(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式情報記録媒体によって情報を記録又は再生する記録又は再生装置の光ピックアップに用いる対物レンズと前記記録媒体の表面との接触を防ぐ衝突防止装置であって、
対物レンズのレンズ有効面の周縁から前記対物レンズの外縁又は外側までも積層されかつ前記光学式情報記録媒体の表面に近づいた場合に前記レンズ有効面より先に前記光学式情報記録媒体の表面に接触する緩衝層を含むこと、
前記緩衝層となる接着剤によって、鏡筒と前記対物レンズが接着されていること、及び、
前記緩衝層は互いに硬度の異なる少なくとも２つの緩衝材層の積層体からなること、を特徴とする衝突防止装置。
【請求項２】
前記緩衝層は紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の衝突防止装置。
【請求項３】
前記緩衝層は前記鏡筒の端面より前記光学式情報記録媒体側に突出していることを特徴とする請求項１又は２記載の衝突防止装置。
【請求項４】
光学式情報記録媒体によって情報を記録又は再生する記録又は再生装置の光ピックアップに用いる対物レンズと前記記録媒体の表面との接触を防ぐ衝突防止装置の製造方法であって、所定の厚みで一様に、対物レンズのレンズ面に固着する紫外線硬化型樹脂層を成膜する工程と、前記紫外線硬化型樹脂層の前記レンズ面の有効径内部分を除去して有効径内のレンズ面を露出せしめる露出工程と、を含むことを特徴とする衝突防止装置製造方法。
【請求項５】
前記紫外線硬化型樹脂層を接着剤層として、前記対物レンズと鏡筒とを接着する工程を含むことを特徴とする請求項４記載の衝突防止装置製造方法。
【請求項６】
前記露出工程は、前記紫外線硬化型樹脂層の有効径内部分を切り取り及び剥離する工程を含むことを特徴とする請求項４又は５記載の衝突防止装置製造方法。
【請求項７】
前記露出工程は、前記紫外線硬化型樹脂層の有効径内部分をエッチングによって除去する工程を含むことを特徴とする請求項４又は５記載の衝突防止装置製造方法。
【請求項８】
前記露出工程は、前記紫外線硬化型樹脂層の有効径内部分をこれに対応する金型によって押し切る工程を含むことを特徴とする請求項４又は５記載の衝突防止装置製造方法。
【請求項９】
前記紫外線硬化型樹脂層を成膜する工程において、前記紫外線硬化型樹脂層は互いに硬度の異なる少なくとも２つの緩衝材層の積層体から形成されることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１記載の衝突防止装置製造方法。
【請求項１０】
光学式情報記録媒体によって情報を記録又は再生する記録又は再生装置の光ピックアップに用いる対物レンズであって、
対物レンズ本体と、前記対物レンズ本体のレンズ有効面の周縁から前記対物レンズ本体の外縁又は外側までも積層されかつ前記光学式情報記録媒体の表面に近づいた場合に前記レンズ有効面より先に前記光学式情報記録媒体の表面に接触する緩衝層と、を含むこと、
前記緩衝層となる接着剤によって、鏡筒と前記対物レンズが接着されていること、及び、
前記緩衝層は互いに硬度の異なる少なくとも２つの緩衝材層の積層体からなること、
を特徴とする対物レンズ。
【請求項１１】
前記緩衝層は紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項１０記載の対物レンズ。
【請求項１２】
前記緩衝層は前記鏡筒の端面より前記光学式情報記録媒体側に突出していることを特徴とする請求項１０又は１１記載の対物レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
光学式情報記録媒体に情報を記録又は再生する記録又は再生装置の光ピックアップに用いる。
本発明は、情報をトラック上に記録する光ディスクなどの光学式情報記録媒体の記録又は再生に用いられる光ディスクシステムのピックアップ装置に備えられた対物レンズと光ディスク表面との接触を防ぐ衝突防止装置すなわち衝突防止用クラッシュパッドに関し、特にその構造、材料と製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクシステムは、映像、音声などのデータを記録再生する手段として広く用いられている。光ディスクシステムにおいては、より一層の高密度化と小型化が求められている。対物レンズにおいて開口数（ＮＡ）は、例えばＣＤ(Compact Disc)の０．４５であるのに対してＤＶＤ(Digital Versatile Disc)では０．６となり、さらに対物レンズの有効径は従来の４．５ｍｍ程度から３ｍｍ程度へと小さくなっている。ピックアップ装置の小型化の影響として、対物レンズのレンズ面先端と光ディスク表面までのいわゆる作動距離が縮小され、従来に比べて対物レンズが光ディスク表面に衝突してしまう可能性が増大している。
