JP4036211B2 - 光ディスク装置及びそれに用いられるコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク装置及びそれに用いられるコネクタに関し、特に光ピックアップに設けられた光ピックアップ側回路基板とシャーシに設けられた本体側制御回路基板とをフレキシブルフラットケーブルで接続するのに適したコネクタに関する。

一般的に、光ディスク装置に用いられる半導体レーザ素子は静電気に弱いことが知られている。光ディスク装置の組み立て工程では、半導体レーザ素子を光ピックアップ側回路基板にはんだ付けなどにより実装した後、光ピックアップ側回路基板を接着剤やねじなどにより光ピックアップのベース部材に固定している。そして、光ピックアップの組み立て、光ピックアップの駆動機構への組み込みなどを経て、フレキシブルフラットケーブルを介して光ピックアップ側回路基板と本体側制御回路基板とが接続される。

光ディスク装置の組み立ての間、作業者の指が半導体レーザ素子の端子や光ピックアップ側回路基板の導体部分などに接触する可能性が高く、サージにより半導体レーザ素子が劣化又は破壊される可能性がある。この半導体レーザ素子の劣化又は破壊を防止するために、特許文献１では、あらかじめ光ピックアップ側回路基板にショートランドを設けておき、光ディスク装置の組み立て作業中は、ショートランド間をはんだによりショートさせておいて、半導体レーザ素子をサージから保護している。そして、光ディスク装置の組み立て完了後に、ショートランド間のはんだを溶融して除去している。しかしながら、ショートランド間をはんだ付けによりショートさせる方法では、はんだ付け及びはんだ除去工程が必要となり、作業工程が増加する。さらに、光ディスク装置の組み立て完了後にはんだごてを用いてはんだを溶融除去しなければならないので、作業性が悪く、かつ、作業者の熟練を要する。

特許文献２では、半導体レーザ素子自体に保護用コンデンサを設けてサージによる破壊を防止している。しかしながら、保護用コンデンサを設けることにより、半導体レーザ素子の構造が複雑になると共に、コストアップの要因となる。

一方、特許文献３では、フレキシブルフラットケーブルの端子部を外部と接触しにくくするために、フレキシブルフラットケーブルの端子部の周囲にガイドを設けている。しかしながら、このような構成では、フレキシブルフラットケーブルとコネクタの接続部分が大きくなり、光ディスクの小型軽量化が困難となる。また、フレキシブルフラットケーブル及びコネクタの構造が複雑になり、コストアップの要因となる。

特開２００２−２７９６７０号公報 特開２００１−２５７４１１号公報 特開２０００−１３２９５９号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、従来のコネクタとほぼ同じ大きさで、かつ比較的簡単な構成でありながら、フレキシブルフラットケーブルが接続されていない状態で少なくとも一部の端子間がショートされることにより、サージによる半導体レーザ素子の劣化又は破損を防止することが可能なコネクタ及びそれを用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、光ディスクが載置されるテーブルと、前記テーブル及びその上に載置された光ディスクを回転させるスピンドルモータと、光ディスクのデータ記録面に対してレーザビームを照射すると共に光ディスクにより反射された反射ビームを受光し、受光した反射ビームを電気信号に変換して出力する光ピックアップと、前記光ピックアップを光ディスクの半径方向に駆動する光ピックアップ駆動機構と、前記スピンドルモータ、前記光ピックアップ及び前記光ピックアップ駆動機構を制御するための制御回路を備え、
前記光ピックアップは、レーザビームを出力する半導体レーザ素子と、光ディスクにより反射された反射ビームを受光する受光素子と、前記半導体レーザ素子及び前記受光素子が実装された光ピックアップ側回路基板と、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザビームを光ディスクのデータ記録面に収束させると共に、光ディスクからの反射ビームを前記受光素子に導く光学系と、前記光ピックアップ側回路基板に固定され、フレキシブルフラットケーブルが接続されることにより、前記光ピックアップ側回路基板を前記制御回路に接続するためのコネクタと、前記光ピックアップ側回路基板及び前記光学系を保持するベース部材を備えた光ディスク装置において、
前記コネクタは、
後端部近傍が前記光ピックアップ側回路基板上に形成されたランドにはんだ付けされ、前記フレキシブルフラットケーブルと２点で接触するように、前端部近傍がフレキシブルフラットケーブルの挿入方向において略Ｗ状に形成された複数の端子と、
絶縁性樹脂で形成され前面に開口が設けられた箱状体であって、前記端子の中央部近傍を所定ピッチで保持する底壁と、前記各端子の前端部近傍の配列を囲むように略矩形断面を有する側壁を有するハウジングと、
前記ハウジングの側壁のうち、前記各端子の前端部近傍の配列に平行な面に設けられ、フレキシブルフラットケーブルが接続されていない状態において、少なくとも前記半導体レーザ素子に接続された２つの端子の前端部近傍と接触し、該端子間をショートさせる導体を備え、
組み立て工程において、前記フレキシブルフラットケーブルが前記コネクタにほぼ完全に挿入されるまでは、前記半導体レーザ素子に接続された前記端子の前端部近傍と前記導体との接触状態が維持され、前記フレキシブルフラットケーブルの先端部を前記コネクタに挿入する際に、不用意に前記フレキシブルフラットケーブルの先端の端子部分に接触したとしても、前記半導体レーザ素子にサージが印加されることはなく、その結果、前記半導体レーザ素子の端子にサージが印加される可能性を低減し、前記半導体レーザ素子の劣化又は破損を防止したことを特徴とする。

