FR2652435A1 - Appareil optique de lecture/ecriture presentant de tres bonnes performances de suivi de piste. - Google Patents
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Abstract
L'appareil optique de lecture/écriture comprend un moyen optique (12) pour diriger, sur les pistes (10) d'un support d'enregistrement (2), un point lumineux principal de balayage (24) et une paire de points lumineux satellites (26, 28), un moyen oscillant (6) pour déplacer les points lumineux satellites (26, 28) par rapport au point lumineux principal de balayage (24) en faisant que les points lumineux satellites oscillent dans une direction perpendiculaire aux pistes d'informations (10), un moyen de commande de suivi de piste (8) pour déplacer le point lumineux principal de balayage (24) suivant un signal d'erreur de suivi de piste dans une direction perpendiculaire aux pistes d'informations (10).
Description
Dans les appareils de lecture/écriture, un faisceau lumineux provenant
d'une source de lumière telle qu'une diode laser est focalisé par une lentille formant objectif sur un point d'une piste d'informations formée
sur un support d'enregistrement tel qu'un disque optique.
Dans le mode d'écriture, une information est enregistrée sur le disque, par exemple en modulant l'intensité du faisceau. Dans le mode de lecture, une information déja enregistrée sur la piste est reproduite en convertissant,
en un signal électrique, la lumière réfléchie en prove-
nance du point lumineux. Différents faisceaux peuvent
être utilisés dans les opérations de lecture et d'écri-
ture, ou le même faisceau peut être commuté entre les modes d'écriture et de lecture. A la fois dans le mode d'écriture et dans le mode de lecture, la lentille formant objectif est déplacée selon des signaux d'erreur de suivi de piste et des signaux d'erreur de focalisation provenant de la lumière réfléchie afin de maintenir le point lumineux précisément au foyer et centré sur la
piste d'informations.
La plupart des appareils optiques de lec-
ture/écriture de la technique antérieure utilisent le procédé de commande de suivi de piste dit push-pull, dans
lequel la lumière réfléchie à partir du support d'enre-
gistrement est reçue par un photodétecteur; fente, la différence entre les signaux provenant des deux moitiés du photodétecteur étant utilisée en tant que signal d'erreur de suivi de piste. Un inconvénient de ce procédé consiste en ce qu'il est enclin i décaler des effets lorsque le support d'enregistrement est basculé ou incliné, ou lorsque la lentille formant objectif est déplacée pour suivre une piste d'informations. Dans ces conditions, un signal d'erreur de suivi de piste égal % zéro se produit non pas lorsque le point lumineux est centré sur la piste d'informations, mais lorsqu'il est décalé d'une certaine distance du centre de la piste. Une inclinaison aussi faible que 1 , ou un déplacement du suivi de piste aussi faible que 100gm de la lentille formant objectif, peut provoquer un décalage de suivi de
piste inacceptable.
Un autre procédé de commande de suivi de piste est le procédé a oscillation radiale dans lequel un faible mouvement oscillatoire est donné au point lumineux
en l'amenant A osciller dans une direction perpendicu-
laire aux pistes d'informations, et le suivi de piste est commandé ou contrôlé en détectant la réponse de la lumière réfléchie vis--'-vis de l'oscillation. Il est connu que le procédé à oscillation radiale résout presque
complètement le problème du décalage de la piste. Malheu-
reusement, ce procédé ne peut pas être utilisé pour commander un suivi de piste la fois au cours de la lecture et au cours de l'écriture, du fait qu'il est pratiquement impossible de synchroniser l'oscillation de lecture avec l'oscillation d'écriture. En particulier, le procédé - oscillation radiale ne convient pas - des appareils qui utilisent un faisceau unique A la fois pour
la lecture et l'écriture.
La présente invention a ainsi pour objet de créer une commande de suivi de piste sans décalage de la piste. L'invention a également pour objet de créer une commande de suivi de piste sans faire osciller le point
lumineux de lecture/écriture.
L'appareil optique de lecture/écriture conforme % l'invention comprend un moyen optique pour diriger, sur un support d'enregistrement, un point lumineux principal de balayage et une paire de points lumineux satellites,
un de chaque côté du point lumineux principal de bala-
yage. Le point lumineux principal de balayage et les points lumineux satellites sont disposés sur une ligne sensiblement parallèle aux pistes d'informations formées sur le support d'enregistrement. Un moyen oscillant déplace les points lumineux satellites par rapport au point lumineux principal de balayage, en faisant que les points lumineux satellites oscillent dans une direction perpendiculaire aux pistes d'informations. Un moyen de commande de suivi de piste détecte la lumière réfléchie
en provenance des points lumineux satellites, forme -
partir de cette dernière un signal d'erreur de suivi de piste, et déplace le point lumineux principal de balayage suivant le signal d'erreur de suivi de piste dans une
direction perpendiculaire aux pistes d'informations.
Diverses autres caractéristiques de l'invention
ressortent d'ailleurs de la description qui suit.
Des formes de réalisation de l'objet de l'in-
vention sont représentées, R titre d'exemples non limita-
tifs, aux dessins annexés.
La fig. 1 montre un appareil optique de lec-
ture/écriture mettant en oeuvre la présente invention.
