JP2001344799A - 光学ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スライダを備えた光学ヘッドにおいて、スラ
イダの小型・軽量化を図る。 【解決手段】 サスペンション部材３に対して対物レン
ズ５０を搭載したスライダ５がバネ部材４を介して支持
された光学ヘッドにおいて、対物レンズ５０を凸曲面５
０ａを有するものとし、サスペンション部材３の先端部
に透明部材３１を配置するとともに、凸曲面５０ａが透
明部材３１に接触し得る状態でスライダ５を取り付け、
スライダ５を対物レンズ５０と透明部材３１との接触部
分を中心として透明部材３１に対して揺動可能に構成し
た。好ましくは、透明部材３１の一面３１Ａ，３１Ｂま
たは対物レンズ５０の凸曲面５０ａに、光超解像化手段
３１ａまたは遮光手段を設ける。また、透明部材３１を
凸レンズとして構成してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、光ディスク装置
用の光学ヘッドに関する。ここで、光ディスク装置の意
味中には、光ディスクの読み取り専用の装置のみなら
ず、磁界変調方式や光パルス変調方式によって光磁気デ
ィスクの読み書き可能な光磁気ディスク装置や相変化タ
イプの光ディスク装置をも含む。

【０００２】

【従来の技術】近年においては、対物レンズを高ＮＡ化
し、あるいはエバネッセント光を利用して、光ディスク
の高密度化が達成可能な光ディスク装置の開発が検討さ
れている。このような装置では、光ディスクの記録再生
面と対物レンズとの間隔を一定の微小間隔で維持する必
要があるため、装置動作中に両者の衝突を防ぐことが装
置の信頼性・耐久性を高める上で重要となる。そのた
め、光ディスク装置では、光ディスクの高密度化にとも
ない、磁気ディスク装置で使用されている浮上スライダ
技術を導入する動きがある。

【０００３】図６に示したように、光ディスク装置で使
用されているスライダ７は、対物レンズ７０を搭載した
状態で、バネ部材８を介してサスペンション部材９に対
して支持されている。バネ部材８は、サスペンション部
材取付部８０と、スライダ取付部８１と、を有し、これ
らの間が平行ビーム部８２を介して繋げられている。ス
ライダ取付部８１には、スライダ７におけるピボットと
なるべきディンプル８１ａが設けられている。このよう
なバネ部材８は、サスペンション部材取付部８０がサス
ペンション部材９に対してスポット溶接などの手法によ
り固定され、スライダ取付部８１がスライダ７に対して
接着剤などを用いて固定される。この構成では、光ディ
スクの回転により生じた空気流を、スライダ７の下方に
取り込むことによりスライダ７が光ディスクに対して浮
上するとともに、光ディスクの面触れや厚みむらに対し
ては、これに倣ってスライダ７がディンプル８１ａを中
心として揺動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機械的
なバランスを考慮して、ピボットとなるディンプル８１
ａがスライダ７の中央に位置するように、バネ部材８と
スライダ７とが接着される。そうすると、サスペンショ
ン部材９やバネ部材８は光を透過させない金属により形
成するのが通常であるから、スライダ７に搭載する対物
レンズ７０は、スライダ７の中央から偏位して設ける必
要が生じる。この場合、スライダ７の片側に対物レンズ
７０を搭載すれば、スライダ７の重量バランスが悪くな
り、たとえばスライダ７をサスペンション部材９ととも
に光ディスクの半径方向にシークさせた場合に不要なヨ
ーイングが生じてしまう。このため、スライダ７の重量
バランスを保つべく、スライダ７には対物レンズ７０と
は反対側にカウンタバランス７１を搭載する必要が生じ
る。これでは、スライダ７の寸法が大きくなってしまう
ばかりか、カウンタバランス７１の分だけ不必要にスラ
イダ重量が大きくなってしまう。

【０００５】本願発明は、上記した事情のもとで考え出
されたものであって、スライダを備えた光学ヘッドにお
いて、スライダの小型・軽量化を図ることをその課題と
する。

