Устройство для записи и воспроизведения информации с дискового оптического носителя

(5) 4 С 11 В 7/00 НИ я повышени ью изобретени ества воспрои вля информации енционных шевлении очника излуективом 2, ем 3 светокач пут еденияинтерфе и и уд ние ис тся об ов авлению на осн пучка, которы ирующим объект оптический нос изведении ийформаение отводится а Фотоприемный ения интерференирователь 3 светоавлению выполнен араллельной ани, на одной полорой расположен оптический элеционных вых пуч ов орм по напр или в виде плоско зотропной пластин вине апертуры кодвоякопреломляющии ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Исследование принципов построения системы цифрового комплект -диска. Шифр Трамплин" Отчет по НИР,Г, с. 124-126, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИНФОРМАДИИ С ДИСКОВОГООПТИЧЕСКОГО НОСИТЕЛЯ,БО 1501149 ем устраненияшумов при упрощенустройства, Излуччения 1 коллимирурасщепляется Формвых пучков по напной и два следящихФокусируются Фокувом 7 на дисковыйтель 8. При воспрции световое излучсветоделителем 6блок 9. Для устра3 1501149 4мент 5, или в виде такой же пластины, щены двоякопрелбмляющие оптическиена всей апертуре которой с равным элементы 14 одинаковой ширины,шагом параллельно друг другу разме з,п.ф-лы, 5 ил, Изобретение относится к оптико- электронному приборостроению, в част ности к устройствам записи и воспроизведения информации оптическими средствами, и может быть использовано в лазерных видео- и звуковых проигрывателях, а также в системах ЭБМ с оптической памятью и оптико-электрон- ной обработкой информации.Цель изобретения - повышение качеетва воспроизведения информации путем устранения интерференциокных20 шумов при упрощении и удешевлении устройства,На фиг. 1 представлена оптическая схема устройства с однопериодным фор мирователем световых пучков по направлению; на фиг. 2 и 3 - фрагменты прохождения прямого и отраженного световых пучков через участки формирователя световых пуЕеков по направ ленепо; на Фиг4 и 5 - варианты конструктивного исполнения Формирователя световых пучков по направлению;Устройство (Фиг. 1-3) содержит источник 1 излучения коллимирующий объектив 2, Формирователь 3 световых пучков по направлению, состоящий из последовательно установленных акизотропной плоскопараллельной пластины 4 и двоякопреломляющего оптичес кого элемента 5, светоделительный элемент б, Фокусирующий объектив 7, носитель 8 информации, Фотоприемный блок 9 (Фиг, 1), состоящий из объектива 10 и Фотоприемника 11, содержа щего центральную 12 и две боковые фоточувствительные площадки 13. Формирователь световых пучков по направ" лению (фиг. 5) может быть выполнен состоящим и пластины 4 и нескольких 50 двоякопреломляющих элементов 44.Формирователь 3 световых пучков по направлению предназначен для формирования трех пятен светового иэлучекия на носителе информации 8 при прохождении пучка в прямом направлении, а также для устранения попадания зеркалькой составляющей отраженного от носителя информации 8 светового излучения в источник 1 излучения и уменьшения величины интерференционного шума.Формирователь 3 световых пучковпо направлению состоит из жестко соединенных между собой анизотропнойплоскопараллельной пластины 4, оптическая ось которой составляет угол45 с ее входной и выходной плоскостями, и двоякопреломееяющего элемента 5, представляющего собой рефракционную поляризационную призму, напркчер призму Воллостона, с небольшем (порядка 18 угл.мин) углом разведения световых пучков, выполненнуюиз двулучепреломляющего материала,например кварца,Устройство работает следующим образом.Линейно поляризованный световойпучок источника 1 (фиг, 1-3) излучения коллимируется объективом 2 и,проходя через формирователь 3 световых пучков, светоделительный элементб, фокусирующий объектив 7, ееопадает на носитель 8 информации, информационный слой которого совмещен сплоскостью изображения Фокусирующегообъектива 7.