FR2721115A1 - Dispositif de commande d'une lentille d'objectif pour une tête optique. - Google Patents
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Abstract
Il inclut une lentille d'objectif (22), un support de lentille (11), une bobine de focalisation (25), une paire de bobines d'alignement, des ressorts (16a-16d), un circuit magnétique, et une paire de photocapteurs. La lentille comprend une lentille asphérique pour recevoir un faisceau réfléchi par un disque optique, le support formant un cadre substantiellement carré maintenant la lentille. La bobine de focalisation est enroulée sur le support. La paire de bobines est disposée sur des surfaces latérales parallèles du support. Les ressorts maintiennent le support avec un degré de liberté dans les directions de focalisation et d'alignement. Application aux appareils à disques optiques.
Description
DISPOSITIF DE COMMANDE D'UNE LENTILLE D'OBJECTIF
POUR UNE TETE OPTIQUE
La présente invention concerne un dispositif de commande d'une lentille d'objectif pour une tête optique, disposé dans un appareil de disque optique et reproduisant seulement des données ou pouvant enregistrer/ reproduire/ effacer des données et, plus particulièrement, un dispositif de commande d'une lentille d'objectif, pour une tête optique, pouvant gérer un accès rapide et utilisant une lentille ayant
une grande ouverture numérique.
Au cours de ces dernières années, des études sur un appareil à disque optique, gérant un système haute définition ou étant conçu pour numériser un système de diffusion courant ou un appareil de stockage externe ayant la grande facilité d'accès d'un disque magnétique pour ordinateur et la capacité de stockage de grand volume d'un disque optique, ont avancé rapidement. En tant qu'appareil à disque de la génération suivante, un appareil dont l'ouverture numérique de la lentille d'objectif d'une tête optique, d'un appareil à disque optique, capable d'enregistrer/ reproduire/ effacer des données, est grande, et un laser ayant une longueur d'onde courte est utilisé, a été pris en considération pour obtenir un taux de transfert élevé et une capacité
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de stockage de grand volume. En particulier, puisque l'ouverture numérique augmente et la longueur d'onde du laser diminue lors d'une opération de focalisation par servomécanisme, une profondeur focale diminue. Pour cette raison, on a souhaité un dispositif de commande de lentille d'objectif à haute résolution et haute précision. Sur une tête magnéto-optique pouvant gérer un accès rapide, un agencement d'une méthode à 1 faisceau est représenté sur la figure 12. Un faisceau divergent émis par un laser 61 est converti en un faisceau parallèle par une lentille de collimateur 62, et le faisceau parallèle se propage directement à travers les dispositifs de décomposition de faisceau 63 et 64 afin d'être incident sur un système de trajectoire optique ayant des longueurs optiques différentes, correspondant
aux périphéries interne et externe d'un disque optique.
Un dispositif de commande 66 de lentille d'objectif ayant un miroir 65 de 45 est disposé à l'extrémité distale du système de trajectoire optique, et une lentille d'objectif est alignée selon la vibration de surface ou le décentrage du disque optique. Cette opération d'alignement est effectuée par des signaux obtenus par détection d'erreur de focalisation (décrite plus loin) et par détection d'erreur d'alignement (décrite plus loin), sur la base d'un faisceau polarisé
par le dispositif de décomposition de faisceau 63.
Dans ce système optique, lorsqu'un disque optique 67 est incliné radialement pendant la rotation, le faisceau passe par une trajectoire optique indiquée par une ligne brisée sur la figure 12. Un faisceau réfléchi par le disque optique 67 passe de façon inverse par la trajectoire optique ci-dessus, et le faisceau se propage le long d'un axe déviant de l'axe optique d'une configuration optique originale, comme
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indiqué par la ligne brisée. Le faisceau est polarisé par le dispositif de décomposition de faisceau 63, et est incident sur un capteur 68 à deux compartiments (décrit plus loin), de façon à être décalé par rapport à l'axe central du capteur 68 à deux compartiments,
détectant ainsi un signal d'erreur d'alignement décalé.
Les figures 13 et 14A à 14C montrent en détail le système optique ayant le décalage. Un faisceau émis par un laser 71 est converti en un faisceau parallèle, et le faisceau parallèle est polarisé par un dispositif de décomposition de faisceau 72 à 90 et atteint un disque optique 74 à travers une lentille d'objectif 73. Le faisceau de retour se propage directement à travers la lentille d'objectif 73 et le dispositif de décomposition de faisceau 72, jusqu'à atteindre un capteur 75 à deux compartiments. A ce moment, une sortie différentielle des sorties du capteur 75 à deux compartiments est détectée en tant que signal d'erreur d'alignement par un amplificateur différentiel 76. Dans ce système optique, lorsqu'on effectue la détection d'erreur d'alignement pendant que le faisceau de lumière est décalé par rapport à l'axe central du capteur 75 à deux compartiments, l'état du signal d'erreur d'alignement est changé en un signal d'erreur d'alignement sans décalage (comme représenté sur la figure 14A) et en signaux d'erreur d'alignement ayant chacun un décalage (comme représentés sur les figures 14B et 14C). Un tel signal d'erreur d'alignement ayant un décalage entraîne une opération d'alignement
instable.
Dans le cas de la tête magnéto-optique ci-dessus, puisque la longueur de la trajectoire optique entre le disque et la position à laquelle la détection d'erreur d'alignement est effectuée, doit être grande, un décalage d'erreur d'alignement est impossible. De plus,
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de façon à constituer un système optique de
polarisation pour effectuer une détection magnéto-
optique, la transmittance et la réflexion des ondes P et S, faisant office d'ondes polarisées par le dispositif de décomposition de faisceau, doivent être contrôlées. Pour cette raison, un agencement optique
est donc d'une complexité désavantageuse.
En particulier, dans le cas d'un agencement de tête magnéto-optique, un plan de polarisation doit être contrôlé. Pour cette raison, on prend en considération une tête sur laquelle l'agencement représenté sur la figure 12 est directement disposé au-dessous d'un
dispositif de commande de lentille d'objectif.
