた範囲を避けた位置に設けらると良い。

このような構成により、導風部材により組立工数が増えることもなく、幅方向の両脇にある位置決め用溝に位置調整治具のアームを把持させることで、導風部材があっても素子ホルダを把持させやすく、さらに、レーザ出力素子を保持する貫通孔の延長方向を導風部材が覆うことがないので、レーザ出力素子を素子ホルダに取り付ける際にも導風部材が邪魔になることが無い。

以上説明したように、本発明に従うと、光ピックアップの小型化を図りつつ、組立て工程を煩雑にすることもなく、光ディスクの回転により発生する空気流や光ピックアップの移動により生じる空気流をレーザ駆動回路に導いて、それによりレーザ駆動回路の十分な冷却を図ることが出来るという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態の光ピックアップの斜視図、図２は光ピックアップをスレッド送り方向に見た正面図、図３は光ピックアップをスレッド送り方向と直交する方向からみた左側面図、図４は光ピックアップの底面側の斜視図である。

この実施の形態の光ピックアップ１は、出力波長の異なる２つの半導体レーザを用いて例えばＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）など２系統の光ディスクにデータの記録および再生を行うものである。

この光ピックアップ１は、基台となるオプトベース１０と、波長帯７８０ｎｍのＣＤ用のレーザ光を出力する第１半導体レーザ２１と、第１半導体レーザ２１を駆動する第１レーザドライバＩＣ２２（図４参照）と、波長帯６５０ｎｍのＤＶＤ用のレーザ光を出力する第２半導体レーザ２３と、第２半導体レーザ２３を駆動する第２レーザドライバＩＣ２４（図４参照）と、光ディスクの記録面に光を集束させる対物レンズ２５と、対物レンズ２５を保持するレンズホルダ２５ｂを例えば複数のワイヤＷ…で支持しつつ電磁力により対物レンズ２５をフォーカス方向、トラッキング方向、チルト角方向に微小駆動するレンズアクチュエータ２６と、熱伝導の高い材料で形成され第２レーザドライバＩＣ２４が固着されるヒートシンク２７と、第２半導体レーザ２３を保持する素子ホルダ２８と、素子ホルダ２８と一体形成され上部の空気流を第２レーザドライバＩＣ２４の箇所まで導く導風部材としての導風片３０，３１と、図示は省略するが、光ディスクからの反射光を検出する光センサと、第１半導体レーザ２１や第２半導体レーザ２３から出射されるレーザ光を対物レンズ２５まで導くとともに光ディスクからの反射光を光センサを導く複数の光学部品等を備えている。

オプトベース１０の内部に搭載される光学部品は、特に制限されるものではないが、半導体レーザから出射されたレーザ光を３ビームにする回折格子や、レーザ光を平行光にするコリメータレンズ、並びに、進行ビームと反射ビームとを分離する偏光ビームスプリッタと１／４波長板、レーザ光を対物レンズ２５に向けて垂直に立ち上げる立上げミラー、反射ビームに収差を与える検出レンズなどを含んでいる。

オプトベース１０には、その左側に光ディスク装置のシャフトに通される軸受け孔１０ａ，１０ａが設けられ、右側にはもう一本のシャフトを受ける軸受け溝１０ｂが設けられている。すなわち、この実施の形態の光ピックアップ１は、光ディスク装置に搭載された際に、これら軸受け孔１０ａ，１０ａと軸受け溝１０ｂに通される２本のシャフトに沿って移動されるようになっている。この移動方向のことをスレッド送り方向と呼び、このスレッド送り方向は、凡そ対物レンズ２５上における光ディスクの半径方向と同一の方向となる。

レンズアクチュエータ２６は、対物レンズ２５を該レンズ２５の光軸方向であるフォーカス方向と、光ディスクのデータトラック列の並び方向であるトラッキング方向と、チルト角方向に駆動するが、トラッキング方向はスレッド送り方向とほぼ同一の方向となるように設置されている。

すなわち、この光ピックアップ１は、光ディスク装置に搭載された際に、スレッド送りの移動によりオプトベース１０の軸受け孔１０ａ，１０ａに沿ったＸ方向に移動され、光ディスクは、対物レンズ２５上においてスレッド送り方向と直交するＹ方向に回転することになる。

