光驱拆装报告

1、11光驱拆装分析报告 制造的自动化与测控技术姓名：- 学号 ：-指导老师：-2011年9月目录 * 综述部分 第一章，光驱的产生、发展、现状3 1，光驱的产生3 2，光驱的发展4 3，光驱的成熟及市场概况4第二章光驱的简介6 1，光驱的组成6 光驱的控制面板 光驱的内部结构 2，光驱的原理9 3，读盘速度10 4，容错能力11 5，维护能力12* 拆装分析部分 第三章 光驱拆装的分析12 1，台电女神66的运作时序12 2，拆装过程及分析15 3，注意事项16 附1 课程总结16 附2 致谢17 附3参考文献17综述部分第一章，光驱的产生、发展、现状1，光驱的产生 *1991年，由有全球150

2、0家软体厂商加入的 Software-Publishers-Association中的Multimdeia PC Working Group公布第一代MPC(Multimedia-Personal-Computer)规格，带动了光盘出版品的流行。一张光盘的容量是640MB，光驱的数据传输率为150KB/S(被国际电子工业联合会定为单倍速光驱)，平均搜寻时间为1秒。随着市场的不断需求，硬件技术的不断增进。1993年，第二代MPC规格问世，光驱的速度已变成了双倍速，传输率达到了300KB/S，平均搜寻时间为400ms。 *400ms的平均寻道时间，300KB/S的传输率，640MB的容量，对于目前

3、动辄配一个7200转、2MB cache，30GB容量的朋友可能觉得第一代光驱速度太慢，容量太小。但要知道第一代光驱出现的时候还是大家用软盘作为主要移动拷贝媒介，经常用10多张盘拷贝一个软件或游戏，然后用2、30分钟将它装入机器内，如果其中一张盘有质量问题或拷错了，整个工夫就白费了。那个时侯硬盘也只有200MB上下，400MB的硬盘要1700、1800才能买到。 *第一代光驱的特点是光驱刚刚出现，制定了光驱的很多技术标准，作为软驱与硬盘交换数据的替代品，增大了容量，提高了速度，极大的提高了效率。那时候国内品牌非常少，比较有代表的品牌象SONY、Philips及新加坡的一些品牌。2,光驱的发展*

4、光驱发展了一段时间，由于其相对于软盘极大的优越性逐渐普及起来，成为装机时的标准配置。上百MB的软件、游戏也渐渐多了起来。装软件还稍微好一点，装一遍就完了，玩游戏时经常要从光盘调用数据，此时光驱读取速度太慢也逐渐突显出来，有时候当一个游戏走到下一关，读数据要读2、3分钟，特别是像“仙剑”这样的RPG游戏，经常要在各关之间穿梭，玩一个小时要有20分钟用来读盘。此时提速也成为各家厂商技术发展的主要目标，速度从4倍速、8倍速、一直提高到24倍速、32倍速。此时光驱的支持格式也有发展，1995年夏，Multimdeia PC Working Group公布第三代规格标准。兼容光盘格式包括：CD-Audi

5、o、CD-Mode1/2、CD-ROM/XA、photo-CD、CD-R、Video-CD、CD-I等。换成高速光驱之后，看着载入数据条“唰”一下的过去了，心情也愉快起来。但速度快了也并不都好，由于光盘转速太快，噪音变大，发热量变大。当然产品的问题还是要技术的发展来解决，光驱也进入了第三代发展型。*光驱速度再往上提高，传输速度慢的问题已得到很好的解决，但速度提高后所带来的问题却渐渐显现出来。高速度的旋转会产生震动、噪音和热能，震动也会使激光头难以定位，寻道时间加长，并容易与激光头发生碰撞，刮花激光头；产生的热能会影响光盘上的化学介质，影响激光头的准确定位，延长寻道时间；引起的噪音会使人精神上产

