説明

フレキシブルプリント配線板ユニット、光ヘッド、および光ディスク記録再生装置

【課題】 従来の構成では、レーザーへの高周波重畳回路からレーザーを含む受発光素子までの区間からの不要輻射を防ぐことができず、また、半田付け時に受発光素子の汚染を防ぐ別の手段が必要であった。
【解決手段】 フレキシブルプリント配線板に対し、受発光素子が裏面側を向くように表面側に半田付けし、高周波重畳回路も表面側に実装して表面側が中に向くようにフレキシブルプリント配線板を曲げてシールドケース内に収納することで、輻射のある部分を全てシールド内に収納する。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレキシブルプリント配線板ユニット、光ヘッドおよび光ディスク記録再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高密度・大容量の記憶媒体として、ピット状パターンを有する光ディスクを用いる光メモリ技術は、ディジタルオーディオディスク、ビデオディスク、文書ファイルディスク、さらにはデータファイルなどその応用が拡大しつつある。この光メモリ技術では、情報は微小に集光された光ビームを介して光ディスクへ高い精度と信頼性をもって記録再生される。この記録再生動作は、ひとえにその光学系に依存している。
【0003】その光学系の主要部である光ヘッドの基本的な機能は、回折限界の微小スポットを形成する収束、前記光学系の焦点制御とトラッキング制御及びピット信号の検出に大別される。これらの機能は、その目的と用途に応じて各種の光学系と光電変換検出方式の組み合わせによって実現されている。
【0004】光学系の基本をなす要素の1つとして光源があげられるが、回折限界まで集光させるために一般にレーザー光源が用いられており、光ヘッドには主に小型の半導体レーザーが用いられている。
【0005】当然、高信頼性をもって記録再生するために、光源にもノイズの少ないレーザーが要求される。
【0006】半導体レーザーでは大別してシングルモードとマルチモードの2種類があるが、このうちシングルモードレーザーでは発光波長が戻り光などの影響で離散的に変化(モードホップ)し、この時の光量変化はノイズとして記録再生信号に含まれてしまうためそのままでは、信号品質の低下を招く。
【0007】一方マルチモードのレーザーでは初めから複数の波長で発光しており、モードホップによるノイズの影響が少なく光ヘッド用の光源として優れている。
【0008】しかし、波長によってはマルチモードのレーザーを構成することが困難でシングルモードでしか作れない場合があり、またマルチモードのレーザーでも高温等の環境状態によっては動作が不安定になりシングルモードになってしまうことがある。
【0009】そこで、シングルモードレーザーに高周波重畳をかけることでマルチモードとして使う方法がとられている。具体的にはレーザー駆動電流が高周波重畳回路を通るときに、発振回路から数百MHzの周波数の交流成分をレーザー駆動電流に注入し、レーザーをマルチモードとして動作させている。
【0010】ここで、高周波重畳する周波数が問題となる。マルチモードとして安定動作し、かつ信号帯域に重ならないようにするため、通常上述のように数百MHz程度で発振させるが、この周波数になると電力が電磁波として空間に強く放射してしまい、いわゆる不要輻射として他の電子機器に対して有害なものとなってしまい、誤動作等の原因となる。また、法規上でも不要輻射の上限が決められており、規定値以下にする必要がある。そのため、確実に電磁波に対するシールドを行う必要がある。
【0011】また、高周波重畳回路から、レーザーダイオードまでの距離が離れていると、高周波信号が伝わっていく導体線が長くなることになり、高周波成分がレーザーまで効率よく到達しなくなるため、高周波重畳回路はレーザーの近傍に配置することが必要である。
【0012】これらの解決するため従来の一実施例について、図4を用いて説明する。
【0013】受発光素子2は光源となる半導体レーザー及び情報記録媒体からの信号を含んだ反射光を受光するための光電変換素子を内蔵しており、光は受発光面2a側から入出射する。
【0014】この受発光素子2は、第1の補強板4のある部分において、端子2bを半田付けすることでフレキシブルプリント配線板表面1aに固定されており、受発光面2aがフレキシブルプリント配線板表面1a側を向いている。
【0015】高周波重畳回路3も同様に第2の補強板のある部分において、フレキシブルプリント配線板表面1aに取り付けられている。
【0016】さらにフレキシブルプリント配線板1は裏面1bが向き合うように折り曲げられ第1の補強板4と第2の補強板5は接着等により固定されている。シールドケース6は高周波重畳回路を覆うように第2の補強板5のある部分のフレキシブルプリント配線板表面1aに半田等でフレキシブルプリント配線板に固定されている。
