FR2505536A1 - Appareil de lecture d'informations optiques notamment sur un disque - Google Patents
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Abstract
A.APPAREIL DE LECTURE OPTIQUE. B.APPAREIL CARACTERISE PAR UN MOYEN DE COMMANDE DE GAIN 20, 21, 23 POUR REDUIRE LE GAIN DE LA COMMANDE DE MISE AU POINT POUR REPONDRE A LA DEFOCALISATION LORSQUE LA POINTE DE LECTURE OPTIQUE COUPE UN ENSEMBLE DE PISTES DU SUPPORT D'ENREGISTREMENT 11. C.L'INVENTION S'APPLIQUE A LA LECTURE NOTAMMENT DE DISQUES VIDEO.
Description
La présente invention concerne un appareil de
lecture d'informations optiques noe -umment sur un disque et no-
tamment un appareil de lecture d'informations optiques enregis-
trées sur des pistes essentiellement parallèles d'une surface d'un support d'enregistrement et en particulier un lecteur de disques optiques dans lequel le faisceau lumineux est dirigé vers le disque d'enregistrement, en rotation pour lire de façon
optique l'information enregistrée sur les pistes du disque.
On a déjà proposé un lecteur de disques opti-
ques pour reproduire de façon optique un signal d'information tel que par exemple un signal vidéo modulé en fréquence ou un signal audio modulé en impulsions codées PCM, enregistréessous la forme de petites cavités réparties suivant une ligne en spirale sur le disque entraîné en rotation Un tel lecteur optique de disques utilise un détecteur optique ou ensemble comportant un laser générant un faisceau de lumière qui traverse un objectif focalisant le faisceau de lumière sur la surface
du disque pour constituer une sorte de pointe de lecture opti-
que balayant l'une des pistes d'enregistrement correspondant aux spires successives du chemin en mpirale L'objectif est mobile dans la direction de son axe optique; le déplacement est assuré par un moyen électromagnétique répondant à la défocalisation du
faisceau lumineux par rapport à la surface du disque d'enregis-
trement pour réaliser un asservissement de mise au point main-
tenant une mise au point correcte du faisceau lumineux par rap-
port à la surface du disque Le dispositif de détection optique connu comporte en outre un miroir mobile prévu dans le chemin entre le faisceau de lumière laser qui dévie la pointe de lecture optique dans la direction transversale aux pistes à l'aide d'une force électromagnétique appliquée en réponse à la détection d'une erreur de trace, pour assurer l'asservissement de traces
tendant à maintenir la pointe de lecture optique dans une posi-
tion correcte de lecture au cours du balayage.
Le lecteur de disques optiques, connu, comporte
en outre un mécanisme pour décaler le lecteur optique, globale-
ment en tant que tel dans la direction radiale du disque d'en-
registrement En mode de reproduction normal, le mécanisme de décalage entraîne un décalage progressif continu du détecteur optique dans la direction radiale du disque d'enregistrement de façon que la pointe de lecture optique balaie en permanence les pistes ou spires successives du chemin en spirale contenant l'information enregistrée, pendant que le disque tourne à une vitesse linéaire constante ou une vitesse angulaire constante prédéterminées De plus lorsque le lecteur de disques optiques travaille en mode de recher 2 he ou d'accès aléatoire, le mécanisme
de décalage est commandé de façon appropriée pour déplacer rapi-
dement le dispositif de lecture optique dans la direction radiale du disque d'enregistrement, pour mettre rapidement la pointe de lecture optique à la positi(n radiale prévue ou choisie sur le disque Pendant ce fonctionnement du mécanisme de décalage en mode de recherche ou en mode d'accès aléatoire, la pointe de lecture optique parcourt transversalement un ensemble de pistes
d'enregistrement successives du disque à une vitesse relative-
ment élevée.
Le fonctionnement du lecteur de disques opti-
ques, connu, décrit ci-dessus, en mode de recherche ou d'accès aléatoire se traduit par un bruit d'accélération, gênant produit par un mouvement vibratoire d'une partie de la structure de support de l'objectif assurant la commande d'asservissement de
mise au point.
De façon plus particulière lorsque la pointe
de lecture optique est déplacée rapidement en travers de plu-
sieurs disques d'enregistrement, par exemple pendant le mode de recherche ou d'accès aléatoire du disque optique, la commande
d'asservissement de mise au point répond aux variations rapide-
ment détectées de mise au point du faisceau de lumière laser et provoque ainsi un mouvement vibratoire de l'objectif et de
sa structure de support, donnant un bruit gênant.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et se propose de créer un appareil de lecture optique d'informations enregistrées dans les pistes essentiellement parallèles de la surface d'un support d'enregistrement, ayant un asservissement de mise au point et pouvant travailler en mode de recherche ou d'accès aléatoire,
en évitant la génération de bruit gênant en réponse à la com-
mande d'asservissement pendant le mode de recherche ou d'accès aléatoire. L'invention a également pour but de créer un lecteur de disques optiques du type ci-dessus, dans lequel le gain de l'asservissement de mise au point c t:: la pointe de lecture optique se déplace en travers d'un ensemble de pistes d'enregistrement pour éviter les bruits gênants de la
commande d'asservissement de mise au point pendant le fonction-
nement en recherche ou en accès aléatoire.
A cet effet, l'invention concerne un appareil de lecture optique d'informations enregistrées sur des pistes
essentiellement parallèles à la surface d'un support d'enregis-
trement par exemple dans les spires successives d'un chemin en spirale à la surface d'un disque d'enregistrement, à l'aide d'un moyen de détection optique qui comporte un objectif qui met au point le faisceau de lumière à la surface du support d'enregistrement pour former une pointe de lecture optique, ce moyen de détection optique pouvant être globalement déplacé transversalement aux pistes pour'définir les pistes à balayer vers la pointe de lecture optique, un moyen de réglage de mise au point mis en oeuvre lorsque le faisceau de lumière n'est plus mis au point à la surface du support d'enregistrement, pour déplacer l'objectif dans la direction rétablissant la mise au point correcte du faisceau de lumière à la surface du support d'enregistrement ainsi qu'un moyen de commande de gain pour réduire le gain de réponse du moyen de commande de mise au point lors de la déviation de la mise au point, lorsque la pointe de lecture optique se déplace transversalement sur un ensemble de
pistes à la surface du support d'enregistrement.
