JPH09198678A - 二軸アクチュエータ及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 何れの方式の光ディスクであっても、対応す
る対物レンズに切換える手段をサーボ機構の一部を利用
して提供すること。 【解決手段】 レンズホルダーが、支持軸に対して同一
円周上の異なる角度位置に、複数個の対物レンズ２６
ａ，２６ｂを保持していると共に、トラッキング用コイ
ルに隣接して各対物レンズの中点位置に対応して固定さ
れた対物レンズと同数の磁性体部材４０，４１を備えて
おり、この磁性体部材とトラッキング用マグネットの相
互の磁気吸着力により、各対物レンズが光路中に挿入さ
れる中点位置に保持されると共に、さらに一方の磁性体
部材がトラッキング用マグネット３９に対向している状
態で、トラッキング用コイル３５に逆電流が流されるこ
とにより、他方の磁性体部材がトラッキング用マグネッ
トに対向するように、レンズホルダー３３が移動され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンパクトディス
ク（ＣＤ），ＣＤ−ＲＯＭや光磁気ディスク等（以下
「光ディスク」という）の情報の記録及び／再生用の二
軸アクチュエータ及び光ディスク装置に係り、特に複数
種類の光ディスクの再生が可能であるようにした二軸ア
クチュエータ及び光ディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク再生用の光学ピックア
ップは、例えば、発光手段としての半導体レーザ素子
と、半導体レーザ素子からの光を光ディスク上に照射す
る対物レンズと、この対物レンズを二軸方向に移動可能
に保持する二軸アクチュエータと、光ディスクからの戻
り光を検出する光検出器と、この光検出器の検出信号に
基づいて、二軸アクチュエータをフォーカシング方向及
びトラッキング方向に駆動制御するサーボ回路とから構
成されている。

【０００３】ここで、上記二軸アクチュエータは、例え
ば光ディスクの信号記録面に対して垂直に延びる支持軸
に対して、軸方向に移動可能に且つ軸の周りに回動可能
に支持されたレンズホルダーと、レンズホルダーの上記
支持軸から偏心した位置で光軸が支持軸に平行に保持さ
れた対物レンズと、支持軸が取り付けられる二軸ベース
とから構成されている。さらに、二軸アクチュエータ
は、レンズホルダーの円筒状の外周面に、フォーカス用
コイルが巻回されると共に、フォーカス用コイルの外面
の互いに反対側に、一対のトラッキング用コイルが取り
付けられている。これに対して、二軸ベース上には、磁
性材料から形成された一対のヨークが、上記フォーカス
用コイル及びトラッキング用コイルに対向するように配
設されている。

【０００４】このような構成の光学ピックアップによれ
ば、外部から、各コイルに対して、サーボ回路からのト
ラッキングサーボ及びフォーカスサーボにより駆動制御
された駆動電圧が供給されることにより、各コイルに発
生する磁束が、磁性材料から成るヨークの磁束と相互に
作用して、このレンズホルダーが、支持軸の周りに回動
すると共に、この支持軸に沿って摺動することになる。
これにより、レンズホルダーの中心から偏心して保持さ
れた対物レンズは、レンズホルダーの回動により接線方
向に移動することにより、実質的にトラッキング方向に
関して適宜に移動されると共に、レンズホルダーの摺動
により軸方向に移動することにより、フォーカシング方
向に関して適宜に移動されるようになっている。これに
より、光ディスクからの戻り光が光検出器の受光面に正
確にスポットを形成することになり、この光検出器から
の検出信号に基づいて、光ディスクの再生信号が検出さ
れることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
は、コンピュータの補助記憶装置，音声・画像情報のパ
ッケージメディアとして、高密度化が進められており、
この高密度化を実現するために、対物レンズの開口数Ｎ
Ａを、従来のコンパクトディスク用の光学ピックアップ
における対物レンズの開口数ＮＡより大きくする方法が
あるが、開口数ＮＡを大きくすると、光ディスクの傾き
に対する許容範囲が減少してしまうという問題がある。

【０００６】また、光ディスクは、通常は所定のディス
ク基板厚（一般に、コンパクトディスク等の場合には、
１．２ｍｍ）の透明基板を介して、信号記録面が備えら
れているので、光学ピックアップの対物レンズの光軸に
対して光ディスクが傾いた場合には、波面収差が生じ
て、再生信号（ＲＦ信号）に悪影響が出てしまう。この
際、波面収差に関しては、開口数の３乗とスキュー角θ
の約１乗に比例して発生する３次のコマ収差が支配的で
ある。従って、低コストで大量生産されたポリカーボネ
イト等から成る透明基板を備えた光ディスクは、スキュ
ー角θが例えばプラスマイナス０．５乃至プラスマイナ
ス１度もあるので、上記波面収差によって、光学ピック
アップから照射される光ビームに基づく光ディスクの信
号記録面上の結像スポットが非対称になって、符号間干
渉が著しく増加することになり、正確なＲＦ信号の再生
が行なわれ得なくなってしまう。

