JP3570129B2 - 光ピックアップモジュール - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度ディスク、コンパクトディスク等の光ディスクにおける記録再生に使用される光ピックアップモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下に従来の高密度記録ディスク及びコンパクトディスクの記録再生時の光ピックアップについて説明する。図１７は従来の光ピックアップモジュールの正面図で、図１８は従来の光ピックアップモジュールの背面図を示したものである。
【０００３】
８０１はモジュールベースでフィード部及びスピンドル部の各機構部品を取り付けるベースとなっており高剛性の樹脂で作られている。８０２は光ディスクを回転させるスピンドルモーター部で自己保持により光ディスクをクランプするディスクチャッキング機構８０３及び光ディスクを載置するターンテーブル８０４から構成されている。８０５は光ディスクに記録再生を行う光ピックアップ部で、キャリッジ８１１を部品取り付けのベースとし、半導体レーザー、立ち上げミラー、コリメーターレンズおよび対物レンズ等を含むアクチュエーター部から構成されている。８０６はピックカバーでアクチュエーター部の保護の働きをし、スナップフィットによりキャリッジ８０８に取り付けられている。８０７はフレシキブル基板で光メモリ装置ドライブ本体のメイン基板に接続されており、光ピックアップモジュールへの情報の伝達及び電力の供給を行う。８０９はフィードモータで、フィードモータ８０９の動力を伝達するためのピニオンギアが圧入等の手段によって取り付けられている。８１１はモータブラケットでフィードモータ８０９が、固定ネジで固定支持されている。８１２はトレインギアでフィードモータ８０９の動力を伝達しかつ回転を減速させるために用いられている。８１３はシャフトギアでリードスクリューシャフト８１４が圧入により取り付けられている。シャフトギア８１３はフィードモータ８０９の動力を伝達しかつ回転を減速させるために用いられている。リードスクリューシャフト８１４はフィードモータ８０９の動力を伝達しかつ回転数を減速させるために用いられている。リードスクリューシャフト８１４には螺旋上に溝が形成され、キャリッジ８０８に取り付けられたラック８１５と噛み合っている。この状態で、フィードモータ８０９を正逆に回転させることによってラック８１５はリードスクリューシャフト８１４上に形成された溝に沿うことで、キャリッジ８０８は光ディスクの外周側と内周側へ移動可能になっている。８１６はスラストスプリングで、リードスクリューシャフト８１４の端部を受け、リードスクリューシャフト８１４長手方向に自由度を持たせている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の光ピックアップモジュールの構成は、モージュールベースが樹脂でできていることから部分的に薄肉にしたり、部品の干渉を避けるための開口部を設けることが強度的に難しく、光ピックアップモジュールの薄型化及び小型化に適していなかった。特に、ノートブック型パーソナルコンピュータ内蔵用の光ディスク装置等に使用される光ピックアップでは高さ方向のスペース確保が非常に重要な課題であった。
【０００５】
また、光ピックアップモジュールには、前記フィードモータ等の機構部品および光学部品など発熱の要因となる部品が配置されており、光ピックアップモジュールの温度上昇が避けられない問題があった。
【０００６】
本発明は前記従来の問題点を解決するもので、ドライブ装置の高さを低くすることができ、放熱効果を向上させることができる光ピックアップモジュールを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の従来の光ピックアップモジュールの問題点を解決するものであり、フィード部およびスピンドル部の機構部品を配置するモジュールベース、モジュールベースにスナップフィットで取り付け機構部品の保護および防塵を行う保護カバーの両者と機構部品との干渉部に対し肉ぬすみ、逃げ穴及び部分的な絞り上げを設けた。また、薄肉で樹脂以上の高い剛性を持たせ、かつ放熱性を良くするためにモジュールベース、保護カバーを金属板金で作成した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、光を記録媒体に導くとともに記録媒体で反射された光を所定の位置に導く光ピックアップ部と、記録媒体の内外周の間を移動可能に光ピックアップ部を駆動するフィード部と、記録媒体を回転可能に保持するスピンドルモータ部と、スピンドルモータ部及び光ピックアップ部に電力を供給するとともに光ピックアップ部から信号を伝達する接続手段と、スピンドルモータ部，光ピックアップ部，前記フィード部を支持する基台と、基台を覆う蓋部材とを有し、基台と蓋部材とを金属板金で形成したことを特徴とする光ピックアップモジュールであって、基台と蓋部材とを金属板金で形成したことにより、放熱性を良好にできる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、光を記録媒体に導くとともに記録媒体で反射された光を所定の位置に導く光ピックアップ部と、光ピックアップ部を搭載して記録媒体の内外周間を移動可能に配置されたキャリッジと、キャリッジを駆動するフィード部と、記録媒体を回転可能に保持するスピンドルモータ部と、スピンドルモータ部及び光ピックアップ部に電力を供給するとともに光ピックアップ部から信号を伝達するフレキシブル基板と、スピンドルモータ部とフィード部とを支持しキャリッジを案内するするガイド部材を有する基台と、基台を覆う蓋部材とを有し、基台と蓋部材とを金属板金で形成しフレキシブル基板をキャリッジと蓋部材との間に配置したことを特徴とする光ピックアップモジュールであって、基台と蓋部材とを金属板金で形成したことにより、放熱性を良好にできるとともに、光ピックアップ装置の高さを薄くすることができ、ひいてはドライブ装置の薄型化を行うことができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の蓋部材は、フレキシブル基板が湾曲する部分と対応する位置に開口部を設け、開口部のスピンドルモータ部側をキャリッジの移動方向に対して傾斜させるとともに、フレキシブル基板を蓋部材から突出可能に配置したことを特徴とする光ピックアップモジュールであって、基台と蓋部材とを金属板金で形成したことにより、放熱性を良好にできるとともに、光ピックアップ装置の高さを薄くすることができ、ひいてはドライブ装置の薄型化を行うことができる。さらに、湾曲部を開口部から緩やかに突出させることができるので、キャリッジの急激な移動が発生しても湾曲部に振動等が発生せず、キャリッジの位置決めなどに悪影響を与えることはない。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３記載の基台と蓋部材とにおいて、フィード部とスピンドル部とに対応する位置にそれぞれ切り欠き（穴部）を設けるとともに、蓋部材の周縁部に複数の突起部を形成し、突起部と対向する基台の位置に収納部を形成し、蓋部材は突起部を収納部に嵌合させて基台に固定することを特徴とする光ピックアップモジュールであって、基台と蓋部材とを金属板金で形成したことにより、放熱性を良好にできるとともに、光ピックアップ装置の高さを薄くすることができ、ひいてはドライブ装置の薄型化を行うことができる。さらに、湾曲部を開口部から緩やかに突出させることができるので、キャリッジの急激な移動が発生しても湾曲部に振動等が発生せず、キャリッジの位置決めなどに悪影響を与えることはない。また、基台に設けられた収納部と、蓋部材に設けられた突起部とを嵌合させて、基台と蓋部材との取り付けを行うことにより、取り付けネジ等を不要にできるので、生産性を向上させることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１に記載の光ピックアップモジュールを使用したことを特徴とする光ディスク装置であって、光ディスク装置の薄型化を行うことができる。
【００１３】
本発明の構成によれば、基台と蓋部材とを金属板金で形成したことにより放熱性を良好にでき、フィード部及びスピンドル部と基台が対向する面とフィード部及びスピンドル部と蓋部材が対向する面において基台及び蓋部材の厚みが薄くなっていることにより、光ピックアップモジュールの厚さを薄くすることができるとともに、フィード部及びスピンドル部から放出される熱を効率よく発散させることができ、基台及び蓋部材に切り欠きが設けられていることにより特に顕著に光ピックアップモジュールの厚さを薄くすることができ、基台と蓋部材とをＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ａｌの少なくとも１を含む金属材料若しくはそれらの合金材料で形成したことにより放熱性及び剛性を高くでき、更に光ピックアップモジュールの軽量化を図ることができ、加えて、基台を形成する材料の硬度を蓋部材を形成する材料の硬度と同等か小さくしたことにより取り付け時の蓋部材の破損を防止することができる。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態における光ピックアップ装置を示す図である。図１において、１はディスクで、本実施の形態においてはディスク１として、デジタルビデオディスク（以下ＤＶＤと略す）等の高密度ディスク１ａまたはコンパクトディスク（以下ＣＤと略す）等の低密度ディスク１ｂを用いている。ここで高密度ディスク１ａとしては例えば、記録層を有する基板を２つ用意し、その２つの基板を張り合わせた構成のディスク等である。２はディスク１を回転させるスピンドルモータ部で後で詳述するが、ディスク１をクランプする機構も有する。３はディスク１に記録再生を行う光ピックアップ部で後で詳述する。４は光ピックアップ部３をディスク１を内周及び外周に移させるフィード部である。５はスピンドルモータ部及び光ピックアップ部及びフィード部を搭載するモジュールベースである。６、７はスピンドルモータ及び光ピックアップ部に電力を供給するフレキシブル基板である。
【００１５】
以下、図２に本発明の実施の形態における光ピックアップ装置のスピンドルモータ部の詳細正面図、図３に同図２のＡＡ断面図、図４に同詳細正面図、図５に同図４のＢＢ断面図、図６に同図４のＣＣ断面図を示す。
【００１６】
図２〜図３において、８はディスク１を精度良く位置決めする円盤状のターンテーブル、９はリング状の永久磁石で、永久磁石９は円周上にＮ磁極及びＳ磁極をそれぞれ交互に形成している。例えば、４つのＮ磁極の間にそれぞれＳ磁極を配置し、しかも各磁極間の角度はおよそ４５度間隔で配置される。この場合、磁極としては８つで構成される。本実施の形態の場合、磁極数は８としたが、４〜１６の範囲で構成する事が好ましい。磁極数が３以下であると、安定した回転を得ることができず、磁極数が１３以上であると、着磁したときの磁力が小さくなりすぎて、やはり安定した回転は得る事は難しい。
【００１７】
１０は板金で、板金１０は永久磁石９のヨークとして用いられる。また、板金１０はターンテーブル８に接着または一体成形等の手段で固定されている。この時板金１０の代わりに、強磁性材料で構成された板状体を用いても良い。なお、本実施の形態の場合、永久磁石９の磁力を大きくするために、板金１０を設けたが、それほど永久磁石９の磁力を必要としない場合には、板金１０は設けなくても良い。
【００１８】
更に、永久磁石９と板金１０を一体に形成しても良いし、ターンテーブル８，永久磁石９，板金１０を一体に形成しても良い。このように３部材を一体にする事によって、部材の小型化を行うことができ、装置の薄型化を行うことができる。
【００１９】
１１は複数のコイル群を環状に配置して構成されたスピンドルコイルで、スピンドルコイル１１は永久磁石９に対向し、かつ永久磁石９の磁極数と異なる数のコイルで構成されている。この時、永久磁石９の磁極数よりもコイルの数を少なくすることが好ましい。また、コイル群それぞれは、略三角形状をなしており、しかも対向しているコイル同士は、直列に接続されている。本実施の形態の場合、永久磁石９の磁極数を８としているので、６つコイルを環状に配置することによって、スピンドルコイル１１を構成している。なお、本実施の形態では、６つのコイルを環状に配置したが、４〜１２の範囲で構成する事が好ましい。
【００２０】
１２は永久磁石９の対向ヨークとして使用されるベース板金で、中央付近に一部テーパ面を有する絞りを設けている。また、絞りの部分にメタルハウジング１３がカシメ等の手段で固定されており、しかもメタルハウジング１３はベース板金１２に対して垂直に立てられている。この時、ベース板金１２は板金で構成したが、強磁性材料からなる板状体で構成したも良い。なお、ベース板金１２状には図示していないフレキシブルプリント基板を介してスピンドルコイル１１が配設されている。この図示していないフレキシブルプリント基板は、所定の配線構造を有しており、この配線とスピンドルコイル１１は電気的に接続され、スピンドルコイル１１にターンテーブル８が回転するように電流が流される。
【００２１】
１４は含浸メタルで、含浸メタル１４はメタルハウジング１３の内部に厚入等の手段で固定されている。含浸メタル１４は小型で非常に潤滑性がよく、しかも低摩擦であるので、特に薄型のドライブには好適に用いられる。本実施の形態では、メタルハウジング１３の内部の両端部にそれぞれ含浸メタル１４を配置したが、使用環境などを考慮して少なくとも一つの含浸メタルや３つ以上の含浸メタルをメタルハウジング１３内に配置してもよい。更に、本実施の形態では、含浸メタルを用いたが、他の軸受けを用いても良い。
【００２２】
１５はスピンドルシャフトで、スピンドルシャフト１５は、端面が球面上で、他端面がターンテーブル８に厚入固定されている。
【００２３】
１６はディスク１をクランプする変形ボールで、変形ボール１６はクランプバネ１７によって常にディスク１の外周方向に付勢されている。この付勢力によってディスク１は常にターンテーブル８側に応圧ｇａかかりクランプする機構になっている。また、ディスク１を取り外す際には変形ボール１６はクランプバネ１７をディスク１の内周側に圧縮させながら取り外す様になっている。
【００２４】
モジュールベース５にはベース板金１２の絞り部分が挿入される略円形状のモジュールベース孔５ａが形成されており、ベース板金１２は、モジュールベース孔５ａの範囲内においてモジュールベース孔５ａ内でタンジェンシャル及びラジアル方向にスキューできるようになっている。つまり、製造時にスピンドルシャフト１５をモジュールベース５に対して所定の角度で立設するように構成されている。この様に構成することによって、ディスク１をタンジェンシャル及びラジアル方向にスキューできる様になる機構である。すなわち、以上の様な調整を行うことによって、ディスク１と光ピックアップの距離をほぼ一定にすることができ、良好な再生を行うことができる。
【００２５】
１８はスキューバネ、１９はスキューバネ１８が挿入されているとともに、ベース板金５を貫通し、モジュールベース５に固定された固定ネジである。スキューバネ１８はモジュールベース５とともにベース板金１２を挟むよう固定ネジ１９に固定されており、しかもスキューバネ１８はベース板金１２をモジュールベース５に付勢している。
