KR20070007748A - 광학적 특성이 뛰어난 광 픽업 - Google Patents

광학적 특성이 뛰어난 광 픽업 Download PDF

Info

Publication number
KR20070007748A
KR20070007748A KR1020060131704A KR20060131704A KR20070007748A KR 20070007748 A KR20070007748 A KR 20070007748A KR 1020060131704 A KR1020060131704 A KR 1020060131704A KR 20060131704 A KR20060131704 A KR 20060131704A KR 20070007748 A KR20070007748 A KR 20070007748A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
movable frame
semiconductor laser
optical pickup
wires
Prior art date
Application number
KR1020060131704A
Other languages
English (en)
Inventor
히데유키 나카니시
쇼이치 다카스카
신이치 이지마
아키오 요시카와
가즈토시 오노자와
가즈히코 야마나카
나오키 나카니시
Original Assignee
마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 filed Critical 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Publication of KR20070007748A publication Critical patent/KR20070007748A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0925Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/0933Details of stationary parts
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0925Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/0932Details of sprung supports
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0925Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/0935Details of the moving parts
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/123Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/22Apparatus or processes for the manufacture of optical heads, e.g. assembly
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

대물렌즈, 반도체 레이저, 거울, 수광소자 등의 광학소자를 가동틀체 내에 탑재하여, 해당 가동틀체를 서로 평행하게 배치된 복수개의 지지 와이어를 통해 고정부재에 유지한다. 이에 따라 가동틀체가 트래킹방향 및 포커싱방향으로 변위 가능하게 된다. 복수개의 지지 와이어는 서로 절연되어 있고, 가동틀체 내의 반도체 레이저나 수광소자로의 전력공급선 혹은 신호선으로서도 사용된다.
반도체 레이저, 대물렌즈, 도전성 지지부재, 구동코일, 레이저 빔, 반사형 홀로그램, 수광소자, 자외선 경화수지, 프레스가공

