Brevet FR2670314A1 — publié le 19920612

TETE OPTIQUE La présente invention concerne une tête optique destinée à un appareil d'enregistrement/reproduction op- tique qui enregistre et reproduit optiquement des don- nées sur-ou à partir d'un support d'enregistrement. La figure 1 illustre la construction et le chemin optique d'une tête optique usuelle décrite dans la Demande de Modèle d'Utilité Japonais publiée N 61-68322 ( 1986) Sur la figure 1, un faisceau 1 (faisceau di- vergent) émis par un laser à semi-conducteur (non repré- senté) est dévié par un semi-miroir 2 Un support d'en- registrement 4 est placé sur latrajectoire du faisceau dé- vié Entre ce support d'enregistrement 4 et le semi- miroir 2 est disposée une lentille d'objectif 3 qui fo- calise le faisceau dévié sur le support d'enregistrement 4 Le faisceau réfléchi par le support d'enregistrement 4 est transmis par le semimiroir 2 Un photodétecteur dont la surface de réception de lumière est divisée en deux parties 5 a,5 b est placé sur la trajectoire du faisceau transmis Ce photodétecteur en deux parties est raccordé à un amplificateur opérationnel 6 qui soustrait une sortie d'une partie 5 b du photodétecteur d'une sortie de l'autre partie 5 a du photodétecteur. Avec la construction ci-dessus, le faisceau divergent 1 émis par le laser à semi-conducteur est dé- vié latéralement de 90 par le semi-miroir 2 et projeté sur le support d'enregistrement 4 par la lentille d'ob- jectif 3 Lorsque ce faisceau est focalisé sur le support d'enregistrement 4, un petit point ou photo-spot d'un dis- mètre de I m environ se forme sur le support d'enregis- trement 4 Le faisceau réfléchi par le support d'enregis- trement 4 est transmis par la lentille d'objectif 3 et le semi-miroir 2, puis projeté sur le photodétecteur en deux parties 5 a,5 b En fonction de la répartition de la quan- tité du faisceau divergent I qui atteint les deux parties a,5 b du photodétecteur, l'amplificateur opérationnel 6 détecte une erreur de suivi de piste du petit photo- spot sur le support d'enregistrement 4 En réponse a ce signal d'erreur de suivi de piste, on déplace la len- tille d'objectif 3 dans la direction indiquée par une flèche T sur la figure 1, pour exécuter le suivi de piste. D'autre part, un système optique de détection d'erreur de focalisation (non représenté) détecte une erreur de focalisation d'un petit photo-spot sur le sup- port d'enregistrement 4 En réponse au signal d'erreur de focalisation, on déplace la lentille d'objectif 3 dans la udirec Ution indiquée par une flèche F sur la figure 1 et on effectue la focalisation. On décrit maintenant ci-après un mode de détec- tion de l'erreur de suivi de piste Les figures 2 (a), (b), (c) et (d) sont des coupes partielles du support d'enregis- trement 4, du côté gauche, et des vues du chemin optique partiel défini par la tête optique Comume représenté sur les figures 2 ( a) et (c), lorsque le petit photo-spot se trouve au centre d'une rainure de guidage 4 a sur le sup- port d'enregistrement 4 ou au centre de la partie située entre les rainures 4 a, les deux quantités de faisceau qui atteignent les parties respectives du photodétecteur Sa, 5 b sont égales. Par contre, comme représenté sur la figure 2 ('b), lorsque le petit photo-spot dévie dans la direction de croisement de la rainure de guidage 4 a, le faisceau est diffracté par la rainure de guidage 4 a et la quantité du faisceau qui atteint une partie 5 b du photodétecteur (partie hachurée sur la figure 2) est plus petite que la quantité du faisceau qui atteint l'autre partie 5 a du photodétecteur D'autre part, comme représenté sur la fi- gure 2 (d), lorsque le petit photo-spot dévie dans le sens opposé au cas ci-dessus illustré sur la figure 2 (b), la quantité du faisceau qui entre dans la partie 5 a du photo- détecteur (partie hachurée) est plus petite que celle qui entre dans l'autre partie 5 b du photodétecteur Par sui- te, on détecte, par la différence entre les sorties des deux parties 5 aet 5 b du photodétecteur, si le petit photo-spot est situé correctement ou non par rapport à la rainure de guidage 4 a et le sens de la déviation du petit photo-spot Cette méthode de détection d'une erreur de suivi de piste est appelée méthode de symétrie ou push-pull. Comme illustré par les pointillés sur la figure 3, dans une tête optique usuelle du type décrit ci- dessus, lorsque la lentille d'objectif 3 se déplace dans la direction du suivi de piste (direction indiquée par une flèche T sur la figure 1) pendant le suivi de piste, le faisceau qui atteint le photodétecteur en deux parties a,5 b est décalé et on rencontre donc l'inconvénient qu'un décalage se produit également dans le signal d'er- reur de suivi de piste, ce qui nuit au suivi de piste. La présente invention vise à éviter l'incon- vénient précité L'objet principal de l'invention est donc de procurer une tête optique dans laquelle aucun décalage n'est engendré dans un signal d'erreur de suivi de piste même lorsqu'une lentille d'objectif se déplace dans la