Brevet FR2490385A1 — publié le 19820319

249038! La présente invention concerne un appa- reil d'asservissement de trace pour un système de reproduction d'informations optiques et en particulier un appareil d'asser- vissement pour un système de reproduction d'informations optiques assurant un asservissement efficace de la piste quelle que soit l'excentricité du support d'enregistrement optique, par exemple un disque rotatif. Un appareil d'asservissement de trace selon l'art antérieur pour un système de reproduction d'infor- mations optiques sera décrit ci-après à l'aide de la figure 1. Selon la figure 1, le faisceau laser émis par une source de lumière laser (non représentée) passe à-travers un diviseur de faisceau 1 par d6flection pour tomber sur la lentille 2 constituant l'objectif. Le faisceau convergé fourni par l'ob- jectif 2 tombe sur un support d'enregistrement optique tel qu'une plaque ou un disque rotatif 3 et constitue le faisceau de référence. Le faisceau reproduit ou réfléchi par le disque rotatif 3 revient à travers l'objectif 2 et sur le diviseur de faisceau 1 pour y être réfléchi, puis tomber sur un élément photo-récepteur ou un élément photo-détecteur 4. A la surface d'enregistrement des signaux du disque rotatif d'enregistrement optique 3 se trouvent des signaux d'information répartis suivant un tracé coaxial ou en spirale (des pistes en spirale pratiquement coaxiales) sur le disque 3. Comme signal d'information, on a un signal de type PCM (signal modulé par impulsions codées), un signal vidéo ou analogue. La piste de l'enregistrement optique est constituée par une succession de cavités. Selon les figures 1 et 2, l'lé4ment photosensible ou photo-détecteur 4 se compose d'un premier et d'un second élémexnts photo-récepteurs 4a, 4b séparés par une ligne frontière L. Dans ces conditions, l'élément photo-récep- teur 4 est disposé de façon que la direction tangentielle de la piste d'enregistrement sur le disque rotatif 3 corresponde à la frontière L et que la différence entre les enveloppes des signaux électriques de sortie, respectifs du premier et du second éléments photo-récepteurs 4a, 4b soit perçuecomme un signal d'erreur de trace. Les signaux électriques de sortie respectifs, fournis par les éléments photo-récepteurs 4a, 4b sont appliqués à un amplificateur différentiel 5 qui constitue 249038S un soustracteur ou un comparateur, par l'intermédiaire d'un détecteur d'enveloppe tel que par exemple un filtre passe-bas 7; le signal d'erreur de trace fourni par l'amplificateur différentiel 5 est appliqué au dispositif de commande de trace 6. Ce dispositif de commande de trace 6 est un transducteur électro-mécanique qui agit sur l'objectif 2 ou le miroir de traçage (non représenté) en fonction du signal d'erreur de trace, pour effectuer la correction de la trace. A la figure 2, la référence B désigne de façon générale le point du faisceau sur l'élément photo- récepteur 4. Ce point de faisceau B se compose d'une zone de faisceau B0 sans diffraction et de zones de faisceau de diffraction primaire + et-, B et B 1 à la partie périphé- rique de la zone sans diffraction BO. Si l'on peut maintenir la trace du faisceau de référence, comme la distribution des faisceaux diffractés à partir du faisceau reproduit des deux côtés des tangentes à la piste d'enregistrement d'une distri- bution symétrique par rapport à la tangente, le signal d'erreur de trace de l'amplificateur différentiel 5 est nul. Lorsqu'il y a un décalage ou une déviation de la trace pour le faisceau de référence, la distribution ci-dessus des faisceaux diffrac- tés devient asymétrique. Ainsi, l'amplificateur différentiel donne un signal d'erreur de trace dont l'amplitude et la polarité correspondent au degré et au sens de décalage ou de déviation de la trace. Ainsi, on rencontre les difficultés suivantes dans l'appareil d'asservissement de trace selon l'art antérieur. Lorsqu'il existe une déviation de trace, le dispositif de commande de.trace 6 assure la corre ction de la trace pour le faisceau de référence. Toutefois à ce moment le point B du faisceau riproduit sur l'élément photo-récepteur 4 se déplace dans la direction verticale par rapport à la fron- tière L. Il en résulte que le signal électrique de sortie du photorécepteur sur lequel le point B du faisceau se déplace -augmente de niveau et constitue un parasite externe pour le signal d'erreur de trace, rendant l'asservissement de la trace instable. Ce parasite externe augmente lorsque l'excentricité (- 100) du support d'enregistrement du disque rotatif 3 est grande. Le parasite externe mentionné ci-dessus sera plus détaillé à l'aide des