(57)【要約】【課題】より高精度にチルト角を調整可能なチルト調整装置を提供すること。【解決手段】チルト調整装置１５では、外力により塑性変形部材を変形させることにより前記光ピックアップ３の傾きが調整される。応力増大部は光ピックアップ３の傾きの変化を増大することにより、塑性変形部材に生じる応力を増大するように構成されている。従って、光ピックアップ３の小さな角度変化に対しても、塑性変形部材を大きく変形させることになる。また更に、傾き調整に可動するアーム部を実質上の剛体とし、アーム部において極めて限られた範囲に塑性変形部材を配置するよう構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状記録媒体に対する光ピックアップの傾きを調整するチルト調整装置であって、
与えられた外力により塑性変形して、前記光ピックアップの傾きを変える塑性変形部材と、
前記外力により前記塑性変形部材に生じる応力が、弾性変形より大きな塑性変形を前記塑性変形部材に生じさせる応力増大部とを備える、チルト調整装置。
【請求項２】
前記応力により生じる弾性変形による前記光ピックアップの傾きの変化は、前記光ピックアップの傾きの調整誤差範囲以内である、請求項１に記載のチルト調整装置。
【請求項３】
前記光ピックアップの傾き調整後に想定される外力により前記塑性変形部材に生じる応力は、前記塑性変形部材に塑性変形を生じさせない値に選ばれる、請求項１に記載のチルト調整装置。
【請求項４】
前記応力増大部は、前記光ピックアップの傾きの変化を増大することにより、前記塑性変形部材に生じる応力を増大させる、請求項１に記載のチルト調整装置。
【請求項５】
前記応力増大部は、前記光ピックアップの傾き調整時に外力により可動し、実質的に剛体からなるアーム部であって、
前記塑性変形部材は、前記アーム部において限られた範囲に配置される、請求項１記載のチルト調整装置。
【請求項６】
前記光ピックアップの傾き調整時に、必要な外力が小さくなり、かつ、前記光ピックアップの傾き調整のための動きが縮小され、その結果、前記光ピックアップの傾きが変化する、請求項１に記載のチルト調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チルト調整装置に関し、より特定的には、例えばＣＤ又はＤＶＤのような円盤状記録媒体を使用するディスクドライブにおける光ピックアップのチルト調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなディスクドライブ（例えばＤＶＤ−ＲＡＭドライブ）では一般に、内蔵された光ピックアップの対物レンズからの出射光軸に対するディスク記録面の角度（以下、チルト角と称する）を、つまり、０．３度以内程度の高い精度で垂直に保持する必要がある。この０．３度という値は、典型的にはディスクの反り、面ぶれ又は経時変化を考慮した値であるので、初期状態で許容されるチルト角の公差は０．０５度以内程度の非常に小さな値となる場合が多い。以上の観点から、チルト角が上記の範囲内の精度に納まるよう調整するチルト調整機構がディスクドライブには設けられる。
【０００３】
上記のチルト調整機構は、調整ねじ又はばねのような部品で構成されるので、複雑な構造を有する。その結果、ディスクドライブ自体のコストアップを招くという問題を有する。また、チルト角の調整を完了した後に、例えば振動等の力が働いて、調整ねじが回転して調整された位置からずれてしまうことがある。調整後のずれ防止のために、例えば、調整後に調整ねじの周囲に接着剤が塗布される。このように、上記の調整機構には、チルト角の調整後、ずれ防止の処置が必要となるため、ディスクドライブ自体の工数増大を招くというさらなる問題も発生していた。
【０００４】
上記のような問題点を解決するために、従来、チルト調整機構の構成部材の一部を変形させることにより、チルト角を調整する方法が提案されている。
【０００５】
