JPH09237428A - 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】 簡単な構成により、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によっ
て、光ディスクの再生を正しく行うこと。 【解決手段】 支持軸３２に沿って摺動可能に且つこの
支持軸の周りに回動可能に支持されていて、対物レンズ
２６を保持するレンズホルダー３３と、このレンズホル
ダーに取り付けられたフォーカシング用コイル３４及び
トラッキング用コイル３５と、これらにそれぞれ対向す
るフォーカシング用マグネット３７及びトラッキング用
マグネット３９とを備え、前記レンズホルダー３３が、
支持軸３２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２
６ａ，２６ｂを保持しており、さらに、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り、
各対物レンズが光路中に挿入される中点位置に移動され
る構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学式記録媒体、
例えば、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／再生用の光学ピックアップにおける二軸ア
クチュエータ及び光ディスク装置に係り、特にディスク
フォーマットの異なる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、二軸アクチュエータは、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単一の
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、フォーカシング用コ
イルが巻回されると共に、フォーカシング用コイルの外
面に、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、マグネットが、
上記フォーカシング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、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、各コイルに
対して供給されることにより、各コイルに発生する磁束
が、マグネットからの磁束と相互に作用する。そして、
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、レンズホルダーの回動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光ディスク
に対する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。さらに、レン
ズホルダーの摺動により対物レンズは軸方向に移動する
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、光ディスクに対し
て照射された光が、光ディスクの信号記録面に正確にス
ポットを形成することになる。そして、光ディスクによ
って反射された戻り光が、光検出器に入射し、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、記録密度を上げることによる
記録信号の高容量化が考えられている。そして、記録密
度を上げた場合、光ディスクへの信号の記録、及び／又
は読み出しを行うために、対物レンズの開口数ＮＡを、
より大きくする方法が考えられる。しかし、開口数ＮＡ
を大きくすると、信号読み取り時における光ディスクの
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】すなわち、光ディスクは、所定のディスク
基板厚（例えば、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、波面収差は、開口数ＮＡの３乗とスキュー角θの約
１乗とディスクの基板厚に比例して発生する３次のコマ
収差に大きく依存する。ここで、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ディスク基板厚が１．
２ｍｍの透明基板を備えた光ディスクの場合には、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度であることが想定され、上述した波面収差によ
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
なってしまう。その結果、記録信号間の符号間干渉が著
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】しかしながら、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、光
ディスクのディスク基板厚を薄くし、例えば０．６ｍｍ
の透明基板を介して信号記録面を配するように構成する
ことにより、３次のコマ収差を半減させるようにするこ
とが可能であり、結果的に波面収差を減少することが可
能となる。そして、上述したように、光ディスクの高密
度化を実現するために、ディスクの透明基板厚を薄くし
た光ディスクを用いることは有効であるが、その場合、
光ディスクとして、ディスク構造の異なる二つの規格、
即ちディスクの透明基板厚が比較的厚い（例えば１．２
ｍｍ）のものと、ディスクの透明基板厚が比較的薄い
（例えば０．６ｍｍ）のものが混在することになる。そ
して、光ディスクの記録及び／又は再生を光ディスク装
置にあっては、上述した異なる構造をしたディスクに対
して、互換性を備えていることが要求されるものと考え
られる。

【０００８】ところで、例えば対物レンズから光ディス
クの信号記録面までの間の収束光路中に厚さ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乗 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。ディスク基板厚が異なると、球面収差も異
なることから、一方のディスク構造規格、例えばディス
ク基板厚０．６ｍｍの光ディスクに対応した開口数ＮＡ
である対物レンズを使用して、他方のディスク構造規
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Ｔによっ
て、予想外の４次の球面収差Ｔ×（ＮＡ）４乗 が発生
することになる。 そして、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
が困難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
ことによって光ディスクの再生が正しく行われるように
した、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
に回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シング用コ
イル及びトラッキング用コイルと、これらフォーカシン
グ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シング用マグネット
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
ンズを保持しており、さらに、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り、各対物レ
ンズが光路中に挿入される中点位置に移動される構成と
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回動さ
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】さらに、各対物レンズの光路中への挿入動
作は、レンズホルダーに設けられたトラッキング用コイ
ルと固定配置されたトラッキング用マグネットの相互作
用によって、レンズホルダーが支持軸の周りに回動され
ることにより、実現される。

