Brevet FR2479525A1 — publié le 19811002

La présente invention concerne un assemblage à disque optique comportant des signaux audio, des signaux vidéo ou des signaux de traitement de données ou tous autres signaux reproduits à l'aide d'un faisceau laser ainsi qu'un mécanisme d'entraînement pour un tel disque optique, Les figures 1 et 3 montrent des disques optiques 1 et 2 classiques sur lesquels sont enregistrés des signaux audio ou vidéo pour être lus par un moyen optique. Le disque optique 1 de la figure 1 est un disque monoface. Le disque optique 2 de la figure 3 est un disque biface. La figure 2 est une vue à échelle agrandie d'une partie du disque optique 1 de la figure l Selon les figures 1 et 2, le corps principal du disque est réalisé en un matériau transparent tel que du verre ou de la matière synthétique d'une épaisseur d'environ 1,1 mm. Une piste 3 en spirale est réalisée sur une face du corps prin- cipal. Les cavités 4 des. signaux sont formées avec une forte densité suivant la piste en spirale 3; ces cavités ont une profondeur de l'ordre de 0,2 micron. Ces cavités sont réalisées à l'aide d'une matrice comme pour un disque phonographique habituel. Un fim réfléchissant 5 est réalisé sur la piste en spirale 3 selon un procédé de dépôt d'aluminium à la vapeur. De plus, on réalise un film protecteur 6 par exemple un film en matière synthétique sur le fil réfléchissant 5 pour protéger les cavités 4 des signaux. Lors de la lecture du signal sur le disque optique 1, on éclaire le chemin en spirale 3 d'enregistrement du disque optique rotatif 1 à l'aide d'une lentille 8 par un faisceau laser 7. Les cavités 4 du signal sont lues de façon optique en réfléchissant la lumière laser par le film réfléchissant 5, sans contact. Le disque optique 2 biface de la figure 3 est obtenu en fixant deux disques optiques 1 l'un à l'autre, dos à dos. En principe le disque optique classique est un disque monoface. On peut fixer deux disques optiques l'un à l'autre pour obtenir un disque optique biface. Le film protec- teur 6 est toujours réalisé sur le chemin en spirale 3, d'enre- gistrement pour éviter que l'utilisateur ne puisse directement toucher à la main les très petites cavités 4 représentant des bits de signaux (cavités d'une profondeur d'environ 0,2 micron) et que la piste en spirale 3 ne puisse être endommagée par le dépôt de poussière. Dans ces conditions, le disque optique classique ne convient pas pour une fabrication en grande série. La présente ijnvention a pour but de créer un assemblage à disque optique, dont le disque optique puisse être protégé contre les accidents et contre le dépôt de la poussière, sans nécessiter de film protecteur et permettant une fabrication en grande série. L'invention a également pour but de créer un mécanisme d'entraînement d'un tel disque optique permettant d'entraîner le disque optique sans nécessiter de contact. A cet effet, l'invention concerne un assemblage à disque optique composé d'un disque optique sur lequel sont enregistrés les signaux pour être lus, un boîtier fermé conte- nant à rotation le disque optique et ayant une partie transpa- rente, ainsi qu'un rotor fixé au centre du disque optique et qui peut être couplé magnétiquement avec un champ magnétique rotatif extérieur pour être entraîné en rotation par celui-ci. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le mécanisme d'entraînement de disque optique servant à entraîner le disque optique d'un assemblage formé d'un boîtier contenant un disque optique rotatif et ayant une partie transparente ainsi qu'un rotor fixé au centre du disque optique et qui puisse être couplé magnétiquement avec un champ magnétique extérieur rotatif pour être entraîné en rotation avec celui-ci, comporte un générateur de champ magnétique rotatif prévu à l'extérieur du boîtier fermé et concentriquement avec le disque optique, le rotor étant couplé magnétiquement avec le champ magnétique rotatif du générateur de champ magnétique rotatif pour être entraîné par celui-ci sans nécessiter de contact.