新一代DVD机芯（D3）及光头简介

新一代DVD机芯（D3）及光头简介 新一代DVD机芯(D3)及光头简介 明白白恐怕也非易事,普通的消费者更难免要满脸的惶 惑了.在这四起的硝烟和消费者的迷惑中,有一种东西 却在日益清晰分明,那就是DVD. 作为新一代光媒体的DVD,它不但使CD,VCD的 Digit~AV(AudioVideo)向DVD-AV发展,使CD-ROM 向大容量的DVD-ROM发展,而且现存的可记录的CD- R及CD-RW最终也将被DVD-R及DVD-RAM所取代, 也就是说DVD的发展将是从视听行业到计算机行业的 全宵位发展.DVD的概念,也该由原先的”Digita|Video Disc”明确为更贴切的”DtalVersatileDisc DVD已在世界范围内统一了规格.作为二十世纪最 后的大型家用电器产品,DVD所处的地位正在日益提高, 其巨大的市场潜力也使众多厂商对DVD寄予了越来越 大的期望. 下面我们来简单介绍一下DVD的主要技术以及我们 公司所生产的DVD机芯和DVD光头的主要特点. 用图像压缩扩张用的大规模LSI技术等综合起来实现的. 3.DVD的碟片技术 DVD的碟片同CD(vcD)碟片的外观尺寸相同,但 DVD碟片是由两片O.6mm厚度的基板粘合而成的,有单 面单层(singleSidedSingleLayer),双面单层(Double SidedSingleLayer),单面双层(S~gleSidedDoubleLayer), 双面双层(DoubleSidedDoubleLayer)四种类型,目前前 三种碟片已经实现了商品化. 4.DVD鸽光头 尽管DVD的碟片同CD(VCD)碟片的外观尺寸相 同,但信号是根本不同的.为了使大量的CD,VCD碟 片资源能够延续使用,保证DVD能够兼容CD以及VCD, 是DVD机器的一个基本要求.为满足这一要求,不同的 家电厂家在光头上采取的方法也不尽相同,归纳起来大 致有双焦点方式,双镜头方式,双激光管方式,开口限 制方式以及双光头方式等. 一 ,DVD的主要技术二,DVD的机芯 1.短渡长半导体澈光和高NA物镜 同CD(VCD)相比,DVD碟片的高密度化要求读取 信号的光点必须更小.CD(vCD)所使用的半导体激光 波长为780am,而DVD所使用的是650rim附近的红色短 波长激光.CD(VCD)物镜的开口率NA值为0.45,而 DVD采用的是对高密度碟片有效的NA值为0.印附近的 高开口率非球面物镜.当然开口率提高之后,同样的碟 片翘曲,开口率大其信号劣化程度也大.因此DVD的碟 片是由两张0.6mm厚的碟片粘台而成的,以减少碟片的 翘曲. 2.强化了纠错能力的DVD系统 DVD的容量大约是CD的7倍左右.DVD光点高密 度化后,其改善效果大约是3~4倍.但是DVD高密度化 后符号间的互相干涉增大,导致信号质量恶化.而且碟 片厚度减半其基板面的伤痕和污物的影响也增太,从 DVD影碟机已经走向市场,它那诸多优异的功能, 如高画质,高音质,大容量,多功能等等使它充满了神秘 诱人的色彩.有着亮丽外表的DVD,它的中身会是什么 样的呢?下面我们简单介绍一下我们公司生产的DVD的 核心部分——DvD机芯和光头. 图l是DVD机芯的组装~l-lg图,图2是光头的驱动 部分——光驱.很显然DVD的机芯同CD,VCD的机芯 很相似,同样具有驱动碟片旋转的旋转托盘(1Table) 机构,具有给光头定位及使光头沿碟片半径方向运动的 光驱机构.碟片加载方式也同CD机芯一样,是由托盘 开闭来进行加载的所谓托盘加载方式 经历了十多年的发展,现在的CD(VCD)机芯已经 很成熟,不但价格低而且可靠性也高,但DVD同CD相 比容量要大得多,为正确读出凹凸信号,DVD的机芯在 CD机芯的基础上,又进一步加以改良,以提高精度.我 图1DVD机芯外观图 ConsumerComponents 图2DVD光驱部分 们公司的DVD机芯,主要有以下几个特点. 1.零部件数量少,整个机芯的零部件总数大约8O个 左右.加载部分采取了环形凸轮齿轮与加载齿轮系直接 连接实现托盘的开闭及光驱的升降,减少了加载部分的 零件数量.光驱部分采取了微型步进电机直接连接丝杆 来驱动光头,取消了驱动齿轮系,光驱底座采用板金复合 注塑,这样不但大大减少了零部件的数量,而且也从结构 58 上保证了高速搜索功能的实现. 2.CDWcD)机芯的光驱动结构一般是由一根驱动 螺杆(光头进给用的切削螺纹杆)及一根导向轴构成,光 头的相对倾歪是通过提高包括光头在内的各机械零部件 的精度来保证装配精度的,因此总要发生一定程度的倾 歪.