(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を発する光源部を具備し、且つ光ディスク装置に対し固定された固定光学ユニットと、
光ディスクの両面に光束を集光させる対物レンズを夫々備え、前記光ディスクの両面に沿って夫々直進移動する第１及び第２キャリッジと、
前記固定光学ユニットからの光束を前記第１及び第２キャリッジのいずれか一方に選択的に導く選択手段と、を備え、
前記固定光学ユニットがガルバノミラーを有し、前記ガルバノミラーをそのミラー面上の所定の軸を中心として揺動することにより、前記選択手段によって選択された方のキャリッジの前記対物レンズに入射する光ビームの入射角を微調整し、
前記選択手段が、前記固定光学ユニットからの光束を偏向する偏向面を有し且つ移動可能に構成された可動ミラー部材であって、前記ガルバノミラーの揺動にかかわらず、前記対物レンズに入射する前記光ビームの中心が前記対物レンズの中心に一致するように、前記ガルバノミラーの揺動に応じて移動するように構成されている可動ミラー部材を有する、ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記固定光学ユニットは、前記光ディスクの記録面から反射された光ビームを受光する受光部をさらに備えること、を特徴とする請求項１に記載の光ディスクの光ディスク装置。
【請求項３】
前記可動ミラー部材が、前記ガルバノミラーの回転角度と、前記選択手段によって選択された方のキャリッジの位置により定まる前記ガルバノミラーと当該キャリッジに備えられた前記対物レンズとの間隔とに基づいて移動するように構成されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記可動ミラー部材は少なくとも２つの偏向面を持ち、
前記可動ミラー部材が第１の位置にある時には、前記固定光学ユニットからの光束を第１の偏向面で偏向し、
前記可動ミラー部材が第２の位置にある時には、前記固定光学ユニットからの光束を第２の偏向面で偏向すること、を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記可動ミラー部材の前記第１の偏向面からの光束を第１キャリッジに導く第１の中継ミラーと、
前記可動ミラー部材の前記第２の偏向面からの光束を第２キャリッジに導く第２の中継ミラーと、
をさらに備えたこと、を特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記選択手段は、前記固定光学ユニットから前記選択手段に入射した光束を、該光束と平行に且つ位置をずらして出射すること、を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスク装置に関するものであり、特に、情報を記録・再生するための対物レンズを搭載した可動部を持つ光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
近年、光ディスクの記録面に光束を集光させるための対物レンズを、光ディスクの記録面に沿って直進移動する可動部に搭載した光ディスク装置が開発されている。このような光ディスク装置では、光源部等の比較的重量の大きいモジュールは、光ディスク装置本体に固定された固定光学ユニットとして構成されている。可動部の直進移動方向は、固定光学ユニットからの出射光束の方向と一致しているため、可動部がどの位置に移動しても、固定光学ユニットからの出射光束は可動部の対物レンズまで達する。
【０００３】
ここで、光ディスクの両面が記録面である場合には、光ディスクの両面に夫々対向する一対の可動部を設ける必要がある。同時に、それぞれの可動部に対応した２つの固定光学ユニットを設ける必要がある。しかしながら、比較的構成の複雑な固定光学ユニットを複数設けたのでは、光ディスク装置全体の構造が複雑化するという問題点があった。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑み、光ディスク装置の構造の簡単化を目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明による光ディスク装置は、（１）光束を発する光源部を具備し且つ光ディスク装置に対し固定された固定光学ユニットと、（２）光ディスクの両面に光束を集光させる対物レンズを夫々備え、光ディスクの両面に沿って夫々直進移動する第１及び第２キャリッジと、（３）固定光学ユニットからの光束を第１及び第２キャリッジのいずれか一方に選択的に導く選択手段と、を備えて構成されている。
