光学头以及光学头送进装置的制作方法

文档序号:6762788阅读:147来源:国知局
专利名称:光学头以及光学头送进装置的制作方法
技术领域
本发明涉及作为光学性记录重放信息的装置的盘片存储器的光学头及其光学头送进装置。
背景技术
现代是信息化时代,成为其核心的高密度大容量存储器的技术开发正在广为盛行。作为存储器所要求的能力,除了高密度、大容量,还有可以列举高可靠性、可改写的功能,作为能够满足这些要求的装置,最引人注目的是光磁性盘片等的光盘存储器。
以往,作为相关于光盘用光学头的技术,已有许多揭示。以下,这里,参照附图对于光盘用光学头之中作为具有改写功能的以往光磁性盘片用光学头中使用于微型盘片装置等的光学头进行说明。
图7是用于说明以往的微型盘片用等的光学头的大致外观,以下对于其构造以及动作进行说明。
在图7中,1是光盘(在平面图中没有图示),2是作为向内部发出激光的发光部分的半导体激光器芯片并且带有接收该激光中被光盘1反射的光并检测出各种信号的光学信号检测部分而作为单一装置所构成的光受射元件。
3是使得来自光受射元件2的激光达到光盘1的反射镜,4是将由反射镜3反射的激光会聚到光盘1上而形成微小光点的物镜(在平面图中没有图示),5是用于使物镜4跟随光盘1的偏心以及摆动的物镜传动装置(在平面图中没有图示)。
6是光盘1为记录型盘片时施加调制磁场,实现所谓的磁场调制记录的磁头(在平面图中没有图示),6a是用于将磁头6固定在树脂制基台7上的装配部分,7是放置这些部件的树脂制基台,7a、7b是插入轴8a、8b的基准部分,7c是固定光受射元件2的光发射接收元件固定部分,7d是固定反光镜3的反光镜固定部分。
9是与外部线路(没有图示)连接的软性布线基板,为了使得半导体激光器发光或检测出来自光盘1的信息信号,具有发光部分与光学检测部分的光受射元件2在位置9a上通过焊接等进行电性连接。
又,在软性布线基板9上设有用于减弱由从光盘1返回的光所引起的噪声的高频叠加电路(没有图示)。
如上所述,利用由装置在树脂制基台7上的部件构成的光学头,通过由软性布线基板9的供电从光受射元件2发出激光,同样地通过由软性布线基板9进行供电驱动物镜传输装置5并且物镜4在光盘1的规定位置上形成微小光点(没有示出向传动装置进行供电的供电部分)。
当重放重放专用的光盘1时磁头6不工作并且光受射元件2检测出光盘1的反射光量。当为记录型光盘1时,记录时光受射元件2出射光强恒定的光,利用磁头6的调制信号进行所谓的磁场调制记录。重放时磁头6不动作,光受射元件2检测并实现光盘1偏振面的旋转。
然而,在上述以往装置的构造中,通过采用树脂作为基台,比金属压铸制的基台成本要低并且重量更轻,但在这种情况下,由于采用了与散热性良好的金属制基台不同的热传导率低的树脂制基台,半导体激光器的散热性变差。
图8中表示了半导体激光器的结温的时间变化。图8中的③表示光受射元件单个时的温度上升情况,②表示在金属制基台上装置光受射元件时的情况,若进行比较,可知光受射元件单个时约上升了1.9倍。
可以这样说,在树脂制基台上安装光受射元件的条件大致与光受射元件单个时的条件相同。因此,当采用树脂制基台时,存在由于发光部分的温度上升导致半导体激光器的寿命缩短的问题。
又,还存在这样的问题,当半导体激光器温度上升,则即使发出相同光功率的光的情况下,电流会增加并且消耗电能变多。
再者,对于记录型光头,为了降低反射光的光噪声,使得半导体激光器在高频叠加下发光。
然而,还存在下述这样的问题,当以树脂制基台构成光学头,仅能够通过与外部电路连接的软性布线基板实现光学头的接地而不能可靠地进行接地。
其次,对于以往的其他盘片记录重放装置的一例进行说明。
图26、图27、图28、图29、图30以及图31表示该以往光学头概要的构造图以及用于说明其动作原理的图。
图26是光学头的分解立体图。109是联合单元,图30表示它的一部分。又,134是表示图27所示的软性印刷电路。又,图28表示在所述联合单元109上安装了所述软性印刷电路134的状态。又,图32的(a)是分解立体图,(b)是光学头的整体立体图。
这里,101是硅基板,102是固定在硅基板101上的半导体激光器,3是通过集成电路工艺形成在硅基板101上的多分光探测器,104是通过银胶将硅基板101保持在导热状态的散热片,105是从多分光探测器利用引线结合等所布线的端子,106是固定硅基板101、散热片104以及端子105的树脂插件。
图31表示了光学头的光学构造。107是以树脂形成的全息元件(衍射光栅),108是由分束器108a、折回反射镜108b、偏振分离元件108c构成的复合元件。
将一体构成上述101~108的物体定义为上述联合单元109。
110是反射镜,111是固定在物镜架112上的物镜,113是具有磁性光学效应的的光磁性记录媒体,114是在光磁性记录媒体113的焦点方向以及径向驱动物镜的物镜驱动装置,115是成为物镜驱动装置114的构成部件的底部。物镜驱动装置由111、112、115的部件构成。
116是金属制光具座,117是形成在多分光探测器103上的调焦误差信号检测用光点,118是形成在多分光探测器103上的循迹误差检测用光点,119是形成在多分光探测器103上的主光束(P偏振光),120是形成在多分光探测器103上的主光束(S偏振光),121是调焦误差信号受光区域,122以及123是循迹误差信号受光区域,124是信息信号受光区域,125是减法器,126是加法器,127以及128是调焦误差信号检测用光点的焦点,130形成在光磁性记录媒体113上光点,131是粘接剂,132是散热片,133是光学头罩,134是软性印刷电路,129是构成在软性印刷电路134上的散热片132插入用的散热孔。
反射镜110固定在光具座116上。又,联合单位109将其端子105焊接在软性印刷电路134上。(如图27所示,软性印刷电路134的孔129所开孔的部分如图28(a)所示,向下方曲折并且通过该曲折而在形成的空间S中插入散热片132,具有该散热片132的板簧部分通过所述散热孔192与散热片104连接。)
