JP3917962B2 - ピックアップ移動装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＤ（Conpact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のディスクに記録された情報を読み取るディスク再生装置に用いられるピックアップ移動装置に関する。

ＣＤ，ＤＶＤ等のディスクに記録された情報を読み取る場合、ディスクをクランプして回転させながら、ディスクの半径方向にピックアップを移動させて記録された情報を読み取るようにされている。近年、ディスクの記録密度の高密度化とともにピックアップの読取位置制御を高精度で行うことが要請されている。こうした要請に対応して、モータ等の駆動手段から駆動を伝達する歯車等の駆動伝達機構に関する改良工夫が進められている。例えば、特許文献１では、ピックアップを移動するために設けられたラックに摺動自在に別のラックを配設し、２つのラックをバネ等の付勢部材により付勢されて駆動ギアを挟圧するようにした点が記載されている。こうした機構によりラックと駆動ギアとのバックラッシュを防止し、ピックアップの移動動作をより高精度に行うことができる。また、特許文献２には、ピックアップを備えたベースに設けられたフィードラックにその歯並び方向に弾発付勢された補助ラックを摺動可能に重ね合わせて設け、ピックアップが停止位置に達したときにピニオンと噛み合うフィードラックの噛み合い歯を欠除させる一方補助ラックの歯列を延長させて、補助ラックの歯列延長部分にピニオンが噛み合うことで補助ラックがフィードラックに対し歯並び方向に移動して所定の動作機構と連携動作を行う点が記載されている。また、特許文献３には、大小の主歯車に、これと分離してかつ互いに一体で回転可能な大小の補助歯車を取り付け、主歯車と補助歯車との間に圧縮バネを配置し、大きい方の主歯車と補助歯車をモータの駆動歯車に噛み合わされ、小さい方の主歯車と補助歯車をピックアップユニットのラックに噛み合わされる点が記載されている。
実開平３−８９５６４号公報 登録実用新案第３０８９１６７号公報 特開２０００−９０６０１号公報

上述した特許文献１及び２では、２つのラックがバネ等の付勢部材により常時付勢されてピニオンを弾圧挟持し、ピニオンとラックとの間のバックラッシュを防止するようにされているが、このようにラック及びピニオンが常時付勢された状態に置かれるためそれに耐えるだけの強度を各部材に持たせておく必要がある。また、２つのラックを所定の位置関係に保持するために付勢力に対抗するストッパ等の機構を別途設けなければならない。特許文献３では、中間歯車でバックラッシュを防止することが提案されているが、構造が複雑になり、また歯車本体の強度が弱くなるおそれがある。

そこで、本発明は、２つのラックを採用することなくバックラッシュを防止し、ラックを移動させて他の部材との連係動作を行うことができるピックアップ移動装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係るピックアップ移動装置は、ピックアップ装置を取り付けた基台に配設された摺動面部に該ピックアップ装置の移動方向に摺動自在に設けられたラックと、前記基台に回動自在に取り付けられたカムフォロア部材と、前記ラックに形成されたカム面と、前記基台に設けられるとともに前記カムフォロア部材を前記カム面に常時圧接するように付勢する第一付勢部材と、前記ラックに形成された歯に噛み合う２枚歯車を備える中間歯車と、該中間歯車に設けられると共に前記２枚歯車の前記ラックに噛み合った歯が前記ラックの歯を挟持するように前記２枚歯車を構成する各歯車を互いに反対方向に付勢する第二付勢部材と、前記中間歯車を回転駆動する駆動手段とを備えていることを特徴とする。

さらに、前記カム面には前記カムフォロア部材が嵌合する湾曲部が形成されており、前記湾曲部に前記カムフォロア部材が嵌合することで前記基台及び前記ラックが一体となって移動することを特徴とする。

さらに、前記カムフォロア部材にはロックアーム部が形成されており、前記ラックのみが前記摺動面部を摺動することで前記湾曲部から前記カムフォロア部材が外れた後前記ロックアーム部が前記第一付勢部材に抗して揺動動作を行うように前記カム面が湾曲形成されていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、中間歯車の２枚歯車をラックに噛み合わせてラックの歯を２枚歯車の歯で挟持するので、ラックと中間歯車との間のバックラッシュが防止され、ラックが基台に摺動自在に設けられているので、ラックのみを移動させて他の部材との連係動作を行うことができる。また、基台に設けられたカムフォロア部材とラックに形成されたカム面とが常時圧接されているので、ラックを基台と所定の位置関係に保持することが可能となる。