Les fig. 2A et 2B montrent des images du point lumineux principal de balayage et des points lumineux
satellites de la fig. 1.
Les fig. 3A et 3B illustrent la formation par diffraction du point lumineux principal de balayage et
des points lumineux satellites.
La fig. 4 illustre l'oscillation des points
lumineux satellites par rotation d'un réseau optique.
La fig. 5 illustre les positions du point lumineux principal de balayage et des points lumineux
satellites lorsque ces derniers sont soumis: des oscil-
lations. La fig. 6 illustre des paramètres affectant l'intensité d'un signal obtenu par détection de l'image
réfléchie d'un point lumineux.
La fig. 7 illustre une variante du système de
commande de suivi de piste de la fig. 1.
La fig. 8 illustre le montage d'une lentille formant objectif et de l'actionneur de suivi de piste
dans un chariot mobile.
La fig. 9 illustre une variante du système optique de la fig. 1. La fig. 10 illustre une variante de schéma pour faire osciller les points lumineux satellites de la
fig. 9.
La fig. 11 illustre une autre variante du
système de commande de suivi de piste de la fig. 1.
La fig. 12 est un dessin plus détaillé de la variante du système de commande de suivi de piste de la
fig. 11.
Un appareil optique de lecture/écriture con-
forme à l'invention est maintenant décrit en référence aux fig. 1 r' 6, et des variantes de cet appareil seront
décrites en référence aux fig. 7 - 12. La description
concerne principalement la commande du suivi de piste et
les moyens d'oscillation du point lumineux. Les mécanis-
mes pour focaliser la commande et pour lire et écrire l'information sur le support d'enregistrement ne seront pas représentés de manière explicite, car ces mécanismes
peuvent être identiques A ceux de la technique anté-
rieure. Une explication concernant les opérations de l'information de lecture et d'écriture ne sera pas donnée.
L'appareil optique de lecture/écriture repré-
senté A la fig. 1 comprend un support d'enregistrement 2, un organe optique 4, un organe d'oscillation 6 et un organe de suivi de piste 8. Le support d'enregistrement 2 est, par exemple, un disque optique comprenant des couches de matières différentes. Une interface entre deux des couches est munie au préalable de sillons sous la forme de pistes d'informations 10 concentriques ou en
spirale sur lesquelles une information peut être enregis-
trée par des procédés bien connus de type optique ou thermomagnétique. A la fig. 1, on a représenté une seule piste d'informations 10 s'étendant dans la direction des
x (horizontalement).
Les organes optiques 2 comprennent une source photo-émettrice 12 telle qu'une diode laser pour former un faisceau lumineux, et une lentille collimatrice 14 pour collimater le faisceau parallèlement à l'axe optique 16 qui s'étend dans la direction des z (verticalement à la fig. 1). Le faisceau collimaté est transmis par un
réseau optique 18 qui le divise en un ensemble de fais-
ceaux divergeant légèrement les uns des autres dans la direction des x. Le réseau optique 18 est monté dans un plan perpendiculaire à l'axe optique 16 et peut subir une rotation dans ce plan comme indiqué par la flèche R. Les faisceaux créés par le réseau optique 18 traversent un diviseur de faisceau 20 et sont focalisés par une lentille formant objectif 22 sur le support d'enregistrement 2 en formant un point lumineux principal de balayage 24 et une paire de points lumineux satellites
26 et 28. Le point lumineux principal de balayage consti-
tue le point lumineux de lecture/écriture permettant de
lire et d'écrire une information sur le support d'enre-
gistrement 2. Les points lumineux satellites 26 et 28 sont disposés de chaque côté du point lumineux principal de balayage 24, les trois points lumineux se trouvant alignés de manière sensiblement parallèle aux pistes
d'informations 10 du support d'enregistrement 2.
La lumière focalisée sur le point lumineux
principal de balayage 24 et les points lumineux satel-
lites 26 et 28 est réfléchie à partir du support d'enre-
gistrement 2 et revient vers le diviseur de faisceau 20 en traversant la lentille formant objectif 22, et elle est réfléchie intérieurement en direction de l'organe de commande de suivi de piste 8. Le diviseur de faisceau 20 peut être un diviseur de faisceau de type polarisant, et dans ce cas une plaque quart d'onde, non représentée au dessin, est interposée entre le diviseur de faisceau 20 et la lentille formant objectif 22. Des diviseurs de faisceau de type polarisant et des plaques quart d'onde
sont bien connus dans la technique antérieure.
L'organe d'oscillation 6 comprend un oscil-
lateur 30 permettant de former un signal oscillant avec une fréquence f, un amplificateur 32 pour recevoir et amplifier le signal oscillant et un actionneur rotatif 34 pour recevoir le signal oscillant amplifié et faire tourner alors le réseau optique 18. La rotation du réseau optique 18 se fait alternativement dans la direction de la flèche R et dans la direction opposée. Comme cela est expliqué plus loin, cette rotation amène la paire de points lumineux satellites 26 et 28 à osciller dans la
direction des y perpendiculairement aux pistes d'infor-
mations 10 du support d'enregistrement 2.