請求項２の発明は、静電気に弱い素子が実装された回路基板に固定され、フレキシブルフラットケーブルが接続されるコネクタにおいて、
後端部近傍が前記回路基板上に形成されたランドにはんだ付けされ、前記フレキシブルフラットケーブルと少なくとも２点で接触するように前端部近傍が所定形状に形成された複数の端子と、
絶縁性樹脂で形成され前面に開口が形成された箱状体であって、前記端子の中央部近傍を所定ピッチで保持する底壁と、前記各端子の前端部近傍の配列を囲むように略矩形断面を有する側壁を有するハウジングと、
前記ハウジングの側壁のうち、前記各端子の前端部近傍の配列に平行な面に設けられ、フレキシブルフラットケーブルが接続されていない状態において、少なくとも前記素子に接続された２つの端子の前端部近傍と接触し、該端子間をショートさせる導体を備えたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２のコネクタにおいて、前記複数の端子の前端部近傍が、それぞれフレキシブルフラットケーブルの挿入方向において略Ｗ状に形成されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、コネクタにフレキシブルフラットケーブルが接続されていない状態では、半導体レーザ素子に接続された端子の前端部近傍が導体と接触し、これらの端子間がショートしているので、半導体レーザ素子が光ピックアップ側回路基板に実装された後は、作業者が不用意にコネクタの端子に触れたとしても、半導体レーザ素子にはサージが印加されず、半導体レーザ素子の劣化や破損を防止することができる。さらに、コネクタ端子の前端部近傍がフレキシブルフラットケーブルの挿入方向において略Ｗ状に形成されているので、確実に導体と接触させることができる。さらに、フレキシブルフラットケーブルがコネクタにほぼ完全に挿入されるまでは、半導体レーザ素子に接続された端子の前端部近傍と導体との接触状態が維持されるので、フレキシブルフラットケーブルの先端部をコネクタに挿入する際に、不用意にフレキシブルフラットケーブルの先端の端子部分に接触したとしても、半導体レーザ素子にサージが印加されることはない。

請求項２の発明によれば、半導体レーザ素子に限らず、静電気に弱い素子全般に対して、素子が回路基板に実装されてからフレキシブルフラットケーブルがコネクタに接続されるまでの間、素子をサージによる劣化又は破損から保護することができる。

請求項３の発明によれば、端子の前端部近傍を略Ｗ状に形成しているので、比較的簡単な加工により、端子の前端近傍と導体とを確実に接触させることができる。

本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置及びそれに用いられるコネクタについて説明する。本実施の形態に係る光ディスク装置１の構成を図１に示す。光ディスク装置１は、光ディスク２が載置されるテーブル３と、テーブル３及びその上に載置された光ディスク２を回転駆動させるスピンドルモータ４と、光ディスク２のデータ記録面にレーザビームを照射させて光ディスクに記録されているデータを読み出し及び／又は光ディスクにデータを記録する光ピックアップ５と、光ピックアップ５を光ディスク２の半径方向に移動させるための光ピックアップ駆動機構６と、スピンドルモータ４、光ピックアップ５及び光ピックアップ駆動機構６を制御するための制御回路７などで構成されている。

制御回路７は、制御プログラムなどを記憶したＲＯＭと、制御プログラムを実行するＣＰＵと、光ディスク２から読み出したデータ又は光ディスク２に記録するデータなどを一時的に記憶するＲＡＭなどで構成され、１又は複数の回路基板上に実装されている。

