Устройство слежения за информационной дорожкой Советский патент 1991 года по МПК G11B7/00 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к -технике оптической записи и воспроизведения информации с движущегося носителя.

Цель изобретения - повышение надежности и точности слежения за информационной дорожкой.

На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - взаимное положение пятна воспроизведения и дорожки информации на диске с необходимыми обозначениями; на фиг.З - график зависимости модулей коэффициентов передачи изменений нижних огибающих сигналов фотоприемников от смещения пятна воспроизведения от оси дорожки.

Устройство состоит из источника 1 излучения,светоделителя 2,оптической головки 3, содержащей отражающее зеркало 4 и фокусирующий объектив 5, носителя 6 информации в виде диска, вращающегося относительно оси 7,двухсекционного фотоприемника 8, двух детекторов 9 и 10 огибающих,первого - дифференциального усилителя 11, схемы 12 коррекции, второго дифференциального усилителя 13, усилителя 14 мощности и исполнительного механизма 15. На поверхности носителя 6 инфорооо оо i tc оо

мации расположены концентрические (или спиральная) дорожки 16,представляющее собой записанные участки постоянной ширины и переменной длины и промежутки между ними. Причем участки и промежутки имеют различные оптические характеристики, например,коэффициент отражения. Оптический пучок 17, генерируемый источником 1 излуче- ния и отраженный пучок 18 модулируются по интенсивности, последний направляется светоделителем 2 на фотоприемник 8, граница 19 между фоточувствительными площадками которого ориентирована параллельно касательной к считываемой дорожке.

Схема 12 коррекции содержит два параллельных канала, состоящие из последовательно соединенных фильтра 20(21) нижних частот и компаратора 22(23), причем вход фильтра в каждом канале связан с инверсным входом компаратора, выход которого связан с прямым входом резистора 24(25) поло- жительной обратной связи. Выходы компараторов 22 и 23 подключены к входам апериодического звена 26, состоящего из дифференциального усилителя 27, к входам которого подключены резисторы 28 и 29. В качестве отрицательной обратной связи с выхода на инверсный вход подключена RC-цепочка 30 и 31, а к прямому входу RC-цепочка 32,33, параллельно которым подклю- чены аналоговые ключи 34 и 35,управляющие входы которых объединены и являются входом управления апериодического звена.

Устройство работает следующим об- разом.

Оптический пучок 17, генерируемый источником, фокусируется объективом 5 оптической головки 3 на поверхность носителя 6 информации, содержащую оп- тические дорожки 16. При вращении носителя 6 вокруг оси 7, отраженный от носителя 6 и прошедший объектив 5 в обратном направлении пучок 18 модулируется по интенсивности в соответ- ствии с информацией, закодированной в длине участков и промежутков дорожки 16, и направляется светоделителем 2 на фотоприемник 8, граница 19 между фоточувствительными площадками которого ориентирована параллельно касательной к считываемой дорожке информации (перпендикулярно плоскости фиг.1). Детекторы 9 и 10 огибающих

выделяют уровни сигналов фотоприемников, соответствующие положению пятна воспроизведения на записанных участках (это детекторы нижней огибающей, при R,:R0 или детекторы верхней огибающей при R.R0, где R0 - соответственно, коэффициенты отражения записанного участка дорожки и промежутка). Дифференциальный усилитель 11 вырабатывает разность сигналов детекторов, которая равна нулю, если пятно воспроизведения следует точно по оси дорожки, и имеет соответствующие величину и знак при смещении пятна относительно оси дорожки в ту или другую сторону, т.е. сигнал с выхода дифференциального усилителя представляет собой сигнал датчика системы слежения. При отсутствии смещения нуля усилителя 11 и одинаковой чувствительности фотоприемников сигнал схемы 12 коррекции при точном следовании пятна воспроизведения по оси дорожки информации равен нулю.Сигнал с выхода датчика, пройдя дифференциальный усилитель 13, усиливается усилителем 14 мощности, управляющим исполнительным механизмом 15,механически воздействующим на оптическую головку 3, удерживает считывающий пучок на оси дорожки информации. Исполнительный механизм 15 может воздействовать или на головку 3 в целом, перемещая ее вдоль радиуса диска, или на зеркало 4, изменяя его угловое положение для перемещения сфокусированного пучка в фокальной плоскости объектива.

