光学头以及光信息存储介质驱动装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200410059247.7

申请日:

2004.06.14

公开号:

CN1573981A

公开日:

2005.02.02

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

G11B7/12; G11B7/09

主分类号:

G11B7/12; G11B7/09

申请人:

松下电器产业株式会社

发明人:

中田秀辉; 富田浩稔; 太田武志

地址:

日本大阪府

优先权:

2003.06.13 JP 2003-169063

专利代理机构:

中科专利商标代理有限责任公司

代理人:

汪惠民

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内容摘要

一种光学头,具有半导体激光器、将该半导体激光器的光束在光信息存储介质上聚光的物镜、向光信息存储介质的聚焦方向及跟踪方向驱动物镜的物镜驱动器、保持半导体激光器和物镜驱动器的金属制的光学基座、和向光信息存储介质的径向引导该光学基座的进给丝杠及引导轴。光学基座和进给丝杠或引导轴通过具有导热性的树脂制或者陶瓷制的滑动构件接触。由此,即使在光学基座成形时,在滑动孔中产生了飞边,也能够确保进给丝杠及引导轴的滑动性,并且半导体激光器的热量可以通过滑动构件散热。

权利要求书

1.  一种光学头,其特征在于,具有
光源;
将从所述光源出射的光束在光信息存储介质上聚光的物镜;
向所述光信息存储介质的聚焦方向及跟踪方向驱动所述物镜的物镜驱动器;
保持所述光源和所述物镜驱动器的金属制的光学基座;和
向所述光信息存储介质的径向引导所述光学基座的金属制的引导构件;
其中,所述光学基座和所述引导构件通过具有导热性的滑动构件接触。

2.
  根据权利要求1所述的光学头,其特征在于,所述光学基座由金属制的冲压加工件、锻件及铸件中的任意一种构成。

3.
  根据权利要求1所述的光学头,其特征在于,所述滑动构件为树脂制或陶瓷制。

4.
  根据权利要求1所述的光学头,其特征在于,所述光学基座为金属制的冲压加工件,
在所述光学基座上设置有用于支撑所述引导构件的板状的支撑部,
所述支撑部的厚度为大于等于0.2mm、小于等于1.2mm。

5.
  根据权利要求1所述的光学头,其特征在于,所述引导构件由沿所述信息存储介质的径向延伸的轴构件构成,
在所述光学基座上设置有用于支撑所述引导构件的支撑部,
在所述支撑部分别形成有通孔及槽,
所述滑动构件形成为环状或C字形,并安装在所述支撑部的通孔或槽中,在该滑动构件上插入有所述引导构件。

6.
  根据权利要求1所述的光学头,其特征在于,所述滑动构件的导热率为大于等于5W/m·k、小于等于50W/m·k。

7.
  根据权利要求6所述的光学头,其特征在于,所述滑动构件的导热率为大于等于10W/m·k以上、小于等于40W/m·k。

8.
  根据权利要求1所述的光学头,其特征在于,所述滑动构件为树脂制,且具有导电性。

9.
  根据权利要求8所述的光学头,其特征在于,所述滑动构件在基础树脂材料中以质量百分率大于等于20%、小于等于80%的比率含有金属和碳的一方。

10.
  根据权利要求9所述的光学头,其特征在于,所述金属为铜系、铁系及铝系金属中的任意一种。

11.
  根据权利要求1所述的光学头,其特征在于,所述滑动构件为树脂制,且具有电绝缘性。

12.
  根据权利要求11所述的光学头,其特征在于,所述滑动构件在基础树脂材料中以质量百分率大于等于20%、小于等于80%的比率含有非导电性硬质材料。

13.
  根据权利要求12所述的光学头,其特征在于,所述非导电性硬质材料为陶瓷、红宝石及金刚石中的任意一种。

14.
  根据权利要求1所述的光学头,其特征在于,所述光学基座与所述滑动构件一体成形。

15.
  一种光信息存储介质驱动装置,其特征在于,具有
光源;
将从所述光源出射的光束在光信息存储介质上聚光的物镜;
向所述光信息存储介质的聚焦方向及跟踪方向驱动所述物镜的物镜驱动器;
保持所述光源和所述物镜驱动器的金属制的光学基座;
向所述光信息存储介质的径向引导所述光学基座的金属制的引导构件;
运算跟踪误差信号,并根据该跟踪误差信号控制所述物镜的位置,使聚光点在所述光信息存储介质上的规定的信息道上进行跟踪的跟踪控制机构、和
运算聚焦误差信号,并根据该聚焦误差信号控制所述物镜的位置,使聚光点在光信息存储介质上进行跟踪的聚焦控制机构,所述光学基座和所述引导构件通过具有导热性的滑动构件接触。

