RU2035772C1 - Automatic radiation focusing device - Google Patents
Automatic radiation focusing device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2035772C1 RU2035772C1 SU4937606A RU2035772C1 RU 2035772 C1 RU2035772 C1 RU 2035772C1 SU 4937606 A SU4937606 A SU 4937606A RU 2035772 C1 RU2035772 C1 RU 2035772C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- outputs
- input
- control unit
- synchronization circuit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматике и накоплению информации оптическими средствами, в частности к технике записи-воспроизведения информации, и может быть использовано в звуковых и видеопроигрывателях и прочих средствах обеспечения оптической записи-воспроизведения информации. The invention relates to automation and the accumulation of information by optical means, in particular to a technique for recording and reproducing information, and can be used in audio and video players and other means for providing optical recording and reproduction of information.
Известно устройство, содержащее исполнительный орган, вспомогательный лазер, луч которого через систему зеркал под углом попадает на микрообъектив и фокусируется на металлической поверхности пленки заготовки диска, далее, отражаясь, возвращается через объектив на фотоприемник с двумя спаренными чувствительными элементами. Если чувствительная поверхность носителя информации совпадает с фокальной плоскостью микрообъектива, то световой поток направляется объективом точно на границу раздела фоточувствительных элементов. В этом случае фототоки двух светодиодов равны, а блок реверса формирует нулевое напряжение. Если же поверхность чувствительного слоя будет смещена относительно фокальной плоскости микрообъектива, световой поток будет выходить из микрообъектива под некоторым углом, зависящим от величины и знака расфокусировки. Точка фокусировки излучения на поверхности фотодиодов смещается относительно границы раздела. На выходе блока появится напряжение, знак которого однозначно связан с направлением расфокусировки. Подключение исполнительного элемента перемещения микрообъектива к выходу блока позволяет замкнуть цепь автоматического регулирования [1]
Микрообъектив перемещается в такт с биениями заготовки, обеспечивая совмещение фотоканальной плоскости микрообъектива с поверхностью светочувствительного слоя диска с точностью не хуже 0,5 мкм в полосе частот биений 0-100 Гц. Для наведения на начальный репер и контроля точности фокусировки применяется микроскоп визуального контроля с увеличением 600х.A device is known that contains an actuator, an auxiliary laser, the beam of which through a system of mirrors at an angle hits the micro lens and focuses on the metal surface of the disk blank film, then, reflected, returns through the lens to a photodetector with two paired sensitive elements. If the sensitive surface of the information carrier coincides with the focal plane of the micro-lens, then the light flux is directed by the lens precisely to the interface of the photosensitive elements. In this case, the photocurrents of the two LEDs are equal, and the reverse unit generates zero voltage. If the surface of the sensitive layer is shifted relative to the focal plane of the micro lens, the light flux will exit the micro lens at a certain angle, depending on the size and sign of the defocus. The radiation focusing point on the surface of the photodiodes is shifted relative to the interface. A voltage will appear at the output of the unit, the sign of which is uniquely associated with the direction of defocus. Connecting the actuating element of the movement of the micro-lens to the output of the unit allows you to close the automatic control circuit [1]
A micro lens moves in time with the beats of the workpiece, ensuring the combination of the photocanal plane of the micro lens with the surface of the photosensitive layer of the disk with an accuracy of no worse than 0.5 μm in the frequency band of the beats 0-100 Hz. A visual inspection microscope with a magnification of 600 x is used to aim at the initial frame and control the accuracy of focusing.
