JP2002373439A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動距離ＷＤが光ディスクの面振れ幅よりも
小さいときにおいても、対物レンズを光ディスクに追従
させることができるようにすると共に対物レンズと光デ
ィスクとの接触を未然に回避する。 【解決手段】 光ディスク装置は、光ディスク３と、対
物レンズ１を保持したレンズホルダー２、浮上型スライ
ダー５、フォーカスコイル７等を基部６上に設置してな
る光学ヘッド４を備える。浮上型スライダー５は、弾性
材料からなるスライダー支持部材８により基部２上に支
持される。浮上型スライダー５は、対物レンズ１と光デ
ィスク３とがＷＤ以内に近接したときに、浮上型スライ
ダー５がホルダー２の一部と接触するように構成され
る。すなわち、浮上型スライダー５をストッパーとして
作用させることにより、対物レンズ１が光ディスク３と
接触することが未然に防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザー等
の光源から照射される光を、情報記録媒体に集光させる
ことにより光学的に情報を記録または再生する光ディス
ク装置に関し、より詳しくは、対物レンズと光ディスク
とが接触することを未然に防止する構成を備えた光ディ
スク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、レーザー光を光ディ
スクの記録膜面上に集光させることにより情報を記録
し、また、光ディスクからの反射光を検出することによ
り情報の再生を行う。最近では高密度記録化等の要請に
より、対物レンズとして開口数（ＮＡ；Numerical Ape
rture）の大きいレンズが使われるようになってきてい
る。集光ビーム径は、ＮＡの値に反比例することが知ら
れている。したがって、ＮＡの高い対物レンズを使うこ
とにより集光ビーム径を小さくすることが可能となり、
高密度記録化が可能となる。しかし、このような対物レ
ンズを用いる場合、情報の記録時あるいは再生時におけ
る対物レンズ先端と光ディスクとの間隔（作動距離；Ｗ
Ｄ）とが非常に狭くなる傾向にある。近年ではこのＷＤ
は１００μｍ以下となり、例えば、ＣＤにおける光ディ
スクの面振れ量の規格値が±３００μｍであることと比
較すると、この値が、いかに小さい値であるかを理解で
きる。

【０００３】対物レンズは、光ディスク記録面上におけ
る集光ビームを良好に保つために、光ディスクの面振れ
に追従できるように、対物レンズが搭載されたレンズホ
ルダーを駆動することによって制御されている。しか
し、光ディスク面上の傷やごみなどの影響によりフォー
カスエラー信号が乱れ、その結果として、対物レンズが
光ディスクの面振れに正確に追従できなくなる可能性も
ある。また、外部振動などによりフォーカスサーボが外
れたり、対物レンズが光ディスク面に近づきすぎてしま
う可能性もある。このような条件下においては、対物レ
ンズと光ディスクとが接触・衝突する可能性が増大する
ことが容易に予想される。このような接触・衝突によ
り、光ディスクの情報がダメージを受けて再生ができな
くなったり、または、対物レンズが損傷して光ディスク
装置が使えなくなる可能性がある。そのため、対物レン
ズと光ディスクとの接触・衝突を未然に防止すること
は、光ディスク装置においては重要な課題の一つであ
る。

