JP5373716B2

JP5373716B2 - 光学式ピックアップ

Info

Publication number: JP5373716B2
Application number: JP2010181001A
Authority: JP
Inventors: 正人岩井; 勉成安次嶺; 龍内山
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2030-08-12
Also published as: JP2012043483A

Description

本発明は、ＣＤやＤＶＤ等のディスクに対して信号の再生や記録が可能な光学式ピックアップに係り、特に、光学式ピックアップの本体部から導出されてセット機器の回路基板と電気的かつ機械的に接続されるフレキシブルプリント基板に関するものである。

光学式ピックアップは、受発光ユニットや対物レンズ等をシャーシに搭載してなる本体部と、この本体部から導出された信号伝送用のフレキシブルプリント基板（以下「ＦＰＣ」と略称）とによって主に構成されている。受発光ユニットには光源となる半導体レーザと光検出器等の受光素子とが一体的に配設されている。信号伝送用のＦＰＣは、可撓性を有するベースフィルムの片面に多数の導体パターンを高密度に配設してなる帯状体であり、各導体パターンは両端部を除いてほぼ絶縁被覆されている。このＦＰＣの一端側は本体部に接続されており、ＦＰＣの他端側は外部接続用端部として光ディスクプレーヤ等のセット機器の回路基板に接続される。この回路基板には半導体レーザ等を制御する駆動制御回路や受光素子の出力信号を処理する信号処理回路が配設されており、通常、ＦＰＣの外部接続用端部に配設されている導体パターンの先端部（接続端子）がコネクタを用いて回路基板の対応する接続ランドと接続されるようになっている。

セット機器に組み込まれた光学式ピックアップの基本的な動作について説明すると、この光学式ピックアップは、セット機器に装填されたディスクの半径方向へ本体部を移送しながら、半導体レーザから出射された光ビームを対物レンズによってディスクの記録面上に集光し、ディスクからの戻り光ビームを対物レンズを経由して受光素子にて受光する。本体部はＦＰＣを介してセット機器側の駆動制御回路や信号処理回路と電気的に接続されているので、かかる光学式ピックアップの動作によって、ディスクに記録されている信号の再生や消去あるいはディスクに対する信号の記録等が可能になる。

一般的に、この種の光学式ピックアップの製造行程においては、セット機器に組み込む前に、検査装置のコンタクトピンをＦＰＣの導体パターンに圧接させることによって光学式ピックアップを実際に動作させ、光ビームの調整作業を行うと共に、該ピックアップが導通不良や動作不良を起こさない良品であることを確認するための検査が行われる。そのため、光学式ピックアップのＦＰＣの外部接続用端部には、検査用に導体パターンを露出させた窓部が設けられている（例えば、特許文献１参照）。また、前述したように、ＦＰＣの外部接続用端部がコネクタを介してセット機器の回路基板と接続されるため、ＦＰＣの外部接続用端部にはベースフィルムを背面側から補強する補材が固着されており、この補材によって外部接続用端部をコネクタに差し込む際に必要となるＦＰＣの機械的強度が確保されている。なお、この補材は、導体パターンに検査装置のコンタクトピンを圧接させる検査時に懸念されるＦＰＣの不所望な変形を防止するという役割も果たしている。

特開２０１０−１０８５４３号公報

ところで、光学式ピックアップのＦＰＣとセット機器の回路基板とをコネクタを介して接続するという構造は、ＦＰＣを回路基板に対して容易に着脱できるという利点はあるものの、コスト面で割高になってしまうため、セット機器のコストダウンを促進するという観点からは好ましいものではなかった。すなわち、ＦＰＣ用のコネクタは比較的高価で部品コストを押し上げる要因となりやすく、かつ、ＦＰＣとコネクタとの接続箇所に金メッキ処理等を施して導通の信頼性を確保しなければならないため、メッキ処理に要する加工コストが嵩みやすくなる。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、セット機器の回路基板にＦＰＣを安価に接続できて導通の信頼性も確保しやすい光学式ピックアップを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、少なくとも受発光ユニットおよび対物レンズが搭載された本体部と、この本体部から導出された信号伝送用のフレキシブルプリント基板とを備え、前記フレキシブルプリント基板が導体パターン群を担持するベースフィルムを有すると共に、このフレキシブルプリント基板の外部接続用端部がセット機器の回路基板と電気的かつ機械的に接続される光学式ピックアップにおいて、前記フレキシブルプリント基板の前記外部接続用端部に配設されている各導体パターンの一部を検査用に露出させると共に、各導体パターンの先端部を前記回路基板に設けられた接続ランドに半田付けされる接続端子となし、かつ、前記外部接続用端部のうち前記接続端子の存する先端領域を外した領域に、前記ベースフィルムを背面側から補強する補材を固着するという構成にした。

