Устройство для записи и воспроизведения информации с дискового оптического носителя Советский патент 1989 года по МПК G11B7/00 

СП

4

СО

15101149-«

мент 5, или в виде такой же пластт1ы, щены двоякопреломляющне оптические на всей апертуре которой с равным элементы 14 одинаковой ширины, шагом параллельно друг другу разме- 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

. 5

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению , в частности, к устройствам записи и воспроизведения информации с дискового оптического носителя, и может быть использовано в лазерных звуковых и видео проигрывателях, а также в системах ЭВМ с оптической памятью. Целью изобретения является повышение качества воспроизведения информации путем устранения интерференционных шумов при упрощении и удешевлении устройства. Излучение источника излучения 1 коллимируется объективом 2, расщепляется формирователем 3 световых пучков по направлению на основной и два следящих пучка, которые фиксируются фокусирующим объективом 7 на дисковый оптический носитель 8. При воспроизведении информации световое излучение отводится светоотделителем 6 на фотоприемный блок 9. Для устранения интерференционных шумов формирователь 3 световых пучков по направлению выполнен или в виде плоско-параллельной анизотропной пластины 4, на одной половине апертуры которой расположен двоякопреломляющий оптический элемент 5, или в виде такой же пластины, на всей апертуре которой с равным шагом параллельно друг другу размещены двоякопреломляющие оптические элементы 14 одинаковой ширины. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к оптико- электронному приборостроению, в частнести к устройствам записи и воспроизведения информации оптическими средствами, и может быть использовано в лазерных видео- и звуковых проигрывателях, а также в системах ЭВМ с оптической памятью и оптико-электронной обработкой информации.

Цель изобретения - повьшение качества воспроизведения информации путем устранения интерференционных 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 пукков по направ- лени10| на фиг. 4 и 5 - варианты кон- структивног о исполнения формировате™ ля световых пучков по направлению;

Устройство (фиг. 1-3) содержит источни.к 1 излучения, коллимирующий объектив 2, формирователь 3 световых по направлению, состоящий из последовательно установленных анизотропной плоскопараллельной пластины 4 3 двоякопреломляющего оптич.ес- кого элемента 5, светоделительньй элемент 6 фокусирующий объектив 7, носитель 8 информации, фотоприеьшый блок 9 (фиг. 1), состоящий из объек- тргоа 10 и фотоприемника 11, содержа- щего центральную 12 и две боковые, фоточувствительные площадки 13. Формирователь световых пучков по направлению (фиг, 5) может быть выполнен состоящим и пластины 4 и нескольких двоякопреломляющих элементов 14.

Формирователь 3 световьсх пучков по направлению предназначен для формирования трех пятен светового излучения на носителе информации 8 при прохождении пучка в прямом направлении, а также для устранения попадания зеркальной составляющей отраженного от носителя информации 8 све

0

0

5 30

5 0 5

„

0

тового излучения в источник 1 излучения и уменьшения величины интерференционного шума.

Формирователь 3 световых пучков по направлению состоит из жестко соединенных между собой анизотропной плоскопараллельной пластины 4, оптическая ось которой Составляет угол 45 с ее входной и выходной плоскостями, и двоякопреломляющего элемента 5, представляющего собой рефракционную поляризационную призму, например призму Воллострна, с небольшим (порядка 18 угл.мин) углом разведения световых пучков, выполненную из двулзлсепреломляющего материала, например кварца.

Устройство работает следующим образом.

Линейно поляризованный световой пучок источншса «1 (фиг, 1-3) излучения коллимируетс объективом 2 и, проходя через формирователь 3 световых пучков, светоделительный элемент 6, фокусирующий объектив 7, попадает на носитель 8 информации, информационный слой которого совмещен с плоскостью изображения фокусирующего объектива 7.

Формирователь 3 световых пучков по направлению формирует на выходе три световых пучка - один параллельный и два симметрично отклоняющихся относительно оптической оси устройства и обеспечивающих слежение за информационной дорожкой носителя информащш 8 по 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 рез светоделительньй элемент 6 и фокусирующий .объектив 7 образуют на информационном слое 1 осителя 8 информации три пятна - одно центральное, находящееся на оптической оси устройства, и два, симметрично расположен51

ных относительно оптической оси устройства, боковых пятна.

Центральное пятно излучения воспроизводит информацию с носителя 8 информации, а два бо.ковых обеспечивают поддержание центрального пятна на информационной дорожке, т.е. осуществляется слежение за дорожкой.

Этот метод слежения реализуется следующим образом.