従来のチルト調整方法では、光ピックアップの対物レンズを支持する部材を変形させることによりチルト角が調整される。従って、チルト角調整のためのばね又は調整ねじが不要となる。それ故、チルト調整機構の構成が非常に単純になり、さらには、ディスクドライブのコストも抑えることが可能となる。また、上記部材の変形によりチルト角を調整するので、調整後、例えば振動によるチルト角のずれの心配も無くなるので、ずれ防止の処置が不必要になり、ディスクドライブの工数も少なくできる（例えば特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平１０−２８９４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のチルト調整機構では、金属部材を変形させることで、チルト角を調整しているため、以下に述べるような問題点がある。
【０００７】
つまり、金属部材を外力により変形させる場合において、外力により発生する応力が弾性限度以内であれば、その金属部材には弾性変形のみが生じる。従って、この場合、外力が無くなると、金属部材は元の形状に戻る。
【０００８】
一方、外力により発生する応力が弾性限度を超えると、弾性限度相当の応力による弾性変形と、弾性限度を超えた分に相当する応力により発生する塑性変形とが、金属部材には生じる。従って、外力が無くなった場合、弾性変形は元に戻るが、塑性変形は永久変形となって金属部材に残る。
【０００９】
従って、従来のチルト調整機構では、外力により目標の角度まで金属部材を変形させたとしても、金属部材に生じた応力が弾性限度以内であれば、外力が無くなった後、チルト角は元の角度に戻ってしまい、結局、チルト角を調整しないのと全く同じ結果になる。
【００１０】
一方、従来のチルト調整機構において、金属部材に生じた応力が弾性限度を超えていれば、チルト角は目標に近づく方向に変化する。しかしながら、外力が無くなった後、弾性変形分は元に戻るので、その分が調整誤差となる。この弾性変形の戻りが許容誤差に対して十分小さいか、この戻りを見越してチルト角の調整が行えるのであれば、問題は無い。しかしながら、実際には、従来のチルト調整機構では、調整誤差は約０．６度程度と見積もられ、この値は、許容誤差の０．０５度の１０倍以上も大きい。従って、弾性による戻り分を見越したチルト角の調整が可能なレベルであるとも到底言えない。
【００１１】
それ故に、本発明の目的は、チルト角の調整誤差を小さくすることが可能なチルト調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の一局面は、円盤状記録媒体に対する光ピックアップの傾きを調整するチルト調整装置に向けられている。チルト調整装置は、与えられた外力により塑性変形して、光ピックアップの傾きを変える塑性変形部材と、外力により塑性変形部材に生じる応力が、弾性変形より大きな塑性変形を塑性変形部材に生じさせる応力増大部とを備える。
【００１３】
具体的には、応力により生じる弾性変形による光ピックアップの傾きの変化は、光ピックアップの傾きの調整誤差範囲以内である。また、好ましくは、光ピックアップの傾き調整後に想定される外力により塑性変形部材に生じる応力は、塑性変形部材に塑性変形を生じさせない値に選ばれる。
【００１４】
また、応力増大部は、光ピックアップの傾きの変化を増大することにより、塑性変形部材に生じる応力を増大させる。
【００１５】
さらに具体的には、応力増大部は、光ピックアップの傾き調整時に外力により可動し、実質的に剛体からなるアーム部であって、塑性変形部材は、アーム部において限られた範囲に配置される。
【００１６】
チルト調整装置においては、光ピックアップの傾き調整時に、必要な外力が小さくなり、かつ、光ピックアップの傾き調整のための動きが縮小され、その結果、光ピックアップの傾きが変化する。
【発明の効果】
【００１７】
上記のチルト調整装置では、外力により塑性変形部材を変形させることにより前記光ピックアップの傾きが調整される。応力増大部は光ピックアップの傾きの変化を増大することにより、塑性変形部材に生じる応力を増大するように構成されている。従って、光ピックアップの小さな角度変化に対しても、塑性変形部材を大きく変形させることになる。また更に、傾き調整に可動するアーム部を実質上の剛体とし、アーム部において極めて限られた範囲に塑性変形部材を配置するよう構成される。それ故、変形する部分が狭い範囲に集中し、これによっても、塑性変形部材を大きく変形させることになる。以上のような構成により、光ピックアップの同じ角度変化に対しても塑性変形部材の変形が大きくなり、その結果、塑性変形の割合が大きくなり、弾性変形の割合が小さくなる。これにより、弾性変形の戻りによる調整誤差が小さくできるチルト調整装置を提供することができる。
