Устройство для позиционирования головок записи воспроизведения

(191 011 3(59 0 11 В 21 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЯ ЬСТВУ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИД(21) 3459062/18-10 преобразова геля, второго вычислителя,. (22) 19.0482 первого входа преобразователя кодов, (46) 23.0184. Вюл. Р 3 1 первого входа суммирующего блока и (72) В. Т. Андрюшаев, В. Г. Желнов, циФроаналогового преобразователя, Э. Г. Каграманов и А. В. Малышев причем интерферометрический датчик 1(53 ) 681.84 .846.7(088 .8 ) ,перемещения каретки выполнен с пря- (56) 1Авторское свидетельство СССР ,мым и инверсным выходамк, которые В 680039, кл. с 11 В 21/04, .1977подключены через усилители-ограничи 2. Препринт 9 93 Института автома- тели соответственно к прямому и интики и электрометрии Сибирского от- версному входам блока выбора направделения АН СССР. Новосибирск, 1980, дания перемещения каретки и соответс. 13-16, рис, 3 (прототип ),.ственно к второму и третьему входампреобразователя кодов, а прямой и (54 )(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОНИРО- инверсный выходы блока выбора направ- ВАНИЯ ГОЛОВОК ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ления перемещения каретки соединены содержащее интерферометрический дат- соответственно с первьи (суммирую" чик перемещений каретки, реверсивный щнм ) и вторым (вычитающим).входамисчетчик, усилитель мощности, к выхо- реверсивного счетчика, к третьему ду которого подключен линейный элек- входу которого подключена входная тродвигатель, кинематически связан- шина управления .и вход первого выный с кареткой, на которой закрепле- числителя, а к четвертому и пятому С ны головки записи-воспроизведения и входам реверсивного,счетчика - соотподвижная часть укаэанного датчика, ветственно первый и второй выходы Я и входную шину управления, о т л и- вычислителя, третий выход которогоч а ю щ е е с я тем, что, с целью . соединен с вторщк входом суммирую-. повышення плотности записи информа- : щего блока, третий вход которого со- Ъей ции путем уменьшения шага позициони-. ,единен с выходом реверсивного счетрования головок, в него введены два чика, при этом вход двухполупериодусилителя-ограничителя, блок выбора ного выпрямителя соединен с одним ф направления перемещения каретки, пер из выходов интерферрметричеекого дат вый вычислитель и цепь иэ последо- чика перемещений каретки, а выход вательно соединенных двухполупериод- цифроаналогового преобразователя - ( ного выпрямителя, аналого-цифрового с входом усилителя мощности. цв)Сй40 45 50 55 -60 65 Изобретение относится к технике накопления информации и может быть использовано в оптических, магнитных или иных записывающих и воспроизводящих устройствах с автоматической подачей головок записи-воспроизведения в направлении, пересекающем направление движения носителя информации.Известно устройство, содержащее входную шину управления, усилитель мощности, который. подключен к обмот- ке электродвигателя, кинематически связанного с кареткой, обеспечивающей радиальное перемещение головок записи относительно магнитных дисков 11 (.Недостатком устройства является наличие значительной погрешности позиционирования, вызванной отсутствием корректирующей цепи обратной связи по сигналу положения головок.Наиболее близким .по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является .устройство, со" держащее интерферометрический датчик перемещения каретки, реверсивный счетчик, усилитель мощности, к выхо ду которого подключен линейный электродвигатель, кинематически связанный с кареткой, на которой закреплены головки записи-воспроизведения и подвижная часть упомянутого датчика, и входную шину управления. Положение каретки с головками записи-воспроизведения контролируется лазерньи интерферометром, формирующим импульсный сигнал для реверсивного счетчика в моменты прохождения кареткой расстояния (шага , кратного длине волны лазерного излучателя (.21Однако в оптических системах видеозаписи на дисках такого шага позиционирования в настоящее время недостаточно в связи с постоянно увеличивающимися требованиями к повышению плотности записи информации на дисковых носителях.Цель изобретения, - повышение плот ности записи информации путем уменьшения шага позиционирования головок.