WO2004029947A1 - 光ディスク再生装置、対物レンズ、保護部材および光ディスク再生方法 - Google Patents

光ディスク再生装置、対物レンズ、保護部材および光ディスク再生方法 Download PDF

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WO2004029947A1
WO2004029947A1 PCT/JP2003/012428 JP0312428W WO2004029947A1 WO 2004029947 A1 WO2004029947 A1 WO 2004029947A1 JP 0312428 W JP0312428 W JP 0312428W WO 2004029947 A1 WO2004029947 A1 WO 2004029947A1
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optical disk
lens
objective lens
optical disc
ring
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Application number
PCT/JP2003/012428
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English (en)
French (fr)
Inventor
Takehiro Matsuda
Original Assignee
Pioneer Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US10/525,527 priority patent/US20060164936A1/en
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/121—Protecting the head, e.g. against dust or impact with the record carrier

Definitions

  • the present invention relates to an optical disk reproducing device, an objective lens, a protection member, and an optical disk reproducing method.
  • Fig. 1 (A) data is recorded optically by a laser beam or the like on an optical disk as a recording medium, and optical disk recording and reproduction is performed by reading and reproducing data recorded on the optical disk.
  • the apparatus 1 converges a laser beam emitted from a laser generator (not shown) such as a semiconductor laser oscillator by an objective lens 3 disposed on a pickup body 2 and on a recording medium 4 such as an optical disk. Irradiate the data to record the data or read the recorded data.
  • a laser generator such as a semiconductor laser oscillator
  • the pickup body 2 is guided by the guide shaft 6 and is arranged so as to be movable in the radial direction (the direction of arrow A or B) of the optical disk-shaped recording medium 4.
  • a yoke 5 is fixed to the pickup body 2, and a fixing portion 8 is fixed to the yoke 5.
  • FIGS. 1 (B), 2 and 3 four fixing springs 9 which are longitudinal elastic members are fixed to the fixing portion 8 in the horizontal direction.
  • a movable portion 10 is disposed at the tip of the four support springs 9 and is supported by the support spring 9 so as to be swingable in the direction of arrow C or D or the direction of arrow E or F.
  • c movable portion 1 0 indicates that the objective lens 3 is placed facing the recording medium 4.
  • a rising mirror (not shown) is arranged below the objective lens 3 so that the laser light from the laser generator is reflected by the rising mirror and is incident on the objective lens 3. The laser light is focused by the objective lens 3, and is focused on the recording surface of the recording medium 4.
  • a focusing coil 11a is disposed below the movable portion 10 and a tracking coil 1lb is disposed on a side portion.
  • the focusing coil 1la is energized, the movable portion 10a is provided. Is moved slightly in the direction of arrow C or D to perform focusing control, and by energizing 1 lb of the tracking cone, the tracking control is moved slightly in the direction of arrow E or F. I have.
  • the objective lens 3 may be a single lens 12 (see FIG. 4 (B)) made of glass or transparent plastic, or a two-lens group lens 13 (see FIG. 4). (See (A)).
  • the two-lens lens 13 is configured by incorporating two lenses 15A and 15B into a lens barrel 14 formed of metal, plastic, or the like. Further, the lens barrel 14 may be structurally integrated with the lens 15A or the lens 15B.
  • an optical disc recording / reproducing system requires a beam spot size that takes into account recording density, system margin, and manufacturing tolerance.
  • the beam spot size in the objective lens is expressed by the following equation.
  • Beam spot diameter oc wavelength ZNA (NA: numerical aperture of the objective lens) ... Formula 1
  • NA Effective radius of objective lens Objective focal length ... Equation 2
  • the effective radius of the objective lens should be increased or the focal length of the objective lens should be shortened.
  • Shortening the focal length is more advantageous because some disadvantages such as no and others appear.
  • the wavelength used is determined to be short in order to reduce the spot size, the refractive index of the material of the objective lens becomes high, so that the focal length becomes short.
  • the wavelength is shortened, NA is increased, and the focal length of the objective lens is shortened.
  • the distance from the closest surface of the objective lens to the optical disk to the surface of the optical disk is generally called the working distance (WD), which is not completely proportional to the focal length of the lens, but tends to become shorter as the focal length becomes shorter. Have. Therefore, in high-density optical disk reproducing devices, WD tends to be shorter. If the optical pickup device is to be further miniaturized at the same wavelength and the same NA, especially when trying to make the optical disc recording / reproducing system thinner to mount it on a thin product such as a notebook computer, the beam is effective. It is necessary to reduce the radius. As is evident from Equation 2, the focal length is reduced by the ratio of decreasing the effective radius. At this time, the focal length becomes shorter and the WD becomes shorter even though the optical disc recording / reproducing system has the same recording density.
  • focusing actuator control is performed by moving the actuator movable section and the objective lens according to a predetermined detection signal obtained from the optical disk. King controls.
  • the servo is disengaged and the actuator movable part moves suddenly in a direction other than the specified speed at a specified speed. In some cases.
  • this system is a high-density or small-sized and thin optical pickup device, the objective lens may collide with the optical disk.
  • the objective lens collides with the optical disk rotating at high speed, the objective lens will be damaged, or shavings of the optical disc will adhere to the surface of the objective lens, which will hinder subsequent recording Was likely to occur.
  • the objective lens 3 of the conventional optical disk recording / reproducing apparatus 1 has a ring-shaped buffer material 16 on the surface of the lens barrel 14 facing the optical disk 4 (see FIG. A)), or attached to the upper surface 12a of the peripheral portion of the objective lens 12 by bonding or the like.
  • the reason why the cushioning material 16 is formed in a ring shape is that the cushioning material 16 can be easily mounted, and the WD can be appropriately secured by minimizing the mounting height error. 5-1 4 410 See Publication No. 4.)
  • next-generation large-capacity optical disc playback devices capable of recording high-definition video for 2 hours using, for example, blue laser light with a laser wavelength of 405 nm have been studied.
  • Blue laser The numerical aperture (NA) of the objective lens used for light must be 0.7 or more, and accordingly, the WD must be extremely short, such as 0.5 mm or less (for example, 0.24 mm). There is.
  • next-generation large-capacity optical disc reproducing apparatus using a blue laser beam having a wavelength of 405 nm has a tendency to have a short WD and a large decompression.
  • the problem to be solved by the present invention includes the above-mentioned problem as an example.
  • an optical disk is optically recorded on the optical disk via an objective lens provided with a ring-shaped lens protection portion protruding in the direction of the optical disk facing the optical disk.
  • At least one recess for communicating the inside and outside of the ring is formed.
  • an objective lens for reading data optically recorded on the optical disc wherein a lens protection unit is provided facing the optical disc,
  • the lens protection unit is characterized in that it is formed in a ring shape protruding in the direction of the optical disk and has at least one concave portion communicating between the inside and outside of the ring.
  • the concave portion of the lens protection portion is provided in a tangential direction of the optical disk and in a direction orthogonal to a tracking direction so as to divide a surface of the lens protection portion facing the optical disk into two. It is characterized by that.
  • an objective lens for reading data optically recorded on an optical disc is provided on a surface facing the optical disc, It is characterized in that it is formed in a ring shape protruding in the direction of the optical disk and has at least one concave portion communicating between the inside and outside of the ring.
  • the concave portion of the lens protection portion is parallel to a tangential direction of the optical disk so as to divide the surface of the lens protection portion facing the optical disk into two, and is orthogonal to the tracking direction. It is characterized by being provided in the direction in which
  • the optical disk is optically connected to an optical disk via an objective lens provided with a ring-shaped lens protection portion protruding in the direction of the optical disk facing the optical disk.
  • An optical disk reproducing method for reading data recorded thereon comprising: forming at least one concave portion for communicating the inside and outside of the ring with the lens protection portion; The inner and outer pressures of the optical disk are made equal to prevent contact between the optical disk and the objective lens. .
  • FIG. 1 (A) is a plan view of a principal part showing a schematic configuration of an optical disk reproducing device
  • FIG. 1 (B) is a perspective view showing a schematic configuration of an actuator.
  • FIG. 2 is a perspective view of the actuator.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part of the actuator.
  • Fig. 4 (A) is a vertical cross-sectional view of the objective lens and the lens protection section that are configured by incorporating two lenses into a lens barrel.
  • Fig. 4 (B) is a single objective lens and lens protection section. It is a longitudinal section of a part.
