(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光ディスク用対物レンズである第１の対物レンズと、
第２の光ディスク用対物レンズである第２の対物レンズと、
前記第１の対物レンズを介して前記第１の光ディスクを走査すべき波長のレーザ光を出射すると共にその反射光を受光検出する第１のレーザ発振検出器と、
前記第２の対物レンズを介して前記第２の光ディスクを走査すべき波長のレーザ光を出射すると共にその反射光を受光検出する第２のレーザ発振検出器と、
少なくとも同一のレンズボビンに搭載された前記第１、第２の対物レンズ及び前記第１、第２のレーザ発振検出器を搭載し、かつ前記第１、第２の光ディスクの半径方向へ移動するベース部とを備え、
前記第１の対物レンズは、前記第１の対物レンズの中心が前記第１の光ディスクの回転中心を通る第１の線分上を走査するように位置決めされ、
前記第２の対物レンズは、前記第１の線分からオフセットする線分上を、前記第２の対物レンズの中心が走査するように位置決めされ、
前記第１のレーザ発振検出器は、前記第１のレーザ発振検出器の分割線の１つが常に前記第１の光ディスクのトラック走行方向に一致するように位置決めされ、
前記第２のレーザ発振検出器は、前記第２の対物レンズが前記第２の光ディスクの中周に位置したときのみ、前記第２のレーザ発振検出器の分割線の１つが常に前記第２の光ディスクのトラック走行方向に一致するように位置決めされ、
前記ベース部に搭載した前記第１、第２の対物レンズの配置関係は、前記第１の対物レンズの中心と前記第２の対物レンズの中心を結ぶ線分が前記第２の光ディスクの中周に位置したときには、前記第２の対物レンズの中心が前記第２の光ディスクの中周に位置した点におけるトラックの接線方向と同一の方向となるように配置されていることを特徴とする光学式ディスク装置。
【請求項２】
前記第２の対物レンズによる読み取り系は、前記第２の光ディスクのＲＦ信号のエッジでトラッキング誤差を検出する位相差検出方式を用いていることを特徴とする請求項１記載の光学式ディスク装置。
【請求項３】
走査すべき前記第１、第２の光ディスクの面に対して前記第１、第２の対物レンズの光軸を常に垂直に保持するように前記ベース部の位置制御を行うチルト補正機構を有し、前記チルト補正機構のチルト回転軸は、前記第１、第２の対物レンズの中心を結ぶレンズ中心線との角度ずれが生じない前記第１、第２の光ディスクの中周におけるトラックの接線方向に一致させて配置されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学式光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの記録または再生を行なう光学式ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一つのピックアップに複数の対物レンズを載せる光学式ピックアップ装置として、例えば、特開平５−２９８７３１号公報や特開平８−３１５４０８号公報に開示されているものがある。この特開平８−３１５４０８号公報に開示された装置を図１４〜図１６を用いて説明する。
図１４及び図１５はラックアンドピニオンによってスピンドルモータを移動させる例である。
【０００３】
まず、光学ピックアップ１０４について説明する。
ガイドレール１０５，１０５にそって直線的に移動可能な光学ピックアップ１０４の上面には収納ブロック１１４が設けられ、ＤＶＤ用対物レンズ１０７とＣＤ−ＲＯＭ用対物レンズ１０６がガイドレール１０５の軸線と直交する方向に並設され、所定の間隔で支持フレーム１１５に一体固定されている。この支持フレーム１１５は２次元アクチュエータによりフォーカス方向、トラッキング方向に移動可能なように支持されている。
図１５（ａ）は、ＣＤ−ＲＯＭディスク１０１の回転中心ＯとＣＤ−ＲＯＭ用対物レンズ１０６を結ぶ線上をＣＤ−ＲＯＭ用対物レンズ１０６が移動するようラックアンドピニオンによりスピンドルモータ１０８を動かした状態を示している。
【０００４】
切替モータ１１２の回転はピニオン１１３とラック１１１により直線運動に変換され、スライド部材１０９およびスライド部材１０９上に設けられたスピンドルモータ１０８をガイドバー１１０に沿って移動させる。
図１５（ｂ）は、ＤＶＤディスク１０２の回転中心ＯとＤＶＤ用対物レンズ１０７を結ぶ線上をＤＶＤ用対物レンズが移動するよう、ラックアンドピニオンによりスピンドルモータ１０８を動かした状態を示している。
図１６はソレノイド１２０によりスピンドルモータ１０８を移動させる例である。
ピックアップ１０４の構造に関しては図１５と同様なので説明を省略する。
【０００５】
図１６（ａ）は、ＣＤ−ＲＯＭディスク１０１の回転中心ＯとＣＤ−ＲＯＭ用対物レンズ１０６を結んだ線上をＣＤ−ＲＯＭ用対物レンズ１０６が移動するようソレノイド１２０によりスピンドルモータ１０８を保持した回動部材１１６を支点１１７を中心にして回動させた状態を示している。