【００２６】
２０ａ，２０ｂはベース板金１２をモジュールベース５に対してラジアル方向及びタンジェンシャル方向にスキューさせるための調整ネジで、この調整ネジを締めたり緩めたりすることでスキュー調整を行う。この調整ネジ２０ａ，２０ｂはそれぞれモジュールベース５を貫通し、ベース板金１２にねじ込まれている。スキュー調整は、まず、固定ネジ１９にスキューバネ１８を挿入し、そして固定ネジ１９をベース板金１２を貫通させて、固定ネジ１９をモジュールベース５に固定する。この様に構成する事によって、前述の様に、スキューバネ１８はベース板金１２をモジュールベース５側に付勢する。次に調整ネジ２０ａ，２０ｂを回転させる事によって、モジュールベース５に対して板金ベース１２をラジアル方向及びタンジェンシャル方向のスキューを調整する。この時、固定ネジ１９でベース板金１２はモジュールベース５に固定されているので、調整ネジ２０ａ，２０ｂを回転させることによって、ベース板金１２は変位しないように思えるが、ベース板金１２はスキューバネ１８でモジュールベース５側に付勢されているだけであるので、ベース板金１２は多少の範囲内では変位することができる。
【００２７】
以下本発明の光ピックアップの光学系について、高密度ディスク１ａとしてＤＶＤを、低密度ディスク１ｂとしてＣＤとを例に挙げて、種類の異なる複数のディスクを再生可能な光ピックアップについて説明する。
【００２８】
図４〜図６において、２１は光学ユニットで、光学ユニット２１は、高密度ディスク１ａの再生を行う波長６３５〜６５０ｎｍのレーザ光２２を出射する半導体レーザと、高密度ディスク１ａからの反射光を検出器に導く回折格子（図示せず）と、その回折格子からの光を受光する複数の受光素子とを備えた光検出器（図示せず）とを一体に構成したものである。
【００２９】
２３もまた光学ユニットで、光学ユニット２３は、低密度ディスク１ｂの再生を行う波長７８０ｎｍのレーザ光２４を出射する半導体レーザと、レーザ光２４から３ビームを生成する回折格子と、低密度ディスク１ｂからの反射光を検出器に導く回折格子（図示せず）と、その回折格子からの光を受光する複数の受光素子を備えた光検出器（図示せず）とを一体に構成したものである。
【００３０】
このように一体化された光学ユニット２１及び光学ユニット２３を光ピックアップに用いることにより、今まで各光学部材ごとに行っていた光軸調整等をユニット単位で行えるようになるので、調整に要する工程数及び時間を大幅に削減する事ができる。更に小さな光学部材の一つ一つを調整するのとは異なり、ユニット単位で調整できるので、調整時のハンドリング性が大幅に向上し、より正確な取り付けが行えるようになるとともに取り付け時の位置ズレの発生も大きく減少させることができる。
【００３１】
また各半導体レーザに対して１つの光学ユニットとしたことにより、各光学ユニット中において各半導体レーザに応じた最適な配置を行え、更に再生するディスクに適応した最適なフォーカス・トラッキングを行えるように各ユニットごとに形状の異なる別々の回折格子を設けることができ、加えて検出手段についてもディスクごとに最適な方法として用いられるＲＦ信号及びフォーカス・トラッキング信号を形成することができる形状に予め形成することができるので、非常に高精度で信号の検知及びピックアップの制御を行うことができる性能の良い光ディスク装置を実現することができる。
【００３２】
そして光学ユニット２１から出射されるレーザ光２２の光軸と、光学ユニット２３から出射されるレーザ光２４の光軸とは互いにほぼ直交するように配置される。そしてレーザ光２２をほぼ反射するとともにレーザ光２４をほぼ透過するビームスプリッタ２５の中心を前記光学ユニット２１からのレーザ光２２の光軸と光学ユニット２３からのレーザ光２４の光軸との交点を含む平面に配置し、異なる位置から出射された光をほぼ同一の光軸上に導くように構成されている。
【００３３】
このようにな異なる位置に配置された半導体レーザからの光を略同一光軸上に導くことにより、同一光軸上に導かれた後の光学部材を共有することができるので、対物レンズ等の光学部材の部品点数を削減することができ、生産性の向上及び生産コストの低減を図ることができる。また光路を共有するようにしたことにより、各半導体レーザから出射された光に発生する収差等の光学特性を悪化させる要因もほぼ共通に存在することになるので、各半導体レーザから出射されたそれぞれの光が対物レンズ２９に入射する前に有している収差等の大きさををほぼ同等にすることができる。従って１つの対物レンズ２９で複数の半導体レーザからの光をより容易にディスク１に収束させることができるようになる。
【００３４】
更にビームスプリッタ２５の光出射面２５ａ側には波長フィルタ２６が配置されている。この波長フィルタ２６は、何れの波長の光も透過する透過領域と特定の波長の光を遮蔽する選択透過領域とを有している。特に本実施の形態においては透過領域は、高密度ディスクに照射されるレーザ光２２も低密度ディスクに照射されるレーザ光２４も何れも透過させる領域であり、選択透過領域は高密度ディスク１ａに照射されるレーザ光２２をほぼ透過して、低密度ディスク１ｂに照射されるレーザ光２４をほとんど透過しないもので、選択透過領域の形状は低密度ディスク２４に照射されるレーザ光２４が対物レンズ２９に入射する際に要求される形状を実現できるように形成されている。本実施の形態においては、具体的には対物レンズの開口数が０．４３〜０．４５となるように形成されている。
【００３５】
この波長フィルタ２６は、誘電体材料を用いて形成されており、高い屈折率を有する誘電体材料と低い屈折率を有する誘電体材料とを交互に組み合わせて、ビームスプリッタ２５と別部材で形成する場合には、光学ガラス等のベース材料に形成されていることが多い。そしてビームスプリッタ２５の光出射面２５ａには接着等の手段によって固定されている。またビームスプリッタ２５に予め形成しておくことも考えられ、その場合にはビームスプリッタ２５の光出射面２５ａを有するプリズムを形成する前の基板の段階において、その基板の光出射面２５ａとなる面にスパッタリングや蒸着等の方法により予め誘電体膜を直接形成する。
【００３６】
特に予め形成していた場合には光学部材の取り付け工程を減少させることができるので生産性の高い光ピックアップとすることができるとともに、波長フィルタ２６をビームスプリッタ２５に設ける際に形成される接着層の存在による光学特性の劣化を抑制することができるので、特に良好な光学特性を実現することができる。
【００３７】
尚波長フィルタ２６の配置位置はビームスプリッタ２５と対物レンズ２９の間にあれば何処に配置しても目的の効果は得ることができる。
【００３８】
波長フィルタ２６を通過したレーザ光２２及びレーザ光２４は、必要に応じて設けられるコリメータレンズ２７に入射し、発散光をより発散度の小さな光若しくは略平行光にされて、立ち上げミラー２８によって光軸方向を変化させられ、対物レンズ２９によりディスク１に集光される。ここで対物レンズ２９は、レーザ光２２が入射した場合にはその光を高密度ディスク１ａの記録面に集光し、レーザ光２４が入射した場合にはその光を低密度ディスク１ｂの記録面に集光するように形成されている。本実施の形態において対物レンズ２９は、波長６３５〜６５０ｎｍの波長を有するレーザ光２２を基板厚み０．６ｍｍで形成されているＤＶＤの記録面に集光するように開口数０．６となるように設定されており、これによりレーザ光２２は約１μｍ程度に集光させる。またこの対物レンズ２９により、波長フィルタ２６を透過した波長が略７８０ｎｍのレーザ光２４は、基板厚さ１．２ｍｍで形成されているＣＤの記録面に集光するように設定されており、これによりレーザ光２４は約１．２〜１．５μｍ程度に集光される。
【００３９】
この様に波長フィルタ２６と対物レンズ２９とを組み合わせて用いることにより、対物レンズ２９での入射光の形状を最適化して、それぞれのディスク１に応じた集光位置と集光スポットの大きさを実現することができるので、複数の半導体レーザの光を一つの対物レンズを用いて、種類の異なるディスク１上に集光することが可能となる。
【００４０】
光学ユニット２１の配置は、ユニットに設けられた高密度ディスク１ａの再生に供される半導体レーザの位置が、コリメータレンズ２７通過後に略平行光となるように設置され、光学ユニット２３の配置は、波長７８０ｎｍのレーザ光源が前記波長６３５〜６５０ｎｍの半導体レーザよりも対物レンズ２９に近くなる位置に配置する。例えば波長６３５〜６５０ｎｍおよび波長７８０ｎｍの半導体レーザと対物レンズ２９の空気長での光路距離をそれぞれＬ１、Ｌ２とすると、０．５５≦Ｌ２／Ｌ１≦０．７５の範囲に波長７８０ｎｍの半導体レーザ搭載の光学ユニット２３の配置を設定する。
【００４１】
このような範囲に半導体レーザを配置することにより、対物レンズ２９入射時にレーザ光２２とレーザ光２４とに発生している収差量を共に許容限界値以下とすることができるので、双方の光について良好な光学特性を得ることができ、高密度ディスク１ａについても低密度ディスク１ｂについても良好な記録・再生特性を実現することができるので好ましい構成である。
【００４２】
ここで、図示していないが光学ユニット２１の回折格子は３分割された領域、光学ユニット２３の回折格子は２分割領域よりなる。また光学ユニット２１は中心に４分割受光素子が配置され、その両側に受光素子を設けた構成の光検出器、光学ユニット２３は５分割受光素子からなる光検出器で構成されている。また、光学ユニット２１内の半導体レーザの方向は、レーザ光２２のファーフィールドパターンの長軸方向が高密度ディスク１のラジアル方向と平行になるように取り付けてある。これにより隣接するピットとの間に発生するクロストークを効率良く防止することができる。また光学ユニット２３の向きはトラッキング方法として３ビーム法を用いる場合には、その３ビームがディスク１のラジアル方向と略直交するように配置してある。
【００４３】
本実施の形態で光学系に存在している２つの半導体レーザのいずれを発光させるかは、記録・再生するディスク１が高密度ディスク１ａであるか低密度ディスク１ｂであるかに応じて切り換える。即ち高密度ディスク１ａがディスク１として載置された場合には光学ユニット２１に設けられている半導体レーザを動作させてレーザ光２２を照射し、低密度ディスク１ｂがディスク１として載置された場合には光学ユニット２３に設けられている半導体レーザを動作させてレーザ光２４を照射する。
【００４４】
次に記録密度及び基板厚さの異なる光ディスクにおける再生動作について、特に基板厚み０．６ｍｍのＤＶＤと基板厚み１．２ｍｍのＣＤを再生する場合の動作についてそれぞれ説明する。
【００４５】
厚み０．６ｍｍの高密度ディスク１ａの信号を再生する場合、光学ユニット２１に設けられている半導体レーザからの波長６３５〜６５０ｎｍのレーザ光２２は回折格子を透過し、ビームスプリッタ２５で反射された後、波長フィルタ２６、コリメータレンズ２７、立ち上げミラー２８を透過し対物レンズ２９へ入射する。対物レンズ２９に入射したレーザ光２２は対物レンズ２９の集光作用で高密度ディスク１ａの記録面（基板表面から略０．６ｍｍに位置する）に結像される。高密度ディスク１ａからの反射光は再び対物レンズ２９、立ち上げミラー２８、コリメータレンズ２７、波長フィルタ２６を透過し、ビームスプリッタ２５で反射された後、回折格子に入射する。回折格子に入射した光は回折格子の３分割領域でそれぞれ回折され、光検出器に到達する。以上の動作において、ＲＦ信号は６分割受光素子で検出される電流出力を電圧信号に変換した総和より検出し、フォーカス誤差信号は回折格子の半円領域からの１次回折光を用いる、いはゆるホログラムフーコー法で検出する。トラッキング誤差信号は、回折格子の２分割領域の各々の１次回折光による電圧出力をそれぞれコンパレーターでディジタル波形に変換し、それらの位相差に応じたパルスを積分回路を通してアナログ波形に変換することで検出する。
【００４６】
低密度ディスク１ｂの信号を再生する場合、特にトラッキングエラー信号を３ビーム法で行う場合には、光学ユニット２３に設けられている半導体レーザからの波長略７８０ｎｍのレーザ光２４が回折格子（図示せず）で３ビームに分離され回折格子を透過し、ビームスプリッタ２５を透過し、波長フィルタ２６の中心部分の略円形状部分を透過した後、コリメータレンズ２７、立ち上げミラー２８、対物レンズ２９へ入射し対物レンズ２９の集光作用で低密度ディスク１ｂの記録面（基板表面から略１．２ｍｍに位置する）に結像する。
【００４７】
低密度ディスク１ｂからの反射光は再び対物レンズ２９、立ち上げミラー２８、コリメータレンズ２７、波長フィルタ２６の中心部分の略円形状部分、ビームスプリッタ２５を透過し、回折格子に入射する。回折格子に入射した光は回折され、光検出器に到達し信号を検出する。ＲＦ信号は５分割受光素子で検出される電流出力を電圧信号に変換した総和より検出し、フォーカス誤差信号は回折格子の半分の領域からの１次回折光を用いるいはゆるホログラムフーコー法で検出する。トラッキング誤差信号は、３ビーム法で検出する。
【００４８】
以上が本実施の形態で用いた方法であるが、これに限定されるものではなくＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号のいずれについても既に知られている方法を用いることも可能である。
【００４９】
また本実施の形態においては半導体レーザを２つ用いた場合について説明してきたが、例えば高密度ディスク・中密度ディスク・低密度ディスクのように３つ以上の種類の異なる複数のディスクを再生する場合には、３つ以上配置する場合も考えられる。その場合にはそれぞれの半導体レーザごとに光学ユニットを形成しても良いし、複数の半導体レーザを２つの光学ユニットに割り振るようにしても良い。またこの場合波長フィルタ２６は透過領域と選択透過領域に加えて更にそれぞれの半導体レーザの波長に対応した第二・第三の選択透過領域を有していることが好ましい。
【００５０】
また使用する半導体レーザの波長は本実施の形態においては、ＤＶＤとＣＤを考えて６３５〜６５０ｎｍのものと７８０ｎｍのものを用いていたが、例えば４００〜４３０ｎｍと６３５〜６５０ｎｍとしても良く、更に７８０ｎｍ、６３５〜６５０ｎｍ、４００〜４３０ｎｍの３つとしてもよく、更に必要に応じて増やすこともできる。
【００５１】
また光学ユニット２１と光学ユニット２３の配置は、前記０．５５≦Ｌ２／Ｌ１≦０．７５の範囲を満足した条件で交換してもよい。更に、ビームスプリッタ２５の代わりに波長６３５〜６５０ｎｍのレーザ光２２のｓ偏向成分は反射し、波長７８０ｎｍのレーザ光２４のｐ偏向成分を透過する偏向ビームスプリッタを用いてもよい。また光学ユニット２１のレーザ光波長は、高密度ディスクの録再に対応した短波長レーザ光に変更してもよい。
【００５２】
３０は光学ユニット２１内の半導体レーザのレーザ光量を調節するためのボリュームであり、３１は光学ユニット２３内の半導体レーザのレーザ光量を調節するためのボリュームである。この各々のボリューム３０、３１は逆に、ボリューム３０側を光学ユニット２３内の半導体レーザのレーザ光量を調節するためのボリュームにし、ボリューム３１側を光学ユニット２１内の半導体レーザのレーザ光量を調節するためのボリュームにしてもよい。また、ボリューム３０、３１は光学ユニット２１と２３の配置された面とは異なる面でかつ同一面上に配設されている。
