专利名称：使用振动吸收器的光盘驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及光盘驱动器，更具体地，涉及能够减小光盘转动所产生的振动的光盘驱动器。
背景技术：
通常，光盘驱动器用于在诸如压缩光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)的盘形介质上记录信息或从该介质上再现记录的信息。
图1示出一个典型的光盘驱动器的实例。如图1所示，光盘驱动器包括框架20，它安装在壳体10中；主轴电机30，它安装在框架20上以转动光盘D；转台40，它与主轴电机30的转动轴联接、其上放置光盘D；和光学头单元50，它沿转动的光盘D的径向往复移动以记录或再现信息。
在具有上述结构的光盘驱动器中，在光盘D转动的同时，光学头单元50在光盘D的记录表面上记录信息或再现记录在该记录表面上的信息。
优选地，在光盘驱动器中使用的光盘D十分平直、且质量均匀分布。但是，实际上不可能制成这样的光盘，一般的光盘都具有如图2所示的翘曲和不规则的质量分布。参看图2，用自光盘D中心的距离r乘以偏心质量m所得出的值是偏心质量m′，偏心质量m′定量地表示光盘D不规则的质量分布。克·厘米(g·cm)被作用单位。
当具有偏心质量m′和翘曲的光盘D被安装到转台40上并被主轴电机30高速转动时，产生在水平方向正比于偏心质量m′的激振力(exiting force)和在垂直方向正比于翘曲量的激振力、从而使框架20发生振动。通常，该振动不能被安装在联接框架20与壳体10的联接部分P1、P2、P3处的减振件60完全缓解。
目前，为了解决上述问题，已经提出一种如图3所示的采用球平衡器的光盘驱动器。该球平衡器包括形成在转台40上的环形容纳部分70，和多个在容纳部分70中转动的球80。在这个结构中，当具有偏心质量m′的光盘安装到转台并旋转时，球80根据旋翼动力学(rotor dynamics)原理被配置在容纳部分70中与偏心质量m′相对的位置、以保持质量平衡，于是可减小因光盘偏心率所产生振动。
球平衡器在高速区可提供明显的减振效果。但是，在低速区，由于球80向偏心质量m′聚集，振动和噪音反而增加。所以，通常在光盘上记录信息时，由于光盘在低速区被驱动，因此球平衡器的负作用会造成记录误差。
另外，球平衡器能够减小因偏心质量m′导致的水平方向的振动、而对因光盘翘曲导致的垂直方向的振动不起作用。
当框架20被光盘D的偏心质量m′和翘曲导致的水平方向和垂直方向的激振力振动时，不可能进行光盘D与光学头单元50之间在垂直方向和水平方向上的准确位置控制。框架20的振动将阻止光盘具有大容量以增加光盘记录密度和光盘的高速度记录和再现。
发明内容
为了解决上述及其它问题，本发明提出一种能同时减小因偏心质量和光盘翘曲所导致的框架内水平和垂直方向上的振动的光盘驱动器。
根据本发明的方案，光盘驱动器包括主轴电机，用于转动光盘；光学头单元，用于访问(access)转动的光盘；框架，其上安装主轴电机；和振动吸收器，它安装在框架上并沿着抵消因光盘转动所导致的水平和垂直方向上的激振力的方向振动、以便在水平和垂直方向吸收框架的振动。
当安装多个振动吸收器时，需提供吸收不同频率振动的一个以上的振动吸收器。
另外，用于补偿光盘偏心质量的球平衡器被设置在位于主轴电机转动轴上的转台上，光盘放置在该转台上。
该振动吸收器包括质量体和能弹性变形的连接件，该连接件连接质量体和框架、以使质量体相对框架在垂直和水平方向上振动。
此处，连接件包括多个围绕质量体对称设置并连接框架和质量体的螺旋弹簧。
此外，连接件由粘弹性材料制成以衰减质量体的振动。这里，连接件具有中空的弹性部分，质量体插入该弹性部分；和主体，它从弹性部分向外伸出并连接到形成在框架内的贯通部分。