De façon préférentielle selon l'invention, le moyen de réglage de mise au point donne un signal d'erreur de mise au point correspondant à l'absence de mise au point du faisceau, ce signai d'erreur étant appliqué à un enroulement de
mise au point associé à l'objectif pour déplacer celui-ci sui-
vant son axe optique ainsi qu'un moyen de commande de gain qui assure un gain variable appliquant le signal d'erreur de mise
au point à l'enroulement de mise au point et au moyen de détec-
tion pour détecter le déplacement transversal de la pointe de lecture sur un ensemble de pistes et donner un signal de sortie de détection correspondant au moyen de gain variable pour réduire celui-ci.
Suivant une autre caractéristique de l'inven-
tion, un signal reproduit correspondant à l'information enregis-
trée sur un piste balayée par la pointe de lecture optique est
appliqué au moyen de détection qui détecte les variations d'am-
plitude du signal reproduit pour donner le signal de sortie détecté précédemment lorsque la pointe de lecture optique passe de l'une à l'autre des pistes en se déplaçant transversalement
sur un ensemble de telles pistes.
Suivant une autre caractéristique de l'inven- tion, on forme un signal d'erreur de trace en fonction de la déviation du point de rencontre de la pointe de lecture optique et de la position centrée transversalement sur l'unedes pistes d'enregistrement, et en réponse à ce signal d'erreur de trace, la pointe de détection optique est déviée par rapport au restant du détecteur optique dans une direction transversale aux pistes pour rétablir le point de rencontre sur la position centrée transversalement Dans cette caractéristique de l'invention, le mouvement de la pointe de lecture optique, transversalement sur un ensemble de pistes est détecté en fonction du niveau ou de
l'amplitude du signal d'erreur de trace par rapport à une ten-
sion de référence ou un niveau prédéterminé.
La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: les figures l A, 1 B, 1 C sont des schémas des éléments optiques d'un détecteur optique d'un lecteur de disque
optique selon l'invention, ces trois figures correspondant res-
pectivement à une vue de c 8 té, une vue de-dessous et une vue
de l'autre c 8 té.
la figure 2 est un schéma de la disposition géométrique relative des photodétecteurs d'un récepteur de lumière ou d'un ensemble transducteur faisant partie du détecteur
optique selon les figures l A-IC.
les figures 3 A, 3 B, 3 C sont des schémas de différents états de mise au point pour le détecteur optique selon les figures l A, 1 B, 1 C. les figures 3 'A, 3 'B, 3 'C sont des schémas
montrant la forme du point du faisceau lumineux sur les photo-
détecteurs faisant partie de l'ensemble transducteur de la figure 2 pour les différents états de mise au point représentés respectivement aux figures 3 A, 3 B, 3 C.
les figures 4 A, 4 B, 4 C sont des schémas ser-
vant à expliquer les erreurs de trace de détection.
la figure 5 est un schéma-bloc d'un circuit
de commande du lecteur optique de disque selon un mode de réali-
sation de l'invention.
les figures 6 A, 6 B, 6 C sont des chronogrammes servant à expliquer le fonctionnement du circuit de commande de
la figure 5.
la figure 7 est un schéma-bloc d'un circuit de commande d'un lecteur de disque optique selon un autre mode
de réalisation de l'invention.
la figure 8 est un schéma servant à expliquer
le fonctionnement du circuit de commande de la figure 7.
DESCRIPTION DE DIFFERENTS MODES DE REALISATION PREFERENTIELS
Selon les figures l A, 1 B, 1 C, un lecteur
optique de disque selon l'invention compotte un détecteur opti-
que prévu sous le disque d'enregistrement optique 11, rotatif (figure 1 C) ; ce détecteur optique se compose d'un laser 1 émettant un faisceau de lumière laser essentiellement horizontal à travers un réseau ou grille 2, et une lentille de mise au point 3 pour réfléchir ce faisceau à l'aide d'un miroir droit 4, fixe, et le faire tomber sur un miroir droit fixe 5 pour
obtenir un tracé assimilable à un U dans un plan horizontal.
Après réflexion par le miroir 5, le faisceau de lumière laser traverse un prisme Wollaston 6 et une plaque quart d'onde 7 (À/4)
pour être réfléchi par un miroir debout 8 qui peut pivoter angu-
lairement autour d'un axe vertical comme cela est par exemple indiqué par la double flèche a à la figure 1 B, pour assurer la
commande d'asservissement de trace qui sera décrite ultérieure-
ment Le faisceau de lumière réfléchi par le miroir pivotant 8 est également réfléchi par un miroir incliné fixe 9 de façon à remonter à travers un objectif 10 (figure l C) qui assure la
mise au point du faisceau de lumière laser à la surface du dis-
que d'enregistrement 11, le faisceau de lumière laser, ainsi mis au point constitue une pointe de lecture optique pour lire l'information enregistrée sur les pistes par exemple à la surface *du disque 11 Le faisceau de lumière laser tombe ainsi sur la surface du disque 11 pour être réfléchi par cette surface; le faisceau est modulé par le signal d'information enregistré sur
la piste balayée sur le disque 11 Le faisceau de lumière réflé-
chi est appliqué en retour suivant un chemin qui passe par l'objectif 10 pour être réfléchi par le miroir fixe 9 et le miroir mobile 8 et pour passer à travers la plaque quart d'onde 7 La plaque quart d'onde 7 et le prisme Wollaston 6 coopèrent pour que le faisceau de lumière laser de retour ou faisceau de lumière réfléchi suive un chemin de retour distinct du chemin du faisceau de lumière incidente allant vers le disque 11; ainsi le faisceau de lumière de retour pénètre dans la lentille cylindrique 12 (figures l A, 1 B) après avoir été réfléchi par les miroirs 5, 4 dans cet ordre Le faisceau de lumière laser de retour qui à la sortie de la lentille cylindrique 12 est guidé sur un récepteur de lumière ou ensemble transducteur 13
qui fonctionne comme photodétecteur mis en oeuvre par le fais-
ceau de lumière laser de retour pour donner un signal d'infor-
mation correspondant à l'information enregistrée sur la piste
balayée sur le disque 11.