さらに、カム面にカムフォロア部材が嵌合する湾曲部を形成し、湾曲部にカムフォロア部材が嵌合することで基台及びラックを確実に一体として移動することができる。

さらに、カムフォロア部材にロックアーム部を形成し、ラックのみが摺動面部を摺動することで湾曲部からカムフォロア部材が外れた後ロックアーム部が第一付勢部材に抗して揺動動作を行うようにカム面を湾曲形成することで、ラックの移動動作に連係してロックアーム部が揺動動作することができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態を備えた光ディスク装置の内部構造を示す概略平面図である。本体フレーム１の底面には、大きく切欠いて開口領域２が形成されており、開口領域２内には後述する基板フレーム３が配設される。本体フレーム１の前方（図１では下側）には、ディスクが載置されるトレイ４を前後方向に案内する前側フレーム部５が形成されており、トレイ４の下面に前後方向に形成された摺動溝６が前側フレーム部５に突設した案内用突起７に嵌合してトレイ４は本体フレーム１内に搬入及び搬出される。トレイ４の下面には、前後方向に沿ってトレイラック８が配設されており、後述する駆動伝達機構にトレイラック８が噛み合ってトレイ４は前後方向に移動制御される。

基板フレーム３は、ディスクをクランプして支持するターンテーブル９を備えたモータが固定されており、中央部分に形成された矩形状の開口領域１０には、ピックアップ装置１１が配設される。図示されていないが、ターンテーブル９の上部には、本体フレーム１に架設された支持フレームにクランパが取り付けられている。ピックアップ装置１１は、基板フレーム３に立設された支持台１２に固定された一対の棒状ガイド１３に摺動自在に装着されており、ターンテーブル９に装填されたディスクの半径方向に移動して読み取り動作を行う。

ピックアップ装置１１の一方の側部には基台１４が固定されており、後述するラック−ピニオン機構により基台１４が移動することでピックアップ装置１１が搬送されて読取位置に位置決めされるようになっている。

基板フレーム３には、駆動伝達機構１５を構成する歯車列及び駆動源となるモータ１６が取り付けられている。モータ１６の駆動軸に固定された駆動歯車１７には、三段歯車１８の中段歯車部分が噛み合っている。三段歯車１８は、中段歯車部分が最も大径で、下段歯車部分が最も小径で、上段歯車部分がその中間の径となっている。そして、下段歯車部分は、伝達歯車１９と噛み合っている。伝達歯車１９には、後述するように同軸に２枚歯車２０が取り付けられている。一方、三段歯車１８の上段歯車部分は、二段歯車２１の上段歯車部分と噛み合っており、二段歯車２１は、上段歯車部分が下段歯車部分よりも大径に設定されている。そして、下段歯車部分は、二段歯車２２の上段歯車部分と噛み合っている。二段歯車２２も上段歯車部分が下段歯車部分よりも大径に設定されている。そして、下段歯車部分は、伝達歯車２３と噛み合っており、伝達歯車２３は、前側フレーム部５に設けられたトレイ駆動歯車２４の下段歯車部分と噛み合っている。そして、トレイ駆動歯車２４の上段歯車部分がトレイ４の下面に配設されたトレイラック８と噛み合っている。