В системах автофокусировки с вспомогательным лазером, луч которого направлен под углом к оптической оси микрообъектива, используют разные длины волн рабочего источника и вспомогательного, чтобы снизить перекрестные помехи. Это делает необходимым использовать оптические фильтры, что усложняет расчет и реализацию оптической системы. In autofocus systems with an auxiliary laser, the beam of which is directed at an angle to the optical axis of the micro-lens, use different wavelengths of the working source and auxiliary to reduce crosstalk. This makes it necessary to use optical filters, which complicates the calculation and implementation of the optical system.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для автоматической фокусировки излучения на носителе в системе записи-воспроизведения информации, содержащее генератор, исполнительный элемент фокусировки, коммутатор и последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и фильтр нижних частот, а также двухконтурный блок управления, один контур которого состоит из последовательно соединенных фотоприемного блока и дифференциального усилителя, подключенного выходом к сигнальному входу коммутатора, выход которого связан с входом исполнительного элемента фокусировки, а также последовательно соединенные суммирующий резистивный блок и согласующие усилители, через которые выход коммутатора связан с входами исполнительного элемента фокусировки, и последовательно соединенные блок синхронизации импульсов и блок оптронной развязки, при этом блок синхронизации импульсов состоит из последовательно связанных логической схемы ИЛИ и счетчика, входами блока синхронизации являются входы логической схемы ИЛИ, а выходом выход счетчика, коммутатор выполнен в виде двойного мультиплексора, с синхронизирующим входом которого соединен выход блока оптронной развязки, а с другим сигнальным входом выход фильтра нижних частот, другой контур блока управления выполнен четырехканальным, каждый из каналов которого включает в себя датчик углового положения носителя, два RS-триггера, реверсивный счетчик трех состояний, компаратор и цифровой задатчик синтезированных импульсов, выход которого связан с входом компаратора, другой вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход с входом сброса первого RS-триггера, синхронизирующие входы RS-триггеров связаны с выходом датчика углового положения носителя, выход первого RS-триггера соединен со счетным входом реверсивного счетчика, с информационными входами которого связаны выходы другого RS-триггера, выход генератора подключен к тактовым входам реверсивных счетчиков всех каналов, выходы реверсивных счетчиков всех каналов соединены с входами ЦАП, выходы датчиков углового положения носителя всех каналов подключены к входам логической схемы ИЛИ блока синхронизации импульсов, а выход датчика углового положения носителя каждого последующего канала подключен к входам сброса другого RS-триггера и реверсивного счетчика трех состояний предшествующего канала [2]
Фотоприемный блок представляет собой оптическую систему, содержащую лазер, светоделительный кубик, микрообъектив, лимб, плоскость отражения которого помещена в фокальную плоскость микрообъектива, щелевую диафрагму и фотоприемник.The closest in technical essence is a device for automatically focusing radiation on a medium in an information recording-reproduction system, comprising a generator, a focusing executive element, a switch and a series-connected digital-to-analog converter (DAC) and a low-pass filter, as well as a two-loop control unit, one circuit of which consists of a series-connected photodetector unit and a differential amplifier connected by an output to the signal input of the switch, the output to It is connected to the input of the focusing actuator, as well as series-connected summing resistive unit and matching amplifiers, through which the output of the switch is connected to the inputs of the focusing actuator, and series-connected pulse synchronization unit and optocoupler isolation unit, while the pulse synchronization unit consists of series-connected logic circuit OR and counter, the inputs of the synchronization block are the inputs of the logic circuit OR, and the output is the counter output, the switch you full in the form of a double multiplexer, with the synchronizing input of which the output of the optocoupler isolation unit is connected, and the output of the low-pass filter with another signal input, the other circuit of the control unit is made four-channel, each of the channels of which includes a carrier angular position sensor, two RS-flip-flops, a reversible counter of three states, a comparator and a digital synthesized pulse generator, the output of which is connected to the input of the comparator, the other input of which is connected to the output of the reversible counter, and the output is in the reset house of the first RS-trigger, the synchronizing inputs of the RS-triggers are connected to the output of the carrier angular position sensor, the output of the first RS-trigger is connected to the counting input of the reverse counter, the information inputs of which are connected to the outputs of another RS-trigger, the generator output is connected to the clock inputs of the reversing counters of all channels, the outputs of the reversible counters of all channels are connected to the DAC inputs, the outputs of the sensors of the angular position of the carrier of all channels are connected to the inputs of the logic circuit OR block synchronization pulses owls, and the output of the angular position sensor of each subsequent channel carrier is connected to the reset inputs of the RS-trigger another up-down counter and the three states of the previous channel [2]
The photodetector unit is an optical system containing a laser, a beam splitter, a micro lens, a limb, the reflection plane of which is placed in the focal plane of the micro lens, a slit aperture, and a photodetector.