Cependant, les conditions de polarisation du dispositif de décomposition de faisceau, également utilisé en tant que miroir montant à 90 , doivent être remplies. Plus spécifiquement, il faut optimiser l'efficacité de transmission d'un faisceau polarisé P et l'efficacité de réflexion d'un faisceau polarisé S. Lorsqu'un faisceau polarisé S est incident sur le dispositif de décomposition de faisceau, il est important d'augmenter l'efficacité de réflexion du rayon polarisé P faisant office de signal magnéto-optique. De plus, il n'est pas facile de concevoir un dispositif de décomposition de faisceau dont le faisceau polarisé S pour détecter un signal d'erreur d'alignement a une haute efficacité de transmission. Il faut réduire la dimension d'un dispositif de commande de lentille d'objectif traditionnel pour une tête optique afin de faire face à la tendance d'une réduction en poids, épaisseur, longueur, et dimension et coût réduit, la dimension du dispositif de commande doit être réduite. Cependant, les parties trouées dans lesquelles un déflecteur est inséré, doivent être réalisées de façon à créer une trajectoire de retour
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magnétique pour une trajectoire magnétique fermée. De plus, les épaisseurs des parties autour des parties trouées pour l'insertion du déflecteur d'un support de lentille, et les bobines de focalisation et d'alignement, qui reçoivent une force motrice pour une opération de transmission électromagnétique, doivent être grandes, et le dispositif de commande doit avoir de la rigidité mécanique afin d'empêcher la génération d'une fréquence de résonance secondaire, qui n'est pas souhaitable dans une opération par servomécanisme. La dimension du dispositif de commande se trouve donc
augmentée de façon désavantageuse.
Etant donné qu'un dispositif de commande de grande dimension est lourd, une sensibilité de transmission d'alignement diminue, et il n'est pas facile
d'améliorer la productivité.
De plus, lorsqu'un agencement de circuit magnétique ouvert est utilisé au lieu d'un agencement de circuit magnétique fermé, l'efficacité de l'utilisation
magnétique est considérablement dégradée.
Un objet de la présente invention est de prévoir un dispositif de commande de lentille d'objectif, pour une tête optique, qui réduit un décalage dans la détection d'erreur d'alignement d'une tête optique gérant l'accès
rapide.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un dispositif de commande de lentille d'objectif, pour une tête optique, qui remplit les conditions optiques d'un système de polarisation pour
détecter un signal magnéto-optique.
Encore un autre objet de la présente invention est de fournir un dispositif de commande de lentille
d'objectif compact pour une tête optique.
Encore un autre objet de la présente invention est de fournir un dispositif de commande de lentille
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d'objectif, pour une tête optique, qui améliore une sensibilité et productivité de la commande d'alignement. Afin de réaliser les objets ci-dessus, selon la présente invention, on prévoit un dispositif de commande de lentille d'objectif pour une tête optique, comprenant une lentille d'objectif, composé d'une lentille en matière plastique asphérique, sur laquelle un faisceau réfléchi par un disque optique est incident, un support de lentille d'objectif ayant une forme de cadre substantiellement carrée pour maintenir la lentille d'objectif, une bobine de focalisation enroulée sur le support de lentille d'objectif, une paire de bobines d'alignement disposées sur des surfaces latérales parallèles du support de lentille d'objectif, respectivement, une pluralité de ressorts à fils pour maintenir le support de lentille d'objectif avec un degré de liberté dans les directions de focalisation et d'alignement, un circuit magnétique, ayant un agencement de circuit magnétique substantiellement fermé, pour coopérer avec les bobines de focalisation et d'alignement de façon à commander le support de lentille d'objectif de manière électromagnétique, et une paire de photocapteurs disposés au-dessous d'une partie de bord de la lentille d'objectif, pour recevoir, à travers la partie de bord de la lentille d'objectif, un faisceau réfléchi diffracté qui génère un signal d'erreur d'alignement et est obtenu de sorte qu'un faisceau émergeant d'une partie principale de la lentille d'objectif est
diffracté et réfléchi par un disque optique prégravé.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture
de la description ci-après, faite en référence aux
dessins annexés, sur lesquels:
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La figure 1 est une vue en perspective montrant un dispositif de commande de lentille d'objectif selon un mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue expliquant le principe de détection du signal d'erreur d'alignement; la figure 3 est une vue expliquant la détection du signal d'erreur d'alignement effectuée par une lentille en matière plastique asphérique, représentée sur la figure 1; la figure 4 est un schéma de câblage de ressorts à fils d'un support de lentille d'objectif représenté sur la figure 1; la figure 5 est une vue en perspective éclatée du dispositif de commande de lentille d'objectif représenté sur la figure 1; les figures 6A et 6B sont des vues expliquant une opération d'alignement du dispositif de commande de lentille d'objectif représenté sur la figure 1; les figures 7A et 7B sont des vues latérales et en plan montrant un dispositif de commande de lentille d'objectif selon un autre mode de réalisation de la présente invention; la figure 8 est une vue en perspective éclatée du dispositif de commande de lentille d'objectif représenté sur les figures 7A et 7B; la figure 9 est une vue expliquant les circuits magnétiques et la partie des bobines du dispositif de commande de lentille d'objectif représenté sur les figures 7A et 7B; la figure 10 est une vue expliquant le champ magnétique, les courants et les directions de commande de la partie des bobines du dispositif de commande de lentille d'objectif représenté sur les figures 7A et 7B.
