專利名稱：采用共振器的盤片托架和帶有該托架的盤片驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種盤片驅(qū)動器，尤其涉及一種采用共振器的盤片托架，以便減小噪聲和振動，尤其是在盤片轉(zhuǎn)動期間所產(chǎn)生的噪聲。
背景技術(shù)：
圖1為示出傳統(tǒng)盤片驅(qū)動器的優(yōu)選實施例的透視圖。通常，盤片驅(qū)動器為用于在具有同心軌道的盤片的記錄表面上記錄信息和從記錄表面上讀取信息的設(shè)備。也就是說，盤片驅(qū)動器是利用可在盤片60的徑向上滑動的數(shù)據(jù)記錄/再現(xiàn)單元，在以線速度方式轉(zhuǎn)動盤片60的記錄表面上記錄數(shù)據(jù)或從盤片60的記錄表面上讀取數(shù)據(jù)的設(shè)備。
盤片驅(qū)動器通常包括盤片托架10，盤片可安裝并承載于其上。盤片托架10具有窗口11，其形成為穿過盤片托架10，以便于盤片夾持裝置30和數(shù)據(jù)記錄/再現(xiàn)單元(如光學(xué)拾取器裝置40)的操作。
為了精確將數(shù)據(jù)記錄在盤片60的記錄表面上或從盤片60的記錄表面上讀取數(shù)據(jù)，從光學(xué)拾取器裝置40發(fā)出的光束必須精確地入射到盤片的記錄表面的軌道上，并在記錄表面和由光學(xué)拾取器裝置40發(fā)出的光束的光軸之間保持預(yù)定的角度。然而，由于轉(zhuǎn)動的盤片而產(chǎn)生振動，著會惡化盤片驅(qū)動器的記錄和再現(xiàn)特性。此外，隨著盤片驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速更快，在盤片轉(zhuǎn)動期間所產(chǎn)生的振動對數(shù)據(jù)的讀取和再現(xiàn)的可靠性影響很大。同樣，在盤片轉(zhuǎn)動期間所產(chǎn)生的噪聲對使用者來說是令人討厭的。因此，減小和消除噪聲和振動是很重要的。
在盤片轉(zhuǎn)動期間所產(chǎn)生的噪聲和振動源于盤片表面和周圍空氣之間的摩擦、盤片周圍的壓差、空氣與轉(zhuǎn)動盤片和盤片驅(qū)動器的盤片托架和內(nèi)表面的碰撞、以及圍繞盤片形成的湍流。
下面將描述在盤片驅(qū)動器中所采用的減小噪聲和振動的傳統(tǒng)技術(shù)。
韓國專利公開No.2000-75152公開了一種減小噪聲和振動的技術(shù)，這是通過用隔音材料或吸音材料填充盤片驅(qū)動器中各構(gòu)件之間的產(chǎn)生噪聲的縫隙，以便防止噪聲排放到外部，或通過相應(yīng)于盤片的外周表面在盤片夾持裝置的夾板部分上(也就是說，在夾板的外周上)以預(yù)定間隔形成溝槽，及利用汽車中的消聲器效應(yīng)來實現(xiàn)的。
同樣，韓國專利公開No.2001-16753公開了一種減小噪聲和振動的技術(shù)，其采用如下的自動平衡方法，即將球插入到盤片轉(zhuǎn)臺內(nèi)設(shè)置的多個滾道中，并通過轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的離心力使球在徑向上移動，以便補償轉(zhuǎn)臺的偏心。
同樣，韓國專利公開No.1999-80545公開了一種減小噪聲裝置，以在盤片轉(zhuǎn)動期間減小因盤片的形狀而形成的空氣阻力、盤片的上和下表面上的空氣磨擦、由于在盤片前端的分離現(xiàn)象而造成的空氣與側(cè)壁表面碰撞、因高速湍流產(chǎn)生的噪聲。在減小噪聲裝置中，多個葉片安裝在盤片托架的上表面上，以便分離成預(yù)定的距離，螺旋形或漩渦形溝槽或波紋形成于其上。這樣，可消除在盤片的上和下表面上的邊界面的速度梯度并可防止盤片前端的高速氣流的撞擊，因此，可減小因高速湍流而產(chǎn)生的噪聲和振動。