- La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une coupe transversale d'une partie d'un disque optique classique. - la figure 2 est une vue à échelle agrandie d'une partie du disque optique de la figure 1. - la figure 3 est une coupe transversale d'une partie d'un autre disque optique connu. la figure 4 est une coupe transversale d'une partie d'un assemblage à disque optique selon un premier mode de réalisation de l'invention. - la figure 5 est une coupe transversale d'un mécanisme d'entratnement du disque optique de l'assemblage de la figure 4. - la figure 6 est une vue en coupe à échelle agrandie d'une partie importante du mécanisme d'entratnement de disque optique selon la figure 5. - la figure 7 est une coupe transversale d'un assemblage à disque optique selon un second mode de réalisation de l'invention ainsi que du mécanisme d'entratnement de disque optique pour un tel assemblage. - les figures 8A et 8B sont des coupes transver- sales d'une partie d'un assemblage à disque optique correspon- dant à un troisième mode de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DE DIFFERENTS MODES DE REALISATION PREFERENTIELS Le mode de réalisation de l'assemblage à disque optique 11 selon la figure 4 comporte un bottier fermé 14 constitué d'une moitié supérieure 12 et d'une moitié inférieure 13 réalisées en matière synthétique. Le boîtier fermé 14 con- tient un disque optique 15 qui-est réalisé en verre, en matière synthétique ou en métal. Les surfaces d'enregistrement 16, 17 sont prévues sur les deux faces du disque optique 15. Les sur- faces d'enregistrement 16 portent un enregistrement de signaux audio, vidéo ou de traitement de données enregistrés à forte densité sous la forme de cavités ou de découpes réalisées dans k film d'enregistrement suivant un chemin en spirale ou en cercle concentrique. Le disque optique 15 n'est pas nécessaire- ment transparent et il peut être opaque. Il n'est pas non plus nécessaire de prévoir des films de protection sur les surfaces d'enregistrement 16 et 17. Pour utiliser le disque optique 15 on ne découvre pas les surfaces d'enregistrement 16 et 17. Un support de disque 18 est combiné avec le centre du disque optique 15. Le centre du support de disque 18 est traversé par un axe de support 19 et est fixé dans le boîtier fermé 14. Le disque 15 est ainsi monté à rotation dans le bottier fermé 14. Des rondelles de poussée 20, 21 sont placées entre le support de disque 18 et les faces intérieures du bottier fermé 14 autour de l'axe de support 19. Il subsiste des jeux prédéterminés 22, 23 entre les surfaces d'enregistrement 16, 17 et les parois intérieures du bottier fermé 14 du fait des rondelles de poussée 20, 21 qui sont interposées. Le disque optique 15 tourne en laissant des jeux prédéterminés 22, 23. Le rotor se compose d'une paire de disques à hystérésis 24, 25 et d'une paire de disques à courant de Foucault 26, 27 fixés dans la partie centrale du disque optique par les zones de collage 28, 29. Les disques à hystérésis 24, 25 sont réalisés en un matériau magnétique. Il n'est pas toujours nécessaire de combiner des disques à hystérésis 24, et des disques à courant de Foucault 26, 27. On peut n'utiliser comme rotors que les disques à hystérésis 24, 25 ou les disques à courant de Foucault 26, 27. De plus, il n'est pas toujours nécessaire de fixer les disques à hystérésis 24, 25.et les disques à courant de Foucault 26, 27 sur les deux faces du disque optique 15. On peut ne fixer qu'un disque à hystérésis 24, 25 ou qu'un disque à courant de Foucault 26, 27 sur une face du disque optique 15. Les disques 24, 25, 26, 27 peuvent être noyés dans le disque optique 15. Ces disques peuvent éga- lement être réalisés en une seule pièce avec le disque optique par un moulage avec insert. Le rotor est couplé magnétiquement avec le champ magnétique rotatif externe pour être entraîné en rotation comme cela sera décrit. Dans ce mode de réalisation, le disque optique 15 est logé à rotation dans le bottier fermé 14. Ainsi, l'utilisa- teur ne peut pas toucher directement les surfaces d'enregistre- ment 16, 17; de plus, on évite le dépôt de la poussière et tout accident. Il n'est pas nécessaire dans ces conditions de prévoir des films de protection sur les surfaces d'enregistre- ment 16, 17 qui sont utilisées nues. Les surfaces d'enregistre- ment 16, 17 peuvent être réalisées en même temps que les deux faces du disque optique 15. La construction de ce mode de réalisation convient ainsi parfaitement pour une production en grande série. Les surfaces d'enregistrement 16, 17 du disque optique 15 se lisent en éclairant à l'aide d'un faisceau laser comme cela sera décrit. L'ensemble du boîtier 14 qui se compose des moitiés supérieure et inférieure 12, 13 n'est pas toujours nécessairement transparent. Le bottier 14 peut être seulement en partie transparent. Par exemple, seules les parties le long d'un rayon du disque 15 peuvent être transparentes dans la 2?9525 moitié supérieure 12 et la moitié inférieure 13. Les figures 5, 6 montrent un appareil d'entraîner ment de disque 31 pour entraîner le disque optique 15 de l'assemblage de la figure 4. Selon les figures 5, 6, un bloc-palier 33 est fixé sur la surface inférieure du châssis 32 pour recevoir l'assemblage à disque optique 11. L'axe vertical 34 est porté à rotation par le bloc-palier 33. Un aimant permanent rotatif est fixé par une plaque de montage d'aimant 