Оптико-механическое запоминающее устройство

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ы)5 G 11 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4847200/10 (22) 07.05,90 (46) 07,08.92, Бюл. N. 29 (71) Институт проблем регистрации информации AH УССР (72) А.А,Антонов, В.В,Петров и О.И.Антонова (56) Патент Великобритании N 2165064, кл. G 11 В 7/00, 1979, (54) ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к устройствам записи и/или воспроизведения информации с взаимным. относительным перемещением оптического носителя 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 считывания с ойтического носителя записи, содержащее оптически связанные источник излучения, светоделитель, с вторым оптическим выходом . . которого сопряжен оптический вход фотоприемного узла. и фокусирующий объектив, а также приводы фокусировки и слежения за дорожкой, к электрическим входам которых подключены узлы управления соответственно автофокусировкой и автотрекингом. С целью повышения точности и надежности записи и/или воспроизведения при наличии на носителе дефектов сигналы рассогласования систем автофокусировки и автотрекинга ограничиваютт, Недостатком аналога являются невысокие точность и надежность записи и/или воспроизведения информации, обусловлен. Ы,, 1753489 Al

2 (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам записи или воспроизведения информации, С целью повышения точности и надежности записивоспроизведенйя в устройство введены селектор по уровню, три аналоговых ключа, три разностных усилителя и аналоговый сумматор, при этом фотоприемный узел выполнен в виде расположенных на одной прямой и смещенных относительно друг друга фотоприемников, 4 з.п, ф-лы, 7 ил. ные тем, что при ограничении Сигналов рассогласования систем автофокусировки и автотрекинга в них размыкается петля обратной связи и соответственно прекращается слежение, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является метод подавления ошибки слежения в устройстве воспроизведения с диска, согласно которому в устройстве, содержащем ойтически связанные трехлучевой источник излучения, светоделитель, с вторым оптическим выходом которого сопряжен фотоприемный узел на базе шестиплощадочного фотоприемника, и фокусирующий объектйв, а также приводы фокусировки и слежения за дорожкой, к электрическим входам которых подключены узлы управления соответственно автофокусировкой и автотрекингом. При этом шестиплощадочный фотоприемник выполнен в виде расположенных на одной прямой трех фотоприемников, на каждый из которых проектируется свой отраженной луч.

Крайние фотоприемники выполнены одноплощадочными, а центральный — четырехпло щадочным. С целью повышения устойчивости работы систем автофокусировки и

1753489 воспроизведения, обусловленные тем, что при появлении дефектов регистрирующего слоя уменьшается точность слежения в сис- 10 темах автофокуоировки и автотрекинга.

Целью изобретения является повышение точности и надежности записи и/или воспроизведения информации, На фиг. 1 одна, система автофокусиров- 15

Система автофокусировки (фиг, 1) включает в себя оптически связанные трехлуче- 25

30 ный или иной), Диагонально 35

40 вого .сумматора 19. Диагонально располо- 50 автотрекинга петлевое усиление в них уменьшается при возрастании величины суммарного сигнала с четырех площадок центрального фотоприемника, Недостатком прототипа являются невысокие точность и надежность записи и/или ки; на фиг, 2 —; на фиг.

3 — то же, первый вариант, на фиг. 4 — то же, второй вариант; на фиг, 5 — селектор по уровню; на фиг, 6 — то же, вариант; на фиг.

7 — размещения проекций четырехплощадочных фотоприемников на дорожках оптического носителя информации. вой источник 1 излучения (например, лазер с дифракционной решеткой или линейку полупроводниковых лазеров), светоделитель

2, с вторым оптическим выходом которого сопряжены расположенные на одной прямой три четырехплощадочных фотоприемника 3 — 5, фокусирующий объектив 6 и подвижный оптический носитель 7 информации (дисковый, цилиндрический, ленточрасположенные первая 8 и третья 9 площадки первого четырехплощадочного фотоприемника 3 подключены к входам первого аналогового сумматора 10, а диагонально расположенные вторая 11 и четвертая 12 площадки того же фотоприемника 3 подключены к входам второго сумматора 13;

Диагонально "расположенные первая 14 и третья 15 площадки второго четырехплощадочного фотоприемника 4 подключены к входам третьего аналогового сумматора 16, а вторая 17 и четвертая 18 площадки того же четырехплощадочного фотоприемника 4 подключены к входам четвертого аналогоженные первая 20 и третья 21 площадки третьего четырехплощадочного фотоприем ника 5 подключены к входам пятого зналогового сумматора 22, а вторая 23 и четвертая 24 площадки того же фотоприемника 5 подключены к входам шестого аналогового сумматора 25. Первый 10, второй 13, третий 16, четвертый 19, пятый 22 и шестой

