JP2006031746A - Optical pickup device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely prevent an air bearing surface from being stuck to an optical disk surface, and also to transmit light beams through the air bearing surface without causing a decrease in light quantity of the light beams. <P>SOLUTION: At both sides, in the width direction, of the upper surface side of a slider 18 of the optical pickup 8, the upper surface facing the optical disk, two rails 1802 are linearly extendedly provided while being projected with respect to the upper surface. On the upper surface of two rails 1802, rail surfaces 1804 constituting the air bearing surfaces parallel with the upper surface are formed, and surface roughness (Ra) of the rail surfaces 1804 is formed in the range of 5-20nm, and the light beams guided to the recording surface of the optical disk cross the rail surface 1804A of the outer peripheral side perpendicularly and transmits therethrough. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は光ピックアップ装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup device.

光ディスク記録面に対面するエア・ベアリング・サーフェースが設けられた光ピックアップを有し、光ピックアップがエア・ベアリング・サーフェースとディスク記録面との間に形成される空気流によってディスクの厚さ方向に浮上される、いわゆるフライングヘッド型と称される光ピックアップ装置が提案されている（例えば特許文献１〜４参照）。
特許第２６１５６４７号公報 特開２０００−２３１７４０号公報 特開２０００−２１０１０号公報 特開２００３−１４１７６５号公報 An optical pickup having an air bearing surface facing the optical disk recording surface, and the optical pickup is in the thickness direction of the disk by an air flow formed between the air bearing surface and the disk recording surface An optical pickup device called a so-called flying head type is proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
Japanese Patent No. 2615647 JP 2000-231740 A JP 2000-21010 A JP 2003-141765 A

ところで、エア・ベアリング・サーフェースが設けられた光ピックアップ装置においては、エア・ベアリング・サーフェースが光ディスク表面に貼り付く現象を防止する必要があるが、前記各従来技術ではこのような貼り付き現象を回避する技術は開示されていない。
一方、磁気ヘッド部分にエア・ベアリング・サーフェースを用いたハードディスク装置（ＨＤＤ）においては、貼り付き現象を回避するために、エア・ベアリング・サーフェースあるいは磁気ディスクの表面を粗面加工することが提案されている。
しかしながら、光ピックアップ装置では、光ビームが透過する光路中に表面を荒らした部材が存在すると、光が拡散し光量低下等の問題が発生する。特に、光ディスクの記録密度が高まることに伴い光ビームの波長が短波長化すると、粗面加工による光量低下が顕著なものとなるため、エア・ベアリング・サーフェースの部分に光ビームを透過させることができず設計の自由度を確保する上で不利があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目的はエア・ベアリング・サーフェースが光ディスク表面に貼り付く現象を確実に防止し、かつ、光ビームの光量低下を招くことなくエア・ベアリング・サーフェースに光ビームを透過させることができる光ピックアップ装置を提供することにある。 By the way, in the optical pickup device provided with the air bearing surface, it is necessary to prevent the phenomenon that the air bearing surface sticks to the surface of the optical disc. A technique for avoiding the above is not disclosed.
On the other hand, in a hard disk drive (HDD) using an air bearing surface for the magnetic head portion, the surface of the air bearing surface or magnetic disk may be roughened to avoid the sticking phenomenon. Proposed.
However, in the optical pickup device, when a member having a rough surface is present in the optical path through which the light beam is transmitted, the light is diffused and problems such as a reduction in the amount of light occur. In particular, if the wavelength of the light beam is shortened as the recording density of the optical disk increases, the light amount decreases due to rough surface processing, so that the light beam is transmitted through the air bearing surface. However, there was a disadvantage in securing the degree of design freedom.
The present invention has been made in view of such circumstances. The object of the present invention is to reliably prevent the phenomenon that the air bearing surface sticks to the surface of the optical disk, and to reduce the light amount of the light beam. An object of the present invention is to provide an optical pickup device that can transmit a light beam to a surface.

上記目的を達成するために本発明は、光ディスクのディスク記録面に対面するエア・ベアリング・サーフェースが設けられた光ピックアップを有し、前記光ピックアップは前記エア・ベアリング・サーフェースと前記ディスク記録面との間に形成される空気流によって前記ディスクの厚さ方向に浮上される光ピックアップ装置であって、前記光ピックアップは光源からの光ビームを前記エア・ベアリング・サーフェースを透過させて前記ディスク記録面に導く光学系を有し、前記エア・ベアリング・サーフェースは、その表面粗さ（Ｒａ）が５〜２０ｎｍの範囲で形成されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention has an optical pickup provided with an air bearing surface facing a disk recording surface of an optical disk, and the optical pickup includes the air bearing surface and the disk recording. An optical pickup device that is levitated in the thickness direction of the disk by an air flow formed between the optical surface and the optical pickup, wherein the optical pickup transmits a light beam from a light source through the air bearing surface. An optical system for guiding to a disk recording surface is provided, and the air bearing surface has a surface roughness (Ra) in the range of 5 to 20 nm.

本発明によれば、エア・ベアリング・サーフェースをその表面粗さ（Ｒａ）が５〜２０ｎｍの範囲となるように形成したので、エア・ベアリング・サーフェースが光ディスクの表面に接触したときに光ピックアップが光ディスクの表面に貼り付く現象を確実に回避できるとともに、かつ、エア・ベアリング・サーフェースの部分に光ビームを透過させても光ビームが拡散して光量が低下することを防止できる。   According to the present invention, since the air bearing surface is formed so that the surface roughness (Ra) is in the range of 5 to 20 nm, the light is applied when the air bearing surface contacts the surface of the optical disk. The phenomenon that the pickup sticks to the surface of the optical disk can be avoided reliably, and even if the light beam is transmitted through the air bearing surface portion, it is possible to prevent the light beam from diffusing and the amount of light from decreasing.

本発明は、エア・ベアリング・サーフェースが光ディスク表面に貼り付く現象を確実に防止し、かつ、光ビームの光量低下を招くことなくエア・ベアリング・サーフェースの部分に光ビームを透過させるという目的を、エア・ベアリング・サーフェースをその表面粗さ（Ｒａ）が５〜２０ｎｍの範囲となるように形成することで実現した。   The object of the present invention is to reliably prevent the air bearing surface from sticking to the surface of the optical disk and to transmit the light beam through the air bearing surface without causing a decrease in the amount of light beam. Was realized by forming the air bearing surface so that its surface roughness (Ra) was in the range of 5 to 20 nm.

以下、本発明による光ピックアップ装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は実施例１における光ピックアップ装置の構成を示す分解斜視図、図２は実施例１における光ピックアップ装置の組立図、図３は実施例１の光ピックアップ装置が適用された光ディスクドライブ装置の構成を示す分解斜視図である。
図３に示すように、光ディスクドライブ装置１００は、８５.６mm（長さ）×５４mm（幅）×５mm（厚さ）サイズ（PCMCIAのType２サイズ）のディスクカートリッジ１用で、このディスクカートリッジ１が交換可能に構成されている。
まず、ディスクカートリッジ１について説明すると、該ディスクカートリッジ１は、光ディスク１Ａと該光ディスク１Ａを収容したカートリッジ２から構成されている。光ディスク１Ａは通常、カートリッジ２の内部に収められた状態で保管及び使用される。
光ディスク１Ａは穴のあいた円盤状の磁性片（ハブ）が中央に接着されており、そのハブにより後述するスピンドルモータの回転軸との位置合わせや磁力による吸着が行なわれるように構成されている。
カートリッジ２の下面には、開閉可能なシャッターが取り付けられており、光ディスクドライブ装置１００内部にローディングされる際にそのシャッターは開かれ、その開口部を通じて後述する光ピックアップ８による読み書きが行なわれるようになっている。 Embodiments of an optical pickup device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of the optical pickup device in the first embodiment, FIG. 2 is an assembly diagram of the optical pickup device in the first embodiment, and FIG. 3 is an optical disk drive device to which the optical pickup device in the first embodiment is applied. It is a disassembled perspective view which shows a structure.
As shown in FIG. 3, the optical disk drive apparatus 100 is for a disk cartridge 1 of 85.6 mm (length) × 54 mm (width) × 5 mm (thickness) size (PCMCIA Type 2 size). It is configured to be replaceable.
First, the disc cartridge 1 will be described. The disc cartridge 1 is composed of an optical disc 1A and a cartridge 2 containing the optical disc 1A. The optical disk 1A is normally stored and used in a state of being stored in the cartridge 2.
The optical disk 1A has a disc-shaped magnetic piece (hub) with a hole bonded to the center, and is configured to be aligned with a rotating shaft of a spindle motor (to be described later) and attracted by a magnetic force.
An openable and closable shutter is attached to the lower surface of the cartridge 2 so that the shutter is opened when loaded into the optical disc drive apparatus 100 so that reading and writing can be performed by an optical pickup 8 described later through the opening. It has become.