【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１０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】光学ピックアップ２０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及び図３は、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及び
図３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】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23a
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（図３矢印Ａ方向）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（図3矢印Ｂ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（ディスク11の接線方向）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
設されたフォーカシング用コイル３４，フォーカシング
用ヨーク３６，フォーカシング用マグネット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、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、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、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（図２矢印
Ｃ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、上述した二つの対物レンズ２６の
うち一方の対物レンズ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＝０．４５）対物レンズ
２６ｂよりも大径に形成されている。

【００３１】レンズホルダー３３は、下半部側には、支
持軸３２に対して同心の円筒部１０１が形成されてお
り、上半部側には光ディスク１１の信号面に対して平行
な上面１０２ｃと、信号面に対して垂直な側面１０２
a、１０２ｂを持った平板状のフランジ部１０２が形成
されている。一対の対物レンズ２６ａ、２６ｂはレンズ
ホルダー３３のフランジ部１０２の上面１０２ｃ上に配
置され、比較的小径の対物レンズ２６ｂが、光ディスク
１１の回転中心側に配設されている。レンズホルダー３
３の下半部側の円筒部１０１にはフォーカシング用コイ
ル３４が取り付けられており、上半部側のフランジ部１
０２には、支持軸３２に対して対称となる側面１０２
ａ、１０２ｂに一対のトラッキング用コイル３５ａ，３
５ｂが取り付けられている。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、フォーカシング
用コイル３４に対して、互いに支持軸３２に対して対称
的に円筒部１０１の外側から対向するように配設された
一対のフォーカシング用ヨーク３６，３６と、トラッキ
ング用コイル３５ａ，３５ｂ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３
８，３８とが、半導体レーザ素子２１から出射された光
ビームの光路を遮らない位置に備えられている。そし
て、フォーカシング用ヨーク３６、３６の内側には、一
対のフォーカシング用マグネット３７，３７が取り付け
られており、トラッキング用ヨーク３８、３８の内側に
は一対のトラッキング用マグネット３９，３９が取り付
けられている。このように、レンズホルダー３３のフラ
ンジ部１０２の両端にトラッキング用コイル３５ａ，３
５ｂを配置して、支持軸３２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のフランジ部１０２の
両端で等しい電磁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。本実施形態におけるレンズホルダー３３は、
立上げミラー２４が、フォーカシング用コイルに並び且
つ、フランジ部１０２の下に配置されるように構成され
ている。

【００３２】フォーカシング用コイル３４は、トラッキ
ング用コイル３５ａ、３５ｂと別個に、円筒部１０１の
外周に巻き付けられており、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、フォーカシン
グ用コイル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、フォーカシング用ヨーク３６及びマグネット３７
も、支持軸３２に対して近接している。これにより、フ
ォーカシング用コイル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。

【００３３】また、トラッキング用マグネット３９は、
それぞれ支持軸３２の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３２に関して、時計周りにＳ極３９ａ，Ｎ極３９
ｂとなるように配設されている。

【００３４】さらに、トラッキング用コイル３５ａ、３
５ｂは支持軸３２の軸方向に対して平行となる巻線部を
有しており、この巻線部の両側には、それぞれ支持軸３
２の軸方向（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、例えば鉄片４０，４１
が側面１０２ａ、１０２ｂに夫々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
境界３９ｃに対向するように、吸着されることにより、
レンズホルダー３３は、第一の対物レンズ２６ａがコリ
メータレンズ２５と光ディスク１１の信号記録面の間の
光路中に挿入される第一の中点位置、または第二の対物
レンズ２６ｂが上記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、レンズホルダー
３３の側面１０２ａ、１０２ｂは支持軸３２に対して対
称となるように構成されており、トラッキング用コイル
３５ａ、３５ｂ及び鉄片４０、４１はそれぞれ、支持軸
３２を中心に対称となるように側面１０２ａ、１０２ｂ
に配置されている。以上の構成により、一対の対物レン
ズ２６ａ、２６ｂは選択的に半導体レーザ素子２１と光
ディスク１１の信号記録面の間の光路中に挿入されるこ
とになる。ここで、鉄片４０、４１の大きさや形状を適
宜変更することにより、トラッキング用マグネット３９
による吸着力を変えることができ、二軸アクチュエータ
３０の一次共振周波数ｆ０を適宜設定することができ
る。さらに、鉄片４０、４１がトラッキング用マグネッ
ト３９に吸着されることにより、レンズホルダー３３を
支持軸３２の片側に押し付けるように構成し、レンズホ
ルダー３３と支持軸３２との間の隙間から生じるがたつ
きを減少させることができる。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。

