JP4030526B2

JP4030526B2 - 光学式ピックアップ

Info

Publication number: JP4030526B2
Application number: JP2004169988A
Authority: JP
Inventors: 雅人小原; 正人岩井
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2024-06-08
Also published as: JP2005353120A

Description

本発明は、ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）等のディスクに対して情報の記録／再生を行う光学式ピックアップに係り、特に、半導体レーザ等が組み込まれる受発光ユニットの放熱対策に関する。

光学式ピックアップは、一般的に、半導体レーザ等の発光手段および光検出器等の受光手段が一体的に配設された受発光ユニットと、対物レンズが取り付けられたレンズホルダや該レンズホルダを駆動する電磁駆動手段が配設されたアクチュエータと、対物レンズを露出させた状態でアクチュエータを内包する上部カバーと、受発光ユニットと対物レンズ間の光路中に設置された反射ミラーと、これら各部材が搭載されたシャーシとによって概略構成されている。この種の光学式ピックアップは、ＣＤプレーヤ等のディスクプレーヤに組み込まれて使用され、半導体レーザ等から出射されて反射ミラーで反射された光ビームが対物レンズによってディスクの記録面に集光されると共に、該ディスクからの戻り光ビームが対物レンズや反射ミラーを経由して受光手段にて受光されるようになっている。

図９はかかる光学式ピックアップの従来例を示す分解斜視図、図１０は該光学式ピックアップに備えられるアクチュエータの平面図、図１１は該アクチュエータの断面図である（例えば、特許文献１参照）。これらの図に示す従来の光学式ピックアップは、アルミニウム等の金属材料からなるシャーシ１と、対物レンズ３やレンズホルダ４、ワイヤ５、支持部材６、マグネット７、ベース部材８等からなるアクチュエータ２と、対物レンズ３を露出させる開口９ａを有してアクチュエータ２を内包する上部カバー９と、半導体レーザおよび光検出器をユニット化してなりシャーシ１の一側部に固定された受発光ユニット（ホログラムユニット）１０と、受発光ユニット１０と対物レンズ３間の光路中に設置された反射ミラー１１とによって概略構成されている。

シャーシ１は図示せぬガイドシャフトに沿ってディスクの半径方向へ往復移動されるもので、シャーシ１の底板部の略中央に反射ミラー１１が４５度の取付角度で固定されている。受発光ユニット１０は反射ミラー１１を臨むシャーシ１の開口部１ａ内に組み込まれており、受発光ユニット１０の背面側は板金性の放熱カバー１２に覆われている。受発光ユニット１０の各端子は、フレキシブル配線基板１３のうち支持板１４に貼着されている補強部分に接続されており、このフレキシブル配線基板１３に形成されている配線パターンを介して受発光ユニット１０は図示せぬ信号処理回路と電気的に接続される。放熱カバー１２は固定ねじ１５を用いてシャーシ１の一側部にねじ止め固定されており、これら放熱カバー１２とシャーシ１の側壁との間にフレキシブル配線基板１３の前記補強部分が挟み込まれている。受発光ユニット１０から出射された光ビームは開口部１ａを通って反射ミラー１１で垂直方向に反射され、その戻り光ビームは反射ミラー１１で水平方向に反射された後、開口部１ａを通って受発光ユニット１０で受光される。

アクチュエータ２は、対物レンズ３が取り付けられて図示せぬコイル（フォーカスコイルとトラッキングコイル）が巻装されたレンズホルダ４と、このレンズホルダ４を弾性的に支持するための複数本の導電性のワイヤ５と、各ワイヤ５の基端側が挿通される支持部材６と、各ワイヤ５の基端部を接続するためのランド部が形成されて支持部材６の反レンズホルダ４側の面に固定された背面基板１６と、一対のマグネット７が取り付けられたマグネット支持部材１７と、支持部材６やマグネット支持部材１７を載置固定しているヨークを兼ねたベース部材８とによって構成されており、対物レンズ３は反射ミラー１１の真上に位置している。各ワイヤ５は一端部（自由端部）が前記コイルに半田付けされていると共に、他端部（基端部）が背面基板１６を貫通して前記ランド部に半田付けされており、この背面基板１６が図示せぬ駆動制御回路と電気的に接続されるため、各ワイヤ５を介してフォーカスコイルやトラッキングコイルに駆動電流が供給されるようになっている。また、マグネット７は前記コイルに流れる電流の方向と交差する方向に磁束を発生し、該コイルとマグネット７、ベース部材８等によって電磁駆動手段が構成されている。そして、対物レンズ３の補正動作時にワイヤ５に供給される前記駆動電流によって、レンズホルダ４がディスクのフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動されるようになっている。

