Brevet FR2492143A1 — publié le 19820416

La présente invention concerne, de manière générale, des circuits de détection de signaux de référence dans un appareil de reproduction de support d'enregistrement ro- tatif, et elle se rapporte, plus particulièrement, à un circuit de détection capable de détecter des signaux de référence pour une servocommande de suivi de piste qui sont reproduits à la manière d'une salve à partir d'un support d'enregistrement rotatif, sans introduire de bruit fictif, et cela en utilisant un circuit de construction simple. On a déjà réalisé des dispositifs dans lesquels un système d'enregistrement forme des creux en relation du signal d'information enregistré suivant une piste spiralée sur un support d'enregistrement plat (appelé disque dans ce qui suit) sans y former de sillons, et une pointe de lecture ou style reproducteur suit cette piste pour repro- duire le signal dtinformations enregistré en réponse à des variations de capacité électrostatique dans le système de reproduction. Dans un tel dispositif, étant donné qu'aucun sillon n'est prévu sur le disque pour guider le style reproduc- teur, des signaux pilotes ou de référence pour la servo- commande de suivi de piste sont enregistrés sur une piste du signal d'information, tel qu'un signal vidéo, sur le disque ou à proximité immédiate de cette piste. Lors de la lecture, les signaux de référence sont reproduits en même temps que le signal vidéo. Une servocommande de suivi de piste est effectuée de telle manière que le style repro- ducteur suive, avec précision la-piste en réponse aux si- gnaux de référence reproduits. Dans le disque ci-dessus, seul l'un des premier et second signaux de référence fpl et fp2 est enregistré au niveau d'une position intermédiaire entre les axes de spires adjacentes. En outre, le côté sur lequel sont enregistrés les premier et second signaux de référence par rapport à une spire donnée change pour chaque spire. Ainsi, quand les premier et second signaux de référence sont respectivement 249 2 143 enregistrés à la droite et à la gauche d'une spire de la piste, la relation entre les positions d'enregistrement des signaux de référence est telle que les second et premier signaux de référence sont enregistrés respectivement à la droite et à la gauche des spires adjacentes. En outre, un troisième signal de référence permettant d'obtenir un si- gnal de commutation lors de la reproduction est enregistré pour chaque spire au niveau des positions de commutation d'enregistrement des premier et second signaux de référence ci-dessus. Dans un appareil de reproduction, on effectue une opération de commutation en utilisant le troisième signal de référence reproduit lors de l'obtention d'un signal de servo commande de suivi de piste à partir des premier et second signaux de référence reproduits. Etant donné qu'aucun sillon nin prévu dans le disque du type ci-dessus, le style reproducteur peut êitre transféré d'une piste à une autre sans endommager le style lui-même ou le disque. En conséquence, outre des reproduc- tions de type particulier telles qu'une reproduction image par image, une reproduction au ralenti et une reproduction à l'accéléré, le dispositif peut effectuer ce que l'on appelle une reproduction à accès sélectif dans laquelle le style reproducteur est transféré à une position désirée et cela à grande vitesse pour reproduire l'information sou- haitée. Les premier et second signaux de référence fpl et fp2 ci-dessus sont enregistrés à la manière d'une salve pour chaque période correspondant à la période d'effacement horizontal du signal vidéo qui est enregistré sous la forme du signal d'information. Ainsi, dans l'appareil ci-dessus de reproduction des signaux enregistrés sur le disque, un circuit de détection permettant de détecter ces premier et second signaux de référence pour une servocommande de suivi de piste, comprenait habituellement un circuit permettant de redresser et de lisser les signaux de référence d'entrée ainsi qu'un circuit d'échantillonnage et de maintien présentant un élément de commutation permettant d'échan- tillonner