JP4041039B2

JP4041039B2 - 光ピックアップの移送機構

Info

Publication number: JP4041039B2
Application number: JP2003301486A
Authority: JP
Inventors: 雅彦森
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2023-08-26
Also published as: JP2005071499A

Description

本発明は、スクリューシャフトの回転に伴って光ピックアップがディスクの径方向へ移送される移送機構に係り、特に、スクリューシャフトの螺旋状溝に噛合する歯付き部材の歯とび防止対策に関する。

光ピックアップを用いてＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）、ＭＤ（ミニディスク）等のディスクに対して情報を記録および／または再生する場合、該光ピックアップをディスクの径方向へ移送する必要があり、従来より、かかる光ピックアップの移送機構として図７に示すものが知られている。

図７において、符号１は対物レンズ２を搭載した光ピックアップであり、この光ピックアップ１はガイドシャフト３とスクリューシャフト４との間に配置されている。これらガイドシャフト３とスクリューシャフト４は互いに平行に対向配置されており、スクリューシャフト４は図示せぬスレッドモータ（ＤＣモータ）によって正逆両方向へ回転駆動されるようになっている。光ピックアップ１の両側部には受部１ａ，１ｂが突設されており、一方の受部１ａはガイドシャフト３の周面に当接し、他方の受部１ｂにはスクリューシャフト４が挿通されている。この光ピックアップ１には板ばね５の一端部がねじ止め等により固定されており、片持ち梁状に支持された該板ばね５はスクリューシャフト４の軸線に対して直交する方向へ延びている。板ばね５の自由端部には歯付き部材である合成樹脂製のハーフナット６が取り付けられており、このハーフナット６の図示せぬ歯部が板ばね５に弾性付勢された状態でスクリューシャフト４の螺旋状溝４ａに噛合している。なお、スクリューシャフト４の軸線方向両端部はそれぞれ軸受部７，８に軸支されている。

このように概略構成された光ピックアップ移送機構において、前記スレッドモータに駆動されてスクリューシャフト４が正逆いずれかの方向へ回転すると、その回転に伴いハーフナット６の歯部が螺旋状溝４ａに案内されつつスクリューシャフト４に駆動されるため、回転運動が直線運動に変換されて光ピックアップ１に伝達され、光ピックアップ１はガイドシャフト３およびスクリューシャフト４の軸線方向（図示左右方向）に沿って移動する。これにより、光ピックアップ１に搭載された対物レンズ２が同方向（図示せぬディスクの径方向）へ移送され、該ディスクに対する情報の記録や再生が行われる。なお、スクリューシャフト４は金属製であるがハーフナット６は合成樹脂製なので、ハーフナット６の歯部が螺旋状溝４ａに沿って摺動する送り動作時に騒音を発生する心配はない。

しかしながら、図７に示す光ピックアップ移送機構では、ハーフナット６の歯部が螺旋状溝４ａを乗り越えてしまうという歯とび動作を防止する対策が講じられていないため、光ピックアップ１がディスク最内周部やディスク最外周部へ移動したときに歯とびが発生し、ハーフナット６の歯部を摩耗させやすいという問題があった。すなわち、本来は光ピックアップ１がディスク最内周部やディスク最外周部へ移動するとスクリューシャフト４の回転が速やかに停止するように設計されているが、前記スレッドモータ駆動用の制御回路の誤動作等により該スレッドモータへの通電を遮断するタイミングが遅れることがあり、その場合、光ピックアップ１の移動が軸受部７，８等で規制された後もスクリューシャフト４が回転駆動されてしまうので、スクリューシャフト４が細くて螺旋状溝４ａが浅い昨今の光ピックアップ移送機構では、合成樹脂製のハーフナット６の歯部が螺旋状溝４ａを乗り越える歯とびが繰り返されて該歯部が次第に摩耗していく。そして、ハーフナット６の歯部の摩耗が進行して螺旋状溝４ａとの間にガタを生じるようになると、スクリューシャフト４の回転に伴う通常の送り動作が円滑に行えなくなってしまうため、光ピックアップ移送機構の信頼性が損なわれることとなる。

