JPH0963083A

JPH0963083A - 対物レンズ駆動装置

Info

Publication number: JPH0963083A
Application number: JP7213512A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kasahara; 章裕笠原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-08-22
Filing date: 1995-08-22
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の方式では、各種光情報記録媒体に対する
記録再生を１台の装置で行うことができなかった。【解決手段】本発明に利用される対物レンズ8 には、第
１のレンズ部8aと第２のレンズ部8bが並設して形成され
ており、ディスク上に独立の焦点を形成することができ
る。２つのレンズ部8a,8b の切り替えは、トラッキング
コイルに対する通電制御により行われる。このような構
成であれば、第１のレンズ部8aと第２のレンズ部8bを選
択的に利用することにより、開口数（ＮＡ）などの光学
特性が異なる各種光情報記録媒体に対する記録再生が可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置に
用いる対物レンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスクや光磁気ディスクなど
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
発に行われている。対物レンズ駆動装置は、すでに、コ
ンパクトディスク（ＣＤ）やレーザディスク（ＬＤ）に
代表されるようなCD-R0Mとして一般に広く普及してい
る。

【０００３】また、最近では再生装置としてだけではな
く、光記録装置としての対物レンズ駆動装置が開発され
ており、特にM0（Magnet-optical）方式やPC（Phase-Ch
ange）方式などによる記録方式が知られている。

【０００４】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、時代の経過とともに、新たな
規格は記録密度の向上を目指し、情報が記録される単位
であるピットの大きさも少しずつ小さくなってきてい
る。そしてこれに対応するために装置側では、使用する
レーザの波長を短くしたり、対物レンズのＮＡ（Numeri
cal Aperture）を大きくして、スポット径を小さくする
工夫がなされている。また、光情報記録媒体の厚みが異
なる新規なディスクも新たな規格として誕生しつつあ
る。

【０００５】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、装置側に各種改良を施した場合、
新しい装置では古い規格のディスクに対する記録再生が
できなくなってしまうという事態となり、ユーザーにと
って極めて不都合な状況が発生する。

【０００６】こうした事態を解決するための方法とし
て、米国特許第5,235,581 号明細書に示されるように、
焦点距離の異なる光学ヘッドを一台の装置内に複数個配
置する方式が提案されている。すなわち、二つの光学ヘ
ッドが独立してトラッキング駆動可能となるように配置
されることにより、コンパクトディスク等の裸板の媒体
に対する記録再生が可能となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な方式にあっては、二つの光学ヘッドを光ディスクの中
心を境に対向する関係に配置することはできても、二つ
の光学ヘッドを隣接して配置することはできない。例え
ば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に二つの対物レン
ズを同時に位置決めすることは不可能となる。

【０００８】今後、光情報記録媒体の高記録密度化が進
むにつれて、情報が記録されるピット面積が一層小さく
なる傾向にある。このようなことから、埃や汚れに対す
る耐久性を高めシステムの安定性を保つためには上記カ
ートリッジ方式の採用が主流になる可能性が高い。

【０００９】したがって、上述した複数個の光学ヘッド
を用いる方式では、今後出現する高密度記録媒体との互
換を図ることが必ずしも可能とはならない。そこで本発
明は、上述した問題を解決するために、現在一般に使用
されている光情報記録媒体のみならず、今後の出現が予
想される各種光情報記録媒体に対する記録再生も１台の
装置で可能とした対物レンズ駆動装置の提供を目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、光情報記録媒体面にビームを集束する対
物レンズと、前記対物レンズを搭載する可動体と、前記
可動体を光情報記録媒体の厚み方向および面方向に駆動
する駆動機構とを有する対物レンズ駆動装置において、
前記対物レンズは、独立の焦点を形成する２以上のレン
ズ部が光情報記録媒体の面方向に並設されてなることを
特徴としている。

【００１１】ここで、前記対物レンズは、２以上の前記
レンズ部を連結する鍔部を備えていてもよい。また、前
記可動体は光情報記録媒体の面方向に回転駆動可能に支
持されており、前記対物レンズの前記レンズ部は前記可
動体の回転中心からほぼ等距離に配置されていてもよ
い。また、前記対物レンズの前記レンズ部の少なくとも
１つには、光情報記録媒体の厚み方向に更なるレンズ部
が積層されていてもよい。また、前記対物レンズは、前
記複数のレンズ部および前記鍔部の一体成形により形成
されていてもよい。

【００１２】このように構成された本発明によれば、レ
ンズ部を選択的に利用することにより、例えば開口数
（ＮＡ）などの光学特性が異なる各種光情報記録媒体に
対する記録再生が可能となる。

【００１３】したがって、現在一般に使用されている光
情報記録媒体のみならず、今後の出現が予想される各種
光情報記録媒体に対する記録再生も１台の装置で可能と
なる。

【００１４】さらに、光情報記録媒体面にビームを集束
する対物レンズと、前記対物レンズを搭載する可動体
と、前記可動体を光情報記録媒体の厚み方向に駆動する
第１のコイルと、前記可動体を光情報記録媒体の面方向
に駆動する第２のコイルと、前記第１および第２のコイ
ルに磁束を付与するべく前記第１および第２のコイルに
対向配置される永久磁石と、前記第１および第２のコイ
ルに対する前記永久磁石の位置関係を変化させることに
より、前記第１および第２のコイルによる前記可動体の
移動方向を切り替えるコイル切替手段とを有することを
特徴としている。

