Устройство для автоматической фокусировки и слежения за информационной дорожкой Советский патент 1983 года по МПК G11B7/00 G11B7/08 

Изобрэтени© откосится к вычислитвль техника, в частности к технике вое произведения с помощью оптйчвсяого 5 злучепкя, и МОЖ8Т быть использовано для воспроизвецения цифровой оптичес чо 35ШИСИ onTSTjscKHM методом. Известно устройство воспроизвеаения информации с оптического носителя, включающее систему автоматической фокусировки пучка па поверхность носиге ля IJ . Недостатком данного устройства ЯВ ляется низкая надежность воспроиавецен поскольку Б нем -отсутствует система слежения за информационной дорожкой. Известно также устройство оптическо го воспроизведения, в котором выделя«еч-ся сигнал для управления слежением за информационной дорожкой 2j , Недостатком указанного устройства является низлсая надежность воспроизведения отсутствия автоматической фокусирошси светового пучка на поверх- HocTt. носителя информации. Известны устройства воспроизведелия , информации, в которых производится сканирование перетяжки считывающего сфо;кусированного пучка в направлении оси этого пучка дгш выделения сигнала расфокусировки и построения системы автоматической фокусировки. Динамические методы выделения сигналов расфокусировки отличаются простотой исполнения и высокой помехозащищенностью, так как сигнал расфокусировки формируется с помощью синхронного детектировЕШия на часто1 э сканирования, которая выбирает ся вне диапазона сигналов ошибок .и сигналов информации З , Недостатком данных устройств являет СИ отсутствие возможности выделения сигналов управления слежением за Ш формационной дорожкой. Наиболее .близким к прецлагаемому является устройство, содержащее послв цовательно установленные источник све™ тового излучения, объектив.и фотоприемник., электрически последовательно связанный с усилителем, детектором и син.Х ронным детектором, второй вход кото. роге через фазосдвигаюший блок соедине с выходом .генератора, а выход оинхрон- кого детектора через фильтр низких частот соединен с входом суммирующего усилителя, который также связан с выхо цом генератора, .а вькоц суммируюшего усилителя соединен с исггошштелыгым двигателем, осуиюствпяющим сканирова- ние объектива вдоль оптч иеской оси све™ то.вого воспроизведения 4 . Выделение сигнала, пропорционального расфокусировке в устройстве-прототипе, основано на том, что при сканировании объектива вдоЛь оптической оси происходит модуляция амплитуды считанного сиг- нала, причем при точном совпадении перетяжки светового пучка с поверхностью носителя, амплитуда считанного сигнала модулируется с двойной частотой, а при расфокусировке появляется сигнал первой гармоники, амплитуда которого пропорциональна величине расфокусировки, а фаза показьшает знак расфокусировки. НецостйтКо; известного устройства является низкая надежность, поскольку оно не содержит систему слежения за цортяагой. , Цель изобретения - повьпление надеж- ности считьшания путем одновременного слежения за информационной дорожкой и фокусировкой считывающего пучка. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматической фокуси|Х)вки и слежения за информационной дорожкой, содержащее последовательно установленные источник светового из лучения, сканирующий вдоль оптической оси об1.ектив, фотоприемник, первый усилитель, первый детектор огибающей, выход которого соединен с первым входом пер- вого синхронного детектора, второй вход которогчэ через фазосдвигающий блок соединен с выходом генератора, а выход первого С1шхронного детектора через фильтр нижних частот соединен с первым входом первого суммируюшего усилителя, второй вход которого связан с выходом генератора, а выход первого суммирующего усилителя соединен с первым испол- шлельным двигателем сканирования объектива, введены поворотное зеркало, усилитель, второй и третий цетек торы огис ающей, дифференциальный и второй суммирующий усилители, второй синхронный , второй исполнительный двигатель, а фотоприемник выполнен двухэлементным, новоротное зеркало расположено между источником светового и объективом, двухэлементный . фотоприемник расположен соосно с объективом и его разреза совпадает с касательной к информационной дорожке, причем поворотное .