le signal redressé et lissé à chaque fréquence de balayage horizontal de 15,75 kHz ainsi qu'un condensa- teur de maintien du signal échantillonné. Cependant, étant donné que le circuit de détection ci-dessus de type habituel comprend le circuit diéchan- tillonnage d'un signal à une fréquence de 15,75 kHz dans le cas o du bruit, présentant une fréquence de 7 kHz, 14 kHz et les fréquences analogues, est mélangé dans le signal qui doit être échantillonné, la différence de fré- quence entre la fréquence d'échantillonnage de 15,75 kHz ci-dessus et la fréquence de bruit de 7 kHz, 14 kHz et les fréquences analogues, est introduiteen tant que bruit fic- tif. Lorsque la fréquence du bruit fictif ci-dessus est une fréquence proche de la fréquence de convergence de gain du système de servocommande de suivi de piste, ctest-à-dire qu'elle est proche de la fréquence o le gain en boucle ouverte devient 0 dB, le système de servocommande de suivi de piste devient incapable d'effectuer une opération stable du fait de la fréquence du bruit fictif car le facteur d'amélioration au voisinage de la fréquence de convergence de gain est excessivement faible. Il existait, par consé- quent dans la technique antérieure un inconvénient en ce qu'on ne pouvait pas effectuer une opération précise de servocommande de suivi de piste. L'invention a ainsi pour objet - un circuit de détection de signaux de référence dans un appareil de reproduction de support d'enregistrement rotatif, qui est nouveau et particulièrement utile et dans lequel les inconvénients ci-dessus de la technique anté- rieure ont été éliminés; - un circuit de détection de signaux de référence ne présentant aucun circuit d'échantillonnage et de maintien comprenant un élément de commutation comme dans les circuits de détection des signaux de référence de type connu; confor- mément au circuit de détection de la présente invention, aucun bruit fictif n'est introduit car l'échantillonnage 2492 1 43 n'est pas effectué à la fréquence de 15,75 kHz; le fonc- tionnement du système de servocommande de suivi de piste n'est, par conséquent, pas affecté par le bruit fictif et l'on peut ainsi obtenir un bon fonctionnement de la servo- commande de suivi de piste; - un circuit de détection de signaux de référence dans un appareil de reproduction de support d'enregistre- ment rotatif dans lequel le circuit de détection présente une caractéristique de filtre passe-bas et dans lequel une fréquence de coupure de la caractéristique du filtre passe- bas est choisie, selon les signaux de référence détectes à une fréquence voisine de la fréquence de convergence du système de servocommande de suivi de piste qui effectue la commande de suivi de piste; selon le circuit de détection conforme à la présente invention, en plus de ne pas exi- ger de circuit d'échantillonnage et de maintien, le bruit peut être éliminé de manière efficace par la caractéris- tique du filtre passe-bas. Diverses autres caractéristiques de l'invention res- sortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de Itobjet de l'invention sont représentées à titre d'exemplesnon limitatif au dessin annexé. La fig. 1 est une vue en perspective partielle agran- die d'un support d'enregistrement rotatif et de la partie d'extrémité d'un style reproducteur. La fig. 2 est un schéma permettant d'expliquer l'état enregistré des signaux de référence sur un système de piste d'un support d'enregistrement rotatif. La fig. 3 est un schéma synoptique d'un mode de réa- lisation d'un appareil de reproduction de support d'enre- gistrement rotatif présentant un circuit de détection du signal de référence conforme à la présente invention. La fig. 4 est un schéma de circuit montrant des formes de réalisation d'un circuit de détection et d'un circuit de compensation de phase du schéma synoptique de la fig. 3. Les fig. 5A et 5B sont des schémas de formes d'onde de signaux permettant d'expliquer le fonctionnement du circuit de détection. La fig. 6 est un schéma illustrant la caractéris- tique de gain d'un système de servocommande de suivi de piste. Les fig. 7A, 7B, 7C et 7D