SU1065877A1

SU1065877A1 - Recording/reproducing device

Info

Publication number: SU1065877A1
Application number: SU813342136A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Андреев
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6380
Priority date: 1981-09-11
Filing date: 1981-09-11
Publication date: 1984-01-07

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ, содержащее лазер, акустооптический модул тор с генератором, оптческую головку с приводом, источник информационного сигнала, узел отслеживани информационной дорожки, св занный с усилителем и фотоприемником воспроизведени и с приводом качающегос зеркала оптической головки, а также источник напр жени воспроизведени , св занный с коммутатором , отличающеес тем, что, с целью повышени надежности записи и воспроизведени информации, в него введены расщепитель лазерного луча, координатночувстБительный фотоприемник, суммирующий усилитель, узел сравнени и блок позиционировани оптической головки, входы суммирующего усилител соединены с выходами координатно-чувствительного фотоприемника , выход, суммирующего усилител св зан с входом узла сравнени , второй вход которого св зан с коммутатором, а выход узла сравнени св зан с генератором акустооптического модул тора, причем расщепитель лазерного луча и координатночувствительный фотоприемник расположены в оптической головке между качающимс зеркалом и акустооптическим модул тором, расщепитель оптически св зан с координатQ но-чувствительным фотоприемником и фотоприемником воспроизведени , а блок по (Л зиционировани оптической головки св зан с коммутатором и приводом оптической головки . О5 СЛ 00 |1. RECORDING AND PLAYBACK DEVICE, containing a laser, an acousto-optic modulator with a generator, an optical head with a drive, an information signal source, an information track tracking node associated with an amplifier and a photodetector of reproduction and with a drive of an oscillating optical head mirror, as well as a voltage source playback associated with the switch, characterized in that, in order to increase the reliability of recording and reproducing information, a laser beam splitter is inserted into it, coordinate-sensing An efficient photodetector, a summing amplifier, a comparison node and an optical head positioning unit, the inputs of a summing amplifier are connected to the outputs of the coordinate-sensitive photodetector, the output, the summing amplifier is connected to the input of the comparison node, the second input of which is connected to the switch, and the output of the comparison node is connected with an acousto-optic modulator generator, the laser beam splitter and the coordinate-sensitive photodetector are located in the optical head between the swinging mirror and the acousto-optic eskim modulator splitter optically coupled to koordinatQ but-sensitive photodetector and photodetector reproduction, and the unit of (A zitsionirovani optical head associated with the switch actuator and the optical head. O5 SL 00 |

Description

2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что в него введены двухкоординатный привод с качающимс зеркалом и два дифференциальных усилител , двухкоординатный привод с качающимс зеркалом расположен между лазером и акустооптическим модул тором , а каждый из двух диагональных выходов координатйо-чувствительного фотоприемника соединен через дифференциальные усилители с соответствующим входом2. A device according to claim 1, characterized in that a two-axis drive with a swinging mirror and two differential amplifiers are introduced into it, a two-coordinate drive with a swinging mirror is located between the laser and the acousto-optical modulator, and each of the two diagonal outputs of the coordinate-sensitive photodetector is connected through differential amplifiers with an appropriate input

двухкоординатного привода качающегос зеркала.biaxial drive swinging mirror.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес тем, что, с целью повыплени качества воспроизводимой информации, в него введен генератор низкой частоты, соединенный с генератором акустооптического модул тора и узлом отслеживани информационной дорожки.3. The device according to PP. 1 and 2, characterized in that, in order to improve the quality of the reproduced information, a low-frequency generator is inserted in it, which is connected to an acousto-optic modulator generator and an information track tracking unit.

1one

Изобретение относитс к приборостроению , в частности к устройствам оптической записи и воспроизведени информации.The invention relates to instrumentation, in particular, to devices for optical recording and reproducing information.

Известно устройство с дисковым носителем информации, содержащее лазер непрерывного действи , акустооптический модул тор с возбуждающим генератором и источник информационного сигнала, подсоединенный к указанному генератору и вызывающий амплитудную модул цию его несущей информационными импульсами.A device with a disk information carrier is known, which contains a continuous laser, an acousto-optic modulator with an excitation generator, and an information signal source connected to the indicated generator and causing amplitude modulation of its carrier by information pulses.

Известное устройство позвол ет достаточно надежно записывать и воспроизводить информацию 1.The known device makes it possible to reliably record and reproduce information 1.