С этой целью в устройство, содержащее интерферометрический датчик перемещений каретки, реверсивный счетчик, усилитель мощности, к выходу которого подключен линейный элек тродвигатель, кинематнческн связанный с кареткой, на которой закреплены головки записи-воспроизведения и подвижная часть упомянутого датчика, и входную шину управления, введены два усилителя"ограничителя, блок выбора направления перемещения карет ки, первый вычислитель и цепь иэ последовательно соединенных двухполу-. периойного выпрямителя аналого-цифрового преобразователя, второго вычислителя, первого входа преобраэователя кодов, первого входа суммирующего блока и цифроаналогового преобразователя, прнчем интерферометрический датчик перемещений каретки выполнея с прямым и инвеРсным выходами, которые подключены через усилите-,ли-ограничители соответственно к прямому и инверсному входам блока выбора направления перемещения кареткии соответственно к второму и третье му входам преобразователя кодов, апрямой и инверсный выходы блока выбора направления перемещения кареткисоединены соответственно с первым(суммирующим ) и вторым (вычитающимвходами реверсивного счетчика, к третьему входу которого подключена входная шина управления и вход первоговычислителя, а к четвертому н пятомувходам реверсивного счетчика - соответственно первый и второй выходывычислителя, третий выход. которогосоединен с вторым входом суммирующе, го блока, третий вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, 25 при этом вход двухполупериодного выпрямителя соединен с одним иэ входовинтерферометрического датчика перемещений каретки, а выход цифроаналогового преобразователя - с вхсдом усиЗ 0 лителя мощности. На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма работы предлагаемого устройства. Устройство содержит интерферомет-. рический датчик 1 перемещений каретки с фотоприемниками 2. Прямой и инверсный выходы датчика 1 подключены через усилители-ограничители 3 соответственно к прямому и инверсному входам блока 4 выбора направления перемещения каретки, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первым (суммирующим) ивторым (вычитающим 1 входами реверсивного счетчика 5. Входпервого вычислителя б соединен с входной шиной 7 управления и третьим входом реверсивного счетчика 5 . Первый и второйвыходы вычислителя б соединены соответственно с четвертым и пятым входами реверсивного, счетчика 5. Один иэвыходов датчика 1 перемещений каретки подключен через цепь последовательно соединенных двухполупериодного выпрямителя 8, аналого-цифровогопреобразователя 11, первого входасуммирующего блока 12, цифроаналогового преобразователя 13 и усилителя14 мощности к линейному электродвигателю 15, кинематически связанному скареткой 16, на которой закрепленыголовки записи"воспроизведения (непоказаны и подвижная часть (не показана, выполнена в виде уголковогоотражателя ) интерферометрическогодатчика 1, Второй и третий входы1 068.995 преобразователя 11 кодов соединены соответственно с прямьм и инверсньивходами блока 4 выбора направления перемещения каретки, а выход реверсивного счетчика 5 - с третьим входом суммирующего. блока 12. , 5фотоприемники 2 интерферометрического датчика 1 смещены друг относительно друга на четверть периода пространственной интерференционной волны. При перемещении каретки 16 . 10 фотоприемники 2 выдают электрические.,сигналы 01 и П , связанные с текущей координатой 3 каретки 16 следующими зависимостямиа соответствующего задаваемич переме" щениям каретки 16 с дискретностью управляющего сигнала, пропорциональ ной Л/8, а на третьем выходе - кода задаваемой координаты в пределах отрезка В/8, т.е. задаваемого управляющего сигнала, соответствующе-лго дискретности шага 2-2 - , пред 8ставляющего собою младшие разряды кодового сигнала задаваемой коорди- наты каретки 16. При этом на первбм выходе вычислителя б формируется сиг" нал прямого направления движения каретки, а на втором " обратного.Второй вычислитель 10 предназначен для формирования кодового сигнала, линеариэующего сигнал действительной координаты каретки. Он формируется в соответствии с выражением:Ф У= 0 яьп(4 Й 5-5У 2 = У) 81 п(ФУ )20 ху = агс 81 п - уАгде Би Б - амплитудные значениясигналов фотоприемни- где у, - выходной код, соответствуюков 2; щий главному значению функ 3 - длина волны оптичес- ции агсвхп ." в пределах откого излучения лазера Линтерферометрического до 2датчика 1; х мгновенное значение входногоЯ - текущая линейная ко-кода30ордината положения А - максимальное (амплитудное)каретки значение входного кода.Бс - линейная фаза, равная суммирующий блок 12 предназначенИд, . для формирования цифрового разностУсилители-.ограничители Зпредназна- ного сигнала между кодовьвю сигналом, чены для формирования двухуровневых З 5 задающим координату позиционированиясигналов (фиг. 2), несущих информацию каретки, и сигналом ее действительо полярности входных сигналов от ного положения. Выходной сигнал блофотоприемников 2 - это, так наэывае- ка 12 является полным управляющим мые, знаковые сигналы. Блок .4 выбора сигналом для линейного электродвиганаправления перемещения представляет 40 теля 15 каретки 16.собою цифровой автомат, формирующий Устройство работает следующим обпутем анализа порядка чередования разом.