JP4431142B2 - 光ヘッド装置および光情報装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスクに代表される情報記録媒体から情報を再生し、または記録媒体に情報を記録する光情報装置および光情報装置において情報を再生または記録する光ヘッド装置に関するものである。

デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）は、デジタル情報をコンパクトディスク（ＣＤ）の約６倍の記録密度で記録することができることから、大容量のデータを記録可能な光ディスクとして知られている。近年、光ディスクに記録されるべき情報量の増大に伴い、より容量の大きな光ディスクが求められている。光ディスクを大容量にするためには、光ディスクに情報を記録する際および光ディスクに記録された情報を再生する際に、光ディスクに照射される光が形成する光スポットを小さくすることにより、情報の記録密度を高くする必要がある。そのためには、例えば、光源のレーザ光を短波長にし、かつ、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくすることによって、光スポットを小さくすることができる。ＤＶＤの記録再生においては、波長６６０ｎｍの光源と、開口数（ＮＡ）０．６の対物レンズとが使用されている。また、例えば、波長４０５ｎｍの青色レーザと、ＮＡ０．８５の対物レンズとを使用することによって、現在のＤＶＤの記録密度の５倍の記録密度が達成される。

ところで、青色レーザによる短波長のレーザを用いて高密度の記録再生を実現する光情報装置において、既存の光ディスクとの互換機能を備えることは、装置としての有用性を高め、コストパフォーマンスを向上することを可能にする。この場合、対物レンズの開口数を０．８５と高めつつ、作動距離（対物レンズと光ディスクとの間の空間の幅）をＤＶＤやＣＤ用の対物レンズのように長くすることは困難であるため、高密度の記録再生が可能な互換型光情報装置では、ＣＤまたはＤＶＤを記録再生するのに使われる少なくとも一枚の対物レンズとこれより高開口数を有する高密度記録用の対物レンズとを別途に備えることが望ましい。

一方、光情報装置用の対物レンズアクチュエータには、フォーカシング及びトラッキングの両方向に駆動可能に磁気回路が構成されており、この磁気回路は、フォーカス方向には光ディスクと対物レンズとの間の間隔を一定の間隔に維持すると共に、トラッキング方向には対物レンズを所望のトラック位置に移動させる役割を果たす。ところが、前述の通り、記録密度が相異なる複数の光ディスクを互換採用する光情報装置では、相異なる記録密度を有する複数の光ディスクに各々対応する対物レンズを必要とするため、対物レンズアクチュエータは、複数の対物レンズを可動部に搭載してフォーカシング及びトラッキング方向に移動可能に構成されなければならない。

記録密度が相異なる複数の光ディスクに対して記録再生が可能な互換型光情報装置を実現するために複数の対物レンズを可動部に搭載した光ヘッド装置として、例えば特許文献１に開示されているものが知られている（第１の従来技術）。

図１７は、第１の従来技術による光ヘッド装置の構成を示す。この光ヘッド装置では、第１の光源（図示せず）から放射された光ビーム６１をコリメートレンズ６２によって略平行光に変換し、平板状の立ち上げミラー６３によって光軸を記録密度の高い光ディスク６５に対して直角の方向に折り曲げる。対物レンズ６４は、光ビーム６１を光ディスク６５の記録面上に収束させる。また、第２の光源（図示せず）から放射された光ビーム６６をコリメートレンズ６７によって略平行光に変換し、平板状の立ち上げミラー６８によって光軸を記録密度の低い光ディスク７０に対して直角の方向に折り曲げる。対物レンズ６９は光ビーム６６を光ディスク７０の記録面上に収束させる。

対物レンズ駆動装置（対物レンズアクチュエータ）７１は、第１の対物レンズ６４を、記録密度の高い光ディスク６５の記録面と直交するフォーカシング方向Ｆおよび光ディスク６５のトラッキング方向Ｔの両方向に、移動可能である。また、対物レンズ駆動装置（対物レンズアクチュエータ）７２は、第２の対物レンズ６９を、記録密度の低い光ディスク７０の記録面と直交するフォーカシング方向Ｆおよび光ディスク７０のトラッキング方向Ｔの両方向に、移動可能である。

なお、それぞれの対物レンズ６４、６９は、対物レンズアクチュエータ７１，７２の所定の位置にそれぞれ固定されている。

また、単一の対物レンズアクチュエータ上に２個の対物レンズを搭載したものが、例えば特許文献２及び特許文献３に開示されている（第２及び第３の従来技術）。
特開２００２−２０８１７３号公報 特開平１１−１２０５８７号公報 特開２００２−２４５６５０号公報

しかしながら、前記第１の従来技術では、対物レンズアクチュエータを２個搭載しているため、両対物レンズ６４，６９の間隔を小さくできず、光ヘッド装置の小型化に障害となる課題があった。この課題を回避するために、両対物レンズアクチュエータ７１，７２を小さくすると、駆動力を得るためのコイルや磁石を可動部側につけるスペースが不足し、駆動力を十分に得ることができないという問題が生ずる。

また、第２の従来技術では、一方の対物レンズへ入射する光軸は、光源から一直線に対物レンズへ伸びている。このため、光ヘッド装置の光ディスク面に垂直な方向の厚みが極端に厚くなるという課題があった。

また、第２従来技術では単一の対物レンズアクチュエータ上に２個の対物レンズを搭載しているが、この技術を第１の従来技術と組み合わせても、やはり課題がある。すなわち、図１７に示す装置と同様に、第２の従来技術では立ち上げミラー６３と、立ち上げミラー６８とを別個に構成しているため端部６３ａ、６８ａのスペースが必要であり、対物レンズ６４と対物レンズ６９を離して配置する必要がある。さらに、両立ち上げミラー６３，６８が歪んで収差を生じないようにするためには、最低でも厚みが１ｍｍは必要であり、端部６３ａ、６８ａ間のスペースはそのルートの２倍の幅が必要になる。このため対物レンズ６４と対物レンズ６９とは、１．４mm以上離して配置する必要が生じる。また、単一の対物レンズアクチュエータ上に配置する場合、２個の対物レンズを支持するためのレンズホルダの容積が大きくなり、重量が増加する。その結果、十分な駆動力を得ることができないという課題が生じる。

前記従来の課題を解決するために、本発明は、第１の光源とこの第１の光源から出射された第１の光束を第１の光ディスクへ集光させる第１対物レンズとを有する第１光学系と、前記第１の光源よりも波長の長い第２の光束を出射する第２の光源とこの第２の光源から出射された第２の光束を第２の光ディスクへ集光させる第２対物レンズとを有する第２光学系とを備え、前記第２の光ディスクは、前記第１の光ディスクよりも情報記録密度の低い光ディスクであって、前記第１対物レンズと前記第２対物レンズとは、光ディスクのトラックの接線方向に並んで配置されており、前記第1光学系で第1の光束を折り曲げて前記第１対物レンズの方向へ導く第１反射面と、前記第２光学系で前記第２の光束を折り曲げて前記第２対物レンズの方向に導く第２反射面とを有する偏向素子が設けられている。

本発明により、記録密度の異なる複数の光ディスクの再生または記録をするための複数の対物レンズを近接して配置することができるとともに、これら複数の対物レンズを単一の対物レンズアクチュエータに搭載することが可能である。

よって、記録密度が相異なる複数の光ディスクに対して記録再生が可能な互換型光情報装置を実現するために複数の対物レンズを搭載した光ヘッド装置において、いずれの記録密度の光ディスクに対しても安定なフォーカシング制御性能を実現することができる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光ヘッド装置の主要部の斜視図であり、また図２は、本発明の実施の形態１における光ヘッド装置の線図的概略側面図であり、また図３は、本発明の実施の形態１における対物レンズアクチュエータの構成を示す斜視図であり、また図４は本発明の実施の形態１における対物レンズアクチュエータの構成を示す分解斜視図である。