Формирователь 3 световых пучковпо направлению Формирует на выходетри световых пучка - один параллельный и два сиеметрично отклоняющихсяотносительно оптической оси устройства и обеспечивающих слежение заинформационной дорожкой носителяинформации 8 ло методу трех пятен,Световые пучки, выходящие из формирователя 3 параллельными относительно оптической оси устройства, а также симметрично расходящиеся в разные стороны по отношению к оптической оси устройства, проходя через светоделителькый элемент 6 и фокусируеощий.объектив 7 образуют на информационном слое носителя 8 икформации три пятна - одно центральное, находящееся на оптической оси устройства, и два, симметрично расположен 150114)51 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ных относительно оптической оси уст ройства, боковых пятна.Центральное пятно излучения воспроизводит информацию с носителя 8информации, а два боковых обеспечивают поддержание центрального пятнана информационной дорожке, т,е, осуществляется слежение за дорожкой.Этот метод слежения реализуетсяследующим образом,Формирователь 3 световых пучковпо направлению поворачивают вокругоптической оси так, чтобы боковыепятна были смещены вправо и влевоотносительно дорожки на угол р1агс 1:е -где д - диаметр пятнаизлучения, 1 - величина линейногосмещения бокового пятна относительноцентрального. Этот угол приблизительно равен 3Промодулированные информациейносителя световые пучки отражаютсяот носителя 8 информации, собираютсяФокусирующим объективом 7 и черезсветоделительный элемент 6 направляют в Фотоприемный блок 9, состоящийиз объектива 10 и Фотоприемника 11с Фоточувствительными площадками 12и 13 для воспроизведения информации.Таким образом, устройство с помощью формирователя 3 световых пучков по направлению обеспечивает функционирование устройства по методутрех пятен,В части устранения попадания зеркальной составляющей отраженных световых пучков в источник 1 излученияи уменьшения интерференционного шума,Формирователь световых пучков по направлению работает следующим образом. Возможные варианты формирователя 3 световых пучков по направлению представлен на Фиг, 4 и 5.Формирователь 3 световых пучков (Фиг, 4) состоит из плоскопараллельной пчастины 4, изготовленной из кристаллического кварца, обладающего анизотропией. Пластина 4 вырезана так, что оптическая ось кристалла составляет угол 45 с выходной и входной плоскостями пластины, На анизотропную плоскопараллельную пластину 4 крепится (любым из известных способов) двоякопреломляющий оптический элемент 5, представляющий собой двоякопреломляющую призму типа Волластона,На фиг, 5 представлен вариант исполнения формирователя световых пучков в виде периодической структуры, состоящей из анизотропной плоскопараллельной пластины 4 и нескольких периодически установленных двоякопреломляющих оптических элементов 14, причем на апертуре Формирователя должно укладываться целое число периодов периодической структуры (одщ период - это часть Формирователя, включающая два. равных по ширине участка, содержащих призму и беэ призмы)Использование анизотропногс материала (кристаллического кварца) для изготовления плоскспараллельной пластины 4 необходимо для уменьшения величины интерференционного шума. Это достигается тем, что плоскопараллельная пластина 4 деполяризует световое излучение, поступающее из источника 1 излучения, разлагая его на две ортого ально поляризованные компоненты,причем одна относительно другой проходят разные оптические пути.,Толщину плоскопараллельной пластины 4 выбирают такой, чтобы разность хода обеих составляющих была больше длины когерентности источника 1 излучения 1/ 3, где " - средняя длина волны излучения, д,1, - ширина спектра излучения. Деполяриэацияизлучения приводит к тому, что приинтерференционном взаимодействиидвух ортогонально поляризованныхкомпонент, получается новый вид поляризации (в общем случае эплиптический), а не модуляция излучения по интенсивности.1(роме того, нарушение временной когерентности еще значительнее подавляет интерференцпонное взаимодействие световых пучков.