FR2649239A1 - Systeme de detection d'erreur de focalisation pour tete optique - Google Patents
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Abstract
Un système et un procédé de détection d'erreur de focalisation pour une tête optique, dans laquelle une source laser 1 applique un faisceau laser sur un support d'enregistrement magnéto-optique, qui permettent de rendre compacte la tête optique et dans lesquels le mélange d'un signal d'information et d'un signal de suivi de piste dans un signal d'erreur de focalisation est éliminé grâce au fait que la tête optique comporte un réseau de diffraction 6 de la lumière réfléchie par le support d'enregistrement pour la diviser en lumières d'ordre 0, +1, -1 et des détecteurs 2 et 3 recevant les lumières d'ordre +1, -1 disposés respectivement devant et derrière la source laser 1. Les sorties des détecteurs 2 et 3 sont traitées par calcul pour obtenir un signal d'erreur de focalisation.
Description
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SYSTEME DE DETECTION D'ERREUR DE FOCALISATION
POUR TETE OPTIQUE.
La présente invention se rapporte à une tête optique pour un support d'enregistrement magnéto-optique tel qu'un disque photomagnétique, et plus particulièrement à un système de détection d'erreur de focalisation pour la
tête optique.
Dans la tête optique de l'art antérieur, une lumière réfléchie par un disque magnéto-optique (qui sera appelé par la suite disque optique) est séparée en utilisant un diviseur de faisceau, et un signal d'information et un signal d'asservissement (signal (AF), signal (TR)) sont détectés à partir des faisceaux de
lumière séparés par le diviseur de faisceau.
La figure 11 représente une construction de la tête optique de l'art antérieur telle que divulguée, par exemple, dans la publication de brevet japonais soumise à l'inspection publique n 62-252552. Si l'on se réfère à la figure 11, une lumière réfléchie par un disque optique (60) est réfléchie par un premier diviseur de faisceau (61), et est ensuite appliquée à un détecteur (63) en passant par un groupe optique cylindrique (62) utilisant un système astigmatique, obtenant ainsi un signal d'erreur de focalisation à partir du détecteur (63). Un signal de suivi
de piste est également obtenu à partir du détecteur (63).
D'autre part, la lumière réfléchie par le disque optique (60) est également réfléchie par un deuxième diviseur de faisceau (64), et est ensuite séparée en deux faisceaux de lumière par un troisième diviseur de faisceau (65). Les faisceaux de lumière séparés sont reçus par des détecteurs dédiés respectifs (66) et (67) afin de lire des données
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préformatées et afin d'obtenir un signal d'information d'après la somme et la différence entre des signaux de
détection provenant des détecteurs (66) et (67).
Un autre type de tête optique utilisant une fibre optique est divulgué, par exemple, par la publication de
brevet japonais soumise à l'inspection publique n 59-
56239. Dans cette tête optique de l'art antérieur, une lumière réfléchie par un disque optique est séparée en utilisant un premier diviseur de faisceau, et un faisceau 1-0 séparé par le premier diviseur de faisceau est de nouveau séparé en un faisceau de lumière transmise et un faisceau de lumière réfléchie au moyen d'un deuxième diviseur de faisceau. Ces faisceaux de lumière provenant du deuxième diviseur de faisceau sont appliqués de façon à entrer dans des fibres optiques respectives, et sont ensuite émis par les autres extrémités des fibres optiques vers des
détecteurs respectifs.
Plus particulièrement, comme ceia est représenté sur la figure 12, une lumière réfléchie par un disque optique est réfléchie par un premier diviseur de faisceau (71), et converge ensuite sous l'action d'une lentille convergente (72). La lumière ayant convergée est séparée en un faisceau de lumière transmise et un faisceau de lumière
réfléchie au moyen d'un deuxième diviseur de faisceau (73).
Ces faisceaux de lumière sont appliqués de façon à entrer individuellement dans une première fibre optique (74) et dans une deuxième fibre optique (75). Le deuxième diviseur de faisceau (73) présente des tailles différentes dans sa direction de transmission et dans sa direction de réflexion. Par ailleurs, la première fibre optique (74) et la deuxième fibre optique (75) possèdent des extrémités d'entrée respectives disposées devant et derrière un point focal de la lentille convergente (72). Les faisceaux de lumière émis par les première et deuxième fibres optiques
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(74) et (75) sont transformés respectivement en faisceaux parallèles par des lentilles collimatées (76) et (77), et chacun des faisceaux parallèles est ensuite divisé en deux faisceaux par des diviseurs de faisceau polarisants (78) et (79). Les faisceaux divisés sont reçus individuellement par quatre détecteurs (80), (81), (82) et (83), obtenant ainsi un signal d'erreur de focalisation en traitant par calcul
les sorties des détecteurs (80) à (83).
Toutefois, dans le système conventionnel de la figure 11, la lumière réfléchie par le disque optique est séparée par les premier et deuxième diviseurs de faisceau (61) et (64), et les faisceaux de lumière séparés sont utilisés pour obtenir le signal d'asservissement et le signal d'information. Il en résulte qu'il est difficile de rendre la tête optique compacte. De plus, lorsque le signal d'erreur de focalisation et le signal de suivi de piste sont détectés par le même détecteur (63), il y a une possibilité pour que le signal de suivi de piste se mélange
au signal d'erreur de focalisation.
Dans le système conventionnel représenté sur la figure 12, la lumière réfléchie par le disque optique est modifiée dans sa trajectoire lumineuse en utilisant le premier diviseur de faisceau (71), et est ensuite appliquée aux extrémités d'entrée des fibres optiques (74) et (75) en utilisant le deuxième diviseur de faisqeau (73) présentant des tailles différentes.dans sa direction de transmission et dans sa direction de réflexion. Par conséquent, lorsque la position du deuxième diviseur de faisceau (73) est décalée, une quantité de lumière devant entrer dans les fibres optiques (74) et (75) est fortement modifiée, avec pour résultat la génération facile d'une erreur dans le signal d'erreur de focalisation. Par ailleurs, le réglage pour l'introduction de la lumière réfléchie par le disque
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optique dans les extrémités d'entrée des fibres optiques
(74) et (75) est critique et difficile.