  • FIG. 5 is a perspective view of the actuator according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the objective lens and lens protection unit including two lenses according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of an objective lens constituted by two lenses and a lens protection unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view of a principal part showing a schematic configuration of an optical disk reproducing device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of a single objective lens and a lens protection unit according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view of an objective lens constituted by two lenses and a pair of arc-shaped lens protection portions according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view of a single-lens objective lens and a pair of arc-shaped lens protection units according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 12A and 12B relate to a fifth embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 3B is a perspective view of a lens protection unit formed integrally with the lens protection unit
  • FIG. FIG. 13 relates to a sixth embodiment of the present invention, in which (A) is a perspective view of a lens protection portion formed integrally with a lens barrel, and (B) is a longitudinal sectional view.
  • FIG. 14 is a perspective view of a lens protection unit according to a seventh embodiment of the present invention, in which a concave portion is formed at one position.
  • FIG. 15 is a perspective view of a lens protection portion according to an eighth embodiment of the present invention, in which one portion is cut away to form a C-shape.
  • FIG. 16 is a perspective view of a lens protection unit according to a ninth embodiment of the present invention, in which a substantially V-shaped concave portion is formed at two places.
  • FIG. 17 is a perspective view of a lens protection portion having four concave portions according to the tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a perspective view of the lens protection portion according to the eleventh embodiment of the present invention, in which a total of four concave portions are formed in the radial direction.
  • the optical disk reproducing apparatus 100 has a wavelength of 450 nm emitted from a laser generator (not shown) such as a semiconductor laser oscillator.
  • a laser generator such as a semiconductor laser oscillator.
  • the blue laser light of nm is converged by the objective lens 103 disposed on the movable part 110 and irradiated onto the optical disc recording medium 104 to record data or read the recorded data. It has become.
  • a spindle motor (not shown) is disposed substantially at the center of a base (not shown) of the optical disc reproducing apparatus 100.
  • the optical disk recording medium 104 is mounted on a disk table (not shown) fixed to the spindle of the spindle motor, and is rotated at a predetermined rotational speed in the direction of the arrow G (and Rotates in the G 'direction).
  • two guide shafts 106 are arranged in parallel in the radial direction of the optical disc recording medium 104.
  • a pickup body 102 is slidably disposed on the two guide shafts 106, guided by the guide shafts 106, in a radial direction of the optical disc recording medium 104 ( (Arrow A or B direction).
  • the yoke 105 is fixed to the pickup pod 102, and the fixed portion 108 is fixed to the yoke 105.
  • the direction of the arrow A or B is along with the pickup body 102.
  • Four support springs 109 are fixed to the fixed part 108 in the horizontal direction.
  • the movable part 1 is attached to the tips of the four support springs 109.
  • a support spring 109 is provided so as to be swingable in a tracking direction (arrow A or B direction) and a focusing direction (a direction approaching or moving away from the optical disk recording medium 104).
  • an objective lens 103 is disposed so as to face the recording surface of the optical disk recording medium 104, and a mirror that rises below the objective lens 103 (not shown) For example, blue laser light emitted from a laser generator (not shown) is reflected by a rising mirror and enters the objective lens 103. Is focused by the objective lens 103 to focus on the recording surface of the optical disk recording medium 104.
  • the recording surface of the optical disc recording medium 104 is irradiated with laser light to record the data as pits.
  • the recorded data is read out by irradiating a laser beam onto a pit formed on the recording surface of the optical disk recording medium 104, and reflecting the reflected light from the pit on the objective lens 103 and the rising mirror. Via a photo sensor (not shown) This is done by converting to
  • a focusing coil 111a is arranged below the movable part 110, and a tracking coil 111b is arranged on the side. If necessary, energize the focusing coil 111a and move the movable part 110 slightly in the direction of approaching or moving away from the optical disk recording medium 104 to form it on the optical disk recording medium 104. Focusing control is performed by precisely focusing on the pit. Similarly, by energizing the tracking coil 11 lb, the movable part 110 is slightly moved in the radial direction of the optical disk recording medium 104, and the center of the pit in the width direction is irradiated with blue laser light. So that tracking is controlled.
  • the objective lens 103 is composed of a lens barrel 114 made of metal, plastic, or the like, and two lenses 1 made of transparent glass or plastic. 15 A and 115 B are incorporated.
  • a protective portion 116 is fixed to the upper surface 114a of the lens barrel 114 (the surface facing the optical disk recording medium 104) by bonding or the like. Further, the lens barrel 114 may be integrated with the lens 115A or the lens 115B due to its structure.
  • the protection portion 116 is a member formed in a substantially ring shape with, for example, Teflon (registered trademark), nylon, elastomer, nonwoven fabric, or the like.
  • the surface facing the optical disk recording medium 104 has a diameter of A recessed portion 1 16a is formed in two directions in the direction.
  • the inside and the outside of the ring-shaped protection portion 116 communicate with each other by the concave portion 116a.
  • the recessed portion 116a is connected to the optical disk recording medium 104. They are arranged in a line direction and a direction orthogonal to the tracking direction.
  • the upper surface 1 16b of the protection section 1 16 is at least the same as or higher than the upper surface of the lens 115A, and protects the objective lens 103. ing.
  • the distance (WD) between the objective lens 103 using blue laser light of a wavelength of 405 nm and the optical disk recording medium 104 is extremely short, and is about 0.24 mm.
  • the protection section 116 Even if the protection section 116 contacts the optical disc recording medium 104, the protection section 116 has a small coefficient of friction and is made of a soft material. 4 and the lens 1 15 A can be prevented from being damaged.
  • the optical disc recording medium 104 When the optical disc recording medium 104 is rotated in order to record data on the optical disc recording medium 104 or read the recorded data, the air around the optical disc recording medium 104 is concomitantly rotated. Entrainment occurs. As a result, a high-speed airflow is generated between the optical disc recording medium 104 and the objective lens 103 arranged at an extremely short distance W D, and a negative pressure is generated.
  • the ring-shaped protection portion 116 has a recess 116a in the tangential direction of the optical disc recording medium 104 and in a direction perpendicular to the tracking direction, and is in communication with the outside.
  • the decompression is kept to a minimum, and the pressure inside and outside the protection unit 116 is almost the same.
  • the objective lens 103 is not attracted in the direction of the optical disk recording medium 104, and the contact between the objective lens 103 and the optical disk recording medium 104 can be prevented.
  • the effect of the generated decompression on the focusing control and the tracking control can be minimized, and data can be recorded and reproduced with high accuracy.
  • the reason why the concave portion 116a was formed in the tangential direction of the optical disk recording medium 104 and in the direction perpendicular to the tracking direction is that the air entrained along with the rotation of the optical disk recording medium 104 Flow can easily flow from the outside of the ring-shaped protection part 1 16 to the inside and from the inside to the outside through the recessed part 116a, and the inside of the ring-shaped protection part 116 This is to make the external pressure uniform.
  • portions other than the objective lens are the same as those of the optical disc reproducing apparatus 100 of the first embodiment described with reference to FIGS. 5 and 8, and a description of the portions other than the objective lens will be omitted.
  • the objective lens 123 of the second embodiment is configured as a single lens formed of glass, transparent plastic, or the like c, that is, the central part 122 of the objective lens 122.
  • 2a is formed into a curved shape having a predetermined radius of curvature, and acts as a lens.
  • a flat portion 122b is formed in a ring shape.
  • a ring-shaped protection portion 126 is fixed to the ring-shaped flat portion 122 b by bonding or the like.
  • the protection portion 126 is a member formed in a substantially ring shape with, for example, Teflon (registered trademark), nylon, elastomer, nonwoven fabric, or the like, and has a surface facing the optical disc recording medium 104.
  • a concave portion 126a at two places is formed in the diameter direction. Therefore, the upper surface 126b of the ring-shaped protection portion 126 is divided into two by the concave portion 126a, and the inside and the outside of the ring communicate with each other by the concave portion 126a.
  • the concave portion 126a is provided with a movable portion (see FIG. 1) in the tangential direction of the optical disk recording medium 104 and in the direction orthogonal to the tracking direction. (Not shown).
  • the objective lens 133 of the third embodiment has a lens barrel 134 formed of ceramic, aluminum, magnesium, brass, zinc, nickel, or an alloy thereof. It incorporates two lenses 135A and 135B formed of glass, transparent plastic, or the like.
  • a pair of arc-shaped protective portions 136 are fixed to the surface 134a of the lens barrel 134 facing the optical disk recording medium 104 by bonding or the like so as to form a substantially circular shape.
  • the opposite end surfaces 1 36 a of the pair of protection portions 1 36 are arranged so as to be separated from each other, and two gaps 1 3 8 are formed between the end surfaces 1 36 a .
  • the inside and the outside of the pair of protection portions 136 arranged in a substantially circular shape communicate with each other through a gap 138.