本発明に係るチルト調整装置を用いることによって、従来必要とされているばねや調整ねじが不要となり非常に単純に構成でき、装置の製造コストも低減できる。さらに、ずれ防止の接着剤を塗布等のずれ防止の処置も不用となり、製造工数も低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施形態に係るチルト調整装置１５が組み込まれるディスクドライブの大略的な構成を示す模式図である。図１において、ディスクドライブは、例えばＤＶＤ−ＲＡＭのような円盤状記録媒体（ディスク）Ｄに情報を読み書きするため、トラバースベース１、スピンドルモータ２、光ピックアップ３、主軸４、副軸５、主軸軸受６、副軸軸受７、対物レンズ８、主軸内周側固定部９、主軸外周調整部１０、副軸外周調整部１１及び副軸内周調整部１２を大略的に備える。
【００１９】
トラバースベース１には、図１に示されるディスクドライブの構成部品を所定の精度で支持する。このようなトラバースベース１は、板厚１．６ｍｍの板金プレス部品であって、想定される振動又は衝撃を加えても、上記精度を維持する強度及び剛性を有する。
【００２０】
スピンドルモ−タ２は、トラバースベース１に取り付けられ、自身に取り付けられたターンテーブルに載置されるディスクＤを所定の精度で回転させる。
【００２１】
光ピックアップ３は、ディスクＤにデータを記録したり、ディスクＤからデータを読み出したりするために、各種光学部品を有する。光学部品の典型例としては、レーザ光をディスクＤの記録面に集光するための対物レンズ８がある。
【００２２】
また、光ピックアップ３をディスクＤの半径方向に自在に移動させるためのガイドとして、トラバースベース１上には、主軸４、副軸５、主軸内周側固定部９、主軸外周調整部１０、副軸外周調整部１１及び副軸内周調整部１２が設置される。なお、本実施形態では、少なくとも、主軸内周側固定部９、主軸外周調整部１０、副軸外周調整部１１及び副軸内周調整部１２がチルト調整装置１５を構成する。
【００２３】
ここで、主軸４は、主軸内周側固定部９及び主軸外周調整部１０を介して、ディスクＤの内周側から外周方向に向かうよう、トラバースベース１に取り付けられる。主軸４と同様に、副軸５は、副軸外周調整部１１及び副軸内周調整部１２を介してトラバースベース１に取り付けられる。主軸４及び副軸軸受５は、ディスクＤよりも下方に、互いに平行に配置される。
【００２４】
また、前述の光ピックアップ３には、主軸軸受６及び副軸軸受７が備わる。このような主軸軸受６及び副軸軸受７は、光ピックアップ３が主軸４及び副軸５に沿って滑って動くよう、主軸４及び副軸５に係り合う。なお、光ピックアップ３は、図示しない移送機構により、上記のようなガイドに沿って、ディスクＤの半径方向に移動し、さらに任意の位置に静止する。
【００２５】
ところで、「背景技術の説明」の欄で述べたように、ディスクドライブがＤＶＤ−ＲＡＭドライブの場合、チルト角、つまり、ディスクＤの記録面に対する対物レンズ８の光軸（以下、単に光軸と称する）の傾きは、±０．０５度以内の精度で垂直になっていなければならない。このようなチルト角の調整のため、本実施形態に係るチルト調整装置１５は、主軸４の傾きを主軸外周調整部１０により調整し、また、副軸５の位置及び／又は傾きを副軸外周調整部１１及び副軸内周調整部１２の組みにより調整する。このような方式により、ディスクＤの半径方向及び接線方向に光軸の角度は調整される。なお、主軸内周側固定部９は、主軸４の傾きを調整する際の支点となるため、主軸４の回動を若干許す構造を有する。また、ディスクＤの記録面から光ピックアップ３までの距離は正確に位置決めする必要があるが、主軸内周側固定部９の位置は上記距離の基準となる。以後、この距離を高さと呼称する。