另外，质量体和连接件整体形成在振动吸收器中。这里，连接件包括主体部分，它是固定到框架上的空心筒；弹性部分，它从位于该主体部分中的质量体延伸、并连接至该主体部分。振动吸收件由塑料模注制成。振动吸收件由具有粘弹性的橡胶材料制成。
根据上述结构，当振动件响应框架的振动在抵消(offset)振动的方向上振动时，框架的振动可被减小。
下面，结合附图对本发明优选实施例的详细说明将使本发明的上述特征变得更加清楚，在附图中图1是典型光盘驱动器实例的透视图；图2是表示光盘翘曲和偏心质量的透视图；图3是球平衡器的透视图；图4是根据本发明优选实施例的光盘驱动器的透视图；图5是图4中所示振动吸收器的透视图；图6是在光盘驱动器中使用根据本发明的振动吸收器的另一实例的透视图；图7是在光盘驱动器中使用根据本发明的振动吸收器的又一实例的透视图；图8是图7所示振动吸收器的平面图；图9是表示光盘转动速度与基于光盘偏心质量所产生的激振力之间的关系曲线图；图10是表示在光盘驱动器中所使用的根据本发明的振动吸收器的振动吸收效率的曲线图。
具体实施例方式
参看图4，框架120设置在壳体110上。诸如橡胶材料的具有粘弹性的减振件160设置在框架120与壳体110相连接的三个联接部分P1、P2和P3，以防止框架120的振动传递到壳体110。
转动光盘D的主轴电机130、在光盘D上记录信息或再现光盘D上记录的信息同时沿光盘D的径向前后滑动的光学头单元150、和吸收因光盘D转动所产生振动的振动吸收器180均设置在框架120上。其上放置光盘D的转台140被联接到主轴电机130的转动轴。图3所示的球平衡器可设置在转台140中。光学头单元150可联接到壳体110。
图5所示的振动吸收器180包括质量体181，它位于框架120的贯通部分121处；和三个螺旋弹簧182，它们连接质量体181和框架120。贯通部分121的尺寸基于螺旋弹簧182的安装空间和质量体181的外径而确定，以使质量体181可沿垂直和水平方向振动。螺旋弹簧182的一端联接到框架120并沿贯通部分121的外圆周对称设置、螺旋弹簧182的另一端连接到质量体181。于是，当螺旋弹簧182沿垂直和水平方向反复压缩和伸展时，质量体181相对框架120在垂直和水平方向弹性地振动。
在该优选实施例中，三个螺旋弹簧182对称于质量体而设置。不过，螺旋弹簧182也不必对称设置、或可设置四个或更多的螺旋弹簧。连接质量体181和框架120的连接件不限于本实施例中的螺旋弹簧182，任何具有粘弹性的材料均可用作连接件。
另外，连接质量体的181和框架120的连接件不必须是图4所示的多个连接件。虽然没有示出，但可使用具有钟表弹簧形状的弹性件，它具有连接到框架120的外圆周部分、其中心部分连接到质量体181。
质量体181的质量M和螺旋弹簧182的弹性系数k基于需除去振动的频率而确定。可被振动吸收器180除去的最佳振动频率与k/M的平方根成正比。
图6表示根据本发明的用于光盘驱动器的振动吸收器的另一实例。图6所示，根据本发明优选实施例的振动吸收器200包括由具有粘弹性的橡胶材料制成的连接件210和质量体201。连接件210包括主体202和弹性部分204。
弹性部分204是中空的、以便质量体201插入。主体202从弹性部分204向外延伸、并借助弹性插入框架120的贯通部分121。主体202比贯通部分121略大。弹性部分204优选地比主体202薄。
在这个优选实施例中，当施加激振力时，弹性部分204和/或主体202发生粘弹性变形然后恢复，随后，质量体201的振动在抵消激振力的方向上被衰减。
图7表示根据本发明的用于光盘驱动器的振动吸收器的又一实例。图8是图7所示振动吸收器的平面图。
