JP2006059402A - 光ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フレキシブル基板20は、可撓性を有する絶縁基板21とアクチュエータ駆動信号用配線部30とを備えている。アクチュエータ駆動信号用配線部30は、絶縁基板21の厚さ方向の一方の面2102に形成された第1導電パターン32と、絶縁基板21の厚さ方向の他方の面2104に形成された第2導電パターン34とで構成されている。各アクチュエータ駆動信号S1、S2、S3は、パルス幅変調方式に基づいて生成され互いに位相が反転する正信号と負信号によって構成され、正信号および負信号の一方が第1導電パターン32に伝達され、かつ、アクチュエータ駆動信号を構成する正信号および負信号の他方が第2導電パターン34に伝達される。
【選択図】 図5
Description
このような光ピックアップでは、光ビームを光ディスクに導く対物レンズをフォーカスアクチュエータやトラッキングアクチュエータによって動かすことによって、光ディスクのトラックに追従させて適切な形状の光スポットを形成している。
多くの場合、これらアクチュエータにアクチュエータ駆動信号を供給する配線部材としてフレキシブル基板が用いられている(例えば特許文献1参照)。
ところが、近年、アクチュエータ駆動信号の電流の削減を図るために、図4(A)、(B)に示すように、パルス幅変調方式(PWM方式)で変調したアクチュエータ駆動信号を用いる構成が提案されている。
このようなPWM方式のアクチュエータ駆動信号は、図からわかるように高周波成分(例えば数kHz〜数百kHz)を含んでいるため、フレキシブル基板において、このアクチュエータ駆動信号用の導電パターンからノイズが発生し、このノイズが隣接する他の信号用の導電パターンに侵入し他の信号に悪影響を与えることが懸念されている。
また、光ピックアップの小型化を図るためにフレキシブル基板の大きさや導電パターンの配置が制限されてきている。
したがって、前記ノイズの影響を如何に防止し、フレキシブル基板を如何に小型化し設計の自由度を如何に確保するかが重要となっている。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目的はノイズを効果的に防止しつつ、小型化を図りかつ設計の自由度を確保する上で有利な光ディスク装置を提供することにある。
アクチュエータ駆動信号用配線部がフレキシブル基板上に占有する面積を削減することができるので、フレキシブル基板を小型化できコストを削減する上で有利となる。
また、フレキシブル基板を小型化する代わりに、前記削減した分の面積を利用して、アクチュエータ駆動信号用配線部以外の配線部を自由にレイアウトすることができ設計の自由度を確保する上で有利となる。
図1は本発明の実施例1における光ディスク装置101の構成を示すブロック図である。
図2は光ピックアップ104の構成を示す斜視図、図3は光ピックアップ104の平面図である。
図4はアクチュエータ駆動信号の説明図であり、(A)はPWM方式によるアクチュエータ駆動信号の正信号を示す図、(B)はPWM方式によるアクチュエータ駆動信号の負信号を示す図、(C)はリニア駆動によるアクチュエータ駆動信号の正信号を示す図、(D)はリニア駆動によるアクチュエータ駆動信号の負信号を示す図である。
図5は実施例1の光ピックアップにおけるフレキシブル基板20の構成を示す説明図、図6は図5のフレキシブル基板20で発生する磁界の説明図である。
図7は実施例1におけるアクチュエータに関わる回路図である。
図8は実施例1におけるアクチュエータの周波数特性を示す図である。
図9は実施例1におけるフレキシブル基板20の一例を示す平面図である。
光ピックアップ104は、光ビームを出射するレーザ光源(不図示)と、このレーザ光を光ディスク102に導く対物レンズ2(図2、図3)を備え、システムコントローラ107及びサーボ制御部109からの指令に従って回転する光ディスク102の信号記録面に対して前記レーザ光源から出射された光ビームを対物レンズ2を介して照射する。このような光照射により光ディスク102に対する光信号の記録、再生が行われる。
