JP2004234751A

JP2004234751A - 光ピックアップ

Info

Publication number: JP2004234751A
Application number: JP2003021711A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Saito; 俊也斎藤
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】衝突防止材の種類に限定されずに光ディスクに傷を発生させない光ピックアップを提供する。
【解決手段】少なくとも、対物レンズ８が光ディスク２に衝突した際に、光ディスク２に生じる傷を防止する保護リング９を対物レンズ８上に備えた光ディスク２の記録再生に用いられる光ピックアップ１において、保護リング９は、表面に形成された凸部１０ａの全ての面積割合が５〜５０％、かつ凸部１０ａの高さが５０〜１００Åである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対物レンズが光ディスクに衝突することにより発生する傷を防止できる光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクシステムにおいては、より一層の高密度化と小型化が求められている。この小型化の影響として、対物レンズのレンズ面先端と光ディスク表面までのワーキングディスタンスが縮小され、対物レンズが光ディスクに衝突してしまうという可能性が増大している。
【０００３】
この対策として、特許文献１には、光ピックアップに用いられる対物レンズが鏡筒に収納され、この対物レンズの光ディスク側に光ディスクよりも柔らかい紫外線硬化樹脂からなる中央部が開口したリング状の衝突防止材が形成された対物レンズ衝突防止装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２３７０７１号公報（第４−５、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、衝突防止材は、紫外線硬化樹脂を対物レンズに塗布した後、紫外線を照射して硬化させ、次にフォトリソ法等により中央部を開口させて形成される。
この際、紫外線照射を紫外線硬化樹脂の面内方向に均一に照射できない場合には、一様な柔らかさを保つことができなかったり、精度良くリング状に加工できなかったりするといった問題を生じていた。このため、対物レンズが光ディスクに衝突した際に傷を生じることがあった。また、光ディスクより柔らかい材料は、紫外線硬化樹脂に限定されていた。
この対策として、鋭意研究した結果、本発明者は、対物レンズが光ディスクに接触して摺動した際に、静摩擦係数及び動摩擦係数が一定以下であれば光ディスクに傷がつかないといったことを見い出した。実際問題としては、対物レンズが光ディスクに接触する回数は２０回以下程度であるので、その接触回数を１００回以内でそれらの静摩擦係数及び動摩擦係数が一定以下であれば十分であることを考慮して光ディスクに傷がつかないように改善すれば良いことがわかった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、衝突防止材の種類に限定されずに光ディスクに傷を発生させない光ピックアップを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも、対物レンズが光ディスクに衝突した際に、前記光ディスクに生じる傷を防止する保護リングを前記対物レンズ上に備えた光ピックアップにおいて、前記保護リングの表面には、凸部が形成され、その全表面積に対する前記凸部の面積割合が５〜５０％、かつ前記凸部の高さが５０〜１００Åであることを特徴とする光ピックアップを提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態の光ピックアップについて図１〜図５を参照しながら以下に説明する。
図１は、本発明の実施形態の光ピックアップを示し、（Ａ）は概略断面図、（Ｂ）は、保護リングの平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＭＭ断面図である。図２は、光ディスクと保護リングの静摩擦係数と接触面積との関係を示す図である。図３は、光ディスクと保護リングの静摩擦係数と溝深さの関係を示す図である。図４は、保護リングが光ディスクを摺動する際の接触面積割合をパラメータとする動摩擦係数と接触回数との関係を示す図である。図５は、保護リングが光ディスクを摺動する際の凸部高さをパラメータとする動摩擦係数と接触回数との関係を示す図である。
【０００９】
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明の実施形態の光ピックアップ１は、図示しない２次元平面内に移動可能な稼動テーブルと、この稼動テーブル上に載置され、記録再生光を光ディスク２に集光させ、光ディスク２の動きに追従するアクチュエータ３と、からなる。
アクチュエータ３は、Ｌ字状のベースホルダー４と、このベースホルダー４のＬ字内にあって、その側部４ａに一対のサスペンション５、５によって固定された対物レンズ部６と、からなる。
【００１０】
対物レンズ部６は、中央に開口部７ａを有した円筒状のレンズホルダー７と、この開口部７ａに収納され、かつレンズホルダー７の内壁端に外周部が支持された対物レンズ８と、レンズホルダー７上に保持されたレンズ有効内径を確保するように中央を開口した保護リング９と、からなる。
保護リング９の光ディスク２側には、所定のピッチの凹凸部１０が形成され、この凸部１０ａの面積は、Ｓであり、高さは、ｈである。
【００１１】