说明书

光学头以及光信息存储介质驱动装置
技术领域
本发明涉及应用于将光点投影在盘状的信息存储介质上而进行光学存储再生信息的光信息存储介质驱动装置上的光学头。
背景技术
近年来,光学头以及盘存储再生装置的用途面向DVD、MD、CD、CD-R等,逐年多样化,另外逐渐趋向高密度化、高性能化、高品质化、高附加值化。尤其是在利用了可存储的光磁媒介的盘存储再生装置中,便携使用的需求有较大增加的倾向,要求更加小型化、薄型化、高性能化、低成本化。
以前,作为涉及光磁盘用的盘存储再生装置的光学头的技术,公知有特开平11-328683号公报等所公开的技术等很多技术。以下,参照附图,作为以前的光学头的一例,对光磁盘用的盘存储再生装置中所使用的光学头进行说明。图9~图12是以前的光学头的概略构成图以及说明其动作原理的图。
如图9~图11所示,光学头50具有集成单元9、反射镜10、设置有物镜11的物镜驱动机构14、和光学基座19。
如图10和图11所示,集成单元9是将硅基板1、作为光源的半导体激光器2、多分度光检测器3、散热片4、端子5、树脂外壳6、用树脂成型的全息元件7、复合元件8一体构成的单元。半导体激光器2固定在硅基板1上。多分割光检测器3是利用IC工艺形成于硅基板1上的部件。散热片4是用于以导热状态保持硅基板1的部件。端子5利用接合引线5a等连接在多分割光检测器3的输出部3a上。树脂外壳6是保持硅基板1、散热片4和端子5的部件。在全息元件7上形成有衍射光栅。复合元件8由分光镜8a、折返镜8b和偏光分离元件8c构成。并且,在图10(b)中,符号32表示在光磁存储介质13上形成的光点。
物镜驱动机构14向光磁存储介质13的焦点方向(与光磁存储介质13实质上垂直的方向)和径向(与光磁存储介质13实质上平行的方向)驱动物镜11。光磁存储介质13是具有电磁光学效果的信息存储介质。
如图9所示,物镜驱动机构14由物镜11、物镜支架12、基座15、悬架16、磁路17、线圈18a、18b构成。物镜11固定在物镜支架12上,该物镜11利用半导体激光器1的光束在光磁存储介质13上形成光点32(参照图10(b))。而且,通过在线圈18a上通电,可以向聚焦方向驱动物镜11,而且通过在线圈18b上通电,可以向径向驱动物镜11。
反射镜10和集成单元9由光学基座19保持。该光学基座19具有反射镜10的固定部19a和集成单元9的固定部19b。集成单元9通过将树脂外壳6粘接在光学基座19的固定部19b上而被固定。而且,在光学基座19上,多分度光检测器3的聚焦误差信号受光区域24,以位于Z轴方向(光轴方向)的聚焦误差信号检测用的光点的焦点30、31的大致中间位置的形态配置。另外,从半导体激光器2产生的热量通过散热片4和树脂外壳6向光学基座19传递,经由该光学基座19在空气中散热。通过利用光学基座19等将从半导体激光器2产生的热量高效率地在空气中散热,能够防止半导体激光器2自身的温度大幅度上升、耗电急剧增加,同时能够防止半导体激光器2的恶化,能够大幅度提高光学头50的可靠性。并且,在图9中,符号35表示柔性电路。
如图11所示,在多分度光检测器3中,设置有聚焦误差信号受光区域24、跟踪误差信号受光区域25、26、和信息信号受光区域27。而且,向聚焦误差信号受光区域24照射聚焦误差信号检测用的光点20,向跟踪误差信号受光区域25、26照射跟踪误差信号检测用的光点21,向信息信号受光区域27照射主光束(P偏光)22和主光束(S偏光)23。并且,在图11中,符号46表示边缘镜,符号28表示减法器,符号29表示加法器。
如图12所示,光学头50通过光学头进给机构47向光磁存储介质13的径向移动。该光学头进给机构47由进给丝杠36、副轴37、进给电机38、齿轮39a、齿轮39b、设置在罩33上的螺母板40、轴承41等构成。光学头进给机构47安装在机械基座42上。进给丝杠36在光学基座19的滑动孔19c(参照图9)中滑动的同时,副轴37在光学基座19的滑动孔19e(参照图9)中滑动,从而光学头50向光磁存储介质13的径向移动。此时,螺母板40与进给丝杠36结合在一起,进给电机38旋转,则整个光学头50向径向移动由从齿轮39a和齿轮39b的齿轮比、以及进给丝杠36的节距计算出的减速比所确定的进给量。
下面说明如上构成的以前的光学头50的运作。
如图10(a)和(b)所示,从半导体激光器2发出的光,由全息元件7分离成多个光束。一部分光束透过复合元件8的分光镜8a、由反射镜10反射后,透过物镜11而在光磁存储介质13上聚光成为直径1微米左右的光点32。另外,被复合元件8的分光镜8a反射的光束,入射到激光器监视用受光元件(未图示)并控制半导体激光器2的驱动电流。
