FR2569038A1 - Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations - Google Patents
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Abstract
DANS L'APPAREIL D'ENREGISTREMENT ET DE REPRODUCTION D'INFORMATIONS SELON LA PRESENTE INVENTION, UN FAISCEAU LUMINEUX EST APPLIQUE SUR UN DISQUE OPTIQUE10 COMPORTANT DES EMPREINTES FORMEES ANTERIEUREMENT SUR CE DISQUE, ON DETECTE UN SIGNAL D'ALIGNEMENT A PARTIR DU FAISCEAU LUMINEUX QUI A ETE MODULE PAR LES EMPREINTES, ET ON ENREGISTRE LES INFORMATIONS EN APPLIQUANT UN FAISCEAU D'ENREGISTREMENT MODULE PAR UN SIGNAL D'INFORMATION A UNE ZONE COMPRISE ENTRE UNE DES EMPREINTES ET L'EMPREINTE SUIVANTE PENDANT QU'UN ALIGNEMENT EST EFFECTUE EN UTILISANT LE SIGNAL D'ALIGNEMENT.
Description
I AnDareil d'enregistrement et de reproduction d'informations
La présente invention concerne un appareil d'enregistre-
ment et de reproduction d'informations pour un disque optiques On a connu jusqu'à présent un appareil dans lequel on forme préalablement un sillon servant de piste dite piste; DC, c'est-à-dire une piste exempte d'empreintes, d'une profondeur de a /8, on détecte un signal d'alignement ou
de centrage en utilisant le fait qu'une asymétrie est pro-
voquée dans le faisceau de lumière diffracté par le bord dul sillon-piste lorsque le spot de lumière s'éloigne du centre de la piste, et on enregistre les informations sur le sillon
formant piste DC a l'aide de la lumière laser qui est modulée-
par un signal d'information pendant que l'on suit une piste
X5 en utilisant le signal d'alignement mentionné ci-dessus.
Dans cet appareil, deux photodétecteurs disposés parallèlement h la piste reçoivent le faisceau de lumière diffracté et on détecte un signal d'alignement en faisant la différence entre les sorties de ces deux photodétecteurso Un tel appareil a 0 'été décrit dans la demande de brevet japonais nO 60702/74o Si, dans cet appareil, le spot lumineux est déplacé, par exemple, par un miroir galvanométrique destiné à une commande d'alignement, un écart d'alignement apparaît dans le signal dalignement En outre, Ilaberration de coma apparaît quand le disque est incliné0 Par suite de ceLte aberration. de coma, spécialement, deux photodétecteurs qui
sont disposés parallèlement à la piste cessent d'être équi-
librés, ce qui engendre un plus grand nombre d'écarts d'alignemento Par eonséquent, la piste n'est pas suivie normalemento Ce signal d'alignement est représenté par la fonction du sillon DC sur le disque, c'est-à-dire la pro= fondeur et la largeur du sillon, la longueur d'onde et la
répartition du faisceau lumineux ainsi que l'ouverture numé-
rique de l'objectif.
La figure 10 montre un signal d'alignement obtenu
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lorsqu'un spot lumineux s'écarte du centre d'un sillon DC
dans un appareil classique.
En ce qui concerne les paramètres du disque et du système optique, on a les valeurs suivantes: longueur d'onde "= 0,82 pm, profondeur du sillon = /8, largeur du sillon 0,45 pm, pas des pistes = 1,6 pm, ouverture numérique de; l'objectif = 0,5, coefficient de répartition Y2 = 4, et e = 0,5 0. Comme il apparaît sur la figure 10, l'écart d'alignement est de 0, 08,um dans ce cas. Des essais montrent que pour un décalage atteignant 0, 08 pm, on perd la stabilité de la
commande d'alignement.
En outre l'appareil classique soulève les problèmes suivants. Lors de la reproduction ou lecture d'un disque présentant une forte densité d'informations enregistrées sur son sillon DC, l'écart d'alignement se trouve accru
en raison de la diminution de la sensibilité d'alignement.
De plus, dans un système classique de sillon DC, comportant
un sillon d'une profondeur Xl/8, l'éventail des matières d'en-
registrement pouvant être choisies est plus étroit et la gamme d'application est limitée. En d'autres termes, le signal
d'alignement ou de centrage est rendu instable par l'irrégu-
larité du coefficient de réflexion ainsi que par le manque d'uniformité, c'est-à-dire l'irrégularité, de l'indice de
réfraction du disque.
C'est en tenant compte des points mentionnés ci-
dessus que la présente invention a été conçueo L'objet de la présente invention est de réaliser un appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations dans lequel on a résolu tous les problèmes ci-dessus de la technique antérieure, on peut effectuer une commande d'alignement stable quelle que soit la matière d'enregistrement dont est constitué le disque et, par
conséquent, on peut obtenir un enregistrement et une repro-
duction stables d'informations.
