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激光头
阅读:30553时间:2010-09-06 16:34:36

  它由中心往外移动在Table-of-Contents区域,通过发射激光来寻找光盘上的指定位置,感应电阻接受到反射出的信号输出成电子数据url]激光头是光驱的心脏,也是最精密的部分。它主要负责数据的读取工作,因此在清理光驱内部的时候要格外小心。激光头主要包括:激光发生器(又称激光二极管),半反光棱镜,物镜,透镜以及光电二极管这几部分。当激光头读取盘片上的数据时,从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜,汇聚在物镜上,物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并打到光盘上。此时,光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去,透过物镜,再照射到半反射棱镜上。此时,由于棱镜是半反射结构,因此不会让光束完全穿透它并回到激光发生器上,而是经过反射,穿过透镜,到达了光电二极管上面。由于光盘表面是以突起不平的点来记录数据,所以反射回来的光线就会射向不同的方向。人们将射向不同方向的信号定义为“0”或者“1”,发光二极管接受到的是那些以“0”,“1”排列的数据,并最终将它们解析成为我们所需要的数据。

产品组成

  激光头是由1.对物透镜,2.准直透镜,3. 偏光分光棱镜,4.分光棱镜,5.反射镜,6.1/4波长板,7.焦点误差检出光学系,8.寻轨误差检出光学系等光学部品和光学系,9.焦点控制伺服机构(F-ACT),10.寻轨控制伺服机构(T-ACT)等伺服机械控制部品,还有11.半导体激光二极管,12.多分割光电二极管PD(photo diode)等光电部件构成的。

  激光头主要包括:激光发生器(又称激光二极管),半反光棱镜,物镜,透镜以及光电二极管这几部分。当激光头读取盘片上的数据时,从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜,汇聚在物镜上,物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并打到光盘上。此时,光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去,透过物镜,再照射到半反射棱镜上。此时,由于棱镜是半反射结构,因此不会让光束完全穿透它并回到激光发生器上,而是经过反射,穿过透镜,到达了光电二极管上面。由于光盘表面是以突起不平的点来记录数据,所以反射回来的光线就会射向不同的方向。人们将射向不同方向的信号定义为“0”或者“1”,发光二极管接受到的是那些以“0”,“1”排列的数据,并最终将它们解析成为我们所需要的数据。

原理结构

  自从1982年直径12cm的数字音频光盘CD问世以来,数字视频光盘DVD(digitalvideodisk)一直是新一代光盘的一个梦想,虽然在几年前出现了VCD,但是对于光盘来讲,技术上没有改变,只是对数据进行了压缩,画质也只是VHS水准,不过是过渡性产品,在国外没有形成市场。

  数字图象信号具有在被编辑时画质不劣化,容易被计算机处理等优点,所以能记录2小时以上高画质的数字图象的光盘,已经让人盼望已久。最近几年,短波长的半导体激光器技术,薄型化光盘基板技术,对物透镜的高数值孔径NA化技术等的进步,使光盘的记录密度高密度化成为可能,同时数字连续可变画面压缩技术也有很大的进步,使长时间高画质的连续可变画面收录在一张光盘里成为可能。

  在以上这些技术基础被奠定之后,世界上的十家大企业共同制定了新世代数字视频光盘DVD(digitalvideodisk)的标准,既在和原有CD同样尺寸下,记录容量为原来光盘7.5倍4.7G,并采用高画质的MPEG2数字信号压缩方式,使之能够存储135分的电影。

  DVD播放机主要是由光学头和MPEG2解码器两个关键技术组成的,其中MPEG2解码器由于是通用标准,目前开发出芯片的厂商不下十几家,而光学头的技术还主要掌握在日本厂商手中。

  光盘技术就是一束被聚焦到回折界限的最小激光束照射到盘面,由于记录着信息的盘面的凹凸对光的反射不同,就可以读出盘上的信息。

维修技巧

  激光头是集精密机电、光学与电子于一身的高科技产品,其维修、调试难度极大,特别是当内部的光敏检测器或激光管损坏时,其维修工作往往需具有的工具才能完成。

  在实际的检修工作中,激光检测器及激光管损坏的概率非常低,在故障激光头中,大部分均是由以下几种原因而导致,(1)由于碟机工作时热量大,环境中的灰尘、杂质等容易进入激光头内部,污染其光学通道中的物镜、棱镜及激光管发射面,导致读碟性能下降或冷、热机不读碟,甚至不能读碟等故障;(2)激光管在长时间工作后性能下降,造成读碟能力下降或不读碟;(3)激光头中聚焦、循迹线圈变形、移位或损坏等导致读碟故障。而上述故障,即使在业余条件下,通过简单的方法与技巧,都是可以排除的。以下是笔者在实践中总结的常用激光头的清洗、调试及维修经验,希望对同行们有一定的参考作用。