Основным Недостатком данного устройства вл етс Необходимость применени высокоточных, виброустойчивых оптикоэлектронных узлов и стабильного источника излучени . Эти требовани усугубл ютс при использовании в устройстве акустооптического модул тора и газового лазера непрерывного действи , имеющего значительные флюктуации диаграммы направленности излучени . Высокоэффективный акустооптический модул тор чувствителен к разъюстировкам оптической системы устройства , так как зона взаимодействи оптического и акустического пучков достаточно узка, а максимум эффективности модул тора достигаетс лищь при строгом определенном угле падени оптического пучка на акустоопткческий (угол Брэгга).The main disadvantage of this device is the need to use high-precision, vibration-resistant optoelectronic assemblies and a stable radiation source. These requirements are exacerbated when a continuous-action acousto-optic modulator and a gas laser with significant radiation pattern fluctuations are used in the device. The high-performance acousto-optic modulator is sensitive to misalignments of the optical system of the device, since the interaction zone of the optical and acoustic beams is rather narrow, and the maximum efficiency of the modulator is reached with a strictly defined angle of incidence of the optical beam on the acousto-optic (Bragg angle).

Известно также устройство записи-воспроизведени информации, содержащее лазер непрерывного действи , акустооптический модул тор с возбуждающим генератором , регистр сдвига, вл ющийс в режиме записи источником информационного сигнала , оптическую головку с приводом, узел отслеживани информационной дорожки, св занный с усилителем и фотоприемником воспроизведени и с приводом качающегос зеркала оптической головки, а также блок напр жени воспроизведени , св занный с коммутатором.It is also known a device for recording and reproducing information, containing a continuous laser, an acousto-optic modulator with an excitation generator, a shift register, which in the recording mode is a source of information signal, an optical head with a drive, an information track tracking node associated with the playback amplifier and photo receiver. with a drive of a swinging mirror of the optical head, as well as a reproduction voltage unit associated with the switch.

В режиме записи акустооптический модул тор производит амплитудную модул цию непрерывного излучени лазера информационным сигналом. В процессе воспроизведени модул тор и генератор включаютс вIn the recording mode, an acousto-optic modulator produces amplitude modulation of a continuous laser radiation with an information signal. During playback, the modulator and the generator are turned on.

контур автоматического регулировани , при этом изменением частоты несущей осуществл етс отслеживание записанных информационных дорожек 2.the automatic control loop, while changing the carrier frequency, tracks the recorded information tracks 2.

Недостатком указанного устройства в0 л етс низка надежность записи-воспроизведени , так как положение лазерного луча на входе акустооптического модул тора не стабилизировано. Кроме того, акустооптический модул тор вследствие .малого диаметра оптического луча может отклон ть луч лазера лищь на малые углы, что сужает диапазон отслеживаемых радиальных биений дискового носител информации.A disadvantage of this device is the low reliability of recording-reproducing, since the position of the laser beam at the input of the acousto-optic modulator is not stabilized. In addition, the acousto-optic modulator, due to the small diameter of the optical beam, can deflect the laser beam through small angles, which narrows the range of tracked radial beats of the disk information carrier.

Цель изобретени - повыщение надежности и качества записываемой и воспроиз0 водимой информации.The purpose of the invention is to increase the reliability and quality of recorded and reproducible information.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее лазер, акустооптический модул тор с генератором, оптическую головку с приводом, источник информационного сигнала, узел отслеживани ин формационной дорожки, св занный с усилителем и фотоприемником воспроизведени и с приводом качающегос зеркала оптической головки, а также источник напр жени воспроизведени , св занный с коммутатором,The goal is achieved in that a device containing a laser, an acousto-optic modulator with a generator, a drive optical head, an information signal source, an information track tracking node associated with an amplifier and photoreceiver of reproduction and a swing mirror of the optical head, as well as the source of the playback voltage associated with the switch,