En outre, bien que la tête optique représentée sur la figure 12 soit séparée en une partie fixe et une partie mobile afin de rendre la partie mobile compacte et légère, la partie mobile comporte deux diviseurs de faisceau, deux lentilles et trois fibres optiques faisant partie d'un système optique d'une source lumineuse à laser (84). Ainsi, la construction de la partie mobile n'est pas
suffisamment compacte.
C'est un objet de la présente invention que de fournir un système de détection d'erreur de focalisation pour une tête optique qui élimine les défauts de l'art antérieur mentionnés ci-dessus, dans lequel la tête optique peut être rendue compacte, et dans lequel le mélange d'un signal d'information et d'un signal de suivi de piste dans
un signal d'erreur de focalisation peut être éliminé.
C'est un autre objet de la présente invention que de fournir un système de détection d'erreur de focalisation pour une tête optique utilisant une fibre optique dans lequel la tête optique peut être rendue compacte et dans lequel aucun décalage n'est généré dans un signal d'erreur de focalisation, même lorsque des éléments optiques sont
décalés en position.
Selon un premier aspect de la présente invention, il est prévu un procédé de détection d'erreur de focalisation pour une tête optique, dans lequel un faisceau laser provenant d'une source lumineuse à laser est appliqué sur un support d'enregistrement magnéto-optique afin d'y former une image sous la forme d'un point lumineux, et dans lequel une erreur de focalisation est détectée à partir d'une lumière réfléchie par le support d'enregistrement magnéto-optique, le procédé de détection d'erreur de
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focalisation comportant les étapes de division de la
lumière réfléchie par le support d'enregistrement magnéto-
optique en une lumière d'ordre 0, une lumière d'ordre +1 et une lumière d'ordre -1 au moyen d'un réseau de diffraction; d'application respective de la lumière d'ordre +1 et de la lumière d'ordre -1 sur un premier détecteur et sur un deuxième détecteur, les premier et deuxième détecteurs étant disposés respectivement devant et derrière une position d'émission de faisceau de la source lumineuse à laser; et de traitement par calcul des sorties des premier et deuxième détecteurs afin d'obtenir un signal d'erreur de focalisation. Dans ce cas, il est préférable que la source lumineuse à laser soit un laser à semi-conducteur, et que les premier et deuxième détecteurs soient montés sur une plaquette du laser à semi-conducteur afin de former une construction hybride, rendant ainsi la tête optique plus compacte. Selon un deuxième aspect de la présente invention, il est prévu un procédé de détection d'erreur de focalisation pour une tête optique, dans lequel un faisceau laser provenant d'une source lumineuse à laser est appliqué sur un support d'enregistrement magnéto-optique afin d'y former une image sous la forme d'un point lumineux, et dans lequel une erreur de focalisation est détectée à partir d'une lumière réfléchie par le support d'enregistrement magnéto-optique, le procédé de détection d'erreur de focalisation comportant les étapes de division du faisceau laser provenant de la source lumineuse à laser en une lumière d'ordre 0, une lumière d'ordre +1 et une lumière d'ordre -1 au moyen d'un réseau de diffraction; d'application de la lumière d'ordre + 1 à une extrémité d'un premier coupleur directionnel et également d'application de la lumière d'ordre -1 à une extrémité d'un deuxième
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coupleur directionnel; d'émission de la lumière d'ordre +1 par une fibre optique reliée à l'autre extrémité du premier coupleur directionnel et également d'émission de la lumière d'ordre -1 par une fibre optique reliée à l'autre extrémité du deuxième coupleur directionnel, les fibres optiques ayant des extrémités de sortie respectives disposées suivant des positions décalées à l'écart et en direction d'une lentille de focalisation située devant le support d'enregistrement magnéto-optique afin de former le point lumineux; d'application respective de la lumière d'ordre +1 et de la lumière d'ordre -l réfléchies par le support d'enregistrement magnéto-optique sur un premier détecteur et sur un deuxième détecteur en passant par le premier coupleur directionnel et par le deuxième coupleur directionnel; et de traitement par calcul des sorties des premier et deuxième détecteurs afin d'obtenir un signal
d'erreur de focalisation.
Dans le premier aspect, les premier et deuxième détecteurs sont disposés respectivement devant et derrière la position d'émission de faisceau de la source lumineuse à laser. Par conséquent, lorsque le support d'enregistrement magnéto-optique est déplacé dans une direction entraînant une erreur de focalisation, le diamètre du faisceau de lumière d'ordre +1 devant être reçu par le premier détecteur croit ou décroit, alors que le diamètre du faisceau de lumière d'ordre -1 devant être reçu par le deuxième détecteur décroît ou croit de manière correspondante. c'est à dire qu'un changement dans le diamètre de chaque faisceau est ihversé entre les premier et deuxième détecteurs. Par ailleurs, le degré d'un tel changement est modifié avec le degré de l'erreur de focalisation. Par conséquent, un signal d'erreur de focalisation peut être obtenu en traitant par calcul les sorties des deux détecteurs. Ainsi, l'erreur de focalisation est détectée à partir de la lumière réfléchie par le support d'enregistrement optique sans modifier une trajectoire lumineuse de la lumière réfléchie, et le nombre de diviseurs de faisceau peut être réduit afin de rendre compacte la tête optique. De plus, lorsque la détection du signal d'erreur de focalisation est réalisée indépendamment de la détection du signal d'information et du signal de suivi de piste, il n'est pas possible que le signal d'information et le signal de suivi de piste soient mélangés dans le signal d'erreur de focalisation. Par ailleurs, lorsque le signal d'erreur de focalisation est obtenu sans séparer la lumière réfléchie par le support d'enregistrement optique en utilisant un diviseur de faisceau ou équivalent, la tête optique peut être rendue
compacte.
Dans le deuxième aspect, les extrémités de sortie respectives des fibres optiques reliées aux extrémités de sortie du premier et du deuxième coupleur directionnel se trouvent sur les positions décalées à l'écart et en direction de la lentille de focalisation. Par conséquent, lorsque le support d'enregistrement magnéto-optique est déplacé dans une direction entrainant une erreur de focalisation, une quantité de lumière devant être reçue par l'un des premier et deuxième détecteurs croit, et une
quantité de lumière devant être reçue par l'autre décroît.
