CN1050636A - 计数电路 - Google Patents

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Abstract

一种对机械检测或远程检测的指示信号或数据 道进行计数的计数电路。它可用于光盘等的道定位 或节目选择定位。为了克服由于振动或冲击带来的 定位误差,它利用一方向逻辑电路和选择开关来决定 可逆计数器的计数方向。本发明还提供了用较小容 量的计数器进行大范围寻道的方法,因而可以节省造 价。本发明可用于袖珍盘放唱机、视频盘放象机、 DRAW盘插放机或磁光记录插放设备。

Description

本发明涉及对拾波器(Pickup)检测的指示信号进行计数的计数器。
比如,在激光唱机、视频盘放象机、DRAW盘播放机和磁光记录播放装置中,均提供有光学拾波器。
这种光学拾波器的设计和工作原理在“电子元件与应用”,第六卷、第四期(1984)的209-215页已作了说明。
激光二极管发出的光束被透镜聚焦,射向袖珍盘,它又把光束反射到光检测器。从该检测器所给信号就得到盘上贮存的信息以聚焦电路和寻迹电路的实际值。前述文献称聚焦电路实际值对其基准值之偏差为聚焦误差,称寻迹电路的实际值对其基准值的偏差为径向寻迹误差。
聚焦电路是用线圈来调整的,它有一个可沿该线圈的磁场内的一光轴运动的物镜。聚焦电路使该目镜往复运动以维持激光二极管发射的光束聚焦在袖珍盘上。通常称为径向驱动机构的寻迹电路使光拾波器沿磁盘的径向运动。
某些设备的径向驱动机构由粗调机构和细调机构组成。其粗调机构可由调节杆使整个光检测器(它包括激光二极管、透镜、棱形光束分离器和光检测器)沿径向往复移动。细调机构既可参与光束沿径向往复移动,又可使它在预定角度内俯仰,它可沿光盘的一条半径进行微调,比如前进约1毫米。
为保证信息的完全重现,无论是视频盘放象机的图象和声音、袖珍盘放音机的声音、还是磁光盘上贮存的数据,不仅要求光束精确聚焦在盘上,而且要求光束精确地沿着盘上的数据道前进。
在图1所述的袖珍盘放音机的光拾波器中,三个激光束L1、L2和L3被聚焦在光检测器PD上。光束L2和L3是+1和-1阶的衍射光束。这类拾波器称为三束拾波。
光检测器包含四个方形光二极管A、B、C和D,它们组成一较大方块。在该较大方块的前面是一矩形光二极管E,其后面,是另一矩形光二极管F。中间激光束L1被聚焦在光二极管A、B、C、D上,产产数据信号HF=AS+BS+CS+DS,以及聚焦误差信号FE=(AS+CS)-(BS+DS)。前侧光束L3射向光二极管E,背侧光束L2射向光二极管F,该两个外侧光束L2和L3产生寻迹误差信号TE=ES-FS。AS、BS、CS、DS、ES和FS分别是光二极管A、B、C、D、E和F的光电电压。
中间激光束精确处于某数据道S的中心时,寻迹误差信号TE=ES-FS的值为零。当中间光束偏离道S的中心时,一个衍射光束将接近该数据道的中心而另一衍射光束将照射在两条道间的空白处。由于数据道上的反射与道间空白处的反射不同,所以,一条衍射光束的反射将比另一光束的反射强。
在图2中,激光束L1、L2和L3被位移到道S的右边,並假定寻迹误差信号是负值:
TE=ES-FS<O。
调节寻迹电路的机构将使光拾波器向左移动,直到寻迹误差信号变为零。
在相反情况下,若激光束已移到该道的左边,寻迹误差信号将为正:
TE=ES-FS>O。
调节寻迹电路的机构将使光拾波器向右移,直到寻迹误差变为零。这种情形示如图3。
当中间光束L1及其相关的衍射光束L2和L3扫过几个数据道时,寻迹误差信号TE呈现图4所示的正弦形状。
从日本发明60  10429可以知道寻迹电路,该发明中HF信号的下包络和上包络指示光束是否正穿过某数据道。当光束穿过几个数据道时,在两条道间HF信号均匀凹陷。
为确定光束跨过的道数,取得HF信号的包络並把它变成方波信号,它被加到升降计数电路的计数输入端,该电路对HF干涉波计数。