スピンドルモータ１０８を保持した回動部材１１６は図示しないベース上の支点１１７を中心にして回転可能になっている。回動部材１１６の支点１１７からの延長部１１６ａに設けられた長孔１１８に、図示しないベース上に設けられたソレノイド１２０の伸縮ロッド１２０ａに突設されたピン１１９が移動自在にはめ込まれている。
【０００６】
図１６（ｂ）は、ＤＶＤディスク１０２の回転中心ＯとＤＶＤ用対物レンズ１０７を結ぶ線上をＤＶＤ用対物レンズ１０７が移動するようソレノイド１２０の伸縮ロッド１２０ａが伸びて回動部材１１６およびスピンドルモータ１０８が支点１１７を中心にして回動された状態を示している。
また、特開平５−２９８７３１号公報においては、プッシュプル方式によりトラッキングエラー信号を検出する場合に、対物レンズをディスク半径から隔たった線上を移動するように配置した時のセンサ分割線の方向を規定している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−３１５４０８号公報に示す装置では以下のような問題点がある。
上述した装置ではディスク１０１、１０２に対して記録または再生を行う対物レンズ１０６、１０７が、それぞれのディスク１０１、１０２の中心Ｏとその対物レンズ１０６、１０７の中心を結んだ線上を、その対物レンズが移動しない場合には、ディスク中心と対物レンズの中心を結んだ直線上をその対物レンズが移動するように切替機構、例えばラックアンドピニオン機構やソレノイドによる回動機構によってスピンドルモータ１０８を移動させている。ところで、最近の光ディスク記録再生装置ではディスクを高速回転させ、データの転送レートを上げる手法が一般的に採用されている。
【０００８】
従って、高速回転するスピンドルモータは振動源となりやすいので、本来強固に固定されるべきものである。しかるに、上述した装置例のようにスピンドルモータ１０８を移動可能な構造とすると、スピンドルモータ１０８の取付の高剛性化に限界があり、ジャイロ効果が発生し易くなると共に、スピンドルモータ１０８からピックアップへ伝播する振動が大きくなってトラッキング、フォーカスに悪影響を及ぼす。また、スピンドルモータ１０８を移動させる専用のモータや切替機構、例えば図１５に示す場合には切替モータ１１２、ラック１１１、ピニオン１１３等が、図１６に示す場合にはソレノイド１２０、回転部材１１６等が新たに必要となり、コストアップを招くばかりでなく、省スペースの実現が困難になる。
【０００９】
また、スピンドルモータ１０８が移動する構造では、対物レンズ１０６、１０７の光軸とディスク面の直交度を確保することが困難である。更に、お碗状または円錐状に変形したディスクがセットされた場合には、光ディスク記録再生装置自身の調整とディスクの変形分を修正しなければならない。
特に、ディスク中心ＯとＣＤ用対物レンズ１０１の中心を結んだ線上をＣＤ用対物レンズ１０１が移動するようになされた状態で、お碗状あるいは円錐状に変形したＤＶＤディスク１０２がセットされた場合には、スピンドルモータ１０８をＤＶＤ用対物レンズ１０７に対応した位置に移動させた後にチルト補正を行うという段取りとなるため、記録または再生の開始が遅れることになる。
【００１０】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものであり、その目的は、種類の異なる光ディスクに対する情報の記録、再生を、光ディスクの回転中心を移動させることなく行なうことができる光学式ディスク装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学式光ディスク装置は、下記の構成を有する。即ち、
第１の光ディスク用対物レンズである第１の対物レンズと、
第２の光ディスク用対物レンズである第２の対物レンズと、
前記第１の対物レンズを介して前記第１の光ディスクを走査すべき波長のレーザ光を出射すると共にその反射光を受光検出する第１のレーザ発振検出器と、
前記第２の対物レンズを介して前記第２の光ディスクを走査すべき波長のレーザ光を出射すると共にその反射光を受光検出する第２のレーザ発振検出器と、
少なくとも同一のレンズボビンに搭載された前記第１、第２の対物レンズ及び前記第１、第２のレーザ発振検出器を搭載し、かつ前記第１、第２の光ディスクの半径方向へ移動するベース部とを備え、
前記第１の対物レンズは、前記第１の対物レンズの中心が前記第１の光ディスクの回転中心を通る第１の線分上を走査するように位置決めされ、
前記第２の対物レンズは、前記第１の線分からオフセットする線分上を、前記第２の対物レンズの中心が走査するように位置決めされ、
前記第１のレーザ発振検出器は、前記第１のレーザ発振検出器の分割線の１つが常に前記第１の光ディスクのトラック走行方向に一致するように位置決めされ、
