JPH09297927A

JPH09297927A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH09297927A
Application number: JP8112805A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Sekimoto; 芳宏関本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-05-07
Filing date: 1996-05-07
Publication date: 1997-11-18

Abstract

(57)【要約】【課題】厚みの異なる複数の種類の記録媒体に対応で
き、かつ、記録媒体の外周側に位置する方の対物レンズ
を使用して、記録媒体の最内周のデータを記録または再
生する場合にも、記録媒体の内周側に位置する対物レン
ズと、記録媒体を載置するためのターンテーブルとの衝
突を回避でき、装置の大型化も極力抑えることができる
ようにする。【解決手段】レンズホルダー６には２つの対物レンズ
４、５が搭載されており、それぞれ異なった仕様を有
し、厚みの異なった光ディスクに対応できる。２つの対
物レンズ４、５の搭載高さは異なっており、光ディスク
の内周側に位置する対物レンズ４の方が、光ディスクに
対しより離間して設けられる。または、２つの対物レン
ズ４、５の作動距離が異なっており、光ディスクの内周
側に位置する対物レンズ４の方が、作動距離が小さく設
定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の記
録媒体に情報を記憶し、または記録した情報を読み出す
光ディスク装置に用いられる光ピックアップ装置に関
し、特に基板の厚さ等の異なる複数の種類の記録媒体に
適応できる光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述した光ディスク装置としては、近
年、大容量記録再生装置として一般的に利用されてい
る。この光ディスク装置には、光ピックアップ装置が搭
載されている。その光ピックアップ装置は、通常、光ビ
ームを照射する光源と、その光ビームを対物レンズに導
く光学系と、その光学系にて導かれた光ビームを収束し
て光ディスク、たとえば光記録媒体に照射する対物レン
ズと、その対物レンズをフォーカシング方向及びトラッ
キング方向に移動制御する機構とを備える。

【０００３】図２３は、第１の従来例の光ピックアップ
装置の構成を示す斜視図である。この光ピックアップ装
置は、光磁気記録媒体、たとえばＭＤ（ミニディスク）
装置用に使用されるものであり、以下のように構成され
ている。１０１は対物レンズ駆動装置であり、１０２は
対物レンズ、１０３は対物レンズ１０２を収納するレン
ズホルダー、１０４はレンズホルダー１０３の両側面に
取り付けられた基板、１０５及び１０６はそれぞれレン
ズホルダー１０３の中央部の穴に設けられたフォーカシ
ングコイル及びトラッキングコイル、１０７はべース、
１０８はレンズホルダー１０３をべース１０７に対して
フォーカシング方向及びトラッキング方向に移動可能に
支持するための弾性体、１０９は弾性体１０８の一端１
０８ａを基板１０４に固着するための半田、１１０はべ
ース１０７に固定された基板、１１１は弾性体１０８の
他端１０８ｂを基板１１０に固着するための半田、１１
２はダンパー材、１１３は永久磁石、１１４はストッパ
ーである。

【０００４】この光ピックアップ装置では、レンズホル
ダー１０３には１つの対物レンズ１０２が搭載され、そ
の下方には光源（ホログラムレーザ）１１５からの光ビ
ームＰを対物レンズ１０２の方へ曲げるための立ち上げ
ミラー１１６が、やはりただ１つ配置されている。１１
７は光ビームを平行光にするためのコリメートレンズで
ある。また、１１８は偏光ビームスプリッタであり、ｐ
偏光に対する透過率が８０％程度に、ｓ偏光に対する反
射率がほぼ１００％に設定されている。１１９は偏光ビ
ームスプリッタ１１８で反射される一部の光ビームを受
光して、光源１１５の出力をモニターするための光検出
器であり、１２０は光ディスクからの反射光をその偏光
方向によって２方向に分割するためのウォラストンプリ
ズム、１２１は反射ミラー、１２２はスポットレンズ、
１２３は反射ミラー、１２４は光磁気信号を検出するた
めの光検出器である。

【０００５】ところで、光ディスクには、ＣＤ（コンパ
クトディスク）に代表されるような再生のみが可能なも
の、１度だけ記録が可能なライトワンス型のもの、光磁
気方式や相変化方式などの何度でも記録、消去が可能な
ものなど様々なものがある。また、これら光ディスクに
おいては、近年、大容量化、高密度化が進み、光源の短
波長化によってスポット径を小さくするとともに、対物
レンズの開口数（ＮＡ）を上げても光ディスクのスキュ
ーの影響が小さくなるように、光ディスクの基板の厚さ
を薄くしたものなども提案されている。

【０００６】しかしながら、図２３に示した光ピックア
ップ装置では、同じ基板厚さの光磁気ディスクと再生専
用光ディスクの場合には対応できる場合もあるが、基板
の厚さや屈折率が異なる光ディスクには対応できない。
その理由は、このような光ディスクに対しては、それに
適合した集光条件の対物レンズを使用しなければ、必要
な集光特性を得られないからである。

【０００７】この問題を解決するために、対物レンズ駆
動装置の可動部に２個の対物レンズを搭載し、光ディス
クの種類に応じて使い分ける方式の光ピックアップ装置
が提案されている（特開平６−３３３２５５号公報）。
この第２の従来例の光ピックアップ装置では、図２４に
示すように、２つの対物レンズ１３０、１３１に対し
て、２つのミラー面を有するビーム分離ミラーをその下
方に配置し、そのビーム分離ミラーは光源に近い側のミ
ラー面をハーフミラー１３２とし、もう一方を反射ミラ
ー１３３とした構成となっている。この構成により、こ
のビーム分離ミラーに入射してきた光ビームは、ハーフ
ミラー１３２により対物レンズ１３１に入射できると共
に反射ミラー１３３により対物レンズ１３０に入射でき
るようになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第２の
従来例では、以下に示すような問題がある。この問題を
図２４および図２５に基づいて説明する。すなわち、第
２の従来例の特開平６−３３３２５５号公報には、２つ
の対物レンズ１３０、１３１の高さ関係や作動距離の関
係について何ら記載がなく、また、光ディスク１３４が
載置されるための、スピンドルモータ１３５に連結され
たターンテーブル１３６と２つの対物レンズ１３０、１
３１との高さ関係についても、全く説明がなされていな
い。

