JP3453982B2 - 光ディスク装置の対物レンズ駆動機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク装置に係
り、特に、複数の対物レンズをレンズ切替機構により選
択し使用する光ディスク装置や光磁気ディスク装置など
の対物レンズ駆動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクを用いた記録再生方式では、
何種類かの異なる記録再生方式が存在する。それら方式
間では一般に互換性がなく、使用者は適宜必要なディス
ク及びディスク装置を用意することで対応してきた。近
年、２種類以上の記録再生方式に対応するために、複数
の光学系を搭載した光ディスク記録再生装置が提案され
ている。例えば、図５、図６、図７に示すように、二つ
の対物レンズ１，２をレンズホルダ３上に搭載した対物
レンズ駆動機構が提案されている。図４は従来例におけ
る２レンズ方式の対物レンズ駆動機構の平面図、図５は
２レンズ方式の対物レンズ駆動機構の動作状態図であ
る。

【０００３】図５で、対物レンズ１，２はレンズホルダ
３に一体保持されている。レンズホルダ３は軸部材４を
中心に回動自在、かつ軸方向に摺動可能な構成となって
いる。レンズホルダ３には、コイル１１が搭載されてい
る。ヨーク９上にはマグネット１０が搭載されており、
ヨーク９及びマグネット１０で構成する磁気回路の中に
コイル１１の一部分が存在するように構成されている。
コイル１１に所定の電流を流すことにより、軸部材４を
中心に回動し、軸方向に摺動することができる。

【０００４】図５（ａ）で、対物レンズ１は、図示しな
いディスクの最内周部分に情報を記録再生可能な位置に
ある。レンズホルダ３は軸部材４を中心に図中の矢印方
向に回動自在に保持されている。ヨーク９及びヨーク９
に搭載されているマグネット１０により構成される磁気
回路中に存在するコイル１１に所定の電流を流すことに
より、レンズホルダ３を軸部材４中心に微小駆動し、図
示しないディスクの半径方向Ｔ（トラッキング方向）に
位置決め可能である。対物レンズ駆動機構がディスク最
内周部に情報を記録再生可能な位置で、ディスクを裁置
するターンテーブル７、及びターンテーブル７を回転駆
動するスピンドルモータ８は、対物レンズ駆動機構と近
接した位置にある。図５（ｂ）は、図示しない対物レン
ズ切換機構により図中の矢印方向にレンズホルダ３を軸
部材４を中心に回転させ、対物レンズ２を図示しないデ
ィスク最内周部分に情報を記録再生可能な位置に位置決
めした状態を示している。ここで、対物レンズ１、及び
レンズホルダ３はターンテーブル７とオーバラップして
いる位置にあるが、高さ方向にはクリアランスがあるよ
うに設定されている。以上により、記録再生するディス
クに応じて、図５（ａ），（ｂ）の何れかの状態に対物
レンズを切換えている。

【０００５】図６、図７で、ディスク５は透明基板層５
ａ上に記録再生層５ｂが張り合わされており、ディスク
６は透明基板層６ａ上に記録再生層６ｂが張り合わされ
ている。ここで、透明基板層６ａの厚みは、透明基板層
５ａの厚みに対して薄い。また、対物レンズ１は、ディ
スク５の記録再生層５ｂに記録再生を行い、対物レンズ
２は、ディスク６の記録再生層６ｂに記録再生を行う。
ターンテーブル７上には、ディスク５，６が載置可能と
なっている。ヨーク９及びヨーク９に搭載されているマ
グネット１０により構成される磁気回路中に存在するコ
イル１１に所定の電流を流すことにより、レンズホルダ
３は対物レンズ１，２と一体に、図中の矢印Ｆ方向（フ
ォーカス方向）に上下に移動する。これにより、対物レ
ンズ１，２は図示しない光源からの光ビームを記録再生
層５ｂ，６ｂに集光する。