光ディスクドライブ装置１００は、矩形板状の底板を有するシャーシ４および該シャーシ４の側縁から起立された起立壁の上部を覆うトップカバー１２を有し、これらシャーシ４およびトップカバー１２により構成される収容空間内に、スピンドルモータ３と、電気回路基板１１と、光ピックアップ８を有する光ピックアップ装置２００とが収容されている。
スピンドルモータ３は、シャーシ４に固定され、矢印の方向から挿入されたディスクカートリッジ１のハブを磁力でチャッキングして回転するように構成されている。電気回路基板１１は、シャーシ４に固定されている。 The optical disc drive apparatus 100 includes a chassis 4 having a rectangular plate-like bottom plate and a top cover 12 that covers an upper portion of a standing wall that is erected from a side edge of the chassis 4. The optical disc drive apparatus 100 includes the chassis 4 and the top cover 12. The spindle motor 3, the electric circuit board 11, and the optical pickup device 200 having the optical pickup 8 are accommodated in the accommodation space.
The spindle motor 3 is fixed to the chassis 4 and is configured to rotate by chucking the hub of the disk cartridge 1 inserted from the direction of the arrow with a magnetic force. The electric circuit board 11 is fixed to the chassis 4.

図１、図３に示すように、ピックアップ装置１００は、アーム５（図３にのみ示す）、磁気回路７、光ピックアップ８、マウント１３、ロードビーム１４、フレキシャ１５などを備えている。
アーム５は、その基部がシャーシ４の底壁から起立する軸６にベアリングを介して回転可能に取着されている。また、アーム５の基部には不図示のコイルが設けられており、このコイルはフレキシブル基板１０を介して電気回路基板１１と電気的に接続されて駆動電流が供給されるようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 3, the pickup device 100 includes an arm 5 (shown only in FIG. 3), a magnetic circuit 7, an optical pickup 8, a mount 13, a load beam 14, a flexure 15, and the like.
The arm 5 is rotatably attached to a shaft 6 whose base portion stands from the bottom wall of the chassis 4 via a bearing. In addition, a coil (not shown) is provided at the base of the arm 5, and this coil is electrically connected to the electric circuit board 11 through the flexible board 10 and supplied with a drive current.

マウント１３は、矩形状の金属板に円筒部１３０２が打出されており、この円筒部１３０２は、アーム５の先端の穴に通されかしめられて固定されている。
ロードビーム１４は、１００μm以下のステンレス製の薄いばね材から構成され、長手方向の一端に、円筒部１３０２の穴とほぼ同一形状の穴を有しており、該穴とアーム５の穴との位置が一致した状態でアーム５に対してスポット溶接にて固定されている。
ロードビーム１４は板ばねとして作用しており、光ピックアップ８が使用状態の時、光ディスク１Ａに対して５ｇｆ以下程度の押し付け力が働くように、予め曲げ加工が施されている。
フレキシャ１５は５０μm以下の更に薄いステンレス製の板ばねで構成されている。フレキシャ１５はロードビーム１４の２ヶ所の穴を基準として位置合わせされ、フレキシャ１５のマウント１３寄り箇所はスポット溶接によりロードビーム１４の長手方向の他端に固定されている。
また、フレキシャ１５は、ロードビーム１４に対して固定されている前記マウント１３寄り箇所以外、ロードビーム１４との間に多少の隙間をもっており、ロードビーム１４の球状に絞られたディンプル部１７を中心に、ねじれ方向や曲げ方向に動けるようになっている。
また、ロードビーム１４に対して固定されている前記マウント１３寄り箇所以外の箇所が光ディスク１Ａに面するように配置され、この箇所に光ピックアップ８が取着されており、ロードビーム１４の押しつけ力はディンプル部１７とフレキシャ１５を介して光ピックアップ８に伝達されるようになっている。 The mount 13 has a cylindrical portion 1302 punched out of a rectangular metal plate, and the cylindrical portion 1302 is passed through a hole at the tip of the arm 5 and fixed.
The load beam 14 is made of a thin spring material made of stainless steel of 100 μm or less, and has a hole having substantially the same shape as the hole of the cylindrical portion 1302 at one end in the longitudinal direction. It is fixed to the arm 5 by spot welding in a state where the positions match.
The load beam 14 acts as a leaf spring, and is bent in advance so that a pressing force of about 5 gf or less acts on the optical disc 1A when the optical pickup 8 is in use.
The flexure 15 is made of a thin plate spring made of stainless steel having a thickness of 50 μm or less. The flexure 15 is aligned with reference to the two holes of the load beam 14, and a position near the mount 13 of the flexure 15 is fixed to the other end in the longitudinal direction of the load beam 14 by spot welding.
Further, the flexure 15 has a slight gap between the flexure 15 and the load beam 14 other than the portion near the mount 13 fixed to the load beam 14, and the dimple portion 17 squeezed into the spherical shape of the load beam 14 is the center. In addition, it can move in the twisting and bending directions.
Further, a portion other than the portion closer to the mount 13 fixed to the load beam 14 is arranged so as to face the optical disc 1A, and the optical pickup 8 is attached to this portion, and the pressing force of the load beam 14 is Is transmitted to the optical pickup 8 through the dimple portion 17 and the flexure 15.

磁気回路７は、マグネットから構成され、アーム５に取着されているコイルと共にボイスコイルモータを形成している。ボイスコイルモータは、コイルに駆動電流が供給されることにより、アーム５とともにマウント１３、ロードビーム１４、フレキシャ１５、光ピックアップ８を一体的に軸６を中心にして回転駆動するように構成されている。これにより、光ピックアップ８は光ディスク１Ａの半径方向に移動可能で光ディスク１Ａの内外周にアクセス可能となっている。
光ディスク１Ａが光ディスクドライブ装置１００内に無い時やスピンドルモータ３が止まっている時は、光ピックアップ８は図３に示すように光ディスク１Ａの外周の外方の箇所に位置するようになっている。その際、光ピックアップ８は、ロードビーム１４の他端に設けられた係合部１６（図１参照）がシャーシ４に設けられたばね押え９に係合することにより光ディスク１Ａの厚さ方向において光ディスク１Ａのディスク記録面から離間した箇所に位置するように規制されている。この係合部１６は軸６を中心として円弧状に延在し、光ピックアップ８が光ディスク１Ａの外周に臨んだ際に光ピックアップ８が光ディスク１Ａの外周に接触するように構成されている。 The magnetic circuit 7 is composed of a magnet, and forms a voice coil motor together with a coil attached to the arm 5. The voice coil motor is configured to integrally rotate the mount 13, the load beam 14, the flexure 15, and the optical pickup 8 together with the arm 5 around the shaft 6 by supplying a drive current to the coil. Yes. Thus, the optical pickup 8 can move in the radial direction of the optical disc 1A and can access the inner and outer circumferences of the optical disc 1A.
When the optical disk 1A is not in the optical disk drive device 100 or when the spindle motor 3 is stopped, the optical pickup 8 is positioned at a position outside the outer periphery of the optical disk 1A as shown in FIG. At that time, the optical pickup 8 is configured so that the engaging portion 16 (see FIG. 1) provided at the other end of the load beam 14 engages with a spring retainer 9 provided in the chassis 4, thereby causing the optical pickup 8 in the thickness direction of the optical disc 1A. It is regulated so as to be located at a location separated from the disk recording surface of 1A. The engaging portion 16 extends in an arc shape around the shaft 6 and is configured such that the optical pickup 8 contacts the outer periphery of the optical disc 1A when the optical pickup 8 faces the outer periphery of the optical disc 1A.

図１、図２に示すように、光ピックアップ８は、フレキシャ１５の上面に、集積光ピックアップユニット２２、１／４波長板２１、スペーサ２０、対物レンズプレート１９、スライダー１８がこの順番で取着されて構成されている。
集積光ピックアップユニット２２は、光ビームを出射する光源としての半導体レーザ２３、光ビームの光路を形成するマイクロプリズム２４、光ディスク１Ａのディスク記録面によって反射された光ビームの光量を検出するフォトディテクタ（不図示）、フォトディテクタからの検出信号を処理する電気回路（不図示）などをシリコンウェハ２２Ａ上に設け１つのパッケージに収めたものである。このような集積光ピックアップユニット２２は、レーザーカプラーと呼ばれ、ＣＤの光ピックアップでは良く使用されているものであり、集積光ピックアップユニット２２はフレキシャ１５の上面に取着されている。
また、シリコンウェハ２２Ａ上には、電気端子が設けられており、この電気端子と、ロードビーム１４に接着されたフレキシブル基板１０に設けられたパッド部（導体露出部）とがワイヤーボンディング等で電気的に接続されている。集積光ピックアップユニット２２はフレキシブル基板１０を介して電気回路基板１１と接続されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the optical pickup 8 has an integrated optical pickup unit 22, a quarter wavelength plate 21, a spacer 20, an objective lens plate 19, and a slider 18 attached in this order on the upper surface of the flexure 15. Has been configured.
The integrated optical pickup unit 22 includes a semiconductor laser 23 as a light source that emits a light beam, a microprism 24 that forms an optical path of the light beam, and a photodetector (non-detector) that detects the amount of light beam reflected by the disk recording surface of the optical disk 1A. An electric circuit (not shown) for processing a detection signal from the photodetector is provided on the silicon wafer 22A and accommodated in one package. Such an integrated optical pickup unit 22 is called a laser coupler and is often used in a CD optical pickup. The integrated optical pickup unit 22 is attached to the upper surface of the flexure 15.
Further, an electrical terminal is provided on the silicon wafer 22A, and this electrical terminal and a pad portion (conductor exposed portion) provided on the flexible substrate 10 bonded to the load beam 14 are electrically connected by wire bonding or the like. Connected. The integrated optical pickup unit 22 is connected to the electric circuit board 11 through the flexible board 10.

