Устройство для записи и/или воспроизведения с информационных дорожек подвижного носителя Советский патент 1993 года по МПК G11B7/09 

ел

с

Использование: информационная техника, цифровая звуко- и видеозапись. Сущность изобретения: устройство содержит один трехлучевой источник излучения, один светоделитель, один фотоприемный узел, один объектив, один носитель, один центральный четырехплощадочный фотоприемник, два крайних четырехплощадочных фотоприемника, двенадцать светочувствительных площадок фотоприемников, пять разностных усилителей, два аналоговых сумматора, один блок селекции сигналов рассогласования, один узел управления автофокусировкой, один узел управления слежением за дорожкой. 6 ил.

Изобретение относится к устройствам записи и/или воспроизведения информации с взаимным относительным перемещением оптического носителя и оптической головки и может быть использовано в информационной технике, например в устройствах цифровой видеозаписи, в устройствах цифровой звукозаписи, в оптических внешних запоминающих устройствах.

Целью изобретения является повышение точности и надежности записи и воспроизведения информации путем повышения точности фокусировки и слежения за информационной дорожкой подвижного носителя информации в результате использования для целей слежения того или тех из трех отраженных от носителя коммутируемых лучей, которые в текущий момент времени находятся на участке Ьегистрирующего покрытия с наиболее оптимальными параметрами.

На фиг.1 изображена функциональная схема заявляемого устройства; на фиг.2 - пример реализации блока селекции сигналов рассогласования; на фиг.З -другой пример реализации блока селекции сигналов рассогласования; на фиг.4 - третий пример реализации блока селекции сигналов рассогласования; на фиг.5 - пример размещения трех четырехплощадочных фотоприемников на дорожках оптического носителя информации; на фиг.6 - другой пример размещения четырехплощадочных фотоприемников на дорожках оптического носителя информации.

Устройство содержит (фиг.1) оптически связанные трехлучевой источник 1 излучения (например, лазер с дифракционной решеткой или линейку полупроводниковых

00

о

2

VI Ч

лазеров), светоделитель 2, с вторым оптическим выходом которого сопряжен оптический вход фотоприемного узла 3, фокусирующий объектив 4 (сухой или иммерсионный) и подвижный оптический носитель информации 5 (дисковый, цилиндрический или иной). Фотоприемный узел 3 выполнен на базе трех четырехпло- щадочных фотоприемников: центрального 6 и двух крайних 7 и 8. Левые 9 и 10 площадки левого фотоприемника 7, параллельные дорожкам на подвижном оптическом носителе информации 5, подключены к инвертирующим входам, а правые 11 и 12, параллельные дорожкам площадки того же фотоприемника 7,- к неинвертирующим входам первого разностного усилителя 13. Диагонально объединенные площадки 10 и 12 левого фотоприемника 7 подключены к инвертирующим входам второго разностного усилителя 14, к неинвертирующим входам которого подключены диагонально объединенные площадки 9 и 11 того же фотоприемника 7. Все четыре площадки 9-12 фотоприемника 7 подсоединены к четырем входам первого аналогового сумматора 15. Левые 16 и 17 площадки центрального фотоприемника б, параллельные дорожкам на носителе 15, подключены к неинвертирующим входам третьего разностного усилителя 20, к инвертирующим входам которого подключены правые 18 и 19 площадки того же фотоприемника 6, параллельные дорожкам на носителе 5. Левые 21 и 22 площадки правого фотоприемника 8, параллельные дорожкам-на носителе 5, подключены к инвертирующим входам четвертого разностного усилителя 25, к неинвертирующим входам которого подключены правые 23 и 24 параллельные дорожкам на носителе 5 площадки того же фотоприемника 8. Диагонально объединенные площадки 22 и 24 правого фотоприемника 8 подключены к инвертирующим входам пятого разностного усилителя 26, к неинвертирующим входам которого подключены диагонально объединенные площадки 21 и 23 того же фотоприемника 8. Все четыре площадки 21-24 подключены к четырем входам второго аналогового сумматора 27. Выход первого разностного усилителя 13 подключен к первому входу блока селекции сигналов рассогласования 28, а выход второго разностного усилителя 14 - к второму входу блока селекции сигналов рассогласования 28. Выход первого аналогового сумматора 15 подключен к третьему входу блока селекции сигналов рассогласования 28, выход третьего разностного усилителя 20 подключен к четвертому входу блока селекции сигналов

