JP2006172554A - ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ピックアップの送りモータに付与される負荷を低減して省電力化を図り、しかも送り機構部のスクリューの案内溝とラック噛合部とのバックラッシが生じ難いようにしたディスク装置を提供する。
【解決手段】 光ピックアップ２に備えられたラック１１に、斜面１１ａ１とその先端に円弧部１１ａ２とを有する噛合部１１ａを形成し、これに噛合するスクリュー８の歯部８ｂに、傾斜角の大きい第１傾斜部８ｂ１と、第１傾斜部８ｂ１より回転中心方向に設けられ、前記第１傾斜部８ｂ１の傾斜角よりさらに小さい傾斜角を有する第２傾斜部８ｂ２とを備える。更に、１つの傾斜部でラックとの噛合を行なう場合におけるスクリュー歯部に設けられた傾斜部の傾斜角よりも、第２傾斜角を小さく設定し、且つ噛合部１１ａが第２傾斜部８ｂ２と接するとともに、噛合部１１ａと第１傾斜部８ｂ１との間に隙間をもたせる構成とする。
【選択図】 図９

Description

本発明は、ディスクの記録或いは再生を行うディスク装置に関するものであり、更に詳しくは、ディスクより光学的に信号を読み出す光ピックアップを、ディスクの内外周へと走査する送り方式として、光ピックアップに備えられたラック噛合部とスクリューの歯部とを係合させて移動する方式を使用する、ディスク装置に関するものである。

現在、情報信号の記録媒体であるディスクの再生や記録を行なうディスク装置として、ＣＤ（コンパクトディスク）やＭＤ（ミニディスク）やＤＶＤ（デジタル・バーサタイル・ディスク）等、多様な種類のものが提供されている。この様なディスク装置の形態として、携帯可能な大きさにまで小型化されたものが知られている。この種の携帯可能なディスク装置にあっては、携帯する上での利便性を向上させるため、より一層の小型化，薄型化や省電力化が要求されている。この場合、光ピックアップをディスクの内外周へと走査する光ピックアップ送り機構についても、小型化，薄型化や省電力化が当然必要であり、また省電力化のためには低電圧，低消費電流で駆動する必要がある。

以下に、従来の光ピックアップ送り装置を用いたディスク装置について説明する。図１０は、従来のディスク装置の一例を下方から見た斜視図である。また図１１は、光ピックアップ送り機構部のスクリュー１０５とラック１０６、及び光ピックアップ１０２の係合状態を示す図である。さらに図１２は、スクリュー１０５の歯部１０５ｂと噛合部１０６ａとの係合関係を示す図である。

図１０に示すように、基台１０１の中央部にはディスク回転手段１０３が設けられており、ここには基台１０１の上方（図の裏面側）より図示しないディスクが装着され、これを回転駆動するとともに、光ピックアップ１０２の半導体レーザ光源からの光ビームが、同じく光ピックアップ１０２の光学系により導かれ、対物レンズによって集束された状態で、ディスクの情報記録面に照射される。照射された光ビームはディスクによって反射され、光ピックアップ１０２の光学系によって光検出部に導かれる。そして、光検出部による光ビームの検出結果に基づいて、例えば情報が再生される。

光ピックアップ１０２は、スクリュー１０５とガイドレール１０１ａとにより、ディスクの情報記録面に略平行で且つディスクの径方向にスライド変位可能に、基台１０１に支持されている。ここで、スクリュー１０５は、ディスクの情報記録面に略平行で且つディスクの径方向に平行になる様に、その両端を基台１０１に固定された軸受け部１０８，１０９によって支持されている。一方、ガイドレール１０１ａは、同じくディスクの情報記録面に略平行で且つディスクの径方向に平行になる様に、基台１０１に直接取り付けられている。

また、光ピックアップ１０２のスクリュー側の一端には、ラック１０６が取り付けられている。このラック１０６は、装置の薄型化，コストダウン化を図るため、図１１に示すように、薄板状に形成されバネ性を有したバネ部１０６ｂと、この先端付近に形成されスクリュー１０５と噛合する噛合部１０６ａを有している。噛合部１０６ａは曲げ加工により形成され、図１２に示すように、Ｖ字状をなす２つの斜面を有しその連接部である先端が曲げ加工により円弧形状となっている。Ｖ字状をなす２つの斜面の角度ｒは、曲げ加工性等を考慮して４０°程度に設定されている。

図 １１，図１２に示す様に、ラック１０６の噛合部１０６ａは、スクリュー１０５の太径部１０５ａに螺旋状に形成された案内溝１０５ｂに噛合している。案内溝１０５ｂは、傾斜角がθである傾斜部１０５ｂ１を有する。ラック１０６とスクリュー１０５の噛合時には、噛合部１０６ａ先端の円弧部がスクリュー１０５の案内溝１０５ｂの谷底部との間に隙間を形成しつつ、この円弧部がスクリュー１０５の案内溝１０５ｂの傾斜部１０５ｂ１に接しており、ラック１０６のバネ部１０６ｂのバネ性によって圧接されている。

このように、噛合部１０６ａの円弧部が案内溝１０５ｂの谷底部との間に隙間を形成しつつ、案内溝１０５ｂの傾斜部１０５ｂ１に圧接することにより、バックラッシが生じない様にしている。なお、太径部１０５ａの両端外側には、太径部１０５ａより一段細く形成された細径部１０５ｃが形成されており、細径部１０５ｃは、基台１０１に固定された軸受け部１０８，１０９にそれぞれ嵌合され、基台１０１に対して、スクリュー１０５の軸線まわりに回転可能に設けられている。

