FR2517103A1 - Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations - Google Patents
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Abstract
DANS L'APPAREIL D'ENREGISTREMENT ET DE REPRODUCTION D'INFORMATIONS SELON LA PRESENTE INVENTION, UN FAISCEAU LUMINEUX EST APPLIQUE SUR UN DISQUE OPTIQUE 10 COMPORTANT DES EMPREINTES FORMEES ANTERIEUREMENT SUR CE DISQUE, ON DETECTE UN SIGNAL D'ALIGNEMENT A PARTIR DU FAISCEAU LUMINEUX QUI A ETE MODULE PAR LES EMPREINTES, ET ON ENREGISTRE LES INFORMATIONS EN APPLIQUANT UN FAISCEAU D'ENREGISTREMENT MODULE PAR UN SIGNAL D'INFORMATION A UNE ZONE COMPRISE ENTRE UNE DES EMPREINTES ET L'EMPREINTE SUIVANTE PENDANT QU'UN ALIGNEMENT EST EFFECTUE EN UTILISANT LE SIGNAL D'ALIGNEMENT.
Description
2517 103
Appareil d'enre istrement et de reproduction d'informations
La présente invention concerne un appareil d'enregistre-
ment et de reproduction d'informations pour un disque optique.
On a connu jusqu'à présent un appareil dans lequel on forme préalablement un sillon servant de piste dite piste e DC, c'est-à-dire une piste exempte d'empreintes, d'une profondeur de a /8, on détecte un signal d'alignement ou
de centrage en utilisant le fait qu'une asymétrie est pro-
voquée dans le faisceau de lumière diffracté par le bord du sillon-piste lorsque le spot de lumière s'éloigne du centre de la piste, et on enregistre les informations sur le sillon formant piste DC à, l'aide de la lumière laser qui est modulée par un signal d'information pendant que l'on suit une piste
en utilisant le signal d'alignement mentionné ci-dessus.
Dans cet appareil, deux photodétecteurs disposés parallèlement à, la piste reçoivent le faisceau de lumière diffracté et on détecte un signal d'alignement en faisant la différence entre les sorties de ces deux photodétecteurso Un tel appareil a
été décrit dans la demande de brevet japonais n O 60702/74.
Si, dans cet appareil, le spot lumineux est déplacé, par exemple, par un miroir galvanométrique destiné à une commande d'alignement, un écart d'alignement apparait dans le signal d'alignement En outre, l'aberration de coma apparaît quand le disque est incliné Par suite de cette aberration de coma, spécialement, deux photodétecteurs qui
sont disposés parallèlement à la piste cessent d'être équi-
librés, ce qui engendre un plus grand nombre d'écarts d'alignement Par conséquent, la piste n'est pas suivie normalement Ce signal d'alignement est représenté par la
fonction du sillon DC sur le disque, c'est-à-dire la pro-
fondeur et la largeur du sillon, la longueur d'onde et la
répartition du faisceau lumineux ainsi que l'ouverture numé-
rique de l'objectif.
La figure 10 montre un signal d'alignement obtenu lorsqu'un spot lumineux s'écarte du centre d'un sillon DC
dans un appareil classique.
En ce qui concerne les paramètres du disque et du système optique, on a les valeurs suivantes: longueur d'onde e= 0,t 2 "m, profondeur du sillon = 2 /8, largeur du sillon = 0,45 "m, pas des pistes = l,6 >nm, ouverture numérique de l'objectif = 0,5, coefficient de répartition Y 2 = 4, et e = 0,50 Comme il apparait sur la figure 10, l'écart d'alignement est de 0,08 >m dans ce cas Des essais montrent que pour un décalage atteignant 0,08 > m, on perd la stabilité de la
commande d'alignement.
En outre l'appareil classique soulève les problèmes suivants Lors de la reproduction ou lecture d'un disque présentant une forte densité d'informations enregistrées sur son sillon DC, l'écart d'alignement se trouve accru
en raison de la diminution de la sensibilité d'alignement.
De plus, dans un système classique de sillon DC, comportant
un sillon d'une profondeur,Z/8, l'éventail den matières d'en-
registrement pouvant être choisies est plus étroit et la gamme d'application est limitée En d'autres termes, le signal
d'alignement ou de centrage est rendu instable par l'irrégu-
larité du coefficient de réflexion ainsi que par le manque d'uniformité, c'est-a-dire l'irrégularité, de l'indice de
réfraction du disque.
C'est en tenant compte des points mentionnés ci-
dessus que la présente invention a été conçue L'objet de la présente invention est de réaliser un appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations dans lequel on a résolu tous les problèmes ci-dessus de la technique antérieure, on peut effectuer une commande d'alignement stable quelle que soit la matière d'enregistrement dont est constitué le disque et, par
conséquent, on peut obtenir un enregistrement et une repro-
duction stables d'informations O Pour atteindre cet objet, selon la présente invention, on enregistre préalablement sur un disque, des empreintes ou microcuvettes de synchronisation servant à l'alignement, on détecte un signal d'alignement à partir des empreintes de synchronisation, et on enregistre un signal d'information entre les empreintes de synchronisation successives pendant que l'on effectue l'alignement en utilisant le signal d'alignement. On va maintenant décrire la présente invention en se référant aux dessins annexes, sur lesquels:
la figure 1 A montre un système optique pour enre-
gistrer des informations sur un disque optique et pour reproduire des informations à partir de ce disque; la figure 1 B illustre le principe de fonctionnement d'un laser de commande à semiconducteur; la figure 2 montre la structure d'un photodétecteur; la figure 3 montre un exemple d'une piste sur laquelle ont été enregistrées des informations conformément -à la présente invention; les figures 4 et 5 sont des schémas illustrant un mode de réalisation de la présente invention; les figures 6 et 7 sont des schémas illustrant un autre mode de réalisation de la présente invention; la figure 8 est un schéma illustrant un autre mode de réalisation encore de la présente invention; les figures 9 et 10 montrent la relation entre l'écart de la piste et le signal d'alignement pour la présente invention et pour la technique antérieure, respectivement; la figure 11 est un schéma de forme d'onde illustrant le fonctionnement d'un autre mode de réalisation de la présente invention; les figures 12 et 13 sont des schémas synoptiques illustrant un autre mode de réalisation encore de la présente invention; et la rigure 14 est un schéma de forme d'onde illustrant le fonctionnement dans les rectangles représentés sur les
figures 12 et 13.
