Brevet FR2598521A1 — publié le 19871113

Cette invention se rapporte à un dispositif d'enregistrement et de reproduction photo-électro-magnétique. Particulièrement, elle se rapporte à un système optique d'un dispositif qui est ainsi conçu qu'il permet d'obtenir un signal de donnée de 05 reproduction et un signal de commande de mise au point automatique. Un système optique classique d'un dispositif d'enregistrement et de reproduction photo-électro-magnétique a pour inconvénient de posséder un grand nombre de composants et un agencement complexe. Par conséquent, il est difficile de miniaturiser le 10 système optique, et le coût de fabrication est relativement élevé. Un but de cette invention est d'éliminer les difficultés ci-dessus indiquées qui accompagnent le système optique classique d'un dispositif d'enregistrement et de reproduction photo-électro-magnétique. Plus spécialement, un but de l'invention 15 est de proposer un système optique destiné à un dispositif d'enregistrement et de reproduction photo-électromagnétique qui est rendu plus simple à fabriquer grâce à une réduction du nombre des composants. Les buts ci-dessus présentés de l'invention sont 20 atteints grâce à un système optique pour dispositif d'enregistrement et de reproduction photo-électro-magnétique permettant de lire des signaux de manière magnéto-optique. Ce système, selon l'invention, comprend un analyseur provoquant de l'astigmatisme qui possède à la fois une fonction produisant de l'astigmatisme, dans 25 le but de détecter des signaux de commande de mise au point automatiques, et une fonction d'analyseur, permettant de détecter des signaux magnéto-optiques. Dans le système optique, la direction de polarisation d'une source de faisceau laser servant à lire les signaux magnéto30 optiques et la direction des pistes d'enregistrement peuvent être parallèles ou pependiculaires entre elles. La surface méridienne et la surface incidente de l'analyseur provoquant de l'astigmatisme peuvent faire sensiblement 45 avec la direction de polarisation du faisceau laser et la direction des pistes d'enregistrement. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexes, parmi Lesquels: la figure 1 est un schéma explicatif présentant un premier mode de réalisation du système optique d'un dispositif d'enregistrement et de reproduction photo-électro-magnétique selon l'invention; 15 20 la figure 1A est un schéma explicatif montrant un exemple des directions prises par le plan de polarisation du faisceau lumineux pour diverses positions dans le système optique de la figure 1; la figure lB est un schéma explicatif montrant le détecteur 29B du montage de la figure 1; la figure 2 est un schéma explicatif présentant un deuxième mode de réalisation du système optique selon l'invention; la figure 2A est un schéma explicatif montrant la direction prise, suivant un exemple, par le plan de polarisation du faisceau lumineux pour diverses positions dans le système optique de la figure 2; la figure 3 est une vue latérale montrant un autre exemple de l'analyseur provoquant de l'astigmatisme des figures 1 et 2; et la figure 4 est une vue latérale montrant un autre 25 exemple d'analyseur provoquant de l'astigmatisme. Sur la figure 1, se trouve un schéma explicatif présentant un premier mode de réalisation du système optique d'un dispositif d'enregistrement et de reproduction photo-électro-magnétique seton l'invention. Sur la figure 1, une source de faisceau laser 21, par exemple une diode à laser, produit un faisceau laser. Un collimateur 22 transforme le faisceau laser produit par la source de faisceau laser 21 en un faisceau parallèle. Un semi-miroir 23 sépare l'un de l'autre les faisceaux d'aller et de retour. La 35 donnée est enregistrée sur un disque photo-électromagnétique 24 par aimantation verticale. Une lentille objective 25 met au point le faisceau laser sur la surface d'enregistrement du disque 24. Une lame demi-onde 26 change la direction du plan de polarisation du faisceau. Une lentille 27 concentre la lumière. Un analyseur provoquant de l'astigmatisme 28 a à la fois une fonction provoquant de l'astigmatisme, qui sert à obtenir un signal (d'erreur) de commande de mise au point automatique, et une fonction d'analyseur servant à détecter un signal magnétooptique. L'analyseur provoquant de l'astigmatisme 28 est constitué par la formation d'une pellicule de polarisation 