Die hier zu sehende Lasereinheit Sony KSS-710A stammt aus dem CD-Laufwerk eines JVC KD-SH99R Autoradios.
Die Oberseite ist ein Großteil von einem Kunststoffelement abgedeckt. Auf der Unterseite befindet sich eine Schnittstelle für ein Flachbandkabel.
Neben der Schnittstelle für das
Flachbandkabel befindet sich ein Lötjumper, auf dem schon einmal gelötet wurde.
Parallel dazu befindet sich ein Kondensator.
Laserdioden reagieren sehr
empfindlich auf Überspannungen. Üblicherweise lassen sie sich mittels solcher
Lötjumper kurzschließen. Das reduziert während der Fertigung oder im Servicefall
die Gefahr von Schäden durch elektrische Entladungen.
An der Seite ist auf die flexible Leiterplatte ein Potentiometer bestückt, über das sich der Strom und damit die Leistung der Laserdiode einstellen lässt.
Kommt es bei älteren CD-Laufwerken zu Problemen beim Auslesen, so kann das durch eine Degeneration der Laserdiode verursacht sein. Theoretisch lässt sich über diesen Potentiometer die Strahlleistung dann wieder etwas erhöhen. Praktisch ist allerdings zu beachten, dass Laserdioden bei nur etwas zu hohen Strömen schnell zerstört werden.
Nimmt man die obere Kunststoffabdeckung
ab, so wird die Lagerung der Linse sichtbar.
Die Linse und das Spulensystem
sind nur über vier Drähte an einem Kunststoffblock befestigt.
Die vier Drähte kontaktieren zwei
Spulensysteme. Die horizontale Spule justiert die Höhe der Linse und damit die
Fokussierung des optischen Systems.
Das vertikale Spulensystem ermöglicht es
den auf der CD abgetasteten Punkt etwas nach innen oder nach außen zu
verschieben, um die gewünschte Datenspur möglichst genau zu treffen.
In dieser Lasereinheit sind die Laserdiode
und der Empfänger in ein Gehäuse integriert.
Durch diesen Aufbau benötigt die
Lasereinheit weniger Bauhöhe als wenn beide Elemente einzeln angeordnet und
optisch verbunden werden müssen.
Auf dem Package der Laser-/Empfängerkombination ist die flexible Leiterplatte aufgelötet. Das Package ist mit zwei Lötpunkten an einem Metallzylinder befestigt, der wiederum an der Ober- und an der Unterseite über Kupferbleche mit dem Rahmen der Lasereinheit verlötet ist.
Direkt vor der Laser-/Empfängerkombination, unterhalb des Linsensystems befindet sich ein Prisma, dass die Laserstrahlen umlenkt.
Die Laser/Empfänger-Kombination ist auf der Unterseite mit den Zeichen 2CB 0162 beschriftet.
Entfernt man den Metallzylinder, so kommt darunter ein Kunststoffelement zum Vorschein, das vermutlich eine optische Funktion hat.
Es ist schön zu sehen, dass der keramische Grundkörper aus mehreren flachen Elementen zusammengefügt wurde. Vermutlich handelt es sich hier um Standard-Elemente für den Bau der gängigen QFN-Packages, die für die notwendige Höhe gestapelt wurden.
Das optische Element ist auf dem Package aufgeklebt. Darunter befindet sich ein Glasfenster, das die integrierten Schaltkreise hermetisch abdichtet.
Es sind bereits die einzelnen Elemente des Bauteils zu erkennen. Links befindet sich der Sensor, dazwischen ein optisches Element und rechts ist der Laser platziert.
Das Glasfenster ist im Package versenkt und verklebt. Es lässt sich entsprechend nicht problemlos öffnen. Letztlich hilft nur das vorsichtige Zerstören des Keramikrahmens und des Glases selbst.
Hier nun ein Überblick über die Elemente der Laser/Empfänger-Einheit (um 180° gedreht, mit verschiedenen Belichtungen und aus verschiedenen Blickwinkeln).