6、生不爽的效果，容易疲劳。针对这些问题，各个不同的生产厂家也推出了相应改善的技术：NEC公司在四角上安装悬浮式减震橡胶；Acer公司采用悬挂技术和橡胶减震支架；Lite-on采用悬浮承载技术；Asus公司采用先进的双重动态悬挂系统这一阶段值得一提的是很多国内厂商发展起来，以其完善的品质、低廉的价格受到消费者得青睐，成为市场的主流。第二代光驱的特点是光驱逐渐普及起来，但速度慢的弱点也突出起来，提高速度成为各家制造厂商技术竞争的首要目标。光驱支持的格式也渐渐多了起来。市场上主流的依然是洋品牌及台湾品牌，像Toshiba、NEC、Acer等，出现了一些国产品牌，但还没什么气候。第三代的特点是速度已不是

7、各厂商发展技术的主要目标，大家纷纷推出新技术，使光驱读盘更稳定，发热量更低，工作起来更安静，寿命更长。国内厂商发展起来，成为市场主流。市场上洋品牌及台湾品牌份额有一定减少，许多国内品牌崛起，像源兴、奥美嘉、大白鲨、美达、爱国者等等。3，光驱的成熟及市场情况*又经过几年的发展，光驱的技术已经趋于成熟，各家厂商的产品虽然可能采用的技术略有不同，但产品品质却都臻于完善，甚至说完美，表现在纠错率更强，传输速度更快，工作起来更稳定、更安静、发热量更低。比较典型的如奥美嘉“任我行”50X光驱，采用专门设计的AUTO GAIN CONTROL FUNCTION技术，将传统的三通道镭射光追加到七道，中间一道负

8、责寻轨，其余六道专注于读取资料，因而提高了读盘能力。为降低故障率采用的CSS技术是对等三悬浮系统，以降低噪音、震动，增强光驱的寿命和读盘能力。超静音技术的全钢机芯和DDSS技术(双悬吊技术)，可以在电机高速转动时最大限度地降低震动和噪音。其它公司的产品虽然可能在某些方面采用不同的技术，但也都是很好的产品。这一代的产品技术差距进一步缩小，已经非常的成熟。第四代光驱的特点是各方面都臻于成熟，纠错率更强，传输速度更快，工作起来更稳定、更安静、发热量更低，同时包装、服务更好。对光驱发展的展望，技术发展如此之快，未来是怎样的，谁也不知道。但技术的发展只会让我们的生活更轻松，就光驱来说，肯定是传输速度更快

9、，容量更大，那时也许是DVD+CDRW，硬盘软盘都会消失，我们可以将全部资料存在一张光盘上，随便拿到哪里放在光驱里，这台机器就跟自己机器里的环境配置和数据都一样了*光驱的市场概况数据显示，2007年光驱市场中光存储业界的龙头老大先锋凭借22.5%的关注度位列榜首。索尼、三星、华硕、明基、LG分别以16.8%、16.4%、9.8%、94.%、9.1%分列二到六位。前6位的关注度总合已达总体关注度的80%以上，从中可以看出用户的关注还是放在了国际知名品牌上。在2010年光驱市场中，先锋以33.3%的关注比例领先众多竞争对手夺冠，成为了最受用户关注的品牌。三星则以20.3%的关注比例位居第二位，但与

10、先锋相比仍有13个百分点的差距。华硕和LG的关注比例较为接近，两大品牌相互之间的竞争也十分激烈，分别以10.5%和10.1%的关注比例排在第三位和第四位。索尼和明基排在第五位和第六位，分别获得了8.7%和6.0%的关注比例。其他上榜品牌关注比例则均不足5%。最近几年，光驱市场一直处于低迷，很多产品都不在或者减量生产，像索尼，三星等光驱的主要品牌都在减产。光驱技术即使已经成熟，但正在低迷的道路上，光驱的发展不容乐观！第二章，光驱的简介1，光驱的组成一、光驱的控制面板相对于其它多媒体设备，光驱具有较强的独立控制功能。1、耳机插孔连接耳机或音箱，可输出Audio CD音乐。2、音量调整输出的CD音乐