このアクチュエータ２はシャーシ１の底板部上に載置され、コイルばね１８に挿通した取付ねじ１９をベース部材８の上方からシャーシ１に螺合させると共に、２本の調整ねじ２０をシャーシ１の下方からベース部材８に螺合させることにより、対物レンズ３の光軸を調整した状態でベース部材８がシャーシ１に固定される。つまり、ディスクの記録面に対して正確に信号を記録／再生するためには、反射ミラー１１の真上に位置する対物レンズ３の光軸を該ディスクの記録面に対して垂直に設定しておく必要があるので、シャーシ１上にアクチュエータ２を取り付ける際には、調整ねじ２０の締め付け力を加減することによって対物レンズ３の光軸が調整できるようになっている。
特開２００１−３１９３４２号公報（第２−３頁、図９）

ところで、この種の光学式ピックアップにおいては、金属材料からなるシャーシ１が軽量化やコストダウンを阻害する要因となっていた。そこで最近、合成樹脂製のシャーシを使用することによって軽量化やコストダウンを図った光学式ピックアップが提案されているが、合成樹脂からなるシャーシはアルミニウム等の金属材料からなるシャーシに比べて放熱効果が著しく低いため、単にシャーシを合成樹脂製にしただけでは受発光ユニットで発生する熱を効率良く外部に放熱させることができなくなってしまう。すなわち、半導体レーザ等を備えた受発光ユニットは発熱源なので、光学式ピックアップの信頼性を確保するためには放熱対策が不可欠であり、放熱が不十分で内部の温度が過度に上昇すると、例えば半導体レーザの寿命が短くなるという不具合が発生する。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、合成樹脂製のシャーシを使用して軽量化やコストダウンを図りつつ、受発光ユニットで発生する熱を効率良く外部に放熱させることができる高信頼性の光学式ピックアップを提供することにある。

本発明は、合成樹脂で成形したシャーシの取付面近傍に溝部を設け、この溝部にねじ孔を有する金属製の放熱板を挿入すると共に、固定ねじをシャーシの取付面から溝部に挿通して放熱板のねじ孔に螺着することにより、受発光ユニットをシャーシの取付面に固定するようにした。このようにすると、合成樹脂製のシャーシを使用して軽量化やコストダウンを図りつつ、受発光ユニットで発生する熱を固定ねじ等を介して放熱板に効率良く伝導させることができる。

本発明による光学式ピックアップは、合成樹脂製のシャーシの取付面近傍に溝部を設け、この溝部にねじ孔を有する金属製の放熱板を挿入すると共に、固定ねじをシャーシの取付面から溝部に挿通して放熱板のねじ孔に螺着することにより、受発光ユニットをシャーシの取付面に固定したので、受発光ユニットで発生する熱を固定ねじ等を介して熱容量の大きな放熱板に効率良く伝導させることが可能となる。それゆえ、合成樹脂製のシャーシを使用して軽量化やコストダウンを図りつつ、受発光ユニットで発生する熱を効率良く外部に放熱させることができる高信頼性の光学式ピックアップを提供することができる。

本発明は、対物レンズが取り付けられたレンズホルダと、このレンズホルダを移動可能に支持するホルダ支持部と、前記対物レンズの補正動作時に前記レンズホルダを駆動する電磁駆動手段と、少なくとも前記ホルダ支持部および前記電磁駆動手段が搭載された合成樹脂製のシャーシと、前記対物レンズを介してディスクに光ビームを出射する発光手段および該ディスクからの戻り光ビームを受光する受光手段が配設された受発光ユニットとを備え、前記受発光ユニットが前記シャーシの取付面に支持されている光学式ピックアップにおいて、前記シャーシに溝部を設けると共に、この溝部に連通するねじ挿通孔を前記取付面に臨出させ、前記溝部にねじ孔が形成された金属製の放熱板を挿入し、前記ねじ挿通孔に挿通した固定ねじを前記放熱板の前記ねじ孔に螺着することにより、前記受発光ユニットを前記シャーシの前記取付面に固定するように構成した。

このように構成された光学式ピックアップでは、合成樹脂製のシャーシを使用して軽量化やコストダウンを図りつつ、受発光ユニットをシャーシの取付面に対して高精度に位置決めできると共に、受発光ユニットで発生する熱を固定ねじ等を介して放熱板に効率良く伝導させることができ、組立の最終段階で行われる受発光ユニットの取付位置の調整（回転方向の調整）も容易になる。

