Brevet FR2492144A1 — publié le 19820416

"Dispositif servant à la lecture et/ou l'enregistrement d'information dans une structure d'information lisible par voie optique". L'invention concerne un dispositif servant à la lecture et/ou l'enregistrement d'information dans une structure d'information lisible par voie optique et rangée suivant des pistes sur un porteur d'enregistrement, muni d'une source de rayonnement fournissant un faisceau optique, d'un système d'objectif servant à la focalisation du faisceau en une tache de rayonnement dans le plan de la structure d'information, d'un élément réglable per- mettant de déplacer la tache de rayonnement perpendi- culairement à la direction de la piste et système de dé- tection de la tache de rayonnement servant à déterminer la position de la tache de rayonnement par rapport à une pisté, ce système de détection étant relié à un circuit électronique pour former un signal de commande pour l'élément réglable. L'élément réglable peut être formé par un élé- ment séparé, comme un réflecteur basculant ou un prisme basculant ou par un élément déjà prévu dans la voie de rayonnement et dont la position est réglable. A titre d'exemple, on peut citer un système d'objectif pouvant être déplacé perpendiculairement à la direction de la piste ou une source de rayonnement pouvant être déplacé perpendiculairement à la direction de la piste comme un laser à diode. Par servo-système de suite de piste, il y a lieu dîentendre, dans la suite du présent mémoire, un système permettant de déterminer un écart se produisant entre le centre de la tache de rayonnement et le centre de la partie de piste à lire et de former un signal de commande proportionnel audit écart. Un tel dispositif, qui sert à la lecture d'un porteur d'enregistrement dans lequel est enregistré un 2492 1 44 programme vidéo, est connu entre autres du brevet des Etats-Unis d'Amérique no. 3 931 459. Le servo-système de suite de piste selon ce brevet comporte deux détecteurs sensibles à rayonnement, qui sont disposés dans le champ lointain de la structure d'information, notamment des deux côtés d'une ligne parallèle à la direction de piste. La différence se produisant entre les signaux de départ de ces détecteurs représente la grandeur et la direction de l'écart de cette position de la tache de lecture par rapport au centre d'une piste d'information à lire. Ce signal, éventuellement renforcé, est amené à un élément d'entralnement pour un réflecteur basculant disposé entre la source de rayonnement et le système dl-objectif et per- mettant de corriger la position de la tache de lecture. Le dispositif selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3 931 459 est conçu pour la lecture d'un. porteur d'enregistrement perméable au rayonnement, dont le réflecteur basculant est disposé d'un côté du porteur d'enregistrement et les détecteurs de suite de piste, de l'autre côté. Lors d'un basculement du réflecteur à partir de sa position centrale, la direction de l'axe du faisceau et, par conséquent, également, la position de cet axe par rapport aux détecteurs de suite de piste subit une variation. Un même effet se produit dans un dispositif ser- vant à la lecture d'information dans un porteur d'enre- gistrement réfléchissant le rayonnement dans lequel est utilisé un élément semitransparent basculant pour le dé- placement de la tache de rayonnement et dans lequel la partie de faisceau réfléchie par la structure d'information, et transmise par l'élément semitransparent, est utilisé pour la détection de suite de piste. Dans un dispositif conçu pour la lecture d'information dans un porteur d'enregistre- ment réfléchissant le rayonnement comportant un réflecteur à réflexion complète basculant pour le déplacement de la tache de rayonnement, l'axe de faisceau se déplace par rapport au détecteur de suite de piste pendant le bascule- ment de réflecteur si ce dernier n'est pas exactement dis- posé au plan focal du système d'objectif. Lorsque, dans le 2492 1 44 dernier dispositif, le réflecteur basculant se trouve au plan focal du système d'objectif, mais la répartition dtin- tensité dans le faisceau est asymétrique, par exemple dans le cas o la source de rayonnement est un laser à diode, un basculement du réflecteur se traduit par une variation dans la répartition d'intensité sur les détecteurs de suite de piste, variation qui n'est nullement tributaire de la position de la tache de rayonnement par rapport à une piste d'information à lire. Lorsque le déplacement de la tache de rayonnement s'effectue transversalement à la di- rection de la piste par déplacement du système d'objectif ou de la source de rayonnement, il en résulte un déplace- ment de l'axe du faisceau par rapport au détecteur de suite de piste, déplacement qui n'est pas tributaire de la position de