【０００３】
さらに、ＣＤでは１．２ｍｍあった透過基板の厚さがＤＶＤでは０．６ｍｍと薄くなり、透過基板により保護されている記録面までの距離が短くなっているので、対物レンズの衝突によって光ディスク表面につく傷に基づく信号に対する影響が大きくなってきた。
また、近年ではＤＶＤ−ＲＷ(Digital Versatile Disc-Rewritable)規格の登場などによって、ユーザー側で光ディスクへ記録を行うことも可能になっている。ユーザーによるデータ記録時には光ディスク表面に傷があると深刻な影響が発生する場合がある。
【０００４】
さらに、開口数を一段と大きくした対物レンズを用いようとする場合には、対物レンズ先端から光ディスク表面までの作動距離が減少し、従来以上に精密な寸法をもつ衝突防止装置（クラッシュパッド）を用意する必要がある。
このようなクラッシュパッドとして、従来はテフロンなどの樹脂シートをドーナッツ状に切り抜いて接着テープでアクチュエータボビン又はレンズ鏡筒端に固定するか、鏡筒に嵌合するような形状の樹脂部品をつくり、これをはめ合わせてクラッシュパッドとするようにしていた。
【０００５】
作動距離の極めて短い２枚組高開口数の対物レンズに用いるには、シート形状のものではシートの接着層厚みの誤差や浮きなどが発生し光ディスクに接触する可能性がある。成形された樹脂を対物レンズアクチュエータにはめ合わせ構造では樹脂成形の精度を高め、さらに十分な接着を行わないとやはり光ディスクに接触する可能性がある。
【０００６】
どちらにおいても光ディスク表面より柔らかい材料を使わないと光ディスク表面を傷つけてしまうが、柔らかい材料ではシート状の加工や精度の良い成形が困難であり、薄型のカバー層を均一な厚さで実現できるような柔らかい光ディスクカバー層に対しては短い作動距離に対応した精度良い柔らかなクラッシュパッドを実現することが困難であった。
【０００７】
また、対物レンズ内の特定の領域に緩衝材を貼り付けたり塗布することも考えられているが、このような方法によると対物レンズを鏡筒に接着する前に緩衝材を塗布するか、接着後に塗布する必要があり、このようにすると接着にかかる工数が増大するうえ、接着後の塗布では塗布時に対物レンズに力がかかるために鏡筒を支持するアクチュエータのバネの変形を引き起こしやすいという問題がある。さらに、どちらによっても鏡筒がディスクに接触するような場合には緩衝材が有効に機能しないので、ディスクに傷が付きやすく、安定した記録再生を著しく困難にするという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、その目的は、対物レンズの有効径内部と光ディスク表面との衝突を低減できる対物レンズ及び衝突防止装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の衝突防止装置は、光学式情報記録媒体によって情報を記録又は再生する記録又は再生装置の光ピックアップに用いる対物レンズと前記記録媒体の表面との接触を防ぐ衝突防止装置であって、対物レンズのレンズ有効面の周縁から前記対物レンズの外縁又は外側までも積層されかつ前記光学式情報記録媒体の表面に近づいた場合に前記レンズ有効面より先に前記光学式情報記録媒体の表面に接触する緩衝層を含むこと、前記緩衝層となる接着剤によって、鏡筒と前記対物レンズが接着されていること、及び、前記緩衝層は互いに硬度の異なる少なくとも２つの緩衝材層の積層体からなること、を特徴とする。
【００１０】
本発明の衝突防止装置においては、前記緩衝層は紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする。本発明の衝突防止装置においては、前記緩衝層は前記鏡筒の端面より前記光学式情報記録媒体側に突出していることを特徴とする。
【００１１】
本発明の衝突防止装置においては、前記緩衝層は互いに硬度の異なる少なくとも２つの緩衝材層の積層体からなることを特徴とする。
本発明の衝突防止装置製造方法は、光学式情報記録媒体によって情報を記録又は再生する記録又は再生装置の光ピックアップに用いる対物レンズと前記記録媒体の表面との接触を防ぐ衝突防止装置の製造方法であって、
所定の厚みで一様に、対物レンズのレンズ面に固着する紫外線硬化型樹脂層を成膜する工程と、
前記紫外線硬化型樹脂層の前記レンズ面の有効径内部分を除去して有効径内のレンズ面を露出せしめる露出工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の衝突防止装置製造方法においては、前記紫外線硬化型樹脂層を接着剤層として、前記対物レンズと鏡筒とを接着する工程を含むことを特徴とする。
