Узел оптико-механического запоминающего устройства

 

Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации, в частности к узлам оптико-механических запоминающих устройств, и позволяет повысить надежность записи и хранения информации и удобство эксплуатации. В узел введен привод осевого перемещения и/или привод вращения цилиндра, а цилиндр установлен в цилиндрической полости контейнера и сопряжен с ним через опоры, причем статор привода вращения расположен на контейнере, а ротор - на одном или обоих торцах цилиндра 8 здф-лы, 6 ип.

(в) Я1 пц 1839278 А1 (51) G 11 С 13Щ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУВЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3134541/1 0 (22) 07.02.86 (46) 30.12.93 Бюл. М0 48 — 47 (71) Институт проблем моделирования в энергетике

АН УССР (72) Петров В.B.; Антонов АА; Токарь А П„Крючин

АА; Скуридин В.П.; Шанойло С.M.; Гапченко Jl.M„

Ковтун ВД; Демьянов МЛ.; Зелинский АА; Гринько

ДА; Ананченко Т.П.; Касцевич ГН„Горшков Н.В. Возовик АВ. (54) УЗЕЛ ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКОГО ЗАПОМИНАИИЩЕГО УСТРОЙСТВА

1 (57) Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации, в частности к узлам оптико-механических запоминающих устройств, и позволяет повысить надежность записи и хранения информации и удобство эксплуатации. В узел введен привод осевого перемещения и/или привод вращения цилиндра, а цилиндр установлен в цилиндрической полости контейнера и сопряжен с ним через опоры, причем статор привода вращения расположен на контейнере, а ротор — ка одном или обоих торцах цилиндра. 8 зл.ф-лы,-6 ил.

1839270

Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации, основанной на атнос;;тельном перемещении носителя записи и источника электромагнитного лучевого воздействия, и предназначеноо для использования банков данных, в аппаратуре видео- и звукозаписи и др. системах хранения и обработки информации.

Целью изобретения является повышение надежности записи и хранения информации и удобства эксплуатации.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство совместно с подвижной оптической головкой и источником модулированного электромагнитного излучения; на фиг. 2 — устройство с подвижным объективом и односторонним регистрирующим покрытием; на фиг. 3 — устройство с подвижным объективам и двусторонним регистрирующим покрытием; на фиг. 4 — устройство с неподвижным объективом и осевым электроприводом; на фиг, 5 — устройство с неподвижным объективам и осевым пневмопривадом; на фиг, 6 устройство с иммерсионным абьективом и осевым гидраприводом, На фиг. 1 показан пример реализации узла оптико-механического запоминающего устройства 1, оптически связанного с позиционерам 2 и источником 3 модулированного электромагнитного излучения. Узел оптико-механического запоминающего устройства 1 включает герметичный цилиндр 4, являющийся собственно носителем информации, и неподвижный непрозрачный пылевлагозащитный контейнер 5.

Герметичный цилиндр 4 состоит из прозрачнойй трубки 6, на внутреннюю поверхность которой нанесено регистрирующее покрытие 7, и торцовых герметизирующих заглушек 8, которые опираются на шарики 9 подшипника качения. Торцовые герл етизирующие заглушки 8 могут быть выполнены иэ любого подходящего материала и любым подходящим образам, На внутренней поверхности герметичного цилиндра 4 в торцовой его части саасно размещены кольца

10 и 11 иэ материалов с высокой магнитной и электрической проводимостью соответственна, которые образуют ротор асинхронного двигателя вращения герметичного цилиндра 4. Взаимодействие последнего са статорам 12 обеспечивается через стенки контейнера 5 из материала с малой магнитаи электропраяаднастью. В боковой непрозрачной стенке конгейнера 5, который на фиг. 1 выполнен рззьемным с резьбавым соединением 13. предусмотрена вставка 14 из прозрачного материала, в частности зта

0 вставка может быть выполнена в виде цилиндрической линзы. Через вставку 14 излучение источника 3 модулированного электромагнитного излучения через позиционер 2 подводится к заданному участку регистрирующего покрытия 7. Источник 3 включает лазер 15, оптический модулятор

16 (например, электрооптический), поляризационный светоделитель 17, второй опти"0 ческий выход которого сопряжен с фотоприемником 18, и четвертьволновую пластинку 19;

Поэиционер 2 включает отражательную призму 20 и объектив 21.