此后,插入光具座。然后,在散热片132的两端部上如

图10所示固定在光具座116。
如此,利用散热片132在Z方向(光轴方向)施加预负载来临时固定,通过粘接固定光具座116与树脂插件106,将联合单元109嵌合固定到光具座116。
结果,多分光探测器103的Z轴方向(光轴方向)的位置是使得受光面约位于光点的焦点127以及128的中间,由此来规定光具座116的尺寸。
另一方面,在硅基板101上通过焊接等以导热状态固定半导体激光器102并且同时在多分光探测器103上通过引线结合进行布线。
又,通过银胶将多分光探测器103以导热状态固定在散热片104上,其中半导体激光器102的发热为通过硅基板101向散热片104导热的状态。通过引线结合将多分光探测器1103与端子105进行布线,将端子105焊接到软性印刷电路134的焊接部分。
随着半导体激光器102的发光所产生的发热由与散热片104接触的散热片132传递并且由金属制光具座116进行散热。
以下,对于上述以往示例的动作进行说明。
由半导体激光器102发出的光由在多分光探测器103上以边缘等形成的有棱的反射镜(反射镜)变换90度光轴而被反射。由有棱的反射镜反射的光通过全息元件107被分离成不同的多个光束。
不同的多个光束通过复合元件108的分束器108a,由反射镜110进行反射并且利用固定在物镜架112上的物镜111在光磁性记录媒体113上聚焦成直径为1微米左右的光点130。
又,利用复合元件108的分束器108a被反射的光束入射到激光监视器用光受射元件(没有图示)并且控制半导体激光器102的驱动电流。
来自光磁性记录媒体113的反射光经过相反的路径,由复合元件108的分束器108a反射分离而入射到折回反射镜108b、偏振分离元件108c,分离成相互垂直的2个偏振成分的光束,而后入射到信息信号受光区域124。
又,来自光磁性记录媒体的反射光之中通过分束器108a的光束由全息元件107分离成多个光束并且聚焦到调焦误差信号受光区域121与循迹误差信号受光区域122以及123。聚焦伺服按照所谓的SSD法进行,循迹伺服按照所谓的推挽法(push-pull)进行。
再者,通过运算P偏振光形成的主光束119与S偏振光形成的主光束120的差,根据差动检测法能够计算出光磁性盘片信息信号。而且,通过求取它们的和,也能够检测出前坑点(prepit)信号。
对于上述这样构成的光学头,根据来自光磁性记录媒体12的反射光能够获得要求的检测信号,在组装时,调整半导体激光器102与物镜111与多分光探测器103的相对位置。在图32(a)以及(b)中,调焦误差信号以及循迹误差信号的调整是这样进行,即利用外部夹具(没有图示)规定底座115,通过在Y方向以及X方向上移动物镜驱动装置114来进行调制,使得循迹误差信号受光区域122以及123的输出大致相等。
上述调整的结果是在图26中使得物镜111的中心与半导体102的发光轴中心一致。
另一方面,调整光磁性记录媒体113与物镜111的相对倾斜如下这样进行,即利用外部夹具(没有图示)固定底座115,调整径向(围绕Y轴)偏斜调整θR、调整切向(围绕X轴)偏斜调整θT。在调整后的状态下采用粘接剂131将底座115粘接固定在上光具座116。
根据上述,结束了调焦误差信号以及循迹误差信号的调整以及偏斜调整后,粘接固定4个部位,由此,构成光学头。
然而,在上述以往的构造中,散热片132通过孔129连通其板簧部分而与散热片104接触,这样散热片132与散热片104很难高精度进行面接触。
因此,即使例如光具座116为金属制,也由于点接触或线接触而使导热效率以及放热效率大幅度地下降。因此,当采用高功率激光器时,仅利用提高散热片132与散热片104的导热效率的光具座116进行散热,存在不能够充分散热的问题。
又,光具座116为树脂的情况下,由于半导体激光器102发光时产生的热量通过硅基板101以及散热片104而仅由散热片132进行散热,导热效率以及放热效率都非常低,半导体激光器102自身的温度会上升,结果是随着驱动电流的增加,电池驱动时消耗电流增加使得记录重放时间大为缩短,很难实现光学头的低电耗化。

发明内容
本发明鉴于上述问题,目的在于提供一种能够大幅度地提高散热效率的光学头。
本发明第1方面的发明是一种光学头,它具备向记录媒体照射能够进行记录的光量的光源;与所述光源相接并且散放所述光源发出的热量的散热部分;放置固定所述各部分的树脂制基台。
由此,光源所产生的热量可以从与光源相接的散热部分进行散放,能够抑制光源温度的上升,能够延长半导体激光器的寿命并且通过降低半导体激光器的温度,能够使得工作电流下降并且减少消耗电能。
本发明第2方面的发明是在上述的光学头中所述树脂制基台与所述散热部分一体形成,所述散热部分的一部分暴露在空气中。
由此,光源所产生的热量可以从与光源相接的散热部分进行散放,能够抑制光源温度的上升,能够延长半导体激光器的寿命并且通过降低半导体激光器的温度,能够使得工作电流下降并且减少消耗电能。又,由于一体成形安装工作也容易进行。
本发明第3方面的发明是在上述的光学头中所述散热部分形成螺栓部分,所述散热部分的一端与所述光源的背面相接并且由所述螺栓部分进行固定,所述散热部分的一端支持所述光源,并且所述散热部分的一部分暴露在空间,由此,能够从背面提供固定光受射元件的附着力,并且同时具有散热作用。
本发明第4方面的发明是在上述的光学头中所述散热部分的一端与所述光源的背面相接,另一端具有与支持所述光学头的轴相接的导向部分,由此,光源所产生的热量可从散热部分向轴传导,能够获得更好的散热效果,能够延长半导体激光器的寿命并且能够使得工作电流下降而减少消耗电能。又,使得光源的接地部分与散热部分相连并连接到轴,能够有效地进行接地,在处理不需要的辐射的方面能够发挥效果。
