JP2004103189A

JP2004103189A - 光ピックアップ装置及び光ディスク装置

Info

Publication number: JP2004103189A
Application number: JP2002267561A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Shimada; 嶋田　堅一; Kunikazu Onishi; 大西　邦一; Masayuki Inoue; 井上　雅之; Yukio Fukui; 福井　幸夫
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Media Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Media Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-04-02
Also published as: US20040052509A1

Abstract

【課題】高密度光ディスク用対物レンズの作動距離は短いので、高密度光ディスク用対物レンズを含む複数の対物レンズを同一のレンズホルダに搭載した光ピックアップ装置及びそれを用いた光ディスク装置によって駆動する場合は、一方の対物レンズのフォーカス制御時に他方の対物レンズが光ディスクと衝突する可能性が高く、問題である。
【解決手段】上記課題を解決するため、高密度光ディスク用対物レンズを含む複数の対物レンズを同一のレンズホルダに搭載した光ピックアップ装置及びそれを用いる光ディスク装置において、該レンズホルダ内の対物レンズの光軸方向における相対位置を所定の位置に配置する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＶＤとＣＤおよび現行ＤＶＤの数倍の容量を実現する高密度光ディスク等のように、互いに記録密度の異なる複数の光ディスクを再生または記録できる光ピックアップ装置、並びに該光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、光ディスクにはＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷの様にディスクの透明基板厚さは１．２ｍｍで、記録または再生に用いる半導体レーザの波長が略７８０ｎｍ帯のものや、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭの様にディスクの透明基板厚さは０．６ｍｍで、記録または再生に用いる半導体レーザの波長が略６５０ｎｍ帯のものがある。この様に光ディスクによって基板厚さや対応波長が異なるので、同一の光ピックアップ装置でＤＶＤとＣＤに対応するためには、それぞれの光ディスクに対応した対物レンズを光ピックアップ装置に搭載する必要がある。従来は、複数の開口数や焦点距離を有する一つのレンズを搭載した光ピックアップ装置（例えば、特許文献１参照）か、少なくとも２つの異なるレンズを同一のレンズホルダに搭載した光ピックアップ装置（例えば、特許文献２参照）を用いていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３３１３６２
【特許文献２】
特開平９−２９７９２７
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】現在、記録・再生用の半導体レーザに波長４００ｎｍ帯の青紫色半導体レーザを用い、透明基板厚さを０．１ｍｍにすることによって現行ＤＶＤの数倍の容量を実現する高密度光ディスクが規格化されつつある。しかし、同一の対物レンズでＣＤとＤＶＤおよび高密度光ディスクに対応した対物レンズについては開示されていない。そのため同一の光ピックアップ装置で対応するためには、前述のＤＶＤ／ＣＤ互換用特殊レンズと、２００１年４月開催のＯｐｔｉｃａｌ　Ｄａｔａ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｔｏｐｉｃａｌ　ＭｅｅｔｉｎｇのＴＥＣＨＮＩＣＡＬ　ＤＩＧＥＳＴ（ｐ．１００〜ｐ．１０２）に記載されているような高密度光ディスク用対物レンズというように、少なくとも２種類の対物レンズを光ピックアップ装置に搭載する事が考えられる。また光ピックアップ装置には小型化、簡略化、低価格化が要求されるため、上記の対物レンズは同一のアクチュエータで駆動する事が望ましい。
【０００５】
ここで、高密度光ディスク用対物レンズの作動距離はＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズの作動距離に比べて極端に短いため、同一のアクチュエータによって複数の対物レンズを駆動する場合は、一方の対物レンズのフォーカス引込み時やフォーカス外れ時に、他方の対物レンズと光ディスクとの衝突を防止という重要な課題が生じた。
【０００６】
前記の特開平９−２９７９２７に記載の発明は、アクチュエータの消費電力を少なくするために、複数の対物レンズの搭載高さの差を、両作動距離の差と等しくするものであり、ディスク衝突については何ら考慮されていない。
【０００７】
一方、同一のアクチュエータによって高密度光ディスク用対物レンズを含む複数の対物レンズを駆動する場合、対物レンズと光ディスクの衝突を防止する技術については例えば特開２００１−６７７００に開示されている。しかし、ここで開示されている技術的思想は、レンズホルダに緩衝部を設ける事によって対物レンズと光ディスクとの直接衝突を防止する方法であるため、対物レンズに傷がつくのを防ぐことはできるが、緩衝部と光ディスクとの直接衝突は防げないので、光ディスクに傷がつく可能性が高い。
