JP3946111B2 - 光学式ピックアップの対物レンズ支持機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）やコンパクトディスク（ＣＤ）等の媒体に対して情報を記録／再生する光学式ピックアップに係り、特に、対物レンズを搭載したレンズホルダがワイヤを介して支持部材に弾性的に支持されている光学式ピックアップの対物レンズ支持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来より知られているこの種の光学式ピックアップを示す外観図であり、同図に示すように、ディスク（媒体）の記録面に対向する対物レンズ１はレンズホルダ２に保持されており、このレンズホルダ２は導電性金属材からなる４本のワイヤ４を介して支持部材３に弾性的に支持されている。支持部材３の背面側には凸部３ａが形成されており、この凸部３ａの平坦面にガラスエポキシ等の合成樹脂材からなる弾性板５の中央固定部５ａが接着固定されている。この弾性板５の長手方向両端部は自由端部５ｂ，５ｂとなっており、各自由端部５ｂと支持部材３の凹段部３ｂとの間には隙間δが確保されている。弾性板５の背面にはフレキシブル配線基板６が接着固定されており、このフレキシブル配線基板６の４箇所に穿設された小孔６ａの周囲はランド部６ｂとなっている。フレキシブル配線基板６にはリード部６ｃが延設されており、各ランド部６ｂから導出されたリードパターン６ｄがリード部６ｃを経由して外部駆動回路と接続されている。
【０００３】
レンズホルダ２にはフォーカスコイルＣｆとトラッキングコイルＣｔが取り付けられており、支持部材３を固定しているベース部材上に設置された図示せぬマグネットの磁路が各コイルＣｆ，Ｃｔを横断している。そして、フォーカスコイルＣｆに駆動電流が通電されると、該コイルＣｆに矢印Ｆ方向の電磁力が作用して対物レンズ１のフォーカス補正が行え、トラッキングコイルＣｔに駆動電流が通電されると、該コイルＣｔに矢印Ｔ方向の電磁力が作用して対物レンズ１のトラッキング補正が行えるようになっている。各ワイヤ４は支持部材３の大径な貫通孔３ｃ内に遊挿されているが、各ワイヤ４の一端部４ａは弾性板５の自由端部５ｂを貫通した状態でフレキシブル配線基板６のランド部６ｂに半田付けされている。また、各ワイヤ４の他端部４ｂはそれぞれ、レンズホルダ２の耳部２ａに保持された状態でフォーカスコイルＣｆの巻線の両端とトラッキングコイルＣｔの巻線の両端に個別に導通されている。これにより、外部駆動回路からリードパターン６ｄへ与えられた駆動電流を、レンズホルダ２を弾性的に支持している４本のワイヤ４を介して各コイルＣｆ，Ｃｔへ供給することができるので、前記電磁力によりレンズホルダ２を適宜駆動して対物レンズ１の補正動作が行える。
【０００４】
かかる対物レンズ１の補正動作時に、各ワイヤ４は一端部４ａが片持ち保持された状態で曲げ変形するが、この曲げ変形に追従して弾性板５の自由端部５ｂとフレキシブル配線基板６とが弾性変形するので、対物レンズ１の光軸が図５の矢印Ｚ方向へ倒れるピッチング動作の高次共振周波数を、フォーカスおよびトラッキング補正動作のサーボ帯域に影響のない低い領域に下げることができる。
【０００５】
しかしながら、上述した従来例においては、弾性板５がガラスエポキシ等の合成樹脂製であるため、長時間使用したり高温環境下に長く置かれた場合、弾性板５が塑性変形して対物レンズ１のスキューずれや位置ずれを起こしやすいという難点があった。
【０００６】
そこで本出願人は、特開平１０−１２４８９５号公報において、このような難点を解消した光学式ピックアップの対物レンズ支持機構を先に提案した。図６は同公報に開示された光学式ピックアップの平面図、図７は該光学式ピックアップの対物レンズ支持機構を示す要部断面図であり、かかる従来提案では、樹脂製の弾性板の代わりにステンレス等のばね性に富む金属板からなる金属補強板７を用い、この金属補強板７の中央固定部７ａを支持部材３の凸部３ａの平坦面に接着固定している。金属補強板７の長手方向両端部は自由端部７ｂ，７ｂとなっており、各自由端部７ｂと支持部材３の凹段部３ｂとの間には隙間δが確保されている。金属補強板７の背面にはフレキシブル配線基板６が接着固定されており、前述した従来例と同様に、フレキシブル配線基板６の４箇所に穿設された小孔６ａの周囲がランド部６ｂとなっている。金属補強板７には各ランド部６ｂと対向する位置にやや大径な逃げ孔７ｃが穿設されており、ワイヤ４の一端部４ａを逃げ孔７ｃおよび小孔６ａに挿通してランド部６ｂに半田付けすることにより、半田フィレット８が形成されている。図７に示すように、逃げ孔７ｃを適宜大きさに設定しておけば、多少の寸法誤差があってもワイヤ４と金属補強板７との短絡を回避できる。
【０００７】
このように金属補強板７の背面に固定したフレキシブル配線基板６に各ワイヤ４の一端部４ａを半田付けしておけば、ピッチング動作などの高次共振対策として有効な金属補強板７が長時間使用したり高温環境下に長く置かれた場合にも塑性変形しにくいことから、金属補強板７の経時変化に起因する対物レンズ１のスキューずれや位置ずれが生じにくくなって信頼性が向上する。なお、図６，７において、符号９，９はフォーカスコイルＣｆおよびトラッキングコイルＣｔを横断する磁路を発生させるためのマグネット、符号１０はフレキシブル配線基板６の導電材料である銅箔パターンを示しており、図５と対応する部分には同一符号が付してある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来提案は、樹脂製の弾性板５の代わりに金属補強板７を用いて経時変化に起因するスキューずれ等を抑制しているため、樹脂製の弾性板５を用いた従来例（図５参照）に比べて信頼性の向上が図れるが、金属補強板７の４箇所にやや大径な逃げ孔７ｃを穿設して各ワイヤ４との短絡を防止しなければならないので、金属補強板７の短手寸法を縮小するうえで制約が大きく、光学式ピックアップ全体の薄型化を促進しにくいという問題があった。また、かかる従来提案においては、逃げ孔７ｃが大径なため半田フィレット８を支える位置に必ずしも金属補強板７が存するとは限らず、半田フィレット８が金属補強板７に支えられていない場合、ワイヤ４の一端部４ａの保持位置が不安定になるため、対物レンズ１のスキューずれや位置ずれを招来する可能性があった。
