Пристрій оптичної головки читання інформації
Типова схема оптичної головки для читання інформації (без прив'язки до довжини хвилі лазера) представлена на схемі 1.
Випромінювання лазера через найпростіший светоделітель (50% відображення, 50% пропускання) колімуючих колімуючих лінзою і за допомогою об'єктива фокусується на інформаційному шарі. Модульований інформацією світло відбивається від поверхні диска, колімуючих об'єктивом, а потім фокусується коллиматором. Світло вдруге проходить через светоделітель втративши ще 50% світла в напрямку лазера. Фокусуються лінза використовується для введення в систему астигматичного різниці ходу променів, для створення умов виділення сигналу помилки фокусування на інформаційний шар.
Подібна головка має серйозною проблемою, при якій в процесі читання виникають не повторюються короткочасні збої при декодуванні інформації; можливі зриви стеження за фокусу і треку. Проблему створює недосконалий (але дуже дешевий у виробництві) светоделітель. Як я вже зазначав вище, 50% відбитого від диска світла йде назад в лазер. При певних умовах повернувся світло інтерферує зі світлом ізлучённим і відбувається короткочасний зрив генерації. У дешевих голівках зазначена проблема була вирішена введенням модулятора випромінювання лазера. Точне значення частоти модуляції пригадати не можу, але крутиться в голові число 40 МГц. Модулятор монтується безпосередньо на голівці (зазвичай 6-ти контактний елемент в районі лазера).
Схема 1 (головка вертикального типу) має велику висотою і зараз використовується тільки в аудіотехніки.
Другий спосіб вирішення проблеми зриву генерації представлений на схемі 2.
На схемі зображено «ідеальна» система читання інформації. Ідеальна тому, що вона має високу перешкодозахищеність і стійкістю в роботі. Відмінність в оптиці полягає в наступних елементах:
1) відразу за лазером встановлений коректор (анаморфотной лінза або Beam-Shaper), що дозволяє збільшити ККД головки шляхом перетворення еліптичного профілю випромінювання лазера в кругової;
2) за анаморфотной лінзою встановлюється дифракційна решітка, що служить для створення умов виділення сигналу помилки по треку.
3) введена нова комбінація елементів # 61548; / 4-платівка - светоделітель. За допомогою цих двох елементів втрати світла на светоделітель зводяться практично до нуля;
4) щоб зробити головку компактної (горизонтального типу), в систему введено дзеркало.
Схема 2 часто використовується в рекодер.
Елементи оптичної головки
1) Напівпровідниковий лазер. Існує два різновиди корпусів лазерів: з циліндричним металевим корпусом (cup) і з плоским пластиковим корпусом (frame). Потужність лазера в пристроях читання 5-7 мВт. Потужність регулюється потенціометром, розташованим на flexiboard (не знаю як по-російськи) головки. Контроль встановленого значення потужності здійснюється вмонтованим в лазер і встановленому на торці поверхні, що випромінює фотодиодом. У зв'язку з цим одиночний лазер має три контакти. Лазери рекодер не мають внутрішнього фотодіода, хоч і мають три виводять контакту (один порожній).
2) Коректор широкого використання в пристроях CD / DVD не отримав. Однак в даний час використовується в BD через більш жорстких вимог до якості плями на інформаційному шарі.
3) Дифракційна решітка розщеплює світло лазера на три плями, перпендикулярним штрихами решітки. Три плями фокусруются на інформаційний шар таким чином, щоб центральна пляма знаходилося на доріжці, а два додаткових плями (плями супутники) на строго виставленому видаленні від центру доріжки. Різницевий сигнал плям супутників дає сигнал помилки трекінгу (положення щодо центру доріжки).
4) светоделітель може бути трьох видів: светоделітель 50-50 (NPBS, DBS), поляризований светоделітель (PBS), светоделітельная пластинка 50-50. Поляризований светоделітель працює тільки в парі з платівкою # 61548; / 4.
5) Платівка # 61548; / 4 елемент, що змінює поляризацію світла лазера. Поява безлічі «лівих» виробників дисків призвело до того, що не виконується вимога допусків в частині двулучепреломления. Це призводить до того, що в полікарбонат диска відбувається сильне поглинання світла лінійної (строго постійної в часі) поляризації. Щоб уникнути цього ставлять пластинку # 61548; / 4, яка робить поляризацію кругової (змінної в часі). Другою гідністю пластинки # 61548; / 4 є її комбінація з поляризаційним светоделітель. Це дозволяє практично звести до нуля втрати світла в системі (поліпшити перешкодозахищеність).