如图7和8所示，根据本发明优选实施例的振动吸收器190包括主体部分191；质量体194；和三个整体形成的弹性臂193。具有筒形的主体部分191有空腔部分192并被固定到框架120上。质量体194位于空腔部分192内。
主体部分191和质量体194被三个弹性臂193连接。弹性臂193从质量体194的外圆周表面伸展、并连接到主体部分191的内圆周表面。如图8所示，优选地，弹性臂193螺旋延伸并相对质量体194对称。这里，空腔部分192根据质量体194的直径和用于弹性臂193的空间而确定、以获得质量体194和弹性臂193的振动空间。
在该优选实施例中，虽然质量体194和主体部分191由三个弹性臂193连接，但也可以形成四个或更多的弹性臂。
本发明优选实施例的振动吸收器190可用具有弹性的塑料模注制成或用橡胶制成。
下面，说明图5-8所示的本发明优选实施例的操作和效果。
当具有偏心质量m′和翘曲的光盘D被放置在转台140并转动时，偏心质量m′产生水平方向的激振力、翘曲产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产生振动。
图9是表示光盘转动速度与基于光盘偏心质量m′所产生的激振力之间的关系曲线图。如图9所示，激振力量值的增加与光盘D的转动速度和该光盘的偏心质量m′成正比。当激振力超出容许值时，由于在信息记录和再现时可能产生误差，所以，一般可通过减小光盘D转动速度而获得稳定性。
但是，当采用图5所示的振动吸收器180时，不需要减小光盘D的转动速度。由于振动吸收器180固有频率有赖于质量体181的质量M和弹性系数值k，所以可通过改变上述参数而得到具有预定固有频率的振动吸收器180。当振动吸收器180的固有频率被设置得与光盘转动频率相同时，因偏心质量m′产生的框架120的振动被振动吸收器180的质量体181的振动吸收，于是可显著减小框架120的振动。由于在所需转动速度下的激振力被减小到容许值以下，如图10所示，根据光盘偏心质量m′所产生的振动调整质量体181的质量M和螺旋弹簧182的弹性系数k，则不需要减小光盘转动速度。当使用图6-8所示的振动吸收器190和200时可得到这种效果。
另外，当采用由如图6所示的具有粘弹性的橡胶件制成的连接件210的振动吸收器200被使用时、或当采用由如图8所示的具有粘弹性的橡胶件整体构成的振动吸收器190被使用时，还可得到额外的衰减效果。与质量体的质量M或弹性系数k不同，该附加衰减不影响振动吸收器的振动频率，但它能减小振动的位移、从而改善振动吸收器的振动和噪音减小性能。
以上说明的操作用于减小光盘偏心质量m′所产生的水平方向上的振动。此外，根据本发明的振动吸收器的特征在于，不仅水平方向的振动、而且垂直方向上因光盘翘曲所产生的振动也能被吸收。从图4-8所示的优选实施例中可知，根据本发明的用于光盘驱动器的振动吸收器的质量体具有不但在水平方向而且在垂直方向上均能够振动的结构。所以，该振动吸收器能吸收因光盘翘曲所产生的水平方向的振动，于是可在光学头单元与光盘记录表面之间实现稳定的相互访问。因此，借助光盘驱动器的高速度和记录密度的改善，可制成大容量光盘。
根据本发明的用于光盘驱动器的振动吸收器能以各种方式与图3所示的球平衡器组合，以减小振动。
首先，具有减小在高速度下因偏心质量m′所产生振动的球平衡器在光盘驱动器中被采用仅用于在超过60hertz(赫兹)的高速区中的再现。因过量的偏心质量m′所引起的水平振动和不能被球平衡器覆盖的光盘翘曲引起的垂直振动均能被根据本发明的、固有频率设定到高速区的振动吸收器所除去或减小。这里，可采用多个吸收不同频率振动的振动吸收器。