Pour atteindre cet objet, selon la présente invention, on enregistre préalablement sur un disque, des empreintes ou microcuvettes de synchronisation servant à l'alignement, on
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détecte un signal d'alignement à partir des empreintes de synchronisation, et on enregistre un signal d'information entre les empreintes-de synchronisation successives pendant que l'on effectue l'alignement en utilisant le signal d'alignement. On va maintenant décrire la présente invention n se référant aux dessins annexes, sur lesquels:
la figure 1A montre un système optique pour enre-
gistrer des informations sur un disque optique et pour reproduire des informations à partir de ce disque; la figure lB illustre le principe de fonctionnement d'un laser de commande à semiconducteur; la figure 2 montre la structure d'un photodétecteur; la figure 3 montre un exemple d'une piste sur laquelle ont été enregistrées des informations conformément à la présente invention; les figures 4 et 5 sont des schémas illustrant un mode de réalisation de la présente invention; les figures 6 et 7 sont des schémas illustrant un autre mode de réalisation de la présente invention; la figure 8 est un schéma illustrant un autre mode de réalisation encore de la présente invention; les figures 9 et 10 montrent la relation entre l'écart de la piste et le signal d'alignement pour la présente invention et pour la technique antérieure, respectivement; la figure 11 est un schéma de forme d'onde illustrant le fonctionnement d'un autre mode de réalisation de la présente invention; les figures 12 et 13 sont des schémas synoptiques illustrant un autre mode de réalisation encore de la présente invention; et la figure 14 est un schéma de forme d'onde illustrant le fonctionnement dans les rectangles représentés sur les
figures 12 et 13.
La figure 1A illustre la structure d'un système optique pour l'enregistrement d'informations sur un disque optique et pour la reproduction d'informations à partir de ce disque. La figure lB illustre le principe de commande du laser à semiconducteur. Dans le laser à semiconducteur, il est possible de faire passer le niveau de sortie de la
quantité de lumière laser (en ordonnées) de Yl à Y2 en appli-
quant la modulation d'impulsion au niveau de courant de commande (en abscisses) dans la plage allant de xl à x2. Le laser à semiconducteur est commandé au niveau de sortie Yl de quantité de lumière laser pendant la reproduction et au niveau de sortie Y2 de quantité de lumière laser pendant l'enregistrement. Sur la figure 1A, la référence 3 désigne un circuit de commande pour laser à semiconducteur qui applique des impulsions de modulation 28' au laser 4 lorsqu'une
impulsion 2 de chrono-déclenchement d'écriture est appliquée.
La lumière émise par le laser 4. forme un spot lumineux 11 sur une piste 12 d'un disque 10 par l'intermédiaire d'une lentille de couplage 5, d'un prisme de polarisation 6, d'un miroir galvanométrique 7, d'une lame quartd'onde 8 et d'un objectif 9. La lumière réfléchie diffractée par la piste 12 revient par le système optique décrit ci-dessus. Elle est réfléchie par le prisme polarisé 6 en raison de l'effet de polarisation de la lame quart-d'onde 8 et est reçue par un photodétecteur 13 qui est divisé en quatre sections. La figure 2 montre la structure du photodétecteur 13 à partir duquel est obtenu le signal d'alignement ainsi qu'un circuit de traitement de signal. Sur la figure 2, le centre ou point d'origine du photodétecteur est aligné avec l'axe optique du système optique (figure 1A), l'axe des X ént placé parallèlement à la direction de la piste
et l'axe des Y étant placé perpendiculairement à la piste.
Les signaux de sortie I14, I16, I15 et I17 sont extraits respectivement des photodétecteurs 14, 16, 15 et 17 qui se trouvent respectivement dans les premier, second, troisième et quatrième quadrants. Un signal DF représenté par:
DF = (I14 + 115) - (I16 + I17)
est engendré par des circuits additionneurs 18 et 19 ainsi que par un circuit soustracteur 2XO Un signal RF représenté par - Pr = (I14 + Il5) -(116 - I7) es% engendré par les cPircuis additionneurs 189 19 et 20é Le signal BP e-t le signal DP sont envoyés au circuit reorésen-é soit sur la figure 4 soit sur la figure 6 pour fournir le sigLnal d A a ligncmeeni eo La figure 3 motr un exemple d une piste sur laquelle nt - regst.r.es des oTaton onformément à la présente :--n-.:o* La Dise '2 est% constituée par deux- sortes de blocs _ - D:s Lebloc A, est cotmpossé 27empreintes 24 de synchronrisa-ion pouo: un;,,rrou:ilaa de pihase e- d empreintee 25 de comb - " -aso- A--o svy ncnhr onisa'io Opu"ou-; e éter m.L er I ori! gine du bloc d e % de, ones] Un %7azn 2i-ruls-ions de ch-oddéclenchelmen 26 eS';i r] -i'' c1i enmDreintBes9 24 de synchronisaion et ies mnr '_ ine 25 -;e combiwnaison de synchron.isaiono0 G-race a u 7i2!;' i,s Sv in d-es imp-lulsios r'.26 de chrono déc!enchemen- e- des mo..... 27 e 'nit''n enregis'tres sur le bloe Dj de ion.né6e- e ez preintes 2,3 d2informaions sont neS 't..ees ez.- les-Eo- empreintes ^L27 de synchronisaion0 Lorn de a produi des i'ormations les impulsions 26 de >chzrono=-2dci enchem! et le bloc B de donmnées sont ob-enus & F -emnref)3inte=inlte 4 d ms synchronisation es des emprein es 2S'd co-7:ïinoison,:!e8 synehronzisauion9 e- les empreintes 28 d2--inf-or-atsions et% es eampreines 27 de synchronisation -on% reprodui-t;es séparémento La figure 4 est un schéma synoptique d'un eircuit 0 pour l2obo-enioon du signal dcalignement à partir de l!empreine de synchronisation La figure 5 es% un croquis illustrant le fonctionnement du circuit représenté sur la figure 4 et montre les formes deondesde sortie des circuits respectifs représentés par des rectangles. Lorsque le spot 1t de lumière laser est appliqué successivement aux empreintes 27 de synchronisation présentes sur la piste 12, les photodétecteurs 14, 15, 16 et 17 de chaque quadrant engendrent respectivement des signaux I14, I15, I16 et 17. Le signal de somme RF = (I14 + I15) +
(I16 + 17) et le signal de différence DF = (I14 + 115) -
(116 + I17) comprennent les formes d'ondes représentées sur la figure 5. Le niveau du signal RF 22 s'abaisse à l'endroit des empreintes 27 de synchronisation en raison de la diffractiono Le signal DF 23 comprend une des deux formes d'ondes possibles qui sont déphasées de 180 selon la direction dans laquelle le spot lumineux 11 s'écarte du centre de la piste (un train d'empreintes de synchronisation). La forme d'onde du signal DF 23 prend une valeur nulle au centre d'une empreinte 27 de synchronisation et présente une crête aux deux extrémités de cette empreinte. On va décrire ci-après le procédé pour obtenir le signal d'alignement à partir du signal RF 22 et du signal DF 23 ainsi que le procédé pour enregistrer les empreintes 28 d'informations sur la zone intermédiaire comprise entre les
empreintes 27 de synchronisation.
