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5.1 INTRODUCCION

Un pick-up puede dividirse en cuatrosectores principales. El láser que generala luz, la sección óptica fija, la sección óp-tica móvil y los diodos fotosensores quereciben la señal del disco. En pick-upmuy modernos el láser y los fotodiodospueden formar una sola pieza, pero estadisposición no parece tener un gran futu-ro dada su gran cantidad de fallas y ade-más porque el fabricante que la adoptóvolvió al viejo esquema de piezas separa-das. Ver figura 5.1.1.

En la sección del láser se genera la luz,en la óptica fija esa luz se polariza, se di-vide en tres rayos (uno principal y dos se-

cundarios) y se dirige en un haz paralelohacia la lente móvil, que la enfocará sobrela superficie metalizada del disco.

El disco devolverá la luz según dondeésta caiga; si lo hace en una zona espeja-da devolverá una haz muy intenso, si lohace sobre un pozo la luz se difunde másque reflejarse y entonces retorna un hazmuy débil. Como sea, el haz el haz de re-torno vuelve a pasar por la lente y realizaun camino inverso al anterior hasta elpunto en que la óptica fija lo deriva late-ralmente dirigiéndolo a la zona de los foto-diodos. En muchos pick-up el haz del lá-ser ingresa por reflexión en un espejosemitransparente y sale atravesando almismo. Esto no tiene mayor importancia,

lo más importante es en-tender el criterio emplea-do: un camino óptico co-mún hasta un cierto puntoen donde un espejo semi-transparente produce unabifurcación.

En este articulo vamosa analizar los diferentes ti-pos de pick-ups que pue-den llegar al taller del re-parador. Dejaremos delado los pick-ups de sim-ple haz y los de movimien-

Cuaderno del T cnico Reparador

Curso de Reproductores de CDLecci n 5

EL PICK-UPIng. Alberto H. Picerno

Ing. en Electr nica UTN - Miembro del Cuerpo docente de APAEE-mail: [email protected]

UN REPRODUCTOR DE CD NUNCA PUEDE MEJORAR LA SE-ÑAL QUE LE ENTREGA EL PICK-UP. SI EL PICK-UP ENTREGAUNA SEÑAL ADECUADA TENEMOS UNA EXCELENTE REPRO-DUCCION AUN CON UNA PLAQUETA DE CD QUE NO ESTE ENOPTIMAS CONDICIONES. EN ESTA LECCION APRENDEREMOSCOMO ES UN PICK-UP Y COMO SE AJUSTA Y LIMPIA PARA LO-GRAR UNA PRESTACION ADECUADA AUN EN PICK-UPS CON-SIDERADOS DE DESECHO.

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to radial continuo ya que prácticamenteson equipos fuera de circulación.

5.2 GENERACION DEL RAYO LASER

Un diodo láser es en realidad un dispo-sitivo que contiene además a otro diodollamado monitor. El láser emite; el diodomonitor mide esa emisión. Entre ambos ycon la ayuda de un circuito excitador deláser, se obtiene un rayo de intensidad lu-minosa constante invariable durante todala vida útil del láser.

En la figura 5.2.1 se observa una dis-posición típica prácticamente universal deeste componente.

Como vemos uno de los terminales delláser se conecta a la carcaza metálica dealuminio que oficia de disipador. El otrose conecta al circuito por un alambre decobre. El efecto láser se logra por reflexio-nes múltiples en dos espejos. El espejosuperior tiene una pequeña perforaciónpor donde sale el rayo láser. La intensidaddel rayo es tan grande que parte de ellaalcanza a atravesar el espejo inferior y sedirige al fotodiodo monitor.

El haz principal divergente se concen-

tra con una lente de modo que definitiva-mente se genera un haz con una mínimadivergencia del orden de 1 a 2 grados se-xagesimales. NOTA: si bien el pick-up consu óptica completa no es un componentepeligroso para la vista (en tanto se lo ob-serve desde una distancia prudencial de30 cm) el láser sólo puede causar lacera-ciones del globo ocular y problemas en laretina, aun observándolo a esa distancia.Nunca observe un diodo láser en formafrontal.