В системе использован вспомогательный лазер. Луч его пространственно отделен от луча технологического лазера, а для автофокусировки используется вспомогательная проекционная система. The system uses an auxiliary laser. Its beam is spatially separated from the beam of the technological laser, and an auxiliary projection system is used for autofocusing.
Недостаток этой системы состоит в ограниченности ее технологических возможностей, так как представляется затруднительным реализовать пространственную многослойную запись с автоматическим переходом от одного слоя к другому. The disadvantage of this system is the limited technological capabilities, since it seems difficult to implement spatial multi-layer recording with an automatic transition from one layer to another.
Цель изобретения повышение точности фокусировки и упрощение конструкции электронной части устройства. The purpose of the invention is improving the accuracy of focusing and simplifying the design of the electronic part of the device.
Для достижения цели в устройстве для автоматической фокусировки излучения, содержащем подшипник на газовой смазке с подвижным и неподвижным элементами скольжения, датчик фокусировки с последовательно установленными на оптической оси лазерного источника излучения светоделителем, объективом и носителем информации с информационными дорожками, а также фотоприемным блоком, установленным с возможностью проецирования на него через светоделитель информационных дорожек носителя информации, выходы фотоприемного блока соединены с входами блока управления, выход которого подключен к приводу фокусировки, причем блок управления состоит из двух усилителей, аналого-цифрового преобразователя, генератора, коммутатора, схемы синхронизации, резистивного блока и задатчика позиции фокуса, в датчик фокусировки введены зеркало и дополнительный объектив, установленный между светоделителем и фотоприемным блоком, а в блок управления схема осреднения, выполненная в виде сумматора на операционном усилителе, генератор выполнен управляемым, фотоприемный блок, дополнительный объектив, светоделитель, зеркало и объектив установлены внутри подвижного элемента скольжения подшипника на газовой смазке, зеркало оптически связано с объективом, а также с фотоприемным блоком через светоделитель и дополнительный объектив, подвижный элемент размещен внутри неподвижного с возможностью перемещения вдоль оптической оси лазерного источника излучения, привод фокусировки размещен на неподвижном элементе и магнитосвязан с подвижным элементом подшипника на газовой смазке, фотоприемники фотоприемного блока объединены в две группы, в каждой из которых фотоприемники установлены параллельно на краях проекций соответствующих информационных дорожек, группы размещены с параллельным смещением друг относительно друга и подключены в противофазе, усилители блока управления установлены параллельно и их входы подсоединены к входам блока управления, а выходы к входам сумматора, связанного выходом с входом аналого- цифрового преобразователя, первым входом схемы синхронизации и входом резистивного блока, выходы которого соединены с первым групповым входом схемы синхронизации, вход синхронизации и второй групповой вход которой подключены к соответствующим входам аналого-цифрового преобразователя, выходы схемы синхронизации соединены с входами управляемого генератора, выход которого через коммутатор подключен к выходу блока управления, при этом схема синхронизации выполнена из N RS-триггеров с объединенными R-входами, выходы которых соединены с управляющими входами N мультиплексоров "2 на 1", подсоединенных выходами к соответствующим выходам схемы синхронизации, сигнальные шины мультиплексоров связаны с первыми групповыми входами схемы синхронизации, объединенные R-входы RS-триггеров с входом синхронизации, S-входы RS-триггеров с вторыми групповыми входами схемы синхронизации, а выходы задатчика позиции фокуса соединены с групповыми входами аналого-цифрового преобразователя блока управления. To achieve the goal in a device for automatically focusing radiation, containing a gas-lubricated bearing with movable and fixed sliding elements, a focusing sensor with a beam splitter, a lens and an information carrier with information tracks, and also a photodetector installed in series with the optical axis of the laser radiation source the ability to project onto it through a beam splitter the information tracks of the information carrier, the outputs of the photodetector unit are connected to the inputs a control lok, the output of which is connected to the