FR2520542A1 - Systeme de commande d'alignement pour des disques sans sillon - Google Patents
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Abstract
SYSTEME DE COMMANDE D'ALIGNEMENT POUR DES DISQUES SANS SILLON. DANS LE SYSTEME DE COMMANDE D'ALIGNEMENT SELON LA PRESENTE INVENTION, ON COMPENSE LES ERREURS D'ALIGNEMENT RESULTANT DE L'INCLINAISON DU DISQUE EN OBTENANT DES ELEMENTS DE DETECTION 7A, 7B, SUR LESQUELS LE FAISCEAU REFLECHI PAR LA SURFACE DU DISQUE VIENT FORMER UN SPOT, UNE PAIRE DE PREMIER ET SECOND SIGNAUX DE VALEUR DE CRETE PORTANT CHACUN EXCLUSIVEMENT DES INFORMATIONS SUR L'ANGLE D'INCLINAISON. LES SIGNAUX DE SORTIE DES PREMIER ET SECOND ELEMENTS DE DETECTION PRECITES SONT MODULES EN AMPLITUDE 30, 31 A L'AIDE DES PREMIER ET SECOND SIGNAUX DE VALEUR DE CRETE ET ENVOYES A UN SOUSTRACTEUR 37 POUR DETECTER LA DIFFERENCE ENTRE LES DEUX SIGNAUX MODULES DE MANIERE A ENGENDRER UN SIGNAL DE COMMANDE D'ALIGNEMENT DE TELLE SORTE QUE LES INFORMATIONS RELATIVES A L'ERREUR SOIENT ANNULEES A LA SORTIE DU SOUSTRACTEUR. APPLICATIONS: LECTURE DES DISQUES PORTANT DES INFORMATIONS ENREGISTREES SOUS UNE FORME NUMERIQUE.
Description
Système de commande d'alignement pour des disques
sans sillon.
La présente invention concerne un système de commande d'alignement pour des disques sans sillon et elle a trait,
en particulier, à des systèmes dans lesquels l'erreur d'a-
lignement provoquée par l'inclinaison du disque est éliminée.
Les systèmes de commande d'alignement pour des disques sans sillon implique l'utilisation d'un dispositif de détection optique qui projette un faisceau laser sur le disque et une paire d'éléments opto-électriques adjacents sur lesquels le faisceau réfléchi est dirigé Le faisceau
laser dirigé sur la surface du disque est modulé en inten-
sité en fonction des variations de surface du disque qui se présentent sous la forme d'une série de creux microscopiques ou microcuvettes ayant une profondeur à peu près égale au quart de la longueur d'onde du laser La lumière réfléchie qui varie donc entre des valeurs discrètes hautes et basses correspondant respectivement aux microcuvettes et aux parties plates intermédiaires du disque est dirigée sur les éléments optoélectriques de manière à former sur ces éléments un spot de telle sorte que, lorsque l'axe optique du laser de détection sort du trajet d'une piste, le spot formé sur les éléments de détection opto-électriques se déplace par rapport à une ligne neutre qui existe entre ces
éléments Les signaux de sortie des éléments opto-
électriques sont appliqués à un amplificateur différentiel ou soustracteur de manière que la différence entre ces signaux soit détectée et que l'on obtienne un signal de commande d'alignement qui est utilisé pour commander la position latérale du faisceau laser Toutefois, le disque
a tendance à s'incliner par rapport à l'horizontale.
Lorsque ceci se produit, le spot formé sur les détecteurs optoélectriques subit une déviation erronée et donne lieu à
la production d'un faux signal de commande d'alignement.
C'est pourquoi la présente invention a pour objet un système de commande d'alignement qui élimine les erreurs
d'alignement provoquées par la perte d'une relation angu-
laire prédéterminée entre l'axe optique d'un laser de détection et la surface plane d'un disque. La présente invention est basée sur le fait que le
laser de détection est modulé en intensité par les micro-
cuvettes et les parties plates intermédiaires du disque qui
donnent à cette intensité des valeurs discrètes corres-
pondantes L'invention est basée sur la découverte que les informations contenues dans les réflexions se produisant aux parties plates intermédiaires concernent exclusivement
le déplacement angulaire du disque, tandis que les infor-
mations contenues dans les réflexions se produisant aux microcuvettes concernent à la fois le déplacement angulaire du disque et le déplacement latéral du laser de détection par rapport au trajet de la piste La présente invention vise à annuler les erreurs d'alignement en modulant les informations obtenues à partir des microcuvettes avec les
informations obtenues à partir des parties plates inter-
médiaires. Selon la caractéristique la plus large de l'invention, le système de commande d'alignement comprend une paire de premier et second éléments de détection opto-électriques adjacents séparés par une ligne neutre et un dispositif optique monté au-dessus du disque de manière à pouvoir être déplacé latéralement par rapport au trajet des pistes en réponse à un signal de commande d'alignement pour projeter un faisceau de lumière sur la surface du disque et diriger la lumière réfléchie par la surface du disque de manière à foarmer un spot sur les éléments de détection Lorsque le faisceau lumineux est maintenu sous un angle d'incidence prédéterminé sur la surface du disque et qu'il suit le trajet d'une piste donnée, le centre du spot se trouve sur la ligne neutre et, lorsque le disque s'incline en provoquant une déviation du faisceau de détection par rapport à l'angle d'incidence prédéterminé et que le faisceau lumineux incident dévie par rapport au trajet de la piste donnée, le centre dg spot dévie par rapport a la ligne neutre de sorte quele signal de commande d'alignement contient de fausses informations Des détecteurs de maximum sont reliés aux premier et second éléments optoélectriques de manière à donner une paire de premier et second signaux de valeur de crête correspondant aux parties plates intermédiaires
du disque, ces signaux contenant exclusivement des infor-
mations relatives au déplacement angulaire du disque Des circuits modulateurs sont également reliés aux éléments opto-électriques pour moduler l'amplitude des signaux de sortie de ces éléments à l'aide des premier et second signaux de valeur de crête et pour appliquer les signaux modulés à un soustracteur de telle sorte que les fausses
informations soient annulées à la sortie du soustracteur.