Description

광학적 특성이 뛰어난 광 픽업{OPTICAL PICKUP HAVING AN EXCELLENT OPTICAL CHARACTERISTIC}
도 1은 종래의 광 픽업의 구성을 도시한 요부종단면도
도 2는 종래의 광학소자 일체형의 광 픽업의 구성을 도시한 요부종단면도
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 관한 광 픽업의 개략사시도
도 4는 제 1 실시 예에 관한 광 픽업의 제조방법을 도시한 공정도
도 5a는 상기 제조공정의 납땜공정에서 가동틀체와 고정부재에 지지부재를 납땜한 상태를 도시한 도면
도 5b는 도 5a에서 지지부재의 길이가 불균일한 경우에도 땜납의 양을 조정하여 지지길이를 적정하게 유지할 수 있는 형태를 도시한 도면
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 관한 광 픽업의 개략사시도
도 7은 상기 제 2 실시 예에 관한 광 픽업의 제조공정을 도시한 도면
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 관한 광 픽업의 구성을 도시한 종단면도
도 9는 상기 제 3 실시 예에 관한 광 픽업의 평면도
도 10은 도 9의 B-B'선의 화살표시 단면도
도 11은 도 10의 C-C'선의 화살표시 단면도
도 12a∼도 12e는 제 3 실시 예에 관한 광 픽업의 제조방법에 대하여 설명하 기 위한 도면
도 13은 본 발명의 제 4 실시 예에 관한 광 픽업의 평면도
도 14는 상기 제 4 실시 예에 관한 광 픽업의 고정부재에서의 제동오목부의 형상을 도시한 단면도
도 15는 상기 제 4 실시 예에 관한 광 픽업의 고정부재에서의 제동오목부의 다른 형상을 도시한 단면도
도 16은 본 발명의 제 5 실시 예에 관한 광 픽업의 평면도
도 17은 상기 제 5 실시 예에 관한 광 픽업의 고정부재에서의 제동오목부의 형상을 도시한 단면도
도 18은 본 발명의 제 6 실시 예에 관한 광 픽업의 구성을 도시한 종단면도
도 19는 상기 제 6 실시 예에 관한 광 픽업의 평면도
도 20은 도 19의 G-G'선의 화살표시 단면도
도 21은 도 20의 H-H'선의 화살표시 단면도
도 22는 상기 제 6 실시 예의 변형예에 관한 광 픽업의 고정부재에서의 제동오목부와 지지부재의 단면형상을 도시한 도면
도 23은 상기 제 6 실시 예의 다른 변형예에 관한 광 픽업의 고정부재에서의 제동오목부와 지지부재의 단면형상을 도시한 도면
도 24는 상기 제 6 실시 예의 다른 변형예에 관한 광 픽업의 고정부재에서의 제동오목부와 지지부재의 단면형상을 도시한 도면
도 25는 본 발명의 제 7 실시 예에 관한 광 픽업의 고정부재에서의 제동오목 부와 지지부재의 단면형상을 도시한 도면
도 26은 도 25의 I-I'선의 화살표시 단면도
도 27은 본 발명의 제 8 실시 예에 관한 광 픽업의 사시도
도 28은 도 27의 A-A'선의 화살표시 단면도
도 29는 상기 제 8 실시 예에 관한 광 픽업 내부의 반사면에 형성되는 반사형 홀로그램영역의 형상을 도시한 도면
도 30은 상기 제 8 실시 예에 관한 광 픽업 내부의 수발광소자 기판의 구성을 도시한 사시도
도 31은 상기 제 8 실시 예에 관한 광 픽업 제조방법에 대하여 설명하기 위한 도면
본 발명은 광 기록매체로부터의 정보 판독이나, 광 기록매체로의 정보 기록에 이용하는 광 픽업에 관한 것이다.
최근 여러가지의 정보 기록매체로서 CD(Compact Disc)나 DVD(Digital Versatile Disc) 등의 광 기록매체가 급속히 보급되고 있다. 이들 광 기록매체에 대한 정보의 판독 기입을 행하기 위한 광학부품으로서 일반적으로 광 픽업이 이용되고 있다.
도 1은 종래의 광 픽업(400)의 구성을 도시한 종단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 상기 광 픽업(400)은 가동부재로서의 틀체(406)에 대물렌즈(401)와 코일(405)을 탑재하고, 이 틀체(406)를 서로 평행한 4개의 와이어(421)를 통해 고정부재(407)에 대략 수평으로 유지하여 이루어진다. 고정부재(407)는 광학기초대(409)에 고정된다.
또 도 1은 광 픽업(400)의 대략 중앙에서의 종단면도로 나타내고 있기 때문에 전방의 2개의 와이어(421)는 표시되어 있지 않다.
광학기초대(409)에는 상기 고정부재(407) 외에 자석(411)을 유지하는 요크(410), 집적소자(402), 콜리메이터 렌즈(420) 및 거울(403)이 탑재되어 있다.
집적소자(402)에는 반도체 레이저나 수광소자가 형성되어 있고, 상기 반도체 레이저로부터 출사된 레이저 빔은 콜리메이터 렌즈(420)에 의해 평행광으로 된 후 거울(403)에 의해 광로를 90° 상향으로 변경되어 대물렌즈(401)에 입사한다. 대물렌즈(401)에 의해 레이저 빔이 광 기록매체(412)의 정보기록면 상에 집광되고, 그 귀환광이 상기 광로를 역진하여 집적소자(402) 내의 수광소자에 의해 검출되며, 이에 따라 광 기록매체(412) 상의 정보기록신호가 판독되도록 구성되어 있다.
그런데 광 기록매체(412)는 회전시에 면진동이 발생되기 때문에 광 기록매체(412)의 정보기록면의 위치가 항상 대물렌즈(401)에 의해 집광된 광속 L1의 피사계 심도 내에 오도록 대물렌즈(401)를 광축방향으로 이동시킬 필요가 있다. 또 광 기록매체(412)는 회전시에 편심이 발생하기 때문에 대물렌즈(401)에 의해 집광된 광속 L1을 광 기록매체(412) 상의 정보기록열에 정확히 추종시킬 필요가 있고, 이 때문에 광 픽업에는 광속의 초점조정기능 및 초점오차 검출기능과 트래킹위치 조정 기능 및 트래킹오차 검출기능이 요구된다.
이로 인하여 종래부터 귀환광에 의해 집적소자(402)의 수광소자에서 초점오차나 트래킹오차를 검출하고, 이에 따라 코일(405)에 통전하는 전류를 제어하며, 요크(410)에 부착된 자석(411)의 자계와의 작용에 의해 생기는 로렌츠력에 의해 대물렌즈(401)를 광 기록매체(412)에 대하여 포커스방향과 트래킹방향으로 요동구동하여 광 기록매체(412)에 대한 기입/판독 정밀도를 유지하도록 하고 있다.
즉 광 기록매체(412)의 면진동에 대해서는 대물렌즈(401)를 광축방향인 포커스방향으로 변위시킴으로써 광 기록매체로의 초점조절을 행하는 것과 아울러, 광 기록매체(412)의 편심에 대해서는 대물렌즈(401)를 광 기록매체 상의 정보기록열을 가로지르는 방향인 트래킹방향으로 변위시킴으로써 정보기록열에 추종시키도록 하고 있다.
그러나 이러한 종래의 대물렌즈 구동장치를 사용한 광 픽업에서는 집적소자(402), 콜리메이터 렌즈(420), 거울(403)이 광학기초대(409)에 고정되어 있고, 대물렌즈(401)만이 이동하여 포커스위치의 조정이나 정보기록열로의 추종동작을 하도록 구성되어 있기 때문에 반도체 레이저로부터 사출된 레이저 빔의 주광선과 대물렌즈(401)의 광축 사이에 어긋남이 생겨, 이에 따라 렌즈 수차 등이 발생되어 광 픽업의 광학특성이 열화된다는 문제가 있고, 이로 인하여 광 기록매체(412)에 대한 정보기록신호의 기입/판독 정밀도가 나빠진다.
이 문제를 해소하기 위해 반도체 레이저나 수광소자 및 콜리메이터 렌즈를 대물렌즈(401)를 유지하는 틀체(406)에 탑재하여 이들 광학소자의 위치관계를 항상 일정하게 함으로써 상기 광 픽업 광학계에서의 광학적 어긋남을 해소하는 것을 생각할 수 있다.
도 2는 이러한 경우의 광 픽업(500)의 구성예를 도시한 개략도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 광 픽업(500)은 가동틀체(505) 내에 대물렌즈(501), 반도체 레이저(502), 수광소자(503), 빔 분할기(504) 등을 탑재하고, 해당 가동틀체(505)를 4개의 와이어(507)를 통해 트래킹방향 및 포커싱방향으로 요동 가능한 상태로 고정부재(506)에 부착된다(이와 같이 가동틀체에 다른 모든 광학계를 탑재한 광 픽업을 이하 「광학소자 일체형의 광 픽업」이라 함). 또 가동틀체(505)의 하부에는 반도체 레이저(502)나 수광소자(503)에 전원을 공급하거나, 신호를 송수신하기 위한 가요성 기판(508)이 부착되어 있다.
이와 같이 모든 광학계를 가동측의 부재에 탑재함으로써 대물렌즈(501)만이 변위하여 그 광축이 레이저 빔의 주광선과 어긋나는 일은 없어져 광학적인 어긋남의 발생은 확실히 해소되지만, 가요성 기판(508)에 의해 4개의 와이어(507)로 공중에 매달려진 가동틀체(5)에 불필요한 힘이 작용하여 가동틀체(505)의 원활한 수평 및 수직 변위를 얻을 수 없는 뿐만아니라 가요성 기판(508)이 갖는 탄성에 의해 가동틀체(505)의 변위구동시에 불필요한 공진을 발생시킨다는 문제점이 있다.
이로 인하여 오히려 광 기록매체의 정보기록열로의 추종성이 열화되어 광학소자 일체형의 광 픽업으로 한 의미가 없어져 버린다.
한편 상술한 바와 같이 종래의 광 픽업은 평행하게 배치된 4개의 와이어에 의해 가동틀체를 소정방향으로 요동 가능하게 지지하고 있지만, 이러한 지지구조 자체에도 문제를 내포하고 있다.
즉 상기 지지구조에 있어서는 각각의 와이어가 같은 길이, 같은 굵기 및 같은 재료로 구성되므로 와이어의 탄성계수가 포커스방향과 트래킹방향에서 같게 되고, 더구나 대략 동일한 질량(가동틀체의 질량을 4등분한 질량)이 그들의 선단부에 부하되어 있기 때문에 각 와이어의 공진주파수도 양방향에서 대략 같게 된다. 이와 같이 양방향에서의 공진주파수가 같은 경우에는 어떠한 이유에 의해 어느 한쪽 방향, 예를 들면 트래킹방향으로 외란이 생기면 그 영향이 다른쪽 방향, 예를 들면 포커스방향으로나, 최악의 경우에는 가동틀체가 원호운동을 하여 레이저 빔을 정보기록열로 추종시키는 것이 곤란하게 될 우려가 있었다.
본 발명은 상기 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 가동부에 발광으로부터 수광까지의 광학계 전체를 탑재한 광 픽업에 있어서, 광 기록매체의 정보기록열로의 레이저 빔의 추종동작을 양호하게 유지할 수 있는 광 픽업을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 광 픽업은, 레이저 빔을 사출하는 반도체 레이저와, 상기 반도체 레이저로부터 사출된 레이저 빔을 광 기록매체 상에 집광하는 대물렌즈와, 적어도 상기 반도체 레이저와 상기 대물렌즈가 탑재되는 제 1 부재와, 제 2 부재와, 탄성을 갖고 각각의 제 1 부위가 상기 제 1 부재에 결합되는 동시에, 각각의 제 2 부위가 상기 제 2 부재에 결합되고, 이로 인하여 상 기 제 1 부재를 상기 제 2 부재에 대하여 소정방향으로 변위 가능하게 지지하는 복수개의 지지부재를 구비하며, 상기 복수개의 지지부재 중 적어도 2개가 도전성이고, 상기 적어도 2개의 도전성의 지지부재에는 상기 반도체 레이저에 전력을 공급하는 배선을 겸하는 도전성 지지부재가 포함하며, 상기 각 지지부재를 적층구조로 하고, 2개의 금속판재 사이에 절연판재를 끼우도록 하여 형성해도 된다.
이에 의해, 제 1 부재에 탑재된 광학소자로의 배선에 필요한 도전부재의 수를 확보하면서도, 지지부재를 콤팩트하게 형성할 수 있어 광 픽업 전체의 소형화가 용이하게 된다.
