專利名稱：光傳感器裝置用保持容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光傳感器(pick-up)裝置用保持容器，更詳細(xì)地說，涉及這樣一種用于光傳感器裝置的保持容器，該光傳感器裝置是將光束照射到高密度磁盤等光記錄媒體上，受到記錄面反射的光，獲得與記錄面上光束反射狀態(tài)的變化相對應(yīng)的光信號，將其轉(zhuǎn)變成電信號進(jìn)行記錄或再現(xiàn)。
背景技術(shù)：
近年來，高密度磁盤(CD)、數(shù)字視頻磁盤(DVD)、激光磁盤(LD)、小磁盤(MD)等光記錄媒體(光盤)，記錄密度高，容量大，進(jìn)一步地，由于隨機(jī)存取容易，被廣泛地用作各種記錄媒體。情報的記錄和/或再現(xiàn)，通過向光記錄媒體的一面(記錄面)上照射光束來進(jìn)行。
為了向光記錄媒體的記錄面上照射記錄/再現(xiàn)用的光束，使用光傳感器裝置。光傳感器裝置一般至少具備光源、物鏡和受光部，已知有各種方式和形態(tài)的裝置(例如，特開平8-315402號公報、特開平8-315406號公報、特開平8-321067號公報、特開平8-321068號公報)。


圖1示出光傳感器裝置的一個例子。圖1的光傳感器裝置中，從半導(dǎo)體激光器(光源)1輸出的激光，經(jīng)過半透鏡平面板(光分路部)2和準(zhǔn)直透鏡4，被物鏡3聚焦到光盤7的記錄面8上，經(jīng)過物鏡3、準(zhǔn)直透鏡4和半透鏡平面板2，使該記錄面的反射光(反光)入射到4分割的光電二極管(受光部)5上，以獲得數(shù)字信號和誤差信號(聚焦誤差信號和統(tǒng)調(diào)誤差(tracking error)信號)。根據(jù)誤差信號，使物鏡3上下左右地移動，以進(jìn)行聚焦控制和統(tǒng)調(diào)控制。
光傳感器裝置中的上述構(gòu)成零件，通常被保持在保持容器6內(nèi)。過去以來，在光傳感器裝置中，使用金屬制的保持容器。然而，保持容器由于必須裝載上述構(gòu)成零件，其形狀極其復(fù)雜。因此，為了制成金屬制保持容器，必須進(jìn)行極其困難的加工。
如果用合成樹脂代替金屬，即使是形狀復(fù)雜的保持容器，也可以采用例如注射成型而容易地制成。然而，由于合成樹脂制保持容器的導(dǎo)熱性差，存在著由半導(dǎo)體激光器所產(chǎn)生的熱量以及信號光受光部的溫度上升等容易造成變形的問題。保持容器即使發(fā)生一點(diǎn)點(diǎn)的變形，其中保持的各構(gòu)成零件的位置就會發(fā)生變動，就會產(chǎn)生光軸不吻合的問題。而且，溫度上升使記錄媒體記錄面上的光束點(diǎn)形狀失真，進(jìn)一步使受光部上的光點(diǎn)形狀失真，難以穩(wěn)定地進(jìn)行記錄和再現(xiàn)。
特別地，在有必要謀求數(shù)字視頻磁盤(DVD)與其它光盤的互換性方面，為了使深度不同的記錄面記錄信號，穩(wěn)定地進(jìn)行記錄和再現(xiàn)，就必須極其嚴(yán)格地控制保持容器內(nèi)保持的各構(gòu)成零件的位置。過去的光盤用傳感器裝置中，特別是在數(shù)字視頻磁盤中，這一要求極其強(qiáng)烈，難以使用由容易產(chǎn)生蓄熱和熱變形的合成樹脂制的保持容器。
發(fā)明的公開本發(fā)明的目的在于提供一種耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、耐熱變形性、導(dǎo)熱性優(yōu)良的合成樹脂制的光傳感器裝置用保持容器。特別地，本發(fā)明的目的在于提供一種適合于數(shù)字視頻磁盤的光傳感器裝置用保持容器。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種將光源、物鏡、受光部等構(gòu)成零件保持在耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、耐熱變形性、導(dǎo)熱性優(yōu)良的合成樹脂制的光傳感器裝置用保持容器內(nèi)的光傳感器裝置。