El tipo de construcción no permite ase-gurar un acoplamiento óptico preciso en-tre el diodo monitor y el diodo láser. Estoimplica que ese acoplamiento deberá mo-dificarse eléctricamente mediante un pre-set. Ver figura 5.2.2.

En una gran cantidad de equipos, estepreset se ubica en el mismo cuerpo delpick-up y se preajusta en la misma fabri-ca para compensar el acoplamiento ópticoparticular de ese láser.

Si bien esto es absolutamente cierto, elreparador siempre debe considerar queese ajuste puede haber sido modificadopor algún reparador ya que en muchoscasos ese preset actúa mágicamente enaparatos con deficiencias o simplemente


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desajustados. Que quede claro que "repa-rar" un equipo reajustando el preset auna mayor corriente, implica una falla éti-ca con el cliente ya que la vida del láser seacorta considerablemente.

Veamos algunas características del lá-ser que son sumamente útiles en la repa-ración. La intensidad luminosa no es pro-porcional a la corriente que circula. Enefecto por debajo de una corriente llama-da corriente de codo el efecto láser no seproduce y sólo existe la emisión corres-pondiente al led que forma parte del diodoláser. Si usted mide la corriente por el lá-ser y la encuentra por debajo del valor no-minal (generalmente escrito en el cuerpodel pick-up), es posible que el láser per-manezca totalmente apagado (la emisiónled no es observable por su baja intensi-dad). Levante la corriente y observe enqué valor enciende el láser. Si lo hace muycerca del valor nominal seguramente eseláser está agotado. En general, los fabri-cantes toman un factor de seguridad del

orden del 30%; es decir, queun láser de 50mA debe en-cender con 35mA.

¿Se puede cambiar un dio-do láser? Se puede, pero difí-cilmente pueda conseguirlosen el comercio. Por lo generalse trata de un trabajo que seencara cuando tenemos dospick-ups idénticos rechaza-dos por causas diferentes, porejemplo uno con la lente caí-da y otro con agotamiento delláser. En este caso, trabajan-do cuidadosamente se pue-

den intercambiar los diodos láser conbuenas posibilidades de éxito.

5.3 OPTICA FIJA

En esta parte de nuestro estudio dare-mos sólo una corta explicación porqueabundar en detalles no proporcionaríaventajas en el momento de reparar unequipo. En efecto esta zona del pick-up noadmite reparaciones ni cambios dada laprecisión de las piezas. Por otro lado enla mayoría de los casos no hay posibilida-des de acceder a éstas si no es rompiendola carcaza del pick-up. Para nuestro aná-lisis utilizaremos un pick-up KSS-150Aque fue uno de los primeros en utilizar latecnología de 3 haces. La elección fue rea-lizada porque se trata de un dispositivosimple, que permite su desarme y rearmecompleto y se presta especialmente anuestros requerimientos didácticos. En lafigura 5.3.1 podemos observar la circula-

ción óptica en este pick-up yen la 5.3.2 una fotografíaelectrónica del mismo sincarcaza plástica, que cubrela óptica móvil, ni la tapa delatón que cubre la óptica fi-ja.

