Brevet FR2543347A1 — publié le 19840928

2543347. 1. La présente invention concerne un système suiveur de piste pour commande de disque optique On doit munir les disques optiques d'un certain moyen permettant de produire une information de synchronisation ou information d'horlo- ge et une information d'alignement si des données doivent être enregistrées et lues d'une manière correcte Classi- quement, une information d'alignement est fournie dans chaque bloc de chaque segment d'une piste de données d'un disque optique et le faisceau de lecture de la commande optique surveille continuellement la piste pour fournir une information d'alignement sur une base continue La gé- nération continue d'informations a souvent pour conséquen- ce que le signal de réaction du servo d'alignement est bruyant par suite du profil de donnée variant coexistant avec la donnée d'alignement, se traduisant souvent par des erreurs d'alignement. Une solution permettant d'obtenir un signal de réaction de servo d'information d'alignement relativement exempt de bruit consiste à fournir une information d'hor- loge et une information d'alignement dans seulement une 2. petite partie, la zone servo-synchra, de chaque secteur ou bloc de données avec la donnée d'information fournie dans le reste de chaque bloc Avec cette solution, l'in- formation d'horloge et l'information d'alignement ne sont fournies que périodiquement et non au moment o la donnée d'information est en cours de lecture ou d'enregistrement, d'o il résulte que les signaux produits sont relativement exempts de bruit La génération du signal de-réaction de servo d'information d'alignement utilisé dans cette appro- che est l'objet de la présente invention. Selon la présente invention, -les zones servo- synchro des blocs de données d'une piste de disque opti- que reçoivent une information qui permettra la génération d'impulsions de synchronisation d'horloge et d'impulsions d'alignement, avec ces dernières impulsions utilisées avec un circuit d'échantillon- blocage/détecteur de crête d'une conception nouvelle qui a pour fonction de produire un signal de réaction de servo d'information d'alignement sensible exempte de bruit Plus spécifiquement, une paire 2 o d'impulsions ayant des amplitudes respectives proportion- nelles au déplacement du faisceau de lecture/écriture pro- venant du centre de la piste sont générées, avec les am- plitudes de crête de ces impulsions stockées, puis compa- rées de manière à fournir, après filtrage de la porteuse, un signal de réaction de servo d'information d'alignement qui aura une amplitude proportionnelle au déplacement du faisceau de lecture/écriture provenant du centre de la piste, et un signe ou sens indicateur du sens de déplace- ment Le signal de réaction ayant le signe de correction approprié, pourrait être appliqué à des bobines de régla- ge d'alignement d'une tête optique, ou d'un miroir à axe double, dans le but de déplacer la lentille d'objectif ou le miroir de la tête optique de façon que le faisceau de lecture/écriture se déplace vers le centre de la piste. Une précision d'alignement inférieure à 0-1 pm peut être 3. obtenue avec ce procédé. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les des- sins ci-joints dans lesquels La figure 1 est une représentation d'une partie d'une piste d'un disque optique; Les figures 2 et 2 A sont respectivement des vues de dessus et de côté d'une zone de la partie de piste de la figure 1; Les figures 3 et 3 A décrivent des impulsions de tension produites par le circuit de la figure 4; La figure 4 est une représentation schématique d'un circuit de correction d'erreur d'alignement; et La figure 5 décrit la courbe d'erreur d'aligne- ment du circuit de la figure 4. En liaison tout d'abord avec la figure 1, on a représenté un bloc de données 2 d'une piste 4 de disque optique, bloc qui comporte une zone servo-synchro I et une zone de données II Bien qu'étant représentée comme étant linéaire, la piste 4 serait en réalité circulaire ou en spirale Le disque optique est de préférence du type o une information d'horloge et une information d'aligne- ment sont pré-mises en forme lors de la fabrication dans la zone servosynchro