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la figure 11 est une vue montrant la distribution du flux magnétique du circuit magnétique fermé du dispositif de commande de lentille d'objectif représenté sur les figures 7A et 7B; la figure 12 est une vue montrant l'agencement d'une tête magnéto-optique classique; la figure 13 est une vue expliquant un système optique pour détecter un signal d'erreur d'alignement d'une tête optique traditionnelle; et les figures 14A à 14C sont des vues expliquant la génération de décalages d'un signal d'erreur d'alignement. Les modes de réalisation de la présente invention
vont être décrits par voie de référence aux dessins ci-
joints. Les figures 1 et 5 montrent un dispositif de commande de lentille d'objectif selon la présente invention. Par voie de référence aux figures 1 et 5, une base allongée 11 d'un dispositif de commande, composée d'un matériau magnétique et ayant des parties coudées lla et llb, réalisées aux deux extrémités de la base 11 du dispositif de commande, constitue un circuit magnétique. Un trou 27 constituant une fente circulaire, par laquelle passe un faisceau collimaté, est réalisé dans la partie centrale de la base 11 du dispositif de commande, deux paires d'aimants, chacune composée d'aimants long et court 14 et 15, sont respectivement disposées sur les parties coudées lla et llb dans la direction d'alignement d'un disque optique 10, de sorte que les deux paires d'aimants
soient face à face et aient des polarités contraires.
Les aimants long et court 14 et 15 créent des entrefers magnétiques 12 et 13 entre les aimants long et court 14 et 15 et un déflecteur (décrit plus loin) dans une direction (direction tangentielle du disque optique 10)
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perpendiculaire à la direction d'alignement du disque
optique 10.
Une partie de support 17 en forme de U constituant des ressorts à lames parallèles, composée d'un matériau conducteur, et ayant huit ressorts à fils 15a à 15d et 16e à 16h, fixés aux deux côtés de la partie de support 17, est disposée à une extrémité de la base du dispositif de commande. Une paire de circuits imprimés 19c et 19d est collée aux extrémités distales de la partie de support 17. Une extrémité de chacun des quatre ressorts à fils 16a à 16d, disposés verticalement à intervalles égaux parallèles à la direction longitudinale de la base 11 du dispositif de commande, et une extrémité de chacun des quatre ressorts à fils 16e à 16h, disposés verticalement à intervalles égaux parallèles à la direction longitudinale de la base 11 du dispositif de commande, sont connectées à la paire de circuits imprimés 19c et 19d, respectivement. L'autre extrémité de chacun des ressorts à fils 16a à 16d et 16e à 16h est fixée, par l'intermédiaire d'un circuit imprimé correspondant d'une paire 19a et 19b, à une partie latérale correspondante d'un support de lentille 18 à cadre carré, ayant une lentille d'objectif 22 composée d'une lentille en matière plastique asphérique disposée entre la paire de parties coudées lla et llb de la base 11 du dispositif de commande. Les circuits imprimés 19a et 19b sont collés au support de lentille 18, sur lequel est enroulée une bobine de focalisation 25. Les deux extrémités des ressorts à fils 16a à 16d et des ressorts à fils 16e à 16h sont jointes aux circuits imprimés 19c et 19d de la partie de support 17 et aux circuits imprimés 19a et 19b du support de lentille 18 par une soudure tendre et un chauffage du faisceau
optique avec une lampe halogène ou similaire.
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La bobine de focalisation 25, pour effectuer une opération de focalisation et une opération de commande d'alignement, est enroulée sur le support de lentille 18, avec un degré de liberté dans les directions de focalisation et d'alignement, et tenue par les ressorts à fils 16a à 16d et 16e à 16h. Les bobines de focalisation 28 et 29 sont collées aux deux côtés du support de lentille 18, face aux entrefers magnétiques 12 et 13, de sorte que les bobines d'alignement 28 et 29 soient disposées dans des positions diagonales. Les bobines d'alignement 28 et 29 sont disposées sur le support de lentille 18 à travers
les limites entre les aimants longs et courts 14 et 15.
Deux parties trouées rectangulaires 18a et 18b sont réalisées dans les deux parties d'extrémités du support de lentille 18, et un déflecteur 24 en forme de U est inséré dans les parties trouées 18a et 18b avec un intervalle. Un trou 26 est réalisé dans le déflecteur 24 correspondant à un trou 27 de la base 11 du dispositif de commande. Les aimants long et court 14 et 15, fixés aux parties coudées lla et llb de la base 11 du dispositif de commande, sont disposés avec des polarités contraires à des positions symétriques par rapport au trou 27 par lequel passe un faisceau
collimaté.
Des photocapteurs 20 et 21, pour détecter un signal d'erreur d'alignement (TE) de la lentille d'objectif, sont fixés aux parties supérieures du support de lentille 18. La connexion électrique aux photocapteurs 20 et 21 est effectuée par l'intermédiaire des circuits imprimés 19a et 19b, des ressorts à fils 16a à 16d, et des ressorts à fils 16e à 16h. La lentille d'objectif 22 est collée au support de lentille 18 afin de couvrir les parties plates des parties de bride des photocapteurs 20 et 21. Lorsque le cadre du support de
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lentille 18 est ajusté dans les entrefers magnétiques 12 et 13 de la base 11 du dispositif de commande, un dispositif de commande du type commande électromagnétique est constitué. Un signal d'erreur d'alignement d'un faisceau réfléchi par le disque optique 10 peut être détecté par un amplificateur différentiel 23 utilisant des faisceaux reçus par les photocapteurs 20 et 21 à travers la lentille
d'objectif 22.
