專利名稱：使用振動吸收器的光盤驅(qū)動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光盤驅(qū)動器，更具體地，涉及能夠減小光盤轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的振動的光盤驅(qū)動器。
背景技術：
通常，光盤驅(qū)動器用于在諸如壓縮光盤(CD)、數(shù)字視頻光盤(DVD)的盤形介質(zhì)上記錄信息或從該介質(zhì)上再現(xiàn)記錄的信息。
圖1示出一個典型的光盤驅(qū)動器的實例。如圖1所示，光盤驅(qū)動器包括框架20，它安裝在殼體10中；主軸電機30，它安裝在框架20上以轉(zhuǎn)動光盤D；轉(zhuǎn)臺40，它與主軸電機30的轉(zhuǎn)動軸聯(lián)接、其上放置光盤D；和光學頭單元50，它沿轉(zhuǎn)動的光盤D的徑向往復移動以記錄或再現(xiàn)信息。
在具有上述結(jié)構(gòu)的光盤驅(qū)動器中，在光盤D轉(zhuǎn)動的同時，光學頭單元50在光盤D的記錄表面上記錄信息或再現(xiàn)記錄在該記錄表面上的信息。
優(yōu)選地，在光盤驅(qū)動器中使用的光盤D十分平直、且質(zhì)量均勻分布。但是，實際上不可能制成這樣的光盤，一般的光盤都具有如圖2所示的翹曲和不規(guī)則的質(zhì)量分布。參看圖2，用自光盤D中心的距離r乘以偏心質(zhì)量m所得出的值是偏心質(zhì)量m′，偏心質(zhì)量m′定量地表示光盤D不規(guī)則的質(zhì)量分布?？恕だ迕?g·cm)被作用單位。
當具有偏心質(zhì)量m′和翹曲的光盤D被安裝到轉(zhuǎn)臺40上并被主軸電機30高速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生在水平方向正比于偏心質(zhì)量m′的激振力(exiting force)和在垂直方向正比于翹曲量的激振力、從而使框架20發(fā)生振動。通常，該振動不能被安裝在聯(lián)接框架20與殼體10的聯(lián)接部分P1、P2、P3處的減振件60完全緩解。
目前，為了解決上述問題，已經(jīng)提出一種如圖3所示的采用球平衡器的光盤驅(qū)動器。該球平衡器包括形成在轉(zhuǎn)臺40上的環(huán)形容納部分70，和多個在容納部分70中轉(zhuǎn)動的球80。在這個結(jié)構(gòu)中，當具有偏心質(zhì)量m′的光盤安裝到轉(zhuǎn)臺并旋轉(zhuǎn)時，球80根據(jù)旋翼動力學(rotor dynamics)原理被配置在容納部分70中與偏心質(zhì)量m′相對的位置、以保持質(zhì)量平衡，于是可減小因光盤偏心率所產(chǎn)生振動。
球平衡器在高速區(qū)可提供明顯的減振效果。但是，在低速區(qū)，由于球80向偏心質(zhì)量m′聚集，振動和噪音反而增加。所以，通常在光盤上記錄信息時，由于光盤在低速區(qū)被驅(qū)動，因此球平衡器的負作用會造成記錄誤差。
另外，球平衡器能夠減小因偏心質(zhì)量m′導致的水平方向的振動、而對因光盤翹曲導致的垂直方向的振動不起作用。
當框架20被光盤D的偏心質(zhì)量m′和翹曲導致的水平方向和垂直方向的激振力振動時，不可能進行光盤D與光學頭單元50之間在垂直方向和水平方向上的準確位置控制?？蚣?0的振動將阻止光盤具有大容量以增加光盤記錄密度和光盤的高速度記錄和再現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述及其它問題，本發(fā)明提出一種能同時減小因偏心質(zhì)量和光盤翹曲所導致的框架內(nèi)水平和垂直方向上的振動的光盤驅(qū)動器。
根據(jù)本發(fā)明的方案，光盤驅(qū)動器包括主軸電機，用于轉(zhuǎn)動光盤；光學頭單元，用于訪問(access)轉(zhuǎn)動的光盤；框架，其上安裝主軸電機；和振動吸收器，它安裝在框架上并沿著抵消因光盤轉(zhuǎn)動所導致的水平和垂直方向上的激振力的方向振動、以便在水平和垂直方向吸收框架的振動。