【０００７】このため、この３次のコマ収差が光ディス
クのディスク基板厚に比例することに着目して、ディス
ク基板厚を半分の０．６ｍｍにすることにより、３次の
コマ収差を半減させるようにすることが可能である。こ
の場合、光ディスクとして、特性の異なる二つの規格、
即ちディスク基板厚が比較的厚い（例えば１．２ｍｍ）
のものと、ディスク基板厚が比較的薄い（例えば０．６
ｍｍ）のものが混在することになる。

【０００８】ここで、例えば光路中に厚さｔの平行平板
が挿入されると、この厚さｔと開口数ＮＡに関して、ｔ
×（ＮＡ）⁴ に比例する球面収差が発生するので、対物
レンズは、この球面収差を打ち消すように設計されてい
る。ところで、ディスク基板厚が異なると、球面収差も
異なることから、一方の規格例えばディスク基板厚０．
６ｍｍの光ディスクに対応した対物レンズを使用して、
他方の規格例えばディスク基板厚１．２ｍｍのコンパク
トディスク，追記型光ディスク，光磁気ディスク等の光
ディスクを再生しようとすると、ディスク基板厚の差に
よって、上記の４次の球面収差が発生するので、光学ピ
ックアップが対応し得るディスク基板の厚さの誤差の許
容範囲を大幅に越えることになる。従って、光ディスク
からの戻り光から、正しく信号を検出することができな
いという問題があった。

【０００９】かくして、従来の二軸アクチュエータによ
っては、複数の異なる形式の光ディスクを再生すること
が不可能であるという問題があった。

【００１０】本発明は、以上の点に鑑み、何れの方式の
光ディスクであっても、対応する対物レンズに切換える
ことができ、特に、サーボ機構の一部を利用して、この
切り換え動作を行うことができる、二軸アクチュエータ
及び光ディスク装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、支持軸に沿って摺動可能に且つこの支持軸の周り
に揺動可能に支持されていて、光軸が支持軸に平行にな
るように対物レンズを保持する、レンズホルダーと、こ
のレンズホルダーに取り付けられたフォーカス用コイル
及びトラッキング用コイルと、これらフォーカス用コイ
ル及びトラッキング用コイルに、それぞれ対向するよう
に固定配置されたフォーカス用マグネット及びトラッキ
ング用マグネットとを備え、前記レンズホルダーが、支
持軸に対して同一円周上の異なる角度位置に、複数個の
異なる形式の光ディスクに対応した対物レンズを保持し
ていると共に、トラッキング用コイルに隣接して各対物
レンズの中点位置に対応してトラッキング用マグネット
に対向するように固定された少なくとも二つの磁性体部
材を備えており、この磁性体部材とトラッキング用マグ
ネットの相互の磁気吸着力により、各対物レンズが光路
中に挿入される中点位置に保持されると共に、さらに一
方の磁性体部材がトラッキング用マグネットに対向して
いる状態で、トラッキング用コイルに逆電流が流される
ことにより、他方の磁性体部材がトラッキング用マグネ
ットに対向するように、レンズホルダーが移動される構
成とした、二軸アクチュエータにより、達成される。

【００１２】上記構成によれば、二軸アクチュエータの
レンズホルダーがトラッキング用コイルとトラッキング
用マグネットの相互作用によって支持軸の周りに揺動さ
れることにより、複数個の対物レンズのうち、一つの対
物レンズが光路中に挿入される。これによって、信号再
生しようとする光ディスクに対応した対物レンズが使用
される。このため、光源からの光ビームが上記対物レン
ズを介して光ディスクの信号記録面に対して正しく結像
されるので、光ディスクの信号記録面からの戻り光が、
光検出器に入射することによって、複数の異なる形式の
光ディスクに関して、それぞれ最適な信号再生が行われ
ることになる。

【００１３】ここで、各対物レンズの中点位置での保持
動作は、レンズホルダーに設けられた磁性体部材と固定
配置されたトラッキング用マグネットの相互の磁気吸着
力によって、各磁性体部材がトラッキング用マグネット
に対向する位置にて、レンズホルダーが支持軸の周りに
関して固定保持されることにより、行なわれる。さら
に、各対物レンズの中点位置への切換え動作は、トラッ
キング用コイルに逆電流が流されることにより、トラッ
キング用コイルに発生する磁界がトラッキング用マグネ
ットと反発して、他方の磁性体部材がトラッキング用マ
グネットに対向するように、レンズホルダーが移動され
ることにより、行なわれる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図１１を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例で
あるから、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を
限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られる
ものではない。

【００１５】図１は、本発明による二軸アクチュエータ
を組み込んだ光ディスク装置の一実施形態を示してい
る。図１において、光ディスク装置１０は、光ディスク
１１を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ
１２と、光学ピックアップ１３を備えている。ここで、
スピンドルモータ１２は、光ディスクドライブコントロ
ーラ１４により駆動制御され、所定の回転数で回転され
る。また、光学ピックアップ１３は、この回転する光デ
ィスク１１の信号記録面に対して、光を照射して、信号
の記録を行ない、またはこの信号記録面からの戻り光を
検出するために、信号復調器１５に対して戻り光に基づ
く再生信号を出力する。