여기서, 상기 2 이상의 부재에는 금속판재와 절연판재가 포함되고, 상기 각 지지부재는 2개의 금속판재 사이에 절연판재를 끼우도록 하여 적층하여 형성되는 것이 바람직하다.
상기 절연판재는 점탄성(粘彈性, viscoelasticity)을 갖는 제동부재로 형성함으로써 지지부재 자체에 공진 방지기능을 갖게 할 수 있다.
여기서, 상기 각 지지부재는 원통형의 금속부재와 원통형의 절연부재를 교대로, 또한 동축으로 적층하여 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 복수의 지지부재는 그 횡단면 형상이 다른 적어도 2개의 지지부재를 포함하는 것이 바람직하다.
또, 상기 복수의 지지부재는 그 횡단면의 면적의 값이 다른 적어도 2개의 지지부재를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다.
이하 본 발명의 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
(제 1 실시 예)
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 관한 광 픽업(100)의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다. 또 본 도면에서는 가동틀체(105)에 탑재된 각 소자와 와이어의 접속상태를 잘 알 수 있도록 상기 가동틀체 내부를 투시한 상태로 도시하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 이 광 픽업(100)은 가동틀체(105)를 지지부재로서의 6개의 와이어를 통해 고정부재(106)에 유지하여 이루어진다. 가동틀체(105)에는 대물렌즈(101), 반도체 레이저(102), 수광소자(103), 기립거울(104) 등을 가동틀체(105) 내에 탑재하고 있다.
가동틀체(105)는 고정부재(106)에 대하여 6개의 와이어(109)를 통해 트래킹방향(X방향) 및 포커싱방향(Z방향)으로 변위 가능하도록 지지된다.
또 본 도면에서는 번잡함을 피하기 위해 반도체 레이저(102)나 수광소자(103)와 기립거울(104) 사이에 배치되는 광학장치나, 구동코일 등의 도시를 생략하고 있고, 또 복수의 본딩 와이어(110) 중 일부만을 도시하고 있다.
이들 6개의 와이어(109)는 상하 3개씩 평행하고 또 등간격이 되도록 배치되어 있고, 각각 양호한 전도성을 갖는 것과 아울러, 서로 전기적으로 분리되어 있고, 그 중 일부의 와이어(109)의 가동틀체측의 단부가 본딩 와이어(110)를 통해 반도체 레이저(102)나 수광소자(103)에 접속되어 있다. 이에 따라 와이어(109)가 전원공급선이나 신호선을 겸할 수 있고, 광학소자 일체형 광 픽업이면서 도 2의 종래 예에 도시된 바와 같은 가요성 기판이 불필요하게 되고, 상기 가요성 기판에 의해 발생하는 불필요한 공진을 배제할 수 있어 광 픽업의 광학적 특성을 향상시킬 수 있다.
또 와이어(109)를 6개 갖고 있기 때문에 종래와 같이 4개의 와이어로 지지하고 있는 경우보다 가동틀체(105)의 수평 및 수직방향의 운동에 대한 각 와이어(109)의 특성편차를 평균화시킬 수 있고, 광 픽업을 광디스크의 움직임에 원활히 추종시킬 수 있는 것과 아울러, 반도체 레이저(2)나 수광소자(3)로부터 발생하는 열을 와이어(109)에 의해 방산 혹은 전도함으로써 반도체 레이저(102)나 수광소자(3)의 온도상승을 줄일 수 있다. 이로 인하여 판독에러가 적은 광 픽업을 얻을 수 있다.
6개의 와이어(109)가 각각 전기적으로 독립되도록 하고 있으므로 반도체 레이저(102)나 수광소자(103)의 구동이나 얻어지는 신호출력에 필요한 많은 전극단자를 인출할 수 있다.
또 상하 3개씩의 와이어(109)가 각각 평행하고 또 등간격으로 배치되고, 각각에 걸리는 하중이 균등하게 되도록 가동틀체(105) 및 고정부재(106)에 부착되어 있으므로 어느 하나의 와이어(109)에만 비정상적인 힘이 걸리지 않도록 할 수 있어, 이상 공진을 발생시키는 것을 방지할 수 있고, 이 점에서도 광 픽업을 광디스크의 움직임에 원활히 추종시킬 수 있다.
도 4는 광 픽업(100)의 제조방법의 일례를 도시한 공정도이다.
우선 가동틀체(105) 및 고정부재(106)를 성형한다(P1). 이것은 수지성형에 의해 주요부분이 성형되고, 상기 와이어(109)와의 접합면에 배선기판 등을 접합함으로써 이루어진다.
그리고 상기 가동틀체(105)와 고정부재(106)를 소정 간격을 두고 재치한다(P2). 그리고 우선 하3개의 와이어(109)를 가동틀체(105)와 고정부재(106) 사이의 접속위치에 유지하고, 그 양단부에서 납땜한다. 다음에 상3개의 상기 와이어(109)를 가동틀체(105)와 고정부재(106) 사이의 접속위치에 유지하여 그 양단부에서 납땜한다(P3).
또 상기 와이어(109)의 가동틀체(105)와 고정부재(106) 사이의 접속위치에 서의 유지와 납땜은 로봇으로 실행함으로써 양산화가 가능하고 제품간에도 편차가 잘 생기지 않게 된다.
도 5a는 이 접속공정에서 가동틀체(105)와 고정부재(106)에 6개의 와이어(109)가 납땜된 상태를 도시한 도면이다.
상술한 바와 같이 가동틀체(105)와 고정부재(106)가 서로 대향하는 면(와이어(109)의 부착면)에는 도시하지 않는 배선기판이 취착되어 있고, 상기 배선기판의 와이어(109)를 부착시키는 위치에는 땜납(111)되기 쉬운 금속막이 형성되어 있다. 6개의 와이어(109)는 상하 3개의 와이어(109)가 각각 평행하고 또 등간격이 되도록 배치된 상태로, 상기 가동틀체(105)와 고정부재(106)의 상기 배선기판에 땜납(111)을 통해 고정되어 있다.
여기에서 와이어(109)는 각각 길이 15mm, 폭 100㎛ 정도, 두께 50㎛ 정도의 치수이고, 소재로서 예를 들면 인청동이나 베리륨동, 티타늄동으로 이루어진다. 또 가동틀체(105)는 예를 들면 수지로 이루어지며, 와이어(109)의 길이방향이 18mm, 그것과 수직인 방향이 14mm, 두께가 3.4mm의 치수를 갖고 있다.
상기 인청동이나 베리륨동, 티타늄동은 화학적으로 안정되어 있어 녹슬기 어렵기 때문에 광 픽업에서의 양호한 추종성을 반영구적으로 유지할 수 있는 것이다.
또 6개의 와이어(109)의 각각의 길이에 다소의 편차가 있더라도 땜납(111)에 와이어 선단부가 닿기만 하면 도 5b에 도시된 바와 같이, 공급하는 땜납(111)의 양을 조절함으로써 와이어(109) 양단의 접속부 사이의 길이 d(이하 「지지길이」라 함)를 모두 동일하게 할 수 있고, 이에 따라 각 와이어(109)에 균등하게 응력을 줄 수 있게 되어 특정한 와이어(109)에만 큰 부하가 걸려 이상 공진을 발생시키는 일이 없어진다.
상기 와이어(109)의 접속공정후 대물렌즈(101), 반도체 레이저(102), 수광소자(103) 등의 광학소자를 가동틀체(105)에 조립하고, 와이어(109)가 접속된 배선기판과, 반도체 레이저(102) 및 수광소자(103)를 본딩 와이어(110)로 배선한다(P4). 이에 따라 광 픽업(100)이 완성된다.
또 이들 광학소자의 조립공정은 상기 와이어(109)의 접속전에 행해도 된다.
또 와이어(109)의 가동틀체(105), 고정부재(106)로의 접속방법으로서는 상기와 같은 납땜 이외에 자외선 경화성 수지를 접합부에 충전하고, 자외선을 조사하여 접착시키는 자외선 수지접착이나, 용융유리를 충전하여 냉각시켜 접착시키는 방법이라도 가능하다. 단 자외선 경화성수지도 용융유리도 절연성 물질이므로 별도 와이어의 단부에 본딩 와이어를 납땜하는 등의 방법으로 반도체 레이저 등과의 전기 적 접속성을 담보해야 한다.
또 가동틀체(105)와 고정부재(106)의 각각의 금형에 의해 와이어(109)의 양단부를 클램프하여, 금형에 수지를 주입하는 인서트성형에 의하면, 와이어(109)의 접속이 용이하게 되는 것과 아울러, 각 와이어(109)에 걸리는 응력의 균일화를 도모할 수 있다. 이 인서트성형에 대해서는 다른 실시 예에서 자세히 설명하기로 한다.
또 본 실시 예에서는 와이어(109)의 개수를 6개로 하고 있지만, 수광소자(103)의 접속단자가 더욱 많은 경우나, 가동틀체(105)에 구동코일을 탑재하는 경우 등, 보다 많은 전력공급선이나 신호선이 필요한 경우에는 가동틀체(105)와 고정부재(106)를 연결하는 와이어(109)의 개수를 더욱 늘려도 된다.
종래에는 4개의 와이어로 가동틀체를 유지하고 있었기 때문에 상하좌우방향에서 공진주파수가 같게 되고, 그 때문에 1방향에 외란이 생기면 극단적인 경우에는 가동틀체가 원운동하는 경우도 있었지만, 본 실시 예에서는 지지부재의 개수를 6개로 하고, 수평방향으로 3개, 수직방향으로 2개 나열하도록 하였으므로 종래와 같이 극단적인 원운동을 방지할 수 있다. 이와 같이 지지부재의 개수를 많게 할수록 개개의 부재의 편차의 영향이 없어져 이상 공진이 배제됨과 동시에, 수평방향과 수직방향으로 나열하는 개수의 차를 설치할수록 원운동 등의 불필요한 움직임이 생기기 어렵다고 생각된다. 단 특정한 와이어에만 부하가 걸리면 이상 진동이 생기기 쉬우므로 복수의 와이어에 균형있게 균등하게 하중이 걸리는 것이 바람직하고, 그 때문에 지지부재의 개수는 짝수개로 하고, 가동틀체(105)의 중심을 통하여 와이 어(109)가 신장하는 방향과 평행한 직선(이하 가동틀체의「중심선」이라 함)에 대하여 수평방향(X방향) 및 수직방향(Y방향)에 대칭인 위치에 부착시키는 것이 바람직하다.
또 반도체 레이저(2)가 접속되는 와이어(109)의 폭을 넓히는 등의 방법으로 그 표면적을 다른 와이어(109)의 표면적보다 크게 하도록 해도 된다. 이로 인하여 반도체 레이저(2)에서 발생하는 열을 외부에 효율적으로 방열할 수 있다. 여기에서 상기 와이어(109)의 단부를 가동틀체(105)의 내부로 신장시켜 반도체 레이저(2)에 직접 접속하도록 구성하면 방열효과를 더욱 늘릴 수 있다. 단 반도체 레이저의 전원공급에는 통상 2개의 와이어가 사용되므로 다른 것보다 폭이 넓은 와이어를 4개 준비하여 이들을 가동틀체(105)의 중심선에 대하여 수평·수직방향으로 대칭인 위치에 배치하여 각 와이어(109)에 걸리는 응력의 균형을 잡는 데에 바람직하다. 그 중 2개의 와이어가 반도체 레이저의 전원공급용으로서 사용된다.
(제 2 실시 예)
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 관한 광 픽업(150)의 구성을 도시한 개략사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 광 픽업(150)은 가동틀체(105)에 대물렌즈(101), 반도체 레이저(102), 수광소자(103), 기립거울(104) 등을 탑재하고, 이 가동틀체(105)를 각각 2조의 와이어군(112a, 112b)을 통해 고정부재(106)에 유지하여 구성된다. 또 실제로는 반도체 레이저(102) 및 수광소자(103)와 기립거울(104) 사이에 빔 분할기 등의 광학소자가 배설되지만, 공지의 구성이므로 간략화를 위해 도시 를 생략하고 있다.
상측의 2조의 와이어군(112a)과 하측의 2조의 와이어군(112b)은 각각 와이어(113, 114)를 3개씩 정리하여 1개의 그룹으로 된다. 각 그룹 내의 와이어(113, 114)는 트래킹방향으로 필요량이 휜 경우라도 접촉하지 않도록 서로 200㎛ 정도 사이를 두고 평행하게 배치되어 있다. 각 와이어(113, 114)는 그 가동틀체(105)와 고정부재(106) 사이의 길이(지지길이)가 15mm 정도이고, 폭 100㎛ 정도, 두께 50㎛ 정도의 치수를 갖고, 구성재료로서 예를 들면 인청동이나 베리륨동, 티타늄동으로 이루어진다.
