SU1501149A1 - Устройство дл записи и воспроизведени информации с дискового оптического носител - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптико-электронному приборостроению , в частности, к устройствам записи и воспроизведени  информации с дискового оптического носител , и может быть использовано в лазерных звуковых и видео проигрывател х, а также в системах ЭВМ с оптической пам тью. Целью изобретени   вл етс  повышение качества воспроизведени  информации путем устранени  интерференционных шумов при упрощении и удешевлении устройства. Излучение источника излучени  1 коллимируетс  объективом 2, расщепл етс  формирователем 3 световых пучков по направлению на основной и два след щих пучка, которые фиксируютс  фокусирующим объективом 7 на дисковый оптический носитель 8. При воспроизведении информации световое излучение отводитс  светоотделителем 6 на фотоприемный блок 9. Дл  устранени  интерференционных шумов формирователь 3 световых пучков по направлению выполнен или в виде плоско-параллельной анизотропной пластины 4, на одной половине апертуры которой расположен дво копреломл ющий оптический элемент 5, или в виде такой же пластины, на всей апертуре которой с равным шагом параллельно друг другу размещены дво копреломл ющие оптические элементы 14 одинаковой ширины. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

СП

4

СО

15101149-«

мент 5, или в виде такой же пластт1ы, щены дво копреломл ющне 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 относитс  к оптико- электронному приборостроению, в частнести к устройствам записи и воспроизведени  информации оптическими средствами, и может быть использовано в лазерных видео- и звуковых проигрывател х , а также в системах ЭВМ с оптической пам тью и оптико-электронной обработкой информации.

Цель изобретени  - повьшение качества воспроизведени  информации путем устранени  интерференционных шумов при упрощении и удешевлении устройства.

На фиг. 1 представлена оптическа  схема устройства с однопериодным фор мирователем световых пучков по направлению; на фиг. 2 и 3 - фрагменты прохождени  пр мого и отраженного световых пучков через участки формировател  световых пукков по направ- лени10| на фиг. 4 и 5 - варианты кон- структивног о исполнени  формировате™ л  световых пучков по направлению;

Устройство (фиг. 1-3) содержит источни.к 1 излучени , коллимирующий объектив 2, формирователь 3 световых по направлению, состо щий из последовательно установленных анизотропной плоскопараллельной пластины 4 3 дво копреломл ющего оптич.ес- кого элемента 5, светоделительньй элемент 6 фокусирующий объектив 7, носитель 8 информации, фотоприеьшый блок 9 (фиг. 1), состо щий 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 состо щим и пластины 4 и нескольких дво копреломл ющих элементов 14.

Формирователь 3 световьсх пучков по направлению предназначен дл  формировани  трех п тен светового излучени  на носителе информации 8 при прохождении пучка в пр мом направлении , а также дл  устранени  попадани  зеркальной составл ющей отраженного от носител  информации 8 све

0

0

5 30

5 0 5

„

0

тового излучени  в источник 1 излучени  и уменьшени  величины интерференционного шума.

Формирователь 3 световых пучков по направлению состоит из жестко соединенных между собой анизотропной плоскопараллельной пластины 4, оптическа  ось которой Составл ет угол 45 с ее входной и выходной плоскост ми , и дво копреломл ющего элемента 5, представл ющего собой рефракционную пол ризационную призму, например призму Воллострна, с небольшим (пор дка 18 угл.мин) углом разведени  световых пучков, выполненную из двулзлсепреломл ющего материала, например кварца.

Устройство работает следующим образом .

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

Формирователь 3 световых пучков по направлению формирует на выходе три световых пучка - один параллельный и два симметрично отклон ющихс  относительно оптической оси устройства и обеспечивающих слежение за информационной дорожкой носител  информащш 8 по методу трех п тен.

Световые пучки, выход щие из формировател  3 параллельными относительно оптической оси устройства, а также симметрично расход щиес  в разные стороны по отношению к оптической оси устройства, проход  рез светоделительньй элемент 6 и фокусирующий .объектив 7 образуют на информационном слое 1 осител  8 информации три п тна - одно центральное, наход щеес  на оптической оси устройства , и два, симметрично расположен51

ных относительно оптической оси устройства , боковых п тна.

Центральное п тно излучени  воспроизводит информацию с носител  8 информации, а два бо.ковых обеспечивают поддержание центрального п тна на информационной дорожке, т.е. осуществл етс  слежение за дорожкой.

Этот метод слежени  реализуетс  следующим образом.

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

arctg Y ,, где d - диаметр л тна

излучени , 1 величина линейного смещени  бокового п тна относительно центрального. Этот угол приблизительно равен 3°,

Промодулированные информацией носител  световые пучки отра саютс  от носител  8 информации, собираютс  фокусирующим объективом 7 и через светоделительный элемент 6 направл ют в фотопр емный блок 9, состо птий из объектива 10 и фотоприемника 11 с фоточувствительными площадками 12 и 13 дл  воспроизведени  информации.

Таким образом, устройство с помощью формировател  3 световых пучков по направление обеспечивает функционирование устройства по методу трех п тен,

В части устранени  попадани  зеркальной составл ющей отраженных световых пучков в источник 1 излучени  и уменьшени  интерференционного шума формирователь световых пучков по направлению работает следующим образом

Возможные варианты формировател  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 оптическа  ось кристалла составл ет угол 45 с выходной и входной плоскост ми пластины. На анизотропную плоскопараллельную пластину 4 крепитс  (любым из известных способов) дво копреломл ющий оптический элемент 5, представл ющий собой

0

5

0

5 0

5

0

0

5

49 6

дво копреломл юпгую призму типа Вол- ластона.