由光磁存储介质13反射的光沿着相反的路径行进,被复合元件8的分光镜8a反射分离,由折返镜8b反射后,入射到偏光分离元件8c中。
半导体激光器2以在图10(a)中成为与纸面平行的偏光方向的方式设置在硅基板1上,入射到偏光分离元件8c的光,被分离成相互垂直的2个偏光成分地光束后,入射到信息信号受光区域27(参照图11)中。
而且,从光磁存储介质13反射的光中,透过分光镜8a的光束,被全息元件7分离成多个光束,向聚焦误差信号受光区域24和跟踪误差信号受光区域25、26聚光。并且,聚焦伺服利用所谓的SSD法进行,跟踪伺服利用所谓的推挽法进行。
通过运算由P偏光构成的主光束22和由S偏光构成的主光束23的差的差动检测法,可以进行光磁盘信息信号的检测。而且,通过取其和,可以进行预置坑信号的检测。
在光磁存储介质13再生时、以及向光磁存储介质13存储时,物镜驱动机构14和光学头进给机构47,向光磁存储介质13的径向移动物镜11。
在如上构成的光学头50中,为了利用从光磁存储介质13反射的光得到所希望的检测信号,在装配时进行半导体激光器2、物镜11、多分度光检测器3的相对位置调整。该相对位置调整通过规定光学基座19和集成单元9的树脂外壳6的尺寸来进行,但是在该位置调整中,进行聚焦误差信号的初始位置的调整,以使多分度光检测器3的聚焦误差信号受光区域24位于Z轴方向(光轴方向)的光点的各焦点30、31的大致中间位置。而且,光磁存储介质13和物镜11的相对倾斜调整,在通过外部夹具(未图示)保持基座15后,利用物镜11和光磁存储介质13的偏斜(skew)调整进行。
由于上述的以前的构成的光学头50的光学基座19由铝、锌或者镁等的压铸件构成,所以在光学基座19成型时,会在滑动孔19c、19e中产生飞边。而且,即使在为了低成本化或者薄型高刚性化而通过将板材冲压加工或者锻造构成光学基座19的情况下,在冲压加工或者锻造时也会在滑动孔19c、19e产生飞边。该飞边在与金属模的构成相应的方向上产生。在滑动孔19c、19e中产生飞边,则滑动孔19c、19e的尺寸精度就会恶化,因此进给丝杠36和副轴37的滑动时的负荷增大。所以,不仅会导致进给电机38的耗电增加,而且有可能会由于引起动作不良而导致存储不良或再生不良。
而且,也有如下的问题,即、有时飞边在滑动时被夹在滑动孔19c和进给丝杠36之间,这时会引起无法滑动,而反复进行进给动作,从而滑动动作逐渐恶化。
而且,有需要用手工作业等除去该飞边的工序,从而存在制造成本上升的问题,而且即使采用了含油轴承,制造成本也会变高。
也可以考虑为了确保滑动性而在滑动孔19c、19e中设置由树脂等构成的轴承,但是,如果采用这样的构成,则难于使半导体激光器2产生的热量经由进给丝杠36和副轴37向光学基座19侧散热。其结果,会产生如下的问题,即、导致半导体激光器2的温度上升,由此不仅耗电增加,而且发光寿命也会降低。
发明内容
因而,鉴于上述问题,本发明的目的在于,在光学头中,通过降低在光学基座的滑动孔中产生的飞边的影响,改善滑动孔中的滑动阻力,并且稳定滑动阻力,提高滑动性能,进而,通过确保半导体激光器产生的热量的散热性能,提高光学头的可靠性。
本发明为了实现上述目的而采用如下的构成。
即、本发明的光学头,具有光源、将从所述光源出射的光束在光信息存储介质上聚光的物镜、向所述光信息存储介质的聚焦方向及跟踪方向驱动所述物镜的物镜驱动器、保持所述光源和所述物镜驱动器的金属制的光学基座、和向所述光信息存储介质的径向引导所述光学基座的金属制的引导构件,所述光学基座和所述引导构件通过具有导热性的滑动构件接触。
在该光学头中,由于滑动构件介于光学基座和引导构件之间,所以能够大幅度提高光学基座相对于引导构件的滑动性能。由此,能够降低进给电机等的耗电。而且,由光源产生的热量可以通过该滑动构件高效率地向引导构件传递,通过引导构件散热,所以能够缓和光源的温度上升,由此而能够降低光源的耗电。其结果,能够实现电池寿命的大幅度提高和光源的长寿命化,并且能够实现稳定的存储再生。因此,通过同时确保滑动特性和散热特性,能够降低光学头的耗电,并且能够提高存储再生性能,提高可靠性。
如果利用金属制的板材、例如冲压加工件或者锻件构成所述光学基座,则可以实现散热性能及成本性能良好的光学头,另外如果用铸件构成,则能够实现散热性能和尺寸精度良好的光学基座。由此,能够实现高性能的光学头。而且,在由冲压加工件构成光学基座时,能够实现薄型高刚性的构造。