Le signal RF 22 subit une mise en forme d'onde dans
un conformateur 30 d'onde de-manière à donner une sortie 301.
Des multivibrateurs monostables 31 et 32 engendrent des impulsions 31' et 32' de bords qui indiquent les positions des bords de l'empreinte 27 de synchronisation. Le niveau du signal DF 23 à ce moment est échantillonné et retenu dans les circuits 36 et 37 d'échantillonnage et de retenueo Un circuit soustracteur 38 fournit la différence entre les sorties 36' et 37t provenant respectivement des circuits d'échantillonnage et de retenue 36 et 37 de manière à fournir un signal d'alignement 39. Le signal d'alignement 39 commande la position du miroir galvanométrique 7 représenté sur la figure 1 de manière à
placer le spot lumineux 11 sur le centre de la piste 12.
D'autre part, dans le but d'enregistrer une empreinte 28 d'information sur la zone intermédiaire comprise entre les empreintes 27 de synchronisation successives en utilisant l'impulsion 28' de modulation, un multivibrateur monostable 35 engendre une impulsion 2 de chrono- déclenchement d'écriture en utilisant l'impulsion 32 de bord qui est engendrée à une
des extrémités de l'empreinte 27 de synchronisationo L:impul-
sion resultante 2 de chrono-déclenchement d'écriture définit une période de temps qui séstend de TI T2 durant laquelle, l'impulsion 283 de modulation doit etre enregistreeo En outre2 pour empêcher l'impulsion de modulation 281 de perturber.le signal 39 d'alignement pendant la période de temps Tl - T2 d'écriture d'informationse on retient les sorties 36t et 372 des circuits d'échantillonnage et de retenues A cette fin, les impulsions 2 de chrono-déclenchement d'écriture suppriment les
sorties des circuits d'attaque 33 et 34 de commande d'échantil-
lonnage et de maintien afin que les sorties échantillonnées soient retenueso Il devient donc possible d'écrire l'empreinte 28 d'information sur la zone intermédiaire comprise entre les empreintes successives 27 de synchronisation tout en détectant
le signal d'alignement provenant des empreintes 27 de synchron.
nisationo On va décrire maintenant un autre exemple d'opération d'écriture d'empreinte 28 d'information en se référant au schéma synoptique représenté sur la figure 8. L'empreinte 28 d'information doit être écrite sur la zone intermédiaire comprise entre des empreintes successives 27 de synchronisation qui ont été formées préalablement. Par conséquent, le signal reproduit a partir de l'empreinte 27?de synchronisation est appliquée en tant que signal de chrono-déclenchement de commande d'écriture à un circuit PLL (boucle a phase bloquée) pour engendrer un signal de cadence d'écriture CLo Le signal de cadence d'écriture CL présente une période de répétition qui est un multiple intégral de celle de l'empreinte de ' synchronisation et est synchronisé en phase avec l'empreinte de synchronisationo Grâce a l'utilisation du signal de cadence
d'écriture CL mentionné ci-dessus et des informations d'em-
preintaede synchronisation provenant du circuit 50' de détection d'empreintes de synchronisation, un circuit 52 de signal de porte engendre le signal 2 de chrono-déclenchement d'écriture qui indique une zone sur laquelle l'empreinte d'information
peut être écrite. L'empreinte d'information écrite est déter-
minée par la combinaison de données devant être écrites et par le schéma de modulation. Lorsqu'un seul bit de donnée es% inscrit entre deux empreintes de synchronisation successives dans le schéma de modulation le plus facile et le plus simple, par exemple, une seule empreinte 28 d'information est formée entre deux empreintes de synchronisation successives pour une donnée "1" et aucune empreinte 28 d'information n'est formée pour une donnée "0". Bien que ce schéma facilite le codage et le décodage dans une opération d'écriture et de lecture, il va de soi que la densité d'enregistrement d'informations (quantité de données qui peuvent être enregistrées sur une longueur spécifiée) ne peut pas être augmentée. C'est pourquoi, dans la pratique, une pluralité de bits de données de longueur fixe ou
variable sont modulées sous la forme d'un groupe de manière à for-
mer une ou des empreintes 28 d'informations. Le schéma de modulation n'est pas limité à un schéma particulier et on peut
concevoir divers schémas de modulation en fonction de l'appli-
cation et de l'objectif recherchés. Le signal 2 de chrono-
déclenchement d'écriture indiquant une zone sur laquelle l'empreinte d'information peut être enregistrée à l'exclusion de la partie réservée à l'empreinte 27 de synchronisation, le signal de cadence d'écriture CL et un signal 51 d'information sont appliqués à un circuit d'écriture (circuit de modulation) 53 pour obtenir l'impulsion de modulation 28', les empreintes d'informations étant-ainsi écrites en fonction du schéma de modulation sur la zone susceptible d'être enregistréeo Les données sont inscrites grâce à l'utilisation d'une impulsion d'écriture d'une puissance plus grande que dans le cas d'une opération de lecture telle que représentée sur la figure lB. En effet, un signal réfléchi par le disque par suite de l'impulsion d'écriture est appliqué au système de détection de signal d'alignement décrit ci-dessus. Il est donc souhaitable d'empêcher l'influence de l'impulsion d'écriture pour stabiliser les caractéristiques de commande d'alignemento Du fait que le signal d'alignement est obtenu selon la présente invention à partir d'empreintes de synchronisation (voir la
figure 4), il n'est pas nécessaire d'obtenir le signal d'ali-
gnement sur une partie ne comportant aucune empreinte de synchronisation, c'est-à-dire la zone précitée susceptible d'être enregistrée. Par contre, l'impulsion d'écriture
n'est engendrée que dans une zone susceptible d'être enregis-
trée. Par conséquent, il est possible d'utiliser le signal précité 2 de chrono-déclenchement d'écriture pour empêcher l'impulsion d'écriture d'influencer le système de signal d'alignement. On parvient à ce résultat, par exemple, en maintenant les informations d'alignement obtenues à partir de l'empreinte 27 de synchronisation dans l'état retenu pendant la présence du signal précité 2 de chrono-déclenchement d'écriture.