【００５３】
次に対物レンズ２９を駆動するアクチュエータ等について説明する。
３３は対物レンズ保持筒で、対物レンズ２９は接着等の手段によって対物レンズ保持筒３３に固定している。３４は対物レンズ２９側にＮ極に着磁された永久磁石で、３５は永久磁石３４のヨークである。３６は対物レンズ保持筒３３をフォーカス方向に駆動するためのフォーカスコイルで、３７は対物レンズ２９をトラッキング方向に駆動するためのトラッキングコイルである。この各々のコイル３６及び３７は接着等の手段によって対物レンズ保持筒３３に固定されている。この永久磁石３４とフォーカスコイル３６及びトラッキングコイル３７に流す電流の大きさと方向で、ディスク１に対してフォーカス方向及びトラッキング方向に常に追従できるようになっている。３８はフォーカスコイル３６及びトラッキングコイル３７に電力を供給する中継基板で、対物レンズ保持筒３３をワイヤ３９で中立位置に保持するためにも使用されている。ワイヤ３９の一端は中継基板３８に半田付け等の手段によって固定され、他端をサスペンションホルダー４０の一端に接着等の手段によって固定されたフレキシブル基板上に半田付け等の手段によって固定されている。４１はキャリッジで、対物レンズ２９に対して光学ユニット２３側にスクリューシャフト４２、反対側にガイドシャフト４３が構成され、キャリッジ４１はスクリューシャフト４２及びガイドシャフト４３上をディスク１の内周から外周に移動できるようになっている。
【００５４】
図１及び図６において、光学ユニット２１、２３及び重畳回路３２、フォーカスコイル３６、トラッキングコイル３７に電力を供給するためのフレキシブル基板７の引き回し状態は、キャリッジ４１と保護カバー４４間で、かつディスク１の外周方向にキャリッジ４１から出され、ディスク１側に腕曲を持たせる用に引き回されて再度キャリッジ４１と保護カバー４４間を通過し、固定ブロック４５とスラストバネ４６によって固定され、モジュールベース５から外部に出されている。ここで、フレキシブル基板７にはキャリッジ４１以降引き回された部分において湾曲しない部分に補強板を接着等の手段によって固定され、保護カバーのキャリッジ４１側面に密着し、キャリッジ４１側に垂れるようなことがないようにしている。また、フレキシブル基板７の補強板は、光ピックアップ３がディスク１の最外径位置に行ったときでも、キャリッジ４１から補強板の先端が外れず、常にオーバラップしているようになっている。
【００５５】
次にフィード部４について図７を用いて詳細に説明する。
４７はフィードモータで、フィードモータ４７の回転軸は両軸になっており、一方にはフィードモーター４７の動力を伝達するためのピニオンギア４８、他端にはフィードモータ４７の回転制御を行うため円周方向にスリットを切ったエンコーダ２１１が圧入等の手段によって取り付けられている。
【００５６】
２１２はモータブラケットで、モータブラケット２１２にはフィードモータ４７が固定ネジ２本で固定支持されている。
【００５７】
５０はトレインギアで、トレインギア５０はフィードモータ４７の動力を伝達しかつ回転を減速させるために用いられている。
【００５８】
２１４はトレインシャフトで、トレインシャフト２１４は、モーターブラケット２１２に圧入等の手段により取り付けられており、トレインギア５０の回転軸になっている。また、トレインシャフト２１４の先端部はカットワッシャー２１５が取り付けられるよう段付きの溝が設けられトレインギア２１４の抜け止めになっている。
【００５９】
５１はシャフトギアで、シャフトギア５１はスクリューシャフト４２が圧入により取り付けられている。シャフトギア５１はフィードモータ４７の動力を伝達しかつ回転を減速させるために用いられている。
【００６０】
スクリューシャフト４２はフィードモータ４７の動力を伝達しかつ回転数を減速させるために用いられている。スクリューシャフト４２には螺旋上に溝が形成され、キャリッジ４１にラックスプリング２１８を介して取り付けられたラック５２と噛み合っている。この状態で、フィードモータ４７を正逆に回転させることによってラック５２はスクリューシャフト４２上に形成された溝に沿うことで、キャリッジ４１はディスクの外周側と内周側へ移動可能になっている。
【００６１】
２２１はスラストスプリングで、スラストスプリング２２１はスクリューシャフト４２の端部を受け、スクリューシャフト４２長手方向に自由度を持たせている。
【００６２】
２２２はフォトインタラプタで、基板２２３に半田で取り付けてあり、エンコーダー２１１のスリットによるＬＥＤ光の受光の有無によりフィードモータ４７の回転数を検知する。その情報をドライブ基板にフィードバックし光ピックアップの記録再生の情報と加味してフィードモータ４７の回転数を制御し、ひいてはキャリッジ４１の位置を制御する。
【００６３】
次にフィード部４について他の例を図８を用いて説明する。
図８に記載されている符号において図７の符号と同じものは同一の構成機能等を有する。図７に示されるフィード部は、回転検出手段として、エンコーダ２１１とフォトインタラプタ２２２を用いたが、図８に示すものは磁気的な検出手段を設けた。
【００６４】
図８において、２２４はフィードモータ９のピニオンギア４８が設けられた側と反対側の回転軸に圧入等によって取り付けられたロータリーマグネットで、ロータリーマグネット２２４はフィードモーター９の回転制御を行うためのＮ極とＳ極を円周方向に多分割配置されている。
【００６５】
２２５はホール素子で、基板２２６に半田で取り付けてあり、ロータリーマグネット２２４の磁力を検出することによりフィードモータ４７の回転数を感知する。その情報をドライブ基板にフィードバックし光ピックアップの記録再生の情報と加味してフィードモータ４７の回転数を制御し、ひいてはキャリッジの位置を制御する。
【００６６】
以上の様にフィード部４を構成する事によって、キャリッジ４１を移動させるための動力源となるフィードモータ４７の回転軸が両軸になっており、一方に動力を伝達するためのピニオンギア４８、他端にフィードモータ４７の回転制御を行うエンコーダ２１１またはロータリーマグネット２２４が設けられていることにより、フィードモータ４７部品配置の自由度が高まり光ピックアップの小型化が可能になる。また、モーター部品（ピニオンギア４８等のギア類など）を均等位置に配置することが可能なため、フィードモータ４７に取り付けられた部品（ギアなど）のわずかな質量バランスのズレによって発生する振動が増大されるのを抑えることができる。さらにフィードモータ４７にエンコーダ２２２およびロータリーマグネット２２４を取り付けたユニット状態でモーターブラケット２１２への取り付けが可能なため生産性にも優れている。
【００６７】
また、以上の様な構成によって、モジュールベース５の投影面積を小さくすることができ、制御関係等の基板の面積を広くとれることができる。
【００６８】
次に、このモジュールベース５の投影面積について説明する。
図９及び図１０はそれぞれ本発明の一実施の形態における光ドライブ装置を示す平面図及び斜視図である。
【００６９】
図９において、５はモジュールベースで、モジュールベース５は図１〜図８に示したものと同じである。３００，３０１は基板で、この基板３００，３０１には、制御関係や他の装置との電気的接続を行う回路が形成されている。この基板３００，３０１には集積回路やチップ部品等が載置されており、前述の回路等を構成している。光ドライブ装置４００では、前述の図示していない駆動装置によって、光ドライブ装置４００のケース４０１から、前述のモジュールベース５，基板３００，３０１をそれぞれ搭載したスライダー部材を外部に露出したり、前記スライダー部材をケース４０１内に収納したりする。４０２はスライダー部材の出し入れを行うスイッチである。このスイッチ４０２を押すことによって、スライダー部材を外部に露出させ、再度スイッチ４０２を押すことによって、スライダー部材をケース４０１内に収納する。
【００７０】
光ドライブ装置４００は、薄型化が求められており、図９、図１０に示すＷ３は１１ｍｍ〜１３．５ｍｍ（好ましくは１２．７ｍｍ）に設定される。光ドライブ装置４００の高さを前述の様に設定する事によって、ノートブックパソコン等に搭載が可能となる。
【００７１】
この様に光ドライブ装置４００において、薄型化が求められてくると、図９に示す様に、モジュールベース５と基板３００，３０１は積層状態にすることはできない。すなわち、モジュールベース５の上方や下方に基板３００，３０１を配置することはできない。従って、図９に示す様にモジュールベース５の側方に配置されるようになる。この様に基板３００，３０１をモジュールベース５の側方配置すると、モジュールベース５の投影面積Ｓ１（図９で示すモジュールベース５の斜線部の面積）が非常に重要になってくる。この投影面積Ｓ１が大きいと、基板３００，３０１の面積が小さくなってしまい下記の様な問題点が発生する。（１）基板３００，３０１上に形成される回路設計に制限が加えられることにな
りが回路形成が非常に困難になる。
（２）基板３００，３０１上に集積回路（ＩＣやＬＳＩ等）やチップ抵抗等を密集して載置しなければならないので、各部品から放出される熱がうまく外部に逃げず、誤動作の原因となる。
【００７２】
そこで、モジュールベース５の投影面積Ｓ１について詳細に検討すると、ケース４０１の投影面積Ｓ２はＷ１×Ｗ２で表され、Ｗ１とＷ２はほぼ１２２ｍｍ〜１４０ｍｍであるので、Ｓ２＝１４８８４ｍｍ２〜１９６００ｍｍ２である。この様な状況下で、上記２つの問題点を解決するためには、投影面積Ｓ１は４０００ｍｍ２〜６０００ｍｍ２（好ましくは４５００ｍｍ２〜５５００ｍｍ２であり、更に好ましくは４８００ｍｍ２〜５２００ｍｍ２）にすることが重要であることがわかった。投影面積Ｓ１が４０００ｍｍ２以下であると、
・モジュールベース５に搭載されるディスク１を回転させるモータ駆動系が小さくなり、十分にディスク１を高速にしかも安定して回転することができない。
【００７３】
すなわち図３に示すスピンドルコイル１１及び永久磁石９の大きさが小さくなり、高速回転ができなくなることがあり、しかも永久磁石９に構成される磁極
数が少なくなり、安定した回転を得ることができなくなる。
・また、図７及び図８に示す様にフィードモータ４７を小さくしなければならず、キャリッジ４１の高速移動をさせることができないので、ディスク１の所定に位置にキャリッジ４１を移動させることができなくなるので、高速読み出し
等を行うことは難しい。
・更に、光学ユニット２２，２３の配置間隔も非常に狭くなり、十分な熱放出を行うことができにくくなるので、光学ユニット２２，２３から安定した光放出
を行うことができない。
等の問題が生じる。
【００７４】
また、投影面積Ｓ１が６０００ｍｍ２を超えると、前述の課題（１）（２）が発生する。
【００７５】
また、投射面積Ｓ１と投射面積Ｓ２の比Ｓ１：Ｓ２＝１：２．７〜４．９にする事が上記課題を解決する一つの見方である。
【００７６】
更に図７、図８の様にフィードモータ４７を両軸にすることによって、図９で示すモジュールベース５の点線部分の投影面積を削除することができる。
【００７７】
次にフレキシブル基板７について図１１〜図１４を用いて詳細に説明する。
図１１は本発明の光ピックアップ装置の内部構造を示した図である。図１１において３は光ピックアップ部、４１はキャリッジ、５はモジュールベース、２はスピンドルモータ部、７はフレキシブル基板、４２はスクリューシャフト、２２１はスラストバネ、５２はラック、４８はピニオンギア、５０はトレインギア、２１２はモータブラケット、４３はガイドシャフト、４７はフィードモーター、１はディスク、４４は保護カバーで、これらは図１〜図１０に示すものとほぼ同じである。また、６０３はバネ取り付け台である。
【００７８】
なお、保護カバー４４は板金などで構成される。
上記のモジュールベース５はこの光ピックアップ装置全体を支持する。スピンドルモータ部２はディスク１をその回転中心で精度良く位置決めし、このディスク１を自己保持するターンテーブルとこれらを回転させるスピンドルモーターとユニットとなっており、ディスク１を必要に応じた速度で回転させるものである。フィードモータ４７はそれ自身も固定しているモータブラケット２１２のギア列（ピニオンギア４８及びトレインギア５０等）を介してスクリューシャフト４２を駆動する。スラストバネ２２１はスクリューシャフト４２を片側方向に押さえることでスクリューシャフト４２を安定させている。バネ取り付け台６０３はスラストバネ２２１とフレキシブル基板７を位置決めし、ネジなどの締結手段によって両者をモジュールベース５に固定する。スクリューシャフト４２には螺旋状に溝が形成されており、キャリッジ４１に板バネを介して付けられたラック５２と噛み合っている。この状態で、フィードモータ４７を正逆に回転させることによってラック５２はスクリューシャフト４２上に形成された溝に沿って動き、キャリッジ４１をディスク１の外周側と内周側に移動させる。フレキシブル基板７は制御基板からの駆動電力や制御信号等の電気信号を光ピックアップに伝え、光ピックアップが読み取ったディスク１の情報を制御基板に伝える。
【００７９】
次にキャリッジ４１がディスク１の内周と外周を移動する動作を図１２を参照し説明する。図１２は本発明の光ピックアップ装置におけるキャリッジ移動時の動作を示した図であり、キャリッジ４１の動きがわかり易いようにモジュールベース５を断面図としている。図１２（ａ）において、制御基板からフィードモータ４７に電圧が印加されてキャリッジ４１が内周から外周へと移動し始めたとき、フレキシブル基板７はモジュールベース５内のスペース全体を使って湾曲した状態になっており、湾曲の半径は大きい。図１２（ｂ）のようにキャリッジ４１が外周側に進んでくるとき、フレキシブル基板７のたるんでいた部分は小さくなり、保護カバー４４の開口部４４ｔに湾曲部７ｔが掛かってくる。図１３はこの状態の開口部４４ｔをディスク１側から見た図である。図１３に示すように、保護カバー４４の開口部４４ｔはフレキシブル基板７の曲げ方向に対して角度を付けた形状をしているので、フレキシブル基板７が自身の持つ弾性によって開口部４４ｔの外に一気に出ることはなく、片側から徐々に開口部４４ｔの外に出て行く構造になっているので、フレキシブル基板７の曲げ弾性による急激な荷重変化をキャリッジ４１や駆動系に与えず滑らかにキャリッジ４１移動が行われる。次に図１２（ｃ）に示すようにキャリッジ４１が最も外周側に来た時点では、フレキシブル基板７の湾曲部７ｔは完全に保護カバー４４の開口部４４ｔから出て、保護カバー４４とトレイ６０４のすき間に入ることで湾曲の寿命に影響のない十分な湾曲半径を保つ。図１４は本発明の光ピックアップ装置におけるフレキシブル基板の補強部材の貼り付け位置を示した図である。ただし、構成をわかりやすくするためにフレキシブル基板のみを透過している。キャリッジ４１が最外周の位置から内周側に移動する際にフレキシブル基板７には座屈方向の力が働くが、本発明では薄い補強部材６０１が接着等の方法でフレキシブル基板７に張り付けてあるため、この座屈方向の力によって柔軟なフレキシブル基板７が撓んでキャリッジ４１とスピンドルモータ部２の間へ噛み込まない構造になっている。図１４の斜線部に示すように、補強部材６０１のキャリッジ側の端はキャリッジ４１がディスク１の最外周の位置にある場合でもキャリッジ４１にオーバーラップする位置にあり、噛み込みを防止している。また、制御基板側はフレキシブル基板７のモジュールベース５側の固定部まで貼り付られる。フレキシブル基板７の位置決めは、バネ取り付け台６０３から突き出た位置決めボス６０２にフレキシブル基板７の位置決め穴６０５が入ることによっておこなわれ、さらにスラストバネ２２１でフレキシブル基板７を押さえ付けて共締めすることによって確実に位置決め及び固定がなされる構造となっている。