【０００９】ところが、この例のように光ディスク１３
４の半径方向に２つの対物レンズ１３０、１３１が並ん
でいる場合には、外周側に位置する対物レンズ１３１を
用いて光ディスク１３４の最内周のデータの記録、再生
を行う場合、内周側に位置する対物レンズ１３０はそれ
より更に内周側に入り込まなくてはならないので、ター
ンテーブル１３６と衝突する恐れが生じてくる。

【００１０】今、仮に、２つの対物レンズ１３０、１３
１は、その搭載高さや作動距離Ｗ₁、Ｗ₂がほぼ同じで、
内周側の対物レンズ１３０で基板厚さの薄い光ディスク
の記録、再生を行い、外周側の対物レンズ１３１で基板
厚さの厚い光ディスクの記録、再生を行うものとする。
この場合において、図２４に示すように、内周側の対物
レンズ１３０を用いて基板厚さの薄い（破線にて示す）
光ディスク１３４の最内周のデータを記録、再生してい
る場合には、外周側の対物レンズ１３１はターンテーブ
ル１３６に対して更に離れているので、特に問題は生じ
ない。しかしながら、図２５に示すように、外周側の対
物レンズ１３１を用いて基板厚さの厚い光ディスクの最
内周のデータを記録、再生する場合には、図２５に示す
ように、使用していない方の内周側の対物レンズ１３０
とターンテーブル１３６とは、半径方向の位置が接近す
る。このため、内周側の対物レンズ１３０とターンテー
ブル１３６とのフォーカス方向の隙間が小さくなり、両
者が衝突する可能性が高くなるという問題がある。

【００１１】この問題を解決する手段として、両方の対
物レンズの作動距離Ｗ₁、Ｗ₂を、ターンテーブルの厚さ
分も考慮して十分に大きく設定し、たとえば、対物レン
ズと干渉する部分のターンテーブルの厚さをＤ、従来の
必要作動距離をＷ₀とすると、Ｗ₁＝Ｗ₀＋Ｄ、Ｗ₂＝Ｗ₀
＋Ｄと設定し、衝突を回避する方法も考えられる。しか
しながら、このように対物レンズの作動距離を大きくす
ると、対物レンズの径も大きくしなければならず、その
結果、両方の対物レンズの径も大きくして作動距離を大
きくすることにより装置が大型化し、可動部も重くなる
という課題がある。

【００１２】本発明は、このような従来技術の課題に鑑
みてなされたものであって、厚みの異なる複数の種類の
記録媒体に対応でき、かつ、記録媒体の外周側に位置す
る方の対物レンズを使用して、記録媒体の最内周のデー
タを記録または再生する場合にも、記録媒体の内周側に
位置する対物レンズと、記録媒体を載置するためのター
ンテーブルとの衝突を回避でき、装置の大型化も極力抑
えることができる光ピックアップ装置を提供することを
目的とする。また、本発明の他の目的は、２つの対物レ
ンズに対応する２つの光による影響を小さくすることの
できる光ピックアップ装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の光ピ
ックアップ装置は、光ビームを収束して、その収束光を
記録媒体に照射するための対物レンズを所定方向に移動
制御するための対物レンズ駆動装置を備え、該対物レン
ズ駆動装置に該対物レンズが２個、記録媒体のおおむね
半径方向に並んで搭載されている光ピックアップ装置に
おいて、該２個の対物レンズのうち、記録媒体の内周側
に位置する方の対物レンズの高さが、記録媒体の外周側
に位置する方の対物レンズの高さよりも、記録媒体に対
して離間するように配置され、そのことにより上記目的
が達成される。

【００１４】本発明の請求項２の光ピックアップ装置
は、請求項１記載の光ピックアップ装置において、前記
２個の対物レンズは、それぞれ基板厚さの異なる記録媒
体に対応するものであり、前記内周側の対物レンズの作
動距離が前記外周側の対物レンズの作動距離よりも大き
く、該２個の対物レンズの搭載高さの差が、両作動距離
の差にほぼ等しいことを特徴としており、そのことによ
り上記他の目的が達成される。

【００１５】本発明の請求項３の光ピックアップ装置
は、光ビームを収束して、その収束光を記録媒体に照射
するための対物レンズを所定方向に移動制御するための
対物レンズ駆動装置を備え、該対物レンズ駆動装置に該
対物レンズが２個、記録媒体のおおむね半径方向に並ん
で搭載されている光ピックアップ装置において、該２個
の対物レンズのうち、記録媒体の内周側に位置する方の
対物レンズの作動距離が、記録媒体の外周側に位置する
方の対物レンズの作動距離よりも小さくなるように設定
され、そのことにより上記目的が達成される。

【００１６】本発明の請求項４の光ピックアップ装置
は、請求項３記載の光ピックアップ装置において、前記
２個の対物レンズは、それぞれ基板厚さの異なる記録媒
体に対応するものであり、記録媒体の内周側に位置する
方の対物レンズが、基板厚さの薄い方の記録媒体に対応
するものであることを特徴としており、そのことにより
上記他の目的が達成される。

【００１７】本発明の請求項５の光ピックアップ装置
は、前記２個の対物レンズの、搭載高さおよび作動距離
のうちの少なくとも一方の値が両対物レンズ間で異なっ
ており、同一の記録媒体に対して同一の高さで両対物レ
ンズが焦点が結ばないよう構成されていることを特徴と
しており、そのことにより上記他の目的が達成される。

【００１８】以下に、本発明の作用について説明する。

【００１９】請求項１に記載の光ピックアップ装置で
は、記録媒体の内周側に位置する対物レンズの高さが、
外周側に位置する対物レンズの高さよりも下方にあるの
で、外周側に位置する対物レンズで記録媒体の最内周の
データを記録、再生する場合にも、内周側に位置する対
物レンズとターンテーブルとの隙間を広く取ることがで
き、対物レンズとターンテーブルとの衝突が避けられ
る。このため、両方の対物レンズの径を大きくする必要
がなくなり、装置の大型化を抑制できる。

