SU1753489A1 - Оптико-механическое запоминающее устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению , в частности к устройствам записи или воспроизведени  информации, С целью повышени  точности и надежности записи- воспроизведени  в устройство введены селектор по уровню, три аналоговых ключа, три разностных усилител  и аналоговый сумматор, при этом фотоприемный узел выполнен в виде расположенных на одной пр мой и смещенных относительно друг друга фотоприемников, 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам записи и/или воспроизведени  информации с взаимным относительным перемещением оптического носител  и оптической головки и может быть использовано в информационной технике, например в устройствах цифровой видеозаписи, в устройствах цифровой звукозаписи, в оптических внешних запоминающих устройствах ЭВМ.

Известно устройство считывани  с оггги- ческого носител  записи, содержащее оптически св занные источник излучени , светоделитель, с вторым оптическим выходом которого сопр жен оптический вход фотоприемного узла, и фокусирующий объектив, а также приводы фокусировки и слежени  за дорожкой, к электрическим входам которых подключены узлы управлени  соответственно , автофокусировкой и автотрекингом. С целью повышени  точности и надежности записи и/или воспроизведени  при наличии на носителе дефектов сигналы рассогласовани  систем автофокусировки и автотрекинга ограничивают .

Недостатком аналога  вл ютс  невысокие точность и надежность записи и/или воспроизведени  информации, обусловленные тем, что при ограничении сигналов рас- Ј согласовани  систем автофокусировки и ав- тотрекинга в них размыкаетс  петл  (/) обратной св зи и соответственно прекра- f щаетс  слежение.

Наиболее близким к предлагаемому по S технической сущности  вл етс  метод подавлени  ошибки слежени  в устройстве воспроизведени  с диска, согласно, которо- му в устройстве, содержащем оптически VJ св занные трехлучевой источник излучени , (Л светоделитель, с вторым оптическим выхо- Јд,) дом которого сопр жен фотоприемный узел уч. на базе шестиплощадочного фотоприемни- QQ ка, и фокусирующий объектив, а также при- л воды фокусировки и слежени  за дорожкой, / к электрическим входам которых подключе- ны узлы управлени  соответственно авто- А фокусировкой и автотрекингом. При этом шестиплощадочный фотоприемник выполнен в виде расположенных на одной пр мой трех фотоприемников, на каждый из которых проектируетс  свой отраженной луч. Крайние фотоприемники выполнены одно- площадочными, а центральный - четырехпло- щадочным. С целью повышени  устойчивости работы систем автофокусировки и

автотрекинга петлевое усиление в них уменьшаетс  при возрастании величины суммарного сигнала с четырех площадок центрального фотоприемника.

Недостатком прототипа  вл ютс  невысокие точность и надежность записи и/или воспроизведени , обусловленные тем, что при по влении дефектов регистрирующего сло  уменьшаетс  точность слежени  в сие- темах автофдкусУровки и автотрекинга.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и надежности записи и/или воспроизведени  информации.

На фиг. 1 одна система автофокусиров- ки; на фиг. 2 - система автотрекинга; на фиг. 3 - то же, первой вариант; на фиг. 4 - то же, второй вариант; на фиг, 5 - селектор по уровню; на фиг. 6 - то же, вариант; на фиг. 7 - размещени  проекций четырехплоща- дочных фотоприемников на дорожках оптического носител  информации.

