JPH09198677A - 光学的情報再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の対物レンズを搭載した光学的情報再生
装置において、装着された光ディスクに応じてレンズ切
り替えをスムーズに行わせるとともに、対物レンズがど
の状態にあるのかを容易に判定できるようにすることに
より、再生の開始やサーボはずれからの復帰を素早く安
定に行えるようにする。 【解決手段】 対物レンズ１２，１３を搭載した可動部
１１に反射部３０を設け、対物レンズの切り替え時に、
上記反射部３０からの反射光から切り替えタイミング信
号を検出してキックパルスとブレーキパルスを切り替え
て対物レンズの切り替えを行うようにした。

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、１つのアクチュ
エータに複数種類の対物レンズを搭載した光ヘッドによ
り物理特性の異なる光ディスク等の光記録媒体から情報
を再生する光学的情報再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２８は特公平６−９０８００号公報に
記載された従来の光学的情報再生装置（光ヘッド装置）
の対物レンズ駆動装置部分を示す斜視図である。図にお
いて１ａ，１ｂは対物レンズ、２は対物レンズ１ａ，１
ｂを保持する可動部、３は固定台、４ａ，４ｂは一端部
が前記固定台３に接続された弾性支持部材、５は前記ホ
ルダ２に巻き付けられた焦点方向制御用コイル、６ａ，
６ｂは永久磁石、７ａ，７ｂはヨーク、８は前記１〜７
ａ，７ｂの各部品により構成される対物レンズ駆動装
置、９ａは対物レンズ１ａに入射するレーザ光、９ｂは
対物レンズ１ｂに入射するレーザ光、１０ａ，１０ｂは
対物レンズ１ａ，１ｂを固定するレンズホルダである。

【０００３】ここで、焦点方向のずれに対しては焦点方
向制御用コイル５に所望の電流を流すことで、可動部２
を矢印Ａ方向に駆動して焦点方向制御を行う。ラジアル
方向送り、またはトラック方向の制御が必要な場合は、
図示していないトラック方向制御用コイルに所望の電流
を流すことで、対物レンズ駆動装置８を含む光ヘッド装
置を矢印Ａ方向と直角方向に駆動して、ラジアル送り、
およびトラック方向制御を行う。

【０００４】以上のように、従来例では、光源部から出
射された複数の光ビームを情報記録媒体状に相異なる光
スポットとして集光させる複数の対物レンズをホルダに
一体として保持するように構成しているので、リアルタ
イムモニタ、またはオーバーライトを行う場合に１ヶの
光ヘッド装置で済み、光学式ディスク再生装置の小型
化、簡素化が可能となる。また、情報の消去、記録、再
生をほとんど実時間で行える。

【０００５】また、上記複数の対物レンズが形成する相
異なる光スポットのうち、少なくとも１つの光スポット
の焦点位置を他の光スポットの焦点位置とは独立して制
御する焦点制御装置を備えているので、部材の取付、組
立精度の許容値を大きくでき、組立作業性、生産性を向
上させることができる。

【０００６】さらに、上記複数の対物レンズが形成する
相異なる光スポットのうち、少なくとも１つの光スポッ
トのトラッキング方向位置を他の光スポットのトラッキ
ング方向位置とは独立して制御するトラッキング制御装
置を備えているので、部材の取付、組立精度の許容値を
大きくでき、組立作業性、生産性を向上させることがで
きる。

【０００７】以上のように従来の光ヘッド装置において
は、１つのアクチュエータ可動部に２つの対物レンズを
搭載することでリアルタイムモニタ等の機能を実現して
いたが、これを高密度な光ディスクと従来の光ディスク
の互換性を保つために使用することも当然考えられる。
例えば、一方を短波長レーザと高開口率を有するレンズ
の組み合せとし、もう一方を従来のレーザ波長と従来の
開口率を有するレンズとの組み合せで用いる方法であ
る。

【０００８】しかし、このように２つの光学系を持つこ
とは光学系の複雑さを増すだけでなく、それぞれの光学
系にフォーカス誤差検知やトラック誤差検知を持たせる
必要があるため、大きなコストアップ要因になる。特
に、互換性の問題だけであれば、一方の光ディスクを再
生している間は他方のレンズを使わないため、片方のシ
ステムはまったく無駄になるという問題があった。

【０００９】そこで、光学系は１つで、１つの軸に対し
て回動するタイプのアクチュエータを用いて上述のよう
な２つのレンズを搭載する方法が考えられている。しか
し、この場合はディスクの種別を判別するとともに、回
動型のアクチュエータを大きく回してレンズの切り替え
を行なわせる必要が生じる。

【００１０】従来例で示すような、２つの光学系を有す
る光ヘッドでは、それぞれの光学系で同時に情報を再生
することでその再生情報からディスクの種別等を判定で
きたが、光学系が１つしかないシステムでは、上述のレ
ンズ切り替えとディスク判定作業が、再生開始時におけ
る最も重要な作業となっている。ディスクの種別が判定
できなければ、結果的にレンズを切り替えることが不可
能で、やみくもに再生をトライするため、フォーカス引
き込み失敗によるレンズとディスクの衝突の問題や、過
電流によるフォーカスコイルの寿命の問題の他、再生開
始待ち時間やサーボはずれからの復帰時間が長くなる等
の問題が発生した。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の光
学的情報再生装置（光ディスク装置）では、異なる物理
特性を有する数種類のディスクを共通の光ヘッドで再生
を行わせるため、複数の開口率の異なる対物レンズをア
クチュエータ可動部に搭載する必要があった。この場
合、まず光ディスクを再生する前に現在の光ヘッドの状
態がどのレンズの側に位置しているのかが分からなかっ
たため、一旦フォーカスサーチを行い、この時のフォー
カスエラー信号の信号振幅や、合焦点付近の反射光量を
調査してディスクの識別を行わなければならなかった。
さらに、基盤厚みの厚いディスクや薄いディスク、また
は反射率の低いディスク等の多様なディスクに対し、ど
のレンズを用いているか分からない状態でディスクの判
別を行うことは、判定回路がきわめて繁雑で判定結果が
不確かなものとなる問題があった。

【００１２】また、再生開始時や、振動等によりサーボ
はずれが生じた時は、ディスクとレンズとの組み合せが
間違っている場合、レンズを別のものに切り替える動作
が必要になるが、あらかじめ固定されたキックパルスと
ブレーキパルスでは、レンズの切り替え動作が確実に行
えず、信号再生の開始がなかなか行えない問題があっ
た。

【００１３】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、第一の目的は、ディスクからの
信号再生を行わなくても現在の対物レンズがどのレンズ
の状態（位置）にあるのか判断でき、これによりディス
クの判別をスムーズに行うとともに、再生待ち時間やサ
ーボはずれからの復帰を素早く行えるような光学的情報
再生装置を得るものである。

【００１４】また、第二の目的は、異なる対物レンズに
切り替えを行う際において、キックパルスからブレーキ
パルスへの切り替えを、アクチュエータの応答に応じて
自動的に行うことによって、アクチュエータ可動部にお
ける摩擦力の変動や装置振動等があっても安定にレンズ
切り替え動作が行える光学的情報再生装置を得るもので
ある。

【００１５】さらに、第三の目的は、レンズ切り替え動
作中、またはサーボはずれ等の異常事態において、アク
チュエータ可動部がどの方向へ向かって移動中なのか
を、ディスクからの信号を再生しなくても認識できると
ともに、レンズ切り替え動作の失敗等も瞬時に認識し、
再度切り替え動作を行うことが可能な光学的情報再生装
置を得るものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光学的情
報再生装置においては、現在の対物レンズから開口率の
異なる別の対物レンズへ切り替わる際において、レンズ
切り替えの途中に、切り替わりを示すタイミング信号発
生手段を設けたものである。

【００１７】また、レンズ切り替えを、可動部における
トラッキングアクチュエータにキックパルスとブレーキ
パルスを連続的に印可するとともに、切り替えの途中に
て発生するタイミング信号に基づき上記キックパルスと
ブレーキパルスを切り替えるレンズキック信号発生手段
を設けたものである。

【００１８】また、複数の対物レンズの中間で、光学系
が構成されている側に、光学系からの信号読み取り用の
平行レーザ光が入射する方向に対して逆向きに反射する
反射部を構成するとともに、反射部からの光量検出信号
振幅におけるピークまたはレベルを検出する検出回路を
設けたものである。

【００１９】さらに、上記反射部において、対物レンズ
が切り替わる際に、光学系内の信号再生用平行レーザ光
の反射量が変動するように、２つのレンズの側において
異なるパターンを有すると反射率の異なる明暗部、また
はトラック方向に非対称なパターンを構成するととも
に、反射部からの検出信号におけるレベル検知回路また
は信号パターンを読みとるパターン判定回路を設けたも
のである。

【００２０】また、複数のレンズの間に光学系内の平行
光がレンズ以外の領域で光学系からディスク側へ突き抜
け、再び光ディスクまたはローディング機構に設けられ
た反射部により出射平行レーザ光の方向と逆向きの方向
に戻るような貫通穴を設けるとともに、この貫通穴を通
った反射光の光量検出信号振幅におけるピークまたはレ
ベルを検出する検出回路を設けたものである。