【０００４】対物レンズと光ディスクとが接触する可能
性を避けるために、従来の光ディスク装置においては、
機械的ストッパーが取り付けられている。図６（ａ）
は、機械的ストッパーを用いた従来の光ディスク装置の
概略の構成を示す断面図である。図６（ａ）に示すよう
に、光学ヘッド２４は、基部２６上に対物レンズ２１を
保持するレンズホルダー２２と、フォーカスコイル等を
設置して構成される。そして、基部２６上には、光ディ
スク２３と対物レンズ２１との接触を阻止するための機
械的ストッパー２８が設置されている。対物レンズ２１
が、光ディスク２３に予め設定された位置を越えて近づ
くと、レンズホルダー２２の移動が機械的ストッパー２
８により妨げられることにより、それ以上に光ディスク
２３と近接することができない。したがって、対物レン
ズ２１と光ディスク２３とが接触することを防止するこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した機械的ストッ
パーを用いる方法は、光ディスク装置のＷＤが比較的大
きかった従来においては有効であった。しかしながら、
ＷＤが光ディスク３の面振れ量よりも小さい場合には、
次のような問題点がある。図６（ｂ）に示すように、光
ディスク２３が面振れにより、光学ヘッド２４側に最も
近づいたときを想定して機械的ストッパー２８を取り付
けておくとする。したがって、対物レンズ２１と光ディ
スク２３とが互いに近接したときでも接触することはな
い。しかし、図６（ｃ）に示すように、光ディスク２３
が面振れによって光学ヘッド２４側から遠ざかって行く
に連れて、対物レンズ２１をレンズホルダー２２により
追従させていく過程で、レンズホルダー２２が、機械的
ストッパー２８に抑えられてしまい、対物レンズ２１は
光ディスク２３の面振れに追従できなくなる。その結
果、レーザー光を正確に光ディスク上に集光させること
が不可能となり、情報の記録または再生に影響を及ぼす
ことになる。

【０００６】本発明の課題は、上述した従来技術の問題
点を解決することであって、その目的は、ＷＤが光ディ
スクの面振れ量よりも小さい場合においても対物レンズ
が光ディスクの動きに充分追従することのできるように
しつつ、対物レンズと光ディスクとの衝突を未然に防止
できるようにすることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、本発明における第１の特徴は、浮上型スライダー
を設けることにある。光ディスク装置において、光ディ
スクの回転により光ディスクに対して浮上する浮上型ス
ライダーを設け、光ディスクと対物レンズの距離がＷＤ
以内に近接したときに、浮上型スライダーとレンズホル
ダーの一部とが接触するように構成する。浮上型スライ
ダーをストッパーとして作用させることにより、対物レ
ンズと光ディスクとが接触することを、未然に防止する
ことができる。浮上型スライダーは、光ディスクが静止
しているときには、光ディスクに対して一定の距離に保
つように設定される。また、浮上型スライダーは、光デ
ィスクが回転することにより生じた空気流によって揚力
が発生すると、光ディスクに対して浮上することができ
る。さらに、この浮上型スライダーは弾性部材により支
持される。

【０００８】本発明における第２の特徴は、この浮上型
スライダーに、さらに、各種の検出素子を搭載させるこ
とにある。その第１の具体例としては、先に述べた浮上
型スライダー上であって、レンズホルダーとの対抗面側
に接触を検出できる素子を設置する。対物レンズと光デ
ィスクとがＷＤよりも近づいて、対物レンズが光ディス
クに接触する前に、レンズホルダーと浮上型スライダー
とが接触するように構成し、この接触を接触検出素子に
より検出させる。そして検出と同時に、対物レンズを光
ディスクから引き離す方向に移動させる。これにより、
対物レンズと光ディスクとの接触をより確実に防止する
ことができる。

【０００９】また、第２の具体例としては、浮上型スラ
イダー上に距離検出素子を設置する。既に述べた接触検
出素子による方法と同様に、浮上型スライダーに、浮上
型スライダーとレンズホルダーとの距離を検出できる素
子を設置する。そして、レンズホルダーと浮上型スライ
ダーとの距離が予め設定した値より近づいた場合、対物
レンズを光ディスクから引き離す方向に移動させる。こ
れによって、対物レンズと光ディスクとが接触すること
をより確実に回避することができる。また、同時に、レ
ンズホルダーと浮上型スライダーの距離が設定した距離
よりも離れたときに、両者を接近させるように移動させ
ることも可能である。これらの具体例においては、接触
または距離検出素子は浮上型スライダーの一部に設定す
ることができるため、あらたに特別の場所を設定する必
要がなく小型化の妨げにはならない。