la tache de rayonnement par rapport au centre d'une piste d'information. Dans tous les susdits dispositifs conçus pour l'en- registrement et/ou la lecture d'information, le signal de suite de piste formé à l'aide des détecteurs de suite de piste est non seulement tributaire de la position de la tache de lecture par rapport à la piste d'information à lire, mais également de la position de l'élément réglable assurant le déplacement de la tache de rayonnement trans- versal à la direction de la piste. De ce fait, la tache de lecture peut être contrôlée de façon à ne pas coïncider avec le centre d'une piste d'information à lire, ce qui veut dire que le centre de la tache de lecture parvient à côté du centre de la piste d'information. Lorsque la va- riation de la position de l'élément réglable est assez grande, pour suivre les pistes d'information à excentrici- tés élevées, l'influence de cette variation sur la répar- tition d'intensité sur les détecteurs de suite de piste peut même dépasser celle provoquée par l'écart se produisant entre le centre de la tache de lecture et le centre de la piste d'information. La position de l'élément réglable est la position angulaire d'un élément basculant ou la position d'un élé- ment déplaçable, transversale à l'axe optique du système formé par les autres éléments dans la voie de rayonnement. La présente invention vise à fournir un disposi- tif de lecture et/ou d'enregistrement permettant d'éliminer l'influence de la position d'un élément réglable sur le signal de commande pour cet élément. Conformément à l'in- vention, le dispositif est caractérisé par un système de détection de position, servant à déterminer la position de l'élément réglable sur le signal de commande pour cet élément. Conformément à l'invention, le dispositif est caractérisé par un système de détection de position, servant à déterminer la position de l'élément réglable et dont la sortie est connectée à une entrée du circuit électronique de façon que ce circuit puisse engendrer un signal de commande corrigé pour la position de l'élément réglable. La description ci-après, en se référant au dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les figures 1, 2 et 3 montrent plusieurs formes de réalisation d'un tel dispositif conforme à l'invention. La figure 1 montre en section radiale un porteur d'enregistrement 1. La structure d'information est consti- tuée par un grand nombre de pistes d'information 2 qui, à leur tour, sont constituées par des domaines d'information non représentés sur le dessin, qui alternent avec des domaines intermédiaires. La structure d'information peut être située en haut du porteur d'enregistrement, ce qui permet la lecture de ce dernier à travers le substrat transparent 3, ce dernier servant de couche protectrice. La structure d'information est exposée à un faisceau de lecture 7 fourni par une source de rayonnement 6, par exemple un laser hélium-néon. Le faisceau 7 est focalisé en une tache de lecture V sur la structure d'information par un système d'objectif, indiqué schématiquement par une seule lentille 9. Dans la voie de rayonnement est inséré un élément de déviation de faisceau. Cet élément est sous forme d'un réflecteur 10, qui peut basculer par rapport à son axe 11 dans la direction indiquée par la flèche 12 à l'aide du 2492 1 44 sytème d'entraînement 41, qui est représenté schématique- ment sur le dessin. Le réflecteur 10 peut être entraîné par exemple du fait qu'un enroulement de fil est appliqué autour de ce réflecteur, cet enroulement se trouvant dans un champ magnétique engendré par une paire de pièces po- laires. Un courant électrique traversant un enroulement permet d'accélérer ou de ralentir la rotation du réflecteur. Un tel système d'entraînement du réflecteur est décrit entre autres dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 4 123 146. Le faisceau réfléchi par la structure d'infor- mation traverse le système d'objectif une seconde fois pour être réfléchi ensuite par le réflecteur 10 dans la direc- tion de la source de rayonnement 6. Afin de séparer le faisceau réfléchi et modulé par la structure d'information du faisceau émis par la source 6, on a inséré, dans la voie de rayonnement, de façon commune un prisme diviseur sen- siblement à polarisation 13 et une lame //4 14,A étant la longueur d'onde du faisceau de lecture. Le prisme 13 réfléchit le faisceau provenant du porteur d'enregistre- ment vers un système de détection sensible à rayonnement 15. Lors de la rotation du porteur d'enregistrement à l'aide d'un arbre entraîné par un moteur 5, le signal de sortie du système de détection est modifié selon la succession de domaines d'information et de domaines intermédiaires dans une piste d'information. Afin de pouvoir détecter la position de la tache de lecture par rapport à une