【００２１】さらに、可動部分に設けられた貫通穴を対
物レンズ間で複数個設けるとともに、この複数の貫通穴
のトラック方向における広さを異なるように配置したも
のである。

【００２２】また、複数のレンズ位置に対応したトラッ
キングアクチュエータコイルにて発生する逆起電力を検
出するための逆起電力検出回路を設けるとともに、検出
された逆起電力信号の極性反転を検出するための極性反
転検出回路を設けたものである。

【００２３】また、トラッキングアクチュエータコイル
にレンズ切り替えのための駆動信号を印可する以外に、
交流磁界を発生させるための交流電流印可手段を設ける
とともに、アクチュエータ外部に交流磁界を検出するた
めの検出コイルと、検出交流磁界量の振幅を検出するた
めの検波回路とを設けたものである。

【００２４】また、アクチュエータ可動部に反射部を取
り付けるとともに、固定部に情報の再生を行うレーザ光
とは別の光源を取り付け、レンズ切り替えの際に、情報
再生のためのレーザ光が２つのレンズの中間点を横切る
ポイントで上記反射部から上記光源の光を受光できるよ
うに光検知器を構成したものである。

【００２５】また、複数の対物レンズを搭載した可動部
を有する光ヘッドにおいて、対物レンズの移動方向線上
で、複数の対物レンズ間または外側に対物レンズの識別
信号検出器を備えたものである。

【００２６】さらに、対物レンズの移動方向線上におけ
る両サイドに反射部を設け、複数の対物レンズにおいて
上記反射部の有無や反射率の違い等によって、それぞれ
のレンズに対応して異なるように構成したものである。

【００２７】また、対物レンズの移動方向線上における
両サイドに貫通穴を設け、複数の対物レンズにおいて上
記貫通穴の有無、または貫通穴の幅または貫通穴の個数
を、それぞれのレンズに応じて異なるように構成したも
のである。

【００２８】また、アクチュエータ可動部に反射部を取
り付けるとともに、固定部に情報の再生を行うレーザ光
とは別の光源を取り付け、複数のレンズに対応したポイ
ントで上記反射部から上記光源の光を受光できるように
光検知器を構成したものである。

【００２９】また、複数の対物レンズの移動方向線上に
おける中間点に反射部または貫通穴を設けるとともに、
アクチュエータを左右に揺動させる揺動信号発生手段
と、上記貫通穴または反射部からの検出信号と上記揺動
信号を比較する比較手段を設けたものである。

【００３０】また、可動部に搭載された対物レンズの識
別信号検出器の出力に基づく識別手段と、識別後にフォ
ーカスサーチを行うフォーカスサーチ回路と、フォーカ
スサーチ時におけるフォーカスエラー信号からディスク
判別を行うディスク判別回路を設けたものである。

【００３１】また、レンズ切り替え手段におけるキック
パルスの幅、または駆動電圧振幅の可変手段と、レンズ
切り替え動作後にレンズの特定を行うレンズの識別信号
検出器とにより、キック動作がうまく行えなかった場合
には、駆動力を増減させるようにしたものである。

【００３２】さらに、可動部分に設けられた貫通穴と、
この貫通穴を通して得られる光ディスクからの反射光を
基にディスクの種別を分類する反射光量受光手段を設け
たものである。

【００３３】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態である光学
的情報再生装置においては、現在のレンズから異なる開
口率を有する別のレンズに移動する際、レンズからレン
ズへの切り替わり部分において、タイミング信号を発生
する。

【００３４】また、トラッキングアクチュエータにキッ
クパルスとブレーキパルスを印可することでレンズの切
り替えを行なう際、レンズ切り替えのタイミング信号に
基づいてキックパルスの幅やブレーキパルスの印可タイ
ミングを設定することで、摩擦等の負荷変動に対応した
駆動量を発生する。

【００３５】さらに、複数のレンズの間で、可動部の光
学系が配置されている側に反射部を設けることにより、
通常の情報再生に用いるレーザ光と光検知器を用いて、
レンズ切り替え時における切り替えタイミング信号を得
る。

【００３６】また、反射部にレンズシフト方向に明暗が
生じるようなパターンや、反射部分をトラッキング方向
に非対称に構成することによって、レンズ切り替えの際
に反射部分から得られる反射光量変動を基に、パターン
マッチング回路やレベル変動検出回路によりレンズ切り
替え時の移動方向を検知し、移動先のレンズの特定を行
う。

【００３７】さらに、可動部において複数のレンズ間に
貫通穴を設けることによって、光ヘッド内の情報再生用
の平行レーザ光をレンズ切り替え時に貫通させ、光ディ
スクまたは、ローディング機構部における反射面にて反
射させることで、情報再生用の光検知器にてレンズ切り
替え時のタイミング信号を得る。

【００３８】また、複数のレンズ間における貫通穴の広
さや個数をレンズシフト方向に変化させ、レンズ切り替
え時における反射光量変動を基にパターンマットング回
路により切り替え方向を検出し、レンズの特定を行う。

【００３９】さらに、トラッキングアクチュエータコイ
ルに生じる逆起電力を、電流検出抵抗から得られる駆動
電流情報と駆動電圧情報を比較することによって検出
し、レンズ切り替え時に、それぞれのレンズに対応した
アクチュエータコイルがトラッキング駆動用マグネット
を通過する際に発生する逆起電力の変化を取り出すこと
により、レンズ切り替え時のタイミングを得る。

【００４０】また、アクチュエータ駆動電流に可動部の
動作に影響しないような周波数に選定された交流信号を
重畳するとともに、アクチュエータ可動部の周囲に設け
られた交流磁界検出器によって上記コイルからの交流磁
界を検出し、レンズ切り替え時におけるタイミング信号
を得る。

【００４１】さらに、再生レーザ光とは別の光源を用い
て、レンズ切り替え時における中間点にて可動部に取り
付けられた反射部を介して光検知器に入射するよう構成
することにより、レンズ切り替え時に、切り替え中央部
分にて切り替えタイミング信号が得られる。

【００４２】また、複数のレンズに対応した識別信号検
出手段を設けたことにより、ディスク再生以前の状態に
おいても、現在がどのレンズの位置にあるかを判別する
ことができる。

【００４３】さらに、可動部における複数のレンズの両
サイド側で、光学系が構成されている面に反射部を設
け、この反射部の有無や反射率をそれぞれのレンズに対
応して異なるように配置するとともに、可動部を揺動さ
せた時の反射部からの反射光量を検出することにより、
現在がどのレンズの位置にあるかを判別することができ
る。

【００４４】また、可動部に貫通穴を設け、可動部を揺
動させた時の反射光量を検出することにより、現在がど
のレンズの位置にあるか判別することができる。

【００４５】さらに、再生レーザ光とは別の光源を用い
て、それぞれのレンズに対応した位置にて反射光が検知
できるように固定部分に光検知器を配置し、可動部に取
り付けられた反射部を介して光検知器に入射するよう構
成したことにより、現在がどのレンズ位置の位置にある
かどうか判別することができる。

【００４６】また、レンズ切り替え動作を行なった後、
識別信号検出器の出力に基づきレンズ判定を行ない、レ
ンズ切り替えがうまく行なわれていない場合には、レン
ズ切り替え動作におけるキックパルスのパルス幅または
駆動電圧振幅値を変化させて再度レンズ切り替え動作を
行なうように動作する。

【００４７】さらに、可動部に設けられた貫通穴を通し
て光ディスクからの反射光を情報再生用の光検知器で受
光し、得られた反射信号の信号振幅によりディスクの種
別を認識するように動作する。

【００４８】以下、この発明をその実施の形態を示す図
面に基づいて具体的に説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１である光
学的情報再生装置のブロック図を示す図で、１１は光ヘ
ッドにおけるＣＤ用対物レンズ１２およびＤＶＤ用対物
レンズ１３を固定し、フォーカス方向およびトラック方
向に動かすための可動部、１４は可動部１１をフォーカ
ス方向へ動かすためのフォーカスコイル、１５ａ，１５
ｂは可動部１１をトラック方向へ動かすためのトラッキ
ングコイル、１６はレーザ光を折り曲げるためのミラ
ー、１７は出射光と反射光を分離するためのハーフミラ
ー、１８は光源となるレーザ、１９は情報の再生やサー
ボ情報を得るための光検知器、２０はフォーカスおよび
トラッキング検出を行なうための光学系、２１は光検知
器１９における検出光電流を電圧に変換するための電流
電圧変換回路、２２は情報を再生するための再生信号検
出回路、２３はトラック誤差を得るためのトラッキング
エラー検出回路、２４はフォーカス誤差を得るためのフ
ォーカシングエラー検出回路、２５は複数種類のディス
ク種別を判定するためのディスク判定回路、２６はトラ
ッキングエラー検出回路２３からの情報に基づきトラッ
キングコイル１５を駆動するためのトラッキング制御回
路、２７はディスクの種別に応じてレンズ切り替えを行
なうレンズ切り替え回路、２８はフォーカシングエラー
検出回路２４からの情報に基づいてフォーカスコイル１
４を駆動するためのフォーカシング制御回路、２９は駆
動電流を供給するためのドライブアンプである。

