JP2007157237A - ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】副軸と搬送体の接触部における摩耗を少なくすることで、高い読取性能を維持することができるピックアップ装置を提供する。
【解決手段】対物レンズ１６が設けられた搬送体９が主軸８によってディスク９９の半径方向に案内される。主軸８に対して副軸１７が平行に設けられ、この副軸１７が円筒状の軸受１８に挿入され、副軸１７の周面が軸受１８に受けられ、軸受１８が副軸１７に対して副軸１７の軸方向に移動可能となっている。軸受１８が搬送体９に形成された２つの軸受取付部１９，２０に上下に挟まれることで、特に軸受１８は上下方向の動きを拘束されている。軸受１８に当接する軸受取付部１９の下面１９ａは、副軸１７の軸方向に直交する方向に平行な母線を有した凸状の円柱面とされている。また、軸受１８はフランジ２１，２２に嵌合されることによって搬送体９に対する軸方向の動きを拘束されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ピックアップ装置に関する。

従来のピックアップ装置では、発光素子、レンズ等の光学系、受光素子等からなる光学的読取部が搬送体に組み付けられ、ディスクを回転させながら搬送体をディスクの半径方向に移動させることによってディスクの読み書きが行われる。搬送体に軸受孔が形成され、その軸受孔に主軸が通されることにより搬送体が主軸に摺動可能に支持され、主軸の周面が軸受孔の内面に面接触することにより主軸の半径方向への搬送体の動きが拘束されている。また、主軸回りに搬送体が揺動しないように、主軸に平行な副軸にも搬送体が摺動可能に支持されている。副軸が搬送体に接触する面は円柱面状に形成され、副軸がその面に点接触しているので、副軸と主軸の平行度に誤差が生じた場合でも副軸を傾かせることができ、搬送体がスムーズに移動できるようになっている（特許文献１参照）。
特開２００４−３４８７９４号公報

しかしながら、副軸が搬送体の接触面に点接触しているので、その接触部で摩耗が生じやすい。副軸と搬送体との接触部に摩耗が生じると、光学的読取部とディスクの間隔等が狂い、読取性能が劣化してしまう。
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、副軸と搬送体の接触部における摩耗を少なくすることで、高い読取性能を維持することができるピックアップ装置を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明においては、ピックアップ装置が、互いに平行配置された主軸と副軸と、前記主軸と前記副軸とで支持され、読取部が設けられた搬送体とを有し、前記搬送体と前記副軸との支持部は、前記搬送体に設けられた軸受取付部と、前記副軸の周面を受け、前記副軸に対して前記副軸の軸方向に移動可能とされた軸受とが嵌合し、前記軸受に当接する前記軸受取付部の面が、前記副軸の軸方向に交差する方向に平行な母線を有した凸状曲面であるという構成を採っている。

上記発明において、好ましくは、前記軸受取付部の軸方向両端部に突部がそれぞれ形成され、前記突部の間に前記軸受が嵌合されている。

上記発明において、好ましくは、前記軸受取付部の軸方向両端部に突部がそれぞれ形成され、前記突部の間に前記軸受が嵌合されている。

上記発明において、好ましくは、前記軸受が円筒状に設けられ、前記副軸が前記軸受に挿入されている。

上記発明において、好ましくは、前記軸受が円筒状の一部を開口した門型状に設けられ、前記副軸が前記軸受の門型状開口に挿入され、付勢手段によって前記軸受が前記軸受取付部に摺接されている。