  • the direction of the gap 138 is arranged on the movable part in the tangential direction of the optical disk recording medium 104 and in the direction orthogonal to the tracking direction.
  • the objective lens 1 4 3 of the fourth embodiment i.e. c Garasuma other is composed of formed of a transparent plastic such as single lens, the central portion of the objective lens 1 4 3
  • the 144a is formed into a curved shape having a predetermined radius of curvature, and acts as a lens.
  • a ring-shaped flat portion 144b is formed in the peripheral portion.
  • a pair of arc-shaped protection portions 144 are fixed to the ring-shaped flat portion 144b by bonding or the like so as to form a substantially circular shape.
  • Opposing end surfaces 144a of the pair of protection portions 146 are spaced apart from each other, and two gaps 148 are formed.
  • the inside and outside of the pair of substantially circular protective portions 146 are communicated with each other through a gap 148.
  • the direction of the gap 148 is arranged on the movable part in a tangential direction of the optical disc recording medium 104 and in a direction orthogonal to the tracking direction.
  • the objective lens 15 3 of the fifth embodiment is a transparent plastic lens. It is composed of a single lens formed of a stick or the like.
  • the central portion of the objective lens 1553 is formed in a curved shape having a predetermined radius of curvature, and the lens portion 1553a is formed.
  • the peripheral portion of the lens portion 153a is raised in a ring shape up to the same height as the lens portion 153a, and the upper surface is formed with a ring-shaped flat portion 153b.
  • the ring-shaped flat portion 1553b there are formed two force points in the diametrical direction, and a substantially U-shaped concave portion 1553c.
  • the concave portion 153c is disposed on the movable portion in a direction parallel to a tangential direction of the optical disc recording medium 104 and in a direction perpendicular to the tracking direction.
  • the objective lens and the protection portion are integrally formed of the same material, and the ring-shaped flat portion 153b functions as the protection portion. Further, since the objective lens 153 of the present embodiment can be mass-produced by injection molding or the like, the objective lens 153 can be manufactured at low cost.
  • the objective lens 16 3 of the sixth embodiment is a lens barrel 16 4 made of ceramic, aluminum, magnesium, brass, zinc, nickel, or an alloy thereof. It incorporates two 'Lens 16A and 16B made of glass, transparent plastic, or the like.
  • the surface (upper surface) 1664a of the lens barrel 164 facing the optical disk recording medium .104 is set at the same height as the lens 1665A, and the upper surface 1664a has a diameter
  • the concave portion 164b is disposed on the movable portion in a direction parallel to the tangential direction of the optical disc recording medium 104 and in a direction perpendicular to the tracking direction.
  • the protection section is integrally formed on the upper surface 16 4 a of the lens barrel 16 4 of the objective lens 16 3, and the upper surface 16 4 a of the lens barrel 16 4 is Acts as a protection.
  • the protection portion 176 of the seventh embodiment is a member formed in a substantially ring shape with, for example, Teflon (registered trademark), nylon, elastomer, nonwoven fabric, or the like. (The surface facing the optical disk recording medium 104)
  • One part of the part 176b is formed with a substantially U-shaped concave part 176a, and a ring-shaped protective part 176 is formed. The inside and outside are communicated.
  • the protection portion 176 is fixed to the peripheral portion of the lens barrel or single lens by bonding or the like, similarly to the protection portions 116 and 126 shown in FIG. 7 or FIG.
  • the protection portion 186 of the eighth embodiment has a gap 186 a at one place made of, for example, Teflon (registered trademark), nylon, elastomer, or nonwoven fabric. It is formed in a substantially C shape. The inside and the outside of the protection part 186 communicate with each other by the gap 186a.
  • the protection portion 186 is fixed to the upper surface of the lens barrel or the peripheral flat portion of the single lens by bonding or the like, similarly to the protection portions 116 and 126 shown in FIG. 7 or FIG.
  • the protection portion 1996 of the ninth embodiment is a member formed in a substantially ring shape with, for example, Teflon (registered trademark), nylon, elastomer, nonwoven fabric, or the like.
  • a substantially V-shaped concave portion 196a is formed in two places in the diameter direction on the surface of the optical disk recording medium 104 facing the optical disk recording medium 196b. The inside and outside of the ring-shaped protective portion 196 are formed. We are communicating.
  • the protection portion 196 is fixed to the periphery of the lens barrel or the single lens by bonding or the like, like the protection portions 116 and 126 shown in FIG. 7 or FIG.
  • the shape of the recess is not limited to a substantially U-shape or a V-shape, but may be any shape that allows the inside and the outside of the protection portion to effectively communicate with each other.
  • the protection part 206 of the tenth embodiment is a member formed in a substantially ring shape by using, for example, Teflon (registered trademark), nylon, elastomer, nonwoven fabric, or the like. (The surface facing the optical disk recording medium 104)
  • Teflon registered trademark
  • nylon elastomer
  • nonwoven fabric nonwoven fabric
  • four substantially U-shaped concave portions 206a are formed at 90 ° intervals. The inside and outside of the ring-shaped protection portion 206 are communicated.
  • the protective portion 206 is fixed to the periphery of the lens barrel or single lens by bonding or the like, similarly to the protective portions 116 and 126 shown in FIG. 7 or FIG.
  • the number of recesses is not limited to two or four, but can be increased or decreased as appropriate so that the inside and outside of the protection unit can be effectively communicated.
  • the protection portion 216 of the first embodiment is a member formed in a substantially ring shape with, for example, Teflon (registered trademark), nylon, elastomer, nonwoven fabric, or the like.
  • Teflon registered trademark
  • nylon elastomer
  • nonwoven fabric nonwoven fabric
  • a pair of substantially U-shaped recesses 2 16a are formed along the radial direction in a total of 4 places in the 2 16b, and a ring-shaped protection section 2 1 The inside and outside of 6 are communicated.
  • the protection part 2 16 is fixed to the periphery of the lens barrel or single lens by bonding or the like, similarly to the protection parts 116 and 126 shown in FIG. 7 or FIG.
  • the ring-shaped lens protection portion is provided on the surface of the objective lens facing the optical disk recording medium.
  • a concave portion is formed in the lens protecting portion in a direction parallel to the tangential direction of the optical disc recording medium and in a direction perpendicular to the tracking direction so as to communicate the inside and outside of the ring.
  • the pressure difference between the inside and the outside of the ring-shaped lens protection portion is extremely small. Therefore, the objective lens is not attracted to the optical disk recording medium due to the reduced pressure.
  • the optical disc reproducing device 100 is provided with a ring-shaped lens protection portion 1 16, 1 2 6 which is opposed to the optical disc recording medium 104 and protrudes in the direction of the optical disc recording medium 104. , 13 6, 14 6, 15 3 b, 16 4 a, 17 6, 18 6, 19 6, 20 6 Objective lenses 10 3, 12 3, 13
  • the optical disc reproducing apparatus 100 which records data optically on the optical disc recording medium 104 via 3, 14 3, 15 3, 16 3 and reads the recorded data.
  • At least one recess 1 16a, 1 26a, 1 38, 1 48, 1 5 3c, 1 64b, 1 76a, 1 86 a, 196 a, 206 a, and 216 a are ⁇ $ formed.
  • the objective lenses 103, 123, 133, 144, 153, 163 are opposed to the optical disk recording medium 104, and the lens protection parts 1 16, 1 26, 13 6, 1 4 6, 1 5 3 b, 1 6 4 a, 1 7 6, 1 8 6, 1 9 6, 2 6 6, 2 16 are provided, and optical disc recording medium 10 4 Objective lens 103, 123, 133, 144, 153, 163 for recording data and reading the recorded data.
  • At least one recessed part is formed in the shape of a ring protruding in the direction of 4, and communicates the inside and outside of the ring 1 16a, 126a, 138, 148, 153c, 16 4b, 176a, 186a, 196a, 206a and 216a are formed.
  • the lens protection part 1 16, 1 26, 1 36, 1 46, 1 5 3 b, 1 64 a, 176, 186, 196, 206, and 216 are objects for optically recording data on the optical disk recording medium 104 and reading the recorded data.
  • Lens 10 1 2 3, 1 3 3, 1 4 3, 1 5 3, 1 6 3
  • Lens 10 Provided on the surface facing the optical disk recording medium 104, protruding in the direction of the optical disk recording medium 104 At least one recess 1 16 a, 1 26 a, 1 3 8, 1 4 8, 1 5 3 c, 1 6 4 b, 1 7 6 a, 186a, 196a, 206a and 216a are formed.
