专利名称：盘装置的头驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种盘记录装置，具体地涉及一种用于将信息记录到诸如紧致磁盘(CD)和数字通用光盘(DVD)等的记录盘上或从所述盘上再生信息的盘装置，更具体地涉及用于相对于记录盘移动拾取头的头驱动装置。
背景技术：
近年来，如盘记录装置等光盘装置得到了发展。特别地，为针对如CD-ROM等光介质的记录装置额外提供了写入功能，同样对于移动光拾取单元(OPU)的驱动装置，需要平滑而精确地供给所述光拾取单元的功能，所述光拾取单元(OPU)作为将信息信号沿光盘的径向记录到光盘上的拾取头。与此同时，为了获得写入数据的高质量写入，需要用于调整光拾取单元的姿态使从光拾取单元发射的激光的光轴与光盘的记录面可以相互垂直地延伸的装置。
作为上述这种光盘驱动装置，利用导向螺杆移动光拾取单元的装置是可用的。图1是示出了从顶面观察光盘驱动装置的大体结构的外形的示意图，以及图2是此光盘驱动装置的底面视图。在通过加工金属盘之类形成的底盘2上设有用于旋转驱动图1中以虚线表示的光盘D的主轴电动机4。在底盘2上相互间以沿Y轴方向预定的间隔平行支撑一对主和副导轨3a和3b，从而这对导轨在X-Y坐标平面上沿X轴方向(光盘的径向)延伸。安装光拾取单元1，用于在导轨3a和3b上往复移动。此外，支撑具有在其表面上形成螺纹的导向螺杆5，用于在底盘2的一侧平行于主导轨3a转动。通过包括未示出的电动机和减速机构6a的驱动机构6，导向螺杆5可以沿前进和相反的方向转动。此外，在光拾取单元1上设有齿单元10，并与导向螺杆5保持啮合。
参照分别是齿单元10的顶面视图、侧视图和透视图的图8(a)、8(b)和图9，传统的齿单元10由整体连接与导向螺杆5的螺纹保持啮合的带齿部件102和在光拾取单元1上固定支撑的齿基101形成。由螺钉106将齿基101固定到光拾取单元1上。此外，在带齿部件102的正面上形成两个齿105，并与导向螺杆5的螺纹保持啮合。带齿部件102通过一对活动连接片103与齿基101相连。通过插入带齿部件102和齿基101之间的齿弹簧104将带齿部件102有弹性地压到导向螺杆5上。从而，保持带齿部件102的齿105与导向螺杆5的螺纹之间的啮合状态。
在其中利用了上述这种齿单元的光头驱动装置中，如果由驱动机构6旋转导向螺杆5，则在与导向螺杆5的螺纹保持啮合的带齿部件102上产生沿导向螺杆轴向(X轴方向)作用的力。由于带齿部件102通过齿基101与光拾取单元1结合，沿轴向的力施加于光拾取单元1以沿着导轨3a和3b移动光拾取单元1。特别地，沿着X-Y坐标平面沿X轴方向前后移动光拾取单元1。于是，将从光拾取单元1发射的激光照射到光盘D上，以允许执行数据的记录或再生。
在光头驱动装置中，为了使从光拾取单元1发射的激光的光轴与光盘D的记录面如上所述那样沿Z轴方向相互垂直延伸，在主导轨3a的一端设有偏斜调整部分7a，以及在副导轨3b的两端设有一对偏斜调整部分7b和7c。通过偏斜调整部分7a、7b和7c，相对于底盘2调整导轨3a和3b的倾斜角，即沿Z轴方向它们之间的角度，以调整光拾取单元1的姿态，从而可以将从光拾取单元1发射的激光沿Z轴方向垂直照射在光盘D的记录面上。
但是，在具有上述这种结构的光头驱动装置中，如果通过偏斜调整部分7a、7b和7c调整主和副导轨3a和3b的偏斜，从而可以将光拾取单元1的激光垂直指向光盘D的记录面，那么存在可能破坏沿Z轴方向主和副导轨3a和3b与导向螺杆5之间的平行性的可能性。如果破坏了导轨3a和3b与导向螺杆5之间的平行性，则支撑在沿导轨3a和3b移动的光拾取单元1上的带齿部件102的齿105与导向螺杆5的螺纹将脱离以正常角度相互啮合，导致在它们之间产生较高的拉力或过多的摩擦力。结果，阻碍了光拾取单元1沿导轨3a和3b的平滑移动。因此，恶化了光盘记录装置在如CD-ROM等上的写入质量。