Selon la figure 2, le dispositif récepteur de
lumière 13 peut avantageusement être composé de quatre photo-
diodes 14 a, 14 b, 14 c et 14 d formant quatre secteurs de réception de lumière qui, comme cela sera détaillé, donnent un signal reproduit correspondant à l'information enregistrée sur la
piste balayée, et indiquant la relation entre le foyer du fais-
ceau de lumière laser et la surface de réflexion du disque
d'enregistrement 11 Le récepteur de lumière 13 comporte égale-
ment deux photodiodes supplémentaires 14 e, 14 f disposées effi-
cacement à l'avant et à l'arrière par exemple du groupe de photodiodes 14 a-14 d, et sur les c 8 tés opposés par rapport à l'axe de ce schéma Comme décrit en détail ultérieurement, les
photodiodes 14 e, 14 f détectent les erreurs de trace c'est-à-
dire les déviations du point de rencontre du faisceau de lumière laser de mise au point ou pointe de lecture optique par rapport à la position centrée transversalement correspondant à la piste
d'enregistrement balayée sur le disque 11.
La détection des erreurs de mise au point sera décrite ci-après à l'aide des figures 3 A, 3 B, 3 C et les figures 3 'A, 3 'B, 3 'C De façon plus détaillée lorsque le faisceau de lumière laser est mis au point de façon précise sur la surface réfléchissante du disque d'enregistrement optique 11 (figure 3 B), le faisceau de lumière laser de retour forme un point lumineux
circulaire sur les photodiodes 14 a-14 d en supposant que celles-
ci se trouvent dans le plan indiqué par la ligne-en pointillé à la figure 3 B, le centre de ce point lumineux circulaire coïncidant avec l'intersection des arêtes adjacentes des losanges ou secteurs formés par les photodiodes 14 a, 14 b, 14 c et 14 d (figure 3 'B) Ainsi lorsque l'objectif 10 focalise correctement le faisceau de lumière laser, de façon précise sur la surface réfléchissante du disque 11, les quatre photodiodes 14 a, 14 b, 14 c, 14 d reçoivent des quantités égales de lumière, si bien que les photodiodes 14 a, 14 b, 14 c et 14 d donnent des signaux de sortie Sa, Sb, Sc, Sd respectifs, ayant de façon précise le même niveau. Lorsqu'il se produit une disparition de mise
au point (encore appelée "défocalisation") par suite de l'aug-
mentation de la distance entre l'objectif 10 et la surface du disque 11, c'est-à-dire lorsque le faisceau de lumière laser formant la pointe de lecture optique est mis au point en avant
de la surface du disque 11 sur lequel est enregistrée l'infor-
mation (comme à la figure 3 A), la lentille cylindrique astigma-
tique 12 transforme le point lumineux du faisceau laser sur les photodiodes 14 a-14 d dans le plan 15 en une forme elliptique dont l'axe principal est par exemple dirigé dans la direction
passant par les photodiodes 14 b et 14 d (figure 3 'A) Ainsi lors-
qu'il se produit une défocalisation comme celle représentée à
la figure 3 A, la quantité de lumière tombant sur les photo-
diodes 14 b et 14 d est supérieure à la quantité de lumière tom-
bant sur les photodiodes 14 a, 14 c Par ailleurs, pour une défo-
calisation lorsque le disque 11 est trop près de l'objectif 10, si bien que le faisceau de lumière laser formant la pointe de lecture optique est focalisé derrière la surface du disque 11 sur lequel est enregistrée l'information (figure 3 C), le point lumineux formé sur les photodiodes 14 a-14 d a de nouveau une
forme elliptique mais dans ce cas l'axe principal du point lumi-
neux elliptique est dirigé dans la direction des photodiodes 14 a, 14 c (figure 3 'C) Ainsi dans le cas de la défocalisation représentée à la figure 3 C, la quantité de lumière appliquée
aux photodiodes 14 a, 14 c est supérieure à la quantité de lu-
mière appliquée aux photodiodes 14 b et 14 d.
Comme représenté schématiquement à la figure 2, les signaux de sortie Sa, Sb, Sc, Sd des photodiodes 14 a, 14 b, 14 c, 14 d sont appliqués respectivement à un circuit 50 qui effectue les opérations données par les équations suivantes: (Sa + Sc) (Sb + Sd) = SF ( 1) Sa + Sb + Sc + Sd = SR ( 2) Par suite de l'opération correspondant à
l'équation (l), le circuit 50 donne un signal d'erreur de foca-
lisation SF qui est nul lorsque le faisceau de lumière laser est mis au point de façon précise sur la surface du disque d'enregistrement ll; ce signal a une polarité positive ou une polarité négative lorsque l'état de défocalisation du faisceau de lumière laser par rapport à la surface du disque 11 et que le disque est trop près de l'objectif 10 comme à la figure 3 C ou trop éloigné de l'objectif 10 comme à la figure 3 A Comme cela sera décrit en détail ci-après, le signal d'erreur de focalisation SF est utilisé pour effectuer les mouvements de l'objectif 10 dans la direction de son axe optique de façon à
réaliser la commande d'asservissement de mise au point c'est-à-
dire à maintenir le foyer du faisceau de lumière laser exacte-
ment sur la surface du disque ll sur lequel est enregistré le
signal d'information.
Il est à remarquer que le signal d'information reproduit SR est modulé par le signal d'information enregistré à la surface du disque 11 mais qu'il est essentiellement inchangé
par l'état de mise au point du faisceau de lumière laser.