L'organe de commande de suivi de piste comprend une lentille de focalisation 36 pour recevoir la lumière réfléchie en provenance du diviseur de faisceau 20 et focaliser cette lumière sur une rangée de photodétecteurs 38 constituée de photodétecteurs 40, 42 et 44. Les photodétecteurs 40, 42 et 44 forment en sortie des signaux de courant représentant l'intensité de la lumière incidente. Les signaux de sortie des photodétecteurs 42 et 44 sont convertis en signaux de tension par une paire
de convertisseurs courant/tension 46 et 48, puis intro-
duits en tant que multiplicandes sur une paire de multi-
plicateurs 50 et 52 qui les multiplient par le signal oscillant provenant des oscillateurs 30 pour former une paire de signaux de multiplication. Les signaux de multiplication sont filtrés par des filtres passe-bas correspondants 54 et 56, puis amenés sur un amplificateur différentiel 58 qui effectue leur différence, en formant
ainsi un signal d'erreur de suivi de piste TE. La fré-
quence de coupure des filtres passe bas 54 et 56 est
inférieure à la fréquence f de l'oscillateur 30.
Le signal d'erreur de suivi de piste TE est amené à traverser un compensateur de phase 60 et il est amplifié par un amplificateur 62. Le signal de suivi de piste TE ainsi amplifié commande un actionneur de suivi de piste 64. L'actionneur de suivi de piste 64 est un dispositif tel qu'un électrode-aimant prévu pour déplacer la lentille formant objectif 22 dans la direction des y, en déplaçant ainsi le point lumineux principal de balayage 24 et la paire de points lumineux satellites 26 et 28 dans la direction des y perpendiculairement aux pistes d'informations 10. Le but d'un tel mouvement est de maintenir le point lumineux principal de balayage 24
centré de manière précise sur une piste d'infor-
mations 10.
La lentille formant objectif 22 peut également être déplacée dans la direction des z a la fig. 1 par un actionneur de focalisation 65 permettant la commande de la focalisation. On peut utiliser des procédés bien connus de commande de focalisation, tels que le procédé
dit à bords de coupe ou le procédé astigmatique.
La fig. 2A montre une vue plus détaillée du point lumineux principal de balayage 24 et des points lumineux satellites 26 et 28 focalisés sur le support
d'enregistrement 2 par la lentille formant objectif 22.
L'ensemble de ces trois points lumineux est focalisé sur la même piste d'informations 10 l'un devant l'autre. La fig. 2B montre les images de ces trois points lumineux formées sur la rangée de photodétecteurs 38 par la lentille de focalisation 36. La lumière réfléchie partir du point lumineux principal de balayage 24 est focalisée pour donner sur le photodétecteur 40 une image
66 du point lumineux. Le signal de sortie du photo-
détecteur 40 est un signal d'informations qui est amené des circuits de traitement de signaux non représentés au dessin afin de lire l'information enregistrée sur le support d'enregistrement 2. La lumière réfléchie en provenance des points lumineux satellites 26 et 28 est focalisée pour donner des images 67 et 68 des points
lumineux sur les photodétecteurs 42 et 44.
Les signaux de courant sortant des photo-
détecteurs 42 et 44 sont respectivement désignés par si et Si. Le signal oscillant provenant de l'oscillateur 30 est un signal sinusoidal de la forme C.sin(2Â> ft), o C est une constante donnant l'amplitude du signal, f est la fréquence et t est une variable représentant le temps. La multiplication de s1 et s_1 par C.sin(2Âft) produit des signaux de multiplication s' et s'1 qui sont dits être détectés de manière synchrones. Plus précisément, s'l et s'1 sont tous deux synchronisés A l'oscillation de la
paire de points lumineux satellites 26 et 28.
Le filtrage passe bas de s' et s'1 produit 1 -1 des signaux s'' et s''1. La différence entre ces 1 -1' signaux, A savoir s'' - s'' constitue le signal TE
i -ls-
d'erreur de suivi de piste.
On donne maintenant une description plus
détaillée du mouvement d'oscillation imparti A la paire
des points lumineux satellites 26 et 28.
En référence aux fig. 3A et 3B, le point lumineux principal de balayage 24 et les points lumineux satellites 26 et 28 sont créés par le phénomène bien connu de diffraction. Le réseau optique 18 présente des
sillons parallèles s'étendant dans la direction des y.