【００３５】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、一方の鉄片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。この時、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３
３は、第一の中点位置に保持されることになる。ここ
で、トラッキング用コイル３５ａ、３５ｂに対して、図
１１に示す矢印Ｋ方向又はＬ方向に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の周りに回動し（図１１の矢印
ｐ、ｑ方向）、対物レンズ２６ａが実質的にレンズホル
ダー３３の回動に対する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。

【００３６】ここで、トラッキング用コイル３５a,３５
ｂに対して、図11の矢印Ｌ方向に通常のトラッキングサ
ーボ時より大きな電流が流されると、図１０に示すよう
に、トラッキング用コイル３５ａ、３５ｂに対して、ト
ラッキング用マグネット３９からの磁界が図１１の矢印
ｐ方向に強く作用して、トラッキング用コイル３５ａ、
３５ｂが、磁極３９ｂに対向するように移動する。これ
により、図12に示すように他方の鉄片４０が、トラッキ
ング用マグネット３９の磁極３９ａ，３９ｂの境界３９
ｃ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。

【００３７】図１３は、このような中点位置切り替えの
ための構成を示すブロック図である。図において、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
切り替え信号出力部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。この中点切り替え信号出
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はトラッキングコイル３５ａ、３５ｂを駆動する
ドライバであり、各トラッキング用コイル３５ａ，３５
ｂに接続されている。

【００３８】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（図示せず）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、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、判別結果を中点切り替え信
号出力部６５に出力する。

【００３９】さらに、上述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り替え信
号出力部６５に出力するように構成することも可能であ
る。中点切り替え信号出力部６５は、光ディスクの種類
に応じて一対の対物レンズ２６ａと２６ｂを切り替える
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，もしくは電圧を各ト
ラッキング用コイル３５ａ，３５ｂに印加して、上述の
対物レンズの切り替えを行う。

【００４０】この場合、一対の対物レンズ２６ａ，２６
ｂのうち、一方の対物レンズが中点位置に対応する第一
の状態から、他方の対物レンズが中点位置に対応する第
二の状態に移動される動作に対応して、各トラッキング
用コイル３５ａ，３５ｂ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３５ａ，３５ｂに与える電流もしく
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３５ａ，３５ｂには、トラッキングサーボを行う
トラッキングストロークより大きく動くように大きな電
流もしくは電圧値が与えられことで、中点位置の切り替
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，例えば、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ように、夫々の光ディスクに適した
検出方法を選択し、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。

【００４１】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。先づ例えば透明基板厚さ
が０．６ｍｍに構成された高密度光ディスク（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４
１がトラッキング用マグネット３９の境界３９ｃに対向
している。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１１の半径方向(図２中、矢
印Ｃ方向)に移動されることにより、対物レンズ２６ａ
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。なお、本
実施形態においては、一対の対物レンズ２６ａ、２６ｂ
のうち、比較的小径な対物レンズ２６ｂを光ディスクの
回転中心側に配置しているのでスピンドルモータ１２に
対して邪魔にならず、対物レンズ２６ａが光ディスク１
１の中心近くまで移動することができる。

【００４２】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Ｎ．Ａ．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２７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。

