FR2721744A1 - Procédé et dispositif de correction de différence astigmatique pour tête optique. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de correction de différence astigmatique pour une tête optique comprenant, un élément optique de rotation (1, 42, 101) qui est disposé entre une première source de faisceau laser (9, 102) ayant une différence astigmatique et une lentille de collimateur (3, 103) pour pouvoir être mis en rotation autour d'un chemin optique d'un faisceau laser d'une première longueur d'ondes émis à partir de la première source de faisceau laser. La rotation et l'ajustage de cet élément sont provoqués pour régler une différence minimum entre des positions focales dans une direction de l'axe X et une direction de l'axe Y qui sont perpendiculaires au chemin optique du faisceau laser. Le faisceau laser dans lequel la différence entre les positions de décalage de focalisation est minimum, est irradié sur un disque optique (150) ayant une densité d'enregistrement d'une longueur de bit inférieure ou égale à la moitié d'une longueur d'ondes de laser.
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF DE CORRECTION DE DIFFERENCE
ASTIGMATIQUE POUR TETE OPTIQUE
DESCRIPTION
Contexte de l'invention
La présente invention concerne un procédé pour améliorer un dispositif de disque optique, pour un disque de mémoire morte (ROM), un disque à une seule écriture, ou un disque effaçable pour enregistrement à haute densité, dans lequel un décalage de focalisation pour le meilleur signal de reproduction est différent d'un décalage de focalisation pour le meilleur signal d'erreur d'alignement et, plus particulièrement, un procédé et un dispositif de correction de différence astigmatique pour une tête optique utilisée dans un dispositif de disque optique pour enregistrement à haute densité ou similaires.
ASTIGMATIQUE POUR TETE OPTIQUE
DESCRIPTION
Contexte de l'invention
La présente invention concerne un procédé pour améliorer un dispositif de disque optique, pour un disque de mémoire morte (ROM), un disque à une seule écriture, ou un disque effaçable pour enregistrement à haute densité, dans lequel un décalage de focalisation pour le meilleur signal de reproduction est différent d'un décalage de focalisation pour le meilleur signal d'erreur d'alignement et, plus particulièrement, un procédé et un dispositif de correction de différence astigmatique pour une tête optique utilisée dans un dispositif de disque optique pour enregistrement à haute densité ou similaires.
Un système optique pour une tête optique conventionnelle n' a aucun dispositif pour corriger une différence astigmatique d'un laser à semi-conducteur.
Dans le système optique, un décalage de focalisation pour le meilleur signal de reproduction est généralement différent d'un décalage de focalisation pour le meilleur signal d'erreur d'alignement.
Les figures 15 et 16 montrent respectivement le meilleur signal RF et le meilleur signal d'erreur d'alignement quand les niveaux d'un signal de reproduction numérique (RF) qui forme un modèle oculaire et un signal d'erreur d'alignement (TE) sont modifiés avec un changement dans le décalage de focalisation. Comme cela est apparent à partir des figures 15 et 16, quand un faisceau focalisé a une différence astigmatique due à un changement dans le décalage de focalisation, une fonction de transfert de modulation (appelée MTF ci-après) dans la direction tangentielle d'un disque optique s'accroît. C'est-àdire qu'il est sous-entendu que les meilleurs signaux
RF et les meilleurs signaux d'erreur d'alignement de faisceaux focalisés dans les directions radiale et tangentielle du disque sont des conditions différentes et ces situations dépendent des décalages de focalisation.Plus spécifiquement, quand une différence astigmatique survient à cause d'une position de focalisation d'un faisceau focalisé, le faisceau devient un faisceau elliptique, et les longueurs des axes majeur et mineur sont différentes l'une de l'autre. Pour cette raison, les fonctions de transfert de modulation (MTF) sont différentes dans les directions radiale et tangentielle du disque, qui sont perpendiculaires l'une à l'autre. Un signal RF est maximum quand le faisceau est focalisé dans la direction tangentielle du disque, et le meilleur signal d'erreur d'alignement peut être obtenu quand le faisceau est focalisé dans la direction radiale du disque. Dans ce cas, quand les sorties maximum et minimum d'un signal de reproduction du disque optique sont représentées par A et B, respectivement, une fonction MTF est exprimée par MTF = (A - B)/(A + B).
RF et les meilleurs signaux d'erreur d'alignement de faisceaux focalisés dans les directions radiale et tangentielle du disque sont des conditions différentes et ces situations dépendent des décalages de focalisation.Plus spécifiquement, quand une différence astigmatique survient à cause d'une position de focalisation d'un faisceau focalisé, le faisceau devient un faisceau elliptique, et les longueurs des axes majeur et mineur sont différentes l'une de l'autre. Pour cette raison, les fonctions de transfert de modulation (MTF) sont différentes dans les directions radiale et tangentielle du disque, qui sont perpendiculaires l'une à l'autre. Un signal RF est maximum quand le faisceau est focalisé dans la direction tangentielle du disque, et le meilleur signal d'erreur d'alignement peut être obtenu quand le faisceau est focalisé dans la direction radiale du disque. Dans ce cas, quand les sorties maximum et minimum d'un signal de reproduction du disque optique sont représentées par A et B, respectivement, une fonction MTF est exprimée par MTF = (A - B)/(A + B).
I1 est important qu'une opération de servo-alignement soit stabilisé et qu'un bon signal RF soit obtenu dans une tête optique désignée pour avoir une densité élevée d'enregistrement et une vitesse de transfert élevée.
Dans une tête optique, la meilleure position de décalage de focalisation, obtenue quand un signal d'erreur d'alignement est maximum, est différente d'une position de décalage de focalisation obtenue quand un signal RF est maximal. Donc, bien que l'opération de servo-alignement soit stabilisée quand le signal d'erreur d'alignement est meilleur, un bon signal ne peut pas être reproduit quand la position de focalisation est réglée sur une bonne condition pour l'alignement en MTF. Par opposition à cela, quand un décalage de focalisation est réglé pour obtenir le meilleur signal RF, une opération d'alignement est exécutée de manière désavantageuse.Un problème sérieux dans lequel un décalage de focalisation pour le meilleur signal d'erreur d'alignement est différent d'un décalage de focalisation pour le meilleur signal
RF est supposé être posé par la différence astigmatique d'un faisceau focalisé.