La figure 1 A illustre la structure d'un système optique pour l'enregistrement d'informations sur un disque optique et pour la reproduction d'informations à partir de ce disque La figure l B illustre le principe de commande du laser à semiconducteur Dans le laser à semiconducteur, il est possible de faire passer le niveau de sortie de la
quantité de lumière laser (en ordonnées) de yi à y 2 en appli-
quant la modulation d'impulsion au niveau de courant de commande (en abscisses) dans la plage allant de x 1 à x 2 Le laser à semiconducteur est commandé au niveau de sortie yt de quantité de lumière laser pendant la reproduction et au niveau de sortie y 2 de quantité de lumière laser pendant l'enregistrement Sur la figure 1 A, la référence 3 désigne un circuit de commande pour laser à semiconducteur qui applique des impulsions de modulation 28 ' au laser 4 lorsqu'une
impulsion 2 de chrono-déclenchement d'écriture est appliquée.
La lumière émise par le laser 4 forme un spot lumineux 11 sur une piste 12 d'un disque 10 par l'intermédiaire d'une lentille de couplage 5, d'un prisme de polarisation 6, d'un miroir galvanométrique 7, d'une lame quartd'onde 8 et d'un objectif 9 La lumière réfléchie diffractée par la piste 12 revient par le système optique décrit ci-dessus Elle est réfléchie par le prisme polarisé 6 en raison de l'effet de polarisation de la lame quart-d'onde 8 et est reçue par un photodétecteur 13 qui est divisé en quatre sections La figure 2 montre la structure du photodétecteur 13 à partir duquel est obtenu le signal d'alignement ainsi qu'un circuit de traitement de signal Sur la figure 2, le centre ou point d'origine du photodétecteur est aligné avec l'axe optique du système optique (figure 1 A), l'axe des X étntplacé parallèlement à la direction de la piste
et l'axe des Y étant placé perpendiculairement à la piste.
Les signaux de sortie I 14, I 16, I 15 et I 17 sont extraits respectivement des photodétecteurs 14, 16, 15 et 17 qui se trouvent respectivement dans les premier, second, troisième et quatrième quadrants Un signal DF représenté par:
DF = (I 14 + I 15) (I 16 + I 17)
est engendré par des circuits additionneurs 18 et 19 ainsi que par un circuit soustracteur 21 Un signal RF représenté par:
RF = (I 14 + I 15) + (I 16 + I 17)
est engendré par les circuits additionneurs 18, 19 et 20 Le signal RF et le signal DF sont envoyés au circuit représenté soit sur la figure 4 soit sur la figure 6 pour fournir le
signal d'alignement.
La figure 3 montre un exemple d'une piste sur laquelle ont été enregistrées des informations conformément a la présente invention La piste 12 est constituée par deux sortes de blocs A et B Le bloc A est composé d'empreintes 24 de synchronisation
pour un verrouillage de phase et d'empreintes 25 de combi-
naison de synchronisation pour déterminer l'origine du bloc de données B Un train d'impulsions de chrono-déclenchement 26 est engendré à partir des empreintes 24 de synchronisation et des empreintes 25 de combinaison de synchronisation Grâce à l'utilisation des impulsions 26 de chronodéclenchement et des empreintes 27 de synchronisation enregistrées sur le bloc B de données, les empreintes 28 d'informations sont enregistrées correctement entre les empreintes 27 de synchronisation Lors de le reproduction des informations, les impulsions 26 de chrono-déclenchement et le bloc B de données sont obtenus a partir des empreintes 24 de synchronisation et des empreintes de combinaison de synchronisation, et les empreintes 28 d'informations et les empreintes 27 de synchronisation sont reproduites séparément La figure 4 est un schéma synoptique d'un circuit pour l'obtention du signal d'alignement a partir de l'empreinte cde synchronisationo La figure 5 est un croquis illustrant le fonctionnement du circuit représenté sur la figure 4 et montre les formes d'ondesde sortie des circuits respectifs représentés par des rectangles Lorsque le spot 11 de lumière laser est appliqué successivement aux empreintes 27 de synchronisation présentes sur la piste 12, les photodétecteurs 14, 15, 16 et 17 de chaque quadrant engendrent respectivement des signaux I 14, I 15, 116 et 117 Le signal de somme RF = (I 14 + I 15) +
(I 16 + 117) et le signal de difference DF = ( 114 + 115) -
(I 16 + 117) comprennent les formes d'ondes représentées sur la figure 5 Le niveau du signal RF 22 s'abaisse à l'endroit des
empreintes 27 de synchronisation en raison de la diffraction.
