JP2005108365A - 光学式ピックアップのレンズホルダおよびレンズプロテクタ、ならびにそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 成形バリの発生が少なく、かつ光ディスクに対向した面にゲート痕が無いレンズホルダおよびレンズプロテクタ、ならびにそれらの製造方法を提供する。
【解決手段】 捨てボスを含み射出成形により成形され、光ディスクと対向する面において対物レンズを保持できる孔を有する光学式ピックアップのレンズホルダであって、上記捨てボスは、ゲートおよび突き出しピンとの当接部を備え、射出成形時に該レンズホルダの外周側面に成形され、成形後に該レンズホルダより切除される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光学式ピックアップに使用されるレンズホルダおよびレンズプロテクタに関する。

光学式情報記録媒体としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷなどが知られている。これら装置のフォーカス制御、トラッキング制御を行なうための光学式ピックアップは対物レンズを通過した光ビームをディスク面上に集光させて情報を検出するため、ディスク面振れによる焦点ずれを補償して光ビームをディスク面上に結像させる必要がある。また、ディスク上の信号トラック（情報ビット列）と対物レンズの光軸との間にずれ（光軸の径方向ずれ）があると正確な読み取りが出来ないため、信号トラックのずれを補償して対物レンズの光軸を信号トラックに一致させる必要がある。
また、近年、光ディスクの大容量、高密度化に伴って、ワークスペース、すなわち、フォーカスサーボがかかっている状態での対物レンズとディスク表面との間の間隔が狭くなっており、対物レンズと光ディスクとの衝突の危険性が増大してきている。そして、大容量、高密度化に伴って、光ディスクの信号記録層を覆う保護層の厚みが薄くなってきており、このため、光ディスクと対物レンズとの衝突によって、光ディスクの信号記録層が傷つきやすくなってきているという問題もある。

そこで、対物レンズを保持しているレンズホルダの光ディスクに対向した面にフッ素系樹脂のコーティング層を設け、フォーカスサーボが外れた場合には、光ディスクが対物レンズに衝突する前にコーティング層に衝突することによって、対物レンズが光ディスクに衝突することを回避するとともに、光ディスクが傷つくのを防止する試みがなされている（特許文献１参照）。

ところで、対物レンズを保持するレンズホルダは合成樹脂を射出成形したものが用いられている。射出成形で製造した成形品はパーティングライン、突き出しピンとの当接部、ゲート部などにバリを生じるが、レンズホルダを成形するときに生じるバリが擦り取られて装置内に飛散し、光ディスクを傷付けたり、故障の原因になったりするという問題がある。
従来、レンズホルダから成形バリを無くすために、タンブラー処理をしているが、対物レンズ用の孔や軸受孔にメディアが詰まりやすいという問題がある。
また、レンズホルダを射出成形するときのゲートは、ゲート周辺の表面形状が低下する、すなわち平面度が大きくなるという問題があり、レンズホルダの光ディスクに対向した面にゲートを設定することは好ましくない。特に、レンズホルダのコーティング層を設ける表面にゲートを設定することは好ましくない。また、レンズホルダの裏側にゲートを設定した場合、突き出しピン痕がコーティング層を設ける下地部表面に残るため好ましくない。
特開２００２−２２２５３５（特許請求の範囲）

本発明は成形バリの発生が少なく、かつ光ディスクに対向した面にゲート痕が無いレンズホルダおよびレンズプロテクタ、ならびにそれらの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の光学式ピックアップのレンズホルダは、捨てボスを含み射出成形により成形され、光ディスクと対向する面において対物レンズを保持できる孔を有する光学式ピックアップのレンズホルダであって、上記捨てボスは、ゲートおよび突き出しピンとの当接部を備え、射出成形時に該レンズホルダの外周側面に成形され、成形後に該レンズホルダより切除されることを特徴とする。
また、上記捨てボスは、レンズホルダの外周側面に等間隔で３ヶ所に形成されていることを特徴とする。
また、上記光ディスクと対向する面にコーティング層を備えることを特徴とする。

