JP2007293992A - 光ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ヘッド装置においてその厚さ寸法を増大させることなく、電気的な接続を行うことのできる構成を提供すること。
【解決手段】光ヘッド装置１において、モニター用受光素子５６のグランド線と駆動用ＩＣ３０のグランド線とをフレキシブルプリント回路基板３に貼った金属箔３９に半田３８１、３８２で電気的に接続するとともに、この金属箔３９を金属製のサブフレーム２２に接触させ、電磁波ノイズ対策を行う。金属箔３９は鉄箔にニッケルめっき層を形成したものである。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ＣＤやＤＶＤなどの光記録ディスクに対する情報の記録および／または再生に用いられる光ヘッド装置に関するものである。

ＣＤやＤＶＤなどの光記録ディスクの再生、記録等に用いられる光ヘッド装置では、発光素子、信号検出用受光素子、発光素子から光記録ディスクに向かう光路および光記録ディスクから信号検出用受光素子に向かう光路を構成する光学系が装置フレームに搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−８２５０号公報

このような光ヘッド装置において、発光素子、信号検出用受光素子、モニター用受光素子、発光素子に対する駆動回路などに対する給電などはプリント回路基板によって行われるため、プリント回路基板には一方の面に多数の配線が形成されている。このため、プリント回路基板の上に形成されたグランド線同士を接続しようとした場合、それらの間に他の信号線が介在し、グランド線同士を直接、接続することができないことが多い。このような接続に関する問題は、プリント回路基板として両面基板を用いれば解消できるが、両面基板は高価である。また、グランド線同士を金属片やリード線で接続する方法もあるが、プリント回路基板は、装置フレームの上面に平伏した状態に配置されるため、プリント回路基板の面上に金属片やリード線を配置すると、光ヘッド装置の厚さ寸法が大きくなってしまうので好ましくない。

また、光ヘッド装置では、プリント回路基板の上に形成されたグランド線に金属片を電気的に接続し、この金属片を装置フレームの導電性材料によって形成された部分にネジにより止めることにより、プリント回路基板からの電磁波ノイズの放出、あるいは外部からプリント回路基板への電磁波ノイズの侵入に対する対策を行うことがある。しかしながら、このようなネジを利用した構成は、光ヘッド装置の厚さ寸法が大きい場合には採用できるが、光ヘッド装置を薄型化すると採用することができない。また、光学系を装置フレームに搭載した後、ネジ止めを行うと、光学系を精度よく配置しても、ネジの締め付けトルクにより装置フレームが歪んで光軸ずれが生じてしまうという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、光ヘッド装置においてその厚さ寸法を増大させることなく、電気的な接続を行うことのできる構成を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、発光素子と、信号検出用受光素子と、モニター用受光素子と、前記発光素子に対する駆動回路と、前記発光素子から光記録ディスクに向かう光路および前記光記録ディスクから前記信号検出用受光素子に向かう光路を構成する光学系とが装置フレームに搭載された光ヘッド装置において、前記装置フレームの上面には、前記発光素子、前記信号検出用受光素子、前記モニター用受光素子、および前記駆動回路のうち、少なくとも２つに対する複数の信号線および複数のグランド線が一方面に形成されたプリント回路基板が平伏した状態に配置され、当該プリント回路基板の前記一方面には、前記複数のグランド線に電気的に接続された金属箔が重ねられていることを特徴とする。

本発明では、プリント回路基板の一方面に金属箔が重ねられ、この金属箔は、プリント回路基板に形成された複数のグランド線に電気的に接続されている。このため、プリント回路基板の一方面において複数のグランド線の間に信号線が介在している場合でも、グランド線同士を短絡させることができる。また、金属箔であれば薄いので、プリント回路基板に重ねても、光ヘッド装置の薄型化を妨げることがない。

本発明の別の形態では、発光素子と、信号検出用受光素子と、モニター用受光素子と、前記発光素子に対する駆動回路と、前記発光素子から光記録ディスクに向かう光路および前記光記録ディスクから前記信号検出用受光素子に向かう光路を構成する光学系とが装置フレームに搭載された光ヘッド装置において、前記装置フレームの上面には、前記発光素子、前記信号検出用受光素子、前記モニター用受光素子、および前記駆動回路のうち、少なくとも１つに対する信号線およびグランド線が一方面に形成されたプリント回路基板が平伏した状態に配置され、当該プリント回路基板の前記一方面には、前記グランド線に電気的に接続された金属箔が重ねられ、当該金属箔は、前記装置フレームのうち、導電材料により構成されている部分に接していることを特徴とする。

本発明では、プリント回路基板の一方面に金属箔が重ねられ、この金属箔は、プリント回路基板に形成されたグランド線に電気的に接続され、さらに、この金属箔は、装置フレームにおいて導電材料により構成されている部分に接している。このため、回路グランドが強化される結果、電磁波ノイズの放出、あるいは外部からプリント回路基板への電磁波ノイズの侵入を金属箔によって防止することができる。また、金属箔であれば薄いので、プリント回路基板に重ねても、光ヘッド装置の薄型化を妨げることがない。

本発明において、前記プリント回路基板には、前記信号線および前記グランド線として、少なくとも前記モニター用受光素子および前記駆動回路に対する信号線およびグランド線が形成され、前記金属箔は、前記モニター用受光素子に対するグランド線と前記駆動回路に対するグランド線とを短絡させている構成を採用することができる。モニター用受光素子での検出結果は、駆動回路にフィードバックされることから、モニター用受光素子のグランド線と駆動回路のグランド線とは同電位とすることが好ましいが、モニター用受光素子は光路の近傍に配置される一方、駆動回路は、光路の近傍を避けた位置に配置されることが多いため、双方のグランド線の間には他の信号線が介在していることが多いが、このような場合でも、本発明によれば、モニター用受光素子のグランド線と駆動回路のグランド線とを容易に短絡させることができる。