當安裝多個振動吸收器時，需提供吸收不同頻率振動的一個以上的振動吸收器。
另外，用于補償光盤偏心質(zhì)量的球平衡器被設置在位于主軸電機轉(zhuǎn)動軸上的轉(zhuǎn)臺上，光盤放置在該轉(zhuǎn)臺上。
該振動吸收器包括質(zhì)量體和能彈性變形的連接件，該連接件連接質(zhì)量體和框架、以使質(zhì)量體相對框架在垂直和水平方向上振動。
此處，連接件包括多個圍繞質(zhì)量體對稱設置并連接框架和質(zhì)量體的螺旋彈簧。
此外，連接件由粘彈性材料制成以衰減質(zhì)量體的振動。這里，連接件具有中空的彈性部分，質(zhì)量體插入該彈性部分；和主體，它從彈性部分向外伸出并連接到形成在框架內(nèi)的貫通部分。
另外，質(zhì)量體和連接件整體形成在振動吸收器中。這里，連接件包括主體部分，它是固定到框架上的空心筒；彈性部分，它從位于該主體部分中的質(zhì)量體延伸、并連接至該主體部分。振動吸收件由塑料模注制成。振動吸收件由具有粘彈性的橡膠材料制成。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當振動件響應框架的振動在抵消(offset)振動的方向上振動時，框架的振動可被減小。


下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細說明將使本發(fā)明的上述特征變得更加清楚，在附圖中圖1是典型光盤驅(qū)動器實例的透視圖；圖2是表示光盤翹曲和偏心質(zhì)量的透視圖；圖3是球平衡器的透視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的光盤驅(qū)動器的透視圖；圖5是圖4中所示振動吸收器的透視圖；圖6是在光盤驅(qū)動器中使用根據(jù)本發(fā)明的振動吸收器的另一實例的透視圖；圖7是在光盤驅(qū)動器中使用根據(jù)本發(fā)明的振動吸收器的又一實例的透視圖；圖8是圖7所示振動吸收器的平面圖；圖9是表示光盤轉(zhuǎn)動速度與基于光盤偏心質(zhì)量所產(chǎn)生的激振力之間的關系曲線圖；圖10是表示在光盤驅(qū)動器中所使用的根據(jù)本發(fā)明的振動吸收器的振動吸收效率的曲線圖。
具體實施例方式
參看圖4，框架120設置在殼體110上。諸如橡膠材料的具有粘彈性的減振件160設置在框架120與殼體110相連接的三個聯(lián)接部分P1、P2和P3，以防止框架120的振動傳遞到殼體110。
轉(zhuǎn)動光盤D的主軸電機130、在光盤D上記錄信息或再現(xiàn)光盤D上記錄的信息同時沿光盤D的徑向前后滑動的光學頭單元150、和吸收因光盤D轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生振動的振動吸收器180均設置在框架120上。其上放置光盤D的轉(zhuǎn)臺140被聯(lián)接到主軸電機130的轉(zhuǎn)動軸。圖3所示的球平衡器可設置在轉(zhuǎn)臺140中。光學頭單元150可聯(lián)接到殼體110。
圖5所示的振動吸收器180包括質(zhì)量體181，它位于框架120的貫通部分121處；和三個螺旋彈簧182，它們連接質(zhì)量體181和框架120。貫通部分121的尺寸基于螺旋彈簧182的安裝空間和質(zhì)量體181的外徑而確定，以使質(zhì)量體181可沿垂直和水平方向振動。螺旋彈簧182的一端聯(lián)接到框架120并沿貫通部分121的外圓周對稱設置、螺旋彈簧182的另一端連接到質(zhì)量體181。于是，當螺旋彈簧182沿垂直和水平方向反復壓縮和伸展時，質(zhì)量體181相對框架120在垂直和水平方向彈性地振動。