6) Коліматор - лінза, у фокусі якої перебуває лазер. Колімуючих світло (паралельний пучок променів), для створення умов маніпуляцій з ним за допомогою дзеркал і актюатора.
7) Дзеркало. Розрізняють три види дзеркал: светоделітельная пластинка (beam splitter), повне дзеркало (full mirror) і пропускає дзеркало (leakage mirror). У вказаній позиції використовується в голівках читання - повне дзеркало, в рекодер - пропускає дзеркало, за яким ставиться фотодиод зворотного зв'язку по потужності лазера.
8) Об'єктив - другий за вартістю елемент оптичної головки після лазера. Основні характеристики діаметр і робоча відстань (відстань від лінзи до диска). Вклеюється на актюатор (actuator - електро-механічний пристрій з декількома ступенями свободи). На поверхні лінзи вимагає наявність паралельного пучка променів, щоб мати можливість зрушувати лінзу в радіальному і осьовому (щодо диска) напрямках. Для зчитують головок специфицируется потужність світла після об'єктива (0,3-0,5 мВт. Хоча з поляризационной оптикою бувають екземпляри і з 0,2 мВт, але це швидше виняток з правила).
9) Диск. Інформаційний шар будь-якого диска захищений полікарбонатною підкладкою певної товщини. CD - 1.2 мм, DVD - 0.6 мм, BD - 0.1 мм. Жорсткі вимоги на форму поверхні (tangential and radial tilt - тангенціальний і радіальний нахил поверхні по відношенню до посадкового отвору), посадкової поверхні диска (ексцентриситет отвори, вертикальне биття диска), двопроменезаломленні (поляризаційні властивості диска. Див. Пункт 5)
10) Сенсорна лінза. Лінза призначена для створення умов виділення сигналу помилки фокусування на інформаційні шар. Має сфероціліндріческіе форму і встановлюється під кутом 45 ° до розділовим лініям фотоприймача. Якщо фокус об'єктива ближче інформаційного шару - світло формує еліпс на двох діагональних елементах фотоприймача (наприклад А і С). Якщо далі - на двох інших (B і D).
11) фотоприймача. Фотоприймач є досить складним електронним елементом. Зазвичай він четирёхквадрантний. За умови використання дифракційної решітки - четирёхквадрантний з двома зовнішніми фотоприймача. У рекодер - до 12 прийомних майданчиків. З метою економії висновків багато різницеві сигнали формуються всередині збірки. З метою підвищення перешкодозахищеності передпідсилювач розміщується на тій же підкладці. У зв'язку з цим вимагає підведення напруги. У зв'язку зі значною різницею в коефіцієнті відбиття «алюмінієвих» і записуваних дисків реалізовані мнгоступенчатие підсилювачі (ще як мінімум один керуючий висновок).
Master Mixa
Повідомлення: 1972+
За чим вантажити зайве?
Незабутні посилання втавлять звідки копі-паст.
Перевірений
Повідомлення: 42
Навіщо вантажити зайве?
Незабутні посилання втавлять звідки копі-паст.
Я не копі-паст. Матеріал оригінальний.
На першій картинці, схоже, впізнання диска. Перехід від Lead-in до Data-Zone. Там для синхронізації записана одна / декілька доріжок Single-tone - набір піт однієї довжини.
На другий типова глазковая діаграма (Eye-Pattern) про яку в другій частині присвяченій юстирування оптичної головки.
Перевірений
Повідомлення: 42
Умови ринку такі, що DVD-система повинна вміти відтворювати стандарти системи CD. В принципі це не становило труднощів, якщо мова йде про штампованих «алюмінієвих» дисках. Але наявність CD-R стандарту ускладнювало ситуацію. Світло з довжиною хвилі 650 нм сильно поглинається в шарі барвника CD-R диска. Тому DVD-лазер не може зчитувати інформацію з CD-R диска. Треба було щось робити. Швидке рішення було «одружити» дві головки. Тобто на одному корпусі монтувалися дві оптичні системи з двома об'єктивами. Дорого (для зниження габаритів використовується досить дорога голографічна модульне складання для CD-каналу), суворо, ненадійно.
Швидкість читання інформації визначається швидкодією актюатора, а швидкодія актюатора визначається його масою. Дві лінзи мають загальна вага близько 30 міліграм замість 17 звичайних що визначило відсутність систем з розпаралеленого оптикою в швидкодіючих пристроях.
