JP2002304758A

JP2002304758A - 光ヘッド装置

Info

Publication number: JP2002304758A
Application number: JP2001110963A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Goto; 克巳後藤; Hideki Aiko; 秀樹愛甲; Buncho Yamazaki; 文朝山崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-04-10
Filing date: 2001-04-10
Publication date: 2002-10-18

Abstract

(57)【要約】【課題】光ヘッド装置内にレーザダイオード５の駆動
ＩＣ９などの発熱性を有するＩＣを内蔵するとその発熱
が問題となる。従来、この発熱を伝熱部材を介してシー
ルドケースに逃がす試みがされていたが、用いられる伝
熱部材は金属材料に比べ熱伝導性が低く、十分に放熱さ
れない可能性があった。【解決手段】金属材料で作成された光学ベース３に設
けた壁面部に、発熱性を有する電子部品（ＩＣ）を接触
させるようにしたため、ＩＣから光学ベースへの熱的接
続が強くなり、ＩＣで発する熱を十分に光学ベースに逃
がすことが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ヘッド装置に関
し、特に発熱性を有する電子部品を内蔵した光ヘッド装
置の放熱構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の技術の発達により、光ディスク装
置は年々小型軽量化されてきており、特にポータブルタ
イプの光ディスク装置はその傾向が著しい。

【０００３】そのような技術の流れの中で、光ヘッド部
分についても小型化が図られてきている。ただ、光ヘッ
ドは光ディスク装置の中でも心臓部ともいうべき根幹部
品であり、その光ヘッドベース上にはＩＣ等の発熱性の
部品が載置されており、発熱性部品を載置した状態で小
型化を図る、という相反する検討課題がある。

【０００４】このような発熱性を有する電子部品を内蔵
した光ヘッドの放熱構造に関しては、特開平１１−１８
５２７３号公報に記載されたものが知られている。

【０００５】図５に従来の光ヘッド装置の特にレーザ取
付け部における放熱の構造を示す。ここでは、光ヘッド
全体の構成についての説明は省略する。

【０００６】１０１は光学ベースであり、１０２は光学
ベース１０１に固定されるレーザダイオード取付けベー
スで、１０３は発光素子であるレーザダイオードであっ
て、このレーザダイオード取付けベース１０２に固定さ
れる。また、レーザダイオード取付けベース１０２には
シールドベース１０４を介して回路基板１０５が固定さ
れており、この回路基板１０５にレーザダイオード１０
３の脚部が接続固定されているとともに、レーザダイオ
ード駆動用のＩＣ（以下、駆動ＩＣ１０６）がマウント
されている。

【０００７】さらに、この光ヘッド装置では、駆動ＩＣ
１０６を含む回路基板１０５の全体がレーザダイオード
取付けベース１０２に固定される電磁波対策用のシール
ドケース１０７によって覆われている。また、駆動ＩＣ
１０６とシールドケース１０７の間に、空気よりも伝熱
性に優れた伝熱部材１０８、たとえばシリコンゲルや特
殊なゴム材、スポンジ材など、を介在させている。

【０００８】このような構造としたため、駆動ＩＣ１０
６から発せられた熱は伝熱部材１０８を通して、シール
ドケース１０７に伝わり、さらにシールドケース１０７
の表面から空気中へ放出される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような構成の光ヘッド装置では次に示すように、放熱が
不充分になる可能性があるという課題があった。

【００１０】シールドケース１０７は本来電磁波対策用
であるから、０．１〜０．２ｍｍ程度の薄い金属材料を
用いることが一般的である。ところが、伝熱性能は熱抵
抗であらわされ、熱抵抗は電気抵抗と同様に断面積が小
さいほど大きくなる性質がある。すなわちシールドケー
ス１０７に用いるような薄い材料では熱抵抗が大きくな
ってしまうため、熱がシールドケース１０７全体に行き
渡りにくく、放熱性能が不充分になる可能性がある。