以上の駆動伝達機構１５をモータ１６により駆動すると、駆動力が伝達されてトレイ駆動歯車２４が回転し、トレイラック８が駆動されてトレイ４が搬送される。

次に、基板フレーム３をトレイ４の搬送動作に同期して上下動させるための機構について説明する。前側フレーム部５には、左右方向に摺動可能に揺動ガイド部材２５が設けられており、揺動ガイド部材２５には、左右方向に延びた長孔２６が穿設されている。長孔２６内にトレイ駆動歯車２４が配置されており、長孔２６に形成されたラック歯２７にトレイ駆動歯車２４が噛み合うと、揺動ガイド部材２５が左右方向に移動するようになっている。一方、基板フレーム３の後端部は、左右一対の支持軸２８で支持されており、支持軸２８を中心に上下に揺動可能に取り付けられている。基板フレーム３の前端部には、揺動受け部材２９が固定されており、揺動受け部材２９の左右両端部は、本体フレーム１の軸受部に上下動可能なように嵌合している。そして、揺動受け部材２９の中央部分に揺動ロッド３０が突設されており、揺動ロッド３０は、揺動ガイド部材２５に形成されたガイド溝に挿入されている。そして、図示されていないが、ガイド溝は、左右方向に延びるように穿設され、その一部に上下に傾斜して形成されているため、揺動ガイド部材２５の左右方向の移動動作に応じて揺動ロッド３０が上下動する。したがって、基板フレーム３全体が揺動ロッド３０とともにトレイ４の搬送動作に同期して上下動するようになる。トレイ４の搬入時及び搬出時に一旦基板フレーム３が下方に移動してターンテーブル９がクランパから離れて、ディスクの搬送に支障が生じないようにする。

図２は、本発明の実施形態であるピックアップ送り機構の一部拡大平面図である。ピックアップ装置１１の側部に固定された基台１４には、ピックアップ装置１１とは反対側に摺動面部３１が延設されており、基台１４の上面には、カムフォロア部材３２が回動自在に軸支される回動軸３３と、バネ部材３４が装着される取付軸３５とが並列して立設されている。

摺動面部３１の上面には、ラック３６が重なり合うように配設されており、ラック３６の側面には、ピックアップ装置１１の移動方向に沿って直線状の歯列が形成されている。摺動面部３１の上面には、ピックアップ装置１１の移動方向に沿って左右に所定間隔を置いて摺動突起３７が立設されている。ラック３６には、摺動突起３７が嵌合する直線状の摺動溝３８がピックアップ装置１１の移動方向に沿って形成されている。したがって、ラック３６は、摺動突起３７によってピックアップ装置１１の移動方向にのみ摺動自在となっている。ラック３６の歯列が形成された側面と反対側にはカム部３９が配設されており、カム部３９にはカム面４０が湾曲形成されている。

カムフォロア部材３２は、カム面４０に圧接する圧接面４１が平面視円弧状に湾曲形成されており、圧接面４１とは反対側に係合突起４２が突設されている。カムフォロア部材３２には、回動軸３３に関して対称となる位置にロックアーム部４３が一体形成されており、カムフォロア部材３２が回動軸を中心に揺動すると、それに同期してロックアーム部４３も同じ方向に揺動するようになる。

バネ部材３４は、中央部分をコイル状に巻かれており、両端部が直線状に形成されて外方に突出している。そして、一方の端部はカムフォロア部材３２の係合突起４２に係合し、他方の端部は、基台１４に形成された係合受け部４４に係合している。バネ部材３４は、両端部が開くように付勢するため、係合突起４２に係合した一方の端部はカムフォロア部材３２を下方に付勢するように作用する。

図３には、各部材の分解組立斜視図を示している。摺動面部３１は、基台１４に一段低く段差を形成して一体成形されており、その段差にラック３６のカム部３９の下面が当接している。ラック３６の歯列は、摺動溝３８の溝長とほぼ同一に設定されている。そして、ラック３６は、ディスクを搬出又は搬入する際にピックアップ装置１１が待機する位置（図１で示す位置参照、図２では左側）側に、斜面部４６と先端が丸く形成された突出部４７を備えた押圧部４５がピックアップ装置１１の移動方向に沿って延設されている。

図４には、カムフォロア部材３２の圧接面４１とカム部３９のカム面４０とが圧接した状態を拡大して示している。カム面４０は、ピックアップ装置１１の待機位置側から左側湾曲部４０ａ、傾斜面４０ｂ、平行面４０ｃ及び右側湾曲部４０ｄが形成されている。ラック３６が摺動面部３１に対して相対的に移動すると、カムフォロア部材３２はバネ部材３４により圧接された状態でカム面４０を摺動し、左側湾曲部４０ａ及び右側湾曲部４０ｄに嵌合する。カムフォロア部材３２が湾曲部に嵌合した状態では基台１４及びラック３６は、その位置関係を安定して保持された状態となり、ラック３６に大きな駆動力が加わって強制的に移動させられない限りカムフォロア部材３２の嵌合状態が外れることはない。