【０００８】
そこで本発明は、同一のアクチュエータによって高密度光ディスク用対物レンズを含む複数の対物レンズを駆動する場合において、緩衝部を設けること無しに対物レンズと光ディスクの直接衝突を防止し、光ディスクや対物レンズに傷がつくことを防止する技術を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明においては、第１の光ディスクと第２の光ディスクのいずれかを載置するターンテーブルと、第１の光ディスクに光ビームを集光する第１の対物レンズと、第２の光ディスクに光ビームを集光する第２の対物レンズとを同一のレンズホルダに搭載した光ピックアップ装置と、第２の光ディスクを再生しているときのレンズホルダと第２の光ディスクのレンズホルダ側の表面との距離が、第１の光ディスクを再生しているときのレンズホルダと第１の光ディスクのレンズホルダ側の表面との距離よりも長くなるように、レンズホルダの位置を制御する制御手段とを有することを特徴とする光ディスク装置を用いる。ここで、制御手段とは、例えばコントロール回路をいう。
【００１０】
また、第１の光ディスクと第２の光ディスクのいずれかを載置するターンテーブルと、第１の光ディスクに光ビームを集光する第１の対物レンズと、第２の光ディスクに光ビームを集光する第２の対物レンズとを同一のレンズホルダに搭載した光ピックアップ装置と、第２の光ディスクを再生しているときのレンズホルダと第２の光ディスクのレンズホルダ側の表面との距離が、第１の光ディスクを再生しているときのレンズホルダと第１の光ディスクのレンズホルダ側の表面との距離よりも長くなるように、レンズホルダの位置を制御するコントロール回路とを有する光ディスク装置において、光ディスクから近い側に設置した第１の対物レンズの作動距離をＷＤ_ｓ、光ディスクから遠い側に設置した第２の対物レンズの作動距離をＷＤ_ｌ、第２の光ディスクの回転によって生じる光軸方向における第２の光ディスクの記録層位置の偏差の最大値をδＤ_ｌとすると、光ビームが第２の対物レンズを通過し第２の光ディスクに合焦しているときのレンズホルダと第２の光ディスクのレンズホルダ側の表面との距離と、光ビームが第１の対物レンズを通過し第１の光ディスクに合焦しているときのレンズホルダと第１の光ディスクのレンズホルダ側の表面との距離との差をαとすると、α＞δＤ_ｌ―ＷＤ_ｓを満たすことを特徴とする光ディスク装置を用いる。ここで、第１の対物レンズの作動距離をＡ、第２の対物レンズの作動距離をＢ、第２の光ディスクの記録層位置の偏差の最大値をδＢとすると、ＷＤ_ｓとＷＤ_ｌはそれぞれ、第１の対物レンズを第２の対物レンズよりも光ディスクのレンズ側表面の近くに配置したときの、ＡとＢをいい、δＤ_ｌは第２の光ディスクの記録層位置の偏差の最大値δＢをいう。
【００１１】
また、第１の光ディスクに光ビームを集光する第１の対物レンズと、第２の光ディスクに光ビームを集光する第２の対物レンズとを同一のレンズホルダに設置した光ピックアップ装置において、光ディスクから近い側に設置した第１の対物レンズの作動距離をＷＤ_ｓ、光ディスクから遠い側に設置した第２の対物レンズの作動距離をＷＤ_ｌとすると、
第１の対物レンズの光ディスク側におけるレンズ面頂点位置と第２の対物レンズの光ディスク側におけるレンズ面頂点位置との光軸方向の高さの差のＸが、０≦Ｘ＜ＷＤ_ｌ―ＷＤ_ｓ、（但し、ＷＤ_ｌ＞ＷＤ_ｓ）となるように第１の対物レンズと第２の対物レンズをレンズホルダに設置した事を特徴とする光ピックアップ装置を用いる。
【００１２】
また、第１の光ディスクに光ビームを集光する第１の対物レンズと、第２の光ディスクに光ビームを集光する第２の対物レンズとを同一のレンズホルダに設置した光ピックアップ装置と、第１の光ディスクと第２の光ディスクのいずれかを載置するターンテーブルと、
ターンテーブルに載置された光ディスクの種類に応じて対物レンズを切り換えるコントロール回路を有する光ディスク装置において、光ピックアップ装置は、ターンテーブルに載置された光ディスクから近い側に設置した第１の対物レンズの作動距離をＷＤ_ｓ、ターンテーブルに載置された光ディスクから遠い側に設置した第２の対物レンズの作動距離をＷＤ_ｌとすると、第１の対物レンズの光ディスク側におけるレンズ面頂点位置と第２の対物レンズの光ディスク側におけるレンズ面頂点位置との光軸方向の高さの差のＸが、
０≦Ｘ＜ＷＤ_ｌ―ＷＤ_ｓ　（但し、ＷＤ_ｌ＞ＷＤ_ｓ）となるように第１の対物レンズと第２の対物レンズをレンズホルダに設置したことを特徴とする光ディスク装置を用いる。
【００１３】
なお、従来例に記載した、一つのレンズで複数の種類の光ディスクに対応している光ピックアップ装置においても、異なる種類の光ディスクを再生または記録しているときに、レンズホルダを上下に動かすが、これは光ディスクとレンズホルダとの距離をそれぞれの光ディスクの作動距離の差分異なるように確保することが目的であり、本願発明のように対物レンズと光ディスクとの衝突の防止を考慮するというものではない。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１４は本発明におけるレンズホルダ位置に関する光ディスク装置の実施例を示した図である。図１４において符号１０はレンズホルダを表しており、図１４は光ディスクを再生または記録している時のレンズホルダ１０の位置を示したものである。
【００１５】
本実施例においてレンズホルダ１０は、互いに記録密度の異なる光ディスクに対応した対物レンズ１と対物レンズ２を搭載しており、対物レンズ１は例えば透明基板厚さが０．１ｍｍのディスクに対応した高密度光ディスク用の対物レンズとし、前述のような高密度光ディスク用対物レンズのように、レンズ１ａとレンズ２ａを２枚組み合わせた対物レンズとする。
