二、激光唱机的组成与工作

激光唱机主要由以下四部分组成；激光拾取器及其移动机构，信号处理电路，伺服系统和唱盘驱动系统。

激光唱片上的信号怎样被激光拾取器拾取

激光拾取器上的低功率固态铝砷化镓类激光发生器，发出波长为0.78um、功率为 2～3mw 的红外偏振激光。当激光束由唱片透明基底射入时，由于透明基底的折射率为 1.55um。激光唱片上记录的小凸起所在平面入射到地后，再反射到小凸起所在平面的距离刚好等于 1／4 波长+1／4 波长=1／2 波长。即当激光与入射到地后又反射的激光在小凸起平面上有半个波长的相位差，即反相，使反射光束强度大为减小，在没有小凸起处，入射到地上的激光束则大部分被反射回来，因而反射光强弱有变化。在光路中，由分光棱镜将反射光与入射光分开，由光敏二极管检测出反射光的强弱变化，便可转换成与 D 波形相近的高频电信号。

激光拾取器如何工作，激光二极管所发激光通过准直镜后成为平行光束，经分光棱镜及 1／4 波长片后，由物镜聚焦在激光唱片反射膜上，成为直径约 1.2um 的小光点，由激光唱片反射的光束再通过物镜成为平行光束，经1／4 波长片，在分光棱镜上转向 90°，射向光敏二极管。

分光棱镜是将两个直角棱镜的斜面合在一起组成的。其中一个直角棱镜的斜面上涂布有偏振膜。1／4 波长片是光的双折射片。线偏振光束通过它后成为螺旋圆偏振光，经激光唱片反射后，圆偏振光的旋转方向要左右反转。通过 1／4 波长片后，恢复为线偏振光的反射光的偏振面相对于入射光旋转了90°，使通过分光棱镜的入射光旋转了 90°。于是与分光棱镜入射面平行的偏振光可以直线通过，与入射面垂直的偏振光则被斜面的偏振膜阻挡，而向90°方向反射，经会聚透镜及柱面透镜后射向光敏二极管，进行重放信号的光电转换以及聚焦误差、循迹误差的检测。

如果采用三束式聚焦，循迹在准直镜前或后有一绕射光栅，它是一块表面刻有等间隔细光栅的玻璃片，激光通过光栅后彼此干涉，分为许多光束，可限制光束只允许其中最强的一条与次强的两条通过，形成三光束。如果用单束式聚焦、循迹则无需这个光栅。

简化的三束激光拾取器可以没有准直镜，而在物镜组中包含有起准直镜作用的透镜。它也没有 1／4 波长片，并以不涂布偏振膜的半导光镜代替分光棱镜，还有使用相干性转差的、含有邻频的激光二极管，来防止因反射光的干涉影响激光二极管所发激光的稳定性。

简化的单束激光拾取器。它无 1／4 波长片及绕射光栅，并以楔形棱镜代替分光棱镜中的一个，或以半导光镜来代替整个棱镜。准直镜与物镜相距较近，以便只利用激光束中心部分的优质光束，而舍弃周围的光束。

激光拾取器的移动是通过激光拾取器的聚焦，循迹靠移动机构来完成。移动方式大致有以下三种，适用于不同要求的激光唱机中。

移动臂式。循迹线圈装在移动臂上，磁铁固定在机架上，循迹线圈中电流的大小和方向决定了使线圈受力的大小和方向，线圈带动移动臂作圆弧形移动。
齿轮齿杆式。这种方式的检索速度较慢，只用于普及型激光唱机中。
线性电动机式。移动体中装有激光拾取器和驱动线圈。两块磁铁安装在边轭内，它们的相对极性相同，磁铁所发磁通过中心轭、边轭形成闭合磁路。磁铁与中心轭之间形成隙缝，驱动线圈位于隙缝中间，当线圈中有电流通过时，线圈将受力的作用而移动。在与驱动线圈相反的一端另有一线圈，当移动体移动时，线圈中将感应出感应电动势，可用来作为电机移动速度的监测信号。

激光唱机的伺服系统

伺服（Servo）系统是检测出运动系统的误差信号后，控制电动机自动地加以校正，使之回复到正确状态的自动控制系统。激光唱机中的伺服系统有以下四种：

唱片转速伺服。使唱片在不同半径拾取信号时，转速自动在 500r

／min～200r／min 之间连续变化，以保证激光束以恒线速度扫掠唱片上的纹迹。

循迹伺服。使激光束在唱片经向准确跟踪螺旋纹迹，精度为 0.1um。
聚焦伺服。使激光束准确聚焦在唱片纹迹上，聚焦深度 2um，聚焦精度

0.5um，不受唱片不平、偏心等影响。
光系统伺服。使激光拾取器移动到规定位置上，以进行选曲和拾取信号。

激光唱机激光束光点应当聚焦在唱片纹迹的地上，并应沿唱片纹迹扫

掠，不能偏离。因此，激光唱机应能自动控制激光束的聚焦和循迹。控制方式有两种；单束式和三束式。

①单束式聚焦和循迹控制方式

由激光唱片反射回来的激光束，经光劈分为两条光束，射到 A、B、C、D 四个光敏二极管上，四个光敏二极管输出的总和（A＋B＋C＋D）形成数据信号，聚焦控制也由四个光敏二极管完成。当聚焦正确时，四个光敏二极管受到相同强度的光束照射；当聚焦不正确时，则两条光束将靠近（当唱片较远时）或离远一些（当唱片较近时），使（A＋D）-（B＋C）有一定数值，用来控制物镜移动，调整激光束的聚焦。

光敏二极管还产生自动循迹信号。当激光束射向纹迹中心时，反射出对称光束；当激光束偏离纹迹中心时，反射光束将不对称，光强将不同，（A

＋B）-（C＋D）就形成误差信号，控制激光束正确循迹。

②三束正确聚焦及循迹控制方式

三条光束的中间光束是用来拾取数据和控制聚焦的，两条循迹光束则只用于循迹。

聚焦信号是由一球面凸透镜和一柱面透镜所形成的光点来取得的。光点变化的形成图。当聚焦正确时，由唱片返回的光束，经物镜和柱面透镜后，在光敏二极管接收相等光量，无误差信号输出，当唱片较近或较远时，聚焦不正确，返回的光束在光敏二极管平面上形成椭圆光点，四个象限的光敏二极管接收的光量不相等。因而有误差信号输出。

三束式循迹，两条循迹光束分别位于中间光束右上方和左下方。当正确循迹时，，两条循迹光束的一部分将扫掠小凸起的边缘，另外一部分将扫掠到地上，中间光束被反射后，使四个象限的光敏二极管受光，而循迹光束被反射后，使位于主光敏二极管两侧的两个光敏二极管受到相等光强的照射，循迹误差信号为零。当中间光束没有正确循迹时，反射光束的强度将减小，两条循迹光束的反射光束强度将不相等，形成循迹误差信号。