25 аналоговые сумматоры могут быть выполнены по схеме преобразователя ток-напряжение. 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 анало-. говых сумматоров через восьмой аналоговый сумматор 28 подключены к второму входу селектора 27 по уровню. Выходы пятого 22 и шестого 25 аналоговых сумматоров через девятый аналоговый сумматор 29 подключены к третьему входу селектора 27 llo уровням, Кроме того, выход первого аналогового сумматора 10 подключен к одному входу первого разностного усилителя 30, к другому входу которого подключен выход второго аналогового сумматора 13, В ыход третьего аналогового сумматора 16 подключен к одному входу второго разностного уси лителя 31, к другому входу которого

0 подключен выход четвертого аналогового сумматора 19. Выход пятого аналогового сумматора 22 подключен к одному входу третьего разностного усилителя 32, к друго-. му входу которого подключен выход шестого аналогового сумматора 25. Выходы первого 30, второго 31 и третьего 32 разностных- усилителей подключены к сигнальным входам соответственно первого ЗЗ; второго 34 и третьего 35 аналоговых ключей.

К управляющим входам первого ЗЗ, второго

34 и третьего 35 аналоговых ключей подкл ючены соответственно первый, второй.и третий выходы селектора 27 по уровню.

Выходы первого 33, второго 34 и третьего 35 аналоговых ключей подключены к трем входам десятого аналогового сумматора 36, Система автотрекинга (фиг, 2) включает в себя оптически связанные трехлучевой ис. точник 37 излучения, светоделитель 38, с вторым оптическим выходом которого сопряжены первый 39, второй 40 и третий 41 четырехплощадочные фотоприемники, фо- кусирующий объектив 42 и подвижный оптический носитель 43 информации. Все

5 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

5 45, Выходы первого 44 и второго 45 аналоговых сумматоров подключены к двум входам разностного усилителя 46.

Система автотрекинга (фиг. 3) включает в себя оптически связанные трехлучевой источник 47 излучения, светоделитель 48, с

1753489 вторым оптическим выходом которого сопряжены расположенные на одной прямой первый 49, второй 50 и третий 51 четырехплощадочные 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, пятый 58 и шестой 59 аналоговые сумматоры могут быть выполнены по схеме преобразователя ток — напряжение. Попарно объединенные параллельно дорожкам на носителе 53 площадки третьего че-:.. рехплощадочного фотоприемника 51 подключены соответственно к пятому 58 и шестому 58 аналоговым сумматорам. Выходы первого 54 и шестого 59 аналоговых сумматоров подключены к двум входам первого разностного усилителя 60. Выходы второго

55 и пятого 58 аналоговых сумматоров подключены к двум входам второго разностного усилителя 61, Выходы третьего 56 и четвертого 57 аналоговых сумматоров подключены к двум входам третьего разностного усилителя 62. Выходы первого 60, второго 61 и третьего 62 разностных усилителей подключены к входам пятого аналогового суммато.ра 63, Система автотрекинга (фиг, 4) включает в себя оптически связанные трехлучевой источник 64 излучения, светоделитель 65, с вторым оптическим выходом которого сопряжены расположенные на одной прямой первый 66, второй 67 и третий 68 четырехплощадочные 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 вто-. рого 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 преобразователя.ток-напряжение. В ыходы первого 71

55 (27) 78. К неинвертирующему входу второго компаратора 93 подключен второй вход сеи второго 72 аналоговых сумматоров подключены к входу первого разностного усилителя 75, Выходы третьего 73 и четвертого

74 аналоговых сумматоров подключены к входам второго разностного усилителя 76 и пятого аналогового сумматора 77. Выходы первого 71, второго 72 и пятого 77 аналоговых сумматоров подключены к трем входам селектора 78 по уровню. Два выхода селектора 7, 8 по уровню через логическую схему

ИЛИ 79 подключены к управляющему входу первого аналогового ключа 80, к сигнальному входу которого подключен выход первого разностного усилителя 75, Третий выход селектора 78 по уровню подключен к управляющему входу второго аналогового ключа 81, к сигнальному входу которого подключен выход второго разностного усилителя 76.

Выходы первого 80 и второго 81 аналоговых ключей подключены к входам шестого аналогового сумматора 82, Селектор по уровню (27) 78 (фиг, 5) включает в себя первый 83, второй 84 и третий 85 компараторы с подключенными к их выводам 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 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 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 выходы первого компаратора 83 и третьей логической схемы НЕ 88. К второму выходу селектора (27) 78 через вторую логическую схему 88, К второму выходу селектора (27) 78 через вторую логическую схему И 90 подключены выходы второго компаратора 87 и первой логической схемы HE 86. К третьему выходу селектора (27) 78 через третью логическую схему И 91 подключены выходы третьего компаратора 85 и второй логической схемы НЕ.

