FR2608789A1 - Dispositif de test pour disques optiques - Google Patents

Abstract

1. CE DISPOSITIF DE TEST POUR DISQUES OPTIQUES, EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND : UN MOTEUR DE PLATEAU 2 PROPRE A PORTER ET A FAIRE TOURNER UN DISQUE OPTIQUE 1 A UNE VITESSE CONSTANTE; UNE TETE DE MESURE 3, COMPORTANT DES MECANISMES D'ASSERVISSEMENT FOCAL ET D'ASSERVISSEMENT DE POURSUITE PROPRES A FAIRE SUIVRE AU POINT FOCAL D'UN FAISCEAU LASER ECLAIRANT LEDIT DISQUE OPTIQUE LE SILLON GUIDE DUDIT DISQUE OPTIQUE, POUR GENERER UN SIGNAL DE SORTIE PROPORTIONNEL A L'INTENSITE DU FAISCEAU REFLECHI PROVENANT DUDIT DISQUE OPTIQUE; UN MECANISME D'AVANCE 4 PROPRE A DEPLACER LADITE TETE DE MESURE DANS LE SENS RADIAL DUDIT DISQUE OPTIQUE; UN CIRCUIT DE COMMANDE 5 PROPRE A COMMANDER LES OPERATIONS DUDIT MOTEUR DE PLATEAU, DES MECANISMES D'ASSERVISSEMENT FOCAL ET D'ASSERVISSEMENT DE POURSUITE DE LADITE TETE DE MESURE ET DUDIT MECANISME D'AVANCE; UN DISPOSITIF DE MESURE 6 PROPRE A EFFECTUER DES MESURES DESIREES, EN REPONSE AU SIGNAL DE SORTIE DE LADITE TETE DE MESURE; ET UN CALCULATEUR 7 PROPRE A COMMANDER LEDIT CIRCUIT DE COMMANDE ET LEDIT DISPOSITIF DE MESURE ET A TRAITER LES DONNEES MESUREES DUDIT DISPOSITIF DE MESURE.

Description

-- 1 --

La présente invention est relative à un dispositif de

test pour disques optiquesdestiné à mesurer les caracterls-

tiques d'enregistrement de disques optiques.

D'une façon genérale, les caractéristiques d'enreglstre- ment des disques optiques dépendent de la possibilité de reproduire c:,rectement l'informtion enregistrée, et elles sont basées sur le taux d'erreurs. Ce taux d'erreurs n'est pas suffisant pour appréhender la teneur ou la tendance des erreurs auxquelles ont donné lieu les disques optiques. Ces résultats de mesures ne peuvent pas etre exploites pour les contrôles de qualité dans le processus de fabrication des disques optiques. Dans un dispositif de test pour disques optiques, les caractéristiques d'enregistrement des disques optiques doivent par conséquent être divisées en plusieurs catégories pour les mesures. Plus précisement, la grandeur ces signaux peut être appréciée en mesurant le pouvoir réflecteur. La quantité optimale de lumière pour lire et pour ecrire et les qualités des signaux peuvent être apprehendees par le rapport porteuse/bruit (RPB) et leur détail peut etre

saisi par mesure de la transmsaulacion et analyse des pro-

fils de signaux. Par ailleurs, on se sert ce ia transparence pour évaluer 'absorptlon optique et la durée de vie d'un film d'enregistrement. Cependant, si le RPB est superieur a 45 dB, ce sont les défauts (dans la matière) qui constituent la principale cause des erreurs. La longueur Ces defaut.s et leur distribution sont des mesures utiles pour évaluer les

erreurs sur les trains d'impulsions et améliorer le proces-

sus de fabrication. Ainsi, les mesures de défauts sont efficaces pour évaluer les caractéristiques d'enregistrement des disques optiques, et les mesures de pouvoir réflecteur s'y rapportant sont au centre du dispositif de test. Lestarbter au passage, que la présence ou l'absence des défauts sont détectées sous forme de variations de la quantité de lumlere

réfléchie sur la surface du film d'enregistrement.

-2- La Fig. 1 est un schnéma montrant la structure d'un exemple de dispositif de mesure de pouvoir réflecteur selon la technique antérieure. Sur la Fig. 1: le repère numérique 1 désigne un disque optique; le repère numérique 11 le film d'enregistrement du disque optique 1; le repère numérique 31

une source de faisceau laser; le symbole HMR1 un miroir semi-

réfléchissant; et le repère numérique 37 un élément photo-

récepteur. Dans le dispositif représenté, le disque optique 1 est éclairé par un faisceau parallèle ayant un diamètre

d'environ 1 mm, et le faisceau réfléchi est reçu par l'élé-

ment photo-récepteur 37, ce qui permet de déterminer le pouvoir réflecteur du disque optique 1 par l'intensité du

faisceau réfléchi.

Cependant, dans ur. dispositif de mesure de pouvoir réflecteur basé sur ce principe, les faisceaux réfléchis par le film d'enregistrement 11 et par la surface du disque optique i interfèrent, si bien qu'il n'est pas possible de mesurer avec recision le premier seulement de ces faisceaux réfléchis. P ar a le.rs, coime ces mesures font appel à un faisceau parallèle, les valeurs mesurées varient fortement meme lorsque l'angle d'incidence sur le disque optique 1 ne varie que légaèrement. En outre, vu que le faisceau est de grand diamètre, la détection fine des défauts de petites dimensions ne peut pas être assurée. Comme par ailleurs le faisceau a un état différent de celui de la reproduction

pratique, il est impossible de déterminer le pouvoir réflec-

teur en conformité avec la reproduction pratique. De plus, le système optique du dispositif considéré diffère dans son agencement de ceux des dispositifs de mesure du RPB et de la

transmodulation, ce qui rend nécessaires plusieurs disposi-

tifs de mesure pour évaluer une série de caractéristiques d'enregistrement. L'un des buts de la présente invention est de conférer à un dispositif de test pour disques optiques un agencement simple qui permet d'éliminer les inconvénients du dispositif

de l'art antérieur décrit plus haut, de déterminer le pou-

voir réflecteur dans des conditions conformes à celles de la 3reproduction pratique et de recourir à un système optique dont l'utilisation est commune aux mesures du RPB et de la transmodulation, ce qui lui permet de mesurer à lui seul une

série de caractéristiques d'enregistrement.