piste d'information à lire, le svstème de détection 15 est constitué par deux détec- teurs, par exemple des photodiodes, 16 et 17, qui sont disposées dans ce qu'on appelle "champ lointain" de la structure d'information. Cela implique que les détecteurs sont disposés dans un plan dans lequel les centres des divers ordres de diffraction qui se forment lorsque la tache de lecture est projetée sur une petite région d'in- formation sont suffisamment séparés. Les détecteurs peuvent être disposés par exemple dans une image de l'ouver- ture d'entrée du système d'objectif. Comme le décrit le 2 4 9 2 1 4 4 brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3 931 459, la ré- partition de l'intensité sur les détecteurs 16 et 17 est déterminée par la position de la tache de lecture V par rapport au centre d'une piste d'information à lire 2. Les signaux de sortie des détecteurs 16 et 17 sont amenés à un circuit de soustraction 18, dont le signal de sortie ou le signal de suite de piste, Sr est déterminé par la grandeur et la direction d'un écart se produisant entre le centre de la tache de lecture et le centre de la piste d'information à lire. Ce signal est amené, éventuellement par l'intermédiaire d'un amplificateur 19, à un système dten- traInement 41 assurant le basculement du réflecteur 10 de façon que le signal Sr devienne nul. Un signal Si qui est représentatif pour l'infor- mation lue peut s'obtenir par addition des signaux des détecteurs 16 et 17 dans le circuit 20. Pour des raisons pratiques, il n'est assez souvent pas possible de disposer le centre du réflecteur 10 au plan focal du système d'objectif. Dans ce cas, la position du faisceau réfléchi par le porteur d'enregistrement et le réflecteur 10, par conséquent également la position du faisceau atteingnant les détecteurs 16 et 17, sont tribu- taires de la position du réflecteur 10, de sorte que la répartition de l'intensité sur les détecteurs 16 et 17 est déterminée également par la position du réflecteur 10. Si la répartition de l'intensité dans le faisceau émis par la source 6 est asymétrique, la répartition de l'intensité sur les détecteurs 16 et 17 sera également tributaire de la position du réflecteur 10, même si le centre du réflecteur 10 se trouve au plan focal du système d'objectif. Dans lesdits cas, le signal de suite de piste Sr et, par consé- quent, le signal de commande Sc est donc tributaire de la position du réflecteur 10. Afin d'éliminer cette dépendance, le dispositif comporte un système 21 permettant de détecter la position angulaire. Ce système comporte une source de rayonnement 22, par exemple une diode émettant le faisceau de lumière 42, une lentille 23 et deux détecteurs 24 et 25, par exemple 2 4 9 2 1 4 4 des photodiodes. La face arrière du réflecteur 10 est rendue réflectrice et émet le faisceau émis par la source 22 vers le plan des détecteurs 24 et 25 pour y être foca- lisé par la lentille 23. Le système peut être conçu de telle façon que si le réflecteur occupe sa position centrale, le faisceau 42 soit symétrique par rapportaux détecteurs 24 et 25. Lors du basculement du réflecteur 10 à partir de sa position centrale, le faisceau réfléchi 42 acquiert une autre direction, de sorte que l'un des dé- tecteurs 24 et 25 reçoit plus de rayonnement que l'autre. Les signaux des détecteurs 24 et 25 sont amenés au cir- cuit de soustraction 26. Le signal de sortie Sm de ce circuit est déterminé par la grandeur et la direction de l'angle de basculement du réflecteur 10. Ce signal, qui est aussi grand que la composante dans le signal Sr formée par suite du basculement du réflecteur 10, est amené à un circuit de soustraction 27 auquel est appliqué également le signal S r Le signal de sortie Sc du circuit 27 est ainsi indépendant de la position angulaire du réflecteur 10. Pour ce qui concerne la dépendance du signal Sr de la position de l'élément 10 assurant le déplacement de la tache de lecture V, le dispositif selon la figure 1 peut être comparé avec un dispositif dans lequel le système d'objectif ou la source de rayonnement est mû pour dé- placer la position de la tache de lectuAe transversalement à la direction de la piste. Le déplacement du système d'objectif ou de la source de rayonnement transversale à la direction de la piste peut être mesuré de façon connue, par exemple à l'aide d'un indicateur inductif ou par voie optique par application d'un réflecteur sur le système d'objectif et à l'aide d'un faisceau de rayonnement à in- cidence aiguë par rapport audit réflecteur. Dans la voie du faisceau réfléchi par-le réflecteur sont insérés deux détecteurs sensibles à rayonnement de façon que, lors du déplacement du système d'objectif, ou de la source de rayonnement, transversal à la direction de la piste, le faisceau se déplace transversalement à la ligne de s6pa- ration