FR2642530A1 - Mecanisme de focalisation et tete optique - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne les mémoires optiques. Un mécanisme de focalisation pour une tête optique comprend une source de lumière 103A, 103B qui est déplacée par un actionneur 105 sur l'axe optique d'une lentille 101 dont une face porte un réseau de diffraction constitué par une micro-lentille de Fresnel 102. Le déplacement de la source de lumière permet de déplacer le point image 104A, 104B en maintenant la lentille en position fixe. Application aux lecteurs de disques optiques.
Description
-2642530
La présente invention concerne un mécanisme de
focalisation destiné à déplacer un point image en mainte-
nant une lentille fixe, et elle concerne une tête optique
destinée à réaliser la focalisation en utilisant le méca-
nisme de focalisation. On a utilisé jusqu'à présent un procédé mécanique pour déplacer une lentille sur son axe optique au moyen d'un actionneur, etc., afin de déplacer le point image de
la lentille sur l'axe optique.
En outre, dans la tête optique pour l'enregistre-
ment et la lecture d'information par l'utilisation de la
lumière, on a focalisé le point image sur le support d'en-
registrement en déplaçant une lentille ou objectif 1302
dans une direction de focalisation F, au moyen d'un action-
neur de lentille 1303 formé par un aimant et une bobine,
comme le montre la figure 13.
La tête optique qui est représentée sur la figure 13 est construite de façon à procurer une vitesse d'accès élevée, et elle est montée dans un boîtier 1304 qui est fixé au châssis du dispositif de mémoire optique, dans une configuration dans laquelle un laser à semiconducteur 1301, une lentille collimatrice 201, un diviseur de faisceau 601, une lentille 608 et une photodiode 609 ne sont pas montés à
l'intérieur des moyens d'accès. Seuls un miroir 603, un ob-
jectif 1302 et un actionneur d'objectif 1303 sont montés dans un boîtier 1305 qui peut être déplacé au moyen d'un moteur à bobine mobile. La flèche 614 désigne la direction
du mouvement du boîtier mobile 1305.
L'objectif 1302 est déplacé dans la direction de focalisation F.et dans la direction transversale des pistes T par l'actionneur d'objectif 1303, sur la base du signal d'erreur de focalisation ou du signal d'erreur de suivi de piste qui est obtenu dans la photodiode 609, grâce à quoi le point image.606 est placé dans une certaine position sur
le support d'enregistrement 607.
Cependant, dans le mécanisme de focalisation classique, en particulier dans le mécanisme de focalisation
de la tête optique, l'actionneur de lentille qui est desti-
né à déplacer la lentille dans la direction de l'axe opti-
que est constitué par un aimant et une bobine, ce qui fait qu'il est lourd et il a une taille élevée. Il apparaît donc un inconvénient qui consiste en ce que l'accès ne peut pas être effectué à une vitesse élevée, à cause du poids élevé
que doit déplacer le moteur à bobine mobile pendant l'accès.
L'invention vise à éliminer l'inconvénient men-
tionné ci-dessus, et à procurer un mécanisme de focalisa-
tion qui soit capable de déplacer le point image sur une plage étendue en donnant une image ponctuelle satisfaisante, dans une configuration dans laquelle la lentille est fixe, et elle vise également à procurer une tête optique qui soit capable d'effectuer une opération d'accès à une vitesse
élevée en utilisant le mécanisme de focalisation.
Le mécanisme de focalisation qui constitue le premier mode de réalisation de l'invention comprend une
lentille ayant une surface formée par une structure de ré-
seau de diffraction, une source de lumière ayant une lon-
gueur d'onde d'oscillation réglable et un actionneur pour
déplacer la source de lumière sur un axe optique.
Le mécanisme de focalisation du second mode de réalisation de l'invention comprend un point de convergence
qui est formé par un rayonnement lumineux convergent prove-
nant d'une source de lumière, pouvant être déplacé sur un axe optique d'une lentille dont une surface est constituée
par une structure de réseau de diffraction.