図１〜図３において、Ｔはトラッキング方向（Ｔ方向）を表し、またＦはフォーカシング方向（Ｆ方向）を表し、またＹは光ディスクの接線方向（Ｙ方向）を表している。前記トラッキング方向は、対物レンズ３４，４１の光軸に略垂直な方向で、且つ光ディスク３２，３５，４６のトラック溝接線方向に対して略垂直な方向となっている。すなわち、図２における紙面に垂直な方向を指している。前記フォーカシング方向は、対物レンズ３４，４１の光軸と略平行な方向となっている。前記接線方向は、光ディスク３２、３５，３６（図２参照）のトラック溝の接線と略平行な方向となっている。

本光ヘッド装置は、第１光学系２１と第２光学系２２とを備えている。第１光学系２１には、高密度用対物レンズ（第１対物レンズ）３４が設けられる一方、第２光学系２２には、高密度用対物レンズよりも開口数（ＮＡ）の小さな低密度用対物レンズ（第２対物レンズ）４１が設けられている。

第１光学系２１は、情報記録密度の高い光ディスク３５に照射するための光学系である。この第１光学系２１は、第１光源３１と、コリメートレンズ３３と、第１対物レンズ３４とを少なくとも備えている。一方、第２光学系２２は、第１光学系２１で照射される光ディスク３５よりも情報記録密度の低い光ディスク３２，４６に照射するための光学系である。この第２光学系２２は、第２光源３７ａと、第３光源４３ａと、コリメートレンズ３９と、第２対物レンズ４１とを少なくとも備えている。第３光源４３ａは、第２光源３７ａから出射された光ビーム５８が照射される光ディスク３２（例えばデジタルバーサタイルディスク：ＤＶＤ）よりも情報記録密度の低い光ディスク４６（例えばコンパクトディスク：ＣＤ）に照射するために使用される。すなわち、第３光源４３ａ、第２光源３７ａ、第１光源３１の順に出射光の波長が短くなる。ここで、本明細書において、「ＤＶＤ」は、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等を含む概念とし、「ＣＤ」は、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ等を含む概念としている。

前記第１光学系２１と第２光学系２２とにおいて、偏向素子の一例としての立ち上げプリズム６０が共用化されている。この立ち上げプリズム６０は、斜面（第１反射面）６０ａと斜面（第２反射面）６０ｂとを有する断面が略３角形状に形成された三角プリズムである。立ち上げプリズム６０は、斜面６０ａと斜面６０ｂがなす角度が９０度の断面略二等辺三角形状に形成されている。斜面６０ａは、第１光源３１から出射された光ビーム５６を反射する。斜面６０ｂは、第２光源３７ａ及び第３光源４３ａから出射された光ビーム５７，５８を反射する。

前記第１光源（例えば青色光源）３１から放射された短波長の光ビーム５６は、コリメートレンズ３３によって平行度が変換され、立ち上げプリズム６０の斜面６０ａによって、光軸が記録密度の高い光ディスク３５に対して直角の方向になるように折り曲げられる。第１対物レンズ３４は、斜面６０ａで反射された光ビーム５６を光ディスク３５の記録面上に収束させる。光ディスク３５の記録面にて反射された光ビームは元の光路を逆にたどり、偏光ビームスプリッタ５９などの分岐手段（又は分岐素子）によってはじめとは別の方向に分岐され、光検出器３６で検出される。光ビームは光検出器３６によって光電変換され、情報信号、サーボ信号（焦点制御のためのフォーカスエラー信号や、トラッキング制御のためのトラッキング信号）を得るための電気信号を得る。

なお、立ち上げプリズム６０は、三角形断面の頂点をプリズム全体として見た稜線部位を面取りした形状にしてもよい。このような構成にすれば、チッピング（欠け）を防止できる。本明細書では、この構成を含め、断面略三角形状と称する。

前記第２光源（例えば赤色光源）３７ａから放射された光ビーム５７は、コリメートレンズ３９によって平行度が例えば略平行光へ変換され、立ち上げプリズムの斜面６０ｂによって光軸が記録密度の低い光ディスク３２に対して直角になるように折り曲げられる。このとき、光ビーム５７は、斜面６０ａで折り曲げられた光ビーム５６と略平行になっている。第２対物レンズ４１は、光ビーム５７を光ディスク３２の記録面上に収束させる。光ディスク３２の記録面にて反射された光ビームは元の光路を逆にたどり、偏光ホログラム４０などの分岐手段（又は分岐素子）によってはじめとは別の方向に分岐され、図示していない光検出器によって光電変換され、情報信号、サーボ信号（焦点制御のためのフォーカスエラー信号や、トラッキング制御のためのトラッキング信号）を得るための電気信号を得る。光検出器は、例えば光源と光検出器の集積ユニット３７に内蔵することができる。こうすれば、光ヘッド装置の小型、薄型化を実現でき、安定性を得ることができる。

上記２種の光ディスク３５，３２よりも記録密度の低い光ディスク４６の再生または記録を行うときには、第３光源（例えば赤色光源）４３ａが使用される。第３光源４３ａから出射された光ビーム５８は、コリメートレンズ３９によって平行度が例えば略平行光へ変換され、立ち上げプリズムの斜面６０ｂによって光軸が光ディスク４６に対して直角になるように折り曲げられる。対物レンズ４１は、光ビーム５８を光ディスク４６の記録面上に収束させる。光ディスク４６の記録面にて反射された光ビームは元の光路を逆にたどり、ホログラム４３ｂなどの分岐手段（又は分岐素子）によってはじめとは別の方向に分岐され、図示していない光検出器によって光電変換され、情報信号、サーボ信号（焦点制御のためのフォーカスエラー信号や、トラッキング制御のためのトラッキング信号）を得るための電気信号を得る。光検出器は、例えば光源と光検出器の集積ユニット４３に内蔵することができる。こうすれば、光ヘッド装置の小型、薄型化を実現でき、安定性を得ることができる。

なお、上記において分岐手段はそれぞれ異なるものを例示したがいずれを用いても構成可能である。

両対物レンズ３４，４１は、対物レンズアクチュエータ（対物レンズ駆動装置）４５の所定の位置にそれぞれ固定されている。対物レンズアクチュエータ４５の構成の詳細については後述する。

両対物レンズ３４，４１は、前記Ｙ方向に並べることが望ましい。これと直角方向、すなわち光ディスクの半径方向に並べると、一方の対物レンズ３４，４１を光ディスクの最内周や最外周へアクセスしたときに、もう一方の使っていない対物レンズ４１，３４が、内側の光ディスク回転用のモータにぶつかったり、外側の機器外装と干渉する恐れがある。そこで、両対物レンズ３４，４１をＹ方向に並べることにより、光ディスクを回転させるモータなどに光ヘッド装置がぶつかることなく、両対物レンズ３４，４１をできるだけＴ方向に移送可能となる。

本実施形態では、前述したように、第１光学系２１と第２光学系２２に共通の立ち上げプリズム６０が用いられている。すなわち、立ち上げプリズム６０は、単一の素子によって構成されており、かつ、立ち上げプリズム６０の三角形断面の短辺を形成する斜面６０ａ，６０ｂにより、第１光源３１から出射された光ビーム５６の光軸と、第２光源３７ａ又は第３光源４３ａから出射された光ビーム５７，５８の光軸とが、それぞれ対物レンズ３４，４１の光軸に平行になるように折り曲げている。このため、第１の従来技術の様に光軸間隔を広くとる必要がなく、両対物レンズ３４，４１間の間隔（外端部と外端部の間の間隔）を１mm以下にすることが可能である。従って、光ヘッド装置を従来よりも小型化することができる。しかも、光ヘッド装置を薄くでき、対物レンズアクチュエータの可動部を軽量にして駆動力を十分に得ることが可能となる。