また、この光ビックアップ１においては、光センサや第１および第２半導体レーザ２１，２３、第１および第２レーザドライバＩＣ２２，２４を配線接続するＦＰＣ（図示略）が光ピックアップ１の底面側（光ディスクが配置される側と反対の側）に取り付けられ、且つ、第１および第２レーザドライバＩＣ２２，２４が同じ底面側に配置されている。それにより、ＦＰＣの取り回しが容易になっている。また、第１および第２レーザドライバＩＣ２２，２４とそれに対応する第１および第２半導体レーザ２１，２３とが、それぞれ近傍に配置されており、これらの間の配線長が長くならないようになっている。

第２半導体レーザ２３の素子ホルダ２８は、横方向に長い形状で、中央に第２半導体レーザ２３を保持する貫通孔２８ｂが、左右に位置調整治具のアームをセットする際に位置決めとなる位置決め用溝としてのＶ溝２８ｃ…が設けられている。この素子ホルダ２８は、貫通孔２８ｂに第２半導体レーザ２３が保持固着された状態で位置調整治具にセットされ、第２半導体レーザ２３を出力させた状態で上下左右に位置調整が行われた後にオプトベースに固着されるものである。

導風片３０，３１のうち一方の導風片３０は、素子ホルダ２８の貫通孔２８ｂが伸びる方向と同一の方向に張り出した第１面３０Ａと、この方向にほぼ直交する向きで素子ホルダ２８の上方に向けて張り出した第２面３０Ｂとを有し、これらの第１面３０Ａと第２面３０Ｂとが互いに交わるように接続した構成となっている。

これらのうち第１面３０Ａは、ほぼ平面状で、スレッド送り方向（Ｘ方向）と光ディスクの回転方向（Ｙ方向）に対してともに傾斜した向きで、素子ホルダ２８の貫通孔２８ｂが延長した範囲と重ならない位置で、対物レンズ２５より１〜２ｍｍ程度低い位置から第２レーザドライバＩＣ２４の左辺（一方の辺）の近傍位置で、ヒートシング２７と僅かに隙間を開けた位置まで伸びた構成となっている。このような構成により、光ピックアップ１の上面側で生じる光ディスクの回転に基づく空気流と光ピックアップ１のスレッド方向の移動に伴う空気流とが取り込まれて第２レーザドライバＩＣ２４の箇所まで誘導されるようになっている。

第２面３０Ｂは、素子ホルダ２８の貫通孔２８ｂが延長する範囲と重ならないように、その上側に張り出すように形成されたものであり、第１面３０Ａと同様に、スレッド送り方向（Ｘ方向）に対しても、光ディスクの回転方向（Ｙ方向）に対しても斜めに傾斜され、光ピックアップ１の上面側で生じる空気流を取り込むようになっている。また、第１面３０Ａと互いに交わるように接続されていることで取り込まれた空気流が横側から逃げないようにしている。

また、光ディスクが配置される側の先端部分においては、これら第１面３０Ａと第２面３０Ｂの対向側は開放された状態にあり、それにより上述の空気流を取り込みやすくなっている。

なお、第１面３０Ａの形状はほぼ平面状に限られず、光ディスクが配置される側の先端部分の角度が同様のものであれば、途中で折れ曲がっていたり、なだらかに曲がる曲面としても同様の効果が奏される。また、第１面３０Ａや第２面３０ＢがともにＸ方向とＹ方向の両方に対して斜めに傾いている必要はなく、例えば、第１面３０ＡをＹ方向に平行でＸ方向に対して傾斜した面とし、第２面３０ＢをＸ方向に平行でＹ方向に対して傾斜した面としても同様の効果が奏される。

もう一方の導風片３１は、素子ホルダ２８の貫通孔２８ｂが伸びる方向に張り出した曲面からなり、素子ホルダ２８の貫通孔２８ｂが延長する範囲と重ならない位置で、素子ホルダ２８の上面の高さから第２レーザドライバＩＣ２４の右辺（他方の辺）の近傍位置まで伸びた構成となっている。この導風片３１は、素子ホルダ２８の上面の高さより下側で、一方の導風片３０の第１面３０Ａに対して対向配置されるものであり、一方の導風片３０で取り込んだ空気流が分散するのを減少させ、集中させて第２レーザドライバＩＣ２４へ導くように作用している。