図５には、伝達歯車１９の拡大平面図（図５（ａ））と断面図（図５（ｂ））を示している。伝達歯車１９は、二段歯車で構成されており、ラック３６の歯列に噛み合う２枚歯車２０及び大径の基板歯車４８が筒状の軸部材４９に装着されている。２枚歯車２０の上部歯車２０ａは軸部材４９の上部に固定されており、基板歯車４８は軸部材４９の下部に固定されている。したがって、上部歯車２０ａと基板歯車４８は、軸部材４９と一体となって回転する。

一方、軸部材４９には回動自在に嵌合された円筒部５０ａを有する支持体５０が設けられており、円筒部５０ａには、上部歯車２０ａと重なるように下部歯車２０ｂが固定されている。図５（ａ）では、下部歯車２０ｂを細い実線で示している。支持体５０には、基板歯車４８の上面を摺動する摺動板部５０ｂが円筒部５０ａと一体に形成されている。摺動板部５０ｂの周縁部には、等間隔で切欠いて段差部５１が形成されており、段差部５１は、基板歯車４８に穿設された係合孔５２に挿入されて、係合孔５２の上方に突設された係合部５３に係合している。段差部５１が係合孔５２内を移動することで、支持体５０は軸部材４９を中心に回動できる。

支持体５０には、圧縮バネ５４を装着する矩形状の開口部５５が形成されており、圧縮バネ５４は、支持体５０に突設された取付突部５６と基板歯車４８に突設された取付突部５７とにそれぞれ両端部を挿入して装着されている。したがって、圧縮バネ５４により支持体５０は時計回りに付勢されるようになり、段差部５１が係合孔５２に当接した状態となる。この状態では、図６に示すように、上部歯車２０ａ及び下部歯車２０ｂの歯はわずかにずれた状態に設定される（図６（ａ）；細い実線が下部歯車２０ｂを示す）。そして、ラック３６の歯が２枚歯車２０の歯と噛み合うと、上部歯車２０ａ及び下部歯車２０ｂの歯の間にラック３６の歯が入り込むが、下部歯車２０ｂは圧縮バネ５４により付勢されているため、ラック３６の歯は上部歯車２０ａ及び下部歯車２０ｂの歯に挟持されてバックラッシュが防止される。

次に、本実施形態の動作を図７に基づいて説明する。なお、図７では、理解を容易にするためにカムフォロア部材３２、バネ部材３４及びラック３６を太い実線で描画し、それ以外を細い実線で描画している。そして、部材により隠れている細い実線についても描画している。

図７（ａ）は、ピックアップ装置１１が待機位置にある場合の状態を示している。この状態では、ラック３６は、摺動面部３１に対して左方向に摺動した状態で、摺動面部３１の摺動突起３７はラック３６の摺動溝３８の右端部に位置している。そして、カムフォロア部材３２は、カム面４０の右側湾曲部４０ｄに嵌合した状態で摺動面部３１とラック３６とが位置決めされている。また、基板フレーム３に設けられたストッパ４８にロックアーム部４３が係止した状態となっており、ピックアップ送り機構が不用意に移動することを防止している。

上述したように、揺動ガイド部材２５が動作してディスクがターンテーブル９にセットされるときに、揺動ガイド部材２５に設けられた押圧突起部がラック３６の押圧部４５を図７（ｂ）に示すように右方向に押動する。この押圧力によりカムフォロア部材３２は右側湾曲部４０ｄから外れてラック３６は右方向に移動を開始する。そして、カムフォロア部材３２は、平行面４０ｃ、傾斜面４０ｂを摺動していく。ラック３６が右方向に移動していくと、歯列の右端部が２枚歯車２０に噛み合うようになる。２枚歯車２０は、既に回転駆動されているため、ラック３６と噛み合いながら時計回りに回転してラック３６をさらに右方向に移動させる。

