光ピックアップ
【課題】歯飛びを防止し、低コストで生産性の高い歯飛び防止機能付のねじ送り機構によって小型化を実現したレンズ移動機構を備えた光ピックアップを提供する。
【解決手段】レンズ４４と、レンズを保持するレンズホルダ４３と、前記レンズホルダを案内するガイド部材４１，４２と、前記ガイド部材に平行に配置されるリードスクリュー４５と、前記リードスクリューを回転させるモータと、前記リードスクリューに嵌合する爪部を有し前記爪部をたわみ可能に前記レンズホルダに保持するラック４６と、前記爪部に予圧を付与する予圧部材とから構成されるレンズ移動機構４を有する光ピックアップにおいて、前記ラックのたわみによるラック爪部の変形量を制限する壁を設け、前記壁の当接面または前記当接面に対向するラック爪部側の当接面を、リードスクリューのスラスト方向に対し傾斜して設ける。
【解決手段】レンズ４４と、レンズを保持するレンズホルダ４３と、前記レンズホルダを案内するガイド部材４１，４２と、前記ガイド部材に平行に配置されるリードスクリュー４５と、前記リードスクリューを回転させるモータと、前記リードスクリューに嵌合する爪部を有し前記爪部をたわみ可能に前記レンズホルダに保持するラック４６と、前記爪部に予圧を付与する予圧部材とから構成されるレンズ移動機構４を有する光ピックアップにおいて、前記ラックのたわみによるラック爪部の変形量を制限する壁を設け、前記壁の当接面または前記当接面に対向するラック爪部側の当接面を、リードスクリューのスラスト方向に対し傾斜して設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの記録面上に情報を記録・再生する光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の光ディスクの高密度化により、光ディスクの記録層上に集光するレーザ光の球面収差を補正することが必要となっている。球面収差を補正するため、光ピックアップを構成するレンズの一部を光軸方向に移動させる補正手段が一般的に用いられている。
【０００３】
レンズの移動は、回転運動を並進運動に変換するねじ送り機構によって行なわれる。このレンズ移動機構は、回転軸にねじ溝を形成した小型モータと、ねじ溝に勘合する爪を有するラックと、ラックに連結されるレンズホルダおよびレンズと、レンズホルダを案内しモータ軸に平行なガイド部材とから構成されている。
【０００４】
この構成において、モータ回転軸のねじ溝とラックの組み合わせによるねじ送り機構で、モータ回転軸の回転運動がラックの並進運動に変換されることになる。このねじ送り機構では、ラックを移動し続けるとストローク端部でラック爪がねじ溝を乗り越える、いわゆる歯飛びが発生する。この歯飛びによってストロークのリミットがかかる構成ではあるが、歯飛びによって騒音とラック爪の磨耗が生じるので、静音性や信頼性を重視する用途では、歯飛びを防止する手段を設ける場合がある。
【０００５】
歯飛びを防止する技術として、特開２００６−１７２６６１号公報（特許文献１）がある。この公報には、送りナットには、スライド部材に固定するための固定部と、歯部を有するナット部と、そのナット部と固定部との間を撓み変形可能に連結する連結部と、ナット部を送りねじ軸側に付勢する弾性部材と、その弾性部材のばね力によるナット部の撓み変形を制限するストッパ部とを設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１７２６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記ねじ送り機構において、歯飛び防止の効果を発揮するためには、ストッパによって制限されるラック爪の退避量をねじ溝の深さよりも小さくなるように、ストッパの位置を設計する必要がある。しかし、構成部品の寸法誤差や組立誤差によって、ラック爪の退避量にはばらつきが発生する。
【０００８】
特に、送りねじが形成された回転軸とガイド部材の平行度ずれは、ストローク端での歯飛びやラックが詰まって動けなくなるなどの不具合を生じやすい。このため、ラック爪の退避量をねじ溝深さ以下の寸法内に確実に入れるために、部品の寸法公差を厳しく設定するとともに、ストッパや構成部品の位置を調整するなど組立精度の向上を図る必要があり、部品コストの上昇、生産効率の低下を引き起こす問題がある。
【０００９】
光ピックアップに内蔵するレンズ移動機構のように、小型化が必須であるシステムにおいて上記の問題はさらに困難を極める。
【００１０】
本発明の目的は、低コストで生産性の高い歯飛び防止機能付のねじ送り機構によって小型化を実現したレンズ移動機構を備えた光ピックアップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は、レンズを保持するレンズホルダと、このレンズホルダを案内するガイド部材と、このガイド部材に平行に配置されるリードスクリューと、このリードスクリューを回転させるモータと、前記リードスクリューに嵌合するラック爪を設けた爪背面板と、この爪背面板と対向する位置に設けられた制限壁とを備えたレンズ移動機構を有する光ピックアップにおいて、前記制限壁の当接面と前記爪背面板の当接面が前記リードスクリューのスラスト方向に対し傾斜していることにより達成される。
【００１２】
また上記目的は、前記制限壁の当接面と前記爪背面板の当接面の組み合わせが２対であることが好ましい。
【００１３】
また上記目的は、前記制限壁と前記爪背面壁とはＬ字状の溝を介して連結されていることが好ましい。
【００１４】
また上記目的は、前記２対の当接面の傾斜は前記リードスクリュー軸のラジアル面に対して対称であることが好ましい。
【００１５】
また上記目的は、前記ラック爪のモータスラスト方向のスライド量を制限するストッパを設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、低コストで生産性の高い歯飛び防止機能付のねじ送り機構によって小型化を実現したレンズ移動機構を備えた光ピックアップを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一般的な光ピックアップの概略構成図である。
【図２】本発明の実施例１に係るレンズ移動機構の斜視図である。
【図３】本発明の実施例１に係るレンズ移動機構を構成するラックの斜視図である。
【図４】本発明の実施例１に係るレンズ移動機構の動作を説明する上面図である。
【図５】本発明の実施例１に係るレンズ移動機構の動作を説明する上面図である。
【図６】従来の光ピックアップに搭載されるレンズ移動機構を構成するラックの例である。
【図７】従来のラックのストローク内での動作を説明する説明図である。
【図８】従来のラックのストローク端での動作を説明する説明図である。
【図９】本発明に係る光ピックアップに搭載されるレンズ移動機構を構成するラックの例である。
【図１０】本発明に係る光ピックアップに搭載されるレンズ移動機構を構成するラックの例である。
【図１１】本発明に係る光ピックアップに搭載されるレンズ移動機構を構成するラックの例である。
【図１２】本発明に係る光ピックアップに搭載されるレンズ移動機構を構成するラックの例である。