光ピックアップ５の構成を図２に示す。光ピックアップ５は、レーザビームを出力する半導体レーザ素子５１と、光ディスク２により反射された反射ビームを受光する受光素子５２と、半導体レーザ素子５１及び受光素子５２が実装された光ピックアップ側回路基板５３と、半導体レーザ素子５１から出力されたレーザビームを光ディスク２のデータ記録面に収束させると共に、光ディスク２からの反射ビームを受光素子５２に導くためのハーフミラー５４、反射ミラー５５、コリメータレンズ５６、対物レンズ５７などで構成された光学系５８と、フレキシブルフラットケーブル８０が接続されることにより、光ピックアップ側回路基板５３を制御回路７に接続するためのコネクタ７０と、光ピックアップ側回路基板５３及び光学系５８を保持するベース部材５０を備えている。

対物レンズ５７は、レンズホルダ５９に保持されており、軸６０を中心として矢印Ｘ方向に揺動可能であると共に、軸６０に沿って矢印Ｙ方向に上下動可能である。なお、レンズホルダ５９を駆動するためのトラッキングサーボ機構及びフォーカシングサーボ機構は、本発明とは直接関係がないので、図示を簡単にするため省略する。

光ピックアップ側回路基板５３は、硬質の樹脂製基板５３Ａ及び５３Ｂと、それらに貼付された可撓性の樹脂製基板５３Ｃで構成され、半導体レーザ素子５１及び受光素子５２はそれぞれ硬質の樹脂製基板５３Ａ及び５３Ｂに固定されており、回路パターンは可撓性の樹脂製基板５３Ｃ上に形成されている。また、フレキシブルフラットケーブル８０の先端近傍には、絶縁被覆が剥離された端子部８１が形成されている。

次に、コネクタ７０の詳細な構成について説明する。図３において、（ａ）はコネクタ７０の構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側部断面図である。また、（ｃ）はコネクタ７０にフレキシブルフラットケーブル８０の端子部８１を挿入する途中の状態を示し、（ｄ）はコネクタ７０にフレキシブルフラットケーブル８０の端子部８１を完全に挿入した状態を示す。

コネクタ７０は、所定方向に配列された複数の端子７１と、端子７１の配列を絶縁保持するハウジング７２と、少なくとも半導体レーザ素子５１に接続された２つの端子７１Ｘ及び７１Ｙの前端部近傍と接触し、端子７１Ｘと７１Ｙの間をショートさせる導体７３などで構成されている。

各端子７１の後端部近傍７１Ａは、それぞれ光ピックアップ側回路基板５３上に形成されたランド５３Ｄにはんだ付けされ、前端部近傍７１Ｂは、フレキシブルフラットケーブル８０の端子部８１と接触するように、フレキシブルフラットケーブル８０の挿入方向において略Ｗ状に形成されている。また、ハウジング７２は、絶縁性樹脂で形成され前面に開口７２Ａが設けられた箱状体であって、端子７１の中央部近傍を所定ピッチで保持する底壁７２Ｂと、各端子７１の前端部近傍７１Ｂの配列を囲むように略矩形断面を有する側壁７２Ｃ〜７２Ｆを有する。導体７３は、ハウジング７２の側壁７２Ｃ〜７２Ｆのうち、各端子７１の前端部近傍７１Ｂの配列に平行な側壁７２Ｄの表面に設けられている。

図３（ｂ）に示すように、フレキシブルフラットケーブル８０が接続されていない状態において、上記半導体レーザ素子５１に接続された２つの端子７１Ｘ及び７１Ｙの前端部近傍７１Ｂと導体７３が接触している。図３（ｃ）に示すように、フレキシブルフラットケーブル８０の端子部８１をハウジング７２の開口７２Ａから挿入すると、フレキシブルフラットケーブル８０の端子部８１が端子７１Ｘ及び７１Ｙの前端部近傍７１Ｂと導体７３の間に割り込む形になり、略Ｗ状をなす前側の接触点７１Ｆが導体７３から離れる。しかしながら、この時点で、後側の接触点７１Ｒはまだ導体７３と接触しており、端子７１Ｘと７１Ｙは、導体７３を介してショートされた状態を維持している。さらに、図３（ｄ）に示すように、フレキシブルフラットケーブル８０の端子部８１をハウジング７２の内部に完全に挿入してしまうと、フレキシブルフラットケーブル８０の端子部８１が端子７１Ｘ及び７１Ｙの前端部近傍７１Ｂと導体７３の間に完全に割り込み、略Ｗ状をなす後側の接触点７１Ｒも導体７３から離れる。フレキシブルフラットケーブル８０の下面８２、すなわち導体７３と接触する面には絶縁被覆が形成されているので、端子７１Ｘと７１Ｙのショート状態が解除され、それぞれフレキシブルフラットケーブル８０を介して、制御回路７に接続される。