Pour détecter les erreurs de trace du lecteur optique de disque équipé du détecteur optique selon les figures l A et 1 B, le réseau optique 2 donne pour le faisceau de lumière laser émis par le laser 1, deux faisceaux de lumière auxiliaires en plus du faisceau de lumière principal formant la pointe de lecture optique Le faisceau lumineux principal et le faisceau lumineux auxiliaire sont dirigés parallèlement l'un à l'autre vers la surface du disque 11 et sur le retour des faisceaux de
lumière réfléchis vers le récepteur de lumière ou ensemble trans-
ducteur 13 Ainsi comme représenté aux figures 4 A, 4 B, 4 C, les faisceaux de lumière auxiliaires forment les points lumineux
auxiliaires 16 b et 16 c à la surface du disque 11 dans des posi-
tions qui sont en avant et en arrière prises respectivement dans la direction de la piste d'enregistrement 17, de la position du point lumineux principal 16 a formé à la surface du disque 11
par le faisceau de lumière principal ou pointe de lecture opti-
que De plus comme représenté, les points lumineux auxiliaires 16 b et 16 % dévient légèrement dans des directions opposées à
partir d'une ligne passant par le centre du point lumineux prin-
cipal 16 a parallèlement à la direction de la piste d'enregistre-
ment 17 Ainsi la relation de position des deux points lumineux auxiliaires 16 b et 16 c par rapport à la piste 17 contenant le signal varie en fonction de l'état de trace du faisceau de lumière principal ou pointe de lecture optique par rapport à la piste 17 contenant le signal. De façon plus détaillée, dans la situation de traçage correcte représentée à la figure 4 A, lorsque le point lumineux principal 16 a est positionné de façon précise sur la piste de signal 17, des quantités partielles égales des deux points lumineux auxiliaires 16 b et 16 c se trouvent sur les bords longitudinaux opposés de la piste de signal 17, par exemple une moitié du point lumineux auxiliaire 16 b suit un bord de la piste 17 et une moitié du point lumineux auxiliaire 16 c suit la partie de bord opposé de la piste 17 Lorsque des erreurs de trace se produisent, par exemple lorsque le point lumineux principal 16 a dévie vers la gauche par rapport au milieu de la piste 17, toute la surface du point lumineux auxiliaire 16 b balaie la piste 17
alors que l'autre point lumineux auxiliaire 16 c quitte complè-
tement la piste 17 (figure 4 B) Inversement lorsque l'erreur de trace fait dévier le point lumineux principal 16 a vers la droite par rapport au milieu de la piste d'enregistrement 17, toute la surface du point lumineux auxiliaire 16 c balaie la piste 17 alors que le point lumineux auxiliaire 16 b quitte complètement
la piste d'enregistrement 17 (figure 4 C).
Les faisceaux de lumière auxiliaires qui forment les points lumineux auxiliaires 16 b, 16 c, après réflexion par
le disque 11, sont dirigés vers les photodiodes 14 e, 14 f res-
pectives du récepteur de lumière ou-ensemble transducteur 13.
Les signaux de sortie correspondants Se, Sf des photodiodes 14 e, 14 f sont appliqués respectivement à un circuit de traitement 51
(figure 2) qui effectue l'opération décrite par l'équation sui-
vante Se -Sf ST * () Le signal d'erreur de trace ST qui en résulte, fourni par le
circuit de traitement 51 est nul lorsqu'il y a un traçage cor-
rect comme à la figure 4 A Toutefois dans le cas d'une erreur de traçage (figure 4 A ou 4 C), le signal d'erreur de traçage ST a un niveau et une polarité correspondant à l'amplitude et au
sens de l'erreur de traçage Comme décrit en détail ultérieure-
ment, le signal d'err eur de traçage S est utilisé pour déplacer
angulairement le miroir 8 et réaliser la commande d'asservisse-
ment de trace c'est-à-dire maintenir le point lumineux principal
16 a essentiellement centré sur la piste 17 qui est balayée.
Selon la figure 5, on voit que dans le lecteur optique de disque selon un mode de réalisation de l'invention, comportant un détecteur optique tel que celui décrit à l'aide des figures LA-l C et 2, le signal d'erreur de mise au point SF du circuit de traitement 50 (figure 2) est appliqué à la borne d'entrée 18 et de là à un compensateur de phase 19, à un circuit de commutation 20 (occupant l'état représenté à la figure 5) et
à un amplificateur à gain variable 21 pour alimenter un enroule-
ment 22 qui fait partie d'un moteur linéaire déplaçant l'objectif
dans la direction de son axe optique pour réaliser la com-
mande d'asservissement de mise au point décrite ci-dessus.
Le circuit de commutation 20 est prévu pour être commuté de l'état représenté à la figure 5, vers l'état dans lequel le signal de sortie du circuit d'attente 23 est appliqué par le circuit de commutation 20 et l'amplificateur à gain variable 21, à l'enroulement 22 à la place du signal d'erreur de mise au point SF Le montage précédent est réalisé car la plage maximale ou valeur de maximum à maximum du signal d'erreur de mise au point SF réellement possible pour le récepteur lumineux 13 correspond à un déplacement axial de
l'objectif 10 qui est seulement de quelques dizaines de microns.
Par ailleurs, les variations de position verticale de la surface du disque rotatif 11 par exemple provenant de la déformation de ce disque et ainsi du degré de défocalisation rencontrés pendant
la lecture proprement dite peuvent être de l'ordre de + 1,0 milli-
mètre; il en résulte que cette défocalisation ne peut se corri-
ger à l'aide du signal d'erreur de focalisation SF C'est pour-
quoi, il est prévu un circuit d'attente 23 pour réduire le degré de défocalisation dans une plage susceptible d'être corrigée
par la commande d'asservissement de focalisation, lorsque celle-
ci est mise en oeuvre pour maintenir de façon précise la mise au point correcte Pour réaliser l'opération ci-dessus, le signal d'erreur de mise au point SF est également appliqué par la borne d'entrée 18 à la commande marche/arrêt 24 qui répond au niveau du signal d'erreur de mise au point SF donnant un
signal de commutation qui commande le circuit de commutation 20.
