【正文】 。 精密機(jī)械系統(tǒng)： 包括伺服調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 、 光盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 、 光盤裝卸機(jī)構(gòu)等 。 普通光源產(chǎn)生多波長光波 ， 其能量不能高度集中 ， 經(jīng)透鏡聚焦 ,焦點也不集中 ， 不能用來讀取光盤信息 。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 7頁 數(shù)值孔徑 (NA)： 凸透鏡的聚焦能力 NA=nsin? n:折射率 ??：最大會聚角的 1/2 焦點直徑 d與光波波長 ? 、 數(shù)值孔徑 NA的關(guān)系： d＝ ? /(2NA) 焦深 － ?f： 光束會聚很細(xì)的那一部分長度 ?f=? ? /(2NA2) 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 8頁 CD唱機(jī) 、 VCD視盤機(jī)采用 物鏡 （ 凸透鏡 ） 對激光聚焦來讀取信息 。 其旋轉(zhuǎn)角度取決于旋光物質(zhì)的厚度以及光波波長 。 相干光具有良好的聚焦特性 ， 激光通過激光頭的光學(xué)系統(tǒng)聚焦后的焦點直徑可小于 1181。 氣體的密度低，激光輸出功率較小。但體積大、電能轉(zhuǎn)換率低，約為 %。 電子一般處于基態(tài)。m， 寬約 120181。有源層的兩側(cè)為限制層 ， 含鋁較多 ， 折射率較低 ，這樣 ， 光在折射率較高的 有源層 中來回振蕩并被加強(qiáng) ， 實現(xiàn)光放大作用 。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 21頁 全息照相復(fù)合激光二極管結(jié)構(gòu) 全息照相復(fù)合激光二極管的光路 全息照相復(fù)合激光二極管的激光頭主要用于激光視盤機(jī)。 一般要求激光器的輸出功率為數(shù)毫瓦。 三光束激光頭： 用光柵將一束激光分為三束 。 (5)物鏡 用于將入射的平行光聚焦成一個極小的光點，是光學(xué)系統(tǒng)中最重要的部件。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 31頁 三、自動功率控制電路 (APC) 自動功率控制 (APC)電路 :穩(wěn)定光功率輸出 激光二極管 (LD)是溫度敏感器件 ， 當(dāng)受到溫度 、 干擾等因素影響而使工作電流變化時 ， 激光二極管輸出光功率就會變化很大 ， 其至損壞激光二極管 。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 36頁 第二節(jié) 伺服系統(tǒng) 在激光頭讀光盤信息過程中 ， 激光束焦點的實際位置總是與盤片信息紋跡存在垂直方向 、 盤片半徑方向的誤差 ， 因而出現(xiàn) 聚焦誤差 與 徑向跟蹤誤差 。 主軸伺服 其作用是控制光盤的轉(zhuǎn)速 ， 使激光束掃描光盤信息紋跡的 相對速度保持恒定 。 由于伺服調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和受控對象存在慣性 ， 因此簡單地將誤差信號作為控制信號去驅(qū)動調(diào)節(jié)執(zhí)行部件來調(diào)節(jié)受控對象 ， 難以使伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性 、 快速性和準(zhǔn) 確性都滿足要求 。 因此 ， 對不同頻率的 e(t)， 應(yīng)采用不同的調(diào)節(jié)力度 。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 45頁 (一 )聚焦誤差檢測 檢測聚焦誤差就是檢測光盤信號面與物鏡的距離 聚焦誤差檢測方法： 像散法 和 博科法 。 激光頭聚焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)采用與 喇叭音圈 相似的結(jié)構(gòu) 。 通過循跡伺服控制后 ， 可以將掃描紋跡誤差值控制在 ? 。兩側(cè)的輔助光束分別投射到 E和 F兩只光電二極管上，產(chǎn)生的電信號用于循跡伺服。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 59頁 當(dāng)光束投射到無坑處時，激光全反射，即反射光最強(qiáng)；當(dāng)投射到坑處時，反射光最弱，即 反射光被有坑和無坑調(diào)制 。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 63頁 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 64頁 進(jìn)結(jié)伺服機(jī)構(gòu)組成 :進(jìn)給伺服電路和進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu) 。 