前記第２のレーザ発振検出器は、前記第２の対物レンズが前記第２の光ディスクの中周に位置したときのみ、前記第２のレーザ発振検出器の分割線の１つが常に前記第２の光ディスクのトラック走行方向に一致するように位置決めされ、
前記ベース部に搭載した前記第１、第２の対物レンズの配置関係は、前記第１の対物レンズの中心と前記第２の対物レンズの中心を結ぶ線分が前記第２の光ディスクの中周に位置したときには、前記第２の対物レンズの中心が前記第２の光ディスクの中周に位置した点におけるトラックの接線方向と同一の方向となるように配置されていることを特徴とする光学式ディスク装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る光学式ディスク装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明の光学式ディスク装置を示す平面図、図２は図１に示す装置の斜視図、図３は図１に示す装置の光学系を中心とした平面図、図４はＤＶＤ用対物レンズが光ディスクの略中周にきた時の各部材の光学的位置関係を示す図、図５は各対物レンズが光ディスクのデータ領域の最内周、最外周及び略中周に移動した時の状態を示す図、図６はレーザ検出器一体デバイスを示す構成図、図７は他のレーザ検出器一体デバイスを示す構成図である。
【００１６】
図中、１は例えば直径１２０ｍｍのＣＤまたはＤＶＤなどの光ディスクである。光ディスク１はターンテーブル２上にセットされ、ターンテーブル２と同軸上に設けられているスピンドルモータ３により回転する。ターンテーブル２の両側に互いに平行で、スピンドルモータ３の回転軸と垂直な方向で、且つ光ディスク１と略水平な平面上に配設されたガイドシャフト４、４があり、この２本のガイドシャフト４、４にならってベース部としてのピックアップベース５がＡ方向あるいはＡ方向とは逆の方向に直線的に移動が可能になっている。
【００１７】
ピックアップベース５上には第１の対物レンズとしてのＣＤ用対物レンズ６、ＣＤ用立ち上げミラー７、ＣＤ用の第１のレーザ発振検出部としてのレーザ検出器一体デバイス８がＣＤ用の光学系を構成している。
ＣＤ用レーザ検出器一体デバイス８から発射された光ディスク１の面に水平なレーザ光は、ＣＤ用立ち上げミラー７によりその方向が光ディスク１の面に対して垂直方向に変えられる。この光軸はＣＤ用対物レンズ６の光軸と一致するものであり、ＣＤ用対物レンズ６を通過したレーザ光は光ディスク１の記録面にジャストフォーカスするように集光され、反射光が再びＣＤ用対物レンズ６、ＣＤ用立ち上げミラー７を介してＣＤ用レーザ検出器一体デバイス８に入射する。
【００１８】
また、ピックアップベース５上には、第２の対物レンズとしてのＤＶＤ用対物レンズ９、ＤＶＤ用立ち上げミラー１０、ＤＶＤ用反射ミラー１２、ＤＶＤ用の第２のレーザ発振検出部としてのレーザ検出器一体デバイス１３がＤＶＤ用の光学系を構成している。このレーザ検出器一体デバイス１３は、例えば図６に示すようにレーザ光源５０と、反射光を検出する光検出部５１と、レーザ光源５０から出射するレーザ光をＤＶＤ用反射ミラー１２側へ透過すると共に、このミラー１２側から入射する反射光を前記光検出部５１へ導くためのホログラム素子５２とを備えて集積化されたデバイスである。
一方、こうしたデバイス１３と同様の機能を達成するための別な手段としては図７に示すようにレーザ光源５３と、光受光器５４と、シリンドリカルレンズ５５と、ビームスプリッタ５６を備えたものであってもよい。
尚、図６及び図７に示す構成に関しては、レーザ波長は異なるが、ＣＤ用レーザ検出器一体デバイス８も同様に適用される。
ＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３から発射された光ディスク１の面に平行なレーザ光は、一旦反射ミラー１２でその方向が変えられた後、コリメータレンズ１１で発散光から平行光に変換され、ＤＶＤ用立ち上げミラー１０により、光ディスク１の面に対して垂直な向きに方向を変えられる。この光軸の方向は、ＤＶＤ用対物レンズ９の光軸と一致する。
【００１９】
尚、この図ではＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３から発射されたレーザ光は一旦反射ミラー１２により方向が変えられているが、スペースに余裕がある場合には方向を変える必要はなく、反射ミラー１２を介すことなしに、直接コリメータレンズ１１に入射するようにしてもよい。すなわち、コリメータレンズ１１の延長光軸上にデバイス１３の光軸を一致させるように、デバイス１３を配置してもよい。また、光の方向を反射ミラー１２により変える場合においても、ＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３から出たレーザ光を先に、コリメータレンズ１１を介した後、反射ミラー１２で方向を変える構成にしてもよい。要するに、ＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３から出て、コリメータレンズ１１により平行光に変えられたレーザ光の光軸がＤＶＤ用対物レンズ９に導かれるように入射する構成であればよい。