De façon plus particulière, aussi longtemps que le niveau du 1 l
signal d'erreur de mise au point SF dépasse une valeur prédéter-
minée suivant l'une ou l'autre polarité correspondant à la plage de défocalisation qui peut se corriger à l'aide de la
commande d'asservissement de mise au point, le signal de commu-
tation résultant fourni par le circuit 24 provoque la commuta- tion du circuit 20 partant de la-position représentée à la
figure 5.
Lors de cette commutation du circuit de commu-
tation 20, le signal de sortie du circuit d'attente 23 est appli-
qué au circuit de commutation 20 et à l'amplificateur de commande de gain 21, si bien qu'il en résulte un courant correspondant appliqué à l'enroulement 22 pour déplacer l'objectif 10 vers une
p Dsition à l'intérieur de la plage efficace de commande d'asser-
vissement de mise au point Lorsque l'objectif 10 est ainsi déplacé vers une position à l'intérieur de la plage efficace de
commande d'asservissement de mise au point, la réduction corres-
pondante de la valeur ou du niveau du signal d'erreur de mise au point SF fait que le circuit de commande marche/arrêt 24
applique en retour le circuit de commutation 20 à l'état repré-
senté à la figure 5 pour couper le circuit d'attente 23 et mettre en oeuvre la commande d'asservissement de mise au point c'est-à-dire déterminer l'amplitude et le sens du courant fourni à l'enroulement 22 suivant le niveau et la polarité du signal
d'erreur de mise au point SF.
Lorsque le lecteur optique de disque comporte un dispositif optique tel que celui décrit aux figures LA, l B, 1 C, il est habituel de prévoir en plus du mouvement angulaire du miroir 8 en fonction du signal d'erreur de trace ST assurant la commande d'asservissement de trace, un mécanisme pour déplacer le détecteur optique, dans son ensemble, dans la direction du rayon du disque d'enregistrement En reproduction normale ou en m Dde de lecture utilisant un disque d'enregistrement optique sur lequel est enregistré un signal d'information, suivant un chemin en spirale, le mécanisme de décalage provoque un décalage progressif continu ou mouvement du détecteur optique dans la direction radiale du disque d'enregistrement de façon que la
pointe de lecture optique suive essentiellement les pistes suc-
cessives ou spires du chemin en spirale du disque d'enregistre-
ment, en rotation et que la commande d'asservissement de trace est utilisée pour corriger les erreurs de trace résultant de
i'3 xcentricitéde rotation du disque d'enregistrement Par ail-
leurs lorsque le lecteur de disque optique travaille en mode de recherche ou d'accès aléatoire, le mécanisme de décalage est commandé de façon appropriée pour décaler rapidement le détecteur optique, dans son ensemble, dans la direction radiale du disque d'enregistrement pour déplacer rapidement la pointe de lecture optique vers une position radiale choisie ou désignée sur le disque Pendant ce fonctionnement du mécanisme de décalage en mode de recherche ou d'accès aléatoire, la pointe de lecture optique subit des périodes de mouvement transversal rapide sur un grand nombre de pistes d'enregistrement du disque et la commanded'asservissement de mise au point répond aux variations
de mise au point ou défocalisation, rapides, détectées, résul-
tantes, du faisceau de lumière laser en provoquant ainsi un mouvement vibratoire de l'objectif 10 et de sa structure de
support donnant un bruit gênant.
De façon générale selon l'invention, on remédie au problème ci-dessus en réduisant le gain de réponse de la commande d'asservissement de mise au point à la défocalisation dans n'importe quelle période dans laquelle la pointe de lecture
optique subit un mouvement transversal rapide sur un grand nom-
bre de pistes de la surface du support d'enregistrement En d'autres termes, selon l'invention, le gain de l'amplificateur à gain variable 21 (figure 5) est diminué lorsque le circuit
détecte que la pointe de lecture optique se déplace transversa-
lement à un ensemble de pistes d'enregistrement du disque 11.
Dans le mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 5, le mouvement de la pointe de lecture optique, transversalement par rapport à un ensemble de pistes
du disque d'enregistrement 11 se détecte en fonction des varia-
tions d'amplitude du signal d'information reproduit SR par le circuit de traitement 50, lorsque la pointe de lecture optique
passe d'une piste à l'autre en les coupant transversalement.