Selon une première caractéristique spécifique de l'invention, les fausses informations d'alignement sont annulées par multiplication des signaux de sortie des premier et second éléments opto-électriques par les second et
premier signaux de valeur de crête, respectivement.
Selon une seconde caractéristique spécifique de l'in-
vention, un comparateur est prévu pour comparer les premier et second signaux de valeur de crête l'un par rapport à l'autre de manière à engendrer l'une des première et seconde sorties de comparateur en fonction de leursvaleurs relatives En réponse à la première sortie de comparateur, les fausses informations d'alignement sont annulées par
multiplication du signal de sortie du second élément opto-
électrique par le premier signal de valeur de crête et par sa division par le second signal de valeur de crête et sa
soustraction de la sortie du premier élément opto-électrique.
En réponse à la seconde sortie du comparateur, les fausses informations sont annulées par multiplication du signal de sortie du premier élément opto-électrique par le second signal de valeur de crête et par sa division par le premier signal de valeur de crête et sa soustraction de la sortie du second élément opto-électronique du signal divisé Selon une autre caractéristique de l'invention, une copposante d'amplitude plus faible et de fréquence plus élevée des
signaux de sortie des premier et second éléments opto-
électriques est rejetée par un détecteur de manière qu'une composante d'amplitude plus élevée et de fréquence plus basse desdits signaux de sortie soit appliquée aux circuits modulateurs On va maintenant décrire la présente invention de façon plus détaillée en se référant aux dessins annexés, sur lesquels
la figure 1 est un diagramme illustrant schématiquement.
un dispositif de détection optique qui fait partie du système de commande d'alignement;
la figure 2 est une vue illustrant une paire d'éléments-
opto-électriques vus dans la direction des flèches 2 de la figure 1, ces éléments étant représentés éclairés par la lumière réfléchie; la figure 3 est une vue en coupe agrandie d'une partie du disque pour illustrer les directions de la lumière diffractée par une partie marginale d'une microcuvette; la figure 4 est une vue en plan d'une partie du disque o les zones hachurées indiquent les spots formés en divers endroits; la figure 5 est un diagramme de forme d'onde illustrant
les formes d'onde des signaux de sortie des éléments opto-
électriques ainsi que la forme d'onde de la différence entre ces signaux; la figure 6 est un schéma synoptique d'un premier mode de réalisation du circuit de commande de piste de l'invention; la figure 7 est un schéma synoptique d'une variante de mode de réalisation de l'invention;
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la figure 8 est un schéma synoptique d'une forme préférée du premier mode de réalisation de l'invention; la figure 9 est un schéma synoptique d'un second mode de réalisation de l'invention; les figures 10 à 12 sont des schémas synoptiques de modeade réalisation modifiasde l'invention; et les figures 13 et 14 sont des diagrammes de formes d'ondesutiles pour décrire le fonctionnement des modes de
réalisation modifiés.
Avant d'entrer dans le détail de la présente invention, on va tout d'abord décrire en se référant aux figures 1 à le principede base de la présente invention. Sur la figure 1, on a représenté un dispositif de détection optique 100 qui est monté au-dessus de la surface
d'un disque et qui peut être déplacé latéralement,par rap-
port au trajet despistes parallèles du disque,à l'aide d'un moyen d'entraînement 200 en réponse à un signal de commande d'alignement Le dispositif de détection optique comprend un laser 1 à semi-conducteurs pour émettre un faisceau laser polarisé linéairement et indiqué par un trait plein la Le faisceau est collimaté par une lentille 2 et envoyé
à travers un prisme 3 de polariseur à un d 6 phaseur quart-
d'onde 4 de telle sorte que le faisceau sort de ce dernier
en étant polarisé circulairement Une lentille de focalisa-
tion 5 est placée en-dessous du déphaseur 4 pour focaliser le faisceau sur la surface d'un disque possédant un pouvoir élevé de réflexion et sur lequel des informations
sont enregistrées sont la forme d'une série de micro-
cuvettes le long de pistes concentriques ou en spirale.
Le faisceau est réfléchi par le disque comme indiqué par une ligne 8 en traits interrompus dans une direction exactement opposée à la direction d'incidence si le plan du
disque est parfaitement perpendiculaire à cette direction.
La direction de la polarisation circulaire s'inverse lors de la réflexion sur la surface du disque La lumière réfléchie est captée par la lentille 5 et traverse le déphaseur quart-d'onde 4 o elle est transformée en une lumière présentant un plan polarisé linéairement La transformation en polarisation linéaire a pour effet que le faisceau est réfléchi en direction du photodétecteur 7 par la surface réfléchissante 3 a du prisme 3 qui est inclinée de 450 par
rapport à la direction d'incidence.
