(57)【要約】  本発明は、光学式ドライブ内の光記録担体に対する光学ピックアップユニット（ＯＰＵ）（１２）位置の設定調節に関する。具体的には、本発明は、光学式ドライブの機構（１０）内のスピンドル（１１）と調節手段（５０Ａ）との構成を詳説する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学ピックアップユニットを含む光学式ドライブであって、
スピンドルを含む機構をさらに含み、前記光学ピックアップユニットは前記スピンドル上に配置され、前記機構は、前記スピンドルを調節するための調節手段をさらに含み、該調節手段及び前記スピンドルは、基準平面に対する傾斜接触表面を介して相互作用するように配置され、異なる接触地点を対応するスピンドル位置に変換する、
光学式ドライブ。
【請求項２】
前記調節手段の作用は、前記基準平面と平行な平面における前記調節手段の動作、並びに、前記基準平面に対して垂直な平面における前記スピンドル位置の対応する動作をもたらすよう構成される、請求項１に記載の光学式ドライブ。
【請求項３】
前記調節手段は、前記傾斜接触表面を含む楔を含む、請求項１又は２に記載の光学式ドライブ。
【請求項４】
前記調節手段は、前記傾斜接触表面を含む円錐頂点ネジを含む、請求項１又は２に記載の光学式ドライブ。
【請求項５】
前記スピンドルの中心地点の最大動作を描く調節範囲は、スピンドル直径ＤＳと、円錐頂点ネジ直径ＤＣＰＳに関して、
Ｒ＝1／2ＤＳ＋1／4ＤＣＰＳ
であるように定められる、
請求項４に記載の光学式ドライブ。
【請求項６】
前記傾斜接触表面は、前記スピンドルの一体的な部分を形成する、請求項１又は２に記載の光学式ドライブ。
【請求項７】
前記機構は、前記スピンドルと接触する張力手段をさらに含む、請求項１又は２に記載の光学式ドライブ。
【請求項８】
前記張力手段は、バネを含む、請求項７に記載の光学式ドライブ。
【請求項９】
前記機構は、前記スピンドルのための案内手段をさらに含む、請求項１又は２に記載の光学式ドライブ。
【請求項１０】
前記案内手段は、制限する壁を含む、請求項９に記載の光学式ドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式ドライブに関し、具体的には、光信号を光記録担体との間で中継するために使用される光学ピックアップユニット（ＯＰＵ）が配置される光学式ドライブの一部に関し、ＯＰＵと関連付けられる機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学式ドライブ中のＯＰＵは、光記録担体が光学式ドライブ上で回転する間に、光記録担体に対して移動することによって、明確な光ビームを介して、ドライブ内に配置される光記録担体の表面にアクセスする。光学情報が読取り又は書込みモードの実行中にＯＰＵと光記録担体との間を通り、データは光記録担体から読み取られ或いは光記録担体に書き込まれる。
【０００３】
光記録担体に対するＯＰＵの位置及び向きは、読取り又は書込みプロセスの成功及び品質にとって重大である。光学式ドライブ内の光は、光路設定(set-up)を介して、光スポットを生成するよう操作され、次に、それは特定の距離許容差内で光記録担体上に入射するよう構成される。もし光スポットが光記録担体から遠く離れ過ぎて或いは近づき過ぎて配置されるならば、光学式ドライブの通常動作は可能でない。
【０００４】
ＯＰＵは、しばしば、光学式ドライブ内の機構の一部を形成するスピンドル上で支持される。ＯＰＵは、スピンドル上に静止し或いは摺動し得る。これらのスピンドルはレール又はトラックと均等であり、光記録担体に対して放射方向にＰＵの動作を許容する。スピンドルの高さ及び傾斜は、光記録担体の放射軸に沿って異なる地点で光記録担体に対するＯＰＵの位置及び向きを決定する。次いで、これは光スポットを位置決める。よって、スピンドルの調節は、光学式ドライブの最適な機能にとって最高に重要である。
【０００５】
