Лазерный проигрыватель для виниловых пластинок

Вы значит поняли принцип действия конструкции с кольцевым магнитом. А я увы, слабо представляю себе ваш вариант, если сможете сделать чертеж или несколько эскизов, обсуждение будет плодотворным.

 

Подумал я, подумал, и заказал PSD детекторы все-таки в Киеве - по две штуки S7105-06 и S5629-01. Предупредил, чтобы готовились к второму заказу по результатам испытаний нашей конструкции. Да, долго, но за это время мы определимся с какими-то узлами головки, да и цена у нас ниже практически в три раза.

 

Если позволите, я все-таки советую вам нарисовать хотя бы для себя в эскизном виде, хотя бы приблизительно соразмеряя с реальными размерами имеющихся элементов как устроена какая-то часть трек или фокусировка. Это будет существенный шаг в понимании стоящих проблем и путей их решения. Конструкция даже повторяя принцип может выглядеть совершенно иначе чем прототип из-за размеров, типа доступных деталей и материалов.

Почем?

 

Согласен. Но эл. магниты для подвески можно и нужно уже тоже заказывать - у нас других вариантов особо то и нет. К ним же закажу и подходящие цилиндрические магниты. Нужно начинать что-то делать и анализировать полученный результат.
Цены на PSD:
S8673 - 43,05 грн. S7105-06 - 60, 38 грн. S4584-06 - 51, 62 грн. S5629-01 - 77, 52 грн.
Умножаете на четыре и получаете цену в рублях.
Хотел попросить - а вы можете на пальцах объяснить или нарисовать, как планировалось организовать движение нескольких лучей через одно отверстие и до поверхности пластинки, с учетом углов отражения от склонов канавки, в вашем варианте с кольцевым магнитом? Может мы попробуем собрать ваш вариант?

 

Лазеры с коллиматорами расположены на основании неподвижном. Зеркало М1 на каретке кот движется по направляющим поперек треков и направляет лучи в отверстие в магнитной системы с наконечниками из железа (Iron). Катушка крепится на платформе (Platform) . Платформа на гибких подвесах (не показаны) крепится к корпусу головки. Магнит в виде кольца, также закреплен на корпусе головки. Катушка ходит верх-вниз настраивает фокус.Принцип трека фокуса я пояснял. Плоскости лучей для фокуса /трека и звуковых лучей перпендикулярны, поэтому на плоском рисунке я их частично совместил и показал ход лучей фокуса и одной звуковой дорожки. PSD для звука и фокуса/трекинша расположены в разных плоскостях, здесь они показаны заодно.Зеркала М2 и М3 крепятся на платформе (само крепление не показано). Показан только 1 PSD для фокуса, для трекинга в надо либо 2 D марицу или добавить светоделитель и второй PSD для трека.
На странице 23 приведен рисунок http://lasers.org.ru/forum/attachments/moving-head-jpg.17577/ из него видно, что счит. головка ходит вверх вниз на 2 катушках нарисованы вне головки, а лазерные пучки для считывания и фокуса формируются не в головке , а на каретке кот двигается поперек треков.

 

Ага. Идея с одним зеркалом сразу для всех лучей понятна и интересна. Плюс здесь в применении всего одного зеркала вместо трех и в простоте настройки одним зеркалом сразу трех лучей. Но, насколько я разбираюсь, в реальной конструкции должны быть проблемы с малым расстоянием между лучами - корпуса держателей ЛД с коллиматорами будут перекрывать лучи соседних с ними ЛД. Еще может быть проблема с поиском подходящей по размерам и по форме чашки магнитопровода.

 

Здесь проблема сосности фокусирующих линз и пучков.

Это не проблема поризационный кубик или расщепитель одного пучка на 2 .

Магнитопровод вытачивается под кольцо.