【図１３】本発明に係る光ピックアップに搭載されるレンズ移動機構を構成するラックの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
さて、上述したように光ディスクの高密度化は特に情報量が多いＢＤ（Ｂｌｕ-ｒａｙ Ｄｉｓｃ）が顕著であり、レンズ移動機構による球面収差補正は必須となっている。このレンズ移動機構による正確な球面収差補正を行うにはレンズ位置を正確に検出することが重要であることから、従来はレンズの位置検出のためにセンサを使用していた。
【００１９】
しかしながらセンサは高額であることから、センサレス化の検討を余儀なくされた。その結果、レンズを片側に突き当てることで原点位置（レンズのスタート位置）を検出することによってレンズの位置検出を行うことを検討した。
【００２０】
ところが、回転しているレンズ駆動モータを強制的の片側に突き当てることはレンズ移動機構のモータが脱調したり、ラックギアとリードスクリューの歯どうしの衝突による歯飛びが発生したりすることが分かった。歯飛びは歯を削ってしまうことになり、レンズ移動機構そのものにダメージを与えてしまうことになる。また歯飛びする度に騒音が発生するという問題があることが分かった。
【００２１】
そこで本発明の発明者らはラックギアとリードスクリューの歯どうしの衝突による歯飛び防止を種々検討した結果、以下のごとき実施例を得た。
【００２２】
以下、本発明の実施例を図にしたがって説明するが、先に一般的な光ピックアップの概略を図１で説明する。
【００２３】
図１は、一般的な光ピックアップの概略構成図である。
図１において、１はレーザ光源、２は回折格子、３はプリズム、４はレンズ移動機構、４４はコリメータレンズ、５はミラー、６は対物レンズ、７は検出レンズ、８は光検出器である。
【００２４】
光ピックアップは、レーザ光源１と、回折格子２と、プリズム３と、コリメータレンズ４４を有するレンズ移動機構４と、ミラー５と、対物レンズ６と、検出レンズ７と、光検出器８とが１つの筐体内に搭載され、光ディスクの記録再生を行なう光学系を構成したものである。図１には、１つの筐体に１つの光学系が搭載されている光ピックアップを示しているが、複数の光ディスク規格に対応するために、複数の光学系を搭載するように構成しても良い。この場合、異なる光学系でレンズやミラーなどの光学部品を共有するように構成することもできる。
【００２５】
レーザ光源１は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤに対応した特定波長のレーザ光を発振して出射する半導体レーザ素子である。回折格子２、プリズム３、コリメータレンズ４４、ミラー５、対物レンズ６、検出レンズ７は、ガラスまたは透明プラスチックで形成された光学部品である。これらの表面には必要に応じて機能性コーティングが施され、レーザ光の反射、透過、偏向などの機能が付与されている。光検出器８は、光検出面に照射するレーザの光量に応じて電圧を発生する半導体素子である。
【００２６】
レーザ光源１を発したレーザ光は、回折格子２を通り、プリズム３で反射してレンズ移動機構４に設けられているコリメータレンズ４４に到達する。レンズ移動機構４は、コリメータレンズ４４を光軸方向に移動させることによってレンズを通過するレーザ光を弱発散、弱収束光に調節する機能を備えている。さらに、レーザ光は、ミラー５を経て対物レンズ６に入射し、対物レンズ６によって光ディスクの記録面上に集光されてビームスポットを形成する。光ピックアップでは、このビームスポットによって情報の記録再生を行なう。記録時には、記録情報に基づいてレーザ光源１のオンオフを行ない、ビームスポットで光ディスク上に記録ピットを形成して、情報の書き込みが行なわれる。再生においては、光ディスクの記録ピットに当たって反射したレーザ光を対物レンズ６で受け、往路とは逆にミラー５、レンズ移動機構４、プリズム３の順で通過し、検出レンズ７を経て光検出器８の検出面上にレーザ光が誘導される。光検出器８は、内部の検出面で光ディスクからの戻り光を検出し、情報の読込みを行なう。また、検出信号を処理することによって、対物レンズ６のフォーカス制御、トラッキング制御や、レンズ移動機構４のコリメータレンズ４４の位置制御を行なう構成となっている。
【実施例１】
【００２７】
図２は本発明の実施例１に係るレンズ移動機構の斜視図である。
図２において、４１、４２はガイド部材、４３はレンズホルダ、４４はコリメータレンズ、４５はリードスクリュー、４６はラック、４７はスプリングを表す。レンズ移動機構４は、図１における光ピックアップに組み込まれている。
【００２８】
上記レンズ移動機構４は、ガイド部材４１、４２と、レンズホルダ４３と、コリメータレンズ４４と、リードスクリュー４５と、ラック４６と、スプリング４７から構成されている。ガイド部材４１、４２は、寸法安定性に優れた鉄鋼材料を主材とし、耐摩耗性を向上するために表面にニッケルやクロムなどのめっき処理を施したものを使用する。また、ガイド部材４１、４２には潤滑剤を塗布し、摺動抵抗および耐摩耗性を向上させている。
【００２９】
ガイド部材４１は、レンズホルダ４３の移動方向の案内用として主に機能し、ガイド部材４２はガイド部材４１回りに回転可能なレンズホルダ４３の回転止め用として機能する。レンズホルダ４３は開口部を有し、この開口部にコリメータレンズ４４を嵌合し接着することによって固定、支持している。また、レンズホルダ４３はガイド部材４１と摺動する軸受と、ガイド部材４２と摺動する軸受を有し、２つのガイド部材によってコリメータレンズ４４を光軸方向に移動するように懸架されている。
【００３０】
コリメータレンズ４４は、透過率の高いポリオレフィンなどの透明樹脂やガラスによって形成した光学レンズである。コリメータレンズ４４は、光軸方向の位置により、コリメータレンズ４４に入射するレーザ光を弱拡散、弱収束させることができる球面収差補正を行なうレンズである。リードスクリュー４５は、小型の直流モータやステッピングモータの回転軸外周に一定のピッチでねじ溝を形成したものである。
【００３１】
リードスクリュー４５は、切削加工や転造などによって製造することができ、モータの回転軸に直接加工を施して形成するか、別部品として形成した部品をモータ回転軸に圧入固定するなどにより形成することができる。ラック４６は、耐磨耗性に優れたポリアセタール樹脂などの樹脂材料によって作られている。ラック４６のリードスクリュー４５側には、リードスクリュー４５と係合する爪が形成されている。ラック爪とリードスクリュー４５の間には潤滑性向上のために潤滑剤が塗布される。スプリング４７は、ばね鋼材をらせん状に加工した圧縮ばねである。スプリング４７は、ラック４６に形成されているラック４６の爪とレンズホルダ締結部との間のＵ字溝に装着され、ラック爪をリードスクリュー４５に押し付ける機能を担っている。
【００３２】
上記のレンズ移動機構４において、歯飛びを防止するためにラック４６にラック爪の退避量を制限する制限壁４６４を設けている。
【００３３】
図３は本発明の実施例１に係るレンズ移動機構に搭載されるラックの斜視図である。
図３において、４６１はラック爪、４６２は爪背面板、４６３はアーム、４６４は制限壁、４６５はレンズホルダ締結部、ａ，ｂは当接面、ｔはラック爪退避量、αは傾斜角を表す。
