FR2718556A1 - Appareil formant tête opto-magnétique. - Google Patents
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Abstract
L'appareil comporte un diviseur (26) pour diviser la lumière laser réfléchie par un support d'enregistrement photomagnétique (24) en trois faisceaux de lumière ayant des directions de polarisation différentes dans un plan spécifique, l'un des trois faisceaux servant de signal d'asservissement, tandis que les deux autres servent de signal de données. Un élément de diffraction (27) divise au moins le faisceau servant de signal d'asservissement en deux faisceaux dans une direction perpendiculaire à la direction dans laquelle est effectuée la division de la lumière laser par le diviseur de faisceau (26) et fournit un degré prédéterminé de défocalisation positive ou négative. Une paire d'éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement (32a, 32b) se situe dans un plan normal à l'axe optique et deux éléments récepteurs de signaux de données se situent dans le même plan que celui des éléments récepteurs de signaux d'asservissement.
Description
APPAREIL FORMANT TETE OPTO-MAGNETIQUE
ANTECEDENTS DE L'INVENTION
1. Domaine de l'invention
La présente invention se rapporte à un appareil formant tête opto-
magnétique destiné à être utilisé pour l'enregistrement, la reproduction ou l'effacement de données sur ou depuis un support d'enregistrement photomagnétique.
2. Description de l'art antérieur
Dans un appareil formant tête opto-magnétique classique, des faisceaux laser réfléchis par un support d'enregistrement photomagnétique, tel qu'un disque optique ou une carte à mémoire optique, sont divisés en deux faisceaux (lumières), dont l'un pour des signaux d'asservissement et l'autre pour des signaux de données. Si une méthode connue basée sur la taille des points lumineux est appliquée à un tel appareil formant tête opto-magnétique, le faisceau (la lumière) pour signaux d'asservissement est divisé en deux points lumineux et la servocommande est effectuée de telle sorte que, lorsque les diamètres des deux points lumineux sont identiques, les faisceaux sont focalisés sur la surface du disque optique et l'état de focalisation est ainsi maintenu, en conformité avec un signal de détection d'un élément récepteur de lumière qui reçoit les deux points lumineux du faisceau pour signaux d'asservissement. La lumière pour signaux de données est divisée en faisceaux de lumière dont la
polarisation est différente de celle de la lumière pour signaux d'asservissement.
Les faisceaux obtenus par la division de la lumière pour signaux de données sont reçus par un autre élément récepteur de lumière pour permettre d'obtenir un
signal de données (le signal d'enregistrement magnéto-optique MO).
L'appareil formant tête opto-magnétique mentionnée plus haut a fait l'objet de nombreuses propositions relatives à des systèmes de division optique pour la production de lumière pour signaux d'asservissement et de lumière pour signaux de données, à des agencements améliorés des éléments récepteurs de lumière, ou bien à des circuits de traitement de signaux des éléments récepteurs de lumière, etc., ceci afin de répondre au besoin de réaliser un système optique simple et un agencement simple des éléments récepteurs de lumière destinés à une tête magnéto-optique dans lequel il ne se produit aucune interférence entre
le signal d'asservissement et le signal de données.
En outre, il existe depuis longtemps le besoin de disposer d'une tête opto- magnétique simple, légère et compacte dans laquelle divers circuits électriques
ou électroniques, dont le circuit de traitement de signaux, sont simplifiés.
Cependant, il n'existe pas, jusqu'à présent, de tête opto-magnétique
connue apte à répondre de manière satisfaisante à ces exigences.
RESUME DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet principal de proposer un appareil formant tête opto-magnétique simple, léger et compact doté d'un système optique simple et de circuits électriques ou électroniques simples, dont un circuit de traitement de signaux, dans lequel l'agencement des éléments récepteurs de lumière est simplifié et dans lequel il ne se produit aucune interférence entre le
signal d'asservissement et le signal de données.
