JP2008016090A

JP2008016090A - 光ピックアップ装置及び光ディスクドライブ装置

Info

Publication number: JP2008016090A
Application number: JP2006184041A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Yukimasa; 隆俊行正
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】光ピックアップ装置には、対物レンズがディスクに直接当らないように、プロテクタを設けているが、このプロテクタの取り付け精度やレンズホルダ自身の組立精度によってはプロテクタの角部がディスク表面と衝突し、局部的な圧力が高くなって、ディスク表面のゴミや、レンズホルダに構成された緩衝材のエラストマー材が融着する。
【解決手段】光ディスク１に衝突するプロテクタ部材５はプロテクタ台７上にコーティングされ、プロテクタ台７は弾性材９によりレンズホルダ１０上で支持されている。プロテクタ部材５は弾性支持されているので、光ディスク１の表面に衝突した時、その表面に沿ってプロテクタ部材５の全面が光ディスク1の表面に接触するので、局部的に面圧が上がることや接触圧力が局部的に高くなることがないため、傷やゴミなどの付着が低減される。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクドライブ装置に用いられる光ピックアップ装置に関し、光ディスクと対物レンズとの衝突による光ディスク表面の損傷の軽減または防止を図る技術に関する。

大容量の光学式情報記録媒体として、読み取り専用のＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、書き込み可能なＣＤ±Ｒ、ＣＤ±ＲＷ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷやＭＤ（Mini Disk）、最近では高精細度映像の保存が可能なＢＤ（Blu-ray Disk）が出てきている。

前述のような光ディスクに対し記録及び／又は再生を行う光ディスクドライブ装置では、光ディスクの信号記録層に半導体レーザーから射出した光ビームの焦点を結び続けるためにフォーカス制御が用いられる。ディスク面振れの大きいディスクを用いた時や起動時に、フォーカス制御を掛ける際、うまく掛からずに制御が外れると、ビーム光を光ディスクの信号記録層に合焦させている対物レンズと光ディスクとが衝突する可能性がある。この衝突によって、光ディスクや対物レンズが損傷を受け、信号の記録や再生が不能または信号が劣化してしまう恐れがある。

その対策として従来は、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ポリアセタールなどの樹脂で出来た緩衝部材を対物レンズより光ディスク側に突き出るように配置して、対物レンズと光ディスクが直接衝突する前に、この緩衝部材が光ディスクとに衝突することで光ディスクの傷付を防止したり低減したりする対策が施されて来た。

ところで、従来１．２ｍｍか０．６ｍｍであった信号記録層の保護膜を薄くして、更なる高密度化が実現されつつある。例えば、前述のＢＤでは保護膜が０．１ｍｍと薄くなっている。そのため、ディスク表面の傷の影響を受けやすくなってきた。それに対する対策として、緩衝部材のディスク面との対向面側にポリアセタールなどよりも柔らかいエラストマーをコーティングして傷付を防止する対策が行われるようになってきた。

以下に図面を用いて背景技術について説明する。

図６は、従来の光ピックアップ装置の光学系概略図である。同図では、詳細な光学系は本発明と無関係なので、対物レンズ、光源及びコリメータレンズを除いて、その大半を省略している。

同図において、情報記録面６３はディスク基板６１上に形成され、透明な保護膜層６５で保護されている。レーザー光源７０から出射した光ビームは、コリメータレンズ７２を通り対物レンズ７４で集束し、保護膜層６５を通ってディスク基板６１上の情報記録面６３で焦点を結ぶ。ここで対物レンズ７４は、レンズホルダ８０に接着されている。レンズホルダ８０は、固定部７８で片側を支持されているサスペンションワイヤ７６で弾性保持されている。図示していないが、レンズホルダ８０は、電磁作用により光ディスクの軸方向（以下、「フォーカス方向」）に駆動され、情報記録面６３に光ビームが焦点を結ぶように制御される。また、同時に情報記録面６３上のトラック上に焦点を移動させるため径方向（以下、「トラッキング方向」）にも制御される。

図４は、従来の光ピックアップ装置における対物レンズアクチュエータの斜視図、図５は、対物レンズとプロテクタと光ディスク表面との位置関係を示す模式図である。レンズホルダ４９には対物レンズ４３が接着等で取り付けられている。そして光ビームが情報記録面６３上に焦点を結んだ時の、光ディスク１の保護膜層６５の表面と対物レンズ４３の頂点との距離をワーキングディスタンス（以下、ＷＤ）と呼ぶ。