Sigamos el camino delhaz para reconocer cadacomponente óptico. El rayoque sale del láser atraviesaun componente llamado re-jilla de difracción. Se tratade un cristal plano rayadocon diminutos surcos muycercanos unos a otros. Estadisposición de líneas gene-ran un haz principal de má-

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xima intensidad y unabanico de haces secun-darios, terciarios, etc.,cada vez con una menorintensidad. Nuestro dis-positivo sólo utilizará elhaz principal y los doshaces secundarios. Unapráctica interesante essacar una rejilla de di-fracción de un pick-upen desuso y explorarlacon un puntero láser. Deinmediato se observaque el haz del punterose subdivide en múlti-ples haces, cada vez másdébiles; no se preocupe por el costo delpuntero (aproximadamente 7 U$S) porquemás adelante le daremos una utilidad quebien vale la inversión. Ver figura5.3.3

El haz principal generará lasseñales de datos y de error de fo-co; los haces secundarios se en-cargarán de generar el error detracking. La rejilla de cristal seencuentra montada sobre un ci-lindro plástico y todo el conjuntose puede ajustar girando la mon-tura de la rejilla. De ese modo sepueden separar los haces secun-darios para que caigan justo so-bre la zona de espejo existentes acada lado del surco.

A la salida de la rejilla se en-cuentra un espejo semitranspa-rente a 45° que dirige los haceshacia la ventana de cristal plano.Luego el haz emerge con direc-ción al disco (en este momentocon un diámetro del orden de 1mm). La lente móvil enfoca el hazsobre el disco, de modo tal que eldiámetro del mismo se reducehasta aproximadamente 1µm (1micrómetro es igual a la milloné-sima ava parte de 1 metro). Lamayor parte de la convergenciase produce dentro del plásticotransparente del disco que desvíalos rayos luminosos por poseerun índice de transmisión mayor ala unidad. Ver figura 5.3.4.

Ahora el haz retorna por elmismo camino que tomó a la idahasta llegar al espejo semitrans-

parente. Lo atraviesa yse dirige a la lente de si-metría cilíndrica. Estalente tiene propiedadesmuy interesantes paraaprovecharlas en la de-terminación del enfoquede la lente móvil. Si elsistema esta enfocado,la iluminación sobre losfotodiodos centrales escircular. Si la lente estáadelantada genera unaelipse con el radio ma-yor orientado sobre losfotodiodos A y C, entanto que si está atrasa-

da, la elipse tiene el radio mayor sobre B yD. Ver figura 5.3.5.

Para que este concepto quede debida-



mente asimilado, le vamos a pedir al lec-tor que realice una experiencia de óptica.Tome una lupa y enfoque los rayos del solsobre un papel. Luego retire y acerque lalupa al papel observando que el desenfo-que del sistema siempre produce una ilu-minación circular. Ahora incline la lentede modo que los rayos del sol la atravie-sen levemente en forma oblicua (agregadode distorsión cilíndrica) y vuelva a realizarla experiencia de desenfocar el sistema.Notará que ahora se produce una elipseque cambia de radio mayor a menor al pa-sar por el punto de enfoque.

Por último, el haz llega a los fotodiodosdonde se transforma en una corrienteeléctrica. El procesamiento de esta co-rriente nos dará los datos guardados en elsurco y las señales de error de tracking yde foco.

5.4 REPARACIONES Y AJUSTES DEL SISTEMA OPTICO

Dada la imposibilidad de conseguir re-puestos, todas las reparaciones del siste-ma óptico se pueden resumir en la limpie-za y el ajuste del sistema.

El mejor método de limpieza es la utili-zación de un pequeño compresor de aireque puede ser construido por usted mis-mo. En el apartado 5.5 le indicamos comose realiza. Si el pick-up sólo tiene una ta-pa plástica sobre la lente móvil debe reti-rarla con un destornillador de relojero. Sitiene la suerte de que la óptica fija tengauna tapa, debe sacarla y sopletear todo elconjunto por varios minutos para retirarla tierra acumulada; si no tiene tapa, ob-serve si existe alguna perforación pordonde inyectar aire; en caso contrario li-

mítese a limpiar ambas ca-ras de la lente móvil y el es-pejo o prisma reflector. Siobserva que algún compo-nente óptico está mancha-do, es aconsejable limpiarlocon un hisopo mojado enagua y jabón, si es de plás-tico, y con alcohol isopropí-lico si es de vidrio; luego selo debe secar con el sopletede aire. Después de estalimpieza profunda es muyprobable que deba ajustar-

se el sistema óptico.El sistema óptico tiene dos ajustes.