【０００６】
このように構成すれば、一対のキャリッジが一つの固定光学ユニットを共有することができるため、光ディスク装置の全体構成を簡単にすることができる。
【０００７】
上記の選択手段は、可動ミラー部材によって構成することが可能である。この場合、可動ミラー部材に２つの偏向面を設け、可動ミラー部材が第１の位置にある時には固定光学ユニットからの光束を第１の偏向面で偏向して第１キャリッジに導き、可動ミラー部材が第２の位置にある時には固定光学ユニットからの光束を第２の偏向面で偏向して第２キャリッジに導く構成が可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２は、実施形態の光ディスク装置の概略構成を示す斜視図及び側断面図である。記録媒体である光ディスク２は、その上下両面が記録面となっており、スピンドルモータの回転軸２２に装着されている。なお、以下の説明に於いては、光ディスク２の面に直交する方向を「鉛直方向」とする。
【０００９】
光ディスク装置は、光ディスク２の上下面に夫々レーザー光束を集光させる対物光学系（後述）を搭載した可動部である第１及び第２キャリッジ３ａ，３ｂと、光ディスク装置の本体（図示せず）に固定された固定光学ユニット４により構成されている。第１及び第２キャリッジ３ａ，３ｂは、光ディスク２の上下面に沿って直進移動するよう構成されている。なお、簡単のため、図１では第２（下側）キャリッジ３ｂのみ示す。
【００１０】
第１及び第２キャリッジ３ａ，３ｂはリニアモータ方式で駆動される。図１に示すように、第２キャリッジ３ｂには駆動用コイル３７が取り付けられており、第２キャリッジ３ｂの周囲には図示しないマグネットが設けられている。そして、駆動コイル３７に電流を流すと、マグネット（図示せず）による磁界との作用により、キャリッジ３ｂが直進移動する。又、第２キャリッジ３ｂの位置はポジショニングセンサ３５により検出される。図示は省略するが、第１キャリッジ３ａも第２キャリッジ３ｂと同様のリニアモータ方式で駆動される。
【００１１】
まず、キャリッジ３ａ，３ｂに搭載された光学系について説明する。
図３は、第１キャリッジ３ａの先端部を拡大して示す図である。第１キャリッジ３ａの先端部には、後述のＳＩＬ（ソリッドイマージョンレンズ）１１ａを含む浮上型光学ユニット６ａが設けられている。浮上型光学ユニット６ａはフレクシャービーム８ａの一端に取り付けられ、フレクシャービーム８ａの他端は第１キャリッジ３ａの下面に固着されている。そして、光ディスク２が回転すると、光ディスク２の回転による空気流とフレクシャービーム８ａの弾性力とのバランスにより、フレクシャービーム８ａは光ディスク２の表面から微小量浮上した状態で光ディスク２の面振れ等に追従する。
【００１２】
第１キャリッジ３ａの先端部には対物レンズ１０ａが設けられ、浮上型光学ユニット６ａにはＳＩＬ１１ａが設けられている。この対物レンズ１０ａとＳＩＬ１１ａは対物光学系を構成しており、対物レンズ１０ａに入射したレーザー光束を光ディスク２の表面に集光させる。
【００１３】
又、ＳＩＬ１１ａの周囲には、光磁気記録方式で記録するための磁気コイル１２ａが形成されており、記録時には必要な磁界を光ディスク２の記録面上に印加できるようになっている。対物レンズ１０ａ・ＳＩＬ１１ａからの収束光と磁気コイル１２ａにより、光ディスク２への高密度な記録および再生が可能となる。
【００１４】
第１キャリッジ３ａは光ディスク２の面ぶれに追従しないので、第１キャリッジ３ａに搭載された対物レンズ１０ａは、光ディスク２の面ぶれに追従させるべく上下に移動制御する必要がある。そこで、対物レンズ１０ａはマグネット付きのレンズ枠３４ａに取り付けられ、第１キャリッジ３ａにはレンズ枠３４ａを囲むコイル３３ａが設けられている。コイル３３ａに電流を流すと、マグネットによる磁界との作用でレンズ枠３４ａが上下に移動する。なお、対物レンズ１０ａの移動制御の詳細についての説明は省略する。