Lorsqu'un faisceau de lumière incidente arrivant sur le réseau optique 18 parallèlement à l'axe optique 16 est transmis en traversant les sillons du réseau optique 18, une interférence ondulatoire amène le faisceau a sortir selon plusieurs angles, en donnant ainsi un ensemble de faisceaux déviant les uns des autres dans la direction des x. Au moins trois de ces faisceaux sont focalisés sur le support d'enregistrement 2 par la lentille formant objectif 22. Le faisceau qui sort avec un écart angulaire égal à zéro est focalisé sur un point lumineux principal de balayage 24. Des écarts angulaires du premier ordre de + 6 donnent lieu a des faisceaux qui sont focalisés sur la paire de points lumineux satellites 26 et 28. L'angle d'écart 8 de premier ordre présente la formule bien connue: G sin-1 @ = sin-1 (&/t) (1) : écartement des sillons dans le réseau optique 18 L: longueur d'onde de la lumière incidente La distance d entre le point lumineux principal de balayage 24 et les points lumineux satellites 26 et 28 est: d = Fe (2) F: Longueur focale de la lentille formant objectif 22 En se référant - la fig. 4, on voit que lorsque le réseau optique 18 est tourné d'un angle y autour de l'axe optique 16, du fait de la symétrie du système optique, les points lumineux satellites 26 et 28 tournent également d'un angle 0 autour du point lumineux principal de balayage 24. La fig. 5 montre les positions relatives des trois points lumineux lors d'une rotation d'un angle 0. En général, le suivi de piste ne sera pas parfaitement réglé. Il existera ainsi une distance v entre l'axe de la piste d'informations 10 et la ligne passant par le centre du point lumineux principal de balayage 24. Du
fait de la rotation, il existe une distance supplémen-
taire u depuis cette dernière ligne jusqu'aux centres des points lumineux satellites 26 et 28. La distance u est
reliée à la distance d entre les points lumineux satelli-
tes 26 et 28 et le point lumineux principal de balayage 24 par la formule: U = d.sinX = dg (approximativement) (3) La quantité u constitue l'amplitude d'oscillation de la paire de points lumineux satellites 26 et 28 par rapport au point lumineux principal de balayage 24. L'angle e est proportionnel au signal oscillant C.sin(211ft) qui
commande l'actionneur rotatif 34 de la fig. 1. L'oscil-
lation u est en conséquence proportionnelle -a d.C.sin(21rft), en présentant un mouvement d'harmonique simple avec la fréquence f. On notera que l'oscillation des points lumineux satellites 26 et 28 n'affecte pas la position ni l'intensité du point lumineux principal de
balayage 24 qui reste fixe.
On décrit ci-après de manière plus détaillée le principe de commande de suivi de piste en utilisant la notation des signaux de la fig. 2B. En se référant à la fig. 6, on supposera que le point lumineux principal de balayage 24, ou en général un point lumineux quelconque, est focalisé sur le support d'enregistrement 2 de telle manière que son centre dévie
d'une distance v0 par rapport à l'axe d'une piste d'in-
formations 10. La lumière réfléchie en provenance du support d'enregistrement 2 revient vers la rangée 38 des photodétecteurs de la fig. 2B en traversant le système optique, et est convertie en un courant électrique S(v0) donné par la formule: S(v0) = a + b.cos(2 v0 /q) (4) o g est l'espacement des pistes d'informations 10, et les paramètres a et b sont des constantes déterminées par des facteurs tels que la dimension et l'intensité du
point lumineux, l'indice de réflexion du support d'enre-
gistrement 2, et la forme des sillons de la piste formée
dans le support d'enregistrement 2.
On suppose maintenant que le point lumineux est déplacé dans la direction de la flèche de la fig. 6 (la direction des y à la fig. 3A) selon les lois du mouvement
d'harmonique simple avec l'amplitude w et la fréquence f.
S(v0) est alors donné par: S(v0) = a + b.cos 2V/v0 + w.sin(271ift) /qI (5) Si l'amplitude w du mouvement est suffisamment faible par rapport à l'écartement q des pistes, la relation 5 peut s'écrire comme suit: S(v0) = a + b.4cos(21Iv0/q).cosU(2 1w/q).sin(2 1Tft) - sin(2 1Tv0/q).sin (2'ew/q).sin (21Tft) 3 = a + b.cos(2YV0/q) - b.sin(2i v0/q). (21T'w/q). sin(27ft) (6) On considère ensuite le point lumineux de balayage 24 et la paire de points lumineux satellites 26 et 28 représentés à la fig. 5. Les centres des deux points lumineux satellites 26 et 28 sont respectivement déplacés de v0 + u(t) et v0 - u(t) par rapport au centre de la piste d'informations 10. Les courants de sortie s et s_1 produits en détectant les images réfléchis des points lumineux satellites 26 et 28 sont par conséquent donnés par les relations: s1 = a + b.cos[2 f'(v0 + u)/qj (7) S1 = a + b.cosE21>(vO - u)/qJ (8) Si les points lumineux satellites 26 et 28 oscillent dans la direction des y selon un mouvement d'harmonique simple avec l'amplitude w et la fréquence f, alors u peut être écrit comme: u = w.sin(21ift) (9) Lorsque la relation (9) est substituée dans les relations (7) et (8), si l'amplitude w est suffisamment faible par rapport à l'écartement q des pistes, le même calcul que celui appliqué à la relation (6) donne: si= a + b.cos{(2f/q)Lv0 + w.sin(2 'ftf)j = a + b. {cos(21Tvo/q).cosL(2iw/q).sin(21Tft)D - sin(21vo0/q).sin7(217'w/q). sin(2Tft)J = a + b.cos(2-Tvo0/q) - b(2T'w/q).sin(2 /v0/q).sin(2Yft) (10) S_ 1= a + b.cos { (21/q)LV0 - w.sin(2Tft)J = a + b.cos(21Tv0/q). cosP(21Tw/q).sin(2Tft)] + sin(21T'1v0/q).sin[(2Tw/q).sin(21t'ftil = a + b. cos(2'vo/q) + b(2t>w/q). sin(2 vo0/q).sin(2'ft) (11) Lorsque les courants de sortie s1 et s_1 sont multipliés par le signal oscillant C.sin(21fft) utilisés
pour faire osciller la paire de points lumineux satel-
lites 26 et 28, les signaux de multiplication s' et s' 1
1 -1
sont: s' = Sl.C.sin(27ift) = L a + b.cos(2 CvO/qJC.sin(d2/ift) - bC. (21w/q) sin(2iv, /q).sin (2 1 ft) =Ca + b.cos(21 v0 /q)U C.sin(2lTft) bC. (2e'w/q).sin(21fv0 /q).(1/2)1l - cos(4Tiftj (12) s' = s C. sin(2 1ft) =- La + b.cos(21 v0 /q) C.sin(21fft) + bC. (217'w/q).sin(2Ivv0 /q).(1/2) [1 cos(4 ft)] (13) Le filtrage passe bas de s' et s' 1élimine i -1
les composantes de fréquence f et des fréquences supé-
rieures, en éliminant ainsi des termes tels que sin(2IT ft) et cos(4<ft), en laissant les signaux: s''1 = -(bC/2)(21w/q).sin(21Yv0 /q) (14) s'' 1 =(bC/2) (21Tw/q).sin(2Tv0 /q) (15) Finalement, s'' 1 est soustrait de s''l pour
obtenir le signal TE d'erreur de suivi de piste.