さて、スクリュー１０５が送りモータ１０４の駆動力により、ギヤ列１０７を介して回転駆動されると、スクリュー１０５の太径部１０５ａに螺旋状に形成された案内溝１０５ｂと噛合部１０６ａとの噛合により、光ピックアップ１０２は左右方向即ちディスクの径方向にスライド変位される。このとき、図示しない電子回路から送りモータ１０４に電圧パルスが印加されると、その電圧パルスに応じて、送りモータ１０４にはいずれかの回転方向に所定の時間だけ所定の回転駆動力が付与される。これにより、光ピックアップ１０２は、ディスクの径方向で内外周いずれかの方向に、所定の時間だけ所定の駆動力を得て移動し、その対物レンズがディスクの情報記録領域を走査することとなる。

上記の構成において、送りモータ１０４への負荷トルクは下記の式で表される。
Ｔｍ＝Ｔｓ／Ｎ／η ・・・（ａ）
但し、
Ｔｍ：送りモータ１０４の回転負荷トルク
η：ギヤ列１０７の効率
Ｎ：減速比
Ｔｓ：スクリュー１０５の回転負荷トルク
である。

また、スクリュー１０５の回転負荷トルクＴｓは下記の式で表される。
Ｔｓ＝Ｔｓ１＋Ｔｓ２＋Ｔｓ３＋Ｔｓ４ ・・・（ｂ）
但し、
Ｔｓ１：ラックの圧接力の反力によるスクリュー１０５と光ピックアップ嵌合部１０２ａとの摺動回転負荷トルク
Ｔｓ２：ラックの圧接力によるスクリュー１０５と軸受け部１０８，１０９との摺動回転負荷トルク
Ｔｓ３：ラックの圧接力による案内溝１０５ｂと噛合部１０６ａとの摺動回転負荷トルク
Ｔｓ４：光ピックアップ１０２のディスク径方向への移動負荷による案内溝１０５ｂと噛合部１０６ａとの摺動回転負荷トルク
である。

ここで、ラックの圧接力とは、噛合部１０６ａの案内溝１０５ｂへの圧接力のことであり、これをＦ１とおくと、上記各摺動回転負荷トルクは、それぞれ下記の式で表される。
Ｔｓ１＝μ１×Ｆ１×（Ｄ１／２） ・・・（ｃ）
Ｔｓ２＝μ２×Ｆ１×（Ｄ２／２） ・・・（ｄ）
Ｔｓ３＝μ３×Ｆ１×Ｌ ・・・（ｅ）
Ｔｓ４＝Ｆ２×Ｌ×ｔａｎ（γ＋λ） ・・・（ｆ）

但し、
ｔａｎγ＝ｐ／（π×２×Ｌ）
ｔａｎλ＝μ３／ｃｏｓΨ＝μ３／ｓｉｎθ
Ψ＝９０−θ
であり、
Ｆ１：ラックの圧接力
Ｆ２：光ピックアップ１０２のディスク径方向への移動負荷
Ｄ１：スクリュー１０５の光ピックアップ嵌合部１０２ａの直径
Ｄ２：スクリュー１０５の軸受け部１０８，１０９嵌合部の直径
Ｌ：スクリュー１０５の回転中心から案内溝１０５ｂと噛合部１０６ａとの接点までの距離
μ１：スクリュー１０５と光ピックアップ嵌合部１０２ａとの摩擦係数
μ２：スクリュー１０５と軸受け部１０８，１０９との摩擦係数
μ３：案内溝１０５ｂと噛合部１０６ａとの摩擦係数
ｐ：案内溝１０５ｂの１回転あたりの送りピッチ
γ：スクリュー（噛合部）の進み角
である。

Ｔｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３より分かるように、ラックの圧接力Ｆ１が小さい程、送りモータ１０４への負荷は小さくなる。しかし、ラックの圧接力Ｆ１が小さい程、振動等による外乱によって、案内溝１０５ｂと噛合部１０６ａとの係合が外れやすくなる。そこで、任意の振動等による外乱値において、スクリュー１０５の案内溝１０５ｂと噛合部１０６ａとの係合が外れない様、案内溝１０５ｂの傾斜部１０５ｂ１の傾斜角θと、ラックの圧接力Ｆ１が決定される。

傾斜部１０５ｂ１の傾斜角θは大きい程、案内溝１０５ｂと噛合部１０６ａとの係合が、振動等による外乱によって外れる可能性が低くなるが、噛合部１０６ａの傾斜部より大きい傾斜角にした場合、案内溝１０５ｂと噛合部１０６ａとの接点がスクリュー１０５の回転中心から離れた位置になる。この場合、Ｌが大きくなることと落下衝撃等の過大な外力とによって、ラック１０６の噛合部１０６ａやバネ部１０６ｂが損傷しやすくなるため、これを考慮してθ＝５０〜６５°付近に設定される。

また、落下衝撃等の過大な外力によってスクリュー１０５が変形しない様に、案内溝１０５ｂの谷底径Ｄ３は０．８ｍｍ以上に設定されている。従来の光ピックアップ送り装置を用いたディスク装置は、以上のような構成となっている。

その他、光ピックアップに取り付けられたネジ係合部材をリードスクリューのネジ形状溝に係合させてネジ送りする方式の光ディスク装置において、落下衝撃等の過大な外力が加えられた場合にも、ネジ係合部材の噛合い歯が外れたり、損傷を受けることを無くしたものが、特許文献１に開示されている。