Uno es el ajuste de acimut y otro la posi-ción de la rejilla de difracción que puedegirar sobre su eje óptico. Aún es un pocoprematuro para preguntarse desde quélugar de un equipo se puede obtener lasseñales necesarias para realizar estosajustes, pero nos vamos a adelantar indi-cando que se realizan sobre la señal deerror de tracking (TE) y sobre la señal delectura de datos (RF).

El ajuste de acimut nos asegura quelos haces incidente y reflejado siguen unmismo recorrido. En pocas palabras signi-fica que el eje óptico del pick-up es deexactamente 90° con respecto al plano deldisco. Observe que el ajuste debe ser do-ble ya que el haz debe estar encuadradocon respecto al disco para cualquier posi-ción que adopte la escuadra.

La mayoría de los pick-up están mon-tados sobre tres puntos. Uno de los pun-tos oficia de pivote y tiene un montaje deresorte; en tanto que los otros dos tienentornillos que modifican el ángulo del haz.Ver figura 5.4.1.

El ajuste consiste en conectar el osci-loscopio sobre la señal RF y ajustar suce-sivamente ambos tornillo hasta lograr quela señal se haga máxima. Este ajuste deberealizarse muy suavemente para evitarque la señal se atenue y se corte porque siesto ocurre, luego es muy difícil encontrarun punto de ajuste aproximado que pro-duzca lectura de la señal RF. La razón deque el ajuste de acimut magnifique la se-ñal es que se incrementa la cantidad deluz proveniente del disco.

El ajuste de separación de los haces se-cundarios, en realidad debiera llamarsede giro del plano de los haces. En la figura



5.4.2 mostramos cómo es la iluminacióndel disco con respecto al surco virtual.

Al girar la rejilla (aumento del ángulo),los haces secundarios comienzan a tomarparte de los surcos contiguos o, si se gira

en el sentido contrario, se co-mienza a tomar parte del surcopropio (reducción del ángulo).En ambos casos, cuando gira eldisco, la iluminación promedioserá menor y el servo de trac-king tendrá menor ganancia. Elajuste consiste en girar la rejillade difracción, mientras se ob-serva con el osciloscopio la ten-sión de error de tracking (TE); elpunto óptimo será el máximo dela tensión de error que es unaseñal de ruido aleatorio de bajafrecuencia. Ver figura 5.4.3.

En la figura 5.4.4 mostramosla sección óptica fija del pick-upKSS-150A, en tanto que en la fi-gura 5.4.5 mostramos los com-ponentes separados de la mis-ma junto con el chasis ópticovacío.

5.5 ALGUNAS VARIANTE COMUNES

El criterio del KSS-150A esperfectamente válido para equi-pos de mesa, pero se torna im-posible de utilizar en un disc-man, dada su elevada altura.Una variante soluciona el pro-blema muy sencillamente. Setrata de generar un camino óp-tico que se desarrolle en un pla-

no paralelo el plano del disco y luego uti-lizar un espejo a 45° para reenviar el hazhacia la óptica móvil. Ver figura 5.5.1.

Con este criterio se pudieron construirpick-up con una altura del orden de los



FIG. 5.4.4

15 mm que comenzaron autilizarse en los discmanprimero, extendiendo lue-go su uso a todos losequipos en general. En al-gunos casos, dado que elespejo agregado es de pri-mera reflexión (metaliza-do en su primera cara y,por lo tanto, susceptiblede ser rayado durante sumanipuleo y limpieza) al-gunos fabricantes recu-rren al uso de un prismatriangular que cumplecon la misma función. Verfigura 5.5.2. En este casose utiliza un principio deóptica según el cualcuando los rayos incidenen una discontinuidad(Vidrio/aire en nuestrocaso) son reflejados total-mente para ángulos deincidencia de poca magni-tud (45° en nuestro caso).

