JPH10188311A - 対物レンズの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 第１の対物レンズ３４及び第２の対物レ
ンズ３５は、第１及び第２の半導体レーザ９４、９５が
収納され、この半導体レーザからのレーザビームを対物
レンズに向ける反射光学系９６、９７が格納された夫々
第１及び第２の光学ユニット４６，４７に保持されてい
る。これら第１及び第２の光学ユニット４６，４７はレ
ンズホルダ７５に固定され、このレンズホルダ７５の周
囲には、４つの磁性体が回転軸の回りに対称に埋設さ
れ、この磁性体上には、コイルが固定される。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、コ
イルに対応して４つの永久磁石８１、８２が固定されて
いる。互いに対向する１組の永久磁石８１は、フォーカ
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ＣＤ- ＲＯＭ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、即ち、ＤＶＤディスクが
出現し、そのＤＶＤディスクの開発及び応用研究が急速
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ている。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。

【０００３】このように新たに登場したＤＶＤ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。ま
た、今後、ＤＶＤ- ＲＯＭディスクの研究も進められ、
新たにＤＶＤ- ＲＯＭディスクが出現することが予想さ
れている。新たに登場するディスクにも対応可能な光デ
ィスク装置の出現が要望されている。

【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、ま
た、記録媒体の種類に応じて適切な波長を有する光源を
選択できる対物レンズの駆動装置を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、第１
のレーザビームを発生する第１の発生手段、この光ビー
ムを記録媒体に収束する第１の対物レンズ、記録媒体か
ら戻された光ビームを検出する第１の検出手段、前記発
生手段からの光ビームを第１の対物レンズに向け、戻さ
れた光ビームを前記第１の検出手段に向ける第１の反射
光学系を含む第１の光学ユニットと、第２のレーザビー
ムを発生する第２の発生手段、この光ビームを記録媒体
に収束する第２の対物レンズ、記録媒体から戻された光
ビームを検出する第２の検出手段、前記発生手段からの
光ビームを第２の対物レンズに向け、戻された光ビーム
を前記第２の検出手段に向ける第２の反射光学系を含む
第２の光学ユニットと、回転中心を有し、第１及び第２
の光学ユニット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
が提供される。

【００１０】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、前記対物レンズが第１のレーザビームを
発生する第１の発生手段、記録媒体から戻された光ビー
ムを検出する第１の検出手段、前記発生手段からの光ビ
ームを第１の対物レンズに向け、戻された光ビームを前
記第１の検出手段に向ける第１の反射光学系を含む第１
の光学ユニットに固定され、第２の対物レンズが第２の
レーザビームを発生する第２の発生手段、記録媒体から
戻された光ビームを検出する第２の検出手段、前記発生
手段からの光ビームを第２の対物レンズに向け、戻され
た光ビームを前記第２の検出手段に向ける第２の反射光
学系を含む第２の光学ユニットに固定されていることを
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ＤＶＤ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、即ち、ＤＶＤディスクからデータを再
生するＤＶＤ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ＤＶＤ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に示した記録媒体としてのＤＶＤデスクの一例に係る
構造を示している。

【００１２】図１に示すＤＶＤ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ＤＶＤ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】ＤＶＤディスク１０には、映像等を再生す
るための標準的なＤＶＤのディスクの他、ＤＶＤ- ＲＯ
Ｍがあり、また、既に知られるようにＤＶＤディスク１
０は、種々の構造がある。一般的には、ＤＶＤディスク
は、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
示すのＤＶＤディスクでは、その両面に情報記録領域２
５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２
６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ＤＶＤディスク
１０では、従来のＣＤ、ＣＤ- Ｒ或いは、ＣＤ- ＲＯＭ
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ＤＶＤディスク１０からデータ
を再生するディスク再生装置においては、ＤＶＤディス
ク１０が装填されてＤＶＤディスクをドライブするディ
スクドライブ部３０でＤＶＤ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、ＤＶＤ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１
２によって回転される。ＤＶＤディスク１０の下方に
は、このＤＶＤ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を
含む光学ユニット４７及び図３を参照して説明した高密
度記録タイプのＤＶＤディスク用の開口数が大きな対物
レンズ３４を含む光学ユニット４６備えている。また、
図２に示すようにこの対物レンズ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ＤＶＤ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ＤＶＤディスク
１０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ＤＶＤ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ＤＶＤディスク１０の半径方向に移
動される。ＤＶＤ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、３５は、後に詳述するようにＤＶＤ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ＤＶＤ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、ＤＶＤ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４
４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ＤＶＤ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１１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ＤＶＤ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、ＤＶ
Ｄ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７
３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７０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７０
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３４に固定された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、図６に示すように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、８
２が軸７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、軸７７、即ち、中心線Ｃ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、円弧状ヨーク７９の円弧に沿って着
磁されている。