应该注意的是，日本专利公开号为2001-16272的专利申请公开了一种装置，其中将设置在光拾取单元上的齿条(带齿部件)有弹性地压在导向螺杆上，以获得光拾取单元的平滑移动。但是，此装置控制齿条的倾斜角以确保齿条和导向螺杆之间的啮合状态，而且预先假定确保了导轨和导向螺杆之间的平行状态。因此，利用此装置难以解决上述当破坏了导轨和导向螺杆之间沿Z轴方向的平行时的这种问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种头驱动装置，所述头驱动装置可以正确调整光拾取单元的姿态，而且可以平滑地移动光拾取单元。
为了获得上述的目的，按照本发明的一个方面，提供了一种盘装置的头驱动装置，包括拾取头，该拾取头可以沿着导轨沿X-Y坐标平面上的X-轴方向移动，用于执行将信息记录到或从记录盘上再生信息；导向螺杆，该导向螺杆被旋转驱动以沿X轴方向移动拾取头；以及带齿部件，其与导向螺杆保持啮合，用于根据导向螺杆的旋转沿X轴方向移动拾取头，所述带齿部件被支撑，用于在与X-Y坐标平面相垂直的Z-X坐标平面上在小角度范围内在拾取头上枢轴运动，其中拾取头在所述X-Y坐标平面上被移动。
优选的是，支撑所述带齿部件，同样用于在X-Y坐标平面上在小角度范围内在拾取头上枢轴运动，其中拾取头在所述X-Y坐标平面上被移动。
可以放置所述带齿部件，用于通过沿Y轴方向延伸的枢轴相对于拾取头枢轴运动。
头驱动装置还可以包括设置在拾取头上的齿基，而且可以支撑带齿部件，用于通过沿Y轴方向延伸的枢轴在齿基上枢轴运动。
头驱动装置还可以包括插入带齿部件和齿基之间的齿弹簧，用于将带齿部件有弹性地压在导向螺杆上，并制动带齿部件的枢轴运动。齿弹簧可以是围绕枢轴安装的螺旋弹簧。
优选的是，由设置在带齿部件背面上的凸台形成枢轴，并插入设置在齿基正面上的衬套。优选的是，衬套和凸台形成球面支承结构。
可以配置头驱动装置，使得在带齿部件的背面上设有一对爪部分，并在二者之间形成间隙地插入设置在齿基正面上的一对狭缝中，从而所述间隙允许带齿部件在小角度内相对于齿基的枢轴运动，以及通过爪部分和齿基之间的啮合防止带齿部件脱离齿基。
拾取头可以是光拾取单元。
在盘装置的头驱动装置中，带齿部件可以在与移动光拾取头的X-Y坐标平面相垂直的Z-X坐标平面上在小角度范围内枢轴运动。从而，即使破坏了导轨和导向螺杆之间沿Z轴方向的平行性，将带齿部件相对于导向螺杆指向更好的角位置，从而使带齿部件和导向螺杆到达相互适当的啮合。结果，确保了拾取头的平滑移动。
此外，带齿部件同样可以在拾取头运动的X-Y坐标平面上在小角度范围内枢轴运动。从而，即使破坏了沿Y轴方向的平行性，以随动方式枢轴移动带齿部件，从而使带齿部件和导向螺杆达到相互适当的啮合。结果，确保了拾取头的平滑移动。
通过以下结合其中以相似的参考符号表示相同部件或元件的附图的描述和所附权利要求，本发明上面和其他的目的、特征和优点将变得清楚。
图1是示出了从顶面观察的可以应用本发明的头驱动装置的光盘装置的外形的示意图；图2是光盘装置的仰视图；图3(a)是示出了头驱动装置中的齿单元的俯视图；图3(b)是示出了齿单元的侧视图；图3(c)是沿图3(a)的线A-A所取的剖面图；图3(d)是沿图3(a)的线B-B所取的剖面图；图4是齿单元的分解透视图；图5(a)和5(b)是描述了头驱动装置的动作的从顶面观察的齿单元的带齿部件的示意图；图6是示出了改进头驱动装置的分解透视图；图7(a)和7(b)是描述了改进头驱动装置的动作的从顶面观察的带齿部件的示意图；图8(a)是示出了传统头驱动装置中的齿单元的俯视图；图8(b)是示出了传统头驱动装置中的齿单元的侧视图；以及图9是示出了图8(a)和8(b)中所示的齿单元的透视图。
具体实施例方式
将按照本发明的头驱动装置应用于上面参照图1和图2所描述的光盘装置。因此，更详细地描述光盘装置。
