Сервосистема автоматической фокусировки лазерного луча

Контроль и управление вертикальным движением фокусирую­щей линзы происходит под воздействием сервофокуса. Эта систе­ма обеспечивает точную фокусировку лазерного луча в процессе ра­боты на информационной поверхности КД. После загрузки диска или включения режима воспро­изведения процесс исполнения сервофункций проходит в несколь­ко стадий.

3.3.1. Цепь поиска фокуса. Принцип действия систе­мы автофокусировки лазерного луча схематично представлен на ранее приведенном рис.3.9.

После загрузки и старта КД сразу же начинается поиск фокуса; в соответствии с максимальным выходным уровнем информационного сигнала с фотодетекторной матрицы (A – D) и минимальным сигналом ошиб­ки фокусировки FE с помощью детектора точной фокусировки и де­тектора прохождения нуля FZC определяется оптимальный диапа­зон фокусирования.

В момент старта системы лазерный луч должен быть сфокусиро­ван на информационной поверхности КД даже вопреки неопреде­ленному положению покоя лазерного звукоснимателя. Инициали­зация поиска фокуса происходит в этом случае посредством выработки СМП проигрывателя корректирующих сигналов FSR, ко­торые обеспечивают многократное (2 или 3 раза) перемещение фо­кусной линзы, необходимое для точной фокусировки луча на до­рожку диска. При установлении фокуса вырабатывается сигнал FОК.

Если после двух или трех попыток сигнал FOK не наблюдается, то СМП выключает систему, приостанавливая проигрывание диска (вращательный столик останавливается, а звукосниматель перемеща­ется к внутренней границе диска). При отсутствии диска в рабочем положении не будет и информационного сигнала, и сигнала FOK, являющегося в данном случае сигналом обнаружения диска.

Сервосистема управления вращением диска включает режим ус­корения, который возможен только в том случае, когда имеются правильные сигналы со схем автофокусировки.

3.3.2. Усилитель сигналов ошибки фокусировки.Выходные сигналы с оптических датчиков (A-D) (фотоприемник, состоящий из четырех зон) обрабатываются в ступенях сложения и вычитания и в соответствии с формулами (A+C)+(B+D) и (A+C)-(B+D) подаются для дальнейшей обработки. Суммарный сигнал со всех четырех датчиков (A+C)+(B+D) представляет собой информационный сиг­нал. Эти же датчики вырабатывают и сигнал для осуществле­ния сервоуправления фокусирующей линзой.

Благодаря разнице уровней сигналов на инвертирующем и не ин­вертирующем входах дифференциального усилителя на его выходе воз­никает так называемое напряжение ошибки фокусировки (A+C)-(B+D), или по-другому – сигнал рассогласования фокуси­ровки FER, который подается на приводной механизм, перемеща­ющий фокусную линзу вниз или вверх, обеспечивая точную фоку­сировку луча. Сигнал рассогласования (ошибки) фокусировки FER может проходить еще одну ступень усиления и коррекции. FER яв­ляется базовым сигналом ошибки фокусировки. FE является скор­ректированным сигналом FER. Такая корректировка компенсиру­ет неравномерное освещение фотодетекторных пар, вызванное ошибками радиального трекинга. Если в процессе воспроизведения лазерный луч точно следует по дорожке записи КД, то FE=FER. Необходимо также упомянуть, что в фазе поиска фокуса сигнал ошибки фокусировки не используется и отключается соответствую­щей схемой.

3.3.3. Детектор точной фокусировки (FOK-детектор).Входной информацией для FOK-детектора является средний уро­вень постоянного напряжения, который с помощью RC-цепей вы­деляется из ВЧ-части сигнала данных. В схеме соответствующего дифференциального усилителя (компаратора) определяется уровень постоянного сигнала. Сигнал с компаратора подается для обработ­ки на СМП, который и распоз­нает состояние «фокус» (луч сфокусирован точно на информаци­онной поверхности диска). Хотя здесь речь шла об уровнях сигналов в нормальном режиме воспроизведения, контроль функций с посто­янным уровнем возможен также и в режиме «стоп» (рис.3.12).

3.3.4. Детектор прохождения нуля (FZC).В состоянии «стоп» детектор прохождения нуля слегка «подпи­рается» напряжением смещения. В режиме поиска «фокуса» де­тектор распознает положение, в котором сигнал рассогласования фокусировки проходит через «нуль» (отсутствует).

Это необходимо для того, чтобы в момент, когда сигнал FZC становится равным 0, согласованно подключалось напряжение сиг­нала ошибки фокусировки, который отключен в фазе поиска фоку­са, и приводилась в действие схема компенсации погрешности фо­кусировки.

При достижении области правильной фокусировки возрастает уровень информационного сигнала и соответственно поднимается средний уро­вень постоянного сигнала.