Le mécanisme de focalisation du troisième mode de réalisation de l'invention comprend une source de lumière qui est constituée par un ensemble de sourcesde lumière,
chacune des différentes sources de lumière ayant une lon-
gueur d'onde centrale différente et une longueur d'onde
d'oscillation réglable.
Le mécanisme de focalisation du quatrième mode de réalisation de l'invention comprend un ensemble de sources lumineuses qui sont disposées sur le même substrat, et ce
substrat peut être déplacé perpendiculairement à l'axe op-
tique. La tête optique de l'invention est caractérisée par le fait qu'elle comprend l'un quelconque des mécanismes
de focalisation décrits ci-dessus.
Dans le cas de la lentille qui est destinée à fo-
caliser en un certain point sur l'axe optique la lumière qui provient de la source de lumière, la position du point image peut se déplacer sur l'axe optique lorsque la source de lumière est déplacée dans la direction de l'axe optique, et le signe de l'aberration sphérique qui est produite, en fonction de la direction de déplacement du point image, est changé. L'angle de diffraction de la lentille qui est formée par la structure de réseau de diffraction, telle
qu'une micro-lentille de Fresnel ou une lentille hologra-
phique, change conformément à la longueur d'onde, et on peut déplacer la position du point image en changeant la
longueur d'onde. En outre, le signe de l'aberration chroma-
tique produite est fonction de la direction de la variation
de la longueur d'onde par rapport à la longueur d'onde no-
minale.
Il en résulte que le mécanisme de focalisation capable de déplacer le point image sur une plage étendue
sur l'axe optique tout en conservant l'image ponctuelle sa-
tisfaisante, en déplaçant la position de la source de lu-
mière dans la-direction de l'axe optique, et en faisant va-
rier la longueur d'onde de la source de lumière pour corri-
ger l'aberration qui est produite, peut être associé à la lentille ayant une surface formée par une structure de réseau de diffraction pour focaliser en un certain point
image la lumière qui provient de la source de lumière.
On montrera à l'aide de la figure 9 un exemple de l'effet qui résulte de la correction de l'aberration. La figure 9 est une représentation en coupe. La micro-lentille de Fresnel 903 est formée sur la surface du substrat en verre 902. La micro-lentille de Fresnel 903 est conçue pour focaliser sur l'axe optique 106, au point image 904, les rayons lumineux divergents qui proviennent de la source de
lumière 901.
Chaque exemple est indiqué ci-après.
Epaisseur du substrat de verre: t = 2 mm Indice de réfraction nd = 1,517 Coefficient d'Abbe: d = 64,2 Distance entre la source de lumière et la micro-lentille de Fresnel a = 4 mm Distance entre le verre et le point image: b = 4 mm Rayon de la micro-lentille de Fresnel: environ 2 mm Longueur d'onde nominale: Xe = 830 nm
Dans la configuration de base considérée ci-de-
sus, l'aberration latérale qui est produite lorsque le point image 904 (qui est ici un point image paraxial) est déplacé par le déplacement de la source de lumière 901
dans la direction de l'axe optique, avec une longueur d'on-
de fixe pour la source de lumière 901, est représentée sur
la figure 10.
L'axe des abscisses désigne la hauteur d'inciden-
ce R du faisceau sur la micro-lentille de Fresnel 903. Du fait que la micro-lentille de Fresnel présente une symétrie
axiale, elle n'est représentée que dans la direction radia-
le. La périphérie extérieure de la lentille est définie par 1,0. La direction verticale désigne l'aberration latérale Y. Partie (a) de la figure 10: Déplacement de la source de lumière 901: -58 pm Déplacement du point image 904: -0,1 mm Partie (b) de la figure 10: Déplacement de la source de lumière 901 +55 Pm Déplacement du point image 904: +0,1 mm L'aberration latérale qui est produite lorsqu'on déplace le point image 904 en changeant la longueur d'onde de la source de lumière et en maintenant fixe la position de la source de lumière 901, est représentée sur la figure 11. Partie (a) de la figure 11: Variation de la longueur d'onde: +6,8 nm Déplacement du point image 904: -0,1 mm Partie (b) de la figure 11: Variation de la. longueur d'onde: -6,6 nm Déplacement du point image 904: +0,1 mm
L'aberration latérale qui est produite par le mé-
canisme de focalisation, c'est-à-dire dans le cas o il y a
simultanément changement de -la position de la source de lu-
mière et de la longueur d'onde d'oscillation, est représen-
tée sur la figure 12.