【０００６】次に、異なる透明基板厚を持つディスクに
情報を記録再生する場合の動作について説明する。図６
（ａ）は、ディスク６の最内周部に記録再生を行う場合
で、ターンテーブル７に装着されたディスク６の記録再
生面６ｂに対物レンズ２を用いて、光ビームを集光して
いる状態を示している。ディスクは可能な限り多くの情
報を記述するために、ターンテーブル７の外周よりわず
かに外側より情報の記録再生エリアが始まっている。そ
のため、ディスク６の最内周部で記録再生動作を行う場
合、この図に示すように使用していない対物レンズ１は
ターンテーブル７の下に潜り込む構成とならざるを得な
い。また、図６（ｂ）は、ディスク５の最内周部に記録
再生を行う場合で、ターンテーブル７に装着されたディ
スク５の記録再生面５ｂに対物レンズ１を用いて、光ビ
ームを集光している状態を示している。図示しない対物
レンズ切換機構により、ディスク５の最内周部に情報の
記録再生が可能な位置に、対物レンズ１を移動位置決め
し、フォーカス方向に対物レンズ１を動かすことによ
り、記録再生層５ｂに光ビームを集光している。このと
き、対物レンズ２はディスク５の外周方向に退避してい
るため、他の部材と干渉することはない。一般に光ディ
スク装置では、ディスクに記録された記録信号を再生す
ることにより、ディスクの識別を行っている。即ちディ
スク識別を行うために、何れかの対物レンズを用いてタ
ーンテーブルに装着されたディスクに記録された情報を
読みとる動作が必要となる。図７（a）は、透明基板層
５ａを持つディスク５に対してディスク６記録再生用の
対物レンズ２を用いて記録再生を行おうとした場合、図
７（ｂ）は、薄い透明基板層６ａを持つディスク６に対
してディスク５記録再生用の対物レンズ１を用いて記録
再生を行おうとした場合の状態を示している。このよう
にターンテーブル７に装着されたディスクと対物レンズ
が正規の組合せでない場合では、図中に矢印Ｆで示した
フォーカス方向にレンズホルダ３を上下し、記録再生層
に対して集光動作ができるように対物レンズを上下する
ことになる。このとき、図７（ｂ）のように対物レンズ
に対して透明基板層が薄いと対物レンズは下方に移動す
る。逆に、図７（ａ）のように対物レンズに対して透明
基板層が厚いと対物レンズは上方に移動する。

【０００７】以上により、レンズホルダ上の対応する対
物レンズ１，２を軸部材４を中心に回転し適宜選択する
ことにより、一つの光ディスク装置で複数の記録再生方
式に対応している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような一つのレ
ンズホルダ上にある二つの対物レンズを切り換えて使用
する対物レンズ駆動機構では、図７（a）のように厚い
透明基板層５ａにディスク外周側のディスク６記録再生
用の対物レンズ２を使用した場合に、対物レンズ２は上
方に移動する。そのため、ディスクの最内周位置に記録
再生を行う場合で、対物レンズ２と同時に上昇するディ
スクの回転中心により近い側の対物レンズ１は、ターン
テーブル７と干渉する場合があり、対物レンズ駆動機構
のフォーカス方向の可動域を十分に確保できないという
問題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
はかかる問題点を解決するために、所定の厚みの基板層
を有する第１の光ディスクと、第１の光ディスクの基板
層の厚さよりも薄い厚さの基板層を有する第２の光ディ
スクから情報を再生する光ディスク装置であって、光デ
ィスクを選択的に載置し、回転駆動するターンテーブル
と、第１の光ディスクから情報を再生するための第１の
対物レンズと、第２の光ディスクから情報を再生するた
めの第２の対物レンズとを保持し、ターンテーブルに選
択的に載置された光ディスクの種類に応じて２つの対物
レンズを切り換え可能なレンズホルダと、を有し、レン
ズホルダは第１の対物レンズを選択しているときにター
ンテーブルの下方に位置し、かつ、第２の対物レンズ
を、第１の対物レンズに対して、ターンテーブルの回転
中心に近い位置に保持する。