为了确定光束是沿径向向内或者向外运动,需要一个称为定向逻辑的电路。比如,可以把寻迹误差信号TE送到D触发器的D输入端,而把HF信号包络送到其时钟输入端。当光束正通过数据道时,D触发器的时钟输入端就总有一个脉冲。但是,由于寻迹误差信号的数学符号是取决于光束正通过的数据道的方向,所以,对一个方向,D触发器被置位。其输出端变“高”,而对另一方向,其输出将变“低”。所以,该触发器的Q输出端的信号可用以确定升降计数器的计数方向一升计数或减计数。对一个方向,该计数器将进行升计数,而另一方向,则减计数。
然而,这种寻迹电路的一个缺点是:当光束调转方向时,必须要考虑产生计数脉冲的信号和寻迹误差信号的相位条件,因为若信号反相,就会出现误差。
所以,本发明的目的就是减少计数电路对拾波器检测的指示信号或者数据道计数时差错率。
根据本发明,这一目的是这样达成的:一个计数器总接收拾波器在所预期方向上从一个指示跳到下一指示时的计数脉冲,另一计数器总接收拾波器在非预期方向上由一个指示跳到下一指示时的计数脉冲,並且为了允许跳过m个指示,第一计数器被置成某规定状态,而第二计数器被置成另一规定状态,並对这两个计数器的状态进行比较,当两个状态一样时,电路就发出一信号使拾波器停止检测。
附图还有
图5给出了本发明的一个实施例,
图6给出了本发明的另一实施例,
图7所示是本发明的第三实施例。
当光束沿预期方向,比如沿径向向盘中心越过数据道时,由定向逻辑电路RL控制的选择开关US就把从HF信号包络得到的计数脉冲ZI送到几比特计数器Z1的计数输入端V。反过来,当由于振动或冲击,使光束沿另一方向(径向向盘的边沿)运动时,开关US将使计数脉冲ZI转向另一几比特计数器Z2的计数输入端V。计数器Z1和Z2的输出端被接到一串几个“同门”E1-En,並且计数器Z1和Z2的对应输出端总是接到同一个同门的两个输入端。这些同门E1-En的输出端接到一与非门N的输入端。
比如,假设光束要径向跨过200个数据道,计数器Z2预置成200,而计数器Z1置成零。为此,未画出的控制器(比如微处理器)发出一脉冲到计数器Z1和Z2的互相连接的预置输入端L。由于计数器Z1的计数输入端V现在收到从HF信号包络导出的计数脉冲ZI,它将从零进行升计数。但计数器Z2因没收到计数脉冲而仍停在200上。计数器Z1和Z2的对应输出端现在经几个同门E1-En进行比较。只有当计数器Z1和Z2的输出端的所有对应比特都一致时(即两个计数器处于同一状态),将使所有同门E1-En的输出端全送出逻辑零。与非门n的输出端将送出一逻辑“1”,这就是说光束已跳过200个数据道,並在预定的数据道上停止。
在某些光拾波器中,当要使光束跳过m个数据道时,第二计数器Z2並不预置成m,而是预置成一较小的值。比如,若光束需要10个数据道才能停止,计数器Z2就置成m-10。光束的制动相应地应在目标道之前的10个道时开始。计数器Z2的值应根据光拾波器的类型和控制电路来预置。比如,它可由经验来确定。
但是,当出现振动时,要使它跳过200道,光束可以在错误方向跳过较少的道。当安装在汽车上时,袖珍盘放唱机特别易受这种振动及冲击的影响。
假设光束在已按正确方向跳过50道时,比如由于路过水坑的冲击使光束按错误方向(径向向外)跳回10道。由于方向逻辑电路RL能识别光束方向的变化,它将启动开关US,使计数器Z2接收10个脉冲。这使它的状态被增加到210。一旦冲击结束(该冲击在该举例中使光束退回了十道),光束将沿正确方向沿径向向内运动。方向逻辑电路RL现将调转开关US,使计数脉冲ZI再送向计数器Z1。由于计数器Z2现在是210,而不是200,只有当计数器Z1计到210时,才会发出使光束停止的信号。这一方法可保证只在到达预定道时光束才会停止,而若计数器Z2不从200增加到210的话,光束将会停在预定道以前的第十个道上。
但是,因为袖珍盘放唱机可以跳过1000个或更多的道来寻找特定的曲子来播放,计数器和同门的价格迅速上升。跳过1000个道需要二个10比特计数器和10个同门。所以,希望使计数器和门的价格尽可能低。
图6所示的本发明的第二实施例可以利用两个9比特计数器来跳过所需的道数。如下所述,它是利用一延迟级和一触发器来实现的。
