JP2008103041A - Optical unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ディスクを記録媒体として情報を記録または再生する光ディスク装置に用いる光学ユニットに関するものである。 The present invention relates to an optical unit used in an optical disc apparatus for recording or reproducing information using an optical disc as a recording medium.
近年、光ディスク装置や光磁気ディスク装置(以下光ディスク装置と総称する)においては、より高密度化と小型化のために、レンズ開口数(NA)を高くする高NA化が図られてきている。また光ディスクの厚みも薄くなるとともに、透過基板によって保護されている記録面までの距離が短くなり、ディスク表面に傷がついた場合のマージンも少なくなってきている。 2. Description of the Related Art In recent years, in optical disk devices and magneto-optical disk devices (hereinafter collectively referred to as optical disk devices), an increase in the numerical aperture (NA) has been attempted to increase the lens numerical aperture (NA) for higher density and smaller size. Further, the thickness of the optical disk is reduced, the distance to the recording surface protected by the transmission substrate is shortened, and the margin when the disk surface is damaged is also reduced.
さらにピックアップユニットの小型化に伴い、対物レンズの先端面と光ディスク表面までの離間距離である作動距離(以下ワーキングディスタンス(WD)という)が一段と小さくなり、従来に比べ対物レンズが、光ディスク表面に接触もしくは衝突してしまう可能性が高くなっているのが現状である。 As the pickup unit is further downsized, the working distance (hereinafter referred to as working distance (WD)), which is the distance between the objective lens tip surface and the optical disk surface, is further reduced. Or the current situation is that there is a high possibility of a collision.
また光学装置をモバイル化すれば、さらに大きな振動や衝撃が光学ピックに伝わることになり、対物レンズおよび光ディスクの衝突保護の必要性は高まっているのが現実である。これらの対策としては特許文献1に示すような例が提案されていた。
しかしながら、前記従来の構成では、対物レンズのレンズ有効径の周辺に記録媒体との衝突を防止するための緩衝層を設けるものであり、緩衝層に緩衝作用を持たせるためには、緩衝層にはある程度の厚みを必要とし、対物レンズと光ディスクとの作動距離であるワーキングディスタンス(WD)は小さくしにくいという課題を有していた。 However, in the conventional configuration, a buffer layer for preventing a collision with a recording medium is provided around the effective lens diameter of the objective lens. Requires a certain thickness, and has a problem that the working distance (WD), which is the working distance between the objective lens and the optical disk, is difficult to reduce.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ワーキングディスタンス(WD)を小さくしながら、なおかつ対物レンズと光ディスクが衝突、接触する際に受ける損傷を、対物レンズのみならず光ディスクとも両方回避できるような光学ユニットを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and while reducing the working distance (WD), it is possible to avoid both the objective lens and the optical disc from being damaged when the objective lens collides with and comes into contact with the optical disc. An object is to provide such an optical unit.
前記従来の課題を解決するために、本発明の光学ユニットは、情報を記録するための光ディスクの記録面に光束を集光するための対物レンズと、前記対物レンズを保持する鏡筒とを備え、前記対物レンズ表面および前記鏡筒表面の前記光ディスクと対面する側に、潤滑作用を持つ潤滑層を有するものである。 In order to solve the conventional problems, an optical unit of the present invention includes an objective lens for condensing a light beam on a recording surface of an optical disk for recording information, and a lens barrel that holds the objective lens. A lubricating layer having a lubricating action is provided on the surface of the objective lens surface and the lens barrel surface facing the optical disk.
本発明による光学ユニットによれば、潤滑作用を有する潤滑層によって対物レンズと光ディスクの両方が滑るために、対物レンズと光ディスクが衝突、接触する際に受ける損傷を、対物レンズのみならず光ディスクとも両方回避できるような光学ユニットが実現可能となり、それを用いた光ディスク装置の信頼性を大いに高めることができる。 According to the optical unit of the present invention, since both the objective lens and the optical disk slide due to the lubricating layer having a lubricating action, the damage received when the objective lens and the optical disk collide and come into contact with both the objective lens and the optical disk. An optical unit that can be avoided can be realized, and the reliability of the optical disk apparatus using the optical unit can be greatly increased.