主轴电动机4支撑在X-Y坐标平面上矩形形状的底盘2上，主轴电动机4高速旋转图1中以虚线表示的光盘D。底盘2内设有头移动窗口2a。一对主和副导轨3a和3b相互平行地支撑在底盘2上而且沿Y轴方向彼此间隔开预定的距离，从而它们沿X轴方向(光盘的轴向)延伸，并暴露在头移动窗口2a。安装光拾取单元1，用于在主和副导轨3a和3b上滑动。例如，形成光盘装置，使得导轨3a和3b穿透光拾取单元1外壳1a的两个侧面部分，从而允许光拾取单元1沿着导轨3a和3b，即沿着X-Y坐标平面，沿X轴方向往复移动。
在光拾取单元1上设置物镜1b，而从安装在光拾取单元1中的光学器件通过物镜1b发射激光到光盘D以执行信息的记录和再生。但是，这里省略了对其的详细描述，因为这并不直接涉及本发明。此外，在主导轨3a的一端设有偏斜调整部分7a，以及在副导轨3b的两端设有偏斜调整部分7b和7c。通过偏斜调整部分7a、7b和7c，调整主导轨3a一端和副导轨3b两端的支撑高度，从而可以相对于底盘2调整导轨3a和3b沿Z轴方向的倾斜角。由于公知通过这种偏斜调整部分的调整机构，这里省略了对其详细的描述。
在底盘2的一侧，支撑具有在其圆周面上形成的螺纹的导向螺杆5，用于在其两端旋转，从而使其沿X轴方向延伸。通过包括未示出的电动机和减速机构6a的螺纹驱动机构6，导向螺杆5可以沿前进和相反的方向任意旋转。此外，在光拾取单元1的外壳1a上设置齿单元10，而且如此后所述与导向螺杆5保持啮合。
齿单元1包括齿基11和与齿基11相分离的带齿部件12。通过螺钉13将齿基11整体地固定在光拾取单元1的外壳1a上。此外，以此后所述的方式在带齿部件12上提供多个齿14。齿14与导向螺杆5的螺纹保持啮合。
参照图3(a)到3(d)和图4，通过插入在齿基11部分上形成的螺孔中的螺钉13，将齿基11固定地紧固到光拾取单元1的外壳1a的一部分上。在齿基11的一侧形成沿向下方向弯成L形的齿支撑部分112。在齿支撑部分112正面左右长度方向的基本中心位置，以凸出的方式整体上形成具有圆柱形状的衬套113。此外，齿支撑部分112正面的左右端114向前凸出，在凸出的部分单独地形成狭缝115。此外，以与衬套113左右侧稍稍间隔的关系，在齿支撑部分112的正面上以凸出的方式形成凸缘116。
带齿部件112包括通过将板片弯曲成平面中的U形而形成的垂直正面板部分121和垂直左侧和右侧板部分124。在正面板部分121的正面上，以与导向螺杆5的螺纹的啮合角相等的角度相互平行地形成用于与导向螺杆5的螺纹啮合的两个斜齿122。在正面板部分121的背面的中心位置凸出圆形凸台123，从而可以将其插入齿基11的衬套113中。此外，在左侧和右侧板部分124的末端沿向下方向以凸出的方式形成爪部分125。由于左右爪部分125的厚度比狭缝115的宽度小，如果将左右爪部分125插入狭缝115中时，则在爪部分125和狭缝115之间形成微小的空间。但是，由于左右爪部分125的底端与从齿支撑部分112凸出的左右端114的背面啮合，可以防止从齿基11无意地移动带齿部件12。
当按照如上所述的这种关系设置左右爪部分125和左右狭缝115时，带齿部件12的凸台123被插入到齿基11的衬套113之中。在刚刚描述的状态下，凸台123可以在衬套113中旋转，而以上述这种方式在左右爪部分125和狭缝115之间形成微小的空间。从而，利用凸台123和衬套113作为枢轴，齿状部件12可以在与齿基11垂直的Z-X坐标平面上，在预定的小角度范围内枢轴运动。
此外，在带齿部件12的前面板部分121的背面和齿基11的齿支撑部分112的正面之间围绕由凸台123和衬套113形成的枢轴设置了压缩螺旋弹簧形式的齿弹簧14。齿弹簧14将带齿部件12偏压向导向螺杆5。
