JPH10188323A - 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、レンズ基板４６上に形成され、このレンズ
基板４６がレンズホルダ７５に固定されている。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。

【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、即ち、ＤＶ
Ｄ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 Ape
rture)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。

【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。

【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。

【０００７】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。

【０００８】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。

【０００９】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。

【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及び第２の対物レンズが一体に形成さ
れたレンズ基板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、及び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、
を具備することを特徴とする対物レンズの駆動装置が提
供される。

【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が設けら
れ、これ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、８２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７
９の円弧に沿って着磁されている。

【００２１】レンズホルダ７５には、図６及び図７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及び高密度記録タイプ、即ち、Ｄ
ＶＤ用の対物レンズ３４が一体化されたレンズ基板４６
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、この空胴に対
応してアクチュエータベース７６には、開口が形成され
ている。図６及び図７（ａ）に示す例では、平行平板ガ
ラス又はプラスチックで作られた基板４６上に２つのホ
ログラム対物レンズ、いわゆる、フレネルレンズ３４，
３５が形成されている。レンズ基板４６は、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形成され、レンズホルダ７
５の上面に固定されている。また、そのレンズホルダ７
５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、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】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が夫々のレンズに対応して配置され、
この外部から導かれる光ビームがこの折り曲げミラー８
８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】前記レンズ基板４６には、好ましくは、図
７（ｂ）に示すように対物レンズ３４、３５の周囲が光
遮光膜４７ａで覆われ、対物レンズ３４、３５以外の部
分から光線が反射されたり、光ディスク１０上に向か
い、検出器９９で検出されてノイズとなることが防止さ
れる。この光遮光膜４７ａに代えてその周囲の部分４７
ｂを図７（ｃ）に示すように光学的周波数特性、即ち、
ダイクロイックフイルター特性を有するように形成して
も良い。このように形成することによって対物レンズ３
４，３５を所定の波長を有するレーザビームが通過する
ことができるが、この周囲の領域をその波長を有する光
線が通過することができないこととなる。従って、同様
に検出器９９からの出力にノイズが含まれることが防止
される。

【００２４】更に、前記レンズ基板４６は、対物レンズ
３４、３５が図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように
フレネルレンズで作られる場合に限らず、図８（ａ）に
示されるように対物レンズ３４、３５のいずれもが非球
面モールドレンズで形成されても良く、また、ＤＶＤ用
及びＣＤ用対物レンズ３４、３５が図８（ｂ）に示され
るように夫々非球面モールドレンズ及びフレネルレン
ズ、或いは、図８（ｃ）に示されるように夫々フレネル
レンズ及び非球面モールドレンズで作られても良い。更
に、図８（ａ）から（ｃ）に示す例のように対物レンズ
３４、３５の夫々が単一の焦点を有する場合に限らず、
２焦点レンズを有するレンズで合っても良い。例えば、
図８（ｄ）に示すように対物レンズ３５が非球面レンズ
上にフレネルレンズ構造を有するように形成した２焦点
レンズであり、対物レンズ３４が１焦点を有するフレネ
ルレンズであっても良い。また、図８（ｅ）に示すよう
に対物レンズ３４、３５のいずれもが非球面レンズ上に
フレネルレンズ構造を有するように形成した２焦点レン
ズであっても良い。更に、対物レンズの数は、２つの場
合に限らず、図８に示すように４つの対物レンズがレン
ズ基板４６に形成されても良い。

【００２５】上述した光ピックアップ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９に示されている。図９からも明らかなように図４及
び図５に示す光学系は、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３
４、３５のいずれかに導かれ、この対物レンズ３４、３
５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。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。

【００２６】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
ルダ支持体７４には、図１０に示すように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１１(a) 及び１１（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７５に外乱が
与えられて図１１（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１１（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８４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１１（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１１（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。

【００２７】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。

【００２８】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１２（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１３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１４
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１４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１
４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１３
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Ｆ
Ｒ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１４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８
５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１１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１２（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。

【００２９】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。

【００３０】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１２（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、図１４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Ｆｉ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ＦＲ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】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１２（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ＦＲ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。

【００３２】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。

【００３３】また、上述した実施例においては、比較例
として図１５（a ）に示すように２つの対物レンズを別
個にレンズホルダ７５に装着する場合に比べて組立時に
おいてその光軸の狂いが生じることを防止することがで
きる。即ち、図１５（a ）に示すように２つの対物レン
ズを別個にレンズホルダ７５に装着する場合には、その
レンズ３４、３５がレンズホルダ７５に装着される際に
生じる僅かな光軸Ｚ１、Ｚ２の狂いによってフォーカス
及びトラッキングサーボが正常に動作されない可能性が
ある。これに対して図１５（ｂ）に示すようにレンズ基
板４６に２つの対物レンズ３４、３５が形成されている
場合には、このレンズ基板４６の製造時に光軸Ｚ３、Ｚ
４が互いに平行に保たれている限り、このレンズ基板４
６がレンズホルダ７５に装着されてもその光軸Ｚ３、Ｚ
４の平行度は、維持され続けることとなる。

【００３４】更に、レンズ基板４６にレンズを形成する
場合、図８に示すように種々のタイプの対物レンズを同
一のレンズ基板に形成することができ、種々のディスク
に対応したレンズ基板４６を予め用意するだけで種々の
ディスク用の光ピックアップを用意に製造することがで
き、また、そのアライメント調整も容易となる。更にま
た、同一のレンズ基板上に２焦点レンズ或いは複数レン
ズを形成することによってより異なる規格のディスクに
対応することができる。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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一致する為、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。

【００３９】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駆動装置の
配置を示す分解斜視図である。

【図７】図５に示す光ピックアップのレンズホルダを示
す分解斜視図及びそのレンズ基板の変更例を示す断面図
である。

【図８】図５に示すレンズ基板の種々の例を示す斜視図
である。

【図９】図５に示す光ピックアップ及びその光ピックア
ップに関連した光学系を概略的に示す概略図である。

【図１０】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１１】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１２】（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１３】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１４】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１５】図５に示したレンズ基板に代えて２つの対物
レンズをレンズホルダに装着した比較例とレンズ基板を
用いた例との相違を説明する為の斜視図である。

【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 … レンズ基板 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 (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転中心を有し、第１及び第２の対物レン
   ズが一体に形成されたレンズ基板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、及び前記レンズ
   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、 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】前記レンズ基板には、第１及び第２の対物
   レンズがホログラムレンズとして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。
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の対物レンズが前記レン
   ズ基板としての平行平板上に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。
7. 【請求項７】前記第１及び第２の対物レンズの少なくと
   も一方は、非球面レンズであ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】前記第１及び第２の対物レンズの少なくと
   も一方は、２焦点レンズであ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。