Формирователь 3 световых пучков по направлении поворачивают вокруг оптической оси так, чтобы боковые пятна бьти смещены вправо и влево относительно дорожки на угол р

arctg Y ,, где d - диаметр лятна

излучения, 1 величина линейного смещения бокового пятна относительно центрального. Этот угол приблизительно равен 3°,

Промодулированные информацией носителя световые пучки отраясаются от носителя 8 информации, собираются фокусирующим объективом 7 и через светоделительный элемент 6 направляют в фотопряемный блок 9, состояптий из объектива 10 и фотоприемника 11 с фоточувствительными площадками 12 и 13 для воспроизведения информации.

Таким образом, устройство с помощью формирователя 3 световых пучков по направление обеспечивает функционирование устройства по методу трех пятен,

В части устранения попадания зеркальной составляющей отраженных световых пучков в источник 1 излучения и 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 плоскопараллель- ной пластины 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

0

5

0

5 0

5

0

0

5

49 6

двоякопреломляюпгую призму типа Вол- ластона.

На фиг, 5 представлен вариант исполнения формирователя световых пучков в виде периодической структуры, состоящей Из анизотропной плоскопараллельной пластины 4 и нескольких периодически установленных дво- якопреломляющих onTH iecKmc элементов 14, причем на апертуре форм1-фовате- ля должно укладываться целое число периодов периодической структурь (одщ период - это часть формирователя, включающая два равных по ширине участка, содержапщх призму и без призмы),

Использование анизотропного материала (кристаллического кварца) для изготовления плоскопараллельной пластины 4 необходимо для уменьшения величины- интерференционного по ма., Это достигается тем, что плоскопараллельная пластина 4 деполяризует сдетовое излучение, поступающее из источника 1 излучения, разлагая его на две ортогонально поляризованные компоненты, причем одна относмтельно другой проходят разные оптические пути.

Толщину плоскопараллельно пластины 4 выбирают такой, чтобы разность хода обеих составляющих бьша больше длины когерентности источнь ка 1 излучения А 7( , где 7. средняя длина волны излучения, А - ширина спектра излучения. Деполяризация излучения приводит к тому, что при интерференционном взагоюдействин двух ортогонально поляризованных компонент, получается новь й вид поляризации (в общем случае эллиптический) , а не модуляция излучения по интенсивности.

Кроме того, нарушение временной когерентности еще значительнее подавляет интерференционное взаимодействие световых пучков.

Для пояснения принципа действия формирователя 3 световых по направлению по устранению попадания зеркальной составляю ией отраженных световых пучков в источник 1 излучения на фиг, 2 показаны фрагменты формирования центрального пятна на информационном слое носите.чя информации 8, на фиг,-3 - форь ирование симметрично расположенных бокош.гх пятен относительно оптической оси устройства.

Прямое излучение проходят только через часток формирователя 3 не содержащий двоякопреломляющего оптического элемента (призмы) 5 (фиг. 2). Это излучение собирается фокусирующим o6beKTiiBOM 7 в центральное пятно на носитель 8 информации, отражается от носителя информации и при возвращении в обратном направлении проходит через участок формирователя 3 световых пучков, содержащий дво якопреломляютую призму 5, которая раздваивает входящий в нее пучок и отклоняет выходящие пучки на равные углы симметрично относительно оптической оси устройства. В результате этого зеркальна я составляклцая отраженного излучения не попадает в источник 1 излучения, а выводится из устройства.

Аналогично поясняется принцип действия формирователя 3 световых пучков для другой половины пучка, выходящего из коллимирующего объектива 2.

Прямой пучок проходит только через участок формирователя, содержащий двоякопреломляющую призму 5. Призма раздваивает входящий в нее пучок и отклоняет пучки на равные углы симметрично относительно опти- ческой оси. Это излучение собирается фокусирзтощим объективом 7 в боковые пятна на носителе информации 8. Далее излучение отражается и возвращается через участок, не содержащий двоякопреломля1сяцей призмы 5, формирователя 3 световых пучков.

Так как боковые пятна смещены относительно оптической оси устройства, то в плоскости нахождения источника 1 излучения, будут формироваться оптически сопряженные наююн- ные пуг1ки зеркальной составляющей отраженного излучения, которые также не попадут в источник 1 излучения а будут выведены из устройства.

Устройство в режиме записи работает аналогично описанному режиму воспроизведения в части формирования световых пучков, слежения за фокусировкой и слежения за дорожкой, на которую записьшают информацкоиньй сигнал, находящейся на носителе информации 8 о

Отличие режимов записи и воспроиз ведения информации заключается в том

5

0

0

0

5

0

что в режиме записи необходимо производить, например, амплитудную модуляцию непрерьшного излучения выходящего из источника. 1 излучения. Поэтому амплитудную модуляцию непрерьтного излучения, выходящего из источника 1 излучения, можно осуществлять в предлагаемом устройстве любым из известных способов и устройств, позволяющих осуществить амплитудную модуляцию, например с помощью акустооптического модулятора или путем модуляции электропитания записьтающего источника 1 излучения.

Формула изобретения

См

К

/IфигЛ

А

(fJtfBS