Регулятор скорости вращения программоносителя устройства фотозаписи

 

Изобретение относится к автоматике и может быть применено при фотозаписи на программоносителе цифрового кода, графических изображений, масок печатных плат, синхроструктур типа растровых градаций и т.д. преимущественно в случаях, где необходимая точностная угловая привязка места экспонирования соответствует размеру порядка 1 мкм. Цель изобретения - повышение точности регулятора. Регулятор скорости вращения программоносителя устройства фотозаписи содержит первый делитель частоты 1, первый счетчик 2, генератор 3 импульсов, вычитающий счетчик 4, суммирующий счетчик 5, второй делитель частоты 6, регистр 7 памяти, первый мультиплексор 8, первый RS-триггер 9, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, второй счетчик 11, второй мультиплексор 13, второй RS-триггер 13, третий 14, четвертый 15 и пятый 16 мультиплексоры, первый 17, второй 18 и третий 19 элементы И. Цель изобретения достигается за счет введения элементов 6, 10, 14 - 16. 2 ил.

„„80„„1615673

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) G 05 В 11/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbrtVeM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4310841/24 24 (22) 17и08и87 (46) 23,12 ° 90, Бюл У 47 (72).В,П,Решетов,,Б.А Трубицын и.А К Могутов (53) 62-50(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

11р 1156108, кл. G 08 C 9/00, 1983и

Авторское свидетельство СССР

Р 1292432, кл G 05 В 11/01, 1984 ° (54) РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

ПРОГРАММОНОСИТЕЛЯ УСТРОЙСТВА ФОТО»

ЗАПИСИ (57) Изобретение относится к автома тике и может быть применено при фотозаписи на программоноси геле цифрового кода, графических изображений, масок печатных плат, синхроструктур типа растровых градаций и.т.д пре имущественно в случаях, где необхо

2 димая точностна.я угловая привязка места экспонирования соответствует размеру порядка 1 мкм, Цель изобре тения - повышение точности регулятора, Регулятор скорости вращения про граммоносителя устройства фотоэаписи содержит первый делитель частоты 1, первый счетчик 2,генератор 3 импульсов, вычитающий счетчик 4, сумми рующий счетчик 5, второй делитель частоты 6, регистр 7 памяти, первый мультиплексор 8, первый КЯтриггер

9, элемент ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ 10, второй счетчик 11, второй мультиплексор 13, второй RS-триггер 13, третий 14, четвертый 15 и пятый 16 О мультиплексоры, первый 17 второй

18 и третий 19 элемеиты.И, цель иэеи ретения достигается за счет введения элементов 6, 10 14»16, 2 ил, С"

1615673

Изобретение относится к «.ьтомати-ке и может быть применено при фотоэаписи на программоносителе цифрового кода, графических изображений, масок печатных плат, синхроструктур типа растровых градаций и;т д .преимущественно в случаях, где необ-! ,ходимая точностная угловая привязка места экспонирования соответствует размеру порядка 1 мкм

Цель изобретения - повышение точности регулятора, Регулятор обеспечивает изменение частоты вращения программоиосителя и соответственно скорости перемеще« ния экспонирующего светового пятна ,обратно пропорционально текущему, радиальному положению светового пятна с обеспечением постоянства скорости записи (воспроиэведения).

Регулятор обеспечивает работу ! электропривода так что вектор ско

t рости записи постоянен: V>= const, ,что,необходимо для обеспечения по1 стоянства экспонирования. Составляю»

1 щие этого вектора V - реализуются, радиальным перемещением записываю ! щего лазера, 1

V - нормальная к радиусу состав

8. ляющая - реализуется работой регулятора, Дискриминатор системы

1О

В процессе работы осуществляется 45 отработка возникающих рассогласова ний между заданной скоростью вращения и реальной скоростью вращения программоносителя методом мультиплек сирования (последовательного выбора)

50 частотных импульсных последовательностей, вырабатываемых в структуре регулятора При, рассогласовании имеет место коммутация импульсных последоватепьностей с возрастанием (убыванием) частоты, причем такая коммутация осуществляется в Т-периоде, измеренного рассогласования, а на правление выбора (возрастание или

V (t) =C0.(t) r<(t), Г 35 ,,где V (t) - реальная (текущая) линей ! ная скорость;

r> (t) - радиус записи.