【００２０】
また、ＣＤ、ＤＶＤ用の対物レンズ６、９は共にこのフォーカス、トラッキング調整を行うアクチュエータが設けられている。すなわち、図１に示すように両対物レンズ６、９は略矩形状のボビン２０に並列させて一体的に設けられており、このボビン２０は、ピックアップベース５側から延びる４本（図１においては２本のみ記す）の弾発性のあるワイヤ２１により光ディスク１の表面に対して水平に支持されて揺動可能になされている。
【００２１】
ボビン２０の両端にはフォーカス用コイル２２、２２が設けられると共に、それぞれの端部には、各一対のトラッキング用コイル２３、２３が並行に設けられる。そして、これらのコイル２２、２３に近接させて、ピックアップベース５側から起立させた駆動磁石２４、２４を設けており、各コイル２２、２３に制御電流を流すことで、この駆動磁石２４からの磁界との相互作用で、ボビン２０をフォーカス方向及びトラッキング方向に揺動し得るようになっている。また、後述するように両対物レンズ６、９は、ディスク回転中心Ｏを通る線分に対して直交する方向に並設されているのではなく、これよりも僅かにディスク回転中心Ｏ側に傾いた方向に並設される。
【００２２】
図４に示すように、ここでは第１の対物レンズであるＣＤ用対物レンズ６が光ディスク１の回転中心ＯとＣＤ用対物レンズ６の中心Ｏ１を結んだ第１の線分２５上を移動するような構成になっている。これは、ＣＤ用レーザ検出器体一体デバイス８のトラッキング方式が、３ビーム法を用いていることから回転中心Ｏを通る第１の線分２５上に沿って精度良く対物レンズ６を移動させる必要があるからである。
これに対して、第２の対物レンズであるＤＶＤ用対物レンズ９は、光ディスク１の回転中心ＯとＣＤ用対物レンズ６の中心Ｏ１を結んだ第１の線分２５からオフセットした方向に配置されている。具体的には、図４にも示すように、第１の線分２５に直交する第２の線分２６上から僅かにオフセットされて配置される。より詳しくは、この対物レンズ９はこの第２の線分２６よりも、僅かな角度θ、例えば１０度程度だけ、回転中心Ｏ側に位置され、且つレンズ中心間の距離Ｌ１は例えば６ｍｍ程度に設定される。
【００２３】
更に、ＣＤ用対物レンズ６やＣＤ用立ち上げミラー７、ＣＤ用レーザ検出器一体デバイス８などのＣＤ用の光学系及びＤＶＤ用対物レンズ９、ＤＶＤ用立ち上げミラー１０、反射ミラー１２、ＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３などのＤＶＤ用の光学系は、共に共通のピックアップベース５に取付けられており、フィード時には同時に光ディスク１の半径方向つまりＡ方向に移動するようになっている。
尚、ＣＤ用対物レンズ６に対するＤＶＤ用対物レンズ９の配置はこの限りではなく、光ディスク１の回転中心ＯとＣＤ用対物レンズ６の中心Ｏ１を結ぶ第１の線分２５を対称軸として、ＣＤ用対物レンズ６に対して反対側に配置してもよい。
図４は、ＤＶＤ用対物レンズ９が光ディスク１の略中周にきた時の、ＤＶＤ用対物レンズ９とＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３、ＣＤ用対物レンズ６とＣＤ用レーザ検出器一体デバイス８の位置関係を示した図である。
【００２４】
この時、光ディスク１の回転中心ＯとＤＶＤ用対物レンズ９の中心Ｏ２を結んだ線分２７に対して直交する方向で、且つ、光ディスク１と平行な平面上にＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３を光学的に配置してある。つまり、ＤＶＤ用対物レンズ９が光ディスク１の略中周にきた時には、ＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３から出た後のレーザ光の方向、及び、ＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３に入る前のレーザ光の向きは、光ディスク１の回転中心ＯとＤＶＤ用対物レンズ９の中心Ｏ２を結んだ線分２７に対して垂直の方向である。更にいえば、ＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３の光軸は光ディスク１の略中周のトラックの接線方向となる。ここで光ディスク１の略中周とは、後述するように、対物レンズ９が最外周と最内周のトラックにそれぞれ位置する時の回転中心Ｏからの開き角が略１／２になるような位置をいい、具体的には、最内外周トラック間の１／３程度、最内周トラック寄りの位置である。
【００２５】