そのような光学式ドライブ設定は従来技術において既知である。また、米国特許第５，９９５，４７８号に記載されているのは、スピンドルを確実に固定し、且つ、ＯＰＵにとって利用可能なスピンドルの長さを正確に定める手段である。
【０００６】
製造中、光学式ドライブ機構へ取り付けた後、ＯＰＵを含む組立体は、最適なドライブ性能のためにＯＰＵの最良の位置及び向きを得るために、さらに調節されなければならない。これはスピンドル高さ及び傾斜の矯正を含む。
【０００７】
現在利用可能な殆どの光学式ドライブ機構は、位置及び向きを調節するために、「対称調節」法を使用し、この調節は機構スピンドル上で行われる。スピンドルはネジの頂部上に位置するよう設計され、ネジはスピンドルの底端部に配置される。その場合には、スピンドルの高さ及び傾斜は、ネジを（光記録担体の平面と一致する基準平面に対して垂直な方向に）上下に移動することによって調節され得る。一般的に、調節はネジ回しを使用して機構の底側から行われ、よって、「底対称調節」と呼ばれる。
【０００８】
この種類の調節の問題は、それが全体的なドライブサイズの限定要因であることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
類似の光学式ドライブのための条件と一致して、調節手段が駆動筐体及びドライブサイズ全体がより小さくされることを可能にする、光学式ドライブを提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、調節手段及びスピンドルが基準平面に対する傾斜接触表面を介して相互作用するように構成され、異なる接触地点を対応するスピンドル位置に変換する光学式ドライブによって、本発明に従って達成される。
【００１１】
傾斜接触表面は、スピンドルを支持し或いは押圧する。調節手段がスピンドルに対して前進され或いは引っ込められると、スピンドル位置はＯＰＵの高さ及び傾斜を調節するよう上昇し或いは下降する。
【００１２】
スピンドルの底部に調節ネジを備える従来技術の機構の構成も考慮すると、そのキャップは光学式ドライブの最低部分を定める。もし、傾斜表面の平坦な底部が調節ネジを置換するように、傾斜表面が位置付けられるならば、ネジが機構から離れて下方に延びる部分を有する場合には、傾斜表面はそのような延長を有さず、よって、装置によって取られる全体的な空間は減少されることが明らかである。
【００１３】
傾斜接触表面の頂部の上に配置されるスピンドルが参照されるが、原理的には、傾斜接触表面がスピンドルの上に配置されるよう、状況が反転されることも可能であることが留意されるべきである。傾斜接触表面がスピンドル自体の一体的な部分を形成することも可能である。
【００１４】
本発明のさらなる実施態様では、調節手段の作用は、基準平面と平行な平面における調節手段の動作、並びに、基準平面に対して垂直な平面におけるスピンドル位置の対応する動作をもたらすよう構成される。そのような場合には、動作はドライブ内の最少量の空間内で遂行される。基準平面と平行な平面に対するある角度での作用は、調節ネジによって前に占有された領域内へ移動される傾斜接触平面をもたらし得る。
【００１５】
本発明のさらなる実施態様において、調節手段は、傾斜接触表面を含む楔を含む。楔は、傾斜表面及び平面表面の利点を有する。調節ネジ頭を平坦表面によって置換することによって、機構における空間要求は直ちに減少される。加えて、楔の動作は、つめ車機構、又は、平坦楔表面が位置するよう配置され得る他の装置によって始動され得るし、それは光記録担体と平行な平面にも配置され得る。
【００１６】
本発明のさらなる実施態様において、調節手段は、傾斜接触表面を含む円錐頂点ネジを含む。円錐頂点ネジは容易に利用可能であり、微調節のためのネジ山に結合される傾斜端部の利点を有する。スピンドルは、ネジの円錐形状端部の頂部の上に配置され得る。ネジを回転することによって、円錐頂点は、結果として得られるスピンドルの動作方向に対して垂直な平面に移動される。
【００１７】