本発明において、前記金属箔は、鉄箔の両面表面にニッケルめっき層が形成されてなることが好ましい。このような構成あれば、銅箔を用いた場合と比較して安価に短絡を行うことができる。

本発明において、前記プリント回路基板は、例えば、フレキシブルプリント回路基板である。

本発明では、前記金属箔と前記プリント回路基板とは接着剤により貼り合わされていることが好ましい。このよう構成すると、金属箔とプリント回路基板に形成されたグランド線とを半田などで接続する作業を効率よく行うことができる。

本発明において、前記金属箔と前記グランド線との電気的な接続部分には、前記金属箔に形成された開口の縁部分での電気的な接続部分が含まれていることが好ましい。このように構成すると、金属箔の開口で金属箔とプリント回路基板に形成されたグランド線とを半田などで接続する作業を効率よく行うことができる。また、金属箔の端部で電気的な接続を行う場合と違って、金属箔の形状や大きさにかかわらず、金属箔とプリント回路基板に形成されたグランド線とを電気的に接続することができる。

本発明において、前記装置フレームが、樹脂製の本体フレームと、該本体フレームに保持された金属製のサブフレームとを備えている場合、前記金属箔は、前記サブフレームに接していることが好ましい。このように構成すると、プリント回路基板の下面側は、グランド電位に保持された金属箔で覆われ、かつ、この金属箔は、装置フレームのうち、金属製のサブフレームに導通している状態となる。その結果、回路グランドが強化されるので、プリント回路基板からの電磁波ノイズの放出、あるいは外部からプリント回路基板への電磁波ノイズの侵入を防止することができる。

本発明において、前記金属箔の上にはバネ性を備えた上面カバーが被せられ、当該上面カバーによって前記金属箔は前記装置フレームに向けて弾性をもって押し付けられていることが好ましい。このように構成すると、金属箔を装置フレームにネジで固定する必要がない。装置フレーム上で光学系の光軸位置の調整を行った後、金属箔を装置フレームにネジで固定すると、その際の応力で装置フレームに歪みが発生し、光軸ずれが発生するおそれがあるが、本発明によれば、金属箔を装置フレームにネジで固定する必要がないので、かかる光軸ずれの発生を確実に防止することができる。

本発明において、前記金属箔と前記装置フレームとは導電性接着剤で部分的に接着されている構成を採用してもよい。このように構成すると、金属箔と装置フレームとをネジで固定しなくても確実に導通させることができる。それ故、装置フレーム上で光学系の光軸位置の調整を行った後、金属箔を装置フレームにネジで固定する場合に発生しやすい光軸ずれの発生を確実に防止することができる。

本発明の光ヘッド装置では、プリント回路基板の一方面に金属箔が重ねられ、この金属箔は、プリント回路基板に形成された複数のグランド線に電気的に接続されている。このため、プリント回路基板の一方面において複数のグランド線の間に信号線が介在している場合でも、グランド線同士を短絡させることができる。また、金属箔であれば薄いので、プリント回路基板に重ねても、光ヘッド装置の薄型化を妨げることがない。さらに、金属箔を装置フレーム側と導通させれば電磁波ノイズ対策を行うこともできる。

図面を参照して、本発明を適用した光ヘッド装置の一例を説明する。なお、以下の説明では、対物レンズが見える側を上面とし、その反対側を下面としてある。

［全体構成］
図１は、本発明を適用した光ヘッド装置の平面図である。図２（ａ）〜（ｅ）は各々、図１に示す光ヘッド装置において、フレキシブルプリント回路基板の一部を除去してその本体部分を拡大した平面図、底面図、左側面図、右側面図、およびＯ−Ｏ断面図である。図３（ａ）、（ｂ）は各々、図１に示す光ヘッド装置の本体部分から上面カバー、下面カバーおよびアクチュエータカバーを取り外した状態の平面図および底面図である。図４（ａ）〜（ｅ）は各々、図３に示す状態からフレキシブルプリント回路基板および対物レンズ駆動装置を取り外した状態の平面図、底面図、左側面図、右側面図、およびＮ−Ｎ断面図である。図５（ａ）〜（ｃ）は各々、図４に示す状態からサブフレームを抜き出して示す平面図、底面図、およびＪ−Ｊ断面図である。

図１および図２に示すように、本発明を適用した光ヘッド装置１は、装置フレーム２の両端の各々に、ディスク駆動装置の送りねじ軸やガイド軸が係合する第１の軸受部２１１および第２の軸受部２１２が形成されており、光記録ディスクの半径方向に駆動されるようになっている。装置フレーム２の一方側の側面は、ディスク駆動機構のスピンドルモータ（図示せず）に接近した際の干渉を防止するために円弧状に湾曲している。

装置フレーム２の上面側では略中央に対物レンズ９１が位置し、対物レンズ９１に対して第１の軸受部２１１が位置する側には、薄い金属板からなる上面カバー６が被せられている。上面カバー６は、装置フレーム２の上面を覆う上板部６１と、この上板部６１の一方の側端縁から下方に屈曲して装置フレーム２の側面に形成されている突起２１６に係合する第１の側板部６２と、上板部６１の他方の側端縁から下方に屈曲して装置フレーム２の側面に形成されている突起２１７に係合する第２の側板部６３とを備えている。

装置フレーム２の底面側には、薄い金属板からなる下面カバー８が被せられており、この下面カバー８は、装置フレーム２の下面を覆う下板部８１と、この下板部８１の一方の側端縁から上方に屈曲して装置フレーム２の側面に形成されている突起に係合する第１の側板部８２と、他方の側端縁から上方に屈曲して装置フレーム２のスリット内に嵌って下面カバー８を装置フレーム２に搭載された状態を保持する弾性力を発揮する第２の側板部８３とを備えている。装置フレーム２において、対物レンズ９１に対して第２の軸受部２１２が位置する側から左側領域にかけては、図８を参照して後述する薄い金属板からなるアクチュエータカバー７が被せられている。