本発明の光学式ピックアップのレンズプロテクタは、捨てボスを含み射出成形により成形され、対物レンズの周囲を囲むようにレンズホルダの光ディスクと対向する面側に設けられる光学式ピックアップのレンズプロテクタであって、上記捨てボスは、ゲートおよび突き出しピンとの当接部を備え、射出成形時に該レンズプロテクタの外周側面に成形され、成形後に該レンズプロテクタより切除されることを特徴とする。
また、上記捨てボスは、レンズプロテクタの外周側面に等間隔で３ヶ所に形成されていることを特徴とする。
また、上記光ディスクと対向する面にコーティング層を備えることを特徴とする。

レンズホルダおよびレンズプロテクタ自体には突き出しピンの当接部が形成されないためバリの発生が減少する。また、レンズホルダおよびレンズプロテクタの光ディスクに対向した面にゲート痕が形成されないため、該面においてはバリがなく優れた平面度（ＪＩＳ Ｂ ０１８２）を保つことができる。この結果、光ディスク表面と接触した場合でも該表面に傷がつかない。また、表面にコーティングを施しやすい。

本発明の光学式ピックアップのレンズホルダおよびレンズプロテクタの製造方法は、固定側型板と、この固定側型板に衝合して捨てボス部を含むキャビティを形成する可動側型板とからなる射出成形金型を用いた製造方法であって、上記捨てボス部に連通したゲートからキャビティ内に成形用樹脂材料を射出注入する工程と、射出成形後、捨てボスに当接させた突き出しピンによりキャビティ内から成形品を突き出す工程と、得られた捨てボスを含む成形品から捨てボスを切除する工程とを備えてなることを特徴とする。

成形品突き出し工程において、突き出しピンによる突き出しが安定して行なえ、かつ、溶融樹脂の充填時における流動分布が均一になるためレンズ取付孔などの寸法精度に優れる。

本発明の光学式ピックアップのレンズホルダおよびレンズプロテクタは、捨てボスを含み射出成形により成形され、該捨てボスは、ゲートおよび突き出しピンとの当接部を備え、射出成形時に該レンズホルダおよびレンズプロテクタの外周側面に成形され、成形後に該レンズホルダおよびレンズプロテクタより切除されるので、光ディスクと対向する面において、突き出しピンとの当接部、ゲートなどによるバリが存在しない。この結果、光ディスク表面に傷を付けるなどの問題が発生しない。

本発明の光学式ピックアップのレンズホルダおよびレンズプロテクタの製造方法は、固定側型板と、この固定側型板に衝合して捨てボス部を含むキャビティを形成する可動側型板とからなる射出成形金型を用いた製造方法であって、上記捨てボス部に連通したゲートからキャビティ内に成形用樹脂材料を射出注入する工程と、射出成形後、捨てボスに当接させた突き出しピンによりキャビティ内から成形品を突き出す工程と、得られた捨てボスを含む成形品から捨てボスを切除する工程とを備えてなるので、突き出しピンによる突き出しが安定して行なえ、かつ、溶融樹脂の充填時における流動分布が均一になるためレンズ取付孔などの寸法精度に優れる。また、得られたレンズホルダおよびレンズプロテクタの光ディスクと対向する面において、突き出しピンとの当接部、ゲートなどによるバリが存在しない。