En conséquence, un signal d'erreur de focalisation est obtenu en traitant par calcul les sorties des deux détecteurs. De plus, même lorsque les extrémités de sortie des fibres optiques sont décalées en position, aucun décalage du signal n'est généré car la lumière réfléchie par le support d'enregistrement magnéto-optique est renvoyée vers les extrémités de sortie d'origine des fibres optiques. De plus, lorsque la lumière réfléchie par le support d'enregistrement magnéto-optique est introduite
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dans les détecteurs en passant par les coupleurs directionnels (coupleurs de fibre optique), la tête optique
peut être rendue compacte.
Un signal d'information et un signal de suivi de piste peuvent être obtenus en appliquant.la lumière d'ordre 0 réfléchie par le support d'enregistrement magnéto-optique sur un troisième détecteur et en prélevant une sortie du
troisième détecteur.
Les objets ci-dessus ainsi que d'autres, les avantages et les caractéristiques de l'invention
apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée
suivante et des dessins qui l'accompagnent.
La figure 1 est une représentation schématique de la construction du système optique selon une première forme de réalisation préférée de la présente invention; Les figures 2A à 2C sont des vues de dessus des premier et deuxième détecteurs représentés sur la figure 1, qui représentent une forme et un changement dans le diamètre du faisceau laser reçu par les détecteurs du fait d'une erreur de focalisation; La figure 3 est un graphe d'un signal d'erreur de focalisation obtenu à partir des sorties des détecteurs; La figure 4 est une vue de dessus d'un troisième détecteur destiné à détecter un signal d'information et un signal de suivi de piste; Les figures 5A à 5D sont des représentations explicitant un système d'asservissement par échantillon destiné à la détection du signal de suivi de piste; La figure 6 est une représentation schématique du système optique selon une deuxième forme de réalisation préférée de la présente invention; La figure 7 est une représentation schématique d'une construction de base d'un coupleur directionnel;
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La figure 8 est une vue agrandie représentant une condition de formation d'image de points lumineux sur un disque optique; La figure 9 est un graphe caractéristique représentant la relation entre une quantité d'erreur de focalisation et une quantité de lumière devant être reçue par les détecteurs; La figure 10 est un graphe d'un signal d'erreur de focalisation obtenu à partir des sorties des détecteurs; La figure 11 est une représentation schématique de la construction d'un exemple de tête optique de l'art antérieur; et La figure 12 est une représentation schématique de la construction d'un autre exemple de tête optique de
l'art antérieur.
Des formes de réalisation préférées de la présente invention vont maintenant être décrites en se
référant aux dessins.
Une première forme de réalisation préférée va
être décrite en se référant aux figures 1 à 5A à 5D.
La figure 1 représente une construction d'un système optique d'une tête magnéto-optique destinée à détecter une erreur de focalisation selon le procédé de la présente invention. Si l'on se réfère à la figure 1, le système optique comporte un laser à semi-conducteur (1) destiné à émettre un faisceau laser, des moyens de formation d'image optiques (4), (7), (8) destinés à la formation d'image sous forme de points lumineux des faisceaux laser sur un disque optique (9), et un détecteur (14) destiné à recevoir une lumière réfléchie par le disque optique (9) passant par des moyens de formation d'image optiques (5), (11), (12). De plus, le système optique xo
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comporte un réseau de diffraction (6) destiné à diviser la lumière réfléchie par le disque optique (9) en une lumière
d'ordre 0, une lumière d'ordre +1 et une lumière d'ordre -
1. Plusieurs détecteurs (2) et (3) sont situés sur des positions décalées vers l'avant et vers l'arrière par rapport à une position d'émission de faisceau du laser à semi-conducteur (1). Les détecteurs (2) et (3) reçoivent respectivement la lumière d'ordre +1 et la lumière d'ordre -1. Des sorties des détecteurs (2) et (3) sont traitées par
calcul pour obtenir un signal d'erreur de focalisation.
Plus particulièrement, le faisceau laser émis par le laser à semiconducteur (1) est transformé en un faisceau parallèle en utilisant une lentille collimatée (4). Le faisceau parallèle est transmis par un diviseur de faisceau (5) et est diffracté par le réseau de diffraction (6) . Une trajectoire lumineuse est alors mbdifiée par un galvano-miroir (7), et les faisceaux diffractés sont focalisés au moyen d'une lentille de focalisation (8) afin de former trois points lumineux (10a), (10b) et (10c) sur le disque optique (9). Les points lumineux (10a), (10b) et (10Oc) correspondent à la lumière d'ordre 0, la lumière d'ordre +1 et la lumière d'ordre -1 obtenues au moyen du
réseau de diffraction (6).
Les faisceaux diffractés sont réfléchis sur le disque optique (9) et sont renvoyés pour suivre la trajectoire lumineuse d'origine. Ils sont alors de nouveau diffractés par le réseau de diffraction (6) et sont divisés en une lumière transmise et une lumière réfléchie par le
diviseur de faisceau (5).
Dans la lumière transmise, la lumière d'ordre O (10a) est divisée par le réseau de diffraction (6) en une lumière d'ordre +1 (15) devant être reçue par le détecteur (2), une lumière d'ordre -1 (16) devant être reçue par le détecteur (3) et une lumière d'ordre 0 devant être renvoyée
vers le laser à semi-conducteur (1).
Comme cela est représenté sur les figures (2a) à (2c), chacun des détecteurs (2) et (3) est construit en deux segments séparés. Les détecteurs (2) et (3) sont disposés sur des côtés opposés du laser à semiconducteur (1) suivant des positions décalées vers l'avant et vers l'arrière de la même distance par rapport à la position
d'émission de faisceau du laser à semi-conducteur (1).
C'est à dire que le premier détecteur (2) se trouve sur une position devant un point focal de la lentille collimatée (4), alors que le deuxième détecteur (3) se trouve sur une position derrière le point focal de la lentille collimatée (4). Les positions des premier et deuxième détecteurs (2) et (3) sont décalées de la même distance par rapport au point focal de la lentille collimatée (4). Par conséquent, lorsque le disque optique (9) n'est pas déplacé mais est positionné dans le plan focal comme cela est représenté sur la figure 1, le diamètre du faisceau reçu par le premier détecteur (2) est égal à celui reçu par le deuxième
détecteur (3) comme cela est représenté sur la figure 2B.
