JP4507657B2

JP4507657B2 - 光ディスクドライブ

Info

Publication number: JP4507657B2
Application number: JP2004081271A
Authority: JP
Inventors: 徹長良
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-03-19
Filing date: 2004-03-19
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-03-19
Also published as: JP2005268649A

Description

本発明は、配線が形成された基板を光ピックアップ内に搭載した光ディスクドライブに関する。

光ピックアップにより光ディスクに例えば情報を記録する際には、光源よりレーザ光をパルス発光し、ディスク上の記録ポイントに照射する。パルス発光するためのパルス信号は、例えば光源を駆動する駆動ドライバにより出力される。近年、より大量の情報を記録することができる光ディスクが求められている。大容量の情報を記録する際には、光ディスクに高密度に記録を行う必要がある。この場合、光源は短い間隔でパルス発光する必要があり、駆動ドライバはパルス発光に対応するように短いパルスを出力する必要がある。

また、光源用駆動ドライバや光ピックアップを作動する別の駆動ドライバ等には、例えば電源ＩＣから制御用の高周波信号であるＲＦ（無線周波数）信号が伝送される。電源ＩＣ及び各駆動ドライバは例えば回路基板上に設けられ、回路基板に形成された配線により接続される（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−３９０３４号公報

しかしながら、例えば配線を並列して設けた場合、隣接する配線に電流が同方向に流れると、各配線から生じる磁界と隣接する配線から生じる磁界とが相殺されることとなる。相殺されて弱くなった磁界により配線のインダクタンスが高くなり、各配線を流れる電流が妨げられるため、見かけ上伝送インピーダンスが高くなってしまう。伝送インピーダンスが高くなると、折角短パルス信号や高周波信号を出力しても正確に伝わらず、光源から正しくパルス発光されなかったり、駆動ドライバに制御信号が正しく伝送されなかったりするため、記録の精度が低下してしまう。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、伝送インピーダンスが高くなるのを抑え、信号を良好に伝送することのできる光ディスクドライブを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る基板は、第１及び第２の素子と接続され、前記第１の素子からの電流信号を第２の素子に向けて伝送する第１の配線と、前記第１の配線と並列して設けられ、前記第１及び第２の素子のうち少なくとも一方と接続され、前記第２の素子からの電流信号を前記第１の素子に向けて伝送する第２の配線とを具備することを特徴とする。

本発明では、並列する第１及び第２の配線にそれぞれ逆方向の電流が流れるので、電流により生じる磁界が増幅され、相互インダクタンスが大きくなる。これにより、配線インダクタンスの値が小さくなり、電流を妨げる働きが弱まるので、配線の伝送インピーダンスを低下させることができ、短パルス信号や高周波信号であっても正確に伝送することができる。なお、当該基板は、例えば、光ピックアップや光ディスクドライブ等に搭載することができる。

配線に電流が流れることで生じる自己インダクタンスが大きいほど、その電流の流れを妨げる働きが強くなる。配線を例えば２本並列して設けた場合、電流の流れを妨げる働きの強さは配線インダクタンスにより表される。配線インダクタンスの値は、各配線の自己インダクタンスの値から他の配線による相互インダクタンスの値を引いたものである。例えば、幅ａ、高さｂ、単位長さあたりの配線の配線インダクタンスは、

のようになる。ここで、

は自己インダクタンスであり、

は相互インダクタンスである。

第１の素子は、例えば光ピックアップの一部である光源（例えば、発光ダイオード）とすることができ、第２の素子は、例えば当該光源の駆動用ドライバとすることができる。この場合、例えば発光ダイオードに伝送する短パルス信号を正確に伝えることができるので、精緻な記録も可能となる。

また、第１の素子は、例えばＣＤ及びＤＶＤの２種類の光ディスクに対応する波長のレーザ光を照射する２波長光源の発光ダイオードとすることもできる。この場合、第１の配線は、第２の素子である駆動ドライバから、ＣＤ及びＤＶＤの光源にそれぞれ接続される。第２の配線は、例えばグランド配線等、ＣＤ及びＤＶＤの共通配線として用いることができ、ＣＤ用及びＤＶＤ用の２本の第１の配線と隣接するように、当該第１の配線の間に設けることができる。