以上のように、この実施の形態の光ピックアップ１によれば、導風部材としての導風片３０，３１により、光ディスクの回転に起因する空気流や光ピックアップ１のスレッド移動に伴って生じる空気流を、第２レーザドライバＩＣ２４の設置箇所まで導いて第２レーザドライバＩＣ２４を十分に冷却することが出来る。

また、第２半導体レーザ２３の近傍に光ディスクの配置側から底面側まで伸びる導風片３０，３１が配置されることになるため、何ら工夫がないと導風片３０，３１が第２半導体レーザ２３の位置調整の邪魔になりかねないが、この実施の形態の光ピックアップ１によれば、導風片３０，３１が第２半導体レーザ２３の素子ホルダ２８に設けられているので、導風片３０，３１ごと素子ホルダ２８を動かして第２半導体レーザ２３の位置調整を行うことができ、導風片３０，３１が第２半導体レーザ２３の位置調整の邪魔になることがない。

さらに、導風片３０，３１は、素子ホルダ２８の貫通孔２８ｂを延長した範囲を覆わないように設けられているので、素子ホルダ２８に第２半導体レーザ２３を取り付ける際にも何ら問題なく取付作業を行うことが出来る。

さらに、導風片３０，３１が、素子ホルダ２８と一体形成されていることから、導風片３０，３１の取り付けのために組立工数が増えることもなく、取り付けのためにネジ止着部など光ピックアップ１の体積を増加させる構造も不要となる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、導風部材と素子ホルダとを一体形成した例を挙げたが、別々に形成したものを接着剤等により予め固着して１部品としてもほぼ同様の効果が得られる。

本発明の実施の形態の光ピックアップを示す斜視図である。 同、光ピックアップをスレッド送り方向から見た正面図である。 同、光ピックアップをスレッド送り方向と直交する方向から見た左側面図である。 同、光ピックアップの底面側の斜視図である。

符号の説明

１ 光ピックアップ装置
１０ オプトベース
１０ａ，１０ａ 軸受け孔
１０ｂ 軸受け溝
２１ 第１半導体レーザ
２２ 第１レーザドライバＩＣ
２３ 第２半導体レーザ（レーザ出力素子）
２４ 第２レーザドライバＩＣ（レーザ駆動回路）
２５ 対物レンズ
２６ レンズアクチュエータ
２７ ヒートシンク
２８ 素子ホルダ
２８ｂ 貫通孔
２８ｃ Ｖ溝（位置決め用溝）
３０，３１ 導風片（導風部材）

Claims (3)

1. レーザ光を出力するレーザ出力素子と、光ディスクが配置される側と反対側に配置され前記レーザ出力素子を駆動するレーザ駆動回路と、前記レーザ光を光ディスクの記録面に集束させる対物レンズとを搭載し、光ディスクに前記レーザ光を照射してデータの記録又は再生を行う光ピックアップ装置において、
   光ディスクが配置される側から前記レーザ駆動回路の配置箇所へ空気を導く導風部材を備え、
   前記導風部材は、光ディスクが配置される側の先端部分に、当該光ピックアップ装置が移動されるスレッド方向および該スレッド方向と直交するディスクの回転方向に対してそれぞれ斜めに傾いた面を有し、且つ、この面の対向側が開放されている第一導風片と、前記先端部分よりも下側で前記面に対向配置される第二導風片と、を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記レーザ出力素子を保持する素子ホルダが設けられ、
   前記導風部材は前記素子ホルダに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 前記導風部材は前記素子ホルダと一体形成されているとともに、
   前記素子ホルダは、幅広の形状で、中央にレーザ出力素子が取り付けられる貫通孔が設けられ、幅方向の両脇に位置決め用溝が設けられ、
   前記導風部材は前記素子ホルダの前記貫通孔の一端側で該貫通孔を延長させた範囲を避けた位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。

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