  一、索尼KSS-210、213系列激光头

  1.清洗索尼KSS-210、213C、213V在光路结构上基本一致。在业余条件下可先清洗其物镜表面,对脏污特别严重,在清除表面污垢后,可利用超声波清洗机进行清洗,具体方法见《2005年电子报合订本》。索尼KSS-210、213系列激光头性能较好,通过简单的清洗及调试,其性能大都有改善。另外,有部分索尼KSS-213C(V)型激光头,其物镜下方增加了一只玻罩,故在清洗完物镜后,还应对其清洗,在清洗时应注意不要使聚焦、循迹线圈变形,具体操作见图1。

  2.激光功率调整该系列激光头出现纠错差、部分碟片不读碟等现象较多,但极少有彻底不读碟的故障。在经过清洗后,大部分均可恢复正常工作,若仍然有部分碟片不能读出,则应顺时针调整其激光功率,调试方法见图2。

  3.聚焦、循迹线圈下陷的修复索尼系列VCD光头,由于采用铰链衔接物镜及聚焦、循迹线圈组件,在长期工作中,组件非常容易下陷,使在读碟时聚焦、循迹阻力增大,影响正常读碟,出现反应慢、读碟困难或不能读碟的故障。

  正常激光头的物镜与下方铁基板间应悬空,并且用手按下物镜,松开手后物镜应能很顺畅地反弹回位,而物镜已下降的激光头,物镜与基板间基本上无间距。经实验,对物镜下陷的故障激光头,可用维修用热风枪进行修复,方去如下:

  先将普通报纸剪一小块,对叠3~4层,放到聚焦、循迹线圈与光头基座间的缝隙中,使其将聚焦、循迹线圈组件抬升起来,然后用拇指压住物镜,使聚焦、循迹线圈组件下沉到合适的位置,然后用热风枪对准悬挂铰链处进行加热,见图3所示,注意加热温度要掌握好,尽量用低温挡,以免过热损坏。加热1~2分钟后,移开热风枪,继续按压住物镜1分钟左右,待其定形后即可松开,上机试用。

  三洋HD3、HD6、HD60、HD62系列激光头由于成本低廉、性能稳定,且纠错性能较好,在国内DVD机市场上使用率非常高。当该系列激光头出现故障后,由于其结构简单,大部分故障均可通过简单的清洗、调试或更换局部器件修复。

  由于与该系列激光头配套的主轴、进给电机质量较差,其发生故障的概率远较激光头本身更高,而表现出的故障现象与激光头损坏时的现象大多一样,容易误判。故在对激光头进行检修前,一定要先确认主轴及进给电机是否正常,以免对本无故障的激光头进行误修,从而造成不必要的损失。

  一、三洋HD3型激光头的清洗及调试

  三洋HD3型激光头的聚焦、循迹线圈与下部的光腔通道间无防尘盖,灰尘极易进入激光头内部光腔通道内的反射棱镜及激光管发射面上。故检修该型激光头的的重点应在对物镜及光腔通道的清洗上。

  若拆下聚焦、循迹线圈组件清洗激光头内部的光学通道,虽然能彻底清洗,但装回后调试难度极大,容易导致整个操作失败,使只是纠错性能差的激光头彻底报废。经笔者对该型激光头进行解剖,发现从该激光头的侧面,聚焦、循迹线圈下部的小孔中,用特制的小工具完全可作到不解体激光头而完成清洗任务。

  具体方法为:用普通的0.5W电阻,两头弯曲(目的是避免电阻脚尖刺伤棱镜)后缠少许棉球,并将一头弯折。清洗时,缠好棉球的电阻直头部分深入激光头,擦拭内部棱镜;用缠好棉球的电阻弯头部分从孔中探入,并将弯头向上,擦拭物镜下部。