Pour atteindre l'objet précité, selon la présente invention, il est proposé un appareil formant tête opto-magnétique comportant des moyens de division de faisceau pour diviser la lumière laser réfléchie par un support d'enregistrement photomagnétique en trois faisceaux de lumière ayant des directions de polarisation différentes dans un plan spécifique, de sorte que l'un des trois faisceaux de lumière est un faisceau de lumière destiné à un signal d'asservissement, tandis que les deux faisceaux de lumière restants sont ceux qui sont destinés à un signal de données; un élément de diffraction qui divise au moins le faisceau de lumière destiné à un signal d'asservissement en deux faisceaux de lumière dans une direction perpendiculaire à la direction dans laquelle est effectuée la division de la lumière laser par les moyens de division de faisceau et qui fournit un degré prédéterminé de défocalisation positive ou négative (écart de focalisation), par rapport à un axe optique, aux faisceaux de lumière obtenus par division par l'élément de diffraction; une paire d'éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement qui reçoivent les faisceaux de lumière pour signaux d'asservissement obtenus par division par l'élément de diffraction et qui se situent dans un plan normal à l'axe optique; et deux éléments récepteurs de lumière pour signaux de données qui reçoivent les faisceaux de lumière pour signaux de données et qui se situent dans le même plan que celui des éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement. Selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un appareil formant tête opto- magnétique comportant un élément de diffraction qui divise la lumière laser réfléchie par un support d'enregistrement photomagnétique en deux faisceaux de lumière dans un plan spécifique et qui fournit un degré prédéterminé de défocalisation positive ou négative, par rapport à un axe optique, aux faisceaux de lumière obtenus par division; des moyens de division de faisceau pour diviser chacun des faisceaux de lumière obtenus par division par l'élément de diffraction en plus de deux faisceaux de lumière ayant des directions de polarisation différentes dans un plan perpendiculaire à un plan spécifique dans lequel la division de la lumière laser par l'élément de diffraction a lieu, si bien que l'un des faisceaux de lumière au nombre de plus de deux constitue un faisceau de lumière destiné à un signal d'asservissement et que les faisceaux de lumière restants sont ceux qui sont destinés à un signal de données; une paire d'éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement qui reçoivent les faisceaux de lumière pour signaux d'asservissement obtenus par division par les moyens de division de faisceau et qui se situent dans un plan de façon équidistante dans la direction de l'axe optique; et une paire d'éléments récepteurs de lumière pour signaux de données qui reçoivent les faisceaux de la lumière pour signaux de données obtenus par division par les moyens de division de faisceau et qui se situent dans le même plan que celui des éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement de façon équidistante dans la direction de l'axe optique identique à la distance axiale des éléments
récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS
L'invention sera décrite de façon détaillée ci-après en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une vue en perspective d'un appareil formant tête opto-
magnétique selon un premier mode de réalisation de la présente invention; La figure 2 est une vue en perspective d'un système de détection de signaux de l'appareil formant tête opto-magnétique représenté sur la figure 1; La figure 3 est une vue en plan du système de traitement de signaux représenté sur la figure 2, un élément récepteur de lumière étant retiré; La figure 4 est une vue schématique de points lumineux de faisceaux formés sur un élément récepteur de lumière destiné à un signal d'asservissement du système de traitement de signaux représenté sur la figure 3; La figure 5 est une vue en élévation latérale du système de détection de signaux représenté sur la figure 2; La figure 6 est une vue schématique de points lumineux formés sur un élément récepteur de lumière du système de traitement de signaux représenté sur la figure 5; La figure 7 est un schéma fonctionnel représentant des éléments récepteurs de lumière et un circuit de traitement de signaux selon la présente invention: Les figures 8, 9 et 10 sont des vues schématiques de points lumineux formés sur un élément récepteur de lumière destiné à un signal d'asservissement faisant partie d'un capteur composite selon la présente invention; La figure 11 est une vue schématique servant à illustrer les caractéristiques optiques d'une plaque holographique utilisée dans la présente invention; La figure 12 est une vue en coupe agrandie de l'interféromètre holographique (plaque) représenté sur la figure 11; et
La figure 13 est une vue en perspective d'un appareil formant tête opto-
magnétique selon un second mode de réalisation de la présente invention.
DESCRIPTION DU MODE DE REALISATION PREFERE
La figure 1 représente un premier mode de réalisation d'un système de détection de signaux formant partie d'un appareil formant tête optomagnétique selon la présente invention. Le système de détection de signaux représenté sur la figure 1 est du type à axe optique unique, et il se compose d'une source de lumière 11, d'un bloc prismatique 12, d'un système optique formant objectif 13, d'une partie de détection de signaux 14, et d'une partie de traitement de signaux 15. La source de lumière 1 1 est dotée d'un laser semi-conducteur (diode laser) 16 qui émet une lumière divergente, d'une lentille collimatrice 17 qui collimate la lumière divergente émise par le laser à semi-conducteur 16, et d'un prisme anamorphotique 18 qui confère une forme aux faisceaux collimatés
transmis à travers la lentille collimatrice 17.
Le bloc prismatique 12 se compose d'un prisme anamorphotique 19 qui confère à un faisceau de rayons transmis à travers le prisme anamorphotique 18 une forme circulaire, d'une lentille formant condenseur 21 et d'un prisme à angle droit 20, collés tous les deux au prisme anamorphotique 19. La surface de raccordement entre le prisme anamorphotique 19 et le prisme à angle droit 20
est constituée par une surface formant demi-miroir 22.
Un faisceau de lumière émis par la source de lumière 11 est réfléchi en partie par la surface formant demi-miroir 22, puis il est amené par la lentille formant condenseur 21 à converger sur un élément récepteur de lumière 50. Un faisceau de lumière émis par la source de lumière 11 est transmis en partie à travers la surface formant demi-miroir 22, puis il est réfléchi vers le haut par un prisme formant miroir de redressement 23. L'élément récepteur de lumière 50 génère un signal de commande pour commander automatiquement la sortie du laser à semi- conducteur 16 en fonction de la lumière frappant l'élément récepteur
de lumière 50.
Le système optique formant objectif 13 se compose du prisme formant miroir de redressement 23, qui réfléchit vers le haut un faisceau de lumière transmis à travers le prisme anamorphotique 19 et la surface formant demi-miroir 22, et d'un objectif 25, qui fait converger la lumière réfléchie par le prisme formant miroir 23 sur un disque photomagnétique (support d'enregistrement photomagnétique) 24. L'objectif 25 et le prisme formant miroir de redressement 23 sont prévus dans une tête (non représentée) qui est déplacée dans une direction radiale X du disque photomagnétique 24. L'objectif 25 est déplacé dans la direction radiale X par la tête et dans la direction verticale Z, perpendiculaire à la direction X, par un actionneur (non représenté) prévu dans la tête, respectivement. La lumière réfléchie par le disque photomagnétique 24 est transmise à travers l'objectif 25; elle est réfléchie par le prisme formant miroir 23 vers le bloc prismatique 12; elle est réfléchie par la surface formant demi- miroir 22; et est amenée à frapper la partie de détection de signaux 14. Cette partie de détection de signaux (détecteur de signaux) 14 se compose d'un prisme de Wollaston (moyen de division de faisceaux) 26, d'une plaque holographique (élément de diffraction) 27, d'une lentille de convergence (lentille formant condenseur) 28, et
d'un ensemble à capteurs multiples 29.