また、潤滑層は表面の潤滑作用だけを発揮すればよいので、膜厚を薄くすることができ、ワーキングディスタンス(WD)を小さくすることができる。これにより、より高密度でさらに小型化を図った光ディスク装置を実現することができる。 Further, since the lubricating layer only needs to exhibit the surface lubricating action, the film thickness can be reduced and the working distance (WD) can be reduced. As a result, it is possible to realize an optical disc apparatus with higher density and further miniaturization.
また、潤滑層の膜厚を薄くすることにより、潤滑層自体の内部応力も少なくなり、対物レンズに加わる応力を軽減できるので、応力がレンズ特性に悪影響を及ぼすこともなく、特性の良いレンズ性能を発揮できる。 In addition, by reducing the thickness of the lubricating layer, the internal stress of the lubricating layer itself can be reduced and the stress applied to the objective lens can be reduced. Can be demonstrated.
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. The following description of the embodiments is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における光ディスク装置の概略図である。図1において光によって情報を記録、再生を行う記録媒体としての光ディスク1はスピンドルモータ2によって回転駆動する。光ディスク1の下面には記録面を有し、記録面の表面には保護層3を配置している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram of an optical disc apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, an optical disc 1 as a recording medium for recording and reproducing information by light is rotated by a
半導体レーザ4から発したレーザ光はコリメータレンズ5を通して平行光に変換した後、反射板6で反射させ、波長板7を介してレンズ開口数(NA)の高い対物レンズ8を通して光ディスク1上の記録面にレーザ光の光束を集光し、焦点を合わせて情報の記録再生を行うものである。対物レンズ8はその周囲を鏡筒9により支持されている。このような構成で光ピックアップが構成されている。
Laser light emitted from the
対物レンズ8の表面には後述する潤滑層を有している。潤滑層を含む対物レンズ8の上面と光ディスク1の下面の保護層3との間隔は作動距離としてWDで示すワーキングディスタンスを有している。
The surface of the
図2は本発明の実施の形態1における光ディスク装置の光ピックアップの光学ユニットの平面図および断面図である。図1と同一部品は同一番号で示した。光学ユニットは図2に示すように、高開口数(高NA)のガラス材料からなる対物レンズ8を設けている。対物レンズ8の周囲には鏡筒9を設け、対物レンズ8を鏡筒9に収め保持する構成となっている。
FIG. 2 is a plan view and a cross-sectional view of the optical unit of the optical pickup of the optical disc apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are indicated by the same numbers. As shown in FIG. 2, the optical unit is provided with an
そして、光ディスク1の記録面と対向する対物レンズ8表面及び鏡筒9表面には、低摩擦係数で潤滑作用を持つ潤滑層10を有している。対物レンズ8、鏡筒9、潤滑層10により光ピックアップの一部である光学ユニット11を構成している。
The surface of the
潤滑層10は潤滑作用を持つ部材として、パーフルオロポリエ−テルなどのフッ素系樹脂材料によるフッ素系潤滑膜を用いるものである。フッ素系潤滑膜の材料としては、例えばソルベル社製のZ−DOL、Z−Tetraol(いずれも商品名)などを適切な溶剤で希釈した後、一般的なディッピング法やスピンコート法によって塗布する。フッ素系潤滑膜を用いることによって、潤滑性に優れた潤滑層10を得ることができる。
The lubricating
潤滑層10は1層であっても有効な潤滑作用を発揮できるが、更なる潤滑作用を有する潤滑層を形成するために、潤滑層10を2層構造としている。潤滑層10の2層構造のうち、対物レンズ8およびそれを保持する鏡筒9の上に塗布される一層目である潤滑固定層10aは固体としての性質を有し、主に対物レンズ8およびそれを保持する鏡筒9との固着、固定を行う。このために潤滑固定層には密着性が要求される。
Even if the lubricating
次に、潤滑固定層10aの上には二層目である潤滑流動層10bを設ける。潤滑流動層10bは、他の物体との当接などにより部分的に押さえ込まれれば、その部分が流動性でへこみ、押さえ込みを解除すれば自然に元の平坦な形状に復帰するといったように、粘着的な流動性を有する層として形成する。従って、潤滑流動層10bは潤滑固定層10aよりも粘度は低くなっている。塗布された潤滑層10の潤滑流動層10bは主に潤滑特性を要求されるものである。
Next, a second lubrication fluidized
潤滑層10の潤滑固定層10aと潤滑流動層10bとの厚み比率であるボンド率は、塗布後の加熱温度、加熱時間もしくはUV照射エネルギーを調整することで調整することができる。このように、潤滑作用を持つ潤滑層10の厚みおよび潤滑固定層10aと潤滑流動層10bの厚み比率であるボンド率は、潤滑特性を考慮しながら選択されるものである。
The bond ratio, which is the thickness ratio between the lubricating
