JPH10124917A - 光学ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ光源等の冷却すべき部分が強制的に冷
却されるようにした、光学ピックアップ及びこれを利用
した光ディスク装置を提供すること。 【解決手段】 レーザ光源２３から出射された光ビーム
を光ディスク１１の信号記録面上に集束させる光集束手
段２７と、上記光源と光集束手段との間に配設された光
分離手段２５と、上記光分離手段で分離された光ディス
クの信号記録面からの戻り光ビームを受光する受光部を
有する光検出器２８とを含んでおり、光学ピックアップ
の冷却すべき部分２３に対して、光ディスクの回転によ
る空気流を導くための導風部材３８を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク，光磁
気ディスク，相変化型ディスク等の光学式ディスク等
（以下、「光ディスク」という）の信号を記録及び／又
は再生するための光学ピックアップ、及びこの光学ピッ
クアップを備えた光ディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク用の光学ピックアップ
は、例えば図７に示すように構成されている。図７にお
いて、光学ピックアップ１は、レーザ光源としての半導
体レーザ素子２から出射された光ビームの光路中に順次
に配設された、グレーティング３，ビームスプリッタ
４，コリメータレンズ５及び対物レンズ６と、ビームス
プリッタ４を透過した光ディスクＤからの戻り光の分離
光路中に配設された光検出器７とから構成されている。

【０００３】このような構成の光学ピックアップ１にお
いては、半導体レーザ素子２からの光ビームは、グレー
ティング３を透過して、ビームスプリッタ４により反射
された後、コリメータレンズ５によって平行光に変換さ
れ、対物レンズ６により光ディスクＤの信号記録面に照
射される。そして、この光ディスクＤの信号記録面で反
射された戻り光ビームは、再び対物レンズ６，コリメー
タレンズ５及びビームスプリッタ４を透過した後、光検
出器７の受光面で受光され、記録信号が検出されるよう
になっている。

【０００４】そして、正確な再生信号の検出のために、
半導体レーザ素子２からの光ビームが光ディスクＤの信
号記録面の正しい位置にスポットを形成して、正確な記
録信号の再生が行われるために、上記対物レンズ６が、
所定のサーボ信号に基づいて微動されるようになってい
る。この対物レンズ６のサーボとしては、光ディスクＤ
の記録トラックに対して、光ディスクＤの径方向に沿っ
て対物レンズ７を微動させるトラッキングサーボと、光
軸に沿って光ディスクＤの信号記録面に接近，離間させ
る方向に対物レンズ６を微動させるフォーカシングサー
ボとが行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成の光学ピックアップ１においては、半導体レーザ素
子２は、駆動電流によって比較的大きな発熱量を有して
いる。これに対して、光学ピックアップ１自体は、小型
化，薄型化の要請により、光学ピックアップ１内での放
熱が十分に行なわれなくなってしまう。このため、従来
半導体レーザ素子２を光学ピックアップ１のケースの外
側に配置して、半導体レーザ素子２からの発熱を逃がす
ようにしたものも知られている。

【０００６】しかしながら、このような構成において
も、半導体レーザ素子２の放熱は十分ではない。特に、
光磁気ディスクにおいては、情報記録の際に、半導体レ
ーザ素子２は高出力が必要となるため、その発熱量も増
大し、放熱が十分に行なわれ得なくなる。従って、熱に
よる半導体レーザ素子２の出力が低下したり、場合によ
っては、半導体レーザ素子２の熱破壊等が発生してしま
うという問題があった。

【０００７】本発明は、以上の点に鑑み、レーザ光源等
の冷却すべき部分が強制的に冷却されるようにした、光
学ピックアップ及びこれを利用した光ディスク装置を提
供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、光ビームを出射するレーザ光源と、この光源から
出射された光ビームを回転駆動される光ディスクの信号
記録面上に集束させる光集束手段と、前記光源と光集束
手段との間に配設された光分離手段と、この光分離手段
で分離された光ディスクの信号記録面からの戻り光ビー
ムを受光する受光部を有する光検出器とを含んでおり、
前記光ディスクの回転による空気流を、冷却されるべき
部分まで導くための導風部材を備えている、光学ピック
アップにより、達成される。

【０００９】上記構成によれば、レーザ光源等の冷却す
べき部分に対して、光ディスクの回転駆動によって発生
する空気流が、導風部材によって導かれる。これによ
り、上記冷却すべき部分は、導風部材による空気流によ
り強制空冷されることになる。従って、上記レーザ光源
等の冷却すべき部分は、確実に且つ十分に放熱される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図６を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。