【００１６】
また対物レンズ２は例えば透明基板厚さが０．６ｍｍのディスクに対応した現行ＤＶＤ用の対物レンズとする。なお対物レンズ２は現行ＤＶＤディスクに対応したＤＶＤ専用対物レンズに限定されるものではなく、ＣＤディスクにも対応したＤＶＤ／ＣＤ互換用特殊対物レンズのように、記録密度の異なる複数の光ディスクに対応する対物レンズであっても一向に構わない。前述のようなＤＶＤ／ＣＤ互換用特殊対物レンズであってもよい。
【００１７】
ここでレンズホルダ１０は、対物レンズ１または対物レンズ２より出射した光ビームが再生または記録しようとする光ディスクの情報記録面において合焦し、フォーカス調整するために光軸方向に稼動する。
【００１８】
図１４（ａ）は高密度光ディスク１１０を再生または記録しているとき、すなわち、対物レンズ１より出射した光ビームが再生または記録しようとする光ディスクの情報記録面において合焦しているとき、のレンズホルダ１０の位置を表しており、図１４（ｂ）は現行ＤＶＤディスク１１１を再生または記録しているとき、すなわち、対物レンズ２より出射した光ビームが再生または記録しようとする光ディスクの情報記録面において合焦しているとき、のレンズホルダ１０の位置を表している。
【００１９】
本実施例では、高密度光ディスク１１０を再生または記録しているときの対物レンズ１と高密度光ディスク１１０との間隔をδ１、現行ＤＶＤディスク１１１を再生または記録しているときの対物レンズ１と現行ＤＶＤディスク１１１との間隔をδ２とすると、δ１＜δ２を満たすようなレンズホルダ位置となるように対物レンズ１と対物レンズ２をレンズホルダ１０に搭載している。
【００２０】
このように現行ＤＶＤディスク１１１を再生または記録している時は、対物レンズ１と現行ＤＶＤディスク１１１との間隔を広げることにより、対物レンズ２のフォーカスサーボが外れた場合またはフォーカス引込み時において、対物レンズ１が現行ＤＶＤディスク１１１と衝突する可能性を低く出来る。
【００２１】
図１５に示すように、レンズホルダ１０にはコイル７２が組み付けられている。コイル７２に電流を流すとレンズホルダ１０は、符号７０に示す磁気回路部との相互作用によって光軸方向に稼動し、フォーカス調整が可能となる。
【００２２】
コイル７２に電流を流さない状態において、光ディスクと対物レンズ１との間隔をδ３とすると、本発明においてδ３は、例えば、δ１≦δ３を満たすように、レンズホルダ１０を設置している。
【００２３】
そのためδ１＜δ３の場合において高密度光ディスク１１０を再生または記録するときは、コイル７２に電流を流さない状態に比べてレンズホルダ１０の位置を光ディスクに（δ３−δ１）分だけ近づける必要がある。よってこの場合に高密度光ディスク１１０を再生または記録するときは、コイル７２には（δ３−δ１）分だけレンズホルダ１０を持ち上げた事に相当する直流電流（オフセット）が流れている事になる。
【００２４】
なお、δ１≦δ３を満たす事で、コイル７２に電流を流さない状態における光ディスクと対物レンズ１との間隔を広げる事が出来、コイル７２に電流を流さない状態において高密度光ディスク１１０または現行ＤＶＤディスク１１１またはＣＤディスク１１２が回転した場合、高密度光ディスク１１０または現行ＤＶＤディスク１１１またはＣＤディスク１１２の面振れによって生じる光ディスクと対物レンズ１との衝突の危険性を下げる事が出来る。
【００２５】
また、図１４の実施例においては、高密度光ディスク１１０を再生または記録しているときと現行ＤＶＤディスク１１１を再生または記録しているときとでは（δ２−δ１）に相当する直流電流（オフセット）の差分がある。
【００２６】
また、図１は本発明における光ピックアップ装置に関する実施例を示した図である。図１において符号１０はレンズホルダ、符号７０は磁気回路部、符号７２はコイルを表している。
【００２７】
本実施例においてレンズホルダ１０は、互いに記録密度の異なる光ディスクに対応した対物レンズ１と対物レンズ２を搭載しており、対物レンズ１は例えば透明基板厚さが０．１ｍｍのディスクに対応した高密度光ディスク用の対物レンズとし、前述のような高密度光ディスク用対物レンズのように、レンズ１ａとレンズ１ｂを２枚組み合わせた対物レンズとする。また対物レンズ２は例えば透明基板厚さが０．６ｍｍのディスクに対応した現行ＤＶＤ用の対物レンズとする。
【００２８】
ここで図２に示すように、高密度光ディスク１１０（これ以降、便宜上、光ディスク１１０と述べる。）を記録または再生する際に用いる光ビームに対する対物レンズ１の作動距離をＡ、現行ＤＶＤディスク１１１（これ以降、便宜上、光ディスク１１１と述べる。）を記録または再生する際に用いる光ビームに対する対物レンズ２の作動距離をＢとすると、（なお対物レンズ１の開口数は例えば略０．７５乃至０．９であり、対物レンズ２の開口数は例えば略０．６乃至０．６７とする。）本実施例では、対物レンズ１の光ディスク側におけるレンズ面頂点位置と対物レンズ２の光ディスク側におけるレンズ面頂点位置との光軸方向の高さの差の絶対値をＸとすると、図３（ａ）に示すように、対物レンズ１の方が対物レンズ２よりも光ディスクに近い側に設置する場合は０≦Ｘ≦Ｂ−δＢを満たし、また図３（ｂ）に示すように、対物レンズ２の方が対物レンズ１よりも光ディスクに近い側に設置する場合は０≦Ｘ≦Ａ−δＡを満たすように対物レンズ１と対物レンズ２を設置している。
【００２９】