【０００６】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【０００７】すなわち、本願発明により提供される光学
ヘッドは、サスペンション部材に対して、対物レンズを
搭載したスライダが、バネ部材を介して揺動可能に支持
された光学ヘッドであって、上記対物レンズは、凸曲面
を有しており、上記サスペンション部材の先端部には、
光路上に透明部材が配置されているとともに、上記凸曲
面が上記透明部材に接触し得る状態で上記スライダが取
り付けられており、かつ、上記スライダが上記対物レン
ズと上記透明部材との接触部分を中心として、上記透明
部材に対して揺動可能とされていることを特徴としてい
る。

【０００８】この構成では、従来においてバネ部材に設
けられていたディンプルとしての役割を、対物レンズ自
体が果たすこととなるため、ディンプルをスライダの中
央に設けることに起因して、対物レンズをスライダの中
央から偏位した部位に搭載する必要はなくなる。その一
方で、対物レンズ自体にディンプル（ピボット）として
機能を十分に発揮させるために、対物レンズをスライダ
の中央に搭載するのが好ましい。そのため、本願発明に
係る光学ヘッドでは、対物レンズをスライダの中央に搭
載している。その結果、スライダの寸法を対物レンズの
寸法に比べてさほど大きくする必要がなく、また対物レ
ンズの搭載部位がスライダの中央から偏位していないか
らスライダの重量バランスを良好に維持するためにカウ
ンタバランスを設ける必要もない。このため、本願発明
に係る光学ヘッドでは、スライダの小型・軽量化を図る
ことができる。

【０００９】好ましい実施の形態においては、上記透明
部材の一面または上記凸曲面には、光超解像化手段また
は遮光手段が設けられている。

【００１０】ここで、光超解像化手段は、透明部材の一
面または対物レンズの凸曲面における光束照射領域の中
央部に遮光部を設け（この場合には光超解像化手段は遮
光手段とも観念できる）、あるいは当該領域の中央部ま
たは周縁部に透明膜を付加して当該手段を透過する光と
透過しない光との間に位相差を与えることにより達成さ
れる。

【００１１】このようにして光超解像化手段を設けれ
ば、対物レンズを通過した光束は、超解像化されて光デ
ィスク上にビームスポットを形成する。このビームスポ
ットは、光束が超解像化されることにより光強度のピー
ク幅が小さくされている。このため、光超解像化手段を
設けることにより、光ディスク上に形成されるビームス
ポットの径を小さくでき、高密度記録の達成が可能とな
る。

【００１２】一方、遮光手段は、透明部材の一面または
対物レンズの凸曲面における光束照射領域の中央部に遮
光部を設ける方法の他、当該領域の周縁部に遮光部を設
けることによっても実現される。

【００１３】遮光手段を光超解像化手段と同様な構成と
すれば、光超解像化手段を設けることによる効果と同様
な効果を享受できるのはいうまでもない。また、光束照
射領域の周縁部に遮光手段を設ける構成では、当該領域
に照射された光束のうちの周縁側の光が選択的に除去さ
れてから、対物レンズに光束が入射され、これが対物レ
ンズで集束されて光ディスク上にビームスポットが形成
される。このように、対物レンズに入射される光束の径
が事実上小さくされ、ピーク幅を大きくする要因となる
周縁側の光が除去されているため、光ディスク上に形成
されるビームスポットの径を小さくすることができる。

【００１４】なお、遮光手段または光超解像化手段とし
ての遮光部は、たとえば金属膜を蒸着などの手法により
形成することにより形成され、あるいはアポダイズ素子
（短冊状や円形の遮光帯を形成したもの）を形成するこ
とにより設けられる。

【００１５】好ましい実施の形態においては、上記対物
レンズと上記透明部材とは、上記光超解像化手段または
上記遮光手段を介して接触している。

【００１６】この構成では、対物レンズと透明部材とが
直接接触するのではなく、これらが光超解像化手段また
は遮光手段を介して接触することとなる。このため、透
明部材と対物レンズとが接触し、対物レンズが透明部材
に対して相対的に摺動したとしても、このような接触に
より対物レンズに傷が付いてしまうといった事態は極力
回避される。

