JP2007157262A - 光ピックアップ装置及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 構成を簡素化し、光学部品の配置の寸法信頼性を向上させるとともに放熱効果を高める。
【解決手段】 光ディスク２に光ビームを出射する光源１３が取り付けられ、スライドガイド部４，５に移動可能に支持された第１の部材１０と、上記光源１３から出射された光ビームを光ディスク２側に導く光学部品が搭載され、上記第１の部材１０と一体に移動可能に上記第１の部材１０に取り付けられる第２の部材２０とを備え、上記第１の部材１０と上記第２の部材２０とは、それぞれ熱伝導率を異にする材料により形成される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対して記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関する。

光ディスク等の情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置において、特に光源から発生する熱を放熱することが必要である。

近年、光ディスクへの記録速度を速めるために、光ディスクの信号記録面上に照射する光量を増加させる傾向にあり、これに伴い光源であるレーザダイオードの出射パワーを上昇させる必要があり、光源の発熱量も上昇してしまうため、さらに高い放熱対策を施す必要がある。

従来、例えば、亜鉛ダイカスト（ＺＤＣ２）、マグネシウムダイカスト（ＭＧＤＣ）等の放熱性の高い金属を光ピックアップ装置の筐体に用いることで、放熱を行っていた。

しかし、コストダウン等の観点から、放熱性の高い上述のような高価な金属を用いることなく、光ピックアップ装置の筐体として例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等の汎用の樹脂材料を使用することが望まれていた。

筐体として樹脂材料を用いた場合、樹脂材料は、金属に対して熱伝導率が著しく低いため、十分な放熱効果を得ることができず、金属製の放熱板等を併用しなければならなかった（特許文献１参照）。

その一方で、樹脂の中でも、カーボンファイバーを含有させて熱伝導率を上げたものがあり、これを採用する光ピックアップ装置もあった。しかし、かかる光ピックアップ装置では、材料の熱伝導率を上げるためには、カーボンファイバーの含有率を上げなければならず、これにより温度の変動による寸法安定性の低下、ネジ締めトルクの低下、そしてコストアップ等の問題があった。

特開２００１−１４７１２号公報

本発明の目的は、構成を簡素化し、光学部品の配置の寸法信頼性を向上させるとともに放熱効果を高めることができる光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することにある。

本発明に係る光ピックアップ装置は、光ディスクに光ビームを出射する光源が取り付けられ、スライドガイド部に移動可能に支持された第１の部材と、上記光源から出射された光ビームを光ディスク側に導く光学部品が搭載され、上記第１の部材と一体に移動可能に上記第１の部材に取り付けられる第２の部材とを備え、上記第１の部材と上記第２の部材とは、それぞれ熱伝導率を異にする材料により形成される。

また、本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクを保持して回転駆動する駆動手段と、上記駆動手段によって回転駆動される光ディスクに対して情報信号の記録又は再生を行う光ビームを照射するとともに、上記光ディスクから反射される反射光ビームを検出する光ピックアップ装置とを有する光ディスク装置において、光ピックアップ装置として、上述したようなものを用いたものである。

本発明に係る光ピックアップ装置及び光ディスク装置は、構成を簡素化し、光学部品の配置の寸法信頼性を向上させるとともに放熱効果を高めることができる。

以下、本発明を適用した光ピックアップ装置について、図面を参照して説明する。

本発明を適用した光ピックアップ装置１は、図１に示すように、光ディスク２に対して情報を記録及び／又は再生するものである。この光ピックアップ装置１で記録及び／又は再生を行う光ディスク２として、例えば、ＣＤ(Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、情報の追記が可能とされるＣＤ−Ｒ（Recordable）及びＤＶＤ−Ｒ（Recordable）、情報の書換えが可能とされるＣＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ＋ＲＷ（ReWritable）等の光ディスクや、さらに発光波長が短い４０５ｎｍ程度（青紫色）の半導体レーザを用いた高密度記録が可能な光ディスクや、光磁気ディスク等が用いられる。