本発明の衝突防止装置製造方法においては、前記露出工程は、前記紫外線硬化型樹脂層の有効径内部分を切り取り及び剥離する工程を含むことを特徴とする。本発明の衝突防止装置製造方法においては、前記露出工程は、前記紫外線硬化型樹脂層の有効径内部分をエッチングによって除去する工程を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の衝突防止装置製造方法においては、前記露出工程は、前記紫外線硬化型樹脂層の有効径内部分をこれに対応する金型によって押し切る工程を含むことを特徴とする。本発明の衝突防止装置製造方法においては、前記紫外線硬化型樹脂層を成膜する工程において、前記紫外線硬化型樹脂層は互いに硬度の異なる少なくとも２つの緩衝材層の積層体から形成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の対物レンズは、光学式情報記録媒体によって情報を記録又は再生する記録又は再生装置の光ピックアップに用いる対物レンズであって、対物レンズ本体と、前記対物レンズ本体のレンズ有効面の周縁から前記対物レンズ本体の外縁又は外側までも積層されかつ前記光学式情報記録媒体の表面に近づいた場合に前記レンズ有効面より先に前記光学式情報記録媒体の表面に接触する緩衝層と、を含むこと、前記緩衝層となる接着剤によって、鏡筒と前記対物レンズが接着されていること、及び、前記緩衝層は互いに硬度の異なる少なくとも２つの緩衝材層の積層体からなること、を特徴とする。
【００１５】
本発明の対物レンズにおいては、前記緩衝層は紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする。本発明の対物レンズにおいては、前記緩衝層は前記鏡筒の端面より前記光学式情報記録媒体側に突出していることを特徴とする。
【００１６】
本発明の対物レンズにおいては、前記緩衝層は互いに硬度の異なる少なくとも２つの緩衝材層の積層体からなることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明による実施形態の対物レンズ衝突防止装置及びその製造方法について図面を用いて説明する。
図１は本発明に基づく衝突防止装置の一例を用いた対物レンズを搭載したピックアップ本体ユニット５０の構成例を示す。図１において、１１は対物レンズ、１２は対物レンズを支持する鏡筒、１３は対物レンズの光射出面における有効径部分(以下レンズ有効面ともいう)、１４はクラッシュパッド、１５は対物レンズを支持する鏡筒を駆動する対物レンズ駆動部、５は光ディスクである。緩衝層であるクラッシュパッド１４は対物レンズ１１のレンズ有効面１３周縁から対物レンズの外縁及び外側面１１ａまでに積層され、光ディスク５の表面に近づいた場合にレンズ有効面１３より先に光ディスク５の表面に接触する。
【００１８】
クラッシュパッド１４は樹脂によって対物レンズ１１の表面に環状に直接形成されており、クラッシュパッド１４の開口径はレンズ有効径部分１３より大となっている。樹脂の材料は、例えば、大日本インキ社製のＥＸ−５０４，ＥＸ−５０８や、日本化薬社製のＫＣＢ−３０８などの光ディスク表面よりも柔らかい紫外線硬化型樹脂を選択することができる。本発明においては対物レンズの表面に直接、紫外線硬化型接着剤樹脂などからなる樹脂層を形成し、対物レンズの有効径部分上の樹脂層部分を除去した開口を有する形状として、この接着剤樹脂層をクラッシュパッドとして作用させる。また、紫外線硬化型接着剤樹脂に代えてゴム系やセルロース系の樹脂をも接着剤樹脂層に用い得る。すなわち、本発明に基づくクラッシュパッド１４は光ディスク５の記録面上の光透過層より硬度の低い材料を用いて形成される。
【００１９】
図２に示すように、クラッシュパッド１４はその周囲側面で支持される鏡筒１２の内面に接着されている。また、クラッシュパッド１４は鏡筒１２の端面より光ディスク５側に突出している。当然、クラッシュパッド１４はレンズ有効面１３より光ディスク５側に突出している。
図１に示す光ピックアップ装置のユニット５０は、光ビームを射出する半導体レーザなどの光源を含み、該光ビームを対物レンズに導く照射光学系、並びに光検出手段を含み対物レンズを介して光ディスクからの反射光を光検出手段へ導く検出光学系を備える。
【００２０】
対物レンズ１１を支持する鏡筒１２の側面周りには、該鏡筒を本体ユニット５０に対して支持する板バネなどの弾性支持部材、並びに、光ビームを光ディスク５の情報記録面上に向け集光するために光ディスクの半径方向及びフォーカシング方向に対物レンズ１１を駆動するアクチュエータなどの対物レンズ駆動部１５を備えている。対物レンズ駆動機構は、鏡筒１２と協働する半径方向及びフォーカシング方向に伸長するコイル及び磁気回路（図示せず）を有している。本体ユニット５０は、図１に示すように、光ディスク５の半径方向に伸長するシャフト６０上を移動するスライダ７０に固定されている。スライダ７０により光ディスク５の半径方向における本体ユニット５０の粗移動が可能となる。
【００２１】
