江西工业工程职业技术学院doc资料.ppt

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1、江西工业工程职业技术学院任务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。9/20/20212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

2、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

3、，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。9/20/20213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。9/20/20214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。9/20/20215任

4、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。9/20/20216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

5、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。9/20/20217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

6、)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。“一光多道”技术是激光束可以同时阅读光盘上的多条光道，因此，它比普通的单束技术读取信息范围大。而且，它所增加的数据传输率在整个光盘上都是恒定的。9/20/20218任务1光盘驱动器的基本结构及原理二、CD-ROM光盘结构和盘中数据的存放方式1．

7、CD-ROM光盘结构CD-ROM光盘的直径为4.75英寸(12cm)，中心装卡孔为15毫米，厚度为l.2mm，重量约为14～18g。标有字符一面为盘片的最上层，其实是一层涂了漆的保护层；第二层是铝膜反射层，可反射激光束；第三层是聚碳酸脂透明基片。光盘制作时，是将数据从模片上转移到塑料基片上。将光学等级的塑料所制成的熔化树脂注入在一个高精度的注塑模具空腔内，模具的一面是模片。这一过程只需要几秒钟，其产品是一个其中一面有预刻槽和数据点的塑料盘，预刻槽用来对光道进行径向定位。然后塑料盘载有数据的一面用溅镀法镀上一层极薄纯铝，形成反光

8、层。最后是在铝表面再加上一层坚固的漆膜。这一层漆保护铝膜不会被划伤，不会氧化，并可作为标签印刷的工作表面。9/20/20219任务1光盘驱动器的基本结构及原理2．CD-ROM盘中数据的存放方式1）光道磁盘(包括软盘和硬盘)格式化后，被划分磁面(对于软盘来说0面和1面)，每面分