Следящая система для воспроизведения фотозаписи Советский патент 1987 года по МПК G05B11/01 

11

Изобретение относится к следящим системам общего назначения, предназначенным для отслеживания координаты и воспроизведения полезного сигнала, записанного на фотоноситель в компактном виде, на порядок и два порядка превьшающем компактность магнитной записи.

Цель изобретения - снижение динамической погрешности воспроизводимой системой информации фотозаписи.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 - диаграммы сигнала, формируемого датчиком положения при разных скоростях воспроизведения; на фиг.4 - фрагмент датчика положения (растровый элемент - окно и заслонка - в промежуточном положении).

Следящая система для воспроизведения фотозаписи (фиг.) содержит задатчик 1, сумматор 2, регулятор 3 скорости исполнительного двигателя 4, объект 5 регулирования, датчик 6 положения, многоканальный преобразователь 7, дифференциатор 8, цифровой компаратор 9, первый и второй одновибраторы 10 и 11, счетчик 12, RS-триггер 13, элемент ИЛИ 14, элемент И-ИЛИ 15, корректор 16 динамической ошибки, второй компаратор.17, генератор 18 квантования и элемент И 19. Преобразователь 7 содержит делитель 20 и п каналов 21 масштабирования, каждый из которых содержит компаратор 22, элемент И-НЕ 23 и второй и третий триггеры 24 и 25.

Растровые элементы датчика 6 положения, содержащие на лимбах окно 26 и заслонку 27 (фиг.4), модулируют световой поток подсветки, определяя координатное положение сигнала фотозаписи, а импульсы (фиг.2 и З) являются носителями информации числа окружных шагов со стартового положения до окончания воспроизведения. Привязка к экстремумам модулированного сигнала обеспечивает осреднение окружного шага и уменьшает погрешности от различия ширины Р окна рас- товой решетки (фиг.4).

Канал 21 масштабирования 21 и делитель 20 (фиг,1) производят вертикальное масштабирование в области экстремальных значений импульсов x(t) фотопреобразования (фиг.2 и З) обеспечивая фиксацию экстремумов, а в счетчике 12 по С1-входу осуществля73972

ется запись числа вертикальных масштабных квантований области экстремума (фиг.2 и З).

Задатчик 1 предназначен для зада5 ния скорости перемещения носителя фотозаписи, а в счетчике 12 по С2- входу осуществляется запись числа временных (горизонтальных) квантований (фиг.2 и З) посредством стабильJO ного генератора 18 и элемента И 19 в области, ограниченной выходными сигналами сработавшего- и несработавшего компараторов 22 каждого канала 21 масштабирования.

15 Таким образом в счетчике 12 накапливается информация по двум составляющим: скорости воспроизведения и квантованиям в области экстремума функции x(t) импульсного фотопреоб 0 разования.

При воспроизведении с разной скоростью частота импульсов сигнала x(t) различна и это определяет раз25 личные погрешности , и S формирования экстремума (фиг.2 и ЗГ. Так как при срабатывании, например, компаратора 22 в области экстремума и при его возврате в исходное состояние,

30 что формирует строб-импуЛьс экстремума, его гистерезис (f определяет d - параметр наклона функции x(t) и погрешности, различные при разных скоростях. При меньшей частоте импульэ сов x(t) функция растянута по временной шкале (фиг.З) и

Чтобы обеспечить компенсацию динамических погрешностей, в корректор. 16 вводят числовое отображение грешности, соответствующее заданной скорости перемещения носителя фотозаписи. На сумматоре 2 осуществляется суммирование упомянутого числа с числом задания скорости перемещения

2-п П + П.

Эта сумма сравнивается на цифрово компараторе 9 с числом, которое записывается в счетчике 12, ив момент

50 стробирования этого компаратора на его вьгходах формируется сигнал рассогласования, воздействующий на регулятор 3 скорости двигателя 4. Это определяет трехпозиционное регу55 лирование в каждом окружном шаге растра лимбов датчика 1. Поскольку растровую решетку лимба в системах фотозапись - воспроизведение выбираю с числом прозрачных участков порядка 2 (в абсолютных величинах ширина окна порядка 20 мкм), то, следовательно, регулирующее воздействие сигнала рассогласования на входе регулятора 3 скорости имеет сравнительно большую спектральную плотность. Поэтому при использовании известных регуляторов скорости шаговым приводом может достигаться высокая координатная точность воспроизведения при малой колебательности.