次に、コネクタ７０を製造工程の一例について説明する。まず、各端子７１の配列となる部分として、金属薄板を櫛歯状に成型し、さらに櫛歯状部分の先端部近傍を略Ｗ状に曲げ加工して、中間加工品を製造する。次に、この中間加工品及び導体７３となる金属薄板を金型（図示せず）にインサートし、金型中に樹脂を射出注入して、ハウジング７２を成型する。そして、中間加工品のうち、ハウジング７２から突出している部分を、所定形状、例えば図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、フレキシブルフラットケーブル８０の挿入方向に対して略直角に折り曲げ、さらに中間加工品の根元の連結部分を切断して各端子７１を分離することにより、コネクタ７０が完成される。

このようにして製造されたコネクタ７０は、半導体レーザ素子５１が実装されるよりも前に、光ピックアップ側回路基板５３にはんだ付けにより実装しておく。そしてコネクタ７０が実装された後で半導体レーザ素子５１を光ピックアップ側回路基板５３にはんだ付けにより実装すると、その時点で、光ピックアップ側回路基板５３上のパターン、コネクタ７０の端子７１Ｘ及び７１Ｙ、及び導体７３を介して、半導体レーザ素子５１の端子間がショートされる。そのため、コネクタ７０にフレキシブルフラットケーブル８０が接続されていない状態では、作業者が不用意にコネクタ７０の端子７１Ｘ及び７１Ｙに触れたとしても、半導体レーザ素子５１にはサージが印加されず、半導体レーザ素子５１の劣化や破損を防止することができる。さらに、コネクタ７０の端子７１の前端部近傍７１Ｂが、フレキシブルフラットケーブル８０の挿入方向において２つの接触点７１Ｆ及び７１Ｒを有するように略Ｗ状に形成されているので、確実に導体７３と接触させることができる。さらに、フレキシブルフラットケーブル８０の端子部８１がコネクタ７０のハウジング７２の内部にほぼ完全に挿入されるまでは、半導体レーザ素子５１に接続された端子７１Ｘ及び７１Ｙの前端部近傍７１Ｂと導体７３との接触状態が維持されるので、フレキシブルフラットケーブル８０の端子部（先端部）８１をコネクタ７０に挿入する際に、不用意にフレキシブルフラットケーブル８０の先端の端子部８１に接触したとしても、半導体レーザ素子５１にサージが印加されることはない。その結果、光ディスク装置１の組み立て工程において、半導体レーザ素子５１の端子にサージが印加される可能性を低減し、半導体レーザ素子５１の劣化又は破損を防止しすることが可能となる。

なお、上記実施の形態の説明では、光ディスク装置の半導体レーザ素子のサージによる劣化又は破損防止について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体素子など静電気に弱い素子全般に適用できることは言うまでもなく、また上記コネクタも光ディスク装置だけでなく、その他の装置にも応用できることは言うまでもない。そのためには、本発明に係るコネクタは、静電気に弱い素子が実装された回路基板に固定され、フレキシブルフラットケーブルが接続されるものであって、後端部近傍が回路基板上に形成されたランドにはんだ付けされ、フレキシブルフラットケーブルと少なくとも２点で接触するように前端部近傍が所定形状に形成された複数の端子と、絶縁性樹脂で形成され前面に開口が設けられた箱状体であって、端子の中央部近傍を所定ピッチで保持する底壁と、各端子の前端部近傍の配列を囲むように略矩形断面を有する側壁を有するハウジングと、ハウジングの側壁のうち、各端子の前端部近傍の配列に平行な面に設けられ、フレキシブルフラットケーブルが接続されていない状態において、少なくとも素子に接続された２つの端子の前端部近傍と接触し、該端子間をショートさせる導体を備えていればよい。

本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図。 上記光ディスク装置における光ピックアップの構成を示す斜視図。 （ａ）は上記実施の形態におけるコネクタの構成を示す正面図、（ｂ）はその側部断面図、（ｃ）はコネクタにフレキシブルフラットケーブルの端子部を挿入する途中の状態を示す側部断面図、（ｄ）はコネクタにフレキシブルフラットケーブルの端子部を完全に挿入した状態を示す側部断面図。

