Optyka w CD-ROM takie tam dywagacje

Totylkoja - 16-11-2006 15:45
Optyka w CD-ROM takie tam dywagacje
Witam

Mój stary CD-ROM dożył już kresu i dlatego zapoznałem się z bliska z
zainstalowaną tam optyką. Najpierw usunąłem taką soczewkę, która była na
wózeczku trzymanym przez dwa małe magnesy i dostałem się do takiego
śmiesznego jak gdyby "hybrydowego" układziku składającego się z 2 struktur.
Pod spodem jest 2 x 5 wyprowadzeń a u góry 2 struktury za szybką. Pod lupą
jedna jest równo szara i ma małą kropkę ( czy to może ta dioda oświetlająca)
a druga takie jakby paski słupki.

No a teraz pytania czy ktoś się na tym zna i wie co ja oglądałem, które to
dioda/laser a które fotoelement .I Jeszcze dlaczego w sumie jest 10 końcówek
a nie 4 . MI wychodzi 2 x fotodioda + 2x oświetlenie.

I co są jakieś uwagi przemyślenia.

Marek

BartekK - 16-11-2006 16:45

Totylkoja napisał(a):
> No a teraz pytania czy ktoś się na tym zna i wie co ja oglądałem
> I co są jakieś uwagi przemyślenia.
Wez chocby najstarsza ksiazke o technologii czytnikow CD to sie dowiesz...
W skrocie - dioda "nadawcza" czesto ma 3 piny, czasem 2, a odbiornik nie
jest jeden, tylko cala matryca - cos jakby mikrokamerka z
rozdzielczoscia np 2x2 pix albo 3x3pix (lub inny ksztal, np krzyz). Po
tym jakie sygnaly dochodza z roznych miejsc matrycy uklad domysla sie
jak sterowac pozycjonowaniem soczewki. Np jesli ma "plame" swiatla na
wszystkich diodach odbiorczych - to znaczy ze trzeba kombinowac
przod-tyl tak aby zlapac ostrosc (czyli plamke w jednym z detektorow)... itd

--
| Bartlomiej Kuzniewski
| http://drut.org/
| http://www.allegro.pl/show_user_auctions.php?uid=338173

EM - 16-11-2006 16:45

> jak sterowac pozycjonowaniem soczewki. Np jesli ma "plame" swiatla na
> wszystkich diodach odbiorczych - to znaczy ze trzeba kombinowac przod-tyl
> tak aby zlapac ostrosc (czyli plamke w jednym z detektorow)... itd

Akurat raczej nie masz racji
Z tego co pamiętam, to plamka powinna się równo rozdzielać na 4
fotodetektory, wtedy jest dobre ogniskowanie. Złe ogniskowanie powuje, że
kółko robi się owalne w jedną bądź drugą stronę, co daje sygnał do korekcji
położenia soczewki.
Przynajmniej tak było kiedyś w normalnych CD. W CD-ROM nie wykluczone, że
coś jest inaczej.
--
Pozdr
EM

BartekK - 16-11-2006 16:45

EM napisał(a):
>> jak sterowac pozycjonowaniem soczewki. Np jesli ma "plame" swiatla na
>> wszystkich diodach odbiorczych - to znaczy ze trzeba kombinowac przod-tyl
>> tak aby zlapac ostrosc (czyli plamke w jednym z detektorow)... itd
>
> Akurat raczej nie masz racji
> Z tego co pamiętam, to plamka powinna się równo rozdzielać na 4
Ajtam, to juz szczegoly - zaleznie od budowy detektora (bo bywaja 2x2,a
bywaja rowniez 3x3 na krzyz (jeden na srodku, po 2 na bokach) i inne
wynalazki). Najwazniejsze ze detektor to nie jedna 2nozkowa dioda.

--
| Bartlomiej Kuzniewski
| http://drut.org/
| http://www.allegro.pl/show_user_auctions.php?uid=338173

BLE_Maciek - 16-11-2006 19:45

Thu, 16 Nov 2006 15:53:33 +0100 jednostka biologiczna o nazwie BartekK
<sibi@drut.org> wyslala do portu 119
jednego z serwerow news nastepujace dane:

>rozdzielczoscia np 2x2 pix albo 3x3pix (lub inny ksztal, np krzyz). Po
W klasycznym wykonaniu matryca jest zazwyczaj taka:

+----+
| |
| |
+----+----+----+
| | |
| | |
+----+----+
| | |
| | |
+----+----+----+
| |
| |
+----+

Dioda laserowa ma zwykle trzy nóżki bo zawiera oprócz diody laserowej
właściwej ;-) , także fotodiodę (przypuszczalnie jasność świecenia
lasera jest dzięki temu stabilizowana i ze zużyciem diody laserowej
nie następuje do pewnego momentu obniżenie jasności lasera).

Następna za diodą jest przezroczysta płytka która rozdziela wiązkę na
trzy (tak naprawdę na więcej, ale reszta jest dobrana tak że na
zenątrz głowicy wydobywają się tylko trzy). Płytka ta jest podobno
wykonywana metodą holograficzną. Fajnie rozdziela też wiązkę ze
wskaźnika laserowego - polecam pobawienie się. Jeżeli spojrzeć przez
płytkę to też robaczymy "rozmnożony" obraz tego co jest przed nią.

