JPH09138956A - 光学的記録媒体のタイプを判別する装置及び対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 再生の対象とされる光学的記録媒体の種別を
判定でき、この種別に応じた対物レンズを選択すること
ができる簡素な構造を備えた対物レンズの駆動装置を提
供するにある。 【構成】 レンズホルダには、２つの対物レンズ３
４、３５が設けられ、レンズホルダが回転駆動されるこ
とによって一方の対物レンズ３４がレーザビームの光路
上に配置される。光ディスクに対して一方の対物レンズ
３４の引き込み動作が開始されると、フォ―カスエラー
信号が信号発生回路１０２から発生される。引き込み動
作からこのフォ―カスエラー信号が発生されるまでの時
間が光ディスクのタイプによって異なる。この時間を基
準時間と比較することによて光ディスクのタイプが決定
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光学的記録媒体
のタイプを判別する装置及び光ディスク装置に装着され
る対物レンズ駆動装置に係り、特に開口数の異なる対物
レンズを記録媒体の種類に応じて切り換えることがで
き、切り換えられた対物レンズの種別を識別することが
できる対物レンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスク、光磁気ディスク等の
種々の光情報記録媒体の開発に伴い、これら光情報記録
媒体の再生装置に用いられる対物レンズ駆動装置の開発
が活発化している。対物レンズ駆動装置は、すでに、コ
ンパクトディスク（ＣＤ）或いはＣＤＲＯＭ用の駆動装
置としてー般に広く普及しているまた、最近では、再生
用としてだけではなく、記録用としての対物レンズ駆動
装置が開発されており、特に、光磁気(Magnet-0ptical)
記録方式、或いは、位相変調(Phase-Change)記録方式な
等の記録方式が知られている。これらの方式の多くは、
現在、規格で詳細が定められている。しかし、近年、新
たにより記録密度の向上を目指した高密度記録型の光デ
ィスクが出現し、その高密度記録型の光ディスクの開発
研究が急速に進められている。このような光ディスクで
は、高密度記録の為に情報記録単位としてのピットが従
来のＣＤに比べてより小さく形成され、高精度でこのピ
ットが検索されることが要求される。このような高密度
記録型の光ディスクは、従来のＣＤとは、その基板の厚
みが異なり、また、この光ディスクを再生する装置で
は、ピットを検索するレーザビームの波長がより短くな
り、また、対物レンズの開口数ＮΑ(Numerical Apertur
e)が大きく定められて光ディスク上に形成されるビーム
スポットの径がより小さくなるような工夫がなされてい
る。

【０００３】このように、次々に登場する新たなディス
クに対応させるべく、装置測に各種改良を施した場合、
このような装置では、従来の規格に沿った光ディスクの
記録再生が困難となる問題があり、ユーザーにとって記
録媒体に応じてディスク装置を用意しなければならない
不都合がある。

【０００４】このような問題を解決するための方式とし
て、米国特許第5.235.581 号明細書に開示されるよう
に、焦点距離の異なる光字ヘッドを同一光ディスク装置
に複数個配置する方式がある。このディスク装置では、
２つの光学ヘッドが独立してトラッキング駆動可能に配
置され、コンパクトディスク等の従来の光ディスクから
の記録再生をも可能としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然ながら、このような
方式にあっては、２つの光学ヘッドを光ディスクの中心
に関して対象に互いに対向するように配置され、２つの
光字ヘッドを隣接して配置することはできないとされて
いる。従って、このような方式を採用した光ディスク装
置では、窓部を有するカートリッジ（キャディー）に入
った状態で利用する光ディスク（例えばＣＤ＝ＲＯＭや
ＭＯ）に対しては、面積の限られた窓部開口下に２つの
対物レンズいずれをも位置させることはできない問題が
ある。また、光ディスク装置の普及に伴い装置の低価格
化の要望が大きく、２つの光学ヘッドを必要とすること
は、このような要望に対する障害となる問題がある。

【０００６】このような観点から、１つの光学ヘッド中
に２つ以上のタイプが異なる対物レンズが設けられ、１
つの光学ヘッド内で対物レンズを切り換えることができ
る構造の光学ヘッドの出現が要望されている。また、こ
のような構造において、切り換えられて選択された対物
レンズの種別をも確実に識別することができる構造を備
えた光学ヘッドの開発が望まれている。更に、光ディス
ク装置としては、切り換えられた対物レンズで再生の対
象とされる装填された記録媒体である光ディスクの種別
をも判別することが要望され、その種別に応じて適切な
対物レンズ選定をできることが望まれている。

【０００７】この発明は、上述した事情に鑑みなされた
ものであって、この発明の目的は、再生の対象とされる
光学的記録媒体の種別を判定でき、この種別に応じた対
物レンズを選択することができる簡素な構造を備えた対
物レンズの駆動装置を提供するにある。

【０００８】また、この発明の目的は、異なる規格の光
学的情報記録媒体に対応して異なる開口数を有する少な
くとも２以上の対物レンズを備え、この対物レンズを光
学的情報記録媒体に応じて切り換えることができ、しか
も、再生の対象とされる光学的記録媒体の種別を判定で
き、この種別に応じた対物レンズを選択することができ
る簡素な構造を備えた対物レンズの駆動装置を提供する
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、第１
の対物レンズと第２の対物レンズを保持するレンズホル
ダと、前記第１及び第２の対物レンズの一方の近傍に設
けられ、その一方に入射する光ビームの一部を反射する
ことができるレンズホルダに固定された反射手段と、前
記レンズホルダを対物レンズの取り付け中心からずれた
位置で回転と回転軸方向の移動を許容する支持手段と、
前記レンズホルダを回転駆動して前記対物レンズの一方
を選択してこの対物レンズを光ビームの光路上に配置
し、その選択された対物レンズによって光ビームを記録
媒体に向けて集束させ、前記レンズホルダを対物レンズ
の光軸に沿って微動して対物レンズのフォ―カスを調整
し、また、前記レンズホルダを微小回転して対物レンズ
で前記記録媒体の目的領域を追跡させる対物レンズ駆動
手段と、前記反射手段からの光ビームの一部を検出して
前記光路上に配置された対物レンズを識別する識別手段
と、を具備することを特徴とする対物レンズ駆動装置を
提供するにある。