Le prisme de Wollaston 26, qui est un élément optique de polarisation biréfringent, cristallin, divise le faisceau laser L, réfléchi par le disque photomagnétique 24, qui est constitué par de la lumière linéairement polarisée dont la direction de polarisation est "a", en trois faisceaux de lumière A1, B. et C1 ayant des directions de polarisation différentes dans un plan spécifique, comme représenté sur la figure 2. Le prisme de Wollaston 26 se compose de deux éléments cristallins collés ensemble, à savoir un premier élément cristallin dont l'axe cristallin est tourné autour de l'axe optique "O" de +45 ou de -45 par rapport à l'axe X', vu du côté lumière incidente, et un second élément cristallin dont l'axe cristallin est tourné autour de l'axe optique "O" de +71,5 ou de -71,5 par rapport à l'axe X' pour permettre l'obtention d'un rapport de division (rapport de répartition) prédéterminé de la quantité de lumière. Il est à noter que la combinaison des directions des axes cristallins des éléments cristallins du prisme de Wollaston 26 ne se limite pas à une combinaison de +45 ou - 45 et de +71,5 ou -71,5 , comme indiqué ci-dessus, pour permettre l'obtention d'un rapport de division prédéterminé de la quantité de lumière. Le faisceau de lumière A1 présente une seule composante de polarisation dont la direction de polarisation est sensiblement parallèle à la direction de polarisation "a" du faisceau de lumière L. Le faisceau de lumière C1 présente une seule composante de polarisation dont la direction de polarisation "b" est sensiblement perpendiculaire à la direction de polarisation "a" du faisceau de lumière "L". Le faisceau de lumière B1 situé entre la lumière A1 et la lumière C1 présente une composante de polarisation ayant les directions de polarisation "a" et "b". Il est à noter que la direction de polarisation de la lumière L sur la figure 2 ne se limite pas à la direction "a" (parallèle à l'axe X') et qu'elle peut être une
direction perpendiculaire à l'axe X'.
La direction de polarisation de la lumière A1, transmise à travers le prisme de Wollaston 26, ne se limite pas à la direction "a" (parallèle à l'axe X'). Plus précisément, la direction de polarisation de la lumière A1 dépend du rapport de division de la quantité de lumière du prisme de Wollaston 26. De même, la direction de polarisation de la lumière Cl, transmise à travers le prisme de Wollaston 26, ne se limite pas à la direction "b" (perpendiculaire à l'axe X'); elle varie en fonction du rapport de division de la quantité de lumière du prisme de
Wollaston 26.
La plaque holographique 27 est constituée par un élément holographique sans polarisation du type à phase qui est formé à l'aide d'une technique de formation de configuration classique. En général, un hologramme est formé en enregistrant (l'intensité) des franges d'interférence qui sont formées, à leur tour, par l'interférence d'un front d'onde réfléchi par ou transmis à travers un objet et d'un front d'onde de référence. Plus concrètement, I'hologramme est une configuration d'interférence enregistrée d'un front d'onde de défocalisation (onde sphérique) ou d'un front d'onde incliné (onde à plan incliné), etc., ou bien d'une
combinaison des deux.
La plaque holographique 27 est réalisée à partir d'un substrat transparent qui est doté d'un certain nombre d'évidements et de saillies arqués 30a et 30b qui se présentent sous la forme d'une partie d'évidements et de saillies annulaires, concentriques, comme on peut le voir sur les figures 11 et 12. Les évidements et saillies 30a et 30b sont de section transversale rectangulaire, comme le montre la figure 12. Sur la figure 11, le centre de courbure de chacun des évidements et saillies arqués 30a et 30b se situe sur l'axe X. Ainsi, les évidements et saillies arqués 30a et 30b ne se présentent pas sous la forme d'une configuration annulaire, concentrique dont le centre se situerait au centre du substrat transparent en forme de disque 30; au contraire, ils peuvent être considérés comme formant partie d'une configuration concentrique dont le centre est décalé par rapport au centre du substrat 30 dans la direction X (l'axe X), comme représenté sur la figure 11. Le rapport des évidements et de saillies
adjacents 30a et 30b est d'environ 1:1.
Les évidements et saillies 30a et 30b de la plaque holographique 27 présentent une configuration concentrique (assurent la fonction d'un front d'onde de défocalisation) dans laquelle le pas p des évidements et des saillies 30a et 30b augmente (devient plus dense), selon une fonction quadratique vers la périphérie du substrat et une configuration linéaire (assurent la fonction d'un front d'onde incliné) dans laquelle le pas p des évidements et saillies 30a et 30b
est uniformément constant dans la direction de l'axe X'.
Ainsi, la plaque holographique 27 confère à la lumière qui la frappe une composante (front d'onde) d'inclinaison positive ou négative pour faire incliner l'axe optique de la lumière incidente, et une composante (front d'onde) de défocalisation positive ou négative dans la direction axiale. Par conséquent, une propriété optique souhaitée de la tête pour disques optiques peut être obtenue en
réglant de façon appropriée les deux configurations.
