Brevet FR2722905A1 — publié le 19960126

Procédé et appareil pour détecter un signal d'erreur de suivi de piste pour un disque optique DESCRIPTION Arrière-plan de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour détecter un signal d'erreur de suivi de piste, capable de réaliser un accès très rapide aux rayons interne et externe d'un disque optique correspondant à un disque ROM, un disque non effaçable ou un disque effaçable, et, plus particulièrement, à un procédé et à un appareil pour détecter un signal d'erreur de suivi de piste pour une dénommée tête optique du type à séparation dans laquelle une partie à actionneur de lentille d'objectif qui suit les variations dans la direction axiale (direction de focalisation) du disque et de la direction radiale (direction de suivi de piste) du disque, est séparée d'un corps principal de tête optique. Au cours de ces dernières années, des études menées sur un appareil de stockage externe ayant la capacité d'accès très rapide d'un disque magnétique utilisé dans un système d'ordinateur et la mémoire à grande capacité d'un disque optique, ont rapidement avancé. Un appareil à disque optique est attendu en tant qu'appareil à disque de la prochaine génération du fait que l'appareil à disque optique a une vitesse de transfert élevée, un accès sélectif à vitesse élevée, une mémoire à grande capacité, une bonne conservation de support, et une durabilité élevée rendue possible par l'enregistrement/lecture sans contact avec le support. Dans certains appareils à disque optique, seul un actionneur de lentille d'objectif est déplacé du rayon interne d'un disque à son rayon externe, le système optique d'une tête optique étant fixe. Ceci a pour but de minimiser le poids d'un élément mobile et d'augmenter la vitesse de déplacement. La figure 3 montre une tête optique conventionnelle de type à séparation. En se référant à la figure 3, un faisceau émis à partir d'un laser 31 est collimaté en un faisceau parallèle grâce à une lentille de collimateur 32, et le rayon parallèle passe à travers un prisme combiné 36 obtenu en intégrant un prisme en forme de coin 33 et des diviseurs de faisceau 34 et 35, et un faisceau parallèle émergeant d'un système optique stationnaire 37. Le faisceau de sortie provenant du système optique stationnaire 37 est dévié à 90 par un miroir 39 à 45 incorporé dans la partie inférieure d'un actionneur de lentille d'objectif 38 déplacé du rayon intérieur d'un disque optique (auriuel on se réfère ci-après en tant que disque) 41 au rayon externe de celui-ci, et atteint une lentille d'objectif 40. Le faisceau lumineux focalisé par la lentille d'objectif 40 est réfléchi par le disque 41 et est incident sur le système optique stationnaire 37 de façon inverse à celui du trajet optique ci-dessus, et un signal magnéto-optique, un signal d'erreur de focalisation et un signal d'erreur de suivi de piste sont détectés à travers le prisme combiné 36. Plus spécifiquement, un faisceau lumineux dévié par le diviseur de faisceau 35 du prisme combiné 36, est détecté à travers un système optique de polarisation (non montré). D'autre part, le faisceau lumineux dévié à 90 par le diviseur de faisceau 34 du prisme combiné - 2722905 36, se propage en ligne droite via une lentille de condenseur 42 et un demi-miroir 43 afin d'atteindre un photodétecteur à 2 sections 44. Le faisceau lumineux entré dans le photo-détecteur à 2 sections 44 est photo-électriquement converti par deux éléments 45 et 46 constituant le photodétecteur à 2 sections 44, et un amplificateur différentiel 47 détecte différentiellement deux signaux provenant des éléments et 46 afin d'obtenir un signal d'erreur de suivi de piste symétrique. Un signal d'erreur de focalisation est détecté, par exemple, par un procédé à aiguille-couteau, à partir du faisceau lumineux dévié à 90 par le demi- miroir 43. Plus spécifiquement, une composante semi- circulaire du faisceau lumineux circulaire dévié par le demi-miroir 43 est interrompue, et l'autre composante semi-circulaire est entrée dans un photodétecteur à 2 sections 