また、送りナットのナット部の係合歯と送りネジ軸のネジ部のネジ山の形状を工夫することにより、ディスクドライブ装置の落下等によって過大な外力が送りナットに生じた場合には、ナット部がネジ部から逃げて係合歯とネジ山との係合が自動的に解除されるようにしたディスクドライブ装置が、特許文献２に開示されている。
特開平１１−３２８８８６号公報 特開２００２−３２９６８号公報

しかしながら、上述のように携帯可能となされたディスク装置にあっては、携帯する上での利便性を向上させるため、より一層の省電力化が要求されている。この場合、光ピックアップ１０２をディスクの径方向に移動させる送り機構においても、送りモータ１０４を低電圧，低消費電流で駆動することによる省電力化が求められており、このためには送りモータ１０４への負荷の減少が求められる。

上記従来例において、スクリュー１０５の回転中心から案内溝１０５ｂと噛合部１０６ａとの接点までの距離Ｌと、スクリュー１０５の回転負荷トルクＴｓとの関係は、前記式（ｂ），（ｅ），（ｆ）より下記の通りとなる。
Ｔｓ＝Ｔｓ１＋Ｔｓ２＋μ３×Ｆ１×Ｌ＋Ｆ２×Ｌ×ｔａｎ（γ＋λ）・・・（ｇ）
ｔａｎγ＝ｐ／（π×２×Ｌ）
ｔａｎλ＝μ３／ｃｏｓΨ＝μ３／ｓｉｎθ

ここで例えば、
Ｆ１＝０．２Ｎ
Ｆ２＝０．１Ｎ
μ３＝０．２
ｐ＝１．４ｍｍ
θ＝６０°
として上記式（ｇ）に代入すると、スクリュー１０５の回転中心から案内溝１０５ｂと噛合部１０６ａとの接点までの距離Ｌは、Ｌが０．２ｍｍ以上の範囲ではＬが小さい程Ｔｓが小さくなり、即ち送りモータ１０４への回転負荷トルクＴｍも小さくなる。

Ｌは、スクリュー１０５の回転中心から案内溝１０５ｂの谷底までの距離（Ｄ３／２）より小さくなることは無いため、前記の様に落下衝撃等の過大な外力によってスクリュー１０５が変形しない様に、Ｄ３＝０．８ｍｍ以上にした場合には、Ｌ＞０．４ｍｍの範囲となるため、Ｌは小さければ小さい程、送りモータ１０４への回転負荷トルクＴｍが小さくなることとなる。

ここで、Ｌは以下の式で表すことができる。
Ｌ＝Ｄ３／２＋Ｈ＋Ｒ１×（１−ｃｏｓθ） ・・・（ｈ）
但し、
Ｈ：案内溝１０５ｂの谷部から噛合部１０６ａの最下点までの距離
Ｒ１：噛合部１０６ａの先端を半円形状としたときの、その半円形状の半径値
である。

Ｈの設定値を同一にした場合、式（ｈ）より、案内溝１０５ｂの傾斜部１０５ｂ１の傾斜角θが大きいほど、スクリュー回転中心から接点までの距離Ｌの値は大きくなるため、送りモータ１０４への回転負荷トルクＴｍが大きくなることとなる。しかし、傾斜角θを小さくすると、案内溝１０５ｂと噛合部１０６ａとの係合が外れやすくなるため、ラック１０６のバネ部１０６ｂの付勢力を大きく設定する必要が生じ、式（ｃ），（ｄ），（ｅ）より、やはり送りモータ１０４への回転負荷トルクＴｍが大きくなってしまう。このため、ラック１０６が金属製で、噛合部１０６ａが先端に円弧形状を有する様な場合においては、送りモータ１０４への回転負荷トルクＴｍを減らすためには、相反する問題が生じる事となる。

また、スクリュー１０５の谷底部から案内溝１０５ｂの斜面部の交点までの距離をＫとすると、
Ｈ＝Ｒ１×（１／ｃｏｓθ−１）−Ｋ ・・・（ｉ）
となり、（ｈ）式は
Ｌ＝Ｄ３／２−Ｋ＋Ｒ１×｛（ｓｉｎθ）＾２／ｃｏｓθ｝ ・・・（ｊ）
と置き換えられる。

ラック部１０６ａの先端の円弧形状は、前述した様に、曲げ加工により外周側が引っ張られることにより生じるものであり、加工時のバラツキも生じやすい。Ｒ１の値が変化する場合、上記式（ｉ），（ｊ）より、Ｋは任意に設定された値でＲ１の値には影響を受けず、一方、傾斜角θが大きい程Ｒ１の係数が大きくなるため、スクリュー１０５の回転中心から案内溝１０５ｂと噛合部１０６ａとの接点までの距離Ｌ、案内溝１０５ｂの谷部から噛合部１０６ａの最下点までの距離Ｈの両方の値共、Ｒ１の変化による影響が大きくなる。

このとき、Ｌのバラツキに伴う負荷のバラツキが生じるおそれが大きくなったり、及びＨ＜０となる場合において、噛合部１０６ａがスクリュー１０５の案内溝１０５ｂの谷底部と当接し、噛合部１０６ａが案内溝１０５ｂの傾斜部１０５ｂ１と離間し隙間が生じてしまう“バックラッシ”が生じるおそれが大きくなることとなる。本発明は、以上のような問題点に鑑み、光ピックアップの送りモータに付与される負荷を低減して省電力化を図り、しかも送り機構部のスクリューの案内溝とラック噛合部とのバックラッシが生じ難いようにしたディスク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、ディスクの情報記録面に略平行で且つ該ディスクの径方向に平行に載置され、軸まわりに回転可能なスクリューと、前記スクリュー側に付勢され該スクリューの歯部に噛合する噛合部を有し、該噛合部斜面の先端部が略円弧形状に形成されるラックと、前記ラックと一体的に設けられるピックアップとを備え、前記スクリューを回転させることによって前記ピックアップを前記ディスクの径方向に移動させ、該ディスクの情報を読み取るディスク装置において、前記スクリューの歯部に、前記スクリューの回転中心軸線に対して、前記ラックの噛合部斜面の傾斜角と同じか或いは該傾斜角より小さい傾斜角である第１傾斜角を有する第１傾斜部と、前記第１傾斜部より前記スクリューの回転中心側に設けられ、前記第１傾斜角より更に小さい傾斜角である第２傾斜角を有する第２傾斜部と、を備えたことを特徴とする。