TE = s'' - s'' 1i -1 = -bC(2fw/q).sin(211v0 /q) (16) D'après la relation 16, on peut facilement voir que: 1 TE est une fonction impaire de l'écart de
suivi de piste v0, avec le signal contraire.
2 TE est proportionnel a l'amplitude w de
l'oscillation et à l'amplitude C du signal oscillant.
L'actionneur de suivi de piste 64 de la fig. 1 est prévu pour déplacer la lentille formant objectif 22 dans la direction des y positifs lorsque TE est positif, et dans la direction des y négatifs lorsque TE est négatif. Etant donné que TE est de signe opposé ' l'écart de suivi de piste vo0, l'actionneur 64 de suivi de piste agit pour réduire v0 â zéro, en maintenant ainsi le point lumineux principal de balayage 24 centré de manière précise sur la
piste d'informations 10.
Ce schéma de commande de suivi de piste est très è l'abri du décalage introduit par le basculement ou l'inclinaison du support d'enregistrement 2 ou par le mouvement de suivi de piste de la lentille formant objectif 22. En outre, comme on peut le voir aux fig. 4 et 5, seule la paire de points lumineux satellites 26 et 28 est amenée à osciller, en laissant fixe le point
lumineux principal de balayage 24, ce qui est particuliè-
rement avantageux lorsque le point lumineux principal de
balayage 24 est utilisé pour une information d'écriture.
On décrit maintenant plusieurs variantes de
l'appareil optique de lecture/écriture de la fig. 1.
La fig. 7 illustre la première de ces varian-
tes. Les sorties des paires de convertisseurs courant/
tension 46 et 48 sont reliées directement l'amplifi-
cateur différentiel 58. Le signal de différence Sd sortant de l'amplificateur différentiel 58 est multiplié, dans un multiplicateur 70, par le signal oscillant C.sin(2 1ft) provenant de l'oscillateur 30, en produisant un signal de multiplication unique Sm. Le signal de multiplication Sm est amené A traverser un filtre passe-bas unique 72 présentant une fréquence de coupure inférieure A la fréquence f de l'oscillateur 30, le signal ainsi filtré devenant le signal TE d'erreur de
suivi de piste.
Le fonctionnement de l'appareil optique de lecture/écriture de la fig. 7 peut être mathématiquement
décrit de la manière donnée ci-après.
Si on suppose que s1 et s_1 sont respectivement
les courants de sortie du photodétecteur 42 et du photo-
détecteur 44, comme donné par les relations (10) et (11), et si on omet les coefficients de conversion courant/tension pour des raisons de simplicité, le signal de sortie Sd de l'amplificateur différentiel 58 est Sd = s1 - S_ l = -2b(21 w/q).sin(211v0 /q).sin(2lift) (17) Le signal de multiplication Sm est: Sm = Sd.C.sin(21Tft) = -2bC(2Ylw/q).sin(21rv /q). sin2 (2#ft) = -2bC(211Yw/q).sin(2 Yv0/q). (1/2) Cl - cos(4 If>ft2j
(18)
Le filtrage passe-bas dans le filtre passe-bas 72 élimine les composantes en cos(4lft), en laissant: TE = -bC(21fw/q).sin(21_v0/q (19) La relation (19) est identique A la relation (16). Le circuit de commande de suivi de piste de la fig. 7 donne la même commande de suivi de piste que le circuit de la fig. 1, avec l'avantage de ne nécessiter qu'un seul
multiplicateur et qu'un seul filtre passe-bas.
