Слежение за дорожкой (автотрекинг). Способ трех лучей.

При тиражировании компакт-дисков неизбежно возникает некоторый эксцентриситет записи. Его предельная величина, в соответствии со стандартом, не должна превышать ±70 мкм. Однако и эта цифра достаточно велика. Для воспроизведения информации с дорожки шириной 0,6…0,8 мкм нужно, чтобы сфокусированный луч лазера удерживался на ней с точностью ±0,1 мкм. Поэтому требуется применение системы автоматического слежения за дорожкой (автотрекинга) с глубиной регулировки не менее 700. Исполнительный механизм такой системы должен перемещать объектив (или всю оптическую головку) в радиальном направлении, компенсируя влияние эксцентриситета.

Рассмотрим один из способов радиального слежения, наиболее широко использующийся в системах воспроизведения компакт-дисков. Этот способ называется способ трех лучей. Для его реализации, кроме основного считывающего луча, необходимы еще два дополнительных, которые формируются путем расщепления основного. Для формирования дополнительных лучей в качестве светоделителя с равным успехом могут быть использованы полупрозрачное зеркало, поляризационная призма, фазовая дифракционная решетка или оптические клинья.

Расположение основного и дополнительных пятен на дорожке при трехлучевом способе автотрекинга показано на рис.8. Основной луч А располагается посередине, а дополнительные В и С – по обеим сторонам от него вдоль оси дорожки на расстоянии Y. Кроме того, дополнительные лучи смещены перпендикулярно оси дорожки на некоторую величину Х. Один из них (В) смещен влево, другой (С) – на такую же величину вправо. При этом каждому из трех лучей соответствует свой фотоприемник.

а основной луч А следует точно по центру дорожки, дополнительные лучи В и С только слегка захватывают ее каждый со своей стороны. Сигналы с фотоприемников дополнительных лучей должны быть при этом одинаковы, а разность их, соответственно, должна быть равна нулю. Если основной луч А смещается в ту или иную сторону, то один из фотоприемников дополнительных лучей начинает получать больше света, а другой – меньше. При их вычитании получается определенная разность, которая и будет характеризовать величину и знак сигнала ошибки.

Из-за своей простоты и устойчивости в работе способ трех лучей получил наиболее широкое распространение в проигрывателях CD и DVD, хотя и является очень старым, заимствованным еще из системы лазерной видеозаписи LV (Laser Vision).

Кроме способа трех лучей, для автотрекинга используются еще дифракционный способ, основанный на явлении дифракции света, обусловленной наличием микрорельефа регистрирующего слоя оптического диска, и похожий на него фазовый способ, основанный на изменении распределения отраженного света в зависимости от взаимного положения светового пятна и пит.