Brevet FR2338613A1 — publié le 19770812

L'invention se rapporte à la lecture de disques vidéo, l'information à vidéofréquence étant enregistrée le long d'une piste sous forme de creux et deicrttes alternés de longueur variable constituant la transcription d une onde porteuse rectangulaire modulée angulairement. Les disques vidéo partez dtinformation sont généralement obtenus par pressage et lors de ce pressage, des défauts de transcription sont susceptibles d'apparaitre. En particulier, les creux peuvent betre allongés symétriquement par rapport à leur centre au détriment des crêtes ou inversement.Si le dispositif de lecture d'un tel disque a pour objet la détection des transitions entre les creux et les crêtes, le signal électrique obtenu à la sortie du dispositif de dd- tection n est pas caractéristique de la porteuse modulée angulairement que lton souhaite restituer. Au contraire, si le dispositif de lecture d'un tel disque a pour objet la détection des milieux des creux et crêtes successivement rencontrés, alors le signal électrique obtenu à la sortie du dispositif est en relation directe azee la porteuse modulée angulairement. Dans les dispositifs de détection utilisant deux cellules disposées symétriquement par raifort à l'axe optique du faisceau de lecture, et dans une direction correspondant à la direction de défilement de la piste face à la tAete de lecture optique, le signal obtenu par différence- entre -les signaux provenant des deux cellules a des passages par zéro qui se produisent lorsque le spot de lecture se trouve au milieu des creux et des crottes, ceci à condition que les deux voies soient parfaitement équilibrées, c'est-à-dire que les signaux de sortie des deux voies aient mtme amplitude.Un tel dispositif, dit# de lecture différentielle, a une fonction de transfert qui chute rapidement pour les basses fréquences spati#ales. Par contre, les systèmes de détection dits à ouverture centrale, c'est-à-dire qui ont une cellule de détection centrée sur l'axe optique, ou un système équivalent comportant deux cellules de détection placées symétriquement par rapport à l'axe optique dans lequel le signal due lecture est la somme des signaux provenant des deux cellules, prdsente une fonction de transfert pour les basses fréquences spatiales sensiblement cons tante. Par conséquent, lorsque la fréquence spatiale est faible, c'està-dire lorsque les creux et les crêtes ont de grandc-s dimensions par rapport au diamètre du spot de lecture, il peut être préférable d'utiliser un système de détection de l'information dit "à ouverture centrale11. De tels systèmes fournissent un signal de lecture dont les extrema correspondent aux milieux des creux et des crêtes. L'invention a pour objet un dispositif de traitement du signal de {lecture fourni par un tel système de détection à ouverture centrale de telle manière que les extrema du signal de lecture soient transformés en transitions d'un signal rectangulaire, ce signal étant ainsi traité directement par un démodulateur. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparattront à l'aide de la description qui suit en référence aux figures annexées. La figure 1 représente un dispositif de lecture de vidéodisque. La figure 3 représente un dispositif de lecture comportant un (3 positif de traitement suivant 11 invention. Les figures 2 et 4 représentent des courbes explicatives. Sur la figure 1 est représenté un lecteur de vidéodisque. Il comporte une source laser i, émettant un faisceau sensiblement parallèle en direction d'une lentille 2. Le faisceau émergeant de la lentille 2 est réfléchi partiellement sur une lame partiellement réfléchissante 3, vers un objectif de lecture 4, qui focalise le rayonnement qu'il reçoit sur la piste portant l'information d'un dis > ç-ue 5, défilzlt à la verticale de 1'axe optique du faisceau à la vitesse tangentielle v dans le sens indiqué sur la figure. Le support, supposé lisible par réflexion, réfléchit le faisceau qu'il reçoit vers l'objectif 4.Le rayonnement traversant la lame 3 est reçu par deux photodétecteurs 6 et 7 situés symétriquement par rapport à l'axe optique du faisceau, dans la direction de défilement de la piste. Un dispositif de positionnement des photodétecteurs 6 et 7 est prévu ; il comporte un chariot susceptible d'être déplacé dans la direction de défilement au moyen d'une vis de réglage 9, un ressort 10 étant situé à l'autre extrémité du chariot. Ce dispositif permet de positionner les deux photodétecteurs par rapport à l'axe optique. Leurs signaux de sortie sont appliqués à deux amplificateurs il et 12 dont l'un au moins a un gain réglable de sorte que, si les deux photodétecteurs ont des sensibilités différentes, il soit possible d'équilibrer les deux voies.Ainsi les signaux