ＷＤは、ＢＤに於いては一般に、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍに取られる。

さて、対物レンズ４３の頂点より微小寸法分、保護膜層６５に近づいた位置まで、レンズホルダ４９よりコーティング台４５を設ける。そのコーティング台４５の光ディスク表面と対向する面にプロテクタ部４１を形成する。プロテクタ部４１は、厚さ０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度のエラストマー材がコーティングされて用いられることが多い。これは、ＷＤが０．２ｍｍ〜０．３ｍｍと、ＣＤやＤＶＤのような０．６ｍｍ〜１ｍｍに比較して短いので、精度良くコーティングする必要があるため先ほどの厚さに設定される。コーティング部４１のディスク対向面側と光ディスク１の保護膜層６５の表面との間の距離ａは０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍとＷＤより短く設定される。つまり対物レンズ４３の頂点より若干プロテクタ部４１が保護膜層６５に近い状態に設けられる。

さて、対物レンズ４３をフォーカス方向に駆動するとき、光ディスク軸方向の面振れが大きく焦点を結べなくなったり、光ディスクの起動時に焦点を結ぶ時にミスをしたりすることがある。以後、この現象を、「フォーカス外れ」と総称する。フォーカス外れが生じると、対物レンズの駆動系は早くフォーカスさせようと最大の加速力をレンズホルダ４９に加える。または光ディスク１の情報記録層６５に焦点を合わそうとして光ディスク表面に対物レンズ４３が接触するまで近づいてしまうこともある。

しかしながら、プロテクタ部４１が設けられており、かつその表面が対物レンズ４３の頂点より光ディスクの保護膜層６５に若干近いので、対物レンズ４３の頂点より先に光ディスク表面に接触すること、またその材料がエラストマー材という光ディスク表面より軟性材であるので、対物レンズ４３が光ディスクの保護膜層６５に直接衝突し、対物レンズおよび光ディスク表面を傷めることを防止している。
特開２００２−２２２５３５号公報

従来のディスク表面への衝突による影響を見ると、ディスク表面に傷付や付着物が生じる場合がある。緩衝部材にコーティングする材料は柔軟性のあるエラストマー材を用いているが、厚さとしては０．０５ｍｍ程度と薄く、コーティングするベース面が傾いていたりすると、ディスク表面に衝突した時に角部が当るようになり、衝突時の接触圧力が高くなる。接触圧力が余りに高くなると傷付や付着物が増加する。逆にディスクが傾いていても同様である。コーティングするベース面は衝突時の圧力を減らそうとすれば緩衝部の面積を増やさなければならないがレンズホルダ回りでの面積の確保は困難な場合が多い。しかし、光ディスクドライブ装置の高速化への要望は強く、ディスクの周速は早まる一方であり、局部的な圧力の増加のないプロテクタ部が求められていた。

上記課題を解決するために本発明は、光ディスクの信号記録層にビーム光を照射することにより、前記信号記録層に対する信号の読取及び／又は記録を行う光学ピックアップ装置であって、前記信号記録層にビーム光を照射する対物レンズと、前記対物レンズを支持するレンズホルダと、前記対物レンズにより前記光ディスク側へ突出するレンズプロテクタとを有し、前記レンズプロテクタは、前記レンズホルダから弾性材により保持されている。

本発明によれば、レンズプロテクタを弾性支持することで光ディスクへの傷付を防止し、光ディスクが高密度化していっても、将来まで使用出来るディスク傷付き防止手段を提供出来る。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。本発明による光ピックアップ装置は、光ディスクドライブ装置に用いられるものであり、その光学系構造は、従来のものと同様である。以下の説明では、従来と相違する特徴部分を主に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の対物レンズアクチュエータの斜視図である。

図１において、レンズホルダ１０には、対物レンズ３が接着されている。

対物レンズ３の両横にプロテクタが設置されており、本実施の形態１ではディスク１の接線方向に対物レンズ３を挟んで対称かつ接線に平行に２個設置している。

プロテクタ台７は、弾性部材９で支持されており、ディスク１の表面との対向面にプロテクタ部材５が設けられている。

プロテクタ部材５は、エラストマー材をプロテクタ台７上にコーティングして形成される。また、弾性部材９は、レンズホルダ１０が一般に成形性と耐熱性から液晶ポリマ樹脂が用いられることが多いので、同じ材質で形成することでレンズホルダ１０と一体成形が容易に出来る。その場合、プロテクタ台７も同時に成形する。一体成形の場合、弾性部材９は大きな変形をさせることは出来ないが小変形に用いるので問題はない。

