JPH10188309A - 対物レンズの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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、切換によって選択された
対物レンズのタイプを識別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７５には、タイプの異なる対物
レンズ３４、３５が設けられ、レンズホルダ７５が回転
駆動されることによって一方の対物レンズ３４、３５が
レーザビームの光路上に配置される。一方の対物レンズ
３５の近傍には、発光受光素子９２が設けられている。
対物レンズ３５が光路中に配置された際には、この発光
受光素子９２からのビームが反射素子１００で反射され
て発光受光素子９２で検出され、特定タイプの対物レン
ズ３５が光路中に配置されたことが識別される。

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、切り替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。

【０００３】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 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。

【０００４】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。

【０００５】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学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。

【０００６】

【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
光学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。

【０００７】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、切り替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。

【０００８】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に対して記録再生可能なタイ
プの対物レンズ及び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タイプの対物レン
ズ間で選択的に切換可能であって、その切り替えて選択
された対物レンズのタイプを識別可能な対物レンズの駆
動装置を提供するにある。

【０００９】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、切換によって選択された対物レンズのタイプを識別
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。

【００１０】

【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、前記レンズホルダをその回転軸を中心として回転
して対物レンズをその回転軸の周りで回転させることを
許容するととともに前記レンズホルダをその回転軸方向
に沿って移動することを許容する支持手段と、前記レン
ズホルダを回転させて第１及び第２の対物レンズの一方
を所定位置に導いて対物レンズを切り替える対物レンズ
切替手段と、及び前記第１及び第２の対物レンズに対応
して前記レンズホルダに設けられた発光受光素子及び前
記発光受光手段から発散される光線を反射する為に前記
レンズホルダの外部にに設けられた反射手段を含み、前
記所定位置に配置された対物レンズを前記発光受光素子
からの出力によって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の駆動装置を提供するにあ
る。

【００１１】また、この発明によれば、所定の回転軸の
回りに回転可能であり、且つ、この回転軸方向に沿って
移動可能な、複数のレンズを保持するレンズホルダと、
第１の磁石及び第１のコイル並びに第２の磁石及び第２
のコイルを含み、前記レンズホルダを回転軸回りに回転
することによって前記複数のレンズの内、選択されたレ
ンズを所定位置に導く駆動手段とを具備し、前記複数の
レンズの内、第１のレンズが前記所定の位置にある第１
状態では、レンズホルダを第１の磁石と第１のコイルで
回転軸回りに駆動し、第２の磁石と第２のコイルで回転
軸方向に駆動し、前記複数のレンズの内、第２のレンズ
が前記所定の位置にある第２状態では、レンズホルダを
第１の磁石と第２のコイルで回転軸回りに駆動し、第２
の磁石と第１のコイルで回転軸方向に駆動する対物レン
ズ駆動装置において、前記第１及び第２の対物レンズに
対応して前記レンズホルダに設けられた発光受光素子及
び前記発光受光手段から発散される光線を反射する為に
前記レンズホルダの外部にに設けられた反射手段を含
み、前記所定位置に配置された対物レンズを前記発光受
光素子からの出力によって識別する識別手段を更に具備
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。

【００１２】

【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に示した光ディ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、ＣＤ−ＲＯＭ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３
４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。

【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、フォーカス駆動回路３６からの駆動信号に応答して
その光軸方向に移動され、常にフォーカス状態に対物レ
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、検出信号からフォーカス信号、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がフォー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。
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１
０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７３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。

【００２１】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７２に固定され、レーザビーム光路の為の開口部７
８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ーク７９がアクチュエータベー
ス７６に固定されている。この円弧状ヨーク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７７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ーク７９の円弧に沿って着磁
されている。

【００２２】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。

【００２３】図７に示すように更に対物レンズ３５の近
傍のレンズホルダ７５の側部には、発光受光素子９２が
設けられている。この発光受光素子９２は、その素子内
に発光部９２Ａ及びこの発光部９２Ａから発散され、反
射によって戻された光線を検出する受光部９２Ｂを備え
ている。この発光受光素子９２に対応して図８に示すよ
うに発光受光素子９２から発散された光ビームを反射す
る反射素子１００がレンズホルダ支持体７４に設けられ
ている。後に詳述するように対物レンズ３４、３５の一
方が選択されて発光受光素子９２が反射素子１００に対
向されると、発光受光素子９２から発光された光線がこ
の反射素子１００で反射され、この発光受光素子９２に
戻され、検出される。

【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。図４に示されるように光ディスク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７
２外に設けられ、固定側のベース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９
３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９
８、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。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７
７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、８２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７
５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８４が中立位置から下方に偏位された場合
には、磁性体８４には、下方に向かう力よりも磁性体８
４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８４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。