所述滑动构件最好为树脂制或陶瓷制。如果使滑动构件为树脂制,则能够形成低成本、尺寸精度良好的构件。另外,如果使滑动构件为陶瓷制,则可以大幅度减小反复动作时的磨损量。
在所述光学基座为金属制的冲压加工件的情况下,在所述光学基座上设置有用于支撑所述引导构件的板状的支撑部时,最好使该支撑部的厚度为大于等于0.2mm、小于等于1.2mm。如果使支撑部的厚度为大于等于0.2mm,则能够确保必要的强度,而且如果使支撑部的厚度为小于等于1.2mm,则能够将光学基座高精度地成形。
可以为如下的构成,即、所述引导构件由沿所述信息存储介质的径向延伸的轴构件构成,在所述光学基座上设置着用于支撑所述引导构件的支撑部,在所述支撑部分别形成通孔及槽,所述滑动构件形成为环状或C字形,并安装在所述支撑部的通孔或槽中,在该滑动构件上插入有所述引导构件。
如果使所述滑动构件的导热率为大于等于5W/m·k、小于等于50W/m·k,则可以实现滑动性能、散热性能及成本性良好的光学头。
并且,如果使所述滑动构件的导热率为大于等于10W/m·k、小于等于40W/m·k,则能够抑制被导热率的偏差所左右的光源的温度偏差,而且能够抑制滑动构件的成形性能恶化,抑制成本上升。
如果所述滑动构件为树脂制且具有导电性,则即使在使用树脂制的滑动构件的情况下,也能够将光学基座和引导构件保持在相同电位,所以能够在保持散热特性的同时将光学基座上的静电向引导构件侧放电。由此,能够实现不易受噪声影响的光学头,能够提高光学头的可靠性。
这时,最好所述滑动构件在基础树脂材料中以质量百分率大于等于20%、小于等于80%的比率含有金属和碳的一方,所述金属为铜系、铁系及铝系金属中的任意一种。如果使金属或碳的含有率为大于等于20%、小于等于80%,则能够在保持光学基座的散热特性的同时保持滑动构件的成形性。
另外,如果所述滑动构件为树脂制且具有绝缘性,则在使用树脂制的滑动构件的情况下,可以将光学基座和引导构件电性断开,可以实现能够保持散热特性,同时即使光学基座的电位和引导构件的电位之间有电位差,也能够进行稳定的存储再生的光学头。
这时,最好所述滑动构件在基础树脂材料中以质量百分率大于等于20%、小于等于80%的比率含有非导电性硬质材料,所述非导电性硬质材料为陶瓷、红宝石及金刚石中的任意一种。如果使非导电性硬质材料的含有率为大于等于20%、小于等于80%,则能够在保持光学基座的散热特性的同时保持滑动构件的成形性。
如果形成所述光学基座与所述滑动构件一体成形的构造,则能够实现成本性、尺寸精度和装配操作性良好的光学头。
另外,本发明也可以为如下的光信息存储驱动装置,即,具有所述光学头;运算跟踪误差信号,并根据该跟踪误差信号控制物镜的位置,使聚光点在光信息存储介质上的规定的信息道上进行跟踪的跟踪控制机构;和运算聚焦误差信号,并根据该聚焦误差信号控制物镜的位置,使聚光点在光信息存储介质上进行跟踪的聚焦控制机构,其中,所述光学基座和所述引导构件通过具有导热性的滑动构件接触。
如以上所说明的那样,根据本发明,使金属制的光学基座的滑动构件为树脂制或者陶瓷制,使滑动动作稳定,并且使该滑动构件具有导热性,所以能够将从光源产生的热量通过引导构件高效率地散热,由此可以实现光源、进给电机等的低耗电化,进给动作的高可靠性、光源的高可靠性以及长寿命化,能够实现低耗电、高可靠性的光学头以及光信息存储介质驱动装置。而且,在用金属制的板材构成光学基座的情况下,可以实现光学头以及光信息存储介质驱动装置的进一步的薄型化、低成本化。
附图说明
图1是将本发明的实施例1的光学头按照各零件分解表示的立体图。
图2(a)是概要表示上述光学头中的光路的图,图2(b)是以与图2(a)垂直的方向表示该光路的图。
图3是表示上述光学头的多分度光检测器的俯视图。
图4是表示上述光学头和光学头进给机构的立体图。
图5是表示设置在上述光学头的光学基座上的第1支撑部、和嵌入该第1支撑部的滑动孔中的滑动构件以及进给丝杠的截面图。
图6(a)和图6(b)是用于说明上述光学头的调整方法的图。
图7是表示应用了上述光学头的光盘驱动装置的概要图。
图8是表示将设置在实施例2的光学头上的滑动构件的导热率、和半导体激光器的温度上升之间的关系进行模拟的结果的特性图。
图9是将以前的光学头按照各零件分解表示的立体图。
图10(a)是概要表示以前的光学头中的光路的图,图10(b)是以与图10(a)垂直的方向表示该光路的图。