波長板２１は、予め対物レンズプレート１９の下面に接着固定されている。
スペーサ２０は、図１に示すように、対物レンズプレート１９の外形とほぼ一致する外形を呈し上面と下面が平行をなす矩形枠状に形成され、上面が対物レンズプレート１９の下面に接着固定され、下面が集積光ピックアップユニット２２に接着固定されるように構成されている。
そして、対物レンズプレート１９の下面と、スペーサ２０の内周面と、集積光ピックアップユニット２２とで囲まれた密閉空間はその内部の腐食防止のため不活性ガスが封入されるようになっており、この密閉空間に波長板２１が収容されている。
スペーサ２０は、ガラスやセラミックス等で作られており、対物レンズプレート１９と集積光ピックアップユニット２２との距離を対物レンズの焦点距離に一致させるよう所定の寸法に高精度に加工された部品である。なお、スペーサ２０を構成する材料としては、ガラスやセラミックス以外の材料でもよいが、ガラスやセラミックスと同等以上の精度で研磨でき、寸法安定性の高いものであることが好ましい。 The wave plate 21 is bonded and fixed to the lower surface of the objective lens plate 19 in advance.
As shown in FIG. 1, the spacer 20 is formed in a rectangular frame shape having an outer shape that substantially matches the outer shape of the objective lens plate 19, and the upper surface and the lower surface are parallel, and the upper surface is bonded and fixed to the lower surface of the objective lens plate 19. The lower surface is configured to be bonded and fixed to the integrated optical pickup unit 22.
The sealed space surrounded by the lower surface of the objective lens plate 19, the inner peripheral surface of the spacer 20, and the integrated optical pickup unit 22 is filled with an inert gas to prevent internal corrosion. The wave plate 21 is accommodated in this sealed space.
The spacer 20 is made of glass, ceramics, or the like, and is a component that is precisely processed to a predetermined size so that the distance between the objective lens plate 19 and the integrated optical pickup unit 22 matches the focal length of the objective lens. . The spacer 20 may be made of a material other than glass or ceramic, but it is preferable that the spacer 20 can be polished with an accuracy equal to or higher than that of glass or ceramic and has high dimensional stability.

対物レンズプレート１９は、厚みを有する矩形板状のガラスプレート１９０２の箇所に高屈折材料による対物レンズ１９０４が組込まれて構成されている。
図１に示すように、ガラスプレート１９０２は、スライダー１８とほぼ同じ長さと幅を有している。
ガラスプレート１９０２の幅方向の両側には、スライダー１８を取り付けるための２つの取り付け面１９０６が形成されている。
取り付け面１９０６は、ガラスプレート１９０２の上面に対して低い位置に段差をなすように直線状に延在して設けられ、取り付け面１６０６は、延在方向に沿って次第に高さが異なるテーパー面で形成されている。
また、本実施例では、マイクロプリズム２４、対物レンズ１９０４によって、半導体レーザ２３からの光ビームをディスク記録面に導く光学系が構成されている。 The objective lens plate 19 is configured by incorporating an objective lens 1904 made of a highly refractive material at a rectangular plate-like glass plate 1902 having a thickness.
As shown in FIG. 1, the glass plate 1902 has substantially the same length and width as the slider 18.
Two attachment surfaces 1906 for attaching the slider 18 are formed on both sides of the glass plate 1902 in the width direction.
The mounting surface 1906 is provided so as to extend linearly so as to form a step at a lower position with respect to the upper surface of the glass plate 1902, and the mounting surface 1606 is a tapered surface that gradually varies in height along the extending direction. Is formed.
In this embodiment, the microprism 24 and the objective lens 1904 constitute an optical system that guides the light beam from the semiconductor laser 23 to the disk recording surface.

ここで、対物レンズプレート１９の製造方法について図５を参照して説明する。
図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、一般的なガラスモールドによるレンズの製造と同様に、上下の金型Ａ、Ｂにより凹部５２が形成された成形ガラス５０を成形する。従来小型のモールドレンズを作る際、金型を加工するバイトの大きさに限界があり、小型化の制約を受けていた。
しかしここでは金型Ａを凸形状にすることで、金型加工でバイトの大きさの制約を受け難いので、小型レンズの製造が可能になっている。
次いで、図５（Ｃ）に示すように、その成形ガラス５０の凹部５２を埋めるほどの厚さに、酸化ニオブ等からなる高屈折率の材料５４をスパッタリングにより膜付けする。
その後、図５（Ｄ）に示すように、ガラスの凹部５２にのみ高屈折率の材料５４が残るまで成形ガラス５０の研磨を行う。以上によりできた高屈折部がガラス面を透過する光に対して凸レンズとして機能することにより対物レンズ１９０４を構成する。
なお、本例において成形ガラス５０の屈折率は１．５程度、高屈折率の材料５４の屈折率は２以上である。 Here, a method of manufacturing the objective lens plate 19 will be described with reference to FIG.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the molded glass 50 in which the concave portions 52 are formed by the upper and lower molds A and B is molded in the same manner as in the production of a lens by a general glass mold. Conventionally, when making a small mold lens, there is a limit to the size of a tool for processing a mold, and there is a restriction on miniaturization.
However, by forming the mold A into a convex shape here, it is difficult to be restricted by the size of the cutting tool in the mold processing, and thus it is possible to manufacture a small lens.
Next, as shown in FIG. 5C, a high-refractive-index material 54 made of niobium oxide or the like is formed by sputtering so as to fill the recess 52 of the molded glass 50.
After that, as shown in FIG. 5D, the molded glass 50 is polished until the high refractive index material 54 remains only in the concave portion 52 of the glass. The objective lens 1904 is configured by the high refractive part formed as described above functioning as a convex lens with respect to light transmitted through the glass surface.
In this example, the refractive index of the molded glass 50 is about 1.5, and the refractive index of the high refractive index material 54 is 2 or more.

このスライダー１８は、ＨＤＤの浮上ヘッドスライダーと同様の働きをするもので、空気による浮上力を発生させ、光ディスク１Ａとの間に空気膜をつくるものである。
スライダー１８は、長さと幅を有する矩形板状に構成され、５０μm以上の厚みを有する光ビームが透過可能な材料、例えばガラス材料から構成されている。スライダー１８は、その長さ方向がロードビーム１４およびフレキシャ１５の延在方向と平行する方向に向けられて配置されている。
スライダー１８の上面と下面は互いに平行に形成されている。
スライダー１８の下面側の幅方向の両側には、下面に対して突出して２つの取り付け面１８０６が長さ方向に平行に直線状に延在形成され、この取り付け面１８０６は、延在方向に沿って次第に高さが異なるテーパー面で形成されている。
スライダー１８の取り付け面１８０６とガラスプレート１９０２の取り付け面１９０６とは、互いに反対の方向に傾斜するテーパー面で形成され、これら２つの取り付け面１８０６，１９０６は重ね合わされるとともに重ね合わされた状態で摺動可能に配置され、また、このように重ね合わされた状態で、スライダー１８の上面と下面は、光ビームの光軸に垂直となりすなわち光ディスク１Ａのディスク記録面と平行になるように配置されている。
そして、２つの取り付け面１８０６，１９０６を重ね合わせた状態でスライダー１８と対物レンズプレート１９とを２つの取り付け面１８０６，１９０６の延在方向に沿って相対的に摺動させることでスライダー１８の上面と下面を光ディスク１Ａのディスク記録面に平行させた状態で対物レンズプレート１９に対するスライダー１８の光軸方向の位置を調整することができるように構成されている。 The slider 18 functions in the same manner as a flying head slider of an HDD, generates a flying force by air, and forms an air film with the optical disc 1A.
The slider 18 is formed in a rectangular plate shape having a length and a width, and is formed of a material that can transmit a light beam having a thickness of 50 μm or more, for example, a glass material. The slider 18 is arranged with its length direction oriented in a direction parallel to the extending direction of the load beam 14 and the flexure 15.
The upper surface and the lower surface of the slider 18 are formed in parallel to each other.
On both sides of the slider 18 on the lower surface side in the width direction, two mounting surfaces 1806 projecting from the lower surface are formed to extend linearly in parallel with the length direction, and the mounting surfaces 1806 extend along the extending direction. The tapered surfaces are gradually different in height.
The mounting surface 1806 of the slider 18 and the mounting surface 1906 of the glass plate 1902 are formed as tapered surfaces inclined in opposite directions, and the two mounting surfaces 1806 and 1906 are overlapped and slid in a stacked state. In addition, the upper surface and the lower surface of the slider 18 are disposed so as to be perpendicular to the optical axis of the light beam, that is, parallel to the disk recording surface of the optical disk 1A.
Then, the slider 18 and the objective lens plate 19 are slid relative to each other along the extending direction of the two attachment surfaces 1806 and 1906 in a state where the two attachment surfaces 1806 and 1906 are overlapped with each other. The position of the slider 18 with respect to the objective lens plate 19 in the optical axis direction can be adjusted in a state where the bottom surface is parallel to the disk recording surface of the optical disk 1A.

