二章激光头及其伺服机构 第二章激光头及其伺服机构 第一节激光头 激光头类似于录像机的磁鼓、录音机的磁头,用于检拾信号。 、结构与原理 分类 (1)按照机型分类 ①CD、VCD、超级ⅤCD,激光头相同; ②LDCD兼容机采用LD激光头,复杂 ③DVD激光头,精密,波长短。 (2)按照结构分类 ①普通三光束激光头:先锋、索尼、松下、三星 ②全息成像激光头:飞利浦、夏普 说明:国产VCD飞利浦技术最多,其次是索尼技术,采用相应的激光头。 2.激光头的组成 组成:激光管、激光传输系统(光学系统或光路)、激光接收系统(光敏二极管接收组件) (1)三光束激光头(见课本P9图2-1) ①三光束意为有三条平行的光束,中间一条0光束能量最强,两边两条士1光束能量次 ②光流程:1激光管一2、3透镜-4偏振光分束器一5四分之一波长片-6反光镜一7聚 焦物镜一8光盘一7聚焦物镜-6反光镜-5四分之一波长片一9柱面镜一10光敏接收组件(得 到声像信号RF、聚焦误差信号FE、循迹误差信号TE) (2)全息成像激光头(见课本P9图2-2) ①全息成像即数码激光立体成像。 ②光流程:激光发射管一衍射光栅一全息镜片一准直透镜一物镜一光盘一物镜一准直透 镜一全息镜片一光敏接收组件(得到声像信息RF、聚焦误差信息FE、循迹误差信息TE) (3)两激光头的区别 三光束激光头:分离结构,易于维修更换激光管;
第二章 激光头及其伺服机构 - 1 - 第二章 激光头及其伺服机构 第一节 激光头 激光头类似于录像机的磁鼓、录音机的磁头，用于检拾信号。 一、结构与原理 1．分类 ⑴按照机型分类 ①CD、VCD、超级 VCD，激光头相同； ②LD/VCD 兼容机采用 LD 激光头，复杂； ③DVD 激光头，精密，波长短。 ⑵按照结构分类 ①普通三光束激光头：先锋、索尼、松下、三星 ②全息成像激光头：飞利浦、夏普 说明：国产 VCD 飞利浦技术最多，其次是索尼技术，采用相应的激光头。 2．激光头的组成 组成：激光管、激光传输系统（光学系统或光路）、激光接收系统（光敏二极管接收组件） ⑴三光束激光头 (见课本 P9 图 2-1) ①三光束意为有三条平行的光束，中间一条 0 光束能量最强，两边两条±1 光束能量次 之。 ②光流程：1 激光管—2、3 透镜—4 偏振光分束器—5 四分之一波长片—6 反光镜—7 聚 焦物镜—8 光盘—7 聚焦物镜—6 反光镜—5 四分之一波长片—9 柱面镜—10 光敏接收组件（得 到声像信号 RF、聚焦误差信号 FE、循迹误差信号 TE） ⑵全息成像激光头 (见课本 P9 图 2-2) ①全息成像即数码激光立体成像。 ②光流程：激光发射管—衍射光栅—全息镜片—准直透镜—物镜—光盘—物镜—准直透 镜—全息镜片—光敏接收组件（得到声像信息 RF、聚焦误差信息 FE、循迹误差信息 TE） ⑶两激光头的区别 三光束激光头：分离结构，易于维修更换激光管；
二章激光头及其伺服机构 全息成像激光头:复合结构,不易维修,需整个更换 二、激光管器件 半导体激光管是所有激光发生器中效率最高、体积最小的一种激光器,广泛用于激光唱 机与激光影碟机中。目前常用的是砷化镓激光管。 镓砷激光管的结构:(见课本P10图2-3) 主要部分是一个PN结,长250μm,宽100um,大小与针孔相当。P区接电源正极,N 区接电源负极,并与散热片做在一起, 激光管与其它器件封装在一起,构成激光管器件。常用的有两种。 1.普通型激光管(三光束激光头) 由激光二极管和光敏二极管封装而成 (见课本PI1图24) 光敏二极管的作用:用于感应检测激光二极管的发光强度,利用激光二极管的驱动电路 (APC电路)来自动调节,恒定激光二极管的发光强度(输出功率约5mw,P与温度有关, 负温特性)。