focusing drive, the control unit consisting of two amplifiers, an analog-to-digital converter, a generator, a switch, a synchronization circuit, a resistive block, and a focus positioner, a mirror and an additional lens mounted between the beam splitter and the focus sensor are introduced photodetector unit, and in the control unit, the averaging circuit made in the form of an adder on an operational amplifier, the generator is made controllable, the photodetector unit, an additional lens, a beam splitter, a mirror and a lens are mounted inside the movable sliding element of the gas-lubricated bearing, the mirror is optically connected to the lens, as well as to the photodetector block through a beam splitter and an additional lens, the movable element is placed inside the laser radiation source that can be moved along the optical axis, the focusing drive is placed on a fixed element and magnetically connected with a movable bearing element on gas lubrication, photodetectors of the photodetector unit are combined in two groups, in each of which photodetectors are installed in parallel on the projection edges of the corresponding information tracks, the groups are placed with parallel displacement relative to each other and are connected in antiphase, the amplifiers of the control unit are installed in parallel and their inputs are connected to the inputs of the control unit, and the outputs to the inputs of the adder connected by the output to the input analog-to-digital Converter, the first input of the synchronization circuit and the input of the resistive block, the outputs of which are connected to the first group input of the synchronization circuit and, the synchronization input and the second group input of which are connected to the corresponding inputs of the analog-to-digital converter, the outputs of the synchronization circuit are connected to the inputs of the controlled generator, the output of which through the switch is connected to the output of the control unit, while the synchronization circuit is made of N RS triggers with combined R - inputs whose outputs are connected to the control inputs of N 2-by-1 multiplexers, connected by outputs to the corresponding outputs of the synchronization circuit, the signal buses of the multiplexers are connected to group inputs of the synchronization circuit, the combined R inputs of the RS flip-flops with the synchronization input, the S-inputs of the RS flip-flops with the second group inputs of the synchronization circuit, and the outputs of the focus position switch are connected to the group inputs of the analog-to-digital converter of the control unit.
На фиг. 1 представлено устройство в разрезе, общий вид; на фиг. 2 то же, поперечный разрез; на фиг. 3 конструкция жиклера истечения газовой смазки в теле неподвижного элемента; на фиг. 4 блок-схема блока управления; на фиг. 5 структура повторяющихся блоков в схеме синхронизации; на фиг. 6 оптическая схема устройства; на фиг. 7, 8 упрощенные кинетические построения для доказательства изменения оптической разности хода и расщепленных лучей при осевом смещении подвижного элемента скольжения; на фиг. 9 фрагмент блок-схемы, поясняющий его работу; на фиг. 10 матрица фотоприемников в фокусе микрообъектива на поверхности чувствительного слоя, формирующая интеpферограмму; на фиг. 11 диаграммы сигналов фотопреобразования; на фиг. 11А сигнал с первого ряда чувствительных элементов; на фиг. 11Б сигнал с второго ряда; на фиг. 11С сигнал на выходе сумматора; на фиг. 12 структура схемы осреднения сигнала фотопреобразования. In FIG. 1 shows a device in section, General view; in FIG. 2 same, cross section; in FIG. 3 design of the nozzle of the outflow of gas lubricant in the body of the fixed element; in FIG. 4 is a block diagram of a control unit; in FIG. 5 structure of repeating blocks in a synchronization circuit; in FIG. 6 optical diagram of the device; in FIG. 7, 8 simplified kinetic constructions to prove changes in the optical path difference and split beams with axial displacement of the moving sliding element; in FIG. 9 is a fragment of a flowchart explaining its operation; in FIG. 10 a matrix of photodetectors in the focus of a micro lens on the surface of the sensitive layer, forming an interferogram; in FIG. 11 diagrams of photoconversion signals; in FIG. 11A signal from the first row of sensing elements; in FIG. 11B signal from the second row; in FIG. 11C signal at the output of the adder; in FIG. 12 structure of the averaging circuit of the photoconversion signal.