【００１１】また、シールドケース１０７はキャップ状
の形態をとることから、絞り加工によって形成されるこ
とが一般的であり、加工の面からも厚い材料を使用する
ことは困難である。さらに、上記従来例では駆動ＩＣ１
０６とシールドケース１０７の間に伝熱部材１０８を介
在させているが、シリコンゲルなどの熱伝導率は、アル
ミニウム等の金属材料に比べると著しく小さく、代表的
な例では高熱伝導率のシリコンゲルで５Ｗｍ℃程度が最
大であるが、アルミニウム材料は２００Ｗｍ℃以上とな
っている。したがって、介在させる伝熱部材１０８が厚
いと熱抵抗が大きくなり、放熱特性が著しく低下してし
まうという課題があった。

【００１２】また、上記した従来例においては駆動ＩＣ
１０６とレーザダイオード１０３の配置を左右に並べる
必要がある。一般に、ＩＣのパッケージは板状の形態を
取るため、厚さ方向に比べて幅や長さ方向の寸法が大き
い。このため、上記従来例のようにレーザダイオード１
０３と駆動ＩＣ１０６を横に並べて配置すると、両者の
搭載に必要なスペースは、レーザダイオード１０３の幅
と駆動ＩＣ１０６のパッケージの幅をあわせただけの幅
が必要となってしまい、小型化が阻害されてしまうとい
う課題がある。

【００１３】本発明は上記課題を解決するためになさ
れ、駆動ＩＣ１０６等の発熱性の電子部品での発熱を十
分に外部に放出できる光ヘッド装置を提供することを目
的とする。

【００１４】さらに本発明は、放熱性能を確保しつつ、
駆動ＩＣ１０６等の発熱性の電子部品とレーザダイオー
ド１０３との配置について小型化に適した光ヘッド装置
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、発光素子近傍に発熱性を有する電子部品
を内蔵した光ヘッド装置において、光学ベースと前記電
子部品を密着して熱的に接続し、前記電子部品で発する
熱を前記光学ベースに逃がす構造としたものである。

【００１６】また、光学ベースは、金属製としたもので
ある。

【００１７】また、電子部品と発光素子はフレキシブル
基板によって電気的に接続されたことを特徴とするもの
である。

【００１８】さらに、光学ベースに搭載された発光素子
の発光方向に対して後方でかつ発光光軸に略直交するよ
うに前記光学ベース上に垂直壁を設け、電子部品が前記
垂直壁と密着して熱的に接続したものである。

【００１９】また、発光部品と電子部品の間に垂直壁が
配されたものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）次に、本発明の
実施の形態について、図１および図２を用いて説明す
る。図１は、本発明の光ヘッド装置における発光素子近
傍の構成を示した説明図であり、図２は、光ディスクド
ライブ装置を全体として示している。

【００２１】図中１は光ディスクで、スピンドルモータ
（図示せず）とともに回転するようになっている。２は
光ヘッド装置全体で、この光ヘッド装置の光学ベース３
は、２本のガイド軸４ａ、４ｂに沿って光ディスク１の
半径方向に移動可能に支持されており、光ディスク１の
回転に伴って図示しない光ヘッド送り機構によってスラ
イド動作されるようになっている。

【００２２】この光ヘッド装置２の光学ベース３にはレ
ーザ光を発する発光素子あるいはレーザダイオード５や
レーザ光を検出するフォトディテクタ（図示せず）やそ
の他の光学部品（図示せず）が内蔵されており、レーザ
ダイオード５から発せられた光が対物レンズ６を通して
光ディスク１の信号記録面に照射され、その反射光が対
物レンズ６を通して戻り、フォトディテクタで検出され
る。

