JP2005166169A - 光ディスク装置およびそのキャリッジ送り機構 - Google Patents

Abstract

【課題】送りモータの負荷を軽減しモータの小型化を図る上で有利で、さらに、小型化、軽量化を図る上で有利な光ディスク装置およびそのキャリッジ送り機構を提供すること。
【解決手段】板ばね２８は、キャリッジ２２に取着された第１の板部２８０２と、第１の板部２８０２の先端から屈曲され駆動ギヤ２４０２に臨む第２の板部２８０４とを備えている。ギヤ部材３０は矩形板状の本体３００２と、この本体３００２に膨出形成され駆動ギヤ２４０２に噛合可能な従動ギヤ３００４と、本体３００２から突設された円柱状の軸部３００６とを備えている。ギヤ部材３０は、従動ギヤ３００４が駆動ギヤ２４０２に噛合し、本体３００２の他方の面が第２の板部２８０４に当て付けられ、軸部３００６を中心として第２の板部２８０４に回転可能に配設されている。ギヤ部材３０は、板ばね２８により、従動ギヤ３００４が駆動ギヤ２４０２に噛合する方向に常時付勢されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は光ディスク装置およびそのキャリッジ送り機構に関する。

ＣＤ、ＣＤーＲＯＭ、ＤＶＤーＲＯＭなどのような光ディスクに情報を記録し、または、記録された情報を再生し、または、記録及び再生を行なう光ディスク装置は、一般に、シャーシ上に配設され光ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、光ピックアップが搭載されたキャリッジと、前記キャリッジを光ディスクの径方向に案内する主軸及び副軸と、前記シャーシ上に配設されたスクリューシャフトと、スクリューシャフトを回転駆動する送りモータと、前記キャリッジに配設され前記スクリューシャフトに噛合しスクリューシャフトの回転により前記主軸および副軸に沿って前記キャリッジを前記光ディスクの径方向に移動させるギヤ部材とを備えている。

近年、光ディスク装置は、半導体レーザの短波長化と対物レンズの高ＮＡ（ＮＵＭＥＲＩＣＡＬ ＡＰＥＲＴＵＲＥ）化により微小光スポットを実現し、高密度な大容量記録／再生を可能にしている。
他方、光ディスク面に対する光ピックアップのレンズ光軸の傾き（スキュウ）がある場合では、ＮＡの３乗に比例して大きなコマ収差が生じ、このため、チルト補正手段の導入が必要となる。
また、高ＮＡ化により光ピックアップを構成する対物レンズと光ディスク面との間の距離（Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）が狭くなるため、対物レンズと光ディスクが衝突することを防ぐために光ピックアップの高さ調整が必要となる。

このようなことから従来では、シャーシにスピンドルモータを配設し、スピンドルモータに臨ませてシャーシの上にベースブロックを設け、このベースブロックの上に前記キャリッジや前記主軸、副軸、スクリューシャフト、送りモータを配設し、光ピックアップのレンズ光軸の傾きや高さ調整を、ベースブロックの傾きや高さを調整することで行なう光ディスク装置が提案されている（例えば特許文献１）。
特開２００２−２６９７６８号公報