【００８０】
以上の様に本実施の形態において、キャリッジ４１とディスク１の間にフレキシブル基板７を配置することによって、光ピックアップ装置の高さを薄くすることができ、ひいてはドライブ装置の薄型化（高さが１１ｍｍ〜１４ｍｍ，好ましくは１２．７ｍｍのドライブ装置）を行うことができる。キャリッジ４１のディスク１側と反対側にフレキシブル基板７を配置して薄型化を行おうとすると、フレキシブル基板７の撓みなどによって、キャリッジ４１を移動させる駆動手段等に咬み込んだりする等の悪影響を与えるので、不具合である。
【００８１】
本実施の形態では、キャリッジ４１とディスク１の間に保護カバー４４を配置し、この保護カバー４４とキャリッジの間にフレキシブル基板７を配置しているので、フレキシブル基板７に急激な振動などが加わってもフレキシブル基板７は保護カバー４４とディスク１との接触を防止できる。
【００８２】
本実施の形態では、保護カバー４４を板金で形成したが、プラスチックなどの樹脂材料等で構成しても良い。
【００８３】
フレキシブル基板７の湾曲部７ｔをディスク１側に突出させることも光ピックアップ装置の高さを薄くできる。すなわち、ドライブ装置において、ディスク１が設けられる面には、からなず、ディスク１と他の部材が接触しないようにスペースが設けられる。光ピックアップ装置の薄型化を検討すると、キャリッジ４１の移動によって生じる湾曲部７ｔをどの位置に持ってくるかが問題になってくる。この湾曲部７ｔを強制的に所定の場所に押し込もうとすると、湾曲部７ｔに大きな応力が係ることになり、それによってその湾曲部７ｔに形成された配線などに断線が生じ、さらに、湾曲部７ｔの応力によって、キャリッジ４１に不要な力が生じることによって、キャリッジ４１の精度良い位置決めに支障を来すことがある。そこで、キャリッジ４１とディスク１の間に形成されるデッドスペースに着眼し、そのデッドスペースに湾曲部７ｔを突出させる構成とすることによって、前述の様に湾曲部７ｔに加わる応力を発生させず、フレキシブル基板７の断線やキャリッジ４１の位置決めなどに支障をきたすことがない。
【００８４】
また、湾曲部７ｔはディスク１の外側に突出する方が好ましい。この様な構成によって、衝撃などによって湾曲部７ｔが仮に振動しても、湾曲部７ｔはディスク１と接触することがない。更にこの湾曲部７ｔのディスク１側に最大限突出している部分とディスク１の縁部との距離は２ｍｍ以上離れていることが好ましい。
【００８５】
また、補強部材６０１としては、フレキシブル基板７の構成材料と同じ材料で構成されたシート等を張り合わせたり、ポリイミドなどの樹脂材料で構成されたシート等を張り合わせても良い。また、補強部材６０１としてシートを張り付けるタイプ以外にもエポキシ樹脂など単に塗布して硬化させて補強部材６０１を構成させることもできる。また、補強部材６０１を用いなくて、フレキシブル基板７の補強部材６０１を設けていた部分を幅広にし、他の部分に切り欠きなどを設けて弾性を小さくすることによって、補強部材６０１を設けなくても同様の効果を得ることができる。
【００８６】
また、フレキシブル基板７は外部基板や外部装置等とキャリッジ４１間の電気的信号のやり取り等を行う。例えば光学ユニット２１，２３を駆動するための電力や、前記光学ユニット２１，２３から出てくる再生信号のやりとり，対物レンズを動かすアクチュエータの電源やその制御信号のやり取り等を行う。フレキシブル基板７に形成される配線の数は、１０〜４０本程度である（好ましくは２０〜３０本）。
【００８７】
次に、フレキシブル基板７の湾曲部７ｔの突出する開口部４４ｔについて説明する。この開口部４４ｔのスピンドルモータ部２側は傾斜しているが、この傾斜角度α（図１３に示す）は７０度〜８０度が好ましい（特に好ましくは７３〜７７度）。この角度に設定することによって、湾曲部７ｔを開口部４４ｔから緩やかに突出させることができるので、キャリッジ４１の急激な移動が発生しても湾曲部７ｔに振動等が発生せず、キャリッジ４１の位置決めなどに悪影響を与えることはない。なお、開口部４４ｔの傾斜している部分は、直線上でなくても良く、例えばディスク１の外周部の曲率に合わせた円弧状としても同様の効果を得ることができる。
【００８８】
次に図１５及び図１６を用いて光ピックアップジュールの外装材の構成について説明する。図１５は本発明の一実施の形態におけるモジュールベースの平面図、図１６は本発明の一実施の形態における保護カバーの平面図である。
【００８９】
モジュールベース５は金属材料で形成された板金で構成されており、薄型化のために多くの穴部が形成されている。モジュールベース５を板金で形成することにより、従来の樹脂で構成されたものと比べて、放熱性が良好で内部に熱がこもらないので、モジュールベース５内に配置される半導体レーザや受光素子等が熱により劣化したり破壊されたりすることがほとんどなくなる。このことは特に高出力の半導体レーザを必要とする高密度ディスクを記録再生するドライブ装置においては特に有用である。また温度や湿度に対して強い耐性を有しているので、非常に高い耐環境性を実現することができる。従って車中等の過酷な環境で用いられるドライブ装置等において有用である。更に同じ強度でも樹脂に比べて肉厚を薄くすることができるので、ノートパソコンや携帯情報端末等に搭載されるドライブ装置の課題とされている薄型化を達成することができる。
【００９０】
更に板金の材料としては、各種金属及びその合金の中でもＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ａｌ等の金属及びその合金材料を用いることができる。そしてこれらの中でも電気亜鉛メッキ鋼板やステンレス、Ｔｉ，Ｍｇ等の合金は軽量で強度も強く放熱性も良好であるので非常に適した材料である。
【００９１】
次にモジュールベース５に数多く設けられている穴部についてそれぞれ説明する。モジュールベース孔５ａはスピンドルモータのベース板金１２の絞り部分を収納する働きを有している。これによりモジュールベース５の底面からスピンドルモータの最上面までの距離を短くすることができ、光ピックアップモジュールを薄く形成することができる。
【００９２】
そしてフィードモータ４７、ピニオンギア４８、シャフトギア５１に対してモジュールベース５の干渉する部分にベース孔５ｂ、５ｃが設けられている。このベース孔５ｂ，５ｃは、フィードモータ４７、ピニオンギア４８、シャフトギア５１ベースの一部を収納することにより、光ピックアップモジュールの全高を低く抑えていているとともに、モータや各ギアで発生する熱を効率よく外部に放出することができるものである。
【００９３】
さらにキャリッジ４１のディスク内外周への移動に対して干渉する部分には孔５ｄを設けている。
【００９４】
この様に多くの穴部を設けるために、上述したがモジュールベース５は金属板金で形成されている。
【００９５】
次に保護カバー４４は金属材料で形成された板金で構成されており、薄型化のために多くの穴部が形成されている。保護カバー４４を板金で形成することにより、従来の樹脂で構成されたものと比べて、放熱性が良好で内部に熱がこもらないので、保護カバー４４で覆われる半導体レーザや受光素子等が熱により劣化したり破壊されたりすることがほとんどなくなる。このことは特に高出力の半導体レーザを必要とする高密度ディスクを記録再生するドライブ装置においては特に有用である。また温度や湿度に対して強い耐性を有しているので、非常に高い耐環境性を実現することができる。従って車中等の過酷な環境で用いられるドライブ装置等において有用である。更に同じ強度でも樹脂に比べて肉厚を薄くすることができるので、ノートパソコンや携帯情報端末等に搭載されるドライブ装置の課題とされている薄型化を達成することができる。
【００９６】
更に板金の材料としては、各種金属及びその合金の中でもＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ａｌ等の金属及びその合金材料を用いることができる。そしてこれらの中でも電気亜鉛メッキ鋼板やステンレス、Ｔｉ，Ｍｇ等の合金は軽量で強度も強く放熱性も良好であるので非常に適した材料である。
【００９７】
ここでは特にモジュールベース５に対する取付を考慮して、バネ性を有するステンレスを用いている。
【００９８】
次に保護カバー４４に数多く設けられている穴部についてそれぞれ説明する。フィードモータ４７、シャフトギア５１及びエンコーダ２１１に対向する位置に孔４４ａ、絞り上げ４４ｂ及び孔４４ｇを設けることで高さ方向のスペースを確保している。孔４４ｃはフレキシブル基板７の逃げ部になっている。以上のような構造により、光ピックアップモジュールの全高を低く抑えていているとともに、モータや各ギアで発生する熱を効率よく外部に放出することができるものである。更には光ピックアップモジュールの軽量化にもつながる。
【００９９】
ここでモジュールベース５と保護カバー４４との取付について説明する。保護カバー４４の周縁部には保護カバー４４のカバー面にほぼ垂直に設けられている複数の突起部４４ｄが形成されている。突起部４４ｄはバネ性を有する板材４４ｅと、板材４４ｅの内側に設けられている突起４４ｆを有している。そしてモジュールベース５の周縁部には複数の突起部４４ｄに対向する位置に突起部４４ｄと嵌合する収納部５ｅが形成されている。更にモジュールベース５の外周形状は、保護カバー４４の内周形状と同じかやや小さめに形成されている。
【０１００】
保護カバー４４とモジュールベース５との取付は、保護カバー４４に設けられている突起部４４ｄをモジュールベース５の周縁部の収納部５ｅ上に位置させる。そして保護カバー４４にモジュールベース５に向けて力を加える。これにより保護カバー４４はその突起部４４ｄの板材４４ｅを外側に撓ませながらモジュールベース５と嵌合していき、最後に突起部４４ｄに設けられた突起４４ｆがモジュールベース５の収納部５ｅと嵌合して固定される。
【０１０１】
ここで保護カバー４４を形成する材料の硬度は、モジュールベース５を形成する材料の硬度よりも大きい方が好ましい。この様に構成することにより、挿入嵌合時に突起４４ｆが破損してしまって収納部５ｅとの嵌合が不充分になり、光ピックアップの動作中に余分な音が発生したり、保護カバー４４が外れてしまうことを防止することができる。
【０１０２】
この様な方法で保護カバー４４とモジュールベース５とを取り付けることにより、取付に際してネジ等の部材を用いないので、部品点数を削減することができるとともにネジ締めの工程等の工程数を削減することができるので生産性の高い、低コストな光ピックアップモジュールを実現することができる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、モジュールベース及び保護カバーに他部品に対する肉ぬすみ、逃げ穴及び板金の部分的な絞り上げを設けることで各部品の特に高さ方向のスペースが確保でき、光ピックアップモジュールの薄型化及び小型化が実現できた。また、モジュールベースおよび保護カバーを金属板金で作成することにより薄肉で樹脂以上の高い剛性を得ることができ、かつ熱伝導率が良いことから放熱性にも非常に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置の正面図
【図２】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置のスピンドルモータ部の詳細正面図
【図３】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置の図２のＡＡ断面図
【図４】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置の詳細正面図
【図５】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置の図４のＢＢ断面図
【図６】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置の図４のＣＣ断面図
【図７】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置のフィード部の詳細正面図
【図８】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置のフィード部の詳細正面図
【図９】本発明の一実施の形態における光ドライブ装置を示す平面図
【図１０】本発明の一実施の形態における光ドライブ装置を示す斜視図
【図１１】本発明の光ピックアップ装置の内部構造を示した図
【図１２】本発明の光ピックアップ装置におけるキャリッジ移動時の動作を示した図
【図１３】本発明の光ピックアップ装置におけるキャリッジ移動時の開口部付近のフレキシブル基板の状態を示した図
【図１４】本発明の光ピックアップ装置におけるフレキシブル基板の補強部材の貼り付け位置を示した図
【図１５】本発明の一実施の形態におけるモジュールベースの平面図
【図１６】本発明の一実施の形態における保護カバーの平面図
【図１７】従来のピックアップモジュールの正面図
【図１８】従来のピックアップモジュールの背面図
【符号の説明】
１ ディスク
２ スピンドルモータ部
３ 光ピックアップ部
４ フィード部
５ モジュールベース
５ａ モジュールベース孔
５ｂ，５ｃ ベース孔
５ｄ 孔
５ｅ 収納部
７ フレキシブル基板
４１ キャリッジ
４４ 保護カバー
４４ａ，４４ｃ，４４ｇ 孔
４４ｂ 絞り上げ
４４ｄ 突起部
４４ｅ 板材
４４ｆ 突起
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度ディスク、コンパクトディスク等の光ディスクにおける記録再生に使用される光ピックアップモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下に従来の高密度記録ディスク及びコンパクトディスクの記録再生時の光ピックアップについて説明する。図１７は従来の光ピックアップモジュールの正面図で、図１８は従来の光ピックアップモジュールの背面図を示したものである。
【０００３】