【００２６】
以下、以上のような主軸外周調整部１０、副軸外周調整部１１及び副軸内周調整部１２について詳細に説明する。図２Ａは、図１に示す主軸外周調整部１０の周辺を示す拡大図である。図２Ｂは、図２Ａに示す鉛直面Ｂ−Ｂに沿って、主軸外周調整部１０を切断した時の断面図である。また、図２Ｃは、図２Ａに示す鉛直面Ａ−Ａに沿って、主軸外周調整部１０を切断した時の断面図である。図２Ａ−図２Ｃにおいて、主軸外周調整部１０は、アーム部２０、塑性変形部２１、突起部２２、固定ねじ２３及びピン２４を含む。
【００２７】
アーム部２０は、トラバースベース１と一体の板金プレス加工で形成され、主軸４の軸方向に突出する板状の部材である。このアーム部２０上に、後述する突起部２２を介して、主軸４の一端が固定ねじ２３及びピン２４により緩く固定される。このようなアーム部２０には、図２Ｂに示す矢印Ｈの方向に、つまり、上下いずれかの方向の外力が与えられる。これによって、詳細は図３を参照して後述するが、主軸４の傾き及び／又は高さを変えることが可能になる。
【００２８】
塑性変形部２１は、アーム部２０及びトラバースベース１が連結される部分に形成される。具体的には、アーム部２０の支点近傍に貫通孔が形成され、その貫通孔ｚの両側に残る部分が塑性変形部２１となる。塑性変形部２１の幅は、アーム部２０の長さよりも十分狭く設定される。言い換えれば、塑性変形部２１は、アーム部２０に対して極めて限られた大きさ及び範囲に形成される。つまり、アーム部２０に外力が加わった場合に、アーム部２０に変形は殆ど起こらず、塑性変形部２１が主として変形するような関係に、アーム部２０および塑性変形部２１は形成されている。
【００２９】
また、アーム部２０に外力が与えられると、主軸内周側固定部９を支点として主軸４は回動する。主軸４の回動を微量にするため、上端が球状に形成された突起部２２が、アーム部２０の先端に形成される。この突起部２２の上端に、主軸４の一端が置かれる。
【００３０】
固定ねじ２３及びピン２４は、主軸４に対し垂直方向に配置される。固定ねじ２３及びピン２４は、突起部２２の上面に載置された主軸４を、その両側から挟み込み、これによって、主軸４を支持する。
【００３１】
なお、副軸外周調整部１１及び副軸内周調整部１２は、主軸外周調整部１０と同様の構造を有しており、トラバースベース１上における位置が異なるだけであるため、それらの詳細な説明を省略する。
【００３２】
以上のような構成のチルト調整装置の動作を説明する。ディスクＤの半径方向に関し、光軸の傾きを調整するには、主に主軸外周調整部１０に外力を加え、図２Ｂの矢印Ｈで方向に、そのアーム部２０を変位させる。これによって、主軸４は主軸内周側固定部９を支点に傾くので、光軸の傾き（ディスクＤの半径方向）を調整することが可能となる。
【００３３】
また、副軸５は、主軸４に並行して調整される必要がある。まず、ディスクＤの接線方向の光軸の傾きは、副軸５の高さを調整することにより行われる。つまり、副軸５の高さ及び傾きが調整される。これは副軸外周調整部１１と、副軸内周調整部１２に外力を加え図２Ｂの矢印Ｈの方向に曲げることにより行う。
【００３４】
図３は、図１に示すチルト調整装置１５の動作を説明するための模式図である。なお、図３には、主軸外周調整部１０、副軸外周調整部１１及び副軸内周調整部１２を代表して、主軸外周調整部１０の動作が示されている。
【００３５】
前述のように、主軸外周調整部１０のアーム部２０に、上下いずれかの方向の外力が加わると、アーム部２０は事実上変形せず、塑性変形部２１のみが変形する。それに応じて、図３に示すように、主軸外周調整部１０は、塑性変形部２１を支点に上下方向に変位する。変形が塑性変形部２１に集中するため、主軸外周調整部１０の変位量が同じであっても、塑性変形部２１には大きな応力が発生することになる。従って、全変形量に対する弾性変形の割合が少なくなり、アーム部２０の弾性変形の戻りによる、調整誤差を減少させることができる。
【００３６】
