激光头是激光二极管、光学组件以及光检测器(包括循迹和聚焦线圈)的总称,丰要任务是拾取光盘信息,并进行光电转换、放大和数字处理,送至解调电路以恢复视频和音频信息。激光头的故障率较高,一旦出现问题便影响正常播放,甚至使整机无法工作。激光头故障错综复杂,如何追根朔源,找出故障的真正原因,是维修工作中极其重要的环节。本文就其故障特点、故障原因进行剖析,并结合实际介绍检修方法。

一、激光头结构原理和故障特点 
    1.结构与原理 
    DVD机的激光头由激光二极管、光检测器、激光输出功率控制、物镜,以及循迹和聚焦线圈等组成。激光二极管发射的激光束经衍射格栅至光束偏转分路(分光器)后,再经1/4波长板送至反射镜,然后经平行镜(准直镜)至物镜,通过聚焦到达光盘表面,最后由光盘表面反射至光传感器(受光器)。为了准确地聚焦和循迹,还设置了光检测器,如同VCD机激光头一样来检测激光束的聚焦与信迹的跟踪。 
    DVD机有单激光头和双激光头之分,采用一只激光器既用于DVD又用于VCD/CD信息读取的称为单激光头,而DVD、VCD/CD分别采用不同的激光器称为双激光头。原来一些机器中使用的单激光头,为解决DVD、VCD两种光盘的结构差异,主要在物镜上做文章,确立了“转换透镜”、“双焦点透镜”、“孔径控制”三种物镜方式。后来随着电子科技飞速发展,集成型双波长激光头应运而生,它的CD/VCD选用激光波长为780nm,DVD选用波长为650nm,利用其激光波长的不同,来实现两种媒体信息的读取。 
    2.故障特点 
    激光头是一个复杂的机、电、磁、光合为一体的组件,其中任何一部分出现了故障,都会导致机器不能工作或工作不正常。再者激光头由于使用条件的影响或使用时间较长,会出现脏污、老化的故障。一般来讲,如果脏污、老化不太严重,故障土要表现为循迹不良或放入某些光碟后不能工作;若程度严重,则会导敛激光头无法正常读出信息,可能造成保护性停机或长时间检索等问题。实践证明激光管老化故障最为多见。 
    激光二极管的老化,又分为早期性和晚期性两种情形,早衰的主要原因是常放质量差的碟片或人为调整了激光功率电位器。故障内涵是激光功率不足或聚焦不良,外部表现则为读盘困难或不读盘,以及搜索困难或跳槽等。激光头的机械故障则主要表现为聚焦线圈、循迹线圈、物镜过度下陷而被磁钢吸住,以及物镜偏斜,造成不能正常完成聚焦过程而无法读盘。 

二、激光头故障的原因剖析 
    1.先天不足。所谓先天不足,是指激光二极管本身存在质量问题。理论上讲,良好的激光二极管寿命可达10000小时以上,实际应用中一般达不到这一指标,质量差的激光管会大打折扣,使用一段时间后会出现激光强度不够,读盘困难。 
    2.人为损坏。这是在擦拭物镜过程中动作过大,造成托架弹簧变形,使物镜下陷、倾斜;或者使用化学药剂擦拭而使物镜表面发花,从而导致激光受阻。有的用户一知半解而盲目调校激光头APC电路中的电位器,欲增大激光发射量,虽能一时解决读盘快捷的燃眉之急,却加速激光管的老化,致使其过早衰老。 
    3.静电损坏。在检修其他故障过程中,卸下激光头连接排线时未进行防静电处理,未用铁夹夹住连线引带导电部分,使之碰触其他金属物或手指,造成静电损坏。 
    4.坏碟、脏碟引起衰老。长期使用坏碟和脏碟,激光头在受损或脏污的碟面经常读不到信号(相当于扫描到暗线或暗点),必然使激光头设置的APC电路自动增强激光发射量(即加大功率)来强行读盘,久而久之便加速激光二极管的衰老。 
    5.环境不良引起损坏。DVD机长期工作在灰尘、油烟或潮湿的环境中,会使光学器件受到污染,激光头内部镜面及物镜透光率和反射率大大降低。由于APC电路的作用而使激光发射量增大,加速激光管老化。同时,光电检测管收不到反射光而造成不能读盘的故障。 