また、第１の素子は、例えば光ピックアップや光ディスク装置等の動作用の駆動ドライバを制御する電源ＩＣとすることができ、第２の素子は、例えば電源ＩＣからのＲＦ信号をリターンするリターンパス用のＩＣとすることができる。特にＲＦ信号を伝送する場合、伝送信号及びリターン信号は隣接する配線を伝送される場合が多い。本発明を適用すれば、ＲＦ信号は正確に伝わるので、例えば駆動用ドライバを正確に制御することができる。

また、当該基板は、フレキシブルであってもよい。「フレキシブル」とは、可撓性を有し、外力に対して変形可能な性質を有することをいう。他部品の配置に応じて柔軟に変形させることができるため、例えば光ピックアップや光ディスクドライブに搭載したときに省スペース化を図ることができる。また、フレキシブルであれば、例えば光ピックアップの動作に合わせて変形するので、フォーカス制御やトラッキング制御が行いやすくなる。

また、前記第１の配線と前記第２の配線との間隔は、０．０８ｍｍ〜０．１３ｍｍであることを特徴とする。「配線の間隔」とは、隣接する配線の輪郭間の距離をいう。

配線間を狭くする場合、各配線がショートしないように配線の径を細くする必要がある。「０．０８ｍｍ〜」としたのは、配線の間隔を０．０８ｍｍよりも狭くすると、配線の幅が狭くなりすぎて、断線等のおそれが出てくるからである。

各配線に電流が流れることにより発生する磁界の強さは、電流の中心に近いほど強く、電流の中心から離れるほど弱くなる。「〜０．１３ｍｍ」としたのは、配線の間隔を０．１３ｍｍより広くすると、相互インダクタンスにより相殺される作用が弱くなるので、配線のインピーダンスが低下しにくくなってなってしまうからである。

また、前記第１及び第２の配線の長さは、２０ｍｍ〜３０ｍｍであることを特徴とする。この構成は、例えば当該基板を光ピックアップに搭載したときに用いることができる。「２０ｍｍ〜」としたのは、配線の長さを２０ｍｍより短くすると、駆動ドライバから光源までの距離が確保できないからである。「〜３０ｍｍ」としたのは、配線の長さを３０ｍｍより長くすると、配線自体のインピーダンスが高くなってしまうからである。駆動ドライバから光源に伝送される短パルス信号は、微細なインピーダンスの変化によっても乱れやすいので、特にこの構成は有効である。

以上のように、本発明によれば、伝送インピーダンスが高くなるのを抑え、信号を正確に伝えることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明に係る光ディスク装置の全体構成を示す図である。

光ディスク装置１は、例えばＣＤやＤＶＤ等の光ディスクＤにデータを記録したり、これら光ディスクＤに記録されたデータを再生したりするものであり、例えばパーソナルコンピュータ等の電子機器に内蔵されるものであっても良いし、ＣＤプレーヤー、ポータブルＤＶＤプレーヤー等、出力部と一体型のものであっても良い。光ディスク装置１は、外形を象る筐体２、光ディスクを出し入れする際に例えばスライド開閉するディスクトレイ３を有する。

図２は、光ディスク装置１の内部の構成を概略的に示した図であり、光ディスク装置１からディスクトレイ３を取り外したときの分解図である。

筐体２の内部には、スピンドルモータ５、光ピックアップ６、ガイド棒７が設けられる。

スピンドルモータ５は、光ディスクＤを保持し、回転させる。

光ピックアップ６は、フレーム８を有する。このフレーム８に光学系９、２軸アクチュエータ１０、フレキシブル基板１１が設けられる。

光学系９は、例えば光ディスクＤに照射するレーザ光の光源９ａや、この光源９ａから出射されたレーザ光を光ディスクＤにフォーカスする対物レンズ９ｂ等を有する。光源９ａとしては、例えばＣＤ用（波長７８０ｎｍ）及びＤＶＤ用（波長６５０ｎｍ）のレーザ光を共に出射することが可能な光源が用いられる。