【００１１】図１は、本発明による光学ピックアップを
組み込んだ光ディスク装置の一実施形態を示している。
図１において、光ディスク装置１０は、光ディスク１１
を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ１２
と、回転する光ディスク１１の信号記録面に対して光ビ
ームを照射して信号を記録し、この信号記録面からの戻
り光ビームにより記録信号を再生する光学ピックアップ
２０及びこれらを制御する制御部１３を備えている。こ
こで、制御部１３は、光ディスクコントローラ１４，信
号復調器１５，誤り訂正回路１６，インターフェイス１
７，ヘッドアクセス制御部１８及びサーボ回路１９を備
えている。

【００１２】光ディスクコントローラ１４は、スピンド
ルモータ１２を所定の回転数で駆動制御する。信号復調
器１５は、光学ピックアップ２０からの記録信号を復調
して誤り訂正し、インターフェイス１７を介して外部コ
ンピュータ等に送出する。これにより、外部コンピュー
タ等は、光ディスク１１に記録された信号を再生信号と
して受け取ることができるようになっている。

【００１３】ヘッドアクセス制御部１８は、光学ピック
アップ２０を例えば光ディスク１１上の所定の記録トラ
ックまでトラックジャンプ等により移動させる。サーボ
回路１９は、この移動された所定位置において、光学ピ
ックアップ２０の二軸アクチュエータに保持されている
対物レンズをフォーカシング方向及びトラッキング方向
に移動させる。

【００１４】図２は、上記光ディスク装置１０に組み込
まれた光学ピックアップを示している。図２において、
光学ピックアップ２０は、二組の光学ピックアップ２
１，２２を含んでいる。先づ、第一の光学ピックアップ
２１は、例えば高密度光ディスク用に構成された光学ピ
ックアップであって、光源としての半導体レーザ素子２
３から出射される光ビームの光路中に順次に配設され
た、光分割手段としてのグレーティング２４，光分離手
段としてのビームスプリッタ２５，光路折曲げ手段とし
てのプリズムミラー２６及び光集束手段としての対物レ
ンズ２７と、ビームスプリッタ２５による分離光路中に
配設された光検出器２８と、対物レンズ２７を二軸方向
に移動させるための二軸アクチュエータ３０（図３参
照）とから構成されている。

【００１５】ここで、上記対物レンズ２７を除く各光学
素子、即ち半導体レーザ素子２３，グレーティング２
４，ビームスプリッタ２５，プリズムミラー２６及び光
検出器２８は、光学ピックアップ２０に設けられたガイ
ド２０ａに沿って、光ディスク１１の半径方向に移動可
能に支持された光学ベース２０ｂに、それぞれ固定保持
されている。

【００１６】また、上記半導体レーザ素子２３は、半導
体の再結合発光を利用した発光素子であり、所定のレー
ザ光を出射する。

【００１７】グレーティング２４は、入射光を回折させ
る回折格子であって、半導体レーザ素子２３から入射し
た光ビームを、０次回折光から成る主ビーム及び±１次
回折光から成るサイドビームの少なくとも３本の光ビー
ムに分割する。従って、少なくとも３本の光ビームを分
割生成できれば、ホログラム素子等の他の分割素子を用
いてもよい。

【００１８】ビームスプリッタ２５は、その偏光分離膜
２５ａが光軸に対して４５度傾斜した状態で配設された
偏光ビームスプリッタであり、グレーティング２４から
の光ビームと光ディスク１１の信号記録面からの戻り光
を偏光分離する。即ち、半導体レーザ素子２３からの光
ビームの一部は、ビームスプリッタ２３の偏光分離膜２
３ａで反射され、戻り光ビームの一部は、ビームスプリ
ッタ２３の偏光分離膜２３ａを透過するようになってい
る。

【００１９】プリズムミラー２６は、三角柱状のミラー
であり、ビームスプリッタ２５からの光ビームを鉛直方
向に９０度反射させると共に、光ディスク１１からの戻
り光ビームを水平方向に９０度反射させる。

【００２０】対物レンズ２７は、凸レンズであって、半
導体レーザ素子２３からの光ビームを、回転駆動される
光ディスク１１の信号記録面の所望の記録トラック上に
集束させる。ここで、対物レンズ２７は、二軸アクチュ
エータ３０により、二軸方向即ちフォーカシング方向及
びトラッキング方向に移動可能に支持されている。