本発明に従えば、「ラックのバネ部によるスクリューの歯部とラック噛合部との圧接力」を低減するため、スクリューの案内溝とラック噛合部との係合が外れにくくなるように傾斜角を大きくした第１傾斜部と、「スクリュー回転中心からスクリューの歯部とラック噛合部との接点までの距離」を小さくするために傾斜角を小さくした第２傾斜部とを有するため、ラック噛合部の斜面部の先端に微小な円弧形状を有していても、送りモータに付与される回転負荷トルクを低減する事が可能となる。

また、本発明では、前記ラックの噛合部が前記第２傾斜部に接するとともに、前記第１傾斜部とは隙間を有するようにしたことを特徴とする。

本発明に従えば、傾斜角の小さい第２傾斜部とラック噛合部とが接し、傾斜角の大きい第１傾斜部とラック噛合部とは隙間を有しているため、ラック噛合部の円弧部のバラツキによる「スクリュー回転中心からスクリューの歯部とラック噛合部との接点までの距離」と「スクリュー歯部の谷部からラック噛合部の最下点までの距離」とのバラツキが小さくなるため、送りモータに付与される負荷のバラツキを低減することが可能になるとともに、スクリューの歯部とラック噛合部とのバックラッシが生じるおそれを低減することが可能となる。

本発明によれば、光ピックアップの送りモータに付与される負荷を低減して省電力化を図り、しかも送り機構部のスクリューの案内溝とラック噛合部とのバックラッシが生じ難いようにしたディスク装置を提供することができる。

具体的には、上述したような構成により、ラック噛合部が先端に微小円弧形状を有していても、「ラックのバネ部によるスクリューの案内溝とラック噛合部との圧接力」の低減と、「スクリュー軸線からスクリューの案内溝とラック噛合部との接点までの距離」の低減とを同時に実現することが可能となり、送りモータに付与される負荷の低減に寄与する事が可能となる。

また、ラック噛合部先端の円弧形状にバラツキが生じる場合でも、「スクリュー軸線からスクリューの案内溝とラック噛合部との接点までの距離」のバラツキを低減し、送りモータに付与される負荷のバラツキの低減、及びスクリューの案内溝とラック噛合部とのバックラッシが生じるおそれを低減することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図及び以下の実施例において、装置本体上面から見て左右方向をＸ方向とし、右側方向をＸ１，左側方向をＸ２とする。また、装置本体の前後方向をＹ方向とし、後側方向をＹ１，前側方向をＹ２とする。そして、装置本体の上下方向をＺ方向とし、上側方向をＺ１，下側方向をＺ２とする。これら左右方向Ｘ，前後方向Ｙ，上下方向Ｚの各方向は、それぞれ他の方向に対して垂直である。さらに、装置本体を右側方向Ｘ１側から見て、時計方向をＡ１，反時計方向をＡ２とする。

図１は、本発明の実施例１に係るディスク装置３０の光ピックアップ２の送り機構を、前後方向ＹのＹ１側から見た要部概略図である。図２は、本発明の実施例１に係るディスク装置３０の分解斜視図である。図３は、本発明の実施例１に係るディスク装置３０を左前下側から見た斜視図である。図４は、本発明の実施例１に係るディスク装置３０を右前上側から見た斜視図である。図５は、本発明の実施例１に係るディスク装置３０の基台１に取り付けられた光ピックアップ２及びディスク回転手段３の取付状態を右前上側から見た斜視図である。図６は、ディスク装置３０を上下方向ＺのＺ２側から見た図である。

本発明において、用語「略平行」は平行を含み、用語「略垂直」は垂直を含む。ディスク装置３０は、記録媒体に対して情報を記録し又は情報を再生するための装置である。記録媒体は、音楽等の各種の情報が記録される媒体である。記録媒体としては、例えば後述する円板状の光磁気ディスク４１及び光ディスク４２等が用いられる（４２は不図示）。以下、光磁気ディスク４１及び光ディスク４２の少なくともいずれかを指すとき、「ディスク４０」と表記する。

ディスク装置３０は、図２，図３等に示されるように、基台１，光ピックアップ２，光ピックアップをディスク４０の径方向へと駆動する送りモータ５ａ，送りモータ５ａの駆動力により回転駆動されるスクリュー８，及びスクリュー８と係合して送りモータ５ａの駆動力を光ピックアップ２に伝達するラック１１を含んで構成されている。本実施例では、ディスク装置３０は、ディスク４０を回転駆動するディスク回転手段３，記録時に光磁気ディスク４１に磁界を付与する磁気ヘッド４（図４参照）を更に有する。前記基台１，光ピックアップ２，送りモータ５ａ，スクリュー８，及びラック１１等の各手段は、図示しない筐体に収容されている。