【００１０】請求項２に記載の発明では、かかる問題点
を解決するために、所定の厚みの基板層を有する第１の
光ディスクと、第１の光ディスクの基板層と厚さが異な
る基板層を有する第２の光ディスクから情報を再生する
光ディスク装置であって、光ディスクを載置し、回転駆
動するターンテーブルと、第１の光ディスクから情報を
再生するための第１の対物レンズと、第２の光ディスク
から情報を再生するための第２の対物レンズと、第２の
対物レンズが、第１の対物レンズよりもターンテーブル
の回転中心に近くなるように第１の対物レンズと第２の
対物レンズとを保持し、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第１の対物レンズと第２の対物
レンズとを選択的に切り換え可能なレンズホルダと、を
有し、第１の対物レンズを選択しているときにターンテ
ーブルの下方に位置することを特徴とする光ディスク装
置において、レンズホルダは、第２の対物レンズとター
ンテーブルに載置された光ディスクとの距離が、第１の
対物レンズとターンテーブルに載置された光ディスクと
の距離よりも大きくなるように第１の対物レンズと第２
の対物レンズとを保持する。

【００１１】本発明では、薄い透明基板層を持つディス
クに光ビームを集光する対物レンズを、ターンテーブル
に装着するディスクの回転中心側に配置する構成として
いる。そのため、ターンテーブルの下方に対物レンズが
位置する場合で、異なる厚みの透明基板層を持つディス
クに記録再生を行っても、対物レンズやレンズホルダが
ターンテーブル下面と干渉することがない。

【００１２】他の発明では、ターンテーブルに装着する
ディスクの回転中心側の対物レンズの取り付け高さを下
方に設定する。そのため、外側にある対物レンズの高さ
変動に関係なく、回転中心側の対物レンズとターンテー
ブル下面が干渉することがない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図面を用いて説明する。

【００１４】本発明による光ディスク装置の対物レンズ
駆動機構の一実施例を図１から図３を用いて説明する。
図１は本発明の一実施例における２レンズ方式の対物レ
ンズ駆動機構の斜視図、図２は２レンズ方式の対物レン
ズ駆動機構の平面図、図３は２レンズ方式の対物レンズ
駆動機構の動作状態図である。

【００１５】図１で、対物レンズ１，２はレンズホルダ
３に一体保持されている。レンズホルダ３は軸部材４を
中心に回動自在、かつ軸方向に摺動可能な構成となって
いる。レンズホルダ３には、コイル１１が搭載されてい
る。ヨーク９上にはマグネット１０が搭載されており、
ヨーク９及びマグネット１０で構成する磁気回路の中に
コイル１１の一部分が存在するように構成されている。
コイル１１に所定の電流を流すことにより、軸部材４を
中心に回動し、軸方向に摺動することができる。ミラー
１２は図示しない光源より発光された光ビームを、ミラ
ー１２の真上に位置決めした対物レンズ１、または２に
入射する。

【００１６】図２で、対物レンズ１，２の切換動作を説
明する。図２（ａ）で、対物レンズ２は、図示しないデ
ィスクの最内周部分に情報を記録再生可能な位置にあ
る。レンズホルダ３は軸部材４を中心に図中の矢印方向
に回動自在に保持されている。ヨーク９及びヨーク９に
搭載されているマグネット１０により構成される磁気回
路中に存在するコイル１１に所定の電流を流すことによ
り、レンズホルダ３を軸部材４を中心に微小駆動し、図
示しないディスクの半径方向Ｔ（トラッキング方向）に
位置決め可能である。対物レンズ駆動機構がディスク最
内周部に情報を記録再生可能な位置で、ディスクを載置
するターンテーブル７、及びターンテーブル７を回転駆
動するスピンドルモータ８は、対物レンズ駆動機構と近
接した位置にある。図２（ｂ）は、図示しない対物レン
ズ切換機構により図中の矢印方向にレンズホルダ３を軸
部材４を中心に回転させ、対物レンズ１を図示しないデ
ィスク最内周部分に情報を記録再生可能な位置に位置決
めした状態を示している。ここで、対物レンズ２、及び
レンズホルダ３はターンテーブル７とオーバラップして
いる位置にあるが、高さ方向にはクリアランスがあるよ
うに設定されている。以上により、記録再生するディス
クに応じて、図２（ａ），（ｂ）の何れかの状態に対物
レンズを切換えている。