рассогласования 28. Выход второго аналогового сумматора 27 подключен к пятому входу блока селекции сигналов рассогласования 28. Выход четвертого разностного усилителя 25 подключен к шестому входу блока селекции сигналов рассогласования 28. Выход пятого разностного усилителя 26 подключен к седьмому входу блока селекции сигналов рассогласования 28. Первый

0 выход блока селекции сигналов рассогласования 28 подключен ко входу узла 29 управления автофокусировкой, выход которого подключен к исполнительному элементу (на чертеже для простоты не показанном), уп5 равляющему положением фокусирующего объектива 4. Второй выход блока селекции сигналов рассогласования 28 подключен ко входу узла 30 управления слежением за дорожкой, нагрузкой которого служит испол0 нительный элемент (на чертеже для простоты не показанный), изменяющий взаимное пространственное положение излучаемых источником 1 лучей и подвижного оптического носителя информации 5.

5Приведенная на фиг.2 простейшая реализация блока селекции сигналов рассогласования 28 состоит из аналогового сумматора 31, входы которого подключены к второму и седьмому входам блока, а выход

0 аналогового сумматора 31 - к первому выходу блока селекции сигналов рассогласования 28. Четвертый вход блока селекции сигналов рассогласования 28 объединен с его вторым выходом.

5 Приведенная на фиг.З более совершенная реализация блока селекции сигналов рассогласования 28 включает в себя компаратор 32, входы которого подключены к третьему и пятому входам блока селекции

0 сигналов рассогласования 28, выход которого подключен к управляющему входу первого аналогового ключа 33 непосредственно, а к управляющему входу второго аналогового ключа 34 - через логическую схему НЕ

5 35. Сигнальный вход первого аналогового ключа 33 подключен к второму входу блока селекции сигналов рассогласования 28. Сигнальный вход второго аналогового ключа 34 подключен к седьмому входу блока селек0 ции сигналов рассогласования 28. Выходы первого 33 и второго 34 аналоговых ключей подключены ко входам аналогового сумматора 36, выход которого подключен к первому выходу блока селекции сигналов

5 рассогласования 28. Четвертый вход блока селекции сигналов рассогласования 28 объединен с его вторым выходом.

Приведенная на фиг.4 реализация блока селекции сигналов рассогласования 28 включает в себя первый 37, второй 38, третий 39 и четвертый 40 аналоговые ключи. К управляющим входам первого 37 и второго 38 аналоговых ключей дополнительный восьмой вход блока селекции сигналов рассогласования 28 подключен непосредственно, а к управляющим входам третьего 39 и четвертого 40 аналоговых ключей - через логическую схему НЕ 41. Сигнальный вход первого аналогового ключа 37 подключен к первому входу блока селекции сигналов рассогласования 28. Сигнальный вход второго аналогового ключа 38 подключен к второму входу блока селекции сигналов рассогласования 28. Сигнальный вход третьего аналогового ключа 39 подключен к шестому входу блока селекции сигналов рассогласования 28. Сигнальный вход четвертого аналогового ключа 40 подключен к седьмому входу блока селекции сигналов рассогласования 28. Выходы первого 37 и третьего 39 аналоговых ключей подключены ко входам первого аналогового сумматора 42, выход которого подключен к второму выходу блока селекции сигналов рассогласования 28. Выходы второго 38 и четвертого 40 аналоговых ключей подключены ко входам второго аналогового сумматора 43, выход которого подключен к первому выходу блока селекции сигналов рассогласования 28.