11、音量大小。3、指示灯显示光驱的运行状态。4、紧急出盒孔用于断电或其他非正常状态下打开光盘托架。5、打开/关闭/停止键控制光盘进出盒和停止Audio CD播放。6、播放/跳道键 用于直接使用面板控制播放Audio CD。紧急出盒孔指示灯播放/跳道键音量耳机插孔打开/关闭/停止键二、光驱的内部结构1、底部结构 用十字螺丝刀拧开光驱底板的四个固定螺丝，压下连在光驱面板上的固定卡，将底板向上抬起，即可将其拆下，可以看到光驱底部固定着机芯电路板，它包括了伺服系统和控制系统等主要的电路组成部分。2、机芯结构 用细铁丝插入面板的紧急出盒孔将光盘托架拉出，压下上盖板两端的固定卡，卸开光驱面板，然后再打开上盖板

12、，可以看光到整个机芯结构。（1）激光头组件包括光电管、聚焦透镜等组成部分，配合运行齿轮机构和导轨等机械组成部分，在通电状态下根据系统信号确定、读取光盘数据并通过数据带将数据传输到系统。（2）主轴马达 光盘运行的驱动力，在光盘读取过程的高速运行中提供快速的数据定位功能。（3）光盘托架 在开启和关闭状态下的光盘承载体。（4）启动机构 控制光盘托架的进出和主轴马达的启动，加电运行时启动机构将使包括主轴马达和激光的头组件的伺服机构都处于半加载状态中。下面是激光头的示意图下面是光驱的主轴马达下面是光驱的光盘托架2，光驱的原理*激光头是光驱的心脏，也是最精密的部分。它主要负责数据的读取工作，因此在清理光驱

13、内部的时候要格外小心。 激光头主要包括：激光发生器（又称激光二极管），半反光棱镜，物镜，透镜以及光电二极管这几部分。当激光头读取盘片上的数据时，从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜，汇聚在物镜上，物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并打到光盘上。此时，光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去，透过物镜，再照射到半反射棱镜上。 此时，由于棱镜是半反射结构，因此不会让光束完全穿透它并回到激光发生器上，而是经过反射，穿过透镜，到达了光电二极管上面。 光驱由于光盘表面是以突起不平的点来记录数据，所以反射回来的光线就会射向不同的方向。人们将射向不同方向的信号定义为“0”或者“1”，发光二极管接受到的是那

14、些以“0”，“1”排列的数据，并最终将它们解析成为我们所需要的数据。 在激光头读取数据的整个过程中，寻迹和聚焦直接影响到光驱的纠错能力以及稳定性。寻迹就是保持激光头能够始终正确地对准记录数据的轨道。 当激光束正好与轨道重合时，寻迹误差信号就为0，否则寻迹信号就可能为正数或者负数，激光头会根据寻迹信号对姿态进行适当的调整。如果光驱的寻迹性能很差，在读盘的时候就会出现读取数据错误的现象，最典型的就是在读音轨的时候出现的跳音现象。所谓聚焦，就是指激光头能够精确地将光束打到盘片上并受到最强的信号。当激光束从盘片上反射回来时会同时打到4个光电二极管上。它们将信号叠加并最终形成聚焦信号。只有当聚焦准确时，

15、这个信号才为0，否则，它就会发出信号，矫正激光头的位置。聚焦和寻道是激光头工作时最重要的两项性能，我们所说的读盘好的光驱都是在这两方面性能优秀的产品。 目前，市面上英拓等少数高档光驱产品开始使用步进马达技术,通过螺旋螺杆传动齿轮，使得1/3寻址时间从原来85ms降低到75ms以内，相对于同类48速光驱产品82ms的寻址时间而言，性能上得到明显改善。 而且光驱的聚焦与寻道很大程度上与盘片本身不无关系。目前市场上不论是正版盘还是盗版盘都会存在不同程度的中心点偏移以及光介质密度分布不均的情况。当光盘高速旋转时，造成光盘强烈震动的情况，不但使得光驱产生风噪，而且迫使激光头以相应的频率反复聚焦和寻迹调整

