Устройство для автоматической фокусировки излучения на носителе в системе записи-воспроизведения информации

, 1 705861 Н 5 (л 11 В 7/09 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ ПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетеМ 1275533, кл. 0 11 В уб тво СССР9, 1985,(54) УСТР СКОЙ ФО ИЗЛУЧЕН РОИЗВЕД (57) Изоб информации и может быть проигрыв Изобретение информации с ис средств и может б вых оптических и товлении киноф хранения информЦелью изобр ние точности фок л чения. относится к напользованием оыть использованроигрывателях,орм и другихдции.етения являетсяусировки оптиче плен ических в звукопри изго системах повыше ского из УНа фиг.1 пока с обобщенными э кусировкой; на ф система управлен 3 - оптическая сх на фиг. 4 - блок-с той обратной связ обеспечения слеж фиг, 5 - принцип зано устройство в разрезе лементами уп равления фоиг, 2 - электромагнитная ия,фокусировкой; на фиг, ема фотоприемного блока: хема контура с разомкнуью в сочетании с контуром ения за фокусировкой: на формирования синхросигОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕКУСИРОВКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЯ В СИСТЕМЕ ЗАПИСИ-ВОСП ЕНИЯ ИНФОРМАЦИИетение относится к накоплению с исгюльзованием оптических средств использовано В звуковых оптических телях, при изготовлении киноналаУстройство содержит шаровую опору 1 (фиг. 1) нв газовой смазке. основание 2, ротор с шарово-сегментными подшипниками, охватывающими шаровую опору основания,форм и других системах хранения информации, Для повышения точности фокусировки оптических излучения блок управления устройством выполнен двухконтурным. Один контур управления, включающий четыре однотипных канала, каждый из которых состоит из датчиков углового положения носителя, ВЯ-триггеров, реверсивных счетчиков, компараторов и задатчиков синтезированных импульсов, уменьшает систематические погрешности Друой контур управления, состоящий из фо 1 опрпемного блока и дифференциального усилителя, соединенного с сигнальнь м входом двойного мультиплексора, компенсирует случайные флюктуации. 5 ил первый подшипник 3, жестко соединенный с ротором, а подшипник 4 - 1 лавающий, вал 5, соединяющий планшайбу б ротора, жестко сочлененную с полым ротором 7 электропривод 8 исполнительного элем нта фокусировки, оправу 9 другого подшипника и третий шарово-сегментный подши,ник 10, Цилиндрическая часть вала 5 взаимодействует с этим подшипником с возможностью осевого смещения, Устройство содержит блок оптических датчиков 11 углового положения (фиг. 1, 5), фотоприемный блок 12, систему 13 технологической электромагнитной фиксации оправы 9 и блок 14 управления устройством, обеспечиваю.ций автоматическую фокусировку пятна излучения 15 на фотоносителе 16, Позициен 17 обозначена оптическая головка.Для подачи сжатого воздуха в смазочные зазоры подшипников служит штуцер 18 с каналами. Фиксация и балансировка фото- носителя 16 обеспечиваются переключателем 19 магистралей вакуум (-Р) - давл ние(+Р); а штуцер 20 соединен с переключателем и подводящими каналами.Технологическая электромагнитная система 13 включается после гамоустановки оправы 9 подшипника 4 а выключаетгя е статическом состоянии после фикгаии его положения в сбалансированном состочнил,Компенсация оставшихся после такой балансировки роторэ систематических погрешностей и погрешностей привода обеспечивается формированием компенсирующего управления электромагнитным взаимодействием исполнител,ного органа с якорем - шаровым сегмента;, управляемого по введенному контуру за счет заданных на задатчиках ситуаций и формирования ямпитудно-фазоеьх импульсов.Компенсация случайных флоктуаций поверхности фотоносителя 16 осуществляется за счет работы контура регулирования в блоке 14 управления устройстеом. Этот контур с обратной связью от фотоприел 1 ного блока 12 (фиг. 4) работает по тому же сигналу сиихроизации от блока синхронизации по сигналу кодового управления двойным мультипяекгором, Таким образом сипэл отработки рассогласования формируется из двух сос 1 авляющих, одна из которых компенсир, ет систематические погрешности, ныявеные по ситуации и запрограммированнье, а другая согтавляющая компенсирует случайные флюктуации,Фотоприемный блок 12 представляет собой оптическую систему, содерхкащую лазер 21 (фиг, 3), сяегоделительный кубик 22, микрообъектив 23. зеркальное покрытие 24 лимба, жестко соединенного с ротором, з плоскость отражения лимба помещена е ф. кальной плоскости микрообъектива. щепе вую диафрагму 25 и фотоприемник 26.