Система автофокусировки (фиг. включает в себ  оптически св занные трехлуче- вой источник 1 излучени  (например, лазер с дифракционной решеткой или линейку полупроводниковых лазеров), светоделитель 2, с вторым оптическим выходом которого сопр жены расположенные на одной пр - мой три четырехплощадочных фотоприемника 3-5, фокусирующий объектив 6 и подвижный оптический носитель 7 информации (дисковый, цилиндрический, ленточ- ный или иной), Диагонально расположенные перва  8 и треть  9 площадки первого четырехплощадочного фотоприемника 3 подключены к входам первого аналогового сумматора 10, а диагонально расположенные втора  11 и четверта  12 площадки того же фотоприемника 3 подключены к входам второго сумматора 13. Диагонально расположенные перва  14 и треть  15 площадки второго четырехплощадочного фотоприемника 4 подключены к входам третьего аналогового сумматора 16, а втора  17 и четверта  18 площадки того же четырехплощадочного фотоприемника 4 подключены к входам четвертого аналогового сумматора 19. Диагонально располо- женные перва  20 и треть  21 площадки третьего четырехплощадочного фотоприемника 5 подключены к входам п того аналогового сумматора 22, а втора  23 и четверта  24 площадки того же фотоприем- ника 5 подключены к входам шестого аналогового сумматора 25. Первый 10, второй 13, третий 16, четвертый 19, п тый 22 и шестой 25 аналоговые сумматоры могут быть выполнены по схеме преобразовател  ток-напр жение . Выходы первого 10 и второго 13 аналоговых сумматоров через седьмой аналоговый сумматор 26 подключены к первому входу селектора 27 по уровню (фиг. 5 и 6). Выходы третьего 16 и четвертого 19 аналоговых сумматоров через восьмой аналоговый сумматор 28 подключены к второму входу селектора 27 по уровню. Выходы п того 22 и шестого 25 аналоговых сумматоров через дев тый аналоговый сумматор 29 подключены к третьему входу селектора 27 по уровн м. Кроме того, выход первого аналогового сумматора 10 подключен к одному входу первого разностного усилител  30, к другому входу которого подключен выход второго аналогового сумматора 13, Выход третьего аналогового сумматора 16 подключен к одному входу второго разностного уси- лител  31, к другому входу которого подключен выход четвертого аналогового сумматора 19. Выход п того аналогового сумматора 22 подключен к одному входу третьего разностного усилител  32, к другому входу которого подключен выход шестого аналогового сумматора 25. Выходы первого 30, второго 31 и третьего 32 разностных- усилителей подключены к сигнальным входам соответственно первого 33, второго 34 и третьего 35 аналоговых ключей. К управл ющим входам первого 33, второго 34 и третьего 35 аналоговых ключей подключены соответственно первый, второй.и третий выходы селектора 27 по уровню. Выходы первого 33, второго 34 и третьего 35 аналоговых ключей подключены к трем входам дес того аналогового сумматора 36,

Система автотрекинга (фиг. 2) включает в себ  оптически св занные трехлучевой источник 37 излучени , светоделитель 38, с вторым оптическим выходом которого сопр жены первый 39, второй 40 и третий 41 четырехплощадочные фотоприемники, фокусирующий объектив 42 и подвижный оптический носитель 43 информации. Все четыре выхода первого четырехплощадочного фотоприемника 39 и смежных с ним двух площадок второго четырехплощадочного фотоприемника 40 подключены к шести входам первого аналогового сумматора

44.Четыре выхода третьего четырехплощадочного фотоприемника 41 и двух смежных с ним площадок второго четырехплощадочного фотоприемника 40 подключены к шести входам второго аналогового сумматора

45,Выходы первого 44 и второго 45 аналоговых сумматоров подключены к двум входам разностного усилител  46.

Система автотрекинга (фиг. 3) включает в себ  оптически св занные трехлучевой источник 47 излучени , светоделитель 48, с