なお０≦Ｘ≦Ｂ−δＢと０≦Ｘ≦Ａ−δＡにおけるδＡは、光ディスク１１０を再生または記録時にディスク回転によって生じる光ディスク１１０の光軸方向における記録層位置の偏差（以下、便宜上、光ディスク１１０の面振れ量と述べる。）の最大値であり、δＢは光ディスク１１１を再生または記録時にディスク回転によって生じる光ディスク１１１の光軸方向における記録層位置の偏差（以下、便宜上、光ディスク１１１の面振れ量と述べる。）の最大値である。
【００３０】
このように対物レンズ１と対物レンズ２を配置する事で、光ディスクから遠い側の対物レンズ、つまり図３（ａ）では対物レンズ２であり図３（ｂ）では対物レンズ１のフォーカスサーボが外れた場合に、光ディスクに近い側の対物レンズが光ディスクと衝突する可能性を低く出来る。
【００３１】
例えば図４（ａ）に示すように、光ディスク１１１を再生または記録時において対物レンズ２のフォーカスサーボが外れた場合、その直後における対物レンズ２と光ディスク１１１の間隔は、対物レンズ２の作動距離Ｂだけ空いている。よって０≦Ｘ≦Ｂ−δＢを満たした図３（ａ）に示す対物レンズの配置であれば、対物レンズ１と面振れ量が零の状態の光ディスク１１１との間には図４（ａ）に示すように、光ディスク１１１の面振れ量の最大値であるδＢ以上の間隔Ｙを確保する事が出来る。
【００３２】
また図４（ｂ）に示すように、光ディスク１１０を再生または記録時において対物レンズ１のフォーカスサーボが外れた場合、その直後における対物レンズ１と光ディスク１１０の間隔は、対物レンズ１の作動距離Ａだけ空いている。よって０≦Ｘ≦Ａ−δＡを満たした図３（ｂ）に示す対物レンズの配置であれば、対物レンズ２と面振れ量が零の状態の光ディスク１１０との間には図４（ｂ）に示すように、光ディスク１１０の面振れ量の最大値であるδＡ以上の間隔Ｙを確保する事が出来る。
【００３３】
つまり光ディスクから遠い側の対物レンズのフォーカスサーボが外れた直後に、ディスクの面振れが起こったとしても、光ディスク側に近い側の対物レンズと光ディスクの直接衝突を防ぐことができる。ここで、面振れ（記録層位置の偏差）はＪＩＳ　Ｘ　６２４３（１２０ｍｍ　ＤＶＤ書換型ディスク）の４ページ８．１．１「試験環境条件」、６４ページ附属書Ａ（規定）「角度偏差αの測定」等に記載の条件で、例えば小野測器のＤＶＤ機械特性測定装置ＬＭ−１２００（ＤＶＤ）等により測定される。また、前述の偏差の最大値は、前記ＪＩＳ　Ｘ　６２４３１１ページ１１．５．１「軸方向の振れ量」に記載の偏差の最大値０．３ｍｍで、もよい。
【００３４】
ここで作動距離の異なる対物レンズを同一のアクチュエータで駆動する場合、アクチュエータにおける消費電力や必要となる可動範囲を考慮すると、作動距離の長い方の対物レンズを光ディスクから遠い側に設置した方が有利となる。例えば対物レンズ２の作動距離Ｂの方が対物レンズ１の作動距離Ａに比べて長い場合において、光ディスク１１０を再生するときのレンズホルダ位置と光ディスク１１１を再生するときのレンズホルダ位置の差Ｗに着目する。図５（ａ）に示すように作動距離の長い対物レンズ２を光ディスクから遠い側に設置したほうが、対物レンズ２を光ディスクに近い側に設置した図５（ｂ）に比べて差Ｗを小さくできる。この差Ｗが生じると、ディスク再生または記録時においてレンズホルダを持ち上げるために常時直流電流が必要となり、さらに差Ｗが大きくなるほど消費電力は大きくなる。また必要となるアクチュエータ可動範囲も広くなる。
【００３５】
よって本実施例では光ディスクと対物レンズの衝突防止に加えて、アクチュエータにおける消費電力を小さくし、またアクチュエータに必要となる可動範囲を狭める目的から、作動距離の長い方の対物レンズを光ディスクから遠い側に設置することがより好ましい。さらに対物レンズの差Ｘが作動距離の差の絶対値｜Ａ−Ｂ｜に近づくにつれ、消費電力を小さく、また可動範囲を狭く出来る。ゆえに作動距離の長い方の対物レンズを光ディスクから遠い側に設置し、かつ対物レンズ１の作動距離Ａに比べて対物レンズ２の作動距離Ｂが長い場合は（Ｂ−Ａ）／２≦Ｘ≦Ｂ−δＢを満たし、対物レンズ１の作動距離Ａに比べて対物レンズ２の作動距離Ｂが短い場合は（Ａ−Ｂ）／２≦Ｘ≦Ａ−δＡを満たすように対物レンズ１と対物レンズ２を設置する事で、０≦Ｘ≦Ｂ−δＢや０≦Ｘ≦Ａ−δＡを満たす対物レンズ配置よりも消費電力を小さくし、またアクチュエータに必要となる可動範囲をより狭めることが出来る。
【００３６】
ここで一般に高密度光ディスク用対物レンズの作動距離は、現行ＤＶＤ用対物レンズの作動距離よりも短い。そのため光ディスクと対物レンズの衝突防止に加えて、アクチュエータにおける消費電力を小さくし、またアクチュエータに必要となる可動範囲を狭める目的から０≦Ｘ≦Ｂ−δＢまたは（Ｂ−Ａ）／２≦Ｘ≦Ｂ−δＢを満たすように対物レンズ１と対物レンズ２を設置したとする。この場合０≦Ｘ≦Ｂ−δＢまたは（Ｂ−Ａ）／２≦Ｘ≦Ｂ−δＢにおけるδＢの具体的数値としては、現行ＤＶＤディスクの規格書において、ディスク基準面に垂直の方向での公称位置からの記録層の偏差は０．３ｍｍ以下と定義されているので、本実施例においてδＢは例えば略０．３ｍｍとなる。よって例えば作動距離Ａを略０．１ｍｍ、作動距離Ｂを略１．７ｍｍとすれば０≦Ｘ≦Ｂ−δＢにおけるＸの範囲は０ｍｍ≦Ｘ≦１．４ｍｍであり、（Ｂ−Ａ）／２≦Ｘ≦Ｂ−δＢにおけるＸの範囲は０．８ｍｍ≦Ｘ≦１．４ｍｍとなる。
【００３７】
