Устройство для слежения за информационной дорожкой носителя оптической записи

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gg 4 С 11 В 7/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3871211/24" 10 (22) 21.03.85 (46) 23,10.86. Бюл. 11- 39 (72) А.П.Довгань, N.H.Äðoáoòy

И.М.Сенько и А.И.Зктов (53) 681.083.84 (088.8) (56) Патент Франции Р 2260 163 кл. 61 1 В 7/08, 1975.

Патент ФРГ Ф 2320477, кл. G11 В 7/08, 1976. ,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛЕЖЕНИЯ ЗА ИН:ФОРМАЦИОННОЙ ДОРОЖКОЙ НОСИТЕЛЯ ОПТИ ЧЕСКОЙ ЗАПИСИ (57) Изобретение относится к области накопления инфбрмации оптическими средствами. Цель изобретения — повышение точности и надежности в работе и обеспечение возможности работы в специальных режимах. Устройство содержит лазер 1, зеркала 2 и 4, приводы поворота 3 и 5, формирователь

„„SU„„1265843 А 1 трех пучков лучей б, фотоприемный блок 7 с .фотоприемниками By 9 и 10, вычитающие блоки 11 и 12, усилители

13 н 14, фильтры нижних частот 15 и /

16, электронные ключи 20 21 и 22, дифференцирующие блоки 23-26, полосовой фильтр 27, фазовращатель 28, синхронный переключатель 29, генератор переменного напряжения 30, интегрирующий блок 31, усилитель мощности

32, амплитудный детектор 33 и форми-. рователи 34 и 35 амплитудно-частотных характеристик. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет уменьшить погрешность слежения, ® вызванную влиянием низкочастотных шумов, т.к. в низкочастотной области преобладает сигнал рассогласования, С., полученный с помощью дополнительного колебания считывающего пятна. 1 ил.

1 1765843 1

Изобретение относится к области наполнения информации оптическими средствами; а именно к устройствам слежения за информационной дорожкой дискового носителя, и может быть использовано в аппаратуре воспроизведения видео- или звуковой информации.

Целью изобретения является повышение точности и надежности слежения за информационной дорожкой и обеспечение возможности работы в специальных режимах.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит лазер 1, пер- 15 вое зеркало 2 с приводом 3 поворота, второе зеркало 4 с приводом поворота

5, формирователь б .трех пучков лу чей, фотоприемный блок 7 с многоэлементным фотоприемником 8 и одно- 20 элементными фотоприемниками 9 и 10, первый 11 и второй 12 вычитающие блоки, первый 13 и второй 14 дифференциальные усилители, первый 15 и второй 16 фильтры нижних частот, первые, вторые и третьи электронные ключи 17-19 и суммирующие усилители 2022, первый-четвертый дифференцирующие блоки 23-26, полосовой фильтр 27, фазовращатель 28, синхронный переключатель 29, генератор 30 переменного напряжения, интегрирующий блок

31, усилитель 32 мощности, амплитудный детектор 33, первый и второй дифференцирующие блоки составляют первый формирователь 34 амплитудно-частотной характеристики, а интегрирующий блок и четвертый дифференцирующий— второй формирователь 35.

Устройство работает следующим образом.

Лазер 1 излучает пучок излучения, который направлен на второе зеркало

4, которое приводом поворота поворачивается вокруг оси и осуществляет угловые колебания пучка излучения

45 с небольшой амплитудой на одной фиксированной частоте. Амплитуда колеба-4 ний составляет около 2х10 рад, а частота около 70 кГц, Отраженный от зеркала 4 пучок излучения преобразу- ется в формирователе б трех пучков в основной воспроизводящий и два дополнительных пучка слележения, которые направлены на первое зеркало 2, привод 3 поворота которого приводит зеркало в угловые колебания. Зеркало

2 с приводом 3 являются исполнительным механизмом слежения, которое осуществляет поворот пучка воспроизведения в соответствии с радиальными отклонениями информационной дорожки носителя оптической записи. Пучки излучения направляются зеркалом 2 на информационную дорожку носителя оптической записи (не показано), после взаимодействия с которой проецируются на фотоприемный блок 7, состоящий из многоэлементного фотоприемника 8 воспроизведения и двух одноэлементных фотоприемников 9 и 10 слежения. При расположении пучка воспроизведения по центру информационной дорожки пучки слежения располагаются симметрично по обе стороны дорожки, сигналы с одноэлементных фотоприемников одинаковы и сигнал на выходе первого блока 11 вычитания равен нулю. При смещении центра дорожки относительно пучка воспроизведения освещенность фотопрнемников изменяется, в результате чего на выходе первого блока 11 вычитания появляется сигнал рассогласования, величина которого пропорциональна величийе смещения, а фаза — направлению смещения. Этот сигнал усиливается вторым дифференциальным усилителем 14, фильтруется первым фильтром 15 нижних частот и через первый электронный ключ 17, на управляющий вход которого в режиме слежения поступает логическая "1", проходит на первый вход второго суммирующего усилителя

2 1, на второй вход которого в режиме слежения за информационной дорожкой сигнал не подается. Сигнал рассогласования корректируется первым формирователем амплитудно-частотной характеристики, состоящим из первого

23 и второго 24 дифференцирующих блоков и через третий суммирующий усилитель 22 и усилитель 32 мощности поступает на вход привода 3 поворота, который управляет зеркалом 2 таким образом, что пучок воспроизведения центрируется на информационной дорожке.