 

Т.е. важно еще получить и соосность фок. линз закрепленных в ПП. Так? Это может быть проблемой т.к. линзы сложно перемещать для подстройки, а сделать прецизионно расстояния между отверстиями под эти линзы в любительских условия невозможно. А вот если брать схему с тремя отдельными зеркалами, то там удобнее сделать крепления зеркал с подстройкой.

Если будет время и возможность, поясните пожалуйста рисунком или описанием для неопытного человека как это должно выглядеть и я учту это в общей разработке идеологии макета.

Из какого металла? Посмотрел в гугле, что должна подойти практически любая низкоуглеродистая сталь, технически чистое железо.
Смотрел подходящие кольцевые магниты под ваш вариант - есть D40-D25xH20 (не высоковат ли будет?) или D45-D24xH9 - а этот уже наверно низковат. Или сложить два D40-D23xH6. Это все.
Сегодня рисовал прикидочные эскизы головки с подвеской. Дело потихоньку двигается.

 

Это не решает проблему, чтобы пропустить пучок по оси линзы надо 2 зеркала.

Да посмореть у какого материала мах величина магнитного насыщения, это не экзотика, металл можно выбрать. Ну в любом случае будет немного меньшая эффективность, можно отыграть током в катушке.

Завтра постараюсь нарисовать.

Складывать нельзя!!! Работает только один полюс, а второй работает через магнитопровод. Если будет чередование полюсов, то два смежных будут тянуть катушку в разные стороны.
Лучше брать повыше, но тоже в разумных пределах, кот определются расстоянием на кот перемещается катушка, те перестройкой фокуса. На магните для этого и нарисованы наконечники, так как большой магнит будет дорогим.

 

Вот тут я не совсем понял о каких двух зеркалах идет речь. Если как у вас на рисунке первое верхнее - общее для всех трех лучей, а второе нижнее, индивидуальное для каждого луча, то понятно. Или еще какое-то зеркало будет? Для точной подстройки соосности нужно делать подстройку положения каждого ЛД в нескольких плоскостях. Верхнее зеркало тоже нужно делать подстраиваемым и по углу и еще тоже в нескольких плоскостях. Кроме этого нужно предусмотреть подстройку углового положения нижних зеркал. Так сделано даже у японцев - посмотрите на фото их подвижной части головки, там по бокам видны четыре маленьких рифленых головки для подстроек. Я думаю это как раз для этого. Надо бы продумать заодно сразу схему, как вы предлагали - со светоделителем и PSD для трекинга - может и получится таким образом решить этот вопрос без моего линейного детектора. Хотя интересно было бы и мой вариант сделать. Я думаю так - посмотрим, какая у нас получится картинка отраженного луча для трекинга и тогда решим, что будет проще и быстрее сделать.
Посмотрел высоту магнитов в пикапах - в основном 6 мм. Обратил внимание, что часто магнит клеят с отступом от основания где-то 1 мм. Крепление катушки с линзой также смещено на это расстояние и катушка стоит точно напротив магнитов - это позволяет увеличить диапазон смещения линзы в обе стороны. Нам имеет смысл сделать также, и при высоте нашего магнита 10 мм суммарно смещение ПП вверх-вниз будет не менее 12 -14 мм. Мне нравится ваш вариант с большим кольцевым магнитом - такой магнит намного мощнее чем два меньших магнита по бокам ПП, как у японцев, но я побаиваюсь, что в этом варианте будет сложнее доступ к нижним зеркальцам для их подстройки и просто для общего обслуживания конструкции чем в варианте с двумя разнесенными магнитами. Давайте подумаем. Если ваши аргументы в пользу вашего варианта будут убедительными, то я начну его делать (его и проще делать - точить одну большую чашку и делать один большой каркас для катушки легче чем делать два комплекта маленьких).

