FR2612303A1 - Dispositif de tete optique - Google Patents

Abstract

DISPOSITIF DE TETE OPTIQUE POUR L'ECRITURE ET LA LECTURE DE DONNEES SUR DISQUE OPTIQUE A L'AIDE D'UN FAISCEAU OPTIQUE EMIS PAR UN ELEMENT D'EMISSION DE LUMIERE. IL COMPORTE : UN ORGANE DE MANOEUVRE DE LENTILLE COMPORTANT UN PORTE-OBJECTIF 32, DES CIRCUITS MAGNETIQUES 34 PREVUS DE PART ET D'AUTRE DU PORTE-OBJECTIF ET UNE BOBINE 50 PLACEE EN PARTIE DANS LES ENTREFERS ETABLIS PAR LES CIRCUITS MAGNETIQUES, AINSI QU'UN MOYEN DE DETECTION DE FOYER COMPORTANT UN ENSEMBLE DE LENTILLES DE DETECTION 20 COMPOSE DE PLUSIEURS LENTILLES DE CORRECTION D'ABERRATION, UN PHOTODETECTEUR DIVISE 22 DESTINE A RECEVOIR LA LUMIERE CONCENTREE PAR TRAVERSEE DE L'ENSEMBLE DE LENTILLES ET UN AMPLIFICATEUR DIFFERENTIEL 26 POUR L'EXTRACTION D'UN SIGNAL DIFFERENTIEL PROVENANT DU PHOTODETECTEUR DIVISE, LESDITS ENSEMBLE DE LENTILLES DE DETECTION, PHOTODETECTEUR DIVISE ET AMPLIFICATEUR DIFFERENTIEL ETANT DISPOSES SUR LE TRAJET OPTIQUE DE LA LUMIERE REFLECHIE A PARTIR DU DISQUE OPTIQUE. L'ENSEMBLE 20 COMPORTE UNE LENTILLE 24, LA PLUS VOISINE DU FOYER, POUR LAQUELLE L'AXE AU MOINS DE L'INTERFACE SITUEE COTE FOYER EST INCLINE PAR RAPPORT AUX AXES OPTIQUES DES AUTRES LENTILLES.

Description

La présente invention a trait à un dispositif de tête optique pour

l'écriture de données sur un disque optique, ou pour la lecture de données enregistrées sur le disque optique,

à l'aide d'un faisceau optique projeté par un élément émet-

teur de lumière. Plus particulièrement, la présente invention

a trait à un dispositif de détection devant servir à la foca-

lisation d'un objectif par un servomécanisme prévu dans le dispositif de tête optique, et & un organe de manoeuvre d' objectif affecté à la tête optique qui supporte un objectif de façon qu'il puisse se déplacer suivant une direction de

focalisation et suivant une direction de poursuite perpendi-

culaire à la direction de focalisation, et l'entraîne suivant

ces deux directions.

En général, on utilisait des têtes optiques comportant des lasers A semiconducteurs pour écrire des données sur

des disques optiques ou lire les données portées par ceux-ci.

Dans une telle tête optique, qui concentre un faisceau laser au moyen d'un objectif et projette le faisceau concentré sur un emplacement déterminé du disque optique, la projection du faisceau laser doit être réglée de manière telle que le spot lumineux projeté soit focalisé sur la surface de signal du disque optique pour faire en sorte que la donnée soit lue ou écrite correctement, de sorte que l'objectif de la tête

optique est focalisé par un servomécanisme.

Traditionnellement, on a proposé différents agencements de dispositifs de détection devant servir à la focalisation

de l'objectif par un servomécanisme. Un exemple est un dis-

positif qui utilise l'astigmatisme. Ce dispositif comporte une lentille condensatrice, une lentille cylindrique destinée

à concentrer des rayons lumineux suivant une seule direc-

tion, et un photodétecteur en quatre parties, tous ces compo-

sants étant disposés sur le trajet optique de la lumière réfléchie par le disque optique afin de former une image astigmate. Le photodétecteur en quatre parties est monté en un endroit auquel un faisceau ayant en coupe droite la forme

d'un cercle vrai apparaît quand le faisceau laser est préci-

sément focalisé par l'objectif sur la surface de signal.Par conséquent, lorsqu'on rapproche ou qu'on éloigne l'objectif du disque optique, la forme du faisceau devient celle d'une ellipse qui est allongée suivant l'une ou l'autre de deux directions perpendiculaires entre elles par l'action de la lentille cylindrique, et l'on peut déceler un signal d'erreur de focalisation en additionnant d'abord les signaux de sortie de diagonales du photodétecteur en quatre parties, puis en

établissant leur différence.

Cette technique connue exige par conséquent une lentil-

le cylindrique en plus d'une lentille condensatrice, ce qui

augmente le nombre de pièces et allonge donc le trajet opti-

que. De plus, les pièces optiques de la section de détection

doivent être positionnées avec une haute précision.