,. введены расщепитель лазерного луча, координатно-чувствительный фотоприемник, суммирующий усилитель, узел сравнени и блок позиционировани оптической головки, входы суммирующего усилител соединены с выходами координатно-чувствительНого фотоприемНика , выход суммирующего усилител св зан с входом узла сравнени , второй вход которого св зан с коммутатором, а выход узла сравнени св зан с генераторо.м акустооптического модул тора, причем расщепитель лазерного луча и координатно чувствительный фотоприемник распо.тожены в оптической головке между качающимс зеркалом и акустооптическим модул тором, расщепитель оптически св зан с координатйо-чувствительйЫм фотоприемником и фотоприемником воспроизведени , а блок позиционировани оптической головки св зан с коммутатором и приводом оптической головки. Кроме того, в устройство введены двухкоорДинатный привод с качающимс зеркалом и два дифференциальных усилител , двухкоординатный привод с качающимс зеркалом расположен между лазером и акустооптическим модул тором, а каждый из двух диагональных выходов координатночувствительного фотоприемника соединен через дифференциальные усилители с соответствующим входом двухкоординатного привода качающегос зеркала. При этом в устройство введен генератор Низкой частоты, соединенный с генератором акустооптического модул тора и узлом от«леживани информационной дорожки. На чертеже изображена функциональна схема предлагаемого устройства. Устройство содержит лазер 1 непрерывного действи , двухкоординатный привод 2 с качающимс зеркалом 3, вспомогательное зеркало 4, акустооптический модул тор 5 и оптичес)$ую головку 6, в состав которой вход т расщепитель 7 лазерного луча, координатно-чувствительный фотоприемник 8, подвижное зеркало 9, привод 10, микрообъектив 11, фотоприемник 12 воспроизведени и дисковый носитель 13. Акустооптический модул тор возбуждаетс генераторрм 14,. в состав которого вход т генератор 15 несущей, амплитудный модул тор 16 и усилитель 17 мощности. Кроме того, устройство содержит источник 18 информационного сигнала, узел 19 сравнени , генератор 20 Низкой частоты, дифференциальные усилители 21 и 22, суммирующий усилитель 23, коммутатор 24, источник 25 напр жени воспроизведени , блок 26 позициониррвани оптической головки с приводом 27, усилитель 28 воспроизведени , узел 29 отслеживани информационной дорожки и блок 30 управлени устройством. Устройство работает следующим образом Луч лазера направл етс зеркалами 3 и 4 под углом Брэгга на вход акустооптического модул тора 5. В режиме записи блок 30 управлени включает источник 18 информационного сигнала, сигналы которого вызывают импульсную амплитудную модул цию несущей генератора 15 несущей. Импульсы с выхода генератора. 14 акустооптического модул тора возбуждают акустооптический модул тор 5, что приводит к по влению импульсов лазерного луча на выходе оптической головки 6, которые регистрируютс чувствительной поверхностью дискового носител 13 информации. Так как полоса пропускани усилител 23 и фототтриемника 8 ниже частоты следовани информационных импульсов (в противном случае необходимо применить интегратор ), то на выходе суммирующего усилител 23 образуетс посто нное напр жение , уровень которого пропорционален уровню регистрируемого излучени . Этв напр жение сравниваетс узлом 19 сравнени с опорным напр жением, поступающим в режиме записи через коммутатор 24 от блока 26 позиционировани оптической головки, На выходе узла 19 сравнени образуетс разностный сигнал. Этот сигнал, поданный на амплитудный модул тор 16, производит регулировку уровн несущей генератора 15 несущей в прртивофазе с изменением уровн лазерного луча на выходе акустооптического модул тора 5, поддержива его посто нное значение. Опорное Напр жение, подаваемое через коммутатор 24 от блока 26 позиционировани оптической головки, измен етс пропорционально радиусу дискового носител информации. Поэтому на краю дискового носител мощность лазерного луча выще, чем на внутреннем радиусе. При этом энерги , приход ща с на единицу площади дискового носител , остаетс посто нной, что обеспечивает неискаженную запись информации на всей площади носител . В режиме воспроизведени блок 30 управлени выключает источник 18 информационного сигнала и подключает к узлу 19 сравнени через коммутатор 24 источник 25 напр жени воспроизведени . Так как напр жение воспроизведени значительно Ниже , чем опорное напр жение записи, то в режиме воспроизведени деформации чувствительной поверхности дискового носител 13 не происходит. Одновременно блок 30 управлени устройством включает генератор 20 низкой частоты, построенный на принципе экстремального регулировани , Девиаци частоты несущей генератора 15 несущей, прризводима сигналами генератора 20 низко.й частоты, вызывает покачивание луча лазера на выходе акустооптического модул тора 5 в р адиальном направлении дискового носител 13, что приводит к амплитудной модул ции информационного сигнала сигналами слежени за дорожкой. Узел 29 отслеживани дорржки производит синхррнное детектиррвание огибающей информационного сигнала, причем в качестве опорного сигнала служит сигнал генератора 20 низкой частоты. Знак рассогласовани фаз опорного сигнала и огибающей информационного сигнала определ ет направление сбо дорожки, а амплитуда огибающей - величину этого сбо . Выработанный таким образом сигнал ощибки слежени за информационной дорожкой прикладываетс к приводу 10 и поворотом зеркала 9 совмещает луч лазера с центром информационной дорожки., a laser beam splitter, a coordinate-sensitive photodetector, a summing amplifier, a comparison unit and an optical head positioning unit are introduced, the inputs of the summing amplifier are connected to the outputs of the coordinate-sensitive photodetector, the output of the summing amplifier is connected to the input of the comparison node, the second input of which is connected to the switch, and the output of the comparison node is connected to the oscillator.M of the acousto-optic modulator, and the laser beam splitter and the coordinate-sensitive photodetector are located in optical th head between the oscillating mirror and the acousto-optical modulator, beam splitter optically coupled to the photodetector koordinatyo-chuvstvitelyYm photodetector and reproducing, and positioning the optical pickup unit associated with the switch and the actuator of the optical head. In addition, an XY drive apparatus incorporated with an oscillating mirror and two differential amplifier biaxial actuator with an oscillating mirror situated between the laser and acoustooptic modulator, and each of the outputs of two diagonal koordinatnochuvstvitelnogo photodetector is connected via a differential amplifier with a corresponding input of the xy actuator of the swinging mirror. At the same time, a Low Frequency Generator is introduced into the device, connected to the acousto-optic modulator generator and the node from the “lying information track”. The drawing shows a functional diagram of the proposed device. The device contains a continuous laser 1, a two-coordinate drive 2 with a swinging mirror 3, an auxiliary mirror 4, an acousto-optic modulator 5 and an optical head 6, which includes a laser beam splitter 7, a coordinate-sensitive photodetector 8, a movable mirror 9 , a drive 10, a micro-lens 11, a photodetector 12 of reproduction and a disk medium 13. The acoustooptical modulator is excited by a generator 14 ,. which includes a carrier 15 generator, an amplitude modulator 16 and a power amplifier 17. In addition, the device contains an information signal source 18, a comparison node 19, a Low-frequency generator 20, differential amplifiers 21 and 22, a summing amplifier 23, a switch 24, a reproduction voltage source 25, an optical head positioning unit 26, a playback amplifier 28 , the track information tracking unit 29 and the device control unit 30. The device operates as follows. The laser beam is directed by mirrors 3 and 4 at a Bragg angle to the input of an acousto-optic modulator 5. In recording mode, control unit 30 includes an information signal source 18, the signals of which cause pulsed amplitude modulation of the carrier carrier generator 15. Pulses from the generator output. 14, an acousto-optic modulator excites an acousto-optic modulator 5, which results in the appearance of laser beam pulses at the output of the optical head 6, which are detected by the sensitive surface of the information disk 13. Since the bandwidth of amplifier 23 and phototransmitter 8 is lower than the frequency of information pulses (otherwise an integrator must be used), a constant voltage is generated at the output of summing amplifier 23, the level of which is proportional to the level of the detected radiation. This voltage is compared by the comparison node 19 with the reference voltage supplied in the recording mode via the switch 24 from the optical head positioning unit 26. A difference signal is generated at the output of the comparison node 19. This signal, applied to the amplitude modulator 16, adjusts the level of the carrier of the carrier generator 15 in phase and changes the level of the laser beam at the output of the acousto-optic modulator 5, maintaining its constant value. The reference voltage supplied through the switch 24 from the optical head positioning unit 26 varies in proportion to the radius of the disk information carrier. Therefore, at the edge of the disk carrier, the laser beam power is higher than at the inner radius. At the same time, the energy per unit area of the disk carrier remains constant, which ensures undistorted information recording over the entire area of the carrier. In the playback mode, the control unit 30 turns off the information signal source 18 and connects to the comparison node 19 via the switch 24 the reproduction voltage source 25. Since the playback voltage is significantly lower than the recording reference voltage, in the playback mode, the deformation of the sensitive surface of the disk medium 13 does not occur. At the same time, the device control unit 30 turns on the low-frequency generator 20, built on the principle of extreme regulation, the carrier frequency deviation of the carrier generator 15, generated by low frequency generator 20, causes the laser beam at the output of the acousto-optic modulator 5 to rotate in the radial direction of the disk carrier 13 which leads to amplitude modulation of the information signal by track tracking signals. The tracking unit 29 of the dorrjka produces a synchronous detection of the envelope of the information signal, and the signal of the low-frequency generator 20 serves as a reference signal. The sign of the mismatch between the phases of the reference signal and the envelope of the information signal determines the direction of the track, and the amplitude of the envelope, the magnitude of this failure. The information track tracking signal generated in this way is applied to the actuator 10 and by rotating the mirror 9 it aligns the laser beam with the center of the information track.