вторым оптическим выходом которого сопр жены расположенные на одной пр мой первый 49, второй 50 и третий 51 четырех- площадочные фотоприемники, фокусирующий объектив 52 и подвижный оптический носитель 53 информации. Попарно объединенные параллельно дорожкам на носителе 53 площадки первого четырехплощадочного фотоприемника 49 подключены соответственно к первому 54 и второму 55 аналоговым сумматорам. Попарно объединенные параллельно дорожкам на носителе 53 площадки второго четырехплощадочного фотоприемника 50 подключены соответственно к третьему 56 и четвертому 57 аналоговым сумматорам. Первый 54, второй 55, третий 56, четвертый 57, п тый 58 и шестой 59 аналоговые сумматоры могут быть выполнены по схеме преобразовател  ток-напр жение . Попарно объединенные параллельно дорожкам на носителе 53 площадки третьего че рехплощадочного фотоприемника 51 подключены соответственно к п тому 58 и шестому 58 аналоговым сумматорам. Выходы первого 54 и шестого 59 аналоговых сумматоров подключены к двум входам первого разностного усилител  60. Выходы второго 55 и п того 58 аналоговых сумматоров подключены кдвум входам второго разностного усилител  61, Выходы третьего 56 и четвертого 57 аналоговых сумматоров подключены к двум входам третьего разностного усилител  62. Выходы первого 60, второго 61 и третьего 62 разностных усилителей подключены к входам п того аналогового сумматора 63.

Система автотрекинга (фиг. 4) включает в себ  оптически св занные трехлучевой источник 64 излучени , светоделитель 65, с вторым оптическим выходом которого сопр жены расположенные на одной пр мой первый 66, второй 67 и третий 68 четырех- площадочные фотоприемники, фокусирующий объектив 69 и подвижный оптический носитель 70 информации. Выходы всех четырех площадок первого четырехплощадочного фотоприемника 66 подключены к четырем входам первого аналогового сумматора 71. Выходы всех четырех площадок третьего четырехплощадочного фотоприемника 68 подключены к четырем входам второго аналогового сумматора 72, Попарно объединенные параллельно дорожкам на носителе 70 площадки второго фотоприемника 67 подключены соответственно к третьему 73 и четвертому 74 аналоговым сумматорам. Первый 71, второй 72, третий 73 и четвертый 74 аналоговые сумматоры могут быть выполнены по схеме преобразовател  ток-напр жение. Выходы первого71

и второго 72 аналоговых сумматоров подключены к входу первого разностного усилител  75. Выходы третьего 73 и четвертого 74 аналоговых сумматоров подключены к входам второго разностного усилител  76 и п того аналогового сумматора 77. Выходы первого 71, второго 72 и п того 77 аналоговых сумматоров подключены к трем входам селектора 78 по уровню. Два выхода селек0 тора 7, 8 по уровню через логическую схему ИЛИ 79 подключены к управл ющему входу первого аналогового ключа 80, к сигнальному входу которого подключен выход первого разностного усилител  75. Третий выход се5 лектора 78 по уровню подключен к управл ющему входу второго аналогового ключа 81, к сигнальному входу которого подключен выход второго разностного усилител  76. Выходы первого 80 и второго 81 аналоговых

0 ключей подключены к входам шестого аналогового сумматора 82.

Селектор по уровню (27) 78 (фиг. 5) включает в себ  первый 83, второй 84 и третий 85 компараторы с подключенными к их выво5 дам соответственно первой 86, второй 87 и третий 88 логическими схемами НЕ. К неинвертирующему входу первого компаратора 83 подключен первый вход селектора (27) 78, а к инвертирующему входу - второй вход

0 селектора (27) 78. К неинвертирующему входу второго компаратора 84 подключен второй вход селектора (27) 78, а к инвертирующему входу-третий вход селектора (27) 78. К неинвертирующему входу

5 третьего компаратора 85 подключен третий вход селектора (27) 78, а к инвертирующему входу - первый вход селектора (27) 78. К первому входу селектора (27) 78 через первую логическую схему И 89 подключены вы0 ходы первого компаратора 83 и тр.етьей логической схемы НЕ 88. К второму выходу селектора (27) 78 через вторую логическую схему 88. К второму выходу селектора (27) 78 через в тррую логическую схему И 90 под5 ключены выходы второго компаратора 87 и первой логической схемы НЕ 86. К третьему выходу селектора (27) 78 через третью логическую схему И 91 подключены выходы третьего компаратора 85 и второй логиче0 ской схемы НЕ.

