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208数字音频技术(第6版
742自动聚焦设计
除了激光以外没有任何东西接触数据面。要实现在凹坑表面聚焦,并且在没有任何切实的物体指引激光头的情况下跟踪螺旋形凹坑光道,这对工程设计提出了挑战。为了恰当地区和平台,激光光束必须依赖反射光束中的干涉,这些干涉是由各个隆起的高度造成的0nm的高差。光束在数据面上的焦点因而是至关重要的,失焦可能会导致数据不准确或数据丢失。具体地,激光必须保持聚焦在±0.5um的范围内光盘可能带有接
近±04mm的翘曲。因此。物镜必须能随着盘片表面的偏离进行重聚焦。这是通过一个由服驱动的自动聚焦系统实现的,它利用中心激光束、四象限光敏二极管、控制电路和伺服电机来移动物镜。自动对焦系统的运转框图如图7.10所示物镜
光盘记录面
盘片柱面透镜
透镜
物镜
柱面透镜中
光敏二极
耦合透镜
敏二极管
管面板
在焦点上
柱面透镜
盘片过近
盘片过远
自动聚焦信号
自动聚焦信号
盘片偏离
死
盘片过远盘片过近
图7.10:由柱面透镜产生的象散生成在自动聚焦激光头中使用的校正信号。(A)主光束通过柱面透镜,成像上的失真和旋转与路程长度有关。(B)由于路程长度上的误差,象散产生了一个非对称的光学图C)四象限光敏
极管把这个光学图样转换成一个自动聚焦校正信号。(D)自动聚焦信号表示了盘片的位置,并控制伺服机构去动态维持聚焦。
设计了很多方法使焦点保持在凹坑光轨上。很多激光头利用象散的光学特性实现自动聚焦。象散柱面透镜有两个不同的焦距,这是检测失焦状态所需的最基本的技巧。随着物