光ピックアップ送り装置およびそれを備えた光ピックアップ支持装置
【課題】 光ピックアップを移動可能に保持する光ピックアップ送り装置において、光ピックアップを保持するラックが送り用軸の上下方向にずれて送り用軸の溝とラックの歯部の噛み合せが離脱する場合があり、ラックの薄肉部などに設計意図とは異なるねじれ変形が生じ、ラックの破損や、光ピックアップの安定走行が不可となる問題があった。
【解決手段】 ラックの歯部近傍の送り用軸を上下に挟む位置に、歯部より突出する複数の規制部を設ける。規制部は、送り用軸の周縁に沿う面が腕部から離れるに従って送り用軸と離間するような傾斜面を有する。これにより送り用軸の溝から歯部が離脱する際に、ラックの薄肉部にねじれ変形が生じることを抑制できる。また送り用軸からラックが大きく外れることを防止する。
【解決手段】 ラックの歯部近傍の送り用軸を上下に挟む位置に、歯部より突出する複数の規制部を設ける。規制部は、送り用軸の周縁に沿う面が腕部から離れるに従って送り用軸と離間するような傾斜面を有する。これにより送り用軸の溝から歯部が離脱する際に、ラックの薄肉部にねじれ変形が生じることを抑制できる。また送り用軸からラックが大きく外れることを防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ピックアップ送り装置およびそれを備えた光ピックアップ支持装置に関し、特に、安価で、安定した光ピックアップ送り動作を実現できる光ピックアップ送り装置およびそれを備えた光ピックアップ支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ支持装置（いわゆるトラバースメカ）は、光ピックアップを光ディスクの径方向に移動させて、光ディスクに対してデータの記録や読み出しを行っている。光ピックアップの位置（光ディスクの最内周または最外周のいずれにあるか）を検出する場合、従来では、光ピックアップ支持装置の固定基板（シャーシ）に位置検出スイッチを設け、光ピックアップを最内周または最外周において位置検出スイッチに接触させることで、位置の検出を行っていた。
【０００３】
しかしこの場合、位置検出スイッチを備える必要があり部品点数が多くなるなどの問題があった。このため、位置検出スイッチを用いないで光ピックアップのホームポジションを検出する技術が開発されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１では例えば、光ピックアップを摺動自在に支持するガイドシャフトの支持部材に光ピックアップを強制的に押し当て、光ピックアップを移動させるステッピングモータを光ピックアップの移動可能範囲分より強制的に多く駆動させている。
【０００５】
図７は、位置検出スイッチを用いることなく光ピックアップの位置検出を行う、他の構成を示す図である。図７（Ａ）が光ピックアップ支持装置（トラバースメカ）５０の全体を示す平面概要図であり、図７（Ｂ）がこれに用いられている光ピックアップの駆動部材（ラック）６０を示す斜視図である。
【０００６】
トラバースメカ５０を構成する固定基板５１にはステッピングモーター７１と、送り用軸（リードスクリュー）７２と、主ガイド軸５３および副ガイド軸５４が固定される。主ガイド軸５３および副ガイド軸５４は、光ピックアップ５５を、ターンテーブル５６上に載置される光ディスクの径方向に移動可能に支持する。
【０００７】
光ピックアップ５５は、駆動部材（ラック）６０に保持される。ラック６０は、光ピックアップ５５が固定される本体部６１と、歯部６２を有する。歯部６２はラック６０の噛合（噛み合わせ）部６３に例えば２つ設けられる。歯部６２は、ステッピングモーター７１に回転可能に支持されるリードスクリュー７２の、らせん状の送り用溝７３にあわせて設けられ、送り用溝７３と噛合する。ステッピングモーター７１の駆動によって、リードスクリュー７２が回転し、それによってラック６０が光ピックアップ５５を光ディスクの径方向（Ｚ軸方向）に移動させる。
【０００８】
この場合の位置検出の方法は、以下の通りである。すなわち、光ピックアップ５５は、例えば光ディスクの内周端まで移動すると、ラック６０の端部６０Ｔが固定基板５１に当接される（図６（Ａ））。そして、当接状態が強制的に所定時間継続することで、光ピックアップ５５の移動負荷が大きくなり、ステッピングモーター７１に必要なトルクが大きくなる。そのときのステッピングモーター７１のトルクの変位を検出することで、内周端または外周端であることを認識する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１０９８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図７（Ａ）の位置検出スイッチを用いない位置検出方法では、光ピックアップ５５が光ディスクの内周端または外周端まで移動した場合、ステッピングモーター７１のトルクの変位を検出するには、押し付けた状態である程度の時間経過が必要である。
【００１１】
そして、この期間中は光ピックアップ５５が移動不可の状態であるにもかかわらずリードスクリュー７２は回転を続けるため、ラック６０の歯部６２に加わるステッピングモーター７１のトルクも大きくなり、リードスクリュー７２の送り用溝７３と歯部６２の噛み合せが離脱し、歯部６２が隣の送り用溝７３に飛び越える状態が発生する。
【００１２】
図８は、図７（Ａ）の噛合部６３とリードスクリュー７２をＸ方向から見た側面図である。図８において、上方（Ｙ方向）は、光ディスクのデータ記録面に垂直な方向である。歯部６２が送り用溝７３から離脱するとき、歯部６２が設けられている噛合部６３は、矢印の如く、送り用溝７３に沿ってリードスクリュー７２の例えば斜め上方（ＹＺ方向）に持ち上がり歯部６２が完全に送り用溝７３から離脱した後、隣の送り用溝７３に噛合する。
【００１３】
ラック６０は、例えば合成樹脂による一体成形品であり、ステッピングモーター７１のトルクの変位の検出期間中における歯部６２と送り用溝７３の噛合と離脱を許容するため、ある程度の撓みが必要であり、例えば噛合部６３を支える腕部６４などに薄肉部６４Ｔを設けている（図７（Ｂ）参照）。しかし、送り用溝７３と歯部６２の噛合と離脱が繰り返されると、この薄肉部６４Ｔに負荷がかかってしまう問題がある。
【００１４】
具体的には、光ピックアップ５５の進行方向（Ｚ軸方向）に対して、噛合部６３が送り用溝７３から離間または近接するような垂直方向（送り用溝７３深さ方向：Ｘ軸方向）については、腕部６４の薄肉部６４Ｔは、上記の許容範囲として設計された通りに撓む。しかし、噛合部６３が例えば図８の矢印の如く斜め上方（ＹＺ方向）に持ち上がると、腕部６４の薄肉部６４Ｔが捩れる状態になり、設計意図とは異なるねじれ変形が生じる。
【００１５】
１回のトルクの変位を検出する期間中に歯部６２が送り用溝７３を飛び越える（薄肉部６４Ｔがねじれ変形する）回数としては、例えば僅か２回〜３回であっても、光ピックアップ５５が内周端または外周端に移動する毎にこれが数千回、数万回繰り返されると、これによって、ラック６０の特に薄肉部６４Ｔが破損するなど、耐久性に問題がでる。
【００１６】
また、落下試験において歯部６２と送り用溝７３の噛み合いが外れる場合もある。このような場合に、例えば薄肉部６４Ｔの撓みの設定が適切でないと、歯部６２が送り用溝７３のないリードスクリュー７２の周縁面７２Ｓに載ったままの状態から、歯部６２と送り用溝７３が噛み合う状態に戻りにくい場合もあり、安定した動力伝達ができない問題もある。
【００１７】
更に、光ピックアップ５５の走行中であっても、何らかの原因でステッピングモーター７１に必要なトルクが大きくなった場合（例えば、長期間の使用によって主ガイド軸５３に塗付された潤滑剤が欠乏し、光ピックアップ５５の移動負荷が増えた場合等）に問題が生じる。つまり、光ピックアップ５５の移動負荷が大きくなることにより、内周端または外周端での位置検出においてステッピングモーター７１に必要なトルクが大きくなる場合と同様の状態となるため、歯部６２と送り用溝７３が離脱しないまでも、噛み合せがずれることで、安定した動力伝達ができなくなってしまう。また、位置検出時と同様に歯部６２と送り用溝７３の噛合と離脱が生じる場合があると、これによっても、ラック６０の薄肉部６４Ｔにかかる負担が大きくなる問題もある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、係る課題に鑑みてなされ、第１に、光ピックアップを光ディスクの径方向へ移動させる光ピックアップ送り装置が、固定基板に回転可能に支持され、周縁にらせん状の送り用溝が設けられた送り用軸と、該送り用軸を回転させる駆動用モーターと、前記光ピックアップを前記駆動用モーター及び前記送り用軸により駆動するための駆動部材と、を備え、該駆動部材は、前記光ピックアップが固定される本体部と、前記送り用溝に噛合する歯部と、該歯部と前記本体部とを離間して支持する腕部と、前記歯部の近傍で前記送り用軸の周縁に沿って該送り用軸を挟む位置に設けられた複数の規制部を有することにより解決するものである。