図１および図２に示すフレキシブルプリント回路基板３の本体部分は、図３に示すように、アクチュエータカバー７および上面カバー６の下側において装置フレーム２の上面を覆うように配置されており、このフレキシブルプリント回路基板３の下面には、後述するツインレーザ光源４などに対する駆動や対物レンズ駆動機構９などに対する制御を行うための駆動用ＩＣ３０（駆動回路）が実装されている。また、フレキシブルプリント回路基板３では、上面カバー６から第１の軸受部２１１の側に向けて２本の端部３１、３２が延びており、これらの端部３１、３２に形成された配線パターンは、後述する信号検出用受光素子５５に電気的に接続している。さらに、フレキシブルプリント回路基板３は、後述するツインレーザ光源４およびモニター用の受光素子に配線パターンが電気的に接続された端部３３、３４も備えている。

ここで、装置フレーム２は、図６を参照して後述するメインフレーム２１と、図７を参照して後述する金属製のサブフレーム２２とを備えており、サブフレーム２２は、メインフレーム２１の内側に配置された状態でメインフレーム２１に保持されている。

図３、図４および図５に示すように、光ヘッド装置１は、波長が６５０ｎｍ帯の第１のレーザ光（赤外光）、および波長が７８０ｎｍ帯の第２のレーザ光（外赤外光）を用いてＤＶＤ系ディスクおよびＣＤ系ディスクに対する情報の記録、再生が可能な２波長光ヘッド装置１であり、装置フレーム２上には、第１のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＰ系のレーザダイオードと、第２のレーザ光を出射するＡｌＧａＡｓ系のレーザダイオードとを一体に備えたツインレーザ光源４が搭載されている。ここで、第１のレーザ光および第２のレーザ光は、ツインレーザ光源４から光記録ディスクに向かう光路に配置された複数の光学素子からなる共通の光学系を介して光記録ディスクであるＤＶＤ系ディスクあるいはＣＤ系ディスクに導かれ、この光学系を構成する光学素子も装置フレーム２上に搭載されている。また、光記録ディスクからの戻り光も、共通の光学系を介して共通の信号検出用受光素子５５に導かれ、かかる戻り光に対する光路を規定する光学素子、および信号検出用受光素子５５も装置フレーム２に搭載されている。

本形態の光ヘッド装置１において、共通の光学系には、ツインレーザ光源４から出射された第１および第２のレーザ光をトラッキング検出用に３ビームに回折する回折素子５１と、回折素子５１により３ビームに分離したレーザ光を部分反射するハーフミラー５２と、ハーフミラー５２からのレーザ光を平行光にするコリメートレンズ５３と、この平行光を光記録ディスクに向けて立ち上げる立ち上げミラー５９と、立ち上げミラー５９からのレーザ光を光記録ディスクの記録面に収束させる対物レンズ９１とが含まれている。また、共通の光学系には、光記録ディスクの記録面で反射された後に、コリメートレンズ５３およびハーフミラー５２を通過した第１および第２のレーザ光の戻り光に非点収差を付与するためのセンサーレンズ５４も含まれている。なお、ハーフミラー５２に対して回折素子５１とは反対側にはフロントモニター用受光素子５６が配置されている。

対物レンズ９１は、対物レンズ駆動機構９によってトラッキング方向およびフォーカシング方向の位置がサーボ制御されるようになっており、このような対物レンズ駆動機構９も装置フレーム２に搭載されている。本形態では、対物レンズ駆動機構９としてワイヤサスペンション方式のものを用いており、かかる対物レンズ駆動機構９としては周知のものを用いることができるので、詳細な説明を省略するが、対物レンズ９１を保持しているレンズホルダと、このレンズホルダを複数本のワイヤでトラッキング方向およびフォーカシング方向に移動可能に支持しているホルダ支持部と、装置フレーム２に固定されたヨークとを備えている。また、対物レンズ駆動機構９は、レンズホルダに取り付けられた駆動コイルと、ヨークに取り付けられた駆動マグネットにより構成される磁気駆動回路を備えており、駆動コイルに対する通電を制御することにより、レンズホルダに保持された対物レンズ９１を光記録ディスクに対してトラッキング方向およびフォーカシング方向に駆動する。なお、対物レンズ駆動機構９は、対物レンズ９１のジッタ方向の傾きを調整するチルト制御も可能である。

このように構成した光ヘッド装置１において、ツインレーザ光源４から出射された第１および第２のレーザ光は、回折素子５１を透過した後、一部がハーフミラー５２の部分反射面によって反射され、その光軸が９０度折り曲げられてコリメートレンズ５３に向かう。そして、コリメートレンズ５３で平行光化されたレーザ光は、立ち上げミラー５９でその光軸が９０度折り曲げられて対物レンズ９１に向かう。その際、ツインレーザ光源４から出射された第１および第２のレーザ光の一部は、ハーフミラー５２の部分反射面を透過して、モニター光としてフロントモニター用受光素子５６に導かれる。このフロントモニター用受光素子５６でのモニター結果は、駆動用ＩＣを介してツインレーザ光源４にフィードバックされ、ツインレーザ光源４から出射されるレーザ光の強度が制御される。

一方、光記録ディスクからの戻り光は、対物レンズ９１、立ち上げミラー５９を逆に戻り、コリメートレンズ５３、ハーフミラー５２を介してセンサーレンズ５４に向けて出射され、このセンサーレンズ５４によって非点収差が付与された後、信号検出用受光素子５５に入射し、信号検出用受光素子５５で検出される。この信号検出用受光素子５５で検出される戻り光には、第１および第２のレーザ光が回折素子５１で回折された３ビームが含まれており、例えば、３ビームのうち、０次光からなるメインビームよって信号の再生が行われるとともに、±１次回折光からなるサブビームの検出結果を用いて対物レンズ９１のトラッキングエラー信号やフォーカシングエラー信号の検出が行われる。このようにして検出されたトラッキングエラー信号やフォーカシングエラー信号の検出結果に基づいて、駆動用ＩＣは対物レンズ駆動機構９を制御する。