【００１６】これにより、信号復調器１５にて復調され
た記録信号は、エラーコレクション回路１６を介して誤
り訂正され、インターフェイス１７を介して、外部コン
ピュータ等に送出される。これにより、外部コンピュー
タ等は、光ディスク１１に記録された信号を再生信号と
して受け取ることができるようになっている。

【００１７】上記光学ピックアップ１３には、例えば光
ディスク１１上の所定の記録トラックまで、トラックジ
ャンプ等により移動させるためのヘッドアクセス制御部
１８が接続されている。さらに、この移動された所定位
置において、光学ピックアップ１３の対物レンズを保持
する二軸アクチュエータ（後述）に対して、当該対物レ
ンズをフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動
させるためのサーボ回路１９が接続されている。

【００１８】図２は、上記光ディスク装置１０に組み込
まれた光学ピックアップを示している。図２において、
光学ピックアップ２０は、光源としての半導体レーザ素
子２１，光分割手段としてのグレーティング２２，光分
離手段としてのビームスプリッタ２３，光路折り曲げ手
段としての立上げミラー２４，コリメータレンズ２５，
対物レンズ２６及び光検出器２７と、対物レンズ２６を
二軸方向に移動させるための二軸アクチュエータ３０と
から構成されている。

【００１９】上記半導体レーザ素子２１は、半導体の再
結合発光を利用した発光素子であり、光源として使用さ
れる。半導体レーザ素子２１から出射した光ビームは、
グレーティング２２に導かれる。

【００２０】光分割手段としてのグレーティング２２
は、入射光を回折させる回折格子であって、半導体レー
ザ素子２１から出射した光ビームを、０次回折光から成
る主ビーム及びプラスマイナス１次回折光から成るサイ
ドビームの少なくとも３本の光ビームに分離するために
使用される。

【００２１】ビームスプリッタ２３は、その反射面が光
軸に対して４５度傾斜した状態で配設されており、グレ
ーティング２２からの光ビームと光ディスク１１の信号
記録面からの戻り光を分離する。即ち、半導体レーザ素
子２１からの光ビームは、ビームスプリッタ２３の反射
面２３ａで反射され、戻り光は、ビームスプリッタ２３
を透過する。

【００２２】立上げミラー２４は、図３及び図４に示す
ように、光路折曲げミラーであって、ビームスプリッタ
２３で反射された光ビームを上方に向かって反射させる
と共に、光ディスク１１からの戻り光を水平方向に反射
させる。この場合、立上げミラー２４は、その傾斜方向
が、光ディスク１１のトラック方向（接線方向）に対し
て、４５度の角度をなすように選定され、配置されてい
る。

【００２３】コリメータレンズ２５は、図３及び図４に
示すように、凸レンズであって、立上げミラー２４で反
射された光ビームを平行光に変換する。この場合、コリ
メータレンズ２５は、立上げミラー２４により折曲げら
れた光路、即ち光ディスクの信号記録面に対して垂直な
光路内に配設されることになる。これにより、ビームス
プリッタ２３と立上げミラー２４の間の距離が比較的短
く選定されることになり、二軸アクチュエータ３０そし
て光学ピックアップ２０さらには光ディスク装置１０が
小型に構成されることになる。また、コリメータレンズ
２５が対物レンズ２６と立上げミラー２４との間に配設
されていることから、支持軸３２が比較的長く形成され
ることになり、レンズホルダー３３が安定して保持され
ることになる。

【００２４】さらに、コリメータレンズ２５は、図５に
示すように、支持軸３２側の側縁が、鎖線２５ａで示す
ようにカットされており、支持軸３２及びその周りに配
設されたフォーカス用コイル３４，フォーカス用ヨーク
３６，フォーカス用マグネット３７と干渉しないように
なっている。尚、このようなカット２５ａは、コリメー
タレンズ２５の光ディスク１１のトラック方向の長さが
十分に取れることから、トラッキングサーボ等に関して
影響は殆どない。

【００２５】対物レンズ２６は、図３及び図４に示すよ
うに、凸レンズであって、コリメータレンズ２５からの
平行光を、回転駆動される光ディスク１１の信号記録面
の所望のトラック上に結像させる。

【００２６】ここで、対物レンズ２６は、軸摺回動型の
二軸アクチュエータ３０により、二軸方向即ちフォーカ
シング方向及びトラッキング方向に移動可能に支持され
ていると共に、さらに異なる二種類の光ディスクに対応
するように設計された二つの対物レンズ２６ａ，２６ｂ
から成り、後述のように、上記二軸アクチュエータ３０
の可動部であるレンズホルダーにより、択一的に光路中
に挿入されるように、支持されている。

【００２７】光検出器２７は、ビームスプリッタ２３を
透過した戻り光ビームに対して、受光部を有するように
構成されている。

【００２８】尚、半導体レーザ素子２１，グレーティン
グ２２，ビームスプリッタ２３，立上げミラー２４，コ
リメータレンズ２５及び光検出器２７は、二軸アクチュ
エータ３０の固定部である二軸ベース３１上に固定配置
されている。