そこで従来、歯付き部材（ハーフナット）がスクリューシャフトの径方向外側へ過度に移動しないように位置規制するストッパ板を光ピックアップに取り付けることによって、歯付き部材の歯とびを防止した光ピックアップ移送機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかるストッパ板は歯付き部材との間に所定のクリアランスを存して配置されているので、該クリアランスを歯付き部材の歯部が螺旋状溝を乗り越えるために必要なスクリューシャフト径方向外側への移動量よりも小さな値に設定しておけば、歯付き部材の歯とびを確実に防止することができる。
特開平５−８１６８１号公報（第３頁、図１）

上述したように、従来提案されている歯とび防止対策は、歯付き部材（ハーフナット）との間に所定のクリアランスを存してストッパ板を配置させることによって、歯付き部材がスクリューシャフトの径方向外側へ過度に移動しないように位置規制するというものであるが、小型化が促進されている昨今の光ピックアップ移送機構では、スクリューシャフトの細径化に伴い螺旋状溝がかなり浅くなっているため、歯付き部材の歯部は螺旋状溝内への挿入量（噛合量）が極めて少なく、それゆえ歯とびを防止するために必要なストッパ板と歯付き部材との間のクリアランスは非常に小さな値に設定しなければならない。例えば、スクリューシャフトの外径の最大値が３ｍｍ程度であれば、螺旋状溝の溝深さは最大でも０．４ｍｍ程度なので、歯付き部材の歯部の螺旋状溝内への挿入量は０．３ｍｍ程度となり、該挿入量が０．１ｍｍを下回らなければ歯とびが防止できるものとすると、ストッパ板と歯付き部材との間には約０．２ｍｍのクリアランスが必要となる。

しかしながら、このように狭いクリアランスを高精度に設定しようとするとストッパ板等に対して非常に厳しい部品寸法管理が要求されるため、結果としてコストアップを余儀なくされるという問題がある。なお、実際には螺旋状溝内への挿入量が０．１ｍｍ程度しかないと歯付き部材の歯部に潰れが生じる可能性があり、こうした潰れを回避するためには該歯部の表面硬度を高めなければならないので、送り動作時に騒音が発生しやすくなる。しかしながら、かかる送り動作時の騒音を回避するために、前記挿入量が例えば０．２ｍｍ以下とならないように歯とび防止用のストッパ板を配置するとなると、該ストッパ板と歯付き部材との間のクリアランスがより一層狭くなるため、部品寸法管理が困難を極めてしまう。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、スクリューシャフトに噛合する歯付き部材の歯とび動作を簡単かつ安価に防止できる光ピックアップの移送機構を提供することにある。

本発明は、光ピックアップに片持ち梁状に支持された板ばね、または該板ばねの自由端部に保持されてスクリューシャフトの螺旋状溝に噛合する歯付き部材を、その移送進路に設けたストッパ部材に当接させることによって、該歯付き部材の歯とびを防止するようにした。ここで、ストッパ部材はスクリューシャフトの軸線方向両端部の近傍にそれぞれ配設しておき、所定位置を越えて移送された前記板ばねまたは前記歯付き部材が該ストッパ部材に当接して位置規制されるように構成し、前記板ばねが前記自由端部と基端部とを連結する一対の腕部を有し、これらの腕部が前記ストッパ部材に当接して位置規制されるようにしてある。つまり、光ピックアップがディスク最内周部やディスク最外周部へ移動してもスクリューシャフトの回転が停止せずに継続された場合、前記板ばねと前記歯付き部材は所定位置を越えて無理に移送されることになるが、移送進路に位置するストッパ部材によって該板ばねや該歯付き部材の無理な移送を速やかに規制することができるので、スクリューシャフトの過回転を停止させて、歯とび動作へ至る前に歯付き部材の送り動作を制限することができる。また、板ばねが自由端部と基端部とを連結する一対の腕部を有し、これらの腕部がストッパ部材に当接して位置規制されるようにしたので、該腕部の一側縁をストッパ部材に押し当てることで大きな規制力を発生させることができるため、歯付き部材の歯とびを防止する効果が高まる。

本発明による光ピックアップの移送機構は、歯付き部材を保持して弾性付勢する板ばねや該歯付き部材の移送進路にストッパ部材を設けておき、該板ばねや該歯付き部材が所定位置を越えて移送されると該ストッパ部材に当接して位置規制されるようにしてあるので、スクリューシャフトに噛合する歯付き部材の歯とび動作を簡単かつ安価に防止することができる。また、板ばねが自由端部と基端部とを連結する一対の腕部を有し、これらの腕部がストッパ部材に当接して位置規制されるようにしたので、該腕部の一側縁をストッパ部材に押し当てることで大きな規制力を発生させることができるため、歯付き部材の歯とびを防止する効果が高まる。