弾性部材９は、ばね性を有する細い金属線（φ０．８〜φ１程度）、または薄板バネでも良い。また外径の細いコイルばねを用いても良い。

図２は、本発明の実施の形態１におけるディスク１とプロテクタの位置関係を示す図である。図２の（ａ）はディスク半径方向から見た図であり、図２の（ｂ）はディスクの接線方向から見た図である。

光ディスク１の保護膜層６５の表面と対物レンズ３の頂点との距離（ワーキングディスタンス）はＷＤである。またプロテクタ部材５と保護膜層６５の表面との距離はａで示す。ＷＤより若干ａの方が小さい。

図３は、本発明の実施の形態１におけるレンズホルダ１０のディスク１への衝突時の作用を示す概念図である。図３の（ａ）は衝突前、（ｂ）は衝突後のプロテクタ部材５及びプロテクタ台７の状態をそれぞれ示す図である。

図３（ａ）において、レンズホルダ１０に装着されており弾性部材９により支持されているプロテクタ部材５とプロテクタ台７は、成形後の傾き精度、或いはディスクの傾きにより、図のような相対位置関係になる。弾性部材９がなくレンズホルダ１０に直接プロテクタ台７が設置されている従来例では、この角度を持ったままディスク表面に衝突した場合、プロテクタ部材５の角部がディスク１の保護膜層６５の表面に当り、角部であるために局部的な接触圧力が高くなり、保護膜層６５の表面に傷、或いはゴミなどの付着物が付き易くなる。本発明の実施の形態１では、図３の（ｂ）のように、プロテクタ台７が弾性部材９に支持されているため、ディスク１の保護層６５にプロテクタ部材５が衝突した時に、弾性部材９が撓むことによりプロテクタ部材５の全面が保護膜層６５の表面に沿い、また、２つのプロテクタ部材５の高さが違っていても双方とも沿うことが可能になる。したがって、この場合には、角部が当るときに比べ接触圧力が低減されるため、保護膜層６５の表面に傷、或いはゴミなどの付着が低減される。

本発明の実施の形態１では、プロテクタをディスク１の接線方向に配置したが、半径方向、または、接線方向と半径方向の組み合わせの場合でも本発明は適用できる。

また、プロテクタ部材５はエラストマー材を使用しているが、その他の軟性材、ポリアセタールなどでも問題ない。

更に、弾性部材９は、レンズホルダ３と違う樹脂材、例えばポリアセタールでも構わない。

本発明にかかる光ピックアップは、ディスクとレンズホルダの衝突が生じても、ディスクにク傷や付着物が付きにくいため、信頼性の高いドライブ装置を提供することができる点で有用である。実施についてもレンズホルダと一体でプロテクタ部分を形成できるため、容易である。

本発明の実施の形態１による光ピックアップ装置の対物レンズアクチュエータの構造を示す斜視図同光ピックアップ装置におけるディスク、プロテクタ及び対物レンズの位置関係を示す模式図同光ピックアップ装置におけるレンズホルダのディスクへの衝突時の作用を示す模式図従来の光ピックアップ装置における対物レンズアクチュエータの構造を示す斜視図従来の光ピックアップ装置におけるディスク、プロテクタ及び対物レンズの位置関係を示す模式図光ピックアップの光学系概略図

符号の説明

１光ディスク
３対物レンズ
５プロテクタ部材
７プロテクタ台
９弾性部材
１０レンズホルダ
６１ディスク基板
６３情報記録面
６５保護膜層

Claims

光ディスクの信号記録層にビーム光を照射することにより、前記信号記録層に対する信号の読取及び／又は記録を行う光学ピックアップ装置であって、
前記信号記録層にビーム光を照射する対物レンズと、
前記対物レンズを支持するレンズホルダと、
前記対物レンズにより前記光ディスク側へ突出するレンズプロテクタと、を有し、
前記レンズプロテクタは、前記レンズホルダから弾性材により保持されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
請求項１記載の光ピックアップ装置を備え、前記光ディスクに対する信号の読取及び記録を行なう光ディスクドライブ装置。