Lorsque le disque optique (9) est déplacé vers la lentille de focalisation (8), le diamètre du faisceau devant être reçu par le premier détecteur (2) devient important comme cela est représenté sur la figure 2A, alors que le diamètre du faisceau devant être reçu par le deuxième détecteur (3) devient faible comme cela est
représenté sur la figure 2C.
Réciproquement, lorsque le disque optique (9) est déplacé à l'écart de la lentille de focalisation (8), un changement dans le diamètre du faisceau est inversé par rapport au cas précédent. C'est à dire que le diamètre du faisceau devant être reçu par le premier détecteur (2) devient faible comme cela est représenté sur la figure 2C
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alors que le diamètre du faisceau devant être reçu par le deuxième détecteur (3) devient important comme cela est
représenté sur la figure 2A.
Par conséquent, un signal d'erreur de focalisation tel que représenté sur la figure 3 peut être obtenu en soustrayant une quantité de lumière reçue par le deuxième détecteur (3) d'une quantité de lumière reçue par
le détecteur avant (2).
En ce qui concerne la détection d'un signal d'information, la lumière réfléchie par le disque optique (9) est réfléchie par le diviseur de faisceau (5), et une trajectoire lumineuse est modifiée par un miroir d'angle (11). La lumière réfléchie converge ensuite au moyen d'une lentille convexe (12), et est alors séparée par un prisme de Wollaston (13) en une composante de polarisation S (17a) et une composante de polarisation P (17b). Ces composantes (17a) et (17b) sont reçues par le détecteur (14). Selon une variante, le miroir d'angle (11) peut être supprimé de façon à détecter le signal d'information sans modifier la
trajectoire lumineuse.
Comme cela est représenté sur la figure 4, le détecteur (14) comporte une partie de réception de lumière (18a) destinée à recevoir la composante de polarisationS (17a), et une partie de réception de lumière (18b) destinée à recevoir la composante de polarisation P (17b). Ces parties de réception de lumière -(18a) et (18b) sont séparées l'une de l'autre. Le signal d'information peut être obtenu en soustrayant un signal de sortie de la partie de réception de lumière (18a) d'un signal de sortie de la
partie de réception de lumière (18b).
Quant à la commande de suivi de piste, elle est réalisée en utilisant un système d'asservissement par
échantillon connu.
Comme cela est représenté sur la figure 5A, une paire de cavités (20a) et (20b) est prévue à des endroits opposés par rapport à une piste (19) à faible distance entre elles le long de la piste (19). Lorsque le point lumineux (10a) balaye la piste (19), une quantité de lumière devant être reçue par le détecteur (14) est réduite au niveau des cavités (20a) et (20b) du même degré comme cela est représenté sur la figure B. Lorsque le point lumineux (O10a) est décalé vers le bas par rapport à la piste (19) comme cela est représenté sur la figure 5A, la réduction de la quantité de lumière devant être reçue par le détecteur (14) au niveau de la cavité (20a) devient faible, alors que la réduction de la quantité de lumière devant être reçue par le détecteur (14) au niveau de la cavité (20b) devient importante comme cela est représenté sur la figure 5C. Inversement, lorsque le point lumineux (10a) est décalé vers le haut par rapport à la piste (19) comme cela est représenté sur la figure 5A, la réduction de la quantité de lumière au niveau de la cavité (20a) devient importante, alors que la réduction de la quantité de lumière au niveau de la cavité (20b) devient faible comme cela est représenté sur la figure D. Par conséquent, un niveau de réception de lumière modulé au niveau des cavités (20a) et (20b) peut être constaté en contrôlant la somme des quantités de lumière reçues par les parties de réception de lumière (18a) et (18b) du détecteur (14), obtenant ainsi un signal d'erreur de suivi de piste. Un mécanisme de suivi de piste est alors actionné en utilisant ce signal d'erreur de suivi de piste afin de
réaliser la commande de suivi de piste.
Selon la première forme de réalisation préférée, la détection du signal d'erreur de focalisation est réalisée sans modifier une trajectoire lumineuse, et le nombre de diviseurs de faisceau peut par conséquent être réduit pour rendre la tête optique compacte. De plus, du fait que la détection de l'erreur de focalisation est réalisée indépendamment de la détection du signal d'information et du signal de suivi de piste, il n'est pas possible que le signal d'information et le signal de suivi de piste soient mélangés dans le signal d'erreur de focalisation. De plus, du fait que le signal d'information et le signal de suivi de piste sont détectés sur une seule surface de réception de lumière en utilisant un seul point lumineux, le réglage du détecteur peut être fortement
réduit, rendant ainsi le réglage facile.
Bien que les détecteurs (2) et (3) soient disposés indépendamment du laser à semi-conducteur (1) dans la forme de réalisation préférée, les détecteurs (2) et (3) peuvent être montés sur une plaquette du laser à semi-conducteur (1) de façon à former une construction hybride, rendant ainsi la tête optique
plus compacte.
Une deuxième forme de réalisation préférée utilisant une fibre optique va maintenant être décrite en se référant aux figures 6 à 10, dans lesquelles les éléments identiques ou correspondants à la première forme de réalisation préférée sont désignées par les
mêmes références.
La figure 6 représente une construction d'un système optique destiné à détecter une erreur de focalisation selon le procédé de la présente invention, et la figure 7 représente une construction de base d'un coupleur directionnel (coupleur de fibre optique) représenté à la figure 6. Si l'on se réfère à la figure 7, le coupleur directionnel présente une caractéristique telle que, lorsque la lumière entre par une extrémité d'entrée (a)-, la lumière peut être émise uniquement à l'extrémité de sortie (c), alors que lorsque la lumière entre par l'extrémité de sortie (c), la lumière peut être émise par l'extrémité d'entrée (a) et une autre extrémité d'entrée (b). Le coupleur directionnel devant être utilisé peut être de différents types connus tels qu'un type abrasif et un type à fusion. Si l'on se réfère à la figure 6, la tête optique est séparée en une partie fixe (21) et une partie mobile (22). Un faisceau laser émis par un laser à semi-conducteur (1) est transformé en un faisceau parallèle en utilisant une lentille collimatée (4). Le faisceau parallèle est ensuite divisé en plusieurs
faisceaux en utilisant un réseau de diffraction (6).