【００２１】レンズホルダ７５は、図７及び図８に示す
ように略円筒形に形成され、その内には、ＣＤ等のタイ
プの対物レンズ３５を含む光学ユニット４６及び高密度
記録タイプ、即ち、ＤＶＤ用の対物レンズ３４を含む光
学ユニット４７が設けられている。光学ユニット４６，
４７は、そのユニット４６、４７に固定された対物レン
ズ３４、３５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７
５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、
図９に示すように同様にこの軸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。

【００２２】光学ユニット４６及び４７内には、図１０
に示すように夫々ディスク１０のタイプに対応した互い
に異なる波長のレーザビームを発生する半導体レーザ９
４、９５が収納され、反射光学系９６、９７によって対
応する対物レンズ３４，３５に向けられる。光学ユニッ
ト４６及び４７は、略同一の構造並びに略同一の光学系
を有し、図１１には、光学ユニット４６の構造の一例が
示されている。図１１に示されるようにこの光学ユニッ
ト４６は、鏡筒９８の開口部に対物レンズ３４が配置さ
れ、その鏡筒９８内には、半導体レーザ９４が固定され
ている。半導体レーザ９４と対物レンズ３４との間の光
路上には、既に説明した反射光学系９６が配置されてい
る。また、この反射光学系９６と対物レンズとの間に
は、更に１／４波長板９９が配置されている。反射光学
系９６は、偏光ビームスプリッタ１００が前面に設けら
れ、その背面には、反射板１０１が配置されている。偏
光ビームスプリッタ１００の第１面と第２面は、非平行
に形成され、第１面で反射された光ビームは、対物レン
ズ３４に向けられ、第１及び第２面を通過する反射板１
０１で反射される光ビームは、検出器１０２に向けられ
る。

【００２３】このような構造を有する光学ユニット４６
においては、半導体レーザ９４から発生された偏光され
たレーザビーム、例えば、Ｓ偏光レーザビームは、偏光
ビームスプリッタ１００に向けられ、この第１面で反射
されて１／４波長板９９を介して対物レンズ３４に入射
される。このレーザビームは、対物レンズ３４でディス
ク１０にフォーカスされ、このディスク１０で反射され
る。この反射されたレーザビームは、対物レンズ３４及
び１／４波長板９９を介して反射光学系９６に向けられ
る。レーザビームが１／４波長板９９を２度通過するこ
とによってその偏光面が回転される。例えば、Ｓ偏光の
レーザビームが１／４波長板９９を２度通過することに
よってその偏光面が回転されてＰ偏光レーザビームに変
換される。変換されたレーザビームは、偏光ビームスプ
リッタ１００の第１面で反射されず、この第１面及び第
２面を通過して反射板１０１で反射される。反射された
光ビームは、再び第１面及び第２面を通過して検出器１
０２に向けられ、この検出器１０２で検出される。この
検出器１０２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
してディスク１０の記録トラック上に情報が記録され、
また、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】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１２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
７７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１３(a) 及び１０
（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。

【００２５】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。

【００２６】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１４（ａ）に示すように開口数が大きな対物レンズ３
４が有効とされる所定位置に配置された状態において、
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８５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１５に示すように時点ｔ１において矢印Ｐ0 で示すよ
うに正方向の電流がコイル８５に供給されると、図９及
び図１６に示されるコイル８５の軸７５、即ち、中心Ｃ
に平行な軸方向部分８５Ａ、８５Ｂ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、図１６（ａ）に示すように周方向の回転
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。図１６（ｂ）に示すようにコイル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１５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８
２から退ける回転力ＦＲが生じ、このコイル８５に与え
られる。その結果、コイル８５は、図１６（ｃ）に示す
ように永久磁石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８５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８５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、
図１６（ｄ）に示すようにコイル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１４（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。

【００２７】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。

【００２８】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４及び図１４（ａ）に示すように開口数が大きな
対物レンズ３４が有効となる所定位置に配置されている
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８
５がトラッキング制御用コイルとして作用する。即ち、
図１７に示すように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。

【００２９】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１４（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、８５Ｄ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。

【００３０】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８１、ル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。

【００３１】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を格納した光学ユニットがレンズ
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レ
ンズホルダを回転させる切り換え信号を入力することに
よって特定の対物レンズを有効位置に配置することがで
きる。また、有効位置に配置された対物レンズが固定さ
れた光学ユニットの半導体レーザが付勢されることによ
ってディスクのタイプに応じて最適の波長を有するレー
ザビームをディスクに向けることができる。例えば、Ｃ
Ｄ- Ｒのように波長依存性があるディスクであっても最
適な状態でディスクから情報を読み出すことができる。