V (t) сравнивается с заданной ли0 нейной скоростью V (t) . Система стаби- 40 лизации этой скорости7 (й) связана с цифровой информацией о радиальном по ложении записывающего лазера, убывание частоты) определено знаком рассогласования.

В следующий период измерение рассогласования будет другим - коммутируются соответствующие импульс-э ные последовательности Если же рас согласование равно нулю на выход ре» гулятора поступает номинальная,им пульсно-частотная последовательность.

Это определяет эффект трехпозиционного регулирования привода программоносителя и отличает предложенный регулятор от прототипа по точности позиционирования. Дополнительный эффект повышения точности позиционирования такого частотного регулирования состоит в том, что менее сказываются тяжения от эксцентричного положения ротора, связанного с по грешностями его конструктивного исполнения, В результате того, что опорная частота генератора может превышать на порядок частоту импульсной последовательности, формируемой фотопреобразователем, Т-период измерения может соответствовать внутридискретному значению погрешности периода прохождения смежных прозрачных окон лимба Этот период определяется статистически за счет осреднения.

Таким образом, измерительное устройство будет фиксировать рассогласование в пределах дискрета штриховой дорожки модулирующего лимба.

Путь сигнала к исполнительному органу укорочен, так как на входах последнего мультиплексора уже присутствует нужная частотная последовательность и это определяет дополнительную составляющую повышения точности углового позиционирования в момент импульса фотозаписи.

На фиг.! представлена функциональная схема регулятора скорости вращения программоносителя устройства фотозаписи; на фиг ° 2 эпюры сиг» налов на выходах элементов устройства

Регулятор скорости вращения программоносителя устройства фотозаписи содержит первый делитель 1 частоты, первый счетчик 2, генератор 3 импульсов, вычитающий 4 и суммирующий

5 счетчики, второй делитель 6 частоты, регистр 7 памяти,.первый мульти» плексор 8, первый RS-триггер 9, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, второй счет1615673 чик 11, второй мультиплексор 12, второй RS-триггер 13, третий 14,четвертый 15 и пятый 16 мультиплексоры, первый 17, второй 18 и третий 19 элементы И.

Регулятор скорости вращения про. граммоносителя устройства фотозаписи работает следующим образом, После переходного процесса рас» кручивания аэростатического шпинделя электроприводом достигается заданная скорость записи. Записывающий лазер перемещается с радиальной скоростью V системой радиального позиционирования, формирующей числовое значение координаты, записываемой в регистре 7 (фиг.l). Эта координата записывается в счетчиках 4 и

5 в моменты тактирования входа разрешения параллельного переноса импульсами делителя:6» Этими же импульсами осуществляется установка

RS-триггеров 9 и 13 и обнуление счетчиков 2 и 11. В периодах между упомянутыми импульсами осуществляется операция сравнения истиной ско рости вращения шпинделя, которая сформирована по каналу обратной связи фотопреобразованием модулированного светового потока источника в виде частотной импульсной последовательности с частотной импульсной последовательностью генератора:3» Им пульсами генератора заполняется счетчик 2, причем счетчики 2 и 11 в случае одинаковой скорости,тактирования обеспечивают одинаковую ско-, рость коммутации сигнальных шин мультиплексоров 8 и 12» Одноименные сигнальные шины выходов этих мультиплексоров в этом случае возбуждаются, одновременно вызывая одновремен ное срабатывание RS-триггеров 9, 13.

Обеспечивается коммутация номиналь» ной частотной последовательности на выходе мультиплексора 16, Если же условие одинаковой коммутации нару шается, срабатывает соответствующий

RS-триггер (диаграммы И 17, И 21, фиг,2), что вызывает срабатывание элемента ИСКЛЮЧАИЗЦЕЕ ИЛИ 10 (диаграм ма И 18) в ь -периоде, Длительность и л -периода характеризуют величину рассогласования, а первоначально сработавший К$-триггер обеспечивает со ответствующую отработку по знаку рас согласования.