상측의 와이어군(112a)을 구성하는 각 와이어(113)의 가동틀체(105)측의 부분은 내측에 L자형상으로 구부러져 있고, 그 선단부가 가동틀체(105)에 탑재된 소자와 접속하기 위한 단자부가 되도록 구성된다.
가동틀체(105)와 고정부재(106)는, 예를 들면 수지로 이루어지고, 전자의 가동틀체(105)의 치수는 와이어(113)의 길이방향이 18mm, 그것과 수직인 방향이 14mm, 두께가 3.4mm이다.
가동틀체(105)에 탑재된 반도체 레이저(102) 및 수광소자(103)와, 와이어(113)의 접속부는 복수의 본딩 와이어(110)를 통해 전기적으로 접속된다. 또 도 6에서는 번잡함을 피하기 위해 복수의 본딩 와이어(110) 중 일부만을 도시하고 있다.
이러한 구성에 의해 가동틀체(105)는 고정부재(106)에 대하여 4개의 와이어군(112a, 112b)을 통해 변위 가능한 상태로 부착되는 것과 아울러, 와이어군(112a, 112b)의 각 와이어(113, 114)가 전원공급선 혹은 신호선을 겸할 수 있기 때문에 제 1 실시 예와 마찬가지로 종래의 가요성 기판(508)을 불필요하게 할 수 있어 불필요한 공진의 발생을 방지할 수 있다.
특히 와이어군(112a, 112b)이 각각 3개의 와이어(113, 114)를 조로 하여 구성되어 있으므로 각 와이어(113, 114)에 걸리는 응력의 편차를 와이어군(112a, 112b)에서 평균화할 수 있고, 예를 들면 제 1 실시 예에 나타내는 바와 같은 와이어(113)를 가동틀체(105) 및 고정부재(106)에 1개씩 부착시키는 경우에 비하여 이상 공진을 발생시키는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
또 와이어(113, 114)가 녹슬기 어려운 인청동 또는 베리륨동, 티타늄동으로 형성되어 있으므로 사용환경에 관계없이 장기간 안정되게 동작시킬 수 있다.
다음으로 본 실시 예에 관한 광 픽업(150)의 제조방법을 도 7a∼도 7e를 이용하여 설명하기로 한다.
우선 도 7a에 도시된 바와 같은 금속판(120)을 준비한다. 이 금속판(120)은 예를 들면 두께 50㎛ 정도의 인청동이나 베리륨동, 티타늄동으로 이루어지고, 이것을 에칭 혹은 프레스공법에 의해 도 7b에 도시된 바와 같은 2개의 와이어군(112a)을 갖는 금속판(120')을 작성한다.
이 금속판(120')의 소정 개소를 가동틀체(105)의 상반부인 제 1 가동틀체(105a)의 금형과, 고정부재(106)의 상반부인 제 1 고정부재(106a)의 금형에 의해 끼우도록 덮고, 상기 금형 내에 수지를 주입함으로써 인서트성형을 행한다(도 7c).
그 후 금속판(120')의 제 1 고정부재(106a)로부터 외측으로 돌출되어 있는 부분을 절제함으로써 광 픽업의 상측 본체(150a)를 제조한다(도 7d).
별도로, 상기 상측 본체(150a)에서의 도 7a∼도 7d와 마찬가지의 공정으로 광 픽업의 하측 본체(150b)를 형성하고, 상측 본체(150a)와 하측 본체(150b)를 접착제로 접합시키고(도 7e), 도 6에 도시된 바와 같은 와이어군(112a, 112b)으로 연결된 가동틀체(105), 고정부재(106)의 형상을 얻는다. 그리고 대물렌즈(101)나 반도체 레이저(102), 수광소자(103) 등의 광학소자를 조립하여 최종적으로 광 픽업(150)이 제조된다.
또 상기의 예에서는 상측 본체(150a)와 하측 본체(150b)를 각각 성형한 후 와이어의 불필요한 부분을 절단 제거하도록 하였지만, 상측 본체(150a)와 하측 본체(150b)를 접착하여 광 픽업 본체를 제작한 후 상하 와이어군의 불필요한 부분을 한번에 절제하도록 해도 된다. 또 상측 본체(150a)와 하측 본체(150b)를 접합하기 전에 대물렌즈(101)나 반도체 레이저(102), 수광소자(103) 등의 광학소자를 가동틀체(105)에 조립하도록 해도 된다.
이와 같이 인서트성형에 의해 광 픽업 본체를 제조함으로써 다음과 같은 이점이 있다.
① 가동틀체(105)와 고정부재(106)의 각 상반부와 하반부의 각각의 성형과, 와이어군(112a, 112b)의 접속을 대략 동시에 실행할 수 있고, 그들을 접합시키는 것 만으로 광 픽업 본체가 제조되므로 시간이 걸리는 납땜 등이 필요없게 된다. 이로 인하여 제조공정이 간략화되어 광 픽업을 염가에 제조할 수 있다.
② 복수의 와이어군(112a, 112b)을 각각 1장의 금속판에 가공하여 형성하고 있으므로 각 와이어의 두께를 균일하게 할 수 있고, 탄성계수를 포함하는 특성의 편차를 억제할 수 있다. 또 해당 금속판을 에칭 혹은 프레스공법으로 가공하여 각 와이어군이 형성되기 때문에 대량으로 성형할 수 있고, 이 점에서도 원가절감으로 연결된다.
③ 와이어를 형성한 금속판인 채로 인서트성형하고, 그 후 불필요한 부분을 잘라내므로 복수의 와이어의 취급이 용이하고, 또 가동틀체(105), 고정부재(106)로의 부착상태(지지길이나 부하되는 응력의 크기)를 균질하게 할 수 있고, 납땜의 경우 등에서 생긴 조립마다의 편차를 줄일 수 있다. 이로 인하여 광 픽업으로서의 판독/기입의 신뢰성이 향상된다.
(제 3 실시 예)
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 관한 광 픽업(200)의 구성을 도시한 요부종단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이 광 픽업(200)은 대물렌즈(201), 반도체 레이저와 수광소자가 동일 반도체기판 상에 형성된 집적소자(202), 거울(203a, 203b), 홀로그램 광학소자(204) 및 구동코일(205) 등을 가동틀체(206) 내에 탑재하고, 이 가동틀체(206)를 16개의 지지부재(208)를 통해 고정부재(207)에 대하여 요동 가능하게 지지하여 구성된다.
광학기초대(209)에는 상기 고정부재(207)와 자석(211)을 유지하는 요크(210)가 고정되어 있고, 가동틀체(206)에 탑재된 구동코일(205)에 흐르는 전류와 자석(211)의 자계의 작용에 의해 구동코일(205)에 로렌츠력이 작용하고, 가동틀 체(206)가 광 기록매체(212)에 대하여 포커스방향과 트래킹방향으로 변위 구동된다.
또 도 8에 있어서 16개의 지지부재(208) 중 8개는 절단면보다 앞에 있기 때문에, 또한 나머지의 6개는 도시한 2개의 배후에 숨어 있기 때문에 도면에는 나타나 있지 않다. 또 지지부재(208)의 고정부재(207) 측단부는 가요성 기판 등을 통해 제어회로 등에 접속되어 있다. 광속 L2는 집적소자(202)의 반도체 레이저로부터 출사된 레이저광 및 광 기록매체(212)로부터의 귀환광을 나타낸다.
도 9는 상기 광 픽업(200)을 대물렌즈(201) 방향에서 보았을 때의 평면도이고, 편의상 도 8에서의 광학기초대(209)나 자석(211)은 생략하여 나타낸다. 도 9에 도시된 바와 같이 각각의 지지부재(208)는 평행하고, 또 그 지지길이가 같게 되며, 또 대물렌즈(201)의 중심을 지나는 중심선 A-A'에 대하여 좌우대칭으로 배열되고, 가동틀체(206) 및 고정부재(207)와 함께 인서트성형된다.
각 지지부재(208)의 길이방향과 직교하는 방향에서의 수평방향의 길이(이하 간단히 지지부재(208)의「폭」이라 함)는 상기 중심선에 대하여 대칭성을 유지하면서 안쪽으로 갈수록 좁아지도록 설정되어 있다. 이와 같이 구성함으로써 각각의 지지부재(208)의 탄성계수를 다르게 할 수 있다. 이에 따라 모든 지지부재(208)가 같은 공진주파수를 갖는 일이 없게 되어 분산되므로 특정한 하나의 주파수에서의 공진배율을 줄일 수 있고, 광 픽업(200)의 판독정밀도에 영향을 주는 등의 커다란 공진의 발생을 억제할 수 있다.
또 도 9에서는 외측으로부터 내측으로 갈수록 지지부재(208)의 폭을 좁게 하 고 있지만, 외측으로부터 내측으로 향하여 폭이 굵어지도록 해도 된다. 본 실시 예에서는 지지부재(208)의 재료로서는 베리륨동을 이용하였지만, 이 외에 인청동 또는 티타늄동을 이용할 수 있다.
지지부재(208)는 서로 절연되어 전기적으로 독립하고 있고, 집적소자(202)에서의 반도체 레이저나 수광소자에 전원공급 및 신호의 송수신을 행하기 위한 배선도 겸하고 있다.
도 10은 도 9의 B-B'선의 요부의 화살표시 단면도이다. 도 10에 도시된 바와 같이 지지부재(208)의 단부는 고정부재(207)에 매립되어 고정되는 것과 아울러, 고정부재(207)의 가동틀체(206)측에는 제동오목부(213)가 설치되어 있다. 이 제동오목부(213) 내부에 겔형상의 제동부재(214)를 충전함으로써 지지부재(208)의 기단부가 제동부재(214)에 매립되도록 구성된다. 이 제동부재(214)에 의한 흡진효과에 의해 각 지지부재(208)에서의 공진 발생이 더욱 억제된다. 또 본 실시 예에서 겔형상의 제동부재(214)로서 자외선 경화형의 실리콘계 겔재를 이용하고 있다.
도 11은 도 10의 C-C'선의 화살표시 단면도이다. 도 11에 도시된 바와 같이 제동오목부(213)는 좌우 8개씩의 지지부재(208)의 기단부를 둘러싸도록 설치되어 있고, 좌우로 독립하여 공진방지의 효과를 얻을 수 있게 되어 있다.
다음으로 본 실시 예에 관한 광 픽업(200)의 제조방법을 도 12a∼도 12e에 기초하여 설명하기로 한다.
도 12a에 도시된 금속박판(217)으로부터 에칭이나 프레스공법을 이용하여 도 12b에 도시된 바와 같은 광 픽업(200)의 지지부재(208)가 되는 부분을 포함하는 제 1 금속박판(218)과 제 2 금속박판(219)을 작성한다. 그리고 제 1 금속박판(218)의 F 부분에 프레스가공을 실시하고, 도 12c의 확대사시도에 도시된 바와 같이 단자부(218a, 218b)의 면이 도 8에서의 상하의 지지부재(208)의 높이의 차만큼 상방으로 높게 되도록 단부를 형성한다.
이 제 1 금속박판(218)을 하측에 배치하고, 제 2 금속박판(219)을 상측에 배치하고, 각각의 소정위치를 가동틀체(206)와 고정부재(207)의 금형으로 끼우고, 상기 금형에 수지를 주입하여 인서트성형을 행함으로써 도 12d에 도시된 바와 같은 광 픽업(200) 본체의 성형물을 얻는다.
또 도 12c에 도시된 바와 같이 제 1 금속박판(218)의 단자부(218a, 218b)에 소정높이의 단부를 설치하고 있으므로 최종적인 성형물에 있어서, 도 12d의 단자영역 T에서의 단자면을 동일하게 정돈할 수 있다.
다음으로 가동틀체(206)와 고정부재(207)로부터 돌출되어 있는 부분이나 단자부(218a, 218b, 219a, 219b)의 불필요한 부분을 커팅함으로써 배선에 제공되는 지지부재(208)의 하나 하나가 전기적으로 분리된 구조로 할 수 있다.
이와 같이 가동틀체(206)와 고정부재(207)의 금형에 의해 지지부재(208)를 클램프하여 동시에 수지성형함으로써 고정부재(207)의 지지길이 및 응력 모두 균일한 구조를 얻을 수 있다, 이에 따라 어느 하나의 지지부재(208)에만 비정상적인 힘이 걸리지 않도록 할 수 있어 이상 공진의 발생을 방지할 수 있기 때문에 안정된 제어가 가능하다. 또 지지부재(208)를 개별 와이어 선재로 제작하는 경우보다 취급이 용이하고 제작비용도 대폭 줄일 수 있다.
