JPH10172158A - 対物レンズの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来から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
媒体に対しても記録再生が可能な対物レンズの駆動装置
を提供するにある 【構成】 第１の対物レンズ３４と第２の対物レンズ３
５がレンズホルダ７５に固定され、このレンズホルダ７
５の周囲には、４つの内ヨーク８４が回転軸の回りに対
称に埋設され、この内ヨーク８４上には、永久磁石８
１，８２が埋設固定されている。このレンズホルダ７５
を回転可能に支持する支持体７４には、永久磁石８１，
８２に対応して４つの外ヨーク８７及びこの外ヨーク８
７上にコイル８５，８６が固定されている。互いに対向
する１組の永久磁石８１は、フォ―カス制御用として機
能し、互いに対向する他方の組の永久磁石８２は、トラ
ッキング制御用及び対物レンズ切換用として機能する。

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休の開発に伴い、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(Pha
se-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Ｃ
Ｄ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 Aperture)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、従来から一般に使用
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しても記録再生が可能
な対物レンズの駆動装置を提供するにある。

【０００７】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る簡素
な構造を有する対物レンズの駆動装置を提供するにあ
る。

【０００８】更に、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、電流
が供給される付勢回路が固定側に設けられ、電流の供給
が容易で、回転部に負荷を与えることがない簡素な構造
を有する対物レンズの駆動装置を提供するにある。

【０００９】より詳細には、この発明の目的は、上位機
種での下位光ディスクのメディア互換を可能にするため
に、複数の特性の異なる対物レンズを用いて焦点位置に
おけるスポット径を代えて対応させ、その時の対物レン
ズを効率的に駆動する駆動装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、回転
中心を有し、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、前記レンズホルダを回転中心の
回りに回転させ、回転中心に沿って移動させることを許
容する支持手段と、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
を回転中心の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中心にそった
方向に平行移動させる第２の電磁駆動手段を具備し、前
記第１及び第２の磁石がレンズホルダに固定され、この
第１及び第２の磁石に対向して第１及び第２コイルが前
記支持手段に設けられ、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の対物レンズを有効状態にすると、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を提供するにある。

【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。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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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
換える為の駆動信号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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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１２を参照して説明する。
既に説明したスピンドルモータ１２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
１２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７３がベース７１に固定されてる。こ
のガイドレール７３には、このガイドレール７１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が設
けられている。

【００２０】図５に示されるレンズアクチュエータで
は、浮上及び回転可能な非磁性の円筒状のレンズホルダ
７５とレンズホルダ７５が受け入れられた非磁性の円筒
状の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７２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、円筒状のレンズホルダ７５は、軸７７の回りで点対
称に、図示の例では、回転中心に対して互いに略９０度
の角度を成すように配置された第１の円弧状内ヨ―ク８
４を有し、これは、レンズホルダ７５内に埋め込まれて
いる。この第１の円弧状内ヨ―ク８４上には、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、即ち、
第１及び第２ペアの円弧状永久磁石８１、８２が軸７の
回りに対称に、図示の例では、回転中心に対して互いに
略９０度の角度を成すように配置され、これも同様にレ
ンズホルダ７５内に埋め込まれている。また、円筒状の
レンズホルダ支持体７４内の内周面には、円弧状永久磁
石８１、８２に対向して配置された、軸７７に関して対
称に、図示の例では、回転中心に対して互いに略９０度
の角度を成すように配置された第２の円弧状外ヨ―ク８
７が固定されている。この第２の円弧状外ヨ―ク８７上
には、同様にこの軸７７に関して対称に、図示の例で
は、回転中心に対して互いに略９０度の角度を成すよう
に配置される４つの磁気コイル８５、８６が固定されて
いる。

【００２１】第１ペアの永久磁石８１、即ち、トラッキ
ング方向駆動用永久磁石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、第２ペアの永久磁石８２、即ち、フォーカシン
グ方向駆動用永久磁石８２は、図６に示されるように円
弧状ヨーク８７の円弧に沿って着磁されている。

【００２２】レンズホルダ７５は、図６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に支持されている。
このレンズアクチュエータの下方には、キャリッジ７２
に固定された折り曲げミラー８８が配置され、この外部
から導かれる光ビームがこの折り曲げミラー８８によっ
て折り曲げられてレンズホルダ７５内の光路を介して対
物レンズ３４、３５の一方に向けられる。

【００２３】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７に示
されている。図７からも明らかなように図４及び図７に
示される光学系は、キャリッジ７２に搭載された移動光
学系並びにこの移動光学系に光ビームを送り出すととも
に光ビームを受ける光学ユニット９０としての固定光学
系から構成されている。即ち、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、固定体としてのベース７１に固定
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、可動
側としてのキャリッジ７２上に固定されミラー８８によ
って反射されて光ピックアップ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３４、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３４、３５を経
由して固定側の光学ユニット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９
３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。