Les décalages de piste extr'mement faibles obtenus avec les circuits de commande de suivi de piste de la fig. 1 et de la fig. 7 permettent au suivi de piste d'être commandé de manière précise même si l'ensemble du système optique n'est pas intégré dans une unité physique unique. En se référant A la fig. 8, on voit que la lentille formant objectif 22, l'actionneur de suivi de piste 64 et l'actionneur de focalisation 65 peuvent être montés dans un chariot 74 reposant sur une embase 76, des paliers rotatifs 78 étant disposés entre le chariot 74 et l'embase 76 de manière A permettre au chariot 74 de se déplacer dans la direction des y J angle droit des pistes. Le reste du système optique et du système de commande représenté aux fig. 1 ou 7 est monté dans une position fixe, seul le diviseur de faisceau 20 étant montré A- la fig. 8. Un miroir 80 monté dans le chariot 74 en faisant un angle de sensiblement 45 par rapport aux faisceaux provenant du diviseur de faisceau 20 fait repartir ces faisceaux en direction de la lentille formant objectif 22. Un point lumineux principal de balayage 24 et une paire de points lumineux satellites 26 et 28 sont formés sur le support d'enregistrement 2 de la même façon que précédemment. La lumière réfléchie en provenance du support d'enregistrement 2 revient par le même chemin vers le diviseur de faisceau 20, et la commande de suivi de piste est effectuée comme A la
fig. 1 ou la fig. 7.
Un avantage de la disposition représentée A la fig. 8 est que la masse relativement faible du chariot 74 lui permet d'être déplacé rapidement d'une piste G une autre, en raccourcissant ainsi le temps de recherche de piste. Les organes permettant de créer et de faire osciller les points lumineux satellites n'ont pas besoin d'être constitués par le réseau optique tournant repré-
senté aux fig. 1 et 7.
En se référant A la fig. 9, on voit ainsi que les points lumineux peuvent être créés par une rangée laser 82 présentant trois points émetteurs, le point émetteur central produisant le point lumineux principal de balayage 24 et les deux points émetteurs extérieurs produisant les points lumineux satellites 26 et 28. De manière à faire osciller la paire de points satellites 26 et 28, l'actionneur rotatif 34 fait tourner la rangée laser 82 comme indiqué par la flèche R. Les autres
éléments de la fig. 9 sont les mêmes qu'à la fig. 1.
Si l'on se réfère a la fig. 10, on voit que la rangée laser 82 et la lentille collimatrice 14 peuvent être réunies en une seule source 84 de lumière collimatée qui est entraînée en son ensemble par l'actionneur
rotatif 34.
Comme on le voit A la fig. 11, le système de
commande de suivi de piste peut être modifié afin d'uti-
liser le procédé d'oscillation pour la commande basse fréquence et le procédé push-pull pour la commande haute
fréquence. Les références de la fig. 11 qui sont identi-
ques à celles de la fig. 1 désignent des éléments identi-
ques ou équivalents dont la description détaillée n'est
pas donnée dans ce qui suit.
La lumière réfléchie en provenance du point lumineux principal de balayage 24 de la fig. 11 est détectée par un photodétecteur % fente 86, et elleest convertie par une paire de convertisseurs courant/tension 88 et 89 en une paire de signaux de tension qui sont amenés aà l'entrée d'un amplificateur différentiel 90. Le signal de sortie de l'amplificateur différentiel 90 est un signal d'erreur de suivi de piste de type pushpull référencé TE(P) qui est appliqué a une entrée d'un
amplificateur de sommation 92.
La lumière réfléchie a partir de la paire de points lumineux satellites 26 et 28 de la fig. 11 est détectée et traitée de la même façon qu'a la fig. 1 en ce qui concerne l'amplificateur différentiel 58, le signal de sortie de l'amplificateur différentiel 58 étant appelé signal de différents satellites S(D). Le signal de différents satellites S(D) est appliqué è un filtre passe-bas 94 présentant une fréquence de coupure qui est sensiblement égale ou supérieure à la vitesse de rotation du support d'enregistrement 2 et est inférieure à la fréquence f des oscillations. Le signal de sortie du filtre passe-bas 94 est un signal d'erreur de suivi de piste satellite référencé TE(S) qui est appliqué A l'autre entrée de l'amplificateur de sommation 92. La somme des signaux d'entrée appliqués A l'amplificateur de sommation 92 est un signal d'erreur de suivi de piste combiné référencé TE qui est appliqué au compensateur de
phase 60 et commande l'actionneur de suivi de piste 64.
Les circuits de formation de signaux d'erreur de suivi de piste TE(S), TE(P) et TE sont représentés plus clairement a la fig. 12. Lorsque le point lumineux principal de balayage est centré sur une piste, son image
66 tombe de manière égale sur les deux moitiés du photo-
détecteur A fente 86, de sorte que les signaux de sortie des deux convertisseurs courant/tension 88 et 89 sont égaux et que leur différence TE(P) est égale A zéro. Si le point lumineux principal de balayage se déplace en s'écartant du centre de la piste, TE(P) continuera de
prendre une valeur positive ou négative correspondante.
Ainsi, TE(P) est, comme TE(S), une fonction impaire de
l'écart de suivi de piste.
Les signaux de sortie des deux convertisseurs courant/tension 88 et 89 sont également appliqués A un amplificateur de sommation 96 dont la sortie constitue un signal d'informations contenant l'information lue
partir de la piste.