与非门N的输出端接到RS触发器FF的复位输入端R,FF的Q输出端发出一使光束停止的信号LS,它接到Z1计数器第9比特复位输入端G和计数器Z2第9比特的置位输入端H。计数器Z1的计数输入端V接到两个或非门N1和N2的第一输入端。计数器Z2的计数输入端V接到或非门N1和N2的第二输入端。或非门N1的输出端接与非门N的一个输入端。或非门N2的输出端接RS触发器FF的置位输入端S。
现假定光束要跳过700个道来说明。为了使光束从现在的袖珍盘位置,比如第一个曲子的开头,跳到操作者想要听的第三个曲子,放唱机的微处理器首先要计算光束目前位置到所要曲子的开头间有多少道。假定从光束目前位置到所要位置间的道数为700。
由于700=2×256+188,9比特计数器必须计二次256,再计一次188。计数器Z2应预置成188,而计数器Z1被置成0,並使计数器开始计数。188个计数脉冲之后,计数器Z1和Z2将第一次达到相同状态,並且RS触发器FF被复位。其Q输出端上的负脉冲使Z2计数器第9比特被置成1而使计数器Z1的第9比特被置成“0”。计数器Z1将继续计数,256个脉冲后,其状态与计数器Z2相同,RS触发器FF的Q输出端发出一负脉冲,计数器Z2的第9比特被置“1”,而计数器Z1的第9比特被置“0”。由于在256个脉冲后,计数器Z1和Z2的状态将再次一致,RS触发器FF的Q输出将第三次发出一负脉冲。微处理器将由该负脉冲确定已计了188一次和两次256,总计有700个脉冲。
当要跳过700道中,由于冲击而使光束沿错误方向跳动时,将如第一实施例一样,计数器Z2所增加的数目准确等于光束沿错误方向所跳过的道数,因为当道路不平且要跳过的道数又很大时,光束可能有好几次在错误方向滑动。
在这种情况下,为防止对计数器状态的错误理解,当状态相同时,计数器Z1的最高位被置成“0”,而Z2的被置成“1”。一旦188个脉冲之后两个计数器第一次达到相同状态,计数器Z1将继续计数,直到光束开始沿正确方向开始越过数据道。另一方面,当在又越过12道计数器Z1处于状态200,而由于振动光束沿错误方向位移20个道时,计数器Z2将从188计数到188+20=208。但是,若在两个计数器都是188时不把计数器Z1的最高位置成0把计数器Z2的最高位置成1,则在200时两个计数器状态将又变成一致。没有这种手段,将会向微处理器发一脉冲。因为一旦震动停止,光束将再次沿正确方向跨越数据道,计数器将从200开始升计数。但是,因为计数器Z2的状态不是188而由于动变成208,如果两个计数器在状态188时不把计数器Z1的最高位置“0”,並把Z2的该位置“1”,尽管光束从其开始点沿正确方向只跨过200道,但当计数器Z1处于207状态时,就第三次检出了同样状态。
开关US可如图7所示那样进行引伸,以便根据所需的以及实际的光束方向,使计数脉冲ZI送到计数器Z1或Z2。
现将说明图7所示的第三实施例。
当光束沿径向移入时,计数脉冲ZI1被送到与门U1的第一输入端,而当光束沿径向移出时,计数脉冲ZI2送到与门U2的第一输入端。与门U1和U2的第二输入端连在一起並接到反相器I1的输出端。与门U1的输出接两个与门U3和U4的第一输入端。与门U2的输出接两个与门U5和U6的第一输入端。反相器I2的输入接与门U4和U6的第二输入端,而I2的输出接与门U3和U5的第二输入端。或门O1的第一输入端接与门U4的输出,O1的第二输入接与门U5的输出端,其输出接计数器Z2的计数输入端V。或门O2的第一输入接与门U3的输出,其第二输入接与门U6的输出,而其输出接计数器Z1的计数输入端V。
因为反相器I1输入端的逻辑1阻塞了全部与门U1到U6,因而也禁止计数器工作。反相器I1输入端的逻辑“0”使与门U1和U2开启,以便输入计数脉冲。反相器I2输入端以及与门U4和U6的第二输入端的逻辑“1”将使到达与门U1第一输入的计数脉冲送到计数器Z2,並使到达与门U2第一输入的计数脉冲送到计数器Z1。