28a sur un premier côté d'une lame plane dont les deux côtés sont parallèles entre eux. La pellicule de polarisation 28a, souvent appelée un polariseur, laisse passer la composante linéairement polarisée de la lumière qui est alignée avec son axe de transmission principal. De la même façon que dans le cas d'un séparateur de faisceau de polarisation, l'analyseur provoquant de l'astigmatisme, c'està-dire la lame 28, transmet sensiblement 100 % d'une composante lumineuse polarisée p et réfléchit sensiblement 100 % d'une composante lumineuse polarisée s. Ainsi, la plaque 28 fait 20 fonction d'analyseur servant à détecter le signal magnéto-optique. En outre, la lame 28 est disposée obliquement par rapport à l'axe optique de la lumière incidente. En d'autres termes, l'angle G entre la surface incidente de la lame 28 et l'axe optique du faisceau lumineux n'est pas 90 . Bien que l'angle e soit 25 représenté comme valant environ 45 sur la figure 1, il ne possède pas nécessairement cette valeur. En outre, le faisceau transmis à la lame 28 a déjà été transformé en un faisceau convergent par la lentilLe 27. Puisque la lame disposée obliquement dans le faisceau lumineux constitue un élément astigmatique pour le faisceau conver30 gent, la lame 28 fait également fonction d'élément provoquant de l'astigmatisme. Comme représenté sur la figure 1, des détecteurs 29A et 29B sont prévus pour détecter une donnée enregistrée par conversion du faisceau lumineux qui est entré dans les détecteurs pour être 35 transformé en signaux électriques. Le détecteur 29b détecte égale- \35 ment L'état de focalisation du faisceau et déLivre un signal d'erreur deLmise au point. Des amplificateurs différentiels 30 et 31 traitent les signaux de sortie des détecteurs 29A et 29B. Le détecteur 29B est par exempte un détecteur à quatre segments, comprenant quatre éléments 29B1, 29B2, 29B3 et 29B4, comme représenté sur La figure 1B. Le détecteur 29B est disposé de telle manière que Les Lignes divisant la surface de réception de Lumière 298 pour former les quatre éléments doivent faire des a angles de 450 respectivement par rapport à la Ligne de focalisation f située suivant La direction sagitaLe du faisceau incident allant s au détecteur 296 et La Ligne de focalisation f située suivant une m direction méridienne. Le flux de lumière pénètre dans le détecteur 29B de telle manière qu'il soit réparti sur la surface de réception -de Lumière 29Ba, comme indiqué par Les lignes obliques de la figure 1B. Les signaux de sortie des éléments 29B 1 et 29B3 sont ajoutés par un additionneur pour former un signal de mise au point A1. Les signaux de sortie des éléments 29B2 et 29B4 sont ajoutés par l'autre additionneur pour former l'autre signal de mise au point A2. D'autre part, un signal de donnée A3 est la somme des quatre signaux de sortie 29B1, 29B2, 29B3 et 29B4. Le signal de donnée A3 est par exemple formé par addition des signaux de mise au point A1 et A2 par un additionneur. Les deux signaux de mise au point A1 et A2 du détecteur 29B sont appliqués à un amplificateur différentiel 31 qui fournit La différence entre les deux signaux A1 et A2 au titre de signal d'erreur de mise au point Sf. Le signal de donnée A3 est appliqué à l'amplificateur différentiel 30, en même temps que le signal de donnée A4 qui est délivré par le détecteur 29A, afin de former le signal de donnée de reproduction S. En outre, en modifiant l'angle e formé entre l'axe optique de la lumière incidente et la surface incidente de la lame 28, on peut régler la sensibilité de la détection de l'erreur de mise au point. On va maintenant décrire le fonctionnement du système optique ainsi conçu. - - r- t Un faisceau laser produit par la source de faisceau laser 21 est transformé en un faisceau parallèle par le collimateur 22. Le faisceau parallèle est mis au point sur la surface d'enregistrement du disque photo-éLectro-magnétique 24 au travers 05 d'un semi-miroir 23 et d'une lentille objective 25. Le faisceau réfléchi par la surface d'enregistrement du disque 24 est séparé par le semi-miroir 23, et son plan de rotation tourne sous l'action de la lame demi-onde 26 de façon à former un angle azimutal de 45 avec la surface incidente de la lame 28. En résultat, le faisceau 10 lumineux atteint la surface incidente de la lame 28 de façon que le plan de polarisation du faisceau fasse 45 avec l'axe de