【０００９】
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、対物レンズのスキューずれや位置ずれを長期に亘って抑制できて薄型化にも好適な光学式ピックアップの対物レンズ支持機構を安価に提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、弾性金属板からなる導体板パターンをカバーフィルムで挟み込んだラミネート構造の背面基板を用い、この背面基板の中央部を支持部材に固定すると共に、この背面基板の長手方向両端部に孔が２つずつ穿設され、前記各孔の周囲で前記カバーフィルムから前記導体板パターンが露出して設けられた各ランド部に各ワイヤの一端部が前記孔にそれぞれ挿通されて半田付けされることにより、レンズホルダを支持する各ワイヤが背面基板の自由端部に片持ち保持されるようにした。このような背面基板は長時間使用したり高温環境下に置かれても塑性変形を起こしにくく、かつワイヤの半田付け部を導体板パターンで確実に支えることができるので、各ワイヤを介して背面基板に支持される対物レンズは長期に亘ってスキューずれや位置ずれを起こしにくくなる。また、この背面基板にはワイヤとの短絡を防止するための逃げ孔を設ける必要がないので短手寸法を縮小しやすく、よって光学式ピックアップ全体の薄型化が図りやすくなる。また、背面基板単独でワイヤの支持とこのワイヤを介して各コイルへの駆動電流を供給できるので、樹脂製弾性板や金属補強板にフレキシブル配線基板を積層する構造に比べて製造工程が簡素化できる、コストダウンが図りやすくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明による光学式ピックアップの対物レンズ支持機構では、対物レンズを保持すると共にフォーカスコイルおよびトラッキングコイルが取着されたレンズホルダと、互いに非接触に並設された弾性金属板からなる４つの導体板パターンの両面を絶縁性のカバーフィルムで挟み込んだラミネート構造の背面基板と、一端部が前記導体板パターンのランド部に半田付けされて他端部が前記フォーカスコイルおよびトラッキングコイルに電気的に接続された導電性の４本のワイヤと、前記背面基板の中央部を自身の平坦面に固定した支持部材とを備え、前記各導体板パターンからそれぞれ延設され外部駆動回路に半田付けにより接続される外部回路接続部を前記背面基板の中央部から前記カバーフィルムの外方へ突出させると共に、前記カバーフィルムの内側で前記導体板パターンと前記外部回路接続部とが連続する部分を幅狭に形成し、前記背面基板の長手方向両端部に孔が２つずつ穿設され、前記各孔の周囲で前記カバーフィルムから前記導体板パターンが露出して前記ランド部が形成されており、前記各ワイヤの一端部が前記孔にそれぞれ挿通されて前記ランド部に半田付けされることにより、前記支持部材が前記背面基板および前記ワイヤを介して前記レンズホルダを支持するように構成した。
【００１２】
このようにラミネート構造の背面基板の中央部を支持部材に固定し、各導体板パターンからそれぞれ延設され外部駆動回路に半田付けにより接続される外部回路接続部を前記背面基板の中央部からカバーフィルムの外方へ突出させると共に、カバーフィルムの内側で前記導体板パターンと前記外部回路接続部とが連続する部分を幅狭に形成し、該背面基板の長手方向両側の自由端部に孔が２つずつ穿設され、前記各孔の周囲で前記カバーフィルムから前記導体板パターンが露出して設けられた各ランド部に各ワイヤの一端部が前記孔にそれぞれ挿通されて半田付けしておけば、対物レンズの補正動作時に各ワイヤが曲げ変形すると、この曲げ変形に追従して背面基板の自由端部が弾性変形するので、ピッチング動作などの高次共振がフォーカス補正動作やトラッキング補正動作に悪影響を及ぼさないように設定できる。また、この背面基板はガラスエポキシ等の樹脂部材を使用しないため、長時間使用したり高温環境下に長く置かれた場合にも塑性変形しにくく、該背面基板の経時変化に起因する対物レンズのスキューずれや位置ずれが起こりにくい。また、この背面基板は、例えばリン青銅、ベリリウム銅、チタン銅、ステンレス鋼等のばね材を材料とする弾性金属板からなる導体板パターンの一部（ランド部）にワイヤの一端部を直接半田付けし、この導体板パターン自体でワイヤを支持するというものなので、該背面基板にはワイヤとの短絡を防止するための逃げ孔が不要であり、それゆえ光学式ピックアップ全体の薄型化を促進する際には該背面基板の短手寸法を容易に縮小できる。しかも、樹脂製弾性板や金属補強板にフレキシブル配線基板を重ね合わせた積層体を支持部材に固定する代わりに、背面基板を支持部材に直接固定するだけでよいので、製造工程が簡素化できてコストダウンが図りやすい。