RF est supposé être posé par la différence astigmatique d'un faisceau focalisé.
Exposé de l'invention
Un objet de la présente invention est de prévoir un procédé d'ajustage de la différence astigmatique pour une tête optique, dans lequel un décalage de focalisation pour le meilleur signal d'erreur d'alignement peut être réglé égal à un décalage de focalisation pour le meilleur signal RF en rendant possible l'ajustage aisé d'une différence astigmatique de la tête optique.
Un objet de la présente invention est de prévoir un procédé d'ajustage de la différence astigmatique pour une tête optique, dans lequel un décalage de focalisation pour le meilleur signal d'erreur d'alignement peut être réglé égal à un décalage de focalisation pour le meilleur signal RF en rendant possible l'ajustage aisé d'une différence astigmatique de la tête optique.
Afin d'atteindre cet objectif, en se référant à la présente invention, un procédé de correction de différence astigmatioue pour une tête optique est proposé, comprenant les étapes de mise en rotation et d'ajustage d'un élément optique de rotation qui est disposé entre une première source de faisceau laser ayant une différence astigmatique et une lentille de collimateur pour pouvoir tourner autour d'un chemin optique d'un faisceau laser d'une première longueur d'ondes émis à partir de la première source de faisceau laser, provoquant la rotation et l'ajustage de l'élément optique de rotation pour régler une différence minimum entre des positions focales dans une direction de l'axe des X et dans une direction de l'axe des Y qui sont perpendiculaires au chemin optique du faisceau laser, et irradiant le faisceau laser dans lequel la différence entre les positions de décalage de focalisation est minimum sur un disque optique ayant une densité d'enregistrement d'une longueur de bit inférieure ou égale à la moitié d'une longueur d'ondes de laser.
Brève description des figures
La figure 1A est une vue éclatée montrant un stylo laser ayant un dispositif de correction de différence astigmatique selon un mode de réalisation de la présente invention
la figure 1B est une vue de face montrant un support de lentille de collimateur montré en figure 1A ;
la figure 2 est un dessin d'assemblage montrant le stylo laser montré en figure 1A ;
la figure 3 est une vue en perspective éclatée, montrant une tête optique possédant le dispositif de correction de différence astigmatique montré en figure 1A ;;
la figure 4 est une vue montrant des chemins optiques en correction de différence astigmatique exécutée par une lentille cylindrique
la figure 5 est un graphique montrant des changements dans la longueur focale sur des plans X et
Y provoqués par la rotation d'une lentille cylindrique
la figure 6 est une vue pour expliquer la correction de différence astigmatique exécutée par un verre laminé incliné ;;
la figure 7 est une vue montrant des chemins optiques en correction de différence astigmatique exécutée par le verre laminé incliné
la figure 8 est un graphique montrant un changement dans la différence astigmatique provoqué par le verre laminé incliné
la figure 9 est une vue montrant un système d'ajustage de différence astigmatique pour une tête optique
la figure lOA est un graphique montrant une forme d'onde de signal quand une différence astigmatique est grande
la figure lOB est un graphique montrant une forme d'onde de signal quand une différence astigmatique est corrigée
la figure 11 est une vue montrant le système entier d'une tête optique ayant un dispositif de correction de différence astigmatique selon un autre mode de réalisation de la présente invention
la figure 12 est une vue en perspective montrant la partie principale pour expliquer la commande par rotation d'une partie optique de correction de différence astigmatique montrée en figure 11
la figure 13 est un graphique montrant les caractéristiques spectrales dlun miroir dichroïque montré en figure 11 ;
la figure 14 est une vue montrant un autre exemple du miroir dichroique montré en figure 11
la figure 15 est un graphique montrant un signal RF conventionnel qui n'est pas soumis à une correction de différence astigmatique ; et
la figure 16 est un graphique montrant un signal d'erreur d'alignement conventionnel qui n'est pas soumis à une correction de différence astigmatique.
La figure 1A est une vue éclatée montrant un stylo laser ayant un dispositif de correction de différence astigmatique selon un mode de réalisation de la présente invention
la figure 1B est une vue de face montrant un support de lentille de collimateur montré en figure 1A ;
la figure 2 est un dessin d'assemblage montrant le stylo laser montré en figure 1A ;
la figure 3 est une vue en perspective éclatée, montrant une tête optique possédant le dispositif de correction de différence astigmatique montré en figure 1A ;;
la figure 4 est une vue montrant des chemins optiques en correction de différence astigmatique exécutée par une lentille cylindrique
la figure 5 est un graphique montrant des changements dans la longueur focale sur des plans X et
Y provoqués par la rotation d'une lentille cylindrique
la figure 6 est une vue pour expliquer la correction de différence astigmatique exécutée par un verre laminé incliné ;;
la figure 7 est une vue montrant des chemins optiques en correction de différence astigmatique exécutée par le verre laminé incliné
la figure 8 est un graphique montrant un changement dans la différence astigmatique provoqué par le verre laminé incliné
la figure 9 est une vue montrant un système d'ajustage de différence astigmatique pour une tête optique
la figure lOA est un graphique montrant une forme d'onde de signal quand une différence astigmatique est grande
la figure lOB est un graphique montrant une forme d'onde de signal quand une différence astigmatique est corrigée
la figure 11 est une vue montrant le système entier d'une tête optique ayant un dispositif de correction de différence astigmatique selon un autre mode de réalisation de la présente invention
la figure 12 est une vue en perspective montrant la partie principale pour expliquer la commande par rotation d'une partie optique de correction de différence astigmatique montrée en figure 11
la figure 13 est un graphique montrant les caractéristiques spectrales dlun miroir dichroïque montré en figure 11 ;
la figure 14 est une vue montrant un autre exemple du miroir dichroique montré en figure 11
la figure 15 est un graphique montrant un signal RF conventionnel qui n'est pas soumis à une correction de différence astigmatique ; et
la figure 16 est un graphique montrant un signal d'erreur d'alignement conventionnel qui n'est pas soumis à une correction de différence astigmatique.
