Brevet FR2399706A1 — publié le 19790302

L'invention se rapporte à la lecture optique de disques supports d'information sur lesquels l'information est enregistrée sous forme de microéléments de longueur variable le long d'une piste, cette piste ayant une forme de spirale ou de cercles concentriques. Ces microélements correspondent à un signal code à deux états. Les lecteurs optiques de disques supports d'information, en particulier ceux destinés à la lecture de disques vidéos sont tels qu'un spot de lecture est projeté sur la piste et suit cette piste lorsque le disque est en rotation autour de son centre. Pour cela un déplacement radial relatif de la tete de lecture par rapport au disque est commande # ce déplacement relatif correspond soit à un déplacement réel de la tête de lecture optique, soit à un déplacement réel du disque ou du support du disque par rapport à la tete de lecture qui reste fixe. Le disque tourne à une vitesse constante quelle que soit la position sur le rayon du disque de la tete lors de ltenregistre- ment et de la lecture. Par conséquent, un même signal codé est transcrit, sous forme de microéléments de longueurs différentes suivant qu'il est inscrit, sur une spire située à l'intérieur ou à l'extérieur du disque la vitesse de défilement (tangentielle) de la piste étant plus grande à l'extérieur qu'à l'intérieur. Or les microéléments diffractants lus conduisent à une plus ou moins bonne qualité d t information restituée en fonction de leur longueur.Un optimum est obtenu lorsque le diamètre du spot projeté est dans une relation donnée avec la longueur des mîcroélements diffractants, ce diamètre du spot projeté étant lui-meme fonction de l'ouverture angulaire du faisceau de lecture. En consEqu.ence pour un gabarit de fréquences fixe, correspondant au spectre du signal codé inscrit sur le disque, les variations de longueur des microélément s diffractants se situent autour de longueurs moyennes de plus en plus grandes lorsque la tete optique passe de l'intérieur à l'extérieur du disque.Il n'est pas possible d'agir sur le diamètre de la tache de lecture pour la diminuer vers l'intérieur du disque ; par contre il est possible d'agir sur le diamètre de la tache de lecture pour l'augmenter vers l'extérieur du disque de manière à créer vers l'extérieur de la plage de lecture des conditions de lecture donnant des résultats semblables à ceux qui correspondent à la lecture selon des rayons moyens du disque. L'invention a pour objet un lecteur optique de disque support d'information comportant un dispositif correcteur agissant en fonction ue la position occupée par la tache de lecture dans la plage annulaire du disque sur la section du faisceau de lecture. L'invention sera mieux comprIse et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description qui suit en référence aux figures annexées. La figure 1 représente une courbe donnant l#atténuation en dB, lors de la lecture, en fonction de la demi période spatiale des microéléments diffractants ; La figure 2 représente, partiellement, le lecteur optique suivant l'invention. Comme indiqué ci-dessus > les lecteurs optiques de disques supports d'information actuellement UtilIsés sont telw que la qualité de l'information lue varie lorsque la tête de lecture lit des microélêments diffractants de longueur plus ou moins grande. En particulser, l'atténuation obtenue lors de la lecture est minimum pour une longueur moyenne et la qualité de l'information se dégrade vers les longueurs plus faibles et vers les longueurs plus grandes. L'expérience montre que, pour une ouverture numé- rique du faisceau égale à 0.40, la tache de lecture ayant un premier anneau sombre de di~m=Jre voisin de 1.8 tim et un spot central à ml-hauteur du premier lobe de la tache d'Airy de diamètre 0.8 m environ, les meilleures fsnditiorns de lecture sont obtenues lorsque la demi période spatiale des microélements c'est à dire leur ronrueur,est estcomprise entre 1.7 et 2 stem, le disque ayant une vitesse de rotation de 9 500 tours par minute. Des conditions de lecture optimales semblent donc être obtenues lorsque le diamétre du premier anneau sombre de la tache de lecture est voisin à la longueur du microélément. La courbe montrant l'atténuation du signal de lecture par rapport au niveau optimal en fonction de la demi période des microéléments diffractants est représentée sur le diagramme de la figure l pour un dispositif de lecture du type différentiel, c'est à dire comportant au moins deux transducteurs alignés dans la direction de défilement de la piste, le signal de lecture étant obtenu par différence des signaux électriques fournis par ces deux transducteurs. Le lecteur optique suivant l'invention comporte un dispositif mécanique permettant de diminuer l'atténuation du signal de lecture vers l'extérieur du disque. La lecture de disque vidéo s'accompagne également d'une intermodulation énante qui s'accroît vers l'extérieur de la plage de lecture et le lecteur suivant l'invention permet également dP diminuer notablement cette intermodulation