DVD影碟機的基本工作原理與檢修

第6章DVD影碟機的基本工作原理與檢修本章要點

6.1基礎(chǔ)知識6.2機芯及其配套芯片6.3電路的工作原理6.4常見故障及檢修方法6.1.4激光頭種類及特點

DVD與VCD一樣，都是以光盤作為存儲圖像和聲音的載體，采用激光掃描光盤的信息表面來實現(xiàn)重放。6.1.4激光頭種類及特點

DVD機是在CD機、VCD機的基礎(chǔ)上，通過改進光盤物理結(jié)構(gòu)和讀取機構(gòu)來提高記錄密度、存儲容量和傳輸速度的。由于DVD光盤與VCD，CD光盤外觀和尺寸一致，為了實現(xiàn)高密度記錄，必然要縮短坑槽長度和軌跡間距。與VCD，CD光盤相比，DVD光盤的軌道間距為0.74μm（VCD為1.6μm），坑槽長度為0.4μm～2μm（VCD最短為0.83μm）。為了準(zhǔn)確讀取DVD光盤信息，DVD機激光頭采用635nm～650nm（CD為680nm）的較短波長，物鏡數(shù)值孔徑加大到0.6（CD為0.45），使其對激光束會聚后的焦點尺寸更小，更易準(zhǔn)確找到信號軌跡。

DVD刻錄密度遠大于VCD光盤，這就決定了只能用波長更短（實際用650nm）的激光頭來讀取?？紤]到DVD機向下兼容CD，VCD，SVCD光盤，因而出現(xiàn)了多種DVD激光頭6.1.4激光頭種類及特點（1）單激光器只有一個激光發(fā)射器，只能發(fā)射650nm的激光，故無法兼容CD-R。有雙透鏡方式、單鏡雙焦點方式、液晶快門（光圈）方式。（1）單激光器

雙透鏡式激光頭組件中的物鏡有兩個：一個焦距較短，用來讀取DVD光盤；一個焦距較長，用來播放VCD，CD光盤。兩個物鏡安裝在一個可旋轉(zhuǎn)的圓盤上。當(dāng)播放VCD或DVD光盤時，通過控制電路帶動固定物鏡的圓盤旋轉(zhuǎn)，分別切換到相應(yīng)的鏡頭來讀取信號。1）雙透鏡方式（1）單激光器1）雙透鏡方式（1）單激光器1）雙透鏡方式2）雙焦點式（1）單激光器

雙焦點式激光頭是采用全息照相方式的物鏡，使激光束有兩個焦點，全息鏡頭從鏡頭中心向外制成一圈圈同心圓溝槽，其間距為數(shù)十微米到數(shù)百微米。全息鏡頭的表面為一平面鏡。播放VCD或CD光盤時，利用平面鏡的1次回折光讀取信息；播放DVD光盤時，激光管發(fā)射的激光直接通過物鏡的0次光讀取信息。這種光頭讀取VCD光盤時，光利用率較低，可采用寬范圍集光的方法來抑制光通量的下降。2）雙焦點式（1）單激光器3）液晶快門（光圈）方式（1）單激光器

這種激光頭在物鏡的前面安裝了一個液晶光圈，光圈大小隨光圈外加電壓的大小而變化，使激光經(jīng)可變光圈物鏡聚焦后的焦點發(fā)生變化。播放DVD光盤時，環(huán)形液晶板透光，物鏡有效孔徑增大到0.6，激光束聚焦后的焦點落在DVD光盤信息面上；播放VCD光盤時，控制電壓使液晶閥門關(guān)閉，物鏡的有效孔徑減小到0.45，激光束會聚后的焦點落在VCD光盤信息面上。3）液晶快門（光圈）方式（1）單激光器（2）雙激光器(1)雙激光頭方式備有兩套激光器和透鏡系統(tǒng)，分別用于CD和DVD。(2)雙激光器單光路方式備有分別適用于DVD和CD的專用激光器，光路和透鏡系統(tǒng)則利用棱鏡等實現(xiàn)公用。（3）藍光（BD）技術(shù)