Partie (a) de la figure 12: -
Déplacement de la source de lumière 901: -19 um Variation de la longueur d'onde: +4,6 nm Déplacement du point image 904: -0,1 mm Partie (b) de la figure 12: Déplacement de la source de lumière 901: +17 pm Variation de la longueur d'onde: -4,5 nm Déplacement du point image 904: +0,1 mm
Les résultats de la comparaison entre les exem-
ples des figures 10 à 12 permettent de voir que l'invention, dans laquelle le point image est déplacé-en utilisant à la fois le mouvement de la position de la source de lumière par rapport à la lentille et la variation de la longueur de la source de lumière, permet de mieux corriger l'aberration qui est produite par le déplacement du point image sur une
plage étendue, par rapport au cas dans lequel le point ima-
ge est déplacé soit par le mouvement de la source de lumiè-
re, soit par la variation de la longueur d'onde de la sour-
ce de lumière. On peut utiliser un laser à semiconducteur pour
la source de lumière.
On peut déplacer la source de lumière en dépla-
çant le laser à semiconducteur au moyen d'un actionneur et de plus, en collimatant la lumière qui provient du laser à
semiconducteur et en la refocalisant dans la lentille con-
vergente, on peut faire en sorte que la lentille 202 soit déplacée (207) par l'actionneur 206 en prenant le point
image comme source de lumière, c'est-à-dire qu'on peut dé-
placer la position de la source de lumière 203.
La plage de variation de la longueur d'onde d'os-
cillation du laser à semiconducteur présente une limitation et lorsqu'une plage de variation de longueur d'onde étendue
est nécessaire, on peut l'obtenir en utilisant en alternan-
ce plusieurs lasers à semiconducteur ayant des longueurs
d'ondes centrales différentes.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de
la description détaillée qui va suivre de modes de réalisa-
tion, et en se référant aux dessins annexés sur lesquels:
La figure 1 est une représentation en coupe mon-
trant la partie principale du premier exemple du mécanisme
de focalisation conforme à l'invention.
La figure 2 est une coupe montrant la partie principale du second exemple du mécanisme de focalisation
conforme à l'invention.
La figure 3 est une représentation en coupe mon-
trant la partie principale du troisième exemple du mécanis-
me de focalisation conforme à l'invention.
La figure 4 est une représentation en coupe mon-
trant la partie principale du quatrième exemple du mécanis-
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me de focalisation conforme à l'invention.
La figure 5 est une représentation en coupe montrant la partie principale du cinquième exemple
du mécanisme de focalisation conforme à l'invention.
La figure 6 est une représentation de structure montrant la partie principale du premier exemple de la tête
optique conforme à l'invention.
La figure 7 est une représentation de structure montrant la partie principale du second exemple de la tête
optique conforme à l'invention.
La figure 8 est une représentation de structure montrant la partie principale du troisième exemple de la
tête optique conforme à l'invention.
La figure 9 est une coupe montrant la partie principale du système optique, dans le but d'expliquer le fonctionnement du mécanisme de focalisation conforme à l'invention.
Les figures 10. à 12 sont des représentations gra-
phiques de l'aberration latérale,ayant pour but d'expliquer le fonctionnement du mécanisme de focalisation conforme à l'invention. La figure 13 est une représentation de structure
montrant la partie principale de la tête optique d'un exem-
ple du mécanisme de focalisation et de la tête optique
classiques.
Exemple 1:
La figure 1 est une représentation en coupe qui
montre la partie principale du premier exemple de l'inven-
tion. La lentille 101 comporte une surface sur laquelle est formée une micro-lentille de Fresnel 102. Un paramètre tel que la courbure de la surface ou l'indice de réfraction de la lentille 101 comprenant la microlentille de Fresnel 102 est choisi de façon à faire converger au point image 104A les rayons lumineux divergents qui proviennent du laser à
semiconducteur à longueur d'onde réglable 103A.