【００１７】図３、図４で、ディスク５は透明基板層５
ａ上に記録再生層５ｂが張り合わされており、ディスク
６は透明基板層６ａ上に記録再生層６ｂが張り合わされ
ている。ここで、透明基板層６ａの厚みは、透明基板層
５ａの厚みに対して薄い。また、対物レンズ１は、ディ
スク５の記録再生層５ｂに記録再生を行うものであり、
対物レンズ２は、ディスク６の記録再生層６ｂに記録再
生を行う。ターンテーブル７上には、ディスク５，６が
載置可能な構成となっている。ヨーク９及びヨーク９に
搭載されているマグネット１０により構成される磁気回
路中に存在するコイル１１に所定の電流を流すことによ
り、レンズホルダ３は対物レンズ１，２と一体に、図中
の矢印Ｆ方向（フォーカス方向）に上下に移動する。こ
れにより、対物レンズ１，２は図示しない光源からの光
ビームを記録再生層５ｂ，６ｂに集光する。

【００１８】次に、異なる透明基板厚を持つディスクに
情報を記録再生する場合の動作について説明する。図３
（ａ）は、ディスク５の最内周部に記録再生を行う場合
で、ターンテーブル７に装着にされたディスク５の記録
再生面５ｂに対物レンズ１を用いて、光ビームを集光し
ている状態を示している。ディスクは可能な限り多くの
情報を記述するために、ターンテーブル７の外周よりわ
ずかに外側より情報の記録再生エリアが始まっている。
そのため、ディスク５の最内周部で記録再生動作を行う
場合、この図に示すように使用していない対物レンズ２
はターンテーブル７の下に潜り込む構成とならざるを得
ない。また、図３（ｂ）は、ディスク６の最内周部に記
録再生を行う場合で、ターンテーブル７に装着されたデ
ィスク６の記録再生面６ｂに対物レンズ２を用いて、光
ビームを集光している状態を示している。図示しない対
物レンズ切換機構により、ディスク６の最内周部に情報
の記録再生が可能な位置に、対物レンズ２を移動位置決
めし、フォーカス方向に対物レンズ２を動かすことによ
り、記録再生層６ｂに光ビームを集光している。このと
き、対物レンズ１はディスク６の外周方向に退避してい
るため、他の部材と干渉することはない。一般に光ディ
スク装置では、ディスクに記録された記録信号を再生す
ることにより、ディスクの識別を行っている。即ちディ
スク識別を行うために、何れかの対物レンズを用いてタ
ーンテーブルに装着されたディスクに記録された情報を
読みとる動作が必要となる。図４（ａ）は、薄い透明基
板層６ａを持つディスク６に対してディスク５記録再生
用の対物レンズ１を用いて記録再生を行おうとした場
合、図４（ｂ）は、厚い透明基板層５ａを持つディスク
５に対してディスク６再生用の対物レンズ２を用いて記
録再生を行おうとした場合の状態を示している。このよ
うにターンテーブル７に装着されたディスクと対物レン
ズが正規の組合せでない場合では、図中に矢印Ｆで示し
たフォーカス方向にレンズホルダ３を上下し、記録再生
層に対して集光動作ができるように対物レンズを上下す
ることになる。このとき、図４（ａ）のように対物レン
ズに対して透明基板層が薄いと対物レンズは下方に移動
する。逆に、図４（ｂ）のように対物レンズに対して透
明基板層が厚いと対物レンズは上方に移動する。本発明
では、図４（ｂ）のように対物レンズが上方に移動する
場合、ターンテーブル７の下方に対物レンズ１及びレン
ズホルダ３ａが存在しない。そのため、透明基板層厚の
異なるディスクに対して、対物レンズ駆動機構の可動域
を考慮しても、十分にクリアランスを確保することがで
きる。