图11是表示以前的光学头的多分度光检测器的俯视图。
图12是以前的光学头和光学头进给机构的立体图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的实施方式。并且,本发明不局限于以下的实施方式。
(实施例1)
如图1所示,本发明的实施例1的光学头50具有集成单元9、反射镜10、设置有物镜11的物镜驱动机构14、和光学基座19。
如图2和图3所示,集成单元9是将硅基板1、作为光源的半导体激光器2、多分度光检测器3、散热片4、端子5、树脂外壳6、用树脂成型的全息元件7、复合元件8一体构成的单元。半导体激光器2固定在硅基板1上。多分割光检测器3是利用IC工艺形成于硅基板1上的部件。散热片4是用于以导热状态保持硅基板1的部件。端子5利用接合引线5a等连接在多分割光检测器3的输出部3a上。树脂外壳6是保持硅基板1、散热片4和端子5的部件。在全息元件7上形成有衍射光栅。复合元件8由分光镜8a、折返镜8b和偏光分离元件8c构成。并且,在图2(b)中,符号32表示在光磁存储介质13上形成的光点。
物镜驱动机构14向光磁存储介质13的焦点方向(与光磁存储介质13实质上垂直的方向)和径向(与光磁存储介质13实质上平行的方向)驱动物镜11。光磁存储介质13是具有电磁光学效果的信息存储介质,例如作为光盘构成的介质。
如图1所示,物镜驱动机构14由物镜11、物镜支架12、基座15、悬架16、磁路17、线圈18a、18b构成。物镜11固定在物镜支架12上,该物镜11利用半导体激光器1的光束在光磁存储介质13上形成光点32。而且,通过在线圈18a上通电,可以向聚焦方向驱动物镜11,而且通过在线圈18b上通电,可以向径向驱动物镜11。并且,在图1中,符号35表示柔性电路。
反射镜10和集成单元9由光学基座19保持。该光学基座19具有反射镜10的固定部19a和集成单元9的固定部19b。集成单元9通过将树脂外壳6粘接在光学基座19的固定部19b上而被固定。而且,在光学基座19上,多分度光检测器3的聚焦误差信号受光区域24,以位于Z轴方向(光轴方向)的聚焦误差信号检测用的光点的焦点30、31的大致中间位置的形态配置(参照图2(a))。
另外,从半导体激光器2产生的热量,通过散热片4和树脂外壳6向光学基座19传递,经由该光学基座19在空气中散热。通过利用光学基座19等将从半导体激光器2产生的热量高效率地在空气中散热,能够防止半导体激光器2自身的温度大幅度上升、耗电急剧增加,同时能够防止半导体激光器2的恶化,能够大幅度提高光学头50的可靠性。
如图3所示,在多分度光检测器3中,设置着聚焦误差信号受光区域24、跟踪误差信号受光区域25、26、和信息信号受光区域27。而且,向聚焦误差信号受光区域24照射聚焦误差信号检测用的光点20,向跟踪误差信号受光区域25、26照射跟踪误差信号检测用的光点21,向信息信号受光区域27照射主光束(P偏光)22和主光束(S偏光)23。并且,在图3中,符号46表示边缘镜,符号28表示减法器,符号29表示加法器。
如图1所示,在光学基座19上设置着散热板44的固定部19f。利用该固定部19f固定散热板44,则该散热板44的一部分就和固定在光学基座19上的集成单元9的散热片4接触。因此,就成为散热片4通过散热板44与光学基座19接触的状态,所以从半导体激光器2产生的热量就可以通过散热片4和散热板44向光学基座19传递,可以利用该光学基座19将半导体激光器2发出的热量在空气中散热。其结果,可以将半导体激光器2产生的热量高效率地传递到光学基座19并散热。
光学基座19由将由金属材料形成的板材进行冲压加工而成的压制板、或者将金属材料锻造而成的锻件构成。该金属材料是SUS(不锈钢)、铝、SECC(电镀锌钢板)、SPCC(冷轧钢板)等。这些金属材料的强度、刚性很好,所以利用该金属制的板材构成光学基座19,则可以实现光学基座19和光学头50的薄型化。
在光学基座19的一端部,设置着一对第1支撑部19g、19g,在各第1支撑部19g上分别贯通形成滑动孔19c。两滑动孔19c、19c的轴心相一致,在各滑动孔19c、19c中分别一体成形有滑动构件43、43。该滑动构件43以圆筒状形成,在该滑动构件43中插入有作为构成引导构件的轴构件的一例的进给丝杠36(参照图4)。即两第1支撑部19g、19g在进给丝杠36的延伸方向上相互对向配置,进给丝杠36由两第1支撑部19g、19g支撑。
