JP2005203037A

JP2005203037A - 光学ピックアップ装置

Info

Publication number: JP2005203037A
Application number: JP2004008695A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Suzuki; 一憲鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】ディスクとの衝突が生じても、対物レンズ、磁気回路を破損させることのない信頼性の高い光学ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】対物レンズを保持するレンズホルダには、前記レンズホルダをフォーカシング方向とトラッキング方向に動作可能に支持する弾性部材と前記レンズホルダを前記方向に駆動する磁気回路の一部とが一体成形されており、前記レンズホルダの光ディスクの表面と対向する面は前記レンズホルダに搭載された前記対物レンズ、弾性部材、磁気回路よりも突出して構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ピックアップ装置及び光ディスク記録再生装置に関し、特には、光ディスクと対物レンズとの衝突を避けると共に光ディスクの情報記録層への損傷の防止及び軽減を目的とした技術に関する。

従来の光学式ピックアップでは、光ディスクＤに光ビームを収束させる対物レンズ２と、上面略中央部に前記対物レンズ２を取り付けた合成樹脂製のレンズホルダ１と、一端側が前記レンズホルダ１の側部に固定された複数本のワイヤと、これらワイヤの他端側を支持する保持部材とを備え、前記レンズホルダ１の上面の隅部のうち前記ワイヤ６と平行に延び且つ前記対物レンズ２の中心を通る仮想平面を挟んだ少なくとも２つ以上の隅部に、前記ディスクと前記対物レンズ２の衝突を防止する合成樹脂製のストッパ部９を設けたものがある。

このように構成された光学式ピックアップでは、レンズホルダ１の２つ以上の隅部に設けた各ストッパ部９によって対物レンズと光ディスクとの衝突が防止され、これらストッパ部９は対物レンズに対して僅かに突出させてあり、ピックアップ全体としてのＷ．Ｄを最大限確保した状態で光ディスクとの接触頻度を少なくしている。上記の構成において、ストッパ部９を光ディスクＤの材質よりも硬度の低い潤滑性樹脂を用い外部振動などによる光ディスクＤとストッパ部９の接触が発生したとしても、光ディスクＤへの損傷を最小限に抑える方法をとっている。この場合において、ストッパ部９をレンズホルダ１に設ける手段として、レンズホルダ１とストッパ部９とを２色成形により一体化し、レンズホルダ１にストッパ部９の抜け止め用凹部を設けてホルダに一体化している。また、他の手段として、予め潤滑性樹脂で成形したストッパ部９の下部周面を非潤滑性樹脂からなる連結部で覆い、この連結部をレンズホルダ１に設けた凹部に圧入する方法も可能としている。図面を参照して説明すると、図６は従来例の光学式ピックアップの要部を示す平面図、図７は該光学式ピックアップの側面図、図８は図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

これらの図において、１は示す部材はレンズホルダであり、このレンズホルダ１はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の合成樹脂材を用いて略直方体形状に成形され、その上面中央部には対物レンズ２が取り付けられている。レンズホルダ１にはフォーカスコイル３とトラッキングコイル４が取り付けられており、これらコイル３、４の端末はレンズホルダ１の両側面から突出する端子板５にそれぞれ巻回されている。端子板５はレンズホルダ１の片面について２個、両側面で合計４個設けられており、各端子板５に可撓性金属材からなるワイヤ６の一端が半田付けされている。各ワイヤ６の他端側は合成樹脂製の保持部材７に穿設された貫通孔７ａに挿通され、貫通孔７ａ内に充填されたダンパゲル（図示せず）によって包囲されている。また、各ワイヤ６の他端は保持部材７の背面でＦＰＣ８のランドに半田付けされており、各ワイヤ６はフォーカスコイル３とトラッキングコイル４に流す電流を導く作用を兼ねている。