【００４９】図２は可動部１１に設けられた反射部を用
いてレンズ切り替えを行なうためのレンズ切り替え回路
２７の構成を示すブロック図で、図において、３０はミ
ラー１６からの平行レーザ光の反射部を構成している反
射板、３１はトラッキング制御信号とレンズ切り替え信
号を切り替えるための切り替え回路、３２はレンズ切り
替え方向に駆動力を与えるためのキックパルス発生回
路、３３はレンズ切り替え時におけるブレーキ力を与え
るためのブレーキパルス発生回路、３４はキックパルス
とブレーキパルスを切り替えるための極性切り替え回
路、３５は光検知器１９からの信号を増幅するための加
算増幅器、３６は加算増幅器からの信号ピークを検出す
るためのピーク検出回路である。

【００５０】図３は図２中の反射板に移動方向の情報を
持たせた場合のレンズ切り替え回路２７の構成を示すブ
ロック図で、図において、３７は直流信号をカットする
ためのコンデンサ、３８は信号のゼロクロスを検出する
ためのゼロクロスコンパレータ、３９はディジタル化さ
れた信号の情報を判定するパターンマッチング回路、４
０はキックパルスとブレーキパルスの切り替えタイミン
グを検出するための切り替え部判定回路、４１は明暗の
パターンをつけた反射板で、４１ａは無反射部、４１ｂ
は反射部である。

【００５１】図４は図３のブロック図におけるレンズ切
り替えの様子を可動部の光学系が構成されている側から
示したもので、４２は反射板からの反射光を光検知器で
受光した際の再生信号パターン、４３は光スポット、４
４は再生信号パターンを２値化した２値化信号パターン
である。

【００５２】ディスクの記録密度が向上している次世代
の光ディスク装置においては、特にディスクの基板厚さ
を薄くすることにより、高密度化が図られている。例え
ば、次世代ディジタルビデオディスクと呼ばれている方
式においては、ディスク厚み０．６ｍｍを２枚張り合わ
せた形態となっており、従来のＣＤやＬＤに比べると約
半分の厚さとなっている。しかしこのような薄い基盤厚
の光ディスクと、従来の光ディスクとでは、焦点距離や
光スポット径の関係から同じ対物レンズで再生すること
が不可能なため、１台の装置で従来の光ディスクと次世
代の高密度ディスクを再生しようとすると、２つの光ヘ
ッドを用意しなければならなかった。例えば、従来の光
ディスクは対物レンズの開口率（ＮＡ）で０．４〜０．
５を用いており、次世代型では０．５５〜０．６を用い
ている。

【００５３】しかしこのような問題に対し、図１に示し
たような１つの可動部１１に２つの対物レンズ１２，１
３を搭載する方法が提案されている。ちなみに従来例で
は２つのレンズに対し２つの光学系を有していたが、光
学系は１つであっても軸摺動型のアクチュエータを用い
れば、トラッキング方向に可動部１１を大きく回動させ
ることでレンズのみを切り替えることが可能となる。こ
のような構成にすることで、光ヘッドを２つ搭載した
り、光ヘッド内に２つの光学系を搭載することなく、レ
ンズの切り替えだけで基板厚みの薄い次世代の高密度光
ディスクと、基板厚みの厚い従来の光ディスクとの両方
を再生することが可能となった。

【００５４】ここで、図１に示すような構成の光学的情
報再生装置においては、まず再生動作を行なわせる前
に、ディスクの種別を判別したり、ディスクの種別に応
じてレンズを切り替える動作が必要となる。ディスクの
種別を判定するためには、例えば再生信号からの情報に
より判断する方法があるが、レンズの選択等が違ってい
たりするとサーボがかからないため、何回もサーボ引き
込み動作やレンズ切り替え動作を繰り返す必要があっ
た。そのため、規格外のディスクが装着された場合等に
おいては、レンズの選択ミスなのか規格外なのかの判断
がつきにくく、判別に混乱が生じる場合があった。

【００５５】そこで、フォーカスエラー信号の振幅、合
焦点時の再生信号振幅、トラッキングエラー信号振幅等
により、ディスク反射率の違いを検出するとともに、フ
ォーカスエラー信号の発生の状態を認識し、判定する方
法が取られる。このようにすれば、例えばＤＶＤのレン
ズを用いてフォーカスサーチを行なうと、ＣＤディスク
をサーチした場合フォーカスエラー信号に合焦点が現れ
ず、ＤＶＤの１層ディスクにおいては振幅の大きなエラ
ー信号が１つ発生（表面で振幅の極めて小さいエラー信
号も発生するがこれは無視できる）し、２層ディスクに
おいては振幅の小さい２個のエラー信号が観測できる。

【００５６】上述のディスク判別は、信号振幅のホール
ド回路やマイコン等の判断回路を搭載した図１のディス
ク判別回路２５によって行なわれるが、この場合、当然
現在の光学系がどちら側のレンズを使っているかの認識
が必要である他、異なるレンズを用いている場合におい
ては、レンズ切り替え回路２７によってレンズ切り替え
動作を行なわなければならない。

【００５７】また、このようなレンズ切り替え動作は、
軸摺動型アクチュエータをトラッキング方向に大きく回
動することによって行なわれ、さらにフォーカス動作が
行なわれる前のアクチュエータ可動部がヘッド固定部に
自重で落ちている状態において動作しなければならない
ため、摩擦の影響を受けやすく、ヘッドの姿勢や温度の
変化等によっても、レンズ切り替えのためにトラッキン
グアクチュエータに印加する駆動力を修正する必要があ
った。

【００５８】また、アクチュエータ可動部から引き出さ
れた駆動コイル１４の配線による反力等によっても、上
記配線の引出し方により反力が変動するため、予め決め
られたパルス幅や電圧レベルを持つキックパルスのみで
は、レンズ切り替えが行なわれなかったり、逆に移動速
度が速すぎて反動により基のレンズ側に戻ってしまう等
の問題があった。

【００５９】そのためには、現在位置にてキックパルス
を発生させるとともに、現在位置と目的位置との中間に
てブレーキパルスに切り替え、安定に目的位置に到達さ
せる方法が考えられる。このような方法は、トラックジ
ャンプ等において広く用いられている方式で、キックパ
ルスとブレーキパルスの切り替えを中点にて行なうた
め、摩擦や反力等があっても常に安定に動作する利点が
あった。しかし、上述した２レンズを搭載したアクチュ
エータにおけるレンズ切り替え動作においては、中点が
検出できないため、安定にレンズ切り替えが行えない問
題があった。

【００６０】そこで、図２に示したような方式によっ
て、光学的に中点を検出した。この方式は、アクチュエ
ータの可動部１１の光学系が構成されている側において
２つのレンズ１２，１３間に反射板３０を取り付け、情
報を再生するのに用いるレーザ光によってこの反射板３
０による反射光を検出するもので、検出光学系に通常の
信号再生用のレーザと検知器を用いるため、光学系が複
雑にならずに済む利点がある。この方式では、レンズ切
り替えの際に通常再生に用いるレーザ光が上記反射板３
０を通過すると、光検知器１９から反射光が得られるた
め、光検知器１９からの出力を加算アンプ３５で増幅
し、ピーク検出回路３６で信号のピークを取り出すこと
により、２つのレンズ１２，１３の中間位置の通過タイ
ミングを得ることができる。さらに、このタイミングで
キックパルスとブレーキパルスを極性切り替え回路３４
で切り替えることにより、安定なレンズ切り替え動作が
実現する。

【００６１】このように構成すれば、一定幅のパルスを
加える方法に比べて、キックパルスの幅をレンズ切り替
え動作の中間地点まで確実に発生できるため、摩擦や反
力に対しても切り替えミスが少なくなる。例えば、摩擦
等が大きい場合は、中間地点までの到達時間が長くなる
ため、結果的にキックパルス幅は大きくなり、大きな駆
動力を自動的にかけることが可能となる。ここにおい
て、上述した反射板３０は、アクチュエータの可動部１
１にアルミニウムを蒸着させたものでもよく、また反射
テープまたは反射ミラーを張りつけてよい。また、この
方式では、光学系内の平行レーザ光を用いているため、
アクチュエータの可動部１１がどの高さにあっても同じ
検出特性が得られる利点がある。

【００６２】上述した方式により、レンズ切り替え時の
中点を検出することが可能となったが、どちら側のレン
ズからどちらの方向へ移動中なのかが検出できれば、装
置振動等の外力によりレンズ切り替えがうまく行えず、
途中で戻ってしまう場合や、通常再生中におけるサーボ
はずれによって、別のレンズへ切り替わってしまう場合
においても、これらの状態が判別できる。以上のような
移動方向の検出は、図３に示すような、反射板４１に明
暗のパターンを配置することで実現できる。この場合、
可動部１１が別のレンズに切り替わる際、反射部４１の
通過に伴って反射部４１ａと無反射部４１ｂとを、平行
レーザ光が走査するため、この際に得られる加算アンプ
３５の出力をゼロクロスコンパレータ３８で２値化した
値をパターンマッチングすることにより方向を判別す
る。パターンマッチング回路３９では、図４に示すよう
な再生信号パターン４２を２値化した信号パターン４４
にて判定を行なうことになるが、例えば図中最初に得ら
れるハイレベルのパターン間隔Ｄと、次のハイレベルの
パターン間隔Ｃ、または最後のハイレベルパターン間隔
Ａを比較することで判定できる。図４のパターンの場
合、最初のハイレベル幅＞次のハイレベル幅であればＤ
ＶＤ用対物レンズ１３からＣＤ用対物レンズ１２へ、最
初のハイレベル幅＜次のハイレベル幅であればＣＤ用対
物レンズ１２からＤＶＤ用対物レンズ１３へ移動してい
ることになる。