本發(fā)明者們?yōu)榱丝朔鲜霈F(xiàn)有技術(shù)的問題而進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用一種含有聚亞芳基硫醚和無機(jī)填料、導(dǎo)熱率在1W/mK以上的樹脂組合物來制作光傳感器裝置用保持容器，可以獲得耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、耐熱變形性、導(dǎo)熱性優(yōu)良的保持容器，進(jìn)一步地，在該保持容器中裝載各構(gòu)成零件的光傳感器裝置可以進(jìn)行穩(wěn)定的記錄和再現(xiàn)。本發(fā)明就是基于這些經(jīng)驗而完成的。
因此，本發(fā)明提供一種光傳感器裝置用保持容器，其特征在于，該容器是由含有聚亞芳基硫醚(A)和無機(jī)填料(B)的導(dǎo)熱率為1W/mK以上的樹脂組合物形成的。
另外，本發(fā)明提供一種光傳感器裝置，其特征在于，在至少將光源、物鏡和受光部保持在保持容器內(nèi)的光傳感器裝置中，保持容器是由上述樹脂組合物形成的。
再有，本發(fā)明提供以下優(yōu)選的實施方案。
1.上述的光傳感器裝置用保持容器，其中，樹脂組合物為在聚亞芳基硫醚(A)100重量份中含有作為無機(jī)填料(B)的金屬氧化物粉末(B1)50～300重量份和纖維狀填料(B2)20～300重量份。
2.上述的光傳感器裝置用保持容器，其中，金屬氧化物粉末(B1)為選自氧化鐵和氧化鋁中的至少一種。
3.上述的光傳感器裝置用保持容器，其中，纖維狀填料(B2)為選自玻璃纖維、碳纖維、硅灰石、鈦酸鉀和硼酸鋁中的至少一種。
4.上述的光傳感器裝置用保持容器，其中，聚亞芳基硫醚(A)為聚苯硫醚。
5.一種具有上述第1～5項任一項中所述保持容器的光傳感器裝置。
對附圖的簡單說明圖1為示出一例光傳感器裝置結(jié)構(gòu)的截面圖。
實施發(fā)明的最佳方案聚亞芳基硫醚本發(fā)明中使用的聚亞芳基硫醚(以下簡稱為PAS)，是以通式[-Ar-S-](其中，-Ar-為亞芳基)所示亞芳基硫醚的重復(fù)單元作為主要構(gòu)成要素的芳香族聚合物。本發(fā)明中使用的PAS為通常含有[-Ar-S-]重復(fù)單元50重量％以上、優(yōu)選70重量％以上、更優(yōu)選90重量％以上的均聚物或共聚物。
作為亞芳基，可以舉出例如對亞苯基、間亞苯基、取代的亞苯基(取代基優(yōu)選為碳原子數(shù)1～6的烷基或苯基。)、p，p′-二亞苯基磺基、p，p′-聯(lián)苯基、p，p′-二亞苯基羰基、亞萘基等。作為PAS，可以優(yōu)選使用主要具有相同亞芳基的聚合物，從加工性和耐熱性的觀點(diǎn)看，也可以使用含有兩種以上亞芳基的共聚物。
本發(fā)明中使用的PAS優(yōu)選為直鏈型聚合物，但也可以是部分含有支鏈和/或交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物、或者是交聯(lián)型聚合物，即使通過氧化交聯(lián)來增大熔融粘度(固化)，如果能夠滿足機(jī)械特性，也可以使用。
這些PAS中，以對苯硫醚的重復(fù)單元為主要構(gòu)成要素的聚苯硫醚(以下簡稱為PPS)，加工性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良，而且工業(yè)上容易獲得，因此是特別優(yōu)選的。