光ピックアップ装置１を用いた光ディスク装置は、筐体内に配置されるシャーシと、シャーシに取り付けられ光ディスク２を回転操作する図示しないディスク回転駆動手段と、シャーシに取り付けられるとともに互いに略平行に設けられ、光ピックアップ装置１を光ディスク２の半径方向へ移動可能に支持するスライドガイド部としてのメインシャフト４及びサブシャフト５と、送りモータによって回転され、光ピックアップ装置１を移動させる図示しないリードスクリューとを備える。

かかる光ディスク装置は、ディスク回転駆動手段によって、光ディスク２を回転操作し、制御信号に応じて送りモータを駆動制御し、光ピックアップ装置１を光ディスク２の所望の記録トラックに対応する位置に移動することで、光ディスク２に対して情報の記録再生を行う。

光ピックアップ装置１は、図１及び図２に示すように、光ディスク２に光ビームを出射する光源１３が取り付けられ、スライドガイド部であるメインシャフト４及びサブシャフト５に移動可能に支持された第１の部材としてスライドベース１０と、光源１３から出射された光ビームを光ディスク２側に導く各種光学部品が搭載され、スライドベース１０と一体に移動可能にスライドベース１０に取り付けられる第２の部材としてサブベース２０と、スライドベース１０に一体に取り付けられ光源１３から出射され各種光学部品を経由した光ビームを光ディスク２の信号記録面上に集光する対物レンズ３１をフォーカス方向、トラッキング方向、ラジアルチルト方向に駆動する対物レンズ駆動機構として３軸アクチュエータ３０とを備える。

第１の部材であるスライドベース１０は、放熱部材であり、すなわち、サブベース２０に比べて熱伝導率の高い材料、例えば、高放熱性ＰＰＳ（７Ｗ／ｍ・Ｋ）等の樹脂材料により成形されている。

スライドベース１０には、光源用プレート１１及び光源用サブプレート１２を介して半導体レーザ（ＬＤ）等の光源１３が固定されている。ここで、光源１３と光源用サブプレート１２は、熱硬化性接着剤等で締結され、サブアッセンブリ１４を構成している。光源用サブプレート１２と光源用プレート１１とは、サブアッセンブリ１４のスライドベース１０への取り付け角度を調整した後、半田等で一体化される。

光源用プレート１１は、ネジ１５又は接着でスライドベース１０に固定されている。光源１３の点灯により発生した熱は、サブアッセンブリ１４、光源用プレート１１を介して、スライドベース１０に伝熱される。

光源１３は、所定の波長の光ビームを出射する半導体レーザであり、光ディスク２に対して所定の波長の光ビームを出射する。尚、光源は、例えば、４００〜４１０ｎｍ程度の波長の光ビームを出射するように構成してもよく、また、６５０〜６６０ｎｍ程度の波長の光ビームを出射するように構成してもよく、７７５〜７９０ｎｍ程度の波長の光ビームを出射するように構成してもよく、また、これらから選ばれる複数の波長の光ビームを出射するようにしてもよい。

スライドベース１０には、シャフト貫通部１０ａ及びシャフト挿通部１０ｂが設けられ、このシャフト貫通部１０ａにメインシャフト４が貫通され、シャフト挿通部１０ｂにサブシャフト５が挿通されることでスライドガイド部であるメインシャフト４及びサブシャフト５に支持される。スライドベース１０は、メインシャフト４及びサブシャフト５の長手方向、すなわち、光ディスク２の半径方向に摺動して移動される。

スライドベース１０のシャフト貫通部１０ａ及びシャフト挿通部１０ｂに摺動されるメインシャフト４及びサブシャフト５の表面には、グリス１７が塗布される。このグリス１７として、熱伝導率の高いものが用いられる。

スライドベース１０は、上述したように熱伝導率の高い樹脂材料で成形されているため、この光源１３が点灯された際、すなわち光源１３から光ビームが出射された際に発生して伝熱された熱を効率的に放出して放熱することができる。