其次，将球平衡器与多个振动吸收器同时用于光盘驱动器以进行记录和再现，其中，在高速区进行再现、在低速区进行记录。即，当吸收不能被球平衡器减小的低于30-40hertz的低速区振动的振动吸收器、和另一个吸收高速区和光盘翘曲中的过度偏心质量m′的振动吸收器被采用时，高速区和低速区和振动均被减小。通过反复改变质量体的重量和振动吸收器的连接件的弹性系数则可实现这一目的。
另外，可采用多个振动吸收器取代球平衡器，多个振动吸收器中的质量体重量及连接件的弹性系数彼此不同，以便在高速和低速区中的水平和垂直方向上吸收振动。
虽然在附图中没有示出，根据本发明的振动吸收器还可应用在主轴电机安装于其上的框架被固定、相对壳体抬高、和滑入及滑出壳体的种种情况。
如上所述，本发明的光盘驱动器具有以下效果。
第一，由于光盘的偏心质量和翘曲所导致的水平和垂直方向上的振动可被吸收，所以可制成能稳定进行记录和再现的光盘驱动器。
第二，通过球平衡器与吸收不同频率振动的多个振动吸收器的多种组合，可有效吸收高速和低速区的振动。
第三，通过减小因振动引起的噪音，可得到显著降低噪音的效果。
虽然已结合优选实施例具体说明了本发明，但是可以理解，在不脱离所附权利要求书限定的本发明构思和范围的前提下、本领域的技术人员在形式和具体细节方面能够作出各种变化。
权利要求
1.一种光盘驱动器，包括主轴电机，用于转动所述光盘；光学头单元，用于访问转动的光盘；框架，其上安装所述主轴电机；和振动吸收器，它安装在所述框架上并沿着抵消因所述光盘转动所产生的水平和垂直方向上的激振力的方向振动、以便在水平和垂直方向吸收所述框架上的振动。
2.如权利要求1所述的光盘驱动器，其特征在于，当安装多个所述振动吸收器时，需提供吸收不同频率振动的一个以上的所述振动吸收器。
3.如权利要求1所述的光盘驱动器，其特征在于，用于补偿所述光盘偏心质量的球平衡器被设置在转台上，所述转台安装在所述主轴电机转动轴上，所述光盘放置在所述转台上。
4.如权利要求1所述的光盘驱动器，其特征在于，所述振动吸收器包括质量体；和连接件，所述连接件弹性变形并将所述质量体和框架相连，以使所述质量体相对所述框架在垂直和水平方向上振动。
5.如权利要求4所述的光盘驱动器，其特征在于，所述连接件包括多个围绕所述质量体对称设置并将所述框架和质量体相连的螺旋弹簧。
6.如权利要求4所述的光盘驱动器，其特征在于，所述连接件由粘弹性材料制成以衰减质量体的振动。
7.如权利要求6所述的光盘驱动器，其特征在于，所述连接件包括中空的弹性部分，所述质量体插入该弹性部分；和主体，它从所述弹性部分向外延伸并联接到形成在所述框架内的贯通部分。
8.如权利要求4所述的光盘驱动器，其特征在于，所述质量体和连接件整体形成在所述振动吸收器中。
9.如权利要求8所述的光盘驱动器，其特征在于，所述连接件包括主体部分，它是固定到所述框架的空心筒；和弹性部分，它从位于所述主体部分内的质量体延伸、并连接到所述主体部分。
10.如权利要求9所述的光盘驱动器，其特征在于，所述振动吸收件由塑料模注制成。
11.如权利要求9所述的光盘驱动器，其特征在于，所述振动吸收件由具有粘弹性的橡胶材料制成。
全文摘要
本发明公开了一种使用振动吸收器的光盘驱动器，它包括主轴电机，用于转动光盘；光学头单元，用于访问转动的光盘；框架，其上安装主轴电机；和振动吸收器，它安装在框架上并沿着抵消因光盘转动所产生的水平和垂直方向上的激振力的方向振动、以便在水平和垂直方向吸收框架上的振动。当振动吸收器响应框架的振动而在抵消该振动的方向上振动时，框架的振动可被减小。
文档编号F16F15/04GK1467738SQ03138250
公开日2004年1月14日 申请日期2003年5月30日 优先权日2002年6月18日
发明者洪舜教, 李泳源, 金弘烈, 吴锡一, 郑镇台 申请人:三星电子株式会社