49 disposé au point de convergence du faisceau lumineux. Deux signaux sont délivrés par le photodétecteur à 2 sections 49, et deux signaux sont différentiellement détectés afin d'obtenir un signal d'erreur de focalisation. Dans la téte optique de type à séparation dans laquelle l'actionneur est séparé du corps principal du système optique, lorsque le système optique est disposé à la partie radiale externe du disque 41 et que l'actionneur de lentille d'objectif 38 est déplacé vers la partie radiale interne du disque 41, la distance entre le disque 41 et le photodétecteur 44 pour détecter un signal d'erreur de suivi de piste, devient maximum. A ce moment, lorsque le décentrement du disque 41, la déformation du disque ou l'inclinaison du disque dans un mode dynamique pendant que la rotation du disque 41 a lieu, le faisceau est déplacé vers une partie décalée du centre du photodétecteur à 2 sections 44 car la distance entre le disque 41 et le photodétecteur à 2 sections 44 pour détecter le signal d'erreur de suivi de piste, est longue. La figure 4A 'montre cette opération de suivi de piste de faisceau en vue d'une compréhension facile. En se référant à la figure 4A, un axe optique désigné est indiqué par une ligne en trait plein 50, et un faisceau réfléchi par le disque 41 est indiqué par une ligne en pointillés comme axe optique de retour 51. Lorsque le disque 41 est en rotation, le disque 41 est mécaniquement déformé pour être incliné par un mode de résonance dynamique. Sinon, lorsque le disque 41 est disposé sur un plateau 52, le disque 41 est mécaniquement incliné. Pour cette raison, le faisceau réfléchi par le disque 41 passe en suivant le trajet optique de l'axe optique de retour 51 indiqué par la ligne en pointillés étendue à partir du disque 41. Le faisceau réfléchi sur l'axe optique de retour 51 est transmis via le diviseur de faisceau 35, est dévié à 90 par le diviseur de faisceau 34, puis focalisé par la lentille de condenseur 42. Un faisceau de détection d'erreur de suivi de piste atteint une position qui est séparée du centre du photodétecteur sur le photodétecteur à 2 sections 44. Un signal d'erreur de suivi de piste est obtenu par la détection différentielle effectuée par le photodétecteur à 2 sections 44. La figure 43 montre un signal d'erreur de suivi de piste 53 obtenu lorsque le disque 41 n'est pas incliné, et la figure 4C montre un signal d'erreur de suivi de piste 54 ayant une variation décalée réelle et générée par l'inclinaison du disque 41. En se référant aux figures 4A et 4B, lorsqu'une opération d'asservissement de suivi de piste est effectuée par le signal d'erreur de suivi de piste 54 ayant la variation décalée, une opération de suivi de piste est effectuée tandis que le faisceau dérive entre les pistes, l'opération de suivi de piste devenant instable. De plus, l'enveloppe du signal reproduit perd son uniformité et le signal ne peut pas être reproduit de façon stable. Résumé de l'invention Un objet de la présente invention est de proposer un procédé et un appareil pour détecter un signal d'erreur de suivi de piste pour un disque optique, qui stabilise une opération de suivi de piste d'une tête optique du lecteur de disque optique du type à séparation mentionné ci-dessus et assure l'uniformité de l'enveloppe du signal reproduit. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un procédé et un appareil pour détecter un signal d'erreur de suivi de piste d'un disque optique, qui peut effectuer une opération d'enregistrement/reproduction numérique avec un rapport porteuse/bruit élevé et peut obtenir un faible taux d'erreur de bits. De façon à atteindre les objets ci-dessus, selon la présente invention, il est prévu un procédé de détection d'un signal d'erreur de suivi de piste d'un disque optique, comprenant les étapes consistant à détecter le signal d'erreur de suivi de piste à partir d'une sortie différentielle d'une paire de premiers photodétecteurs disposés dans des zones dans lesquelles une composante d'ordre zéro et des composantes du + ler ordre d'un faisceau réfléchi