HUT61118A - Detector circuit - Google Patents

Description

lejátszók vagy a magneto-optikai felvevő és lejátszó berendezések például egy nyomsáv szabályozó körrel és egy optikai letapogató berendezéssel rendelkeznek.

Egy optikai letapogató berendezés, egy úgynevezett optikai pick-up felépítését és működését az Electronic Components & Applications, Vol. 6, No. 4, 1984. számának 209-215. oldalain ismertették.

Az egy lézerdióda által kibocsátott fénysugarat lencsék segítségével a CD lemezre fókuszálják, és az onnan egy fotodetektorra reflektálódik. A fotodetektor kimenőjeléből nyerik a CD lemezen tárolt adatokat, és a fókusz és a nyomsáv szabályozó áramkörökhöz szükséges mért értékeket. A fennt nevezett irodalmi forrásban a névleges értéknek a mért értéktől való eltérésére a fókusz szabályozó kör esetében focusing error, a nyomsáv szabályozó kör esetében radial tracking error elnevezést választották.

A fókusz szabályozó kör állító tagjaként egy tekercs szolgál, amelynek a mágnesterében egy objektívlencse az optikai tengelye mentén mozgatható. A fókusz szabályozó kör az objektívlencse eltolásával működik úgy, hogy a lézerdióda által kisugározott fénysugarat állandóan a CD lemezre fókuszálja. A nyomsáv szabályozó körrel, amelyet gyakran radiális meghajtásnak is neveznek, az optikai letapogató készülék a CD lemezhez képest radiális irányban eltolható. Ezáltal a fénysugarat a CD lemez spirál formájú adat nyomsávjain vezetni lehet.

Egyes készülékeknél a sugár irányú meghajtást egy úgynevezett durva és egy úgynevezett finom szabályozóból építik fel. A durva szabályozót példaképpen menetes orsóként lehet kialakítani, amelynek segítségével a lézerdiódából, a lencsékből és a prizmás sugárosztóból és fotodetektorból álló egész optikai letapogató rendszer sugár irányban eltolható. A finom szabályzóval a fénysugár járulékosan sugár irányban eltolható vagy például egy előre megadott kis szögben elbillenthető. A finom szabályzó segítségével a fénysugár egy kis darabon - körülbelül 1 mm hosszon - moz- 3 • · ·« · · · • · · · · · ······· ·· · · · gatható a CD lemez sugarának irányában.

Annak érdekében, hogy az adatok kifogástalan visszaadását el lehessen érni, legyenek ezek példaképpen akár egy videó lemezjátszó képe és hangja, vagy csak egy CD lejátszó hangja, vagy egy magneto-optikai lemez adatai, a fénysugárnak a lemezen való pontos fókuszálásán kívül a lemez adatnyomvonalai mentén való precíz vezetése is szükséges.

Az 1. ábrán egy CD lejátszó optikai letapogató készülékének PD fotodetektorát mutatjuk be, amelynél három Ll, L2, L3 lézersugár van a CD lemezre fókuszéivá. Az L2 és L3 lézersugár a +1 és -1 rendű eltérített sugarak. Az ilyen letapogató készüléket a bevezetőben említett irodalmi forrásban Three-Beam-Pick-Up-nak nevezik, mivel három fénysugárral működik.

A fotodetektornál négy négyzet formájú A, B, C és D fotodiódát úgy illesztenek össze, hogy azok ismét egy négyzetet alkotnak. A négy A, B, C és D fotodiódából álló négyzet előtt egy négyszögletes alakú E fotodióda van; a négyzet mögött egy további F fotodióda helyezkedik el. A négy A, B, C és D fotodiódákra fókuszált középső Ll lézersugár hozza létre a HF= AS + BS + CS + DS adatjelet és az FE= (AS+CS) (BS+DS) fókuszhibajelet. A két külső L2 és L3 fénysugár, amelyek közül az első L3 az E fotodiódára, a hátsó L2 az F fotodiódára esik, hozza létre a TE = ES - FS nyomsáv hibajelet. AS, BS, CS, DS, ES és FS -el az A, B, C, D, E, és F diódák fotofeszültségeit jelölik.

