Brevet FR2578083A1 — publié le 19860829

La présente invention concerne une unité de disque optique utilisant les formes effaçable et non-effaçable de stockage. On a proposé dans l'art antérieur des dispositifs optiques de support de l'information qui utilisent les variations de la réflectivité ou de la morphologie de la surface d'un support pour détecter l'information enregistrée. Comme les variations sont obtenues, par exemple, en procédant à l'ablation de parties discrètes du support ou en provoquant une discontinuité en surface telle qu'une bosse, aux parties discrètes du support, ces dispositifs fournissent un stockage permanent ou non-effaçable. Les variations de la quantité de la lumière réfléchie qui est recueillie par l'objectif de dispositifs de ce type indiquent la présence de changements dans la réflectivité ou la morphologie en surface du support de l'information. On a également proposé des dispositifs de stockage magnéto-optiques, effaçables. Ceux-ci utilisaient l'effet polaire Kerr pour fournir un signal de lecture à partir d'un support magnéto-optique. On observe l'effet Kerr luimême par les variations de l'état de polarisation de la: lumière se produisant après une réflexion normale sur un support aimanté dans le sens orthogonal. Dans un dispositif de ce type, la lumière polarisée suivant la composante p d'un laser est transmise au support magnéto-optique par l'intermédiaire d'un dispositif de fractionnement de faisceau de polarisation. La lumière réfléchie par le support tombe sur le même dispositif de fractionnement de faisceau et contient les composantes s et p de l'effet polaire Kerr dans lé support.Les composantes p et s concernent la lumière vibrant parallèlement et perpendiculairement au plan d'incidence, respectivement. Le sens de la phase de la composante s contient l'information sur la direction d'aimantation des domaines magnétiques du support qui représentent l'information codée. Le sens de la phase de la composante s, par exemple,vers le haut ou vers le bas, peut se mesurer en la rapportant à celui de la phase de la composante p.Comme les dispositifs classiques de fractionnement de faisceau fourniront une transmission très élevée de la composante p de la lumière réfléchie si cette composante tombe perpendiculairement sur une face du dispositif de fractionnement, ce dispositif est soumis à une rotation d'un petit angle telle qu'une petite fraction de la composante p (et une grande fraction de la composante s) de la lumière réfléchie peuvent être amenées a être dirigées vers un agencement à détecteur différentiel. On verra à ce sujet l'article "signal-to Noise Ratio For Magneto-optic Readout From fluadrilayer Structures" de Connell et coll., Applied Physics Letters, 42 (8), 15 avril 1983, pages 742-4. (Rapport signal/bruit pour lecture magnéto-optique à partir de structures à quatre couches). On efface la donnée en appliquant un champ magnétique inverse et en chauffant par laser la surface, le secteur ou les domaines devant être effacés. Dans l'art antérieur, les dispositifs de stockage optiques sont soit du type non effaçable soit du type effa çable. Il serait avantageux de disposer d'un dispositif de stockage optique qui combine un stockage effaçable et un stockage non-effaçable. Il serait encore plus avantageux de disposer d'un dispositif de stockage optique qui utilise sensiblement les mêmes composants pour procéder à la lecture des données effaçables et non-effaçables. Une unité de disque optique utilisant tant les types effaçables que non-effaçables de stockage des données fait l'objet de la présente invention. La lumière réfléchie par le support de l'information est dirigée par un dispositif de fractionnement de faisceau polarisant vers un agencement de détection de données qui mesure la différence de phase entre les composantes s et p de la lumière réfléchie dans le but de détecter des données effaçables qui ont été enregistrées magnétiquement. De plus, les composantes s et p de la lumière réfléchie sont additionnées pour détecter les données non-effaçables. La présente invention sera bien comprise lors# de la description suivante faite en liaison avec les dessins cijoints dans lesquels Les figures 1 à 3 sont des vues en perspective et de côté, respectivement, d'une partie d'un disque de stockage optique permettant le stockage de données effaçables et