【００６３】実施の形態２．なお、上述のタイミング信
号発生手段は、可動部１１に反射部３０または４１を設
けたものであったが、可動部１１に設けられた貫通穴を
用いても同様の効果を得ることができる。図５は、貫通
穴を通して光ディスク５０からの反射光からレンズ切り
替え時のタイミング信号を得る方式を示すブロック図
で、図において、５０は光ディスク、５１は可動部１１
の２つのレンズ１２，１３の中間に設けられた貫通穴で
ある。

【００６４】また、図６は、貫通穴を介してローディン
グ機構の反射部からレンズ切り替え時のタイミング信号
を得る方式を示すブロック図で、図において、５２はロ
ーディング機構、５３はローディング機構５２に設けら
れた反射板である。

【００６５】さらに図７は貫通穴を介した光を、ローデ
ィング機構の受光部によって受光することでレンズ切り
替え時のタイミング信号を得る方式を示すブロック図
で、図において、５５はローディング機構５２に取り付
けられた光検知器、５６は光検知器５５からの検出情報
を増幅するための増幅器である。

【００６６】また、図８は情報の再生に用いるレーザ光
とは別の発光部により、上記貫通穴を用いてレンズ切り
替え時のタイミング信号を得る方式を示すブロック図
で、図において、５７は発光部である。

【００６７】さらに、図９は貫通穴５１を複数設けると
ともに、貫通穴５１ａ，５１ｂの広さの違いにより移動
方向が検知可能な、レンズ切り替え時のタイミング信号
を得る方式を示すブロック図である。

【００６８】実施の形態１においては、反射板をを取り
付けることによりレンズ切り替え時の中点を検出した
が、さらに反射板の取り付けを省く方法としては、図５
に示すような貫通穴５１を設ける方法が考えられる。こ
の方法は、光ディスク５０を反射板の代わりにすること
によって貫通穴５１を通しタイミング信号を得る方法で
ある。この場合、アクチュエータの可動部１１が回転す
るにつれて反射光量が変化する。特に可動部１１の部材
に平行レーザ光があたっている場合はほとんど反射は起
こらない。また、対物レンズ１２，１３を通過している
場合も、フォーカスサーボが動作していないデフォーカ
スの場合には、レンズ通過光が光ディスク５０に反射し
て戻ってくる割合は、けられによりかなり微小になる。

【００６９】一方、貫通穴５１を通して光ディスク５０
に反射する場合は、平行レーザ光がそのまま反射される
ため、光検知器５５上では集光した形でかなりの光量が
帰還する。光ディスク５０は変形等によって歪んでいる
場合があるため、光ディスク５０を回転させておけば変
形による影響を緩和することが可能となる。また、この
場合でも実施の形態１と同様に、光学系内の平行レーザ
光を用いているため、アクチュエータのフォーカス方向
高さにかかわらず、タイミング信号を得ることができ
る。この方式においても検出信号の処理は、実施の形態
１と同様にピーク検出回路３６により中点を検出し、レ
ンズ切り替え回路３４にてキックパルスとブレーキパル
スの極性を切り替えて行なわれる。

【００７０】また、上述したように、反射対象として光
ディスク５０を用いるとディスクローディングがされて
いない初期状態においては、反射が起こらない問題点が
あった。そこで、図６に示すように、ローディング機構
５２におけるアクチュエータの可動部１１の上部に、反
射板５３を取り付けることによって、ディスクが挿入さ
れていない状態においてもタイミング信号の検出が可能
になる。また、上記反射板５３の反射率と光ディスク５
０の反射率を異なるように設定しておけば、ディスク挿
入の有無も確認可能である。これにより、従来専用的に
取り付けていたディスク検知センサも不要になる。ま
た、光ヘッドを送り方向に駆動しながら上記反射光量を
検出すれば、ディスクの有無だけでなく、ディスク径の
違いも判定可能になる。

【００７１】また、図６における反射板５３と、光ディ
スク５０との反射率の違いが明確化できない場合は、図
６に示すようにローディング機構５２に反射板５３では
なく、直接平行光を受光する光検知器５５を設ける方法
が考えられる。この場合は、光ディスク５０が装着され
ていない状態において平行レーザ光の貫通穴５１による
通過状態を検出でき、これにより図６と同様なタイミン
グ信号を得ることができる。この場合における光検知器
５５は、光ヘッドが送り方向に移動しても検出可能なよ
うに、送り方向に長く構成しなければならない。ただ
し、レンズ切り替えを行なう位置を、例えばディスク内
周とかに決めておけば、図７に示すような送り方向に長
い光検知器５５は不要になる。

【００７２】また、図５から図７までに示したように、
光ヘッド内の情報再生に用いる平行レーザ光を用いずと
も、専用の発光部５７からの光を図７に示した光検知器
５５で受光することでタイミング信号を得ることができ
る。この場合でも光検知器５５は、光ヘッドが送り方向
に移動しても検出可能なように、送り方向に長く構成し
なければならない。ただし、レンズ切り替えを行なう位
置を、例えばディスク内周とかに決めておけば、図８に
示すような送り方向に長い光検知器５５は不要になる。
また、発光部５７は一般的には光ヘッド内の固定部分に
設けられるのが妥当であるが、光ヘッドを固定するため
のデッキメカニズムに発光部５７を取り付け、光ヘッド
固定部に設けられた穴および可動部１１の貫通穴５１を
通して受光させるようにしてもよい。この場合もレンズ
切り替えを行なうための光ヘッドの位置はあらかじめ決
められなければならないが、光ディスクの有無のみなら
ず光ヘッドの送り方向初期位置も同時に検出できる利点
がある。

【００７３】上述した貫通穴による方法は、あくまでも
レンズ切り替え時におけるタイミング信号を得るための
ものであるが、このような貫通穴を用いた方法でも、実
施の形態１における図３に示すように、レンズ切り替え
時における移動方向の確定を行なうことができる。例え
ば、図９に示すように貫通穴５１を複数個形成し、それ
ぞれの貫通穴５１ａ，５２ｂの幅を異なるように配置す
るか、または貫通穴の配置がレンズ切り替え方向に均等
にならないようにすることによって、等価的に図４の明
暗パターンのような構成を作ることができる。この場合
は、光検知器１９から受光された光を方向判定回路５８
に入力させるとともに、ピーク検出回路３６でキックパ
ルスとブレーキパルスの切り替えタイミングを検出し、
極性切り替え回路３４にて極性切り替えを行なう。例え
ば図中の貫通穴５１ａと５１ｂの幅は、５１ａ＞５１ｂ
となるように構成されているため、光検知器１９で受光
した最初の受光信号のパルス幅と次のパルス幅が、最初
のパルス幅＞次のパルス幅であればＣＤ用対物レンズ１
２からＤＶＤ用対物レンズ１３側へ、その逆であればＤ
ＶＤ用対物レンズ１３からＣＤ用対物レンズ１２側へ移
動していることが認識できる。

【００７４】実施の形態３．実施の形態１および実施の
形態２では、情報の再生に用いるレーザ光を用いてタイ
ミング信号の検出を行ったが、まったく別の手段によっ
ても検出が可能である。例えば図１０は、トラッキング
アクチュエータコイル１５ａ，１５ｂに発生する逆起電
力を検出し、この逆起電力から切り替えタイミングを検
出する方式を示すブロック図で、図において、５９はア
クチュエータコイル１５ａ，１５ｂに流れる電流を検出
するための電流検出抵抗、６０は電流検出抵抗５９に流
れる電流を電圧として取り出すための電流検出用アン
プ、６１はアクチュエータに印可される電圧から推定さ
れる駆動電流量と実際の駆動電流量を比較するための逆
起電力検出用アンプ、６２は駆動電圧を推定電流量に変
換するためのゲイン調整アンプ、６３は切り替えタイミ
ングのゼロクロスを検出するために直流成分をカットす
るためのコンデンサ、である。

【００７５】また、図１１はトラッキングアクチュエー
タコイル１５に駆動用のキックパルスやブレーキパルス
と同時に交流電流を重畳させ、外部のコイルで検出する
方式を示すブロック図で、図において、６４は光ヘッド
固定部に固定されたトラッキング用マグネット、６５は
トラッキングアクチュエータコイル１５からの交流磁界
を検出するための検出コイル、６６は検出コイル６５で
の検出交流磁界を増幅するためのアンプ、６７は再生交
流磁界の信号エンベロープの振幅を検出するための検波
回路、６８はトラッキングアクチュエータコイル１５に
交流信号を供給するための発振器、６９は交流電流の振
幅を決めるための増幅器、７０は駆動信号に上記交流信
号を加算するための加算器である。