Comme représenté sur la figure 2, le photodétecteur 7 comporte un segment 7 a de côté gauche et un segment 7 b de côté droit séparés par une ligne 11 qui divise en deux parties égales le diamètre du spot du faisceau incident 8
lorsque le plan de la surface du disque est exactement per-
pendiculaire à l'axe optique du faisceau incident et quele
faisceau de détection suit exactement le trajet de la piste.
Dans ce cas, la ligne neutre 11 correspond au plan de la surface du disque ainsi qu'à l'axe optique du faisceau de
détection d'information et les segments 7 a et 7 b du photo-
détecteur donnent des signaux de sortie d'amplitude égale.
Si le faisceau est décalé par rapport au trajet de la piste,
il apparaît entre les deux signaux de sortie du photodétec-
teur 7 une différence d'amplitude que l'on peut alors utiliser pour commander la position latérale du faisceau
laser par rapport au trajet de la piste.
La lumière est réfléchie par la surface du disque comme représenté sur la figure 3 Les microcuvettes 9 comportent chacune une partie de paroi inclinée comme indiqué en 9 a et ont une profondeur "d" qui est habituellement de 1/5 à 1/6 de la longueur d'onde du faisceau laser Il en résulte que, lorsque le faisceau est maintenu sur l'axe 14 d'une piste, et qu'il vient jusqu'à une position telle qu'indiquée par la zone hachurée 12 sur la figure 4, les rayons lumineux réfléchis par le fond de la cuvette et ceux réfléchis par
une zone plate adjacente s'annulent mutuellement par inter-
férence, de sorte que le faisceau réfléchi a une intensité lumineuse minimale correspondant à un " O " logique Lorsque
le foyer du faisceau vient dans une zone plate intermé-
diaire, comme représenté en 13, le faisceau réfléchi présente une intensité lumineuse maximale qui correspond
à un " 1 " logique.
Si le faisceau incident est décalé latéralement par rapport à l'axe 14 d'une piste donnée d'une distance "X"
et qu'il suit un trajet 20 et arrive à une position réfé-
rencée 21 sur la figure 4, la partie 8 a de côté droit du faisceau éclaire le fond d'une microcuvette 9 et sa partie gauche 8 b, qui est espacée latéralement d'une distance "m" de la partie droite 8 a, éclaire la zone plate intermédiaire du disque 6 (figure 3) Dans ce cas, il se produit une diffraction de lumière similaire à la diffraction provoquée par un trou et cette diffraction a pour effet que les rayons lumineux 15 et 16 divergent à partir du point de réflexion de la cuvette 9 et que les rayons lumineux 17 et 18 divergent à partir du point de réflexion de la zone
plate intermédiaire.
La différence de trajet t entre les rayons diffractés vers la gauche 15 et 17 et la différence de trajet a 2 entre les rayons diffractés vers la droite 16 et 18 sont données par les équations suivantes: = d(l + cos 9 ') + m sin ôj 2 d + m %(o, 9 " 1) ( 1) 2 =d(l + cos T) m sin 2 d m O (Ol, " 4 1) ( 2) Par conséquent, la différence de trajet 1 est presque égale à une demi valeur de longueur d'onde, tandis que la différence de trajet 4 a 2 est plus petite qu'une valeur de longueur d'onde qui se situe entre 2/5 et 2/6 de la longueur d'onde totale Les composantes diffractées vers la gauche agissent donc l'une sur l'autre de façon destructive,tandis que les composantes diffractées vers la droite agissent l'une sur l'autre de façon constructive La réflexion sur la
zone transitoire inclinée 9 a s'ajoute aux composantes dif-
fractées vers la droite Ceci a pour effet que le photo-
détecteur 7 enaendre des sorties indiquant que le faisceau laser est dévié vers la gauche de la piste Si le faisceau est déplacé jusque dans une zone plate intermédiaire re- présentée en 22, aucune diffraction n'a lieu et le faisceau réfléchi tombe, de façon égale, sur les parties séparées
7 a et 7 b du photodétecteur.
La figure 5 montre les formes d'onde des sorties la et Ib provenant respectivement des éléments photodétecteurs
7 a et 7 b et la forme d'onde d'un signal de commande d'ali-
gnement la Ib, lorsque le faisceau est décalé par rapport à la piste d'une quantité "X" Les signaux Ta et Ib sont représentés par les équations suivantes: Ia = A B X + (B +X) cos W t ( 3) Ib = A B + X + (B - X) cos u t ( 4) la Ib = X + 2 Xcos Ut t ( 5) o A est l'amplitude du signal obtenu lorsque le faisceau éclaire la partie plate intermédiaire du disque 6 et B est l'amplitude du signal obtenu lorsque le faisceau est
aligné correctement avec la piste.
Si le disque est incliné de telle sorte que sa surface cesse d'être perpendiculaire à la direction d'incidence du faisceau laser, le spot du faisceau sur le photodétecteur 7 est dévié sur un des côtés de la ligne neutre 1 l selon la
direction et l'angle de l'inclinaison De façon plus spéci-
fique, le signal de commande d'alignement dérivé du faisceau tombant sur une microcuvette 9 est affecté de telle sorte qu'il contient des informations relatives à l'écart du faisceau par rapport à la piste ainsi que des informations relatives à l'angle d'inclinaison du disque 6 De plus, le signal d'alignement dérivé du faisceau tombant sur une partie intermédiaire plate du disque est affecté de telle sorte qu'il contient des informations relatives uniquement 252054 t
à l'angle d'inclinaison du disque.