Les éléments de l'appareil formant tête opto-magnétique, construit comme décrit plus haut, sont réglés de telle sorte que, lorsque le faisceau laser est focalisé correctement sur la surface d'enregistrement de signaux du disque photomagnétique 24, les point lumineux des faisceaux de lumière obtenus par division par la plaque holographique 27 présentent une forme circulaire sensiblement identique. Si la lumière ne converge pas correctement sur le disque photomagnétique 24 en raison d'un déplacement du disque photomagnétique 24 dans la direction verticale le rapprochant ou l'éloignant d'un plan horizontal, les formes d'une paire de faisceaux de lumière se modifient, ce qui a pour résultat une différence au niveau des données obtenues lors d'une opération arithmétique
prédéterminée (se reporter aux figures 3, 4 et 8 à 10).
Bien que les saillies et évidements de la plaque holographique 27 présentent une section transversale rectangulaire dans le mode de réalisation illustré, les saillies et évidements ne s'y limitent pas. Par exemple, les saillies et évidements peuvent présenter la forme d'une onde sinusoïdale, d'une section transversale à gradins, en dents de scieou autre. En outre, le rapport de division de la quantité de lumière peut être déterminé de façon appropriée en sélectionnant la profondeur "d" des évidements 30a (c'est-à-dire la hauteur des saillies 30b). Les évidements et saillies 30a et 30b de la plaque holographique 27 peuvent être formés par attaque chimique ou par la déposition en phase vapeur d'un matériau approprié, etc. La plaque holographique 27, divise chacun des trois faisceaux de lumière A1, B1 et C1, obtenus par division par le prisme de Wollaston 26 dans la direction verticale Y', comme illustré sur la figure 2, en deux faisceaux de lumière A2, A2'; B2, B2'; et C2, C2' dans la direction X' perpendiculaire à la direction Y', respectivement, de sorte que les faisceaux de lumière obtenus par division soient défocalisés dans les directions positive et négative par rapport à l'axe optique "0" (ligne médiane) du système de détection de signaux. Il en résulte que la lumière L est divisée en six faisceaux de lumière (trois paires de faisceaux de lumière A2, A2'; B2, B2'; et C2, C2'). Les faisceaux de lumière A2, A2' et C2, O10 C2' sont utilisés en tant que signal d'enregistrement magnéto-optique MO et en tant que signal de pré-formatage RO (signaux de données), respectivement. Les faisceaux de lumière B2, B2'sont utilisés en tant que signal d'erreur de focalisation FF et en tant que signal d'erreur de centrage sur piste TE (signaux d'asservissement). Les points lumineux ou spots des faisceaux de droite et de gauche formés par les trois paires de faisceaux de lumière A2, A2'; B2, B2'; et C2, C2' présentent des diamètres différents en raison du degré de la défocalisation qui leur est appliquée. Cependant, les points lumineux des faisceaux supérieurs et inférieurs formés par les trois paires de faisceaux de lumière A2, A2'; B2, B2' et C2, C2' présentent un diamètre sensiblement identique, c'est-à-dire que les diamètres des points lumineux formés par les faisceaux de lumière A2, B2 et C2 sont sensiblement identiques les uns aux autres, et que les diamètres des points lumineux formés par les faisceaux de lumière A2', B2. et C2. sont sensiblement identiques les uns aux autres, mais que les diamètres des points lumineux formés par les faisceaux de lumière A2, B2 et C2 diffèrent des diamètres des points de lumière formés par les faisceaux de lumière A2', B2' et C2' (se reporter aux figures 5 et 6, sur lesquelles l'un des faisceaux de lumière de droite et de
gauche, c'est-à-dire A2, B2 et C2, est représenté).
L'ensemble de capteurs multiples 29 est doté d'éléments récepteurs de lumière pour signaux de données 31a, 31b, 33a et 33b, ainsi que d'éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement 32a et 32b, qui convertissent les six faisceaux de lumière en signaux électriques. Les six éléments récepteurs de lumière 31a, 31b, 32a, 32b, 33a, et 33b sont disposés dans le même plan normal à la lumière L (l'axe optique "O"), c'est-à-dire à la même distance dans la direction de l'axe optique. Les six éléments récepteurs de lumière sont incorporés dans une seule unité compacte (bloc) 29a. Les six éléments récepteurs de lumière 31a, 31b, 32a, 32b, 33a et 33b du capteur composite sont disposés de telle sorte qu'ils puissent recevoir les six faisceaux de lumière obtenus par division, A2, A2., B2, B2. et C2, C2., respectivement, comme le montre la figure 2, c'est-à-dire qu'il y a trois paires d'éléments récepteurs de lumière 31a, 31b; 32a, 32b et 33a, 33b. Les trois paires (étages) d'éléments récepteurs de lumière sont disposées dans la direction verticale Y' sur la figure 2. Spécifiquement, les deux éléments récepteurs de lumière du haut, 31a et 31b forment une première paire (le premier étage), les deux éléments récepteurs de lumière intermédiaires 32a et 32b constituent une seconde paire (le second étage), et les deux éléments récepteurs de lumière du bas, 33a et 33b constituent une troisième paire (le troisième étage), respectivement. De plus, les six éléments récepteurs de lumière 31a, 31b, 32a, 32b, 33a et 33b de l'ensemble de capteurs multiples 29 sont disposés suivant deux groupes, un groupe de droite et un groupe de gauche, comme vu dans la direction horizontale X' normale à la direction verticale Y', c'est-à- dire que le premier groupe (le groupe de droite) se compose des trois éléments récepteurs de lumière de droite, 31a, 32a et 33a, et que le second groupe (le groupe de gauche) se compose des trois éléments récepteurs de lumière de gauche, 31b, 32b, et 33b,
respectivement.
