Оптико-механическое запоминающее устройство

 

Изобретение относится к приборостроению , в частности к устройствам цифровой записи на оп ческие носители информации . С целью повышения точности и надежности записи-воспроизведения в устройство введены аналоговый делитель, фильтр низких частот и источник корректирующих импульсов, причем к входу Числитель аналогового делителя подключен выход Слежение фотоприемника, соответствующий заднему по ходу движения информационной дорожки на подвижном оптическом носителе информации оптическому лучу, к входу Знаменатель аналогового делителя через фильтр низких частот подключен выход источника корректирующих импульсов, а выход аналогового делителя подключен к входу разностного усилителя. 5 з.п ф-лы, 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик (s»s G 11 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ-.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4844261/10 (22) 07,05.90 (46) 07,08.92. Бюл. N. 29 (71) Институт проблем регистрации информации АН УССР:: (72) А.А.Антонов, В;В.Петров, Ю;И.Сачко, И,П.Рябоконь и А.Т.Заика (56) Патент Великобритании N. 2113872, кл. G 11 В 7/00, 1977, (54) ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам цифровой записи на оптические носители информации. С целью йовышения точности и надежИзобретение относится к устройствам записи и/илИ воспроизведения информации с взаимййм относительным перемещением оптического носителя и оптической головки и может быть использовано в информационной технике, в частности в устройствах цифровой звукозаписи, цифровой видеозаписи,;. в оптических внешних запоминающих устройствах ЭВМ, Известен метод подавления ошибок слежения в устройстве воспроизведения с диска, в котором предлагается ошибку слежения за дорожкой из-за влияния на величину сигнала рассогласования питов записи уменьшать дискретным регулированием петлевого усиления. Применительно к трехлучевой оптической схеме предлагается для целей управления петлевым усилителем использовать информацию об интенсивности центрального луча.

Недостатком аналога являются невысокие точность и надежность при его исполь.. Ж » 1753488 А1 ности записи-воспро зведения в устройство введены аналоговый делитель, фильтр низких частот и источник корректйрующих импульсов, причем к входу "Числитель" аналогового делителя подключен выход "Слежение" фотоприемника, соответствующий заднему по ходу движения инфОрмационной дорожки на подвижном оптическом носителе информации оптическому лучу, к входу "Знаменатель" аналогового делителя через фильтр низких частот подключен выход источника корректирующих импульсов, а выход аналогового делителя подключен к

"входу разностного усилителя. 5 з.п. ф-лы, 3 :ил, =

С зовании в режиме записи информации, обусловленные тем, что в этом режиме два боковых луча работают в существенно различных условиях. В то время как передний по ходу движения информационной дорож- 4 ки на оптическом носителе боковой луч счи- Ql тывает край опорной и незаписанной (Д информационной дорожки, задний луч счи- ф„ тывает край опорной и только что записанной информациойной дорожки. Поэтому в сигнале рассогласования системы автотрекинга, соответствующем разности интенсивностей боковых отраженных лучей,,3 появляется систематическая ошибка, величина которой к тому же не постоянна, а зависит от скважности подлежащей записи информации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство записи и считывания с дискового носителя информации, которое содержит оптически связанные трехлучевой источник излучения, 1753488

25

45

55 светоделитель, с вторым оптическим выходом которого оптйчески сопряжен по меньшей мере трехплощадочный фотоприемник, имеющий два выхода "Слежение" и один выход "Воспроизведение", фокусирующий объектив и подвижный оптический носитель информации, а также привод позиционирования, к входу которого через разностный усилитель, аналоговый делитель, вход "Знаменатель" которого электрически связан с выходом "Воспроизведение" фотоприемни. ка, и узел управления подключены два выхода "Слежение" фотоприемника.

