Устройство для автоматического регулирования фокусировки Советский патент 1987 года по МПК G11B7/09 

И;(()б|)е енис относится к вычислитель-

ной технике и хранеилю информации и мо-

жет быть исиольновунс) в лисковь1 онти-

ческих и ма1 ()|ггическнх «гцим паю-

HU1X уетромстпах с оптическим с, : же .ча фс кусироикой, а также в лазерных iisv- ковых н видеопроигрывателях.

Целью изобретенья яв.тяетея 1 оны1неп1и надежности pei-улирования

На фиг. I нредставле1;а ()1ггическая схема устройства; на фм . 2 иризма полного внутреннего отраже1:ия.

Устройство содержи источник I из ту чеиия (фиг. 1). колли -.иру|ОН1ук) линзу 2, светоде. штель .3, об ьекти ; 4 с нриводс м 5 не)емен1ения, призму о годного нутренне- го отражения, нодяризанионный светофильтр 7, двух :)ле.ментн; 1Й фэтонриемник iS. ди(})ференниальный усилитель 1 и ноен- тель 10 информации. Призма иодног о внуг рениего отражения ((|л1г. 2) может вынолнена в виде призмы-ромба с двумя отражательными гранями А и В и входной С и выходной Л гранями.

Линейно поляризованное излучение нс- гочника 1 излучения (фиг. 1) преобразуется ко.1лимируюн1сй линзой 2 в пучок па|)а, 1- , 1ельных луче11, который после прохождения светоделителя 3 фокусируется объективом 1 на поверхности носителя 10 информации. Отраженный от посите.т 10 информации мучок лучей делится светоделителем 3 на два пучка, один нз которых проходит через призму В полногс внутреннег о отражения, ноляризационный светофильтр 7 и нона- дает на двухэлементный фотонриемник 8, выходы которого подключены к входам диф- |}1е|)енциального усилителя 9, вырабаты- naioHiei o разностный сигнал для управления приводом 5 перемещения объектива.

Если носитель 10 информации находится в фокусе объектива 4, то пучок лучей, падак)ни1х на призму 6 полного внутренне- 10 отражения, парал.челен, поляризация всех лучей пучка на выходе призмы 6 полного внутреннего отражения линейная.

1()ляризационный светофильтр 7 установлен таким образом, что на вьгходе нриз- мы t) полного внутреннего отражения га- снтся весь нучок. Освещенность обеих но- ,1овии двухэлементного фотонриемника 8 равна нулю, и разноетный сигнал, вырабатываем ый :1иффереициальпым усилителем ., тоже равен ну,тк).

расстояние между носителем 10 ий- формации и об ьективом 4 не соответствует фокусному, то пучок лучей, падающий на призму 6 нолного внутреннего отражения, не па1)аллельный. Вследствие ъто|-о угол падения на отражательную грань нризмы Н ПОЛН01-О внутреннего отражения для раз- личных лучей гомоцентрического (сходя- Н1егося или расходящегося) пучка различен.

0

0

Так

ния ме)

ноненга

ран не

5

5

0 5

как в пучках лучей с углом паде- |.;м( критического ноявляется ком- ортогональная к исходной, ноляризационным

кото1асигся ноляризационным свето- 1)1ильтром, () па двухэлементный фотоприем пик 8 надает нучок, распределение интенсивности в котором пеосесимметрично. При ч|()м один И( э, 1ементов двухэлементного (|)о1онриемника освещен, а другой нет, H. iH и;1о: орот. и зависимости от того, схо- динщйся M,:ii расходнщи(1ся пучок надает fia призму н ).;пог() внутреннего отражения. 1 зностн.|й сшпал дифференциального .1иает неремещение объек- Г) в сторону уменьшения

1-ЩС1

уси. Ипеля 9 ь.,: 4 ириводм .дефокусировки. Ь сли носите.

0

5

0

5

К) информации находится в ijtoKyce обьектива 4 и имеет некото- р|)1Й наклон, это вы.зывает (.лнпцение оси отраженного от носнте,1я И) информации пучка лучей При этом иччпк .тучей, падаю- Н1ИЙ на призму нолного внутреннего отражения 1). остается нараллел1,пым, и иосле отражения его иоляризации .линейная.

По:1ярн:1ационный светофильтр 7 иол- ностью I acHT этот . Освентенность двухэле.ментн()1Ч) фотон|)иемника 8 равна ну.:|ю, н разностный сигпа. 1.и(})ференциаль- иого усилителя 9 равен ну.1ю.