上記の構成において、放熱板が平板部および該平板部に対して略直角に折り曲げられた起立部を有し、この起立部をシャーシの溝部内に挿入すると共に、平板部をシャーシの外部に露出させることが好ましく、このような放熱板を用いると、シャーシに大きな放熱板を配置させても光学式ピックアップ全体の大きさはほとんど変わらないので、熱容量の大きな放熱板を組み込むことによって放熱効果を高めることができる。

また、上記の構成において、受発光ユニットを板金製のカバーで覆い、固定ねじによって受発光ユニットとカバーの両方をシャーシの取付面に固定すると、受発光ユニットから導出された接地パターンを板金製のカバーに圧接させ、かつ該カバーを固定ねじの頭部に圧接させた状態で、該固定ねじを放熱板のねじ孔に螺着させることができるため、受発光ユニットで発生する熱を接地パターンやカバーや固定ねじ等を介して放熱板に効率良く伝導させることができる。

また、上記の構成において、放熱効果を高めるという観点から、前記放熱板は熱伝導性の良いアルミニウム等の金属材料からなることが好ましい。

実施例について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施例に係る光学式ピックアップの上面側の斜視図、図２は該光学式ピックアップの上面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う縦断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図、図５は該光学式ピックアップの側面図、図６は該光学式ピックアップの下面側の斜視図、図７は該光学式ピックアップの分解斜視図、図８は該光学式ピックアップの横断面図であり、図９〜図１１に対応する部分には同一符号を付してあるため、重複する説明は適宜省略する。

図１〜図８に示す光学式ピックアップは、合成樹脂製のシャーシ２１と、対物レンズ３やレンズホルダ４、ワイヤ５、支持部材６、マグネット７、ベース部材８等からなるアクチュエータ２と、対物レンズ３を露出させる開口９ａを有してアクチュエータ２を内包する上部カバー９と、半導体レーザおよび光検出器をユニット化してなりシャーシ２１の一側部に固定された受発光ユニット（ホログラムユニット）１０と、受発光ユニット１０の近傍で支持板１４に支持されたフレキシブル配線基板１３と、受発光ユニット１０と対物レンズ３間の光路中に設置された反射ミラー１１と、複数の起立部２２ａを有してシャーシ２１の底部に取り付けられた金属製の放熱板２２と、受発光ユニット１０を覆う板金製の放熱カバー１２と、受発光ユニット１０や放熱カバー１２を放熱板２２の一対の起立部２２ａに固定している固定ねじ１５とによって概略構成されている。すなわち、この光学式ピックアップでは、軽量化やコストダウンを図るために合成樹脂製のシャーシ２１を使用している点と、放熱効果を高めるために放熱板２２を付設して放熱カバー１２や固定ねじ１５等から熱が伝導するようにした点が、図９〜図１１に示した前記従来例と大きく異なっている。

樹脂モールド品であるシャーシ２１は図示せぬガイドシャフトに沿ってディスクの半径方向へ往復移動されるもので、このシャーシ２１の底板部の略中央には反射ミラー１１（図３参照）が４５度の取付角度で固定されている。図７に示すように、シャーシ２１の一側部は受発光ユニット１０を搭載した支持板１４の取付面２１ｄとなっており、この取付面２１ｄには反射ミラー１１に連通する開口部２１ａが形成されている。また、取付面２１ｄには開口部２１ａを挟んだ位置に一対のねじ挿通孔２１ｃが形成されており、開口部２１ａの周囲には突状の基準面２１ｅが形成されている。さらに、図６と図８に示すように、シャーシ２１の底部には４箇所に溝部２１ｂが形成されており、これら４箇所の溝部２１ｂのうち、取付面２１ｄの近傍に位置する一対の溝部２１ｂはねじ挿通孔２１ｃにそれぞれ連通している。

放熱板２２はアルミニウム等の熱伝導性の良い金属からなり、図７に示すように、この放熱板２２は平板部２２ｄの４箇所から略直角に折り曲げられた起立部２２ａを有し、これら起立部２２ａがシャーシ２１の底部に形成された各溝部２１ｂに嵌め込まれる。また、これら４箇所の起立部２２ａのうち、シャーシ２１の取付面２１ｄの近傍に位置する一対の溝部２１ｂに嵌め込まれる両起立部２２ａにねじ孔２２ｂが形成されており、固定ねじ１５が放熱カバー１２とフレキシブル配線基板１３および支持板１４等を貫通してねじ挿通孔２１ｃに挿通され、溝部２１ｂ内でこの固定ねじ１５が起立部２２ａのねじ孔２２ｂに螺着されるようになっている。