Une paire d'éléments récepteurs de lumière pour signaux de données, 31a et 31b, sont aptes à détecter le signal d'enregistrement magnéto-optique MO et le signal de pré-formatage RO. Comme on le voit sur la figure 7, I'élément récepteur de lumière pour signaux de données 31a émet un signal de sortie hl lorsqu'il reçoit le faisceau de lumière dont la direction de polarisation est "a", transmis à travers la plaque holographique 27. L'élément récepteur de lumière pour signaux de données 31b émet un signal de sortie h2 lorsqu'il reçoit le faisceau de lumière dont la direction de polarisation est "b", transmis à travers la
plaque holographique 27.
Une paire d'éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement, 32a et 32b, sont aptes à détecter le signal d'erreur de focalisation FE et le signal d'erreur de centrage sur piste TE. Les surfaces réceptrices de lumière des éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement, 32a et 32b, sont divisées chacune en trois segments de détection (trois sections réceptrices de lumière) dans la direction Y' sur la figure 2 (c'est-à-dire la direction radiale du disque). L'élément récepteur de lumière pour signaux d'asservissement 32a émet des signaux de sortie il, i2 et i3 correspondant aux segments dl, e1 et f. obtenus par division lorsque ces derniers reçoivent le faisceau de lumière transmis à travers la plaque holographique 27. L'élément récepteur de lumière pour signaux d'asservissement 32b émet des signaux de sortie jl, j2 et j3 correspondant aux segments de détection d2, e2 et f2 lorsque ces derniers reçoivent le faisceau de lumière
transmis à travers la plaque holographique 27.
La position et le diamètre des points lumineux frappant les éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement 32a et 32b sont tels que représentées sur les figures 8 et 10 lorsque l'objectif 25 est située près et loin du disque photomagnétique 24, respectivement. Lorsque l'image est focalisée, la position et le diamètre des faisceaux lumineux frappant les éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement 32a et 32b sont identiques, comme le montre la figure 9. Il est à noter que le nombre de segments de détection, obtenus par division, des éléments récepteurs de lumière 32a et 32b ne se limite
pas au nombre de trois.
Une paire d'éléments récepteurs de lumière pour signaux de données, 33a et 33b, sont aptes à détecter le signal d'enregistrement magnéto-optique MO et le signal de pré-formatage RO. L'élément récepteur de lumière pour signaux de données 33a émet un signal de sortie k1 lorsqu'il reçoit le faisceau de lumière dont la direction de polarisation est "a", transmis à travers la plaque holographique 27. L'élément récepteur de lumière pour signaux de données 33b émet un signal de sortie k2 lorsqu'il reçoit le faisceau de lumière dont la direction de polarisation est "b", transmis à travers la plaque holographique 27. Il est à noter que l'agencement des éléments récepteurs de lumière pour signaux de données et des éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement, 31a, 31b, 32a, 32b, 33a et 33b ne se limite pas à celui qui est représenté sur la figure 2 ou 7. Par exemple, au moins une paire des deux paires de éléments récepteurs de lumière pour signaux de données 31a et 31b et de éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement 33a et 33b peut se composer d'un seul élément récepteur de lumière ne comportant pas de segment
de détection obtenu par division.
Le processeur de signaux 15 se compose de circuits d'addition (additionneurs) 36 à 41, 44 et de circuits de soustraction (soustracteurs) 42, 43 et 45, comme représenté sur la figure 7. L'additionneur 36 ajoute ensemble la sortie i1, correspondant au segment de détection dl de l'élément récepteur de lumière pour signaux d'asservissement 32a, la sortie i3, correspondant au segment de détection f1 de l'élément récepteur de lumière pour signaux d'asservissement 32a, et la sortie j2, correspondant a segment de détection e2 de l'élément récepteur de lumière pour signaux d'asservissement 32b, et il fournit le résultat du calcul à un soustracteur 42. L'additionneur 37 ajoute ensemble la sortie i2, correspondant au segment de détection e1 de l'élément récepteur de lumière pour signaux d'asservissement 32a, la sortie jil correspondant au segment de détection d2 de l'élément récepteur de lumière pour signaux d'asservissement 32b et la sortie j3, correspondant au segment de détection f2 de l'élément récepteur de lumière pour signaux d'asservissement 32b, et il fournit le résultat du calcul au soustracteur 42. Le soustracteur 42 calcule une différence entre les sorties desadditionneurs 36 et 37 pour obtenir un signal d'erreur de focalisation FE, sur la base de la formule suivante: FE=(i1 +i3 +j2) - (i2 + il +j3) L'additionneur 38 ajoute ensemble la sortie i3, correspondant au segment de détection f1 de l'élément récepteur de lumière pour signaux d'asservissement 32a, et la sortie il, correspondant au segment de détection d2 de l'élément récepteur de lumière pour signaux d'asservissement 32b, et fournit le résultat du calcul au soustracteur 43. L'additionneur 39 ajoute ensemble la sortie i1, correspondant au segment de détection d1 de l'élément récepteur de lumière pour signaux d'asservissement 32a, et la sortie j3, correspondant au segment de détection f2 de l'élément récepteur de lumière pour signaux d'asservissement 32b, et il fournit le résultat du calcul au soustracteur 43. Le soustracteur 43 calcule la différence entre les sorties des additionneurs 38 et 39 pour obtenir un signal d'erreur de centrage sur piste TE, sur la base des formules suivantes: TE=(i3 + il) - (i1 + J3) L'additionneur 40 ajoute ensemble la sortie k1 de l'élément récepteur de lumière pour signaux de données 33a et la sortie k2 de l'élément récepteur de lumière pour signaux de données 33b, et il fournit le résultat du calcul à l'additionneur 44 et au soustracteur 45. L'additionneur 41 ajoute ensemble la sortie hl de l'élément récepteur de lumière pour signaux de données 31a et la sortie h2 de l'élément récepteur de lumière pour signaux de données 31b, et il
fournit le résultat du calcul à l'additionneur 44 et au soustracteur 45.