【００１５】ここで、前記対物レンズは、独立の焦点を
形成する２以上のレンズ部が光情報記録媒体の面方向に
並設されていてもよい。また、前記対物レンズは、２以
上の前記レンズ部を連結する鍔部を備えていてもよい。
また、前記可動体は光情報記録媒体の面方向に回転駆動
可能に支持されており、前記対物レンズの前記レンズ部
は前記可動体の回転中心からほぼ等距離に配置されてい
てもよい。また、前記対物レンズの前記レンズ部の少な
くとも１つには、光情報記録媒体の厚み方向に更なるレ
ンズ部が積層されていてもよい。また、前記対物レンズ
は、前記複数のレンズ部および前記鍔部の一体成形によ
り形成されていてもよい。また、前記第１および第２の
コイルは前記可動体に固定されていてもよい。また、前
記第１のコイルと前記第２のコイルは、光情報記録媒体
の面方向に並設されていてもよい。このように構成され
た本発明によれば、第１のコイルと第２のコイルの役割
を、対向する永久磁石との位置関係に応じて切り替える
ことが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。まず、図１乃至図４を参照して本発明
の対物レンズ駆動の第１実施例を説明する。ここで、図
１は対物レンズ駆動装置を示す平面図、図２は対物レン
ズ駆動装置の可動部分を示す断面図、図３および図４は
対物レンズ駆動装置の可動部分を示す平面図、図５は対
物レンズ駆動装置の光学系および信号処理系を示す図で
ある。

【００１７】情報の記録再生に供されるディスク1 （光
ディスク，光磁気ディスクなどの光情報記録媒体）は、
ベース2 に固定されたスピンドルモータ3 に対してマグ
ネットチャック等のチャッキング手段により保持されて
おり、記録再生時にはスピンドルモータ3 によって安定
に回転駆動される。

【００１８】ディスク1 下部の近接する位置には可動体
4 が配置されている。可動体4 は、第１の可動体5 と第
２の可動体6 とからなっており、後述するように、ディ
スク1 の径方向および厚み方向に移動可能に支持されて
いる。

【００１９】第１の可動体5 は、全体として略ロ字型を
なし、その中心部分に第１のヒンジ部材150 の一端を固
定している。第１のヒンジ部材150 は、薄肉のヒンジ15
0aを有しており、このヒンジ150aの位置がちょうど第１
の可動体5 の重心位置とほぼ一致するように構成されて
いる。第１のヒンジ部材150 は、有限の角度の範囲で第
１の可動体5 に回転を許容する構造をなしている。

【００２０】第１のヒンジ部材150 の他端は、第２のヒ
ンジ部材151 の一端に固定されている。第２のヒンジ部
材151 は図２に示されるように、２箇所にヒンジ151a,1
51bを有した４節ヒンジ機構をなしており、その他端は
固定部材132 を介して第２の可動体6 に固定されてい
る。第２のヒンジ部材151 は、第１の可動体5 に光軸方
向への並進移動を許容する構造をなしている。

【００２１】また、第１の可動体5 には対物レンズ8
（詳細は後述する）が固定されている。第１の可動体5
の側部付近にはそれぞれ切り欠きが形成され、この切り
欠き内に嵌合するように円環状に巻装されたフォーカス
コイル9a,9b が固定され、また円環状のフォーカスコイ
ル9a,9b の表面には平面的に巻装された矩形状のトラッ
キングコイル100a,100b が固定されている。フォーカス
コイル9a,9b により形成された環状空間内にはセンター
ヨーク121a,121b が挿入される関係となっている。

【００２２】また、これらフォーカスコイル9a,9b およ
びトラッキングコイル100a,100b に近接した位置には、
ちょうどヒンジ150aが形成された回転軸に対して対称な
関係に、第２の可動体6 から立設するヨーク11a,11b お
よびこのヨーク11a,11b に固定される永久磁石10a,10b
が設けられ、前述のセンターヨーク121a,121b とともに
磁気回路12a,12b を形成している。そして、所定長さの
磁気ギャップを介してフォーカスコイル9a,9b およびト
ラッキングコイル100a,100b と対向配置されており、フ
ォーカスコイル9a,9b およびトラッキングコイル100a,1
00b に対して磁界が付与されている。なお、２つの磁気
回路12a,12b は同一構造をなしており、永久磁石10a,10
b の着磁の向きは磁気ギャップの厚み方向と一致してい
る。

【００２３】そして、対物レンズ8 の２個のレンズ部8
a,8b （後述する）のどちらが選択された場合でも、そ
の中立位置ではトラッキングコイル100a,100b の２箇所
の対辺部（ちょうど図３，４にて紙面奥行き方向に伸び
た部位）が磁気ギャップ中に位置するように設定されて
いる。

【００２４】そして、このフォーカスコイル9a,9b が通
電されるとともに磁気回路12a,12bから磁束を受けるこ
とによりローレンツ力が発生し、第１の可動体5 はディ
スク1 の厚み方向（第１のヒンジ部材150 の変形方向）
に向かって微小並進駆動される。また、トラッキングコ
イル100a,100b が通電されるとともに磁気回路12a,12b
から磁束を受けることによりローレンツ力が発生し、第
１の可動体5 はディスク1 の径方向（第２のヒンジ部材
151 の変形方向）に向かって微小回転駆動される。