Недостатком прототипа являются невысокие точности и надежность записи и воспроизведения информации из-за появления систематической ошибки в составе сигнала рассогласования системы автотрекинга при переключении из режима воспроизведения в режим записи и наоборот. Объясняется это тем обстоятельством, что в режиме воспроизведения оба боковых луча работают практически в одинаковых условиях, а именно оба боковых луча считывают границу меЖду опорной дорожкой и информационной дорожкой, которая может быть как расписанной, так и чистой, При переключении в режим записи условия работы двух боко-. вых лучей в системе автотрекинга становятся существенно несимметричными, а именно луч, являющийся передним по ходу вращения оптического носителя информации, все время будет считывать границу между опорной дорожкой и еще нерасписанной информационной дорожкой, а луч, являющийся задним по ходу вращений оптического носителя информации, все время будет считывать границу между другой опорной дорожкой и той же информационной дорожкой, только что расписанной средним лучом. Поэтому на выходе разностного усилителя, к входу которого подключены два выхода "Слежение" фотоприемника, появляется систематическая ошибка, величина которой к тому же является не постоянной, а зависит от скважности запйСанных питов. Поэтому в такой системе автотрекинга будет отслеживаться не середина информационной дорожки, а какая-то криволинейная траектория, смещенная к краю. В результате питы на информационной дорожке будут зайисываться не посередине, и, следовательно, будут снижаться точность и надежность записи и воспроизведения информации.

Целью изобретения является повышение точности и надежности записи и воспроизведения информации.

На фиг. 1 дано устройство с цилиндрическим носителем информации, сухой оптикой и одним аналоговым делителем; на фиг.

2 — то же, инверсионной оптикой и одним аналоговым носителем; на фиг, 3 — устройство с дисковым оптическим носителем информации и двумя аналоговыми делителями.

Оптико-механическое запоминающее устройство (фиг. 1) включает в себя оптически связанные трехлучевой источник 1 излучения (лазерную линейку или полупроводниковый лазер с светорасщепителем в виде, например, дифракцион ной решетки), светоделитель 2, фокусирующий объектив 3 и цилиндрический оптический носитель 4 информации. С вторым оптическим выходом светоделителя 2 оптически сопряжен по меньшей мере трехплощадочный фотоприемник (трех-, шести-, двенадцатиплощадочный или иной), на боковые площадки 5 и 6 которого подают боковые отраженные от цилиндрического оптического носителя 4 информации лучи, а.на центральную площадку 7 падает центральный отраженный луч, Выходы фотоплощадок 5 — 7 подключены соответственно к преобразователям 8 — 10 ток — напряжение. Выход преобразователя 10 ток-напряжение через узел

11 формирования сигнала воспроизведения и фильтр 12 низких частот подключен к входу "Знаменатель" аналогового делителя 13, к входу "Числитель" которого через-преобразователь 9 ток — напряжение подключен выход "Слежение" крайней площадки 6 фотоприемника, соответствующей заднему по ходу движения носителя 4 боковому лучу.

Выход аналогового делителя 13 подключен к одному из входов разностного усилителя

14, к другому входу которого через преобраэователь 9 ток — напряжение подключен выход "Слежение" площадки 5 фотоприемника, соответствующей переднему по ходу движения носителя 4 лучу. Выход разностного усилителя 14 через узел 15 управления подключен к приводу 16 позиционирования (выполненного, например, в виде линейного электродвигателя), кинематически связанному с подвижной оптической головкой 17, включающей в себя трехлучевой источник 1 излучения, светоделитель 2, фокусирующий объектив 3 и трехплощадочный фотоприемник 5-7, Оптико-механическое запоминающее устройство (фиг. 2) содержит неподвижную оптическую головку, включающую в себя трехлучевой источник 18 излучения, светоделитель 19, с вторым оптическим выходом которого сопряжены две боковых 20 и 21 и центральная 22 площадки фотоприемника, 1753488

10

35

55 и иммерсионный объектив 23, размещенный в боковой стенке неподвижного контейнера 24, заполненного иммерсионной жидкостью 25 с малой вязкостью и заключающего в себе цилиндрический оптический носитель 26 информации, Выход "Воспроизведение" центральной площадки 22 фотоприемника подключен к преобразователю

