JP2011165251A - 光ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
光ディスク駆動装置１において、ランダムアクセスなどの急加速や急減速時に光ピックアップ７の走行性能が劣化することで記録再生性能の劣化を生じさせていた。
【解決手段】
光ピックアップ７に備えたガイドフィード２１の二つのギア２３間に溝構造３１を備え、該溝部３１による曲げ構造を施した。これにより、スクリューギア１４の該ガイドフィード２１のギア２３の噛み合い状態の安定化を図ることで、光ピックアップ７走行時に該ギア23部で生じる歯飛びや脱調を防止でき安定な走行が可能となり、光ディスク駆動装置１の記録再生性能の向上が図れる。
【選択図】図５

Description

本発明は、アクセス時に生じる光ピックアップの走行性能に関するものであり、特に光ピックアップのギア送り機構部における歯飛び及び脱調を防止することで記録再生性能を向上させた光ディスク駆動装置に関する。

光ディスク駆動装置の安定な記録再生には、ディスク半径方向へ駆動する光ピックアップの走行性能向上が必要である。

スリム型光ディスク駆動装置の光ピックアップの駆動方式は、ステップモータの回転軸と一体となったスクリューギアと、光ピックアップ筺体に備えたガイドフィードギア部が噛み合い、ステップモータの回転に伴って駆動力が光ピックアップへ伝達されてディスク半径方向へ走行する。

このとき、ガイドフィードギア部は一定の押圧力でスクリューギアへ押し当てているが、急激な走行加速度が加わるとガイドフィードギアがスクリューギアを乗り上げ、ギア間の歯飛びや脱調などの現象が生じる。したがって、光ピックアップの走行性能向上には、アクセスに応じたスクリューギアとガイドフィードギアの適正な押圧力が必要となる。

従来技術としては、ガイドフィードに備えたギアを板ばねやスプリングばねなどによりスクリューギアへ押圧する構造がある。

特許文献１には、ガイドフィードに備えた二つのギア部を一枚の板ばねで成型し、スクリューギアへ押圧する構造が開示されている。

特開２００３−２８８７６３号公報

特許文献１に記載された技術は、離間した位置でスクリューギアの溝部に光ピックアップ側に備えた二つの突起部（ギア部）が押圧された構造である。しかしこれら突起部に押圧力を与える薄板形状の板ばねは該二つの突起部の非対称な位置で固定されているために、スクリューギアへの押圧力が異なることになる。

一方、光ピックアップはディスクの内周から外周の範囲で移動（走行）するために、スクリューギアと光ピックアップに備えたギア間での押圧特性が異なる。

光ピックアップはディスク内周から外周の範囲内で常に同じ押圧特性であることが望ましく、そのためには光ピックアップに備えた二つのギアに対して、スクリューギアへの押圧構造は対称構造にする必要がある。

本発明の目的は、光ピックアップに備えた二つのギアがスクリューギアに対して同じ押圧力で押し付けることで、走行方向によらず常に安定な走行特性を確保し、光ピックアップに備えた二つのギアの姿勢を制御することで、歯飛びや脱調などの不具合を低減させて、記録再生性能の安定化を図った光ディスク駆動装置を提供することにある。

上記目的は、光ディスクを回転させるスピンドルモータと、回転する光ディスクの記録・再生を行う光ピックアップと、この光ピックアップに装着されたガイドフィードと、このガイドフィードに取り付けられた二つ対称なギア部と、前記光ピックアップを走行させるために前記ギア部と噛み合う螺旋溝を有するスクリューギアとを備えた光ディスク駆動装置において、前記ガイドフィードは前記二つ対称なギア部で前記スクリューギアの前記溝を押圧する方向に変形する弾性を備えていることにより達成される。
を特徴とするディスク駆動装置。

また上記目的は、前記ガイドフィードは二つ対称なギア部が前記スクリューギアの溝を抱き込む方向に弾性変形することにより達成される。

また上記目的は、前記ガイドフィードは二つ対称なギア部が前記スクリューギアの溝を押し広げる方向に弾性変形することにより達成される。

また上記目的は、前記ガイドフィードは二つ対称なギア部間には初期的な曲げ弾性が施され、前記リードスクリューに押圧されることで前記二つ対称なギア部は内側に向けた曲げ力が作用し、このスクリューギア部に対して、前記二つ対称なギア部にはほぼ同等な押圧力を作用させることにより達成される。