Selon la présente invention, il est fourni un dispositif de test pour disques optiques comprenant: un moteur de plateau propre à porter et à faire tourner un disque optique à une

vites- constante; une tête de r.esure, comportant des méca-

nismes d'asservissement focal et d'asservissement de pour-

suite propres à faire suivre au point focal d'un faisceau laser éclairant ledit disque optique le sillon guide dudit

disque optique, pour générer un signal de sortie proportion-

nel a l'intensité du faisceau réfléchi issu dudit disque optique; un mécanisme d'avance propre à déplacer ladite tête de mesure dans le sens radial dudit disque optique; urn circuit de commande propre à commander les opérations dudit moteur de plateau, des mécanismes d'asservissement focal et d'asservissement de poursuite de ladiue tête de mesure, et dudit mécanisme d'avance; un dispcsitif Je mesure crore aeertue-re mesures désirées en réponse au signal de sortie de ladite tête de mesure; et un calculateur propre à commander ledit

circuit de commande et laitdsslti: de mesure et à taiteri don-

nées mesurées dudit dispositif de mesure.

Sur les dessins annexes,

la Fig. 1 est un schema montrant la structure d'un exem-

ple de dispositif de mesure de.pouvoir réflecteur selon la technique antérieure; la Fig. 2 est un schéma montrant la structure d'une forme de réalisation d'un dispositif de test pour disques optiques selon la presente invention; la Fig. 3 est un schéma montrant le principe de la mesure d'un pouvoir réflecteur;

les Figs 4 et 6 sont des chronogrammes montrant le prin-

cipe de la mesure de défauts;

la Fig. 5 est un schéma montrant la structure d'un exem-

ple de - 4 - la Fig. 7 est un schéma fonctionnel montrant un exemple spécifique d'analyseur d'impulsions de défaut; la Fig. 8 est un schéma montrant l'état ou configuration de mesure pour des mesures de transparence; la Fig. 9 est semblable à la Fig. 8 mais montre l'état pour des calibrages de puissance lumineuse; les Figs 10 et 1l sont des schémas montrant la structure d'une autre forme de réalisation d'un support;

la Fit. 12 est un schéma synoptique montrant la struc-

ture du dlsDcstif de mesure dc dspsitif tst c doues Optizues selon la présente invention; la Fig. 13 est une vue en plan de dessus montrant une forme de réalisation d'une platine de référence d'étalonnage servant à effectuer des étalonnages: la Fig. 14 est une vue en coupe de la Fig. 13; la Fig. 15 es une vue er. coupe montrn--t un exemple e foraecr de spécimens étalcr.s SG à Sli de la platine de référence d'étalonnage; 2C la Fig. E16 est un schéma montrant l'état dans lequel la platine de référence d'étalonnage est montée sur un moteur de plateau;

ia Fig. 17 est un schéma montrant une forme de reaisa-

tion d'un mécanisme de protection pour les étalonnages d'un mécanisme d'avance; et

la Fig. 18 est un schéma montrant une forme de réalisa-

tion d'un mécanisme limiteur pour une portion a coulisse du

mécanisme d'avance.

La Fig. 2 est un schéma montrant une forme de réalisation du dispositif de test de disques optiques selon la présente invention. Sur la Fig. 2, les composants homologues de ceux

de la Fig. 1 sont désignés par des repères numériques iden-

tiques. Le repère numérique 2 désigne un moteur de plateau servant à porter et à faire tourner un disque optique 1 à une vitesse constante. Le repère numérique 3 désigne une

tête de mesure qui est équipée de mécanismes d'asservisse-

- 5 - ment focal et d'asservissement de poursuite destinés à faire

suivre au point focal d'un faisceau laser éclairant le dis-

que optique 1 le sillon guide du disque 1. La tête de mesure 3 engendre un signal de sortie proportionnel à l'intensité du faisceau réfléchi provenant du disque optique 1. Cette tête de msure 3 est composée d'une source de faisceau laser 31, d'une lentille de mise au point 32, d'un positionneur de lentille 33, de séparateurs de zaisceaux 34 et 35, d'une lame quart-d'onde 36 et d'éléments photo-récepteurs 37 et 38. Ainsi, la tête de mesure 3 est constituée d'un système optique destiné à générer, par l'intermédiaire de l'élément photo-récepteur 37, un signal de sortie proportionnel à l'intensité du faisceau réfléchi provenant du disque optique 1; et d'un système optique de détection de l'état de mise au

point sur le disque optique 1 par l'intermédiaire de l'élé-

ment photo-récepteur 38 pour obtenir les signaux de retour d'asservissement pour les mécanismes d'asservissement focal et d'asservissement de poursuite. Le repère numérique 4 désigne un mécanisme d'avance destiné à déplacer la tête de mesure 3 dans le sens radial du disque optique 1. Le

repère numérique 5 désigne un ensemble de commande ou con-

trôleur destiné à piloter le positionneur de lentille 33 en fonction du signal de sortie de l'élément photo-récepteur 38 pour actionner le mécanisme d'asservissement focal et le mécanisme d'asservissement de poursuite et pour gérer le fonctionnement du moteur de plateau 2 et du mécanisme

d'avance 4. Le repère numérique 6 désigne un dispositif d msr--e avn-

pour rôle d'effectuer des mesures désirées telles que la mesure du pouvoir réflecteur en réponse au signal de sortie

genéré par la tête de mesure 3. Le repère numérique 7 dési-

gne un calculateur destiné à commander le contrôleur Set le

dispositif de mesure 6 et à traiter les données de mesure for-

nies par le dispositif de mesure 6.