Селектор по уровню (27) 78 (фиг. 6) включает в себ  первый 92 и второй 93 компараторы , к выходам которых подключены соответственно перва  94 и втора  95 логи5 ческие схемы НЕ. К неинвертирующему входу первого компаратора 92 подключен первый вход селектора (27) 78, а к инвертирующему его входу- второй вход селектора (27) 78. К неинвертирующему входу второго компаратора 93 подключен второй вход селектора (27) 78, а к инвертирующему его входу - третий вход селектора (27) 78. К первому выходу селектора (27) 78 через первую логическую схему И подключены выходы первого 92 и второго 93 компараторов. К третьему выходу селектора (27) 78 через третью логическую схему И 97 подключены выходы первой 94 и второй 95 логических схем НЕ. К второму выходу селектора (27) 78 подключен выход второй логической схемы И 98, к одному входу которого через третью логическую схему НЕ 99 подключен выход первой логической схемы И 96, а к другому входу четвертую логическую схему НЕ 100 подключен выход третьей логической схемы И 97.

Оптико-механическое запоминающее устройство работает следующим образом.

В системе автофокусировки (фиг, 1) за счет наличи  в оптическом тракте цилиндрической линзы (не показана) биени  оптического носител  7 информации в процессе его перемещени  при записи или воспроизведени  информации сопровождаютс  изменением формы падающих на первый 3, второй 4 и третий 5 четырехплощадочные фотоприемники лучей. Измен етс  соотношение полуосей эллипса светового п тна в направлени х, соответствующих диагонал м четырехплощадочных фотоприемников 3-5. Поэтому сигналы, соответствующие величинам полуосей эллипсов, формируютс  первым 10, вторым 13, третьим 16, четвертым 19, п тым 22 и шестым 25 аналоговыми сумматорами, подключенным к соответствующим диагонально объединенным площадкам четырехплощадочных фотоприемников 3-5. А в первом 30, втором 31 и третьем 32 разностных усилител х формируютс  сигналы , соответствующие разност м полуосей эллипсов светового п тна на первом 3, втором 4 и третьем 5 фотоприемниках, т.е. соответствующие первому, второму и третьему лучу сигналы рассогласовани . При этом в седьмом 26, восьмом 28 и дев том 29 аналоговых сумматорах формируютс  сигналы , соответствующие суммарной освещенности первого 3, второго 4 и третьего 5 фотоприемников. Из этих сигналов селектор 27 по уровню определ ет наибольший и подает на управл ющий вход одного из аналоговых ключей 33-35 сигнал отпирани . Поэтому на узел (не показан) управлени  автофокусировкой через дес тый аналоговый сумматор 36 проходит сигнал рассогласовани , соответствующий тому из трех лучей, падающих на фотоприемника 3-5, который соответствует максимальной чувстви- тельности фотодатчика сигнала рассогласовани , а следовательно, максимальной величине петлевого усилени  i/ наибольшей точности автофокусировки.

Система автотрекинга (фиг. 2) работает следующим образом. Из-за биений вращаю5 щегос  при записи или считываний информации оптического носител  43 информации излучаемые трехлучевым источником 37 излучени  сфокусированные лучи- относительно информационных и

0 опорных дорожек могут занимать различное положение (фиг. 7 а, б). Сигнал рассогласовани , определ ющий положение центрального луча относительно отслеживаемой информационной дорожки форми5 руетс  в разностном усилителе 46, к входам которого подключены выходы аналоговых сумматоров 44 и 45. Таким образом, в формировании сигнала рассогласовани  по данному варианту посто нно участвуют все

0 три луча, Достоинством этого варианта  вл етс  наибольша  чувствительность фотодатчика сигнала рассогласовани , недостатком - зависимость чувствительности фотодатчика под любым из трех лучей.

5 Система автотрекинга (фиг. 3) реализует тот же, что и на фиг. 2, алгоритм формировани  сигнала рассогласовани , только с использованием иных электронных компонентов. Поэтому этот вариант облада0 ет теми же, что и предыдущий, достоинствами и недостатками.