このように潤滑層10を潤滑固定層10aと潤滑流動層10bの2層構造とすることによって、潤滑層は対物レンズ8および鏡筒9とは十分な固着性を確保するとともに、潤滑層の表面は十分な潤滑性を発揮することになるので、潤滑層は1層構造に比べてより強靭なものとなり、十分な潤滑作用を得ることにつながるものである。
In this way, the
本発明の実施の形態では、潤滑固定層10aと潤滑流動層10bを合わせた潤滑層10の厚みは10nmとし製作した。また潤滑固定層10aの厚みは7nmとし、潤滑流動層10bの厚みを3nmとしてボンド率は70%とした。
In the embodiment of the present invention, the
次に、本発明の実施の形態1による光学ユニットを、市販の光ディスク装置(ブルーレイディスク装置)を実験用に改造した装置に組み込み、光ディスクを回転させながら故意に振動、衝撃を与え、光ディスクとの衝突、接触を繰り返す実験を行った。実験結果は、100回の繰り返しにおいても、対物レンズおよび光ディスクには傷は発生しなかった。 Next, the optical unit according to Embodiment 1 of the present invention is incorporated into a device obtained by modifying a commercially available optical disc device (Blu-ray disc device) for experiment, and the optical disc is intentionally vibrated and shocked while rotating the optical disc. Experiments were repeated for collision and contact. As a result of the experiment, no damage was generated on the objective lens and the optical disk even after 100 repetitions.
このことは、対物レンズ8や鏡筒9が光ディスク1の保護層3に衝突、接触を繰り返しても、潤滑層10の潤滑作用によって両方が滑るために傷を発生させない効果が出ていると考えられる。また、光学特性的にも問題がないことが確認された。これは、潤滑層10が潤滑作用を発揮するだけの極めて薄い層であるので、対物レンズ表面に潤滑層10を形成してもレンズ性能に影響を与えないためである。
This is because even if the
このように、潤滑層10は緩衝作用などが必要なく、表面の潤滑作用を持たせるだけの厚みでよいので、極めて薄くすることができ、この分だけ対物レンズ8は光ディスク1に接近させることができるので、ワーキングディスタンス(WD)を少なくすることができる。
As described above, the lubricating
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2における光ディスク装置の光ピックアップの光学ユニットの断面図である。図3において対物レンズ31は鏡筒32によって保持されている。光ディスク1と対面する対物レンズ31の上面側は中央部が少し膨らんだ凸形状としている。鏡筒32の高さh1は、対物レンズ31の周縁部の高さh2より少し低い形状としている。光ディスク1と対面する対物レンズ31及び鏡筒32の表面には、低摩擦係数で潤滑作用を持つ潤滑層33を有している。潤滑層33は1層または2層としている。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the optical unit of the optical pickup of the optical disc apparatus according to
ここで、対物レンズの中央部の凸形状を含んだ、図中EFFで示すレンズ有効径範囲内の対物レンズ有効径表面には潤滑層33の厚みをt1とし、鏡筒32表面の潤滑層33の厚みをt2として、鏡筒32表面の潤滑層33の厚みt2の方を厚くしている。
Here, the thickness of the
鏡筒32の高さh1は、対物レンズ31の周縁部の高さh2より低い形状としているので、鏡筒32部の潤滑層33の厚みt2が厚くなっても、鏡筒32の潤滑層の高さh3は、対物レンズ31のレンズ有効径表面部分の高さh4より高くならないようにしている。図3は対物レンズ31の中央部の膨らみによってレンズ有効径表面の潤滑層33の高さh4が、鏡筒32の潤滑層33の高さh3より高くなっている形状を示している。
Since the height h1 of the
対物レンズ31の中央部の膨らみがなく平坦な形状の場合は、レンズ有効径表面の潤滑層の高さh4と鏡筒表面の潤滑層の高さh3は同一面となる。ここで、h1〜h4で示す高さとは、対物レンズ31および鏡筒32の光ディスクと対面する面の反対側、すなわち図3では底面側を基準にした高さ寸法とした。
In the case where the central portion of the
このように、対物レンズ31の有効径表面の潤滑層33は、鏡筒32表面の潤滑層33と比べて同等の高さ、すなわち同一面とするか、または同等以上の高さとしてレンズ有効径表面の潤滑層33側を高くするか、のいずれかの形状とするものである。
As described above, the
一般的には、鏡筒32のエッジ部分が衝突や接触の際に光ディスク1を傷つける影響が高いと考えられるので、この部分に厚みt2の厚い潤滑層33を配することでさらに信頼性が高まる。しかしながら、対物レンズ31の上の潤滑層33まで同じく厚く形成すると、場合によっては所望の光学特性が得られない恐れもある。従って図3の実施の形態2の光学ユニットの断面図に示すように、レンズ有効径(図中EFFで示す)範囲内の潤滑層33の厚みは潤滑作用が保てる限度まで薄い方がよい。
In general, it is considered that the edge portion of the
図3に示す実施の形態2の光学ユニットにすることにより、鏡筒32の潤滑層33に邪魔されることなく、対物レンズ31と光ディスク1とをより接近させることができるのでワーキングディスタンス(WD)をより小さくすることができる。
By using the optical unit of
実施の形態2による光学ユニットを、実施の形態1と同様に、市販の光ディスク装置(ブルーレイディスク装置)を実験用に改造した装置に組み込み、光ディスクを回転させながら故意に振動、衝撃を与え、光ディスクとの衝突、接触を繰り返す実験を行った結果、潤滑層33のレンズ有効径表面の厚みt1は3nm以上あれば、光ディスクには傷は発生しなかった。また光学特性的にも問題ないことが確認された。