Устройство содержит (фиг. 1) объективы 1 и 2 проекционных систем, неподвижный 3 и подвижный 4 элементы скольжения на газовой смазке, взаимодействующие с возможностью осевого перемещения исполнительным приводом 5 (приводом фокусировки), датчик положения фокуса F рабочей компоненты луча 7, светоде- лительную поверхность 8, отражатель 9, носитель 10 информации, фотоприемный блок 11 и блок 12 управления. The device comprises (Fig. 1)
В неподвижный элемент 3 вмонтированы перепускные каналы 13 подвода газовой смазки к жиклерам 14 (фиг. 2, 3), а торцовая сферическая поверхность 15 (фиг. 1) неподвижного элемента с центром сферы в точке фокуса F взаимодействует с основанием 16 посредством регулировочных винтов 17. The
Расщепленные компоненты лучей обозначены (фиг. 1, 6): 18 луч, падающий под углом β к нормали поверхности носителя 10 информации и обеспечивающий изменяющуюся оптическую разность хода расщепленных лучей при торцовых биениях на Δ L поверхности носителя 10 информации; 19 луч, отраженный от поверхности носителя 10 информации, отражателя 9 и прошедший светоделитель 8 в ортогональной плоскости к лучу 7; 20 луч неизменного оптического хода, полученный в результате деления луча 7 на светоносителе 8; 20' луч с изменениями оптического хода. The split beam components are indicated (Fig. 1, 6): 18 beam incident at an angle β to the normal to the surface of the
Энергетические значения лучей 6, 7, 18-21 и отраженных компонентов обозначены (фиг. 6):
W2' рабочий луч 6;
W входящий луч 7;
W2'' нормально отраженная компонента от поверхности носителя 10 информации;
W3' отраженная компонента от светоделителя 8;
W4' отраженная компонента от отражателя 9;
W4'' отраженная компонента со смещением Δ l на поверхности носителя информации;
W5'' отраженная компонента от отражателя 9 в ортогональной плоскости;
W5''' компонента, прошедшая светоделитель 8;
W1' компонента с постоянным оптическим ходом l3, отраженная от светоделителя 8.The energy values of the
W 2 'working
W
W 2 ″ a normally reflected component from the surface of the
W 3 'reflected component from the
W 4 'reflected component from the
W 4 '' reflected component with offset Δ l on the surface of the information carrier;
W 5 ″ the reflected component from the
W 5 ″ component passed the
W 1 'component with a constant optical path l 3 reflected from the
Блок 12 управления включает в себя генератор 21 (фиг. 4) управляемой частоты импульсов, фотоприемный блок 11, фотоприемники которого сгруппированы в группы 22. Фотоприемники в каждой из групп смещены на π-фазу световой волны источника излучения, а каждая группа запараллельных фотоприемников подключена к усилителям 23 в противофазе, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 24, схему 25 синхронизации генератора 21, подключенного к коммутатору 26 исполнительного привода 5 (привода фокусировки), задатчик 27 позиции фокуса, сумматор 28. Схема 25 синхронизации подключена первым входом к выходу сумматора 28, объединенному c входом АЦП 24, соединенного выходом с вторым (а шина) R-входом схемы 25 синхронизации, первый групповой (S1.Si)-вход этой схемы подключен к выходам блока 29 элементов 3И (совпадений) (фиг. 9), второй групповой вход схемы 25 подключен к выходам блока 30 резисторов дискретно изменяющего номинала.The
АЦП 24 (фиг. 4) включает в себя блок 31 пороговых элементов 31 (1...n), блоки 32, 33 D-триггеров, блок 34 инверторов, логический элемент n И-ИЛИ 35 и блок 29 элементов 3И (совпадений).ADC 24 (Fig. 4) includes a
Пороговые элементы блока 31 выполнены с возрастающими дискретно порогами срабатываний и подключены поканально к информационным входам первого блока 32 D-триггеров, а также к входам блока 34 инверторов, которые подключены к информационным входам второго блока 33 D-триггеров. The threshold elements of
Блоки 32, 33 и блок 34 инверторов подключены поканально через соответствующие триггеры блока 33 к элементам совпадения в логическом элементе n И-ИЛИ 35, смежные пороговые элементы блока 31 соединены с двумя входами совпадения каждого элемента 3И в блоке 29 (фиг. 9), а третий вход каждого элемента 3И является информационным входом АЦП 24 (фиг. 4, 9), которые подключены к входам задатчика 27 позиции фокуса. Схема 25 синхронизации включает в себя структуры RS-триггеров 36(1...i)(фиг. 4, 5, 9), объединенные R-входами, а выходы триггеров подключены к управляющим входам мультиплексоров 37(1...i), выходы последних являются выходами блока 25, а их первые входы объединены у всех мультиплексоров и являются первым входом блока 25, а вторые являются групповыми входами блока 25, который подключен к групповым выходам блока 30 резисторов (фиг. 4).