ところで本実施例において、対物レンズ２は現行ＤＶＤディスクに対応したＤＶＤ専用対物レンズに限定されるものではなく、ＣＤディスクにも対応したＤＶＤ／ＣＤ互換用特殊対物レンズのように、記録密度の異なる複数の光ディスクに対応する対物レンズであっても一向に構わない。前述したようなＤＶＤ／ＣＤ互換用特殊対物レンズであってもよい。この場合、図６に示すようにＣＤディスク１１２（以降、便宜上、光ディスク１１２と述べる。）を記録または再生する際に用いる光ビームに対する対物レンズ２の作動距離をＣとすると、図７（ａ）に示すように対物レンズ１の方が対物レンズ２よりも光ディスクに近い側に設置する場合は０≦Ｘ≦Ｃ−δＣを満たし、また図７（ｂ）に示すように対物レンズ２の方が対物レンズ１よりも光ディスクに近い側に設置する場合は０≦Ｘ≦Ａ−δＡを満たすように対物レンズ１と対物レンズ２を設置する。
【００３８】
なお０≦Ｘ≦Ａ−δＡと０≦Ｘ≦Ｃ−δＣにおけるδＡは前述したように光ディスク１１０の面振れ量の最大値であり、δＣは光ディスク１１２を記録または再生する際する際において、ディスク回転によって生じる光ディスク１１２の光軸方向における記録層位置の偏差（以下、便宜上、光ディスク１１２の面振れ量と述べる。）の最大値である。
【００３９】
このように対物レンズ１と対物レンズ２を配置する事で、光ディスクから遠い側の対物レンズのフォーカスサーボが外れた場合に、光ディスクに近い側の対物レンズが光ディスクと衝突する可能性を低く出来る。例えば光ディスク１１２を再生または記録時において対物レンズ２のフォーカスサーボが外れた場合、その直後における対物レンズ２と光ディスク１１２の間隔は、対物レンズ２の作動距離Ｃだけ空いている。よって０≦Ｘ≦Ｃ−δＣを満たした図７（ａ）に示す対物レンズの配置であれば、対物レンズ１と面振れ量が零の状態の光ディスク１１２との間には図８（ａ）に示すように、光ディスク１１２の面振れ量の最大値であるδＣ以上の間隔Ｙを確保する事が出来る。
【００４０】
また光ディスク１１０を再生または記録時において対物レンズ１のフォーカスサーボが外れた場合、その直後における対物レンズ１と光ディスク１１０の間隔は、対物レンズ１の作動距離Ａだけ空いている。よって０≦Ｘ≦Ａ−δＡを満たした図７（ｂ）に示す対物レンズの配置であれば、対物レンズ２と面振れ量が零の状態の光ディスク１１０との間には図８（ｂ）に示すように、光ディスク１１０の面振れ量の最大値であるδＡ以上の間隔Ｙを確保する事が出来る。
【００４１】
つまり光ディスクから遠い側の対物レンズのフォーカスサーボが外れた直後に、ディスクの面振れが起こったとしても、光ディスク側に近い側の対物レンズと光ディスクの直接衝突を防ぐことができる。
【００４２】
また前述したようにアクチュエータにおける消費電力や必要となる可動範囲を考慮すると、作動距離の異なる対物レンズを同一のアクチュエータで駆動する場合は、作動距離の長い方の対物レンズを光ディスクから遠い側に設置した方が有利となる。よってアクチュエータにおける消費電力を小さくし、アクチュエータに必要となる可動範囲を狭める目的から、対物レンズ１の作動距離Ａと対物レンズ２の作動距離Ｃのうち、作動距離の長い方の対物レンズを光ディスクから遠い側に設置することが、より好ましい。さらに対物レンズの差Ｘが作動距離の差の絶対値｜Ａ−Ｃ｜に近づくにつれ、高密度光ディスクとＣＤディスクを再生または記録する場合、アクチュエータの消費電力を小さく出来、また可動範囲を狭く出来る。ゆえに作動距離の長い方の対物レンズを光ディスクから遠い側に設置し、かつ対物レンズ１の作動距離Ａに比べて対物レンズ２の作動距離Ｃが長い場合は（Ｃ−Ａ）／２≦Ｘ≦Ｃ−δＣを満たし、対物レンズ１の作動距離Ａに比べて対物レンズ２の作動距離Ｃが短い場合は（Ａ−Ｃ）／２≦Ｘ≦Ａ−δＡを満たすように対物レンズ１と対物レンズ２を設置する事で、０≦Ｘ≦Ａ−δＡや０≦Ｘ≦Ｃ−δＣを満たす対物レンズ配置よりも消費電力を小さくし、またアクチュエータに必要となる可動範囲をより狭めることが出来る。
【００４３】
ここで一般に高密度光ディスク用対物レンズの作動距離は、ＤＶＤ／ＣＤ互換用特殊対物レンズの作動距離よりも短い。そのため光ディスクと対物レンズの衝突防止に加えて、アクチュエータにおける消費電力を小さくし、またアクチュエータに必要となる可動範囲を狭める目的から０≦Ｘ≦Ｃ−δＣまたは（Ｃ−Ａ）／２≦Ｘ≦Ｃ−δＣを満たすように対物レンズ１と対物レンズ２を設置したとする。この場合０≦Ｘ≦Ｃ−δＣまたは（Ｃ−Ａ）／２≦Ｘ≦Ｃ−δＣにおけるδＣの具体的数値としては、ＣＤディスクの規格書において、ディスク基準面に垂直の方向での公称位置からの記録層の偏差は０．３ｍｍ以下と定義されているので、本実施例においてδＣは例えば略０．３ｍｍとなる。よって例えば作動距離Ａを略０．１ｍｍ、作動距離Ｃを略１．３ｍｍとすれば０≦Ｘ≦Ｃ−δＣにおけるＸの範囲は０ｍｍ≦Ｘ≦１．０ｍｍであり、（Ｃ−Ａ）／２≦Ｘ≦Ｃ−δＣにおけるＸの範囲は０．６ｍｍ≦Ｘ≦１．０ｍｍとなる。
【００４４】
ところで本実施例において、高密度光ディスク用の対物レンズ１は例えばレンズ１ａとレンズ１ｂを２枚組み合わせた対物レンズであるとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば高密度光ディスク用の対物レンズ１は図９に示すように１枚のレンズであっても良い。
【００４５】
また図１０に示すように、本実施例におけるアクチュエータは例えば軸摺動型のアクチュエータである。図１０において対物レンズ１と対物レンズ２は円筒型のレンズホルダ１０に搭載されており、記録または再生する光ディスクに対応して、対物レンズ１と対物レンズ２は軸７１を中心に切り替わる構成となっている。さらにコイル７２に電流を流す事によって、フォーカス方向およびトラッキング方向に対物レンズ位置を駆動する。なお符号７０は磁気回路部を表している。
【００４６】
