Устройство для позиционирования пучка излучения при оптическом воспроизведении информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 В 7/09 РЕТЕНИ ТЕЛЬСТВУ ОЗИЦИОНИРОВАНИЯПТИЧЕСКОМ ВОСТВО ДЛЯНИЯ ПРИ ИНФОРМАЦИИ ие относит инфор иых в зведени использ ват опроигр нающих высить адеж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ОПИСАИИЕН АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1203583, кл. С 11. В 7/09, 1986,Патент США Р 3876842,кл. 0 11 В 21,О, 1975.1446651(54) УСТРОЙС ПУЧКА ИЗЛУЧЕ ПРОИЗВЕДЕНИИ (57) Изобрет кому воспрой носителей, аудио- и вид ческих запои позволяет и к оптичесации слазерныхх в оптитвах, исть и точ1446651 ность позиционирования,Луч лазера коллимируется коллиматором 2, проходит дифракционную решетку 3, которая расщепляет его на три луча, Плоскость расщепления лучей, прошедшихФ.через светоделитель 4, поворачивается на некоторый угол вращателем лучей 5. Отраженные носителем информации лучи проходят объектив 7, отражаются от зеркала 6, проходят через вращатель лучей 5, который поворачивает плоскость расщепления лучей к исходной. Далее лучи, отраженные светоделителем 4 и сфокусированные линзой 9, попадают на Фотоприемный блок 10. Колебания дифракционной решетки приводит к колебаниям пятен слежения на поверхности носителя информации 8 с частотой )(частота колебания привода 15). На выходе суммирующего усилителя Формируется сигнал рассогласования линии среднего положения пятен с осью информационной дорожки,Изобретение относится к оптическому воспроизведению информации с носителей, используемых в лазерных аудио- и видеопроигрывателях, в оптических запоминающих устройствах.Цель изобретения - повышеиие надежности и точности позиционирования.На фиг. 1 приведена Функциональная схема устройства; на фиг. 2 - положение пучков излучения на носителе информации; на Фиг. 3-7 - примеры выполнения вращателя лучей.Устройство содержит (Фиг.1) последовательно установленные на оптической оси лазер 1, коллиматор 2, ди- . Фракционную решетку 3, светоделитель 4, вращатель 5 лучей, зеркало 6, объектив 7, носитель 8 информации, а также оптические последовательно связанные со светоделителем 4 фокусирующую линзу 9 и фотоприемный блок 10.Два выхода "слежение" ,фотоприемного блока 10 подключены к двум входам суммирующего усилителя 11 и с двумя входами дифференциального усилителя 12. Выход суммирующего усилиСигнал с выхода суммирующего усилителя 11 перемножается с сигналом от привода колебаний дифракционной решетки 15 умножителем 13. Сигнал с выхода заградительного фильтра 16 подается на привод поворота вращателя лучей 5, При обратном прохождении лучей через вращатель 5 плоскость расщепления лучей поворачивается на тот же угол, но противоположный по знаку. Таким образом, поворот пятен слежения на носителе информации не приводит к слежению отраженных пучков на Фотоприемном блоке 10 и соответственно к разъюстировке устройства позиционирования. Размещение вращателя лучей между светоделителем4 и объективом 7 предпочтительней, чем его размещение между дифракционной решеткой 3 и светоделителем, или случаю, при котором производится непосредственный поворот дифракционной решетки, 7 ил. 2теля 11 подсоединен к первому входу второго умножителя 13. Выход диффе-, ренциального усилителя 12 подключен к первому входу первого умножите ля 14. Привод 15 колебаний дифракционной решетки механически связан с дифракционной решеткой 3, а электрически " с вторыми входами умножителей 13 и 14. Выход первого умножи теля 14 подключен к первому заградительному фильтру 16 и далее к приводу перемещения зеркала 17, который механически связан с зеркалом 6, Выход второго умножителя 13 подключен 15 к второму заградительному Фильтру 18и далее к приводу 19 поворота вращателя лучей, который механически связан с вращателем 5 лучей.Выполнение привода 19 поворота 20 вращателя лучей аналогично выполнению привода 17 перемещения зеркала.В качестве первого варианта вращателя лучей (Фиг. 3) может быть использована призма Дове 20.