Система регулировани направлени лазерного луча, включающа фотоприемник 8, дифференциальные усилители 21 и 22 и привод 2 качающегос зеркала 3, удерживает лазерный луч в центре координатно-чувствительного фотоприемника 8. Дифференциальные усилители 21 и 22 подсоединены к диагонально расположенным чувствительным площадкам фотоприемника 8. Координаты перемещени зеркала 3 совпадают с ориентацией соответствующих диагоналей фотоприемника 8. При смещении луча лазера от центра фотоприемника на выходе усилителей 21 и 22 по вл етс сигнал ошибки, привод щий привод 2 с зеркалом 3 в движение и возвращающий луч лазера в исходное положение. Так как координатно-чувствительный фотоприемник 8 расположен р дом с микрообъективом 11 и Движетс вместе сThe laser beam direction control system, including a photodetector 8, differential amplifiers 21 and 22, and a driver 2 of the swinging mirror 3, keeps the laser beam in the center of the coordinate-sensitive photodetector 8. Differential amplifiers 21 and 22 are connected to the diagonally located sensitive areas of the photodetector 8. Coordinates of the mirror's movement 3 coincide with the orientation of the corresponding diagonals of the photodetector 8. When the laser beam is displaced from the center of the photodetector, an error signal appears at the output of the amplifiers 21 and 22 The drive actuator 2 with the mirror 3 is set in motion and returns the laser beam to its original position. Since the coordinate-sensitive photodetector 8 is located next to the micro-lens 11 and is moving along with

