第三章-激光头及其伺服系统.ppt

第三章激光头及其伺服系统教学目的：1、认识激光头的类型2、掌握激光头的组成3、认识激光头的光路教学重点：1、掌握激光头的组成2、认识激光头的光路教学难点：教学方法：阅读指导、观察、讲解课时安排：4课时第一节激光头的光路和光盘信息的读取通过本节的学习需达到对激光头的组成及对信息的读取有一定的理性认识一、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）3、激光头的光路⑴三光束激光头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；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：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三、激光头的信号检拾原理（一）、利用光的反射检拾信号（二）、利用光的干涉检拾信号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－F2．全息式激光头的信息获取接收组件组成：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聚焦误差FE＝D2－D3循迹误差TE＝D1－D5作业：回顾本节的知识点第二节激光头伺服系统教学目的：1、伺服系统的组成2、各大伺服系统的工作原理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