【００２９】図７及び図８は、上記二軸アクチュエータ
３０の構成を示している。図７及び図８において、二軸
アクチュエータ３０は、図２の光学ピックアップ２０に
てガイド２８に沿って光ディスク１１の半径方向に移動
可能に支持された光学ベース２９にスキュー調整されて
取り付けられた二軸ベース３１と、二軸ベース３１上に
て光ディスク１１の信号記録面に対して垂直に延びる支
持軸３２と、この支持軸３２に対して、軸方向に移動可
能に且つ軸の周りに回動可能に支持されたほぼ長円形も
しくは長方形状のレンズホルダー３３と、レンズホルダ
ーの回転軸から所定距離で且つ異なる角度位置にて光軸
が支持軸に平行に保持された二つの対物レンズ２６ａ，
２６ｂと、を含んでいる。

【００３０】ここで、上記対物レンズ２６ａは、例えば
高密度光ディスク（第２の種類の光ディスク）用の開口
数ＮＡの比較的大きい（例えばＮＡ＝０．６）レンズで
あって、通常の光ディスク（第１の種類の光ディスク、
例えばＣＤ）用の開口数の比較的小さい（ＮＡ＝０．３
８）対物レンズ２６ｂよりも大径に形成されている。そ
して、比較的小径の対物レンズ２６ｂが、光ディスク１
１の回転中心側に配設されている。

【００３１】さらに、上記レンズホルダー３３は、図８
に示すように、その下方に取り付けられた同心の円筒状
に形成されたフォーカス用コイル３４と、その回転軸に
関して互いに反対側の端面に取り付けられた一対のトラ
ッキング用コイル３５，３５とを備えている。これに対
して、二軸アクチュエータ３０の二軸ベース３１上に
は、上記フォーカス用コイル３４に対して、互いに反対
側で外側から対向するように配設された一対のフォーカ
ス用ヨーク３６，３６と、その内側に取り付けられた一
対のフォーカス用マグネット３７，３７と、上記トラッ
キング用コイル３５，３５に対して、それぞれ外側から
対向するように配設されたトラッキング用ヨーク３８，
３８と、その内側に取り付けられた一対のトラッキング
用マグネット３９，３９が備えられている。

【００３２】このように、レンズホルダー３３の両端に
トラッキング用コイル３５，３５を配置して、支持軸３
２を中心に回動する比較的長い形状でなるレンズホルダ
ー３３の両端で、等しい回転駆動力を働かせるようにし
ている。これによりレンズホルダー３３は円滑な回動を
行うことができる。

【００３３】上記フォーカス用コイル３４は、トラッキ
ング用コイル３５と別個に、支持軸３２の周面に対して
比較的近接して配設される。これにより、フォーカス用
コイル３４は、導体でなる線材を水平方向に小径に巻か
れて、全体に小径に形成されている。これに対応して、
フォーカス用ヨーク３６及びマグネット３７も、支持軸
３２に近接している。これにより、フォーカス用コイル
３４は、全体に小型に構成されると共に、有効導体長を
大きくすることができる。

【００３４】また、上記トラッキング用マグネット３９
は、それぞれ軸方向の中心から左右に関して、互いに逆
極性となるように、構成されている。例えば、トラッキ
ング用マグネット３９は、図９に示すように、支持軸３
２に関して、時計周りにＳ極３９ａ，Ｎ極３９ｂとなる
ように配設されている。

【００３５】さらに、上記トラッキング用コイル３５の
周方向の両側には、それぞれ軸方向（トラッキング用マ
グネット３９の着磁境界に沿った方向）に延びる磁性体
部材、例えば鉄片４０，４１が取り付けられている。こ
れにより、鉄片４０または４１の何れか一方が、トラッ
キング用マグネット３９の二つの極３９ａ，３９ｂの一
方から他方に延びる磁束により磁気吸着されることによ
り、当該鉄片４０または４１が、トラッキング用マグネ
ット３９の二つの極３９ａ，３９ｂの境界３９ｃに対向
する。例えば図２及び図９に示すように、鉄片４１がト
ラッキング用マグネット３９の境界３９ｃに対向するこ
とにより、レンズホルダー３３は、第一の対物レンズ２
６ａが光路中に挿入される第一の中点位置に移動されて
保持され、鉄片４１がトラッキング用マグネット３９の
境界３９ｃに対向することにより、第二の対物レンズ２
６ｂが光路中に挿入される第二の中点位置に、移動され
るようになっている。尚、図７においては、レンズホル
ダー３３は、上記第一の中点位置と第二の中点位置の中
間に位置するように、示されている。

【００３６】これにより、例えば対物レンズ２６ａが光
路中に挿入されているときには、図９に示すように、鉄
片４１が、対向するトラッキング用マグネット３９の二
つの磁極３９ａ，３９ｂの境界３９ｃに対向することに
より、レンズホルダー３３は、第一の中点位置にあっ
て、矢印で示すように磁束が流れることにより、レンズ
ホルダー３３は、第一の中点位置に保持されることにな
る。従って、トラッキング用コイル３５に対して、駆動
電流が流されることにより、第一の中点位置を基準とし
て、レンズホルダー３３は支持軸３２の周りに揺動され
ることにより、対物レンズ２６ａが実質的に接線方向で
あるトラッキング方向に移動され、トラッキングが行な
われる。