另外,在光学基座19的另一端部,设置着第2支撑部19h,在该第2支撑部19h上设置着以圆弧状切除的滑动槽19e。在该滑动槽19e中一体成形有滑动构件45。该滑动构件45以断面呈C字形形成,在该滑动构件45中插入有作为构成引导构件的轴构件的一例的引导轴37(参照图4)。该引导轴37由断面呈圆形的轴构成。
滑动构件43、45是以PPS、液晶聚合物、JYURAKON(注册商标)等硬质树脂材料为基础树脂的树脂制的构件,含有氧化铝、金属、陶瓷、碳等。因此,滑动构件43、45具有导热性。
如图4所示,光学头50通过光学头进给机构47向光磁存储介质13的径向移动。该光学头进给机构47由进给丝杠36、引导轴37、进给电机38、齿轮39a、齿轮39b、设置在罩33上的螺母板40、轴承41、41等构成。该光学头进给机构47的轴承41、41安装在机械基座42上,进给丝杠36的两端部嵌入在该轴承41、41中。即、进给丝杠36被支撑在机械基座42上。在该进给丝杠36上,结合有设置在螺母板40上的凸部(省略图示),而且,如果进给丝杠36随着进给电机38的旋转而旋转,则与该进给丝杠36的凸部结合的螺母板40就被进给丝杠36在轴向上引导,由此光学头50就相对于机械基座42沿径向移动。该光学头50的进给量是由从齿轮39a和齿轮39b的齿轮比以及进给丝杠36的节距计算出的减速比决定的进给量。并且,在图4中,符号33表示罩,符号34表示粘接剂。
如图5所示,滑动构件43的轴向厚度比进给丝杠36的螺纹牙间隔A厚地形成。由此,即使滑动构件43沿进给丝杠36的轴向移动,也能够不受螺纹牙的影响而顺利地移动。
光学基座19的第1支撑部19g的壁厚B,最好为大于等于0.2mm、小于等于1.2mm。这是因为如果支撑部的壁厚B不足0.2mm,则不能确保光学基座19的必要强度,另外,如果支撑部B的壁厚超过1.2mm,则在压制板的情况下难于高精度地成形。而且,第2支撑部19h的壁厚也最好为大于等于0.2mm、小于等于1.2mm。
下面参照图1~图4对本实施例1的光学头50的运作进行说明。
从半导体激光器2出射的光,被全息元件7分离成多个光束。一部分光束透过复合元件8的分光镜8a、由反射镜10反射后,透过物镜11在光磁存储介质13上聚光成为直径1微米左右的光点32。另外,被复合元件8的分光镜8a反射的光束入射到激光器监视用受光元件(未图示)并控制半导体激光器2的驱动电流。
由光磁存储介质13反射的光,沿着相反的路径行进,被复合元件8的分光镜8a反射分离,由折返镜8b反射后,入射到偏光分离元件8c中。
半导体激光器2以在图2(a)中成为与纸面平行的偏光方向的方式设置在硅基板1上,入射到偏光分离元件8c的光被分离成相互垂直的2个偏光成分的光束后,入射到信息信号受光区域27(参照图3)中。
而且,从光磁存储介质13反射的光中,透过分光镜8a的光束被全息元件7分离成多个光束,向聚焦误差信号受光区域24和跟踪误差信号受光区域25、26聚光。并且,聚焦伺服利用所谓的SSD法进行,跟踪伺服利用所谓的推挽法进行。
通过运算由P偏光构成的主光束22和由S偏光构成的主光束23的差的差动检测法,可以进行光磁盘信息信号的检测。而且,通过取其和,可以进行预置坑信号的检测。
在该光学头50中,为了利用从光磁存储介质13反射的光得到所希望的检测信号,在装配时进行半导体激光器2、物镜11、多分度光检测器3的相对位置调整。该相对位置调整通过规定光学基座19和集成单元9的树脂外壳6的尺寸来进行,但是在该位置调整中,进行聚焦误差信号的初始位置的调整,以使多分度光检测器3的聚焦误差信号受光区域24位于Z轴方向(光轴方向)的光点的各焦点30、31的大致中间位置。
如图6(a)和(b)所示,通过利用外部夹具(未图示)保持基座15,向Y方向和X方向移动物镜驱动机构14,使跟踪误差信号受光区域25、26的输出大致均匀地进行调整,从而进行跟踪误差信号的调整。进行跟踪误差信号的调整后,其结果,在图6(a)和(b)中,物镜11的光轴中心与半导体激光器2的光轴中心相一致。
并且,通过利用外部夹具(未图示)保持基座15,并在该状态下如图6(a)所示的那样进行径向(绕Y轴)的偏斜调整R和切向(绕X轴)的偏斜调整T,从而进行光磁存储介质13和物镜11的相对倾斜调整。进行该相对倾斜调整后,如图6(b)所示,利用粘接剂34将基座15粘接固定在光学基座19上。如上所说明的那样,进行聚焦误差信号和跟踪误差信号的调整,完成偏斜调整后,利用粘接材料34将物镜驱动机构14粘接在光学基座19上,从而完成光学头50。