【００２３】この光ヘッド装置２におけるレーザダイオ
ード５搭載部近傍の構造を図１に示す。光学ベース３に
は、レーザダイオード５が固定されている。また、光学
ベース３には、レーザダイオード５の発光光軸７に直交
しかつレーザダイオード５の発光方向の反対側に、垂直
壁８が設けられている。レーザダイオード５とレーザ駆
動用の集積回路（以下、駆動ＩＣ９）は、フレキシブル
基板１０で接続されており、さらに図示しないフォトデ
ィテクタも同様にフレキシブル基板１０に搭載され、光
学ベース３上に固定される。ここで、駆動ＩＣ９は動作
時に電力を消費し、熱を発生する発熱性の電子部品であ
る。フレキシブル基板１０は光ヘッド装置２の外部に引
き出されて外部回路（図示せず）に接続され信号の授受
が行われる。また、垂直壁８を含む光学ベース３は、熱
伝導率の高いアルミニウムで出来ている。

【００２４】駆動ＩＣ９とレーザダイオード５はフレキ
シブル基板１０で接続されるため、両者を同一平面内に
配置する必要が無く、３次元的な配置が可能である。そ
こで、駆動ＩＣ９は、レーザダイオード５と駆動ＩＣ９
で垂直壁８を挟むような配置で垂直壁８に密着して搭載
されている。

【００２５】駆動ＩＣ９は、垂直壁と確実に密着するよ
うに背面より板バネ１１によって押圧されている。この
とき、レーザダイオード５と駆動ＩＣ９を結ぶフレキシ
ブル基板１０は図に示すようにＵの字形状に畳まれるこ
とになる。一般に、ＩＣ部品を基板に搭載するときの位
置精度や厚さ方向の精度は、機械加工の精度に比べると
低いが、駆動ＩＣ９はフレキシブル基板１０に搭載され
るため、光学ベース３に対しての位置決めの自由度があ
り、確実に駆動ＩＣの上面と垂直壁８とを面で接触させ
ることが可能である。このとき、駆動ＩＣ９と垂直壁８
の間にフレキシブル基板１０が挟まらないようにしてい
る。言いかえると、駆動ＩＣ９の垂直壁８へ接する面
は、駆動ＩＣ９のフレキシブル基板１０に向いた面の対
向する面としている。

【００２６】以上のように、駆動ＩＣ９と垂直壁８とを
面と面で確実に接触させることが出来るので、駆動ＩＣ
９と垂直壁８の間に、位置精度の低さを吸収するための
伝熱部材を介在させる必要が無くなる。このため、駆動
ＩＣ９と垂直壁８間の熱抵抗は小さく、熱的に接続され
た構造となるため、駆動ＩＣ９で発する熱を確実に垂直
壁８に伝えることができる。垂直壁８は光学ベース３の
一部であるため、駆動ＩＣ９から垂直壁８に伝導した熱
は、表面積の大きな光学ベース３へと伝えられ、空気中
に拡散される。このように、本発明の光ヘッドによれ
ば、駆動ＩＣ９を垂直壁８に、すなわち光学ベース３に
熱的に接続して駆動ＩＣ９で発生した熱を光学ベース３
へ逃がすようにしたため、熱の伝導における熱抵抗を小
さくすることが可能となり、駆動ＩＣ９の温度上昇を十
分に抑えることが可能となる。

【００２７】また、板状の上シールドカバー１２と下シ
ールドカバー１３（両者とも図１には図示せず）と光学
ベース３によって、駆動ＩＣ９を囲むことも可能であ
る。このようにすると、駆動ＩＣ９は電磁的に遮蔽さ
れ、電磁波対策がなされる。

【００２８】また、レーザダイオード５の後ろ側に垂直
壁８を設け、フレキシブル基盤をＵの字型に畳んで搭載
しているため、レーザダイオード５と駆動ＩＣ９を隣り
合わせて並べていないにもかかわらず、電気的な配線長
を短くすることが出来る。それとともに、光学ヘッド装
置２の小型化も図ることが出来る。この小型化について
簡単に説明すると以下のようになる。

【００２９】従来例の課題で説明したように、一般にＩ
Ｃのパッケージは板状の形態を取るため、厚さ方向に比
べて幅や長さ方向の寸法が大きい。このため、従来例の
ようにレーザダイオード５と駆動ＩＣ９を横に並べて配
置すると、両者の搭載には、レーザダイオード５の幅と
駆動ＩＣ９のパッケージの幅をあわせただけの幅が必要
となってしまう。しかし、本発明のような配置とすれ
ば、両者の搭載に必要なスペースは駆動ＩＣ９の厚さ方
向に増えるだけなので、幅方向に並べて配置する場合に
比べて著しく小型化を図ることが出来るのである。

