Оптическое запоминающее устройство

с ОЦи Ал истиче скихРЕСПУБЛИК 9) 0(51)5 6 1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Я,(57) Испол ь к устройств предназнач лительной т мяти персо изобретени увеличения тур, в заза объективом информаци ной или нес з,п. ф-лы, 10(71) Институт проблмации АН УССР(54) ОПТИЧЕСКОЕ 3РОЙСТВО зование: и ам накоп ено для ис ехники в нальных и я; в данно рабочего р между ф и цилин и вводится кольких цизобретение относится ления информации и пользования в вычискачестве внешней паЕС ЭВМ, Сущность м устройстве, с целью диапазона темпераокусирующим микродрическим носителем защитное окно из одлиндрических линз. 4 4 м регистрации инфо Драга нов пов, А.Б,Х , 37, йг 12 АПОМИН досова р,13 - 16,ЮЩЕЕ УСТ компенсатора 5, контеинера 6, иммерсионной жидкости 7, цилиндрического герметичного носителя информации 8, статораэлектродвигателя 10, ротора электродвигателя 11, соединительной магистрали 9, гидропривода позиционера оптическогоносителя информации 12, фотоприемника13. При этом полупроводниковый лазер 1,коллиматор 2, оптический цилиндрическийблок 3, микрообьектив 4, оптический цилиндрик .ский компенсатор 5, цилиндрический герметичный носитель информации 8, слой иммерсионной жидкости 7, фотоприемник 13 связаныоптически, А именно, излучение полупроводникового лазера 1 при помощи коллиматора 2, оптического блока 3,микрообьектива 4, оптического цилиндрического компенсатора 5 и слоя иммерсионной жидкости 7, формируется навнутренней поверхности цилиндрическогогерметичного носителя информации 8 в виде дифракционной точки,Излучение, отраженное от регистрирующего покрытия 8 цилиндрического герметичного носителя информации 8, проходит,ос, ЬЭ ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ, . Изобретение относится к области накопления информации, а именно к оптическим запоминаюшим устройствам ипредназначено для использования в вычислительной технике, в частности, в качествеустройства записи и считывания информации,Целью изобретения является повышение эффективности оптического запоминающего устройства путем расширениядиапазона рабочих температур оптического: .запоминающего устройства за счет компенсации аберраций,На фиг, 1 показан упрощенный попереч. ный разрез оптического запоминающего устройства; на фиг. 2 - продольный разрезоптического запоминающего устройства; нафиг. 3-10 - приведены варианты реализации оптического цилиндрического компенсатора оптического запоминающегоустройства.Оптическое запоминающее устройствосостоит из полупроводникового лазера 1,коллиматора 2, оптического блока 3, микрообъектива 4, оптического цилиндрического 1809462 А 1фотоприемник 13. Ротор электродвигателя 11 механиче 10 20 25 30 цилиндрического герметичного носителя информации 8, причем образующая цилиндрической поверхности линзы параллельна образующей цилиндрического герметично го носителя информации, Толщина иммерсионного зазора выбирается из условия обеспечения допустимой волновой аберрации в,фокусе микрообъектива при изменении показателя преломления 40 иммерсионной жидкости с изменением температуры, а также допустимым гидродинацилиндрическим герметичным носителем информации и оптическим цилиндрическим 45 компенсатором,Ка фиг. 5 и фиг. 6 изображены соответственно поперечный и продольный разрезы 50 слой иммерсионной жидкости 7, оптический цилиндрический компенсатор 5, микрообьектив 4, оптический блок 3 и поступает на ски закреплен на одном из торцов цилиндрического герметичного носителя информации 8, а статор электродвигателя 10 механически закреплен на боковой поверхности контейнера 6, На торцах контейнера 6 выполнены отверстия, к которым подключена соединительная магистраль 9 с реверсивным насосом 12 гидропривода позиционирования (например, шестеренчатым насосом), являющимся в данном случае приводом осевого перемещения цилиндрического герметичного носителя информации 8, а сам цилиндрический герметичный носитель информации 8 является поршнем гидроприводэ.Кэ фиг. 3 и фиг. 4 изображены соответственно поперечный и продольный разрезы оптически связанной системы, состоящей из микрообъектива 4, оптического цилиндрического компенсатора 5, слоя иммерсионной жидкости 7, цилиндрического герметичного носителя информации 8, Оптический цилиндрический компенсатор 5 выполнен в виде плоско-вогнутой цилиндрической линзы, вогнутая поверхность которой концентрична наружной поверхности мическим сопротивлением между оптически связанной системы, состоящей из микрообъектива 4, составного оптического цилиндрического компенсатора 5,5), иммерсионной жидкости 7, цилиндрического герметичного носителя информации 8. Оптический цилиндрический компенсатор 5,5 выполнен составным, Ближайшая к микро- объективу 4 часть оптического цилиндрического компенсаторэ 5 выполнена в виде плоско-вогнутой цилиндрической линзы, обращенной плоской стороной к микрообьективу 4, а образующая цилиндрической поверхности этой части оптического цилиндрического компенсатора перпендикулярна образующей цилиндрического герметичного носителя информации, Вторая часть оптического цилиндрического компенсатора выполнена в виде цилиндрической линзы со скрещенными образующими цилиндрических поверхностей, а радиусы цилиндрических поверхностей имеют один знак, Цилиндрическая поверхность, обращенная к цилиндрическому герметичному носителю информации имеет радиус концентричный образующей цилиндрического герметичного носителя информации,а цилиндрическая 5 поверхность, обращенная к плоско-вогнутой части оптического цилиндрического компенсатора образует с ней концентрический иммерсионный зазор. Толщина Иммер. сионного зазора и радиуса цилиндровмежду частями оптического цилиндрического компенсатора 5 и 5 выбираются из условия обеспечения допустимой волновой аберрации в фокусе микрообъектива при изменении показателя преломления иммерсион ной жидкости с изменением температуры.