在该光学头50中,半导体激光器2产生的热量从散热片4通过散热板44向光学基座19传递的同时,也通过树脂外壳6向光学基座19传递。然后,从该光学基座19散热。而且,传递到光学基座19的热量通过具有导热性的滑动构件43、45向进给丝杠36和引导轴37传递。这时,与光学基座19一体成形的两滑动构件43、45为了确保与进给丝杠36或者引导轴37的滑动性而高精度地对准轴心,所以保持滑动构件43和进给丝杠36的接触的同时,保持滑动构件45与引导轴37的接触。因此,光学基座19的热量高效率地向进给丝杠36和引导轴37传递。然后,该热量从进给丝杠36和引导轴37向机械基座42传递并散热。
因此,滑动构件43、45与进给丝杠36或者引导轴37高精度地嵌合,并且用具有导热性的树脂材料构成该滑动构件43、45,所以半导体激光器2产生的热量能够向进给丝杠36、引导轴37和机械基座42高效率地传递并散热。其结果,能够同时确保光学基座19的滑动特性和散热特性,能够实现可靠性高的高性能的光学头50。
而且,由于半导体激光器2产生的热量能够利用进给丝杠36和引导轴37散热,并且也能够通过该进给丝杠36和引导轴37而利用机械基座42散热,所以能够防止由于半导体激光器2的温度上升而导致耗电的增加,并且可以防止由于半导体激光器2的温度上升而导致发光寿命的降低。由此,能够实现低耗电化,并且能够实现高可靠性。
而且,由于树脂制的滑动构件43、45安装在滑动孔19c、滑动槽19e中,所以能够防止光学基座19成形时产生的飞边被夹在进给丝杠36之间而引起无法滑动的情况,并且也能够避免由于滑动动作的重复而滑动性逐渐恶化的情况。其结果,可以降低进给丝杠36和引导轴37的滑动阻力、实现稳定的滑动动作,并且能够降低进给电机38的耗电,所以能够实现可靠性高、耗电低的光学头50。
并且,在用压制板构成光学基座19的情况下,能够制成高刚性、低成本且薄型的光学基座19,所以能够实现光学基座19和光学头50的薄型化。因此,通过在由压制板构成的光学基座19上安装具有导热性的树脂制的滑动构件43、45,能够以低成本实现小型、薄型、且可靠性高、耗电低的光学头50和光盘驱动装置。
并且,虽然在本实施例1中光学基座19由压制板或者锻件构成,但是也可以代之以铝、锌、镁等的铸件构成。而且,也可以在由该铸件构成的光学基座19上安装具有导热性的树脂制的滑动构件43、45。
而且,在本实施例1中,滑动构件43、45也可以仅设置在进给丝杠36侧或者引导轴37侧的任意一方。但是,为了同时确保滑动特性和散热特性,最好在进给丝杠36侧和引导轴37侧两方同时设置滑动构件43、45。
而且,虽然采用了从半导体激光器2产生的热量由散热片4、散热板44、光学基座19和机械基座42散热的构造,但是也可以省略散热板44,而形成仅由散热片4、树脂外壳6、光学基座19和机械基座42散热的构造。
而且,也可以不在光学基座19的第1支撑部19g中插入进给丝杠36,而插入不具有螺纹的轴构件,通过该轴构件将滑动构件45的热量向机械基座42传递。
而且,虽然在本实施例1中,滑动构件43、45与光学基座19一体成形,但是并不局限于此,也可以利用具有导热性的树脂等与光学基座19分开构成滑动构件43、45,并将该滑动构件43、45压入或者粘接安装在滑动孔19c或滑动槽19e中。
而且,虽然在本实施例1中,引导轴37为截面形状呈圆形的轴,但是也可以为截面形状呈角形的轴。
而且,虽然在本实施例1中,利用进给丝杠36和引导轴37两方导热,但是也可以仅由一方导热。
而且,虽然在本实施例1中,滑动构件43、45是具有导热性的树脂制的构件,但是代之而使滑动构件43、45为具有导热性的陶瓷制的构件。如果使滑动构件43、45为陶瓷制,则可以大幅度降低重复动作时的磨损量,能够实现散热性和可靠性良好的光学头50。
在此,对应用了本实施例1的光学头50的光盘驱动装置进行说明。
如图7所示,光盘驱动装置55具有用于旋转光信息存储介质13的旋转驱动机构56、上述光学头50、聚焦控制电路57、和跟踪控制电路58。聚焦控制电路57根据聚焦误差信号受光区域24的受光信号运算聚焦误差信号,并根据该聚焦误差信号控制物镜11的位置。跟踪控制电路58根据跟踪误差信号受光区域25、26的受光信号运算跟踪误差信号,并根据该跟踪误差信号控制物镜11的位置。然后,向与光信息存储介质13垂直的方向和光信息存储介质13的半径方向驱动物镜11的位置,使聚光点32在光信息存储介质13上的规定的信息道(track)上跟踪,进行信息的存储、再生。
(实施例2)
