Устройство слежения за информационной дорожкой

 

УСТРОЙСТВО СЛЕЖЕНИЯ ЗА ИНФОРМАЦИОННОЙ ДОРОЖКОЙ, содержащее последовательно установленные на оптической оси источник излучения, светоделитель, качающееся зеркало с приводом и объектив, а также двухплощадный фотоприемник, оптически связанный со светоделителем, три дифференциальных усилителя и усилитель мощности, причем выход первого .дифференциального усилителя соединен с первым входом второго дифферен циального усилителя, выход которого через усилитель мощности соединен с « входом привода качающегося зеркала,, отлича-ющееся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы при упрощении конструкции , в него введены первые и вторые детекторы нижней и верхней огибающей, а также делитель напряжения, входы первых детекторов нижней и верхней огибающей соединены с выходом первого чувствительного элемента двухплощадного фотоприемника, а входы вторых с выходом второгочувствительного элемента двзгхплощадного фотоприемника , выходы первого и -второго детекторов нижней огибающей соединены с входами первого дифференциального (Л усилителя, выходы первого и второго детекторов верхней огибающей соединены с входами третьего дифференциального усилителя, выход которого через делитель напряжения соединен с вторым входом второго дифференциального усилителя. vj с-I

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦЦАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1117693

3(59 G 11 В 7 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3644938/24-10 (22) 21. 09. 83 (46) 07.10.84. Бюл. № 37 (72) О.Ф.Бузин и В.Н.Соколов (53) 681 . 84. 001 . 2 (088. 8) (56) 1. Патент Франции № 2490385, кл. С 11 В ?/08, 1981.

2. Патент Франции ¹ 2492144, кл. С 11 В 7/08, 1982 (прототип). (54),(57) УСТРОЙСТВО СЛЕЖЕНИЯ ЗА

ИНФОРМАцИОННОЙ ДОРОЖКОЙ, содержащее последовательно установленные на оптической оси источник излучения, светоделитель, качающееся зеркало с приводом и объектив, а также двухплощадный фотоприемник, оптически связанный со светоделителем, три дифференциальных усилителя и усилитель мощности, причем выход первого .дифференциального усилителя соединен с первым входом второго дифферен циального усилителя, выход которого через усилитель мощности соединен с входом привода качающегося зеркала,. о т л и ч а-ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности работы при упрощении конструкции, в него введены первые и вторые детекторы нижней и верхней огибающей, а также делитель напряжения, входы первых детекторов нижней и верхней огибающей соединены с выходом первого чувствительного элемента двухплощадного фотоприемника, а входы вторых " с выходом второго чувствительного элемента двухплощадного фотоприемника, выходы первого и второго детекторов нижней огибающей соединены с е, входами первого дифференциального усилителя, выходы первого и второго детекторов верхней огибающей соединены с входами третьего дифференциального усилителя, выход которого через делитель напряжения соединен с вторым входом второго дифференци- ®® ального усилителя. Э и

1117693

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к техни.ке записи и воспроизведения информаI ции с помощью оптического излучения, и может быть использовано при воспроизведении цифровой, видео и звуковой информации с дискового носителя.

Известно устройство слежения за информационной дорожкой, содержащее 10 источник излучения, светоделитель, качающееся зеркало с приводом, объ. ектив, запоминающее устройство, схему синхронизации, цифроаналоговый преобразователь, причем эксцентриси- 15 тет информационной дорожки записывается в запоминающее устройство и при воспроизведении информации с дорожки, информация о ее эксцентриситете считывается из запоминающего 20 устройства и производится коррекция либо в электронном тракте системы слежения, либо путем смещения фотоприемников или поворота дополнительного управляемого зеркала, направля- 25 ющего воспроизводящий пучок излуче- . ния на информационную дорожку Г1 3.

Недостатком устройства является сложность конструкции и невозможность компенсации погрешностей сис- темы слежения, происходящих в момент воспроизведения информации из-за неизбежных вибраций, дрейфа диаграм- мы направленности источника излучения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достига емому:результату является устройст- во слежения за информационной дорожкой, соДержащее источник излуче- 40 ния, фокусирующий объектив, управляемое зеркало слежения, светоделитель, двухплощадный фотоприемник, расположенный на пути воспроизводящего пучка, отраженного светоделителем, граница между фотоприемниками которого параллельна касательной к информационной дорожке, дифференциальный усилитель, вырабатывающий разность сигналов фотоприемников, которая пропорциональна ошибке слежения, привод, управляющий зеркалом слежения, усилитель привода, второй и третий дифференциальные усилители и дополнительную оптическую Системуу состоящую из источника, линзы и второго двухплощадного; фотоприемника, . пучок дополнительной оптической системы отражается от обратной стороны зеркала слежения таким образом, что разность сигналов второго двухплощадного фотоприемника, вырабатываемая вторым дифференциальным усилителем, пропорциональна углу поворота зеркала слежения, причем этот сигнал в третьем дифференциальном усилителе вычитается из сигнала ошибки слежения и на выходе получают скорректированный сигнал, который после усиления управляет приводом, перемещающим зеркало слежения для компенсации смещения пучка считывания на фотоприемниках, происходящее от изменения угла наклона зеркала слежения t.21.