Die Grundlage bildet ein länglicher Halbleiter. Darauf ist mittig ein optisches Element mit einer schrägen Fläche aufgesetzt. Auf der linken Hälfte des Halbleiters befindet sich ein weiterer Halbleiter, auf dem noch einmal ein kleinerer Halbleiter befestigt wurde.
Der kleine Block links ist der Halbleiterlaser, dessen seitlich austretendes Licht über die Schräge des mittigen Blocks nach oben gelenkt wird. Im Gegensatz zu den Lasermodulen in Computermäusen handelt es sich hier nicht um einen Oberflächenemitter sondern um einen klassischen, seitlich emittierenden Laser (Kantenemitter).
Ein seitlicher Blick auf die Kanten des linken Halbleiterstapels lässt erkennen, dass der oberste Quader eine sehr viel glattere Seitenfläche aufweist als die anderen Blöcke. Das ist notwendig, da hier der Laserstrahl ausgekoppelt wird. Die Oberseite des Quaders zeigt keine interessanten Strukturen, sie ist nur vollflächig von einer Metalllage bedeckt.
Das Die unter dem Laserquader ist sehr einfach strukturiert, enthält aber durchaus funktionale Blöcke. Zwei Pfeile markieren die Stelle, auf die der Laserquader aufgesetzt werden musste. Der untere Bonddraht ist mit einer Metallfläche verbunden, die den Laserquader von unten kontaktiert und so den zweiten Anschluss des Laserelements darstellt.
Die graue Fläche links des Lasers muss die Photodiode sein, mit der die Intensität des Laserstrahls geregelt wird. Dafür sprechen die große Fläche und die elektrische Anbindung. Bei den meisten Lasern wird auch ein Teil des Laserlichts entgegen der eigentlichen Strahlrichtung abgestrahlt. Es ist üblich diesen Teil zur optischen Leistungsmessung heranzuziehen. Unklar bleibt, warum die Photodiode unter der Strahlachse angeordnet ist. Vielleicht wird hier eine Reflektion gemessen.
Der unterste Halbleiter trägt neben der Markenbezeichnung Sony die Zeichen A2580B und nur schwer zu erkennen die Zahlenreihe 2580.
In der linken oberen Ecke befindet sich
eine Teststruktur, zu der die drei Testpads an der oberen Kante gehören.
Wie
sich gleich noch zeigen wird, handelt es sich um einen kleinen Empfänger, über
den auf die Eigenschaften des großen Empfängermoduls im rechten Block
geschlossen werden kann. Ein minimal hellerer Streifen teilt den Empfänger in
zwei senkrechte Blöcke.
Es ist möglich durch das optische Element in der Mitte des Bausteins hindurch zu sehen. Dabei zeigt sich, dass sich darunter nur einfache Schaltungsteile und kein Empfänger oder etwas ähnliches befindet.
Im rechten Bereich des unteren Halbleiters
sind drei streifenförmige Empfänger integriert.
Im mittleren Empfänger ist
gerade so eine etwas hellere, kreuzförmige Struktur zu erkennen. Es ist davon
auszugehen, dass es sich um eine Vierteilung des Empfängers handelt. Über vier
Segmente und die zwei umgebenden Empfänger lässt sich üblicherweise sowohl die
Fokussierung, als auch die Feinjustierung des Abtaststrahls, als auch die
Erkennung der digitalen Werte realisieren.
Die Schaltungsteile erscheinen nicht allzu komplex. Wahrscheinlich handelt es sich lediglich um Vorverstärker für die Empfänger.
Die integrierte Schaltung ist fast vollständig von einer Metallschicht bedeckt. Das verhindert, dass Lichteinfall zur Erzeugung von freien Ladungsträgern und darüber zu unerwünschten Verhalten der Schaltungsteile führt. Außerdem kann vermutlich nur auf einer solchen Metallschicht etwas aufgelötet werden.