【００１９】
第２に、光ピックアップ支持装置が、光ピックアップと、固定基板と、該固定基板に設けられ、光ディスクの径方向に移動する前記光ピックアップを支持する第１の軸および第２の軸と、上記の光ピックアップ送り装置と、を具備することにより解決するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば以下の効果が得られる。
【００２１】
第１に、ラックの歯部近傍の送り用軸の上下を挟む位置に、歯部より突出する複数の規制部を設けることにより、光ピックアップの位置検出時におけるラックの変形の姿勢をコントロールできる。送り用軸の上下とは、送り用軸の周縁面のうち光ディスクのデータ記録面に略水平となる面を挟む上下である。つまり、光ピックアップが光ディスクの内周端または、外周端まで移動し、位置検出が行われる際に、大きくなったステッピングモーターのトルクがラックの歯部に加わり、送り用軸の送り用溝から歯部が離脱するが、このとき、歯部が設けられた噛合部が、送り用軸に対して上下に変形することを規制部が抑え、ラックの薄肉部にねじれ変形が生じることを抑制できる。
【００２２】
歯部の近傍に送り用軸を挟むように上下に設けた規制部によって、送り用溝から歯部が離脱する場合でも、ラックの（腕部の）撓む方向は、主に、光ディスクのデータ記録面に対して略水平方向に送り用軸から離間又は近接するような方向となる。つまり、歯部（噛合部）が送り用軸に対して上下方向（光ディスクのデータ記録面に対して垂直方向）に大きくスライドすることを抑制し、ラックの薄肉部のねじれ変形により薄肉部にかかる負担を軽減できるので、ラックの破損を防止できる。
【００２３】
第２に、規制部は、歯部が設けられる噛合部と一体成形のため、歯部と送り用溝の噛み合せがずれる状態が発生したときに同時に（同じタイミングで）規制部が機能し、噛み合せの姿勢をコントロールできる。従って、ラックの破損を招く状態を効率よく防止でき、走行中の安定動作も可能となる。
【００２４】
第３に、落下衝撃試験において、ラックに力が加わった場合も、ラックの噛合部が上下方向に大きくスライドして歯部と送り用溝の噛み合わせが外れることを防止できる。つまり、噛合部がＹ軸方向にずれた場合、例えば腕部の撓みの設定が適切でないと、送り用溝から歯部が外れた状態が維持され、歯部と送り用溝の噛合状態に戻りにくくなる場合がある。しかし、本実施形態によれば、噛合部の撓みが主にＸ方向に生じるようになるので、噛合部が大きくＹ軸方向にスライドして噛み合せが外れることを防止でき、噛み合せが外れた場合でも噛合状態に戻り易く、落下の後からも安定した動力伝達が可能となる。
【００２５】
第４に、光ピックアップの走行中に、光ピックアップの移動負荷が何らかの原因で大きくなり、駆動モーターに必要なトルクが大きくなった場合であっても、歯部と送り用溝の噛み合せがずれることを防止できる。つまり、送り用軸の上下に設けた規制部によって、歯部はＸ方向に移動するのみとなるので、噛み合せ量が若干浅くなることはあっても、歯部と送り用溝の噛み合せのずれを防止できる。つまり、そのような場合でも、安定した動力伝達が可能となる利点を有する。
【００２６】
規制部を送り用軸の上下に設けることにより、光ピックアップの通常走行時においても微小な上下（Ｙ軸方向の）移動を少なくでき、安定走行が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態における光ピックアップ支持装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における光ピックアップ送り装置を説明するための（Ａ）斜視図、（Ｂ）側面図である。
【図３】本発明の実施形態における光ピックアップ送り装置を説明するための側面図である。
【図４】本発明の実施形態における駆動部材を示す（Ａ）斜視図、（Ｂ）平面図である。
【図５】本発明の実施形態における駆動部材を示す（Ａ）斜視図、（Ｂ）側面図、（Ｃ）側面図である。
【図６】本発明の実施形態における光ピックアップ送り装置を説明する（Ａ）側面図、（Ｂ）斜視図である。
【図７】従来技術を説明するための（Ａ）平面図、（Ｂ）斜視図である。
【図８】従来技術を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施の形態を図１から図６を用いて詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態の光ピックアップ支持装置の概要を示す斜視図である。尚、以下の図においては本実施形態の説明に必要な要部を主に示し、それ以外の部分は一部を省略している。
【００３０】
光ピックアップ支持装置１は、いわゆるトラバースメカと呼ばれる装置であり、固定基板１１と、光ピックアップ１２と、第１の軸１３および第２の軸１４と、光ピックアップ送り装置２とを有する。
【００３１】
光ピックアップ支持装置１を構成する固定基板（シャーシ）１１は、例えば射出成形が可能で熱可塑性の耐熱性合成樹脂材料が基材として用いられ、これによって光ピックアップ支持装置１の軽量化および低コスト化が図られている。シャーシ１１の端部にはスピンドルモーター１６が設けられる。スピンドルモーター１６は、モーター基板１５に設けられ、モーター基板１５がシャーシ１１に固定されている。スピンドルモーター１６は回転軸にターンテーブル１７が嵌合されており、ターンテーブル１７に光ディスクが載置される。
【００３２】
光ピックアップ１２は、レーザー光を光ディスクの信号面に集光させる対物レンズ１８及びレーザーダイオード（不図示）から放射されるレーザー光を対物レンズ１８に導く光学部品（不図示）が組み込まれている。対物レンズ１８は、ここでは２つ設けられる場合を例に示すが、１つであってもよい。光ピックアップ１２はその外形両端にガイド部１２１、１２２を有する。
【００３３】
第１の軸（主ガイド軸）１３と第２の軸（副ガイド軸）１４は、互いに平行にシャーシ１１に固定される。主ガイド軸１３および副ガイド軸１４は、シャーシ１１の一主面において一の方向（図１のＺ軸方向）に延在する。主ガイド軸１３および副ガイド軸１４は断面が略円形状であり、主ガイド軸１３はガイド部１２１に設けられたガイド孔１２１Ｈに挿通される。副ガイド軸１４は、例えば横Ｕ字形状に設けられたガイド部１２２のひさし状部分により支持される。
【００３４】
これにより、光ピックアップ１２は、主ガイド軸１３の延在方向に移動可能に支持される。主ガイド軸１３の延在方向（Ｚ軸方向）は、光ディスクの径（ラジアル）方向といわれる。また、以下の説明では、Ｚ軸方向に直交し、光ピックアップ１２から主ガイド軸１３（副ガイド軸１４）に向かう方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向は、光ディスクの主面上において径方向に垂直な方向であり、タンデンシャル方向といわれる。また、Ｙ軸方向は、光ピックアップ１２の主面（光ディスクのデータ記録面に水平な面）に対して垂直方向であり、フォーカシング方向といわれる。
【００３５】
光ピックアップ送り装置２は、シャーシ１１の一辺に沿った端部に固定され、光ピックアップ１２を光ディスクの径方向に移動させる。主ガイド軸１３および副ガイド軸１４には、光ピックアップ１２のガイド部１２１、１２２との摺動性を向上させる潤滑剤が塗布される。これにより、光ピックアップ１２は、長期に亘って主ガイド軸１３および副ガイド軸１４上を滑らか且つ確実に往復移動する。
【００３６】
光ピックアップ支持装置１は、スピンドルモータ１６により回転される光ディスクに対して、光ピックアップ１２の対物レンズ１８からレーザー光を照射する。そして、光ディスクのデータ記録層で反射したレーザー光を、光ピックアップ１２に内蔵されたＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）ＩＣで読み取る。ここで、光ピックアップ１２から放射されるレーザー光としては、ＢＤ（Blu-ray Disc）規格、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）規格またはＣＤ（Compact Disk）規格のレーザー光が採用される。同様に、スピンドルモータ１６により回転される光ディスクの規格としても、これらのいずれかが採用される。
【００３７】
このような構成の光ピックアップ支持装置１が所定形状の筐体に収納されることで、光ディスク装置が構成される。
【００３８】
図２を参照して、光ピックアップ送り装置２について説明する。図２（Ａ）は、光ピックアップ送り装置２を示す斜視図であり、光ピックアップ送り装置２に固定される光ピックアップ１２および主ガイド軸１３も合わせて示した（細実線）。図２（Ｂ）は、光ピックアップ送り装置２の要部をＸ方向から見た側面図である。