Los pick-up más desa-rrollados abandonan eluso del espejo semitrasparente, dado subajo rendimiento (en el se pierde más dela mitad de la luz que ingresa). En su lu-gar se utiliza un prisma cúbico logradopor pegado de dos prismas triangulares.Ver figura 5.5.3.

La discontinuidad entre ambos prismastriangulares se llena con un adhesivo quetiene la propiedad de rotar el plano de po-larización de la luz. El espesor del adhesi-vo se elige de modo que la rotación sea deexactamente 45°. Luego an-tes de la lente móvil se agre-ga un cristal ópticamenteactivo que produce otra ro-tación de 45°. Este cristalsuele reemplazar a la venta-na plana.

Este sistema posee unelevado rendimiento (muycercano a 1). Si considera-mos que el haz del láser tie-ne un ángulo de polariza-ción de 0°; al atravesar eladhesivo que une al prismaseparador el ángulo gira45°. Luego al atravesar elcristal polarizador el ángulo

se hace de 90°. Si el hazrebota en una zona es-pejada regresa con unángulo de polarizaciónde 90° que se transfor-ma en 135° al atravesarel cristal polarizador; alllegar al prisma cúbicoseparador ese ángulo seincrementa a 180° y seproduce una reflexióntotal hacia los fotodio-dos. Si el haz cae en unpozo sufre un giro extrade 180° dado que la lon-gitud del pozo fue elegi-da de ese modo. Ahorala poca luz que rebotatiene un ángulo de pola-rización de 360° queatraviesa el prisma sinreflejarse.

5.6 COMPRESOR PARA LIMPIEZA DEL PICK-UP

El aire comprimido esel elemento más importante cuando setrata de recuperar un pick-up. En efectola mayoría de los pick-up no pueden de-sarmarse y el único elemento que puedeproducir la limpieza es el aire. El autorconstruyó su compresor con un aparatopara nebulizaciones. El aparato consisteen un transformador con su núcleo flojoque excita un diafragma de goma que porúltimo genera una corriente de aire ope-rando una válvula de admisión y otra de



Fig 5.4.5

escape. El cuerpo de la jeringa sólo sirvecomo un mango rígido de la manguera. Elespagueti sirve para dirigir el chorro de ai-re por el interior del pick-up. Por lo gene-ral, basta con colocar el espagueti por de-bajo de la lente móvil y conectar eldispositivo por 5 minutos para que levan-te la tierra y la retire del interior del pick-up.

5.7. LOS PICK-UP MAS MODERNOS

Para que el lectortenga un panoramamás amplio de unpick-up moderno, enla figura 5.7.1 y suce-sivas mostramos va-rias tomas fotográficasa un modeloCDM1215/06. En estecaso el láser y los foto-

diodos formanlo que podría-mos llamar uncircuito inte-grado ópticoque contieneademás unc o m p o n e n t eseparador delos haces.

O b s e r v eque en estecaso, el siste-ma óptico fijoes un simpleprisma trian-gular. Esteconcepto tieneenormes ven-tajas respectode las pocasposibilidadesde tomar polvoatmosfér ico,pero el CI óp-tico es muycomplejo por-que contienecomponentesde baja señalcomo los foto-diodos y depotencia me-

dia como el diodo láser, junto con unprisma óptico.

5.8 CONCLUSIONES

En este articulo analizamos la secciónóptica de un pick-up. Aprendimos aconstruir un aparato compresor que elautor considera como el dispositivo deservice más útil del taller.

También conocimos la construcciónde un pick-up de triplehaz antiguo y de unomoderno.

En el próximo capítu-lo analizaremos la sec-ción de movimiento dela lente y, sobre todo,indicaremos cómo seconstruye un jig deprueba universal parapick-up. ✪



Fig. 5.7.1Fig. 5.7.2

Fig. 5.7.3

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