【００３２】また、本発明によれば、夫々の対物レンズ
が光学ユニットに固定され、対物レンズに最適の光学系
が同様に光学ユニットに格納されていることから、光学
系の光軸ずれ等のアライメントが狂う問題もなく、常に
最適状態で光ディスクをアクセスすることが可能とな
る。

【００３３】更に、この発明では、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。

【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駆動装置の
永久磁石の配置を示す斜視図である。

【図７】図５に示す光ピックアップのレンズ駆動装置を
示す分解斜視図である。

【図８】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９】図５に示す光ピックアップのレンズ駆動装置の
コイルの配置を示す斜視図である

【図１０】図５に示す光ピックアップに格納される光学
ユニットの配置関係を概略的に示す透視図である。

【図１１】図１０に示された光学ユニットの構造を概略
的に示す断面図である。

【図１２】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１３】図１２に示される配置でレンズホルダを磁気
浮上させる磁気バネの原理を説明する斜視図である。

【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、対物レンズ駆動装置に
おける対物レンズ切換前及び後の状態を示す平面図であ
る。

【図１５】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１６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、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１７】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。

【符号の説明】

１０ … ディスク 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 ４４ … サーボ処理回路 ４６、４７ … 光学ユニット 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 ７５ … レンズホルダ ７４ … 支持体 ８１、８２ … 永久磁石 ８５、８６ … コイル

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のレーザビームを発生する第１の発生
   手段、この光ビームを記録媒体に収束する第１の対物レ
   ンズ、記録媒体から戻された光ビームを検出する第１の
   検出手段、前記発生手段からの光ビームを第１の対物レ
   ンズに向け、戻された光ビームを前記第１の検出手段に
   向ける第１の反射光学系を含む第１の光学ユニットと、 第２のレーザビームを発生する第２の発生手段、この光
   ビームを記録媒体に収束する第２の対物レンズ、記録媒
   体から戻された光ビームを検出する第２の検出手段、前
   記発生手段からの光ビームを第２の対物レンズに向け、
   戻された光ビームを前記第２の検出手段に向ける第２の
   反射光学系を含む第２の光学ユニットと、 回転中心を有し、第１及び第２の光学ユニットを保持す
   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、及び
   前記レンズホルダを回転させて第１及び第２の光学ユニ
   ット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、を具備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
   ことを特徴とする請求項１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】前記第１及び第２の発生手段は、夫々異な
   る波長を有する第１及び第２のレーザビームを発生する
   ことを特徴とする請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
7. 【請求項７】前記第１光学ユニットは、第１の対物レン
   ズを保持し、その内に前記第１の発生手段、前記第１の
   検出手段及び前記第１の反射光学系を収納した第１の光
   学的鏡筒を有し、前記第２光学ユニットは、第２の対物
   レンズを保持し、その内に前記第２の発生手段、前記第
   ２の検出手段及び前記第２の反射光学系を収納した第１
   の光学的鏡筒を有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。
8. 【請求項８】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、 前記対物レンズが第１のレーザビームを発生する第１の
   発生手段、記録媒体から戻された光ビームを検出する第
   １の検出手段、前記発生手段からの光ビームを第１の対
   物レンズに向け、戻された光ビームを前記第１の検出手
   段に向ける第１の反射光学系を含む第１の光学ユニット
   に固定され、第２の対物レンズが第２のレーザビームを
   発生する第２の発生手段、記録媒体から戻された光ビー
   ムを検出する第２の検出手段、前記発生手段からの光ビ
   ームを第２の対物レンズに向け、戻された光ビームを前
   記第２の検出手段に向ける第２の反射光学系を含む第２
   の光学ユニットに固定されていることを特徴とする対物
   レンズ駆動装置。
9. 【請求項９】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８記載
   の対物レンズ駆動装置。
10. 【請求項１０】前記第１及び第２の発生手段は、夫々異
    なる波長を有する第１及び第２のレーザビームを発生す
    ることを特徴とする請求項８記載の対物レンズ駆動装
    置。
11. 【請求項１１】前記第１光学ユニットは、第１の対物レ
    ンズを保持し、その内に前記第１の発生手段、前記第１
    の検出手段及び前記第１の反射光学系を収納した第１の
    光学的鏡筒を有し、前記第２光学ユニットは、第２の対
    物レンズを保持し、その内に前記第２の発生手段、前記
    第２の検出手段及び前記第２の反射光学系を収納した第
    １の光学的鏡筒を有することを特徴とする請求項８記載
    の対物レンズ駆動装置。