【００２１】光検出器２８は、ビームスプリッタ２５を
透過した戻り光ビームに対して、受光部を有するように
構成されている。

【００２２】これに対して、第二の光学ピックアップ２
２は、従来のコンパクトディスク用に構成された光学ピ
ックアップであって、内部に、光源及び光検出器が一体
に構成された受発光装置２２ａ，受発光装置２２ａから
の光ビームを光ディスク１１に向かって鉛直方向に折曲
げるプリズムミラー（図示せず），このプリズムミラー
で折曲げられた光ビームを光ディスク１１の信号記録面
に集束させる対物レンズ２２ｂ及びこの対物レンズ２２
ｂを二軸方向に移動させる二軸アクチュエータ２２ｃと
を含んでいる。

【００２３】図３は、上記二軸アクチュエータ３０の構
成を示している。図３において、二軸アクチュエータ３
０は、光学ベース２０ｂに対してスキュー調整された状
態で取り付けられる固定部３１と、固定部３１に対して
互いに平行な左右二対の弾性支持部材３２により二軸方
向に移動可能に支持された可動部３３と、可動部３３に
取り付けられたフォーカス用コイル３４と、トラッキン
グ用コイル３５と、を備えている。

【００２４】これに対して、光学ベース２０ｂ上には、
上記フォーカス用コイル３４及びトラッキング用コイル
３５を挟んで、互いに対向するように配設されたヨーク
３６と、その内側に取り付けられたマグネット３７が備
えられている。

【００２５】これにより、フォーカス用コイル３４に対
して駆動電流が流れると、フォーカス用コイル３４に発
生する磁界と、マグネット３７及びヨーク３６を流れる
磁束との相互作用によって、可動部３３がフォーカス方
向Ｆｃｓに駆動される。また、トラッキング用コイル３
５に対して駆動電流が流れると、トラッキング用コイル
３５に発生する磁界が、マグネット３７及びヨーク３６
を流れる磁束との相互作用によって、可動部３３がトラ
ッキング方向Ｔｒｋに駆動される。かくして、可動部３
３に保持された対物レンズ２７が二軸方向に関して駆動
制御されることになる。

【００２６】さらに、本実施形態による光学ピックアッ
プ２０を組み込んだ光ディスク装置１０においては、図
４及び図５に示すように、第一の光学ピックアップ２１
の半導体レーザ素子２３は、冷却器３８及び導風部材３
９を備えている。

【００２７】冷却器３８は、熱伝導性の良好な材料から
形成されていると共に、半導体レーザ素子２３が密着し
て取り付けられており、放熱のために互いに平行に延び
る複数の冷却フィン３８ａを有している。ここで、上記
冷却フィン３８ａは、後述する導風部材３９により導か
れる空気流による冷却効率を高めるために、この空気流
の方向に沿って延びるように配設されている。

【００２８】上記導風部材３９は、図６に示すように、
導風部材３９は、冷却器３８の冷却フィン３８ａの上を
覆うように、且つ先端が半導体レーザ素子２３に向かっ
て僅かに下がるように、傾斜して配設されている。この
導風部材３９は、下部が開放された箱体である。その対
向する側壁３９ａ，３９ａは、一端側が大きく開放さ
れ、他端側が接近して設けられている。このため、導風
部材３９内は、空気取り入れ口３９ｂから吹き出し口３
９ｃに向かって、次第に通路断面積が狭くなるようにさ
れており、通過する空気の流速が次第に高められるよう
になっている。これにより、光ディスク１１の回転に伴
って発生する空気流が、図６にて矢印Ａで示すように、
導風部材３９によって、半導体レーザ素子２３に向かっ
て流れることになる。特に、流速を高められた空気がフ
ィン３８ａに接触しながら吹き出し口３９ｃに向かって
移動することで、一層冷却器８の冷却効率が向上するよ
うになっている。

【００２９】尚、導風部材３９が図６にて鎖線３９ａで
示すように延長されることにより、導風部材３９による
空気流が、半導体レーザ素子２３の裏側に導かれるよう
にしてもよい。この場合、半導体レーザ素子２３が実装
された基板２３ａの裏面が空冷されることにより、半導
体レーザ素子２３だけでなく、基板２３ａ上に実装され
た他の回路素子も冷却されることになる。