【００２０】請求項２に記載の光ピックアップ装置で
は、搭載高さの差が作動距離の差にほぼ等しいので、対
物レンズ駆動装置の必要可動範囲を最も小さくすること
ができ、作動距離も極力小さくでき、かつ、２つの対物
レンズが基板厚さの異なる記録媒体に対応するものであ
るので、２つの対物レンズが同じ高さで焦点を結ぶこと
がなく、光検出器への両方の光ビーム混入の影響を小さ
くすることができる。

【００２１】請求項３に記載の光ピックアップ装置で
は、記録媒体の内周側に位置する対物レンズの作動距離
が、外周側に位置する対物レンズの作動距離よりも小さ
くなるように設定されているので、外周側に位置する対
物レンズで記録媒体の最内周のデータを記録、再生する
場合にも、内周側に位置する対物レンズとターンテーブ
ルとの隙間を広く取ることができ、対物レンズとターン
テーブルとの衝突が避けられる。このため、両方の対物
レンズの径を大きくする必要がなくなり、装置の大型化
を抑制できる。

【００２２】請求項４に記載の光ピックアップ装置で
は、内周側に位置する対物レンズが基板厚さの薄い方の
記録媒体に対応し、外周側に位置する対物レンズが基板
厚さの厚い方の記録媒体に対応するようにしているの
で、対物レンズ駆動装置の必要可動範囲を極力小さくし
て、２つの対物レンズが同じ高さで焦点を結ぶことを防
ぐことができ、光検出器への両方の光ビーム混入の影響
を小さくすることができる。

【００２３】請求項５に記載の光ピックアップ装置で
は、２つの対物レンズが同じ高さで焦点を結ぶことを防
ぐように、対物レンズの搭載高さや作動距離が設定され
ているので、光検出器への両方の光ビーム混入の影響を
小さくすることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００２５】（第１の実施形態）図１〜図１６は、本実
施形態に係る光ピックアップ装置を示すための構成図で
あり、図１はその光ピックアップ装置の分解斜視図、図
２は図１における対物レンズ駆動装置の構成を示す平面
図、図３は図２のＡ−Ａ断面図で、対物レンズの下方に
はプリズム類も図示してある。図４はホログラムレーザ
の構造を示す斜視図で、図５はホログラムとフォトダイ
オードとの位置関係を説明する図で、図５（ａ）がホロ
グラムのパターンを示す図、図５（ｂ）がフォトダイオ
ードのパターンを示している。図６と図７は偏光方向に
よる光ビームの分割状態を示す図である。図８〜図１６
は、各対物レンズの作動距離や搭載高さの様々なケース
について、ターンテーブルと対物レンズとの位置関係を
説明する図である。

【００２６】図１に示すように、この実施形態における
光ピックアップ装置１は、対物レンズ駆動装置２および
光学系３などから構成されており、これらは図示しない
ハウジングに搭載されている。

【００２７】対物レンズ駆動装置２は、光ビームを収束
して、その収束光を記録媒体、たとえば光ディスクに照
射するための２つの対物レンズ４、５を備えている。２
つの対物レンズ４、５は、異なった種類の光ディスクに
対応できるように、異なった仕様のものとなっている。
例えば、対物レンズ４は基板厚さの薄い光ディスクに対
応し、対物レンズ５は基板厚さの厚い光ディスクに対応
するものである。または、光ディスクの基板厚さは同じ
ものに対応し、開口数ＮＡが異なる２つの対物レンズで
あっても良い。ここでは、対物レンズ５が基板厚さの厚
い光ディスク（光磁気ディスク）に対応するものとして
説明するが、もちろん、他の仕様の記録媒体の場合にも
適用できる。

【００２８】図１ないし図３において、対物レンズ駆動
装置２は、上記対物レンズ４、５と、これら対物レンズ
４、５を保持するレンズホルダー６と、レンズホルダー
６の両側面に取り付けられた基板７と、レンズホルダー
６の両端の凹部に固着されたフォーカシングコイル８及
びトラッキングコイル９とからなる可動部を有する。上
記基板７の側方の上下には、それぞれレンズホルダー６
をべース１０に対してフォーカシング方向及びトラッキ
ング方向に移動可能に支持するための弾性体１１が配置
されている。弾性体１１の一端１１ａは半田１２によっ
て基板７に固着され、弾性体１１の他端１１ｂは半田１
３によって基板１４に固着されている。この基板１４
は、べース１０からの立設部１０ａに対し、スペーサ１
８を介して固定ねじ１９により固定されている。弾性体
１１の他端１１ｂ側付近の根元部にはダンパー材１５が
固着されており、ダンパー材１５は弾性体１１の共振を
抑える働きがある。べース１０上には、略Ｕ字形のヨー
ク１６が２つ載置され、各ヨーク１６の一方の端部にお
ける内壁面には永久磁石１７が固着されている。各ヨー
ク１６の永久磁石１７を設けていない側の端部には、そ
の端部を内部に入れて前記フォーカシングコイル８が設
けられ、両端部の間に前記トラッキングコイル９が設け
られている。これらフォーカシングコイル８及びトラッ
キングコイル９の端子は、基板７および弾性体１１を介
して、基板１４に電気的に接続されている。

【００２９】以上のような構成において、フォーカシン
グコイル８及びトラッキングコイル９に電流を流すと、
それぞれフォーカシング方向及びトラッキング方向に独
立して可動部を駆動することができる。ここで、図２に
おいて、Ｔｒはトラッキング方向であり、Ｔａはタンジ
ェンシャル方向である。

【００３０】光学系３は、反射ミラー２１、偏光ビーム
スプリッタ２２、ホログラムレーザ２３、コリメートレ
ンズ２４、ウォラストンプリズム２５、反射ミラー２
６、スポットレンズ２７、反射ミラー２８、光検出器２
９などからなる。反射ミラー２１と偏光ビームスプリッ
タ２２は、それぞれ上記対物レンズ４、５の下方に配置
されている。