figures 3A - 3C. La figure 3A représente la courbe d'un signal d'erreur de trace pour un dispositif de commande de trace 6 qui ne reçoit pas-ele signal d'erreur de trace. Comme la plage dynamique du signal d'erreur de trace correspond à 3 pas de la trace, il est clair que la plage dynamique du signal d'erreur de trace est très faible. De plus, lorsqu'un cou ant alternatif (figure 3C) est appliqué au dispositif de commande de trace 6 pour basculer le faisceau de référence dans la direction perpendiculaire à la tangente à la piste d'enregistrement, le signal d'erreur de trace correspond à ce qui est représenté à la figure 3B dans laquelle le signal de la figure 3A est modulé en amplitude par le courant corres- pondant à la courbe de la figure 3C. Le décalage des dispositifs de commande de trace 6 est proportionnel à l'erreur de varia- tion de l'excentricité du disque d'enregistrement 3 dans sa direction radiale, si bien que lorsque l'ondulation alu signal d'erreur de trace dépasse la valeur correspondante à 14 du pas de la trace, il n'y a pas d'asservissement. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues, et se propose de créer un appareil d'asservissement de trace pour un système de.reproduction d'informations optiques, permettant d'assurer l'asservissement quelle que soit l'excentricité du support d'enregistrement optique. A cet effet, l'invention concerne un appareil d'asservissement de trace d'un système de reproduction d'informations optiques dans lequel un faisceau lumineux servant à la lecture de l'information tombe sur la surface d'enregistrement des signaux d'un support d'enregistrement dans lequel se trouve une piste d'enregistrement pratiquement circulaire, appareil caractérisé en ce qu'il comporte un photo-détecteur pour détecter le faisceau de la lumière du support d'enregistrement et pour générer un signal d'informa- tion ainsi qu'un premier signal d'erreur de trace répondant aux variations de la distribution du faisceau diffracté engendré par les déviations de la position du faisceau par rapport au centre-de la piste d'enregistrement, un moyen de commande de trace qui reçoit le premier signal d'erreur de trace et com- mande le faisceau lumineux, un moyen de mesure pour mesurer 249038S la seconde erreur de trace correspondant à l'excentricité du support d'enregistrement pendant au moins une rotation du support d'enregistrement, une mémoire pour enregistrer la seconde erreur de trace et un moyen pour in jecter le second signal d'erreur de trace lu dans la mémoire vers la boucle d'asservissement de trace pendant le fonctionnement.de repro- duction en mode normal. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés dans lesquels-: - la figure 1 est un schéma d'un appa- reil d'asservissemeint de trace selon l'art antérieur, appliqué à un système de reproduction d'informations optiques. - la figure 2 est une vue de face d'un élément photo-récepteur selon la figure 1. - les figures 3A - 3C sont des courbes servant à expliquer le fonctionnement de l'appareil de la figure i. * - la figure 4 est un schéma bloc de principe d'un exemple d'appareil d'asservissement de trace pour un système de reproduction d'informations optiques selon l'invention. - - les figures 5A - 5C;sont des courbes servant à expliquer le fonctionnement de l'exemple de la figure 4. - les figures 6 et 7 sont des schémas blocs respectifs correspondant à d'autres exemples de l'inven- tion. DESCRIPTION DE DIFFERENTS MODES DE REALISATION PREFERENTIELS Un premier exemple d'un appareil d'asservissement de trace pour un système de reproduction d'informations optiques selon l'invention sera décrit à l'aide de la figure 4 dans laquelle les éléments ou composants corres- pondants à ceux du schéma de la figure 1 portent les mêmes références et leur description ne sera pas reprise dans un but de simplification. Selon la figure 4, le schéma-bloc en poinftillés 10 désigne de façon générale un moyen ou un dispo- sitif qui mesure la fluctuation ou l'erreur de variation dans la direction perpendiculaire à la direction tangentielle de la piste d'enregistrement optique par l'excentricité du support d'enregistrement optique au cours d'une rotation. Ce disposi- tif de mesure 10 est composé d'un flip-flop (bascule bistable) de type D, Il et d'un compteur-décompteur 12 dans l'exemple représenté. Ce compteurdécompteur 12 est un élément à huit bits (de 0 à 255 bits) préréglable; on choisit comme valeur de préréglage la valeur 128. Dans l'exemple de l'invention selon la figure 4, le signal d'erreur de trace (figure 5B) de l'ampli- ficateur différentiel 5 est appliqué à un amplificateur limite 13 pour