本発明のレンズホルダを備える光学式ピックアップの一例を図１を参照して説明する。図１は、支持軸を使用する駆動部支持方式の光学式ピックアップの断面図を示す。
光学式ピックアップ１１の駆動部は固定の支持軸１２でガイドされてフォーカス方向に動くと同時にこの支持軸１２を中心に回転してトラッキング制御をも行なう。ここで、支持軸１２はその周囲の磁気コア１３と共にベース１４に固定され、支持軸１２にはレンズホルダサポート１５が設けられ回転自在の状態で嵌合されていて、レンズホルダサポート１５の外周面には駆動用コイル１６が設けられ、またレンズホルダサポート１５の偏心位置に、レンズ取付孔１ａで対物レンズ３を保持したレンズホルダ１が取り付けられている。駆動用コイル１６はレンズホルダサポート１５の軸芯を中心として巻かれたフォーカスコイルと、軸芯に直交する軸を中心に巻かれ、かつ、レンズホルダサポート１５の軸芯を含む平面を対称面として対向位置に配置されるトラッキングコイル（図示省略）とを含んでいて、フォーカスコイルおよびトラッキングコイルに流れる電流の大きさに応じてレンズホルダサポート１５の軸方向の移動量および回転量が制御される。
上述したように近年の光ディスクの大容量、高密度化に伴って、対物レンズ３と光ディスク表面との間の間隔が狭くなっているため、図１に示す光学式ピックアップにおいて対物レンズ３を保持するレンズボルダ１の光ディスクに対向する面１ｂと、光ディスク表面とが接触する場合がある。本発明のレンズホルダは、このような場合における光ディスクの信号記録層の傷つきを防止するものであり、その詳細を以下に説明する。

本発明の光学式ピックアップのレンズホルダを図２を参照して説明する。図２（ａ）は、光ディスクに対向する面を上側にした捨てボス切除前のレンズホルダの斜視図を、図２（ｂ）は、光ディスクに対向する面を下側にした捨てボス切除前のレンズホルダの斜視図を、図２（ｃ）は、図２（ａ）における捨てボスを切除した斜視図をそれぞれ示す。
レンズホルダ１は、対物レンズを保持するためのレンズ取付孔１ａをその中心部に備えている。レンズホルダ１の形状は、図１に示すレンズホルダサポートなどの部材に取り付け可能な形状であればよく、例えば図２（ｃ）に示すような円筒形状である。レンズ取付孔１ａは、対物レンズが１枚のときは単一径で、前玉、後玉で径の異なる対物レンズ２枚構成である場合には、それぞれの径に合わせ段差状とする。
図２（ａ）に示すように、レンズホルダ１は、その射出成形過程において捨てボス２が設けられている。捨てボス２は、レンズホルダ１の外周側面１ｃに設けられる。また、捨てボス２の光ディスクに対向する面側２ｃにゲート痕２ｅを、図２（ｂ）に示すように、その裏面２ｄに突き出しピンの当接部２ｆをそれぞれ有する。射出成形後、捨てボス２はレンズホルダ１より切除される。よって、レンズホルダ１の光ディスクと対向する面１ｂは、ゲート痕２ｅまたは突き出しピンの当接部２ｆなどがないため、該部分にバリがなく光ディスク表面と接触した場合でも該表面に傷がつかない。

捨てボス２の数は、ゲートからの溶融樹脂の充填が十分に行なえ、かつ、突き出しピンによる突き出しが安定して行なえる数であればよく、図２（ａ）に示すように３個とすることが好ましい。また、その設置間隔をレンズホルダ外周側面１ｃに沿って等間隔とすることが好ましい。捨てボス２を等間隔で３ヵ所に設けることにより、突き出しピンによる突き出しが、バランスよく安定して行なえるとともに、溶融樹脂の充填時における流動分布が均一になるためレンズ取付孔の寸法精度に優れる。

また、捨てボス２と、レンズホルダ１の外周側面１ｃとの接触部断面は、突き出しピンによる突き出し時に破損しない機械的強度を有する範囲で小さくすることが好ましい。成形後の切除が容易となり、切除後のレンズホルダ外周側面にバリが発生しにくいためである。このような捨てボス２の具体的形状は、図２（ａ）に示すように、ゲート痕２ｅおよび突き出しピンとの当接部２ｆを有する捨てボス本体２ａと、捨てボス本体２ａとレンズホルダ１とを連結する連結部２ｂとで構成し、連結部２ｂを捨てボス本体２ａよりも絞った大きさとする。さらに、連結部２ｂを、レンズホルダ１の外周側面１ｃとの接触部断面積が捨てボス本体側断面積より小さくなる方向でテーパー状としてもよい。