Le signal DF 23 comprend une des deux formes d'ondes possibles qui sont déphasées de 1800 selon la direction dans laquelle le spot lumineux il s'écarte du centre de la piste (un train d'empreintes de synchronisation) La forme d'onde du signal DF 23 prend une valeur nulle au centre d'une empreinte 27 de synchronisation et présente une crête aux deux extrémités de cette empreinte On va décrire ci-après le procédé pour obtenir le signal d'alignement à partir du signal RF 22 et du signal DF 23 ainsi que le procédé pour enregistrer les empreintes 28 d'informations sur la zone intermédiaire comprise entre les
empreintes 27 de synchronisation -
Le signal RF 22 subit une mise en forme d'onde dans
un conformateur 30 d'onde de manière à donner une sortie 30 '.
Des multivibrateurs monostables 31 et 32 engendrent des impulsions 31 ' et 32 ' de bords qui indiquent les positions des bords de l'empreinte 27 de synchronisation O Le niveau du signal DP 23 à ce moment est échantillonné et retenu dans les circuits 36 et 37 d'échantillonnage et de retenue Un circuit soustracteur 38 fournit la différence entre les sorties 36 ' et 37 ' provenant respectivement des circuits d'échantillonnage et de retenue 36 et 37 de manière à fournir un signal d'alignement 39 Le signal d'alignement 39 commande la position du miroir galvanométrique 7 représenté sur la figure 1 de manière à placer le spot lumineux 11 sur le centre de la piste 12 * D'autre part, dans le but d'enregistrer une empreinte 28 d'information sur la zone intermédiaire comprise entre les empreintes 27 de synchronisation successives en utilisant l'impulsion 28 ' de modulation, un multivibrateur monostable 35 engendre une impulsion 2 de chrono-déclenchement d'écriture en utilisant l'impulsion 32 ' de bord qui est engendrée à une
des extrémités de l'empreinte 27 de synchronisation L'impul-
sion résultante 2 de chrono-déclenchement d'écriture définit une période de temps qui s'étend de Tl à T 2 durant laquelle l'impulsion 28 ' de modulation doit être enregistrée En outre, pour empêcher l'impulsion de modulation 28 ' de perturber le signal 39 d'alignement pendant la période de temps Tj T 2 d'écriture d'informations, on retient les sorties 36 ' et 37 ' des circuits d'échantillonnage et de retenues A cette fin, les impulsions 2 de chrono-déclenchement d'écriture suppriment les
sorties des circuits d'attaque 33 et 34 de commande d'échantil-
lonnage et de maintien afin que les sorties échantillonées soient retenues O Il devient donc possible d'écrire l'empreinte 28 d'information sur la zone intermédiaire comprise entre les empreintes successives 27 de synchronisation tout en détectant
le signal d'alignement provenant des empreintes 27 de synchro-
nisation. On va décrire maintenant un autre exemple d'opération d'écriture d'empreinte 28 d'information en se référant au schéma synoptique représenté sur la figure 8 L'empreinte 28 d'information doit être écrite sur la zone intermédiaire comprise entre des empreintes successives 27 de synchronisation qui ont été formées préalablement O Par conséquent, le signal reproduit a partir de l'empreinte 27 de synchronisation est appliquée en tant que signal de chrono-déclenchement de commande d'écriture à un circuit PLL (boucle à phase bloquée) pour engendrer un signal de cadence d'écriture CL Le signal de cadence d'écriture CL présente une période de répétition qui est un multiple intégral de celle de l'empreinte de synchronisation et est synchronisé en phase avec l'empreinte de S 3 'nchronisation Grâce à l'utilisation du signal de cadence
d'écriture CL mentionné ci-dessus et des informations d'em-
preintesde synchronisation provenant du circuit 50 ' de détection d'empreintes de synchronisation, un circuit 52 de signal de porte engendre le signal 2 de chrono-déclenchement d'écriture qui indique une zone sur laquelle l'empreinte d'information
peut être écrite L'empreinte d'information écrite est déter-
minée par la combinaison de données devant être écrites et par le schéma de modulation Lorsqu'un seul bit de donnée est inscrit entre deux empreintes de synchronisation successives dans le schéma de modulation le plus facile et le plus simple, par exemple, une seule empreinte 28 d'information est formée entre deux empreintes de synchronisation successives pour une donnée " 1 " et aucune empreinte 28 d'information n'est formée pour une donnée " O " Bien que ce schéma facilite le codage et le décodage dans une opération d'écriture et de lecture, il va de soi que la densité d'enregistrement d'informations (quantité de données qui peuvent être enregistrées sur une longueur spécifiée) ne peut pas être augmentée C'est pourquoi, dans la pratique, une pluralité de bits de données de longueur fixe ou
variable sont modulées sous la forme d'un groupe de manière à for-
mer une ou des empreintes 28 d'informations Le schéma de modulation n'est pas limité à un schéma particulier et on peut
concevoir divers schémas de modulation en fonction de l'appli-
cation et de l'objectif recherchés Le signal 2 de chrono-
déclenchement d'écriture indiquant une zone sur laquelle l'empreinte d'information peut être enregistrée 'à l'exclusion de la partie réservée à l'empreinte 27 de synchronisation, le signal de cadence d'écriture CL et un signal 51 d'information sont appliqués à un circuit d'écriture (circuit de modulation) 53 pour obtenir l'impulsion de modulation 28 ', les empreintes d'informations étant ainsi écrites en fonction du schéma de
modulation sur la zone susceptible d'être enregistrée.