Les faisceaux convergent ensuite au moyen d'une lentille convergente (23) pour entrer dans des fibres optiques (30a), (31a), et (32a), reliées respectivement à des premières extrémités d'entrée de coupleurs directionnels (30), (31) et (32). Dans ce cas, les faisceaux diffractés par le réseau de diffraction (6) correspondent à une lumière d'ordre 0 prévue pour entrer dans la fibre optique (30a), à une lumière d'ordre +1 prévue pour entrer dans la fibre optique (31a) et à une lumière d'ordre 1 prévue pour entrer
dans la fibre optique (32a).
a) lumière d'ordre 0 La composante de lumière d'ordre 0 du faisceau laser qui est entrée dans la fibre optique (30a) est émise par une fibre optique (30c) reliée à
l'extrémité de sortie du coupleur directionnel (30).
Selon la caractéristique du coupleur directionnel (30), la lumière d'ordre 0 qui est entrée dans la fibre optique (30a) n'avance quasiment pas vers une fibre optique (30b) reliée à une deuxième extrémité d'entrée
du coupleur directionnel (30).
La lumière d'ordre 0 émise par la fibre optique (30c) est transformée en un faisceau parallèle par une lentille collimatée (33), et est ensuite focalisée par une lentille de focalisation (8) afin de former une image sous forme d'un point lumineux sur un disque optique (9) en un point focal (40) (voir figure 8). La lumière est alors réfléchie sur le disque optique (9) et est renvoyée par la trajectoire lumineuse d'origine vers la fibreoptique (30c). La lumière est ensuite autorisée & avancer jusqu'aux fibres optiques (30a) et (30b) par le coupleur directionnel (30) . La lumière émise par la fibre optique (30b) est reçue par un détecteur (50) pour fournir un signal d'information et un signal de suivi
de piste.
Dans le cas o le disque optique (9) est du type à changement de phase, une intensité de la lumière réfléchie par le disque optique (9) est modifiée en fonction de l'information enregistrée. Par conséquent, le signal d'information, peut être obtenu en détectant un changement dans l'intensité de la lumière réfléchie au moyen du détecteur (50). D'autre part, l'information de suivi de piste peut être obtenue en utilisant un système d'asservissement par échantillon connu. C'est à dire que, lorsque l'intensité de la lumière réfléchie est modifiée en fonction d'un déplacement du point lumineux sur le disque optique (9), le signal de suivi de piste peut être obtenu en détectant un changement dans l'intensité de la lumière réfléchie au moyen du
détecteur (50).
b) lumière d'ordre +1 et lumière d'ordre -1 Un erreur de focalisation est détectée à l'aide du procédé suivant sur la base 'de la lumière
d'ordre +1 et de la lumière d'ordre -1.
La lumière d'ordre +1 ayant convergée au moyen de la lentille convergente (23) entre dans la fibre optique (31a) du coupleur directionnel (31). De manière similaire, la lumière d'ordre -1 ayant convergée au moyen de la lentille convergente (23) entre dans la fibre optique (32a) du coupleur
directionnel (32).
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Selon la caractéristique du coupleur directionnel (31), le faisceau laser qui est entré dans la fibre optique (31a) n'avance quasiment pas vers une fibre optique (31b) reliée à une deuxième extrémité d'entrée du coupleur directionnel (31). De manière similaire, selon la caractéristique du coupleur directionnel (32), le faisceau laser qui est entré dans la fibre optique (32a) n'avance quasiment pas vers une fibre optique (32b) reliée à une
deuxième extrémité d'entrée du coupleur directionnel (32).
Toutefois, pour parler strictement, une faible quantité de chaque faisceau laser qui est entrée dans les fibres optiques (30a), (31a) et (32a) avance respectivement vers les fibres optiques (30b), (31b) et (32b) . Cette quantité peut cependant être connue et peut être corrigée au moment du traitement par calcul des sorties des détecteurs (51) et
(52) afin d'obtenir par la suite un signal de focalisation.
La figure 8 représente une condition de formation d'image des points lumineux sur le disque optique (9). Si l'on se réfère à la figure 8, le faisceau laser (lumière d'ordre +1) qui est entré dans la fibre optique (31a) du coupleur directionnel (31) est émis par la fibre optique (31c). Une extrémité de sortie de la fibre optique (31c) est disposée sur une position devant une extrémité de sortie de la fibre optique (30c). Par conséquent, le faisceau laser émis par la fibre optique (31c) est focalisé
en un point (41) devant le disque optique (9).
D'autre part, le faisceau laser (lumière d'ordre -1) qui est entré dans la fibre optique (32a) du coupleur directionnel (32) est émis par la fibre optique (32c). Une extrémité de sortie de la fibre optique (32c) est disposée sur une position derrière l'extrémité de sortie de la fibre optique (30c). En d'autres termes, l'extrémité de sortie de la fibre optique (32c) se trouve sur une position proche de la lentille collimatée (33). Par.conséquent, le faisceau
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laser émis par la fibre.optique (32c) est focalisé en un point (42) derrière le disque optique (9) (c'est à dire sur
une position éloignée de la lentille de focalisation (8)).
Les faisceaux laser sont réfléchis sur le disque optique (9) et sont ensuite renvoyés vers les extrémités de sortie des fibres optiques (31c) et (32c). Les faisceaux laser peuvent alors avancer vers les fibres optiques (3la) et (31b) et les fibres optiques (32a) et (32b) en fonction des caractéristiques des coupleurs directionnels (31) et (32). Les faisceaux laser émis par les fibres optiques (31b) et (32b) sont reçus respectivement par les détecteurs
(51) et (52).
La figure 9 représente un changement dans les quantités de lumière reçues par les détecteurs (51) et (52)
du fait d'une erreur de focalisation.
