Устройство слежения за информационной дорожкой Советский патент 1984 года по МПК G11B7/95 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к техн ке записи и воспроизведения информа ции с помощью оптического излучения, и может быть использовано при воспроизведении цифровой, видео и звуковой информации с дискового носителя. Известно устройство слежения за информационной дорожкой, содержащее источник излучения, светоделитель, качающееся зеркало с приводом, объектив, запоминающее устройство, схе му синхронизации, цифроаналоговый преобразователь, причем эксцентриси тет информационной дорожки записывается в запоминающее устройство и при воспроизведении информации с до рожки, информация о ее эксцентриситете считывается из запоминающего устройства и производится коррекция либо в электронном тракте системы слежения, либо путем смещения фотоприемников или поворота дополнитель ного управляемого зеркала, направля ющего воспроизводящий пучок излучения на информационную дорожку tl 3Недостатком устройства является сложность конструкции и невозможность компенсации погрешностей системы слежения, происходящих в момен воспроизведения информации из-за неизбежных вибраций, дрейфа диаграм мы направленности источника излучения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаeMoWy .результату является устройство слежения за информационной дорожкой, содержащее источник излучения, фокусирующий объектив, управля емое зеркало слежения, светоделител двухплощадный фотопрйемник, расположенный на пути воспроизводящего пучка, отраженного светоделителем, граница между фотоприемниками которого параллельна касательной к информационной дорожке, дифференциальный усилитель, вырабатывающий разность сигналов фотоприемников, которая пропорциональна ошибке слежения, привод, управляющий зеркалом слежения, усилитель привода, второй и третий дифференциальные усилители и дополнительную оптическую Систему состоящую из источника, линзы и вто рого двухплощадного , фотоприемника . пучок дополнительной оптической сис темы отражается от обратной стороны зеркала слежения таким образом что разность сигналов второго двухплощадного фотоприемника, вырабатываемая вторым дифференциальным усилителем, пропорциональна углу поворота зеркала слежения, причем этот сигнал в третьем дифференциальном усилителе вычитается из сигнала ошибки слежения и на выходе получают скорректированный сигнал, который после усиления управляет приводом, перемещающим зеркало слежения для компенсации смещения пучка считывания на фотоприемниках, происходящее от изменения угла наклона зеркала слежения С2. Недостатком известного устройства является сложность, компенсация смещения пучка воспроизведения косвенным методом - путем получения сигнала, пропорционального углу поворота зеркала, а смещения пучка на фотоприемниках могут происходить и от разъюстировок в процессе работы устройства, например, из-за вибраций или дрейфа диаграммы направленности источника излучения, кроме того, поскольку сигналы первого и второго дифференциальных усилителей зависят от мощности соответствующих источников излзгчения и чувствительности двухплощадных фотоприемников, такой косвенньш метод компенсации ийеет погрешность при изменениях мощности источников излучения или чувствительности фотоприемникрв. Целью изобретения является повышение точности и над :ности работы при упрощении конструкции. Поставленная цель достигается тем,что в устройство слежения за информационной дорожкой, содержащее последовательно установленные на оптической оси источник излучения, светоделитель, подвижное зеркало с приводом и объектив, а также-двухплощадный фотоприемник, оптически связанный с,о светоделителем, три дифференциальных усилителя и усилитель мощности, причем выход первого дифференциального усилителя соединен с первым входом второго дифференциального усилителя, выход которого через усилитель мощности соединен с входом привода качающегося зеркала, введены первые и вторые детекторы нижней и верхней огибающей, а также делитель напряжения, входы первых детекторов нижней и верхней огибающей соединен с выходом первого чувствительного элемента двухплощадного фотоприемник а входы вторых - с выходом второго чувствительного элемента мвухплощад ного фотоприемника, выходы первого и второго детекторов нижней огибающей соединены с входами первого диф ференциального усилителя, выходы пе вого и второго детекторов в верхней огибающей соединены с входами третьего дифференциального усилителя, выход которого через делитель напря жения соединен с вторым входом второго дифференциального усилителя. На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 положение считывающего пятна на нос теле при воспроизведении .записанного участка информационной дорожки -ось которой смещена относительно центра считывающего пятна; на фиг. 3 - положение считывающего пучка в плоскости двухплощадного фотоприемника в случае воспр.оизведения записанного участка дорожки, изобра женного на фиг. 2; на фиг. 4 - поло жение считывающего пятна на информа онной дорожке носителя между записанными участками; на фиг. 5 - поло жение считьгоающего пучка излучения в плоскости двухплощадного фотоприемника в случае воспроизведения участка дорожки, изображенного на фиг. А; на фиг. 6 - диаграммы сигна лов двухплощадного фотоприемника при сканировании информационной дорожки. Устройство (фиг. 1) содержит источник 1 излучения, генерирующий пу чок 2 излучения, светоделитель 3, оптическую .