【００２４】次に、上述した光ピックアップ３２の動作
について説明する。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レ
ンズホルダ７５には、第１及び第２ペアの永久磁石８
１、８２がレンズホルダ７５の軸７７の回りに対称に配
置され、この永久磁石８１、８２の夫々にレンズホルダ
支持体７４内面に固定された外ヨ―ク８７が間隙を空け
て対向されている。即ち、軸７７の回りに対称に外ヨ―
ク８７が配置され、この外ヨ―ク８７がレンズホルダ支
持体７４内面に固定されている。従って、永久磁石８
１、８２に外ヨ―ク８７が吸引されて永久磁石８１、８
２と外ヨ―ク８７とは、互いに引き合って図８（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。即ち図９（ａ）に示す
ようにフォーカシング方向の駆動用永久磁石８１におい
ては、そのＮ極から発生した磁束は、外ヨ―ク８７に向
けられ、この外ヨ―ク８７を通過して永久磁石８１のＳ
極に向けられる。また、永久磁石８１のＮ極から発生し
た磁束は、内ヨ―ク８４に向けられ、この内ヨ―ク８４
を通過して永久磁石８１のＳ極に向けられる。このよう
な磁気閉回路は、安定状態にあり、永久磁石８１を実質
的に吊り下げた状態に保つこととなる。また、図９
（ａ）に示すようにフォーカシング方向の駆動用永久磁
石８１においては、そのＮ極から発生した磁束は、外ヨ
―ク８７に向けられ、この外ヨ―ク８７を通過して永久
磁石８１のＳ極に向けられる。また、トラッキング方向
の駆動用永久磁石８２のＮ極から発生した磁束は、内ヨ
―ク８４に向けられ、この内ヨ―ク８４を通過して永久
磁石８１のＳ極に向けられる。このような磁気閉回路
は、安定状態にあり、永久磁石８１を実質的に吊り下げ
た状態に保つこととなる。

【００２５】レンズホルダ７５に外乱が与えられて図９
（ｃ）に示すように永久磁石８１が中立位置から上方に
偏位された場合には、上方に向かう力よりも永久磁石８
２を中立位置に戻すような下方に向かう力が大きく、永
久磁石８２には、その差に相当する下方に向かう力が作
用し、その結果、永久磁石８２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８（ｅ）に示すように永久磁石８１が中立位置か
ら下方に偏位された場合には、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、永久磁石８１には、その差に相当する上方に向かう
力が作用すし、その結果、永久磁石８１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８（ｄ）に示すように永久磁石８２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、右方向に向かう力よりも永久磁石８２を中立位置に
戻すような左方向に向かう力が大きく、永久磁石８２に
は、その差に相当する左方向に向かう力が作用し、その
結果、永久磁石８２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８
（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、左方向に向かう
力よりも永久磁石８２を中立位置に戻すような右方向に
向かう力が大きく、永久磁石８２には、その差に相当す
る右方向に向かう力が作用し、その結果、永久磁石８２
は、中立位置に戻されることとなる。

【００２６】尚、永久磁石８１及び磁性体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。

【００２７】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４及び図１０（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、図１１（ａ）及び図１３に示すように周方
向着磁された永久磁石８２にコイル８５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Ｐ0 で示すように正
方向の電流ｉがコイル８５に供給されると、図１４に示
すようにコイル８５の軸７５に平行な軸方向部分８５
Ａ、８５Ｂには、永久磁石８２によって生じる磁界Ｂｙ
に相互作用する電流ｉが供給されて永久磁石８２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
に永久磁石８２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。図１１（ｂ）に示すように永
久磁石８２が回転を始めて永久磁石８２の退出側に相当
するコイル部分８５Ａが永久磁石８２のＮ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。この反転によって永久磁石８２の
退出側に相当するコイル部分８５Ａと永久磁石８２のＮ
極との間でこの永久磁石８２をコイル８５から退ける回
転力ＦＲが生じ、この永久磁石８２に与えられる。その
結果、図１１（Ｃ）に示すように永久磁石８２は、コイ
ル８６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、永久磁石８
２は、一時的にその中立点、即ち、安定状態となる位置
を通過するが、図９を参照して既に説明した原理によ
り、永久磁石８１、８２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１０
（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。

【００２８】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。

【００２９】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。図４及び図１０（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、図１５に示すようにフォ―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８６Ｃ、８６Ｄと
永久磁石８１によって生じる磁界Ｂｇとの間で相互作用
が生じ、電流Ｆｉの向きに応じて永久磁石８１に上向
き、或いは、下向きの力ＦＦが作用してレンズホルダ７
５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、図１４に示すようにトラッキ
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Ｂｙ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Ｆｔ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。

【００３０】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１０（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。

【００３１】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。コイル８１、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。