【００４３】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、
フォーカシング用コイル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
ーカシング用コイル３４の駆動電流の制御によって、フ
ォーカシング用コイル３４に流れる電流が、フォーカシ
ング用マグネット３７及びフォーカシング用ヨーク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３５ａ，３５ｂの図１１における矢印Ｋ及び
矢印Ｌ方向の駆動電流の制御によって流れる電流が、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
りに回動調整され、対物レンズ２６ａがトラッキング方
向に移動調整されて、トラッキングが行なわれる。

【００４４】次に、例えば透明基板厚さが１．２ｍｍに
構成された通常の光ディスク（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３５ａ、３５ｂに、図11の矢印Ｌ方向にトラ
ッキングサーボを行うトラッキングストロークより大き
く動くように大きな電流もしくは電圧値が与えられこと
により、上述のように、レンズホルダー３３に取り付け
られた他方の鉄片４０が、トラッキング用コイル３９の
境界３９ｃ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、対物レンズ２６ｂが光路中に挿入さ
れる。尚、再生しようとする光ディスクの判別は、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とは明らか
である。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１
１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。

【００４５】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＝０．４５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。

【００４６】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、
フォーカシング用コイル３４及びトラッキング用コイル
３５ａ，３５ｂへの駆動電流をサーボ制御する。これに
より、フォーカシング用コイル３４の駆動電流の制御に
よって、フォーカシング用コイル３４に流れる電流が、
フォーカシング用マグネット３７及びフォーカシング用
ヨーク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３５ａ，３５ｂの図１２における
矢印Ｍび矢印Ｎ方向の駆動電流の制御によって流れる電
流が、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の周りに回動調整され、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調整されて、
トラッキングが行なわれる。ここで、再びレンズホルダ
ー３３を第二の中点位置から第一の中点位置へ移動する
場合には、トラッキング用コイル３５ａ、３５ｂに、ト
ラッキングサーボを行うトラッキングストロークより大
きく動くように大きな電流もしくは電圧値を図１２の矢
印ｍ方向に与える。このことにより、トラッキング用コ
イル３５ａ，３５ｂに流れる電流が、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
に対して強く作用され、レンズホルダー３３に取り付け
られた一方の鉄片４１が、トラッキング用コイル３９の
境界３９ｃ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、第一の中点位置に移動さ
れる。これにより、対物レンズ２６ａが光路中に挿入さ
れる。

【００４７】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回動さ
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。

【００４８】さらに、各対物レンズの光路中への挿入動
作は、レンズホルダーに設けられた一対のトラッキング
用コイルと固定配置されたトラッキング用マグネットの
相互作用によって、レンズホルダーが支持軸の周りに回
動されることにより、実現されるので、簡単な構成によ
り、低コストで、再生しようとする光ディスクの形式に
対応した対物レンズの切替が可能となる。また、上記実
施形態による光学ピックアップ装置は、レンズホルダー
３３を、立上げミラー２４が、フォーカシング用コイル
に並び且つ、フランジ部１０２の下に配置されるように
構成したために、ピックアップ自体の薄型化を実現する
ことができる。

【００４９】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３５ａ，３５ｂ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２６
ａ，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。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単な構成により、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によって、光ディス
クの再生を正しく行うことができる。

【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】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側面図である。

【図１２】二軸アクチュエータにおけるレンズホルダー
の第二の中点位置における側面図である。

【図１３】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り替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、１
２・・・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、２
５・・・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・・・フォーカシング用コ
イル、３５・・・トラッキング用コイル、３６・・・フ
ォーカシング用ヨーク、３７・・・フォーカシング用マ
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、１０１・・・円筒部、１０
２・・・フランジ部。

───────────────────────────────────────────────────── 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
   軸の周りに回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シング用
   コイル及びトラッキング用コイルと、 これらフォーカシング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
   シング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
   しており、 さらに、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り、各対物レンズが光路中に挿入さ
   れる中点位置に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２つ
   の磁性体とを有し、 この２つの磁性体が、前記着磁境界に対向した位置に移
   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回動
   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シング用
   コイル及びトラッキング用コイルと、 これらフォーカシング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
   シング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
   しており、 さらに、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り、各対物レンズが光路中に挿入さ
   れる中点位置に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。