ラック４６は、ラック爪４６１と、爪背面板４６２と、アーム４６３と、制限壁４６４と、レンズホルダ締結部４６５とを形成した構造となっている。
【００３４】
ラック爪４６１は、リードスクリュー４５（図２に示す）のリード角に合わせて傾斜した爪状の突起が爪背面板４６２上に形成されている。ラック爪４６１を複数歯で形成する場合、ラック爪４６１の間隔をリードスクリュー４５のリードピッチの整数倍とする。ラック爪４６１の高さは、リードスクリュー溝深さよりも十分に大きな寸法で形成する。ラック爪４６１および爪背面板４６２は、アーム４６３によってたわみ可能に保持されている。アーム４６３は、たわみ剛性が小さくなるように断面の厚みを薄く、断面の幅を狭くするように設計されている。
【００３５】
制限壁４６４は、アーム４６３のたわみによって爪背面板４６２がＹ方向に退避してきたときに、退避量を制限するためのストッパとなる。レンズホルダ締結部４６５は、レンズホルダ４３に締結しラック４を固定するための部位である。丸穴と、Ｘ方向に長い長穴で締結することにより、ラック爪４６１の退避方向であるＹ方向に対して組立精度を確保できるようになっている。この制限壁４６４側の当接面ａと、爪背面板４６２側の当接面ｂはラック爪退避量ｔをあけて平行に向き合っている。このラック爪退避量ｔによって、ラック爪４６１のＹ方向変位を制限し、歯飛びを防止する。また、当接面ａとｂは、ＸＺ平面に対してＺ軸まわりに傾斜角αで傾斜している。
【００３６】
従来のレンズ移動機構４に搭載されているラック４６の形状を図６に示す。
図６は従来型ラックの斜視図である。
図６において、退避壁４６４側の当接面ａと、爪背面板４６２側の当接面ｂはＸＺ平面に対して平行であり、傾斜を持たない構造である。
【００３７】
本発明の実施例１に係るレンズ移動機構４に搭載されているラック４６は、退避壁４６４側の当接面ａと、爪背面板４６２側の当接面ｂがＸＺ平面に対してＺ軸まわりに傾斜していることを特徴としている。
【００３８】
本発明の実施例１に係るラック４６の特徴である当接面の傾斜の効果について、図４、図５、図７、図８を用いて説明する。
図４、図５が本発明の実施例１を示し、図７、図８が従来例を示す。また、図４、図７はストローク内を示し、図５、図８はストローク端を示す。
【００３９】
図４、図５、図７、図８において、４８はストッパ、ｄはリードスクリューねじ溝高さ、ｅは組立誤差、ｓはスライド量を示す。その他の構成は図２、図３と同じである。
ストローク内のラック４６の動作を図４、図７を用いて説明する。
図４,図７において、ラック爪４６１は、スプリング４７によってリードスクリュー４５に押し付けられ、ラック爪４６１がリードスクリュー４５の溝に嵌合状態となっている。この状態においては歯飛びは発生しない。しかしながら、リードスクリュー４５とガイド部材４１の平行度ずれなどの組立誤差によって退避量ｔが消費されると、ラック爪４６１がラック４６とリードスクリュー４５とに挟まれて詰まって動けないという、動作不良が起きる。ラック爪４６１の退避量ｔは、設計値ｔ０、組立誤差ｅを用いて図中の式で表すことができる。仮に組立誤差ｅが生じても、退避量ｔが常に正の値をとるように設計値ｔ０を設定することが必要である。具体的には、ｔ０±ｅ＞０の条件とする必要がある。
【００４０】
ストローク端部のラック４６の動作を図５、図８を用いて説明する。
図５，図８において、ストローク端では、メカストッパ４８によりレンズホルダ４３のＸ方向への移動が制限される。レンズホルダ４５がメカストッパ４８に突き当たった状態で、さらにリードスクリュー４５が回転し続けると、ラック爪４６１にＸ方向の推進力がかかりアーム４６３がねじれ変形する。このねじれ変形によって、ラック爪４６１およびラック爪の背面板４６２はＸ方向にスライドする。また、同時にねじれ変形の復元力によって、ラック爪４６１は、リードスクリュー４５のねじ山を登り始める。
【００４１】
ラック爪４６１がねじ山を完全に乗り越え、隣接するねじ溝に再び嵌る現象が生じたとき、これを歯飛びと呼んでいる。
上述したように歯飛びが生じると、ねじ山によってラック爪４６１の先端の磨耗が問題となる。また、ねじ溝への再勘合時に衝突音が発生し、騒音問題を起こす。ラック爪４６１の退避量ｔは、設計値ｔ０、組立誤差ｅ、リードスクリューねじ溝高さｄを用いて図８中の式で表すことができる。爪退避量ｔが正の値であるとラック爪４６１の退避量が余っていることになり、歯飛びが発生する。したがって、ラック爪４６１の退避量が負の値になるようにすることが重要で、具体的には、ｔ０±ｅ＜ｄの条件とする必要がある。組み立て後の爪退避量ｔ０±ｅがリードスクリューねじ溝高さｄより必ず狭くなるようにしなければならない。
【００４２】
ストローク内の動作条件、およびストローク端の歯飛び防止条件を両立させるためには、
０＜ｔ０±ｅ＜ｄの条件を成立させることが必要である。これは、リードスクリューねじ溝高さｄの寸法内に組み立て後の爪退避量ｔ０±ｅが作りこまれていなければならないことを意味している。しかし、光ピックアップに搭載できるモータのサイズはΦ６以下となるので、リードスクリュー４５が細くなり、ねじ溝高さは０．２ｍｍ程度しか確保できない。従来のレンズ移動機構４では、部品精度の向上、組立精度の向上によって、組立誤差ｅを小さくして、設計値ｔ０の尤度を確保することが行なわれている。
【００４３】
図５に示す本発明の実施例１に係るラック４６形状では、ラック４６のねじれ変形によるラック爪４６１およびラック爪の背面板４６２のＸ方向スライドを利用する。退避壁４６４側の当接面ａおよび爪背面板４６２側の当接面ｂとＸＺ平面との傾斜角αはＺ軸まわりに３０〜４５度傾斜している。ラック爪背面板４６２がスライドすると、スライド量ｓに応じて当接面ａとｂの距離は、ｓｔａｎαで狭くなる。ラック爪４６１の退避量ｔは、設計値ｔ０、組立誤差ｅ、リードスクリューねじ溝高さｄ、スライド量ｓを用いて図５中の式で表すことができる。スライドの効果により、問題となっていた歯飛び防止条件は、ｔ０±ｅ＜ｄ＋ｓｔａｎαとなり、ｓｔａｎα分の尤度が確保できるようになる。これにより、リードスクリュー４５のねじ溝高さｄよりも大きな設計値ｔ０を設定できるので、部品精度、組立精度への要求は緩和され、低コスト化、生産性の向上に効果がある。
【００４４】
ところで、従来構造のラックを示した図６，図８と本発明構造のラックを示した図３，図５とを比較しながら本発明と従来の構造と作用の違いを説明する。
従来のラックは図６に示すように、退避壁４６４と爪背面板４６２との間にＵ字状溝が形成されている。このＵ状状溝によって制限壁４６４には当接面ａが形成され、爪背面板４６２には当接面ｂが形成されている。この両吐右折当接面ａ，ｂはお互いＸ軸方向に対して平行で、お互い２列１対となった２対の面となっている。
【００４５】
このようなレンズ移動機構において、仮にラック４６がストッパ４８に衝突すると、図８に示すようにラック爪４６１を有する爪背面板４６２はリードスクリュー４５のねじ溝を乗越える方向（Ｘ軸方向）に移動する。この時、お互いＸ軸方向に平行な当接面ａ，ｂとなっているため爪背面板４６２の動きを止める部分がなく、ラック爪４６１は簡単にリードスクリュー４５のねじ溝を乗越えてしまい、上述したような問題が発生する。
【００４６】