三脚或两脚 2.全息成像复合型激光管 (见课本P图25) 由激光二极管、光敏二极管、全息镜片和光敏接收组件复合而成。 输出功率可调,寿命10000h 第二节激光头的信号检拾原理 、利用光的反射检拾信号 (见课本P12图2-6) 原:激光束垂直照射至光盘面上,在光盘面的信息面上聚焦。 当聚焦于无坑点时,发生光全反射,反射光束沿入射光路返回;当聚焦于有坑点时,激 光束产生漫反射和垂直反射,只有少量的垂直反射沿入射光路返回 当光盘旋转时,从光盘反射到激光头光敏接收组件上的光束强度就会随坑点的有无而变 ,有坑点时反射光弱,无坑点的反射光强。 二、利用光的干涉检拾信号
第二章 激光头及其伺服机构 - 2 - 全息成像激光头：复合结构，不易维修，需整个更换。 二、激光管器件 半导体激光管是所有激光发生器中效率最高、体积最小的一种激光器，广泛用于激光唱 机与激光影碟机中。目前常用的是砷化镓激光管。 镓砷激光管的结构： (见课本 P10 图 2-3) 主要部分是一个 PN 结，长 250μm，宽 100μm，大小与针孔相当。P 区接电源正极，N 区接电源负极，并与散热片做在一起。 激光管与其它器件封装在一起，构成激光管器件。常用的有两种。 1．普通型激光管（三光束激光头） 由激光二极管和光敏二极管封装而成 （见课本 P11 图 2-4） 光敏二极管的作用：用于感应检测激光二极管的发光强度，利用激光二极管的驱动电路 （APC 电路）来自动调节，恒定激光二极管的发光强度（输出功率约 5mw，P 与温度有关， 负温特性）。三脚或两脚。 2．全息成像复合型激光管 （见课本 P11 图 2-5） 由激光二极管、光敏二极管、全息镜片和光敏接收组件复合而成。 输出功率可调，寿命 10000h 第二节 激光头的信号检拾原理 一、利用光的反射检拾信号 （见课本 P12 图 2-6） 原理：激光束垂直照射至光盘面上，在光盘面的信息面上聚焦。 当聚焦于无坑点时，发生光全反射，反射光束沿入射光路返回；当聚焦于有坑点时，激 光束产生漫反射和垂直反射，只有少量的垂直反射沿入射光路返回。 当光盘旋转时，从光盘反射到激光头光敏接收组件上的光束强度就会随坑点的有无而变 化，有坑点时反射光弱，无坑点的反射光强。 二、利用光的干涉检拾信号
二章激光头及其伺服机构 激光束在光盘上的光点直径为1μm;激光盘信息宽度为0.5μm;信息坑深度为0.11um。 原壅:当光束从空气中入射入透明塑料,光的波长变短,在设计光盘时,使坑的深度正 好等于光盘塑料层中激光束波长的1/4,这样使入射至坑后的反射光比入射光延迟1/2λ,即 入射光与反射光反相抵消,产生光干涉现象,这样只有极少量(30%)反射光照射于光接收 组件。 当光束由空气中入射至无坑点时,反射光与入射光相位相同,产生光的干涉现象,使光 束增强(100%)。 光的干涉(见课本P13图27) 结论:光的干涉同光的反射一样,其反射光均随光盘有坑强度减弱,无坑强度增强的特 点,两种效果共同作用,光敏组件变为接收和识别信号。 :坑岛对应的信息表示“0”,坑沿对应的信息表示“1”。而不是反射光强表示“1”, 反射光弱表示“0”。 三、RF、FE、TE三类信息的获取 RF声像信息、FE聚焦误差信息、TE循迹误差信息 1.三光束激光头的信息获取 (见课本Pl3图28) 接收组件组成:由A、B、C、D、E、F六只光敏二极管组成。 信息的获歌:0次光束投射到A、B、C、D(光电转换性能严格一致)的中央,获取RF 和FE;±1次光束投射到E、F(光电转换性能严格一致)上,获取TE。 声像信息RF=A+B+C+D 聚焦误差FE=(A+B)一(C+D) 循迹误差TE=E-F 2.全息式激光头的信息获取 (见课本P13图29) 接收组件组成:由D、D、D、D、D五只光敏二极管(光电转换性能严格一致)组 成 信息的获歌:全息镜片将0次光束分裂成两束投射到D2、D3、D4上,获取RF和FE 士1次光束分裂成四束投射到D1和Ds上,获取TE。 声像信息RF=D2+D3+D4
