Устройство воспроизведения информации с оптического носителя

Устройство воспроизведения информации с оптического носителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ С ОПТИЧЕСКОГО НОСИТЕЛЯ , содержащее последовательно соединенные фотоприемник, усилитель и компаратор, соединенный первым входом с усилителем, а также : источник опорного напряжения, личающееся тем., что, с целью повышения надежности воспроинвёдения путем компенсации ошибки заполнения воспроизводимого сигнала, в него введены два параллельных канала, .первый из которых состоит из последовательно соединенных первых тригге- . :ра и генератора, а второй - из последовательно соединенных инвертора и вторых триггера и генератора,D-триггер , дешифратор и цепочка, состоявдая из двух фильтров нижних частот, два выхода которых соединены с двумя входами дифференциального, усилителя, а его выход - с первым входом суммирующего усилителя, причем выходы первого и второго генераторов соединены соответственно с первым и вторым входами дешифратора, а также с инфорйационным и тактовым входами D-триггера , прямой и инверсный выходы которого соединены с третьим и четвертым входами дешифратора, первый и второй i выходы которого соединены с соответст (Л твующими входами первого и второго фильтров нижних частот, выход источника опорного напряжения через второй вход суммирующего усилителя соединен ,с втором входом компаратора, а выход С компаратора - с входами инвертора и первого триггера. N1 00 4 9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) ()1) 1(5Д G 11 В 7/ао

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф ф ф1(фф9М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ : "" e> ч

ЖБАИО ) з

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ° (21) 3463982/18-10 (22) 05.07.82 (46) 07.03.84. Бюл.Р 9 (.72) О.Ф. Бузин и B.Н.Соколов (53) 681.846.7(088.8) (56) 1. Патент ФРГ 9 2635689, кл.G 11 В 7/00, опублик. 1977.

2 . .Патент Франции 9 2379129, кл.G 11 .В 7/00, опублик. 1978 (прототип ), (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ВОСПРОИЗВЕДЕ-.

НИЯ ИНФОРИ ЦИИ С- ОПТИЧЕСКОГО НОСИТЕЛЯ, содержащее последовательно соеди ненные фотоприемник, усилитель. и компаратор, соединенный первым входом с усилителем, а также источник опорного напряжения, о т— л и ч а ю щ е е с я тем., что, с целью повышения надежности воспроиьеве. дения путем компенсации ошибки заполнения воспроизводимого сигнала, в него введены два параллельных канала, . первый иэ которых состоит из последовательно соединенных первых триггера и генератора, а второй — из последовательно соединенных инвертора и

-вторых триггера и генератора,D-триггер, дешифратор и цепочка, состоящая из двух фильтров нижних частот, два выхода которых соединены с двумя входами дифференциального усилителя, а его выход — с первым входом суммиру- ющего усилителя, причем выходы первого и второго генераторов соединены соответственно с первым и BTopb!M Bxo дами дешифратора, а также с инфорйтационным и тактовым входами D-триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с третьим и четвертым входами дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с соответс твующими входами первого и второго фильтров нижних частот, выход источника опорного напряжения через второй вход суммирующего усилителя соединен ,с вторым входом компаратора, а выход Я компаратора — с входами инвертора и первого триггера.

1078465

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что дешифратор выполиен Иэ инвертора и трех схем И, причем выход инвертора соединен с вторым входом первой схемы И, выход которой м соответственно с вторыми входами второй и третьей схем И, а вход инвертора и первые входы первой, второй и третьей схем И являются соответственно первым, вторым, третьим и -четвертым входами дешифратора, выходами которого являются выходы второй и третьей схем И.

3. Устройство по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что выход второго генератора соединен с первым входом дешифратора, а выход первого генератора - с вторым входом дешифратора.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к техни-, ке воспроизведения цифровой информации с помощью оптических средств.

Изобретение может быть использова, 5 но для воспроизведения цифровой оптической записи в составе оптоэлектронного запоминающего устройства с движущимся носителем.

Известно устройство воспроизведе- 10 ния информации с дискового оптического носителя, содержащее фотоприемник и усилитель (1) .