上記発明において、好ましくは、前記軸受が炭素材料、金属材料又は樹脂材料からなる。

本発明によれば、軸受取付部の凸状曲面と副軸の間に軸受を嵌合させて、副軸の周面が軸受によって受けられているので、主軸と副軸の平行度誤差を許容しながら軸受が副軸に対してスムーズに摺動し、凸状曲面が副軸に当接しないので、摺動による凸状曲面の摩耗を低減し、長期的な使用においても摩耗による読取部とディスクとの間隔等の狂いによる読取性能を維持することが可能となる。
また、軸受の構造や取付構造もシンプルで容易であるため、安価で小型軽量さらにメンテナンス性の容易な、上記効果を有するピックアップ装置を提供することができる。
さらに、軸受取付部とは軸受が別体である構造のため、軸受取付部や副軸の素材に適合した各種素材で軸受を構成でき、上記効果を有しながら、摩擦係数、耐摩耗性、耐腐食性、軽量化等を考慮した各種素材が適用可能である。
また、軸受取付部と一体化した搬送体の材料として軽量且つ高剛性のマグネシウム合金を用いた場合、搬送体とは軸受を別体で構成しているため、軸受の素材を樹脂等の絶縁材料とすることでマグネシウム合金と副軸の素材となる金属との接触による電触を防止できる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

〔第１の実施の形態〕
図１は、光ピックアップ装置１の斜視図であり、図２は、光ピックアップ装置１の側面図である。
図１、図２に示すように、板状のベース２上には、２つの角柱状の軸取付部３，４が互いに平行となるよう固定されている。ベース２の下にはスピンドルモータ５が取り付けられ、スピンドルモータ５の出力軸６がベース２の上に貫通し、この出力軸６にターンテーブル７が直結されている。ターンテーブル７にディスク９９が装着され、スピンドルモータ５によりターンテーブル７及びディスク９９が回転する。

軸取付部３と軸取付部４の間には、円柱状又は円筒状の主軸８が架設され、この主軸８に沿って搬送体９が案内されている。具体的には、搬送体９には２つの軸受部１０，１１が設けられ、これら軸受部１０，１１の円孔に主軸８が挿入され、軸受部１０，１１の円孔内面が主軸８の周面に受けられ、軸受部１０，１１が主軸８の軸方向に直交する径方向の動きを拘束され、軸受部１０，１１が主軸８を摺動可能に囲っている。

この搬送体９はマグネシウム合金からなり、搬送体９には、対物レンズ１６のほか光学系、発光素子、受光素子等からなる光学的読取部が設けられている。なお、搬送体９は、他の合金、樹脂、セラミックからなるものでも良い。

搬送体９にはラック１２が形成され、そのラック１２にピニオン１３が噛み合っている。一方、ベース２の下に走査モータ１４が設けられ、走査モータ１４の出力軸１５がベース２の上に貫通し、この出力軸１５にピニオン１３が直結され、走査モータ１４の動力により搬送体９が主軸８の軸方向に沿って移動される。なお、搬送体９がラックアンドピニオン機構によって主軸８の軸方向に沿って移動されるのではなく、搬送体９がボールネジ伝動機構によって主軸８の軸方向に沿って移動されても良い。ボールネジ伝動機構を用いた場合には、主軸８を設けずにボールネジによって搬送体９を案内するようにしても良い。

軸取付部３には円柱状又は円筒状の副軸１７の一端部が取り付けられ、軸取付部４には副軸１７の他端部が取り付けられ、副軸１７が軸取付部３と軸取付部４の間に架設され、副軸１７と主軸８が互いに平行配置されている。副軸１７の直径は２〜６ｍｍ、好ましくは２．５〜３．５ｍｍである。

搬送体９は主軸７に支持されているだけでなく、副軸１７にも支持されている。以下、搬送体９と副軸１７との支持部について説明する。

副軸１７が軸受１８に摺動可能に囲われている。つまり、副軸１７が円筒状の軸受１８に挿入され、副軸１７の周面が軸受１８の内周面に受けられている。これにより軸受１８が副軸１７の軸方向に移動可能に設けられ、軸受１８が副軸１７の周方向に回転可能に設けられ、更に軸受１８は副軸１７の軸方向に直交する径方向の動きを拘束されている。この軸受１８は金属材料、樹脂材料若しくは炭素黒鉛材又はこれらの複合材からなり、丸棒材を軸方向に穿孔して切断することによって、又はパイプ材を切断することによって軸受１８が作成される。なお、軸受１８の内直径は副軸１７の直径よりも僅かながら（数ミクロンから数十ミクロン）大きくし、軸方向の軸受１８の長さは副軸１７の直径の０．５〜２倍とし、軸受１８の肉厚は０．２〜１．０ｍｍとする。