２軸アクチュエータ１０は、対物レンズ９ｂを移動させて、トラッキング制御及びフォーカス制御を行う。

フレキシブル基板１１には、例えば電源ＩＣ１１ａや配線１１ｂ、１１ｅ、駆動ＩＣ１１ｃ、１１ｆ、リターンパス１１ｄ等が形成される。配線１１ｂは、例えば駆動ＩＣ１１ｃと光源９ａとを接続し、配線１１ｅは、例えばリターンパス１１ｄと電源ＩＣ１１ａとを接続する。駆動ＩＣ１１ｃは、光源９ａの動作を制御し、駆動ＩＣ１１ｆは、例えば２軸アクチュエータ１０等の動作を制御する。

駆動ガイド棒７は、光ピックアップ６がＹ方向に移動可能になるように、フレーム８を保持する。

図３は、フレキシブル基板１１上の配線１１ｂが光源９ａと接続される様子を示す図である。配線１１ｂは、並列して設けられた３本の配線Ｔ１、配線Ｔ２、配線Ｇを有する。配線Ｔ１は、光源９ａのうち例えばＣＤ用光源に信号を伝送する。配線Ｔ２は、光源９ａのうち例えばＤＶＤ用の光源に信号を伝送する。配線Ｇは、ＣＤ用光源及びＤＶＤ用光源で共通に用いられるグランド配線である。配線Ｇは、配線Ｔ１及び配線Ｔ２の間に設けられる。また、各配線間の距離ｄが、０．０８ｍｍ〜０．１３ｍｍとなるようにする。ここで、配線間の距離とは、隣接する配線の輪郭間の距離をいう。各配線間を狭くする場合、その分配線がショートしないように幅を小さくする必要がある。「０．０８ｍｍ〜」としたのは、配線の間隔ｄを０．０８ｍｍよりも狭くしようとすると、配線の幅が狭くなりすぎて、断線等のおそれが出てくるからである。一方、各配線に電流が流れることにより発生する磁界の強さは、電流の中心に近いほど強く、電流の中心から離れるほど弱くなる。「〜０．１３ｍｍ」としたのは、配線の間隔ｄを０．１３ｍｍより広くすると、相互インダクタンスによって相殺されにくくなるので、伝送インピーダンスがほとんど低下しなくなるからである。また、各配線の長さＬが、２０ｍｍ〜３０ｍｍとなるようにする。「２０ｍｍ〜」としたのは、各配線の長さを２０ｍｍより短くすると、駆動ドライバから光源までの距離が確保できないからである。「〜３０ｍｍ」としたのは、これら配線の長さを３０ｍｍより長くすると、配線自体のインピーダンスが高くなってしまうからである。

図４は、配線１１ｂに電流が流れているときの磁界の様子を示す図である。

例えば、光ディスク装置１が記録・再生等を行う際、駆動ＩＣから各光源に信号が伝送され、配線Ｔ１、配線Ｔ２に電流が流れる。このときの磁界をそれぞれＪ１、Ｊ２で表す。また、各光源から駆動ＩＣの方にもグランド配線Ｇを伝って電流が流れる。このときの磁界をＪ３で表す。

磁界Ｊ１及び磁界Ｊ３が相互に強め合い、相互インダクタンスが増加すると、その分配線インダクタンスが低下する。各配線で電流を妨げる働きが弱まるので、配線Ｔ１では駆動ＩＣから各光源の方に電流が流れようとし、配線Ｇでは光源から駆動ＩＣの方に電流が流れようとする。この結果、電圧一定のまま電流が強くなるので、見かけ上配線Ｔ１及び配線Ｇのインピーダンスが低下する。

同様に、磁界Ｊ２及び磁界Ｊ３も相互に強め合うので、配線Ｔ２及び配線Ｇを流れる電流が強くなり、見かけ上配線Ｔ２及び配線Ｇのインピーダンスが低下する。

また、磁界Ｊ１及び磁界Ｊ２については、配線Ｔ１及び配線Ｔ２の間隔が離れているので、互いにほとんど影響を及ぼさない。

一方、図５に示すように、配線Ｔ１と配線Ｔ２とが隣接するように配列して電流を流した場合、磁界Ｊ１、Ｊ２は相殺され、配線インダクタンスが高くなるので、配線Ｔ１及び配線Ｔ２では、共に、駆動ＩＣから光源に向けて流れる電流が妨げられる。この結果、電圧一定のまま電流が小さくなってしまうので、見かけ上配線Ｔ１及びＴ２のインピーダンスが高くなる。