【００３０】本実施形態による光学ピックアップ２０を
組み込んだ光ディスク装置１０は、以上のように構成さ
れており、次のように動作する。先づ、高密度光ディス
クを再生する場合には、光ディスク装置１０のスピンド
ルモータ１２が回転することにより、光ディスク１１が
回転駆動される。そして、光学ピックアップ２０全体
が、ガイド２０ａに沿って、光ディスク１１の半径方向
に移動されることにより、第一の光学ピックアップ２１
の対物レンズ２７の光軸が、光ディスク１１の所望のト
ラック位置まで移動されることにより、アクセスが行な
われる。

【００３１】この状態にて、第一の光学ピックアップ２
１にて、半導体レーザ素子２３からの光ビームは、グレ
ーティング２４により３本の光ビームに分割された後、
ビームスプリッタ２５で反射され、プリズムミラー２６
で光ディスク１１に向かって反射され、対物レンズ２７
を介して、光ディスク１１の信号記録面に集束される。
光ディスク１１からの戻り光は、再び対物レンズ２７，
プリズムミラー２６を介して、ビームスプリッタ２３に
入射する。そして、戻り光ビームは、ビームスプリッタ
２３を透過して、光検出器２８に結像する。これによ
り、光検出器２８の検出信号に基づいて、光ディスク１
１の記録信号が再生される。

【００３２】その際、信号復調器１５は、光検出器２８
からの検出信号により、トラッキングエラー信号を検出
すると共に、非点収差法によりフォーカシングエラー信
号を検出する。そして、サーボ回路１９は、光ディスク
ドライブコントローラ１４を介して、フォーカス用コイ
ル３４及びトラッキング用コイル３５への駆動電流をサ
ーボ制御する。即ち、フォーカス用コイル３５に発生す
る磁界が、マグネット３７及びコイル３６による磁界と
作用することにより、可動部３３が、フォーカス方向Ｆ
ｃｓに移動調整され、フォーカシングが行なわれる。ま
た、トラッキング用コイル３５に発生する磁界が、マグ
ネット３７及びヨーク３６による磁界と作用することに
より、可動部３３が、トラッキング方向Ｔｒｋに移動調
整されて、トラッキングが行なわれる。

【００３３】この場合、半導体レーザ素子２３が駆動さ
れることにより、半導体レーザ素子２３に熱が発生す
る。これに対して、スピンドルモータ１２による光ディ
スク１１の回転に伴って、光ディスク装置１０内には、
空気流が発生する。そして、この空気流は、光学ピック
アップ２０に設けられた上記導風部材３９によって、半
導体レーザ素子２３に向かって導かれることになる。こ
れにより、半導体レーザ素子２３は、光ディスク１１の
回転に伴って発生する空気流によって、強制空冷される
ことになる。

【００３４】さらに、上記半導体レーザ素子２３が、冷
却器３８に取り付けられていることにより、半導体レー
ザ素子２３に発生する熱は、冷却器３８の各冷却フィン
３８ａに放熱されることになるが、この冷却フィン３８
ａが、上述した導風部材により導かれた上記空気流によ
って強制空冷されることにより、効率よく放熱が行われ
ることになる。この場合、冷却フィン３８ａが、導風部
材３８による空気流の方向に沿って延びるように配設さ
れていると、冷却効果がより一層高められ得ることにな
る。

【００３５】次に、コンパクトディスクを再生する場合
には、光ディスク装置１０のスピンドルモータ１２が回
転することにより、光ディスク１１が回転駆動される。
そして、光学ピックアップ２０が、ガイド２０ａに沿っ
て、光ディスク１１の半径方向に移動されることによ
り、第二の光学ピックアップ２２の対物レンズ２２ｂの
光軸が、光ディスク１１の所望のトラック位置まで移動
されることにより、アクセスが行なわれる。

【００３６】この状態にて、光学ピックアップ２２に
て、受発光装置２２ａの光源（図示せず）からの光ビー
ムは、プリズムミラーで光ディスク１１に向かって反射
され、対物レンズ２２ｂを介して、光ディスク１１の信
号記録面に集束される。光ディスク１１からの戻り光
は、再び対物レンズ２２ｂ，プリズムミラーを介して、
受発光装置２２ａの光検出器に入射する。これにより、
光検出器の検出信号に基づいて、光ディスク１１の記録
信号が再生される。

【００３７】その際、信号復調器１５は、第二の光学ピ
ックアップ２２の受発光装置２２ａの光検出器からの検
出信号により、トラッキングエラー信号を検出すると共
に、非点収差法によりフォーカシングエラー信号を検出
する。そして、サーボ回路１９は、光ディスクドライブ
コントローラ１４を介して、第二の光学ピックアップ２
２の二軸アクチュエータ２２ｃのフォーカス用コイル及
びトラッキング用コイルへの駆動電流をサーボ制御す
る。これにより、対物レンズ２２ｂのフォーカシング及
びトラッキングが行なわれる。