sont des schémas illus- trant respectivement les caractéristiques de gain d'un système mécanique d'un dispositif de lecture de signaux d'un circuit de compensation de phase et d'un circuit de détection. On va commencer à décrire un support d'enregistrement rotatif qui est reproduit ou lu à l'aide d'un appareil de reproduction auquel on peut appliquer le circuit de détec- tion de signaux périodiques selon l'invention, en se réfé- rant aux fig. 1 et 2. Un signal vidéo est enregistré sur une piste spira- lée avec des creux formés dans le disque 10 en réponse au contenu en information du signal. Des spires d'une seule piste spiralée continue, qui correspondent à chaque tour du disque 10, sont désignées par les références t1, t2, t3.. Comme on le voit à la fig. 1, chaque spire est formée par des creux 1 correspondant au signal d'information principal le long du trajet de la piste plane et ne présente pas de sillon de guidage quelconque pour le style. Pour une spire t1 donnée, à l'intérieur de chaque période d'exploration horizontale (H) dans une position qui correspond à la pério- de d'effacement horizontal, des creux 12 correspondant à un premier signal de référence fpl sont formés sur un côté latéral de la piste quand on l'observe dans le sens du tra- jet de cette piste. Des creux 13 d'un second signal de ré- férence fp2 sont formés sur l'autre côté de la piste. Dans une position intermédiaire entre les axes des spires adjacentes, seuls des creux du type des creux 12 ou des creux du type des ceeux 13 des signaux de référence ci- dessus fpl et fp2 sont formés, et, en outre, en ce qui concerne une piste, les côtés sur lesquels sont formés les 2492 1 43 creux 12 et 13 sont commutés pour chaque spire. En d'au- tres termes, si des creux 12 et 13 sont respectivement formés à la droite et à la gauche d'une spire, par exemple, des creux 13 et 12 sont respectivement formés à la droite et à la gauche de chacune des spires adjacentes. Comme on peut le voir à la fig. 2, un signal vidéo est enregistré suivant une piste spiralée T du disque 10 pour deux images, c'est-à-dire quatre trames pour chaque tour du disque. A la fig. 2, les pistes du signal de réfé- rence úpl sont indiquées en traits interrompus, alors que les pistes du signal de référence fp2 sont indiquées en traits mixtes. Les positions des signaux de synchronisation verticale des trames respectives sont désignées par les références Vl, V2, V3,..., et les parties des pistes suc- cessives qui correspondent à un tour du disque avec une seule piste spiralée I sont désignées respectivement par spires tl, t2, t3... En outre, un troisième signal de ré- férence fp3 est enregistré au niveau des positions termi- nales de départ Vl, V5, V9,... de chaque spire t1, t2, t3,..., c'est-àdire dans les positions o les signaux de référence fpl et fp2 commutent. L'extrémité d'une pointe de lecture ou style de re- production 20 présente la forme indiquée à la fig. 1. Le style reproducteur 20 est constitué par une structure 21 présentant une surface suiveuse de disque dont la largeur est supérieure à la largeur d'une piste, et par une élec- trode 22 fixée à la surface arrière de la structure 21 du style. Lorsque le style reproducteur 20 suit une piste du disque 10, qui tourne dans le sens indiqué par une flèche, le signal vidéo enregistré sur le disque par la formation des creux est reproduit sous forme de variations de la capacité électrostatique entre la surface du disque 10 et l'électrode 22 du style reproducteur 20. A la fig. 3, le disque 10 est placé sur une platine 30 et entraîné en rotation à une vitesse de quinze tours par seconde, c'est-à-dire 900 tours par minute, à l'aide d'un moteur 31. Un signal reproduit capté à partir du disque 2492 1 43 sous forme de petites variations de capacité électrosta- tique par le style reproducteur 20 d'un dispositif de lecture de signaux 32, est appliqué à un préamplificateur 33 comportant un circuit résonnant dont la fréquence de résonance varie en réponse à la variation ci-dessus de la capacité électrostatique et est mise sous la forme d'un signal de niveau désiré. Le