また、カバーフィルムの内側で導体板パターンと外部回路接続部とが連続する部分を幅狭に形成したので、外部回路接続部を外部回路と半田接合するときの熱が該ランド部上の半田フィレットへの熱伝導が抑制できるだけでなく、半田接合後の外部回路接続部に外力が作用したときに懸念される導体板パターンへの応力の影響を緩和することができるため、背面基板の長寿命化が図れる。
【００１３】
かかる構成において、背面基板の短手方向に延びる中心線に対して４つの導体板パターンの全体形状を略線対称に設定しておけば、各導体板パターンを単純なパターニング形状でバランスよく配置させることが容易となる。その際、背面基板の中央部に配設されている各導体板パターンの占有面積を略同等に設定しておけば、支持部材に対する各導体板パターンの取付強度を略均等化することができるので、支持部材に対する各ワイヤの取付強度がばらつかなくなって信頼性が一層向上する。
【００１６】
【実施例】
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平面図、図２は該光学式ピックアップの側面図、図３は該光学式ピックアップの対物レンズ支持機構に用いた背面基板の正面図、図４は該背面基板のランド部とワイヤとの半田接合部を示す要部断面図であり、図５〜図７に対応する部分には同一符号を付してある。
【００１７】
図１〜図４において、ディスク（媒体）の記録面に対向する対物レンズ１はレンズホルダ２に保持されており、このレンズホルダ２は導電性金属材からなる４本のワイヤ４を介して支持部材３に弾性的に支持されている。支持部材３の背面側には凸部３ａが形成されており、この凸部３ａの平坦面に熱硬化性接着剤（例えば耐熱性の紫外線硬化樹脂）を用いて背面基板１１の中央固定部１１ａが接着固定されている。背面基板１１の長手方向両端部は自由端部１１ｂ，１１ｂとなっており、各自由端部１１ｂと支持部材３の凹段部３ｂとの間には隙間δが確保されている。
【００１８】
この背面基板１１は、ＪＩＳＨ３１３０に規定されているリン青銅、ベリリウム銅またはチタン銅、あるいはＪＩＳＧ４３１３に規定されているばね用ステンレス鋼帯等の弾性金属板からなる４枚の導体板パターン１２を互いに非接触に並設して、これら４枚の導体板パターン１２の両面をポリイミドフィルム等の耐熱絶縁性のカバーフィルム１３で挟み込んだラミネート構造の基板である。図３に示すように、背面基板１１の左右の自由端部１１ｂには小孔１１ｃが２個ずつ穿設されており、各小孔１１ｃの周囲は導体板パターン１２の一部を露出させたランド部１２ａとなっている。各導体板パターン１２には、ランド部１２ａの中央固定部１１ａ側の近傍に、熱伝導を阻害するための小径な透孔１２ｂが設けられている。また、各導体板パターン１２からそれぞれ延設した４片の外部回路接続ランド１４が、背面基板１１の中央固定部１１ａから外方へ突出させてある。列状に配設されたこれら外部回路接続ランド１４は、図示せぬ配線基板のリードパターンに半田付けすることによって外部駆動回路と接続される。なお、各導体板パターン１２が対応する外部回路接続ランド１４と連続する部分は、図３に示すように幅狭部１２ｃとなっている。各導体板パターン１２の板厚は、該導体板パターン１２自身の寸法や形状、またレンズホルダ２と対物レンズ１等の可動部の重量を考慮して適宜設定されるが、上記ＪＩＳ規格に規定されている標準寸法の最小値（０．１ｍｍ）以上で充分な弾性力を有する０．３ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。
【００１９】
レンズホルダ２にはフォーカスコイルＣｆとトラッキングコイルＣｔが巻回されており、支持部材３を固定しているベース部材１４上に設置されたマグネット９，９の磁路が各コイルＣｆ，Ｃｔを横断している。各ワイヤ４は支持部材３の大径な貫通孔３ｃ内に遊挿されているが、各ワイヤ４の一端部４ａは背面基板１１の自由端部１１ｂに設けられた小孔１１ｃに挿通されてランド部１２ａに半田付けされており、その半田フィレット８が導体板パターン１２に支えられている。また、各ワイヤ４の他端部４ｂはそれぞれ、レンズホルダ２の耳部２ａに保持された状態でフォーカスコイルＣｆの巻線の両端とトラッキングコイルＣｔの巻線の両端に半田付けにより個別に導通されている。これにより、外部駆動回路から各外部回路接続ランド１４を経由して各導体板パターン１２へ与えられた駆動電流を、４本のワイヤ４を介して各コイルＣｆ，Ｃｔへ供給することができるので、電磁力によりレンズホルダ２を適宜駆動して対物レンズ１の補正動作が行える。
【００２０】
上述したように本実施例においては、ラミネート構造の背面基板１１の中央固定部１１ａを支持部材３の凸部３ａに固定し、この背面基板１１の自由端部１１ｂに設けたランド部１２ａにワイヤ４の一端部４ａを半田付けしているので、対物レンズ１の補正動作時に各ワイヤ４が曲げ変形すると、この曲げ変形に追従して背面基板１１の自由端部１１ｂが弾性変形する。したがって、ピッチング動作などの高次共振がフォーカス補正動作やトラッキング補正動作に悪影響を及ぼさないように設定できる。また、背面基板１１は長時間使用したり高温環境下に長く置かれた場合にも塑性変形しにくいので、背面基板１１の経時変化に起因する対物レンズ１のスキューずれや位置ずれは起こりにくく、長期に亘って安定した性能が期待できる。また、背面基板１１は弾性金属板からなる導体板パターン１２の一部（ランド部１２ａ）にワイヤ４の一端部４ａを直接半田付けするというものなので、この背面基板１１にはワイヤ４との短絡を防止するための逃げ孔は不要であり、よって背面基板１１の短手寸法を縮小して光学式ピックアップ全体の薄型化を促進することが容易となる。しかも、背面基板１１を支持部材３に直接固定するだけでよいので、樹脂製弾性板や金属補強板にフレキシブル配線基板を重ね合わせた積層体を支持部材３に固定するという前記従来例（図５参照）に比べると、製造工程を簡素化して大幅なコストダウンが図れる。