【００２５】第１の可動体5 の先端部分であり対物レン
ズ8 の近傍には、鉄片などからなる磁性体152 が取り付
けられている。そして、この磁性体152 と対向する関係
にヨーク153 が配置され、第２の可動体6 上に立設され
た永久磁石154 に固定されている。ここでヨーク153 は
２箇所に突起153a,153b を有した断面略コ字状をなして
いる。

【００２６】一方、第２の可動体6 の両端部には、ちょ
うど第２の可動体6 の重心位置から等しい距離に一対の
ラジアルコイル13a,13b が取り付けられている。これら
ラジアルコイル13a,13b には、ベース2 に固定されたラ
ジアル磁気回路14a,14b から磁界が付与されている。

【００２７】ラジアル磁気回路14a,14b は、バックヨー
ク15a,15b とセンターヨーク16a,16b と、永久磁石17a,
17b とからなり、前記ラジアルコイル13a,13b はセンタ
ーヨーク16a,16b と永久磁石17a,17b とで規定される磁
気ギャップ内に移動可能に挿通されている。なお、２つ
のラジアル磁気回路14a ,14bは同一構造をなしており、
永久磁石17a,17b の着磁の向きは磁気ギャップの厚み方
向と一致している。

【００２８】第２の可動体6 の左右には２対４個の滑り
軸受19a,19b が設けられ、これら滑り軸受に挿通される
関係に２本のガイドレール18a,18b が平行配置されてい
る。なおガイドレール18a,18b の両端はベース2 に固定
されている。第２の可動体6はこれらガイドレール18a,1
8b に沿って移動可能に支持されている。

【００２９】そして、このラジアルコイル13a,13b が通
電されるとともにラジアル磁気回路14a,14b から磁束を
受けることによりローレンツ力が発生し、第２の可動体
6 はディスク1 の径方向に向かって並進駆動される。

【００３０】なお、ラジアル磁気回路14a,14b の磁気ギ
ャップ幅は、第２の可動体6 がガイドレール18a,18b の
長手方向に必要な距離だけ移動できるように、換言すれ
ば対物レンズ8a,8b をディスク1 の最外周から最内周ま
でラジアル方向に移動できるように、同方向に十分に長
く形成されている。

【００３１】続いて装置の光学系および信号処理系につ
いて、図５を参照して説明する。ディスク1 に照射する
ためのレーザ光は、可動体4 下部に固定されて可動体4
と一体的に移動可能な光学ユニット20で生成される。光
学ユニット20内の半導体レーザ21から照射されたレーザ
光LBは、コリメートレンズ22を介して平行ビームに変換
され、第１のビームスプリッタ23a で90°折り曲げら
れ、ディスク1 の径方向から第２の可動体6 内に導かれ
る。第２の可動体6 の底部にはこのレーザ光LBを導入す
る光路（具体的には空間）41が設けられており、レーザ
光LBはこの光路41内を通り対物レンズ8 に入射される。
対物レンズ8 に入射されたレーザ光LBには所定の集束性
が与えられ、ディスク1 の情報記憶面に集光される。

【００３２】ここで、システムが情報再生状態である場
合には、ディスク1 に導かれたレーザ光LBは、情報記憶
面に記録されている情報、すなわち微小ピットの有無に
応じて強度変調され、再び対物レンズ8 に戻される。対
物レンズ8 に戻された反射レーザ光LBは、光路41内を通
り再び固定光学ユニット20に導かれる。そして、第１の
ビームスプリッタ23a を通過し、第２のビームスプリッ
タ23b で２つの経路に分割され、それぞれ集束レンズ24
a,24b を介して第１の光検出器25a および第２の光検出
器25b に結像される。

【００３３】光検出器25a,25b に導かれた反射レーザ光
LBは、それぞれ、ビームスポットの大きさに対応する電
気信号に変換され、制御部26内に設けられたトラック制
御回路27およびフォーカス制御回路28に供給される。こ
れらトラック制御回路27およびフォーカス制御回路28で
生成された信号は、対物レンズ8 のフォーカスオフセッ
ト信号，トラックオフセット信号としてフォーカス方向
制御およびトラック方向制御に利用される。

【００３４】フォーカスオフセット信号，トラックオフ
セット信号を用いることにより対物レンズ8 のフォーカ
ス方向の位置ズレ（焦点ズレ）が検出され、この位置ズ
レを補正するようにフォーカスコイル9 に与える電流値
が制御される。また、トラックオフセット信号を用いる
ことにより対物レンズ8 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うにトラッキングコ
イル100a,100b に与える電流値が制御される。

【００３５】また、光検出器25b に導かれた反射レーザ
光LBは情報再生回路29にも供給される。この情報はディ
スク1 に記録されている各種情報であり、図示しないホ
ストシステム（例えばパーソナルコンピュータなど）に
送られてディスプレイから文字や静止画，動画として、
またスピーカから音楽や音声として出力される。この場
合、第２の可動体6 は、ディスク1 の情報記憶面のトラ
ックに追従して、ディスク1 の径方向に大駆動または微
小駆動により移動制御されることになる。

【００３６】なお、制御部26内には、図示しない外部の
ホストシステム（例えばパーソナルコンピュータなど）
から入力される情報に応じて記録信号を発生する記録信
号発生回路30と、対物レンズ8 に形成された２つのレン
ズ部のいずれか一方を前述したレーザ光LBの光路24内に
配置すべく第１の可動体6 を回転制御するための信号を
発生するレンズ部切り替え回路31を含んでいる。