当反相器I2的输入的逻辑电平为“0”时,则计数脉冲的连接将对调,与门U1第一输入端的脉冲将送到计数器Z1,而与门U2第一输入端的脉冲将送到计数器Z2。
当期望的移动方向是径向进入时,在图7所示的第三实施例中,反相器I2输入端为逻辑“1”,而当期望的方向是径向向外时,该点是逻辑“0”。
本发明一般适用于对计数指示的计数电路,不管这种指示或数据道是通过机械的或是遥测手段检测的。本发明可用以通过光学检测及计数指示信号来对某元件(比如拾波器)定位的电路的优化。尤其适用于诸如袖珍盘放音机、视频盘放象机、DRAW盘播放机及磁光盘记录及重放装置等的寻迹(道)电路。

Claims (10)

1、一种对拾波器检测的指示信号进行计数的计数电路,其特征是:当拾波器沿期望方向从一个指示跳到下一指示时,一个计数器(Z1)总接收计数脉冲(Z1),而当拾波器沿不期望方向从一个指示跳到下一指示时,另一计数器(Z2)总接收计数脉冲,为允许跳过m个指示,该第一计数器被置成某预定状态,而第二计数器被置成另一预定状态,这两个计数器的状态进行比较,並且当它们的状态一致时,该电路就发出一信号(LS)使停止拾波器的工作。
2、权利要求1的计数电路,其特征是第一计数器(Z1)被预置成零,而第二计数器被预置成m,m是要跳过的数据道数(指示数)。
3、权利要求1的计数电路,其特征在于每一计数器(Z1或Z2)是n比特计数器,其中,若要跳过m个指示,第二计数器(Z2)被置成商m/n的余数,並且第一计数器预置成0。
4、权利要求3的计数电路,其特征是,当两个计数器的状态相同时,第一计数器(Z1)的最高位被置成0,而第二计数器(Z2)的最高位被置成1。
5、权利要求1、2、3或4的计数电路,其特征是该计数器(Z1和Z2)的每一对应输出端接一“同门”(E1…,En)的输入端,这些“同门”的输出端接与非门(N)的输入端,而与非门的输出端发出信号(LS)以停止拾波。
6、权利要求4或5的计数电路,其特征在于第一计数器(Z1)的计数输入端(V)接到两个或非门(N1和N2)的第一输入端;在于第二计数器(Z2)的计数输入端接这些或非门的第二输入端;在于第一或非门(N1)的输出端接到与非门(N)的一个输入端,(N)的输出端接到RS触发器(FF)的复位端(R);在于第二或非门(N2)的输出端接该触发器的置位端(S);以及在于从该触发器的Q输出端得到使拾波器停止的信号(LS),它被接到第二计数器最高位的置位输入端(G)。
7、权利要求5或6的计数电路,其特征在于一选择开关(US)的一个输出端接第一计数器(Z1)的计数输入端(V),而选择开关的另一输出端接第二计数器(Z2)的计数输入端;在于该开关的控制输入端接到一方向逻辑电路(RL)的输出端;以及在于计数脉冲(ZI)被送到该开关的输入端。
8、权利要求5、6或7的计数电路,其特征是:计数脉冲(ZI)被送到两个与门(U1和U2)的第一输出端;这两个与门的第二输入端相连並接到反相器I1的输出端;第一与门(U1)的输出接另两个与门(U3和U4)的第一输入端;第二与门(U2)的输出接另两个与门(U5和U6)的第一输入端;第三和第5与门(U3和U5)的第二输入端相接还接到另一反相器(I2)的输出端;第二反相器的输入端接到第四和第六与门(U4和U6)的第二输入端;第四与门(U4)的输出接或门(O1)的第一输入端,该或门的第二输入接第5与门的输出端;第六与门的输出接另一或门(O2)的第一输入端,而其第二输入接第三与门的输出端;第一或门的输出接第二计数器的计数输入端;第二或门的输出接第一计数器的计数输入端V;並且第二反相器输入端的数字信号表示计数脉冲应送到哪个计数器。
9、前述权利要求的一个或几个的计数电路,其特征在于拾波器检测记录盘上的数据道,还在于它对拾波器所跨过的道进行计数。
10、权利要求9所述的计数电路,其特征是:数据道是由光束来检测的;它对光束跨过的数据道计数;以及当两个计数器的状态一样时,该光束停止。
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