des détecteurs sur ces derniers. Dans le dispositif selon la figure 1, la dé- pendance du signal Sr de la position de l'4lément assurant le déplacement de la tache de lecture est plus faible que dans un dispositif servant à la lecture d'un porteur d'en- registrement transparent au rayonnement ou dans un disposi- tif selon la figure 2 dans lequel la partie du faisceau réfléchie, par le porteur d'enregistrement traversant l'élément de déviation 30 est utilisée pour la détection de suite de piste. Sur la figure 2, l'élément de déviation fait également office de diviseur de faisceau. Cet élément est constitué par deux parties 31 et 32, qui sont réunies en un cube avec interposition de la couche divisant le. faisceau 33. Pour un degré donné de la rigidité, un tel élément de déviation présente une plus faible inertie qu'un réflecteur plan présentant la même rigidité et peut être mû sans qu'il ne se produise de grandes résonances parasites, ce qui est avantageux du point de vue technique de réglage. De plus, la couche divisant le faisceau est ainsi entièrement enfermée et, de ce fait, non exposée aux influences atmosphériques, de sorte qu'elle ne risque pas d'être endommagée mécaniquement. La couche divisant le faisceau 33 peut être formée par une couche partiellement réflectrice ou par une couche sensible à la polarisation.de la luminière et dans ce dernier cas, il faut appliquer une plaque >\/4 devant le système d'objectif. Le cube 30 peut être basculé à l'aide de moyens électromagnétiques non re- présentés sur le dessin. De préférence, ces moyens sont sous la forme décrite dans la Demande de brevet néerlandais 3C précédente No. 80 02958 déposée le 22/5/80 au nom de N.V. PHILIPSt GLOEILAMPENFABRIEKEN, dont le contenu est con- sidéré comme inséré dans la présente description. La face arrière 34 du cube 30 est rendue réflec- trice et la position de la couche 33 est détectée par l'intermédiaire de la position de cette face à l'aide de la source de rayonnement 22, de la lentille 23, des détecteurs 24 et 25 et du circuit de soustraction 26 d'une façon iden- tique à celle du dispositifselon la figure 1. Afin que le signal SM dépende uniquement du basculement de la face 34 et non des autres déplacements du cube 32, par exemple d'un déplacement de ce cube dans la direction de la source 35, les éléments du système de détection de position sont disposés de façon que le centre de la source 22 et la ligne de séparation des détecteurs 24 et 25 se situent dans un seul plan, qui est parallèle à l'axe de rotation 11 dudit cube. Sur la figure 2, la source de rayonnement et la lentille 23 se situent par exemple derrière le plan du dessin comme l'indiquent les lignes pointillées alors que dans ce cas, les détecteurs 24 et 25 se situent devant le plan du dessin. Dans le dis- positif selon la figure 1, les éléments 22, 23, 24 et 25 peuvent également être placés par rapport à l'axe de ro- tation 11 d'une façon analogue à celle illustrée sur la figure 2. Dans le dispositif selon la figure 2, la source de rayonnement est constituée par un laser à diode semicon- ductrice. Une telle source de rayonnement peut également être utilisée dans le dispositif selon la figure 3. Dans ce dispositif, l'élément de déviation 36 fait office de divi- seur de faisceau. Cet élément est constitué par une plaque transparente à faces parallèles 37 sur laquelle est appli- quée une couche partiellement réflectrice 38. Dans le dispositif selon la figure 3, le système de détection de position ne comporte pas de source de rayonnement spéciale, mais la partie 71 du faisceau de lecture 7 transmise par la couche 38 est utilisée pour la détection de la position. Cette partie du faisceau atteint les deux détecteurs 24 et 25 du système de détection de position. La partie de faisceau 7' est déplacée parallèle- ment à elle-même par la plaque 37, ce déplacement consti- tuant une fonction de l'angle d'incidence du faisceau 7 à la plaque 37. Lorsque la plaque 37 occupe sa position centrale, la partie de faisceau 7?, quitte cette plaque, comme l'indiquent les lignes en traits pleins, et atteint symétriquement les détecteurs 24 et 25. Les lignes poin- tillées indiquent la marche de la partie de faisceau 7t pour le cas o la plaque 35 a fait une rotation sinistror- sum. Au lieu d'une plaque à faces parallèles 37, le dis- positif selon la figure 3 peut également utiliser un cube. Pour détecter la position de l'élément de déviation, il est égalementpossible d'utiliser la faible quantité de rayonnement réfléchi par la face avant 43 du cube 30. Cette face avant 43 fait ainsi un petit angle avec l'axe du faisceau 7, comme l'indique la figure 2 par des lignes pointillées. Le rayonnement réfléchi par la face 43 est focalisé par la lentille 8 en une tache de rayonnement dans le plan indiqué par des lignes