上述の従来技術によれば、キャリッジや主軸、副軸、スクリューシャフト、送りモータなどが組み込まれたベースブロック自体の傾きや高さを調整するので、スクリューシャフトとギヤ部材との噛み込みやギア外れが生じることがなく、また、スクリューシャフトとギヤ部材との噛合状態を変えずに光ピックアップのレンズ光軸の傾きや高さ調整が行なえ、送りモータの負荷を軽減し送りモータの小型化を図る上で有利となる。
しかしながら、シャーシとは別体のベースブロックを必要とするため、光ディスク装置の小型化、軽量化を図る上で不利があった。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、送りモータの負荷を軽減しモータの小型化を図る上で有利で、さらに、小型化、軽量化を図る上で有利な光ディスク装置およびそのキャリッジ送り機構を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、光ピックアップにより光ディスクへの情報の記録および／または再生を行なう光ディスク装置であって、シャーシ上に配設され光ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、前記光ピックアップが搭載されたキャリッジと、前記シャーシ上に配設され外周面に駆動ギヤが形成されたスクリューシャフトと、前記スクリューシャフトを回転駆動する送りモータと、前記キャリッジを前記光ディスクの径方向に移動可能に支持する支持機構と、前記光ディスクの記録面に対する前記キャリッジの傾き、高さを調整する調整機構と、前記キャリッジに配設され前記スクリューシャフトの駆動ギヤに噛合する従動ギヤを有し前記スクリューシャフトの回転により前記支持機構を介して前記キャリッジを前記光ディスクの径方向に移動させるギヤ部材とを備え、前記ギヤ部材は前記キャリッジに、前記スクリューシャフトの軸心に対してほぼ直交する仮想軸の回りに回転可能に支持されていることを特徴とする。
また、本発明は、シャーシ上に配設された光ディスクを回転駆動し、光ピックアップが搭載されたキャリッジを前記シャーシ上で前記光ディスクの径方向に移動させて光ディスクへの情報の記録および／または再生を行なう光ディスク装置において、前記キャリッジを前記光ディスクの径方向に移動させるキャリッジ送り機構は、前記シャーシ上に配設され外周面に駆動ギヤが形成されたスクリューシャフトと、前記スクリューシャフトを回転駆動する送りモータと、前記キャリッジを前記光ディスクの径方向に移動可能に支持する支持機構と、前記光ディスクの記録面に対する前記キャリッジの傾き、高さを調整する調整機構と、前記キャリッジに配設され前記スクリューシャフトの駆動ギヤに噛合する従動ギヤを有し前記スクリューシャフトの回転により前記支持機構を介して前記キャリッジを前記光ディスクの径方向に移動させるギヤ部材とを備え、前記ギヤ部材は前記キャリッジに、前記スクリューシャフトの軸心に対してほぼ直交する仮想軸の回りに回転可能に支持されていることを特徴とする。

本発明では、調整機構により光ディスクの記録面に対するキャリッジの傾き、高さが調整されても、駆動ギヤと従動ギヤの噛合状態が維持されたままギヤ部材が回転し、駆動ギヤと従動ギヤの噛合状態は変らない。
したがって、送りモータの負荷を軽減しモータの小型化を図る上で有利である。さらに、小型化、軽量化を図る上で有利な光ディスク装置およびそのキャリッジ送り機構が得られる。

本発明は、スクリューシャフトの駆動ギヤに噛合しスクリューシャフトの回転によりキャリッジを光ディスクの径方向に移動させるギヤ部材を、前記キャリッジに、前記スクリューシャフトの軸心に対してほぼ直交する仮想軸の回りに回転可能に支持させることで上記の目的を達成した。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１は光ディスク装置のシャーシの平面図、図２は主軸の傾き調整の説明図、図３はギヤ部材の説明図、図４はギヤ部材とスクリューシャフトの噛合状態の説明図、図５は光ディスク装置のブロック図を示す。
光ディスクに情報を記録／再生する光ディスク装置１０は、不図示のケースの内部に配設されるシャーシ１２を備えている。
図１に示すように、シャーシ１２の中央には矩形の開口１２０２が形成され、開口１２０２の縁を構成する一辺部分にスピンドルモータ１４が取着され、図中符号１４０２はシャーシ１２の上面上に位置しスピンドルモータ１４により回転駆動されるターンテーブルを示し、光ディスクは記録面が開口１２０２に臨むようにターンテーブル１４０２に装着される。