クラッシュパッド１４を製造する方法は、予め製造した対物レンズ１１のレンズ面に固着するように紫外線硬化型樹脂層を所定の厚みで一様に成膜して、紫外線硬化型樹脂層のレンズ面の有効径内１３対応部分を除去して、有効径内のレンズ面を露出せしめる。
対物レンズ１１の有効径部分の紫外線硬化型樹脂層を除外する方法としては、一度全面にわたって樹脂層を形成した後で、有効径部分１３を丸形に、治具によって切り取り剥離する方法又はエッチングによって除去する方法と、予め有効径部分を除外するような金型を作り、これを対物レンズ有効径部分の表面に当てて紫外線硬化型樹脂層を押し切り、クラッシュパッド１４を形成する方法とがある。
【００２２】
また、他の実施形態としては、図３に示すように、対物レンズの光射出面における有効径部分１３の境界外部に凹又は凸形状の境界部分２１を形成したり、図４に示すように、有効径部分１３の境界に段差３１を設け、樹脂層の有効径内への漏出を防ぐ構造とすることも可能である。
さらに、本発明の実施形態の構造として、対物レンズ外側面までのパッド径を制限する必要はないので、図５に示すように、パッド１４が外側の鏡筒１２の上Ａまで拡張しているような形状のものも可能である。すなわち、緩衝層が対物レンズの外縁及び外側面までではなく、その外側へも広がっているような形状のものも本発明に含まれる。また同様に、図６に示すように鏡筒の外側Ｂにまで出ている形状も本発明に含まれる。このような構成の本発明の利点は、鏡筒がディスクに接触する場合にも緩衝層が有効に機能することである。これは、特にディスクの反りなどによって対物レンズがディスクに対して傾いた状態の時などに有効である。また、鏡筒のほうが対物レンズよりディスク側に突出しているような形状のものであっても緩衝層が有効である。
【００２３】
さらにまた、緩衝層が対物レンズ外径より大きく形成されているので、緩衝層の形成と対物レンズの接着を同時に行うことができる。さらに、鏡筒の上部にも緩衝層を形成することができるので鏡筒がディスクに衝突するような状況においても緩衝層が有効に機能する。
さらに、他の構成例として、上記例においては緩衝層の接着効果によってだけ対物レンズを固定するような構成を示したが、更なる強度が求められるような場合には、対物レンズを鏡筒にはめ合わせとしたり、さらに別に接着剤を塗布して固定を補強するなどの方法もとることができる。
【００２４】
また、緩衝層の構成は１層に限られるものではなく、図７に示すような緩衝材層１４ａ，１４ｂの２層構造などの多層構造を採ることも可能である。ここで、緩衝層の上層の緩衝材層１４ａはドーナッツ型のシートなどを用いることができ、これに下層の緩衝材層１４ｂとして接着剤を塗布して、対物レンズ１１及び鏡筒１２にまたがるように緩衝層を取り付け、同時に鏡筒と対物レンズの固定を行うことができる。さらに、上層緩衝材層１４ａも紫外線硬化性樹脂を用い、下層の上に積層して緩衝層を構成することも可能である。このようにすることによって、下層緩衝材層１４ｂにはディスクより固い材料を用いることも可能となるので、より強力に対物レンズを固定したり、より柔らかい上層緩衝材層１４ａを形成することが可能になる。この場合、上記の紫外線硬化型樹脂層を成膜する工程において、紫外線硬化型樹脂層を互いに硬度の異なる少なくとも２つの緩衝材層の積層体として形成し、その後工程で、紫外線硬化型樹脂層のレンズ面の有効径内の対応部分を除外する。
【００２５】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、対物レンズ衝突防止装置のクラッシュパッドの材質に光ディスクの最表面の透明カバー層と同種の柔らかいものを用いることができ、カバー層表面に傷を付けることがない。また、対物レンズを基準にクラッシュパッドを形成できるので寸法公差の少ない正確な厚さのクラッシュパッドを容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施形態の対物レンズを搭載した光ピックアップ装置を示す概略斜視図。
【図２】本発明による実施形態の対物レンズを示す概略平面図（ａ）及び断面図（ｂ）。
【図３】本発明による他の実施形態の対物レンズを示す概略断面図。
【図４】本発明による他の実施形態の対物レンズを示す概略断面図。
【図５】本発明による他の実施形態の対物レンズを示す概略断面図。
【図６】本発明による他の実施形態の対物レンズを示す概略断面図。
【図７】本発明による他の実施形態の対物レンズを示す概略断面図。
【符号の説明】
５  光ディスク
１１  対物レンズ
１２  鏡筒
１３  対物レンズ有効径部分
１４  クラッシュパッド
１５  対物レンズ駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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