Les données sont inscrites grâce à l'utilisation d'une impulsion d'écriture d'une puissance plus grande que dans le cas d'une opération de lecture telle que représentée sur la figure 1 B En effet, un signal réfléchi par le disque par suite de l'impulsion d'écriture est appliqué au système de détection de signal d'alignement décrit ci-dessus Il est donc souhaitable d'empêcher l'influence de l'impulsion d'écriture pour stabiliser les caractéristiques de commande d'alignement O Du fait que le signal d'alignement est obtenu selon la présente invention à partir d'empreintes de synchronisation (voir la
figure 4), il n'est pas nécessaire d'obtenir le signal d'ali-
gnement sur une partie ne comportant aucune empreinte de synchronisation, c'est-à-dire la zone précitée susceptible
d'être enregistrée Par contre, l'impulsion d'écriture -
n'est engendrée que dans une zone susceptible d'ôtre enregis-
trée Par conséquent, il est possible d'utiliser le signal précité 2 de chrono-déclenchement d'écriture pour empêcher l'impulsion d'écriture d'influencer le système de signal d'alignement On parvient à ce résultat, par exemple, en maintenant les informations d'alignement obtenues a partir de l'empreinte 27 de synchronisation dans l'état retenu pendant la présence du signal précité 2 de chrono-déclenchement d'écriture*
Les figures 6 et 7 montrent un autre mode de réali-
sation selon la présente invention A la valeur minimale du signal RF 22, c'est-à-dire au centre d'une empreinte, un
circuit 40 qui est composé d'une ligne a retard, d'un compa-
rateur, d'un multivibrateur monostable, etc, émet une impulsion de sortie 40 '1 Cette impulsion 40 ' est utilisée comme impulsion de remise à zéro pour un circuit 44 de retenue de crête positive et pour un circuit 45 de retenue de crête négative A partir du moment ou cette impulsion 40 ' de remise à zéro est émise, le signal DP 23 est soumis à une retenue de crête D'autre part, un multivibrateur monostable 41 engendre une impulsion 41 ' qui a, une durée Y 1 Un multivibrateur monostable 42 fournit une impulsion 42 ' pour commander un circuit 47 d'échantillonnage et de retenue Il est possible d'obtenir la valeur de crête du signal DF 23 en égalisant la durée X 1 de la pulsion 41 t avec celle du Dit 27 de synchronisation Comme on le voit d'après le signal DF 23 illustré sur la figure 7, le circuit 44 de retenue de crête positive ou bien le circuit 45 de retenue de crête négative fonctionne selon la direction dans laquelle le spot 11 de lumière laser s'écarte du centre de la piste 12 En d'autres termes, la sortie 46 ' d'un additionneur 46 représente l'amplitude et la direction de la déviation du
spot 11 de lumière laser par rapport au centre de la piste 12.
Par conséquent, il est possible d'obtenir le signal d'aligne-
ment 39 en appliquant une fonction d'échantillonnage et de retenue à la sortie 46 ' de l'additionneur dans le circuit 47 d'échantillonnage et de retenue à la cadence de l'impulsion 42 ' de commande d'échantillonnage et de retenue La référence 48 désigne un amplificateur des-biné à amplifier la sortie 471 du circuit 47 d'échantillonnage et de retenue Par contre, pour enregistrer l'empreinte 28 d'information entre deux empreintes successives 27 de synchronisation en utilisant l'impulsion de modulation 28 ', un multivibrateur monostable 49
de l' m-
engendre l'impulsion 2 de chronodéclenchement d'écriture à partirl pulsion 42 t de commande d'échantillonnage et de retenue La
durée 1 2 de l'impulsion 2 est la période de temps pour l'en-
registrement de l'impulsion 28 t de modulation Pour empêcher
l'impulsion 28 ' de modulation de perturber le signal d'aligne-
ment 39 pendant la période de temps 2 d'écriture d'infor-
mation, la sortie d'un cirait d'attaque 43 de commande de dispositif d'échantillonnage et de retenue est supprimée par l'impulsion 2 de chronodéclenchement d'écriture de la même façon que dans l'exemple précédent O Il est donc possible d'écrire l'empreinte d'information sur la zone intermédiaire comprise entre deux empreintes successives de synchronisation
tout en engendrant le signal d'alignement à partir de l'em-
preinte de synchronisation de la même façon que dans le mode de
réalisation décrit précédemment.
La figure 9 montre la relation entre le signal d'alignement et la déviation d'alignement selon la présente invention O Comme on peut le voir sur la figure 9, même si le
disque est incliné de 0,80, l'écart est inférieur à 0,03,um.
il
Il en résulte qu'une commande stable d'alignement est possible.
Comme on l'a déjà mentionné, il est possible d'obtenir
le signal 39 d'alignement à partir de l'empreinte 27 de syn-
chronisation, d'échantillonner et de retenir le signal 39 jusqu'à l'empreinte suivante 27 de synchronisation, et d'écrire l'empreinte 28 d'information sur la zone intermédiaire comprise
entre les deux empreintes 27 de synchronisation.
On effectue la reproduction d'un signal en focalisant le faisceau de lumière laser sur la succession dtempreintes
représentées sur la figure 3 * Les signaux de sortie corres-
pondant à l'empreinte 24 de synchronisation, a l'empreinte 25 de combinaison de synchronisation et a l'empreinte 27 de synchronisation au moment de la reproduction sont exactement les mêmes que ceux au moment de l'enregistrement Seule la forme d'onde correspondant à l'empreinte 28 d'information
est différente de celle obtenue au moment de l'enregistrement.