本発明のさらなる実施態様において、スピンドルの中心地点の最大動作を描く調節範囲Ｒは、スピンドル直径ＤＳ及び円錐頂点ネジ直径ＤＣＰＳに関して次のように定められる。
Ｒ＝1／2ＤＳ＋1／4ＤＣＰＳ
【００１８】
円錐頂点ネジの動作は、スピンドルの様々な位置が設定されることを可能にする。これらの位置は、最大及び最少高さを備えるスピンドルの動作の範囲を形成する。光学式ドライブ設計の故に必要とされるスピンドル動作の範囲は、機構のために選択されるスピンドル及びネジ構成素子によってもたらされなければならない。丸いスピンドル及び円錐頂点ネジのために、最大の高さは、１つの構成素子が他の頂部の上に配置されるときに得られる。最少の高さはスピンドルのちょうど前に得られ、円錐頂点は円錐頂点がスピンドルの最も広い部分を通るよう互いに通る。スピンドルの中心地点の動作に関して範囲を定め、スピンドル及び円錐頂点ネジの相対的直径を考慮することによって、上記関係に従った構成素子の選択によって所望の範囲が得られ得る。
【００１９】
本発明のさらなる実施態様において、傾斜接触表面は、スピンドルの一体的な部分を形成する。スピンドル区画の丸められた部分をスピンドル区画の傾斜接触表面部分と組み合わせることによって、高さの調節をもたらしながら、ＯＰＵをスピンドル上で静止させ或いはスピンドルに沿って移動させることが可能である。傾斜接触表面は、高さ及び傾斜の調節を許容するために、平坦頂点ネジのような他の構成素子上に配置され得る。
【００２０】
本発明のさらなる実施態様において、機構は、スピンドルと接触する張力手段をさらに含む。張力手段は、スピンドルと傾斜接触表面との間の一定の接触及び圧力を維持するのに有利である。張力手段は、傾斜接触表面に対するスピンドルの反対側上のような、接触地点に対して反対側に位置付けられ得るし、或いは、基準位置に対してスピンドルを所定位置に保持するよう配置され得るので、スピンドルの滑り又は変位を防止する。
【００２１】
本発明のさらなる実施態様において、張力手段はバネを含む。バネは、所望の力又は張力をもたらすために、様々な強さで容易に利用可能であり、光学式ドライブのより小さな設計内に嵌入するのに十分さまサイズを含む多くのサイズで得られ得る。バネは、ここでは、張力かで材料のストリップを含むようにも取られる。時計内に存在し得るような、薄い平坦な金属ストリップの形態の金属バネが、１つのそのような例である。他の例は、１つの端部に張力下でしっかり保持されるスピンドルに対してある角度にある張力金属の単一ピースである。
【００２２】
本発明のさらなる実施態様において、機構は、スピンドルのための案内手段をさらに含む。スピンドルの高さ及び傾斜の調節は、理想的には、横方向並進を含む他の動作と無関係に行われる。案内手段の提供は、スピンドルが動作の単一軸だけに沿って変位されることを保証し得る。
【００２３】
本発明の他の実施態様において、案内手段は、制限壁を含む。スピンドルに近接する壁は、光学式ドライブの機構における固定目的のために一般的に使用される。この壁は、高さ及び傾斜のために調節されると共に、確実な横方向位置決めをもたらすために使用され得る。壁表面は、スピンドルの全直径に亘って、並びに、スピンドル調節の全範囲に亘って一定の位置決め基準を提供し得る。
【００２４】
本発明のこれらの並びに他の特徴は、図面を参照してさらに記載され且つ明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
提供されている参照番号は、それが適切である場合には、全ての図面を通じて一致している。
【００２６】
典型的な光学式ドライブが図１に示されている。（光学式ドライブ自体は図示されていない）。この機構１０は、従来技術に従った、スピンドル１１と、ＯＰＵ１２とを含む。ＯＰＵ１２はスピンドル１１によって支持され、光記録担体（図示せず）の区画にアクセスするために、スピンドル１１の長さに沿って移動し得る。スピンドル１１の端部区画１３は、光記録担体に対する高さ及び傾斜に関してスピンドルの位置を最適化するよう配置され得る。
【００２７】