이상과 같이 대물렌즈(201)에 대하여 반도체 레이저, 수광소자, 거울 등의 광학소자가 가동틀체(206)에 탑재되고, 그들의 광학적 위치관계가 고정되어 있으므로 광 기록매체의 면진동이나 편심에 대하여 레이저 빔의 집광위치를 정보기록열로 추종시킬 때에 렌즈수차의 발생 등에 의한 광학특성열화를 방지할 수 있다. 또한 가동틀체(206)가 고정부재(207)에 대하여 폭이 다르고 공진주파수가 다른 지지부재(208)를 통해 유지되어 있기 때문에 특정주파수의 진동에 대한 공진배율이 작아져 판독 정밀도에 영향을 주는 커다란 공진의 발생을 억제할 수 있다.
또 지지부재(208)와 가동틀체(206), 고정부재(207) 쌍방의 접속을 인서트성형에 의해 실행하였지만, 어느 한쪽으로의 접속을 땜납 혹은 자외선 경화수지접착, 용융유리에 의한 접착으로 행하는 것도 가능하다.
(제 4 실시 예)
도 13은 본 발명의 제 4 실시 예에 관한 광 픽업(200)의 구성을 도시한 평면도이다. 상기 제 3 실시 예와 다른 것은 지지부재(208)의 폭이 균일한 점과, 각 지지부재(208)의 고정부재(207)에서의 유지구조이다.
도 14는 도 13의 D-D'선의 화살표시 종단면도이고, 도 14에 도시된 바와 같이 고정부재(207)측의 지지부재(208) 기단부의 위치에는 도 11과는 달리 상하 2개의 지지부재(208)를 둘러싸도록 하여 합계 8개의 제동오목부(213)가 독립되어 형성되어 있다. 각 제동오목부(213)에는 4종류의 다른 점탄성을 갖는 겔형상의 제동부재(214)가 A-A'선에 대하여 대칭이 되는 제동오목부(213)에 충전되어 있고, 이에 따라 지지부재(208)에 발생하는 공진주파수를 다르게 하도록 하고 있다.
도 14에서는 2개마다 다른 제동부재를 충전하도록 하였지만, 도 15에 도시된 바와 같이 제동오목부(213)의 형상을 좌우 각각 4개의 지지부재(208)의 기단부를 둘러싸도록 형성하고, 점탄성이 다른 2종류의 겔형상의 제동부재(214)를 좌우대칭으로 충전하도록 해도 되고, 지지부재(208)의 개수에 의해 충전하는 겔형상의 제동부재(214)의 종류와의 조합은 다수 존재한다.
본 실시 예에서도 겔형상의 제동부재(214)로서 자외선 경화형의 실리콘계 겔재를 이용하였다. 또 지지부재 구성재료로서는 베리륨동을 이용하고 있지만, 그 외에 인청동, 티타늄동도 사용할 수 있다.
각 208 지지부재는 각각 전기적으로 절연되어 있고 반도체 레이저나 수광소자에 전원공급 및 신호의 송수신을 행하기 위한 배선도 겸하고 있다.
본 실시 예에서도 제 3 실시 예와 마찬가지로 각 광학부품과 가동틀체(206)의 일체화에 의한 광학특성의 안정과, 지지부재의 공진주파수의 분산 및 억제에 의한 광학적 판독 정밀도 향상의 효과를 얻을 수 있다.
(제 5 실시 예)
도 16은 본 발명의 제 5 실시 예에 관한 광 픽업(200)의 구성을 도시한 평면도이다. 상기 제 3 실시 예와 다른 점은 지지부재(208)의 폭이 균일한 점과, 각 지지부재(208)의 소재로서 2종류의 것을 사용한 점이다. 즉 본 실시 예에서는 도 16에서 외측상하 8개의 제 1 지지부재(215)로서 베리륨동, 안쪽 상하 8개의 제 2 지지부재(216)로서 인청동을 이용했다. 이와 같이 지지부재의 구성재료를 다르게 함으로써 공진주파수를 다르게 할 수 있고, 특정한 공진주파수에서의 공진배율을 줄 일 수 있고, 이에 따라 광학특성에 영향을 주는 크기를 갖는 공진을 억제할 수 있다. 이러한 제 1 지지부재(215) 및 제 2 지지부재(216)의 개수와 재질의 조합은 다수 존재한다.
또 본 실시 예에서도 제 1 지지부재(215) 및 제 2 지지부재(216)는 각각 전기적으로 독립하고 있고, 반도체 레이저나 수광소자에 전원공급 및 신호의 송수신을 행하기 위한 배선도 겸하고 있다.
도 17은 도 16의 E-E'선의 화살표시 종단면도이다. 제 3 실시 예와 마찬가지로 고정부재(207)에는 제 1 지지부재(215) 및 제 2 지지부재(216)의 기단부를 둘러싸도록 제동오목부(213)가 설치되고, 그 내부에는 점탄성을 갖는 겔형상의 제동부재(214)가 충전된다. 이에 따라 각 지지부재에서의 진동을 흡수하여 공진이 발생되는 것을 억제하도록 하고 있다. 본 실시 예에서도 제동부재(214)로서 자외선 경화형 실리콘계 겔재료를 이용했다.
본 실시 예에서도 제 3, 제 4 실시 예와 마찬가지로 각 광학부품과 가동틀체(206)의 일체화에 의한 광학특성의 안정과, 지지부재의 공진주파수의 분산 및 억제에 의한 광학적 판독 정밀도 향상의 효과를 얻을 수 있다.
(제 6 실시 예)
상기 제 1∼제 5 실시 예에서는 각 지지부재가 각각 단일 부재로 구성되어 있지만, 이하에 설명하는 제 6, 제 7 실시 예에서는 각 지지부재를 다른 부재를 적층함으로써 구성하고 있는 점이 다르다.
도 18은 이 제 6 실시 예에서의 광 픽업(200)의 구성을 도시한 요부종단면도 이고, 도 19는 동 광 픽업(200)의 평면도이다. 양 도면에 도시된 바와 같이 가동틀체(206)는 중심선 A-A'선에 대하여 좌우대칭으로 배치된 8개의 지지부재(220)를 통해 고정부재(207)에 유지되어 있고, 특히 도 20에 도시된 바와 같이 각 지지부재(220)가 적층구조를 갖고 있다.
도 20은 도 19의 G-G'선의 화살표시 종단면도이다. 도 20에 도시된 바와 같이 각 지지부재(220)는 2장의 금속부재(221)로 절연부재(222)를 클램프한 적층구조가 되도록 구성되어 있다. 여기에서 금속부재(221)로서는 인청동이나 베리륨동 또는 티타늄동 등을 이용할 수 있다. 금속부재(221)는 각각 전기적으로 절연되어 있고, 반도체 레이저나 수광소자에 전원공급 및 신호의 송수신을 행하기 위한 배선도 겸하게 되어 있다.
도 20에 도시된 바와 같이 각 지지부재(220)의 단부는 고정부재(207)에 매립되어 고정된다. 고정부재(207)에는 제동오목부(224)가 설치되고, 그 내부에는 점탄성을 갖는 겔형상의 제동부재(225)를 충전하여 지지부재(220)의 기단부의 주위를 해당 제동부재(225)로 유지함으로써, 지지부재(220)의 진동을 흡진하도록 구성된다. 이 겔형상의 제동부재(225)로서는 상기 각 실시 예와 마찬가지로 자외선 경화형의 실리콘계 겔재를 이용하고 있다.
도 21은 도 20에서의 H-H'선의 화살표시 종단면도이고, 도 21에 도시된 바와 같이 제동오목부(224)는 4개씩의 지지부재(220)의 기단부를 둘러싸도록 하여 형성된다.
본 실시 예에서도 광학소자 일체형의 구조에 의해 대물렌즈(201)에 대한 반 도체 레이저, 수광소자, 거울 등의 광학소자의 위치가 고정되어 있으므로 대물렌즈(201)를 변위시켜 레이저 빔의 집광위치를 광 기록매체의 정보기록열로 추종시킬 때에 렌즈수차의 발생 등에 의한 광학특성의 열화를 방지할 수 있다.
또 금속부재(221)에 의해 절연부재(222)를 클램프하는 적층구조로서 금속부재(221)가 각각 전기적으로 절연되도록 구성하고, 그들에 반도체 레이저나 수광소자에 전원공급 및 신호의 송수신을 행하기 위한 배선도 겸하게 하고 있기 때문에 지지부재(208)의 개수를 필요 이상으로 늘릴 필요가 없어진다. 절연재료와 금속재료의 적층수를 늘리면 그만큼 겸용할 수 있는 배선의 수를 많게 할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 그러나 본 실시 예에 의하면 1개의 지지부재(208)에 의해 2개의 배선이 가능하므로 지지부재의 개수 자체를 그 정도로 증가시킬 필요가 없어 광 픽업(200)을 콤팩트하게 구성할 수 있다.
여기에서 절연부재(222)를 상기 겔형상의 제동부재에 의해 구성함으로써 각 지지부재(220)의 진동을 상기 절연층에서 흡수할 수 있어, 불필요한 공진 발생을 최소한으로 억제할 수 있다.
또 본 실시 예에서도 가동틀체(206)와 고정부재(207)의 금형에 의해 지지부재(220)가 매립하는 개소를 클램프하여 인서트성형함으로써 지지부재길이 및 응력 모두 균일한 구조를 얻을 수 있고, 제품마다의 편차를 해소할 수 있다.
이 제 6 실시 예에서는 각 적층구조의 지지부재(220)는 모두 같은 치수, 같은 재료로 형성하고 있기 때문에 그들의 공진주파수가 같아진다. 상술한 바와 같이 절연부재(222)로서 제동부재를 사용함으로써 각각의 지지부재(220)에서의 공진량이 저감되지만, 공진 자체가 모두 없어지는 것은 아니므로 상기 제동부재의 절연부재로서의 사용 대신에 혹은 그것과 맞추어서 지지부재(220)의 공진주파수를 분산시키는 것이 바람직하다.
그러기 위해서는 여러가지 방법을 생각할 수 있는데, 여기에서는, (1) 지지부재(220)의 폭을 바꾼다, (2) 지지부재(220)의 단면적을 바꾼다, (3) 지지부재(220) 기단부를 유지하는 제동부재의 종류를 바꾼다 및 (4) 지지부재(220)의 소재를 바꾼다, 의 각 방법에 대하여 이하에 설명하기로 한다.
도 22∼24는 각 변형예에서의 특징을 도시한 도면으로서, 각각 도 19의 G-G'선의 화살표시 단면도로 도시되어 있다.
(1) 도 22에 도시된 바와 같이 지지부재(220)의 폭을 2종류 준비하고, 이것을 중심선에 대하여 좌우대칭으로 배치함으로써 지지부재(220)의 공진주파수를 적어도 2개로 분산할 수 있다. 또 본 예에서는 폭이 외측보다 내측으로 향하여 가늘게 되어 있지만, 외측보다 내측으로 향하여 굵게 해도 된다. 또 지지부재(208)의 개수가 많아지면 폭이 다른 지지부재(220)의 배열 형태도 다수 존재하게 된다.
(2) 또 도 23에 도시된 바와 같이 지지부재(220) 횡단면의 형상을 상사형으로 하여 단면적을 다르게 하고, 이들을 좌우대칭으로 배치하는 것에 의해서도 각 지지부재(220)의 공진주파수를 분산할 수 있다.
(3) 또 도 24에 도시된 바와 같이 지지부재(220)의 단면형상은 동일한 채로, 고정부재(207)에 상하 2개씩을 수납하는 제동오목부(226, 227)를 4개 형성하고, 내측의 제동오목부(226)에 제동부재(228a), 외측의 제동오목부(227)에 제동부 재(228a)와는 탄성이 다른 제동부재(228b)를 충전하도록 해도 된다.
(4) 또 도 24에 있어서, 제동오목부(226, 227)에 같은 제동부재를 주입하고, 그 대신 지지부재(220)의 금속부재(221)의 소재나 절연부재(222)의 소재를 내측과 외측의 지지부재(220)로 바꾸어 그들의 공진주파수를 안과 밖에서 다르도록 해도 된다.
이상과 같이 함으로써 내측의 2조의 지지부재(220)와 외측의 2조의 지지부재(220)의 공진주파수를 다르게 할 수 있으므로 특정한 주파수에 대한 지지부재(220) 전체의 공진배율을 저감시킬 수 있어, 동 광 픽업(200)의 판독/기입 정밀도의 열화를 효과적으로 방지할 수 있다.
(제 7 실시 예)
본 발명의 제 7 실시 예에 관한 광 픽업(200)은 상기 제 6 실시 예와 지지부재의 적층구조가 다르다. 즉 제 6 실시 예에서는 적층재를 한방향으로 적층했었지만, 본 실시 예에서는 동심원상으로 적층하도록 하고 있다.
도 25는 본 실시 예에서의 지지부재의 기단부의 단면을 도시한 도면으로서, 제 6 실시 예에서의 도 21에 상당하는 위치에서의 단면도로 도시되어 있다.