第２キャリッジ３ｂの先端部の光学系は、第１キャリッジ３ａの先端部の光学系と上下対称に構成されている。
【００１５】
次に、固定光学ユニットについて説明する。
図１に示すように、固定光学ユニット４には、光源モジュール７とガルバノミラー２６が設けられている。光源モジュール７は、レーザー光束を発する半導体レーザー１８，（半導体レーザー１８からの）発散光を平行光に変換するコリメートレンズ２０，複合プリズムアッセイ２１，結像レンズ２３，データ検出／フォーカス／トラッキング検出センサー２４，およびＡＰＣセンサー２５を有している。
【００１６】
コリメートレンズ２０から射出される平行光束の断面形状は半導体レーザー１８の特性のため長円状であり、レーザー光束を光ディスク２上に微小に絞り込むには都合が悪いため略円形断面に変換する必要がある。このため、複合プリズムアッセイ２１の入射面２１ａは入射光軸に対して所定の傾斜を有しており、入射光を屈折させることにより平行光束の断面形状を長円形状から略円形形状に整形する。
【００１７】
なお、光源モジュール７から水平に出射されたレーザー光束は、光源モジュール７の背後の偏向ミラー２７によって鉛直上方に偏向されてガルバノミラー２６に入射する。後述のトラッキング制御のため、ガルバノミラー２６は、そのミラー面の中心軸でもある水平揺動軸を中心として揺動し、ガルバノミラー２６により偏向されるレーザー光束の向きを微少角度変化させる。なお、ガルバノミラー２６を揺動させるための構成については、説明を省略する。
【００１８】
この実施形態では、２つのキャリッジ３ａ，３ｂが一つの固定光学ユニット４を共用するよう構成されている。そこで、図２に示すように、固定光学ユニット４からのレーザー光束を、２つのキャリッジ３ａ，３ｂのいずれか一方に選択的に導く選択機構が設けられている。
【００１９】
この選択機構は、上下に移動可能な可動プリズム５０を有している。可動プリズム５０は側面視で直角二等変三角形であり、互いに直交する２面が夫々偏向面５１，５２となっている。偏向面５１，５２は、ガルバノミラー２６からの入射光束に対して夫々４５°だけ傾斜している。
【００２０】
可動プリズム５０が図２に示す下側位置にある時には、ガルバノミラー２６からの入射光束は上側の偏向面５１に入射し、鉛直上方に偏向される。一方、可動プリズム５０が上側位置にある時には、ガルバノミラー２６からの入射光束は下側の偏向面５１に入射し、鉛直下方に偏向される。
【００２１】
可動プリズム５０の上方には、偏向面５１からのレーザー光束を第１キャリッジ３ａに向けて偏向する中継ミラー５３が設けられている。同様に、可動プリズム５０の下方には、偏向面５２からのレーザー光束を第２キャリッジ３ａに向けて偏向する中継ミラー５３が設けられている。従って、可動プリズム５０が下側位置にある時には、ガルバノミラー２６からの入射光束は第１キャリッジ３ａに導かれ、可動プリズム５０が上側位置にある時には、ガルバノミラー２６からの入射光束は第２キャリッジ３ｂに導かれる。
【００２２】
そして、第１キャリッジ３ａに導かれたレーザー光束は、偏向ミラー３１ａで下方に反射され、対物レンズ１０ａとＳＩＬ１１ａを経て光ディスク２の上面に集光される。同様に、第２キャリッジ３ｂに導かれたレーザー光束は、偏向ミラー３１ｂで上方に反射され、対物レンズ１０ａとＳＩＬ１１ａを経て光ディスク２の下面に集光される。
【００２３】
光ディスク２から反射されて戻ってきた復路のレーザー光束は、往路と逆に進んで光源モジュール７に戻り、複合プリズムアッセイ２１に入射する。複合プリズムアッセイ２１のハーフミラー面２１ｂは、透過光と、データ検出／フォーカス／トラッキング検出センサー２４へ向かう反射光を生成し、復路のレーザー光束を分離する。
【００２４】