На фиг, 5 представлен вариант исполнени  формировател  световых пучков в виде периодической структуры , состо щей Из анизотропной плоскопараллельной пластины 4 и нескольких периодически установленных дво-  копреломл ющих onTH iecKmc элементов 14, причем на апертуре форм1-фовате- л  должно укладыватьс  целое число периодов периодической структурь (одщ период - это часть формировател , включающа  два равных по ширине участка, содержапщх призму и без призмы),

Использование анизотропного материала (кристаллического кварца) дл  изготовлени  плоскопараллельной пластины 4 необходимо дл  уменьшени  величины- интерференционного по ма., Это достигаетс  тем, что плоскопараллельна  пластина 4 депол ризует сдетовое излучение, поступающее из источника 1 излучени , разлага  его на две ортогонально пол ризованные компоненты, причем одна относмтельно другой проход т разные оптические пути.

Толщину плоскопараллельно пластины 4 выбирают такой, чтобы разность хода обеих составл ющих бьша больше длины когерентности источнь ка 1 излучени  А 7( , где 7. средн   длина волны излучени , А - ширина спектра излучени . Депол ризаци  излучени  приводит к тому, что при интерференционном взагоюдействин двух ортогонально пол ризованных компонент, получаетс  новь й вид пол ризации (в общем случае эллиптический ) , а не модул ци  излучени  по интенсивности.

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

Дл  по снени  принципа действи  формировател  3 световых по направлению по устранению попадани  зеркальной составл ю ией отраженных световых пучков в источник 1 излучени  на фиг, 2 показаны фрагменты формировани  центрального п тна на информационном слое носите.ч  информации 8, на фиг,-3 - форь ирование симметрично расположенных бокош.гх п тен относительно оптической оси устройства .

Пр мое излучение проход т только через часток формировател  3 не содержащий дво копреломл ющего оптического элемента (призмы) 5 (фиг. 2). Это излучение собираетс  фокусирующим o6beKTiiBOM 7 в центральное п тно на носитель 8 информации, отражаетс  от носител  информации и при возвращении в обратном направлении проходит через участок формировател  3 световых пучков, содержащий дво  копреломл ютую призму 5, котора  раздваивает вход щий в нее пучок и отклон ет выход щие пучки на равные углы симметрично относительно оптической оси устройства. В результате этого зеркальна   составл клца  отраженного излучени  не попадает в источник 1 излучени , а выводитс  из устройства.

Аналогично по сн етс  принцип действи  формировател  3 световых пучков дл  другой половины пучка, выход щего из коллимирующего объектива 2.

Пр мой пучок проходит только через участок формировател , содержащий дво копреломл ющую призму 5. Призма раздваивает вход щий в нее пучок и отклон ет пучки на равные углы симметрично относительно опти- ческой оси. Это излучение собираетс  фокусирзтощим объективом 7 в боковые п тна на носителе информации 8. Далее излучение отражаетс  и возвращаетс  через участок, не содержащий дво копреломл 1с цей призмы 5, формировател  3 световых пучков.

Так как боковые п тна смещены относительно оптической оси устройства , то в плоскости нахождени  источника 1 излучени , будут формироватьс  оптически сопр женные наююн- ные пуг1ки зеркальной составл ющей отраженного излучени , которые также не попадут в источник 1 излучени  а будут выведены из устройства.

Устройство в режиме записи работает аналогично описанному режиму воспроизведени  в части формировани  световых пучков, слежени  за фокусировкой и слежени  за дорожкой, на которую записьшают информацкоиньй сигнал, наход щейс  на носителе информации 8 о

Отличие режимов записи и воспроиз ведени  информации заключаетс  в том

5

0

0

0

5

0

что в режиме записи необходимо производить , например, амплитудную модул цию непрерьшного излучени  выход щего из источника. 1 излучени . Поэтому амплитудную модул цию непрерьтного излучени , выход щего из источника 1 излучени , можно осуществл ть в предлагаемом устройстве любым из известных способов и устройств, позвол ющих осуществить амплитудную модул цию, например с помощью акустооптического модул тора или путем модул ции электропитани  записьтающего источника 1 излучени .

Claims (3)

1. Устройство дл  записи и воспроизведени  информации с дискового оп тического носител , содержащее последовательно установленные источник излучени , коллимирующий обектив, формирователь световых пучков по направлению , светоделитель и фокусирующий объектив, а также оптически св занный со светоделителем фотопри- емньй блок, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества воспроизведени  информации путем устранени  интерференционных шумов при упрощении и удешевлении устройства , формирователь световых пучков по направлению вьшолнен в виде пространственного депол ризатора светового излучени „

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что пространственный депол ризатор светового излучени  выполнен в виде плоскопарад- лельной анизотропной пластинк, на  ось которой составл ет угол AS с ее плоскост ми, при этом на одной половине апертуры пластины расположен дво копреломл ющий оптический элемент.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т г личающеес  тем, что пространственный депол ризатор светового излучени  выполнен в виде плоскопараллельной анизотропной пластины, главна  ось которой составл ет угол 45° с ее плоскост ми, при этом на апертуре пластины с равным.шагом параллельно друг другу размещены дво копреломл ющие оптические элементы одинаковой ширины.

См

К

/IфигЛ

А

(fJtfBS