軸受１８の外周面が上方で軸受取付部１９に受けられ、更に下方で軸受取付部２０に受けられ、軸受１８が２つの軸受取付部１９，２０によって上下に挟まれている。これにより、副軸１７の軸方向に直交する径方向の軸受１８の動き、特に上下方向の軸受１８の動きが拘束されている。副軸１７の軸方向に見て軸受取付部１９，２０は搬送体９から二股のＵ字状を呈するよう突出し、搬送体９と軸受取付部１９，２０が一体形成され、軸受取付部１９，２０も搬送体９と同一の材料からなる。

図３（ａ）は副軸１７の軸方向に見て示した図面であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の切断線III−IIIに沿った面の矢視断面図である。なお、図３（ｂ）の図示方向と図２の図示方向は同じである。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、軸受取付部１９の軸受１８に対向して軸受１８に当接する面１９ａは、即ち、軸受取付部１９の下面１９ａは、副軸１７の軸方向に直交する方向に平行な母線を有した凸状の円柱面とされている。同様に、軸受取付部２０の軸受１８に対向して軸受１８に当接する面２０ａ、即ち、軸受取付部２０の上面２０ａは、副軸１７の軸方向に直交する方向に平行な母線を有した凸状の円柱面とされている。

また、軸受取付部１９の先端部から基部、搬送体９、軸受取付部２０の基部を経て軸受取付部２０の先端部にかけて、その軸方向両端部にはフランジ２１，２２が副軸１７の中心方向に突出するようそれぞれ形成されている。軸受１８がフランジ２１，２２の間に嵌合され、フランジ２１が軸受１８の一端面に当接して係止し、フランジ２２が軸受１８の一端面に当接して係止することで、副軸１７の軸方向への軸受１８の動きが拘束されている。

なお、副軸１７、軸受１８、軸受取付部１９，２０には潤滑剤を塗布すると良い。

以上のような光ピックアップ装置１においては、モータ１４によって搬送体９が主軸８に沿って移動すると、軸受１８は搬送体９と一体となって移動し、軸受１８が副軸１７に対して摺動する。軸受１８の内周面が副軸１７の周面に面接触した状態であるので、接触面における摩耗が少なくなる。

軸受取付部１９の下面１９ａ及び軸受取付部２０の上面２０ａが凸状円柱面とされているため、軸受１８が軸受取付部１９の下面１９ａ及び軸受取付部２０の上面２０ａに点接触し、軸受１８が搬送体９と一体となって移動するので、軸受取付部１９及び軸受取付部２０と軸受１８の接触部における摩耗が発生しにくい。そのため、長寿命の光ピックアップ装置１を提供することができる。

更に、軸受取付部１９の下面１９ａ及び軸受取付部２０の上面２０ａが凸状円柱面とされているため、主軸８と副軸１７の平行度に誤差が生じても、図３（ｃ）に示すように軸受１８が傾くので、その平行度の誤差が許容される。

このように軸受取付部１９，２０と副軸１７との間に軸受１８が介在し、軸受取付部１９の下面１９ａ及び軸受取付部２０の上面２０ａが副軸１７に当接しないので、摺動による軸受取付部１９の下面１９ａ及び軸受取付部２０の上面２０ａの摩耗を低減し、長期的な使用においても摩耗による対物レンズ１６とディスク９９との間隔等の狂いによる読取性能を維持することが可能となる。