Dans une telle configuration, on peut déplacer le point image pour l'amener à la position 104B, et on peut réduire de la manière expliquée précédemment l'aberration
qui est produite dans ces conditions, en amenant à la posi-
tion 103B, le long de l'axe optique 106, le laser à semi- conducteur à longueur d'onde réglable, et en faisant varier
sa longueur d'onde.
En ce qui concerne le laser à semiconducteur à longueur d'onde réglable, on peut utiliser un laser qui est réalisé de façon à avoir une zone de commande de longueur d'onde intégrée dans une zone d'émission de lumière et une structure monolithique, ou de façon à commander un réseau de diffraction ou un miroir formé sur la partie extérieure
de la puce de laser à semiconducteur, ou de façon à comman-
der le courant d'injection ou la température. En outre, la
source de lumière n'est pas limitée à un laser à semicon-
ducteur et on peut utiliser une source de lumière quelcon-
que dont on peut faire varier la longueur d'onde.
En ce qui concerne la lentille 101, on peut uti-
liser une lentille qui consiste en une lentille combinée comprenant plusieurs lentilles, ou bien une lentille ayant
une surface asphérique ou présentant un gradient d'indice.
En ce qui concerne la lentille munie du réseau de diffraction, on n'est pas limité à la micro-lentille de Fresnel, et on peut utiliser une lentille holographique ou un réseau zoné. On peut en outre fabriquer le réseau de
diffraction sur la surface sphérique de la lentille.
Le mouvement du laser à semiconducteur à longueur d'onde réglable est produit par l'actionneur 105. En ce qui concerne l'actionneur 105, on peut utiliser un actionneur de type électromagnétique constitué par un aimant et une
bobine, ou un actionneur piézoélectrique.
Exemple 2:
La figure 2 est une représentation en coupe mon-
trant la partie principale du second exemple du mécanisme
de focalisation conforme à l'invention.
Les rayons lumineux provenant du laser à semicon-
ducteur à longueur d'onde réglable 103 sont convertis en rayons lumineux parallèles par la lentille collimatrice 201 et ils sont tout d'abord focalisés par la lentille conver- gente 202, après quoi ils entrent, à nouveau sous la forme de rayons lumineux divergents, dans la lentille 204 qui
comprend la micro-lentille de Fresnel 205, et ils sont fo-
calisés au point image 104. Le premier point image qui ré-
sulte de la convergence que produit la lentille convergente
202 devient la source de lumière 203 pour la lentille 204.
Le mouvement de la source de lumière 203 est ob-
tenu en déplaçant (207) la lentille convergente 202 dans la
direction de l'axe optique, au moyen de l'actionneur 206.
Exemple 3
La figure 3 est une représentation en coupe mon-
trant la partie principale du troisième exemple du mécanis-
me de focalisation conforme à l'invention.
Les rayons lumineux provenant du laser à semicon-
ducteur à longueur d'onde réglable 103 sont convertis en rayons parallèles par la lentille collimatrice 201, et ils sont tout d'abord focalisés par la lentille convergente 202 pour former la source de lumière 203. Les rayons lumineux qui divergent à partir de la source de lumière 203 sont convertis à nouveau en rayons lumineux parallèles par la lentille collimatrice 301, et ils convergent au point image
104 sous l'action de la lentille 302 qui comprend la micro-
lentille de Fresnel 303.
Le déplacement de la source de lumière 203 est obtenu en déplaçant (207) la lentille convergente 202 dans la direction de l'axe optique au moyen de l'actionneur 206, et il est également possible d'effectuer la focalisation en déplaçant -la lentille collimatrice 301 dans la direction de
l'axe optique.
Exemple 4
La figure 4 est une coupe montrant la partie
principale du quatrième exemple du mécanisme de focalisa-
tion conforme à l'invention.Tous les rayon lumineux qui sont émis par les lasers à semiconducteur à longueur d'onde ré-
glable 103a, 103b et 103c, ayant des longueurs d'ondes cen-
trales différentes, sont convertis en rayons lumineux pa-
rallèles par la lentille collimatrice 402, après avoir
traversé le prisme 401, et ces rayons convergent sous l'ac-
tion de la lentille convergente 202 pour former la source de lumière 203. Le prisme 401 convertit également les rayons lumineux qui proviennent des lasers à semiconducteur à fréquence réglable 103a et 103c, pour qu'ils suivent
l'axe optique 106.