Задатчик 27 позиции фокуса включает в себя буферный регистр 38, подключенный к управляющим Si-входам мультиплексора 39 "1 на n". Луч 7 (W) монохроматического источника (фиг. 1, 6) расщепляется на светоделителе 8 на составляющие W1' и рабочий луч 6 (W2') в ортогональных плоскостях. Отраженная компонента W2'' от плоскости носителя 10 информации, имеющей торцовые биения со смещениями Δ h по оптической оси объектива 1, отражается от светоделителя 8 в ортогональной плоскости и в виде компоненты W3' отражается от отражателя 9 (W4') с направлением падения под углом β к нормали плоскости носителя информации 10. Пройдя объектив 1 и отражаясь от плоскости носителя 10 со смещением Δ l от оптической оси объектива (ввиду наклона под углом β), компонента W4'' отражается от отражателя 9 (W5'') в ортогональной плоскости и в качестве компоненты W5''' проходит светоделитель 8, соединяясь посредством объектива 2 с компонентой W1' в его фокальной плоскости, создает интерферограмму в соответствии с оптической разностью хода лучей по плечам (l3 + l2) и h.The
Изменения оптической разности хода лучей в связи с изменением одного из плеч вызывают смещение полос интерферограммы, что регистрируется фотоприемным блоком 11. Из построений на фиг. 7 и 8 приведем доказательства того, что изменения оптической разности хода лучей при смещении подвижного элемента по оптической оси объектива 1 на Δ h действительно имеют место. Changes in the optical difference in the path of the rays due to a change in one of the arms cause a shift in the bands of the interferogram, which is recorded by the
Изменение плеча l1 (фиг. 6) на Δ l при подвижке подвижного элемента 4 на Δ h дает:
Δ l Δ h (1)
Обозначим ход луча W4' (фиг. 6, 7) под углом β С-отрезком, а двойной ход (с учетом луча W4'') 2 С.Changing the shoulder l 1 (Fig. 6) by Δ l when moving the
Δ l Δ h (1)
We denote the beam path W 4 '(Fig. 6, 7) at an angle β with the C-segment, and the double stroke (taking into account the beam W 4 '') 2 C.
Рассмотрев соотношение приращений на фиг. 8:
Δ h Δ C ˙cosβ (2) или заменив на коэффициенты:
К cos β h К ˙Δ С, а с учетом (2) Δ h 2К ˙Δ С
С учетом (1) Δ l 2к ˙Δ С.Having examined the increment ratio in FIG. 8:
Δ h Δ C ˙cosβ (2) or by substituting the coefficients:
К cos β h К ˙Δ С, and taking into account (2) Δ h 2К ˙Δ С
Given (1) Δ l 2k кΔ C.
Из (3) Δ С Δ l/2К (3)
Условно примем: Δ l единичное приращение:
Δ l 1, тогда Δ С 1/2к (4)
Из (4) видно, что при единичном приращении Δ h 1 изменение хода одного из расщепленных лучей
Δ l 1, (5) а изменение хода другого расщепленного луча
Δ C ≠ 1 (сравним по (4)) Следовательно, оптическая разность хода лучей при подвижках подвижного элемента 4 (фиг. 1) имеет место.From (3) Δ С Δ l / 2К (3)
Let us conditionally accept: Δ l unit increment:
From (4) it can be seen that, at a unit
Δ C ≠ 1 (comparable in (4)) Therefore, the optical difference in the path of the rays during the movements of the movable element 4 (Fig. 1) takes place.