Приведенный на фиг. 2 вариант реализации предложенного устройства от предыдущего варианта отличается тем, что во-первых, контейнер выполнен нераэъем.ным, во-вторых, в контейнере используется воздушная смазка, т.е. применен аэрастатический подшипник, и в-третьих, ротор электродвигателя вращения размещен на внешней торцовой части герметичного цилиндра 4. В отличие от предыдущего варианта контейнер 5 с герметичным цилиндром

4 приставлен к торцовому статору 12, а не вставлен в него. Для органиэации воздушной смазки в корпусе контейнера 5 выполнены кольцевые проточки 22, содержащие

30 жиклеры 23, предназначенные для подачи во внутреннюю полость контейнера 5 сжатого воздуха. Кольцевые проточки 22 сверху плотно закрыты кольцами 24, в которых предусмотрены отверстия 25 для подвода сжа35 тога воздуха от внешней магистрали. Для вывода отработанной газовой смазки в торцовой части корпуса контейнера 5 предусмотрены отверстия 26 с обратным клапанам, Поскольку при таком расположении статора 12 и ротора, образованного соосными кольцами 10 и 11 из материалов с высокой магнитной и электрической проводимостью, в процессе работы электродвигателя ротор притягивается к статору 12, в

45 торцовой стенке контейнера 5 закреплена спора 27 из изнасастайкого материала. Напротив опоры 27 на герметиэирующей заглушке 8 нераэъемно закреплена (например, приклеена) прокладка 28 также

50 из износастойкого материала, Приведенный на фиг. 3 вариант реализации предложенного узла оптико-механического запоминающего устройства 1 содержит цилиндрический носитель информации, заключенный в герметичный контейнер с прозрачной жидкостью 29, которая служит смазкой подшипника скольжения.

Цилиндрический оптический носитель выполнен из прозрачного цилиндра, на внутренню а и внешнюю поверхности которого

1839270

50

55 нанесена тонкая, а потому полупрозрачная пленка регистрирующего покрытия, на которое нанесена прозрачная пленка защитного покрытия 30, На торцовых частях оптического цилиндра размещены (например, приклеены) концентрические кольца 10 и 11 из материалов с высокой магнитной и электрической проводимостью, служащие ротором асинхронного двигателя, в статорах 12 которого размещен корпус контейнера 5. В корпусе контейнера 5 йредус отрена прозрачная вставка 14, через которую к регистрирующему покрытию

7 подводится излучение лазера, Перевод излучения лазера с одного регистрирующего слоя на другой обеспечивается перефокусировкой подвижной линзы (объектива) 21.

Приведенный на фиг. 4 пример осуществления предложенного узла оптико-механического запоминающего устройства 1 от предыдущего отличается, во-первых, тем, что объектив 31 неподвижно закреплен, например, при помощи оптического клея на прозрачном окне 32 в стенке контейнера 5, .во-вторых, тем, что позиционирование осуществляется при помощи электропривода осевого перемещения цилиндрического носителя относительно неподвижного контейнера 5, и„в-третьих, тем, что длина внутренней полости контейнера 5 с газовой смазкой(не показана) превышает или равна удвоенной длине регистрирующего покрытия 7 на подвижном цилиндрическом носителе информации. От предыдущей данная реализация заявленного устройства отличается также использованием синхронного электропривода и для вращения цилиндрического подвижного носителя информации, и для его осевого перемещения в процессе позиционирования. На цилиндрическом подвижном носителе информации закреплены постоянные магниты ротора 33, магнитные силовые линии которого перпен.дикулярны оси вращения цилиндрического носителя, электродвигателя его вращения и. якоря 34, магнитные силовые линии которого параллельны оси вращения цилиндрического носителя, линейного электродвигателя осевого его перемещения. Соответственно на корпусе контейнера

5 размещены статоры 35 и 36 электродвигателя вращения и электродвигателя позиционирования цилиндрического подвижного носителя информации соответственно.

Приведенный на фиг. 5 пример реализации узла оптико-механического. запоминающего устройства содержит цилиндрический подвижный носитель информации, заключенный в контейнер 5. Цилиндрический подвижный носитель информации состоит иэ прозрачного цилиндра (трубки) 6, на внутреннюю и внешнюю поверхности которого нанесено регистрирующее покрытие 7 и защитное покрытие 30. В торцовой части прозрачного цилиндра размещена (например, приклеена) радиальная непроницаемая перемычка 37, к которой прикреплен постоянный магнит, магнитные силовые линии которого перпендикулярны оси прозрачного цилиндра, являющийся ротором синхронного электродвигателя и размещенный на боковой стенке контейнера 5 {например, с виброопорами). Позиционирование цилиндрического подвижного носителя информации в данном примере реализации предложенного устройства осуществляется при помощи реверсивного пневмопривода осевого перемещения цилиндрического носителя относительно неподвижного контейнера 5, длина внутренней полости которого превышает удвоенную длину (в осевом направлении) регистрирующего покрытия 7.