transmission principal de la pellicule de polarisation 28a se trouvant sur la lame 28. Ainsi, l'amplitude de la lumière (composante lumineuse polarisée p) transmise au travers de la pellicule de polarisation 15 28a est égale à l'amplitude de la lumière (composante lumineuse polarisée s) réfléchie par la pellicule de polarisation 28a. La figure 1A montre la direction du plan de polarisation E de la lumière pour diverses positions dans le système optique de la figure 1, dans le cas o l'axe de transmis20 sion principal de la pellicule de polarisation 28a se situe dans une direction perpendiculaire à la surface du dessin par exemple. La figure 1A montre la direction du plan de polarisation E du faisceau lumineux pour les positions respectives prises suivant le plan perpendiculaire à l'axe optique du faisceau lumineux transmis. 25 La figure 1A montre également la direction des lignes divisant la surface de réception de lumière 29Ba du détecteur 29 en ses quatre éléments. La donnée a été enregistrée sur le disque 24 avec changements alternés des sens d'aimantation. En raison de l'effet 30 Kerr, le plan de polarisation du faisceau lumineux réfléchi sur le disque 24 tourne légèrement, selon l'état d'aimantation de la partie du disque 24 o le faisceau est réfléchi. Ainsi, la direction du plan de polarisation du faisceau lumineux réfléchi sur la partie o est enregistrée la donnée sur le disque 24 tourne légère35 ment et est différente de la direction du plan de polarisation du t i faisceau réfléchi au niveau de la partie non enregistrée. En résultat, le faisceau lumineux réfléchi au niveau de la partie o est enregistrée une donnée atteint la plaque 28 de telle manière que la grandeur de l'angle azimutal de son plan de polarisation relativement à la surface incidente de la lame 28 est légèrement décaLée par rapport aux 45 qui constituent l'angle azimutal du plan de polarisation du faisceau réfléchi par la partie non enregistrée. Ainsi, la direction du plan de polarisation du faisceau est légèrement différente de la direction qui fait un.10 angle de 45 par rapport à l'axe de transmission principal de la pellicule de polarisation 28a se trouvant sur la plaque 28. Ainsi, les amplitudes, c'est-a-dire l'intensité de la lumière transmise au travers de la lame 28 (composante lumineuse polarisée p) et celle de la lumière réfléchie sur la lame 28 (composante lumineuse 15 polarisée s) sont modifiées par rapport à celles obtenues pour le faisceau lumineux réfléchi au niveau de la partie non enregistrée. Comme expliqué ci-dessus, le faisceau qui est passé à travers la lame 28 et le faisceau réfléchi par la lame 28 voient leur intensité varier en fonction de la donnée enregistrée sur le disque 24 ou des directions de l'aimantation sur le disque 24. Ainsi, des signaux de données enregistrées A4 et A3 sont respectivement délivrés par les détecteurs 29A et 29B, en fonction des directions d'aimantation présentes sur le disque 24. Les variations d'intensité des faisceaux respectivement transmis et réfléchi par l'analyseur 28 sont mutuellement en opposition de phase. Ainsi, lorsque le plan de polarisation du faisceau a tourné et que l'amplitude du faisceau transmis au travers de l'analyseur 28 a augmenté, l'amplitude du faisceau réfléchi sur l'analyseur 28 a diminué. Et, si le plan de polarisation du faisceau a tourné de 30 manière à diminuer l'amplitude du faisceau transmis à travers l'analyseur 28, l'amplitude du faisceau réfléchi sur l'analyseur 28 a augmenté. Ainsi, la différence entre les signaux de données enregistrées A4 et A3 délivrés par les détecteurs 29A et 29B est obtenue et est délivrée comme signal de donnée de reproduction S 35 par l'amplificateur différentiel 30. Comme ci-dessus décrit, puisque le signal de donnée enregistré S est obtenu à partir de la différence entre les deux signaux de données, il est possible d'annuler et de négliger le bruit de La variation de L'intensité optique du faisceau laser 05 produit par la source de faisceau laser. Un tel effet repose sur le fait que, puisque le plan de polarisation se trouve à environ 45 par rapport à l'axe de transmission principal de la pellicule de polarisation se trouvant sur la lame, les composantes de bruit pour la variation d'intensité optique sont égales en phase et en ampli10 tude, si bien qu'elles s'annulent dans l'amplificateur différentiel 30. Le faisceau qui traverse la