在本实施例2中,规定了滑动构件43、45的导热率的范围。为了提高树脂构件43、45的导热率,通过在树脂材料中配合氧化铝、铝氧粉、陶瓷、金属、碳等填充物来实现。虽然可以通过提高填充物的配合比来提高导热率、提高散热特性,但是,如果配合比过高,则成本会上升,并且树脂构件43、45的刚性、滑动性和弯曲弹性等树脂特性恶化。因此,需要考虑到散热特性、成本以及树脂特性的平衡来设定导热率。
图8是表示将滑动构件43、45的导热率、和半导体激光器2的温度(饱和温度)的相关关系进行模拟的结果的图。从该图可知,滑动构件43、45的导热率越高,半导体激光器2的温度上升减小。即推测出:能够通过提高滑动构件43、45的导热率,将由半导体激光器2产生的热量高效率地散热。由该图可知,如果滑动构件43、45的导热率为大于等于5W/m·k,则可以充分地得到散热效果。另外,如果导热率超过50W/m·k,则成为导热率的差别对于半导体激光器2的温度的影响小的状态,并且成为填充物的配合比变高、树脂材料的特性急剧恶化的区域,故难于实用。因此,最好将导热率设定在从5W/m·k到50W/m·k的范围内。
并且,滑动构件43、45的导热率更优选设定在从10W/m·k到40W/m·k的范围内。即,这是因为如果导热率的值为大于等于10W/m·k,则能够抑制由导热率的偏差引起的散热效果的偏差,另外如果导热率的值为小于等于40W/m·k,则能够抑制滑动构件43、45的成形性能恶化,能够抑制成本上升。
因此,通过特定滑动构件43、45的导热率的范围,可以实现滑动性能、散热特性以及成本性能良好的光学头50以及光盘驱动装置55。
并且,虽然在实施例2中,通过在树脂材料中配合氧化铝、铝氧粉、陶瓷、金属、碳等填充物来提高导热率,但只要是可以提高导热率且保持树脂的特性的填充物,则可以为任意一种填充物。
(实施例3)
在本实施例3中,滑动构件43、45具有导热性且具有导电性。这里所说的具有导电性,是指体积电阻率为小于等于102Ω·cm。滑动构件43、45是树脂制或者陶瓷制的构件。
在此,作为赋予滑动构件43、45导电性的填充物,最好为铜系、铁系或者铝系等金属,或者碳。作为铜系金属有铜及铜合金等。作为铁系金属有铁等。作为铝系金属有铝及铝合金等。而且,该填充物的配合比,相对于基体材料的质量百分率为大于等于20%、且小于等于80%为好。这是因为如果填充物的含有率为该范围,则能够在保持光学基座19的散热特性的同时保持滑动构件43、45的成形性。
根据该构成,可以将光学基座19和进给丝杠36、引导轴37以及机械基座42保持在相同电位。因此,能够将光学基座19产生的静电向机械基座42放电,所以即使在使用树脂制或者陶瓷制的滑动构件43、45的情况下,也可以实现具有散热特性、且不易受到噪声的影响的稳定的光盘驱动装置55。
(实施例4)
本实施例4与实施例3不同,滑动构件43、45具有导热性,且具有绝缘性。这里所说的具有绝缘性,是指体积电阻率为大于等于1010Ω·cm。滑动构件43、45是树脂制或者陶瓷制的构件。
在此,作为使滑动构件43、45成为绝缘性的构件的填充物,有非导电性硬质材料。作为该非导电性硬质材料,最好是铝氧粉等的陶瓷、或者红宝石、金刚石等的矿物质。而且,该填充物的配合比,相对于基体材料的质量百分率为大于等于20%、且小于等于80%为好。这是因为如果填充物的含有率为该范围,则能够在保持光学基座19的散热特性的同时保持滑动构件43、45的成形性。
根据该构成,可以将光学基座19和进给丝杠36、引导轴37以及机械基座42电性断开。因此,即使在将该滑动构件43、45使用于在光学基座19和进给丝杠36、引导轴37或者机械基座42之间具有电位差的光学头50的情况下,也可以实现具有散热特性、且具有稳定的存储再生性能的光学头50以及光盘驱动装置55。

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一种光学头,具有半导体激光器、将该半导体激光器的光束在光信息存储介质上聚光的物镜、向光信息存储介质的聚焦方向及跟踪方向驱动物镜的物镜驱动器、保持半导体激光器和物镜驱动器的金属制的光学基座、和向光信息存储介质的径向引导该光学基座的进给丝杠及引导轴。光学基座和进给丝杠或引导轴通过具有导热性的树脂制或者陶瓷制的滑动构件接触。由此,即使在光学基座成形时,在滑动孔中产生了飞边,也能够确保进给丝杠及引导轴的滑。

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