次に、図１、図２、図４を参照しながら実施例の光ピックアップ装置の動作原理について説明する。
図４は光ピックアップ装置２００をロードビーム１４の長手方向に沿った中心線の位置で破断した状態を示す説明図であり、（Ａ）はスライダー１８をマウント１３に近接する方向（矢印Ｘ１）に移動させた状態を示す説明図、（Ｂ）はスライダー１８をマウント１３から離間する方向（矢印Ｘ２）に移動させた状態を示す説明図である。 Next, the principle of operation of the optical pickup device of the embodiment will be described with reference to FIGS.
4A and 4B are explanatory views showing a state in which the optical pickup device 200 is broken at the position of the center line along the longitudinal direction of the load beam 14, and FIG. 4A is a direction in which the slider 18 approaches the mount 13 (arrow X1). FIG. 5B is an explanatory diagram illustrating a state in which the slider is moved, and FIG. 7B is an explanatory diagram illustrating a state in which the slider is moved in a direction away from the mount (arrow X2).

半導体レーザー２３から出射された直線偏光のレーザー光からなる光ビームは、マイクロプリズム２４の偏光異方性を持つ偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ膜）膜を施した４５度面により図４（Ａ）の下方、すなわちディスク２６に向けて反射される。光ビームはその後、１／４波長板２１を通過することによりその偏光が直線偏光から円偏光へ変化する。そして、ディスク２６は、対物レンズ１９０４により集光され、スライダー１８の部分を厚さ方向に透過し、光ディスク１Ａの記録面上で焦点を結ぶ。
光ディスク１Ａの記録面から反射された光ビーム（反射光）は、往路と同様の光路を戻り、対物レンズ１９０４で再び集光される。その後、再度１／４波長板２１を通ることにより円偏光から直線偏光に戻される。
その際、直線偏光は、先ほどの往路の偏光方向とは直角方向の直線偏光に変わっており、マイクロプリズム２４の４５度面（ＰＢＳ膜）を通過する偏光方向になっている。
したがって、マイクロプリズム２４の４５度面を通過した光ビームは屈折し、その光ビームの一部はマイクロプリズム２４のハーフミラー面を透過しシリコンウェハ２２Ａ上のフォトディテクタに投影される。また、ハーフミラー面で反射された一部の光ビームは、再度マイクロプリズム２４の全反射面で反射された後、再びフォトディテクタ上に投影される。
この光学系はディスクの記録面にちょうど焦点が合った時に、マイクロプリズム２４の全反射面で焦点を結ぶように設計されており、ディスクの記録面にちょうど焦点が合った時に、フォトディテクタの上に投影される光の２つのスポットが同じ大きさとなるように構成されている。
フォトディテクタは各数個に分割されており、フォーカスやトラッキングの誤差検出にも使用できるようになっている。
ちなみに本発明で使用している誤差検出方法は、フォーカスがスポットサイズ法、トラッキングがプッシュプル法という方式である。
ピックアップ装置におけるフォーカスサーボは、ＨＤＤで一般的に採用されている浮上スライダーと同じディスク記録面振れ追従によって行っている。またトラッキングサーボは、アーム５をボイスコイルモータによって回動させることにより誤差検出信号に追従させることで行なっている。 A light beam composed of linearly polarized laser light emitted from the semiconductor laser 23 is shown in the lower part of FIG. 4A by a 45-degree plane provided with a polarizing beam splitter (PBS film) film having polarization anisotropy of the microprism 24. That is, it is reflected toward the disk 26. Thereafter, the light beam passes through the quarter-wave plate 21 and its polarization changes from linearly polarized light to circularly polarized light. The disk 26 is condensed by the objective lens 1904, passes through the slider 18 in the thickness direction, and is focused on the recording surface of the optical disk 1A.
The light beam (reflected light) reflected from the recording surface of the optical disc 1A returns the same optical path as the forward path and is condensed again by the objective lens 1904. Thereafter, the light is returned from the circularly polarized light to the linearly polarized light by passing through the quarter wavelength plate 21 again.
At that time, the linearly polarized light is changed to the linearly polarized light in the direction perpendicular to the forward polarization direction, and the polarization direction passes through the 45 degree plane (PBS film) of the microprism 24.
Therefore, the light beam that has passed through the 45-degree surface of the microprism 24 is refracted, and a part of the light beam is transmitted through the half mirror surface of the microprism 24 and projected onto the photodetector on the silicon wafer 22A. A part of the light beam reflected by the half mirror surface is again reflected by the total reflection surface of the microprism 24 and then projected again on the photodetector.
This optical system is designed to focus on the total reflection surface of the microprism 24 when the recording surface of the disc is just in focus. When this optical system is just focused on the recording surface of the disc, it is placed on the photo detector. The two spots of the projected light are configured to have the same size.
The photodetector is divided into several parts, which can be used for focus and tracking error detection.
Incidentally, the error detection method used in the present invention is a system in which the focus is the spot size method and the tracking is the push-pull method.
The focus servo in the pickup device is performed by following the disk recording surface run-out following the flying slider generally employed in HDDs. The tracking servo is performed by following the error detection signal by rotating the arm 5 with a voice coil motor.

次に、ピックアップ装置の組立て調整について説明する。
光ディスク１Ａが回転することにより、その付近の空気も同時に回転し、スライダー１９と光ディスク１Ａの間に入り込む。その空気による圧力でスライダー１９は浮上力を得、ロードビーム１４による荷重とちょうどつりあったところで一定の浮上量を保つものである。
本例では、スライダー１９の浮上力とロードビーム１４の荷重との釣り合いが取られることで１μm程度の浮上量が得られるように設計されており、対物レンズ１９０４の作動距離もこれに対応して設計されている。
シリコンウェハ２２上に配設される半導体レーザー２３やマイクロプリズム２４は画像処理でミクロン精度の位置調整を行い、スペーサ２０の厚みを研磨により精密に管理をすることにより、対物レンズ１９０４の焦点位置が光ディスク１Ａのディスク記録面上になるように組立て調整を行なっている。
しかしながら、光ピックアップ装置は、発光点である半導体レーザー２３の位置ズレを含んでいるため対物レンズ１９０４の焦点位置が光ディスク１Ａのディスク記録面上にからずれてしまう。したがって、対物レンズ１９０４の焦点位置が光ディスク１Ａのディスク記録面上に一致するように調整する。
すなわち、対物レンズプレート１９、スペーサ２０、集積光ピックアップユニット２２、フレキシャ１４を一体的に第１の治具で固定させるととともに、スライダー１８を第２の治具で対物レンズプレート１９に対して保持させる。 Next, assembly adjustment of the pickup device will be described.
As the optical disc 1A rotates, the air in the vicinity of the optical disc 1A also rotates at the same time and enters between the slider 19 and the optical disc 1A. The slider 19 obtains a levitation force by the pressure of the air, and maintains a constant levitation amount when it is balanced with the load by the load beam 14.
In this example, the flying force of the slider 19 and the load of the load beam 14 are balanced, so that a flying height of about 1 μm is obtained, and the working distance of the objective lens 1904 corresponds to this. Designed.
The semiconductor laser 23 and the microprism 24 arranged on the silicon wafer 22 are adjusted in position with micron accuracy by image processing, and the thickness of the spacer 20 is precisely controlled by polishing, so that the focal position of the objective lens 1904 can be adjusted. Assembly adjustment is performed so as to be on the disk recording surface of the optical disk 1A.
However, since the optical pickup device includes a positional shift of the semiconductor laser 23 that is a light emitting point, the focal position of the objective lens 1904 is shifted from the disk recording surface of the optical disk 1A. Accordingly, adjustment is made so that the focal position of the objective lens 1904 coincides with the disc recording surface of the optical disc 1A.
That is, the objective lens plate 19, the spacer 20, the integrated optical pickup unit 22, and the flexure 14 are integrally fixed by the first jig, and the slider 18 is held with respect to the objective lens plate 19 by the second jig. Let