lame 28 atteint un degré d'astigmatisme approprié à la détection d'une erreur de mise au point. Le détecteur 29B reçoit le faisceau lumineux astigmatique et 15 délivre les signaux de mise au point A1 et A2 en même temps que le signal de donnée enregsitrée A3. Les signaux de mise au point A1 et A2 du détecteur 29B sont appliqués à l'amplificateur différentiel 31, qui produit la différence entre les signaux de mise au point A1 et A2 comme signal d'erreur de mise au point Sf. Comme ci-dessus décrit, le détecteur 29B délivre à la fois le signal de donnée et le signal d'erreur de mise au point. Ainsi, dans le cas o il n'est pas nécessaire d'obtenir le signal de la donnée enregistrée à partir de la différence entre les deux signaux de données, le détecteur 29A n'est pas un élément néces25 saire du dispositif. Dans le premier mode de réalisation du système optique du dispositif d'enregistrement et de reproduction photo-électromagnétique, tel que décrit ci-dessus, la lame demi-onde 26 est disposée en avant de la lentille 27. Toutefois, on peut éliminer 30 la lame demi-onde 26 si l'on dispose la lame 28 de telle manière que le faisceau lumineux atteigne la surface incidente de la lame 28 alors que le plan de polarisation du faisceau fait un angle azimutal de 45 par rapport à la surface incidente de la lame 28, de la même façon que pour la figure 1A, c'est-à-dire que le plan de 35 polarisation du faisceau fasse un angle de 45 avec l'axe de trans- t, mission principal de la pellicule de polarisation 28a se trouvant sur la lame 28. Pour disposer la lame 28 de la manière ci-dessus décrite, par exemple comme indiqué sur la figure 2, on dispose parallèlement l'une à l'autre la direction de polarisation indiquée 05 par la flèche E pour le faisceau laser produit par la source de faisceau laser 21 et la direction de la piste d'enregistrement existant sur le support d'enregistrement, indiquée par la flèche T, ces directions étant situées dans le plan du dessin de la figure 2. En outre, on dispose la lame 28 de telle manière que la direction de polarisation E et la direction de la piste T fassent un angle de avec la surface incidente et le plan méridien de la lame 28. Le plan méridien est perpendiculaire à la surface incidente et contient l'axe de transmission principal. On réalise par exemple le montage ci-dessus mentionné pour la lame 28 en faisant tourner la 15 lame 28 comme indiqué sur la figure 1A o l'axe de transmission principal de la pellicule de polarisation se trouve perpendiculaire à la surface du dessin de la figure 1A, d'un angle de 45 sur l'axe optique du faisceau lumineux qui atteint la lame 28. Le montage de la lame 28 est présenté sur la figure 2A, laquelle, à titre -20 d'exemple, montre la direction T de la piste, la direction E du plan de polarisation du faisceau, la direction de l'axe de transmission principal de la pellicule de polarisation et les directions des lignes divisant la surface de réception de lumière du détecteur 29B en quatre éléments. A l'aide du système optique du deuxième mode de réali-. \ sation cidessus décrit de l'invention, qui n'utilise pas la lame demi-onde 26, on peut obtenir un signal de donnée de reproduction S satisfaisant. Ceci repose sur le fait que, puisque le plan de polarisation fait un angle d'environ 45 avec l'axe de transmission 30 principal de la pellicule de polarisation se trouvant sur la lame, les composantes du bruit de variation de l'intensité optique sont presque égales en phase et en amplitude, si bien qu'elles s'annulent dans l'amplificateur différentiel 30. Comme représenté sur la figure 2A, l'une des lignes 35 séparant les uns des autres les quatre segments est parallèle à la direction de la piste. Ainsi, on peut obtenir un signal d'erreur de mise au point Sf qui est moins affecté par le bruit transverse de la piste. Ceci repose sur le fait que, puisque l'axe de symétrie d'une configuration lumineuse de diffraction formé par la piste 05 coïncide avec une des lignes qui divise la surface de réception de lumière du détecteur 29B, le bruit transverse de la piste s'en trouve amoindri. On peut obtenir un résultat analogue lorsque la direction de polarisation E est perpendiculaire à la direction T de la 10 piste. Sur la figure 2, les amplificateurs différentiels 30 et 31 ne sont pas représentés. Dans les exemples ci-dessus décrits, l'analyseur provoquant de l'astigmatisme 