このように本形態では、共通の対物レンズ９１により第１のレーザ光および第２のレーザ光による記録、再生を行うため、対物レンズ９１については、同心円状の溝や段差により回折格子が形成された２波長レンズが用いられている。このため、本形態によれば、対物レンズ９１を共用しても、第１のレーザ光および第２のレーザ光の双方について、表面保護層の厚さが異なる記録層を備えた光記録ディスクに対応することができる。

［各部材の詳細説明］
図６は、本発明を適用した光ヘッド装置に用いたメインフレームの斜視図である。図７（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した光ヘッド装置に用いたサブフレームを斜め上方からみたときの斜視図、および斜め下方からみたときの斜視図である。図８は、本発明を適用した光ヘッド装置に用いたアクチュエータカバーの斜視図である。

（装置フレーム２の構成）
本形態の光ヘッド装置１において、装置フレーム２は、図６に示す樹脂製の枠状部品からなるメインフレーム２１と、図７に示す金属製のサブフレーム２２とから構成されており、サブフレーム２２は、図２〜図４に示すように、メインフレーム２１の内側のサブフレーム搭載領域２１０に配置された状態でメインフレーム２１に保持されている。図６に示すように、メインフレーム２１の方には第１の軸受部２１１および第２の軸受部２１２などが形成されている。図７に示すサブフレーム２２は、例えば、亜鉛合金ダイカスト品であり、図３に示すように、サブフレーム２２をメインフレーム２１に搭載した状態で、装置フレーム２の内部は、サブフレーム２２が配置された第１の光学素子設置部と、サブフレーム２２が配置されていない第２の光学素子設置部とに区画される。

すなわち、本形態では、ツインレーザ光源４、回折素子５１、ハーフミラー５２、コリメートレンズ５３、センサーレンズ５４、信号検出用受光素子５５、およびモニター用受光素子５６は、サブフレーム２２に搭載された状態でメインフレーム２１に搭載されている。これに対して、立ち上げミラー５９は、メインフレーム２１に対して直接、搭載されている。また、対物レンズ９１を駆動するための対物レンズ駆動機構９は、ヨークがメインフレーム２１に固定されることにより、メインフレーム２１上に搭載されている。

以下、光ヘッド装置１に用いた各部品の構造を詳述する。まず、図６に示すメインフレーム２１は、両端部に第１の軸受部２１１および第２の軸受部２１２を備えているとともに、メインフレーム２１の内側には、その長さ方向の中心から第１の軸受部２１１の方に偏った位置にサブフレーム搭載領域２１０が形成されている。

メインフレーム２１において、サブフレーム搭載領域２１０を両側で挟む２箇所は、サブフレーム２２に対する位置決め突起２１８、２１９を各々備えた第１のサブフレーム連結領域２１３と第２のサブフレーム連結領域２１４になっており、第１のサブフレーム連結領域２１３は、第１の軸受部２１１が位置する側で隣接する端部領域２１５の斜辺部の端部から屈曲して延びる部分として形成されている。一方、第２のサブフレーム連結領域２１４は、端部領域２１５の端部から円弧状の湾曲部分への切り換わる部分に形成されている。

図７に示すように、サブフレーム２２は略矩形の平面形状を備えており、上面は全体として平坦に形成されている一方、下面側には各光学素子を位置決めするリブや凹凸などが形成されている。また、サブフレーム２２では、上面側から左右両側に向けて薄板状の第１の連結板部２２１と第２の連結板部２２２が延びている。ここで、第１の連結板部２２１には、メインフレーム２１の位置決め突起２１８が嵌る長穴２２３が貫通穴として形成され、第２の連結板部２２２には、メインフレーム２１の位置決め突起２１９が嵌る丸穴２２４が貫通穴として形成されている。

従って、サブフレーム２２を、図１〜図４に示すように、メインフレーム２１に搭載するにあたっては、サブフレーム２２をメインフレーム２１のサブフレーム搭載領域２１０に配置した状態で、第１の連結板部２２１をメインフレーム２１の第１のサブフレーム連結領域２１３に重ね、第２の連結板部２２２をメインフレーム２１の第２のサブフレーム連結領域２１４に重ねる。その結果、メインフレーム２１の位置決め突起２１８、２１９は各々、第１の連結板部２２１の長穴２２３および第２の連結板部２２２の丸穴２２４に嵌り、サブフレーム２２の位置決めが行われる。この状態で、第１のサブフレーム連結領域２１３の外側端部、および第２のサブフレーム連結領域２１４の外側端部は、第１の連結板部２２１の端縁および第２の連結板部２２２の端縁よりも外側にはみ出しており、第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４では、第１の連結板部２２１の端縁および第２の連結板部２２２の端縁より段部２２８、２２９が形成される。従って、段部２２８、２２９にＵＶ硬化型の接着剤を塗布した後、ＵＶ照射により接着剤を固化させれば、第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４に第１の連結板部２２１および第２の連結板部２２２が接着固定される。その際、接着剤は、第１のサブフレーム連結領域２１３と第１の連結板部２２１との隙間、および第２のサブフレーム連結領域２１４と第２の連結板部２２２との隙間にも入り込んでいるので、第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４と、第１の連結板部２２１および第２の連結板部２２２とは面接着状態となる。

なお、サブフレーム２２の上面には、フレキシブルプリント回路基板３に対する位置決め突起２２７が形成されている。また、メインフレーム２１の位置決め突起２１８は、サブフレーム２２の長穴２２３を貫通し、フレキシブルプリント回路基板３に対する位置決め突起としても機能する。