27 ток — напряжение. Выход "Слежение" боковой площадки 21 фотоприемника, соответствующей заднему по ходу вращения цилиндрического оптического носителя 26 информации боковому лучу, через преобразователь 28 ток — напряжение подключен к входу "Числитель" аналогового делителя 29, к входу "Знаменатель" которого через фильтр 30 низких частот подключен выход источника (не показан) импульсов записи, подключенный также к узлу 31 и реобразования длительности импульсов. Выход аналогового делителя 29 подключен к одному из вход"," "разностного усилителя 32, к другому входу которого через преобразователь 33 ток — напряжение подключен выход "Слежение" площадки 20 приемника, соответствующей переднему по ходу вращения цилиндрического оптического носителя 26 информации боковому лучу, Выход разностного усилителя 32 через усилитель 34 с коммутируемым коэффициентом передачи, на управляющий вход которого подается сигнал режима, и узел 35 управления подклю чен к приводу 36 позиционирования, нагрузкой которого служит статор 37 привода осевого перемещения цилиндрического оптического носителя 26 информации, якорь 38 которого размещен на одном из торцов носителя 26, Оптико-механическое запоминающее устройство (фиг, 3) содержит такую же, как на фиг. 1, подвижную оптическую головку

39, включающую в себя оптически. связанные трехлучевой источник 40 излучения, светоделитель 41, с вторым оптическим выходом которого сопряжены две боковые 42 и 43 и центральная 44 площадки фотоприемника, и фокусирующий объектив 45. Выход

"Воспроизведение" центральной площадки

44 фотоприемника подключен к преобразователю 45 ток — напряжение. Выход "Слежение" боковой площадки 43, соответствующей заднему по ходу движения дискового оптического носителя 47 информации боковому лучу, через преобразователь 48 ток-напряжение подключен к входу "Числитель" первого аналогового делителя 49, к входу "Знаменатель" которого через узел 50 преобразования длительности импульсов и фильтр 51 низких частот подключен источник (не показан) импульсов записи, подключенный также к входу управления интенсивностью излучения трехлучевого источника 40 излучения, Выход "Слежение" боковой площадки 42, соответствующей переднему по ходу движения дискового оптического носителя 47 информации боковому лучу, через преобразователь 52 ток — напряжение подключен к входу

"Числитель" второго аналогового делителя

53, к входу "Знаменатель" которого через второй фильтр 54 низких частот подключен вход узла 50 преобразования длительности импульсов. Выходы первого 49 и второго 53 аналоговых делителей подключены к двум входам разностного усилителя 55, выход каторого через узел 56 управления подключен к приводу 57 позиционирования, кинематически связанному с подвижной оптической головкой 39, Оптико-механическое запоминающее устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

В режиме записи информации с выхода

"Слежение" боковой площадки 5 фотоприемника считывается сигнал, соответствующий положению переднего по ходу вращения носителя 4 бокового луча на границе раздела опорной и еще незаписанной информационной дорожки. Одновременно с выхода "Слежение" боковой площадки 6 фотоприемника считывается сигнал, соответствующий положению заднего по ходу вращения носителя 4 Ьакового луча на границе раздела опорной и только что записанной центральным лучом информационной дорожки. Величина этого второго сигнала зависит не только от положения луча относительно границы раздела опорной и информационной дорожки, но и от скважности записанных питое. Поэтому в аналоговом делителе 13 эта мультипликативная помеха устраняется делением на сигнал воспроизведения, считанный с центральной площадки 7 фотоприемника и сформированной преобразователем 10 ток — напряжение и узлом 11 формирования сигнала воспроизведения, пропущенный через фильтр 12 низких частот с частотной характеристикой, близкой частотным характеристикам преобразователей 8 и 9 ток — напряжение (поскольку полоса пропускания преобразователя 10 ток — напряжение значительно шире). Поэтому на выходе разностного усилителя 14 формируется сигнал рассогласования системы автотрекинга, уже свободный от эддитивной помехи, обусловленной питами записи под задним по ходу вращения носителя 4 боковым лучом. Этот сигнал рассогласования необходимым образом в узле 15 управления корректируется и отрабатывается