【００１７】好ましい実施の形態においては、上記透明
部材は、凸レンズとして構成されている。

【００１８】この構成では、対物レンズおよび透明部材
の双方によりスライダ周りにおけるレンズ系の開口数が
規定されることとなる。当該レンズ系の開口数は、光デ
ィスク上に形成されるビームスポットの径と密接な関係
があり、ビームスポット径の狭小化を達成するには当該
レンズ系の開口数を設計通りの値にする必要がある。対
物レンズではなく、透明部材のほうに適正な開口数を実
現するための絞りを設けることによって、レンズ系全体
としての開口数の設定を容易に実現できる。

【００１９】なお、透明部材を凸レンズとして構成する
場合には、対物レンズと接触する側の面を凸曲面として
も、これとは反対側の面を凸曲面としてもよく、また双
方の面を凸曲面としてもよい。

【００２０】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を図面を参照して具体的に説明する。ここで、図１
は本願発明に係る光学ヘッドの一例を示す斜視図、図２
はスライダ周りの構成を示す分解斜視図、図３はスライ
ダ周りの構成を示す断面図、図４は透明部材に設けられ
た遮光部を説明するための底面図である。

【００２２】図１に示した光学ヘッド１は、直進式とし
て構成されたものであり、キャリッジ２に対して、対物
レンズ５０を搭載したスライダ５がサスペンション部材
３およびバネ部材４を介して支持された構成とされてい
る。

【００２３】キャリッジ２は、一対のガイドロッド２０
によって支持されており、たとえば直進型ボイスコイル
モータなどの直進駆動機構（図示略）によってガイドロ
ッド２０に沿って光磁気ディスクＤの半径方向（図１の
矢印ＡおよびＢ方向）に駆動される。キャリッジ２に
は、ミラー支持体２２に支持されたミラー２１がスライ
ダ５の直上に傾斜して配置されている。このミラー２１
では、光学ユニット６からの光束がその向きを代えてス
ライダ５側に向けて進行し、また光ディスクＤからの反
射光がその向きを代えて光学ユニット６側に戻るように
なされている。なお、光学ユニット６は、光源（半導体
レーザなど）、コリメートレンズ、ビームスプリッタ、
および光検出器などからなる。

【００２４】サスペンション部材３は、図１ないし図３
に良く表れているように全体として板状とされていると
ともに、一端部に円形の貫通孔３０が設けられている。
サスペンション部材３の他端部は、キャリッジ２に接合
されており、これにより、サスペンション部材３がミラ
ー支持体２２に沿ってキャリッジ２から光ディスクＤの
半径方向に延出した格好とされている。サスペンション
部材３の先端部には、貫通孔３０の周縁部に係止された
状態で、当該貫通孔３０から臨むようにして透明部材３
１が取り付けられている。

【００２５】この透明部材３１は、凸曲面３１Ａと平面
３１Ｂとを有する凸レンズとして構成されている。透明
部材３１の平面３１Ｂにおける中央部には、図４に良く
表れているように遮光部３１ａが形成されている。この
遮光部３１ａは、遮光手段または光超解像化手段を構成
するものであり、たとえば蒸着やスパッタリングなどの
手法により金属薄膜を成長させることにより形成され
る。

【００２６】バネ部材４は、図２に良く表れているよう
に一端部に設けられたコの字状のスライダ取付部４０
と、他端部に設けられたサスペンション部材取付部４１
と、これらの間を繋ぐ一対のビーム部４２と、を有して
おり、各部４０，４１，４２により一端側に開口４３が
形成されている。このバネ部材４は、全体が金属などに
より板状に形成されており、バネ性を有するものとされ
ている。