此外，也可以使用聚亞芳基酮硫醚(polyaryleneketonesulfide)、聚亞芳基酮酮硫醚(polyaryleneketoneketonesulfide)等。作為共聚物的具體例子，可以舉出具有對苯硫醚重復(fù)單元與間苯硫醚重復(fù)單元的無規(guī)或嵌段共聚物、具有苯硫醚重復(fù)單元和亞芳基酮硫醚重復(fù)單元的無規(guī)或嵌段共聚物、具有苯硫醚重復(fù)單元與亞芳基酮酮硫醚重復(fù)單元的無規(guī)或嵌段共聚物、具有苯硫醚重復(fù)單元與亞芳基砜硫醚重復(fù)單元的無規(guī)或嵌段共聚物等。
從耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等觀點(diǎn)看，這些PAS優(yōu)選為結(jié)晶性聚合物。
這種PAS可以采用在極性溶劑中使堿金屬硫化物與二鹵取代芳香族化合物進(jìn)行聚合反應(yīng)的公知方法(例如特公昭63-33775號公報)來獲得。作為堿金屬硫化物，可以舉出例如硫化鋰、硫化鈉、硫化鉀、硫化銣、硫化銫等。在反應(yīng)體系中，也可以使用使NaSH與NaOH反應(yīng)生成的硫化鈉。
作為二鹵取代芳香族化合物，可以舉出例如對二氯苯、間二氯苯、2，5-二氯甲苯、對二溴苯、2，6-二氯萘、1-甲氧基-2，5-二氯苯、4，4′-二氯聯(lián)苯、3，5-二氯安息香酸、p，p′-二氯二苯醚、4，4′-二氯二苯甲酮等。這些可以單獨(dú)使用，或者將兩種以上組合使用。
為了向PAS中引入一些支鏈結(jié)構(gòu)或交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以少量并用1個分子中具有3個以上鹵素取代基的多鹵取代芳香族化合物。作為多鹵取代芳香族化合物的優(yōu)選實例，可以舉出1，2，3-三氯苯、1，2，3-三溴苯、1，2，4-三氯苯、1，2，4-三溴苯、1，3，5-三氯苯、1，3，5-三溴苯、1，3-二氯-5-溴苯等的三鹵取代芳香族化合物、以及它們的烷基取代物。
作為極性溶劑，以N-甲基-2-吡咯烷酮(以下簡稱為NMP)等N-烷基吡咯烷酮、1，3-二烷基-2-咪唑烷酮、四烷基尿素、六烷基磷酸三酰胺等為代表的質(zhì)子惰性的有機(jī)酰胺溶劑，由于反應(yīng)體系的穩(wěn)定性高、容易獲得高分子量的聚合物，因而是優(yōu)選的。
本發(fā)明中使用的PAS的熔融粘度沒有特別的限制，在提供注射成型、擠出成型等熔融加工法方面，希望使用310℃、剪切速度1200/秒下的熔融粘度優(yōu)選為1～200Pa·s、更優(yōu)選為3～140Pa·s的PAS。無機(jī)填料本發(fā)明中，將含有PAS和無機(jī)填料、導(dǎo)熱率在1W/mK以上的樹脂組合物用作為保持容器的材料。如果使用導(dǎo)熱率過低的樹脂組合物制成保持容器，則難以向光傳感器裝置外排放熱，由半導(dǎo)體激光光源產(chǎn)生的熱以及受光部受到的光能產(chǎn)生的熱，使光傳感器裝置內(nèi)部的溫度上升。其結(jié)果，保持容器內(nèi)保持的各構(gòu)成零件的位置發(fā)生變化，產(chǎn)生光軸不吻合或光點(diǎn)形狀失真，因此難以進(jìn)行穩(wěn)定的信號記錄或再現(xiàn)。樹脂組合物的導(dǎo)熱率，優(yōu)選為1～3W/mK左右。
作為本發(fā)明中使用的無機(jī)填料，優(yōu)選使用導(dǎo)熱率較高的填料。更優(yōu)選導(dǎo)熱率高、同時尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良的無機(jī)填料。作為粉末狀(包括粒狀、鱗片狀)的無機(jī)填料，可以舉出例如金、銀、銅、鋁、鐵、鋅、硅、鍺、鉬、黃銅、青銅、礬土(氧化鋁)、氧化鐵、氧化鎂、氧化硅、石墨、難石墨化的碳等的粉末。這些無機(jī)填料可以各自單獨(dú)使用，或者將兩種以上組合使用。
