Устройство для слежения за информационной дорожкой носителя оптической записи Советский патент 1986 года по МПК G11B7/09 

I12 Изобретение относится к области ( наполнения информации оптическими средствами,- а именно к устройствам слежения за информационной дорожкой дискового носителя, и может быть использовано в аппаратуре воспроизведения видео- или звуковой информации. Целью изобретения является повышение точности и надежности слежения за информационной дорожкой и обеспечение возможности работы в специальных режимах,

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит лазер 1, первое зеркало 2 с приводом 3 поворота, второе зеркало 4 с приводом поворота 5, формирователь 6 .трех пучков , фотоприемный блок 7 с много- . элементным фотоприемником 8 и одноэлементньпхм фотоприемниками 9 и 10, первый 11 и второй 12 вычитающие блоки, первый 13 и второй 14 дифференциальные усилители, первый 15 и второй 16 фильтры нижних частот, первые, вторые и третьи электронные ключи 17-19 и суммирующие усилители 2022, первый-четвертый дифференцирующие блоки 23-26, полосовой фильтр 27, фазовращатель 28, синхронный переключатель 29, генератор 30 переменного напряжения, интегрирукяций блок 31, усилитель 32 мощности, амплитудный детектор 33, первый и второй дифференцирующие блоки составляют первый формирователь 34 амплитудно-частотной характеристики, а интегрирующий блок и четвертый дифференцирующий второй формирователь 35,

Устройство работает следующим оЬразом.

Лазер 1 излучает пучок излучения, который направлен на второе зеркало 4, которое приводом поворота поворачивается вокруг оси и осуществляет угловые колебания пучка излучения с небольшой амплитудой на одной фиксированной частоте. Амплитуда колебаний составляет около 2x10 рад, а частота около 70 кГц, Отраженный от зеркала 4 пучок излучения преобразуется в формирователе 6 трех пучков в основной воспроизводящий и два до полнительных пучка слележения, которые направлены на первое зеркало 2, привод 3 поворота которого приводит зеркало в угловые колебания. Зеркало 2 с приводом 3 являются исполнительным механизмом слежения, которое осуемника 8 воспроизведения и двух одноэлементных фотоприемников 9 и 10 слежения, При расположении пучка воспроизведения по центру информационной дорожки пучки слежения располагаются симметрично по обе стороны дорожки, сигналы с одноэлементных фотоприемников одинаковы и сигнал на выходе первого блока 11 вычитания равен нулю. При смещении центра дорожки относительно пучка воспроизведения освещенность фотопрйемников изменяется, в результате чего на выход первого блока 11 вьтитания появляется сигнал рассогласования, величи- j на которого пропорциональна величине смещения, а фаза - направлению смещения. Этот сигнал усиливается вторым дифференциальным усилителем 14, фильтруется первым фильтром 15 нижних частот и через первый электронный ключ 17, на управляющий вход которого в режиме слежения поступает логическая 1, проходит на первый вход второго суммирующего усилителя 21, на второй вход которого в режи. ме слежения за информационной дорожкой сигнал не подается. Сигнал рассогласования корректируется первым формирователем амплитудно-частотной характеристики, состоящим из первого 23 и второго 24 дифференцирующих блоков и через третий суммирующий усилитель 22 и усилитель 32 мощности поступает на вход привода 3 поворота, который управляет зеркалом 2 таким образом, что пучок воспроизведения центрируется на информационной дорожке.

Первый формирователь 34 амплитудно-частотной характеристики состоит из первого и второго дифференцирующи блоков 28 и 24, первый из которых выполнен так, что сигналы с частотой ниже частоты вращения носителя оптической записи подавляются. Например, это может быть дифференцирующее звено с частотами сопряжения 0,5 и 3 ществляет поворот пучка воспроизведения в соответствии с радиальными отклонениями информационной дорожки носителя оптической записи. Пучки излучения направляются зеркалом 2 на информационную дорожку носителя оптической записи (не показано), после взаимодействия с которой проецируются на фотоприемный блок 7, состоящий из мног.оэлементного фотопри3

25 Гц, т.е. которое подавляет пос:тоянную составляюною сигнала рассогласования в 50 раз о Второй дифференцирующий блок 24 обеспечивает фазоопережение на частоте среза описанного замкнутого контура устройства слежения. Частота среза может быть равна 5 кГд, а дифференцирующий блок представлять собой дифференцирующее звено с частотами сопряжения 1,5 и 20 кГц.