Description des modes de réalisation préférés
Des modes de réalisation de la présente invention vont être décrits ci-dessous avec référence aux dessins annexés.
Des modes de réalisation de la présente invention vont être décrits ci-dessous avec référence aux dessins annexés.
La figure 1A montre un dispositif de correction de différence astigmatique selon le premier mode de réalisation de la présente invention, et la figure 1B montre un support de lentille de collimateur montré en figure 1A.
Se référant à la figure 1A, un verre laminé incliné 1 (plaque de verre) est disposé entre un laser à semiconducteur 2 ayant une différence astigmatique et une lentille 3 de collimateur. Pendant la correction de différence astigmatique, le verre laminé incliné 1 est mis en rotation (angle de rotation = ) autour d'un axe optique pour ajuster le verre laminé incliné 1. La figure 1A montre le système d'un stylo laser ayant une différence astigmatique corrigée.
Un support de lentille de collimateur 4 est obtenu de sorte que des fentes 5, dans une direction axiale, sont formées dans un élément cylindrique ayant une partie de rebord elliptique 4a formée à une extrémité du support de lentille de collimateur 4 sur le côté du laser 2. La lentille de collimateur 3 est ajustée dans la partie d'extrémité distale du support de lentille de collimateur 4 à une précision à laquelle la lentille de collimateur 3 est pressée contre le support de lentille de collimateur 4. Comme montré en figure 1B, les fentes 5 sont formées dans deux parties opposées de l'élément cylindrique.
Etant donné que la fente 5 a une rigidité mécanique, la lentille de collimateur 3 est glissée le long de l'axe optique pour rendre possible l'ajustage de la lentille de collimateur 3. En ce qui concerne une des deux fentes 5, un grand trou 6 d'ajustage de rotation est formé dans une partie où un laser doit être fixé. Le trou 6 est utilisé comme trou d'ajustage pour ajuster la rotation du verre laminé incliné 1 tenu par un support de verre laminé incliné 15.
Une plaque de fixation 7 de laser est mise en contact avec la partie de rebord 4a du support de lentille de collimateur 4, et le laser 2 et une plaque de maintien 8 du laser sont fixés à la plaque 7. Un module de superposition haute fréquence 9 est fixé à la plaque 7 par la plaque de maintien 8. La structure assemblée comme décrite ci-dessus est montrée en figure 2. Un faisceau émis à partir du laser 2 est converti en un faisceau parallèle par la lentille de collimateur 3 tenue à l'extrémité distale du support de lentille de collimateur 4.
La figure 3 montre les détails d'assemblage du stylo laser et l'ajustage du verre laminé incliné 1. Le faisceau parallèle provenant de la lentille de collimateur 3 est défléchi à 90" par un miroir 10 et guidé vers un actionneur 11 de lentille d'objectif de la tête optique. Dans ce cas, l'état focalisé du faisceau parallèle dans une direction d'axe des Z est mesuré par un analyseur 13 de faisceau focalisé ayant une lentille d'objectif 12 ayant une ouverture numérique (NA) = 0.9.
Cet analyseur i3 exécute la progression sur un ordre de 0,1 Clam, et peut mesurer le faisceau focalisé comme les vues en coupe (coupes X et Y) du faisceau focalisé sur des plans X et Y dans la détection de faisceau focalisé par la tête optique. A ce moment, quand une quantité de lumière en un point net du faisceau focalisé est réglée pour être de 100 %, une position à laquelle une taille de faisceau focalisé dans une quantité de lumière de e-2 (13,5 %) est minimum, est fixée sur chacun des plans X et Y, et ces positions sont réglées comme points focaux sur les plans X et Y. Une différence L entre les points focaux dans deux directions orthogonales est réglée comme une différence astigmatique.
Le verre laminé incliné 1 est mis en rotation et ajusté tandis que la différence astigmatique est observée. Cet ajustage est exécuté de sorte qu'un levier 14 ayant une proéminence est ajusté dans une cannelure 15a formée dans le support de verre laminé incliné 15.
La figure 4 montre un cas dans lequel une lentille cylindrique 42 est utilisée à la place du verre laminé incliné 1. En se référant à la figure 4, la lentille cylindrique 42 est disposée entre le laser 2 et la lentille de collimateur 3. En ce qui concerne l'axe des
X et l'axe des Y servant comme axes des coordonnées en figure 3, les pistes de faisceau sur l'axe des X et l'axe des Y sont respectivement montrées dans les côtés supérieur et inférieur en figure 3. La lentille cylindrique 42 qui provoque un changement dans la différence astigmatique quand la lentille cylindrique 42 est mise en rotation autour de l'axe optique (axe des Z) n'a aucune puissance sur le plan X mais a une puissance sur le plan Y. La différence astigmatique du laser 2 est corrigée par la mise en rotation de la lentille cylindrique 42 autour de l'axe optique.
X et l'axe des Y servant comme axes des coordonnées en figure 3, les pistes de faisceau sur l'axe des X et l'axe des Y sont respectivement montrées dans les côtés supérieur et inférieur en figure 3. La lentille cylindrique 42 qui provoque un changement dans la différence astigmatique quand la lentille cylindrique 42 est mise en rotation autour de l'axe optique (axe des Z) n'a aucune puissance sur le plan X mais a une puissance sur le plan Y. La différence astigmatique du laser 2 est corrigée par la mise en rotation de la lentille cylindrique 42 autour de l'axe optique.
La longueur focale de la lentille cylindrique 42 est représentée par f2 ; la longueur focale de la lentille de collimateur 3 par fl ; la longueur focale de la lentille 12 d'objectif par f0 ; et la distance entre le laser 2 et la lentille cylindrique 42 par e.