【００１９】本発明の他の一実施例を図８、図９を用い
て説明する。図８、図９は、２レンズ方式の対物レンズ
駆動機構の構成及び動作状態図を示した。図８（ａ）に
示すように、ディスク回転中心により近い側にある対物
レンズ１は対物レンズ２に対して下方の位置にレンズホ
ルダ３ｄにより保持されている。図８（ｂ）に示すよう
に、対物レンズ１を用いてディスク５に記録再生を行う
場合はレンズホルダ３を上方に位置決めして使用する。
このとき、対物レンズ１の下方へのずらし量をターンテ
ーブル７の厚み未満に押さえておけば、ディスク５の下
面と相対的に対物レンズ１の上方に位置する対物レンズ
２の干渉を確実に回避することが可能である。対物レン
ズとディスクの組合せが異なる場合は、図９（ａ）及び
図９（ｂ）のようになる。図９（ａ）に示すように、デ
ィスク６記録再生用の対物レンズ２を用いて記録再生を
行う場合は、対物レンズ２が厚い透明基板層５ａを持つ
ディスク５に記録再生を行うために上昇する。ターンテ
ーブル７の下方にある対物レンズ１は下方にずらしたた
め、対物レンズ１とターンテーブル７とのクリアランス
は十分に確保できる。図９（ｂ）に示すように、ディス
ク５記録再生用の対物レンズ１を用いて薄い透明基板層
６ａを持つディスク６に記録再生を行う場合は、対物レ
ンズ１は下方に移動するため問題はない。以上により、
二つの対物レンズの配置に関係なく、対物レンズ駆動機
構とターンテーブルとのクリアランスを十分に確保する
ことができる。

【００２０】尚、本実施例では、レンズホルダ３が軸部
材４の中心に回動自在な軸摺動型の対物レンズ駆動機構
を用いて説明を行ったが、本発明は対物レンズの駆動方
式を限定するものではなく、他の駆動方式であっても良
い。また、対物レンズの個数も二つに限定するものでな
い。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、二つのレンズを適宜選
択して使用する対物レンズ駆動機構で、薄い透明基板層
のディスクに光ビームを集光する対物レンズを、ディス
クの回転中心側に配置する構成としている。そのため、
ターンテーブルの下方に対物レンズが位置する場合で、
異なる厚みの透明基板層を持つディスクに記録再生を行
っても、対物レンズやレンズホルダがターンテーブル下
面と干渉することなく、十分なクリアランスを確保する
ことができる。

【００２２】請求項２に記載の発明の構成は、レンズを
切り換えることができ、かつ、レンズホルダがターンテ
ーブルの回転中心により遠く配置された対物レンズを選
択しているときに、ターンテーブルの下方に位置し、タ
ーンテーブルに載置された光ディスクとターンテーブル
の回転中心により近く配置された対物レンズとの距離
が、ターンテーブルに載置された光ディスクとターンテ
ーブルの回転中心により遠く配置された対物レンズとの
距離よりも大きい構成である。そのため、２つの対物レ
ンズのいずれかをターンテーブルの回転中心により近く
に配置した場合でも、対物レンズとターンテーブル下面
とのクリアランスを十分に確保することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における２レンズ方式の対物
レンズ駆動機構の斜視図。

