Устройство для автоматической фокусировки и слежения за информационной дорожкой

Устройство для автоматической фокусировки и слежения за информационной дорожкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ФОКУСИРОВКИ И СЛЕЖЕНИЯ ЗА ИНФОРМАЦИОННОЙ ДОРОЖКОЙ, содержащее последовательно установленные источник светового излучения, сканирук щий вдоль оптической оси объектив, фотоприемник , первый усилитель, первый детектор огибающей, выход которого соединен с первьм входом первого синхронного детектора, второй вход которого через фазосдвигающий блок соединен с выходом генератора, а выход первого синхронного детектора через фильтр нижних частот соединен с первым входом первого суммирующего усилителя, второй вход которого связан с выходом генератора, а выход первого суммирующего усилителя соединен с первым исполнительным двигателем сканирования объектива, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности считывания информации путем одновременного слежения за информационной дорожкой и фокусировкой считывающего пучка, в него введены поворотное зеркалй, второй усйлитель, второй и третий детекторы огибающей , дифференциальный и второй суммирующий усилители, второй синхронный детектор, второй исполнительный двигатель , а фотоприемник, выполнен двухэлементным , поворотное зеркало расположено между источником светового излуче- . ния и объективом, двухэлементный фотоприемник расположен соосно с объективом и линия его разреза совпадает с касательной к информационной дорожке, причем поворотное зеркало, объектив и. с двухэлементный фотоприемник соединены (Л между собой в оптическую головку, входы первого и второго усилителей соединены с выходами первого и второго элементов фотоприемника, а выход второ ,го усилителя - с первым входом второго суммирующего усилителя и входом второго детектора огибающей, выход которого связан с первым входом дифференциального усилителя, второй, вход кото .рого через третий детектор огибающей связан с выходом первого усилителя, соединенного с вторым входом второго суммирующего усилителя, вькод которогр связан с входом первого детектора огибающей , выход дифференциального усилителя связан с первым входом второго синхронного детектора, второй вход которого соединен с выходом фазос двигающего блока, а выход - с вторым исполнительным двигателем перемещения оптической головки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3312982/18-10 (22) 06.07.81 (46) 30.09.83. Бюл. Мя 36 (72) О. Ф. Бузин, П. П. Макарычев, А. А. Михайлов и В. Н. Соколов (53) 681.846.7 (088.8) (56) 1. Патент ФРГ % 2700136, кл. Q 11 В 7/08, 1977.

2. Патент Франции М 2174353, кл. C(11 В 13/00, 1973.

3. Вологцин Э, И. Динамические методы автоматической фокусировки. Техника срецств связи. Сер. ТРПА, 1979, вып, 2, с, 99-110.

4. Патент Великобритании М 1441353, кл, Q 11 В. 7/00, 1976 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ABTONA

ТИЧЕСКОЙ ФОКУСИРОВКИ И СЛЕ?КЕНИЯ

ЗА ИНФОРМАЦИОННОЙ ДОРОЖКОЙ, содержащее последовательно установленные источник светового излучения, сканирующий вцоль оптической оси объектив, фотоприемник, первый усилитель, первый детектор огибающей, выход которого соединен с первым входом первого синхронного детектора, второй вхоц которого через фазосцвигающий блок соединен с выходом генератора, а выхоц первого синхронного цетектора через фильтр нижних частот соецинен с первым входом первого суммирующего усилителя, второй вхоц которого связан с выхоцом генератора, а выход первого суммирующего усилителя соединен с первым исполнительным цвигателем сканирования объектива, отличающееся тем,что,с целью повышения нацежности считывания

3(51) 5 ll В 7/00 Q.11 В 7/00 информации путем одновременного слежения за информационной дорожкой и фокусировкой считывающего пучка, в него ввецены йоворотное зеркалЬ, второй усй- литель, второй и третий детекторы огибающей, дифференциальный и второй суммирующий усилители, второй синхронный цетектор, второй исполнительный двигатель, а фотоприемник выполнен цвухэле ментным, поворотное зеркало расположено межцу источником светового излучения и обьективом, цвухэлементный фотоприемник расположен соосно с обьек« тивом и линия его разреза совпадает с касательной к информационной цорожке, причем поворотное зеркало, объектив и цвухэлементный фотоприемник соединенымежцу собой в оптическую головку, входы первого и второго усилителей соединены с выхоцами первого и второго элементов фотоприемника, а выход второ,го усилителя - с первым входом второго суммирующего усилителя и вхоцом второго детектора огибающей, выхоц которого связан с первым входом цифференциального усилителя, второй вход кото,рого через третий детектор огибающей связан с выходом первого усилителя, соединенного с вторым вхоцом второго суммирующего усилителя, выход которог() связан с вхоцом первого детектора огибающей, выхоц циффе ренциального усилителя связан с первым входом второго синхронного цетектора, второй вход которого соединен с вйхоцом фазосцвигаюшего блока, а выход - с вторым исполнительным двигателем пе-. ремещения оптической головки.