Par conséquent, on effectue la reproduction du signal par la même technique que celle illustrée sur les figures 4 et 50 En d'autres termes, on obtient à partir de l'empreinte 24 de synchronisation et de l'empreinte 25 de combinaison de synchronisation l'impulsion de chrono- déclenchement 26 et le bloc de données B, puis on sépare le signal correspondant à l'empreinte 27 de synchronisation du signal correspondant à l'empreinte 28 d'information L'information est donc reproduite pendant que le signal d'alignement est détecté à partir de
l'empreinte 27 de synchronisation.
Il existe deux procédés possibles pour séparer le signal reproduit à partir de l'empreinte 27 de synchronisation
du signal reproduit a partir de l'empreinte 28 d'information.
Le premier procédé consiste, comme illustré sur la figure 5, à produire le signal 2 de chrono-déclenchement
d'écriture, à détecter l'empreinte 28 d'information en utili-
sant cette impulsion de chrono-déclenchement et à séparer
l'empreinte d'information de l'empreinte 27 de synchronisation.
Le second procédé est spécialement avantageux lorsque
la polarité du signal provenant de l'empreinte 27 de synchro-
nisation est l'inverse de celle du signal provenant de l'em-
preinte 28 d'information Si une matière d'enregistrment telle que celle présentuant une structure triple (IEEE Journal of j Quantum Electronics, Vol QE 17, No 1, January 1981, p p.
69-77 > est utilisée, la forme d'onde de l'empreinte 28 d'in-
formation présente une polarité inverse par rapport à l'em-
preinte 24 de synchronisation, à l'empreinte 25 de combinaison
de synchronisation et à l'empreinte 27 de synchronisation.
Grâce à l'utilisation de cette différence de polarité, la forme d'onde de sortie de l'empreinte 27 de synchronisation dans la forme d'onde-de sortie reproduite du disque peut être séparée de celle de l'empreinte 28 d'information et on peut alors obtenir le signal d'alignement à partir de l'empreinte
27 de synchronisation.
Selon la présente invention, on réalise un autre procédé avantageux pour obtenir le signal d'alignement à partir d'un disque optique dont la matière d'enregistrement
est par exemple un composé du tellure, une matière d'enregis-
trement constituée par un milieu de formation de bulles ou un pigment Une telle matière d'enregistrement optique est décrite dans "Milieu de formation de bulles", CLEO 198, Washington D C-,
11 juin 1981 Lorsqu'on a recours à une telle matière d'enre-
gistrement optique, la forme d'onde du signal reproduit à partir de l'empreinte 28 d'information a la même polarité que celle de la forme d'onde de signal de sortie reproduit à partir
des empreintes qui ont été enregistrées préalablement sur le.
disque, c'est-à-dire l'empreinte 24 de synchronisation, l'em-
preinte 25 de combinaison de synchronisation et l'empreinte 27 de synchronisation* De plus, le signal reproduit à partir de l'empreinte 28 d'information comprend également le signal d'alignement. i>ar conséquent, le procédé dans lequel le signal d'alignement obtenu à partir de l'empreinte d'information sans discrimination de l'empreinte de synchronisation est spécialement efficace avec un appareil utilisant une tête optique du type dit à deux spots, o le spot de lumière de lecture (spot R) est séparé du spot de lumière d'écriture (spot W)O Dans la conception à deux spots, le spot R est placé après le spot W sur la même piste à une courte distance et les informations qui ont été enregistrées à l'endroit du spot précédent W sont immédiatement lues à l'endroit du spot suivant R pour déterminer si ces informations ont été enregistrées correctement, ce qui se traduit par une opération de lecture/ écriture extrêmement sure Si le signal d'alignement est obtenu à partir du système de spot R dans la conception à deux spots, le spot V n'exerce aucune influence sur le spot R, Par conséquent, le système de spot R reste toujours dans l'état de lecture Si l'on peut obtenir le signal d'alignement à partir de llempreinte d'information sans discrimination de
l'empreinte de synchronisation, l'opération mentionnée ci-
dessus d'extraction de l'empreinte d'information uniquement devient entièrement inutile, Le principe de la détection du signal d'alignement selon la présente invention consiste à déterminer si un signal d'impulsion engendré à un bord de l'empreinte correspond au bord avant ou au bord arrière De plus, dans la conception à deux spots mentionnée ci- dessus, il est possible d'échantillonner le signal différentiel DF 23 à l'aide du signal 41 t comme représenté sur la figure 7 La La figure Il montre l'opération effectuée dans ce cas Le signal de somme RF 22 provenant du photodétecteur représente
une forme d'onde similaire pour l'empreinte 27 de synchroni-
sation et pour l'empreinte 28 d'information, respectivement.
Le circuit détecteur de crête, qui détecte dans ce cas une
crête négative, engendre une impulsion 401 de crête corres-
pondant au centre d'une empreinte dans la forme d'onde À partir de l'impulsion 40 ' de crête, une impulsion 41 ' ayant la
largeur couvrant le bord arrière d'une empreinte est engendrée.
A ce moment, le signal de différence DF 23 représente également
une forme d'onde similaire pour l'empreinte 27 de synchroni-
sation et pour l'empreinte 28 d'information, respectivement.