Пнбвмопривод позиционирования содержит реверсивный пневмонасос 38, магистраль 39, в качестве поршня — носитель ийформации, а в качестве цилиндра — контейнер 5.

Приведенный на фиг. 6 пример реализации предложенного узла оптико-мех -ического запоминающего устройства содержит цилиндрический носитель информации, заключенный в контейнер 5. Цилиндрический носитель информации состоит из цилиндра

40, который может быть выполнен и из непрозрачного материала, на внешнюю повеохность которого нанесены регистрирующее 7 и защитное 30 покрытия.

В цилиндре 40 размещена (например, приклеена) радиальная непроницаемая перемычка 41, а на. торцовых его частях закреплены концентрические кольца 10 и 11 из материалов с высокой магнитной и электрической проводимостью, образующие роторы электродвигателя, которым осуществляется вращение цилиндрического подвижного носителя информации вокруг своей оси, Статоры 35 этого электродвигателя размещены на боковой стенке контейнера 5, в котором в иммерсионной жидкости

29 находится цилиндрический носитель информации. Поэиционером в предлагаемом устройстве служит осевой реверсивный гидропривод, включающий реверсивный гидронасос 42, магистраль 43, в качестве поршня — цилиндрический подвижный но- ситель информации, в качестве цилиндра— контейнер 5 и в качестве рабочей жидкости — иммерсионную жидкость 44. Иммерсионный объектив 31 при этом неподвижно раэ1839270

10 мещен на празоачиом окне 32 в стенке контейнера 5.

Приведенное иа фиг. 1 устройство paGoтает следующим образом.

В режиме записи цилиндрический подвижный носитель информации вращается вокруг своей оси при помощи асинхронного электродвигателя, роторы которого, образованные кольцами 10 и 11 из материалов с большой магнитной и электрической проводимостью, размещены на цилиндрическом подвижном носителе и статоры которого размещены на контейнере 5, выполненном из материала с малой магнита- и электропроводностью. При этом позиционирование осуществляется за счет перемешения подвижной оптической головки вдоль оси вращения носителя информации, За счет энергетического воздействия электромагнитного луча, испускаемого источником 3 и сфокусированного (объектив системы автофокусировки не показан) на соответству ощее место регистрирующего покрытия 7, на последнем происходит запись информации.

В режиме считывания вращение цилиндрического подвижного носителя информации, позиционирование и автофокусировка электромагнитного луча осуществляется так же, как и в режиме записи. Испускаемый источником 3 луч в режиме записи не модулироваи, поэтому отраженный от регистрирующего покрытия 7 луч оказывается промадулированиым записанной на нем информацией. Этот луч в фотоприемнике 18 преоабразуется в электрический сигнал воспроизведения.

Приведенный иа фиг. 2 узел оптико-механического запоминающего устройства работает следующим образом.

В режиме записи сфокусированной объективом 21 луч лазера, промодулированиый подлежащим записи сигналом по интенсивности или иным образом, через прозрачную вставку 14 фокусируется на поверхность регистрирующего покрытия 7 герметичного цилиндра 4. Последний при этом приводится во вращательное движение размещенным иа нем и неразъемно с ним сочлененными элементами 10, 11 и 12 электрапривада. В результате воздействия лазерного луча иа регистрирующую среду на ией формулируется соответствующая запись. В режиме считывания иа регистрирующее покрытие 7 вращающегося вокруг своей оси герметичного цилиндра 4 падает сфокусированное лазерное излучение постоянной интенсивности, пониженной пс сравиеиию с режимам записи. Этот луч при отражении ат ре(истрирующего покрытия 7 модулируется па интенсивности содержащейся на нем записью.

Приведенное на фиг. 3 устройство работает следующим образом, В режимах записи и считывания информации вращение цилиндрического подвижного носителя информации осуществляется в контейнере 5 с жидкой прозрачной жидкостью 29 так, как и в предыдущих случаях.

Для предотвращения воздействия прозрачной жидкости 29 на регистрирующее покрытие 7 на последнее нанесено защитное покрытие, Запись и считывание информации осуществляется лучом лазера, сфокусированным на одном из регистрирующих покрытий 7. При этом иа другое регистрирующее покрытие 7 луч попадает расфокусированным и не взаимодействует с ним, Приведенное на фиг. 4 устройство работает следующим образом.