第二章 激光头及其伺服机构 - 3 - 激光束在光盘上的光点直径为 1μm；激光盘信息宽度为 0.5μm；信息坑深度为 0.11μm。 原理：当光束从空气中入射入透明塑料，光的波长变短，在设计光盘时，使坑的深度正 好等于光盘塑料层中激光束波长的 1/4，这样使入射至坑后的反射光比入射光延迟 1/2λ，即 入射光与反射光反相抵消，产生光干涉现象，这样只有极少量（30%）反射光照射于光接收 组件。 当光束由空气中入射至无坑点时，反射光与入射光相位相同，产生光的干涉现象，使光 束增强（100%）。 光的干涉（见课本 P13 图 2-7） 结论：光的干涉同光的反射一样，其反射光均随光盘有坑强度减弱，无坑强度增强的特 点，两种效果共同作用，光敏组件变为接收和识别信号。 说明：坑岛对应的信息表示“0”，坑沿对应的信息表示“1”。而不是反射光强表示“1”， 反射光弱表示“0”。 三、RF、FE、TE 三类信息的获取 RF 声像信息、FE 聚焦误差信息、TE 循迹误差信息 1．三光束激光头的信息获取 （见课本 P13 图 2-8） 接收组件组成：由 A、B、C、D、E、F 六只光敏二极管组成。 信息的获取：0 次光束投射到 A、B、C、D（光电转换性能严格一致）的中央，获取 RF 和 FE；±1 次光束投射到 E、F（光电转换性能严格一致）上，获取 TE。 声像信息 RF＝A＋B＋C＋D 聚焦误差 FE＝（A＋B）－（C＋D） 循迹误差 TE＝E－F 2．全息式激光头的信息获取 （见课本 P13 图 2-9） 接收组件组成：由 D1、D2、D3、D4、D5 五只光敏二极管（光电转换性能严格一致）组 成。 信息的获取：全息镜片将 0 次光束分裂成两束投射到 D2、D3、D4 上，获取 RF 和 FE； ±1 次光束分裂成四束投射到 D1 和 D5 上，获取 TE。 声像信息 RF＝D2＋D3＋D4
二章激光头及其伺服机构 聚焦误差FE=D2-D3 循迹误差TE=D1-D5 第三节激光头伺服系统 激光头的共有6种伺服电路:聚焦、循迹、进给、主轴、高度、倾斜。其中LD机全部 采用;CD、VCD、DⅤD一般采用前四种,极少量设置倾斜伺服系统。 、聚焦伺服系统基本原理 1.聚焦伺服系统的组成(见课本Pl5图210) 聚焦线圈(物镜)、聚焦误差检测、聚焦伺服信号处理系统 2.聚焦伺服的原因 激光束的聚焦点在光盘旋转时,因光盘制作误差等原因不能正好始终聚焦于光盘信息面 3.聚焦伺服的原理 聚焦线圈处于永久磁场中,与物镜连为一体,可以上下运动。当激光束的焦点与光盘信 息面出现偏差时,由聚焦误差监测电路检出聚焦误差FE送至聚焦伺服电路,伺服电路通过 聚焦线圈使物镜上下移动,直到焦点从信息面上正确读出信息。 4.聚焦伺服的误差检测原理 三光束激光头采用像散法;全息成像激光头采用伏科法(又称为全息照像法)。 (1)像散法 ①方法(见课本P16图2-12) 在光路中光敏二极管接收组件之前安装了一个半圆形透镜,即柱面镜。反射光束通过柱 面镜在接收组件上成像。 ②柱面镜光学原理(见课本P16图2-13) M为激光束,N为物镜; PQ为光敏接收组件的感光面,X、Y分别为光束在PQ上的尺寸 (a)为侧视图,(b)为俯视图。(b)有较大的会聚折射,而(a)没有。 左右移动PQ 当左右移动PQ,X=Y时,感光形状(又称为光斑)为圆 当PQ右移时,ⅩY,光斑为竖长椭圆
