REPRODUCTORES DE DVD - LECCION 6
LAS OPTICAS Y SU REPARACION

En la entrega anterior terminamos con el tema de los drivers de láser. En ésta comenzamos a tratar el tema de los pick-ups ópticos para DVDs incompatibles y compatibles. En nuestro curso de SMD comenzamos con un tema fundamental: ¿Cómo desoldar un circuito integrado de 98 patas o mayores aún?

INTRODUCCION

¿Qué diferencia existe entre un pick-up para CDs y un pick-up para DVDs? En realidad muy pocas, pero existen algunas y el reparador debe tenerlas en cuenta en el momento de reparar un equipo.

En principio esta entrega va a ser un poco un repaso de lo ya visto sobre DVDs. El alumno sabe que existen dos tipos de pick-ups diferentes y que los circuitos drivers incluidos en el primer integrado de la cadena (y a veces prácticamente el único cuando se trata de un equipo monochip) están preparados para más de una conexión.

También mencionamos que existían algunos raros pick-ups de equipos Matsushita bajo los nombres Panasonic, Technics y Quasar que poseen un conjunto de 10 fotodiodos en lugar de los 6 habituales.

En principio debemos explicar que existen pick-ups aptos sólo para DVDs (fueron los primeros equipos comerciales que salieron a plaza) y otros de un solo láser pero que están capacitados para leer tanto DVDs como CDs. Estos equipos a su vez están divididos entre aquellos que tienen lente Fresnel y los que tienen lente esférica común. Y aun existe otra variante más entre los equipos duales, los mismos pueden ser con un diodo láser doble o con dos diodos láser diferentes. Y por supuesto existe la solución obvia de 1 pick-up de CD con su correspondiente plaqueta y un pick-up de DVD con otra y que fue la segunda opción comercial y por supuesto, la más cara de los equipos duales. En la figura 1 tratamos de explicar todas estas variantes en un gráfico.

 
LAS OPTICAS DE DVD Y LA SOLUCION DE SUS PROBLEMAS
No pretendemos que el lector se transforme en un técnico óptico, pero pensamos que por lo menos debe conocer los nombres y capacidades de las diferentes lentes que se utilizan en un reproductor de DVD moderno y cómo probar que dichas lentes funcionen correctamente.

Las lentes se identifican en primera instancia de acuerdo a su simetría.

En una óptica de DVD están representados todos los tipos de lentes en algún lugar diferente del circuito óptico.

Comencemos con la lente más común de todas. La lente de simetría esférica. A ella pertenecen las de las cámaras de foto y de video y en ella se basan el primer dispositivo óptico que conoció la humanidad: los monóculos y sus primos cercanos los anteojos.

Cuando una lente de simetría esférica (en adelante lente esférica) recibe luz desde el infinito, concentra la misma en un punto llamado foco. La distancia que media entre el centro de la lente y el foco, se denomina distancia focal y para el caso que nos ocupa, es decir la lente móvil de un pickup, esa distancia focal en el aire es de aproximadamente 3,5 mm. Esa distancia depende del medio en donde se produzca la concentración del haz, es decir que cuando se produce dentro del plástico de la cara activa del disco, puede ser un valor menor aún.

La distancia mas fácilmente medible, es la que media entre la cara del disco y la cara externa de la lente, pero esa distancia no es igual para todos los pick-ups porque existen lentes de muy diferente espesor.

Seguramente muchos lectores se estarán preguntando qué importancia tiene la distancia focal de una lente, si la distancia entre el disco y la lente es un valor fijo imposible de ajustar. Parece imposible de ajustar, pero sin embargo es un ajuste de fábrica que debe realizarse con minuciosa exactitud (sobre todo en un DVD) cuando por alguna razón se debe cambiar el motor giradiscos.

En efecto, al igual que en un CD, el miniplato donde se apoya el disco está montado directamente sobre el eje del motor giradiscos, a una altura ajustada en fábrica (y luego pegado con una gotita de cianocrilato). Si el montaje es original, le recomendamos que mida la distancia entre el disco y la lente con algún espesor de cartón y luego de cambiar el motor vuelva a ese valor de ajuste.

