Лазерный проигрыватель для виниловых пластинок

Да, пластинка черного цвета и отражает хуже чем если бы она была белой, но, тем не менее, отражения от ее глянца у нее достаточно чтобы получать вполне нормальную яркость. Подтверждение этому - фотография изображения отраженного от пластинки луча под углом в 45 град. попадающего на место фотодиодов системы фокусировки. Снимал при слабом освещении и фотоаппарат не смог сфокусироваться конкретно на этом отраженном луче, но в реальности светящаяся полоска имеет толщину меньше миллиметра.

 

Если увспомнить, то я получал "изображение" краев звуковой дорожки на пластинке с лазером мощностью 1 мВт. При 40 мВт мощность лазера дб около 30 мВт. Это должно хватать. Надо посмотреть как делит кубик. У лазера может быть поляризован свет и это тоже сказывается на светопропускании -отражении те лазер надо покрутить вокруг оси.

а как тогда они работать будут? Надо наверно другие пружины?

 

Накануне медитировал до двух часов ночи пытаясь получить отраженное изображение. В результате с кубиками ничего добиться так и не смог (почему - вопрос остался открытым), зато все получилось со светоделительными пластинами из тех же CD приводов. Яркость полученного изображения была приемлемой. Разбираясь со светоделительными пластинками наблюдал не совсем понятные мне оптические феномены которые пока не буду здесь описывать, чтобы не загромождать тему (потом как-то, в следующий раз, но вообще хотелось бы для общего развития с этим как-то разобраться). Выяснил что для успеха важно точное расположение всех деталей относительно друг друга, их соосность, и строгая перпендикулярность луча падающего на пластинку (что и сразу было вполне очевидно). Картинка получилась, правда немного не качественная, но отдельные дорожки можно было рассмотреть. Если все тщательно выставить по осям то думаю будет получше. Теперь только разобраться и придумать как всю оптическую систему точно настроить в домашних условиях (необходимо, по видимому, какое-то подобие стендов). Может Optics что-то подскажет? Кроме этого нужно еще детали основания конструкции довести до строгой параллельности и перпендикулярности.
Думаю что можно уже запускать и электронную схему слежения за фокусировкой. Схема и разводка плат для этого почти готовы, останется только вытравить платы, распаять детали и все собрать вместе для испытаний. Двигаемся дальше.

Вообще для испытаний думаю и такие мягкие пружины пойдут - система слежения с помощью эл. магнитной системы выставит головку так как нужно и будет удерживать ее в этом положении, но вообще, да, похоже пружины придется делать потолще, тем более веса еще прибавит закрепленная платка со схемой усилителя фокусировки (но парковку головки нужно придумывать по-любому, чтобы она не болталась произвольно в отключенном состоянии).

 

"Откуда дровишки кубики?" а то ведь в приводах они поляризационные!

Схему с фотографиями надо посмотреть и тогда можно что-то советовать

 