このように構成された光学式ピックアップでは、ＦＰＣの外部接続用端部に存する導体パターン群の各先端部がセット機器の回路基板に直接半田付けされる接続端子として形成されているため、比較的高価なＦＰＣ用のコネクタを省略できると共に、高価なメッキ処理を施さなくても導通の信頼性を確保しやすくなる。また、ＦＰＣの外部接続用端部に検査用として露出させた導体パターン群が背面側から補材によって補強されているため、検査装置のコンタクトピンを圧接させる検査時に、外部接続用端部が不所望に変形して損傷する虞がない。また、この補材は接続端子群の存する外部接続用端部の先端領域には設けられていないので、各接続端子と回路基板の対応する接続ランドとの間に補材に起因する大きな段差が生じる虞がなく、接続端子と接続ランドとの半田付けを容易かつ確実に行うことができる。

上記の構成において、ＦＰＣの外部接続用端部の先端領域に比べて、補材は接続端子群の配列方向に沿う長さ寸法が大きく設定されていると、外部接続用端部を検査装置に装着する際に、機械的強度に富む補材の先端側の隅部を検査装置のストッパ部に当接させて容易かつ正確な位置決めが行える。

また、上記の構成において、回路基板に複数の基準孔を設けると共に、ＦＰＣの外部接続用端部のうち補材の存する領域に複数の位置決め孔を設けておき、これらの基準孔と位置決め孔とを合致させた状態で外部接続用端部を回路基板上に配置することによって、各接続端子が対応する接続ランド上に配置されるようにしてあると、外部接続用端部を回路基板に接続する際に、機械的強度に富む補材を利用して容易かつ正確な位置決めが行える。この場合において、ＦＰＣの外部接続用端部の根元側の領域に透孔を有する補強ランドを設けておき、この透孔を回路基板に設けられたダミーランド上に配置した状態で、該ダミーランドと補強ランドとが半田付けされるようにしてあると、回路基板に対するＦＰＣ（外部接続用端部）の取付強度を大幅に高めることができる。

本発明の光学式ピックアップによれば、ＦＰＣの外部接続用端部に存する導体パターン群の各先端部がセット機器の回路基板に直接半田付けされる接続端子として形成されているため、ＦＰＣ用のコネクタが不要になって外部接続用端部を回路基板に安価に接続できると共に、高価なメッキ処理を施さなくても導通の信頼性を高めることができる。また、ＦＰＣの外部接続用端部に検査用として露出させた導体パターン群が背面側から補材によって補強されているため、検査装置のコンタクトピンを圧接させる検査時に、外部接続用端部が不所望に変形して損傷することを防止できる。しかも、この補材は接続端子群の存する外部接続用端部の先端領域には設けられていないので、各接続端子と回路基板の対応する接続ランドとの間に補材に起因する大きな段差が生じる虞がなく、それゆえ接続端子と接続ランドとの半田付けを容易かつ確実に行うことができる。

本発明の実施形態例に係る光学式ピックアップの上面図である。図１の要部拡大図である。図１に示す光学式ピックアップの底面図である。図３の要部拡大図である。該光学式ピックアップのＦＰＣを検査装置に装着した状態を示す斜視図である。図５に対応する上面図である。図５に対応する側面図である。該光学式ピックアップが組み込まれるセット機器の回路基板の要部斜視図である。図８に対応する要部上面図である。該光学式ピックアップのＦＰＣをセット機器の回路基板に半田付けした状態を示す要部斜視図である。図１０に対応する要部上面図である。