光ピックアップ104の前記レーザ光源には、後述するフレキシブル基板20を介してレーザ制御部121からのレーザ駆動信号LSが供給されるように構成されている。
光ピックアップ104は、光ディスク102の信号記録面からの反射光ビームを対物レンズ2を介して受光し後述する複数の受光信号SSを生成する受光信号生成手段(不図示)を有し、この受光信号生成手段は、各受光信号SSをフレキシブル基板20を介して信号処理部120に供給するように構成されている。
なお、前記受光信号生成手段の構成は任意であり、受光信号生成手段が、反射光ビームを検出するフォトディテクタ、フォトディテクタからの検出電流を電圧信号に変換するI/V変換回路(増幅回路)、I/V変換回路から出力された電圧信号を演算して出力する演算回路を備え、前記演算処理後の電圧信号を受光信号SSとして出力し、その受光信号SSがフレキシブル基板20で伝達されるように構成されていてもよい。あるいは、受光信号生成手段がフォトディテクタとI/V変換回路を備え、演算回路が信号処理部120に設けられており、受光信号生成手段から出力された演算処理前の受光信号SSがフレキシブル基板20によって伝達されるように構成されていてもよい。
光ピックアップ104は、前記光源から出射される光ビームの光量を検出してパワーモニタ信号を生成する光量検出手段(不図示)を有し、このパワーモニタ信号PSをフレキシブル基板20を介して信号処理部120に供給するように構成されている。
ここで、信号変調及びECCブロック108により復調された記録信号が、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インタフェース111を介して外部コンピュータ130等に送出される。これにより、外部コンピュータ130等は光ディスク102に記録された信号を再生信号として受け取ることができるように構成されている。
光ピックアップ104には送りモータ105が接続され、送りモータ105の回転によって光ピックアップ104が光ディスク102上の所定の記録トラックまで移動されるように構成されている。スピンドルモータ103の制御と、送りモータ105の制御とは、それぞれサーボ制御部109により行われる。
レーザ制御部121は、信号処理部120を介して供給されるパワーモニタ信号PSに基づいてレーザ駆動信号LSの制御を行う。
光ピックアップ104は、光ディスク101上の適正な位置に適正な形状の光スポットを形成するように対物レンズ2を微調節するためのアクチュエータを有し、本実施例では、前記アクチュエータは、対物レンズ2をフォーカシング方向Zに動かすフォーカスアクチュエータ(不図示)と、対物レンズ2をトラッキング方向Xに動かすトラッキングアクチュエータ(不図示)と、対物レンズ2をタンジェンシャル方向Yに延在する軸心回りのチルト方向θに動かす(対物レンズ2をその光軸が傾く方向に動かす)チルトアクチュエータ(不図示)とを有している。
サーボ制御部109は、フォーカスアクチュエータ駆動信号S1、トラッキングアクチュエータ駆動信号S2、チルトアクチュエータ駆動信号S3を生成し、これら各駆動信号S1、S2、S3を後述するフレキシブル基板20を介して前記フォーカスアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ、チルトアクチュエータに供給することによって前記各アクチュエータを制御する。
具体的に説明すると、前記各アクチュエータは、アクチュエータコイルとアクチュエータコイルに対向して設けられたマグネットを有し、アクチュエータコイルに前記アクチュエータ駆動信号S1、S2、S3が供給されることで発生する磁界と、前記マグネットの磁界との磁気相互作用によって対物レンズ2を動かすように構成されている。
また、サーボ制御部109は、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づいてアクチュエータの制御を行い、RF信号のジッター値に基づいてチルトアクチュエータの制御を行う。
光ピックアップ104は、マウント部材60に設けられ、送りモータ105の駆動力によってマウント部材60とともにスライドされる。