立ち上げプリズム６０へ入射される光ビーム５６と、立ち上げプリズム６０へ入射される光ビーム５７，５８とは、光軸が互いに平行であることが望ましい。そして、反射面６０ａと反射面６０ｂが、ともに図２の紙面に平行な略三角形断面に対して垂直になるように設定するのが望ましい。これにより、反射面６０ａ，６０ｂで反射されて対物レンズ３４，４１へ入射される光ビーム５６，５７，５８を対物レンズ３４，４１の光軸に平行にすることができる。このように反射面６０ａ及び反射面６０ｂの双方が、ともに略三角形の断面に対して垂直になるように設定する構成の場合には、一方向に延びる断面略三角形状の棒状部材を切断することによって、立ち上げプリズム６０を作成することが可能になり、立ち上げプリズム６０を効率よく、しかも低コストに作成することが可能となる。

第２対物レンズ４１は、その光軸が光ディスク３２，４６の略中心を通って光ディスクの半径方向に延びる直線上を移動するように配置するのが望ましい。すなわち、光ヘッド装置のシーク動作時に、第２対物レンズが前記直線上を移動することが望ましい。第２光学系２２では、例えば、ホログラム４３ｂの部材の一部に回折格子を形成することにより、光ビーム５８からサブビームを形成し、これを利用して３ビーム法によるトラッキング信号検出を行う。このため、第２対物レンズ４１が前記直線上を移動するように配置することにより、安定な信号検出を行うことができる。なお、このとき第１対物レンズ３４は光ディスク３５の略中心を通り半径方向に延びる直線上からから外れることになるので、サブビームを用いない１ビーム法によってトラッキングエラー信号を検出することが望ましい。

第１の従来技術のように立ち上げミラーを２個用いる構成であれば、光ビームが対物レンズへ入射する角度は、それぞれの立ち上げミラーを傾けることにより調整可能であり、これによって、対物レンズに光ビームが斜めに入射することによる軸外の収差を低減可能である。しかし、本発明では、第１光学系２１と第２光学系２２とで立ち上げミラー６０を一体に形成しているので、両光学系において独立に角度を調整することは不可能である。そこで、光源３１，３７ａ、４３ａをそれぞれ光学基台（図示省略）に対して光軸と直角方向にスライド可能に支持するホルダー３１ａを備えるのが望ましい。光源３１，３７，４３ａの位置調整を行うことができれば、立ち上げミラー６０を位置固定した状態でも、各光軸の調整が可能となる。そして、光源３１，３７ａ、４３ａを光軸に対して直角方向に移動することによって、コリメータレンズ３３，３９を通った光の光軸角度を調整することも可能となる。なお、前記光学基台は、図示した光学部品などを固定するための筐体を意味している。

図１及び図２に示すように、第１光源３１を半導体レーザによって構成する場合には、光源側が凸のシリンドリカル面で、その反対側が凹のシリンドリカル面に形成されたレンズ５５を設けるのが好ましい。このレンズ５５は、第１光源３１の近傍に設けることにより、第１光源３１から出射される光ビーム５６の遠視野像が楕円形であるところをより円形に近づけて光の利用効率を高めることができる。

また、図２に示すように、凸レンズ作用を持つ回折レンズ４９を光路中に設けることができる。回折レンズ４９を立ち上げプリズム６０と第１対物レンズとの間に配設することにより、波長が変わったときの屈折率変化による対物レンズ３４の焦点距離変化を抑えることができる。

また、立ち上げプリズム６０と第１対物レンズとの間に１／４波長板４８を設けることにより、偏光ビームスプリッタ５９における光利用効率を向上させることができる。

また、光検出器３６と偏光ビームスプリッタ５９との間に回折素子５１や非回転対称形のレンズ５０を設けることにより、サーボ信号を得ることができる。

また、第１対物レンズ３４の開口数（ＮＡ）を０．８以上の大きなものにする場合、光ディスク３５の基材厚み誤差により球面収差が大きく変動するので、コリメートレンズ３３を光軸方向に移動するための駆動手段（図示せず）を設けるのが望ましい。こうすれば、基材厚み誤差に起因する球面収差を補正することができ、情報再生や記録を安定に行うことを可能にできる。

第２光源３７ａと第３光源４３ａを別個のもので構成する場合には、ダイクロイックミラー３８を用いることによって、両光源から出射される光ビームの光利用効率を高めることができる。なお、光源３７ａと光源４３ａを単一の半導体チップに集積化することにより、ダイクロイックミラー３８を省略し、部品点数削減も可能である。また、第２光源３７ａ又は第３光源４３ａを省略した構成としてもよい。

第２対物レンズ４１は、図２に示すように、第１対物レンズ３４よりも薄く形成するのが好ましい。すなわち、第１対物レンズ３４の方が第２対物レンズ４１よりも開口数が大きいため、第１対物レンズ３４の作動距離の方が短くなる。このため、第２対物レンズ４１を第１対物レンズ３４に比べて光ディスクに対して離れた位置に配置する必要が生ずるが、第２対物レンズ４１の方をより薄く形成すれば、両対物レンズ３４，４１を重心位置が同じ高さ位置になるように設置することができる。この結果、対物レンズアクチュエータ４５の重量バランスを向上でき、アクチュエータ４５による対物レンズ駆動制御の精度を向上することができる。

第１対物レンズ３４の直径を第２対物レンズ４１の直径よりも小さく形成してもよい。すなわち、第１対物レンズ３４の方が第２対物レンズ４１よりも厚くなるので、第１対物レンズ３４の直径の方が小さくなるようにすれば、両対物レンズ３４，４１の重量を近づけることが可能となり、対物レンズアクチュエータ４５の重量バランスを向上できる。さらに、第１対物レンズ３４の焦点距離を第２対物レンズ４１の焦点距離よりも短くなる設定とし、両対物レンズ３４，４１の有効径を合わせるようにすれば、重量バランスをさらによくすることができる。

本実施形態１のように、立ち上げプリズム６０の斜面６０ａ及び斜面６０ｂが、斜面６０ａへ入射される前記第１光源３１からの光束と、斜面６０ｂへ入射される前記第２光源３７ａ又は第３光源４３ａからの光束とが、互いに逆向きで且つ略平行で、かつ各斜面６０ａ，６０ｂからの出射光が略平行になるように光束を折り曲げるように構成されていれば、光ヘッド装置内のスペースを有効に利用することができる。しかも、棒状の部材を切断することによって立ち上げプリズム６０を作成することができるようになるので、製造コストを低減することができる。

さらに、本実施形態１では、第１光源３１から出射されて立ち上げプリズム（偏向素子）６０へ入射される光束を光ディスクに略平行な方向に折り曲げる偏光ビームスプリッタ（第１分岐素子）５９と、第２光源３７ａから出射されて立ち上げプリズム６０へ入射される光束を光ディスクに略平行な方向に折り曲げるダイクロイックミラー（第２分岐素子）３８とが設けられているので、光束を折り曲げることで、光ヘッド装置の幅（図２のＹ方向の幅）が大きくならないようにできる。しかも、偏光ビームスプリッタ５９及びダイクロイックミラー３８は、側方に向けて光束を折り曲げる構成なので、対物レンズアクチュエータ４５下方のスペースを有効に利用して光路を形成することできる。

また、本実施形態１では、第１光学系２１には、偏光ビームスプリッタ５９に対して第１光源３１とは反対側に光検出器３６が配置され、偏光ビームスプリッタ５９は、第１光源３１からの光束を立ち上げプリズム６０へ向かって反射させる第１反射面５９ａと、立ち上げプリズム６０からの光束を光検出器３６へ向かって反射させる第２反射面５９ｂとを有する。すなわち、偏光ビームスプリッタ５９は、互いに反対向きに略直角に光束を折り曲げる。このため、第１光源３１と光検出器３６とを、偏光ビームスプリッタ５９を挟んで反対側に配置できるので、光ヘッド装置が大型化するのを抑制できる。しかも、偏光ビームスプリッタ５９の温度変化等が生じたとしても、第１反射面５９ａと第２反射面５９ｂとが同じ向きに移動するため、光検出器３６で検出される像を安定させることができる。したがって、光検出精度を向上することができる。