データ検出／フォーカス／トラッキング検出センサー２４は、光ディスク２に記録されているデータ情報を読みとりデータ信号を出力し、且つフォーカス及びトラッキング誤差信号を出力する複合型のセンサーである。なお、正確にはフォーカス／トラッキング誤差信号およびデータ信号は図示しないヘッドアンプ回路によって生成され、制御回路又は情報処理回路に送られる。フォーカスエラーの検出は公知の方法で行われるため、説明は省略する。
【００２５】
以上説明したように、この実施形態の光ディスク装置では、可動プリズム５０を上側位置と下側位置との間で移動させることによって、第１キャリッジ３ａと第２キャリッジ３ｂのいずれかに選択的にレーザー光束を導くことができる。
【００２６】
次に、トラッキング制御について説明する。
前述のガルバノミラー２６は、ミラー面上の所定の揺動軸を中心として揺動することにより、対物レンズ１０ａ（１０ｂ）に対するレーザー光束の入射角を微調整して微小なトラッキング制御を行うものである。即ち、実施形態の光ディスク装置では、キャリッジ３ａ，３ｂの移動によって光ディスク２の内周／外周に渡るアクセス動作を行い、ガルバノミラー２６の回転によって極微小なトラッキング制御を行う。ガルバノミラー２６の回転角度は、ガルバノミラー２６の近傍に設けられた角度検出センサ（図示せず）により検出される。
【００２７】
ここで、ガルバノミラー２６が回転すると、レーザー光束の中心が対物レンズ１０ａ（１０ｂ）に入射する光束の中心が当該レンズの中心からずれる。このようなずれが生じると、対物レンズ１０ａ（１０ｂ）に取り込まれる光量が減少するため光ディスク上に照射される光量が減少したり、トラッキングエラー信号にオフセットが生じたりするという問題点があった。
そこで、この光ディスク装置は、前述の可動プリズム５０を上下に微動させることによって、レーザー光束の中心を対物レンズ１０ａ（１０ｂ）の中心と一致させるよう構成されている。
【００２８】
図４は、ガルバノミラー２６から第１キャリッジ３ａの対物レンズ１０ａまでの光路を示す概略図である。図中Ｌで示す全光路長は、対物レンズ１０ａから中継ミラー５３の中心までの光路長と、中継ミラー５３から可動プリズム５０の偏向面５１までの光路長と、偏向面５１からガルバノミラー２６までの光路長を合わせた長さである。この全光路長Ｌはキャリッジ３ａの移動に伴って変化する。
【００２９】
ガルバノミラー２６が図中反時計回りに角度θだけ回転した場合、ガルバノミラー２６から出射されるレーザー光束の出射角度は２θ変化する。このままでは、レーザー光束が光路長Ｌだけ進んで対物レンズ１０ａに達する時には、図４に直線Ｃ１で示すように、レーザー光束の強度分布の中心は対物レンズの光軸に対してＬｔａｎ２θだけ上方にずれる（所謂オフセットが生ずる）ことになる。
【００３０】
そこで、この実施形態では、前述の角度検出センサにより検出されるガルバノミラー２６の回転角度θと、前述のポジショニングセンサにより検出される第１キャリッジ３ａの位置Ｌに基づいて、可動プリズム５０をＬｔａｎ２θ（＝Ｈとする）だけ移動するよう構成されている。これにより、図４に直線Ｃ１で示すレーザー光束の中心は、直線Ｃ２で示すように平行移動され、対物レンズ１０ａの中心に入射する。なお、可動プリズム５０を移動する方向は、レーザー光束をオフセットと反対向きに平行移動させる方向であり、この実施形態では図中上下方向である。
【００３１】
続いて、可動プリズムの移動によるオフセットの防止の具体例について説明する。図５は、光ディスク２の上面の情報を読み書きしている状態、即ちレーザー光束が第１キャリッジ３ａに導かれている状態を示す。ここでは、光ディスク２の外周方向にトラッキングを行うため、ガルバノミラー２６が反時計回りに回転している。図５（ａ）では、第１キャリッジ３ａが光ディスク２の外周側にあり、図５（ｂ）では、第１キャリッジ３ａが光ディスク２の内周側にある。
【００３２】
可動プリズム５０は、レーザー光束を第１キャリッジ３ａに導くため下側位置にあり、その位置からガルバノミラー２６の回転角度と第１キャリッジ３ａの位置に応じて上下に微動する。ガルバノミラー２６が反時計回りに回転している時には、可動プリズム５０は上方に移動する。可動プリズム５０の移動量ＨはＨ＝Ｌｔａｎ２θに従い、第１キャリッジ３ａが光ディスク２の内周側にあるほど大きくなる。
【００３３】