ラック３６が右方向に移動し続けると、摺動面部３１の摺動突起３７が摺動溝３８の左端部に到達し、カムフォロア部材３２は左側湾曲部４０ａと嵌合した状態となって、基台１４はラック３６とともに右方向に移動するようになる。カムフォロア部材３２が左側湾曲部４０ａと嵌合する際に、カムフォロア部材３２は時計回りに回転してロックアーム部材４３がストッパ４８から外れるため、基台１４は支障なく右方向に移動することができる。こうして、カムフォロア部材３２と左側湾曲部４０ａとが嵌合した状態で基台１４及びラック３６が所定の位置関係に保持される。伝達歯車１９が回転駆動されると、基台１４及びラック３６は左右方向に移動し、ピックアップ装置１１を適宜読取位置に位置決め制御する。

ピックアップ装置１１を待機位置に戻す際には、図７に基づいて説明した順序と逆の順序で動作する。すなわち、図７（ｃ）において、伝達歯車１９を反時計回りに回転させて基台１４及びラック３６をさらに左方向に移動させると、基台１４は図示せぬストッパにより移動停止し、ピックアップ装置１１は待機位置に停止する。そして、ラック３６のみが左方向に移動し、カムフォロア部材３２が左側湾曲部４０ａから外れて、傾斜面４０ｂ、平行面４０ｃを摺動して反時計回りに回転するようになる。ラック３６が左方向に移動し続けると、押圧部４５が揺動ガイド部材２５の押圧突起部を押圧して作動させるようにする。そして、カムフォロア部材３２は右側湾曲部４０ｄに嵌合してロックアーム部４３がストッパ４８に係止した状態になる。カムフォロア部材３２が右側湾曲部４０ｄに嵌合する際に、バネ部材３４に付勢されてカムフォロア部材３２が右側湾曲部４０ｄに入り込もうとする力が働きラック３６を左方向に強制的に移動させることになる。そのためラック３６の歯列が２枚歯車２０の歯から離れ、ラック３６が移動を停止する。このように、ピックアップ装置１１を待機位置に戻すと共に、ラック３６をさらに移動させて、他の機構と連係動作させることが可能となる。

本発明に係る実施形態を備えた光ディスク装置の内部構造を示す概略平面図である。 本発明に係る実施形態の拡大平面図である。 本発明に係る実施形態の分解組立斜視図である。 カム部分の拡大平面図である。 伝達歯車の平面図及び断面図である。 ラックと２枚歯車との噛み合い状態に関する説明図である。 本発明に係る実施形態の動作に関する説明図である。

符号の説明

１ 本体フレーム
４ トレイ
９ ターンテーブル
11 ピックアップ装置
14 基台
15 駆動伝達機構
19 伝達歯車
20 ２枚歯車
31 摺動面部
32 カムフォロア部材
34 バネ部材
36 第二ラック
39 カム部
40 カム面
43 ロックアーム部

Claims (3)

1. ピックアップ装置を取り付けた基台に配設された摺動面部に該ピックアップ装置の移動方向に摺動自在に設けられたラックと、前記基台に回動自在に取り付けられたカムフォロア部材と、前記ラックに形成されたカム面と、前記基台に設けられるとともに前記カムフォロア部材を前記カム面に常時圧接するように付勢する第一付勢部材と、前記ラックに形成された歯に噛み合う２枚歯車を備える中間歯車と、該中間歯車に設けられると共に前記２枚歯車の前記ラックに噛み合った歯が前記ラックの歯を挟持するように前記２枚歯車を構成する各歯車を互いに反対方向に付勢する第二付勢部材と、前記中間歯車を回転駆動する駆動手段とを備えていることを特徴とするピックアップ移動装置。
2. 前記カム面には前記カムフォロア部材が嵌合する湾曲部が形成されており、前記湾曲部に前記カムフォロア部材が嵌合することで前記基台及び前記ラックが一体となって移動することを特徴とする請求項１に記載のピックアップ移動装置。
3. 前記カムフォロア部材にはロックアーム部が形成されており、前記ラックのみが前記摺動面部を摺動することで前記湾曲部から前記カムフォロア部材が外れた後前記ロックアーム部が前記第一付勢部材に抗して揺動動作を行うように前記カム面が湾曲形成されていることを特徴とする請求項２に記載のピックアップ送り機構。

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