【００３９】
光ピックアップ送り装置２は、駆動部材２１と、送り用軸２２と、駆動用モーター２４とを備える。
【００４０】
駆動部材（ラック）２１は、射出成形が可能で熱可塑性の耐熱性合成樹脂材料が基材として用いられた一体成形品である。合成樹脂材料の一例としては、硬度と適度な弾性を有するポリカーボネート(Polycarbonate)、変性ポリフェニレンエーテル（modified-Polyphenyleneether：ｍ−ＰＰＥ）等が採用できる。
【００４１】
ラック２１は、本体部２１１と、腕部２１２と、噛合（噛み合わせ）部２１３と、歯部２１４と、規制部２１５とを有する。本体部２１１は、光ピックアップ１２の一端に固定され、光ピックアップ１２を保持する。
【００４２】
送り用軸２２は、例えば金属製のリードスクリューであり、周縁にらせん状の送り用溝２３が設けられる。送り用溝２３には、ラック２１の噛合部２１３に設けられた歯部２１４が噛合する。
【００４３】
駆動用モーター（ステッピングモーター）２４は、送り用軸２２を一定方向に回転させる。すなわち、ステッピングモーター２４に電力が供給されることにより、ステッピングモーター２４がパルスに応じて所定の角度回転し、これにつなげられたリードスクリュー２２が回転する。リードスクリュー２２の回転動作により、送り用溝２３に歯部２１４が噛合したラック２１は、リードスクリュー２２の延在方向（Ｚ軸方向）に移動し、ラック２１に固定された光ピックアップ１２が光ディスクの径方向（Ｚ軸方向）に沿って動かされる。
【００４４】
図３は、光ピックアップ１２、ラック２１およびリードスクリュー２２の位置関係を示す図であり、図３（Ａ）がそれぞれを分解した状態の図であり、図３（Ｂ）が組み立て後の図である。また、いずれも−Ｚ方向から見た側面図である。
【００４５】
本体部２１１は、光ピックアップ１２の主ガイド軸側のガイド部１２１にねじなどで固定され、光ピックアップ１２を保持する。
【００４６】
ラック２１の本体２１１と噛合部２１３の間には、噛合部２１３をリードスクリュー２２の方向（Ｘ方向）に付勢する付勢部材２５が設けられる。付勢部材２５は例えばコイルばねであり、本体部２１１の側面２１１Ｓと噛合部２１３とに設けられた不図示の突起部に、その両端が嵌合されている。コイルばね２５によって、組み立てた状態（図３（Ｂ））において、ラック２１の歯部２１４がリードスクリュー２４の送り用溝に押接され、噛合される。つまりコイルばね２５は、歯部１２４と送り用溝の噛合状態を適切に保持する。
【００４７】
図４および図５を参照して、ラック２１について詳述する。図４（Ａ）はラック２１の全体の構成を示す斜視図であり、図４（Ｂ）はＹ方向から見た平面図である。また、図５（Ａ）は図４（Ａ）の要部拡大図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）を−Ｚ方向から見た側面図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）をＸ方向から見た側面図である。
【００４８】
図４を参照して、噛合部２１３は、本体部２１１の側面２１１Ｓと略平行に設けられ、本体部２１１と所定の距離で離間され、腕部２１２により支持される。腕部２１２はＸ軸方向に沿った断面形状においてＵ字状またはＪ字状の如く湾曲した形状であり、その両端に本体部２１１と噛合部２１３が位置する。
【００４９】
図５（Ａ）（Ｂ）を参照して、噛合部２１３は２つの主面を有する。以下、本体部２１１の側面２１１Ｓと対向する一の主面を内壁２１３Ｉと称し、内壁２１３Ｉの裏面となる他の主面を外壁２１３Ｏと称する。噛合部２１３の外壁２１３Ｏには、歯部２１４と、規制部２１５が設けられる。
【００５０】
また、本体部２１の側面２１１Ｓと噛合部２１３の内壁２１３Ｉには、コイルばね２５が嵌合する突起部２２０が設けられる。
【００５１】
図５（Ａ）（Ｃ）および図２（Ｂ）を参照して、歯部２１４はリードスクリュー２２の送り用溝２３に沿うように、Ｙ軸に対して所定の角度で傾斜して複数（例えば２つ）設けられる。その形状は、送り用溝２３に噛合するように、リードスクリュー２２の方向（Ｘ方向）に突出し、例えば頂点部分に曲率を有する略三角柱状である。
【００５２】
規制部２１５は、歯部２１４の近傍でリードスクリュー２２の周縁に沿って、リードスクリュー２２を挟む位置に設けられる。より具体的には、隣り合う２つの歯部２１４の間で、リードスクリュー２２のＹ軸方向の径を上と下で挟むように、２つ設けられる。
【００５３】
Ｙ軸方向は、光ディスクのデータ記録面に垂直方向である。つまり、規制部２１５は、リードスクリュー２２の周縁面２２Ｓのうち光ディスクのデータ記録面に略水平となる面を挟むように上下に設けられる。
【００５４】
規制部２１５は、噛合部２１３の外壁２１３Ｏからリードスクリュー２２の方向（Ｘ方向）に突出する凸部である。また規制部２１５が突出する高さは、歯部２１４が突出する高さより高く、例えば、リードスクリュー２２の軸中心付近まで達する（図５（Ａ）（Ｂ）、図３（Ｂ）参照）。
【００５５】
更に規制部２１５は、リードスクリュー２２と対向する面が、リードスクリュー２２周縁の曲率に沿うような傾斜面２１５Ｓである。傾斜面２１５Ｓは、本実施形態では平面状に設けられる場合を例に示すが、リードスクリュー２２の周縁に沿うような曲率を有する傾斜面であってもよい。
【００５６】
腕部２１２は、一部に薄肉部２１２Ｔを有する。既述の如くラック２１は全体が合成樹脂により一体に成形されており、腕部２１２はその湾曲形状と薄肉部２１２Ｔとによって、主にＸ軸方向に可撓性を有している。つまり、Ｘ軸方向（主に−Ｘ方向）に多少の変形があった場合でも復元可能となっている。加えて本実施形態では、コイルばね２５も、腕部２１２が−Ｘ方向に撓んだ状態からの復元を容易にしている。
【００５７】
尚、図５（Ｃ）において、上側の規制部２５１と下側の規制部２５１は、それぞれのＹ軸方向の中心が左右にずれた位置に配置されるが、中心が同じＹ軸上にあるように配置されてもよい。
【００５８】
図６は、リードスクリュー２２とラック２１の噛合部２１３の状態を示す図であり、図６（Ａ）が送り用溝２３と歯部２１４が噛合している状態を−Ｚ方向からみた側面図であり、図６（Ｂ）が歯部２１４が送り用溝２３から離脱した状態を説明するための斜視図である。
【００５９】
図６（Ａ）を参照して、光ピックアップの通常の（正常な）走行状態では、ラック２１の歯部２１４はリードスクリュー２２の送り用溝２３と噛合し、リードスクリュー２２の回転によって、ラック２１がＺ軸方向に移動する。そしてこの状態では、規制部２１５とリードスクリュー２２は非接触である。
【００６０】
図１も参照して、光ピックアップ１２が内周端または外周端まで移動した場合について説明する。
【００６１】
新たに光ディスクをターンテーブルに載置した場合や、光ディスクの最内周または最外周までデータの読み出し又は書き込みを行った場合に、光ピックアップ１２は、光ディスクの例えば内周端まで移動し、ラック２１の端部２１Ｔが、破線で示すシャーシ１１の内壁に当接される。そして本実施形態では、光ピックアップ１２の移動が不可能で且つ当接する状態を強制的に所定時間継続する。これにより、光ピックアップ１２の移動負荷が大きくなり、ステッピングモーター２４に必要なトルクが大きくなる。このときのステッピングモーター２４のトルクの変位を検出することで、光ピックアップ１２が内周端に位置することが認識される。
【００６２】
図６（Ｂ）を参照して、光ピックアップ１２の位置検出期間中は光ピックアップ１２が移動不可の状態であるにもかかわらずリードスクリュー２２は回転を続けるため、歯部２１４に加わるステッピングモーター２４のトルクも大きくなり、リードスクリュー２２の送り用溝２３とラック２１の歯部２１４の噛み合せがはずれる状態が発生する。
【００６３】
本実施形態では、送り用溝２３とラック２１の歯部２１４の噛み合せが離脱し、歯部２１４が送り用溝２３間のリードスクリュー２２の周縁面２２Ｓに乗り上がった場合に、リードスクリュー２２の周縁面２２Ｓと、規制部２１５の傾斜面２１５Ｓが接触する。つまり、傾斜面２１５Ｓは、通常の（正常な）光ピックアップ２１の走行状態ではリードスクリュー２２と非接触で、且つ、歯部２１４が周縁面２２Ｓに乗り上がったときには周縁面２２Ｓと接触するような角度及び形状で、形成されている。
【００６４】
そして、規制部２１５の傾斜面２１５Ｓによって、すり鉢状にガイドが形成され、リードスクリュー２２の周縁面２２Ｓが傾斜面２１５Ｓに摺接することで、腕部２１２は、上下（光ディスクのデータ記録面に対して垂直）方向（Ｙ軸方向）の変形がほとんど規制され、主に前後（光ディスクのデータ記録面に対して略水平方向に送り用軸から離間するような方向）方向（−Ｘ方向）に変形（撓み）が生じる。