レンズホルダ１の上面４隅にそれぞれストッパ部９が設けられており、各ストッパ部９は光ディスクＤの材質よりも硬度が低く表面潤滑性の高い合成樹脂、例えばフッソ樹脂を配合したＰＯＭ（ポリアセタール）等で成形されている。各ストッパ部９は光ディスクＤと対物レンズ２の衝突を防止する緩衝材として作用し、各ストッパ部９のレンズホルダ１上面からの最大突出量は対物レンズ２の突出量に対して僅かに大となる値に設定されている。各ストッパ部９は２色成形法を用いてレンズホルダ１と一体成形されており、その際、図８に示すように、レンズホルダ１には上面を開口する凹部１ａが設けられると共に、側面から凹部１ａに連通する透孔１ｂが設けられており、２色成形時に潤滑性樹脂を凹部１ａと透孔１ｂ内に充填して、ストッパ部９が凹部１ａから脱落しないように抜け止めされている。前記レンズホルダ１の下方には透磁性金属板からなるヨークベース１０が配置されており、このヨークベース１０は接着等で保持部材７の下面に取り付けられている。ヨークベース１０には一対のヨーク１０ａが上方に向けて折曲形成されており、両ヨーク１０ａの相対向する内壁面にはそれぞれ永久磁石１１が固着されている。両永久磁石１１はレンズホルダ１を介して互いに同極が向き合うようにヨーク１０ａに固着されており、これらヨークベース１０とヨーク１０ａおよび永久磁石１１によって磁気回路部が構成さている。なお、以上説明したレンズホルダ１や保持部材７および磁気回路部等によってアクチュエータ部が構成され、このアクチュエータ部全体が受発光素子や各種光学部品を搭載したシャーシ（図示省略）上に載置されることにより、光学式ピックアップが構成されている。しかしながら、近年ディスクの大容量化の要求に応えるべく、ディスク情報の高密度化の技術開発が盛んに行われていることは先程記述したが、対物レンズ駆動装置を含めた光ピックアップ装置における高密度化要素技術としては、その光源である半導体レーザの短波長化や対物レンズの高ＮＡ化が挙げられる。そのような高ＮＡ対物レンズを制御駆動する対物レンズ駆動装置においての課題の一つとして、当然ディスクと対物レンズとの衝突が挙げられる。すなわち、対物レンズの高ＮＡ化に伴い、その光学的な動作距離（ＷｏｒｋｉｎｇＤｉｓｔａｎｃｅ以下ＷＤと称す）が短縮化されてくる。例えば、従来の対物レンズのＮＡ０．６であればＷＤは１．７ｍｍと大きく距離が取れたが、近年の微細化から高ＮＡ化によって、仮にＮＡがＮＡ０．８５と成った場合にＷＤは０．３ｍｍ以下となり、光ディスクと対物レンズの距離が近接状態となる。懸かるに、ディスクの面振±０．５ｍｍ程度を考慮する必要から、対物レンズの可動範囲は十分に確保する必要がある。これらを考慮すると、少なくとも面ブレ量は対物レンズの動作を確保するために、ＷＤの０．３ｍｍを超えることになる、従って、外部振動或いは何らかの原因で対物レンズ駆動部の制御状態が外れれば当然のことながらディスクとの衝突は避けられないことになる。
特開２００２−１９７７０４号公報

このような傾向から鑑みて、上述した従来装置にあっては、ＰＰＳ樹脂からなるレンズホルダ１の隅の設けた係合孔にフッ素系樹脂配合のストッパ部９を２色成形して一体化するため、成形型が複雑となりその分コストが高くなる。また、レンズホルダ１の凹部１ａと測面から凹部１ａを挿通する孔にフッ素系樹脂を配合したＰＯＭ（ポリアセタール）等を流し込み成形することにより、レンズホルダ１から脱落を防止するとしているが、実際にはトラッキング及びフォーカシング等の制御により２０Ｈｚから数十ＫＨｚの高周波数までレンズホルダ自身が振動しているために、２色成形におけるＰＰＳのレンズホルダとフッ素系樹脂との接合部が緩みを発生する欠点があり、更に外部からの衝撃が加わった場合はレンズホルダからストッパ部が脱落し突出部が無くなり対物レンズが直接とディスクと衝突する恐れがある。また、他の方法として、フッ素系のコーティング層をレンズホルダに塗布する方法も考えられているが、フッ素系のコーティング層は接着性が悪く光ディスクとの衝突時に剥離等の問題がある。この場合には、剥離ゴミが対物レンズに飛散付着することで光学的な記録再生の信頼性に欠くという課題を持っていた。