Эти изменения вызывают сдвиг интерферограммы и анализируются в блоке 12 (фиг. 4), а возникающие рассогласования отрабатываются исполнительным приводом 5. При подвижках в режиме слежения за изменениями Δ h поверхности носителя 10 восстанавливается заданное цифровым кодом положение неизменности оптической разности хода лучей и в результате этого фокус F может следить не только за поверхностью носителя 10 информации, но и находиться на некоторой глубине от этой поверхности с сокращением постоянства глубины в динамике. Это позволяет осуществлять многослойную запись с просвечиванием поверхности и существенно увеличить плотность записи по количеству числа слоев. Точность позиционирования определяется возможностями системы регулирования. These changes cause a shift in the interferogram and are analyzed in block 12 (Fig. 4), and the resulting discrepancies are processed by the
В статическом состоянии осуществляется самоцентрирование подвижного элемента 4 на воздушной смазке. Расход воздушной смазки сравнительно мал и обеспечивается конструкцией жиклеров (фиг. 3) с отверстием истечения диаметром порядка 0,06 мм. In a static state, self-centering of the
Подвижный элемент 4 (фиг. 1) подвешен с возможностью осевых перемещений электромагнитными силами взаимодействия с исполнительным приводом 5 (приводом фокусировки), а неподвижный элемент 3 фиксирован на основании 16 по поверхности 15 регулировочными винтами. The movable element 4 (Fig. 1) is suspended with the possibility of axial movements by electromagnetic forces of interaction with the actuator 5 (focusing drive), and the fixed
Фотоприемники фотоприемного блока 11 сгруппированы со смещением на π-фазу световой волны источника излучения (фиг. 4) в группы 22 (фиг. 10), запараллеленные по группам и объединенные по двум каналам через усилители 23 на входы сумматора 28, выполненного на операционном усилителе. При взаимодействии с полосами интерферограммы такая схема дает увеличение крутизны выходного сигнала сумматора при осреднении по передним и задним фронтам импульсов. Пусть на задатчике 27 (фиг. 4) позиции фокуса возбуждена i-шина за счет подачи кода на информационные Si-входы мультиплексора 39 "1 на n". При плюс-рассогласовании сигнал Wiна выходе сумматора 28 возрастает за счет смещения полос интерферограммы. При возрастании Wi происходит последовательное срабатывание пороговых элементов (311.31n).The photodetectors of the
В момент срабатывания порогового элемента, например 31n-1осуществляется подготовка к срабатыванию D-триггера 32n, которое происходит при срабатывании порогового элемента 31n положительным перепадом по С-входу. На выходе инвертора 34n формируется логический "0" (при формировании логической "1" на его входе), и это подготавливает D-триггер 33n к срабатыванию, которое произойдет при положительном перепаде на С-входе D-триггера 33n, то есть когда пороговый элемент 31nвозвратится в исходное состояние "0".At the moment of triggering of the threshold element, for example, 31 n-1 , preparation is made for the triggering of the D-
До того, как это произойдет, наличие логической "1" на выходах пороговых элементов 31n-1 и 31n (заштрихованы на фиг. 4) и заданное возбуждение логической "1" информационной шины аi задатчика 27 обеспечат срабатывание элемента 3И в блоке 29 элементов совпадений, что вызывает S-срабатывание триггера 36i в схеме 25 синхронизации (фиг. 4, 5). Возникшее состояние триггера посредством мультиплексора 37i и "2 на 1" коммутирует шину с соответствующим резистором 30i, а сигнал выхода схемы синхронизации воздействует на генератор 21 управляемой частоты импульсов так, что частота следования импульсов уменьшается в зависимости от номинала подключенного на его вход резистора 30i. В результате смещения полосы сигнал Wi на выходе сумматора уменьшается и это ведет к возврату порогового элемента 31n в исходное "0" состояние.Before this happens, the presence of a logical "1" at the outputs of the
Этот переход (1 _→ 0) вызывает перепад сигнала (0 _→ 1) на выходе инвертора 34n, что обеспечивает срабатывание D-триггера 33n, так как на его D-входе логическая "1". В результате на входах элемента совпадения логического элемента n И-ИЛИ 35 обеспечивается совпадение и этот элемент срабатывает, формируя короткий импульс и этим импульсом осуществляется R-сброс всех D-триггеров схемы АЦП 24. Кроме того, триггер 36i в блоке 25 синхронизации возвращается в исходное состояние, что вызывает передачу напрямую по смежной входной шине мультиплексора 37i сигнала Wiбольшей амплитуды на его выход. Это увеличивает частоту генератора 21 и вызывает противоположное предыдущему смещение полосы. Далее процесс повторяется, причем сила взаимодействия исполнительного привода 5 оказывается фиксированной с погрешностью, связанной с дискретом порогов срабатываний пороговых элементов и принятыми номиналами резисторов в блоке 30. Интенсивность работы исполнительного привода 5 фокусировки зависит от значений кодового сигнала, записанного в буферном регистре 38 задатчика 27 позиции фокуса, где Fi кодовый сигнал записи позиции.This transition (1 _ → 0) causes a signal drop (0 _ → 1) at the output of the