（サブフレーム２２への各種光学素子の実装構造）
再び、図３〜図５において、サブフレーム２２には、中央領域にハーフミラー５２が接着固定され、ハーフミラー５２の搭載位置の側方には回折素子５１が実装されている。ここで、回折素子５１は板バネ５１０により固定されている。

また、サブフレーム２２において、回折素子５１の搭載位置の側方にはツインレーザ光源４が配置されている。ここで、ツインレーザ光源４は、筒状のケースにレーザチップ４１が収納されたキャンタイプではなく、レーザチップ４１が実装されたサブマウント４３が放熱フィン４４の上面に搭載されたフレームタイプのレーザ光源であり、放熱フィン４４の両端部は、サブフレーム２２に接着剤で固定されている。なお、フレームタイプのレーザ光源では、放熱フィン４４に対してレーザチップ４１が実装されたサブマウント４３を囲むように樹脂部分４５がモールドされている。また、ツインレーザ光源４は、レーザチップ４１が実装された上面を光ヘッド装置１の上面に向けて配置され、放熱フィン４４の上面がサブフレーム２２の突部２２６に当接し、上下方向の位置決めが行われている。

また、サブフレーム２２において、ツインレーザ光源４の前方位置には平面Ｅ型の金属部品１２が接着固定されており、この金属部品１２の３つの突起１２１、１２２、１２３のうちの中央の突起１２２は、放熱フィン４４の下面のうち、レーザチップ４１およびサブマウント４３が搭載されている部分の裏面側に相当する位置に当接している。

このようにしてサブフレーム２２に搭載されたツインレーザ光源４は、後方に延びたリードピン４２が光源実装基板４０に実装されており、この光源実装基板４０からは３本のリード線１１が延びている。また、光源実装基板４０のグランドパターンにはグランド配線１１１の一方端がハンダにより接続され、このグランド配線１１１の他方端はサブフレーム２２にネジにより固定されている。３本のリード線１１は、一方端が光源実装基板４０にハンダにより接続されている一方、他方端はフレキシブルプリント回路基板３の端部３３にハンダにより接続されている。なお、サブフレーム２２において、ツインレーザ光源４が実装されている領域の上面には放熱シート１７が貼られている。

図３（ａ）、（ｂ）から分かるように、サブフレーム２２において、メインフレーム２１の第１の軸受部２１１が位置する側の端部には、開口が形成された突部２２６が形成されており、この突部２２６には、信号検出用受光素子５５を支持する支持基板５７が接着固定されている。ここで、支持基板５７は、長さ方向の中央に信号検出用受光素子５５が支持されている。また、支持基板５７の左右両側の端部５７１、５７２は、突部２２６を両側から挟むように屈曲し、接着剤により突部２２６に固定されている。このような構成を採用したため、本形態では、信号検出用受光素子５５を配置するスペースが狭い場合でも、支持基板５７としてサイズの大きなものを用いることができる。従って、支持基板５７は、放熱性が高く、かつ、熱容量が大きいので、ツインレーザ光源４の発熱などに起因する信号検出用受光素子５５の温度上昇を防止することができる。また、支持基板５７を接着した後、環境温度が変化した際に、左右両側の接着剤の間で収縮あるいは膨張の度合いにアンバランスが発生したときでも信号検出用受光素子５５の位置や姿勢が大きく変動することがない。なお、突部２２６の内側には外形が円筒状のセンサーレンズ５４が配置されている。

さらに、サブフレーム２２の他方の端部には略Ｕ字溝状の開口が形成されており、この開口にコリメートレンズ５３が固定されている。さらにまた、サブフレーム２２において、ハーフミラー５２の背後には、フレキシブルプリント回路基板３の端部が接続されたモニター用受光素子５６が実装されている。

（アクチュエータカバー７の構成）
図８に示すように、アクチュエータカバー７は、１枚の金属板を所定形状に加工したもので、図２と図３とを対比すると分かるように、フレキシブルプリント回路基板３において駆動用ＩＣ３０が実装されている領域を覆う台形形状の第１の上板部７１と、この第１の上板部７１から対物レンズ駆動機構９の側に向けて延びて左右のワイヤを覆うＵ字形状の第２の上板部７２と、この第２の上板部７２の先端部において装置フレーム２に対してネジにより固定される固定板部７３と、第１の上板部７１の外周縁から装置フレーム２の側面を通って装置フレーム２の下面側まで延びた２本の爪部７４、７５と、第１の上板部７１の外周縁から２本の爪部７４、７５の間を通って装置フレーム２の下側まで延びた側板部７６と、この側板部７６の下端部で屈曲して装置フレーム２の下面側を覆う下板部７７とを備えている。ここで、第１の上板部７１と第２の上板部７２との境界部分はプレス加工による段部として形成され、第２の上板部７２と固定板部７３との境界部分もプレス加工による段部として形成されている。このように構成したアクチュエータカバー７は、第１の上板部７１がフレキシブルプリント回路基板３において駆動用ＩＣ３０が実装されている領域の裏面側に対して放熱シート１８を介して重なるように装置フレーム２に取り付けられている。

（フレキシブルプリント回路基板３の構成）
図９は、本形態の光ヘッド装置に用いたフレキシブルプリント回路基板の下面側の構成を示す底面図である。図１０は、このフレキシブルプリント回路基板をサブフレーム上に重ねた状態を示す斜視図である。

図９および図１０において、本形態の光ヘッド装置１に用いたフレキシブルプリント回路基板３は、ポリイミド等の樹脂からなるベース層、配線パターンを構成する銅箔層、およびポリイミド等の樹脂からなるトップコート層がこの順で積層されており、これらの各層の厚さは、例えば１８．５μｍ、１８μｍ、１２．５μｍである。フレキシブルプリント回路基板３の下面には駆動用ＩＣ３０が実装されているとともに、端部３１、３２に信号検出用受光素子５５が接続され、端部３３にフロントモニター用受光素子５６が接続される。なお、端部３３の最先端部分にはボリーム３６が実装されている。