Возможны и иные реализации блока селекции сигналов рассогласования 28 применительно к описанным и иным структурам информационных и опорных дорожек. Следует также иметь в виду, что приведенные на фиг.1-4 функциональные схемы представлены в упрощенном виде и не содержат многие присутствующие в реальном устройстве оптические и электронные компоненты (например, четвертьволновую пластину, преобразователи ток - напряжение, подключенные к каждому выходу всех трех фотоприемников и др.).

Заявленное устройство (фиг.1) работает следующим образом. При записи или воспроизведении информации три луча, излучаемые трехлучевым источником излучения 1, после падения на подвижный оптический носитель информации 5 частично отражаются от него и светоделителем 2 направляются на фотоприемный узел 3, на каждый из трех четырехплощадочных фотоприемников которого 6-8 падает свой луч. Четырехплоща- дочные фотоприемники 6-8 через пять разностных усилителей 13, 14, 20, 25 и 26 и два аналоговых сумматора 15, 27 подключены к блоку селекции сигналов рассогласования 28, в котором сигналы рассогласования для систем автофокусировки и слежения за дорожкой формируются по алгоритмам,

обеспечивающим минимальную степень искажения сигналов рассогласования дефектами регистрирующего слоя, питами записи на информационной дорожке и иными факторами. Применительно к наиболее употребительной структуре из чередующихся информационных и опорных дорожек этот алгоритм, например, может быть следующим. Сигналы с выходов первого 15 и второ0 го 27 аналоговых сумматоров поступают на два входа компаратора, в котором определяется который из входных сигналов имеет наибольшую величину. Сигнал с выхода компаратора на управляющие входы анало5 говых ключей, сигнальные входы которых подключены к выходам разностных усилителей, поступает непосредственно, а на управляющие входы двух других аналоговых ключей, сигнальные входы которых подклю0 чены к выходам разностных усилителей 25, 26, через инвертор. Выходы первого, третьего аналоговых ключей и третьего разностного усилителя 20 объединяются в дополнительном аналоговом сумматоре, с

5 выхода которого снимается сигнал рассогласования для управления системой слежения за дорожкой. Аналогичным образом выходы второго и четвертого аналоговых ключей объединяются другим дополнитель0 ным аналоговым сумматором, с выхода которого снимается сигнал рассогласования для управления системой автофокусировки. Использование селекции сигналов рассогласования для систем автофокусировки и

5 слежения за дорожкой позволяет значительно снизить риск пропадания сигналов рассогласования из-за дефектов регистрирующего слоя подвижного носителя информации.

0 Простейшая реализация блока селекции сигналов рассогласования 28, изображенная на фиг.2, работает следующим образом. В качестве сигнала рассогласования для системы автотренинга, снимаемого

5 с второго выхода блока селекции сигналов рассогласования 28, здесь используется выходной сигнал третьего разностного усилителя 20, характеризующий положение на информационной дорожке центрального лу0 ча (см. фиг.5). В качестве сигнала рассогласования для системы автофокусировки, снимаемого с первого выхода блока селекции сигналов рассогласования 28, используется сумма выходных сигналов второго 14 и

5 пятого 26 разностных усилителей, характеризующая степень сфокусированности боковых лучей (см. фиг.5). Поскольку при структуре дорожек, соответствующей фиг.5, боковые лучи падают на нерасписанные участки регистрирующего слоя, на работу сиетемы автофокусировки не влияет информация, записанная на информационных дорожках, что способствует повышению точности фокусировки всех трех лучей.

Блок селекции сигналов рассогласования 28, изображенный на фиг.З, работает следующим образом. Сигнал рассогласования для системы слежения за дорожкой в нем используется такой же, как и в предыдущей реализации блока селекции сигналов рассогласования 28. Сигнал же рассогласования для системы автофокусировки формируется иначе, а именно на первый выход блока селекции сигналов рассогласования 28 через аналоговые ключи 33, 34 проходит сигнал с выхода второго 14 либо пятого 26 разностного усилителя. Выбор этих сигналов осуществляется компаратором 32, на вход которого с выходов аналоговых сумматоров 15, 27 поступает информация об интенсивности левого и правого бок-овых лучей соответственно. Поэтому, если один из этих боковых лучей окажется на дефектном участке регистрирующего слоя носителя 5, выходным сигналом компаратора 32 будет отперт тот из аналоговых ключей 33, 34, который пропускает не пораженный помехой сигнзл рассогласования. Тем самым обеспечивается повышение точности и надежности автофокусировки.