L'additionneur 4 calcule la somme des sorties des additionneurs 40 et 41 pour obtenir un signal de pré-formatage RO, sur la base de la formule suivante: RO=(k1 + k2) + (h1 + h2) Le soustracteur 44 calcule la différence entre les sorties des additionneurs 40 et 41 pour obtenir un signal d'enregistrement magnéto-optique MO, sur la base de la formule suivante: MO=(k1 + k2) - (h1 + h2) Le signal d'erreur de focalisation FE, le signal d'erreur de centrage sur
piste TE, le signal de pré-formatage RO et le signal d'enregistrement magnéto-
optique MO ainsi obtenus sont fournis à un circuit de reproduction (non représenté) et à un circuit d'asservissement (non représenté) pour permettre
d'exécuter des opérations de commande prédéterminées.
Comme il ressortira de la discussion qui précède, I'appareil formant tête opto-magnétique selon la présente invention comprend un prisme de Wollaston 26 qui divise la lumière L réfléchie par le disque photomagnétique 24 en trois faisceaux de lumière A,, B1 et C1 ayant des directions de polarisation différentes dans un plan spécifique, si bien que l'un des trois faisceaux de lumière (le faisceau de lumière B1) est utilisé en tant que lumière pour signaux d'asservissement et que les deux faisceaux de lumière restants, A1 et C1, sont utilisés en tant que lumière pour signaux de données. Chacun des trois faisceaux de lumière, A1, Blet C1 obtenus par division par le prisme de Wollaston 26 est divisé par la plaque holographique 27 en deux faisceaux de lumière dans une direction perpendiculaire à la direction de division de la lumière exécutée par le prisme de Wollaston 26 pour permettre d'obtenir ainsi des paires faisceaux de lumière A2, A2; B2, B2.; et C2, C2.. Les faisceaux B2 et B2., obtenus par division, de la lumière pour signaux d'asservissement sont reçus par les éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement 32a et 32b qui se situent dans le même plan perpendiculaire à l'axe optique "0". Les faisceaux A2, A2, et C2, C2. des faisceaux de lumière pour signaux de données sont reçus par deux paires de éléments récepteurs de lumière pour signaux de données 31a, 31b et 33a, 33b qui se situent dans le même plan que les éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement 32a et 32b, de façon équidistante dans la
direction de l'axe optique, respectivement.
Grâce à cet agencement, il est possible d'obtenir un appareil formant tête opto-magnétique léger et de faible encombrement comportant un système de détection de signaux du type à un seul axe optique comprenant des éléments récepteurs de lumière disposés de façon simple. En outre, étant donné que l'appareil formant tête opto-magnétique, qui est constitué par un système optique simple, comprend les éléments récepteurs de lumière pour signaux de données et les éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement, ceux-ci étant séparés de ceux-là, le signal d'asservissement peut être détecté indépendamment du signal d'enregistrement magnéto-optique MO ou du signal de pré-formatage RO. Par conséquent, il n'y a pas de diaphonie, comme cela serait le cas en raison d'une interférence entre le signal de données et le signal d'asservissement. De plus, il est possible de simplifier non seulement le circuit de
traitement de signaux mais également l'opération de traitement des signaux.
Les trois paires de faisceaux de lumière, A2, A2'; B2, B2'; et C2, C2', divisées dans la direction latérale, constituent une lumière de diffraction d'ordre + 1 produite par la plaque holographique 27 et, par conséquent, leurs points de focalisation (les points de convergence) sont déviés sur l'axe optique en raison du degré de défocalisation. Néanmoins, les diamètres des points lumineux des faisceaux de lumière B2, B2', A2, A2' et C2, C2', obtenus par division dans les directions horizontale et verticale, et amenés à frapper le capteur composite 29, sont sensiblement identiques lorsque l'objectif 25 est situé au niveau d'un point de focalisation, étant donné que l'ensemble de détecteurs multiples 29, comportant les éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement 32a, 32b et les éléments récepteurs de lumière pour signaux de données 31a, 31b et 33a, 33b, se situe sur l'axe optique sensiblement en un point médian par rapport aux points de focalisation avant et arrière, F1 et F2. Par conséquent, la position du capteur pour délivrer le signal d'erreur de focalisation, le signal d'erreur de centrage sur piste, le signal d'enregistrement magnéto-optique et le signal de pré-formatage appropriés peut être réglée sans difficulté rien qu'un réglant l'état de sortie du signal d'asservissement selon les résultats de détection des éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement de droite et
de gauche 32a et 32b.