【００３７】続いて図６を参照して本発明に使用される
対物レンズを詳細に説明する。同図に示すように対物レ
ンズ8 は、第１のレンズ部（凸部）8aと第２のレンズ部
（凸部）8bとが隣接する関係に並設して配置された形状
をなしている。これらレンズ部8a,8b は、ガラスモール
ドまたはプラスチックモールド等の手段によって一体的
に成形されている。また、近年のマイクロマシン技術の
進歩に伴い、超微細切削加工やワイヤカット放電加工な
どによる一体切り出し成形も可能である。ここで第１の
レンズ部8aの光軸と第２のレンズ部8bの光軸は、互いに
平行となるように設計されている。

【００３８】また、レンズ部8a,8b の間および周囲には
一体成形による鍔部8xが形成されており、この鍔部8xを
接着しろ等に利用することにより、対物レンズ8 と第１
の可動体5 とを固定している。

【００３９】第１のレンズ部8aの焦点距離36は第２のレ
ンズ部8bの焦点距離37よりも短く（例えば第１のレンズ
部8aのＮＡは0.6 に、第２のレンズ部8bのＮＡは0.45
に）設定されている。これに対して、第１のレンズ部8a
の主面の位置33は第２のレンズ部8bの主面の位置34より
も焦点位置35側寄りに配置されている。したがって、図
６(b) からも明かなように、対物レンズ8 断面から見た
焦点位置35は、第１の可動体5 に対する取り付け面から
ほぼ等しい距離に設定されている。

【００４０】また、第１のレンズ部8aと第２のレンズ部
8bのそれぞれの光軸は、第１の可動体5 の回転中心であ
るヒンジ150aからほぼ等距離となるように配置されてい
る。このため、第１の可動体5 を回転駆動することによ
りレンズ部8a,8b を選択的に光路41中に配置することが
可能となる。

【００４１】なお、第１のヒンジ部材150 のヒンジ150a
は中立位置から各10゜程度、全体として約20゜程度の回
転を可能としている。この角度変化によって対物レンズ
8 の２つのレンズ部8a,8b を切り替えることができるよ
うになる。

【００４２】そして、磁性体152 がヨーク153 の一方の
突起153bと対向した時には対物レンズ8 の第１のレンズ
部8aが光路41上に位置決めされ（図３）、磁性体152 が
ヨーク153 の他方の突起153aと対向した時には対物レン
ズ8 の第２のレンズ部8bが光路41上に位置決めされる
（図４）。そのため、両方のレンズ部8a,8b の使用位置
がちょうど磁気的安定点となっている。

【００４３】続いて、２個のレンズ部8a,8b の切り替え
について説明する。本発明の装置において利用すること
が可能なディスク1 は、従来のように１種類のディスク
には限定されず、ディスク記録密度，反りの許容量，デ
ィスク基板の厚み等の相違など規格の異なる複数種類の
ディスクを利用することができる。例えばCD-ROMディス
クのみならずMOディスクやPCディスクなども利用するこ
とが可能である。そして、２個のレンズ部8a,8b は、利
用可能なディスクの処理に適応したものが用意されてい
る。

【００４４】例えば、レーザ光LBのスポット径を小さく
する必要のあるディスクを使用する場合には開口数（Ｎ
Ａ）の大きなレンズ部が選択され、またレーザ光LBのス
ポット径を大きくする必要のあるディスクを使用する場
合には開口数（ＮＡ）の小さなレンズ部が選択される。

【００４５】装置使用者が目的のディスク1 をスピンド
ルモータ3 上に載置し、ホストシステム（例えばパーソ
ナルコンピュータなど）からそのディスク1 の種類（例
えばCD-ROMディスク，PCディスクなど、規格の異なるデ
ィスクとしての情報）を入力する。この入力信号はレン
ズ部切替回路31に送られ、レーザ光LBの光路41上に対応
するレンズ部を移動するように制御を行う。

【００４６】載置されたディスク1 に対応するレンズ部
がすでに光路41上に存在する場合には、第１の可動体5
を移動させる必要はない。しかし、必要なレンズ部が光
路41上に存在しなし場合には、前記トラッキングコイル
100a,100b に対して瞬間的に大電流が付与される。

【００４７】この際に付与される電流は、第１の可動体
5 を微小駆動制御するためのものとは異なり、第１の可
動体5 を大きな加速度で短時間に光路41上に導くために
必要な電流値が供給される。第１の可動体5 が回転加速
し、所定のレンズ部8bが光路41上に到達すると、ちょう
どヨーク153 の突起153bに対向する位置には磁性体152
が到達する。ここで、磁性体152 が突起153bと対向する
状態においては、磁性体152 がヨーク153 から最も大き
な磁気吸引力を受けることになる。そのため、トラッキ
ングコイル100a,100b に対して瞬間的に大電流を付与し
てしまえば、特に減速停止のための特別な電流を付与す
ることなく、第１の可動体5 は第１のレンズ部8aが光路
41内に到達した時点で確実に減速停止し位置決めされ
る。第２のレンズ部8bを位置決めする場合も同様に、ヨ
ーク153 の突起153aと磁性体152 との磁気吸引力を利用
することができる。