第二章 激光头及其伺服机构 - 4 - 聚焦误差 FE＝D2－D3 循迹误差 TE＝D1－D5 第三节 激光头伺服系统 激光头的共有 6 种伺服电路：聚焦、循迹、进给、主轴、高度、倾斜。其中 LD 机全部 采用；CD、VCD、DVD 一般采用前四种，极少量设置倾斜伺服系统。 一、聚焦伺服系统基本原理 1．聚焦伺服系统的组成 （见课本 P15 图 2-10） 聚焦线圈（物镜）、聚焦误差检测、聚焦伺服信号处理系统 2．聚焦伺服的原因 激光束的聚焦点在光盘旋转时，因光盘制作误差等原因不能正好始终聚焦于光盘信息面。 3．聚焦伺服的原理 聚焦线圈处于永久磁场中，与物镜连为一体，可以上下运动。当激光束的焦点与光盘信 息面出现偏差时，由聚焦误差监测电路检出聚焦误差 FE 送至聚焦伺服电路，伺服电路通过 聚焦线圈使物镜上下移动，直到焦点从信息面上正确读出信息。 4．聚焦伺服的误差检测原理 三光束激光头采用像散法；全息成像激光头采用伏科法（又称为全息照像法）。 ⑴像散法 ①方法 （见课本 P16 图 2-12） 在光路中光敏二极管接收组件之前安装了一个半圆形透镜，即柱面镜。反射光束通过柱 面镜在接收组件上成像。 ②柱面镜光学原理 （见课本 P16 图 2-13） M 为激光束，N 为物镜； PQ 为光敏接收组件的感光面，X、Y 分别为光束在 PQ 上的尺寸。 （a）为侧视图，（b）为俯视图。（b）有较大的会聚折射，而（a）没有。 左右移动 PQ： 当左右移动 PQ， X＝Y 时，感光形状（又称为光斑）为圆； 当 PQ 右移时，X＜Y，光斑为横长椭圆； 当 PQ 左移时，X＞Y，光斑为竖长椭圆
二章激光头及其伺服机构 左右移动光源(光束 当左右移动光束,X=Y时,光斑为圆; 当光束左移时,XY,光斑为竖长椭圆 光盘旋转造成的不稳定(振动)相当于光束的移动,使在接收组件上产生变化的 光斑 ③误差检测原理 设计时,使激光束的焦点M正好处于光盘信息面上,反射的0次光束经过柱面镜的变换 在其成像的光轴上的圆点处于固定的位置。接收组件的接收面正好位于该圆点上。 Ⅰ.当光束聚焦准确时,反射光聚焦于光敏二极管的中心位置(见课本P17图2-14(b), 光斑呈圆形,此时 聚焦误差FE=(A+B)一(C+D)=0 Ⅱ.当光盘向上远离激光束焦点时,M为等效光源,物距变远,像距变短,相当于光束 左移(见课本PI7图2-14(c)),光斑呈横向椭圆形,此时 聚焦误差FE=(A+B)一(C+D)0 (2)伏科法 ①方法(见课本P18图2-15) 在反射光会聚光路中的焦点处安装了一个伏科棱镜。伏科棱镜能将通过它的每一束反射 光分成两束光 ②误差检测原理 Ⅰ.聚焦时(见课本P18图2-15(b),反射光束的聚焦点正好处于伏科棱镜的顶点 经过伏科棱镜分成的两束光等量的投射到四等分的光敏接收组件的每个二极管上,得到 聚焦误差FE=(D1+D4)一(D2+D3)=0 ∏Ⅰ.远焦时(见课本P18图2-l5〔c),反射光束的聚焦点处于伏科棱镜的顶点左侧, 经过伏科棱镜分成的两束光投射到四等分的光敏接收组件的每个二极管上,得到 聚焦误差FE=(D1+D4)-(D2+D3)<0