【００３７】ここで、トラッキング用コイル３５に対し
て、逆電流が流されると、図１０に示すように、トラッ
キング用コイル３５に発生する磁界が、トラッキング用
マグネット３９の磁極３９ａと反発する。そして、この
反発力が、鉄片４１とトラッキング用マグネット３９と
の間に発生する相互の磁気吸着力より大きくなったと
き、トラッキング用コイル３５が磁極３９ｂに対向する
ように、レンズホルダー３３が支持軸３２の周りに揺動
する。これにより、反対側の鉄片４０が、トラッキング
用マグネット３９の磁極３９ａ，３９ｂの境界３９ｃに
対向することになり、レンズホルダー３３は、第二の中
点位置に移動され、対物レンズ２６ｂが光路中に挿入さ
れることになる。尚、レンズホルダー３３が第二の中点
位置に保持されている状態で、さらにトラッキング用コ
イル３５に逆電流が流されると、同様にしてレンズホル
ダー３３は、再び第一の中点位置に移動されることにな
る。

【００３８】図１１は、このような中点位置切換えのた
めの構成を示すブロック図である。図１１において、デ
ィスク判別部６３は、セットされた光ディスクが上述の
第１の種類の光ディスクであるか、第２の種類の光ディ
スクであるかを判断する。光検出器２７は、ディスク判
断部６３に接続されている。ディスク判別部６３は、中
点切換え信号出力部６５とトラッキングエラー信号演算
回路６２とに接続されている。この中点切換え信号出力
部６５とトラッキング信号演算回路６２とは対物レンズ
の駆動部６１に接続されている。この対物レンズ駆動部
６１はドライバであり、各トラッキング用コイル３５，
３５に接続されている。

【００３９】このトラッキングエラー信号の演算回路６
２と対物レンズ駆動部６１とは、トラッキングサーボ回
路であって、図１のサーボ回路１９の一部である。ディ
スク判別部６３は、例えば光検出器２７から、その時セ
ットされた光ディスクのＩＤ読み取り結果を得て、第１
の種類の光ディスクか第２の種類の光ディスクかの判断
を行う。あるいは、ディスク判別部６３は、光検出器２
７もしくは他の光検出器により、セットされた光ディス
クの基板厚の差による光の反射量の違いに基づく検出結
果を得て、上記光ディスクの種類を判別する。また、光
検出器２７は、その時セットされた光ディスクについ
て、径方向の一定距離についてトラック本数を計測し、
その計測結果をディスク判別部６３に出力する。これに
基づきディスク判別部６３はディスクの判別を行う。デ
ィスク判別部６３は、判別結果を中点切換え信号出力部
６５に出力する。

【００４０】さらに、このようにその時セットされた光
ディスクの種類を自動的に判別しないで、ユーザが選択
部６３としての操作子を選択して、その時自分がセット
した光ディスクの種類に関する情報を中点切換え信号出
力部６５に出力することも可能である。中点切換え信号
出力部６５は、光ディスクの種類に応じて対物レンズ２
６ａと２６ｂを切換えるために、対物レンズ駆動部６１
に信号を出力する。対物レンズ駆動部６１は、所定の電
流もしくは電圧（例えばパルス電圧）を各トラッキング
用コイル３５，３５に印加して、上述の対物レンズの切
換えを行う。

【００４１】この場合、対物レンズが移動されるべき各
中点位置に対応して、各トラッキング用コイル３５，３
５に供給される電流もしくは電圧値は決まっている。こ
の電流，電圧値は、トラッキングサーボを行う場合に、
トラッキングエラー信号演算回路６２からの出力に基づ
いて対物レンズ駆動部６１が各トラッキング用コイル３
５，３５に与える電流値もしくは電圧値よりも大きい。
これにより、各トラッキング用コイル３５，３５には、
トラッキングストロークより大きく動くことで、各中点
位置の切換えを行うようになっている。尚、ディスク判
別部６３の判別結果は、トラッキングエラー信号演算回
路６２にも与えられるようになっている。これにより、
トラッキングエラー信号演算回路６２は、光ディスクの
種類の応じたトラッキングエラー信号，すなわち３スポ
ット法によるトラッキングエラー信号と、位相比較法に
よるトラッキングエラー信号のいずれかひとつを演算に
より求めて、対物レンズ駆動部６１に与えるようになっ
ている。

【００４２】本実施形態による二軸アクチュエータを組
み込んだ光ディスク装置１０は、以上のように構成され
ており、次のように動作する。先づ例えば高密度光ディ
スク（第２の種類の光ディスク）の再生を行なう場合に
は、レンズホルダー３３は、図２に示すように、第一の
中点位置にあって、対物レンズ２６ａが光路中に挿入さ
れていると共に、レンズホルダー３３に取り付けられた
一方の鉄片４１がトラッキング用マグネット３９との間
に発生する相互の磁気吸着力によって、その境界３９ｃ
に対向するように保持されている。ここで、光ディスク
装置１０のスピンドルモータ１２が回転することによ
り、光ディスク１１が回転駆動される。そして、光学ピ
ックアップ２０が、ガイド２８に沿って、光ディスク１
１の半径方向に移動されることにより、対物レンズ２６
ａの光軸が、光ディスク１１の所望のトラック位置まで
移動されることにより、アクセスが行なわれる。