【００１０】また、前記対物レンズ駆動手段は、少なく
とも第１の磁石と第１のコイルで構成され、第１のレン
ズ選択時に前記レンズホルダを回転軸回りに回転させる
第１の電磁駆動手段と、少なくとも第２の磁石と第２の
コイルで構成され、第１のレンズ選択時に前記レンズホ
ルダを回転軸の軸方向に平行移動させる第２の電磁駆動
手段を具備し、前記レンズホルダがトラッキング動作範
囲を超えて回転移動することにより対物レンズを切り換
えて第２の対物レンズが選択状態になると、第１の磁石
と第２のコイルで、前記レンズホルダを回転軸回りに回
転させる第３の電磁駆動手段を構成し、第２の磁石と第
１のコイルで、前記レンズホルダを回転軸の軸方向に平
行移動させる第４の電磁駆動手段を構成することを特徴
とする対物レンズ駆動装置が提供される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施例に係る対物レンズ駆動装置を備えた光ディスク再
生装置を説明する。

【００１２】図１は、この発明の一実施例に係る光ディ
スクからデータを再生する光ディス再生装置のブロック
を示し、図２は、図１に示された光ディスクをドライブ
するディスクドライブ部のブロックを示し、図３は、図
１及び図２に示した光デスクの構造を示している。

【００１３】図１に示す光ディスク再生装置において
は、ユーザがキー操作部及び表示部４を操作することに
よって光ディスク１０から記録データ、即ち、映像デー
タ、副映像データ及び音声データが再生され、装置内で
オーディオ信号及びビデオ信号に変換されて装置外のモ
ニタ部６及びスピーカー部８で映像及び音声として再現
される。

【００１４】既に知られるように光ディスク１０は、種
々の構造があるが、図３に示すように、例えば、透明基
盤１４上に記録層、即ち、光反射層１６が形成された構
造体１８が一対用意され、この一対の構造体１８が記録
層１６がその内部に封じ込まれるように接着層２０を介
して張り合わされる高密度で情報が記録されている高密
度記録タイプの光ディスクが出現している。このような
構造の光ディスク１０では、その中心にスピンドルモー
タ１２のスピンドルが挿入される中心孔２２が設けら
れ、その中心孔２２の周囲には、この光ディスク１０を
その回転時に押さえる為のクランピング領域２４が設け
られている。

【００１５】このクランピング領域２４から光ディスク
１０の外周端までが光ディスク１０に情報を記録するこ
とができる情報記録領域２５に定められている。図３に
示す光ディスクでは、その両面に情報記録領域２５を有
することとなる。各情報記録領域２５は、その外周領域
が通常は情報が記録されないリードアウト領域２６に、
また、クランピング領域２４に接するその内周領域が同
様に、通常は情報が記録されないリードイン領域２７に
定められ、更に、このリードアウト領域２６とリードイ
ン領域２７の間がデータ記録領域２８に定められてい
る。情報記録領域２５の記録層１６には、通常、データ
が記録される領域としてトラックがスパイラル状に連続
して形成され、その連続するトラックは、複数のセクタ
に分割され、このセクタを基準にデータが記録されてい
る。情報記録領域２５のデータ記録領域２８は、実際の
データ記録領域であって、管理データ、主画像データ、
副画像データ及び音声データが同様にピット等の物理的
状態変化として記録されている。読み出し専用の光ディ
スク１０では、透明基板１４にピット列が予めスタンパ
ーで形成され、このピット列が形成された透明基板１４
の面に反射層が蒸着により形成され、その反射層が記録
層１４として形成されることとなる。また、この読み出
し専用の光ディスク１０では、通常、トラックとしての
グルーブが特に設けられず、ピット列がトラックとして
定められている。通常、このような高密度記録タイプの
光ディスク１０では、従来のＣＤ、或いは、ＣＤＲＯＭ
等の光ディスクの透明基板が１．２mmの厚さを有するに
対して透明基板１４は、その半分の０．６mmの厚さを有
している。

【００１６】このような光ディスク１０からデータを再
生する光ディスク再生装置においては、光ディスク１０
が装填されて光ディスクをドライブするディスクドライ
ブ部３０で光ディスク１０が光ビームで検索される。即
ち、図２に示すように、光ディスク１０は、モータ駆動
回路１１によって駆動されるスピンドルモータ１２上に
載置され、このスピンドルモータ１２によって回転され
る。光ディスク１０の下方には、この光ディスク１０に
光ビーム、即ち、レーザビームを集光する光ヘッド、即
ち、光ピックアップ３２が設けられている。この光ピッ
クアップ３２については、詳述するが、この光ピックア
ップは、ＣＤ、或いは、ＣＤＲＯＭ用の開口数が小さな
対物レンズ３５及び図３を参照して説明した高密度記録
タイプの光ディスク用の開口数が大きな対物レンズ３４
を備えている。また、この対物レンズ３４、３５を切り
換える為の駆動寝具を発生する対物レンズ切換駆動回路
３９が設けられている。この対物レンズ切換回路３９
は、検索されるべき光ディスク１０の種別、即ち、従来
のＣＤ等のタイプか、或いは、高密度記録タイプかが特
定されると、作動して特定されたタイプの光ディスク１
０に対応して対物レンズ切換駆動回路３９からの駆動信
号によって対物レンズ３４、３５の一方が選択されてレ
ーザビーム光路内に配置される。

