Sisteme de reglare automată a focalizării

In tehnica înregistrării optice, prin termenul de pit (adâncitură) se înţelege excavaţia ce se realizează în suportul informaţiei. La citire, această adâncitură se transformă într-o ridicătură.

Pentru a se crea o diferenţă suficientă între suprafaţa netedă reflectantă şi pit-uri, fasciculul laser trebuie să realizeze o interferenţă în fasciculul reflectat, semnalul final depinzând de înălţimea denivelărilor şi de suprafaţa reflectantă din jur. Din această cauză, focalizarea fasciculului pe suprafaţa de date este critică. Discul are o grosime tolerată cu 0,4 mm, iar focalizarea trebuie să se păstreze constantă în limitele a 0,5 μm. Deci, lentilele trebuie să fie capabile să focalizeze în puncte situate la distanţă variabilă în raport cu suprafaţa lor, datorită toleranţei de execuţie a discurilor.

Această cerinţă este asigurată de un sistem de reglare automată a focalizării, ce utilizează semnalul generat de un fotodetector cu patru cadrane şi care comandă un motor ce realizează deplasarea radială a capului de citire.

Schema de funcţionare a sistemului de autofocalizare este prezentată în figura de mai jos.

Pentru obţinerea focalizării, în cele mai multe cazuri se utilizează astigmatismul unor lentile, care creează distorsiuni ale imaginii. In acest scop sunt folosite lentilele cilindrice care produc deformaţia necesară pentru detecţia pierderii focalizării. Astfel, dacă are loc o variaţie a distanţei dintre disc şi lentile, se modifică distanţa focală a sistemului şi imaginea proiectată pein lentilele cilindrice îşi schimbă forma.

Atunci când fasciculul este focalizat pe suprafaţa discului, iar dimensiunea spotului principal este optimă din punct de vedere al lentilelor cilindrice, spotul nu este deformat de către lentila cilindrică (are formă circulară), ceea ce semnifică faptul că sistemul optic este poziţionat corect.

Când fasciculul de citire a discului este defocalizat prin poziţionarea lui incorectă mai aproape de disc decât este normal, rezultă un spot principal a cărui dimensiune este mai mare decât dimensiunea teoretică, ceea ce duce la formarea pe suprafaţa celor patru fotodetectori, în spatele lentilei cilindrice, a unei imagini de forma unei elipse.

Similar, la creşterea distanţei dintre sistemul optic şi disc, dimensiunea spotului pricipal se diminuează, astfel că imaginea obtinută în spatele lentilei cilindrice este tot o elipsă, dar care are axele rotite cu 90o faţă de cea din cazul anterior.

Fotodetectorul cvadruplu generează patru tensiuni electrice, câte una la boenele fiecărei suprafeţe sensibile. Valoarea tensiunii este proporţională cu iluminarea suprafeţei, astfel că, în cazul unei imagini eliptice, cele patru tensiuni electrice vor diferi valoric. Valoarea S1 + S2 + S3 + S4 ( sau A+B+C+D) reprezintă tensiunea totală generată prin iluminarea discului şi constituie semnalul purtător al informaţiei gravate pe disc, în timp ce valoarea (S1 + S3) - (S2 + S4) reprezintă semnalul eroare care va permite corecţia focalizării.