Az 1. ábrán a középső Ll lézersugár pontosan követi az S nyomsáv közepét. A TE nyomsáv hibajel nulla értékű. TE = ES - FS = 0.

Ha a középső fénysugár eltér egy S nyomsáv közepétől, az egyik elhajlított sugár a nyomsáv közepének az irányába mozdul el, míg a másik elhajlított sugár a két S nyomsáv közti térbe sugároz. Mivel azonban a nyomsáv és a köztes tér reflexiós tulajdonságai különbözőek, az egyik elhajlított sugár erősebben reflektálódik, mint a másik.

A 2. ábrán azt az esetet mutatjuk be, amikor az Ll, L2

- 4 és L3 lézersugarak az S nyomsávtól jobbra vannak eltolva. Ekkor a nyomsáv hibajel negatív értéket vesz fel: TE = ES FS < 0.

Ekkor a nyomsáv szabályozó kör állító tagja az optikai letapogató berendezést addig mozgatja balra, amíg a TE nyomsáv hibajel nulla nem lesz.

Az ellentétes esetben, amikor a lézersugarak a nyomsávtól balra vannak eltolva, a nyomsáv hibajel pozitív: TE = ES - FS > 0. Most a nyomsáv szabályozó kör állító tagja az optikai letapogató berendezést addig mozgatja jobbra, amíg a TE nyomsáv hibajel nulla nem lesz. Ezt az esetet mutatjuk be a 3. ábrán.

Ha az Ll fénysugár és a hozzátartozó L2, L3 elhajlított sugarak több adat nyomsávot kereszteznek, a TE nyomsáv hibajel a 4. ábrán bemutatott szinusz formájú lefutású lesz.

A JP-OS 60 10 429 japán közzétételi iratból ismert egy olyan nyomsáv szabályozó áramkör, amelynél a HF-jel alsó és felső burkoló görbéjéről felismerik, hogy a fénysugár adat nyomsávot keresztez. Ha a fénysugár több adat nyomsávon halad át, a HF-jel rendszeresen összeesik két nyomsáv között.

A fénysugár által keresztezett nyomsávok számának megállapítására, a HF-jel burkoló görbéjét képezik, és egy négyszög formájú jellé alakítják, amelyet egy előre-hátra számláló számláló bemenetére vezetnek. Ilymódon az előrehátra számláló a HF összeesések számát számlálja.

Annak megállapítására, hogy a fénysugarat melyik irányban mozgatják, sugár irányban befelé vagy kifelé, egy úgynevezett irány logika szükséges, amely a fázistolást a TE nyomsáv hibajel és a HF-jel burkoló görbéje között kiértéke-li.

A GB-A 2 073 543 számú szabadalmi leírásból ismeretes egy olyan nyomsáv szabályozó áramkör, amelynél megvizsgálják, hogy a HF-jel egy előre megadott küszöbérték alatt van. Ha ez az eset bekövetkezik, akkor a nyomsáv hibajel előjelének a függvényében egy pozitív vagy egy ··· ·· · · · • ··· · · · ··· • · · ♦ · · ······· ·« · ··

- 5 negatív feszültséget adnak az adatokat olvasó optikai letapogató állító tagjára, hogy azt a helyes adat nyomsávra vezessék.

Mivel azonban por, piszok, újjlenyomatok vagy karcolások egy CD lemezen szintén a HF-jel összeesését okozhatják, intézkedéseket kell tenni, hogy az adathordozón a piszok vagy a rongálódások által okozott HF összeeséseket azoktól a HF összeesésektől, amelyeket a fénysugár nyomsáv váltása okoz meg tudjuk különböztetni.

Az EP-A 0 183 303 számú európai szabadalmi leírásból ismeretes egy olyan CD lejátszó, amelynél a fényfoltnak egy kompakt lemez adat nyomsávjára való beugrása, az úgynevezett locking-in, a lemez legnagyobb excentricitású pontján megy végbe, mivel a legnagyobb excentricitás helyén a legkisebb a relatív sebesség a fénysugár és az adat nyomsáv között. Annak érdekében, hogy a fénysugár által keresztezett adat nyomsávok számát megállapítsák, a HF-jel burkoló görbéjét képezik, és egy küszöbértékkel összehasonlítják. A HF-jel burkoló görbéjének az összehasonlítása az első küszöbértékkel egy impulzus formájú jelet ad. Ennek az impulzus formájú jelnek minden impulzusa egy sávváltást mutat.