Система автотрекинга (фиг. 4) работает следующим образом. В первом разностном усилителе 75 формируетс  сигнал рассогла5 совани , соответствующий разности осве- щенностей крайних фотоприемников (фиг. 7). Во втором разностном усилителе 76 формируетс  сигнал рассогласовани , соответствующий разности освещенности

0 площадок центрального фотоприемника, прилегающих к левому и правому кра м информационной дорожки (фиг. 7). А в селекторе 78 по уровню выбираетс  один из этих двух сигналов рассогласовани . Причем вы5 бор делаетс  по результатам сравнени  величины сигналов на выходе первого 71, второго 72 и п того 77 сумматоров, соответствующих суммарной освещенности первого 66, второго 67 и третьего 68

0 фотоприемников, на каждый из которых падает свой отраженный луч, И если наибольшую интенсивность имеет один из крайних лучей, to селектор 78 по уровню отпирает первый аналоговый ключ 80 и, следователь5 но, пропускает на выход через шестой аналоговый сумматор 82 сигнал рассогласовани  с выхода первого разностного усилител  75. Если же наибольшую интенсивность имеет центральный луч, то по

сигналу, формируемому в селекторе 78 по

уровню, отпираетс  второй аналоговый ключ 81 и, следовательно, на выход проходит сигнал рассогласовани , формируемый вторым разностным усилителем 76,

Селекторы 27 и 78 по уровню (фиг. 5) работают следующим образом. В первом компараторе 83 сравниваютс  уровни унипол рных сигналов на первом и втором входе . Во втором компараторе 84 сравниваютс  уровни унипол рных сигна- лов на втором и третьем входах. В третьем компараторе 85 сравниваютс  уровни унипол рных сигналов на первом и третьем входах. На выходе же первой логической схемы И 89 формируетс  сигнал, соответст- вующий условию

V1 (U1 U2)A (), которое выполн етс  тогда, когда наибольшим  вл етс  сигнал на первом входе. На выходе второй логической схемы И фор- мируетс  сигнал, соответствующий условию

V2 (U1 U2)A (U2 U3), которое выполн етс  в случае, когда наибольшим  вл етс  сигнал на втором входе. На выходе третьей логической схемы И фор- мируетс  сигнал, соответствующий условию

V3 (U2 U3) Л (U3 U1), которое выполн етс  в случае, когда наибольшим  вл етс  сигнал на третьем входе.

Селекторы 27 и 28 по уровню (фиг. 6) работает следующим образом. В первом компараторе 92 сравниваютс  по величине унипол рные сигналы на первом и втором входах. Во втором компараторе сравниваютс  по величине сигналы на втором и треть- ем входах. На выходе первой логической схемы И 96 формируетс  сигнал, соответствующий условию

V1 (U1 U2)A(U2 U3), которое выполн етс  в случае, когда сигнал на первом входе  вл етс  наибольшим. На выходе второй логической схемы И 98 формируетс  сигнал, соответствукмщй

V2 (U1 U2)(U2 (U1 U2(U2 U3),

которое выполн етс  в случае, когда наибольшим  вл етс  сигнал на втором входе. И, наконец, на выходе третьей логической схемы И 97 формируетс  сигнал, соответствующий условию

V3 (U1 U2)A(U2 U3), которое выполн етс  в случае, когда наибольшим  вл етс  сигнал на третьем выходе .

Claims (3)