【００７６】また、図１２は可動部１１に搭載した折り
曲げミラーによって情報を再生するためのレーザ光とは
別の光からの反射により、タイミング信号の検出を行う
方法を示すブロック図で、図において、７１は折り曲げ
ミラー、７２はＤＶＤ用光検知器、７３はレンズ切り替
え用光検知器、７４はＣＤ用光検知器である。

【００７７】また、図１３は可動部１１における対物レ
ンズが搭載されている側とは反対側に受光部を有する方
式を示した図で、図において、７５はＤＶＤ用光検知
器、７６はレンズ切り替え用光検知器、７７はＣＤ用光
検知器である。

【００７８】また、図１４はトラッキング用マグネット
が図に示す６４ａ，６４ｂのような構成になっている場
合の、キックパルスとブレーキパルスの印可方法を示し
た図である。

【００７９】実施の形態１や実施の形態２では、情報再
生に用いる光学系や検知器を用いて反射板や貫通穴によ
りタイミング信号を検出したが、タイミング検出のため
にアクチュエータに改造を加えなくても検出できる方法
がある。例えば図１０に示すように、トラッキングアク
チュエータコイル１５ａ，１５ｂに加わっている逆起電
力を検出する方法であって、電流検出抵抗５９と、逆起
電力検出回路を設けるだけで実現可能である。従って、
アクチュエータ機構部には、特に細工する必要はない。
図１０において、逆起電力は電流検出抵抗５９に流れる
電流を電流検出用アンプ６０で取り出した値と、駆動電
圧をゲイン調整アンプ６２で取り出した値を、逆起電力
検出用アンプ６１で比較することにより得られる。これ
は検出駆動電流において、トラッキングアクチュエータ
コイル１５ａ，１５ｂが磁気回路を通過する際に発生す
る逆起電力の影響で、駆動電圧とコイル抵抗で定まる電
流値からずれるためである。

【００８０】また、図中のアクチュエータがＤＶＤ用と
ＣＤ用の２つの磁気回路を構成しているため、コンデン
サ６３で直流成分をカットした信号が図のようになり、
その信号のゼロクロスを検知することで２つのレンズ位
置の中間である切り替えタイミングを抽出できるからで
ある。ただしこの方法では、アクチュエータに改造がい
らない反面、温度変化等によりコイル抵抗が変動した
り、磁気回路の磁場の強さが変動するため、実施の形態
１や実施の形態２で示したような精度の高い検出が難し
いという問題点がある。

【００８１】また、上述の磁場の変化を使った方法とし
ては、キックパルスやブレーキパルス印可時にさらに交
流磁界を発生させ、外部の検出コイルで検出する方法が
考えられる。この方法は、図１１に示すように、アクチ
ュエータのドライブ信号に、発振器６８の交流信号を重
畳させる。この時の周波数は、アクチュエータの機械的
な応答が起こらないような高い周波数で、かつ、アクチ
ュエータコイル１５のインダクタンスにより減衰する周
波数よりも低く設定する必要がある。また、増幅器６９
により所定の振幅にした後、加算器７０で重畳を行う。

【００８２】一方、検出は、アクチュエータコイル１５
で発生する交流磁界を、ＣＤ用対物レンズ１２とＤＶＤ
用対物レンズ１３の中間地点に設けられた検出用コイル
６５にて受信し、これを増幅器６６で増幅するととも
に、検波回路６７にて受信信号の振幅を検出する。この
ようにして検出された受信信号振幅は、図２に示す方法
と同様な方法でタイミング信号検出と、キックパルスお
よびブレーキパルスの切り替えが行われる。ただし、こ
の方法では、図１０の逆起電力を用いる方法に比べて専
用の交流磁界を用いているため、検出精度が高くなる反
面、検出用コイル６５の取り付け精度を確保しなければ
ならない等の問題点がある。

【００８３】また、図１２に示すように、折り曲げミラ
ー７１と専用の発光部５７により検出する方法もある。
この場合は、複数の検知器７２〜７４を配置することに
より、レンズ切り替えのタイミング以外にも、ＣＤ用対
物レンズ１２の位置やＤＶＤ用対物レンズ１３の位置を
も検出することが可能になる。ただし、折り曲げミラー
７１を可動部に搭載するため、可動部重量が若干増加す
る他、光ヘッド固定部に検知器７２〜７４を取り付ける
際、アクチュエータのフォーカス位置によらずにタイミ
ング信号が得られるように、検知器７２〜７４の形状
を、フォーカス方向に長くする等の工夫が必要となる。
ただし、ＣＤ用対物レンズ１２やＤＶＤ用対物レンズ１
３のレンズ位置も検出できるため、後述のレンズ判定
や、アクチュエータ可動部位置情報を微分して制御動作
時のダンピングを行ったり、レンズシフト量を検出する
ことによりトラッキングセンサーオフセットの検出も可
能となる。

【００８４】さらに、折り曲げミラー７１を用いなくて
も、図１３に示すように、可動部１１の対物レンズ１
２，１３が搭載されている位置の反対方向に検知器７５
〜７７を取り付けることによって、図１２と同様の効果
を得ることも可能である。ただしこの場合は、可動部１
１に検知器７５〜７７が搭載されるため、可動部１１か
らの配線本数が増加するといった問題点が発生し、配線
による反力等の考慮が必要となる。

【００８５】以上のようなタイミング信号検出における
実際のキックパルスやブレーキパルスの印可は、アクチ
ュエータの磁気回路が図１４のトラッキング用マグネッ
ト６４ａ，６４ｂのように配置されている場合、図１４
中のパルス７９〜８２のように表わされる。これは、ト
ラッキングアクチュエータコイル１５の移動に伴い、磁
気回路の極性が反転するためで、例えばトラッキング用
マグネット６４ａの磁束が図中のコイル１５側において
ＮからＳに向かって発生する一方、トラッキング用マグ
ネット６４ａのコイル１５に対して裏側の部分に向かっ
て回り込む磁界の向きが逆になるためである。この場
合、極性の反転手前と後では逆向きのパルスを印可する
必要があり、キックパルスは図中の７９，８０のよう
に、ブレーキパルスは図中の８１，８２のように印可し
なければならない。これは、実施の形態１や実施の形態
２においても同様である。

【００８６】実施の形態４．実施の形態１から実施の形
態３までは、レンズ切り替え時における切り替えタイミ
ング信号を発生するための方法について述べたが、以下
では、レンズの現在位置を確認する機能を含めた方策に
ついて説明する。複数種類の物理特性を有する光ディス
クを再生するためには、再生前にディスクの種別を判定
する必要があることは言うまでもない。ディスクの種別
が判定できなければ、ディスクに対応したレンズへの切
り替えもできなくなるし、それによってフォーカスやト
ラッキング動作も不良になるからである。このようなデ
ィスク種別の判定は、特定のレンズを用いて、これをフ
ォーカスサーチした場合におけるエラー信号や和信号の
発生状況を確認することで得られるため、信号を再生せ
ずに現在の対物レンズがどれであるか確認する方法はき
わめて重要である。

【００８７】図１５は対物レンズの両サイドに設けられ
た３つの反射部８３〜８５を用いたレンズ位置確定機能
を有する本実施の形態４のレンズ切り替え方法を示すブ
ロック図で、図において、８３はＣＤ用対物レンズ１２
の外側に設けられた反射部、８４はＤＶＤ用対物レンズ
１３の外側に設けられた反射部、８５はＣＤ用対物レン
ズ１２とＤＶＤ用対物レンズ１３の間に設けられた反射
部、８６は検出した反射光量におけるレベルを判定する
ためのレベル判定回路、８７は切り替えタイミングを検
出するための切り替え判定回路である。また、図１６は
図１５の可動部１１における平行レーザ光のスポットの
動きを示した図である。

【００８８】また、図１７は対物レンズ間に１つの反射
部を有する場合において、レンズ位置確定機能を持たせ
るための方式を示すブロック図で、図において、８８は
検出反射光量を２値化するためのコンパレータ、８９は
レンズの現在位置を確定するためのレンズ位置判定回
路、９０は可動部１１を左右に振るための左右方向振れ
信号発生回路、９１はＣＤ用対物レンズ側にて可動部１
１を左右に振った場合のコンパレータ８８の出力、９２
はＤＶＤ用対物レンズ側にて可動部１１を左右に振った
場合のコンパレータ８８の出力、９３は可動部１１を左
右に振るための左右振れ信号波形、９４は左右振れ信号
を所定の振幅で駆動させるための加算比設定アンプであ
る。

【００８９】また、図１８は対物レンズ１２，１３間の
反射ミラーにてレンズ切り替え方向に光量変化が得られ
るように構成したもので、図において、９５はレンズ間
に配置された反射部、９６はＤＶＤ用対物レンズ１３の
外側に配置された反射率の低い反射部、９７は反射板９
５による切り替えタイミング判定を行うための切り替え
判定部、９８は反射板からの受光レベルによってレンズ
移動方向を確定するためのレベル増減判定回路である。