【００４８】このように構成された本発明の対物レンズ
駆動装置によれば、対物レンズに形成された複数のレン
ズ部をディスクの規格や仕様に応じて切り替えて使用す
ることができるため、ディスクの規格や仕様に適応した
専用の（別個の）対物レンズ駆動装置を複数台用意する
必要がなくなる。したがって、１台のみで各種情報を良
好に取り扱うことのできるできる対物レンズ駆動装置が
提供される。

【００４９】また、１つの対物レンズに複数のレンズ部
が設けられているため、一体成形で製作できることはも
ちろん、複数の対物レンズの光軸が互いに平行となるよ
うに取り付け調節する必要がないため、第１の可動体へ
の取り付け作業が極めて容易かつ正確に行われる。特
に、対物レンズの数が３つ４つと多く要求される構造に
おいては、その効果は顕著となる。

【００５０】さらに、レンズ部どうしが図６のように構
成されているため、第１のレンズ部8aあるいは第２のレ
ンズ部8bのいずれが光路41中に配置され使用されている
状態であっても、フォーカス方向における標準的な中立
位置にはほとんど違いがなくなる。そのため、２つのレ
ンズ部8a,8b にはフォーカス方向位置による駆動力の相
違や、フォーカス方向位置による振動特性の相違がなく
なるため、いずれのレンズ部8a,8b を使用する際にも制
御特性の変動は無く、安定な制御を実現でき正確な信号
の記録再生が可能になる。

【００５１】さらに、第１のレンズ部8aを使用する場合
と第２のレンズ部8bを使用する場合とで記録再生するデ
ィスクの基板厚さが等しい場合には、ディスク下面（対
物レンズに近い側のディスク面）までの距離がほぼ等し
くなるため、ディスク下面を傷つける危険を極力回避す
ることができる。

【００５２】また本実施例では、磁性体152 は、ヒンジ
部材150 に対して対物レンズ8 側にあり、４節のヒンジ
部材151 とは反対側に位置している。したがって、磁気
吸引によりヒンジ151a,151b が伸ばされる方向に吸磁気
引力が作用している。これはヒンジ151a,151b を押し込
む方向、換言すればヒンジ151a,151b を座屈させる方向
と逆方向となるため、第１の可動体5 全体が軸方向中立
位置に復元しやすくなり、フォーカス方向の駆動特性が
極めて安定する。

【００５３】次に、図７および図８を参照して本発明の
対物レンズ駆動装置の第２実施例を説明する。なお、以
下の各実施例の説明にあたっては、第１実施例と同一構
成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

【００５４】本実施例が前述の実施例と異なる点は、対
物レンズ8 のレンズ部8a,8b の位置決め機構にある。す
なわち、前述の実施例では第１の可動体5 に磁性体152
が取り付けられており、永久磁石154 はヨーク153 を介
して第２の可動体6 に取り付けられていた。本実施例で
は、永久磁石154 が第１の可動体5 に取り付けられ、ヨ
ーク153 が第２の可動体6 に取り付けられている。な
お、本実施例における装置の断面は、前述の実施例とほ
ぼ同じ（図２参照）であるため説明は省略する。

【００５５】そして、図３，４で突起153a,153b が形成
されていた場所には、例えばホール素子などの磁気セン
サ155a,155b が固着されている。磁気センサ155a,155b
によって、どちらのレンズ部が使用されているか（光路
41内に配置されているか）を知ることができる。

【００５６】このような構成の本実施例においては、前
述の実施例と同等の効果が得られることはもちろん、外
部から強いショックが加わった場合でも使用するレンズ
部を判別することができるため、誤動作を未然に防止す
ることができるといった実用上多大な効果が得られる。

【００５７】なお、本発明に利用される対物レンズは、
図６に示した形状に限定されるものではない。以下、対
物レンズの各種変形例について説明する。図９は対物レ
ンズの第２実施例を示す平面図および断面図である。同
図に示すように、この実施例では第１のレンズ部8aおよ
び第２のレンズ部8bが並設して設けられているのみなら
ず、第１のレンズ部8a上に第３のレンズ部8cが積層する
関係に形成されている。

【００５８】第１のレンズ部8aと第３のレンズ部8cは、
互いの光軸が一致するように形成されている。また、第
１のレンズ部8aの曲率半径の方が第３のレンズ部8cの曲
率半径よりも小さくなるように形成されている。したが
って、第１のレンズ部4aの焦点距離に比べて第３のレン
ズ部4cの焦点距離の方が長くなっている。なお、第２の
レンズ部8bの曲率半径は、第１のレンズ部8aよりも大き
く、第３のレンズ部3cよりも大きく形成されている。

【００５９】また、第１のレンズ部8a，第２のレンズ部
8b，第３のレンズ部8cのそれぞれの光軸は、第１の可動
体5 の回転中心であるヒンジ150aからほぼ等距離となる
ように配置されている。

【００６０】なお、図９からも明らかなように、この例
では第３のレンズ部8cは凹面レンズとなっている。この
ように、第１のレンズ部8aの曲率半径と第３のレンズ部
8cの曲率半径との関係が上記の如く保たれていれば、凹
面レンズが積層された状態であってもよい。もちろん凸
面レンズを積層した状態であってもよい。