一方、本発明のラックは図３に示すようにＵ字状溝がＹ軸方向に溝が追加されてＬ字状溝となって形成されている。このＬ字状溝によって制限壁４６４には当接面ａが形成され、爪背面板４６２には当接面ｂが形成されている。この両当接面ａ，ｂはＸ軸方向に対して傾斜する方向で平行で、お互い２列が一対の面となっている。
【００４７】
このようなレンズ移動機構において、仮に図５に示すようにラック爪４６１を有する爪背面板４６２がリードスクリュー４５のねじ溝を乗越える方向（Ｘ軸方向）に移動すると、爪背面板４６２の当接面ｂは当接面ａに衝突するので、当接面ａが爪背面板４６２の動きを止めることになる。
【００４８】
つまり、本発明は当接面ａが爪背面板４６２のストッパとなって動きを拘束するので、ラック爪４６１はリードスクリュー４５のねじ溝を乗越える前に停止する。したがって、ラック爪４６１の破損や騒音の発生を防止できるものである。
【００４９】
さらに爪背面板４６２と制限壁４６４はＬ字状の溝を介して連結しているので制限壁４６４は柔軟に動きやすく、爪背面板４６２が衝突したときの衝撃吸収としての作用を奏することになる。
【００５０】
本発明の実施例１に係るラック４６の形状は、図９、図１０、図１１に示す形状としても同じ効果が得られる。
【００５１】
図９は他の形状であるラックの斜視図である。
図９において、ラック形状は、当接面ａとｂの傾斜が図３の構成に対して逆の方向を向いている。このように傾斜させた場合においても、当接面ａとｂがＸＺ平面に対してＺ軸まわりに傾斜していれば、ラック爪背面板４６２のスライドによって退避量ｔが消費されるので、歯飛び防止および詰まり不良防止の効果が得られる。
【００５２】
図１０は他の形状であるラックの斜視図である。
図１０において、ラック形状は、当接面ａ、ｂをある曲率のカーブで形成したものである。このような形状でも、当接面ａとｂの接触部位において、ＸＺ平面に対してＺ軸まわりの傾斜が得られていれば、ラック爪背面板４６２のスライドによって退避量ｓが消費されるので、歯飛び防止および詰まり不良防止に同様の効果が得られる。
【００５３】
図１１は他の形状であるラックの斜視図である。
図１１において、ラック形状は、ラック背面板４６２の当接面ｂ側に凸状の段差４６６を有している。ストローク内では凸状の段差に関係なく爪退避量ｔが確保されているが、ストローク端に至ってラック爪背面板４６２がスライドすると、凸状の段差が当接面ｂに対向し爪退避量ｔが減少するので、このような形状でも歯飛び防止および詰まり不良防止に効果が得られる。
【００５４】
上記したラック４６の形状は、Ｘ軸のプラス側とマイナス側の当接面ａ、ｂがＹＺ平面に線対称で傾斜している形状である。Ｘ軸プラス側にある当接面ａ、ｂは、ＸＺ平面に対してＺ軸まわりに傾斜角α(＋)で傾斜している。一方、Ｘ軸マイナス側にある当接面ａ、ｂは、ＸＺ平面に対してＺ軸まわりに傾斜角α(−)で傾斜している。傾斜角α（＋）と傾斜角α（−）の和が１８０度のとき、図１２のようにＸ軸のプラス側とマイナス側の当接面ａ、ｂはＹＺ平面に対して対象形となる。
【００５５】
このように対称形状とすることによって、Ｘ軸のプラス方向ストローク端では、Ｘ軸プラス側にある当接面ａ、ｂによるラック背面板４６２の退避量ｔが制限される。また、Ｘ軸のマイナス方向ストローク端では、Ｘ軸マイナス側にある当接面ａ、ｂによるラック背面板４６２の退避量ｔが制限される。
【００５６】
図１１に示す構造では、傾斜の方向が反転しており、Ｘ軸のプラス方向ストローク端では、Ｘ軸マイナス側にある当接面ａ、ｂによるラック背面板４６２の退避量ｔが制限され、また、Ｘ軸のマイナス方向ストローク端では、Ｘ軸プラス側にある当接面ａ、ｂによるラック背面板４６２の退避量ｔが制限される。
【００５７】
上記のように、Ｘ軸のプラス側とマイナス側の当接面ａ、ｂをＹＺ平面に線対称に傾斜させることにより、ストロークの両端で歯飛び防止と詰まり防止を実現することができる。
【実施例２】
【００５８】
本発明の実施例２に係る光ピックアップに内蔵されるレンズ移動機構のラック形状について、図１３を参照しながら説明する。
【００５９】
図１３において、４６７はスライド制限部、ｓはスライド量を示す。その他は、図３の実施例１のラックと同じである。
【００６０】
図１３に示すラック形状は、制限壁４６４の当接面ａと爪背面板４６２の当接面ｂが傾斜しているとともに、スライド量ｓを制限するスライド制限部４６７が設けられている。スライド制限部４６７は制限壁４６４の側面に当接することによって、爪背面板４６６のスライド量ｓを制限する壁である。このスライド制限部４６７により、爪背面板４６６が制限壁４６４に乗り上げて、復帰できなくなる不具合を防止する。
【００６１】
本発明の実施例２は、実施例１と同様に当接面ａとｂの傾斜により、歯飛び防止および詰まり不良防止に効果が得られる。
【００６２】
以上のごとく本発明によれば、ストローク端部におけるラック爪部のスライドを利用し、ストローク内とストローク端部でラック爪の退避量を変更することにより、送りねじとガイド部材との間隔が組立によりばらついても、ストローク内ではラック爪部の退避量を大きく確保して確実な動作を得るとともに、ストローク端ではラック爪部の退避量を壁により狭めて歯飛びを抑制できる。
【符号の説明】
【００６３】
１…レーザ光源、２…回折格子、３…プリズム、４…レンズ移動機構、４１、４２…ガイド部材、４３…レンズホルダ、４４…コリメータレンズ、４５…リードスクリュー、４６…ラック、４６１…ラック爪、４６２…爪背面板、４６３…アーム、４６４…制限壁、４６５…レンズホルダ締結部、４６６…凸状の段差、４６７…スライド制限部、４７…スプリング、４８…ストッパ、５…ミラー、６…対物レンズ、７…検出レンズ、８…光検出器、ａ，ｂ…当接面、ｄ…リードスクリューねじ溝高さ、ｅ…組立誤差、ｓ…スライド量、ｔ…ラック爪退避量、Ｘ…リードスクリューのスラスト方向、Ｙ…リードスクリューのラジアル方向、Ｚ…リードスクリューのラジアル方向、α…傾斜角。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの記録面上に情報を記録・再生する光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の光ディスクの高密度化により、光ディスクの記録層上に集光するレーザ光の球面収差を補正することが必要となっている。球面収差を補正するため、光ピックアップを構成するレンズの一部を光軸方向に移動させる補正手段が一般的に用いられている。
【０００３】
レンズの移動は、回転運動を並進運動に変換するねじ送り機構によって行なわれる。このレンズ移動機構は、回転軸にねじ溝を形成した小型モータと、ねじ溝に勘合する爪を有するラックと、ラックに連結されるレンズホルダおよびレンズと、レンズホルダを案内しモータ軸に平行なガイド部材とから構成されている。
【０００４】
この構成において、モータ回転軸のねじ溝とラックの組み合わせによるねじ送り機構で、モータ回転軸の回転運動がラックの並進運動に変換されることになる。このねじ送り機構では、ラックを移動し続けるとストローク端部でラック爪がねじ溝を乗り越える、いわゆる歯飛びが発生する。この歯飛びによってストロークのリミットがかかる構成ではあるが、歯飛びによって騒音とラック爪の磨耗が生じるので、静音性や信頼性を重視する用途では、歯飛びを防止する手段を設ける場合がある。