【００９０】また、図１９はレンズ中央の反射板が移動
方向に徐々に増減するような図１８と異なるパターンで
形成したもので、図において９９は反射板１００からの
反射受光量に基づきレンズ移動方向を確定するためのレ
ベル増減判定回路である。

【００９１】さらに、図２０は可動部１１における貫通
穴５１を用いてレンズ位置確定を行うと同時に、ディス
クの反射率からディスクの種別を判定するためのブロッ
ク図である。

【００９２】また、図２１はレンズ位置の確定からＣＤ
ディスクの信号再生を行うまでの光学的情報再生装置の
動作を示すフローチャート、図２２はレンズの確定から
ＤＶＤディスクの信号再生を行うまでの光ディスク装置
の動作を示すフローチャートである。

【００９３】また、図２３は貫通穴を用いてディスクの
種別を判定する場合の光ディスク装置の動作を示すフロ
ーチャート、図２４はレンズ確定作業とレンズ切り替え
動作を示すフローチャート、図２５はレンズ切り替え動
作を繰り返し行う際において、パルス幅を学習するため
のフローチャート、図２６はＣＤ側のレンズからＤＶＤ
側のレンズへのレンズ切り替え動作を示したフローチャ
ート、図２７はＤＶＤレンズ側からＣＤレンズ側へのレ
ンズ切り替え動作を示したフローチャートである。

【００９４】次に、各実施の形態の動作を説明する。実
施の形態１から実施の形態３において説明したような複
数の対物レンズを搭載したシステムにおいては、再生動
作を行う前段階や、サーボはずれからの復帰時等におい
て、現在がどのレンズ側にいるのか認識することが非常
に重要となっている。例えばＣＤディスクをかけた時の
再生動作を行わせる場合においては、図２１のフローチ
ャートに示すように、まずレンズ位置判定を行い、ＣＤ
用かＤＶＤ用かの対物レンズ確定を行った後、フォーカ
スサーチによりディスクの種別を判定するとともに、そ
の後レンズ切り替え動作等を行うこととなる。

【００９５】ＤＶＤディスクの再生の場合も同様で、図
２２に示すフローチャートのように、対物レンズ位置判
定から始まり、ディスク判別、レンズ切り替えの順に動
作することとなる。これは、対物レンズが確定していな
いと、フォーカスサーチ時のエラー信号や再生信号振幅
等を観測しても、どのディスクを用いているかの判断が
できないためである。対物レンズの種別が確定していれ
ば、エラー信号の振幅の違いから、ＣＤディスクかＤＶ
ＤディスクかＤＶＤにおける低反射率のディスクかが判
断できるからである。

【００９６】そこで、実施の形態１に示した反射板を用
いた方法として、図１５に示すように対物レンズの外側
にも反射板を追加するとともに、これらの反射率を変え
ることで、現在のレンズ位置を判定させる方法がある。
この方法では、図２３のフローチャートに示すように、
まず可動部１１をトラッキング方向のどちらかに動か
す。とくに最初はどちら側にいるか分からないため、可
動部１１を右回りに動かすか左回りに動かすかは確定で
きない。しかし、図１５のように、例えばＣＤ用対物レ
ンズ１２を用いた場合は、反射率の高い反射部８３，８
５ａが両側にあるため、どちら側に動いても光検知器１
９からは大きな反射光量に対応した信号が得られる。

【００９７】一方ＤＶＤ側にいる場合においては、図１
６に示すようにＤＶＤ用対物レンズ１３の両側に低反射
率の反射部８４，８５ｂを設けてあるため、この場合で
も可動部１１をどちらかに動かせば、低反射率の反射板
からの受光を検知することで、上記の振幅の違いからレ
ベル判定回路８６にて、どちらのレンズを用いているか
判定できる。また、２つの対物レンズ１２，１３の中央
にある反射板８５が途中で反射率が変化するように構成
されているため、レンズ切り替え時のタイミング信号
も、切り替え判定部８７にて検知可能である。この場
合、低反射率の反射部は、図１６に示すように、反射面
に光スポットサイズよりも充分に小さい無反射部（例え
ば黒い印刷パターン）を構成することにより、疑似的に
実現可能である。

【００９８】以上のレンズ位置判定動作は、例えばＤＶ
Ｄ用対物レンズ１３側へのレンズ切り替えを伴う場合
は、図２６に示すフローチャートのように行われる。こ
の場合、可動部１１を左右に振ることでまずレンズ位置
判定を行い、次に２つのレンズ間にある反射部８５の反
射率変化をとらえることでレンズ切り替え動作を行い、
切り替え後、再度レンズ位置判定動作を行う。また、Ｃ
Ｄ用対物レンズ１２側へのレンズ切り替えを伴う場合
も、図２７に示すフローチャートのように、図２６の場
合と同様な方式で切り替え動作が行われる。

【００９９】また、図１６に示すように対物レンズ１
２，１３の両側に反射部を設けなくても、対物レンズ１
２，１３の間の反射部だけからレンズ位置を判定するこ
とも可能である。この方法では、まず図１７に示すよう
に可動部１１を左右方向振れ信号発生器９０により左右
に動かす。この時反射部３０から得られる受光量を、コ
ンパレータ８８で２値化した信号は、ＣＤ用対物レンズ
１２の側にいる場合は９１のような信号が得られ、ＤＶ
Ｄ用対物レンズ１３の側にいる場合は９２のような信号
が得られる。このような信号９１，９２は、可動部１１
を動かしている左右振れ信号９３と比較すると、左右振
れ信号９３の位相に対してＤＶＤ用対物レンズ１３側と
ＣＤ用対物レンズ１２側で異なった位相に現れているこ
とがわかる。これは、反射部３０が、図中のＣＤ用対物
レンズ１２からみて右側に、ＤＶＤ用対物レンズ１３か
らみて左側にあるため、駆動信号に対して異なる位相に
なるためである。この位相の違いを、レンズ判定回路８
９にて検出することで、レンズ位置の判定結果が得られ
る。

【０１００】このようなレンズ判定方式は、図２４に示
すようなフローチャートに従って、レンズ切り替え動作
と組み合わせて動作させる。図２４では、例えばＤＶＤ
ディスクの再生方法を示したもので、まず対物レンズを
動かしてから、反射部３０からの受光量（図中の和信
号）と駆動信号を比較することでレンズ位置判定を行っ
た後、ＣＤ側の場合はレンズ切り替え動作を行い、再度
判定を行った後再生を開始する。このような方法では上
述の位相比較回路が必要となる反面、反射部は中央の１
カ所でよい利点がある。

【０１０１】さらに、図１８に示すように、中央部の反
射部９５の反射パターンを、光スポット走査方向に対し
て非対象に構成することにより、図１６と同様の効果を
得ることが可能である。この場合は、反射部９５を図示
のような非対象の構成にするとともに、これを通過する
際の反射光量の変化が減少方向にあるのか増加方向にあ
るのかを、レベル増減判定回路９８にて判定することに
より得られる。また、反射部９５が中央部で同じパター
ンを２度繰り返す構成となっているため、受光した信号
の直流成分をコンデンサ３７でカットした後、ゼロクロ
スコンパレータ３８で信号のゼロクロスを検出すること
でレンズ切り替えタイミングも得られる。

【０１０２】また、２つの対物レンズ１２，１３の中央
部に設けた反射部１００の反射パターンを図１９に示す
ように構成することも可能である。この場合は１つの移
動方向に対し、反射部１００からの受光量が減少か増加
かの２通りしかないため、図１８と同様なレベル増減判
定回路９９にて判定することで移動方向を認識すること
が可能である。しかし、図１９の場合は、反射部１００
の中央において切り替えタイミングのための反射光量変
化部分が存在しないため、反射部１００の中央部におけ
る信号振幅をあらかじめ設定し、これをコンパレータ８
８でスライスすることによって切り替えタイミングを得
る必要がある。なお、図１８および図１９のシステムに
おいても、対物レンズ１２，１３の外側に反射率の異な
る反射部８３，９６，９４を用意しているため、当然レ
ンズ位置の判定が可能である。

【０１０３】また、以上のような反射部を用いなくて
も、貫通穴を用いてレンズ位置の判定を行うことも可能
である。この場合は図２０に示すように可動部１１に貫
通穴５１を用意し、可動部１１を左右方向振れ信号発生
器９０にて振ることにより、図１７と同様な原理で判定
することが可能である。図２０では、ローディング機構
５２に光検知器５５を搭載することで発光部５７からの
信号を得ているが、対物レンズ１２，１３の間に貫通穴
を構成し、情報再生に用いる平行レーザ光を用いても同
様の効果が得られる。

【０１０４】また、図６のようにディスクからの反射光
を情報再生用の光検知器で受光してもよいことは明かで
ある。このような貫通穴を用いた方式では、ディスクか
らの反射光を受光することも可能なため、ディスクの反
射率を検知し、反射率の異なるディスクの種別を判定す
ることが可能である。図２２は、このディスク種別判定
方法を示すフローチャートを表わしたもので、貫通穴か
らのディスク反射光量が所定量以上かどうかによって、
例えば反射率の低い２層ディスクか否かの判定を行うこ
とが可能である。

