Brevet FR2742911A1 — publié le 19970627

SUPPORT D'ENREGISTREMENTîLECTURE OPTIQUE D'INFORMATIONS ET PROCEDE D'ENREGISTREMENT L'invention conceme un support d'enregistrementllecture optique d'informations et plus particulièrement un support permettant d'enregistrer des informations selon différents plans dans l'épaisseur du support. On connait des systèmes dans la technique permettant d'enregistrer dans l'épaisseur d'un matériau, selon différentes strates, différentes séries d'informations (voir par exemple le brevet français 90 07284). Cette technique a pour but d'augmenter les capacités de stockage des systèmes optiques. Les supports optiques actuellement utilisés se présentent sous la forme de disques toumants autour d'un axe et les informations sont enregistrées sur le disque sous forme de pistes concentriques ou en spirales. Dans l'enregistrement en épaisseur différents plans (ou strates) intemes aux disques sont destinés à contenir chacun des pistes d'informations. L'enregistrement et la lecture dans les différents plans du disque se fait à l'aide d'un faisceau laser et d'une optique de focalisation de ce faisceau. Cette optique doit être apte à former des taches de focalisation à plusieurs profondeurs au-dessous de la surface du disque. L'optique de focalisation peut également se déplacer radialement par rapport au disque pour assurer l'enregistrement et la lecture des différentes pistes de chaque plan du disque. Pour l'enregistrement d'informations, on utilise un stylet optique d'enregistrement comportant par exemple une optique déplaçable verticalement par rapport à la surface du disque. Pour cela on utilise une optique présentant une profondeur de champ très faible de façon que la focalisation ne soit efficace que dans une zone très limitée en profondeur. On superpose ainsi plusieurs strates d'informations en prévoyant des moyens pour déplacer le plan focal de l'optique de lecture ou d'écriture de manière à permettre une focalisation sur une strate (un plan) choisie parmi plusieurs strates empilées. L'optique est déplaçable aussi radialement par rapport à l'axe du disque. De cette manière, toute la surface utile du disque peut être balayée par le faisceau laser d'enregistrement, et cela pour chacune des strates d'informations. Dans une technique connue, pour régler la focalisation du faisceau et pour permettre au point de focalisation de suivre une piste particulière dans une strate du disque, on prévoit, à la surface du disque ou sur une face principale de la couche d'enregistrement, des éléments d'informations de guidage. Lors d'un enregistrement ou d'une lecture, L'optique est focalisée tout d'abord sur ces éléments d'informations de façon à réaliser le réglage de focalisation et le suivi de piste, puis l'optique est déplacée d'une distance déterminée pour que la focalisation se fasse dans la strate à enregistrer ou à lire. L'inconvénient d'un tel système réside dans le fait que l'optique présente une inertie telle que le déplacement de l'optique n'est pas immédiat.Le temps mis pour déplacer l'optique à partir de la surface du disque vers la strate à enregistrer ou à lire a pour conséquence de diminuer la densité des informations contenues dans chaque strate. De plus, il faut que d'une utilisation à une autre utilisation, les déplacements soient rigoureusement identiques. Selon une autre technique, on peut prévoir un premier faisceau qui se focalise sur une surface de référence du disque et au moins un deuxième faisceau qui se focalise dans l'épaisseur du disque. La surface de référence comporte alors des informations de guidage et de focalisation et le premier faisceau est utilisé pour la focalisation et le guidage du système. Le deuxième faisceau est lié au premier faisceau et sert à l'enregistrement ou la lecture dans l'épaisseur du disque. L'inconvénient d'un tel système est que la reproductibilité des positions des focalisations des deux faisceaux n'est pas certaine.Par exemple, les angles d'incidence des faisceaux sur le disque peuvent varier ce qui veut dire que d'une utilisation à une autre il ne doit pas se produire d'inclinaison relative du disque par rapport à la tête optique qui émet les faisceaux (tilt) pour éviter des erreurs de parallaxe; L'invention a pour objet de résoudre ces problèmes. L'invention conceme donc un support d'enregistrementllecture optiqué d'informations comportant au moins une couche transparente permettant d'enregistrer ou de lire des informations dans différentes strates réparties selon l'épaisseur du support, caractérisé en ce qu'il comporte, enregistrées dans chaque strate1 une ou plusieurs informations de guidage permettant d'assurer des fonctions de suivi de piste etlou de focalisation, etlou de synchronisation, etlou d'adressage. Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre et dans les figures annexées qui représentent: - la figure 1, un exemple de structure de support d'enregistrement auquel est appliqué l'invention; - les figures 2a et 2b, un exemple de réalisation du support d'enregistrement selon l'invention; - les figures 3a et 3b, une variante de réalisation du support d'enregistrement selon l'invention. Le support d'enregistrement auquel est appliqué l'invention a de préférence une structure telle que représentée en figure i. II comporte un substrat transparent 1, qui porte sur l'une de ces faces une couche 2 photosensible ou thermosensible et qui permet, à partir d'un seuil d'induire, en épaisseur une variation localisée (réversible ou non) de l'indice de réfraction. La couche 2 peut être recouverte par un vemis protecteur 3. Selon l'invention, comme représenté en figure 2a, la couche 2 comporte selon différents plans Si, S2, S3 contenus dans son épaisseur des éléments d'information de guidage 4 appelés également "drapeaux de préformat". Ces éléments ont des positions qui correspondent les unes aux autres dans les différentes strates. Ces drapeaux peuvent contenir également des informations d'adressage. Lorsqu'on veut écrire ou lire dans une strate, L'optique de focalisation est focalisée sur des éléments de guidage de la strate choisie et le système de guidage du faisceau se règle également sur ces éléments. L'enregistrement ou la lecture peut être réalisé immédiatement après ce réglage sans attendre le déplacement de l'optique mentionné précédemment. La figure 2b représente un exemple de pistes d'une strate du support de la figure 2a. Ces pistes sont vues en vue de dessus. Les éléments d'informations sont disposées de façon à réaliser un préformat dit "préformat échantillonné" selon lequel des drapeaux sont disposés de place en place selon le trajet de la piste. Entre deux drapeaux consécutifs, un support d'enregistrement non enregistré ne comporte aucune marque ni information. Le support se déplace sous le faisceau d'enregistrement (ou de lecture) selon la trajectoire qui lui a été donnée jusqu'à rencontrer le drapeau suivant. Lorsque le support d'enregistrement est un disque, celui-ci toume sous le faisceau d'enregistrement ou de lecture. A chaque passage d'un drapeau, la position radiale ainsi que la focalisation de l'optique de focalisation sont recalées.Ensuite, le disque continue à toumer sans réglage de suivi de piste jusqu'au drapeau suivant. La figure 2b représente deux drapeaux de deux pistes différentes pi, p2. Chaque drapeau possède au moins deux marques mi, m2 situées de part et d'autre de la piste et des dispositifs connus dans la technique savent réaliser un suivi de piste à l'aide de marques ainsi disposées. La figure 3a représente une variante de réalisation d'un support d'enregistrement dans lequel la couche transparente 2 servant à l'enregistrement possède des drapeaux de préformats sur l'une de ses faces. Ces drapeaux sont réalisés selon l'exemple de la figure 3a, sous la forme de reliefs 5. Ces reliefs sont ensuite utilisés comme référence pour la réalisation des préformats 6 des différentes strates, soit en usine, soit sur l'enregistreur/lecteur de l'utilisateur qui peut ainsi préformater lui-meme son support d'enregistrement. Le préformatage des différentes strates d'un support d'enregistrement à partir d'un préformatage déjà réalisé sur une face du support peut se faire, comme représenté en figure 4a, à l'aide d'au moins deux faisceaux: - un faisceau de lecture FL lit les informations de préformatage déjà enregistrées ce qui permet de guider la tête optique; - un faisceau d'inscription F11 focalisé sur une strate du support permet d'inscrire les informations de guidage. Leur inscription peut être déclenchée par la lecture des informations de préformatage lues sur la face du support. En ce qui conceme la focalisation, le faisceau FL a son point de focalisation situé sur la face du support d'enregistrement. La distance entre les points de focalisation des faisceaux FL et FIl est maintenue constante ce qui permet d'assurer que le plan de la strate sera parallèle à la face du support d'enregistrement. Selon la figure 4a, on prévoit que plusieurs faisceaux d'inscription Fl1, F12, F13 sont asservis au faisceau de lecture FL de façon à préformater plusieurs strates en meme temps. Le préformatage peut être réalisé à l'aide d'un seul faisceau Fi (figure 4b) qui détecte les informations de préformatage déjà inscrites sur une face du disque et dont le point de focalisation est déplacé de la face du disque vers l'intérieur du disque d'une profondeur déterminée pour préformater une strate. Le préformatage des autres strates se fera de la même façon. Selon l'invention, on prévoit également de préformater différentes strates d'un support d'enregistrement en même temps sans utilisation du préformatage déjà réalisé. Comme réalisé en figure 4c, plusieurs faisceaux (2 par exemple) F1, F2 focalisés selon deux plans de strates différents et commandés en même temps permettent de préformater ces strates. L'invention conceme donc également un support d'enregistrement comportant des informations de préformat 5 sur une face de la couche photosensible (par exemple en relief) ainsi que des informations de préformats 6. Les informations 6 correspondent aux informations de préformats 5, et sont disposées dans les différentes strates à enregistrer. Les informations de préformats 5 sont réalisées sous la forme de variations locales d'indices de réfraction. Le support d'enregistrement selon l'invention peut comporter outre les informations de guidage, des informations de données enregistrées dans une ou plusieurs strates. En se reportant à la figure 5, on va décrire une variante de l'invention selon laquelle on prévoit, pour chaque plan d'enregistrement situé dans l'épaisseur du support, des marques de focalisation situées de part et d'autre de ce plan. De préférence, pour chaque plan d'enregistrement on a au moins deux marques 7, 8 situées dans un plan contenant une piste à enregistrer ou à lire (ou une portion de piste) et perpendiculaire au plan d'enregistrement. Les deux marques sont à une même distance par rapport au plan d'enregistrement. Sur