上記のような主軸外周調整部１０の動作により、主軸４は、主軸内周固定部９を支点に上下方向に回動する。また、図３に示すように、アーム部２０の支点から、突起部２２までの長さをＬ２とする。また、主軸４において、主軸内周側固定部９との当接箇所から、主軸外周調整部１０との当接箇所（突起部２２）までの長さをＬ１（可変量）とする。この場合、Ｌ２／Ｌ１の値だけ、主軸外周調整部１０が変位する角度は縮小され、それによって、主軸４の角度を変化させる。
【００３７】
また、主軸４に関する同じ角度変化に対しても、主軸外周調整部１０が変位する角度は大きくなり、その結果、塑性変形部２１には更に大きな応力が発生し、全変形量に対する弾性変形の割合が更に少なくなる。これによって、アーム部２０の弾性変形の戻りによる調整誤差を更に減少させることができる。
【００３８】
以上の主軸４の調整は基本的に、副軸５側でも同様である。但し、副軸５に関しては、前述のように傾き及び高さが調整される。副軸５の傾きは、主軸４に対し平行になるように調整され、これによって、光ピックアップ３が、ディスクＤのいずれの半径位置にあっても、半径方向の傾きが変化しないようにする。このような傾きの調整は、副軸外周調整部１１又は副軸内周調整部１２により行うことが可能であるが、いずれの場合も、図３の長さＬ１は、副軸外周調整部１１及び副軸内周調整部１２の各突起２２間の距離に対応する。よって、主軸４の場合と同様に、主軸５について同じ角度変化に対しても、副軸外周調整部１１又は副軸内周調整部１２の角度量は大きくなる。
【００３９】
副軸５の高さ調整は、ディスクＤの接線方向への光軸の傾き角を調整するために行われる。副軸５は、主軸４と平行になる必要があるため、副軸外周調整部１１及び副軸内周調整部１２の角度を同量変化させる。この場合、光軸の角度変化の基準は主軸４となるため、図３のＬ１は主軸４及び副軸５の距離と対応する。これにより、やはり、ディスクＤの接線方向に関し光軸の同じ傾き角に対する、副軸外周調整部１１又は副軸内周調整部１２の変位する角度は大きくなる。
【００４０】
以上のような調整により、チルト角が精密に調整される。例えば、図３において、Ｌ２が１２ｍｍで、Ｌ１が６０ｍｍ程度で、アーム部２０の板厚が１．６ｍｍで、塑性変形部２１の長さを２ｍｍ、アーム部２０の最大幅を４ｍｍで構成した場合、弾性変形の戻りによるチルト角の誤差は０．００２５度と見積もられ、必要調整精度０．０５度に比べ十分小さい。それに対し、塑性変形部２１を特に設けずに一様な幅で、主軸外周調整部１０、副軸外周調整部１１及び副軸内周調整部１２を構成した場合、弾性変形の戻りによる誤差は０．０５７度と見積もられ、この見積もり値は必要調整精度０．０５度を超えてしまう。上記から明らかなように、塑性変形部２１を設けることにより、従来よりも高精度にチルト角を調整可能となる。
【００４１】
また、主軸外周調整部１０、副軸外周調整部１１及び副軸内周調整部１２に塑性変形を生じさせる荷重はそれぞれ２７．４Ｎ（２．８ｋｇｆ）である。光ピックアップ３に想定される衝撃加速度は１００Ｇである。光ピックアップの質量は４０ｇなので、このときの荷重は３９．２Ｎとなる。衝撃を与えた時、この荷重を、主軸内周側固定部９、主軸外周調整部１０、副軸外周調整部１１及び副軸内周調整部１２の４箇所で支える。４箇所の荷重の配分は、ディスクＤの半径方向への光ピックアップ３の位置により変化するが、最悪のケースとして、光ピックアップ３がディスクＤの最外周に位置していた場合、主軸外周調整部１０及び副軸外周調整部１１の２箇所で大部分の荷重を支えることになる。この場合でも、２箇所合計では５４．８Ｎ（５．６ｋｇｆ）まで支持できるので、チルト角の調整がずれることなく、衝撃による荷重を支えることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、チルト角調整のためにねじ等を用いてないので、振動により、調整されたチルト角がずれる心配もない。故に、調整後に、ねじ等のずれ防止処理を省略することができる。
【００４３】