signal résultant de sortie du préamplificateur 33 est démodulé pour donner le signal vidéo d'origine à l'aide d'un démodulateur 34, et il est obtenu sur une borne de sortie 35. Le signal sortant du préamplificateur 33 est appli- qué à un filtre passe-bas 36 o les signaux de référence fpl, fp2 et fp3 sont séparés. Les signaux de référence sortant du filtre basse-bas 36 traversent un circuit de commande automatique de gain 37 et sont respectivement appliqués à des amplificateurs 38, 39 et 40. Dans le cas présent, chacun des amplificateurs 38, 39 et 40 est un type d'amplificateur passe-bande conçu pour présenter des caractéristiques abruptes de fréquence passante uniquement au niveau des fréquences respectives fpl, fp2 et fp3. De ce fait, les signaux présentant des fréquences fpl et fp2 sont respectivement séparés et obtenus à la sortie des amplificateurs 38 et 39. Ces signaux traversent tous deux des régulateurs de niveaux 41 et 42 dans lesquels les ni- veaux du signal sont réglés. Les signaux résultants sont ensuite appliqués à un circuit 43 de commutation à portes. Le signal de référence fp3, qui a été séparé et amplifié au niveau de l'amplificateur passe-bande 40 ci- dessus, est envoyé à un circuit de mise en forme 44 com- prenant un circuit de Schmitt. Le signal ainsi appliqué au circuit de mise en forme 44 subit une mise en forme telle que ce signal n'est pas affecté par du bruit et autre in- fluence parasite. Le signal de référence fp3 ayant ainsi été mis en forme est appliqué au circuit de commutation à portes 43 sous la forme d'une impulsion de commutation. Le circuit de commutation à portes 43 effectue la commutation des signaux de référence fpl et fp2 une fois 2492 1 43 pour chaque tour du disque 10 lors d2une reproduction à vitesse normale, en réponse à l'application de l'impulsion de commutation précédente. Ainsi, du fait de l'impulsion de commutation dont la polarité est inversée toutes les deux images (1/15 seconde), les signaux de référence fpl et fp2 sont toujours fournis en alternance à des circuits de détection 45 et 46 conformes à la présente invention, et cela avec des polarités prédéterminées, à partir du circuit de commutation à portes 43. Les circuits de détection 45 et 46 détectent leurs signaux de référence d'entrée respectives et convertissent ces signaux en tension de courant continu qui sont alors envoyés à un amplificateur différentiel 47. L'amplificateur différentiel 47 compare les signaux de sortie des deux circuits de détection 45 et 46 qui varient en réponse des niveaux reproduits des signaux de référence fpl et fp2 et forment un signal d'erreurs de suivi de piste qui indique la direction et l'importance de cette erreur. Le signal d'erreur traverse un circuit de compensation de phase et est à nouveau amplifié jusqu'à un niveau déterminé par un amplificateur de commande 49. Un signal sortant de l'amplificateur de commande 49 est appliqué à une bobine d'un dispositif 32 de lecture de signaux à titre de signal de commande pour ainsi commander le dispositif de lecture de signaux 32. En conséquence, un organe en porte-à-faux portant le style reproducteur 20 subit un déplacement de sorte que le style reproducteur est commandé en suivi de piste pour que le signal ci-dessus d'erreur de suivi de piste devienne nul, c'est-à-dire que le style reproducteur 20 suive de manière correcte la piste T du disque 10. On décrit maintenant les circuits de détection 45 (46). Le circuit de détection 45 (46) comprend une diode redresseuse Dl, un condensateur de lissage Cl et une résis- tance Rl comme illustré à la fig. 4, par exemple, et il effectue une opération de détection en utilisant une cons- tante de temps. Ainsi, les premier et second signaux de 24 9 2 1 4 3 référence reproduits et séparés existent à la manière d'une salve pour chaque période de balayage horizontal (1H), comme illustré à la fig. 5A. Ces signaux de référence sont redressés, lissés puis détectés comme illustré à la fig. 5B, au moyen du circuit de détection 45 (46). Dans le circuit de détection conforme à la présente invention, un échantillonnage n'est pas