La figure 2 montre une façon selon laquelle un faisceau incident sur un dispositif de commande de lentille d'objectif et un faisceau diffracté et réfléchi par un disque optique prégravé sont renvoyés et ensuite transmis. Un angle de dispersion O de composantes diffractées de premier ordre est obtenu par l'équation (1): 0 = sin-1 (Xk/P)... (1) o: X; longueur d'onde, P; largeur de pas du disque optique Par exemple, si X = 0,68 pm et P = 1,2 pm, alors on obtient 0 = 34,5 . Si l'ouverture numérique (NA) de la lentille d'objectif 22 = 0,55, alors un demi-angle = 33,4 . Par conséquent, comme le montre la figure 2, la moitié ou plus de la quantité de lumière du faisceau réfléchi est tronquée. De cette manière, l'axe du faisceau diffracté traverse la partie de bord de la lentille en matière plastique asphérique 22. Pour cette raison, lorsque les photocapteurs 20 et 21 sont disposés sur les parties de bord, des composantes diffractées de premier ordre, faisant office de source d'un signal d'erreur d'alignement, peuvent être détectées. La figure 3 montre un faisceau incident sur la lentille 22 en matière plastique asphérique et un faisceau réfléchi par le disque optique 10. En
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référence à la figure 3, des composantes diffractées de premier ordre sont reçues par les photocapteurs 20 et 21, disposés au-dessous de la lentille d'objectif 22, et un signal d'erreur d'alignement est obtenu par l'amplificateur différentiel 23. Le faisceau réfléchi
est désigné par les parties hachurées de la figure 3.
La figure 4 montre un agencement de câblage des ressorts à fils 16a à 16d et des ressorts à fils 16e à 16h sur le côté du support de lentille 18. Le support de lentille 18 comprend sept terminaisons, c'est-à-dire des bornes de bloc d'alimentation F+ et F- de la bobine de focalisation 25, des bornes de bloc d'alimentation T+ et T- des bobines d'alignement 28 et 29, une borne de polarisation inverse VR et des bornes de détection A et B des photocapteurs PIN 20 et 21. Pour cette raison, au moins sept ressorts à fils sont nécessaires pour le support de lentille 18, et un ressort à fils factice est ajouté pour maintenir l'équilibre du support de lentille 18. Le support de lentille 18 est donc supporté par quatre ressorts à fils de chaque côté,
c'est-à-dire par un total de 8 ressorts à fils.
Dans l'agencement ci-dessus, la bobine de focalisation 25 et les bobines d'alignement 28 et 29 sont commandées de façon sélective sur la base de signaux d'erreur d'alignement et de focalisation, afin que le support de lentille 18 effectue une opération d'alignement dans deux directions axiales perpendiculaires l'une à l'autre. Plus spécifiquement, comme représenté sur les figures 6A et 6B, lorsque des courants i dans les directions représentées sur la figure 6B circulent dans la bobine d'alignement 28, une force magnétomotrice F dans la même direction peut être obtenue sur les côtés opposés de la bobine d'alignement 28, parce que des champs magnétiques H ayant des directions différentes sont générés sur les
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côtés opposés de la bobine d'alignement 28 dans la direction d'alignement. Une force magnétomotrice ayant la même direction que celle de la force magnétomotrice de la bobine d'alignement 28 est générée par la bobine d'alignement 29. Dans ce cas, la détection d'erreur d'alignement est effectuée par les photocapteurs 20 et 21, disposés immédiatement au-dessous de la partie de bord de la lentille d'objectif asphérique 22, comme le montre la figure 3. Dans le cas d'une tête optique classique, la distance entre un disque optique et un capteur à deux compartiments pour détecter une erreur d'alignement doit être aussi longue qu'une longueur optique jusqu'à la périphérie interne d'une tête optique de type séparé
qui peut accéder aux périphéries interne et externe.
Selon la présente invention, une longueur de trajectoire optique est réduite à partir de celle d'une telle tête optique traditionnelle d'environ 1/50, un problème causé par un décalage peut être résolu. De plus, dans un système optique de polarisation, tel qu'un système magnéto-optique, des caractéristiques
préférées peuvent être obtenues.
Dans ce mode de réalisation, les aimants 14 et 15 sont commandés, en correspondance avec les bobines d'alignement 28 et 29, dans les entrefers magnétiques 12 et 13, chacun ayant un flux magnétique stabilisé par l'agencement du déflecteur 24. Plus spécifiquement, comme le montrent les figures 6A et 6B, une sensibilité de commande égale à deux fois celle d'une tête optique classique peut être obtenue en disposant des polarités magnétiques contraires par rapport aux courants ayant des directions opposées sur les côtés opposés des bobines d'alignement 28 et 29. Au cours d'une opération de commande de focalisation, chaque aimant court 15 fonctionne afin de réduire une
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poussée. Cependant, dans un système de disque optique à servomécanisme, dans lequel on effectue surtout des accès aléatoires rapides, une opération fixe est établie en tant que standard, et une tête optique à haute sensibilité, pouvant gérer l'accès aléatoire rapide par l'intermédiaire d'un courant faible, est nécessaire. Dans ce but, tel que décrit ci-dessus, la tête optique, ayant quelques difficultés au niveau de la sensibilité de commande de focalisation, mais pouvant atteindre une sensibilité de commande de focalisation égale à deux fois celle d'une tête optique
traditionnelle, est avantageuse.
Selon la présente invention, comme décrite ci-
dessus, la lentille asphérique en matière plastique est disposée sur un support de lentille mobile, et une paire de photocapteurs séparés est disposée immédiatement au-dessous de la lentille en matière plastique. Une lentille asphérique en matière plastique présente généralement une bordure au niveau de la partie de bord de la lentille asphérique en matière plastique, et un faisceau diffracté, pour détecter une erreur d'alignement, est détecté en utilisant la partie plate de la bordure. Pour cette raison, la détection d'un signal d'erreur d'alignement dans un appareil à disque optique, gérant un accès rapide, peut être effectuée avantageusement dans un état o le décalage d'alignement est faible. De plus, contrairement à une tête électromagnétique, la tête optique peut être réalisée à faible coût sans utiliser un dispositif de décomposition de faisceau, ni de miroir prismatique, ou similaire, disposé en considération d'un système de polarisation. Un autre mode de réalisation de la présente invention sera décrit ci-dessous par voie de référence
aux dessins joints.
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Les figures 7A, 7B, et 8 montrent un dispositif de commande de lentille d'objectif pour une tête optique selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention. La figure 9 explique un circuit magnétique et une partie d'une partie de bobine du dispositif de commande de lentille d'objectif représenté sur les
figures 7A et 7B.