对于具有上述结构的光盘装置，如果类似于传统装置中那样，由驱动机构6旋转导向螺杆5，则由于齿112与导向螺杆5的螺纹保持啮合，沿导向螺杆5的轴向，即，沿X轴方向移动带齿部件12。通过凸台123与衬套113之间的装配和左右爪部分125与左右狭缝115之间的装配，将带齿部件12与齿基11沿X轴方向合为一体。因此，齿基11与带齿部件12一起移动，而且在其上固定支撑齿基11的光拾取单元1沿着导轨3a合3b沿X轴方向移动。齿弹簧14将带齿部件12有弹性地压在导向螺杆5上，而且，同时，由齿弹簧14的末端与带齿部件12的背面之间的压力接触产生的摩擦力保持带齿部件12的姿态。结果，确保了齿122与螺纹之间更好的啮合状态。因此，沿由主轴电动机4以高速旋转的光盘D的轴向移动光拾取单元1，从而由安装在光拾取单元1内部的光学器件执行将信息记录在光盘D上或从光盘D再生信息。
附带地，在光拾取单元1中，优选的是，如上所述，将从安装在光拾取单元1内部的光学器件发射的激光与光盘D的记录面垂直发射。因此，由设置在主导轨3a一端的偏斜调整部分7a与设置在副导轨3b两端的偏斜调整部分7b和7c相对于底盘2的平面调整导轨3a和3b沿Z轴方向的倾斜角。因此，如果破坏了主和副导轨3a和3b与导向螺杆5之间沿Z轴方向的平行性，则由于沿着导轨3a和3b移动的光拾取单元1支撑带齿部件12，带齿部件12和导向螺杆5脱离了以正确的角度相互啮合。结果，阻碍了光拾取单元1的平滑移动。
但是，当以上述这种方式破坏导向螺杆5和导轨之间的平行性时，在本发明的头驱动装置中，如果由齿122和导向螺杆5的螺纹之间的角度差在啮合面上产生的阻力作用于带齿部件12，则抵抗齿弹簧14的摩擦力，如图5(b)夸张示出的那样，围绕由凸台123和衬套113形成的轴在垂直Z-X坐标平面上枢轴移动带齿部件12。只在两个爪部分125可以在狭缝115中摇动的范围内，即，只在很小的角度范围内允许带齿部件12的枢轴运动。于是，如果将带齿部件12移动到阻力最小的位置，则带齿部件12的齿122指向与导向螺杆5的螺纹的啮合角相同的角度，并自动修正，从而齿122与导向螺杆5的螺纹达到适当的啮合状态。在光拾取单元1沿着导轨3a和3b移动的时间周期中的任何地方，都执行由带齿部件12的枢轴运动执行的上述修正操作。因此，与破坏导向螺杆5与导轨3a和3b之间的平行性无关地确保了光拾取单元1的平滑运动。
此外，齿弹簧14阻碍带齿部件12的枢轴运动，以防止由带齿部件12的过度枢轴运动引起带齿部件12和导向螺杆5之间啮合状态的不稳定。此外，由于带齿部件12和齿基11构成单一齿单元10的形式，可以很容易进行齿单元10安装到光拾取单元的装配以及从光拾取单元的拆卸。应该注意的是自然可以光拾取单元1的外壳1a整体地形成有齿基11。
图6示出了对上述实施例的改进的齿单元。在所示的改进中，形成带齿部件12，不仅在Z-X坐标平面上关于齿基11枢轴运动，而且在移动光拾取单元1的X-Y坐标平面上枢轴运动。
特别地，在带齿部件12的正面板部分121的背面以凸出方式不仅形成如上所述的这种仅为圆形的凸台，而是具有球形端的凸台126。此外，对应于刚刚描述的结构，在齿基11上以凸出方式不仅形成如上所述的这种仅为圆柱的衬套，而是具有作为球形表面形成的内周表面的球面衬套117。此外，将带齿部件12的凸台126的球形端装配在齿基11的球面衬套117中，以形成球面支承结构。应该注意的是球面衬套117具有其中可以沿轴向移动凸台126的球形端的一些空间。此外，类似于上述实施例中那样，将带齿部件12两侧的爪部分125插入齿基11两侧的狭缝115中，使得在爪部分125和狭缝115之间形成空间。
按照改进，类似于上述实施例中那样，凭借由凸台126和球面衬套117形成的球面支承结构，带齿部件12可以在相对于齿基11垂直的Z-X坐标平面上的小角度范围内枢轴运动。因此，与破坏导轨3a和3b与导向螺杆5之间沿Z轴方向的平行性无关地获得了光拾取单元1的平滑运动。