Выходы четырехэлементного фотоприемника 8 фотоприемного блока 7 соединены со входами первого суммирующего усилителя 20, шина с выхода которого усиливается вторым дифференциальным усилителем 13, полосовым фильтром 27 выделяется сигнал сканирования, который образуется в результате угловых колебаний второго зеркала 4, которое сканирует с помощью привода 5, который подключен к выходу генератора 30 переменного напряжения. Пятно воспроизведения осуществляет смещения поперек информационной дорожки с частотой генератора 30 и с небольшой амплитудой, например 0,1 мкм, что дает приблизительно 10%-ю амплитудную модуляцию сигнала воспроизведения. Выделенный сигнал сканирования проходит фазовращатель 28, который устанавливает ,фазу этого сигнала в соответствие с фазой опорного сигнала который поступает со второго выхода генератора 30 переменного напрялсения на управляющий вход синхронного переключателя 29 (фазовращатель 28 также может быть подключен ко второму выходу генератора 30 и вращать фазу опорного сигнала) . Сигнал сканирования подается синхронным переключателем 29 то на отрицательный, то на положительный вход второго блока 12 вычитания синхронно с опорным сигналом на управляющем входе.

При расположении колеблющегося пятна .воспроизведения симметрично относительно центра информационной дорожки полученный сигнал сканирования удваивается по частоте. В результате сигналы, которые поступают поочередно на отрицательный и положительный входы второго блока 12 вычитания, одинаковы, и на его выходе получается сигнал с частотой сканирования, симметричный относительно нуля, Смещение пятна воспроизведения с цент)ра дорожки нарушает эту симметрию в

658434

ту или другую сторону в зависимости от направления смещения пятна. Сигнал второгЪ блока 12 вычитания поступает на вход второго фильтра 16 ниж2 них частот 5 который может быть выполнен в виде RC -фильтра первого порядка с частотой среза, напрр1мер,, 7 кГц, Таким образом на выходе фильтра 16 образуется сигналs величина

o которого пропорциональна величине смещения, а знак указывает направление смещения. Второй электронный ключ 18 пропускает полученный сигнал рассогласования (на управляющий вход

5 поступает сигнал логической 1) на третий электронный ключ 19, который в режиме слежения открыт (на управляющий вход поступает сигнал логической 1) и сигнал без изменений

0 проходит -на вход второго форш-ipoBaтеля 35 амплитудно-частотной характеристики, Сигнал рассогласования корректируется вторьм фop fflpoвaтeлем и подается на второй вход третье5 го суммирующего усилителя 22, который подает его на вход усилителя 32 мощности. Усилепньш по мощности сигнал поступает на привод 3 зеркала 2, . которое центрует пучок воспроизведе-

Q ния на информационной дорожке.

Второй формирователь 35 амплитудно-частотной характеристики состоит из интегрирующего блока 31 и четвертого дифференцирующего блока 26. Интегрирующий блок 31 выполнен так,

5 что сигналы с частотой ниже частоты вращения носителя оптической записи усиливаются Например, это может быть интегрирующее звено с частотами сопряжения Oj1 и 25 Гц т.е. которое

0 усиливает постоянную составляющую сигнала рассогласования в 250 раз. .Третий дифференцирующий блок 26 обеспечивает фазоопережение на частоте среза описанного второго контура

слежения. Частота среза может быть

равна 1 кГц, Дифференцирующий блок 26 представляет собой, паприьшр, дифференцирующее звено с частотами сопряжения 0,25 и 4 кГц.