【0017】受発光素子2は、破線で示している光ヘッド本体11に取り付けられる。光ヘッド本体11はアルミニウムなどの金属で構成されており、光の出射方向への不要輻射のシールド効果も併せ持っている。
【0018】上記の構成を取ることで、高周波重畳回路をレーザーの近傍に配置しながらシールドケース内に位置させることが出来る。
【0019】また、この場合、シールドケースと受発光素子の相対的な位置関係は固定されるため、光ヘッドにおいて受発光素子の位置を調整する時にシールドケースを保持して受発光素子を調整することも可能である。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構成では、高周波重畳回路から受発光素子までのフレキシブルプリント配線板上のパターンの一部と、受発光素子の端子が、シールドケースから完全に外になってしまうため、その部分から高周波の不要輻射が外部に漏洩してしまい、周辺の他の回路及び他の電子機器に悪影響を与えるおそれがあり、それを防ぐためには別途にシールド構造を備える必要がある。
【0021】また、上記の構成では、受発光素子の受発光面が、フレキシブルプリント配線板への半田付け作業を行う面に向いているため、半田による取り付け時に半田及び半田に含まれるフラックス等が飛散し、受発光面を汚してしまい、光学特性ひいては光ヘッドの記録再生性能に悪影響を及ぼすという問題がある。
【0022】本発明は、上記の問題点を解決するもので、受発光素子を、フレキシブルプリント配線板に対し裏面側に向けて取り付け、表面側で固定し、さらにフレキシブルプリント配線板を表面側が内側になるよう屈曲させてシールドケース内に配置させることで、不要輻射を減らし、半田付け時の受発光素子の汚れを防いで記録再生性能の信頼性を高めた光ヘッド及び光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】この目的のために本発明は、フレキシブルプリント配線板と、受発光面が前記フレキシブルプリント配線板の裏面側に向き、前記フレキシブルプリント配線板の表面側に端子部により取り付けられた受発光素子と、前記フレキシブルプリント配線板に実装された高周波重畳回路と、シールドケースを備えた構造であって、前記受発光素子部のフレキシブルプリント配線板の表面側に前記シールドケースが前記受発光素子の受発光面の反対側及び端子を覆い隠すように取り付けられ、前記受発光素子部と前記高周波重畳回路部のフレキシブルプリント配線板の表面側同士が向かい合うように曲げられ、前記高周波重畳回路を含む付近の前記フレキシブルプリント配線板が前記シールドケース内に位置しており、前記フレキシブルプリント配線板のうち前記受発光素子と高周波重畳回路の間のフレキシブルプリント配線板がシールドケース内に位置することを特徴とするフレキシブルプリント配線板ユニットである。
【0024】また、上記フレキシブルプリント配線板ユニットを備えた光ヘッド及び光ディスク記録再生装置である。
【0025】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)以下、本発明の実施の形態1について、図1から図2を用いて説明する。
【0026】図1は本発明の実施の形態1におけるフレキシブルプリント配線板ユニットの側面から見た断面図を示している。図2(a)は実施の形態1におけるフレキシブルプリント配線板ユニットの斜視図を示している。図2(b)は実施の形態2におけるフレキシブルプリント配線板ユニットからシールドケースを取り除いた状態での斜視図である。図2(a)(b)において図1と同じ構成部材には同じ符号を付記している。
【0027】図1において、1はフレキシブルプリント配線板、1aはフレキシブルプリント配線板1の表面、1bはフレキシブルプリント配線板1の裏面、2は受発光素子、2aは受発光素子2の受発光面、2bは受発光素子2の側面から突出し電気的な入出力をおこなうための金属製の端子、3は高周波重畳回路。4はフレキシブルプリント配線板の裏面に固着している第1の補強板、5はフレキシブルプリント配線板の裏面に固着している第2の補強板、6はシールドケース、7はシールドケース6とフレキシブルプリント配線板1にまたがって付着している半田である。11は図示しない他の光学系を含む光ヘッド本体である。
【0028】受発光素子2は光記録媒体の信号を記録再生するためのレーザー光を発光する半導体レーザーを内蔵しており、その光は受発光素子の2の片面に設けられた受発光面2aから出射される。また、記録情報媒体からの情報を含んで戻ってくる光も受発光面2aから受発光素子2に内蔵されている受光素子に到達し、電気信号に変換される。
【0029】受発光素子2へのレーザー駆動電流及び出力電流等の電気系の入出力は端子2bで行われ、端子は受発光面に平行な平面に突出している。
