Оптическое запоминающее устройство

 

%M янт 1д- " i",",.;+ô ôô бие:...:Леала. Щ Ъ

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»714498

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.06.75(2! ) 2145177/18-24 (5t)M. Кл. с присоединением заявки М

Cj 11 С 13/04 тееуйерстееииьй кемитет

СССР ио делеи изобретеиий и етхрытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень J% 5

Дата опубликования описания 05.02.80 (53) УДК 681. ,327,67 (088 8) (72) Авторы изобретения

В, А. Леонец и В. В. Петров (71) Заявитель

Институт электродинамики АН УССР (54) ОПТИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮШЕЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики, в частности к оптическим системам обработки данных, и может быть применено в информационно-поисковых системах, системах регистрации и обработки панных научных измерений, а также в системах випеозаписи.

Известны оптические запоминающие устройства (ЗУ), содержащие диск со свеl0 точувствительным покрытием, установленный на вращающемся шпинделе, расположенную на попвижной каретке оптическую головку (фиксирующую систему); источник света, модулятор и блок считывания

И.

Опнако в этом устройстве пня постижения высокой плотности размещения информапии необхопимо применять высокоточные шпинпельные узлы сложной кон.струкции. Смена писков затруднена. 0ля ис ключения наложения информационных до рожек при смене диска, его необхопимо устанавливать относительно шпинделя с погрешностью в несколько раз меньшей размера сфокусированного светового луча.

При постижимых оптическими методами плотности размещения информации эта величина составляет 0,1-1 мкм.

Наиболее близким по технической сущности к препложенному является оптическое ЗУ, содержащее вращающийся диск со светочувствительным покрытием и зеркальной боковой поверхностью: установленную на попвижной каретке оптическую головку, источник света, оптический мопулятор„ блок считывания и систему слежение за выбранной дорожкой с интерференционным датчиком радиальных биений диска

t2j, Однако это устройство имеет ограниченное быстродействие системы слежения. за выбранной дорожкой вследствие наличия попвижных механических частей и большую чувствительность к погрешностям установки диска в направлениии оси вращения. Кроме того, в этом устройстве .« не учитывается составляющая рапиальпых биений писка в направлении, перпендикулярном перемещению каретки (тангенциальная составляющая), которая нарушает равномерность движения дорожки относнтельйо перетяжки сфокусированного луча, что ограничивает выбор кода записи информации, затрудняет запись с высокой плотностью аналоговых сигналов.

Цель изобретения — повышение надежности устройства, 10

Это достигается введением оптически связанных второго объектива, оборачивающей системы и второго отражательного элемента, причем второй объектив расположен в центре диска, а второй отража- >s тельный элемент содержит два плоских зеркала, расположенных поп прямым углом и оптически связан с первым отражательным алементом, который выполнен в виде плоского зеркала. зо !

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного устройства, а на фиг, 2 — расположение отражательных але ментов в пространстве относительно элементов устройства.

Устройство содержит вращающийся вокруг оси 0 -0 шпиндель 1, на торцо-! вой поверхности которого установлен носитель 2, выполненный в виде диска со светочувствительным покрытием. Диск в центральной части имеет отверстие 3, в

/ котором жестко крепится второй объектив

4, оптически связанный с коллиматором

5 и оборачиваюшей системой 6, отражатель- 1 ные элементы 7 и 8, оптически связан- 3 ные источник света 9, модулятор 10, светоделительный алемент 1 1,,свяэанный1 с фотоприемником 12, первый объектив

13 и каретку 14 Отражательный алемент

8 состоит из двух плоских зеркал 15 и 40

16, расположенных под углом.

Устройство работает следующим образом.

Луч света от источника 9 прохопит через модулятор 10, где изменяет свою 45 интенсивность в соответствии с записываемой информацией, проходит через светоделительный элемент 11, например полупрозрачное зеркало, и попадает на коллима тор S. Иэображение источника 9, построенное коллиматором 5, проецируется вторым объективом 4 в фокальную. плоскость оборачивающей системы 6, которая превращает гомоцентрический пучок в параллельный и иэк.еняет знак угла наклона оси пучка, Отражательные элементы 8 и 7 направляют этот пучок на первый объектив 13, который концентрирует мо98 cf

1дулированное излучение источника 9 на светочувствительное покрытие диска 2.

При вращении шпинпеля 1 на писке под воздействием этого излучения известным способом (термооптическим, магнитооптическим и т.п.) записывается информационная дорожка. При считывании часть отраженного от писка луча малой (недостаточной для существенной засветки светочувствительного слоя) мощности направляется светоделительным элементом 11 на фотоприемник 12, Выход луча на выбранную дорожку осуществляется следующим образом.