【０００５】
歯飛びを防止する技術として、特開２００６−１７２６６１号公報（特許文献１）がある。この公報には、送りナットには、スライド部材に固定するための固定部と、歯部を有するナット部と、そのナット部と固定部との間を撓み変形可能に連結する連結部と、ナット部を送りねじ軸側に付勢する弾性部材と、その弾性部材のばね力によるナット部の撓み変形を制限するストッパ部とを設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１７２６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記ねじ送り機構において、歯飛び防止の効果を発揮するためには、ストッパによって制限されるラック爪の退避量をねじ溝の深さよりも小さくなるように、ストッパの位置を設計する必要がある。しかし、構成部品の寸法誤差や組立誤差によって、ラック爪の退避量にはばらつきが発生する。
【０００８】
特に、送りねじが形成された回転軸とガイド部材の平行度ずれは、ストローク端での歯飛びやラックが詰まって動けなくなるなどの不具合を生じやすい。このため、ラック爪の退避量をねじ溝深さ以下の寸法内に確実に入れるために、部品の寸法公差を厳しく設定するとともに、ストッパや構成部品の位置を調整するなど組立精度の向上を図る必要があり、部品コストの上昇、生産効率の低下を引き起こす問題がある。
【０００９】
光ピックアップに内蔵するレンズ移動機構のように、小型化が必須であるシステムにおいて上記の問題はさらに困難を極める。
【００１０】
本発明の目的は、低コストで生産性の高い歯飛び防止機能付のねじ送り機構によって小型化を実現したレンズ移動機構を備えた光ピックアップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は、レンズを保持するレンズホルダと、このレンズホルダを案内するガイド部材と、このガイド部材に平行に配置されるリードスクリューと、このリードスクリューを回転させるモータと、前記リードスクリューに嵌合するラック爪を設けた爪背面板と、この爪背面板と対向する位置に設けられた制限壁とを備えたレンズ移動機構を有する光ピックアップにおいて、前記制限壁の当接面と前記爪背面板の当接面が前記リードスクリューのスラスト方向に対し傾斜していることにより達成される。
【００１２】
また上記目的は、前記制限壁の当接面と前記爪背面板の当接面の組み合わせが２対であることが好ましい。
【００１３】
また上記目的は、前記制限壁と前記爪背面壁とはＬ字状の溝を介して連結されていることが好ましい。
【００１４】
また上記目的は、前記２対の当接面の傾斜は前記リードスクリュー軸のラジアル面に対して対称であることが好ましい。
【００１５】
また上記目的は、前記ラック爪のモータスラスト方向のスライド量を制限するストッパを設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、低コストで生産性の高い歯飛び防止機能付のねじ送り機構によって小型化を実現したレンズ移動機構を備えた光ピックアップを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一般的な光ピックアップの概略構成図である。
【図２】本発明の実施例１に係るレンズ移動機構の斜視図である。
【図３】本発明の実施例１に係るレンズ移動機構を構成するラックの斜視図である。
【図４】本発明の実施例１に係るレンズ移動機構の動作を説明する上面図である。
【図５】本発明の実施例１に係るレンズ移動機構の動作を説明する上面図である。
【図６】従来の光ピックアップに搭載されるレンズ移動機構を構成するラックの例である。
【図７】従来のラックのストローク内での動作を説明する説明図である。
【図８】従来のラックのストローク端での動作を説明する説明図である。
【図９】本発明に係る光ピックアップに搭載されるレンズ移動機構を構成するラックの例である。
【図１０】本発明に係る光ピックアップに搭載されるレンズ移動機構を構成するラックの例である。
【図１１】本発明に係る光ピックアップに搭載されるレンズ移動機構を構成するラックの例である。
【図１２】本発明に係る光ピックアップに搭載されるレンズ移動機構を構成するラックの例である。
【図１３】本発明に係る光ピックアップに搭載されるレンズ移動機構を構成するラックの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
さて、上述したように光ディスクの高密度化は特に情報量が多いＢＤ（Ｂｌｕ-ｒａｙ Ｄｉｓｃ）が顕著であり、レンズ移動機構による球面収差補正は必須となっている。このレンズ移動機構による正確な球面収差補正を行うにはレンズ位置を正確に検出することが重要であることから、従来はレンズの位置検出のためにセンサを使用していた。
【００１９】
しかしながらセンサは高額であることから、センサレス化の検討を余儀なくされた。その結果、レンズを片側に突き当てることで原点位置（レンズのスタート位置）を検出することによってレンズの位置検出を行うことを検討した。
【００２０】
ところが、回転しているレンズ駆動モータを強制的の片側に突き当てることはレンズ移動機構のモータが脱調したり、ラックギアとリードスクリューの歯どうしの衝突による歯飛びが発生したりすることが分かった。歯飛びは歯を削ってしまうことになり、レンズ移動機構そのものにダメージを与えてしまうことになる。また歯飛びする度に騒音が発生するという問題があることが分かった。
【００２１】
そこで本発明の発明者らはラックギアとリードスクリューの歯どうしの衝突による歯飛び防止を種々検討した結果、以下のごとき実施例を得た。
【００２２】
以下、本発明の実施例を図にしたがって説明するが、先に一般的な光ピックアップの概略を図１で説明する。
【００２３】
図１は、一般的な光ピックアップの概略構成図である。
図１において、１はレーザ光源、２は回折格子、３はプリズム、４はレンズ移動機構、４４はコリメータレンズ、５はミラー、６は対物レンズ、７は検出レンズ、８は光検出器である。
【００２４】
光ピックアップは、レーザ光源１と、回折格子２と、プリズム３と、コリメータレンズ４４を有するレンズ移動機構４と、ミラー５と、対物レンズ６と、検出レンズ７と、光検出器８とが１つの筐体内に搭載され、光ディスクの記録再生を行なう光学系を構成したものである。図１には、１つの筐体に１つの光学系が搭載されている光ピックアップを示しているが、複数の光ディスク規格に対応するために、複数の光学系を搭載するように構成しても良い。この場合、異なる光学系でレンズやミラーなどの光学部品を共有するように構成することもできる。
【００２５】
レーザ光源１は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤに対応した特定波長のレーザ光を発振して出射する半導体レーザ素子である。回折格子２、プリズム３、コリメータレンズ４４、ミラー５、対物レンズ６、検出レンズ７は、ガラスまたは透明プラスチックで形成された光学部品である。これらの表面には必要に応じて機能性コーティングが施され、レーザ光の反射、透過、偏向などの機能が付与されている。光検出器８は、光検出面に照射するレーザの光量に応じて電圧を発生する半導体素子である。