Les figures 6 et 7 montrent un autre mode de réali-
sation selon la présente invention. A la valeur minimale du signal RF 22, c'est-à-dire au centre d'une empreinte, un
circuit 40 qui est composé d'une ligne à retard, d'un compa-
rateur, d'un multivibrateur monostable, etc, émet une impulsion de sortie 40' Cette impulsion 40' est utilisée comme impulsion de remise à zéro pour un circuit 44 de retenue de crête positive et pour un circuit 45 de retenue de crête négative. A partir du moment ou cette impulsion 40' de remise à zéro est émise, le signal DF 23 est soumis à une retenue de crête. D'autre part, un multivibrateur monostable 41 engendre une impulsion 411 qui a une durée ' 1. Un multivibrateur monostable 42 fournit une impulsion 42' pour commander un circuit 47 d'échantillonnage et de retenue. Il est possible d'obtenir la valeur de crête du signal DF 23 en égalisant la durée X 1 de la pulsion 41! avec celle du bit 27 de synchronisation. Comme on le voit d'après le sijnal DF 23 illustré sur la figure 7, le circuit 44 de retenue de crête positive ou bien le circuit 45 de retenue de crête négative fonctionne selon la direction dans laquelle le spot 11 de lumière laser s'écarte du centre de la piste 12. En d'autres termes, la sortie 46' d'un additionneur 46 représente l'amplitude et la direction de la déviation du
spot 11 de lumière laser par rapport au centre de la piste 12.
Par conséquent, il est possible d'obtenir le signal d'aligne-
ment 39 en appliquant une fonction d'échantillonnage et de retenue à la sortie 46' de l'additionneur dans le circuit 47 d'échantillonnage et de retenue à la cadence de l'impulsion 42' de commande d'échantillonnage et de retenue. La référence 48 désigne un amplificateur destiné à amplifier la sortie 47' du circuit 47 d'échantillonnage et de retenue. Par contre, pour enregistrer l'empreinte 28 d'information entre deux empreintes successives 27 de synchronisation en utilisant l'impulsion de modulation 284, un multivibrateur monostable 49
le l'm-
engendre l'impulsion 2 de chronodéclenchement d'écriture a partir/ pulsion 42t de commande d'échantillonnage et de retenue. La
durée r 2 de l'impulsion 2 est la période de temps pour l'en-
registrement de l'impulsion 28' de modulation. Pour empêcher
l'impulsion 28' de modulation de perturber le signal d'aligne-
ment 39 pendant la période de temps î 2 d'écriture d'infor-
mation, la sortie d'un cirait d'attaque 43 de commande de dispositif d'échantillonnage et de retenue est supprimée par l'impulsion 2 de chronodéclenchement d'écriture de la même façon que dans l'exemple précédent. Il est donc possible d'écrire l'empreinte d'information sur la zone intermédiaire comprise entre deux empreintes successives de synchronisation
tout en engendrant le signal d'alignement à partir de l'em-
preinte de synchronisation de la même façon que dans le mode de
réalisation décrit précédemment.
La figure 9 montre la relation entre le signal d'alignement et la déviation d'alignement selon la présente invention. Comme on peut le voir sur la figure 9, même si le
disque est incliné de 0,8 , l'écart est inférieur à 0,03,um.
il en résulte qu'une commande stable d'alîgnement est possible.
Comme on l'a déjà mentionnég il est possible d'obtenir
le signal 9 dalignement a partlr de l9empreinte 27 de syn-
chronisation d2 échanillonner et de retenir le signal 39 jusqua 7 Vempreinte suivante 27 de synLchronisaLon et d'écrire ?empreintne 28 d'information sur la zone intermédiaire comprise
ent-re les demux empreintes 27 de synchronisation.