【００１０】さらに、本発明における第３の特徴は、こ
の浮上型スライダーの一部に摺動部材を設けることにも
ある。例えば耐磨耗材からなる摺動部材を設置すること
により、例え、浮上型スライダーと光ディスクとが接触
したとしても、接触による磨耗、損傷を防止することが
可能となる。かくして、対物レンズと光ディスクとの距
離をＷＤに保つことが可能となり、その結果、情報の記
録および情報の再生を正確に行なうことが可能になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に即して図面を参照して詳細に説明する。 （実施例１）図１は、本発明の第１の実施例の概略断面
図である。図１に示すように、本実施例の光ディスク装
置は、図外スピンドルモーターにより回転される光ディ
スク３と、対物レンズ１を保持したレンズホルダー２、
浮上型スライダー５、フォーカスコイル７等を基部６上
に設置してなる光学ヘッド４を備える。基部６内には、
図示が省略されているが、光源、プリズム、ミラー、受
光素子等の各種の光学部品が配置されている。光源から
のレーザー光が、プリズムおよびミラーを経て、対物レ
ンズ１を通して光学ディスク３に集光されることによ
り、情報が記録される。一方、記録された情報は、光デ
ィスク３からの反射光を受光素子にて検出することによ
り、再生することができる。レンズホルダー２は、フォ
ーカスコイル７により図の上下方向に移動されるように
構成されており、また図外トラッキング機構により紙面
の垂直方向に移動されるように構成されている。このレ
ンズホルダー２は対物レンズ１を保持しており、したが
って、対物レンズを光軸に対して平行方向および／また
は垂直方向に変位させることができ、光ディスク３の面
振れや偏心に追従させて、光ディスク３への集光ビーム
状態を常に良好に保つことが可能になる。

【００１２】以下に、浮上型スライダー５について説明
する。浮上型スライダー５は、弾性材料からなるスライ
ダー支持部材８により基部２上に支持される。浮上型ス
ライダー５は、対物レンズ１と光ディスク３とがＷＤ以
内に近接したときに、浮上型スライダー５がホルダー２
の一部と接触するように構成される。すなわち、浮上型
スライダー５をストッパーとして作用させることによ
り、対物レンズ１が光ディスク３と接触することが未然
に防止される。浮上型スライダー５は、光ディスク３が
静止しているときには、光ディスク３に対して所定の距
離に保つように設定される。光ディスク３は、図の右方
向に向かって回転される。したがって、光ディスク３が
回転すると空気が浮上型スライダー５のくさび状の隙間
に流入して圧縮されることになり、これにより浮上型ス
ライダー５には浮力が生じ光ディスク３に対して浮上す
ることができる。ここで、浮上型スライダー５の厚さ
は、対物レンズ１のレンズホルダーからの突出高さより
厚くなるようになされている。光ディスク３を作動させ
たとき、例え、浮上型スライダー５と光ディスク３とが
接触したとしても、浮上型スライダー５は対物レンズ１
と光ディスク３の間においてストッパーとして作用する
ことになり、光ディスク３と対物レンズ１との接触は回
避することができる。また、このときの浮上型スライダ
ー５と光ディスク３との接触による衝撃は、スライダー
支持部材の持つ弾性力によって衰弱化させることができ
る。

【００１３】上述したように、光ディスクの回転により
浮上型スライダーに浮力が作用するが、このとき浮上型
スライダー５にはその外に重力とスライダー保持部材８
の弾性力とが作用しており、浮上型スライダー５はこれ
らの各力がバランスした位置をしめる。光ディスクの回
転中に、光ディスク３が浮上型スライダー５と離れる方
向（下の方向）に移動すると、浮上型スライダー５が受
けていた浮力は弱まり、浮上型スライダー５は下向きの
力を受けることになる。この結果、この浮上型スライダ
ー５は光ディスク３と追従して移動することになる。こ
のとき、フォーカスサーボによりレンズホルダー２は光
ディスク３に向かって移動を開始することになるが、浮
上型スライダー５も下方向に移動しているため、レンズ
ホルダー２の移動が浮上型スライダー５によって阻害さ
れることはない。また、この際に、光ディスクが浮上型
スライダー５が追従することができないほど低下した場
合、レンズホルダー２はフォーカスサーボによって、光
ディスクを追って低下し、浮上型スライダー５に接触す
ることになる。しかし、浮上型スライダー５は弾性部材
により支持されていることにより、従来例の場合と異な
って、レンズホルダー２の動きが妨げられることはな
い。これとは逆に、光ディスク３が浮上型スライダー５
に近づくと、浮上型スライダー５はより強い浮力（反発
力）を受け、浮上型スライダー５は光ディスク３に追随
して上昇する。このとき、フォーカスサーボによりレン
ズホルダー２も上に向かって移動することになるが、光
ディスク３の移動速度がフォーカスサーボの動作速度よ
り速い場合には、光ディスク３が対物レンズ１に異常接
近することになる。しかし、このとき浮上型スライダー
５がレンズホルダー２に接触してこれを押し上げるた
め、そして浮上型スライダー５のストッパ作用により光
ディスク３がレンズホルダー２に一定距離を越えて近づ
くことが阻止されるため、光ディスク３が対物レンズ１
へ接触することは回避される。