本发明第5方面的发明是在所述光学头中,所述散热部分的一端与所述光源的背面相接,另一端具有下压支持所述光学头的轴的弹簧部分,由此,树脂制基台与轴不会产生摇动,即使在车载等振动较多的情况下,也具有能够稳定工作的作用。
本发明第6方面的发明是在上述的光学头中,所述散热部分的一端与所述光源的背面相接,另一端支持所述光学头并且具有与带有送进螺栓槽的轴进行卡合的卡合部分,由此,由于散热部分兼用为与轴卡合的部件,能够削减部件个数。
本发明第7方面的发明是一种光学头,它具备向记录媒体照射能够进行记录的光量的光源;与所述光源相接并且散放所述光源发出的热量的散热部分;放置固定所述各部分的树脂制基台;施加磁场调制信号的磁头结构,所述散热部分的一端与光源的背面相接,另一端与所述磁头结构的金属制部分相接。
由此,从散热部分热量能够传递到磁头,可以获得更好的散热效果,能够延长半导体激光器的寿命并且能够使得工作电流下降从而降低消耗电力。
又,本发明的又一方面是一种光学头,它具有向圆盘状信息记录媒体产生为了记录或重放所述圆盘状信息记录媒体的信息所必要的光量的光源;与所述光源直接或间接连接并且诱导所述光源发光所带来的热量的散热片;作为将光聚焦到所述圆盘状信息记录媒体上的聚焦手段的物镜;在所述圆盘状信息记录媒体的聚焦方向以及径向上驱动所述物镜的物镜驱动装置;接受来自所述圆盘状信息记录媒体的反射光的光受射元件;向所述光源以及所述光受射元件供电并且送进来自所述光受射元件的信号的片状软性印刷电路;至少固定所述光源、所述物镜驱动装置、所述散热片以及所述光受射元件的光具座,其特征在于,通过所述散热片与设置在所述软性印刷电路上的导热部分连接,利用所述软性印刷电路诱导来自所述散热片的热量,所述软性印刷电路以及所述散热片散放由所述光源产生的热量。
又,本发明再一方面的光学头,它具有向圆盘状信息记录媒体产生为了记录或重放所述圆盘状信息记录媒体的信息所必要的光量的光源;与所述光源直接或间接连接并且诱导所述光源发光所带来的热量的散热片;作为将光聚焦到所述圆盘状信息记录媒体上的聚焦手段的物镜;在所述圆盘状信息记录媒体的聚焦方向以及径向上驱动所述物镜的物镜驱动装置;接受来自所述圆盘状信息记录媒体的反射光的光受射元件;向所述光源以及所述光受射元件供电并且送进来自所述光受射元件的信号的片状软性印刷电路;导热性的导热部件;至少固定所述光源、所述物镜驱动装置、所述散热片、所述光受射元件以及所述导热部件的光具座;固定在所述光具座上的导热性光学头罩,其特征在于,使得所述散热片与所述导热部件相接,利用所述导热部件诱导来自所述散热片的热量并且同时通过使得所述导热部件与所述光学头罩相接由所述光学头罩、所述导热部件以及所述散热片散放所述光源产生的热量。
又,本发明再一方面的光学头,它具有向圆盘状信息记录媒体产生为了记录或重放所述圆盘状信息记录媒体的信息所必要的光量的光源;与所述光源相接并且诱导所述光源发光所带来的热量的散热片;作为将光聚焦到所述圆盘状信息记录媒体上的聚焦手段的物镜;在所述圆盘状信息记录媒体的聚焦方向以及径向上驱动所述物镜的物镜驱动装置;接受来自所述圆盘状信息记录媒体的反射光的光受射元件;向所述光源以及所述光受射元件供电并且送进来自所述光受射元件的信号的片状软性印刷电路;导热性的导热部件;至少固定所述光源、所述物镜驱动装置、所述导热部件、所述散热片以及所述光受射元件的光具座,其特点在于,通过所述散热片与设置在所述软性印刷电路上的导热部分相接,利用所述软性印刷电路诱导来自所述散热片的热量,使得所述软性印刷电路的导热部分与所述光学头罩相接,由所述光学头罩、所述软性印刷电路以及所述散热片散放从所述光源产生的热量,并且同时通过所述散热片与所述导热部件相接,利用所述导热部件诱导来自所述散热片的热量,所述导热部件与所述光学头罩相接,由所述光学头罩以及所述导热部件散放所述光源产生的热量。
本发明再一方面的光学头,它具有向圆盘状信息记录媒体产生为了记录或重放所述圆盘状信息记录媒体的信息所必要的光量的光源;与所述光源直接或间接连接并且诱导所述光源发光所带来的热量的散热片;接受来自所述圆盘状信息记录媒体的反射光的光受射元件;向所述光源以及所述光受射元件供电并且送进来自所述光受射元件的信号的片状软性印刷电路;至少固定所述光源、所述散热片以及所述光受射元件的光具座;固定在所述光具座上的导热性光学头罩;所述散热片与设置在所述软性印刷电路上的导热部分相接,通过所述软性印刷电路诱导来自所述散热片的热量,同时通过使得所述软性印刷电路的所述导热部分与所述光学头罩相接,由所述光学头罩、所述软性印刷电路以及所述散热片散放所述光源产生的热量;其特点在于具有固定在所述光学头罩上并且具有导热性的送进螺母;与所述送进螺母嵌合并且通过旋转在所述圆盘状信息记录媒体的径向驱动所述光学头的导热性的送进螺栓,
通过所述光学头罩与所述送进螺母一体构成,或者在导热状态下相接,将从所述光源产生并且传递到所述光学头罩的热量通过所述送进螺母传递到所述送进螺栓进行散热。
又,本发明再一方面的光学头送进装置,它具有向圆盘状信息记录媒体产生为了记录或重放所述圆盘状信息记录媒体的信息所必要的光量的光源;与所述光源直接或间接连接并且诱导所述光源发光所带来的热量的散热片;作为将光聚焦到所述圆盘状信息记录媒体上的聚焦手段的物镜;在所述圆盘状信息记录媒体的聚焦方向以及径向上驱动所述物镜的物镜驱动装置;接受来自所述圆盘状信息记录媒体的反射光的光受射元件;向所述光源以及所述光受射元件供电并且送进来自所述光受射元件的信号的片状软性印刷电路;导热性的导热部件;至少固定所述光源、所述物镜驱动装置、所述散热片、所述光受射元件以及所述导热部件的光具座;固定在所述光具座上的导热性光学头罩,通过所述散热片与所述导热部件相接,利用所述导热部件诱导来自所述散热片的热量,同时通过使得所述导热部件与所述光学头罩相接,由所述光学头罩、所述导热部件以及所述散热片散放所述光源产生的热量,其特点在于具有固定在所述光学头罩上并且具有导热性的送进螺母;与所述送进螺母嵌合并且通过旋转在所述圆盘状信息记录媒体的径向驱动所述光学头的导热性送进螺栓,通过所述光学头罩与所述送进螺母一体构成,或者在导热状态下相接,将从所述光源产生并且传递到所述光学头罩的热量通过所述送进螺母传递到所述送进螺栓进行散热。