尚、スペースが取れない場合には、ＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３から出たレーザ光を途中で反射ミラー１２により方向を変えてもよく、その時は反射ミラー１２によって変えられた後の方向が光ディスク１の回転中心ＯとＤＶＤ用対物レンズ９の中心Ｏ２を結んだ線分２７に対して直交する方向であればよいのは言うまでも無いことである。
以下に、光ディスク１の略中周にＤＶＤ用対物レンズ９がきた時に、光ディスク１の回転中心ＯとＤＶＤ用対物レンズ９の中心０２を結んだ線分２７に対して直交する方向で、且つ、光ディスク１と平行な平面上にＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３を配置する理由を述べる。
【００２６】
図５はＤＶＤ用対物レンズ９が光ディスク１のデータ領域の最内周、最外周及び略中周に移動したときのそれぞれの状態を示した図である。図８はＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３が図７に示すような普通の光学素子（レーザ光源５３、光検出部５４、ビームスプリッタ５６、シリンドリカルレンズ５５）を用いて組み立てた光学系の場合であり、フォーカス検出が非点収差法、トラッキング検出が位相差法であるときの受光センサを示している。このとき、受光手段は光検出部で、その受光領域を４分割する分割線の１つが略トラック走行方向になっている。尚、光検出部５４が４分割フォトディテクタ１４に対応する。
ＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３の内部には図８に示すような受光センサとしての４分割フォトディテクタ１４（図７中では光検出部５４として示される）があり、図８（ａ）はＤＶＤ用対物レンズ９が光ディスク１の略中周にきた時の４分割フォトディテクタ１４上に結んだ像（光パターン）１６である。ただし、ここでは理解を容易化するために像を楕円形、つまりデフォーカスにした状態で説明する。ＤＶＤ用対物レンズ９が光ディスク１の略中周にきた時に、４分割フォトディテクタ１４上に投影された楕円状の像１６は、その長径Ｄ１、短径Ｄ２が４分割フォトディテクタ１４の分割線１７に対してそれぞれ４５°傾いた形になるように調整されている。
【００２７】
一方、このように調整された４分割フォトディテクタ１４は、ＤＶＤ用対物レンズ９が光ディスク１の最内周（図８（ｂ））、或いは最外周（図８（ｃ））にきた時には、４分割フォトディテクタ１４の分割線１７の方向と４分割フォトディテクタ１４上に投影された楕円形の像１６の長径Ｄ１或いは短径Ｄ２の接線の方向は４５°からそれぞれわずかな角度ａ、或いは角度ｂ分ずれる。このずれ分は、最内周（図５参照）におけるトラックの接線方向とＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３の光軸の角度ずれａに起因するものである。すなわち、最内周においては、４分割フォトディテクタ１４上で角度ａだけ回転したようにずれが生じる。
【００２８】
一方、最外周（図５参照）では同様の理由により、角度ｂだけずれたようにずれが生じる。しかし、この角度ａ、ｂは微小な角度、例えば７度程度であり、且つ角度ａと角度ｂは略等しい値である。すなわち、図５に示すようにＤＶＤ用対物レンズ９が光ディスク１の略中周にきた時に光ディスク１の回転中心ＯとＤＶＤ用対物レンズ９の中心Ｏ２を結んだ線分２７に対して、光ディスク１に平行な面上で垂直な方向にＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３を配置すれば、４分割（フォトディテクタ）に投影される像の角度ずれ量を光ディスク１のデータ領域全域で最小に抑えることができる。これが、光ディスク１の回転中心ＯとＤＶＤ用対物レンズ９の中心Ｏ２を結んだ線分２７に対して直交する方向で、且つ、光ディスク１と平行な平面上にＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３を配置する理由である。
【００２９】
換言すれば、図８（ａ）に示す略中周の位置では、４分割フォトディテクタ１４上の楕円形の像（光パターン）１６の長径Ｄ１と短径Ｄ２が形成する角度の２分割方向の分割線１７は、トラック走行方向（接線方向）と一致するが、図８（ｂ）に示す最内周位置では、トラック走行方向は分割線１７に対して角度ａだけ左回転にずれ、逆に図８（ｃ）に示す最外周位置では、トラック走行方向は分割線１７に対して角度ｂだけ右回転にずれる。そして、このずれ量がトラッキング信号に与える悪影響をできるだけ抑制するために、対物レンズ９の第１の線分２５からのオフセット量を非常に小さくし、且つ角度ａ＝角度ｂとなるように第２の対物レンズ９をディスク半径の略中周の位置、すなわち回転中心Ｏより略３０ｍｍ（ディスク半径は６０ｍｍ）の位置にきた時に、レンズ中心線がトラック接線方向と同じになるように設定する。