在該優(yōu)選實施例中，三個螺旋彈簧182對稱于質(zhì)量體而設置。不過，螺旋彈簧182也不必對稱設置、或可設置四個或更多的螺旋彈簧。連接質(zhì)量體181和框架120的連接件不限于本實施例中的螺旋彈簧182，任何具有粘彈性的材料均可用作連接件。
另外，連接質(zhì)量體的181和框架120的連接件不必須是圖4所示的多個連接件。雖然沒有示出，但可使用具有鐘表彈簧形狀的彈性件，它具有連接到框架120的外圓周部分、其中心部分連接到質(zhì)量體181。
質(zhì)量體181的質(zhì)量M和螺旋彈簧182的彈性系數(shù)k基于需除去振動的頻率而確定?？杀徽駝游掌?80除去的最佳振動頻率與k/M的平方根成正比。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明的用于光盤驅(qū)動器的振動吸收器的另一實例。圖6所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的振動吸收器200包括由具有粘彈性的橡膠材料制成的連接件210和質(zhì)量體201。連接件210包括主體202和彈性部分204。
彈性部分204是中空的、以便質(zhì)量體201插入。主體202從彈性部分204向外延伸、并借助彈性插入框架120的貫通部分121。主體202比貫通部分121略大。彈性部分204優(yōu)選地比主體202薄。
在這個優(yōu)選實施例中，當施加激振力時，彈性部分204和/或主體202發(fā)生粘彈性變形然后恢復，隨后，質(zhì)量體201的振動在抵消激振力的方向上被衰減。
圖7表示根據(jù)本發(fā)明的用于光盤驅(qū)動器的振動吸收器的又一實例。圖8是圖7所示振動吸收器的平面圖。
如圖7和8所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的振動吸收器190包括主體部分191；質(zhì)量體194；和三個整體形成的彈性臂193。具有筒形的主體部分191有空腔部分192并被固定到框架120上。質(zhì)量體194位于空腔部分192內(nèi)。
主體部分191和質(zhì)量體194被三個彈性臂193連接。彈性臂193從質(zhì)量體194的外圓周表面伸展、并連接到主體部分191的內(nèi)圓周表面。如圖8所示，優(yōu)選地，彈性臂193螺旋延伸并相對質(zhì)量體194對稱。這里，空腔部分192根據(jù)質(zhì)量體194的直徑和用于彈性臂193的空間而確定、以獲得質(zhì)量體194和彈性臂193的振動空間。
在該優(yōu)選實施例中，雖然質(zhì)量體194和主體部分191由三個彈性臂193連接，但也可以形成四個或更多的彈性臂。
本發(fā)明優(yōu)選實施例的振動吸收器190可用具有彈性的塑料模注制成或用橡膠制成。
下面，說明圖5-8所示的本發(fā)明優(yōu)選實施例的操作和效果。
當具有偏心質(zhì)量m′和翹曲的光盤D被放置在轉(zhuǎn)臺140并轉(zhuǎn)動時，偏心質(zhì)量m′產(chǎn)生水平方向的激振力、翹曲產(chǎn)生垂直方向的激振力，所以框架120在水平方向和垂直方向上產(chǎn)生振動。
圖9是表示光盤轉(zhuǎn)動速度與基于光盤偏心質(zhì)量m′所產(chǎn)生的激振力之間的關系曲線圖。如圖9所示，激振力量值的增加與光盤D的轉(zhuǎn)動速度和該光盤的偏心質(zhì)量m′成正比。當激振力超出容許值時，由于在信息記錄和再現(xiàn)時可能產(chǎn)生誤差，所以，一般可通過減小光盤D轉(zhuǎn)動速度而獲得穩(wěn)定性。
