Лазерный проигрыватель для виниловых пластинок

Достаточно посмотреть лазерную проекцию до линзы и после,точка не должна превращаться в эллипсы и другие формы.Если форма изменилась,значит астигмат. Но я не думаю что точность изготовления оптики пикапов хромает,ведь там еще тоньше юстировка.

 

Ок. Попробую.
Оптикс, вы изучаете патент US3992593. Да, там оптическая схема подкупает своей простотой, но там же, как мы уже давно все выяснили, не предусмотрено слежение за неровностями пластинки. Мы сможем как-то с этим бороться? А кроме того, как мне помнится, вы критиковали автора за неточный рисунок в описании патента (Fig-3). - ваш пост 191 на странице 10 обсуждения. И далее ваши слова: "...Ну да это не фатально. А главное в том что каналы то не разделены. автор дальше путанно обясняет о том что мол есть crosstalking, только у него он имеет совсем другую причину. как разделять смесь отражений в одном луче отражений от левого и правойстенок, он так и не обясняет. ТЕ для моно все будет работать , для стерео канавки будет моно звук.
Я когда первый раз посмотрел в микроскоп сбоку на отражение света который падает перпендикулярно пластинке увидел яркую точку отраженнцю от стенки канавки ( см мое фото) , но долго не мог понять откуда она взялась, теперь если мое построение верно то природа этого отражения понятна.
Что делать? Исходя из возможностей надо научиться отслеживать дорожку, в этом патенте кстати это описано и говорится о том , что слежение за дорожкой относительно простое не потребует сложной регулировки так как довольно медленный процесс, в общем в этом с автором согласен."
Проблема разделения смеси отражений одного луча от правой и левой стенки канавки по-моему решается дифф. усилителем, как показано в схеме выделения сигнала правого и левого каналов.
И еще, позже мне пришла идея использовать привод головок от винчестера для управления зеркальцем для слежения за дорожкой, как в этом патенте. Там в нем как раз угловое перемещение и стоит хороший долговечный подшипник без биений. Только научится "рулить" этим приводом. Я думаю там управление для наших целей должно быть гораздо проще чем кажется - по сути тот же принцип, как в громкоговорителе. Нужно только мягко зафиксировать рычаг привода в среднем положении при помощи каких-то демпферов с двух сторон - каких-то листовых или витых пружинок, или что-то наподобие этого. Подавая положительное или отрицательное напряжение на обмотку смещаем его соответственно вправо или влево. На оси крепим зеркальце, а обратная связь по отраженным сигналам от канавки пластинки.

 

Сегодня мне пришла по-моему неплохая мысль - вторую длиннофокусную линзу от пикапа приклеить на место первой - короткофокусной. Практически готовый конструктив с плавающей подвеской, с готовыми обмотками, с магнитами и подходящей легкой линзой это намного проще, быстрее и дешевле, чем делать что-то свое. Длиннофокусная линза побольше - раза в 1,5 или 2, но аккуратно прихватить ее клеем думаю можно. Во всяком случае нужно попробовать. Микроскоп нам в помощь. Главное, чтобы края большой линзы не цепляли за элементы подвески и магниты. А даже если это и произойдет то я думаю ее можно с нужных сторон предварительно немного обточить, все равно рабочая область там только по центру линзы и это пятно площадью всего 1-2 кв.мм.
И еще, Оптикс к вам такой вопрос - нам нужно будет использовать зеркала для направления разных лучей под углом к пластинке. Вместо обычных зеркал можно использовать п/п зеркала от пикапов? Они же часть света не отражают. Терять где-то половину интенсивности отраженного света не хотелось бы. Если нужны нормальные зеркала, то подскажите, если можете, где взять готовые маленьких размеров. Отрезать самому от большого зеркала крошечный кусочек по-моему нереально.

 

Ну эволюция идет по спирали, очередной заход. Все таки японская система мне пока кажется слишком сложной.

Дело в том что эту линзу специально иногда делают астигматической для исправления лазерного астигматизма.
бывают маленького диаметра линзы из объектива микроскопа, но они стекляные. Если линза из головки подойдет может сделать оправку из чего подручного может из бумаги и или проволочки по перимеру приклеить и другие концы проволочек к креплению фокусирующей линзы. Только вот не уверен что ее удастся аккуратно вынуть не попортив привод.