此外，由于由凸台126和球面衬套117形成球面支承结构，如图7(a)和7(b)所示，带齿部件也可以在X-Y坐标平面上枢轴运动。只在两侧的爪部分125能够沿其宽度方向在两侧的狭缝115中摇动的范围内允许带齿部件12的枢轴运动。因此，在将主导轨3a的轴线相对于导向螺杆5的轴线Al在X-Y坐标平面上沿Y轴方向倾斜的地方，由当光拾取单元1沿着导轨3a和3b运动时，在带齿部件12的齿122和导向螺杆5的螺纹之间产生的阻力，如图7(b)所示，相对于齿基11在X-Y坐标平面上枢轴移动带齿部件12。因此，由于齿122通常可以指向沿着导向螺杆5的轴向的方向，在这种情况下同样可以获得光拾取单元1的平滑移动。
应该注意的是，本发明并不限制于光盘装置的光头驱动装置，而同样可以应用于包括调整导轨的偏斜，以便相对于记录盘调整拾取头的角度的功能的记录盘装置。同样，例如，在磁光盘装置中，由于需要相对于磁光盘调整磁光头的角度的功能，本发明也可以应用于磁光头驱动装置。
尽管已经利用特定的术语描述了本发明的优选实施例，这种描述只是用于说明性的目的，而且可以理解的是，在不偏离所附权利要求的精神或范围的前提下，可以进行改变和修改。
权利要求
1.一种用于盘装置的头驱动装置，包括拾取头，该拾取头可以沿着导轨沿X-Y坐标平面上的X-轴方向移动，用于执行将信息记录到记录盘上或从记录盘上再生信息；导向螺杆，旋转驱动所述导向螺杆以沿X轴方向移动所述拾取头；以及带齿部件，该带齿部件与所述导向螺杆保持啮合，用于根据所述导向螺杆的旋转沿X轴方向移动所述拾取头，所述带齿部件被支撑用于在与X-Y坐标平面相垂直的Z-X坐标平面上在小角度范围内在所述拾取头上枢轴运动，其中所述拾取头在所述X-Y坐标平面内移动。
2.按照权利要求1所述的头驱动装置，其特征在于所述带齿部件被支撑用于同样在X-Y坐标平面上在小角度范围内在所述拾取头上枢轴运动，其中所述拾取头在所述X-Y坐标平面内移动。
3.按照权利要求1所述的头驱动装置，其特征在于放置所述带齿部件，用于通过沿Y轴方向延伸的枢轴相对于所述拾取头的枢轴运动。
4.按照权利要求3所述的头驱动装置，其特征在于还包括设置在所述拾取头上的齿基，而且其中所述带齿部件被支撑用于通过沿Y轴方向延伸的所述枢轴在所述齿基上枢轴运动。
5.按照权利要求4所述的头驱动装置，其特征在于还包括插入所述带齿部件和所述齿基之间的齿弹簧，用于将所述带齿部件弹性地压向所述导向螺杆，并制动所述带齿部件的枢轴运动。
6.按照权利要求5所述的头驱动装置，其特征在于所述齿弹簧是围绕所述轴安装的螺旋弹簧。
7.按照权利要求4所述的头驱动装置，其特征在于所述枢轴由设置在所述带齿部件背面上的凸台形成，并插入设置在所述齿基正面上的衬套。
8.按照权利要求7所述的头驱动装置，其特征在于所述衬套和所述凸台形成球面支承结构。
9.按照权利要求4所述的头驱动装置，其特征在于在所述带齿部件的背面上设有一对爪部分，所述一对爪部分插入设置在所述齿基正面上的一对狭缝中并在它们之间形成间隙，从而通过所述间隙允许所述带齿部件在小角度内相对于所述齿基枢轴运动，以及通过所述爪部分和所述齿基之间的啮合防止所述带齿部件脱离所述齿基。
10.按照权利要求1所述的头驱动装置，其特征在于所述拾取头是光拾取单元。
全文摘要
本发明公开了一种头驱动装置，即使破坏了用于引导拾取头的导轨和用于移动拾取头的导向螺杆之间的平行性，所述头驱动装置仍然允许拾取头的平滑移动。安装带齿部件用于在与X－Y坐标平面垂直的Z－X坐标平面上枢轴运动，在所述X－Y坐标平面内所述拾取头抵抗齿弹簧的摩擦力，围绕由凸台和衬套形成的枢轴移动。只在两个爪部分都可以在狭缝中晃动的范围内允许带齿部分的枢轴运动。当将带齿部分枢轴移动到阻力最小的位置时，带齿部件的齿指向与导向螺杆的螺纹的啮合角相等的角度，并自动修正，使得齿和导向螺杆的螺纹达到适当的啮合状态。
文档编号G11B21/16GK1469372SQ0314273
公开日2004年1月21日 申请日期2003年6月16日 优先权日2002年6月20日
发明者竹内诚 申请人:日本电气株式会社