для пояснения принципа действия формирователя 3 световых пучков по направлению по устранению попадания зеркальной составляющей отраженныхсветовых пучков в источник 1 излучения на фиг, 2 показаны Фрагменты формирования центрального пятна на информационном слое носителя информации 8, на Фиг. 3 - Формирование симметрично расположенных боковых пятенотносительно оптической оси устройства, 150114930 45 Прямое излучение проходят толькочерез участок Формирователя 3 не содержащий двоякопреломляющего оптического элемента (призмы) 5 (Фиг, 2).Это излучение собирается фокусирующим объективом 7 в центральное пятно на носитель 8 информации, отражается от носителя информации и привозвращении в обратном направлениипроходит через участок формирователя 3 световых пучков, содержащий двоякопреломляющую призму 5, котораяраздваивает входящий в нее пучок иотклоняет выходящие пучки на равные 15углы симметрично относительно оптической оси устройства, В результатеэтого зеркальная составляющая отраженного излучения не попадает в источник 1 излучения, а выводится из 20устройства.Аналогично поясняется принципдействия формирователя 3 световыхпучков для другой половины пучка,выходящего из коллимирующего объектива 2Прямой пучок проходит только через участок Формирователя, содержащий двоякопреломляющую призму 5,Призма раздваивает входящий в неепучок и отклоняет пучки на равныеуглы симметрично относительно оптической оси. Это излучение собираетсяфокусирующим объективом 7 в боковыепятна на носителе информации 8, Далее излучение отражается и возвращается через участок, не содержащийдвоякопреломляющей призмы 5, формирователя 3 световых пучков.Так как боковые пятна смещеныотносительно оптической оси устройства, то в плоскости нахождения источника 1 излучения, будут Формироваться оптически сопряженные наклонные пучки зеркальной составляющейотраженного излучения, которые также не попадут в источник 1 излучения,а будут выведены из устройства,Устройство в режиме записи работает аналогично описанному режиму 50воспроизведения в части формирования световых пучков, слежения за Фокусировкой и слежения за дорожкой,на которую записывают информационныйсигнал, находящейся на носителе инФормации 8.Отличие режимов записи и воспроизведения информации заключается в том,что в режиме записи необходимо производить, например, амплитудную модуляцию непрерывного излучения выходящего из источника 1 излучения. Поэтому амплитудную модуляцию непрерывного излучения, выходящего из источника 1 излучения, можно осуществлять в пред-лагаемом устройстве любым из известных способов и устройств, позволяющих осуществить амплитудную модуляцию, например с помощью акустооптического модулятора или путем модуляции электропитания записывающего источника 1 излучения,формула из обре те ния1, Устройство для записи и воспроизведения информации с дискового оптического носителя, содержащее последовательно установленные источник излучения, коллимирующий обектив, Формирователь световых пучков по направлению, светоделитель и фокусирующий объектив, а также оптическч связанный со светоделителем фотоприемный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества воспроизведения информации путем устранения интерференционных шумов при упрощении и удешевлении устройства, формирователь световых пучков по направлению выполнен в виде пространственного деполяризатора светового излучения.2, Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что пространственный деполяризатор светового излучения выполнен в виде плоскопараллельной анизотропной пластинь, главная ось которой составляет угол 45с ее плоскостями, при этом на однойполовине апертуры пластины располо"жен двоякопреломляющий оптическийэлемент,3. Устройство по пп. 1 и 2, о т .л и ч а ю щ е е с я тем, что пространственный деполяризатор световогоизлучения выполнен в виде плоскопараллельной анизотропной пластины,главная ось которой составляет уголо45 с ее плоскостями, при этом наапертуре пластины с равным:шагомпараллельно друг другу размещеныдвоякопреломляющие оптические элементы одинаковой ширины, 3 5011491501149 Составитель С, ИльчукРедактор М, Недолуженко Техред П,Олийнык Корректор П. Король Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 ЗаказВНИИПИ 878/50 Государ Тираж 558венного комитета по изобретениям113035, Москва, Ж, Раушская на Подписноеткрытиям при ГКНТ СС д, 4/5