光ピックアップ104は、前述したレーザ光源、対物レンズ2、各アクチュエータ、受光信号生成手段、光量検出手段に加えて、対物レンズ2を保持するレンズホルダ4と、前記レンズホルダ4をトラッキング方向X、フォーカシング方向Z、チルト方向θに移動可能に保持する不図示の保持部材とを備え、これらレーザ光源、対物レンズ2、レンズホルダ4、各アクチュエータ、保持部材、受光信号生成手段、光量検出手段はマウント部材60に収容保持されている。なお、前記アクチュエータコイルはレンズホルダ4に設けられ、前記マグネットはマウント部材60に設けられている。
フレキシブル基板20の長さ方向の一端は光ピックアップ104側にハンダ付けによって接続され、他端はプリント基板150に設けられた機器側コネクタ50に着脱可能に接続されている。したがって、フレキシブル基板20はマウント部材60のトラッキング方向へのスライドに伴い屈曲される。
図6に示すように、レーザ駆動信号用配線部22、受光信号用配線部24、パワーモニタ信号用配線部26は、絶縁基板21の厚さ方向の一方の面(表面)2102あるいは他方の面(裏面)2104の何れか一方に形成された銅などの導電材料からなる複数の導電パターン28によって構成されている。
一方、アクチュエータ駆動信号用配線部30は、絶縁基板21の全長にわたり絶縁基板21の厚さ方向の一方の面2102に形成された第1導電パターン32と、絶縁基板21の全長にわたり絶縁基板21の厚さ方向の他方の面2104に形成された第2導電パターン34とで構成されており、これら第1、第2導電パターン32、34も導電パターン28と同様の導電材料で構成されている。
第1導電パターン32は各アクチュエータのアクチュエータコイル50の一端に接続され、第2導電パターン34はアクチュエータコイル50の他端に接続される。
第1導電パターン32と第2導電パターン34とは絶縁基板21の厚さ方向から見てそれらの輪郭がほぼ合致するように形成されている。
図4(A)、(B)に示すように、各アクチュエータ駆動信号S1、S2、S3は、パルス幅変調方式に基づいて生成され互いに位相が反転する正信号と負信号によって構成されている。さらに詳しく説明すると、正信号と負信号とは互いに振幅の絶対値が同じで極性が逆となっている。
本実施例では、各アクチュエータ駆動信号を構成する正信号および負信号の一方が第1導電パターン32に伝達され、かつ、アクチュエータ駆動信号を構成する正信号および負信号の他方が第2導電パターン34に伝達されるように構成されている。
上述したように、フレキシブル基板20を伝達される各アクチュエータ駆動信号S1、S2、S3はパルス幅変調されているため、高周波成分、例えば数kHz〜数百kHzの周波数成分を有していることからノイズを放射しやすい。
一方、これらアクチュエータ駆動信号と同じフレキシブル基板20上を伝達されるレーザ駆動信号LS、受光信号SS、パワーモニタ信号PSのうち、特に、受光信号SSおよびパワーモニタ信号PSは比較的微弱な電流であり、外来ノイズの影響を受けやすく、受光信号SSがノイズの影響を受けると、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号が影響を受けてサーボ特性が劣化してしまい、また、再生信号が影響を受けて信号品質が低下してしまうおそれがある。
しかしながら、本実施例では、アクチュエータ駆動信号用配線部30は、絶縁基板21の厚さ方向の一方の面2102に形成された第1導電パターン32と、絶縁基板21の厚さ方向の他方の面2104に形成された第2導電パターン34とで構成され、アクチュエータ駆動信号を構成する正信号および負信号の一方が第1導電パターン32に伝達され、かつ、アクチュエータ駆動信号を構成する正信号および負信号の他方が第2導電パターン34に伝達されている。
したがって、図5、図6に示すように、第1導電パターン32で発生する磁界M1と、と第2導電パターン34で発生する磁界M2とがほぼ重なり合うことになる。そして、これら第1導電パターン32で発生する磁界M1と、第2導電パターン34で発生する磁界M2との向きが互いに逆であるため、磁界M1、M2が互いに打ち消し合うことになり、ほとんど磁界が発生しない状態となることから各アクチュエータ駆動信号S1、S2、S3によるノイズの発生が効果的に抑制される。