Если шпиндель 1 вращается точно (беэ биений) вокруг оси О -0, а диск 2 установлен так, что оптическая ось соединенного с диском объектива 4 совпадает с этой осью, то изображение источника 9, построенное объективом 4, будет неподвижным. Ось светового пучка после обоI рачивающей системы 6 будет также неподвижной, и, следовательно, положение сфокусированного объективом 13 пучка определяется только положением каретки

14. Если оптическая ось объектива 4 вследствие неточной установки диска или погрешностей вращения самого шпинделя совершает радиальные биения, то изображение источника 9, построенное объективом 4, будет перемешаться в фокальной плоскости системы 6, Пусть в какой-то момент времени диск с объективом 4 сместился относительно оптической оси системы g вправо в плоскости чертежа (фиг, 1). Иэображение, источника 9, построенное объективом 4, также сместится па некоторую величину вправо. Вследствие атого смешения .>сь параллельного после системы 6 пучка развернется на некото рый угол в направлении против часовой стрелки. Отразившись от направляющих зеркал 15, 16 и 7, пучок попадает на объектив 13 (фокусирующую систему) под углом, отличным от угла, соответствующего точной установке диска. Вследствие наклона оси пучка, световое пятно (перетяжка) в плоскости изображения объектива 13 сместится в сторону смешения диска, Путем выбора кра ности увеличения объектива 4 и фокусного расстояния системы 6 достигается равенство смещений диска 2 и перетяжки сфокусированного объективом 13 пучка.

Таким образом, при неподвижной каретке биения диска в пределах поля иэоб-. ражений объектива 13 не влияют на растояние от перетяжки сфокусированного

1. Оптическое .запоминающее устройство, содержащее носитель, выполненный в виде писка, оптически связанные первый объектив и первый отражательный элемент, а также оптически связанные источник света, модулятор, светопелительный элемент, оптически связанный с фотоприем-.

mmo, и коллиматор, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью пов лшепия надежности устройства, оно сопержит оптически связанные второй объектив расположенный в центре диска и оптически связанный с коллиматором, оборачивающую систему и второй отражательный элемент, оптически связанный с первым отражательным элементом, 2. Оптическое запоминаюшее устройство по п. 1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что первый отражательный элемент выполнен в виде плоского зеркала, 3. Оптическое запоминаюшее устройство по и. 1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что второй отражательный элемент содержит пса плоских зеркала, расположецных поп прямым углом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ Y. 230748>З, кл. С> 11 В 7/24, 1974.

2. Патент СШЛ K.:3716845, кл. С 11 С 7/00, 1973 {прототип).

5 71449 объективом 13 луча до центра диска. Наличие плоского зеркала 16 и такое его размещение относительно направляюших зеркал 15 и 7 (см. фиг. 2), при котором зеркала 7, 15 и 16 образуют в простран- 5 стве трехгранный, в частности, угло-кубовый, отражатель, . позволяет компенсировать тангенциапьную составляющую бие- ний. В этом случае смещение диска и наклон оси луча на объективе 13 будут со- 10 гласованы в любом направлении, а не в одной плоскости, как пля случая двух плоских зеркал, В предложенном устройстве при определенном размещении источника счета 9 уменьшается влиянне и тор- 15 цовых биений. Коллиматор 5 строит проме>куточное уменьшенное изображение источника 9, которое пля всей последующей оптической схемы выполняет роль неподвижного точечного источника. Наличие 20 этой линзы снижает требования к paeno= ложению и размерам источника 9. Торцовые(в направлении оси О-О") смешения писка приводит в общем случае к смеще-нию изображения источника 9 по этой оси. 25

Величина и направление этих смешений зависят от кратности увеличения объективом 4 промежуточного изображения источника

9, которое строится коллиматором 5. При кратности увеличения больше единицы сме-N щение диска, например, вверх, вызывает смещение укаэанного изобра>кения вниз относительно центра неподвижной системы

6. Это в свою очередь приведет к уменьшению расстояния между оптическим цен- 35 тром объектива 13 и его плоскостью изображения, то есть перетяжка сфокусированного луча и диск перемешаются в одном направлении, что снижает влияние торцовых погрешностей установки и вращения диска, Наиболее точная компенсация торцовых биений п стигается при совмешении плоскости изображения коллиматора 5 с передней фокальной плоскостью объектива

4. После объектива 4 в этом случае луч

45 распространяется в виде параллельного пучка. На оптическую гочовку целесообразно направлять именно паралле ьн и пучок, так как при этом перемешения каретки не влияют па величину сфокусированного

HRTtM„B связи с этим возможны слепую шие варианты исчолнения устройства. С. целью сохранения параллельности пучка после объектива 4 в качестве оборачива55 юшей системы может быть использована либо двухлинзовая афокалъная система, ли е 6 бо одна из известных призменных оборачиваюших систем, например, призма Аббе, Преимущество линзовых оборачиваюших систем в предложенном устройстве состгит в том, что с их помощью можно приблизить центр поворота пучка к объективу 13, что уменьшает потери света при наклонных пучках. Таким образом, наличие жестко укрепленного на диске объектива, совместно с неподвижной оборачиваюшей системой, введенными в оптическую схему устройства, позволяет снизить требования к радиальным и торцовым погрешностям установки и врашения диска, что позволяет упростить смену писков, снизить требования к точности вращения шпинделя. Отсутствие слепяших систем с механическими подвижными частями позволяет увеличить скорость врашения диска, Формула изобретения

/: ° ., ° :

1!

Г 714498

I

Корректор С. Шекмар

Подписное

Составитель И. Загинайко

Редактор А. Виноградов Техред О. Легеза ау у кc= —:. су .

Закаэ 9301/52 Тираж 662

GHHHtlH Государственного комитета СССР, по депам йэооретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

:-:л,ВжЖМ Ж Ж Ф

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4