входных (знаковых ) сигналов импульс- ПО входной шине 7 управления наный сигнал, соответствующий смене на- реверсивный счетчик 5 и пе выйр вычиср ия перемещения каретки. На 45 литель б поступает управляющий сиг" первом выходе блока 4 формируются нал, задающий координату поэиционисигналы для перемещения каретки 16 . рования каретки 16, либо в виде кода в прямом направлении, а на втором - координаты, либо в виде счетных им" в обратном. пульсов, На выходе первого вычислиРеверсивный счетчик 5 предназна- теля б формируются младшие разряды чен ля од формирования раэностного уп- сигнала, задающего движения каретки50равляющего сигнала для линейногов пределах отрезка М/8 с дискретдвигателя 15 путем обработки задавал емого управляющего сигнала от вход- ностьюЭ реверсивном счетчике ной шины 7 управления, выходных сиг осуществляется вычитание сигналовеналов от блока 4 выбора направления 55 задаваемого и действительного д ижеи ремещения каретки 16, соответст- ния каретки от блока 4, в результа-:55 в вующих действительной координате ка- те чего на выходе счетчика 5 форми" ретки 16 с дискретностью сигнала по- руются старшие разряды разностногокода управления, младший разряд ко"Первый вычислитель б может быть 60 торого соответствует изменению коорвыполнен в виде и-разрядного накап- динаты на величину 3 /8. ливающего сумматора или реверсивио- Суммирующий блок 12 формирует полго счетчика. Вычислитель б предназ- . ный цифровой раэностный сигнал управначен для формирования на первом и ления движением каретки 16 путемвтором выходах импульсного сигнала, 65 суммирований управляющего сигналазадаваемой координаты каретки и сигнала ее действительной координаты, который после преобразования в блоке 13 в аналоговую форму и усиления в блоке 14 поступает на электродвигатель 15 для осуществления перемещения каретки 16 относительно дискового носителя информации не показан).При перемещении каретки 16 с выходов фотоприемников 2 датчика 1 перемещений на входы усилителей-ограни чителей 3 поступают сигналы П и Б синусоидальной формы 1 фиг. 2). Периоды этих сигналов соответствуют величине смещения каретки 16 на половину длины волны оптического излучения 15 лазерного источника, т.е. на 3 /2, В усилителях 3 происходит формирование двухуровневых знаковых сигналов ЗН 1 и ЗН 2, изменение которых происходит в моменты изменения полярности вход ных сигналов 0 и У (фиг. 2), На выходах блока 4 .формируются импульсные сигналы, характеризующие действительное прямое или обратное перемещение каретки 16 с периодом их следова.ния, пропорциональным дискретности смещения каретки на величину й/8,Младшие разряды сигнала действи" тельной координаты каретки формируются цепью, состоящей из блоков 8-11. При этом синусоидальный сигнал с одного из выходов интерферометрического датчика 1 выпрямляет "я в блоке 8 фиг. 2), затем однополярный пульсирующий сигнал 0 , каждая полуволна которого соответс.вует смещению ка ретки 16 на величину Я /4, преобразу-. ется в блоке 9 в последовательность цифровых К-разрядных кодовых сигналов Значения последних в каждый момент времени соответствуют мгновеннымузначениям входного пульсирующего сигнала. Далее К-раэрядный сигнал, соответствующий значениям действительных координат каретки 16, но сформированных в пределах отрезков Ь/4 по сину"45 соидальному закону, преобразуется во втором вычислителе 10 в последователь ность и-разрядных кодов К з, линейно связанных с теми же координатами каретки 16. Последние преобразуются в блоке 11 в кодовый .игнал действительной координаты каретки К в пре делах отрезка /8, (фиг. 2) по за- кону где К - коэффициент пропорциональности;8 - действительная координатакаретки 16;щ - целое число отрезков В/8 вкоординате Б)В - длина волны оптического излучения лазера датчика 1. В результате на входы суммирующего блока 12 поступают следующие сигналы: на первый - младшие разряды ко" дового сигнала действительной координаты с дискретностью 3 г " от пре 6. образователя 11 кодов; на второй в мл шие разряды кодового сигнала задавае-о мой коордийаты с дисретностью6 от вычислителя 6 и на третий - разностный сигнал между старшими разрядами кодовых сигналов задаваемой и действительной координат с дискретностью й /8 от реверсивного счетчика 5. На выходе блока 12 формируется полный управяющий кодовый сигнал с дискретностью , отрабатываемыйь г-"электродвигателем 15, который смещает каретку 16 до тех пор, пока раэностный сигнал не станет равным нулю. Таким образом, обеспечивается либо режим перемещения каретки 16 с заданной скоростью, либо режим установки последней в заданную координату.Изобретение позволит значительно повысить плотность записи информации за счет уменьшения шага позиционирования каретки с головками записи-воспроизведения путем более полного использования информационных характеристик интерферометрического датчика 1 перемещений, последнее обусловлено тем, что информация о действительном перемещении каретки воспринимается не только в точках перехода синусоидальных сигналов от датчика переме ,щений через нуль, но и внутри отрезков 3/8, что позволит также точнее отрабатывать задаваемые координаты входного управляющего сигнала.1068995 фщ Составитель Ю. Кузовлевактор А. Шишкина Техред И.йсталош Корректор 0 л филиал ППП "Патентф,. г. Ужгород, ул. Проектная,каз 11480/48 Тираж ВНИИПИ Гос по делам 113035, Москв579 Подписноедарственного комитета СССРизобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5