On effectue la reproduction dmun signal en focalisant le faisceau de lumière laser sur la succession dempreintes reprsesen-ees sLr la figure 3r Les signaux de sortie corres= pondan-t à l!empreinte 24 de synchronisation, à l'empreinte 25 de combidaison de synchronisation et à ltempreinte 27 de syLnchronisation au moment de la reproduction sont exactement les mêmes que ceux au moment de l'enregis-trement% Seule la forme dsonde correspondant à l'empreinte 28 d'information est différente de celle obtenue au moment de l'enregistremento Par conséquent, on effectue la reproduction du signal par la même technique que celle illustrée sur les-figures 4 et 5o En d'autres tez-mes, on obtient à partir de l'empreinte 24 de sy-iichronisation et de l'empreinte 25 de combinaison de synchronisation l'impulsion de chrono=déclenchement 26 et le bloc de données B, puis on sépare le signal correspondant à l'empreinte 27 de synchronisation du signal correspondant à l'empreinte 28 deinformationo L'information est donc reproduite pendant que le signal d'alignement est détecté à partir de l'empreinte 27 de synchronisationo I1 existe deux procédés possibles pour séparer le signal reproduit à partir de l'empreinte 27 de synchronisation du signal reproduit à partir de l'empreinte 28 d'information0 Le premier procédé consiste, comme illustré sur la figure 5, à produire le signal 2 de chrono-déclenchement
d'écriture, à détecter l'empreinte 28 d'information en utili-
sant cette impulsion de chrono-déclenchement et à séparer l'empreinte d'information de l'empreinte 27 de synchronisationo Le second procédé est spécialement avantageux lorsque
la polarité du signal provenant de l'empreinte 27 de synchro-
nisation est l'inverse de celle du signal provenant de l'em-
preinte 28 d'information. Si une matière d'enregistrment telle que celle présentant une structure triple (IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. QE 17, No. 1, January 1981, p.p. 69-77) est utilisée, la forme d'onde de l'empreinte 28 d!in2
formation présente une polarité inverse par rapport à l'em-
preinte 24 de synchronisation, à l'empreinte 25 de combinaison
de synchronisation et à l'empreinte 27 de synchronisation.
Grâce a l'utilisation de cette difference de polarité, la forme d'onde de sortie de l'empreinte 27 de synchronisation dans la forme d'onde de sortie reproduite du disque peut être séparée de celle de l'empreinte 28 d'information et on peut alors obtenir le signal d'alignement à partir de l'empreinte
27 de synchronisation.
Selon la prés-ente invention, on réalise un autre procédé avantageux pour obtenir le signal d'alignement à partir d'un disque optique dont la matière d'enregistrement
est par exemple un composé du tellure, une matière d'enregis-
trement constituée par un milieu de formation de bulles ou un pigment. Une- telle matière d'enregistrement optique est décrite dans "Milieu de formation de bulles", CLEO 198, Washington.D.Co.,
il juin 1981. Lorsqu'on a recours à une telle matière d'enre-
gistrement optique, la forme d'onde du signal reproduit à partir de l'empreinte 28 d'information a la même polarité que celle de la forme d'onde de signal de sortie reproduit à partir des empreintes qui ont été enregistrées préalablement sur le
disque, c'est-à-dire l'empreinte 24 de synchronisation, l'em-
preinte 25 de combinaison de synchronisation et l'empreinte 27 de synchronisation. De plus, le signal reproduit a partir de l'empreinte 28 d'information comprend également le signal d'alignement. Par conséquent, le procédé dans lequel le signal d'alignement obtenu à partir de l'empreinte d'information sans discrimination de l'empreinte de synchronisation est spécialement efficace avec un appareil utilisant une tête optique du type dit à deux spots, o le spot de lumière de lecture (spot R) est séparé du spot de lumière d'écriture (spot W)o Dans la conception à deux spots, le spot R est placé après le spot W sur la même piste à une courte distance et les informations qui ont été enregistrées à l'endroit du spot précédent W sont immédiatement lues à l'endroit du spot suivant R pour déterminer si ces informations ont été enregistrées correctement, ce qui se traduit par une opération de lecture/ écriture extrêmement sireo Si le signal d'alignement est obtenu à partir du système de spot R dans la conception à deux spots, le spot W n'exerce aucune influence sur le spot R. Par conséquent, le système de spot R reste toujours dans l'état de lecture. Si l'on peut obtenir le signal d'alignement à partir de l'empreinte d'information sans discrimination de
l'empreinte de synchronisation, l'opération mentionnée ci-
dessus d'extraction de l'empreinte d'information uniquement devient entièrement inutile. Le principe de la détection du signal d'alignement selon la présente invention consiste à déterminer si un signal d'impulsion engendré à un bord de l'empreinte correspond au bord avant ou au bord arrière. De plus, dans la conception à deux spots mentionnée ci- dessus, il est possible d'échantillonner le signal différentiel DF 23 à l'aide du signal 41' comme représenté sur la figure 7. La La figure 11 montre l'opération effectuée dans ce cas. Le signal de somme RF 22 provenant du photodétecteur représente
une forme d'onde similaire pour l'empreinte 27 de synchroni-
sation et pour l'empreinte 28 d'information, respectivemento Le circuit détecteur de crête, qui détecte dans ce cas une
crête négative, engendre une impulsion 40' de crête corres-
pondant au centre d'une empreinte dans la forme d'onde. A partir de l'impulsion 40' de crête, une impulsion 41' ayant la
largeur couvrant le bord arrière d'une empreinte est engendrée.
Ace moment, le signal de différence DF 23 représente également
une forme d'onde similaire pour l'empreinte 27 de synchroni-
sation et pour l'empreinte 28 d'information, respectivement.
