Оптическое запоминающее устройство

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 714498 ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 16,06.75(21) 2145177/18-24 (51) М. КЛ с присоединением заявки М 6 11 С 13/04 Ьеуаерстееииьй кеиитет СССР ио лелеи изобретеиий и етхрытий(23) Приоритет Опубликовано 05,02.80. Бюллетень лЪ 5 Дата опубликования описания 05,02,80(71) Заявитель Институт электродинамики АН УССР1Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики, в частности к оптическим системам обработки данных, и может быть применено в информационно-поисковых системах, системах регистрации и обработки панных научных измерений, а также в системах видеозаписи.Известны оптические запоминающие устройства (ЗУ), содержащие диск со све 1 О точувствительным покрытием, установленный на вращающемся шпинпеле, расположенную на подвижной каретке оптическую головку (фиксирующую систему); источник света, модулятор и блок считыванияИ.Опнако в этом устройстве пля постижения высокой плотности размещения информапии необходимо применять высокоточные шпинпельные узлы сложной конструкции, Смена писков затруднена, Для ис ключония наложения информационных до рожек при смене диска, его необхопимо устанавливать относительно шпинделя с погрешностью в несколько раз меньшейразмера сфокусированного светового луча.При достижимых оптическими методамиплотности размещения информации эта величина составляет 0,1-1 мкм,Наиболее близким по технической сущности к предложенному является оптическое ЗУ, содержащее вращающийся диск сосветочувствительным покрытием и зеркальной боковой поверхностью: установленную на попвижной каретке оптическую головку, источник света, оптический мопулятор блок считывания и систему слежениеза выбранной дорожкой с интерференционным датчиком радиальных биений диска12,Однако это ус."тройство имеет ограниченное быстродействие системы слежения,за выбранной дорожкой вследствие наличия попвижных механических частей ибольшую чувствительность к погрешностямустановки диска в направлениин оси вращения. Кроме того, в этом устройствене учитдтвается составляюшая радиальныхбиений писка в направлении, перпендикулярном перемещению каретки (тангенциальная составляющая), которая нарушаетравномерность движения дорожки относительйо перетяжки сфокусированного луча, чтоограничивает выбор кода записи информации, затрудняет запись с высокой плотностью аналоговых сигналов,Цель изобретения - повышение надежности устройства, 1 ОЭто постигается введением оптическисвязанных второго объектива, оборачивающей системы и второго отражательногоэлемента, причем второй объектив расположен в центре писка, а второй отражательный элемент содержит ава плоскихзеркала, расположенных поп прямым углом и оптически связан с первым отражательным алементом, который выполненв вине плоского зеркала, 2 ОНа фиг, 1 представлена функциональнаясхема предложенного устройства, а нафиг, 2 - расположение отражательных але-ментов в пространстве относительно элементов устройства,25Устройство содержит вращающимисявокруг оси О -О шпиндель 1, на торцовой поверхности которого установлен носитель 2, выполненный в виде писка сосветочувствительным покрытием, Диск в 30центральной части имеет отверстие 3, вкотором жестко крепится второй объектив4, оптически связанный с коллиматором5 и оборачивающей системой 6, отражательные элементы 7 и 8, оптически связанные источник света 9, модулятор 10, светопелительный алемент 11 свяэанный 1с фотоприемником 12, первый объектив13 и каретку 14 Отражательный алемент8 состоит из двух плоских зеркал 15 и 4016, расположенных поп углом,Устройство работает следующим образом.Луч свете от источника 9 прохопитчерез модулятор 10, гпе изменяет свою 45интенсивность в соответствии с записываемой информацией, проходит через светоделительный элемент 11, например полупрозрачное зеркало, и попадает на коллима тор 5. Иэображение источника 9, построенное коллиматором 5, проецируетсявторым объективом 4 в фокальную.плоскость оборачивающей системы 6, котораяпревращает гомоцецтрический пучок в параллельный и иэк.еняет знак угла наклонаоси пучка, Отражательные элементы 8и 7 направляют этот пучок на первыйобъектив 13, который концентрирует мо 981 дулированное излучение источника 9 насветочувствительное покрытие диска 2,При вращении шпинпеля 1 на писке попвоздействием этого излучения известнымспособом (термооптическим, магнитооптическим и т.п.) записывается информационная дорожка, При считывании часть отраженного от диска луча малой (непостаточной для существенной засветки светочувствительного слоя) мощности направляется светоделительным элементом 11на фотоприемник 12,Выход луча на выбранную дорожку осуществляется следующим образом.