Dans le dispositif de test pour disques optiques ainsi agencé, les séquences de fonctionnement des composants individuels sont sélectionnées pour les mesures désirées en réponse aux ordres du calculateur 7. On va décrire ci-après - 6 - ies principes et opérations afférents aux grandeurs à

mesurer individuelles.

La Fig. 3 est un schéma montrant le principe de la mesure du pouvoir réflecteur. Cette mesure de pouvoir réflecteur est très révélatrice non seulement du pouvoir réflecteur du

film d'enregistrement proprement dit, mais aussi de l'irré-

gularité du pouvoir réflecteur de l'ensemble de la surface

du disque optique.

Le faisceau issu de la lentille de mise au point 32 est un faisceau convergent, qui est focalisé de même que pour d'autres mesures sur la face d'enregistrement du disque

optique 1 de manière à permettre de mesurer le pouvoir réf-

iecteur pour le disque optique 1 se trouvant en rotation. A ce moment, si la puissance lumineuse émanant de la lentille

de mise au point 32 est désignée par Pi tandis que la puis-

sance lumineuse réfléchie par le disque optique 1 est dési-

gnée par Pr, le pouvoir réflecteur Ref a pour expression:

Ref = Pr/Pi (%).

Si le pouvoir réflecteur est mesuré avec mise au point sur la face d'enregistrement du disque optique 1, on peut réaliser une mesure plus précise de pouvoir réflecteur en conformité avec les conditions pratiques de reproduction pour assurer une haute résolution car il ne se produit pas d'interférence entre les lumières réfléchies provenant de la

face d'enreaistrement et de la surface du disque optique.

Les défauts sont détectés en tirant parti des variations de la quantité de lumière réfléchie (c'est-à-dire du pouvoir réflecteur). Cette quantité de lumière réfléchie croîtra et décroîtra sous la dépendance des genres de défauts. Pour la détection des défauts, la surface du disque optique 1 est balayée pour faire générer à la tête de mesure 3 un signal de sortie proportionnel au pouvoir réflecteur, et ce signal de sortie est comparé dans le diitif mes6 àun mveau

seuil constant pour donner naissance à un signal impulsion-

nel (c'est-à-dire à des impulsions de défaut) en correspon-

dance avec la réduction du pouvoir réflecteur (due à l'oc-

currence de défauts). Ici, en rendant variable le niveau de -7- seuil, on peut optimiser la taille des défauts à détecter et restreindre la catégorie des défauts recherchés. Comme par

ailleurs la largeur des impulsions de défaut est proportion-

nelle à la longueur des défauts, on peut détecter non seule-

ment l'existence, mais aussi la longueur, des défauts en effectuant un comptage avec une horloge de référence à 16 MHz, par exemple. Il est a noter vie la surface du disque optique présente dans son ensemble des défauts si nombreux qu'il

n'est pas possible de les détecter en temps réel. En consé-

quence, le dispositif de test pour disques optiques selon la présente invention adopte la méthode i subdivision, dans laquelle les impulsions de défaut sont comptées pour une impulsion et aussitôtclassées dans l'une de sept classes prédéterminées, si bien que la valeur intégrée des classes est comptée cumulativement. En vue d'établir une carte des défauts, une piste est divisée en 1024, puis redivisée dans le sens radial enunbloz de 1 mm de large. Dans chaque bloc, une intégration est effectuée pour chaque classe. Si les données de tous les blocs se trouvant dans une zone désignée sont ainsi détectés, le calculateur 7 dresse un histogramme

des nombres totaux des défauts des sept classes et il cal-

cule et affiche la distribution des défauts pour la totalité

de la surface du disque optique.

La Fig. 4 est un chronogramme montrant le principe de ces mesures de défauts. Sur la Fig. 4, VR désigne un signal de sortie proportionnel au pouvoir réflecteur, Vth un niveau de seuil, Vp les impulsions de défaut et CL des impulsions d'horloge de référence. Le cas représenté ici est celui o

le pouvoir réflecteur chute en correspondance avec l'occur-

rence de defauts.

Par ailleurs, ia Fig. 5 est un schéma montrant un exemple

de la structure du disosistif e mre 6. -!r la Fig.5, le rdre numé-

rique 61 désigne un comparateur servant à comparer le signal de sortie VR au niveau de seuil constant Vth, le repère 62 un filtre passe-haut disposé en amont du comparateur 61 et

le repère 63 un analyseur d'impulsions de défaut rendu sensi-

ble aux impulsions de défaut Vp délivrées par le comparateur -8- 61 pour accomplir l'analyse ci-dessus spécifiée, par exemple en réalisant la classification en fonction de la longueur

des défauts.

Dans le discsitif de msre 6 ais aDne, lesignal de sortie VR' appliqué au comparateur 61 ne comporte qu'une composante à

haute fréquence de sorte que les défauts peuvent être détec-

tes d rmanie faibemme dans le cas o le signal de sortie VR est fortement fluctuant, comme représenté par la Fig. 6, par suite du manque d'ur. iformité du pouvoir réflecteur de la surface du disque optique. Ici, les fluctuations de niveau

affectant le signal de sortie VR par suite du manque d'uni-

formité du dépôt en phase vapeur du film d'enregistrement du disque optique 1 sont d'environ quelques dizaines à quelques centaines de hertz, et les fluctuations de niveau dues à la présence des défauts sont d'environ 10 kHz ou plus. En conséquence, si la fréquence de coupure du filtre passe-haut 62 est choisie aux alentours de 1 kHz, seules peuvent être détectées, sar.s erreur, les fluctuations de niveau du signal

de sortie VR dues à la présence des défauts.