도 25에 도시된 바와 같이 각 지지부재는 파이프형상으로 형성되어 있고, 금속파이프(231)의 내부에 원통형상의 절연재(233)를 통해 중심에 금속심(232)을 배치하고 구성되어 있다. 도 26은 도 25에서의 I-I'선의 화살표시 단면도이다. 지지부재(230)의 단부는 고정부재(207)에 일체적으로 매립되어 고정되고, 그 앞에 형성된 제동오목부(235)에는 제동부재(235)가 충전되어 그 진동이 이 부분에서 흡수되 도록 되어 있다.
이와 같이 지지부재(230)를 횡단면이 동심원상에 적층하는 구조로 하고, 절연재(233)로서 제동성을 갖는 부재를 사용하면, 상기 제 6 실시 예에서와 같이 상하방향 뿐만아니라, 전방향에서의 진동을 효과적으로 흡수할 수 있다는 이점이 있다. 또 각 지지부재(230)를 전기적으로 절연함으로써 합계 16개의 신호선 혹은 전원공급선을 얻을 수 있다. 동심원상의 절연재료와 금속재료의 적층수를 늘리면 겸용할 수 있는 배선의 수를 더욱 많게 할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
또 본 실시 예에서도 지지부재(230)의 직경이나 소재 혹은 기단부에 충전되는 제동부재의 종류를 좌우대칭이 되도록 변화시킴으로써, 각 지지부재(230)의 공진주파수를 내측과 외측에서 다르게 할 수 있고, 특정한 주파수에 대한 공진배율을 저감시킬 수 있어 광 픽업(200)의 판독/기입 정밀도의 열화를 효과적으로 방지할 수 있다.
(제 8 실시 예)
도 27은 본 실시 예의 광 픽업(300)의 구성을 모식적으로 도시한 사시도이다. 도 27에 도시된 바와 같이 본 실시 예의 광 픽업(300)은 대물렌즈(313)나 반도체 레이저 및 수광소자를 일체화하여 탑재한 수발광소자 기판(도 27에는 도시생략)이 저장되는 가동부재인 가동틀체(301), 도시되지 않은 광학기초대 상에 고정 배치되는 고정부재(302), 가동틀체(301) 및 고정부재(302)에 각각 접속되고, 가동틀체(301)를 가동으로 지지하는 16개의 도전성 탄성지지부재(이하, 간단히 「탄성지지부재」라 함)(303)를 구비하고 있다.
가동틀체(301)에는 구동코일(304)이 탑재되어 있다. 구동코일(304)은 가동틀체(301)를 광 기록매체의 포커스방향으로 구동시키는 포커스코일(304a)과, 가동틀체(301)를 광 기록매체의 트래킹방향으로 구동시키는 트래킹코일(304b)을 포함하고 있다.
한편 도 27에는 도시되지 않은 광학기판 상에 고정된 요크(317)의 내측에는 다른 자극이 대향하도록 2개의 자석(305a, 305b)(이하 양자를 나타내는 경우에는 간단히 「자석(305)」이라 함)이 배치되어 있고, 상기 구동코일(304)과의 사이에서 자기회로를 형성함으로써 포커스방향 및 트래킹방향의 전자적 구동력을 발생시킨다.
본 실시 예에서는 16개의 탄성지지부재(303)에 의한 가동틀체(301)의 지지점의 포커스방향 및 트래킹방향 중 어디에도 직교하는 방향(이하, 「전후방향」이라 함)에서의 위치와, 구동코일(304)로의 전자적 구동력이 걸리는 역점의 전후방향에서의 위치를 대략 같게 하고 있고, 또 가동틀체(301)의 중심의 전후방향에서의 위치도 상기 지지점의 전후방향의 위치와 대략 일치하도록 외형형상이나 방추의 탑재 등에 의한 조정을 도모하고 있다. 16개의 탄성지지부재(303)는 각각이 전기적으로 독립하고 있고, 가동틀체(301)측의 끝은 가동틀체(301) 내부의 수발광소자 기판에 탑재된 반도체 레이저와 수광소자 및 구동코일(304)과 전기적으로 접속되고, 고정부재(302)측의 끝은 후단의 신호처리회로(도시생략)와 접속되어 있다.
다음으로 가동틀체(301) 내부의 구성에 대하여 설명하기로 한다. 도 28은 본 실시 예에서의 가동틀체(301)의 내부구성을 모식적으로 도시한 도 27의 A-A'선의 화살표시 단면도이다. 도 27에 도시된 바와 같이 가동틀체(301)에는 반도체 레이저 및 수광소자를 일체적으로 탑재한 수발광소자 기판(306)이 설치되고, 반도체 레이저로부터 사출된 레이저 빔의 광로 상에는 에칭 혹은 수지성형 등의 수단에 의해 후술하는 반사형 홀로그램영역(308)을 설치한 제 1 반사면(310)이 설치되어 있다. 또 본 실시 예에서는 제 1 반사면(310)과 대물렌즈(313)를 일체로 성형한 대물렌즈 일체형 홀로그램 광학소자(314)를 가동틀체(301)에 삽입부착하여 이용하고 있다.
반도체 레이저로부터 사출된 레이저 빔이 제 1 반사면(310)에 반사한 광의 광로 상에는 제 2 반사면(311)이 제 1 반사면(310)과 평행이 되도록 설치되어 있고, 제 2 반사면(311)에 반사한 빛이 대물렌즈(313)를 통해 광 기록매체(318) 상에 집광되도록 이들의 광학부품이 서로 고정되어 있다.
대물렌즈(313)는 광 기록매체(318)의 재생에 필요한 개구수에 있어서, 광 기록매체(318)에 대하여 충분한 초점거리를 갖고 있다. 또 수발광소자 기판(306)을 가동틀체(301) 내에 수납 배치하는 것과 아울러, 가동틀체(301)를 수지 등의 투명재료에 의해 성형된 대물렌즈 일체형 홀로그램 광학소자(314)에 의해 밀봉함으로써 광학계의 신뢰성을 확보하고 있다.
다음으로, 상기한 바와 같이 구성된 광 픽업(300)의 동작에 대하여 설명하기로 한다. 가동틀체(301)에 탑재된 반도체 레이저로부터 사출된 레이저 빔은 반사형 홀로그램영역(308)을 갖는 제 1 반사면(310)에 반사하고, 계속해서 제 1 반사면(310)과 평행하게 배치된 제 2 반사면(311)에 의해 더욱 반사됨으로써 대물렌즈(313)로 입사한다. 제 1 반사면(310) 및 제 2 반사면(311)이 서로 평행하게 배치 되어 있는 것에 의해 레이저 빔의 주광선의 방향은 변화하지 않고, 반사되어 광로길이가 길어진 만큼 광속폭이 확대된다.
확대된 광속은 대물렌즈(313)로 입사하여, 필요한 개구수로 충분한 초점거리를 갖는 대물렌즈(313)에 의해 광 기록매체(318) 상의 신호기록면으로 집광된다.
광 기록매체(318) 상에서 반사된 귀환광은 다시 대물렌즈(313)를 통과하여 제 2 반사면(311)에 의해 반사되고, 제 1 반사면(310) 상에 형성된 반사형 홀로그램영역(308)에 의해 반사 회절된다. 회절된 귀환광은 수발광소자 기판(306)에 탑재된 수광소자 상으로 집광하고, 초점오차 검출신호와 트래킹오차 검출신호 및 정보기록신호로서 검출된다.
반사형 홀로그램영역(308)은 도 29에 도시된 바와 같이 광 기록매체(318) 상의 정보기록열과 평행한 분할선(308c)에 의해 분할된 2개의 홀로그램영역(308a, 308b)을 포함하고 있고, 각각의 영역에서 광 기록매체(318)로부터의 귀환광이 반사회절된다. 반사형 홀로그램영역(308)은 반사시에 회절되는 회절광 중 동일영역으로부터의 +1차 회절광과 -1차 회절광의 초점거리가 다르도록 파면변환기능(렌즈효과)을 갖게 하고, 또 반사시의 입사각 의존성을 고려한 곡선패턴임과 동시에, 홀로그램영역(308a, 308b)에서 회절각도가 다르도록 회절격자의 피치를 다르게 한 것이다.
도 30은 수발광소자 기판(306)의 구성을 도시한 사시도이다. 도 30에 도시된 바와 같이 본 실시 예의 수발광소자 기판(306)에는 반도체 레이저(312)가 탑재되어 있는 외에 홀로그램영역(308a, 308b)의 각각에 있어서 ±1차 회절광의 초점 사이에 초점오차 검출겸 트래킹오차 검출용 3분할 수광소자(315a, 315b, 315c, 315d)를 배치한 수광소자기판(315)이 탑재되어 있다. 이들의 3분할 수광소자(315a, 315b, 315c, 315d)를 이용하여 초점오차검출에는 ±1차 회절광의 스폿직경의 변화를 검출하여 행하는 스폿 사이즈 디텍션법을 실행하고, 트래킹 오차검출에는 광 기록매체(318) 상의 정보기록열과 레이저 빔의 수속위치의 어긋남에 의존하여 생기는 각 홀로그램영역(308a, 308b)의 ±1차 회절광의 수속위치의 어긋남을 검출하여 행하는 푸쉬풀법을 각각 실행한다.
수광소자기판(315) 상의 수광소자로 검출된 초점오차에 따라 가동틀체(301) 상의 포커스코일(304a)에 전류를 공급한다. 공급된 전류에 따라 자기회로 중의 포커스코일(304a)이 전자적 구동력을 받아 가동틀체(301)를 대물렌즈(313)의 광축방향으로 이동시킨다. 전술한 동작에 의해 광 기록매체(318) 상의 신호면으로의 추종동작(포커스 서보)을 행한다. 포커스 서보 후 수광소자의 수광결과로부터 검출된 트래킹오차에 따라 가동틀체(301) 상의 트래킹코일(304b)에 전류를 공급한다.
공급된 전류에 따라 자기회로 중의 트래킹코일(304b)은 자기적 구동력을 받아 가동틀체(301)를 광 기록매체(318) 상의 정보기록열을 가로지르는 방향으로 가동시킨다. 전술한 동작에 의해 판독하는 트랙으로의 추종동작(트래킹 서보)을 행한다. 트래킹 서보 후 정보기록신호를 검출한다.
또 본 실시 예의 광 픽업에 있어서, 탄성지지부재(303)는 16개의 도전성 부재로 이루어지지만, 탄성지지부재(303)의 개수는 필요한 신호배선수를 고려하여 결정하면 되고, 또 모든 탄성지지부재(303)가 전류전압공급 및 신호배선에 사용될 필 요는 없다. 단 본 실시 예의 탄성지지부재(303)는 진동 등의 외란을 흡수하여 트래킹 서보 및 포커스 서보 등의 추종동작을 행하는 경우의 외란에 대한 억제작용까지도 갖기 때문에 어느 정도 개수는 많게 하는 것이 바람직하고, 또 상하방향 및 좌우방향의 균형을 고려하면 개수를 짝수 또는 4의 배수로서 상하 혹은 좌우에 대칭적인 배치로 하는 것이 바람직하다.
또 본 실시 예의 광 픽업(300)에 있어서는 가동틀체(301)에 반사형 홀로그램영역(308)을 갖는 제 1 반사면(310)과 대물렌즈(313)를 일체화한 대물렌즈 일체형 홀로그램 광학소자(314)를 삽입부착하도록 하고 있지만, 반사형 홀로그램영역(308)은 제 2 반사면(311)에 형성하도록 해도 되고, 상기 각 광학부품은 개별구성으로 해도 문제는 없다. 즉 반사형 홀로그램 광학소자, 제 1 반사면, 제 2 반사면, 대물렌즈 등을 개별 광학부품으로 구성해도 되고, 적어도 2개 이상의 광학부품을 일체화한 광학부품으로 해도 된다. 그러나 부품수의 삭감 및 조정공정수의 삭감의 관점에서는 2개 이상의 광학부품을 일체화한 부품으로 하는 것이 바람직하다.
또 본 실시 예에서는 제 1 반사면(310)과 제 2 반사면(311)을 서로 평행하게 되도록 하였지만, 대물렌즈(313)에 대하여 광속이 수직으로 입사하는 배치이면 제 1 반사면(310)과 제 2 반사면(311)은 반드시 서로 평행할 필요는 없고, 또 반사면의 수는 1개라도 되고 2개 이상이라도 된다. 무엇보다도 2개의 반사면을 서로 평행하게 배치함으로써 제 1 반사면(310)에 입사하는 레이저 빔의 주광선과, 제 2 반사면(311)에 의해 반사된 레이저 빔의 주광선이 반도체 레이저(312)의 위치에 상관없이 항상 일정한 간격을 유지하고, 또 제 1 반사면(310)으로의 입사광의 주광선과 제 2 반사면(311)의 반사광의 주광선이 평행하게 되기 때문에 조립에 필요한 위치정밀도가 저감된다는 효과를 얻을 수 있다.
또 상기 실시 예에서는 반도체 레이저(312)와, 초점오차 및 트래킹오차 검출용 수광소자를 포함하는 수광소자기판(315)을 하이브리드에 집적화한 구성으로 하였지만, 반도체 레이저를 수광소자기판 상에 모놀리식으로 형성해도 된다. 또 반도체 레이저와 수광소자기판을 개별적으로 탑재한 구성이라도 되고, 수광소자를 형성한 기판 상에 반도체 가공기술에 의해 약 45도의 반사면을 형성하여 홈 내에 단면출사형의 반도체 레이저를 탑재하도록 해도 된다.