【００１７】この光ヘッド３２は、情報記録領域２５、
特に、データ記録領域２８を検索する為にその光ディス
ク１０の半径方向に移動可能にガイド機構に載置され、
駆動回路３７からの駆動信号によって駆動されるフィー
ドモータ３３で光ディスク１０の半径方向に移動され
る。光ディスク１装置では、後に詳述するように対物レ
ンズ３４、３５がその光軸に沿って移動可能に保持さ
れ、フォ―カス駆動回路３６からの駆動信号に応答して
その光軸方向に移動され、常にフォ―カス状態に対物レ
ンズ３４、３５が維持され、微小ビームスポットが記録
層１６上に形成される。また、この対物レンズ３４、３
５は、後に詳述するように光ディスク１０の半径方向に
沿って微動可能に保持され、トラック駆動回路３８から
の駆動信号に応答して微動され、常にトラッキング状態
に維持されて光ディスク１０の記録層１６上のトラック
が光ビームで追跡される。

【００１８】光ヘッド３２では、光ディスク１０から反
射された光ビームが検出され、検出されたこの検出信号
は、光ヘッド３２からヘッドアンプ４０を介してサーボ
処理回路４４に供給されている。サーボ処理回路４４で
は、検出信号からフォ―カス信号、トラッキング信号及
びモータ制御信号を生成し、これらの信号を夫々駆動回
路３６、３８、１１に供給している。従って、対物レン
ズ３４、３５がフォ―カス状態及びトラッキング状態に
維持され、また、スピンドルモータ１２が所定の回転数
で回転され、光ビームによって記録層１６上のトラック
が光ビームで、例えば、線速一定で追跡される。システ
ムＣＰＵ部５０からアクセス信号としての制御信号がサ
ーボ処理回路４４に供給されると、サーボ処理回路４４
から移動信号が駆動回路３７に供給され、光ヘッド３２
が光ディスク１０の半径方向に沿って移動され、記録層
１６の所定のセクタがアクセスされ、再生データがヘッ
ドアンプ４０で増幅されてディスクドライブ部３０から
出力される。

【００１９】出力された再生データは、システム用ＲＯ
Ｍ及びＲＡＭ部５２に記録されたプログラムで制御され
るシステムＣＰＵ部５０及びシステムプロセッサ部５４
を介してデータＲＡＭ部５６に格納される。この格納さ
れた再生データは、システムプロセッサ部５４によって
処理されてビデオデータ、オーディオデータ及び副映像
データに分類され、ビデオデータ、オーディオデータ及
び副映像データは、夫々ビデオデコーダ部５８、オーデ
ィオデコーダ部６０及び副映像デコーダ部６２に出力さ
れてデコードされる。デコードされたビデオデータ、オ
ーディオデータ及び副映像データは、Ｄ／Ａ及び再生処
理回路６４でアナログ信号としてのビデオ信号、オーデ
ィオ信号及び副映像信号に変換されるとともにミキシン
グ処理されてビデオ信号及び副映像信号がモニタ６に、
また、オーディオ信号がスピーカ８に夫々供給される。
その結果、モニタ部６に映像が表示されるとともにスピ
ーカ部８から音声が再現される。

【００２０】図２に示す光ピックアップ３２及びそのガ
イド機構の詳細を図４から図１１を参照して説明する。

【００２１】既に説明したスピンドルモータ３は、図４
に示すようにベース７１に固定され、また、このスピン
ドルモータ３によって回転される光ディスク１０は、チ
ャッキング手段（図示せず）により保持される。また、
光ディスク１０の下方には、その半径方向に平行に配置
された一対のガイドレール７１がベース７１に固定され
てる。このガイドレール７１には、このガイドレール７
１上を走行するキャリッジ７２が載置され、このキャリ
ッジ７２上には、図５に示される対物レンズアクチュエ
ータ７３が設けられている。

【００２２】図５に示されるレンズアクチュエータ７３
では、浮上及び回転可能なレンズホルダ７５とレンズホ
ルダ７５が受け入れられたレンズホルダ支持体７４とか
ら構成されている。レンズホルダ支持体７４には、キャ
リッジ３４に固定され、レーザビーム光路の為の開口部
７８を有するアクチュエータべース７６が設けられ、こ
のアクチュエータベース７６の中心部には、軸７７が固
定されている。また、この支持体７４には、軸７７の回
りの円周に沿って円弧状ヨ―ク７９がアクチュエータベ
ース７６に固定されている。この円弧状ヨ―ク７９に
は、互いに対向する組が同一の着磁方向で着磁された２
組の円弧状永久磁石８１、８２が軸７の回りに対称に配
置されている。この一方の組の永久磁石８１は、図６に
示されるように軸７７に沿った方向にＮ及びＳ極が配置
されるように着磁され、他方の組の永久磁石８２は、図
６に示されるように円弧状ヨ―ク７９の円弧に沿って着
磁されている。

【００２３】レンズホルダ７５は、図７に示すように略
円筒形に形成され、その上面には、ＣＤ等のタイプの対
物レンズ３５及び高密度記録タイプの対物レンズ３４が
設けられ、各対物レンズ３４、３５下には、レーザビー
ムの通過が可能なように空胴が設けられている。この対
物レンズ３４、３５は、その光軸がレンズホルダ７５の
中心の回りの同一円周上に配置されるようにレンズホル
ダ７５に固定されている。また、そのレンズホルダ７５
の中心には、軸７７が挿通される軸受け８３が固定さ
れ、この軸受け８３によってレンズホルダ７５は、回転
可能に、且つ、上下動可能に軸７７に支持される。この
レンズホルダ７５の周囲には、この軸７７に関して対称
となるように磁性体８４が埋め込まれ、また、この磁性
体８４上には、同様にこの軸７７に関して対称に配置さ
れる４つの磁気コイル８５、８６が固定されている。