Изобретение oTHGOBTOB к вычиспитепь»а, ной технике, B частности II технике Вос произведения с помошью ОптичвсксгО изпучвния, и может быть использовано для воспроизведения цифровой оптической записи оптическим методом.

Известно устройство воспроизвепения информации с оптического носитепя, включающее систему автоматической фокусировки пучка на поверхность носите- 10 ля

Недостатком данного устройства является низкая надежность воспроизведения, поскольку в нем отсутствует система спежения за информационной дорожкой. 15

Известно также устройство оптического всспроизвепения, в котором выпепяeòñH сигнал цпя управления спежением за информационной дорожкой (21

Недостатком указанного устройства 20 является низкая надежность воспроизве- дения из-за отсутствия автоматической фокусировки светового пучка на поверхность носитепя информации.

Известны устройства воспроизведения информации, в которых производится сканирование перетяжки считывающего сфокусированного пучка в направпении оси

T этого пучка ция выделения сигнала расфокусировки и построения системы автоатической фокусировки. динамические метоцы выдепения сигналов расфокуси« ровки отпичаются простотой испопнения и высокой помехозашишеннсстью, так как сигнал расфокусирсвки формируется с помошью синхронного цетектирования на . частоте сканирования, которая выбирается вне диапазона сигнапов ошибок и сиг налов информации (3) Нвцостатком данных устройств явпяет ся отсутствие возможности выделения сигнапов управпения спежением за ни*формационной дорожкой, Наиболее близким к првцпагаемому является устройство, содержащее поспе-. довательно установпенные источник светового излучения, объектив и фстоприемник, электрически поспедовательно связанный с усипитвпвм, детектором и синхронным цетектором, второй вход которого через фазосцвигаюший блок соединен с выходом генератора, а выход синхронного цетектора через фипьтр низких часTOT СОВДИНЕН С ВХОДОМ СУММИРУЮ1ПЕГО усилителя, который также связан с выходОм Гене ратс ю» B Выход су ммируюшегс усипитепя соединен с испоинитепьным пвигатвпем, осупествпяюшим сканировв.-35

50 ,5 6

HBG Обьектива вдоль Оптич1эскОй Оси све "" тового пу ка воспроизведения P4)

Выделение сигнале, пропорционального расфокусировкв в устройстве-прототипе, основано на том, что при сканировании обьектива Вдойь оптической оси происходит модупяция амппитуды считанного сигнаиа, причем при точном совпацении перетяжки светового пучка с поверхностью носителя, амплитуца считанного сигнала моцупируется с двойной частотой, а при расфокусировке появляется сигнал первой гармоники, амппитуца которого пропорционапьна величине рвсфокусировки, а фаза показывает знак расфокусировки.

Недостатком известного устройства является низкая нацежность, поскольку оно не содержит систему слежения за дорожкой..

Бель изобретения - повышение нацежности считывания путем одновременного спеиения за информационной цорожкой и фокусировкой считывающего пучка.

Поставпвнная цель достигается тем, что в устройство ппя автоматической фокусировки и слежения эа информационной дорожкой, содержащее поспецоватепьно установпенные источник светового изпучвпия, сканируюший вдопь оптической оси объектив, фотоприемник, первый усипитепь, первый детектор огибаюшей» выход которого соединен с первым входом первого синхронного детектора, второй вход которого через фазосдвигаюший блок соединен с выходом генератора, а выход первого синхронного цетектора через фильтр нижних частот соединен с первым входом первого суммируюшего усилителя, второй вход которого связан с выхопом генератора, а выход первого суммируюшвго усилителя соединен с первым исполнительным цвигатепем сканирования объектива, введены поворотное зеркало, второй усилитель, второй и трэтий цетекTopI»I огибаюшвй, циффвренциапьный и второй суммирующий усилитепи, второй синхронный детектор, второй исполнительный двигатэпь, а фотоприемник выпопнен двухэпементным, поворотное зеркало распопожено между источником светового изпучения и объективом, двухэпементный фотсприемник раопопожен соосно с объективом и линия вго разреза совпадает с касатепьной к информационной дорожке, причем поворотное . эеркапо, обьектив и цвухэпементный фотсприемник соецинены между собой в оптическую головку, выходы первого и второго усипитепвй

1048267

25

35

55 соединены с BblxogGMH первого и второго элементов фотоприемника, а выхоц второго усилителя - с первым входам второго суммирующего усижителя и вхоqoM второго цетектора огибающей, выход которого связан с первым входом второго цифференциального усилителя, второй вхоц которого через третий детектор огибающей связан с выходом первого усилителя, соединенного с вторым входом второго суммирующего усилителя, выход которого связан с вхоцом первого детектора огибающей, выхац дифференциального усилителя связан с первым входам второго синхронного цетекторе, второй выход которого:. соецинен с выходом фазасцвигающего блока, а выходс вторым исполнительным цвигателем перемещения оптической головки.

На чертеже показано прецлагаемае ус т рой с тво.