На фиг, 7 и фиг. 8 изображены соответственно поперечный и продольный разрезы оптически связанной системы, состоящей из микрообьектива 4, составного оптического компенсэтора (5,5), слоя иммерсионной жидкости 7, цилиндрического герметичного носителя информации 8. Оптический цилиндрический компенсатор 5,5 выполнен составным, Ближайшая к микрообъективу 4 часть оптического цилиндрического компенсатора выполнена в виде плоско-выпуклой цилиндрической линзы, обращенной плоской стороной к микрообъективу 4, а образующая цилиндрической поверхности этой части оптического цилиндрического компенсатора параллельна образующей цилиндрического герметичного носителя информации, Вторая часть оптического цилиндрического компенсатора выполнена в виде двояко-вогнутой цилиндрической линзы с параллельными образующими цилиндрических поверхностей, Цилиндрическая поверхность, обращенная к цилиндрическому герметичному носителю информации имеет радиус, концентричный образующей цилиндрического герметичного носителя информации, а цилиндрическая поверхность, обращенная к плоско-выпук- Ь лой части компенсатора образует с ней концентрический иммерсионный зазор.Толщина иммерсионного зазора и радиусы цилиндров между частями оптического цилиндрического компенсатора 5 и 5 выбираются из условия обеспечения допустимой10 15 20 25 30 35 40 50 волновой аберрации в фокусе микрообъектива при изменении показателя преломления иммерсионной жидкости с изменениемтемпературы,На фиг. 9 ифиг. 10 изображены соответственно поперечный и продольный разрезыоптически связанной системы, состоящейиз микрообъектива 4, оптического цилиндрического компенсатора 5, иммерсионнойжидкости 7, цилиндрического герметичногоносителя информации 8. Оптический цилиндрический компенсатор 5 выполнен в видеположительной цилиндрической линзы. Образующая цилиндрической поверхности оптического цилиндрического компенсатора 5перпендикулярна образующей цилиндрической поверхности цилиндрического герметичного носителя информации. Толщинаиммерсионного зазора и радиус цилиндрической поверхности оптического цилиндрического компенсатора выбираются изусловия обеспечения допустимой волновойаберрации в фокусе микрообъектива при изменении показателя преломления иммерсион ной жидкости с изменениемтемпературы,Оптическое запоминающее устройствоработает следующим образом,Запись информации осуществляетсяпутем перфорации лазерным излучениемрегистрирующего покрытия 8, либо изменением его фазового состояния, Регистрирующее покрытие 8 наносится навнутреннюю поверхность трубчатой подложки 8 цилиндрического герметичного носителя информации, Считываниеинформации осуществляется излучениемменьшей интенсивности. Цилиндрическийгерметичный носитель информации вращается с помощью электродвигателя, ротор 11.которого укреплен на одном из торцов цилиндрического герметичного носителя информации (8,8), а,статор 10 расположен набоковой поверхности контейнера 6.При позиционировании цилиндрический герметичный носитель информации(8,8) является поршнем гидропривода,В процессе работы оптического запоминающего устройства изменяется его температура. Это обусловлено изм.енениемтемпературы окружающей среды, а также засчет рассеяния энергии в процессе работыэлектронных и механических узлов устройства,Изменение температуры вызывает изменение показателя преломления иммерсионной жидкости. Это искажаетхарактеристики волнового фронта в сфокусированном пятне в плоскости регистрирующего слоя. При отсутствии оптического цилиндрического компенсатора между микрообъективом и цилиндрическим герметичным носителем информации слой иммерсионной жидкости имеет форму отрицательной цилиндрической линзы, которая при изменении показателя преломления вносит сферическую аберрацию и астигматизм.В оптическом запоминающем устройстве, изображенном на фиг, 3, 4 оптическийцилиндрический компенсатор установленный между микрообъективом и цилиндрическим герметичным носителем информации уменьшает толщину иммерсионного зазора. При этом иммерсионный зазор между оптическим цилиндрическим компенсатором и цилиндрическим герметичным носителем информации выбирается минимальным, Его величина ограничена только гидродинамическим сопротивлением между контейнером и цилиндрическим герметичным носителем информации. С повышением температуры такой слой практически не вносит астигматиэма и сферической аберрации из-за своей малой толщины. Толщинаслоя иммерсионной жидкости между оптическим цилиндрическим компенсатором и микрообъективом выбирается из условия допустимой сферической аберрации, которую вносит этот слой при изменении егопоказателя преломления с изменением его показателя преломления с изменением температуры.