本発明は、対物レンズを搭載した光ピックアップと、螺旋状溝を有しモータを駆動源として正逆両方向へ回転するスクリューシャフトと、前記光ピックアップに片持ち梁状に支持された板ばねと、該板ばねの自由端部側に保持されていると共に該板ばねにより弾性付勢されて前記螺旋状溝に噛合する歯付き部材とを備え、前記スクリューシャフトの回転に伴い前記板ばねおよび前記歯付き部材が該スクリューシャフトの軸線方向に沿って移送される光ピックアップの移送機構において、前記スクリューシャフトの軸線方向両端部の近傍にそれぞれ前記板ばねまたは前記歯付き部材の移送進路に位置するストッパ部材を設け、所定位置を越えて移送された前記板ばねまたは前記歯付き部材が前記ストッパ部材に当接して位置規制されるように構成し、前記板ばねが前記自由端部と基端部とを連結する一対の腕部を有し、これらの腕部が前記ストッパ部材に当接して位置規制されるようにした。

このように構成された光ピックアップ移送機構は、光ピックアップがディスク最内周部やディスク最外周部へ移動してもスクリューシャフトの回転が停止せずに継続された場合、所定位置を越えて移送される板ばねや歯付き部材が移送進路に位置するストッパ部材に当接するため、板ばねや歯付き部材がそれ以上移送されることはない。そして、スクリューシャフトの過回転に起因する歯付き部材の歯とび動作は、光ピックアップ停止状態で板ばねや歯付き部材が無理に移送されて次第に傾いていくことによって発生するので、かかる不所望な移送を開始した板ばねや歯付き部材を速やかに位置規制できる位置にストッパ部材が設けてあれば、歯とび動作へ至る前にスクリューシャフトによる歯付き部材の送り動作を制限することができ、該歯付き部材の歯部の摩耗を抑制できる。
また、上記の構成において、板ばねが自由端部と基端部とを連結する一対の腕部を有し、これらの腕部がストッパ部材に当接して位置規制されるようにしたので、該腕部の一側縁をストッパ部材に押し当てることで大きな規制力を発生させることができるため、歯付き部材の歯とびを防止する効果が高まる。

上記の構成において、ストッパ部材はスクリューシャフトの軸線方向両端部の近傍であれば例えばシャーシ等を切り起こして形成することも可能であるが、ストッパ部材をスクリューシャフトの軸受部に突設しておけば、スペースファクタが損なわれないため好ましい。

実施例について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施例に係る光ピックアップ移送機構の板ばねがスクリューシャフトの一端部側で位置規制されている状態を示す斜視図、図２は図１のＡ部拡大図、図３は該板ばねがスクリューシャフトの他端部側で位置規制されている状態を示す斜視図、図４は図３のＢ部拡大図、図５は該板ばねに保持された歯付き部材の斜視図、図６は歯とび動作が発生する際の歯付き部材の姿勢変化を示す説明図である。

図１〜図４において、符号１０は対物レンズ１１を搭載した光ピックアップであり、この光ピックアップ１０はスクリューシャフト１２およびガイドシャフト１３の軸線方向に沿って移動可能である。ここで、ガイドシャフト１３は光ピックアップ１０の一側部に挿通されており、該一側部に板ばね１４が片持ち梁状に支持されている。また、光ピックアップ１０の他側部は、ガイドシャフト１３と対向する位置で平行に延びるガイド壁１５に案内されるようになっている。これらのスクリューシャフト１２とガイドシャフト１３およびガイド壁１５は、図示せぬディスクを回転駆動するためのスピンドルモータ１６や、対物レンズ１１の最内周位置を検出するためのリミットスイッチ１７や、後述するスレッドモータ１８等と共に金属板または合成樹脂製のシャーシ１９に取り付けられている。

前記板ばね１４は、その基端部がねじ止め等によって光ピックアップ１０に固定されていると共に、該基端部からスクリューシャフト１２の軸線に対して直交する向きに一対の腕部１４ａ，１４ｂを突出させており、両腕部１４ａ，１４ｂの先端部どうしは連結されて自由端部となっている。そして、この板ばね１４の自由端部にインサート成形技術によって合成樹脂製の歯付き部材（ハーフナット）２０が一体化されており、この歯付き部材２０の歯部２０ａ（図５参照）が板ばね１４により弾性付勢された状態でスクリューシャフト１２の螺旋状溝１２ａに噛合している。