  HD3型激光头上有可调激光功率电阻,但经实验,调整该电阻对读碟性能无改善,所以建议在业余条件下不对该功率电阻进行调整。若经上述简单方法清洗后,激光头仍不能正常工作,则用市售超声波清洗机(30W~50W)进行清洗,部分激光头也可恢复正常工作。方法如下:先将激光头外部的灰尘、杂质用毛刷去除干净,然后在自来水龙头下冲洗,将超声波清洗机内盛入经沉淀的温开水(30~40℃),并滴入洗涤剂数滴,搅拌均匀,将激光头放入并浸泡几分钟,然后开启清洗机开关进行清洗,待自动停机后再次进行清洗(视激光头的脏污程度确定清洗次数),清洗后的激光头浸入经沉淀后的自来水中漂洗多次,甩出内部的污水,干燥处理之后即可上机试用。

  二、三洋HD60、HD62型激光头维修经验与技巧

  三洋HD60、HD62型激光头在近几年以来生产的DVD机中占有很高比例,无论是品牌机还是拼装机上都在大量应用。检修该型激光头时,一定要先确认故障率较高的主轴、进给电机及光头线是否正常,先用新光头代换,确认是光头故障后再对激光头进行清洗、调试或维修。两种激光头的外形结构基本一致,可互换。

  1.清洗业余条件下只能对激光头的物镜进行简单的清洗,该型激光头的物镜表面非常容易聚集灰尘,经用棉签清洗后大多可立竿见影。因其内部较其他激光头密封性好,故一般情况下可不必清洗。对脏污特别严重的,可利用超声波清洗机进行清洗。

  2.调整

  (1)激光功率调整在清洗激光头物镜表面后,对放入碟片主轴电机启动慢,或稍转几下后即停机等故障时,可试调整激光功率可调电阻。

  若读DVD碟困难,可调左侧电位器,调整范围要尽量小,并不断用碟片试机,若无效,要及时回位,以免损伤激光头;若是读VCD碟困难,可调右侧电位器。

  (2)光头位置的调整当发现该机读部分碟片正常,读部分碟片出现过度聚焦的“嗒嗒”声时,可通过调整激光头支架下A、B、C三只螺丝予以解决。

  若是不能正常解读VCD碟片,可调整光头架下固定激光头位置的三只螺钉位置(向右悬紧);若是不能正常解读DVD碟片,可向左旋出三只螺丝,调整时将光头支架取出,连接,调整无效时也应及时复位。

常用型号

  (1)CD、VCD激光头的生产厂家较多,但主要是以下四家公司:

  索尼公司、松下公司、飞利浦公司、夏普公司生产的激光头型号如下:

  1)索尼公司激光头组件型号有:

  KSS一21OA   KSS一21OB   KSS一212A   KSS一212B    KSS一15OA    KSS一24OA     KHS一13OA     KSS一213     KSS一213BKSS一213E   KSS一214   KSS一48OA   KSS一48OB等。

  2)松下激光头组件的型号有:

  SOAD9OA   SOAD9OB   SODD11OZ   MEO111Z   MEO113ZMEO150z。

  3)夏普激光头组件的型号有:RCRH8137。

  4)飞利浦激光头组件型号有:L1210。

  (2)DVD激光头主要由日立公司、东芝公司、松下公司、索尼公司等生产,。其各型号有各自的特点:

  1)索尼公司生产激光头特点是:KHM-21OAAAX型激光头由单激光管、单物镜构成,结构简单、使用元件少,属于电压型激光头,供电电源为+5V。

  2)HOP-2100型激光头由日立公司生产,激光头的特点是双物镜、双激光二极管、读CD、VCD光盘时光路独立,使用不同的物镜来完成。由于使用了双物镜,故结构复杂、成本高、但寿命长、稳定性能好。它属于全息光学头。

  3)GD-2501是日立公司生产的DVD-ROM机心。它能识读DVD光盘也能兼容DVD-ROM、CD-ROM、CD-R、CD-DA光盘。并具有增强的IDE总线接口,而且寿命较长。

  4)KHS一180A型激光头由东芝公司生产的,它的特点与前述的HOP-21OOA型基本相同,由两个透镜进行切换,分别进行对光盘的识读。该种型号的激光头的构造比较复杂,体积大、重量大,目前生产的DVD机应用不是太多了。

  DVD激光头互换性能差,当DVD视盘机的激光头损坏后,一般只能换原型号的。

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