【００２６】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。

【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７７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
切り替えられる。

【００２８】尚、レンズホルダ７５が回転されて対物レ
ンズ３４、３５が切り替えられる場合は、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
のフォーカス動作及びトラッキング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
る状態においては、フォー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がフォーカス
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、フォーカスエラー信号に応答してフォーカスコイル
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。

【００３０】既に説明したように対物レンズ３５に切り
替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、フォーカス制御用に
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がフォー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、フォーカスエラー信号に応答してフォ
ー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が切り替えられていること
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の切り替え時にその役割を、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。この確認動作
について図１４を参照して説明する。

【００３３】図１４は、図５に示された光ピックアップ
においていずれの対物レンズがレーザ光路中に位置され
ているかを判別する発光受光素子９２と反射素子１００
との関係を示している。図５、図７及び図８に示される
ように発光受光素子９２は、口径の小さな対物レンズ３
５近傍に配置されているものとする。図１４（ａ）に示
すようにレンズホルダ７５が回転されて対物レンズ３５
がレーザビームの光路中に配置されると、発光受光素子
９２から発光される光線が反射素子１００によって反射
されて発光受光素子９２に戻され、この発光受光素子９
２で検出される。従って、この発光受光素子９２から検
出信号が出力される場合には、口径の小さなＣＤ用対物
レンズ３５が有効状態にあり、ＣＤ用対物レンズ３５が
レーザビーム光路中に配置されていることが判明され
る。これに対して、図１４（ｂ）に示すように口径の大
きな高密度記録光ディスク用の対物レンズ３４がレーザ
ビームの光路中に配置されると、この対物レンズ３４近
傍には、発光受光素子９２が設けられていないことか
ら、反射素子１００に向けて光線が向けられず、また、
反射素子１００から光線が発光受光素子９２に反射され
ず、発光受光素子９２から検出信号が出力されない。従
って、この発光受光素子９２から検出信号が発生され
ず、口径の大きな高密度記録光ディスク用の対物レンズ
３４が有効状態にあり、高密度記録光ディスク用の対物
レンズ３４がレーザビーム光路中に配置されていること
が判明される。

【００３４】図１５には、対物レンズ切換信号に応じて
ドライブ回路を切り換える回路のブロック図が示されて
いる。図１５は、対物レンズ切換信号に応じてドライブ
回路を切り換える回路のブロック図が示されている。こ
の図１５に示される回路では、検出器１００からの検出
信号の有無に応じて対物レンズ３４、３５のタイプを識
別する識別信号を発生する対物レンズ識別回路１０４が
検出器１００に接続され、必要に応じて対物レンズ私意
別回路１０４から識別信号がＣＰＵ５０に入力される。
この識別信号が対物レンズ識別回路１０４からシステム
ＣＰＵ部５０に与えられた場合には、キー操作及び表示
部４から入力された装填される媒体の種別、高密度タイ
プの光ディスクであるか、或いは、一般的なＣＤ等の光
ディスクであるかの媒体タイプの識別信号と比較され
る。媒体のタイプと対物レンズのタイプとが一致される
場合いには、そのまま、再生動作が開始される。両者が
一致しない場合には、図１２に示す対物レンズ切換信号
が発生されて対物レンズのタイプが切り替えられる。

【００３５】図１５に示される回路では、フォーカスエ
ラー信号発生回路１０３、フォーカスサーボ回路１０
５、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１０６、１０８のいずれかでフォーカスサ
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１１１、トラックサーボ回路１０７、コイル８５、８
６の一方及びこのコイルに対応したドライブ回路１０
６、１０８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１５に示す回路では、フォーカスサーボ１
０５及びトラックサーボ回路１０７とドライブ回路１０
６及びドライブ回路１０８との間にサーボループ切換回
路１１０が配置されている。この回路１１０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対
物レンズ識別回路１０４からの識別信号に応答してＣＰ
Ｕ５０が適切なサーボループが形成されるように結線が
切り替えられる。即ち、コイル８５がフォーカスコイル
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１１０が切り替えられ、コイル８５に
接続されたドライブ回路１０６がフォーカスサーボ回路
１０５に接続され、また、コイル８６に接続されたドラ
イブ回路１０８がトラッキングサーボ回路１０７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１１０が切り替えられ、コイル８５に
接続されたドライブ回路１０６がトラッキングサーボ回
路１０７に接続され、また、コイル８６に接続されたド
ライブ回路１０８がフォーカシング回路１０５に接続さ
れる。

【００３６】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ーカス或いはトラッキ
ング制御の為の磁気回路となり、フォーカス制御及びト
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。