また、レンズホルダ１の光ディスクと対向する面１ｂにコーティング層を設けることが好ましい。コーティング層としては、フッ素系樹脂、例えば、ウレタン樹脂にポリウレタン粒子およびフッ素樹脂粉末を配合した公知のコーティング層などを設けることができる。コーティング層を設けることにより、より好適に光ディスク表面の傷の発生を防止することができる。本発明では、下地面となる光ディスクと対向する面１ｂの平面度が優れるので、コーティング層を形成しやすい。

次に、本発明の光学式ピックアップのレンズプロテクタを図３を参照して説明する。図３（ａ）は、光ディスクに対向する面を上側にした捨てボス切除前のレンズプロテクタの斜視図を、図３（ｂ）は、光ディスクに対向する面を下側にした捨てボス切除前のレンズプロテクタの斜視図を、図３（ｃ）は、図３（ａ）における捨てボスを切除しレンズホルダに装着した状態の斜視図をそれぞれ示す。
図３（ｃ）に示すように、レンズプロテクタはレンズホルダに装着し、対物レンズが光ディスク表面に接触することを防止する部材である。レンズプロテクタ４は、対物レンズの周囲を囲むようにレンズホルダ１の光ディスクと対向する面１ｂ側に設けられる。その形状はレンズホルダ１の形状に合わせ、レンズホルダ１が円筒形状である場合は、図に示すような円環形状とする。
図３（ａ）に示すように、レンズプロテクタ４は、その射出成形過程において捨てボス５が設けられている。捨てボス５は、レンズプロテクタ４の外周側面４ｂに設けられる。また、捨てボス５の光ディスクに対向する面側５ｃにゲート痕５ｅを、図３（ｂ）に示すように、その裏面５ｄに突き出しピンの当接部５ｆをそれぞれ有する。射出成形後、捨てボス５はレンズプロテクタ４より切除される。よって、レンズプロテクタ４の光ディスクと対向する面４ａは、ゲート痕５ｅまたは突き出しピンの当接部５ｆなどがないため、該部分にバリがなく光ディスク表面と接触した場合でも該表面に傷がつかない。

捨てボス５の数および形状などについては、上記レンズホルダ１の捨てボス２と同様である。なお、図３における符号５ａ〜５ｆは、それぞれ図２における符号３ａ〜３ｆに対応する。また、レンズホルダの場合と同様にレンズプロテクタ４の光ディスクと対向する面４ａに上記のコーティング層を設けることが好ましい。

本発明のレンズホルダおよびレンズプロテクタの成形用樹脂材料として使用できる樹脂組成物は、レンズホルダに要求される機械的強度および摺動特性に優れるものが好ましい。好適な樹脂組成物としては、ナイロン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂（以下、ＰＰＳと略称する）、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、フッ素樹脂、液晶性樹脂（以下、ＬＣＰと略称する）等を例示できる。これらの合成樹脂は単独でも、あるいは混合樹脂でも使用できる。
これらの中でも、レンズホルダおよびレンズプロテクタの高弾性率要求を十分に満足できる繊維状充填材を配合したＰＰＳ組成物やＬＣＰ組成物が好ましい。
特にＬＣＰは高弾性率に加え減衰力特性も優れ、また、レンズホルダおよびレンズプロテクタ内での配向性に優れるため望ましい。ＬＣＰは、異方性溶融相を形成し得る芳香族ポリエステル（液晶ポリエステル）、芳香族ポリエステルイミド（液晶ポリエステルイミド）、芳香族ポリエステルアミド（液晶ポリエステルアミド）、ポリカーボネート（液晶ポリカーボネート）類が挙げられる。