En d'autres termes, la polarité de la forme d'onde de l'impul-
sion différentielle DF 23 est déterminée en fonction de la direction dans laquelle le spot R est dévié par rapport au centre de l'empreinte mentionnée ci-dessus, c'est-à-dire vers la gauche ou vers la droite. Par conséquent, si l'impulsion 411 est adoptée comme impulsion d'échantillonnage, la valeur de crête du signal différentiel DF 23 pendant la durée '1 de l'impulsion d'échantillonnage est détectée et la valeur de crête détectée est retenue pendant.la période de temps restante, cette valeur de crête détectée pouvant être utilisée comme signal d'alignement. Du fait que le signal différentiel DF 23 peut avoir une polarité positive et une polarité négative, on
utilise un circuit de retenue de crête pour chacune des pola-
rites positive et négativeo On synthétise les sorties de ces circuits de retenue de crête pour obtenir le signal d'aligne-
ment. Comme décrit ci-dessus, cette opération est la même que dans le cas de la-figure 6 sauf que l'échantillonnage est effectué dans une zone correspondant aussi bien à une empreinte 28 d'information. C'est pourquoi, le circuit est aussi le même que celui représenté sur la figure 6. Toutefois, un masquage de la zone d'empreinte d'information n'est pas nécessaire. Par conséquent, les signaux références 42' et 2 ainsi que les circuits pour engendrer ces signaux sont supprimés. A leur
place, on peut utiliser le signal de sortie 41' du multi-
vibrateur monostable 41 comme signal d'entrée, c'est-à-dire
comme impulsion d'échantillonnage pour le circuit 47 d'échan-
tillonnage et de retenue.
La figure 12 montre un autre exemple de la structure d'un photodétecteur pour l'obtention d'un signal d'alignement à partir du photodétecteur 13 en coopération avec le circuit de traitement de signal de celui-ci. Sur la figure 12, le centre ou point d'origine du photodétecteur est aligné avec l'axe optique du système optique (figure 1A), l'axe des X étant placé parallèlement à la direction de la piste et l'axe des Y 1 5
25690 3
cen' dpa -leniculai'rement à la pisteo Les signaux de so.-.;_, vA, . u % e 5 o-- son emis respecGivemen'- par les
wlX^' -u4rd16,', d5 eA 7 cqui se trouvent respect ivement-
0an-s les r-:, u-' oa troisieme et quatrieme quadranz:. Un siGnel DI- G p ' e s e-'ru; p Gr ;9_ -) I f5} 'c 6 1y 7 1 7 7... es- engerd é -par d-s circuits adaitionneurs 18 et 19 ainsi que par un circuit soustrac-'eur 2 i n signal RF représenté par :) es% e rg.e-'z-- pnar des circuits additionneurs 18, 19 et 20 DQe plus2 un2 signal dc dif xrenee EEF représent par =-'_= ( = ( ,7 e- 5+I' 6) est engndre -pa. des circuiuts additionneurs 50 et 51 ainsi que Dpaz un Gcircuit sousbracteur 52,0 -dsg!0!, le sîgral DEP) et le signal PF sont
envoyes a en sircui% bpée ur la, rigur 13.
1re 4 es - un s chéma synoptique a un circut permet':ant daeb-'enir le signal d1alignement à partir de _prei e sychroni:sa'Odno La figure U- est un diagramme :20 illus-trantb le u-iun-ement du circuit représent sur' la figure '_ e- r troa'.e les formes dVondes des rectangles res= pec-ifso Lorsquce l e spot 1' de lumière Iaser est applique successivement aux empreintes 27 de synchronisationi les phtodAeit'ecteu_'s 149 15 16 et 17 des quadrants engendrent respectivement des signaux I-4a 15, I16 et 117 o Le signal tA- somme D I = (i - -!5) 4- (I16 ± I7), le signal de diff6 rence DEP = f+ -- I-7) (I15 + I6) et le signal de diffe renee D -(14 +i5) (i6 + I'7) ont les formes d'ondes repr6sentees sur la figure 14o Le niveau du signal RIB 22 s s2abaisse a l enidroit des empreintbes 27 de synchronisation en raison de la diffraction Le signal DEF 62 comporte des crêtes aux deux extremités d'une empreinte 27 de synchronisation et
sa forme d'onde est similaire à celle obtenue par différen-
ciation du signal RF. Le signal DF 23 comporte une des deux formes daondes possibles qui sont déphasées de 1800 selon la direction dans laquelle le spot lumineux 11 s'écarte du centre de la piste. De plus, la forme d'onde du signal DF 23 prend une valeur nulle au centre de l1empreinte 27 de synchronisation et présente une crête aux deux extramités de l'empreinte. Le signal DEF 62 est différentié par un circuit différen iateur de manière à donner une sortie 60t. La sortie différentiée ' est appliquée à un circuit 61 de détection de croisement de zéros, les points zéro 61(1), 61(2) et ainsi de suite étant détectés. Ensuite, des multivibrateurs monostables 31 et 32 engendrent des impulsions 31' et 32' de bords qui indiquent les positions des points zéro 61{1), 61(2) et ainsi de suite, c'est-à-dire les positions des bords des empreintes 27 de synchronisation. Des circuits 36 et 37 d'échantillonnage et de retenue remplissent la fonction d'échantillonnage et de retenue vis-à-vis du niveau du signal DF 23 au moment o apparaît l'impulsion de bord. Un circuit soustracteur 38 engendre la
différence entre les sorties 36' et 37t provenant respective-
ment des circuits 36 et 37 d'échantillonnage et de retenue de manière à engendrer un signal 39 d'alignement. Ce signal 39 d'alignement commande le miroir galvanométrique 7 représenté sur la figure 1 de manière à positionner le faisceau lumineux Il sur le centre de la piste 12. D'autre part, dans le but d'enregistrer une empreinte 28 d'information sur la zone intermédiaire comprise entre des empreintes successives 27 de synchronisation en utilisant l'impulsion de modulation 28', un multivibrateur monostable 35 engendre une impulsion 2 de chronodéclenchement d'écriture en utilisant l'impulsion 32' de bord qui est engendrée à une des extrémités de l'empreinte
27 de synchronisation. L'impulsion résultante 2 de chrono-
déclenchement d'écriture définit une période de temps allant de TI à T2 et durant laquelle l'impulsion 28' de modulation doit être enregistrée. En outre, pour empêcher l'impulsion 28' de modulation de perturber le signal 39 d'alignement pendant la période de temps T1 - T2 d'inscription d'information, on retient les sorties 36' et 37' des circuits d'échantillonnage et de retenue. A cette fin, l'impulsion 2 de chronodéclenchement d'écriture supprime les sorties des circuits d'attaque 33 et 34 des moyens de commande d'échantillonnage et de retenue afin que
les sorties échantillonnées soient retenues.