そして、図４（Ａ）に示すように、スライダー１８を対物レンズプレート１９に対して矢印Ｘ１方向に摺動させることにより、対物レンズ１９０４とスライダー１８のレール面１８０４との相対距離が拡大する方向に調整する。
この場合、スライダー１８とガラスプレート１９０２とを相対的に摺動させたときにテーパー面をなす取り付け面１８０６，１９０６同士が摺動し、光ビームが透過するスライダー１８の部分の厚みは変動しない。
これにより、対物レンズ１９０４を光ディスク１Ａのディスク記録面上から離間する方向Ｚ１に調整することができる。図４（Ａ）では、対物レンズ１９０４の設計上の焦点距離（最適焦点距離）ｆに対して＋α分だけ対物レンズ１９０４を光ディスク１Ａのディスク記録面上から離間する方向に調整した例を示す。
また、図４（Ｂ）に示すように、スライダー１８を対物レンズプレート１９に対して矢印Ｘ２方向に摺動させることにより、対物レンズ１９０４とスライダー１８のレール面１８０４との相対距離が縮小する方向に調整する。これにより、対物レンズ１９０４を光ディスク１Ａのディスク記録面上に近接する方向Ｚ２に調整することができる。図４（Ｂ）では、対物レンズ１９０４の設計上の焦点距離（最適焦点距離）ｆに対してα分だけ対物レンズ１９０４を光ディスク１Ａのディスク記録面上に接近する方向に調整した例を示す。
このようにしてスライダー１８をＸ１方向またはＸ２方向に摺動させることにより、対物レンズ１９０４の焦点位置を光ディスク１Ａのディスク記録面上に一致させるように調整した後、スライダー１８と対物レンズプレート１９とを接着により固定するとともに、対物レンズプレート１９、スペーサ２０、集積光ピックアップユニット２２、フレキシャ１４を接着固定する。 Then, as shown in FIG. 4A, the relative distance between the objective lens 1904 and the rail surface 1804 of the slider 18 is increased by sliding the slider 18 with respect to the objective lens plate 19 in the arrow X1 direction. Adjust to.
In this case, when the slider 18 and the glass plate 1902 are slid relative to each other, the attachment surfaces 1806 and 1906 forming a tapered surface slide, and the thickness of the portion of the slider 18 through which the light beam is transmitted does not vary.
Thereby, the objective lens 1904 can be adjusted in the direction Z1 away from the disk recording surface of the optical disk 1A. FIG. 4A shows an example in which the objective lens 1904 is adjusted in a direction away from the disc recording surface of the optical disc 1A by + α with respect to the designed focal length (optimal focal length) f of the objective lens 1904.
Also, as shown in FIG. 4B, the relative distance between the objective lens 1904 and the rail surface 1804 of the slider 18 is reduced by sliding the slider 18 with respect to the objective lens plate 19 in the arrow X2 direction. Adjust to. Thereby, the objective lens 1904 can be adjusted in the direction Z2 approaching the disk recording surface of the optical disk 1A. FIG. 4B shows an example in which the objective lens 1904 is adjusted in the direction approaching the disc recording surface of the optical disc 1A by α with respect to the designed focal length (optimal focal length) f of the objective lens 1904.
After the slider 18 is slid in the X1 direction or the X2 direction in this manner, the focal position of the objective lens 1904 is adjusted to coincide with the disc recording surface of the optical disc 1A, and then the slider 18 and the objective lens plate 19 are adjusted. The objective lens plate 19, the spacer 20, the integrated optical pickup unit 22, and the flexure 14 are bonded and fixed.

上述の構成によれば、スライダー１８を対物レンズプレート１９に対して摺動させることにより、対物レンズ１９０４と光ディスク１Ａのディスク記録面との距離を調整して対物レンズ１９０４の焦点位置を光ディスク１Ａのディスク記録面上に容易に一致させることができるので、光ピックアップ装置の高密度化を図る上で有利である。
また、スライダー１８の取り付け面１８０６と対物レンズプレート１９の取り付け面１９０６の傾斜角度であるテーパー角度を変えることにより、スライダー１８の摺動距離に対するスライダー１８の光軸方向の変位量が最適な値となるように調整することができる。
また、対物レンズ１９０４の作動距離をフライングハイトに一致させることが容易となり高密度化に対応することができる。
また、電気的なフォーカスサーボを必要としない光ピックアップ装置を実現することができる。
また、電気的なフォーカスサーボを必要としないため、省電力化が可能であり、そのための電気回路も不要となりコストダウンが可能となる。また、フォーカスアクチュエータが不要となり小型軽量化が可能となり高速アクセス化が可能となる。 According to the above-described configuration, the slider 18 is slid with respect to the objective lens plate 19 to adjust the distance between the objective lens 1904 and the disc recording surface of the optical disc 1A, so that the focal position of the objective lens 1904 is set on the optical disc 1A. Since it can be easily matched on the disk recording surface, it is advantageous in increasing the density of the optical pickup device.
Further, by changing the taper angle, which is the inclination angle between the mounting surface 1806 of the slider 18 and the mounting surface 1906 of the objective lens plate 19, the displacement amount of the slider 18 in the optical axis direction with respect to the sliding distance of the slider 18 becomes an optimum value. Can be adjusted.
Further, it becomes easy to make the working distance of the objective lens 1904 coincide with the flying height, and it is possible to cope with higher density.
Further, it is possible to realize an optical pickup device that does not require an electric focus servo.
In addition, since an electric focus servo is not required, it is possible to save power, and an electric circuit for that purpose is not required, and the cost can be reduced. In addition, the focus actuator is not required, and the size and weight can be reduced, and high-speed access can be achieved.

次に、スライダー１８について詳細に説明する。
図６（Ａ）は図２のＡ矢視図、（Ｂ）は図２のＢ矢視図、（Ｃ）は図２のＣ矢視図、図７はスライダー１８が浮上している状態を示す説明図、図８はスライダー１８と光ディスク１Ａの位置関係を示す平面図、図９は図８のＡ部拡大平面図である。 Next, the slider 18 will be described in detail.
6A is a view as seen from the arrow A in FIG. 2, FIG. 6B is a view as seen from the arrow B in FIG. 2, FIG. 6C is a view seen from the arrow C in FIG. FIG. 8 is a plan view showing the positional relationship between the slider 18 and the optical disc 1A, and FIG. 9 is an enlarged plan view of a portion A in FIG.

図６に示すように、スライダー１８の光ディスク１Ａに面した上面側の幅方向の両側には、２つのレール１８０２が上面に対して凸状をなして直線状に延在して設けられている。２つのレール１８０２の上面には、該上面と平行をなすエア・ベアリング・サーフェース（ＡＢＳ：Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）を構成するレール面１８０４が形成され、レール面１８０４で空気による浮上力を発生させることにより、光ディスク１Ａとの間に空気膜を形成する。
図２、図６（Ｃ）、図７に示すように、各レール面１８０４の長さ方向の両端に位置する２つの縁部、すなわち、光ディスク１Ａの回転方向Ｆを挟む２つの縁部のうち、回転方向Ｆの下流側に位置する縁部をトレイリングエッジ（Ｔｒａｉｌｉｎｇ Ｅｄｇｅ）１８４０といい、回転方向Ｆの上流側に位置する縁部をリーディングエッジ（Ｌｅａｄｉｎｇ Ｅｄｇｅ）１８４２という。
図２に示すように、２つのレール面１８０４のうち光ディスク１Ａの外周側に臨むレール面１８０４を外周側レール面１８０４Ａとし、光ディスク１Ａの内周側に臨むレール面１８０４を内周側レール面１８０４Ｂとしたとき、本実施例では、集積光ピックアップユニット２２から対物レンズ１９０４を介して光ディスク１Ａの記録面に導かれる光ビームは外周側レール面１８０４Ａに対して直交して透過するように構成されている。
より詳細には、光ディスク１Ａの記録面に導かれる光ビームは、外周側レール面１８０４Ａのトレイリングエッジ１８４０寄りの箇所を透過するように構成され、言い換えると、対物レンズ１９０４の光軸が外周側レール面１８０４Ａのトレイリングエッジ１８４０寄りの箇所を通るように構成されている。 As shown in FIG. 6, two rails 1802 are provided on both sides in the width direction on the upper surface side of the slider 18 facing the optical disk 1A so as to extend linearly in a convex shape with respect to the upper surface. . On the upper surface of the two rails 1802, a rail surface 1804 constituting an air bearing surface (ABS) parallel to the upper surface is formed, and the rail surface 1804 generates a floating force by air. Thus, an air film is formed between the optical disc 1A.
As shown in FIG. 2, FIG. 6 (C), and FIG. 7, two edges located at both ends of each rail surface 1804 in the length direction, that is, of two edges sandwiching the rotation direction F of the optical disc 1A The edge located on the downstream side in the rotation direction F is called a trailing edge 1840, and the edge located on the upstream side in the rotation direction F is called a leading edge 1842.
As shown in FIG. 2, of the two rail surfaces 1804, the rail surface 1804 facing the outer peripheral side of the optical disc 1A is referred to as the outer peripheral rail surface 1804A, and the rail surface 1804 facing the inner peripheral side of the optical disc 1A is the inner peripheral rail surface 1804B. In this embodiment, the light beam guided from the integrated optical pickup unit 22 to the recording surface of the optical disc 1A via the objective lens 1904 is configured to be transmitted perpendicular to the outer peripheral rail surface 1804A. Yes.
More specifically, the light beam guided to the recording surface of the optical disc 1A is configured to pass through a portion near the trailing edge 1840 of the outer rail surface 1804A. In other words, the optical axis of the objective lens 1904 is on the outer periphery side. The rail surface 1804A is configured to pass through a portion near the trailing edge 1840.