 

На рисунках сверху способ компоновки лучей на любом расстоянии друг от друга. Слева с помощью п\прозрачного зеркала М1 и непрозрачного М2. Справа с помощью поляризационного кубика. Два лазера выстроены вокруг своей оси , так что излучают ортогональные поляризации S и P. В первом случае потери на п/п зеркале.
На рисунке снизу показано, что для того чтобы в общем случае пропустить луч лазера по оси линзы (Axis) надо иметь угловую юстировку зеркалом М и движение лазера. Это движение так же можно заменить угловой юстировкой. Вот что я имел ввиду когда говорил, что надо 2 зеркала для того чтобы луч направить по оси линзы.

Да только ЛД лучше не трогать у японцев для этого заметьте куча зеркал на каретке.

Его и надо делать в первую очередь, будет опыт можно усложнять.

Нет, работает только промежуток между наконечниками магнитопровода из железа и половина толщины кольца.

Думаю, что все юстируется в зафиксированном виде на стенде а затем одевается на магнитную систему.
Выбор конфигурации за вами , моя задача дать наиболее полную информация для принятия решения.

 

Спасибо за идеи схем формирования лучей. Теперь осталось только все это переварить и определиться с конечной схемой. Еще могу задавать вопросы.

А как тогда работает вариант с прямоугольными магнитами и кернами в пикапах? Там конструкция отличается - идет просто магнитопровод перевернутой буквой "П" и на внутренних сторонах ног этой буквы "П" приклеены параллелепипеды магнитов. И все. А внутри, между магнитами, просто располагается катушка с линзой. И линза при поиске диска летает вверх-вниз с очень большой амплитудой. Могу сфотографировать несколько магнитных систем пикапов - у них у всех очень похожая между собой конструкция.

Да, только у нас то такого стенда нет а нам нужно будет как-то все это юстировать.
Ну да ладно, когда начнем уже делать нашу конструкцию проблемы будем решать по мере их появления.

 

Вектор намагниченности у Прямоугольного магнита направлен от свободной поверхности к пластине U -образного магнитопровода, поэтому работает вся плоскость. А у кольца -то вектор намагниченности совсем не так расположен.

 

Понял.

Насколько максимально толстым можно делать металл. кольцо для увеличения хода катушки?

В связи с этим еще такой вопрос: если я остановлю свой выбор подвески на двух разнесенных катушках, то в этом случае правильно ли я понимаю, что в металл. чашке можно ставить не кольцевой а просто цилиндрический магнит нужных размеров и сверху на него приклеивать металл. диск для получения необходимого зазора?
Смотрел, что в voice coil motor применяют и несколько других разновидностей конструкции, и одна из них - тоже есть кольцевой магнит но в чашке присутствует и центральный металлический керн, при этом нет, соответственно, верхнего металл. кольца http://services.eng.uts.edu.au/cempe/subjects_JGZ/ems/ems_ch11_ppt.pdf
Какая из конструкций могла бы быть лучшей для нас? Я так понимаю, что они примерно равны по параметрам, только разница в технологии изготовления.
Вот на пристегнутом фото видно разобранный voice coil motor, и видно, что по центру стоит металл. кольцо а не диск. Интересно почему? А магнит там судя по всему стоит по центру, под кольцом, но не видно какой он - простой цилиндр или все-таки цилиндр со сквозным отверстием.

 

Здесь важно понимать принцип работы " правило левой руки". Для цилиндрического магнита с аксиальной ( вдоль оси) намагниченностью ( а именно такие магниты продаются для "любителей") линии магнитного поля направлены вдоль поверхности цилиндра, возле оснований существенна компонента с радиальным направлением. Из этого следует, что если вы на такой магнит оденете цилидрическую катушку то при неизменном направлении тока в катушке, силы взаимодействия будут направлены в разные стороны на разных концах магнита ( ведь в этом случае в соответствии с правилом для азимутального направления тока сила будет направлена вдоль оси цилиндра только для радиальной компоненты магнитной индукции. Например если длина магнита = длине катушки и торцы магнита и катушки совпадают, сагнит полностью в катушке, то равнодействующая сил =0. смещая катушку к тому или другому торцу магнита появляется сила и достигает максимума примерно при положении края катушки на уровне 1/4 цилиндра. Поэтому да