図１に示すように、シャーシ１２の下面で開口１２０２に臨むように、光ピックアップ２０が搭載されたキャリッジ２２と、スクリューシャフト２４と、キャリッジ２２の支持機構２６が設けられ、キャリッジ２２には板ばね２８が取着され、板ばね２８にはギヤ部材３０が取着され、スクリューシャフト２４の回転によりキャリッジ２２が支持機構２６およびギヤ部材３０を介して光ディスクの径方向に移動される。
また、開口１２０２の外側のシャーシ１２の下面に、スクリューシャフト２４を回転駆動する送りモータ４０と、光ディスクの記録面に対するキャリッジ２２の傾きや高さを調整する調整機構４２とが設けられている。
本実施例では、光ピックアップ２０が搭載されたキャリッジ２２を前記光ディスクの径方向に移動させるキャリッジ送り機構が、スクリューシャフト２４や、支持機構２６、板ばね２８、ギヤ部材３０、送りモータ４０、調整機構４２などを含んで構成されている。

光ピックアップ２０はキャリッジ２２の上面中央に配設され、キャリッジ２２の一方の側部に軸受孔２２０２が形成され、他方の側部に外側方が開放されたコ字状の係合部２２０４が形成されている。
支持機構２６は、本実施例では、キャリッジ２２が移動される方向と直交する方向に間隔をおいてシャーシ１２で支持されキャリッジ２２の移動方向と平行する方向に延在する主軸４４および副軸４６とを備え、主軸４４はキャリッジ２２の軸受孔２２０２に滑動可能に挿通され、副軸４６はキャリッジ２２の係合部２２０４に挿通されている。
主軸４４および副軸４６の両端はそれぞれ不図示の案内機構によりシャーシ１２の厚さ方向にのみ（上下方向にのみ）移動可能に支持され、図２に示すように、それらの端部は、シャーシ１２の雌ねじに螺合する雄ねじ４８の頭部４８Ａに載置されている。
また、主軸４４および副軸４６の両端とシャーシ１２の下面との間にそれぞれ圧縮コイルバネ５０が配設され、これら圧縮コイルバネ５０により主軸４４および副軸４６の両端は雄ねじ４８の頭部４８Ａに常時当て付けられている。

本実施例では、これら雄ねじ４８と圧縮コイルバネ５０により光ディスクの記録面に対する主軸４４および副軸４６の両端箇所の位置を調整する複数の調整部４２０２が構成され、調整機構４２はこれら複数の調整部４２０２により構成されている。
すなわち、主軸４４の両端の雄ねじ４８を回動すると、主軸４４の傾きが変りラジアル（ｒａｄｉａｌ）スキューが調整され、副軸４６の両端の雄ねじ４８を回動すると、副軸４６の傾きが変りタンジェンシャル（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ）スキューが調整され、４箇所全ての雄ねじ４８を同一の量回動すると、光ディスクの記録面に対するキャリッジ２２の高さが調整され、光ピックアップ２０の高さが調整される。
なお、図２（Ｂ）は、（Ａ）の状態から主軸４４の傾きを＋Ａ度調整した状態を示し、図２（Ｃ）は、（Ａ）の状態から主軸４４の傾きを−Ａ度調整した状態を示している。

スクリューシャフト２４は主軸４４に近接して主軸４４と平行するように延在して設けられ、スクリューシャフト２４の外周面には駆動ギヤ２４０２が形成されている。
送りモータ４０はスクリューシャフト２４の一端に直結して配設され、スクリューシャフト２４の他端はシャーシ１２の不図示の軸受部で回転可能に支持されている。

板ばね２８はばね鋼板から形成され、スクリューシャフト２４に臨むキャリッジ２２の側部に配設されている。
図３（Ａ）に正面図で、（Ｂ）に側面図で示すように、板ばね２８は、キャリッジ２２の上面にその基部が取着されその先端がスクリューシャフト２４に向けて延在する第１の板部２８０２と、第１の板部２８０２の先端から直角に屈曲形成され駆動ギヤ２４０２に臨む第２の板部２８０４とを備え、第２の板部２８０４の中央には孔２８０６が貫設されている。なお、図１において符号２８１２は、第１の板部２８０２をキャリッジ２２の上面に取着するねじ、符号２８１４は回り止めのピンを示す。
ギヤ部材３０は矩形板状の本体３００２と、この本体３００２の一方の面に膨出形成され駆動ギヤ２４０２に噛合可能な従動ギヤ３００４と、本体３００２の他方の面から突設された円柱状の軸部３００６とを備えている。本実施例では、スクリューシャフト２４はステンレスなどの金属で形成され、ギヤ部材３０はポリアセタールなどの合成樹脂で形成されている。