【００２４】光ピックアップ３２及びこの光ピックアッ
プ３２に関連する光学系の光学ユニット９０が図８に示
されている。光ディスク１０に集束されるレーザビーム
を発生する半導体レーザ９４等を含む光学ユニット９０
は、可動体としてのキャリッジ７２の内部空問に収納固
定されている。光学ユニット９０の半導体レーザ９４よ
り発せられたレーザビームは、光学ユニット９０内のコ
リメータレンズ９１によってコリメートされてビームス
プリッタ９３で反射されて光学ユニット９０外に導かれ
る。この光学ユニット９０からのレーザビームは、キャ
リッジ７２上に固定された光ピックアップ３２の対物レ
ンズ３４、３５のいずれかに導かれ、この対物レンズ３
４、３５によって光ディスク１０の記録トラック上にレ
ーザビームが集光される。また、光ディスク１から反射
されたレーザビームは、再びその一方の対物レンズ３
４、３５を経由して光学ユニット９０に戻される。光学
ユニット９０内では、レーザビームは、ビームスプリッ
タ９３を通過してビームスプリッタ９５で２系に分けら
れて夫々集光レンズ９６、９７で集光され、光学ユニッ
ト５内に設けられた第１のフォトディテクタ９８及び第
２のフォトディテクタ９９で検出される。このフォトデ
ィテクタ９８、９９からの検出信号により、既に述べた
ように情報信号，フオーカスエラー信号，トラックエラ
ー信号等が生成される。このフォーカスエラー信号を用
いることにより選択された一方の対物レンズ３４、３５
のフォーカス方向の位置ズレが検出され、この位置ズレ
を補正するように後に説明するようにコイル８５、８６
の一方にに電流が供給される。また、トラックエラー信
号を用いることにより対物レンズ３４、３５のトラック
方向の位置ズレが検出され、この位置ズレを補正するよ
っにコイル８５、８６の他方に電流が供給される。この
ようにして光ディスク１０の記録トラック上に情報が記
録され、また、光ディスク１０の記録トラック上から情
報が読み取られる。

【００２５】上述した光ピックアップ３２の動作の詳細
について次に説明する。

【００２６】始めに、レンズホルダ７５がレンズホルダ
支持体７４内でいわゆる磁気バネによって磁気浮上され
る理由について説明する。既に説明したように図９に示
すようにレンズホルダ支持体７４には、２組の永久磁石
８１、８２がレンズホルダ支持体７４の軸７７の回りに
対称に配置され、この永久磁石８１、８２の夫々に磁性
体８４が間隙を空けて対向されている。即ち、軸７７の
回りに対称に磁性体８４が配置され、この磁性体８４が
レンズホルダ７５に固定されている。従って、永久磁石
８１、８２に磁性体８４が吸引されて永久磁石８１、８
２と磁性体８４とは、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すよ
うなある安定な状態である中立位置に維持され、その結
果、レンズホルダ７５がレンズホルダ支持体７４内で磁
気浮上される。ここで、レンズホルダ７５に外乱が与え
られて図１０（ｃ）に示すように磁性体８４が中立位置
から上方に偏位された場合には、磁性体８４には、上方
に向かう力よりも磁性体８４を中立位置に戻すような下
方に向かう力が大きく、その結果、磁性体８４は、中立
位置に戻されることとなる。同様に、レンズホルダ７５
に外乱が与えられて図１０（ｅ）に示すように磁性体８
４が中立位置から下方に偏位された場合には、磁性体８
４には、下方に向かう力よりも磁性体８４を中立位置に
戻すような上方に向かう力が大きく、その結果、磁性体
８４は、中立位置に戻されることとなる。また、レンズ
ホルダ７５に外乱が与えられて図１０（ｄ）に示すよう
に磁性体８４が中立位置から円周方向に沿って右方向に
偏倚される場合には、磁性体８４には、右方向に向かう
力よりも磁性体８４を中立位置に戻すような左方向に向
かう力が大きく、その結果、磁性体８４は、中立位置に
戻されることとなる。同様に、レンズホルダ７５に外乱
が与えられて図１０（ｆ）に示すように磁性体８４が中
立位置から円周方向に沿って左方向に偏倚される場合に
は、磁性体８４には、左方向に向かう力よりも磁性体８
４を中立位置に戻すような右方向に向かう力が大きく、
その結果、磁性体８４は、中立位置に戻されることとな
る。

【００２７】尚、磁性体８４は、軸対称な位置に取り付
けられているので、次に説明するように前記レンズホル
ダ８５を回転させて対物レンズを切り換えると、磁気吸
引により定められている中立位置における元の第１の対
物レンズ３４の位置が、新たな第２の対物レンズ３５の
中立位置にー致する為、光学ユニット９０と第１の対物
レンズ３４で調整された状態でそのまま第２の対物レン
ズ３５を使用することができる。

【００２８】次に、対物レンズ３４、３５を選択する為
の対物レンズ３４、３５の切換動作について説明する。
図７及び図１３（ａ）に示すように開口数が大きな対物
レンズ３４がレーザビームの光路中に配置されている状
態において、周方向着磁された永久磁石８２にコイル８
５が対向され、軸方向着磁された永久磁石８１にコイル
８６が対向されているものとする。この状態は、既に説
明した中立状態に相当し安定にレンズホルダ７５がその
ままの位置に保たれることとなる。このような安定状態
において、図１２に示すように時点ｔ１において矢印Ｐ
0 で示すように正方向の電流がコイル８５に供給される
と、コイル８５の軸７５に平行な軸方向部分８５Ａ、８
５Ｂには、永久磁石８２によって生じる磁界に相互作用
する電流が供給されてコイル８５には、周方向の回転力
を生じさせる力ＦＲが発生され、レンズホルダ７５が回
転を始める。時点ｔ１から時点ｔ２の間にコイル８５に
は、レンズホルダ７５を十分に回転させる起動力が与え
られる。コイル８５が回転を始めてコイル８５の退出側
のコイル部分８５Ｂが永久磁石８２のＳ極に対向される
時点ｔ２にコイル８５に供給される電流が図１２に示す
ように反転される。この反転によってコイル８５の退出
側のコイル部分８５Ｂと永久磁石８２のＳ極との間でこ
のコイル８５を永久磁石８２から退ける回転力ＦＲが生
じ、このコイル８６に与えられる。その結果、コイル８
６は、永久磁石８１の前面に向かって回転される。回転
の途中の時点ｔ３でコイル８６への電流供給が停止さ
れ、時点ｔ３以降は、慣性でレンズホルダ７５が回転さ
れ、コイル８６は、一時的に永久磁石８１の中立点を通
過するが、図１０を参照して既に説明した原理により、
コイル８６、８５が安定な中立位置に復帰される。この
ようにレンズホルダ７５の回転により、図１３（ｂ）に
示すようにコイル８６が永久磁石８２に対向され、コイ
ル８５が永久磁石８１に対向され、開口数が大きな対物
レンズ３４に代えて開口数が小さな対物レンズ３５がレ
ーザビームの光路中に配置され、実質的に対物レンズが
切り換えられる。