La Fig. 7 est un schéma svnctllue montrant un exemple spécifique de l'analyseur d'impulsions de défaut 63. Cet exemple de l'ar.alyseur d'impulsions de défaut 63 correspond

au cas o le nombre de défauts est subdivisé en trois clas-

ses et compté. Sur la Fig. 7, l'unité (A) entourée en trait interrompu est une unité de réglage de longueur de défauts qui comporte des comparateurs ti), (2) et (3); l'unité (B) est une unité d'estimation de longueur de défauts qui est composée d'un compteur (7) servant à compter les impulsions d'horloge de référence CL en concordance avec les impulsions de défaut Vp pour détecter la longueur des défauts, et un compteur (8) servant à comparer les impulsions de défaut Vp et les impulsions d'horloge de référence CL pour détecter la fin des défauts et générer un signal N; l'unité (C) est une unité de comptage de données d'intervalle qui est composée

de compteurs (4) à (6) et de mémoires (11) à (13) correspon-

dant aux comparateurs (1) à (3), et de portes (9) et (10)

qui sont rendues séquentiellement passantes en correspon-

- 9 - dance avec les états de sortie des comparateurs (1) à (3) et qui sert à compter le nombre des impulsions de défaut Vp pour chaque classe; l'unité (E) est une unité de mémoire de

données totales qui possède une zone de mémoire correspon-

S dant aux blocs définis sur la surface du disque optique; et l'unité (F) est une unité de gestion d'entrée/sortie de données servant à gérer la lecture et l'écriture de données en provenance et à destination de l'unité de mémoire de

données totales (E).

En tout premier lieu, les comparateurs (1) à (3) de l'uni-

té de réglage de longueur de défauts (A) reçoivent un signal d'horloge A destiné à fixer la valeur de référence de la longueur des défauts et sont réglés à des valeurs de seuil arbitraires par des signaux de verrouillage B à D. Dans ce

cas, il est donné aux seuils des comparateurs (1) à (3) des -

valeurs différentes. Par exemple, la valeur de seuil du comparateur (1) est la plus courte, la valeur de seuil du comparateur (2) est plus longue que celle du comparateur (1) et la valeur de référence du comparateur (3) est prise plus

longue que celle du comparateur (2).

A présent, la valeur de sortie du compteur (7) contenant la valeur correspondant à la longueur de défaut est envoyée aux comparateurs (1) à (3), ce qui permet de la comparer à

leurs valeurs de seuil respectives. Si, à ce moment, la lon-

gueur de défaut se situe dans la gamme de la valeur de seuil fixée dans le comparateur (1), ce comparateur (1) génère un signal de sortie qui active le compteur (4). A l'instant o

le signal N signalant la fin de la gamme de défaut est géné-

ré par le compteur (8), le compteur (4) compte le signal N et fixe la valeur comptée à +1. A noter qu'à ce moment, les portes (9) et (10) sont fermées, si bien que les compteurs (5) et (6) sont inactifs. Si par contre la longueur de défaut dépasse la gamme de la valeur de seuil fixée dans le comparateur (1), le signal de sortie de ce comparateur (1) se trouve inversé pour interdire le comptage du compteur (4)

et il ouvre la porte (9). Il s'ensuit que le signal N prove-

nant du compteur (8) est compté dans le compteur (5) de

- 10 -

sorte que son total de comptage prend la valeur +1. Si par contre la longueur de défaut dépasse la gamme de la valeur

de seuil fixée dans le comparateur (2), seul se trouve acti-

vé le compteur (6) pour compter le signal N provenant du compteur (8) de la même manière que précédemment. Dans ces conditions, les compteurs (4) à (6) comptent le nombre de

défauts pour les classes respectives.

A présent, la tête de mesure 3 explore la surface du disque optique le lcng du sillon guide de sorte que les impulsions de défaut Vp appliquées à l'unité d'estimation de

longueur de défauts (B) sznt les données, admises en succes-

sion, appartenant aux clusieurs blocs définis sur le

disque optique i. En consequence, aans l'analyseur d'impul-

sior.s de défaut 63 représenté, les zones de mémoire des

différents blocs sont affectées à une mémoire (21) de l'uni-

té de mémcire de données totales (E) de sorte que les totaux de comptage respectifs des compteurs (4) à (6) obtenus à partir des impulsior.s de défaut Vp se trouvent ajoutés dans l'ordre de succession des données des zones de mémoire correspondantes. Si par conséquent la valeur de comptage de de la mémoire (21) est lue par désignation de sa zone de mémoire, les données de chaque bloc de la surface du disque

optique peuvent être arbitrairement reproduites.

A l'instant auquel la tète de mesure 3 franchit la limite d'un bloc, par exemple, un signal de fin H est généré de sorte que les mémoires (11) à (13) enregistrent les valeurs de comptage des compteurs (4) à (6) pour le laps de temps correspondant. Ces valeurs rangées dans les mémoires (11) à

(13) sont lues dans un additionneur (19) de l'unité d'addi-

tion de données (D) en réponse à un signal G avant que soit généré le signal de fin H suivant. En outre, dans la mémoire (21), les données (qui sont mises à zéro à l'état initial) de la zone de mémoire correspondant au bloc concerné sont envoyées par l'intermédiaire d'une mémoire temporaire (16) à l'additionneur (19) en réponse à un signal de commande P de sorte qu'elles sont ajoutées aux donnees des mémoires (11) à (13). Les données I ainsi additionnées sont rangées dans une

- il -

mémoire temporaire (14) en réponse à un signal de gestion temporelle K. Les données I ainsi mises en mémoire passent par une mémoire tampon (15) et sont rangées dans la zone de mémoire initiale de la mémoire (21) en réponse à un signal de gestion temporelle L. A ce moment, un compteur d'adresse

(18) agit en réponse à un signal de commande M de telle ma-

nière qu'un signal d'adresse d- mémoire V change pour faire

passe. les zones de mémoire en réécriture des données.