I Comme représenté en figures 2 et 2 A, l'information-d'horloge pré-mise en forme pourrait être constituée de bits codés spécialement, tels qu'une paire de zones en élévation déplacées de manière unique 10 et 12 dans la section de synchronisation d'horloge III de la zone servosynchro, et l'information d'alignement pré-mise en forme pourrait comprendre une paire de zones déplacées, en élévation, 14 et 16 dans la section servo IV de la zone servo-synchro Les zones 10, 12 et 16 n'ont pas besoin d'être en élévation, elles peuvent être en retrait, la seu- le exigence concernant la forme ou la structure physique de ces zones est qu'elles aient des propriétés de réflexion 4. de la lumière qui soient différentes des parties de la zone à drapeau qui les entoure ou leur est contiguë Les zones 10 et 12 d'information d'horloge sont déplacées l'une par rapport à l'autre et centrées sur la piste 4. Les zones 14 et 16 d'information d'alignement sont légère- ment décalées par rapport au centre de la piste 4 (décala- ge dans le sens radial, avec la zone 14 déplacée d'une petite distance vers un coté du centre de la piste et la zone 16 déplacée de la même distance de l'autre côté du centre de la piste De préférence, il y a un léger espace- ment entre les zones 14 et 16 dans le sens de la piste, mais cela n'est pas essentiel Alors que la zone servo- synchro se déplace au droit d'un spot 20 de faisceau laser fixe par suite du mouvement du disque optique, les zones 10 et 12 provoquent la génération d'ïmpulsions de lumière, ces impulsions étant traitées d'une manière classique de manière à fournir des impulsions de signaux électriques pour la synchronisation de l'échantillonnage de données et, de plus, à des fins d'alignement, une impulsion de remise à l'état initial qui se produit dans le temps après que le spot laser 20 ait atteint les zones 14 et 16 et à la suite des première et seconde impulsions d'échantillon- nage. Lorsque le spot 20 est centré sur la piste 4, le passage des zones 14 et 16 au droit du spot 20 produira des impulsions d'amplitude de lumière ayant la même valeur d'amplitude avec traitement par photodétecteur de ces im- pulsions de lumière et fourniture d'impulsions de tension A et B d'amplitude égale comme représenté en figure 3. Cependant, lorsque le spot du faisceau laser 20 est dépla- cé par rapport au centre de la piste, l'une des impulsions de lumière sera supérieure à l'autre, et les impulsions A et B auront une amplitude inégale, comme représenté en figure 3 A Il est fait appel à la différence d'amplitude des impulsions A et B pour déplacer le spot 20 overs le 5. centre de la piste. En liaison maintenant avec la figure 4, une première source 30 de courant de charge constant alimentée par unetension V est couplée par l'intermédiaire d'une diode 32 à un condensateur 34, et une seconde source 36 de courant de charge constant alimentée avec une ten- sion V+ est couplée par l'intermédiaire d'une diode 38 à un condensateur 40 Les sources de courant 30 et 36 sont connectées également par l'intermédiaire de diodes 42 et 44, respectivement, à la sortie d'un amplificateur haute vitesse 46 ayant une haute impédance d'entrée et une faible impédance de sortie Les impulsions A et B d'information d'alignement sont fournies en séquence à l'entrée 47 de l'amplificateur 46 Des diodes 48 et 50 connectent respectivement les sources de courant 30 et 36 par l'intermédiaire de commutateurs normalement fermés 52 et 54, respectivement, à la masse. Le côté non à la masse du condensateur 34 peut être connecté à la masse via une diode 56 et un commuta- teur 58 normalement ouvert, et similairement, le côté non à la masse du condensateur 40 peut être connecté à la masse via une diode 60 et un commutateur 58 Les commu- tateurs 52, 54 et 58 sont du type à porte, tels que des transistors contrôlés qui agissent en source de courant de transistors contrôlés Les côtés non à la masse des con- densateurs 34 et 40 sont également connectés respective- ment à des amplificateurs tampons haute impédance 62 et 64, dont les sorties sont connectées aux entrées d'un am- plificateur de différence 66 comprenant des résistances 68, 69, 70 et 71 et un amplificateur