【００２９】尚、レンズホルダ７５が回転されて対物レ
ンズ３４、３５が切り換えられる場合は、回転軸７７と
回転軸受け８３との間のクリアランスが１０ミクロン以
下に設定されれば、第１の対物レンズ３４と第２の対物
レンズ３５との取り付け位置ズレは無視することができ
る。

【００３０】更に、図５に示される光ピックアップ３２
のフォ―カス動作及びトラッキング動作について説明す
る。

【００３１】図７及び図１３（ａ）に示すように開口数
が大きな対物レンズ３４がレーザビームの光路中に配置
されている状態においては、フォ―カス制御用に軸方向
に着磁された永久磁石８１に対向されるコイル８６がフ
ォ―カス制御用コイルとして作用し、トラッキング制御
用に周方向に沿って着磁された永久磁石８２に対向され
たコイル８５がトラッキング制御用コイルとして作用す
る。即ち、フォ―カスエラー信号に応答してフォ―カス
コイル駆動電流Ｆｉがコイル８６に供給されると、この
コイル８６の周方向部分８６Ａ、８６Ｂと永久磁石８１
によって生じる磁界との間で相互作用が生じ、電流Ｆｉ
の向きに応じてコイル８６に上向き、或いは、下向きの
力が作用してレンズホルダ７５が軸方向に沿って上下動
され、対物レンズ３４が合焦状態に維持される。また、
トラッキングスエラー信号に応答してトラッキングコイ
ル駆動電流Ｔｉがコイル８５に供給されると、このコイ
ル８５の軸方向部分８５Ａ、８５Ｂと永久磁石８２によ
って生じる磁界との間で相互作用が生じ、電流Ｔｉの向
きに応じてコイル８５に右向き、或いは、左向きの力が
作用してレンズホルダ７５が周方向に沿って回動され、
対物レンズ３４が合トラック状態に維持される。

【００３２】既に説明したように対物レンズ３５に切り
換えられた後においては、図１３（ｂ）に示すように開
口数が小さな対物レンズ３５がレーザビームの光路中に
配置される。この状態においては、フォ―カス制御用に
軸方向に着磁された永久磁石８１に対向されるコイル８
５がフォ―カス制御用コイルとして作用し、トラッキン
グ制御用に周方向に沿って着磁された永久磁石８２に対
向されたコイル８６がトラッキング制御用コイルとして
作用する。即ち、フォ―カスエラー信号に応答してフォ
―カスコイル駆動電流Ｆｉがコイル８５に供給される
と、このコイル８５の周方向部分８５Ｃ、８６Ｄと永久
磁石８１によって生じる磁界との間で相互作用が生じ、
電流Ｆｉの向きに応じてコイル８５に上向き、或いは、
下向きの力が作用してレンズホルダ７５が軸方向に沿っ
て上下動され、対物レンズ３４が合焦状態に維持され
る。また、トラッキングスエラー信号に応答してトラッ
キングコイル駆動電流Ｔｉがコイル８６に供給される
と、このコイル８６の軸方向部分８６Ｃ、８６Ｄと永久
磁石８２によって生じる磁界との間で相互作用が生じ、
電流Ｔｉの向きに応じてコイル８６に右向き、或いは、
左向きの力が作用してレンズホルダ７５が周方向に沿っ
て回動され、対物レンズ３４が合トラック状態に維持さ
れる。

【００３３】上述のようにこの発明に対物レンズ駆動装
置は、外部から力を加えずにトラッキング動作を行うコ
イルで対物レンズ３４、３５が切り換えられていること
から、無理な力が作用し、光軸を傾ける事が無く、安定
した信号を再生することができる。コイ８１、ル８２が
対物レンズ３４、３５の切り換え時にその役割を、トラ
ッキング動作用からフォーカス動作用に、またはその逆
に切り換える構成であるため、コイルの利用効率が向上
し、駆動感度が向上される。

【００３４】さらに、同一のコイルで使用している対物
レンズ３４、３５により、その役割がトラッキング動作
であったり、フォーカス動作であったりするため、いず
れかのコイル８１、８２に電流を流し、その時の対物レ
ンズ３４、３５の移動方向を検出することにより、新た
な検出装置を設けることなく、どちらの対物レンズが使
用されているかを確認することができる。また、対物レ
ンズが対向されている光ディスク１０が高密度（Super
Density)タイプであるか、或いは、一般的なＣＤ（comp
act Disk）タイプであるかを確認することができ、この
光ディスクのタイプに応じて対物レンズを選定する動作
について図１４のフローチャートを参照して説明する。
尚、以下の動作説明において開口数の大きな対物レンズ
３４は、高密度記録（Super Density)タイプの光ディス
ク１０の為のレンズであることから、単にＳＤレンズ３
４と称し、また、開口数の小さな対物レンズ３５は、一
般的なＣＤ（compact Disk）為のレンズであることか
ら、単にＣＤレンズ３５と称する場合がある。また、以
下の動作説明において、ＳＤレンズ３４を主レンズとし
てディスク装置の動作開始時には、常にこのＳＤレンズ
３４が光ディスク１０のタイプがいずれであっても選定
され、その後、光ディスクのタイプに応じていずれかの
レンズ３４、３５が選定されるものとする。