Par répétition de ces séquences, les impulsions de défaut Vp appliquées peuvent être divisées dans les blocs et peuvent être subdivisées dans les classes respectives et enregistrées dans la mémoire (21). Pour lire les données dans la mémoire (21), une adresse arbitraire est désignée à partir d'une mémoire temporaire (20) en réponse à un signal de commande Q remplaçant le signal d'adresse V en provenance du compteur d'adresse (18), et le tampon (15) est rendu inactif tandis qu'un tampon (17) est mis en activité par un signal de commande R. Dans les séquences ci-dessus

décrites, un signal de données de défaut O d'un bloc arbi-

traire fourni par la mémoire (21) peut être lu et sorti sous la forme d'un signal T envoyé au tampon (17). Ce signal T est introduit dans le calculateur 7 et est traité pour être affiché sous la forme de l'histogramme ou de la carte de

défauts afférents à chaque classe.

La Fig. 8 est un schéma montrant la structure dar.s l'état de mesure de transparence du disque optique 1. Sur la Fig. 8, le repère numérique 391 désigne une photo-diode pour la

mesure de la puissance lumineuse du faisceau laser traver-

sant le disque optique 1; le repère 392 une photo-diode de calibrage qui a été étalonnée par avance par un dispositif de mesure de puissance lumineuse de référence pour calibrer l'intensité du faisceau émanant de la lentille de mise au

point 32; les repères 393 et 394 des convertisseurs courant-

tension servant à convertir les courants de sortie respec-

tifs de la photo-diode 391 et de la photo-diode de calibrage 392 en des signaux de tension; et le repère 395 un support servant à porter solidairement la photo-diode 391 et la

- 12 -

photo-diode de calibrage 392. Ce support 395 est porté par le mécanisme d'avance 4 de maniere à placer sélectivement ces éléments photorécepteurs das u-e position (de réception de lumière) de vis-à-vis par rapport à la tête de mesure 3 à travers le disque optique 1. Le repère numérique 396 désigne un mécanisme à coulisse servant à faire coulisser le support

395 dans le sens (vers la droite et vers la gauche) des flè-

ches, co:xme représereé. Les repères 397 et 398 désignent des butées de réglage de la position de coulissement du support 395. Le mécanisme à coulisse 396 et les butées 397 et 398 ont pour fonction de faciliter le calibrage de la puissance lumineuse du faisceau émergent dans la tête de mesure 3. Par coulissement du support 395, on peut amener sélectivement la photo-diode 391 ou la photo-diode de calibrage 392 dans la

position de réception de lumière.

La Fig. 8 montre l'état pour les mesures de transparence, dans lequel le support 395 est en immobilisation contre la butée 397 de sorte que la photo-diode 391 se trouve placée dans la position de réception de lumière. Dans le système de mesure de transparence ainsi réalisé, le rapport entre la puissance lumineuse du faisceau laser émanant de la lentille de mise au point 32 et la puissance lumineuse du faisceau laser tombant sur la photo-diode 391 est mesuré en tant que caractérisant la transparence du disque optique 1. De plus, la lentille de mise au point 32 est soumise à l'action de l'asservissement focal et de l'asservissement de poursuite, si bien que le point de mesure est choisi arbitrairement par la rotation du moteur de plateau 2 et la translation du

mécanisme d'avance 4.

Dans ce système de mesure de transparence, il faut cali-

brer au préalable la puissance lumineuse du faisceau laser émanant de la lentille de mise au point 32. La Fig. 9 montre l'état pour le calibrage de la puissance lumineuse. Dans cet etat, le support 395 est en immobilisation contre la butée

398 et, à la place de la photo-diode 391, c'est la photo-

diode de calibrage 392 qui est placée dans la position de ré-

ception de lumiere. A noter qu'à ce moment, le disque opti-

- 13 -

que 1 est démonté du moteur de plateau 2.

Ainsi, la photo-diode de mesure 391 et la photo-diode de calibrage 392 sont portées solidairement sur le support commun 395, et le mécanisme à coulisse 396 est ajouté à ce support 395. Les photo-diodes de mesure et de calibrage 391 et 392 peuvent donc être amenées sélectivement dans la position de réception de lumière en permettant ainsi de calibrer facilement la puissance lumineuse sans nécessiter aucun échange incommode des photo-diodes. La Fig. 10 est un

schéma montrant la structure d'une autre forme de réalisa-

tion du support 395. Les dispositions représentées font appel à un disque rotatif ou tourelle 399 positionné par un encliquetage, à titre d'exemple du mécanisme à coulisse de

modification des positions relatives des deux photo-diodes.

Cette tourelle 399 est montée rotative sur le support 395.

La photo-diode 391 et la photo-diode de calibrage 392 sont supportées en des positions symétriques par la tourelle 399, et le support 395 est fixé sur le mécanisme d'avance 4 de telle manière que la photo-diode 391 ou la photo-diode de calibrage 392 puissent venir dans la position de réception

de lumière.

Par ailleurs, la Fig. Il montre la tourelle 399 en vue de dessous. Ainsi, si l'on fait tourner la tourelle 399, la photo-diode de mesure 391 et la photo-diode de calibrage 392

peuvent être amenées sélectivement dans la position de récep-

tion de lumière prédéterminée.