また、軸受１８が軸受取付部１９及び軸受取付部２０によって上下に挟まれ更にフランジ２１，２２によって前後に挟まれた構造となっているので、光ピックアップ装置１を組み立てる際には軸受１８を軸受取付部１９及び軸受取付部２０の先端から副軸１７の軸方向に直交する方向に挿入するだけでよい。そのため、軸受１８を簡単に組み付けることができ、光ピックアップ１は安価で小型軽量さらにメンテナンス性が良く、シンプルな金型、簡単な加工で光ピックアップ装置１を作成することができる。

また、軸受１８が軸受取付部１９，２０と別体であるから、軸受１８の素材を軸受取付部１９，２０や副軸１７の素材に適合した各種素材とすることができ、摩擦係数、耐摩耗性、耐腐食性、軽量化等を考慮した各種素材を軸受１８の素材として用いることができる。

また、軸受取付部１９，２０や搬送体９の材料として軽量且つ高剛性のマグネシウム合金を用いた場合、軸受１８の素材を樹脂等の絶縁材料とすると、副軸１７の素材となる金属と搬送体９の接触による電触を防止できる。

〔第２の実施の形態〕
第２実施形態について図４を用いて説明する。第１実施形態ではフランジ２１，２２が搬送体９側に形成されていたが、第２実施形態ではフランジ２１，２２が搬送体９、軸受取付部１９及び軸受取付部２０に形成されていない。その代わりに、フランジ２３，２４が軸受１８に形成されている。ここで、フランジ２３は軸受１８の軸方向一端部において径方向外側に突出し、フランジ２４は軸受１８の軸方向一端部において径方向外側に突出し、どちらのフランジ２３，２４もリング状とされている。軸受取付部１９，２０はフランジ２３とフランジ２４の間に嵌合され、フランジ２３が軸受取付部１９，２０の軸方向一端面に当接して係止し、フランジ２４が軸受取付部１９，２０の軸方向他端面に当接して係止している。これにより、軸受１８の軸方向の動きが拘束されている。

〔第３の実施の形態〕
第３実施形態について図５を用いて説明する。第１実施形態では軸受１８が円筒状に設けられていたが、第３実施形態では軸受３０が円筒状の一部を開口した門型状に設けられている。軸受３０の門型状開口に副軸１７が挿入され、副軸１７の周面のうち上部分が軸受３０に受けられている。また、軸受３０が軸受取付部１９と軸受取付部２０の間に挿入され、付勢手段であるバネ３１によって搬送体９、軸受取付部１９又は軸受取付部２０を下方に付勢することで、軸受３０を軸受取付部１９の下面１９ａに摺接させている。なお、バネによって軸受３０を上方に付勢することで、軸受３０を軸受取付部１９の下面１９ａに摺接させても良い。

軸受３０の軸方向一端部上部には、突部３３が上に突出するよう形成され、軸受３０の軸方向他端部上部には、突部３４が上に突出するよう形成されている。軸受取付部１９は突部３３と突部３４の間に嵌合され、突部３３が軸受取付部１９の軸方向一端面に当接して係止し、突部３４が軸受取付部１９の軸方向他端面に当接して係止している。また、軸受３０の軸方向一端部下部には、突脚３５，３６が下に突出するよう形成され、軸受３０の軸方向一端部下部には、突脚３７，３８（突脚３８は図５の突脚３６によって隠れている。）が下に突出するよう形成されている。軸受取付部２０は突脚３５，３６と突部３７，３８の間に嵌合され、突脚３５，３６が軸受取付部２０の軸方向一端面に当接して係止し、突脚３７，３８が軸受取付部２０の軸方向他端面に当接して係止している。これにより、軸受３０の軸方向の動きが拘束されている。なお、軸受取付部１９，２０にはフランジ２２，２３が形成されていない。