【００２１】
また、本実施例においては、図３に示すように、背面基板１１の中央固定部１１ａ内で各導体板パターン１２の占有面積を略同等に設定しているので、支持部材３に対する各導体板パターン１２の取付強度が略均等になっている。これにより、支持部材３に対する各ワイヤ４の取付強度が略均等化されるため、各ワイヤ４の取付強度のばらつきに起因するスキューずれ等を防止することができる。なお、本実施例のように背面基板１１の短手方向に延びる中心線Ｏに対して４枚の導体板パターン１２の全体の形状を略線対称に設定しておけば、各導体板パターン１２を単純なパターニング形状でバランスよく配置させることができる。このとき、中心線Ｏ上には導体板パターン１２を配置しにくく、この中心線Ｏの部分で背面基板１１が撓み易くなるが、この中心線Ｏの部分を含む中央固定部１１ａは支持部材３の凸部３ａの平坦面に固定されるため、背面基板１１の平坦度は維持される。
【００２２】
また、本実施例においては、背面基板１１の中央固定部１１ａを熱硬化性の接着剤によって支持部材３に接着固定しているので、この接着工程後に外部回路接続ランド１４を配線基板のリードパターンと半田接合する際に、該接着剤が加熱されても背面基板１１と支持部材３との接着強度が低下する心配はない。ただし、接着ではなく、あるいは接着剤と併用して、固定ねじおよびワッシャにより背面基板１１と支持部材３とを一体化してもよい。
【００２３】
また、本実施例においては、各導体板パターン１２のランド部１２ａの中央固定部１１ａ側の近傍に透孔１２ｂが設けてあると共に、各導体板パターン１２が外部回路接続ランド１４と連続する部分に幅狭部１２ｃが設けてあるので、外部回路接続ランド１４を前記配線基板と半田接合する際の熱がランド部１２ａに伝導しにくくなっている。それゆえ、ランド部１２ａ上に形成されている半田フィレット８が後工程で溶融して半田付け不良を引き起こす危険性は極めて少ない。また、外部回路接続ランド１４は半田接合した配線基板に押されたり引っ張られたりするため、その応力が外部回路接続ランド１４を介して導体板パターン１２に作用することになるが、変形しやすい幅狭部１２ｃが外部回路接続ランド１４に隣接して設けてあれば、こうした応力の影響が緩和されるため背面基板１１の長寿命化が図れる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２５】
弾性金属板からなる導体板パターンをカバーフィルムで挟み込んだラミネート構造の背面基板は、長時間使用したり高温環境下に置かれても塑性変形を起こしにくく、かつワイヤの半田付け部を導体板パターンで確実に支えることができるので、各ワイヤを介して背面基板に支持される対物レンズは長期に亘ってスキューずれや位置ずれを起こしにくくなる。また、この背面基板にはワイヤとの短絡を防止するための逃げ孔を設ける必要がないので短手寸法を縮小しやすく、よって光学式ピックアップ全体の薄型化が図りやすくなる。また、樹脂製弾性板や金属補強板にフレキシブル配線基板を積層する構造に比べ、背面基板を用いる構造は製造工程が簡素化できるため、コストダウンが図りやすくなる。
また、カバーフィルムの内側で導体板パターンと外部回路接続部とが連続する部分を幅狭に形成したので、外部回路接続部を外部回路と半田接合するときの熱が該ランド部上の半田フィレットへの熱伝導が抑制できるだけでなく、半田接合後の外部回路接続部に外力が作用したときに懸念される導体板パターンへの応力の影響を緩和することができるため、背面基板の長寿命化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る光学式ピックアップの平面図である。
【図２】該光学式ピックアップの側面図である。
【図３】該光学式ピックアップの対物レンズ支持機構に用いた背面基板の正面図である。
【図４】該背面基板のランド部とワイヤとの半田接合部を示す要部断面図である。
【図５】従来例に係る光学式ピックアップの外観図である。
【図６】従来提案に係る光学式ピックアップの平面図である。
【図７】図６に示す対物レンズ支持機構の要部断面図である。
【符号の説明】
１ 対物レンズ
２ レンズホルダ
３ 支持部材
３ａ 凸部
４ ワイヤ
８ 半田フィレット
９ マグネット
１１ 背面基板
１１ａ 中央固定部
１１ｂ 自由端部
１２ 導体板パターン
１２ａ ランド部
１２ｂ 透孔
１２ｃ 幅狭部
１３ カバーフィルム
１４ 外部回路接続ランド
Ｃｆ フォーカスコイル
Ｃｔ トラッキングコイル
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）やコンパクトディスク（ＣＤ）等の媒体に対して情報を記録／再生する光学式ピックアップに係り、特に、対物レンズを搭載したレンズホルダがワイヤを介して支持部材に弾性的に支持されている光学式ピックアップの対物レンズ支持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来より知られているこの種の光学式ピックアップを示す外観図であり、同図に示すように、ディスク（媒体）の記録面に対向する対物レンズ１はレンズホルダ２に保持されており、このレンズホルダ２は導電性金属材からなる４本のワイヤ４を介して支持部材３に弾性的に支持されている。支持部材３の背面側には凸部３ａが形成されており、この凸部３ａの平坦面にガラスエポキシ等の合成樹脂材からなる弾性板５の中央固定部５ａが接着固定されている。この弾性板５の長手方向両端部は自由端部５ｂ，５ｂとなっており、各自由端部５ｂと支持部材３の凹段部３ｂとの間には隙間δが確保されている。弾性板５の背面にはフレキシブル配線基板６が接着固定されており、このフレキシブル配線基板６の４箇所に穿設された小孔６ａの周囲はランド部６ｂとなっている。フレキシブル配線基板６にはリード部６ｃが延設されており、各ランド部６ｂから導出されたリードパターン６ｄがリード部６ｃを経由して外部駆動回路と接続されている。
