Устройство для автоматической фокусировки

 

Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации оптическими средствами и позволяет повысить точность и надежность фокусировки. Двухэлементный фотоприемник 7, дифференциальный 9 и суммирующий 12 усилители, аналоговый делитель 15 образуют блок определения величины расфокусировки объектива 4. Сигнал с выхода аналогового делителя 17 зчвисит от расфокусировки и представляет собой выходной сигнал блока определения величины расфокусировки, коэффициент передачи которого не зависит от разъюстировки, к которой приводит дрейф оси диаграммы направленности источника 1 излучения. Этот сигнал поступает на привод 5 перемещения объектива, перемещающий объектив 4 в осевом напрйвлении для компенсации разъюстировки. 1 ил. с (Л to 00 00 vj ел 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК по 4 С 11 В 7/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3879956/24-10 (22) 03.04.85 (46) 07.02.87. Бюл. ¹ 5 (72) О.Ф.Бузин и В.Н.Соколов (53) 681.84 .083(088.8) (56) Патент Франции № 2260910, кл. G 11 В 7/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1120400, кл. G 11 В 7/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ФОКУСИРОВКИ (57) Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации оптическими средствами и позволяет повысить точность и надежность фокусировки. Двухэлементный фотопри„„SU„„1288754 А 1 емник 7, дифференциальный 9 и суммирующий 12 усилители, аналоговый делитель 15 образуют блок определения величины расфокусировки объектива 4 ° Сигнал с выхода аналогового делителя 17 зависит от расфокусировки и представляет собой выходной сигнал блока определения величины расфокусировки, коэффициент передачи которого не зависит от разъюстировки, к которой приводит дрейф оси диаграммы направленности источника

1 излучения. Этот сигнал поступает на привод 5 перемещения объектива, перемещающий объектив 4 в осевом направлении для компенсации раэъюстировки. 1 ил.

1288/54

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к технике записи и воспроизведения информации оптическими средствами.

Цель изобретения — повышение точности и надежности фокусировки.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит источник 1 излучения, первую линзу 2, светоделитель 3, объектив 4 с приводом 5 перемещения, вторую линзу 6, первый

7 и второй 8 двухэлементные фотоприемники, первый 9, второй 10 и третий

f1 дифференциальные усилители, первый 12, второй 13 и третий 14 суммирующие усилители, первый 15, второй

16 и третий 17 аналоговые делители, источник 18 опорного напряжения и носитель 19 информации.

Устройство работает следующим образом.

Излучение источника 1 излучения проходит линзу 2, отражается светоделителем 3 на вторую линзу 6 и фокусируется на чувствительных элемен- тах второго двухэлементного фотоприемника 8. Прошедшая светоделитель часть излучения фокусируется объективом 4 на чувствительной поверхности носителя 19 информации. Отразившись от носителя информации, излучение вторично проходит объектив 4 и, отразившись от светоделителя 3, попадает на чувствительные элементы первого двухэлементного фотоприемника 7.

Первый двухэлементный фотоприемник 7, первые дифференциальный 9 и суммирующий 12 усилители, а также первый аналоговый делитель 15 образуют блок определения величины расфокусировки объектива 4.

Первый двухэлементный фотоприемник 7 юстируется таким образом, что при точной фокусировке пучка излучения на поверхность носителя 19 информации ось отраженного пучка совпадает с границей между фоточувствитель— ными-элементами фотоприемника. Ввиду смещения оси пучка излучения относительно оптической оси объектива 4 при расфокусировке отраженный пучок смещается в направлении, перпендикулярном границе раздела элементов фотоприемника 7. Разностный сигнал с элементов фотоприемника 7, вырабатываемый дифференциальным усилителем

9 и пропорциональный величине смещения пучка в плоскости фотоприемника

7, зависит от расфокусировки мощности излучения пучка и дрейфа диаграммы направленности источника излучения d . В первом аналоговом

5 делителе 15 сигнал с выхода дифференциального усилителя 9 делится на вырабатываемый первым суммирующим усилителем 12 суммарный сигнал с первого двухэлементного фотоприемника 7, пропорциональный лишь .мощности пучка излучения, регистрирующего расфокусировку. Таким образом, сигнал с выхода первого аналогового делите- . ля 15 зависит лишь от расфокусировки

15 д и дрейфа оси диаграммы направленности излучения д.. Вторые линзы 6, двухэлементный фотоприемник 8, дифференциальный 10 и суммирующий 13 усилители, а также аналоговый делитель 16 образуют блок определения изменения положения оси диаграммы направленности излучения источника 1 излучения.