36 sur l'extré- mité supérieure de l'axe vertical 34. L'aimant permanent rota- tif 35 génère un champ magnétique rotatif placé dans l'ouver- ture 37 formé dans le châssis 32. La surface supérieure de l'aimant permanent 35 est proche de la surface supérieure du châssis 32. L'ouverture 37 est couverte par une plaque de protection 38 réalisée en un matériau non magnétique, mince. L'aimant permanent rotatif 35 est ainsi enfermé par la plaque de protection 38 et le bloc-palier 33 évitant tout dép8t acci- dentel de poudre de fer. L'aimant permanent rotatif 35 est aimanté pour que les pôles N (nord) et S (sud) alternent dans le sens de rotation. Un volant d'inertie 39 est fixé à l'extrémité inférieure de l'axe rotatif 34. Une poulie 40 fait corps avec le volant 39. Une autre poulie 43 est fixée sur l'axe 42 du moteur électrique 41. Une courroie 44 passe sur les poulies 40 et 43. L'aimant permanent 35 est ainsi entrainé en rotation par le moteur électrique 41. La rotation de l'aimant permanent 35 génère un champ magnétique rotatif. Un disque rotatif 45 muni de nombreuses fentes est fixé à l'extrémité inférieure de l'axe rotatif 34. Un photo- coupleur 46 est fixé sur le châssis 32 pour détecter de façon optique la vitesse de rotation du disque rotatif 45. Le disque rotatif 45 et le photocoupleur 46 forment un détecteur de fréquence. Ce détecteur de fréquence permet de régler la vitesse de rotation du moteur électrique 41 pour que l'aimant rotatif 35 tourne à vitesse constante. L'assemblage à disque optique 11 constituant une cassette à disque est positionné sur le châssis 32 par l'inter- médiaire de l'organe de positionnement de cassette 47 pour que le centre de rotation du disque 15 contenu dans le bottier fermé 14 soit aligné exactement avec le centre de rotation de l'axe 34. L'aimant rotatif 35 est concentrique avec les disques à hystérésis 24, 25 et les disques à courant de Foucault 26, 27 en étant près de ceux-ci. L'aimant rotatif 35 est entrainé à vitesse cons- tante par le moteur électrique 41. L'aimant rotatif 35 génère un champ magnétique rotatif. L'aimant rotatif 35 est couplé par le champ magnétique rotatif avec les disques à hystérésis 24, et les disques à courant de Foucault 26, 27. Le disque optique est ainsi entraîné en synchronisme avec l'aimant rotatif 35 sans contact. La force de rotation est exercée sur le disque optique 15 par les pertes par hystérésis des disques à hystéré- sis 24, 25 ainsi que par les pertes par courant de Foucault des disques à courant de Foucault 26, 27. Pour obtenir la force de rotation entraînant le disque optique 15, on peut n'utiliser que la perte par hystérésis ou que la perte par courant de Foucault. Lorsqu'on utilise la perte par hystérésis, on supprime les disques à courant de Foucault 26, 27. Inversement, lorsqu'on utilise la perte par courant de Foucault, on supprime les dis- ques à hystérésis 24, 25. Un objectif 48 est prévu au-dessus de l'assemblage à disque optique ou cassette 11 placé sur le châssis 32 et entraîné en continu à vitesse prédéterminée parallèlement au disque optique 15 et suivant un rayon du disque optique 15:. Le faisceau laser traverse l'objectif 48 et la partie transparente pour tomber sur la surface 16 ou 17 du disque optique 15. Les cavités des signaux enregistrés sur les faces 16 ou 17 du disque optique 15 sont lues de façon optique par la lumière réfléchis- sante qui traverse la partie transparente du bottier fermé 14. Selon la figure 7, on décrira un second mode de réalisation d'un assemblage à disque optique 11' selon l'inven- tion. Les parties de la figure 7 qui correspondent à celles du premier mode de réalisation portent les mêmes références numé- riques et ne seront pas décrites une nouvelle fois. Dans ce mode de réalisation, on a fixé des aimants permanents en forme d'anneaux 51, 52 sur la surface supérieure et sur la surface inférieure de la partie centrale du disque optique 15 avec de la colle 53, 54. Les aimants permanents en forme d'anneaux 51, 52 sont aimantés pour que les pôles N et S alternent dans la direction de rotation. Un mécanisme d'entrai- nement de disque servant à entratner le disque 15 de l'assemblage à disque optique 11' est formé par plusieurs enroulements 55 répartis suivant un cercle dans l'orifice 37 du châssis 32 pour que le cercle soit concentrique avec les aimants permanents en anneaux 51, 52. Les différents enroulements 55 sont placés sur une plaquette de circuit imprimé 56 fixée au châssis 32. Les enroulements 55 sont alimentés ou non succes- sivement pour générer un champ magnétique rotatif. Les aimants permanents annulaires 51, 52 sont entraînes en rotation par le champ magnétique rotatif. Le disque optique 15 est ainsi entraîné sans contact. Les