ここで、対物レンズアクチュエータ４５について説明する。本実施形態１における対物レンズアクチュエータ４５では、対物レンズ３４，４１のフォーカシング制御において、一方の対物レンズ３４，４１の変位位相が他方の対物レンズ４１，３４の変位位相よりも遅れる設定とされる一方、この他方の対物レンズ４１，３４のフォーカシング制御時に所定周波数帯域における変位位相を進める位相進め手段が設けられている。対物レンズアクチュエータ４５をそのような構成にしている理由を以下、具体的に説明する。

まず、前記第３の従来技術として挙げた特許文献３に開示された構成について、図１１を参照しながら説明する。

図１１に示す対物レンズアクチュエータ１１２は、第２対物レンズ１１６および第１対物レンズ１１７を、光ディスク（図示せず）の記録面と直交するフォーカシング方向（Ｆ方向）および光ディスクのトラッキング方向（Ｔ方向）の両方向に駆動する。Ｆ方向は、対物レンズ１１６，１１７の光軸方向である。なお、それぞれの対物レンズ１１６、１１７は、レンズホルダ１１４の所定の位置に固定されている。また、以下に説明する例では、第２対物レンズ１１６がＣＤ向けで、第１対物レンズ１１７がＤＶＤ向けである。

レンズホルダ１１４は、互いに平行に設けられた６本のワイヤ１１８ａ〜１１８ｆにより、Ｔ方向、Ｆ方向およびワイヤ１１８ａ〜１１８ｆが延出される方向に延びるＹ軸回りの回転方向の３方向に、移動可能に支持されている。従って、２つの対物レンズ１１６、１１７は、フォーカシング方向およびトラッキング方向に加えて、Ｙ軸回りの回転方向に自在に移動可能である。なお、Ｔ方向は、対物レンズ１１６，１１７の光軸方向（Ｆ方向）と個々のワイヤが延出される方向（Ｙ方向）に垂直な方向となっている。

６本のワイヤ１１８ａ〜１１８ｆは、ワイヤベース１１９に固定されており、ワイヤベース１１９は、アクチュエータベース１２０に固定されている。

アクチュエータベース１２０は、フェライトや鋼等の強磁性体材料製であり、このアクチュエータベース１２０には、第１〜第４の永久磁石１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄが所定の方向に向けて接着されている。

永久磁石１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄは、それぞれ図９に矢印で示す方向に着磁されている。従って、永久磁石１２１ａと永久磁石１２１ｂとが反対方向に着磁され、永久磁石１２１ｃと永久磁石１２１ｄとが、反対方向に着磁されている。

レンズホルダ１１４には、トラッキング駆動コイル１２２ａ，１２２ｂと、フォーカシング駆動コイル１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄとが固定されている。

ところで、レンズホルダ１１４に保持されている２つの対物レンズ１１６，１１７のうち、ＣＤ用である第２対物レンズ１１６を通過されるレーザビームの波長は、ＤＶＤ用である第１対物レンズ１１７を通過されるレーザビームの波長より長く、また第２対物レンズ１１６のＮＡは、第１対物レンズ１１７のＮＡより小さい。

すなわち、第２対物レンズ１１６および第１対物レンズ１１７は、レンズホルダ１１４上にワイヤ１１８ａ〜１１８ｆが延出されるＹ方向に沿って配設されており、ワイヤ１１８ａ〜１１８ｆとレンズホルダ１１４との接続位置に対してワイヤ１１８ａ〜１１８ｆの先端側にＮＡの小さな第２対物レンズ１１６が、また基端側にＮＡの大きな第１対物レンズ１１７が夫々配置されている。

レンズホルダ１１４では、フォーカシングエラー検出用フォトディテクタ（図示せず）と、対応するフォーカシングエラー検出回路（図示せず）とから出力されるフォーカシングエラー信号（ＦＥ信号）に基づいて、第１〜第４のフォーカシング駆動コイル１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄのそれぞれに、同じ方向にローレンツ力が発生するように電流が流されることで、対物レンズ１１６，１１７をＦ方向に制御することができる。これにより、光ディスクＤ上にレーザビームが焦点を結ぶようになっている。

また、レンズホルダ１１４では、チルト検出回路（図示せず）からのチルト信号に基づいて、第１及び第３のフォーカシングコイル１２３ａ，１２３ｃと、第２及び第４のフォーカシングコイル１２３ｂ，１２３ｄとのそれぞれに反対方向の力が発生するように電流が流されることによって、対物レンズ１１６、１１７をＹ軸まわりに回転制御することができるようになっている。すなわち、従来の対物レンズアクチュエータ１１２は、アクチュエータベース１２０と、第１〜第４の永久磁石１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄと、個々のフォーカシング駆動コイル１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄとにより規定されるＹ軸回りの回転方向の傾き駆動機構を備えている。

なお、レンズホルダ１１４は、トラックエラー検出用フォトディテクタ（図示せず）と、対応するトラックエラー検出回路（図示せず）とから出力されるトラックエラー信号（ＴＥ信号）に基づいて、個々のトラッキングコイル１２２ａ，１２２ｂに、同じ方向にローレンツ力が発生するように電流が流されることによって、レーザビームスポットが光ディスク（図示せず）上の所望トラックまたはピット列をトレース可能に制御される。

しかしながら、前記従来の構成を有する対物レンズアクチュエータ１１２では、ＣＤ用である第２対物レンズ１１６およびＤＶＤ用である第１対物レンズ１１７は、レンズホルダ１１４上にワイヤ１１８ａ〜１１８ｆが延出されるＹ方向に沿って配設されており、またワイヤ１１８ａ〜１１８ｆとレンズホルダ１１４との接続位置に対してワイヤ１１８ａ〜１１８ｆの先端側にＮＡの小さな第２対物レンズ１１６が、また基端側にＮＡの大きな第１対物レンズ１１７が夫々配置されている。

ワイヤ１１８ａ〜１１８ｆは通常１ｋＨｚ〜３ｋＨｚにおいて、２次曲げのモードを有する固有共振（以下、ピッチング共振と称する）を発生する。これにより、レンズホルダ１１４はワイヤ１１８ａ〜１１８ｆとの接続部分を中心としてＴ方向の回りの回転方向に共振し、第２対物レンズ１１６または第１対物レンズ１１７をＦ方向に駆動する際の変位周波数応答特性において、ゲインおよび位相特性が乱れる。このとき、第２対物レンズ１１６および第１対物レンズ１１７のうち一方の位相がプラス側に変動し、もう一方の位相はマイナス側に変動する。

前記ピッチング共振が発生する周波数帯域（１ｋＨｚ〜３ｋＨｚ）では、特に制御設計上ゲイン交点を設定することが多く、位相がマイナス側に変動した場合、十分な位相余裕を確保することができずにフォーカシング制御が発振してしまうこととなる。

従って、従来の対物レンズアクチュエータ１１２では、Ｙ方向に沿って配設された第２対物レンズ１１６および第１対物レンズ１１７のいずれか一方の対物レンズを用いた記録密度の光ディスクに対する記録再生が不安定もしくは行えなくなってしまう。

そこで、本実施形態における対物レンズアクチュエータでは、記録密度が相異なる複数の光ディスクに対して記録再生が可能な互換型光ディスク装置を実現するために複数の対物レンズを可動部に搭載した対物レンズアクチュエータにおいて、いずれの光ディスクに対しても安定な制御性能を確保できるようになっている。