【００２７】スライダ５は、図２および図３に良く表れ
ているように板状部材の中央部に貫通孔５１が設けられ
たものであり、この貫通孔５１内に、接着剤などを介し
て対物レンズ５０が保持・固定される。対物レンズ５０
は、透明部材３１に頂部が接触する半球状面５０ａと、
平面５０ｂとを有している。

【００２８】スライダ５は、その上面においてバネ部材
４のスライダ取付部４０が接合されるが、バネ部材４に
おけるサスペンション部材取付部４１がサスペンション
部材３に取り付けられることから、スライダ５はサスペ
ンション部材３に支持された格好とされる。このとき、
バネ部材４のバネ性によりスライダ５および対物レンズ
５０は透明部材３１側に付勢され、対物レンズ５０の頂
部が遮光部３１ａを介して透明部材３１と接触した状態
とされる。そして、スライダ５は、バネ部材４における
ビーム部４２の撓みや捩れにより、対物レンズ５０の頂
部を中心として透明部材３１に対して揺動し得る。

【００２９】このように、対物レンズ５０の頂部が、従
来においてバネ部材に設けられていたディンプルとして
の機能を発揮する。このため、バネ部材４を接合してデ
ィンプルをスライダの中央に設けることに起因して、対
物レンズ５０をスライダ５の中央から偏位した部位に設
ける必要はなくなる。その一方で、対物レンズ５０自体
がディンプル（ピボット）として機能を十分に発揮させ
るために、対物レンズ５０をスライダ５の中央に配置す
るのが好ましい。そのため、本願発明に係る光学ヘッド
１では、対物レンズ５０をスライダ５の中央に設けてい
る。その結果、スライダ５の寸法を対物レンズ５０の寸
法に比べてさほど大きくする必要がなく、対物レンズ５
０がスライダ５の中央から偏位していないからスライダ
５の重量バランスを良好に維持するためにスライダ５に
カウンタバランスを設ける必要もない。このため、上記
光学ヘッド１では、スライダ５の小型・軽量化を図るこ
とができる。

【００３０】以上の構成とされた光学ヘッド１では、た
とえば光ディスクＤに記録された情報を読み出す場合に
は、光ディスクＤを回転させた状態において、図１に示
したようにキャリッジ２がガイドロッド２０に沿って光
ディスクＤの半径方向（同図の矢印ＡおよびＢ方向）に
移動することによりシーク動作を行う。これにより、対
物レンズ５０が光ディスクＤの所定位置に移動する。

【００３１】光ディスクＤ上に位置するスライダ５は、
光ディスクＤの回転により生じた空気流を下方に取り込
むことにより浮上する。このとき、光ディスク回転時の
面ぶれや光ディスクＤの厚みむらに対しては、光ディス
クＤの表面に倣って、対物レンズ５０と透明部材３１
（遮光部３１ａ）との接触部分を中心としてスライダ５
が揺動することにより対応する。本実施形態では、透明
部材３１に遮光部３１ａが設けられ、対物レンズ５０と
透明部材３１との間に遮光部３１ａが介在した状態で対
物レンズ５０、ひいてはスライダ５が揺動する。このた
め、スライダ５の揺動により、対物レンズ５０や透明部
材３１に傷が付いてしまうことが極力回避される。

【００３２】上記光学ヘッド１では、情報の読み出し時
においては、光学ユニット６から平行化された光束を出
射し、これをミラー支持体２２に沿って進行させてミラ
ー２１に入射させる。この光束は、図３に示したように
ミラー２１において反射され、透明部材３１および対物
レンズ５０を通過して、光ディスクＤ上にビームスポッ
トＢ_S を形成する。

【００３３】透明部材３１には、ミラー２１からの光束
が凸曲面３１Ａに対して入射し、これがある程度集束さ
れてから平面３１Ｂから出射される。平面３１Ｂの中央
部には遮光部３１ａが設けられているから、光束のうち
の中央部は透明部材３１を透過できない。