1753488

30

55 приводом позиционирования, В режиме воспроизведения оба боковых луча следят за границей раздела опорных и записанных информационной дорожки, Поэтому аддитивная помеха на выходе разностного усилителя 14 отсутствует и, следовательно, надобность в описанной динамической балансировке отпадает, В этом режиме поэтому вход "Знаменатель" аналогового делителя 13 аналоговым ключом (не показан) отключается от выхода фильтра 12 низкйх частот и подключается к некоторому постоянному напряжению, величина которого подбирается на таком уровне, при котором коэффициент передачи от выходов

"Слежение" площадок 5 и 6 до обоих входов разностного усилителя 14 будет одинаковым, Оптико-механическое запоминающее устройство (фиг. 2) работает следующим образом.

В режиме записи от внешнего источника импульсов записи на вход узла 31 преобразования импульсов записи на вход узла

31 преобразования импульсов записи подаются видеоимпульсы, длительность которйх примерно равна длительности видеимпульсов воспроизведения, В узле 31 преобразования длительности импульсов записи входные видеоимпульсы укорачиваются, поскольку процесс питообразования обычно требует меньшей длительности, чем длительность считывания сформированного пита при той же скорости вращения цилиндрического оптического носителя 26 информации. Этими укороченными импульсами модулируется интенсивность излучения трехлучевого источника 18 излучения, центральным лучом которого относительно более высокой интенсивности производится запись на информационных дорожках носителя 4. При этом боковые лучи относительно пониженной интенсивности обеспечивают слежение за информационной дорожкой. Как и в предыдущем варианте реализации заявляемого устройства, мультипликативная помеха в сигнале, считываемом боковой площадкой 21, соответствующем заднему по ходу вращения носителя 4 лучу, устраняется делением на эту мультипликативную помеху, которая формируется путем пропускания через фильтр 30 низких частот сигнала с выхода источника импульсов записи, длительность которых выбирается примерно равной длительности импульсов воспроизведения (и которые они имитируют), Такой вариант формирования корректирующих импульсов является более предпочтительным, чем в предыдущем случае, поскольку параметры импульсов воспроизведения в режиме записи зависят от большого числа факторов и являются нестабильными. Сигнал рассогласования системы автотрекинга, снимаемый с выхода раэностного усилителя 32, на узел

35 управления подается через усилитель 34 с коммутируемым коэффициентом передачи, .величина которого коммутируется сигнал режима, Тем самым обеспечивается выравнивание петлевого усиления в режиме записи и воспроизведения, что способствует дополнительному повышению точности и надежности слежения за дорожкой. Сигнал с выхода узла 35 управления поступает на привод 36 позиционирования, нагрузкой которого служит статор 37 электродвигателя осевого перемещения цилиндрического оптического носителя 26 информации относительно неподвижного иммерсионного объектива 23. В режиме воспроизведения на вход фильтра 51 низких частот подается постоянное напряжение, поскольку на входе узла преобразования длительности импульсов отсутствуют запу-. скающие импульсы, которые обеспечивают равные коэффициенты передачи каналов усиления сигналов "Слежение" от выходов боковых площадок 20 и 21 фотоприемника до входов разностного усилителя 32.

Оптико-механическое запоминающее устройство (фиг. 3) работает следующим образом, От внешнего источника на трехлучевой источник 40 излучения подаются импульсы укороченной длительности, требуемой для оптимального питообразования, которыми модулируется интенсивность излучения всех трех лучей, Однако запись информации на информационных дорожках дискового оптического носителя 47 информации производится только центральным лучом, интенсивность которого относительно выше.

