JP2003022555A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ピックアップにおける発光素子の熱を低コ
ストで効率的に放熱させる。 【解決手段】 発光素子を備えた該集積光学素子を移動
自在に支持するスライドベース１０を備えた光ピックア
ップにおいて、前記集積光学素子をフレキシブル基板９
に実装し、前記フレキシブル基板９を、金属又は熱伝導
特性を有する材料により形成され光ピックアップを収納
するケーシングのカバー１１及びスライドベース１０に
接させて放熱を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学式情報記録媒
体に記録された情報信号を再生するための光ピックアッ
プに関するものであり、とくに、発光素子による発熱を
放熱するための構成を備えた光ピックアップに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク等の光学式情報記録媒体に記
録された、オーディオ信号、文字、映像信号等のデジタ
ル信号を再生する装置においては、発光素子、例えば半
導体レーザから放出される光束を対物レンズを通して情
報記録媒体の信号記録面に照射し、その反射光束を光検
出器で受光することにより情報信号を読み出し再生して
いる。この情報信号再生を高速で行うためには高出力の
半導体レーザが必要であり、近年情報の高密度化が進む
に従って高速で読み出しを行う必要から半導体レーザの
出力は高いものが要求されている。また、それに伴って
発振時に発生する熱量も大きくなっている。例えば、現
在光ピックアップに使用されている半導体レーザの場合
でも、発振時の温度は８０〜９０゜Ｃ程度に達する。ま
た、近年光ピックアップが搭載される光ディスク装置の
小型化、高密度化或いは使用環境では、例えば、車載に
用いられる等、光ピックアップの動作環境自体が高温条
件下にある。ところで、半導体レーザ素子は、動作温度
が高温になると出力が減少することが知られており、レ
ーザ素子が高温になればその分駆動電流を増大させざる
を得ず、レーザ素子は高温による劣化に加え、駆動電流
の増大による劣化が加わり素子寿命がさらに短くなると
いう問題がある。また、光ピックアップにおいて、光学
部品とスライドベースが接着剤で接着されている場合に
は、高温により接着剤が軟化することでその固定位置が
変化し、電子部品の性能が劣化する虞れもある。

【０００３】そこで、光ピックアップにおいて発光部で
発生する熱を如何に放熱するかは極めて重要な課題であ
り、従来から種々の提案がなされている。その１形態
は、発熱源である発光素子の樹脂またはセラミックの筐
体部、あるいはフレーム構造を熱容量をもつ金属体等に
接触させることにより、自己の熱を外部へ放熱させる構
造のものであって、例えば、（１）特開平８−２８４９
９号公報には、半導体レーザが発生する熱を放熱するた
めの放熱板を、半導体レーザ素子、受光素子、プリズ
ム、レンズ等からなる光学系を収納した可動ボビンに一
体に成型したものが記載されており、また、（２）特開
平１１−１６２０２号公報には、光学ピックアップ本体
を合成樹脂で成形するに際し、そのレーザーカプラー取
付部に放熱板を一体的にインサート成形し、そのインサ
ート成形された放熱板に対して、予め作製されたレーザ
ーカプラーを固定することで、発熱源である発光素子の
レーザーカプラーの熱を外部へ伝達させ、自己の発熱を
低減させるようにしたものが記載されている。しかし、
これらのものは、いずれも放熱板を別途形成し配備する
ものであるから構造が複雑である上、製造工程における
工数が増大するなどコストアップの要因にもなり得る。

【０００４】また、第２の形態として、発光素子を保持
するピックアップベースを樹脂よりも熱伝導特性が高い
金属製にする構成のものも知られているが、この構造で
十分な放熱特性を得ようとすると重量が増大し、光ピッ
クアップの起動、停止の応答性が低下するほか、製品の
コストが上昇することが考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の状況
に鑑みなされたものであり、その目的は別途放熱板等を
形成又は配備することなく、簡易な構造により十分な放
熱特性を備えた光ピックアップを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、発光
素子を備えた集積光学素子、及び該集積光学素子を移動
自在に支持するスライドベース及びカバーを備え、前記
集積光学素子をフレキシブル基板に実装した光ピックア
ップにおいて、前記フレキシブル基板は金属又は熱伝導
特性を有する材料により形成された前記光ピックアップ
のカバーに熱的に接続されていることを特徴とする光ピ
ックアップである。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載された
光ピックアップにおいて、前記集積光学素子は、発光素
子もしくは受光素子の一方またはその両方が組み込まれ
た複数の金属端子を有するパッケージを備え、かつ該金
属端子はフレキシブル基板の電極パターンに接続されて
おり、かつ、前記電極パターンは前記ピックアップのカ
バーに熱的に接続されていることを特徴とする光ピック
アップである。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
された光ピックアップにおいて、前記フレキシブル基板
はさらに金属又は熱伝導特性を有する材料により形成さ
れた前記スライドベースに熱的に接続されていることを
特徴とする光ピックアップである。