本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、低コストで信頼性の高い光学ピックアップを提供することを目的とする。

そして、本発明の光学ピックアップは、光ディスクの情報記録層に対物レンズを介して光ビームを照射して情報の記録及び／または再生を行う光学ピックアップ装置において、前記対物レンズを保持するレンズホルダには、前記レンズホルダをフォーカシング方向とトラッキング方向に動作可能に支持する弾性部材と前記レンズホルダを前記方向に駆動する磁気回路の一部とが一体成形されており、前記レンズホルダの前記光ディスクの表面と対向する面は前記レンズホルダに搭載された前記対物レンズ、弾性部材、磁気回路よりも突出していることを特徴としている。

以上説明したように本発明によれば、対物レンズと光ディスクとの直接衝突を防止し、レンズホルダ全体が摺動部材に成っているのでどの部分が当接しても対物レンズ及び磁気回路部より先に当たることで、対物レンズと光ディスクに対して情報記録再生の障害となるような損傷を与えない。従って、対物レンズと光ディスクとの作動距離ＷＤを極限まで短縮する事が可能である。

また、単純な金型で成形できる工程のためコスト的にも安価で、且つ信頼性の高い光ピックアップを提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。図２は本発明の主要部を示す図である。図３及び図４、図５は図２の側面図である。

各図において、Ｄは光ディスクであり、図示しないスピンドルモータによって矢印Ｒ方向に所望の回転速度で回転している。光ディスクＤには不図示の最内周から最外周にかけて情報の記録領域が成されている。キャリッジ２１（図１）はガイドシャフト２２によってガイドされ、図中Ｔ方向に図示しないシーク機構によって移送される。光ピックアップ１５０は、対物レンズ１０を精密に位置制御するアクチュエータ３０、光学素子２０、ミラー１９（図１）等から構成され、アクチュエータ３０の可動部であるレンズホルダ１１の下部に跳ね上げミラー１９が格納されている。そのミラー１９を介して光ディスクＤと平行方向に光学素子２０が配列している。光ピックアップ１５０は図１に示すように、キャリッジ２１に囲まれた空間に収容されて、アクチュエータ３０の可動部であるレンズホルダ１１をフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動可能に保持する４本の弾性ワーヤ１２と、ヨーク１３、１４と磁石１７とフォーカスコイル１５とトラッキングコイル１６から成る磁気回路を備えている。本実施例では４本のワイヤバネを用いているが、これに限らず板バネでも良い。ワイヤバネ１２の一端１２ａは、ベース１８の一部を折り曲げて一体的に形成されたＬ部１８ａの孔にダンパ材を介し支持され、更に貫通して不図示の電気基板に電気的に接続している。更に、各ワイヤバネ１２はそれぞれトラッキングコイル１６とフォーカシングコイル１５に電気的に接続している。

また他端１２ｂはレンズホルダ１１の保持部１１ｃにダンパ材を介して支持され、各４本が略平行に変形してレンズホルダ１１を図１中Ｔ（トラッキング）方向及びＦ（フォーカシング）方向の直交２方向に移動自在に支持している。

また、ヨーク１３、１４は前記ベース１８の一部を光ディスクＤと直交方向に立ち上げてある。その側面に所望の形状の磁石１７が固定されている。一方レンズホルダ１１にはフォーカスコイル１５とトラッキングコイル１６が固着され、このコイル１５、１６に前記４本のワイヤバネ１２を介し通電制御する事により、ヨーク１３、１４に固着された磁石１７との電磁作用によってレンズホルダ１１が駆動される。つまり、アクチュエータ３０はボイスコイル型で構成されている。

本実施例の特徴的な構成として、上記ボイスコイル型の磁気回路をレンズホルダ１１の上面側（光ディスクＤ側）より低く配置している。この配置は前記説明のようにフォーカシング駆動量に応じて低く配置しており対物レンズ同様にレンズホルダより凹んでいることになる。即ち、レンズホルダ１１に搭載された対物レンズ１０と磁気回路を含むアクチュエータ３０はレンズホルダ上面より凹になりレンズホルダ１１が光ディスクＤ面側に突出した形状に構成されている。このレンズホルダ１１の材質は、液晶ポリマーにフッ素含有の成形樹脂等で一体的に成形している。ディスク表面のコート材の硬度より軟質で且つ滑り性に優れた成形材料の例えば、商品名のべクトラやザイダ−等で構成している。