図４に示すように、基台１には、情報の記録及び再生を行うために、ディスク４０が装着される。また図５等に示すように、基台１は、基台基部１ａ，基台右側部１ｂ，及び基台左側部１ｃを有する。基台基部１ａは概ね、予め定める上下方向Ｚに垂直な一仮想平面に沿って配置される板状となっており、この基台基部１ａには、基台１に装着されるディスク４０の情報記録面が対向する。また基台基部１ａには、相互に左右方向Ｘに間隔をあけて配置される基台右側部１ｂ及び基台左側部１ｃが設けられている。

基台右側部１ｂは、基台基部１ａの左右方向ＸのＸ１側端部から、上下方向Ｚの一方であるＺ１側に突出している。また基台左側部１ｃは、基台基部１ａの左右方向ＸのＸ２側端部から、上下方向ＺのＺ１側に突出している。これら基台右側部１ｂ及び基台左側部１ｃは概ね板状であり、前後方向Ｙに延びて配置されている。

また基台基部１ａには、基台開口部１ｄが形成されている。基台開口部１ｄは、左右方向Ｘ及び前後方向Ｙに沿った周縁部を有し、基台基部１ａを貫通している。この基台開口部１ｄは、例えばディスク回転手段３の配設位置と、光ピックアップ部２のスライド変位の範囲とを考慮して形成されている。更に基台基部１ａには、複数（本実施例では２つ）のガイドピン１ｅ，１ｆが形成されている。

各ガイドピン１ｅ，１ｆは、基台基部１ａから上下方向ＺのＺ１側に突出するとともに、前後方向Ｙに基台開口部１ｄを挟むようにして配置されている。さらに、基台開口部１ｄにはガイドレール１ｇが設けられている。ガイドレール１ｇは、基台開口部１ｄの前後方向ＹのＹ２端部寄りに、左右方向Ｘに延びて配置され、基台基部１ａに設けられている。このガイドレール１ｇが、光ピックアップ２を左右方向Ｘに案内する。

基台１の基台右側部１ｂ及び基台左側部１ｃの前後方向ＹのＹ１端部付近には、ホルダ１３が角変位可能に支持されている（特に図４参照）。ホルダ１３は、ディスク４０が収納されるディスクカートリッジ４３を着脱可能に保持する。また、基台１に対して、装填位置と着脱位置とに渡って、左右方向Ｘに平行であるホルダの軸線Ｓ１３まわりに角変位する。ここで装填位置とは、情報の記録再生をするために、ディスク４０が基台１に装着される位置である。

また着脱位置とは、装填位置に比べて基台１から退避した位置であり、基台１に対して予め定める角度を成すようにして配置される。着脱位置では、ホルダ１３に対してディスク４０の着脱が可能である。ホルダ１３は、軸線Ｓ１３まわりのＡ２側へと角変位することによって、基台１に近接し、軸線Ｓ１３まわりのＡ１側へと角変位されることによって、基台１から離反する。ホルダ１３は概ね、軸線方向に垂直な断面形状がコの字状であり、ディスク４０が収納されるディスクカートリッジ４３に比べて、やや大きくなるように形成されている。

ディスク回転手段３は基台開口部１ｄに設けられ、ターンテーブル３ａ及びスピンドルモータ３ｂを有しており、基台１に装着されるディスク４０を、上下方向Ｚに平行な軸線Ｓ３まわりに回転駆動する。ターンテーブル３ａは、基台基部１ａの略中央部に配置されており、基台１に装着されるディスク４０に嵌合し、ターンテーブル３ａに装着されたマグネット３ａ１によって、ディスク４０に装着された金属製の板体をターンテーブル３ａ側に吸引することにより、ディスク４０を保持する。

情報の記録及び再生時において、スピンドルモータ３ｂは、ターンテーブル３ａと一体化され、ターンテーブル３ａを回転することによって、ディスク４０を軸線Ｓ３まわりに回転駆動する。ディスク回転手段３は、ターンテーブル３ａが基台基部１ａから上下方向ＺのＺ１側に部分的に突出される状態で、例えば取付け片によって基台１に固定されている。

光ピックアップ２は、ディスク４０の情報記録領域を走査可能な状態で、基台１に支持されている。情報記録領域とは、ディスク４０において、情報を再生及び記録可能な領域のことである。光ピックアップ２は、図示しない光源，光学系，光検出部，及び２軸アクチュエータを有する。光ピックアップ２では、例えば半導体レーザによって実現される光源からの光ビームが光学系によって導かれ、対物レンズ２ａ（図５参照）によって集束された状態でディスク４０の情報記録面に照射される。照射された光ビームはディスク４０によって反射され、光学系によって光検出部に導かれる。そして、光検出部による光ビームの検出結果に基づいて、例えば情報が再生される。

対物レンズ２ａは、２軸アクチュエータによって、光軸に平行なフォーカシング方向と、光軸に垂直なトラッキング方向とに変位駆動される。この場合、フォーカシング方向に変位駆動されるときは、ディスク４０に近接及び離反する方向に変位し、トラッキング方向に変位駆動されるときは、ディスク４０の情報記録面に沿って変位する。本実施例では、フォーカシング方向は上下方向Ｚに平行であり、トラッキング方向は、左右方向Ｘに平行である。

一方、磁気ヘッド４は、光磁気ディスク４１に情報を記録するときに、記録すべき情報に応じて変調される磁界を、光磁気ディスク４１に与える。磁気ヘッド４は、ホルダ１３に対して基台１と反対側に配置され、光磁気ディスク４１に臨んで設けられる。磁気ヘッド４は、光磁気ディスク４１に情報を記録するとき、光磁気ディスク４１が間に介在する状態で、対物レンズ２ａと対向する位置に配置される。