opérationnel 72 La sortie de l'amplificateur de différence 66 est connectée à un filtre passe-bas actif 74 comportant des condensa- teurs 76 et 78, des résistances 79 et 80 et un amplifica- teur 82. Le fonctîonnement-du circuit de la figure 4 6. permettant de produire un signal d'erreur d'alignement e o est initialisé par la fermeture du commutateur 58 lorsqu'on lui applique une impulsion de remise à l'état initial qui est produite en utilisant l'information d'horloge prove- nant de la section de synchronisation d'horloge précédente. La fermeture du commutateur 58 fournit un trajet vers la masse pour la décharge complète des deux condensateurs 34 et 40 Lors de la réouverture du commutateur 58 par passage de l'impulsion de remise à l'état initial, l'impul- sion de tension A est appliquée à l'entrée 47 de l'amplifi- cateur 46 et simultanément la première impulsion d'échantil- lonnage est fournie au commutateur 52, en provoquant l'ou- verture, d'ou il résulte que le condensateur 34 commence à être rechargé par la source 30 Lorsque la charge du conden- sateur 34 atteint la tension de crête de l'impulsion A, la diode 32 n'est plus conductrice et le courant provenant de la source 30 est dérivé dans l'amplificateur 46 via la dio- de 42, d'o il résulte que le condensateur 34 se charge à la tension de crête de l'impulsion A et retient cette charge par suite de l'impédance d'entrée élevée du tampon 62 et de la présence de la diode 32 A l'issue de la première impulsion d'échantillonnage, le commutateur 52 se ferme et du courant provenant de la source 30 va;vers la masse par l'intermédiaire du commutateur 52 Maintenant, l'impulsion de tension B est appliquée à l'entrée de l'amplificateur 46 et simultanément la seconde impulsion d'échantillonnage est fournie au commutateur 54, en provoquant l'ouverture, d'o il résulte que le condensateur 40 commence à être chargé par la source 36 Lorsque la charge du condensateur 40 at- teint la tension de crête de l'impulsion B, la diode 38 n'est plus conductrice et le courant provenant de la sour- ce 36 passe dans l'amplificateur 46 par l'intermédiaire de la diode 44, d'o il résulte que le condensateur 40 se charge à la tension de crête de l'impulsion B et conserve cette charge par suite de l'impédance d'entrée élevée 7. du tampon 64 et de la présence de la diode 38 A l'issue de la seconde impulsion d'échantillonnage, le commutateur 54 se ferme et le courant provenant de la source 36 va à la masse par l'intermédiaire du commutateur 54. Les tampons 62 et 64 transfèrent les tensions des condensateurs 34 et 40 aux entrées de l'amplificateur de différence 66 qui fournit à sa sortie un signal modulé par porteuse ayant une amplitude proportionnelle à la différence des amplitudes de crête entre impulsions de tension A et B et un sens indicateur de l'impulsion de tension qui a l'amplitude de crête la plus grande, c'est-à- dire une amplitude et un sens indicateurs de la distance à laquelle le spot laser 20 est déplacé par rapport au centre de la piste 4 et du sens de ce déplacement La compo- sante porteuse du signal de sortie de l'amplificateur 66 est enlevée par le filtre passe-bas actif 74 de manière à fournir le signal d'alignement e O désiré Pendant la lec- ture ou l'écriture dans la zone de données, l'information e du signal d'alignement est maintenue constante jusqu'au moment de la séquence d'échantillonnage suivante. La relation entre le signal e et la position sur la piste est représentée par la courbe d'erreur de piste de la figure 5 Plus la distance entre les zones 14 et 16 et le centre de lampiste est petite, c'est-à-dire plus le déplacement radial des zones 14 et 16 par rapport au centre de la piste est petit, plus grande est la sensibili- té du système, c'est-à-dire plus raide est la courbe d'er- reur d'alignement Un petit interstice ( 1 micron) le long de la piste entre les zones 14 et 16 fournira une plus grande résolution par rapport à un agencement o les zones 14 et 16 se chevauchent légèrement le long de la piste Le signal e est fourni d'une manière classique à un système de servo à boucle fermée pour permettre le déplacement d'une lentille d'objectif ou d'un miroir de la commande