Dans la région des fréquences allant du courant
continu jusqu'A la cadence de rotation du support d'en-
registrement 2 (30 A 60Hz par exemple), le signal d'er- reur de suivi de piste combiné TE est dominé par TE(S) de sorte que la commande de suivi de piste basse fréquence est effectuée principalement par le procédé d'oscillation
de points lumineux. Les effets de basculement ou d'excen-
tricité du support magnétique 2 et du mouvement de suivi de piste de la lentille formant objectif 22 apparaissent principalement dans cette zone de fréquence, de sorte
qu'ils ne provoquent pas de décalage de piste apprécia-
ble. Dans la zone des fréquences plus élevées de l'ordre du kilohertz, TE est dominé par TE(P), de sorte que la commande de suivi de piste haute fréquence est effectuée principalement par le procédé dit push-pull. Cette combinaison du procédé d'oscillation du point lumineux et du procédé dit push-pull permettent d'obtenir un système de commande de suivi de piste qui est précis et efficace
sur une très large gamme de fréquence, même si la fré-
quence f des oscillations ne peut pas être réglée A une valeur suffisamment supérieure m la fréquence de coupure (normalement quelques Khz) de la boucle d'asservissement
du suivi de piste.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent être apportées sans sortir de son cadre. Par exemple, le circuit de commande de suivi de piste représenté à la fig. 7 peut être combiné aux moyens optiques représentés la fig. 9 ou - la fig. ou avec le circuit push-pull représenté aux fig. 11 et 12. Les moyens optiques représentés A la fig. 9 ou à la fig. 10 peuvent de même être combinés avec les fig. 11 et 12.
Claims (19)
1) Appareil optique de lecture/écriture permet-
tant de lire et d'écrire une information sur des pistes d'informations formées sur un support d'enregistrement, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen optique pour diriger, sur ledit support d'enregistrement, un point lumineux principal de balayage et une paire de points lumineux satellites, un de chaque côté du point lumineux principal de balayage, ledit point lumineux principal de balayage et lesdits points lumineux satellites étant disposés sur une ligne sensiblement parallèle aux pistes d'informations; un moyen oscillant pour déplacer lesdits points lumineux satellites par rapport audit point lumineux principal de balayage, en faisant que les points lumineux satellites oscillent dans une direction perpendiculaire auxdites pistes d'informations; un moyen de commande de suivi de piste pour détecter la lumière réfléchie en provenance des points lumineux satellites, former A partir de cette dernière un signal d'erreur de suivi de piste, et déplacer ledit point lumineux principal de balayage suivant ledit signal
d'erreur de suivi de piste dans une direction perpendicu-
laire auxdites pistes d'informations.
2) Appareil selon la revendication 1, caracté-
risé en ce que ledit moyen oscillant comprend un oscilla-
teur pour former un signal oscillant de fréquence f, et un actionneur rotatif pour faire tourner au moins une
partie dudit moyen optique selon ledit signal oscillant.
3) Appareil selon l'une des revendications 1 ou
2, caractérisé en ce que ledit moyen oscillant comprend en outre un amplificateur, relié de manière électrique audit oscillateur et audit actionneur rotatif, pour amplifier le signal oscillant et fournir à l'actionneur
rotatif le signal oscillant ainsi amplifié.
4) Appareil selon l'une des revendications 1 à
3, caractérisé en ce que ledit moyen optique comprend: une source photoémettrice pour émettre un faisceau lumineux; une lentille collimatrice pour collimater ledit faisceau lumineux; un réseau optique pour diffracter le faisceau
lumineux ainsi collimaté, en formant un ensemble de fais-
ceaux; et une lentille formant objectif pour focaliser, sur le support d'enregistrement, au moins trois des
faisceaux dudit ensemble de faisceaux.
) Appareil selon l'une des revendications 1
4, caractérisé en ce que ledit réseau optique est monté de manière tournante dans un plan perpendiculaire audit faisceau lumineux collimaté, et est entraîné en rotation
dans ce plan par ledit actionneur rotatif.
6) Appareil selon l'une des revendications 1
, caractérisé en ce que le moyen de commande de suivi de piste comprend un actionneur de suivi de piste pour déplacer ladite lentille formant objectif selon le signal
d'erreur de suivi de piste.
7) Appareil selon l'une des revendications 1 à
6, caractérisé en ce que le moyen de commande de suivi de piste comprend, en outre: un compensateur de phase pour recevoir et corriger la phase dudit signal d'erreur de suivi de piste; et un amplificateur relié de manière électrique audit compensateur de phase et audit actionneur de suivi de piste, pour amplifier le signal d'erreur de suivi de piste dont la phase a été corrigée et fournir le signal
amplifié audit actionneur de suivi de piste.
8) Appareil selon l'une des revendications 1 i
7, caractérisé en ce que ladite lentille formant objectif et ledit actionneur de suivi de piste sont montés sur un
chariot mobile, et en ce que ladite source photoémet-
trice, ladite lentille collimatrice et ledit réseau
optique sont montés en position fixe.