受発光ユニット１０はシャーシ２１の開口部２１ａ内に嵌め込まれて位置決めされており、その際、受発光ユニット１０の周縁部が開口部２１ａの周囲に形成された基準面２１ｅに突き当たることにより、受発光ユニット１０と反射ミラー１１との間隔（光軸方向の距離）が高精度に設定さるようになっている（図８参照）。また、受発光ユニット１０の各端子はフレキシブル配線基板１３のうち支持板１４に貼着されて補強された部分に接続されており、このフレキシブル配線基板１３には受発光ユニット１０を図示せぬ信号処理回路と電気的に接続するための配線パターンが形成され、固定ねじ１５を挿通させるための透孔１３ａの周縁部は受発光ユニット１０から導出された接地パターンとなっている。

放熱カバー１２は受発光ユニット１０を覆うもので、この放熱カバー１２には、固定ねじ１５を挿通させるための透孔１２ａと、受発光ユニット１０の背面に弾接する帯状弾性片１２ｂと、放熱板２２に弾接する傾斜先端部１２ｃとが設けられている。ここで、帯状弾性片１２ｂと傾斜先端部１２ｃは、受発光ユニット１０で発生する熱を放熱カバー１２へ伝導して外部へ放熱させるためのものである。そして、透孔１２ａ，１３ａとねじ挿通孔２１ｃに挿通した固定ねじ１５を起立部２２ａのねじ孔２２ｂに締結することにより、図３と図４に示すように、フレキシブル配線基板１３と支持板１４を挟み込んだ状態で放熱カバー１２がシャーシ２１の取付面２１ｄに固定され、帯状弾性片１２ｂが受発光ユニット１０の背面に弾接すると共に、傾斜先端部１２ｃが放熱板２２の面取り部２２ｃ（図７参照）に弾接するようになっている。

これにより、フレキシブル配線基板１３は支持板１４を介して取付面２１ｄに圧着されるため、フレキシブル配線基板１３に一体化されている受発光ユニット１０とシャーシ２１に一体化されている反射ミラー１１との間隔は高精度に維持される。また、固定ねじ１５を起立部２２ａのねじ孔２２ｂに締結することによって、固定ねじ１５の頭部１５ａと放熱カバー１２の透孔１２ａ周縁部とフレキシブル配線基板１３の透孔１３ａ周縁部を互いに圧接させた積層状態となすことができるため、受発光ユニット１０で発生する熱を放熱カバー１２や前記接地パターンを介して固定ねじ１５に伝導させ、さらに固定ねじ１５を介して放熱板２２に効率良く伝導させることができる。また、放熱カバー１２の傾斜先端部１２ｃからは放熱板２２へ熱が直接伝導するので、放熱効果は一層高まる。なお、受発光ユニット１０から出射された光ビームは開口部２１ａを通って反射ミラー１１で垂直方向に反射され、その戻り光ビームは反射ミラー１１で水平方向に反射された後、開口部２１ａを通って受発光ユニット１０で受光される。

アクチュエータ２は、対物レンズ３が取り付けられて図示せぬコイル（フォーカスコイルとトラッキングコイル）が巻装されたレンズホルダ４と、このレンズホルダ４を弾性的に支持するための複数本の導電性のワイヤ５と、各ワイヤ５の基端側が挿通される支持部材６と、各ワイヤ５の基端部を接続するためのランド部が形成されて支持部材６の反レンズホルダ４側の面に固定された背面基板１６と、一対のマグネット７が取り付けられてヨークを兼ねていると共に支持部材６を載置固定しているベース部材８とによって構成されており、対物レンズ３は反射ミラー１１の真上に位置している。各ワイヤ５は一端部（自由端部）が前記コイルに半田付けされていると共に、他端部（基端部）が背面基板１６を貫通して前記ランド部に半田付けされており、この背面基板１６が図示せぬ駆動制御回路と電気的に接続されるため、各ワイヤ５を介してフォーカスコイルやトラッキングコイルに駆動電流が供給されるようになっている。本実施例では、各ワイヤ５と支持部材６および背面基板１６により、レンズホルダ４を弾性的に移動可能に支持するホルダ支持部が構成されている。また、マグネット７は前記コイルに流れる電流の方向と交差する方向に磁束を発生し、該コイルとマグネット７、ベース部材８等によって電磁駆動手段が構成されている。そして、対物レンズ３の補正動作時にワイヤ５に供給される前記駆動電流によって、レンズホルダ４がディスクのフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動されるようになっている。