Annak érdekében, hogy a CD lejátszót az úgynevezett drop-out-tal szemben ellenállóbá tegyék - ezek a hangvisszaadás hallható zavarai egy hibás, összekarcolódott vagy elpiszkolódott kompakt lemez következtében - a HF-jel burkoló görbéjét egy második küszöbértékkel is össze lehet hasonlítani. A HF-jel burkoló görbéjéből csak akkor állítanak elő egy impulzust, ha a burkoló görbe mind az első, mind a második küszöbértéket is meghaladja és, ha a CD lejátszó drop-out detektora nincs üzemben.

A WO-A-88/09988 számú szabadalmi leírásból ismeretes egy a HF-jelet kiértékelő drop-out detektorral ellátott CD lejátszó.

Ezért a találmány célkitűzése az a feladat, hogy egy, az 1. szabadalmi főigénypont szerinti detektor kapcsolást hozzunk létre olymódon, hogy a adathordozón levő piszok vagy ··· • · · * · ······· ·« · ··

- 6 karcolások többé ne tűnhessenek a letapogató fénysugár nyomsáv váltásának.

A találmány ezt a célkitűzést azáltal oldja meg, hogy a detektor kapcsolás csak akkor ad ki egy jelet, amely azt mutatja, hogy az adatokat letapogató fénysugár egy adat nyomsávot elhagy, ha a HF-jel burkoló görbéje egy első előre megadható küszöbérték alatt, és ezzel egyidejűleg a nyomsáv hibajel egy második előre megadható küszöbérték felett van.

A találmány abból a felismerésből indul ki, hogy az adathordozó elpiszkolódott vagy károsodott helyeinek a letapogatásakor a HF-jel szintje ugyan lecsökken, de a nyomsáv hibajelet a adathordozón levő piszok és károsodások azonban nem zavarják lényegesen. Ha a HF-jel összeesik, a nyomsáv hibajel, a mért értéknek a névleges értéktől való eltérése azonban megmarad közel nulla értékűnek, akkor feltételezhetjük, hogy a HF-jel összeseéseket az adathordozón levő piszok, károsodások vagy hibák okozták, és nem a fénysugár nyomsáv váltása. Ha azonban ezzel szemben a HF-jel szintje egy első megadott küszöbérték alá süllyed, és ezzel egyidejűleg a nyomsáv hibajel egy második előre megadható küszöbérték fölé emelkedik, akkor a fénysugár már nem egy nyomsávon van, hanem az úgynevezett füvön, amely a nyomsávok között van.

A rajzokon az

5. ábra a találmány egy első példaképpen! kiviteli alakját mutatja, a

6. ábra a találmány egy második példaképpen! kiviteli alakját mutatja, a

7. és 8. ábrák a találmány második példaképpeni kiviteli alakjának a megértéséhez szükséges impulzus diagramokat mutatják.

A találmányt az 5. ábrán bemutatott első példaképpeni kiviteli alak segítségével mutatjuk be és magyarázzuk el.

Az 5. ábrán a HF-jel EH burkolóját egy VI első komparátor első bemenetére vezetjük, amelynek a második bemenetén egy RÍ referencia feszültség van. A szinusz <1 · • ··· ·

- 7 formájú TE nyomsáv hibajelet egy V2 komparátor második bemenetére vezetjük, amelynek az első bemenetén egy R2 referencia feszültség van. A két VI és V2 komparátor kimenetei egy U ÉS kapu bemenetéivel vannak összekötve, amelyik a kimenetén logikai 1-et ad ki, ha a HF-jel szintje az RÍ referencia feszültség alatt van, és ezzel egyidejűleg a TE nyomsáv hibajel az R2 referencia feszültség felett van.

A továbbiakban a 6. ábrán látható második példaképpen! kiviteli alakot mutatjuk be.