８０１はモジュールベースでフィード部及びスピンドル部の各機構部品を取り付けるベースとなっており高剛性の樹脂で作られている。８０２は光ディスクを回転させるスピンドルモーター部で自己保持により光ディスクをクランプするディスクチャッキング機構８０３及び光ディスクを載置するターンテーブル８０４から構成されている。８０５は光ディスクに記録再生を行う光ピックアップ部で、キャリッジ８１１を部品取り付けのベースとし、半導体レーザー、立ち上げミラー、コリメーターレンズおよび対物レンズ等を含むアクチュエーター部から構成されている。８０６はピックカバーでアクチュエーター部の保護の働きをし、スナップフィットによりキャリッジ８０８に取り付けられている。８０７はフレシキブル基板で光メモリ装置ドライブ本体のメイン基板に接続されており、光ピックアップモジュールへの情報の伝達及び電力の供給を行う。８０９はフィードモータで、フィードモータ８０９の動力を伝達するためのピニオンギアが圧入等の手段によって取り付けられている。８１１はモータブラケットでフィードモータ８０９が、固定ネジで固定支持されている。８１２はトレインギアでフィードモータ８０９の動力を伝達しかつ回転を減速させるために用いられている。８１３はシャフトギアでリードスクリューシャフト８１４が圧入により取り付けられている。シャフトギア８１３はフィードモータ８０９の動力を伝達しかつ回転を減速させるために用いられている。リードスクリューシャフト８１４はフィードモータ８０９の動力を伝達しかつ回転数を減速させるために用いられている。リードスクリューシャフト８１４には螺旋上に溝が形成され、キャリッジ８０８に取り付けられたラック８１５と噛み合っている。この状態で、フィードモータ８０９を正逆に回転させることによってラック８１５はリードスクリューシャフト８１４上に形成された溝に沿うことで、キャリッジ８０８は光ディスクの外周側と内周側へ移動可能になっている。８１６はスラストスプリングで、リードスクリューシャフト８１４の端部を受け、リードスクリューシャフト８１４長手方向に自由度を持たせている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の光ピックアップモジュールの構成は、モージュールベースが樹脂でできていることから部分的に薄肉にしたり、部品の干渉を避けるための開口部を設けることが強度的に難しく、光ピックアップモジュールの薄型化及び小型化に適していなかった。特に、ノートブック型パーソナルコンピュータ内蔵用の光ディスク装置等に使用される光ピックアップでは高さ方向のスペース確保が非常に重要な課題であった。
【０００５】
また、光ピックアップモジュールには、前記フィードモータ等の機構部品および光学部品など発熱の要因となる部品が配置されており、光ピックアップモジュールの温度上昇が避けられない問題があった。
【０００６】
本発明は前記従来の問題点を解決するもので、ドライブ装置の高さを低くすることができ、放熱効果を向上させることができる光ピックアップモジュールを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の従来の光ピックアップモジュールの問題点を解決するものであり、フィード部およびスピンドル部の機構部品を配置するモジュールベース、モジュールベースにスナップフィットで取り付け機構部品の保護および防塵を行う保護カバーの両者と機構部品との干渉部に対し肉ぬすみ、逃げ穴及び部分的な絞り上げを設けた。また、薄肉で樹脂以上の高い剛性を持たせ、かつ放熱性を良くするためにモジュールベース、保護カバーを金属板金で作成した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、光を記録媒体に導くとともに記録媒体で反射された光を所定の位置に導く光ピックアップ部と、記録媒体の内外周の間を移動可能に光ピックアップ部を駆動するフィード部と、記録媒体を回転可能に保持するスピンドルモータ部と、スピンドルモータ部及び光ピックアップ部に電力を供給するとともに光ピックアップ部から信号を伝達する接続手段と、スピンドルモータ部，光ピックアップ部，前記フィード部を支持する基台と、基台を覆う蓋部材とを有し、基台と蓋部材とを金属板金で形成したことを特徴とする光ピックアップモジュールであって、基台と蓋部材とを金属板金で形成したことにより、放熱性を良好にできる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、光を記録媒体に導くとともに記録媒体で反射された光を所定の位置に導く光ピックアップ部と、光ピックアップ部を搭載して記録媒体の内外周間を移動可能に配置されたキャリッジと、キャリッジを駆動するフィード部と、記録媒体を回転可能に保持するスピンドルモータ部と、スピンドルモータ部及び光ピックアップ部に電力を供給するとともに光ピックアップ部から信号を伝達するフレキシブル基板と、スピンドルモータ部とフィード部とを支持しキャリッジを案内するするガイド部材を有する基台と、基台を覆う蓋部材とを有し、基台と蓋部材とを金属板金で形成しフレキシブル基板をキャリッジと蓋部材との間に配置したことを特徴とする光ピックアップモジュールであって、基台と蓋部材とを金属板金で形成したことにより、放熱性を良好にできるとともに、光ピックアップ装置の高さを薄くすることができ、ひいてはドライブ装置の薄型化を行うことができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の蓋部材は、フレキシブル基板が湾曲する部分と対応する位置に開口部を設け、開口部のスピンドルモータ部側をキャリッジの移動方向に対して傾斜させるとともに、フレキシブル基板を蓋部材から突出可能に配置したことを特徴とする光ピックアップモジュールであって、基台と蓋部材とを金属板金で形成したことにより、放熱性を良好にできるとともに、光ピックアップ装置の高さを薄くすることができ、ひいてはドライブ装置の薄型化を行うことができる。さらに、湾曲部を開口部から緩やかに突出させることができるので、キャリッジの急激な移動が発生しても湾曲部に振動等が発生せず、キャリッジの位置決めなどに悪影響を与えることはない。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３記載の基台と蓋部材とにおいて、フィード部とスピンドル部とに対応する位置にそれぞれ切り欠き（穴部）を設けるとともに、蓋部材の周縁部に複数の突起部を形成し、突起部と対向する基台の位置に収納部を形成し、蓋部材は突起部を収納部に嵌合させて基台に固定することを特徴とする光ピックアップモジュールであって、基台と蓋部材とを金属板金で形成したことにより、放熱性を良好にできるとともに、光ピックアップ装置の高さを薄くすることができ、ひいてはドライブ装置の薄型化を行うことができる。さらに、湾曲部を開口部から緩やかに突出させることができるので、キャリッジの急激な移動が発生しても湾曲部に振動等が発生せず、キャリッジの位置決めなどに悪影響を与えることはない。また、基台に設けられた収納部と、蓋部材に設けられた突起部とを嵌合させて、基台と蓋部材との取り付けを行うことにより、取り付けネジ等を不要にできるので、生産性を向上させることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１に記載の光ピックアップモジュールを使用したことを特徴とする光ディスク装置であって、光ディスク装置の薄型化を行うことができる。
【００１３】
本発明の構成によれば、基台と蓋部材とを金属板金で形成したことにより放熱性を良好にでき、フィード部及びスピンドル部と基台が対向する面とフィード部及びスピンドル部と蓋部材が対向する面において基台及び蓋部材の厚みが薄くなっていることにより、光ピックアップモジュールの厚さを薄くすることができるとともに、フィード部及びスピンドル部から放出される熱を効率よく発散させることができ、基台及び蓋部材に切り欠きが設けられていることにより特に顕著に光ピックアップモジュールの厚さを薄くすることができ、基台と蓋部材とをＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ａｌの少なくとも１を含む金属材料若しくはそれらの合金材料で形成したことにより放熱性及び剛性を高くでき、更に光ピックアップモジュールの軽量化を図ることができ、加えて、基台を形成する材料の硬度を蓋部材を形成する材料の硬度と同等か小さくしたことにより取り付け時の蓋部材の破損を防止することができる。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態における光ピックアップ装置を示す図である。図１において、１はディスクで、本実施の形態においてはディスク１として、デジタルビデオディスク（以下ＤＶＤと略す）等の高密度ディスク１ａまたはコンパクトディスク（以下ＣＤと略す）等の低密度ディスク１ｂを用いている。ここで高密度ディスク１ａとしては例えば、記録層を有する基板を２つ用意し、その２つの基板を張り合わせた構成のディスク等である。２はディスク１を回転させるスピンドルモータ部で後で詳述するが、ディスク１をクランプする機構も有する。３はディスク１に記録再生を行う光ピックアップ部で後で詳述する。４は光ピックアップ部３をディスク１を内周及び外周に移させるフィード部である。５はスピンドルモータ部及び光ピックアップ部及びフィード部を搭載するモジュールベースである。６、７はスピンドルモータ及び光ピックアップ部に電力を供給するフレキシブル基板である。
【００１５】
以下、図２に本発明の実施の形態における光ピックアップ装置のスピンドルモータ部の詳細正面図、図３に同図２のＡＡ断面図、図４に同詳細正面図、図５に同図４のＢＢ断面図、図６に同図４のＣＣ断面図を示す。
【００１６】
図２〜図３において、８はディスク１を精度良く位置決めする円盤状のターンテーブル、９はリング状の永久磁石で、永久磁石９は円周上にＮ磁極及びＳ磁極をそれぞれ交互に形成している。例えば、４つのＮ磁極の間にそれぞれＳ磁極を配置し、しかも各磁極間の角度はおよそ４５度間隔で配置される。この場合、磁極としては８つで構成される。本実施の形態の場合、磁極数は８としたが、４〜１６の範囲で構成する事が好ましい。磁極数が３以下であると、安定した回転を得ることができず、磁極数が１３以上であると、着磁したときの磁力が小さくなりすぎて、やはり安定した回転は得る事は難しい。
【００１７】
１０は板金で、板金１０は永久磁石９のヨークとして用いられる。また、板金１０はターンテーブル８に接着または一体成形等の手段で固定されている。この時板金１０の代わりに、強磁性材料で構成された板状体を用いても良い。なお、本実施の形態の場合、永久磁石９の磁力を大きくするために、板金１０を設けたが、それほど永久磁石９の磁力を必要としない場合には、板金１０は設けなくても良い。
【００１８】
更に、永久磁石９と板金１０を一体に形成しても良いし、ターンテーブル８，永久磁石９，板金１０を一体に形成しても良い。このように３部材を一体にする事によって、部材の小型化を行うことができ、装置の薄型化を行うことができる。
【００１９】
１１は複数のコイル群を環状に配置して構成されたスピンドルコイルで、スピンドルコイル１１は永久磁石９に対向し、かつ永久磁石９の磁極数と異なる数のコイルで構成されている。この時、永久磁石９の磁極数よりもコイルの数を少なくすることが好ましい。また、コイル群それぞれは、略三角形状をなしており、しかも対向しているコイル同士は、直列に接続されている。本実施の形態の場合、永久磁石９の磁極数を８としているので、６つコイルを環状に配置することによって、スピンドルコイル１１を構成している。なお、本実施の形態では、６つのコイルを環状に配置したが、４〜１２の範囲で構成する事が好ましい。
【００２０】
１２は永久磁石９の対向ヨークとして使用されるベース板金で、中央付近に一部テーパ面を有する絞りを設けている。また、絞りの部分にメタルハウジング１３がカシメ等の手段で固定されており、しかもメタルハウジング１３はベース板金１２に対して垂直に立てられている。この時、ベース板金１２は板金で構成したが、強磁性材料からなる板状体で構成したも良い。なお、ベース板金１２状には図示していないフレキシブルプリント基板を介してスピンドルコイル１１が配設されている。この図示していないフレキシブルプリント基板は、所定の配線構造を有しており、この配線とスピンドルコイル１１は電気的に接続され、スピンドルコイル１１にターンテーブル８が回転するように電流が流される。
【００２１】
１４は含浸メタルで、含浸メタル１４はメタルハウジング１３の内部に厚入等の手段で固定されている。含浸メタル１４は小型で非常に潤滑性がよく、しかも低摩擦であるので、特に薄型のドライブには好適に用いられる。本実施の形態では、メタルハウジング１３の内部の両端部にそれぞれ含浸メタル１４を配置したが、使用環境などを考慮して少なくとも一つの含浸メタルや３つ以上の含浸メタルをメタルハウジング１３内に配置してもよい。更に、本実施の形態では、含浸メタルを用いたが、他の軸受けを用いても良い。
【００２２】
１５はスピンドルシャフトで、スピンドルシャフト１５は、端面が球面上で、他端面がターンテーブル８に厚入固定されている。
【００２３】
１６はディスク１をクランプする変形ボールで、変形ボール１６はクランプバネ１７によって常にディスク１の外周方向に付勢されている。この付勢力によってディスク１は常にターンテーブル８側に応圧ｇａかかりクランプする機構になっている。また、ディスク１を取り外す際には変形ボール１６はクランプバネ１７をディスク１の内周側に圧縮させながら取り外す様になっている。
【００２４】
モジュールベース５にはベース板金１２の絞り部分が挿入される略円形状のモジュールベース孔５ａが形成されており、ベース板金１２は、モジュールベース孔５ａの範囲内においてモジュールベース孔５ａ内でタンジェンシャル及びラジアル方向にスキューできるようになっている。つまり、製造時にスピンドルシャフト１５をモジュールベース５に対して所定の角度で立設するように構成されている。この様に構成することによって、ディスク１をタンジェンシャル及びラジアル方向にスキューできる様になる機構である。すなわち、以上の様な調整を行うことによって、ディスク１と光ピックアップの距離をほぼ一定にすることができ、良好な再生を行うことができる。
【００２５】
１８はスキューバネ、１９はスキューバネ１８が挿入されているとともに、ベース板金５を貫通し、モジュールベース５に固定された固定ネジである。スキューバネ１８はモジュールベース５とともにベース板金１２を挟むよう固定ネジ１９に固定されており、しかもスキューバネ１８はベース板金１２をモジュールベース５に付勢している。
【００２６】
２０ａ，２０ｂはベース板金１２をモジュールベース５に対してラジアル方向及びタンジェンシャル方向にスキューさせるための調整ネジで、この調整ネジを締めたり緩めたりすることでスキュー調整を行う。この調整ネジ２０ａ，２０ｂはそれぞれモジュールベース５を貫通し、ベース板金１２にねじ込まれている。スキュー調整は、まず、固定ネジ１９にスキューバネ１８を挿入し、そして固定ネジ１９をベース板金１２を貫通させて、固定ネジ１９をモジュールベース５に固定する。この様に構成する事によって、前述の様に、スキューバネ１８はベース板金１２をモジュールベース５側に付勢する。次に調整ネジ２０ａ，２０ｂを回転させる事によって、モジュールベース５に対して板金ベース１２をラジアル方向及びタンジェンシャル方向のスキューを調整する。この時、固定ネジ１９でベース板金１２はモジュールベース５に固定されているので、調整ネジ２０ａ，２０ｂを回転させることによって、ベース板金１２は変位しないように思えるが、ベース板金１２はスキューバネ１８でモジュールベース５側に付勢されているだけであるので、ベース板金１２は多少の範囲内では変位することができる。