Afin que l'objectif assure précisément la concentration

et la focalisation du faisceau laser sur un emplacement dé-

terminé du disque optique, on le supporte de façon qu'il soit mobile suivant la direction de focalisation et suivant

la direction de poursuite perpendiculaire A celle de focali-

sation, et qu'il puisse être entrainé suivant ces deux direc-

tions. On utilise couramment, pour entrainer l'objectif,la force électromagnétique engendrée par l'interaction entre le courant traversant un enroulement et les champs magnétiques externes. On a proposé diverses structures de support de l'objectif, des exemples types étant l'agencement à rotation

et coulissement par rapport A un axe et l'agencement à res-

sorts. Le dispositif de support comportant l'agencement à

coulissement sur arbre comporte un porte-objectif avec mon-

tage d'une lentille sur une partie du porte-objectif qui est séparée de l'arbre central. Le porte-objectif peut coulisser le long de l'arbre central et pivoter autour de celui-ci entre des limites déterminées. Dans l'agencement A ressorts,

un porte-objectif mobile librement est supporté par une sé-

rie de ressorts.

Toutefois, dans les agencements tant A coulissement sur arbre qu'à support par ressorts, il est difficile d'assurer à la fois une limitation de l'instabilité et une réduction de la résistance frottante. Il est souhaitable de supporter

le porte-objectif en sorte qu'il soit mobile seulement sui-

vant la direction de focalisation (confondue avec l'axe optique de l'objectif) et suivant la direction de poursuite perpendiculaire à la direction de focalisation et ne soit pas mobile suivant d'autres directions, parce que son dépla+ cement perpendiculairement aux directions de focalisation et de poursuite génère du bruit en rapport avec la base de temps, dit instabilité. En outre, le déplacement du porte- objectif suivant les directions de focalisation et de poursuite doit

être opéré moyennant un minimum de frottement.

Dans l'agencement à coulissement sur arbre, l'arbre pré-

sente une certaine aire de contact avec le porte-objectif.

Par conséquent, pour réduire l'apparition d'instabilité, il faut minimiser le jeu de montage des deux organes, ce qui se traduit par une augmentation de la résistance frottante.Dans

l'agencement A ressorts, puisque le porte-objectif est seu-

lement supporté par les divers ressorts, la résistance frot-

tante est faible. En revanche, le déplacement suivant une direction autre que celles de focalisation et de poursuite n'est pas limité, il y a en outre génération d'anomalies ondulatoires au niveau de la surface d'enregistrement et 1'

instabilité s'en trouve facilement accrue.

Compte tenu des difficultés sus-indiquées soulevées par la technique antérieure, la présente invention a pour but

de réaliser un dispositif de tête optique comportant un dis-

positif de détection de foyer qui se prête à une réduction de ses dimensions par simplification de la structure d'une section de photodétecteur et réduction du trajet optique, sans exiger un positionnement hautement précis des composants optiques utilisés, et qui permette de réduire l'ensemble des

frais de fabrication.

L'invention a encore pour but de réaliser un dispositif de tête optique muni d'un organe de manoeuvre d'objectif,ce

dernier étant perfectionné de manière à assurer une limita-

tion de l'instabilité et une réduction de la résistance frottante, ce qui serait antithétique selon la technique

antérieure.

Afin d'atteindre les buts sus-indiqués, la présente invention propose un dispositif de détection de foyer pour

tête optique qui comporte un ensemble de lentilles de détec-

tion, composé d'une série de lentilles, et un photodétecteur divisé, tant l'ensemble de lentilles de détection que le photodétecteur divisé étant disposés sur le trajet optique

de la lumière réfléchie par la surface d'un disque optique.

L'ensemble de lentilles de détection est composé d'une série de lentilles de correction d'aberration, et l'axe au moins de l'interface située côté foyer d'une lentille située côté foyer de l'ensemble est incliné par rapport aux axes

optiques des autres lentilles de façon à assurer la forma-

tion d'un motif de diffraction sensiblement rectiligne. Un signal de sortie différentiel du motif de diffraction est

extrait par le photodétecteur divisé.

Pour réaliser l'ensemble de lentilles de la manière la plus simple, on incline celle des lentilles de l'ensemble de lentilles située la plus près du foyer par rapport aux axes optiques des autres lentilles. Toutefois, une lentille dont

l'interface située côté foyer est inclinée peut être incor-

porée en tant que lentille située côté foyer.

Le photodétecteur divisé est disposé en un emplacement

qui correspond sensiblement au foyer de l'ensemble de len-

tilles de détection. Si besoin est, il peut être écarté de

cet emplacement.

Quand l'axe au moins de l'interface située côté foyer de la lentille située côté foyer de l'ensemble de lentilles

est incliné par rapport aux axes optiques des autres lentil-

les, un motif de diffraction rectiligne se forme au niveau du photodétecteur divisé situé sensiblement à l'emplacement du foyer de l'ensemble de lentilles. Le motif de diffraction se déplace perpendiculairement à sa direction d'extension en fonction de l'emplacement de l'objectif par rapport à la surface du disque optique, c'est-à-dire selon que l'objectif

se rapproche ou s'éloigne du disque optique.

La présente invention utilise ce phénomène, et l'on détecte un signal d'erreur de focalisation en extrayant un signal de sortie différentiel au moyen du photodétecteur divisé. Afin de détecter le signal d'erreur de focalisation,on

dispose le photodétecteur de façon que le motif de diffrac-

tion rectiligne soit aligné avec la partie divisée du photo-

détecteur divisé. Toutefois, on peut incliner la partie divi-

sée par rapport au motif de diffraction rectiligne de façon

à ajuster la sensibilité de détection.