Lorsque la lentille convergente 202 est déplacée
(207) dans la direction de l'axe optique, la source de lu-
mière 203 est également déplacée sur l'axe optique, ce qui
fait que le point image 104 formé par la lentille 403, com-
prenant la micro-lentille de Fresnel 404, est également dé-
placé dans la direction de l'axe optique. On peut corriger
l'aberration en sélectionnant électriquement parmi les la-
sers à semiconducteur à fréquence réglable 103a, 103bet 103c celui qui est capable d'osciller à la longueur d'onde exigée pour corriger l'aberration qui est produite, et en
faisant varier la longueur d'onde.
Si on choisit des valeurs de 810 nm, 830 nm et 840 nm pour la longueur d'onde centrale de chaque laser à semiconducteur à longueur d'onde réglable, il est possible
de faire varier la longueur d'onde d'oscillation sur envi-
ron 50 nm, de 800 nm à 850 nm. Si on utilise uniquement le laser à semiconducteur à longueur d'onde réglable ayant la longueur d'onde centrale de 830 nm, on ne peut changer la longueur d'onde d'oscillation que dans la plage d'environ nm. On peut donc réaliser le mécanisme de focalisation
capable de corriger l'aberration sur la plage de focalisa-
ll tion étendue en combinant plusieurs lasers à semiconducteur
à longueur d'onde réglable.
Le nombre de lasers à semiconducteur à longueur
d'onde réglable n'est pas limité à trois (3).
En outre, en utilisant la structure constituée par le prisme 401 et plusieurs lasers à semiconducteur à longueur d'onde réglable 103a, 103b et 103c, comme dans
l'exemple présent, au lieu du laser à semiconducteur à lon-
gueur d'onde réglable 103A et de l'actionneur 10 dans le système optique représenté sur la figure 1 qui illustre le
premier exemple, on peut réaliser la focalisation en fai-
sant varier la distance, dans la direction de l'axe opti-
que, du laser à semiconducteur à longueur d'onde réglable
qui est sélectionné parmi l'ensemble de lasers à semicon-
ducteur à longueur d'onde réglable 103a, 103b et 103c pour
la lentille 101.
Exemple 5
La figure 5 est une représentation en coupe qui montre le cinquième exemple du mécanisme de focalisation
conforme à l'invention.
Des lasers à semiconducteur à longueur d'onde réglable 501a, 501b et 501c ayant des longueurs d'ondes centrales différentes, sont disposés perpendiculairement à
l'axe optique sur le même substrat 502.
On peut monter des puces de laser fabriquées sé-
parément, ou bien des lasers ayant des longueurs d'ondes
centrales différentes peuvent être formés de façon monoli-
thique sur le même substrat en semiconducteur composé.
On place sur l'axe optique le laser à semicon-
ducteur capable d'osciller à la longueur d'onde exigée, en
déplaçant le substrat 502 perpendiculairement à l'axe opti-
que 106, au moyen de l'actionneur piézoélectrique 503. Dans l'exemple 4, le laser à semiconducteur est commuté par des moyens électriques, mais dans l'exemple présent ce laser est changé par des moyens mécaniques. La structure au-delà
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de la lentille collimatrice 201 est similaire à la structu-
re qui se trouve au-delà de la lentille collimatrice 402
représentée sur la figure 4, pour le quatrième exemple.
Il est en outre possible de disposer plusieurs sources de lumière conformes à l'exemple présent à la posi- tion de chaque laser à semiconducteur du quatrième exemple
représenté sur la figure 4.
On peut réaliser la focalisation en utilisant le substrat comportant un ensemble de lasers à semiconducteur
à longueur d'onde réglable 501a, 501b et 501c, correspon-
dant à l'exemple présent, à la place du laser à semiconduc-
teur à longueur d'onde réglable 103A et de l'actionneur
, dans le système optique qui est représenté sur la fi-
gure 1 et qui illustre le premier exemple, en faisant va-
rier la longueur d'onde d'oscillation et en déplaçant le
substrat 502 par rapport à l'axe optique.