Таким образом осуществляется сравнение сигнала записи и сигнала, ото бражающего реальную угловую скорость программоносителя (j= vaz.

Угловая скорость программоносите» ля формируется по закону

10 где k — коэффициент пропорциональ« ности;

1 текущий радиус записи.

Генератор 3 обеспечивает изменениф частОты импульсОв В сООтветст» вии с кодом регистра 7 в диапазоне

11И ак где f частота начального радиуса

ЙH

20 записи;

f „„ - частота конечного радиуса записи, Делитель 1 формирует частотные и меняющие скважность импульсные по25 следовательности Е,,...,f, +,, коммутирующие входы мультиплексоров 14 и 15 °

Мультиплексоры 8, 12, 14, 15 и 16 управляются кодом числа, записанного в соответствующем счетчике ° Это обес» печивает передачу частотной последо ватсльности через мультиплексор по подключавшейся к его выходу сигнальной шине»

Пусть на (п,..«.,,n, ) сигнальных шинах мультиплексоров 14 и 15 при-. сутствуют изменяющиеся частотные последовательности, формируемые генератором:3 ° Этот генератор синхрони

4О зирован начальным штрихом лимба и формирует частотные импульсные по . следовательности, изменяющиеся при изменении текущего радиуса записи

Они коммутируют входы делителей 1 и

4 6, а на выходных шинах делителя 1, подсоединенных к сигнальным входным шинам мультиплексоров 14 и 15 пре образованные частотно и по скважнос» ти импульсные последовательности С учетом диапазона изменений частот последовательностей генератора 3 перекрывается весь диапазон текущих радиусов записи Обеспечивается ука занное условие в основе которого постоянство экспонирования при (д р» . вариациях угловой скорости вращения программоносителя»

На сигнальных входах мультиплексоров 14 и 15 присутствуют частотные

7 161 1оследовательности f f -. изме яющиеся за счет работы генератора 3. периоде работы, Сигнальные шины казанных мультиплексоров коммути уются по двум составляющим: одна составляющая это результат текуще

rlo кода радиальной позиции„ записы ваемого в счетчики 4 и 5 с той особенностью, что входы управления ! льтиплексорами подключены к стар м разрядам счетчиков, а вторая со» с авляющая - динамическая, связана с о работкой рассогласования флюктуа ц и частоты вращения при тактировании с етчиков 5 и 4 в свойственных им р жимах работы суммирования на одном и вычитания,на другом. Это обеспечи в ет при рассогласовании коммутацию с ежной сигнальной шины мультиплек с ров 15 и 14 на выход с одновремен

IM разрешением прохода соответст в ющей частотной последовательности ч рез мультиплексор 16, Рассмотрим загрузку счетчиков 5 и.4.

Из регистра 7, в который записыв ется информация с датчика радиаль н и координаты, представляющего со б й, например,, интерференпионный п еобразователь с формированием циф р вого кода текущего радиуса, на

Й -входы параллельного переноса по с упает код числа, соответствующий текущему радиусу рабочей точки син модиска, При импульсе разрешения на информационном входе счетчика, посту пфющем по каналу синхронизации через делитель 6, в счетчиках записывает сф число Ы, где - индекс текущего радиуса, Если возмущения отсутствуют, счет" ч9ки не изменяют состояния при так тнровании тактовых входов, Информацйя, поступающая по информационным входам параллельного ввода, обеспе чйвает по старшим разрядам коммута щ ю соответствующей информационной пп ны мультиплексоров 14 и 15 на вы

Хфд»

Имеет место алгоритм. делитель 6 формирует синхросигнал, которым оп ределены периоды сброса элементов 8

13 и определен дискретный ввод чисJI(kâ0é информации от датчика радиальнс1й координаты, Коды счетчиков 5 и 4 кс1ммутируют входы управления мульти плексоров, чтс определяет подключенл1е соответствующей информационной

5673 8

5

50 шины, что определяет номинальную Я„ изЯ а на текущем радиусе при обеспе чении постоянства экспонирования.