スクリューシャフト１２の軸線方向に沿う両端部はそれぞれ軸受部２１，２２に回転自在に軸支されており、一方の軸受部２１側でスクリューシャフト１２は歯車列２３を介してスレッドモータ１８の回転軸に連結されている。このスレッドモータ１８はＤＣモータであり、スクリューシャフト１２はスレッドモータ１８を駆動源として正逆両方向へ回転し、その回転に伴って歯部２０ａが螺旋状溝１２ａに案内されつつ駆動され、歯付き部材２０および板ばね１４がスクリューシャフト１２の軸線方向へ移送されるようになっている。また、前記軸受部２１にはストッパ部材２４が突設してあり、板ばね１４が正規の移送範囲を越えて該軸受部２１側へ移送されたときに、このストッパ部材２４は一方の腕部１４ａの先端部に当接してこれを位置規制する。同様に、前記軸受部２２にはストッパ部材２５が突設してあり、板ばね１４が正規の移送範囲を越えて該軸受部２２側へ移送されたときに、このストッパ部材２５は他方の腕部１４ｂの先端部に当接してこれを位置規制する。これらのストッパ部材２４，２５は、合成樹脂製の前記軸受部２１，２２に一体形成されており、ほぼスクリューシャフト１２の長さ分だけ離れて相対向する位置に配設されている。

このように概略構成された光ピックアップ移送機構において、スクリューシャフト１２がスレッドモータ１８を駆動源として正逆いずれかの方向へ回転すると、その回転に伴い歯付き部材２０の歯部２０ａが螺旋状溝１２ａに案内されつつ駆動されるため、回転運動が直線運動に変換されて光ピックアップ１０に伝達され、光ピックアップ１０はスクリューシャフト１２およびガイドシャフト１３の軸線方向に沿って移動する。これにより、光ピックアップ１０に搭載された対物レンズ１１が図示せぬディスクの径方向へ移送され、該ディスクに対する情報の記録や再生が行われる。

また、かかる光ピックアップ移送機構において、光ピックアップ１０がディスク最内周部やディスク最外周部へ移動したときには、スクリューシャフト１２の回転が速やかに停止するように設計されているが、制御回路の誤作動等によりスレッドモータ１８への通電を遮断するタイミングが遅れることがある。その場合、光ピックアップ１０の一端部が軸受部２１，２２に当接する等して、該光ピックアップ１０の移動が規制された後もスクリューシャフト１２が回転駆動されてしまうが、前述したように板ばね１４が正規の移送範囲（光ピックアップ１０を移送するための領域）を越えて移送されるとストッパ部材２４，２５に当接して位置規制されるため、板ばね１４がそれ以上移送されることはなく、それゆえ歯付き部材２０が歯とびを起こす心配はない。すなわち、ストッパ部材２４，２５が設けられていないと仮定すると、光ピックアップ１０の停止後に継続されるスクリューシャフト１２の回転に伴って板ばね１４が撓み、歯付き部材２０は図６（ａ）〜図６（ｅ）に示す順序で次第に傾いていくので、図６（ｅ）に示す状態でスクリューシャフト１２がさらに同じ向きに回転すると、板ばね１４の弾性復帰力により歯部２０ａが螺旋状溝１２ａを乗り越える歯とびが発生する。しかるに、本実施例のようにスクリューシャフト１２の両端近傍にストッパ部材２４，２５が設けてあれば、歯とび動作に先行する不所望な移送を開始した板ばね１４は、図６（ｂ）や（ｃ）に示す段階でストッパ部材２４またはストッパ部材２５に当接して位置規制されるため、スクリューシャフト１２の過回転は速やかに規制されてそれ以上回転できなくなり、よって歯とび動作を未然に防止することができる。