direction du suivi de piste. Conformément à la présente invention, cet- objectif est atteint par une tête optique du type décrit plus haut, caractérisée en ce qu'elle comprend un sépa- rateur de faisceau pour séparer le chemin optique du fais- ceau réfléchi transmis par ledit élément de focalisation en un premier et un deuxième chemins optiques; un pre- mier photodétecteur placé dans ledit premier chemin opti- que et avant le point focal dudit faisceau réfléchi sur le premier chemin optique, ce premier photodétecteur ayant une surface due réception de lumière divisée en au moins deux parties et fournissant un signal correspondant à la différence des quantités du faisceau entrant dans lesdites deux parties; un deuxième photodétecteur placé dans ledit deuxième chemin optique et au-delà du point focal dudit faisceau réfléchi sur le deuxième chemin op- tique, ce deuxième photodêtecteur ayant une surface de réception de lumière divisée en au moins deux parties et fournissant un signal qui correspond à la différence des quantités du faisceau entrant dans lesdites deux parties; et des moyens de traitement pour totaliser les sorties desdits premier et deuxième photodétecteurs, la sortie desdits moyens de traitement étant utilisée comme signal de commande de suivi de piste. Les objets et caractéristiques ci-dessus de 1 J l'invention, ainsi que d'autres, apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée ci-après, avec réfé- rence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma illustrant la cons- truction d'une t=te optique usuelle et sa trajectoire de l'umire; la figure 2 est un schéma explicatif de la mé- thode de détection d'une erreur de suivi de piste avec la tête optique usuelle; la figure 3 est un schéma explicatif d'un dé- calage dans le signal d'erreur de suivi de piste de la tête optique usuelle; la figure 4 est un schéma illustrant la cons- truction d'un mode de réalisation d'une tête optique con- forme la présente invention, et sa trajectoire de lu- mière; la figure 5 est un schéma explicatif de la méthode dedétection d'une erreur de suivi de piste de la tête optique conforme à la présente invention; la figure 6 est un schéma explicatif d'un dé- calage dans le signal d'erreur de suivi de piste de la tête optique de la présente invention; et la figure 7 est un schéma partiel -llustrant la construction d'un autre mode de réalisation de la t=te optique suivant la présente invention. On décrit maintenant un mode de réalisation de la tête optique suivant la présente invention, avec référence aux figures 4 à 6 Sur la figure 4, un fais- ceau 1 (faisceau divergent) émis par un laser à semi- conducteur (non representé) est dévié par un premier semi-miroir 2 Un support d'enregistrement 4 est placé sur la trajectoire du faisceau dévié Entre le support d'enregistrement 4 et le premier semi-miroir 2 est dispo- sée une lentille d'objectif 3 qui focalise le faisceau dévié sur le support d'enregistrement 4 Le faisceau ré- fléchi par le support d'enregistrement 4 est transmis à travers le premier semi-miroir 2 Sur la trajectoire du faisceau réfléchi transmis à travers le premier semi- miroir 2 est placé un deuxième semi-miroir 7 qui divise le faisceau réfléchi en deux faisceaux ayant des direc- tions respectives Un premier photodétecteur en deux par- ties 5 a,5 b est placé sur la trajectoire du faisceau trans- mis à travers le deuxième semi-miroir 7, avant le point focal du faisceau transmis Ce premier photodétecteur en deux parties 5 a,5 b est relié à un premier amplificateur opérationnel 6, qui soustrait une sortie d'une partie b du premier photodétecteur d'une sortie de l'autre par- tie 5 a du premier photodétecteur. Un deuxième photodétecteur en deux parties 8 a, 8 b est placé sur la trajectoire du faisceau dévié laté- ralement de 90 par le deuxième semi-miroir 7, au-delà du point focal de ce faisceau dévié Ce deuxième photo- détecteur en deux parties 8 a,8 b est relié à un deuxième amplificateur opérationnel 9 qui soustrait une sortie d'une partie 8 b du deuxième photodétecteur d'une sor- tie de l'autre partie 8 a du deuxième photodétecteur. Le premier et le deuxième amplificateurs opé- rationnels 6,9 sont tous deux reliés à un troisième am- plificateur opérationnel 10 qui ajoute la sortie du pre- mier à la sortie du deuxième. On décrit maintenant le fonctionnement de la tête optique conforme à la présente invention La figure représente une trajectoire de lumière dans le cas o un photo-spot sur le support d'enregistrement 4 se trouve à une position décalée par rapport à la rainure de guida- ge 4 a, dans le même sens que sur la figure 2 (b) Dans ce cas, le faisceau est diffracté par la rainure de gui- dage 4 a et la quantité du faisceau entrant dans une par- tie 5 b du premier photodétecteur (partie hachurée) est plus petite que la quantité du faisceau entrant dans l'au- tre partie 5 a du premier photodétecteur Par conséquent, la sortie du premier amplificateur opérationnel 6 est positive. D'autre part,la quantité du faisceau entrant dans