Аналогично с блоком определения

25 величины расфокусировки сигнал с выхода второго аналогового делителя 16 пропорционален лишь величине дрейфа оси диаграммы направленности излуче30 ния ы а на выходе третьего диффеЭ ренциального усилителя 11, в котором из сигнала первого аналогового делителя 15 вычитается сигнал второго аналогового делителя 16, вырабатывается сигнал, пропорциональный вели35 чине расфокусировки ь, В этом случае выражение для коэффициента пропорциональности К имеет вид:

K =К1о +К

% где К, — коэффициент, зависящий от геометрических размеров и оптических параметров оптической схемы устройства;

К вЂ” коэффициент передачи блока и определения расфокусировки в отсутствие дрейфа оси диаграммы направленности излучения (с = О), П р и и е р. Для конкретных параметров оптической системы f, =5 мм, f =360 мм, 1,=460 мм, 1 =200 мм, b=i мм, = +1, где f, — (. фокусное

I расстояние объектива 4, f — фокусное расстояние первой линзы 2; расстояние от фокальной плоскости линзы 2 до объектива 4, 1» — расстояние от выходного зеркала источника излучения до линзы 2, Ь вЂ” смещение г

1288754

К вЂ” коэффициент пропорциональ5 ности, не зависящий от Ы оси пучка излучения относительно оптической оси объектива 4.

Рассчитывают коэффициент передачи по формуле (1) Кь 36(1 + 0,16) .

Типичный для аргонового лазера (источника излучения) дрейф d.= +1 приводит к изменению коэффициента передачи блока расфокусировки К на +16, Выходной сигнал дифференциального усилителя 11 U» = (К,д. +

+ К )а, в третьем аналоговом делителе 17 делится на сигнал с выхода третьего суммирующего усилителя 14, величина которого

1О

Формула изобретения

= К с(+ К ) и д

17 К

Составитель С.Ильчук

ТехРед В.Кадар КоРРектоР A.ÎáÐÓ÷àÐ

Редактор В.Петраш

Тираж 611 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7813/50

Производственно-полиграфическое предприятие,. г. Ужгород, ул. Проектная, 4

20 где К д. — сигнал разъюстировки, пропорциональный дрейфу оси диаграммы направленности с выхода аналогового делителя 16 (К вЂ” учитывает 25 коэффициент передачи аналогового делителя 16 и третьего суммирующего усилит еля 14), К вЂ” напряжение с выхода источ- 30

4. ника 18 опорного напряжения, усиленное в третьем суммирующем усилителе 14.

При выборе коэффициента передачи 1: и напряжения К таким образом, чтобы 35 выполнялось соотношение К о4 + К

3 4 .= К (К,Ю + К ), сигнал с выхода третьего аналогового делителя 17 не будет зависеть от дрейфа оси диаграммы направленности источника из- . 40 лучения d. где К, — коэффициент передачи ана- 45 логового делителя 17;

Таким образом, сигнал с выхода третьего аналогового делителя 17 зависит лишь от расфокусировки h u представляет собой выходной сигнал блока определения величины расфокусировки, коэффициент передачи которого не зависит от разъюстировки, к которой приводит дрейф оси диаграммы направленности источника излучения.

Этот сигнал поступает на привод 5 перемещения объектива, который перемещает объектив 4 в осевом направлении для компенсации расфокусировки.

Устройство для автоматической фокусировки, содержащее последовательно установленные источник излучения, линзу, светоделитель и объектив с приводом перемещения, а также оптически связанные со светоделителем блоки определения величины расфокусировки объектива и блок изменения положения оси диаграммы направленности излучения, выходы которых соединены с входами дифференциального усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности фокусировки, в него введены источник опорного напряжения, суммирующий усилитель и аналоговый делитель, входы суммирующего усилителя соединены с выходом источника опорного напряжения и выходом блока изменения положения оси диаграммы направленности излучения, а выход— с входом делителя аналогового делителя, вход делимого которого связан с выходом дифференциального усилителя, при этом выход аналогового делителя соединен с входом привода перемещения объектива.