Lorsque le disque optique (9) est déplacé vers le haut comme cela peut se voir sur la figure 8, il se rapproche du point focal (42) du faisceau laser émis par la fibre optique (32c), avec pour résultat une augmentation de la quantité de lumière reçue par le détecteur (52). D'autre part, le disque optique (9) s'éloigne du point focal (41) du faisceau laser émis par la fibre optique (31c), avec pour résultat une diminution dans la quantité de lumière reçue par le détecteur (51). Réciproquement, lorsque le disque optique (9) est déplacé vers le bas comme cela est représenté sur la figure 8, le fonctionnement est l'inverse de ce qui est exposé ci-dessus. Il en résulte qu'une caractéristique entre une quantité d'erreur de focalisation et une quantité de lumière revue par les détecteurs, comme cela est représenté sur la figure 9, est obtenue. Par conséquent, un signal d'erreur de focalisation peut être obtenu en soustrayant, par exemple, une sortie du détecteur (52) d'une sortie du détecteur (51), comme cela est
représenté sur la figure 10.
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Selon la deuxième forme de réalisation préférée, le signal d'information, le signal d'erreur de focalisation et le signal de suivi de piste sont détectés en utilisant
les coupleurs directionnels (coupleurs de fibre optique).
Du fait que la tête optique est séparée en une partie mobile et une partie fixe, le système optique de la partie mobile peut être rendue compact et léger. De plus, même si les extrémités de sortie des fibres optiques sont déplacées, la lumière réfléchie par le disque optique est
renvoyée vers les extrémités de sortie des fibres optiques.
Par conséquent, un décalage des signaux est difficilement généré, même si des éléments optiques sont déplacés. En outre, du fait que le signal d'erreur de focalisation, le signal de suivi de piste et le signal d'information sont obtenus à partir d'une quantité de lumière totale, le réglage des détecteurs n'est pratiquement pas nécessaire, et le réglage de la tête optique peut par conséquent être grandement simplifié. De plus, un mélange mutuel de ces
signaux peut être empêché.
La quantité de déplacement de l'extrémité de sortie de la fibre optique (31c) par rapport à l'extrémité de sortie de la fibre optique (30c) est égale à la quantité de déplacement de l'extrémité de sortie de la fibre optique (32c) par rapport à l'extrémité de sortie de la fibre
optique (30c) dans la forme de réalisation préférée ci-
dessus. Toutefois, la position de l'extrémité de sortie de la fibre optique (31c) peut être derrière la position de l'extrémité de sortie de la fibre optique (30c), et la position de l'extrémité de sortie de la fibre optique (32c) peut être disposée devant la position de l'extrémité de sortie de la fibre optique (30c). De plus, le fait que la tête optique soit séparée ou non en une partie mobile et
une partie fixe est optionnelle.
2649239
De plus, comme cela est représenté en pointillé sur la figure 6, les détecteurs (50), (51) et (52) sont de préférence montés dans un boîtier unique (34) pour rendre
la tête optique plus compacte.
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Claims (21)
1. Procédé de détection d'erreur de focalisation pour une tête optique, dans lequel un faisceau laser provenant d'une source lumineuse à laser (1) est appliqué sur un support d'enregistrement magnéto-optique (9) afin d'y former une image sous la forme d'un point lumineux, et dans lequel une erreur de focalisation est détectée à partir d'une lumière réfléchie par le dit support d'enregistrement magnéto-optique (9), le dit procédé de détection d'erreur de focalisation étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes: de division de la dite lumière réfléchie par le dit support d'enregistrement magnéto-optique (9) en une lumière d'ordre O, une lumière d'ordre +1 et une lumière d'ordre -1 au moyen d'un réseau de diffraction (6); d'application respective de la dite lumière d'ordre +1 et de la dite lumière d'ordre -1 sur un premier détecteur (2) et sur un deuxième détecteur (3), les dits premier et deuxième détecteurs (2) et (3) étant disposés respectivement devant et derrière une position d'émission de faisceau de la dite source lumineuse à laser (1); et' de traitement par calcul des sorties des premier et deuxième détecteurs (2) et (3) afin d'obtenir un signal
d'erreur de focalisation.
2. Procédé de détection d'erreur de focalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dit premier détecteur (2) et le dit deuxième détecteur (3) se trouvent sur des positions décalées de la même distance devant et derrière la dite position d'émission de faisceau
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de la dite source lumineuse à laser (1), et en ce que le dit signal d'erreur de focalisation est obtenu en soustrayant une quantité de lumière reçue par le dit deuxième détecteur (3) d'une quantité de lumière reçue par le dit premier détecteur (2).
3. Procédé de détection d'erreur de focalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes de séparation de la dite lumière
réfléchie par le dit support d'enregistrement magnéto-
optique (9) après la dite étape de- division, et d'application d'une lumière séparée obtenue par la dite étape de séparation sur un troisième détecteur (14) afin de détecter un signal d'information et un signal de suivi de
piste.
4. Procédé de détection d'erreur de focalisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dit troisième détecteur (14) se compose d'une partie de réception de lumière de polarisation S (18a) et d'une partie de réception de lumière de polarisation P (18b) séparées l'une de l'autre dans le même plan de réception de lumière, en ce que la dite lumière séparée est divisée en une composante de polarisation S et une composante de polarisation P sur une position située juste devant le dit troisième détecteur (14), en ce que la dite composante de polarisation S et la dite composante de polarisation P sont reçues respectivement par la dite partie de réception de lumière de polarisation S (18a) et par la dite partie de réception de lumière de polarisation P (18b), et en ce que le dit signal d'information est obtenu en soustrayant un signal de sortie de la dite partie de réception de lumière de polarisation S (18a) d'un signal de sortie de la partie
de réception de lumière de polarisation P (18b).
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5. Procédé de détection d'erreur de focalisation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dit signal de suivi de piste est obtenu en additionnant le signal de sortie de la dite partie de réception de lumière de polarisation S (18a) au signal de sortie de la dite
partie de réception de lumière de polarisation P (18b).
6. Procédé de détection d'erreur de focalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dite
source lumineuse à laser (1) est un laser à semi-
conducteur, et en ce que les dits premier et deuxième détecteurs (2) et (3) sont montés sur une plaquette du dit laser à semi-conducteur de façon à former une construction
hybride.