pointillées des détecteurs 24 et 25 du système de détection de posi- tion. Lorsque la source 35 est constituée par un laser à diode, les détecteurs 24 et 25 peuvent être intégrés avec cette source sur une plaque de matériau semiconducteur. Si l'élément réglable est entrainé par une bo- bine magnétique, cas dans lequel il existe une relation fixe entre la position de cet élément et l'impédance ou la self- induction de la bobine, la position de l'élément réglable peut être déduite par voie électronique de la self- induction. L'invention peut également être appliquée à un dispositif conçu pour l'enregistrement dfinformation dans un corps porteur d'enregistrement, qui est muni d'une servo-piste pouvant être détectée par voie optique, dans laquelle, ou à c6té de laquelle, doit être enregistrée de l'information. Un tel dispositif d'enregistrement peut être formé comme les dispositifs de lecture décrits ci- dessus, par exemple ceux de la figure 3, mais la source de rayonnement émet une intensité plus élevée que celle né- cessaire pour la lecture. Si la source de rayonnement est un laser à gaz par exemple, un modulateur d'intensité 39, par exemple un modulateur acousto-optique ou magnéto- optique, doit être inséré dans la voie de rayonnement et à ses bornes d'entrée 4o est appliqué le signal enregistré qui peut être un signal audio, un signal vidéo ou un signal de données. Si la source de rayonnement est un laser à diode, il ne faut pas de modulateur et le laser à diode peut être commandé par le signal audio, vidéo ou de données. On a fait en sorte que le diviseur de fais- ceau 38 réfléchisse la majeure partie de rayonnement et n'en transmette qu'une petite partie. Lors de l'enregistre- ment, le corps porteur d'enregistrement réfléchit égale- ment suffisamment de rayonnement pour permettre la susdite suite de piste. REVENDICATIONS 1. Dispositif servant à la lecture et/ou l'enre- gistrement d'information dans une structure d'information lisible par voie optique et rangée suivant des pistes sur un porteur d'enregistrement, muni d'une source de rayonne- ment fournissant un faisceau optique, d'un système d'ob- jectif servant à la focalisation du faisceau en une tache de rayonnement dans le plan de la structure d'information d'un élément réglable permettant de déplacer la tache de rayonnement perpendiculairement à la direction de la piste et d'un système de détection de la tache de rayonne- ment servant à déterminer la position de tache de rayonne- ment par rapport à une piste, de système de détection étant connecté à un circuit électronique pour former un signal de commande pour l'élément réglable, caractérisé en ce qu'il comporte un système de détection de position (21, 22, 23, , 26) servant à déterminer la position de l'élément réglable (10, 3o, 36) et dont la sortie est connectée à une entrée du circuit électronique (27) de façon que ce circuit puisse engendrer un signal de commande corrigé (Sc) pour la position dudit élément réglable. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'élément réglable est constitué par un élément basculant et partiellement réflecteur, caractérisé en ce que le sy-. stème de détection de position est constitué par deux dé- tecteurs sensibles à rayonnement (24, 25) insérés dans le trajet de la partie de faisceau (71) émis par la source de rayonnement (33) et transmise par l'élément basculant (36), détecteurs dont les sorties sont. connectées à un circuit de soustraction (26). 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'élément réglable est constitué par un prisme basculant présentant un plan partiellement réflecteur, caractérisé en ce que la face (43) opposée à la source de rayonnement 3- (35) du prisme (30) fait un angle aigu avec l'axe du faisceau (,) émis par la source de rayonnement et le sy- stème de détection de position comporte deux détecteurs sensibles à rayonnement (24,,25) réfléchis par laditeface (43) du prisme et un circuit de soustraction (26), dont les sorties sont connectées aux sorties des détecteurs. 4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'élément réglable est constitué par un élément basculant au moins partiellement réflecteur, caractérisé en ce que une face (45, 34) de l'élément basculant (i0, 3o) située à l'opposé de la source de rayonnement, est réflectrice et le système de détection de position comporte une source de rayonnement auxiliaire (22) et deux détecteurs sensibles au rayonnement (24, 25) insérés dans le trajet du faisceau émis par la source de rayonnement auxiliaire et réfléchi par la face réflectrice (45, 34), détecteurs dont les sorties sont connectées aux entrées d'un circuit de sous- traction (26) et la source de rayonnement auxiliaire et la ligne de séparation des détecteurs se situent dans un plan parallèle à l'axe (11) de l'élément basculant.