このように、各アクチュエータ駆動信号によるノイズが抑制されることから、サーボ特性の劣化や信号品質の低下を確実に防止でき光ピックアップの特性の向上を図る上で有利となる。
さらに、本実施例では、第1導電パターン32と第2導電パターン34とは絶縁基板21の厚さ方向から見てそれらの輪郭がほぼ合致するように形成されているため、磁界M1、M2がより多く重なり合うことでノイズの発生を一層抑制でき光ピックアップの特性をより向上させる上で有利となる。
前述したようにアクチュエータ駆動信号がパルス幅変調である場合には、高周波成分、例えば数kHz〜数百kHzの周波数成分を有しているため、これらの配線インダクタンスの影響を受けやすい。
しかしながら、本実施例では、アクチュエータ駆動信号用配線部30が前述したように絶縁基板21の厚さ方向の一方の面2102に形成された第1導電パターン32と、絶縁基板21の厚さ方向の他方の面2104に形成された第2導電パターン34とで構成され、アクチュエータ駆動信号を構成する正信号および負信号の一方が第1導電パターン32に伝達され、かつ、アクチュエータ駆動信号を構成する正信号および負信号の他方が第2導電パターン34に伝達されていることから、配線インダクタンスL1、L2を低減することができる。
このように配線インダクタンスが低減すると、図8のアクチュエータの利得の周波数特性に示すように、高周波帯域における理想特性に対する利得の低下が抑制され、高周波帯域におけるアクチュエータの感度を確保する上で有利となり、光ディスク102の高速回転(高倍速化)を実現する上で有利となる。
さらに、本実施例では、第1導電パターン32と第2導電パターン34とは絶縁基板21の厚さ方向から見てそれらの輪郭がほぼ合致するように形成されているため、配線インダクタンスL1、L2をより一層低減することができ、高周波帯域におけるアクチュエータの感度をより確保することで光ディスク102の高速回転を実現する上でより有利となる。
したがって、フレキシブル基板20を小型化できコストを削減する上で有利となる。また、光ピックアップ104の小型化に伴い光ピックアップ104に接続されるフレキシブル基板20も小型化が必要となるが、このような光ピックアップ104の小型化を実現する上でも有利となる。
また、フレキシブル基板20の小型化を図ることで光ピックアップ104を収容するマウント部材60部分に形成するフレキシブル基板20を収容するための凹部の大きさを小さくすることができ、マウント部材60の機械的強度を向上させる上で有利となる。
また、アクチュエータ駆動信号用配線部30のフレキシブル基板20上での占有面積を削減できることから、例えば、図9に示すように、前記削減した分の面積を利用して、グランド(接地)領域Gを、アクチュエータ駆動信号用配線部30と受光信号用配線部24との間、あるいは、アクチュエータ駆動信号用配線部30とパワーモニター信号用配線部26との間とに形成することも可能となり、このようにグランド(接地)領域Gを設けることでアクチュエータ駆動信号用配線部30からのノイズが受光信号用配線部24やパワーモニター信号用配線部26に及ぼす影響を低減する上で有利となる。
また、フレキシブル基板20を小型化する代わりに、前記削減した分の面積を利用して、アクチュエータ駆動信号用配線部30を除く他のレーザ駆動信号用配線部22、受光信号用配線部24、パワーモニタ信号用配線部26の配置を柔軟に設定でき、設計の自由度を確保する上で有利となる。
例えば、ノイズを受けやすい導電パターンとノイズを発生する導電パターンとを離間させることができる。あるいは、前記削除した分の面積を利用して絶縁基板21の厚さ方向の両面を導通するスルーホールを形成することで導電パターンの配置を入れ替えることができ、各配線部を自由にレイアウトする上で有利となる。そのため、光ピックアップ104の接続端子に接続されるフレキシブル基板20側の接続端子の配置を光ピックアップ104の接続端子の配置に合わせて設計することが容易となる。