Quand le photodétecteur divisé est situé au-delà du foyer de l'ensemble de lentilles de détection, il apparait

un motif de diffraction composé de plusieurs traits. L'inten-

sité lumineuse du motif de diffraction se modifie selon que l'objectif se rapproche ou s'écarte du disque optique, et le motif de diffraction s'en trouve dévié perpendiculairement

à la direction suivant laquelle s'étendent les traits du mo-

tif. Cet effet peut aussi servir à la détection de foyer.Dans

ce cas, une haute précision n'est pas nécessaire pour l'as-

semblage des composants optiques, et la facilité de fabrica-

tion, ou de réalisation s'en trouve améliorée.

Dans un organe de manoeuvre perfectionné pour tête op-

tique, chacune des surfaces opposées de chaque carcasse magnétique et/ou du porte-objectif forme une surface courbe en saillie qui présente une génératrice parallèle à l'axe optique de l'objectif, de sorte que le porte-objectif peut

coulisser contre les carcasses magnétiques par contacts li-

néaires avec elles. Il est souhaitable que le porte-objectif

soit maintenu par des ressorts-lames courbes.

Dans la structure sus-indiquée, puisque le porte-objec-

tif glisse contre les carcasses magnétiques et portant con-

tre elles suivant des parallèles à l'axe optique de l'objec-

tif, il peut se déplacer suivant les directions de focalisa-

tion et de poursuite mais est absolument empêché de se dé-

placer perpendiculairement à ces directions (suivant la di-

rection d'instabilité). De plus, les contacts linéaires du porte-objectif avec les carcasses magnétiques permet au porte-objectif de se déplacer uniment suivant les directions de focalisation et de poursuite avec un degré très faible

de résistance frottante.

Puisque le porte-objectif est en contact linéaire avec les carcasses magnétiques suivant une direction parallèle à l'axe optique de l'objectif, il ne prend pas de biais, même

s'il est entraîné sur une grande distance suivant la direc-

tion de focalisation. En outre, afin d'établir un contact

linéaire, il est seulement nécessaire de façonner une surfa-

ce courbe en forme de colonne, facile à usiner avec une

grande précision.

Dans une tête optique suivant un autre aspect de la présente invention, plusieurs ressorts-lames courbes sont affectés A chaque côté du porteobjectif de manière à être

séparés les uns des autres. Les divers ressorts-lames cour-

bes servant aussi de conducteurs électriques desservant une bobine de focalisation et des bobines de poursuite, et un réflecteur est monté sur un socle de façon que la lumière

puisse passer entre les ressorts-lames courbes voisins si-

tués d'un certain côté, A peu près parallèlement à une sur-

face du disque optique.

Le porte-objectif est supporté par quatre ressorts-

lames courbes montés sur deux de ses côtés, A raison de deux par côté, de manière à être mobile suivant les directions

de focalisation et de poursuite. Les extrémités d'enroule-

ment de la bobine de focalisation et des bobines de poursui-

te sont connectées à l'ensemble des quatre ressorts-lames de façon A être reliées par leur intermédiaire à un circuit extérieur. Puisque les diverses bobines de poursuite sont montées en série, elles ne présentent que deux extrémités

d'enroulement, ce qui permet de faire desservir les extrémi-

tés d'enroulement de la bobine de focalisation et des bobi-

nes de poursuite par l'ensemble des qIatre ressorts-lames courbes. De plus, attendu que deux ressorts-lames courbes sont prévus de chacun des deux côtés du porte-objectif de façon à

être séparés l'un de l'autre, il existe entre les ressorts-

lames courbes voisins un espace qui peut être utilisé comme trajet lumineux. Autrement dit, en montant un réflecteur sur une embase, on peut établir le trajet optique de façon qu'il fasse sensiblement un angle droit avec l'axe optique de l'objectif. Ceci permet de disposer une optique sur le côté

du porte-objectif parallèlement à la surface du disque opti-

que, ce qui réduit grandement l'épaisseur de l'appareil.

Dans un autre exemple de structure de support d'objec-

tif pour tête optique, le porte-objectif destiné à maintenir

l'objectif est supporté par des ressorts-lames courbes pré-

vus sur deux de ses côtés de manière à être mobile suivant les directions de focalisation et de poursuite. Chacun des ressorts-lames courbes présente des fentes longeant sa sur-

face courbe.

Il n'y a pas de limitation au nombre ni à la forme des ressorts-lames courbes et l'on peut choisir ce nombre ou

cette forme d'après le poids ou les caractéristiques vibra-

toires du porte-objectif.

En ménageant des fentes dans la surface courbe du res-

sort-lame, on peut modifier le module d'élasticité de ce dernier sans réduire sa résistance à la traction. Il faut

donner au ressort-lame une certaine épaisseur de façon à con-

férer assez de résistance à la traction aux parties de rac-

cordement du ressort-lame qui relient celui-ci au porte-

objectif et au corps de l'appareil. Suivant la présente in-

vention, on donne à l'ensemble du ressort-lame une certaine épaisseur pour éviter une réduction de la résistance à la

traction et une dégradation de la résistance à la fatigue.

Toutefois, si le ressort-lame a une épaisseur trop forte,son module d'élasticité suivant la direction de focalisation devient trop grand, ce qui rend difficile l'établissement

de caractéristiques vibratoires convenables.

Les fentes ménagées dans la surface courbe du ressort-

lame ont pour rôle de réduire le module d'élasticité. Autre-

ment, on peut conférer au ressort-lame des caractéristiques vibratoires adaptées au poids et à la forme du porte-objectif

en modifiant le nombre ou la forme des fentes.