Il devient donc possible d'écrire l'empreinte 28 d'information sur la zone intermédiaire comprise entre dis empreintes successives 27 de synchronisation tout en détectant le signal d'alignement à partir de ces empreintes 27 de synchronisation. La figure 10 montre les données pour un sillon classique DC d'une profondeur de A /8o Une comparaison entre la figure 10 et la figure 9 montre clairement l'effet important
obtenu avec la présente invention.
Comme décrit de façon détaillée ci-avant, grâce au procédé d'enregistrement et de reproduction d'informations selon la présente invention, il devient possible d'enregistrer des informations sur un disque avec une densité élevée et de lire correctement les informations qui ont été enregistrées sur un disque avec une densité élevée, un progrès important étant effectué dans des domaines d'application tels que ceux des disques numériques et des disques audio numériques. Selon la présente invention, on peut éliminer un problème posé dans le procédé classique précité dans lequel les informations sont enregistrées sur un sillon DC ayant une profondeur de A /8, c'est-à-dire le problème résidant dans le fait que l'écart d'alignement est grand lorsque le disque est incliné. En outre, il est aussi possible de résoudre le problème résidant dans le fait que l'écart d'alignement se trouve augmenté lorsque le disque sur le sillon DC duquel des informations sont enregistrées avec une densité élevée est reproduit, cela en raison du fait
de la diminution de sa sensibilité en ce qui concerne l'aligne-
ment. De plus, dans le procédé classique o l'on forme un sillon
DC ayant une profondeur de /8, l'éventail des matières d'en-
registrement pouvant être choisies est étroit et la gamme d'application est limitée. Selon la présente invention, on peut extraire un signal d'alignement à partir des empreintes de synchronisation qui sont enregistrées sous de nombreuses formes, par exemple sous la forme d'une différence de coefficient de réflexion, d'inégalité de surface, ou d'une différence d'indice de réfraction. Il est donc possible de choisir des
matières d'enregistrement parmi une large gamme de matières.
Par ailleurs, du fait qu'un mécanisme de grande précision n'est pas nécessaire, on peut obtenir un appareil
beaucoup moins cher.
Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée auxmodesde réalisation décrits ci-dessus et que diverses variantes sont possibles. Par exemple, la piste
formée sur le disque n'est pas limitée à la forme en spirale.
On peut adopter des cercles concentriques. En outre, pour, enregistrer des informations sur le disque, on peut avoir recours à une combinaison d'un modulateur extérieur et d'un laser à gaz au lieu du laser à semiconducteur. De plus, le
procédé pour enregistrer un signal de détection de synchroni-
sation n'est pas limité à celui utilisé dans les modes de réalisation décrits ci-dessuso On peut aussi enregistrer une
autre impulsion de synchronisation de temps entre les emprein-
tes de synchronisation successives et les informations d'enregistrement sans entralner de déphasage en utilisant
cette impulsion de synchronisation de temps.
- 19 - 25603
Claims (11)
1. Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations, comprenant: - un disque optique (10) muni d'empreintes préalables (27) formées antérieurement sur un support d'enregistrement de manière à permettre une détection optique, lesdites empreintes préalables formant une piste (12) dans la direction de rotation du disque optique précité;
- un moyen pour appliquer un faisceau lumineux sur le disque opti-
que précité par l'intermédiaire d'un système optique;-
- un moyen de photo-détection comprenant un élément photo-récep-
teur pour recevoir ledit faisceau lumineux réfléchi par le disque optique précité;
- un premier moyen pour engendrer un signal de gâchette représen-
tant une zone pour l'enregistrement d'informations; - un deuxième moyen pour produire un signal d'alignement, ce signal d'alignement étant utilisé pour suivre lesdites empreintes préalables le long de ladite piste;
- un troisième moyen (7) raccordé à ce deuxième moyen pour comman-
der, en réponse au signal d'alignement, la position o est appliqué ledit Faisceau lumineux de manière à suivre lesdites empreintes préalables le long de ladite piste; et - un quatrième moyen (3) pour moduler ledit faisceau lumineux par des informations prédéterminées à l'intérieur d'une période de temps durant
laquelle ledit faisceau lumineux est appliqué sur ladite zone d'enregistre-
ment des informations; caractérisé par le fait: que ledit élément photorécepteur (13) est divisé en quatre éléments de détection (14, 15, 16, 17) disposés chacun dans l'un parmi quatre quadrants
définis par une origine qui coincide avec l'axe lumineux dudit système opti-
que (5-9), un axe parallèle à ladite piste et un autre axe perpendiculaire à ladite piste; que l'appareil comporte en outre:
- un cinquième moyen (18, 19, 21) pour produire un signal de diffé-
rence (23) indiquant la différence entre un signal qui est la somme du signal de sortie de l'élément de détection (14) se trouvant dans ledit premier quadrant et du signal de sortie de l'élément de détection (15) se trouvant dans ledit troisième quadrant et un signal qui est la somme du signal de sortie de l'élément de détection (16) se trouvant dans ledit second quadrant et du signal de sortie de l'élément de détection (17) se trouvant dans ledit quatrième quadrant;
- 20- 2569038