以下、本発明の実施形態例を図１〜図１１を参照しながら説明する。図１〜図４に示す光学式ピックアップ１は、受発光ユニット４や対物レンズ５等をシャーシ６に搭載してなる本体部２と、本体部２から帯状に導出された信号伝送用のＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）３とによって主に構成されている。この光学式ピックアップ１は、セット機器である光ディスクプレーヤ（ＣＤプレーヤやＤＶＤプレーヤなど）に組み込まれて使用されるものであり、図１０と図１１に示すように、ＦＰＣ３の先端の外部接続用端部９がセット機器の回路基板２０に接続される。この回路基板２０には、光学式ピックアップ１用の駆動制御回路や信号処理回路が配設されている。

本体部２の外殻をなすシャーシ６は、ディスクの半径方向に沿って往復動できるようにセット機器に組み込まれる。受発光ユニット４には、光源となる半導体レーザと光検出器等の受光素子とが一体的に配設されている。対物レンズ５は、磁気回路やコイルを含む電磁駆動手段によってフォーカス方向およびトラッキング方向へ位置制御されるようになっている。そして、光学式ピックアップ１をセット機器に組み込むことにより、これらの電磁駆動手段や半導体レーザがＦＰＣ３を介して前記駆動制御回路にて制御され、受光素子の出力信号が前記信号処理回路にて処理されることになる。

信号伝送用のＦＰＣ３は、可撓性を有するベースフィルム８の片面に多数の導体パターン７を高密度に配設してなる帯状体であり、各導体パターン７は両端部を除いてほぼ絶縁被覆されている。ＦＰＣ３の一端側は本体部２に接続されており、ＦＰＣ３の他端側はセット機器の回路基板２０に接続される外部接続用端部９となっている。図２に示すように、外部接続用端部９の先端領域９ａには導体パターン７群の各先端部に相当する接続端子７ａが列設されており、これら各接続端子７ａがセット機器の回路基板２０に設けられた接続ランド２１（図８参照）に直接半田付けされるようになっているため、ＦＰＣ３と回路基板２０との接続にコネクタは不要である。また、外部接続用端部９の先端領域９ａから若干離れた位置に接続端子７ａ群と略平行に延びる長方形状の窓部９ｄが設けてあり、この窓部９ｄから導体パターン７群が露出させてある。この窓部９ｄは導体パターン７群を被覆する絶縁層の存しない場所として形成されており、図５〜図７に示すように、窓部９ｄ内に露出する導体パターン７群に検査用クリップ３０のコンタクトピン３１群を圧接させることができる。

図２に示すように、ＦＰＣ３の外部接続用端部９には導体パターン７の存しない領域に位置決め孔９ｂ，９ｃが穿設されている。これらの位置決め孔９ｂ，９ｃは、回路基板２０に設けられている一対の基準孔２３，２４（図８参照）と同じ位置関係で穿設されており、位置決め孔９ｂ，９ｃを基準孔２３，２４と合致させた状態で外部接続用端部９を回路基板２０上に配置することにより、各接続端子７ａが対応する接続ランド２１上に配置されるようになっている。なお、公差の範囲内での寸法誤差を吸収できるようにするため、一方の位置決め孔９ｂが丸孔であるのに対し、他方の位置決め孔９ｃは長孔として形成されている。また、外部接続用端部９の根元側の領域には、回路基板２０のダミーランド２２（図８参照）上に配置される透孔９ｅと、この透孔９ｅを包囲する補強ランド９ｆとが設けられている。外部接続用端部９を回路基板２０と接続する際には、取付強度を高めるために、この補強ランド９ｆをダミーランド２２に半田付けする。

さらに、ＦＰＣ３の外部接続用端部９には、先端領域９ａを除いてベースフィルム８の背面側に補強用の補材１０が固着（貼着）されている。この補材１０は、先端領域９ａに比べて接続端子７ａ群の配列方向に沿う長さ寸法が若干大きく設定されており、補材１０の先端側の一対の隅部１０ａによって先端領域９ａの両横に切り欠き形状の段部が形成されている。これら両隅部１０ａは、外部接続用端部９を検査用クリップ３０に装着する検査時に位置決め部として機能する。なお、外部接続用端部９の位置決め孔９ｂ，９ｃや透孔９ｅは、この補材１０とベースフィルム８とを貫通して形成されている。