光ピックアップ２には、前後方向ＹのＹ１寄りにガイド孔２ｂ、前後方向ＹのＹ２側端部にガイド溝２ｃが設けられており、ガイド孔２ｂがスクリュー８と嵌合し、ガイド溝２ｃがガイドレール１ｇを挟持することにより、光ピックアップ２はディスク４０の面に平行で、ディスク４０の径方向である左右方向Ｘにスライド変位可能に、基台１に支持されている。また光ピックアップ２には、その前後方向ＹのＹ１寄りに、ラック１１の一端１１ｃが固定されている。

このラック１１には、取付部１１ｃから左右方向ＸのＸ２側に向かって上下方向Ｚと略平行方向にばね性を有したバネ部１１ｂが備えられ、バネ部１１ｂのＸ２側端部付近には、噛合部１１ａが形成されている。噛合部１１ａは、詳しく後述するように、スクリュー８に螺旋状に形成された歯部８ｂに噛合され、バネ部１１ｂによって歯部８ｂに圧接されている。この状態で、光ピックアップ部２は、スクリュー８が回転駆動されることによって、ディスク４０の径方向である左右方向Ｘにスライド変位する。

具体的には、ラック１１と歯部８ｂとの係合によって、光ピックアップ２が、ガイドレール１ｇ及びスクリュー８で案内されながら、基台１に対して左右方向Ｘにスライド変位する。光ピックアップ２は、スライド変位することによって、対物レンズ２ａを透過した光ビームをディスク４０に照射して、情報記録領域を走査する。光ピックアップ２は、送りモータ５ａの回転方向に基づいて、左右方向ＸのＸ１側及びＸ２側のうち、いずれか一方に向けてスライド変位する。

スクリュー８は、図１，図２等に示すように、その中央部に、光ピックアップ２のガイド孔２ｂに嵌合するように適宜に設定された太径部８ａが形成され、また太径部８ａの左右両端外側には、太径部８ａより一段細く形成された細径部８ｃが形成されており、太径部８ａの表面には、一定の進み角で螺旋状に形成された、噛合部１１ａと噛合する歯部である案内溝８ｂ（以下、案内溝と記す）が形成されている。

太径部８ａは、光ピックアップ２の対物レンズ２ａが情報記録領域を走査する範囲で、光ピックアップ２を左右方向Ｘへとガイドする様に、適宜に設定された長さを有している。また案内溝８ｂは、光ピックアップ２の対物レンズ２ａが情報記録領域を走査する範囲で噛合部１１ａと係合する様に、任意に設定された範囲で一定の案内溝８ｂ形状を有し、１回転あたりの送りピッチが一定になる様に、一定の進み角で螺旋状に形成されている。

細径部８ｃは、基台に固定された軸受けメタル９と軸受け１０とにそれぞれ嵌合され、基台１に対して、左右方向Ｘに平行な軸線Ｓ８まわりに回転可能に設けられている。細径部８ｃにおいて、更に左右方向ＸのＸ２端側には、ハスバ歯車７が設けられている。またスクリュー８は、スラスト板バネ１２のバネ部１２ａによって、左右方向ＸのＸ２端部をＸ１方向に付勢されており、これにより、振動等によってスクリュー８及び光ピックアップ２とディスク４０との左右方向Ｘの振動位相にズレが生じることが、極力無い様にしている。このスクリュー８は、基台開口部１ｄの前後方向ＹのＹ１寄りに、左右方向Ｘに沿って延在して配置され、ガイドレール１ｇと協働して光ピックアップ２を左右方向Ｘに案内する。

送りモータブロック５は、基台基部１ａに設けられており、平歯車によって実現されるギヤ部５ｂと送りモータ５ａとを有する。送りモータ５ａは駆動力を発生し、上下方向Ｚに平行な軸線Ｓ５まわりにギヤ部５ｂを回転する。ギヤ部５ｂは中間ギヤ６の平歯車部６ａと噛合している。中間ギヤ６は、基台基部１ａに設けられた上下方向ＺのＺ２側に突出する軸１ｈに、取付片等によって取り付けられ、上下方向Ｚに平行な軸線Ｓ６のまわりに回転可能に支持されている。

中間ギヤ６は、同軸の平歯車部６ａとウォーム部６ｂとによって構成され、平歯車部６ａは上述のように送りモータブロック５のギヤ部５ｂと噛合しており、ウォーム部６ｂはハスバ歯車７と噛合している。送りモータ５ａが軸線Ｓ５のまわりに回転駆動されると、送りモータ５ａ上に設けられたギヤ部５ｂが軸線Ｓ５まわりを同期回転する。このとき、中間ギヤ６の平歯車部６ａとギヤ部５ｂとが噛合しているため、平歯車部６ａとウォーム部６ｂは軸線Ｓ６まわりに一体回転する。

そして、軸線Ｓ６まわりに回転する中間ギヤ６のウォーム部６ｂとハスバ歯車７とが噛合することによって、ギヤ部５ｂと中間ギヤ６の上下方向Ｚに平行な軸線まわりの回転が、左右方向Ｘに平行な軸線Ｓ８まわりの回転に変換され、スクリュー８が回転する。光ピックアップ２は、これに取り付けられたラック１１の噛合部１１ａが、スクリュー８の太径部８ａに螺旋状に形成された案内溝８ｂと係合動作することによって、スクリュー８の軸線Ｓ８まわりの回転に伴い左右方向Ｘへと駆動される。