【００３０】
尚、回転中心Ｏと対物レンズ９の中心を通る線分２７が第１の線分２５となす角度は、中周の時の角度θ１は１０度、最内周の時の角度θ２は１５度、最外周の時の角度θ３は５度程度である。
また、図４に示したように、対物レンズ９の中心を、第１の線分２５に直交する第２の線分２６から角度θ、例えば角度１０度程度だけ回転中心Ｏ側へ傾けた位置に設定しており、しかも、図１に示すようにワイヤ２１も第２の線分２６（図４参照）に対して傾けて張設してボビン２０のトラッキング調整時の調整方向１８を回転中心Ｏ側に向けているので、トラッキング調整時の時間遅れが少なく、ジッターの発生を抑制することが可能となる。
【００３１】
図中、３０は４分割フォトディテクタ１４の対角線方向に位置される分割素子同士の和の値を比較して、フォーカスエラー信号を求める比較器である。また、３１、３２は上記各和信号をゼロレベルと比較する比較器であり、３３はこれら比較器３１、３３の出力を比較してトラッキングエラー信号を求める位相比較器である。
また、図９に示すように、光ディスク１に平行な面上において、光ディスク１の回転中心ＯとＤＶＤ用対物レンズ９の中心Ｏ２を結んだ線分２７に対して平行な方向にＤＶＤ用レーザ検出用一体デバイス１３を配置しても同様な効果が得られる。
尚、前記説明はシリンドリカルレンズを用いた方式について説明したが、図６にて説明したように、ＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス１３がホログラム素子５２と光検出部５１とレーザ光源５０よりなるものにも適用できる。レーザ光源５０より出射された光束はホログラム素子５２を通過してコリメータレンズ１１（図２参照）で平行光に変換されて第２の対物レンズ９（図２参照）に入射される。光ディスク１からの反射光はコリメータレンズ１１で収束されながらホログラム素子５２に入射し、３つの領域に分割される。この分割光は光検出部５１の６つのセンサＤ１〜Ｄ６で受光される。光束をトラック進行方向で前後に分割する。１つはフーコー法により、センサＤ１＋Ｄ３とセンサＤ２＋Ｄ５の受光信号を差動演算することによりフォーカス誤差信号を検出する。
他方は、トラック進行方向で２分割され、それぞれの領域の光束はセンサＤ５、Ｄ６で受光され、位相差信号を検出する。
この場合、ホログラム素子５２での分割線５７が略トラック走行方向になっている。この分割線５７と、ホログラム素子上の光パターンのトラック走行方向のずれ角度を±７度とすることは前述の説明と同様である。
【００３２】
ここで、上記ＤＶＤ用の対物レンズ９の第１の線分２５からのオフセット量がどの程度までなら、トラッキング信号に悪影響を与えずに許容されるかという点について詳しく説明する。
図１０は図８に示したと同様な構造の４分割フォトディテクタ１４であり、この素子の前段の光源に、一方向にはレンズ作用を有し、これと直交する方向にはレンズ作用のないシリンドリカルレンズ（図示せず）を設けて、図８を参照して説明したように各ディテクタ上でスポットパターンが円形から楕円形に変化する時の各分割素子の出力に基づいてフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を求めている。尚、ＲＦ信号は各分割素子の出力の総和として求める。また、シリンドリカルレンズの母線（レンズ作用のない方向）は光ディスクのトラック方向に対して４５度の方向に設定される。
【００３３】
フォーカスエラー信号に対してはデフォーカス状態で４分割フォトディテクタ１４上の光スポットが変形するのを検出しているが、ディスク信号面からの反射光はピット列のトラックをよぎるとき、トラックの回折の影響で光強度分布が光軸に直交した平面上で均一ではなく、サーボ帯域（およそ３０ＫＨｚ以下）で変動する。この成分が実際は４分割フォトディテクタ１４上の像面でトラック方向の軸に対して対称に現れ、フォーカス検出のときの差動演算では同相成分となって消去できるようにしている。非点収差法以外のフォーカス検出方式も同様の原理で打ち消すようにしている。
【００３４】
本発明ではこの条件がＤＶＤ用の対物レンズ９がディスク半径方向（放射線）より僅かにオフセットしているため、ピックアップを光ディスクの内外周に送ったとき変化する。つまり、分割フォトディテクタの分割線１７が反射スポットのトラック方向と中周部の一点でしか一致しない。ずなわち、図５に示すように対物レンズ９が中周部にきた時しか、トラック接線方向とレンズ中心線が一致しない。図１０においては一方の分割線１７が対物レンズの中周時におけるトラック走行方向に一致している。
【００３５】