Первый формирователь 34 амплитудно-частотной характеристики состоит из первого и второго цифференцирующих блоков 28 и 24, первый из которых выполнен так, что сигналы с частотой ниже частоты вращения носителя оптической записи подавляются ° Например, это может быть дифференцирующее звено с частотами сопряжения 0 5 и 43 4 ту или другую сторону в зависимости от направления смещения пятна. Сигнал второго блока 12 вычитания поступает на вход второго фильтра 16 нижних частот, который может быть выполнен в вице RC — фильтра первого порядка с частотой среза, например, 7 кГц, Таким образом, на выходе фильт. ра 16 образуется сигнал, величина которого пропорциональна величине смещения, а знак указывает направление смещения. Второй электронный ключ 18 пропускает полученный сигнал рассогласования (на управляющий вход поступает сигнал логической "1 ") на третий электронный ключ 19, который в режиме слежения открыт (на управляющий вход поступает сигнал логической "1") и сигнал без изменений проходит .на вход второго формирователя 35 амплитудно-частотной характеристики ° Сигнал рассогласования корректируется вторым формирователем и подается на второй вход третьего суммирующего усилителя 22, который подает его на вхоц усилителя 32 мощности, Усиленный по мощности сигнал поступает на привод 3 зеркала 2, . которое центрует пучок воспроизведе- ния на информационной дорожке, Второй формирователь 3> амплитудно-частотной характеристики состоит из интегрирующего блока 31 и четвертого дифференцирующего блока 26. Интегрирующий блок 3 1 выполнен так, что сигналы с частотой ниже частоты вращения носителя оптической записи усиливаются. Например, это может быть интегрирующее звено с частотами сопряжения 0,1 и 25 Гц, т.е. которое усиливает постоянную составляющую сигнала рассогласования в 250 раз.

Третий дифференцируюший блок 26 обеспечива.ет фазоопережение на частоте срезаописанного второгоконтура слежения. Частота среза может быть равна 1 кГц, Дифференцирующий блок 26 представляет собой, например, дифференцирующее звено с частотами сопряжения 0,25 и 4 кГц, Выходной сигнал первого суммирующего усилителя 20 содержит постоянную составляющу-ю, которая указывает на уровень освещенности четырехэлементного фотоприемника 8 и зависит от мощности лазера, коэффициента отражен!ия носителя оптической записи и др .>-гих факторов. Амплитудный детектор 33 выделяет сигнал, пропорциз 12658

25 Гц, т.е. которое подавляет посто— янную составляющую сигнала рассогласования в 50 раз. Второй цифференцирующий блок 24 обеспечивает фазоопережение на частоте среза описанного замкнутого контура устройства слежения. Частота среза может быть равна

5 кГц, а дифференцирующий блок пред— ставлять собой дифференцирующее звено с частотами сопряжения 1,5 и

20 кГц.

Выходы четырехэлементного фотоприемника 8 фо-оприемного блока 7 соецинены со входами первого суммирующего усилителя 20, шина с выхода которого усиливается вторым дифференциальным усилителем 13 полосовы!! фильтром 27 выделяется сигнал сканирования, который образуется в результате угловых колебаний второго зеркала 4, которое сканирует с помощью привода 5, который подключен к выходу генератора 30 переменного напряжения. Пятно воспроизведения осуществляет смещения поперек инфор- 2 мационной дорожки с частотой генератора 30 и с небольшой амплитудой, например 0,1 мкм, что дает приблизительно 107-ю амплитудную модуляцию сигнала воспроизведения. Выделенный сигнал сканирования проходит фазовращатель 28, который устанавливает ,фазу этого сигнала в соответствие с фазой опорного сигнала, который поступает со второго выхода генерато° ра 30 переменного напряжения на управляющий вхоц синхронного переклю. чателя 29 (фазовращатель 28 также может быть подключен ко второму вы— ходу генератора 30 и вращать фазу опорного сигнала). Сигнал сканирова- 4О ния подается синхронным переключателем 29 то на отрицательный, то на положительный вход второго блока 12 вычитания синхронно с опорным сигналом на управляющем входе.