図６は、図５と同様に、光ディスク２の上面の情報を読み書きしている状態を示す。但し、光ディスク２の内周方向にトラッキングを行うため、ガルバノミラー２６は時計回りに回転している。図６（ａ）では、第１キャリッジ３ａが光ディスクの外周側にあり、図６（ｂ）では、第１キャリッジ３ａが光ディスクの内周側にある。ガルバノミラー２６が時計回りに回転している時には、可動プリズム５０は下方に移動する。可動プリズム５０の移動量ＨはＨ＝Ｌｔａｎ２θに従い、第１キャリッジ３ａが光ディスク２の内周側にあるほど大きくなる。
【００３４】
図７は、光ディスク２の下面の情報を読み書きしている状態、即ちレーザー光束が第２キャリッジ３ｂに導かれている状態を示す。ここでは、光ディスク２の外周方向にトラッキングを行うため、ガルバノミラー２６が反時計回りに回転している。図７（ａ）では、第２キャリッジ３ｂが光ディスク２の外周側にあり、図７（ｂ）では、第２キャリッジ３ｂが光ディスク２の内周側にある。
【００３５】
可動プリズム５０は、レーザー光束を第２キャリッジ３ｂに導くため上側位置にあり、その位置からガルバノミラー２６の回転角度と第２キャリッジ３ｂの位置に応じて上下に微動する。ガルバノミラー２６が反時計回りに回転している時には、可動プリズム５０は上方に移動する。可動プリズム５０の移動量ＨはＨ＝Ｌｔａｎ２θに従い、第２キャリッジ３ｂが光ディスク２の内周側にあるほど大きくなる。
【００３６】
図８は、図７と同様に、光ディスク２の下面の情報を読み書きしている状態を示す。但し、光ディスク２の内周方向にトラッキングを行うため、ガルバノミラー２６は時計回りに回転している。図８（ａ）では、第２キャリッジ３ｂが光ディスクの外周側にあり、図８（ｂ）では、第２キャリッジ３ｂが光ディスクの内周側にある。ガルバノミラー２６が時計回りに回転している時には、可動プリズム５０は下方に移動する。可動プリズム５０の移動量ＨはＨ＝Ｌｔａｎ２θに従い、第２キャリッジ３ｂが光ディスク２の内周側にあるほど大きくなる。
【００３７】
このように、この実施形態の光ディスク装置によると、一対のキャリッジ３ａ，３ｂが一つの固定光学ユニット４を共有することができるため、光ディスク装置全体の構成を簡単にすることができる。また、可動ミラー５０の移動によって第１及び第２キャリッジ３ａ，３ｂのいずれかに選択的に光束を導くことができるので、光路切り替えのための構成も簡単になる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ディスク装置によると一対のキャリッジが一つの固定光学ユニットを共有することができるため、光ディスク装置全体の構成を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の光ディスク装置を示す斜視図である。
【図２】図１に光ディスク装置の側断面図である。
【図３】キャリッジの先端部を拡大して示す図である。
【図４】オフセット防止の原理を示す概略図である。
【図５】オフセット防止の具体例を示す概略図である。
【図６】オフセット防止の具体例を示す概略図である。
【図７】オフセット防止の具体例を示す概略図である。
【図８】オフセット防止の具体例を示す概略図である。
【符号の説明】
２              光ディスク
３ａ，３ｂ      キャリッジ
４              固定光学ユニット
７              光源モジュール
１０ａ，１０ｂ  対物レンズ
１１ａ，１１ｂ  ＳＩＬ（ソリッドイマージョンレンズ）
２６            ガルバノミラー
５０            可動プリズム
５１，５２      偏向面
５３，５４      中継ミラー
【図１】
0003971022.tif 000002
【図２】
0003971022.tif 000003
【図３】
0003971022.tif 000004
【図４】
0003971022.tif 000005
【図５】
0003971022.tif 000006
【図６】
0003971022.tif 000007
【図７】
0003971022.tif 000008
【図８】
0003971022.tif 000009