En d'autres termes, la polarité de la forme d'onde de l'impul-
sion différentielle DF 23 est déterminée en fonction de la direction dans laquelle le spot R est dévié par rapport au centre de l'empreinte mentionnée ci-dessus, ctest-à-dire vers la gauche ou vers la droite Par conséquent, si l'impulsion 41 ' est adoptée comme impulsion d'échantillonnage, la valeur de crête du signal différentiel DF 23 pendant la durée 1 de l'impulsion d'échantillonnage est détectée et la valeur de crête détectée est retenue pendant la période de temps restante, cette valeur de crête détectée pouvant être utilisée comme signal d'alignement Du fait que le signal différentiel DF 23 peut avoir une polarité positive et une polarité négative, on utilise un circuit de retenue de crête pour chacune des pola-
rités positive et négative On synthétise les sorties de ces
circuits de retenue de crête pour obtenir le signal d'aligne-
ment Comme décrit ci-dessus, cette opération est la même que dans le cas de la figure 6 sauf que l'échantillonnage est effectué dans une zone correspondant aussi bien à une empreinte 28 d'information C'est pourquoi, le circuit est aussi le même que celui représenté sur la figure 6 Toutefois, un masquage de la zone d'empreinte d'information n'est pas nécessaire Par conséquent, les signaux référencés 42 ' et 2 ainsi que les circuits pour engendrer ces signaux sont supprimés O A leur
place, on peut utiliser le signal de sortie 41 t du multi-
vibrateur monostable 41 comme signal d'entrée, c'est-à-dire
comme impulsion d'échantillonnage pour le circuit 47 d'échan-
tillonnage et de retenue O La figure 12 montre un autre exemple de la structure d'un photodétecteur pour l'obtention d'un signal d'alignement à partir du photodétecteur 13 en coopération avec le circuit de traitement de signal de celui-ci Sur la figure 12, le centre ou point d'origine du photodétecteur est aligné avec l'axe optique du système optique (figure 1 A), l'axe des X étant placé parallèlement à la direction de la piste et l'axe des Y étant placé perpendiculairement à la piste Les signaux de sortie I 14, I 16, I 15 et I 17 sont émis respectivement par les photodétecteurs 14, 16, 15 et 17 qui se trouvent respectivement dans les premier, second, troisième et quatrième quadrants Un signal DF représenté par:
DF = ( 114 + I 15) (I 16 + I 17)
est engendré par des circuits additionneurs 18 et 19 ainsi que par un circuit soustracteur 21 Un signal RF représenté par:
RF = (I 14 + I 15) + (I 16 + I 17)
est engendré par des circuits additionneurs 18, 19 et 20.
De plus, un signal de différence DEF représenté par:
DEF = (I 14 + I 17) (I 15 + I 16)
est engendré par des circuits additionneurs 50 et 51 ainsi que par un circuit soustracteur 52 o Le signal RF, le signal DEF et le signal DF sont envoyés a un circuit représenté sur la figure 13 o La figure 13 est un schéma synoptique d'un circuit permettant d'obtenir le signal d'alignement a partir de l'empreinte de synchronisation La figure 14 est un diagramme illustrant le fonctionnement du circuit représenté sur la
figure 13 et montre les formes d'ondes des rectangles res-
pectifs Lorsque le spot 11 de lumière laser est appliqué successivement aux empreintes 27 de synchronisation, les photodétecteurs 14, 15, 16 et 17 des quadrants engendrent respectivement des signaux I 14, I 15, I 16 et I 17 o Le signal
de somme RF = (I 14 + I 15) + (I 16 + I 17), le signal de diffé-
rence DEF = (I 14 + I 17) (I 15 + I 16) et le signal de diffé-
rence DF = (I 14 + I 15) (I 16 + I 17) ont les formes d'ondes représentées sur la figure 14 Le niveau du signal RF 22 s'abaisse à l'endroit des empreintes 27 de synchronisation en raison de la diffraction Le signal DEF 62 comporte des cr&tes aux deux extrémités d'une empreinte 27 de synchronisation et
sa forme d'onde est similaire à celle obtenue par différen-
ciation du signal R Fo Le signal DF 23 comporte une des deux formes d'ondes possibles qui sont déphasées de 180 selon la direction dans laquelle le spot lumineux 11 s'écarte du centre de la piste De plus, la forme d'onde du signal DF 23 prend une valeur nulle au centre de l'empreinte 27 de synchronisation et présente une crête aux deux extrémités de l'empreinte Le signal DEF 62 est différentié par un circuit différen iateur- de manière à donner une sortie 601 La sortie différentiée ' est appliquée à un circuit 61 de détection de croisement de zéros, les points zéro 61 ( 1), 61 ( 2) et ainsi de suite étant détectés Ensuite, des multivibrateurs monostables 31 et 3 Z engendrent des impulsions 31 ' et 32 ' de bords qui indiquent les positions des points zéro 61 f 1), 61 ( 2) et ainsi de suite, c'est-à-dire les positions des bords des empreintes 27 de synchronisation Des circuits 36 et 37 d'échantillonnage et de retenue remplissent la fonction d'échantillonnage et de retenue vis-à-vis du niveau du signal DP 23 au moment o apparaît l'impulsion de bord Un circuit soustracteur 38 engendre la
différence entre les sorties 36 ' et 371 provenant respective-
nient des circuits 36 et 37 d'échantillonnage et de retenue de manière à engendrer un signal 39 d'alignement Ce signal 39 d'alignement commande le miroir galvanométrique 7 représenté sur la figure 1 de manière à positionner le faisceau lumineux 11 sur le centre de la piste 12 D'autre part, dans le but d'enregistrer une empreinte 28 d'information sur la zone intermédiaire comprise entre des empreintes successives 27 de synchronisation en utilisant l'impulsion de modulation 28 ', un multivibrateur monostable 35 engendre une impulsion 2 de chronodéclenchement d'écriture en utilisant l'impulsion 32 ' de bord qui est engendrée à une des extrémités de l'empreinte
27 de synchronisations L'impulsion résultante 2 de chrono-
déclenchement d'écriture définit une période de temps allant de Tl à T 2 et durant laquelle l'impulsion 28 ' de modulation doit être enregistrée En outre, pour empêcher l'impulsion 28 t de modulation de perturber le signal 39 d'alignement pendant la période de temps T 1 T 2 d'inscription d'information, on retient les sorties 36 ' et 37 ' des circuits d'échantillonnage et de retenue A cette fin, l'impulsion 2 de chronodéclenchement d'écriture supprime les sorties des circuits d'attaque 33 et 34 des moyens de commande d'échantillonnage et de retenue afin que
les sorties échantillonnées soient retenues.
