Устройство для автоматической фокусировки

(5 КОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТКРЫТИИОСУДАРС ТВЕНПО ДЕЛАМ ИЗ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОРСК ВИДЕТЕЛЬСТВУ юл. Р 5 В.Н.Соколов 88.8) ии Р 226091 1975. етельство С 11 В 7/00,СР982.(57) Изобретениеке записи и воспрции оптическими сляет повысить точфокусировки. Двух МАТИЧЕСКО относится к техниоизведения информаредствами и позвоность и надежностьэлементный фотопри(21) 3879956/24-1(56) Патент Францкл. С 11 В 7/00,Авторское свидР 1120400, кл. С емник 7, дифференциальный 9 и суммирующий 12 усилители, аналоговыйделитель 15 образуют блок определения величины расфокусировки объектива 4Сигнал с выхода аналоговогоделителя 17 зависит от расфокусировки и представляет собой выходнойсигнал блока определения величинырасфокусировки, коэффициент передачикоторого не зависит от разъюстировки, к которой приводит дрейф осидиаграммы направленности источника1 излучения, Этот сигнал поступаетна привод 5 перемещения объектива,перемещающий объектив 4 в осевомнаправлении для компенсации раэъюстировки. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к технике записи и воспроизведения инФормации оптическими средствами,Цель изобретения - повышение точности и надежности фокусировки.На чертеже представлена схемаустройства.Устройство содержит источник 1излучения, первую линзу 2, светоделитель 3, объектив 4 с приводом 5перемещения, вторую линзу 6, первый7 и второй 8 двухэлементные фотоприемники, первый 9, второй 10 и третий11 дифференциальные усилители, первый 12, второй 13 и третий 14 суммирующие усилители, первый 15, второй16 и третий 17 аналоговые делители,источник 18 опорного напряжения иноситель 19 информации.Устройство работает следующимобразом,Излучение источника 1 излученияпроходит линзу 2, отражается светоделителем 3 на вторую линзу 6 и фокусируется на чувствительных элемен-тах второго двухэлементного Фотоприемника 8. Прошедшая светоделительчасть излучения Фокусируется объективом 4 на чувствительной поверхностиносителя 19 информации. Отразившисьот носителя информации, излучениевторично проходит объектив 4 и, отразившись от светоделителя 3, попадает на чувствительные элементы первого двухэлементного фотоприемника 7,Первый двухэлементный фотоприемник 7, первые дифференциальный 9 исуммирующий 12 усилители, а такжепервый аналоговый делитель 15 образуют блок определения величины расфокусировки объектива 4,Первый двухэлементный фотоприемник 7 юстируется таким образом, чтопри точной фокусировке пучка излучения на поверхность носителя 19 информации ось отраженного пучка совпадает с границей между фоточувствительными элементами фотоприемника. Ввидусмещения оси пучка излучения относительно оптической оси объектива 4при расфокусировке отраженный пучоксмещается в направлении, перпендикулярном границе раздела элементов фотоприемника 7. Разностный сигнал сэлементов фотоприемника 7, вырабатываемый дифференциальным усилителем9 и пропорциональный величине смещения пучка в плоскости фотоприемника 7, зависит от расфокусировки бмощности излучения пучка и дрейфа диаграммы направленности источникаизлучения Н . В первом аналоговом 5 делителе 15 сигнал с выхода дифференциального усилителя 9 делится на вырабатываемый первым суммирующим усилителем 12 суммарный сигнал с первого двухэлементного фотоприемника 7,пропорциональный лишь .мощностипучка излучения, регистрирующего расфокусировку. Таким образом, сигналс выхода первого аналогового делите- .ля 15 зависит лишь от расфокусировки 15д и дрейфа оси диаграммы направленности излучения д, . Вторые линзы 6,двухэлементный фотоприемник 8, дифференциальный 10 и суммирующий 13усилители, а также аналоговый делитель 16 образуют блок определения изменения положения оси диаграммы направленности излучения источника 1 излучения.