Dans ce cas, une différence astigmatique corrigeable A est exprimée par les équations (1) et (2).
#o = fl/f2.e (angle de rotation # autour de l'axe
optique = 0 ) ....... (1)
# = #o . cos(2#) ....... (2)
La différence entre les positions focales (points focaux) de la lentille de collimateur 3 sur les plans X et Y est une différence astigmatique. La différence astigmatique (as) de la lentille d'objectif 12 est exprimée par l'équation (3).
optique = 0 ) ....... (1)
# = #o . cos(2#) ....... (2)
La différence entre les positions focales (points focaux) de la lentille de collimateur 3 sur les plans X et Y est une différence astigmatique. La différence astigmatique (as) de la lentille d'objectif 12 est exprimée par l'équation (3).
as = (fO/fl). # ........ (3)
Une lentille cylindrique ayant une grande longueur focale et un faisceau de courbure de 5,000 mm ou plus et disposée dans un faisceau collimaté peut être mise en rotation autour de l'axe optique de la même façon que décrit ci-dessus pour ajuster la lentille cylindrique. La lentille cylindrique est mise en rotation pour calculer les réciproques des longueurs focales dans les axes des X et des Y, obtenant de ce fait les mêmes caractéristiques que montrées en figure 5. Quand la lentille cylindrique est mise en rotation autour de l'axe optique, et qu'une longueur focale dans chaque direction axiale est représentée par f, une relation montrée comme équation (4) est obtenue.
Une lentille cylindrique ayant une grande longueur focale et un faisceau de courbure de 5,000 mm ou plus et disposée dans un faisceau collimaté peut être mise en rotation autour de l'axe optique de la même façon que décrit ci-dessus pour ajuster la lentille cylindrique. La lentille cylindrique est mise en rotation pour calculer les réciproques des longueurs focales dans les axes des X et des Y, obtenant de ce fait les mêmes caractéristiques que montrées en figure 5. Quand la lentille cylindrique est mise en rotation autour de l'axe optique, et qu'une longueur focale dans chaque direction axiale est représentée par f, une relation montrée comme équation (4) est obtenue.
1/f = 1/f2.cos(#) ..... (4)
La réciproque d'un changement dans la longueur focale quand la lentille cylindrique est mise en rotation autour de l'axe optique est montrée en figure 5.
La réciproque d'un changement dans la longueur focale quand la lentille cylindrique est mise en rotation autour de l'axe optique est montrée en figure 5.
Les figures 6 et 7 montrent un cas dans lequel le verre laminé incliné est mise en rotation. La figure 7 montre un cas dans lequel un système de coordonnées obtenu en disposant les parties optiques respectives montrées en figure 6 est réglé. La piste de faisceau sur le côté supérieur montre le plan X, et la piste de faisceau sur le côté inférieur montre le plan Y. Un changement dans la différence astiqmatisue A quand le verre laminé incliné 1 est mis en rotation autour de l'axe des Z est montré en figure 8. Dans ce cas, la même relation comme équation (2) est obtenue.
Un dispositif pour corriger la différence astigmatique entre le laser d'une tête optique et un prisme composé 91 est montré en Figure 9.
En se référant à la figure 9, une lentille d'objectif coûteuse ayant une ouverture numérique de 0,9 n'est pas utilisée, un faisceau focalisé émis à partir d'un actionneur 92 de lentille d'objectif à travers un stylo laser 96, le prisme composé 91, et une unité 97 de changement de direction de chemin optique sont entrés dans une lentille d'objectif 93 ayant une ouverture numérique presque égale à celle de la lentille utilisée dans la tête optique. L'actionneur de lentille d'objectif 92 pour mesurer une différence astigmatique est balancé dans la condition de régler un couvre-objet ayant une épaisseur correspondant au revêtement de la cassette d'un disque. Le faisceau focalisé qui est modifié par la différence astigmatique est entré dans un détecteur à quatre divisions 94.Deux signaux d'addition, obtenus en ajoutant à chacun deux sorties du détecteur à quatre divisions 94, sont entrés dans un amplificateur différentiel 95, obtenant de ce fait une forme d'onde représentant un signal d'erreur de focalisation astigmatique. Les formes d'ondes des signaux obtenus par l'amplificateur différentiel 95 sont montrées en figures 10A et 10B, respectivement. La figure 10A montre la forme d'onde du signal obtenue quand une différence astigmatique est grande, et la figure lOB montre la forme d'onde du signal obtenue quand une différence astigmatique est corrigée. Un levier d'ajustage 98 opère pour diminuer un intervalle
T entre les crêtes positives et négatives de chaque forme d'onde, mettant de ce fait en rotation et ajustant la lentille cylindrique ou le verre laminé incliné.La figure 11 montre une tête optique ayant un dispositif de correction de différence astigmatique selon le second mode de réalisation de la présente invention. Comme montré en figure 11, le dispositif de correction de différence astigmatique comprend une unité d'ajustage 110 pour exécuter réellement la correction de différence astigmatique, une unité 120 de changement de direction de chemin optique pour changer les directions des chemins optiques d'un faisceau laser émis à partir de l'unité d'ajustage 110 et un faisceau réfléchi par un disque optique 150 pour enregistrement à haute densité, une unité spectrale 130 pour qu'un faisceau laser provenant de l'unité de changement de direction de chemin optique soit incident sur et émerge du disque optique 150, et un détecteur d'erreur 140.
T entre les crêtes positives et négatives de chaque forme d'onde, mettant de ce fait en rotation et ajustant la lentille cylindrique ou le verre laminé incliné.La figure 11 montre une tête optique ayant un dispositif de correction de différence astigmatique selon le second mode de réalisation de la présente invention. Comme montré en figure 11, le dispositif de correction de différence astigmatique comprend une unité d'ajustage 110 pour exécuter réellement la correction de différence astigmatique, une unité 120 de changement de direction de chemin optique pour changer les directions des chemins optiques d'un faisceau laser émis à partir de l'unité d'ajustage 110 et un faisceau réfléchi par un disque optique 150 pour enregistrement à haute densité, une unité spectrale 130 pour qu'un faisceau laser provenant de l'unité de changement de direction de chemin optique soit incident sur et émerge du disque optique 150, et un détecteur d'erreur 140.