При расположении колеблющегося пятна .воспроизведения симметрично относительно центра информационной дорожки полученный сигнал сканирования удваивается но частоте, В результате сигналы, которые поступают поочередно на отрицательный и положительный входы второго блока 12 вычитания, одинаковы, и на его выходе получается сигнал с частотой сканирования, симметричный относительно нуля. Сме-. щение пятна воспроизведения с цент,ра дорожки нарушает эту симметрию в

265843 Ь кой записи, содержащее лазер, оптически связанные формирователь трех пучков лучей, первое зеркало с приводом поворота, вход которого соединен с выходом усилителя мощности, а так5 же фотоприемный блок из многоэлементного и двух одноэлементных фотоприемников и блок управления слежением, первый выход которого соединен с входом усилителя мощности, первый и второй входы — с выходами одноэлементных фотоприемников, а третий и четвертый — с совместными выходами многоэлементного фотоприемника, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности слежения за информационной дорожкой> в него введено второе зеркало с приводом поворота, расположенное между лазером и формирователем трех пучков лучей, блок управления слежением выполнен с вторым выходом и тремя командными-входами и состоит из генератора переменного напряжения, полосового фильтра, амплитудного детектора, интегрирующего блока, синхронного переключателя, фазовращателя, трех суммирующих и двух дифференциальных усилителей, четырех дифференцирующих блоков, двух блоков вычитания, двух фильтров нижних частот и трех электронных ключей, вьгход первого суммирующего усилителя соединен с входом амплитудного детектора и первым входом первого дифференциального усили35 теля, с вторым входом которого соединен выход амплитудного детектора, который также соединен с первым входом второго дифференциального усилителя, 4 второй вход которого соединен с выходом первого блока вычитания, а выход через первый фильтр нижних частот с входом первого электронного ключа, выход которого через второй суммирующий усилитель, первый и второй дифференцирующие блоки соединен с пер- вым входом третьего суммирующего усилителя, выход первого дифференциального усилителя через полосовой фильтр и фазовращатель соединен с входом син50 хронного переключателя, управляющий вход которого связан с выходом генератора переменного напряжения, а выходы — с входами второго блока вычитания, выход которого через второй фильтр нижних частот, второй электронный ключ, параллельно соединенные, На управляющий вход третьего элекчастотах (0-25 Гц) второго формирователя амплитудно-частотной характерис$ 1 ональный освещенности фотоприемника

8, и подает постоянный уровень этого сигнала на управляющие входы первого 13 и второго 14 дифференциальных усилителей, Б результате коэффициент усиления усилителей 13 и 14 изменяется обратно пропорционально изменению освещенности фотоприемника 8 и, таким образом, общий коэффициент усиления обоих контуров устройства слежения поддерживается постоянным.

Управляющие входы первого 17 и второго 18 электронных ключей соединены и образуют совместный управляющий вход, на который в режиме слежения подается, например, логическая

" 1", и оба ключа открыты, При этом сигнал на втором входе первого суммирующего усилителя 21 равен нулю.

В режиме скачкообразного смещения пятна воспроизведения с одной дорожки на соседнюю (с целью осуществления, например, стоп-кадра), на управляющий вход первого и второго элек тронных ключей подается сигнал логического "0" и эти ключи закрываются.

В это время на второй вход суммирующего усилителя 21 подается управляющий сигнал, который переводит пятно воспроизведения на соседнюю дорожку, после чего ключи 17 и 18 опят открываются и включается режим слежения. тронного ключа 19 в режиме слежения поступает сигнал логической "1, и ключ открьгг. В режиме ускоренного просмотра записи первое поворотное зеркало 2 может поворачиваться на недопустимо большой угол из-за больших коэффициентов усиления на низких тики. На вход третьего ключа в режиме ускоренного просмотра подается сигнал логического "0", и ключ 19 открыт. Сигнал фассогласования проходит через третий дифференцирующий блок 25, который подавляет низкие частоты и тем самым уменьшает коэффициенты усиления контура. Дифферент щирующий блок 25 может быгь выпол-. нен в виде дифференцирующего звена с частотами сопряжения, например О, 1 н 25 Гц, Формула изобретения

Устройство для слежения за информационнои дорожкой носителя оптичестретий электронный ключ и третий диференцирующий блок, а также последо43

Составитель С.Ильчук

Техред М. Ходаиич Корректор A. Обручар

Редактор П.Коссей

Заказ 5671/50 Тираж 543, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и QTKpblTHH

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.7 12658 вательно соединенные интегрирующий и четвертый дифференцирующий блоки соединен с вторым входом третьего суммирующего усилителя, при этом первым и вторым входами блока управле5 ния слежением являются входы первого блока вычитания, третьим и четвертым— входы первого суммирующего усилителя, командными входами — совместные входы первого и второго электронных ключей, второго суммирующего усилителя, а также управляющий вход третьего электронного ключа, первым выходом — выход третьего суммирующего усилителя, а вторым — выход генератора переменного напряжения.