On va maintenant décrire à titre d'exemple certaines réalisations préférées de l'invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels:

la figure 1 indique la structure de principe d'un dis-

positif de détection de foyer suivant la présente invention; la figure 2A indique un motif de diffraction formé par le dispositif selon la figure 1; la figure 2B est un diagramme de l'intensité lumineuse du motif de diffraction indiqué sur la figure 2A; la figure 3 illustre la relation entre la distance de l'objectif au disque optique et le motif de diffraction; la figure 4 est un diagramme illustrant la relation entre l'emplacement de l'objectif et le signal de sortie différentiel d'un photodétecteur en deux parties;

la figure 5 indique un autre exemple d'ensemble de len-

tilles de détection utilisable suivant la présente invention; la figure 6 indique un autre exemple d'agencement du photodétecteur en deux parties;

la figure 7A présente encore un autre exemple d'agence-

ment d'un photodétecteur en deux parties; la figure 7B est un diagramme de l'intensité lumineuse d'un motif de diffraction fourni par le photodétecteur en deux parties selon la figure 7A;

la figure 8 est une vue en perspective montrant la par-

tie essentielle d'un exemple d'organe de manoeuvre d'objectif pour tête optique utilisé dans le dispositif de tête optique suivant la présente invention; la figure 9 est une vue en perspective d'un mécanisme de support par ressorts-lames propre A servir dans l'organe de manoeuvre selon la figure 8; la figure 10 est une vue en perspective montrant une partie essentielle d'un autre exemple d'organe de manoeuvre; la figure 11 est une vue en perspective d'un autre exemple encore d'organe de manoeuvre; la figure 12 présente un exemple d'optique pouvant être incorporée à l'organe de manoeuvre selon la figure 11; les figures 13A et 13B sont des vues en perspective montrant des exemples modifiés de ressort-lame constituant

la structure de support d'objectif affectée à la tête opti-

que représentée sur la figure 9; et

la figure 14 représente une structure de support d'ob-

jectif comportant les ressorts-lames courbes représentés sur

les figures 13A et 13B.

Sur la figure 1, qui représente la structure de princi-

pe d'un dispositif de détection de foyer selon la présente invention, on s'est abstenu de représenter le dispositif de

détection de poursuite afin de simplifier la description.

De la lumière émise par un laser à semi-conducteurs 10 traverse un collimateur 12 et un diviseur de faisceau 14, puis se dirige vers un objectif 16 qui la concentre, et est

ensuite projetée sur la surface de signal d'un disque opti-

que 18. La lumière réfléchie à partir du disque optique 18 traverse d'abord l'objectif 16, puis le diviseur de faisceau 14, au niveau duquel le trajet optique de retour décrit un

angle droit. La lumière est ensuite concentrée par traver-

sée d'un ensemble de lentilles de détection 20 qui comprend plusieurs lentilles (trois dans la présente réalisation) de correction d'aberration, et atteint un photodétecteur en

deux parties 22.

Dans la présente réalisation, l'axe P au moins de l'in-

terface située côté foyer 24a d'une lentille située côté

foyer 24 de l'ensemble de lentilles de détection 20 est in-

cliné par rapport aux axes optiques Q des autres lentilles, comme représenté sur la figure 1, et l'on extrait le signal

de sortie d'un photodétecteur divisé (par exemple photodétec-

teur en deux parties dans la présente réalisation).

Dans cette réalisation, la totalité de la lentille si-

tuée côté foyer 24 présente une inclinaison Q sur les axes optiques Q des autres lentilles, et les signaux de sortie

d'un photodétecteur en deux parties 22 sont tous deux appli-

qués à un amplificateur différentiel 26 qui leur fait subir

une amplification différentielle.

Bien que l'inclinaison optique de la lentille située

côté foyer 24 varie selon l'indice de réfraction, la courbu-

re et la structure de la lentille, on a obtenu - en fixant

cette inclinaison à 10 environ et en disposant le photo-

détecteur en deux parties 22 sensiblement à l'emplacement du

foyer de l'ensemble de lentilles de détection 20, lors d'ex-

périences menées en utilisant des lentilles combinées à ou-

verture numérique de 0,5 généralement utilisées comme objec-

tif - un motif de diffraction rectiligne 30 tel que celui

représenté sur la figure 2A.

La figure 2A représente le motif de diffraction 30 en-

gendré par le photodétecteur en deux pièces 22 situé sensi-

blement à l'emplacement du foyer de l'ensemble de lentilles de détection, et la figure 2B représente la distribution d'intensité lumineuse du motif de diffraction obtenue quand l'objectif est focalisé et celle obtenue quand l'objectif

est placé trop près du disque optique, la première distribu-

tion étant indiquée en trait plein et la seconde, en traits interrompus. Les résultats indiqués sur les figures 2A et 2B sont présentés en détail sur la figure 3. Quand l'objectif est placé trop près ou trop loin de la surface du disque optique,

le motif de diffraction rectiligne 30 se déplace perpendicu-

lairement à sa direction d'extension (suivant la direction

indiquée en X) à l'emplacement du photodétecteur en deux..

parties. Si l'objectif s'éloigne trop de la surface du dis-

que optique, le motif de diffraction 30, qui est situé au milieu quand l'objectif est focalisé, se trouve dévié (de

+ 40 fm) dans le sens +X. Inversement, le motif de diffrac-

tion 30 se trouve dévié (de -40 im) dans le sens -X si l'ob-

jectif se rapproche trop de la surface du disque optique.Si l'objectif continue à se rapprocher de la surface du disque optique, le motif de diffraction 30 qui est composé d'un trait se divise en plusieurs traits, et simultanément la totalité du motif se trouve encore déviée (de -80 ?i) dans le sens -X. Par conséquent, on peut déceler la grandeur du

décalage de l'objectif par rapport à l'emplacement de focali-

sation en extrayant le signal de sortie différentiel du pho-

todétecteur en deux parties..

