RU96100058A - Оптическое считывающее устройство (варианты) и способ управления им - Google Patents

Claims (61)

1. Оптическое считывающее устройство для считывания данных с дисков различного типа, содержащее источник света; расщепитель пучка для пропускания через или расщепления пучка от источника света; объектив для собирания пучка на соответствующем диске среди дисков, имеющих различную толщину и различные плотности записи, отличающееся тем, что содержит средство управления числовой апертурой для управления эффективной величиной числовой апертуры объектива дли выполнения процесса фокусировки в отношении определенного диска; фотоприемник для приема пучка, отраженного диском и переданного от расщепителя пучка.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит средство обработки воспроизводящего сигнала для передачи определенного сигнала к блоку управления следованием и фокусировкой в отношении электрического сигнала на выходе фотоприемника; средство идентификации диска для идентификации дисков, имеющих различную толщину, используя выходной электрический сигнал средства обработки воспроизводящего сигнала; приводное устройство средства управления числовой апертурой для приведения в действие средства управления числовой апертурой в отношении определенного диска, выбранного среди дисков, имеющих различную толщину, средство идентификации диска; блок управления двигателем для управления шпиндельным двигателем в соответствии с таким образом выбранным диском; микрокомпьютер для выборочного управления средством управления числовой апертурой, блоком управления фокусировкой, блоком управления следованием или блоком управления двигателем в соответствии с выходным сигналом средства иденфикации диска.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между расщепителем пучка и источником света расположена дифракционная решетка и между расщепителем пучка и фотоприемником расположена линза фотоприемника.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в заданной части привода расположен объектив и средство управления числовой апертурой, подвижно соединенные между собой.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диск представляет собой компакт-диск, имеющий толщину 1,2 мм или цифровой видеодиск с высокой плотностью записи, имеющий толщину 0,6 мм.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство управления числовой апертурой расположено между источником света и объективом на пути прохождения света.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство управления числовой апертурой составляет одно целое с источником света.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство управления числовой апертурой составляет одно целое с объективом.

9. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что привод включает движущую катушку привода, намотанную вокруг приемной части объекта, хомут для скрепления с приемной частью объектива и движущей катушкой привода и основание привода для установки скобы.

10. . Устройство по п. 9, отличающееся тем, что в центральной части основания привода выполнено отверстие, соответствующее оптическому пути оптического модулятора на жидком кристалле.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что величина эффективной числовой диафрагмы, управляемой средством управления числовой апертурой, находится в пределах 0,27 - 0,5.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство управления числовой апертурой представляет собой оптический модулятор на жидком кристалле.

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что оптический модулятор на жидком кристалле включает множество прозрачных пластин, слой жидкого кристалла, расположенный между прозрачными пластинами и пластину, на которой сформированы рисунки множества прозрачных электродов.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что слой жидкого кристалла включает жидкий кристалл, диспергированный в полимере.

15. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что оптический модулятор на жидком кристалле включает множество прозрачных пластин и пластину, на которой сформированы рисунки множества прозрачных электродов, и поляризующую пластину.

16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что слой жидкого кристалла включает твистированный нематический жид- кий кристалл.

17. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что рисунок прозрачного электрода на указанной пластине выполнен в виде кольцевой полоски для повышения оптической эффективности.

18. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что оптический модулятор на жидком кристалле предназначен для управления числовой апертурой путем прикладывания электрического управляющего сигнала между прозрачными электродами.

19. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что прозрачный электрод расположен в заданной части пластины для изменения диаметра пучка света на оптическом пути для управления числовой апертурой.

20. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что оптический модулятор на жидком кристалле включает светоблокирующий элемент, имеющий прозрачный электрод, и светопропускающий элемент, при этом путем управления величиной напряжения, прикладываемого к прозрачному электроду осуществляется включение и выключение светоблокирующего элемента.

21. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что в нем коэффициент контрастности находится в пределах 0 - 0,1, причем коэффициент контрастности равен отношению J_s/J_t, где интенсивность света светопропускающего элемента принимается за 1, J_t обозначает интенсивность света, прошедшего через светопропускающий элемент и J_s обозначает интенсивность света, прошедшего через светоблокирующий элемент.

22. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что средство обработки воспроизводящего сигнала включает блок вычисления радиочастотного cигнала фотоприемника для обработки выходного сигнала фотоприемника, блок вычисления ошибки следования и блок вычисления ошибки фокусировки.

23. Устройство по п. 22, отличающееся тем, что средство обработки воспроизводящего сигнала включает аналоговую переключающую решетку.

24. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что блок управления следованием, подключенный к средству обработку воспроизводящего сигнала, включает усилитель напряжения для усиления заданного напряжения в ответ на сигнал ошибки следования на выходе средства обработки воспроизводящего сигнала и усилитель питающего напряжения.

25. Усилитель по п. 2, отличающийся тем, что блок управления фокусировкой подключенный к средству обработки воспроизводящего сигнала, включает усилитель напряжения для усиления напряжения в ответ на сигнал ошибки фокусировки на выходе средства обработки воспроизводящего сигнала и усилитель питающего напряжения.

26. Устройство по п. 25, отличающееся тем, что усилитель напряжения включает переключатель, подключенный к микрокомпьютеру для управления сопротивлением и для управления напряжением смещения, прикладываемым к нему, в соответствии с типом диска.

27. Устройство по п. 25, отличающееся том, что усилитель напряжения включает переключатель и электрически соединен с генератором.

28. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что средство идентификации диска включает компаратор для идентификации типа диска в соответствии с радиочастотным сигналом на выходе средства обработки воспроизводящего сигнала.

29. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что блок управления двигателем включает переключатель для опознания сигнала на выходе блока обработки цифрового сигнала и микрокомпьютера и для выдачи определенного напряжения, схему управления двигателем, подключенную к переключателю, усилитель питающего напряжения, подключенный к блоку управления двигателем, и шпиндельный двигатель.

30. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что средство управления числовой апертурой включает генератор.

31. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что средство управления числовой апертурой представляет собой оптический модулятор типа ирисовой диаграммы.

32. Устройство по п. 31, отличающееся тем, что оптический модулятор типа ирисовой диафрагмы включает подвижные первую и вторую створки, основание оптического модулятора для установки первой и второй створок, крышку, установленную сверху основания, образуя единое целое, и двигатель для приведения в движение первой и второй створок.

33. Устройство по п. 32, отличающееся тем, что в первой и второй створках выполнены направляющие отверстия, выровненные в вертикальном направлении.

34. Устройство по п. 32, отличающееся тем, что основание оптического модулятора включает крепежную часть, расположенную к нему под заданным углом, служащую для прикрепления к одной его стороне держателя, на верхней его поверхности имеется щелевое отверстие, отверстие, выполненное с одной стороны щелевого отверстия, отверстие, выполненное с противоположной стороны щелевого отверстия для формирования в нем задан ного зазора вдоль движения створок, и два выступа на обеих его сторонах.

35. Устройство по п. 34, отличающееся тем, что основание оптического модулятора взаимодействует с ротором, присоединенным к двигателю.

36. Устройство по п. 35, отличающееся тем, что ротор включает два опорных вала и имеет в центральной части отверстие.

37. Устройство по п. 35, отличающееся тем, что двигатель имеет ось и опорные выступы, расположенные на обеих его сторонах.

38. Устройство по п. 32, отличающееся тем, что крышка оптического модулятора имеет отверстие и два щелевых отверстия, выравненные с щелевыми отверстиями основания оптического модулятора, и две крепежные части, сформированные на его обеих сторонах.

39. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в его схемной части в случае использования оптического модулятора типа ирисовой диафрагмы в качестве средства управления числовой апертурой он включает двигатель, электрически соединенный с оптическим модулятором, первый дифференциальный усилитель для приема сигнала с выхода микрокомпьютера, ряд транзисторов, каждый из которых подключен к выходному зажиму дифференциального усилителя, и второй дифференциальный усилитель, электрически соединяемый с диодом в соответствии с выходным сигналом транзисторов.