Недостатком известного устройства является сложность, компенсация смещения пучка воспроизведения косвенным методом — путем получения сигнала, пропорционального углу поворота зеркала, а смещения пучка на фотоприемниках могут происходить и от разъюстировок в процессе работы устройства, например, из-за вибраций или дрейфа диаграммы направленности источника излучения, кроме того, поскольку сигналы первого и второго дифференциальных усилителей зависят от мощности соответствующих источников излучения и чувствительностидвухплощадных фотоприемников, такой косвенный метод компенсации имеет погрешность при изменениях мощности источников излучения или чувствительности фотоприемников.

Целью изобретения является повышение точности и надежности работы при упрощении конструкции.

Поставленная цель дбстигается тем; что в устройство слежения за информационной дорожкой, содержащее последовательно установленные на оптической оси источник излучения, светоде. литель, подвижное зеркало с приводом и объектив, а также.двухплощадный фотоприемник, оптически связанный со светоделителем, три дифференциальных усилителя и усилитель мощности, причем выход первого дифференциального усилителя соединен с первым входом второго дифференциального усилителя, выход которого через усилитель мощности соединен с входом привода качающегося зеркала, введены первые и вторые детекторы нижней и верхней огибающей, а также делитель

3 1117 напряжения, входы первых детекторов нижней и верхней огибающей соединены с выходом первого чувствительного элемента двухплощадного фотоприемника, а входы вторых — с выходом второго 5 чувствительного элемента двухплощадного фотоприемника, выходы первого и второго детекторов нижней огибающей соединены с входами первого диф,ференциального усилителя, выходы пер- 10 вого и второго детекторов в верхней огибающей соединены с входами третьего дифференциального усилителя, выход которого через делитель напряжения соединен с вторым входом второго дифференциального усилителя.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2— положение считывающего пятна на носителе при воспроизведении .записан" ного участка информационной дорожки, -ось которой смещена относительно центра считывающего пятна; на фиг.

3 — положение считывающего пучка в плоскости двухплощадного фотоприемника в случае воспроизведения записанного участка дорожки, изобраюженного на фиг. 2; на фиг. 4 - положение считывающего пятна на информаци онной дорожке носителя между записанными участками; на фиг. 5 — положение считывающего пучка излучения в плоскости двухплощадного фотоприемника в случае воспроизведения участка дорожки, изображенного на фиг. 4; на фиг. 6 — диаграммы сигна35 лов двухплощадного фотоприемника при сканировании информационной дорожки, 40

Устройство (фиг. 1) содержит ис- " . точник 1 излучения, генерирующий пучок 2 излучения, светоделитель 3, оптическую .головку 4, состоящую из подвижного зеркала 5.и объектива 6, носитель 7 информации с осью 8 вращения, привод качающегося зеркала

9, двухплощадный фотоприемник 10 с чувствительными элементами 10а и

106 и линией.13 раздела, первый 12, 50 второй 13 и третий 14 дифференциальные усилители, первый 15 и второй 16 детекторы нижней огибающей, первый 17 и второй 18 детекторы верхней огибающей, делитель 19 напряжения, усилитель 20 мощности, а также

55 информационные дорожки 21 на носителе записи и считывающий пучок в

693 4 плоскости двухплощадного фотоприемника ot.

Устройство работает следующим образом.

Оптический, пучок 2 источника 1 излучения отражается зеркалом 5 и фокусируется объективом 6 оптической головки 4 на.поверхность носителя 7, содержащую информационные дорожки

21. При вращении носителя 7 вокруг оси 8 отраженный от поверхности носителя пучок 2 модулируется по мощности в соответствии с информацией, закодированной в длине участков.и промежутков на дорожке. Модулированный отраженный от носителя 7 пучока. собирается объективом 6 и, отражаясь от зеркала 5 и светоделителя

3, попадает на двухплощадный Фото,приемник 10, линия раздела 11 между чувствительными площадками 10сх и

10 Х которого, ориентирована параллельно касательной к считываемой дорожке информации (перпендикулярно плоскости фиг.,1).

На фиг. 2 изображено пложение считывающего пятна Н на носителе при считывании записанного участка дорожки информации шириной 2 Ь, ось которой смещена относительно центра

I пятна v на величину д.

На фиг. 3 изображено положение считывающего пучка а в плоскости двухплощадного фотоприемника f0 для случая считывания записанного участка дорожки, изображенного на фиг. 2.