DVD采用波長為650nm的紅色激光和數(shù)字光圈為0.6的聚焦鏡頭。其容量只有4.7GB，就算是最好的雙面雙層也不過17GB。而現(xiàn)在一部普通的高清晰H.264影片容量就達到20GB以上。隨著高清電視，電影，游戲開發(fā)制作以及企業(yè)用戶對更大容量存儲的需求，藍光技術(shù)應(yīng)時而生。藍光光盤(Blue-rayDisc，縮寫為BD)的命名來源于其采用的波長為405nm的讀寫激光，剛好是光譜之中的藍光。藍光光盤技術(shù)采用波長為450nm的藍紫色激光與數(shù)字光圈為0.85的聚焦鏡頭，成功地使聚焦的光點尺寸進一步縮小，因而能夠在單位面積上記錄或讀取更多的信息。（3）藍光技術(shù)較短的波長意味著單位面積更大的信息量（3）藍光技術(shù)

DVD光盤的軌道間距為0.74μm，而藍光光盤軌道間距僅為0.32μm（1μm=1/1000mm）。藍紫激光束只有紅色激光束（DVD采用的）尺寸的1/5，因此能達到更高的數(shù)據(jù)密度。藍光光盤的先進技術(shù)使其普通的一張盤片容量就達到了25GB，并且這僅僅是單面單層實現(xiàn)的容量，藍光光盤同樣有單面雙層、雙面雙層等不同規(guī)格，容量將更加可觀。DVD激光頭的組成

DVD激光頭與VCD激光頭在構(gòu)成上相似，都由激光發(fā)射系統(tǒng)、激光傳播系統(tǒng)（光路）、激光接收系統(tǒng)組成。6.2機芯及其配套芯片6.2.1機芯的特點及種類6.2.1機芯的特點及種類6.2.1機芯的特點及種類1）新一代索尼機芯技術(shù)特點

KMH－210AAA型DVD機芯是索尼公司產(chǎn)品，是專門為AV系統(tǒng)開發(fā)的全兼容的DVD機芯，它不同于采用微機DVD－ROM驅(qū)動器的DVD機芯。該機芯采用單激光束、單光路形式，使用單物鏡讀取信息。該激光頭采用一只光柵型650nm波長的激光二極管，與一只集成有柱面透鏡于一體的光檢測集成電路，分裝在激光腔的底座兩側(cè)。其光學(xué)系統(tǒng)十分簡潔、可靠；在驅(qū)動電路板上設(shè)置一只調(diào)整電位器，構(gòu)成了免調(diào)光路式的兼容性激光頭?？梢宰x取CD、VCD、超級VCD和DVD碟片信息。該機芯在16位CPU控制下，采用碟片判別處理專利技術(shù)，通過切換主軸轉(zhuǎn)速，可在幾秒鐘內(nèi)讀出碟片內(nèi)容，動作簡單迅速。這種快速、全兼容的讀取方式，是當(dāng)前DVD機的主流模式。6.2.1機芯的特點及種類1）新一代索尼機芯技術(shù)特點6.2.1機芯的特點及種類1）新一代索尼機芯技術(shù)特點KMH-210AAA型激光頭構(gòu)造6.2.1機芯的特點及種類1）新一代索尼機芯技術(shù)特點

KMH－210AAA型激光頭是：由光拾取單元、聚焦線圈、循跡線圈、磁鐵、軸蓋、滑行基座、滑行齒輪、21腳扁平插座等組成。其中，光拾取單元是激光頭的核心部件，用于讀取碟片存儲的信息；聚焦線圈組件可執(zhí)行聚焦伺服動作，以使聚焦點始終落在碟片信息層上；循跡線圈組件可執(zhí)行循跡伺服動作，使聚焦點始終落在信息凹坑的正中心?；旋X輪的作用是：使激光頭在導(dǎo)軌上運動，完成傳動功能。而21腳（圖中用P表示）扁平插座的作用是：把激光頭與伺服電路（和DSP電路）聯(lián)系起來。軸蓋可起保護激光頭的作用，防止灰塵和水霧浸入激光頭。6.2.1機芯的特點及種類KMH－210AAA型激光頭的光路