具体的には、光ピックアップ１０がディスク最内周部へ移動して停止した後にスクリューシャフト１２が過回転した場合、板ばね１４は所定位置を越えて移送（弾性変形）されることになるが、このとき、板ばね１４の腕部１４ａの先端部はストッパ部材２４によって移送進路が遮られているため、図１，２に示すように、スクリューシャフト１２が過回転してもすぐに腕部１４ａの一側縁がストッパ部材２４に押し当てられて位置規制された状態となる。したがって、スレッドモータ１８のトルクや減速比等を適宜設定しておくことにより、かかる位置規制状態でスクリューシャフト１２を回転不能となすことができ、歯とび動作へ至る前に歯付き部材２０の送り動作が制限できる。同様に、光ピックアップ１０がディスク最外周部へ移動して停止した後にスクリューシャフト１２が過回転した場合には、図３，４に示すように、板ばね１４の腕部１４ｂの一側縁がすぐにストッパ部材２５に押し当てられて位置規制された状態となるため、歯とび動作へ至る前に歯付き部材２０の送り動作が制限できる。なお、こうしてスクリューシャフト１２の過回転がストッパ部材２４，２５によって規制されても、スレッドモータ１８への印加電流値等を監視することで数秒後にはスレッドモータ１８への通電が遮断されるため、スレッドモータ１８自体に悪影響が及ぶ心配はない。

このように本実施例にあっては、光ピックアップ１０がディスク最内周部やディスク最外周部へ移動した後にスクリューシャフト１２が過回転したとしても、板ばね１４の側縁が移送進路に位置するストッパ部材２４，２５に速やかに当接して位置規制されるため、板ばね１４や歯付き部材２０がそれ以上移送されることはなく、それゆえ歯とび動作へ至る前にスクリューシャフト１２による歯付き部材２０の送り動作を制限することができる。したがって、合成樹脂製の歯付き部材２０の歯部２０ａが歯とび動作によって摩耗する心配がなくなり、スクリューシャフト１２の回転に伴う送り動作を長期に亘って円滑に行うことができ、光ピックアップ移送機構の信頼性が高まる。しかも、本実施例で採用した歯とび防止対策は軸受部２１，２２にストッパ部材２４，２５を突設しただけなので、コストアップの心配はなく、スペースファクタも損なわれない。

なお、上記実施例では、歯とび防止用のストッパ部材２４，２５をスクリューシャフト１２の軸受部２１，２２に突設した場合について説明したが、それ以外にも、スクリューシャフト１２の軸線方向両端部の近傍でシャーシ１９を切り起こす等して歯とび防止用のストッパ部材を形成することも可能である。また、板ばね１４ではなく歯付き部材２０を直接ストッパ部材に当接させることによって歯とびを防止することも可能である。

本発明の実施例に係る光ピックアップ移送機構の板ばねがスクリューシャフトの一端部側で位置規制されている状態を示す斜視図である。図１のＡ部拡大図である。該板ばねがスクリューシャフトの他端部側で位置規制されている状態を示す斜視図である。図３のＢ部拡大図である。該板ばねに保持された歯付き部材の斜視図である。歯とび動作が発生する際の歯付き部材の姿勢変化を示す説明図である。従来例に係る光ピックアップ移送機構の説明図である。

符号の説明

１０光ピックアップ
１１対物レンズ
１２スクリューシャフト
１２ａ螺旋状溝
１３ガイドシャフト
１４板ばね
１４ａ，１４ｂ腕部
１５ガイド壁
１６スピンドルモータ
１８スレッドモータ
２０歯付き部材
２０ａ歯部
２１，２２軸受部
２４，２５ストッパ部材

Claims

対物レンズを搭載した光ピックアップと、螺旋状溝を有しモータを駆動源として正逆両方向へ回転するスクリューシャフトと、前記光ピックアップに片持ち梁状に支持された板ばねと、該板ばねの自由端部側に保持されていると共に該板ばねにより弾性付勢されて前記螺旋状溝に噛合する歯付き部材とを備え、前記スクリューシャフトの回転に伴い前記板ばねおよび前記歯付き部材が該スクリューシャフトの軸線方向に沿って移送される光ピックアップの移送機構において、
前記スクリューシャフトの軸線方向両端部の近傍にそれぞれ前記板ばねまたは前記歯付き部材の移送進路に位置するストッパ部材を設け、所定位置を越えて移送された前記板ばねまたは前記歯付き部材が前記ストッパ部材に当接して位置規制されるように構成し、
前記板ばねが前記自由端部と基端部とを連結する一対の腕部を有し、これらの腕部が前記ストッパ部材に当接して位置規制されるようにしたことを特徴とする光ピックアップの移送機構。
請求項１の記載において、前記ストッパ部材を前記スクリューシャフトの軸受部に突設したことを特徴とする光ピックアップの移送機構。
請求項１または２の記載において、前記モータがＤＣモータであることを特徴とする光ピックアップの移送機構。