また上記目的は、前記ガイドフィードは二つ対称なギア部間には初期的な曲げ弾性が施され、前記リードスクリューに押圧されることで前記二つ対称なギア部は外側に向けた曲げ力が作用し、このスクリューギア部に対して、前記二つ対称なギア部にはほぼ同等の押圧力を作用させることにより達成される。

また上記目的は、前記ガイドフィードは二つ対称なギア部間に溝を備えていることにより達成される。

本発明によれば、記録再生時のランダムアクセスなど光ピックアップがディスク半径方向に急加減速したときでも走行系ギア部の歯飛びや脱調などの不具合をなくすことができるため安定な走行が可能となり、記録再生性能などの信頼性の高い光ディスク駆動装置を提供できる。

一般的な光ディスク駆動装置の構造を示す分解斜視図である。 光ディスク駆動装置内部のスピンドルモータ、光ピックアップ及び、光ピックアップ走行構造を示す斜視図である。 光ピックアップの走行駆動伝達機構となる、従来のガイドフィードとスクリューギア構造図である。 光ピックアップ走行時のガイドフィードの不安定挙動を説明する図である。 本発明の第一実施例であるガイドフィード構造を示す斜視図である。 本発明の第一実施例であるガイドフィードとスクリューギアの走行挙動を説明する図である。 本発明の第二の実施例であるガイドフィード構造を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の光ディスク駆動装置１を実施するための形態を説明する。図１から図６は、本発明の実施例１の形態や，実施の形態を説明するための図であり、これらの図において同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。

まず、本発明の一実施形態に係る光ディスク駆動装置１の構成について説明する。

図１は、本実施形態における光ディスク駆動装置１の分解斜視図である。

図１において、光ディスク駆動装置１は、直径120ｍｍ、厚さ1.2ｍｍのＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ（ブルーレイ・ディスク）等の記録媒体（以下、ディスクと呼ぶ）の記録面に対して情報の記録再生を行うものである。

本発明で対象とする光ディスク駆動装置１はおおむね、幅130ｍｍ、奥行き130ｍｍ、装置厚12.7ｍｍ（あるいは、9.5ｍｍ）の薄厚箱型形状で，モバイル型パーソナルコンピュータに装備されているスリム型（あるいは、スーパスリム型）ドライブと呼ばれている光ディスク駆動装置１である。

光ディスク駆動装置１は、トップカバー３とボトムカバー４を嵌合及びネジ締結により組み立てて成形された筐体で構成されている。トップカバー３とボトムカバー４は、薄板鋼板をプレス成形することによりそれぞれ製造されている。該筐体内部（光ディスク駆動装置１内部）には、樹脂成形品のディスクトレイ６が配置されている。ディスクトレイ６の前端には、図示していないフロントパネルが装着されており、ここからディスクを搬出入している。ディスクトレイ６の下面にユニットメカ５が装着されている。ユニットメカ５は、弾性部材からなる複数のインシュレータを介してディスクトレイ６に取り付けられている。該インシュレータによって、装置外部からユニットメカ５へ伝わる振動や衝撃、あるいは、ユニットメカ５から外部へ伝わる振動や衝撃を減衰している。

ユニットメカ５は、ベースとなる図示していないユニットメカシャシを有し、ユニットメカシャシに、ディスクを回転駆動するスピンドルモータ２、ディスクの記録面の情報を再生し、又は、記録面に情報を記録するための光ピックアップ７、光ピックアップ７をディスク半径方向に沿って移動させるための駆動手段、これらの部品への接触防止や電気的なノイズを遮断するユニットカバー８が装着されている。

ディスクトレイ６の中央には、ディスクの外径より僅かに大きな円形溝が形成されている。この円溝の底面の一部に切欠き孔を備え、ユニットメカ５のユニットカバー８、光ピックアップ７、スピンドルモータ２が露出している。ディスクの装着や離脱には該ディスクトレイ６の両側に備えたガイド機構により、ディスクトレイ６が該フロントパネルより光ディスク駆動装置１外部にスライドして突出する。

本発明が対象としている光ディスク駆動装置１においては、ディスクへの記録、ディスク情報の再生時に光ピックアップ７がディスク半径方向に走行する際、例えばランダムアクセスなどによって、急加速・減速走行するときの走行系の安定化を向上させるものである。具体的には光ピックアップ７への走行駆動伝達構造を改善したものであり、これにより光ディスク駆動装置１の信頼性の向上を図ったものである。