De façon plus particulière dans le mode de réalisation de la figure 5, le signal d'information reproduit SR est un signal de fréquence relativement élevée ou signal SR aussi longtemps que la pointe de lecture optique balaie en continu le chemin en spirale du disque d'enregistrement il; ce signal est appliqué à la borne d'entrée 25 et à un filtre passe-bas 26 attaquant un comparateur de tension 27 et un circuit 28 maintenant une tension continue Le comparateur de tension 27 compare la tension du signal de sortie du filtre passe-bas 26 avec une tension de référence, continue, réglée, fournie par le circuit 28; le résultat de cette comparaison est utilisé pour commander le gain de l'amplificateur à gain variable 21 On règle ainsi
l'amplification du signal d'erreur de mise au point SF de l'am-
plificateur 21 pour l'appliquer à l'enroulement de mise au point 22. Le fonctionnement du mode de réalisation décrit ci-dessus de l'invention sera donné ci-après à l'aide des figures 6 A, 6 B, 6 C Dans la période lorsque la pointe de lecture optique formée par le faisceau de lumière laser focalisé sur la surface
du disque 11 par l'objectif 10 balaie ou suit une piste du dis-
que 11, et que par exemple un signal modulé en fréquence ayant
une fréquence porteuse de 8 M Hz est enregistré, le signal d'in-
formation SR reproduit, présente de la même manière une fréquence de porteuse élevée avec une enveloppe de niveau pratiquement constant Toutefois lorsque le détecteur optique est décalé radialement par rapport au disque en mode de recherche ou d'accès
aléatoire, la pointe de lecture optique se déplace transversale-
ment et coupe un nombre relativement important de pistes ou de spires du chemin en spirale, si bien que l'amplitude du signal SR varie notablement suivant que la pointe de lecture optique tombe sur une piste ou sur une zone du disque dans l'intervalle de deux pistes adjacentes, zone dans laquelle il n'y a pas de signal; on obtient ainsi un signal S R dont la composante a une fréquence inférieure à la fréquence de la porteuse comme cela est indiqué à la figure 6 A C'est pourquoi, la sortie du filtre
passe-bas 26 donne un signal à composante de fréquence relati-
vement faible (figure 6 B), ce qui se produit chaque fois que la pointe de lecture optique coupe rapidement un nombre plus ou moins important de pistes du disque 11 Le niveau d'un signal de sortie du filtre passe-bas 26 est comparé par le comparateur de tension 27 à la tension de référence continue fournie par le circuit 28; le signal de sortie de comparaison est appliqué à un circuit à constante de temps appropriée, à l'intérieur du comparateur 27 pour donner un signal impulsionnel rectangulaire (figure 6 C) à l'amplificateur 21 et en réduire le gain par
exemple de 20 d B aussi longtemps que la pointe de lecture opti-
que traverse des pistes du disque 11 Comme la composante continue du signal SR peut avoir des niveaux légèrement différents d'un disque à l'autre, le circuit 28 qui fournit la tension continue détecte la composante continue du signal SR et règle de façon appropriée le niveau de la tension de référence continue qui est appliqué par le circuit 28 au comparateur de tension 27
pour être comparé au signal de sortie du filtre passe-bas 26.
La description précédente montre que du fait de
la réduction du gain de l'amplificateur 21, chaque fois que la pointe de lecture optique traverse un nombre important de pistes du disque 11, le courant qui passe dans l'enroulement 22 pour déplacer l'objectif 10 et assurer l'asservissement de mise au point, est suffisamment diminué pour limiter le mouvement de l'objectif 10 Ainsi on n'émet pas les bruits de grattement gênants pendant le temps lorsque la pointe de lecture optique traverse un nombre important de pistes, par exemple lorsque le lecteur de disque optique est en mode de recherche ou d'accès aléatoire; dans les autres cas, la commande d'asservissement de mise au point est efficace pour assurer le maintien de la mise au point correcte du faisceau de lumière laser ou de la
pointe de lecture optique à la surface du disque 11 en rotation.
La figure 7 montre un autre mode de réalisation d'un lecteur de disque optique selon l'invention; dans ce mode de réalisation, chaque période au cours de laquelle la pointe de lecture optique traverse un nombre important de pistes de
signal du disque 11, période pendant laquelle le gain de l'am-
plificateur 21 est réduit, se détecte par référence au signal
d'erreur de trace ST.
De façon plus détaillée selon la figure 7, le signal d'erreur de trace ST fourni par exemple par le circuit
fonctionnel 51 de la figure 2, est appliqué par la borne d'en-
trée 29 et une résistance variable 30 fonctionnant comme dis-
positif de contrôle de niveau, à un compensateur de phase 31 et de celuici par l'intermédiaire d'un circuit de commutation 32 et d'un amplificateur 34 à l'enroulement 35 qui pivote le
miroir mobile 8 et assure la commande d'asservissement de trace.
Lorsque le lecteur de disque optique est en mode de reproduction
normal, l'amplitude du signal d'erreur de trace ST varie pério-
diquement en réponse aux erreurs de trace engendrées par la rotation excentrée du disque 11 et le miroir 8 est pivoté en fonction du niveau et de la polarité du courant traversant l'enroulement 35 en fonction du signal d'erreur de trace ST pour
tenter de supprimer les erreurs de trace.
A la figure 7, la référence numérique 16 s'appli-
que à l'enroulement d'un moteur classique qui assure le déplace-
ment global du dispositif de lecture optique dans le sens d'un rayon du disque 11 en fonction d'un signal qui lui est fourni par un circuit de commutation 37, un filtre passe-bas 38 et un amplificateur 39 Le circuit de commutation 37 est représenté
avec un contact mobile qui touche sélectivement un premier con-
tact fixe 37 a relié à la sortie de l'amplificateur 34 ainsi qu'un second et un troisième contacts fixes 37 b et 37 c reliés respectivement aux sources de -tension positive et négative 40 a, b Le commutateur 37 est commandé pour choisir l'envoi à l'enroulement 36 soit du signal d'erreur de trace ST en sortie de l'amplificateur 34, soit la tension positive ou la tension négative de l'une des sources 40 a ou 40 b pour travailler en
mode de recherche ou d'accès aléatoire.
Dans le mode de réalisation de la figure 7, un générateur d'impulsions 41 donne une impulsion en réponse à un signal de sortie du comparateur de tension 42; le comparateur 42 compare le niveau du signal d'erreur de trace ST fourni par le circuit de contr 8 le de niveau 30 et le niveau d'une tension de référence fourniepar une source appropriée 43 L'impulsion
du générateur 41 est appliquée à un amplificateur à gain varia-
* ble 21 pour réduire le gain de celui-ci ainsi qu'à un circuit
de commutation 32 pour ouvrir ce dernier.