При иаличии наклона носителя И) и рас фокусировке пучок лучей, падаюптий на нри му Ь нолного внутреннего отражения, становится непара.. 1.тел1,пым, и его ось сме- Н1ается. При этом схимаение оси отражен- Н01Ч) призмой 6 полною внутреннего отражения нучка приводи к оявлению сигнала ia o. двухэлементного фотог рием 1ика 8. ec. ui .Ь и 1форма 1ИИ НаКЛ(Я1е в 1Г(), н к ОЯВ. еиию только а э.тементе двух- элементно о фото 1риемника 8. если носитель информации накло 1е 1 в сторо- . в обоих случаях раз 1осгнь Й сигнал дифференциаль юго усилителя 9 имеет о- лярность, которая обес ечивает 1 еремеще- ние объектива 4 р водом 5 1езависимо от общего уровня и.злучения источника излучения.

Призма полного внутреннего отражения может быть вь олне11а в виде нризмы- ромба (фиг. 2), отражательные .Л и В которой араллельнь и образуют с входной 1 ранью С двухгранный угол ы, f/72- -arcsin (1/n). Выходная грань 1ризмы наклонена к входной и образует с ней двухгранный угол arctg (J/n), нричем ребро указанного двухгранного угла образует с ребром двухгранного угла между отражательной В и входной С гранями плоский угол Ifj t.

Поляризационный фильтр может быть вьн олнен в виде многослойного поляризуюu,eru дшлектрического покрытия, нанесенного на выходную грань.

света с плоскостью поляризации Е, ориенти)ованной, как показано на фиг. 2, нормально падает на входную грань С и раснрострапяется вдоль оси О-0 нретерпе- вая дважды полное внутреннее отражение иа гранях А и В. Составляющая поляризация, ортогональная плоскости Е, возникаю- Н1ая в описанных случаях отражений на гранях А и В, проходит.через поляризационное покрытие на выходной грани и попадает на двухэлементный фотонриемник 8.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования фокусировки, содержап1ее последовательно установленные источник излучения, коллимируюшую линзу, светоделитель и объектив с приводом перемещения, а также оптически связанные между собой и светоделителем призму полного внутреннего отражения и дТвухэлементный фотоприемпик, выходы которого соединены с входами дпфференпиалыии Ч) усилителя, выход которого связан с нхочом привод;

0

5

0

перемещения оГ) ьекгпва, атличанпцеа ; тем, что, с целью повышения надежности регулирования фокусировки, в него введен поляризационный светофильтр, распо.ю- женный между призм( полного BHyTjieH- пего отражения и двухэлементным фотоприемником.

2. Устройство но п. 1, отличающееся те.м, что призма полного внутреннег о отражения выполнена в виде призмы ромба с двумя отражательными входной и выходной гранями, две отражательные грапи образуют с входной гранью двугранные углы i,, определяемые из соотнощепия

- arcsin (1/п),

где п - показатель феломления материала призмы-ромба, входная и выходная грани образуют между собой двугранный угол 2, опре.аеляемый из соотношения с,, arctg (l/r), а ребро двугранного угла между входной и выходной гранями образует с ребром двугранного угла между отражательной и входной гранями плоский угол, равный 5Г/4, при этом поляризационный светофильтр выполнен в виде поляризационного пленочного покрытия на выходной грани призмы-ромба.

Изобретение относится к вычислительной технике и .хранению инфор.мации и может быть использовано в дисковы.х оптических и магнитно-оптических запоминающих устройствах с оптическим слежение.м за фокусировкой, а также в лазерных звуковых и видеопроигрывателях. Цель изобретения - повьппение надежности регулирования фокусировки устройства. Линейно поляризованное излучение источника 1 после прохождения коллимирующей линзы 2 и светоделителя 3 фокусируется объективом 4 на носителе информации 10. Отраженный от него пучок лучей проходит через призму 6 полного внутреннего отражения, поляризационный светофильтр 7 на двухэлементный фотоприемник 8, подключенный к дифференциальному усилителю 9. В случае несоответствия расстояния между носителем информации 10 и объективом 4 фокусному пучок лучей, падающий на призму 6, не будет параллельным и в нем появляется компонента, которая не гасится светофильтром 7. Дифференциальный усилитель 9 вырабатывает разностный сигнал, вызывающий Г1еремещер1ие объектива 4 приводом 5 для уменьшения расфокусировки. Светофильтр 7 может быть выполнен в виде поляризационного пленочного покрытия на выходной грани призмы-ромба. 1 з.н. ф-лы., 2 ил. с ts (Л СО ю 05 со со ку/л fml

PiMc iKioi) О. Юрковенкая Зак.-|.1 1«47;Г)|

(л)1:танит(М|| С.. 11, к

Техред И. Bept-cКорректор .Л. Тчско

590подписное

ВНИИ11И Государственного комитета СС(Р по де.чам нзобретеинн и открытии

1 13035, Москва, Ж, 35, Рауиюкан наб., д. 4/5 11р(Л1.(нолственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4