這些無機(jī)填料中，從在空氣中的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)看，優(yōu)選金屬氧化物粉末，特別優(yōu)選氧化鋁和氧化鐵。作為氧化鋁，特別優(yōu)選球狀氧化鋁。由于氧化鋁的硬度非常高，因此在防止擠出機(jī)、注射成型機(jī)、模具等的磨耗方面，優(yōu)選球狀的氧化鋁。氧化鋁的平均粒徑，從流動性的觀點(diǎn)看，通常為3～100μm，優(yōu)選為5～80μm，更優(yōu)選為8～50μm。作為氧化鐵，特別優(yōu)選使用Ni-Zn系鐵氧體、Mn-Zn系鐵氧體、Mg-Zn系鐵氧體、Cu系鐵氧體等的尖晶石型鐵氧體；Ba鐵氧體、Sr鐵氧體等的磁鐵鉛礦型鐵氧體；以γ-氧化鐵為代表的鐵氧體系化合物等。氧化鐵的平均粒徑，從流動性的觀點(diǎn)看，通常為1～100μm，優(yōu)選為2～80μm，更優(yōu)選2～50μm。平均粒徑可以使用例如掃描電子顯微鏡(SEM)來測定。
本發(fā)明中，作為無機(jī)填料，可以使用纖維狀填料。作為纖維狀填料，可以舉出例如玻璃纖維、碳纖維、氧化鋁纖維、不銹鋼纖維、鋁纖維、銅纖維、黃銅纖維、鈦酸鈣纖維、礦渣纖維、硅灰石纖維、金蛭石纖維、磷酸鹽纖維、硫酸鈣纖維、石棉纖維、氫氧化鎂纖維、碳化硅纖維、氮化硅纖維、硼纖維、硼酸鋁纖維等。這些纖維狀填料，可以各自單獨(dú)使用，或者將兩種以上組合使用。纖維狀填料中，從在空氣中的穩(wěn)定性和工業(yè)上容易獲得的觀點(diǎn)看，特別優(yōu)選從玻璃纖維、碳纖維、硅灰石、鈦酸鉀、硼酸鋁中選出的一種以上的纖維。
粉末狀的無機(jī)填料和纖維狀填料，可以用硅烷偶合劑、鈦酸鹽系偶合劑、鋁系偶合劑等偶合劑進(jìn)行表面處理。
無機(jī)填料優(yōu)選將主要有助于提高導(dǎo)熱性的粉末狀無機(jī)填料和主要有助于強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性的纖維狀填料合并使用。無機(jī)填料的配合比例，對于PAS 100重量份來說，通常為50～300重量份，優(yōu)選為70～200重量份，更優(yōu)選為80～150重量份。如果無機(jī)填料的配合比例過小，則難以獲得導(dǎo)熱性高的樹脂組合物，如果過大，則熔融成型性和機(jī)械強(qiáng)度有可能降低。纖維狀填料的配合比例，對于PAS 100重量份來說，通常為20～300重量份，優(yōu)選為30～200重量份，更優(yōu)選為50～150重量份。如果纖維狀填料的配合比例過小，則機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性的改善效果小，如果過大，則熔融成型性可能降低。樹脂組合物本發(fā)明中使用的樹脂組合物，為含有聚亞芳基硫醚和無機(jī)填料的、導(dǎo)熱率在1W/mK以上的樹脂組合物。本發(fā)明的樹脂組合物中，可以在不損害本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，添加抗氧化劑、潤滑劑、脫模劑、成核劑、阻燃劑、著色劑、耐沖擊性改良劑、熱固性樹脂、其它熱塑性樹脂等。
本發(fā)明的樹脂組合物可以采用一般用于配制熱塑性樹脂組合物的設(shè)備和方法來配制。即，可以用單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)將各成分混煉并擠出，制成成型用粒料。保持容器和光傳感器裝置上述樹脂組合物可以采用注射成型法，將樹脂組合物注射到模具內(nèi)，成型為保持容器。如果采用樹脂組合物的注射成型，就不需要金屬制保持容器那樣復(fù)雜且困難的加工。除了注射成型以外，也可以采用擠出成型或壓機(jī)成型等來成型必要的零件。