このため、トラック方向の分割線１７で軸対称なことで差動演算により消去できていたトラッククロス（トラクックまたぎ）による変調成分が残存し、フォーカス信号に妨害成分が混入する。この混入程度は軸の不一致の角度によって決まる（言い換えるとトラック接線方向とレンズ中心線が一致しない角度ずれに応じて決まる）。図１１は角度ズレをトラッククロス混入信号レベルとの関係を示すグラフであり、角度ズレが０度の時もフォーカスサーボＯＮのみでは若干混入があるが、角度ズレを±２０度の範囲で変化させたとき、混入成分が大きくなる。しかし、±７度程度の範囲内では混入量は少なく、特に、±５度程度以内では変動が少なく問題がない。
【００３６】
また、トラッキング信号はピット列のトラック上を読み取りスポットが移動したときの対物レンズの瞳面位置での回折による光強度分布の変化を、光軸を中心としてＸＹ軸（トラック走行方向とこれに対する直交方向）で区分した４つの領域の光強度を等価的にフォトディテクタ上像面で受光ときの各信号の対角和信号の位相差、或いはトラック走行方向を挟んで隣接する２つの分割素子出力信号の位相差で検出している。尚、４つの分割素子の出力信号を用いてトラッキング信号を求める方式をノーマル位相差法と称し、トラック走行方向を挟んで隣接する２つの分割素子の出力信号を用いてトラッキング信号を求める方式をシングル位相差法と称す。図１０ではトラッキング信号を求めるための回路構成を示し、ノーマル位相差法の時に結ぶ配線を破線で示している。
【００３７】
このときもトラック走行方向とセンサの分割線１７の方向の不一致が問題である。ここで、トラック走行方向と分割線方向の不一致がトラッキング信号に対する影響を調べるために、（１）ディスクの読み取り半径を変化した時、（２）ディスクピット深さが信号のレベルで規定されている範囲内で変化した時、（３）ノーマル位相差法とシングル位相差法の両方で検出した場合の評価を行なう。ここで誤差信号の変動の範囲を１０％以内、好ましくは５％以内とする。
４分割フォトディテクタ１４に関しては、前述のようにこの分割線１７とトラック走行方向をある半径（ディスクの略中周）で一致させており、読み取り半径が変化することによるトラッキングエラー信号の変動を少なくなるようにし、且つ変動幅がある半径より内周と外周で同じになるように振り分ける。また、ある半径の内周、外周での角度変化を５度程度とする。
【００３８】
図１２はフォトディテクタの分割線１７の傾斜角度αに対する位相差トラッキングエラー信号レベルの変動を示すグラフであり、グラフ中、△はピット深さがλ／８であり、シングル位相差法の場合、■はノーマル位相差法の場合でピット深さによる位相差トラッキング信号のレベル変動はない場合（依存性がない）、×はピット深さがλ／５であり、シングル信号位相差法の場合をそれぞれ示す。グラフから明らかなように、各出力信号に対してトラッキングエラー信号レベルの変動を１０％以内に抑制するためには、フォトディテクタの傾斜角度αは±７度以内とし、特に、トラッキングエラー信号レベル変動を５％以内に抑制するためには、傾斜角度αは±５度以内に設定することが好ましいことが判明する。
【００３９】
従って、図５にて説明したように、ＤＶＤ対物レンズ９が、光ディスクの回転中心Ｏより略３０ｍｍの中周の位置にきた時に、トラック走行方向と対物レンズ９の中心線（分割線に一致）とを一致させるように設定しておけば、この中周から内周側或いは外周側に対物レンズ９が移動しても、その時の回転中心Ｏに対する角度のずれは、略±５度の範囲内であり、ＤＶＤ規格で規定された信号変調度が得られる、ある範囲のピット深さのディスクに対しても、トラッキングエラー信号に影響を与えないことが判明する。
このように、ＤＶＤ用の対物レンズ９の設置位置を、上述したようなオフセット量の範囲内に納まるような位置に設けることにより、ディスクの回転中心Ｏを水平移動させることなく、これを固定的に設けるようにしても、トラッキングエラー信号に悪影響を与えることがない。
【００４０】
図１３は、ＤＶＤ用対物レンズ９とチルト補正機構のチルト回転軸３５の関係を示した図である。
ＤＶＤの光ディスク１はトラックピッチが０．７４μｍと狭いために、変形した光ディスク１がセットされると、ディスクの記録面に集光された光はその形状が楕円状に広がり、隣のトラックの一部までもかかってしまうことがある。この結果、この隣のトラックの情報はノイズとなり、正確な情報を読み取れなくなる。従って、ＤＶＤ用対物レンズ９の光軸を常に光ディスク１の面に垂直に向ける、いわゆるチルト補正を行わなければならない。尚、チルト検出にはチルトセンサ１５を用いる。チルト補正機構３６は、四角形のフレーム状のチルトベース３７を有し、このフレーム内に前記２本のガイドシャフト４、４を掛け渡して設けている。そして、このチルトベース３７には、ピックアップベース５に設けたラック３８を歯合して回転するピニオン３９が図示しないモータにより回転可能に設けており、ピックアップベース５をディスク半径方向へ移動するようになっている。
【００４１】
そして、このチルトベース３７の両側に、ＤＶＤ用の対物レンズ９が光ディスク１の略中周にきた時のトラック接線方向に沿ってチルト回転軸３５を設けており、図示しないモータにより、この回転を制御するようになっている。