As in the first embodiment, the optical unit according to the second embodiment is incorporated in a device obtained by modifying a commercially available optical disk device (Blu-ray disk device) for experiment, and the optical disk is intentionally vibrated and shocked while rotating the optical disk. As a result of repeated experiments, the optical disk had no scratches when the thickness t1 of the lens effective diameter surface of the
以上説明したように、本発明は、対物レンズと光ディスクが衝突、接触する際に受ける損傷を対物レンズのみならず光ディスクとも両方回避できるような光学ユニットが可能となり、それを用いた光学ディスク装置の信頼性を大いに高めることができる。 As described above, the present invention makes it possible to provide an optical unit that can avoid both the objective lens and the optical disk from being damaged when the objective lens and the optical disk collide and come into contact with each other. Reliability can be greatly increased.
また、潤滑層は表面の潤滑作用だけを発揮すればよいので、膜厚を極めて薄くすることができ、ワーキングディスタンスを小さくすることができる。対物レンズ有効径表面の潤滑層の高さは鏡筒表面の潤滑層の高さと同等、またはそれ以上の高さとすることによってワーキングディスタンス(WD)はさらに小さくすることができる。これらにより、より高密度でさらに小型化を図った光ディスク装置を実現することができる。 In addition, since the lubricating layer only needs to exhibit the surface lubricating action, the film thickness can be extremely reduced, and the working distance can be reduced. The working distance (WD) can be further reduced by setting the height of the lubricating layer on the surface of the objective lens effective diameter equal to or higher than the height of the lubricating layer on the surface of the lens barrel. As a result, it is possible to realize an optical disc apparatus with higher density and further miniaturization.
本発明に係る光学ユニットは、潤滑層によって対物レンズ及び光ディスクの衝突、接触の際に受ける損傷を回避できるので、光ディスク装置に用いる光学ユニット等として有用である。 The optical unit according to the present invention is useful as an optical unit used in an optical disk device and the like because it can avoid damage caused by collision and contact between the objective lens and the optical disk by the lubricating layer.
1 光ディスク
8、31 対物レンズ
9、32 鏡筒
10、33 潤滑層
10a 潤滑固定層
10b 潤滑流動層
t1 対物レンズ有効径表面の潤滑層の厚み
t2 鏡筒表面の潤滑層の厚み
11 光学ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006285923A JP2008103041A (en) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | Optical unit |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006285923A JP2008103041A (en) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | Optical unit |
Publications (1)
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JP2008103041A true JP2008103041A (en) | 2008-05-01 |
Family
ID=39437249
Family Applications (1)
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JP2006285923A Pending JP2008103041A (en) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | Optical unit |
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JP (1) | JP2008103041A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013029685A (en) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Marumi Koki Kk | Filter for digital camera with water-repellent function |
-
2006
- 2006-10-20 JP JP2006285923A patent/JP2008103041A/en active Pending
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