２つのレール１８０２は、エッチングにより形成され、各レール面１８０４（１８０４Ａ，１８０４Ｂ）は、その表面粗さ（あるいは面粗度ともいう）（Ｒａ）（ＪＩＳ Ｂ００３１、ＪＩＳ Ｂ００６１）が５〜２０ｎｍの範囲で形成されている。
レール面１８０４の表面粗さ（Ｒａ）がほぼ５ｎｍより小さいと、レール面１８０４と光ディスク１Ａの表面とが接触した場合に互いに張り付く現象が生じる。
図１０はスライダー１８のレール面１８０４の表面粗さ（Ｒａ）と貼り付きの発生数の実験結果を示す図である。
図１０に示す結果は、レール面１８０４が表面粗さ（Ｒａ）１．３４ｎｍ〜２３９ｎｍの範囲で加工されたスライダー１８の試験片１７個を準備し、これら試験片を用いて３種類のディスクに対して貼り付き発生確認を行い、各面粗度毎の貼り付き発生率を求めたものである。
図１０から明らかなように、表面粗さ（Ｒａ）が１．６ｎｍ以下では貼り付きが１００％発生し、表面粗さ（Ｒａ）が約３ｎｍでは貼り付きが３０％程度発生し、３．７ｎｍ以上では貼り付きの発生が無かった。したがって、測定誤差やディスク側の条件の違いを考慮し、表面粗さ（Ｒａ）が５ｎｍ以上である場合に貼り付きが発生しないことがわかる。 The two rails 1802 are formed by etching, and each rail surface 1804 (1804A, 1804B) has a surface roughness (also called surface roughness) (Ra) (JIS B0031, JIS B0061) in the range of 5 to 20 nm. It is formed with.
If the surface roughness (Ra) of the rail surface 1804 is smaller than about 5 nm, a phenomenon occurs in which the rail surface 1804 sticks to each other when the rail surface 1804 comes into contact with the surface of the optical disc 1A.
FIG. 10 is a diagram showing experimental results of the surface roughness (Ra) of the rail surface 1804 of the slider 18 and the number of occurrences of sticking.
The results shown in FIG. 10 show that 17 test pieces of the slider 18 in which the rail surface 1804 is processed with a surface roughness (Ra) in the range of 1.34 nm to 239 nm are prepared, and three types of discs are prepared using these test pieces. On the other hand, the occurrence of sticking is confirmed, and the sticking occurrence rate for each surface roughness is obtained.
As apparent from FIG. 10, when the surface roughness (Ra) is 1.6 nm or less, 100% sticking occurs, and when the surface roughness (Ra) is about 3 nm, sticking occurs about 30% and 3.7 nm. In the above, there was no sticking. Therefore, it can be seen that sticking does not occur when the surface roughness (Ra) is 5 nm or more in consideration of measurement errors and disc-side condition differences.

また、レール面１８０４の表面粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍより大きいと、このレール面１８０４を透過する光ビームの波長が４０５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲においてレール面１８０４を透過した際に光ビームが拡散し光量が低下する。
図１１はスライダー１８のレール面１８０４表面粗さ（Ｒａ）と透過率の実験結果を示す図である。
図１１に示す実験では、レール面１８０４の表面粗さ（Ｒａ）を３ｎｍ、９ｎｍ、３２ｎｍとしたスライダー１８の試験片を作成し、波長が４０５ｎｍおよび６３８ｎｍの光ビームを各試験片のレール面１８０４を透過させた場合の透過率を計測した。
図１１から明らかなように、光ビームの波長が４０５ｎｍの場合、表面粗さ（Ｒａ）が３ｎｍ、９ｎｍでは透過率の低下が１％よりも小さいのに対して、表面粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍを超えると透過率の低下が概ね３％より大きく、表面粗さ（Ｒａ）が３２ｎｍを超えると透過率の低下が５％よりも大きいことがわかる。
一方、光ビームの波長が６３８ｎｍの場合、表面粗さ（Ｒａ）が３ｎｍ、９ｎｍでは殆ど透過率の低下は無く、表面粗さ（Ｒａ）が３２ｎｍでも透過率低下が２％以下に収まっているのが分かる。
一般にこの透過率と表面粗さの関係には波長依存性があることが知られており、長波長ほど表面粗さの影響が少なくＣＤ等で利用されている７８０ｎｍの波長ではさらに低下は少なくなる。
そして、光源の出力パワーのばらつきやスライダー１８を除く光学系における光量損失のばらつきを考慮すると、光ビームの波長が４０５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲において、光ビームがレール面１８０４を透過する際の透過率の低下を３％未満とすることが必要となっている。このため、以上の実験結果から表面粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍ以下であれば問題がないといえる。
したがって、レール面１８０４の表面粗さ（Ｒａ）がほぼ５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲であれば、レール面１８０４と光ディスク１Ａの表面とが接触した場合に互いに張り付く現象が回避され、かつ、光ビームの波長が４０５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲においてレール面１８０４を透過した際に光ビームの拡散が抑制され、光量低下はほとんどなくなる。 If the surface roughness (Ra) of the rail surface 1804 is larger than 20 nm, the light beam diffuses when the light beam transmitted through the rail surface 1804 is transmitted through the rail surface 1804 in the range of 405 nm to 780 nm. The amount of light decreases.
FIG. 11 is a diagram showing the experimental results of the rail surface 1804 surface roughness (Ra) and the transmittance of the slider 18.
In the experiment shown in FIG. 11, test pieces of the slider 18 having a rail surface 1804 with surface roughness (Ra) of 3 nm, 9 nm, and 32 nm are prepared, and light beams having wavelengths of 405 nm and 638 nm are applied to the rail surface 1804 of each test piece. The transmittance was measured when it was permeated.
As is apparent from FIG. 11, when the wavelength of the light beam is 405 nm, the surface roughness (Ra) is 3 nm and the decrease in transmittance is less than 1% at 9 nm, whereas the surface roughness (Ra) is low. It can be seen that when the thickness exceeds 20 nm, the decrease in transmittance is generally greater than 3%, and when the surface roughness (Ra) exceeds 32 nm, the decrease in transmittance is greater than 5%.
On the other hand, when the wavelength of the light beam is 638 nm, there is almost no decrease in transmittance when the surface roughness (Ra) is 3 nm or 9 nm, and the decrease in transmittance is less than 2% even when the surface roughness (Ra) is 32 nm. I understand.
In general, it is known that the relationship between the transmittance and the surface roughness is wavelength-dependent, and the longer the wavelength, the less the influence of the surface roughness, and the lower the decrease at the wavelength of 780 nm used for CD and the like. .
Then, in consideration of variations in the output power of the light source and variations in the light amount loss in the optical system excluding the slider 18, the transmittance when the light beam passes through the rail surface 1804 in the range of the wavelength of the light beam from 405 nm to 780 nm. It is necessary to make the decrease of less than 3%. For this reason, it can be said that there is no problem if the surface roughness (Ra) is 20 nm or less from the above experimental results.
Therefore, if the surface roughness (Ra) of the rail surface 1804 is in the range of approximately 5 nm to 20 nm, the phenomenon that the rail surface 1804 and the surface of the optical disc 1A come into contact with each other is avoided, and the wavelength of the light beam Is transmitted through the rail surface 1804 in the range of 405 nm or more and 780 nm or less, the diffusion of the light beam is suppressed, and the amount of light is hardly reduced.

図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、本実施例では、レール面１８０４は基本的に平面であり、レール面１８０４のうちリーディングエッジ１８４２寄り部分には、レール面１８０４に対して下方に変位した凹部１８１０がその底面をレール面１８０４に平行させて形成されており、本実施例ではレール面１８０４と凹部１８１０の底面との段差が０．５μｍに設定されている。
レール面１８０４の幅方向の外側部分と内側部分には、それぞれレール面１８０４に対して下方に変位したＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｎｔｏｕｒ）溝１８１２がトレイリングエッジ１８４０の箇所から凹部１８１０の近傍箇所にわたってレール面１８０４の延在方向に沿って形成されており、本実施例ではレール面１８０４と各ＴＰＣ溝１８１２の段差が０．５μｍに設定されている。 As shown in FIGS. 6A, 6 </ b> B, and 6 </ b> C, in this embodiment, the rail surface 1804 is basically a flat surface, and a portion of the rail surface 1804 closer to the leading edge 1842 has a rail surface 1804. The recess 1810 displaced downward is formed with its bottom surface parallel to the rail surface 1804. In this embodiment, the step between the rail surface 1804 and the bottom surface of the recess 1810 is set to 0.5 μm.
On the outer and inner portions of the rail surface 1804 in the width direction, TPC (Transverse Pressure Cntour) grooves 1812 that are displaced downward with respect to the rail surface 1804 are provided on the rail surface from the trailing edge 1840 to the vicinity of the recess 1810. In this embodiment, the step between the rail surface 1804 and each TPC groove 1812 is set to 0.5 μm.