又,本发明再一方面的光学头送进装置,它具有向圆盘状信息记录媒体产生为了记录或重放所述圆盘状信息记录媒体的信息所必要的光量的光源;与所述光源直接或间接连接并且诱导所述光源发光所带来的热量的散热片;作为将光聚焦到所述圆盘状信息记录媒体上的聚焦手段的物镜;在所述圆盘状信息记录媒体的聚焦方向以及径向上驱动所述物镜的物镜驱动装置;接受来自所述圆盘状信息记录媒体的反射光的光受射元件;向所述光源以及所述光受射元件供电并且送进来自所述光受射元件的信号的片状软性印刷电路;导热性的导热部件;至少固定所述光源、所述物镜驱动装置、所述散热片、所述光受射元件以及所述导热部件的光具座;其特征在于具有导热性的螺母、与所述送进螺母嵌合并且通过旋转在所述圆盘状信息记录媒体的径向驱动所述光学头的导热性的出送进螺栓,通过使得所述导热部件与所述送进螺母一体构成或者使得在导热状态下相接,将从所述光源产生并且传递到所述导热部件的热量通过所述送进螺母传递到所述送进螺栓进行散热。
附图简述图1是表示本发明实施形态1-1的光学头的概要图。
图2是表示本发明实施形态1-2的光学头的概要图。
图3是表示本发明实施形态1-3的光学头的概要图。
图4是表示本发明实施形态1-4的光学头的概要图。
图5是表示本发明实施形态1-5的光学头的概要图。
图6是表示本发明实施形态1-6的光学头的概要图。
图7是表示以往的光学头的概要图。
图8是表示半导体激光器结温的曲线图。
图9是表示本发明实施形态2-1的光学头的光学头的分解立体概要图。
图10是表示本发明实施形态2-1的软性印刷电路的部分展开图。
图11是表示本发明实施形态2-1的联合单元的构造的部分的剖视概要图。
图12是表示本发明实施形态2-1的光学头部分的剖视概要图。
图13是表示本发明实施形态2-1的光学头的光学构造的概要图。
图14是表示本发明实施形态2-1的光学头的光受射元件的概要图。
图15是表示本发明实施形态2-1的物镜驱动装置的分解立体图以及光学头的完成图。
图16是表示本发明实施形态2-2的光学头的部分的剖视概要图。
图17是表示本发明实施形态2-3的软性印刷电路的部分展开概要图。
图18是表示本发明实施形态2-3的联合单元的部分剖视概要图。
图19是表示本发明实施形态2-4的光学头的分解立体概要图。
图20是本发明实施形态2-4的光学头的部分剖视概要图。
图21是本发明实施形态2-5的光学头的部分剖视概要图。
图22是本发明实施形态2-5的光学头的部分剖视概要图。
图23是本发明实施形态2-6的光学头的立体概要图。
图24是本发明实施形态2-6的光学头的部分剖视概要图。
图25是本发明实施形态2-7的光学头以及光学头送进装置的分解立体概要图。
图26是以往的光学头的分解立体概要图。
图27是表示以往的光学头的软性印刷电路的展开概要图。
图28是表示以往光学头的部分的剖视概要图。
图29是以往的光学头的光受射元件的概要图。
图30是以往的光学头的联合单元的部分的剖视概要图。
图31是表示以往的光学头的光学构造的概要图。
图32是表示以往的光学头的调整方法的概要图。
符号说明1 光盘2 光受射元件3 反射镜4 物镜5 物镜传动装置6 磁头7 树脂制基台7a,7b 树脂制基台7的基准部分a,b7c 树脂制基台7的光受射元件固定部分7d 树脂制基台7的反射镜固定部分8a,8b 轴9 软性布线基板10,12 散热块13,14,15 散热弹簧11 散热用螺栓10a,12a,13a,14a,15a 连接部分10b 散热部分12b 引导部分
13b 弹簧部分14b 卡合部分15b 固定部分101 硅基板102 半导体激光器103 多分光探测器104 散热片105 端子106 树脂包封107 全息元件108 复合元件108a 分束器108b 折回反射镜108c 偏振分离元件109 联合单元110 反射镜111 物镜112 物镜架113 光磁性记录媒体114 物镜驱动装置115 底座116 光具座117,118 光点119 主光束(P偏振)120 主光束(S偏振)121 调焦误差信号受光区域122,123 循迹误差信号受光区域124 信息信号受光区域125 减法器126 加法器
127,128 光点的焦点129 散热孔130 粘接剂132 散热片133 光学头罩134 软性印刷电路135 导热部分A136 导热部分B137 导热线138 接触部分139 GND电位部分140 导热性材料141 GND线142 导热端子143 送进螺母144 嵌合部分145 送进螺栓146 轴承147 机械底座最佳实施形态以下,参照附图对于本发明的实施形态进行说明。
(实施形态1-1)以下,参照图1的平面图、剖视图对于本发明实施形态1-1的构造以及动作进行说明。
在图1中,1是光盘(在平面图中没有图示),2是光受射元件,它是作为在内部发出激光的发光部分的半导体激光芯片并且带有接受该激光由光盘1反射来的光来检测出各种信息信号的光学信号检测部分且作为单一装置而构成,3是使得来自光受射元件2的激光照射到光盘1的反射镜。
4是使得由反射镜3反射的激光在光盘1上会聚成焦点并形成微小光点的物镜(在平面图中没有图示),5是用于使得物镜4跟随光盘1的偏心以及摆动的物镜传动装置(在平面图中没有图示)。
6是当光盘1为记录型盘片时施加调制磁场实现所谓磁场调制记录的磁头(在平面图中没有图示),6a是用于将磁头6固定在树脂制基台7上的的装配部分,7是放置这些部件的树脂制基台,7a、7b是插入轴8a、8b的基准部分,7c是固定光受射元件2的光发射接收元件固定部分,7d是固定反光镜3的反光镜固定部分。
