Устройство для автоматической фокусировки Советский патент 1991 года по МПК G11B7/09 

Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации оптическими средствами.

Целью изобретения является повыше- . ние достоверности воспроизведения информации.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - ход пучков лучей в оптической части схемы устройства.

Устройство (фиг.1) содержит источник 1 излучения, первую линзу 2, светоделитель 3 с частями 4 и 5, из которых часть 4 имеет полупрозрачное покрытие, а часть 5 - зеркальное (R 0,99), объектив 6 с приводом 7 перемещения, блок изменения положения оси диаграммы направленности излучения, состоящий из второй линзы 8, фотоприемника 9, дифференциального усилителя 10, суммирующего усилителя 11 и аналогового делителя 12. В состав устройства входит также блок определения величины расфокусировки объектива, включающий фотоприемник 13, суммирующий усилитель 14,

дифференциальный усилитель 15, аналоговый делитель 16. Выходы аналоговых делителей соединены с входами дифференциального усилителя 17. Выход источника 18 опорного напряжения через суммирующий усилитель 19 соединен с аналоговым делителем 20, по выходному сигналу которого привод 7 перемещает объектив 6 отно- сительно носителя 21 информации.

Устройство работает следующим образом.

Излучение источника 1 излучения проходит линзу 2, отражается от части 4 с полупрозрачным покрытием светоделителя 3 на линзу 8 блока изменения положения оси диаграммы направленности излучения и фокусируется на чувствительных элементах двухэлементного фотоприемника 9. Прошедшая светоделитель часть излучения фокусируется объективом 6 на регистрирующей поверхности носителя 21 информации. Отразившись от носителя информации, излучение вторично проходит объектив 6 и, распространяясь (вследствие смещения оп(Л

Os О 41

О

тической оси пучка излучения источника излучения 1 относительно оптической оси объектива 6) симметрично относительно оптической оси объектива б, попадает на часть 5 светоделителя 3 с коэффициентом отражения R 0,99, отражаясь от которой попадает на чувствительные элементы двухэлементного фотоприемника 13 блока опре- деления величины расфокусировки объектива 6. Вследствие высокого коэффициента отражения и нулевого пропускания части 5 отраженное излучение не попадает в источник 1 излучения, что полностью устраняет шумы, вызванные паразитной амплитудной модуляцией излучения источника 1 излучения. При расстоянии b между оптическими осями источника 1 излучения и объектива 6, определяемом из соотношения b I tg , где I - расстояние от фокальной плоскости линзы 2 до точки пересечения плоскости светоделителя 3 с оптической осью объектива 6;/3-угловая апертура линзы 2 (фиг.2), пучки лучей излучения полностью пространственно разделяются, что исключает появление интерференции во встречных пучках.

Фотоприемник 13 юстируется так, что при точной фокусировке пучка излучения на поверхность носителя 21 информации ось отраженного пучка совпадает с границей между фоточувствительными элементами фотоприемника. Ввиду смещения оси пучка излучения относительно оптической оси объектива 6 при расфокусировке отраженный пучок смещается в направлении, перпендикулярном границе раздела элементов фотоприемника 13.

Разностный сигнал с элементов фотоприемника 13, вырабатываемый дифференциальным усилителем 15 и пропорциональный величине смещения пучка излучения в плоскости фотоприемника 13, зависит от расфокусировки, мощности изпу- чения пучка и дрейфа диаграммы направленности источника излучения. В аналоговом делителе 16 сигнал с выхода дифференциального усилителя 15 делится на вырабатываемый суммирующим усипителем 14 суммарный сигнал с двухэлементного фотоприемника 13, пропорциональный лишь мощности пучка излучения, регистрирующего расфокусировку. Следовательно, сигнал с выхода аналогового делителя 16 зависит лишь от расфокусировки и дрейфа оси диаграммы направленности пучка излучения.

В блоке определения величины расфокусировки сигнал с выхода аналогового делителя 12 пропорционален лишь величине

дрейфа оси диаграммы направленности излучения, а на выходе дифференциального усилителя 17, в котором из сигнала аналогового делителя 16 вычитается сигнал аналогового делителя 12, вырабатывается сигнал, пропорциональный величине расфокусировки.

Светоделитель 3 выполняется в виде стеклянной пластины, расположенной под

углом 45° к оптической оси объектива 6. На - часть 4 светоделителя наносится полупрозрачное, например диэлектрическое, покрытие, а на часть 5 со стороны, обращенной к объективу 6 - отражающее, например алюминиевое, покрытие с R 0,99. Вследствие выбранного соотношения между смещением оси пучка излучения и расстоянием от фокальной плоскости линзы 2 до светоделителя 3 прямой пучок излучения проходит

через полупрозрачную часть 4, а отраженный от носителя 21 информации пучок попадает на отражающую часть 5. что полностью исключает его попадание в источник 1 излучения и ликвидирует шумы, вызванные

паразитной обратной связью.

Формула изобретения

Устройство для автоматической фокусировки, содержащее последовательно установленные источник излучения, линзу, светоделитель и объектив с приводом перемещения, а также оптически связанные со светоделителем через соответствующие фотоприемники блок определения величины расфокусировки объектива и блок изменения положения оси диаграммы направленности излучения, выходы которых соединены с входами дифференциального

усилителя, выход которого связан с входом аналогового делителя, другой вход которого через суммирующий усилитель связан с выходом источника опорного напряжения, причем выход аналогового делителя соедин ен с входом привода перемещения объектива, другой вход суммирующего усилителя подключен к выходу блока изменения положения оси диаграммы направленности излучения, а оптические оси источника

0 излучения и объектива параллельно смещены, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности воспроизведения информации, на часть светоделителя, оптически связанную с фотоприемником

5 блока определения величины расфокусировки объектива, нанесено отражающее покрытие с коэффициентом отражения R 0,99, а оптические оси источника излучения и объектива установлены

между собой на расстоянии Ь, определяв- до точки пересечения плоскости светодели- мом из соотношения b 2:1 где I - теля с оптической осью объектива; / -угло- расстояние от фокальной плоскости линзы вая апертура линзы.

Ю

2

Фиг.1

Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации оптическими средствами. Для повышения достоверности воспроизведения информации на часть 5 светоделителя 3 наносят отражающее покрытие с коэффициентом отражения R 0,99. Эта часть светоделителя оптически связана с фотоприемником 7. Оптические оси источника 1 излучения и объектива 6 размещают на расстояние Ь, определяемом из соотношения b I , где I - расстояние от фокальной плоскости линзы 2 до точки пересечения плоскости светоделителя 3 с оптической осью объектива 6; / - угловая апертура лин зы 2. 2 ил.