Następnie jest zazwyczaj lusterko półprzepuszczalne, odbijające wiązki
w kierunku soczewki (do góry) i pozwalające wiązkom odbitym trafiać na
matrycę.

I to już wszystko - o tym że soczewka jest poruszana
elektromagnetycznie góra-dół i na boki - wiadomo. Poruszanie góra-dół
pozwala dopasować się do różnej odległości płyty od głowicy (nawet
jeżeli płyta jest zwichrowana, regulacja ogniskowania następuje na
tyle szybko że napęd jest w stanie odczytywać). Poruszanie na boki
służy do śledzenia ścieżki, oraz do przesuwania odczytu na sąsiednie
ścieżki w pewnym zakresie (dopiero jak ten zakres (kilka mm czyli dużo
ścieżek) się kończy to głowica jest przesuwana przez silnik).

Automatyka ostrości (i odczyt) działa na tej zasadzie że środkowa
plamka odbija się od czytanej ścieżki i pada na cztery środkowe
fotodiody - po prostu na środek matrycy. Jeżeli ostrość jest ustawiona
prawidłowo to plamka rozkłada się równo pomiędzy te cztery fotodiody.
Jeżeli nie - robi się w jednym lub drugim kierunku owalna i dwie z
fotodiod ustawionych w tej czwórce po przekątnej są oświetlone mocniej
od drugiej pary. Powoduje to powstanie sygnału błędu ostrości
(focusing error, FE), który wzmocniony jest wykorzystywany do
sterowania elektromagnesami unoszącymi soczewkę.
Sygnał z czterech środkowych fotodiod to także sygnał odczytany ze
ścieżki i jest kierowany do dalszej obróbki.

Automatyka śledzenia ścieżki wykorzystuje pozostałe dwie fotodiody (te
na narożnikach) i pozostałe dwie wiązki. Całość jest dobrana w ten
sposób że wiązki odbite od ścieżek sąsiadujących z odczytywaną padają
częściowo na te boczne fotodiody i jeżeli ścieżka wyjeżdza w którąś
stronę to jdna z tych fotodiod jest oświetlona mocniej od drugiej -
powstaje sygnał błędu śledzenia (tracking error, TE) który po
wzmocnieniu jest używany do sterowania elektromagnesami poruszającymi
soczewkę na boki. Jest to również na tyle szybkie że jest w stanie
śledzić ściezkę na płycie która ma ścieżki nieco niecentrycznie
względem otworu w płycie (na płytach tłoczonych nigdy nie jest to
idealnie centrycznie, tolerancja nałożenia folii na krążek jest
wielokrotnością odstępu pomiędzy ścieżkami, AFAIR jest rzędu
kilkunastu ścieżek).

Ojj, ale się rozpisałem :-) Polecam też zapoznanie się z PDFem od
układu TC9457F Toshiby - jest to klasyczny kontroler CD.

Edwin Wierszelis - 16-11-2006 20:45

On 2006-11-16, BLE_Maciek <i80c586@cyberspace_NO_SPAM_.org> wrote:

> Dioda laserowa ma zwykle trzy nóżki bo zawiera oprócz diody laserowej
> właściwej ;-) , także fotodiodę (przypuszczalnie jasność świecenia
> lasera jest dzięki temu stabilizowana i ze zużyciem diody laserowej
> nie następuje do pewnego momentu obniżenie jasności lasera).

Laser polprzewodnikowy ma bardzo waski zakres pracy i stabilizacja za pomoca
fotodiody jest konieczna (prosty uklad stabilizujacy z fotodioda maja nawet
laserowe wskazniki). Chodzi glownie o zmiany charakterystyki spowodowane
temperatura, choc oczywiscie starzenie sie tez.

Ja rozebralem inny CD-ROM (bodaj BTC) i tam byla nieco inna konstrukcja.
Fotodiody odbiorcze znajduja sie tam w jednej obudowie, obok diody
laserowej, przy czym laser znajduje sie centrycznie, a fotodiody obok. Przed
laserem znajduje sie szybka z miniaturowym, kwadratowym polem - wspomniana
przez Kolege siatka dyfrakcyjna. Jej zadaniem - jak sadze - jest wytworzenie
obrazu powracajacego promienia na fotodiodach odbiorczych. Przy takiej
konstrukcji lusterko polprzepuszczalne nie jest potrzebne. Ze wzgledu na
ulozenie lasera (promien rownolegle do powierzchni plyty) ono jest obecne,
ale w postaci malej szybki z napylonym filtrem (?) ktora w swietle
widzialnym miala zoltawy odcien.

A kto mi powie, jak to jest z CD/DVD? Jak mniemam, tam sa dwa lasery
(czerwony i podczerwony), ale moze istnieje jakis sposob "pogwalcenia"
skadinad skomplikowanych zasad i odczytu obu rodzajow plyt przy pomocy
czerwonego lasera? Tyle ze taki czytnik nie widzialby "czarnych" plyt, ktore
sa przezroczyste w podczerwieni... A w bluerayach/DVDHD to juz w ogole
jazda...

--
Pozdrawiam, EdWin
"Dobry piatek zaczyna sie juz we czwartek" (EW)