【００６１】このような構成の対物レンズ8 であると、
第１のレンズ部8aと第３のレンズ部8cが同時に光路41中
に配置されるため、ディスク厚み方向の異なる位置に同
時に２つの焦点を形成することができる。したがって、
ディスクの種類によっては複数の情報を同時に扱うこと
ができる。例えば、使用するディスクが２層構造になっ
ている場合には、これら異なる層に存在する２つの情報
を同時に再生することも可能となる。

【００６２】また、第１のレンズ部8aによって絞られる
光束の中心部分は、第３のレンズ8cの光束として使用さ
れている。そのため、第１のレンズ部8aはその光束の周
辺部分のみを利用することになる。これにより、いわゆ
る「アポタイズ効果」を利用して光束の周辺部分のみを
効果的に絞り焦点を形成することができるようになる。

【００６３】図10は対物レンズの第３実施例を示す平面
図および断面図である。同図に示すように、この実施例
では第１のレンズ部8a，第３のレンズ部8c，第２のレン
ズ部8bがこの順に並設して設けられている。また、これ
らレンズ部8a,8b,8cの曲率半径の大きさは、第１のレン
ズ部8a，第２のレンズ部8b，第３のレンズ部8cの順とな
っている。なお、第１のレンズ部8aと第２のレンズ部8b
の間隔は、前述の実施例とほぼ同じ程度に設定されてお
り、第３のレンズ部8cは第１のレンズ部8aおよび第２の
レンズ部8bに近接して形成されている。

【００６４】ここで、第１のレンズ部8aの焦点距離36は
第２のレンズ部8bの焦点距離37よりも短く、また第２の
レンズ部8bの焦点距離37は第３のレンズ部8cの焦点距離
38よりも短く設定されている。（例えば第１のレンズ部
8aのＮＡは0.6 に、第２のレンズ部8bのＮＡは0.45に、
第３のレンズ部8 c のＮＡは0.3 に設定されている。）
これに対して、第１のレンズ部8aの主面の位置33は第２
のレンズ部8bの主面の位置34よりも焦点位置35側寄りに
配置されている。また、第２のレンズ部8bの主面の位置
34は第３のレンズ部8cの主面の位置39よりも焦点位置35
側寄りに配置されている。したがって、図10(b) からも
明かなように、対物レンズ8 断面から見た焦点位置35
は、第１の可動体5 に対する取り付け面からほぼ等しい
距離に設定されている。

【００６５】また、第１のレンズ部8a，第２のレンズ部
8b，第３のレンズ部8cのそれぞれの光軸は、第１の可動
体5 の回転中心であるヒンジ150aからほぼ等距離となる
ように配置されている。

【００６６】このような構成の対物レンズ8 であると、
第１のレンズ部8aおよび第２のレンズ部8bがそれぞれ光
路41中に配置されるよう切り替え可能となることはもち
ろん、第１または第２のレンズ部8a,8b が光路41中に配
置された状態からトラッキングコイル100a,100b にわず
かに電流を与えることにより、今度は第３のレンズ部8c
を光路41中に配置することが可能となる。

【００６７】第１または第２のレンズ部8a,8b が光路41
中に配置され記録再生が行われている状態では、第３の
レンズ部8cに対しても一部光束が入射している。しか
し、この際に第３のレンズ部8cに入射するのは周辺部の
光束であるため強度的に弱く、第１または第２のレンズ
部8a,8b の記録再生動作には何等悪影響を与えない。

【００６８】また、第３のレンズ部8cが光路41中に配置
され記録再生が行われている状態では、逆に第１または
第２のレンズ部8a,8b に対しても一部光束が入射してい
る。しかし、この場合においても同様に、第１または第
２のレンズ部8a,8b に入射するのは周辺部の光束である
ため強度的に弱く、第３のレンズ部8cの記録再生動作に
は何等悪影響を与えない。

【００６９】このように、図６，９，10に示した各種対
物レンズは、いずれの形態の装置にも適用できることは
言うまでもない。続いて、図11乃至図17を参照して本発
明の対物レンズ駆動装置の第３実施例について説明す
る。この実施例の特徴は前述の２つの実施例とは異な
り、トラッキングコイルとフォーカスコイルの役割を、
対向配置される永久磁石との位置関係に応じて切り替え
ることが可能となるように構成した点にある。また本実
施例においては、図10に示した対物レンズ8 を搭載した
状態の対物レンズ駆動装置を例示してある。

【００７０】本実施例では、対物レンズ8 に形成された
第１のレンズ部8a，第２のレンズ部8b，第３のレンズ部
8cがそれぞれ光路41中に配置された状態を、図11，図1
2，図13として示している。また、図11，図12，図13の
状態におけるトラッキングコイル，フォーカスコイルお
よび永久磁石の位置関係を、図14，図15，図16として示
している。

【００７１】なお、図17に示した装置の信号処理系は、
本実施例の特徴部分を部分的に抽出した図であり、図示
されていない部分については図５（光学系含む）と同一
構成となっている。

【００７２】本実施例では第１の可動体5 に永久磁石20
0a,200b,200c,200d がそれぞれ固定されている。このう
ち、永久磁石200a,200c はフォーカス駆動用であり、永
久磁石200b,200d はトラッキング駆動用である。また、
永久磁石200a,200c および永久磁石200b,200d はヒンジ
150aを中心に対称な位置に固定されている。永久磁石20
0a,200b,200c,200d の着磁の向きは、例えば図14乃至図
16に図示する向きに設定されている。