On va maintenant analyser du point de vue quantitatif les informations relatives à l'angle d'inclinaison et
contenues alors dans ces signaux de commande d'ali-
gnement Le spot du faisceau sur le photodétecteur 7 est maintenant décalé par rapport à la ligne 11 d'une quantité proportionnelle à la distance focale de la lentille 5 multipliée par l'angle d'inclinaison du disque 6 par rapport à l'horizontalk, et la quantité de lumière tombant sur le segment 7 a de photodétecteur, par exemple, augmente d'une quantité act qui est proportionnelle à ce décalage multiplié par le diamètre utile de la lentille 5 tandis que la quantité de lumière tombant sur l'autre élément 7 b diminue
de la même quantité.
Si le centre du faisceau incident se trouve dans des parties plates intermédiaires, comme par exemple en 13 et 22 (figure 4), les éléments 7 a et 7 b du photodétecteur fournissent respectivement des signes de sortie La et Lb, comme suit: La = A +"A ( 6) Lb = A A ( 7) Par ailleurs, les éléments 7 a et 7 b du photodétecteur fournissent les signaux de sortie suivants Pa et Pb lorsque le centre du faisceau se trouve sur les microcuvettes comme par exemple en 12 et 21: Pa = Ia +Ib ( 8) Pb = Ib o(Ib ( 9) o Ia et Ib sont respectivement fes signaux de sortie des détecteurs 7 a et 7 b, qui sont obtenus lorsque le disque 6
n'est pas incliné.
Si lesdifférencesentre les équations 8 et 9 sont prises comme dans le circuit de commande d'alignement de la technique antérieure, le signal de commande est donné par l'expression:
2520542.
Ia Ib + 2 c<Ib ( 10) dans laquelle le troisième terme 2 " Ib indique une erreur
correspondant à l'écart du spot du faisceau sur le photo-
détecteur 7 par rapport à la ligne neutre 11.
Selon la présente invention, on obtient les équations suivantes, respectivement, en multipliant les équations 7 et 8, et en-multipliant les équations 6 et 9 comme suit: (la +C(Ib)A(l -o) = (Ia -C Ia +Ck Ib 2 Ib)A ( 11) (lb -o Ib)A(l +&) = (Ib -o( 2 Ib)A ( 12) En faisant la différence entre les équations 11 et 12, on obtient l'équation suivante: (la Ib) (l -)A ( 13) Du fait que la valeur donnée par l'équation 13 est proportionnelle à (Ia Ib) représentant la valeur réelle de commande d'alignement et qu'aucun terme d'erreur n'est inclusdand l'équation ( 13), on peut utiliser cette dernière pour compenser l'erreur entralnée par l'inclinaison du disque 6.
Dans une variante, on peut aussi obtenir la compensa-
tion de l'angle d'inclinaison de la façon suivante: Equation 8 { Equation 9 x (Equation 6/Equation 7)1 = la Ib {(Ib d Ib) x (A +" A)/(A c A)} = Ia Ib ( 14) On va maintenant décrire en se référant aux figures 6 à 9 la présente invention mettant en oeivre le principe de
base expliqué ci-dessus.
Sur la figure 6, on a représenté un mode de réalisation du circuit de commande d'alignement de l'invention Ce circuit comprend une paire de circuits multiplicateurs 30 et
31 dont les premières hornes d'entrée sont couplées respec-
tivement aux sorties des éléments 7 a et 7 b de photodétecteur et une paire de détecteurs de crête identiques 32 et 33 Le détecteur de crête 32 a une conception classique et est formé, de façon typique, par une diode 34 dont l'anode est couplée à la sortie de l'élément détecteur 7 a et dont la cathode est
couplée à une seconde borne d'entrée du circuit multipli-
cateur 31 Un condensateur 35 et une résistance 36 sont couplés en parallèle entre la cathode de la diode 34 et la masse Le détecteur de crête 33 a la même structure que le détecteur de crête 32 et son entrée est couplée à la sortie du segment 7 b du photodétecteur, tandis que sa sortie est
couplée à une seconde borne d'entrée du multiplicateur 30.
Les bornes de sortie des circuits multiplicateurs 30 et 31
sont reliées aux bornes d'entrée de non inversion et d'in-
version d'un amplificateur différentiel ou soustracteur 37 pour engendrer un signal de commande d'alignement en vue de son application à un moyen d'entraînement 200 qui commande la
position latérale du faisceau laser tombant sur le disque 6.
Du fait que les signaux de sortie des éléments 7 a et 7 b de photodétecteur se trouvent à leur valeur de crête lorsque le faisceau éclaire une partie plate intermédiaire du disque 6, la sortie du détecteur de crête 32 représente le multiplicateur A(U +Co) de l'équation 12, tandis que la sortie du détecteur de crête 33 représente le multiplicateur
A(l -OC) de l'équation 13 Le circuit multiplicateur 30 ef-
fectue la multiplication du multiplicande (Ia +c(Ib) par le multiplicateur A(l -0 t) de manière à engendrer un signal de
sortie représentant l'équation 12 et le circuit multipli-
cateur 31 exécute la multiplication du multiplicande (Ib -c 8 Ib) par le multiplicateur A(l +cd) de manière à engendrer un signal de sortie représentant l'équation 13 Ces signaux de sortie sont combinés dans le s Qustracteur 37 de manière à
engendrer un signal de commande représentant (Ia Ib)( 1 -ct)A.