Селектор по уровню(27) 78(фиг. 6) включает в себя первый 92 и второй 93 компараторы, к выходам которых подключены соответственно первая 94 и вторая 95 логические схемы НЕ. К неинвертирующему входу первого компаратора 92 подключен первый вход селектора (27) 78, а к инвертирующему его входу — второй вход селектора

1753489 лектора (27) 78, а к инвертирующему его входу — третий вход селектора (27) 78, Х 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

10 входу четвертую логическую схему НЕ 100 устройство работает следующим образом.

В системе автофокусировки (фиг, 1) за счет наличия в оптическом тракте цилиндрической линзы (не показана) биения оптиче20 ского носителя 7 информации в процессе его перемещения при записи или воспроизведения информации сопровождаются изменением формы падающих на первый 3, 25 второй 4 и третий 5 четырехплощадочные фотоприемники лучей. Изменяется соотношение полуосей эллипса светового пятна в направлениях, соответствующих диагоналям четырехплощадочных фотоприемников

3-5. Поэтому сигналы, соответствующие величинам полуосей эллипсов, формируются первым 10, вторым 13, третьим 16, четвертым 19, пятым 22 и шестым 25 аналоговыми

35 сумматорами, подключенным к соответствующим диагонально объединенным площадкам четырехплощадочных фотоприемников

3-5. А впервом 30,,втором 31 и третьем 32 разностных усилителях формируются сигналы, соответствующие разностям полуосей эллипсов светового пятна на первом 3, втором 4 и третьем 5 фотоприемниках, т,е, соответствующие первому, второму и треть40 ему лучу сигналы рассогласования. При этом в седьмом 26, восьмом 28 и девятом 29 аналоговых сумматорах формируются сигналы, соответствующие суммарной освещенности первого 3, второго 4 и третьего 5 фотоприемников. Иэ этих сигналов селек45 тор 27 по уровню определяет наибольший и

50 подает на управляющий вход одного из аналоговых ключей 33-35 сигнал отпирания.

Поэтому на узел (не показан) управления автофокусировкой через десятый аналоговый сумматор 36 проходит сигнал рассогла55 сования, соответствующий тому из трех лучей, падающих на фотоприемника 3 — 5, который соответствует максимальной чувствительности фотодатчика сигнала рассогласования, а следовательно, максиподключен выход третьей логической схемы 15

И 97, Оптико-механическое запоминающее мальной величине петлевого усиления и наибольшей точности автофокусировки, Система автотрекинга (фиг, 2) работает следующим образом. Из-за биений вращающегося при записи или считываний информации оптического носителя 43 информации излучаемые трехлучевым источником 37 излучения сфокусированные лучи. относительно информационных и опорных дорожек могут занимать различное положение (фиг, 7 а, б). Сигнал рассогласования, определяющий положение центрального луча относительно отслеживаемой информационной дорожки формируется в разностном усилителе 46, к входам которого подключены выходы аналоговых сумматоров 44 и 45, Таким образом, в формировании сигнала рассогласования по данному варианту постоянно участвуют все три луча, Достоинством этого варианта является наибольшая чувствительность фотодатчика сигнала рассогласования, недостатком — зависимость чувствительности фотодатчика под любым из трех лучей.

Система автотрекинга (фиг, 3) реализует тот же, что и на фиг. 2, алгоритм формирования сигнала рассогласования, только с использованием иных электронных компонентов. Поэтому этот вариант обладает теми же, что и предыдущий, достоинствами и недостатками, Система автотрекинга (фиг, 4) работает следующим образом. В первом разностном усилителе 75 формируется сигнал рассогласования, соответствующий разности освещенностей крайних фотоприемников (фиг.

7). Во втором разностном усилителе 76 формируется сигнал рассогласования, соответствующий разности освещенности площадок центрального фотоприемника, прилегающих к левому и правому краям информационной дорожки (фиг, 7), А в селекторе 78 по уровню выбирается один из этих двух сигналов рассогласования, Причем выбор делается по результатам сравнения величины сигналов на выходе первого 71, второго 72 и пятого 77 сумматоров, соответствующих суммарной освещенности первого 66, второго 67 и третьего 68 фотоприемников, на каждый из которых падает свой отраженный луч, И если наибольшую интенсивность имеет один из крайних лучей, то селектор 78 по уровню отпирает первый аналоговый ключ 80 и, следовательно, пропускает на выход через шестой аналоговый сумматор 82 сигнал рассогласования с выхода первого разностного усилителя 75. Если же наибольшую интенсивность имеет центральный луч, то по сигналу. формируемому в селекторе 78 по

1753489 уровню, отпирается второй аналоговый ключ 81 и, следовательно, на выход проходит сигнал рассогласования, формируемый вторым разностным усилителем 76, Селекторы 27 и 78 по уровню (фиг. 5) работают следующим образом, В первом компараторе 83 сравниваются уровни униполярных сигналов на первом и втором входе, Во втором компараторе 84 сравниваются уровни униполярных сигналов на втором и третьем входах. В третьем