〔第４実施形態〕
第４実施形態について図６を用いて説明する。第１実施形態では軸受１８が円筒状に設けられていたが、第４実施形態では軸受４０が円筒状の一部を開口した門型状に設けられている。軸受４０の門型状開口に副軸１７が挿入され、副軸１７が軸受４０に囲まれ、副軸１７の周面のうち上部分が軸受４０に受けられている。また、軸受４０が軸受取付部１９と軸受取付部２０の間に嵌合され、軸受４０の軸方向の動きがフランジ２２，２３によって拘束されている。また、バネ４１によって搬送体９、軸受取付部１９又は軸受取付部２０を下方に付勢することで、軸受４０を軸受取付部１９の下面１９ａに摺接させている。なお、バネによって軸受４０を上方に付勢することで、軸受４０を軸受取付部１９の下面１９ａに摺接させても良い。

上記第３実施形態、第４実施形態において、軸受３０，４０は金属材料、樹脂材料若しくは炭素黒鉛材又はこれらの複合材からなる。

なお、第２実施形態〜第４実施形態の光ピックアップ装置は、上述したことを除いて第１実施形態の光ピックアップ装置１と同様に構成されているので、図４〜図６においては第１実施形態と同一の部分に同一の符号を付し、第１実施形態と同一の部分についての説明を省略する。

また、上記第１実施形態〜第４実施形態において、光学的読取部の代わりに磁気的読取ヘッドを搬送体９に設けると、磁気的ディスクの記録内容を読み書き可能な磁気的ピックアップ装置が提供される。

光ピックアップ装置の斜視図である。 光ピックアップ装置の側面図である。 （ａ）図は副軸の軸方向に見て示した正面図であり、（ｂ）図は（ａ）図の切断線III−IIIに沿った面の矢視断面図であり、（ｃ）図は副軸が傾いた状態の断面図である。 （ａ）図は副軸の軸方向に見て示した正面図であり、（ｂ）図は（ａ）図の切断線IV−IVに沿った面の矢視断面図であり、（ｃ）図は副軸が傾いた状態の断面図である。 （ａ）図は副軸の軸方向に見て示した正面図であり、（ｂ）図は（ａ）図の切断線V−Vに沿った面の矢視断面図である。 （ａ）図は副軸の軸方向に見て示した正面図であり、（ｂ）図は（ａ）図の切断線VI−VIに沿った面の矢視断面図である。

符号の説明

１ 光ピックアップ装置
８ 主軸
９ 搬送体
１０、１１ 軸受部
１６ 対物レンズ
１７ 副軸
１８、３０、４０ 軸受
１９ 軸受取付部
２０ 軸受取付部
２１、２２、２３、２４ フランジ
３１、４１ バネ
３３ 突部
３５、３６、３７、３８ 突脚

Claims (6)

1. 互いに平行配置された主軸と副軸と、
   前記主軸と前記副軸とで支持され、読取部が設けられた搬送体とを有し、
   前記搬送体と前記副軸との支持部は、
   前記搬送体に設けられた軸受取付部と、前記副軸の周面を受け、前記副軸に対して前記副軸の軸方向に移動可能とされた軸受とが嵌合し、
   前記軸受に当接する前記軸受取付部の面が、前記副軸の軸方向に交差する方向に平行な母線を有した凸状曲面であることを特徴とするピックアップ装置。
2. 前記軸受取付部の軸方向両端部に突部がそれぞれ形成され、前記突部の間に前記軸受が嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載のピックアップ装置。
3. 前記軸受の軸方向両端部に突部がそれぞれ形成され、前記突部の間に前記軸受取付部が嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載のピックアップ装置。
4. 前記軸受が円筒状に設けられ、前記副軸が前記軸受に挿入されていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のピックアップ装置。
5. 前記軸受が円筒状の一部を開口した門型状に設けられ、前記副軸が前記軸受の門型状開口に挿入され、付勢手段によって前記軸受が前記軸受取付部に摺接されていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のピックアップ装置。
6. 前記軸受が炭素材料、金属材料又は樹脂材料からなることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のピックアップ装置。

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