【００６５】
尚、歯部２１４と送り用溝２３の噛合が離脱する場合に、厳密には噛合部２１３は若干の上下動が生じる。しかし、その上下動の範囲は、対向する規制部２１５（傾斜面２１５Ｓ）間の距離以上になることはないため、従来と比較して、上下方向の変形はほとんど規制されるといってよい。
【００６６】
腕部２１２が−Ｘ方向に撓み、歯部２１４が周縁面２２Ｓに乗り上がった状態で更にリードスクリュー２２の回転が続くと、歯部２１４は次の送り用溝２３と噛合し、腕部２１２は、その形状とコイルばね２５によって、元の状態に復元する。
【００６７】
このように本実施形態では、光ピックアップ１２の位置検出期間中において、複数回（例えば２回〜３回）歯部２１４が送り用溝２３から離脱することがあっても、そのときの腕部２１２は、主にＸ軸方向に変形することとなる。
【００６８】
腕部２１２は、光ディスクのタンデンシャル方向であるＸ軸方向については、湾曲形状と薄肉部２１２Ｔを適宜選択して、所望の撓みを許容するよう設計されている。つまり、歯部２１４が送り用溝２３から離脱することによってＸ軸方向に生じる撓みについてはあまり問題とならない。しかし、離脱によって噛合部２１３が例えば斜め上方（ＸＹ方向）に大きく持ち上がると、腕部２１２の薄肉部２１２Ｔが捩れる状態になり、設計意図とは異なるねじれ変形が生じてしまう。
【００６９】
本実施形態では規制部２１５を設けることにより、腕部２１２が、従来の如く送り用溝２３に沿って斜め上方（ＹＺ方向）に大きくねじれ変形が生じることがなくなるので、位置検出が繰り返させることによる破損を抑制することができる。
【００７０】
また、落下試験において、従来では、噛合部２１３が上下方向（フォーカシング方向、Ｙ軸方向）に大きくスライドして歯部２１４と送り用溝２３の噛み合いが外れる場合もあった。このような場合に、例えば腕部２１２の撓みの設定（例えば薄肉部２１２Ｔの設定や、腕部２１２の形状、コイルばね２５の付勢力など）が適切でないと、歯部２１４と送り用溝２３が噛み合う状態に戻りにくい場合もある。
【００７１】
例えば、噛合部２１３が大きく上にずれて歯部２１４の下端がリードスクリュー２２の周縁面２２Ｓに乗る（噛合部２１３全体がリードスクリュー２２上に乗る）ような状態になってしまうと、その状態から、歯部２１４と送り用溝２３が噛み合う状態に戻りにくく、安定した動力伝達ができない問題となる。
【００７２】
しかし本実施形態では、リードスクリュー２２の上下を挟むように、リードスクリュー２２の中心付近まで突出する規制部２１５が設けられるため、落下試験により噛合部２１３が上下方向（Ｙ軸方向）に大きくスライドして歯部２１４と送り用溝２３の噛み合いが外れることを抑制できる。また、噛み合せが外れた場合でも、噛合部２１３が例えばリードスクリュー２２の上に乗るようにずれてしまうことを防止できるので、噛合状態に戻り易く、落下の後からも安定した動力伝達が可能となる
更に、光ピックアップ１２の走行中であっても、何らかの原因でステッピングモーター２４に必要なトルクが大きくなる場合がある。これは例えば、長期間の使用によって主ガイド軸１３に塗付された潤滑剤が欠乏し、光ピックアップ１２の移動負荷が増える様な場合である。
【００７３】
光ピックアップ１２の移動負荷が大きくなることにより、内周端または外周端での位置検出においてステッピングモーター２４に必要なトルクが大きくなる場合と同様の状態となるため、歯部２１４と送り用溝２３が離脱しないまでも、噛み合せがずれることで、安定した動力伝達ができなくなってしまう。また、位置検出時と同様に歯部２１４と送り用溝２３の噛合と離脱が生じる場合があると、これによっても、腕部２１２にかかる負担が大きくなる問題もある。
【００７４】
本実施形態ではこのような場合でも、歯部２１４と送り用溝２３の噛み合せがずれることを防止できる。つまり、歯部２１４と送り用溝２３の噛合量が減少し離脱する傾向になった場合、規制部２１５の傾斜面２１５Ｓがリードスクリュー２２の周縁と摺接することにより、歯部２１４が送り用溝２３の深さ方向（−Ｘ方向）に押し戻される。
【００７５】
規制部２１５によって、噛合部２１３は主にＸ軸方向に移動するので、歯部２１４と送り用溝２３の噛み合せ量が若干浅くなることはあっても、大きく噛み合せが離脱することを抑制できる。つまり、光ピックアップ１２の走行中に移動負荷が大きくなった場合であっても、歯部２１５と送り用溝２３は離脱することなく、安定した動力伝達が可能となり、安定走行が実現できる。
【００７６】
更に、リードスクリュー２２を挟むように上下に設ける規制部２１５によって、光ピックアップ１２の通常走行時において生じる、ラック２１の微小な上下（Ｙ軸方向の）移動も少なくでき、安定走行が可能となる。
【００７７】
更に、規制部２１５は、歯部２１４と一体的に成形されている。つまり、光ピックアップ１２の走行途中に、歯部２１４が送り用溝２３から離脱する状況（離脱する傾向）になった場合でも、離脱と同時に規制部２１５を機能させることができる。つまり、離脱と同じタイミングで規制部２１５の傾斜面２１５Ｓにリードスクリュー２２の周縁面２２Ｓを摺接させ、噛合部２１３（腕部２１２）のＹ軸方向の変形を規制して、歯部２１４と送り用溝２３を再び噛合させることができ、安定走行が可能となる。
【００７８】
本実施形態の光ピックアップ送り装置２は、ラック２２（噛合部２１３）のリードスクリュー２２の上下を挟む位置に規制部２１５設けるものである。規制部２１５は、光ピックアップ１２の通常（正常）走行時にはリードスクリュー２２と非接触で、ラック２２の歯部２１４とリードスクリュー２２の送り用溝２３が離脱する際にはリードスクリュー２２の周縁面に接触し、ラック２１（腕部２１２または噛合部２１３）の上下方向の変形を規制しつつ、腕部２１２をＸ軸方向に撓ませる。
【００７９】
本実施形態では規制部２１５を２つの歯部２１４の間に設ける場合を例に説明したが、歯部２１４の近傍でこれと一体的に設けられていればよく、例えば歯部２１４の外側に設けてもよい。
【００８０】
しかしこの場合、噛合部２１３の面積を大きく確保する必要があり、その分リードスクリュー２２も長くする必要があるため、装置の小型化という点では２つの歯部２１４の間に規制部２１５を設けるほうが良い。
【符号の説明】
【００８１】
１ 光ピックアップ支持装置
２ 光ピックアップ送り装置
１１ 固定基板（シャーシ）
１２ 光ピックアップ
１３ 第１の軸（主ガイド軸）
１４ 第２の軸（副ガイド軸）
１６ スピンドルモーター
１８ 対物レンズ
２１ 駆動部材（ラック）
２２ 送り用軸（リードスクリュー）
２３ 送り用溝
２４ 駆動用モーター（ステッピングモーター）
２５ 付勢部材
２１１ 本体部
２１２ 腕部
２１３ 噛合部
２１４ 歯部
２１５ 規制部
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ピックアップ送り装置およびそれを備えた光ピックアップ支持装置に関し、特に、安価で、安定した光ピックアップ送り動作を実現できる光ピックアップ送り装置およびそれを備えた光ピックアップ支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ支持装置（いわゆるトラバースメカ）は、光ピックアップを光ディスクの径方向に移動させて、光ディスクに対してデータの記録や読み出しを行っている。光ピックアップの位置（光ディスクの最内周または最外周のいずれにあるか）を検出する場合、従来では、光ピックアップ支持装置の固定基板（シャーシ）に位置検出スイッチを設け、光ピックアップを最内周または最外周において位置検出スイッチに接触させることで、位置の検出を行っていた。
【０００３】
しかしこの場合、位置検出スイッチを備える必要があり部品点数が多くなるなどの問題があった。このため、位置検出スイッチを用いないで光ピックアップのホームポジションを検出する技術が開発されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１では例えば、光ピックアップを摺動自在に支持するガイドシャフトの支持部材に光ピックアップを強制的に押し当て、光ピックアップを移動させるステッピングモータを光ピックアップの移動可能範囲分より強制的に多く駆動させている。
【０００５】
図７は、位置検出スイッチを用いることなく光ピックアップの位置検出を行う、他の構成を示す図である。図７（Ａ）が光ピックアップ支持装置（トラバースメカ）５０の全体を示す平面概要図であり、図７（Ｂ）がこれに用いられている光ピックアップの駆動部材（ラック）６０を示す斜視図である。
【０００６】
トラバースメカ５０を構成する固定基板５１にはステッピングモーター７１と、送り用軸（リードスクリュー）７２と、主ガイド軸５３および副ガイド軸５４が固定される。主ガイド軸５３および副ガイド軸５４は、光ピックアップ５５を、ターンテーブル５６上に載置される光ディスクの径方向に移動可能に支持する。