【００３１】上記ホログラムレーザ２３は、図４ないし
図５に示すように、半導体レーザ３０およびフォトダイ
オード３１をひとつのパッケージ３２内に備えており、
パッケージ３２の表面には、ホログラム３３と回折格子
３４とが両面に形成されたガラス基板３５が固定されて
いる。半導体レーザ３０から出射された光ビームは、回
折格子３４によりメインビームと２つのサブビームとの
３つに分けられ、ホログラム３３を０次光として透過
し、光ディスクに向かう。

【００３２】光ディスクで反射された光ビームの一部
は、同様のルートを通ってホログラム３３に戻り、ここ
で回折された１次回折光が５分割フォトダイオード３１
上に導かれる。ホログラム３３は、図５（ａ）に示すよ
うに格子周期の異なる２つの領域３６、３７からなり、
５分割フォトダイオード３１は図５（ｂ）に示すように
５つの光検出部Ｄ₁〜Ｄ₅からなる。ホログラム３３の一
方の領域３６に入射したメインビームの反射光は光検出
部Ｄ₂、Ｄ₃の分割線上に、他方の領域３７に入射したメ
インビームの反射光は光検出部Ｄ₄上に集光される。ま
た、サブビームの反射光はそれぞれ光検出部Ｄ₁、Ｄ₅上
に集光される。

【００３３】したがって、５分割フォトダイオード３１
の各光検出部Ｄ₁〜Ｄ₅の出力をＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃、Ｓ₄、Ｓ
₅とすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳは、ＦＥＳ＝Ｓ₂−Ｓ₃ で与えられ、トラッキング誤差信号ＴＥＳは、いわゆる
３ビーム法で検出され、ＴＥＳ＝Ｓ₁−Ｓ_５で与えられる。以上により、サーボ信号の検出を行うこ
とができる。光磁気ディスク以外の反射光の強弱を検出
する方式の光ディスクに対しては、再生信号ＲＦは、ＲＦ＝Ｓ_２＋Ｓ₃＋Ｓ₄ で与えられる。

【００３４】次に、２つの対物レンズ４、５に光ビーム
を入射させる動作と、光磁気信号の検出とについて図６
を用いて説明する。ホログラムレーザ２３から出射され
たｓ偏光の光ビームは、コリメートレンズ２４により平
行光に変換され、偏光ビームスプリッタ２２に入射す
る。偏光ビームスプリッタ２２は、ｓ偏光成分をおよそ
８０％反射し、残りの２０％を透過するとともに、ｐ偏
光成分をほぼ１００％透過するように設計されている。
したがって、コリメートレンズ２４で平行光にされたｓ
偏光の光ビームは、その８０％が偏光ビームスプリッタ
２２で反射されて対物レンズ５に入射し、残りの２０％
が偏光ビームスプリッタ２２を透過し、反射ミラー２１
で反射されて対物レンズ４に入射する。

【００３５】光ディスクが光磁気ディスクの場合、対物
レンズ５を使用する。対物レンズ５により、光磁気ディ
スクの媒体面に照射された光ビームは、カー効果を受け
て、その偏光方向がわずかに変化して、すなわち僅かに
ｐ偏光成分をもって、偏光ビームスプリッタ２２に戻っ
てくる。このとき、偏光ビームスプリッタ２２における
ｓ偏光成分の透過率が約２０％で、ｐ偏光成分の透過率
がほぼ１００％であるため、偏光ビームスプリッタ２２
を透過する光ビームは、ｓ偏光成分のみが減少し、結果
的に偏光方向の回転角が増大することになる。回転角が
増大した光ビームは、ウォラストンプリズム２５でそれ
ぞれの偏光成分を持つ２本の光ビームに分けられ、反射
ミラー２６およびスポットレンズ２７等を経て、光検出
器２９で光磁気信号が検出される。

【００３６】一方、光ディスクで反射された光ビームの
うち、偏光ビームスプリッタ２２で反射された成分（ｓ
偏光）はホログラムレーザ２３に戻り、内蔵されたフォ
トダイオード３１によりサーボ信号が検出される。な
お、対物レンズ５に光ビームが入射するのと同時に、対
物レンズ４にも残りの２０％の光ビームが入射し、光デ
ィスクで反射された光ビームが光磁気信号検出用の光検
出器２９や、ホログラムレーザ２３に内蔵のフォトダイ
オード３１に入射することになるが、対物レンズ４と対
物レンズ５とが同じ高さで合焦とならないように作動距
離や、その他の条件を設定しておく。これにより、不要
な方の光ビームは媒体面で十分に集光されず、光検出器
上でもぼけた状態になり、影響を殆ど無くすことができ
る。

【００３７】次に、光ディスクの基板の厚さが上記とは
異なる、光磁気ディスク以外の場合について、図７を用
いて説明する。この場合には、対物レンズ５では仕様が
異なるため、十分な集光ができないので、対物レンズ４
を用いる。対物レンズ４に入射した光ビーム（２０％の
ｓ偏光成分）は、光ディスクで反射され、この場合は光
磁気ディスクではないので偏光方面はそのままで偏光ビ
ームスプリッタ２２に戻り、その２０％が透過されてホ
ログラムレーザ２３に入射し、サーボ信号とＲＦ信号が
検出される。なお、対物レンズ４に光ビームが入射する
のと同時に、対物レンズ５にも光ビームが入射するが、
先程の場合と同様、対物レンズの作動距離や、その他の
条件をうまく設定しておくことにより、不要な方の光ビ
ームは媒体面で十分に集光されず、光検出器上でもぼけ
た状態になるので、影響を殆ど無くすことができる。

【００３８】次に、図８ないし図１６に基づいて、本発
明の要部である対物レンズの搭載高さの差と、光ディス
クのターンテーブルとの関係につき説明する。図８から
図１６までの各図における（ａ）は光ディスクの内周側
に位置する対物レンズ４を用いて、光ディスクの最内周
のデータの記録、再生を行う場合であり、また、各図に
おける（ｂ）は光ディスクの外周側に位置する対物レン
ズ５を用いて、光ディスクの最内周のデータの記録、再
生を行う場合である。（ａ）の場合のように、内周側の
対物レンズ４を用いている場合は、ターンテーブル３９
と対物レンズ４との間に半径方向の距離がある。一方、
（ｂ）のように外周側の対物レンズ５を用いている場合
でも、本実施形態においては内周側の対物レンズ４が一
段下がった位置に搭載されているため、ターンテーブル
３９と内周側の対物レンズ４との間に光軸方同の隙間を
十分に取ることができ、ターンテーブル３９と対物レン
ズ４との衝突を回避することができる。あるいは、衝突
する確率を小さくすることができる。