【0030】受発光素子2は第1の補強板の部分でフレキシブルプリント配線板の表面1aに端子が半田付けされることで固定されており、このとき受発光面2aがフレキシブルプリント配線板裏面1b側を向いている。
【0031】高周波重畳回路3は第2の補強板5の部分でフレキシブルプリント配線板表面1aに取り付けられており、受発光素子2の半導体レーザーをマルチモードで動作させるために、レーザー駆動電流に高周波重畳を行っている。
【0032】フレキシブルプリント配線板1は高周波重畳回路3と受発光素子2の間でフレキシブルプリント配線板表面1aが内側になるように曲げられて、高周波重畳回路3及び第2の補強板5がシールドケース6内に納められている。
【0033】シールドケース6は受発光素子の端子2bを囲む範囲でフレキシブルプリント配線板表面1aに接するように取り付けられ半田7で固定されていると同時に、フレキシブルプリント配線板1の接地用の導電体パターンに接続されている。
【0034】受発光素子2は、図示しない情報記録媒体へ光束を出射し反射光を受光するために受発光面2a側を、破線で示される光ヘッド本体11に取り付けられている。光ヘッド本体11はアルミニウム等の金属で構成されている。
【0035】このような構成では、高周波重畳回路3から受発光素子の端子2bに至る高周波電流が流れる区間のフレキシブルプリント配線板及び受発光素子の端子2bはシールドケース6内にあり、不要輻射の放射を防ぐことができる。図1で下方にはシールドケースはないが、光ヘッド本体が金属でできており、シールド効果があるため、この方向の不要輻射は基台で防がれる。
【0036】また、フレキシブルプリント配線板1への受発光素子の半田付け時に受発光素子の受発光面2aはフレキシブルプリント配線板1に対して半田付け作業を行う側と反対側を向いているので、受発光面2aを保護しなくても半田やフラックスの飛散による受発光面2aの汚染を防ぐことができる。
【0037】フレキシブルプリント配線板1を曲げていることによる反発力により高周波重畳回路部分のフレキシブルプリント配線板は裏面側がシールドケース6の内側に押しつけられているため、高周波重畳回路3と受発光素子2の向き合う部分に金属部分があっても不要な短絡はおこらない。また高周波重畳回路3は表面側にあるため、シールドケース6との短絡も起こさない。
【0038】上記のような構成をとることで、半田付け時の受発光素子の汚染による光学特性の劣化を防ぎながら不要輻射を低減する事ができるフレキシブルプリント配線板ユニットを提供できる。
【0039】なお、本実施例ではシールドケース6の接地は半田7を介してフレキシブルプリント配線板1の導体パターン経由で行っているが、接地の方法は他の方法でも良く、例えば、受発光素子を光ヘッド本体に固定する際に、導電性のあるバネでシールドケースを光ヘッド本体に固定する構造をとれば、このバネ経由で接地することも可能である。この場合、半田7はシールドケースとフレキシブルプリント配線板の固定だけが目的となるので、導電性を持たない接着剤で代用しても構わない。
【0040】(実施の形態2)以下、本発明の実施の形態2について、図3を用いて説明する。
【0041】図3は本発明の実施の形態2におけるフレキシブルプリント配線板ユニットの側面から見た断面図を示している。図3において図1と同じ機能を有する構成部材には同じ符号を付記している。
【0042】図3において、1はフレキシブルプリント配線板、1aはフレキシブルプリント配線板1の表面、1bはフレキシブルプリント配線板1の裏面、2は受発光素子、2aは受発光素子2の受発光面、2bは受発光素子の側面から突出し電気的な入出力をおこなうための金属製の端子、3は高周波重畳回路。14はフレキシブルプリント配線板の裏面に固着している第1の補強板、5はフレキシブルプリント配線板の裏面に固着している第2の補強板、6はシールドケース、7はシールドケース6とフレキシブルプリント配線板1にまたがって付着している半田である。11は光ヘッド本体、15はシールドケースと第1の補強板14との間にまたがって付着している半田である。
【0043】図4において、実施の形態1との相違点は、第1の補強板14が金属により構成されていることである。
【0044】また、第1の補強板14は半田15によりシールドケース6と短絡している。
【0045】このような構成では、高周波重畳回路3、高周波信号が流れる高周波重畳から受発光素子の端子2bまでのフレキシブルプリント配線板、及び受発光素子の端子の全てが、シールドケース6と第1の補強板14によって囲まれており、第1の補強板14もシールド効果を有するため不要輻射の放射を防ぐことができる。この場合、実施の形態1と異なり光ヘッド本体11のシールド効果は少なくても良いので、ヘッド本体11の材料として安価な樹脂等を用いることもできる。また第1の補強板14を金属になっているので、フレキシブルプリント配線板1を介して接している受発光素子2に内蔵されている半導体レーザーからの放熱を助ける効果もある。
