Jak pracuje optická mechanika - elektronika

Když jsme si začali vysvětlovat funkci CD, skončili jsme u obracení fáze světelného svazku v pitu, jako základní dvoustavové funkce. Už jsme si také řekli, kolik věcí musí samotná mechanika zvládnout, aby vůbec udržela laser na médiu tak, aby k nějakému čtení došlo. Pojďme si to nyní ale vysvětlit podrobněji.

Jak se tedy laser udrží na stopě? Nejrozšířenější je metoda tří paprsků. Světlo emitované laserovou diodou prochází difrakční mřížkou, která světlo rozdělí do centrálního paprsku s okrajovými malými vrcholky. A právě tyto postranní vrcholky jsou důležité pro sledování datové stopy. Tyto "tři" paprsky pak prochází polarizačním hranolem a jsou dále pak upraveny na kolimační čočce. Takto zpracované světlo na své cestě ještě potká destičku s 1/4 vln. délky. Ta vytvoří z paprsku kruhově polarizované světlo, které nakonec dopadne až na samotné médium. Narazí-li na land, je odraženo zpět do čoček objektivu (z pitu se žádné světlo neodrazí). Opět projde destičkou s 1/4 vln. délkou, je tedy polarizováno kolmo k vyslanému paprsku. To způsobí, že je v polarizačním hranolu odraženo k fotodetekci (paprsek ještě před dopadem prochází konkávní a cylindrickou čočkou ta je důležitá pro automatické zaostřování).

A to už se dostáváme k tomu, jak dochází k automatickému ostření. Je-li totiž optika blíže, nebo dále od média, než je ohnisková vzdálenost, vytváří na fotocitlivé snímací destičce eliptický obraz.

Aby tedy byla ohnisková vzdálenost přesně tam, kde má být, stačí aby bylo zabezpečeno, aby na všechny tři kvadranty A, B, C, D dopadala stejná světelná energie. Jednoduchý obvod, který to celé dovede uřídit může vypadat třeba takto:

Když byste se do své mechaniky podívali (nedoporučuji), můžete na to vzít jed, že objevíte malou cívečku na ostřící optice. Něco podobného, jako je na tomto obrázku:

Nyní už tedy víte, jak taková optika zabezpečí konstantní vzdálenost od média. Ale jak je schopna se udržet na stopě? O třech paprscích jsme si už říkali. Vznikají na difrakční mřížce. Podíváme-li se na světelný tok laseru v řezu (asi je to ne zcela přesně řečené, ale zkuste si třeba posvítit baterkou na stěnu, uvidíte, že světelný paprsek dělá soustředné kružnice), bude vypadat asi takto:

Je-li vše jak má, dva postranní světelné svazky svítí mimo stopu a hlavní laser je správně nastaven na stopě. Pro detekci se používají další dvě fotocitlivé plošky po obou stranách hlavního snímacího pole. Na ně by mělo dopadat vždy stejné množství světla bez jakýchkoliv odchylek. Dojde-li k odchýlení ze stopy, bude na krajní plošky dopadat různé množství světla (to jak budou střídavě procházet landy a pity) a navíc centrální paprsek bude o něco silnější, protože jeho část bude stále snímat kousek land. Nejlépe to pět uvidíme na obrázcích:

Takto to vypadá, když je vše v pořádku a laser se nachází ve stopě.

No a takto to dopadne, když se ze stopy vychýlí. Na takový stav hlava zareaguje vychýlením do správné strany, aby se opět laser dostal do stopy.

Na podobném principu pracují mechanizmy, které zabezpěčují kolmost optiky a média.