noneffaçables; La figure 2 est une vue en perspective d'une unité de disque utilisée avec les disques des figures I et 3. En liaison tout d'abord avec la figure 1, on a représenté, dans une vue en perspective, une partie d'un disque de stockage optique 2 qui est structuré de manière à former des régions, ou secteurs, de données effaçables et non-effa çables. Par exemple, le disque 2 peut être constitué d'un substrat 4 en verre ou en polymère supportant un photopolymère, qui présente un support 6 constitué d'une pellicule magnéto-optique. Le support 6 peut, par exemple, être une pellicule magnétique noyée dans de fines couches transparentes à la lumière ou placées entre de telles couches. La pellicule magnétique peut, par exemple, être une pellicule en matériau cristallin tel que ~ N i,TbFeO3,GdIG ou en matériau amorphe approprié tel que TbFe,TbFeCo,GdFe,GdCo d'une épaisseur de 30 nm.Les couches transparentes enrobant la pellicule magnétique peuvent, par exemple, être des couches de SiO ou SiO2 de 80 nm. La pellicule magnétique peut être aimantée verticalement (dans la direction du haut). L'information effaçable apparaît sous forme de domaines 7 aimantés vers le bas dans la pellicule magnétique. De tels domaines peuvent être écrits dans le support magnéto-optique en utilisant, par exemple, des impulsions de lumière de 5-10 mW provenant d'un laser GaAs en impulsions de 50 ns en même temps qu'un champ magnétique d'environ 15,8 x 103 ampèresmètre.Les domaines 7 peuvent être effacés d'une manière similaire mais en utilisant maintenant une puissance lumineuse laser de 5-10 mW et un champ magnétique de -23,7 x 1Q3 ampères-mètre, la lumière ainsi que le champ magnétique étant appliqués sur la longueur du secteur des pistes ou domaines 7 à effacer. Les données non-effaçables peuvent avoir la forme de cavités ou évidements 8 ménagés dans le support 6 qui sont répartis sur la longueur d'un secteur de la piste 10. Les évidements 8 peuvent être le résultat d'une opération de pré-gravure effectuée au cours de la fabrication du disque. Les évidements 8 peuvent être circulaires ou allongés, ou peuvent être centrés sur la piste 10 ou décalés par rapport au centre de la piste de manière à fournir des bits d'information sur le foyer, la poursuite, l'adresse et la synchronisation. Les évidements 8 n'ont pas besoin d'être pré-gravés, mais les données conférées par les évidements 8 peuvent être enregistrées par l'unité de disque, en utilisant, pour le support cité, un faisceau d'écriture avec une puissance d'environ 12-15 mW dans des impulsions de 50 ms, ce qui provoque le cloquement de la pellicule à trois couches sur le substrat et la production de minuscules bosses aux emplacements des évidements 8. En liaison maintenant avec la figure 2, on a représenté une unité de disque conçue pour fonctionner en conjonction avec le disque de la figure 1. Une source laser 11, par exemple un laser à l'arséniure de gallium, dirige un faisceau lumineux 12a polarisé p en le faisant passer par une lentille de collimation 20 vers une paire de lentilles de correction anamorphiques 24 et 26 qui rendent circulaires la section du faisceau lumineux 12a. Le faisceau lumineux 12a rendu circulaire est transmis, par l'intermédiaire du cube 28 d'un dispositif classique de fractionnement de faisceau de polarisation qu'on a incliné ou fait tourner légèrement comme on l'a décrit précédemment, à un objectif 30 qui focalise le faisceau 12a sur le support 6.L'objectif 30 peut être déplacé de la manière classique, suivant une ligne perpendiculaire au plan du disque 2 au moyen d'une bobine de focalisation 32, d'où le réglage de la position de focalisation du faisceau lumineux 12a. Contiguë au disque 2 se trouve une bobine 34 de production de champ magnétique qui sert à produire le champ magnétique nécessaire à l'écriture et à l'effacement des données effaçables. La bobine peut aussi être placée sur l'autre côté du disque (au-dessous de la figure). Cette bobine peut avoir des pièces polaires en fer de manière à augmenter le champ magnétique agissant sur le disque. La rotation du disque 2 s'effectue autour d'un moyeu 36 qui est entraîné de la manière classique par un agencement motorisé (non représenté). Lorsque la lumière polarisée-p irradie le support 6 la lumière réfléchie 12b a deux composantes s et p à cause de l'effet Kerr sur la pellicule