【0046】上記のような構成をとることで、半田付け時の受発光素子の汚染による光学特性の劣化を防ぎながら不要輻射を効果的に低減する事ができるフレキシブルプリント配線板ユニットを提供できる。
【0047】なお、本実施例では第1の補強板14は半田15を介して接地されていたが、接地の方法は他の方法でもかまわない。
【0048】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、受発光素子部のフレキシブルプリント配線板の表面側に、受発光素子の受発光面の反対側及び端子を覆い隠すように、シールドケースが取り付けられ、受発光素子部と高周波重畳回路部のフレキシブルプリント配線板の表面側同士が向かい合うように曲げられ、高周波重畳回路を含む付近のフレキシブルプリント配線板がシールドケース内に位置しており、フレキシブルプリント配線板のうち受発光素子と高周波重畳回路の間のフレキシブルプリント配線板がシールドケース内に位置するような構成をとることで、半田付け時の受発光素子の受発光面の汚染による光学特性の劣化を防ぎながら、高周波重畳回路からの不要輻射を効果的に低減することができる構造のフレキシブルプリント配線板ユニット、さらにこのフレキシブルプリント配線板ユニットを用いた光ヘッド及び光ディスク記録再生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるフレキシブルプリント配線板ユニットの側面から見た構成を示す断面図
【図2】本発明の実施の形態1におけるフレキシブルプリント配線板ユニットの構成を示す斜視図
【図3】本発明の実施の形態2におけるフレキシブルプリント配線板ユニットの側面から見た構成を示す断面図
【図4】従来のフレキシブルプリント配線板ユニットの側面から見た構成を示す断面図
【符号の説明】
1 フレキシブルプリント配線板
1a フレキシブルプリント配線板の表面
1b フレキシブルプリント配線板の裏面
2 受発光素子
2a 受発光素子2の受発光面
2b 受発光素子2の端子
3 高周波重畳回路
4 第1の補強板
5 第2の補強板
6 シールドケース
7 半田
11 光ヘッド本体

【特許請求の範囲】
【請求項1】 少なくとも、フレキシブルプリント配線板と、受発光面が前記フレキシブルプリント配線板の裏面側に向き、前記フレキシブルプリント配線板の表面側に端子部により取り付けられた受発光素子と、前記フレキシブルプリント配線板に実装された高周波重畳回路と、シールドケースを備えた構造であって、受発光素子部のフレキシブルプリント配線板の表面側に前記シールドケースが前記受発光素子の受発光面の反対側及び前記端子を覆い隠すように取り付けられ、前記受発光素子部と前記高周波重畳回路部のフレキシブルプリント配線板の表面側同士が向かい合うように曲げられ、前記高周波重畳回路を含む付近のフレキシブルプリント配線板が前記シールドケース内に位置しており、前記フレキシブルプリント配線板のうち前記受発光素子と前記高周波重畳回路の間のフレキシブルプリント配線板が前記シールドケース内に位置することを特徴とするフレキシブルプリント配線板ユニット。
【請求項2】 前記高周波重畳回路が前記フレキシブルプリント配線板の表面側に実装されていることを特徴とする請求項1記載のフレキシブルプリント配線板ユニット。
【請求項3】 少なくとも、前記受発光素子が取り付けられている部分の前記フレキシブルプリント配線板の裏面側に第1の補強板を備えており、前記高周波重畳回路の取り付けられている部分の前記フレキシブルプリント配線板の裏面側に第2の補強板を備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフレキシブルプリント配線板ユニット。
【請求項4】 前記第1の補強板が金属で構成されていることを特徴とする請求項3記載のフレキシブルプリント配線板ユニット。
【請求項5】 構成要素の中に、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板ユニットが含まれていることを特徴とする光ヘッド。
【請求項6】 構成要素の中に、請求項5に記載の光ヘッドが含まれていることを特徴とする光ディスク記録再生装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2000−322754(P2000−322754A)
【公開日】平成12年11月24日(2000.11.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願平11−128189
【出願日】平成11年5月10日(1999.5.10)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】