de disque optique dont le circuit de la figure 4 est une 8. partie afin d'effectuer le déplacement du spot 20 vers le centre de la piste 4 Lorsqu'un tel centrage est obtenu, la différence entre les impulsions de tension A et B sera nulle,comme le sera le signal e O o, et aucun autre mouve- ment du spot 20 ne se produira De plus, les tensions stockées dans les condensateurs 34 et 40 peuvent être uti- lisées à des fins de commande automatique de gain, le cas échéant, pour maintenir la sensibilité d'alignement dans toutes les parties du disque. Bien que le circuit de la figure 4 puisse être mis en oeuvre par diverses sources des composants décrits, les composants suivants sont donnés à titre d'exemple: amplificateur 46-L O O Oo 2, amplificateurs 62, 64, 72 et 82 - LF 353, diodes IN 916, sources de courant 30 et 36 sour- ces de courant de transistor utilisant des transistors 2 N 2905, commutateurs 52, 54 et 48 sources de courant de transistor contrôlé utilisant des 2 N 2222. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de va- riantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. ' , - a REVENDICATIN 05 1 Circuit, dans une commande de disque optique qui produit périodiquement une paire de signaux dont les tensions-de crête sont indicatrices de-la déviation d'un faisceau optique par rapport au centre d'une piste d'un disque optique utilisé avec la commande de disque, pour pro- duire un signal de correction d'erreur d'alignement compre- nant un premier moyen ( 4:6, 52, 34) pour fournir une premiè- re tension (A) égale à la tension de crête de l'un des si- gnaux de la paire, un second moyen ( 46, 54, 40) pour four- nir une seconde tension (B), égale à la tension de crête de l'autre signal de la paire, et un amplificateur de dif- férence ( 66) couplé aux premier et second moyens pour four- nir un signal de correction d'erreur d'alignement ayant une tension égale à la différence entre la première et la seconde tension. 2 Circuit, dans une commande de disque optique qui produit, à partir de signaux d'horloge provenant du disque optique utilisé avec la commande, une impulsion de remise à l'état initial et une paire d'lmpulsions d'échan- tillonnage et qui produit, à partir du disque optique uti- lisé avec la commande, une paire de signaux d'alignement dont les tensions de crête (A, B) sont indicatrices de la déviation d'un faisceau optique ( 20) par rapport au centre d'une piste ( 4) du disque optique, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit pour générer un signal de correction d'erreur d'alignement, comportant des premier et second moyens de stockage de tension ( 34, 40) connectés à un mo- yen ( 30, 361) de courant de charge, des premier et second dispositifs de commutation ( 52, 54) normalement fermés, con- nectés au moyen de courant de charge, un amplificateur ( 46) à haute impédance d'entrée recevant les signaux d'aligne- ment et connecté au moyen de courant de charge et aux deux moyens de stockage de tension, les signaux d'échantillon- nage étant appliqués aux dispositifs de commutation 10. normalement fermés ( 52, 54) pour ouvrir le premier dispo- sitif de commutation ( 52) lorsque l'un des signaux d'ali- gnement est appliqué & l'amplificateur, d'o il résulte que le premier moyen de stockage de tension ( 34) est char- gé à la tension de crête du premier signal d'alignement et pour ouvrir le second dispositif de commutation ( 54) lorsque l'autre signal des signaux d'alignement est appli- qué à l'amplificateur, d'on il résulte que le second moyen de stockage ( 40) de tension est chargé à la tension de crête de ce second signal d'alignement, des premier et second moyens de tampon ( 62, 64) à impédance élevée connec- tés,respectivement aux premier et second moyens de stocka- ge de tension, un amplificateur de différence ( 66) ayant des première et seconde entrées connectées respectivement aux sorties des moyens de tampon, et un moyen de filtre ( 74) connecté à la sortie de l'amplificateur de différence, la sortie du moyen de filtre fournissant un signal de correc- tion d'erreur d'alignement ayant une tension égale à la différence entre les tensions de crête des premier et se- cond signaux d'alignement.