【００３５】図１に光ディスク装置の電源がオンされた
後、或いは、ユーザがキー操作及び表示部４を介してス
タートを指示した後、図１４のフローがステップＳ１に
示されるように開始される。ステップＳ２に示すレンズ
イニシャル位置検出においては、図１２に示す切換信号
がコイル８６に供給されてステップＳ３に示すようにＳ
Ｄレンズ３４か、或いは、ＣＤレンズ３５であるかが確
認される。このイニシャル位置検出において、コイル８
６がフォ―カス制御用永久磁８１に対向され、ＳＤレン
ズ３４がレーザビーム光路に配置されている場合には、
図１２に示すような切換信号がコイル８６に供給されて
も単にレンズホルダ７５が上下動されるにすぎず次のス
テップＳ４が実行される。これに対して、コイル８６が
トラッキング制御用永久磁８２に対向され、ＣＤレンズ
３５がレーザビーム光路に配置されている場合には、図
１２に示すような切換信号がコイル８６に供給される
と、ステップＳ５に示すようにレンズホルダ７５が既に
説明したように回転されてＳＤレンズ３４がレーザビー
ム光路中に配置される。ＳＤレンズ３４がレーザビーム
光路中に配置された後においては、ステップＳ４に示す
ようにＳＤレンズ３４を引き込む電流がコイル８６に供
給されて、レンズホルダ７５、即ち、ＳＤレンズ３４が
ステップＳ７に示すように中立位置から引き込まれる。
この引き込み動作に応答してフォ―カスエラー信号が発
生されるが、このフォ―カスエラー信号を基に後に説明
するように光ディスク１０が高密度記録（ＳＤ）タイプ
か、或いは、一般的な記録密度のＣＤタイプであるか
が、ステップＳ９で確認される。ステップＳ９で光ディ
スク１０が高密度記録（ＳＤ）タイプであることが確認
されると、これに対応したＳＤレンズがレーザ光路上に
あるとしてフォ―カス動作がステップＳ１１に示すよう
に開始される。これに対して、ステップＳ９で光ディス
ク１０がＣＤタイプであることが確認されると、ステッ
プＳ１２に示すように切換信号がコイル８６に供給され
てＳＤレンズ３４からＣＤレンズ３５に切り換えられて
ＣＤレンズ３５がレーザ光路上に配置される。その後、
ＣＤタイプの光ディスク１０に対応したＣＤレンズ３５
のフォ―カス動作がステップＳ１１に示すように開始さ
れる。

【００３６】上述したフローでは、原則としてＳＤレン
ズ３４がレーザビーム光路中に配置される場合を想定し
ているが、明らかなようにＣＤレンズ３５が原則として
レーザビーム光路中に配置されるようなフローであって
も良い。

【００３７】上述したフローに沿った実際の回路動作を
図１５、図１６及び図１７を参照して説明する。始めに
ＣＰＵ５０からの切換指令に基づいてスイッチング回路
１０８によってコイル８６が増幅回路１０７に接続され
る。この後、ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５２を参照して切換
信号を発生し、この発生された切換信号がＤ／Ａ変換器
１０６に与えられる。この切換信号は、Ｄ／Ａ変換器１
０６によって図１２に示すようなアナログ信号に変換さ
れて増幅回路１０７で増幅される。この増幅された切換
信号は、スイッチング回路１０８を介してコイル８６に
供給される。コイル８６に切換信号が供給されることに
よってＳＤレンズ３４がレーザビーム光路に配置されて
いるか否かが確認される。

【００３８】次に、ＣＰＵ５０が再びＲＯＭ５２を参照
してＳＤレンズ３４を引き込む信号取り出し、Ｄ／Ａ変
換器１０６に与える。このＤ／Ａ変換器１０６は、この
引き込み信号を図１６に示すアナログの引き込み信号に
変換して、同様にスイッチング回路１０８を介してコイ
ル８６に供給される。この引き込み信号の出力は、コン
パレータ１０４でモニタされ、その出力の時点ｔ0 に関
する時間信号がＣＰＵ５０に与えられる。コイル８６に
引き込み信号が供給されると、ＳＤレンズ３４が引き込
みを開始する。このＳＤレンズ３４の引き込みに応答し
て、フォ―カス検出光学系１０１、例えば、非点収差光
学系を介してレーザビームが与えられている検出器９９
からは、フォ―カスエラーに関する検出信号が発生さ
れ、この検出信号を基にフォ―カスエラー信号発生器１
０２からは、図１６（ｂ）或いは１６（ｃ）に示すよう
なフォ―カスエラー信号が発生される。このフォ―カス
エラー信号は、コンパレータ１０４でモニターされ、フ
ォ―カスエラー信号のゼロクロス点の時点、図１６
（ｂ）のフォ―カスエラー信号にあっては、時点ｔ1 、
また、図１６（ｃ）のフォ―カスエラー信号にあって
は、時点ｔ2 が検出される。この時点t1、或いは、時点
ｔ2 に関する時間信号がＣＰＵ５０に与えられ、既に与
えられた時点ｔ0 に関する時間信号と比較されて光ディ
スク１０のタイプ、ＳＤタイプ、或いは、ＣＤタイプが
判別される。ＳＤタイプの光ディスクであれば、スイッ
チング回路１０８の接点は、そのままに維持され、スイ
ッチ１０５が閉じられ、位相補償回路１０３を介してフ
ォ―カス信号が増幅器１０７にフィードバックされるフ
ォ―カスサーボ回路が構成され、フォ―カスサーボ動作
が開始される。また、ＣＤタイプの光ディスクが接続さ
れている場合には、スイッチング回路１０８の接点が切
り換えられて、増幅回路１０７がコイル８５に接続され
る。この場合にも同様にスイッチ１０５が閉じられ、位
相補償回路１０３を介してフォ―カス信号が増幅器１０
７にフィードバックされるフォ―カスサーボ回路が構成
され、フォ―カスサーボ動作が開始される。