【０００３】
レンズホルダ２にはフォーカスコイルＣｆとトラッキングコイルＣｔが取り付けられており、支持部材３を固定しているベース部材上に設置された図示せぬマグネットの磁路が各コイルＣｆ，Ｃｔを横断している。そして、フォーカスコイルＣｆに駆動電流が通電されると、該コイルＣｆに矢印Ｆ方向の電磁力が作用して対物レンズ１のフォーカス補正が行え、トラッキングコイルＣｔに駆動電流が通電されると、該コイルＣｔに矢印Ｔ方向の電磁力が作用して対物レンズ１のトラッキング補正が行えるようになっている。各ワイヤ４は支持部材３の大径な貫通孔３ｃ内に遊挿されているが、各ワイヤ４の一端部４ａは弾性板５の自由端部５ｂを貫通した状態でフレキシブル配線基板６のランド部６ｂに半田付けされている。また、各ワイヤ４の他端部４ｂはそれぞれ、レンズホルダ２の耳部２ａに保持された状態でフォーカスコイルＣｆの巻線の両端とトラッキングコイルＣｔの巻線の両端に個別に導通されている。これにより、外部駆動回路からリードパターン６ｄへ与えられた駆動電流を、レンズホルダ２を弾性的に支持している４本のワイヤ４を介して各コイルＣｆ，Ｃｔへ供給することができるので、前記電磁力によりレンズホルダ２を適宜駆動して対物レンズ１の補正動作が行える。
【０００４】
かかる対物レンズ１の補正動作時に、各ワイヤ４は一端部４ａが片持ち保持された状態で曲げ変形するが、この曲げ変形に追従して弾性板５の自由端部５ｂとフレキシブル配線基板６とが弾性変形するので、対物レンズ１の光軸が図５の矢印Ｚ方向へ倒れるピッチング動作の高次共振周波数を、フォーカスおよびトラッキング補正動作のサーボ帯域に影響のない低い領域に下げることができる。
【０００５】
しかしながら、上述した従来例においては、弾性板５がガラスエポキシ等の合成樹脂製であるため、長時間使用したり高温環境下に長く置かれた場合、弾性板５が塑性変形して対物レンズ１のスキューずれや位置ずれを起こしやすいという難点があった。
【０００６】
そこで本出願人は、特開平１０−１２４８９５号公報において、このような難点を解消した光学式ピックアップの対物レンズ支持機構を先に提案した。図６は同公報に開示された光学式ピックアップの平面図、図７は該光学式ピックアップの対物レンズ支持機構を示す要部断面図であり、かかる従来提案では、樹脂製の弾性板の代わりにステンレス等のばね性に富む金属板からなる金属補強板７を用い、この金属補強板７の中央固定部７ａを支持部材３の凸部３ａの平坦面に接着固定している。金属補強板７の長手方向両端部は自由端部７ｂ，７ｂとなっており、各自由端部７ｂと支持部材３の凹段部３ｂとの間には隙間δが確保されている。金属補強板７の背面にはフレキシブル配線基板６が接着固定されており、前述した従来例と同様に、フレキシブル配線基板６の４箇所に穿設された小孔６ａの周囲がランド部６ｂとなっている。金属補強板７には各ランド部６ｂと対向する位置にやや大径な逃げ孔７ｃが穿設されており、ワイヤ４の一端部４ａを逃げ孔７ｃおよび小孔６ａに挿通してランド部６ｂに半田付けすることにより、半田フィレット８が形成されている。図７に示すように、逃げ孔７ｃを適宜大きさに設定しておけば、多少の寸法誤差があってもワイヤ４と金属補強板７との短絡を回避できる。
【０００７】
このように金属補強板７の背面に固定したフレキシブル配線基板６に各ワイヤ４の一端部４ａを半田付けしておけば、ピッチング動作などの高次共振対策として有効な金属補強板７が長時間使用したり高温環境下に長く置かれた場合にも塑性変形しにくいことから、金属補強板７の経時変化に起因する対物レンズ１のスキューずれや位置ずれが生じにくくなって信頼性が向上する。なお、図６，７において、符号９，９はフォーカスコイルＣｆおよびトラッキングコイルＣｔを横断する磁路を発生させるためのマグネット、符号１０はフレキシブル配線基板６の導電材料である銅箔パターンを示しており、図５と対応する部分には同一符号が付してある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来提案は、樹脂製の弾性板５の代わりに金属補強板７を用いて経時変化に起因するスキューずれ等を抑制しているため、樹脂製の弾性板５を用いた従来例（図５参照）に比べて信頼性の向上が図れるが、金属補強板７の４箇所にやや大径な逃げ孔７ｃを穿設して各ワイヤ４との短絡を防止しなければならないので、金属補強板７の短手寸法を縮小するうえで制約が大きく、光学式ピックアップ全体の薄型化を促進しにくいという問題があった。また、かかる従来提案においては、逃げ孔７ｃが大径なため半田フィレット８を支える位置に必ずしも金属補強板７が存するとは限らず、半田フィレット８が金属補強板７に支えられていない場合、ワイヤ４の一端部４ａの保持位置が不安定になるため、対物レンズ１のスキューずれや位置ずれを招来する可能性があった。
【０００９】