  • the optical disk reproducing method of the present embodiment includes a ring-shaped lens protection section 1 16, 1 2 6, 1 3 6 which projects in the direction of the optical disk recording medium 10 4 facing the optical disk recording medium 10 4. , 1 4 6, 1 5 3 b, 1 6 4 a, 1 7 6, 1 8 6, 1 9 6, 2 6 6, 2 16 Objective lenses 10 3, 12 3, 13
  • the inside and outside of the ring are connected to 16, 1 26, 1 36, 1 46, 15 3 b, 16 4 a, 1 76, 1 86, 1 96, 206 and 2 16 At least one recess 1 16 a, 1 26 a, 1 38, 1 48, 1 53 c, 1 64 b, 1 76 a, 1 86 a, 1 96 a, 2
  • the optical disc recording medium 104 and the objective lens 103, 123, 133, 144, 15 are formed with the same pressure inside and outside the ring. This is an optical disc reproducing method that prevents the contact of 3, 16 3.
  • the optical disk reproducing device, the objective lens, the protective member, and the optical disk reproducing method of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and appropriate modifications and improvements can be made.
  • the lens protection portion is made of Teflon (registered trademark), Nylon, Elastoma, non-woven fabric.
  • Teflon registered trademark
  • Nylon Nylon
  • Elastoma non-woven fabric.
  • the ring-shaped member may be formed by printing or transferring the peripheral flat portion of the lens barrel or the objective lens. .
  • the materials, shapes, dimensions, forms, numbers, arrangement locations, and the like of the optical disk, lens protection section, objective lens, concave section, and the like exemplified in the above-described embodiment are arbitrary as long as the invention can be achieved. Not done.

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Abstract

光ディスク再生装置において、極めて接近して配置された対物レンズと光ディスクとの接触を防止して、対物レンズおよび光ディスクの損傷による機能障害をなくすとともに、適正なフォーカス制御およびトラッキング制御を行えるようにして信頼性の高いデータの記録、読出を行えるようにする。対物レンズ(103)の光ディスクに対向する面に、光ディスク方向に突出するリング状のレンズ保護部(116)を設けるとともに、レンズ保護部(116)にリングの内外を連通させる少なくとも1つの凹部(116a)を形成した。

Description

明 細 書 光ディスク再生装置、 対物レンズ、 保護部材および光ディスク再生方法 [技術分野]
本発明は、 光ディスク再生装置、 対物レンズ、 保護部材および光ディ スク再生方法に係る。
[背景技術]
図 1 ( A ) に示すように、 従来より、 レーザ光等により光学的に、 記 録媒体である光ディスク上にデータを記録し、 また光ディスクに記録さ れたデータを読み出して再生する光ディスク記録再生装置 1は、 半導体 レーザ発振器等のレーザ発生装置 （図示せず） から発射されたレーザ光 を、 ピックァップボディ 2に配設された対物レンズ 3で収束させて光デ イスク等の記録媒体 4上へ照射してデータを記録し、 または記録された データを読出すようになつている。
ピックアップボディ 2は、 ガイ ドシャフ ト 6に案内されて、 光デイス ク状の記録媒体 4の半径方向 （矢印 Aまたは B方向） に移動可能に配設 されている。
ピックアップボディ 2にはヨーク 5が固定されており、ヨーク 5には、 固定部 8が固定されている。
図 1 ( B ) 、 図 2および図 3に示すように、 固定部 8には、 長手状弾 性部材である 4本の支持ばね 9が水平方向に固着されている。 4本の支 持ばね 9の先端には、 可動部 1 0が配置され、 支持ばね 9によって矢印 Cまたは D方向おょぴ矢印 Eまたは F方向に揺動可能に支持されている c 可動部 1 0には、 記録媒体 4に対向して対物レンズ 3が配置されると ともに、 対物レンズ 3 の下方に立上げミラー （図示せず） が配置されて おり、 レーザ発生装置からのレーザ光を立上げミラーで反射させて対物 レンズ 3に入射させるようになつている。 レーザ光は、 対物レンズ 3に ' よって絞られ、 記録媒体 4の記録面上に焦点を結ぶようになつている。
可動部 1 0の下部には、 フォーカシングコイル 1 1 a が配置され、 ま た側部にはトラッキングコイル 1 l b が配設されており、 フォーカシン グコイル 1 l a に通電することによって、 可動部 1 0を矢印 Cまたは D 方向に僅かに移動させてフォーカシン.グ制御し、 またトラッキングコィ ノレ 1 l b に通電することによって、 矢印 Eまたは F方向に僅かに移動さ せてトラッキング制御するようになっている。
図 4に示すように、 対物レンズ 3 としては、 ガラスまたは透明プラス ティック等で製作された単玉のレンズ 1 2 (図 4 ( B ) 参照） や、 2枚 玉の組レンズ 1 3 (図 4 ( A ) 参照） が用いられている。 2枚玉のレン ズ 1 3は、 金属やプラスティ ック等で形成された鏡筒 1 4に、 2枚のレ ンズ 1 5 A， 1 5 Bが組み込まれて構成されている。また、鏡筒 1 4は、 構造的にレンズ 1 5 Aまたはレンズ 1 5 Bと一体になつている場合もあ る。
一般に光ディスク記録再生システムでは、 記録密度， システムマージ ン， 製造許容誤差を考慮したビームスポッ トサイズが要求される。 対物 レンズにおけるビームスポッ トサイズは次式であらわされる。
ビームスポッ ト径 oc 波長 Z N A ( N A ： 対物レンズ開口数） …式 1 光ディスクを、 ディスクサイズ固定で高密度化していく と、 記録マー クが小さくなるため、必要とされるビームスポッ トサイズは小さくなる。 よって、 式 1により、 ビームスポッ トサイズを小さくするためには、 波 長を短くする力 、 N Aを大きくする力 、あるいはその両方が必要となる。 次に、 N Aは次式であらわすことができる。 N A =対物レンズ有効半径 対物レンズ焦点距離…式 2 式 2により、 大きい N Aを実現するには、 対物レンズの有効半径を大 きくするか、 対物レンズの焦点距離を短くすればよいが、 有効半径を大 きくすると、 必然的に対物レンズ径およびその他の光学部品も大きくな るので、 光ピックアップ装置が大きくなつてしまい、 価格増， 重量増に よる消費電力上昇， コンピュータ用途等の規定サイズに入らない、 等の デメ リッ トが出てく るため、 焦点距離を短くする方が有利である。 また、 スポッ トサイズを小さくするために使用波長を短く決めると、 対物レンズ材料においては屈折率が高くなるので、 そのため焦点距離が 短くなる。
よって、 一般に高密度の光ディスク記録再生装置では、 波長を短く N Aを高く し、 対物レンズの焦点距離を短くする。