保持容器的形狀可以根據(jù)各構(gòu)成零件的種類和配置狀態(tài)等來適宜地決定。光傳感器裝置一般具有至少將光源、物鏡和受光部保持在保持容器內(nèi)的結(jié)構(gòu)，多數(shù)場合下，也帶有光分路部和準(zhǔn)直透鏡等。圖1中示出光傳感器裝置的一例，但本發(fā)明的保持容器和光傳感器裝置不受此限定。
實施例以下舉出實施例，更具體地說明本發(fā)明優(yōu)選的實施方案。(1)導(dǎo)熱率的測定方法按照ASTM C201測定樹脂組合物的導(dǎo)熱率。實施例1將聚苯硫醚(吳羽化學(xué)工業(yè)制，W203，310℃、剪切速度1200/秒下測定的熔融粘度＝30Pa·s)8kg，以及氧化鋁(昭和電工制，AS-50，平均粒徑10μm的α-氧化鋁球狀顆粒)8kg，投料到20L的享塞爾(ヘンシル)混合機(jī)中，混合約3分鐘。接著，再追加投入玻璃纖維(日本電氣硝子制，GLK)4kg，攪拌30秒，獲得混合物。將獲得的混合物供料到溫度調(diào)節(jié)至280℃～320℃的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融混煉，獲得顆粒狀的樹脂組合物。獲得的樹脂組合物的導(dǎo)熱率為1.5W/mK。
將上述獲得的顆粒狀樹脂組合物供料到筒體溫度調(diào)節(jié)至280～320℃的注射成型機(jī)中，注射到調(diào)節(jié)至150℃～160℃的模具內(nèi)，成型為光傳感器裝置的保持容器。
在所獲光傳感器裝置的保持容器中，裝載半導(dǎo)體激光器、光分路部、以及受光部，進(jìn)行光盤的再現(xiàn)，經(jīng)過長時間后也沒有任何問題，可以進(jìn)行正確的再現(xiàn)。實施例2將聚苯硫醚(吳羽化學(xué)工業(yè)制，W203；310℃、剪切速度1200/秒下測定的熔融粘度＝30Pa·s)8kg，以及Mn-Zn系鐵氧體粉末(平均粒徑3μm)8kg，投料到20L的享塞爾混合機(jī)中，混合約3分鐘。接著，再追加投入玻璃纖維(日本電氣硝子制，GLK)4kg，攪拌30秒，獲得混合物。將獲得的混合物供料到溫度調(diào)節(jié)至280℃～320℃的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融混煉，獲得顆粒狀的樹脂組合物。獲得的樹脂組合物的導(dǎo)熱率為1.2W/mK。
將上述獲得的顆粒狀樹脂組合物供料到筒體溫度調(diào)節(jié)至280～320℃的注射成型機(jī)中，注射到調(diào)節(jié)至150℃～160℃的模具內(nèi)，成型為光傳感器裝置的保持容器。
在所獲光傳感器裝置的保持容器中，裝載半導(dǎo)體激光器、光分路部、以及受光部，進(jìn)行光盤的再現(xiàn)，經(jīng)過長時間后也沒有任何問題，可以進(jìn)行正確的再現(xiàn)。比較例1將聚苯硫醚(吳羽化學(xué)工業(yè)制，W203，310℃、剪切速度1200/秒下測定的熔融粘度＝30Pa·s)7kg，以及碳酸鈣(日東粉化工業(yè)，馬卡爾索(ママカルソ))6kg，投料到20L的享塞爾混合機(jī)中，混合約3分鐘。接著，再向混合機(jī)中追加投入玻璃纖維(日本電氣硝子制，直徑13μm)7kg，攪拌約30秒，獲得混合物。將獲得的混合物供料到溫度調(diào)節(jié)至280℃～320℃的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融混煉，獲得顆粒狀的樹脂組合物。獲得的樹脂組合物的導(dǎo)熱率為0.5W/mK。