第二章 激光头及其伺服机构 - 5 - 左右移动光源（光束）： 当左右移动光束，X＝Y 时，光斑为圆； 当光束左移时，X＜Y，光斑为横长椭圆； 当光束右移时，X＞Y，光斑为竖长椭圆。 说明：光盘旋转造成的不稳定（振动）相当于光束的移动，使在接收组件上产生变化的 光斑。 ③误差检测原理 设计时，使激光束的焦点 M 正好处于光盘信息面上，反射的 0 次光束经过柱面镜的变换 在其成像的光轴上的圆点处于固定的位置。接收组件的接收面正好位于该圆点上。 Ⅰ．当光束聚焦准确时，反射光聚焦于光敏二极管的中心位置（见课本 P17 图 2-14（b））， 光斑呈圆形，此时 聚焦误差 FE＝（A＋B）－（C＋D）＝0 Ⅱ．当光盘向上远离激光束焦点时，M 为等效光源，物距变远，像距变短，相当于光束 左移（见课本 P17 图 2-14（c）），光斑呈横向椭圆形，此时 聚焦误差 FE＝（A＋B）－（C＋D）＜0 Ⅲ．当光盘向下偏离激光束焦点时，M 为等效光源，物距变近，像距变长，相当于光束 右移（见课本 P17 图 2-14（a）），光斑呈竖向椭圆形，此时 聚焦误差 FE＝（A＋B）－（C＋D）＞0 ⑵伏科法 ①方法 （见课本 P18 图 2-15） 在反射光会聚光路中的焦点处安装了一个伏科棱镜。伏科棱镜能将通过它的每一束反射 光分成两束光。 ②误差检测原理 Ⅰ．聚焦时（见课本 P18 图 2-15（b）），反射光束的聚焦点正好处于伏科棱镜的顶点， 经过伏科棱镜分成的两束光等量的投射到四等分的光敏接收组件的每个二极管上，得到 聚焦误差 FE＝（D1＋D4）－（D2＋D3）＝0 Ⅱ．远焦时（见课本 P18 图 2-15（c）），反射光束的聚焦点处于伏科棱镜的顶点左侧， 经过伏科棱镜分成的两束光投射到四等分的光敏接收组件的每个二极管上，得到 聚焦误差 FE＝（D1＋D4）－（D2＋D3）＜0
二章激光头及其伺服机构 Ⅲ.近焦时(见课本P18图2-15(a)),反射光束的聚焦点处于伏科棱镜的顶点右侧, 经过伏科棱镜分成的两束光投射到四等分的光敏接收组件的每个二极管上,得到 聚焦误差FE=(D1+D4)-(D2+D3)>0 E明:对于五划分的光敏二极管(D2、D用于产生FE),采用单优科法此时 聚焦误差FE=D2-D3。 结论: 聚焦误差的极性表示激光束偏离光盘的方向:FE0太近 聚焦误差的大小表示激光束偏离光盘的大小 聚焦误差信息FE送往聚焦伺服电路,聚焦伺服电路输出的驱动电流驱动聚焦线圈,使 物镜作相应的运动 二、循迹伺服系统基本原理 1.循迹伺服系统的组成(见课本PI5图2-10) 循迹线圈(物镜)、循迹误差检测、循迹伺服信号处理系统 2.循迹伺服的原因 由于机械制造误差、光盘髙速旋转振动和装盘时的盘孔偏移将导致信息轨迹的偏差量达 到±T0μm以上(要求偏差小于±0.1μm),使激光束容易偏离所读取信号的轨迹,发生跳轨 现象。 3.循迹伺服系统的误差检测原理 常用方法是三光束法,早期采用推挽法。 (1)三光束法(见课本P19图2-16) 原理:±1次辅助光束用于循迹误差的检测。 ①当0次光束准确读取信息时(见课本P19图2-16(b)),士1次辅助光束在光盘上所遇 到的坑点的数量和面积相等,其反射光通量相同,E、F上得到相等的光通量,此时 循迹误差TE=E-F=0 ②当0次光束向右偏离读取信息轨迹时(见课本P19图2-16(c)),+1次辅助光束处于 轨迹之外,其反射光通量较大,E上得到较大的光通量,此时 循迹误差TE=E-F>0 ③当0次光束向左偏离读取信息轨迹时(见课本P19图2-16(a)),一1次辅助光束处于 轨迹之外,其反射光通量较大,F上得到较大的光通量,此时