Контур управления гашения систематических погрешностей включает в себя (фиг.4) в каждом из АВСО-каналов фотопреоораэователь 27 датчика углового положения фотоносителя, подключенный к 8-входя.1 ВЯ-триггеров 28 и 29. КЯ-триггер 28 выхода ми подключен к информационны водам реверсивного счетчика 30 трех состояний (одно состояние - импедансное), выходами подключенного к первому групповому входу компаратора 31, Второй вход последнего соединен с выходами. цифрового за братчика 32 синтезированных импуль ов, причем все каналы объединены по одноименныл ши нам выходов счетчиков 30 и подключены ь цифроаналоговому преобразовател-, 33, соединенному через фильтр 34 нижн х часто с Х-входом двойного мультиплексора 35Кроме того, контур содержит генератор 36,10 20 25 30 35 40 45 50 блок 37 синхронизации импульсов, которыйсогтавляют логический элемент ИЛИ 38,счетчик 39 и блок 40 оптронной развязки.Другой контур управления автоматической фокусировкой содержит дифференциальный усилитель 41, подключенный входомк фотопоиемному блоку 12, а выходом - квторому сигнальному У-входу двойногомультиплексора 35, который своими вьходями подключен к входам суммирующегореэистивного блока 42, связанного с согласующими усилителями 43 в цепях катушекэлектромагнитое 44 (фиг, 2) исполнительного элемента фокусировки,В динамическом состоянии ротора(фиг, 1) модулирующий лимб выполняет функцию сканирования датчиков 27 прозрачнойщелью (фиг, 5) и обеспечивает последовательную е соотеетствии с угловой позициейкоммутацию каналов А, В, С, О,Устройстео работает следующим образом.При прохождении щели (прозрачногоокна) (фиг. 5) модулирующего лимба надпрозрачьми окнами неподвижного кодового лимба на фотоплощадки фотопреобразоеателей 27 датчиков углового положенияфптоносителя 16 попадает световой потокот лазера, рто вызьвает появление на вьходе корогкого синхрониэируюшего импульсаЕсли частота вращения ротора пост эянна, то период между импульсами постояен,Каждьй импульс фотопреобоазования расширяется Я-триггером 28 до временогоимпульса, отображающего период прохождения прозрачного окна лимба между смежными фотопреобразователями 27 (фиг, 1). Вэтом периоде разрешена коммутация в:одаактирования счетчика 30 и он заполняетсяимпульсами квантования генератора 36 вдвух режимах счетчиков: режиме суммирования при включении по Я-входу ВЯ-триггера 29 и в режиме вычитания при возвратейтри; гера я исходное состояние, что определяется формированием импульса сбросана выходе баланса компаратора 31.Ллпульс сброса формируется при совадении кодов на А, В - входах компаратораи таким обр-.эом этот момент определенчислол задат;ика 32 синтезированных импульсов, Указанный алгоритм с преобразованием в цифроаналоговомпреобразователе 33 при фильтрации нафил,тре 3 нижних частот формирует синтезированный дмГитудно-фазовьЙ импульс,Импульсная последовательность сфомированного сигнала отображает ситуациюкорректировки систематических погрешностей ", окусировки, Г,170586В периоде) не:"озбужден ного состоянияГ)еверсивный с зт 1 к 30 г)греходит в вьгокгп мпеданс)о сог,"оян 1 е в ходов зд гчету равления по .-ингрмдциоккг)му входуОт ИНВЕрСНОг; ИГНПЛЛ С бГ)-трИ Г:рд 28 5Синхронност гзбот, блока уг) рзвпекиобеспеч)леде блок 37 синхронизации,екюч;, оций е себя логическую схелу) ИпИ38, счетчик 39, Формирующий код уподвле ия муп,типлексором 35 через элементы 40 10опраиной рдз;язки что обеспечивает поДЗЕПЕН:1 Г З,ГОКОчстотНЬХ ПОМЕХ,По У-пете, мул типлексорд 35 коммутируется с дп ормируегльй дфференцидпьным усипитслем 4по каналу обратной 15связи Ог хогг)гриелкггп блока21-1 д реэистиг оч суммиру)оцем блоке42 осуц;естеляес- ;ук миропание сл ндловконтурое 1 опдрнэ нд каждыхз петвейдеойноо мугьтипексорд. д нд согласующих у)гиллтеппх 13 е ;егях ) этуше) зпек) роелдгнитое 44 фиг 2) - усиление сигналаВ динамике возникает сила злект 1.омагнитного вздимодегтг)ля.лагнитноО потокакатушек электрпмдгнлтов 44 с як эре 1 зпектромагнитной с.