ним, то положение лазерного луча относительно входного зрачка микрообъектива вл етс неизменным, даже если первоначально луч был установлен не точно параллельно направлению перемещени оптической головки. При этом также компенсируютс перемещени лазерного луча, вызванные изменением диаграммы направленности лазера и вибрацией оптических элементов.Therefore, the position of the laser beam relative to the entrance pupil of the micro-lens is unchanged, even if the beam was initially not set exactly parallel to the direction of movement of the optical head. This also compensates for the movement of the laser beam caused by a change in the laser pattern and the vibration of the optical elements.

Предлагаемое устройство обладает высокой надежностью записи-воспроизведени информации за счет регулировани направлени распространени и мощности регистрирующего и воспроизвод щего лучей лазера , снижает требовани к точности изготовлени и настройки оптико-механических узлов, а также повышает качество воспроизводимой информации за счет повышени надежности слежени за информационной дорожкой.The proposed device possesses high reliability of recording and reproducing information by adjusting the propagation direction and power of the recording and reproducing laser beams, reduces the requirements for precision manufacturing and tuning of optical-mechanical assemblies, and also improves the quality of reproduced information by increasing the reliability of tracking the information track.

Claims

1. RECORDING DEVICE AND

PLAYBACK, comprising a laser, an acousto-optic modulator with a generator, an optical head with a drive, an information signal source, an information track tracking unit associated with a playback amplifier and photodetector, and a drive of a swinging mirror of the optical head, as well as a playback voltage source associated with the switch, characterized in that, in order to improve the reliability of recording and reproducing information, a laser beam splitter, a coordinate-sensitive photodetector, with a dying amplifier, a comparison node and an optical head positioning unit, inputs of the summing amplifier are connected to the outputs of the coordinate-sensitive photodetector, the output of the summing amplifier is connected to the input of the comparison node, the second input of which is connected to the switch, and the output of the comparison node is connected to the generator of an acousto-optic modulator, with a splitter the laser beam and the coordinate-sensitive photodetector are located in the optical head between the oscillating mirror and the acousto-optic modulator, an optical splitter It is optically connected with a coordinate sensitive photodetector and a photographic <g pickup receiver, and the positioning unit of the optical head is connected. with switch and optical drive.

>

2. The device according to π. 1, characterized in that a two-axis drive with a swinging mirror and two differential amplifiers are introduced into it, a two-axis drive with a swinging mirror is located between the laser and an acousto-optic modulator, and each of the two diagonal outputs of the coordinate-sensitive photodetector is connected through differential amplifiers to the corresponding input of the two-coordinate drive swinging mirror.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that, in order to improve the quality of reproduced information, a low-frequency generator connected to an acousto-optical modulator generator and an information track tracking unit is introduced into it.