【００３０】なお、本実施例では垂直壁を含む光学ベー
ス３の材料をアルミニウムとしたが、これは別の材料で
あっても良い。すなわち、光学ベース３の材料としては
熱伝導率が十分に高い材料であれば良く、多くの金属材
料であればこれを満たす。たとえば、亜鉛やマグネシウ
ムを主体とした合金であっても良く、これらはアルミニ
ウムに比べると熱伝導率は小さいが、空気やシリコンゲ
ルなどに比べると十分に高い熱伝導率であり、これらの
材料であっても本発明の効果を発揮することが出来る。

【００３１】なお、上記実施例では垂直壁８をレーザダ
イオード５と駆動ＩＣ９の間に配置したが、これは必ず
しもこの配置としなくてもよい。たとえば、図３のよう
に、垂直壁とレーザダイオードの間に駆動ＩＣ９が来る
ようにしても良い。この場合はフレキシブル基板におい
て、レーザダイオード５のハンダ付け面と、駆動ＩＣ９
のハンダ付け面が裏表となるため、両面のフレキシブル
基板を用いる必要があるが、駆動ＩＣ９で発生する熱を
光学ベース３に逃がすという点については何ら違いは無
く、このような構成が本発明の主旨を逸脱するものでは
ない。

【００３２】また、シールドカバー１２、１３は上下の
両側に設けなくても良い。たとえば、上側シールドカバ
ー１２のかわりに光学ベースそのもので覆われた構造で
あってもよい。

【００３３】なお、垂直壁８と駆動ＩＣ間９には熱伝導
のための介在部材を挿入しないとしているが、これは必
ずしも挿入してはいけないものではない。たとえば、駆
動ＩＣ９の表面に薄くシリコングリスを塗布しても良
い。これにより、駆動ＩＣの表面や垂直壁８の表面のご
く小さな凹凸により発生する隙間を空気よりも熱伝導率
の良いシリコングリスで埋めることとなり、このため駆
動ＩＣ９と垂直壁８間の熱抵抗を小さくすることがで
き、より好ましい状態を実現できる。

【００３４】また、駆動ＩＣ９を垂直壁８に押し付ける
ための板バネ１１は、構成によっては無くてもよく、た
とえばフレキシブル基板１０自身の弾性で押し付けても
良い。

【００３５】なお、必ずしも垂直壁８を用いなくても良
い。たとえば、ＩＣは上を向けても良い。その場合は、
図４に示すようになり、レーザダイオード５の後方側に
必要なスペースが若干大きくなるが、駆動ＩＣ９で発生
する熱を光学ベース３に逃がすという点については何ら
違いは無く、このような構成が本発明の主旨全体を逸脱
するものではない。

【００３６】なお、上記実施例では、駆動ＩＣ９とレー
ザダイオード５を接続するフレキシブル基板１０をＵ字
型に折りたたんでいたが、これは必ずしもこの形状に無
くても良い。駆動ＩＣ９を垂直壁８を含め光学ベースに
密着させることの出来る構成であれば、フレキシブル基
板１０の折り曲げ方はどのようなものであっても良い。

【００３７】なお、上記実施例では発熱性を持つ電子部
品としてレーザ駆動の機能を持った駆動ＩＣ９としてい
たが、これは必ずしもレーザ駆動機能を有するもに限定
するものではない。発熱性を持つ電子部品であれば同様
の構成でその熱を光学ベース３に逃がすことができるこ
とは明らかである。たとえば、フォトディテクタで検出
された電流信号を電圧信号に変換するＩ−Ｖ変換用の集
積回路に対して適用しても同様の効果が得られる。