図２で光ピックアップ７の走行機構を説明する。

図２は光ディスク駆動装置内部のスピンドルモータ、光ピックアップ及び、光ピックアップ走行構造を示す斜視図である。

図２において、光ピックアップの周辺構造部品としてはスピンドルモータ２、走行駆動力発生部品となるステップモータ１３、駆動力伝達構造となるスクリューギア１４、光ピックアップ７に備えたガイドフィード２１が存在する。記録再生時には、スピンドルモータ２に図示していないディスクが装着され、該ディスクの半径方向に光ピックアップ７は走行する。その際、光ピックアップ７は主軸軸受１６、副軸軸受１７を介して主軸ガイドバー１１、副軸ガイドバー１２を摺動して走行する。

走行駆動力はユニットメカ５部に備えたステップモータ１３により回転軸と一体となったスクリューギア１４、光ピックアップ７に装着したガイドフィード２１を介して駆動力が伝達され走行する。該ガイドフィード２１には二つの歯部（ギア部２３）を有しており、スクリューギア１４の溝部に噛み合っている。このスクリューギア１４は螺旋状の溝が形成されており、この溝が回転することにより二つのギア部２３を介して、駆動力が伝達され光ピックアップ７は走行する。ブラケット１５はステップモータ１３とスクリューギア１４を支持するものである。上述のガイドフィード２１は樹脂成型品であり、光ピックアップ７筺体に備えた二本の位置決めピン２５を基準に一本のネジ２４で取り付けられている。

ガイドフィード２１の構造について図３を用いて詳細に説明する。

図３は光ピックアップの走行駆動伝達機構となる、従来のガイドフィードとスクリューギア構造図である。

図３において、図２に示したようにガイドフィード２１は二本の位置決めピン２５を基準に一本のネジ２４で光ピックアップ７筺体に取り付けられている。また、該ガイドフィード２１は光ピックアップ７取付部側からＳ字形状でその先端部に二つ対称なギア（歯部）部２３を有し、Ｓ字構造内部にスプリング２２を介すことで常に該二つのギア部２３をスクリューギア１４の溝を押圧する構造となっている。

このようなギア構造による光ピックアップ７の走行時に生じる本発明の解決すべき課題について、図４を用いて説明する。

図４（ａ）（ｂ）はガイドフィード２１（図中、先端部のみ図示）の先端部に備えた二つ対称なギア部２３とスクリューギア１４との噛み合い状態を示す図である。

図４（ａ）の状態は光ピックアップ７の走行安定状態である。スクリューギア１４の溝に対し、ガイドフィード２１の二つのギア２３は隣接した該スクリューギア１４の溝に噛み合い、図に示す走行方向（矢印）に対して該二つのギア２３はともに溝部の片側側面に接触した状態となる。光ディスク駆動装置１では、シーケンシャルリードなど、ディスク内周から外周に向けてディスク情報を再生する場合などは急激な加速、減速があるため、この状態を維持することができ、比較的安定な走行が可能である。

しかしながら、ディスクの情報がランダムな位置に記録されている場合など光ピックアップをランダムにアクセスさせて再生する場合、図４（ｂ）のようにスクリューギア１４に対してガイドフィード２１が安定追従できず、場合によっては二つのうち一方のギア２３が溝部から外れる（図中○で表記）ことがある。

この現象を歯飛びと呼んでいる。また歯飛びが生じ、さらに走行方向へ力がかかると完全に二つのギア２３が溝を脱輪する、いわゆる脱調現象が生じる。これらの現象は、特に光ピックアップ７が走行する際の急加速、急減速時に顕著に発生することが分かった。このような現象を解決するために本発明の発明者らは種々検討を行った結果以下のような実施例を得た。

図５（ａ）（ｂ）は、本実施例を備えたガイドフィードの構造を示す斜視図である。

図５において、本実施例の特徴はガイドフィード２１に設けた二つのギア部２３間に、局所的な段差構造（溝構造３１）を施して曲げ弾性を備えたことである。

図５に示したガイドフィード２１は光ピックアップ７に固定するため、先に説明したように光ピックアップ２１筺体に備えた二本の位置決めピン２５（図２に示す）とネジ２４により光ピックアップ７に取り付けられている。この取付部側からスクリューギア１４方向に薄板Ｓ字形状でその先端部に二つのギア部２３を有している。そして、Ｓ字構造内部にスプリング２２を介すことで常に該二つのギア部２３をスクリューギア１４の溝を押圧する構造となっている。