1. Формула изобретени  х

   1, Оптико-механическое запоминающее устройство, содержащее оптически св занные трехлучевой источник излучени , светоделитель , с вторым оптическим выходом которого сопр жен оптический вход фотоприемного узла, и фокусирующий объектив, а также приводы фокусировки и слежени  за дорожкой, к электрическим входам которых подключены узлы управлени  соответственно автофокусировкой и автотрекингом, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и надежности записи-воспроизведени  информации, в него введены селектор по уровню, три аналоговых ключа, три разностных усилител  и аналоговый сумматор, при этом фотоприемный узел выполнен в виде расположенных на одной пр мой и смещенных друг относительно друга поперек дорожек на половину шага записи трех четырехплощадочных фотоприемников, а диагонально объединенные фоточувствительные площадки каждого четырехплоща- дочного фотоприемника подключены соответственно к трем разностным усилител м , которые через три аналоговых ключа подключены к аналоговому сумматору, подключенному к входу узла управлени  автофокусировкой , причем к управл ющим входам аналоговых ключей подключены три выхода селектора по уровню, к трем входам которого подключены три аналоговых сумматора , каждый из которых подключен к четырем фоточувствительным площадкам своего фотоприемника.
2. 2.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что к входу узла управлени  автотрекингом подключен разностный усилитель, к двум входам которого подключены аналоговые сумматоры, к каждому из которых подключенывыходычетырех фоточувствительных площадок одного из крайних четырехплощадочных фотоприемников и двух смежных фоточувствительных площадок центрального четырехплощадоч- ного фотоприемника.
3. 3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что четыре фоточувствительные площадки каждого из крайних четырехплоща- дочных фотоприемников подключены соответственно к входам первого и второго аналоговых сумматоров, выходы которых подключены к входу первого разностного усилител , а попарно объединенные смежные с крайними четырехплощадочными фотоприемниками фоточувствительные площадки центрального четырехплощадоч- ного фотоприемника подключены соответственно к третьему и четвертому аналоговым сумматорам, выходы которых подключены к входам п того аналогового сумматора и второго разностного усилител , выходы первого, второго и п того аналоговых сумматоров подключены к трем входам селектора по уровню, два выхода которого через логическую схему ИЛИ подключены к управл ющему входу первого аналогового ключа, а третий выход селектора по уровню подключен к управл ющему входу второго аналогового ключа, к сигнальному входу первого аналогового ключа под- ключен выход первого разностного усилител , к сигнальному входу второго аналогового ключа подключен выход второго разностного усилител , выходы первого и второго аналоговых ключей подключены к двум входам шестого аналогового сумматора , а выход последнего подключен к входу узла управлени  автотрекингом.

   4, Устройство по пп, 1 и 3, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что селектор по уровню содержит три компаратора, неинвертирующий вход первого из которых объединен с первым входом селектора, а инвертирующий вход объединен с вторым входом селектора, неинвертирующий вход второго компаратора объединен с вторым входом селектора, а инвертирующий вход объединен с третьим входом селектора, неинвертирующий вход третьего компаратора объединен с третьим входом селектора, а инвертирующий вход объединен с первым входом селектора, первую , вторую и третью логические схемы НЕ, подключенные соответственно к выходам первого, второго, третьего компараторов, а также первую, вторую и третью логические схемы И, причем к входам первой логической схемы 4 подключены выходы первого компаратора и третьей логической схемы НЕ, к входам второй логической схемы И подключены выходы второго компаратора и

   первой логической схемы НЕ, к входам третьей логической схемы И подключены выходы третьего компаратора и второй логической схемы НЕ. 5. Устройство по пп. 1 и 3, о т л и ч а ющ е е с   тем, что селектор по уровню содержит первый и второй компараторы, неинвертирующий вход первого из которых объединен с первым входом селектора, а инвертирующий вход объединен с вторым

   входом селектора, неинвертирующий вход второго компаратора объединен с вторым входом селектора, а инвертирующий вход объединен с третьим входом селектора, первую и вторую логические схемы НЕ, подключенные соответственно к выходам первого и второго компараторов, а также первую, вторую и третью логические схемы И, причем к входам первой логической схемы И подключены выходы первого и второго компараторов , к входам третьей логической схемы И подключены выходы первой и второй логических схем НЕ, а к входам второй логической схемы И выходы первой и третьей логических схем И подключены соответственно через третью и четвертую логические схемы НЕ.

    

   Фиг. 2.

   (-Риг.

   3

   CJejfc6L

   Фиг 4

   Фиг. 5

   1753489

   eL. ж.

   -

   Фиг 6

   Фиг. 7

   I/

   I//

   /

   V

   V.

   л

   /,

   /

   /