Известное устройство отличается простотой конструкции,.однако имеет )5 недостаток, связанный с тем, что искажения записанной информации, заключающиеся в изменении длины записанных участков и промежутков, которые происходят, из-эа нестабильности мощ- ур ности излучения записи, неоднородности оптических параметров запоминающ и среды или неточности фокусировки переносятся в сигнал воспроизведения, уменьшая надежность воспроизведения информации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство воспроизведения, содержащее фотоприемник, преобразующий оптический сигнал, модулированный информацией, записанной на дорожке носителя трехчастотным методом в электрический, усилитель, компаратор и источник опорного сигнала; подаваемого на ком-«35 паратор для формирования сигнала из усиленного сигнала фотоприемника (21 „

Известное устройство позволяет частично устранить искажения сигнала воспроизведения, однако имеет недо-,40

4. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что-дешифратор выполнен иэ двух инверторов, четырех схем И и схемы ИЛИ, причем входы первого и второго инверторов соединены соответственно с первыми входами второй и первой схем И, выходы первого и второго инверторов соединены сооТветственнб с вторыми входами первой и второй схем И, выходы которых соединены с входами схемы ИЛИ, выход которой соединен с вторыми входами третьей и четвертой схем И, а входы первого и второго инверторов, первые входы третьей и четвертой схем И являются соответственно первым, вторым, ) третьим и четвертым входами дешифратора, выходами которого являются выходы третьей и четвертой схем И.

2 статок, заключающийся в том, что формируемый компаратором сигнал соответствует картине, записанной вдоль дорожки, которая неизбежно из-за неточностей работы системы автофокусировки в процессе записи, либо иэ-эа флуктуации мощности излучения при записи имеет искажения, которые при декодировании информации из сформированного сигнала могут привести к ошибкам воспроизведения. Искажения состоят в изменении соотношения между длинами записанных участков и промежутков, например, при увеличении мощности излучения при записи или при изменении параметров носителя, приводящем к увеличению чувствительности, записанные участки становятся шире, а промежутки между ними уже, и наоборот.

Цель изобретения - повышение надежиости воспроизведения путем компенсации ошибки заполнения воспройзводимого сигнала.

Для достижения поставленной цели в устройство воспроизведения информации с оптического носителя, содержащее последовательно соединениые фотоприемник, усилитель и компаратор, соединенный первым входом с усилителем, а также источник опорного напряжения, введены два параллельных кана ла, первый из которых состоит из последовательно соединенных первых триггера и генератора, а второй - иэ последовательно соединенных инвертора и вторых триггера и генератора, D-триггер, дешифратор и цепочка, состоящая из двух фильтров нижних частот, два выхода которых соединены с двумя входами дифференциального уси1078465 лителя, а его выход - с первым входом суммирующего усилителя, причем выходы первого и второго генераторов со.единены соответственно с первым и вторым входами дешифратора, а также с информационным и тактовым входамн

D-триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с третьим и четвертым входами дешифратора, пер . .вый и второй выходы которого соедине ны с соответствующими входами перво- 10

ro и второго фильтров нижних частот, выход источника опорного напряжения через второй вход суммирующего усилителя соединен с вторым входом компаратора, а выход компаратора — с вхо- 15 дами инвертора и первого триггера.

В устройстве воспроизведения информации с оптического носителя дешифратор выполнен из инвертора и трех схем И, причем выход инвертора 2() соединен с вторым входом первой схемы И, выход которой — соответственно с вторыми входами второй и третьей схем И, а вход инвертора и первые. входы первой, второй и третьей схем

И являются соответственно первым, вторым; третьим и четвертым входами дешифратора, выходами которого являются выходы второй и третьей схем И.

В устройстве воспроизведения информации с оптического носителя выход второго генератора соединен с первым входом дешифратора, а выход первого генератора - с вторым входом дешифратора.

В устройстве воспроизведения инФормации с оптического носителя дешифратор выполнен из двух инверторов, четырех схем И и схемы ИЛИ, причем входы первого и второго инверторов соединены соответственно с первыми 40 входами второй и первой схем И, выходы первого и второго инверторов соединены соответственно с вторыми входами, первой и второй схем И, выходы которых соединены.с входами с схемы ИЛИ, выход которой соединен с вторыми входами третьей и четвертой схем И, а входы первого и второго инверторов, первые входы третьей и четвертой схеМ И RBJI$00TcB соответст» венно первым, вторым, третьим и четвертым входами дешифратора, выходами которого являются выходы третьей и четвертой схем И.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства1 на фиг.2 и 3 временные диаграммы работф устройства в случаях,.когда промежутки между информационными элементами на носителе записи уменьшены из-за нестабильности параметров записи и когда 60 промежутки увеличены, на фиг.4 изображено включение дешифратора, на

Фиг.5 и 6 - его временные диаграммы в случаях, когда уменьшение промежутков между информационными элементами

f приводит к сдвигу синхросерий генераторов друг относительно друга, и когда увеличение промежутков приводит к сдвигу синхросерий; на фиг. 7 — схема дешифратора; на фиг.8 и 9 — ее временные диаграммы в случаях, когда уменьшение промежутков между информационными элементами приводит к сдвигу синхросерий генераторов друг относительно друга, и когда увеличение промежутков приводит к сдвигу синхросерий.