9) Appareil selon l'une des revendications 1 à
8, caractérisé en ce que le moyen optique comprend: une rangée laser pour émettre trois faisceaux lumineux; une lentille collimatrice pour collimater lesdits faisceaux lumineux; et une lentille formant objectif pour focaliser
lesdits faisceaux lumineux sur ledit support d'enregis-
trement.
10) Appareil selon l'une des revendications 1 à
9, caractérisé en ce que la rangée laser est entraînée en
rotation par ledit actionneur rotatif.
11) Appareil selon l'une des revendications 1 à
, caractérisé en ce que ladite rangée laser et ladite lentille collimatrice sont entraînées en rotation par
ledit actionneur rotatif.
12) Appareil selon l'une des revendications 1 à
11, caractérisé en ce que le moyen de commande de suivi de piste comprend un actionneur de suivi de piste pour déplacer ladite lentille formant objectif selon ledit
signal d'erreur de suivi de piste.
13) Appareil selon l'une des revendications 1 à
12, caractérisé en ce que ledit moyen de commande de suivi de piste comprend, en outre: un compensateur de phase pour recevoir et corriger la phase dudit signal d'erreur de suivi de piste; et un amplificateur, relié électriquement audit compensateur de phase et audit actionneur de suivi de piste, pour amplifier le signal d'erreur de suivi de piste dont la phase a été corrigée et fournir le signal
amplifié audit actionneur de suivi de piste.
14) Appareil selon l'une des revendications 1 a
13, caractérisé en ce que ladite lentille formant objec-
tif et ledit actionneur de suivi de piste sont montés sur un chariot mobile, et en ce que ladite rangée laser et ladite lentille collimatrice sont montées en position fixe.
) Appareil selon l'une des revendications 1 à
14, caractérisé en ce que ledit moyen de commande de suivi de piste comprend: une paire de photodétecteurs pour détecter la lumière réfléchie à partir de ladite paire de points lumineux satellites; une paire de multiplicateurs pour multiplier les signaux sortant de ladite paire de photodétecteurs par ledit signal oscillant, en formant ainsi une paire de signaux de multiplication; une paire de filtre passe-bas pour filtrer ladite paire de signaux de multiplication; et un amplificateur différentiel pour recevoir les signaux de sortie de ladite paire de filtres passe-bas et effectuer leur différence, en formant ainsi ledit signal
d'erreur de suivi de piste.
16) Appareil selon l'une des revendications 1 A
15, caractérisé en ce que les filtres passe-bas ont une
fréquence de coupure inférieure ' ladite fréquence f.
17) Appareil selon l'une des revendications 1
16, caractérisé en ce que le moyen de commande de suivi de piste comprend: une paire de photodétecteurs pour détecter la lumière réfléchie en provenance de ladite paire de points lumineux satellites; un amplificateur différentiel pour recevoir les signaux de sortie de ladite paire de photodétecteurs et effectuer leur différence, en formant ainsi un signal de différence; un multiplicateur pour multiplier ledit signal de différence par ledit signal oscillant, en formant ainsi un signal de multiplication; et un filtre passe-bas pour filtrer ledit signal de multiplication, en formant ainsi ledit signal d'erreur
de suivi de piste.
18) Appareil selon l'une des revendications 1 à
17, caractérisé en ce que ledit filtre passe-bas a une
fréquence de coupure inférieure. ladite fréquence f.
19) Appareil selon l'une des revendications 1
18, caractérisé en ce que ledit moyen de commande de suivi de piste comprend: une paire de photodétecteurs pour détecter la lumière réfléchie en provenance de ladite paire de points lumineux satellites; une paire de multiplicateurs pour multiplier les signaux sortant de ladite paire de photodétecteurs par ledit signal oscillant, en formant ainsi une paire de signaux de multiplication; une paire de filtres passe-bas pour filtrer ladite paire de signaux de multiplication; un amplificateur différentiel pour recevoir ladite paire de signaux de multiplication et effectuer leur différence, en formant ainsi un signal de différence satellite; un filtre passe-bas pour filtrer ledit signal de différence satellite, en formant ainsi un signal d'erreur de suivi de piste satellite; un photodétecteur A fente pour détecter la lumière réfléchie à partir dudit point lumineux principal de balayage et former une paire de signaux; un amplificateur différentiel pour effectuer la
différence des paires de signaux sortant des photo-
détecteurs à fente, en formant ainsi un signal d'erreur de suivi de piste de type push-pull; et un amplificateur de sommation pour ajouter ledit signal d'erreur de suivi de piste satellite et
ledit signal d'erreur de suivi de piste de type push-
pull, en formant ainsi ledit signal d'erreur de suivi de piste.
20) Appareil selon l'une des revendications 1 A
19, caractérisé en ce que les filtres de ladite paire de filtres passebas permettant de filtrer ladite paire de signaux de multiplication ont une fréquence de coupure
inférieure à ladite fréquence f.
21) Appareil selon l'une des revendications 1 A
, caractérisé en ce que ledit filtre passe-bas permet-
tant de filtrer ledit signal de différence satellite a une fréquence de coupure qui est sensiblement égale ou
supérieure à la vitesse de rotation dudit support d'enre-
gistrement et est inférieure à ladite fréquence f.
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| ST | Notification of lapse |