Exemple 6
La figure 6 est une représentation en coupe qui montre la partie principale du premier exemple de la tête
optique conforme à l'invention.
La lumière qui est émise par le laser à semicon-
ducteur à longueur d'onde réglable 103 est réfléchie par le miroir 603 qui est fixé dans le boîtier 611 qui peut être
déplacé (614) par le moteur à bobine mobile, et cette lu-
mière traverse la lentille collimatrice 201, le diviseur de
faisceau 601 et le miroir galvanométrique 602, et elle con-
verge sous l'action de l'objectif 604 pour former le point image 606 sur le support d'enregistrement 607. Une surface
de l'objectif 604 porte une micro-lentille de Fresnel 605.
* Le laser à semiconducteur à longueur d'onde ré-
glable 103 peut être déplacé par l'actionneur 105 dans la
direction de l'axe optique.
Le chemin optique de la lumière réfléchie conte-
nant l'information du support d'enregistrement 607, est dé-
vié par le diviseur de faisceau 601, après passage à tra-
vers l'objectif 604 et réflexion sur le miroir 603 et le miroir galvanométrique 602, après quoi cette lumière entre
dans la photodiode 609 en traversant la lentille 608.
L'information présente dans le support d'enregis-
trement est détectée dans la photodiode 609, et le signal d'erreur de focalisation indiquant l'écart du point image 606 par rapport à la surface du support d'enregistrement, et le signal d'erreur de suivi de piste indiquant l'écart par rapport à une certaine piste, sont ainsi détectés dans
la photodiode.
Sur la base du signal d'erreur de focalisation, le laser à semiconducteur à longueur d'onde réglable est
déplacé (612) dans la direction de l'axe optique par l'ac-
tionneur 105, et le point image 606 est déplacé dans la di-
rection de focalisation F sous l'effet de la variation de la longueur d'onde d'oscillation, pour être focalisé sur la surface du support d'enregistrement, comme on l'a décrit précédemment. Sur la base du signal d'erreur de suivi de piste,
le point image 606 est déplacé dans la direction transver-
sale des pistes, T, en déplaçant (613) sur un angle faible le miroir galvanométrique 602, pour réaliser la fonction de
suivi de piste.
Les éléments autres que le miroir 603 et l'objec-
tif 604, se trouvant dans le boîtier mobile 611, sont con-
tenus dans le boîtier 610 et ils sont fixés au chassis du dispositif de mémoire optique. Par conséquent, le moteur à bobine mobile ne déplace que les masses du miroir 603, de
l'objectif 604 et du bottier 611, pendant l'opération d'ac-
cès pour déplacer le point image 606 afin de l'amener à une certaine position sur le support d'enregistrement, ce qui permet de réaliser une structure légère et d'effectuer une
opération d'accès rapide, du fait que l'actionneur de len-
tille n'est pas incorporé dans le boîtier, comme c'est le
cas dans la technique classique.
- 64253e
Exemple 7
La figure 7 est une représentation en coupe mon-
trant la partie principale du second exemple de la tête op-
tique conforme à l'invention. La lumière qui est émise par le laser à semiconducteur à longueur d'onde réglable 103
traverse la lentille collimatrice 201, le diviseur de fais-
ceau 601 et la lentille convergente 202 pour former la source de lumière 203, et cette lumière est transformée en lumière à rayons parallèles par la lentille collimatrice
301, et son chemin optique est dévié par le miroir 603.
L'objectif 302 forme le point image 606 sur le support d'enregistrement 607. L'objectif 302 comporte une surface
qui est constituée par la micro-lentille de Fresnel 303.
La lumière réfléchie qui contient l'information du support d'enregistrement 607 traverse l'objectif 302 et
est réfléchie par le miroir 603, après quoi son chemin op-
tique est dévié dans le diviseur de faisceau 601, pour en-
trer dans la photodiode 609 en traversant la lentille 608.