【０００７】
光ピックアップ５５は、駆動部材（ラック）６０に保持される。ラック６０は、光ピックアップ５５が固定される本体部６１と、歯部６２を有する。歯部６２はラック６０の噛合（噛み合わせ）部６３に例えば２つ設けられる。歯部６２は、ステッピングモーター７１に回転可能に支持されるリードスクリュー７２の、らせん状の送り用溝７３にあわせて設けられ、送り用溝７３と噛合する。ステッピングモーター７１の駆動によって、リードスクリュー７２が回転し、それによってラック６０が光ピックアップ５５を光ディスクの径方向（Ｚ軸方向）に移動させる。
【０００８】
この場合の位置検出の方法は、以下の通りである。すなわち、光ピックアップ５５は、例えば光ディスクの内周端まで移動すると、ラック６０の端部６０Ｔが固定基板５１に当接される（図６（Ａ））。そして、当接状態が強制的に所定時間継続することで、光ピックアップ５５の移動負荷が大きくなり、ステッピングモーター７１に必要なトルクが大きくなる。そのときのステッピングモーター７１のトルクの変位を検出することで、内周端または外周端であることを認識する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１０９８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図７（Ａ）の位置検出スイッチを用いない位置検出方法では、光ピックアップ５５が光ディスクの内周端または外周端まで移動した場合、ステッピングモーター７１のトルクの変位を検出するには、押し付けた状態である程度の時間経過が必要である。
【００１１】
そして、この期間中は光ピックアップ５５が移動不可の状態であるにもかかわらずリードスクリュー７２は回転を続けるため、ラック６０の歯部６２に加わるステッピングモーター７１のトルクも大きくなり、リードスクリュー７２の送り用溝７３と歯部６２の噛み合せが離脱し、歯部６２が隣の送り用溝７３に飛び越える状態が発生する。
【００１２】
図８は、図７（Ａ）の噛合部６３とリードスクリュー７２をＸ方向から見た側面図である。図８において、上方（Ｙ方向）は、光ディスクのデータ記録面に垂直な方向である。歯部６２が送り用溝７３から離脱するとき、歯部６２が設けられている噛合部６３は、矢印の如く、送り用溝７３に沿ってリードスクリュー７２の例えば斜め上方（ＹＺ方向）に持ち上がり歯部６２が完全に送り用溝７３から離脱した後、隣の送り用溝７３に噛合する。
【００１３】
ラック６０は、例えば合成樹脂による一体成形品であり、ステッピングモーター７１のトルクの変位の検出期間中における歯部６２と送り用溝７３の噛合と離脱を許容するため、ある程度の撓みが必要であり、例えば噛合部６３を支える腕部６４などに薄肉部６４Ｔを設けている（図７（Ｂ）参照）。しかし、送り用溝７３と歯部６２の噛合と離脱が繰り返されると、この薄肉部６４Ｔに負荷がかかってしまう問題がある。
【００１４】
具体的には、光ピックアップ５５の進行方向（Ｚ軸方向）に対して、噛合部６３が送り用溝７３から離間または近接するような垂直方向（送り用溝７３深さ方向：Ｘ軸方向）については、腕部６４の薄肉部６４Ｔは、上記の許容範囲として設計された通りに撓む。しかし、噛合部６３が例えば図８の矢印の如く斜め上方（ＹＺ方向）に持ち上がると、腕部６４の薄肉部６４Ｔが捩れる状態になり、設計意図とは異なるねじれ変形が生じる。
【００１５】
１回のトルクの変位を検出する期間中に歯部６２が送り用溝７３を飛び越える（薄肉部６４Ｔがねじれ変形する）回数としては、例えば僅か２回〜３回であっても、光ピックアップ５５が内周端または外周端に移動する毎にこれが数千回、数万回繰り返されると、これによって、ラック６０の特に薄肉部６４Ｔが破損するなど、耐久性に問題がでる。
【００１６】
また、落下試験において歯部６２と送り用溝７３の噛み合いが外れる場合もある。このような場合に、例えば薄肉部６４Ｔの撓みの設定が適切でないと、歯部６２が送り用溝７３のないリードスクリュー７２の周縁面７２Ｓに載ったままの状態から、歯部６２と送り用溝７３が噛み合う状態に戻りにくい場合もあり、安定した動力伝達ができない問題もある。
【００１７】
更に、光ピックアップ５５の走行中であっても、何らかの原因でステッピングモーター７１に必要なトルクが大きくなった場合（例えば、長期間の使用によって主ガイド軸５３に塗付された潤滑剤が欠乏し、光ピックアップ５５の移動負荷が増えた場合等）に問題が生じる。つまり、光ピックアップ５５の移動負荷が大きくなることにより、内周端または外周端での位置検出においてステッピングモーター７１に必要なトルクが大きくなる場合と同様の状態となるため、歯部６２と送り用溝７３が離脱しないまでも、噛み合せがずれることで、安定した動力伝達ができなくなってしまう。また、位置検出時と同様に歯部６２と送り用溝７３の噛合と離脱が生じる場合があると、これによっても、ラック６０の薄肉部６４Ｔにかかる負担が大きくなる問題もある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、係る課題に鑑みてなされ、第１に、光ピックアップを光ディスクの径方向へ移動させる光ピックアップ送り装置が、固定基板に回転可能に支持され、周縁にらせん状の送り用溝が設けられた送り用軸と、該送り用軸を回転させる駆動用モーターと、前記光ピックアップを前記駆動用モーター及び前記送り用軸により駆動するための駆動部材と、を備え、該駆動部材は、前記光ピックアップが固定される本体部と、前記送り用溝に噛合する歯部と、該歯部と前記本体部とを離間して支持する腕部と、前記歯部の近傍で前記送り用軸の周縁に沿って該送り用軸を挟む位置に設けられた複数の規制部を有することにより解決するものである。
【００１９】
第２に、光ピックアップ支持装置が、光ピックアップと、固定基板と、該固定基板に設けられ、光ディスクの径方向に移動する前記光ピックアップを支持する第１の軸および第２の軸と、上記の光ピックアップ送り装置と、を具備することにより解決するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば以下の効果が得られる。
【００２１】
第１に、ラックの歯部近傍の送り用軸の上下を挟む位置に、歯部より突出する複数の規制部を設けることにより、光ピックアップの位置検出時におけるラックの変形の姿勢をコントロールできる。送り用軸の上下とは、送り用軸の周縁面のうち光ディスクのデータ記録面に略水平となる面を挟む上下である。つまり、光ピックアップが光ディスクの内周端または、外周端まで移動し、位置検出が行われる際に、大きくなったステッピングモーターのトルクがラックの歯部に加わり、送り用軸の送り用溝から歯部が離脱するが、このとき、歯部が設けられた噛合部が、送り用軸に対して上下に変形することを規制部が抑え、ラックの薄肉部にねじれ変形が生じることを抑制できる。
【００２２】
歯部の近傍に送り用軸を挟むように上下に設けた規制部によって、送り用溝から歯部が離脱する場合でも、ラックの（腕部の）撓む方向は、主に、光ディスクのデータ記録面に対して略水平方向に送り用軸から離間又は近接するような方向となる。つまり、歯部（噛合部）が送り用軸に対して上下方向（光ディスクのデータ記録面に対して垂直方向）に大きくスライドすることを抑制し、ラックの薄肉部のねじれ変形により薄肉部にかかる負担を軽減できるので、ラックの破損を防止できる。
【００２３】
第２に、規制部は、歯部が設けられる噛合部と一体成形のため、歯部と送り用溝の噛み合せがずれる状態が発生したときに同時に（同じタイミングで）規制部が機能し、噛み合せの姿勢をコントロールできる。従って、ラックの破損を招く状態を効率よく防止でき、走行中の安定動作も可能となる。
【００２４】
第３に、落下衝撃試験において、ラックに力が加わった場合も、ラックの噛合部が上下方向に大きくスライドして歯部と送り用溝の噛み合わせが外れることを防止できる。つまり、噛合部がＹ軸方向にずれた場合、例えば腕部の撓みの設定が適切でないと、送り用溝から歯部が外れた状態が維持され、歯部と送り用溝の噛合状態に戻りにくくなる場合がある。しかし、本実施形態によれば、噛合部の撓みが主にＸ方向に生じるようになるので、噛合部が大きくＹ軸方向にスライドして噛み合せが外れることを防止でき、噛み合せが外れた場合でも噛合状態に戻り易く、落下の後からも安定した動力伝達が可能となる。
【００２５】
第４に、光ピックアップの走行中に、光ピックアップの移動負荷が何らかの原因で大きくなり、駆動モーターに必要なトルクが大きくなった場合であっても、歯部と送り用溝の噛み合せがずれることを防止できる。つまり、送り用軸の上下に設けた規制部によって、歯部はＸ方向に移動するのみとなるので、噛み合せ量が若干浅くなることはあっても、歯部と送り用溝の噛み合せのずれを防止できる。つまり、そのような場合でも、安定した動力伝達が可能となる利点を有する。
【００２６】