головку 4, состоящую из подвижного зеркала 5 и объектива 6, носитель 7 информации с осью 8 вращения, йривод качающегося зеркала 9, двухплощадный фотоприемник 10 с чувствительными элементами 10а и 105 и линией. 11 раздела, первый 12, второй 13 и третий 14 дифференциальные усилители, первый 15 и второй 16 детекторы нижней огибающей, первый 17 и второй 18 детекторы вер ней огибающей, делитель 19 напряжения, усилитель 20 мощности, а также информационные дорожки 21 на носи- теле записи и считывающий пучок в плоскости двухплощадного фотоприем- ника (Х. Устройство работает следующим образом. Оптический,пучок 2 источника 1 излучения отражается зеркалом 5 и фокусируется объективом 6 оптической головки 4 на поверхность носителя 7, содержащую информационные дорожки 21. При вращении носителя 7 вокруг оси 8 отраженный от поверхности носителя пучок 2 модулируется по мощности в соответствии с информацией, закодированной в длине участков.и промежутков на дорожке. Модулированный отраженный от носителя 7 пучок а собирается объективом 6 и, отражаясь от зеркала 5 и светоделителя 3, попадает на двухплощадный фотоприемник 10,. линия раздела 11 между чувствительными площадками 10с« и 10 (f которого . ориентирована параллельно касательной к считьшаемой дорожке информации (перпендикулярно плоскости .фиг. ,1) . На фиг. 2 изображено пложение считывающего пятна V на носителе при считьшании записанного участка дорожки информации шириной 2 В , ось которой смещена относительно центра пятна V на величину Д. На фиг. 3 изображено положение считывающего пучка а в плоскости двухплощадного .фотоприемника 10 для случая считывания записанного участка дорожки, изображенного на фиг. 2. Линия 11 раздела между чувствительными элементами 10 о и 106 фотоприемника 10 смещена относительно центра пучка 2 на величину с. Сигналы с двухплощадного фотопри- емника определяются интегрироранием распределения интенсивности пучка Д. по площади соответствзтощих фоточув- х;твительных цлощадок нс. , где J и ц5 сигналы с площадок 10аи 106 соответственно для случая считывания на фиг. 2; 5 коэффициент отражения незаписанного участка дорожки (про межутка) ; коэффициент отражени записанного участка; половина радиуса пуч ка, мощность которог имеет Гауссово распределение;erf - символ функции ошибо В выражениях (1) опущены коэффициенты пропорциональности, учитываю щие мощность-считывающего пзтака и чувствительность фотоприемнйка. На фиг. 4 и 5 изображены соответ ственно положения считывающего пятн V на носителе и пучка ее в плоскости фотоприемника при считьюании промежутка между записанными участками. Сигналы с двухплощадного фотоприемникадля этого случая равн ) бс, «0 щг На фиг. 6 сплошной линчей изобра жена временная диаграмма сигнала с чувствительного элемента 10 а , штри ховой линией - с элемента 105 при сканировании дорожки информации считьтающим пятном v, где верхние уровни сигнала соответствуют положе нию пятна в промежутке между записанньми участками, а нижние - положению на записанных участках соотве ственно. Диаграммы сигналов на фиг. 6 изображены для случая R(,R т.е. когда коэффициент отражения записанных участков становится мень ше коэффициента отражения чистого носителя (или незаписанных промежут ков) . Детекторы 15 и 16 нижней огибающей (фиг. 1) вьщеляют огибающие з а дифференциальный усилитель 12 вырабатывает их разность -(о-.) . Ъ-Л , Ъ+д 1 HS Детекторы 17 и 18 верхней огиба щей вьделяют огибающие Jgoi и zJgg , а дифференциальный усилитель 14 вырабатьшает разность gg и цд, про36пррциональную смещению 6 пучка 3( относительно границы 11 Br 6« 2Roeff Из выражения (3) видно, что даже при точном следовании считывающёг о пятна V по дорожке () с выхода дифференциального усилителя 12 будет ffидти сигнал ZRerf j -;-i пропорцио . нальный смещению пучка л( относительно границы между чувствительными элементами двухплощадного фотоприемника 10. Для компенсации погрешности, вноси 1ой в работу системы слежения изза смещения пучка Я в плоскости чувствительных элементов 10 « и 106, которое может происходить от любых причин - разъюстировки, вибрации, отклонения зеркала 5 при отработке эксцентриситета и т.д., в дифференциальном усилителе 13 из сигнала слежения с выхода дифференциального усилителя 12 вычитается сигнал ошибки юстировки с выхода дифференциального усилителя 14. Для точной компенсации сигнал с выхода дифференциального усилителя 14проходит через делитель 19 напряжения, уменьшающий сигнал ( BRp/Rpa3. Таким образом, выходной сигнал усилителя .13 равен .-F-per 8J(VRv)/ Г г - г- Ь 1 Т.е. не зависит от разъюстировки пучка о относительно линии раздела фотоприемника 10. Этот сигнал заводится на вход усилителя мощности 20, управляющего приводом 9 качающегося зеркала 5, которое корректирует положение считывающего пятна V на дорожке 21 носителя информации. Таким образом, в предлагаемом устройстве компенсируется ошибка системы слежения за дорожкой, возникающая из-за разъюстировки пучка в плоскости двухплощадного фотоприемника 10. Устройство может функционировать и при воспроизведении носителей, у которых коэффициент отражения записанных участков выше коэффициента отражения промежутков, т.е. RQ IТогда делитель 19 напряжения увеличивает напряжение с выхода усилителя 14 в RI/RO раз.

Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию, позволяет надежно, с высокой точностью отслеживать информационную дорожку носителя записи, компенсирует ошибки слежения, возникающие из-за разъюстировки элементов устройства, дрейфа диаграммы направленности источника излучения.

УСТРОЙСТВО СЛЕЖЕНИЯ ЗА ИНФОРМАЦИОННОЙ ДОРОЖКОЙ, содержащее последовательно установленные на оптической оси источник излучения, светоделитель, качающееся зеркало с приводом и объектив, а также двухплощадный фотоприемник, оптически связанный со светоделителем, три дифференциальных усилителя и усилитель мощности, причем выход первого .дифференциального усилителя соединен с первым входом второго дифферен циального усилителя, выход которого через усилитель мощности соединен с « входом привода качающегося зеркала,, отлича-ющееся тем, что, с целью повышения точности и надеж- ности работы при упрощении конструкции, в него введены первые и вторые детекторы нижней и верхней огибающей, а также делитель напряжения, входы первых детекторов нижней и верхней огибающей соединены с выходом первого чувствительного элемента двухплощадного фотоприемника, а входы вторых с выходом второгочувствительного элемента двзгхплощадного фотоприемника, выходы первого и -второго детекторов нижней огибающей соединены с входами первого дифференциального (Л усилителя, выходы первого и второго детекторов верхней огибающей соединены с входами третьего дифференциального усилителя, выход которого через делитель напряжения соединен с вторым входом второго дифференциального усилителя. vj с-I

хО

га

Фиг,3

//////тШ/,

Х

IHS

Фиг.6