而DVD的光头是组装在两根导向轴上的,这两根轴 专用于光头的定位导向,另有一根驱动螺杆专用于光头 的移动,这样不但可以保证光头在内外圈的任何位置都 可以实现高精度定位,而且两根导向轴除了基准点外有 3个调节螺钉固定点,装配后—边由碟片转动读取再生信 号一边调整螺钉,进而消除光头与碟片之间的倾歪,使再 生信号达到最佳. 3.cD机芯使用的碟片旋转电机转速为每分钟200--500 转左右,通常采用的是有刷电机;CD—ROM驱动器的数 码率大,转速高(如8倍速为每分钟161)0-4000转左右), 多采用无刷电机;DVD再生时转速为每分钟600--,1400转 左在,对电机的轴振精度要求较高,因此DVD的碟片旋 转电机使用的是在CD.ROM用的无剧电机的基础上将轴 承等加以改良的高精度专用无刷电机. 三.DVD的光头 在研究比较了现有DVD光头的基础上,我们公司设 计的DVD光头有以下几个特点. 1.单光头单物镜双焦点聚焦.DVD影碟机用光头应 可播放CD及VCD碟片,为了兼容CD及VCD,多数公 司的DVD光头采用的方式是双镜头方式或开口限制方 式或双激光方式甚至采用双光头方式.双镜头方式需要 有CD及DVD两种镜头,使用时需机械切换装置来实现. 开口限制方式则需要液晶的或机械的光圈装置来调节入 射到物镜的光束的直径,进而调节投射到碟片上的光点 的直径大小,达到兼容目的.双激光管方式是播放CD时 使用CD的780nm激光二撅管,播放DVD时使用DVD 的650rim激光二极管,即两种波长的激光管来实现兼容, 同时播放CD时还需要使用开口限制及扩散光学系统来 进行聚光性能补偿双光头方式则单纯将DVD用及CD 图3DVD光头外观图 ConsumerComponents 用的光头各自单体化,各相关回路也是各自独立.我们 公司所生产的单物镜双焦点聚焦光头,是将入射到物镜 的激光的一部分仅由物镜的镜头效果来形成DVD的聚 光光点,而另一部分激光则由物镜的镜头效果以及全息 管的镜头效果综合形成CD的聚光光点.播放碟片时,首 先判别礤片种类,判明后,由微机来控制物镜的位置.如 是DVD碟片,则将DVD的光点调节到碟片的信号面上, 如是CD或VCD碟片,则将CD的光点调节到碟片的信 号面上,进而实现DVD及CD(VCD)的兼容及切换. 图4激光光路简图 2.发光-受光模块化,提高了光路精度,降低了光头 成本.我们公司生产的DVD光头,是将激光二极管和光 接收器集成到一块板上,不但减少了零部件的数量,也提 高了发射光及反射光的传递精度,降低了成本,但这种模 块化的实现,需要高超的制造技术及组装技术,需要复杂 的多层光学薄膜处理技术以及高精度小管脚焊接技术来 支持. 红色激 端子, 45.反射镜 图5DVD复合激光管 3物镜安装采用4线悬挂方式,具有卓越的稳定性 和灵敏度.光头物镜的安装,同多数公司的树脂悬浮装 匿不同,一直沿用了CD机芯的4线悬挂方式,由4根金 属丝将物镜驱动系统悬浮起来,既提高了物镜响应的稳 定性及灵敏度,也增强了对环境变化的抵抗力. 4.补偿式磁气回路设计,使聚焦寻迹更加稳定. 5.高精度组装调整技术保证了DVD光头的高精度 及可靠性a圆 TI推出HDTV兼容数字模拟转换器 待州仪器公司的两种新的数字模拟转换器(DACs), 牛首批专为高分辨电视(HDTV)的机顶盒(STB) IJ’和其它的图图形处理应用(包括专业图像编辑, 混合和广播设备,Pc图形,医疗造像和桌面出版系统)而 设计的.通过自动生成HDTV标准所规定的模拟三级同 步信号,这些芯片简化了HDTV系统设计,降低了HDTV 系统成本,将这些系统更快地带入市场 由于有一个灵活的输入界面.这些DACs可与各种 DSPs,包括Tl的广泛用于图像和图形应用的TMS320C600 平台,进行方便有效的联接. 新仪器THS8133和THS8134分别是10位和8位的 三通道DACs.它们具有支持HDTV的74.25MSPS要求 的每秒80兆(MSPS)取样率.两种芯片都与EIA770.3 和动画及电视工程师协会(SMPTE一274和SMPTE-296) 规定的HDTV图像标准完全兼容. 每一个仪器都在同拌的小组件包中有三个DACs,内 ?部参考电压和可将负荷降为37.5欧姆的电流输出.此外,他们有配置控制逻辑,用于生成在处理HDTV部件图像信令时所需的,传统的两级同步信号或三级同步信号. 两种芯片都 用于5V模拟和3V到5V数字电源,通常仅耗散515mW 的功率. THS8133/34芯片的集成化配置控制逻辑使其可按照 几种专业标准,如用于广播视频合成与编辑系统的ITU BT一656和601,处理各种输入模式.THS8133较高的l0 位分辨率使这种芯片更适用于专业图像系统,而8位 THS8134被加以优化.用于对成本更敏感的消费产品. I公司供稿)圆 世,-电子元器件/ECN1999.~