Le dispositif de commande de lentille d'objectif pour une tête optique représenté sur les figures 7A et 7B comprend une lentille d'objectif 101, un support de lentille carré 102 pour maintenir la lentille d'objectif 101, quatre bobines de focalisation 103 à 106, disposées sur des surfaces latérales du support de lentille 102, un total de quatre bobines d'alignement (c'est-à-dire, deux bobines d'alignement 107 et 109 disposées sur les surfaces latérales du support de lentille 102, une bobine d'alignement 108 (figure 8) disposée au-dessous de la bobine d'alignement 107, et une bobine d'alignement (non représentée) disposée au-dessous de la bobine d'alignement 109), un total de huit aimants (c'est-à-dire, six aimants 111a, 112a, 113a, 11lb, 112b, et 113b disposés de sorte que les aimants 111a, 112a, et 113a respectivement se trouvent face aux aimants 11lb, 112b, et 113b, et deux aimants 114a (figure 9) et 114b (figure 8) respectivement disposés au-dessous des aimants 113a et 113b), une base 115 du dispositif de commande ayant des parties coudées 115a et 115b, réalisées aux deux extrémités de la base 115 du dispositif de commande, sur lesquelles les huit aimants sont disposés, quatre fils 116 et 118 pour faire circuler un courant appliqué aux bobines de focalisation et d'alignement, et des circuits imprimés à 123 pour supporter les quatre fils 116 à 118 et
relayer le courant.
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La paire de bobines de focalisation 103 et 104 est disposée sur les côtés gauche et droit d'une surface latérale large parmi les quatre surfaces latérales du support de lentille carré 102 pour maintenir la lentille d'objectif 101, et la paire de bobines d'alignement 107 et 108 est disposée verticalement entre les bobines de focalisation 103 et 104. Comme les bobines de focalisation 103 et 104, la paire de bobines de focalisation 105 et 106 est disposée sur la surface latérale opposée à la surface latérale sur laquelle les
bobines de focalisation 103 et 104 sont disposées.
Comme les bobines d'alignement 107 et 108, la paire de bobines d'alignement (seule la bobine d'alignement 109 est représentée sur la figure 7A) est disposée entre la
paire de bobines de focalisation 105 et 106.
Sur la base 115 du dispositif de commande, un trou de passage de faisceau, faisant office de trajectoire pour un faisceau passant à travers la lentille d'objectif 101, est réalisé. Bien que les huit aimants constituant un circuit magnétique soient disposés, parmi ces aimants, les aimants lla, 112a, 113a, lllb, 112b, 113b, et 114b sont représentés sur la figure 8, l'aimant 114a disposé au-dessous de l'aimant
113a est représenté sur la figure 9.
Une extrémité de chacun des fils 116 et 117 est soudée sur le circuit imprimé 122, et l'autre extrémité est soudée sur le circuit imprimé 120. Une extrémité de chacun des fils 118 et 119 est soudée sur le circuitimprimé 123, et l'autre extrémité est soudée sur le circuit imprimé 121. De plus, les circuits imprimés 120 et 121 sont collés sur les surfaces latérales du support de lentille 102, et les circuits imprimés 122 et 123 sont collés sur les surfaces latérales de la base 115 du dispositif de commande. Dans cet état, le
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support de lentille 102 est supporté par quatre fils
par rapport à la base 115 du dispositif de commande.
La structure détaillée du dispositif de commande ci-dessus et le fonctionnement des parties respectives du dispositif de commande seront décrits ci-dessous. En référence aux figures 7A, 7B et 8, les bobines de focalisation 103 et 104, faisant office de paire de grandes bobines plates carrées, et les bobines d'alignement 107 et 108, faisant office de paire de petites bobines plates carrées, sont incorporées sur une surface latérale parmi les surfaces latérales larges du support de lentille carré 102. Sur la surface latérale opposée à la surface latérale ci-dessus, les bobines de focalisation 105 et 106, faisant office de paire de grandes bobines plates carrées, et la bobine d'alignement 109 et une bobine d'alignement (non représentée), faisant office de paire de petites bobines plates carrées, sont incorporées. Les deux circuits imprimés 120 et 121 sont collés sur les deux surfaces latérales étroites du support de lentille 102, et une lentille d'objectif est incorporée dans la partie supérieure du support de lentille 102. Les quatre fils 116, 117, 118 et 119 supportent de façon mécanique le support de lentille 102 et relayent un courant d'attaque de focalisation et un courant d'attaque d'alignement, qui sont transmis aux circuits imprimés 122 et 123, aux quatre bobines de focalisation et aux quatre bobines d'alignement par l'intermédiaire des circuits imprimés 120 et 121. Les quatre fils constituent deux paires, et les deux paires de fils sont utilisées pour fournir le courant d'attaque de focalisation et le courant d'attaque d'alignement aux bobines. Les quatre bobines de focalisation sont connectées ensemble en parallèle ou sont connectées ensemble en série, et les quatre bobines de
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focalisation sont connectées aux deux fils pour fournir le courant d'attaque de focalisation. De plus, les quatre bobines d'alignement sont également connectées ensemble en parallèle ou sont connectées ensemble en série, et les quatre bobines d'alignement sont connectées aux deux fils pour fournir le courant
d'attaque d'alignement.