また、光源１３からスライドベース１０に伝わった熱は、熱伝導率の高いグリス１７を介してメインシャフト４及びサブシャフト５に放熱される。

第２の部材であるサブベース２０は、スライドベース１０の材料に比べて、熱伝導率の低く汎用性の高い樹脂材料、例えば、（光軸安定向上）汎用ＰＰＳ（０．５Ｗ／ｍ・Ｋ）により成形されている。

サブベース２０には、図２及び図３に示すように、光源１３から出射された光ビームを複数の光ビームに分割するグレーティング２１と、グレーティング２１により分割された往路の光ビームを反射させるとともに、光ディスク２で反射された復路の光ビームを透過させ往路の光ビームの光路と、復路の光ビームの光路とを分離するビームスプリッタ２２と、ビームスプリッタ２２で反射された光ビームを反射させ対物レンズ３１側に立ち上げる立ち上げミラー２３と、立ち上げミラー２３で反射された光ビームを略平行光とするコリメータレンズ２４と、ビームスプリッタ２２で透過された復路の光ビームを受光する受光部（ＰＤＩＣ）２５とが設けられている。

グレーティング２１は、格子面を有し、入射した光ビームを、トラッキングエラー信号等を得るための複数の光ビームに分割する。

ビームスプリッタ２２は、図３に示すように、光源１３側に形成された分離面２２ａと、光源１３から遠い面に形成された透過面２２ｂから構成される。分離面２２ａは、入射した光ビームの一部を反射させ、一部を透過させる膜特性、あるいは、偏光依存性を備えた膜特性を有するように形成される。そして、分離面２２ａは、往路の光ビームを反射させて立ち上げミラー２３側に導くとともに、復路の光ビームを透過させ透過面２２ｂを介して受光部２５側に導く。

立ち上げミラー２３は、入射した光ビームを反射して光路を略９０°曲げる反射手段であり、入射した光ビームを反射してコリメータレンズ２４側に出射させる。

コリメータレンズ２４は、所定の屈折力を有する光学素子であり、入射した光ビームを略平行光として出射させる。

受光部２５は、光ディスク２で反射された戻り光を受光するフォトディテクタを有し、このフォトディテクタにより、光ディスク２で反射され、対物レンズ３１、コリメータレンズ２４、立ち上げミラー２３及びビームスプリッタ２２を経由した戻り光を受光して、情報信号とともに例えばトラッキングエラー信号、フォーカシングエラー信号等の各種信号を検出する。

このサブベース２０は、熱伝導率の低い材料により成形されているので、光源１３が設けられたスライドベース１０に対して熱的影響を受けにくく、サブベース２０に配置されるグレーティング２１、ビームスプリッタ２２、立ち上げミラー２３、コリメータレンズ２５及び受光部２５等の光学部品の位置精度を高めることを可能とする。

以上のように構成されたスライドベース１０及びサブベース２０は、主要な発熱部分である光源１３を熱伝導率（熱伝導性）が高い材料で形成したスライドベース１０に取り付け、その他のグレーティング２１、ビームスプリッタ２２、立ち上げミラー２３、コリメータレンズ２４及び受光部２５等の光学部品を熱伝導率（熱伝導性）が低い汎用材料で形成したサブベース２０に取り付けることで、サブベース２０に配置された光学部品の寸法の確保と、光源１３で発生した熱の確実な放熱を実現し、寸法信頼性を上げつつ放熱効果を高めることを可能とする。

また、スライドベース１０及びサブベース２０は、上述のように、寸法信頼性を上げつつ放熱効果を高めるので、放熱板等を設けることなく、両部材ともに樹脂材料を用いて光ピックアップ装置を構成することを可能とする。