Les sorties des segments 7 a et 7 k de photodétecteur sont également couplées à un additionneur 38 à partir duquel la sortie combinée est délivrée à une borne de sortie 39 en vue de son utilisation dans le signal d'information détecté
à partir du disque 6.
La figure 7 est une illustration d'une variante du mode de réalisation de la figure 6, variante dans laquelle des circuits d'échantillonnage et de retenue 42 et 43 sont utilisés à la place des détecteurs de crête 32 et 33 de la figure 6 Les circuits d'échantillonnage et de retenue 42 et 43 sont couplés respectivement aux éléments 7 a et 7 b de photodétecteur pour échantillonner les valeurs de crête du signal d'information détecté en réponse à une impulsion d'échantillonnage correspondante provenant d'un circuit formé par un additionneur 44, un différentiateur 45 et un détecteur 46 de point de croisement zéro Le différentiateur fournit un signal qui est déphasé de 900 par rapport au signal d'information détecté Les détecteurs 46 de point de croisement zéro détectent le point de croisement zéro
du signal différentié et engendrent une impulsion d'échantil-
lonnage qui correspond à la valeur de crête du signal d'in-
formation détecté Les valeurs de crête échantillonnées par
les circuits 42 et 43 sont appliquées, en tant que multi-
plicateursdes équations 11 et 12, aux secondes bornes d'entrée des circuits multiplicateurs 41 et 40 qui sont couplés aux éléments 7 a et 7 b de photodétecteur, respectivement Un
soustracteur 47 reçoit les sorties des circuits multipli-
cateurs 40 et 41 de manière à engendrer le signal de com-
mande d'alignement.
Le mode de réalisation de la figure 7 est modifié de
la manière représentée sur la figure 8 Deux circuits sup-
plémentaires 50 et 51 d'échantillonnage et de retenue sont reliés respectivement aux sorties des segments 7 a et 7 b de photodétecteur pour échantillonner les valeurs minimales du signal d'information détecté obtenu lorsque le faisceau laser éclaire les microcuvettes du disque Du fait que les valeurs minimales sont déphasées de 1800 par rapport aux valeurs de crête, l'impulsion d'échantillonnage pour les circuits d'échantillonnage et de retenue 50 et 51 provient d'un détecteur 52 de point de croisement zéro qui est couplé à la sortie du différentiateur 45 pour détecter le point de croisement zéro déphasé de 180 par rapport au point de croisement zéro détecté par le détecteur 46 Les signaux représentant les valeurs minimales échantillonnées par les circuits d'échantillonnage et de retenue 50 et 51 sont envoyés aux circuits multiplicateurs 40 et 41 en tant que multiplicande des équations 11 et 12, respectivement La présence des circuits d'échantillonnage et de retenue 50 et 51 est avantageuse en ce qui concerne le rapport signal/bruit étant donné que les différences entre les multiplicandes et
les multiplicateurs des équations 11 et 12 sont maximisées.
Un autre mode de réalisation représenté sur la figure
9 est une application de l'équation 14 Ce mode de réali-
sation est caractérisé par la présence d'une paire de
circuits de commutation 61 et 62, un ensemble de conver-
tisseurs logarithmiques 63, 64 et 65, un soustracteur 66
et un convertisseur logarit Ihtique inverseur 67 Un compara-
teur 73 est en outre prévu pour comparer les sorties des détecteurs de crête 68 et 69 pour commander les circuits de commutation 61 et 62 Un circuit de commutation 71, couplé à la sortie du soustracteur 70 pour appliquer la sortie de ce soustracteur directement ou par l'intermédiaire d'un inverseur 72 au moyen d'entraînement 200,est en outre inclus. Lorsque le disque 6 est incliné de telle sorte que le spot du faisceau sur le photodétecteur 7 est décalé vers l'élément 7 a, la sortie du détecteur de crête 68 est plus
grande que la sortie du détecteur de crête 69 et le compa-
rateur 73 fournit une sortie logique " O " En présence de la sortie logique l"O', les circuits de commutation 61 et 62 passent dans la position A Pendant cette condition, la sortie de l'élément 7 a de photodétecteur est reliée, d'une part, par l'intermédiaire d'un contact 61 a du circuit de commutation 61 à l'entrée de non-inversion d'un soustracteur en tant que premier terme (ia +o(Ib) de l'éauation 14 et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un détecteur de crête 68 t 14 et d'un contact 62 au convertisseur logarithmique 64 La sortie de l'élément 7 b de photodétecteur est reliée, d'une part, par l'intermédiaire d'un contact 61 b du circgt de commutation 61 au convertisseur logerithmique 63 et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un détecteur de crête 69 et
d'un contact 62 b du circuit de commutation 62 au convertis-
seur logarithmique 65.