зеркало, обьектив и , двухэлементный фотоприемник соединены межцу собой в оптическую головку, выходы первого и второго усилителей соешшены с выходами первого и второго элементов фотоприемника, а выход вто- рого усилителя « с первым входом второго суммирующего усилителя и входом второго детектора огибаюшей, вькод которого связЕш с первым входом второго дифференциального усилителя, второй вход которого через третий детектор огибающей связан с выходом первого усилителя, соединенного с вторы входом второго суммирующего усилителя, выход которого связан с входом пер вого детектора огибаюшей, выход дифференциального усилителя связан с первым входом второго синхронного детектора, второй выход которого;, соодинен с выхо дом фазосдвигающего блока, а выход с вторым исполнительным двигателем перемещения оптической головки. На чертеже показано предлагаемое устройство. Устройство содержит источник 1 светового излучения, поворотное зерка ло 2, объектив 3, дисковый носитель 4 вращающийся вокруг оси 5, первый 6 и второй 7 элементы -фотоприемника, причем зеркало 2, объектив 3 и двух- элементный фотоприемник 6 и 7 констру тивно образуют оптическую головку-8, первый усилитель 9, второй суммирующ усилитель 10, первый детектор 11 огибающей, первый синхронный детжтор 12 фильтр 13 нижних частот, первый суммируюший усилитель 14,генератор 15,пер вьтй исполнительный двигатель 16, фаэосдвигающийблок 17, второй усилите ль 18, второй детектор 19 огибающей, третий детектор огибающей 20, дифференциальный усилитель 21, второй синхронный детектор 22 и второй исполнительный двигатель 23. Устройство работает следующим образом. Пучок света излучения, генерируемый источником 1 направляется поворотным зеркалом 2 на объектив 3, фокусирующий из/ 1учение на информацион ную дорожку прозрачного носителя 4, , вращающегося вокруг оси 5. Прощедший через носитель и промодулированный информационный пучок светового излучения падает на двухэлементный фотоприемник, расположенный с- объективом таким образом, что линия его разреза совпадает с касательной к информационн дорожке и делит промодулированный ин- форма11;ионный пучок на две геометрическ равные части, облучающие первый 6 и второй 7 элементы фотоприемника. Генератор 15 вырабатывает периопичесх кий сигнал, который через суммкруюший усилитель 14 управляет исполнительным двигателем 16, приводящим объектив 3 в колебательное двих-сение вдоль оптической оси с небольшой амплитудой. Элементы фотоприемника 6 и 7. преобразуют попав шее на них световое излученгге в гчЧвкгрп ческие сигналы, которые затем усилиЕи юте я усилителями 9 и 18 и поступают на суммирующий усилитель 10, с выхода которого, снимается сигнал считанной шг- формации, который также поступает на вход детектора огибающей 11, выхоц, которого соединен с входом синхрю п-шго детектора 12, на опорный вход которого поступает сигнал генератора, прошепгпий фазосцвигаюшее устройство 17 :i- Г-;пенсации задержки в исполнительном механизме 16. С выхода сияхронього детектора 12 сигнал поступает на фильтр 13 нилш1 х частот, выхоцной сигная которого подается на суммяруйщий усилитель 14 для управления перемеше нием, с целью автоматической фокз-сировкк светового пучк на поверхность носителя 4, Таким образом, осуществляется автоматк«. ческая фокусиртвка излучения на информа ционные элементы, находящиеся на чувср.витальной поверхности дискового носи™ теля. Кроме автоматической фокусировки в устройстве осушествляется слежение за шформау ионной цороихой путем перемещения оптической хлэлсв-кн 8. включающей в себя конструхтпвко связан ные зеркало 2, объектив 3 и цвухзле ментный фотопрнемник 6 и 7 с помощью исполнительного двигателя 23, вдоль радиуса диска в направлении, параллея.ыюм оптической ООН источника 1 светового излучения. Управляется двигатель 23 сигналом ошибки слежения, выделяемым также методом синхронного детектирования в сигьхронном аетекторе 22 сигнала раз-, ности огибающих усиленных сигналов элементов фотоприемншсов 6 н 7. Огибающие вырабатываются детекторами огн бающей 19 и 20, выходы которых пост пают на вьгходы дифференциального усилителя 21. Принцип Бьгделенгга сигнала, пропорционального смещению оси считывающего светового пучка относительно центра информационной дорожки, основан на том, что амплитуда сигнала разности двух элементов фотоприемника имеет состав ляющую с частотой сканирования, ампли-