Pero nunca se puede saber si el equipo no fue tocado antes por otro reparador. Este pudo haber cambiado el motor sin tomar ningún recaudo y dejó el miniplato mal ajustado.

Por ejemplo, uno de las causas mas comunes de falla, es un motor giradiscos con los contactos sucios. El cliente suele llevar el equipo a reparar indicando que se congela la imagen al final de las películas. Cuando el reparador lo hace funcionar, observa que el circuito integrado driver está muy caliente luego de un par de horas de uso. La falla parece clara y totalmente intuitiva, se trata de driver o del motor giradiscos dice nuestro improvisado reparador. Como se trata de un driver SMD y no desea desoldar y soldar otro solo por hacer una prueba, cambia el motor (que es mas fácil de cambiar). Por supuesto, no toma la precaución de medir la distancia plato disco y comete el error de su vida.

Al probar nuevamente el equipo, el que se queda congelado es él, porque el disco no llega a girar nunca.

Asustado y pensando qué mentira le va a decir al dueño del equipo, porque antes no se veía el final de la película y ahora no se ve ni el principio; coloca la tapa y lo devuelve sin probar, para que el cliente no se de cuenta de la nueva falla y le dice “no se consigue el repuesto”.

El cliente se lo lleva a Ud. y por supuesto, no dice que lo llevó antes a otro lado, porque presupone que le van a cobrar más caro. Ud. tiene entonces una, dos o tres fallas en el mismo equipo. Supongamos que el problema era realmente el motor y que el otro reparador lo cambió por otro igual. El único problema que persiste es ajustar la altura del miniplato con toda exactitud. El ajuste de la altura del miniplato no presenta mayor dificultad para todos los reparadores que están debidamente equipados. Vamos a ajustar el miniplato para un disco DVD, porque la luz del láser visible nos permite realizar un ajuste muy preciso. Tome un DVD de una sola capa y una sola cara (la gran mayoría de las películas están editadas de ese modo). Si la etiqueta tiene un color claro es mejor, ya que vamos a observar el disco desde el lado de la etiqueta mientras lo colocamos en el pick-up sobre el miniplato, colocado sobre el eje pero sin pegar. El disco debe estar sólidamente agarrado al miniplato por intermedio del imán del propio equipo.

En la entrega anterior Ud. aprendió a construir un excitador de láser y a ajustar la corriente de láser en forma segura, midiéndola con un téster digital.

Ajuste la corriente a cero y conecte el flex. Seleccione un zócalo del probador adecuado para los cables del láser de DVD. Si conoce la corriente de ajuste de su equipo, ajústela al valor nominal. En caso contrario ajústela a 50mA que seguramente no debe estar lejos de ese valor.

Encienda el driver simulado y ajuste la corriente de láser. Observará un punto rojo sobre la etiqueta del disco.

Ajuste la altura del miniplato para que el punto tenga una dimensión mínima (por lo general la herramienta más adecuada es un cuchillo de cocina, que se introduce entre el miniplato y el chasis del motor giradiscos, de modo que al girar el cuchillo haga palanca entre ambas superficies. Si mueve el chasis mientras funciona el disco, observará que el punto se agranda pero vuelve a convertirse en un punto. Esto se debe a que la lente tiene un montaje flotante. Lo importante es que en el punto de equilibrio la lente esté enfocada.

Puede aprovechar para desajustar la altura de la lente con un palillo de copetín y verá que el punto se transforma en un círculo rojo. Lo importante, es que siempre sea circular. Si se observa un forma elíptica o difusa, significa que el láser se recalentó en algún momento y que aunque la intensidad de la luz es correcta, la lectura del surco hipotético no lo es.

La falla es equivalente a una púa rota o gastada en un disco de vinilo, en donde el peso del pick-up es el correcto (equivalente a la intensidad de luz) pero la púa no entra en el surco; en nuestro caso el haz es muy ancho e ilumina por igual el pozo y los espejos a ambos lados del pozo. Además y en forma similar a lo que ocurría con el disco de vinilo en donde la púa rota se desplazaba radialmente, aquí se ven perjudicados tanto el servo de foco como el de traking y es muy probable que la lectura se produzca a los saltos.