【００２６】
レーザ光源１を発したレーザ光は、回折格子２を通り、プリズム３で反射してレンズ移動機構４に設けられているコリメータレンズ４４に到達する。レンズ移動機構４は、コリメータレンズ４４を光軸方向に移動させることによってレンズを通過するレーザ光を弱発散、弱収束光に調節する機能を備えている。さらに、レーザ光は、ミラー５を経て対物レンズ６に入射し、対物レンズ６によって光ディスクの記録面上に集光されてビームスポットを形成する。光ピックアップでは、このビームスポットによって情報の記録再生を行なう。記録時には、記録情報に基づいてレーザ光源１のオンオフを行ない、ビームスポットで光ディスク上に記録ピットを形成して、情報の書き込みが行なわれる。再生においては、光ディスクの記録ピットに当たって反射したレーザ光を対物レンズ６で受け、往路とは逆にミラー５、レンズ移動機構４、プリズム３の順で通過し、検出レンズ７を経て光検出器８の検出面上にレーザ光が誘導される。光検出器８は、内部の検出面で光ディスクからの戻り光を検出し、情報の読込みを行なう。また、検出信号を処理することによって、対物レンズ６のフォーカス制御、トラッキング制御や、レンズ移動機構４のコリメータレンズ４４の位置制御を行なう構成となっている。
【実施例１】
【００２７】
図２は本発明の実施例１に係るレンズ移動機構の斜視図である。
図２において、４１、４２はガイド部材、４３はレンズホルダ、４４はコリメータレンズ、４５はリードスクリュー、４６はラック、４７はスプリングを表す。レンズ移動機構４は、図１における光ピックアップに組み込まれている。
【００２８】
上記レンズ移動機構４は、ガイド部材４１、４２と、レンズホルダ４３と、コリメータレンズ４４と、リードスクリュー４５と、ラック４６と、スプリング４７から構成されている。ガイド部材４１、４２は、寸法安定性に優れた鉄鋼材料を主材とし、耐摩耗性を向上するために表面にニッケルやクロムなどのめっき処理を施したものを使用する。また、ガイド部材４１、４２には潤滑剤を塗布し、摺動抵抗および耐摩耗性を向上させている。
【００２９】
ガイド部材４１は、レンズホルダ４３の移動方向の案内用として主に機能し、ガイド部材４２はガイド部材４１回りに回転可能なレンズホルダ４３の回転止め用として機能する。レンズホルダ４３は開口部を有し、この開口部にコリメータレンズ４４を嵌合し接着することによって固定、支持している。また、レンズホルダ４３はガイド部材４１と摺動する軸受と、ガイド部材４２と摺動する軸受を有し、２つのガイド部材によってコリメータレンズ４４を光軸方向に移動するように懸架されている。
【００３０】
コリメータレンズ４４は、透過率の高いポリオレフィンなどの透明樹脂やガラスによって形成した光学レンズである。コリメータレンズ４４は、光軸方向の位置により、コリメータレンズ４４に入射するレーザ光を弱拡散、弱収束させることができる球面収差補正を行なうレンズである。リードスクリュー４５は、小型の直流モータやステッピングモータの回転軸外周に一定のピッチでねじ溝を形成したものである。
【００３１】
リードスクリュー４５は、切削加工や転造などによって製造することができ、モータの回転軸に直接加工を施して形成するか、別部品として形成した部品をモータ回転軸に圧入固定するなどにより形成することができる。ラック４６は、耐磨耗性に優れたポリアセタール樹脂などの樹脂材料によって作られている。ラック４６のリードスクリュー４５側には、リードスクリュー４５と係合する爪が形成されている。ラック爪とリードスクリュー４５の間には潤滑性向上のために潤滑剤が塗布される。スプリング４７は、ばね鋼材をらせん状に加工した圧縮ばねである。スプリング４７は、ラック４６に形成されているラック４６の爪とレンズホルダ締結部との間のＵ字溝に装着され、ラック爪をリードスクリュー４５に押し付ける機能を担っている。
【００３２】
上記のレンズ移動機構４において、歯飛びを防止するためにラック４６にラック爪の退避量を制限する制限壁４６４を設けている。
【００３３】
図３は本発明の実施例１に係るレンズ移動機構に搭載されるラックの斜視図である。
図３において、４６１はラック爪、４６２は爪背面板、４６３はアーム、４６４は制限壁、４６５はレンズホルダ締結部、ａ，ｂは当接面、ｔはラック爪退避量、αは傾斜角を表す。
ラック４６は、ラック爪４６１と、爪背面板４６２と、アーム４６３と、制限壁４６４と、レンズホルダ締結部４６５とを形成した構造となっている。
【００３４】
ラック爪４６１は、リードスクリュー４５（図２に示す）のリード角に合わせて傾斜した爪状の突起が爪背面板４６２上に形成されている。ラック爪４６１を複数歯で形成する場合、ラック爪４６１の間隔をリードスクリュー４５のリードピッチの整数倍とする。ラック爪４６１の高さは、リードスクリュー溝深さよりも十分に大きな寸法で形成する。ラック爪４６１および爪背面板４６２は、アーム４６３によってたわみ可能に保持されている。アーム４６３は、たわみ剛性が小さくなるように断面の厚みを薄く、断面の幅を狭くするように設計されている。
【００３５】
制限壁４６４は、アーム４６３のたわみによって爪背面板４６２がＹ方向に退避してきたときに、退避量を制限するためのストッパとなる。レンズホルダ締結部４６５は、レンズホルダ４３に締結しラック４を固定するための部位である。丸穴と、Ｘ方向に長い長穴で締結することにより、ラック爪４６１の退避方向であるＹ方向に対して組立精度を確保できるようになっている。この制限壁４６４側の当接面ａと、爪背面板４６２側の当接面ｂはラック爪退避量ｔをあけて平行に向き合っている。このラック爪退避量ｔによって、ラック爪４６１のＹ方向変位を制限し、歯飛びを防止する。また、当接面ａとｂは、ＸＺ平面に対してＺ軸まわりに傾斜角αで傾斜している。
【００３６】
従来のレンズ移動機構４に搭載されているラック４６の形状を図６に示す。
図６は従来型ラックの斜視図である。
図６において、退避壁４６４側の当接面ａと、爪背面板４６２側の当接面ｂはＸＺ平面に対して平行であり、傾斜を持たない構造である。
【００３７】
本発明の実施例１に係るレンズ移動機構４に搭載されているラック４６は、退避壁４６４側の当接面ａと、爪背面板４６２側の当接面ｂがＸＺ平面に対してＺ軸まわりに傾斜していることを特徴としている。
【００３８】
本発明の実施例１に係るラック４６の特徴である当接面の傾斜の効果について、図４、図５、図７、図８を用いて説明する。
図４、図５が本発明の実施例１を示し、図７、図８が従来例を示す。また、図４、図７はストローク内を示し、図５、図８はストローク端を示す。
【００３９】
図４、図５、図７、図８において、４８はストッパ、ｄはリードスクリューねじ溝高さ、ｅは組立誤差、ｓはスライド量を示す。その他の構成は図２、図３と同じである。
ストローク内のラック４６の動作を図４、図７を用いて説明する。