La figure 13 représente un second mode de réalisation de la présente invention, dans lequel les positions du prisme de Wollaston 26 et de la plaque holographique 27 sont inversées par rapport au premier mode de réalisation représenté sur la figure 1. Les autres éléments du second mode de réalisation, représenté sur la figure 13, sont les mêmes que ceux du premier mode de réalisation. Dans le second mode de réalisation (figure 13), la lumière laser L réfléchie par le disque photomagnétique 24 est divisée en deux faisceaux de lumière Dl et E1 dans un plan spécifique par la plaque holographique 27, qui fournit également une certaine mesure de défocalisation négative ou positive par rapport à l'axe optique "O" aux faisceaux de lumière Dl, E1 obtenus par division. Les faisceaux obtenus par division, Dl et El, ainsi obtenus, sont divisés chacun en trois faisceaux de lumière D2, D3, D4 et E2, E3 et E4 par le prisme de Wollaston 26 dans un plan perpendiculaire au plan spécifique dans lequel la lumière laser est divisée par la plaque holographique 27, respectivement. Parmi les paires de faisceaux de lumière D2, E2; D3, E3; et D4, E4, la seconde paire de faisceaux D3 et E3 sont utilisées en tant que lumière pour signaux d'asservissement, et les première et troisième paires de faisceaux, D2, E2; D4 et E3, sont utilisées en tant que lumière pour signaux de données, respectivement. Dans le second mode de réalisation, une paire d'éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement 32a et 32b sont fournis pour recevoir les faisceaux de lumière D3 et E3, divisés par le prisme de Wollaston 26 et les deux paires d'éléments récepteurs de lumière pour signaux de données, 31a, 31b; et 33a, 33b sont prévues pour recevoir les faisceaux de lumière D2, E2; et D4, E4 obtenus par division par le prisme de Wollaston 26. Les éléments récepteurs de lumière 31a, 31b, 32a, 32b, 33a et 33b se situent tous dans le même plan de façon équidistante dans la direction l'axe optique, d'une façon analogue à celle du
premier mode de réalisation.
Par conséquent, d'une manière analogue à celle du premier mode de réalisation, selon le second mode de réalisation, il est possible d'obtenir un appareil formant tête opto-magnétique léger et de faible encombrement comportant un système de détection de signaux du type à un seul axe optique comprenant des éléments récepteurs de lumière disposés de façon simple. En outre, étant donné que l'appareil formant tête optomagnétique qui est constitué par un système optique simple comprend les éléments récepteurs de lumière pour signaux de données et les éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement, ceux-ci étant séparés de ceux-là, le signal d'asservissement peut être détecté indépendamment du signal d'enregistrement magnéto-optique MO ou du signal de pré-formatage RO. Par conséquent, il n'y a pas de diaphonie, comme cela serait le cas en raison d'une interférence entre le signal de données et le signal d'asservissement. De plus, il est possible de simplifier non seulement le circuit de traitement de signaux mais également l'opération de traitement des signaux. En outre, la position du capteur pour délivrer le signal d'erreur de focalisation, le signal d'erreur de centrage sur piste, le signal d'enregistrement magnéto-optique et le signal de pré-formatage appropriés peut être réglée sans difficulté rien qu'un réglant l'état de sortie du signal d'asservissement selon les résultats de détection des éléments récepteurs de lumière pour signaux
d'asservissement de droite et de gauche 32a et 32b.
Si un diviseur de faisceau de polarisation (PBS) est utilisé, la lumière incidente est divisée en lumière de transmission et en lumière réfléchie (deux axes optiques), ce qui conduit à une augmentation du nombre de surfaces réfléchissantes présentes dans le système de détection de signaux. Cependant, dans les premier et second modes de réalisation de la présente invention décrits plus haut, un tel diviseur PBS n'est pas utilisé; au lieu de cela, le prisme de Wollaston 26 et la plaque holographique 27, n'ayant que des surfaces de transmission, qui peuvent être produites industriellement en série, sont utilisés pour effectuer la division multiple des faisceaux. Il est donc possible de réduire la probabilité d'une erreur de position des éléments optiques du premier ou du
second mode de réalisation grâce au nombre réduit de surfaces réfléchissantes.
Par conséquent, le signal d'asservissement est produit de façon régulière, ce qui conduit à l'obtention d'un appareil à rendement plus élevé. En outre, étant donné qu'il n'est pas fait appel à un diviseur PBS, qui coûte relativement cher, dans le cadre de la présente invention, il s'avère possible de réduire les coûts de la fabrication. En plus de ce qui précède, dans les premier et second modes de réalisation de la présente invention, étant donné que les paires d'éléments récepteurs de lumière 31a, 31b; 32a, 32b; et 33a, 33b sont disposés parallèlement à l'axe X' (figure 2), les positions incidentes des six faisceaux de
lumière correspondantes peuvent être réglées sans difficulté.
Si la lentille formant condenseur 28 utilisé dans les premier et second modes de réalisation présente une petite ouverture numérique NA, la plaque holographique 27 et le prisme de Wollaston 26 peuvent être disposés dans le trajet optique derrière la lentille formant condenseur 28 (donc c'est-à-dire plus
près de l'ensemble 29 de capteurs multiples).