В режиме записи цилиндрический подвижный носитель информации вращается в контейнере 5 с газовой смазкой при помощи синхронного электродвигателя, статор

35 которого размещен иа корпусе контейнера 5, а ротор 33 закреплен на торцовой части носителя информации. Позиционирование в таком устройстве осуществляется в результате осевого перемещения цилиндрического подвижного носителя информации относительно неподвижного контейнера 5 при помощи синхронного линейного электродвигателя, статор 36 которого размещен на корпусе контейнера 5, а якорь закреплен иа торцовой части подвижнога носителя.

Поскольку в таком устройстве отпадает необходимость в перемещении для позиционирования объектива 31, последний установлен неподвижно на прозрачное окна 32 в корпусе контейнера 5. В режиме. считывания падающий лазерный луч не модулираван, поэтому отраженное излучение оказывается и ром одули рова иным только записанной информацией.

Приведенный на фиг. 5 вариант реализации узла оптико-механического запоминающего устройства работает следующим образом.

В режиме записи прамодулированный лазерный луч фокусируется (обьектив системы автофокусирбвки не показан) на одном из двух регистрирующих покрытий 7, на котором в данный момент записывается информация. На другое регистрирующее покрытие 7 луч поступает уже расфокусированным и поэтому ие взаимодействует с ним, При этом цилиндрический носитель информации вращается при помощи синхронного электродвигателя, а его позиционирование осуществляется при па1839270 мощи пневмопривода. В режиме считывания вращение и позиционирование цилиндрического подвижного носителя информации осуществляется таким же образом, как и в режиме записи. В отличие от режима записи падающий луч не промодулирован, поэтомуотраженный от цилиндрического носителя луч промодулирован только содержащейся на нем информацией.

Приведенный на фиг. 6 узел оптико-механического запоминающего устройства работает следующим образом, B режиме записи цилиндрический подвижный носитель информации вращается вокруг своей оси асинхронным электродвигателем и перемещается вдоль оси гидроФормула изобретения

1. УЗЕЛ ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКОГО

ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА, содержащий основу в виде прозрачного цилиндра, на внутреннюю часть боковой поверхности которого нанесен рабочий слой, расположенную с возможностью вращения в опорах, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности записи и хранения информации и удобства в эксплуатации, в него введен привод осевого перемещения и/или привод вращения цилиндра, а цилиндр установлен в цилиндрической полости контейнера и сопряжен с ним через опоры, причем статор привода вращения расположен на контейнере, а ротор - на одном или обоих торцах цилиндра.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что в

- боковой стенке контейнера размещена неподвижная линза объектива.

3, Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что рабочий слой нанесен на внешприводом, за счет чего обеспечивается адресация записываемой информации. При этом модулированный лазерный луч через иммерсионный объектив 31 поступает на ре5 гистрирующее покрытие 7, на котором производится запись информации. В режиме считывания адресация осуществляется таким же образом, как и в режиме записи.

Считывающий луч модулируется записан10 ной на регистрирующем покрытии информацией. Этот оптический сигнал преобразуется в электрический при помощи фотоприемника (не показан).

15 (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1086957, кл. G 11 С 13/04, 1982.

20 нюю часть боковой поверхности прозрачного цилиндра.

4. Узел по п.1,2 или 3, отличающийся тем, что поверхность рабочего слоя содержит защитное покрытие.

25 .5. Узел по п,.1,2,3 или 4, отличающийся тем, что привод осевого перемещения вы полнен в виде линейного электродвигателя, статор которого расположен на контейнере, а якорь - на одном или обоих торцах прозрачного цилиндра. а

6, Узел по п.1,2,3 или 4, отличающийся тем, что в цилиндре размещена по меньшей мере одна радиальная перемычка, 7, Узел по п.6, отличающийся тем, что привод осевого перемещения выполнен гидравлическим, 8, Узел по п.5 или 7, отличающийся

40 тем, что полость контейнера заполнена иммерсионной жидкостью.

9, Узел по п.6 отличающийся тем, что привод осевого перемещения выполнен пневматическим, а опоры - в виде газовой

45 смазки между цилиндром и контейнером.

L б

1839270

1839270

Составитель B.Сычев

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор M.ÑàìáîðÑêàÿ

Редактор M,Стрельникова

Закаэ 3408

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Рау<оская наб., 4/5

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