Les sorties des convertisseurs logarithmiques 63,64 et 65 représentent respectivement les valeurslogarithmiques 1 o des facteurs du second terme de l'équation 14 Les sorties des conmvertisseurs logarithmiques 63 et 64 sont ajoutées
et envoyées à la borne d'entrée de non-inversion de l'am-
plificateur différentiel ou soustracteur 66 et la sortie du convertisseurlogarithmique 65 est appliquée à l'entrée d'inversion de ce soustracteur Le convertisseur logarithmique inverseur 67 reconvertit la sortie du soustracteur 66, grâce à quoi le second terme de l'équation 14 est appliqué à l'entrée d'inversion du soustracteur 70, ce qui fait que le résultat de l'équation 14 est obtenu à la sortie de ce soustracteur et est fourni directement au moyen d'entralnement 200 par l'intermédiaire du circuit de
commutation 71.
Si la sortie du détecteur de crête 69 devient supérieure à la sortie du détecteur 68 lorsque le disque 6
est incliné dans la direction opposée, la sortie du compa-
rateur 73 devient un " 1 " logique Quand ceci a lieu, les
sorties des éléments 7 a et 7 b de photodétecteur sont re-
présentées par (Ia -o(Ia), et (Ib +c(Ia), respectivement.
Les circuits de commutation 61, 62 et 71 sont maintenant 3 Q places dans la position B et le circuit fonctionne de manière à donner le résultat de l'équation suivante a la sortie du soustracteur 70: Ib +OéIa (la -o<Ia) (A +o(A)/(A -cd A) = Ib Ia ( 14 a) Le signe de l'équation 14 a est inversé par l'inverseur 72 de manière à compenser l'inclinaison du disque 6 dans la
direction opposée.
Bien que le diamètre du spot du faisceau sur le disque soit déterminé de manière à être plus petit que l'intervalle entre les microcuvettes adjacentes 9, ce spot peut recouvrir deux microcuvettes adjacentes comme
illustré sur la figure 4 si la densité de ces micro-
cuvettes est élevée En raison du fait que le faisceau laser présente une répartition de Fourier de l'énergie (avec les maxima centraux représentés en lb sur la figure 4), les signaux donnés par le photodétecteur 7 prennent en réponse à la composante de fréquence plus élevée des infor-
mations enregistrées,des valeurs de crête d'amplitude plus petite que pour la composante de fréquence plus faible de ces informations Ceci se traduit par une erreur dans le
signal de commande d'alignement.
On supprime ce problème en ajoutant des filtres passe-bas ou des circuits déclencheurs de Schmitt pour détecter les valeurs de crête supérieures à une valeur prédéterminée de manière à exclure les valeurs de crête
inférieures à cette valeur.
Pour cette raison, on modifie les modes de réalisa-
tion précédents comme représentés sur les figures 10 à 12 dans lesquelles on a utilisé les mêmes chiffres de référence pour indiquer les parties correspondantes à celles des
modes de réalisation précédents.
Sur la figure 10, des filtres passe-bas 80 et 81
relient les segments 7 a et 7 b de photodétecteurs aux détec-
teurs de crête 32 et 33 respectivement Chacun des filtres passe-bas comprend, de façon typique, une combinaison série d'une résistance 82 et d'un condensateur 83 reliant le segement associé de photodétecteur à la masse avec une jonction intermédiaire reliée à l'entrée du détecteur de
crête associé La valeur de constante de temps de la résis-
tance 82 et du condensateur 83 est choisie de manière que
la sortie de chaque filtre passe-bas ait un niveau beau-
coup plus faible pour la composante de fréquence plus faible cue pour la composante de fréquence plus élevée, comme indiqué par la forme d'onde 84 en traits interrompus
sur la figure 13 De façon typique, la valeur de la cons-
tante de temps de chaque filtre passe-bas est égale au 1/10 ème de la valeur de constante de temps de décharge du détecteur de crête associé et la fréquence de coupure du filtre passe-bas est inférieure à quelques Hertz Il en résulte que les détecteurs de crête 32 et 33 rejettent les composantes de fréquences plus élevées et engendrent une forme d'onde 85 Les circuits multiplicateurs 30 et 31 reçoivent, de ce fait, des facteurs de multiplication
valables en provenance des détecteurs de crête associés.
Les modes de réalisation modifiés des figures 7 et 8 sont représentés sur la figure 11 Le différentiateur 45 et le détecteur 46 de point de croisement zéro des modes de réalisation précédents sont remplacés par un circuit 90 déclencheur de Schmitt présentant des seuils supérieurs et inférieurs indiqués par les lignes 91 et 92 en traits interrompus sur la figure 14 Le seuil supérieur 91 est fixé à un point compris entre les valeurs de crête maximales
et minimales qui sont dérivées respectivement des compo-
santes de fréquences supérieures et inférieures Le déclencheur de Schmitt 90 passe dans un état de sortie de
niveau haut lorsque le signal d'entrée provenant de l'ad-
ditionneur 44 (indiqué par une forme d'onde 93) atteint le niveau de seuil supérieur 91 et reprend son état initial
lorsque le signal diminue en-dessous du seuil inférieur 92.
Des impulsions 94 sont ainsi engendrées par chaque circuit
déclencheur de Schmitt exclusivement en réponse aux compo-
santes de fréquences plus élevées des informations enre-
gistrées de manière à provoquer l'échantillonnage par les circuits d'échantillonnage et de retenue 42 et 43 des signaux d'entrée ayant une amplitude supérieure à un seuil correspondant au seuil 91 Pendant l'intervalle durant lequel la composante de frécuence plus élevée est présente, les circuits d'échantillonnage et de retenue retiennent les valeurs les plus récemment échantillonnées dérivées des parties plates intermédiaires 10,et les circuits multiplicateurs 41 et 42 utilisent ces valeurs
pour multiplier les valeurs minimales dérivées des micro-
cuvettes 9.
