Устройство для записи информации

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к средствам регистрации выводимых из ЭВМ либо передаваемых по каналу связи высокоинформативных изображений. Цель изобретения - повышение точности записи информации . Для этого датчик 5 кадровой развертки выполнен по схеме интерферометра Тваймана-Грина с двумя оптически связанными уголковыми отражателями 11 и 22, один из которых жестко соединен с приводом носителя записи, а другой - в виде электроуправляемого призматического корректора 28 с зеркальными отражающими покрытиями ортогональных граней, а также за счет вновь введенной оптической связи лазера в канале 2 записи с злектроуправляемым призматическим корректором 28. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s G 11 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4615694/10 (22) 06.12.88 (46) 23.04.91. Бюл. l4 15 (71) Институт технической кибернетики

АН БССР (72) В.В.Букатин и В.К.Ероховец (53) 681.84.083 (088.8) (56) Патент ФРГ hk 2004243, кл. G 11 В 7/ОО, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к средствам регистрации выводимых из ЭВМ либо передаваемых по каналу связи высоко„„ Ц „„1644215 А1 информативных изображений. Цель изобретения — повышение точности записи информации. Для этого датчик 5 кадровой развертки выполнен по схеме интерферометра Тваймана-Грина с двумя оптически связанными уголковыми отражателями 11 и

22, один из которых жестко соединен с приводом носителя записи, а другой — в виде электроуправляемого призматического корректора 28 с зеркальными отражающими покрытиями ортогональных граней, а также за счет вновь введенной оптической связи лазера в канале 2 записи с электроуправляемым призматическим корректором 28.

2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1-.:44215 единен с первыми входами первого 43 и второго 44 элементов И, а второй выход — c втарь:м вхараи первого элемента И 43 и через элемент НЕ 45 — с вторым входам втОрагс элемента И 44. 5

Модуль 3 -" мажет бь;ть па..траен по известной схеме.

Электроуправляемый оптический корректор 28 (фиг, 4) содержит труб атый держатель 46, укрепленный на мембранах 47 10 в корпусе 48. на одном торце держателя укреплен уголкавый отражатель 11, а йа другам катушка 49 индуктивнасти, магнитна взаимодействуюшая с электромагнитом

50 с палым внутренним сердеччлком. Кан- 15 цы 51 и 52 (фиг. 5) обмотки катушки индуктивнасти явля атся входам караектааа 28, а к контактам 53 и 54 электромагнита 50 подключен источник пастаяннага тока.

Устройства рабагает следующим абра- 20 зом, По команде, паступжащей от микроЭВМ 29 (фиг. 1), запускается модуль 36, выходным сигналам:;атарага возбуждаются колебания зеркала 13 дефлектора 14. 25

В качестве дефлектара 14 может быть использован либо аднсзеркальный электромагнитный дефле,: тар, л":60 зеркальный призматический деАлекта„", либо дефлектор иной конструкции. ветаделитель 7 де- 30 лит гучак излучения лазера 1 на две части.

Часть пучка. поступившая в канал записи, пройдя мадулят.>р 8, мадулируется па интенсивности в coGTBOTñòâèè с сигналами, поступающими из модуля 35, Отразившись 35 ат зеркала 9, этот пуча . поступает в микроабъектив 10, а затем отражается зеакальной гранью угалкавага отражателя 11, распаложеннал к аси пучка псд углам 45, и направляется в абьектив 12 записи, Изображение 40 (тачка А) точки фскусиравки пучка на выходе микраабьектива 10 (точка А) строится на поверхности носителя 15 информации путем двухкратного прахсждения пучка через объектив 12 записг. с атражениегл ега от 45 зеркала 13 дефлектара 14. Обьектив 12 записи представляет собой объектив плоскагс поля с вынесенны зрачкам, в который паме Она зеркала 13. При колебании ! зеркала ".3 точка А перемещается па пря- 50 малииейнай траектории, образуя строку растра на носителе 15 информации, Датчик 4 строчной развертки измеряет положение сканирующего пучка лазера вдаль строки. Эга информация поступает в блок

6 управления.

Развертка изображения па кадру осу. ществляется путем перемегцения каретки

16 с закрепленным на ней носителем 75 информации с помощью электродвигателя l8, управляемого сигналами, поступающимии с блока 6.

Величина перемещения каретки 16 контролируется датчиком 5 кадровой развертки. представляющим собой разновидность интерферометра Майкельсона — интерферометр Тваймана-Грина.

