Brevet FR2659479A1 — publié le 19910913

La présente invention concerne une tête optique d'enregistrement et reproduction de données sur un disque optique, plus particulièrement une tête optique de type séparé dans laquelle un élément fixe de tête opti- que, comprenant une source de lumière et un système photodétecteur, est séparé d'un élément mobile de tête optique comprenant un système réfléchis- sant et une lentille d'objectif. Le domaine technique considéré est illustré par la figure 1 qui représente schématiquement, sous forme de blocs, la structure d'une tête optique classique du type séparé, telle que décrite par exemple dans la demande de modèle d'utilité japonais no 64-31 506 mise à la disposition du public A la figure 1, le repère 1 désigne un disque optique dont la direc- tion radiale est prise comme ligne de base 2 Le repère 3 désigne un élément fixe, disposé en une position fixe, qui comprend une source de lumière laser, projetant une lumière suivant une direction parallèle à la ligne de base 2, et un système photodétecteur permettant de détecter une lumière réfléchie par le disque optique 1 La lumière projetée par la source de lumière laser de l'élément fixe 3 est incidente sur un élément 4 mobile de manière coulissante, qui est entraîné suivant une direction parallèle à la ligne de base 2 Cet élément mobile 4 envoie vers le disque optique 1 la lumière provenant de l'élément fixe 3 Le disque optique 1 réfléchit la lumière provenant de l'élément mobile 4, celui-ci réfléchis- sant à nouveau la lumière qu'il reçoit vers l'élément fixe 3. L'élément mobile 4 est pourvu d'un miroir réfléchissant 4 a et d'une lentille d'objectif 4 b Le miroir réfléchissant 4 a réfléchit vers le disque optique 1 la lumière provenant de la source de lumière laser et vers l'élément fixe 3 la lumière réfléchie provenant du disque optique 1 La lentille de condenseur 4 b condense sur le disque optique 1 la lumière réfléchie par le miroir réfléchissant 4 a et sur la surface réfléchissante de ce miroir réfléchissant 4 a la lumière réfléchie provenant du disque optique 1. Le fonctionnement de la tête optique classique décrite ci-dessus est exposé ci-après Lorsqu'un flux lumineux provenant de la source de lumière laser de l'élément fixe 3 pénètre dans l'élément mobile 4 parallè- lement à la ligne de base 2, elle est déviée par le miroir réfléchissant 4 a de façon à être perpendiculaire à la surface du disque optique 1 Le flux lumineux est alors condensé, par la lentille d'objectif 4 b, en un point situé sur le disque optique 1. La lumière réfléchie par le disque optique 1 est recueillie à nouveau par la lentille d'objectif 4 b et renvoyée à l'élément fixe 3 suivant un trajet inverse du trajet sus-indiqué Le système photodétecteur de l'élément fixe 3 détecte une erreur de recherche de piste sur le disque optique 1. Dans le cas o l'élément mobile 4 est incliné d'un angle C vers le disque optique 1, ainsi que cela est représenté à la figure 2, le flux lumineux réfléchi par le miroir réfléchissant 4 a est incliné de deux fois l'angle C, c'est-à-dire de 26 et rencontre dans cet état la surface du disque optique 1 Par conséquent, la lumière renvoyée par le disque optique 1 présente également une inclinaison Le flux lumineux renvoyé par l'élé- ment mobile 4 vers l'élément fixe 3 n'est plus parallèle à la ligne de base 2, ce qui provoque un écart de positionnement du flux lumineux par rapport au système photodétecteur de l'élément fixe 3. Il en résulte qu'un décalage est provoqué dans un signal d'er- reur de recherche de piste, ce qui influe d'une manière nuisible sur la commande de recherche de piste de la tête optique D'une manière plus particulière, dans le cas d'une tête optique du type séparé, la distance entre le système photodétecteur de l'élément fixe 3 et le miroir réfléchis- sant 4 a de l'élément mobile A est supérieure, de sorte que le décalage nuit considérablement au fonctionnement de la tête optique En outre, l'élément mobile 4 peut prendre des inclinaisons variées au fur et à mesure qu'il se déplace, ce qui rend difficile la correction du décalage. C'est pourquoi la présente invention vise à résoudre les problè- mes sus-indiqués que l'on rencontre dans la technique antérieure. Un