KMH－210AAA型激光頭的光路：在激光光路上，設(shè)置有：DVD激光二極管、光柵板、光束分離元件、光電檢測集成電路（PDIC）、準(zhǔn)直透鏡和物鏡等。該激光頭為單激光頭、單物鏡方式，可通過IVC電路（電流一電壓轉(zhuǎn)換電路）直接將碟片信息以電壓形式輸出，并直接輸出RF信號。2）索尼第六代機芯技術(shù)特點采用激光制導(dǎo)技術(shù)，具有超強的糾錯能力，激光頭在X、Y、Z軸組成的三維空間內(nèi)作自如調(diào)整和搜索；并運用散光糾正法和微分相位檢測法進行超強糾錯和補錯；加入了獨立的防塵設(shè)計。最大的功能特色，便是超強的光盤兼容性，除了一般熟知的DVD、DVD-R/RW、VCD、CD、CD-R/RW外，還能對應(yīng)MP3光盤及SVCD，連比較少見的DVD+R及DVD+RW，也都包括在本機堅強的兼容格式之內(nèi)6.2.1機芯的特點及種類3）松下A系列DVD機芯技術(shù)特點6.2.1機芯的特點及種類3）松下A系列DVD機芯技術(shù)特點6.2.1機芯的特點及種類3）松下A系列DVD機芯技術(shù)特點6.2.1機芯的特點及種類3）松下A系列DVD機芯技術(shù)特點6.2.1機芯的特點及種類3）松下A系列DVD機芯技術(shù)特點6.2.1機芯的特點及種類6.2.1機芯的特點及種類日立GD－2001型DVD機芯

該

機芯是日立公司生產(chǎn)的，它與配套用的機芯電路組成DVD－ROM驅(qū)動器。它用一個激光頭內(nèi)設(shè)置兩個激光器，共用1個光路，使用雙物鏡的軸滑動式讀取機構(gòu)。讀取機構(gòu)采用兩套激光器，分別裝在激光腔的兩側(cè)。在激光腔座上裝有一塊小型激光管驅(qū)動電路板，它們由波長780nm和650nm的兩只激光二極管和光敏接收器等組成。可用驅(qū)動電路上兩只電位器分別調(diào)整驅(qū)動電流。該機芯結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，體積大，但讀碟能力最強，使用雙物鏡讀取機構(gòu)?？梢宰x取CD、VCD碟，還能讀CD－R碟。6.2.1機芯的特點及種類松下第3代DVD機芯

松下第3代DVD機芯，采用了雙激光器（雙光束）、單光路和單物鏡讀取機構(gòu)。它在物鏡前面安裝一個鍍有光學(xué)薄膜的λ/4濾波板，該板具有波長選擇性，通過對物鏡數(shù)值孔徑的調(diào)整，來兼容識讀各種碟片。在驅(qū)動電路板上設(shè)置兩只激光功率調(diào)整器，可調(diào)整兩路激光二極管的發(fā)射功率。這是早期國產(chǎn)DVD常用機芯之一。6.2.1機芯的特點及種類松下CR2NL型機芯

松下CR2NL型機芯是松下公司專為AV系統(tǒng)開發(fā)的全兼容DVD機芯。它屬于松下第4代DVD機芯，不同于采用微機DVD－ROM驅(qū)動器的機芯。該機芯采用單激光器（束）、單光路和單物鏡讀取方式。它通過特殊加工工藝，將玻璃材料的物鏡，在其球面中心加工成數(shù)值孔徑為0.45mm的半透明菲涅耳透鏡，在它的非球面外圍部分加工成數(shù)值孔徑為0.6mm的透鏡，可對650nm波長的同一光束形成兩個不同聚焦深度的會聚焦點，這種透鏡就是全息照相型的雙焦點物鏡，它可以兼容讀取D、VCD、超級VCD和DVD碟片。6.2.1機芯的特點及種類韓國DSL－600A／J型機芯