magnétique du support 6. Le sens de polarisation de la composante s, par exemple, vers le haut ou vers le bas, contient l'information sur les sens d'aimantation des domaines magnétiques qui représentent la donnée codée effaçable. La composante s n'est pas présente d'une façon mesurable lorsqu'il y a irradiation des évidements 8 non-effaçables. Le même dispositif de fractionnement de faisceau 28 guide la lumière réfléchie par l'intermédiaire d'une plaque à retard 136 et d'un rotateur 38 de polarisation vers un agencement de détection 40.Le dispositif de fractionnement de faisceau 28 forme un petit angle avec l'axe vertical, par exemple, un angle de 10 degrés, de sorte qu'une petite partie de la composante p et une grande partie de la composante s peuvent pénétrer dans l'agencement de détection, une telle orientation étant enseignée par l'article de Connell et collaborateurs cité en référence. La plaque à retard 136 place les composantes p et s du faisceau réfléchi 2b en phase et le rotateur de polarisation 38 fait tourner correctement la polarisation de la lumière polarisée du faisceau 12b d'une façon telle qu'elle est correcte pour l'agencement de détection 40, un tel placement de la phase et une telle rotation étant classiques. L'agencement de détection 40 comporte un second dispositif de fractionnement de faisceau de polarisation 42,une paire de lentilles de focalisation 44 et 46 avec des photodétecteurs associés 48 et 50, respectivement. Les sorties des photodétecteurs 48 et 50 sont connectées aux entrées d'un circuit additionneur 52 et aux entrées d'un amplificateur différentiel 54. La plaque à retard 136 met en phase les composantes s et p du faisceau 12b associé à l'information magnéto-optique (effaçable) et le dispositif de fractionnement 42 dirige une partie plus ou moins grande de la composante s vers l'un des détecteurs 48/50 selon le sens de polarisation de cette composante s. Plus spécifiquement, l'un des détecteurs reçoit le signal s-p et l'autre le signal s+p. Si une information enregistrée magnétiquement est présente dans le domaine du disque qui est en cours de détection, le signal s-p sera dirigé, par exemple, vers le détecteur 50, qui met au carré le signal et l'applique à la borne positive de l'amplificateur différentiel 54, et le signal s+p sera dirigé vers le détecteur 48 qui met le signal au carré et l'applique à la borne négative de l'amplificateur différentiel 54. La diférence entre les deux signaux au carré sera ainsi -4sp. Si une information enregistrée magnétiquement n'est pas présente dans le domaine du disque en cours de détection, les signaux s+p et s-p iront maintenant vers les détecteurs 50 et 48, respectivement, avec la sortie de l'amplificateur différentiel 54 maintenant +4sp. Ainsi, le signe de la sortie de l'amplificateur différentiel 54 représente le sens de polarisation de la composante s du faisceau 12b et est#repré- sentatif de la présence ou de l'absence de l'information stockée magnéto-optiquement dans le domaine ou zone du disque 2 en cours d'accession. De plus, l'information non-effaçable des évidements 8 provoquera la variation de l'amplitude du faisceau lumineux réfléchi à polarisation p, 12b, qui est recueilli par l'objectif 30 en conformité avec l'absence ou la présence d'un évidement 8 à un emplacement spécifique ou domaine du disque 2 en cours d'accession-. Ce signal variant en amplitude est également dirigé vers les détecteurs 48 et 50, qui mettent chacun le signal au carré de manière à fournir une paire de signaux 2 p qui sont appliqués au circuit additionneur 52 de manière 2 à fournir un signal 2p qui varie en amplitude en conformité avec la présence ou l'absence d'une donnée non-effaçable à un emplacement ou région spécifique du disque 2. D'après ce qui précède, il apparaît qu'une donnée non effaçable peut être lue dans des emplacements choisis du disque 2 et qu'une donnée effaçable peut être lue dans d'autres emplacements choisis du disque 2 en utilisant des composants de détection communs.De plus, comme la donnée noneffaçable n'est pas affectée par le champ magnétique produit par la bobine 34, une information effaçable peut être codée, effacée ou réécrite sans avoir d'effet sur l'information non-effaçable. En figure 1, les informations effaçables et non-effa çables occupent des emplacements différents sur le disque 2. Cependant, il est