將上述獲得的顆粒狀樹脂組合物供料到筒體溫度調(diào)節(jié)至280～320℃的注射成型機(jī)中，注射到調(diào)節(jié)至150℃～160℃的模具內(nèi)，成型為光傳感器裝置的保持容器。
在所獲光傳感器裝置的保持容器中，裝載半導(dǎo)體激光器、光分路部、以及受光部，進(jìn)行光盤的再現(xiàn)，隨著使用時間的延長，產(chǎn)生光軸不吻合，再現(xiàn)信號變得不穩(wěn)定。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明提供一種耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、耐熱變形性、導(dǎo)熱性優(yōu)良的合成樹脂制的光傳感器裝置用保持容器。本發(fā)明的保持容器，特別適合于數(shù)字視頻磁盤的記錄/再現(xiàn)。而且，本發(fā)明還提供一種將光源、物鏡、受光部等構(gòu)成零件保持在耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、耐熱變形性、導(dǎo)熱性優(yōu)良的合成樹脂制的保持容器內(nèi)的光傳感器裝置。本發(fā)明的保持容器，由于可以通過將樹脂組合物熔融成型而獲得，與金屬制容器相比，形狀的自由度極高，而且生產(chǎn)性極高。
權(quán)利要求
1.一種光傳感器裝置用保持容器，其特征在于，它是由含有聚亞芳基硫醚(A)和無機(jī)填料(B)的、導(dǎo)熱率在1W/mK以上的樹脂組合物形成的。
2.權(quán)利要求1中所述的光傳感器裝置用保持容器，其中，樹脂組合物為，在聚亞芳基硫醚(A)100重量份中，含有作為無機(jī)填料(B)的金屬氧化物粉末(B1)50～300重量份和纖維狀填料(B2)20～300重量份。
3.權(quán)利要求2中所述的光傳感器裝置用保持容器，其中，金屬氧化物粉末(B1)是選自氧化鐵和氧化鋁中的至少一種。
4.權(quán)利要求2中所述的光傳感器裝置用保持容器，其中，纖維狀填料(B2)是選自玻璃纖維、碳纖維、硅灰石、鈦酸鉀和硼酸鋁中的至少一種。
5.權(quán)利要求1中所述的光傳感器裝置用保持容器，其中，樹脂組合物的導(dǎo)熱率為1～3W/mK。
6.權(quán)利要求1～5任一項中所述的光傳感器裝置用保持容器，其中，聚亞芳基硫醚(A)為聚苯硫醚。
7.權(quán)利要求6中所述的光傳感器裝置用保持容器，其中，它是由在聚苯硫醚100重量份中，含有氧化鋁粉末50-300重量份和纖維狀填料20～300重量份的樹脂組合物形成的。
8.權(quán)利要求6中所述的光傳感器裝置用保持容器，其中，它是由在聚苯硫醚100重量份中，含有氧化鐵粉末50～300重量份和纖維狀填料20～300重量份的樹脂組合物形成的。
9.一種光傳感器裝置，其特征在于，在至少將光源、物鏡和受光部保持在保持容器中的光傳感器裝置中，保持容器是由含有聚亞芳基硫醚(A)和無機(jī)填料(B)的、導(dǎo)熱率在1W/mK以上的樹脂組合物形成的。
全文摘要
一種由含有聚亞芳基硫醚和無機(jī)填料的、導(dǎo)效率在1W/mK以上的樹脂組合物形成的光傳感器裝置用保持容器,以及至少將光源、物鏡和受光部保持在該保持容器內(nèi)的光傳感器裝置。
文檔編號C08K7/08GK1252882SQ9880419
公開日2000年5月10日 申請日期1998年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月18日
發(fā)明者鈴木啟一郎, 多田正人 申請人:吳羽化學(xué)工業(yè)株式會社