【００４３】この状態にて、光学ピックアップ２０に
て、半導体レーザ素子２１からの光ビームは、グレーテ
ィング２２により３本の光ビームに分割された後、ビー
ムスプリッタ２３の反射面２３ａで反射され、立上げミ
ラー２４で光ディスク１１に向かって反射される。さら
に、光ビームは、コリメータレンズ２５により平行光に
変換され、対物レンズ２６ａを介して、光ディスク１１
の信号記録面に結像される。この際、対物レンズ２６ａ
によって、開口数が高密度光ディスクに対応した適宜
に、例えばＮＡ＝０．６に設定されており、光ビーム
は、光ディスク１１の信号記録面に正しく結像すること
になる。光ディスク１１からの戻り光は、再び対物レン
ズ２６ａ及びコリメータレンズ２５，立上げミラー２４
を介して、ビームスプリッタ２３を透過し、光検出器２
７に結像する。これにより、光検出器２７の検出信号に
基づいて、光ディスク１１の記録信号が再生される。

【００４４】その際、光検出器２７からの検出信号か
ら、信号復調器１５により、トラッキングエラー信号及
びフォーカシングエラー信号が検出され、光ディスクド
ライブコントローラ１４を介して、サーボ回路１９が、
フォーカス用コイル３４及びトラッキング用コイル３５
への駆動電流をサーボ制御する。これにより、フォーカ
ス用コイル３５の駆動電流の制御によって、フォーカス
用コイル３５に発生する磁界が、フォーカス用マグネッ
ト３７及びフォーカス用コイル３６による磁界と作用す
ることにより、レンズホルダー３３が、支持軸３２に沿
ってフォーカシング方向に移動調整され、フォーカシン
グが行なわれる。また、トラッキング用コイル３５に発
生する磁界が、トラッキング用マグネット３９及びトラ
ッキング用ヨーク３８による磁界と作用することによ
り、レンズホルダー３３が、第一の中点位置を基準とし
て、支持軸３２の周りに揺動調整され、対物レンズ２６
ａが実質的に接線方向であるトラッキング方向に移動調
整されて、トラッキングが行なわれる。

【００４５】次に、例えば通常の光ディスク（第１の種
類の光ディスク、例えばＣＤ）の再生を行なう場合に
は、トラッキング用コイル３５に逆電流が流されること
により、上述のように、トラッキング用コイル３５に発
生する磁界がトラッキング用マグネット３９の磁極３９
ａと反発する。そして、この反発力が、鉄片４１とトラ
ッキング用マグネット３９との間に発生する相互の磁気
吸着力より大きくなったとき、トラッキング用コイル３
５が磁極３９ｂに対向するように、レンズホルダー３３
が、支持軸３２の周りに回動され、第二の中点位置に移
動される。これにより、鉄片４０がトラッキング用コイ
ル３９との間で発生する相互の磁気吸着力によって、そ
の境界３９ｃに対向するように保持されると共に、対物
レンズ２６ｂが光路中に挿入されることになる。尚、対
物レンズ２６ｂから対物レンズ２６ａへの切換えの場合
も、同様にして、トラッキング用コイル３５に逆電流が
流されることによって、レンズホルダー３３が支持軸３
２の周りに揺動され、対物レンズ２６ａが光路中に挿入
される。ここで、再生しようとする光ディスクの判別
は、前述したように、光ディスクのＩＤの読み取りや、
基板厚の差による反射光量の検出、あるいは径方向の一
定距離でのトラック本数の計測等により行なわれること
により、上記対物レンズの切換えが行われるが、手動に
よるスイッチ操作によって、対物レンズの切替が行なわ
れてもよい。ここで、同様にして、光ディスク装置１０
のスピンドルモータ１２が回転して、光ディスク１１が
回転駆動される。そして、光学ピックアップ２０が、ガ
イド２８に沿って、光ディスク１１の半径方向に移動さ
れることにより、対物レンズ２６ｂの光軸が、光ディス
ク１１の所望のトラック位置まで移動されることによ
り、アクセスが行なわれる。

【００４６】この状態にて、光学ピックアップ２０に
て、半導体レーザ素子２１からの光ビームは、グレーテ
ィング２２により３本の光ビームに分割された後、ビー
ムスプリッタ２３の反射面２３ａで反射され、立上げミ
ラー２４で光ディスク１１に向かって反射される。さら
に、光ビームは、コリメータレンズ２５により平行光に
変換され、対物レンズ２６ｂを介して、光ディスク１１
の信号記録面に結像される。この際、対物レンズ２６ｂ
によって、開口数が通常の光ディスクに対応した適宜
に、例えばＮＡ＝０．３８に設定されており、光ビーム
は、光ディスク１１の信号記録面に正しく結像すること
になる。光ディスク１１からの戻り光は、再び対物レン
ズ２６ｂ及びコリメータレンズ２５，立上げミラー２４
を介して、ビームスプリッタ２３を透過し、光検出器２
７に結像する。これにより、光検出器２７の検出信号に
基づいて、光ディスク１１の記録信号が再生される。