La figure 4 est un diagramme de la tension de sortie différentielle qu'on a recueillie en déplaçant l'objectif, initialement très distant de la surface du disque optique,

jusqu'en un emplacement extrêmement proche du disque optique.

Dans une commande de focalisation concrète, la focalisation de l'objectif est effectuée par un servomécanisme au sein d'une gamme voisine de la focalisation qui est indiquée par le trait plein. Au sein de cette gamme, la tension de sortie différentielle varie linéairement par rapport à l'emplacement de l'objectif, de sorte qu'on obtient un excellent réglage

de focalisation.

Sur la figure 5, qui présente un autre exemple d'ensem-

il

ble de lentilles de détection utilisable suivant la présen-

te invention, on utilise comme lentille située côté foyer 24 une lentille spéciale dont l'interface située côté foyer 24a présente un axe P incliné par rapport aux axes optiques Q des autres lentilles. Une telle lentille spéciale assure le

même effet qu'une lentille située côté foyer entièrement in-

clinée et permet d'obtenir le motif de diffraction souhaité.

Un autre exemple d'agencement du photodétecteur en deux parties est présenté sur la figure 6. Dans cet exemple, le

- photodétecteur en deux parties 22, situé sensiblement à l'em-

placement du foyer de l'ensemble de lentilles de détection

, est légèrement incliné par rapport au motif de diffrac-

tion sensiblement rectiligne engendré, afin qu'on puisse

ajuster la sensibilité de détection.

Les figures 7A et 7B présentent encore un autre exemple d'agencement du photodétecteur en deux parties. Dans cet exemple, le photodétecteur en deux parties 22 est placé plus près de l'ensemble de lentilles de détection 20 que le foyer

de celui-ci. Dans ce cas, il apparalt un motif de diffrac-

tion composé de plusieurs traits. Si la tension de sortie

différentielle des éléments de photodétecteur droit et gau-

che est ajustée en sorte de se trouver ramenée à zéro quand

l'objectif est focalisé, il y a émission d'un signal de sor-

tie différentiel, du fait de la modification d'intensité lumineuse du motif de diffraction, quand l'objectif n'est pas focalisé, et la focalisation de l'objectif peut être

opérée par un servomécanisme en fonction du signal de sortie.

Le trait interrompu porté sur la figure 7B indique la modi-

fication d'intensité lumineuse apparaissant quand l'objectif

est trop rapproché du disque optique.

En utilisant un photodétecteur en quatre parties (non représenté) au lieu du photodétecteur en deux parties 22, il

est possible de détecter une erreur de poursuite par la métho-

de push-pull à l'aide de la lumière réfléchie par le disque

optique pré-rainuré.

Comme décrit ci-dessus, selon la présente invention,on forme le motif de diffraction sensiblement rectiligne dans

le photodétecteur divisé en prévoyant un ensemble de lentil-

les de détection tel que l'axe d'au moins l'interface située côté foyer de la lentille située côté foyer de I'ensemble des diverses lentilles de détection soit incliné par rapport aux axes optiques des autres lentilles, et l'on obtient un signal de focalisation A partir du signal de sortie différentiel du photodétecteur divisé. En conséquence, on peut utiliser comme ensemble de lentilles de détection des lentilles combinées

assurant une correction d'aberration telles que celles utili-

sées comme objectifs, ce qui réduit les frais de fabrication.

* Puisque le trajet optique de la section de détection est ré-

duit, on peut réduire la grandeur du dispositif. De plus,un positionnxmement très précis des composants optiques n'est pas

nécessaire et le réglage de foyer peut être assuré de maniè-

re simple et avec une haute sensibilité.

La figure 8 représente la partie essentielle d'un exem-

ple d'organe de manoeuvre d'objectif pour tête optique sui-

vant la présente invention. Cet organe de manoeuvre d'objec-

tif comporte un porte-objectif 32 pour le maintien d'un objec-

tif 16, des circuits magnétiques 34 disposés de part et d'au-

tre du porte-objectif 32, et une bobine 36 fixée au porte-

objectif 32, une partie de la bobine 36 étant placée dans

les entrefers des circuits magnétiques 34. Chacun des cir-

cuits magnétiques 34 comporte une carcasse magnétique en U 38 et un aimant permanent 40 fixé à la surface intérieure de

l'une des parties saillantes de la carcasse magnétique 38.

Suivant la présente invention, l'une des surfaces se

faisant face de chacune des carcasses magnétiques et du por-

te-objectif est courbe et saille de manière A présenter une génératrice parallèle A l'axe optique de l'objectif, ceci

pour permettre au porte-objectif de glisser contre les car-

casses magnétiques en étant en contact linéaire avec elles.

Dans l'exemple présenté sur la figure 8, la surface de

chacune des carcasses magnétiques 38 qui fait face au porte-

objectif est prévue plate, tandis que la surface du porte-

objectif qui fait face à chacune des carcasses magnétiques est une surface courbe 42, de sorte que le porte-objectif 32 entre en contact avec les carcasses magnétiques 38 suivant

des droites parallèles A l'axe optique A-A de l'objectif 16.