但是，當采用圖5所示的振動吸收器180時，不需要減小光盤D的轉(zhuǎn)動速度。由于振動吸收器180固有頻率有賴于質(zhì)量體181的質(zhì)量M和彈性系數(shù)值k，所以可通過改變上述參數(shù)而得到具有預定固有頻率的振動吸收器180。當振動吸收器180的固有頻率被設置得與光盤轉(zhuǎn)動頻率相同時，因偏心質(zhì)量m′產(chǎn)生的框架120的振動被振動吸收器180的質(zhì)量體181的振動吸收，于是可顯著減小框架120的振動。由于在所需轉(zhuǎn)動速度下的激振力被減小到容許值以下，如圖10所示，根據(jù)光盤偏心質(zhì)量m′所產(chǎn)生的振動調(diào)整質(zhì)量體181的質(zhì)量M和螺旋彈簧182的彈性系數(shù)k，則不需要減小光盤轉(zhuǎn)動速度。當使用圖6-8所示的振動吸收器190和200時可得到這種效果。
另外，當采用由如圖6所示的具有粘彈性的橡膠件制成的連接件210的振動吸收器200被使用時、或當采用由如圖8所示的具有粘彈性的橡膠件整體構(gòu)成的振動吸收器190被使用時，還可得到額外的衰減效果。與質(zhì)量體的質(zhì)量M或彈性系數(shù)k不同，該附加衰減不影響振動吸收器的振動頻率，但它能減小振動的位移、從而改善振動吸收器的振動和噪音減小性能。
以上說明的操作用于減小光盤偏心質(zhì)量m′所產(chǎn)生的水平方向上的振動。此外，根據(jù)本發(fā)明的振動吸收器的特征在于，不僅水平方向的振動、而且垂直方向上因光盤翹曲所產(chǎn)生的振動也能被吸收。從圖4-8所示的優(yōu)選實施例中可知，根據(jù)本發(fā)明的用于光盤驅(qū)動器的振動吸收器的質(zhì)量體具有不但在水平方向而且在垂直方向上均能夠振動的結(jié)構(gòu)。所以，該振動吸收器能吸收因光盤翹曲所產(chǎn)生的水平方向的振動，于是可在光學頭單元與光盤記錄表面之間實現(xiàn)穩(wěn)定的相互訪問。因此，借助光盤驅(qū)動器的高速度和記錄密度的改善，可制成大容量光盤。
根據(jù)本發(fā)明的用于光盤驅(qū)動器的振動吸收器能以各種方式與圖3所示的球平衡器組合，以減小振動。
首先，具有減小在高速度下因偏心質(zhì)量m′所產(chǎn)生振動的球平衡器在光盤驅(qū)動器中被采用僅用于在超過60hertz(赫茲)的高速區(qū)中的再現(xiàn)。因過量的偏心質(zhì)量m′所引起的水平振動和不能被球平衡器覆蓋的光盤翹曲引起的垂直振動均能被根據(jù)本發(fā)明的、固有頻率設定到高速區(qū)的振動吸收器所除去或減小。這里，可采用多個吸收不同頻率振動的振動吸收器。
其次，將球平衡器與多個振動吸收器同時用于光盤驅(qū)動器以進行記錄和再現(xiàn)，其中，在高速區(qū)進行再現(xiàn)、在低速區(qū)進行記錄。即，當吸收不能被球平衡器減小的低于30-40hertz的低速區(qū)振動的振動吸收器、和另一個吸收高速區(qū)和光盤翹曲中的過度偏心質(zhì)量m′的振動吸收器被采用時，高速區(qū)和低速區(qū)和振動均被減小。通過反復改變質(zhì)量體的重量和振動吸收器的連接件的彈性系數(shù)則可實現(xiàn)這一目的。
另外，可采用多個振動吸收器取代球平衡器，多個振動吸收器中的質(zhì)量體重量及連接件的彈性系數(shù)彼此不同，以便在高速和低速區(qū)中的水平和垂直方向上吸收振動。
雖然在附圖中沒有示出，根據(jù)本發(fā)明的振動吸收器還可應用在主軸電機安裝于其上的框架被固定、相對殼體抬高、和滑入及滑出殼體的種種情況。
如上所述，本發(fā)明的光盤驅(qū)動器具有以下效果。
第一，由于光盤的偏心質(zhì)量和翹曲所導致的水平和垂直方向上的振動可被吸收，所以可制成能穩(wěn)定進行記錄和再現(xiàn)的光盤驅(qū)動器。
第二，通過球平衡器與吸收不同頻率振動的多個振動吸收器的多種組合，可有效吸收高速和低速區(qū)的振動。
第三，通過減小因振動引起的噪音，可得到顯著降低噪音的效果。
雖然已結(jié)合優(yōu)選實施例具體說明了本發(fā)明，但是可以理解，在不脫離所附權利要求書限定的本發(fā)明構(gòu)思和范圍的前提下、本領域的技術人員在形式和具體細節(jié)方面能夠作出各種變化。
權利要求
