Устройство слежения за информационной дорожкой дискового оптического носителя Советский патент 1987 года по МПК G11B7/09 

Изобретение относится к технике накопления информации, в частности к устройствам воспроизведения информации с оптических дисковых носителей.

Цель изобретения - повышение надежности слежения за информационной дорожкой.

На фиг.1 представлена схема устройства j на фиг,2 и 3 - диаграммы его работы.

Устройство содержит многоэлементный фотодетектор 1, первый блок 2 управления, состоящий из дифференциального усилителя 3, фильтра 4 подавполучаемый в результате колебаний воспроизводящего светового пучка с частотой fp поперек информационной дорожки. Этот сигнал подается на о вход синхронного детектора 12, на другой вход которого поступает сиг

от генератора 13 сигналов частотой

На выходе синхронного детектора формируется сигнал рассогласования to который поступает на вход второго блока 14 управления. В усилителе 1 сигнал рассогласования усиливается подается на вход фильтра 16 нижних частот, который уменьшает усилени

ления сигнала частотой f, дкфферен- 5 на высоких частотах. Далее сигнал

цирующего звена 5 и фильтра 6 верхних частот, суммирующий усилитель 7, исполнительный механизм 8, включаюп ий в себя зеркало 9 с приводом 10 поворота, амплитудньш детектор 11, синхронный детектор 12, генератор 13

рассогласования корректируется диф ференцирующим звеном 17 и подается второй вход суммирующего усилител 7 и через него на вход привода 10

20 воротя зеркала 9 исполнительного м ханизма 8. К третьему входу суммир щего усилителя подсоединен выход г нератора сигналов частотой f, в р зультате чего зеркало 9 исполните

сигналов частотой f и второй блок 14 управления, состоящий из усилителя 15, фильтра 16 нижних частот и дифференцирующего звена 17.

Устройство работает следующим образом.

Многоэлементный фотодетектор 1 содержит фотодетектор воспроизведения и два фотодетектора слежения за информационной дорожкой, выходы которых соединены с инвертирующим и неинвертирующим входами дифференциального усилителя 3 первого блока управления 2. На выходе дифференциального усилителя 3 образуется сигнал рассогласования положения светового пучка воспроизведения относительно центра информационной дорожки. Поскольку воспроизводящий пучок колеблется в радиальном направлении относительно дискового носителя информации с частотой fg генератора 13 сигналов, то на

выходе дифференциального усилителя 3 формируется сигнал с частотой f , вносящий помехи в работу схемы слежения за информационной дорожкой. Сигнал помехи подавляется фильтром 4 подавления сигнала частотой f,. Далее сигнал слежения за информационной дорожкой корректируется дифференцирующим звеном 5 и, пройдя фильтр 6 верхних частот, который подавляет усиление на нижних частотах, поступает на первый вход суммирующего усилителя 7 Выход фотодетектора воспроизведения подключен к входу детектора 11, который выделяет модулированный сигнал.

7477 2

получаемый в результате колебаний воспроизводящего светового пучка с частотой fp поперек информационной дорожки. Этот сигнал подается на один вход синхронного детектора 12, на другой вход которого поступает сигнал

о

от генератора 13 сигналов частотой f,

На выходе синхронного детектора формируется сигнал рассогласования, который поступает на вход второго блока 14 управления. В усилителе 15 сигнал рассогласования усиливается и подается на вход фильтра 16 нижних частот, который уменьшает усиление

0

рассогласования корректируется дифференцирующим звеном 17 и подается на второй вход суммирующего усилителя 7 и через него на вход привода 10 по0 воротя зеркала 9 исполнительного механизма 8. К третьему входу суммирующего усилителя подсоединен выход генератора сигналов частотой f, в результате чего зеркало 9 исполнитель ного механизма 8 непрерывно колеблет воспроизводящий пучок излучения по поверхности оптического носителя поперек информационной дорожки. Амплитудно-частотная характеристика фильтра 4 подавления сигнала частотой f представлена на фиг,2 кривой а. Вследствие выполнения фильтра 4 в виде режекторного фильтра, например из LC-элементов сигнал сканирования

частотой f снижается в 5 раз, а в случае его выполнения в виде фильтра нижних частот - в 2 раза.

Таким образом, шумовой сигнал частотой fp подавляется в первом блоке управления на 20 дБ и практически не оказывает отрицательного влияния на работу устройства слежения.

Введение дополнительного во второй блок 14 управления дифференцирующего звена с передаточной функцией

H(s) K(T,s + + 1),

где К - статический коэффициент перепередачи звена;

Т, и Т---постоянные времени, которые связаны с частотами сопряжения звена f и f. соответственно соотношениями:

50

5511

т --- и т --- 1 2 irf, -г 2Т

амплитудно-частотная характеристика которого изображена на фиг.2 аппроксимированной кривой б, значительно расширяет область устойчивости второго блока управления, что дает возможность повысить усиление и приблизить его значение к значениям первого блока управления. При этом частоты сопряжения f и f выбираются значительно выше частоты резонанса fj, исполнительного механизма, чтобы не уменьшать усиление на основных часто- тах биений информационной дорожки носителя (на фиг,2 f, 800 Гц, f 7000 Гц).