Боковые же лучи используются для слежения за информационной дорожкой, При этом мультипликационная помеха в сигнале, считываемом с боковой площадки 43 фотоприемника, соответствующем заднему по ходу вращения носителя 47 лучу, устраняется в первом аналоговом делителе 49 описанным образом. Длительность корректирующих импульсов, подаваемых на вход первого фильтра 51 низких частот, увеличивается и устанавливается примерно равной длительности импульсов воспроизведения в узле 50 преобразования длительности импульсов, который запускается импульсами записи. Но в последней реализации заявленного устройства устраняется мультипликативная помеха также в сигнале, 1753488

35

50 считываемом с боковой площадки 42 фотоприемника, соответствующего переднему по ходу вращения дискового оптического носителя 47 информации лучу, Но поскольку эта мультипликативная помеха из-за большей скважности импульсов записи имеет меньшую величину, на вход "Знаменатель" второго аналогового делителя 53 через второй фильтр 54 низких частот (частотная характеристика которого должна быть подобной частотной характеристике первого фильтра 51 низких частот) подаются непосредственно импульсы записи. Тем самым на выходе раэностного усилителя 55 устраняется влияние на величину сигнала рассогласования не только питов записи, но и модуляции по интенсивности импульсами записи переднего по ходу вращения носителя 47 бокового луча, Отработка сигнала рассогласования происходит так же, как и в устройстве, изображенном на фиг, 1. В режиме воспроизведения на входы "Знаменатель" первого 49 и второго 53 аналоговых делителей подаются постоянные напряжения, выравнивающие их коэффициенты передачи, чем и обеспечивается процесс динамической балансировки, Формула изобретения

1. Оптико-механическое запоминающее устройство, содержащее оптически связан- 30 ные трехлучевой источник излучения, светоделитель, с вторым оптическим выходом которого оптически сопряжен по меньшей мере трехплощадочный фотоприемник, имеющий два выхода "Слежение" и один выход "Воспроизведение", фокусирующий объектив и подвижный оптический носитель информации, а также привод позиционирования, к входу которого через узел управления подключен разностный усилитель, с двумя входами которого электрически связаны два выхода "Слежение" фотоприемника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности записи и воспроизведения информации, в него введены фильтр низких частот, источник корректирующих импульсов и аналоговый делитель, к входу "Числитель" которого подключен выход "Слежение" фотоприемника, соответствующий последнему по направлению движения информационной дорожки на подвижном оптическом носителе информации оптическому лучу, а к входу "Знаменатель" через фильтр низких частот подключен выход источника корректирующих импульсов, выход аналогового делителя подключен к входу разностного усилителя.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что источник корректирующих импульсов выполнен в виде узла формирования сигнала воспроизведения, подключенного к выходу "Воспроизведение" фотоприемника.

3. Устройство по и, 1, отл и ч а ю щ е ес я тем, что в качестве источника корректирующих импульсов использован источник импульсов записи, подключенный к входу управления интенсивностью излучения трехлучевого источника излучения.

4. Устройство rio и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что источник корректирующих импульсов выполнен в виде последовательно включенных источника импульсов записи и узла преобразования длительности импульсов, причем выход источника импульсов записи подключен к фильтру низких частот, а выход узла преобразования длительности импульсов — к входу управления интенсивностью излучения трехлучевого источника излучения, 5. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е еc я тем, .что источник корректирующих импульсов выполнен в виде последовательно включенных источника импульсов записи и узла преобразования длительности импульсов, причем выход источника импульсов записи подключен к входу узла управления интенсивностью излучения трехлучевого источника излучения, а выход узла преобразования длительности импульсов — к фильтру низких частот.

6. Устройство по пп, 1 — 5, о т л и ч а ю щее с я тем, что в него введены второй фильтр низких частот и второй аналоговый делитель, к входу "Числитель" которого подключен выход "Слежение" фотоприемника, соответствующий первому по направлению движения информационной дорожки на подвижном оптическом носителе информации оптическому лучу, к входу "Знаменатель" — через второй фильтр низких частот — вход управления интенсивностью излучения трехлучевого истЬчника излучения, выход второго аналогового делителя подключен к входу разностного усилителя.

1753488

1753488

Составитель А.Антонов

Редактор Л.Гратилло Техред М,Моргентал Корректор H. HNl OKOBB

Заказ 2769 .Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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