【００２７】
以下本発明の光ピックアップの光学系について、高密度ディスク１ａとしてＤＶＤを、低密度ディスク１ｂとしてＣＤとを例に挙げて、種類の異なる複数のディスクを再生可能な光ピックアップについて説明する。
【００２８】
図４〜図６において、２１は光学ユニットで、光学ユニット２１は、高密度ディスク１ａの再生を行う波長６３５〜６５０ｎｍのレーザ光２２を出射する半導体レーザと、高密度ディスク１ａからの反射光を検出器に導く回折格子（図示せず）と、その回折格子からの光を受光する複数の受光素子とを備えた光検出器（図示せず）とを一体に構成したものである。
【００２９】
２３もまた光学ユニットで、光学ユニット２３は、低密度ディスク１ｂの再生を行う波長７８０ｎｍのレーザ光２４を出射する半導体レーザと、レーザ光２４から３ビームを生成する回折格子と、低密度ディスク１ｂからの反射光を検出器に導く回折格子（図示せず）と、その回折格子からの光を受光する複数の受光素子を備えた光検出器（図示せず）とを一体に構成したものである。
【００３０】
このように一体化された光学ユニット２１及び光学ユニット２３を光ピックアップに用いることにより、今まで各光学部材ごとに行っていた光軸調整等をユニット単位で行えるようになるので、調整に要する工程数及び時間を大幅に削減する事ができる。更に小さな光学部材の一つ一つを調整するのとは異なり、ユニット単位で調整できるので、調整時のハンドリング性が大幅に向上し、より正確な取り付けが行えるようになるとともに取り付け時の位置ズレの発生も大きく減少させることができる。
【００３１】
また各半導体レーザに対して１つの光学ユニットとしたことにより、各光学ユニット中において各半導体レーザに応じた最適な配置を行え、更に再生するディスクに適応した最適なフォーカス・トラッキングを行えるように各ユニットごとに形状の異なる別々の回折格子を設けることができ、加えて検出手段についてもディスクごとに最適な方法として用いられるＲＦ信号及びフォーカス・トラッキング信号を形成することができる形状に予め形成することができるので、非常に高精度で信号の検知及びピックアップの制御を行うことができる性能の良い光ディスク装置を実現することができる。
【００３２】
そして光学ユニット２１から出射されるレーザ光２２の光軸と、光学ユニット２３から出射されるレーザ光２４の光軸とは互いにほぼ直交するように配置される。そしてレーザ光２２をほぼ反射するとともにレーザ光２４をほぼ透過するビームスプリッタ２５の中心を前記光学ユニット２１からのレーザ光２２の光軸と光学ユニット２３からのレーザ光２４の光軸との交点を含む平面に配置し、異なる位置から出射された光をほぼ同一の光軸上に導くように構成されている。
【００３３】
このようにな異なる位置に配置された半導体レーザからの光を略同一光軸上に導くことにより、同一光軸上に導かれた後の光学部材を共有することができるので、対物レンズ等の光学部材の部品点数を削減することができ、生産性の向上及び生産コストの低減を図ることができる。また光路を共有するようにしたことにより、各半導体レーザから出射された光に発生する収差等の光学特性を悪化させる要因もほぼ共通に存在することになるので、各半導体レーザから出射されたそれぞれの光が対物レンズ２９に入射する前に有している収差等の大きさををほぼ同等にすることができる。従って１つの対物レンズ２９で複数の半導体レーザからの光をより容易にディスク１に収束させることができるようになる。
【００３４】
更にビームスプリッタ２５の光出射面２５ａ側には波長フィルタ２６が配置されている。この波長フィルタ２６は、何れの波長の光も透過する透過領域と特定の波長の光を遮蔽する選択透過領域とを有している。特に本実施の形態においては透過領域は、高密度ディスクに照射されるレーザ光２２も低密度ディスクに照射されるレーザ光２４も何れも透過させる領域であり、選択透過領域は高密度ディスク１ａに照射されるレーザ光２２をほぼ透過して、低密度ディスク１ｂに照射されるレーザ光２４をほとんど透過しないもので、選択透過領域の形状は低密度ディスク２４に照射されるレーザ光２４が対物レンズ２９に入射する際に要求される形状を実現できるように形成されている。本実施の形態においては、具体的には対物レンズの開口数が０．４３〜０．４５となるように形成されている。
【００３５】
この波長フィルタ２６は、誘電体材料を用いて形成されており、高い屈折率を有する誘電体材料と低い屈折率を有する誘電体材料とを交互に組み合わせて、ビームスプリッタ２５と別部材で形成する場合には、光学ガラス等のベース材料に形成されていることが多い。そしてビームスプリッタ２５の光出射面２５ａには接着等の手段によって固定されている。またビームスプリッタ２５に予め形成しておくことも考えられ、その場合にはビームスプリッタ２５の光出射面２５ａを有するプリズムを形成する前の基板の段階において、その基板の光出射面２５ａとなる面にスパッタリングや蒸着等の方法により予め誘電体膜を直接形成する。
【００３６】
特に予め形成していた場合には光学部材の取り付け工程を減少させることができるので生産性の高い光ピックアップとすることができるとともに、波長フィルタ２６をビームスプリッタ２５に設ける際に形成される接着層の存在による光学特性の劣化を抑制することができるので、特に良好な光学特性を実現することができる。
【００３７】
尚波長フィルタ２６の配置位置はビームスプリッタ２５と対物レンズ２９の間にあれば何処に配置しても目的の効果は得ることができる。
【００３８】
波長フィルタ２６を通過したレーザ光２２及びレーザ光２４は、必要に応じて設けられるコリメータレンズ２７に入射し、発散光をより発散度の小さな光若しくは略平行光にされて、立ち上げミラー２８によって光軸方向を変化させられ、対物レンズ２９によりディスク１に集光される。ここで対物レンズ２９は、レーザ光２２が入射した場合にはその光を高密度ディスク１ａの記録面に集光し、レーザ光２４が入射した場合にはその光を低密度ディスク１ｂの記録面に集光するように形成されている。本実施の形態において対物レンズ２９は、波長６３５〜６５０ｎｍの波長を有するレーザ光２２を基板厚み０．６ｍｍで形成されているＤＶＤの記録面に集光するように開口数０．６となるように設定されており、これによりレーザ光２２は約１μｍ程度に集光させる。またこの対物レンズ２９により、波長フィルタ２６を透過した波長が略７８０ｎｍのレーザ光２４は、基板厚さ１．２ｍｍで形成されているＣＤの記録面に集光するように設定されており、これによりレーザ光２４は約１．２〜１．５μｍ程度に集光される。
【００３９】
この様に波長フィルタ２６と対物レンズ２９とを組み合わせて用いることにより、対物レンズ２９での入射光の形状を最適化して、それぞれのディスク１に応じた集光位置と集光スポットの大きさを実現することができるので、複数の半導体レーザの光を一つの対物レンズを用いて、種類の異なるディスク１上に集光することが可能となる。
【００４０】
光学ユニット２１の配置は、ユニットに設けられた高密度ディスク１ａの再生に供される半導体レーザの位置が、コリメータレンズ２７通過後に略平行光となるように設置され、光学ユニット２３の配置は、波長７８０ｎｍのレーザ光源が前記波長６３５〜６５０ｎｍの半導体レーザよりも対物レンズ２９に近くなる位置に配置する。例えば波長６３５〜６５０ｎｍおよび波長７８０ｎｍの半導体レーザと対物レンズ２９の空気長での光路距離をそれぞれＬ１、Ｌ２とすると、０．５５≦Ｌ２／Ｌ１≦０．７５の範囲に波長７８０ｎｍの半導体レーザ搭載の光学ユニット２３の配置を設定する。
【００４１】
このような範囲に半導体レーザを配置することにより、対物レンズ２９入射時にレーザ光２２とレーザ光２４とに発生している収差量を共に許容限界値以下とすることができるので、双方の光について良好な光学特性を得ることができ、高密度ディスク１ａについても低密度ディスク１ｂについても良好な記録・再生特性を実現することができるので好ましい構成である。
【００４２】
ここで、図示していないが光学ユニット２１の回折格子は３分割された領域、光学ユニット２３の回折格子は２分割領域よりなる。また光学ユニット２１は中心に４分割受光素子が配置され、その両側に受光素子を設けた構成の光検出器、光学ユニット２３は５分割受光素子からなる光検出器で構成されている。また、光学ユニット２１内の半導体レーザの方向は、レーザ光２２のファーフィールドパターンの長軸方向が高密度ディスク１のラジアル方向と平行になるように取り付けてある。これにより隣接するピットとの間に発生するクロストークを効率良く防止することができる。また光学ユニット２３の向きはトラッキング方法として３ビーム法を用いる場合には、その３ビームがディスク１のラジアル方向と略直交するように配置してある。
【００４３】
本実施の形態で光学系に存在している２つの半導体レーザのいずれを発光させるかは、記録・再生するディスク１が高密度ディスク１ａであるか低密度ディスク１ｂであるかに応じて切り換える。即ち高密度ディスク１ａがディスク１として載置された場合には光学ユニット２１に設けられている半導体レーザを動作させてレーザ光２２を照射し、低密度ディスク１ｂがディスク１として載置された場合には光学ユニット２３に設けられている半導体レーザを動作させてレーザ光２４を照射する。
【００４４】
次に記録密度及び基板厚さの異なる光ディスクにおける再生動作について、特に基板厚み０．６ｍｍのＤＶＤと基板厚み１．２ｍｍのＣＤを再生する場合の動作についてそれぞれ説明する。
【００４５】
厚み０．６ｍｍの高密度ディスク１ａの信号を再生する場合、光学ユニット２１に設けられている半導体レーザからの波長６３５〜６５０ｎｍのレーザ光２２は回折格子を透過し、ビームスプリッタ２５で反射された後、波長フィルタ２６、コリメータレンズ２７、立ち上げミラー２８を透過し対物レンズ２９へ入射する。対物レンズ２９に入射したレーザ光２２は対物レンズ２９の集光作用で高密度ディスク１ａの記録面（基板表面から略０．６ｍｍに位置する）に結像される。高密度ディスク１ａからの反射光は再び対物レンズ２９、立ち上げミラー２８、コリメータレンズ２７、波長フィルタ２６を透過し、ビームスプリッタ２５で反射された後、回折格子に入射する。回折格子に入射した光は回折格子の３分割領域でそれぞれ回折され、光検出器に到達する。以上の動作において、ＲＦ信号は６分割受光素子で検出される電流出力を電圧信号に変換した総和より検出し、フォーカス誤差信号は回折格子の半円領域からの１次回折光を用いる、いはゆるホログラムフーコー法で検出する。トラッキング誤差信号は、回折格子の２分割領域の各々の１次回折光による電圧出力をそれぞれコンパレーターでディジタル波形に変換し、それらの位相差に応じたパルスを積分回路を通してアナログ波形に変換することで検出する。
【００４６】
低密度ディスク１ｂの信号を再生する場合、特にトラッキングエラー信号を３ビーム法で行う場合には、光学ユニット２３に設けられている半導体レーザからの波長略７８０ｎｍのレーザ光２４が回折格子（図示せず）で３ビームに分離され回折格子を透過し、ビームスプリッタ２５を透過し、波長フィルタ２６の中心部分の略円形状部分を透過した後、コリメータレンズ２７、立ち上げミラー２８、対物レンズ２９へ入射し対物レンズ２９の集光作用で低密度ディスク１ｂの記録面（基板表面から略１．２ｍｍに位置する）に結像する。
【００４７】
低密度ディスク１ｂからの反射光は再び対物レンズ２９、立ち上げミラー２８、コリメータレンズ２７、波長フィルタ２６の中心部分の略円形状部分、ビームスプリッタ２５を透過し、回折格子に入射する。回折格子に入射した光は回折され、光検出器に到達し信号を検出する。ＲＦ信号は５分割受光素子で検出される電流出力を電圧信号に変換した総和より検出し、フォーカス誤差信号は回折格子の半分の領域からの１次回折光を用いるいはゆるホログラムフーコー法で検出する。トラッキング誤差信号は、３ビーム法で検出する。
【００４８】
以上が本実施の形態で用いた方法であるが、これに限定されるものではなくＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号のいずれについても既に知られている方法を用いることも可能である。
【００４９】
また本実施の形態においては半導体レーザを２つ用いた場合について説明してきたが、例えば高密度ディスク・中密度ディスク・低密度ディスクのように３つ以上の種類の異なる複数のディスクを再生する場合には、３つ以上配置する場合も考えられる。その場合にはそれぞれの半導体レーザごとに光学ユニットを形成しても良いし、複数の半導体レーザを２つの光学ユニットに割り振るようにしても良い。またこの場合波長フィルタ２６は透過領域と選択透過領域に加えて更にそれぞれの半導体レーザの波長に対応した第二・第三の選択透過領域を有していることが好ましい。
【００５０】
また使用する半導体レーザの波長は本実施の形態においては、ＤＶＤとＣＤを考えて６３５〜６５０ｎｍのものと７８０ｎｍのものを用いていたが、例えば４００〜４３０ｎｍと６３５〜６５０ｎｍとしても良く、更に７８０ｎｍ、６３５〜６５０ｎｍ、４００〜４３０ｎｍの３つとしてもよく、更に必要に応じて増やすこともできる。
【００５１】
また光学ユニット２１と光学ユニット２３の配置は、前記０．５５≦Ｌ２／Ｌ１≦０．７５の範囲を満足した条件で交換してもよい。更に、ビームスプリッタ２５の代わりに波長６３５〜６５０ｎｍのレーザ光２２のｓ偏向成分は反射し、波長７８０ｎｍのレーザ光２４のｐ偏向成分を透過する偏向ビームスプリッタを用いてもよい。また光学ユニット２１のレーザ光波長は、高密度ディスクの録再に対応した短波長レーザ光に変更してもよい。
【００５２】
３０は光学ユニット２１内の半導体レーザのレーザ光量を調節するためのボリュームであり、３１は光学ユニット２３内の半導体レーザのレーザ光量を調節するためのボリュームである。この各々のボリューム３０、３１は逆に、ボリューム３０側を光学ユニット２３内の半導体レーザのレーザ光量を調節するためのボリュームにし、ボリューム３１側を光学ユニット２１内の半導体レーザのレーザ光量を調節するためのボリュームにしてもよい。また、ボリューム３０、３１は光学ユニット２１と２３の配置された面とは異なる面でかつ同一面上に配設されている。
【００５３】
次に対物レンズ２９を駆動するアクチュエータ等について説明する。
３３は対物レンズ保持筒で、対物レンズ２９は接着等の手段によって対物レンズ保持筒３３に固定している。３４は対物レンズ２９側にＮ極に着磁された永久磁石で、３５は永久磁石３４のヨークである。３６は対物レンズ保持筒３３をフォーカス方向に駆動するためのフォーカスコイルで、３７は対物レンズ２９をトラッキング方向に駆動するためのトラッキングコイルである。この各々のコイル３６及び３７は接着等の手段によって対物レンズ保持筒３３に固定されている。この永久磁石３４とフォーカスコイル３６及びトラッキングコイル３７に流す電流の大きさと方向で、ディスク１に対してフォーカス方向及びトラッキング方向に常に追従できるようになっている。３８はフォーカスコイル３６及びトラッキングコイル３７に電力を供給する中継基板で、対物レンズ保持筒３３をワイヤ３９で中立位置に保持するためにも使用されている。ワイヤ３９の一端は中継基板３８に半田付け等の手段によって固定され、他端をサスペンションホルダー４０の一端に接着等の手段によって固定されたフレキシブル基板上に半田付け等の手段によって固定されている。４１はキャリッジで、対物レンズ２９に対して光学ユニット２３側にスクリューシャフト４２、反対側にガイドシャフト４３が構成され、キャリッジ４１はスクリューシャフト４２及びガイドシャフト４３上をディスク１の内周から外周に移動できるようになっている。
