Устройство воспроизведения информации

 

Изобретение относится к приборостроению , в частности, к дисковым оптическим запоминающим устройствам. Для повышения качества и надежности воспроизведения информации устройство позволяет компенсировать разнотолщинность подложки носителя информации 7. Это достигается за счет использования компенсатора из двух оптических клиньев 11 и 12, фокусирующей линзы 10 и четвертьволновой пластинки 9. Компенсация разнотолщинности подложки носителя информации 7 позволяет значительно уменьшить сферическую аберрацию и повысить качество воспроизведения информации. 1 п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 11 В 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГИНТ СССР

1 (21) 4291815(24-10 (22) 15.06.87 (46) 23.09.89. Бюл. У 35(72) В.Т.Вагацкий, В.А.Леонец, В.И.Ломакин и 0,Н.Мотрук (53) 681.84.083.8(088. 8) (56) Патент Японии Р 54-19329, кл. G 11 В 7/08, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности к дисковьак оптическим запоминающим уст„„SU„„1509996 А1

2 ройствам. Для повышения качества и надежности воспроизведения информации устройство позволяет компенсировать разнотолщинность подложки носителя информации 7. Это достигается за счет использования компенсатора из двух оптических клиньев 11 и 12, фокусирующей линзы 10 и четвертьволновой пластинки 9. Компенсация разнотолщинности подложки носителя информации 7 позволяет значительно уменьшить сферическую аберрацию и повысить качество воспроизведения информации. 3 ил.

150999

Изобретение относится к приборостроению, в частности к дисковым оптическим запоминающим устройствам с побитовым представлением информа5 ции.

Цель изобретения — повышение качества и надежности воспроизведения информации.

На фиг.1 схематически изображено устройство воспроизведения информации; на фиг.2 — эквивалентная оптическая схема устройства и ход лучей в нем, когда толщина подложки носителя информации увеличена по сравнению с номинальной; на фиг.3 — то же, когда увеличение толщины подложки носителя информации скомпенсировано уменьшением толщины плоскопараллельной пластинки переменной толщиЪ ны, Устройство содержит полупроводниковый лазер 1, коллимирующую оптическую систему 2, светоделитель 3, поляризационный светоделитель 4, фоку- 25 сирующую линзу 5,плавающий элемент 6, носитель 7 информации с фоточувствительным слоем g,äàò÷èê 8 фокусировки, четвертьволновую пластинку 9, дополнительную фокусирующую линзу

10, оптический клин 11, оптический клин 12 с нанесенным на внешнюю поверхность покрытием сР и привод 13 прозрачного клина 12.

Устройство работает следующим образом, 35

Линейно поляризованное излучение полупроводникового лазера 1 (фиг.1) преобразуется оптической коллимирующей системой 2, состоящей, например, 40 из микрообъектива и цилиндрического расширителя пучка в параплельный пучок с круглым поперечным сечением, который проходит через светоделитель

3, являющийся амплитудным делителем пучка, попадает на поляризационный

45 светоделитель 4, а затем на четвертьволновую пластинку 9, преобразующую падающее на нее линейно поляризованное излучение в циркулярно поляризованное, и фокусируется дополнительной фокусирующей линзой 10 через плоскопараллельную пластинку, образованную оптическими клиньями 11 и

12 на отражающем покрытии d нанесенном на внешнюю поверхность прозрачного клина 12. Отраженный от отражающего покрытия пучок преобразуется дополнительной фокусирующей

4 линзой 10 в параллельный пучок, поляризация которого после прохождения через четвертьволновую пластинку 9 становится линейной и ортогональной поляризации пучка, падающего на четвертьволновую пластинку со стороны полупроводникового лазера 1. Далее пучок отражается поляризационным светоделителем 4 и попадает на фокусирующую линзу 5, которая фокусирует излучение через прозрачную подложку носителя 7 информации на фоточувствительном слое а, Расстояние между верхней поверхностью носителя информации и фокусирующей линзой 5, которая соединена с плавающим элементом 6, поддерживается постоянным за счет водушной подушки, возникающей или при принудительной подаче воздуха в плавающий элемент от источника избыточного давления (не показан), или при движении носителя информации вследствие аэродинамического эффекта. Отраженный от фоточувствительного слоя a пучок преобразуется фокусирующей линзой 5, отражается поляризационным светоделителем 4, проходит через четвертьволновую пластинку 9, фокусируется дополнительной фокусирующей линзой 10 через оптические клинья 11 и 12 на поверхности отражающего покрытия d . После отражения пучок преобразуется дополнительной фокусирующей линзой 10 и проходит через четвертьволновую пластинку 9, на выходе которой поляризация пучка становится линейной и ортогональной поляризации пучка, отраженного от носителя 7, следовательно, пучок проходит через поляризационный светоделитель 4 и часть его отражается светоделителем 3 на датчик 8 фокусировки, который может быть выполнен, например, в виде последовательно размещенных призмы критического угла и разрезного фотоприемника (не показаны).

Если толщина участка подложки носителя 7 информации, который находится в данный момент времени напротив фокусирующей линзы 5, соответствует номинальной, то оптическая система находится в сбалансированном состоянии, т.е. сферическая аберрация равна нулю, на датчик

8 фокусировки падает параллельный пучок лучей и выходной сигнал этого датчика равен нулю. При этом при1509996

20

30

40

sin U,. вод 13 обесточен и оптический клин

12 занимает исходное положение, при котором достигается наилучшая фокусировка излучения полупроводникового лазера 1 на фоточувствительном слое а носителя 7 информации.