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、対物レンズのスキューずれや位置ずれを長期に亘って抑制できて薄型化にも好適な光学式ピックアップの対物レンズ支持機構を安価に提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、弾性金属板からなる導体板パターンをカバーフィルムで挟み込んだラミネート構造の背面基板を用い、この背面基板の中央部を支持部材に固定すると共に、この背面基板の長手方向両端部に孔が２つずつ穿設され、前記各孔の周囲で前記カバーフィルムから前記導体板パターンが露出して設けられた各ランド部に各ワイヤの一端部が前記孔にそれぞれ挿通されて半田付けされることにより、レンズホルダを支持する各ワイヤが背面基板の自由端部に片持ち保持されるようにした。このような背面基板は長時間使用したり高温環境下に置かれても塑性変形を起こしにくく、かつワイヤの半田付け部を導体板パターンで確実に支えることができるので、各ワイヤを介して背面基板に支持される対物レンズは長期に亘ってスキューずれや位置ずれを起こしにくくなる。また、この背面基板にはワイヤとの短絡を防止するための逃げ孔を設ける必要がないので短手寸法を縮小しやすく、よって光学式ピックアップ全体の薄型化が図りやすくなる。また、背面基板単独でワイヤの支持とこのワイヤを介して各コイルへの駆動電流を供給できるので、樹脂製弾性板や金属補強板にフレキシブル配線基板を積層する構造に比べて製造工程が簡素化できる、コストダウンが図りやすくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明による光学式ピックアップの対物レンズ支持機構では、対物レンズを保持すると共にフォーカスコイルおよびトラッキングコイルが取着されたレンズホルダと、互いに非接触に並設された弾性金属板からなる４つの導体板パターンの両面を絶縁性のカバーフィルムで挟み込んだラミネート構造の背面基板と、一端部が前記導体板パターンのランド部に半田付けされて他端部が前記フォーカスコイルおよびトラッキングコイルに電気的に接続された導電性の４本のワイヤと、前記背面基板の中央部を自身の平坦面に固定した支持部材とを備え、前記各導体板パターンからそれぞれ延設され外部駆動回路に半田付けにより接続される外部回路接続部を前記背面基板の中央部から前記カバーフィルムの外方へ突出させると共に、前記カバーフィルムの内側で前記導体板パターンと前記外部回路接続部とが連続する部分を幅狭に形成し、前記背面基板の長手方向両端部に孔が２つずつ穿設され、前記各孔の周囲で前記カバーフィルムから前記導体板パターンが露出して前記ランド部が形成されており、前記各ワイヤの一端部が前記孔にそれぞれ挿通されて前記ランド部に半田付けされることにより、前記支持部材が前記背面基板および前記ワイヤを介して前記レンズホルダを支持するように構成した。
【００１２】
このようにラミネート構造の背面基板の中央部を支持部材に固定し、各導体板パターンからそれぞれ延設され外部駆動回路に半田付けにより接続される外部回路接続部を前記背面基板の中央部からカバーフィルムの外方へ突出させると共に、カバーフィルムの内側で前記導体板パターンと前記外部回路接続部とが連続する部分を幅狭に形成し、該背面基板の長手方向両側の自由端部に孔が２つずつ穿設され、前記各孔の周囲で前記カバーフィルムから前記導体板パターンが露出して設けられた各ランド部に各ワイヤの一端部が前記孔にそれぞれ挿通されて半田付けしておけば、対物レンズの補正動作時に各ワイヤが曲げ変形すると、この曲げ変形に追従して背面基板の自由端部が弾性変形するので、ピッチング動作などの高次共振がフォーカス補正動作やトラッキング補正動作に悪影響を及ぼさないように設定できる。また、この背面基板はガラスエポキシ等の樹脂部材を使用しないため、長時間使用したり高温環境下に長く置かれた場合にも塑性変形しにくく、該背面基板の経時変化に起因する対物レンズのスキューずれや位置ずれが起こりにくい。また、この背面基板は、例えばリン青銅、ベリリウム銅、チタン銅、ステンレス鋼等のばね材を材料とする弾性金属板からなる導体板パターンの一部（ランド部）にワイヤの一端部を直接半田付けし、この導体板パターン自体でワイヤを支持するというものなので、該背面基板にはワイヤとの短絡を防止するための逃げ孔が不要であり、それゆえ光学式ピックアップ全体の薄型化を促進する際には該背面基板の短手寸法を容易に縮小できる。しかも、樹脂製弾性板や金属補強板にフレキシブル配線基板を重ね合わせた積層体を支持部材に固定する代わりに、背面基板を支持部材に直接固定するだけでよいので、製造工程が簡素化できてコストダウンが図りやすい。
また、カバーフィルムの内側で導体板パターンと外部回路接続部とが連続する部分を幅狭に形成したので、外部回路接続部を外部回路と半田接合するときの熱が該ランド部上の半田フィレットへの熱伝導が抑制できるだけでなく、半田接合後の外部回路接続部に外力が作用したときに懸念される導体板パターンへの応力の影響を緩和することができるため、背面基板の長寿命化が図れる。
【００１３】
かかる構成において、背面基板の短手方向に延びる中心線に対して４つの導体板パターンの全体形状を略線対称に設定しておけば、各導体板パターンを単純なパターニング形状でバランスよく配置させることが容易となる。その際、背面基板の中央部に配設されている各導体板パターンの占有面積を略同等に設定しておけば、支持部材に対する各導体板パターンの取付強度を略均等化することができるので、支持部材に対する各ワイヤの取付強度がばらつかなくなって信頼性が一層向上する。
【００１６】
【実施例】
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平面図、図２は該光学式ピックアップの側面図、図３は該光学式ピックアップの対物レンズ支持機構に用いた背面基板の正面図、図４は該背面基板のランド部とワイヤとの半田接合部を示す要部断面図であり、図５〜図７に対応する部分には同一符号を付してある。