Да, кубики из приводов! Я их хотел использовать т.к. они практичнее по конструкции и в настройке - и плоскости уже готовые и углы, приклеил или прижал в нужном месте и имеешь результат, а пластину крепить несколько сложнее и требуется выставлять на 45 град. Можно правда и на 3д принтере отливать держатель сразу уже с нужным углом установки, упорами и отверстиями для лучей, и клеить ее на это ложе, ну или прижимать ее туда же фигурной листовой пружинкой с винтом. Я перерисую в Inventor по новому конструкцию этого держателя, а пока в старом держателе я выгрыз гравером место под делительную пластину и кое-как выставил ее угол зажав сбоку винтом.
По конструкции оптической схемы я фотографий здесь уже много выкладывал. Идея вся собственно говоря ваша и только моя реализация. Не знаю что и как вам лучше еще представить. Объясните. Дам сейчас еще дополнительно несколько картинок.
Кстати, хотел добавить, что у меня сейчас в оптической схеме стоит только одна первая линза, вторую (как в вашей схеме) я пока не ставил, а картинка дорожек по размерам получается уже практически такой как нужно (правда это в случае, когда расстояние между пластинкой и первой линзой я делаю больше расчетного - примерно около 7 мм, при фокусном линзы 4,7 мм). Не знаю насколько это хорошо, но в целом картинка имеет геометрические искажения напоминающие "рыбий глаз", а хотелось бы более "плоскую" картину без видимых искажений. По всей видимости, уменьшив расстояние до пластинки до расчетного (у меня это было около 5 мм) и применив вторую линзу мы получим изображение примерно тех же размеров что и сейчас и с меньшими геометрическими искажениями. Я правильно рассуждаю?
UPD:
Решил добавить еще фото (два последних в галерее) с давно придуманным мной простейшим стендом для начальной настройки системы фокусировки головки. Деталь напечатана на 3д принтере. Толщина основания стенда - 3 мм как задумывалась высота "парения" головки над поверхностью пластинки. Устанавливаем в него головку с подключенным ЛД системы фокусировки и вращая винт устанавливаем угол зеркальца так чтобы отраженный луч попадал на середину окошка где должен стоять сдвоенный фотодиод. Пропилы под "уши" нижних креплений листовых пружин головки делал вручную - забыл их изобразить в 3д модели. Для достаточно точной установки головки уже на основной конструкции, перед окончательным затягиванием винтов крепления листовых пружин, была (и остается) идея напечатать на том же 3д принтере специальный п-образный кондуктор, (не знаю как правильно его назвать) который при установке головки помещается в пространство между головкой и дюралюминиевым основанием, затем головка плотно прижимается к нему и винты крепления пружин затягиваются, после этого кондуктор аккуратно вынимается. Вуаля.

 

Судя по схеме мое предположение правильное, кубик поляризационный. Это значит что свет прошедший через кубик поляризован в одном направлении ( если до этого поляризация не совпадала с этим направлением) при отражении от пластинки и далее проходя через кубик свет должен отразиться вбок. Но поскольку кубик поляризационный свет вбок почти не отражается! а только в обратном направлении. Есть 2 способа преодолеть это :
1. Использовать четверть волновую пластинку между кубиком и фокусирующей линзой
2. использовать обычный кубик
Во втором варианте немного ухудшается эффективность использования света, но все будет работать. В качестве фазовой пластинки можео попрроюовать пленку (хорошего оптического качества ) майлар или полиэтилен.
Использовать пластинки из приводовв качестве делителя света по моему нельзя они сделаны чтобы полностью отражать свет при определнном угле как правило 45 градусов. Те совсем не будет работать или очень слабо пропускать свет.
Фото и схему попросил выложить чтобы не просматривать много страничек, а как устроено я немного подзабыл...

Между этими двумя нет противоречия?

В этой системе есть 3 элемента требующих юстировки:
1. Цилиндрическая линза ЦЛ
2. поворотное зеркало
3. фокусирующая вторая линза
ЦЛ должна быть точно установлена по отношению к лазерному пучку. Этот элемент как то двигается ? Эта часть головки вроде закрыта? Как тогда устаноавливается линза? после установки ЦЛ можно подкрутить зеркало. Да надо головку установить на плоскопарельное основание толщиной

. внизу под головкой плоская отражающая поверхность. Вторая линза вынимается. Зеркало крутится пока отраженный луч (расфокусирован но это не страшно) не будет попадать центр отверстия для фотоприемника. Одеваем линзу проверяем как раотате астигматический принцип! ставим фотоприемник.

 

Обычный кубик брать негде, поэтому вариант отпадает. Вариант с поляризованным кубиком и фазовой пластинкой как-то при случае попробую когда сделаю новый держатель (старый держатель под такой кубик уже разворотил фрезой гравера чтобы втиснуть туда пластинку делителя), кстати, вопреки вашему утверждению пластинки такие в приводах есть, что подтверждает мой результат получения картинки, но также там есть и другие пластинки о которых вы пишете. Пока хочу нарисовать и сделать вариант нового держателя под правильную пластинку делителя.