さらに、本実施例では、第1導電パターン32と第2導電パターン34とは絶縁基板21の厚さ方向から見てそれらの輪郭がほぼ合致するように形成されているため、これら2つの導電パターンがフレキシブル基板20上に占有する面積をより一層削減できることから、上述の各効果をより一層高めることができる。
例えば、アクチュエータ駆動信号用配線部30が他の配線部に対するノイズの放射を抑制する必要がある領域については、絶縁基板21の厚さ方向の一方の面2102に第1導電パターン32を形成するとともに他方の面2104に第2導電パターン34を形成した2層部分とし、かつ、ノイズの放射が許容される領域については、絶縁基板21の何れか一方の面に第1導電パターン32と第2導電パターン34の双方を並べて形成した1層部分としてもよい。
具体的には、フレキシブル基板20のうち屈曲されないが前記ノイズの放射を抑制したい部分については前記2層部分とし、かつ、フレキシブル基板20のうち屈曲されるが前記ノイズの放射は許容される部分については前記1層部分として構成してもよい。このように構成すれば、前記2層部分についてはノイズ低減を図るとともにフレキシブル基板20の小型化を図ることができ、前記1層部分についてはフレキシブル基板20の厚さ方向の寸法を削減することによって可撓性を確保できる。
図10は比較例におけるフレキシブル基板の構成を示す説明図、図11は図10のフレキシブル基板で発生する磁界の説明図である。図12は比較例の光ピックアップにおけるアクチュエータの周波数特性を示す図である。図13は比較例の光ピックアップにおけるフレキシブル基板の平面図である。なお、以下では実施例1と同様の部分および部材には同一の符号を付して説明する。
図10に示すように、比較例のアクチュエータ駆動信号用配線部30´では、絶縁基板21の厚さ方向の一方の面2102に第1導電パターン32と第2導電パターン34の双方が並べて形成されている。
したがって、図11に示すように、第1導電パターン32で発生する磁界M1と、と第2導電パターン34で発生する磁界M2との一部が重なるものの残りの大部分の磁界M1、M2が重ならず、磁界M1、M2がほとんど打ち消し合わないことから、各アクチュエータ駆動信号S1、S2、S3によるノイズが発生し、これらのノイズがアクチュエータ駆動信号用配線部30´に隣接する受光信号用配線部24やパワーモニター信号用配線部26に影響を与えてしまう。
これに対して、本実施例では前述したように磁界M1、M2をほとんど打ち消すことによってノイズを効果的に抑制でき、この点で比較例に比べて有利である。
このため、アクチュエータ駆動信号がパルス幅変調である場合には、高周波成分、例えば数kHz〜数百kHzの周波数成分を有しているため、これらの配線インダクタンスの影響を受けやすく、図12のアクチュエータの利得の周波数特性に示すように、高周波帯域における理想特性に対する利得が大きく低下することになり、高周波帯域におけるアクチュエータの感度を確保することが難しく、光ディスク102の高速回転(高倍速化)を実現する上で不利となる。
これに対して、本実施例では前述したように第1、第2導電パターン32、34の配線インダクタンスL1、L2を抑制できることから、高周波帯域におけるアクチュエータの感度を確保する上で有利となり、光ディスク102の高速回転(高倍速化)を実現する上で有利となり、この点で比較例に比べて有利である。
また、アクチュエータ駆動信号用配線部30´と他の配線部との間にグランド(接地)領域Gを設けることが難しく、アクチュエータ駆動信号用配線部30´からのノイズが受光信号用配線部24やパワーモニター信号用配線部26に影響を及ぼすことが避けられない。
また、フレキシブル基板20を小型化することが難しいため、アクチュエータ駆動信号用配線部30を除く他のレーザ駆動信号用配線部22、受光信号用配線部24、パワーモニタ信号用配線部26の配置を柔軟に設定することができず、設計の自由度を確保する上で不利がある。