La figure 12 est une modification du mode de réa-
lisation de la figure 9 Cette modification est similaire à celle représentée sur la figure 10 par le fait que les filtres passe-bas 95 et 96 relient respectivement les segments 7 a et 7 b de photodétecteurs aux détecteurs de
crête 68 et 69.
Il est bien entendu que la description qui précède
n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent
y être apportées dans le cadre de la présente invention.
Z 520542
Claims (10)
1 Système de commande d'alignement destiné à être
uti Usé avec un disque sans sillon sur lequel des infor-
mations sont enregistrées sous la forme d'une série de microeuvettes le long de pistes parallèles, comprenant une paire de premier et second éléments opto-électriques adjacents séparés par une ligne neutre, un soustracteur
sensible aux signaux de sortie desdits éléments opto-élec-
triques pour engendrer un signal de commande d'alignement, et un moyen monté au-dessus du disque précité de manière à pouvoir Etre déplacé latéralement par rapport au trajet desdites pistes en réponse audit signal de commande
d'alignement pour émettre un faisceau de lumière en direc-
tion de la surface du disque précité et pour diriger la lumière réfléchie par la surface du disque et former un spot de faisceau sur la surface desdits premier et second éléments opto-électriques de telle sorte que lorsque ledit
faisceau de lumière émise tombe suivant un angle d'inci-
dence prédéterminé sur ladite surface du disque et suit le-trajet d'une piste donnée, le centre dudit spot de faisceau est aligné avec ladite ligne neutre et que lorsque le disque précité s'incline,avec pour conséquence que le faisceau émis s'écarte dudit angle d'incidence prédétermine, et lorsque ledit faisceau de lumière incident s'écarte du trajet de ladite piste donnée, le centre dudit spot de faisceau s'écarte de ladite ligne neutre de sorte
que ledit signal de commande d'alignement contient de faus-
ses informations, caractérisr par un moyen de détection de Mmaimu ( 32,33; 42-46; 68,69) sensible au premier et au seco *lments opto-électriques ( 7 a,7 b) pour détecter les valeus de crête des signaux de sortie de ces éléments qui correspondent aux parties plates ( 10) du disque ( 6) de manière que des premier et second signaux de valeur de crête soient obtenus à partir des premier et second éléments
25205 $ 42.
opto-électriques ( 7 a,7 b), et un moyen de modulation ( 30,31; ,41; 6367) sensible audit premier et second éléments opto-électriques ( 7 a,7 b) pour moduler l'amplitude des signaux de sortie de ces éléments avec lesdits premier et second signaux de valeur de crête et pour appliquer les signaux modulés audit soustracteur ( 37; 47; 70) de manière à détecter la différence entre ces signaux de telle sorte que lesdites fausses informations soient annulées à la
sortie dudit soustracteur.
2 Système de commande d'alignement suivant la reven-
dication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen modu-
lateur comprend un moyen ( 30,31; 40,41) pour multiplier les signaux de sortie desdits premier et second éléments opto-électriques par lesdits second et premier signaux
de valeur de crête, respectivement.
3 Système de commande d'alignement suivant les
revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit
moyen de détection comprend une paire de premier et second détecteurs de crête ( 32,33) couplés respectivement auxdits premier et second éléments opto-électriques ( 7 a, 7 b) peur engendrer lesdits premier et second signaux de valeur de crête, et par le fait que ledit moyen de multiplication
comprend une paire de premier et second circuits multi-
plicateurs ( 30,31) pour multiplier l'amplitude des signaux de sortie desdits premier et second éléments opto-électriques par lesdits second et premier signaux de valeur de crête, respectivement. 4 Système de commande d'alignement suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit moyen de détection de maximum comprend une paire de premier et second circuits d'échantillonnage et de retenue ( 42,43) couplés respectivement auxdits premier et second éléments opto-électriques { 7 a, 7 b) et un moyen ( 45,46) pour détecter l'apparition des valeurs de crête des signaux de sortie desdits éléments opto-électriques de manière à amener le
2520542.
circuits d'échantillonnage et de retenue ( 42,43) à échantillonneret retenir les signaux de sortie des éléments
opto-électriques associés.
Système de commande d'alignement suivant l'une
quelconque des revendications précédentes, caractérisé
en outre par un moyen ( 50,51) de détection de minimum pour détecter et pour appliquer les valeurs minimales des signaux de sortie desdits premier et second éléments opto-électriques
auxdits moyens de modulation ( 40,41) en vue d'une modu-
lation par lesdits signaux de valeur de crête.
6 Système de commande d'alignement suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit moyen de détection de minimum comprend une paire de premier et second circuits d'échantillonnage et de retenue ( 50,51) couplés auxdits premier et second éléments opto-électriques respectivement, et un moyen ( 45,46,52) pour détecter l'apparition des valeurs minimales des signaux de sortie desdits éléments opto-électriques de manière à amener lesdits circuits d'échantillonnage et de retenue ( 50, 51) à échantillonner et retenir les signaux de sortie des
éléments opto-électriques associés, et par le fait que les-
dits moyens de multiplication ( 40,41) sont sensibles aux signaux de sortie desdits circuits d'échantillonnage et de
retenue ( 50,51) en tant que multiplicandes.