図２は、前の図面の拡大された端部区画１３を示している。スピンドル１１は所定位置に保持され、調節手段又はネジ２１、バネ２２、及び、基準壁２３の組み合わせによって、この端部で調節される。基準壁２３は、光学式ドライブ内に配置される光記録担体（図示せず）の平面と一致する基準平面（図示せず）に対して垂直な方向に、スピンドルのための案内をもたらす。また、スピンドルと対称的なのは、スピンドル１１を基準壁２３及びネジ２１と接触して保持するバネ２２である。ネジ２１は、スピンドル１１が基準平面の平面に対して垂直な方向に移動され、よって、スピンドルの高さ及び傾斜を変更するよう調節され得る。次いで、それはＯＰＵ（図示せず）の位置決めに影響を及ぼす。この図面は端部区画１３を例証しているが、他のスピンドル端部も類似の方法で配置され且つ調整され得る。
【００２８】
ネジ２１の頭部がスピンドル１１より下に配置されていることが図２から明らかである。よって、頭部は、スピンドルのための調節手段の最低部分を形成し、ネジの最適位置の設定を可能にするよう、その下にさらなる空間も要求する。このようにして、ＯＰＵ高さ及び傾斜の調節は、ネジ２１の位置決めに従って、底対称調節として既知である。
【００２９】
図３は、従来技術に従った光学式ドライブ内に配置される、光記録担体を装填するための手段の例証である。図面は、２つの部分３ａ及び３ｂを含み、そこでは、３ａは、光記録担体（図示せず）が光学式ドライブ内に配置されることを可能にするよう開放位置にある装填トレイ３１を備える光学式ドライブを示しており、図３ｂは、閉塞位置にある装填トレイ３１を備える同じ光学式ドライブを示している。従来技術によれば、機構１０は、装填トレイ３１が開放３２されるときには、機構１０の正面部分が、矢印３４によって例証されるように、下に移動されるように設計される。それに対し、装填トレイ３１が閉塞されるときには、機構１０は、矢印３５によって例証されるように、上に持ち上がり、光記録担体（図示せず）を保持する。そのような動作と関連する機構１０の動作は、光学式ドライブの設計において許容されなければならない。矢印３４及び３５によって例証されるような上向き及び下向きの動作のために、十分な空間が提供されなければならない。
【００３０】
機構１０のより近接した検討が図４に示されている。主光学式ドライブ機構の最低部分が破線４１によって示されている。ネジ２１はこの線の下にある。よって、ネジは、よりスリムでよりコンパクトな光学式ドライブに向かう傾向において主要な障害となる。これらのネジは除去され得ない。何故ならば、それらは、ＯＰＵ高さ及び傾斜設定を所定位置に恒久的に固定するため並びにその固定位置を決定する底対称調節法のための対称調節にとって重要だからである。調節プロセス中にネジ位置が変更されるのを可能にするために、幾らかの余分な隙間が必要とされる。
【００３１】
底対称調節は従来技術に関係する。本発明はＯＰＵ高さ及び傾斜のための傾斜にも関係するが、その調節の方法及び方向は変更される。この後、本発明に従った調節を「側対称調節」と呼ぶ。従来技術と本発明との間の比較が、図５、部分５ａ及び５ｂにそれぞれ例証されている。図５ａでは、スピンドル１１は、上記されたように、バネ２２によってネジ２１に対して所定位置に保持され、基準壁２３によって案内されている。図５ｂでは、ネジ２１は、円錐頂点ネジ５１によって置換されている。円錐頂点ネジ５１は、ネジ２１の方向に対して垂直に、且つ、基準平面ＲＰと平行に位置付けられている。調節の方向は今や基準平面ＲＰにもあり、それによって、「側対称調節」の用語を説明している。円錐頂点ネジ５１及びスピンドル１１は、ネジ５１の円錐形状地点によって形成される傾斜接触表面５２上の地点５３で接触している。円錐頂点ネジ５１の調節は、傾斜接触表面５２が移動されるときに、スピンドルの高さの違いをもたらす。ここに記載される場合には、傾斜表面５２上の接触地点５３における変化も、ネジ５１の調節に起因する。
【００３２】