Устройство работает следующим образом.

Пусть скорости воспроизведения имеют соотношение

V.

V.

2В результате модуляции светового потока подсветки датчиком 6 положения формируется импульсный сигнал x(t), посту- 20 пающий на первый вход преобразователя 7. На экране осциллографа мож- - но наблюдать различие в форме импульсов (фиг.2 и 3) согласно условию

15 что вызывает 1 на выходе элемента И-НЕ 23 и срабатывание подготовленного по I-входу (1) триггера 24. На парных И-входах элемента 17 возникает совпадение 1, RS-триггер 1 возвращается в исходное состояние, прекращая тактирование счетчика 12 по СI-входу импульсами дифференциатора 8, проходящими через элемент ИЛИ 14. При рассмотренном возврате

(1), динамическая погрешность так- 25 RS-триггера 13 в исходное состояние

одновибратором 11 формируется корот кий импульс стробирования компарато ра 9, при котором осуществляется сравнение записанной в счетчике 12

же различна.

В момент достижения сигналом x(t) уровня срабатывания компаратора 17 на элементе И 19 возникает возможность квантования счетчика 12 по С2-ВХОДУ и в нем с момента обнуления одновибратором 10, который формирует короткий импульс при срабатывании компаратора 17, записывается информация (число) скорости воспроизведения (фиг.2 и З). По достижении сигналом x(t) уровня срабатывания компаратора 22 условие тактирования по С2-ВХОДУ счетчика 12 нарушается, так как на инверсном входе элемента И 18 формируется логическая единица.

В период между срабатываниями компараторов 17 и 22 (последний формирует сигнал экстремума) разрешена запись информации в счетчик 12 при разрешении на R-входе, так как при срабатывании одновибратора 10 RS- триггер установлен в R-состояние,

одновибратором 11 формируется короткий импульс стробирования компаратора 9, при котором осуществляется сравнение записанной в счетчике 12

30 информации с информацией сумматора 2 На соответствующем выходе компаратора 9 формируется сигнал рассогласования в тактовом периоде измерения. Осуществляется трехпозиционное регу35 лирование скорости двигателя 4. Если при этом в корректоре 16 записано число, отображающее динамическую погрешность скорости воспроизведения (число в задатчике 1), то динамическая погрешность воспроизведения кон пенсируется.

40

Формула изобретения

1. Следящая система для воспроизведения фотозаписи, содержащая задат- чик, подключенный к первому входу

сумматора, регулятор скорости, выходом подключенный к входу исполнипричем в R-состояние устанавливаются Q тельного двигателя, на выходном валу

также триггеры 24 и 25 каналов 21 которого установлен объект регулиромасштабирования.

Далее при возрастании уровней

сигнала x(t) последовательно срабавания, подключенный выходом через

датчик положения к входу многоканального преобразователя, первой группой

тывают компараторы 22 22„ каналов вькодов подключенного к входам диффе- 21 масштабирования. Например, при срабатывании компаратора 22 (переход в состояние 1) срабатьшает триггер 25, так как его R-состояние (1 на

ренциатора, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамических погрешностей воспроизводимой системой информации фотозаписи, в нее

ка 20

I-входе) разрешает его однократное срабатывание. На первом И-входе логического элемента И-ИЛИ 15 возникает 1, которая передается на первый

г вход элемента И-НЕ 23 и на I-вход триггера 24, подготавливая его к срабатыванию при формировании 1 на С-входе. Второй вход элемента 23 от сработа вшего компаратора 22 (от воз

fO растающей функции x(t)) находится в состоянии 1, а на его выходе - 0 При убывании уровни функции x(t) компаратор 22 переходит в исходное состояние с гистерезисом d (фиг.2 и З),

15 что вызывает 1 на выходе элемента/ И-НЕ 23 и срабатывание подготовленного по I-входу (1) триггера 24. На парных И-входах элемента 17 возникает совпадение 1, RS-триггер 13 возвращается в исходное состояние, прекращая тактирование счетчика 12 по СI-входу импульсами дифференциатора 8, проходящими через элемент ИЛИ 14. При рассмотренном возврате

- 25 RS-триггера 13 в исходное состояние

RS-триггера 13 в исходное состояние

одновибратором 11 формируется короткий импульс стробирования компаратора 9, при котором осуществляется сравнение записанной в счетчике 12

информации с информацией сумматора 2. На соответствующем выходе компаратора 9 формируется сигнал рассогласования в тактовом периоде измерения. Осуществляется трехпозиционное регулирование скорости двигателя 4. Если при этом в корректоре 16 записано число, отображающее динамическую погрешность скорости воспроизведения (число в задатчике 1), то динамическая погрешность воспроизведения пенсируется.