При флюктуации частоты вращения, которую фиксируют элементы 813, им пульсы разрешения поступают на сигнальные входы счетчиков, например, счетчика:5» Импульсная последовательность с выхода мультиплексора.14 с подключенной шиной номинального кода увеличит содержимое счетчика и изменит код на входах управления мультиплексора 15, обеспечивая под ключение п„ +k -шины, где х - индекс номинального кода. Импульсная последовательность f, 1 с выхода делителя 1 пройдет через мультиплексор 16 и обеспечит отработку рассогласования (+aCO) .

Если измерительное устройство за фиксировало флюктуацию противополож ного знака, импульс разрешения тактирования поступит на КСвход счет чика 4, который уменьшит свое содержимое и сформирует соответствующий код на S, -входах мультиплексора 14, обеспечивая коммутацию смежной n, 1шины аналогично ранее рассмотренному, Частотная последовательность f «

1 через мультиплексор 16 сформируется на выходе регулятора, обеспечивая отработку рассогласования противоположного знака, В системе обеспечивается динамическое мультиплексирование с обеспечением точности у „не хуже 0,02Х.

Интенсивность отработки рассогласований изменяется в зависимости от длительности периода рассогласования, а признак возрастания (убывания) частоты импульсной последовательности связан со знаком рассогласования»

Достигаемое постоянство экспони рования на переменном радиусе делает ненужным нелинейное регулирование мощности лазера, что дополнительно повышает качество фотозаписи при эффекте повышения позиционной уг, овой точности площадки экспонирования. формула изоб ре т ения

Регулятор скорости вращения программоносителя устройства фотозапи си, содержащий генератор импульсов, первый счетчик, два элемента И, пер вый делитель частоты, суммирующий и вычитающий счетчики, регистр памяти, 1615673 второй счетчик, подключенный входом сброса к входам установки в нулевое

) состояние первого и второго RS-триггеров, подключенных входами установ ки в единичное состояние к выходам соответственно первого и второго мультиплексоров, управляющий вход второго мультиплексора соединен с выходом второго счетчика, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, введе ны второй делитель частоты, элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и три мультиплексора, первый информационный вход регулятора подключен к тактовому входу второго счетчика, подсоединенного вхо» дом сброса к входу сброса сумматора, к входам управления, параллельным вводом суммирующего и вычитающего счетчиков и к выходу второго делите» ля частоты, вход которого подключен к входу первого делителя частоты, вы ходу генератора импульсов и тактово му входу первого счетчика, соединенного выходом с управляющим входом первого мультиплексора, информационные входы первого и второго мульти плексоров подключены к шине высокого логического уровня, прямой выход пер 30 вого КЯтриггера соединен с первыми входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первого элемента И, подключенного вто» рым входом к выходу элемента ИСКЛЮ- .

ЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и прямым выходом второго RS-триггера, инверсные выходы первого и второго RS-триггеро†под ключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента И, выход i-ервого делителя частоты соединен с информационными входами тре» тьего и четвертого мультиплексоров, подключенных управляющими входами к выходам соответственно вычитающего и суммирующего счетчиков, а выходамик тактовым входам соответственно суммирующего и вычитающего счетчиков, подсоединенных информационными входами к выходу регистра памяти, вход которого является вторым информацион ным входом регулятора, входы управления тактированием суммирующего и вычитающего счетчиков подключены к прямым входам соответственно первого и второго К$-триггеров, выходы третьего и четвертого мультиплексоров соединены с информационными входами пятого мультиплексора, управ ляющие входы которого подключены к выходам элементов И, а выход явля» ется выходом регулятора, 1615673

Й7 21 f8

Порол.

ВЯд

РЕ

Од 17

Ь

Составитель В. Башкиров

Редактор А.Шандор Техред M,Äèäûê Корректор Л.Бескид

Заказ 3986 Тираж ббб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101