Да лучше из DVD приводов они как раз на 650 нм. Там еще бывают поляризационные или дихроичные кубики можно их использовать.

Я что-то давеча замудрил с расчетом фокусировки, перепутал фокус с диаметром. А то прямо мозг разваливался как же думаю сфокусировать то?

 

Перебрал вечером свои Лазерные Диоды - нормальных не нашел. Завтра попробую найти время и заскочить на рынок за указками. Выяснил копаясь среди своих пикапов, что длиннофокусная линза в них встречается как минимум двух типоразмеров и только в комбинированых моделях CD/DVD . Тот типоразмер, что поменьше, достаточно близко подходит под посадочное место первой короткофокусной линзы пикапа от CD. Именно от чистого CD а не от комби-CD/DVD. Родная короткофокусная линза снимается (срывается) вполне нормально с использованием кончика острого ножа. Главное постараться удобно зафиксировать плавающую конструкцию пальцами и прижатием к какой-то поверхности, чтобы не повредить элементы подвески. Пытался аккуратно пинцетом запрессовать длиннофокусную линзу на место родной короткофокусной в пикапе от CD - не получилось, диаметр все-таки чуть больше - буквально на одну десятую мм или даже меньше. При этом соскользнул один конец пинцета и процарапал линзу полоской. Чтоб тебя... Приходится учиться на своих ошибках. Линзу нужно было по торцу немного сточить. Вижу, что нужно присмотреть какой-то ручной электроинструмент типа бормашины или аналогичный (Proxon, Dremel), с набором насадок для мелких работ по обработке пластмасс и металла. Дальше без него будет уже сложновато.
Еще раз повторюсь - 1) вторая длиннофокусная линза есть только в пикапах комбинированных приводов CD/DVD-RW, 2) удобно использовать пикап от приводов CD (только CD, например проигрыватель от автомагнитолы или домашний муз.центр, и это все в основном более старые модели, которые не умели читать DVD) - у него большое посадочное место под линзу. 3)линзу можно немного обточить, чтобы посадить ее на место Можно и не обтачивать а постараться ровно выставить и прихватить клеем следя за тем, чтобы ее не перекосило. Есть такие конструкции, в которые станет и линза больших размеров и без обтачивания. Клеить линзу я планирую клеем типа "Дракон" - несколько капель по торцу линзы с помощью зубочистки.
Пытался проверить астигматизм упоминаемой линзы - по-моему есть немного, но не сильно. Я так понимаю, что это грозит не совсем правильной формой пятна. После покупки указок попробую уточнить это еще раз. А, кстати, какое по форме пятно нам нужно?

 

Оптикс, вы пишете: "... Все таки японская система мне пока кажется слишком сложной."
Можете в двух словах объяснить в чем для вас эта сложность? Оптика вроде там везде геометрическая. Или линзы там, а может какие-то другие оптические детали особенные и труднодоставаемые, или просто мелкий размер деталей и сложность работы с ними вас смущает? В принципе, в том же "сложном" патенте US4870631 все расписано по полочкам. Все три системы, которые там используются - горизонтального трекинга, вертикального трекинга и извлечения звука очень похожи по конструкции. Достаточно основательно разобраться с любой одной из них и остальные две пойдут уже "автоматом". Ведь в конце концов не боги горшки обжигают. Или я в чем-то заблуждаюсь?

 

Сейчас бегло глянул US4870631 да все при деле лишнего нет, но в собрать и съюстировать такую штуку в любительских условиях очень не просто.

 

Ну так а в чем сложность все-таки? Отъюстировать оптическую систему? Ну так давайте разработаем методику юстировки. Разработать хитрую электронную схему? Так и это можно сделать. Где-то аналоговым способом можно получить необходимый сигнал, а где-то цифровой способ обработки сигнала будет уместнее. Любой конечный результат в виде пусть даже самого сложного устройства, даже такого, как, скажем, космический корабль - это результат последовательного выполнения множества самых простых, где-то даже примитивных, дискретных операций. Это как из кирпичей строится дом. Любое сложное действие можно разбить на простые составляющие. Давайте определим векторы наших наиболее сложных задач и попробуем последовательно, шаг за шагом их решить. Нет, я прекрасно понимаю, что все это только красиво звучит, а практика может быть намного сложнее. Тем не менее, пробовать стоит. Посмотрите, Оптикс, - количество людей просматривавших нашу тему уже перевалило за 15000 и неуклонно растет с каждым днем. Это говорит о том, что многих людей интересует предмет нашего обсуждения. К сожалению времени катастрофически не хватает, но потихоньку дело будет двигаться. Вот сегодня удалось попасть на 15 минут на радиобазар а нужных указок не нашел, только красные ЛД по 28 грн. Не взял. Завтра следующая попытка.