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Les parois latérales du porte-objectif 32 sont munies

de ressorts-lames courbes 44 qu'on décrira plus loin en dé-

tail, tels que représentés sur la figure 9, par lesquels le

porte-objectif 32 est supporté de manière à être mobile sui-

vant une direction de focalisation F et suivant une direction de poursuite T. La bobine 36 est une bobine de focalisation enroulée

autour du porte-objectif 32 de manière à traverser les ent fers et à entourer les parois latérales du porte-objectif 32, et deux

bobines de poursuite carrées sont fixées à la bobine

de focalisation dans l'entrefer correspondant.

L'organe de manoeuvre d'objectif pour tête optique ain-

si réalisé est commandé comme suit: lorsque du courant pas-

se dans la bobine de focalisation qui est enroulée autour du porteobjectif 32 sous forme de toroide centré sur l'axe du porte-objectif, il apparaît dans les entrefers une force

générée suivant la direction de focalisation F par inter-

action entre les champs magnétiques et le courant, comme dans une bobine mobile dans l'ensemble connue. Le porte-objectif se trouve amené en un emplacement auquel l'objectif 16 est focalisé par suite d'un équilibre entre l'élasticité des ressorts-lames 44 et la force engendrée. Quand du courant traverse les bobines de poursuite carrées placées dans les

entrefers, il apparaît une force, générée suivant la direc-

tion de poursuite T par l'interaction entre les champs magné-

tiques et le courant, au moyen de laquelle est assurée une

opération de poursuite.

Attendu que le porte-objectif 32 est positionné sur deux de ses côtés par contacts linéaires avec les carcasses magnétiques, le déplacement du porte-objectif dans les sens

(d'instabilité) perpendiculaires aux directions de focalisa-

tion F et de poursuite T est interdit, et il n'y a pas appa-

rition d'instabilité. De plus, attendu que le porte-objectif se déplace suivant les directions de focalisation F et de

poursuite T en entrant en contact linéaire avec les carcas-

ses magnétiques, la résistance frottante se trouve grandement

réduite. On peut obtenir un déplacement sans à-coups moyen-

nant un courant d'excitation faible, et la sensibilité de

réponse est accrue.

La figure 10 représente un autre exemple de l'organe de manoeuvre d'objectif. La structure de principe est la même dans cet exemple que dans l'exemple précédent présenté sur la figure 8 et, par conséquent, les pièces correspondant à

celles selon la figure 8 portent les mêmes références numéri-

ques, leur description n'étant pas répétée. Cet exemple dif-

fère du précédent en ce qu'une surface saillante courbe est ménagée sur chacune des carcasses magnétiques tandis que les surfaces du porteobjectif sont plates. Cet agencement fait aussi en sorte que le porteobjectif 32 glisse contre les carcasses magnétiques 38 en entrant en contact linéaire avec

elles suivant des parallèles à l'axe optique de l'objectif.

Dans l'organe de manoeuvre d'objectif pour tête optique suivant la présente invention, puisque le porte-objectif glisse contre les carcasses magnétiques en entrant en contact linéaire avec elles suivant des parallèles à l'axe optique

de l'objectif, le déplacement de l'objectif suivant des di-

rections perpendiculaires à celles de focalisation et de poursuite est complètement interdit, et il n'apparaît pas d'instabilité. De plus, la résistance frottante se trouve

réduite ce qui permet au porte-objectif de se déplacer uni-

ment. La figure ll est une vue en perspective d'un exemple de

la section de manoeuvre d'une tête optique suivant la présen-

te invention. Le porte-objectif 32 qui maintient l'objectif 16 est supporté par les ressorts-lames courbes 44 prévus sur

ses deux côtés de manière à être mobile suivant les direc-

tions de focalisation F et de poursuite T par rapport à une

embase 46.

La première caractéristique de cet agencement réside en ce qu'il est prévu plusieurs ressorts-lames courbes 44 (deux

dans la présente réalisation) de chaque côté du porte-objec-

tif 32, ces ressorts-lames étant espacés l'un de l'autre.

Chacun des ressorts-lames courbes 44 est formé d'une mince plaque métallique dotée d'une excellente aptitude à reprendre sa forme, telle que plaque en cuivre au béryllium et plaque en bronze phosphoreux, la mince plaque métallique

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étant mise sous une forme convenable. Chacun des ressorts-

lames courbes présente une partie de plaque plate et une

partie courbe située dans le prolongement de la partie plate.

Le ressort-lame courbe est monté sur le côté du porte-objectif de façon que sa partie de plaque plate soit sensiblement pa-

rallèle à la surface du disque optique, et l'extrémité proxi-

male de la partie courbe est fixée en sorte qu'on puisse la

déplacer en serrant à l'aide d'une vis 49 une plaque de pous-

sée 48 mobile suivant la direction de poursuite.

Une bobine de focalisation 50 est fixée à l'extérieur

du porte-objectif 32 et une bobine de poursuite 52, à enrou-

lement carré, est fixée à chacun des petits côtés de la bobi-

ne de focalisation 50. Le circuit magnétique 34 est prévu sur chacun des deux côtés du porte-objectif 32 décalés de

90 par rapport à ceux sur lesquels sont montés les ressorts-

lames courbes 44. Chacun des circuits magnétiques 34 compor-

te une carcasse en U 38, montée sur l'embase 46, et des ai-

mants permanents 40 fixés sur les surfaces intérieures se faisant face de la carcasse magnétique 38, entre lesquels

sont montés l'un des petits côtés de la bobine de focalisa-

tion 50 et une partie de la bobine de poursuite 52.