また、筐体内に設けられた図示しない電子回路により、送りモータ５ａに電圧パルスが印加されると、その電圧パルスに応じて、送りモータ５ａには軸線Ｓ５まわりのいずれかの回転方向に所定の時間だけ所定の回転駆動力が付与される。これにより、光ピックアップ２は、送りモータ５ａに印加される電圧パルスに応じて、左右方向Ｘのいずれかの方向に所定の時間だけ所定の駆動力を得て移動し、その対物レンズ２ａがディスク４０の情報記録領域を走査することとなる。

さて図１は、上述したように、光ピックアップ２の送り機構を前後方向ＹのＹ１側から見て示す要部概略図である。また図７は、スクリュー８の案内溝８ｂ部の詳細な断面形状を示す図である。そして図８は、ラック１１の形状を詳細に示すであり、同図（ａ）は前後方向ＹのＹ１側から詳細に示す図、同図（ｂ）は上下方向ＺのＺ２側から見た図である。さらに図９は、スクリュー８の案内溝８ｂと噛合部１１ａとの係合状態を前後方向ＹのＹ１側から詳細に示す要部断面図である。

これらの図に基づいて、以下に、スクリュー８とラック１１の詳細な形状と係合状態とを説明する。ラック１１は、装置の薄型化，低価格化を目的として、金属製の薄板形状のものを加工することにより、バネ部１１ｂや噛合部１１ａを一体形成することが行われている。このような金属製の薄板を加工して噛合部１１ａを形成した場合、一般的には先端が曲げ加工によって外周側が引っ張られることにより、略微小円弧状の形状を呈することが知られている。

噛合部１１ａは、Ｖ字状に２つの斜面１１ａ１を有し、その先端に円弧部１１ａ２を有する形状をしており、Ｖ字状の２つの斜面１１ａ１の角度ｒは、曲げ加工性等を考慮して４０°程度に設定している。また前記噛合部１１ａの形状は、スクリュー８の螺旋状の案内溝８ｂの進み角に合わせた角度で、バネ部１１ｂの幅方向に斜めに形成されている。

一方、スクリュー８の太径部８ａに螺旋状に設けられた案内溝８ｂは、表面付近にありθ１なる傾斜角をなす第１傾斜部８ｂ１と、第１傾斜部８ｂ１からスクリューの軸線Ｓ８方向に延びてθ２なる傾斜角をなす第２傾斜部８ｂ２とを有する。ここでは装置の薄型化及び落下等の過大な衝撃による変形を考慮して、例えば太径部８ａを直径２ｍｍ程度、案内溝８ｂの谷底部８ｂ３を直径１．２ｍｍ程度に設定している。また、第１傾斜部８ｂ１と第２傾斜部８ｂ２は、太径部８ａと案内溝８ｂの谷底部８ｂ３との間に形成され、噛合部１１ａと噛合する歯部として機能することとなる。

第１傾斜部８ｂ１と第２傾斜部８ｂ２のそれぞれの傾斜角であるθ１，θ２は、軸線Ｓ８と傾斜部とのなす角で、θ１＞θ２なる関係となっており、噛合部１１ａとスクリュー８の案内溝８ｂが係合した状態において、θ１は噛合部１１ａのＶ字状の斜面と軸線Ｓ８との角度と同じか、或いは僅かに小さい程度になる様、５０〜７０°に設定している。また、θ２は３０〜５０°とし、従来の送り装置として提供されている様な１つの傾斜部でラック噛合部との噛合を行なう場合におけるスクリューの案内溝に設けられた傾斜部の傾斜角よりも、小さく設定している。

光ピックアップ２を左右方向Ｘに移動させる時の、スクリュー８の案内溝８ｂと噛合部１１ａとの通常の係合状態においては、スクリュー８の第２傾斜部８ｂ２と噛合部１１ａの円弧部１１ａ２が接することとなり、この接点がスクリュー８に回転負荷を付与する作用点（以下、接点と記す）の１つとなる。また第１傾斜部８ｂ１と噛合部１１ａは適宜の隙間を有し、かつ谷底部８ｂ３と噛合部１１ａとの間にも適宜の隙間を有している。

また、外部振動等による任意の外乱値により、スクリュー８の案内溝８ｂと噛合部１１ａとの係合が外れない様に、バネ部１１ｂの付勢力、即ち噛合部１１ａと案内溝８ｂとの圧接力（以下、ラックの圧接力Ｆ１と記す）が決められている。このとき、軸線Ｓ８と斜面部とのなす角である傾斜角が大きいと、スクリュー８の案内溝８ｂと噛合部１１ａとの係合が外れにくくなるため、ラックの圧接力Ｆ１は小さくすることが可能となる。逆に傾斜角が小さいと、スクリュー８の案内溝８ｂと噛合部１１ａとの係合が外れやすくなるため、ラックの圧接力Ｆ１を大きく設定する必要がある。

ここで、軸線Ｓ８からスクリュー８の第２傾斜部８ｂ２と噛合部１１ａの円弧部１１ａ２との接点までの距離をＬとすると、噛合部１１ａと接するのは傾斜角θ２なる傾斜角である第２傾斜部８ｂ２であるため、Ｌは以下の式で表すことができる。
Ｌ＝Ｄ３／２＋Ｈ＋Ｒ１×（１−ｃｏｓθ２） ・・・（１）
但し、
Ｄ３：軸線Ｓ８から案内溝８ｂの谷底部８ｂ３の直径
Ｈ：案内溝８ｂの谷底部８ｂ３から噛合部１１ａの最下点までの距離
Ｒ１：噛合部１１ａの円弧部１１ａ２が完全な円弧形状とした場合のその円弧形状の半径値
である。