図４,図７において、ラック爪４６１は、スプリング４７によってリードスクリュー４５に押し付けられ、ラック爪４６１がリードスクリュー４５の溝に嵌合状態となっている。この状態においては歯飛びは発生しない。しかしながら、リードスクリュー４５とガイド部材４１の平行度ずれなどの組立誤差によって退避量ｔが消費されると、ラック爪４６１がラック４６とリードスクリュー４５とに挟まれて詰まって動けないという、動作不良が起きる。ラック爪４６１の退避量ｔは、設計値ｔ０、組立誤差ｅを用いて図中の式で表すことができる。仮に組立誤差ｅが生じても、退避量ｔが常に正の値をとるように設計値ｔ０を設定することが必要である。具体的には、ｔ０±ｅ＞０の条件とする必要がある。
【００４０】
ストローク端部のラック４６の動作を図５、図８を用いて説明する。
図５，図８において、ストローク端では、メカストッパ４８によりレンズホルダ４３のＸ方向への移動が制限される。レンズホルダ４５がメカストッパ４８に突き当たった状態で、さらにリードスクリュー４５が回転し続けると、ラック爪４６１にＸ方向の推進力がかかりアーム４６３がねじれ変形する。このねじれ変形によって、ラック爪４６１およびラック爪の背面板４６２はＸ方向にスライドする。また、同時にねじれ変形の復元力によって、ラック爪４６１は、リードスクリュー４５のねじ山を登り始める。
【００４１】
ラック爪４６１がねじ山を完全に乗り越え、隣接するねじ溝に再び嵌る現象が生じたとき、これを歯飛びと呼んでいる。
上述したように歯飛びが生じると、ねじ山によってラック爪４６１の先端の磨耗が問題となる。また、ねじ溝への再勘合時に衝突音が発生し、騒音問題を起こす。ラック爪４６１の退避量ｔは、設計値ｔ０、組立誤差ｅ、リードスクリューねじ溝高さｄを用いて図８中の式で表すことができる。爪退避量ｔが正の値であるとラック爪４６１の退避量が余っていることになり、歯飛びが発生する。したがって、ラック爪４６１の退避量が負の値になるようにすることが重要で、具体的には、ｔ０±ｅ＜ｄの条件とする必要がある。組み立て後の爪退避量ｔ０±ｅがリードスクリューねじ溝高さｄより必ず狭くなるようにしなければならない。
【００４２】
ストローク内の動作条件、およびストローク端の歯飛び防止条件を両立させるためには、
０＜ｔ０±ｅ＜ｄの条件を成立させることが必要である。これは、リードスクリューねじ溝高さｄの寸法内に組み立て後の爪退避量ｔ０±ｅが作りこまれていなければならないことを意味している。しかし、光ピックアップに搭載できるモータのサイズはΦ６以下となるので、リードスクリュー４５が細くなり、ねじ溝高さは０．２ｍｍ程度しか確保できない。従来のレンズ移動機構４では、部品精度の向上、組立精度の向上によって、組立誤差ｅを小さくして、設計値ｔ０の尤度を確保することが行なわれている。
【００４３】
図５に示す本発明の実施例１に係るラック４６形状では、ラック４６のねじれ変形によるラック爪４６１およびラック爪の背面板４６２のＸ方向スライドを利用する。退避壁４６４側の当接面ａおよび爪背面板４６２側の当接面ｂとＸＺ平面との傾斜角αはＺ軸まわりに３０〜４５度傾斜している。ラック爪背面板４６２がスライドすると、スライド量ｓに応じて当接面ａとｂの距離は、ｓｔａｎαで狭くなる。ラック爪４６１の退避量ｔは、設計値ｔ０、組立誤差ｅ、リードスクリューねじ溝高さｄ、スライド量ｓを用いて図５中の式で表すことができる。スライドの効果により、問題となっていた歯飛び防止条件は、ｔ０±ｅ＜ｄ＋ｓｔａｎαとなり、ｓｔａｎα分の尤度が確保できるようになる。これにより、リードスクリュー４５のねじ溝高さｄよりも大きな設計値ｔ０を設定できるので、部品精度、組立精度への要求は緩和され、低コスト化、生産性の向上に効果がある。
【００４４】
ところで、従来構造のラックを示した図６，図８と本発明構造のラックを示した図３，図５とを比較しながら本発明と従来の構造と作用の違いを説明する。
従来のラックは図６に示すように、退避壁４６４と爪背面板４６２との間にＵ字状溝が形成されている。このＵ状状溝によって制限壁４６４には当接面ａが形成され、爪背面板４６２には当接面ｂが形成されている。この両吐右折当接面ａ，ｂはお互いＸ軸方向に対して平行で、お互い２列１対となった２対の面となっている。
【００４５】
このようなレンズ移動機構において、仮にラック４６がストッパ４８に衝突すると、図８に示すようにラック爪４６１を有する爪背面板４６２はリードスクリュー４５のねじ溝を乗越える方向（Ｘ軸方向）に移動する。この時、お互いＸ軸方向に平行な当接面ａ，ｂとなっているため爪背面板４６２の動きを止める部分がなく、ラック爪４６１は簡単にリードスクリュー４５のねじ溝を乗越えてしまい、上述したような問題が発生する。
【００４６】
一方、本発明のラックは図３に示すようにＵ字状溝がＹ軸方向に溝が追加されてＬ字状溝となって形成されている。このＬ字状溝によって制限壁４６４には当接面ａが形成され、爪背面板４６２には当接面ｂが形成されている。この両当接面ａ，ｂはＸ軸方向に対して傾斜する方向で平行で、お互い２列が一対の面となっている。
【００４７】
このようなレンズ移動機構において、仮に図５に示すようにラック爪４６１を有する爪背面板４６２がリードスクリュー４５のねじ溝を乗越える方向（Ｘ軸方向）に移動すると、爪背面板４６２の当接面ｂは当接面ａに衝突するので、当接面ａが爪背面板４６２の動きを止めることになる。
【００４８】
つまり、本発明は当接面ａが爪背面板４６２のストッパとなって動きを拘束するので、ラック爪４６１はリードスクリュー４５のねじ溝を乗越える前に停止する。したがって、ラック爪４６１の破損や騒音の発生を防止できるものである。
【００４９】
さらに爪背面板４６２と制限壁４６４はＬ字状の溝を介して連結しているので制限壁４６４は柔軟に動きやすく、爪背面板４６２が衝突したときの衝撃吸収としての作用を奏することになる。
【００５０】
本発明の実施例１に係るラック４６の形状は、図９、図１０、図１１に示す形状としても同じ効果が得られる。
【００５１】
図９は他の形状であるラックの斜視図である。
図９において、ラック形状は、当接面ａとｂの傾斜が図３の構成に対して逆の方向を向いている。このように傾斜させた場合においても、当接面ａとｂがＸＺ平面に対してＺ軸まわりに傾斜していれば、ラック爪背面板４６２のスライドによって退避量ｔが消費されるので、歯飛び防止および詰まり不良防止の効果が得られる。
【００５２】
図１０は他の形状であるラックの斜視図である。
図１０において、ラック形状は、当接面ａ、ｂをある曲率のカーブで形成したものである。このような形状でも、当接面ａとｂの接触部位において、ＸＺ平面に対してＺ軸まわりの傾斜が得られていれば、ラック爪背面板４６２のスライドによって退避量ｓが消費されるので、歯飛び防止および詰まり不良防止に同様の効果が得られる。
【００５３】
図１１は他の形状であるラックの斜視図である。
図１１において、ラック形状は、ラック背面板４６２の当接面ｂ側に凸状の段差４６６を有している。ストローク内では凸状の段差に関係なく爪退避量ｔが確保されているが、ストローク端に至ってラック爪背面板４６２がスライドすると、凸状の段差が当接面ｂに対向し爪退避量ｔが減少するので、このような形状でも歯飛び防止および詰まり不良防止に効果が得られる。
【００５４】
上記したラック４６の形状は、Ｘ軸のプラス側とマイナス側の当接面ａ、ｂがＹＺ平面に線対称で傾斜している形状である。Ｘ軸プラス側にある当接面ａ、ｂは、ＸＺ平面に対してＺ軸まわりに傾斜角α(＋)で傾斜している。一方、Ｘ軸マイナス側にある当接面ａ、ｂは、ＸＺ平面に対してＺ軸まわりに傾斜角α(−)で傾斜している。傾斜角α（＋）と傾斜角α（−）の和が１８０度のとき、図１２のようにＸ軸のプラス側とマイナス側の当接面ａ、ｂはＹＺ平面に対して対象形となる。