通過在進(jìn)給電動機(jī)上施加一定量的正或負(fù)的電壓 ， 使激光頭高速地從內(nèi)圈向外圈 ， 或從外圈向內(nèi)圈移動 。 通常在最內(nèi)圈處光盤轉(zhuǎn)速為 520r/s， 在最外圈處光盤轉(zhuǎn)速為 204r/s。當(dāng)獲得速度伺服后 ， 位時鐘恢復(fù)電路進(jìn)入正常工作狀態(tài) ， 這時將讀出的位時鐘信號與基準(zhǔn)位時鐘 (晶振產(chǎn)生 )用鎖相環(huán)路 (PLL)方式進(jìn)行相位比較 ， 得到相位誤差信息 ， 用此信息控制主軸電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 ， 就能獲得精確的相位伺服 。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 74頁 數(shù)字伺服系統(tǒng)優(yōu)點： 1)對伺服元件要求降低 ， 加之?dāng)?shù)字電路對干擾的不敏感性 ， 提高了伺服系統(tǒng)的 長期穩(wěn)定性 。 在多片式結(jié)構(gòu)中，常用的以 3片、 5片型較多，其結(jié)構(gòu)較簡單，用一個大轉(zhuǎn)盤存放光盤，根據(jù)轉(zhuǎn)盤停止的不同角度而將不同的光盤置入讀取倉。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 82頁 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 83頁 三、光盤裝卸機(jī)構(gòu) 光盤裝卸機(jī)構(gòu)主要由 主凸輪、升降凸輪、芯座 等組成。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 89頁 五、進(jìn)給機(jī)構(gòu) 作用： 將激光頭組件沿徑向方向移動 。隨著主軸電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)，帶動光盤高速平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)。 通過傳動裝置驅(qū)動托盤向機(jī)外移動 ， 直到預(yù)定位置為止 。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 98頁 （ 1） 裝盤過程 托盤進(jìn)出機(jī)構(gòu)將托盤內(nèi)的光盤送到機(jī)內(nèi)播放初始位置 (即送到旋轉(zhuǎn)盤上面 )， 加載電動機(jī)繼續(xù)反時針轉(zhuǎn)動 ， 經(jīng)帶輪和繼動輪使主齒輪反時針轉(zhuǎn)動 ， 主齒輪下部內(nèi)層的 6個齒與升降凸輪 k的 6個齒嚙合 ， 升降凸輪順時針轉(zhuǎn)動 ， 使升降銷沿傾斜條向上滑動至最高平臺 ， 升降座隨之被抬起 ， 升降座上的旋轉(zhuǎn)盤便將轉(zhuǎn)盤上的光盤升至夾持器 ， 將光盤壓靠在旋轉(zhuǎn)盤上 。 選盤機(jī)構(gòu)的工作方式分為光盤瀏覽與選放兩種 。 激光信號拾取系統(tǒng)的核心是激光頭和伺服系統(tǒng) ， 其功能是完成光盤記錄信號的讀取 。 光檢測器由封裝在一起的若干只光敏二極管組成 。 機(jī)芯由激光頭、托盤進(jìn)出機(jī)構(gòu)、光盤裝卸機(jī)構(gòu)、光盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、夾持機(jī)構(gòu)和激光頭進(jìn)結(jié)機(jī)構(gòu)等組成，用于光盤裝卸、執(zhí)行伺服控制、完成光盤信號讀取。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 111頁 (Zoned Constant Linear Velocity)區(qū)域恒定線速度 有點像是改良的 CLV，為了避免 CLV所需要的高轉(zhuǎn)速， ZCLV是將整張光碟由內(nèi)到外分為好幾個區(qū)域，在同一個區(qū)域內(nèi)刻錄的速度是恒定 (CLV)，內(nèi)圈區(qū)域的速度比較慢，而越到外面會越快，現(xiàn)在大部分的高速刻錄機(jī)都采用這種方式 返回 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 112頁 。它是利用 電磁感應(yīng) 現(xiàn)象制成的，當(dāng)聲波使金屬膜片振動時，連接在膜片上的線圈（叫做音圈）隨著一起振動，音圈在永久磁鐵的磁場里振動，其中就產(chǎn)生感應(yīng)電流（電信號），感應(yīng)電流的大小和方向都變化，變化的振幅和頻率由聲波決定，這個信號電流經(jīng)擴(kuò)音器放大后傳給揚(yáng)聲器，從揚(yáng)聲器中就發(fā)出放大的聲音。 