【００１４】かくして、この浮上型スライダーの作用に
よって、対物レンズと光ディスクとの接触を未然防止で
きるが、同時に、面振れ量がＷＤよりも大きいときにお
いても、レンズホルダーを光ディスクに追従させること
が可能となっており、対物レンズと光ディスクとの距離
をＷＤに修正させることができる。その結果として、光
ディスクへの情報の記録または再生が正確に行なわれる
ことになる。

【００１５】（実施例２）図２は、本発明の第２の実施
例を示す概略の断面図である。本実施例においては、図
２に示すように、浮上型スライダー５の、レンズホルダ
ー２との対抗面側に接触検出素子９が設置されている。
接触検出素子９としては、例えば、圧電性セラミックか
らなるアコースティック・エミッション・センサー（Ａ
Ｅセンサー）を使用することができる。この場合接触検
出素子９は、対物レンズ１と浮上型スライダー５との接
触によって生じる弾性波を検出して接触を検知すること
ができる。なお、この接触検出素子９には接触を感知で
きる限り他の素子を使用することが可能であり、圧電性
セラミックには限定されることはない。浮上型スライダ
ー５は、予め算出しておいた適正な位置に配置されてい
る。この接触検出素子９の接触感知結果に基づいて、レ
ンズホルダー２は移動される。すなわち、接触検出素子
９により、レンズホルダー２と浮上型スライダー５との
接触が感知された場合、レンズホルダー２を光ディスク
３から引き離す方向に移動させる。

【００１６】（実施例３）図３は、本発明の第３の実施
例を示す概略の断面図である。本実施例においては、図
３に示すように、浮上型スライダー５に、レンズホルダ
ー２と浮上型スライダー５との間の距離を検出できる距
離検出素子１０が設置される。この距離検出素子１０
は、レンズホルダー２と浮上型スライダー５との距離が
あらかじめ設定した値以下となった場合にレンズホルダ
ー２を駆動するアクチュエータに信号を送り、そのアク
チュエータの作用によってレンズホルダー２を光ディス
ク３から引き離す方向に移動させる。この結果、対物レ
ンズ１と光ディスク３とが接触することの回避は勿論、
同時に、浮上型スライダー５とレンズホルダー２とが接
触することも未然に回避することが可能となる。なお、
この距離検出素子としては光センサー、音響センサーを
使用することができるが、それ以外のものも適宜使用す
ることができる。

【００１７】（実施例４）図４は、本発明の第４の実施
例を示す概略の断面図である。本実施例においては、図
４に示すように、浮上型スライダー５がレンズホルダー
２の空気流の上流側と下流側の２個所に設けられてい
る。このように構成することにより、浮上型スライダー
５がレンズホルダー２に接触した際にレンズホルダー２
に不均等な力が加わり、レンズホルダー２が傾いてしま
うことを防止することができる。二つの浮上型スライダ
ー５は、図示したように、光ディスク３の同一円周上に
位置するように配置することもできるが、対物レンズ１
に対し光ディスク３の内周側と外周側とに設置すること
もできる。また、浮上型スライダー５を３個以上配置す
るようにしてもよい。