【００４７】その際、光検出器２７からの検出信号か
ら、信号復調器１５により、トラッキングエラー信号及
びフォーカシングエラー信号が検出され、光ディスクド
ライブコントローラ１４を介して、サーボ回路１９が、
フォーカス用コイル３４及びトラッキング用コイル３５
への駆動電流をサーボ制御する。これにより、フォーカ
ス用コイル３５の駆動電流の制御によって、フォーカス
用コイル３５に発生する磁界が、フォーカス用マグネッ
ト３７及びフォーカス用コイル３６による磁界と作用す
ることにより、レンズホルダー３３が、支持軸３２に沿
ってフォーカシング方向に移動調整され、フォーカシン
グが行なわれる。また、トラッキング用コイル３５に発
生する磁界が、トラッキング用マグネット３９及びトラ
ッキング用ヨーク３８による磁界と作用することによ
り、レンズホルダー３３が、第二の中点位置を基準とし
て、支持軸３２の周りに揺動調整され、対物レンズ２６
ａが実質的に接線方向であるトラッキング方向に移動調
整されて、トラッキングが行なわれる。

【００４８】このように、上述の実施形態では、二軸ア
クチュエータのレンズホルダーが支持軸の周りに揺動さ
れることにより、複数個の対物レンズのうち、一つの対
物レンズが光路中に挿入されて、信号再生しようとする
光ディスクに対応した対物レンズが使用される。これに
より、光源からの光ビームが上記対物レンズを介して光
ディスクの信号記録面に対して正しく結像されるので、
光ディスクの信号記録面からの戻り光が、光検出器に入
射することによって、複数の異なる形式の光ディスクに
関して、最適な信号再生が行われることになる。

【００４９】ここで、各対物レンズの中点位置での保持
動作は、レンズホルダーに設けられた磁性体部材である
鉄片４０，４１と固定配置されたトラッキング用マグネ
ット３９の相互の磁気吸着力によって、各鉄片４０，４
１がトラッキング用マグネット３９に対向する位置に
て、レンズホルダーが支持軸の周りに関して固定保持さ
れることにより、実現されるので、比較的簡単な構成に
よって、レンズホルダーの各中点位置での保持が可能で
ある。さらに、各対物レンズの中点位置への切換え動作
は、トラッキング用コイルに逆電流が流されることによ
り、トラッキング用コイルに発生する磁界がトラッキン
グ用マグネットと反発して、他方の磁性体部材がトラッ
キング用マグネットに対向するように、レンズホルダー
が移動されることにより、行なわれるので、特に対物レ
ンズ切換え手段を設ける必要がなく、簡単な構成で済む
ことから、コストが高くなるようなことがない。

【００５０】尚、上記実施形態による光ディスク装置１
０及び二軸アクチュエータ３０においては、トラッキン
グ用マグネット３９の磁極３９ａがＳ極，磁極３９ｂが
Ｎ極に設定されているが、逆極性であってもよい。この
場合、トラッキング用コイル３５に流す電流の向きを逆
にすれば、同様に、レンズホルダー３３は、第一の中点
位置及び第二の中点位置で、それぞれトラッキングが行
われることになる。また、上記実施形態による光ディス
ク装置１０及び二軸アクチュエータ３０においては、レ
ンズホルダー３３に、二つの対物レンズ２６ａ，２６ｂ
が保持されているが、これに限らず、三つ以上の対物レ
ンズが保持されていて、トラッキング用コイル３５とト
ラッキング用マグネット３９の相互作用によって、各対
物レンズが選択的に光路中に挿入されるようにしてもよ
いことは明らかである。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、何
れの方式の光ディスクであっても、対応する対物レンズ
に切換えるための構造をサーボ機構の一部を利用して行
うことができる。このため、本発明では、特に対物レン
ズ切換え手段を独立して設ける必要がなく、その分構造
が簡単となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による二軸アクチュエータを組み込んだ
光ディスク装置の一実施形態の全体構成を示すブロック
図である。