7. Procédé de détection d'erreur de focalisation pour une tête optique, dans lequel un faisceau laser provenant d'une source lumineuse à laser (1) est appliqué sur un support d'enregistrement magnéto-optique (9) afin d'y former une image sous la forme d'un point lumineux, et dans lequel une erreur de focalisation est détectée à partir d'une lumière réfléchie par le dit support d'enregistrement magnéto-optique (9), le dit procédé de détection d'erreur de focalisation comportant les étapes: de division du faisceau laser provenant de la source lumineuse à laser (1) en une lumière d'ordre 0, une lumière d'ordre +1 et une lumière d'ordre -1 au moyen d'un réseau de diffraction (6); d'application de la dite lumière d'ordre +1 à une extrémité d'un premier coupleur directionnel (31) et également d'application de la dite lumière d'ordre -1 à une extrémité d'un deuxième coupleur directionnel (32);
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d'émission de la dite lumière d'ordre +1 par une fibre optique (31c) reliée à l'autre extrémité du dit premier coupleur directionnel (31) et également d'émission de la dite lumière d'ordre -1 par une fibre optique (32c) reliée à l'autre extrémité du dit deuxième coupleur directionnel (32), les dites fibres optiques (31c) et (32c) ayant des extrémités de sortie respectives disposées suivant des positions décalées à l'écart et en direction d'une lentille de focalisation (8) située devant le dit support d'enregistrement magnéto-optique (9) afin de former le dit point lumineux; d'application respective de la dite lumière d'ordre +1 et de la dite lumière d'ordre -1 réfléchies par le dit support d'enregistrement magnéto-optique (9) sur un premier détecteur (51) et sur un deuxième détecteur (52) en passant par le dit premier coupleur directionnel (31) et par le dit deuxième coupleur directionnel (32); et de traitement par calcul des sorties des dits premier et deuxième détecteurs (51) et (52) afin d'obtenir
un signal d'erreur de focalisation.
8. Procédé de détection d'erreur de focalisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que les dites extrémités de sortie des dites fibres optiques (31c) et (32c) des dits premier et deuxième coupleurs directionnels (31) et (32) sont disposées suivant des positions. décalées d'une même distance à l'écart et en direction de la dite lentille de focalisation (8) de telle sorte que la dite lumière d'ordre +1 soit focalisée en un point devant le dit support d'enregistrement magnétooptique et que la dite lumière d'ordre -1 soit focalisée en un point derrière le
dit support d'enregistrement magnéto-optique (9).
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9. Procédé de détection d'erreur de focalisation selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes: d'application de la dite lumière d'ordre 0 provenant du dit réseau de diffraction (6) sur une extrémité d'un troisième coupleur directionnel (30); d'émission de la dite lumière d'ordre 0 par une fibre optique (30c) reliée & l'autre extrémité du dit troisième coupleur directionnel (30), la dite fibre optique (30c) ayant une extrémité de sortie disposée sur une position devant la dite lentille de focalisation (8) de telle sorte que la dite lumière d'ordre 0 soit focalisée en
un point sur le dit support d'enregistrement magnéto-
optique (9); d'application de la dite lumière d'ordre 0
réfléchie par le dit support d'enregistrement magnéto-
optique (9) sur un troisième détecteur (50) en passant par le dit troisième coupleur directionnel (30); et d'obtention d'un signal d'information et d'un signal de suivi de piste & partir d'une sortie du dit
troisième détecteur (50).
10. Tête optique dans laquelle un faisceau laser provenant d'une source lumineuse & laser (1) est appliqué sur un support d'enregistrement magnéto-optique (9) afin d'y former une image sous la forme d'un point lumineux, et dans laquelle une erreur de focalisation est détectée à partir d'une lumière réfléchie par le dit support d'enregistrement magnéto-optique (9), la dite tête optique étant caractérisée en ce qu'elle comporte: un réseau de diffraction (6) situé dans un passage lumineux de la dite lumière réfléchie.par le dit support d'enregistrement magnéto-optique (9) afin de
26 2649239
diviser la dite lumière réfléchie en une lumière d'ordre 0, une lumière d'ordre +1 et une lumière d'ordre -1; et des premier et deuxième détecteurs (2) et (3) destinés à recevoir respectivement la dite lumière d'ordre +1 et la dite lumière d'ordre -1 provenant du dit réseau de diffraction (6), les dits premier et deuxième détecteurs (2) et (3) étant disposés respectivement devant et derrière une position d'émission de faisceau de la dite source lumineuse à laser (1), les dites sorties des dits premier et deuxième détecteurs (2) et (3) étant traitées par calcul
afin d'obtenir un signal d'erreur de focalisation.
11. Tête optique selon la revendication 10, caractérisée en ce que chacun des dits premier et deuxième
détecteurs (2) et (3) se compose de deux segments séparés.
12. Tête optique selon la revendication 10, caractérisée en ce que les dits premier et deuxième détecteurs (2) et (3) sont disposés sur des positions décalées de la même distance devant et derrière la dite position d'émission de faisceau de la dite source lumineuse
à laser (1).
13. Tête optique selon la revendication 10, caractérisée en ce que la dite source lumineuse à laser (1) est un laser à semi-conducteur, et en ce que les dits premier et deuxième détecteurs (2) et (3) sont montés sur une plaquette du dit laser à semi-conducteur de façon à
former une construction hybride.
14. Tête optique selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens de formation d'image optiques (5), (11), (12) comprenant un diviseur de faisceau (5) destiné à séparer la dite lumière
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réfléchie par le dit support d'enregistrement magnéto-
optique (9) après que la dite lumière réfléchie soit passée au travers du dit réseau de diffraction (6), et un troisième détecteur (14) destiné & recevoir de la lumière provenant des dits moyens de formation d'image optiques (5), (11), (12) et détecter un signal d'information et un
signal de suivi de piste.
15. Tête optique selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un prisme de Wollaston (13) disposé sur une position juste devant le dit troisième détecteur (14) afin de diviser la lumière provenant des dits moyens de formation d'image optiques (5), (11), (12) en une composante de polarisation S et une composante de polarisation P, le dit troisième détecteur (14) comportant une partie de réception de lumière de polarisation S (18a) et d'une partie de réception de lumière de polarisation P (18b) séparées l'une de l'autre dans le même plan de réception de lumière afin de recevoir respectivement la dite composante de polarisation S et la dite composante de polarisation P, et des signaux de sortie de la dite partie de réception de lumière de polarisation S (18a) et de la dite partie de réception de lumière de polarisation P (18b) étant traités par calcul afin
d'obtenir le signal d'information.