Вторым вариантом вращателя лучей(Фиг. 4) является призма Чуриловско 3 144665го. Она состоит из оптически последовательно связанных преломляющейпризмы 21, зеркала 22 и преломляющейпризмы 23, Третий вариант врацателялучей (фиг, 5) представляет собойпризму 24 с оптически последовательно связанными отражающими поверхностями 25-27. Эта призма может бытьзаменена тремя зеркалами, установленными на место упомянутых отражающихповерхностей, Четвертый вариант(фиг.б) представляет собой установленные на одной оптической оси цилиндрические линзы 28 и 29. Причем 15задняя фокальная точка линзы 28 совпадает с передней фокальной точкойлинзы 29. фокусные расстояния этихлинз равны, а образующие преломляющих поверхностей линз параллельных 20между собой. Пятый вариант (фиг.7)представляет собой линзу 30 с цилиндрическими поверхностями равнойкривизны 31 и 32. Задняя фокальнаяточка поверхности 31 совпадает с 25передней фокальной точкой поверхности 32, а образующие поверхностейпараллельны между собой. При работевращатель лучей поворачивается какединое целое вокруг оптической оси 30О-О .Устройство работает следующим образом (фиг.1),Луч лазера 1 коллимируется коллиматором 2, проходит дифракционную З 5решетку 3, которая расщепляет егона три луча. Далее эти лучи проходятсветоделитель 4, вращатель 5 лучей,который поворачивает плоскость расщепления лучей на некоторый угол, 40отражаются от зеркала 6 и фокусируются объективом 7 на поверхности носителя 8 информации в три пятна: считывающее пятно Ь и два пятна слежения а и с (фиг.2)Отраженные носителем информации лучи снова проходятобъектив 7, отражаются от зеркала 6,проходят через вращатель 5 лучей,который поворачивает плоскость расщепления лучей к исходной. Далее 50лучи отражаются от светоделителя 4и фокусируются линзой 9 на фотоприемный блок 10. Сигнал с центральнойплощадки фотоприемного блока 1является информационным, а сигналы сбоковых площадок 1и 1 с используются для слежения. Дифракционная решетка 3 приводится в колебание с частотой м приводом 15.Для получения сигнала о рассогласовании линии среднего положения пятен с осью информационной дорожки производят суммирование сигналов2 Т . 2 1 +1 =210-21 ш соз( - й ), соз( - сР"271, 21 Гсозе)соз( - Ь С 8 К)-з 3.п( - УТ Т2 Гсоз(А) -зьп( - Ь СКК).Тучитывая малость с/ формулу (2) можно записать14Колебания дифракционной решетки приводят к колебаниям пятен слежения а и с на поверхности носителя 8 информации с частотой ь 3 и амплитудой д (фиг,2).Колебания пятен а и с необходимы для получения сигнала о рассогласовании д центра пятна считывания Ь с осью информационной дорожки и для получейия сигнала о рассогласовании линии среднего положения пятен с осью информационной дорожки. Эти сигналы рассогласования получают следующим образом. Величина сигналов с выходом "слежение" фотоприемного блока 10 определяется формулами2 С1=1 (1-ш соз - (Л+дсозьФ+ЬСВЧ) )1Т(1) 1 =1 ( 1-ш соз - (д -Ксозь С-ЬС 8 Ч) ), где 1 ,1 - сигналы с пятен а и с;1 - величина сигнала при наохождении пятна между информационными дорожками;Т - расстояние между дорожками;ш - индекс модуляции;д - смещение считывающегопятна;д - амплитуда колебаний пятенслежения;И - частота колебаний пятенслежения;Ь - расстояние между пятномсчитывания и пятнами слежения;К - угол между линией среднего положения пятен слежения и осью информационной дорожки;С - время.Далее суммарный сигнал 1 х+1, перемножают с сигналом от привода колебаний дифракционной решетки сояьй;21 шХ 2 (1 +1 )созе= соя( - а )5дТ2 и 2 Гх яз.п( - 1, СдсР) 21 1-т соя - ;-Ю х2 Г 21 от 7) д"ссс-, - Ь 1) сссс 1+ - )Т Т 102) . 2 ях соя( - Л ) я 1 п( - Ь Сцц) сояы С.Т ТПотом составляющие сигнала с частотой ы и 2 ы обрезают и получают сигнал 1521 ш и с, 2соя( - , 1) хТ Т2 Гя 1 п( - 1 СК 4Т(5)Такая обработка сигнала осуществ ляется следующим образом.Суммирование сигналов слежения производится суммирующим усилителем 11, два входа которого связаны с выходами "Слежение" фотоприемного 25 блока 10. Сигнал с выхода суммирующего усилителя 11 перемножается с сигналом от привода 15 колебаний дифракционной решетки умножителем 13. Составляющие сигнала с частотой 30 ыи 2 ьз обрезаются заградительным фильтром 18.