туаа которой пропорциональна смещению, -а фаза показывает направление смешения. Таким образом, ( в устройстве осушеотвляется автоматическая фокусировка и слежение за информационной дорожкой, сигналы дпя работы которых выцедяготся полехоустойчивым методом синхронного аетектирования на частоте контрольного сигнала, которая выбирается выше диапазо«а частот слиибок фокусировки и слежекия и ниже диапазона информационных частот. Контрольный сигнал и расфокусировка подаются на различные меха- . визмы, например механизмы, перемещакхшие дополнительную линзу, и объектив вдоль оптической оси, или расфокусировка с частотой контрольного сигнала (10 30 кГц) вводится в систему механическим методом, например при помощи эластооптического устройства.

Таким образом, за счет введения двухэлементного фотоприемника и обработки сигналов фотоприемникрв методом cimxpoHHoro детектированиявыделяются

сигналы для автоматической фокусировки и слежения за 4шформааионнойдоромской. Тольгко при помощи сканирования объектива вдоль оптической оси считывающего пучка светового излучения без применения дополнительных элементов для введения контрольного сигнала, за счет чего значительно повьшается надежность работы устройства воспроизведения инфо1 мации.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ФОКУСИРОВКИ И СЛЕЖЕНИЯ ЗА ИНФОРМАЦИОННОЙ ДОРОЖКОЙ, содержащее последовательно установленные источник светового излучения, сканирук щий вдоль оптической оси объектив, фотоприемник, первый усилитель, первый детектор огибающей, выход которого соединен с первьм входом первого синхронного детектора, второй вход которого через фазосдвигающий блок соединен с выходом генератора, а выход первого синхронного детектора через фильтр нижних частот соединен с первым входом первого суммирующего усилителя, второй вход которого связан с выходом генератора, а выход первого суммирующего усилителя соединен с первым исполнительным двигателем сканирования объектива, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности считывания информации путем одновременного слежения за информационной дорожкой и фокусировкой считывающего пучка, в него введены поворотное зеркалй, второй усй- литель, второй и третий детекторы огибающей, дифференциальный и второй суммирующий усилители, второй синхронный детектор, второй исполнительный двигатель, а фотоприемник, выполнен двухэлементным, поворотное зеркало расположе- но между источником светового излуче- . ния и объективом, двухэлементный фотоприемник расположен соосно с объективом и линия его разреза совпадает с касательной к информационной дорожке, причем поворотное зеркало, объектив и. с двухэлементный фотоприемник соединены(Л между собой в оптическую головку, входы первого и второго усилителей соединены с выходами первого и второго элементов фотоприемника, а выход второ,го усилителя - с первым входом второго суммирующего усилителя и входом второго детектора огибающей, выход которого связан с первым входом дифференциального усилителя, второй, вход кото.рого через третий детектор огибающей связан с выходом первого усилителя, соединенного с вторым входом второго суммирующего усилителя, вькод которогр связан с входом первого детектора огибающей, выход дифференциального усилителя связан с первым входом второго синхронного детектора, второй вход которого соединен с выходом фазос двигающего блока, а выход - с вторым исполнительным двигателем пе- ремещения оптической головки.