【００１７】
図１〜図４において、ディスク（媒体）の記録面に対向する対物レンズ１はレンズホルダ２に保持されており、このレンズホルダ２は導電性金属材からなる４本のワイヤ４を介して支持部材３に弾性的に支持されている。支持部材３の背面側には凸部３ａが形成されており、この凸部３ａの平坦面に熱硬化性接着剤（例えば耐熱性の紫外線硬化樹脂）を用いて背面基板１１の中央固定部１１ａが接着固定されている。背面基板１１の長手方向両端部は自由端部１１ｂ，１１ｂとなっており、各自由端部１１ｂと支持部材３の凹段部３ｂとの間には隙間δが確保されている。
【００１８】
この背面基板１１は、ＪＩＳＨ３１３０に規定されているリン青銅、ベリリウム銅またはチタン銅、あるいはＪＩＳＧ４３１３に規定されているばね用ステンレス鋼帯等の弾性金属板からなる４枚の導体板パターン１２を互いに非接触に並設して、これら４枚の導体板パターン１２の両面をポリイミドフィルム等の耐熱絶縁性のカバーフィルム１３で挟み込んだラミネート構造の基板である。図３に示すように、背面基板１１の左右の自由端部１１ｂには小孔１１ｃが２個ずつ穿設されており、各小孔１１ｃの周囲は導体板パターン１２の一部を露出させたランド部１２ａとなっている。各導体板パターン１２には、ランド部１２ａの中央固定部１１ａ側の近傍に、熱伝導を阻害するための小径な透孔１２ｂが設けられている。また、各導体板パターン１２からそれぞれ延設した４片の外部回路接続ランド１４が、背面基板１１の中央固定部１１ａから外方へ突出させてある。列状に配設されたこれら外部回路接続ランド１４は、図示せぬ配線基板のリードパターンに半田付けすることによって外部駆動回路と接続される。なお、各導体板パターン１２が対応する外部回路接続ランド１４と連続する部分は、図３に示すように幅狭部１２ｃとなっている。各導体板パターン１２の板厚は、該導体板パターン１２自身の寸法や形状、またレンズホルダ２と対物レンズ１等の可動部の重量を考慮して適宜設定されるが、上記ＪＩＳ規格に規定されている標準寸法の最小値（０．１ｍｍ）以上で充分な弾性力を有する０．３ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。
【００１９】
レンズホルダ２にはフォーカスコイルＣｆとトラッキングコイルＣｔが巻回されており、支持部材３を固定しているベース部材１４上に設置されたマグネット９，９の磁路が各コイルＣｆ，Ｃｔを横断している。各ワイヤ４は支持部材３の大径な貫通孔３ｃ内に遊挿されているが、各ワイヤ４の一端部４ａは背面基板１１の自由端部１１ｂに設けられた小孔１１ｃに挿通されてランド部１２ａに半田付けされており、その半田フィレット８が導体板パターン１２に支えられている。また、各ワイヤ４の他端部４ｂはそれぞれ、レンズホルダ２の耳部２ａに保持された状態でフォーカスコイルＣｆの巻線の両端とトラッキングコイルＣｔの巻線の両端に半田付けにより個別に導通されている。これにより、外部駆動回路から各外部回路接続ランド１４を経由して各導体板パターン１２へ与えられた駆動電流を、４本のワイヤ４を介して各コイルＣｆ，Ｃｔへ供給することができるので、電磁力によりレンズホルダ２を適宜駆動して対物レンズ１の補正動作が行える。
【００２０】
上述したように本実施例においては、ラミネート構造の背面基板１１の中央固定部１１ａを支持部材３の凸部３ａに固定し、この背面基板１１の自由端部１１ｂに設けたランド部１２ａにワイヤ４の一端部４ａを半田付けしているので、対物レンズ１の補正動作時に各ワイヤ４が曲げ変形すると、この曲げ変形に追従して背面基板１１の自由端部１１ｂが弾性変形する。したがって、ピッチング動作などの高次共振がフォーカス補正動作やトラッキング補正動作に悪影響を及ぼさないように設定できる。また、背面基板１１は長時間使用したり高温環境下に長く置かれた場合にも塑性変形しにくいので、背面基板１１の経時変化に起因する対物レンズ１のスキューずれや位置ずれは起こりにくく、長期に亘って安定した性能が期待できる。また、背面基板１１は弾性金属板からなる導体板パターン１２の一部（ランド部１２ａ）にワイヤ４の一端部４ａを直接半田付けするというものなので、この背面基板１１にはワイヤ４との短絡を防止するための逃げ孔は不要であり、よって背面基板１１の短手寸法を縮小して光学式ピックアップ全体の薄型化を促進することが容易となる。しかも、背面基板１１を支持部材３に直接固定するだけでよいので、樹脂製弾性板や金属補強板にフレキシブル配線基板を重ね合わせた積層体を支持部材３に固定するという前記従来例（図５参照）に比べると、製造工程を簡素化して大幅なコストダウンが図れる。
【００２１】
また、本実施例においては、図３に示すように、背面基板１１の中央固定部１１ａ内で各導体板パターン１２の占有面積を略同等に設定しているので、支持部材３に対する各導体板パターン１２の取付強度が略均等になっている。これにより、支持部材３に対する各ワイヤ４の取付強度が略均等化されるため、各ワイヤ４の取付強度のばらつきに起因するスキューずれ等を防止することができる。なお、本実施例のように背面基板１１の短手方向に延びる中心線Ｏに対して４枚の導体板パターン１２の全体の形状を略線対称に設定しておけば、各導体板パターン１２を単純なパターニング形状でバランスよく配置させることができる。このとき、中心線Ｏ上には導体板パターン１２を配置しにくく、この中心線Ｏの部分で背面基板１１が撓み易くなるが、この中心線Ｏの部分を含む中央固定部１１ａは支持部材３の凸部３ａの平坦面に固定されるため、背面基板１１の平坦度は維持される。