Для увеличения усиления во втором блоке управления на нижних частотах фильтр 16 нижних частот второго блока управления ,14 выполнен в виде интегрирующего звена с передаточной функцией:

H,(S)

(

+ 1)/T.S

+ 1), времени.

где Tg и Т - постоянные

Амплитудно-частотная характеристика звена изображена на фиг,2 аппроксимированной кривой в. Частота сопряжения звена

6 ,

лежит выше

частоты вращения дискового носителя информации и может равняться, напри

мер, 100 Гц, а частота f может быть равна 10 Гц,

Для уменьшения усиления первого блока управления по отношению к усилению второго блока управления на низких частотах фильтр 6 верхних частот первого блока 2 управления выполнен в виде дифференцирующего звена с передаточной функцией

H(S)

1)/(

1),

где К - статический коэффициент передачи звена;

Т.и Т -постоянные времени. Амплитудно- 4i

Амплитудно-частотная характеристика звена представлена кривой г на фиг.2.

Частоты сопряжения f и f могут быть равны также 100 и 10 Гц соответ-50 ственно.

На фиг.З изображены амплитудно- частотные характеристики первого (кривая д) и второго (кривая е) гг блоков управления устройства. Из фиг.З видно, что на частоте вращения дискового носителя fpg и ниже усиление второго блока управления преобладает

г 0

5

0

над усилением первого, в результате чего устройство становится в значительно меньшей степени зависимым от наклона носителя и других низкочастотных шумов,

В области частот вьш1е „д усиление первого блока управления преобладает (например, на 10-18 дБ) над усилением второго. Полученного усиления первого блока в низкочастотной области и второго блока в высокочастотной области (вьш1е fi,ji) достаточно для отслеживания информационной дорожки с допустимой погрешностью, что означает, что два блока управления устройства обладают значительной степенью дублирования. На фиг,3 показаны практически полученные значения частот при fpg 25 Гц, Частота резонанса исполни 50-60 Гц, блока управленительного механизма f частота среза первого

0

0

i

0

г

ния fj,,,, 6000 Гц, второго f

ср. 2

5

2000 Гц, частота (, 2 кГц. Формула изобретения

1, Устройство слежения за информационной дорожкой дискового оптического носителя, содержащее исполнительный механизм, состоящий из зеркала с приводом поворота, которое оптически связано с многоэлементным фотодетектором, два выхода которого соединены с входами первого блока управления, а третий через амплитудный детектор - с первым входом синхронного детектора, второй вход которого связан с выходом генератора сигналов частотой fg , а выход - с входом второго блока управления, выход генератора соединен также с третьим входом суммирующего усилителя, первый и второй входы которого соединены с выходами соответствующих блоков управления, а выход - с входом привода поворота зеркала, первый блок управления состоит из электрически связанных дифференциального усилителя, дифференцирующего звена и фильтра верхних частот, а второй блок управления - из усилителя и фильтра нижних частот, причем с входами первого блока управления соединены входы дифференциального усилителя, с выходом - выход фильтра верхних частот, а с входом второго блока управления - вход усилителя, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности

слежения за информационной дорожкой, S первый блок управления введен фильтр подавления сигнала частотой t, который размещен между дифференциальным усилителем и дифференцирующим зв еном, а во второй блок управления - дифференцирующее звено, вход которого соединен с выходом фильтра нижних . частот, а выход - с выходом второго блока управления, при этом переда- точная функция ) введенного дифференцирующего звена определяется выражением:

H,(s) К | i|-i-|,

где К - статический коэффициент передачи звена; Т и I -постоянные времени, которые

связаны с частотами сопряже- ния звена f и f, лежащими выше частоты резонанса исполнительного механизма, соответственно соотношениями:

Т -1-

Т -1 2. Zirt

2. Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что фильтр верхних частот первого блока управления выУсил

да

полнен в виде дифференцирующего звена с передаточной функцией Н(S), определяемой из выралсения

Н, (S)

где К, - статический коэффициент передачи звена;

. - постоянные времени, а фильтр нижних частот второго блока управления - в виде интегрирующего звена с передаточной функцией H(S), определяемой из выражения:

H.(S)

Tj S+ 1

де

Тб

постоянные времени, при этом частоты сопряжения

1 звеньев - f 6 2ет7 частоты вращения дискового оптического носителя.

3. Устройство по Ш1,1 и 2, отличающее ся тем, что фильТр подавления сигнала частотой fg выполнен в виде режекторного фильтра или фильтра нижних частот.

Изобретение относится к технике накопления информации. Цель изобретения - повышение надежности слежения за информационной дорожкой. Устройство содержит фотодетектор 1, блоки 2 и 14 управления, дифференциальный усилитель 3, фильтр 4 подавления сигнала частотой fQ, дифференцирующие звенья 5 и 17, фильтр 6 верхних частот, суммирующий усилитель 7, исполнительный механизм 8, зеркало 9 с приводом 10, амплитудный детектор 11, синхронный детектор 12, генератор 13 сигналов частотой f, фильтр 16 нижних частот и усилитель 15. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет отслеживать информационную дорожку с допустимой погрешностью, что означает, что блоки 2 и 14 управления обладают степенью дублирования. 2 3.п. ф-лы, 3 ил. § (Л 14 00 о фиг.1

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 1637/50Тираж 590Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С.Ильчук Техред В.Кадар

Корректор М.Шароши