符号の説明

１ 光ディスク装置
２ 光ディスク
３ テーブル
４ スピンドルモータ
５ 光ピックアップ
６ 光ピックアップ駆動機構
７ 制御回路
５０ ベース部材
５１ 半導体レーザ素子
５２ 受光素子
５３ 光ピックアップ側回路基板
７０ コネクタ
７１ 端子
７１Ａ 端子の後端部近傍
７１Ｂ 端子の前端部近傍
７１Ｆ （端子の前端部近傍の略Ｗ状をなす）前側の接触点
７１Ｒ （端子の前端部近傍の略Ｗ状をなす）後側の接触点
７１Ｘ、７１Ｙ 半導体レーザ素子に接続された端子
７２ ハウジング
７２Ａ 開口
７２Ｂ 底壁
７２Ｂ〜７３Ｆ 側壁
７３ 導体
８０ フレキシブルフラットケーブル
８１ 端子部

Claims (3)

1. 光ディスクが載置されるテーブルと、前記テーブル及びその上に載置された光ディスクを回転させるスピンドルモータと、光ディスクのデータ記録面に対してレーザビームを照射すると共に光ディスクにより反射された反射ビームを受光し、受光した反射ビームを電気信号に変換して出力する光ピックアップと、前記光ピックアップを光ディスクの半径方向に駆動する光ピックアップ駆動機構と、前記スピンドルモータ、前記光ピックアップ及び前記光ピックアップ駆動機構を制御するための制御回路を備え、
   前記光ピックアップは、レーザビームを出力する半導体レーザ素子と、光ディスクにより反射された反射ビームを受光する受光素子と、前記半導体レーザ素子及び前記受光素子が実装された光ピックアップ側回路基板と、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザビームを光ディスクのデータ記録面に収束させると共に、光ディスクからの反射ビームを前記受光素子に導く光学系と、前記光ピックアップ側回路基板に固定され、フレキシブルフラットケーブルが接続されることにより、前記光ピックアップ側回路基板を前記制御回路に接続するためのコネクタと、前記光ピックアップ側回路基板及び前記光学系を保持するベース部材を備えた光ディスク装置において、
   前記コネクタは、
   後端部近傍が前記光ピックアップ側回路基板上に形成されたランドにはんだ付けされ、前記フレキシブルフラットケーブルと２点で接触するように、前端部近傍がフレキシブルフラットケーブルの挿入方向において略Ｗ状に形成された複数の端子と、
   絶縁性樹脂で形成され前面に開口が設けられた箱状体であって、前記端子の中央部近傍を所定ピッチで保持する底壁と、前記各端子の前端部近傍の配列を囲むように略矩形断面を有する側壁を有するハウジングと、
   前記ハウジングの側壁のうち、前記各端子の前端部近傍の配列に平行な面に設けられ、フレキシブルフラットケーブルが接続されていない状態において、少なくとも前記半導体レーザ素子に接続された２つの端子の前端部近傍と接触し、該端子間をショートさせる導体を備え、
   組み立て工程において、前記フレキシブルフラットケーブルが前記コネクタにほぼ完全に挿入されるまでは、前記半導体レーザ素子に接続された前記端子の前端部近傍と前記導体との接触状態が維持され、前記フレキシブルフラットケーブルの先端部を前記コネクタに挿入する際に、不用意に前記フレキシブルフラットケーブルの先端の端子部分に接触したとしても、前記半導体レーザ素子にサージが印加されることはなく、その結果、前記半導体レーザ素子の端子にサージが印加される可能性を低減し、前記半導体レーザ素子の劣化又は破損を防止したことを特徴とする光ディスク装置。
2. 静電気に弱い素子が実装された回路基板に固定され、フレキシブルフラットケーブルが接続されるコネクタにおいて、
   後端部近傍が前記回路基板上に形成されたランドにはんだ付けされ、前記フレキシブルフラットケーブルと少なくとも２点で接触するように前端部近傍が所定の形状に形成された複数の端子と、
   絶縁性樹脂で形成され前面に開口が設けられた箱状体であって、前記端子の中央部近傍を所定ピッチで保持する底壁と、前記各端子の前端部近傍の配列を囲むように略矩形断面を有する側壁を有するハウジングと、
   前記ハウジングの側壁のうち、前記各端子の前端部近傍の配列に平行な面に設けられ、フレキシブルフラットケーブルが接続されていない状態において、少なくとも前記素子に接続された２つの端子の前端部近傍と接触し、該端子間をショートさせる導体を備えたことを特徴とするコネクタ。
3. 前記複数の端子の前端部近傍が、それぞれフレキシブルフラットケーブルの挿入方向において略Ｗ状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。

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