【００１８】（実施例５）図５は、本発明の第５の実施
例における浮上型スライダー５の斜視図である。本実施
例においては、浮上型スライダー５の、光ディスク３と
の対向面側に摺動部材１１が設けられる。この摺動部材
１１としては、ダイヤモンドライクカーボン被膜を用い
ることができる。これにより、浮上型スライダー５が光
ディスク３に接触したとしても、浮上型スライダー５が
磨耗、損傷を受けることを回避することができる。本実
施例の摺動部材１１は、第１ないし第４の実施例いずれ
の浮上型スライダーに対しても適用することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ディス
ク装置は、弾性部材により支持される浮上型スライダー
を光ディスクとレンズホルダーとの間に配置したもので
あるので、光ディスクの面振れ量が作動距離ＷＤよりも
大さい場合においても、レンズホルダーを光ディスクに
追従させることが可能となると共に、浮上型スライダー
のストッパ作用によって、対物レンズと光ディスクとの
接触を回避することが可能となる。また、仮に浮上型ス
ライダーと光ディスク等とが接触したとしてもその衝撃
は緩衝化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の概略の構成を示す断面
図。

【図２】本発明の第２の実施例の概略の構成を示す断面
図。

【図３】本発明の第３の実施例の概略の構成を示す断面
図。

【図４】本発明の第４の実施例の概略の構成を示す断面
図。

【図５】本発明の第５の実施例における浮上型スライダ
ーの斜視図。

【図６】従来例の構成を示す概略断面図。

【符号の説明】

１、２１ 対物レンズ ２、２２ レンズホルダー ３、２３ 光ディスク ４、２４ 光学ヘッド ５ 浮上型スライダー ６、２６ 基部 ７、２７ フォーカスコイル ８ スライダー支持部材 ９ 接触検出素子 １０ 距離検出素子 １１ 摺動部材 ２８ 機械的ストッパー

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基部上に対物レンズを保持するレンズホ
   ルダーが設置されている光学ヘッドを有する光ディスク
   装置において、前記レンズホルダーと光ディスクとの間
   に光ディスクの回転により光ディスクに対して浮上する
   浮上型スライダーを設けたことを特徴とする光ディスク
   装置。
2. 【請求項２】 前記浮上型スライダーが、前記基部に弾
   性部材により支持されていることを特徴とする請求項１
   記載の光ディスク装置。
3. 【請求項３】 前記浮上型スライダーの厚さが、前記対
   物レンズの前記レンズホルダ−からの突出高さより厚い
   ことを特徴とする請求項１または２記載の光ディスク装
   置。
4. 【請求項４】 前記浮上型スライダーの、光ディスクと
   の対向面側に摺動部材を設置したことを特徴とする請求
   項１〜３のいずれかに記載の光ディスク装置。
5. 【請求項５】 前記摺動部材がダイヤモンドライクカー
   ボン被膜であることを特徴とする請求項４記載の光ディ
   スク装置。
6. 【請求項６】 前記浮上型スライダーの、前記レンズホ
   ルダーとの対向面側に前記レンズホルダーとの接触を検
   出する接触検出素子を設置し、該接触検出素子により接
   触が検知された場合には前記レンズホルダ−を前記浮上
   型スライダーから離隔する方向へ移動させること特徴と
   する請求項１〜５のいずれかに記載の光ディスク装置。
7. 【請求項７】 前記接触検出素子が圧電性セラミックを
   用いて構成されていること特徴とする請求項６記載の光
   ディスク装置。
8. 【請求項８】 前記浮上型スライダーの、前記レンズホ
   ルダーとの対向面側に前記レンズホルダーとの距離を検
   出する距離検出素子を設置し、該距離検出素子により両
   者間の距離が一定値以下であることが検出された場合に
   は前記レンズホルダ−を前記浮上型スライダーから離隔
   する方向へ移動させること特徴とする請求項１〜５のい
   ずれかに記載の光ディスク装置。
9. 【請求項９】 前記距離検出素子が、両者間の距離を光
   学的または音響的手段により検出すること特徴とする請
   求項８記載の光ディスク装置。
10. 【請求項１０】 前記浮上型スライダーを、複数個設置
    したこと特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光
    ディスク装置。
11. 【請求項１１】 複数の前記浮上型スライダーが、前記
    対物レンズに関して対称的に配置されていること特徴と
    する請求項１０記載の光ディスク装置。