1.一種光盤驅(qū)動器，包括主軸電機，用于轉(zhuǎn)動所述光盤；光學頭單元，用于訪問轉(zhuǎn)動的光盤；框架，其上安裝所述主軸電機；和振動吸收器，它安裝在所述框架上并沿著抵消因所述光盤轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的水平和垂直方向上的激振力的方向振動、以便在水平和垂直方向吸收所述框架上的振動。
2.如權利要求1所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，當安裝多個所述振動吸收器時，需提供吸收不同頻率振動的一個以上的所述振動吸收器。
3.如權利要求1所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，用于補償所述光盤偏心質(zhì)量的球平衡器被設置在轉(zhuǎn)臺上，所述轉(zhuǎn)臺安裝在所述主軸電機轉(zhuǎn)動軸上，所述光盤放置在所述轉(zhuǎn)臺上。
4.如權利要求1所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，所述振動吸收器包括質(zhì)量體；和連接件，所述連接件彈性變形并將所述質(zhì)量體和框架相連，以使所述質(zhì)量體相對所述框架在垂直和水平方向上振動。
5.如權利要求4所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，所述連接件包括多個圍繞所述質(zhì)量體對稱設置并將所述框架和質(zhì)量體相連的螺旋彈簧。
6.如權利要求4所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，所述連接件由粘彈性材料制成以衰減質(zhì)量體的振動。
7.如權利要求6所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，所述連接件包括中空的彈性部分，所述質(zhì)量體插入該彈性部分；和主體，它從所述彈性部分向外延伸并聯(lián)接到形成在所述框架內(nèi)的貫通部分。
8.如權利要求4所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，所述質(zhì)量體和連接件整體形成在所述振動吸收器中。
9.如權利要求8所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，所述連接件包括主體部分，它是固定到所述框架的空心筒；和彈性部分，它從位于所述主體部分內(nèi)的質(zhì)量體延伸、并連接到所述主體部分。
10.如權利要求9所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，所述振動吸收件由塑料模注制成。
11.如權利要求9所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，所述振動吸收件由具有粘彈性的橡膠材料制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用振動吸收器的光盤驅(qū)動器，它包括主軸電機，用于轉(zhuǎn)動光盤；光學頭單元，用于訪問轉(zhuǎn)動的光盤；框架，其上安裝主軸電機；和振動吸收器，它安裝在框架上并沿著抵消因光盤轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的水平和垂直方向上的激振力的方向振動、以便在水平和垂直方向吸收框架上的振動。當振動吸收器響應框架的振動而在抵消該振動的方向上振動時，框架的振動可被減小。
文檔編號F16F15/04GK1467738SQ03138250
公開日2004年1月14日 申請日期2003年5月30日 優(yōu)先權日2002年6月18日
發(fā)明者洪舜教, 李泳源, 金弘烈, 吳錫一, 鄭鎮(zhèn)臺 申請人:三星電子株式會社