La única novedad que se puede encontrar en un pick-up para DVD es la utilización de unidades ópticas de holograma, para separar los haces de regreso y enviarlos a la unidad de fotodiodos.

Esto permite realizar un dispositivo muy compacto en donde se juntan los dos diodos lásers con el conjunto de seis fotodiodos necesarios para generar las tres matrices fundamentales del pick-up óptico. Sin embargo, esta técnica no es exclusiva de los pick-ups para DVDs ya que por ejemplo los pick-ups CDM1215/06 ya la empleaban en los reproductores de CD de última generación.

Para que el alumno pueda entender la diferencia, en la figura 2 se pueden observar en forma comparativa una u otra técnica.

En la figura de la izquierda se puede observar una especie de circuito integrado óptico que contiene en su interior a un diodo láser (LD) con su diodo monitor y a un conjunto de fotodiodos (PD). En el caso del DVD existen dos diodos láser y uno o dos diodos monitor.

El segundo tipo de lente, utilizada en un DVD tiene simetría cilíndrica y se utiliza para el servo de foco en forma conjunta con la lente esférica principal.

Esto no difiere en nada con un pick-up de CD, salvo que se trate de un pick-up especial de 8 fotodiodos centrales que trataremos en otra parte de esta entrega. Ver la figura 3.

Las lentes de Fresnel son un caso particular de las lentes de simetría esférica. Se utilizan cuando el radio de curvatura de una lente cilíndrica debe ser demasiado grande. En este caso el dispositivo resultante es demasiado grueso y pesado, y por lo tanto muy caro. Fresnel inventó una lente equivalente a la esférica con forma de anillos concéntricos, tal como se puede observar en la figura 4.

La utilidad de esta lente en un reproductor de DVD, se encuentra en la posibilidad de realizar una lente bifocal, de modo que la parte central de la lente móvil del tipo fresnel enfoque los discos CD y la parte exterior los discos DVD.

¿No puede, el mismo servo de foco, realizar un movimiento de la lente para enfocar ambos discos con una lente esférica común? Por supuesto que puede, pero emplear el servo para mover la lente acarrea dos problemas.

Por un lado la bobina de foco debe realizar un esfuerzo continuo que incrementa la disipación del CI driver y por otro lado se produce una reducción del rango de corrección, debido al corrimiento del valor central. Por esa razón, los fabricantes utilizan lentes bifocales o cristales con diferente índice de refracción para el rojo y el infrarrojo o lentes del tipo holograma siempre para conseguir el doble enfoque de un CD o un DVD para la misma posición mecánica de la lente.

 
PICK-UPS DE 8 FOTODIODOS CENTRALES
Los primeros reproductores de la empresa Matsushita que engloba a Panasonic, Technics y Quasar utilizaban una lente de Fresnel y un conjunto de 10 fotodiodos. Ver la figura 5 en donde se muestran los 8 fotodiodos centrales (los otros dos fotodiodos sirven para el tracking en un funcionamiento convencional).

Esta disposición de fotodiodos se utiliza conjuntamente con una lente compuesta bifocal, que en la zona central tiene una lente de Fresnel claramente visible a simple vista y en la zona periférica una lente esférica.

Se emplea esta disposición porque de ese modo se puede enfocar tanto un CD (diodos centrales con lente de Fresnel) como un DVD (fotodiodos periféricos con lente esférica). Podríamos decir que el conjunto lente/fotodiodos selecciona la zona de iluminación y mediante una compleja ecuación se puede determinar qué disco se está explorando en cada momento.

En la figura 6 se puede observar la ecuación que permite discernir el tipo de disco.

Los valores A1, A2, etc. y los B1, B2 etc, son los niveles de luz que iluminan a cada fotodiodo. Los fotodiodos convierten esa luz en corriente que circula por ellos. Esas corrientes ingresan al CI de entrada y se transforman en tensiones en los amplificadores conversores de entrada con operacional. Por último, esas tensiones se envían a otros amplificadores operacionales para realizar el símil de las operaciones de suma, división y comparación generando un estado bajo o alto en el último operacional conectado como comparador. Ese estado alto o bajo se envía al puerto de comunicaciones y de allí al puerto del micro, para que éste ordene la lectura de un CD o un DVD predisponiendo adecuadamente los servos (sobre todo al servo de CLV, porque las velocidad de rotación de ambos discos son totalmente diferentes).

