ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Относится к оптическим средствам кодирования информации и может быть использовано, в частности, для оптической записи (воспроизведения) информации на дисках с фоточувствительным покрытием, с обеспечением синхронизации импульсов записываю­щего лазера и привода при координатной точности бит записывае­мой информации до десятых долей секунды.

Повышенная координатная точность записи, обусловленная малыми фазовыми погрешностями расположения фронтов форми­руемой преобразователем последовательности импульсов, дает возможность уплотнить запись, а в случае изготовления киноформных элементов получить улучшенные параметры корректирующей оптики. При изготовлении с использованием преобразователя оптических синхродисков с делительными градациями секторов фор­мируются переходные зоны высокой линейности - без рваных кра­ев в микронном диапазоне.

Преобразователь угла поворота в последовательность им­пульсов, содержащий подвижный растровый измерительный диск, неподвижный индикаторный диск, состоящий из взаимно сдвинутых растровых зон и сопряженный с растровым измери­тельным диском; 4n расположенных по окружности дисков оптических элементов считывания, сумматор, 2n интерполяторов и n/2 формирователей счетных импульсов, введены мажоритапьный элемент и (2n-1) сумматоров, каждый интерполятор содержит оптрон, нагрузочный резистор и четыре усилителя тока, одноименные выводы питания которых объединены и включены последовательно со светодиодом оптрона в цепь его питания. Нагрузочный резистор включен последовательно с фотоприемником оптрона в цепь его питания, сдвиг между четными и нечетными растровыми зонами индикаторного диска равен половине шага растра. Выходы оптических элементов считывания, установленных против четных и нечетных диаметрально расположенных растровых зон индикаторного диска, попарно подключены ко входам соответствующих сумматоров, которые объединены в n/2 групп по четыре сумматора в каждой. Выходы сумматоров каждой группы соединены со входами усилителей тока соответствующего интерполятора. Общая точка нагрузочного резистора и фотопри­емника оптрона каждого интерполятора через одноименный фор­мирователь счетных импульсов подключена к соответствующему входу мажоритарного элемента, выход которого является вводом преобразователя.

Такая организационная структура преобразователя обеспе­чивает формирование импульсной последовательности синхрони­зации работы записывающего лазера и привода с обеспечением технологических погрешностей на порядок меньшими в сравне­нии с погрешностями расположения растров на дисках. Угловая точность записи бит информации может достигать порядка деся­тых долей угловой секунд. Если представить, что за один оборот диска К-й бит информации в виде пятна диаметром 0,8...1мкм накладывается на первый с некоторым радиальным смещением, то при вращении формируемые градации имеют высокую линей­ность.

На выходе мажоритарного элемента преобразователя фор­мируется импульсная последовательность-меандр с положениями

фронтов и срезов импульсов с малыми фазовыми погрешностя­ми и расчетной точностью до 0,3 угловых секунды. Это дости­гается статистическим осреднением вариаций погрешностей по каждой из групп с сумматором в каждой группе, выходы групп соединены со входами усилителей тока соответствующего ин­терполятора, а общая точка нагрузочного резистора и фотопри­емника оптрона каждого интерполятора через одноименный формирователь счетных импульсов подключена к соответст­вующему входу мажоритарного элемента. Компонентами сни­жения технологических погрешностей в преобразователе явля­ются: селекция погрешностей по статистической диаграмме их распределения с прохождением в области соответствующей уз­кой средней зоне диаграммы распределения, а остальные по­грешности отсекаются; оптическое осреднение по группам рас­пределения градаций растров в зонах считывания считывающими элементами; формирование фронтов импульсов фотопреобразо­вания повышенной крутизны с отсечкой начального нелинейного участка и с эффектом стабилизации формы импульсов при раз­вязке на оптронах; исключение аддитивной смеси помех дости­гаемое на оптронах; осреднение по фронтам и срезам импульсов на сумматорах, выполненных на операционных усилителях. Последнее обеспечивается форми­рованием на прямом и инверсном входах операционного усили­теля прямой и инверсной импульсных последовательностей, ко­торые формируются по каналам со считывающими элементами, смещенных со сдвигом на пол шага (Т/2) растра между четны­ми и нечетными растровыми зонами на индикаторном диске. При этом величина окружного шага Т растра выбрана из условий технологичности и соизмеримости с длиной волны источника из­лучения в считывающем элементе (в конкретном образце Т=18 мкм по среднему диаметру).

Немаловажное значение для уменьшения влияния погрешно­стей установки растровых дисков относительно центральной оси имеет то обстоятельство, что пары диаметрально противополож­ных четных и нечетных зон с группами градации в каналах с сум­маторами смещены друг относительно друга на 90°..

Фазовое осреднение формируемой импульсной последова­тельности преобразователя по рассмотренным компонентам дает точность формирования угловых координат записываемого кода на порядок выше, чем точность изготовления растров. Преобразова­тель устойчив по временной стабильности и помехоустойчив по своей внутренней структуре. Многоканальность обеспечивает па­раллельную логическую обработку сигнала. Отсутствие звена по­вышенной частоты обеспечивает предложенному техническому решению преимущества по быстродействию в сравнении с анало­гом и базовым объектом - осреднителем, использующим квантова­ние основной гармоники и нахождение середины интервала.