Il devient donc possible d'écrire l'empreinte 28 d'information sur la zone intermédiaire comprise entre des empreintes successives 27 de synchronisation tout en détectant le signal d'alignement à partir de ces empreintes 27 de synchronisation. La figure 10 montre les données pour un sillon classique DC d'une profondeur de A /8 * Une comparaison entre la figure 10 et la figure 9 montre clairement l'effet important
obtenu avec la présente invention.
Comme décrit de façon détaillée ci-avant, grâce au procédé d'enregistrement et de reproduction d'informations selon la présente invention, il devient possible d'enregistrer des informations sur un disque avec une densité élevée et de lire correctement les informations qui ont été enregistrées sur un disque avec une densité élevée, un progrès important étant effectué dans des domaines d'application tels que ceux des disques numériques et des disques audio numériques Selon la présente invention, on peut éliminer un problème posé dans le procédé classique précité dans lequel les informations sont enregistrées sur un sillon DC ayant une profondeur de; 4/8, c'est-à-dire le problème résidant dans le fait que l'écart d'alignement est grand lorsque le disque est incliné En outre, il est aussi possible de résoudre le problème résidant dans le fait que l'écart d'alignement se trouve augmenté lorsque le disque sur le sillon DC duquel des informations sont enregistrées avec une densité élevée est reproduit, cela en raison du fait
de la diminution de sa sensibilité en ce qui concerne l'aligne-
ment De plus, dans le procédé classique o l'on forme un sillon
DC ayant une profondeur de A /8, l'éventail des matières d'en-
registrement pouvant être choisies est étroit et la gamme d'application est limitée* Selon la présente invention, on peut extraire un signal d'alignement à partir des empreintes de synchronisation qui sont enregistrées sous de nombreuses formes, par exemple sous la forme d'une différence de coefficient de réflexion, d'inégalité de surface, ou d'une différence d'indice de réfraction Il est donc possible de choisir des
matières d'enregistrement parmi une large gamme de matières.
Par ailleurs, du fait qu'un mécanisme de grande
précision n'est pas nécessaire, on peut obtenir un appareil-
beaucoup moins cher.
Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée auxmodesde réalisation décrits ci-dessus et que diverses variantes sont possibles Par exemple, la piste
formée sur le disque n'est pas limitée à la forme en spirale.
On peut adopter des cercles concentriques En outre, pour enregistrer des informations sur le disque, on peut avoir recours à une combinaison d'un modulateur extérieur et d'un laser à gaz au lieu du laser à semiconducteur De plus, le
procédé pour enregistrer un signal de détection de synchroni-
sation n'est pas limité à celui utilisé dans les modes de réalisation décrits ci-dessus Un peut aussi enregistrer une
autre impulsion de synchronisation de temps entre les emprein-
tes de synchronisation successives et les informations d'enregistrement sans entraîner de déphasage en utilisant cette impulsion de synchronisation de tempso
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REVLNDICA Ti IONS 1 o Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations caractérisé par le fait qu'il comprend: un disque optique ( 10) comportant des empreintes ( 27) formées sur un support d'enregistrement de manière à permettre une détection optique, lesdites empreintes formant une piste ( 12) dans la direction de rotation du disque optique précité; des premiers moyens ( 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) pour appliquer un faisceau lumineux sur le disque optique précité; des seconds moyens ( 13, fig 2, figo 4, fig 6, fig. 8, fig 12, fig 13) pour détecter un signal ( 39) d'alignement à partir dudit faisceau lumineux qui a été modulé par ladite empreinte; un troisième moyen ( 7) pour aligner ladite empreinte en utilisant ledit signal d'alignement; et des quatrièmes moyens ( 2, 28 ', 3, 4) pour appliquer un faisceau lumineux modulé par une information prédéterminée sur une zone comprise entre lesdites empreintes pendant l'exécution dudit alignemento 2 Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens( 35, 41, 42, 499 50, 52) pour produire une impulsion ( 2) de chrono-déclenchement d'écriture à partir dudit faisceau lumineux qui a été modulé
par ladite empreinte ( 27) afin d'enregistrer ladite infor-
mation prédéterminée 3 Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, des moyens ( 33, 34, 36, 37, 43, 47) pour retenir l edit signal d'alignement ( 39) en utilisant ladite impulsion ( 2) de chrono-déclenchement d'écriture. 