【００７３】また、これら永久磁石200a,200b,200c,200
d に対向する位置には、円環状に巻装された８個のコイ
ル201a,201b,201c,201d,201e,201f,201g,201h がヨーク
11a,11b に固定され並設されている。これらコイル201
a,201b,201c,201d,201e,201f,201g,201h も同様に、ヒ
ンジ150aを中心に対称な位置に固定されている。

【００７４】このような構成をなす本実施例において
は、隣接するコイル201a,201c,201e,201g の組み合わせ
とコイル201b,201d,201f,201h の組み合わせとが、第１
の可動体5 の回転角度に応じて対向する永久磁石を変え
ることになる。すなわち、コイル201a,201c,201e,201g
の組み合わせとコイル201b,201d,201f,201h の組み合わ
せは、第１の可動体5 の回転角度に応じてトラッキング
コイルの役目を果たしたりフォーカスコイルの役目を果
たしたりすることになる。

【００７５】対物レンズ8 のレンズ部8a,8b,8cの切り替
えに際しては、図17に示すレンズ部切り替え回路31から
の制御信号に応じて各種動作が行われる。まず、フォー
カス動作とトラッキング動作を全て停止するべく制御信
号が与えられ、第１の可動体5 は磁気回路12a,12b の磁
気吸引により定まる中立位置（図13の状態）に戻され
る。この状態から、トラッキングコイル（この場合は図
16に示すようにコイル201b,201f が該当）に瞬間的に大
電流を通電し、隣接する中立位置（図14または図15の状
態）まで第１の可動体5 を移動する。

【００７６】移動後は各コイル201a,201b,201c,201d,20
1e,201f,201g,201h へ予備通電を行い、その際に得られ
るフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号
の出力変動を参照して、現在使用されているレンズ部が
３個のうちどれであるかを確認する。

【００７７】例えば、第１のレンズ部8aが使用状態にあ
る場合（図11および図14の状態）には、コイル201a,201
e への通電によってトラッキングエラー信号が変動し、
またコイル201b,201f への通電によってフォーカスエラ
ー信号が変動する。一方、コイル201c,201d,201g,201h
への通電を行ってもフォーカスエラー信号，トラッキン
グエラー信号のいずれもほとんど変動しない。

【００７８】また、第２のレンズ部8bが使用状態にある
場合（図12および図15の状態）には、コイル201c,201g
への通電によってトラッキングエラー信号が変動し、ま
たコイル201d,201h への通電によってフォーカスエラー
信号が変動する。一方、コイル201a,201b,201e,201f へ
の通電を行ってもフォーカスエラー信号，トラッキング
エラー信号のいずれもほとんど変動しない。

【００７９】さらに、第３のレンズ部8cが使用状態にあ
る場合（図13および図16の状態）には、コイル201b,201
f への通電によってトラッキングエラー信号が変動し、
またコイル201c,201g への通電によってフォーカスエラ
ー信号が変動する。一方、コイル201a,201d,201e,201h
への通電を行ってもフォーカスエラー信号，トラッキン
グエラー信号のいずれもほとんど変動しない。

【００８０】これらの検知方法は、具体的には図17に示
されるように、レンズ部切替回路31からの信号がトラッ
ク制御回路27に与えられ、スイッチ202a,202b およびア
ンプ203 を介して各コイル201a,201b,201c,201d,201e,2
01f,201g,201h に対してそれぞれ制御電流を与える。ま
た、レンズ部切替回路31からはスイッチ202 の切り替え
タイミングを図るべく制御電流を与える。したがってレ
ンズ部切替回路31は、スイッチ202a,202b のon/off制御
を行うことによって必要なコイルにだけ制御電流を与え
てエラー信号の確認を行うことができる。

【００８１】このように、コイル201a,201b,201c,201d
およびコイル201e,201f,201g,201hのうちの適当なコイ
ルへ通電し、フォーカスエラー信号またはトラッキング
エラー信号の出力変動を確認すれば、現在使用されてい
るレンズ部8a,8b,8cがどれであるかを容易に確認するこ
とが可能となる。

【００８２】また、本実施例のように複数個のコイルを
その状況に応じてトラッキングコイルとして利用したり
フォーカスコイルとして利用したりすることにより、磁
気回路としての占有空間を小さく抑えることができる。
すなわち、コイルと同じ数の永久磁石を常に用意してお
く必要がなくなるため、位置決め制御に必要なコイルに
のみ永久磁石を割り当てることが可能となる。

【００８３】さらに、図18に示すように、永久磁石の数
をコイルの数よりも多くして前述の実施例と同等の動作
を行わせることもできる。この場合、可動体側にコイル
を配置することが好ましく、図11乃至図13における永久
磁石200a,200b,200c,200d とコイル201a,201b,201c,201
d,201e,201f,201 g,201hとをちょうど入れ替えた状態で
使用することになる。この例の場合も可動体が回転駆動
することによりコイルと対向する永久磁石の磁極の向き
が90゜づつ変化するため、コイルをその状況に応じてト
ラッキングコイルとして利用したりフォーカスコイルと
して利用したりすることができる。