L'information présente dans le support d'enregis-
trement est détectée dans la photodiode 609, et le signal d'erreur de focalisation indiquant l'écart du point image 606 par rapport à la surface du support d'enregistrement, et le signal d'erreur de suivi de piste indiquant l'écart
par rapport à la piste désirée, sont détectés dans la pho-
todiode.
Sur la base du signal d'erreur de focalisation,
le point image 606 est déplacé dans la direction de focali-
sation en faisant varier la longueur d'onde d'oscillation du laser à semiconducteur à longueur d'onde réglable 103, et en déplaçant la lentille convergente 202, c'est-à-dire en déplaçant la source de lumière 203, dans la direction de l'axe optique (F) au moyen de l'actionneur 701, comme on
l'a décrit précédemment.
Sur la base du signal d'erreur de suivi de piste, l'actionneur 701 est également déplacé perpendiculairement à l'axe optique, et il déplace le point image 606 dans la
direction transversale de la piste, en déplaçant la lentil-
le convergente 202 dans la direction (T) perpendiculaire à
l'axe optique, pour remplir la fonction de suivi de piste.
Les éléments autres que le miroir 603 et l'objec-
tif 302 se trouvant dans le boîtier mobile 703, sont incor-
porés dans le boîtier 702 et sont fixés au châssis du dis-
positif de mémoire optique. Seules les masses du miroir
603, de l'objectif 302 et du boîtier 703 sont donc dépla-
cées par le moteur à bobine mobile pendant l'opération
d'accès, pour amener le point image 606 à une certaine po-
sition sur le support d'enregistrement, ce qui permet
d'avoir une structure légère et de réaliser un accès rapi-
de, du fait que l'actionneur de lentille ne se trouve pas dans le boîtier mobile, comme c'est le cas avec la techni-
que classique.
Exemple 8
La figure 8 est une représentation de structure montrant la partie principale du troisième exemple de la
tête optique conforme à l'invention.
Les rayons lumineux provenant des lasers à semi-
conducteurs à longueur d'onde réglable 103a, 103b et 103c, ayant des longueurs d'ondes centrales différentes, sont convertis en rayons lumineux parallèles dans la lentille collimatrice 402, après avoir traversé le prisme 401, et ils convergent sous l'action de la lentille convergente 202 pour former la source de lumière 203, après avoir traversé le diviseur de faisceau 601. Si on sélectionne des valeurs
de 810 nm, 830 nm et 840 nm pour la longueur d'onde centra-
le de chaque laser à semiconducteur à fréquence réglable, il est possible de changer la longueur d'onde d'oscillation sur une plage d'environ 50 nm, s'étendant de 800 nm à 850 nm. La source de lumière 203 qui est formée par la lentille convergente 202 devient la source de lumière pour l'objectif 302. La lumière qui diverge à nouveau à partir
de la source de lumière 203 est convertie en rayons lumi-
neux parallèles dans la lentille collimatrice 301, elle est réfléchie par le miroir galvanométrique tournant 602 et le
miroir 603, et elle converge sur le support d'enregistre-
ment 607 sous l'action de l'objectif 302, pour former le
point image 606.
L'actionneur 206 peut déplacer la lentille con-
vergente 202 dans la direction de l'axe optique. l'objectif
302 comporte une surface sur laquelle est formée la micro-
lentille de Fresnel 303.
Le chemin optique de la lumière réfléchie conte-
nant l'information du support d'enregistrement 607, est dé-
vié dans le diviseur de faisceau 601, après passage à tra-
vers l'objectif 302, réflexion sur le miroir 603 et le mi-
roir galvanométrique 602 et passage à travers la lentille
collimatrice 301 et la lentille convergente 202, et la lu-
mière entre ensuite dans la photodiode 609 en traversant la lentille 608, du fait que son chemin optique est dévié par
le diviseur de faisceau 601.
L'information présente dans le support d'enregis-
trement est détectée dans la photodiode 609, et le signal d'erreur de focalisation indiquant l'écart du point image 606 par rapport à la surface du support d'enregistrement, ainsi que le signal d'erreur de suivi de piste indiquant l'écart par rapport à la piste désirée, sont détectés dans
la photodiode.