次に本実施例の作用効果について説明する。
本実施例では、エア・ベアリング・サーフェースを構成する各レール面１８０４の表面粗さ（Ｒａ）を５〜２０ｎｍの範囲に設定したので、スライダー１８のレール面１８０４が光ディスク１Ａの表面に接触したときに両者が貼り付く現象を確実に回避することができ、前記貼り付きによる光ディスク装置の故障を防止することにより信頼性の向上を図る上で有利となる。
また、スライダー１８により光ピックアップ８と光ディスク１Ａの貼り付きを回避できるので、光ディスク１Ａの表面を粗面加工することなく、光ピックアップ８を光ディスク１Ａの表面に接触させた状態で光ディスク１Ａの回転を停止させ、かつ、ピックアップを光ディスク１Ａの表面に接触させた状態で光ディスク１Ａの回転を開始する動作を実現することができ、すなわちＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔａｒｔ Ｓｔｏｐ）を実現することができ、光ディスク１Ａの製造コストを低減する上で有利となる。 Next, the function and effect of this embodiment will be described.
In this embodiment, since the surface roughness (Ra) of each rail surface 1804 constituting the air bearing surface is set in the range of 5 to 20 nm, the rail surface 1804 of the slider 18 comes into contact with the surface of the optical disc 1A. In some cases, the phenomenon in which the two stick together can be surely avoided, and it is advantageous in improving the reliability by preventing failure of the optical disc apparatus due to the sticking.
Further, since the slider 18 can avoid sticking the optical pickup 8 and the optical disc 1A, the optical disc 1A can be rotated while the optical pickup 8 is in contact with the surface of the optical disc 1A without roughening the surface of the optical disc 1A. The operation of starting the rotation of the optical disc 1A in a state where the pickup is brought into contact with the surface of the optical disc 1A can be realized, that is, the CSS (Contact Start Stop) can be realized, and the optical disc 1A can be manufactured. This is advantageous in reducing the cost.

また、レール面１８０４の表面粗さ（Ｒａ）を５〜２０ｎｍの範囲に設定したので、レール面１８０４に光ビームを透過させても光ビームの光量低下がないことから、前記光ビーム透過位置をレール面１８０４上に設定することが可能となり、前記光ビーム透過位置の制約が無くなる。これにより、光ピックアップ８を支持するロードビーム１４、フレキシャ１５を含む機構部分（ＨＧＡ（Ｈｅａｄ Ｇｉｎｂａｌ Ａｓｓｅｍｂｌｙ））の設計自由度を確保することができ、最適設計が可能となり高性能化やローコスト化を図る上で有利となる。   Further, since the surface roughness (Ra) of the rail surface 1804 is set in the range of 5 to 20 nm, there is no decrease in the light amount of the light beam even if the light beam is transmitted through the rail surface 1804. It can be set on the rail surface 1804, and there is no restriction on the light beam transmission position. As a result, the design beam (HGA (Head Ginbal Assembly)) including the load beam 14 and the flexure 15 that support the optical pickup 8 can be ensured, and the optimum design is possible, resulting in higher performance and lower cost. It is advantageous in planning.

また、本実施例では、前記光ビーム透過位置をスライダー１８の外周側レール面１８０４Ａ箇所に設定することによって、光ディスク１Ａにおけるデータ記録エリアをディスク外周近傍まで確保することが可能となり記録容量増大を図る上で有利となる。
このことについて詳細に説明する。
図８に示すように、光ディスク１Ａの記録トラックは同心円状またはスパイラル状に構成され、記録トラックの半径方向のピッチ（間隔）は一定である。
したがって、半径方向の寸法Δｒが互いに同じで、半径方向の位置が最内周側に位置する領域Ｓ１と半径方向の位置ｒ２が最外周側に位置する領域Ｓ２を想定した場合、図８から明らかなように領域Ｓ１に比べて領域Ｓ２の面積が大きく、したがって、半径方向の位置が外周に至るにつれて記録面積が増大することがわかる。
一方、光ディスク１Ａの回転制御には、大別して、角速度一定のＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）制御と、線速度一定のＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅｒ Ｖｅｌｏｓｃｉｔｙ）制御があるが、記録トラックの半径方向のピッチが同一であれば、光ディスク１Ａの記録容量を最大化する上で、同一の線密度で光ディスク１Ａの全面にわたって記録が可能なＣＬＶ制御の方が有利である。
したがって、光ディスク１ＡをＣＬＶ制御により記録および／または再生する場合、光ディスク１Ａのなるべく外周寄りに位置する領域まで光ビームを照射することが光ディスク１Ａの記録容量を最大化する上で有利となる。
例えば、図９に示すように、スライダー１８の前記光ビーム透過位置として、光ディスク１Ａの内周寄りの位置Ｐ１，外周寄りの位置Ｐ２、中間の位置Ｐ０の３つの位置を想定した場合、前記光ビーム透過位置を外周寄りの位置Ｐ２に設定することが、光ディスク１Ａの外周寄りに位置する領域まで光ビームを照射する上で有利となり、光ディスク１Ａの記録容量を最大化する上で有利となる。
本実施例では、各レール面１８０４の表面粗さ（Ｒａ）を５〜２０ｎｍの範囲に設定することにより、前記光ビーム透過位置を外周側レール面１８０４Ａ上に設定することができるため、スライダー１８の前記光ビーム透過位置を光ディスク１Ａの外周側の位置Ｐ２に設定でき光ディスク１Ａの記録容量を最大化する上で有利となる。
なお、スライダー１８のレール面１８０４が光ディスク１Ａの外周の外方に外れるとスライダー１８の浮上量の安定性が損なわれ、また、光ディスク１Ａの表面に形成された保護膜のうち外周寄りの部分は***などが生じることで平面性が低下しやすいことから、光ディスク１Ａの外周から半径方向の内側１ｍｍ程度の領域は光ピックアップ８を安定して浮上させることが困難な領域であり、記録領域として使用することができない不使用領域となっている。
したがって、本実施例の光ピックアップ８は、前記光ビーム透過位置を外周側レール面１８０４Ａ上に設定することにより、前記不使用領域を除く光ディスク１Ａの領域のうちなるべく最外周の領域まで記録および／または再生を行う上で有利となる。 Further, in this embodiment, by setting the light beam transmission position at the outer peripheral rail surface 1804A of the slider 18, the data recording area in the optical disc 1A can be secured up to the vicinity of the outer periphery of the disc, and the recording capacity is increased. This is advantageous.
This will be described in detail.
As shown in FIG. 8, the recording tracks of the optical disc 1A are concentric or spiral, and the pitch (interval) in the radial direction of the recording tracks is constant.
Therefore, it is apparent from FIG. 8 when assuming a region S1 in which the radial dimension Δr is the same, the region S1 in which the radial direction position is located on the innermost circumferential side, and the region S2 in which the radial direction position r2 is located on the outermost circumferential side. Thus, it can be seen that the area of the area S2 is larger than that of the area S1, and therefore the recording area increases as the position in the radial direction reaches the outer periphery.
On the other hand, the rotation control of the optical disc 1A is roughly divided into CAV (Constant Angular Velocity) control with a constant angular velocity and CLV (Constant Linear Velocity) control with a constant linear velocity, but the pitch in the radial direction of the recording track is the same. If so, CLV control that allows recording over the entire surface of the optical disc 1A with the same linear density is more advantageous in maximizing the recording capacity of the optical disc 1A.
Therefore, when recording and / or reproducing the optical disc 1A by CLV control, it is advantageous in maximizing the recording capacity of the optical disc 1A to irradiate the optical beam to a region located as close to the outer periphery as possible.
For example, as shown in FIG. 9, when the light beam transmission position of the slider 18 is assumed to be three positions: a position P1 near the inner periphery of the optical disc 1A, a position P2 near the outer periphery, and an intermediate position P0. Setting the beam transmission position to the position P2 closer to the outer periphery is advantageous for irradiating the light beam to a region located closer to the outer periphery of the optical disc 1A, and is advantageous for maximizing the recording capacity of the optical disc 1A.
In this embodiment, the light beam transmission position can be set on the outer rail surface 1804A by setting the surface roughness (Ra) of each rail surface 1804 in the range of 5 to 20 nm. The light beam transmission position can be set to the position P2 on the outer peripheral side of the optical disc 1A, which is advantageous in maximizing the recording capacity of the optical disc 1A.
If the rail surface 1804 of the slider 18 is disengaged outside the outer periphery of the optical disc 1A, the stability of the flying height of the slider 18 is impaired, and the portion near the outer periphery of the protective film formed on the surface of the optical disc 1A Since the flatness is likely to be lowered due to the occurrence of the bulge or the like, the area about 1 mm in the radial direction from the outer periphery of the optical disc 1A is an area where it is difficult to stably float the optical pickup 8, and is used as a recording area. It is an unused area that cannot be used.
Therefore, the optical pickup 8 of the present embodiment sets the light beam transmission position on the outer peripheral rail surface 1804A, thereby recording and / or recording to the outermost area of the optical disc 1A excluding the unused area. Or it becomes advantageous when performing reproduction | regeneration.

