光盘驱动器的维护与维修.ppt

光盘驱动器的维护与维修 第一页，共三十三页，2022年，8月28日 * * 任务1 光盘驱动器的基本结构及原理 CD-ROM是光盘中的一种，直径为12cm，存储容量可达650MB-740MB，存贮量可达6亿个数据字符以上，如果单纯存放文字，一张光盘相当于15万张16开的纸。以数字形式存放高质量的声音、图像、文字、计算机程序和动画等多种媒体的数据，其单位存储成本低。理论上可永久保存，对环境无苛刻要求，最少保存寿命达30年以上。 一、光盘驱动器的结构 光驱由机械器件、电子器件和光学器件三部分组成。其结构包括光盘头、激光器、光电检测器、光学器件和伺服控制系统等。如图8-1所示。 第二页，共三十三页，2022年，8月28日 * * 任务1 光盘驱动器的基本结构及原理 1．光盘头 光盘头是光盘的读出系统，如同磁盘的磁头一样，它发射出来的激光束照射到光盘的反光面上，被反光层反射后，经光电检测器将反射回的激光束转换为电信号，再经电子线路处理后得到信号编码，编码经译码后便得到读出的数据。光盘头得到从光盘表面反射回的激光束信号，还可判断出聚焦误差、光道跟踪误差，这些误差信号使聚焦伺服系统和径向光道跟踪伺服系统动作，将激光束调整到最佳位置。 第三页，共三十三页，2022年，8月28日 * * 任务1 光盘驱动器的基本结构及原理 2．激光器 激光器由激光二极管和聚焦透镜等组成。砷化镓半导体激光器可发射出波长为0.78μm、输出功率为0.5mW的激光束。 3．光电检测器 光电检测二极管将从光盘表面反射回的激光束转换为电信号，由电信号强弱的变化，便可检测出该信号是来自光盘的凹区、凸区还是两区交界处，并得到聚焦误差、光道跟踪误差及速度误差等，从而由伺服控制系统进行实时调整。 4．光学器件 包括光栅、激光束分离器、放大镜等，准直透镜将激光束变成圆柱形光束。激光束分离器(半反镜)使反射回的激光束射向光电检测二极管，物镜由音圈电机带动下上下移动和沿盘片的径向微量移动，使激光束焦点始终落在光盘的光道上。 5．伺服控制系统 在光盘驱动器中，有三个基本伺服控制系统：聚焦伺服系统、径向光道跟踪伺服系统和光盘转速控制系统。 第四页，共三十三页，2022年，8月28日 * * 任务1 光盘驱动器的基本结构及原理 (1)聚焦伺服系统的目的是进行自动聚焦。聚焦误差检出方式采用非点收差法，非点收差法就是根据光盘反射面位置的变化，反射光的聚焦位置移动，通过圆柱面透镜对投影光形状进行变化，用4分割PD差动检出，如图8-4所示。 第五页，共三十三页，2022年，8月28日 * * 任务1 光盘驱动器的基本结构及原理 利用该误差信号去控制光学头中的音圈电机，音圈电机带动物镜上下移动，使激光束焦点(直径约1μm)始终落在光盘的信息面上。 第六页，共三十三页，2022年，8月28日 * * 任务1 光盘驱动器的基本结构及原理 (2)径向光道跟踪伺服系统的目的是使激光束始终落在光盘的光道上。由于光盘上光道很密(每英寸16000条)，若光学头的激光束径向移动读另一光道信息时，有可能会使激光束移动到两光道之间，而未对准光道。径向光道跟踪伺服系统采用了与聚焦伺服系统同一个音圈电机，此电机不但可以上下移动，还可以沿光盘径向微量移动。所以物镜也可作径向微量移动，以使得激光束始终落在光盘的光道上。如图8-6所示。 第七页，共三十三页，2022年，8月28日 * * 任务1 光盘驱动器的基本结构及原理 (3)光盘转速控制系统的目的是用来控制光盘的转速。光盘转速的快慢是通过单位时间读出的编码多少来得知的，当读出的编码比标定的多时，表示转速快了，反之转速慢了。因而，可用这信号去控制光盘驱动马达的转速，使其保持在要求的速度上。 为了获得较高的数据传输率，光驱多采用CAV和PCAV的数据读取技术和一光多道技术。 CAV(恒定角速度)技术采用始终恒定的马达速度读取光盘数据，使其外圈的数据传输率大大提高。高倍速光驱的标称值如52X，是指CAV技术所能达到的最大数据传输率为52倍速，即7800kbit/s。 第八页，共三十三页，2022年，8月28日 * * 任务1 光盘驱动器的基本结构及原理 PCAV(部分恒定角速度)技术则是早期低速(12速以下)光驱采用的CLV(恒定线速度，即保持单位时间读出的编码不变)技术和CAV技术的结合，读取内圈数据时用CLV方式，此时转速很快。而当马达的速度达到一定速度向外圈读取时，则采用CAV方式达到最大的读取速度，保持内外圈数据读取的稳定。24X以上的光驱都普遍采用CAV和PCAV的数据读取方式。