effectué par l'ou- verture et la fermeture d'un élément de commutation à la fréquence de balayage horizontal de 15,75 kHz, comme dans les circuits de détection de type habituel. De ce fait, aucun bruit fictif n'est introduit du fait de l'opération d'échantillonnage. En conséquence, le système de servo- commande de suivi de piste ne perd pas sa stabilité du fait du bruit fictif ci-dessus, ce qui permet une bonne opération de servocommande de suivi de piste. Par ailleurs, la réalisation du circuit de détection conforme à la pré- sente invention est simple, car il n'est pas nécessaire de prévoir un circuit d'échantillonnage et de maintien compre- nant l'élément de commutation ci-dessus, ni un circuit de commande de l'élément de commutation. Une caractéristique de gain de l'ensemble à boucle ouverte à l'intérieur du système du servocommande de suivi de piste est de préférence une caractéristique indiquée par la ligne en traits interrompus I de la fig. 6. Ainsi, étant donné que le disque 10 est entra né en rotation à la vitesse de 15 tours par seconde, il est souhaitable de choisir une caractéristique permettant d'obtenir un facteur d'améliora- - tion élevé d'environ 60 dB, par exemple, à la fréquence de Hz. La fréquence de convergence de gain est d'environ 1 kHz lorsque l'on considère les diverses conditions. Par ailleurs, une caractéristique de gain d'un sys- tème mécanique du dispositif de lecture de signaux 32 pré- sente une caractéristique de système du second ordre avec un pic à la fréquence de 100 Hz comme indiqué à la fig. 7A. En conséquence, la caractéristique de gain de l'ensemble du système comprenant le dispositif de lecture de signaux 32, le circuit de compensation de phases 48 et le circuit de détection 45 (46) doit être choisiepour obtenir la caractéristique de gain indiquée à la fig. 6. De manière à obtenir la caractéristique de gain ci-dessus et à sim- plifier encore la réalisation du circuit de compensation de phase 48, on utilise dans la présente forme de réalisa- tion de l'invention le circuit de compensation de phase 48 réalisé comme illustré à la fig. 4. Ainsi, le circuit de compensation de phase 48 ci- dessus comprend deux étages de filtres reliés en série, à savoir un filtre retard-avance comprenant une diode D2, des condensateurs C2 et C3 et des résistances R2 et R3 et un filtre retard-avance comprenant une diode D3, des conden- sateurs C4 et C5 et des résistances R4 et R5. Le circuit de compensation de phase 48 est à l'origine prévu pour compen- ser la caractéristique de fréquence du dispositif de lec- ture de signaux comprenant l'organe en porte-à-faux et aug- menter le facteur d'amélioration du système de servocommande de suivi de piste. Les caractéristiques de gain des filtres retard-avance prévus dans les premier et second étages du circuit de compensation de phase 48 sont respectivement choisies semblables à celles- indiquées aux fig. 7B et 7C. Ainsi, en choisissant les caractéristiques de gain selon celles indiquées aux fig. 7B et 7C, on peut simplifier la réalisation du circuit de compensation de phase 48 en uti- lisant moins de pièces. De manière à combiner les caractéristiques de gain indiquées aux fig.- 7A, 7B et 7C avec la caractéristique de gain du circuit de détection et obtenir la caractéristique de gain indiquée à la fig. 6, la caractéristique de gain du circuit de détection 45 (46) est choisie comme indiqué à la fig. 7D. Ainsi, le circuit de détection 45 (46) pré- sente une caractéristique de filtre passe-bas dans laquelle la fréquence de coupure est choisie au voisinage de la fré- quence de convergence de gain (1 kHz dans le cas du présent mode de réalisation de l'invention). Par conséquent, la caractéristique de gain du système de servocommande de suivi de piste en tant qu'ensemble comprenant les circuits de 2492 1 43 détection 45 et 46 présentant les caractéristiques de filtre passe-bas indiqu&$.