また、 対物レンズの光ディスク最近接面から光ディスク表面までの距 離を一般に W D (Working Distance) という力 s、 これは完全にレンズ焦 点距離に比例しないが、 焦点距離が短くなれば短くなる傾向を持つ。 よ つて高密度の光ディスク再生装置では、 W Dが短くなる傾向を持つ。 もし、 同じ波長、 同じ N Aにおいて、 さらに光ピックアップ装置を小 型化しようとするとき、 特にノートパソコン等の薄い製品に搭載するた めに光ディスク記録再生システムを薄型化しよう としたとき、 ビームの 有効半径を小さくする必要がある。 式 2により明らかなように、 焦点距 離は、 有効半径を小さく した比率分だけ小さくなる。 このとき、 同じ記 録密度の光ディスク記録再生システムでありながら、 焦点距離が短くな り、 W Dも短くなる。
光ディスク記録再生システムで、 光ディスク （記録媒体） を記録 .再 生するとき、 光ディスクから得られる所定の検出信号に応じて、 ァクチ ユエータ可動部および対物レンズを、 フォーカシング制御おょぴトラッ キング制御している。 このとき、 記録 '再生中の光ディスクに大規模な 欠陥等が存在し、 検出信号が著しく影響を受けた場合、 サーボが外れて ァクチユエータ可動部が所定外の方向に所定外の速度で急激に移動する 場合がある。 このとき、 このシステムが高密度あるいは小型薄型の光ピ ックアップ装置であった場合、 対物レンズが光ディスクに衝突する場合 がある。
光ディスクに大規模な欠陥がない場合でも、 光ディスクの幾何学的変 形や密度のアンバランスによる振動、 装置の設置状況による振動、 装置 の外から加えられる衝撃や振動の加速度が著しく大きい場合は、 同様の ことが起こる。
このとき、 高速回転している光デイスクに対して対物レンズが衝突す ると、 対物レンズが傷ついたり、 光ディスクの削り粉が対物レンズの表 面に付着して、 その後の記録 ·苒生に支障をきたす虞れがあった。
図 2、 図 3および図 4に示すように、 従来の光ディスク記録再生装置 1の対物レンズ 3は、 リング状の緩衝材 1 6が鏡筒 1 4の光ディスク 4 に対向する面に （図 4 ( A ) ) 、 または対物レンズ 1 2の周辺部上面 1 2 aに接着等によって取付けられている。 これによつて、 光ディスク 4 が対物レンズ 3に直接接触することを阻止し、 接触しても対物レンズ 3 のレンズ 1 2やレンズ 1 5 Aが傷付いたり、 光ディスク 4が削られるの を防止するようになっている。 緩衝材 1 6をリング状に成形したのは、 緩衝材 1 6の取付けが容易であり、 また取付け高さの誤差を最小限に抑 えて W Dを適正に確保できるからである （例えば、 特開平 5— 1 4 4 0 4 1号公報参照。 ） 。
近年、 記録されるデータ密度を更に高めるために、 例えばレーザ波長 が 4 0 5 n mの青色レーザ光を用い、 ハイビジョン映像を 2時間記録可 能な次世代の大容量光ディスク再生装置が検討されている。 青色レーザ 光に用いる対物レンズのレンズ開口数 （N A ) は、 0 . 7以上とする必 要があり、 これに伴なつて W Dも 0 . 5 m m以下 （例えば 0 . 2 4 m m ) と極めて短くする必要がある。
データの記録または読出のために、 光デイスクを高速回転させると、 光ディスクの回転に伴って光ディスクに隣接する空気が連れ回られ、 間 隔 （W D ) の狭い光ディスクと対物レンズの間に高速の空気の流れが生 じ、 ここの圧力が低下する。
リング状の保護部材を対物レンズの光ディスクに対向する面に配置し た従来技術の場合、 対物レンズと光ディスクの間隔. （W D ) が狭いと、 光デイスクの回転に伴って狭い部分で空気の流速が速くなり、その結果、 減圧されて、 対物レンズが光ディスク方向 （図 4において矢印 H方向） に吸い寄せられる場合がある。 波長が 4 0 5 n mの青色レーザ光を使用 する次世代の大容量光ディスク再生装置は、 W Dが短く、 減圧も大きく なる傾向がある。
これによつて、 適正なフォーカス制御およびトラッキング制御が阻害 されたり、光ディスク との接触回数が増大し、対物レンズが傷付いたり 、 光ディスク表面が削られて光ディスクにダメージを与え、 また削粉が対 物レンズに付着して機能障害を起こすという問題が生じる。 [発明の開示]
本発明が解決しよう とする課題には、 上記した問題が一例として挙げ られる。
上記課題を解決するために、 本発明の 1つの観点では、 光ディスクに 対向して前記光ディスク方向に突出するリング状のレンズ保護部が設け られた対物レンズを介して光学的に前記光ディスク上に記録されたデー タを読み取る光ディスク再生装置において、 前記レンズ保護部には、 前 記リングの内外を連通させる少なく とも 1つの凹部が形成されているこ とを特徴とする。
上記課題を解決するために、 本発明の他の観点では、 光ディスクに対 向してレンズ保護部が設けられ、 前記光ディスク上に光学的に記録され たデータを読み取るための対物レンズであって、 前記レンズ保護部は、 前記光ディスク方向に突出するリング状に形成されるとともに前記リン グの内外を連通させる少なく とも 1つの凹部が形成されていることを特 徴とする。
また、 前記レンズ保護部の前記凹部は、 前記レンズ保護部の前記光デ イスクに対向する面を 2分割するように前記光ディスクの接線方向、 か つ、 トラッキング方向に対して直交する方向に設けられていることを特 徴とする。
上記課題を解決するために、 本発明のさらに他の観点では、 レンズ保 護部において、 光ディスク上に光学的に記録されたデータを読み取る対 物レンズの前記光ディスクに対向する面に設けられ、 前記光ディスク方 向に突出するリング状に形成されるとともに前記リングの内外を連通さ せる少なく とも 1つの凹部が形成されていることを特徴とする。
また、 前記レンズ保護部の前記凹部は、 前記レンズ保護部の前記光デ イスクに対向する面を 2分割するように前記光デイスクの接線方向に対 して平行、 かつ、 トラッキング方向に対して直交する方向に設けられて いることを特徴とする。
上記課題を解決するために、 本発明のさらに他の観点では、 光デイス クに対向して前記光ディスク方向に突出するリング状のレンズ保護部が 設けられた対物レンズを介して光学的に前記光ディスク上に記録された データを読み取る光ディスク再生方法であって、 前記レンズ保護部に前 記リングの内外を連通させる少なく とも 1つの凹部を形成し、 前記リン グの内外の圧力を同一として、 前記光ディスクと前記対物レンズの接触 を防止するようにしたことを特徴とする。 .
[図面の簡単な説明] '
図 1 ( A ) は、 光ディスク再生装置の概略構成を示す要部平面図であ り、 図 1 ( B ) はァクチユエータの概略構成を示す斜視図である。
図 2は、 ァクチユエータの斜視図である。
図 3は、 ァクチユエ一タの要部分解斜視図である。
図 4 ( A ) は、 鏡筒に 2枚のレンズが組み込まれて構成された対物レ ンズおよびレンズ保護部の縦断面図であり、 図 4 ( B ) は、 単玉の対物 レンズおよびレンズ保護部の縦断面である。
図 5は、 本発明の第 1実施形態に係り、 ァクチユエータの斜視図であ る。
図 6は、 本発明の第 1実施形態に係り、 2玉のレンズにより構成され た対物レンズおょぴレンズ保護部の縦断面図である。
図 7は、 本発明の第 1実施形態に係り、 2玉のレンズにより構成され た対物レンズおよびレンズ保護部の斜視図で.ある。 ， 図 8は、 本発明の第 1実施形態に係り、 光ディスク再生装置の概略構 成を示す要部平面図である。
図 9は、 本発明の第 2実施形態に係り、 単玉の対物レンズおよびレン ズ保護部の斜視図である。
図 1 0は、 本発明の第 3実施形態に係り、 2玉のレンズにより構成さ れた対物レンズおょぴ一対の円弧状のレンズ保護部の斜視図である。 図 1 1は、 本発明の第 4実施形態に係り、 単玉の対物レンズおょぴ一 対の円弧状のレンズ保護部の斜視図である。
図 1 2は、 本発明の第 5実施形態に係り、 （A ) は単玉の対物レンズ と一体に形成されたレンズ保護部の斜視図、 （B ) は縦断面図である。 図 1 3は、 本発明の第 6実施形態に係り、 （A ) は鏡筒に一体に形成 されたレンズ保護部の斜視図、 （B ) は縦断面図である。
図 1 4は、 本発明の第 7実施形態に係り、 凹部が一箇所に形成された レンズ保護部の斜視図である。
図 1 5は、 本発明の第 8実施形態に係り、 一箇所が切り欠かれて C形 の形成されたレンズ保護部の斜視図である。
図 1 6は、 本発明の第 9実施形態に係り、 2箇所に略 V字形の凹部が 形成されたレンズ保護部の斜視図である。
