JPH10188310A - 対物レンズの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の光情報記録媒体に対応した対物レンズ
を備え、その対物レンズを記録媒体に応じて切換ること
ができ、しかも、切換動作に対しても十分な剛性を有
し、アライメントの狂いを防止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がレンズホルダ７５の補強部に固定されてい
る。この補強部には、金属材で作られたコア部材が埋設
され、他の部分に比べて肉厚に形成されている。レンズ
ホルダの周囲には、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-0ptica
l)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、ＤＶＤディスクが出現し、そのＤ
ＶＤ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、種々の光情報記録媒
体に対応した対物レンズを備え、その対物レンズを記録
媒体に応じて切換ることができ、しかも、切換動作に対
しても十分な剛性を有し、アライメントの狂いを防止可
能な対物レンズの駆動装置を提供するにある。

【０００７】

【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の対物レンズを保持するレン
ズホルダであって第１及び第２の対物レンズの取付部を
補強する補強部を有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、前記レンズホルダ
を回転させて所定位置に第１の対物レンズに代えて第２
の対物レンズを位置させるレンズ切換手段と、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。

【０００８】この発明によれば、回転中心を有し、第１
及び第２の対物レンズを取り付ける孔部を有する補強部
が形成されたレンズホルダであってこのレンズホルダの
孔部に第１及び第２の対物レンズが取付固定されている
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、前記レンズホルダを回転させて所定位置に
第１の対物レンズに代えて第２の対物レンズを位置させ
るレンズ切換手段と、を具備することを特徴とする対物
レンズ駆動装置が提供される。

【０００９】

【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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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ＤＶＤ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２
７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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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及び図６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。

【００１８】図５及び図６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７
４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７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７９の円弧に沿って着磁されている。

【００１９】レンズホルダ７５は、図８及び図９に示す
ように略円筒のフレーム４６とこの円筒フレーム４６の
開口部を塞ぐ蓋部４７とから形成され、その蓋部４７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、ＤＶＤ用の対物レンズ３４が固定されてい
る。蓋部４７は、図９に示すようにディスク１０に対向
したその前面は、略平坦に形成され、図１０に示すよう
にその背面部は、各対物レンズ３４、３５が取り付けら
れる部分がアルミ等の金属がコアとして埋設された補強
肉厚部に形成され、他の部分が肉薄に形成されたステッ
プを有する構造に形成されている。各対物レンズ３４、
３５を取り付ける為に蓋部４７には、取り付け孔が穿け
られ、この取り付け孔に各対物レンズ３４、３５がその
光軸がレンズホルダ７５の中心の回りの同一円周上に配
置されるように夫々固定されている。

【００２０】尚、レンズホルダ支持体７４及びレンズホ
ルダ７５は、成型性を高める為に樹脂材料が用いられ、
その中にカーボン、或いは、グラスファイバーを混入し
て剛性が高められているが、更に、コア材が埋設されて
対物レンズ３４、３５が取り付けられる補強部が肉厚に
形成されていることからより対物レンズ取付部分の剛性
が強化される。また、上述の実施例では、レンズホルダ
７５は、円筒フレーム４６と蓋部４７とが別体で形成さ
れている例を説明したが、明らかなように円筒フレーム
４６と蓋部４７とが一体に形成され、その蓋部４７にコ
ア材が組み込まれた肉厚部が形成されても良い。更に、
上述したようにコア材を埋設する場合には、レンズホル
ダの成型時にレンズホルダ７５には、各対物レンズ３
４、３５下に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、同様にレーザビームの通過の為の開口が形成され
ている。また、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８
５、８６が固定されている。

【００２１】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。

【００２２】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１１に示されている。図１１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７
１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３４、３５のいずれかに導かれ、この対物レンズ３
４、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３
４、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９
８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３
４、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８
５、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３
２の動作の詳細について次に説明する。

【００２３】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７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、図１３に示すようにこの永久磁石８
１、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１２(a)
及び１２（ｂ）及び図１３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７
５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１２（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１２（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１２（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８
４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１
２（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、図１３に示されるような中立位置に戻されるこ
ととなる。