【００３８】上記実施形態による光ディスク装置１０及
び光学ピックアップ２０においては、二軸アクチュエー
タ３０として、板バネ式の構成のものが示されている
が、これに限らず、可動部保持体式あるいは軸摺回動式
の二軸アクチュエータであってもよいことは明らかであ
る。

【００３９】また、上記実施形態においては、導風部材
によってレーザ光源である半導体レーザ素子２３を冷却
する場合について説明したが、これに限らず、他の冷却
すべき部分に対して、導風部材によって強制空冷するよ
うにしてもよいことは明らかである。

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、レ
ーザ光源等の冷却すべき部分が強制的に冷却されるよう
にした、光学ピックアップ及びこれを利用した光ディス
ク装置が提供されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学ピックアップを組み込んだ光
ディスク装置の一実施形態の全体構成を示すブロック図
である。

【図２】図１の光ディスク装置における光学ピックアッ
プの構成を示す概略平面図である。

【図３】図２の第一の光学ピックアップにおける二軸ア
クチュエータの構成を示す概略斜視図である。

【図４】図２の光学ピックアップの要部を示す概略平面
図である。

【図５】図２の光学ピックアップの要部を示す概略側面
図である。

【図６】図２の光学ピックアップの導風部材を示す概略
斜視図である。

【図７】従来の光学ピックアップの一例における光学系
を示す側面図である。

【符号の簡単な説明】

１０・・・光ディスク装置、１１・・・光ディスク、１
２・・・スピンドルモータ、１３・・・制御部、１４・
・・光ディスクトライブコントローラ、１５・・・信号
復調器、１６・・・誤り訂正回路、１７・・・インター
フェイス、１８・・・ヘッドアクセス制御部、２０・・
・光学ピックアップ、２０ａ・・・ガイド、２０ｂ・・
・光学ベース、２１・・・第一の光学ピックアップ、２
２・・・第二の光学ピックアップ、２２ａ・・・受発光
装置、２２ｂ・・・対物レンズ、２２ｃ・・・二軸アク
チュエータ、２３・・・半導体レーザ素子（レーザ光
源）、２４・・・グレーティング、２５・・・ビームス
プリッタ、２６・・・プリズムミラー、２７・・・対物
レンズ、２８・・・光検出器、３０・・・二軸アクチュ
エータ、３１・・・固定部、３２・・・弾性支持部材、
３３・・・可動部、３４・・・フォーカス用コイル、３
５・・・トラッキング用コイル、３６・・・ヨーク、３
７・・・マグネット、３８・・・冷却器、３８ａ・・・
冷却フィン、３９・・・導風部材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを出射するレーザ光源と、 この光源から出射された光ビームを回転駆動される光デ
   ィスクの信号記録面上に集束させる光集束手段と、 前記光源と光集束手段との間に配設された光分離手段
   と、 この光分離手段で分離された光ディスクの信号記録面か
   らの戻り光ビームを受光する受光部を有する光検出器と
   を含んでおり、 前記光ディスクの回転による空気流を、冷却されるべき
   部分まで導くための導風部材を備えていることを特徴と
   する光学ピックアップ。
2. 【請求項２】 前記冷却すべき部分が、レーザ光源であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の光学ピックアッ
   プ。
3. 【請求項３】 前記レーザ光源には、互いに平行に配設
   された複数の冷却フィンからなる冷却器を備えており、
   この冷却フィンが、導風部材による空気流に沿って延び
   るように配設されていることを特徴とする請求項１に記
   載の光学ピックアップ。
4. 【請求項４】 光ディスクを回転駆動する駆動手段と、 回転する光ディスクに対して対物レンズを介して光を照
   射し、光ディスクの信号記録面からの戻り光を対物レン
   ズを介して光検出器により検出する光学ピックアップ
   と、 対物レンズを二軸方向に移動可能に支持する二軸アクチ
   ュエータと、 光検出器からの検出信号に基づいて、再生信号を生成す
   る信号処理回路と、 光検出器からの検出信号に基づいて、光学ピックアップ
   の対物レンズを二軸方向に移動させるサーボ回路とを備
   え、 前記光ディスクの回転による空気流を、冷却されるべき
   部分まで導くための導風部材を備えていることを特徴と
   する光ディスク装置。