【００３４】透明部材３１を出射した光束は、対物レン
ズ５０の半球状面５０ａに入射する。対物レンズ５０に
入射した光束は、大きく集束され、平面５０ｂから出射
して光ディスクＤにビームスポットＢ_S を形成する。光
束のうちの中央部は、先に説明したように遮光部３１ａ
を透過できないため、超解像化現象が生じる。これによ
り、光ディスクＤ上には、ビームスポットＢ_S のピーク
幅が小さくされた状態で光が照射される。なお、上記透
明部材３１は、単なる平行平板でもよく、これによると
よりコスト低減を図ることができる。

【００３５】光ディスクＤに照射された光は、先に説明
した経路を逆に辿って光学ユニット６に戻され、これが
光検出器において検出されて読み取り情報が得られる。

【００３６】なお、図５（ａ）に示したように、透明部
材３１′の平面３１Ｂ′における周縁部にのみ遮光手段
３１ｂ′を設けてもよく、また同図（ｂ）に示したよう
に、透明部材３１″の平面３１Ｂ″における中央部およ
び周縁部の双方に遮光手段３１ａ″，３１ｂ″を設けて
もよい。

【００３７】また、遮光部３１ａを光超解像化手段とし
て構成する場合には、これをアポダイズ素子（短冊状や
円形の遮光帯を形成したもの）を形成することにより実
現してもよく、さらに光超解像化手段は、透明部材３１
の平面３１Ｂにおける中央部または周縁部に透明膜を付
加して位相差を与えることにより実現してもよい。

【００３８】さらに光超解像化手段や遮光手段は、透明
部材３１，３１′，３１″ではなく、対物レンズ５０の
半球状面５０ａに設けてもよい。

【００３９】以上に説明した実施形態では、直進型とし
て構成された光学ヘッド１について説明したが、本願発
明の技術思想は、揺動式（スイングアーム式）として構
成された光学ヘッドについても適用可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上に説明したように、本願発明に係る
光学ヘッドでは、対物レンズ自体がディンプル（ピボッ
ト）としての役割を果たすこととなる。このため、スラ
イダの中央に対物レンズを搭載でき、またカウンタバラ
ンスを設ける必要もないことから、スライダの小型・軽
量化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る光学ヘッドの一例を示す斜視図
である。

【図２】スライダ周りの構成を示す分解斜視図である。

【図３】スライダ周りの構成を示す断面図である

【図４】透明部材に設けられた遮光部の一例を示す底面
図である。

【図５】透明部材に設けられた遮光部の他の例を示す底
面図である。

【図６】従来の光学ヘッドにおけるスライダ周りの構成
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 光学ヘッド ３ サスペンション部材 ３１，３１′，３１″ 透明部材 ３１Ａ 凸曲面（透明部材の） ３１Ｂ，３１Ｂ′，３１Ｂ″ 平面（透明部材の） ３１ａ 遮光部（光超解像化手段、遮光手段） ４ バネ部材 ５ スライダ ５０ 対物レンズ ５０ａ 半球状面（対物レンズの凸曲面としての） Ｄ 光ディスク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サスペンション部材に対して、対物レン
   ズを搭載したスライダがバネ部材を介して揺動可能に支
   持された光学ヘッドであって、 上記対物レンズは、凸曲面を有しており、 上記サスペンション部材の先端部には、光路上に透明部
   材が配置されているとともに、上記凸曲面が上記透明部
   材に接触し得る状態で上記スライダが取り付けられてお
   り、かつ、 上記対物レンズと上記透明部材との接触部分を中心とし
   て、上記スライダが上記透明部材に対して揺動可能とさ
   れていることを特徴とする、光学ヘッド。
2. 【請求項２】 上記透明部材の一面または上記凸曲面に
   は、光超解像化手段または遮光手段が設けられている、
   請求項１に記載の光学ヘッド。
3. 【請求項３】 上記対物レンズと上記透明部材とは、上
   記光超解像化手段または上記遮光手段を介して接触して
   いる、請求項２に記載の光学ヘッド。
4. 【請求項４】 上記透明部材は、凸レンズとして構成さ
   れている、請求項１ないし３のいずれかに記載の光学ヘ
   ッド。