このように構成された光学式ピックアップ１は、セット機器に組み込む前に、通電状態で光ビームの調整作業を行うと共に、該光学式ピックアップ１が導通不良や動作不良を起こさない良品であるか否かを確認するための検査が行われる。かかる検査時には、図５〜図７に示す検査用クリップ３０にＦＰＣ３の外部接続用端部９を正しく装着したうえで、検査用クリップ３０のコンタクトピン３１群を窓部９ｄ内に露出する導体パターン７群に圧接させて所要の導通検査を行う。検査用クリップ３０は、コンタクトピン３１群が配設された可動部３０ａと、一対のクランプスイッチ３２が配設された載置部３０ｂとをヒンジ結合した構造のもので、図示せぬ検査装置本体と電気的に接続されている。そして、検査時に可動部３０ａを開いて載置部３０ｂ上の所定位置にＦＰＣ３の外部接続用端部９を配置させるが、その際、載置部３０ｂの左右の立壁部３３によって補材１０を左右方向に位置決めできるので、補材１０の一対の隅部１０ａを一対のクランプスイッチ３２の壁面に押し当てれば、該壁面がストッパ部となって補材１０を前後方向にも位置決めすることができる。したがって、外部接続用端部９を載置部３０ｂ上の所定位置に容易かつ正確に配置させることができ、この状態で可動部３０ａを閉じれば、窓部９ｄ内に露出する各導体パターン７に対応するコンタクトピン３１を確実に圧接させることができる。

なお、外部接続用端部９の窓部９ｄ内に露出している導体パターン７群は、補材１０によって補強されたベースフィルム８上に担持されているため、これらの導体パターン７にコンタクトピン３１を圧接させる上記の検査時に、外部接続用端部９が不所望に変形して損傷する虞はない。

上述した検査で良品であることが確認された光学式ピックアップ１は、セット機器に組み込まれて、ＦＰＣ３の外部接続用端部９が回路基板２０と接続される。前述したように外部接続用端部９の接続端子７ａは回路基板２０の対応する接続ランド２１に直接半田付けされるため、図１０と図１１に示すように、ＦＰＣ３と回路基板２０との接続にコネクタは不要である。また、外部接続用端部９に付設されている補材１０は、接続端子７ａ群の存する先端領域９ａには設けられていないので、接続端子７ａと接続ランド２１との間に補材１０に起因する大きな段差が生じることはない。

セット機器に組み込まれた光学式ピックアップ１は、このセット機器に装填されたディスクの半径方向へ本体部２を移送しながら、受発光ユニット４の半導体レーザから出射された光ビームを対物レンズ５によってディスクの記録面上に集光し、該ディスクからの戻り光ビームを対物レンズ５を経由して受発光ユニット４の受光素子にて受光する。本体部２はＦＰＣ３を介して回路基板２０の駆動制御回路や信号処理回路と電気的に接続されているので、かかる光学式ピックアップ１の動作によって、ディスクに記録されている信号の再生や消去あるいはディスクに対する信号の記録等が可能となる。

以上説明したように、本実施形態例に係る光学式ピックアップ１は、ＦＰＣ３の外部接続用端部９に存する導体パターン７群の各先端部がセット機器の回路基板２０に直接半田付けされる接続端子７ａとして形成されているため、比較的高価なＦＰＣ用のコネクタを省略できると共に、特別なメッキ処理を施さなくても導通の信頼性が確保されることになる。また、外部接続用端部９の窓部９ｄ内に検査用として露出させた導体パターン７群が背面側から補材１０によって補強されているため、検査用クリップ３０（検査装置）のコンタクトピン３１を圧接させる検査時に、外部接続用端部９が不所望に変形して損傷する虞がない。また、この補材１０は接続端子７ａ群の存する外部接続用端部９の先端領域９ａには設けられていないので、各接続端子７ａと回路基板２０の対応する接続ランド２１との間に補材１０に起因する大きな段差は発生せず、それゆえ接続端子７ａと接続ランド２１との半田付けを容易かつ確実に行うことができる。