La technique de mesure décrite jusqu'ici est intrinsèque au dispositif de test de disques optiques selon la présente invention. Le système de mesure incluant même les grandeurs

de mesure de l'art antérieur est représenté sous forme synop- tique par la Fig. 12. Sur la Fig. 12, le repère numérique 61 désigne un

amplificateur servant à amplifier le signal de sortie VR de la tête de mesure 3, proportionnel au faisceau réfléchi par le disque optique 1; les repères 62 et 63 des

comparateurs; le repère 64 un circuit de mesure de transpa-

rence servant à mesurer la transparence du disque optique 1 d'apres le signal de sortie de la photo-diode 391; le repère

- 14 -

un circuit de mesure de taux d'erreurs de bit (TEB); le repère 66 un circuit de mesure de défauts; le repère 67 un circuit de mesure de rapport porteuse/bruit (RPB); le repère 68 un circuit analyseur de profils de signaux servant à mesurer les instabilités ou analogues; et le repère 69 un circuit de mesure de pouvoir réflecteur. Les opérations de ces circuits de mesure sont sélectionnées par le calculateur 7, comme décrit)lus haut, et les données mesurées sont envoyées au calculateur 7 de manière à pouvoir être traitées

comme il convient.

Ainsi, dans le dispositif de test de disques optiques de l'art antérieur, le pouvoir reflecteur (ou les défauts) et la transparence sor.t mesurés avec soumission de la face d'enregistremrent du disque optique 1 à l'asservissement focal et à l'asservissement de poursuite. Le système optique peut être utilisé e. commun pour les mesures de TEB et de

RPB de sorte qu'une série de caractéristiques d'enregistre-

ment peut être mesurée par le même dispositif.

Ci-après, on va maintenant décrire le système de calib-

rage du dispositif de test pour disques optiques selon la

présente invention.

Dans le dispositif de test pour disques optiques, d'une façon générale, le dispositif de mesure est étalonné avant

de mesurer les diverses caractéristiques du disque optique.

Pour cet étalonnage, il existe diverses méthodes, parmi lesquelles la méthode faisant appel à des spécimens étalons

présentant des valeurs connues est commode, vu que le dispo-

sitif de mesure comportant les détecteurs et les circuits électriques peut être étalonné globalement en une seule

fois.

La Fig. 13 est vue en plan de dessus montrant une forme de réalisation de la platine de référence d'étalonnage dont on se sert pour de tels étalonnages, et la Fig. 14 est une vue ern coupe de la Fi-. 13. Sur les Figs. 13 ez 14, les symboles SO à Sil désignent des spécimens étalons évalués à des valeurs de référence prédéterminées; le repère 12 une platine servant à maintenir les spécimens étalons SO

- 15 -

à Sll sur une circonférence commune; le repère 121 une atta-

che disposée au centre de la platine 12; et le repère 122

une face de calage adaptée à venir à l'emplacement de l'atta-

che 121 en butée contre un plateau tournant d'entraînement en rotation du disque optique. Par ailleurs, chacun des spé- cimens étalons SO à Sll comporte un substrat en verre 123 présentant une épaisseur t égale à celle du disque optique ordinaire et une fane réfléchissante ou transparente 124 placée d'un côté du substrat en verre 123 et formée d'un revêtement diélectrique multicouche, par exemple. La platine 12 porte les spécimens étalons SO à Sil de telle manière que leur face réfléchissante ou transparente 124 soit dirigée vers le haut et que leur hauteur par rapport à la face de calage 122 soit égale à celle de la face d'enregistrement du disque optique ordinaire en position de calage. Si le disque optique est du type dans lequel son substrat est calé directement, par exemple, la face d'enregistrement présente une hauteur égale à l'épaisseur, si bien que les spécimens étalons SO à S11 se trouvent maintenus de sorte que leur face inférieure soit dans le même plan que la face de calage

122, comme représenté. Si par contre le disque optique com-

porte un moyeu de calage, la hauteur des spécimens étalons SO à Sll est déterminée en considération de l'épaisseur du moyeu. La Fig. 15 est une coupe montrant un exemple de formation

des spécimens étalons S0 à Sll. Comme représenté, le revête-

ment transparent réfléchissant 124 est formé par un revête-

ment diélectrique multicouche, ce qui permet de fixer à son

pouvoir réflecteur ou à sa transparence des valeurs prédéter-

minées correspondant au nombre de ses couches. Les matériaux

utilisés pour constituer le revêtement diélectrique multicou-

che sont par exemple le dioxyde de titane (TiO2) et le dioxyde de silicium (SiO2). On notera que dans la platine

12, il n'est prévu aucun spécimen pour fournir une transpa-

rence dans les positions en lesquelles le pouvoir réflecteur

est de 0 % et la transparence de 100 %.

- 16 -

Dans la platine d'étalons ainsi agencée,- l'un quelconque des spécimens étalons SO à Sll peut être placé au-dessus de la tête de mesure sans nécessiter l'utilisation d'aucun gabarit spécial, mais par simple montage de la platine 12 sur le mécanisme de calage du moteur de plateau grâce à l'attache 121. De plus, les spécimens étalons S0 à Sll sont d'une régularité excaellente car chacun d'eux présente une

faible surface. Qui pus est, comme le revêtement diélectri-

que multicouche formant le revêtement réfléchissant ou trans-

parent 124 est résistant à la chaleur, il ne subira ni de fusion ni d'altération de pouvoir réflecteur même s'il est porté à une température élevée par suite de son irradiation par le faisceau laser. Le substrat en verre 123 est lui-même

stable vis-à-vis des températures élevées.

La Fia. 16 est un schéma montrant l'état dans lequel la- platine de référence est montée sur le moteur de plateau, et elle illustre les calibrages dans la mesure de pouvoir

réflecteur du disque optique. Sur la Fig. 16, le repère nu-

mérique 21 désigne un mécanisme de calage de disque optique du moteur de plateau, le repère 22 un plateau tournant et le

repère 3 une tète de mesure semblable à la précédente.