Egy negatív élre triggerelhető Ml monostabil multivibrátor bemenetére egy impulzus formájú HP burkológörbe jelet vezetünk, amelyet a HF-jel burkoló görbéjéből nyerünk. Egy TZ impulzus formájú nyomsáv hibajelet, amelyet a szinusz formájú TE nyomsáv hibajelből állítunk elő, egy 01 VAGY kapu első bemenetére és egy negatív élre triggerelhető M2 monostabil multivibrátorra vezetjük. Az invertált TZimpulzus formájú TZ nyomsáv hibajelet egy 02 VAGY kapu első bemenetére, és egy felfutó élre triggerelhető M3 monostabil multivibrátorhoz vezetjük. Az M2 és M3 monostabil multivibrátorok kimenetét egy 03 VAGY kapu bemenetéivel kötjük össze, amelynek a kimenetét egy F6 RS flip-flop rését bemenetével kötjük össze. Az Ml monostabil multivibrátor kimenete egy U9 ÉS kapu első bemenetével van összekötve, amelynek a kimenetét az F6 RS flip-flop set bemenetével kötjük össze. Egy RL irány logika egyik kimenetét, amely a fénysugár mozgási irányának a függvényében vagy az egyik, vagy a másik kimenetén ad ki logikai 1-et, az 01 VAGY kapu második bemenetével kötjük össze, míg az RL irány logika másik kimenetét az 02 VAGY kapu második bemenetéhez kötjük. Az 01 és 02 VAGY kapuk kimeneteit egy U10 ÉS kapu bemenetéivel kötjük össze, amelynek a kimenetét az U9 ÉS kapu második bemenetével kötjük össze. Ha a fénysugár a két nyomsáv közti fűre sugároz, az F6 RS flip-flop 1-be van billenve, ezzel szemben resetelve van, ha a fénysugár egy nyomsávra irányul.

Az Ml monostabil multivibrátor a HP impulzus formájú burkológörbe jel minden lefutó élére a kimenetén egy logi• · · · · * · · • ··· · · · ··· • · · · · · ······· · · · ··

- 8 kai 1-et ad ki. Mivel a HP impulzus formájú burkológörbe jelet a HF-jel burkoló görbéjéből nyerjük, az impulzus formájú burkológörbe jelben egy lefutó él mindig akkor lép fel, ha a burkoló görbe szintje egy előre megadható érték alá süllyed. Ha a fénysugarat az egyik irányban mozgatjuk, az U10 ÉS kapu a TZ impulzus formájú burkoló görbe jel minden pozitív impulzusánál egy logikai 1-et ad ki, az F6 RS flip-flop csak akkor áll 1-be, ha az Ml monostabil multivibrátor 1-ben van, és ezzel egyidejűleg a TZ impulzus formájú nyomsáv hibajelben egy pozitív impulzus van. Ha a fénysugarat a másik irányba mozgatjuk, akkor az U10 ÉS kapu az invertált impulzus formájú TZ- nyomsáv hibajel minden pozitív impulzusánál egy logikai 1-et ad ki. Az F6 RS flipflop akkor kerül 1-be, ha az Ml monostabil multivibrátor 1ben van, és ezzel egyidejűleg az invertált impulzus formájú TZ nyomsáv hibajelben egy pozitív impulzus van.

Az impulzus formájú TZ nyomsáv hibajelben levő lefutó él, vagy az invertált impulzus formájú TZ nyomsáv hibajelben levő felfutó él az F6 RS flip-flopot visszabillenti.

A 7. és 8. ábrákon a HF-jelet, az abból képezett HP impulzus formájú burkológörbe jelet, a TE szinusz formájú nyomsáv hibajelet, a TZ impulzus formájú nyomsáv hibajelet, a TZ invertált impulzus formájú nyomsáv hibajelet, az Ml, M2 és M3 monostabil multivibrátorok kimenő jeleit, az U9 és U10 ÉS kapuk kimenetén levő jeleket, az 03 VAGY kapu kimentén valamint az F6 RS flip-flop kimentén levő jeleket mutatjuk be.