スライドベース１０とサブベース２０とは、ボルト２８及びナット２９で締結されている。尚、ここでは、スライドベース１０及びサブベース２０は、ボルト２８及びナット２９で締結されることにより一体化されるようにしたが、これに限られるものではなく、接着剤等により一体にされていてもよい。スライドベース１０及びサブベース２０は、ボルト及びナットで締結又は接着剤等により締結されることにより、それぞれ樹脂材料により成形されるように構成した場合にも、従来のネジ締めにより一体化した場合の問題点であるネジ締めトルクの影響による変形、光学部品の位置精度の劣化等の問題を発生させることなく一体化させることができる。

３軸アクチュエータ３０には、光源１３から出射されグレーティング２１、ビームスプリッタ２２、立ち上げミラー２３及びコリメータレンズ２４を経由した光ビームを光ディスク２の信号記録面上に集光する対物レンズ３１が搭載される。３軸アクチュエータ３０は、受光部２５で検出された信号等に基づいて、この対物レンズ３１をフォーカス、トラッキング及びラジアルチルト方向に駆動することができる。

対物レンズ３１は、光源１３から出射され、上述の光学部品を経由して入射して光ビームを光ディスク２の信号記録面に集光する。

３軸アクチュエータ３０は、ボルト３８及びナット３９で、スライドベース１０に締結されて一体化されて固定される。

ここで、光ピックアップ装置１の光源１３、グレーティング２１、ビームスプリッタ２２、立ち上げミラー２３、コリメータレンズ２４、受光部２５及び対物レンズ３１により構成される光学系における光路について、図３を用いて説明する。

光源１３から出射された光ビームは、グレーティング２１に入射して、複数本の光ビームに分岐される。

グレーティング２１により分岐された複数の光ビームは、ビームスプリッタ２２で反射され、立ち上げミラー２３で反射されてコリメータレンズ２４に入射される。

コリメータレンズ２４に入射された光ビームは、コリメータレンズ２４により発散角を変換されて略平行光とされ、対物レンズ３１で集光されて光ディスク２の信号記録面で合焦される。

光ディスク２に集光された光ビームは、信号記録面で反射され、対物レンズ３１、コリメータレンズ２４を経由して、立ち上げミラー２３で反射され、ビームスプリッタ２２を透過して受光部２５に集光される。

受光部２５は、光ディスク２の信号記録面で反射された戻りの光ビームを受光することにより、情報信号とともにトラッキングエラー信号、フォーカシングエラー信号等の各種信号を検出することができる。

本発明を適用した光ピックアップ装置１及びこれを用いた光ディスク装置は、光源１３が取り付けられるスライドベース１０を熱伝導率の高い放熱材料により形成し、光源１３から出射された光ビームを光ディスク２に導くとともに戻り光を検出する、グレーティング２１、ビームスプリッタ２２、立ち上げミラー２３、コリメータレンズ２４、受光部２５等の光学部品が取り付けられるサブベース２０を熱伝導率の低い汎用材料により形成することで、簡素な構成で、光学部品の配置の寸法信頼性を向上させるとともに高い放熱効果を得ることができる。

すなわち、本発明を適用した光ピックアップ装置１及びこれを用いた光ディスク装置は、光源１３が取り付けられるスライドベース１０を熱伝導率の高い放熱材料により形成したことで、放熱板等を必要とすることなく高い放熱効果を得ることができ、その他の主な光学部品を取り付けるサブベース２０を熱伝導率の低い汎用材料で形成したことにより、このサブベース２０には光源１３で発生した熱が伝達されにくく、熱の影響による光学部品の配置の寸法信頼性を劣化させることを防止できる。

また、本発明を適用した光ピックアップ装置１及びこれを用いた光ディスク装置は、上述のように、安価且つ成型の自由度が高い樹脂材料によりスライドベース１０及びサブベース２０を構成することができ、さらに、放熱板等を必要としないので、構成の簡素化、コスト低減を実現する。

また、本発明を適用した光ピックアップ装置１及びこれを用いた光ディスク装置は、放熱に余り寄与しない部分であるサブベース２０を樹脂一般材で形成することで、熱伝導率が高い高価な樹脂材料等の放熱材料の使用量を削減することができる。