【００５５】
このように対称形状とすることによって、Ｘ軸のプラス方向ストローク端では、Ｘ軸プラス側にある当接面ａ、ｂによるラック背面板４６２の退避量ｔが制限される。また、Ｘ軸のマイナス方向ストローク端では、Ｘ軸マイナス側にある当接面ａ、ｂによるラック背面板４６２の退避量ｔが制限される。
【００５６】
図１１に示す構造では、傾斜の方向が反転しており、Ｘ軸のプラス方向ストローク端では、Ｘ軸マイナス側にある当接面ａ、ｂによるラック背面板４６２の退避量ｔが制限され、また、Ｘ軸のマイナス方向ストローク端では、Ｘ軸プラス側にある当接面ａ、ｂによるラック背面板４６２の退避量ｔが制限される。
【００５７】
上記のように、Ｘ軸のプラス側とマイナス側の当接面ａ、ｂをＹＺ平面に線対称に傾斜させることにより、ストロークの両端で歯飛び防止と詰まり防止を実現することができる。
【実施例２】
【００５８】
本発明の実施例２に係る光ピックアップに内蔵されるレンズ移動機構のラック形状について、図１３を参照しながら説明する。
【００５９】
図１３において、４６７はスライド制限部、ｓはスライド量を示す。その他は、図３の実施例１のラックと同じである。
【００６０】
図１３に示すラック形状は、制限壁４６４の当接面ａと爪背面板４６２の当接面ｂが傾斜しているとともに、スライド量ｓを制限するスライド制限部４６７が設けられている。スライド制限部４６７は制限壁４６４の側面に当接することによって、爪背面板４６６のスライド量ｓを制限する壁である。このスライド制限部４６７により、爪背面板４６６が制限壁４６４に乗り上げて、復帰できなくなる不具合を防止する。
【００６１】
本発明の実施例２は、実施例１と同様に当接面ａとｂの傾斜により、歯飛び防止および詰まり不良防止に効果が得られる。
【００６２】
以上のごとく本発明によれば、ストローク端部におけるラック爪部のスライドを利用し、ストローク内とストローク端部でラック爪の退避量を変更することにより、送りねじとガイド部材との間隔が組立によりばらついても、ストローク内ではラック爪部の退避量を大きく確保して確実な動作を得るとともに、ストローク端ではラック爪部の退避量を壁により狭めて歯飛びを抑制できる。
【符号の説明】
【００６３】
１…レーザ光源、２…回折格子、３…プリズム、４…レンズ移動機構、４１、４２…ガイド部材、４３…レンズホルダ、４４…コリメータレンズ、４５…リードスクリュー、４６…ラック、４６１…ラック爪、４６２…爪背面板、４６３…アーム、４６４…制限壁、４６５…レンズホルダ締結部、４６６…凸状の段差、４６７…スライド制限部、４７…スプリング、４８…ストッパ、５…ミラー、６…対物レンズ、７…検出レンズ、８…光検出器、ａ，ｂ…当接面、ｄ…リードスクリューねじ溝高さ、ｅ…組立誤差、ｓ…スライド量、ｔ…ラック爪退避量、Ｘ…リードスクリューのスラスト方向、Ｙ…リードスクリューのラジアル方向、Ｚ…リードスクリューのラジアル方向、α…傾斜角。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズホルダと、このレンズホルダを案内するガイド部材と、このガイド部材に平行に配置されるリードスクリューと、このリードスクリューを回転させるモータと、前記リードスクリューに嵌合するラック爪を設けた爪背面板と、この爪背面板と対向する位置に設けられた制限壁とを備えたレンズ移動機構を有する光ピックアップにおいて、
前記制限壁の当接面と前記爪背面板の当接面が前記リードスクリューのスラスト方向に対し傾斜していることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
請求項１に記載の光ピックアップにおいて、
前記制限壁の当接面と前記爪背面板の当接面の組み合わせが２対であることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３】
請求項１に記載の光ピックアップにおいて、
前記制限壁と前記爪背面壁とはＬ字状の溝を介して連結されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項４】
請求項２に記載の光ピックアップにおいて、
前記２対の当接面の傾斜は前記リードスクリュー軸のラジアル面に対して対称であることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光ピックアップにおいて、
前記ラック爪のモータスラスト方向のスライド量を制限するストッパを設けたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１】
レンズを保持するレンズホルダと、このレンズホルダを案内するガイド部材と、このガイド部材に平行に配置されるリードスクリューと、このリードスクリューを回転させるモータと、前記リードスクリューに嵌合するラック爪を設けた爪背面板と、この爪背面板と対向する位置に設けられた制限壁とを備えたレンズ移動機構を有する光ピックアップにおいて、
前記制限壁の当接面と前記爪背面板の当接面が前記リードスクリューのスラスト方向に対し傾斜していることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
請求項１に記載の光ピックアップにおいて、
前記制限壁の当接面と前記爪背面板の当接面の組み合わせが２対であることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３】
請求項１に記載の光ピックアップにおいて、
前記制限壁と前記爪背面壁とはＬ字状の溝を介して連結されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項４】
請求項２に記載の光ピックアップにおいて、
前記２対の当接面の傾斜は前記リードスクリュー軸のラジアル面に対して対称であることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光ピックアップにおいて、
前記ラック爪のモータスラスト方向のスライド量を制限するストッパを設けたことを特徴とする光ピックアップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１０８９９２（Ｐ２０１２−１０８９９２Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５８８０８（Ｐ２０１０−２５８８０８）
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【出願人】（０００１５３５３５）株式会社日立メディアエレクトロニクス (452)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【出願人】（０００１５３５３５）株式会社日立メディアエレクトロニクス (452)
【Ｆターム（参考）】
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