В динамическом состоянии осуществляется слежение за поверхностью носителя 10 информации. Конструкция проекционных систем, принятая оптическая схема и структура блока управления реализуют возможность в широком диапазоне изменять позицию фокуса по цифровому кодовому сигналу. Кроме того, это позволяет упразднить вспомогательный лазер, упростить конструкцию путем использования вместо вспомогательного лазера расщепленного луча, входящего в систему. Появляется ряд новых качеств устройства. In a dynamic state, the surface of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4937606 RU2035772C1 (en) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Automatic radiation focusing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4937606 RU2035772C1 (en) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Automatic radiation focusing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2035772C1 true RU2035772C1 (en) | 1995-05-20 |
Family
ID=21575235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4937606 RU2035772C1 (en) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Automatic radiation focusing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2035772C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447468C2 (en) * | 2010-04-02 | 2012-04-10 | Учреждение Российской академии наук Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения РАН | Method for automatic focusing of operating radiation on 3d optical surface |
-
1991
- 1991-04-23 RU SU4937606 patent/RU2035772C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Репринт N 319, Новосибирск, Сибирское отделение, АН СССР, с.18. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1705861, кл. G 11B 7/09, 1989. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447468C2 (en) * | 2010-04-02 | 2012-04-10 | Учреждение Российской академии наук Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения РАН | Method for automatic focusing of operating radiation on 3d optical surface |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20210080431A (en) | Method for Confocal Optical Protractor with Structured Light Illumination to Determine Angle | |
US4732485A (en) | Optical surface profile measuring device | |
NL8702254A (en) | TEST SYSTEM FOR OPTICAL DISCS. | |
DE3137211C2 (en) | Device for determining the movement of an object with an interferometer | |
US6218870B1 (en) | Anti-glitch system and method for laser interferometers using frequency dependent hysteresis | |
NL8502679A (en) | OPTICAL TURNOVER ELEMENT AND MOVEMENT METER EQUIPPED WITH THIS ELEMENT. | |
FR2615280A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE DISTANCE IN RELATIVE MOTION OF TWO MOBILE OBJECTS IN RELATION TO EACH OTHER | |
US4093338A (en) | Apparatus for piecewise generation of grating-like patterns | |
RU2035772C1 (en) | Automatic radiation focusing device | |
FR2625816A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR COMPENSATING THE POSITIONING ERROR OF AN OPTICAL PHOTOTRACER | |
CN109521655B (en) | Fringe locking type holographic interference lithography system and fringe locking method | |
JPH01116930A (en) | Position detecting device for light beam | |
JPS632323B2 (en) | ||
JPH0843135A (en) | Encoder having optical imaging element for optical diffraction | |
Veillard et al. | Real-time tracking of the head-disk separation using laser heterodyne interferometry. I. Instrumentation | |
JPH10103917A (en) | Position measuring apparatus | |
SU1705700A1 (en) | Device to check thickness of films in process of deposition in vacuum chamber of multilayer optical coating | |
JPH11119276A (en) | Lens system | |
SU1187133A1 (en) | Photoelectric automatic collimator | |
SU1705861A1 (en) | Instrument for automatic radiation focusing at medium of the data record-play back system | |
JPS6122243Y2 (en) | ||
RU1793418C (en) | Automatic focusing device for photographic objective | |
RU1802877C (en) | Automatic focusing device for optical data recording and reproducing system | |
JPH02278122A (en) | Optical position detector | |
SU1388722A1 (en) | Device for measuring number of interference bands |