При изменении чувствительности фотоприемных площадок фотоприемника 8 или смещении нуля усилителей 11, 13 и 14, что может произойти при изменении температурных условий окружающей среды в процессе эксплуатации схема 12 коррекции вырабатывает сигнал соответствующего знака,который компенсирует возможную ошибку и удерживает пятно воспроизведения на оси дорожки информации. Схема коррекции компенсирует влияние медленных изменений параметров системы. Принцип ее работы основан на том, что при небольших (в пределах четверти диаметра пятна) смещениях пятна относительно оси дорожки изменяется характер модуляции огибающих сигналов фотоприемников. Модуляция огибающей сигнала одного фотоприемника, на который попадает часть пучка, проходящая внутри дорожки информации, уменьшается, а модуляция сигналов другого фотоприемника, на который попадает часть пучка, проходящая по краю дорожки информации, увеличивается. На фиг.2 изображено положение пятна воспроизведения 36 на дорожке 16 информации шириной 2Ъ со смещением Дсм центра пятна относительно оси 37 дорожки .Графики зависимости модулей коэффициентов К. и К от смещения & приведены на фиг.3. Из этих графиков видно, что при 0 О К , К

ЧИИ ПОСТОЯННОГО 1;мещеиим и е/ц

I - ъЈ, а при нали- смещения Олм коэффициент модуля коэффициента К2 возрастает, а модуль К уменьшается, при изменении направления смещения имеет место обратная зависимость.Это свидетельствует о том, что при смещении центра пятна относительно оси дорожки остаточные вибрации приводят к увеличению модуляции нижней огибающей одного фотоприемника и уменьшению модуляции огибающей другого фотоприемника .

Формула

изобретения

Устройство слежения за информационной дорожкой, содержащее последовательно установленные оптически связанные источник излучения,евето5

С

5

0

5

делитель, оптическую головку,состоящую из отражающего зеркала и объектива, носитель информации, а также двухсекционный фотоприемник, оптически связанный со светоделителем,два детектора огибающих, входы которых связаны с соответствующими выходами чувствительных элементов фотоприемника, последовательно соединенные два дифференциальных усилителя,усилитель мощности и исполнительный механизм, входы первого дифференциального усилителя связаны с выходами детектора огибающих, а выход исполнительного механизма механически связан с оптической головкой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности слежения за информационной дорожкой, в него дополнительно введены апериодическое звено и схема коррекции, выполненная в виде двух параллельных каналов, состоящих из последовательно соединенных фильтра нижних частот и компаратора, охваченного положительной обратной связью, причем вход фильтра нижних частот в каждом канапе связан с инверсным входом компаратора и соединен с соответствующим выходом детектора огибающих, а выходы компараторов подключены к соответствующим входам апериодического звена, выход которого подключен к второму входу второго дифференциального усилителя.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к оптическим запоминающим устройствам с движущимся носителем информации. Целью изобретения является повышение точности и надежности, которое достигается за счет введения схемы коррекции,компенсирующей медленные смещения пятна воспроизведения относительно оси дорожки, которые могут происходить в реальных условиях эксплуатации из-за изменений коэффициентов передачи электронных узлов и смещений нулей усилителей при изменениях температуры окружающей среды. Устройство содержит последовательно установленные оптически связанные источник излучения, светоделитель, оптическую головку и носитель информации, а также двухсекционный фотоприемник, два детектора огибающих, последовательно соединенные два дифференциальных усилителя, усилитель мощности, исполнительный механизм и схему коррекции, которая вырабатывает сигнал, корректирующий положение пятна воспроизведения относительно оси дорожки из сигналов детекторов огибающих, которые при смещении пятна относительно оси дорожки имеют различную модуляцию . 3 ил. о € (Л с

v i

Ji т

ЈZL2Ј9l

Редактор Л.Пчолинская

Составитель С.Ботуз Техред М.Дндык

Заказ 929

Тираж 345

ВНИИПИ Государствечного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

)М

Риг 3

Корректор Л.Бескид

Подписное