【００３９】時間ｔ0 、ｔ1 、ｔ2 から光ディスク１０
のタイプは、次のような理由から判別できる。即ち、高
密度記録タイプの光ディスク１０、いわゆるＳＤタイプ
の光ディスク１０は、既に説明したように透明基板１４
が０．６mmと比較的薄く、図１６（ａ）に示す引き込み
信号によってＳＤレンズ３４が引き込まれると、高い応
答速度でフォ―カス信号が発生され、短い時間間隔（ｔ
0-ｔ1 ）でゼロクロス信号を発生する。これに対して、
ＣＤタイプの光ディスク１０は、既に説明したように透
明基板１４が１．２mmと比較的厚く、図１６（ａ）に示
す引き込み信号によってＳＤレンズ３４が引き込まれる
と、応答遅れを伴ってフォ―カス信号が発生され、時間
間隔（ｔ0-ｔ1 ）よりも比較的長い時間間隔（ｔ0-ｔ2
）でゼロクロス信号を発生する。従って、ＣＰＵ５０
は、時間間隔（ｔ0-ｔ1 ）或いは、時間間隔（ｔ0-ｔ2
）をＲＯＭ５２に格納した基準時間Ｔ0 と比較するこ
とによって光ディスク１０のタイプを示す識別信号を発
生することができる。

【００４０】図１７には、フォ―カスサーボ回路のみな
らずトラッキングサーボ回路をも含めた識別信号に応答
して回路系が切り換えられる概略のブロック図が示され
ている。図１７に示される回路では、フォ―カスエラー
信号発生回路１０２、フォ―カスサーボ回路１１５、コ
イル８５、８６の一方及びこのコイルに対応したドライ
ブ回路１１６、１１８のいずれかでフォ―カスサーボル
ープが構成され、トラッキングエラー信号発生回路１２
１、トラックサーボ回路１１７、コイル８５、８６の一
方及びこのコイルに対応したドライブ回路１１６、１１
８のいずれかでトラッキングサーボループが構成され
る。図１７に示す回路では、フォ―カスサーボ１０５及
びトラックサーボ回路１０７とドライブ回路１０６及び
ドライブ回路１１８との間にサーボループ切換回路１２
０が配置されている。この回路１２０は、既に述べたよ
うに対物レンズ３４、３５のタイプを識別するＣＰＵ５
０からの識別信号に応答して適切なサーボループが形成
されるように結線が切り換えられる。即ち、コイル８５
がフォ―カスコイルと作用する際には、ＣＰＵ５０から
の信号によってサーボループ切換回路１２０が切り換え
られ、コイル８５に接続されたドライブ回路１１６がフ
ォ―カスサーボ回路１１５に接続され、また、コイル８
６に接続されたドライブ回路１１８がトラッキングサー
ボ回路１１７に接続される。また、コイル８５がトラッ
キングコイルと作用する際には、同様にＣＰＵ５０から
の信号によってサーボループ切換回路１２０が切り換え
られ、コイル８５に接続されたドライブ回路１１６がト
ラッキングサーボ回路１１７に接続され、また、コイル
８６に接続されたドライブ回路１１８がフォーカシング
回路１１５に接続される。

【００４１】尚、上述した対物レンズの切換及び駆動装
置においては、対物レンズの数をｎとすると永久磁石及
びコイルは、２ｎ個が磁気回路として円周状に配置され
ることが好ましい。このような関係であれば、互いに対
向するコイル及び永久磁石がフォ―カス或いはトラッキ
ング制御の為の磁気回路となり、フォ―カス制御及びト
ラック制御に際してレンズホルダに均等に作用力が働
き、バランス良く高精度でレンズホルダを駆動すること
ができる。即ち、振動特性を良好にでき、また、駆動特
性を良好にすることができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、異
なるタイプの対物レンズがレンズホルダに固定され、こ
のレンズホルダが回転されて対物レンズを選択するよう
な対物レンズ駆動装置においてレンズホルダを回転させ
る切り換え信号を入力すること特定の対物レンズを常に
光路中に配置でき、これにより対物レンズの種別を識別
することができ、その識別結果に応じて適切な態様で光
ピックアップを制御することができる。また、この特定
の対物レンズに引き込み動作を与えた際に出力されるフ
ォ―カス信号をモニターすることによって光ディスクの
種別をも判別することができる。この光ディスク識別結
果に応じてまた同様に適切な態様で光ピックアップを制
御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る光ディスク装置の概
略を示すブロック図である。

【図２】図１に示したディスクドライブ装置の詳細を示
すブロック図である。

【図３】図１に示した光ディスクの構造を概略的に示す
斜視図である。

【図４】図２に示された対物レンズを切換及び駆動する
対物レンズ駆動装置を概略的に示す平面図である。

【図５】図４に示された対物レンズ駆動装置の光ピック
アップを示す斜視図である。

【図６】図５に示す光ピックアップのレンズホルダ支持
体の内部構造を示す断面図である。

【図７】図５に示す光ピックアップのレンズホルダを示
す斜視図である。

【図８】図５に示す光ピックアップ及びこの光ピックア
ップに関連する光学系を示す概略図である。

【図９】図５に示す光ピックアップにおいてレンズホル
ダが磁気浮上される原理を説明する為の概念図である。

【図１０】図９に示される配置でレンズホルダが磁気浮
上される原理を説明する斜視図である。

【図１１】図５に示す光ピックアップにおいて対物レン
ズの切換動作の為の磁気回路を示す斜視図である。

【図１２】図１１に示す磁気回路に対物レンズ切換動作
をさせる為の信号を示す波形図である。

【図１３】対物レンズ駆動装置における対物レンズ切換
動作を示す平面図である。

【図１４】図５に示した対物レンズ駆動装置における対
物レンズのタイプを識別し、また、光ディスクのタイプ
を識別する動作を示すフローチャートである。

【図１５】図５に示した対物レンズ駆動装置における対
物レンズのタイプを識別し、また、図１に示される光デ
ィスク装置に装填された光ディスクの種別を識別する回
路を示すブロック図である。

【図１６】図１５に示した回路の各部の波形図である。

【図１７】図１４に示された判別動作に基づいて光ピッ
クアップの駆動系を切り換える回路を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