Формула изобретения

1. Следящая система для воспроизведения фотозаписи, содержащая задат- чик, подключенный к первому входу

вания, подключенный выходом через

датчик положения к входу многоканального преобразователя, первой группой

вькодов подключенного к входам диффе-

ренциатора, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамических погрешностей воспроизводимой системой информации фотозаписи, в нее

513

введены цифровой компаратор, два одновибратора, сч етчик, RS-триггер, элемент ИЛИ, элемент И-ИЛИ, корректо динамической ошибки, второй компаратор, генератор квантования и элемент И, при этом элемент И-ИЛИ выходом подключен к первому входу RS-тригге- ра, вторым входом соединенного с входом сброса счетчнка и через первый одновибратор - с выходом второго компаратора, выходы дифференциатора подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом тактирования счетчика, который входо разрешения счета соединен с выходом RS-триггера, а выход счетчика подключен к первому входу цифрового компаратора, второй вход которого соединен с выходом сумматора, вход стробирования цифрового компаратора соединен через второй одновибратор с вторым выходом RS-триггера, при этом входы элемента И-ИЛИ соединены с второй группой вьпсодов многоканального преобразователя, второй вход которого соединен-с выходом первого одновибратора, корректор динамической ошибки подключен к второму входу сумматора, генератор квантования соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с вторым входом тактирования счетчика, третий выход многоканального преобразователя подключен к перврму входу второго компаратора, второй вход которого соединен с выходом датчика положения выход цифрового компаратора соединен с .входом регулятора скорости, первая группа выходов многоканального преоб76

разователя соединена с второй группой входов элемента И, третий вход которого подключен к выходу второго компаратора.

2. Система по п.1, отличающая с я тем, что многоканальный преобразователь содержит делитель и п, по числу уровней дискретизации выходного сигнала датчика положения,

каналов масштабирования, причем каждый канал масштабирования содержит третий компаратор, элемент И-НЕ, второй триггер и третий триггер, подключенный выходом к первому входу

элемента И-НЕ и I-входу второго триггера, выход третьего компаратора соединен с первым входом элемента И-НЕ и С-входом третьего триггера, выход элемента И-НЕ соединен с С-входом

второго триггера, второй выход тре- тьег о триггера соединен с I -входом этого же триггера, первый вход третьего компаратора соединен с соответствующим выходом делителя, объединенные вторые входы третьих компараторов каждого канала масштабирования соединены с первым входом преобразователя, вторым входом которого являются объединенные входы сброса

вторых триггеров каждого канала масштабирования, выходы третьих компараторов каждого канала масштабирования являются первой группой выходов преобразователя, первые вькоды второго и третьего триггеров каждого анала масштабирования являются второй группой выходов преобразователя,третьм выходом которого является (п+1 )-й выход делителя.

фигЛ

Изобретение относится к следящим системам общего назначения; предназначенным для отслеживания координаты и воспроизведения полезного сигнала, записанного на фотоноситель в компактном виде, на порядок и два порядка превышающем компактность магнитной записи. Цель изобретения - снизить динамические погрешности воспроизводимой информации фотозаписи в широком диапазоне скоростей воспроизведения. Для этого в систему введены цифровой компаратор, два одновибратора, счетчик, RS-триггер, элемент ИЛИ, элемент И-ИЛИ, корректор динамической ошибки, второй компаратор,генератор квантования и элемент И. Кроме того, преобразователь содержит делитель и п каналов масштабирования, каждый из которых содержит компаратор, подключенный к первому входу элемента И-НЕ, вторым входом соединенного с I-входом второго триггера и с выходом третьего триггера, С-входом объединенного с выходом компаратора, С-вход второго триггера подключен к выходу элемента И-НЕ, а R-входы обоих триггеров объединены поканально. Поставленная цель достигается за счет цифровой коррекции . при разных скоростях воспроизведения. .Кроме того, формирование стробимпуль- сов экстремальных значений синхрони- зирунмцего сигнала фотопреобразования обеспечивает осреднение окружно.- го шага растровой дорожки датчика- лимба. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. с (Л 00 САЭ QD