Pour les calibrages, l'un quelconque des spécimens étalons SO à Sll peut être positionné au-dessus de la tête de mesure 3 par simple rotation de la platine 12. Par conséquent, si les relations mutuelles à ce moment entre les valeurs des spécimens échantillons S0 à Stl et la valeur de sortie mesurée VR sont portées graphiquement et interpolées

entre les points de mesure, la courbe d'étalonnage de l'en-

semble du dispositif de mesure, englobant le système optique tel que la lentille de mise au point 32 et les circuits

électriques tels que le photo-détecteur 37, peut être obte-

nue en une seule fois. Comme par ailleurs il est donné à la hauteur de la face réfléchissante de chacun des spécimens

étalons S0 à Sl! une valeur égale à celle de la face d'enre-

gistrement du disque optique ordinaire, l'espace entre la tête de mesure 3 et le revêtement réfléchissant 124 devient égal à celui intervenant pour la mesure du disque optique,

- 17 -

si bien que les calibrages peuvent être effectués dans des conditions voisines de celles de la mesure réelle, telles que celle de l'asservissement focal. En outre, comme le revêtement diélectrique multicouche est lui-même caractérisé par une faible absorption du faisceau laser et par une somme sensiblement constante du faisceau réfléchi et du faisceau

transmis, il est possible de réaliser une platine de réfé-

rence dont l'utilisation reut etre commune aux calibrages du

pouvoir réflecteur et de la transparence.

* On va à présent décrire un système protecteur du disposi-

tif de test pour disques optiques selon la présente inven-

tion.

La Fig. 17 est un schéma montrant une forme de réalisa-

tion du mécanisme protecteur servant à empêcher qu'un organe de calibrage soit endommagé par suite d'erreurs du

mécanisme d'avance ou similaires lorsqu'il s'agit de call-

brer la puissance lumineuse du faisceau laser émanant de la tête de mesure 3. Sur la Fig. 17, le repère numérique 8

désigne un organe de calibrage qui est placé sur le méca-

nisme d'avance 4 pour calibrer la tête de mesure 3. Cet organe de calibrage comporte une photo-diode ou similaire servant à mesurer la puissance lumineuse du faisceau laser émis par la tête de mesure 3. Le repère numérique 41 désigne un moteur d'entraînement du mécanisme d'avance 4; le repère

42 un circuit d'excitation servant à exciter le moteur d'en-

traînement 41 en réponse aux ordres du contrôleur 5 ou simi-

laire; le repere 43 un détecteur comportant un micro-contact ou contact de proximité servant à détecter que l'organe de calibrage 8 est positionné sur le mécanisme d'avance; et le repère 44 un interrupteur inséré dans une portion du circuit

d'excitation 42 ayant pour effet d'interrompre le circuit d'excita-

tion 42 en réponse au signal de détection fourni par le détecteur 43. On notera que l'interrupteur 44 peut faire usage de la sortie de contact du détecteur 43. De plus, le point d'insertion de l'interrupteur 44 n'est pas limité au côté entrée du circuit d'excitation 42 mais peut être situé

sur la ligne d'alimentation du moteur d'entraînement 41.

- 18 -

Dans le mécanisme de protection ainsi agencé, l'interrup-

teur 44 est toujours ouvert, si bien que le circuit d'exci-

tation 42 est coupé, lorsque l'organe de calibrage 8 est en place sur le mécanisme d'avance 4. Même dans le cas o l'ordre de commande du mécanisme d'avance se trouve généré par suite d'incidents ou d'erreurs du système, le signal d'excitation (alimentation) n'est pas appliqué au moteur d'entraînement 41, ce qui permet d'éviter les erreurs du mécanisme d'avance 4. Il s'ensuit que l'organe de calibrage 8 peut être empêché de heurter le moteur de plateau 2 ou similaires sous l'effet des erreurs du mécanisme d'avance et

qu'il peut ainsi être protégé sans aléa.

La Fig. 18 est un schéma montrant ne forme de réalisa-

tion d'un mécanisme limiteur servant à limiter la course de

déplacement de la coulisse du mécanisme d'avance 4 en per-

mettant d'éviter que la tête de mesure 3 ou organe similaire porté par le mécanisme d'avance 4 vienne heurter le moteur de plateau 2 qui en est voisin et ne soit brisée. Sur la Fig. 18, le repère numérique 45 désigne une portion fixe et le repère 46 désigne une portion à coulisse. La tète de mesure 3 ou organe similaire est supportée par la portion à coulisse 46 de manière que la translation de la portionr. à coulisse 46 donne lieu à un déplacement de la position de rayonnement (ou de mesure) du faisceau laser dans le sens radial du disque optique 1. De plus, les repères numériques

47 et 48 désignent des détecteurs formés par des micro-

contacts ou contacts de proximité qui servent à détecter le

passage de l'extrémité 461 de la portion à coulisse 46.

Dans le mécanisme limiteur ainsi agencé, la vitesse de déplacement de la portion à coulisse 46 est décélérée en correspondance avec le signal de sortie du détecteur 47 afin d'immobiliser la portion à coulisse 46. Ceci rend possible d'accélérer la vitesse de déplacement de la portion à coulisse 46 jusqu'à ce que la position limite soit atteinte et d'immobiliser de manière fiable la portion à coulisse avec peu de dépassement balistique. Il s'ensuit que la tête de mesure 3 et autres organes supportés par la portion à coulisse 46