Устройство содержит источник 1 светового излучения, поворотное зеркало 2, объектив 3, цисковый носитель 4, вращающийся вокруг оси 5, первый 6 и второй 7 элементы фотоприемника, I причем зеркало 2, объектив 3 и цвухэлементный фотоприемник 6 и 7 конструктивна образуют оптическую головку- 8, первый усилитель 9, второй суммирующий усилитель 10, первый цетектор 11 огибающей, первый синхронный цетастор 12, фильтр 13 нижних частот, первый суммирующий усилитель 14,генератор 15,первыйисполнительныйдвигатель 16, феэасдвигающий блок 1 7, второй усилитель 18, второй детектор 19 огибающей, третий детектор огибающей 20, цифференциальный усилитель 21, второй синхронный детектор 22 и второй исполнительный цвигатель 23.

Устройство работает следующим образом.

Пучок света излучения, генерируемый источником 1 направляется поворотным зеркалом 2 на объектив 3, фокусируюший излучение на информационную дорожку прозрачного носителя 4,, вращающегося вокруг оси 5. Прошедщий через носитель и промоцулированный информационный пучок светового излучения пацает на двухэлементный фотоприемник, расположенный с объективом таким образом, что линия его разреза совпацает с касательной к информационной дорожке и целит прамоцулированный информационный пучок на две геометрически равные чести, облучающие первый 6 и второй 7 элементы фотоприемника.

Генератор 15 вырабетывеет периодичес» кий сигнал, который через суммирующий усилитель 14 управляет исполнительным двигателем 16, привоцящим объектив 3 в колебательное движение вдоль оптической оси с небольшой амплитуцой. Элементы фотоприемнике 6 и 1, преобразуют попав шее на них световое излучен1ге в элек1рические сигналы, которые затем усилимются усилителями 9 и 18 и поступаюr на суммпру1ащпй усилителе, 10, с выхоца которого снимается сигнал считанной 1п1формации, который также поступает на вхад детектора огибающей 11, выход, которого соецпнен с входом спнхроннага детектора 12, на опорный вхац которого поступает сигнал генератора, прошедщий фезОсцвие е1О1нее устройства 1 7 д : 1 : пенсации задержки B исполнительном механизме 16. С выхода синхраннага детектора 12 спгнач пас тугае т не фильтр 13 нижних 1астат, вьхацнай сигнал которого подае тс я на сумм иру1ащ11й усилитель 14 цля управления перемеще-. нием, с целью автоматической фокусировки светового пучке на поверхность носителя 4.

Таким Образам, осуществляется автоматическая фокусировка излучения не информационные элементы, находящиеся на чувсв,вительнай поверхности цискавого носи тели.

Кроме автомат1 -юскай фокусировки B устройстве Осуществляется сле>кение за информационной дорожкой путем . перемещения Оптпчаска11 головки 8, включающей в сабы канстру1 тдв,-а связан=-. ные зеркало 2, Объектив 3 и цвухэлементный фатапр1:емнпк 6 и 7 с памощь1О исполнительного дв1ггателя 23, вца;1ь радиуса цпске в направлении, параллальнам оптической асн пстачнпка 1 светового излучения. Упрлзляется двигатель 23

СИГНаЛОМ ОШИОКП СЛЕЖЕНПЯ, ВЫЦЕЛЯОМЪ1М . также методом синхронного детектирования в синхронном детекторе 22 сигнале разности агибающ1гх усиленных с1ггнелов элеменгав фотоприемников C и 7. Огибающие вырабатываются цетектареми агп бающей 19 и 20, выхацы которых поступают на выходы цпфференцпальнаго усилителя 21.

Принцип выделения сигнала, пропорционального смещению оси считываюц1его светового пучка относительно центре информационной дорожки, основан на там, что амплитуда сигнала разности двух элементов фотоприемника имеет составляющую с частотой сканирования, амплп5 1О48267 d туда которой пропорциональна смешению, 30 кГц) вводится в систему механи.а фаза показывает направление смешения. ческим методом, например при помоши Таким образом„в устройстве осуше- эластооптического устройства. ствляется автоматическая фокусировка Таким образом, за счет введения и слвжени за информационной дорожкой 5 двухэлементного фотоприемника и обрасигналы цля работы которых выделяются ботки сигналов фотоприемников мв тодом помехоустойчивым метоцом синхронного синхронного цетвктирования выделяются де кт анин на частоте контрольного сигналы для автоматической фокусировки и сигнала, которая выбирается выше диана» слежениЯ за информационной дораккой. Толь.зона частот ошибок фокусировки и слеже lo ко при помоши сканиРования объектива вдоль ния и ниже диапазона информационных оптической оси считываюшего пучка частот. Контрольный сигнал и расфоку- светового излучения без применения сировка подаются на различные меха-, цополнитвльных элементов для ввецения низмы, наприме механизмы, перемешакь- контРольного сигнала, за счет чего щ в дополнительную линзу, и объектив 15 з"ачител "о повышаетсЯ надежность Равдоль оптической оси, или Расфокусировка 5оты устройства воспроизведения инфорс частотой контрольного сигнала (lO- мацки.

ВНИИ ПИ

Заказ 7562/53 Тираж 594 Подписное

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4