このように本実施例に係る光学式ピックアップは、合成樹脂製のシャーシ２１の取付面２１ｄ近傍に溝部２１ｂを設け、熱伝導性の良い金属材料からなる放熱板２２の起立部２２ａをこの溝部２１ｂに挿入すると共に、固定ねじ１５をシャーシ２１の取付面２１ｄからねじ挿通孔２１ｃに挿通して起立部２２ａのねじ孔２２ｂに螺着することにより、受発光ユニット１０やそのフレキシブル配線基板１３および放熱カバー１２等をシャーシ２１の取付面２１ｄに固定しているので、受発光ユニット１０で発生する熱を放熱カバー１２や前記接地パターンおよび固定ねじ１５等を介して熱容量の比較的大きな放熱板２２に効率良く伝導させることができる。また、この光学式ピックアップでは、溝部２１ｂに挿入した起立部２２ａに固定ねじ１５が螺着されるため、シャーシ２１の外側面を基準として受発光ユニット１０を取り付けることができ、その位置決め精度が高めやすくなっている。さらにまた、組立の最終段階で行われる受発光ユニット１０の取付位置の調整時（回転方向の調整時）には、固定ねじ１５を緩めて支持板１４を微小角度回転させればよく、このとき受発光ユニット１０と反射ミラー１１との間隔はシャーシ２１の開口部２１ａで位置決めされてずれる虞はないので、かかる調整作業を容易に行うことができる。しかも、このようにやや大きめな放熱板２２をシャーシ２１の底部に配置させても光学式ピックアップ全体の大きさはほとんど変わらないので、小型化を阻害する虞もない。したがって、本実施例によれば、合成樹脂製のシャーシ２１を使用して軽量化やコストダウンを図りつつ、十分な放熱効果が期待できて信頼性も高い優れた光学式ピックアップが得られる。

なお、上記実施例では、レンズホルダに巻回されたコイルやベース部材に固定されたマグネットなどで電磁駆動手段を構成しているムービングコイル方式の光学式ピックアップについて説明したが、本発明は、レンズホルダに固定されたマグネットやベース部材に固定されたコイルなどで電磁駆動手段が構成されるムービングマグネット方式の光学式ピックアップにも適用可能である。

実施例に係る光学式ピックアップの上面側の斜視図である。該光学式ピックアップの上面図である図２のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。図２のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図である。該光学式ピックアップの側面図である。該光学式ピックアップの下面側の斜視図である。該光学式ピックアップの分解斜視図である。該光学式ピックアップの横断面図である。従来例に係る光学式ピックアップの分解斜視図である。該光学式ピックアップに備えられるアクチュエータの平面図である。該アクチュエータの断面図である。

符号の説明

２アクチュエータ
３対物レンズ
４レンズホルダ
５ワイヤ
６支持部材
７マグネット
８ベース部材
１０受発光ユニット
１１反射ミラー
１２放熱カバー
１２ａ，１３ａ透孔
１２ｂ帯状弾性片
１２ｃ傾斜先端部
１３フレキシブル配線基板
１４支持板
１５固定ねじ
１６背面基板
２１シャーシ
２１ａ開口部
２１ｂ溝部
２１ｃねじ挿通孔
２１ｄ取付面
２１ｅ基準面
２２放熱板
２２ａ起立部
２２ｂねじ孔
２２ｄ平板部

Claims

対物レンズが取り付けられたレンズホルダと、このレンズホルダを移動可能に支持するホルダ支持部と、前記対物レンズの補正動作時に前記レンズホルダを駆動する電磁駆動手段と、少なくとも前記ホルダ支持部および前記電磁駆動手段が搭載された合成樹脂製のシャーシと、前記対物レンズを介してディスクに光ビームを出射する発光手段および該ディスクからの戻り光ビームを受光する受光手段が配設された受発光ユニットとを備え、前記受発光ユニットが前記シャーシの取付面に支持されている光学式ピックアップにおいて、
前記シャーシに溝部を設けると共に、この溝部に連通するねじ挿通孔を前記取付面に臨出させ、前記溝部にねじ孔が形成された金属製の放熱板を挿入し、前記ねじ挿通孔に挿通した固定ねじを前記放熱板の前記ねじ孔に螺着することにより、前記受発光ユニットを前記シャーシの前記取付面に固定したことを特徴とする光学式ピックアップ。
請求項１の記載において、前記放熱板が平板部および該平板部に対して略直角に折り曲げられた起立部を有し、この起立部を前記溝部内に挿入すると共に、前記平板部を前記シャーシの外部に露出させたことを特徴とする光学式ピックアップ。
請求項１または２の記載において、前記受発光ユニットを板金製のカバーで覆い、前記固定ねじによって前記受発光ユニットと前記カバーとを前記シャーシの前記取付面に固定したことを特徴とする光学式ピックアップ。
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記放熱板が熱伝導性の良い金属材料からなることを特徴とする光学式ピックアップ。