【図２】図１の光ディスク装置における光学ピックアッ
プの構成を示す平面図である。

【図３】図２の光学ピックアップにおける半導体レーザ
素子から立上げミラー，コリメータレンズそして対物レ
ンズに至る光路に沿って見た縦断面図である。

【図４】図２の光学ピックアップにおける二軸アクチュ
エータの断面図である。

【図５】図２の光学ピックアップにおける光学系を示す
平面図である。

【図６】図２の光学ピックアップにおける光学系を示す
側面図である。

【図７】図２の光学ピックアップにおける二軸アクチュ
エータの斜視図である。

【図８】図７の二軸アクチュエータの分解斜視図であ
る。

【図９】図７の二軸アクチュエータにおけるレンズホル
ダーの第一の中点位置における磁気回路を示す概略平面
図である。

【図１０】図７の二軸アクチュエータにおけるレンズホ
ルダーの第一の中点位置から第二の中点位置への移動時
の状態を示す概略平面図である。

【図１１】図７の二軸アクチュエータにおけるレンズホ
ルダーの中点位置切換えのための電気的構成を示すブロ
ック図である。

【符号の簡単な説明】

１０ 光ディスク装置 １１ 光ディスク １２ スピンドルモータ １３ 光学ピックアップ １４ 光ディスクドライブコントローラ １５ 信号復調器 １６ エラーコレクション回路 １７ インターフェイス １８ ヘッドアクセス制御部 ２０ 光学ピックアップ ２１ 半導体レーザ素子 ２２ グレーティング ２３ ビームスプリッタ ２４ 立上げミラー ２５ コリメータレンズ ２６，２６ａ，２６ｂ 対物レンズ ２７ 光検出器 ２８ ガイド ２９ 光学ベース ３０ 二軸アクチュエータ ３１ 二軸ベース ３２ 支持軸 ３３ レンズホルダー ３４ フォーカス用コイル ３５ トラッキング用コイル ３６ フォーカス用ヨーク ３７ フォーカス用マグネット ３８ トラッキング用ヨーク ３９ トラッキング用マグネット ３９ａ，３９ｂ 磁極 ４０，４１ 鉄片（磁性体部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 豊 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持軸に沿って摺動可能に且つこの支持
   軸の周りに揺動可能に支持されていて、光軸が支持軸に
   平行になるように対物レンズを保持する、レンズホルダ
   ーと、 このレンズホルダーに取り付けられたフォーカス用コイ
   ル及びトラッキング用コイルと、 これらフォーカス用コイル及びトラッキング用コイル
   に、それぞれ対向するように固定配置されたフォーカス
   用マグネット及びトラッキング用マグネットとを備え、 前記レンズホルダーが、 支持軸に対して同一円周上の異なる角度位置に、複数個
   の異なる形式の光ディスクに対応した対物レンズを保持
   していると共に、 トラッキング用コイルに隣接して各対物レンズの中点位
   置に対応してトラッキング用マグネットに対向するよう
   に固定された少なくとも二つの磁性体部材を備えてお
   り、 この磁性体部材とトラッキング用マグネットの相互の磁
   気吸着力により、各対物レンズが光路中に挿入される中
   点位置に保持されると共に、 さらに、一方の磁性体部材がトラッキング用マグネット
   に対向している状態で、トラッキング用コイルに逆電流
   が流されることにより、他方の磁性体部材がトラッキン
   グ用マグネットに対向するように、レンズホルダーが移
   動される構成としたことを特徴とする二軸アクチュエー
   タ。
2. 【請求項２】 前記レンズホルダーの一端に設けられた
   トラッキング用コイルと、 このトラッキング用コイルに対向して、固定側に設けら
   れ、Ｓ極，Ｎ極が並んで着磁されたトラッキング用マグ
   ネットと、 前記レンズホルダーに固定され、前記トラッキング用マ
   グネットの着磁境界に沿った形状でなる少なくとも二つ
   の磁性体部材とを有し、 各磁性体部材が、選択的に前記トラッキング用マグネッ
   トに磁気吸着されることにより、前記着磁境界に移動す
   ることで、前記各対物レンズが、それぞれに対応した中
   点位置に保持されると共に、 トラッキング用コイルに逆電流が流されたとき、トラッ
   キング用コイルに発生する磁界が、対向するトラッキン
   グ用マグネットの一方の磁極と反発し、且つ他方の磁極
   に磁気吸着されることにより、前記各対物レンズがそれ
   ぞれ中点位置へ移動される構成としたことを特徴とする
   請求項１に記載の二軸アクチュエータ。
3. 【請求項３】 光ディスクを回転駆動する駆動手段と、 回転する光ディスクに対して対物レンズを介して光を照
   射し、光ディスクの信号記録面からの戻り光を対物レン
   ズを介して光検出器により検出する光学ピックアップ
   と、 対物レンズを二軸方向に移動可能に支持する二軸アクチ
   ュエータと、 光検出器からの検出信号に基づいて、再生信号を生成す
   る信号処理回路と、 光検出器からの検出信号に基づいて、光学ピックアップ
   の対物レンズを二軸方向に移動させるサーボ回路とを備
   え、 前記二軸アクチュエータが、 支持軸に沿って摺動可能に且つこの支持軸の周りに揺動
   可能に支持されていて、光軸が支持軸に平行になるよう
   に対物レンズを保持するレンズホルダーと、 このレンズホルダーに取り付けられたフォーカス用コイ
   ル及びトラッキング用コイルと、 これらフォーカス用コイル及びトラッキング用コイル
   に、それぞれ対向するように固定配置されたフォーカス
   用マグネット及びトラッキング用マグネットとを備え、 前記レンズホルダーが、 支持軸に対して同一円周上の異なる角度位置に、複数個
   の異なる形式の光ディスクに対応した対物レンズを保持
   していると共に、 トラッキング用コイルに隣接して各対物レンズの中点位
   置に対応してトラッキング用マグネットに対向するよう
   に固定された少なくとも二つの磁性体部材を備えてお
   り、 この磁性体部材とトラッキング用マグネットの相互の磁
   気吸着力により、各対物レンズが光路中に挿入される中
   点位置に保持されると共に、 さらに一方の磁性体部材がトラッキング用マグネットに
   対向している状態で、トラッキング用コイルに逆電流が
   流されることにより、他方の磁性体部材がトラッキング
   用マグネットに対向するように、レンズホルダーが移動
   される構成としたことを特徴とする光ディスク装置。