【００５４】
図１及び図６において、光学ユニット２１、２３及び重畳回路３２、フォーカスコイル３６、トラッキングコイル３７に電力を供給するためのフレキシブル基板７の引き回し状態は、キャリッジ４１と保護カバー４４間で、かつディスク１の外周方向にキャリッジ４１から出され、ディスク１側に腕曲を持たせる用に引き回されて再度キャリッジ４１と保護カバー４４間を通過し、固定ブロック４５とスラストバネ４６によって固定され、モジュールベース５から外部に出されている。ここで、フレキシブル基板７にはキャリッジ４１以降引き回された部分において湾曲しない部分に補強板を接着等の手段によって固定され、保護カバーのキャリッジ４１側面に密着し、キャリッジ４１側に垂れるようなことがないようにしている。また、フレキシブル基板７の補強板は、光ピックアップ３がディスク１の最外径位置に行ったときでも、キャリッジ４１から補強板の先端が外れず、常にオーバラップしているようになっている。
【００５５】
次にフィード部４について図７を用いて詳細に説明する。
４７はフィードモータで、フィードモータ４７の回転軸は両軸になっており、一方にはフィードモーター４７の動力を伝達するためのピニオンギア４８、他端にはフィードモータ４７の回転制御を行うため円周方向にスリットを切ったエンコーダ２１１が圧入等の手段によって取り付けられている。
【００５６】
２１２はモータブラケットで、モータブラケット２１２にはフィードモータ４７が固定ネジ２本で固定支持されている。
【００５７】
５０はトレインギアで、トレインギア５０はフィードモータ４７の動力を伝達しかつ回転を減速させるために用いられている。
【００５８】
２１４はトレインシャフトで、トレインシャフト２１４は、モーターブラケット２１２に圧入等の手段により取り付けられており、トレインギア５０の回転軸になっている。また、トレインシャフト２１４の先端部はカットワッシャー２１５が取り付けられるよう段付きの溝が設けられトレインギア２１４の抜け止めになっている。
【００５９】
５１はシャフトギアで、シャフトギア５１はスクリューシャフト４２が圧入により取り付けられている。シャフトギア５１はフィードモータ４７の動力を伝達しかつ回転を減速させるために用いられている。
【００６０】
スクリューシャフト４２はフィードモータ４７の動力を伝達しかつ回転数を減速させるために用いられている。スクリューシャフト４２には螺旋上に溝が形成され、キャリッジ４１にラックスプリング２１８を介して取り付けられたラック５２と噛み合っている。この状態で、フィードモータ４７を正逆に回転させることによってラック５２はスクリューシャフト４２上に形成された溝に沿うことで、キャリッジ４１はディスクの外周側と内周側へ移動可能になっている。
【００６１】
２２１はスラストスプリングで、スラストスプリング２２１はスクリューシャフト４２の端部を受け、スクリューシャフト４２長手方向に自由度を持たせている。
【００６２】
２２２はフォトインタラプタで、基板２２３に半田で取り付けてあり、エンコーダー２１１のスリットによるＬＥＤ光の受光の有無によりフィードモータ４７の回転数を検知する。その情報をドライブ基板にフィードバックし光ピックアップの記録再生の情報と加味してフィードモータ４７の回転数を制御し、ひいてはキャリッジ４１の位置を制御する。
【００６３】
次にフィード部４について他の例を図８を用いて説明する。
図８に記載されている符号において図７の符号と同じものは同一の構成機能等を有する。図７に示されるフィード部は、回転検出手段として、エンコーダ２１１とフォトインタラプタ２２２を用いたが、図８に示すものは磁気的な検出手段を設けた。
【００６４】
図８において、２２４はフィードモータ９のピニオンギア４８が設けられた側と反対側の回転軸に圧入等によって取り付けられたロータリーマグネットで、ロータリーマグネット２２４はフィードモーター９の回転制御を行うためのＮ極とＳ極を円周方向に多分割配置されている。
【００６５】
２２５はホール素子で、基板２２６に半田で取り付けてあり、ロータリーマグネット２２４の磁力を検出することによりフィードモータ４７の回転数を感知する。その情報をドライブ基板にフィードバックし光ピックアップの記録再生の情報と加味してフィードモータ４７の回転数を制御し、ひいてはキャリッジの位置を制御する。
【００６６】
以上の様にフィード部４を構成する事によって、キャリッジ４１を移動させるための動力源となるフィードモータ４７の回転軸が両軸になっており、一方に動力を伝達するためのピニオンギア４８、他端にフィードモータ４７の回転制御を行うエンコーダ２１１またはロータリーマグネット２２４が設けられていることにより、フィードモータ４７部品配置の自由度が高まり光ピックアップの小型化が可能になる。また、モーター部品（ピニオンギア４８等のギア類など）を均等位置に配置することが可能なため、フィードモータ４７に取り付けられた部品（ギアなど）のわずかな質量バランスのズレによって発生する振動が増大されるのを抑えることができる。さらにフィードモータ４７にエンコーダ２２２およびロータリーマグネット２２４を取り付けたユニット状態でモーターブラケット２１２への取り付けが可能なため生産性にも優れている。
【００６７】
また、以上の様な構成によって、モジュールベース５の投影面積を小さくすることができ、制御関係等の基板の面積を広くとれることができる。
【００６８】
次に、このモジュールベース５の投影面積について説明する。
図９及び図１０はそれぞれ本発明の一実施の形態における光ドライブ装置を示す平面図及び斜視図である。
【００６９】
図９において、５はモジュールベースで、モジュールベース５は図１〜図８に示したものと同じである。３００，３０１は基板で、この基板３００，３０１には、制御関係や他の装置との電気的接続を行う回路が形成されている。この基板３００，３０１には集積回路やチップ部品等が載置されており、前述の回路等を構成している。光ドライブ装置４００では、前述の図示していない駆動装置によって、光ドライブ装置４００のケース４０１から、前述のモジュールベース５，基板３００，３０１をそれぞれ搭載したスライダー部材を外部に露出したり、前記スライダー部材をケース４０１内に収納したりする。４０２はスライダー部材の出し入れを行うスイッチである。このスイッチ４０２を押すことによって、スライダー部材を外部に露出させ、再度スイッチ４０２を押すことによって、スライダー部材をケース４０１内に収納する。
【００７０】
光ドライブ装置４００は、薄型化が求められており、図９、図１０に示すＷ３は１１ｍｍ〜１３．５ｍｍ（好ましくは１２．７ｍｍ）に設定される。光ドライブ装置４００の高さを前述の様に設定する事によって、ノートブックパソコン等に搭載が可能となる。
【００７１】
この様に光ドライブ装置４００において、薄型化が求められてくると、図９に示す様に、モジュールベース５と基板３００，３０１は積層状態にすることはできない。すなわち、モジュールベース５の上方や下方に基板３００，３０１を配置することはできない。従って、図９に示す様にモジュールベース５の側方に配置されるようになる。この様に基板３００，３０１をモジュールベース５の側方配置すると、モジュールベース５の投影面積Ｓ１（図９で示すモジュールベース５の斜線部の面積）が非常に重要になってくる。この投影面積Ｓ１が大きいと、基板３００，３０１の面積が小さくなってしまい下記の様な問題点が発生する。（１）基板３００，３０１上に形成される回路設計に制限が加えられることにな
りが回路形成が非常に困難になる。
（２）基板３００，３０１上に集積回路（ＩＣやＬＳＩ等）やチップ抵抗等を密集して載置しなければならないので、各部品から放出される熱がうまく外部に逃げず、誤動作の原因となる。
【００７２】
そこで、モジュールベース５の投影面積Ｓ１について詳細に検討すると、ケース４０１の投影面積Ｓ２はＷ１×Ｗ２で表され、Ｗ１とＷ２はほぼ１２２ｍｍ〜１４０ｍｍであるので、Ｓ２＝１４８８４ｍｍ２〜１９６００ｍｍ２である。この様な状況下で、上記２つの問題点を解決するためには、投影面積Ｓ１は４０００ｍｍ２〜６０００ｍｍ２（好ましくは４５００ｍｍ２〜５５００ｍｍ２であり、更に好ましくは４８００ｍｍ２〜５２００ｍｍ２）にすることが重要であることがわかった。投影面積Ｓ１が４０００ｍｍ２以下であると、
・モジュールベース５に搭載されるディスク１を回転させるモータ駆動系が小さくなり、十分にディスク１を高速にしかも安定して回転することができない。
【００７３】
すなわち図３に示すスピンドルコイル１１及び永久磁石９の大きさが小さくなり、高速回転ができなくなることがあり、しかも永久磁石９に構成される磁極
数が少なくなり、安定した回転を得ることができなくなる。
・また、図７及び図８に示す様にフィードモータ４７を小さくしなければならず、キャリッジ４１の高速移動をさせることができないので、ディスク１の所定に位置にキャリッジ４１を移動させることができなくなるので、高速読み出し
等を行うことは難しい。
・更に、光学ユニット２２，２３の配置間隔も非常に狭くなり、十分な熱放出を行うことができにくくなるので、光学ユニット２２，２３から安定した光放出
を行うことができない。
等の問題が生じる。
【００７４】
また、投影面積Ｓ１が６０００ｍｍ２を超えると、前述の課題（１）（２）が発生する。
【００７５】
また、投射面積Ｓ１と投射面積Ｓ２の比Ｓ１：Ｓ２＝１：２．７〜４．９にする事が上記課題を解決する一つの見方である。
【００７６】
更に図７、図８の様にフィードモータ４７を両軸にすることによって、図９で示すモジュールベース５の点線部分の投影面積を削除することができる。
【００７７】
次にフレキシブル基板７について図１１〜図１４を用いて詳細に説明する。
図１１は本発明の光ピックアップ装置の内部構造を示した図である。図１１において３は光ピックアップ部、４１はキャリッジ、５はモジュールベース、２はスピンドルモータ部、７はフレキシブル基板、４２はスクリューシャフト、２２１はスラストバネ、５２はラック、４８はピニオンギア、５０はトレインギア、２１２はモータブラケット、４３はガイドシャフト、４７はフィードモーター、１はディスク、４４は保護カバーで、これらは図１〜図１０に示すものとほぼ同じである。また、６０３はバネ取り付け台である。
【００７８】
なお、保護カバー４４は板金などで構成される。
上記のモジュールベース５はこの光ピックアップ装置全体を支持する。スピンドルモータ部２はディスク１をその回転中心で精度良く位置決めし、このディスク１を自己保持するターンテーブルとこれらを回転させるスピンドルモーターとユニットとなっており、ディスク１を必要に応じた速度で回転させるものである。フィードモータ４７はそれ自身も固定しているモータブラケット２１２のギア列（ピニオンギア４８及びトレインギア５０等）を介してスクリューシャフト４２を駆動する。スラストバネ２２１はスクリューシャフト４２を片側方向に押さえることでスクリューシャフト４２を安定させている。バネ取り付け台６０３はスラストバネ２２１とフレキシブル基板７を位置決めし、ネジなどの締結手段によって両者をモジュールベース５に固定する。スクリューシャフト４２には螺旋状に溝が形成されており、キャリッジ４１に板バネを介して付けられたラック５２と噛み合っている。この状態で、フィードモータ４７を正逆に回転させることによってラック５２はスクリューシャフト４２上に形成された溝に沿って動き、キャリッジ４１をディスク１の外周側と内周側に移動させる。フレキシブル基板７は制御基板からの駆動電力や制御信号等の電気信号を光ピックアップに伝え、光ピックアップが読み取ったディスク１の情報を制御基板に伝える。
【００７９】
次にキャリッジ４１がディスク１の内周と外周を移動する動作を図１２を参照し説明する。図１２は本発明の光ピックアップ装置におけるキャリッジ移動時の動作を示した図であり、キャリッジ４１の動きがわかり易いようにモジュールベース５を断面図としている。図１２（ａ）において、制御基板からフィードモータ４７に電圧が印加されてキャリッジ４１が内周から外周へと移動し始めたとき、フレキシブル基板７はモジュールベース５内のスペース全体を使って湾曲した状態になっており、湾曲の半径は大きい。図１２（ｂ）のようにキャリッジ４１が外周側に進んでくるとき、フレキシブル基板７のたるんでいた部分は小さくなり、保護カバー４４の開口部４４ｔに湾曲部７ｔが掛かってくる。図１３はこの状態の開口部４４ｔをディスク１側から見た図である。図１３に示すように、保護カバー４４の開口部４４ｔはフレキシブル基板７の曲げ方向に対して角度を付けた形状をしているので、フレキシブル基板７が自身の持つ弾性によって開口部４４ｔの外に一気に出ることはなく、片側から徐々に開口部４４ｔの外に出て行く構造になっているので、フレキシブル基板７の曲げ弾性による急激な荷重変化をキャリッジ４１や駆動系に与えず滑らかにキャリッジ４１移動が行われる。次に図１２（ｃ）に示すようにキャリッジ４１が最も外周側に来た時点では、フレキシブル基板７の湾曲部７ｔは完全に保護カバー４４の開口部４４ｔから出て、保護カバー４４とトレイ６０４のすき間に入ることで湾曲の寿命に影響のない十分な湾曲半径を保つ。図１４は本発明の光ピックアップ装置におけるフレキシブル基板の補強部材の貼り付け位置を示した図である。ただし、構成をわかりやすくするためにフレキシブル基板のみを透過している。キャリッジ４１が最外周の位置から内周側に移動する際にフレキシブル基板７には座屈方向の力が働くが、本発明では薄い補強部材６０１が接着等の方法でフレキシブル基板７に張り付けてあるため、この座屈方向の力によって柔軟なフレキシブル基板７が撓んでキャリッジ４１とスピンドルモータ部２の間へ噛み込まない構造になっている。図１４の斜線部に示すように、補強部材６０１のキャリッジ側の端はキャリッジ４１がディスク１の最外周の位置にある場合でもキャリッジ４１にオーバーラップする位置にあり、噛み込みを防止している。また、制御基板側はフレキシブル基板７のモジュールベース５側の固定部まで貼り付られる。フレキシブル基板７の位置決めは、バネ取り付け台６０３から突き出た位置決めボス６０２にフレキシブル基板７の位置決め穴６０５が入ることによっておこなわれ、さらにスラストバネ２２１でフレキシブル基板７を押さえ付けて共締めすることによって確実に位置決め及び固定がなされる構造となっている。
【００８０】
以上の様に本実施の形態において、キャリッジ４１とディスク１の間にフレキシブル基板７を配置することによって、光ピックアップ装置の高さを薄くすることができ、ひいてはドライブ装置の薄型化（高さが１１ｍｍ〜１４ｍｍ，好ましくは１２．７ｍｍのドライブ装置）を行うことができる。キャリッジ４１のディスク１側と反対側にフレキシブル基板７を配置して薄型化を行おうとすると、フレキシブル基板７の撓みなどによって、キャリッジ４１を移動させる駆動手段等に咬み込んだりする等の悪影響を与えるので、不具合である。
【００８１】