フレキシブルプリント回路基板３は片面基板であり、その下面には、信号検出用受光素子５５、フロントモニター用受光素子５６、および駆動用ＩＣ３０に対する複数の信号線や複数のグランド線（いずれも図示せず）が形成されている。また、フレキシブルプリント回路基板３の下面にはツインレーザ光源４や対物レンズ駆動装置９に対する信号線やグランド線（いずれも図示せず）も形成されている。なお、フレキシブルプリント回路基板３において、駆動用ＩＣ３０に隣接する位置には開口３５が形成されており、フレキシブルプリント回路基板３を、図９に示す一点鎖線Ｌ１０で谷折すると、駆動用ＩＣ３０は開口３５内に位置する。また、フレキシブルプリント回路基板３には、メインフレーム２１の位置決め突起２１８が嵌る位置決め穴３０８、およびサブフレーム２２の位置決め突起２２７が嵌る位置決め穴３０７が形成されている。

本形態では、フレキシブルプリント回路基板３の下面のうち、フレキシブルプリント回路基板３を装置フレーム２の上に平伏した状態で配置したときにサブフレーム２２と重なる位置には、金属箔３９が接着剤（粘着剤を含む）で貼られている。金属箔３９は、鉄箔の両面にニッケルめっき層が形成された構造を備えており、その厚さは、１００μｍ以下、たとえば７０μｍである。

金属箔３９には複数の開口３９２、３９３が形成されており、開口３９２の縁部分は、フロントモニター用受光素子５６に対するグランド線のパッドと半田３８２（電気的な接続部分）により電気的に接続されている。また、開口３９３の縁部分は、信号検出用受光素子５５に対するグランド線のパッドと半田３８３（電気的な接続部分）により電気的に接続されている。さらに、金属箔３９の外周縁は、駆動用ＩＣ３０に対するグランド線のパッドと半田３８１（電気的な接続部分）により電気的に接続されている。従って、フロントモニター用受光素子５６に対するグランド線、信号検出用受光素子５５に対するグランド線、および駆動用ＩＣ３０に対するグランド線は、金属箔３９を介して短絡し、同電位に保持される。

このように構成したフレキシブルプリント回路基板３は、所定の箇所で山折および谷折された後、下面を装置フレーム２に向けて平伏した状態で配置され、その上方に上面カバー６およびアクチュエータカバー７が被さった状態となる。この状態で、フレキシブルプリント回路基板３は、上面カバー６のバネ性により弾性をもって装置フレーム２に向けて押し付けられ、金属箔３９はサブフレーム２２に接する。その際、金属箔３９とサブフレーム２２とを、銀ペーストやカーボンペーストなどの導電性接着剤２３によって部分的に接着し、金属箔３９とサブフレーム２２との電気的な接続をより確実なものとすることが好ましい。

［光ヘッド装置１の製造方法］
このように構成した光ヘッド装置１を組み立てる際には、まず、図５に示すように、サブフレーム２２に対して、ツインレーザ光源４、回折素子５１、ハーフミラー５２、センサーレンズ５４、コリメートレンズ５３を搭載する。この段階では、信号検出用受光素子５５およびモニター用受光素子５６はサブフレーム２２に搭載しない。また、回折素子５１およびセンサーレンズ５４は各々、板バネ５１０、５４０で仮固定されているだけである。また、この段階では、フレキシブルプリント回路基板３も接続されていないが、本形態では、ツインレーザ光源４に対してはリード線１１が接続されている。このため、リード線１１から電源供給を行って、例えば、ツインレーザ光源４のうち、ＤＶＤ用の第１のレーザチップを点灯させ、コリメートレンズ５３から出射される第１のレーザ光を観察する。そして、コリメートレンズ５３から出射された光がコリメート光となるように、ツインレーザ光源４の光軸上の位置を調整する。その際、ツインレーザ光源４については光軸に直交する位置も調節する。次に、ＣＤ用の第２のレーザチップを点灯させて、コリメートレンズ５３から出射される第１のレーザ光を観察し、ツインレーザ光源４の角度位置や回折素子５１の位置を調節する。その後、ツインレーザ光源４をサブフレーム２２に接着剤で固定する。

さらに、信号検出用受光素子５５をロボットなどで保持した状態で、ツインレーザ光源４から第１のレーザ光および第２のレーザ光を出射させるとともに、コリメートレンズ５３から出射された光を、光記録ディスクに代わる検査用ミラーで反射させ、その反射光が信号検出用受光素子５５の所定位置にスポットを形成するように、信号検出用受光素子５５およびセンサーレンズ５４の位置調整を行う。このような位置調整を行った後、信号検出用受光素子５５およびセンサーレンズ５４をサブフレーム２２に接着固定する。

このような調整をサブフレーム２２上で行った後、図４に示すように、立ち上げミラー５９が搭載されたメインフレーム２１にサブフレーム２２を搭載する。この段階では、対物レンズ駆動機構９はメインフレーム２１に搭載されていない。

サブフレーム２２のメインフレーム２１への搭載作業を行う際には、サブフレーム２２の第１の連結板部２２１および第２の連結板部２２２を各々、メインフレーム２１の第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４に重ね、第１の連結板部２２１および第２の連結板部２２２に形成されている長穴２２３および丸穴２２４にメインフレーム２１の位置決め突起２１８、２１９が嵌るように位置合わせを行う。また、ツインレーザ光源４の第１のレーザチップ４１を点灯させ、立ち上げミラー５９からの出射光を観察し、サブフレーム２２の傾きなどを調整する。

このような調整作業を行った後、第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４において、第１の連結板部２２１の端縁および第２の連結板部２２２の端縁より形成された段部２２８、２２９にＵＶ硬化型の接着剤を塗布した後、ＵＶ照射により接着剤を固化させ、第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４に第１の連結板部２２１および第２の連結板部２２２を接着固定する。その際、接着剤は、第１のサブフレーム連結領域２１３と第１の連結板部２２１との隙間、および第２のサブフレーム連結領域２１４と第２の連結板部２２２との隙間にも入り込んでいるので、第１のサブフレーム連結領域２１３および第２のサブフレーム連結領域２１４と、第１の連結板部２２１および第２の連結板部２２２とは面接着状態となる。