図６は、配線インダクタンスを、１ｎＨ、３ｎＨ、５ｎＨ、１０ｎＨ、１３ｎＨ、１５ｎＨとした場合について、配線を伝送するパルス信号の波形を示す図である。縦軸が電流値（ｍＡ）、横軸が時間（ｓ）を示す。

配線インダクタンスの値が高いほど、オーバーシュートの程度が大きくなり、波形の乱れが顕著であることわかる。配線インダクタンスが１ｎＨのときは、オーバーシュートはほとんど起こらない。３ｎＨのときはオーバーシュートのない論理的に理想の信号値に対して約４％、５ｎＨのときは約７％、１０ｎＨのときは約１０％、１３ｎＨのときは約１２％、１５ｎＨのときは約１３％のオーバーシュートが起こっている。オーバーシュートの結果、例えば波形が時間方向に伸びてしまう。例えば短パルス信号が連続で出力される場合、各パルスの時間軸上の間隔が狭いため、パルス同士で波形に影響を及ぼし合い、信号自体が乱れ易くなる。波形を乱さないようにするには、オーバーシュートは１０％未満であることが好ましい。このため、配線インダクタンスを５ｎＨ以下に抑える必要があることが分かる。

このように、本実施形態によれば、並列する各配線にそれぞれ逆方向の電流が流れるので、電流により生じる磁界が増幅され、相互インダクタンスが大きくなる。これにより、配線インダクタンスの値が小さくなり、電流を妨げる働きが弱まるので、伝送インピーダンスを低下させ、短パルス信号や高周波信号であっても正確に伝送することができる。したがって、例えば高精度の記録・再生を行う光ピックアップや光ディスク装置を得ることができる。

本発明は、以上説明した実施形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、光ピックアップ６の光源と駆動ＩＣ１１ｃを接続する各配線について説明したが、リターンパス１１ｄと電源ＩＣ１１ａとを接続する配線１１ｅについても同様に本発明の適用は可能である。電源ＩＣ１１ａから出力される例えばＲＦ信号は、リターンパス１１ｄを通過させる必要がある。電源ＩＣ１１ａからリターンパス１１ｄまでの配線と、リターンパス１１ｄから電源ＩＣａまでの配線とを隣接させることで、各配線に流れる電流により生じた磁界が増幅され、配線インダクタンスを低下させることができるので、高周波のＲＦ信号を正確に伝送することができる。

同様に、電源ＩＣ１１ａと駆動ＩＣ１１ｆとを接続する配線１１ｇについても本発明の適用は勿論可能である。

本発明に係る光ディスク装置を示す斜視図である。本実施形態に係る光ピックアップを示す斜視図である。本実施形態に係る基板を示す平面図である。本実施形態に係る基板の一部を示す斜視図である。本実施形態に係る基板の一部を示す斜視図である。本実施形態に係る基板に形成される配線の電流―時間特性を示すグラフである。

符号の説明

Ｔ１、Ｔ２、Ｇ…配線
１…光ディスク装置
６…光ピックアップ
７…ガイド棒
８…光ピックアップ
９…光学系
９ａ…光源
１１…フレキシブル基板
１１ａ…電源ＩＣ
１１ｂ…配線
１１ｃ…駆動ＩＣ
１１ｄ…リターンパス

Claims

それぞれ波長の異なるレーザ光を照射可能な光源と、
前記光源を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路から前記光源に第１の波長のレーザ光を出射させるための第１の信号を伝送する第１の配線、前記駆動回路から前記光源に第２の波長のレーザ光を出射させるための第２の信号を伝送する第２の配線、およびグランド配線が互いに並列して設けられたフレキシブル基板とを具備し、
前記フレキシブル基板にて前記グランド配線は、前記第１の配線と前記第２の配線との間に配置され、
前記第１の配線、前記第２の配線および前記グランド配線にそれぞれ電流が流れることによって生じる磁界が、隣り合う配線間で互いに強め合うことを満足する
ことを特徴とする光ディスクドライブ。