Линия 11 раздела между чувствительными элементами 10 и 106 фотоприемника 10 смещена относительно центра пучка 2 на величину d".

Сигналы с двухплощадного фотоприемника определяются интегрироранием распределения интенсивности пучка 4 по площади соответствующих фоточув,ствительных площадок (Ъ-в) d" „„=Р, -е у- <„e« g + о 1 2 о

+erf

Р -ь> (1I

У2 60

3 б ко (-crt +й ег -егЕ -6 (1 д) (1Ред1 д" где Д и З„Б- сигналы с площадок

10а и 105 соответственно для случая считывания на фиг ° 2;

S 11 коэффициент отражения незаписанного участка дорожки (промежутка);

߄— коэффициент отражения записанного участка;

6 — половина радиуса пучо ка, мощность которого имеет Гауссово распределение; егf — символ функции ошибок.

В выражениях (1) опущены коэффициенты пропорциональности, учитывающие мощность. считывающего пучка и чувствительность фотоприемника.

На фиг. 4 и 5 изображены .соответственно положения считывающего пятна

v на носителе и пучка а в плоскости фотоприемника при считывании промежутка между записанными участками.

Сйгналы с двухплощадного фотоприемника Зв и Звб для этого с учая равны ва

= Я 1+ elf о {21

Ф

3s6 Ro(1 к о

На фиг. 6 сплошной линией изображена временная диаграмма сигнала с чувствительного элемента 10 а, штриховой линией — с элемента 10б при сканировании дорожки информации считывающим пятном ч, где верхние уровни сигнала соответствуют положе, нию пятна в промежутке между записанными участками, а нижние — положению на записанных участках соответственно. Диаграммы сигналов на фиг. 6 изображены для случая Rо)й т.е. когда коэффициент отражения записанных участков становится меньше коэффициента отражения чистого носителя (или незаписанных промежутков).

Детекторы 15 и i6 нижней огибающей (фнг. 1) выделяют огибающие з и 3<б, а дифференциальный усилитель

12 вырабатывает их разность

Ъ- 5 Ъ+л ..=(".-,) " y о 2 о

2R„et-f - (3) о

Детекторы 17 и 18 верхней огибающей вьделяют огибающие Эва и . вб а дифференциальный усилитель 14 вырабатывает разность 3 >g и Зва, про17693 б порциональную смещению 6 пучка 3 носительно границы 11 от вб ва 2оое " Ч д"

5 о

Из выражения (3) видно, что даже при точном следовании считывающего пятна ч по дорожке (д = О) с выхода дифференциального усилителя 12 будет

10 . У идти сигнал 2РегЕ. пропорцио 26 нальный смЕщению пучка ля относительно границы между чувствительными элементами двухплощадного фотоприемника 10.

Для компенсации погрешности, вносимой в работу системы слежения изза смещения пучка ь в плоскости чув20 ствительных элементов 10 а и 106, которое может происходить от любых причин — разъюстировки, вибрации, отклонения зеркала 5 при отработке эксцентриситета и т.д., в дифферен-циальном усилителе 13 из сигнала слежения с выхода дифференциального усилителя t2 вычитается сигнал ошибки юстировки с выхода дифференциального усилителя 14. Для точной компенсации

30 сигнал с выхода дифференциального усилителя 14 проходит через делитель

19 напряжения, уменьшающий сигнал

Э б — Э a R /й,раз. Таким образом, выходной сигнал усилителя .13 равен

А

Р

35 3 -.у - — P -3 )=(R-Я )к

НБ На R (вб Ва (о о

Ь-д 1 +д х erf - erf + т,е. не зависит 0t разъюстировки

40 пучка а относительно линии раздела фотоприемника 10.

Этот сигнал заводится на вход усилителя мощности 20, управляющего приводом 9 качающегося зеркала 5, кото45 рое корректирует положение считывающего пятна v на дорожке 21 носителя информации.

Таким образом, в предлагаемом устройстве компенсируется ошибка

50 системы слежения за дорожкой, возникающая из-за разъюстировки пучка в плоскости двухплощадного фотоприемника 10.

Устройство может функционировать

5S и при воспроизведении носителей, у которых коэффициент отражения записанных участков вьппе коэффициента отражения промежутков, т.е. Ra(R

7 1

Тогда делитель 19 напряжения увеличивает напряжение с выхода усилителя

14 в К,/й„раз .

Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию, позволяет на дежно, с высокой точностью отслежи117693 вать информационную дорожку носителя записи, компенсирует ошибки слежения, возникающие из-за разъюстировки элементов устройства, дрейфа диаграммы направленности источника излучения.

111?б93

Составитель С.Ильчук

Редактор В.Иванова Техред О.Неце КорректоР С.Черни

Заказ 7263/Зб Тираж 5?4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4