5.3. Конструкция оптического блока.

Считывание информации с компакт - диска производится оптическим блоком. Конструкция этого блока показана на рис.6.3.

Рис.5.4. Конструкция оптического блока.

Излучение лазерного диода расщепляется дифракционной решеткой на три луча:

• основной, используемый для считывания информации и для обеспечения работы системы автоматической фокусировки;

• два боковых вспомогательных, которые используются системой слежения за дорожкой.

Отраженные лучи через систему линз и зеркал попадают на фотодиодную матрицу, сигналы которой являются источниками информации о длине пит, о положении и качестве фокусировки луча на отражающей поверхности диска. На основе этой информации формируются поток считанных данных и сигналы управления системами автофокусировки и слежения за дорожкой. Наиболее часто система автофокусировки строится на основе метода астигматизма пучка. В основе этого метода лежит свойство излучения лазера изменять форму пучка после прохождения цилиндрической линзы (рис.5.5.).

Рис.5.5. Прохождение луча через цилиндрическую линзу.

Если форма луча на некотором удалении после линзы имеет форму круга, то при приближении плоскости изображения форма луча будет иметь вид вытянутого вверх эллипса. При удалении плоскости изображения от линзы направление вытянутости эллипса становится горизонтальным. степень сжатия эллипса примерно пропорциональна смещению плоскости изображения, как показана на рис.5.6.

Рис.5.6. Зависимость формы светового пятна от плоскости наблюдения.

Изображение проецируется на четырехэлементный фотоприемник. Вертикальные смещения диска относительно объектива эквивалентны перемещениям фотоприемников относительно цилиндрической линзы. Если считать, что нормальная фокусировка соответствует круглой форме проекции луча на фотоприемник, то нарушение точной фокусировки будет приводить к преобразованию окружности в эллипс, причем степень сжатия эллипса будет пропорциональна степени нарушения фокусировки.

Сигналы управления системы автофокусировки формируются с помощью схемы, показанной на рис.5.7.

Рис.5.7. Схема формирования сигнала управления.

Величина сигнала управления пропорциональна разности освещенности горизонтальных и вертикальных элементов фотоприемника. Операционные усилители ОУ1 и ОУ2 суммируют поступающие на них сигналы, а ОУ3 формирует на выходе разностный сигнал. Знак сигнала зависит от направления вытянутости эллипса и используется для перемещения линзы объектива в вертикальной плоскости до достижения точной фокусировки.

Система слежения за дорожкой использует два вспомогательных луча, находящихся правее и левее относительно основного луча. Их отраженные пучки проецируются на специальные элементы фотоприемной матрицы. При смещении основного луча от центра дорожки нарушается равновесие сигналов, полученных от двух вспомогательных лучей, что регистрируется фотоприемниками. С помощью операционного усилителя формируется разностный сигнал, пропорциональный величине смещения основного луча.

Сигналы управления систем автофокусировки и слежения за дорожкой подаются на специальные фокусную и трековую катушки, которые перемещают линзу объектива и обеспечивают тем самым точную фокусировку и слежение за читаемой дорожкой.