incident sur un sillon de piste d'un disque optique à sillon sont superposées, à détecter un signal décalé du signal d'erreur de suivi de piste sur la base des sorties provenant d'une paire de seconds photodétecteurs disposés entre les premiers photodétecteurs au centre d'une zone, de la composante d'ordre zéro, dans laquelle la composante d'ordre zéro n'est pas superposée aux composantes du + ler ordre, les premiers et seconds photodétecteurs étant alignés selon une direction d'asservissement de suivi de piste, et à commander le déplacement des premiers et seconds photodétecteurs sur la base du signal décalé détecté. Brève description des dessins La figure 1 est une vue montrant l'agencement d'une tête optique de type à séparation à laquelle un mode de réalisation de la présente invention est appliquée; la figure 2 est une vue en perspective destinée à expliquer la forme d'un faisceau focalisé atteignant un photodétecteur à sections multiples 101 sur la figure 1; la figure 3 est une vue montrant l'agencement d'une tête optique conventionnelle de type à séparation; et les figures 4A à 4C sont une vue et des graphiques destinés à expliquer la détection du signal d'erreur de suivi de piste effectuée par la tête optique de type à séparation de la figure 3. Description du mode de réalisation préféré La présente invention sera décrite ci-dessous en se référant aux dessins d'accompagnement. La figure 1 montre l'agencement d'une tête optique de type à séparation à laquelle un mode de réalisation de la présente invention est appliqué, et la figure 2 explique la forme d'un faisceau focalisé sur un photodétecteur de la figure 1. Dans un procédé et un appareil pour détecter un signal d'erreur de suivi de piste selon la présente invention, comme montré sur la figure 1, un faisceau parallèle émis à partir d'un système optique (non montré) est réfléchi par un disque optique (auquel on se réfère ci-après en tant que disque) 141 et est dévié à 90 par un miroir 139 à 45 via une lentille d'objectif 140. Le faisceau dévié est dévié par un diviseur de faisceau 134 à travers un diviseur de faisceau 135, puis est focalisé par une lentille optique 142. Le faisceau focalisé se propage en ligne droite via un demi-miroir (non montré) pour atteindre un photodétecteur à sections multiples 101. De plus, un signal magnéto- optique provoque la détection par un système optique de polarisation (non montré) du faisceau lumineux dévié par le diviseur de faisceau 135. Le photodétecteur à section multiple 101 constitué par six éléments de photodétecteur est supporté dans un dispositif de maintien de photodétecteur 102 grâce à un système de support à ressort composé de quatre ressorts à lames parallèles 103, 104, 105 et 106 qui sont représentés symboliquement. Le dispositif de maintien de photodétecteur 102 est conçu pour amener un mécanisme d'entraînement composé d'une bobine d'entraînement de photodétecteur 107 et d'un circuit magnétique 108 à effectuer une commande de déplacement/suivi selon une direction d'une flèche A, c'est-à-dire, une direction d'asservissement de suivi de piste. Le photodétecteur à sections multiples 101 se compose de quatre éléments de photodétecteur 208 à 211 constituant un photodétecteur à 6 sections possédant un photodétecteur à 4 sections en forme de croix 100 disposé au centre du photodétecteur à sections multiples 101, et deux éléments de photodétecteur 206 et 207 disposés sur les deux côtés du photodétecteur à 4 sections 100 selon la direction de la flèche A, c'est- à-dire, sur les deux côtés de la direction d'asservissement de suivi de piste. Les sorties analogiques provenant des éléments de photodétecteur 208 et 211 du photodétecteur à 4 sections 100 sont ajoutées l'une à l'autre grâce à un circuit arithmétique 212, et les sorties analogiques provenant des photodétecteurs 209 et 210 du photodétecteur à 4 sections 100 sont ajoutées l'une à l'autre grâce à un circuit arithmétique 213. Les sorties provenant des circuits arithmétiques 212 et 213 sont entrées dans un amplificateur différentiel 214. L'amplificateur