또 반도체 레이저(312)로서는 단일파장대의 반도체 레이저를 이용해도 되고, 하이브리드의 파장이 다른 적어도 2개 이상의 반도체 레이저를 이용해도 되며, 혹은 단일 반도체 레이저에 있어서 적어도 2개 이상의 다른 파장대에 대응하는 발광점을 갖는 모놀리식 다파장 반도체 레이저를 이용해도 된다. 광 기록매체마다 재생파장은 선택되기 때문에 다파장화에 의해 보다 많은 종류의 광 기록매체의 기록재생에 대응하는 것이 가능해진다.
또 하이브리드에 광출력이 다른 적어도 2개 이상의 반도체 레이저를 탑재해도 되고, 혹은 단일 반도체 레이저에 있어서 출력이 다른 적어도 2개 이상의 광출력에 대응하는 발광점을 갖는 모놀리식 다파장 반도체 레이저를 이용하는 것도 바람직하다. 고출력 반도체 레이저는 일반적으로 광 기록매체 재생시의 저출력시는 귀환광 노이즈 저감을 위해 외부에 고주파 중첩을 필요로 하기 때문에 광 기록매체의 기록에 대응시키는 경우는 외부에 고주파 중첩회로를 구비하는 구성으로 하는 것이 일반적인 한편, 저출력 반도체 레이저는 자려발진에 의해 광 기록매체 재생시에 외부에 고주파 중첩회로를 설치하는 것을 필요로 하지 않는다. 따라서 2개의 광출력의 다른 반도체 레이저를 탑재하여 기록시 및 재생시에 선택발광시키는 구성으로 함으로써 기록재생에 대응하고, 또 외부에 고주파 중첩회로를 설치할 필요가 없어지기 때문이다.
또 수광소자기판 상에 초점오차신호 및 트래킹오차신호의 전류전압변환 및 연산 및 선택을 행하는 집적회로를 형성하도록 해도 된다. 집적회로를 내장함으로써 외부에 집적회로의 기능을 필요로 하지 않고, 광 픽업을 탑재하는 광학식 정보기록 재생장치의 구성을 간략화하는 것이 가능해진다.
또 대물렌즈 및 홀로그램 광학소자 등의 광학부품의 재질은 수지 이외에도 초재 등을 이용해도 된다. 무엇보다도 수지를 이용한 경우에는 외형성형의 자유도가 더욱 높아지는 것이 일반적이기 때문에 접착고정에 사용하는 프린지 등의 성형이 가능하게 되는 것과 아울러, 다른 광학부품과 일체화하여 구성하는 것이 용이하게 된다.
다음으로 본 발명에 관한 광 픽업의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다. 도 31은 본 실시 예의 광 픽업의 제조방법에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
우선 상하의 탄성지지부재(303)를 구성하기 위해 예를 들면 인청동, 티타늄동, 베리륨동 등으로 이루어지는 2장의 도전성 평판부재(321a, 321b)를 준비하여, 상기 2장의 평면부재(321a, 321b)로부터 금형프레스 혹은 에칭 등에 의해 소정부분을 제거함으로써 상하의 탄성지지부재(303)의 기초가 되는 형상의 부재를 형성한 다(322a 및 322b 참조).
또 본 실시 예에서는 상측의 탄성지지부재(303)에 대응하는 부재(이하「상측 부재」라 함)(322b)의 가동틀체(301) 내부에 위치하는 단자측은 도시하지 않는 구부림 금형을 이용하여 일부를 구부림으로써 하측의 탄성지지부재(303)에 대응하는 부재(이하, 「하측부재」라 함)(322a)와 대략 같은 높이에 배치되도록 하고 있다. 이에 따라, 와이어 본딩이나 뱀프 설치 등에 있어서의 전기적 접속을 하기 쉽게 되는 것과 아울러, 탄성지지부재(303)로부터 반도체 레이저나 수광소자기판까지의 와이어길이를 짧게 하는 것이 가능해진다. 단 반도체 레이저 및 수광소자 기판의 배치 및 설치형태에 의해 상하 어느 한쪽을 혹은 양쪽을 구부려도 되고, 구부리는 공정을 생략해도 된다.
그 후 하측 부재(322a)는 도시하지 않는 하금형 상에 위치되고, 다음에 탄성지지부재가 연장되는 방향에서 보아 좌우방향으로부터 횡금형이 닫힌다. 이 때 하금형 및 횡금형의 일부는 하측 부재(322a)의 일부를 상하로부터 고정하는 형태로 접촉하고 있다. 계속해서 횡금형 상에 상측 부재(322b)가 위치되고, 도시하지 않는 상금형이 상측으로부터 닫힌다. 여기에서도 마찬가지로 상금형 및 횡금형의 일부는 상측 부재(322b)와 일부가 접촉하도록 함으로써 상하로부터 고정된다.
그 후 하측 부재(322a)와 상측 부재(322b)가 완전히 고정된 상태로, 수지에 의한 인서트성형을 행하고, 가동틀체(301) 및 고정부재(302)를 탄성지지부재(303)를 클램프하는 소정위치에 일체로 형성한다(도 31 중 단계 (a)). 일체로 성형한 후 가동틀체(301)에 수발광소자 기판(306)을 탑재하고, 또 제 2 반사면(311)을 형성한 후 대물렌즈 일체형 홀로그램 광학소자(314)를 삽입부착하고, 구동코일(304) 등을 실장하고, 와이어 본딩, 납땜 등의 배선기술에 의해 탄성지지부재(303)의 가동틀체(301) 내부의 전극단자와의 전기적인 접속을 행한다.
다음으로 가동틀체(301) 및 고정부재(302)의 외측에 잔류하고 있는 상측 부재(322a)나 하측 부재(322b)의 불필요한 부분(도전성 평판부재의 바깥테두리부분을 포함)을 제거하고, 탄성지지부재(303)의 각각을 전기적으로 분리한다(도 31 중 단계(b)). 이에 따라 반도체 레이저(312)로의 구동전류공급이나 수광소자(315)로의 구동전압공급 및 검출신호출력 및 구동코일(304)로의 구동전류공급을 탄성지지부재(303)를 통해 행하는 것이 가능해진다.
마지막으로 고정부재(302) 상의 오목부(320)에 공진 억제를 위한 도시하지 않는 점탄성 부재를 충전하고, 요크(317)와, 요크(317)를 통해 자석(305)이 고정된 도시하지 않는 광학기초대 상에 고정부재(302)를 고정한다. 또 상기 도 31의 단계 (b)에 대응하는 불필요한 부분의 제거는 광학계 등의 실장에 앞서 행하도록 해도 되고, 고정부재(302)를 광학기초대 상에 고정한 후에 행하도록 해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 예의 광 픽업의 제조방법에서는 하측 부재(322a) 및 상측 부재(322b)를 금형으로 고정하면서 가동틀체(301) 및 고정부재(302)를 수지로 일체 성형하고 있으므로 가동틀체(301)와 고정부재(302) 사이를 탄성지지부재(303)로 접속하는 공정이 불필요하게 되어 수지성형시의 수지의 흐름이나 수축에 의해 탄성지지부재(303)에 생기는 변형을 억제하고, 또 성형 후에 도전성 평판부재의 불필요한 부분을 제거함으로써 개개의 특성의 편차를 억제하여 안 정된 특성을 실현하는 것과 아울러, 생산성을 향상시키는 것이 가능해진다.
이상 본 발명에 관한 광 픽업 및 그 제조방법을 실시 예에 기초하여 설명하여 왔지만, 본 발명의 내용이 상기에 상세히 설명한 구체예에 한정되는 것은 아니고, 이하와 같은 변형예를 생각할 수 있다.
(1) 제 8 실시 예에 있어서, 가동틀체(301)에 구동코일(304)을 탑재하고, 광학기초대측에 자석(305)을 탑재하는, 소위 무빙코일형 액추에이터장치의 구성으로 하고 있지만, 구동코일을 광학기초대측에 탑재하고, 자석을 틀체측에 탑재하는, 소위 무빙 마그넷형 액추에이터장치의 구성을 이용해도 된다.
(2) 또 상기 각 실시 예에서는, 가동틀체에 대물렌즈, 반도체 레이저, 수광소자 등을 탑재하고, 복수개의 모든 지지부재가 도전성을 구비하는 경우에 대하여 설명하였지만, 반드시 모두가 도전성일 필요는 없고, 상기 복수개의 지지부재 중 적어도 반도체 레이저나 수광소자와 접속하는 배선에 필요한 개수만큼 도전성을 가지면 된다. 특히 기록전용 광 픽업에 있어서는 반드시 수광소자를 가동틀체에 탑재할 필요는 없는 경우도 있으므로 이 경우에는 반도체 레이저의 접속에 필요한 개수(최저 2개)가 도전성을 가지면 된다. 또 적어도 배선에 사용되는 지지부재끼리 서로 절연되어 있으면 되고, 다른 도전성 지지부재와의 관계에서는 반드시 절연되어 있을 필요는 없다.
(3) 상기 제 6, 제 7 실시 예에서는 모든 지지부재가 금속재와 절연재의 적층구조인 것을 설명하였지만, 적어도 일부의 지지부재가 적층구조라도 상관없다.
(4) 상기 각 실시 예에서는 모든 지지부재의 고정부재측의 기단부가 제동부 재로 덮이도록 구성하였으나, 적어도 1개의 지지부재의 기단부가 덮이도록 해도 공진방지 효과를 어느 정도 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 사상과 범위를 통해 각종 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 제 1 부재에 탑재된 광학소자로의 배선에 필요한 도전부재의 수를 확보하면서도, 지지부재를 콤팩트하게 형성할 수 있어 광 픽업 전체의 소형화가 용이하게 달성될 수 있는 등의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 레이저 빔을 사출하는 반도체 레이저와,
    상기 반도체 레이저로부터 사출된 레이저 빔을 광 기록매체 상에 집광하는 대물렌즈와,
    적어도 상기 반도체 레이저와 상기 대물렌즈가 탑재되는 제 1 부재와,
    제 2 부재와,
    탄성을 갖고, 각각의 제 1 부위가 상기 제 1 부재에 결합되는 동시에, 각각의 제 2 부위가 상기 제 2 부재에 결합되고, 이로 인하여 상기 제 1 부재가 상기 제 2 부재에 대하여 소정방향으로 변위 가능하게 지지되는 복수 개의 지지부재를 구비하며,
    상기 복수 개의 지지부재 중 적어도 2개는 도전성이고, 이 적어도 2개의 도전성의 지지부재에는 상기 반도체 레이저에 전력을 공급하는 배선을 겸하는 도전성 지지부재가 포함되며,
    상기 각 지지부재는 적어도 2 이상의 부재를 적층하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 2 이상의 부재에는 금속판재와 절연판재가 포함되고, 상기 각 지지부재는 2개의 금속판재 사이에 절연판재를 끼우도록 하여 적층하여 형성되는 것을 특징 으로 하는 광 픽업.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 절연판재는 점탄성(粘彈性, viscoelasticity)을 갖는 제동부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 각 지지부재는 원통형의 금속부재와 원통형의 절연부재를 교대로, 또한 동축으로 적층하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 지지부재는 그 횡단면 형상이 다른 적어도 2개의 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 지지부재는 그 횡단면의 면적의 값이 다른 적어도 2개의 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
KR1020060131704A 1999-09-21 2006-12-21 광학적 특성이 뛰어난 광 픽업 KR20070007748A (ko)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26681299 1999-09-21
JPJP-P-1999-00266812 1999-09-21
JPJP-P-2000-00023683 2000-02-01
JP2000023683 2000-02-01
JP2000079770 2000-03-22
JPJP-P-2000-00079770 2000-03-22
JP2000092386 2000-03-29
JPJP-P-2000-00092386 2000-03-29