規制部を送り用軸の上下に設けることにより、光ピックアップの通常走行時においても微小な上下（Ｙ軸方向の）移動を少なくでき、安定走行が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態における光ピックアップ支持装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における光ピックアップ送り装置を説明するための（Ａ）斜視図、（Ｂ）側面図である。
【図３】本発明の実施形態における光ピックアップ送り装置を説明するための側面図である。
【図４】本発明の実施形態における駆動部材を示す（Ａ）斜視図、（Ｂ）平面図である。
【図５】本発明の実施形態における駆動部材を示す（Ａ）斜視図、（Ｂ）側面図、（Ｃ）側面図である。
【図６】本発明の実施形態における光ピックアップ送り装置を説明する（Ａ）側面図、（Ｂ）斜視図である。
【図７】従来技術を説明するための（Ａ）平面図、（Ｂ）斜視図である。
【図８】従来技術を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施の形態を図１から図６を用いて詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態の光ピックアップ支持装置の概要を示す斜視図である。尚、以下の図においては本実施形態の説明に必要な要部を主に示し、それ以外の部分は一部を省略している。
【００３０】
光ピックアップ支持装置１は、いわゆるトラバースメカと呼ばれる装置であり、固定基板１１と、光ピックアップ１２と、第１の軸１３および第２の軸１４と、光ピックアップ送り装置２とを有する。
【００３１】
光ピックアップ支持装置１を構成する固定基板（シャーシ）１１は、例えば射出成形が可能で熱可塑性の耐熱性合成樹脂材料が基材として用いられ、これによって光ピックアップ支持装置１の軽量化および低コスト化が図られている。シャーシ１１の端部にはスピンドルモーター１６が設けられる。スピンドルモーター１６は、モーター基板１５に設けられ、モーター基板１５がシャーシ１１に固定されている。スピンドルモーター１６は回転軸にターンテーブル１７が嵌合されており、ターンテーブル１７に光ディスクが載置される。
【００３２】
光ピックアップ１２は、レーザー光を光ディスクの信号面に集光させる対物レンズ１８及びレーザーダイオード（不図示）から放射されるレーザー光を対物レンズ１８に導く光学部品（不図示）が組み込まれている。対物レンズ１８は、ここでは２つ設けられる場合を例に示すが、１つであってもよい。光ピックアップ１２はその外形両端にガイド部１２１、１２２を有する。
【００３３】
第１の軸（主ガイド軸）１３と第２の軸（副ガイド軸）１４は、互いに平行にシャーシ１１に固定される。主ガイド軸１３および副ガイド軸１４は、シャーシ１１の一主面において一の方向（図１のＺ軸方向）に延在する。主ガイド軸１３および副ガイド軸１４は断面が略円形状であり、主ガイド軸１３はガイド部１２１に設けられたガイド孔１２１Ｈに挿通される。副ガイド軸１４は、例えば横Ｕ字形状に設けられたガイド部１２２のひさし状部分により支持される。
【００３４】
これにより、光ピックアップ１２は、主ガイド軸１３の延在方向に移動可能に支持される。主ガイド軸１３の延在方向（Ｚ軸方向）は、光ディスクの径（ラジアル）方向といわれる。また、以下の説明では、Ｚ軸方向に直交し、光ピックアップ１２から主ガイド軸１３（副ガイド軸１４）に向かう方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向は、光ディスクの主面上において径方向に垂直な方向であり、タンデンシャル方向といわれる。また、Ｙ軸方向は、光ピックアップ１２の主面（光ディスクのデータ記録面に水平な面）に対して垂直方向であり、フォーカシング方向といわれる。
【００３５】
光ピックアップ送り装置２は、シャーシ１１の一辺に沿った端部に固定され、光ピックアップ１２を光ディスクの径方向に移動させる。主ガイド軸１３および副ガイド軸１４には、光ピックアップ１２のガイド部１２１、１２２との摺動性を向上させる潤滑剤が塗布される。これにより、光ピックアップ１２は、長期に亘って主ガイド軸１３および副ガイド軸１４上を滑らか且つ確実に往復移動する。
【００３６】
光ピックアップ支持装置１は、スピンドルモータ１６により回転される光ディスクに対して、光ピックアップ１２の対物レンズ１８からレーザー光を照射する。そして、光ディスクのデータ記録層で反射したレーザー光を、光ピックアップ１２に内蔵されたＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）ＩＣで読み取る。ここで、光ピックアップ１２から放射されるレーザー光としては、ＢＤ（Blu-ray Disc）規格、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）規格またはＣＤ（Compact Disk）規格のレーザー光が採用される。同様に、スピンドルモータ１６により回転される光ディスクの規格としても、これらのいずれかが採用される。
【００３７】
このような構成の光ピックアップ支持装置１が所定形状の筐体に収納されることで、光ディスク装置が構成される。
【００３８】
図２を参照して、光ピックアップ送り装置２について説明する。図２（Ａ）は、光ピックアップ送り装置２を示す斜視図であり、光ピックアップ送り装置２に固定される光ピックアップ１２および主ガイド軸１３も合わせて示した（細実線）。図２（Ｂ）は、光ピックアップ送り装置２の要部をＸ方向から見た側面図である。
【００３９】
光ピックアップ送り装置２は、駆動部材２１と、送り用軸２２と、駆動用モーター２４とを備える。
【００４０】
駆動部材（ラック）２１は、射出成形が可能で熱可塑性の耐熱性合成樹脂材料が基材として用いられた一体成形品である。合成樹脂材料の一例としては、硬度と適度な弾性を有するポリカーボネート(Polycarbonate)、変性ポリフェニレンエーテル（modified-Polyphenyleneether：ｍ−ＰＰＥ）等が採用できる。
【００４１】
ラック２１は、本体部２１１と、腕部２１２と、噛合（噛み合わせ）部２１３と、歯部２１４と、規制部２１５とを有する。本体部２１１は、光ピックアップ１２の一端に固定され、光ピックアップ１２を保持する。
【００４２】
送り用軸２２は、例えば金属製のリードスクリューであり、周縁にらせん状の送り用溝２３が設けられる。送り用溝２３には、ラック２１の噛合部２１３に設けられた歯部２１４が噛合する。
【００４３】
駆動用モーター（ステッピングモーター）２４は、送り用軸２２を一定方向に回転させる。すなわち、ステッピングモーター２４に電力が供給されることにより、ステッピングモーター２４がパルスに応じて所定の角度回転し、これにつなげられたリードスクリュー２２が回転する。リードスクリュー２２の回転動作により、送り用溝２３に歯部２１４が噛合したラック２１は、リードスクリュー２２の延在方向（Ｚ軸方向）に移動し、ラック２１に固定された光ピックアップ１２が光ディスクの径方向（Ｚ軸方向）に沿って動かされる。
【００４４】
図３は、光ピックアップ１２、ラック２１およびリードスクリュー２２の位置関係を示す図であり、図３（Ａ）がそれぞれを分解した状態の図であり、図３（Ｂ）が組み立て後の図である。また、いずれも−Ｚ方向から見た側面図である。
【００４５】
本体部２１１は、光ピックアップ１２の主ガイド軸側のガイド部１２１にねじなどで固定され、光ピックアップ１２を保持する。
【００４６】
ラック２１の本体２１１と噛合部２１３の間には、噛合部２１３をリードスクリュー２２の方向（Ｘ方向）に付勢する付勢部材２５が設けられる。付勢部材２５は例えばコイルばねであり、本体部２１１の側面２１１Ｓと噛合部２１３とに設けられた不図示の突起部に、その両端が嵌合されている。コイルばね２５によって、組み立てた状態（図３（Ｂ））において、ラック２１の歯部２１４がリードスクリュー２４の送り用溝に押接され、噛合される。つまりコイルばね２５は、歯部１２４と送り用溝の噛合状態を適切に保持する。
【００４７】
図４および図５を参照して、ラック２１について詳述する。図４（Ａ）はラック２１の全体の構成を示す斜視図であり、図４（Ｂ）はＹ方向から見た平面図である。また、図５（Ａ）は図４（Ａ）の要部拡大図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）を−Ｚ方向から見た側面図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）をＸ方向から見た側面図である。
【００４８】
図４を参照して、噛合部２１３は、本体部２１１の側面２１１Ｓと略平行に設けられ、本体部２１１と所定の距離で離間され、腕部２１２により支持される。腕部２１２はＸ軸方向に沿った断面形状においてＵ字状またはＪ字状の如く湾曲した形状であり、その両端に本体部２１１と噛合部２１３が位置する。