être mis en forme de signal rectangulaire qui est alors appliqué aux bornes d'entrée de cadence du flip-flop 11 et du compteur 12. Les signaux électriques de sortie des éléments photo récepteurs 4a, 4b et qui traversent respectivement le détecteur d'enveloppe, par exemple un filtre passe-bas 7, sont fournis tous deux à un amplificateur 14 pour être additionnés ou amplifiés. Le signal de sortie de l'amplificateur 14 (figure A) est appliqué à l'amplificateur limite 15 pour être mis eit forme de signal rectangulaire appliqué à la borne d'entrée D - du flip-flop 11. Par exemple, la sortie non inversée Q du flip- flop Il est appliquée à la borne de commande de commutation comptage/décomptage du compteur 12. A la figure 4, la référence numérique 16 concerne un circuit de commande qui reçoit le signal en synchronisme avec la rotation du disque rotatif 3 par la borne d'entrée 16a. Si la fréquence de rotation du disque rotatif 3 est par exemple égale à 30 Hz, un signal de fréquence égal par exemple à 32 fois celle de 30 Hz, c'est-à-dire un signal de fréquence,égal à 960 Hz est appliqué à la borne d'entrée lia. Le compteur 12 est préréglé à chaque rotation du disque rotatif 3 par le signal de commande (dont la fréquence est égale à 1/32 de la fréquence 960 Hz) du circuit de commande 16. Les phases du signal transversal et du signal d'erreur de trace selon les figures 5A, 5B sont déviées ou décalées de 900 l'une par rapport à l'autre puisque le passage à zéro du signal d'erreur de trace correspond à un maximum du signal transversal et inversement, lorsque le signal. d'erreur de trace est au Vraximum, le signal transversal est nul. Dans cet exemple, le flip-flop 11 distingue le maximum positif et négatif du signal transversal par le flanc montant du signal d'erreur de trace; le signal d'erreur de trace est actionné ou retranché suivant que le compteur distingue un état positif ou un état négatif. La figure 5C montre l'état de comptage du compteur 12 qui correspond à l'erreur de variation dans la direction perpendiculaire à la tangeante à la'piste d'enregis- trement du disque rotatif 3, erreur de variation qui résulte de l'excentricité Le signal d'erreur de variation (signal numérique) qui est mesuré par le dispositif de mesure 10 pour une rotation du disque 3, est inscrit dans une mémoire vive RAM 17 qui constitue la mémoire du. dispositif. Il est prévu pour la mémoire RAM 17 un compteur d'adresses 18 qui compte le signal d'impulsions de fréquence égal à 960 Hz qui lui est fourni par le circuit de commande 16. Le mode inscription ou lecture dans la mémoire RAM 17 est commuté par le signal de commande du circuit de commande 16 et au début de la rqtation normale du disque 3.pendant l'inscription, le signal d'erreur de variation mesurée pendant une rotation du disque rotatif 3 par le dispositif de mesure 10 est inscrit dans la mémoire RAM 17 en environ 0,1 seconde. Puis, pendant le fonctionnement, en asservissement de trace, le contenu de la mémoire 17 est lu de façon répétée. Ce signal d'erreur de variation (signal numérique) lu dans la mémoire RAM 17 est fourni par un conver- tisseur D/A (numérique/analogique) 19 pour être transformé en un signal analogique qui attaque un dispositif de réglage de niveau 20; ce dispositif 20 règle de façon appropriée le signal d'erreur de variation qu'il reçoit (signal analogique). Puis le signal d'erreur de variation dont le niveau a été réglé est appliqué à un additionneur 21 pour être ajouté au signal d'erreur de trace qui lui est appliqué par l'amplifi- cateur différentiel 5. Le signal de sortie de l'additionneur 21 est fourni par un circuit de compensation de phase 22 et un amplificateur d'entraînement 23 à un dispositif de commande de trace 6. Ainsi, on compense ou on corrige à l'aide du dis- positif de commande de trace 6, le décalage ou la déviation du point du faisceau lumineux sur l'élément récepteur 4. La figure 6 montre un autre exemple selon l'invention. A la figure 6, les éléments et les parties qui correspondent à celles de la figure 4 portent les mêmes 2490 85 références et leur description ne sera pas reprise. Dans l'exemple de la figure 6, le signal d'erreur de variation est appliqué de façon analogue à un organe de manoeuvre 24 qui déplace l'élément photo-récepteur 4 dans la direction perpendi- culaire à la ligne frontière L pour corriger l'élément photo- récepteur 4 et compenser ainsi le décalage ou le déplacement de la position du point du faisceau sur l'élément photo- récepteur 4 par le dispositif de commande de trace 6. Un autre exemple de l'invention sera -décrit à l'aide de la figure 7 dans laquelle les éléments des