【０００９】

【発明の実施形態】本発明の実施形態について添付図面
を参考に説明する。図１は本発明の光ピックアップ全体
を示す平面図である。光ピックアップは、それぞれスラ
イドベース１０に搭載された集積光学素子８、２軸アク
チュエータ１９等の所要部品から成り、スライドベース
１０は、図示しない適当な送り機構で駆動されて、スピ
ンドルモータで回転するターンテーブル上の光ディスク
の半径方向に移動するように構成されている。このスラ
イドベース１０は合成樹脂又は亜鉛、マグネシウム等の
ダイカストで構成可能であるが、ここでは、後述する放
熱を考慮し前記ダイカストで構成されている。

【００１０】２軸アクチュエータ１９は、可動部１４、
固定部１５、コイル１７、磁気回路部を構成するヨーク
２０により構成されており、図中Ｌで示す集積光学素子
８から発光される読み出し光を光ディスク１２に集光さ
せ、かつ、信号列に追従させるために、対物レンズ１３
をフォーカシング方向及びトラッキング方向に微小駆動
させる。具体的には、例えば、基台部に対物レンズを保
持した可動部材１４が弾性変形可能なアームを介して支
持されており、可動部材１４は図示しない磁気駆動機構
によってフォーカシング方向及びトラッキング方向に移
動されるようになっている。ここで、基台部はスライド
ベース１０に固定されている。

【００１１】図２は集積光学素子８の構造を示す。集積
光学素子８は、いずれも金属板３にマウントされたレー
ザ発光素子１、受光素子(PDIC)２、及び例えば、プラス
チックのレンズと複合プリズムから成る複合レンズ７等
より構成されている。レーザ発光素子１および受光素子
２は、図３に示すように共に金属板３にマウントされた
状態で樹脂パッケージ５に組み込まれている。樹脂パッ
ケージ５の側面（レーザ光の出射及び受光をする前面と
直角の面）からは金属端子４が突出されており、かつこ
の金属端子４は、フレキシブル基板９に対しその電極パ
ターン９ａにはんだ付けされることで実装される。集積
光学素子８は例えば抑えバネにより仮固定して光軸調整
された後、接着剤若しくははんだにより前記スライドベ
ース１０へ固定される。

【００１２】以上の構成において、集積光学素子８から
出射される光は、図４に示すように、集積光学素子８の
複合レンズ７を通過し、同様にスライドべース１０に固
定されたミラー１８で反射され、２軸アクチュエータ１
９の対物レンズ１３により、ディスク１２に集光され
る。ディスク１２面で反射した光は、再び対物レンズ１
３、ミラー１８を介して、図２に示したように複合レン
ズ７により分光され、受光素子２に集光され、サーボ信
号および記録データの読み取り信号に変換され、情報の
再生が行われる。

【００１３】次に、集積光学素子８で発生した熱の放熱
について説明する。図５、６は集積光学素子８をフレキ
シブル基板９の電極パターン９ａにはんだ実装した状態
を示した図である。集積光学素子８で発生した熱は、集
積光学素子８をはんだ付けしたフレキシブル基板９のパ
ターン９ａに伝導される。そこで、このフレキシブル基
板９のパターン９ａの面積を広く形成することにより、
その放熱能力を向上させることができる。図５、６は従
来における電極パターン９ａと本実施例における電極パ
ターン９ａとをそれぞれ図示したものである。図６の電
極パターン９ａの長さ、幅は、図５に示す従来の電極パ
ターン９ａそれよりも大きく形成されており、電極パタ
ーン９ａの面積を増やすことで放熱効果の向上を図って
いる。