次に、図３に示すように、メインフレーム２１に対物レンズ駆動機構９を搭載する。また、駆動用ＩＣ３０およびモニター用受光素子５６が実装されたフレキシブルプリント回路基板３を搭載する。そして、フレキシブルプリント回路基板３の端部３１、３２、３３を信号検出用受光素子５５が実装された配線基板５５０、およびツインレーザ光源４が実装された光源実装基板４０から延びたリード線１１に接続する。

次に、フレキシブルプリント回路基板３との間に放熱シート１８を介在させた状態でアクチュエータカバー７を装置フレーム２に取り付ける。また、装置フレーム２の上面には上面カバー６を取り付け、装置フレーム２の底面に下面カバー８を取り付ける。その結果、フレキシブルプリント回路基板３は、上面カバー６のバネ性により弾性をもって装置フレーム２の向けて押し付けられ、金属箔３９はサブフレーム２２に接する。このようにして、光ヘッド装置１が完成する。

なお、フレキシブルプリント回路基板３に対して信号検出用受光素子５５、駆動用ＩＣ３０およびモニター用受光素子５６を実装してからフレキシブルプリント回路基板３を装置フレーム２に搭載する方法を採用してもよい。

これらいずれの方法を採用する場合でも、本形態では、フレキシブルプリント回路基板３の下面に金属箔３９を接着剤で貼った後、フロントモニター用受光素子５６に対するグランド線のパッドと金属箔３９との半田３８２による電気的な接続、信号検出用受光素子５５に対するグランド線のパッドと金属板３９との半田３８３による電気的な接続、および駆動用ＩＣ３０に対するグランド線のパッドと金属箔３９との半田３８１による電気的な接続を行うので、半田付け作業を効率よく行うことができる。また、本形態では、金属箔３９に形成された開口３９２、３９３の縁部分での電気的な接続を利用しているため、金属箔３９の開口３９２、３９３で金属箔３９とフレキシブルプリント回路基板３に形成されたグランド線とを半田などで接続する作業を効率よく行うことができる。また、金属箔３９の外周縁で全ての電気的な接続を行う場合と違って、金属箔３９の形状や大きさにかかわらず、金属箔３９とフレキシブルプリント回路基板３に形成されたグランド線とを電気的に接続することができるという利点がある。

［本形態の主な効果］
以上説明したように、本形態の光ヘッド装置１において、装置フレーム２は、樹脂製の枠状部品からなるメインフレーム２１に対して亜鉛ダイカスト品からなるサブフレーム２２が接着固定された構造を備えているため、装置フレーム２は、十分な強度を備えている。また、サブフレーム２２は熱伝達性が高く、メインフレーム２１は安価であるため、本形態によれば、装置フレーム２の低コスト化および軽量化とともに、ツインレーザ光源４で発生した熱をサブフレーム２２を介して上面カバー６および下面カバー８に伝達し、放熱することができる。また、本形態の光ヘッド装置１は光記録ディスクへの記録も行うため、駆動用ＩＣ３０での発熱が大きいが、駆動用ＩＣ３０に対しては、ツインレーザ光源４および信号検出用受光素子５５を覆う上面カバー６とは別体のアクチュエータカバー７の延長部分（第１の上板部７１）を重ねてある。このため、駆動用ＩＣ３０で発生した発熱は、上面カバー６に伝わらないので、駆動用ＩＣ３０で発生した熱からツインレーザ光源４および信号検出用受光素子５５を保護することができる。しかも、アクチュエータカバー７は、光記録ディスクと対向しているので、光記録ディスクの回転によって発生した空気の流れによってアクチュエータカバー７が冷却される。それ故、本形態によれば、駆動用ＩＣ３０で発生した熱を効率よく逃がすことができる。

また、モニター用受光素子５６での検出結果は、駆動用ＩＣ３０にフィードバックされることから、モニター用受光素子５６のグランド線と駆動用ＩＣ３０のグランド線とは同電位とすることが好ましく、本形態では、モニター用受光素子５６のグランド線と駆動用ＩＣ３０のグランド線とを、フレキシブルプリント回路基板３に貼った金属箔３９で短絡させている。このため、モニター用受光素子５６は光路の近傍に配置される一方、駆動用ＩＣ３０は、光路の近傍を避けた位置に配置されるため、フレキシブルプリント回路基板３と駆動用ＩＣ３０はフレキシブルプリント回路基板３において離間した位置に実装され、双方のグランド線の間には他の信号線が介在している場合でも、モニター用受光素子５６のグランド線と駆動用ＩＣ３０のグランド線とを容易に短絡させることができる。しかも、金属箔３９は、鉄箔の両面にニッケルめっき層が形成された構造を備えており、銅箔と比較して安価である。

また、本形態では、金属箔３９に対して信号検出用受光素子５５のグランド線も電気的に接続し、金属箔３９をサブフレーム２２に電気的に接続している。このため、フレキシブルプリント回路基板３上の回路グランドが強化されて、電磁波ノイズの放出、あるいは外部からフレキシブルプリント回路基板３への電磁波ノイズの侵入を防止することができる。

さらに、本形態では、フレキシブルプリント回路基板３は、バネ性を備えた上面カバー６によってサブフレーム２２に向けて弾性をもって押し付けられている。また、金属箔３９とサブフレーム２２とは導電性接着剤２３でも部分的に接着されている。このため、装置フレーム２上で光学系の光軸位置の調整を行った後、金属箔３９をサブフレーム２２にネジで固定すること必要がないので、ネジ締め時の応力でサブフレーム２２が歪んで光軸ずれが発生するという問題を回避することができる。また、金属箔３９をサブフレーム２２に当接させるのにネジを用いる必要がないため、光ヘッド装置の薄型化を妨げることがない。