0

Выходной сигнал первого суммирующего усилителя 20 содержит постоянную составляющую, которая указывает на уровень освещенности четьфехэлементного фотоприемника 8 и зависит от мощности лазераj коэффициента отражения носителя оптической записи и факторов. Амплитудный де-. тектор 33 выделяет сигнал, пропорциональный освещенности фотоприемника 8, и подает постоянный уровень этого сигнала ,на управляющие входы первого 13 и второго 14 дифференциальных усилителей6 В результате коэффициент усиления усилителей 13 и 14изменяется обратно пропорционально изменению освещенности фотоприемника 8 и таким образом, общий коэффициент усиления обоих контуров устройства слежения поддерживается постоянным. Управляющие входы первого 17 и второго 18 электронных ключей соединены и образуют совместный управляющий вход, на который в режиме слежения подается, например, логическая 1, и оба ключа открыты. При этом сигнал на втором входе первого суммирующего усилителя 21 равен нулю, В режиме скачкообразного смещения пятна воспроизведения с одной дорожки на соседнюю (с целью осуществления, например, стол-кадра), на управляющмй вход первого и второго элек тронных ключей подается сигнал логического О и эти ключи закрываются. В это время на второй вход суммирующего усилителя 21 подается управляющий сигнал, которьй переводит пятно Воспроизведения на соседнюю дорожку, после чего ключи 17 и 18 опят открываются и включается режим слежения. На управляющий вход третьего элек тронного ключа 19 в режиме слежения поступает сигнал логической 1, и ключ открыт. В режиме ускоренного просмотра записи первое поворотное зеркало 2 может поворачиваться на недопустимо большой угол больших коэффициентов усиления на низких частотах (0-25 Гц) второго формирова теля амплитудно-частотной характерис тики. На вход третьего ключа в pejKHме ускоренного просмотра подается сигнал логического О, и ключ 19 открыт. Сигнал i acсогласований проходит через третий дифференци-рующий блок,25, который подавляет низкие частоты и тем самым Уменьшает коэффициенты усиления контура. Дифферент 1дируншщй блок 25 может быть вьшол--. иен в виде дифференцирующего звена с частотами сопряжения, например 0,1 и 25 Гц. Формула изобретен К я Устройство для слежения за информационной дорожкой носителя оптической записи, содержащее лазер, оптически связанные формирователь трех пучков лучей, первое зеркало с приводом поворота, вход которого соединен с выходом усилителя мощности, а также фотоприемный блок из многоэлементного и двух одноэлементных фотоприемников и блок управления слежением, первый выход которого соединен с входом усилителя мощности, первый и второй входы - с выходами одноэлшментных фотоприемников, а третий И четвертый - с совместными выходами многоэлементного фотоприемника, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности и надежности слежения за информационной дорожкой., в него введено второе зеркало с приводом поворота, расположенное между лазером и формирователем трех пучков лучей, блок управления слежением выполнен с вторым выходом и тремя командными входами и состоит из генератора переменного напряжения, полосового фильтра, амплитудного детектора, интегрирующего блока, синхронного переключателя, фазовращателя, трех суммирующих и двух дифференциальных усилителей, четырех дифференцирующих блоков, двух блоков вычитания,, двух фильтров нижних частот и трех электронных ключей, выход первого суммирующего усилителя соединен с входом амплитудного детектора и первым входом первого дифференциального усилителя, с вторым входом которого соединен выход амплитудного детектора, который также соединен с первым входом второго дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом первого блока вычитания, а выход через первьш фильтр нижних частот с входом первого электронного ключа, выход которого через второй суммирующий усилитель, первый и второй дифференцирующие блоки соединен с первым входом тре,тьего суммирующего усилителя, выход первого дифференциального усилителя через полосовой фильтр и фазовращатель соединен с входом синхронного переключателя, управляющий вход которого связан с выходом генератора переменного напряжения, а выходы - с входами второго блока вычитания, выход которого через второй .фильтр нижних частот, второй электронный ключ, параллельно соединенные ретий электронный ключ и третий диференцирующий блок, а также последо.712658438

вательно соединенные интегрирующийля, командными входами - совместные

и четвертый дифференцирующий блоки: входы первого и второго электронных

соединен с вторым входом третьегоключей, втЪрого суммирующего усилисуммирующего усилителя, при этом пер-теля, а также управляющий вход тре-

вым и вторым входами блока управле-тьего электронного ключа, первым выния слежением являются входы первогоходом - выход третьего сумлшрующего

блока вычитания, третьим и четвертым -усилителя, а вторым - выход генеравходы первого суммирующего усилите-тора переменного напряжения.