(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の所定の位置に光ビームを集光し、記録媒体から反射された光ビームを収集する対物レンズを記録媒体の記録面と直交する方向および記録面に沿って移動可能に保持するレンズ保持体と、このレンズ保持体を記録媒体の記録面に沿って記録媒体の半径方向に移動するための駆動力を受け入れるラックギヤユニットと、このラックギヤユニットに所定方向の回転を与える駆動機構と、からなる光ディスク装置において、
前記ラックギヤユニットは、ラックと、ラックの歯に対して自身の歯が僅かにずれることが可能で、歯先または歯末の２つの頂部である歯面と歯丈円が交わる稜線のうちの一方の頂部である稜線またはその近傍の欠き落とし開始点である第１の位置と歯面の途中の任意の位置である第２の位置を結んだ部分を直線または曲線により、総ての歯の一部が欠き落とされた形状に形成された歯を有するサブラックを有し、ラックとサブラックは、ばねにより付勢されて互いに所定方向に予圧されていることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記第２の位置は、全歯丈の１／４ないし１／３程度となる位置に規定されることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記第１の位置は、全歯丈の１／４を上限とすることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ビームを用いて記録媒体に情報を記録し、既に記録されている情報を記録媒体から読み出す光ディスク装置に係り、特に光ビームを記録媒体の所定の位置に照射するための光ヘッド装置の駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体である光ディスクに記録されている情報を光学的に読み取り、また光ディスクに情報を光学的に記録するための光ディスク装置は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に接続され、ＰＣを動作させるためのシステムプログラムやソフトウエアの供給、または大容量のデータの供給および保持に利用されるとともに、例えばテレビやモニタ装置に接続されて、映像ソフトやゲームソフトの再生に利用される。
【０００３】
光ディスク装置は、光ディスクを所定速度で回転させるターンテーブルを含むディスクトレイ（ドロワ）と、ディスクトレイにより回転されている光ディスクの所定のトラックに光ビームを照射するとともに、光ディスクから反射された光ビームを受光して電気信号に変換する光ヘッド装置と、光ヘッド装置を所定方向（光ディスクの記録面）に沿って移動させるヘッド駆動機構等を有している。
【０００４】
光ヘッド装置は、光ビームであるレーザビームを放射する半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子からのレーザビームを光ディスクの記録層に集光し、また光ディスクで反射されたレーザビームを収集する対物レンズと、対物レンズに入射した光ディスクからの反射レーザビームを光電変換して光ディスクに記憶されている情報として再生する信号再生系等を含み、ヘッド駆動機構により光ディスクの記録面に沿って移動されることで、光ディスクの所定のトラックに情報を記録し、また必要に応じて既に記録されている情報を読み出すために利用される。
【０００５】
ヘッド駆動機構は、例えば駆動モータと、駆動モータの回転を光ヘッド装置に伝達するラックとピニオンまたはギヤ列もしくは歯付シャフトとウォームギヤ等により構成され、駆動モータの正転および逆転により、光ディスクの半径方向、かつ、光ディスクの記録面に沿って移動される。
【０００６】
ラックとピニオンまたはギヤ列からなるヘッド駆動機構においては、一般に、歯溝（歯）の遊びにより生じるバックラッシュの影響で光ヘッドの位置がずれることのないよう、歯溝（歯）の位相が僅かにずらされるとともに、ばね等により所定の荷重が与えられた少なくとも１枚のラックまたはギヤを伴って、光ヘッドの位置が不所望にずれることのないように構成されている。なお、歯溝（歯）の位相が僅かにずらされたラックまたはギヤは、通常、サブラックと呼ばれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、歯溝（歯）の遊びを抑えたラックとピニオンあるいはギヤ列により光ディスクの半径方向に移動される光ヘッドまたは光ディスク装置に、重力加速度（９．８ｍ／ｓ２）よりも大きな荷重（衝撃）がかかると、サブラックに、歯飛びが生じて、最悪の場合サブラックと噛み合う光ヘッド側のピニオンの歯先がサブラックの歯先に乗り上げて、ギヤスタックとなり、いずれの方向にも移動できなくなることがある。なお、ギヤスタックは、光ディスク装置の輸送中にも、生じることがある。