Sous l'effet du signal d'erreur de focalisation,
la lentille convergente 202 est déplacée (207) dans la di-
rection de l'axe optique, par l'actionneur 206, pour dépla-
cer la position de la source de lumière 203 pour l'objectif
302, et le laser à semiconducteur à longueur d'onde régla-
ble capable d'osciller à la longueur d'onde exigée est sé-
lectionné pour commander la longueur d'onde d'oscillation de façon à lui donner la valeur exigée, grâce à quoi le
point image 606 peut être focalisé sur le support d'enre-
gistrement, comme on l'a décrit précédemment.
Sous l'effet du signal d'erreur de suivi de pis-
te, le point image 606 est déplacé dans la direction trans-
versale de la piste, en faisant tourner (613) le miroir galvanométrique 602 sur un angle faible, pour accomplir la
fonction de suivi de piste.
Les éléments autres que le miroir 603 et l'objec-
tif 302 se trouvant dans le boîtier mobile 611, sont incor-
porés dans le boîtier 601 et sont fixés au châssis du dis-
positif de mémoire optique. Par conséquent, seules les mas-
ses du miroir 603, de l'objectif 302 et du boîtier 611 sont déplacées par le moteur à bobine mobile pendant l'opération
d'accès, pour amener le point image 606 à une certaine po-
sition sur le support d'enregistrement, ce qui permet de
réaliser une structure légère et permet d'obtenir une vi-
tesse d'accès élevée, du fait que l'actionneur de lentille n'est pas contenu dans le boîtier mobile, comme c'est le
cas dans la technique classique.
L'invention n'est pas limitée aux exemples dé-
crits ci-dessus. L'invention est applicable à un système
dans lequel on doit effectuer une opération de focalisation.
Comme décrit ci-dessus, l'invention permet d'ob-
tenir l'effet qui consiste en ce que le point image peut
être déplacé sur une plage étendue, en réduisant l'aberra-
tion qui est produite, par l'utilisation de la lentille portant une structure de réseau de diffraction, et par le maintien de la lentille en position fixe, en combinant le
déplacement de la source de lumière et la variation de lon-
gueur d'onde de la source de lumière.
On peut en outre obtenir l'effet suivant: en utilisant plusieurs sources de lumière, il est possible d'atténuer les limitations imposées & la réduction de l'aberration qui est produite, et il est possible d'élargir
la plage de focalisation.
En appliquant à la tête optique le mécanisme de 264253e
focalisation de l'invention, on peut obtenir l'effet con-
sistant dans la possibilité de réaliser une tête optique capable d'effectuer une opération d'accès à vitesse élevée
et de suivre une fluctuation élevée du support d'enregis-
trement.
Il va de soi que de nombreuses modifications peu-
vent être apportées au dispositif décrit et représenté,
sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (5)
1. Mécanisme de focalisation, caractérisé en ce
qu'il comprend: une lentille ayant des surfaces sur les-
quelles est formée une structure de réseau de diffraction, une source de lumière ayant une longueur d'onde d'oscilla- tion réglable, et un actionneur pour déplacer la source de
lumière sur un axe optique.
2. Mécanisme de focalisation, caractérisé en ce qu'il comprend: un point de convergence formé par un
rayonnement lumineux focalisé à partir d'une source de lu-
mière, ce point de convergence pouvant être déplacé sur un axe optique d'une lentille ayant une surface constituée par
une structure de réseau de diffraction.
3. Mécanisme de focalisation selon la revendica-
tion 1 ou 2, caractérisé en ce que la source de lumière est formée par plusieurs sources de lumière, chacune d'elles
ayant une longueur d'onde centrale différente et une lon-
gueur d'onde d'oscillation réglable.
4. Mécanisme de focalisation selon la revendica-
tion 3, caractérisé en ce que les différentes sources de lumière sont formées sur le même substrat, et ce substrat
peut être déplacé perpendiculairement à l'axe optique.
5. Tête optique, caractérisé en ce qu'elle com-
prend le mécanisme de focalisation de l'une quelconque des
revendications 1 à 4.
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