ここで、本実施形態１における対物レンズアクチュエータ４５の具体的な構成について、図３及び図４を参照しながら詳細に説明する。図３および図４において、Ｆはフォーカシング方向（Ｆ方向）を示し、Ｔはトラッキング方向（Ｔ方向）を示し、Ｙは光ディスクの接線方向（Ｙ方向）を示し、ＲはＹ軸回りの回転方向であるチルト方向を示している。Ｆ方向、Ｔ方向及びＹ方向は、３次元の直交座標における各座標軸の方向に相当する。

対物レンズアクチュエータ４５は、樹脂で成形されたレンズホルダ３を備えている。このレンズホルダ３には、第１対物レンズ（高密度用対物レンズ）３４と、第２対物レンズ（低密度用対物レンズ）４１とが搭載されている。第２対物レンズ４１は、ＣＤ、ＤＶＤ等の低記録密度の光ディスク用であり、第１対物レンズ３４は、低記録密度の光ディスクよりも情報記録密度が高い光ディスク用である。

レンズホルダ３には、Ｙ方向の２つの側面に第１のプリントコイル４と第２のプリントコイル５が取り付けられ、またＴ方向の２つの側面に端子板８がそれぞれ取り付けられている。そして、第２対物レンズ４１、第１対物レンズ３４、レンズホルダ３、第２プリントコイル４、第１プリントコイル５及び端子板８によって可動体が構成されている。

第２プリントコイル４と第１プリントコイル５は、それぞれ基板上にＹ方向と平行な軸の周りに導電性材料を渦巻き状に付着させてコイル構造を形成したプリントコイルである。第２プリントコイル４は、Ｔ方向に沿って配置された第２フォーカシングコイル部４ａと第２トラッキングコイル部４ｂとを備えている。また、第１プリントコイル５は、Ｔ方向に沿って配置された第１フォーカシングコイル部５ａと第１トラッキングコイル部５ｂとを備えている。

第２フォーカシングコイル部４ａと第１フォーカシングコイル部５ａの位置関係は、Ｙ方向を含みＴ方向に垂直な平面を中心に互いに逆向きに等距離だけずれた位置関係で、かつＹ方向に互いに離間した位置関係となっている。また、第２トラッキングコイル部４ｂと第１トラッキングコイル部５ｂの位置関係も同様となっている。従って、第２プリントコイル４と第１プリントコイル５は同じ部品を用いることができ、これらを回転対称の位置に取り付ければよい。

第２フォーカシングコイル部４ａの両端子と、第２フォーカシングコイル部５ａの両端子とは、それぞれ独立に端子板８およびワイヤ９を通じて第１のドライバ１７に結線されている。また、第２トラッキングコイル部４ｂと、第１トラッキングコイル部５ｂとは、互いに直列に結線されて端子板８およびワイヤ９を通じて第１のドライバ１７に結線されている。

第１マグネット７及び第２マグネット６は、いずれもＦ方向およびＴ方向の２つの線を境界とする４つの領域で異極着磁されている。

第１マグネット７は、第１プリントコイル５に対向して配置され、第１ヨーク１０ａに固定されている。そして、第１マグネット７は、その磁極の境界線が第１プリントコイル５のフォーカシングコイル部５ａの中心線５ｃ及びトラッキングコイル部５ｂの中心線５ｄと一致するように配置されている。

第２マグネット６は、第２プリントコイル４に対向して配置され、第２ヨーク１０ｂに固定されている。そして、第２マグネット６は、その磁極の境界線が、第２プリントコイル４のフォーカシングコイル部４ａの中心線４ｃ及びトラッキングコイル部４ｂの中心線４ｄと一致するように配置されている。

第１マグネット７および第２マグネット６の材質、形状、着磁パターン及び着磁強度は、いずれも同様である。従って、第１マグネット７及び第２マグネット６の発生磁界は略同一である。

第２フォーカシングコイル部４ａの２端子、第１フォーカシングコイル部５ａの２端子および直列接続されたトラッキングコイル部４ｂ、トラッキングコイル部５ｂの２端子の合計６端子が端子板８を介して６本のワイヤ９の先端側に接続されている。このワイヤ９の基端側は、サスホルダ１２を通って基板１３に固定されている。また、ヨーク１０ａ，１０ｂ、サスホルダ１２、基板１３はベース１１に固定されている。ワイヤ９はベリリウム銅やリン青銅等の弾性金属材料からなり、円形、略多角形、楕円形等の断面形状を有する線材又は棒材によって構成されている。また、ワイヤ９の支持中心は可動体の重心に略一致するように設定されている。

第２対物レンズ４１および第１対物レンズ３４は、Ｙ方向に沿ってレンズホルダ３上に配列されている。そして、第２対物レンズ４１がワイヤ９の支持中心よりもワイヤ９の基端側に配置されるとともに、第１対物レンズ３４がワイヤ９の支持中心よりもワイヤ９の先端側に配置されている。

また、第２プリントコイル４および第２マグネット６はワイヤ９の基端側に、第１プリントコイル５および第１マグネット７はワイヤ９の先端側に夫々配置されている。すなわちＹ方向において第２対物レンズ４１側に第２プリントコイル４および第２マグネット６が、第１対物レンズ３４側に第１プリントコイル５および第１マグネット７が配置されている。

本対物レンズアクチュエータ４５は、第２対物レンズ４１のフォーカシング方向の変位位相が第１対物レンズ３４のフォーカシング方向の変位位相よりも遅れるように設定されている。具体的に説明すると、第２プリントコイル４と第２マグネット６との空隙幅は、第１プリントコイル５と第１マグネット７との空隙幅よりも大きく設定されている。このため、第１フォーカシングコイル部５ａと第２フォーカシングコイル部４ａに同じ電流値で通電した場合、第１フォーカシングコイル部５ａに発生するフォーカシング駆動力の方が大きくなり、第１対物レンズ３４のピッチング共振周波数での位相特性は常にプラス側に変動する。逆に、第２対物レンズ４１のピッチング共振周波数での位相特性は常にマイナス側に変動する。この結果、第２対物レンズ４１の位相が第１対物レンズ３４の位相よりも遅れる。

図５において、符号１４は位相補償回路を示している。この位相補償回路１４は、フォーカシング検出器（図示せず）から出力されるディスクと対物レンズ３４，４１との距離誤差を示すフォーカスエラー信号ＦＥに対して、ゲイン交点付近で位相補償を行うための回路であり、その出力は２つに分岐している。その一方は、スイッチ１６と、信号増幅機能を有する第１のドライバ１７とを通して第２フォーカシングコイル部４ａに結線されている。前記スイッチは、位相進み手段の一例としての部分位相進みフィルタ１５を通る経路と、このフィルタ１５を迂回するバイパス経路とを切り替えるように構成されている。部分位相進みフィルタ１５は、ハイパスフィルタとローパスフィルタを組合わせてピッチング共振周波数でのみ駆動信号の位相を進ませるフィルタである。前記出力の他方は、直接信号増幅機能を有する第２のドライバ１８を通して第１フォーカシングコイル部５ａに結線されている。

以上のように構成された対物レンズアクチュエータは、以下のように動作する。

まず、第２プリントコイル４と第２マグネット６との空隙が、第１プリントコイル５と第１マグネット７との空隙よりも大きく設定されているので、第２フォーカシングコイル部４ａに鎖交する磁束の量は、第１フォーカシングコイル部５ａに鎖交する磁束の量より小さい。従って、第２フォーカシングコイル部４ａと第１フォーカシングコイル部５ａに同じ電流値で通電した場合、第１フォーカシングコイル部５ａに発生するフォーカシング駆動力の方が大きくなる。このため、第１対物レンズ３４のピッチング共振を発生させる周波数での位相は、常にプラス側に変動する。これに対し、第２対物レンズ４１のピッチング共振を発生させる周波数での位相は、部分位相進みフィルタ１５を通さなければマイナス側に変動する。