La seconde caractéristique de cet agencement réside en

ce que les extrémités d'enroulement de la bobine de focali-

sation 50 et des bobines de poursuite 52 sont reliées aux extrémités situées côté bobine respectives des ressorts-lames

courbes 44, et en ce que les bobines sont reliées à un cir-

cuit externe par l'intermédiaire de cette connexion. La bo-

bine de focalisation 50 présente deux extrémités d'enroule-

ment qui sont reliées par soudage aux ressorts-lames 44 res-

pectifs. Les bobines de poursuite 52, prévues au nombre de

quatre, présentent au total huit extrémités d'enroulement.

Toutefois, attendu que les quatre bobines de poursuite 52 sont montées en série, elles ne présentent plus ensuite que

deux extrémités d'enroulement et celles-ci sont respective-

ment reliées aux deux autres ressorts-lames courbes 44.Par conséquent, la connexion d'un fil d'aimant très mince est

opérée à la partie mobile de celui-ci et il n'est pas néces-

saire de faire ressortir le fil. Ceci assure la protection

du fil et en facilite la manipulation.

Le troisième aspect de cet agencement réside en ce qu' il est prévu, du côté de l'objectif 16 opposé à celui sur lequel est placé le disque optique (c'est-à-dire dans la partie inférieure sur la figure 11), un réflecteur 60 qui fait passer la lumière entre les ressorts-lames 44 situés sur l'un des côtés du porte-objectif à peu près parallèlement

à la surface du disque optique, comme indiqué en traits mix-

tes en B sur la figure 11. Ceci est rendu possible du fait que les deux ressorts-lames courbes 44 sont séparés l'un de

l'autre sur l'un des deux côtés du porte-objectif. Cet agen-

cement permet de disposer une optique dans un plan. Comme

représenté sur la figure 11, l'entrefer entre le porte-

objectif 32 et l'embase 46 peut être rendu plus petit si 1' on prévoit une encoche 62 dans une partie de l'embase 46,ce

qui réduit encore l'épaisseur du dispositif.

Sur la figure 12, qui présente un exemple de structure

d'une optique pouvant être incorporée à l'organe de manoeu-

vre d'objectif décrit ci-dessus, une optique 64 est disposée

parallèlement à la surface du disque optique. Plus particu-

lièrement, le laser à semi-conducteurs 10, un réseau de dif-

fraction 58, le collimateur 12 et le diviseur de faisceau 14

sont disposés sur une droite partant du réflecteur 60 et fai-

sant un angle droit avec l'axe optique A de l'objectif 16.

Une lentille cylindrique 54 et une photodiode divisée 66 sont

disposées suivant une droite perpendiculaire à la droite pré-

citée partant du réflecteur 60.

Comme on le voit clairement d'après l'exposé qui précè-

de, le porte-objectif 32 est supporté par les ressorts-lames courbes 44 prévus sur ses deux côtés opposés de manière à être mobile suivant la direction de focalisation F et suivant la direction de poursuite T. Du courant parvient à la bobine de focalisation 50 et aux bobines de poursuite 52 à partir

du circuit extérieur (non représenté) à travers les ressorts-

lames courbes 44 de façon à amener le porte-objectif 32 en un emplacement déterminé du fait de l'interaction entre les

courants de bobine et les circuits magnétiques.

Puisqu'il est prévu de chaque côté du porte-objectif

261230 3

plusieurs ressorts-lames séparés l'un de l'autre pour main-

tenir le porte-objectif, l'objectif peut être librement dé-

placé suivant les directions tant de focalisation que de

poursuite. De plus, puisque les ressorts-lames courbes ser-

vent de conducteurs desservant la bobine de focalisation et les bobines de poursuite, il n'est pas nécessaire d'extraire à l'extérieur un long fil d'aimant très mince. Ceci permet d'éviter la rupture du fil et facilite la manipulation de

ce dernier.

De plus, puisque les deux ressorts-lames sont séparés l'un de l'autre sur les côtés du porte-objectif, il existe un espace libre entre eux et de la lumière peut passer entre

eux sensiblement parallèlement à la surface du disque opti-

que. Par conséquent, en prévoyant le réflecteur, on peut

disposer l'optique parallèlement à la surface du disque opti-

que, ce qui réduit l'épaisseur de l'ensemble de la tête op-

tique. Les figures 13A, 13B et 14 présentent des exemples de modification du ressort-lame courbe 44 représenté sur les figures 9 ou 11. Dans ces exemples, un seul ressort-lame 44 est prévu sur l'un des deux côtés du porte-objectif et il présente des fentes 70 qui s'étendent le long de sa surface courbe. Le ressort-lame courbe 44 représenté sur la figure 13A présente deux fentes 70 qui s'amorcent dans la partie

plate 44a et se terminent dans la partie courbe 44b. Le res-

sort-lame représenté sur la figure 13B présente trois fentes

dans sa partie courbe 44b. Il est possible de faire va-

rier seulement le module d'élasticité, sans réduire la résis-

tance à la traction, en faisant varier le nombre ou la forme

des fentes 70.