Le circuit de commande de la figure 7 fonctionne comme suit: Lorsque le lecteur de disque optique est en mode de reproduction normal, le commutateur 37 occupe la position représentée à la figure 7 et la commande d'asservissement de trace est mise en oeuvre en réponse au signal d'erreur de trace ST pour réduire cette erreur à zéro c'est-à-dire assurer que la pointe de lecture optique balaie de façon précise et continue les pistes successives ou spires du chemin en spirale le long duquel sont enregistrés les signaux d'information sur le disque 11 La distance de déplacement possible de la pointe de lecture optique dans la direction radiale du disque 11 par le mouvement angulaire du miroir 8 est limitée par exemple à moins de 300
microns Ainsi en mode de reproduction normal, lorsque le con-
tact mobile du commutateur 37 touche le contact fixe 37 a, et aussi longtemps que le circuit de commutation 32 est fermé (état représenté à la figure 7), le signal d'erreur de trace ST est également fourni à un filtre passe-bas 38, de sorte que la composante de basse fréquence du signal ST reste appliquée par l'amplificateur 39 à l'enroulement 36 Le moteur associé
à l'enroulement 36 déplace ainsi le dispositif de lecture opti-
que, progressivement dans la direction du rayon du disque 11 suivant la composante basse fréquence du signal d'erreur de trace ST pour suivre la forme en spirale du chemin le long duquel sont enregistrés les signaux d'information sur le disque 11; l'envoi du signal d'erreur de trace ST a l'enroulement 35 assure la commande d'asservissement de trace supprimant les petites erreurs de trace par exemple celles découlant de la
rotation excentrée du disque 11.
Pour passer en mode de recherche o d'accès aléatoire, on commande le circuit de commutation 37 pour qu'il touche l'un des contacts fixes 37 b ou 37 c et applique ainsi une tension positive ou négative des sources 40 a ou 40 b à travers le filtre passe bas 38 et l'amplificateur 39 à l'enroulement 36 pour déplacer globalement le détecteur optique à une vitesse relativement élevée dans la direction radiale, pour se rapprocher ou s'écarter du centre du disque 11 Au cours de ce déplacement du détecteur optique à vitesse relativementélevée, la commande d'asservissement de trace tente de fonctionner de la même manière
qu'en mode de reproduction normal décrit ci-dessus Ainsi pen-
dant le déplacement global du détecteur optique, le signal d'erreur de trace résultant 8 T est appliqué à l'enroulement 35 qui fait pivoter le miroir 8 et ainsi la pointe optique trace de façon répétée une trace de signal sur le disque 11 jusqu'à ce que l'on atteigne la plage maximale de mouvement angulaire du miroir 8; puis la pointe de lecture optique saute un grand nombre de pistes par exemple plusieurs centaines de pistes ou spires successives du chemin en spirale du disque 11, puis commence à tracer de façon répétée ou à balayer une autre piste de signal Il résulte de ce qui précède que lorsque le lecteur de disque optique travaille en mode de recherche, le signal enregistré dans les pistes ou spires successives du chemin en spirale du disque 11 est reproduit par intermittence à des
intervalles de plusieurs centaines de pistes.
Selon la figure 8, dans le mode de recherche décrit ci-dessus, le niveau moyen du signal d'erreur de trace ST augmente progressivement dans la période n T au cours de laquelle le disque 11 effectue plusieurs centaines de tours et que le miroir 8 se déplace angulairement de façon progressive et pour des valeurs croissantes de façon à permettre le balayage répété d'une piste ou d'une spire Des variations de niveau du signal d'erreur de trace ST apparaissant dans la période T qui correspond à un seul tour du disque 11 représentent les erreurs
de trace dues à la rotation excentrée du disque 11.
A la figure 8, les variations du signal d'erreur de trace ST dues à la rotation excentrée ont été représentées pour quelques tours seulement du disque 11; il est toutefois clair que des variations similaires se produisent pour chaque tour au cours de la période n T Le signal d'erreur de trace ST représenté à la figure 8 est appliqué au comparateur de tension 42 qui compare le signal à la tension de référence Vt fournie par la source 43 Lorsque le niveau du signal d'erreur de trace ST dépasse une tension de référence Vt au cours de l'opération de recherche, le signal de sortie de comparaison résultant fourni par le comparateur 42 fait que le générateur 41 donne
une impulsion au circuit de commutation 32 pour ouvrir ce cir-
cuit et à l'amplificateur à gain variable 21 pour réduire le gain de cet amplificateur qui fournit le signal d'erreur de
mise au point à l'enroulement 22 L'ouverture du circuit de com-
mutation 32 par l'impulsion du générateur 41 coupe la commande d'asservissement de trace c'est-à-dire interrompt le circuit
dans lequel passe le signal d'erreur de trace ST vers l'enrou-
lement 35; il en résulte que le miroir 80 revient rapidement à sa position neutre et fait déplacer la pointe de lecture optique,en travers de 100 ou 200 pistes de signal du disque 11 en un temps très court égal par exemple à 10-20 millisecondes: au cours de cette période, le signal d'erreur de trace ST fourni par le circuit opérationnel 51 constitue une composante de bruit A la fin de l'impulsion du générateur 41, le circuit de
commutation 32 se ferme de nouveau et la commande d'asservisse-
ment de trace est de nouveau mise en oeuvre pour que la pointe de lecture optique trace de façon répétée l'une des pistes
pendant que le détecteur optique continue à être déplacé rapi-
dement dans la direction radiale du disque 11 dans la poursuite
du mode de recherche.
Comme indiqué précédemment, l'impulsion du générateur 41 réduit le gain de l'amplificateur variable 21 pendant le temps lorsque la pointe de lecture optique coupe un grand nombre de pistes à grande vitesse Ainsi dans le lecteur de disque optique selon le mode de réalisation de la figure 7 ainsi que dans le mode de réalisation de la figure 5, le gain de la commande d'asservissement de mise au point est diminué au cours de chaque période lorsque la pointe de lecture optique coupe en travers un grand nombre de pistes de signal à grande vitesse, comme en mode de recherche ou d'accès aléatoire du lecteur de disque optique de façon à éviter les mouvements vibratoires de l'objectif et le bruit de craquement gênant qui en résulterait si la commande d'asservissement de mise au point pouvait répondre aux mouvements de défocalisation rapides et
répétés détectés au cours de cette période.