При перемещении угалкового отражателя 22 совместно с подвижной кареткой 16 в апертуре щелевой диафрагмы 24 происходит смещение светлых и темных полос интерференционной картины. Телескоп 23 служит для увеличения и регулировки масштаба изображения интерференционной картины. Фотоприемники 26 преобразуют оптический сигнал в электрический. Регулировкой величины щели диафрагмы 24 устанавливается постоянный фазовый сдвиг между электрическими сигналами, снимаемыми с каждого из фотоприемников, равный л/2, необходимый для определения направления перемещения каретки в модуле 34.

Информация о растровом разложении строки заносится в счетчик модуля 35 по сигналам границ строки, формируемым в модуле 33 в процессе рабаты дефлектара

14, Синхраимпульсы, вырабатываемые модулем ЗЗ и соответствующие координате лазерного пучка в направлении строчной развертки, воспроиводят занесенную в счетчик инфармацию, управляя через усилитель-формирователь модуля 35 включением и выключением оптического модулятора 8.

Таким образом осуществляется запись одной строки на носителе 15 информации. Па сигналу границы строки (по окончании ее. записи) в микроЭВМ 29 осуществляется апгебраическае вычитание двух чисел: двоичного кода, соответствующего числу дискретов, на которое необходимо переместить носитель 15 информации относительна пучка излучения лазера, находившегося в положении, соответствующем записи предыдущей строки, и кода, соответствующего текущей координате пучка в направлении кадровой развертки. Кад разности этих чисел, который соответствует psccof/IGcoBBнию в системе управления кадровой развертки, поступает по магистрали 32 на вход модуля 37, где преобразуется в аналоговую величину ЦАП, выходной сигнал которого поступает одновременно через усилитель мощности на электроуправляемый призматический корректор 28 и на второй вход модуля 38 управления кадровой разверткой.

Пороговый элемент 41 (фиг. 2) модуля 38 срабатывает, если поступающий на него сигнал по абсолютной величине равен или превышает уровень порогового напряжения. определяемого величиной допустимого рассогласования в системе управления кадровой развертки, В момент срабатывания порогового элемента 41 запускается генератор 42 импульсов, настроенный на часто-. ту приемистости электродвигателя 18.

Импульсы генерируются в течение всего времени присутствия сигнала на первом выходе порогового элемента 41, с второго выхода которого снимается логический уровень, соответствующий знаку подаваемого на элемент 41 напряжения. Этим уровнем коммутируется направление вращения электродвигателя 18, Электроуправляемый призматический корректор 28 отрабатывает усиленный выходной сигнал ЦАП модуля 37.

При этом уголковый отражатель 11 (фиг. 3) перемещается в вертикальном направлении вверх или вниз в соответствии со знаком кода рассогласования, что приводит к смещению точки А соответственно в направлении, совпадающем или противоположном направлению кадровой развертки (вектор скорости V, фиг. 3). Этим обеспечивается выход сканирующего светового пятна в заданную зону записи вне зависимости от того, оказалась ли эта.зона пройденной кареткой 16 или она еще не достигнута ей, Число интерференционных полос, подсчитываемое в модуле 34, зависит от изменения разности хода двух интерферирующих пучков в интерферометре Тваймана-Грина, Это изменение разности хода можно получить путем смещения либо уголкового отражателя 22, либо уголкового отражателя 11, либо их обоих. В предлагаемом устройстве оно достигается за счет одновременнога взаимного перемещения двух отражателей, Причем быстродействие корректора 28 в несколько раз (примерно на десятичный порядок) превышает быстродействие пр вода

3 носителя информации. Исходя из этого также выбирается частота среза фильтра 40 нижних частот.

Таким образом в устройстве организуется двухканальная замкнутая система управления кадровой разверткой. Причем один канал (низкочастотный) замыкается через привод 3 (фиг, 1) носителя информации, другой (высокочастотный) через электроуправляемый призматический корректор 28, а код ошибки взаимного положения сканирующего пучка излучения и носителя 15 информации относительно заданного их положения образуется в микроЭВМ 29 после вычитания иэ кода задания кода текущих координат.

В установившемся режиме позиционирования излучения в системе управления кадровой разверткой уголковый отражатель

11, а следовательно, пучок излучения совершают высокочастотные колебания. Эти колебания обусловлены зоной нечувствительности при контроле координат, которая соответствует шагу дискретизации датчика

5 кадровой развертки и составляет дробную часть от периода интерференционной картины. Амплитуда этих колебаний не превышает одной единицы отсчета датчика. В случае, если каретка 16 пришла в заданное положение, то средняя точка колебаний излучения, определяемых контуром управления корректором 28, соответствует

"нулевому" рассогласованию в системе. В случае, если каретка 16 находится не в заданной позиции, то о гибка ее положения компенсируется соответствующим смещением уголкового отражателя 11 корректора

28. Причем компенсация рассогласования осущестзл. ется со статической ошибкой, свойственной контуру управления корректором 28. Величина этой статической ошибки обратно пропорциональна общему коэффициенту усиления в контуре управления корректором 28 и выражается в появлении низкочастотной составляющей сигнала рассогласования на выходе ЦАП модуля 37.