Dans l'exemple présenté sur la figure 14, le porte-

objectif 32 destiné à maintenir l'objectif est supporté élas-

tiquement, par les ressorts-lames courbes 44 prévus sur ses

deux côtés, de façon que la surface supérieure du porte-

objectif 32 soit sensiblement parallèle à la surface 18 du disque optique. Un tronçon coudé verticalement 44c de chacun des ressorts-lames courbes 44 est fixé au porte-objectif 32 et la surface inférieure d'un tronçon coudé horizontalement 44d, constituant l'autre extrémité, est fixée à l'embase 46, de sorte que l'objectif 16 est supporté avec possibilité de

déplacement suivant la direction de Localisation (perpendi-

culairement à la surface 18 du disque optique) et suivant la direction de poursuite perpendiculaire à la direction de fo-

calisation (parallèlement à la surface 18 du disque optique).

Le ressort-lame courbe 44 est en un matériau élastique tel que cuivre au béryllium ou bronze phosphoreux et a une

épaisseur d'environ 10 fm.

Lorsqu'on réalise le ressort-lame 44 en adoptant la

structure suivant l'un quelconque des exemples modifiés ci-

dessus, on donne aux tronçons du ressort-lame par lesquels celui-ci est fixé sur le porte-objectif 32 et sur l'embase 46 une épaisseur suffisante pour établir une résistance à la

traction convenable.

De plus, il est aussi possible d'ajuster le module d'

élasticité du ressort-lame dans la direction de focalisa-

tion F à une valeur adéquate en modifiant le nombre ou la forme des fentes 70 de façon A établir des caractéristiques de vibration convenables adaptées au poids ou A la forme du porte-objectif 32. Autrement dit, bien que le ressort-lame courbe 44 ait une épaisseur uniforme, on peut lui conférer

une résistance A la traction et un module d'élasticité suffi-

sants en prévoyant les fentes. Ceci facilite la fabrication

du ressort-lame. Donc, il est possible de conférer au ressort-

lame le module d'élasticité souhaité en faisant varier le nombre ou la forme des fentes sans réduire l'épaisseur du

ressort-lame, c'est-à-dire sans porter atteinte à la résis-

tance A la traction ni A la résistance A la fatigue, confé-

rant par là au porte-objectif les caractéristiques de vibra-

tion mécanique voulues.

Bien entendu, on pourra apporter aux modes de réalisa-

tion de l'invention décrits A titre d'exemple diverses modi-

fications et variantes sans sortir, pour autant, du cadre de

l'invention.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de tête optique pour l'écriture et la lecture de donn6es sur disque optique (18) au moyen d'un faisceau optique émis par un é61ément d'émission de lumière (10), comprenant: - un organe de manoeuvre de lentille comportant un porte-objectif (32) destin6 à maintenir un objectif (16),des

circuits magnétiques (34) prévus de part et d'autre du porte-

objectif et une bobine (36) disposée dans le porte-objectif et présentant une partie placée dans les entrefers desdits circuits magnétiques; et - un moyen de d6tection de foyer comprenant un ensemble de lentilles de d6tection (20) comportant plusieurs lentilles de correction d'aberration, un photodétecteur divis6 (22) destin6 à recevoir la lumière concentr6e à la traversée du dit ensemble de lentilles de détection et un amplificateur diff6rentiel (26) pour l'extraction d'un signal différentiel

provenant du phtodétecteur divisé, lesdits ensemble de len-

tilles de détection, photodétecteur divisé et amplificateur

différentiel étant disposés sur le trajet optique de la lu-

mière réfléchie à partir dudit disque optique, caractérisé en ce que ledit ensemble de lentilles de d6tection comporte une lentille (24), la plus voisine de son foyer, pour laquelle l'axe au moins de l'interface située

côté foyer est inclin6 par rapport aux axes optiques des au-

tres lentilles pour 6tablir par là un motif de diffraction

sensiblement rectiligne.

2. Dispositif de tête optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lentille (24) dudit ensemble de lentilles de détection (20) qui est la plus voisine du foyer de cet ensemble a une inclinaison d'environ 10 sur lesdits

axes optiques.

3. Dispositif de tête optique selon la revendication 1,

caractérisé en ce que chacune des surfaces opposées de cha-

cunie des carcasses magn6tiques (38) desdits circuits magnéti-

ques (34) et/ou du porte-objectif (32) font saillie et sont courbes de manière à présenter une g6n6ratrice parallèle à

l'axe optique de l'objectif (16), de sorte que le porte-

objectif peut glisser contre les carcasses magnétiques par

contacts linéaires.

4. Dispositif de tête optique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le porte-objectif (32) est supporté par un ressort-lame courbe (44).

5. Dispositif de tête optique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort-lame (44) est fixé par une plaque presseuse (48) qui est mobile suivant une direction de poursuite à l'extrémité proximale du tronçon courbe du

ressort-lame dans un état dans lequel sa position a été ajus-

tée.

6. Dispositif de tête optique selon la revendication 4,

caractérisé en ce que le ressort-lame (44) présente des fen-

tes (70) qui s'étendent le long de sa surface courbe.

7. Dispositif de tête optique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs ressorts-lames courbes (44) placés de chaque côté du porte-objectif (32)de

manière à être séparés l'un de l'autre, en ce que ces ressorts-

lames courbes servent de fils desservant une bobine de foca-

lisation et des bobines de poursuite, et en ce qu'un réflec-

teur (60) est monté sur une embase (46) pour faire passer la lumière entre lesdits ressorts-lames prévus d'un côté du

porte-objectif à peu près parallèlement à la surface du dis-

que optique (18)o