また、本実施形態例に係る光学式ピックアップ１では、ＦＰＣ３の外部接続用端部９の先端領域９ａに比べると、補材１０の方が接続端子７ａ群の配列方向に沿う長さ寸法が大きく設定されており、この補材１０の先端側の一対の隅部１０ａによって先端領域９ａの両横に切り欠き形状の段部が形成されている。そして、製造した光学式ピックアップ１が良品であることを確認するための検査時に、これら両隅部１０ａを位置決め部として外部接続用端部９を検査用クリップ３０の所定位置に配置させることができるため、機械的強度に富む補材１０を利用して検査用クリップ３０に対する外部接続用端部９の位置決め作業を容易かつ正確に行うことができる。

また、本実施形態例に係る光学式ピックアップ１では、ＦＰＣ３の外部接続用端部９のうち補材１０の存する領域にセット機器の回路基板２０に設けられた基準孔２３，２４と同じ位置関係で位置決め孔９ｂ，９ｃが設けてあり、これらの基準孔２３，２４と位置決め孔９ｂ，９ｃとを合致させた状態で外部接続用端部９を回路基板２０上に配置させることによって、各接続端子７ａが対応する接続ランド２１上に配置されるようにしてある。それゆえ、ＦＰＣ３の外部接続用端部９を回路基板２０に接続する際に、機械的強度に富む補材１０を利用して、回路基板２０に対する外部接続用端部９の位置決め作業を容易かつ正確に行うことができる。

また、本実施形態例に係る光学式ピックアップ１では、ＦＰＣ３の外部接続用端部９の根元側の領域に、回路基板２０のダミーランド２２上に配置される透孔９ｅと補強ランド９ｆが設けてあり、この補強ランド９ｆがダミーランド２２に半田付けされるようにしてあるため、回路基板２０に対するＦＰＣ３（外部接続用端部９）の取付強度を大幅に高めることができる。なお、補強ランド９ｆおよびダミーランド２２の半田付けと、接続端子７ａ群および接続ランド２１群の半田付けとを、リフロー工程などによって一括して行うようにすれば半田付け工程が増加することを回避できる。

１光学式ピックアップ
２本体部
３ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）
４受発光ユニット
５対物レンズ
７導体パターン
７ａ接続端子
８ベースフィルム
９外部接続用端部
９ａ先端領域
９ｂ，９ｃ位置決め孔
９ｄ窓部
９ｅ透孔
９ｆ補強ランド
１０補材
１０ａ隅部
２０回路基板
２１接続ランド
２２ダミーランド
２３，２４基準孔
３０検査用クリップ（検査装置）
３１コンタクトピン
３２クランプスイッチ（ストッパ部）

Claims

少なくとも受発光ユニットおよび対物レンズが搭載された本体部と、この本体部から導出された信号伝送用のフレキシブルプリント基板とを備え、前記フレキシブルプリント基板が導体パターン群を担持するベースフィルムを有すると共に、このフレキシブルプリント基板の外部接続用端部がセット機器の回路基板と電気的かつ機械的に接続される光学式ピックアップにおいて、
前記フレキシブルプリント基板の前記外部接続用端部に配設されている各導体パターンの一部を検査用に露出させると共に、各導体パターンの先端部を前記回路基板に設けられた接続ランドに半田付けされる接続端子となし、かつ、前記外部接続用端部のうち前記接続端子の存する先端領域を外した領域に、前記ベースフィルムを背面側から補強する補材を固着したことを特徴とする光学式ピックアップ。
請求項１の記載において、前記外部接続用端部の先端領域に比べて、前記補材は前記接続端子群の配列方向に沿う長さ寸法が大きく設定されていることを特徴とする光学式ピックアップ。
請求項１または２の記載において、前記回路基板に複数の基準孔を設けると共に、前記外部接続用端部の前記補材の存する領域に複数の位置決め孔を設け、これらの基準孔と位置決め孔とを合致させた状態で前記外部接続用端部を前記回路基板上に配置することによって、前記接続端子が対応する前記接続ランド上に配置されるようにしたことを特徴とする光学式ピックアップ。
請求項３の記載において、前記外部接続用端部の根元側の領域に透孔を有する補強ランドを設け、前記透孔を前記回路基板に設けられたダミーランド上に配置した状態で、該ダミーランドと前記補強ランドとが半田付けされるようにしたことを特徴とする光学式ピックアップ。