9是与外部线路(没有图示)连接的软性布线基板,为了使得半导体激光器发光或检测出来自光盘1的信息信号,具有发光部分与光学检测部分的光受射元件2在位置9b上通过焊接等进行电连接。又,在软性布线基板9上设有用于减弱由从光盘1返回的光所引起的噪声的高频叠加电路(没有图示)。
10是由金属等导热率高的材料制成的散热块,形成这样的结构,即光受射元件2的背面与连接部分10a相接并且另一端的散热部分10b与空气接触,由此一体形成树脂制基台7。
如上所述,利用由安装在树脂制基台7上的部件构成的光学头,通过由软性布线基板9进行供电,从光受射元件2发出激光,相同地通过由软性布线基板9进行供电,驱动物镜传动装置5,物镜4在光盘1的规定位置上形成微小光点。
当重放重放专用光盘1时,磁头6不进行动作,光受射元件2检测出光盘1的反射量。在记录型光盘1的情况下,记录时光受射元件2出射恒定强度的光功率并且根据磁头6的调制信号进行磁场调制记录。
重放时磁头6不工作,光受射元件2检测出光盘1输出的偏振面的旋转。由于发光而产生的光受射元件2的热量通过与背面接触的散热块10从散热部分10b散放。
对于散热效果,图8中的①表示半导体激光器的结温的变化。即,①表示本实施形态中将散热片(6mm×6mm)与光受射元件的背面相接时的结温。从该线曲可见本实施形态发挥了优良的散热效果。
如上所述,根据本实施形态,能够获得这样的光学头,它即使采用以热传导率低的材料制成的树脂制基台7,通过一体成形的散热块10,也能够进行良好的散热并且可以抑制半导体激光器的温度上升,在延长半导体激光器的寿命的同时通过降低半导体激光器的温度,工作电流也会下降并且能够减少消耗电能。
(实施形态1-2)以下,参照图2的平面图、剖视图对于本发明实施形态1-2的构造以及动作进行说明。
在图2中,从1到9的构造部件包括带有标号的部件全部与图1所示的部件相同,其功能、动作也相同。
与图1不同之处在于,采用散热用螺栓11替代散热片10与光发射接收元件2相接。
又,与实施形态1-1相同地在软性有线基板9上安装有用于降低从光盘1返回的光所引起的噪声的高频叠加电路(未图示)。
采用上述的本实施形态,不仅具有实施形态1-1中所描述的优点,还能利用螺栓按压树脂基台7,以低成本构成散热部分。
(实施形态1-3)以下参照图3的平面图、剖视图对本发明实施形态1-3的构造以及动作进行说明。
在图3中,从1到9的构造部件包括带有标号的部件与图1所示的部件相同,其功能、动作也相同。
与图1不同的点在于,替代与光受射元件2相接的散热片10,采用在连接部分12a上与光受射元件2的背面相接并且在引导部分12b上安装轴8b而构成的散热块12。
又,与实施形态1-1相同地,在软性布线基板9上安装有用于降低从光盘1返回的光所引起的噪声的高频叠加电路(没有图示)。
如上所述,根据本实施形态,不仅具有实施形态1-1中所描述的优点,还具有下述的长处。
即,由光受射元件2所产生的热量从其背面传递到散热块12,而且能够通过引导部分12b向采用热传导率高的金属制成的轴8b上进行散热,能够具有比实施形态1-1以及实施形态1-2更好的散热效果的光学头。
再者,由于与光受射元件2的散热块12相接的背面部分为电性接地,故通过散热块12轴18也接地,能够获得可以容易地处理高频叠加电路带来的不要的辐射的光学头。
(实施形态1-4)以下,参照图4的平面图、剖视图对于本发明实施形态1-4的构造以及动作进行说明。
在图4中,1到9的构造部件包含带有标号的部件全部与图1所示的部件相同,其功能、动作也相同。与图1的不同之处在于,替代与光受射元件2相接的散热块10,采用了在连接部分13a与光受射元件2的背面相接并且在弹簧部分13b上与轴8b相接而构成的散热弹簧13。
又,与实施形态1-1相同地,在软性布线基板9上设有用于降低由从光盘1返回的光所引起的噪声的高频叠加电路(没有图示)。
如上所述,根据本实施形态,不仅具有实施形态1-1中所描述的优点,还具有下述的长处。
即,由光发射接收元件2所产生的热量从其背面传递到散热弹簧13,而且能够向采用热传导率高的金属制成的轴8b上进行散热,能够具有比实施形态1-1以及实施形态1-2更好的散热效果的光学头。
又,与实施形态1-3相同地,通过散热弹簧13轴8b也能够接地,能够获得可以容易地处理高频叠加电路带来的不要的辐射的光学头。
又,能够消除由散热弹簧13的弹簧部分13b的尺寸误差引起的摇动分量,故能获得抗振动的光学头。
(实施形态1-5)以下,参照图5的平面图、剖视图对本发明实施形态1-5的构造及动作进行说明。
图5中,1-7、8b、9的构造部件包含带标号的部件全部与图1所示的相同,其功能、动作也相同。
与图1的不同之处在于对轴8a形成的送进用螺栓,此外,采用散热弹簧14代替与光发射接收元件2相接的散热块10,使在相接部分14a与光发射接收元件2的背面相接,在卡合部分14b与轴8a的螺栓部分相卡合。
又,与实施形态1-1相同地,在软件布线基本9上设有用于降低由从光盘1返回的光所引起的噪声的高频叠加电路(没有图示)。
采用上述的本实施形态,则不仅具有实施形态1-9中所述的优点,还具有下述的长处。
即,由光受射元件2所产生的热量从其背面传递到散热弹簧14,而且能够向采用热传导率高的金属制成的轴8a上进行散热,能够具有比实施形态1-1以及实施形态1-2更好的散热效果的光学头。
又,与实施形态1-4相同地,通过散热弹簧14轴8a也能够接地,能够获得可以容易地处理高频叠加电路带来的不要的辐射的光学头。
又,散热弹簧14还形成将轴8a的旋转力变换为直线运动的卡合部分14b,能够将由一般部件构成的部件与散热弹簧结合,由此可以减少部件的个数以及降低成本。
(实施形态1-6)以下,参照图6的平面图、剖视图对于本发明实施形态1-6的构造以及动作进行说明。
匝图6中,1到9的构造部件包含带有标号的部件全部与图1所示的部件相同。