図５（ａ）に示すガイドフィード２１構造では、該先端部に設けた二つのギア２３間であって、外側（スクリューギア１４方向）に溝構造３１を備えた。また、図５（ｂ）の構造では同様に該先端部に設けた二つのギア２３間であって、内側（光ピックアップ７筺体方向）に溝構造３１を備えた。

これら本実施例の構造により、ガイドフィード２１に備えた二つのギア２３はスクリューギア１４に対してそれぞれが剛体として作用することなく、各ギア２３がスクリューギア１４部の溝部に一様な押圧力で作用することになる。

また、ギア２３間に溝構造３１を設けることで各ギア２３を単独に押圧作用させる際、一般的な平板ばね鋼を用いた場合に比べてギア間の距離を小さくすることが可能となる。したがって、ギア２３と噛み合うスクリューギア１４の溝部は隣りの溝部を使用することができるため、光ピックアップ７として小型化を図かることができる。

図６を用いて図５（ａ）のガイドフィード２１構造と図５（ｂ）のガイドフィード２１構造のスクリューギア１４部への押圧作用について、その違いを説明する。

図６は図５に示した本発明の一実施例であるガイドフィード２１のギア部２３構造とスクリューギア１４溝部との噛み合い状態を示した図である。

図６（ａ）は図５（ａ）に示したガイドフィード２１構造のギア２３噛み合い状態である。

図６（ａ）において、ガイドフィード２１の二つのギア２３は、図に示す矢印の走行方向の場合スクリューギア１４の溝部に対して、常に走行側で接触支持する。このとき、前記二つのギア２３間に設けた溝３１により、ギア２３には矢印の方向に常に力が作用することで、常に溝部に安定に押し付けられる。これによって光ピックアップ７の走行時に急激な加速、減速が作用するランダムアクセス時などでも歯飛びや脱調などの不具合が発生せず、安定な走行が可能となる。

換言すると、ガイドフィード２１は溝３１を境として両側が矢印方向のバネ性を備えているため、二つのギア２３はスクリューギア１４の溝部に対して内側方向に常に走行側で接触支持されることになる。つまり二つ対称なギア２３が螺旋状の溝を抱き込むように作用するため歯飛びや脱調を防止することができるものである。

図６（ｂ）は図５（ｂ）に示したガイドフィード２１構造のギア２３噛み合い状態である。

図５（ｂ）において、ガイドフィード２１の二つのギア２３は、図に示す矢印の走行方向の場合スクリューギア１４の溝部に対して、各ギア２３の外側で接触支持する。図に示す二つのギア２３間に設けた溝構造３１により、ギア２３には矢印の方向に常に力が作用する。これによって、先に述べたガイドフィード２１の溝構造と同様に光ピックアップ７の走行時に急激な加速、減速が作用した場合でも歯飛び、脱調などの不具合が発生せず、安定な走行が可能となる。したがって、本発明により記録再生性能の信頼性が高い光ディスク駆動装置１を提供することができる。

換言すると、ガイドフィード２１はスクリューギア１４とは反対側に設けた溝３１を境として両側が矢印方向のバネ性を備えているため、二つのギア２３はスクリューギア１４の溝部に対して外側方向に常に走行側で接触支持されることになる。つまり二つ対称なギア２３が螺旋状の溝を押し広げる方向に作用するため歯飛びや脱調を防止することができるものである

本発明の実施例２の形態について、図７を用いて説明する。

図７は本発明の第２の実施例を備えたガイドフィード構造を示す図である。

図５に示した実施例１の構造においては、ガイドフィード２１に備えた二つのギア２３間に溝構造３１を備えて、さらに該二つのギア２３に対して該溝構造３１を曲げ部として初期的な曲げ変形構造としたものである。

図７（ａ）はガイドフィード２１に備えた二つのギア２３間であって、スクリューギア１４側に溝構造３１を施した実施例である。この実施例では溝部３１が内側になるような曲げ構造とした。