【００３９】以下に、個々のケースについて説明する。

【００４０】図８は、内周側の対物レンズ４が破線にて
示す基板厚さの薄い光ディスク３８に対応し、外周側の
対物レンズ５が実線にて示す基板厚さの厚い光ディスク
３８に対応する場合を示している。図中の３８が光ディ
スク、３９がターンテーブル、４０がスピンドルモータ
である。対物レンズ４、５のそれぞれの作動距離は
Ｗ₁、Ｗ₂であり、図８ではＷ₁＜Ｗ₂となっている。ま
た、両対物レンズ４、５の高さの差はｄである。

【００４１】この場合において、対物レンズと光ディス
クとの衝突を回避するためには、必要な作動距離Ｗ₀を
確保する必要があり、図８（ａ）のように、対物レンズ
４の作動距離Ｗ₁はＷ₀にｄを加えた値が必要となる。す
なわち、Ｗ₀＜Ｗ₁＜Ｗ₂の関係があり、両方の対物レン
ズの作動距離Ｗ₁、Ｗ₂は、図では、Ｗ₁＝Ｗ₀＋ｄ、Ｗ₂
＝Ｗ₀＋ｄ＋α₁（α₁はＷ₁とＷ₂の差）となる。また、
図８（ｂ）において、内周側の対物レンズ４とターンテ
ーブル３９との隙間を考えると、Ｗ₂＋ｄ−Ｄ＝Ｗ₀であ
れば、必要な作動距離を確保できる。これにより、ｄ＝
（Ｄ−α）／２で良いということになる。

【００４２】したがって、両方の対物レンズの作動距離
の和は、Ｗ₁＋Ｗ₂＝２Ｗ₀＋Ｄとなり、両方の対物レン
ズの作動距離を大きくするという従来の場合の値（Ｗ₁
＋Ｗ₂＝２Ｗ₀＋２Ｄ）よりも小さくすることができる。
このため、装置の大型化を抑制できる。なお、（ａ）と
（ｂ）とでは標準的な使用高さが異なるが、対物レンズ
駆動装置の可動範囲をその分大きくしておけばよい。

【００４３】図９は、両対物レンズとも、同じ基板厚さ
の光ディスクに対応するものであり、開口数ＮＡなどの
仕様が異なる場合を示している。この場合は、上述した
図８の場合と同様、Ｗ₀＜Ｗ₁くＷ₂の関係に設定されて
おり、同じように、作動距離の和は従来よりも小さくで
きる。

【００４４】図１０は、内周側の対物レンズ４が基板厚
さの薄い光ディスクに対応し、外周側の対物レンズ５が
基板厚さの厚い光ディスクに対応する場合を示してい
る。作動距離と搭載高さの差の関係は、Ｗ₁＞Ｗ₂（＝Ｗ
₀）で、Ｗ₁−Ｗ₂＞ｄであり、図ではＷ₁＝Ｗ₀＋ｄ＋
α₂、Ｗ₂＝Ｗ₀となる（ここでは、α₂はＷ₁とＷ₂＋ｄと
の差、ｄ＋α₂＝Ｄと考えれば良い）ので、作動距離の
和は、Ｗ₁＋Ｗ₂＝２Ｗ₀＋Ｄとなり、従来よりも小さく
できる。但し、作動距離と基板厚さの差との関係によっ
ては、たとえば、Ｗ_l−Ｗ₂≒基板厚さの差となる関係の
場合、同じ光ディスクに対して、両方の対物レンズが合
焦となる危険性があるため、対物レンズの作動距離やそ
の他の条件をうまく設定しておく必要がある。なお、
（ａ）と（ｂ）とで標準的な使用高さが異なるが、対物
レンズ駆動装置の可動範囲をその分大きくしておけば良
い。

【００４５】図１１は、両対物レンズとも、同じ基板厚
さの光ディスクに対応するものであり、開口数ＮＡなど
の仕様が異なる場合を示している。この場合は、上述し
た図１０の場合と同様、Ｗ₁＞Ｗ₂、Ｗ₁−Ｗ₂＞ｄの関係
に設定されており、同様に作動距離の和は従来よりも小
さくできる。この場合、基板厚さが同じなので、同じ光
ディスクに対して、両方の対物レンズが合焦となる危険
性はない。なお、（ａ）と（ｂ）とで標準的な使用高さ
が異なるが、対物レンズ駆動装置の可動範囲をその分大
きくしておけば良い。

【００４６】図１２は、内周側の対物レンズ４が基板厚
さの薄い光ディスクに対応し、外周側の対物レンズ５が
基板厚さの厚い光ディスクに対応する場合を示してい
る。作動距離と搭載高さの差の関係は、Ｗ₁＞Ｗ₂（＝Ｗ
₀）で、Ｗ₁−Ｗ₂≒ｄとなり、図ではＷ₁≒Ｗ₀＋ｄ、Ｗ₂
＝Ｗ₀である（ｄ＝Ｄとすれば良い）ので、作動距離の
和は、Ｗ_l＋Ｗ₂＝２Ｗ₀＋Ｄとなり、従来よりも小さく
できる。また、標準的な使用高さも同じため、対物レン
ズ駆動装置の可動範囲も最も小さくできる。

【００４７】図１３は、両対物レンズとも、同じ基板厚
さの光ディスクに対応するものであり、開口数ＮＡなど
の仕様が異なる場合を示している。この場合は、上述し
た図１２の場合と同様、Ｗ₁＞Ｗ₂（＝Ｗ₀）、Ｗ₁−Ｗ₂
≒ｄの関係に設定されており、同様に作動距離の和は従
来よりも小さくできる。だが、この場合、Ｗ₁−Ｗ₂≒ｄ
であるため、同じ光ディスクに対して、両方の対物レン
ズが合焦となる危険性があり、対物レンズの作動距離や
その他の条件をうまく設定しておく必要がある。