三、常用检修方法
    对于激光头故障的检修,是一个观察、检测和分析判断的全过程,既取决于正确的检修方法,又来源于平时积累的经验。常用的检修方法通常有以下5种。 
    1.直观检查法即观察故障现象以及激光管的发光情况。机器出了故障、激光头出了问题,必然产生一些功能障碍,必然会在播放的过程中反映出来,我们通过观察并从故障特征来分析推导,就能得出初步的结论。 
    检查时,首先开肩机盖,卸下压片用的夹持器。不放置碟片,在托盘架落入主轴座时(此时正常机物镜上下抖动进行聚焦搜索),距激光头轴向30度角和30cm的位置,在较暗的环境下进行观察物镜边缘有无散射红光。若无红光散射或红光极弱,表明激光管损坏或严重衰老(对于前者要在检查有关电路后才可定论)。 
    2.参数测量法用万用表测量激光二极管的正反向电阻或激光管供电回路中的电压、电流。一般正常的激光二极管的正向电阻在8~25k,反向电阻为无穷大。这种方法准确性较高,但要与相同型号的激光二极管实测参数比较才有实际意义,而且必须卸下整个激光头,操作比较麻烦。在实际应用中,检测激光供电回路中负载电阻上的压降可估算激光管的工作电流,即根据欧姆定律来求得。若其工作电流在100mA以上,且微调APC电路中的电位器时该电流无变化(实际是负载电阻上的压降无变化),则可判断激光管已损坏。因为小功率的激光二极管额定工作电流在100mA以内(实际为50mA左右),当激光管内部谐振腔损坏时会出现电流剧增且失控的现象。这种方法简单易行,但要冒一定的风险。如果调节电位器过甚,会导致电流过大而损坏,所以运用此方法时宜慎重、仔细。 
    3.功率检测法运用功率计来检验发射的激光功率大小是较为准确的判断方法,而且简便易行。操作时,先把激光功率计量程开关拨在合适波段范围内(VCD为780nm,DVD为650nm)。在激光头供电的情况下,将功率计的探头对准物镜。若此时功率计的读数小于0.13mw(正常为0.13~0.3mw),调节激光功率电位器仍达不到正常值。表明激光二极管己严重衰老,寿命终结,需要更换。注意在做此项检验前必须先判断供电时电压是否正常(正常为2V左右),只有正常供电,检验才有意义。 
    4.波形幅度检测法通过检测RF信号放大器输出端的RF信号波形幅度,可以较为准确地确认激光二极管的发射能力,这种方法直观可靠.也比较简便。操作时采用双踪示波器(置于0.5V/div、0.5us挡)。开机放入优质光盘播放,在光盘旋转时测量RF信号波形,正常的波形幅度为1.2~1.5Vp—p,而且波形“眼图”清晰、无网纹干扰。若幅度偏低(小于1.0Vp—p),可试调激光功率电位器使之达到要求;若模糊不清可调节聚焦、循迹可调电阻。如果仍无法符合要求,说明激光管老化。采用这种方法判断的前提是光盘必须旋转,否则激光头无法拾取到RF信号。 
    在业余维修中,可改用万用表对交流信号进行测量。有DB挡的万用表即可运用该挡检测,无此挡的万用表,可在表笔中串接一只0.01uF无极性电容并置于交流10V挡。将一支表笔接“地”,另一支表笔测RF放大器输出瑞,通过静态值与动态值的比较来鉴别其变化幅度,从而确认激光管是否老化。也可以直接用万用表直流2.5v挡检测上述检测点,正常机器的静态电压通常是0.5V,播放光碟时的动态电压一般上升至1.5V,若电压不上升或上升幅度甚微,表明激光头有问题或激光管严重老化。这种改进方法简单易行,便于操作。但较之波形幅度检测仍有差距,而作为粗略判断是可以的。 
    5.红外接收判定法采用红外接收二极管结合万用表测量电阻值,来检验人眼无法准确判别的激光束,可获得直观、准确的判断效果。 
    用一只红外接收二极管(PH302B、PD48P11等型号),将其正、负极各焊一根软导线,分别接万用表(指针式)红表笔和黑表笔,且置于1k电阻挡。以PH302B红外二极管为例,用MF500型万用表在白天室内工作环境下测量时,显示反向电阻值310~450k。检测激光头时,将红外管受光面朝下(印有型号字符面朝上),轻轻在物镜上作水平移动(在物镜上下抖动的时候),观察万用表指针通常回摆(即阻值大幅度减小),其摆动幅度最大点即为激光束射出最强值。对于正常的DVD激光二极管,此时在万用表上呈现的阻值一般为15~30k,若超过50k时说明激光管已衰老。此方法操作简便,显示清楚,较为准确,且安全可靠。当然,其测量值也只能作为判断的参考,因为不同型号的红外接收管和不同的万用表所测量的数值存在差异,而且不同影碟机所使用的激光头也是有差异的。 
    总之,激光头故障率较高,而且错综复杂,如何从纷繁的故障现象中分清主次,确认故障范围与部位,必需在熟悉其结构的基础上,了解激光头与各电路的故障特点和它们之间的内在联系,分析故障产生的主要原因,以及故障的演变过程,有较清晰的检修思路,并掌握常用的检修方法,才能准确地找出故障所在,有效地排除故障。