そこで、ＣＤ、ＤＶＤ等の低密度光ディスクの記録再生を行う時には、図５に示すように、位相補償回路１４の出力が部分位相進みフィルタ１５を通る経路に結線されるようにスイッチ１６を切り替える。こうすると、位相進みフィルタ１５によってピッチング共振が発生する周波数帯域でのみ第２対物レンズ４１の駆動信号の位相がプラス側（進み側）に補正されるように、第２フォーカシングコイル部４ａにのみ位相及びゲインが加算される。

従って、低密度光ディスクの記録再生を行う時には、第１対物レンズ３４の変位周波数応答特性は、図６に示すとおりピッチング共振が発生する周波数での位相がマイナス側に変動する一方、第２対物レンズ４１の変位周波数応答特性は、図７に示すとおりピッチング共振が発生する周波数での駆動信号の位相がプラス側に変動する。このため、第２対物レンズ４１のフォーカシング方向変位に十分な位相余裕を確保することができ、第２対物レンズ４１のフォーカシング制御を発振させることなく安定して行うことができる。

一方、高密度光ディスクの記録再生を行う時には、図８に示すように、位相補償回路１４の出力が部分位相進みフィルタ１５を通らないバイパス経路に結線されるようにスイッチ１６を切り替える。こうすると、部分位相進みフィルタ１５は機能せず、第１対物レンズ３４及び第２対物レンズ４１の変位周波数応答特性は、それぞれ図９および図１０に示す通りとなる。すなわち、第１対物レンズ３４のピッチング共振が発生する周波数での駆動信号の位相はプラス側に変動するので、十分な位相余裕を確保することができ、第１対物レンズ３４のフォーカシング制御を発振させることなく安定して行うことができる。なお、このとき、第２対物レンズ４１では、ピッチング共振が発生する周波数での位相がマイナス側に変動している。

前述したように、本実施形態１において、対物レンズアクチュエータ４５は、第２対物レンズ４１をフォーカシング方向に変位させる駆動信号の位相が第１対物レンズ３４をフォーカシング方向に変位させる駆動信号の位相よりも遅れるように設定されており、第２対物レンズ４１のフォーカス制御時に、所定の周波数帯域で第２対物レンズ４１をフォーカシング方向に変位させる駆動信号の位相を、第１対物レンズ３４のフォーカシング方向に変位させる駆動信号の位相よりも進める部分位相進みフィルタ（位相進め手段の一例）１５が設けられている。これにより、高密度光ディスクの記録再生時には、ピッチング共振が発生する周波数帯域での第２対物レンズ４１のフォーカシング方向の変位位相が第１対物レンズ３４のフォーカシング方向の変位位相よりも遅れるので、第１対物レンズ３４のフォーカシング制御において十分な位相余裕を確保できて高密度光ディスクに対する安定した制御を行うことができる。しかも、低密度光ディスクの記録再生時には、部分位相進みフィルタ１５によってピッチング共振が発生する周波数帯域での第２対物レンズ駆動信号の位相を積極的にプラス側に進めることにより、十分な位相余裕を確保できて低密度光ディスクに対する第２対物レンズ４１のフォーカシング制御を安定して行うことができる。

以上説明したように、ピッチング共振が発生する周波数帯域すなわち１ｋＨｚ〜３ｋＨｚの帯域で位相がマイナス側に変動する場合でも、位相進み手段によって位相特性をプラス側に補正することにより十分な位相余裕を確保することができ、発振することなく安定なフォーカシング制御を行うことができる。これにより、記録密度が相異なる複数の光ディスクに対して記録再生が可能な互換型光ディスク装置を実現するために複数の対物レンズ３４，４１を可動体に搭載した対物レンズアクチュエータ４５において、いずれの記録密度の光ディスクに対しても安定なフォーカシング制御性能を実現することができる。

また、本実施形態１では、第２対物レンズ４１を光ディスクの中心を通る半径方向の直線上に配置しており、この直線を挟んでワイヤ９の基端側に第２プリントコイル４、第２マグネット６、第２ヨーク１０ｂ、サスホルダ１２および基板１３が配置され、また先端側に第１対物レンズ３４、第１プリントコイル５、第１マグネット７及び第１ヨーク１０ａが配置されている。この結果、前記直線に対する対物レンズアクチュエータ４５のＹ方向の寸法が対称に近くなり、バランスがよくなる。また、カートリッジに収納された光ディスクに対する記録再生を行う際には、カートリッジの開口部も光ディスクの中心を通る半径方向の直線に対して略対称となっていることから、カートリッジの開口部に対するスペース効率が良くなり、磁気回路、レンズホルダ形状に十分なスペースを確保することができ、より高駆動力化、高剛性化すなわち高帯域化を実現することが可能となる。

第２フォーカシングコイル部４ａおよび第１フォーカシングコイル部５ａは夫々独立に駆動され、加えて第２フォーカシングコイル部４ａと第１フォーカシングコイル部５ａの位置関係は、Ｙ方向を含みトラッキングＴ方向に垂直な平面を中心に互いに逆向きに等距離だけずれた位置でかつＹ方向沿って互いに離間した位置に配置されているのでチルト方向（Ｒ方向）にも駆動が可能である。ここで、Ｒ方向への駆動は光ディスクの反りやドライブメカニズムの傾き、光ヘッドの初期的なコマ収差を吸収するために行われるものであり、周波数帯域としては１００Ｈｚ以下であるので、ピッチング共振周波数の帯域で機能する部分位相進みフィルタ１５に悪影響を及ぼすことはない。

なお、本実施の形態において、第２対物レンズ４１のフォーカシング方向の変位位相が第１対物レンズ３４のフォーカシング方向の変位位相よりも遅れるようにするために、第２プリントコイル４と第２マグネット６との空隙を第１プリントコイル５と第１マグネット７との空隙よりも大きく設定する構成としたが、これに限られるものではない。例えば、可動体の重心をＹ方向において第２対物レンズ４１に近い位置すなわち第２フォーカシングコイル部４ａに近い位置に設定する構成、あるいは第２マグネット６を第１マグネット７よりも薄くする構成、あるいは第２マグネット６をより残留磁束密度の低い材質にする、あるいは、着磁強度を弱くするなどして第１マグネット７よりも発生磁界を小さくする構成としてもよい。

また、本実施形態と異なり、スイッチ１６及び位相進み手段としての部分位相進みフィルタ１５を第１フォーカシングコイル部５ａに結線するとともに、第１対物レンズ３４のフォーカシング方向の変位位相が第２対物レンズ４１のフォーカシング方向の変位位相よりも遅れる設定にしてもよい。この設定としは、例えば、第１プリントコイル５と第１マグネット７との空隙幅が第２プリントコイル４と第２マグネット６との空隙幅よりも大きな設定、あるいは可動体の重心がＹ方向において第１対物レンズ３４に近い位置すなわち第１フォーカシングコイル部５ａに近い位置となる設定、あるいは第１マグネット７の厚みを第２マグネット６よりも薄くする設定、第１マグネット７を残留磁束密度の低い材質にする設定、着磁強度を弱くするなどして第２マグネット６より発生磁界が小さくなる設定等が挙げられる。

（実施の形態２）
図１２は、本発明の実施形態にかかる光情報装置１６７を概略的に示している。この光情報装置１６７には、実施形態１として示した光ヘッド装置１５５が設けられている。図１２において光ディスク３５（あるいは３２、４６、以下同じ）は、ターンテーブル１６２に載置され、クランパ１６３との間に挟持されてモータ１６４によって回転される。光ヘッド装置１５５は、前記光ディスク３５の所望の情報が存在するトラックのところまで、光ヘッド装置の駆動装置１５１によって移送される。