différentiel 214 détecte différentiellement les sorties provenant des circuits arithmétiques 212 et 213 et transmet un signal de décalage TE' d'un signal d'erreur de suivi de piste à une bobine d'entraînement de photodétecteur 107 via un amplificateur 216. Les sorties provenant des éléments de photodétecteur 206 et 207 disposés sur les deux côtés du photodétecteur à 4 sections 100, sont différentiellement détectées par un amplificateur différentiel 215, et un signal d'erreur de suivi de piste symétrique TE est transmis à une bobine de suivi de piste (non montrée) de la lentille d'objectif 140. Lorsque les sorties provenant des éléments de photodétecteur 208 à 211 sont représentées par A à D, et que les sorties provenant des éléments de photodétecteur 206 et 207 sont représentées par E et F, le signal d'erreur de suivi de piste TE et le signal décalé TE' décrits ci-dessus sont exprimés par les équations (1) et (2): TE = E - F...(1) TE' = (A + D) - (B + C)...(2) La figure 2 explique la forme d'un faisceau focalisé atteignant le photodétecteur à sections multiples 101 de la figure 1. En se référant à la figure 2, trois courbes gaussiennes représentent les quantités de lumière d'une composante du - ler ordre 201, une composante d'ordre zéro 202 et une composante du + ler ordre 203 qui sont ordonnées à partir de la gauche, respectivement. Les zones 204 et 205 dans lesquelles la composante d'ordre zéro 202 et les composantes du ler ordre 201 et 203 sont superposées, sont représentées par les parties hachurées. Dans la forme du faisceau focalisé, les éléments de photodétecteur 206 et 207 sur les deux côtés du photodétecteur à 4 sections 100 sont disposés dans les zones superposées 204 et 205, respectivement. Le signal d'erreur de suivi de piste TE est détecté sur la base des sorties provenant des éléments de photodétecteur 206 et 207. De façon à détecter un décalage du signal d'erreur de suivi de piste TE, les éléments de photodétecteur 208 et 209 du photodétecteur à 4 sections 100 sont alignés avec les éléments de photodétecteur 206 et 207 sur la partie centrale de la composante d'ordre zéro 202, à l'endroit o les composantes du ler ordre 201 et 203 ne sont pas superposées sur la composante d'ordre zéro 202. Dans l'agencement des éléments de photodétecteur 206 à 209 montré sur la figure 2, le signal d'erreur de suivi de piste TE est exprimé par l'équation (3), comme dans l'équation (1): TE = E - F...(3) Si les sorties C et D provenant des éléments de photodétecteur 210 et 211 sont négligées, le signal décalé TE' peut être obtenu. Pour cette raison, les sorties C et D sont éliminées du membre droit de l'équation (2), et l'équation suivante peut être obtenue: TE' = A - B...(4) La bobine d'entraînement de photodétecteur 107 montrée sur la figure 1 est entraînée par le signal décalé TE' obtenu par l'équation (4), de sorte que le dispositif de maintien de photodétecteur 102 est commandé pour se déplacer dans la direction de la flèche A, d'un décalage DC. Dans le mode de réalisation ci-dessus, en tant que photodétecteur à sections multiples 101, un photodétecteur à 6 sections comprenant le photodétecteur à 4 sections 100 et composé de six éléments de photodétecteurs 206 à 211, est utilisé. Ceci en raison du grand nombre de photodétecteurs de photodétecteur à 6 sections qui sont commercialisés à faible coût. Pour cette raison, le photodétecteur à 4 sections en forme de croix 100 est utilisé à la place des éléments du photodétecteur central 208 et 209. Théoriquement, de façon à extraire le signal décalé TE', un photodétecteur à 2 sections divisées selon la direction d'asservissement de suivi de piste peut être utilisé à la place du photodétecteur à 4 sections en forme de croix 100. Dans ce cas, le photodétecteur à sections multiples 101 destiné à extraire le signal d'erreur de suivi de piste TE et le signal décalé TE', comme indiqué par une ligne discontinue en traits mixtes sur la figure 2, comprend un photodétecteur à 4 sections 221 constitué par les là éléments de photodétecteur en ligne 206 à 209 qui sont