Dans ce cas, un disque optique pour enregistrement à haute densité utilisé dans la présente invention est un disque optique ayant une longueur de bit qui est d'une demi-longueur d'onde de laser. Plus spécifiquement, un disque optique ayant une haute densité de ligne d'enregistrement dans lequel une longueur de bit est de 2,4 fois la densité d'un disque compact actuellement disponible (CD) ayant 0,8 Am/bit et de 1,02 fois une longueur d'ondes de laser (R = 0,78 Clam) est appelé disque optique pour enregistrement à haute densité.
L'unité d'ajustage 110 comprend une partie optique 101 comprenant un verre laminé incliné transparent, une source de faisceau laser 102 servant comme source de lumière, une lentille de collimateur 103, et un support de collimateur 105 pour stocker ces composants. Le support de collimateur 105 a une forme cylindrique, et une fente 106 est formée depuis l'extrémité distale du support de collimateur 105 le lonq d'un axe optique 104. Comme en figures 1 et 2, la lentille de collimateur 103 est ajustée dans la partie d'extrémité distale du support de collimateur 105 à une précision à laquelle la lentille de collimateur 103 est pressée contre le support de collimateur 105.La fente 106 forme un espace mécanique entre la périphérie intérieure du support de collimateur 105 et la périphérie extérieure de la lentille de collimateur 103 et, en même temps, rend le support de collimateur 105 et la lentille de collimateur 103 mécaniquement rigides, rendant de ce fait la lentille de collimateur 103 ajustable dans la direction de l'axe optique 104.
Un trou d'ajustage de rotation 107 est formé dans une partie près du laser fixée à la partie d'extrémité proximale du support de collimateur 105. Ce trou d'ajustage de rotation 107 fonctionne comme une fenêtre d'ajustage dans laquelle une goupille excentrique (qui sera décrite ultérieurement) est insérée pour mettre en rotation/ajuster la partie optique de correction de différence astigmatique 101 (appelée partie optique ciaprès) telle qu'un verre laminé incliné transparent.
Dans la description qui suit, afin de simplifier la description, cette fenêtre d'ajustage est appelée partie de fenêtre. L'unité d'ajustage 110 dispose la partie optique 101 entre la source de faisceau laser 102 et la lentille de collimateur 103 et met en rotation (angle de rotation = +) la partie optique 101 autour de l'axe optique 104 pendant la correction de différence astigmatique pour ajuster la partie optique 101.
La figure 12 montre la figure du mode de réalisation de l'unité d'ajustage 110 pour le réglage de la différence astigmatique en figure 1. Comme montré en figure 12, la partie optique 101 constituée d'une lentille cylindrlque ou d'un verre laminé incliné transparent est mise en rotation autour de l'axe optique 104 entre la source de faisceau laser 102 et la lentille de collimateur 103 pour corriger la différence astigmatique d'un faisceau focalisé.Comme décrit cidessus, la partie optique 101, par exemple un verre laminé incliné 113, pour corriger une différence astigmatique, est incorporée dans une partie cylindrique 112 et, comme indiqué par une partie entourée d'une ligne pointillée en figure 11, la partie cylindrique 112 est incorporée dans la partie cylindrique 105 dans laquelle la source de faisceau laser 102 et la lentille de collimateur 103 constituant un stylo laser sont intégrées l'une avec l'autre. La partie de fenêtre cylindrique 107 est formée dans la partie cylindrique 105, et une goupille excentrique 108 est insérée dans la partie de fenêtre 107 pour mettre en rotation/ajuster la partie optique de correction de différence astigmatique 101, par exemple le verre laminé incliné 113. Une cannelure 109 dans laquelle la goupille excentrique 108 doit être ajustée est formée dans la partie cylindrique 112 de la partie optique 101 pour corriger une différence astigmatique, et la partie cylindrique de correction de différence astigmatique 112 est mise en rotation autour de l'axe optique 104 avec la rotation de la goupille excentrique 108. La commande de rotation de la goupille excentrique 108 est exécutée par l'intermédiaire d'un actionneur de commande de rotation 111 sur la base de la différence entre les niveaux d'un signal RF et d'un signal d'erreur d'alignement (qui sera décrit ultérieurement).
Revenant à la figure 11, l'unité de changement de chemin optique 120 comprend un prisme composé 121. Le prisme composé 121 comprend des premier et second dispositifs de fractionnement 122 et 123 de faisceau disposés dans la direction longitudinale du prisme composé 121, et une partie de miroir 124 à 45" disposée à une extrémité du prisme composé 121. Afin de provoquer le changement de la forme elliptique d'un faisceau collimaté émergeant de la lentille 103 de collimateur en une forme presque circulaire par le prisme composé 121, une partie optique de mise en forme de faisceau (non montrée) est disposée dans l'unité de changement de direction de chemin optique 120. La partie de miroir à 45" 124 est disposée pour que le faisceau collimaté soit incident sur et émerge du disque optique 150.En outre, les dispositifs de fractionnement de faisceau 122 et 123 modifient la direction d'un chemin optique pour détecter un signal d'erreur d'asservissement et un signal RF.