【０１０５】以上のようなレンズ位置判定動作だけを用
いて、レンズ切り替えタイミングを用いない方法も考え
られる。この方法は、図２５のフローチャートに示すよ
うに、まずレンズ位置判定を行い、次に所定のレンズで
なかった場合は、あらかじめ決められた幅と振幅を有す
るキックパルスを印可し、レンズ切り替え後再度レンズ
位置判定を行う。この時、レンズ切り替えがうまくいっ
てない場合は、キックパルス幅または高さを大きくし、
再度レンズ切り替え動作を行わせる。これを繰り返して
もうまくレンズ切り替えが行えない場合は、キックパル
スの幅や高さを最初よりも少なくして動作させる。この
ように、何度かのレンズ切り替え動作を繰り返しなが
ら、キックパルスの幅や高さを学習し、最適なキックパ
ルスを探索させる方法もある。ただしこのような方法で
は、レンズ切り替え回路が不要になる反面、探索が完了
するまでに時間がかかる問題点がある。

【０１０６】

【発明の効果】この発明に係る光学的情報再生装置にお
いては、複数の対物レンズを搭載した光ヘッドのレンズ
切り替え時のタイミング信号が得られるように構成した
ため、レンズ切り替え時に、切り替え動作が正常に行わ
れたか否かの確認ができるようになるとともに、レンズ
切り替えに必要な印可パルスの幅をアクチュエータの軸
摩擦や姿勢等の変化に応じて変化させることが可能とな
るため、安定な切り替え動作が実現できる効果が得られ
る。

【０１０７】また、レンズ切り替え時の動作を、キック
パルスとブレーキパルスにより行うように構成するとと
もに、上記２つのパルスの切り替えを上記タイミング信
号により行うようにしたため、レンズ切り替え時の可動
部の動作がスムーズになるとともに、摩擦等の影響によ
り、切り替え動作が失敗することがなくなった。

【０１０８】さらに、可動部に設けた反射部で、光学系
内の平行レーザ光を反射して上記タイミング信号を生成
するようにしたため、可動部がフォーカス方向に移動し
ても、正確な検出信号が得られるとともに、情報再生用
のレーザ光と検知器を用いているため、きわめて簡単な
構成で、正確なタイミング信号が得られるようになっ
た。

【０１０９】また、反射部に明暗部を設けたため、切り
替えタイミングのみならず、可動部の移動方向も検出す
ることができ、切り替え時の駆動力不足や駆動力が強す
ぎる場合等においてもその状態を観測したり、再度切り
替え動作をやり直すことができるようになった。また、
これにより現在のレンズ位置が分かっている場合は、移
動後のレンズがどれであるか、失敗し逆に戻ってしまっ
た場合も含め、判別可能になった。

【０１１０】また、可動部に設けた貫通穴を通る光でタ
イミング信号を得るようにしたため、アクチュエータに
反射部を設ける必要がなくなり、また、光ヘッドの送り
方向に移動させることでディスクのサイズや光ヘッドの
初期位置を検出することも可能となった。

【０１１１】さらに、可動部に広さの異なる貫通穴を複
数個設けたので、反射部に明暗部を設けたのと同様の効
果を得ることができる。

【０１１２】また、アクチュエータトラッキング用コイ
ルに発生する逆起電力を検出してタイミング検出を行う
ようにしたので、可動部に特別の細工をしなくても、正
確なレンズ切り替え動作が行えるようになった。

【０１１３】さらに、アクチュエータトラッキング用コ
イルに交流電流を発生させ、外部の検出コイルで受信す
るようにしたので、可動部に特別の細工をしなくても、
上記逆起電力を用いた方式よりは、より精度の良いタイ
ミング信号が得られるようになった。

【０１１４】また、情報再生に用いる光源とは別の光源
を用いてタイミング信号を検出するようにしたので、タ
イミング信号以外に各レンズ位置におけるレンズシフト
量が正確に検出でき、トラッキングセンサーオフセット
の低減や、アクチュエータのダンピング等が行えるよう
になったため、より正確なトラック追従動作が実現でき
るようになった。

【０１１５】また、対物レンズの位置が識別できる識別
信号検出手段を設けたので、ディスクの信号再生を行わ
なくても現在のレンズがどの対物レンズかを認識でき、
レンズ切り替え動作が素早く行えるようになるため、結
果的にディスクの再生待時間の短縮、およびサーボはず
れ状態からの復帰が素早く行えるようになった。

【０１１６】さらに、対物レンズの両サイド側に反射率
の異なる反射部をそれぞれ設けたので、情報再生に用い
るレーザ光と検知器によりレンズ位置判定が行えるよう
になった。

【０１１７】また、可動部を左右に動かした時の貫通穴
を通したディスクからの反射光によりレンズ位置判定を
行うようにしたので、対物レンズの両サイドに反射部等
を設けなくてもレンズ位置の判定が行えるようになっ
た。

【０１１８】また、情報再生に用いる光源とは別の光源
を用いてレンズ位置判定を行うことで、レンズ位置判定
以外にも、各レンズ位置におけるレンズシフト量が正確
に検出でき、トラッキングセンサーオフセットの低減
や、アクチュエータのダンピング等が行えるようになっ
たため、より正確なトラック追従動作が行えるようにな
った。

【０１１９】さらに、２つの対物レンズの間に反射部を
設け、可動部を左右に動かした時の反射光によりレンズ
位置判定を行うようにしたため、対物レンズの両サイド
に反射部等を取り付けなくても正確なトラック追従動作
が行えるようになった。

【０１２０】また、対物レンズの位置の判定後にディス
クの種別の識別を行うようにしたため、ディスクの信号
再生を行わなくても現在のディスクがどの種別のディス
クか認識でき、ディスク判定動作が素早く行えるように
なるため、結果的にディスクの再生待時間が短縮される
ようになった。

【０１２１】さらに、対物レンズの位置判定結果にもと
づいてレンズ切り替え動作の誤動作を識別し、キックパ
ルス幅を変化させて再動作させるようにしたため、対物
レンズ切り替え時のタイミング検出が不要となり、切り
替え動作回路が簡略化できた。

【０１２２】また、可動部に設けた貫通穴を通してディ
スクからの反射光量を検出し、ディスク反射率の差から
ディスクの種類を判別することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の光学的情報再生装
置における制御システムを示すブロック図である。

【図２】 実施の形態１の反射部を用いたレンズ切り替
え方式を示すブロック図である。

【図３】 実施の形態１の反射部に明暗を設けたレンズ
切り替え方式を示すブロック図である。

【図４】 図３における光スポットの反射光の変化を示
す図である。

【図５】 この発明の実施の形態２の光学的情報再生装
置における貫通穴を用いたレンズ切り替え方式を示すブ
ロック図である。

【図６】 実施の形態２の貫通穴とローディング機構に
設けた反射部を用いたレンズ切り替え方式を示すブロッ
ク図である。

【図７】 実施の形態２の貫通穴とローディング機構に
設けた検知器を用いたレンズ切り替え方式を示すブロッ
ク図である。

【図８】 実施の形態２の専用の発光部と貫通穴および
ローディング機構に設けた検知器を用いたレンズ切り替
え方式を示すブロック図である。

【図９】 実施の形態２の複数の貫通穴を用いたレンズ
切り替え方式を示すブロック図である。

【図１０】 この発明の実施の形態３の光学的情報再生
装置における逆起電力を用いたレンズ切り替え方式を示
すブロック図である。

【図１１】 実施の形態３の交流磁界を用いたレンズ切
り替え方式を示すブロック図である。

【図１２】 実施の形態３の専用の光学的位置検出器を
用いたレンズ切り替え方式を示すブロック図である。

【図１３】 実施の形態３の可動部に取り付けられた専
用の光学的位置検出器を用いたレンズ切り替え方式を示
すブロック図である。

【図１４】 図３におけるキックパルスとブレーキパル
スの印可波形を示す図である。

【図１５】 この発明の実施の形態４の光学的情報再生
装置におけるレンズ外側の反射部を用いたレンズ位置判
定方式を示すブロック図である。

【図１６】 実施の形態４の図１５における光スポット
の動きを示した図である。

【図１７】 実施の形態４の対物レンズ間に設けた反射
部を用いたレンズ位置判定方式を示すブロック図であ
る。

【図１８】 実施の形態４の対物レンズの外側の反射部
と対物レンズの間に設けた中間で反射率が切り替わる非
対象明暗部を有する反射部とを用いたレンズ位置判定方
式を示すブロック図である。