側対称調節は、ここでは、円錐頂点ねじを参照して例証されている。楔７１又は特殊形状スピンドル９２のような異なる調節手段５０Ａを使用して同一の調節を達成することも可能である。これは後に記載される。同様に、バネ２２を置換する異なる張力手段５０Ｔも想定され得るし、異なる案内手段５０Ｇが基準壁２３を置換し得る。しかしながら、傾斜接触表面５２が本発明の主要な特徴であること、並びに、接触地点５３は、選択される手段に依存して、この表面５２に沿って移動し得るし、或いは、その上に固定されたままであり得ることが付記されなければならない。
【００３３】
本発明の１つの実施態様が図６に示されている。この実施態様６０は、カバー６１と、ベース６２と、光学式ドライブ機構（図示せず）のスピンドル１１が接触する基準壁２３として使用される側壁とを含む。カバー６１とスピンドル１１との間には張力手段５０Ｔが配置され、張力手段は、ここでは、バネ２２として例証されている。円錐頂点ネジ５１が、張力手段５０Ｔとは別のスピンドル１１の側に配置されている。円錐頂点ネジ５１と張力手段５０Ｔとの組み合わせは、スピンドル１１を所望位置に効果的に保持するのに対し、基準壁２３は、スピンドル１１が移動されるならば、スピンドル１１の方向を案内する。スピンドル１１の高さにおける変化は、基準壁２３により接近し或いは基準壁からさらに離れるようネジの位置を調節するためのネジの回転のような、円錐頂点ネジ５１に対する力又は衝撃の適用によって行われる。６３によって表示されるような円錐頂点ネジ５１の動作は、円錐頂点ネジ５１とスピンドル１１との間の傾斜表面５２を移動させ、異なる接触地点５３をもたらす。スピンドル１１は、応答して、基準壁２３に沿って移動しなければならない。よって、スピンドル１１の高さは調節され、機構の他の構成素子に対する傾斜は変更され得る。
【００３４】
本発明の実施態様が図７に示されている。この実施態様７０は、前の実施態様６０の素子と類似する素子を含むが、円錐頂点ネジ５１は楔７１によって置換されている。この楔は、スピンドル１１の高さ及び傾斜の調節を実施するのに必要な傾斜接触表面５２と接触地点５３とを含む。さらに、楔は、例えば、それが６３で表示される方向に移動するのを許容するよう、つめ車装置の上に支持され得る。
【００３５】
図８、部分８ａ及び８ｂは、円錐頂点ネジ５１と、その関連するスピンドル調節範囲Ｒとを含む、１つの実施態様を例証している。スピンドル１１は、傾斜接触表面５２に沿って円錐頂点ネジ５１と接触しており、正確な接触地点は、基準壁２３からの円錐頂点ネジ５１の距離に依存する。スピンドル１１及び円錐頂点ネジ５１のサイズは、これらの２つの構成素子が、スピンドル１１の高さに調節を引き起こすために、どのように相互作用するかを決定する。スピンドル１１は、円錐頂点ネジ５１の位置決めに依存して、異なる高さに位置付けられ得ることによって、可能な位置の範囲をもたらし得る。
【００３６】
調節範囲Ｒは、スピンドル１１の中心地点Ｐを参照して、スピンドル１１のために定められ得る。円錐頂点ネジ５１は物理的直径ＤＣＰＳを有し、スピンドルは物理的直径ＤＳを有する。スピンドル１１は、基準壁２３によって案内される。円錐頂点ネジ５１が基準壁２３に最も近接するとき、中心地点Ｐは、図８ａに示されるように、スピンドル１１が円錐頂点ネジ５１の頂部に位置する状態で、その最大高さにあり、接触地点から1／2ＤＳに等しい。円錐頂点ネジ５１が基準壁２３から離れて移動されるにつれて、スピンドル１１は傾斜接触表面５２に従って下方に移動する。スピンドル１１は、基準壁２３から円錐頂点ネジ８５の端部地点までの距離がスピンドル１１の直径以上でない限り、円錐頂点ネジ５１と接触したままである。可能な最低位置で、中心地点Ｐは、円錐頂点ネジ５１の頂部から1／4ＤＣＰＳの距離８６にある。この状況は図８ｂに表示されている。中心地点Ｐの最高地点及び最低地点を考慮することによって、調節範囲Ｒとスピンドル１１及び円錐頂点ネジ５１の直径との間の関係を以下の通り導出することが可能である。
Ｒ＝1／2ＤＳ＋1／4ＤＣＰＳ
【００３７】