dans cette zone, Le lecteur optique selon l'invention représenté sur la figure 2 comporte un dispositif mécanique de correction de défauts agissant, en fonction du rayon, sur la longueur entre les deux premiers bords sombres de la tache de lecture dans la direction de défilement tangentielle à la piste de telle sorte que cette longueur reste sensiblement égale R la longueur moyenne des microéléments enregistrés pour la lecture des spires de grand rayon. Le lecteur comporte #n plateau pré stabilisateur l sur lequel est posé le disque support d'information 2. La spire limite intérieure de la piste et la spire limite extérieure de la piste ont été représentées sur le disque, la plage inscrite s'étendant entre des deux spires. Le lecteur op'iauerreprésenté sur la figure est tel que le plateau préstabilisateur se déplace par rapport à la tête de lecture qui elle reste fixe Pour cela un chariot 3 a été repré- senté, le plateau préstabilisateur portant le disque étant posé sur ce chariot ; ce chariot est susceptible de rouler sur un socle fixe 4. Lors de la lecture, le disque 2 tourne autour de son axe ; ce mouvement de rotation à fréquence fixe est commandé par un moteur non représenté sur la figure. Un banc optique fixe 5 supporte les éléments optiques du système de lecture : Une source de rayonnement laser 6, un système optique de renvoi comportant deux miroirs de renvoi 7 et 8 et un miroir 9 sur lequel est fixé sur un élément électromagnétique utilisé pour obtenir de petits déplacements du miroir sous la commande d'un signal électrique, les déplacements de ce miroir agissant dans le sens radial p sur la position de la tache de lecture pour l'asservissement radial de la tache de lecture. Le dispositif de commande des petits déplacements radiaux n'a pas été représenté sur la figure. Le faisceau de lecture est ensuite focalisé sur la piste par un objectif de lecture, lO, d'ouverture numérique donnée (0,40 par exemple).Le lecteur optique suivant l'invention comporte de plus un dispositif mécanique destiné à transformer le mouvement de translation suivant la direction radiale p du plateau préstabilisateur portant le disque, par rapport à la tête de lecture optique en une commande mécanique de fermeture ou d'ouverture progressive d'un diaphragme il placé sur le trajet du faisceau de lecture, entre les miroirs 8 et 9. Ce diaphragme agit sur l'ouverture angulaire du faisceau et par voie de conséquence sur la taille de la tache de lecture projetée sur le disque dans la direction de défilement Ox. Le dispositif mécanique est composé , dans l'exemple de réalisation donné, d? une roulette 12 roulant sans glisser sur le plateau préstabilisateur et d'un système de poulies 13 et 14 destiné à l'entrainement en rotation d'un axe 15. Cet axe 15 comporte deux zones filetées, une sone ayant un pas à gauche et l'autre un pas à droite de meme valeur. Deux supports 16 et 17 portant des taraudages correspondant aux filetages forment les parties du diaphragme ; lorsque l'axe 15 tourne les deux parties du diaphragme s'éloignent ou se rapprochent suivant le sens de rotation de l'axe 15.Le diaphragme- réglable ainsi formé inter cepte plus ou moins le faisceau éclairant l'objectif 10. Le dispositif optique de détection du rayonnement émergeant du disque 2 lors de la lecture n'a pas été représenté pour sitmplifier la figure. Les différents diamètres des poulies du dispositif mécanique sont choisis pour que la démultiplication du mouvement de translation des bords du diaphragme par rapport au mouvement de translation radiale du disque conduisent à une correction correcte. Le dispositif mécanique représenté permet de faire varier linéairement la largeur du diaphragme en fonction du rayon dusqutà un certain seuil. Ce seuil correspond au diamétre du faisceau et au rayon moyen à partir duquel la lecture est correcte.Au dessous de ce seuil, le dispositif mécanique de correction est sans effet sur le faisceau de lecture L étant la largeur du diaphragme, Le cette largeur pour la spire de plus grand rayon Re et R le rayon de la spire lue ; la relation qui lie la largeur du diaphragme au rayon de la spire lue est du type : L = Le + k (Re - R), k étant un coefficient constant. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté. En particulier, pour certaines applications pour auxquelles il est souhaitable d'améliorer encore les conditions de lecture, il est possible d'agir sur le diaphragme de telle sorte que la loi de variation de son diamétre en fonction du rayon soit exactement adaptée à la correction souhaitée Pour obtenir un tel resultat, la conversion mécanique du mouvement de translation radiale du disque peut cotre effectu#e par l'intermé- daire d'une came, ou d'un système de e2mesn ayant un profil conduisant à la loi de variation choisie du type L = f (Re - E) Le dispositif mécanique peut également com#orter des éléments équivalents aux poulies ou cames et utiliser par exemple un système de transmission mécanique comportant des pignons et crémailleres arrangés de manière à transformer directement le