【００４８】図１４は、内周側の対物レンズ４が基板厚
さの薄い光ディスクに対応し、外周側の対物レンズ５が
基板厚さの厚い光ディスクに対応する場合を示してい
る。この場合において、作動距離と搭載高さの差の関係
は、Ｗ₁＞Ｗ₂（＞Ｗ₀）で、Ｗ₁−Ｗ₂＜ｄであり、図で
は、Ｗ₁＝Ｗ₀＋ｄ、Ｗ₂＝Ｗ₀＋α₃となる（ここでは、
α₃はＷ₂とＷ₀の差、ｄ＋α₃＝Ｄとすれば良い）ので、
作動距離の和は、Ｗ₁＋Ｗ₂＝２Ｗ₀＋Ｄとなり、従来よ
りも小さくできる。なお、（ａ）と（ｂ）とで標準的な
使用高さが異なるが、対物レンズ駆動装置の可動範囲を
その分大きくしておけば良い。

【００４９】図１５は、両対物レンズとも、同じ基板厚
さの光ディスクに対応するものであり、開口数ＮＡなど
の仕様が異なる場合を示している。この場合は、上述し
た図１４の場合と同様、Ｗ₁＞Ｗ₂（＞Ｗ₀）、Ｗ₁−Ｗ₂
＜ｄの関係に設定されており、同様に作動距離の和は従
来よりも小さくできる。

【００５０】ここまでは、基板厚さの異なる光ディスク
に対して、内周側の対物レンズ４が基板厚さの薄い光デ
ィスクに対応し、外周側の対物レンズ５が基板厚さの厚
い光ディスクに対応する場合で説明してきた。本発明
は、ここまでとは逆に、内周側の対物レンズ４が基板厚
さの厚い光ディスクに対応し、外周側の対物レンズ５が
基板厚さの薄い光ディスクに対応する場合でも適用でき
る。

【００５１】図１６は、そのような場合を示している。
この場合は、上述した図１２と同様、作動距離と搭載高
さの差の関係は、Ｗ₁＞Ｗ₂（＝Ｗ₀）で、Ｗ₁−Ｗ₂≒ｄ
である。この場合も、作動距離の和は従来よりも小さく
できるとともに、標準的な使用高さも同じため、対物レ
ンズ駆動装置の可動範囲も最も小さくできる。

【００５２】以上のように、２つの対物レンズの作動距
離の和は、いずれの場合も従来よりも小さくでき、装置
の小型化に寄与できる。また、基板厚さが異なる場合
は、図１２または図１６のようにＷ₁−Ｗ₂≒ｄとする場
合が、最も対物レンズ駆動装置の可動範囲を小さくでき
るので望ましい。また、基板厚さが同じ場合は、図１１
または図１５のようにＷ₁−Ｗ₂≠ｄとする場合が、同じ
光ディスクに対して、両方の対物レンズが合焦となるこ
とを防ぐことができるので望ましい。

【００５３】（第２の実施形態）図１７〜図２２は、本
実施形態における光ピックアップ装置を示すための構成
図であり、図１７はその光ピックアップ装置に備わった
対物レンズ駆動装置の構成を示す平面図、図１８は図１
７のＡ−Ａ断面図で、対物レンズの下方にはプリズム類
も図示してある。図１９〜図２２は、各対物レンズの作
動距離の様々なケースについて、ターンテーブルと対物
レンズとの位置関係を説明する図である。なお、本実施
形態において、対物レンズ駆動装置の駆動機構や光学系
の構成については第１の実施形態と同じなので、説明を
省略する。また、第１の実施形態と異なるのは、２つの
対物レンズの搭載高さを同じにしている点と、作動距離
のみが異なっている点である。

【００５４】図１９から図２２までの各図における
（ａ）は光ディスクの内周側に位置する対物レンズを用
いて、光ディスクの最内周のデータの記録、再生を行う
場合であり、また、各図における（ｂ）は光ディスクの
外周側に位置する対物レンズを用いて、光ディスクの最
内周のデータの記録、再生を行う場合である。（ａ）の
場合のように、内周側の対物レンズを用いている場合
は、ターンテーブルと対物レンズとの間に半径方向の距
離がある。また、（ｂ）のように外周側の対物レンズを
用いている場合でも、本実施形態においては外周側の対
物レンズの作動距離が内周側の対物レンズの作動距離よ
りも大きく設定されているため、外周側の対物レンズを
使用している場合には対物レンズと光ディスクとの距離
が大きくなり、ターンテーブルと内周側の対物レンズと
の間に光軸方向の隙間を十分に取ることができ、ターン
テーブルと対物レンズとの衝突を回避することができ
る。あるいは、衝突する確率を小さくすることができ
る。

【００５５】以下に、個々のケースについて説明する。

【００５６】図１９は、内周側の対物レンズ４が基板厚
さの薄い光ディスクに対応し、外周側の対物レンズ５が
基板厚さの厚い光ディスクに対応する場合を示してい
る。作動距離の関係は、Ｗ₁＜Ｗ₂である。この場合、作
動距離を大きくするのは対物レンズ５のみで良く、作動
距離の和は従来よりも小さくできる。なお、（ａ）と
（ｂ）とで標準的な使用高さが異なるが、対物レンズ駆
動装置の可動範囲をその分大きくしておけば良い。

【００５７】図２０は、両対物レンズとも、同じ基板厚
さの光ディスクに対応するものであり、開口数ＮＡなど
の仕様が異なる場合を示している。この場合は、上述し
た図１９の場合と同様、Ｗ₁＜Ｗ₂の関係に設定されてお
り、同様に作動距離の和は従来よりも小さくできる。

【００５８】上述した図１９は、基板厚さの異なる光デ
ィスクに対して、内周側の対物レンズ４が基板厚さの薄
い光ディスクに対応し、外周側の対物レンズ５が基板厚
さの厚い光ディスクに対応する場合であったが、本発明
はこれとは逆に、内周側の対物レンズ４が基板厚さの厚
い光ディスクに対応し、外周側の対物レンズ５が基板厚
さの薄い光ディスクに対応する場合についても適用でき
る。その説明を、図２１及び図２２に基づいて行う。