16、，严重影响光驱的读盘效果与使用寿命。在36X-44X的光驱产品中，普遍采用了全钢机芯技术，通过重物悬垂实现能量的转移。 但面对每分钟上万转的高速产品，全钢机芯技术显得有些无能为力，市场上已经推出了以ABS技术为核心的英拓等光驱产品。ABS技术主要是通过在光盘托盘下配置一副钢珠轴承，当光盘出现震动时，钢珠会在离心力的作用下滚动到质量较轻的部分进行填补，以起到瞬间平衡的作用，从而改善光驱性能。 下面是光驱的电路图该图清晰地反映了光驱内部的电路流通情况3，读盘速度CD-ROM速度的提升发展非常快，09年24X产品还是主流，去年48X光驱也已经逐步普及了。值得注意的是，光驱的速度都是标称的最快速度，这

17、个数值是指光驱在读取盘片最外圈时的最快速度，而读内圈时的速度要低于标称值，大约在24X的水平。现在很多光驱产品在遇到偏心盘、低反射盘时采用阶梯性自动减速的方式，也就是说，从48X到32X再到24X/16X，这种被动减速方式严重影响主轴马达的使用寿命。此外，缓冲区大小，寻址能力同样起着非常大的作用。目前CD-ROM所能达到的最大CD读取速度是56倍速；DVD-ROM读取CD-ROM速度方面要略低一点，达到52倍速的产品还比较少，大部分为48倍速；COMBO产品基本都达到了52倍速。笔者认为，以目前的软件应用水平而言，对光驱速度的要求并不是很苛刻，48X光驱产品在一段时间内完全能够满足使用需要。因

18、为目前还没有哪个软件要求安装时使用32X以上的光驱产品。此外，CD-ROM作为数据的存储介质，使用率远远低于硬盘，总没有谁会将WIN98安装在光盘上运行吧？ 单倍速传输速度CD为150kB/s，DVD为1350kB/s. 光驱速度是用X“倍速”来表示的，这是相对于第一代光驱来讲的。比如说40X光驱，其速度是第一代光驱的40倍。第一代光驱的速度近似于150KB/S，那么40X光驱的速度近似于6000KB/S。有两种类型的光驱以不同方式来标称速度，最普通的是“MAX”光驱。例如，一个称为40XMAX的光驱意味着光驱转动CD盘传输的最大速度可达6000KB/S。然而“最大”仅是指CD盘的最外面部分，

19、而CD盘的最里面部分通常只有12X，总的来说，平均速度是远小于标称速度值的，特别是当一个CD盘未完全写满而且不使用最外面部分的时候。而另一种更贵的光驱类型是“TRUE X”，这种光驱的特点是有一个独特的激光拾取系统，可以做到不管信息放在CD盘的哪个地方，传输速率都一样。因此，同样倍速的光驱，“TRUE X”要比“MAX”快得多。当然，“TRUE X”的售价也更贵。 4，容错能力 *相对于读盘速度而言，光驱的容错性显得更加重要。或者说，稳定的读盘性能是追求读盘速度的前提。由于光盘是移动存储设备，并且盘片的表面没有任何保护，因此难免会出现划伤或沾染上杂物质情况，这些小毛病都会影响数据的读取。为了提