Устройство воспроизведения информации с оптического носителя (фиг.1), содержит фотоприемник 1, линейный усилитель 2, компаратор 3, шину 4 съема информационного сигнала, источник 5 опорного сигнала, суммирунщий усилитель б, инвертор 7, первый 8 и второй 9 триггеры, первый 10 и второй 11 генераторь1, первый 12 и второй 13 фильтры нижних частот, дифференциальный усилитель 14, D-триггер 15, дешифратор 16, вклю ающий в себя первый инвертор 17, первую, вторую и третью схемы И 18-20.

Схема выполнения дешифратора (фиг.7) содержит первый инвертор 21, первую схему И 22, второй инвертор

23, вторую схему И 24, схему ИЛИ 25, третью 26 и четвертую 27 схемы И.

Устройство работает следующим образом.

Промодулированный информацией, записанной с искажениями (фиг;2а и

Зп), световой поток преобразуется в электрические импульсы фотоприемником. 1, усиливается усилителем 2 и

Ф поступает . на вход компаратора 3.

К входу сравнения компаратора 3 подключен выход суммирующего усилителя б, на вход которого поступают сигналы с дифференциального усилителя 14 и источника. 5 опорного напряжения.

На диаграмме фиг.25 и 3 б изображены сигналы на входах компаратора 3.

Диаграмма фиг.25-1, представляющая собой усиленный сигнал фотоприемника при воспроизведении изображенной на диаграмме,(фиг.2а)картины записи, поступает на один вход компаратора 3, на второй вход подается сигнал ,фиг.2ь-. 2 от источника опорного на пряжения для формирования прямоуголь ных импульсов фиг.2о-2 и 36-2, положение фронтов которых соответствует моменту перехода считывающего пятна излучения чеРез границу следа записи.

Компаратор 3 формирует на шине 4

;съема информационного сигнала вос,произведенный сигнал; Сигналы с вы хода компаратора 3 также поступают на входы инвертора 7 и первого триггера 8 °

На диаграмме фиг. 2 Ь и 3 Ь сплошными линиями изображен выходной сигнал

1078465 компаратора, соответствующий картине записанной информации, который в со-. ответствии с искажениями картины записи имеет ошибку в коэффициенте заполнения, т.е. все положительные полочки, соответствующие считыванию записанного следа, на диаграмме фир 2 Ь увеличены íà 26t, а на Фиг.36 уменьшены. Следует отметить, что в соответствии со спецификой искажений при оптической побитовой записи по- 10 лочки сигналов на диаграмме фиг.25 и

35 изменяются симметрично относитель но своей середины на одинаковую величину gt, а середины полочек не изменяют своего положения, т.е. все 15 положительные фронты сигнала считывания сдвигаются влево, а отрицательные - вправо.

Выход инвертора связан с. входом второго триггера. 20

На диаграммах фиг.2g, 2) и 3 и

3) изображены выходные сигналы триггеров 8 и 9 (фиг. 1 ) со счетным входом, на входы которых поступают соответственно прямой и инвертирован- 25 ный сигналы компаратора 3. Выходной сигнал триггера 8 (фиг.22 и 3 ) из-. меняется по передним Фронтам, а сигнал триггера 9 (фиг.2) и 3g) — по задним Фронтам сигнала компаратора.

Далее сигналы с триггеров 8 и 9 поступают на входы генераторов 10 и

11.

Генератор 10 вырабатывает на выходе синхросерию С1, которая привязана к передним фронтам сигнала считыва- 35 ния, а генератор 11 — синхросерию

Cg, привязанную к задним фронтам сиг нала. На диаграммах Фиг.2е, 2 и

3 е ; Зж показаны эти синхросерии.

Генераторы синхросерий представляют 40 собой генераторы с фазовой автоподстройкой частоты, т.е. они отслеживают медленные изменения фазы и частоты входных сигналов, вырабатывая .синхросерии, фаза которых с большей точностью соответствует фронтам входного сигнала. Изменение коэффициента заполнения сигнала воспроизведения из-за искажений bEp(@mr.2 он За) длины следов записи приводит к сдвигу синхросерий генераторов относительно . друг друга, причем .как это видно из диаграмм фиг.2 и 3 направление сдвига соответствует знаку ошибки коэфФициента заполнения, а величина сдвига — величине ошибкй. 55

Направление сдвига синхросерий определяется на выходе D-триггера 15 (Фиг.1) : Q = 1, если синхросерия С опережает синхросерию С, что происходит при уменьшении промежутков ме- 60 жду информационными элементами (фиг.26l) и Q = О, если синхросерия

С .опережает синхросерию С (Фиг. 3 а) .