Проблема швидкодії була вирішена тільки з появою спеціального двофокусні об'єктива. Об'єктивів було розроблено багато, але поширення набули дифракційні лінзи - лінзи з круговими структурами у вигляді сходинок.
Особливість двофокусні лінзи в тому, що робоча відстань для DVD і CD не збігається. Для DVD це 1,7 мм, а для CD - 1,3 мм. Це створює проблему з висотою тарілки (disk platter) мотора шпинделя (spindle motor). Зараз широко використовується два рішення:
-
1) DVD має пріоритет і тоді висота тарілки 1,7 мм;
2) тарілка розташовується посередині на відстані 1,5 мм від лінзи. В цьому випадку при тривалій роботі можливе розплавлення актюатора, а потім і лінзи, так як в котушці фокуса постійно тече струм для утримання робочої відстані.
«Ідеальна» (під ідеальної я маю на увазі систему до того, як було розпочато зниження її вартості) двостандартну оптична головка показана на схемі 3. Призначення елементів те ж, тому описувати її я не буду.
Більшість нині випускаються головок значно дешевше «ідеальної» завдяки використанню здвоєного лазера.
У корпусі лазера розміщені два чіпи на одній підкладці. Вірніше два чіпа сформовані на одній підкладці і тому відстань між ними може змінюватися тільки при перенастроюванні виробничої лінії в межах одного мікрона.
У лазера вже чотири вивідних ноги і вбудований фотодіод.
Із застосуванням здвоєного лазера оптика сильно спростилася. Відмінною особливістю системи з подвійним лазером є те, що для кожного каналу є свій детектор.
Сенсорна лінза обведена пунктиром, тому що її в багатьох випускаються системах немає.
Розвиток трёхстандартних систем, в принципі, повторює розвиток двостандартну: розпаралеленого оптика (CD / DVD і BD), строєний лазер. Тому про них я і зовсім згадувати не буду.
При розгляді юстіровок я буду розповідати про систему, зображеної на схемі 5.
Кінець першої частини
Перевірений
Повідомлення: 42
Доповнення.
виявив, що на форумі народ не розуміє, як зчитується двошаровий диск. У зв'язку з цим звертаю ще раз Вашу увагу на пункт 11) першого поста: фотоприймача.
У зв'язку зі значною різницею в коефіцієнті відбиття «алюмінієвих» і записуваних дисків реалізовані багатоступінчасті підсилювачі (ще як мінімум один керуючий висновок).
старший модератор
Повідомлення: 5572
Fisha. Ентузіазм закінчився? Але ж хтось обіцяв розписати юстування. Або я помиляюсь?
Так ось задумався, а чи варто роздавати дані, які можу використовувати в майбутній роботі?
Інфо з перших рук:
великі фірми заявили про те, що оптичні дискові системи четвертого покоління нікому не потрібні. Всі дослідження згорнуті, наш відділ (останній відділ займається дискової тематикою в Європі) буде закритий до кінця року. Далі - див. Підпис
Master Mixa
Повідомлення: 1972+
Так ось задумався, а
Чи потрібно було починати цю тематику, раз купа всяких книжок понаписувано і ніхто їх не читає.
Для початківця ремонтника мжет і стала в нагоді вся ця інфа.
старший модератор
Повідомлення: 11860
В "Від А до Я" саме місце такій темі! Ось тільки
Так ось задумався, а чи варто роздавати дані
Перевірений
Повідомлення: 42
Так ось задумався, а
Чи потрібно було починати цю тематику, раз купа всяких книжок понаписувано і ніхто їх не читає.
Для початківця ремонтника може і стала в нагоді вся ця інфа.
Дайте посилання на пару книг - почитаю.
БАРК
я ще не відмовився Мені треба заархівувати всі напрацьовані дані та й фотографії підібрати для статті. Їх у мене гігабайти 4. Хрін чого знайдеш.
Master Mixa
Повідомлення: 1972+
Дайте посилання на пару книг
Пару років тому був цілий сайт присвячений pick up з усіма диаграма і з різними схемами налаштувань.
Так само там розповідалося все що могло бути і як те чи інше виправити.
Дайте посилання на пару книг
Книжка в жорсткому глянсовому палітурці.
=======
Мені простіше купити-замінити нову голову.
А на старій можна треніроватся.
Шлюбу з головами предостатньо.
Перевірений
Повідомлення: 42
Мені простіше купити-замінити нову голову.
А на старій можна треніроватся.
Шлюбу з головами предостатньо.