10 компараторе 85 сравниваются уровни униполярных сигналов на первом и третьем входах. На выходе же первой логической схемы И 89 формируется сигнал, соответст- 15 вующий условию

Ч1 = (01 > 02) A (03 > 01), которое выполняется тогда, когда наибольшим является сигнал на первом входе. На выходе второй логической схемы "И" фор- 20 мируется сигнал, соответствующий условию

Ч 2 = (01 > 02) Л (02 > 03), которое выполняется в случае, когда наибольшим является сигнал на втором входе.

На выходе третьей логической схемы И.фор- 25 мируется сигнал, соответствующий условию

Ч3 = (02 > 03) A (03 > 01), которое выполняется в случае, когда наибольшим является сигнал на третьем входе.

Селекторы 27 и 28 по уровню (фиг. 6) 30 работает следующим образом. В первом компараторе 92 сравниваются по величине униполярные сигналы на первом и втором входах. Во втором компараторе сравниваются по величине сигналына втором и треть- 35 ем входах. на выходе первой логической схемы И 96 формируется сигнал, соответствующий условию

V1 = (01 > 02)л(02 > 03), которое выполняется в случае, когда сигнал 40 на первом входе является наибольшим. На выходе второй логической схемы И 98 фор. ОЪ ЧОТ 0Ил

>03), 45 которое выполняется в случае, когда наибольшим является сигнал на втором входе.

И, наконец, на выходе третьей логической схемы И 97 формируется сигнал, соответствующий условию 50

ЧЗ = (01 > 02)A(02 > 03), которое выполняется в случае, когда наибольшим является сигнал на третьем выходе.

Формула изобретения, 55

1, Оптико-механическое запоминающее устройство, содержащее оптически связанные трехлучевой источник излучения, светоделитель, с вторым оптическим выходом которого сопряжен оптический вход фотоприемного узла, и фокусирующий объектив, а также приводы фокусировки и слежения за дорожкой, к электрическим входам которых подключены узлы управления соответственно автофокусировкой и автотрекингом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности записи-воспроизведения информации, в него введены селектор по уровню, три аналоговых ключа, три разностных усилителя и аналоговый сумматор, при этом фотоприемный узел выполнен в виде расположенных на одной прямой и смещенных друг относительно друга поперек дорожек на половину шага записи трех четырехплощадочных фотоприемников, а диагонально объединенные фоточувствительные площадки каждого четырехплощадочного фотоприемника подключены соответственно к трем разностным усилителям, которые через три аналоговых ключа подключены к аналоговому сумматору, подключенному к входу узла управления автофокусировкой, причем к управляющим 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. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что к входу узла управления автотре- кингом подключен разностный усилитель, к двум входам которого подключены аналоговые сумматоры, к каждому из которых подключены выходы четырех фоточувствительных площадок одного иэ крайних четырехплощадочных фотоприемников и двух смежных фоточувствительных площадок центрального четырехплощадочного фотоприемника.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что четыре фоточувствительные площадки каждого иэ крайних четырехплощадочных фотоприемников подключены соответственно к входам первого и второго аналоговых сумматоров, выходы которых подключены к входу первого разностного усилителя, а попарно объединенные смежные с крайними четырехплощадочными фотоприемниками фоточувствительные площадки центрального четырехплОщадочного фотоприемника подключены соответственно к третьему и четвертому аналоговым сумматорам; выходы которых подключены к входам пятого аналогового сумматора и второго разностного усилителя, выходы первого, второго и пятого аналоговых сумматоров подключены к трем входам селектора по уровню, два выхода которого через логическую схему ИЛИ под1753489

12 ключены к управляющему входу первого аналогового ключа, а третий выход селектора по уровню подключен к управляющему входу второго аналогового ключа, к сигнальному входу первого аналогового ключа подключен выход первого разностного усилителя, к сигнальному входу второго аналогового ключа подключен выход второго раэностного усилителя, выходы первого и второго аналоговых ключей подключены к двум входам шестого аналогового сумматора, а выход последнего подключен к входу узла управления автотрекингом.

4, Устройство по пп, 1 и 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что селектор по уровню содержит три компаратора, неинвертирующий вход первого иэ 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 обьединен 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

5 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 ю10 щ е е с я 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

15 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, подклю20 ченные 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 ком25 параторов, 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 соответст30 венно через третью и четвертую логические схемы НЕ, 1753489

Фиг. 2

1753489

1753489. Составитель С.Ботуз.

Тех ред М.Моргентал

Корректор Н.Милюкова

Редактор Л.Гратилло

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

Заказ 2769 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1,13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5