40. Устройство по п. 39, отличающееся тем, что второй дифференциальный усилитель включает заземленное сопротивление между цепями, в которых находятся два диода.

41. Оптическое считывающее устройство, способное считывать данные с дисков различного типа, отличающееся тем, что включает средство для управления числовой апертурой установленное на основании считывающего устройства, расположенном в заданном месте платы, содержащее двигатель переноса считывающего устройства, расположенный с одной стороны платы; множество шестеренок, последовательно соединенных с шестеренкой, которая установлена на валу двигателя переноса; зубчатую рейку, соединенную с шестеренкой и присоединенную к держателю; основание считывающего устройства для установки соответствующих элементов оптической системы; держатель для приема основания считывающего устройства, выполненный с возможностью перемещения, и оптический модулятор типа присной диафрагмы, расположенный в заданном месте основания считывающего устройства.

42. Устройство по п. 41, отличающееся тем, что основание считывающего устройства включает вал, выступающий наружу от основания; заданный вырез, выполненный в центральной части основания; элемент размещения, имеющий вырез, для установки на нем расщепителя пучка; оптический модулятор, вставленный в отверстие, выполненное в центральной части внутренней боковой стенки основаниями в боковой стенке основания выполнено отверстие для установки фотоприемника.

43. Устройство по п. 42, отличающееся тем, что с одной стороны от элемента размещения имеется выступ для установки держателя линзы фотоприемника, в котором эти линзы размещены.

44. Устройство по п. 42, отличающееся тем, что в нижней части элемента размещения имеется источник света.

45. Оптическое считывающее устройство, способное считывать данные с дисков различного типа, включающее оптическую систему, содержащую источник света; дифракционную решетку для получения дифрагированного света с ± разностью для главного пучка и систему автоматического регулирования следования по дорожке для считывания сигнала путем дифрагирования света от источника света; коллимирующая линза для получения параллельного пучка света; расщепитель пучка для расщепления света, идущего от коллимирующей линзы; объектив для собирания света, идущего от расщепителя пучка, на определенном диске среди дисков, имеющих различную плотность записи и различную толщину; средство управления числовой апертурой для управления эффективной числовой апертурой объектива в отношении указанного диска; схемную часть, содержащую средство обработки воспроизводящего сигнала для передачи определенного сигнала к блоку управления следованием и фокусировкой соответственно в ответ на электрический сигнал на выходе фотоприемника; средство идентификации определенного диска с различной толщиной, используя выходной электрический сигнал средства обработки воспроизводящего сигнала; приводное устройство средства управления числовой апертурой, служащее для приведения в действие средства управления числовой апертурой в ответ на определенный диск, выбранный среди дисков, имеющих различную толщину средством идентификации диска; блок управления двигателем, служащий для управления шпиндельным двигателем в соответствии с таким образом выбранным диском; микрокомпьютер для выборочного управления средством управления числовой апертурой, блоком управления фокусировкой, блоком управления следованием или блоком управления двигателем в ответ на выходной сигнал средства идентификации диска.

46. Устройство по п. 45, отличающееся тем, что средство управления числовой апертурой представляет собой оптический модулятор на жидком кристалле.

47. Устройство по п. 45, отличающееся тем, что средство управления числовой апертурой представляет собой оптический модулятор типа ирисовой диафрагмы.

48. Устройство по п. 45, отличающееся тем, что средство управления числовой апертурой представляет собой средство с ирисовой диафрагмой.

49. Устройство по п. 48, отличающееся тем, что средство с ирисовой диафрагмой представляет собой скобообразный элемент, имеющий вертикальную и горизонтальную части, причем на горизонтальной части сформирована выступающая наружу зубчатая рейка.

50. Оптическое считывающее устройство, способное считывать данные с дисков различного типа, отличающееся тем, что включает средство для управления числовой апертурой, установленное на основании считывающего устройства, расположенного в заданном месте платы, содержащее основание для установки соответствующих элементов оптической, системы, двигатель, расположенный в задней части основания; множество шестеренок последовательно соединенных с геликоидальной шестеренкой, установленной на валу двигателя; средство с ирисовой диафрагмой, соединенное с указанными шестеренками и вставленное в отверстие для оптического модулятора; держатель для размещения основания считывающего устройства и одновременно его перемещения.