【００４９】
図５（Ａ）（Ｂ）を参照して、噛合部２１３は２つの主面を有する。以下、本体部２１１の側面２１１Ｓと対向する一の主面を内壁２１３Ｉと称し、内壁２１３Ｉの裏面となる他の主面を外壁２１３Ｏと称する。噛合部２１３の外壁２１３Ｏには、歯部２１４と、規制部２１５が設けられる。
【００５０】
また、本体部２１の側面２１１Ｓと噛合部２１３の内壁２１３Ｉには、コイルばね２５が嵌合する突起部２２０が設けられる。
【００５１】
図５（Ａ）（Ｃ）および図２（Ｂ）を参照して、歯部２１４はリードスクリュー２２の送り用溝２３に沿うように、Ｙ軸に対して所定の角度で傾斜して複数（例えば２つ）設けられる。その形状は、送り用溝２３に噛合するように、リードスクリュー２２の方向（Ｘ方向）に突出し、例えば頂点部分に曲率を有する略三角柱状である。
【００５２】
規制部２１５は、歯部２１４の近傍でリードスクリュー２２の周縁に沿って、リードスクリュー２２を挟む位置に設けられる。より具体的には、隣り合う２つの歯部２１４の間で、リードスクリュー２２のＹ軸方向の径を上と下で挟むように、２つ設けられる。
【００５３】
Ｙ軸方向は、光ディスクのデータ記録面に垂直方向である。つまり、規制部２１５は、リードスクリュー２２の周縁面２２Ｓのうち光ディスクのデータ記録面に略水平となる面を挟むように上下に設けられる。
【００５４】
規制部２１５は、噛合部２１３の外壁２１３Ｏからリードスクリュー２２の方向（Ｘ方向）に突出する凸部である。また規制部２１５が突出する高さは、歯部２１４が突出する高さより高く、例えば、リードスクリュー２２の軸中心付近まで達する（図５（Ａ）（Ｂ）、図３（Ｂ）参照）。
【００５５】
更に規制部２１５は、リードスクリュー２２と対向する面が、リードスクリュー２２周縁の曲率に沿うような傾斜面２１５Ｓである。傾斜面２１５Ｓは、本実施形態では平面状に設けられる場合を例に示すが、リードスクリュー２２の周縁に沿うような曲率を有する傾斜面であってもよい。
【００５６】
腕部２１２は、一部に薄肉部２１２Ｔを有する。既述の如くラック２１は全体が合成樹脂により一体に成形されており、腕部２１２はその湾曲形状と薄肉部２１２Ｔとによって、主にＸ軸方向に可撓性を有している。つまり、Ｘ軸方向（主に−Ｘ方向）に多少の変形があった場合でも復元可能となっている。加えて本実施形態では、コイルばね２５も、腕部２１２が−Ｘ方向に撓んだ状態からの復元を容易にしている。
【００５７】
尚、図５（Ｃ）において、上側の規制部２５１と下側の規制部２５１は、それぞれのＹ軸方向の中心が左右にずれた位置に配置されるが、中心が同じＹ軸上にあるように配置されてもよい。
【００５８】
図６は、リードスクリュー２２とラック２１の噛合部２１３の状態を示す図であり、図６（Ａ）が送り用溝２３と歯部２１４が噛合している状態を−Ｚ方向からみた側面図であり、図６（Ｂ）が歯部２１４が送り用溝２３から離脱した状態を説明するための斜視図である。
【００５９】
図６（Ａ）を参照して、光ピックアップの通常の（正常な）走行状態では、ラック２１の歯部２１４はリードスクリュー２２の送り用溝２３と噛合し、リードスクリュー２２の回転によって、ラック２１がＺ軸方向に移動する。そしてこの状態では、規制部２１５とリードスクリュー２２は非接触である。
【００６０】
図１も参照して、光ピックアップ１２が内周端または外周端まで移動した場合について説明する。
【００６１】
新たに光ディスクをターンテーブルに載置した場合や、光ディスクの最内周または最外周までデータの読み出し又は書き込みを行った場合に、光ピックアップ１２は、光ディスクの例えば内周端まで移動し、ラック２１の端部２１Ｔが、破線で示すシャーシ１１の内壁に当接される。そして本実施形態では、光ピックアップ１２の移動が不可能で且つ当接する状態を強制的に所定時間継続する。これにより、光ピックアップ１２の移動負荷が大きくなり、ステッピングモーター２４に必要なトルクが大きくなる。このときのステッピングモーター２４のトルクの変位を検出することで、光ピックアップ１２が内周端に位置することが認識される。
【００６２】
図６（Ｂ）を参照して、光ピックアップ１２の位置検出期間中は光ピックアップ１２が移動不可の状態であるにもかかわらずリードスクリュー２２は回転を続けるため、歯部２１４に加わるステッピングモーター２４のトルクも大きくなり、リードスクリュー２２の送り用溝２３とラック２１の歯部２１４の噛み合せがはずれる状態が発生する。
【００６３】
本実施形態では、送り用溝２３とラック２１の歯部２１４の噛み合せが離脱し、歯部２１４が送り用溝２３間のリードスクリュー２２の周縁面２２Ｓに乗り上がった場合に、リードスクリュー２２の周縁面２２Ｓと、規制部２１５の傾斜面２１５Ｓが接触する。つまり、傾斜面２１５Ｓは、通常の（正常な）光ピックアップ２１の走行状態ではリードスクリュー２２と非接触で、且つ、歯部２１４が周縁面２２Ｓに乗り上がったときには周縁面２２Ｓと接触するような角度及び形状で、形成されている。
【００６４】
そして、規制部２１５の傾斜面２１５Ｓによって、すり鉢状にガイドが形成され、リードスクリュー２２の周縁面２２Ｓが傾斜面２１５Ｓに摺接することで、腕部２１２は、上下（光ディスクのデータ記録面に対して垂直）方向（Ｙ軸方向）の変形がほとんど規制され、主に前後（光ディスクのデータ記録面に対して略水平方向に送り用軸から離間するような方向）方向（−Ｘ方向）に変形（撓み）が生じる。
【００６５】
尚、歯部２１４と送り用溝２３の噛合が離脱する場合に、厳密には噛合部２１３は若干の上下動が生じる。しかし、その上下動の範囲は、対向する規制部２１５（傾斜面２１５Ｓ）間の距離以上になることはないため、従来と比較して、上下方向の変形はほとんど規制されるといってよい。
【００６６】
腕部２１２が−Ｘ方向に撓み、歯部２１４が周縁面２２Ｓに乗り上がった状態で更にリードスクリュー２２の回転が続くと、歯部２１４は次の送り用溝２３と噛合し、腕部２１２は、その形状とコイルばね２５によって、元の状態に復元する。
【００６７】
このように本実施形態では、光ピックアップ１２の位置検出期間中において、複数回（例えば２回〜３回）歯部２１４が送り用溝２３から離脱することがあっても、そのときの腕部２１２は、主にＸ軸方向に変形することとなる。
【００６８】
腕部２１２は、光ディスクのタンデンシャル方向であるＸ軸方向については、湾曲形状と薄肉部２１２Ｔを適宜選択して、所望の撓みを許容するよう設計されている。つまり、歯部２１４が送り用溝２３から離脱することによってＸ軸方向に生じる撓みについてはあまり問題とならない。しかし、離脱によって噛合部２１３が例えば斜め上方（ＸＹ方向）に大きく持ち上がると、腕部２１２の薄肉部２１２Ｔが捩れる状態になり、設計意図とは異なるねじれ変形が生じてしまう。
【００６９】
本実施形態では規制部２１５を設けることにより、腕部２１２が、従来の如く送り用溝２３に沿って斜め上方（ＹＺ方向）に大きくねじれ変形が生じることがなくなるので、位置検出が繰り返させることによる破損を抑制することができる。
【００７０】
また、落下試験において、従来では、噛合部２１３が上下方向（フォーカシング方向、Ｙ軸方向）に大きくスライドして歯部２１４と送り用溝２３の噛み合いが外れる場合もあった。このような場合に、例えば腕部２１２の撓みの設定（例えば薄肉部２１２Ｔの設定や、腕部２１２の形状、コイルばね２５の付勢力など）が適切でないと、歯部２１４と送り用溝２３が噛み合う状態に戻りにくい場合もある。
【００７１】
例えば、噛合部２１３が大きく上にずれて歯部２１４の下端がリードスクリュー２２の周縁面２２Ｓに乗る（噛合部２１３全体がリードスクリュー２２上に乗る）ような状態になってしまうと、その状態から、歯部２１４と送り用溝２３が噛み合う状態に戻りにくく、安定した動力伝達ができない問題となる。
【００７２】
しかし本実施形態では、リードスクリュー２２の上下を挟むように、リードスクリュー２２の中心付近まで突出する規制部２１５が設けられるため、落下試験により噛合部２１３が上下方向（Ｙ軸方向）に大きくスライドして歯部２１４と送り用溝２３の噛み合いが外れることを抑制できる。また、噛み合せが外れた場合でも、噛合部２１３が例えばリードスクリュー２２の上に乗るようにずれてしまうことを防止できるので、噛合状態に戻り易く、落下の後からも安定した動力伝達が可能となる
更に、光ピックアップ１２の走行中であっても、何らかの原因でステッピングモーター２４に必要なトルクが大きくなる場合がある。これは例えば、長期間の使用によって主ガイド軸１３に塗付された潤滑剤が欠乏し、光ピックアップ１２の移動負荷が増える様な場合である。
【００７３】