divisés selon la direction d'asservissement de suivi de piste. Lorsque le photodétecteur à 4 sections 221 est utilisé, deux sorties provenant des éléments de photodétecteur 208 et 209 sont directement entrées dans l'amplificateur différentiel 214 et différentiellement amplifiés, extrayant ainsi le signal décalé TE' Comme ceci a été décrit ci-dessus, selon la présente invention, une paire de photodétecteurs destinée à détecter un signal décalé d'un signal d'erreur de suivi de piste est disposée sur une partie centrale d'une composante d'ordre zéro entre une paire de photodétecteurs, disposée dans des zones dans lesquelles la composante d'ordre zéro est superposée aux composantes du ler ordre, pour détecter l'erreur de suivi de piste, et les positions de la paire de photodétecteurs pour détecter le signal d'erreur de suivi de piste est commandée par le signal décalé obtenu, corrigeant ainsi le décalage DC du signal d'erreur de suivi de piste. Pour cette raison, dans une tête optique de type à séparation dans laquelle la distance entre un disque et un photodétecteur pour détecter un signal d'erreur de suivi de piste est longue, une opération de suivi de piste stable peut être effectuée. De plus, il est possible d'améliorer additionnellement les caractéristiques de température de la tête optique. Plus spécifiquement, lorsque les coefficients de dilatation linéaire d'un prisme, d'une base de tête optique, ou équivalents sont différents les uns des autres sous l'effet d'une variation de la température, un faisceau revenant du disque peut être décalé du centre des photodétecteurs pour détecter le signal d'erreur de suivi de piste. Même dans ce cas, puisqu'une opération d'asservissement est effectuée sur la base du signal variable décalé du signal d'erreur de suivi de piste, l'opération d'asservissement peut être effectuée sans décaler le signal d'erreur de suivi de piste, une opération de suivi de piste stable pouvant être réalisée. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection d'un signal d'erreur de suivi de piste d'un disque optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: détecter le signal d'erreur de suivi de piste d'une sortie différentielle d'une paire de premiers photodétecteurs (206, 207) disposés dans des zones (204, 205) dans lesquelles une composante d'ordre zéro (202) et des composantes du !er ordre (201, 203) d'un faisceau réfléchi incident sur un sillon de piste d'un disque optique à sillon (41) sont superposées; détecter un signal décalé du signal d'erreur de suivi de piste sur la base des sorties provenant d'une paire de seconds photodétecteurs (208, 209) disposés entre lesdits premiers photodétecteurs au centre d'une zone, de la composante d'ordre zéro, dans laquelle la composante d'ordre zéro n'est pas superposée aux composantes du + ler ordre, lesdits premiers et seconds photodétecteurs étant alignés selon une direction d'asservissement de suivi de piste; et commander le déplacement desdits premiers et seconds photodétecteurs sur la base du signal décalé détecté. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers et seconds photodétecteurs sont constitués par un photodétecteur à 4 sections (221) ayant des éléments de photodétecteur qui sont divisés et alignés selon la direction d'asservissement de suivi de piste, le signal d'erreur de suivi de piste est détecté à partir des sorties provenant d'une paire d'éléments de photodétecteur externe dudit photodétecteur à 4 sections, et le signal décalé du signal d'erreur de suivi de piste est détecté à partir des sorties provenant d'une paire d'éléments de photodétecteur interne dudit photodétecteur à 4 sections. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits seconds photodétecteurs sont constitués d'un photodétecteur à 2 sections ayant deux éléments de photodétecteur divisés selon la direction d'asservissement de suivi de piste. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premiers et seconds photodétecteurs sont intégralement tenus par un dispositif de maintien de photodétecteur (102) et en ce que l'étape consistant à commander le déplacement desdits premiers et seconds photodétecteurs comprend l'étape consistant à commander le déplacement dudit dispositif de maintien de photodétecteur. 5. Appareil pour détecter un signal d'erreur de suivi de piste d'un disque optique, caractérisé en ce qu'il comprend: une paire de premiers photodétecteurs (206, 207) disposés dans des zones (204, 205) dans lesquelles un faisceau d'ordre zéro (202) et des composantes du ler ordre (201, 203) d'un faisceau réfléchi incident sur un sillon de piste d'un disque optique à sillon (41) sont superposées; des premiers moyens de détection (215) pour détecter le signal d'erreur de suivi de piste provenant d'une sortie différentielle desdits premiers photodétecteurs; une paire de seconds photodétecteurs (208, 209) disposés entre lesdits premiers photodétecteurs au centre d'une zone, de la composante d'ordre zéro, dans laquelle la composante d'ordre zéro et les composantes du + ler ordre ne sont pas superposées, lesdits premiers et seconds photodétecteurs étant disposés 2722905 pour être alignés selon une direction d'asservissement de suivi de piste; des seconds moyens de détection (212-214) pour détecter un signal de décalage du signal d'erreur de suivi de piste sur la base des sorties provenant desdits seconds photodétecteurs; et des moyens de commande de déplacement (107, 108) pour commander le déplacement desdits premiers et seconds photodétecteurs sur la base du signal décalé provenant desdits seconds moyens de détection afin d'effectuer la commande de déplacement pour lesdits premiers et seconds photodétecteurs. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits premiers et seconds photodétecteurs sont constitués par un photodétecteur à 4 sections (221) ayant des éléments de photodétecteur qui sont divisés et alignés selon la direction d'asservissement de suivi de piste, le signal d'erreur de suivi de piste est détecté à partir des sorties provenant d'une paire d'éléments de photodétecteur externe dudit photodétecteur à 4 sections, et le signal décalé du signal d'erreur de suivi de piste est détecté à partir des sorties provenant d'une paire d'éléments de photodétecteur interne dudit photodétecteur à 4 sections. 7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens de détection sont constitués par un amplificateur différentiel (214) pour amplifier différentiellement deux sorties provenant desdits seconds photodétecteurs afin de délivrer un signal décalé symétrique. 8. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits seconds photodétecteurs sont constitués par un photodétecteur à 2 sections ayant deux éléments de photodétecteur divisés selon la direction d'asservissement de suivi de piste. 9. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de maintien de photodétecteur (102), qui peut être déplacé selon la direction d'asservissement de suivi de piste, pour tenir intégralement lesdits premiers et seconds photodétecteurs, et en ce que lesdits moyens de commande de déplacement effectuent une commande de déplacement pour ledit dispositif de maintien de photodétecteur sur la base du signal décalé provenant desdits seconds moyens de détection. 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande de déplacement sont constitués par une bobine d'entraînement (107) commandée par le signal décalé provenant desdits seconds moyens de détection et un circuit magnétique (108) pour ladite bobine d'entraînement, de sorte que ladite bobine d'entraînement et ledit circuit magnétique effectuent électromagnétiquement une commande de déplacement pour ledit dispositif de maintien de photodétecteur. 11. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits seconds photodétecteurs sont constitués par un photodétecteur à 4 sections ayant quatre éléments de photodétecteurs divisés selon une forme de croix, de façon telle qu'une paire desdites deux paires d'éléments de photodétecteur disposées en deux rangées selon la direction d'asservissemenc de suivi de piste, est disposée au centre de la zone de La composante d'ordre zéro.