électriques provenant des deux voies ayant moeme~anplitude, il est possible de les traiter, en les additionnant ou en les soustrayant au moyen d'un amplificateur 13 (additionneur ou différentiel). Le signal de sortie de cet amplificateur est alors démodulé au moyen du démodulateur 14. Les courbes de transfert correspondant à ces deux modes de lecture sont représentées sur la figure 2. On voit que si -la fréquence spatiale F5 est faible, c'est-à-dire si les creux et crttes sont de grande longueur Ts, le mode de 'ecture à ouverture centrale est préférable. Mais dans ce cas, les systèmes de démodulationtransformentgénéra- lement le signal somme 2 en un signal en créneau, au moyen d'un dispositif à seuil, ainsi que représenté sur la figure 4d, le seuil étant fixé à Vs comme indiqué sur la figure 4c qui. représente le signal somme i en fonction du temps, la figure 4 a représente la porteuse modulée angulairement W à enregistrer puis à restituer, et la figure 4b représente lsimpression corre#ondante effectuée sur le disque. Les courbes 4 e et 4 f seront explicitées ci-après. Suivant la valeur de seuil Vs choisie, les transitions du signal rectangulaire E# de la figure 4d correspondront ou ne correspondront pas aux transitions de la gravure représentée sur la figure 4b. De plus, ainsi qu' indiqué-précédemment, la gravure ne reproduit pas fidèlement l'onde porteuse modulée angulairement à restituer. Sur le schéma, les niveaux bas de l'onde porteuse sont plus longs que la dimension des creux correspondants. Le dispositif de traitement suivant l'invention, représenté sur la figure 3 dans un lecteur optique tel. que représenté sur la figure 1, où les mêmes éléments sont désignés par les mêmes repères,# délivre un signal identique au signal fourni par un lecteur différentiel, c'està-dire dont les passages par zéro correspondent aux milieux des creux et-des crêtes. Ce dispositif est introduit en l'additionneur 13 de la figure i et le démodulateur 14 de cette même figure. Il comporte un circuit à retard 15 dont l'entrée est reliée à la sortie du sommateur 13, et dont la sortie est reliée à l'entrée d'un amplificateur à gain variable 16, cet amplificateur ayant une entrée de commande de gain, C. La sortie de cet amplificateur 16 est reliée à une première entrée d'un amplificateur différentiel 17 dont la seconde entrée reçoit directement le signal de sortie du sommateur. Le fonctionnement du dispositif est explicité par la figure 4e.Le signal somme # est retardé d'un retard fixe #, T inférieur à 4, T étant la durée la plus courte entre deux passages par zéro dans le même sens de la modulation du signal 27 . Les points d'intersection entre les deux ondes: et 2 correspondent sensiblement aux extrema de l'onde #.Le signal de sortie d'un amplificateur diffé- rentiel tel que 17, en supposant que le gain de 11 amplificateur 16 est égal à 1, passe par zéro sensiblement pour les extrema du signal som me T . Pour plus de précision, il est possible de régler le gain de l'amplificateur 16 à une valeur supérieure à 1, l'onde # amplifiée est alors 5i", les points d'intersection entre#et# étant pratiquement confondus avec les extrema du signal somme 57 .Une dernière amélioration de la précision est obtenue en ajustant automatiquement le gain de 11 amplificateur différentiel 16 en fonction de la fréquence de l'onde #. En effet, pour un retard t donné, si pour une fréquence instantanée de l'onde élevée le gain de l'amplificateur différentiel 16 doit être égal à G1 pour que les deux ondes aient des amplitudes étales aux instants où tonde 25 est maximum, pour une fréquence instantanée de 25 plus faible le gain de l'amplificateur 16 devra être égal à G2, infé- rieur à G1, pour que la même propriété reste vraie.Il n'est pas possible, dans l'état actuel de la technique d'obtenir un ajustement instantané du gain en fonction de la fréquence instantanée. Cependant, cette correction est utile en particulier lorsque la fréquence reste constante pendant une durée non négligeable correspondant par exemple à un niveau de luminance constant de noir ou de blanc dans le signal vidéofréquence. Il est donc intéressant d'ajuster le gain de l'amplificateur 16 en fonction de la fréquence. Un dispositif prduisant cet ajustement est représenté en pinulléssg a figure 3. Il comporte, à titre d'exemple, un circuit monostable 18, dont l'entrée est reliée à la sortie de l'additionneur 13,déclenché par les passages à zéro du signal somme 5 , 11 état quasi stable de ce T circuit étant inférieur à 2, T étant la période instantanée la plus courte. Le signal de sortie de ce circuit est-appliqué à un intégra teur9q#fournit un signal d'amplitude variable qui est appliqué, si nécessaire après amplification, à l'entrée de commande de gain de l'amplificateur 16. Un tel dispositif permet de déterminer avec une erreur absolue n'excédant pas typiquement 5ns, les extrema du signal somme fourni par un système de détection à "ouverture centrale" parfaitement équilibré. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté. En particulier le détecteur d'extrema peut être un circuit différentiateur qui par dérivation du signal somme fournit un signal passant par zéro pour les extrema du signal d'entrée. Un tel dispositif n1 est cependant pas très avantageux car il introduit un bruit important qui rend la détection beaucoup moins précise qu' avec le dispositif sus-décrit. -De plus le système photodétecteur a été représenté sur la figure avec deux cellules photodétectrices 6 et 7 car cette disposition permet d'obtenir directement les signaux d'erreur nécessaires pour les asservissements de position du spot de focalisation du faisceau de lecture, en particulier un signal caractéristique de l'erreur de focalisation. Mais si le signal d'erreur de focalisation est obtenu d'une autre manière, il est également possible d'utiliser une cellule photodétectrice de grande étendue centrée sur l'axe optique du faisceau émergeant du support. C'est alors le signal somme > , fourni directement par la cellule, qui est traité pour en détecter les extrema avant d'être appliqué au démodulateur de fréquence. L'invention ntest pas limitée aux dispositifs de lecture destinés à lire des supports d'information par réflexion. Elle est également applicable aux dispositifs de lecture par transmission pourvu qu'ils soient "à ouverture centrale REVENDICATIONS 1. Dispositif de traitement d'un signal de lecture fourni par un système de lecture à ouverture centrale pour la lecture optique de supports , lesdits supports portant l'information le long d'une piste formée de creux et de crêtes alternés constituant la transcription d'une onde porteuse modulée angulairement, ledit signal de lecture ayant des extrema aux instants ou le rayonnement optique émerge des milieux desdits creux et desdites crêtes, ledit dispositif de traitement étant caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection d'extrema destiné à recevoir ledit signal de lecture et à fournir un signal transformé passant par zéro sensiblement aux instants où ledit signal de lecture passe par ses extrema, la sortie dudit dispositif de détection étant couplée à l'entrée d'un circuit démodulateur, 2.Dispositif de traitement d'un signal de lecture selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de détection comporte au moins un circuit à retard destiné à recevoir ledit signal de lecture et à le retarder d'une urée inférieure à T T étant la période instantanée la plus courte #dudit signal de lecture, et un amplificateur différentiel ayant une première entrée destinée à recevoir ledit signal retardé et une seconde entrée destinée à recevoir ledit signal de lecture, la sortie dudit amplificateur différentiel étant couplée à l'entrée dudit démodulateur. 3. Dispositif de traitement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la sortie dudit amplificateur différentiel est couplée à centrée dudit démodulateur par un amplificateur à gain ajustable. 4. Dispositif de traitement selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit gain est ajusté automatiquement, ledit amplificateur à gain ajustable ayant une éntrée de commande de gain, ledit dispositif de traitement comportant en outre un capteur des variations lentes de fréquence dudit signal de lecture destiné à recevoir ledit signal de lecture et à fournir un signal d'amplitude variable en fonction desdites variations de fréquence, ledit signal variable étant appliqué à ladite entrée de commande dudit amplificateur à gain ajustable. 5. Lecteur optique. de disque vidéo, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de traitement du signal de lecture selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit lecteur comportant une cellule photodétectrice unique disposée sur l'axe optique dudit rayonnement optique émergeant destine à fournir ledit signal de lecture. 6. Lecteur optique de disque vidéo, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de traitement du signal de lecture selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, ledit lecteur comportant au moins deux cellules photodétectrices susceptibles d'être positionnées symétriquement de part et d'autre de laxe optique dudit rayonnement optique émergeant, destinées à fournir deux signaux à un circuit additionneur délivrant ledit signal de lecture, un amplificateur ajustable étant prévu entre la sortie de l'une desdites cellules et l'entrée correspondante dudit circuit additionneur pour que les signaux appliqués audit circuit additionneur aient mêmes amplitudes.