une partie 8 b du deuxième photodétecteur (partie hachurée) est plus petite que la quantité du faisceau en- trant dans l'autre partie 8 a du deuxième photodétecteur. Par conséquent, la sortie du deuxième amplificateur opé- rationnel 9 est positive Autrement dit, lorsque le photo-spot s'écarte de la rainure de guidage 4 a, les sor- ties des premier et deuxième amplificateurs opérationnels 6,9 ont la même phase et on obtient alors un signal d'er- reur de suivi de piste par addition de la sortie du pre- mier amplificateur opérationnel 6 à la sortie du deuxième amplificateur opérationnel 9 au moyen du troisième am- plificateur opérationnel 10. Comme illustré par les pointillés sur la figure 6, lorsque la lentille d'objectif 3 se déplace dans la direction desuivi de piste (direction de la flèche T) pen- dant le suivi de piste, les faisceaux qui entrent dans le premier photodétecteur en deux parties 5 a,5 b et le deuxième photodétecteur en deux parties 8 a,8 b sont dé- calés Par suite, un décalage positif est engendré dans la sortie du premier amplificateur opérationnel 6 et un décalage négatif est engendré dans la sortie du deuxième amplificateur opérationnel 9 Autrement dit, lorsque la lentille d'objectif 3 se déplace dans la direction de suivi de piste, la sortie du premier amplificateur opé- rationnel 6 est en opposition de phase à la sortie du deuxième amplificateur opérationnel 9 Par conséquent, le signal d'erreur de suivi de piste, qui est la sortie totale des premier et deuxième amplificateurs opération- nels 6,9, c'est-à-dire la sortie du troisième amplifi- cateur opérationnel 10, n'est pas affecté par le déca- lage ci-dessus. Dans le mode de réalisation décrit plus haut, la sortie du troisième amplificateur opérationnel 10 est obtenue par simple addition de la sortie du premier amplificateur opérationnel 6 à la sortie du deuxième am- plificateur opérationnel 9 Toutefois, même lorsque la valeur du décalage engendré dans le premier photodétec- teur en deux parties diffère de celle du décalage dans le deuxième photodétecteur en deux parties du fait que la quantité du faisceau qui entre dans le premier photo- détecteur 5 a,5 b diffère de celle du faisceau qui entre dans le deuxième photodétecteur 8 a,8 b, on peut obtenir le même effet ou un effet similaire à celui du mode de réalisation décrit plus haut, par interposition d'un amplificateur 11 entre le deuxième amplificateur opéra- tionnel 9 et le troisième amplificateur opérationnel 10, comme représenté sur la figure 7,par exemple, de sorte que les valeurs absolues des décalages du premier et du deuxième photodétecteurs en deux parties soient les mêmes. Il est entendu que les photodétecteurs 5 a,5 b, 8 a,8 b ne sont pas limités à l'agencement des photodétec- teurs en deux parties utilisé-s dans le mode de réalisa- tion de la présente invention décrit ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Tête optique qui projette un faisceau ( 1) sur un support d'enregistrement ( 4) et qui détecte une erreur de suivi de piste sur ledit support d'enre- gistrement par le faisceau réfléchi par ledit support d'enregistrement, comprenant un élément de focalisation ( 3)pour focaliser le faisceau réfléchi par ledit support d'enregistrement, caractérisée en ce qu'elle comprend un séparateur de faisceau ( 7) pour diviser le chemin optique du faisceau réfléchi transmis par ledit élément de focalisation en un premier et un deuxième che- mins optiques; un premier photodétecteur ( 5) placé dans ledit premier chemin optique et avant le point focal dudit faisceau réfléchi sur le premier chemin optique, ce pre- mier photodétecteur ayant une surface de réception de lu- mière divisée en au moins deux parties ( 5 a,5 b) et fournis- sant un signal ( 6) qui correspond à la différence des quantités du faisceau entrant dans lesdites deux parties; un deuxième photodétecteur ( 8) placé dans ledit deuxième chemin optique et au-delà du point focal dudit faisceau réfléchi sur le deuxième chemin optique, ce deu- xième photodétecteur ayant une surface de réception de lu- mière divisée en au moins deux parties ( 8 a,8 b) et fournis- sant un signal ( 9) qui correspond à la différence des quantités du faisceau entrant dans lesdites deux parties; et des moyens de traitement ( 10) pour totaliser les sorties desdits premier et deuxième photodétecteurs, la sortie desdits moyens de traitement étant utilisée comme signal de commande de suivi de piste. 2. Tête optique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit séparateur de faisceau est un semi-miroir ( 7). 3. Tête optique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit premier photodétecteur est un photodétecteur divisé en deux parties ( 5 a,5 b). 4. Tête optique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit deuxième photodétecteur est un photodétecteur divisé en deux parties ( 8 a,8 b). 5. Tête optique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit deuxième photodétecteur comprend en outre des moyens d'amplification ( 11) dudit signal de sortie.