51. Устройство по п. 50, отличающееся тем, что основание считывающего устройства включает вал, выступающий наружу от основания; элемент размещения, имеющий открытую секцию и углубление для установки в нем расщепителя пучка; отверстие для установки оптического модулятора, выполненное в центральной части внутренней боковой стенки основания; отверстие, выполненное в боковой стенке основания для установки источника света; отверстие, выполненное в боковой стенке основания для установки фотоприемника.

52. Устройство по п. 50, отличающееся том, что c одной стороны от элемента размещения имеется выступ для установки держателя линзы фотоприемника, в котором размещается эта линза.

53. Устройство по п. 50, отличающееся тем, что в заданном месте элемента размещения имеется выступ для установки держателя коллимирующей линзы, в котором размещается эта линза.

54. Устройство по п. 54, отличающееся тем, что в задней части отверстия для установки оптического модулятора имеется элемент размещения для установки складывающегося зеркала.

55. Оптическое считывающее устройство, способное считывать данные с дисков различного типа, содержащее оптическую систему и механическую систему, отличающееся тем, что оптическая система включает составляющую одно целое сборку из источника света и фотоприемника; призму для формирования пути света от источника света и фотоприемника; объектив для собирания света от призмы на диске среди дисков, имеющих различные плотности записи и различную толщину, и средство управления числовой апертурой, расположенное на пути света от объектива, и призмы для управления числовой апертурой объектива в отношении типа диска; механическая система включает подвижный движитель, составляющий одно целое с оптической системой.

56. Устройство по п. 55, отличающееся тем, что средство управления числовой апертурой расположено между сборкой из источника света и фотоприемника и призмой.

57. Устройство по п. 55, отличающееся тем, что средство управления числовой апертурой представляет собой оптический модулятор на жидком кристалле.

58. Устройство по п. 55, отличающееся тем, что средство управления числовой апертурой представляет собой оптический модулятор типа ирисовой диафрагмы.

59. Устройство по п. 55, отличающееся тем, что средство управления числовой апертурой представляет собой средство с ирисовой диафрагмой.

60. Устройство по п. 55, отличающееся тем, что на обе их сторонах движителя установлены фокусирующая катушка и следящая катушка для управления фокусировкой и следованием соответственно.

61. Способ управления оптическим считывающим устройством по пп. 2 - 45, в котором считывают данные с дисков различного типа, отличающийся тем, что содержит операцию инициализации, при которой вращают диск с нормальной скоростью и осуществляют колебательное перемещение привода путем перемещения привода к диску путем приема сигнала с выхода микрокомпьютера для определения типа диска, вставленного в плату, путем управления блоком управления двигателем после прикладывания напряжения к приводному устройству средства управления числовой апертурой и после установки эффективной числовой апертуры меньшей единицы в соответствии с приводом средства управления числовой апертурой; операцию считывания с цифрового видеодиска, при которой управляют постоянной линейной скоростью шпиндельного двигателя путем опознания цифрового видеодиска, вставленного в плату, когда присутствует радиочастотный сигнал при считывании диска и осуществляется автоматическая регулировка фокусировки и следования; операцию идентификации компакт-диска, в которой проверяют наличие радиочастотного сигнала, причем при отсутствии радиочастотного сигнала в процессе идентификации диска перемещают привод в исходное положение, отключают средство управления числовой апертурой, чтобы числовая апертура имела меньшую величину; операцию считывания компакт-диска, в которой при выдаче на выходе радиочастотного сигнала в процессе идентификации компакт-диска микропроцессор опознает, что вставленный в плату диск является компакт-диском, управляют постоянной линейной скоростью шпиндельного двигателя, осуществляют автоматическую регулировку следования и фокусировки и считывают сигнал с диска; операцию идентификации, в которой определяют, что в процессе выполнения операции идентификации компакт-диска отсутствует радиочастотный сигнал.