【図２】本発明の一実施例における２レンズ方式の対物
レンズ駆動機構の平面図。

【図３】本発明の一実施例における２レンズ方式の対物
レンズ駆動機構の動作状態の説明図。

【図４】本発明の一実施例における２レンズ方式の対物
レンズ駆動機構の動作状態の説明図。

【図５】従来例における２レンズ方式の対物レンズ駆動
機構の平面図。

【図６】従来例における２レンズ方式の対物レンズ駆動
機構の動作状態の説明図。

【図７】従来例における２レンズ方式の対物レンズ駆動
機構の動作状態の説明図。

【図８】本発明による他の実施例における２レンズ方式
の対物レンズ駆動機構の構成及び動作状態の説明図。

【図９】本発明による他の実施例における２レンズ方式
の対物レンズ駆動機構の構成及び動作状態の説明図。

【符号の説明】

１，２…対物レンズ、 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ…レンズホルダ、 ４…軸部材、 ５ａ，６ａ…透明基板層、 ５ｂ，６ｂ…記録再生層、 ７…ターンテーブル、 ８…スピンドルモータ、 ９…ヨーク、 １０…マグネット、 １１…コイル、 １２…ミラー、 Ｔ…トラッキング方向、 Ｆ…フォーカス方向。

フロントページの続き (72)発明者 乾 真朗 茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会 社日立製作所パーソナルメディア機器事 業部内 (72)発明者 福井 幸夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所マルチメディアシステ ム開発本部内 (56)参考文献 特開 平９−190638（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−167351（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−161289（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−138960（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−115160（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−81945（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−35304（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−329517（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−333255（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/09 - 7/22 G11B 19/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の厚みの基板層を有する第１の光ディ
   スクと、該第１の光ディスクの基板層の厚さよりも薄い
   厚さの基板層を有する第２の光ディスクから情報を再生
   する光ディスク装置であって、 前記光ディスクを載置し、回転駆動するターンテーブル
   と、 前記第１の光ディスクから情報を再生するための第１の
   対物レンズと、前記第２の光ディスクから情報を再生す
   るための第２の対物レンズとを保持し、前記ターンテー
   ブルに載置された光ディスクの種類に応じて前記２つの
   対物レンズを選択的に切り換え可能なレンズホルダと、 を有し、 前記レンズホルダは、前記第２の対物レンズを、前記第
   １の対物レンズよりも、前記ターンテーブルの回転中心
   に近い位置に保持し、かつ、前記第１の対物レンズを選
   択しているときに前記ターンテーブルの下方に位置する
   ことを特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】所定の厚みの基板層を有する第１の光ディ
   スクと、該第１の光ディスクの基板層と厚さが異なる基
   板層を有する第２の光ディスクから情報を再生する光デ
   ィスク装置であって、 前記光ディスクを載置し、回転駆動するターンテーブル
   と、 前記第１の光ディスクから情報を再生するための第１の
   対物レンズと、 前記第２の光ディスクから情報を再生するための第２の
   対物レンズと、 前記第２の対物レンズが、前記第１の対物レンズよりも
   前記ターンテーブルの回転中心に近くなるように前記第
   １の対物レンズと前記第２の対物レンズとを保持し、前
   記ターンテーブルに載置された光ディスクの種類に応じ
   て前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズとを選
   択的に切り換え可能なレンズホルダと、 を有し、 前記レンズホルダは、前記第２の対物レンズと前記ター
   ンテーブルに載置された光ディスクとの距離が、前記第
   １の対物レンズと前記ターンテーブルに載置された光デ
   ィスクとの距離よりも大きくなるように前記第１の対物
   レンズと前記第２の対物レンズとを保持し、かつ、前記
   第１の対物レンズを選択しているときに前記ターンテー
   ブルの下方に位置することを特徴とする光ディスク装
   置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の光ディスク装置におい
   て、前記レンズホルダは、前記第２の対物レンズと前記
   ターンテーブルに載置された光ディスクとの距離が、前
   記第１の対物レンズと前記ターンテーブルに載置された
   光ディスクとの距離よりも大きくなるように前記第１の
   対物レンズと前記第２の対物レンズとを保持することを
   特徴とする光ディスク装置。