与实施形态1-1的不同点在于,替代与光受射元件2相接的散热块10,采用在连接部分15a与光受射元件2的背面相接并且在固定部分15b上具有延伸到轴8a侧的树脂制基台7底面的部分的散热弹簧15,而且配置这些延伸到底面的部分使得与磁头6机构中的金属制安装部分6a相接。
又,在上述的实施形态中,本发明也可以适用于不具备物镜以及物镜驱动装置的情况。
如上所述,根据本实施形态,不仅具有实施形态1-1所述的优点,还具备下述的优点。
即,由光受射元件2产生的热量通过散热弹簧15能够向磁头6的安装部分6a进行散热。根据本结构可扩大散热部分的表面积。
又,在实施形态1-1到实施形态1-6中,由于描述列举了磁场调制型的微型盘片用的光学头,虽然具有磁头6,但当然也适用于不进行磁场调制记录的光磁盘片系统、相变以及有机色素光盘片系统那样的不具有磁头6的系统用的记录型光学头。
又,在本实施形态中,物镜传动装置5是所谓的2轴传动装置,在焦点方向与循迹方向的这不同的2轴上进行驱动,本发明并不仅限于该2轴传动装置。
如上所述,根据本发明,通过一体成形树脂制基台与散热部件来构成。
由此,从与光受射元件背面相接的散热块或者散热弹簧向空气中、轴或者磁头安装部分进行散热,由此能够抑制半导体激光器的温度的上升,故能够延长半导体激光器的寿命,同时通过降低半导体激光器的温度,可以降低工作电流以及消耗电能。
而且,通过散热部分能够使轴接地,从而获得对于来自高频重叠电路的不要的辐射更容易地实施对策的效果。
这样,能够实现树脂制基台散热性的提高,其结果可抑制半导体激光器的温升,能延长半导体激光器的寿命。此外,通过降低半导体激光器的温度,能降低工作电流并减少电能消耗。
而且,通过散热部分能够使得轴接地,即使采用树脂制基台也可以进行可靠地接地,由此可以更好地处理不需要的辐射。
其次,参照附图对于本发明的其他方面进行详细说明。
(实施形态2-1)以下参照附图对于本发明实施形态2-1进行说明。
图9是光学头的分解立体图。109是联合单元,图11表示它的一部分。又,134是表示图10所示的软性印刷电路。又,图12表示在所述联合单元109上安装了所述软性印刷电路134的状态。又,图15的(a)是物镜驱动装置114的分解立体图,(b)是光学头的整体立体图。
这里,101是硅基板,102是固定在硅基板101上的半导体激光器,103是通过集成电路工艺形成在硅基板101上的多分光探测器,104是通过银胶将硅基板101保持在导热状态的散热片,105是从多分光探测器利用引线结合等所布线的端子,106是固定硅基板101、散热片104以及端子105的树脂包封。
图13表示了光学头的光学构造。107是以树脂形成的全息元件(衍射光栅),108是由分束器108a、折回反射镜108b、偏振分离元件108c构成的复合元件。
将一体构成上述101~108的物体定义为上述联合单元109。
110是反射镜,111是固定在物镜架112上的物镜,113是具有磁性光学效应的的光磁性记录媒体,114是在光磁性记录媒体的聚焦方向以及径向驱动物镜的物镜驱动装置,115是成为物镜驱动装置114的构成部件的底座。物镜驱动装置由111、112、115等的部件构成。
116是树脂制光具座,117是形成在多分光探测器103上的调焦误差信号检测用光点,118是形成在多分光探测器103上的循迹误差检测用光点,119是形成在多分光探测器103上的主光束(P偏振光),120是形成在多分光探测器103上的主光束(S偏振光),121是调焦误差信号受光区域,122以及123是循迹误差信号受光区域,124是信息信号受光区域,125是减法器,126是加法器,127以及128是调焦误差信号检测用光点的焦点,130是形成在光磁性记录媒体113上光点,131是粘接剂,133是金属制的光学头罩,139是GND电位部分。
如图10所示,135、136分别为设置在软性印刷电路134上的导热部分A以及导热部分B,137是由铜箔形成的导热线。
又,图12所示的138是在光学头罩133上形成通过压力等而构成了凸部的接触部分。设置该接触部分138是为了通过与导热部分B136相接而将热量传递给光学头罩133。
软性印刷电路134以通常基层(聚酰亚胺等)、铜箔、表层(聚酰亚胺)这样3层的结构构成,将表层或基层开口,将露出的铜箔进行焊接镀层,由此形成导热部分A135以及导热部分B136。又,作为信号线使用的铜箔被电性分开。
又,反射镜110通过粘接等固定在光具座116上。又,联合单位109通过在其端子105的GND电位部分139上进行焊接而固定在软性印刷电路134上。(如图10(a)到(b)进行变化,即软性印刷电路134的导热部分B所处的部分如(b)所示,向下方曲折弯曲)。此后,插到光具座116。由此,形成散热片104与导热部分A135接触的构造。
再者,通过粘接固定光具座116以及树脂包封106,能够将联合单元109嵌合固定在光具座116中。
结果,多分光探测器103的Z轴方向(光轴方向)的位置是使得受光面约位于光点的焦点127以及128的中间,而这样来规定光具座116的尺寸。
另一方面,在硅基板101上通过焊接等以导热状态固定半导体激光器102并且同时在多分光探测器103上通过引线结合进行布线。又,多分光探测器103通过银胶以导热状态固定在散热片104上,半导体激光器102的发热是通过硅基板101传递到散热片104。
多分光检测器103与端子105利用引线结合进行配线,端子105如上所述那样到软性印刷电路134的地电位部分139。
如图14所示,软性印刷电路134的导热部分B136与光学头罩133为面接触状态,随着半导体激光器102的发光所产生的热量通过软性印刷电路134的导热部分A135、导热部分B136以及接触部分138在光学头罩133进行散热。
以下,参照图13、图14,对于上述这样构成的实施形态2-1的动作进行说明。