7 Système de commande d'alignement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyens de modulation comprend: un comparateur ( 73) pour comparer lesdits premier et second signaux de valeur de crête l'un avec l'autre de manière à engendrer l'une des première et seconde sorties de comparateur selon les valeurs relatives des signaux comparés; et un moyen ( 63-67) sensible 9 ladite première sortie de comparateur pour multiplier l'amplitude du signal de sortie dudit second élément opto-électrique par le premier signal de valeur de crête et pour diviser l'amplitude du signal multiplié par le second signal de valeur de crête et soustraire le signal divisé du signal de sortie dudit premier élément opto-électrique,et sensible en outre à ladite seconde sortie de comparateur pour multiplier
l'amplitude du signal de sortie dudit premier élément opto-
électrique par ledit second signal de valeur de crête et diviser l'amplitude du signal multiplié et mentionné en dernier par ledit premier signal de crête et soustraire du signal divisé mentionné en dernier le signal de sortie
du second élément opto-électrique.
8 Système de commande d'alignement suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que ledit moyen de multiplication et de division comprend: des premier et second circuits de commutation ( 61,62) comportant chacun deux bornes d'entrée et deux bornes de sortie couplées aux bornes d'entrée en réponse à ladite première sortie de comparateur et couplées de façon inverse aux bornes d'entrée en réponse à ladite seconde sortie de comparateur, les bornes d'entrée dudit premier circuit de commutation ( 61) étant couplées auxdils premier
et second éléments opto-électriques ( 7 a, 7 b) respecti-
vement, et les bornes d'entrée dudit second circuit de commutation recevant les valeurs de crête desdits premier et second éléments optoélectriques respectivement; un second soustracteur ( 66) comportant des bornes d'entrée positive et négative; des premier, second et troisième convertisseurs logarithmiques ( 63-65), les sorties des premier et second convertisseurs logarithmiques ( 63,64) étant couplées
ensemble à ladite borne d'entrée positive et la sortie du-
dit troisième convertisseur logarithmique ( 65) étant couplée à ladite borne d'entrée négative, l'entrée dudit premier convertisseur logarithmique < 63) étant couplée
sélectivement auxdits premier et second élements opto-
252 0542.
électriques par ledit premier circuit de commutation ( 61) et les entrées desdits second et troisième convertisseurs logarithmiques ( 64,65) étant couplées de manière à être sensibles aux valeurs de crête des sorties desdits premier et second éléments opto-électriques par ledit second circuit - de commutation ( 62); et un convertisseur logarithmique inverseur ( 67) dont l'entrée est couplée à la sortie dudit second soustracteur ( 66) pour appliquer un signal de sortie provenant de ce dernier sous la forme d'un desdits signaux modulés audit soustracteur ( 70), l'autre desdits signaux de sortie modulés étant obtenu sélectivement desdits premier et second éléments opto-électriques par l'intermédiaire dudit premier circuit
de commutation ( 61).
9 Système de commande d'alignement suivant l'une
quelconque des revendications précédentes, dans lequel
lesdites microcuvettes ( 9) sont espacées par des intervalles
longs et courts amenant chacun desdits éléments opto-
électriques à engendrer un signal de sortie comportant une première composante d'amplitude plus élevée et de fréquence plus basse et une seconde composante d'amplitude plus basse et de fréquence plus élevée, caractérisé en outre par le fait qu'il comprend un moyen ( 80,81; 90; 100, 101) couplé auxdits éléments opto-électriques ( 7 a, 7 b) respectivement et sensible exclusivement a ladite première composante, et que ledit moyen de détection de maximum ( 32,33;
42, 43; 68, 69) est sensible à la première composante détectée.
Système de commande d'alignement suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que ledit moyen de détection de première composante comprend des premier et second filtres passe-bas ( 80,81,95,96) couplés auxdits
premier et second éléments opto-électriques ( 7 a, 7 h) res-
pectivement pour transmettre les premières composantes des
signaux de sortie desdits premier et second éléments opto-
électriques auxdits premier et second détecteurs de crête ( 32,
33; 68, 69), respectivement.
11 Système de commande d'alignement suivant la revendication 9, caractérisé par le fait queledit moyen de détection de première composante comprend un circuit basculeur de Schmitt ( 90) sensible à ladite première
composante des signaux de sortie desdits éléments opto-
électriques ( 7 a, 7 b) pour engendrer des impulsions d'échan-
tillonnage de manière à amener lesdits premier et second circuits d'échantillonnage et de retenue ( 42,43) à échantillonner et à retenir les signaux de sortie des
éléments opto-électriques associés.
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| EP0351953A3 (fr) * | 1988-06-20 | 1992-09-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Tête optique avec servo-mécanisme pour la correction d'inclinaison |
| US5216649A (en) * | 1988-06-20 | 1993-06-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical head with a tilt correction servo mechanism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4589103A (en) | 1986-05-13 |
| DE3301787A1 (de) | 1983-08-04 |
| FR2520542B1 (fr) | 1990-01-12 |
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| JPS6250894B2 (fr) | 1987-10-27 |
| GB2113873B (en) | 1985-09-18 |
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