Если толщина участка подложки носителя информации, который в данный момент времени находится напротив фокусирующей линзы 5, отличается от номинальной, например увеличена на 4,(фиг.2), то пучок с, падающий на дополнительную фокусирующую линзу 10, отражается от отражающего покрытия d находящегося в фокусе о фокусирующей линзы 10; и

° преобразуется в параллельный пучок лучей d, лучи которого совпадают с лучами пучка .с, но направлены в противоположную сторону. Пучок d фокусируется фокусирующей линзой 5 в точке о, которая отстоит от фотоI чувствительного слоя а (показан пунктирной линией) на расстоянии 4,, Отраженный пучок е исходит из мнимого источника о, который расположен на расстоянии 4„ от фоточувствительного слоя, а от точки о — на расстоянии 2 4, . Фокусирующая линза 5 преобразует пучок е в сходящийся пучок лучей, который фокусируется дополнительной фокусирующей линзой в точке о", отстоящей на растоянии с", от отражающего покрытия с" .В соответствии с правилом редукции расстояние сФ, равно ,г

nqF

d = 24, n,F, где n — показатель преломления

1 подложки носителя информации;

n — показатель преломления г плоскопараллельной пластинки, образованной оптическими клиньями 11 и 12;

F — фокусное расстояние фокусирующей линзы 5;

Р— фокусное расстояние дополнительной фокусирующей линзы 10.

Отраженный от отражающего покрытия

8 пучок f исходит из мнимого источ,ника о, который расположен на расстоянии 81 от отражающего покрытия.

Дополнительная фокусирующая линза 10 преобразует пучок f в сходящийся пучок, часть которого отводится светоделителем 3 на датчик 8 фокусировки. Сигнал датчика фокусировки становится отличным от нуля и привод 13 перемещает оптический клин 12 до тех пор, пока сигнал дефокусировки не станет равным нулю, т.е. пока пучок не станет параллельным. При этом мнимый источник излучения о пучка d отстоит от нового положения отражающего покрытия d (фиг.3,пунктирная линия) на расстоянии 4,, фокусирующая линза 10 преобразует отраженный пучок

d в расходящийся пучок лучей, фокусируемый фокусирующей линзой 5 в точке о на фоточувствительном слое л, который занимает новое положение, отстоящее от исходного íà 4 Отраженный от фоточувствительного слоя с1 пучок е преобразуется фокусирующей линзой 5 в сходящийся пучок лучей, причем лучи пучков d и е совпадают, но направлены в противоположные стороны. Пучок е фокусируется дополнительной фокусирующей линзой

10 в точке о ", совпадающей с точкой о. Отраженный от отражающего покрытия с пучок f исходит из мнимого источника излучения о ", который расположен на расстоянии 4 от нового положения отражающего покрытия и лежит в плоскости исходного положения отражающего покрытия. Величина компенсирующего смещения отражающего покрытия 4 z связана с отступлением от толщины подложки носителя 7 информации д, выражением

2. пгниг

5 п 1 "1 1

Компенсация сферической аберрации происходит следующим образом. Величина продольной сферической аберрации

3-го порядка 4 S<,, возникающей при увеличении толщ1ины подложки носителя

7 информации на 41, определяется выражением

1 n i 1

48 — — — Ь

Сф1

Величина продольной сферической аберррации 3-го порядка д S +z, которая вносится плоскопараллельной пластинкой,.состоящей из оптических клиньев 11 и 12 при уменьшении ее толщины на 4 zc учетом двойного прохождения пучка через.эту пластинку, равна

1509996 п2 1

gg g — - — -1 sin U сф2 2 п Р

Суммарная продольная сферическая аберрация 8 S сф относительно параксиального изображения источника излучения о равна

° 2

/S = - sin u (— "- —

Ф 2n„ и

Fi — -) F 2

2 п2- 1

Таким образом, при полной компенсации сферической аберрации фокусные расстояния фокусирующих линз и показатели преломления подложки носителя 7 информации и оптических клиньев 11 и 12 должны быть связаны соотношением

F n2 (n1 — 1) F7 п2 (n2 — 1)

2 1

Аналогично происходит компенсация дефокусировки и сферической аберрации при уменьшении толщины подложки носителя информации и соответствующем увеличении толщины плоскопараллельной пластинки, образованной оптическими клиньями.! gtl формула изобретения

Устройство воспроизведения инфор5 мации, содержащее последовательно установленные полупроводниковый лазер, коллимирующую оптическую систему, светоделитель и поляриэационный светоделитель, с одним выходом которого оптически связана фокусирующая линза, установленная в плавающем элементе, а также датчик фокусировки, оптически связанный со светоделителем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества и надежности воспроизведения информации, в него введены оптически связанные с другим выходом поляризационного светоделнтеля и последовательно расположенные четвертьволновая пластинка, дополнительная фокусирующая лииза и два оптических клина, установленных в виде плоскопараллельной пластины с отражающим покрытием на дальней по отношению к дополнительной фокусирующей линзе поверхности, а также привод линейного перемещения, связанный с оптическим клином, содержащим отражающее покрытие, З0 при этом вход привода перемещения оптического клина соединен с выходом датчика фокусировки.

150999б

Составитель С.Ильчук

Редактор А.Мотыль Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 5822/52 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 1 3035, Москва, Ж-3 5, Раушская наб ., д . 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101