これに対して、本実施例では前述したようにアクチュエータ駆動信号用配線部30がフレキシブル基板20上に占有する面積を削減することができるので、小型化できコストを削減する上で有利となり、また、前記削減した分の面積を利用して、グランド(接地)領域Gを形成することでアクチュエータ駆動信号用配線部30からのノイズが受光信号用配線部24やパワーモニター信号用配線部26に及ぼす影響を低減する上で有利となり、また、フレキシブル基板20を小型化する代わりに、前記削減した分の面積を利用して、アクチュエータ駆動信号用配線部30を除く他の配線部の配置を柔軟に設定でき、設計の自由度を確保する上で有利となり、これらの点で比較例に比べて有利である。
Claims (7)
- 光源からの光ビームを光ディスクに導く対物レンズをその光軸方向および前記光軸方向と直交する方向に動かすアクチュエータを有する光ピックアップと、前記光ピックアップに接続されたフレキシブル基板とを備え、
前記アクチュエータは、パルス幅変調方式に基づいて生成され互いに位相が反転する正信号と負信号によって構成されるアクチュエータ駆動信号に基づいて駆動され、
前記アクチュエータ駆動信号が前記フレキシブル基板により前記アクチュエータに伝達される光ディスク装置であって、
前記フレキシブル基板は、可撓性を有する絶縁基板と、前記アクチュエータ駆動信号を前記アクチュエータに伝達するアクチュエータ駆動信号用配線部とを備え、
前記アクチュエータ駆動信号用配線部は、前記絶縁基板の厚さ方向の一方の面に形成された第1導電パターンと、前記絶縁基板の厚さ方向の他方の面に形成された第2導電パターンとで構成され、
前記アクチュエータ駆動信号を構成する正信号および負信号の一方が前記第1導電パターンに伝達され、かつ、前記アクチュエータ駆動信号を構成する正信号および負信号の他方が前記第2導電パターンに伝達される、
ことを特徴とする光ディスク装置。 - 前記第1導電パターンと第2導電パターンとは前記絶縁基板の厚さ方向から見てそれらの輪郭がほぼ合致するように形成されていることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
- 前記フレキシブル基板は長さを有し、前記アクチュエータ駆動信号用配線部は、前記長さに沿った前記フレキシブル基板の一部の領域において、前記絶縁基板の厚さ方向の一方の面に形成された第1導電パターンと前記絶縁基板の厚さ方向の他方の面に形成された第2導電パターンとで構成されていることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
- 前記光ピックアップは前記光ディスクで前記光ビームが反射された反射光ビームを前記対物レンズを介して受光し受光信号を出力する受光信号生成手段を有し、前記フレキシブル基板は、前記受光信号伝達用の受光信号用配線部を備えていることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
- 前記光ピックアップは前記光源から出射される前記光ビームの光量を検出しパワーモニタ信号を出力する光量検出手段を有し、前記フレキシブル基板は、前記パワーモニタ信号伝達用のパワーモニタ信号用配線部を備えていることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
- 前記アクチュエータは、前記対物レンズをその光軸方向に動かすフォーカス用アクチュエータと、前記対物レンズを前記光軸方向と直交する方向に動かすトラッキング用アクチュエータとを備え、前記アクチュエータ駆動信号用配線部は、前記フォーカス用アクチュエータと前記トラッキング用アクチュエータに接続されていることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
- 前記アクチュエータは、前記対物レンズをその光軸方向に動かすフォーカス用アクチュエータと、前記対物レンズを前記光軸方向と直交する方向に動かすトラッキング用アクチュエータと、前記対物レンズをその光軸が傾く方向に動かすチルト用アクチュエータを有し、前記アクチュエータ駆動信号用配線部は、前記フォーカス用アクチュエータと前記トラッキング用アクチュエータと前記チルト用アクチュエータに接続されていることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
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