繊維状充填材は、無機質繊維および有機質繊維いずれであっても使用できる。例えば、ガラス繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、タングステン心線もしくは炭素繊維などにボロンもしくは炭化ケイ素などを蒸着したいわゆるボロン繊維もしくは炭化ケイ素繊維、芳香族ポリアミド繊維等、また各種のウィスカ類が例示できる。また、これらの繊維表面をエポキシ系やアミノ系のシランカップリング剤で処理した繊維であってもよい。

本発明の光学式ピックアップのレンズホルダおよびレンズプロテクタの製造方法を図４を参照して説明する。図４（ａ）〜（ｅ）は、射出成形によるレンズホルダの製造工程を示す図である。なお、キャビティ形状をレンズプロテクタ形状とする以外は、レンズプロテクタの製造方法はレンズホルダの製造方法と同一である。以下レンズホルダの場合について説明する。
（１）型閉じ工程：固定側型板６と可動側型板７とを衝合し、レンズ取付孔形成用ピン６ａと合わせレンズホルダ状のキャビティ８を形成する。また、キャビティ８の捨てボス部８ａは成形後において捨てボス２となる部分であり、ゲート９が、該捨てボス部８ａに連通されている（図４（ａ））。
（２）樹脂充填工程：成形用溶融樹脂１０を３ヵ所のゲート９（２ヵ所は図示省略）からキャビティ８内に射出充填する（図４（ｂ））。
（３）型開き工程：保圧工程、冷却工程を経てキャビティ８内の樹脂１０が硬化した後、可動側型板７を図中左方向に後退させて金型を開放する（図４（ｃ））。
（４）成形品突き出し工程：捨てボス２に当接させた突き出しピン７ａを図中右方向に移動し、成形品であるレンズホルダ１を、捨てボス２とともにキャビティ８から突き出す（図４（ｄ））。なお、断面形状につき一部図示省略されているが、突き出しは、３本の突き出しピン７ａにより３ヵ所の捨てボスを同時に突き出す。
（５）捨てボス切除工程：レンズホルダ１から３ヵ所の捨てボス２を切除する（図４（ｅ））。

本発明のレンズホルダおよびレンズプロテクタの製造方法は、射出成形工程においてレンズホルダおよびレンズプロテクタの外周側面の捨てボスに、ゲートおよび突き出しピンの当接部を設け、成形後に捨てボス切除工程を備えることにより、得られたレンズホルダおよびレンズプロテクタには、その光ディスクと対向し接触するおそれのある面にバリなどを生じない。この結果、光ディスク表面に傷がつくことを防止できる。
射出充填工程において、レンズホルダおよびレンズプロテクタ外周側面において等間隔に３ヵ所設けた捨てボスのゲートから溶融樹脂を射出充填することにより、樹脂の流動分布が均一になる。よって成形用樹脂材料として、上記繊維状充填材を配合したＬＣＰ組成物を用いる場合であっても、繊維状充填材が均一分布となり好適に利用できる。
成形品突き出し工程において、３ヵ所の捨てボスを同時に突き出しピンにより突き出すことにより、レンズホルダやレンズプロテクタをキャビティからバランスよく取り出すことができる。

実施例
ＬＣＰ（ポリプラスチックス社製ベクトラＡ２３０（炭素繊維 30 重量％含有））を用いて、図２（ｃ）に示す形状の光学式ピックアップのレンズホルダを射出成形した。
捨てボスを切除し得られたレンズホルダには、捨てボスの切除痕およびパーティングライン部（以下「ＰＬ部」と略称）にバリが存在した。また、光ディスクに対向する面の平面度は 0.3 〜 1.7 μmであった。なお、タンブラー処理の所要時間は２５秒であった。

比較例
実施例と同じ樹脂を用いて、従来の射出成形法により図１に示す形状の光学式ピックアップのレンズホルダを射出成形した。得られたレンズホルダ１７を図５に示す。図５（ａ）は、光ディスクに対向する面を上側にしたレンズホルダの斜視図を、図５（ｂ）は、光ディスクに対向する面を下側にしたレンズホルダの斜視図をそれぞれ示す。
図５（ａ）に示すように、光ディスクに対向する面１７ａにゲート痕１７ｂが残り、該部およびＰＬ部にバリが発生した。該面の平面度は 6 〜 8 μmであった。また、図５（ｂ）に示すようにレンズホルダの光ディスクに対向する面１７ａの反対側面１７ｃでは、突き出しピン痕１７ｄが残り、該部およびＰＬ部にバリが発生した。なお、タンブラー処理の所要時間は６０秒であった。

