Юный техник 1985-06, страница 16

Вспомним, обычная механическая игла ведет себя словно дисциплинированный бегун на стадионе. Начав свой бег по спиральной дорожке, она так и будет бежать по ней до конца, удерживаемая на маршруте стенками бороздки. А как удержать световую «иглу», чтобы она не петляла? Как «заточить» ее до такой степени, чтобы она не захватывала при считывании соседние ячейки, а только ту, что необходимо «прочесть»? Как поддерживать постоянную скорость считывания, чтобы изображение не мчалось по телеэкрану скачками?..

Вот сколько проблем нужно было решить. Давайте рассмотрим, как удалось преодолеть хотя бы одну из них.

Чтобы уместить на видеодиске, скажем, часовую программу, диаметр микроуглублений должен быть меньше микрона. Значит, и световое пятно — острие лазерной иглы — должно быть небольших размеров. Но согласно законам физики его нельзя сделать сколь угодно малым — размер светового пятна впрямую зависит от длины волны. Зависит он также и от диаметра объектива. Чем больше его апертура, тем в меньшую точку можно сфокусировать пятно.

Однако использование объективов с большой апертурой влечет за собой дополнительные трудности. Дело в том, что глубина резкости объектива обратно пропорциональна апертуре. Это хорошо знают фотолюбители. Если открыть полностью диафрагму объектива (увеличить апертуру), малейшее перемещение фотографа приводит к «уплыванию» резкости.

В общем, когда инженеры подобрали наиболее подходящий, гелий-неоновый лазер с длиной волны 0,63 мкм, свет которого при помощи объектива удалось собрать в пятно диаметром 0,9 мкм, оказалось, что допустимое отклонение объектива от поверхности диска составляет +2 мкм. Но обеспечить такую точность при изготовлении диска невозможно: из-за коробления, неизбежного при прессовании, неровности могут быть в сотни раз больше. Как быть?

На выручку пришли системы с отрицательной обратной связью. Так называются в технике автоматические системы, которые могут сами себя стабилизировать. Оптическая система видеопроигрывателя устроена таким образом, что, если луч лазера сфокусирован правильно, его изображение на контрольном датчике, составленном из четырех фотодиодов, представляет собой правильный круг. Но стоит только фокусировке нарушиться, круг превращается в эллипс, причем направление его главной оси зависит от того, ближе или дальше от диска находится объектив. Датчик вырабатывает соответствующий сигнал, и система управления тотчас водворяет объектив на место.

Недостаток объектива — его малая глубина резкости — обернулся даже достоинством. Сверху микроуглубления на диске покрывают прозрачным защитным слоем. Толщина этого покрытия 200—300 мкм, что намного превосходит глубину резкости объектива. Потому он совершенно «не замечает» частиц пыли, отпечатков пальцев и даже мелких царапин.

14