ここで、保護リング９が光ディスク２に接触して摺動した際に生じる摩擦力と光ディスク２に発生する傷との関係を調べるために、保護リング９と光ディスク２と間における静摩擦係数の接触面積割合並びに凸部高さ依存性、動摩擦係数の接触回数並びに接触回数依存性について測定した。その結果について図２〜図５を用いて説明する。図２では、凸部高さｈは、５０Åであり、図３では、全ての凸部１０ａの全面積割合は、５０％である。図４では、パラメータとして全ての凸部１０ａの全面積割合を５〜７０％とし、凸部高さを５０Åとし、図５では、パラメータとして凸部高さを５０Å未満及びそれ以上とし、全ての凸部１０ａの全面積割合を５０％とした。
【００１２】
全ての凸部１０ａの全面積割合とは、保護リング９の全表面積に対する保護リング９表面に形成されている全ての凸部１０ａの面積割合をいい、以下では、単に接触面積割合という。また、光ディスク２には凸部１０ａ表面全体が接触していると仮定している。
静摩擦係数とは、保護リング９が光ディスク２に接触した状態から動き始める状態の摩擦係数をいい、動摩擦係数とは、回転している光ディスク２に保護リング９が接触して摺動する際の摩擦係数をいう。
【００１３】
まずは、保護リング９が光ディスク２に接触した静止状態から摺動した場合の光ディスク２に傷を生じない接触面積割合及び凸部１０ａの高さｈと静摩擦係数との関係について調べた。
図２に示すように、静摩擦係数は、接触面積割合が５０％以上になると急激に大きくなる。静摩擦係数が０．３以下であれば、光ディスク２への傷を生じないことが実験的にわかっているので、接触面積割合は、５０％以下にする必要がある。
【００１４】
また、図３に示すように、静摩擦係数は、凸部１０ａの高さｈとも関係し、凸部１０ａの高さｈが高くなると、単調に減少している。このことから光ディスク２への傷を生じないためには、凸部１０ａの高さｈは、３０Å以上にする必要がある。
以上のように、保護リング９が光ディスク２に接触した静止状態から摺動した場合に、接触面積割合を５０％以下、かつ凸部１０ａの高さｈを３０Å以上にすることにより、光ディスク２に傷が生じないことがわかる。
【００１５】
次に、光ディスク２が回転中に保護リング９が接触していた場合に傷を生じない接触回数と動摩擦係数との関係について調べた。
ここで、動摩擦係数が０．１５以下であれば、光ディスク２への傷を生じないことが実験的にわかっている。
図４に示すように、対物レンズ８と光ディスク２との接触回数が１００回以内で、接触面積割合が５〜５０％の範囲以内の場合には、動摩擦係数を０．１５以下にすることができるが、７０％の場合には、これ以上となっている。このことから、接触面積割合を５〜５０％の範囲内にすると、対物レンズ８の光ディスク２との接触回数が１００回以内では、光ディスク２に傷が生じないことがわかる。
【００１６】
また、図５に示すように、動摩擦係数は、凸部１０ａの高さｈが５０Å以上である場合には、単調増加するのに対して、５０Å未満である場合には、対物レンズ８と光ディスク２との接触回数が８０回を境にＶ字状となっている。
この結果から、凸部１０ａの高さを５０Å以上とすると、対物レンズ８と光ディスク２との接触回数が１００回以内では、光ディスク２に傷が生じないことがわかる。
以上のように、光ディスク２が回転中に保護リング９が接触した場合、対物レンズ８と光ディスク２との接触回数が１００回以内では、接触面積割合を５〜５０％の範囲内、かつ凸部高さｈを５０Å以上にすることにより、光ディスク２に傷が生じないことがわかる。
【００１７】
上記のことから、保護リング９に形成される凸部１０ａの接触面積割合を５〜５０％の範囲内とし、凸部１０ａの高さを５０Å〜１００Åの範囲内とすれば、対物レンズ８が光ディスク２に接触して摺動した際に、光ディスク２に傷が発生することを防止できる。また、保護リング９の材料の種類が限定されず、加工や生産性の良好な材料を選択することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、少なくとも、対物レンズが光ディスクに衝突した際に、前記光ディスクに生じる傷を防止する保護リングを前記対物レンズ上に備えた光ピックアップにおいて、前記保護リングの表面には、凸部が形成され、その全表面積に対する前記凸部の面積割合が５〜５０％、かつ前記凸部の高さが５０〜１００Åであるので、対物レンズが光ディスクに接触して摺動した際に発生する光ディスクへの傷の発生を防止できる。
また、保護リングの材料の種類が限定されず、加工や生産性の良好な材料を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の光ピックアップを示し、（Ａ）は概略断面図、（Ｂ）は、保護リングの平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＭＭ断面図である。
【図２】保護リングの静摩擦係数と接触面積との関係を示す図である。
【図３】保護リングの静摩擦係数と溝深さの関係を示す図である。
【図４】保護リングが光ディスクを摺動する際の接触面積割合をパラメータとする動摩擦係数と接触回数との関係を示す図である。
【図５】保護リングが光ディスクを摺動する際の凸部高さをパラメータとする動摩擦係数と接触回数との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…光ピックアップ、２…光ディスク、３…アクチュエータ、４…ベースホルダー、５…サスペンション、６…対物レンズ部、７…レンズホルダー、７ａ…開口部、８…対物レンズ、９…保護リング、１０…凹凸部、１０ａ…凸部

Claims

少なくとも、対物レンズが光ディスクに衝突した際に、前記光ディスクに生じる傷を防止する保護リングを前記対物レンズ上に備えた光ピックアップにおいて、
前記保護リングの表面には、凸部が形成され、その全表面積に対する前記凸部の面積割合が５〜５０％、かつ前記凸部の高さが５０〜１００Åであることを特徴とする光ピックアップ。