韓國DSL－600A／J型機芯是由韓國DVS公司生產(chǎn)的。該機芯采用雙激光束、單光路。單物鏡讀取機構(gòu)，在激光腔座尾部上、下分別裝有650nm和780nm波長的激光器，并在前面安裝了鍍有光學(xué)膜的濾光板。經(jīng)棱鏡從同一物鏡孔射出、射入，光路十分簡潔。6.2.1機芯的特點及種類三洋LU－100型機芯三洋LU－100型機芯是蛇口三洋外資廠生產(chǎn)的，采用雙激光束、單光路和單物鏡式的讀取機構(gòu)，它的讀取機構(gòu)比較簡單，類似于松下第3代機芯。該機芯特點是當(dāng)前最薄的一種DVD機芯，僅為8.6mm，是利用玻璃制，折射率較大，在同樣物鏡光學(xué)要求下，物鏡的焦距比一般產(chǎn)品縮短約15％，使得各光路長度、物鏡直徑和各光學(xué)部件也都相應(yīng)縮小15％左右。6.2機芯及其配套芯片6.2.2機芯配套芯片的名稱及引腳功能6.2.2機芯配套芯片的名稱及引腳功能（1）機芯特點和技術(shù)規(guī)格1）特點①DVD/CD兼容內(nèi)建的光頭集取2LD.PD單元②兼容CD-R③采用浮動型的構(gòu)造，提高抗振能力④高精度的數(shù)字伺服控制系統(tǒng)⑤能播放的碟片有：DVD，CD-DA，VCD，CD-R⑥采用高精度碟片管理夾持器6.2.2機芯配套芯片的名稱及引腳功能（1）機芯特點和技術(shù)規(guī)格2）構(gòu)成①進給機構(gòu)②中間支架③機構(gòu)支架④托盤⑤伺服PCB⑥ADM6.2.2機芯配套芯片的名稱及引腳功能（1）機芯特點和技術(shù)規(guī)格3）主要器件的技術(shù)規(guī)格①物鏡：DVD2.8mmCD2.8mm②數(shù)值孔徑：DVD0.6nmCD0.42nm③光源：半導(dǎo)體激光器④伺服誤差信號檢測方法聚集誤差：光點大小檢測循跡誤差：DVD相位差法CD三光束法6.2.2機芯配套芯片的名稱及引腳功能（1）機芯特點和技術(shù)規(guī)格4）接口①電源接口引腳引腳名稱電流（經(jīng)典值/最大值）描述1A+9V200mA/400mA驅(qū)動電機電源2A.GND驅(qū)動電機地3A+5V200mA/400mA模擬電源4A.GND模擬地5D+5V300mA/600mA數(shù)字電路電源6D.GND數(shù)字電源地②信號接口引腳引腳夫名稱I/O說明1RESETI系統(tǒng)復(fù)位2SDD7O位流數(shù)據(jù)（并行）3SDD6O位流數(shù)據(jù)（并行）4SDD5O位流數(shù)據(jù)（并行）5SDD4O位流數(shù)據(jù)（并行）6SDD3O位流數(shù)據(jù)（并行）7SDD2O位流數(shù)據(jù)（并行）8SDD1O位流數(shù)據(jù)（并行）9SDD0O位流數(shù)據(jù)（并行）10D.GND數(shù)字地11STVALIDO位流數(shù)據(jù)有效②信號接口引腳引腳夫名稱I/O說明12STCLKO位流數(shù)據(jù)時鐘13STENABLEI位流使能14ERROR/AVRTMI誤差信號/扇區(qū)標(biāo)題信號15LDRXCKI16.9344MHZ時鐘信號16DECSEL/TX-REQI解碼信號/TX請求17HOSTSEL/TX-ENABLEO主機選擇/TX使能18RXD/SBOO串行數(shù)據(jù)輸出19TXD/SBII串行數(shù)據(jù)輸入20HOSTRDY/SBTI主機準(zhǔn)備/串行時鐘21LDRRDY/WAITO裝載準(zhǔn)備/等后22D.GND數(shù)字地（2）配套芯片的功能1）前端放大、控制及處理電路①組成及應(yīng)用它主要由AN8708FHK及外圍元件組成。