実施例のレンズホルダでは、従来の比較例のレンズホルダと比較してバリが少なく、光ディスクに対向する面の平面度に優れることが分かった。また、実施例ではタンブラー処理時間が半分以下となり、細かいメディアを使用することができるため、レンズ取付孔などにメディアが詰まるなどの問題が解消される。

本発明のレンズホルダおよびレンズプロテクタは、近年の大容量化されたＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷなどの光学式情報記録媒体の読み取り、記録に用いられる光学式ピックアップ用の対物レンズを保持するレンズホルダ、またはこれを保護するレンズプロテクタとして好適に利用できる。

本発明のレンズホルダを備える光学式ピックアップの断面図である。 本発明の一実施例に係るレンズホルダの斜視図である。 本発明の一実施例に係るレンズプロテクタの斜視図である。 本発明の射出成形によるレンズホルダの製造工程を示す図である。 従来の射出成形法により製造されたレンズホルダの斜視図である。

符号の説明

１ レンズホルダ
２ 捨てボス（レンズホルダ）
３ 対物レンズ
４ レンズプロテクタ
５ 捨てボス（レンズプロテクタ）
６ 固定側型板
７ 可動側型板
８ キャビティ
９ ゲート
１０ 溶融樹脂
１１ 光学式ピックアップ
１２ 支持軸
１３ 磁気コア
１４ ベース
１５ レンズホルダサポート
１６ 駆動用コイル

Claims (7)

1. 捨てボスを含み射出成形により成形され、光ディスクと対向する面において対物レンズを保持できるレンズ取付孔を有する光学式ピックアップのレンズホルダであって、
   前記捨てボスは、ゲートおよび突き出しピンとの当接部を備え、射出成形時に該レンズホルダの外周側面に成形され、成形後に該レンズホルダより切除されることを特徴とする光学式ピックアップのレンズホルダ。
2. 前記捨てボスは、レンズホルダの外周側面に等間隔で３ヶ所に形成されることを特徴とする請求項１記載の光学式ピックアップのレンズホルダ。
3. 前記光ディスクと対向する面にコーティング層を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光学式ピックアップのレンズホルダ。
4. 捨てボスを含み射出成形により成形され、対物レンズの周囲を囲むようにレンズホルダの光ディスクと対向する面側に設けられる光学式ピックアップのレンズプロテクタであって、
   前記捨てボスは、ゲートおよび突き出しピンとの当接部を備え、射出成形時に該レンズプロテクタの外周側面に成形され、成形後に該レンズプロテクタより切除されることを特徴とする光学式ピックアップのレンズプロテクタ。
5. 前記捨てボスは、レンズプロテクタの外周側面に等間隔で３ヶ所に形成されることを特徴とする請求項４記載の光学式ピックアップのレンズプロテクタ。
6. 前記光ディスクと対向する面にコーティング層を備えることを特徴とする請求項４または請求項５記載の光学式ピックアップのレンズプロテクタ。
7. 固定側型板と、この固定側型板に衝合して捨てボス部を含むキャビティを形成する可動側型板とからなる射出成形金型を用いた光学式ピックアップのレンズホルダおよびレンズプロテクタの製造方法であって、
   前記捨てボス部に連通したゲートから前記キャビティ内に成形用樹脂材料を射出注入する工程と、射出成形後、捨てボスに当接させた突き出しピンによりキャビティ内から成形品を突き出す工程と、得られた捨てボスを含む成形品から捨てボスを切除する工程とを備えてなることを特徴とする光学式ピックアップのレンズホルダおよびレンズプロテクタの製造方法。

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