Claims (3)
1 ) Appareil de lecture optique d'informations enregistrées sur des pistes essentiellement parallèles à la surface d'un support d'enregistrement ( 11), appareil comportant un lecteur optique ( 1-10, 12) comportant un objectif ( 10) qui
focalise un faisceau de lumière à la surface d'un support d'en-
registrement ( 11) pour former une pointe de lecture optique, ce détecteur optique pouvant se déplacer globalement en travers des pistes pour déterminer la piste à balayer par la pointe de
lecture optique, un moyen de commande de mise au point ( 14 a-
14 d, 50, SF, 22) du faisceau lumineux sur le support d'enregis-
trement ( 11), pour déplacer l'objectif ( 10) dans le sens du
rétablissement d'une mise au point correcte du faisceau lumi-
neux à la surface du disque ( 11), appareil caractérisé par un moyen de commande de gain ( 20, 21, 23) pour-réduire le gain de la commande de mise au point pour répondre à la défocalisation lorsque la pointe de lecture optique coupe un ensemble de pistes
du support d'enregistrement ( 11).
) Appareil selon la revendication 1, caracté-
risé en ce que le support d'enregistrement ( 11) est un disque rotatif et les pistes parallèles sont constituées par les spires
successives d'un chemin en spirale du disque ( 11), le déplace-
ment global du lecteur optique se faisant dans la direction
radiale du disque.
30) Appareil selon la revendication 1, caracté-
risé en ce que le moyen de commande de mise au point comporte un moyen ( 14 a-14 d, 50) donnant-un signal d'erreur de mise au point (SF) correspondant à la défolisation du faisceau lumineux,
ainsi qu'un enroulement de mise au point ( 22) associé à l'ob-
jectif ( 10) pour déplacer l'objectif ( 10) suivant son axe optique en fonction du signal d'erreur de focalisation (S), et le moyen de commande de gain comporte un moyen à gain variable ( 21)
qui applique le signal d'erreur de mise au point (SF) à l'enrou-
lement de mise au point ( 22) et un moyen de détection ( 14 a-14 d, 50, 25, 26, 27) pour détecter si la pointe de lecture optique coupe transversalement un ensemble de pistes et pour fournir un signal de sortie correspondant à l'amplificateur à gain
variable ( 21) pour en diminuer le gain -
) Appareil selon la revendication 3, caracté-
risé en ce que le détecteur optique ( 14 a-14 d, 50) comporte un
moyen donnant un signal reproduit (SR) correspondant à l'infor-
mation enregistrée dans l'une des pistes lorsque la pointe de lecture optique balaie la piste respective, et le moyen de détection ( 25, 26, 27) reçoit le signal ainsi reproduit (SR) et détecte les variations d'amplitude de ce signal pour donner un
signal de sortie de détection lorsque la pointe de lecture opti-
que passe d'une piste à l'autre en coupant transversalement un
ensemble de pistes.
) Appareil selon la revendication 4, caracté-
risé en ce que le moyen de détection comporte un filtre passe-
bas ( 26) qui reçoit le signal reproduit (SR), un moyen ( 28) maintenant une tension continue, ce moyen ( 28) étant relié au
filtre passe-bas ( 26) et donnant une tension continue de réfé-
rence dont le niveau est réglé en fonction de la composante continue du signal reproduit, ainsi qu'un comparateur de tension ( 27) qui compare la tension continue de référence à la sortie
du filtre passe bas ( 26) et donne un signal de sortie de détec-
tion.
) Appareil selon la revendication 3, caracté-
risé en ce qu'il comporte un moyen de commande de trace com-
portant un moyen ( 14 a- 14 d) fournissant un signal d'erreur de trace (SF) en fonction de la déviation du point d'impact de la pointe de lecture optique par rapport à une position centrée transversalement sur l'une des pistes et un moyen ( 22) répondant au signal d'erreur de trace pour dévier la pointe de lecture optique par rapport aux autres parties du lecteur optique, dans la direction transversale aux pistes de façon à rétablir le point d'impact dans la position centrée transversalement, et le moyen de détection reçoit le signal d'erreur de trace (SF) et détecte les variations d'amplitude de celui-ci pour donner un signal de sortie de détection lorsque l'amplitude du signal
d'erreur de trace atteint un niveau prédéterminé.
) Appareil selon la revendication 6, caracté-
risé en ce que le moyen de détection comporte un comparateur de tension ( 42) avec une tension de référence ( 43) pour comparer l'amplitude du signal d'erreur de trace (SF) à une tension de référence et donner un signal de sortie lorsque l'amplitude du signal d'erreur de trace dépasse le niveau de la tension de référence ainsi qu'un générateur d'impulsions ( 41) qui répond au signal de sortie de comparaison et donne une impulsion comme
21 2505536
Signal de sortie de détection, pour réduire le gain de l'ampli-
ficateur à gain variable ( 21).
) Appareil selon la revendication 7, caracté-
risé en ce que le moyen de commande de trace comporte un moyen ( 32) répondant à une impulsion pour mettre hors service le moyen
de déflexion ( 22) de la pointe de lecture optique.
) Appareil selon la revendication 8, caracté-
risé en ce que le moyen de déflexion de la pointe de lecture optique comporte un enroulement de traçage ( 22) mis en oeuvre pour dévier la pointe de lecture optique lorsqu'un signal d'erreur de trace est appliqué à l'enroulement de traçage, et
le moyen pour mettre hors service cet enroulement est un commu-
tateur ( 32) normalement fermé à travers lequel le signal d'erreur de trace est fourni à l'enroulement de traçage ( 22), le commutateur ( 32) étant relié au générateur d'impulsions ( 41)
pour être ouvert par une impulsion.
) Appareil selon la revendication 9, caracté-
risé en ce qu'il comporte un moyen d'entraînement mis en oeuvre par un signal d'entraînement pour déplacer le détecteur optique ( 10), globalement en travers des pistes, et un moyen ( 37) pour appliquer le signal d'erreur de trace (SF> et des tensions de polarités opposées ( 40 a, 40 b) comme signal d'entratnement aux
moyensd'entratnement ( 38, 39, 36).
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