Se référant de nouveau à la figure 11, l'unité spectrale 130 comprend un miroir dichroïque 131, une source de faisceau laser 133, et un actionneur de lentille d'objectif 135. La source de faisceau laser 133 comprend un élément d'hologramme 132. L'actionneur de lentille d'objectif 135 comprend une lentille d'objectif 134. Le miroir dichroique 131 est disposé dans la direction de propagation du faisceau collimaté élevé par la partie de miroir à 45" 124. Le miroir dichrolque 131 provoque la propagation, tout droit, d'un faisceau de 680 nm.Le miroir dichroïque 131 est conçu optiquement de sorte que, quand un faisceau provenant de la source de faisceau laser 133, ayant une longueur d'ondes de 780 nm est incident sur le miroir dichroïque 131 depuis la direction perpendiculaire au chemin optique du faisceau ayant une longueur d'ondes de 680 nm, la direction du chemin optique du faisceau est modifiée de 90". Le faisceau de 780 nm atteint l'actionneur de lentille d'objectif 135, et il est focalisé sur le disque i50. La direction du faisceau réfléchi par le disque 150 est modifiée de 90" par le miroir dichroique 131. Une erreur de focalisation est détectée indépendamment d'un faisceau provenant de la tête optique de 680 nm, et l'actionneur de lentille d'objectif 135 ci-dessus exécute un asservissement de focalisation.Plus explicitement, la tête optique est contrôlée par l'actionneur de lentille d'objectif 135 de sorte que l'intervalle mécanique, relatif, entre le disque optique 150 et la tête optique, modifié par la forme extérieure et la rotation du disque optique 150, est toujours maintenu constant.
Dans l'exemple montré en figure 11, l'élément optique d'hologramme 132 est incorporé dans la source de faisceau laser 133 de 780 nm. La source de faisceau laser 133 détecte un signal d'erreur de focalisation quand le faisceau réfléchi par le disque retourne vers la partie de source de faisceau laser. Des moyens de détection d'erreur de focalisation comprennent le miroir dichroique 131, l'élément optique d'hologramme 132, et la source de faisceau laser 133.
En outre, un faisceau collimaté de 680 nm 125, émis à partir de la tête optique, est aussi focalisé sur le disque optique 150, et le faisceau réfléchi se propage inversement sur le chemin optique du faisceau incident et est incident sur le prisme composé 121 pour atteindre le second dispositif de fractionnement de faisceau 123 pour détecter le signal RF et le second dispositif de fractionnement de faisceau 122 pour détecter le signal d'erreur d'alignement.
La figure 13 montre les caractéristiques spectrales du miroir dichroique 131, montré en figure 11. Comme montré en figures 1 à 13, la source de faisceau laser de 680 nm 102 et la source de faisceau laser de 780 nm 133, pour exécuter indépendamment l'asservissement de focalisation pour la lentille d'objectif 134, sont apDliauées dans la tête optique. La source de faisceau laser 102, comme la précédente, est conçue pour avoir une structure à couche mince en considération des caractéristiques de transmission, et la source de faisceau laser 133 comme la dernière est conçue pour avoir une structure à couche mince en considération des caractéristiques de réflexion.Le facteur de transmission d'un faisceau ayant une longueur d'ondes = 680 nm (flèche) est de 95 %, et le facteur de transmission d'un faisceau ayant une longueur d'ondes = 780 nm (flèche) est de 5 %. Un facteur de réflexion est obtenu en soustrayant le facteur de réflexion (%) de 100 i. De cette manière, l'indépendance de chaque système optique peut être assurée à un rapport spectral = 19 (26 dB). Notez que le miroir dichroique en figure 13 est conçu de sorte que l'angle d'incidence d'un faisceau incident sur un plan de miroir est réglé pour être de 45". Cependant, quand l'angle d'incidence est réduit à 40 et à 300, le miroir dichroique peut être conçu pour diminuer les faisceaux de fuite en transmission et en réflexion.
La figure 14 montre le dispositif optique d'une autre partie spectrale obtenue telle que les caractéristiques spectrales du miroir dichroique 131 sont améliorées. Comme montré en figure 14, un faisceau provenant de la source de faisceau laser de 780 nm 133 est temporairement incident sur un miroir dichroique 136 ayant un angle d'incidence = 30 à travers un miroir réflecteur 137. Un faisceau réfléchi par le miroir dichroïque 136 est incident sur la lentille d'objectif 134. Avec ce dispositif, la différence de phase entre des composants polarisés P et S peut être réduite, et cette tête peut être utilisée de manière acceptable non seulement comme une tête optique d' enregistrement/reproduction de données sur/provenant d'un milieu de changement de phase mais aussi comme une tête magnéto-optique.
Retournant de nouveau à la figure 11, le détecteur d'erreur 140 comprend une plaque B/2 141 et un dispositif de fractionnement de faisceau changeant la direction 142 qui sont disposés sur un chemin optique d'un faisceau dont la direction est modifiée par le dispositif de fractionnement de faisceau 123. En outre, des premiers moyens de détection d'erreur comprennent deux photocapteurs de polarisation de P et S 143 et 144 pour détecter deux types de faisceaux provenant du dispositif de fractionnement de faisceau changeant la direction 142 et un premier amplificateur différentiel 145 connecté électriquement aux photocapteurs 143 et 144. En outre, un premier circuit de détection 146 connecté électriquement au premier amplificateur différentiel 145 est agencé.
Le détecteur d'erreur 140 comprend des seconds moyens de détection d'erreur comprenant un photocapteur à deux divisions 147 disposé sur le chemin optique d'un faisceau dont la direction est modifiée par le second dispositif de fractionnement de faisceau 122, et un second amplificateur différentiel 148 connecté aux bornes de sortie du photocapteur à deux divisions 147.
Le détecteur d'erreur 140 comprend un second circuit de détection 149 connecté aux seconds moyens de détection d'erreur. Un troisième amplificateur différentiel 151 est connecté aux bornes de sortie du premier circuit de détection 146 et du second circuit de détection 149, et le troisième amplificateur différentiel 151 est connecté à un dispositif de contrôle 160 pour sortir une sortie provenant du troisième amplificateur différentiel 151 vers le dispositif de contrôle 160. Le premier circuit de détection 146, le second circuit de détection 149, et le troisième amplificateur différentiel 151 constituent des moyens de détermination de niveau.
Un fonctionnement du détecteur d'erreur 140 va être décrit ci-dessous.