然而，傳統(tǒng)技術(shù)僅針對整體噪聲程度的減小。因此，不僅通過減小整體噪聲水平而且通過減小和消除在盤片驅(qū)動器的噪聲中最主要的噪聲頻率，可得到高效噪聲減小效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述和其它問題，本發(fā)明提供了一種具有減小和消除盤片驅(qū)動器噪聲中出現(xiàn)峰值聲壓級處的最主要噪聲頻率的結(jié)構(gòu)的盤片驅(qū)動器，在盤片驅(qū)動器的噪聲中，還可減小噪聲的整體水平。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于盤片驅(qū)動器的盤片托架包括至少一個安裝在盤片托架的下表面上的共振器，以便可選擇地減小預(yù)定頻率的噪聲，所述盤片托架安裝在盤片驅(qū)動器上，以便能夠滑進(jìn)或滑出。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，盤片驅(qū)動器包括盤片托架，其安裝在盤片驅(qū)動器上，以便能夠滑進(jìn)或滑出，其上放置盤片；盤片驅(qū)動部分，其以預(yù)定的速度轉(zhuǎn)動所述盤片托架和盤片；用來夾持盤片的盤片夾持裝置；及數(shù)據(jù)記錄/再現(xiàn)單元，其可將數(shù)據(jù)記錄在盤片上或從盤片上再現(xiàn)數(shù)據(jù)，盤片驅(qū)動器還包括至少一個安裝在盤片托架下表面上的共振器，以便可選擇地減小預(yù)定頻率的噪聲。
共振器包括至少一個通孔，其穿過盤片托架并作為共振器的入口和瓶頸；及具有預(yù)定容積的共振容器，其中，預(yù)定頻率取決于通孔的剖面的面積、通孔的瓶頸的長度和共振容器的內(nèi)部空間的容積來確定。
共振器還包括多孔元件，其填充在共振容器中，在共振器中，共振容器的底表面是敞開的。


參照附圖，通過對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述特點將變得更加清楚。其中圖1是示出傳統(tǒng)盤片驅(qū)動器的示例的透視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的采用共振器的用于盤片驅(qū)動器的盤片托架和采用該盤片托架的盤片驅(qū)動器的透視圖；圖3是示出在根據(jù)本發(fā)明盤片驅(qū)動器中聲壓級(SPL)相對于盤片轉(zhuǎn)動期間所產(chǎn)生的噪聲頻率的分布曲線，其中盤片轉(zhuǎn)動速度、每秒的轉(zhuǎn)數(shù)用作參數(shù)；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的盤片驅(qū)動器中用來減小噪聲所采用的共振器的視圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的盤片驅(qū)動器中用來減小噪聲所采用的共振器的視圖；具體實施方式
參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的盤片驅(qū)動器包括盤片托架110、盤片驅(qū)動部分120、盤片夾持裝置130、數(shù)據(jù)記錄/再現(xiàn)單元(如光學(xué)拾取器裝置)140及光學(xué)拾取器裝置驅(qū)動部分150。