la figure 5, on a représenté plusieurs plans d'enregistrement S1, S2, S3 à l'intérieur d'un support 2. Ces plans sont parallèles à un plan de référence xOy. Pour simplifier, on représente dans ces plans des pistes pi, p2, p3 rectiligne et parallèles à l'axe Oy. On a représenté les informations de préformat 6. Les marques de focalisation 7, 8 de la piste pi sont situées dans un plan parallèle au plan yOz (perpendiculaire au plan xOy) et contenant la piste. Elles sont à égale distance de la piste pi. Elles sont décalées l'une par rapport à l'autre selon la direction Oy de déplacement de la piste. Lors du réglage de focalisation pour une lecture ou une inscription de la piste pi, le faisceau de lecture ou d'inscription sera focalisé lorsque les marques 7 et 8 réfléchiront etlou diffracteront la même quantité de lumière d'un faisceau de réglage de focalisation vers un système de détection optique. En cas de défocalisation, ces quantités de lumière sont différentes et le système de détection permettra d'évaluer la valeur et le sens de la défocalisation. L'invention a été décrite sous la forme générale d'un support d'enregistrement. Une forme particulièrement préférentielle est réalisée sous forme d'un disque. REVENDICATIONS i. Support d'enregistrementllecture optique d'informations comportant au moins une couche transparente (2) permettant d'enregistrer ou de lire des informations dans différentes strates (S1 à S3) réparties selon l'épaisseur du support1 caractérisé en ce qu'il comporte enregistrées dans un plan principal au moins de la couche transparente, une ou plusieurs informations (5) permettant d'assurer des fonctions de suivi de piste etlou de focalisation, etlou de synchronisation, etlou d'adressage. 2. Support selon la revendication i, caractérisé en ce qu'il comporte, enregistrées dans chaque strate, une ou plusieurs informations de guidage (4) permettant d'assurer des fonctions de suivi de piste etlou de focalisation, etlou de synchronisation, etlou d'adressage. 3. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que les informations de guidage sont imprimées sur une face principale du support d'enregistrement. 4. Support selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support est en matériau à variation d'indice photoinduite les informations de guidage sont enregistrées sous forme de variations locales d'indices photoinduites ou thermoinduites dans les différentes strates. 5. Support selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les informations de guidage (6) dans chaque strate correspondent aux informations de guidage imprimées (5). 6. Support selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte dans une ou plusieurs strates, entre les informations de guidage, des informations de données photoinduites ou thermoinduites. 7. Support selon la revendication i, caractérisé en ce que le support d'enregistrement est un disque. 8. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que les informations de guidage sont inscrites le long de chaque piste à intervalles réguliers. 9. Support selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque information de guidage comporte au moins deux marques (mi, m2) situées de part et d'autre d'une piste. 10. Support selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque information de guidage imprimée (5) est destinée à être utilisée pour enregistrer dans chaque strate une information de guidage (6) correspondante. 11. Support selon la revendication 4, caractérise en ce que les informations de guidage de chaque strate se présentent sous forme d'un sillon de guidage à variation d'indice pouvant être suivi par un système de lecture différentiel. 12. Support selon la revendication i, caractérisé en ce qu'il comporte de part et d'autre du plan de chaque strate, dans un plan perpendiculaire au plan de strate, deux marques de focalisation (7, 8). 13. Support selon la revendication 12, caractérisé en ce que deux marques de focalisation (7, 8) sont à une même distance du plan de strate et sont décalées l'une par rapport à l'autre selon une direction d'enregistrement du support d'enregistrement. 14. Procédé d'enregistrement d'informations de guidage dans un support d'enregistrement comprenant des informations de guidage (5) déjà enregistrées sur une face du support caractérisé en ce qu'il prévoit: - un faisceau de lecture (FL) qui lit ces informations de guidage; - et au moins un faisceau d'inscription (Fl1 ) asservi en position au faisceau de lecture (FL) et commandé pour inscrire des informations de préformatage selon une strate du support; 15. Procédé d'enregistrement d'informations de guidage dans un support d'enregistrement comprenant des informations de guidage (5) déjà enregistrées sur une face du support caractérisé en ce qu'il prévoit un faisceau (FL) qui lit ces informations de guidage, puis un déplacement du faisceau de lecture pour inscrire des informations de préformatage selon une strate du support. 16. Procédé selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que l'inscription d'information de préformatage est asservie à la lecture d'informations de préformatage par le faisceau de lecture. 17. Procédé d'enregistrement d'information de guidage dans un support d'enregistrement caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs faisceaux d'inscription (Fi, F2) focalisé dans des plans différents du support et commandés simultanément pour inscrire des informations de préformatage dans les différentes strates du support.