【００５９】図２１では、Ｗ₁＜Ｗ₂であるが、Ｗ₂−Ｗ₁
≒基板厚さの差、となっている場合を示している。この
場合は、同じ光ディスクに対して、両方の対物レンズが
合焦となる危険性があり、対物レンズの作動距離やその
他の条件をうまく設定しておく必要がある。

【００６０】図２２は、Ｗ₂−Ｗ₁＞基板厚さの差、とな
るように設定した場合である。この場合は、上記の課題
は解決できるが、Ｗ₂を必要以上に大きくしなければな
らず、また、対物レンズ駆動装置の可動範囲も更に大き
く取る必要がある。したがって、図１９のように、内周
側の対物レンズ４が基板厚さの薄い光ディスクに対応
し、外周側の対物レンズ５が基板厚さの厚い光ディスク
に対応する場合の方が望ましい。

【００６１】上述した第１の実施形態および第２の実施
形態の中でも説明したが、同じ光ディスクに対して、両
方の対物レンズが同じ高さで合焦となると、両方の信号
が光検出器に入射して、悪影響を及ぼすため、それぞれ
の作動距離の値や高さの差を、適当な値に設定しておく
ことが必要である。対物レンズの焦点深度は、通常ミク
ロンオーダーであり、両方が合焦となる可能性は低い
が、部品の公差等により合焦となる可能性を含まないよ
うに、適当な値に設定しておくのが望ましい。

【００６２】なお、以上では、弾性体によるばね機構で
支持するタイプの対物レンズ駆動装置を用い、光ビーム
の偏光方向によりビームを分割する場合を説明している
が、本発明はこれに限らず、軸摺動式と呼ばれる対物レ
ンズ駆動装置を用い、その可動部の回転によって対物レ
ンズを切り替える方式などに対しても適用できること
は、言うまでもない。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の光ピッ
クアップ装置によれば、記録媒体の内周側に位置する対
物レンズの高さが、外周側に位置する対物レンズの高さ
よりも下方にあるので、外周側に位置する対物レンズで
記録媒体の最内周のデータを記録、再生する場合にも、
内周側に位置する対物レンズとターンテーブルとの隙間
を広く取ることができ、対物レンズとターンテーブルと
の衝突が避けられる。また、このために、両対物レンズ
の径を大きくする必要がなくなり、装置の大型化を抑制
できる。

【００６４】請求項２に記載の光ピックアップ装置によ
れば、搭載高さの差が作動距離の差にほぼ等しいので、
対物レンズ駆動装置の必要可動範囲を最も小さくするこ
とができ、作動距離も極力小さくでき、かつ、２つの対
物レンズが基板厚さの異なる記録媒体に対応するもので
あるので、２つの対物レンズが同じ高さで焦点を結ぶこ
とがなく、光検出器への両方の光ビーム混入の影響を小
さくすることができる。

【００６５】請求項３に記載の光ピックアップ装置によ
れば、記録媒体の内周側に位置する対物レンズの作動距
離が、外周側に位置する対物レンズの作動距離よりも小
さくなるように設定されているので、外周側に位置する
対物レンズで記録媒体の最内周のデータを記録、再生す
る場合にも、内周側に位置する対物レンズとターンテー
ブルとの隙間を広く取ることができ、対物レンズとター
ンテーブルとの衝突が避けられる。また、このために、
両対物レンズの径を大きくする必要がなくなり、装置の
大型化を抑制できる。

【００６６】請求項４に記載の光ピックアップ装置によ
れば、内周側に位置する対物レンズが基板厚さの薄い方
の記録媒体に対応し、外周側に位置する対物レンズが基
板厚さの厚い方の記録媒体に対応するようにしているの
で、対物レンズ駆動装置の必要可動範囲を極力小さくし
て、２つの対物レンズが同じ高さで焦点を結ぶことを防
ぐことができ、光検出器への両方の光ビーム混入の影響
を小さくすることができる。

【００６７】請求項５に記載の光ピックアップ装置によ
れば、２つの対物レンズが同じ高さで焦点を結ぶことを
防ぐように、対物レンズの搭載高さや作動距離が設定さ
れているので、光検出器への両方の光ビーム混入の影響
を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の光ピックアップ装置を示す分
解斜視図である。

【図２】図１の光ピックアップ装置に備わった対物レン
ズ駆動装置の構成を示す平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図で、対物レンズの下方には
プリズム類も図示してある。

【図４】第１の実施形態の光ピックアップ装置に備わっ
たホログラムレーザの構造を示す斜視図である。

【図５】第１の実施形態の光ピックアップ装置に備わっ
たホログラムとフォトダイオードとの位置関係を説明す
る図である。

【図６】第１の実施形態の光ピックアップ装置におい
て、偏光方向による光ビームの分割状態を示す図であ
り、外周側の対物レンズを用いて光磁気ディスクに対応
する場合である。

【図７】第１の実施形態の光ピックアップ装置におい
て、偏光方向による光ビームの分割状態を示す図であ
り、内周側の対物レンズを用いて光磁気ディスク以外の
反射光の強弱を検出するタイプの光ディスクに対応する
場合である。

【図８】第１の実施形態の光ピックアップ装置における
ターンテーブルと対物レンズとの位置関係を説明する図
であり、Ｗ₁＜Ｗ₂で、異なる基板厚さの光ディスクに対
応する場合である。

【図９】第１の実施形態の光ピックアップ装置における
ターンテーブルと対物レンズとの位置関係を説明する図
であり、Ｗ₁＜Ｗ₂で、同じ基板厚さの光ディスクに対応
する場合である。

【図１０】第１の実施形態の光ピックアップ装置におけ
るターンテーブルと対物レンズとの位置関係を説明する
図であり、Ｗ₁＞Ｗ₂、Ｗ₁−Ｗ₂＞ｄで、異なる基板厚さ
の光ディスクに対応する場合である。