そして、前記光ヘッド装置１５５は、前記光ディスク３５との位置関係に対応して、フォーカスエラー（焦点誤差）信号やトラッキングエラー信号を電気回路１５３へ送る。この電気回路１５３は前記信号に対応して、前記光ヘッド装置１５５へ、対物レンズを微動させるための信号を送る。この信号によって、前記光ヘッド装置１５５は、前記光ディスクに対してフォーカス制御と、トラッキング制御を行い、前記光ヘッド装置１５５によって、情報の読みだし、または書き込み（記録）や消去を行う。

本実施例の光情報装置１６７では、前記実施形態１の光ヘッド装置を用いるので、単一の光ヘッド装置によって、記録密度の異なる複数の光ディスクに対応することができるという効果を有する。

（実施の形態３）
図１３は、実施の形態２で説明した光情報装置１６７を具備したコンピュータ１００の外観を示している。

コンピュータ１００は、前記光情報装置１６７と、情報の入力を行うためのキーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置６５と、前記入力装置６５から入力された情報や、前記光情報装置１６７から読み出した情報などに基づいて演算を行う中央演算装置（ＣＰＵ）などの演算装置６４と、前記演算装置６４によって演算された結果などの情報を表示するブラウン管、液晶表示装置、プリンタ等の出力装置６１とを備えている。

（実施の形態４）
図１４は、実施の形態２に記した光情報装置１６７を具備した光ディスクプレーヤ１２１を示している。

光ディスクプレーヤ１２１は、前記光情報装置１６７と、前記光情報装置１６７から得られる情報信号を画像に変換する情報から画像への変換装置（例えばデコーダ）６６とを有する。また、本構成はカーナビゲーションシステムとしても利用できる。また、液晶モニターなどの表示装置１２０を加えた形態も可能である。

（実施の形態５）
図１５は、実施の形態２に記した光情報装置１６７を具備した、光ディスクレコーダ１４０を示す。

光ディスクレコーダ１４０は、前記光情報装置１６７と、画像情報を前記光情報装置１６７によって光ディスクへ記録する情報に変換する、画像から情報への変換装置（例えばエンコーダ）６８とを有する。望ましくは、前記光情報装置１６７から得られる情報信号を画像に変換する情報から画像への変換装置（デコーダ）６６をも有することにより、既に記録した部分を再生することも可能となる。情報を表示するブラウン管、液晶表示装置、プリンタ等の出力装置６１を備えてもよい。

（実施の形態６）
図１６は、実施の形態２に記した光情報装置１６７を具備した情報サーバー（光ディスクサーバ）１３０を示している。入出力端子６９は光情報装置１６７に記録する情報を取り込んだり、光情報装置１６７によって読み出した情報を外部に出力する有線または無線の入出力端子である。これによって、ネットワーク１３５を介して例えばコンピュータ、電話、テレビチュウナー等の複数の機器と情報をやりとりし、これら複数の機器について共有の情報サーバー（光ディスクサーバ）として利用することが可能となる。異なる種類の光ディスクを安定に記録あるいは再生できるので、広い用途に使用できる効果を有するものとなる。

なお、情報を表示するブラウン管、液晶表示装置、プリンタ等の出力装置６１を備えてもよい。また、複数の光ディスクを光情報装置１６７に出し入れするチェンジャー１３１を具備することにより、多くの情報を記録・蓄積できる効果を得ることができる。

上述の実施の形態に係る光情報装置を具備した、あるいは、上述の記録・再生方法を採用したコンピュータ、光ディスクプレーヤ、光ディスクレコーダ、光ディスクサーバ、カーナビゲーションシステムは、異なる種類の光ディスクを安定に記録あるいは再生できるので、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。

なお、上述の実施の形態３〜６において図１３〜図１６には出力装置６１や液晶モニター１２０を示したが、出力装置６１や液晶モニター１２０は持たないで、その代わりに出力端子を備える実施形態があり得ることはいうまでもない。また、図１４と図１５には入力装置は図示していないが、キーボード、タッチパネル、マウス、リモートコントロール装置等の入力装置も具備した実施形態も可能である。逆に、上述の実施の形態３〜６において、入力装置を備えずに、入力端子のみを持った実施形態も可能である。

本発明にかかる光ヘッド装置は、記録密度が相異なる複数の光ディスクに対して記録再生が可能な互換型光情報装置を実現するために複数の対物レンズを搭載した光ヘッド装置、光情報装置、さらにその応用システムとして有用である。

本発明の実施の形態１に係る光ヘッド装置の主要部を概略的に示す斜視図である。 前記光ヘッド装置の概略側面図である。 前記光ヘッド装置に設けられた対物レンズアクチュエータの構成を示す斜視図である。 前記対物レンズアクチュエータの構成を示す分解斜視図である。 前記対物レンズアクチュエータの制御回路を示す回路図であり、低密度光ディスクの記録再生を行うときの状態を示している。 低密度光ディスクの記録再生を行う場合における第１対物レンズの変位周波数応答特性を示す特性図である。 低密度光ディスクの記録再生を行う場合における第２対物レンズの変位周波数応答特性を示す特性図である。 高密度光ディスクの記録再生を行うときの状態を示す図５相当図である。 高密度光ディスクの記録再生を行う場合における第１対物レンズの変位周波数応答特性を示す特性図である。 高密度光ディスクの記録再生を行う場合における第２対物レンズの変位周波数応答特性を示す特性図である。 従来の対物レンズアクチュエータの構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態２に係る光情報装置の構成を概略的に示す図である。 本発明の実施形態３に係るコンピュータの構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施形態４に係る光ディスクプレーヤの構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施形態５に係る光ディスクレコーダの構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施形態６に係る光ディスクサーバの構成を概略的に示す斜視図である。 従来の光ヘッド装置を概略的に示す側面図である。

Claims (24)