【図１９】 実施の形態４の対物レンズの外側の反射部
と対物レンズ間の非対象明暗部を有する反射部とを用い
たレンズ位置判定方式を示すブロック図である。

【図２０】 実施の形態４の貫通穴を用いたレンズ位置
判定方式を示すブロック図である。

【図２１】 実施の形態４のＣＤディスク再生時のフロ
ーチャートである。

【図２２】 実施の形態４のＤＶＤディスク再生時のフ
ローチャートである。

【図２３】 実施の形態４のディスク判定時のフローチ
ャートである。

【図２４】 実施の形態４の対物レンズ判定時のフロー
チャートである。

【図２５】 実施の形態４の対物レンズ切り替え時にお
けるキックパルス学習のフローチャートである。

【図２６】 実施の形態４のＤＶＤ側へのレンズキック
時のフローチャートである。

【図２７】 実施の形態４のＣＤ側へのレンズキック時
のフローチャートである。

【図２８】 従来の光学的情報再生装置の複数のレンズ
を搭載した光ヘッドを示す斜視図である。

【符号の説明】

１１ 可動部、１２ ＣＤ用対物レンズ、１３ ＤＶＤ
用対物レンズ、１４フォーカスアクチュエータコイル、
１５ トラッキングアクチュエータコイル、１６ ミラ
ー、１７ ハーフミラー、１８ レーザ、１９，７２，
７３，７４，７５，７６，７７ 光検知器、２０ 光学
系、２１ 電流−電圧変換回路、２２再生信号検出回
路、２３ トラッキングエラー検出回路、２４ フォー
カシングエラー検出回路、２５ ディスク判別回路、２
６ トラッキング制御回路、２７ レンズ切り替え回
路、２８ フォーカシング制御回路、２９ ドライブア
ンプ、３０，４１，５３，８３，６５，８４，８５，９
５，９６，１００ 反射部、３１ 切り替え回路、３２
キックパルス発生回路、３３ブレーキパルス発生回
路、３４ 極性切り替え回路、３５，５６，６０，６
１，６６ アンプ、３６ ピーク検出回路、３８，８８
コンパレータ、３９ パターンマッチング回路、４０
切り替え判定回路、５２ ローディング機構、５８
方向判定回路、６４ トラッキングマグネット、６７
検波回路、６８ 発振器、８６ レベル判定回路、８７
切り替えブレーキパルス判定回路、８９ レンズ位置
判定回路、９０ 左右方向振れ信号発生器、９７ 切り
替え部判定回路、９８ レベル増減判定回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中津 公秀 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 横山 英二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 中村 恵司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる開口率を有する複数の対物レンズ
   を搭載した可動部を有し、物理特性の異なる光ディスク
   の再生に際しては、上記可動部を動かして情報再生光学
   系に対し上記複数の対物レンズの中からディスクの物理
   特性に適合したものを選択し切り替えて使用する光学的
   情報再生装置において、上記複数の対物レンズが切り替
   わる際に所定のタイミング信号を発生するタイミング信
   号発生器を具備したことを特徴とする光学的情報再生装
   置。
2. 【請求項２】 上記異なる対物レンズの切り替えが、上
   記可動部をトラッキング方向に駆動するアクチュエータ
   に、駆動パルスとブレーキパルスを連続して印可するこ
   とにより行われるとともに、上記タイミング信号発生器
   の出力に基づいて上記駆動パルスからブレーキパルスへ
   の切り替えを行わせるようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の光学的情報再生装置。
3. 【請求項３】 上記タイミング信号発生器が、上記可動
   部に搭載された複数の対物レンズ間の光学系が構成され
   ている側の面に取り付けられた１つまたは複数の反射部
   により構成されており、情報の再生を行うためのレーザ
   光の上記反射部からの反射光を光検知器によって検出す
   ることにより、上記タイミング信号の検出がなされるよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   光学的情報再生装置。
4. 【請求項４】 上記反射部に反射率の異なる明暗部を設
   けるとともに、上記複数の対物レンズそれぞれに対応し
   て上記明暗部の配置を異ならせるか、または上記対物レ
   ンズの移動方向に対して非対称に構成することにより対
   物レンズの切り替え時における切り替え方向と移動先レ
   ンズの特定を行うことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の光学的情報再生装置。
5. 【請求項５】 上記タイミング信号検出器が、上記可動
   部における複数の対物レンズの間に設けられた貫通穴に
   より構成されるとともに、上記タイミング信号の検出
   が、光学系から出射される情報再生用光ビームを上記貫
   通穴を通して光ディスクまたは光ヘッド上部のディスク
   装着機構に取り付けられた反射面にて反射させ、上記光
   ビームの反射光を検出することにより行われるようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学的
   情報再生装置。
6. 【請求項６】 上記貫通穴が、複数の対物レンズ間にお
   いて複数個形成されるとともに、上記複数の貫通穴のト
   ラック方向における穴の広さを異なるように配置するこ
   とで、所定の対物レンズへの切り替え時における切り替
   え方向と移動先レンズの特定を行うようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第５項記載の光学的情報再生装
   置。
7. 【請求項７】 上記タイミング信号検出器が、上記可動
   部に搭載された上記可動部をトラック方向に駆動するた
   めのトラッキングアクチュエータコイルと、上記光ヘッ
   ドに固定されたアクチュエータ駆動用マグネットと、上
   記コイルの逆起電力を検出する逆起電力検出回路から構
   成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   光学的情報再生装置。
8. 【請求項８】 上記タイミング信号検出器が、上記可動
   部に搭載された上記可動部をトラック方向に駆動するた
   めのトラッキングアクチュエータコイルと、上記トラッ
   キングアクチュエータコイルに交流電流を印可し交流磁
   界を発生せしめる交流電流印可手段と、上記光ヘッドに
   固定され上記トラッキングアクチュエータコイルから発
   生する上記交流電流による交流磁界を検出するための交
   流磁界検出手段とから構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の光学的情報再生装置。
9. 【請求項９】 上記タイミング信号検出器が、上記可動
   部に搭載された反射部と、上記光ヘッドに固定された情
   報の再生に用いるレーザ光とは別の発光部と、上記発光
   部からの出射光を上記反射部で反射した後に受光するた
   めの受光部とから構成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の光学的情報再生装置。
10. 【請求項１０】 情報の再生を行う光ヘッドが、異なる
    開口率を有する複数の対物レンズと情報を再生するため
    の光学系とを有し、上記対物レンズを搭載した可動部を
    動かして上記複数のレンズを上記光学系に対し切り替え
    ることにより物理特性の異なる光ディスクを再生せしめ
    る光学的情報再生装置において、上記可動部に搭載され
    た対物レンズの識別が行える識別信号検出手段を備えた
    ことを特徴とする光学的情報再生装置。
11. 【請求項１１】 上記識別信号検出器手段が、上記対物
    レンズのトラック方向における両サイド側で、上記光学
    系が構成されている側の面に設けられた光反射部から構
    成され、上記反射部の有無または反射率の異なる反射部
    の組合せを対物レンズ毎に異なるように配置するととも
    に、上記識別信号の検出が、情報の再生を行うためのレ
    ーザ光と光検知器を用いて、上記反射部からの反射光を
    検出することによりなされるようにしたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第１０項記載の光学的情報再生装置。
12. 【請求項１２】 上記識別信号検出手段が、上記対物レ
    ンズの間に設けられた貫通穴により構成されるととも
    に、上記識別信号の検出が、上記可動部を左右に揺動さ
    せるとともに、光学系から出射される情報再生用光ビー
    ムを上記貫通穴を通して光ディスクまたは光ヘッド上部
    のディスク装着機構に取り付けられた反射面にて反射さ
    せ、上記光ビームの反射光を検出することにより行われ
    るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１０項
    記載の光学的情報再生装置。
13. 【請求項１３】 上記識別信号検出手段が、上記可動部
    に搭載された反射部と、上記光ヘッドに固定された情報
    の再生に用いるレーザ光とは別の発光部と、上記発光部
    からの出射光を上記反射部で反射した後に受光するため
    の受光部とから構成されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第１０項記載の光学的情報再生装置。
14. 【請求項１４】 上記識別信号検出手段が、上記可動部
    の複数の対物間に設けられた反射部または貫通穴と、上
    記可動部を左右に揺動させる揺動信号発生器と、信号検
    知器から得られる反射光量検知器と、上記揺動信号と反
    射光量検知信号とを比較する比較回路から構成され、上
    記反射光量検知信号の発生タイミングを上記揺動信号の
    極性と比較することで識別動作を行うようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の光学的情報再
    生装置。
15. 【請求項１５】 上記可動部に搭載された対物レンズの
    識別が行える識別信号検出器の出力に基づき対物レンズ
    の確定を行った後上記確定された対物レンズを用いてフ
    ォーカスサーチを行い、ディスクの特定を行うようにし
    たことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の光学
    的情報再生装置。
16. 【請求項１６】 上記可動部に搭載された対物レンズの
    識別が行える識別信号検出器の出力に基づきレンズ切り
    替えが正常に動作したかどうかの確認を行うとともに、
    切り替え動作不良が発生した場合には、レンズ切り替え
    を行うためのキックパルスのパルス幅を増減させて再度
    切り替え動作を行わせるようにしたことを特徴とする特
    許請求の範囲第１０項記載の光学的情報再生装置。
17. 【請求項１７】 情報の再生を行う光ヘッドが、情報を
    再生するための光学系と、異なる開口率を有する複数の
    対物レンズとを有するとともに上記対物レンズを搭載し
    た可動部を動かし、上記複数のレンズを上記光学系に対
    し切り替えることにより物理特性の異なる光ディスクを
    再生せしめる光学的情報再生装置において、上記可動部
    に設けられた貫通穴を通過する情報再生用のレーザ光を
    用いて、上記光ディスクから反射した光を情報再生を行
    なう光検知器により受光することにより、上記光ディス
    クの種別を判定するようにしたことを特徴とする光学的
    情報再生装置。