由半导体激光器102发出的光由在多分光探测器103上以蚀刻等形成的有棱的(edged mirror)反射镜(反射镜)变换90度光轴而被反射。由有棱的反射镜反射的光通过全息元件107被分离成不同的多个光束。
不同的多个光束透过多个元件108的分束器108a,由反射镜110进行反射并且利用固定在物镜架112上的物镜111在光磁性记录媒体113上聚焦成直径为1微米左右的光点130。
又,利用复合元件108的分束器108a被反射的光束入射到激光监视器用光受射元件(没有图示)并且控制半导体激光器102的驱动电流。
来自光磁性记录媒体113的反射光经过相反的路径,由复合元件108的分束器108a反射分离而入射到折回反射镜108b、偏振分离元件108c,由偏振分离元件108c将入射光分离成相互垂直的2个偏振成分的光束,而后入射到信息信号受光区域124。
又,来自光磁性记录媒体113的反射光之中通过分束器108a的光束由全息元件107分离成多个光束并且聚焦到调焦误差信号受光区域121与循迹误差信号受光区域122以及123。聚焦伺服按照所谓的SSD法进行,循迹伺服按照所谓的推挽法进行。
再者,通过运算P偏振光形成的主光束119与S偏振光形成的主光束120的差,根据差动检测法能够检测出光磁性盘片信息信号。而且,通过求取它们的和,也能够检测出前坑点信号。
对于上述这样构成的光学头,根据来自光磁性记录媒体113的反射光能够获得要求的检测信号,在组装时,调整半导体激光器102与物镜111与多分光探测器103的相对位置。
对于相对位置调整,调焦误差信号以及循迹误差信号的调整是这样进行,即利用外部夹具(没有图示)固定底座115,通过在Y方向以及X方向上移动物镜驱动装置114来进行调整,使得循迹误差信号受光区域122以及123的输出大致相等。上述调整的结果是在图13中使得物镜111的中心与半导体102的发光轴中心一致。
另一方面,调整光磁性记录媒体113与物镜111的相对倾斜如下这样进行,即利用外部夹具(没有图示)固定底座115,在径向方向(围绕Y轴)调整偏斜调整θR、在切线方向(围绕X轴)调整偏斜调整θT。在调整后的状态下采用粘接剂131将底座115粘接固定在光具座116上。由此,结束了调焦误差信号以及循迹误差信号的调整及偏斜调整后,粘接固定4个部位,由此,构成光学头。
如上所述,根据形态2-1,随着半导体激光器102的发光所产生的热量透过散热片104、软性印刷电路134的导热部分A135、导热部分B136以及接触部分138在光学头罩133散热。
当然,通过扩大软性印刷电路134的导热部分A135、导热部分B136以及导热线137的图案面积,由此能够大幅度地提高导热效率。因此,当光学头罩133为树脂制或者金属制的情况下,即使不能与导热部分B136热性接触,仅软性印刷电路134就能够充分发挥出散热效果。
如此,由于通过以光学头罩133进行散热而能够确保较大的散热面积,故能够较大幅度地提高散热效率。此时,由于与散热片104以及接触部分138接触的软性印刷电路134的导热部分A135以及导热部分B136为弹性状态,成为容易形成面接触的构造,大幅度地提高了导热效率。
再者,在光学头罩133的上面光磁性记录媒体12以数百~数千rpm进行旋转而产生空气的对流,由此,能够更进一步提高散热效果,也可以减少因温度上升带来的半导体激光器102的驱动电流的增加,能够减少光学头的耗电。
又,由于能够通过光学头罩133进行有效的散热,即使在为了降低光具座116的成本而采用树脂等非金属制光具座116的情况下,也能够实现低耗电的光学头。
而且,在实施形态2-1中,光具座116为树脂制,而也可以为树脂以外的非金属或金属制。此时,从光学头罩133还要向金属制光具座116进行散热,能够进一步增大散热效果。
又,在实施形态2-1中,接触部分138在光学头罩133上形成凸型,而也可以不采用接触部分138而维持平面形状。此时,导热部分B136通过焊接镀层等形成从软性印刷电路134的表面突出的构造,并且与光学头罩133进行面接触。
再者,在实施形态2-1中,导热线137的厚度(铜箔的厚度)与其他信号线的厚度相同,但通过仅将导热线137形成得较厚,能够进一步提高导热效率。
又,如图9所示,导热线137的宽度比双方导热部分的宽度要细,而这是由于如上所述为了使得曲折弯曲部分容易进行弯曲。
又,作为从散热片104到光学头罩133的导热线,除了上述中利用软性印刷电路134的铜箔以外,也可以在表面或里面形成其他能够导热的部材。
(实施形态2-2)其次,参照图16对于实施形态2-2进行说明。本实施形态与实施形态2-1的不同点在于,在散热片104与导热部分A135的接触部分进行焊接,填充软焊料或者将硅油作为基油并掺入铝等粉末的导热性材料140,增加散热片104与导热部分A135的接触面积,成为能够提高导热效率的结构。
根据上述构造,能够进一步提高散热特性,并且能够获得耗电更低的光学头。
而且,若通过在接触部分138与导热部分B136之间填充同样的导热材料,当然能够更进一步地提高导热效果。
(实施形态2-3)其次,参照图17以及图18,对于实施形态2-3进行说明。本实施形态与实施形态2-1的不同点在于,通过连接端子105的GND电位部分139与散热片104,使得散热片104为GND电位,同时连接软性印刷电路134的GND线141与导热线137,在导热部分B136上能够将热量传递到光学头罩133。
通过这样的构造,能够进一步增加导热面积,从而提高散热特性。
又,由于光学头罩133成为GND电位,也可以使得光学头送进装置为GND而进行连接。
并且,在实施形态2-3中,GND线141与导热线137连接而作为同一根线,而也可以分别是两根线,也可以再构成相当于导热部分B136的导热部分,并且向光学头罩133进行散热。
(实施形态2-4)其次,参照图19以及图20,对于实施形态2-4进行说明。本实施形态与实施形态2-1的不同点在于,作为本发明的导热部件的一例采用散热片132,在图中Z轴方向上施加负载(加压),由此,进一步提高了导热部分A135与散热片104的密接程度,能够提高导热效率。