Efectuada la elección del disco, los fotodiodos centrales se conectan a la clásica matriz de foco para controlar el movimiento de flotación de la lente sobre el disco. Si es un CD se utilizan A1, A2, A3 y A4 y si es un DVD, B1, B2, B3 y B4. En realidad no hay llaves que seleccionen a unos y otros; la selección se realiza automáticamente por la diferencia de iluminación de los diodos internos o externos.

Esta forma de trabajar, apareció en un principio como la que tenía más futuro, porque sólo con utilizar una lente bifocal y un conjunto de fotodiodos más complejo, se obtenía un sistema compatible. Los problemas descubiertos luego en la producción de este tipo de aparatos fueron tan grandes, que Matsushita dejó de fabricarlos.

El concepto que privó finalmente fue la utilización de dos diodos láser y un sólo sistema óptico. No existen mayores informaciones sobre cómo se resolvió definitivamente, el problema de la diferente altura de la lente para uno u otro disco. Aparentemente, la solución que se encontró fue realizar ópticas con índices de refracción diferente para el rojo y el infrarrojo.

Un problema que hasta ahora hemos soslayado, es cómo se pueden introducir dos diodos láser en el mismo camino óptico sin generar un error de paralaje. Es decir, si se ilumina el sistema óptico con el láser infrarrojo parece que no hay lugar para el láser rojo. Esto se puede resolver con el empleo de espejos semitransparentes, tal como se indica en la figura 7.

Si bien esta solución resuelve el problema, no se caracteriza por su buen rendimiento. En efecto, la luz que sale del láser infrarrojo se refleja en el espejo semitransparente y sale hacia el disco.

Cuando regresa, debe atravesar el espejo del láser infrarrojo y luego el espejo del láser rojo. El haz se atenúa cada vez que atraviesa un espejo y llega muy atenuado a los fotodiodos.

La óptica moderna resuelve este problema con prismas de cristal cortados y pegados, que mediante el fenómeno de la polarización pueden seleccionar el camino del haz sin producir mayores atenuaciones.

 
CONCLUSIONES
En el momento actual no tiene sentido reparar un pick-up de CD, porque el precio de nuevo es tan bajo que se lo puede cambiar directamente.

Pero con los pick-up de DVD no sucede lo mismo. Aún estamos como en los comienzos del CD.

En efecto, muchos pick-ups no se consiguen o tienen un precio inaccesible.

Por ejemplo cuando un pick-up cuesta $100, (33 u$s) la reparación total puede trepar hasta $160 (52 u$s).

El cliente compara con el valor más bajo de las ofertas de supermercado que pueden ser de $240 (80 u$s) y se niega a aceptar el presupuesto. En realidad esa oferta de supermercado no existe porque es un anzuelo para vender otros productos; por otro lado es una oferta muy limitada en cantidad y sobre todo de una pésima calidad.

Un DVD de marca reconocida, comprado en un comercio de electrónica que garantice realmente la garantía tiene un valor mínimo de 130 u$s y allí es válido un presupuesto de reparación de 52 u$s. Por estas razones, muchas veces el técnico debe hacer malabarismos para no perder el cliente y no perder todo el tiempo empleado en el diagnóstico. Todo vale para reparar un pick-up. Intercambiar piezas con otros pick-ups dañados, es el método que se utiliza por lo general y sobre todo mucho ingenio. Y en algunos casos en que no se puede conseguir un funcionamiento completo, por lo menos arreglarlo de modo que quede funcionando en CD.

 
Autor: Ing. Alberto Horacio Picerno - picernoa@fullzero.com.ar
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
FIGURA 3
 
FIGURA 4
 
FIGURA 5
 
FIGURA 6
 
FIGURA 7
 
PROMOCIONES
 
 
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