図 1 7は、 本発明の第 1 0実施形態に係り、 4箇所に凹部が形成され たレンズ保護部の斜視図である。
図 1 8は、 本発明の第 1 1実施形態に係り、 径方向に沿って一対、 合 計 4箇所に凹部が形成されたレンズ保護部の斜視図である。 [発明を実施するための最良の形態]
以下本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図 5および図 8に示すように、 本発明の第 1実施形態に係る光デイス ク再生装置 1 0 0は、 半導体レーザ発振器等のレーザ発生装置 （図示せ ず） から出射された波長 4 0 5 n mの青色レーザ光を、 可動部 1 1 0に 配設された対物レンズ 1 0 3で収束させて光ディスク記録媒体 1 0 4上 へ照射してデータを記録し、 または記録したデータを読出すようになつ ている。
図 8に示すように、 光ディスク再生装置 1 0 0の基台 （図示せず） の 略中央には、 スピン ドルモータ （図示せず） が配設されている。 スピン ドルモータの回転軸に固定されたディスクテーブル （図示せず） に、 光 ディスク記録媒体 1 0 4を装着して所定の回転速度で矢印 G方向 （また は G ' 方向） に回転させるようになつている。
基台には、 2本のガイ ドシャフ ト 1 0 6が光ディスク記録媒体 1 0 4 の半径方向に向けて平行に配置されている。 2本のガイ ドシャフト 1 0 6には、 ピックアップボディ 1 0 2が摺動自在に配設され、 ガイ ドシャ フ ト 1 0 6に案内されて、 光ディスク状の光ディスク記録媒体 1 0 4の 半径方向 （矢印 Aまたは B方向） に移動可能になっている。
図 5および図 8に示すように、 ピックアップポディ 1 0 2にはヨーク 1 0 5が、 ヨーク 1 0 5には固定部 1 0 8が固定されて、 ピックアップ ボディ 1 0 2とともに矢印 Aまたは B方向に移動するようになっている ( 固定部 1 0 8には、 4本の支持ばね 1 0 9が水平方向に固着されている。 4本の支持ばね 1 0 9の先端には、 可動部 1 1 0が配置され、 支持ばね 1 0 9によってトラッキング方向 （矢印 Aまたは B方向） およびフォー カシング方向 （光ディスク記録媒体 1 0 4に接近または離間する方向） に揺動可能に支持されている。
可動部 1 1 0には、 光ディスク記録媒体 1 0 4の記録面に対向して対 物レンズ 1 0 3が配置されるとともに、 対物レンズ 1 0 3の下方に立上 げミラ" （図示せず） が配置されており、 レーザ発生装置 （図示せず） から出射された例えば青色のレーザ光は、 立上げミラーで反射され、 対 物レンズ 1 0 3に入射するようになっている。 レーザ光の光束は、 対物 レンズ 1 0 3によって絞られ、 光ディスク記録媒体 1 0 4の記録面上に 焦点を結ぶようになっている。
そして、 データの記録時には、 光ディスク記録媒体 1 0 4の記録面上 にレーザ光を照射して、 データをピッ トとして記録する。 また、 記録さ れたデータの読出は、 光ディスク記録媒体 1 0 4の記録面上に形成され たピッ トにレーザ光を照射し、ピッ トからの反射光を対物レンズ 1 0 3、 立上げミラーを介して、 フォ トセンサ （図示せず） で検出し、 電気信号 に変換することにより行われる。
図 5に示すように、 可動部 1 1 0の下部にはフォーカシングコイル 1 1 1 aが配置され、 また側部には、 トラッキングコイル 1 1 1 bが配置 されている。 必要に応じてフォーカシングコイル 1 1 1 aに通電して、 可動部 1 1 0を光ディスク記録媒体 1 0 4に接近または離間する方向に 僅かに移動させて、 光ディスク記録媒体 1 0 4に形成されたピッ ト上に 正確に焦点を結ばせることにより、 フォーカシング制御を行うようにな つている。 また、 同様に、 トラキングコイル 1 1 l b に通電して可動部 1 1 0を光ディスク記録媒体 1 0 4の半径方向に僅かに移動させて、 ピ ッ トの幅方向中央に青色レーザ光を照射するようにして、 トラッキング 制御するようになつている。
図 6および図 7に示すように、 対物レンズ 1 0 3は、 金属やプラステ イツク等で形成された鏡筒 1 1 4に、 透明なガラスまたはプラステイ ツ ク等で製作された 2枚のレンズ 1 1 5 A, 1 1 5 Bが組み込まれて構成 されている。
鏡筒 1 1 4の上面 1 1 4 a (光ディスク記録媒体 1 0 4に対向する面） には、 保護部 1 1 6が接着等によって固着されている。 また、 鏡筒 1 1 4は、 構造上、 レンズ 1 1 5 Aまたはレンズ 1 1 5 Bと一体となってい る場合もある。
保護部 1 1 6は、 例えばテフロン （登録商標） 、 ナイ ロン、 エラス ト マ、 不織布等で略リング状に形成された部材であり、 光ディスク記録媒 体 1 0 4に対向する面には、 直径方向に 2力所、 凹部 1 1 6 aが形成さ れている。
従って、 リング状の保護部 1 1 6の内部と外部は、 凹部 1 1 6 aによ つて連通している。
図 8に示すように、 凹部 1 1 6 aは、 光ディスク記録媒体 1 0 4の接 線方向、 かつ、 トラッキング方向に対して直交する方向に配置されてい る。
図 6に示すように、 保護部 1 1 6の上面 1 1 6 bは、 少なく ともレン ズ 1 1 5 Aの上面と同一、 または高くなつており、 対物レンズ 1 0 3を 保護するようになっている。
例えば、波長 4 0 5 n mの青色レーザ光を用いた対物レンズ 1 0 3と、 光ディスク記録媒体 1 0 4との間隔 （W D ) は、 極めて短く、 0 . 2 4 m m程度である。
万一、 保護部 1 1 6 と光ディスク記録媒体 1 0 4とが接触しても、 保 護部 1 1 6は、 摩擦係数が小さく、 また柔らかい材質から形成されてい るので、 光ディスク記録媒体 1 0 4およびレンズ 1 1 5 Aの損傷を防止 することができる。
光ディスク記録媒体 1 0 4にデータを記録し、 または記録されたデー タを読出すために、 光ディスク記録媒体 1 0 4を回転させると、 これに 伴って光ディスク記録媒体 1 0 4の周囲の空気に連れ回りが生じる。 こ れによって、 光ディスク記録媒体 1 0 4と極めて短い W D離間して配置 された対物レンズ 1 0 3の間には、 高速の空気流が発生し、 負圧が生じ る。
しかし、 リング状の保護部 1 1 6には、 光ディスク記録媒体 1 0 4の 接線方向、 かつ、 トラッキング方向に対して直交する方向に凹部 1 1 6 aが設けられ、 外部と連通しているので、 峡間隔部での著しい流速の増 加は起こらず、 減圧も最小限にとどまり、 保護部 1 1 6の内外の圧力が 略同一となる。
従って、 対物レンズ 1 0 3が光ディスク記録媒体 1 0 4方向に吸い寄 せられることはなく、 対物レンズ 1 0 3 と光ディスク記録媒体 1 0 4の 接触を防止することができる。 また、 発生する減圧がフォーカシング制御やトラッキング制御に与え る影響を最小限にすることができ、 精度の高いデータの記録、 再生が可 能となる。
なお、 凹部 1 1 6 aを光ディスク記録媒体 1 0 4の接線方向、 かつ、 トラッキング方向に対して直交する方向に形成したのは、 光ディスク記 録媒体 1 0 4の回転に伴って連れ回られる空気流が、 凹部 1 1 6 aを介 してリング状の保護部 1 1 6の外部から内部へ、 また内部から外部へ、 容易に流動できるようにして、 リング状の保護部 1 1 6の内部と外 の 圧力を均一とするためである。
次に、本発明の第 2実施形態に係る光ディスク再生について説明する。 なお、 以下の説明において、 対物レンズ以外の部分は、 図 5および図 8において説明した第 1実施形態の光ディスク再生装置 1 0 0 と同様で あるので、 対物レンズ以外の部分の説明を省略する。
図 9に示すように、 第 2実施形態の対物レンズ 1 2 3は、 ガラスまた は透明プラスティック等で形成された単玉レンズとして構成されている c すなわち、 対物レンズ 1 2 2の中央部 1 2 2 aは、 所定の曲率半径の曲 面形状に形成され、 レンズ作用するようになっている。 周辺部は、 リ ン グ状に平面部 1 2 2 bが形成されている。 リング状の平面部 1 2 2 bに は、 リング状の保護部 1 2 6が接着等により固着されている。