Dans les premiers moyens de détection d'erreur, un faisceau dont la direction est modifiée de 90" par le second dispositif de fractionnement de faisceau 123 est transmis par l'intermédiaire de la plaque 1/2 141 pour changer la direction polarisée du faisceau, et le dispositif de fractionnement de faisceau changeant la direction 142 fractionne le faisceau en deux types d'ondes de lumière, par exemple les faisceaux polarisés
P et S. Ces faisceaux sont reçus par les photocapteurs de polarisation de P et S 143 et 144, respectivement, et les sorties des photocapteurs de polarisation de P et S 143 et 144 sont fournies au premier amplificateur différentiel 145, obtenant de ce fait un signal RF magneto-optique provenant du premier amplificateur différentiel 145.
P et S. Ces faisceaux sont reçus par les photocapteurs de polarisation de P et S 143 et 144, respectivement, et les sorties des photocapteurs de polarisation de P et S 143 et 144 sont fournies au premier amplificateur différentiel 145, obtenant de ce fait un signal RF magneto-optique provenant du premier amplificateur différentiel 145.
Dans les seconds moyens de détection d'erreur, un faisceau modifié de 90" par le second dispositif de fractionnement de faisceau 122 est entré dans le photocapteur à deux divisions 147, et la détection d'erreur d'alignement utilisant une méthode symétrique est exécutée. Un signal d'erreur d'alignement est obtenu par entrant deux sorties provenant du photocapteur à deux divisions 147 dans le second amplificateur différentiel 148. Dans ce cas, quand un décalage de focalisation est modifié, les deux signaux doivent être modifiés de la même manière.
Pour cette raison, dans les moyens de détermination de niveaux, afin de détecter les niveaux du signal RF et du signal d'erreur d'alignement, le signal RF et les signaux d'erreur d'alignement sont fournis aux circuits de détection 146 et 149 comprenant des diodes 146a et 149a. Les sorties des circuits de détection 146 et 149 sont soustraites les unes des autres par le troisième amplificateur différentiel 151 d'une manière analogue en figure 11. Un résultat obtenu depuis l'amplificateur différentiel 151 est entré dans le dispositif de contrôle 160.
Le dispositif de contrôle 160 et l'actionneur 111 constituent des moyens de mise en rotation/d'ajustage.
Dans le dispositif de contrôle 160, un signal de contrôle correspondant au résultat de soustraction du troisième amplificateur différentiel 151, par exemple un signal pour commander l'actionneur 111 dans une direction pour minimiser la valeur du résultat de soustraction, est sorti vers l'actionneur 111.
L'actionneur 111 est un transducteur électromécanique, et met en rotation et ajuste la partie optique de correction de différence astigmatique 101 autour d'un axe optique conformément au signal de contrôle pour corriger la différence astigmatique.
Dans ce mode de réalisation, l'ajustage de la partie optique pour corriger une différence astigmatique est exécuté par l'intermédiaire d'un transducteur électromécanique ayant un système de contrôle et un actionneur relié au système de contrôle.
De cette manière, dans l'ajustage d'un décalage de focalisation pour enregistrement à haute densité, un meilleur état de reproduction de signal peut être obtenu dans des conditions d'asservissement optimales.
Pour cette raison, un meilleur rapport support/bruit (CNR) peut être obtenu tout en maintenant des caractéristiques d'asservissement stables.
Comme cela a été décrit ci-dessus, selon la présente invention, un décalage de focalisation pour le meilleur signal RF coïncide avec un décalage de focalisation pour le meilleur signal d'erreur d'alignement. En conséquence, des caractéristiques d'asservissement satisfaisantes peuvent être extraites, et des caractéristiques d'enregistrement/reproduction préférables peuvent être obtenues.
Claims (17)
1. Procédé de correction de différence astigmatique pour une tête optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de
mise en rotation et ajustage d'un élément optique de rotation (1, 42, 101) qui est disposé entre une première source de faisceau laser (9, 102) ayant une différence astigmatique et une lentille de collimateur
(3, 103) pour pouvoir être mis en rotation autour d'un chemin optique d'un faisceau laser d'une première longueur d'ondes émis à partir de ladite première source de faisceau laser (9, 102)
de provocation de la rotation et de l'ajustage dudit élément optique de rotation (1, 42, 101) pour régler une différence minimum entre des positions focales dans une direction de l'axe X et une direction de l'axe Y qui sont perpendiculaires au chemin optique du faisceau laser ; et
irradiation du faisceau laser dans laquelle la différence entre les positions de décalage de focalisation est minimum sur un disque optique (150) ayant une densité d'enregistrement d'une longueur de bit inférieure à la moitié d'une longueur d'ondes de laser.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément optique de rotation comprend une plaque de verre transparente (1) inclinée par rapport à l'axe optique du faisceau laser.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément optique de rotation comprend une lentille cylindrique (42).
4. Procédé selon la revendication 1, comprenant de plus les étapes de
provocation du faisceau laser de la première longueur d'ondes pour qu'il soit incident sur et émerge dudit disque optique par l'intermédiaire d'un miroir dichroïque (131) et d'une lentille d'objectif (134)
provocation du faisceau laser d'une seconde longueur d'ondes émis à partir d'une seconde source de faisceau (135) pour qu'il soit incident sur et émerge dudit disque optique par l'intermédiaire dudit miroir dichroique et de ladite lentille d'objectif, ledit miroir dichroique permettant à un des faisceaux laser des première et seconde longueurs d'ondes d'être transmis par l'intermédiaire dudit miroir dichroïque et permettant à l'autre faisceau laser d'être réfléchi par le miroir dichroïque ; et
détection d'une erreur de focalisation entre ledit disque optique et ladite lentille d'objectif en utilisant un faisceau de la seconde longueur d'ondes obtenu par l'intermédiaire dudit miroir dichroïque et réfléchi par ledit disque optique.