図１、図４に示すように、ギヤ部材３０は、従動ギヤ３００４が駆動ギヤ２４０２に噛合し、本体３００２の他方の面が第２の板部２８０４に当て付けられ、軸部３００６が孔２８０６に挿通され、端部が熱により溶融されて孔２８０６の内径よりも大きな径の膨出部３０１０として形成され、孔２８０６および軸部３００６を中心として第２の板部２８０４に回転可能に配設されている。これによりギヤ部材３０は、キャリッジ２２に、スクリューシャフト２４の軸心に対してほぼ直交する仮想軸の回りに（あるいはスクリューシャフト２４の長手方向に対してほぼ直交する仮想軸の回りに）回転可能に支持されることになる。
さらに、ギヤ部材３０は、板ばね２８の特に第２の板部２８０４により、従動ギヤ３００４が駆動ギヤ２４０２に噛合する方向に常時付勢されている。本実施例では、従動ギヤ３００４を駆動ギヤ２４０２に噛み合う方向にギヤ部材３０を付勢する付勢手段が板ばね２８により構成されている。

本実施例では、送りモータ４０の回転駆動によりキャリッジ２２が光ディスクの径方向に移動し、ＣＤ、ＣＤーＲＯＭ、ＤＶＤーＲＯＭなどのような光ディスクに対して光ピックアップ２０から光ビームが照射され光ディスクに情報が記録され、または、記録された情報が再生され、または、記録及び再生が行なわれる。
より詳細には、図５に示すように、光ディスク装置１０は、スピンドルモータ１４、光ピックアップ２０、送りモータ４０などに加えてコントローラ２００や信号処理回路３００を含んで構成されている。
コントローラ２００は、スピンドルモータ１４および送りモータ４０の回転制御、光ピックアップ２０のフォーカシング方向およびトラッキング方向のサーボ制御、光ピックアップ２０の光ビームの出力制御や再生信号の復号処理などを行なうように構成されている。
信号処理回路３００は、前記再生信号に基づいて光ディスク１００に記録されている情報の再生を行ない、また、外部から入力される情報の光ディスク１００への記録をコントローラ１０６を介して行なうように構成されている。

次に、作用、効果について説明する。
主軸４４の両端の雄ねじ４８を回動すると、ラジアル（ｒａｄｉａｌ）スキューが調整され、副軸４６の両端の雄ねじ４８を回動すると、タンジェンシャル（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ）スキューが調整され、４箇所全ての雄ねじ４８を同一の量回動すると、光ピックアップ２０の高さが調整される。
そして、ラジアル（ｒａｄｉａｌ）スキューの調整時にキャリッジ２２の傾きが変り、ギヤ部材３０がキャリッジ２２に固定されていると仮定すると、駆動ギヤ２４０２と従動ギヤ３００４の噛合状態が変わり、これらギヤ２４０２，３００４の噛み込みやギア外れが生じてしまうことになる。しかしながら、本実施例では、孔２８０６および軸部３００６を介してギヤ部材３０は、スクリューシャフト２４の軸心に対して直交する仮想軸の回りに回転可能に支持されているので、キャリッジ２２の傾きが調整されても、駆動ギヤ２４０２と従動ギヤ３００４の噛合状態が維持されたままギヤ部材３０が回転し、駆動ギヤ２４０２と従動ギヤ３００４の噛合状態は変らない。
本実施例では、図４に示すように、スクリューシャフト２４の駆動ギヤ２４０２の歯底の直径Ｄは約２ｍｍであり、駆動ギヤ２４０２と従動ギヤ３００４とが噛み合う深さＥは０．２５ｍｍであり、極僅かな寸法の噛み合い深さＥしか有していないにも拘わらず、駆動ギヤ２４０２と従動ギヤ３００４の円滑な噛合が保証されることになる。