光ピックアップ１２の移動負荷が大きくなることにより、内周端または外周端での位置検出においてステッピングモーター２４に必要なトルクが大きくなる場合と同様の状態となるため、歯部２１４と送り用溝２３が離脱しないまでも、噛み合せがずれることで、安定した動力伝達ができなくなってしまう。また、位置検出時と同様に歯部２１４と送り用溝２３の噛合と離脱が生じる場合があると、これによっても、腕部２１２にかかる負担が大きくなる問題もある。
【００７４】
本実施形態ではこのような場合でも、歯部２１４と送り用溝２３の噛み合せがずれることを防止できる。つまり、歯部２１４と送り用溝２３の噛合量が減少し離脱する傾向になった場合、規制部２１５の傾斜面２１５Ｓがリードスクリュー２２の周縁と摺接することにより、歯部２１４が送り用溝２３の深さ方向（−Ｘ方向）に押し戻される。
【００７５】
規制部２１５によって、噛合部２１３は主にＸ軸方向に移動するので、歯部２１４と送り用溝２３の噛み合せ量が若干浅くなることはあっても、大きく噛み合せが離脱することを抑制できる。つまり、光ピックアップ１２の走行中に移動負荷が大きくなった場合であっても、歯部２１５と送り用溝２３は離脱することなく、安定した動力伝達が可能となり、安定走行が実現できる。
【００７６】
更に、リードスクリュー２２を挟むように上下に設ける規制部２１５によって、光ピックアップ１２の通常走行時において生じる、ラック２１の微小な上下（Ｙ軸方向の）移動も少なくでき、安定走行が可能となる。
【００７７】
更に、規制部２１５は、歯部２１４と一体的に成形されている。つまり、光ピックアップ１２の走行途中に、歯部２１４が送り用溝２３から離脱する状況（離脱する傾向）になった場合でも、離脱と同時に規制部２１５を機能させることができる。つまり、離脱と同じタイミングで規制部２１５の傾斜面２１５Ｓにリードスクリュー２２の周縁面２２Ｓを摺接させ、噛合部２１３（腕部２１２）のＹ軸方向の変形を規制して、歯部２１４と送り用溝２３を再び噛合させることができ、安定走行が可能となる。
【００７８】
本実施形態の光ピックアップ送り装置２は、ラック２２（噛合部２１３）のリードスクリュー２２の上下を挟む位置に規制部２１５設けるものである。規制部２１５は、光ピックアップ１２の通常（正常）走行時にはリードスクリュー２２と非接触で、ラック２２の歯部２１４とリードスクリュー２２の送り用溝２３が離脱する際にはリードスクリュー２２の周縁面に接触し、ラック２１（腕部２１２または噛合部２１３）の上下方向の変形を規制しつつ、腕部２１２をＸ軸方向に撓ませる。
【００７９】
本実施形態では規制部２１５を２つの歯部２１４の間に設ける場合を例に説明したが、歯部２１４の近傍でこれと一体的に設けられていればよく、例えば歯部２１４の外側に設けてもよい。
【００８０】
しかしこの場合、噛合部２１３の面積を大きく確保する必要があり、その分リードスクリュー２２も長くする必要があるため、装置の小型化という点では２つの歯部２１４の間に規制部２１５を設けるほうが良い。
【符号の説明】
【００８１】
１ 光ピックアップ支持装置
２ 光ピックアップ送り装置
１１ 固定基板（シャーシ）
１２ 光ピックアップ
１３ 第１の軸（主ガイド軸）
１４ 第２の軸（副ガイド軸）
１６ スピンドルモーター
１８ 対物レンズ
２１ 駆動部材（ラック）
２２ 送り用軸（リードスクリュー）
２３ 送り用溝
２４ 駆動用モーター（ステッピングモーター）
２５ 付勢部材
２１１ 本体部
２１２ 腕部
２１３ 噛合部
２１４ 歯部
２１５ 規制部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップを光ディスクの径方向へ移動させる光ピックアップ送り装置であって、
固定基板に回転可能に支持され、周縁にらせん状の送り用溝が設けられた送り用軸と、
該送り用軸を回転させる駆動用モーターと、
前記光ピックアップを前記駆動用モーター及び前記送り用軸により駆動するための駆動部材と、を備え、
該駆動部材は、前記光ピックアップが固定される本体部と、前記送り用溝に噛合する歯部と、該歯部と前記本体部とを離間して支持する腕部と、前記歯部の近傍で前記送り用軸の周縁に沿って該送り用軸を挟む位置に設けられた複数の規制部を有することを特徴とする光ピックアップ送り装置。
【請求項２】
前記規制部は、前記送り用軸方向に突出する凸部であることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ送り装置。
【請求項３】
前記規制部は、前記歯部より突出することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の光ピックアップ送り装置。
【請求項４】
前記規制部は、前記送り用軸と対向する面が、該送り用軸の周縁の曲率に沿う傾斜面であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ピックアップ送り装置。
【請求項５】
前記歯部は複数設けられ、前記規制部は、隣り合う前記歯部の間に設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ピックアップ送り装置。
【請求項６】
前記規制部は、前記歯部と一体的に成形されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の光ピックアップ送り装置。
【請求項７】
前記歯部と前記送り用溝の噛合量が減少した場合に前記規制部の傾斜面が前記送り用軸の周縁と摺接することにより、前記歯部が前記送り用溝の深さ方向に押し戻されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の光ピックアップ送り装置。
【請求項８】
光ピックアップと、
固定基板と、
該固定基板に設けられ、光ディスクの径方向に移動する前記光ピックアップを支持する第１の軸および第２の軸と、
請求項１から請求項７のいずれかに記載の光ピックアップ送り装置と、
を具備することを特徴とする光ピックアップ支持装置。
【請求項１】
光ピックアップを光ディスクの径方向へ移動させる光ピックアップ送り装置であって、
固定基板に回転可能に支持され、周縁にらせん状の送り用溝が設けられた送り用軸と、
該送り用軸を回転させる駆動用モーターと、
前記光ピックアップを前記駆動用モーター及び前記送り用軸により駆動するための駆動部材と、を備え、
該駆動部材は、前記光ピックアップが固定される本体部と、前記送り用溝に噛合する歯部と、該歯部と前記本体部とを離間して支持する腕部と、前記歯部の近傍で前記送り用軸の周縁に沿って該送り用軸を挟む位置に設けられた複数の規制部を有することを特徴とする光ピックアップ送り装置。
【請求項２】
前記規制部は、前記送り用軸方向に突出する凸部であることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ送り装置。
【請求項３】
前記規制部は、前記歯部より突出することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の光ピックアップ送り装置。
【請求項４】
前記規制部は、前記送り用軸と対向する面が、該送り用軸の周縁の曲率に沿う傾斜面であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ピックアップ送り装置。
【請求項５】
前記歯部は複数設けられ、前記規制部は、隣り合う前記歯部の間に設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ピックアップ送り装置。
【請求項６】
前記規制部は、前記歯部と一体的に成形されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の光ピックアップ送り装置。
【請求項７】
前記歯部と前記送り用溝の噛合量が減少した場合に前記規制部の傾斜面が前記送り用軸の周縁と摺接することにより、前記歯部が前記送り用溝の深さ方向に押し戻されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の光ピックアップ送り装置。
【請求項８】
光ピックアップと、
固定基板と、
該固定基板に設けられ、光ディスクの径方向に移動する前記光ピックアップを支持する第１の軸および第２の軸と、
請求項１から請求項７のいずれかに記載の光ピックアップ送り装置と、
を具備することを特徴とする光ピックアップ支持装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２２２０９９（Ｐ２０１１−２２２０９９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９３１４４（Ｐ２０１０−９３１４４）
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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