激光播放機(jī)用激光頭均由物鏡機(jī)構(gòu)和激光槍構(gòu)成一體化激光頭組件，物鏡機(jī)構(gòu)常采用的有軸向滑動型、四線型和模壓絞鏈型三種。半導(dǎo)體激光器是溫度敏感器件，要用自動功率控制電路來控制激光二極管的激光功率，使激光功率保持恒定。 （ 2） 選放 微處理器接收到選放信息后 ， 首先控制加載電動機(jī)轉(zhuǎn)動 ，降下升降座 ， 再控制選盤電動機(jī)轉(zhuǎn)動 ， 轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn) ， 將被選放的盤位旋轉(zhuǎn)至播放初始位置 ， 盤位編碼器進(jìn)行檢測 ， 對選盤電動機(jī)進(jìn)行制動控制 ， 使選放盤位的光盤平穩(wěn)地停放在播放位置 ， 再由加載電動機(jī)與裝盤機(jī)構(gòu)進(jìn)行裝盤處理后進(jìn)入重放狀態(tài) 。 當(dāng)升降座升起時 ， 激光頭組件也被抬起 ， 開始讀盤 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 99頁 （ 2）卸盤過程 在停止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)微處理器接收到“ OPEN”操作信息時，便發(fā)出卸盤指令，通過驅(qū)動電路，加載電動機(jī)順時針轉(zhuǎn)動，經(jīng)帶輪與繼動輪，主齒輪順時針轉(zhuǎn)動，下部內(nèi)層上的 6個齒與升降凸輪上的 6個齒嚙合，升降凸輪反時針轉(zhuǎn)動一個角度，升降銷沿傾斜條下滑到底部，升降座隨之下落。 電動機(jī)停轉(zhuǎn) ， 托盤移動到位為止 。其小托盤進(jìn)出機(jī)構(gòu)、光盤裝卸機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)均安裝在塑料機(jī)芯支架上。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 90頁 S3閉合，將此信息送到微處理端，發(fā)出指令使進(jìn)給電動機(jī)剎車停止轉(zhuǎn)動。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 85頁 主凸輪上的托盤閉檢測柱 碰壓開關(guān) S2， 使其閉合，將光盤加載到位的檢測信息送微處理器，發(fā)出制動指令，使 加載電動機(jī)剎車而停轉(zhuǎn) 。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 77頁 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 78頁 由激光頭、托盤、進(jìn)出機(jī)構(gòu)、光盤裝卸機(jī)構(gòu)、光盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、夾持機(jī)構(gòu)及激光頭進(jìn)給機(jī)構(gòu)等組成。 3)數(shù)字伺服有利于小型化和集成化 ， 提高了 伺服的精度和可靠性 。 由誤差檢測器檢測出激光頭讀取狀態(tài)的誤差信息進(jìn)行放大處理 ， 控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行誤差狀態(tài)校正 。 主軸伺服的目的就是要保持光盤與激光頭之間作恒線速運動 ， 故主軸伺服又叫 CLV伺服 。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 66頁 在光盤目錄表 (TOC)中記錄了絕對時間 、 曲目號及每曲節(jié)目播放時間等信息 。 齒條與滑管和激光頭連接在一起 ， 進(jìn)給電動機(jī)轉(zhuǎn)動時 ， 帶動齒輪轉(zhuǎn)動 ， 齒輪帶動齒條移動 ， 齒條帶動激光頭在導(dǎo)軸上移動 。 當(dāng)向左偏時，左邊反射光強(qiáng)度大于右邊，當(dāng)向右偏時，右邊反射光強(qiáng)度大于左邊，左右兩只光電二極管轉(zhuǎn)換成的電信號的大小便出現(xiàn)差異，經(jīng)減法器運算后的輸出便不 為 0，可能為正，也可能為負(fù)。當(dāng)紋跡左右偏離時， E、 F上的光通量分布就出現(xiàn)差異，產(chǎn)生的電信號就不相等。 三點法 三點法又稱三束法 ， 用于三光束激光頭 。 聚焦線圈電流的大小決定物鏡移動的距離 ， 電流的方向決定物鏡移動的方向 。 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 47頁 第 2章 激光信號拾取系統(tǒng) 2022年 5月 29日星期日 第 48頁 四個光檢測器的輸出電流分別記為 IA、 IB、 IC、 ID。 在伺服系