次に光ピックアップ１５０の光学系について説明する。図１において、光学ピックアップ１５０は、図示しないが発光素子のレーザチップ、受光素子のフォトダイオード、光束分離手段であるホログラム素子などが内部に収容された、小型の一体型光学素子２０を構成している。は発光素子からはレーザビームが出射され、ミラー１９で折曲げられた後に対物レンズ１０によって集光され、光ディスクＤの記録面に光スポットを結像する。光ディスク記録面で反射された復路の光スポットには記録面の情報ピットによって変調された信号成分が含まれており、これを光ピックアップ１５０に取り込んで受光素子（非図示）で検出して信号の再生が行われる。また、光ピックアップ１５０は対物レンズ１０と光ディスクＤの焦点誤差信号と、トラック溝からのトラッキング方向のズレに応じたトラック誤差信号を、光学的に検出する機能も有している。本実施例では、この光ピックアップ１５０の詳細な内容は本発明の趣旨では無いため詳細な説明を省く。これらのエラー信号はフォーカスサーボやトラックサーボの誤差信号として使われている。

以上の本発明によれば、従来の懸念事項で記述した問題点である、対物レンズ１０のＮＡが０．８以上の対物レンズを使用するとレンズ直径にもよるが概略ＷＤは０．３ｍｍ以下と極めて移動距離が短縮されること。また、対物レンズ１０の作動距離（ＷＤ）が短いと、対物レンズ１０が光ディスクＤに衝突する危険性が非常に高くなること。このように従来例で説明したような種々のエラーを発生していた。しかし本実施例では、前述のようにレンズホルダ１１全体を摺動部材である例えば液晶ポリマーにフッ素が含有した成形材料（商品名ベクトラー等）で一体成形しているため、仮にフォーカスの引き込みに失敗してアクチュエータ３０が暴走しても、レンズホルダ１１の突出部１１ａ及び１１ｂが先に光ディスクＤに摺動当接するため、対物レンズ１０と光ディスクＤが直接衝突することが無く、光ディスク面をレンズホルダ１１が滑るため光ディスクへの傷等の損傷は極めて低く抑制することができる。また、従来懸念された別部材の剥離や脱落の危険をも回避している。

このように対物レンズ１０と光ディスクＤとが、情報記録領域において衝突することを避け、しかも対物レンズ１０の動作距離（ＷＤ）においても本発明により、ＷＤが０．３ｍｍ以下の近接状態であっても光ディスクとの衝突に際し、ベクトラー等の軟質の摺動材料によってディスクへの損傷を小さく抑えることが可能となり、データの損失を未然に防ぐことができる。

本発明における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。図１図示の装置の主要部を示す図である。図２図示のレンズホルダが光ディスクに衝突した状態を示す図である。レンズホルダの別の衝突状態を示す図である。図２図示の主要部の側面図である。従来例の光学式ピックアップの要部を示す平面図である。図６図示の光学式ピックアップの側面図である。図７のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

符号の説明

１０対物レンズ
１１レンズホルダ
１２４ワイヤ（ワイヤバネ）
１３ヨーク
１４ヨーク
１５フォーカスコイル
１６トラッキングコイル
１７磁石
１８ベース
１９ミラー
２０光学素子
２１キャリッジ
２２ガイドシャフト
Ｄ光ディスク

Claims

光ディスクの情報記録層に対物レンズを介して光ビームを照射して情報の記録及び／または再生を行う光学ピックアップ装置において、前記対物レンズを保持するレンズホルダには、前記レンズホルダをフォーカシング方向とトラッキング方向に動作可能に支持する弾性部材と前記レンズホルダを前記方向に駆動する磁気回路の一部とが一体成形されており、前記レンズホルダの前記光ディスクの表面と対向する面は前記レンズホルダに搭載された前記対物レンズ、弾性部材、磁気回路よりも突出していることを特徴とする光ピックアップ装置。
請求項１に記載の光学ピックアップ装置において、前記レンズホルダはフッ素を含有した液晶ポリマーから構成されていることを特徴とする光学ピックアップ装置。