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000055335A Division KR20010050546A (ko) 1999-09-21 2000-09-21 광학적 특성이 뛰어난 광픽업 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070007748A true KR20070007748A (ko) 2007-01-16

Family

ID=27478778

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000055335A KR20010050546A (ko) 1999-09-21 2000-09-21 광학적 특성이 뛰어난 광픽업 및 그 제조방법
KR1020060131704A KR20070007748A (ko) 1999-09-21 2006-12-21 광학적 특성이 뛰어난 광 픽업

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000055335A KR20010050546A (ko) 1999-09-21 2000-09-21 광학적 특성이 뛰어난 광픽업 및 그 제조방법

Country Status (7)

Country Link
US (2) US6473248B1 (ko)
EP (3) EP1583086A3 (ko)
KR (2) KR20010050546A (ko)
CN (1) CN1157717C (ko)
DE (1) DE60025892T2 (ko)
SG (1) SG101942A1 (ko)
TW (1) TW484131B (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1232963C (zh) * 2000-03-29 2005-12-21 松下电器产业株式会社 光学系统整体驱动型的光拾取器
EP1160776A3 (en) * 2000-05-31 2004-07-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pick-up and information recording and reproducing apparatus
JP2002092910A (ja) * 2000-09-19 2002-03-29 Mitsumi Electric Co Ltd 光ピックアップ用アクチュエータ
JP2003296965A (ja) * 2002-04-03 2003-10-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピックアップの製造方法
US7287264B2 (en) * 2002-06-06 2007-10-23 Ricoh Company, Ltd. Objective lens drive apparatus with objective lens portion movable along support member axial direction
TW564631B (en) * 2002-06-28 2003-12-01 Veutron Corp Optical path device of curved mirror
KR20040037893A (ko) * 2002-10-30 2004-05-08 삼성전자주식회사 광픽업용 액츄에이터와 광픽업장치 및 이를 채용한광기록재생장치
TWM240659U (en) 2002-12-06 2004-08-11 Asustek Comp Inc Impact buffer mechanism for optical pickup head
JP3879850B2 (ja) * 2003-06-10 2007-02-14 ソニー株式会社 光ピックアップ装置とその製造方法
EP1587085A1 (de) 2004-04-15 2005-10-19 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Aufzeichnungsträger
CN1922665A (zh) * 2004-02-20 2007-02-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于移动透镜座的致动器中的悬挂系
JP2006065971A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Mitsumi Electric Co Ltd 光ピックアップ
CN100394482C (zh) * 2004-09-13 2008-06-11 索尼株式会社 光拾取器及光盘驱动装置
KR100630775B1 (ko) 2004-09-17 2006-10-02 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 광픽업용 다중배선 서스펜션 및 상기 다중배선 서스펜션이장착된 광픽업용 액츄에이터
KR101107055B1 (ko) * 2004-11-24 2012-01-25 엘지전자 주식회사 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치 및 방법
DE102004060771B4 (de) * 2004-12-17 2006-12-21 Audi Ag Vorrichtung zum Schalten von Übersetzungsänderungen
KR100661183B1 (ko) * 2004-12-22 2006-12-26 삼성전자주식회사 수차보정기구를 가지는 광픽업 엑추에이터 및 그 조립방법
EP1879188A1 (en) * 2006-07-13 2008-01-16 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Pickup for accessing moving storage media and drive having the pickup
JP2008041195A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Tdk Corp 対物レンズ駆動装置及びこれを用いた光ピックアップ並びに光記録再生装置
KR100851909B1 (ko) * 2007-07-02 2008-08-13 삼성전자주식회사 광픽업장치
US20100195455A1 (en) * 2008-05-27 2010-08-05 Tooru Maruyama Optical disc apparatus, focus error signal adjustment method, program, and integrated circuit
US11119333B2 (en) 2018-09-26 2021-09-14 Apple Inc. Damper arrangement for actuator damping

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02203431A (ja) * 1989-02-02 1990-08-13 Teac Corp 対物レンズ駆動装置及びその製造方法
JP2684762B2 (ja) * 1989-04-20 1997-12-03 ソニー株式会社 対物レンズ駆動装置
JP2798719B2 (ja) * 1989-08-15 1998-09-17 オリンパス光学工業株式会社 光学系支持装置
JP2741092B2 (ja) * 1990-05-29 1998-04-15 アルプス電気株式会社 光ディスクプレーヤの振動防止装置
JP2964698B2 (ja) * 1991-04-26 1999-10-18 ソニー株式会社 対物レンズ保持体及びその製造方法並びに対物レンズ保持部材ブロック
US5313334A (en) * 1991-07-29 1994-05-17 Sony Corporation Objective lens moving actuator
JPH05182227A (ja) * 1991-12-27 1993-07-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピックアップ
JPH0668495A (ja) 1992-08-18 1994-03-11 Sony Corp 光情報処理装置の調整方法
JPH07105551A (ja) 1993-10-04 1995-04-21 Hitachi Ltd 対物レンズ駆動装置
JP2692549B2 (ja) 1993-10-15 1997-12-17 日本電気株式会社 光ディスク装置の光学ヘッド
JP3279024B2 (ja) * 1993-10-30 2002-04-30 ソニー株式会社 光ピックアップ装置
JP3246140B2 (ja) * 1993-11-16 2002-01-15 ソニー株式会社 対物レンズ駆動装置
JPH0863769A (ja) * 1994-06-17 1996-03-08 Sony Corp 対物レンズ駆動装置及びその製造方法
JPH0877585A (ja) 1994-09-01 1996-03-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 対物レンズ駆動装置
JPH08235627A (ja) * 1995-02-28 1996-09-13 Sony Corp 光学ピックアップ装置
JP3834831B2 (ja) * 1995-03-20 2006-10-18 ソニー株式会社 対物レンズ駆動装置及びこの対物レンズ駆動装置を用いた光ピックアップ装置
JP3340304B2 (ja) * 1995-04-28 2002-11-05 株式会社東芝 光学ヘッド駆動装置
JP3694924B2 (ja) 1995-06-23 2005-09-14 ソニー株式会社 対物レンズ駆動装置及びこれを用いた記録再生装置
JPH0954969A (ja) 1995-08-11 1997-02-25 Minebea Co Ltd 対物レンズ支持装置
JP2856176B2 (ja) * 1995-11-06 1999-02-10 松下電器産業株式会社 光ピックアップ及び光ピックアップの支持方法
KR970029416A (ko) * 1995-11-30 1997-06-26 김광호 광픽업용 대물렌즈 구동장치
JPH09190644A (ja) * 1996-01-09 1997-07-22 Pioneer Electron Corp レンズ駆動装置及びその製造方法
KR19980086189A (ko) * 1997-05-31 1998-12-05 배순훈 광픽업 액츄에이터
JP3303753B2 (ja) 1997-08-21 2002-07-22 富士電機株式会社 スイッチング電源装置
JPH1166605A (ja) 1997-08-26 1999-03-09 Sharp Corp 光ディスク装置
KR200168981Y1 (ko) * 1997-08-27 2000-02-01 윤종용 광픽업의 대물렌즈 구동장치
JPH1196572A (ja) 1997-09-26 1999-04-09 Fujitsu Ten Ltd 光ピックアップ用対物レンズの支持構造
JPH11134684A (ja) 1997-10-27 1999-05-21 Asahi Optical Co Ltd 光情報記録再生ヘッド
JP3740812B2 (ja) 1997-12-05 2006-02-01 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニット
JPH11185268A (ja) 1997-12-18 1999-07-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ディスク駆動装置及び対物レンズ駆動装置
JP2001052360A (ja) * 1999-08-05 2001-02-23 Mitsumi Electric Co Ltd 光ディスク用ピックアップ

Also Published As

Publication number Publication date
EP1489606A1 (en) 2004-12-22
EP1089268A2 (en) 2001-04-04
US6473248B1 (en) 2002-10-29
EP1583086A3 (en) 2006-04-26
SG101942A1 (en) 2004-02-27
TW484131B (en) 2002-04-21
US20030112533A1 (en) 2003-06-19
EP1089268A3 (en) 2002-12-04
DE60025892T2 (de) 2006-08-10
US6735024B2 (en) 2004-05-11
CN1300056A (zh) 2001-06-20
KR20010050546A (ko) 2001-06-15
EP1583086A2 (en) 2005-10-05
DE60025892D1 (de) 2006-04-20
EP1089268B1 (en) 2006-02-08
CN1157717C (zh) 2004-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070007748A (ko) 광학적 특성이 뛰어난 광 픽업
JP3199650B2 (ja) 光ピックアップ
JP3819599B2 (ja) 対物レンズ駆動装置の製造方法
US6522619B2 (en) Optical pick-up device having a plurality of light sources with different calorific values and method of manufacturing the same
KR20060045826A (ko) 광 픽업
US20080068939A1 (en) Objective lens actuator, diffractive optical element, and optical pickup device
JP2001344783A (ja) 光ピックアップおよびその製造方法
WO2002069333A1 (fr) Dispositif d'entrainement de lentille d'objectif et dispositif de capteur optique utilisant le dispositif d'entrainement de lentille d'objectif
US7014798B2 (en) Method for manufacturing an optical pickup
US8938746B2 (en) Object lens driving device and optical disc drive including the same
EP1950751B1 (en) Objective lens actuator and optical pickup device having the same
EP2012318B1 (en) Lens holder for optical pickup and optical pickup having same
JP3892444B2 (ja) 対物レンズ駆動装置、およびこれを用いた光ピックアップ装置
US9021513B2 (en) Apparatus for protecting optical disc drives
JPH11316963A (ja) 光ピックアップ
JP4239762B2 (ja) 光ピックアップ装置及び光ディスク装置
US20080151708A1 (en) Objective lens driving device, assembling method for the same and optical disc apparatus
US8879374B2 (en) Objective lens driving unit that maintains electrical connection between suspension wires and leads
WO2004053561A1 (ja) 光学素子の支持装置及びその製造方法、製造装置
JP2001236681A (ja) 光ピックアップおよびその製造方法
JP2000113482A (ja) 光ピックアップ装置および光ディスク装置
JP2012252751A (ja) 光ピックアップ装置
JP2006323911A (ja) 対物レンズ保持体、対物レンズ駆動装置、光ピックアップ、光ピックアップモジュールおよび光ディスク装置
JP2013004144A (ja) 光ピックアップ装置
JP2004133992A (ja) 対物レンズのアクチュエータおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application