envisagé qu'on stocke des informations effaçables et non-effaçables aux mêmes emplacements du disque. Par exemple en liaison avec la figure 3 qui représente une partie du disque 2, l'information non-effaçable apparaîtra sous forme de bosses 60 dans le support 6 et l'information magnétique sera superposée sur une partie des bosses comme cela est indiqué par les zones à croix 62. Dans cet agencement, les composantes s et p du faisceau lumineux réfléchi 12b contiendront des renseignements sur les informations effaçables et non-effaçab#les, avec 11 information effaçable apparaissant sous forme de signal différent à la sortie de l'amplificateur différentiel 54 et l'information non-effaçable sous forme de variation d'amplitude à la sortie du circuit additionneur 52. Le système décrit offre de nombreuses applications commerciales. Des programmes de logiciel, codés sous forme d'information non-effaçable, peuvent être distribués à titre de caractéristique sousjacente d'un disque magnéto-optique effaçable. Par exemple , le traitement de texte, les programmes sur feuille multi-zone ou autres programmes pourraient être enregistrés sur le disque à titre-d'information non-effaçable et de données effaçables subséquentes sans changement de disque. Des niveaux beaucoup plus élevés d'interactions de données de programmes sont également envisagés. En superposant la donnée effaçable sur un disque de données non-effaçables on augmente grandement la capacité. De plus, cette augmentation de la capacité s'obtient en conjonction avec un agencement de détection qui est économique car la majeure partie de ses composants sont utilisés pour détecter tant une donnée effaçable qu'une donnée non-effaçable. L'appréciation de certaines des valeurs de mesures indiquées ci-dessus doit tenir compte du fait qu'elles proviennent de la conversion d'unités anglo-saxonnes en unités métriques. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de varian#tes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Unité de disque optique pouvant fonctionner avec un disque de stockage magnéto-optique capable de stocker des bits de données effaçables comme transitions de sens du domaine magnétique et des bits de données non-effaçables comme discontinuités de surface, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen (11) pour fournir un faisceau de lumière polarisée, un moyen (28, 30; 36, 38) pour diriger le faisceau de lumière polarisée vers un disque (2) de stockage magnéto-optique et pour guider la lumière réfléchie par le disque vers un agencement de détection de données (40) comprenant des premier et second photodétecteurs (48, 50), un circuit additionneur (52) couplé aux photodétecteurs pour recevoir les sorties des deux photodétecteurs et un circuit de différence (54) couplé aux photodétecteurs pour recevoir les sorties des deux photodétecteurs. 2 - Unité de disque optique pouvant fonctionner avec un disque de stockage magnéto-optique afin de stocker des bits de données effaçables comme transitions de sens du domaine magnétique et des bits de données non-effaçables comme discontinuités de surface, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen (11) pour fournir un faisceau de lumière polarisé, un moyen (28, 30; 36, 38) pour diriger le faisceau de lumière polarisée vers un disque (2) de stockage magnétooptique et pour guider la lumière réfléchie par le disque vers un moyen de détection de données (40), la lumière réfléchie ayant des composantes p et s avec le sens de la phase de la composante s acheminant une information sur le sens magnétique des domaines magnétiques, des bits de données effaçables, le moyen de détection de données mesurant le sens de la phase de la composante s pour détecter magnétiquement la donnée effaçable stockée et mesurer l'amplitude de la lumière réfléchie afin de détecter la donnée non-effa çable stockée. 3 - Unité de disque selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moyen de détection de données (40) comprend une paire de photodétecteurs (48, 50), un amplificateur différentiel (54), un circuit additionneur (52), un moyen (42) de dispositif de fractionnement de faisceau afin de diriger une partie de la lumière réfléchie vers chacun des photodétecteurs, et un moyen pour appliquer la sortie de chaque détecteur à une borne du circuit additionneur ainsi que du circuit amplificateur.