28 a la forme d'une lame plane possé15 dant deux côtés parallèles, comme cela a été décrit ci-dessus. Toutefois l'invention ne se limite pas à cela et n'est pas limitée par cela. D'autres exemples de l'analyseur 28 sont tels que présentés sur les figures 3 et 4. L'analyseur 28 de la figure 3 se présente sous la forme 20 d'un coin qui possède une pellicule de polarisation 33 sur l'une de ses surfaces. L'analyseur 28 de la figure 4 est un séparateur de faisceau de polarisation se présentant sous la forme d'un cube qui est formé par la réunion d'éléments prismatiques ayant des indices de réfraction différents (n1 n2) et possédant une pellicule de polarisation 34 entre eux. Les deux analyseurs peuvent fournir les mêmes effets que l'analyseur 28 des figures 1 et 2. Comme décrit ci-dessus, dans le dispositif d'enregistrement et de reproduction photo-électro-magnétique servant à lire des signaux de manière magnéto-optique, un analyseur provoquant de 30 l'astigmatisme 28 possède une fonction d'astigmatisme servant à détecter le signal de commande de mise au point automatique et la fonction d'analyseur servant à détecter le signal magnéto-optique selon l'invention. En d'autres termes, le dispositif d'enregistrement et 35 de reproduction photo-électro-magnétique est ainsi conçu qu'un seul -f -J élément optique possède la fonction d'astigmatisme et la fonction d'analyseur. Ainsi, le dispositif peut être rendu d'une petite taille et d'un faible poids, et le nombre des composants ainsi que le coût de fabrication s'en trouvent réduits. En général, avec une reproduction photo-électromagnétique présentant de petites variations optiques comme signaux de données, les pertes de l'intensité optique pouvant être attribuées aux éléments optiques affectent fortement le rapport signalbruit. Toutefois, la réduction du nombre des éléments constitutifs 10 selon l'invention contribue à diminuer les pertes d'intensité optiques, et à améliorer le rapport signal-bruit. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du dispositif dont la description vient d'être donnée à simple titre illustratif et nullement limitatif, diverses 15 variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de reproduction permettant de lire des signaux, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen (23) permettant d'obtenir un signal lumineux réfléchi à partir d'un support d'enregistrement photoélectromagnétique (24); un élément analyseur provoquant de l'astigmatisme (28) servant à recevoir ledit faisceau lumineux réfléchi et à le diviser 10 en un premier signal lumineux et un deuxième signal lumineux, lesdits premier et deuxième signaux lumineux ayant des polarisations différentes, ledit deuxième signal lumineux étant plus astigmatique que ledit premier signal lumineux; un premier détecteur de lumière (28A) destiné à un 15 premier signal de donnée (A4) qui reçoit ledit premier signal lumineux; et un deuxième détecteur de lumière (28B) destiné à un signal de mise au point qui reçoit ledit deuxième signal lumineux. 2. Dispositif de reproduction selon la revendication 20 1, caractérisé en ce que ledit deuxième détecteur de lumière (28B) produit en outre un deuxième signal de donnée (A3) et comprend de plus un moyen permettant de combiner lesdits premier et deuxième signaux de données. 3. Dispositif de reproduction selon la revendication 1, 25 caractérisé en ce que ledit moyen d'obtention comporte une source (21) de lumière laser linéairement polarisée suivant une première direction sensiblement parallèle ou perpendiculaire à la direction d'une piste dudit support d'enregistrement, et en ce que la surface incidente et la surface méridienne dudit analyseur se trouvent 30 sensiblement à 45 par rapport à ladite première direction et ladite deuxième direction. 4. Dispositif de reproduction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit analyseur possède une face incidente qui reçoit ledit signal lumineux réfléchi sous une inclinaison par rapport à la direction de propagation dudit signal lumineux réfLéchi et qui est revêtue d'une pellicule de polarisation. "-0X;; f 5. Dispositif de reproduction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit analyseur comprend deux prismes ayant - 05 des indices de réfraction différents qui sont réunis au niveau d'une surface inclinée par rapport à la direction de propagation dudit signal lumineux réfléchi.