but essentiel de l'invention est de fournir une tête optique capable de détecter de manière correcte, à tout moment, les données concer- nant une erreur de recherche de piste provenant d'un disque optique, en déviant la lumière provenant d'une source de lumière d'un élément fixe de façon qu'elle rencontre la surface d'enregistrement du disque optique suivant une direction perpendiculaire et en déviant la lumière réfléchie provenant du disque optique de façon qu'elle soit parallèle à ce disque optique, même lorsque l'élément mobile présente une inclinaison par rapport à ce dernier. A cet effet, l'invention a pour objet une tête optique per- mettant l'enregistrement de données sur un disque optique et leur repro- duction à partir de celui-ci, caractérisée en ce qu'elle comprend, d'une part, un élément fixe de tête optique, prévu en une position fixe, qui comporte une source de lumière, projetant une lumière dans une direction parallèle à la surface d'enregistrement du disque optique, et un système photodétecteur permettant de détecter la lumière réfléchie à partir du disque optique, et, d'autre part, un élément mobile de tête optique qui est entrainé suivant une direction parallèle à la surface d'enregistrement du disque optique et qui comporte un système de réflexion de lumière, permettant de réfléchir et convertir la lumière projetée par la source de lumière en une lumière qui est incidente sur la surface d'enregistrement du disque optique d'une manière perpendiculaire, et un système condenseur permettant de condenser sur le disque optique la lumière réfléchie par le système de réflexion de lumière, ce dernier comportant deux surfaces réflé- chissantes faisant un angle de 450 l'une par rapport à l'autre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressorti- ront de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement, sous forme de blocs, la structure d'une tête optique classique, du type séparé, la figure 2 représente schématiquement et à plus grande échelle un partie de la tête optique de la figure 1, la figure 3 représente schématiquement, sous forme de blocs, la structure d'une tête optique de type séparé qui est conforme à l'invention, la figure 4 représente schématiquement et à plus grande échelle une partie de la tête optique de la figure 3 et la figure 5 illustre schématiquement le trajet optique corres- pondant au fonctionnement de la tête optique de type séparé, conforme à l'invention, lorsqu'elle présente une inclinaison. Une tête optique, de type séparé, conforme à la présente inven- tion va être exposée ci-après en détail, en regard des figures 3 à 5 sur lesquelles le repère 1 désigne un disque optique dont la direction radiale est prise en tant que ligne de base 2 Le repère 3 désigne un élément fixe, disposé en une position fixe, qui comporte une source de lumière laser, permettant de projeter une lumière dans une direction parallèle à la ligne de base 2, et un système photodétecteur permettant de détecter la lumière réfléchie provenant du disque optique 1 La lumière projetée par la source de lumière laser de l'élément fixe 3 est incidente, suivant une direction parallèle à la ligne de base 2, sur un élément 4 mobile d'une manière coulissante Cet élément mobile 4 renvoie vers le disque optique 1 la lumière provenant de l'élément fixe 3 Le disque optique 1 réfléchit la lumière provenant de l'élément mobile 4 et ce dernier réfléchit vers l'élé- ment fixe 3 la lumière provenant du disque optique 1. L'élément mobile 4 comporte un prisme 4 A et une lentille d'objectif 4 b Le prisme 4 A présente des surfaces réfléchissates 401 et 402, faisant un angle de 45 l'une par rapport à l'autre, qui réfléchissent vers le disque optique 1 la lumière provenant de la source de lumière laser et vers l'élément fixe 3 la lumière provenant du disque optique 1 La lentille d'objectif 4 b condense sur le disque optique 1 la lumière prove- nant de la source de lumière laser et réfléchie par le prisme 4 A et condense aussi sur le prisme de réflexion 4 A la lumière réfléchie provenant du disque optique 1. Le fonctionnement de la tête optique présentant la structure décrite cidessus est le suivant Lorsqu'un flux lumineux provenant de la source de lumière laser de l'élément