- un sixième moyen (36, 37; 47) raccordé audit cinquième moyen pour échantillonner le niveau dudit signal de différence (23) au bord de chacune des empreintes préalables (27); - un septième moyen (30, 31, 32, 40, 42; 60, 61) pour produire
un signal à impulsions d'échantillonnage (31', 32'; 42') commandant l'opéra-
tion d'échantillonnage dudit sixième moyen sur la base du signal de sortie de l'élément photo-récepteur (13); - un huitème moyen (33, 34; 43) disposé entre lesdits sixième et septième moyens et raccordé en outre audit premier moyen, ce huitième moyen étant agencé de manière que le signal à impulsions d'échantillonnage ne
soit pas délivré au sixième moyen pendant une période de temps durant laquel-
le ledit signal de gâchette est engendré; - le premier moyen étant en outre agencé de façon que le signal
de gâchette soit engendré en utilisant les sorties de l'élément photorécep-
teur (13) pendant une période de temps durant laquelle le faisceau lumineux est appliqué-sur cette zone entre l'une desdites empreintes préalables (27) et la suivante;
2. Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations selon la revendication 1,
caractérisé par le fait que ledit sixième moyen comprend une paire de cir-
cuits échantillonneurs-bloqueurs (36, 37).
3. Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations
selon une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit
septième moyen comprend un moyen (31, 32) pour produire des signaux à impul-
sions d'échantillonnage représentant chacun les bords respectifs de chacune desdites empreintes préalables à partir des signaux de sortie dudit élément photo-récepteur.
4. Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit septième moyen comprend: - un neuvième moyen (30) pour engendrer des signaux à impulsions représentant la longueur dans la direction de la piste desdites empreintes préalables à partir de la somme (22) des signaux de sortie desdits éléments de détection (14-17) du premier au quatrième quadrants; et
- un dixième moyen (31-32) raccordé à ce neuvième moyen pour engen-
drer des signaux à impulsions correspondant chacun respectivement aux fronts
montants et descendants desdits signaux à impulsions du neuvième moyen.
- 21 - 2569038
5. Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit deuxième moyen comprend un moyen (38) pour dériver la différence entre les sorties de ladite
paire de circuits échantilloneurs-bloqueurs.
6. Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit premier moyen comprend un moyen (35) pour produire un signal à impulsions ayant une largeur d'impulsions prédéterminée en utilisant un desdits signaux à impulsions d'échantillonnage.
7. Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit septième moyen comprend des moyens (60, 61, 31, 32) pour produire des signaux à impulsions d'échantillonnage représentant chacun les bords respectifs de chacune des empreintes préalables à partir d'un signal de différence (62) représentant la différence entre un signal qui est la somme du signal de sortie provenant de l'élément de détection (14) situé dans le premier quadrant et du signal de sortie de l'élément de détection (17) situé dans le quatrième quadrant et un signal qui est la somme du signal de sortie provenant de l'élément
de détection (16) situé dans le second quadrant et du signal de sortie pro-
venant de l'élément de détection (15) situé dans le troisième quadrant.
8. Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ledit septième moyen comprend:
- un neuvième moyen (60) pour différencier ledit signal de différen-
ce (62); et - un dixième moyen (61, 31, 32) raccordé à ce neuvième moyen pour engendrer des signaux à impulsions (31', 32') aux points de passage à zéro
(1) (2)
(61 (), 61 ()) du signal de sortie de ce neuvième moyen.
9. Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le septième moyen comprend: un neuvième moyen (40) pour engendrer un signal à impulsions (40') indiquant le centre de chacune des empreintes préalables à partir de la somme (22) des signaux de sortie desdits éléments de détection du premier au quatrième quadrants; et - un dixième moyen (41, 42) pour engendrer un signal à impulsions
(42') en tant que signal à impulsions d'échantillonnage après un temps déter-
miné (1) à partir du début du signal à impulsions (40') du neuvième moyen.
-22-
10. Appareil d'enregistrement et de reproduction d'informations selon a revendication 9, caractérisé par le fait que ledit sixième moyen comprend - un premier moyen de blocage de crête (44) et un second moyen de blocage de crête (45) pour retenir respectivement une valeur de crête
positive et une valeur de crête négative dudit signal de différence (23)-
dudit cinquième moyen, le signal à impulsions (40') dudit neuvième moyen (40) remettant à zéro lesdits premier et second moyens de blocage de crête (44, 45); et - un moyen (47) pour échantillonner et bloquer un signal (46') qui est la somme du signal de sortie provenant dudit premier moyen (44) de blocage de crête et le signal de sortie provenant dudit second moyen (45) de blocage de crête, ledit signal à impulsions (42') du dixième moyen
(41, 42) commandant iedit moyen d'écha-.tillonnage et de blocage.
11. Appareil d'enregistrement et de reproduction de l'information selon l'une des revendicayions 9 à 10, caractérisé par le fait que ledit premier moyen comprend un moyen (49) pour produire un signal à impulsions
ayant-une largeur d'impulsions déterminée en utilisant ledit signal à impul-
sions (42') dudit dixième moyen (41, 42).
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