【０００８】
ギヤスタックが生じると、光ディスク装置が使用不能となることから、多くの場合、機構部の強度を増大させたり、緩衝材を追加する等の処置により、発生が予防されている。
【０００９】
しかしながら、機構部の強度を増大させることは重量の増加につながり、しかも、重力加速度よりも大きな瞬間的な荷重にも耐える程度の強度を与えるためには、大幅な補強が必要であり、大きさが大きくなったり、コストが増大する問題がある。なお、緩衝材を追加するもコストを増大させる要因である。
【００１０】
この発明の目的は、光ヘッドを光ディスクの記録面に沿って移動させるヘッド駆動機構と光ヘッドの駆動用のラックとピニオンの歯が振動または衝撃によって乗り上げるギヤスタックが生じることなく、安定に動作可能な光ヘッドおよび光ディスク装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した問題点に基づきなされたもので、記録媒体の所定の位置に光ビームを集光し、記録媒体から反射された光ビームを収集する対物レンズを記録媒体の記録面と直交する方向および記録面に沿って移動可能に保持するレンズ保持体と、このレンズ保持体を記録媒体の記録面に沿って記録媒体の半径方向に移動するための駆動力を受け入れるラックギヤユニットと、このラックギヤユニットに所定方向の回転を与える駆動機構と、からなる光ディスク装置において、前記ラックギヤユニットは、ラックと、ラックの歯に対して自身の歯が僅かにずれることが可能で、歯先または歯末の２つの頂部である歯面と歯丈円が交わる稜線のうちの一方の頂部である稜線またはその近傍の欠き落とし開始点である第１の位置と歯面の途中の任意の位置である第２の位置を結んだ部分を直線または曲線により、総ての歯の一部が欠き落とされた形状に形成された歯を有するサブラックを有し、ラックとサブラックは、ばねにより付勢されて互いに所定方向に予圧されていることを特徴とする光ディスク装置を提供するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、この発明の実施の形態が適用された光ディスク装置を説明する概略図である。
【００１６】
図１に示されるように、光ディスク装置１は、フレーム２の所定の位置に組み込まれるピックアップシャーシ３を有している。
【００１７】
ピックアップシャーシ３の所定の位置には、ガイドレール４に沿って、ピックアップシャーシ３内を図示しない光ディスクの半径方向に往復動される光ヘッド装置（ピックアップ）５、光ディスクを保持して所定の速度で回転させるターンテーブル付ディスクモータ６、ピックアップ５が移動可能な範囲を妨げない位置に設けられ、ピックアップ５を往復動させるための駆動力を発生するフィードモータ７およびフィードモータ７の回転をピックアップ５に伝達するピックアップ駆動ギヤ列８等が設けられている。なお、ピックアップ５の所定の位置には、光ディスクの半径方向と光ディスクの記録面と直交する方向のそれぞれの方向に移動可能に形成されたレンズホルダ９を介して、ピックアップ５内の所定位置に設けられた図示しない半導体レーザ素子から放射されたレーザビーム（光ビーム）を光ディスクの所定の位置に集光するとともに光ディスクで反射されたレーザビームを収集する図示しない対物レンズ１０が設けられている。
【００１８】
図２は、図１に示したピックアップシャーシ３を、カバーを取り除いた状態を示す概略図である。
【００１９】
図２に示されるように、ピックアップ５の一端には、フィードモータ７の回転を伝達するフィードモータギヤ７ａと噛み合わせられているピックアップ駆動ギヤ列８に噛み合うラックユニット１１が設けられている。
【００２０】
図３は、図２に示したピックアップ駆動ギヤ列とラックの噛み合い部分を拡大した概略図である。
【００２１】
図３に示されるように、ピックアップ駆動ギヤ列８は、フィードモータギヤ７ａの側から順に、例えば３個のギヤ８ａ，８ｂおよび８ｃからなり、ギヤ８ｃとラックユニット１１のラック１１ａおよびサブラック１１ｂとが噛み合わせられている。
【００２２】
図４は、図２および図３に示したラックギヤユニット１１を説明する概略図である。
【００２３】
図４に示されるように、ラックギヤユニット１１は、ピックアップ５の所定の位置に固定されたラック１１ａに対し、歯溝（歯）が僅かにずらされているサブラック１１ｂが、ラック１１ａと一対的に組み立てられたもので、ラック１１ｂは、ラック１１ａと概ね平行に、かつラック１１ａに対してスライド可能に形成されている。なお、サブラック１１ｂは、ばね１１ｃにより所定の方向に押しつけられる（予圧される）ことで、ラック１１ａの歯溝（歯）に対する自身の歯溝（歯）のずれを保持している。これにより、ラック１１ａとサブラック１１ｂとピニオン（ギヤ８ｃ）との間にバックラッシュが生じることが抑制されている。