figures 8A et 8B montrent un assemblage à disque optique 59 correspondant à un troisième mode de réalisa- tion de l'invention. Les signaux peuvent 9tre enregistrés par un moyen optique sur le film d'enregistrement 62 formé sur le corps 61 du disque optique dans le cas de ce mode de réalisation. Le boîtier fermé 60 peut être identique au boîtier fermé 14 du premier mode de réalisation. L'appareil d'entra nement du corps 61 du disque optique peut être identique à l'appareil d'entraî- nement de disque décrit à propos du premier ou du second mode de réalisation. Le corps 61 du disque est de préférence en verre. Le film d'enregistrement-62 est du bismuth (Bi); un composé métallique tel que de l'arsenic-tellurium (As-Te) ou un matériau organique photochimique. Ce film est formé sur le corps 62 du disque optique par un procédé par revêtement, par collage ou par dépôt. Selon ce mode de réalisation, on peut facilement enregistrer des signaux sur le film d'enregistrement 62 par un éclairage ponctuel avec le faisceau laser 63 à travers l'objectif 64 et le bottier fermé 60, à partir de l'extérieur comme cela est représenté à la figure BA. Selon la figure 8B, on forme le film d'enregistrement 62 par une évaporation par- tielle réalisée par irradiation ponctuelle à l'aide d'un fais- ceau laser pour former des cavités 65 servant à l'enregistrement des informations. A l'enregistrement, le film d'enregistrement 62 émet un gaz empoisonné. Comme le boîtier 60 est fermé de façon étanche, ce gaz empoisonné ne s'échappe pas du bottier. Cela est très pratique. De même si l'on pouvait toucher le film d'enregis- 8 2479525 trement 62 à la main, on pourrait facilement endommager les informations qui sont enregistrées. On évite cet inconvénient grâce au bottier 60. Lorsque le film d'enregistrement 62 est constitué par un matériau d'enregistrement organique photochimique, on peut enregistrer les informations par une décoloration partielle ou par une modification partielle de l'indice de-réfraction ces modifications ou décolorations étant réalisées par une irradiation partielle à l'aide d'un faisceau de lumière laser. 9 24T9525 R EV E ND I C A T 1 0 N S- ) Assemblage à disque optique composé d'un dis- que optique sur lequel sont enregistrés des signaux optiques pour être lus par un moyen optique, assemblage caractérisé par un bottier fermé (14) contenant à rotation le disque optique (15) et ayant une partie transparente (12, 13) ainsi qu'un rotor (24-29, 51, 52) fixé au centre du disque optique et qui est couplé magnétiquement à un champ magnétique rotatif exté- rieur pour être entra né par celui-ci. 20) Assemblage selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le rotor est un matériau entraînant une perte par hystérésis. ) Assemblage selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le rotor est en un matériau entraînant une perte par courant de Foucault. ) Assemblage selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le rotor est en un matériau entra nant une perte par hystérésis et en un matériau entraînant une perte par courant de Foucault. 50) Assemblage selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le rotor est un aimant permanent (51, 52). 6 ) Assemblage selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le bottier fermé est en un matériau transparent. ) Assemblage selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le disque optique porte sur une face un film d'enregistrement (62). ) Mécanisme d'entraînement d'un disque optique pour entraîner un disque optique d'un assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, cet assemblage étant formé d'un bottier contenant à rotation le disque optique et ayant une partie transparente, un rotor étant fixé au centre du disque optique pour être couplé par aimantation au champ magnétique rotatif extérieur pour être entraTné par celui-ci, mécanisme caractérisé par un générateur de champ magnétique rotatif (35-37, 55) prévu à l'extérieur du bottier fermé (14, ) et concentriquement avec le disque optique, le rotor (24-29, 51, 52$ étant couplé magnétiquement au champ magnétique rotatif du générateur (35-37, 55) pour être entraîné sans contact. ) Mécanisme selon la revendication 8, caracté- risé en ce que le générateur de champ magnétique rotatif se 2479525 compose d'un aimant permanent (35) et d'un moyen (33, 34, 41-44) pour entraîner à rotation l'aimant permanent. ) Mécanisme selon la revendication 8, caracté- risé en ce que le générateur de champ magnétique se compose de plusieurs enroulements (55) alimentés ou non en alternance. ) Mécanisme selon la revendication 8, caracté- risé en ce que le générateur de champ magnétique rotatif est recouvert d'une plaque non magnétique (38).