Фильтр 40 нижних частот пропускает эту составляющую сигнала рассогласования и отфильтровывает высокочастотные колебания. Если величина статической ошибки равна или превышает допустимое рассогласование в системе управления кадровой разверткой, что определяется пороговым элементом 41, то в действие приводится электродвигатель 18 и каретка 16 перемещается в новую позицию, при которой уменьшается статическая ошибка.

Линейный привод 27 электромагнитного призматического корректора 28 может быть построен с использованием различных физических принципов и, в частности, r-, .æåò быть электромагнитным, магнитоэлектрическим, электромагнитным, пьезоэлектрическим, магнитострикционным и др.

Принцип действия корректора аналогичен принципу работы головки динамического громкоговорителя и заключается во втягивании или выталкивании подвижной катуи!-.;и 49 из зазора постоянного электромагн.па 50 в зависимости от силы и направления протекающего по ней тока. Плоские мембраны 47, выполненные из листовой стали, обеспечивают упругую подвеску подвижной катушки 49, жестко соединенной через трубчатый держатель 46 с уголковым отражателем 11, и препятствуют его поперечному смещению. Трубчатая конструкция обеспечивает свободное прохождение ла10

25

35

50 эерных пучков: входящего и отраженого от уголкового отражателя.

Формула изобретения

1. Устройство для записи информации, содержащее оптически связанные и последовательно установленные лазер, светоделитель ° оптический модулятор, микрообъектив, электроуправляемый оптический корректор, связанный через объектив записи и зеркальный электроуправляемый дефлектор с носителем информации, расположенным на каретке с приводом перемещения, а также датчики строчной и кадровой раэверток и блок управления, два входа которого соединены соответственно с выходами двтчиков строчной и кадровой разверток, а первый— четвертый выходы — соответственно с входами оптического модулятора, электроуправляемых дефлектора и корректора, а также с приводом перемещения каретки, причем датчики строчной и кадровой разверток связаны соответственно с электроуправляемым дефлектором и кареткой, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности записи информации, датчик кадровой развертки выполнен в виде оптически связанных со светоделителем плоского зеркала, дополнительного светоделителя, двух уголковых отражателей и последовательно установленных телескопа, щелевой диафрагмы, двух ромбовидных призм разделения светового поля и двух фотоприемников, оптически связанных с выходами соответствующих ромбовидных призм, один из уголковых отражателей укреплен на каретке и между ним и телескопом установлен дополнительный светоделитель, который также расположен между оптически связанными плоским зеркалом и другим уголковым отражателем, у которого зеркальной выполнена также и одна из внешних граней, являющаяся отражателем электроуправляемого корректора, выполненного содержащим трубчатый держатель, укрепленный на мембранах в корпусе, на одном торце держателя размещен уголковый отражатель, а на другом — катушка индуктивности, расположенная в зазоре электромагнита с полым внутренним сердечником, соосным с трубчатым держателем, установленным с возможностью осевого перемещения, при этом концы обмотки катушки индуктивности являются входом электроуправляемого корректора, а выходы фотоприемников да1чика кадровой развертки — выходами этого датчика.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок управления содержит микроЭВМ, через общую шину, крейт-контроллер и магистраль крейта соединенную с первыми входами и выходами модуля контроля координат по строке, модуля контроля координат по кадру, модуля управления оптическим модулятором, модуля управления оптическим корректором, модуля управления зеркальным дефлектором, модуля управления кадровой разверткой и модуля управления приводом перемещения каретки, при этом вторые входы модулей контроля координат по строке и кадру являются соответственно первым и вторым входами блока управления, вторые выходы модулей управления оптическим модулятором, зеркальным дефлектором, оптическим корректором и приводом перемещения каретки— соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока управления, а второй выход модуля контроля координат по строке и третий выход модуля управления оптическим корректором соединены с вторыми входами соответственно модуля управления оптическим модулятором и модуля управления кадровой резверткой.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что модуль управления кадровой разверткой содержит пороговый элемент, генератор импульсов. два элемента И, элемент НЕ и фильтр нижних частот, выход которого соединен с входом порогового элемента, первый выход которого через генератор импульсов связан с входами элементов

И, с другими входами которых соединены выход элемента HE и другой выход порогового элемента, который также связан с входом элемента НЕ, при этом вход фильтра нижних частот является вторым входом модуля управления кадровой разверткой, а выходы элементов И вЂ” его выходом.

1644215

Составитель С. Ильчук

Редактор Н, Бобкова Техред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко .

Заказ 1244 Тираж 349 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101