【００２４】
図５および図６は、図４を用いて説明したラックギヤユニットのサブラックの歯の形状の特徴を説明する概略図である。
【００２５】
図５から明らかなように、サブラック１１ｂの個々の歯は、平面方向から見た状態で、歯の一部が欠き落とされた形状に形成されている。
【００２６】
詳細には、図６に示すように、サブラック１１ｂの個々の歯は、歯先（歯末）の２つの頂部（歯面と歯丈円が交わる稜線）のうちの一方の頂部（稜線）またはその近傍の欠き（切り）落とし開始点α（第１の位置）と歯面の途中の所定位置β（第２の位置）を結んだ部分を直線または曲線で切り落とした形状に形成されている。なお、欠き落とし開始点αは、必ずしも頂部またはその近傍からに限定される必要はなく、欠き落とし開始点αと歯末との間の距離は、０以外に設定されてもよい。
【００２７】
なお、歯面の所定位置βは、ピッチ線（ピッチ円）よりも歯末寄りの所定歯丈、例えば全歯丈の１／４ないし１／３程度となる位置に設定される。また、欠き落とし開始点αは、全歯丈の１／４程度を上限として、好ましくはピニオン（８ｃ）の歯との干渉をさけるために一般に設けられる余裕分（マイナス公差）程度に定義される。
【００２８】
図７は、図５および図６に示したサブラックの作用を説明する概略図である。
【００２９】
図７（ａ）に示すように、例えば重力加速度（９．８ｍ／ｓ２）よりも大きな荷重（衝撃）が光ディスク装置に掛かることで、ラックギヤユニット１１のサブラック１１ｂがピニオン（８ｃ）との噛み合いから離れてピニオンの歯末の平面部分と接触した場合、図７（ｂ）に示すように、欠き落とし開始点αと所定位置βを結ぶ線分または曲面にピニオンの歯が接することにより生じる矢印ｒの方向の応力により、図７（ｃ）に示すように、サブラック１１ｂは、ピニオンの歯の間の歯溝に滑り込んで、通常の噛み合い状態に復帰する。
【００３０】
以上説明したように、バックラッシュの影響で光ヘッドの位置がずれることを防止するために設けられるサブラック１１ｂが強い衝撃によりピニオン（８ｃ）との噛み合いが外れてギヤスタックが生じる虞れがあったとしても、サブラック１１ｂの個々の歯の歯末の一部を切り落とした形状の歯とすることで、ピニオンの歯との接触により生じる応力により元の噛み合いに復帰させることができる。
【００３１】
これにより、ピックアップシャーシやフレームを過度に補強することなく、仮に大きな衝撃が加わったとしても、光ディスク装置が動作不良となることが抑止される。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の光ディスク装置によれば、大きな衝撃が加わったとしても、光ディスク装置が動作不良となることが抑止される。また、構造体の補強が最少ですみ、従って、補強のために必要なコストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態が適用された光ディスク装置を説明する概略図。
【図２】図１に示したピックアップシャーシを、カバーを取り除いた状態を示す概略図。
【図３】図２に示したピックアップ駆動ギヤ列とラックの噛み合い部分を拡大した概略図。
【図４】図２および図３に示したラックギヤユニット１１を説明する概略図。
【図５】図４を用いて説明したラックギヤユニットのサブラックの歯の形状の特徴を説明する概略図。
【図６】図４を用いて説明したラックギヤユニットのサブラックの歯の形状の特徴を説明する概略図。
【図７】図５および図６に示したサブラックの作用を説明する概略図。
【符号の説明】
１  ・・・光ディスク装置、
２  ・・・フレーム、
３  ・・・ピックアップシャーシ、
４  ・・・ガイドレール、
５  ・・・ピックアップ（光ヘッド装置）、
６  ・・・ディスクモータ、
７  ・・・ピックアップ、
８  ・・・ピックアップ駆動ギヤ列、
８ａ・・・ピックアップ駆動ギヤａ、
８ｂ・・・ピックアップ駆動ギヤｂ、
８ｃ・・・ピックアップ駆動ギヤｃ（ピニオン）、
１０  ・・・対物レンズ、
１１  ・・・ラックギヤユニット、
１１ａ・・・ラック、
１１ｂ・・・サブラック、
１１ｃ・・・ばね、
α  ・・・（歯面の）所定位置、
β  ・・・欠き落とし開始点。
【図１】
0003798610.tif 000002
【図２】
0003798610.tif 000003
【図３】
0003798610.tif 000004
【図４】
0003798610.tif 000005
【図５】
0003798610.tif 000006
【図６】
0003798610.tif 000007
【図７】
0003798610.tif 000008