主要作用是產(chǎn)生RF信號及對DSP提供伺服信號，并對激光頭進行功率控制。②AN8708FHK（48腳）主要引腳功能②AN8708FHK（48腳）主要引腳功能②AN8708FHK（48腳）主要引腳功能（2）配套芯片的功能2）伺服驅(qū)動電路①組成及應(yīng)用它主要由BA5823及外圍元件組成。主要作用是將各路伺服信號進行放大后分別驅(qū)動各控制對象。②BA5823FM（28腳）主要引腳功能引腳引腳名稱功能組成電路26TRIN進給驅(qū)動電壓信號TRSDVR輸入進給電機驅(qū)動電路15VO4+正相輸出信號16VO4-反相輸出信號23VIN3主軸電機驅(qū)動信號SPDRV輸入主軸電機驅(qū)動電路17VO3+同相驅(qū)動信號輸出18VO3-反相驅(qū)動信號輸出24LDIN載片電機驅(qū)動信號TRYDRV輸入載片電機驅(qū)動電路25BIAS2基準(zhǔn)電壓輸入28LDDCNT電壓控制信號輸入2VIN1聚焦線圈驅(qū)動信號DAC1輸入聚焦線圈驅(qū)動電路14VO1+同相輸出信號13VO1-反相輸出信號3VIN2循跡線圈驅(qū)動信號DAC0輸入循跡線圈驅(qū)動電路12VO2+同相輸出信號11VO2-反相輸出信號（2）配套芯片的功能3）微控制器電路①組成及應(yīng)用松下DVD采用的CPU是MN102H60GHA。主要作用是實現(xiàn)整個系統(tǒng)控制。②MN102H60GHA主要引腳功能引腳引腳名稱功能組成電路17VDD電源電源電路22VDD電源66VDD電源83VDD電源19VSS地92VSS地23OSCI高速振蕩輸入時鐘電路24OSCO調(diào)整振蕩輸出21XO低速振蕩輸出20XI低速振蕩輸入②MN102H60GHA主要引腳功能引腳引腳名稱功能組成電路69P72/UCASSBO0通用口/DRAM控制輸出串行口0數(shù)據(jù)輸出電機控制電路68P71/LCASCAS/SBI0通用口/DRAM控制輸出DRAM控制輸出/串行口0數(shù)據(jù)輸入60P93/TM10ICDMAACK0通用口/定時器10C輸入ETC0鑒別輸出43Vref-模擬基準(zhǔn)電壓54Vref+模擬基準(zhǔn)電壓57P90/TM81OABIBT1/DMAREQ1通用口/定時器8A輸入輸出內(nèi)部系統(tǒng)時鐘輸出/ETC1有效請求輸入56P87/TM9ICSBO4/SDA4通用口/定時器9C輸入串行口4數(shù)據(jù)輸出/串行口4數(shù)據(jù)輸入輸出55P86/TM9IOBSBI4通用口/定時器9B輸入輸出串行口4數(shù)據(jù)輸入②MN102H60GHA主要引腳功能②MN102H60GHA主要引腳功能②MN102H60GHA主要引腳功能②MN102H60GHA主要引腳功能（2）配套芯片的功能4）數(shù)字信號處理電路①組成及應(yīng)用它主要由MN103S26E及外圍元件組成。主要作用是對各種伺服誤差信號進行數(shù)字處理。②MN103S26E主要引腳功能引腳引腳名稱功能組成電路79OSCI1輸入振蕩電路80OSCO1輸出7NMRST復(fù)位復(fù)位電路47NRST復(fù)位②MN103S26E主要引腳功能引腳引腳名稱功