20、高光驱的读盘能力，厂商献计献策，其中，“人工智能纠错（AIEC）”是一项比较成熟的技术。AIEC通过对上万张光盘的采样测试，“记录”下适合他们的读盘策略，并保存在光驱BIOS芯片中。以方便光驱针对偏心盘、低反射盘、划伤盘进行自动的读盘策略的选择。由于光盘的特征千差万别，所以目前市面上以英拓为首的少数光驱产品还专门采用了可擦写BIOS技术，使得DIYer可以通过在现方式对BIOS进行实时的修改，所以说Flash BIOS技术的采用，对于光驱整体性能的提高起到了巨大的作用。 此外，一些光驱为了提高容错能力，提高了激光头的功率。当光头功率增大后，读盘能力确实有一定的提高，但长时间“超频”使用会使光头

21、老化，严重影响光驱的寿命。一些光驱在使用仅三个月后就出现了读盘能力下降的现象，这就很可能是光头老化的结果。这种以牺牲寿命来换取容错性的方法是不可取的。那么，如何判断您购买的光驱是否被“超频”呢？在购买的时候，你可以让光驱读一张质量稍差的盘片，如果在盘片退出后表面温度很高，甚至烫手，那就有可能是被“超频”了。不过也不能排除是光驱主轴马达发热量大的结果。4，保养维护 *大家知道，激光头是最怕灰尘的，很多光驱长期使用后，识盘率下降就是因为尘土过多，所以平时不要把托架留在外面，也不要在电脑周围吸烟。而且不用光驱时，尽量不要把光盘留在驱动器内，因为光驱要保持“一定的随机访问速度”，所以盘片在其内会保持一

22、定的转速，这样就加快了电机老化（特别是塑料机芯的光驱更易损坏）。另外在关机时，如果劣质光盘留在离激光头很近的地方，那当电机转起来后很容易划伤激光头。 散热问题也是非常重要的，一定要注意电脑的通风条件及环境温度的高低，机箱的摆放一定要保证光驱保持在水平位置，否则光驱高速运行时，其中的光盘将不可能保持平衡，将会对激光头产生致命的碰撞而损坏，同时对光盘的损坏也是致命的，所以在光驱运行时要注意听一下发出的声音，如果有光盘碰撞的噪音请立即调整光盘，光驱或机箱位置。拆装分析部分1,该光驱的运作时序 我拆装的光驱是台电女神66光驱，这种光驱至今已经停产了，该光驱是最大读盘速率为52X的，也就是为一代光驱的5

23、2倍；其缓存为2Mb;该光驱除了光盘托架外其他部分大多采用钢结构。光驱的运行时序是：首先通电，光盘托架上的马达工作，带动托架上的齿轮旋转，使托盘出仓，将光盘放在托盘上，接着用力将托盘推进光驱里，接着是控制软件的操作，运行光驱，开始读盘，光驱内的主轴马达开始运作，带动光盘旋转，同时机芯内的一马达带动蜗杆旋转，蜗杆带动激光托套件来回移动，这样就开始了读盘工作，下面让我们看一下我拆开后上述运作的工件:传动马达这是用于让托盘储出仓时缓慢停止的装置指示灯 图1上图显示的是电路板一端与光盘托架连接着的带动托架上齿轮转动的马达。马达1传动带齿轮组 图2上图显示的是图1的马达带动下旋转从而使托盘出仓的齿轮，他们采用的是用传送带传动主轴马达 图 3上图显示的是主轴马达，它的作用是在他自身的高速旋转下带动卡在它上面的光盘随着它高速旋转，从而实现光盘的读取工作。该马达是固定在机芯上的。激光头套件蜗杆马达2 图 4上图显示的是机芯的部分结构，这里主要讲的是蜗杆结构。马打2在电流作用下转动，然后带动蜗杆转动，由于蜗杆与激光头套件之间接触的地方有摩擦又由于蜗杆上有螺旋纹，从而使激光头套件来回移动。这样，在主轴马达的配合下，就可以成功的读取光盘了！蜗杆 图 5上图显示的是蜗杆的结构图，这里我们可以清晰的看到上面的纹理，这样就更容易明白蜗杆传动的原理。激光头套件 图