【００８４】この例においては、可動体に永久磁石を搭
載する必要がなくなるため、可動体の軽量化を図ること
ができ、対物レンズの高速駆動・高速位置決めに寄与す
る。以上、本発明の各種実施例について説明したが、本
発明はこれらに限定されるものではなく、その主旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施することができること
は言うまでもない。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
種光情報記録媒体に対する記録再生を１台の装置で行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対物レンズ駆動装置の第１実施例を示
す平面図。

【図２】対物レンズ駆動装置の可動部分を示す断面図。

【図３】対物レンズ駆動装置の可動部分を示す平面図。

【図４】対物レンズ駆動装置の可動部分を示す平面図。

【図５】対物レンズ駆動装置の光学系および信号処理系
を示す図。

【図６】対物レンズの構造を示す平面図および断面図。

【図７】対物レンズ駆動装置の第２実施例を示す平面
図。

【図８】同じく対物レンズ駆動装置の第２実施例を示す
平面図。

【図９】対物レンズの第２実施例の構造を示す平面図お
よび断面図。

【図１０】対物レンズの第３実施例の構造を示す平面図
および断面図。

【図１１】対物レンズ駆動装置の第３実施例を示す平面
図。

【図１２】同じく対物レンズ駆動装置の第３実施例を示
す平面図。

【図１３】同じく対物レンズ駆動装置の第３実施例を示
す平面図。

【図１４】コイルと永久磁石との位置関係を示す模式
図。

【図１５】コイルと永久磁石との位置関係を示す模式
図。

【図１６】コイルと永久磁石との位置関係を示す模式
図。

【図１７】対物レンズ駆動装置の第３実施例の信号処理
系の一部を示す図。

【図１８】コイルと永久磁石との位置関係の他の例を示
す模式図。

【符号の説明】

1 ディスク（光情報記録媒体） 2 ベース 3 スピンドルモータ 4 可動体 5 第１の可動体 6 第２の可動体 8 対物レンズ 8a 第１のレンズ部 8b 第２のレンズ部 8c 第３のレンズ部 8x 鍔部 9a,9b フォーカスコイル 12a,12b 磁気回路 14a,14b ラジアル磁気回路 20 光学ユニット 31 レンズ部切替回路 41 光路 100a,100b トラッキングコイル 150 第１のヒンジ部材 150a,151a,151b ヒンジ 151 第２のヒンジ部材 152 磁性体 153 ヨーク 153a,153b 突起 154 永久磁石 155a,155b 磁気センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光情報記録媒体面にビームを集束する対物
レンズと、前記対物レンズを搭載する可動体と、前記可動体を光情報記録媒体の厚み方向および面方向に
駆動する駆動機構とを有する対物レンズ駆動装置におい
て、前記対物レンズは、独立の焦点を形成する２以上のレン
ズ部が光情報記録媒体の面方向に並設されてなることを
特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項２】前記対物レンズは、２以上の前記レンズ部
を連結する鍔部を備えてなることを特徴とする請求項１
記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項３】前記可動体は光情報記録媒体の面方向に回
転駆動可能に支持されており、前記対物レンズの前記レ
ンズ部は前記可動体の回転中心からほぼ等距離に配置さ
れていることを特徴とする請求項１記載の対物レンズ駆
動装置。
【請求項４】前記対物レンズの前記レンズ部の少なくと
も１つには、光情報記録媒体の厚み方向に更なるレンズ
部が積層されてなることを特徴とする請求項１記載の対
物レンズ駆動装置。
【請求項５】前記対物レンズは、前記複数のレンズ部お
よび前記鍔部の一体成形により形成されていることを特
徴とする請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項６】光情報記録媒体面にビームを集束する対物
レンズと、前記対物レンズを搭載する可動体と、前記可動体を光情報記録媒体の厚み方向に駆動する第１
のコイルと、前記可動体を光情報記録媒体の面方向に駆動する第２の
コイルと、前記第１および第２のコイルに磁束を付与するべく前記
第１および第２のコイルに対向配置される永久磁石と、前記第１および第２のコイルに対する前記永久磁石の位
置関係を変化させることにより、前記第１および第２の
コイルによる前記可動体の移動方向を切り替えるコイル
切替手段と、を有することを特徴とする対物レンズ駆動
装置。
【請求項７】前記対物レンズは、独立の焦点を形成する
２以上のレンズ部が光情報記録媒体の面方向に並設され
てなることを特徴とする請求項６記載の対物レンズ駆動
装置。
【請求項８】前記対物レンズは、２以上の前記レンズ部
を連結する鍔部を備えてなることを特徴とする請求項７
記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項９】前記可動体は光情報記録媒体の面方向に回
転駆動可能に支持されており、前記対物レンズの前記レ
ンズ部は前記可動体の回転中心からほぼ等距離に配置さ
れていることを特徴とする請求項７記載の対物レンズ駆
動装置。
【請求項１０】前記対物レンズの前記レンズ部の少なく
とも１つには、光情報記録媒体の厚み方向に更なるレン
ズ部が積層されてなることを特徴とする請求項７記載の
対物レンズ駆動装置。
【請求項１１】前記対物レンズは、前記複数のレンズ部
および前記鍔部の一体成形により形成されていることを
特徴とする請求項７記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項１２】前記第１および第２のコイルは前記可動
体に固定されていることを特徴とする請求項６記載の対
物レンズ駆動装置。
【請求項１３】前記第１のコイルと前記第２のコイル
は、光情報記録媒体の面方向に並設されていることを特
徴とする請求項１２記載の対物レンズ駆動装置。