結果的に、本実施形態に係るチルト調整装置１５は、外力により塑性変形する塑性変形部材（塑性変形部２１）と、塑性変形部材の応力を増大させる構成（応力増大部）とを備える。チルト角の調整時、外力により塑性変形部材を変形させることにより光ピックアップ３の傾きが変えられる。応力増大部は、光ピックアップ３の傾きの変化を増大することにより、塑性変形部材に生じる応力を増大するように構成される。更に、チルト調整時の可動部材の大部分を実質上の剛体（つまり、アーム部２０）とし、塑性変形部材を極めて限られた範囲に配置するよう構成したことにより、光ピックアップ３に同じ角度変化が与えられても、塑性変形部材の変形が大きくなり、その結果、塑性変形の割合が大きくでき、かつ弾性変形の割合が小さくすることができる。これにより、弾性変形の戻りによる、チルト角の調整誤差を小さくすることが可能となり、従来よりも高精度にチルト角を調整可能となる。
【００４４】
また、付加的に、上記のような構成を採用することで、ばね又は調整ねじが不要となるので、チルト調整装置、ひいてはディスクドライブの構成が非常に単純になり、ディスクドライブをコストダウンすることが可能となる。また、調整ねじのずれ防止処置も不要となるため、ディスクドライブの工数も少なくすることができる。
【００４５】
なお、本実施形態では、塑性変形部材を極めて限られた範囲に配置するよう構成し、応力増大部も設けたが、塑性変形部材を極めて限られた範囲に配置するよう構成するだけでもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、応力増大部を設け、塑性変形部材も極めて限られた範囲に配置するよう構成したが、応力増大部のみとしてもよい。
【００４７】
また、本実施形態ではディスクＤの接線方向及び半径方向いずれの方向にも、チルト角を調整可能な例について説明したが、チルト角は、接線方向または半径方向いずれかのみに調整されるだけでも構わない。
【００４８】
また、本実施形態では、主軸４及び副軸５の傾きを調整することによりチルト角を調整する場合を例に説明したが、他の調整方法、例えば対物レンズ８の傾きを直接調整する装置に応用するようにしてもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、塑性変形部２１の塑性変形を、アーム部２０の曲げにより発生させたが、例えばねじりのような他の外力により、発生させるようにしてもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、主軸４及び副軸５は、固定ねじ２３及びピン２４の双方で固定されていたが、アーム部２０の板金を塑性変形させて固定ねじ２３を使わずに固定するようにしてもよい。
【００５１】
また、塑性変形部２１はアーム部２０の幅のみを縮小して構成したが、厚さを変えるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係るチルト調整装置は、弾性変形の戻りによるチルト角の誤差を小さくすることが要求されるＤＶＤレコーダ、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷドライブ等に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係るチルト調整装置１５が組み込まれるディスクドライブの大略的な構成を示す模式図
【図２Ａ】図１に示す主軸外周調整部１０の周辺を示す拡大図
【図２Ｂ】図２Ａに示す鉛直面Ｂ−Ｂに沿って、主軸外周調整部１０を切断した時の断面図
【図２Ｃ】図２Ａに示す鉛直面Ａ−Ａに沿って、主軸外周調整部１０を切断した時の断面図
【図３】図１に示すチルト調整装置１５の動作を説明するための模式図
【符号の説明】
【００５４】
１  トラバースベース
２  スピンドルモータ
３  光ピックアップ
４  主軸
５  副軸
６  主軸軸受
７  副軸軸受
８  対物レンズ
９  主軸内周側固定部
１０  主軸外周調整部
１１  副軸外周調整部
１２  副軸内周調整部
１５  チルト調整装置
２０  アーム部
２１  塑性変形部
２２  突起
２３  固定ねじ
２４  ピン
【図１】
2008065937.tif 000003
【図２Ａ】
2008065937.tif 000004
【図２Ｂ】
2008065937.tif 000005
【図２Ｃ】
2008065937.tif 000006
【図３】
2008065937.tif 000007