Ｈの設定値を同一にした場合、式（１）より、案内溝８ｂの傾斜部の傾斜角が大きいほど、Ｌの値は大きくなるため、送りモータ５ａへの回転負荷トルクＴｍが大きくなることとなる。案内溝８ｂの谷底部８ｂ３を直径１．２ｍｍ程度に設定した場合には、光ピックアップ２を左右方向Ｘへと移動させるための、スクリュー８の回転負荷トルクＴｓ及び送りモータ５ａに付加される回転負荷トルクＴｍは、Ｌの値が小さい程小さくなる。

第２斜面部８ｂ２の傾斜角θ２は、従来の送り装置として提供されている様な１つの傾斜部でラックとの噛合を行なう場合におけるスクリューの歯部に設けられた傾斜部の傾斜角よりも、小さく設定するため、Ｌの値は小さくなる。更に、軸線Ｓ８とのなす角が大きい傾斜角θ１である第１傾斜部を有しているため、スクリュー８の案内溝８ｂと噛合部１１ａとの係合が外れにくくなるので、ラックの圧接力Ｆ１は小さくすることが可能となる。

即ち、軸線Ｓ８から案内溝８ｂと噛合部１１ａとの接点までの距離Ｌと、ラックの圧接力Ｆ１とを同時に小さくすることが可能となるため、スクリュー８を回転させるためのトルクが小さくなり、送りモータ５ａに付与される回転負荷トルクも小さくすることが可能となる。

また、案内溝８ｂの谷底部８ｂ３から案内溝８ｂの第２斜面部８ｂ２の交点までの距離をＫとすると
Ｈ＝Ｒ１×（１／ｃｏｓθ２−１）−Ｋ ・・・（２）
となり、（１）式は
Ｌ＝Ｄ３／２−Ｋ＋Ｒ１×｛（ｓｉｎθ２）＾２／ｃｏｓθ２｝ ・・・（３）
と置き換えられる。

このとき、Ｋは任意に設定された値であり、Ｒ１の値には影響を受けない。一方、第２斜面部８ｂ２の傾斜角θ２は、従来の送り装置として提供されている様な１つの傾斜部でラックとの噛合を行なう場合におけるスクリューの歯部に設けられた傾斜部の傾斜角よりも、小さく設定するため、軸線Ｓ８から案内溝８ｂと噛合部１１ａとの接点までの距離Ｌ、及びスクリュー８の案内溝８ｂの谷底部８ｂ３から噛合部１１ａの最下点までの距離Ｈの両方の値共、第２傾斜角θ２が小さくなることによりＲ１の係数が小さくなる。

ラック噛合部１１ａの先端の円弧部１１ａ２は、曲げ加工により外周側が引っ張られることにより生じるもので、加工時のバラツキも生じやすいが、上述したようにＲ１の係数が小さくなっているため、円弧部１１ａ２の半径値Ｒ１のバラツキによる影響が小さくなる。これにより、Ｌのバラツキに伴う負荷のバラツキや、バックラッシ（Ｈ＜０となる場合）が生じるおそれも小さくすることが可能となる。

本発明は、ディスク装置のピックアップ送り機構に限らず、スクリューを用いた様々な送り機構において適用可能である。

本発明の実施例１における光ピックアップの送り機構の要部概略図。 本発明の実施例１に係るディスク装置の分解斜視図。 本実施例のディスク装置を左前下側から見た斜視図。 本実施例のディスク装置を右前上側から見た斜視図。 光ピックアップ及びディスク回転手段の取付状態を右前上側から見た斜視図。 本実施例のディスク装置を下方向から見た図。 スクリューの案内溝の断面形状を示す図。 ラックの形状を詳細に示す図。 スクリューの案内溝とラックの噛合部との係合状態を示す要部断面図。 従来のディスク装置を下方から見た斜視図。 従来の光ピックアップ送り機構部の要部の係合状態を示す図。 従来のスクリューの歯部とラック噛合部との係合関係を示す説明図。

符号の説明

１ 基台
２ 光ピックアップ
３ ディスク回転手段
４ 磁気ヘッド
５ 送りモータブロック
５ａ 送りモータ
５ｂ ギヤ部
６ 中間ギヤ
６ａ 平歯車部
６ｂ ウォーム部
７ ハスバ歯車
８ スクリュー
８ｂ 歯部（案内溝）
８ｂ１ 第１傾斜部
８ｂ２ 第２傾斜部
９ 軸受けメタル
１０ 軸受け
１１ ラック
１１ａ 噛合部
１１ａ１ 斜面
１１ａ２ 円弧部
１２ スラスト板バネ
１３ ホルダ
３０ ディスク装置
４０ ディスク

Claims (2)

1. ディスクの情報記録面に略平行で且つ該ディスクの径方向に平行に載置され、軸まわりに回転可能なスクリューと、
   前記スクリュー側に付勢され該スクリューの歯部に噛合する噛合部を有し、該噛合部斜面の先端部が略円弧形状に形成されるラックと、
   前記ラックと一体的に設けられるピックアップとを備え、
   前記スクリューを回転させることによって前記ピックアップを前記ディスクの径方向に移動させ、該ディスクの情報を読み取るディスク装置において、
   前記スクリューの歯部に、
   前記スクリューの回転中心軸線に対して、前記ラックの噛合部斜面の傾斜角と同じか或いは該傾斜角より小さい傾斜角である第１傾斜角を有する第１傾斜部と、
   前記第１傾斜部より前記スクリューの回転中心側に設けられ、前記第１傾斜角より更に小さい傾斜角である第２傾斜角を有する第２傾斜部と、
   を備えたことを特徴とするディスク装置。
2. 前記ラックの噛合部が前記第２傾斜部に接するとともに、前記第１傾斜部とは隙間を有するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。

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