В оптическом запоминающем устройстве, изображенном на фиг. 5, 6 благодарясоставной конструкции оптического цилиндрического компенсатора увеличен зазор между оптическим цилиндрическим компенсатором и цилиндрическим герметичным носителем информации.При работе устройства с повышением температуры изменяется показатель преломления иммерсионной жидКости во всех трех иммерсионных зазорах, которые образуют микрообъектив 4, оптический цилиндрический компенсатор 5,5 и цилиндрический герметичный носитель инФормации 8. С изменением температуры слой иммерсии между цилиндрическим герметичным носителем информации и оптическим цилиндрическим компенсатором внесет в оптическую систему астигматиэм. Слой иммерсии между двумя частями оптического цилиндрического компенсатора также вносит астигматизм в оптическую систему, Оба иммерсионн ых слоя имеют вид цилиндрических линз с одинаковыми знаками, Однако эти цилиндрические линзы явля-. ются скрещенными. С изменением температуры астигматизм, который внесет5 10 20 30 35 40 слой иммерсии между цилиндрическим герметичным носителем информации и оптическим цилиндрическим компенсатором будет скомпенсирован слоем иммерсии между двумя частями оптического цилиндрического компенсатора 5 и 5,В устройстве, изображенном на фиг, 7, 8 тот же результат достигается тем, что зазор между частями оптического цилиндрического компенсатора 5 и 5 образует слой в виде цилиндрической линзы, оптическая сила которой противоположна по знаку линзе, образованной слоем иммерсии между цилиндрическим герметичным носителем информации и оптическим цилиндрическим компенсатором. При изменении температуры астигматизм, внесенйый слоем иммерсии между цилиндрическим герметичным носителем информации и оптическим цилиндрическим компенсатором будет скомпенсирован слоем иммерсии между частями оптического цилиндрического компенсатора 5 и,5В устройстве, изображенном на фиг. 9, 10, вносимый астигматиэм,.обусловленный изменением температуры, компенсируется оптическим цилиндрическим компенсатором в виде положительной цилиндрической линзы.Формула изобретения 1, Оптическое запоминающее устройство, содержащее цилиндрический герметичный носитель информации с приводом его вращения, размещенный в цилиндрическом контейнере, выполненном иммерсионной жидкостью, оптически связанные с цилиндрическим герметичным носителем информации через окно в цилиндрическом контейнере, лазер, коллиматор, оптический блок, микрообъектив, отл ич а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эФФективности, между микрообъективом и цилиндрическим герметичным носителем информации установлен оптический цилиндрический компенсатор.2. Устройство по и. 1; о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оптический цилиндрический компенсатор выполнен в виде плоско-вогнутой цилиндрической линзы, вогнутая поверхность которой концентрична наружнойповерхности цилиндрического герметичного носителя информации,3. Устройство по п.1, отл ича ю ще ес я тем, что оптический цилиндрическийкомпенсатор выполнен из двух цилиндрических линз, первая из которых, ближайшая кмикрообъективу, - плоско-вогнутая, вогнутостью обращенная к цилиндрическому герметичному носителю информации,образующая вогнутой поверхности перпендикулярна образующей наружной поверхности цилиндрического герметичногоносителя информации, у второй линзы однаповерхность выпуклая и концентричная вогнутой поверхности первой линзы, а другаяповерхность концентрична наружной поверхности цилиндрического герметичногоносителя информации.4. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оптический цилиндрическийкомпенсатор выполнен из двух цилиндриче-:ских линз, первая из которых, ближайшая к.микрообъективу, - плоско-выпуклая, выпук-.лостью обращенная к цилиндрическому герметичному носителю информации,образующая выпуклой поверхности парал-лельна образующей наружной поверхностицилиндрического герметичного носителяинформации, вторая линза - двояковогнутая одна поверхность которой концентрична выпуклой поверхности первой линзы, адругая поверхность концентрична наружной поверхности цилиндрического герметичного носителя информации.5. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я.тем, что оптический цилиндрическийкомпенсатор выполнен из плоско-выпуклойлинзы, выпуклостью обращенной к цилиндрическому герметичному носителю информации, а образующая выпуклойповерхности линзы перпендикулярна образующей наружной поверхности цилиндрического герметичного носителяинформации,. Произв Заказ 1287ВНИИПИ Государст Составитель В. СереТехред М.Моргентал Тираж енного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская еенно.издательский комойнат "Патектор Л. Ливринц одписноеткрытиям при ГКНТ СССРб., 4/5т", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101