fixe 3 pénètre dans l'élément mobile 4, il est réflgchi par la surface réfléchissante 401 du prisme 4 A, puis la lumière réfléchie est à nouveau réfléchie par la surface réfléchissante 402 qui fait un angle de 450 par rapport à la précédente surface réfléchissante 401, de sorte que le flux lumineux est incident sur le disque optique 1 d'une manière perpendiculaire à la ligne de base 2 La lumière réfléchie provenant du prisme 4 A est condensée, par la lentille d'objectif 4 b, en un point situé sur le disque optique 1. La lumière réfléchie à partir du disque optique 1 est condensée à nouveau par la lentille d'objectif 4 b et est renvoyée à l'élément fixe 3 suivant un trajet inverse du précédent, après avoir été réfléchie par les surfaces réfléchissantes 401 et 402 du prisme 4 A Le système photodétecteur de l'élément fixe 3 détecte alors les données concernant les erreurs de recherche de piste sur le disque optique 1. La figure 4 illustre un trajet optique permettant d'expliquer le fonctionnement de l'élément mobile 4 lorsqu'il présente une inclinaison d'un angle & par rapport à la ligne de base 2 Le flux lumineux réfléchi par le prisme 4 A ne présente absolument aucune inclinaison étant donné qu'il est réfléchi par les surfaces réfléchissantes 401 et 402 de façon à être incident sur le disque optique 1 d'une manière perpendiculaire D'une manière analogue, la lumière renvoyée par le disque optique 1 parcourt d'une manière correcte le trajet inverse de celui de la lumière réfléchie précédente, de sorte que le flux lumineux renvoyé par l'élément mobile 4 vers l'élément fixe 3 est toujours parallèle à la ligne de base 2. La figure 5 illustre un trajet optique permettant d'expliquer le principe de la tête optique conforme à l'invention, une ligne en trait interrompu représentant un trajet optique correspondant au cas o l'élément mobile 4 représenté en trait interrompu présente une inclinaison d'un angle W L'angle a 3 que le flux lumineux dirigé de la source de lumière laser vers le prisme 4 A fait avec la lumière réfléchie se dirigeant du prisme 4 A vers le disque optique 1 s'obtient de la manière suivante: cl + c 2 = 135 " al = 180 2 cl a 2 = 180 2 c 2 al + a 2 = 360 270 = 90 a 3 = 180 (al + a 2) = 90 Même lorsque l'élément mobile 4 présente une inclinaison d'un angle 9, les équations suivantes sont vérifiées: bl = al + 2 0 O 10 b 2 a 2 2 0 b 3 = 180 (al + a 2) = 90 En conséquence, le prisme 4 A réfléchit toujours le flux lumineux provenant de la source de lumière laser suivant une direction perpendicu- laire au disque optique 1. Ainsi, le flux lumineux incident sur le système photodétecteur de l'élément fixe 3 est exempt d'écart de positionnement, sans décalage dans le signal d'erreur de recherche de piste, ce qui permet ainsi une com- mande stable de la recherche de piste. REVENDICATIONS 1 Tête optique permettant l'enregistrement de données sur un disque optique ( 1) et leur reproduction à partir de celui-ci, caractérisée en ce qu'elle comprend, d'une part, un élément fixe de tête optique ( 3), prévu en une position fixe, qui comporte une source de lumière, projetant une lumière dans une direction parallèle à la surface d'enregistrement du disque optique ( 1), et un système photodétecteur permettant de détecter la lumière réfléchie à partir du disque optique ( 1), et, d'autre part, un élément mobile de tête optique ( 4) qui est entraîné suivant une direction parallèle à la surface d'enregistrement du disque optique ( 1) et qui comporte un système de réflexion de lumière ( 4 A), permettant de réfléchir et convertir la lumière projetée par la source de lumière en une lumière qui est incidente sur la surface d'enregistrement du disque optique ( 1) d'une manière perpendiculaire, et un système condenseur ( 4 b) permettant de condenser sur le disque optique ( 1) la lumière réfléchie par le système de réflexion de lumière ( 4 A), ce dernier comportant deux surfaces réfléchis- santes ( 401, 402) faisant un angle de 450 l'une par rapport à l'autre. 2 Tête optique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le système de réflexion de lumière ( 4 A) est un prisme comportant au moins deux surfaces réfléchissantes faisant un angle d'inclinaison de 450 l'une par rapport à l'autre.