また、本発明を適用した光ピックアップ装置１及びこれを用いた光ディスク装置は、スライドベース１０及びサブベース２０とで用途・機能に応じた材料、すなわち、異なる熱伝導率を有する材料により形成することで、用途機能に適合した材料を選択することを可能とし、すなわち、使用材料の選択の幅を拡大し、さらに、光学部品の寸法の確保と、確実な放熱とを実現する。

また、本発明を適用した光ピックアップ装置１及びこれを用いた光ディスク装置は、スライドベース１０を構成する熱伝導率の高い樹脂材料は、一般的にネジ締めトルクが低いがサブベース２０を一体化する際にボルトにより締結することで、ネジ締めトルクの影響なしに一体化することができる。

また、本発明を適用した光ピックアップ装置１及びこれを用いた光ディスク装置は、金属材料を使用せず、高精度が必要な光学部品が配置される光学ハウジング部を樹脂一般材で構成することで、必要な寸法安定性を得ることができる。

また、本発明を適用した光ピックアップ装置１及びこれを用いた光ディスク装置は、摺動用のグリス１７として熱伝導率の高いものを用いることで、メインシャフト４、サブシャフト５を介して放熱させることができ、より放熱効果を高めることを可能とする。

本発明を適用した光ピックアップ装置を示す斜視図である。 本発明を適用した光ピックアップ装置の分解斜視図である。 本発明を適用した光ピックアップ装置の光学系を示す光路図である。

符号の説明

１ 光ピックアップ装置、 ２ 光ディスク、 ４ メインシャフト、 ５ サブシャフト、 １０ スライドベース、 １０ａ シャフト貫通部、 １０ｂ シャフト挿通部、 １１ 光源用プレート、 １２ 光源用サブプレート、 １３ 光源、 １４ サブアッセンブリ、 １５ ネジ、 １７ グリス、 ２０ サブベース、 ２１ グレーティング、 ２２ ビームスプリッタ、 ２３ 立ち上げミラー、 ２４ コリメータレンズ、 ２５ 受光部、 ２８ ボルト、 ２９ ナット、 ３０ ３軸アクチュエータ、 ３１ 対物レンズ、 ３８ ボルト、 ３９ ナット

Claims (5)

1. 光ディスクに光ビームを出射する光源が取り付けられ、スライドガイド部に移動可能に支持された第１の部材と、
   上記光源から出射された光ビームを光ディスク側に導く光学部品が搭載され、上記第１の部材と一体に移動可能に上記第１の部材に取り付けられる第２の部材とを備え、
   上記第１の部材と上記第２の部材とは、それぞれ熱伝導率を異にする材料により形成される光ピックアップ装置。
2. 上記第２の部材は、樹脂材料により形成されている請求項１記載の光ピックアップ装置。
3. 上記第１の部材と、上記第２の部材とは、ボルト又は接着剤で一体にされている請求項１記載の光ピックアップ装置。
4. 上記第１の部材と上記スライドガイド部との間には、摺動グリスが設けられ、
   上記摺動グリスは、熱伝導率の高いものが用いられる請求項１記載の光ピックアップ装置。
5. 光ディスクを保持して回転駆動する駆動手段と、
   上記駆動手段によって回転駆動される光ディスクに対して情報信号の記録又は再生を行う光ビームを照射するとともに、上記光ディスクから反射される反射光ビームを検出する光ピックアップ装置とを有する光ディスク装置において、
   上記光ピックアップ装置は、光ディスクに光ビームを出射する光源が取り付けられ、スライドガイド部に移動可能に支持された第１の部材と、
   上記光源から出射された光ビームを光ディスク側に導く光学部品が搭載され、上記第１の部材と一体に移動可能に上記第１の部材に取り付けられる第２の部材とを備え、
   上記第１の部材と上記第２の部材とは、それぞれ熱伝導率を異にする材料により形成される光ディスク装置。

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