６ … モニタ部 ８ … スピーカ部 １０ … 光ディスク １４ … 透明基盤 １６ … 光反射層 ２８ … データ記録領域 ３０ … ディスクドライブ部 ３２ … 光ピックアップ ３４、３５ … 対物レンズ ３６ … フォ―カス駆動回路 ３７ … 駆動回路 ３９ … 対物レンズ切換駆動回路 ４４ … サーボ処理回路 ５０ … システムＣＰＵ ５４ … システムプロセッサ部 ５６ … データＲＡＭ部 ５８ … ビデオデコーダ部 ６０ … オーディオデコード部 ６２ … 副映像デコーダ部 ６４ … Ｄ／Ａ及び再生処理回路 ７１ … ガイドレール ７２ … キャリッジ ７３ … 対物レンズアクチュエータ ８１、８２ … 永久磁石 ８４ … 磁性体 ８５、８６ … コイル １０２ … フォ―カスエラー信号発生器 １０５ … スイッチ １０８ … スイチング回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】異なるタイプの光学的記録媒体を保持する
   保持手段と、 この光学的記録媒体に光ビームを集光する集光手段と、 この集光手段をその光軸に沿って微小駆動する駆動手段
   と、 前記光学的記録媒体から反射され、前記集光手段を通過
   した光ビームに応答して前記光学的記録媒体に対する前
   記集光レンズの焦点合わせに関連するフォ―カスエラー
   信号を発生する応答手段と、 前記所定の駆動信号を前記駆動手段に与えて前記集光手
   段を強制的に光軸に沿って移動させて前記応答手段から
   参照用フォ―カスエラー信号を発生させる信号発生手段
   と、 この参照用フォ―カスエラー信号を基に前記光学的記録
   媒体のタイプを識別する識別手段と、 を具備する光学的記録媒体のタイプを判別する装置。
2. 【請求項２】前記光学的記録媒体は、基板とこの基板上
   に形成された記録層としての反射層を含み、異なる光学
   的記録媒体は、夫々異なる基板厚を有することを特徴と
   する請求項１に記載の光学的記録媒体のタイプを判別す
   る装置。
3. 【請求項３】前記識別手段は、前記駆動信号の印加後、
   フォ―カスエラー信号が発生されるタイミングを基準に
   前記光学的記憶媒体のタイプを判別することを特徴とす
   る請求項１に記載の光学的記憶媒体のタイプを判別する
   装置。
4. 【請求項４】前記フォ―カスエラー信号に応答して前記
   駆動手段を付勢して前記集光手段を常に合焦状態に維持
   するフォ―カスサーボを含むことを特徴とする請求項１
   に記載の光学的記憶媒体のタイプを判別する装置。
5. 【請求項５】異なるタイプの光学的記録媒体を保持する
   保持手段と、 異なる光学的特性を有し、光ビームを光学的記録媒体に
   集光する第１及び第２の対物レンズと、 回転中心を有し、前記第１及び第２の対物レンズをその
   光軸方向に移動可能に、且つ、前記回転中心の回りに回
   転可能に支持するレンズホルダと、 前記第１及び第２の対物レンズの選択された一方に光ビ
   ームを伝達する光路を規定する光学系と、 前記レンズホルダを回転して選択的に第１及び第２の対
   物レンズを前記光路に配置させ、且つ、前記レンズホル
   ダを微小回転させて選択された対物レンズからの集光ビ
   ームで前記光学的記録媒体の所定領域を追跡させ、前記
   レンズホルダを光軸方向に微動させて選択された集光ビ
   ームを合焦状態に維持するレンズホルダ駆動手段と、 この駆動手段に初期選択信号を与えてレンズホルダを回
   転させ、第１及び第２の特定の一方を前記光路中に位置
   させるとともにその特定の一方に関する対物レンズ識別
   信号を発生する初期設定手段と、 前記光学的記録媒体から反射され、前記集光手段を通過
   した光ビームに応答して前記光学的記録媒体に対する前
   記選択された集光レンズの焦点合わせに関連するフォ―
   カスエラー信号を発生する応答手段と、 前記所定の駆動信号を前記駆動手段に与えて前記選択さ
   れた集光手段を強制的に光軸に沿って移動させて前記応
   答手段から参照用フォ―カスエラー信号を発生させる信
   号発生手段と、 この参照用フォ―カスエラー信号を基に前記光学的記録
   媒体のタイプを識別する媒体識別信号を発生する識別手
   段と、及び前記媒体識別信号と前記対物レンズ識別信号
   と比較し、両者が非対応である場合には、前記レンズホ
   ルダを回転させる切換信号を発生させて前記媒体に対応
   する対物レンズを光路に配置させる切換信号発生手段
   と、 を具備する対物レンズ駆動装置。
6. 【請求項６】前記レンズホルダ駆動手段は、 少なくとも第１の磁石と第１のコイルで構成され、第１
   のレンズ選択時に前記レンズホルダを回転軸回りに回転
   させる第１の電磁駆動手段と、 少なくとも第２の磁石と第２のコイルで構成され、第１
   のレンズ選択時に前記レンズホルダを回転軸の軸方向に
   平行移動させる第２の電磁駆動手段を具備し、 前記レンズホルダがトラッキング動作範囲を超えて回転
   移動することにより対物レンズを切り換えて第２の対物
   レンズが選択状態になると、第１の磁石と第２のコイル
   で、前記レンズホルダを回転軸回りに回転させる第３の
   電磁駆動手段を構成し、第２の磁石と第１のコイルで、
   前記レンズホルダを回転軸の軸方向に平行移動させる第
   ４の電磁駆動手段を構成することを特徴とする請求項５
   に記載の対物レンズ駆動装置。
7. 【請求項７】前記第１の磁石、第１のコイル、第２の磁
   石、第２のコイルは回転軸に対し点対称に配置されたこ
   とを特徴とする請求項６に記載の対物レンズ駆動装置。