16. Tête optique selon la revendication 15, caractérisée en ce que les signaux de sortie de la dite partie de réception de lumière de polarisation S (18a) et de la dite partie de réception de lumière de polarisation P (18b) du dit troisième détecteur (14) sont traités par
calcul afin d'obtenir un signal de suivi de piste.
17. Tête optique caractérisée en ce qu'elle comporte:
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un laser à semi-conducteur (1) destiné à émettre un faisceau laser; des premiers moyens de formation d'image optiques (4), (7), (8) destinés à appliquer le dit faisceau laser sur un disque optique (9) et à former une image sous la forme d'un point lumineux sur le dit disque optique (9); des deuxièmes moyens de formation d'image optiques (5), (11), (12) comprenant un diviseur de faisceau (5) destiné à séparer un faisceau de lumière réfléchie par le dit disque optique (9); un réseau de diffraction (6) situé dans un passage lumineux de la dite lumière réfléchie par le dit disque optique (9) sur une position devant les dits deuxièmes moyens de formation d'image optiques (5), (11), (12) afin de diviser la dite lumière réfléchie en une lumière d'ordre 0, une lumière d'ordre +1 et une lumière d'ordre -1; des premier et deuxième détecteurs (2) et (3) destinés à recevoir respectivement la dite lumière d'ordre +1 et la dite lumière d'ordre -1 provenant du dit réseau de diffraction (6), les dits premier et deuxième détecteurs (2) et (3) étant disposés respectivement devant et derrière
une position d'émission de faisceau du dit laser à semi-
conducteur (1), les dits signaux de sortie électriques des dits premier et deuxième détecteurs (2) et (3) étant traitées par calcul afin d'obtenir un signal d'erreur de focalisation; et un troisième détecteur (14) destiné à recevoir de la lumière provenant des dits deuxièmes moyens de formation
d'image optiques (5), (11), (12).
18. Tête optique dans laquelle un faisceau laser provenant d'une source lumineuse à laser (1) est appliqué sur un support d'enregistrement magnéto-optique (9) afin
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d'y former une image sous la forme d'un point lumineux, et dans laquelle une erreur de focalisation est détectée à partir d'une lumière réfléchie par le dit support d'enregistrement magnéto-optique (9), la dite tête optique étant caractérisée en ce qu'elle comporte: un réseau de diffraction (6) destiné à diviser le dit faisceau laser provenant de la dite source lumineuse à laser (1) en une lumière d'ordre 0, une lumière d'ordre +1 et une lumière d'ordre -1; un premier coupleur directionnel (31) ayant une première extrémité d'entrée reliée à une fibre optique (31a) afin de recevoir la dite lumière d'ordre +1 provenant du dit réseau de diffraction (6); un deuxième coupleur directionnel (32) ayant une première extrémité d'entrée reliée à une fibre optique (32a) afin de recevoir la dite lumière d'ordre -1 provenant du dit réseau de diffraction (6); des première et deuxième fibres optiques (31c) et (32c) reliées respectivement aux extrémités de sortie des dits premier et deuxième coupleurs directionnels (31) et (32) afin de conduire la dite lumière d'ordre +1 et la dite lumière d'ordre -1, les dites première et deuxième fibres optiques (31c) et (32c) ayant des extrémités de sortie respectives disposées suivant des positions décalées respectivement à l'écart et en direction d'une lentille de focalisation (8) disposée devant le dit support d'enregistrement magnéto-optique (9) de telle sorte que la dite lumière d'ordre +1 soit focalisée en un point (41) devant le dit support d'enregistrement magnéto-optique (9) et que la dite lumière d'ordre -1 soit focalisée en un
point (42) derrière le dit support d'enregistrement-
magnéto-optique (9); des premier et deuxième détecteurs (51) et (52) reliés respectivement, par l'intermédiaire de fibres
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optiques (31b) et (32b), à des deuxièmes extrémités d'entrée des dits premier et deuxième coupleurs directionnels (31) et (32) afin de recevoir respectivement la dite lumière d'ordre +1 et, la dite lumière d'ordre -1 réfléchies par le dit support d'enregistrement magnéto- optique (9) et renvoyées par les dites fibres optiques (31c) et (32c) aux dits premier et deuxième coupleurs directionnels (31) et (32), les sorties des dits premier et deuxième détecteurs (51) et (52) étant traitées par calcul
afin d'obtenir un signal d'erreur de focalisation.
19. Tête optique selon la revendication 18, caractérisée en ce que les dites extrémités de sortie des dites première et deuxième fibres optiques (31c) et (32c) sont disposées suivant des positions décalées respectivement d'une même distance à l'écart et en
direction de la dite lentille de focalisation (8).
20. Tête optique selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre: un troisième coupleur directionnel (30) ayant une première extrémité d'entrée reliée à une fibre optique (30a) afin de recevoir la dite lumière d'ordre 0 provenant du dit réseau de diffraction (6); une troisième fibre optique (30c) reliée à une extrémité de sortie du dit troisième coupleur directionnel (30) afin de conduire la dite lumière d'ordre 0, la dite troisième fibre optique (30c) ayant une extrémité de sortie disposée sur une position devant la dite lentille de focalisation (8) de telle sorte que la dite lumière d'ordre 0 soit focalisée en un point (40) sur le dit support d'enregistrement magnéto- optique (9); un troisième détecteur (50) relié par l'intermédiaire d'une fibre optique (30b) à une deuxième extrémité d'entrée du dit troisième coupleur directionnel (30) afin de recevoir la dite lumière d'ordre 0 réfléchie par le dit support d'enregistrement magnéto-optique (9) et renvoyée par la dite fibre optique (30c) au dit troisième coupleur directionnel (30), un signal d'information et un signal de suivi de piste étant obtenus à partir d'une sortie du dit
troisième détecteur (50).
21. Tête optique selon la revendication , caractérisée en ce que la dite tête optique est séparée en une partie mobile comportant la dite lentille de focalisation (8) et une partie fixe comportant lesdits premier, deuxième et troisième coupleurs (31), (32) et (30), les dites fibres optiques (31c), (32c) et (30c) étant interposées entre la dite
partie mobile et la dite partie fixe.
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