по хорошему надо считать, но для этого надо задаться какими-то числовыми значениями, и тогда можно сказать это годится , а это не очень. Пока вес головки не определен, говорить об этом расчете невозможно.
Здесь можно посмотреть нужную теорию и расчет http://imlab.narod.ru/M_Fields/M_Fields.htm

 

Я дополнил свое предыдущее сообщение информацией по voice coil motor. В принципе это наш вариант привода - с большим (относительно) осевым перемещением, и на его конструкцию можно ориентироваться (с учетом наших технологических возможностей).
С магнитными системами и соответствующими расчетами по жизни как-то не приходилось сталкиваться, но здесь придется вникать (про правило левой руки что-то немного помню). Приходится в основном только косвенно иметь дело с магнитными полями при расчете трансформаторов импульсных блоков питания.
Вот в этом магазине http://www.magnetix.com.ua видел несколько кольцевых и цилиндрических магнитов с диаметральной намагниченностью, но всего несколько моделей.

 

На четвертой странице презентации очень хорошо разъяснены принципы построения двигателя.
Коьцевые магниты в магазине с "диаметральной " намагниченностью, там половина кольца один полюс , а другая другой. Такой магнит вообще не годится. Нужна , если делать с кольцом радиальная намагниченность те наружная поверхностиь "S" внутренняя поверхность кольца "N". Это можно сделать только на заказ.

Эти системы относительно несложны и хорошо исследованы и обсчитаны.

 

Опять очередная проблема - нигде пока на металлобазах и рынках в Одессе не смог найти заготовки магнитомягкого железа. В интернете всплыли только поставщики в Киеве и на востоке Украины, но ради небольшого куска железа вряд ли кто-то будет там со мной заморачиваться. Буду пробовать через знакомых в других городах или возвращаться к разборке каких-то эл. магнитов и лепить из того, что есть.

 

Электромоторы, электромагниты, реле , старые динамики, электромагниты кодовых замков подвалы институтов и университетов, в конце концов можно использовать то, что есть под рукой.

 

Я посмотрел, что корпус коллиматора от сдвоенных указок (с доп. светодиодами) имеет диаметр 6 мм, и его можно применить для простейшей оптической схемы по мотивам Оптикса. Таких коллиматоров с ЛД берем три штуки и крепим их в цельном параллелепипеде из любого материала - алюминий, оргстекло и т.д. засверлив там соответственно три сквозных отверстия. Прикладываю упрощенный рисунок в P-CAD без нижних зеркалец и без поверхности пластинки. Основное требование при этом - центры отверстий для коллиматоров с ЛД должны точно соответствовать центрам линз в Подвижной Платформе. Понятно, что из-за неточностей сверления этого сразу не добиться, и нужно предусмотреть как-то делать юстировку положения корпусов коллиматоров. Пока не знаю как. Ну по всей видимости один центральный коллиматор можно сразу крепить жестко а уже оставшиеся два подстраиваются под него - держатель нужно делать разрезным для подстройки. Как вариант, можно еще сделать отверстия больше, туда вставить две узких листовых пружины и подстраивать двумя парами винтов сверху и с боков, в двух плоскостях. Да, согласен, что не очень удачно, но подкупает "простота". Может как-то с зеркалами поиграться. Критика приветствуется. Примерно уже знаю как можно расположить и корпуса коллиматоров большего диаметра.
Досталась мне одна микросхема драйвера шагового двигателя TB6560 - будем пробовать ее для перемещения головки и для трекинга. Достались и три пустые платки без деталей под эту микросхему, поэтому две платы смогу отдать безвозмездно. Там нужно будет только сделать небольшие доработки, но это уже мелочи.
Прикинул еще, что несущий корпус головки нужно будет делать из оргстекла - прозрачным, чтобы при испытаниях и наладке хоть как-то были видны все ходы лучей.