【００３２】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、いコ
イル８１、８２の一方に初期化電流を流し、対物レンズ
３４、３５の一方を常にホームポジションに配置させる
ことができる。即ち、図１０（ａ）に示すようにＤＶＤ
用の対物レンズ３４が光路に配置された状態が初期化状
態であると仮定すると、この状態でフォ―カス方向の駆
動用永久磁石８１に対向されたコイル８５に図１２に示
すような切換信号が与えられると、単にレンズホルダ７
５は、上下動されるにすぎない。これに対して、ＣＤ用
の対物レンズ３５が光路中に配置されている場合には、
コイル８５は、トラッキング方向の駆動用永久磁石８２
に対向された状態にあり、このコイル８５に図１２に示
すような切換信号が与えられると、レンズホルダ７５
は、回転されて図１０（ａ）に示すようにＤＶＤ用の対
物レンズ３４が光路に配置させて初期化することができ
る。

【００３３】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。

【００３４】以上説明したように本発明によれば、可動
部であるレンズホルダにコイルが設けられず、固定部で
あるレンズホルダ支持部にコイルが設けられている。従
って、コイルに電流を供給するフレキシブルプリント基
板を可動部に接続する必要がなく、可動部であるレンズ
ホルダの動きをスムーズにすることが可能となる。ま
た、この発明によれば、コイルが回転力によりトラッキ
ング制御を行うと共に、対物レンズを切り換える駆動源
となるため、構造を簡素にすることができる。特に、レ
ンズホルダを回転移動させても、回転軸と回転軸受けの
クリアランスが１０ミクロン以下であるため、第１の対
物レンズ７と第２の対物レンズとの取り付け位置ズレは
無視するできるレベルに設置することができる。

【００３５】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の対物レンズの位置が、新たな第２の対
物レンズの中立位置とー致する為、光学ユニット５と第
１の対物レンズで調整された状態でそのまま第２の対物
レンズを使用することができる。

【００３６】また、コイルが対物レンズの切り換え時に
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、駆動感度が向上する。さらに、同
一のコイルで使用している対物レンズにより、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、特定のコイルに電流を流して所定の対物
レンズを所定位置に位置させる初期化が可能となる。

【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の構
造を示す斜視図である。

【図７】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８】（ａ）及び（ｂ）は、図５に示す光ピックアッ
プにおけるレンズホルダを磁気浮上させる原理を説明す
る為の斜視図である。

【図９】図５に示す光ピックアップにおいて磁気浮上さ
れたレンズホルダに外力が印加された際の動作を説明す
る為の概念図である。

【図１０】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１１】（ａ）から（ｄ）は、図５に示す光ピックア
ップにおける対物レンズの切換動作の際の永久磁石とコ
イルとの関係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】図５に示す光ピックアップにおける対物レン
ズの切換動作の際の永久磁石とコイルとの接続関係を示
す斜視図である。

【図１４】図１３に示された永久磁石とコイルとの間に
生じさせるトラッキング方向の駆動力について説明する
為の斜視図である。

【図１５】図１３に示された永久磁石とコイルとの間に
生じさせるフォーカシング方向の駆動力について説明す
る為の斜視図である。

【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 ７３ … ガイドレール ７２ … キャリッジ ８１、８２ … 永久磁石 ８４、８７ … ヨ―ク ８５、８６ … コイル

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転中心を有し、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、 前記レンズホルダを回転中心の回りに回転させ、回転中
   心に沿って移動させることを許容する支持手段と、 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中心の回りに
   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中心に沿った
   方向に平行移動させる第２の電磁駆動手段を具備し、 前記第１及び第２の磁石がレンズホルダに固定され、こ
   の第１及び第２の磁石に対向して第１及び第２コイルが
   前記支持手段に設けられ、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の対物レンズを有効状態にすると、
   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。
2. 【請求項２】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１記載の対物レンズ駆動装置。
3. 【請求項３】前記第１または第２の電磁駆動手段の何れ
   かのコイルに電流を供給して所定の対物レンズを初期位
   置に位置させる初期化手段を具備す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。
4. 【請求項４】前記第１及び第２永久磁石の背面と前記レ
   ンズホルダとの間に内ヨークを設け、前記第１及び第２
   コイルの背面と前記レンズホルダ支持手段との間に外ヨ
   ークを設けたことを特徴とする請求項１記載の対物レン
   ズ駆動装置。
5. 【請求項５】前記レンズホルダ、前記支持手段及び前記
   第１及び第２の駆動手段を搭載して所定方向に搬送する
   搬送手段を更に具備す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。
6. 【請求項６】前記光ビームを発生する固定された固定光
   学系と、前記搬送手段に設けられ、前記固定光学系から
   の光ビームを第１及び第２の対物レンズの一方に導く光
   学手段とを更に具備することを特徴とする請求項５記載
   の対物レンズ駆動装置。
7. 【請求項７】前記固定光学系は、光ビームを発生する発
   生手段と、前記第１及び第２の対物レンズの一方及び前
   記光学手段を介して戻された光ビームを検出する検出手
   段とを具備す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。