これにより、ガイドフィード２１がスクリューギア１４へ押圧されると押圧力により該曲げ部が開くように変形し、その反力によって二つのギア２３はスクリューギア１４方向に押付力が作用する。図６（ａ）で述べたように該二つのギアは２３スクリューギア１４の溝に対して、常に走行方向で接触するように押圧力が作用することとなる。

換言すると、ガイドフィード２１は溝３１を境として当初から曲げられたバネ性を備えているため、二つのギア２３はスクリューギア１４の溝部に対して内側方向に常に走行側で接触支持されることになる。

図７（ｂ）はガイドフィード２１に備えた二つのギア２３間であって、光ピックアップ１側に溝構造３１を施した実施例である。この実施例では溝部３１を内側になるような曲げ構造とした。これにより、ガイドフィード２１がスクリューギア１４へ押圧されると押圧力により該曲げ部が開くように変形する。図６（ｂ）で述べたように該二つのギア２３はスクリューギア１４の溝に対して、各ギア２３の外側で接触するように押圧力が作用することとなる。

このようなガイドフィード２１構造にすることで二つのギア２３にはほぼ同等の押圧力が作用し、光ピックアップ１の走行時に急激な加速、減速が作用した場合でも歯飛び、脱調などの不具合が発生せず、安定な走行が可能となる。したがって、本発明により記録再生性能の信頼性が高い光ディスク駆動装置１を提供することができる。

換言すると、ガイドフィード２１はスクリューギア１４とは反対側に設けた溝３１を境として当初から曲げられたバネ性を備えているため、二つのギア２３はスクリューギア１４の溝部に対して外側方向に常に走行側で接触支持されることになる。

本発明は以上のごとく、記録再生時のランダムアクセスなど光ピックアップがディスク半径方向に急加減速したときでも走行系ギア部の歯飛びや脱調などの不具合をなくすことができるため安定な走行が可能となり、記録再生性能などの信頼性の高い光ディスク駆動装置を提供できる。

１…光ディスク駆動装置、２…スピンドルモータ、３…トップカバー、４…ボトムカバー、５…ユニットメカ、６…ディスクトレイ、７…光ピックアップ、８…ユニットカバー、１１…主軸ガイドバー、１２…副軸ガイドバー、１３…ステップモータ、１４…スクリューギア、１５…ブラケット、１６…主軸軸受、１７…副軸軸受、２１…ガイドフィード、２２…スプリング、２３…ギア部、２４…取付ネジ、２５…位置決めピン、３１…弾性構造。

Claims (6)

1. 光ディスクを回転させるスピンドルモータと、回転する光ディスクの記録・再生を行う光ピックアップと、この光ピックアップに装着されたガイドフィードと、このガイドフィードに取り付けられた二つ対称なギア部と、前記光ピックアップを走行させるために前記ギア部と噛み合う螺旋溝を有するスクリューギアとを備えた光ディスク駆動装置において、前記ガイドフィードは前記二つ対称なギア部で前記スクリューギアの前記溝を押圧する方向に変形する弾性を備えていることを特徴とするディスク駆動装置。
2. 請求項１記載のディスク駆動装置において、
   前記ガイドフィードは二つ対称なギア部が前記スクリューギアの溝を抱き込む方向に弾性変形することを特徴とするディスク駆動装置。
3. 請求項１記載のディスク駆動装置において、
   前記ガイドフィードは二つ対称なギア部が前記スクリューギアの溝を押し広げる方向に弾性変形することを特徴とするディスク駆動装置。
4. 請求項１記載のディスク駆動装置において、
   前記ガイドフィードは二つ対称なギア部間には初期的な曲げ弾性が施され、前記リードスクリューに押圧されることで前記二つ対称なギア部は内側に向けた曲げ力が作用し、このスクリューギア部に対して、前記二つ対称なギア部にはほぼ同等な押圧力を作用させることを特徴とするディスク駆動装置。
5. 請求項１記載のディスク駆動装置において、
   前記ガイドフィードは二つ対称なギア部間には初期的な曲げ弾性が施され、前記リードスクリューに押圧されることで前記二つ対称なギア部は外側に向けた曲げ力が作用し、このスクリューギア部に対して、前記二つ対称なギア部にはほぼ同等の押圧力を作用させることを特徴とするディスク駆動装置。
6. 請求項１記載のディスク駆動装置において、
   前記ガイドフィードは二つ対称なギア部間に溝を備えていることを特徴とするディスク駆動装置。

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