【００２２】
また、本実施例においては、背面基板１１の中央固定部１１ａを熱硬化性の接着剤によって支持部材３に接着固定しているので、この接着工程後に外部回路接続ランド１４を配線基板のリードパターンと半田接合する際に、該接着剤が加熱されても背面基板１１と支持部材３との接着強度が低下する心配はない。ただし、接着ではなく、あるいは接着剤と併用して、固定ねじおよびワッシャにより背面基板１１と支持部材３とを一体化してもよい。
【００２３】
また、本実施例においては、各導体板パターン１２のランド部１２ａの中央固定部１１ａ側の近傍に透孔１２ｂが設けてあると共に、各導体板パターン１２が外部回路接続ランド１４と連続する部分に幅狭部１２ｃが設けてあるので、外部回路接続ランド１４を前記配線基板と半田接合する際の熱がランド部１２ａに伝導しにくくなっている。それゆえ、ランド部１２ａ上に形成されている半田フィレット８が後工程で溶融して半田付け不良を引き起こす危険性は極めて少ない。また、外部回路接続ランド１４は半田接合した配線基板に押されたり引っ張られたりするため、その応力が外部回路接続ランド１４を介して導体板パターン１２に作用することになるが、変形しやすい幅狭部１２ｃが外部回路接続ランド１４に隣接して設けてあれば、こうした応力の影響が緩和されるため背面基板１１の長寿命化が図れる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２５】
弾性金属板からなる導体板パターンをカバーフィルムで挟み込んだラミネート構造の背面基板は、長時間使用したり高温環境下に置かれても塑性変形を起こしにくく、かつワイヤの半田付け部を導体板パターンで確実に支えることができるので、各ワイヤを介して背面基板に支持される対物レンズは長期に亘ってスキューずれや位置ずれを起こしにくくなる。また、この背面基板にはワイヤとの短絡を防止するための逃げ孔を設ける必要がないので短手寸法を縮小しやすく、よって光学式ピックアップ全体の薄型化が図りやすくなる。また、樹脂製弾性板や金属補強板にフレキシブル配線基板を積層する構造に比べ、背面基板を用いる構造は製造工程が簡素化できるため、コストダウンが図りやすくなる。
また、カバーフィルムの内側で導体板パターンと外部回路接続部とが連続する部分を幅狭に形成したので、外部回路接続部を外部回路と半田接合するときの熱が該ランド部上の半田フィレットへの熱伝導が抑制できるだけでなく、半田接合後の外部回路接続部に外力が作用したときに懸念される導体板パターンへの応力の影響を緩和することができるため、背面基板の長寿命化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る光学式ピックアップの平面図である。
【図２】該光学式ピックアップの側面図である。
【図３】該光学式ピックアップの対物レンズ支持機構に用いた背面基板の正面図である。
【図４】該背面基板のランド部とワイヤとの半田接合部を示す要部断面図である。
【図５】従来例に係る光学式ピックアップの外観図である。
【図６】従来提案に係る光学式ピックアップの平面図である。
【図７】図６に示す対物レンズ支持機構の要部断面図である。
【符号の説明】
１ 対物レンズ
２ レンズホルダ
３ 支持部材
３ａ 凸部
４ ワイヤ
８ 半田フィレット
９ マグネット
１１ 背面基板
１１ａ 中央固定部
１１ｂ 自由端部
１２ 導体板パターン
１２ａ ランド部
１２ｂ 透孔
１２ｃ 幅狭部
１３ カバーフィルム
１４ 外部回路接続ランド
Ｃｆ フォーカスコイル
Ｃｔ トラッキングコイル
Claims (4)
- 対物レンズを保持すると共にフォーカスコイルおよびトラッキングコイルが取着されたレンズホルダと、互いに非接触に並設された弾性金属板からなる４つの導体板パターンの両面を絶縁性のカバーフィルムで挟み込んだラミネート構造の背面基板と、一端部が前記導体板パターンのランド部に半田付けされて他端部が前記フォーカスコイルおよびトラッキングコイルに電気的に接続された導電性の４本のワイヤと、前記背面基板の中央部を自身の平坦面に固定した支持部材とを備え、
前記各導体板パターンからそれぞれ延設され外部駆動回路に半田付けにより接続される外部回路接続部を前記背面基板の中央部から前記カバーフィルムの外方へ突出させると共に、前記カバーフィルムの内側で前記導体板パターンと前記外部回路接続部とが連続する部分を幅狭に形成し、
前記背面基板の長手方向両端部に孔が２つずつ穿設され、前記各孔の周囲で前記カバーフィルムから前記導体板パターンが露出して前記ランド部が形成されており、前記各ワイヤの一端部が前記孔にそれぞれ挿通されて前記ランド部に半田付けされることにより、前記支持部材が前記背面基板および前記ワイヤを介して前記レンズホルダを支持することを特徴とする光学式ピックアップの対物レンズ支持機構。 - 請求項１の記載において、前記背面基板の短手方向に延びる中心線に対して、前記４つの導体板パターンの全体形状を略線対称に設定したことを特徴とする光学式ピックアップの対物レンズ支持機構。
- 請求項２の記載において、前記背面基板の中央部に配設されている前記各導体板パターンの占有面積を略同等に設定したことを特徴とする光学式ピックアップの対物レンズ支持機構。
- 請求項１〜３のいずれかの記載において、前記背面基板の中央部を熱硬化性の接着剤を介して前記支持部材に固定したことを特徴とする光学式ピックアップの対物レンズ支持機構。
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