続いて図１１は本発明における光ピックアップ装置に関する第１の実施例を示したものである。本実施例において搭載するアクチュエータは、本発明におけるアクチュエータに関する実施例で記述したアクチュエータである。図１１においてレーザ光源２２は、例えば発振波長６５０ｎｍ帯の半導体レーザ光源２２ａと、発振波長７８０ｎｍ帯の半導体レーザ光源２２ｂを同一のパッケージ内に設けた２波長マルチレーザ光源であり、レーザ光源２１は例えば発振波長４００ｎｍ帯の半導体レーザ光源である。これらの光源は再生、記録する光ディスクに応じて選択的に発光する。
【００４７】
また図１１において符号３０，３１は回折格子、符号３２は立ち上げミラー、符号３３，３４はビームスプリッタ、符号３５は検出レンズ、符号３６は光検出器、符号３７はコリメートレンズを表している。なお各光学部品の役割や光検出器３６内の受光面パターン、ならびに各光ディスク１１０、１１１、１１２を記録または再生する際に用いるサーボ信号検出方式については説明を省略する。
【００４８】
本実施例は、ＤＶＤとＣＤおよび高密度光ディスクに対応した光ピックアップ装置に関するものであるが、ＣＤへの対応を考慮しない場合は例えば図１２に示す光ピックアップ装置であっても良い。
【００４９】
図１２は本発明における光ピックアップ装置に関する第２の実施例を示したものであり、基本的な構成は光ピックアップ装置に関する前記第１の実施例と同じである。また図１２において符号２０は、例えば発振波長６５０ｎｍ帯の半導体レーザ光源である。なお本実施例における各光学部品の役割や光検出器３６内の受光面パターン、ならびに各光ディスク１１０、１１１を記録または再生する際に用いるサーボ信号検出方式については説明を省略する。
【００５０】
続いて図１３は、本発明における光ディスク装置に関する実施例を示したものである。図１３において光ピックアップ装置５０は、例えば図１１または図１２に示すような構成である。
【００５１】
光ピックアップ装置５０によって検出された各種検出信号は、信号処理回路内のサーボ信号生成回路５４及び情報信号再生回路５５に送られる。サーボ信号生成回路５４では、これら検出信号から各光ディスクに適したフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号が生成され、これを基にアクチュエータ駆動回路５３を経て光ピックアップ装置５０内の対物レンズアクチュエータを駆動し、対物レンズの位置制御を行う。
【００５２】
また情報信号再生回路５５では前記検出信号から光ディスク１００に記録された情報信号が再生される。なお前記サーボ信号生成回路５４及び情報信号再生回路５５で得られた信号の一部はコントロール回路５６に送られる。コントロール回路５６は、これら各種信号を用いて、その時再生しようとしている光ディスク１００の種類を判別し、判別結果に応じて高密度光ディスク用レーザ点灯回路５７もしくはＤＶＤ用レーザ点灯回路５８もしくはＣＤ用レーザ点灯回路５９のいずれかを駆動させ、さらにこれまで述べてきたように各光ディスクの種類に応じたサーボ信号検出方式を選択するようにサーボ信号生成回路５４の回路構成を切り換える機能を有する。また、コントロール回路５６は図１４及び図１５に記載の実施例において説明した（δ２−δ１）や（δ３−δ１）の直流電流（オフセット）をアクチュエータのコイルに与える制御を行う。ここで光ピックアップ装置５０が例えば図１２に示す構成の場合は、ＣＤ用レーザ点灯回路５９は不要である。
【００５３】
なおコントロール回路５６にはアクセス制御回路５２とスピンドルモータ駆動回路５１が接続されており、それぞれ光ピックアップ装置５０のアクセス方向位置制御や光ディスク１００のスピンドルモータ６０の回転制御が行われる。
【００５４】
【発明の効果】対物レンズと光ディスクの衝突を防止し、ディスクに傷をつけないようなアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置ならびに光ディスク装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるアクチュエータに関する実施例を示した図である。
【図２】対物レンズの作動距離を表した図である。
（ａ）高密度光ディスク用の対物レンズの作動距離を表した図である。
（ｂ）現行ＤＶＤ用の対物レンズの作動距離を表した図である。
【図３】高密度光ディスク用対物レンズと現行ＤＶＤ用対物レンズの位置関係を示した図である。
（ａ）対物レンズ１を光ディスクに近い側に配置した場合の図である。
（ｂ）対物レンズ２を光ディスクに近い側に配置した場合の図である。
【図４】ディスク面振れ時において、光ディスクと対物レンズの間隔を表した図である。
（ａ）高密度光ディスク用の対物レンズと現行ＤＶＤディスクの間隔を示した図である。
（ｂ）現行ＤＶＤ用の対物レンズと高密度光ディスクの間隔を示した図である。
【図５】高密度光ディスク再生時と現行ＤＶＤディスク再生時において、レンズホルダ位置の差を表した図である。
（ａ）対物レンズ１を光ディスクに近い側に配置した場合のレンズホルダ位置の差を示した図である。
（ｂ）対物レンズ２を光ディスクに近い側に配置した場合のレンズホルダ位置の差を示した図である。
【図６】ＤＶＤ／ＣＤ互換用特殊対物レンズのＣＤ側における作動距離を表した図である。
【図７】高密度光ディスク用対物レンズとＤＶＤ／ＣＤ互換特殊対物レンズの位置関係を示した図である。
（ａ）対物レンズ１を光ディスクに近い側に配置した場合の図である。
（ｂ）対物レンズ２を光ディスクに近い側に配置した場合の図である。
【図８】ディスク面振れ時において、光ディスクと対物レンズの間隔を表した図である。
（ａ）高密度光ディスク用対物レンズとＣＤディスクの間隔を示した図である。
（ｂ）ＤＶＤ／ＣＤ互換特殊対物レンズと高密度光ディスクの間隔を示した図である。
【図９】１枚のレンズ構成の高密度光ディスク用対物レンズを搭載したアクチュエータを表した図である。