第二章 激光头及其伺服机构 - 6 - Ⅲ．近焦时（见课本 P18 图 2-15（a）），反射光束的聚焦点处于伏科棱镜的顶点右侧， 经过伏科棱镜分成的两束光投射到四等分的光敏接收组件的每个二极管上，得到 聚焦误差 FE＝（D1＋D4）－（D2＋D3）＞0 说明：对于五划分的光敏二极管（D2、D3 用于产生 FE），采用单伏科法，此时 聚焦误差 FE＝D2－D3。 结论： 聚焦误差的极性表示激光束偏离光盘的方向：FE＜0 太远，FE＞0 太近。 聚焦误差的大小表示激光束偏离光盘的大小。 聚焦误差信息 FE 送往聚焦伺服电路，聚焦伺服电路输出的驱动电流驱动聚焦线圈，使 物镜作相应的运动。 二、循迹伺服系统基本原理 1．循迹伺服系统的组成 （见课本 P15 图 2-10） 循迹线圈（物镜）、循迹误差检测、循迹伺服信号处理系统 2．循迹伺服的原因 由于机械制造误差、光盘高速旋转振动和装盘时的盘孔偏移将导致信息轨迹的偏差量达 到±70μm 以上（要求偏差小于±0.1μm），使激光束容易偏离所读取信号的轨迹，发生跳轨 现象。 3．循迹伺服系统的误差检测原理 常用方法是三光束法，早期采用推挽法。 ⑴三光束法 （见课本 P19 图 2-16） 原理：±1 次辅助光束用于循迹误差的检测。 ①当 0 次光束准确读取信息时（见课本 P19 图 2-16（b）），±1 次辅助光束在光盘上所遇 到的坑点的数量和面积相等，其反射光通量相同，E、F 上得到相等的光通量，此时 循迹误差 TE＝E－F＝0 ②当 0 次光束向右偏离读取信息轨迹时（见课本 P19 图 2-16（c）），＋1 次辅助光束处于 轨迹之外，其反射光通量较大，E 上得到较大的光通量，此时 循迹误差 TE＝E－F＞0 ③当 0 次光束向左偏离读取信息轨迹时（见课本 P19 图 2-16（a）），－1 次辅助光束处于 轨迹之外，其反射光通量较大，F 上得到较大的光通量，此时
二章激光头及其伺服机构 循迹误差TE=E-F0 ③循迹左偏时(见课本P20图2-17(c)),左侧反射量大,此时 循迹误差TE=E-F0右偏 循迹误差的大小表示激光束偏离信息轨迹的大小 循迹误差信息TE送往循迹伺服电路,循迹伺服电路输出的驱动电流驱动循迹线圈,使 物镜作相应的运动 三、倾斜伺服基本原理 1.倾斜伺服系统的组成(见课本P20图2-18) 倾斜误差检测器、倾斜伺服误差放大驱动电路、倾斜伺服机械部分等 2.倾斜伺服的原因 LD机采用倾斜伺服系统,部分CD、CD、DⅤD也采用。 LD光盘直径大,重量重,旋转时会出现变形,使得激光束不能垂直投射到光盘信息面上, 偏离到邻近轨迹上,且反射光束也不能按原光路返回,出现串扰现象。轻者出现网纹干扰、 伴音失真,重者不能播放光盘。 3.倾斜伺服的原理 (1)倾斜传感器(见课本P21图2-19) 由一只红外发光二极管和两只光敏二极管PD1、PD2(性能一致)组成。 ①光盘不倾斜时,红外发光二极管发射的光束垂直入射光盘信息面上,反射光束等量的 照在两只光敏二极管上,此时 倾斜误差=PD1-PD2=0 ②光盘倾斜时,红外发光二极管发射的光束不能垂直入射光盘信息面上,反射光束不能
第二章 激光头及其伺服机构 - 7 - 循迹误差 TE＝E－F＜0 ⑵推挽法 （见课本 P20 图 2-17） 采用单光束和两分割的光敏二极管接收组件来实现。 ①循迹正常时（见课本 P20 图 2-17（a）），坑点两侧对称，此时 循迹误差 TE＝E－F＝0 ②循迹右偏时（见课本 P20 图 2-17（b）），右侧反射量大，此时 循迹误差 TE＝E－F＞0 ③循迹左偏时（见课本 P20 图 2-17（c）），左侧反射量大，此时 循迹误差 TE＝E－F＜0 结论： 循迹误差的极性表示激光束偏离信息轨迹的方向：TE＜0 左偏，TE＞0 右偏。 