[その他の実施の形態]
上記実施の形態においては、フレキシブルプリント回路基板３（金属箔３９）をサブフレーム２２に押し付けるにあたって、上面カバー６の板バネとしての特性を利用したが、上面カバー６を部分的に折り曲げてバネを形成し、このバネによりフレキシブルプリント回路基板３（金属箔３９）をサブフレーム２２に押し付けてもよい。

本発明を適用した光ヘッド装置の平面図である。 （ａ）〜（ｅ）は各々、図１に示す光ヘッド装置において、フレキシブルプリント回路基板の一部を除去してその本体部分を拡大した平面図、底面図、左側面図、右側面図、およびＯ−Ｏ断面図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、図１に示す光ヘッド装置の本体部分から上面カバー、下面カバーおよびアクチュエータカバーを取り外した状態の平面図および底面図である。 （ａ）〜（ｅ）は各々、図３に示す状態からフレキシブルプリント回路基板および対物レンズ駆動装置を取り外した状態の平面図、底面図、左側面図、右側面図、およびＮ−Ｎ断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は各々、図４に示す状態からサブフレームを抜き出して示す平面図、底面図およびＪ−Ｊ断面図である。 図１に示す光ヘッド装置に用いたメインフレームの斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、図１に示す光ヘッド装置に用いたサブフレームを斜め上方からみたときの斜視図、および斜め下方からみたときの斜視図である。 図１に示す光ヘッド装置に用いたアクチュエータカバーの斜視図である。 図１に示す光ヘッド装置に用いたフレキシブルプリント回路基板の下面側の構成を示す底面図である。 図９に示すフレキシブルプリント回路基板をサブフレーム上に重ねた状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 光ヘッド装置
２ 装置フレーム
３ フレキシブルプリント回路基板（プリント回路基板）
４ ツインレーザ光源
６ 上面カバー
７ アクチュエータカバー
２１ メインフレーム
２２ サブフレーム（装置フレームの導電性部分）
３０ 駆動用ＩＣ（駆動回路）
３９ 金属箔
５１ 回折素子
５２ ハーフミラー
５３ コリメートレンズ
５５ 信号検出用受光素子
５６ フロントモニター用受光素子
５９ 立ち上げミラー
９１ 対物レンズ
３８１、３８２、３８３ 半田（電気的な接続部分）
３９２、３９３ 金属箔の開口

Claims (11)

1. 発光素子と、信号検出用受光素子と、モニター用受光素子と、前記発光素子に対する駆動回路と、前記発光素子から光記録ディスクに向かう光路および前記光記録ディスクから前記信号検出用受光素子に向かう光路を構成する光学系とが装置フレームに搭載された光ヘッド装置において、
   前記装置フレームの上面には、前記発光素子、前記信号検出用受光素子、前記モニター用受光素子、および前記駆動回路のうち、少なくとも２つに対する複数の信号線および複数のグランド線が一方面に形成されたプリント回路基板が平伏した状態に配置され、
   当該プリント回路基板の前記一方面には、前記複数のグランド線に電気的に接続された金属箔が重ねられていることを特徴とする光ヘッド装置。
2. 発光素子と、信号検出用受光素子と、モニター用受光素子と、前記発光素子に対する駆動回路と、前記発光素子から光記録ディスクに向かう光路および前記光記録ディスクから前記信号検出用受光素子に向かう光路を構成する光学系とが装置フレームに搭載された光ヘッド装置において、
   前記装置フレームの上面には、前記発光素子、前記信号検出用受光素子、前記モニター用受光素子、および前記駆動回路のうち、少なくとも１つに対する信号線およびグランド線が一方面に形成されたプリント回路基板が平伏した状態に配置され、
   当該プリント回路基板の前記一方面には、前記グランド線に電気的に接続された金属箔が重ねられ、
   当該金属箔は、前記装置フレームのうち、導電材料により構成されている部分に接していることを特徴とする光ヘッド装置。
3. 請求項２において、前記プリント回路基板の前記一方面には、前記信号線および前記グランド線として、前記発光素子、前記信号検出用受光素子、前記モニター用受光素子、および前記駆動回路のうち、少なくとも２つに対する複数の信号線および複数のグランド線が形成され、
   前記金属箔は、前記複数のグランド線に電気的に接続されていることを特徴とする光ヘッド装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記プリント回路基板には、前記信号線および前記グランド線として、少なくとも前記モニター用受光素子および前記駆動回路に対する信号線およびグランド線が形成され、
   前記金属箔は、前記モニター用受光素子に対するグランド線と前記駆動回路に対するグランド線とを短絡させていることを特徴とする光ヘッド装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記金属箔は、鉄箔の両面表面にニッケルめっき層が形成されてなることを特徴とする光ヘッド装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記プリント回路基板は、フレキシブルプリント回路基板であることを特徴とする光ヘッド装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記金属箔と前記プリント回路基板とは接着剤により貼り合わされていることを特徴とする光ヘッド装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記金属箔と前記グランド線との電気的な接続部分には、前記金属箔に形成された開口の縁部分での電気的な接続部分が含まれていることを特徴とする光ヘッド装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかにおいて、前記装置フレームは、樹脂製の本体フレームと、該本体フレームに保持された金属製のサブフレームとを備え、
   前記金属箔は、前記サブフレームに接していることを特徴とする光ヘッド装置。
10. 請求項１ないし９のいずれかにおいて、前記金属箔の上にはバネ性を備えた上面カバーが被せられ、当該上面カバーによって前記金属箔は前記装置フレームに向けて弾性をもって押し付けられていることを特徴とする光ヘッド装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれかにおいて、前記金属箔と前記装置フレームとは導電性接着剤で部分的に接着されていることを特徴とする光ヘッド装置。

Images