【図１０】軸摺動型アクチュエータを示した図である。
【図１１】本発明における光ピックアップ装置に関する第１の実施例を示した図である。
【図１２】本発明における光ピックアップ装置に関する第２の実施例を示した図である。
【図１３】本発明における光ディスク装置に関する実施例を示した図である。
【図１４】本発明におけるレンズホルダ位置に関する実施例を示した図である。
【図１５】本発明におけるレンズホルダの光軸方向の移動に関する実施例を示した図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ　・・・レンズ、　１，２　・・・対物レンズ、
１０　・・・レンズホルダ、　２０，２１，２２　・・・レーザ光源、
２２ａ　・・・発振波長６５０ｎｍ帯の半導体レーザ光源、
２２ｂ　・・・発振波長７８０ｎｍ帯の半導体レーザ光源、
３０，３１　・・・回折格子、　３２　・・・立ち上げミラー、
３３，３４　・・・ビームスプリッタ、　３５　・・・検出レンズ、
３６　・・・　光検出器、　３７　・・・コリメートレンズ、
５０　・・・光ピックアップ装置、　５１　・・・スピンドルモータ駆動装置、
５２　・・・アクセス制御回路、　５３　・・・アクチュエータ駆動回路、
５４　・・・サーボ信号生成回路、　５５　・・・情報信号再生回路、
５６　・・・コントロール回路、　５７　・・・高密度光ディスク用レーザ点灯回路、
５８　・・・ＤＶＤ用レーザ点灯回路、　５９　・・・ＣＤ用レーザ点灯回路、
６０　・・・スピンドルモータ、　７０　・・・磁気回路部、　７１　・・・軸、
７２　・・・コイル、　１００　・・・光ディスク、
１１０　・・・高密度光ディスク、　１１１　・・・ＤＶＤディスク、
１１２　・・・ＣＤディスク

Claims

第１の光ディスクと第２の光ディスクのいずれかを載置するターンテーブルと、
前記第１の光ディスクに光ビームを集光する第１の対物レンズと、前記第２の光ディスクに光ビームを集光する第２の対物レンズとを同一のレンズホルダに搭載した光ピックアップ装置と、
前記第２の光ディスクを再生しているときの前記レンズホルダと前記第２の光ディスクの前記レンズホルダ側の表面との距離が、前記第１の光ディスクを再生しているときの前記レンズホルダと前記第１の光ディスクの前記レンズホルダ側の表面との距離よりも長くなるように、前記レンズホルダの位置を制御する制御手段とを有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１に記載の光ディスク装置において、前記第１の対物レンズを前記第２の対物レンズより光ディスクから近い側に設置し、前記第１の対物レンズの作動距離をＷＤ_ｓ、前記第２の対物レンズの作動距離をＷＤ_ｌ、前記第２の光ディスクの回転によって生じる光軸方向における前記第２の光ディスクの記録層位置の偏差の最大値をδＤ_ｌとすると、
光ビームが前記第２の対物レンズを通過し前記第２の光ディスクに合焦しているときの前記レンズホルダと前記第２の光ディスクの前記レンズホルダ側の表面との距離と、光ビームが前記第１の対物レンズを通過し前記第１の光ディスクに合焦しているときの前記レンズホルダと前記第１の光ディスクの前記レンズホルダ側の表面との距離との差αが、α＞δＤ_ｌ―ＷＤ_ｓを満たすことを特徴とする光ディスク装置。
請求項１に記載の光ディスク装置において、
前記光ピックアップ装置は、磁気回路部と、前記レンズホルダに組み付けられたコイルを有し、前記コイルにオフセット信号を与えることで前記磁気回路部と前記コイルとの相互作用により前記レンズホルダを光軸方向に位置決めする構成があり、
光ビームが前記第１の対物レンズを通過し前記第１の光ディスクに合焦しているときのオフセット信号と光ビームが前記第２の対物レンズを通過し前記第２の光ディスクに合焦しているときとのオフセット信号の差分に相当する距離が前記αであることを特徴とする光ディスク装置。
請求項１に記載の光ディスク装置において、前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズは、波長の異なる第１の光ビームと第２の光ビームをそれぞれ集光することを特徴とする光ディスク装置。
第１の光ディスクに光ビームを集光する第１の対物レンズと、第２の光ディスクに光ビームを集光する第２の対物レンズとを同一のレンズホルダに設置した光ピックアップ装置において、
光ディスクから近い側に設置した前記第１の対物レンズの作動距離をＷＤ_ｓ、光ディスクから遠い側に設置した前記第２の対物レンズの作動距離をＷＤ_ｌとすると、
前記第１の対物レンズの光ディスク側におけるレンズ面頂点位置と前記第２の対物レンズの光ディスク側におけるレンズ面頂点位置との光軸方向の高さの差のＸが、
０≦Ｘ＜ＷＤ_ｌ―ＷＤ_ｓ、（但し、ＷＤ_ｌ＞ＷＤ_ｓ）
となるように前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズを前記レンズホルダに設置した事を特徴とする光ピックアップ装置。
請求項５に記載の光ピックアップ装置であって、前記第２の光ディスクの回転によって生じる光軸方向における前記第２のディスクの記録層位置の偏差の最大値をδＤ_ｌとすると、
前記第１の対物レンズの光ディスク側におけるレンズ面頂点位置と前記第２の対物レンズの光ディスク側におけるレンズ面頂点位置との光軸方向の高さの差Ｘは、
０≦Ｘ＜ＷＤ_ｌ―δＤ_ｌ　（但し、δＤ_ｌ＞ＷＤ_ｓ）
を満たすように前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズを設置した事を特徴とする光ピックアップ装置。