【００３８】なお、上記実施例では発光素子をレーザダ
イオード５として示したが、これは必ずしもレーザダイ
オード５単体で構成されるものでなくても良い。たとえ
ば、発光素子に加えて受光用のフォトディテクタや、ビ
ームスプリッタなど光学部品がひとつのパッケージに集
積された受発光素子であっても良く、その場合には、上
記実施例で示したレーザダイオード５を受発光素子とし
て置きかえることで全く同様の効果が得られることは明
らかである。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、発光素子
であるレーザダイオード５の近傍に配置される電子部
品、具体例としてはレーザダイオードに電流を供給する
駆動ＩＣ９を光学ベース３の一部である垂直壁８に密着
した構成としたため、駆動ＩＣ９と光学ベース３間の熱
抵抗を小さくすることができ、駆動ＩＣ９部で発生する
熱を効果的に光学ベース３に逃がすことが可能となっ
た。

【００４０】特に、光学ベース３をアルミニウム等の金
属部品としたため、熱伝導率が小さく効果的に熱を逃が
すことが可能となった。

【００４１】また、駆動ＩＣ９とレーザダイオード５を
フレキシブル基板１０で接続したため、駆動ＩＣ９の位
置決め自由度が高くなり、駆動ＩＣ９をフレキシブル基
板１０上に取付ける時の位置決め精度や部品そのものの
厚さ精度などが多少悪くても、確実に駆動ＩＣ９と光学
ベース３を密着させることが可能となった。

【００４２】また、発光素子であるレーザダイオード５
の発光方向に対して後方でかつ発光光軸に略垂直な垂直
壁８を設けて、この垂直壁８と駆動ＩＣ９を密着させる
構成としたため、駆動ＩＣ９を搭載するスペースを小さ
くすることが可能となり、光ヘッドの小型化を実現可能
となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の形態による発光素子近傍の
構成を示す断面図

【図２】本発明の光ヘッドの全体図

【図３】本発明の他の実施の形態の説明図

【図４】垂直壁がない場合の構成例を示す説明図

【図５】従来の光ヘッドの放熱構造を示す断面図

【符号の説明】１光ディスク２光ヘッド装置３光学ベース４ａ、４ｂガイド軸５レーザダイオード６対物レンズ７発光光軸８垂直壁９駆動ＩＣ１０フレキシブル基板１１板バネ１２上シールドカバー１３下シールドカバー１０１光学ベース１０２レーザダイオード取付けベース１０３レーザダイオード１０４シールドベース１０５回路基板１０６駆動ＩＣ１０７シールドケース１０８伝熱部材

フロントページの続き (72)発明者山崎文朝大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5D117 AA02 HH01 HH11 5D119 AA50 BA01 FA32 5F073 BA05 EA29 FA15 FA23 FA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光素子近傍に配置された発熱性を有す
る電子部品を内蔵した光ヘッド装置において、光学ベー
スと前記電子部品を密着して熱的に接続し、前記電子部
品で発する熱を前記光学ベースに逃がす構造としたこと
を特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】光学ベースは金属製であることを特徴と
する請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項３】電子部品は、発光素子に電流を供給する
ための集積回路部品であることを特徴とする請求項１も
しくは請求項２記載の光ヘッド装置。
【請求項４】電子部品と発光素子はフレキシブル基板
によって電気的に接続されたことを特徴とする請求項３
記載の光ヘッド装置。
【請求項５】電子部品のフレキシブル基板に向く面と
は対向する面で、前記電子部品が光学ベースに密着した
ことを特徴とする請求項４記載の光ヘッド装置。
【請求項６】発光素子の発光方向に対して後方でかつ
発光光軸に略直交するように前記光学ベース上に垂直壁
を設け、電子部品が前記垂直壁と密着して熱的に接続さ
れたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記
載の光ヘッド装置。
【請求項７】発光素子の発光光軸の延長線上で、発光
部品と電子部品の間に垂直壁が配されたことを特徴とす
る請求項６記載の光ヘッド装置。
【請求項８】電子部品と光学ベースの間に、伝熱性の
部材を介在させて前記電子部品と前記光学ベースを密着
させたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに
記載の光ヘッド装置。