 

Не хочу чтобы у вас сложилось впечатление , что я вас отговариваю или безнадежно махаю рукой, насколько продвинется проект зависит только от ваших объективных и субективных возможностей. Но есть вещи при отсутствии которых движение невозможно, напр в космической технике это материалы. Далее экономическая составляющая: расходы на приобретение материалов и приборов могут быть непосильны. Поэтому я думаю о возможностях любителей. В 'том плане скажем юстировка сборка оптических головок проводится на стенде со специальной быстросохнущей прочной клеевой композицией, расходные материалы типа линз неограничены кроме того сначала наверняка все было построено в каком нить ray tracer'е Oslo и тп . Я не говорю об электронике...
Так вот будете выбирать лазер посветите им вдаль метров на 5 и там на экранчике посморите качество пятна , ясно выбирать на аккуратно овальное. Но там иногда стоят дурацкие диафрагмы кот "округляют" выходной пучок так что смотрите по равномерности пятно, в идеале это профиль интенсивности описывается кривой Гаусса. Надеюсь про чувствительность ЛД к малейшим перегрузкам по току вам доказывать не надо.

 

Разработка всегда требует значительно бОльших затрат, в том числе и непредвиденных, по сравнению с уже готовым устройством. Хорошо, давайте оговорим, на какие суммы нужно будет расчитывать. Я готов идти на расходы, главное, чтобы они были оправданы конечным результатом. Я понимаю любительские ограничения в плане финансирования, необходимых материалов и деталей, а также станочного парка. Но в этом и заключается задача - определить границы возможной реализации. Лично я считаю, что эта задача решаема, в том числе в любительских условиях (но, естественно с оговорками, а именно - изготовление на заказ каких-то особых деталей по чертежам и т.д.). Если мы в какой-то момент упремся в какую-то технологическую "стену" или материальную, то тогда мы просто поблагодарим друг друга за приятное общение, закроем этот проект и тихонько разойдемся. Но надежда умирает последней.
Хорошо, давайте тогда творчески подойдем к более простому патенту и "прикрутим" туда вертикальное слежение за поверхностью пластинки. Без него нам удачи не видать. Имхо.
Что-то не торопятся отвечать на мой запрос по фотодиодам. А я ж писал не просто так - я писал это как заявку от предприятия (есть у меня такая возможность). Попробую ка я в еще одно место написать. А этих мест не так уже и много. Проще по-моему импорт достать. Кстати, думал еще приспособить в квадратурную матрицу малогабаритные безвыводные фотодиоды в SMD корпусах.
Между делом - эра музыки на CD дисках неуклонно идет к своему закату. Дальше будут две крайности - с одной стороны массовый сегмент неприхотливых любителей записей в формате мп-3 на твердотельной памяти больших объемов или винчестерах (а где-то иногда будут пробегать и любители lossless), а с другой стороны немногочисленные, но благодарные поклоники винила .

 