盤片托架110安裝成能夠從盤片驅(qū)動器的前側(cè)部分滑進(jìn)和滑出，而盤片(未示出)放置在其上，以便裝載或卸載。盤片驅(qū)動部分120包括放置盤片的轉(zhuǎn)臺(未示出)，及主軸電機(未示出)，該電機安裝在轉(zhuǎn)臺下，以轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺，從而以預(yù)定速度轉(zhuǎn)動盤片。盤片夾持裝置130包括磁性部件(未示出)，其可選擇地吸附到位于轉(zhuǎn)臺中心的磁體(未示出)上，以便將盤片固定到轉(zhuǎn)軸(未示出)上。數(shù)據(jù)記錄/再現(xiàn)單元將數(shù)據(jù)記錄在盤片的表面上或從盤片的記錄表面上再現(xiàn)數(shù)據(jù)。尤其是，在光盤驅(qū)動器中，記錄/再現(xiàn)單元可通過光學(xué)拾取器裝置140來實現(xiàn)。光學(xué)拾取器裝置140包括作為光源的激光二極管、使從激光二極管發(fā)出的光束變?yōu)槠叫泄馐臏?zhǔn)直透鏡、偏振棱鏡、反射器和物鏡。光學(xué)拾取器裝置140在轉(zhuǎn)動的盤片的徑向上滑動的同時發(fā)射激光束，以便在盤片記錄表面上記錄數(shù)據(jù)或從盤片的記錄表面讀數(shù)據(jù)。同樣，光學(xué)拾取器裝置驅(qū)動部分150包括電機、齒輪或傳動帶，并使光學(xué)拾取器裝置140在轉(zhuǎn)動盤片的徑向上滑動。
根據(jù)本發(fā)明的盤片驅(qū)動器包括至少一個共振器170，其可選擇地減小特定噪聲頻率的噪聲。
在盤片160轉(zhuǎn)動期間，噪聲由轉(zhuǎn)動盤片的表面和周圍空氣之間的摩擦、盤片周圍的壓差、在轉(zhuǎn)動盤片與盤片驅(qū)動器的盤片托架110和內(nèi)表面之間所產(chǎn)生的空氣的碰撞、在盤片托架110的窗口111中所產(chǎn)生的渦流及在轉(zhuǎn)動盤片周圍所產(chǎn)生的湍流產(chǎn)生。也就是說，盤片驅(qū)動器的構(gòu)件，如盤片托架110、盤片驅(qū)動部分120、和光學(xué)拾取器裝置160成為噪聲源。因此，噪聲的聲壓級和噪聲頻率由盤片驅(qū)動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的布置來確定。再者，根據(jù)盤片驅(qū)動器的具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在盤片轉(zhuǎn)動期間產(chǎn)生的噪聲中存在形成峰值聲壓級的主要噪聲頻帶。
圖3是示出在根據(jù)本發(fā)明的盤片驅(qū)動器中，聲壓級(SPL)相對于盤片轉(zhuǎn)動期間所產(chǎn)生的噪聲頻率的分布曲線，其中盤片轉(zhuǎn)動速度、每秒的轉(zhuǎn)數(shù)用作參數(shù)。在曲線中，根據(jù)作為參數(shù)的盤片轉(zhuǎn)動速度(rps)的聲壓級的差異是任意表示的，以防止曲線重疊。因此，在圖3中，在盤片轉(zhuǎn)動速度之間的聲壓級的比較是無意義的。然而，相對于一個盤片轉(zhuǎn)數(shù)，在數(shù)據(jù)中出現(xiàn)峰值聲壓級處的噪聲頻率的大小是重要的。減小與該噪聲頻率相對應(yīng)的聲壓級是本發(fā)明的基本概念。