【００１４】本実施例ではこれに加え、前記電極パター
ン９ａをフレキシブル基板９の裏面から、光ピックアッ
プの保護覆いとなる金属製カバー、例えば、鉄製（ＳＵ
Ｓ：ステンレス）板金、銅製板金等熱伝導の高い金属で
できたＯＰ（Optical Pickup）カバー１１に設けた接
触端１１ａに接触させることで熱的に接続し、熱容量の
高いＯＰカバーを利用して放熱を行う。この構成を図７
を参照して説明する。図７は図１の一部、即ちＡ−Ａ矢
視の方向で見た拡大側面図である。ここでケーシングの
ＯＰカバー１１には、図１及び図７に示すようにその光
ピックアップの樹脂パッケージ５の金属端子４と前記電
極パターン９ａとの接続部に対応する位置には開口２２
が設けられており、これにより熱放射できるようにして
いる。また、図７に示すように、前記開口２２に隣接し
たカバー１１の内側端部1１ａを例えばプレス加工によ
り下方に屈曲して接触面に形成し、ケーシングに前記Ｏ
Ｐカバーを取り付けたときに、その部分をパッケージ５
の金属端子４にはんだ付けされたフレキシブル基板９の
電極パターン９ａに押圧接触させることで熱的に接続し
ている。この構成により、集積光学素子８のレーザ発光
部で発生した熱は金属端子４を通してフレキシブル基板
９の導体部分に伝導され、更に前記ＯＰカバー１０の端
部１１ａからＯＰカバーに伝導されて放熱される。

【００１５】フレキシブル基板９の電極パターン９ａか
ら外部へ放熱する手段として、上記、板金１１の接触だ
けではなく、更に、図７においてフレキシブル基板９の
電極パターン９ａをスライドベース１０の端部１０ａ
に、例えば直接ネジ止め等により固定することにより両
者を熱的に接続することができる。この構成により、半
導体レーザ素子１で発生した熱は、電極パターン９ａか
らスライドベース１０にも伝導させることができ、放熱
効果を一層高めることができる。

【００１６】本光ピックアップはミニディスクシステム
及び他の光ディスク装置において実施して高い放熱効果
を得ることができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果を得るこ
とができる。 （１）半導体レーザーの如き発光素子の発熱による信号
検出性能の低下がない。 （２）発光素子である半導体レーザーの発熱による素子
自身の寿命の低減を抑制できる。 （３）動作状態における半導体レーザーの自己発熱を低
減することにより、動作電流の低減を行うことができ、
特に、高温状態での自己の温度上昇を低減させることに
より、動作電流の低減すなわち高温動作時の素子寿命の
低下を低減する。 （４）放熱板等の特別の部材を要せず、従って従来の部
品点数を変えずに低コストでしかも放熱性の高い光学ピ
ックアップを得ることができる。 （５）生産工程において素子のパッケージ部に光学部品
を固定するのに用いた接着剤が熱によって軟化し、光学
部品とパッケージの固定位置が変化した場合に生じる電
子部品の性能の劣化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光ピックアップの平面図である。

【図２】 光ピックアップの光集積素子の原理を説明す
るための要部断面図である。

【図３】 樹脂パッケージに収納した光集積素子を示す
斜視図である。

【図４】 光ピックアップの動作を説明するための図で
ある。

【図５】 フレキシブル基板に実装した従来の光集積素
子を示す平面図である。

【図６】 本発明のフレキシブル基板に実装した光集積
素子を示す平面図である。

【図７】 第１図のＡ−Ａ方向からみた断面図である。

【符号の説明】

１…レーザ発光素子、２…受光素子、３…金属板、４…
金属端子、５…樹脂パッケージ、７…複合レンズ、８…
集積光学素子、９…フレキシブル基板、９ａ…電極パタ
ーン、１０…スライドベース、１１…カバー、１２…デ
ィスク、１３…対物レンズ、１４…可動部、１５…固定
部、１６…コイル、１８…ミラー、１９…２軸アクチュ
エータ、２０…ヨーク、２２…開口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子を備えた集積光学素子、及び該
   集積光学素子を移動自在に支持するスライドベース及び
   カバーを備え、前記集積光学素子をフレキシブル基板に
   実装した光ピックアップにおいて、 前記フレキシブル基板は、金属又は熱伝導特性を有する
   材料により形成された前記光ピックアップのカバーに熱
   的に接続されていることを特徴とする光ピックアップ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された光ピックアップに
   おいて、 前記集積光学素子は、発光素子もしくは受光素子の一方
   またはその両方が組み込まれた複数の金属端子を有する
   パッケージを備え、かつ該金属端子はフレキシブル基板
   の電極パターンに接続されており、かつ、前記電極パタ
   ーンは前記ピックアップのカバーに熱的に接続されてい
   ることを特徴とする光ピックアップ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載された光ピックア
   ップにおいて、 前記フレキシブル基板はさらに金属又は熱伝導特性を有
   する材料により形成された前記スライドベースに熱的に
   接続されていることを特徴とする光ピックアップ。