- 19 -

peuvent être protégés de manière fiable de tout endommagement Comme décrit dans ce qui précède, le dispositif de test pour disques optiques selon la présente invention comprend: un moteur de plateau propre à porter et à faire tourner un disque optique à une vitesse constante; une tête de mesure,

comportant des mécanismes d'asservissement focal et d'asser-

vissement de poursuite propres à faire suivre au point focal d'un faisceau laser éclairant lE1 disque optique le sillon guide du disque optique, pour générer un signal de sortie proportionnel à l'intensité du faisceau réfléchi provenant du disque optique; un mécanisme d'avance propre à déplacer la tête de mesure dans le sens radial du disque optique; un circuit de commande propre à commander les opérations du moteur de plateau, des mécanismes d'asservissement focal et d'asservissement de poursuite de la tête de mesure et du mécanisme d'avance; un dispositif de mesure propre à effectuer des mesures désirées en réponse au signal de sortie de la tête de mesure; et un calculateur propre à commander le circuit de commande et le dsoositif de mesure et à traiter les dr mesurées du dissitifde Gsreen permettant ainsi à toutes des mesures d'être effectuées avec calage des mécanismes d'asservissement focal et d'asservissement de poursuite sur le sillon guide du disque optique. Cet agencement simple permet au dispositif de test pour disques optiques de déterminer le pouvoir réflecteur en conformité avec l'état de reproduction réel, d'utiliser un même système optique pour effectuer les mesures du RPB et de la transmodulation et de mesurer une série de caractéristiques d'enregistrement par utilisation

d'un même dispositif. Comme en outre le faisceau est focali-

sé à un faible diamètre, la résolution des mesures peut être augmentée pour détecter avec précision les défauts de

petites dimensions et leur distribution.

- 20 -

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de test pour disques optiques, caracté-

risé en ce qu'il comprend: un moteur de plateau (2) propre à porter et à faire tourner un disque optique (1) à une vitesse constante;

une tête de mesure (3), comportant des mécanismes d'as-

servissement focal et d'asservissement de poursuite propres à faire suivre au pclnt focal d'un faisceau laser éclairant ledit disque optique le sillon guide dudit disque optique,

pour générer un signal de sortie (VR) proportionnel à l'in-

tensité du faisceau réfléchi provenant dudit disque optique; un mécanisme d'avance (4) propre à déplacer ladite tête de mesure dans le sens radial dudit disque optique;

un circuit de commande (5) propre à commander les opéra-

tions dudit moteur de plateau, des mécanismes d'asservissement focal et d'asservissement de poursuite de ladite tête de mesure et dudit mécanisme d'avance; un dispositif de mesure (6 i propre à effectuer ds sres dsirés, en réponse au signal de sortie de ladite tête de mesure; et un calculateur (7) propre à commander ledit circuit de commande et ledit dLoit ELe et à tartdrcnes mesurées

dudit discosltif de mesure.

2. Dispositif de test pour disques optiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit disptifdeese (6) détermine le pouvoir réflecteur dudit disque optique (1) d'après le rapport entre la puissance lumineuse du faisceau laser émanant d'une lentille de mise au point (32) et la puissance lumineuse du faisceau laser réfléchi par ledit

disque optique.

3. Dispositif de test pour disques optiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispsitif meure-(6) comporte: un comparateur (61) propre à comparer le signal de sortie (VR) de ladite tête de mesure (3) à un niveau de référence constant (Vth) pour générer une impulsion de défaut (Vp); et un filtre passe-haut (62) disposé en amont

dudit comparateur.

- 21 -

4. Dispositif de test pour disques optiques selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit disDtif def re (6) comporte en outre: une unité d'estimation de longueur de défauts (B) propre à générer un signal proportionnel à la longueur d'un défaut d'après la largeur de ladite impul- sion de défaut (Vp); une unité de réglage de longueur de défauts (A) propre à régler la gamme de plusieurs longueurs de défaut en sorte qut la valeur de réglage puisa;

être comparée au signal de sortie de ladite unité d'estima-

tion de longueur de défauts; et une unité de comptage de

données d'intervalle (C) propre à compter le nombre de géné-

rations de ladite impulsion de défaut pour les longueurs de

défauts respectives en concordance avec la sortie de compa-

raison de ladite unité de réglage de longueur de défauts.

5. Dispositif de test pour disques optiques selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit dpitlde ifnre (6) comporte en outre une unité de mémoire de données totales (E) propre à mémoriser les valeurs comptées respectives de ladite unité de comptage de données d'intervalle (C) pour des blocs définis sur la surface dudit disque optique (1), ladite unité de mémoire de données totales comportant une mémoire affectée aux zones de mémoire des blocs respectifs et permettant ainsi aux valeurs comptées des longueurs de défaut respectives fournies par ladite unité de comptage de données d'intervalle d'être successivement additionnées aux

données des zones de mémoire leur correspondant.

6. Dispositif de test pour disques optiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tête de mesure

(3) comporte: une photo-diode de mesure (391) propre à mesu-

rer la puissance lumineuse du faisceau laser ayant traversé ledit disque optique (1); et une photo-diode de calibrage (392) propre à mesurer la puissance lumineuse du faisceau laser émis par ladite tête de mesure, lesdites photo-diodes de mesure et de calibrage étant portées solidairementpar

un support (395) comportant un mécanisme à coulisse (396).

7. Dispositif de test pour disques optiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispitif maure (6)

- 22 -

étalonne un système de mesure de pouvoir réflecteur et de

transparence par utilisation: de plusieurs spéci-

mens étalons (SO-Sll) formés chacun d'un film réfléchissant ou transparent à revêtement diélectrique multicouche (124) sur l'un des côtés d'un substrat en verre (123) ayant une épaisseur égale à celle d'un disque optique (1) ordinaire et évaluée à une vaieu: prédéterminée; et d'une platine de référence d'étalonnage (12) comportant à 1l. fois un organe de calage (121) destiné à donner prise de manière commune au mécanisme de calage (21) dudit disque optique et un substrat (123). pour disposer lesdits spécimens étalons selon une circonférence commune et maintenir lesdits spécimens étalons

de telle manière que les positions desdits films réfléchis-

sants ou transparents et leur hauteur par rapport à la face

de calage (122) puissent être identiques à celles de la face -

du film d'enregistrement du disque optique ordinaire devant

donner prise audit mécanisme de calage.