1. 第１の光源と、前記第１の光源から出射された第１の光束を第１の光ディスクへ集光させる第１対物レンズとを有する第１光学系と、
   前記第１の光源よりも波長の長い第２の光束を出射する第２の光源と、前記第２の光源から出射された第２の光束を、前記第１の光ディスクよりも情報記録密度の低い第２の光ディスクへ集光させる第２対物レンズとを有する第２光学系と、
   対物レンズアクチュエータと、を備え、
   前記対物レンズアクチュエータは、
   ベースと、
   前記第１対物レンズ及び前記第２対物レンズが前記光ディスクのトラックの接線方向に並んだ状態で保持する可動体と、
   前記ベースに対して、前記光ディスクのトラッキング方向とフォーカシング方向に前記可動部を移動可能に支持し、かつ、前記ベースから前記トラックの接線方向に延出する棒状弾性支持部材と、
   前記トラッキング方向と平行に前記ベースに固定された第１のマグネットと、前記第１のマグネットと前記第１の対物レンズの間に配置された第１のフォーカシングコイルと第１のトラッキングコイルと、
   前記トラッキング方向と平行に前記前記ベースに固定された第２のマグネットと、前記第２のマグネットと前記第２の対物レンズの間に配置された第２のフォーカシングコイルと第２のトラッキングコイルと、
   を備え、
   前記第１のマグネットと前記第２のマグネットは、前記フォーカシング方向において上方と下方で異なる極に着磁されており、
   前記ベースから前記棒状弾性部材が延出する方向、及び前記第１のフォーカシングコイルと前記第２のフォーカシングコイルの巻き中心軸は、前記光ディスクの接線方向に略平行であり、
   前記対物レンズアクチュエータは、前記第２対物レンズのフォーカシング方向変位の位相が前記第１対物レンズのフォーカシング方向の変位位相よりも遅れるように設定されており、
   前記第２対物レンズのフォーカス制御時に、所定の周波数帯域で前記第２対物レンズのフォーカシング方向変位の位相を前記第１対物レンズのフォーカシング方向の変位位相よりも進める位相進め手段が設けられている光ヘッド装置。
2. 前記位相進め手段は、所定の周波数帯域で前記第２のフォーカシングコイルに供給される駆動信号の位相を進ませる位相フィルタによって構成されている請求項１に記載の光ヘッド装置。
3. 第１の光源と、前記第１の光源から出射された第１の光束を第１の光ディスクへ集光させる第１対物レンズとを有する第１光学系と、
   前記第１の光源よりも波長の長い第２の光束を出射する第２の光源と、前記第２の光源から出射された第２の光束を、前記第１の光ディスクよりも情報記録密度の低い第２の光ディスクへ集光させる第２対物レンズとを有する第２光学系と、
   対物レンズアクチュエータと、を備え、
   前記対物レンズアクチュエータは、
   ベースと、
   前記第１対物レンズ及び前記第２対物レンズが前記光ディスクのトラックの接線方向に並んだ状態で保持する可動体と、
   前記ベースに対して、前記光ディスクのトラッキング方向とフォーカシング方向に前記可動部を移動可能に支持し、かつ、前記ベースから前記トラックの接線方向に延出する棒状弾性支持部材と、
   前記トラッキング方向と平行に前記ベースに固定された第１のマグネットと、前記第１のマグネットと前記第１の対物レンズの間に配置された第１のフォーカシングコイルと第１のトラッキングコイルと、
   前記トラッキング方向と平行に前記前記ベースに固定された第２のマグネットと、前記第２のマグネットと前記第２の対物レンズの間に配置された第２のフォーカシングコイルと第２のトラッキングコイルと、
   を備え、
   前記第１のマグネットと前記第２のマグネットは、前記フォーカシング方向において上方と下方で異なる極に着磁されており、
   前記ベースから前記棒状弾性部材が延出する方向、及び前記第１のフォーカシングコイルと前記第２のフォーカシングコイルの巻き中心軸は、前記光ディスクの接線方向に略平行であり、
   前記対物レンズアクチュエータは、前記第１対物レンズのフォーカシング方向の変位位相が前記第２対物レンズのフォーカシング方向の変位位相よりも遅れるように設定されており、
   前記第１対物レンズのフォーカス制御時に、所定の周波数帯域で前記第１対物レンズのフォーカシング方向の変位位相を前記第２対物レンズのフォーカシング方向の変位位相よりも進める位相進め手段が設けられている光ヘッド装置。
4. 前記位相進め手段は、所定の周波数帯域で前記第１のフォーカシングコイルに供給される駆動信号の位相を進ませる位相フィルタによって構成されている請求項３に記載の光ヘッド装置。
5. 前記位相フィルタは、ハイパスフィルタとローパスフィルタとを組み合わせて前記所定の周波数帯域で前記駆動信号の位相を進ませるように構成されている請求項２又は４に記載の光ヘッド装置。
6. 前記可動体は、その重心が前記接線方向において前記第１のフォーカシングコイルよりも前記第２のフォーカシングコイルの近くになるように配置されることで前記第２対物レンズのフォーカシング方向の変位位相が遅くなる構成とされている請求項１、２又は５に記載の光ヘッド装置。
7. 前記可動体は、その重心が前記接線方向において前記第２のフォーカシングコイルよりも前記第１のフォーカシングコイルの近くになるように配置されることで前記第１対物レンズのフォーカシング方向の変位位相が遅くなる構成とされている請求項３、４又は５に記載の光ヘッド装置。
8. 前記第１のフォーカシングコイルと前記第１のマグネットとの間隙幅を、前記第２のフォーカシングコイルと前記第２のマグネットとの間隙幅よりも大きく設定している請求項３、４又は５に記載の光ヘッド装置。
9. 前記第２のフォーカシングコイルと前記第２のマグネットとの間隙幅を、前記第１のフォーカシングコイルと前記第１のマグネットとの間隙幅よりも大きく設定している請求項１、２又は５に記載の光ヘッド装置。
10. 前記第１のマグネットの発生磁界が前記第２のマグネットの発生磁界よりも小さく設定されている請求項３、４又は５に記載の光ヘッド装置。
11. 前記第２のマグネットの発生磁界が前記第１のマグネットの発生磁界よりも小さく設定されている請求項１、２又は５に記載の光ヘッド装置。
12. 前記第２対物レンズは、光ディスクの略中心を通る直線上に配置され、
    前記第１対物レンズは、前記直線からずれた位置に配置され、
    前記第２対物レンズは、前記第１対物レンズよりも薄く、かつ、
    前記第１対物レンズは、前記第２対物レンズよりも外径が小さく形成されている請求項１〜１１の何れか１項に記載の光ヘッド装置。
13. 前記第１の対物レンズが、前記棒状弾性部材の前記ベースに対して前記第２の対物レンズよりも遠い先端側に配置されている請求項１〜１２の何れか１項に記載の光ヘッド装置。
14. 前記第１のフォーカシングコイル及び前記第２のフォーカシングコイルは、平板状に形成されたプリントコイルである請求項１〜１３の何れか１項に記載の光ヘッド装置。
15. 前記第２光学系は、前記第２の光源よりも波長の長い光束を出射する第３の光源をさらに備える請求項１〜１４の何れか１項に記載の光ヘッド装置。
16. 前記第１光学系において前記第１の光束を折り曲げて前記第１の対物レンズの方向へ導く第１の反射面と、
    前記第２光学系において、前記第２の光束を折り曲げて前記第２の対物レンズの方向に導く第２の反射面と有し、
    前記第１の反射面及び第２の反射面は、前記第１の反射面へ入射される前記第１の光源からの光束と、前記第２の反射面へ入射される前記第２の光源からの光束とが、互いに逆向きで且つ略平行の場合に、各反射面からの出射光が略平行になるように光束を折り曲げるように構成されている請求項１〜１５の何れか１項に記載の光ヘッド装置。
17. 前記第１の反射面と前記第２の反射面は、三角プリズムに設けられている請求項１〜１６の何れか１項に記載の光ヘッド装置。
18. 前記第１の光ディスクによって反射された前記第１の光束を受けて電気信号へ変換する光検出器と、
    前記第１の光源から出射された第１の光束を折り曲げる光源側平面と前記光源側平面を透過した光を反射する光検出器側平面とを内部に備えたプリズムと、が設けられ、
    前記第１光学系はコリメートレンズを備え、
    前記光検出器が、前記コリメートレンズの光軸を挟んで前記第１の光源とは反対側に配置され、
    前記光源側平面と光検出器側平面は略直交する請求項１〜１５の何れか１項に記載の光ヘッド装置。
19. 請求項１から１８の何れか１項に記載の光ヘッド装置と、
    光ディスクを回転するモータと、
    前記光ヘッド装置から得られる信号を受け、この信号に基づいて前記光ヘッド装置及び前記モータを駆動制御する制御回路とを備えている光情報装置。
20. 請求項１９に記載の光情報装置と、
    情報を入力するための入力装置あるいは入力端子と、
    前記入力装置から入力された情報や前記光情報装置から再生された情報に基づいて演算を行う演算装置と、
    前記入力装置から入力された情報や前記光情報装置から再生された情報や、前記演算装置によって演算された結果を表示あるいは出力するための出力装置あるいは出力端子とを備えたコンピュータ。
21. 請求項１９に記載の光情報装置と、
    前記光情報装置から得られる情報信号を画像に変換する情報から画像へのデコーダーを有する光ディスクプレーヤ。
22. 請求項１９に記載の光情報装置と、
    前記光情報装置から得られる情報信号を画像に変換する情報から画像へのデコーダーを有するカーナビゲーションシステム。
23. 請求項１９に記載の光情報装置と、
    画像情報を前記光情報装置によって記録する情報に変換する画像から情報へのエンコーダを有する光ディスクレコーダ。
24. 請求項１９に記載の光情報装置と、
    外部との情報のやりとりを行う入出力端子を備えた光ディスクサーバ。

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