Нет - речь шла о расчетной высоте головки над поверхностью (3 мм), при использовании в оптической системе двух линз (первая линза по расчетам должна быть над поверхностью на расстоянии около 5 мм, но она стоит внутри головки и может перемещаться по высоте), я же использовал пока в оптической системе только одну линзу, чтобы вторая линза, не настроенная точно на ось луча, не мешала увидеть картинку которую я пытался "поймать" держа всю конструкцию в руках, навесу, и наклоняя ее под разными углами к плоскости и поднимая/опуская ее. В какой-то момент начало что-то получаться.
По поводу настройки системы фокусировки головки у меня вопросов как раз и не было - я сам догадался и проделывал все так как вы описываете, единственно ЦЛ у меня реально не подстраивается - расчет был на достаточную точность изготовления деталей на 3д принтере (но если нужно будет, в следующей версии головки что-то переделаем). Полученный результат настройки этой системы меня вполне устроил (пока во всяком случае, а потом, по результатам реальной работы схемы, будем в случае необходимости что-то корректировать).
Меня же больше интересовал вопрос технологии юстировки главной первой линзы у пластинки - как точно "посадить" ее на ось луча ЛД? И еще - как тот же луч ЛД выставить точно перпендикулярно плоскости пластинки? Ориентировка только на получаемую картинку?

 

Пластинка довольно кривая сама п себе, поэтму достаточноустановить луч примерно перпендикулярно. Так чтобы отраженный луч попадал в выходную апертуру.

Фиксируем головку так чтобы выходящий луч лазера мог свободно распространяться на метр -2. Ставим экран место куда падает луч лазера отмечаем крестиком. вставляем линзу и подгоняем ее так чтобы центр расфокусирлованного пятна был в месте где стоит крестик. Перед этим конечно надо установить лазер так чтобы он был перпендикулярен плоскости пластинки.

может и есть но судя по слабому изображению они делят луч в пропорции 1:9 или что-то в этом роде. посмотрите на ebay можт там есть что-то подходящее недорогое.

 

А, может, лазер повернуть вокруг оси на 90°, чтобы поляризация совпала? Вы же всё равно потом циллиндрической линзой пучок растягиваете, а не за счёт диаграммы направленности излучения лазера "палку" делаете?

 

нет разговор идет о считывающем луче. Он проходит через поляризационный куб и после отражения от пластинки должен отразиться кубиком в сторону. А так как он поляризационный, то это возможно лишь при смене поляризации при обратном прохождении.

 

Спасибо Optics за подсказки по настройке. Пробовал по вашему совету поляризационные кубики и в качестве четвертьволновой пластинки прозрачную пленку для печати на лазерных принтерах, и второй вариант это пленка от обычных прозрачных канцелярских файлов - результатов нет. Что не так? Похоже пленки не "той системы" (с)? Нужно где-то добыть слюды кусок, вроде из нее еще делают такие пластинки.

 

ПЭТФ http://chem21.info/page/056180113152001144232169217034134224233096183093/
таблица 10 коэффициент двулучепреломления. Он зависит от того как пленку изготавливали. Те один образец будет двулучепреломлять другой нет.
Дополнительно надо пленку покрутить вокруг оптической оси системы, тк ось преломления заранее не известна. ну толщина пленки играет роль , на тонкой пленк может не набраться фазовый сдвиг

 

Но там же везде, кроме раздела кубика и диагонального зеркала - нормальное падение. На отражающем (металлизированном) зеркале поляризация не меняется. На разделе кубика - может. Но как тогда это срабатывает в том устройстве, откуда кубик и не срабатывает в вашем случае? (Простите за невежество)

 

2 bzdynk
смотрите : что должно быть - луч лазера проходит черех кубик практически без отражения на разделительной плоскости кубика, падает на пластинку , отражается от пластинки, отражается почти полностью вправо ( как на схеме). Как это сделать - куб поляризационный (те пропускает скажем S, отражает P поляризацию) лазер съориентирован так чтобы на куб падала чистая S , после прохожения кубика стоит четверть-волновая пластинка, поляризация становится круговой, падает на пластинку отражается поляризация почти не меняется, проходит второй раз четвертьволнрвую пластинку, поляризация становится P и проходя кубик почти полностью отражается делительной гранью кубика в сторону.
Поскольку четверть волновой пластинки у Сергея нет то свет отраженный от пластинки не отражается кубиком в сторону поляризация то сохранилась после отражения!
Если использовать обычный не поляризационный кубик то схема будет работать с меньшей эффективносью , НО будет! А простого кубика у Сергея нет. А я бы ему отправил, но почта России считает что в\на Украину нельзя ничего посылать.!