A találmány általában alkalmas jelölések számlálására szolgáló számláló berendezésekhez, vagy egy egység pozicionálására szolgáló szabályozó körökhöz, például egy letapogatóhoz, amelynél az egységet jelölések letapogatásával pozícionáljuk. A letapogatás módja, mechanikus vagy érintésmentes, nem játszik szerepet. A találmány különösen alkalmas nyomsáv szabályozó körök számára, mint amilyenek például CD lejátszókban, videó lemezjátszókban, DRAW-diszk lejátszókban, vagy magneto-optikai felvevő és/vagy lejátszó • · · · · • ·** * * • · · · ···· ··· ·· ·· · ·· berendezésekben találhatók.

Claims (3)

1. Detektor kapcsolás nyomsáv szabályozó kör számára, amely egy optikai letapogató által előállított fénysugarat egy adathordozó adat nyomsávjai mentén vezet, az adatokat letapogató fénysugár egy HF-jelet (HF) és egy nyomsáv hibajelet (TE) állít elő, amelynél megvizsgálásra kerül, hogy a HF-jel (HF) burkoló görbéje (EH) egy első előre megadható küszöbérték (RÍ) alá süllyed, azzal jellemezve, hogy a detektor kapcsolás csak akkor ad ki egy jelet, amikor az adatokat letapogató fénysugár az adat nyomsávot elhagyja, ha a HF-jel (HF) burkoló görbéje (EH) az első megadható küszöbérték (RÍ) alá süllyed, és ezzel egyidejűleg a nyomsáv hibajel (TE) egy második előre megadható küszöbérték (R2) felett van.

2. A 2. igénypont szerinti detektor kapcsolás, azzal jellemezve, hogy a HF-jel (HF) burkolóját (EH) egy első komparátor (VI) első bemenetére vezetjük, amelynek a második bemenetén egy első referencia feszültség (RÍ) van, a nyomsáv hibajelet egy második komparátor (V2) első bemenetére vezetjük, amelynek a másik bemenetén egy második referencia feszültség (R2) van, és a komparátorok (VI, V2) kimeneteit egy ÉS kapu (U) bemenetéivel kötjük össze, amelynek a kimenőjele megmutatja, ha a fénysugár egy adat nyomsávot elhagy.

3. Detektor kapcsolás nyomsáv szabályozó kör számára, amely egy optikai letapogató által előállított fénysugarat egy adathordozó adat nyomsávjai mentén vezet, az adatokat letapogató fénysugár egy HF-jelet (HF) és egy nyomsáv hibajelet (TE) állít elő, amelynél a HF-jel (HF) burkoló görbéjéből (EH) egy impulzus formájú burkológörbe jelet (HP) állítunk elő, azzal jellemezve, hogy a nyomsáv hibajelből (TE) egy impulzus formájú nyomsáv hibajelet (TZ) állítunk elő, az impulzus formájú burkológörbe jel (HP) egy lefutó élre triggerelhető első monostabil multivibrátorra (Ml) van vezetve, amelynek a kimenete egy első ÉS kapu (U9) bemenetével van összekötve, az impulzus formájú nyomsáv hibajel k

·» · (TZ) egy lefutó élre triggerelhető második monostabil multivibrátorra és egy első VAGY kapu (01) első bemenetére van vezetve (M2), az invertált impulzus formájú nyomsáv hibajel (TZ) egy felfutó élre triggerelhető harmadik monostabil multivibrátorra (M3) és egy második VAGY kapu (02) első bemenetére van vezetve, a második és harmadik monostabil multivibrátor (M2, M3) kimenetei egy harmadik VAGY kapu (03) bemenetéivel vannak összekötve, amelynek a kimenete egy RS flip-flop (F6) rését bemenetével van összekötve, az első ÉS kapu (U9) kimenete az RS flip-flop (F6) set bemenetével van összekötve, az első és második VAGY kapuk (01, 02) kimenetei egy második ÉS kapu (U10) bemenetéivel vannak összerkötve, amelynek a kimenete az első ÉS kapu (U9) második bemenetével van összekötve, egy irány logika (RL) egyegy kimenete az első és második VAGY kapu (02, 03) második bemenetéivel vannak összekötve, az irány logika (RL) a fénysugár mozgási irányának a függvényében vagy az egyik kimenetén vagy a másik kimenetén ad ki logikai 1-et, és az RS flip-flop (F6) Q kimenetén levő jel megmutatja, hogy a fénysugár egy adat nyomsávra, vagy a két sáv között levő térbe sugároz.