Bien que le support de lentille 102 soit commandé par une force électromagnétique générée par le courant d'attaque d'alignement, le courant d'attaque d'alignement appliqué, et un champ magnétique à partir d'un circuit magnétique ayant un agencement de circuit magnétique ouvert, la correspondance entre les bobines de focalisation, les bobines d'alignement, et les aimants et une force motrice générée par un courant d'attaque et un champ magnétique, sera décrite ci-dessous. Par voie de référence à la figure 9, les bobines de focalisation 103 et 104 et les bobines d'alignement incorporées sur une surface latérale du support de lentille carré 102 et les quatre aimants llla à 114a disposés sur la base 115 du dispositif de commande sont représentées. L'aimant 11la est disposé sur la partie coudée 115a de la base 115 du dispositif de commande en correspondance avec la bobine de focalisation 103 et la bobine d'alignement 107, de sorte que le flux magnétique de l'aimant lla passe à travers la moitié supérieure de la bobine de focalisation 103 et une moitié (près de la bobine de focalisation 103) de la bobine d'alignement 107. L'aimant 11la est disposé sur la base 115 du dispositif de commande, de sorte que le pôle N de l'aimant 11la soit opposé à la bobine de focalisation 103. L'aimant 112a est disposé sur les parties coudées 115a de la base 115 du dispositif de
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commande en correspondance avec la bobine de focalisation 103 et la bobine d'alignement 108, de sorte que le flux magnétique de l'aimant 112a passe à travers la moitié inférieure de la bobine de focalisation 103 et une moitié (près de la bobine de
focalisation 103) de la bobine d'alignement 108.
L'aimant 112a est disposé sur la base 115 du dispositif de commande, de sorte que le pôle S de l'aimant 112a
soit opposé à la bobine de focalisation 103.
L'aimant 113a est disposé sur la partie coudée 115a de la base 115 du dispositif de commande en correspondance avec la bobine de focalisation 104 et la bobine d'alignement 107, de sorte que le flux magnétique de l'aimant 113a passe à travers la moitié supérieure de la bobine de focalisation 104 et une moitié (près de la bobine de focalisation 104) de la bobine d'alignement 107. L'aimant 113a est disposé sur la base 115 du dispositif de commande, de sorte que le pôle S de l'aimant 113a soit opposé à la bobine de focalisation 104. L'aimant 114a est disposé sur la partie coudée 115a de la base 115 du dispositif de commande en correspondance avec la bobine de focalisation 104 et la bobine d'alignement 108, de sorte que le flux magnétique de l'aimant 114a passe à travers la moitié inférieure de la bobine de focalisation 104 et une moitié (près de la bobine de
focalisation 104) de la bobine d'alignement 108.
L'aimant 114a est disposé sur la base 115 du dispositif de commande, de sorte que le pôle N de l'aimant 114a
soit opposé à la bobine de focalisation 104.
Bien que non représentées sur la figure 9, une paire de bobines de focalisation et une paire de bobines d'alignement sont disposées sur la surface latérale opposée à la surface latérale sur laquelle les bobines de focalisation 103 et 104 et les bobines
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d'alignement 107 et 108 sont incorporées. Bien que quatre aimants lllb à 114b soient disposés sur la base du dispositif de commande de façon à faire face aux quatre bobines, la correspondance entre les positions relatives des quatre bobines et des quatre aimants lllb à 114b est la même que celle des bobines de focalisation 103 et 104 et des bobines d'alignement 107 et 108 et des quatre aimants 1lla à 114a. Les aimants lllb à 114b sont disposés sur la partie coudée 115b, du dispositif de commande 115 en forme de U, opposés à la
partie coudée 115a.
Par voie de référence à la figure 10, de façon à comprendre plus facilement une opération de commande électromagnétique, la relation entre une direction de champ magnétique et une direction de courant est représentée par rapport à une opération de commande de
focalisation et une opération de commande d'alignement.
On constate que selon la règle de la main gauche, une direction de commande est déterminée par la direction d'enroulement d'une bobine, une direction de courant,
et une direction de champ magnétique.
D'abord, l'opération de commande de focalisation
sera décrite ci-dessous.
Lorsqu'un courant circule dans le côté supérieur de la bobine de focalisation 103 dans une direction fléchée 401a sur la figure 10, une force motrice est générée dans une direction fléchée 403a, c'est-à- dire la direction supérieure sur la figure 10, parce que l'aimant opposé au côté supérieur a le pôle N et un champ magnétique d'une direction fléchée 402a. De plus, lorsqu'un courant circule dans le côté inférieur de la bobine de focalisation 103 dans une direction fléchée 401b, une force motrice est générée dans une direction fléchée 403b, qui est identique à que celle du côté supérieur, parce que l'aimant opposé au côté
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inférieur a le pôle S et un champ magnétique d'une direction fléchée 402b opposée à la direction sur le
côté supérieur de la bobine de focalisation 103.
De façon similaire, lorsqu'un courant circule par le côté supérieur de la bobine de focalisation 104 dans une direction fléchée 404a sur la figure 10, une force motrice est générée dans une direction fléchée 406a, c'est-à-dire la direction supérieure sur la figure 10, parce que l'aimant opposé au côté supérieur a le pôle S et un champ magnétique d'une direction fléchée 405a. De plus, lorsqu'un courant circule par le côté inférieur de la bobine de focalisation 104 dans une direction fléchée 404b, une force motrice est générée dans une direction fléchée 406b qui est identique à celle du côté supérieur parce que l'aimant opposé au côté inférieur a le pôle N et un champ magnétique d'une direction fléchée 405b opposée à la direction sur le côté supérieur de la bobine de focalisation 104. Plus spécifiquement, lorsque des courants circulent dans les bobines de focalisation 103 et 104 dans les directions ci-dessus, les bobines de focalisation 103 et 104 reçoivent une force motrice vers le haut sur la figure 10. Par conséquent, le support de lentille 102
reçoit une force motrice vers le haut.
Une opération de commande d'alignement sera décrite ci-dessous. Lorsqu'un courant circule par le côté gauche de la bobine de focalisation 107 dans une direction fléchée 407a, une force motrice est générée dans une direction fléchée 409a, parce que l'aimant opposé au côté gauche a le pôle N et un champ magnétique d'une direction fléchée 408a. De façon similaire, lorsqu'un courant circule par le côté droit de la bobine de focalisation 107 dans une direction fléchée 407b, une force motrice est générée dans une direction
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fléchée 409b, c'est-à-dire la même direction que celle du côté gauche, parce que l'aimant opposé au côté droit a le pôle S et un champ magnétique d'une direction
fléchée 408b.