前記記録層位置の偏差の最大値δＤ_ｌは前記第２の光ディスクの規格書に記載の偏差の最大許容量とすることを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ装置。
前記記録層位置の偏差の最大値δＤ_ｌは０．３ｍｍとすることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の光ピックアップ装置。
前記第１の対物レンズの開口数は略０．７５乃至０．９の範囲内であり、第２の対物レンズの開口数は略０．６乃至０．６７の範囲内及び略０．４３乃至０．５５の範囲内である事を特徴とする請求項５乃至８のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズはそれぞれ異なる波長の光ビーム、第１の波長の光ビームと第２の波長の光ビームに対応していることを特徴とする請求項２、または、請求項５乃至９のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
前記第２の対物レンズは第３の波長の光ビームを第３の光ディスクに集光する機能を有することを特徴とする請求項１０に記載の光ピックアップ装置。
前記第１の波長は略３９０乃至４１０ｎｍの範囲内であり、前記第２の波長は略６３０乃至６７０ｎｍの範囲内であり、前記第３の波長は略７７０乃至８１０ｎｍの範囲内である事を特徴とする前記第１の対物レンズならびに前記第２の対物レンズを搭載した請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
第１の光ディスクに光ビームを集光する第１の対物レンズと、第２の光ディスクに光ビームを集光する第２の対物レンズとを同一のレンズホルダに設置した光ピックアップ装置と、
前記の第１の光ディスクと前記第２の光ディスクのいずれかを載置するターンテーブルと、
前記ターンテーブルに載置された前記光ディスクの種類に応じて前記対物レンズを切り換えるコントロール回路を有する光ディスク装置において、
前記光ピックアップ装置は、前記ターンテーブルに載置された光ディスクから近い側に設置した前記第１の対物レンズの作動距離をＷＤ_ｓ、前記ターンテーブルに載置された光ディスクから遠い側に設置した前記第２の対物レンズの作動距離をＷＤ_ｌとすると、
前記第１の対物レンズの光ディスク側におけるレンズ面頂点位置と前記第２の対物レンズの光ディスク側におけるレンズ面頂点位置との光軸方向の高さの差のＸが、
０≦Ｘ＜ＷＤ_ｌ―ＷＤ_ｓ（但し、ＷＤ_ｌ＞ＷＤ_ｓ）
となるように前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズを前記レンズホルダに設置したことを特徴とする光ディスク装置。
請求項１３に記載の光ディスク装置において、
前記光ピックアップ装置は、
前記第２光ディスクの回転によって生じる光軸方向における前記第２のディスクの記録層位置の偏差の最大値をδＤ_ｌとすると、
前記第１の対物レンズの光ディスク側におけるレンズ面頂点位置と前記第２の対物レンズの光ディスク側におけるレンズ面頂点位置との光軸方向の高さの差Ｘは、
０≦Ｘ＜ＷＤ_ｌ―δＤ_ｌ　（ただし、δＤ_ｌ＞ＷＤ_ｓ）
を満たすように前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズを設置した事を特徴とする光ディスク装置。
請求項１４に記載の光ディスク装置において、
前記光ピックアップ装置は、
前記記録層位置の偏差の最大値δＤ_ｌは前記第２の光ディスクの規格書に記載の偏差の最大許容量とすることを特徴とする光ディスク装置。
請求項１４に記載の光ディスク装置において、
前記記録層位置の偏差の最大値δＤ_ｌは０．３ｍｍとすることを特徴とする光ディスク装置。
請求項１３乃至１６に記載の光ディスク装置において、
前記光ピックアップ装置は、前記第１の対物レンズの開口数は略０．７５乃至０．９の範囲内であり、第２の対物レンズの開口数は略０．６乃至０．６７の範囲内及び略０．４３乃至０．５５の範囲内である事を特徴とする光ディスク装置。
請求項１３乃至１７に記載の光ディスク装置において、
前記光ピックアップ装置は、前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズはそれぞれ異なる波長の光ビーム、第１の波長の光ビームと第２の波長の光ビームに対応していることを特徴とする光ディスク装置。
請求項１８に記載の光ディスク装置において、
前記光ピックアップ装置は、前記第２の対物レンズは第３の波長の光ビームを第３の光ディスクに集光する機能を有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１８または１９に記載の光ディスク装置において、
前記光ピックアップ装置は、前記第１の波長は略３９０乃至４１０ｎｍの範囲内であり、前記第２の波長は略６３０乃至６７０ｎｍの範囲内であり、前記第３の波長は略７７０乃至８１０ｎｍの範囲内である事を特徴とする前記第１の対物レンズならびに前記第２の対物レンズを搭載した光ディスク装置。
第１の光ディスクに対応した第１の対物レンズと第２の光ディスクに対応した第２の対物レンズとを設置したレンズホルダを用いた光ディスクの再生方法であって、光ビームが前記第２の対物レンズを通過し前記第２の光ディスクを再生しているときの前記レンズホルダと前記第２の光ディスクの前記レンズホルダ側の表面との距離を、光ビームが前記第１の対物レンズを通過し前記第１の光ディスクを再生しているときの前記レンズホルダと前記第１の光ディスクの前記レンズホルダ側の表面との距離よりも長くすることを特徴とする光ディスクの再生方法。