Блок селекции сигналов рассогласования 28, функциональная схема которого изображена на фиг,4, работает, применительно к структуре дорожек, изображенной на фиг.6, следующим образом. При необходимости слежения, например, за левой информационной дорожкой из пары смежных информационных дорожек, расположенных между соседними опорными дорожками, на восьмой дополнительный выход блока селекции сигналов рассогласования 28 подается сигнал такого уровня, при котором первый 37 и второй 38 аналоговые ключи будут пропускать входные сигналы. При этом выходным сигналом логической схемы НЕ 41, подаваемым на управляющие входы третьего 39 и четвертого 40 аналоговых клю- чей,последние переводятся в состояние, в котором их входные сигналы на выход не проходят. Поэтому на первый выход блока селекции сигналов рассогласования 28 через второй аналоговый ключ 38 и второй аналоговый сумматор 43 проходит сигнал с выхода второго разностного усилителя 14. На второй выход блока селекции сигналов рассогласования 28 через первый аналоговый ключ 37 и первый аналоговый сумматор 42 проходит сигнал с выхода первого разностного усилителя 13. Следовательно, системы слежения за дорожкой и

автофокусировки будут управляться левым боковым лучом, следующим по опорной дорожке, примыкающей слева к отслеживаемой информационной дорожке. Так как

5 левый боковой луч, следующий по опорной дорожке, не модулируется питами записи на информационных дорожках, обеспечивается соответствующее повышение точности и надежности систем автофокусировки и сле0 жения за дорожкой. В случае же необходимости записи или воспроизведения на правой из двух смежных информационных дорожек управляющий сигнал на восьмом дополнительном входе блока селекции сиг5 налов рассогласования 28 принимает такое значение, при котором первый 37 и второй 38 аналоговые ключи не будут пропускать входные сигналы, а третий 39 и четвертый 40 аналоговые ключи, наоборот, будут про0 пускать входные сигналы. Тогда, аналогично вышеописанному, системы автофокусировки и слежения за дорожкой управляются правым боковым лучом.

5Формула изобретения

Устройство для записи и/или воспроизведения с информационных дорожек подвижного носителя, содержащее оптически связанные через светоделитель трехлуче0 вой источник излучения и объектив, оптически связанный со светоделителем фотоприемный узел, а также приводы автофокусировки и слежения за информационной дорожкой, к входам которых

5 соответственно подключены узлы управления автофокусировкой и слежения за дорожкой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности записи и воспроизведения информации путем по0 вышения точности фокусировки и слежения за информационной дорожкой, в него введены пять разностных усилителей, два аналоговых сумматора и блок селекции сигналов рассогласования, фотоприемный

5 узел выполнен в виде трех одинаковых матричных четырехплощадочных фотоприемников, расположенных на прямой, пересекающей информационные дорожки носителя, и смещенных друг относительно

0 друг на шаг информационных дорожек, а одна из линий раздела светочувствительных площадок каждого из четырехплощадочных фотоприемников параллельна информационным дорожкам носителя, параллельные к

5 информационным дорожкам светочувствительные площадки всех фотоприемников попарно подключены к входам трех разностных усилителей, диагонально расположенные к информационным дорожкам светочувствительные площадки крайних фотоприемников попарно объединены и подсоединены к входам двух других разностных усилителей, все светочувствительные площадки каждого из крайних фотоприемников связаны с входами соответствующих аналоговых сумматоров, выходы всех разностных усилителей и аналоговых сумматоФиг.З

ров подключены к соответствующим входам блока селекции сигналов рассогласования, выходы которого Сигнал автофокусировки и Сигнал слежения за дорожкой соединены соответственно с входами узла управления автофокусировкой и узла слежения за дорожкой,

зъ л.

tv t- , t

&L/Z.5

/-п

i -. /2 A.

Ч - С L/ .