parties qui correspondent à celles des figures 4 et 6 portent les mêmes références et leur description ne sera pas reprise. Dans l'exemple de l'invention selon la figure 7, le signal d'erreur de variation obtenu comme indiqué ci-dessus est égale- ment fourni à l'organe de manoeuvre 24 qui commande à un miroir de galvanomètre 25 placé dans le chemin du faisceau entre le diviseur de faisceau 1 et l'élément photo-récepteur 4 pour compenser ou corriger le décalage du faisceau reproduit sur l'élément photo-récepteur 4, le décalage se faisant dans la direction perpendiculaire à la ligne frontière L. Dans cet exemple, le dispositif de commande de trace 6 commande un miroir de trace 26 autre que le miroir de galvanomètre 25 et est positionné entre l'objectif 2 et le diviseur de faisceau 1. Dans les exemples ci-dessus de l'invee- tion, le dispositif de commande de trace 6 et l'organe de manoeuvre 24 peuvent être constitués par une bobine bimorphe de haut parleur, un dispositif électromagnétique ou autre. Il est également possible de mesurer le signal d'erreur de variation sur plusieurs tours du support d'enregistrement tel que le disque rotatif et d'enregistrer en mémoire une valeur moyenne. Dans l'appareil d'asservissement de trace pour un système de reproduction d'informations optiques selon l'invention, l'asservissement de trace peut se faire de façon positive quelle que soit l'excentricité du support d'enregistrement optique tel que le disque rotatif. 249038i 5 REVENDICATIONS 1 ) Appareil d'asservissement de trace pour un système de reproduction d'informations optiques dans lequel un faisceau lumineux de lecture de l'information: tombe sur une surface d'enregistrement (3) de signal d'un support d'enregis- trement ayant une piste d'enregistrement pratiquement circulaire, appareil caractérisé en ce qu'il comporte un photocapteur (4, la, kb) pour détecter le faisceau lumineux du support d'enregistrement et pour générer un signal d'infor- mation ainsi qu'un premier signal d'erreur de trace en fonction des variations de la répartition du faisceau difracté, variations provoquées par la déviation de ia position du faisceau par rapport au centre de la piste d'enregistrement, un moyen de commande de trace qui reçoit le premier signal d'erreur de trace et qui commande le faisceau lumineux, un moyen de mesure pour mesurer une seconde erreur de trace d e à l'excentricité du support d'enregistrement, la mesure se faisant pendant. aur:is t moins pendant une rotation du support d'enregistrement, une. mémoire (17) pour enregistrer la seconde erreur de trace, un moyen (19, 20) pour injecter le second signal d'erreur de trace lu dans la mémoire (17)-, dans la boucle d'asservissement de trace pendant le fonctionnement normal de reproduction. 2 ) Appareil selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le photo-détecteur est formé d'une première et d'une seconde parties et le signal d'information est la somme des signaux de sortie des première et seconde parties et le premier signal d'erreur de trace représente la différence entre la première et la seconde partie du photodétecteur. ) Appareil selon la revendication 2, carac- térisé en ce que le second signal d'erreur de trace est un signal numérique et le signal lu dans la mémoire est transformé (19) en un signal analogique. 4 ) Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de mesure se compose d'une bascule bistable dite flip-flop 11, retardé, ayant une borne d'entrée retardée, une borne d'entrée d'horloge et une borne de sortie, ainsi qu'un compteur/ décompteur 12 préréglable, ayant une borne d'entrée d'horloge, une borne de commande de commutation comptage/décomptage et une borne de sortie le signal de somme du photodétecteur étant fourni à l'entrée retardée du flip-flop retardé; le signal de différence du photo- détecteur étant fourni à l'entrée de cadence du flip-flop retardé et du compteur, le signal de sortie du flip-flop retardé étant fourni à la borne de commande de commutation comptageidécomptage du compteur et le signal de sortie du compteur est fourni à la mémoire. ) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second signal d'erreur de trace lu dans la mémoire (17) est ajouté au premier signal d'erreur de trace. ) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second signal d'erreur de trace lu dans la mémoire (17) est fourni à un organe de manoeuvre pour commander le photo-détecteur. 7 ) Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le second signal d'erreur de trace lu dans la mémoire (17) est fourni à un second moyen de commande de trace, autre que le premier moyen de commande de trace.