Сигнал подается на привод 19 поворота вращателя лучей, который поворачивает вращат ь 5 лучей Поворот 35 вращателя 5 лучей приводит к повороту пятен слежения на носителе 8 информации (фиг, 2), При обратном прохождении лучей через вращатель 5 плоскость расщепления лучей повора чивается на тот же угол, но противоположный по знаку. Таким образом, поворот пятен слежения на носителе информации не приводит к слежению отраженных пучков на Фотоприемном блоке и Соответственно к разъюстировке устройства позиционирования. Поэтому размещение вращателя лучей между светоделителем50 4 и объективом 7 предпочтительней, чем его размещение между дифракционной решеткой 3 и светоделителем или случаю, при котором производится непосредственный поворот дифракционной решетки, Поворот вращателя 5 лучей производится До тех пор, пока сигнал о не станет равным нулю, т.е. до Ю =О..Сигнал о ошибке позиционирования считывающего пятна определяетсяследующим образом,Сначала производится вычитаниесигналом "Слежение" фотоприемногоблока 10 дифференциальным усилителем 12.Далее этот сигнал перемножаетсяс сигналом сояоА от привода 15 колебаний дифракционной решетки перемножителем 14. Постоянная составляющаясигнала выделяется заградительнымфильтром 16. Так как ц=О, то сигнал о ошибке к позиционирования Ббудет равен41Д)х 1 (6)Сигнал Б подается на привод 17перемещения зеркала, который, изменяя наклон зеркала б, делает этотсигнал равным нулю. Тем самым становится равной нулю ошибка позиционирования считывающего пятна Л .Поворот плоскости расщепления лучей. осуществляется следующим образом,Как вйдно из фиг. 3-7 лучи, проходячерез каждый из вращателей, симметрично отображаются относительно плоскости, перпендикулярной плоскостирисунка и проходящей через ось вращения О;0 , Отображения лучей относительно плоскости, совпадающей сплоскостью рисунка, не происходит.Поэтому при повороте вращателя на некоторый угол вокруг оси О-О происходит в поворот плоскости расщепления в том же направлении, но на уголв два раза больше.Таким образом, предлагаемое устройство способно компенсировать рассогласование между линией среднегоположения пятен слежения и осью инФормационной дорожки. Это позволяетподдерживать крутизну сигнала ошибкислежения максимальной при любом изменении направления оси информационной дорожки и при изменении направления линии среднего положения пятенслежения,Формула изобретенияУстройство для позиционирования пучка излучения при оптическом воспроизведении информации, содержащее последовательно установленные на оптической оси лазер, коллиматор, дифракционную решетку с приводом коле 1446651бания, светоделитель, зеркало сприводом перемещения и объектив,а также оптически связанный четив, а также оптически связанный через фокусирующую линзу со светоделителем фотоприемный блок, два выходакоторого связаны через последовательно соединенные дифференциальный усилитель, первый умножитель, заградительный фильтр с приводом перемещения зеркала, кроме того, второй входпервого умножителя подключен к второму выходу привода колебания дифракционной решетки, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппения надежности и точности позиционированияпучка между светоделителем и объективом установлен вращатель лучей сприводом поворота, а также дополнительно введены суммирующий усилитель 5второй умножитель и второй заградительный фильтр, причем два входа суммирующего усилителя подключены к двумвыходам фотоприемного блока,а, выходсуммирующего усилителя подключен кпервому входу второго умножителя,выход которого последовательно связан с вторым заградительным фкпьтроми далее с приводом поворота вращате"ля лучей, кроме того второй вход 15 второго умножителя подключен к второму выходу привода колебаний дифракционной решетки.ектор Л. Патей Подписное НИИПИ Государственного комитета по из1131)35, Москва, Ж,оизводственц-полиграфическое предприятие, г. Ужгор Прос. .тндя,Заказ 6752/55 Тираж 590В етениямушская на крытиям при ГЕНТ СССд. 4/5