保護部 1 2 6は、 例えばテフ口ン （登録商標） 、 ナイ ロン、 エラス ト マ、 不織布等で略リング状に形成された部材であり、 光ディスク記録媒 体 1 0 4に対向する面には、 直径方向に 2力所の凹部 1 2 6 aが形成さ れている。 従って、 リング状の保護部 1 2 6の上面 1 2 6 bは、 凹部 1 2 6 aによって 2分割され、 リングの内部と外部は、 凹部 1 2 6 aによ つて連通している。 凹部 1 2 6 aは、 光ディスク記録媒体 1 0 4の接線 方向、かつ、 トラッキング方向に対して直交する方向に向けて可動部（図 示せず） に配置されている。
図 1 0に示すように、 第 3実施形態の対物レンズ 1 3 3は、 セラミツ ク、 アルミニウム、 マグネシウム、 黄銅、 亜鉛、 ニッケル、 あるいはそ れらの合金等から形成された鏡筒 1 3 4に、 ガラスまたは透明プラステ イク等で成形された 2枚のレンズ 1 3 5 A, 1 3 5 Bが組み込まれてい る。鏡筒 1 3 4の光ディスク記録媒体 1 0 4に対向する面 1 3 4 aには、 円弧形状の一対の保護部 1 3 6が、 略円形をなすように接着等により固 着されている。 一.対の保護部 1 3 6の対向する端面 1 3 6 a同士は、 互 いに離間するように配置され、 端面 1 3 6 a間には、 2つの隙間 1 3 8 が形成されている。 略円形に配置された一対の保護部 1 3 6の内部と外 部は、 隙間 1 3 8を介して連通されている。 隙間 1 3 8の方向は、 光デ イスク記録媒体 1 04の接線方向、 かつ、 トラッキング方向に対して直 交する方向に向けて可動部に配置されている。
図 1 1に示すように、 第 4実施形態の対物レンズ 1 4 3は、 ガラスま たは透明プラスティック等で形成された単玉レンズから構成されている c すなわち、 対物レンズ 1 4 3の中央部 1 4 3 aは、 所定の曲率半径の 曲面形状に形成され、 レンズ作用するようになっている。 周辺部は、 リ ング状の平面部 1 4 3 bが形成されている。 リング状の平面部 1 4 3 b には、 円弧形状の一対の保護部 1 4 6が、 略円形をなすように接着等に より固着されている。 一対の保護部 1 4 6の対向する端面 1 4 6 a同士 は、 互いに離間して配置され、 2つの隙間 1 4 8が形成されている。 略 円形とされた一対の保護部 1 4 6の内部と外部は、 隙間 1 4 8を介して 連通されている。 隙間 1 4 8の方向は、 光ディスク記録媒体 1 0 4の接 線方向、 かつ、 トラッキング方向に対して直交する方向に向けて可動部 に配置されている。
図 1 2に示すように、 第 5実施形態の対物レンズ 1 5 3は、 透明プラ スティック等で形成された単玉レンズから構成されている。
すなわち、 対物レンズ 1 5 3の中央部は、 所定の曲率半径の曲面形状 に形成され、 レンズ部 1 5 3 aが形成されている。 レンズ部 1 5 3 aの 周辺部は、 レンズ部 1 5 3 aの高さと同じ高さまでリング状に立ち上げ られ、 上面はリング状の平面部 1 5 3 bが形成されている。 リング状の 平面部 1 5 3 bには、 直径方向に 2力所、 略コの字形の凹部 1 5 3 cが 形成されている。 凹部 1 5 3 cは、 光ディスク記録媒体 1 0 4の接線方 向に対して平行、 かつ、 トラッキング方向に対して直交する方向に向け て可動部に配置されている。 本実施形態は、 対物レンズと保護部が同一 材質によって一体成形されたものであって、 リング状の平面部 1 5 3 b が保護部として作用する。 また、 本実施形態の対物レンズ 1 5 3は、 射 出成形等により、 大量生産が可能であるので、 対物レンズ 1 5 3を安価 に製作できる。
図 1 3に示すように、 第 6実施形態の対物レンズ 1 6 3は、 セラミツ ク、 アルミニウム、 マグネシウム、 黄銅、 亜鉛、 ニッケル、 あるいはそ れらの合金等から形成された鏡筒 1 6 4に、 ガラスまたは透明プラステ ィク等で成形された 2枚の'レンズ 1 6 5 A， 1 6 5 Bが組み込まれてい る。 鏡筒 1 6 4の光ディスク記録媒体.1 0 4に対向する面 （上面） 1 6 4 aは、 レンズ 1 6 5 Aと同じ高さに設定されており、 上面 1 6 4 aに は、 直径方向に 2力所、 略コの字形の四部 1 6 4 bが形成されている。 凹部 1 6 4 bは、 光ディスク記録媒体 1 0 4の接線方向に対して平行、 かつ、 トラッキング方向に対して直交する方向に向けて可動部に配置さ れている。
本実施形態は、 対物レンズ 1 6 3の鏡筒 1 6 4の上面 1 6 4 aに、 保 護部が一体として形成されたものであって、 鏡筒 1 6 4の上面 1 6 4 a が保護部として作用する。 図 1 4に示すように、 第 7実施形態の保護部 1 7 6は、 例えばテフ口 ン （登録商標） 、 ナイロン、 エラス トマ、 不織布等で略リ ング状に形成 された部材であり、 表面 （光ディスク記録媒体 1 0 4に対向する面） 1 7 6 bの一部には、 略コの字形の凹部 1 7 6 aが一箇所、 形成されてお り、 リング状の保護部 1 7 6の内部と外部を連通させている。 保護部 1 7 6は、 図 7または図 9に示した保護部 1 1 6， 1 2 6 と同様に、 鏡筒 または単玉レンズの周辺部に接着等によって固着される。
図 1 5に示すように、 第 8実施形態の保護部 1 8 6は、 例えばテフ口 ン （登録商標） 、 ナイ ロン、 エラス トマ、 不織布等で一箇所に隙間 1 8 6 aが設けられた略 C字形に形成されている。 隙間 1 8 6 aによって、 保護部 1 8 6 の内部と外部が連通している。 保護部 1 8 6は、 図 7また は図 9に示した保護部 1 1 6， 1 2 6 と同様に、 鏡筒の上面、 または単 玉レンズの周辺平面部に接着等によって固着される。
図 1 6に示すように、 第 9実施形態の保護部 1 9 6は、 例えばテフ口 ン （登録商標） 、 ナイロン、 エラス トマ、 不織布等で略リング状に形成 された部材であり、 表面 （光ディスク記録媒体 1 0 4に対向する面） 1 9 6 bには、 略 V字形の凹部 1 9 6 aが直径方向に 2ケ所形成され、 リ ング状の保護部 1 9 6の内部と外部を連通させている。保護部 1 9 6は、 図 7または図 9に示した保護部 1 1 6 , 1 2 6 と同様に、 鏡筒または単 玉レンズの周辺部に接着等によって固着される。 なお、 凹部の形状は、 略コの字形や V字形に限定されるものではなく、 保護部の内部と外部を 効果的に連通させる形状であればよい。
図 1 7に示すように、 第 1 0実施形態の保護部 2 0 6は、 例えばテフ ロン （登録商標） 、 ナイロン、 エラス トマ、 不織布等で略リング状に形 成された部材であり、 表面 （光ディスク記録媒体 1 0 4に対向する面） 2 0 6 bには、 略コの字形の凹部 2 0 6 aが 9 0 ° 間隔で 4ケ所形成さ れ、 リング状の保護部 2 0 6の内部と外部を連通させている。 保護部 2 0 6は、 図 7または図 9に示した保護部 1 1 6， 1 2 6 と同様に、 鏡筒 または単玉レンズの周辺部に接着等によって固着される。
なお、 凹部の個数は、 2個または 4個の限定されるものではなく、 保 護部の内部と外部を効果的に連通させるように、 適宜増加または減少さ せることが可能である。
図 1 8に示すように、 第 1 1実施形態の保護部 2 1 6は、 例えばテフ ロン （登録商標） 、 ナイロン、 エラス トマ、 不織布等で略リング状に形 成された部材であり、 表面 （光ディスク記録媒体 1 0 4に対向する面） 2 1 6 bには、 略コの字形の凹部 2 1 6 aが径方向に沿って一対、 合計 4ケ所形成され、 リング状の保護部 2 1 6の内部と外部を連通させてい る。 保護部 2 1 6は、 図 7または図 9に示した保護部 1 1 6 , 1 2 6と 同様に、 鏡筒または単玉レンズの周辺部に接着等によって固着される。 前述した各実施形態の光ディスク再生装置によれば、 対物レンズの光 ディスク記録媒体に対向する面に、 リング状のレンズ保護部が設けられ ている。 レンズ保護部には、 リングの内外を連通させるように、 光ディ スク記録媒体の接線方向に対して平行、 かつ、 トラッキング方向に対し て直交する方向に向けて凹部が形成されている。
このため、 リング状のレンズ保護部の内部と外部とは、 圧力差が極め て小さい状態とな.つている。 従って、 減圧によって、 対物レンズが光デ ' イスク記録媒体に吸い寄せられることはない。
これによつて、 光ディスク記録媒体とレンズ保護部との接触を防止す ることができ、 接触によって対物レンズが傷付いたり、 光ディスク記録 媒体の表面が削られてダメージを与えたり、 また削粉が対物レンズに付 着して機能障害を起こすという問題を回避することができる。
