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VCD/DVD机技术电子工业出版社VCD/DVD机技术第3章VCD/DVD机的机械系统内容提要本章主要介绍VCD/DVD机机芯的整体结构和各零部件的主要功能，着重介绍了VCD和DVD机激光头组件的种类、结构、功能和信号拾取过程，特别是对单光束激光头和三光束激光头的信号传递、反射通路以及各主要部件的功能进行了详细的介绍，并通过对光盘“坑点”反射光量的定性分析，描述了激光束拾取信号的基本原理；同时，以常见的单碟机机芯为例，剖析了机芯的结构、拆装要点以及基本控制原理，并结合实训进一步分析了机芯中激光头组件与其他部件相互衔接、相互配合的动作过程。VCD/DVD机技术3.1激光头组件1．普通型单光束激光头3.1.1单光束型激光头VCD/DVD机技术3.1激光头组件2．全息型单光束激光头全息型单光束激光头外形结构和光路结构示意图VCD/DVD机技术3.1激光头组件全息型单光束激光头内部结构示意图VCD/DVD机技术3.1激光头组件物镜机构是激光头的关键部件，由物镜、聚焦线圈、弹簧和磁铁等组成VCD/DVD机技术3.1激光头组件3.1.2三光束型激光头VCD/DVD机技术3.1激光头组件轴向摆动式物镜机构原理图VCD/DVD机技术3.1激光头组件下面介绍三光束型激光头光路结构中各部件的功能1．半导体激光器装置2．衍射光栅3．偏振光束分离器（偏振分光棱镜、半透棱镜）4．准直透镜5．1/4波长片（也叫偏振滤波器）6．物镜7．柱面透镜8．光敏检测器阵列VCD/DVD机技术3.1激光头组件3.1.3激光识读信号原理1．根据光的反射现象识读坑点信号VCD/DVD机技术3.1激光头组件2．根据光的干涉现象识读坑点信号VCD/DVD机技术3.1激光头组件3．激光识读信号的波形VCD/DVD机技术3.2DVD机激光头3.2.1DVD激光头的兼容性DVD机的激光头必须能与CD和VCD光盘兼容；但是由于DVD光盘的厚度仅为CD/VCD光盘的一半，若将为DVD光盘设计的激光头直接用于CD/VCD光盘，则CD/VCD光盘信号面上的光束就会出现散焦现象VCD/DVD机技术3.2DVD机激光头3.2.2单透镜双聚焦方式所示为单物镜式激光器的结构，除去一体化全息非球面玻璃物镜外，其余的结构和工作原理与普通的CD激光器类似。VCD/DVD机技术3.2DVD机激光头进一步对单透镜双焦点光学头的工作原理进行分析后可知，该方案因采用非球面透镜而产生了综合衍射效应，即由光的干涉产生了衍射光环VCD/DVD机技术3.2DVD机激光头全息透镜VCD/DVD机技术3.2DVD机激光头全息物镜构造VCD/DVD机技术3.2DVD机激光头3.2.3双透镜双聚焦方式双透镜双聚焦方式是日本东芝公司开发的，其特点是用一个DVD激光头配以可转换的CD/VCD、DVD用的两个聚焦透镜，实现对CD/VCD光盘和DVD光盘的兼容。在VCD机和CD机中，为进行循迹伺服，均装有使物镜可沿水平方向快速移动的机构。如果加大这种移动的范围，就可以实现DVD和CD/VCD中两个透镜的切换VCD/DVD机技术3.2DVD机激光头3.2.4液晶快门式双焦点方式VCD/DVD机技术3.2DVD机激光头所示是液晶快门式激光头工作原理示意图。VCD/DVD机技术3.2DVD机激光头3.2.5双波长激光头方式所示是三洋电机开发的第二代双波长DVD激光头组件，也可播放CD-R光盘。在三洋公司的激光头中，通过具有波长选择性的衍射晶格来实现对物镜数值孔径的调整。VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯机芯是VCD/DVD机的重要部件，主要由激光头组件、加载机构（包括托盘进/出机构和光盘装/卸机构）、光头进给机构、光盘旋转机构等部分组成。VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯1．加载机构加载机构包括托盘进/出机构和光盘装/卸机构，完成光盘的加载和卸载任务。2．光盘旋转机构光盘旋转机构由主轴电机和安装在主轴电机上的旋转盘和压碟机构等组成，由主轴驱动电路带动主轴电机的运转，使光盘高速平稳地旋转。3．光头进给机构光头进给机构用于使激光头组件沿水平方向移动，它由进给齿轮、齿条、滑动杆和进给电机组成，进给电机由驱动电路驱动。4．激光头组件激光头组件用于将光盘反射回来的光信号转换成电信号。VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯3.2.1飞利浦机芯1．机芯特点（1）抗震能力强。（2）全息照相复合型激光器。VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯2．机芯组成VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯3．托盘进/出机构（1）托盘进/出机构。VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯（2）托盘进、出过程。VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯①托盘进工作过程。当微处理器收到“CLOSE”操作指令时，便向加载电机发出装盘指令，其光盘装/卸控制电路如图VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯托盘进/出检测VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯②托盘出工作过程。当微处理器收到“OPEN”操作指令时，便向加载电机发出卸盘指令，如图3.17所示。通过电机驱动电路，加载电机顺时针旋转，通过皮带轮使驱动齿轮反时针转动，托盘便由机内向机外水平移动。当激光头升降架下降到位，光盘落入托盘后，驱动齿轮在将托盘继续向机外水平移动的同时，托盘进/出检测板也随之向外移动，在移动过程中，会释放、碰压检测柱。当托盘进/出机构将托盘内的光盘送出机外时，检测开关S1将此状态以电信号形式送至微处理器；微处理器便发出制动指令，使电机刹车而停转。VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯4．光盘装/卸机构（1）光盘装/卸机构的组成。（2）光盘的加载与卸载过程。①光盘的加载（即装盘）过程。②光盘的卸载（即卸盘）过程。VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯5．夹持器VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯6．进给机构VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯7．光盘旋转机构VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯3.2.2索尼机芯1．机芯的组成VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯2．托盘进/出机构VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯（2）托盘进/出机构传动过程。VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯①托盘进工作过程。②托盘出工作过程。VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯3．光盘装/卸机构（1）光盘装/卸机构的组成。VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯（2）光盘的装、卸过程。VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯①装盘工作过程。盘进/出机构将托盘内的光盘送到机内的播放位置后，加载电机还继续反时针转动，通过中间轮使主凸轮继续反时针转动，其内层上的三个齿便与升降凸轮上的三个齿啮合VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯②卸盘工作过程。当微处理器收到“OPEN”（托盘开）操作指令时，便发出卸盘指令，送到驱动电路，使其输出电机驱动电压；加载电机顺时针转动，中间轮反时针转动，主凸轮顺时针转动，内层上的三个齿与升降凸轮上的三个齿啮合，升降凸轮反时针转动；升降销便从最高平台沿倾斜面向下移动，当移至底部时，芯座也随之下降到位；托在旋转盘上面的光盘随芯座在下降过程中将光盘送回托盘，芯座上的旋转盘与激光头下降，远离托盘面，再由托盘出机构将托盘中的光盘送出机外。VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯4．夹持器VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯5．进给机构VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯进给机构传动原理如图VCD/DVD机技术3.3VCD/DVD机机芯6．光盘旋转机构