5. Procédé selon la revendication 1, comprenant de plus les étapes de
détection d'un signal de reproduction en utilisant un faisceau obtenu par réflexion du faisceau laser de la première longueur d'ondes par ledit disque optique
détection d'un signal d'erreur d'alignement d'une méthode symétrique utilisant le faisceau obtenu par réflexion du faisceau laser de la première longueur d'ondes par ledit disque optique ; et
contrôle automatique de la rotation et de l'ajustage dudit élément optique de rotation sur la base des niveaux du signal de reproduction et du signal d'erreur d'alignement.
6. Procédé selon a revendication 5, caractérisé en ce que l'étape de contrôle automatique de la rotation et de l'ajustage dudit élément optique de rotation comprend l'étape de détection du signal de reproduction et du signal d'erreur d'alignement, l'étape de détermination des niveaux de sorties de détection du signal de reproduction et du signal d'erreur d'alignement, et l'étape de mise en rotation et d'ajustage dudit élément optique de rotation dans une direction pour minimiser une différence de niveaux entre les deux sorties de détection.
7. Dispositif de correction de différence astigmatique pour une tête optique, caractérisé en ce qu' il comprend
une première source de faisceau laser (9, 102) ayant une différence astigmatique, pour émettre un faisceau laser d'enregistrement/reproduction
une lentille de collimateur (3, 103), ayant une forme cylindrique, pour convertir le faisceau laser provenant de ladite source de faisceau laser en un faisceau parallèle pour sortir .le faisceau parallèle vers un disque optique ; et
des moyens optiques de rotation (1, 42, 101), disposés entre ladite source de faisceau laser et ladite lentille de collimateur pour pouvoir être mis en rotation autour d'un chemin optique du faisceau laser, pour provoquer la rotation et l'ajustage pour régler une différence minimum entre des positions focales dans une direction de l'axe X et une direction de l'axe Y qui sont perpendiculaires à l'axe optique du faisceau laser.
8. Dispositif selon a revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens optiques de rotation comprennent une plaque de verre transparente (1) inclinée par rapport à l'axe optique du faisceau laser.
9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens optiques de rotation comprennent une lentille cylindrique (42).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite lentille cylindrique (42) est une lentille à grande focale qui peut générer une différence astigmatique sans influer sur une aberration de forme d'onde effective.
11. Dispositif selon la revendication 7, comprenant de plus un élément de support cylindrique à paroi mince (4) qui maintient ladite lentille de collimateur (3, 103) dans une extrémité d'ouverture dudit élément de support cylindrique pour être mobile dans une direction du chemin optique du faisceau laser, qui a ladite source de faisceau laser disposée dans l'autre extrémité d'ouverture, et qui maintient de manière rotative lesdits moyens optiques de rotation ayant une forme cylindrique entre ladite lentille de collimateur et ladite source de faisceau laser.
12. Dispositif selon la revendication 11, comprenant de plus une partie d'entraînement (15a, 109) formée dans ledit élément optique de rotation, une partie de trou (6, 107) formée dans ledit élément de support en correspondance avec lesdits moyens optiques de rotation, et un élément de levier (14) en prise avec ladite partie d'entraînement à travers ladite partie de trou pour mettre en rotation et ajuster lesdits moyens optiques de rotation.
13. Dispositif selon la revendication 12, comprenant de plus deux fentes (5), formées en des positions opposées dudit élément de support, pour rendre ladite lentille de collimateur mobile tandis que ladite lentille de collimateur est ajustée dans une extrémité dudit élément de support, et caractérisé en ce que ladite partie de trou est formée dans une partie de fond d'une desdites fentes.
14. Dispositif selon la revendication 7, comprenant de plus
une seconde source de faisceau laser (133) pour émettre un faisceau laser d'une seconde longueur d'ondes
un miroir dichroïque (131) pour que les faisceaux laser des première et seconde longueurs d'ondes émis respectivement à partir desdites première et seconde sources de faisceau soient incidents sur et émergent dudit disque optique, ledit miroir dichroïque permettant à un des faisceaux laser des première et seconde longueurs d'ondes d'être transmis par l'intermédiaire du miroir dichroique et permettant à l'autre faisceau d'être réfléchi par ledit miroir dichroïque ; et
des moyens de détection d'erreur de focalisation (132) pour détecter une erreur de focalisation entre ledit disque optique et ladite lentille d'objectif utilisant un faisceau de la seconde longueur d'ondes obtenu par l'intermédiaire dudit miroir dichroique et réfléchi par ledit disque optique.
15. Dispositif selon la revendication 7, comprenant de plus
des moyens de détection de signal de reproduction (141 - 145) pour détecter un signal de reproduction en utilisant un faisceau obtenu par réflexion du faisceau laser de la première longueur d'ondes par ledit disque optique
des moyens de détection de signal d'erreur d'alignement (147, 148) pour détecter un signal d'erreur d'alignement d'une méthode symétrique en utilisant le faisceau obtenu par réflexion du faisceau laser de la première longueur d'ondes par ledit disque optique ; et
des moyens de contrôle de commande (111, 146, 149, 151, 160) pour exécuter le contrôle de commande pour lesdits moyens optiques de rotation sur la base d'un niveau de signal de reproduction provenant desdits moyens de détection de signal de reproduction et d'un niveau de signal d'erreur d'alignement provenant desdits moyens de détection de signal d'erreur d'alignement.
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle de commande comprennent des premier et second circuits de détection (146, 149) pour détecter respectivement le signal de reproduction et le signal d'erreur d'alignement, un circuit de détection de différence de niveau (151) pour détecter une différence de niveau entre les sorties desdits premier et second circuits de détection, et un actionneur (111) pour commander lesdits moyens optiques de rotation dans une direction pour minimiser la différence de niveau détectée par ledit circuit de détection de différence de niveau.
17. Dispositif selon la revendication 15, comprenant de plus un prisme composé (120) pour fractionner le faisceau obtenu par réflexion du faisceau laser de la première longueur d'ondes par ledit disque optique en faisceaux vers lesdits moyens de détection de signal de reproduction et lesdits moyens de détection de signal d'erreur d'alignement.
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