mouvement de translation radiale du disque (ou de la tete de lecture) en un mouvement de fermeture ou d'ouverture du diaphragme suivant le sens de la translation. Le dispositif correcteur est conçu pour que la transformation du- mouvement de translation radiale du disque par l'intermédiaire du plateau stabilisateur en une action sur l'ouverture du faisceau soit continue . cette transformation est faite meme lorsqu'il n'y a pas de leeburej en particulier lorsqu'il y a retour du chariot après une phase de lecture, en vue de la lecture dlun autre disque Ainsi la position de la tache de lecture sur le rayon du disque est liée de manière univoque d l'ouverture du faisceau. Pour corriger le défaut observé lors de la lecture décrit ei-dessus, le diaphragme est tel qu'il agit sur la longueur du spot de lecture dans la direction tangentielle à la piste. L'in- vention n'est pas limitée d la correction du défaut précisemment décrit. En particulier le diaphragme peut agir sur la longueur du spot de lecture dans la direction radiale ou agir simultanément dans les deux directions ou encore agir sur la section du faisceau. Le dispositif de lecture et le défaut S corriger ont été precisemment décrits pour un mode de lecture dit "différenti l'invention n'est pas limitée à ce mode de lecture. Un dispositif mécanique qui modifie la forme de la tache de lecture pour corriger un défaut qui varie en fonction du rayon de la spire lue et qui est dû à une mauvaise adaptation de la forme de la tache de lecture en fonction du rayon dans un lecteur optique utilisant un autre mode de lecture optique, est du domaine de l'invention. REVENDICATIONS l. Lecteur optique de disque support d'information comportant un dispositif optique de projection d'une tache de lecture sur le disque, un dispositif d'entrainement en rotation du disque, un dispositif d'entrainement en translation comumiquant un mouvement relatif de translation au disque suivant une direction radiale du disque par rapprot au dispositif de projection, caractérisé en ce qu-'il comporte en outre un dispositif de correction commandé directement par le dispositif d'entrainement an translation radiale agissant de manière univoque sur la section du faisceau de lecture en fonction de la position de la tache de lecture sur le rayon du disque. 2. Lecteur optique de disque support d'information selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de correction est un dispositif mécanique liant de maniere univoque la position radiale du disque par rapport à la tête de lecture à l'ouverture d'un diaphragme destIné à modifier la section du faisceau de lecture. 3. Lecteur optique de disque support d'information selon la revendication 2 caractérisé en ce que le dispositif mécanique agit sur le diaphragme pour modifier linéairement une dimension de ce diaphragme an fonction de la position de la tache de lecture sur le rayon du disque. 4. Lecteur optique de disque support d'information selon la revendication 3, caractérise an ce que le dispositif mécanique réduit le diamètre du diaphragme pour augmenter le diamétra du spot central de la tache de lecture lorsque le rayon augmente à partir d'un rayon oen correspondant à des conditions de lecture optimales. 5 Lecteur optique de disque support d'information selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif mécanique réduit la dimension du diaphragme dans une direction pour augmenter la longueur du spot central de la tache de lecture dans la direc tion de défilement de la piste inscrite sur le disque lors de la rotation du disque lorsque le rayon augmente à partir d'un rayon moyen correspondant à des conditions de lecture optimales. 6. Lecteur optique de disque support d'information selon la revendication 2, carartêrisé en ce que le dispositif mécanique a=it sur le diaphragme pour modifier une dimension de la tache de lecture en fonction du rayon en suivant une loi déterminée #xpé- rimentalement en fonction du défaut S corriger. 7. Lecteur optique de disque support d'information selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif optique de projection étant fixe et le disque étant animé d'un mouvement de translation radiale par rapport au dispositif de projection par le dispositif mécanique comporte une roulette roulant sans glisser sur le support du disque lorsque ce support se déplace, le centre de cette roulette étant fixe par rapport au dispositif optique de projection, un système de transmission de mouvement transformant le mouvement de rotation de la roulette en une commande d'ouver- ture ou de fermeture du diaphragme suivant le sens de rotation de la roulette. 8. Lecteur optique de disque support d'information melon la revendication 2, caractérisé en ce que le centre du disque étant fixe et le dispositif de projection étant animé d'un mouvement de translation radiale par rapport au disque, le dispositif mEca- nique comporte un système de transmission de mouvement transformant le mouvement de translation du dispositif de projection en une commande d'ouverture eb de de fermeture du diaphragme.