 

Таки - в том девайсе, откуда выдран кубик, там и четвертьволновая пластинка тоже должна быть. По-моему так, и не иначе. А не может ли она быть присобачена к самому кубику? (мне кажется - вряд ли).

А если присобачена - надо кубик перевернуть. (нижняя грань - с 1/4-пластиной)

А вдруг - это -напыление? Тогда кубик может иметь три рабочих позиции . Из трех "рабочих" на самом деле может быть только одна "настоящая рабочая" - напылением вниз! Через эту поверхность излучение должно проходить и туда и обратно.

 

В некотрых DVD есть пластинки фазовые они управляются электричеством, в других пластинка может быть сделана заодно с линзой например или кубиком как вы говорите, вообще да стоит посмотреть что там в головке было

 

А что за электро-фазовые? Акустические под наклоном? (Мне интересно невеже)

 

Не это жидкие кристаллы управляются постоянным напряжением по ссылке 4-ый снимок чуть левее центра стекляшка со шлейфом.
http://www.diyouware.com/node/161

 

Почему-то нет уведомлений в почте о новых сообщениях в теме, хотя настройки все проверял, заглянул, а здесь уже целый диалог. Я перепробовал с кубиками все свои стекляшки из пикапов которые могли быть похожи на четвертьволновые пластинки, но результатов ноль. Разобрал на днях старый комповый CD привод (именно еще только CD, даже не DVD) а там в пикапе кубика нет а идет сразу светоделительная пластинка под 45 град. коричневатого цвета (похоже как раз на ИК диапазон используемого там ЛД). Закрепил в оптической схеме компового привода вместо родного ИК ЛД свой красный лазерный модуль, родную фотодиодную матрицу оторвал и через оставшееся отверстие проецировал на лист бумаги получаемое изображение поверхности пластинки - изображение дорожек удалось поймать но очень слабое. А может нужно больше смотреть не в сторону кубиков а искать именно нормальные светоделительные пластины нужного диапазона? Тем более в схеме Optics-a, там где в конце разделяется изображение дорожек на сенсор трекинга и на звуковые PSD, использовать можно только такие пластинки а не кубики. Я правильно понимаю? На ebay пока ничего подходящего по пластинкам не нашел. Смотрел на красивую пластинку от Thorlabs, которую можно было бы порезать по своим размерам, но цена нереально высокая https://www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumber=BSW29R
Optics, может у вас есть такие светоделительные пластины подешевле - я готов купить у вас. А если всю оптическую схему можно реализовать на кубиках, которые у вас есть, то при пересылке, я подумал, можно задействовать одну "кривую" схему - из России в Украину транзитом через Польшу . У меня есть один знакомый поляк, надеюсь он мне не откажет в помощи. Это конечно идиотизм чистой воды, но такова пока реальность. Все расходы за мой счет. Можно сделать это и через другие страны где у меня тоже есть знакомые.
Сделал уже по ходу дела две платы. Большая плата под усилитель системы фокусировки и микроконтроллер управления еще и частично как макетная, на случай каких-то доработок. На маленькой плате, которая на подвижной головке, схема усилителя сдвоенного фотодиода фокусировки, там немного не продумал места доступа отвертки под винты крепления которые идут ниже под ней, но то уже в последствии переделаем. Просверлю все отверстия в платах и буду пока потихоньку напаивать детали. Хочу сразу отдельно проверить работу схемы фокусировки, нам ничего сейчас не помешает это сделать - все детали есть. Все принципиальные электрические схемы выложу здесь тоже.
UPD:
Нашел немного дешевле прайс у англичан, вот https://www.knightoptical.com/stock...5mm-dielectric-beamsplitter-5050-visible-450/
и вот http://www.comaroptics.com/products/plano-optics/beamsplitters/plate-beamsplitters
Первые дешевле но там придется резать нужные размеры (получиться порезать нормально, не поцарапать?)

 

Может поискать слюду...
http://www.ebay.com/itm/Laser-Optic...315615?hash=item3d27c659df:g:JZQAAOSwmLlX9dDB
http://www.ebay.com/itm/Spruce-Pine...554554?hash=item3cf225163a:g:aYoAAOSwm8VU0wJH
надо попробовать делители из головок причем неважно СD DVD только учтите P поляризация меньше отражается те надо крутить лазер вокруг оси для получения лучшего результата