Lorsqu'un courant circule par le côté gauche de la bobine de focalisation 108 dans une direction fléchée 410a, une force motrice est générée dans une direction fléchée 412a, parce que l'aimant opposé au côté gauche a le pôle S et un champ magnétique d'une direction fléchée 411a. De façon similaire, lorsqu'un courant circule par le côté droit de la bobine de focalisation 108 dans une direction fléchée 410b, une force motrice est générée dans une direction fléchée 412b, c'est-à-dire la même direction que celle du côté gauche, parce que l'aimant opposé au côté droit a le pôle N et un champ magnétique d'une direction
fléchée 41lb.
Les forces motrices générées par les courants circulant dans les bobines de focalisation 103 et 104 et les bobines d'alignement 107 et 108 représentées sur la figure 9, et les champs magnétiques générés par les aimants 11la à 114a sont décrits ci-dessus. Cependant, puisque les forces motrices générées par les courants circulant dans la paire de bobines de focalisation 105 et 106, disposée sur la surface latérale du support de lentille 102, et les champs magnétiques générés par les aimants lllb à 114b, sont les mêmes que les forces motrices générées par les bobines de focalisation 103
et 104, leur description sera omise. Cependant, des
courants d'attaque doivent circuler dans les bobines de focalisation, de sorte que les directions des forces motrices générées par les bobines de focalisation 103 et 104 soient les mêmes que celles des forces motrices générées par les bobines de focalisation 105 et 106. De plus, puisque les forces motrices générées par des
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courants circulant dans une paire de bobines d'alignement, c'est-à-dire la bobine d'alignement 109 disposée sur la surface latérale du support de lentille 102 et la bobine d'alignement (non représentée) disposée au-dessous de la bobine d'alignement 109, et les champs magnétiques générés par les aimants 11lb à 114b ont les mêmes directions que celles des forces motrices générées par les bobines
d'alignement 107 et 108, leur description sera omise.
Dans ce cas, les courants d'attaque doivent circuler dans les bobines, de sorte que les directions des forces motrices, pour le support de lentille 102, générées par la paire de bobines de focalisation disposée sur une des deux surfaces latérales du support de lentille 102, soient les mêmes que celles des forces motrices générées par la paire de bobines de focalisation disposée sur l'autre des deux surfaces latérales. De cette manière, la paire de bobines de focalisation et la paire de bobines d'alignement sont disposées sur une surface latérale donnée du support de lentille 102, et la surface latérale opposée à la surface latérale donnée, et, comme le montre la figure 9, les quatre aimants opposés à ces bobines sont disposés sur la base 115 du dispositif de commande, de sorte que les aimants contigus aient des polarités contraires. Lorsque les directions des courants circulant dans ces bobines sont contrôlées, la position du support de lentille 102, supporté par les quatre fils par rapport à la base 115 du dispositif de commande, peut être commandée verticalement et horizontalement. Comme décrit ci-dessus, lorsque les quatre aimants sont disposés sur la base 115 de dispositif de commande, comme le montre la figure 9, de sorte que des
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aimants contigus aient des polarités contraires, des lignes de division pour diviser dans deux dimensions les aimants les uns des autres, c'està-dire un total de deux lignes de division composées d'une ligne de division entre un groupe d'aimants Mlla et 112a et un groupe d'aimants 113a et 114, et une ligne de division entre un groupe des aimants llla et 113a et un groupe de 112a et 114a, sont formées. Plus spécifiquement, sur la figure 9, des aimants contigus sont disposés de façon à avoir des polarités contraires, les deux lignes de division pour diviser dans deux dimensions les aimants à pôle N des aimants à pôle S sont formées, et les deux lignes de division sont disposées de façon à
former une croix.
La figure 11 montre une distribution de flux magnétique des aimants 11la et 112a, vus à partir des surfaces latérales des aimants 11la et 112a. Cette distribution de flux magnétique est une distribution de champ magnétique obtenue lorsque des aimants ayant des polarités contraires sont contigus. La figure 11 montre un état o la bobine de focalisation 103 est disposée dans ce champ magnétique. Dans la distribution de champ magnétique représentée sur la figure 11, un flux magnétique (B) est tracé le long de l'abscisse, et une
distance (Y) est tracée le long de l'ordonnée.
Comme décrit ci-dessus, puisque le circuit magnétique a un agencement de circuit magnétique ouvert, mais a un agencement de circuit magnétique similaire dans deux dimensions à un circuit magnétique fermé, une opération de commande électromagnétique stable peut être réalisée, et une haute efficacité d'utilisation magnétique peut être obtenue, comme dans le cas d'un circuit magnétique fermé constituant un déflecteur magnétique. De plus, dans l'agencement de circuit magnétique, la structure d'un support de
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lentille peut être réalisée telle qu'un élément de bloc carré, et la partie de bobine peut être directement incorporée dans un support de lentille faisant office d'élément rigide. Pour cette raison, une haute fréquence de résonance secondaire peut être obtenue avantageusement. Comme décrit ci-dessus, dans le cas d'un dispositif de commande de lentille d'objectif pour une tête optique, selon ce mode de réalisation, une pluralité d'aimants est disposée de sorte que des aimants contigus aient des polarités contraires, par exemple, des pôles N et S, et une bobine carrée est disposée dans les lignes de la force magnétique du circuit magnétique fermé, de sorte que la bobine carrée puisse être commandée dans les directions axiales de la direction hors focalisation et la direction d'alignement. Les lignes de la force magnétique tirent des arcs à cause des pôles N et S des aimants. Pour cette raison, bien que le circuit magnétique ait fondamentalement un agencement de circuit magnétique ouvert, la dimension du circuit magnétique peut être diminuée sans dégrader sérieusement l'efficacité magnétique comme dans un agencement magnétique fermé constituant un déflecteur magnétique, et la structure d'un support de lentille peut être formée comme un élément de bloc carré. Une partie de bobine peut donc être directement incorporée dans un support de lentille faisant office d'élément rigide, et la productivité
peut être améliorée.
