DVD光学头性基础知识

来源：作者：出处：巧巧读书 2006-10-10 进入讨论组

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光机模块Mecha 的设计与分析主要特色为：

·具备良好的传动机构及消除齿隙机构，使光学读取头快速移动与精密定位

·具备可调整Tangential与Radial两轴精密稳定之机构，可精密调整光学读取头与光盘片旋转托盘之间光轴倾角误差 (Tilt)

·具备优良防震系统、高强度结构 (如 Chassis 等零件)，可防止外在或本身运转时产生之振动，影响光驱读取资料特性或噪音产生

承载机构Loader 设计与分析主要特色为：

·具备独特的多功能传动机构，可使光盘片能便利消费者取放，且能稳定暨快速置于主轴马达之旋转托盘运转

·具备适当作用力挟持 (Clamp) 光盘片之功能，可使光盘片顺利旋转减低偏摆

DVD光学头在设计上，有下列五项参数做为光学头品质之评估参数。

a、光学大小：关系到读取讯号(RF)眼形圆(eye pattern)和讯号跳动量(Jitter)的表现

b、波面像差：关系到光学头组装校准之容忍度(Optical Alignment Tolerance)松紧

c、能量效率：关系到雷射二极管(Laser diode)光源的能量

d、工作距离：关系到更换光盘片时物镜致动器的移动范围

e、重量：物镜致动器之设计

聚光焦点之评估运算方面：雷射光速，经过准直镜形成平行光速，入射到物镜聚焦道光盘片上，其光点之大小决定于4个参数。

a、物镜之NA

b、光源的波长

c、波面像差

d、光瞳上的光能量分布

spot=k*λ/NA

此 k：数值是由c、d二项参数决定

根据衍射条件，一般可取k 0.5

DVD光学头之设计概念必须要有如下之特点：

a、可读DVD和CD(CD-R)光盘片

b、须具有双焦点的设计

c、高NA物镜的设计

d、为增加光盘片的倾斜容忍度，而采用0.6mm基板之光盘片

e、使用短波长之红光雷射二极管(650 nm/635 nm)，若要CD-R共容之DVD光学头，则须加780 nm之雷射二极管成为双雷射之光学头

f、降低雷射二极管之噪声

g、循轨伺服采用外差循轨法(Heterodyne Tracking)、或差分相位法(Differential Plase Detection)

h、聚焦伺服皆采用像散法(Astigmatism)

i、具有超解析之光点设计

DVD光学头之主要组件包括：物镜(Objective Lens)，准直镜(Collimator Lens)、雷射二极管(Laser diode)、光检测芯片(PDIC)、致动器(Actuator)、其它光学组件。

光盘的转速控制方式主要有ＣＡＶ(恒定角速度)、ＣＬＶ(恒定线速度)、ＺＣＬＶ(分区恒定线速度)等几种,这些转速控制方式,都同光盘的记录格式有密切关系。

ＣＡＶ方式,其主轴电机的转速相对于整个光盘都是恒定的,记录重放频率也是恒定的。这种方式由于转速是恒定的,转速控制电路比较简单,主轴电机也易于实现小型化。这种方式的缺点是,光盘的内圆部位和外圆部位的记录重放线速度不一样。越接近光盘的外圆,段的实际长度越长,线记录密度随之下降,从而,导致记录区域的利用效率下降,光盘的记录容量减少。

ＣＬＶ方式,其主轴电机的转速随光盘的半径而作相应变化,使整个光盘的记录重放线速度保持恒定,以达到整个光盘用恒定的线记录密度进行记录和重放的目的。在整个光盘上,每段的实际长度不变,便于增大记录容量,记录重放频率保持恒定,而且,由于线速度保持恒定,当利用激光使记录媒体发生热变化进行记录以后,对于整个光盘,可以使用相同的记录重放功率。这种方式的缺点是,需要不断地根据光盘的半径值调整控制主轴电机的转速。

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