また、本実施例では、スライダー１８の前記光ビーム透過位置をトレイリングエッジ１８４２寄りの箇所に設定することにより、スライダー１８すなわち光ピックアップ８のフォーカス方向へのずれ量を抑制する上で有利となる。
このことについて詳細に説明する。
図７に示すように、一般的に、浮上型の光ピックアップにおいては、リーディングエッジ１８４２側の浮上高さがトレイリングエッジ１８４０側の浮上高さよりも大きな値となり、レール面１８０４と光ディスク１Ａの表面がなすピッチ角βは１００μｒａｄ以上確保することが好ましいといわれている。
そして、スライダー１８が光ディスク１Ａの表面のうねりや突起の部分を透過する際の浮上高さの変動量は、リーディングエッジ１８４２側の空気膜剛性とトレイリングエッジ１８４０側の空気膜剛性との違いによって、リーディングエッジ１８４２側の浮上高さの変動量よりもトレイリングエッジ１８４０側の浮上高さの変動量が少なくなる。
したがって、本実施例のように光ビームＬが透過するスライダー１８の光ビーム透過位置ＰＬをスライダー１８のトレイリングエッジ１８４２寄りの箇所に設定することにより、光ピックアップ８のフォーカス方向へのずれ量を抑制する上で有利となる。 Also, in this embodiment, setting the light beam transmission position of the slider 18 at a location near the trailing edge 1842 is advantageous in suppressing the amount of deviation of the slider 18, that is, the optical pickup 8 in the focus direction. .
This will be described in detail.
As shown in FIG. 7, generally, in a floating type optical pickup, the flying height on the leading edge 1842 side is larger than the flying height on the trailing edge 1840 side, and the rail surface 1804 and the surface of the optical disc 1A It is said that the pitch angle β formed by is preferably 100 μrad or more.
The amount of variation in the flying height when the slider 18 passes through the undulations and protrusions on the surface of the optical disc 1A depends on the difference between the air film rigidity on the leading edge 1842 side and the air film rigidity on the trailing edge 1840 side. The amount of fluctuation in the flying height on the trailing edge 1840 side is smaller than the amount of fluctuation in the flying height on the leading edge 1842 side.
Therefore, as in this embodiment, the light beam transmission position PL of the slider 18 through which the light beam L is transmitted is set at a position near the trailing edge 1842 of the slider 18 so that the shift amount of the optical pickup 8 in the focus direction is reduced. This is advantageous in terms of suppression.

なお、本実施例では、光ビーム透過位置が外周側レール面１８０４Ａのトレイリングエッジ１８４０寄りの箇所である場合について説明したが、光ビーム透過位置は、内周側レール面１８０４Ｂの箇所であってもよいし、外周側レール面１８０４Ａと内周側レール面１８０４Ｂの間のスライダー１８の箇所であってもよく任意であるが、前述したように、光ビーム透過位置を外周側レール面１８０４Ａの箇所とすれば、光ディスク１Ａの光ディスク１Ａの記録容量を最大化する上で有利となり、光ビーム透過位置をレール面１８０４のトレイリングエッジ１８４２寄りの箇所に設定すれば、光ピックアップ８のフォーカス方向へのずれ量を抑制する上で有利となる。   In this embodiment, the case where the light beam transmission position is a position near the trailing edge 1840 of the outer peripheral rail surface 1804A has been described. However, the light beam transmission position is a position of the inner peripheral rail surface 1804B. Alternatively, the position of the slider 18 between the outer peripheral rail surface 1804A and the inner peripheral rail surface 1804B may be arbitrary, but as described above, the light beam transmission position is set at the position of the outer rail surface 1804A. This is advantageous in maximizing the recording capacity of the optical disc 1A of the optical disc 1A. If the light beam transmission position is set near the trailing edge 1842 of the rail surface 1804, the optical pickup 8 is moved in the focus direction. This is advantageous in suppressing the amount of deviation.

実施例１における光ピックアップ装置の構成を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view illustrating a configuration of an optical pickup device in Embodiment 1. FIG. 実施例１における光ピックアップ装置の組立図である。1 is an assembly diagram of an optical pickup device in Embodiment 1. FIG. 実施例１の光ピックアップ装置が適用された光ディスクドライブ装置の構成を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing a configuration of an optical disk drive device to which an optical pickup device of Example 1 is applied. 光ピックアップ装置２００をロードビーム１４の長手方向に沿った中心線の位置で破断した状態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which the optical pickup device 200 is broken at the position of the center line along the longitudinal direction of the load beam 14. 実施例１の光ピックアップ装置における対物レンズプレートの製造方法示す説明図である。6 is an explanatory diagram illustrating a method for manufacturing an objective lens plate in the optical pickup device of Embodiment 1. FIG. スライダー１８の説明図である。It is explanatory drawing of the slider. スライダー１８が浮上している状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which the slider 18 has floated. スライダー１８と光ディスク１Ａの位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship of the slider 18 and the optical disk 1A. 図８のＡ部拡大平面図である。It is the A section enlarged plan view of FIG. スライダー１８のレール面１８０４の表面粗さ（Ｒａ）と貼り付きの発生数の実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result of the surface roughness (Ra) of the rail surface 1804 of the slider 18, and the number of sticking generation | occurrence | production. スライダー１８のレール面１８０４表面粗さ（Ｒａ）と透過率の実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result of the rail surface 1804 surface roughness (Ra) of the slider 18, and the transmittance | permeability.

符号の説明Explanation of symbols

１Ａ……ディスク、８……光ピックアップ、１８……スライダー１８０２……レール、１８０４……レール面、２００……光ピックアップ装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A ... Disk, 8 ... Optical pick-up, 18 ... Slider 1802 ... Rail, 1804 ... Rail surface, 200 ... Optical pick-up apparatus.

Claims (5)

光ディスクのディスク記録面に対面するエア・ベアリング・サーフェースが設けられた光ピックアップを有し、前記光ピックアップは前記エア・ベアリング・サーフェースと前記ディスク記録面との間に形成される空気流によって前記ディスクの厚さ方向に浮上される光ピックアップ装置であって、
前記光ピックアップは光源からの光ビームを前記エア・ベアリング・サーフェースを透過させて前記ディスク記録面に導く光学系を有し、
前記エア・ベアリング・サーフェースは、その表面粗さ（Ｒａ）が５〜２０ｎｍの範囲で形成されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 An optical pickup provided with an air bearing surface facing a disk recording surface of the optical disk, and the optical pickup is formed by an air flow formed between the air bearing surface and the disk recording surface; An optical pickup device levitated in the thickness direction of the disk,
The optical pickup has an optical system for guiding a light beam from a light source to the disk recording surface through the air bearing surface;
The air bearing surface is formed with a surface roughness (Ra) in the range of 5 to 20 nm.
An optical pickup device characterized by that. 前記エア・ベアリング・サーフェースは前記光ディスクの内周側と外周側に臨ませて２つ設けられ、前記光学系は前記光ビームが前記外周側のエア・ベアリング・サーフェースの箇所を透過するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。   Two air bearing surfaces are provided facing the inner and outer peripheral sides of the optical disc, and the optical system transmits the light beam through a portion of the air bearing surface on the outer peripheral side. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is configured as follows. 前記エア・ベアリング・サーフェースは前記光ディスクの回転方向に沿った長さを有し、前記エア・ベアリング・サーフェースの前記長さ方向の両端に位置する２つの縁部のうち、ディスクの回転方向の下流側に位置する縁部をトレイリングエッジ（Ｔｒａｉｌｉｎｇ Ｅｄｇｅ）としたときに、前記光学系は前記光ビームが前記エア・ベアリング・サーフェースのうち前記トレイリングエッジ寄りの箇所を透過するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。   The air bearing surface has a length along the rotation direction of the optical disk, and the rotation direction of the disk is one of two edges located at both ends of the air bearing surface in the length direction. When the edge located on the downstream side is a trailing edge, the optical system allows the light beam to pass through a portion of the air bearing surface near the trailing edge. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is configured. 前記エア・ベアリング・サーフェースは前記光ディスクの内周側と外周側に臨ませて２つ設けられ、前記各エア・ベアリング・サーフェースは前記ディスクの回転方向に沿った長さを有し、前記各エア・ベアリング・サーフェースの前記長さ方向の両端に位置する２つの縁部のうち、ディスクの回転方向の下流側に位置する縁部をトレイリングエッジ（Ｔｒａｉｌｉｎｇ Ｅｄｇｅ）としたときに、前記光学系は前記光ビームが前記外周側のエア・ベアリング・サーフェースのうち前記トレイリングエッジ寄りの箇所を透過するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。   Two air bearing surfaces are provided facing the inner and outer peripheral sides of the optical disc, and each of the air bearing surfaces has a length along the rotational direction of the disc, Of the two edges located at both ends in the length direction of each air bearing surface, the edge located on the downstream side in the rotational direction of the disk is used as a trailing edge. 2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical system is configured so that the light beam passes through a portion near the trailing edge of the air bearing surface on the outer peripheral side. 前記光ビームの波長は４０５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。   2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the wavelength of the light beam is not less than 405 nm and not more than 780 nm.

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