De plus, puisque la partie de bobine peut être incorporée directement dans le support de lentille faisant office d'élément rigide, une haute fréquence de
résonance secondaire peut être obtenue avantageusement.
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Claims (10)
1. Dispositif de commande de lentille d'objectif pour une tête optique, caractérisé en ce qu'il comprend: une lentille d'objectif (22), constituée par une lentille asphérique en matière plastique, sur laquelle un faisceau réfléchi par un disque optique (10) est incident; un support de lentille d'objectif (11), ayant une forme de cadre substantiellement carrée, pour maintenir ladite lentille d'objectif; une bobine de focalisation (25) enroulée sur ledit support de lentille d'objectif; une paire de bobines d'alignement (28, 29) disposées sur des surfaces latérales parallèles dudit support de lentille d'objectif, respectivement; une pluralité de ressorts à fils (16a-16h) pour maintenir ledit support de lentille d'objectif avec un degré de liberté dans les directions de focalisation et d'alignement; un circuit magnétique (11, 24), ayant un agencement de circuit magnétique substantiellement fermé, pour coopérer avec lesdites bobines de focalisation et d'alignement pour commander ledit support de lentille d'objectif de manière électromagnétique; et une paire de photocapteurs (20, 21), disposés au-dessous d'une partie de bord de ladite lentille d'objectif, pour recevoir, à travers la partie de bord de ladite lentille d'objectif, un faisceau réfléchi diffracté, qui génère un signal d'erreur d'alignement, et est obtenu de sorte qu'un faisceau émergeant d'une partie principale de ladite lentille d'objectif est
diffracté et réfléchi par un disque optique prégravé.
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2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit magnétique inclut deux paires d'aimants (14, 15) composés par des aimants long et court disposés de façon à être symétriques par rapport à un point et opposés à des surfaces latérales opposées dudit support de lentille d'objectif, de sorte que des champs magnétiques appliqués auxdites bobines de focalisation et d'alignement aient des polarités contraires, et lesdites bobines d'alignement sont disposées à des positions diagonales afin de recouvrir
lesdits aimants longs et courts.
3. Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une base allongée (11) de dispositif de commande, ayant une paire de parties coudées (11a, 11b), auxquelles lesdits aimants sont fixés, et composé d'un matériau magnétique, un déflecteur (24) en forme de U, disposé de façon à faire face auxdits aimants longs et courts, afin de créer une trajectoire de retour magnétique, une paire de parties trouées (18a, 18b), réalisées dans ledit support de lentille d'objectif pour recevoir ledit déflecteur, et une partie de support (17), assemblée solidairement avec ladite base du dispositif de commande, pour fixer l'autre extrémité dudit ressort à fils dont une extrémité est fixée à la surface
latérale dudit support de lentille d'objectif.
4. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pluralité de ressorts à fils comprend au moins quatre ressorts à fils, composés d'un matériau conducteur, pour appliquer un courant d'attaque auxdites bobines de focalisation et d'alignement et trois ressorts à fils, composés d'un matériau conducteur, pour détecter un signal de ladite paire de photocapteurs, et sont disposés symétriquement
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sur les deux surfaces latérales dudit support de
lentille d'objectif.
5. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'amplification différentielle (23) pour amplifier de façon différentielle deux sorties de ladite paire de photocapteurs afin de produire un signal d'erreur d'alignement.
6. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites bobines d'alignement sont composées de bobines plates carrées, et disposées dans ledit support de lentille d'objectif, sur lequel lesdites bobines de focalisation sont enroulées, de sorte que des côtés opposés dudit support de lentille d'objectif dans le sens de l'alignement recouvrent
respectivement lesdits aimants longs et courts.
7. Dispositif de commande de lentille d'objectif pour une tête optique, caractérisé en ce qu'il comprend: une lentille d'objectif (101) sur laquelle un faisceau réfléchi par un disque optique est incident; un support de lentille d'objectif (102), ayant une forme de cadre substantiellement carrée, pour maintenir ladite lentille d'objectif; une pluralité de bobines plates carrées (103-109) disposées sur une paire de surfaces latérales opposées dudit support de lentille d'objectif; une pluralité de circuits magnétiques (11la-114a, 11lb-114b) disposés de façon à faire face à ladite pluralité de bobines plates disposées sur la paire de surfaces latérales dudit support de lentille d'objectif, ladite pluralité de circuits magnétiques étant disposée de sorte que des circuits magnétiques contigus aient des polarités contraires, et au moins deux lignes de division pour diviser lesdits circuits
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magnétiques les uns des autres sur un plan parallèle à une surface latérale de ladite lentille d'objectif sont formées; et une pluralité de ressorts à fils (116-119) pour maintenir ledit support de lentille d'objectif avec un degré de liberté dans les directions de focalisation et d'alignement.
8. Dispositif de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite pluralité de bobines plates comprend une paire de bobines de focalisation disposées sur les parties gauche et droite de chacune des surfaces latérales dudit support de lentille
d'objectif, et une paire de bobines d'alignement (107-
109), disposées verticalement sur une partie centrale de la surface latérale dudit support de lentille d'objectif à interposer entre ladite paire de bobines de focalisation, et ladite pluralité de circuits magnétiques comprend une pluralité d'aimants disposés de sorte que des aimants contigus aient des polarités
contraires.
9. Dispositif de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite pluralité d'aimants comprend quatre aimants ayant des formes identiques et disposés sous forme de treillis, de sorte que les
lignes de division forment une croix.
10. Dispositif de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une base allongée (115) de dispositif de commande, ayant une paire de parties coudées (115a, 115b) auxquelles lesdits aimants sont fixés, pour fixer l'autre extrémité dudit ressort à fil, dont une extrémité est fixée sur une surface latérale dudit support de
lentille d'objectif.
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