4 Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations caractérisé par le fait qu'il comprend: un disque optique ( 10) comportant des empreintes ( 27) de synchronisation formées antérieurement sur un support d'enregistrement de manière à permettre un détection optique, lesdites empreintes de synchronisation formant une piste ( 12) dans la direction de rotation du disque optique précité; des premiers moyens ( 3, 4) pour appliquer un faisceau lumineux sur le disque optique précité ( 10) par l'intermédiaire d'un système optique ( 5, 6, 7, 8, 9); un second moyen composé d'un élément photorécepteur ( 13) pour recevoir ledit faisceau lumineux réfléchi par le disque optique précité, ledit élément photo-récepteur étant divisé en quatre quadrants par un système d'axes de coordonnées dont l'origine coïncide avec l'axe lumineux dudit système optique ( 5, 6, 7, 8, 9), un des axes du système étant placé parallèlement à ladite piste ( 12) et l'autre axe étant placé perpendiculairement à ladite piste; des troisièmes moyens ( 31, 32) pour produire des signaux d'impulsions ( 311, 32 t) indiquant respectivement les bords de ladite empreinte ( 27) de synchronisation à partir de la sortie dudit élément photo-récepteur ( 13); des quatrièmes moyens ( 18, 19, 21) pour produire un signal ( 23) de différence représentant la différence entre un signal qui est la somme du signal de sortie de l'élément de détection ( 14) se trouvant dans ledit premier quadrant et du signal de sortie de l'élément de détection ( 15) se trouvant dans ledit troisième quadrant et un signal qui est la somme du signal de sortie de l'élément de détection ( 16)_se trouvant dans ledit second quadrant et du signal de sortie de l'élément de détection ( 17) se trouvant dans ledit quatrième quadrant; des cinquièmes moyens ( 36, 37) pour retenir le niveau dudit signal de différence ( 23) pendant que sont produits lesdits signaux d'impulsions ( 31 ', 32 ') en utilisant ces signaux d'impulsions, un sixième moyen ( 38) pour produire un signal ( 39)
d'alignement à partir de ladite empreinte ( 27) de synchroni-
sation en utilisant ledit signal de différence retenu; un septième moyen ( 35) pour produire un signal ( 2) d'impulsion d'indication de zone qui indique une zone entre ladite empreinte ( 27) de synchronisation et l'empreinte suivante de synchronisation en utilisant l'un ( 32 ') desdits signaux d'impulsions ( 311, 32 ') indiquant respectivement les bords de ladite empreinte ( 27) de synchronisation; et des huitièmes moyens ( 2, 28 ', 3, 4) pour appliquer un faisceau lumineux modulé par une information prédéterminée pendant la présence dudit signal ( 2) d'impulsion d'indication
de zone.
o Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations, caractérisé par le fait qu'il comprend; un disque optique ( 10) comportant des empreintes ( 27) de synchronisation formées antérieurement sur un support d'enregistrement de manière a permettre une détection optique, lesdites empreintes de synchronisation formant une piste ( 12) dans la direction de rotation du disque optique précité; des premiers moyens ( 3, 4) pour appliquer un faisceau lumineux sur le disque optique précité ( 10) par l'intermédiaire d'un système optique ( 5, 6, 7, 8, 9); un second moyen composé d'un élément photo-récepteur ( 13) pour recevoir ledit faisceau lumineux réfléchi par le disque optique précité, ledit élément photo-récepteur étant divisé en quatre quadrants par un système d'axes de coordonnées dont l'origine coïncide avec l'axe optique dudit système optique ( 5, 6, 7, 8, 9),un des axes du système d'axes étant placé parallèlement à ladite piste ( 12) et l'autre axe étant placé perpendiculairement à ladite piste ( 12); des troisièmes moyens ( 50, 51, 52) pour produire un signal ( 62) de différence représentant la différence entre un signal qui est la somme du signal de sortie de l'élément de détection ( 14) se trouvant dans ledit premier quadrant et du signal de sortie de l'élément de détection ( 17) se trouvant dans ledit quatrième quadrant et un signal qui est la somme du signal de sortie de l'élément de détection ( 16) se trouvant
2517 103
dans ledit second quadrant et du signal de sortie de-l'élément de détection ( 15) se trouvant dans ledit troisième quadrant; des quatrièmes moyens ( 60, 61, 31, 32) pour produire des signaux d'impulsions ( 31 ', 32 ') qui représentent les bords de ladite empreinte ( 27) de synchronisation en differentiant ledit signal de différence ( 62); des cinquièmes moyens ( 18, 19, 21) pour produire un signal de différence ( 23) représentant la différence entre un signal qui est la somme du signal de sortie de l'élément de détection ( 14) se trouvant dans ledit premier quadrant et du signal de sortie de l'élément de détection ( 15) se trouvant dans ledit troisième quadrant et d'un signal qui est la somme du signal de sortie de l'élément de détection ( 16) se trouvant dans ledit second quadrant et du signal de sortie de l'élément de détection ( 17) se trouvant dans ledit quatrième quadrant; des sixièmes moyens ( 33, 34, 36, 37) pour retenir le niveau dudit signal ( 23) de différence pendant que sont produits lesdits signaux d'impulsions ( 31 ', 32 t) en utilisant ces signaux d'impulsions; un septième moyen ( 38) pour produire un signal ( 39)
d'alignement à partir de ladite empreinte ( 27) de synchroni-
sation en utilisant ledit signal de différence retenu-; un huitième moyen ( 35) pour produire un signal ( 2) d'impulsion d'indication de zone qui indique une zone entre ladite empreinte ( 27) de synchronisation et l'empreinte suivante de synchronisation en utilisant l'un ( 32 ') desdits signaux d'impulsions ( 31 ', 32 ') indiquant respectivement les bords de ladite empreinte ( 27) de synchronisation; et des neuvièmes moyens ( 2, 28 ', 3, 4) pour appliquer un faisceau lumineux modulé par une information prédéterminée pendant la présence dudit signal ( 2) d'impulsion d'indication de zone*
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