Если шпиндель 1 вращается точно (беэбиений) вокруг оси О -О, а диск 2 установлен так, что оптическая ось соединенного с диском объектива 4 совпадает сэтой осью, то изображение источника 9,построенное объективом 4, будет неподвижным. Ось светового пучка после оборачивающей системы 6 будет также неподвижной, и, следовательно, положениесфокусированного объективом 13 пучкаопределяется только положением каретки14, Если оптическая ось объектива 4вследствие неточной установки диска илипогрешностей вращения самого шпинделясовершает радиальные биения, то изображение источника 9, построенное объективом 4, будет перемещаться в фокальнойплоскости системы 6,Пусть в какой-то момент времени дискс объективом 4 сместился относительнооптической оси системывправо в плоскости чертежа (фиг, 1), Иэображение, источника 9, построенное объективом 4,также сместится па некоторую величинувправо. Вследствие атого смещения сьпараллельного после системы 6 пучка развернется на некот рый угол в направлениипротив часовой стрелки, Отразившись отнаправляющих зеркал 15, 16 и 7, пучокпопадает на объектив 13 (фокусирующуюсистему) поп углом, отличным от угла,соответствующего точной установке писка, Вследствие наклона оси пучка, световое пятно (перетяжка) в плоскости изображения объектива 13 сместится в сторону смещения диска, Путем выбора кратности увеличения объектива 4 и фокусного расстояния системы 6 достигаетсяравенство смещений диска 2 и перетяжкисфокусированного объективом 13 пучка,Таким образом, при неподвижной каретке биения диска в пределах поля иэоб- .ражений объектива 13 не влияют на растояние от перетяжки сфокусированного1, Оптическое .запоминающее устройство, содержащее носитель, выполненныйв виде диска, оптически связанные первыйобъектив и первый отражательный элемент,а также оптически связанные источниксвета, модулятор, светопелнтельный элемент, оптически связанный с 11 отоприем-.Тнтком, и коллиматор, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью повТтшеТтия надежности устройства, оно содержит оптически связанные второй объектив расположенный в центре диска н оптически связанныи с ттоллиматором, Оборачнватощуюсистему и второй отражательный элемент,Отттическн связанный с первым Отражательным элементом,2, Оптическое запомннаютттее устройствопоп, 1, отличаютпееся тем, что первттй отражательш,тй элемент ттыполТтетт в виде плоского зеркала,3, Оптическое запоминающее устроттство по и, 1, О т л и ч а ю щ о е с я тем, что второйт отракательнтий элемент содержит пва плоских зеркала, расположенных поп прямым углом. Источттикт иттформат 1 тттт,принятые во внимание при экспертизе 1, Заявка ФРГ К 230748 З,кл, Ст 1 1 В 7/24, 1 97 4. 2, Патент СШЛ М 3716845,кл, Ст 11 С 7/00, 1973 (прототип).5 71449 объективом 13 луча по центра диска. Наличие плоского зеркала 16 и такое его разметцение относительно направляюших зеркал 15 и 7 (см, фиг, 2), при котором зеркала 7, 15 и 16 образуют в простран 5 стве трехгранный, р частности, угло-кубовый, отражатель, . позволяет компенсировать тангенциальную составляющую бие- ний. В этом случае смещение диска и наклон оси луча на объективе 13 будут со гласованы в любом направлении, а не в одной плоскости, как пля случая двух плоских зеркал, В предложенном устройстве при определенном размещении источника счета 9 уменьшается влиянне и тор цовых биений, Коллиматор 5 строит промекуточное уменьшенное изображение источника 9, которое пля всей последующей оптической схемы выполняет роль непопвижного точечного источника, Наличие 20 этой линзы снижает требования к расположению и размерам источника 9, Торцовьте(в направлении оси О-О") сметцения писка приводит в общем случае к смещению изображения источника 9 по этой оси. 25 Величина и направление этих смещений зависят от кратности увеличения объективом 4 промежуточного изображения источника 9, которое строится коллиматором 5, При кратности увеличения больше единицы смешение диска, например, вверх, вызывает смещение укаэанного изобракения вниз относительно центра неподвижной системы 6 Это в свою очередь приведет к уменьшению расстояния между оптическим цен тром объектива 13 и его плоскостью изображения, то есть перетяжка сфокусироваттного луча и диск перемешаются в одном направлении, что снижает влияние торцовых погрешностей установки и вращения диска, Наиболее точная компенсация торцовьтх биений ттосттТгается при совмещении плоскости изображения коллиматора 5 с передней фокальтЕой плоскостью объектива 4, После объектива 4 в этом случае луч распространяется в виде параллельного пучка. На оптическую гочовку целесообразно направлять ит,тетттто параллельный пучок, так как прн этом перемещения каретки не влияют на величину ст 1 окусТтроватттого пятнаВ связи с этн, т возможТЕТТ слепуто тттие варианты исчолнення устройства, С. целью сохранения параллельности пучка после объектива 4 в качестве оборачива 55 юшей системы может быть использована либо пвухлинзовая афока 11 тая система, Ли В 6бо одна из известных призменных Оборачиваюших систем, например, призма Аббе, Преимущество линзовых Оборачиваюнтих систем в предложенном устройствесостоит в том, что с их помощью можнонриблизнть центр поворота пучка к объективу 13, что уменьшает потери света принаклонных пучках, Таким образом, наличиежестко укрепленного на диске объектива,совместно с неподвижной оборачнваюшейсистемой, введенными в оптическую схему устройства, позволяет снизить требования к радиальным и торцовттм погрешностям установки и вращения диска, чтопозволяет упростить смену писков, снизить требованття к точности вращенияшпинделя, Отсутствие следящих системс механическими подвижными частямн позволяет увеличить скорость вращения диска,Формула изобретения, Раушская наб., д. 4/ Тираж обударственно мйэобретени осква, Ж13038,Проектная, 4 Составиноградов Техред РФд кднФилиал ППП фПатентф, г,ель И, ЗагииайкоО. Легеза Корректор 62 . Подписное