Эх,нам бы еще установку для производства винила...Очень хочется достать единственной не достающей пластинки группы "Кино" - Звезда по имени солнце.Ну да ладно,ближе к делу.Вопрос к Оптиксу,а точнее совет!!!Пришла ко мне идея,(О ней я уже поделился с Serg_dy).Идея в регулировки нашей головки относительно кривизны поверхности пластинки.Итак, допустим есть у нас три положения "Коррекция +", "0"-положение когда система съюстирована ,"Коррекция -".Имеется лазер, слева и справа относительно лазера размещены по 2 фотодиода ((или другие фотодатчики),расстояния их установки друг относительно друга и лазера не оговариваю,все империческим путем),фокусирующая линза на подвижно коретке вверх-вниз.
-Первая ситуация,она же "0"- все хорошо,нет коррекции,на коретку питание не подается.На пластинке сфокусирована точка (условно скажем 3 микрона).Отражение этой точки от наших углов канавки выбрано так,чтобы лучи попадали на первую пару фотодиодов слева и справа.
-Вторая ситуация,пластинка опустилась ниже,сфокусированная точка стала не 3, а уже 6 микрон.Лучи отраженные углами канавки отклонились на больший угол,тем самым захватив вторую линию фотодиодов.В данный момент сигнал подается на контороллер и производится коррекция"+" фокусирующей линзы со всей кореткой,в том числе и с нашими снимающими звук фотоэлементами.
-Третья ситуация,пластинка пошла вверх,точка уменьшилась до 1го микрона,углы канавок не освещены,лучи не попадают не на один из фотодиодов.Контроллер корректирует "-".
Таким образом производится контроль,спасибо то прочитали весь этот бред до конца,увы грамотней выразить мышление не позволяет.Что касается опытов,готов трудиться на благо нас троих,видно больше никому не интересно.

 

Судя по сайту и качеству документации "конторая левая" .
Намамацу наиболее доступны на efind.ru можно поискать продавцов, правда некоторые работают только безналом.
Sergik-30

сначала несколько замечаний:

Если поверхность опучкается паралельно самой себе , ту лучи остаются паралельными себе то есть уголо не изменяется. Для одного и того же процесса используется несколько критериев включения коррекции , а должен быть один!
Я бы переформулировал следить за фокусировкой по отражению от плоских частей по обеим сторонам канавки.
Те пучок падающий на канавку имеет размер чуть больше ширины канавки, исходно. При этом в изображении канавки присутсвуют два ярких "пятна ". При увеличении яркости этих пятен это означает что плоскость пластинки приблизилась к фокусирующей линзе. Пятна пропали -> плоскость пластинки ушла вниз. Проблема:
ширина дорожки 60 микрон, и луч должен быть сфокусирован в 6 микрон. Возможное решение : луч падает на звуковую дорожку сформирован в виде полоски, края кот. выходят на плоские части прилегающие к канавке. Есть и другие возможности . Все это ведет к усложнению ситемы.
Если позволите , я изложу последовательность действий если бы сам делал все своими руками:
Надо собрать стенддля того чтобы изучить какие оптические сигналы появляются при различных спосбах освещения звуковой канавки. Чтобы сделать выбор по системе считывания.
1. Лазер,2 фокусир линза ( F=10-50мм), 3) П/п зеркало на 4)юстируемой по 2 углам держалке. 5)Премещение для линзы вдоль луча в пределай 20% фокусного расстояния. 6) Линейное пермещение для закрепленного лазера.7) Вертикальный "штырь " высотой на которой уместятся П/п зеркало с юстировкой держалка линзы которая может перемещаться вдоль штыря. 8) Основание в кот вделан жестко штырь.9) пластинка на вертушке. Штырь с приделанными зеркалом и линзой на основании сделан так чтобы свет линзы падал на пластинку и пластинка при этом могла крутиться.
Предположительные источники деталей стенда: штатив фотоувеличителя с подвижной кареткой, каретки CD приводов как линейные перемещения. Держалка с угловыми юстировками наиболее сложная часть ее лучше где-то взять готовую.
Если у вас все это собрано можно приступать к планомерному решению проблемы.

 

Оптикс,Вы правы,с изучения и начнем.Подскажите,П/П зеркало,это зеркало с просветлением или что то иное?Как считаете,с чего его можно извлечь чтобы покрупнее?Регулировку его по двум осям я подумаю исходя из того что найду.Штатив тоже где то с фотоувеличителя есть,был и от микроскопа,подарил.Пластинка что бы крутилась,есть Арктур 006,почти хотел выкинуть его,оставив основные элементы,вот и сгодится.Линза с фокусным от 10 до 50мм.,Хм,есть триплет 11мм в диаметре с фокусным 22мм,почему заостряю внимание,их у меня около 15шт.,вдруг кому понадобится.,есть одна на 50мм.Линзу перемещать наверное буду вручную,под каретку нужно подбирать размер и вес,для решения проблемы - это по времени длительно.

 

Можно попробовать из CD/DVD pick-up можно пока даже попробовать с "глухим" зеркальцем. Но оно д.б. напыленным, те обычные стекла где отражающий слой защищен толстым стеклом не пойдет. Я постараюсь нарисовать схему стенда , чтобы вы могли сообразить нечто подобное из материалов имеющихся в наличии.