したがって、主軸４４を傾動させラジアル（ｒａｄｉａｌ）スキューを調整しても、駆動ギヤ２４０２と従動ギヤ３００４の噛合状態は変らず、したがって、噛み込みやギア外れが阻止され、また、大きなトルク変動を生じさせることなく送りモータ４０によりキャリッジ２２を光ディスクの径方向に円滑に移動させることができる。
したがって、キャリッジ２２を、光ディスクから離れた退避位置と、光ディスクの記録面の下方に臨む記録再生位置との間で高速移動させることも可能となり、光ディスク装置１０の操作性を向上する上で有利となる。
また、駆動ギヤ２４０２と従動ギヤ３００４の噛合状態を均一な状態に維持できるので、送りモータ４０に掛かる負荷変動を最小限に抑制でき、送りモータ４０に掛かる負荷を軽減できるので、送りモータ４０の小型化を図る上でも有利となる。
また、ギヤ部材３０を回転可能にキャリッジ２２に支持させるといった簡単な構成により上記の効果を達成できるので、部品点数の削減化、光ディスク装置１０の小型化を図る上でも有利となる。

また、本実施例では、従動ギヤ３００４は板ばね２８により駆動ギヤ２４０２に噛合する方向に常時付勢されているので、従動ギヤ３００４と駆動ギヤ２４０２とのギヤ外れを防止する上で有利となっている。
なお、従動ギヤ３００４を駆動ギヤ２４０２に噛合する方向に付勢する場合、例えば、キャリッジ２２の側部に、スクリューシャフト２４の駆動ギヤ２４０２に離間接近する方向にブロックを設け、このブロックに回転可能にギヤ部材３０を取着し、このブロックをコイルスプリングなどにより駆動ギヤ２４０２方向に付勢するようにしてもよいが、実施例のように板ばね２８を用いると、部品点数の削減化、軽量化などを図る上で有利となる。
また、キャリッジ２２を光ディスクの径方向に移動可能に支持する支持機構２６や、光ディスクの記録面に対するキャリッジ２２の傾きや高さを調整する調整機構４２には従来公知の様々な機構を用いることができ、実施例の構成に限定されない。

光ディスク装置のシャーシの平面図である。 主軸の傾き調整の説明図である。 ギヤ部材の説明図である。 ギヤ部材とスクリューシャフトの噛合状態の説明図である。 光ディスク装置のブロック図である。

符号の説明

１０……光ディスク装置、１２……シャーシ、１４……スピンドルモータ、２０……光ピックアップ、２２……キャリッジ、２４……スクリューシャフト、２８……板ばね、３０……ギヤ部材。

Claims (11)