上記に記載された本発明の実施態様は、多くの向きにおいて配置され得る。ネジ２１、円錐頂点ネジ５１、楔７１、又は、他の形態の調節手段５０Ａは、例えば、バネ２２又は張力手段５０Ｔの下というよりもむしろ、その上に配置され得る。加えて、傾斜接触表面５２が調節手段５０Ａ自体の上にあるべきことは限定的ではなく、むしろスピンドル１１上に傾斜接触表面５２を有する可能性が存在する。この状況は図９に例証されている。
【００３８】
図９は本発明９０の１つの実施態様を示しており、傾斜接触表面５２がスピンドル９２の上に存在している。調節手段５０Ａは、四角頭ネジ９１を含む。接触地点５３は前に記載されたように傾斜接触表面５２に沿って移動し、よって、スピンドル９２の高さ調節を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来技術に従ったスピンドル及びＯＰＵを含む機構の１つの実施例を示す概略図である。
【図２】従来技術に従った底対称調節のための手段を示す概略図である。
【図３ａ】従来技術に従った光学式ドライブ内に配置される光記録担体を装填するための手段を示す概略図である。
【図３ｂ】従来技術に従った光学式ドライブ内に配置される光記録担体を装填するための手段を示す概略図である。
【図４】底対称調節のための手段によって課されるドライブサイズに対する物理的制限を示す概略図である。
【図５ａ】本発明に関する底対称調節を示す概略図である。
【図５ｂ】本発明に関する底対称調節を示す概略図である。
【図６】円錐頂点ネジを含む本発明の１つの実施態様を示す概略図である。
【図７】楔を含む本発明の１つの実施態様を示す概略図である。
【図８ａ】円錐頂点ネジと関連するスピンドル調節範囲とを含む本発明の１つの実施態様を示す概略図である。
【図８ｂ】円錐頂点ネジと関連するスピンドル調節範囲とを含む本発明の１つの実施態様を示す概略図である。
【図９】傾斜接触表面を含むスピンドルを含む本発明の１つの実施態様を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    機構
１１    スピンドル
１２    光学ピックアップユニット（ＯＰＵ）
１３    スピンドルの端部区画
２１    ネジ
２２    バネ
２３    基準壁
３１    装填トレイ
３２    装填トレイ開放のための動作方向
３３    装填トレイ閉塞のための動作方向
３４    機構上昇のための動作方向
３５    機構下降のための動作方向
４１    光学式ドライブ機構の最低境界
４２    最低機構構成素子としてのネジの位置
５０Ａ  調節手段
５０Ｇ  案内手段
５０Ｔ  張力手段
５１    円錐頂点ネジ
５２    傾斜接触表面
５３    接触地点
６０    本発明の実施態様
６１    カバー
６２    ベース
６３    動作
７０    本発明の実施態様
７１    楔
７２    つめ車装置
８５    円錐頂点ネジの端部地点
８６    円錐頂点ネジの1／4直径
９０    本発明の実施態様
９１    四角頭ネジ
９２    傾斜接触表面を含むスピンドル
ＲＰ    基準平面
Ｒ      調節範囲
Ｐ      スピンドルの中心地点
【図１】
2008533635.tif 000003
【図２】
2008533635.tif 000004
【図３ａ】
2008533635.tif 000005
【図３ｂ】
2008533635.tif 000006
【図４】
2008533635.tif 000007
【図５ａ】
2008533635.tif 000008
【図５ｂ】
2008533635.tif 000009
【図６】
2008533635.tif 000010
【図７】
2008533635.tif 000011
【図８ａ】
2008533635.tif 000012
【図８ｂ】
2008533635.tif 000013
【図９】
2008533635.tif 000014
【国際調査報告】
2008533635.tif 000015
2008533635.tif 000016
2008533635.tif 000017