本実施の形態では、キャリッジ４１とディスク１の間に保護カバー４４を配置し、この保護カバー４４とキャリッジの間にフレキシブル基板７を配置しているので、フレキシブル基板７に急激な振動などが加わってもフレキシブル基板７は保護カバー４４とディスク１との接触を防止できる。
【００８２】
本実施の形態では、保護カバー４４を板金で形成したが、プラスチックなどの樹脂材料等で構成しても良い。
【００８３】
フレキシブル基板７の湾曲部７ｔをディスク１側に突出させることも光ピックアップ装置の高さを薄くできる。すなわち、ドライブ装置において、ディスク１が設けられる面には、からなず、ディスク１と他の部材が接触しないようにスペースが設けられる。光ピックアップ装置の薄型化を検討すると、キャリッジ４１の移動によって生じる湾曲部７ｔをどの位置に持ってくるかが問題になってくる。この湾曲部７ｔを強制的に所定の場所に押し込もうとすると、湾曲部７ｔに大きな応力が係ることになり、それによってその湾曲部７ｔに形成された配線などに断線が生じ、さらに、湾曲部７ｔの応力によって、キャリッジ４１に不要な力が生じることによって、キャリッジ４１の精度良い位置決めに支障を来すことがある。そこで、キャリッジ４１とディスク１の間に形成されるデッドスペースに着眼し、そのデッドスペースに湾曲部７ｔを突出させる構成とすることによって、前述の様に湾曲部７ｔに加わる応力を発生させず、フレキシブル基板７の断線やキャリッジ４１の位置決めなどに支障をきたすことがない。
【００８４】
また、湾曲部７ｔはディスク１の外側に突出する方が好ましい。この様な構成によって、衝撃などによって湾曲部７ｔが仮に振動しても、湾曲部７ｔはディスク１と接触することがない。更にこの湾曲部７ｔのディスク１側に最大限突出している部分とディスク１の縁部との距離は２ｍｍ以上離れていることが好ましい。
【００８５】
また、補強部材６０１としては、フレキシブル基板７の構成材料と同じ材料で構成されたシート等を張り合わせたり、ポリイミドなどの樹脂材料で構成されたシート等を張り合わせても良い。また、補強部材６０１としてシートを張り付けるタイプ以外にもエポキシ樹脂など単に塗布して硬化させて補強部材６０１を構成させることもできる。また、補強部材６０１を用いなくて、フレキシブル基板７の補強部材６０１を設けていた部分を幅広にし、他の部分に切り欠きなどを設けて弾性を小さくすることによって、補強部材６０１を設けなくても同様の効果を得ることができる。
【００８６】
また、フレキシブル基板７は外部基板や外部装置等とキャリッジ４１間の電気的信号のやり取り等を行う。例えば光学ユニット２１，２３を駆動するための電力や、前記光学ユニット２１，２３から出てくる再生信号のやりとり，対物レンズを動かすアクチュエータの電源やその制御信号のやり取り等を行う。フレキシブル基板７に形成される配線の数は、１０〜４０本程度である（好ましくは２０〜３０本）。
【００８７】
次に、フレキシブル基板７の湾曲部７ｔの突出する開口部４４ｔについて説明する。この開口部４４ｔのスピンドルモータ部２側は傾斜しているが、この傾斜角度α（図１３に示す）は７０度〜８０度が好ましい（特に好ましくは７３〜７７度）。この角度に設定することによって、湾曲部７ｔを開口部４４ｔから緩やかに突出させることができるので、キャリッジ４１の急激な移動が発生しても湾曲部７ｔに振動等が発生せず、キャリッジ４１の位置決めなどに悪影響を与えることはない。なお、開口部４４ｔの傾斜している部分は、直線上でなくても良く、例えばディスク１の外周部の曲率に合わせた円弧状としても同様の効果を得ることができる。
【００８８】
次に図１５及び図１６を用いて光ピックアップジュールの外装材の構成について説明する。図１５は本発明の一実施の形態におけるモジュールベースの平面図、図１６は本発明の一実施の形態における保護カバーの平面図である。
【００８９】
モジュールベース５は金属材料で形成された板金で構成されており、薄型化のために多くの穴部が形成されている。モジュールベース５を板金で形成することにより、従来の樹脂で構成されたものと比べて、放熱性が良好で内部に熱がこもらないので、モジュールベース５内に配置される半導体レーザや受光素子等が熱により劣化したり破壊されたりすることがほとんどなくなる。このことは特に高出力の半導体レーザを必要とする高密度ディスクを記録再生するドライブ装置においては特に有用である。また温度や湿度に対して強い耐性を有しているので、非常に高い耐環境性を実現することができる。従って車中等の過酷な環境で用いられるドライブ装置等において有用である。更に同じ強度でも樹脂に比べて肉厚を薄くすることができるので、ノートパソコンや携帯情報端末等に搭載されるドライブ装置の課題とされている薄型化を達成することができる。
【００９０】
更に板金の材料としては、各種金属及びその合金の中でもＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ａｌ等の金属及びその合金材料を用いることができる。そしてこれらの中でも電気亜鉛メッキ鋼板やステンレス、Ｔｉ，Ｍｇ等の合金は軽量で強度も強く放熱性も良好であるので非常に適した材料である。
【００９１】
次にモジュールベース５に数多く設けられている穴部についてそれぞれ説明する。モジュールベース孔５ａはスピンドルモータのベース板金１２の絞り部分を収納する働きを有している。これによりモジュールベース５の底面からスピンドルモータの最上面までの距離を短くすることができ、光ピックアップモジュールを薄く形成することができる。
【００９２】
そしてフィードモータ４７、ピニオンギア４８、シャフトギア５１に対してモジュールベース５の干渉する部分にベース孔５ｂ、５ｃが設けられている。このベース孔５ｂ，５ｃは、フィードモータ４７、ピニオンギア４８、シャフトギア５１ベースの一部を収納することにより、光ピックアップモジュールの全高を低く抑えていているとともに、モータや各ギアで発生する熱を効率よく外部に放出することができるものである。
【００９３】
さらにキャリッジ４１のディスク内外周への移動に対して干渉する部分には孔５ｄを設けている。
【００９４】
この様に多くの穴部を設けるために、上述したがモジュールベース５は金属板金で形成されている。
【００９５】
次に保護カバー４４は金属材料で形成された板金で構成されており、薄型化のために多くの穴部が形成されている。保護カバー４４を板金で形成することにより、従来の樹脂で構成されたものと比べて、放熱性が良好で内部に熱がこもらないので、保護カバー４４で覆われる半導体レーザや受光素子等が熱により劣化したり破壊されたりすることがほとんどなくなる。このことは特に高出力の半導体レーザを必要とする高密度ディスクを記録再生するドライブ装置においては特に有用である。また温度や湿度に対して強い耐性を有しているので、非常に高い耐環境性を実現することができる。従って車中等の過酷な環境で用いられるドライブ装置等において有用である。更に同じ強度でも樹脂に比べて肉厚を薄くすることができるので、ノートパソコンや携帯情報端末等に搭載されるドライブ装置の課題とされている薄型化を達成することができる。
【００９６】
更に板金の材料としては、各種金属及びその合金の中でもＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ａｌ等の金属及びその合金材料を用いることができる。そしてこれらの中でも電気亜鉛メッキ鋼板やステンレス、Ｔｉ，Ｍｇ等の合金は軽量で強度も強く放熱性も良好であるので非常に適した材料である。
【００９７】
ここでは特にモジュールベース５に対する取付を考慮して、バネ性を有するステンレスを用いている。
【００９８】
次に保護カバー４４に数多く設けられている穴部についてそれぞれ説明する。フィードモータ４７、シャフトギア５１及びエンコーダ２１１に対向する位置に孔４４ａ、絞り上げ４４ｂ及び孔４４ｇを設けることで高さ方向のスペースを確保している。孔４４ｃはフレキシブル基板７の逃げ部になっている。以上のような構造により、光ピックアップモジュールの全高を低く抑えていているとともに、モータや各ギアで発生する熱を効率よく外部に放出することができるものである。更には光ピックアップモジュールの軽量化にもつながる。
【００９９】
ここでモジュールベース５と保護カバー４４との取付について説明する。保護カバー４４の周縁部には保護カバー４４のカバー面にほぼ垂直に設けられている複数の突起部４４ｄが形成されている。突起部４４ｄはバネ性を有する板材４４ｅと、板材４４ｅの内側に設けられている突起４４ｆを有している。そしてモジュールベース５の周縁部には複数の突起部４４ｄに対向する位置に突起部４４ｄと嵌合する収納部５ｅが形成されている。更にモジュールベース５の外周形状は、保護カバー４４の内周形状と同じかやや小さめに形成されている。
【０１００】
保護カバー４４とモジュールベース５との取付は、保護カバー４４に設けられている突起部４４ｄをモジュールベース５の周縁部の収納部５ｅ上に位置させる。そして保護カバー４４にモジュールベース５に向けて力を加える。これにより保護カバー４４はその突起部４４ｄの板材４４ｅを外側に撓ませながらモジュールベース５と嵌合していき、最後に突起部４４ｄに設けられた突起４４ｆがモジュールベース５の収納部５ｅと嵌合して固定される。
【０１０１】
ここで保護カバー４４を形成する材料の硬度は、モジュールベース５を形成する材料の硬度よりも大きい方が好ましい。この様に構成することにより、挿入嵌合時に突起４４ｆが破損してしまって収納部５ｅとの嵌合が不充分になり、光ピックアップの動作中に余分な音が発生したり、保護カバー４４が外れてしまうことを防止することができる。
【０１０２】
この様な方法で保護カバー４４とモジュールベース５とを取り付けることにより、取付に際してネジ等の部材を用いないので、部品点数を削減することができるとともにネジ締めの工程等の工程数を削減することができるので生産性の高い、低コストな光ピックアップモジュールを実現することができる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、モジュールベース及び保護カバーに他部品に対する肉ぬすみ、逃げ穴及び板金の部分的な絞り上げを設けることで各部品の特に高さ方向のスペースが確保でき、光ピックアップモジュールの薄型化及び小型化が実現できた。また、モジュールベースおよび保護カバーを金属板金で作成することにより薄肉で樹脂以上の高い剛性を得ることができ、かつ熱伝導率が良いことから放熱性にも非常に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置の正面図
【図２】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置のスピンドルモータ部の詳細正面図
【図３】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置の図２のＡＡ断面図
【図４】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置の詳細正面図
【図５】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置の図４のＢＢ断面図
【図６】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置の図４のＣＣ断面図
【図７】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置のフィード部の詳細正面図
【図８】本発明の実施の形態における光ピックアップ装置のフィード部の詳細正面図
【図９】本発明の一実施の形態における光ドライブ装置を示す平面図
【図１０】本発明の一実施の形態における光ドライブ装置を示す斜視図
【図１１】本発明の光ピックアップ装置の内部構造を示した図
【図１２】本発明の光ピックアップ装置におけるキャリッジ移動時の動作を示した図
【図１３】本発明の光ピックアップ装置におけるキャリッジ移動時の開口部付近のフレキシブル基板の状態を示した図
【図１４】本発明の光ピックアップ装置におけるフレキシブル基板の補強部材の貼り付け位置を示した図
【図１５】本発明の一実施の形態におけるモジュールベースの平面図
【図１６】本発明の一実施の形態における保護カバーの平面図
【図１７】従来のピックアップモジュールの正面図
【図１８】従来のピックアップモジュールの背面図
【符号の説明】
１ ディスク
２ スピンドルモータ部
３ 光ピックアップ部
４ フィード部
５ モジュールベース
５ａ モジュールベース孔
５ｂ，５ｃ ベース孔
５ｄ 孔
５ｅ 収納部
７ フレキシブル基板
４１ キャリッジ
４４ 保護カバー
４４ａ，４４ｃ，４４ｇ 孔
４４ｂ 絞り上げ
４４ｄ 突起部
４４ｅ 板材
４４ｆ 突起
Claims (5)
- 光を記録媒体に導くとともに前記記録媒体で反射された光を所定の位置に導く光ピックアップ部と、前記記録媒体の内外周の間を移動可能に前記光ピックアップ部を駆動するフィード部と、前記記録媒体を回転可能に保持するスピンドルモータ部と、前記スピンドルモータ部及び光ピックアップ部に電力を供給するとともに光ピックアップ部から信号を伝達する接続手段と、前記スピンドルモータ部，光ピックアップ部，前記フィード部を支持する基台と、前記基台を覆う蓋部材とを有し、
前記基台と前記蓋部材とを金属板金で形成したことを特徴とする光ピックアップモジュール。 - 光を記録媒体に導くとともに前記記録媒体で反射された光を所定の位置に導く光ピックアップ部と、前記光ピックアップ部を搭載して前記記録媒体の内外周間を移動可能に配置されたキャリッジと、前記キャリッジを駆動するフィード部と、前記記録媒体を回転可能に保持するスピンドルモータ部と、前記スピンドルモータ部及び光ピックアップ部に電力を供給するとともに光ピックアップ部から信号を伝達するフレキシブル基板と、前記スピンドルモータ部と前記フィード部とを支持し前記キャリッジを案内するするガイド部材を有する基台と、前記基台を覆う蓋部材とを有し、
前記基台と前記蓋部材とを金属板金で形成し前記フレキシブル基板を前記キャリッジと前記蓋部材との間に配置したことを特徴とする光ピックアップモジュール。 - 前記蓋部材は、前記フレキシブル基板が湾曲する部分と対応する位置に開口部を設け、前記開口部の前記スピンドルモータ部側を前記キャリッジの移動方向に対して傾斜させるとともに、前記フレキシブル基板を前記蓋部材から突出可能に配置したことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップモジュール。
- 前記基台と前記蓋部材とにおいて、前記フィード部と前記スピンドル部とに対応する位置にそれぞれ切り欠き（穴部）を設けるとともに、前記蓋部材の周縁部に複数の突起部を形成し、前記突起部と対向する前記基台の位置に収納部を形成し、
前記蓋部材は前記突起部を前記収納部に嵌合させて前記基台に固定することを特徴とする請求項２または請求項３記載の光ピックアップモジュール。 - 請求項１から請求項４のいずれか１に記載の光ピックアップモジュールを使用したことを特徴とする光ディスク装置。
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