Диаграмма выходного сигнала О-.триггера, изображена на Фиг. 2 у и 3 g

На диаграммах Фиг. 2 у, g, ь и фиг. Зц, изображены сигналы в контрольных точках дешифратора 16. На выходе схе-. мы И 1& (диаграмма фиг.2 ., Зц) вырабатываются импульсы, длительность которых равна величине сдвига положительных фронтов синхросерий С и

С, этот сигнал, представляющий собой совпадение сигналов С и С, в зависиглости от состояния Q триггера 15 проходит либо на выход F q (фиг.2) и

3y,) схемы И 19 (при Q, = 1), либо на выход F (фиг.2в и 3 ) схемы И 20 (при ц = О).

Импульсные последовательности с выходом F1 и Fq дешифратора 16 выпрямляются фильтрами 12 и 13 нижних частот, выходы которых представлены на диаграммах фиг. 2м, 2н и Зм, ЗН.

Дифференциальный усилитель 14, выходной сигнал которого представлен на диаграммах фиг. 20 и Фиг. 3 о вырабатывает напряжение, которое следует добавить на опорный вход компаратора

3, чтобы скомпенсировать искажение коэффициента заполнения сигнала воспроизведения. Результат суммирования сигнала источника опорного напряжения с выходным сигналом дифференциального усилителя, представляющим собой ошибку коэффициента заполнения, изображен штриховой линией 2 на диаграммах фиг.2 и З .

При уменьшении промежутков между информационными элементами опорный уровень повышается, при увеличении промежутков опорный уровень снижается, вследствие чего компаратор 3 формирует скорректированный сигнал считывания, в котором скомпенсированы погрешности записи. Скорректирован".. ный сигнал считывания изображен на диаграммах фиг..2В и Зg штриховыми линиями, В изображенном на фиг.1 устройстве сигналы на выходах F и Fg

Формируются в соответствии со следующими логическими формулами

Аналогичный результат будет получен, если формировать эти сигналы в соответствии с выражениями F, = QC C и F = QC< C (фиг.4). Диаграммы с -e (фиг.5 и б) изображают выходные сигналы с ввходов Q D--триггера 15 (фиг.1), выходов С и б генераторов 10 и 11 синхросерий, выхода первой схемы И 18 и выходов F< и F< второй 19 и третьей 20 схем И для двух случаев сдвига синхросерий, соответствующих двум случаям искажения длины промежутка между информационными элементами носителя.

На фиг.7 изображена схема дешифратора с дополнительными инверторами и схемами И и ИЛИ, которая позво1078465 ляет получать сигналы на выходах F< и F и соответствии с выражениями

Р. a q(Cg С Ч С С ) и F = Q(C С \I C C )

На диаграммах фиг. Ва-в и 9 а в изображены сигналы,с выхода

Ъ-триггера 15 и синхросерий с выхо дов С4 и С генераторов 10 и 11 соответственно (фиг ° 1) для двух случаев направления сдвига синхросерий. 30

На диаграммах фиг.8Z,g и 92,а изображены сигналы с .выходов схем

И 22 и 24 в соответствии с выражениями Йчс и Р<с соответственно.

На диаграммах Фнг.8 ед и 9 е, Ф изображены сигналы импульсных последовательностей У» н Fg, полученные на выходах F < и Fg схем И 26 и 27, из которых видно, что импульсы идут в два раза чаще, чем в двух предыду щнх случаях выполнения дешифратора, т.е. чувствительность устройства с использованием дешифратора такого типа будет в два раза выше.

Таким образом, в устройстве воспроизведения информации определяется ошибка заполнения Сигнала воспроизведения, которая может присутствовать из-за погрешностей записи, проявляющихся в изменении длины записанных участков йо сравнению с соответствующими промежутками вдоль дорожки, и устраняется при помощи коррекции опорного уровня компаратора, формирующего считанный сигнал, тем самым . повышая надежность восстановления информации воспроизведения.

fp

1 — -) 1 I

ir zzmai ill im

I у 4

К Г, Ф

1С78465

Дд, 7 (Pub. У

ВНИИПИ Эакаэ 970/44 . Тирам 575 Подписное

Мю

Филиал ППП "Патент",. г. Уагород, ул.Проектная, 4