à la fig. 7D, le circuit de com- pensation de phase 48 comprenant deux étages de filtres retard-avance reliés en série et ayant respectivement les caractéristiques indiquées aux fig. 7B et 7C, ainsi que le dispositif de lecture de signaux présentant la caractéris- tique indiquée à la fig. 7A, est obtenue en tant que ca- ractéristique indiquée par le trait plein II qui est sensi- blement égal à la caractéristique indiquée par la ligne en traits interrompus I. La fréquence de coupure ci-dessus de la caractéris- tique de filtre passe-bas du circuit de détection peut être choisie à une valeur sensiblement comprise dans une gamme de fréquence entre le tiers de la fréquence de conver- gence de gain et le double de cette fréquence. Par conséquent, selon le circuit de détection confur- me à la présente invention, on peut éliminer de manière efficace les fréquences de bruit, car le circuit de détec- tion présente une caractéristique de filtre passe-bas. Les valeurs du condensateur Cl et de la résistance RI ci-dessus réalisant le circuit de détection sont choisies pour satisfaire à la relation 7 devient égaleà 0,022 #UF. Dans la forme de réalisation ci-dessus de la présente invention, on suppose que le signal vidéo est un signal vidéo couleur selon le système NTSC. Cependant, le signal vidéo peut notamment être un signal vidéo couleur selon le système PAL. Dans ce cas, le disque 10 est entraîné en ro- tation à la vitesse de 750 tours par minute. En outre, étant donné que la fréquence de balayage horizontal est dans ce cas de 16,625 kHz, la caractéristique de gain du système de servocommande de suivi de piste est, en consé- quence, choisie à une valeur plus appropriée au système 2492 1 43 particulier. L'invention n'est pas limitée aux modes de réali- sations représentés et décrits en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. 2492 1 43 REVENDICATIONS 1 - Circuit de détection de signaux de référence (45, 46) pour appareil de reproduction de support d'enre- gistrement rotatif présentant un transducteur de reproduc- tion (20, 32) reproduisant un signal d'information enregis- tré sur le support d'enregistrement rotatif (10) et des signaux de références fpl, fp2 de servocommande de suivi de piste enregistrés à chaque période prédéterminée à par- tir du support d'enregistrement rotatif tournant à une vi- tesse de rotation prédéterminéet des moyens de servo- commande de suivi de piste (47-49) permettant d'obtenir un signal de servocommande de suivi de piste à partir desdits signaux de référence et d'effectuer une opération de servo- commande de suivi de piste selon le signal de servocommande de suivi de piste ainsi obtenu, caractérisé en ce que le circuit de détection comprend un seul circuit de redresse- ment et de lissage (45, 46, Dl, Rl, Cl) permettant de re- dresser et de lisser lesdits signaux de référence repro- duits obtenus à chaque période prédéterminée, ledit cir- cuit de détection présentant une caractéristique de filtre passe-bas (fig. -7D) dans laquelle la fréquence de coupure est égale à la fréquence de convergence de gain ou voisine de cette fréquence dans la caractéristique de gain des moyens de servocommande de suivi de piste. 2 - Circuit de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite fréquence de convergence de gain est sensiblement égale à 1 kHz. 3 - Circuit de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de servocommande de suivi. de piste comprennent supplémentairement un circuit de com- pensation de phase (48) permettant d'effectuer une compen- sation de phase par rapport au signal de servocommande de suivi de piste obtenu, ledit circuit de compensation de phase comprenant deux étages de filtres retard-avance res- pectivement reliés en série. 4 - Circuit de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de coupure est choisie 2492 1 43 i4 à une valeur comprise dans une gamme de fréquence entre à peu près le tiers de la fréquence de convergence de gain et le double de cette fréquence. - Circuit de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de redressement et de lissage comprend une résistance de valeur Rl et un conden- sateur de capacité Cl, la résistance R1 et la capacité Cl étant choisiespour satisfaire à la relation 1fff = o f indique la valeur de la fréquence de convergence de gain.