【００２４】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。

【００２５】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１６
に示されるようにコイル８５の軸７５、即ち、中心に平
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
始めて図１６（ｃ）に示すようにコイル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１４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８５に与えられる。その結果、コイル８
５は、図１６（ｄ）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１２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。

【００２６】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。

【００２７】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ＦＶ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１７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。

【００２８】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、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ＦＶ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。

【００２９】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。

【００３０】しかも、レンズホルダ７５には、コアとし
てアルミ等のコアが組み込まれた補強部としての肉厚部
が設けられていることから、レンズホルダ７５のレンズ
取付部分の剛性が強化され、装置の動作中に光学系のア
ライメントが狂う等の事故を確実に防止することができ
る。

【００３１】レンズホルダ支持体７４及びレンズホルダ
７５においては、成型性を高める樹脂材料中にカーボ
ン、或いは、グラスファイバーを混入して剛性が高めら
れているが、これらカーボン及びグラスファイバーは、
混入することができる密度及び量に限界があるとされて
いる。上述したように、レンズホルダ７５のレンズ取付
部分にコア材を組み込むことによってより剛性が高めら
れることとなる。また、剛性が必要とされるレンズ取付
部が確実に剛性を高めることが可能なことから、レンズ
ホルダ自体の薄型化、これに伴いレンズ駆動装置自体の
薄型化を実現することができる。

【００３２】尚、単にレンズホルダ７５のレンズ取付部
分を厚くするだけで十分な強度が得られる場合には、コ
ア材をその部分に組み込まなくとも良い。また、コア材
は、金属に限られず、セラミック或いはカーボンファイ
材であっても良い。更に、コア材を埋設することによっ
て蓋部に段部が形成される場合に限らず、蓋部が平坦に
形成されても良く、様々な形状に形成されても良い。

【００３３】更に、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。

【００３４】以上説明したように本発明によれば、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、しかも、対物レンズが高剛性の部分に固
定されていることから、回転動作の繰り返しに伴うアラ
イメント狂いを確実に防止することができる。

【００３５】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ー致する為、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。

【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永久磁石の配置を
示す斜視図である。

【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ホルダのレ
ンズ取付部を破断してレンズホルダ示す斜視図である。

【図１０】図９に示すレンズホルダの蓋部の構造を背面
から示す斜視図である。

【図１１】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状態において中立位置にある永久磁
石及び磁性体の配置を示す斜視図である。

【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】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１７】図５に示す光ピックアップのレンズ駆動装置
における切換動作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 … フレーム部 ４７ … 蓋部 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】回転中心を有し、第１及び第２の対物レン
   ズを保持するレンズホルダであって第１及び第２の対物
   レンズの取付部を補強する補強部を有するレンズホルダ
   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、 前記レンズホルダを回転させて所定位置に第１の対物レ
   ンズに代えて第２の対物レンズを位置させるレンズ切換
   手段と、 することを特徴とする対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】前記レンズ切換手段は、 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の電磁駆動手段を含み、 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。
5. 【請求項５】前記補強部には、コア材が埋設されている
   ことを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】前記補強部は、レンズホルダの他の部分に
   比べて肉厚部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】レンズホルダは、補強剤が混入された樹脂
   で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。
8. 【請求項８】回転中心を有し、第１及び第２の対物レン
   ズを取り付ける孔部を有する補強部が形成されたレンズ
   ホルダであってこのレンズホルダの孔部に第１及び第２
   の対物レンズが取付固定されているレンズホルダと、 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、 前記レンズホルダを回転させて所定位置に第１の対物レ
   ンズに代えて第２の対物レンズを位置させるレンズ切換
   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。
9. 【請求項９】前記補強部には、コア材が埋設されている
   ことを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】前記補強部は、レンズホルダの他の部分
    に比べて肉厚部に形成されてい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】レンズホルダは、補強剤が混入された樹
    脂で形成されてい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。