1. 光ピックアップにより光ディスクへの情報の記録および／または再生を行なう光ディスク装置であって、
   シャーシ上に配設され光ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、
   前記光ピックアップが搭載されたキャリッジと、
   前記シャーシ上に配設され外周面に駆動ギヤが形成されたスクリューシャフトと、
   前記スクリューシャフトを回転駆動する送りモータと、
   前記キャリッジを前記光ディスクの径方向に移動可能に支持する支持機構と、
   前記光ディスクの記録面に対する前記キャリッジの傾き、高さを調整する調整機構と、
   前記キャリッジに配設され前記スクリューシャフトの駆動ギヤに噛合する従動ギヤを有し前記スクリューシャフトの回転により前記支持機構を介して前記キャリッジを前記光ディスクの径方向に移動させるギヤ部材とを備え、
   前記ギヤ部材は前記キャリッジに、前記スクリューシャフトの軸心に対してほぼ直交する仮想軸の回りに回転可能に支持されている、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記キャリッジには、前記従動ギヤを駆動ギヤに噛み合う方向に前記ギヤ部材を付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
3. 前記キャリッジにはばね鋼板からなる板ばねが取着され、前記板ばねは、前記キャリッジにその基部が取着されその先端が前記スクリューシャフトに向けて延在する第１の板部と、第１の板部の先端から屈曲され前記駆動ギヤに臨む第２の板部とを備え、前記ギヤ部材は前記第２の板部に、前記スクリューシャフトの軸心に対して直交する仮想軸の回りに回転可能に支持され、前記付勢手段は前記板ばねにより構成されていることを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
4. 前記ギヤ部材は、前記従動ギヤの背面から突出する円柱状のボス部を有し、前記ボス部が前記第２の板部に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項３記載の光ディスク装置。
5. 前記支持機構は、前記シャーシで支持され前記キャリッジが移動される方向と直交する方向に間隔をおき前記キャリッジの移動方向と平行する方向に延在する主軸および副軸とを備え、前記主軸は前記キャリッジに設けられた軸受孔に挿通され、前記副軸は前記キャリッジに設けられたコ字状の係合部に挿通されていることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
6. 前記主軸は前記スクリューシャフトに近接して配設され、前記副軸は前記スクリューシャフトから離れた箇所に配設されていることを特徴とする請求項５記載の光ディスク装置。
7. 前記調整機構は、前記主軸の長手方向両端および前記副軸の長手方向両端にそれぞれ設けられ前記光ディスクの記録面に対する前記両端箇所の位置を調整する複数の調整部で構成されていることを特徴とする請求項５記載の光ディスク装置。
8. シャーシ上に配設された光ディスクを回転駆動し、光ピックアップが搭載されたキャリッジを前記シャーシ上で前記光ディスクの径方向に移動させて光ディスクへの情報の記録および／または再生を行なう光ディスク装置において、
   前記キャリッジを前記光ディスクの径方向に移動させるキャリッジ送り機構は、
   前記シャーシ上に配設され外周面に駆動ギヤが形成されたスクリューシャフトと、
   前記スクリューシャフトを回転駆動する送りモータと、
   前記キャリッジを前記光ディスクの径方向に移動可能に支持する支持機構と、
   前記光ディスクの記録面に対する前記キャリッジの傾き、高さを調整する調整機構と、
   前記キャリッジに配設され前記スクリューシャフトの駆動ギヤに噛合する従動ギヤを有し前記スクリューシャフトの回転により前記支持機構を介して前記キャリッジを前記光ディスクの径方向に移動させるギヤ部材とを備え、
   前記ギヤ部材は前記キャリッジに、前記スクリューシャフトの軸心に対してほぼ直交する仮想軸の回りに回転可能に支持されている、
   ことを特徴とする光ディスク装置のキャリッジ送り機構。
9. 前記キャリッジには、前記従動ギヤを駆動ギヤに噛み合う方向に前記ギヤ部材を付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項８記載の光ディスク装置のキャリッジ送り機構。
10. 前記キャリッジにはばね鋼板からなる板ばねが取着され、前記板ばねは、前記キャリッジにその基部が取着されその先端が前記スクリューシャフトに向けて延在する第１の板部と、第１の板部の先端から屈曲され前記駆動ギヤに臨む第２の板部とを備え、前記ギヤ部材は前記第２の板部に、前記スクリューシャフトの軸心に対して直交する仮想軸の回りに回転可能に支持され、前記付勢手段は前記板ばねにより構成されていることを特徴とする請求項９記載の光ディスク装置のキャリッジ送り機構。
11. 前記ギヤ部材は、前記従動ギヤの背面から突出する円柱状のボス部を有し、前記ボス部が前記第２の板部に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１０記載の光ディスク装置のキャリッジ送り機構。

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