【００３７】

【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、一方の対物レンズ近傍
のレンズホルダに発光受光素子が設けられ、この発光受
光素子から発散された光線を反射素子で反射させ、この
反射光線の有無を発光受光素子によって検出することか
ら、発光受光素子からの検出信号の有無に応じて容易に
レーザ光路中に配置された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。

【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に示された光ピックアップにおいていず
れの対物レンズがレーザ光路中に位置されているかを判
別する判別動作を示す断面図である。

【図１５】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 … フォーカス駆動回路 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 ７２ … キャリッジ ７３ … ガイドレール ８１、８２ … 永久磁石 ８４ … 磁性体 ８５、８６ … コイル ９２ … 発光受光素子 １００ … 反射素子 １０４ … 対物レンズ識別回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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その回転軸を中心として回転して対
   物レンズをその回転軸の周りで回転させることを許容す
   るととともに前記レンズホルダをその回転軸方向に沿っ
   て移動することを許容する支持手段と、 前記レンズホルダを回転させて第１及び第２の対物レン
   ズの一方を所定位置に導いて対物レンズを切り替える対
   物レンズ切替手段と、及び前記第１及び第２の対物レン
   ズに対応して前記レンズホルダに設けられた発光受光素
   子及び前記発光受光手段から発散される光線を反射する
   為に前記レンズホルダの外部にに設けられた反射手段を
   含み、前記所定位置に配置された対物レンズを前記発光
   受光素子からの出力によって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の駆動装置。
2. 【請求項２】前記対物レンズ切替手段は、 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替えて第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１
   に記載の対物レンズ駆動装置。
3. 【請求項３】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２に記載の対物レンズ駆動装置。
4. 【請求項４】前記識別手段は、光ビームの一部を検出し
   て検出信号を発生するする検出手段と、この検出信号を
   基に対物レンズの識別信号を発生する識別信号発生手段
   とを含むことを特徴とする請求項２記載の対物レンズ駆
   動装置。
5. 【請求項５】前記識別手段は、光ビームを発生するとと
   もにこの光ビームを検出して検出信号を発生するする検
   出手段と、この検出信号を基に対物レンズの識別信号を
   発生する識別信号発生手段とを含むことを特徴とする請
   求項２記載の対物レンズ駆動装置。
6. 【請求項６】前記識別手段は、光ビームを発生するとと
   もにこの光ビームを検出して検出信号を発生するする検
   出手段と、この検出信号を基に対物レンズの識別信号を
   発生する識別信号発生手段とを含み、前記識別信号に応
   答して、少なくとも一方のコイルをトラッキングッキン
   グ動作を実行する制御回路からフォーカス動作を実行す
   る制御回路へ、また、同じ数のコイルを逆にフォーカス
   動作を行わせる制御回路からトラッキング動作を実行す
   る制御回路へ切り換えるスイッチング回路を具備するこ
   とを特徴とする請求項２記載の対物レンズ駆動装置。
7. 【請求項７】所定の回転軸の回りに回転可能であり、且
   つ、この回転軸方向に沿って移動可能な、複数のレンズ
   を保持するレンズホルダと、第１の磁石及び第１のコイ
   ル並びに第２の磁石及び第２のコイルを含み、前記レン
   ズホルダを回転軸回りに回転することによって前記複数
   のレンズの内、選択されたレンズを所定位置に導く駆動
   手段とを具備し、 前記複数のレンズの内、第１のレンズが前記所定の位置
   にある第１状態では、レンズホルダを第１の磁石と第１
   のコイルで回転軸回りに駆動し、第２の磁石と第２のコ
   イルで回転軸方向に駆動し、 前記複数のレンズの内、第２のレンズが前記所定の位置
   にある第２状態では、レンズホルダを第１の磁石と第２
   のコイルで回転軸回りに駆動し、第２の磁石と第１のコ
   イルで回転軸方向に駆動する対物レンズ駆動装置におい
   て、 前記第１及び第２の対物レンズに対応して前記レンズホ
   ルダに設けられた発光受光素子及び前記発光受光手段か
   ら発散される光線を反射する為に前記レンズホルダの外
   部にに設けられた反射手段を含み、前記所定位置に配置
   された対物レンズを前記発光受光素子からの出力によっ
   て識別する識別手段を更に具備することを特徴とする対
   物レンズ駆動装置。
8. 【請求項８】前記第１の状態或いは第２の状態で前記レ
   ンズホルダを回転軸周りに回転し得るコイルに所定の値
   以上の駆動信号を入力して前記レンズホルダを回転させ
   て前記第１或いは第２のレンズを所定の位置に導くこと
   を特徴とする請求項９の対物レンズ駆動装置。