また、 対物レンズのフォーカス制御およびトラッキング制御に与える 影響を皆無にできるので、 適正なフォーカス制御およびトラッキング制 御を容易に行うことができ、 信頼性の高いデータの記録および読出を行 うことができる。
上述した内容を纏めると、 光ディスク再生装置 1 0 0は、 光ディスク 記録媒体 1 0 4に対向して光ディスク記録媒体 1 0 4の方向に突出する リ ング状のレンズ保護部 1 1 6， 1 2 6， 1 3 6， 1 4 6， 1 5 3 b , 1 6 4 a , 1 7 6， 1 8 6 , 1 9 6 , 2 0 6が設けられた対物レンズ 1 0 3， 1 2 3 , 1 3 3 , 1 4 3 , 1 5 3 , 1 6 3を介して光学的に光デ イスク記録媒体 1 0 4上にデータを記録し、 また記録されたデータを読 み取る光ディスク再生装置 1 0 0において、 レンズ保護部 1 1 6， 1 2 6， 1 3 6 , 1 4 6， 1 5 3 b， 1 6 4 a , 1 7 6， 1 8 6， 1 9 6， 2 0 6 , 2 1 6には、 リ ングの内外を連通させる少なく とも 1つの凹部 1 1 6 a , 1 2 6 a , 1 3 8， 1 4 8 , 1 5 3 c , 1 6 4 b , 1 7 6 a， 1 8 6 a , 1 9 6 a， 2 0 6 a , 2 1 6 aが开$成されている。
また、 対物レンズ 1 0 3 , 1 2 3 , 1 3 3 , 1 4 3， 1 5 3 , 1 6 3 は、光ディスク記録媒体 1 0 4に対向してレンズ保護部 1 1 6 , 1 2 6 , 1 3 6 , 1 4 6， 1 5 3 b , 1 6 4 a , 1 7 6 , 1 8 6， 1 9 6 , 2 0 6 , 2 1 6が設けられ、 光ディスク記録媒体 1 0 4上に光学的にデータ を記録し、 また記録されたデータを読み取るための対物レンズ 1 0 3， 1 2 3 , 1 3 3， 1 4 3， 1 5 3， 1 6 3であって、 レンズ保護部 1 1 6 , 1 2 6 , 1 3 6 , 1 4 6 , 1 5 3 b , 1 6 4 a , 1 7 6 , 1 8 6 , 1 9 6 , 2 0 6 , 2 1 6は、 光ディスク記録媒体 1 0 4の方向に突出す るリング状に形成されるとともにリングの内外を連通させる少なく とも 1つの凹部 1 1 6 a， 1 2 6 a， 1 3 8 , 1 4 8， 1 5 3 c， 1 6 4 b， 1 7 6 a , 1 8 6 a , 1 9 6 a , 2 0 6 a , 2 1 6 aが形成されている。 また、 レンズ保護部 1 1 6， 1 2 6， 1 3 6， 1 4 6 , 1 5 3 b， 1 6 4 a， 1 7 6 , 1 8 6， 1 9 6 , 2 0 6 , 2 1 6は、 光ディスク記録 媒体 1 0 4上に光学的にデータを記録し、 また記録されたデータを読み 取る対物レンズ 1 0 3 , 1 2 3， 1 3 3 , 1 4 3 , 1 5 3， 1 6 3の光 ディスク記録媒体 1 0 4に対向する面に設けられ、 光ディスク記録媒体 1 0 4の方向に突出するリング状に形成されるとともにリングの内外を 連通させる少なく とも 1つの凹部 1 1 6 a , 1 2 6 a , 1 3 8 , 1 4 8 , 1 5 3 c , 1 6 4 b , 1 7 6 a , 1 8 6 a， 1 9 6 a , 2 0 6 a , 2 1 6 aが形成されている。
また、 本実施形態の光ディスク再生方法は、 光ディスク記録媒体 1 0 4に対向して光ディスク記録媒体 1 0 4の方向に突出するリング状のレ ンズ保護部 1 1 6 , 1 2 6 , 1 3 6， 1 4 6， 1 5 3 b， 1 6 4 a , 1 7 6， 1 8 6， 1 9 6， 2 0 6 , 2 1 6が設けられた対物レンズ 1 0 3 , 1 2 3 , 1 3 3 , 1 4 3， 1 5 3， 1 6 3を介して光学的に光ディスク 記録媒体 1 0 4上にデータを記録し、 また記録されたデータを読み取る 光ディスク再生方法であって、 レンズ保護部 1 1 6， 1 2 6 , 1 3 6 , 1 4 6 , 1 5 3 b， 1 6 4 a， 1 7 6 , 1 8 6 , 1 9 6 , 2 0 6 , 2 1 6にリングの内外を連通させる少なく とも 1つの凹部 1 1 6 a， 1 2 6 a , 1 3 8， 1 4 8 , 1 5 3 c , 1 6 4 b , 1 7 6 a , 1 8 6 a， 1 9 6 a， 2 0 6 a , 2 1 6 aを形成し、 リ ングの内外の圧力を同一として、 光ディスク記録媒体 1 0 4と対物レンズ 1 0 3 , 1 2 3， 1 3 3， 1 4 3， 1 5 3 , 1 6 3の接触を防止するようにした光ディスク再生方法で ある。
なお、 本発明の光ディスク再生装置、 対物レンズ、 保護部材および光 ディスク再生方法は、 前述した実施形態に限定されるものではなく、 適 宜な変形、改良等が可能である。例えば、前述した実施形態においては、 レンズ保護部はテフロン （登録商標） 、 ナイ ロン、 エラス トマ、 不織布 等で形成されたリング状部材、 または対物レンズと一体成形されたもの として説明したが、 鏡筒または対物レ.ンズの周辺平面部に印刷または転 写等を施して形成するようにしてもよい。
その他、 前述した実施形態において例示した光ディスク、 レンズ保護 部、 対物レンズ、 凹部等の材質、 形状、 寸法、 形態、 数、 配置箇所等は、 本発明を達成できるものであれば任意であり、 限定されない。
なお、 本発明は、 上記実施形態に限定されるものではない。 上記実施 形態は、 例示であり、 本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想 と実質的に同一な構成を有し、 同様な作用効果を奏するものは、 いかな るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
また、 2 0 0 2年 9月 3 0 日に出願された明細書、 特許請求の範囲、 図面、.要約を含む日本の特許出願 （No. 2002-285243) の全ての開示は、 その全てを参照することよって、 ここに組み込まれる。

Claims

請求の範囲
1 . 光ディスクに対向して前記光ディスク方向に突出するリング状の レンズ保護部が設けられた対物レンズを介して光学的に前記光デイスク 上に記録されたデータを読み取る光ディスク再生装置において、
前記レンズ保護部には、 前記リングの内外を連通させる少なく とも 1 つの凹部が形成されていることを特徴とする光ディスク再生装置。
2 . 前記レンズ保護部の前記凹部は、 前記レンズ保護部の前記光ディ スクに対向する面を 2分割するように前記光ディスクの接線方向、かつ、 トラッキング方向に対して直交する方向に設けられていることを特徴と する請求項 1に記載の光ディスク再生装置。
3 . 光ディスクに対向してレンズ保護部が設けられ、 前記光ディスク 上に光学的に記録されたデータを読み取るための対物レンズであって、 前記レンズ保護部は、 前記光ディスク方向に突出するリング状に形成 されるとともに前記リングの内外を連通させる少なく とも 1つの凹部が 形成されていることを特徴とする対物レンズ。
4 . 前記レンズ保護部の前記凹部は、 前記レンズ保護部の前記光ディ スクに対向する面を 2分割するように前記光ディスクの接線方向、かつ、 トラッキング方向に対して直交する方向に設けられていることを特徴と する請求項 3に記載の対物レンズ。 .
5 . 光ディスク上に光学的に記録されたデータを読み取る対物レンズ の前記光ディスクに対向する面に設けられ、 前記光ディスク方向に突出 するリング状に形成されるとともに前記リングの内外を連通させる少な く とも 1つの凹部が形成されていることを特徴とするレンズ保護部。
6 . 前記凹部は、 前記レンズ保護部の前記光ディスクに対向する面を 2分割するように前記光ディスクの接線方向に対して平行、 かつ、 トラ ッキング方向に対して直交する方向に設けられていることを特徴とする 請求項 5に記載のレンズ保護部。
7 . 光ディスクに対向して前記光ディスク方向に突出するリング状の レンズ保護部が設けられた対物レンズを介して光学的に前記光ディスク 上に記録されたデータを読み取る光ディスク再生方法であって、 前記レンズ保護部に前記リングの内外を連通させる少なく とも 1つの 凹部を形成し、 前記リ ングの内外の圧力を同一として、 前記光ディスク と前記対物レンズの接触を防止するようにしたことを特徴とする光ディ スク再生方法。
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