循迹误差的大小表示激光束偏离信息轨迹的大小。 循迹误差信息 TE 送往循迹伺服电路，循迹伺服电路输出的驱动电流驱动循迹线圈，使 物镜作相应的运动。 三、倾斜伺服基本原理 1．倾斜伺服系统的组成 （见课本 P20 图 2-18） 倾斜误差检测器、倾斜伺服误差放大驱动电路、倾斜伺服机械部分等。 2．倾斜伺服的原因 LD 机采用倾斜伺服系统，部分 CD、VCD、DVD 也采用。 LD 光盘直径大，重量重，旋转时会出现变形，使得激光束不能垂直投射到光盘信息面上， 偏离到邻近轨迹上，且反射光束也不能按原光路返回，出现串扰现象。轻者出现网纹干扰、 伴音失真，重者不能播放光盘。 3．倾斜伺服的原理 ⑴倾斜传感器 （见课本 P21 图 2-19） 由一只红外发光二极管和两只光敏二极管 PD1、PD2（性能一致）组成。 ①光盘不倾斜时，红外发光二极管发射的光束垂直入射光盘信息面上，反射光束等量的 照在两只光敏二极管上，此时 倾斜误差＝PD1－PD2＝0 ②光盘倾斜时，红外发光二极管发射的光束不能垂直入射光盘信息面上，反射光束不能
二章激光头及其伺服机构 等量的照在两只光敏二极管上,此时 倾斜误差=PD1-PD2≠0 (2)倾斜伺服的过程 光盘倾斜时,倾斜误差检测器产生一个倾斜误差信号,经过倾斜伺服误差放大驱动电路 放大后,由倾斜伺服机械部分带动激光头作相应的运动,保证激光头始终与光盘平行。 四、伺服系统的总结构 (见课本P2l图220) 聚焦伺服电路 采用像散法、伏科法产生聚焦误差FE,调整光束焦点的位置处于信息面上。 2.循迹伺服电路 采用三光束法、推挽法产生聚焦误差TE,保证0次光束回到所读取得信息轨迹上。选曲 操作时,断开循迹伺服环路。 3.进给伺服电路 控制进给电机通过传动机构驱动激光头由内向外移动。作为循迹的粗调,与循迹伺服系 统使用相同的误差检测信号。 4.高度伺服电路 在自动反面的LD机中,当激光头与盘面的距离太远或太近,超过聚焦伺服系统的跟踪 范围时,自动调节激光头在其安装支架中作上下运动,具有聚焦伺服粗调的作用。 高度电机安装在激光头组件上。 5.倾斜伺服电路 保证激光头始终与光盘平行。 6.主轴伺服电路 控制主轴电机的转速。实现CLV或CAV,CAV方式只在LD影碟机中使用。 作业:思考题
第二章 激光头及其伺服机构 - 8 - 等量的照在两只光敏二极管上，此时 倾斜误差＝PD1－PD2≠0 ⑵倾斜伺服的过程 光盘倾斜时，倾斜误差检测器产生一个倾斜误差信号，经过倾斜伺服误差放大驱动电路 放大后，由倾斜伺服机械部分带动激光头作相应的运动，保证激光头始终与光盘平行。 四、伺服系统的总结构 （见课本 P21 图 2-20） 1．聚焦伺服电路 采用像散法、伏科法产生聚焦误差 FE，调整光束焦点的位置处于信息面上。 2．循迹伺服电路 采用三光束法、推挽法产生聚焦误差 TE，保证 0 次光束回到所读取得信息轨迹上。选曲 操作时，断开循迹伺服环路。 3．进给伺服电路 控制进给电机通过传动机构驱动激光头由内向外移动。作为循迹的粗调，与循迹伺服系 统使用相同的误差检测信号。 4．高度伺服电路 在自动反面的 LD 机中，当激光头与盘面的距离太远或太近，超过聚焦伺服系统的跟踪 范围时，自动调节激光头在其安装支架中作上下运动，具有聚焦伺服粗调的作用。 高度电机安装在激光头组件上。 5．倾斜伺服电路 保证激光头始终与光盘平行。 6．主轴伺服电路 控制主轴电机的转速。实现 CLV 或 CAV，CAV 方式只在 LD 影碟机中使用。 作业：思考题