參照圖3，可以看出，甚至當(dāng)盤片轉(zhuǎn)動速度發(fā)生變化時，由峰值聲壓級表示的噪聲頻率出現(xiàn)在1000Hz和1700Hz左右。所廣泛采用的盤片驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速為160rps或173rps。然而，如圖所示，可以看出，不僅在轉(zhuǎn)速為160rps或173rps中，而且在從93rps至186rps的所有轉(zhuǎn)速中，在峰值聲壓級出現(xiàn)處的噪聲頻率在1000Hz和1700Hz左右。這樣，可通過安裝共振器來吸收或減小峰值聲壓級出現(xiàn)處的噪聲頻帶來減小噪聲。
發(fā)明的用于減小盤片驅(qū)動器中噪聲的傳統(tǒng)技術(shù)來減小盤片驅(qū)動器中產(chǎn)生的噪聲的整體能級。然而，本發(fā)明針對搜尋盤片驅(qū)動器中產(chǎn)生的峰值聲壓級處的主噪聲頻帶并選擇性地減小在該噪聲頻率處的噪聲。
圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的盤片驅(qū)動器中用來減小噪聲所采用的共振器的視圖。下面將描述在本發(fā)明中所采用的用來選擇減小或消除特定噪聲頻率的噪聲的共振器170。
在具有任意幾何形狀和特定容積的盒體中，隨著聲壓級在特定噪聲頻率下，即在共振頻率下放大，會發(fā)生共振現(xiàn)象。在此，產(chǎn)生共振現(xiàn)象的任意幾何形狀成為共振器。
例如，當(dāng)你吹充滿水的瓶子時，你可看到聲音的音調(diào)與你吹空瓶時不同。音調(diào)由底部的空氣空間和瓶頸的大小來確定。也就是說，由于瓶子的空氣空間因瓶子中裝有水而減小，共振頻率增加，因此音調(diào)變高。
稱作亥姆霍茲(helmholtz)共振器的噪聲吸收器可利用上述原理制得。亥姆霍茲共振器表明容器的瓶頸比所考慮的波長短并具有特定的容積。
當(dāng)聲波輸入共振器170時，瓶頸中的空氣開始振動而壓縮和振蕩。然而，聲波不進(jìn)入瓶子的封閉空間中，而是經(jīng)瓶頸被推回到瓶子之外。在此，由于輸入聲壓級而由封閉空間和瓶頸排斥力振蕩的頻率與輸入到瓶頸入口的輸入聲波的頻率相同，但具有相反的相位，因此在二者之間發(fā)生了抵消干涉。這樣，瓶頸周圍的空氣粒子進(jìn)行強烈的作用，從而使聲能轉(zhuǎn)換為熱能，從而減小共振頻率的聲壓級并提供頻率選擇吸收特點。
這里，如圖4所示，作為共振器170的瓶頸部分的通孔172的空氣可作為質(zhì)量，同時共振容器174的體積作為彈簧。這樣，機械系統(tǒng)的固有頻率可由質(zhì)量和彈性來確定，共振器170的共振頻率由作為瓶頸的通孔172的體積和共振容器174的容積來確定。也就是說，共振器170的共振頻率可由方程1確定。f=c2πAl·V]]>[方程1]在此，f是共振頻率，c是聲速，A是共振器入口的面積，1是作為共振器瓶頸的通孔的長度，而V是共振容器的體積。
對應(yīng)于固有頻率的共振器共振噪聲頻率可由A、1和V來確定。這里，共振器的具體形狀不影響共振頻率。若共振器的形狀不是圓形的，而共振器入口的面積A、瓶頸的等效長度1及共振器的體積V是相同的，可得到相同的共振噪聲頻率。也就是說，共振器的入口、瓶頸部分和共振容器的形狀不必是圓形的。
通常，公知的是亥姆霍茲共振器對減小中頻帶或低頻帶噪聲具有上乘作用，而不是對于高頻帶。然而，當(dāng)充滿噪聲吸收元件，如多孔元件時，公知的是亥姆霍茲共振器可減小高頻帶的噪聲。這樣，通過在共振容器中充滿多孔元件如海綿，亥姆霍茲共振器可覆蓋根據(jù)方程1所吸收的噪聲頻率和根據(jù)方程1所吸收的噪聲頻率周圍的相對大的頻帶內(nèi)的噪聲頻率。換句話說，如圖3所示，由于峰值聲壓級出現(xiàn)在相對低頻帶中，在如此低的頻帶中的峰值聲壓級可通過共振器170而減小。再者，通過用多孔元件180填充共振器170，可有效地減小高頻帶的噪聲和相對大頻帶內(nèi)的噪聲。