【図１１】第１の実施形態の光ピックアップ装置におけ
るターンテーブルと対物レンズとの位置関係を説明する
図であり、Ｗ₁＞Ｗ₂、Ｗ₁−Ｗ₂＞ｄで、同じ基板厚さの
光ディスクに対応する場合である。

【図１２】第１の実施形態の光ピックアップ装置におけ
るターンテーブルと対物レンズとの位置関係を説明する
図であり、Ｗ₁＞Ｗ₂、Ｗ₁−Ｗ₂≒ｄで、異なる基板厚さ
の光ディスクに対応する場合である。

【図１３】第１の実施形態の光ピックアップ装置におけ
るターンテーブルと対物レンズとの位置関係を説明する
図であり、Ｗ₁＞Ｗ₂、Ｗ₁−Ｗ₂≒ｄで、同じ基板厚さの
光ディスクに対応する場合である。

【図１４】第１の実施形態の光ピックアップ装置におけ
るターンテーブルと対物レンズとの位置関係を説明する
図であり、Ｗ₁＞Ｗ₂、Ｗ₁−Ｗ₂＜ｄで、異なる基板厚さ
の光ディスクに対応する場合である。

【図１５】第１の実施形態の光ピックアップ装置におけ
るターンテーブルと対物レンズとの位置関係を説明する
図であり、Ｗ₁＞Ｗ₂、Ｗ₁−Ｗ₂＜ｄで、同じ基板厚さの
光ディスクに対応する場合である。

【図１６】第１の実施形態の光ピックアップ装置におけ
るターンテーブルと対物レンズとの位置関係を説明する
図であり、Ｗ₁＞Ｗ₂、Ｗ₁−Ｗ₂≒ｄで、内周側の対物レ
ンズが基板厚さ厚い光ディスクに対応し、外周側の対物
レンズが基板厚さの薄い光ディスクに対応する場合であ
る。

【図１７】第２の実施形態の光ピックアップ装置に備わ
った対物レンズ駆動装置の構成を示す平面図である。

【図１８】図１７のＡ−Ａ断面図で、対物レンズの下方
にはプリズム類も図示してある。

【図１９】第２の実施形態の光ピックアップ装置におけ
るターンテーブルと対物レンズとの位置関係を説明する
図であり、Ｗ₁＜Ｗ₂で、内周側の対物レンズが基板厚さ
薄い光ディスクに対応し、外周側の対物レンズが基板厚
さの厚い光ディスクに対応する場合である。

【図２０】第２の実施形態の光ピックアップ装置におけ
るターンテーブルと対物レンズとの位置関係を説明する
図であり、Ｗ₁＜Ｗ₂で、同じ基板厚の光ディスクに対応
する場合である。

【図２１】第２の実施形態の光ピックアップ装置におけ
るターンテーブルと対物レンズとの位置関係を説明する
図であり、Ｗ₁＜Ｗ₂で、内周側の対物レンズが基板厚さ
厚い光ディスクに対応し、外周側の対物レンズが基板厚
さの薄い光ディスクに対応する場合である。

【図２２】第２の実施形態の光ピックアップ装置におけ
るターンテーブルと対物レンズとの位置関係を説明する
図であり、Ｗ₁《Ｗ₂で、内周側の対物レンズが基板厚さ
厚い光ディスクに対応し、外周側の対物レンズが基板厚
さの薄い光ディスクに対応する場合である。

【図２３】第１の従来例の光ピックアップ装置の構成を
示す斜視図である。

【図２４】第２の従来例の光ピックアップ装置におい
て、内周側の対物レンズを用いて基板厚さの薄い光ディ
スクの最内周のデータを記録、再生している場合を示し
ている。

【図２５】第２の従来例の光ピックアップ装置におい
て、外周側の対物レンズを用いて基板厚さの厚い光ディ
スクの最内周のデータを記録、再生している場合を示し
ている。

【符号の説明】

１光ピックアップ装置２対物レンズ駆動装置４、５対物レンズ６レンズホルダー８フォーカスコイル９トラッキングコイル１０ベース１１弾性体１６ヨーク１７永久磁石２１反射ミラー２２偏光ビームスプリッタ２３ホログラムレーザ２４コリメートレンズ２５ウォラトンプリズム２７スポットレンズ２９光検出器３８光ディスク３９ターンテーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを収束して、その収束光を記録
媒体に照射するための対物レンズを所定方向に移動制御
するための対物レンズ駆動装置を備え、該対物レンズ駆
動装置に該対物レンズが２個、記録媒体のおおむね半径
方向に並んで搭載されている光ピックアップ装置におい
て、該２個の対物レンズのうち、記録媒体の内周側に位置す
る方の対物レンズの高さが、記録媒体の外周側に位置す
る方の対物レンズの高さよりも、記録媒体に対して離間
するように配置されていることを特徴とする光ピックア
ップ装置。
【請求項２】前記２個の対物レンズは、それぞれ基板
厚さの異なる記録媒体に対応するものであり、前記内周
側の対物レンズの作動距離が前記外周側の対物レンズの
作動距離よりも大きく、該２個の対物レンズの搭載高さ
の差が、両作動距離の差にほぼ等しいことを特徴とする
請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】光ビームを収束して、その収束光を記録
媒体に照射するための対物レンズを所定方向に移動制御
するための対物レンズ駆動装置を備え、該対物レンズ駆
動装置に該対物レンズが２個、記録媒体のおおむね半径
方向に並んで搭載されている光ピックアップ装置におい
て、該２個の対物レンズのうち、記録媒体の内周側に位置す
る方の対物レンズの作動距離が、記録媒体の外周側に位
置する方の対物レンズの作動距離よりも小さくなるよう
に設定されていることを特徴とする光ピックアップ装
置。
【請求項４】前記２個の対物レンズは、それぞれ基板
厚さの異なる記録媒体に対応するものであり、記録媒体
の内周側に位置する方の対物レンズが、基板厚さの薄い
方の記録媒体に対応するものであることを特徴とする請
求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】前記２個の対物レンズの、搭載高さおよ
び作動距離のうちの少なくとも一方の値が両対物レンズ
間で異なっており、同一の記録媒体に対して同一の高さ
で両対物レンズが焦点が結ばないよう構成されているこ
とを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載
の光ピックアップ装置。