 

На бесплатном "народе" тоже некоторые сидят. Но почтовый адрес для заказа я брал с нормального сайта - http://khalus.com.ua/show/chips/opto/fotodiod1, - там в самом низу страницы.
Попробую теперь в той же "левой конторе" с "народа" заказать, но там судя по всему само производство и торговлей они не занимаются. Ну тогда пусть хоть перенаправят на правильных продавцов.
Стенд попробую слепить из подручных средств. Указки уже точно возьму на выходных.

 

Пока словесно опишу конструкцию стенда как я ее бы делал сам
Установка лазера
Желательно установить лазер на держателе с возможностью движения по оси перпендикулярно направлению луча.Лазер расположен примерно горизонтально, примерно перпендикулярно оси перемещения.
Установка П/п зеркала
Зеркало будет установлено примерно под углом 45 град к оси несущего стержня (вертикаль) так чтобы отражать луч лазера идущий горизонтально вниз по вертикали.
держалка зеркала должна иметь 2 юстировки по углам. 1-ый угол отклонение в направлении вертикали, 2 -ой угол отклонения зеркала в горизонтальной плоскости.
Весьма желательно , чтобы зеркало в оправке можно было смещать линейно в горизонтальной плоскости по направлению к лазеру и от лазера.
Такая конструкция позволит точно выставить оптическую ось системы и пермещать фокусирующую линзу вдоль оси без смещения в стороны, позволит контролируемым образом слегка разъюстировать систему для проверки нек. способов считывания.
Узел линзы
Желательно чтобы линза была установлена в держалку с 2 юстировками по углу, такая же как на зеркале. Линза в держалке должна иметь линейное перемещение вдоль оптической оси, те надо проконтролировать при перемещении линзы что она не уходит с оптической оси.

 

С учетом большого количества точек перемещения в нескольких плоскостях, и плюс углы, мне кажется, что лучше всего здесь подойдет конструкция на основе какого-то детского механического конструктора. Нужно только продумать простую конструкцию механизмов перемещения. Вчера купил две коротких направляющих на шариках от выдвижных мебельных ящиков. Планирую сделать на них тангенциальный тонарм. Где-то на www.rcdesign.ru видел, что человек достаточно успешно делал на них самодельный станочек ЧПУ. Точность была довольно приличной (по моему где-то в районе 100 мкм, но нужно еще уточнить). Во всяком случае я люфтов в направляющих не заметил. Интересно, что несущая конструкция станка была сделана из клеенной многослойной фанеры. Тем не менее у него все работало - есть описание и примеры работ. С учетом того, что у нас должен быть вертикальный трекинг то все лишние смещения все равно будут скорректированы.

 

У матричных принтеров были отличные направляющие особенно формата А3

 

Принтерные направляющие могут быть вторым этапом. Сейчас, на момент исследований, можно и эти приспособить. Они не дорогие, и у них удобный конструктив - фактически готовая подвижная платформа. Крепить очень удобно и за одну и за вторую сторону, есть готовые отверстия, а некоторые уже и с резьбой. Проверил их - есть некоторая дискретность перемещения из-за не совсем идеальных дорожек по которым катятся шарики. Еще раз повторю, что это "на попробовать". Если не подойдут, отправим в ведро.

 

Решил делать следующим образом - направляющие будут все-таки принтерные, только нужно еще взять от каретки втулки скольжения и запрессовать их в корпус подвижной части головки. Общая конструкция планируется как у Полака - это, так сказать, будет база. Ее применю и для наших опытов, что бы и на времени изготовления заодно сэкономить. Для опытов от пикапов возьму только направляющие и бронзовые втулки от подвижной части пикапа, возможно еще и червячный привод, зеркальца и наверно длинноф. линзы. Все мелкие детали конструкции будут из толстого оргстекла, в том числе из него выточу и оправки для линз (опробую несколько вариантов линз). Несущая конструкция для опытов будет или из толстого листа текстолита или из листового оргстекла толщиной где-то 4-6 мм - материалы достаточно прочные и легко обрабатываются. Буду докладывать о результатах, в том числе и промежуточных.
Всем успехов и удачи.