而且,通过在实施形态2-1,2-2,2-3的构造中附加散热片132,当然可以进一步地提高导热效率。再者,对于附加了该散热片132的实施形态2-1,2-2或2-3,也不必一定要连接软性印刷电路的导热部分与散热片。
(实施形态2-5)其次,参照图21对于实施形态2-5进行说明。本实施形态与实施形态2-2的不同点存在下述两方面在导热部分A135的一部分上开有孔,使得设置在具有弯曲面的散热片132的尖端上的导热端子142与散热片104直接接触,使得散热片104的热量直接传导到散热片132;通过散热片132向Z方向施加负载而进一步提高导热部分A135与散热片104以及导热性材料140的密接程度,由此进一步提高导热效率以及散热特性。
而且,在实施形态2-5中,也可以不使用导热线材料140。
又,通过使得散热片132与光学头罩133相接,能够进一步提高导热效率。
再者,如图22所示,也可以使得软性印刷电路134的基层的一部分开口并且使得散热片132的导热端子142与所述导热部分135的铜箔相接。
(实施形态2-6)其次,参照图23以及图24对于实施形态2-6进行说明。本实施形态与实施形态2-1的不同点在于,以板金等的金属一体构成光学头罩133、送进螺母143以及嵌合部分144。而且,此时为了使得送进螺母143具有板簧的功能而以较细部分与光学头罩133结合。
再者,金属制送进螺栓145插入设置在光具座116上的主引导孔并且与金属制的嵌合部分144相嵌合,通过旋转在光磁性记录媒体113的径向驱动光学头。由此,将积蓄在光学头133的热量通过送进螺母143以及嵌合部分144向送进螺栓145进行散热。
利用上述的构造,能够进一步提高导热效率以及散热效率。
而且,送进螺栓145可以由树脂或金属构成的轴承146而固定在机械底板等之上,而对于在机械底板上的固定,当然也可以采用不使用轴承146的方式。
又,当光具座116为金属制时,也可以通过光学头罩133向光具座116以及副轴散热。
再者,当将轴插入光具座116的主引导孔并且送进螺栓145排列在其横方向而构成光学头送进装置的情况下,当然也可以使得送进螺栓145与螺母143的嵌合部分144嵌合进行散热。
而且,也可以不如本实施形态那样采用固定在光学头罩133上的螺栓143,而可以在所述散热片132侧形成螺母来完成光学头的送进。
(实施形态2-7)其次,参照图25对于实施形态2-7进行说明。本实施形态与实施形态2-6的不同点在于,利用金属制轴承146使得送进螺栓145以导热状态与机械底板147相接并且可以旋转地进行固定。
根据上述构造,能够将积蓄在光学头罩133以及送进螺栓145的热量传递到机械底板147进行散热,能够获得更好的导热效果以及散热效果。
而且,在实施形态2-7中,对于使得送进螺栓145与机械底板进行接触,采用了金属制轴承146,而只要是能够传递热量并且送进螺栓145能够旋转的即可。
又,若光具座116为金属制,当然可以从副轴侧向机械机壳147进行散热。
而且,对于部件的散热性,并不仅限于上述实施形态中所说明的示例,重要的是在本发明中只要具有热传递性的部件中全部或任意一部分的部件具有散热性即可。
工业利用性根据上述的本发明,能够大幅度地提高散热效率,通过大幅度地提高光学头的散热特性,能够减少光学头的耗电,能够获得记录、重放时间长的记录重放装置。
权利要求
1.一种光学头,其特征在于,具备向记录媒体照射能够进行记录的光量的光源;形成螺栓部分并且通过螺栓部分的接合使一端与所述光源的背面相接来支持所述光源、一部分暴露在空间的散热部分;放置固定所述光源与所述散热部分的树脂制基台。
2.一种光学头,其特征在于,具备向记录媒体照射能够进行记录的光量的光源;一端与所述光源的背面相接、另一端由与支持所述光学头的轴相接的引导部分构成的散热部分;放置且固定所述光源与所述散热部分的树脂制基台。
3.一种光学头,其特征在于,具备向所述记录媒体发出能够进行记录的光量的光源;一端与所述光源的背面相接、另一端由押着支持所述光学头的轴的弹簧部分构成的散热部分;放置且固定所述光源与所述散热部分的树脂制基台。
4.一种光学头,其特征在于,具备向记录媒体照射能够进行记录的光量的光源;一端与所述光源的背面相接、另一端由支持所述光学头并且与带有送进螺栓槽的轴卡合的卡合部分构成的散热部分;放置且固定所述光源与所述散热部分的树脂制基台。
5.一种光学头,其特征在于,具备向记录媒体照射能够进行记录的光量的光源;与所述光源相接并且散放所述光源发出的热量的散热部分;放置固定所述光源与所述散热部分的树脂制基台;以及施加磁场调制信号的磁头结构,所述散热部分的一端与光源的背面相接,另一端与所述磁头结构的金属制部分相接。
6.如权利要求5所述的光学头,其特征在于,由所述树脂制基台与所述散热部分一体成形而形成。
全文摘要
本发明的光学头具备光源、散热部分以及放置它们的树脂制基台。又,在相同的光学头中,具备光源;与光源相接的散热片;物镜;物镜驱动装置;受光元件;用于向光源及受光元件供电及进行信号传递的片状软性印刷电路;以及至少固定上述各部分中的光源、物镜驱动装置、散热部分以及受光元件的光具座,该散热片与设置在该软性印刷电路上的导热部分相接,通过该软性印刷电路诱导来自该散热片的热量,通过该软性印刷电路以及该散热片散放该光源产生的热量。
文档编号G11B7/12GK1538410SQ20041004229
公开日2004年10月20日 申请日期2000年10月27日 优先权日1999年10月29日
发明者高岛诚, 爱甲秀树, 中田秀辉, 富田浩稔, 黑田忠司, 田中彻, 司, 树, 稔, 辉 申请人:松下电器产业株式会社
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