Стгмы - шдровьцл сег.1 е -том 10 подшипника, З-о взд модейстеиеимеет две сосг;)вляющие сгстзе "ющуюкомпенсации сисгемдтических погрецносгей систе.)ь и ссстдвляс).царю,рдпе)1 я 30фокусировкой и еозникдющ; м рдссопдго- ЕдНИЕМ "ОрцОВЫХ 1;КрсбЕ)лй ПИ 1 бд , Исиругл х фо опр,1 лньм бло:ол 12,Фоогреклньй б.ок 12 р)бэтдст еле,ующим образом, ) Г)В результате изк 1 екен 11 пс )О.еен 1 а Отражающей плоскпс 11 лимбаЛт, вызванного рдсфокусировкой, где 1; фоку;ноерасстояние лик рообьектл ед ЛУ - дмп и итуда раСфОКуГИООВОтрдКЕННО,. От ЗЕОКдлсног; покры гля изпучние, г",р йдмлкрооб.актив 23) буд:;1 ил 1 рдг . дящ 11" япри 1 с - ЛУ или сходящимся п ри 1, + ЛУДалее отражаясь от светодел,тельного кубика и гройдя диафрагму 25, такое излучение будет формировать разнуюОСВЕЦЕННЗСтЬ На ПЛОЩаДКЕ фОтОПРИЕ)1 НИКа26 и, следовательно, формировать при пинейно 11 фотоэлектри еском преобразователе пропорциочдп.,ньи э.с ктческил 50сигнал,Выходная персмсн ая состдзяюсдянапряжения О),. Связана с взли но, перемещения ЛУ (при ЛУ .( ) эмплрическилСООТНОШЕНИЕМ 554 КР 1 ЛУпьх -.Ртгде Кф - коэффициент передзчи фотоприемника; Р, - мощность лазера;11 - ширина щели диафрагмы;1 - расстояние между диафрагмой и микрообьективом;б - радиус светового пучка лазера, 1 - фокусное расстояние микрообьективд.Пои конструктивных соотношениях, представленных нд фиг 1, чувствительность датчика составляет 0.5 мкм.Соотношение плеча положения фотоприемного блока 12 до центра шаровой )поры и плеча точки фокусировки излучения на фотоносителе 16 (фиг. 1) обеспечивает повышение точности фокусировки.Формула изобретенияУстройство для автоматической фокусировки излучения нд носителе в системе записи-воспроизведения информации, содержащее генератор, исполнительный элемент 1)окусировки ком.1 утатор и последовдгепьно соединенные цифроаналоговый преобразоедте ь и Фильтр нижних частот, а дкже деухконт),рньй блок управления, один котур которсго состо 1 из поспедовательнгоедлненньх фотоприемного блока И ДИффЕРЕ ЦИДЛЬНОгО УСИЛИТЕЛЯ, ПОД:ЛЮ- че:ного выхо,зл к сигнальному входу коммугатора ееход которого связан с входами игпопнительного элемента фокусировки, о т л и ч а о,ц е е с я тем то, с цепью пов,ь;ения точноси фокугиооеки излуче- Я Ч НЕ О ЕЕЕДЕгЫ ПО.ЛЕДОЕДС:ЛЬНО СОЕДИ- не)н.е гуллир)у)оц 1) резкгтивный блэк и со;пасую;1 е угилитепчерез которые выход комлу-аторд связан с в:одами ,спо ни ельного злелен; д 1 с хусировки, и ;оследовэтепьнп соединенные блок синхро 1 здии мпупьсос и блок оптронной разе; ки, при этом блок синхронизации импупьсс)в состоит из последовательно связанньх логической схемы ИЛИ и счетчика, входами блока синхронизации являнтся воды логической схемы ИЛИ, а выходпл - выход счетчикд, коммутатор выполненвиде дьгйного мультиплексора с синхронлзируощим входом которого соединен выход блока оптронной рззвязки, э с другим сигнальным выходом - выход фильтра нижних частот, другой контур блока управления выполнен четьрехкднальным, каждый из кандлое которого включает е себя датчик углового положения носителя, два бЯ-тригг.ра, реверсиеный счетчик трех состояний, компаратор и цифровой заддтчик синтезрованных импульсов, выход которого связан с входом компардтора, другой вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика.а выход - с входом сброса первого Р 5-триггера, синхронизирующие входы Я 5-григгеров связаны с выходом датчика углового положения носителя, выход первого Я 5- триггера соединен со счетным входом реверсивного счетчика, с информационными входами которого связаны выходы другого ЯЯ-триггера, выход генератора подключен к тактовым входам реверсивных счетчиков всех каналов, выходы реверсивных счетчиков всех каналов соединены с входом цифроаналогового преобразователя, выходы датчиков углового положения носителя всех каналов подключены к входам логической 5 схемы ИЛИ блока синхронизации импульсов, а выход датчика углового положения носителя каждого последующего канала подключен к входам сброса другого ЯЯ- триггера и реверсивного счетчика трех со стояний предшествующего канала,1705861Составитель С, Ильчук Редактор С, Лисина Техред М,Моргентал Корректор Н. Король Заказ 196 Тираж Подписйое ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101