Bien que la plaque holographique 27 soit utilisée en tant qu'élément optique de diffraction pour diviser le faisceau de lumière en deux faisceaux de lumière dans une direction perpendiculaire à la direction dans laquelle le faisceau de lumière est divisé par le prisme de Wollaston 26 dans les premier et second modes de réalisation, il est possible substituer à la plaque holographique 27 tout élément optique ayant pour fonction de diviser ledit faisceau de lumière en une
paire de faisceaux de lumière.
Comme on le comprendra à la lumière de la description qui précède, selon
la présente invention, il est possible de réaliser un appareil formant tête opto-
magnétique compact et léger, doté d'un système optique simple, dans lequel il ne se produit aucune interférence entre le signal d'asservissement et le signal de données; I'agencement des éléments récepteurs de lumière est simplifié; et les circuits, dont le circuit de traitement de signaux, ainsi que les opérations de
traitement de signaux sont simplifiés.
Claims (9)
1. Appareil formant tête opto-magnétique comportant: un moyen de division de faisceau (26) pour diviser la lumière laser réfléchie par un support d'enregistrement photomagnétique (24) en trois faisceaux de lumière (A,, B1, C1 ayant des directions de polarisation différentes dans un plan spécifique, de sorte que l'un desdits trois faisceaux de lumière est un faisceau de lumière destiné à un signal d'asservissement, tandis que les deux faisceaux de lumière restants sont ceux qui sont destinés à un signal de données; un élément de diffraction (27) qui divise au moins le faisceau de lumière destiné à un signal d'asservissement en deux faisceaux de lumière dans une direction perpendiculaire à la direction dans laquelle est effectuée la division de la lumière laser par le moyen de division de faisceau précité (26) et qui fournit un degré prédéterminé de défocalisation positive ou négative, par rapport à un axe optique ("O"), aux faisceaux de lumière obtenus par division par l'élément de diffraction (27); une paire d'éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement (32a, 32b) qui reçoivent lesdits faisceaux de lumière pour signaux d'asservissement obtenus par division par l'élément de diffraction (27) et qui se situent dans un plan normal à l'axe optique; et deux éléments récepteurs de lumière pour signaux de données qui reçoivent lesdits faisceaux de lumière pour signaux de données et qui se situent dans le même plan que celui desdits éléments récepteurs de lumière pour signaux
d'asservissement (32a, 32b).
2. Appareil formant tête opto-magnétique selon la revendication 1, dans lequel lesdits deux éléments récepteurs de lumière pour signaux de données se composent chacun d'une paire d'éléments (31a, 31b; 33a, 33b), de sorte que les deux faisceaux de lumière pour signaux de données sont divisés de façon à
être reçus chacun par ladite paire d'éléments.
3. Appareil formant tête opto-magnétique selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de division de faisceau (26) comportent un élément de polarisation cristallin biréfrigent, et dans lequel ledit élément de diffraction (27)
comporte un élément holographique sans polarisation du type à phase.
4. Appareil formant tête opto-magnétique selon la revendication 3, dans lequel ledit élément de polarisation cristallin est constitué par un prisme de Wollaston.
5. Appareil formant tête opto-magnétique selon la revendication 1, dans lequel lesdits éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement (32a, 32b) et lesdits éléments récepteurs de lumière pour signaux de données
(31a, 31b; 33a, 33b) sont incorporés dans un seul bloc (29a).
6. Appareil formant tête opto-magnétique comportant: un élément de diffraction (27) qui divise la lumière laser réfléchie par un support d'enregistrement photomagnétique (24) en deux faisceaux de lumière dans un plan spécifique et qui fournit un degré prédéterminé de défocalisation positive ou négative, par rapport à un axe optique, auxdits faisceaux de lumière obtenus par division; des moyens de division de faisceau (26) pour diviser chacun des faisceaux de lumière obtenus par division par ledit élément de diffraction en plus de deux faisceaux de lumière ayant des directions de polarisation différentes dans un plan perpendiculaire à un plan spécifique dans lequel la division de la lumière laser par l'élément de diffraction a lieu, si bien que l'un des faisceaux de lumière au nombre de plus de deux constitue un faisceau de lumière destiné à un signal d'asservissement et que les faisceaux de lumière restants sont ceux qui sont destinés à un signal de données; une paire d'éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement (32a, 32b) qui reçoivent les faisceaux de lumière pour signaux d'asservissement obtenus par division par les moyens de division de faisceau et qui se situent dans un plan normal à l'axe optique; et une paire d'éléments récepteurs de lumière pour signaux de données qui reçoivent les faisceaux de la lumière pour signaux de données obtenus par division par lesdits moyens de division de faisceau et qui se situent dans le même plan que celui des éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement (32a, 32b).
7. Appareil formant tête opto-magnétique selon la revendication 6, dans lequel lesdits moyens de division de faisceau (26) comportent un élément de polarisation cristallin biréfringent, et dans lequel ledit élément de diffraction (27)
comporte un élément holographique sans polarisation du type à phase.
8. Appareil formant tête opto-magnétique selon la revendication 7, dans lequel ledit élément de polarisation cristallin est constitué par un prisme de Wollaston.
9. Appareil formant tête opto-magnétique selon la revendication 6, dans lequel lesdits éléments récepteurs de lumière pour signaux d'asservissement (32a, 32b) et lesdits éléments récepteurs de lumière pour signaux de données
(31a, 31b; 33a, 33b) sont incorporés dans un seul bloc (29a).
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| ST | Notification of lapse |
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