光ディスク１がお碗状、或いは円錐状に変形した場合には、ＤＶＤ用対物レンズ９が光ディスク１の略中周にきた時の、光ディスク１の回転中心ＯとＤＶＤ用対物レンズ９の中心を結ぶ線分２７と光ディスク１の回転中心Ｏの線の両方を含む面の法線に関してピックアップベース５を回転させることが最も正確に補正ができる方法である。すなわち、この位置にチルト補正機構３６のチルト回転軸３５を持ってくれば、光ディスク１の変形に対して最も正確にＤＶＤ用対物レンズ９を追従させることができる。
尚、上記実施例においては、光ディスクとして直径１２０ｍｍのＤＶＤとＣＤを例にとって説明したが、これに限定されないのは勿論であり、これらとは異なる直径、例えば直径８０ｍｍのＣＤ、ＭＤといった光ディスクについても、適用可能であることはいうまでもない。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光学式ディスク装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
種類の異なる光ディスクに対する第１及び第２の対物レンズを、光ディスクの半径方向に略直交する方向に沿って接近させて設け、各レンズ中心間の距離が所定の範囲内となるように設定したので、光ディスクの回転中心を水平方向に移動させることなく、適正なトラッキング信号を得ることができる。
【００４３】
特に、トラッキング信号の検出方式が、例えば３ビーム方式のＣＤ用の第１の対物レンズを光ディスクの半径方向の線分上に設け、トラッキング信号の検出方式が位相差方式のＤＶＤ用の第２の対物レンズを上記線分よりも僅かにオフセットさせて設けることにより、ＣＤ記録再生時のトラッキングは特にエラーが少なくでき、しかも、ＤＶＤ記録再生時のトラッキング信号に対する悪影響を大幅に抑制することができる。
【００４４】
また、例えばＤＶＤ用の対物レンズを、ピックアップベース（ベース部）の移動方向の線分に直交する線分より微小角度だけディスク回転中心側に位置させることにより、フォーカスエラー信号の時間的変動を抑制してジッターを少なくすることができる。
従って、従来必要とされたスピンドルモータの位置切り替え機構が不要となり、装置の小型化及びコストの削減を図ることができる。
また、チルト補正機構のチルト回転軸を、光ディスクが略中周に移動したＤＶＤ用対物レンズの回転中心とディスクの中心を結ぶ線に対して直角を成すよう配置したので、お碗状または円錐状に変形したディスク面に対してＤＶＤ用対物レンズの光軸が常に垂直になるように追従させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学式ディスク装置を示す平面図である。
【図２】図１に示す装置の斜視図である。
【図３】図１に示す装置の光学系を中心とした平面図である。
【図４】ＤＶＤ用対物レンズが光ディスクの略中周にきた時の各部材の光学的位置関係を示す図である。
【図５】各対物レンズが光ディスクのデータ領域の最内周、最外周及び略中周に移動した時の状態を示す図である。
【図６】レーザ検出器一体デバイスを示す構成図である。
【図７】他のレーザ検出器一体デバイスを示す構成図である。
【図８】４分割フォトディテクタに投影された像を示す図である。
【図９】ＤＶＤ用対物レンズが光ディスクの略中周にきた時の、ＤＶＤ用対物レンズとＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス、ＣＤ用対物レンズとＣＤ用レーザ検出器一体デバイスの位置関係を示した図である。
【図１０】４分割フォトディテクタに投影された像の許容できるずれ量を検証するための図である。
【図１１】角度ズレとクロストラック混入信号レベルとの関係を示すグラフである。
【図１２】フォトディテクタの傾斜角度とトラッキング信号レベルとの関係を示すグラフである。
【図１３】チルト補正機構のチルト回転軸とＤＶＤ用対物レンズの関係を示した図である。
【図１４】従来の光学ピックアップを示す斜視図である。
【図１５】図１４に示すピックアップの平面図である。
【図１６】従来の他の光学ピックアップを示す斜視図である。
【符号の説明】
１…光ディスク、３…スピンドルモータ、５…ピックアップベース（ベース部）、６…ＣＤ用の対物レンズ（第１の対物レンズ）、８…ＣＤ用レーザ検出器一体デバイス（第１のレーザ発振検出部）、９…ＤＶＤ用の対物レンズ（第２の対物レンズ）、１３…ＤＶＤ用レーザ検出器一体デバイス（第２のレーザ発振検出部）、１４…４分割フォトディテクタ（受光センサ）、１６…像（光パターン）、１７…分割線、２５…第１の線分、２６…第２の線分、３５…チルト回転軸、３７…チルトベース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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