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的盤片驅(qū)動器中用來減小噪聲所采用的共振器的視圖。參照附圖，共振器容器174′的底表面是敞開的，經(jīng)歷適當(dāng)加工的多孔元件180可通過底表面填充共振容器174′。多孔元件180作用為共振容器174′的底表面，同時可以減小相對大的頻帶內(nèi)的噪聲。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的采用共振器的用于盤片驅(qū)動器的盤片托架和具有該盤片托架的盤片驅(qū)動器，可有效減小或消除盤片驅(qū)動器中所產(chǎn)生的噪聲中的峰值聲壓級出現(xiàn)處的最主要的共振噪聲頻率。
同樣，通過在共振容器中填充多孔元件，可減小高頻噪聲頻帶和整個噪聲能級。
權(quán)利要求
1.一種用于盤片驅(qū)動器的盤片托架，其安裝在盤片驅(qū)動器上，以便能夠滑進(jìn)或滑出，所述盤片托架包括至少一個安裝在盤片托架下表面上的共振器，以可選擇地減小預(yù)定頻率的噪聲。
2.如權(quán)利要求1所述的盤片托架，其中，共振器包括至少一個通孔，其穿過盤片托架并作為共振器的入口和瓶頸；以及具有預(yù)定容積的共振容器，其中預(yù)定頻率是根據(jù)通孔剖面的面積、通孔的瓶頸的長度和共振容器的內(nèi)部空間的容積來確定。
3.如權(quán)利要求2所述的盤片托架，其中，共振器還包括多孔元件，其填充在共振容器中。
4.如權(quán)利要求3所述的盤片托架，其中，在共振器中，共振容器的底表面是敞開的。
5.一種盤片驅(qū)動器，包括盤片托架，其安裝在盤片驅(qū)動器上，以便能夠滑進(jìn)或滑出，盤片可放置在其上；盤片驅(qū)動部分，其以預(yù)定的速度轉(zhuǎn)動盤片托架和盤片；用來夾持盤片的盤片夾持裝置；以及數(shù)據(jù)記錄/再現(xiàn)單元，其可將數(shù)據(jù)記錄在盤片上或從盤片上再現(xiàn)數(shù)據(jù)，盤片驅(qū)動器還包括至少一個安裝在盤片托架下表面上的共振器，以便可選擇地減小預(yù)定頻率的噪聲。
6.如權(quán)利要求5所述的盤片托架，其中，共振器包括至少一個通孔，其穿過盤片托架并作為共振器的入口和瓶頸；和具有預(yù)定容積的共振容器，其中所述預(yù)定頻率是根據(jù)通孔剖面的面積、通孔的瓶頸的長度和共振容器的內(nèi)部空間的體積來確定的。
7.如權(quán)利要求6所述的盤片托架，其中，共振器還包括多孔元件，其填充在共振容器中。
8.如權(quán)利要求7所述的盤片托架，其中，在共振器中，共振容器的底表面是敞開的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于盤片驅(qū)動器的盤片托架，其包括至少一個安裝在盤片托架的下表面上的共振器，以便可選擇地減小預(yù)定頻率的噪聲，所述盤片托架安裝在盤片驅(qū)動器上，以便能夠滑進(jìn)或滑出。這樣，可有效地減小和消除在盤片驅(qū)動器所產(chǎn)生的噪聲中的峰值聲壓級出現(xiàn)處的最主要共振噪聲頻率。并且，通過用多孔元件填充共振容器，可減小高頻噪聲頻帶和整個噪聲能級。
文檔編號G11B33/08GK1467737SQ03122570
公開日2004年1月14日 申請日期2003年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月4日
發(fā)明者崔明烈, 洪舜教 申請人:三星電子株式會社