Аналогично с блоком определениявеличины расфокусировки сигнал с выхода второго аналогового делителя 16пропорционален лищь величине дрейфаоси диаграммы направленности излуче- ;Юния ы а на выходе третьего диффеЭренциального усилителя 11, в котором из сигнала первого аналоговогоделителя 15 вычитается сигнал второгоаналогового делителя 16, вырабатывается сигнал, пропорциональный вели чине расфокусировки ь , В этом случае выражение для коэффициента пропорциональности К имеет вид: К =К,оС +К40где К, - коэффициент, зависящий отгеометрических размеров иоптических параметров оптической схемы устройства;К - коэффициент передачи блокайопределения расфокусировкив отсутствие дрейфа осидиаграммы направленностиизлучения (с = О),П р и м е р. Для конкретных параметров оптической системы Г, =5 мм,й =360 мм, ,=460 мм, 1 =200 мм,Ь=1 мм, д.= +1, где Г, - .фокусное1расстояние объектива 4, Й - фокус 55 кое расстояние первой линзы 2;расстояние от фокальной плоскостилинзы 2 до объектива 4, 1 - расстояние от выходного зеркала источникаизлучения до линзы 2, Ь - смещениег1288754 К - коэффициент пропорциональ ности, не зависящий от Ы оси пучка излучения относительнооптической оси объектива 4.Рассчитывают коэффициент передачипо формуле (1) К " 36(1 + 0,16) . Типичный для аргонового лазера (источника излучения) дрейф с= +1 приводит к изменению коэффициента передачи блока расфокусировки К на +16 , Выходной сигнал дифференциального усилителя 11 ц = (К,сА + + К )а, в третьем аналоговом делителе 17 делится на сигнал с выхода третьего суммирующего усилителя 14, величина которого 10 15 Формула изобретения Ця 1 К К ь ц - и дКт К,Составитель С.ИльчукТехред В.Кадар Корректор А.Обручар Редактор В.Петраш Тираж 611 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 7813/50 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 20 где К к - сигнал разъюстировки, пропорциональный дрейфу осидиаграммы направленности свыхода аналогового делителя 16 (К - учитывает 25коэффициент передачи аналогового делителя 16 итретьего суммирующего усилителя 14),К, - напряжение с выхода источника 18 опорного напряжения, усиленное в третьемсуммирующем усилителе 14. При выборе коэффициента передачи К и напряжения К таким образом, чтобы 35 выполнялось соотношение К ы + К3 4 ,= К (К,Ф + К ), сигнал с выхода третьего аналогового делителя 17 не будет зависеть от дрейфа оси диаграммы направленности источника из- . 40 лучения сс где К, - коэффициент передачи ана логового делителя 17;Таким о бр аз ом, сигнал с выхода третьего аналогового делителя 17 зависит лишь от расфокусировки д и представляет собой выходной сигнал блока определения величины расфокусировки, коэффициент передачи которого не зависит от разъюстировки, к которой приводит дрейф оси диаграммы направленности источника излучения. Этот сигнал поступает на привод 5 перемещения объектива, который перемещает объектив 4 в осевом направлении для компенсации расфокусировки,Устройство для автоматической фокусировки, содержащее последовательно установленные источник излучения, линзу, светоделитель и объектив с приводом перемещения, а также оптически связанные со светоделителем блоки определения величины расфокусировки объектива и блок изменения положения оси диаграммы направленности излучения, выходы которых соединены с входами дифференциального усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности фокусировки, в него вве" дены источник опорного напряжения, суммирующий усилитель и аналоговый делитель, входы суммирующего усилителя соединены с выходом источника опорного напряжения и выходом блока изменения положения оси диаграммы направленности излучения, а выход - с входом делителя аналогового делителя, вход делимого которого связан с выходом дифференциального усилителя, при этом выход аналогового делителя соединен с входом привода перемещения объектива.