Brevet FR2757991A1 — publié le 19980703

La présente invention concerne un système de lecture optique et, plus particulièrement, un système de lecture optique amélioré capable d'augmenter son rendement optique. Comme il est bien connu, des difficultés principales que l'on rencontre dans des systèmes de lecture optique pour lire des informations enregistrées sur un disque optique, à savoir un disque audio numérique ou un disque compact, sont occasionnées par des erreurs lors de la focalisation des faisceaux de lumière et un procédé de dimensionnement de faisceau a été proposé pour résoudre le problème. Sur la figure 1, on a montré un système de lecture optique 100, de l'état de la technique, pour reproduire un signal d'information stocké sur une surface d'enregistrement 142 d'un disque optique 140, utilisant le procédé de dimensionnement ou de taille de faisceau, le système de lecture optique 100 comprenant : une diode laser 110 pour émettre un faisceau laser, un diviseur de faisceau 120 pourvu d'une base 122 et d'une surface 124, une lentille d'objectif 130 et une unité de détection optique 150, où la base 122 du diviseur de faisceau 120 est réalisé en un matériau transparent au faisceau laser et la surface 124 du diviseur de faisceau 120 est capable de réfléchir une moitié du faisceau laser et de transmettre la moitié restante du faisceau laser. Dans le système de lecture optique 100, le faisceau laser émis par la source de lumière 110 est partiellement transmise à travers la surface 124 du diviseur de faisceau 120 à la lentille d'objectif 130 après un passage tout d'abord à travers la base 122 du diviseur de faisceau 120. Le faisceau laser incident sur la lentille d'objectif 130 est focalisé sur la surface d'enregistrement 142 du disque optique 140 pour reproduire les données enregistrées sur lui par l'utilisation du système de lecture optique 100. La partie du faisceau laser qui est réfléchie par la surface d'enregistrement 142 du disque optique 140 est transmis à travers la lentille d'objectif 130 à la surface 124 du diviseur de faisceau 120 et est partiellement réfléchie par celui-ci dans l'unité de détection optique 150. L'unité de détection optique 150, comme cela est montré sur la figure 2, comprend un photodétecteur 150 comprenant trois parties 151 à 153, un additionneur 156 et un soustracteur 157, où chacune des trois parties 151 à 153 du photodétecteur 155 est capable de mesurer l'intensité d'un faisceau laser incident. Un signal d'erreur de focalisation est obtenu par soustraction de l'intensité sur la partie 152 de la somme des intensités sur les parties 151 et 153. Dans un tel système, l'intensité totale i du faisceau laser 154 incident sur chacune des parties 151 à 153 du photodétecteur 155 peut être déterminée comme i = rIxRs2xRo2 où I représente l'intensité du faisceau laser émis par la source de lumière 110, r, le facteur de perte de radiation, Rs, le facteur de perte sur la surface 124 du diviseur de faisceau 120, et Rg, le facteur de perte dans la lentille d'objectif 130. Si r, I, R5 et Rg sont respectivement de 0,8, 0,3, 0,5 et 0,97, alors i devient 0,056 mW. Dans ce système de lecture optique 100, la moitié du faisceau laser est obstruée par les surfaces 124 du diviseur de faisceau 120, ce qui réduit son rendement optique global. Par conséquent un objectif principal de la présente invention est de proposer un système de lecture optique qui est en mesure d'augmenter son rendement optique en utilisant une couche de réflexion et une paire de plaques ou lames quart d'onde tl/4X). Selon la présente invention, il est proposé un système de lecture optique pour reproduire un signal d'information enregistré sur un disque optique comprenant une surface d'enregistrement, le système de lecture optique comprenant: une source de lumière pour engendrer un faisceau de lumière dans lequel le faisceau de lumière comprend une composante de polarisation P et une composante de polarisation S; une lentille d'objectif pour focaliser le faisceau de lumière transmis par le premier dispositif optique sur la surface d'enregistrement du disque optique; un diviseur de faisceau pour transmettre l'une des composantes de polarisation à la surface d'enregistrement du disque optique et pour réfléchir l'autre polarisation; un premier dispositif optique placé entre les moyens générateurs et les moyens optiques, pour changer la composante de polarisation du faisceau de lumière transmis à travers lui; des moyens pour détecter le faisceau de lumière réfléchie par la surface d'enregistrement du disque optique, et un second dispositif optique pourvu d'une plaque de 1/4k pour changer la composante de polarisation du faisceau de lumière transmis et une plaque de réflexion pour réfléchir le faisceau de lumière incidente sur elle, dans lequel les moyens détecteurs et le second dispositif optique sont disposés l'un en face de l'autre par rapport à un point central des moyens optiques. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels la figure 1 est une vue latérale schématique d'un système de lecture optique selon l'état de la technique; la figure 2 est une vue de dessus illustrant une structure conventionnelle de l'unité de détection optique montrée sur la figure 1; et la figure 3 est une vue latérale schématique d'un système de lecture optique selon la présente invention. La figure 3 est une vue latérale schématique d'un système de lecture optique inventive 200, selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Comme le montre la figure 3, le système de lecture optique 200 comprend une source de lumière 210 pour engendrer un faisceau de lumière comprenant une composante de lumière polarisée en P et une composante de lumière polarisée S, un diviseur de faisceau 220 pourvu d'une base 222 et d'un film de polarisation 224, une première plaque ou lame de 1/4h 230, une lentille d'objectif 240, un dispositif optique 260 pourvu d'une seconde plaque 1/4k 264 et une plaque réfléchissante 262 et un détecteur optique 270, où le film de polarisation 224 du diviseur de faisceau peut être produite par dépôt d'un matériau capable de transmettre seulement la composante de lumière polarisée P et de réfléchir complètement la composante de lumière polarisée S. Dans le système 200, le faisceau de lumière émis par la source de lumière 210, tel qu'une diode laser, entre dans le diviseur de faisceau 220, la base 222 du diviseur de faisceau 220 étant transparente au faisceau de lumière. Le film de polarisation 224 transmet seulement la composante de lumière polarisée P à la première plaque 230 de 1/4X, où la première plaque 230 de 1/4k est disposée entre le diviseur de faisceau 220 et la lentille d'objectif 240. Le faisceau de lumière de polarisation P, après avoir été transmis à travers la première plaque 230 de 1/4k, est focalisé sur la surface d'enregistrement 252 du disque optique 250 par la lentille d'objectif 240. Le faisceau de lumière de polarisation P réfléchi par la surface d'enregistrement 252 du disque optique 250 est tout d'abord amené à converger par la lentille d'objectif 240, est ensuite transmis à travers la première plaque 230 de 1/4k, en convertissant ainsi le faisceau de lumière de polarisation P en un faisceau de lumière de polarisation S, et ensuite le faisceau de lumière de polarisation S tombe sur le film de polarisation 224 du diviseur de faisceau 220. Le faisceau de lumière polarisé S est complètement réfléchi par le film de polarisation 224 vers la plaque de réflexion 262 du dispositif optique 260 par l'intermédiaire de la seconde plaque ou lame 1/4k 264, la plaque réfléchissante 262 étant capable de réfléchir totalement le faisceau de lumière polarisée S incident sur lui. Le film de polarisation 224 est agencé de telle façon qu'il soit incliné selon un angle prédéterminé par rapport à un axe optique formé par le point central de la source de lumière 210 et un point focal de la lentille d'objectif 240. Il est préférable que l'angle prédéterminé est de 450. La plaque réfléchissante 262 est attachée à une surface de la seconde plaque l/4X 264, surface qui n'est pas en regard du diviseur de faisceau 220. Une distance entre la source de lumière 210 et le point central du diviseur de faisceau 220 est une et demi fois la distance entre le point central du détecteur optique 270 et le point central de la plaque réfléchissante 262. Après que le faisceau de lumière polarisé S ait traversé la seconde plaque 1/4k 264, le faisceau de lumière polarisé S tombe sur la plaque réfléchissante 262 du dispositif optique 260 où la plaque réfléchissante 262 réfléchit totalement le faisceau de lumière polarisé S incident sur lui et ensuite le faisceau de lumière polarisé S est converti en un faisceau de lumière polarisé P, après avoir été transmis à travers la seconde plaque ou lame 1/4k 264. Et ensuite le faisceau de lumière polarisé P se propage au film de polarisation 224. Le trajet du faisceau de lumière polarisé P est représenté en traits interrompus sur la figure 3. Le faisceau de lumière polarisé P en provenance de la seconde plaque 1/4k 264 est complètement transmis à travers le film de polarisation 224 et est incident sur le détecteur optique 270. Le détecteur optique 270 est disposé en regard de la seconde plaque 1/4k 264 par rapport au film de polarisation 224. Dans le mode de réalisation préféré de la présente invention, la distance entre le détecteur optique 270 et le point central du film de polarisation 224 est égal à une distance entre le point central du diviseur de faisceau 220 et le point central de la plaque réfléchissante 262. Le détecteur optique 270 est placé à un point focal de la lentille d'objectif 240 et est en mesure de mesurer l'intensité d'un faisceau de lumière détecté sur lui. Dans le système de lecture optique 200, le faisceau de lumière détecté est traité dans une unité de détection (non représenté) pour calculer un signal d'information, à savoir un signal d'erreur de focalisation, en utilisant un procédé de dimensionnement de faisceau, en permettant ainsi au système de lecture optique 200 de reproduire le signal d'information hors de la surface d'enregistrement 252 du disque optique 250. Dans le système 200, l'intensité totale i du faisceau de lumière incident sur le détecteur optique 270 peut être calculé en utilisant la relation suivante i = rIxFLxRO2 où I représente l'intensité du faisceau de lumière émis par la source de lumière 210, r, le facteur de perte de rayonnement de la source de lumière 210, FL, le facteur de perte du film de polarisation 224, Rg, le facteur de perte de la lentille d'objectif 240. Si r, I, FL et Rg sont respectivement de 0,8, 0,3, 0,5 et 0,97, alors i est de 0,112 mW. L'intensité du faisceau de lumière incident sur les surfaces de réception du détecteur optique 270 selon la présente invention est 2 fois plus grand que celle de l'état de la technique. En comparaison au système de lecture optique 100, selon l'état de la technique, le système de lecture optique 200 selon l'invention transmet le faisceau de lumière plus efficacement que le système de lecture optique conventionnel 100, en améliorant ainsi le rendement optique. Ceci est obtenu en incorporant un film de polarisation 224, une première plaque ou lame 1/4k 230 et un dispositif optique 260 qui comporte une seconde plaque l/4X 264, en réduisant le facteur de perte de la surface 124 du diviseur de faisceau 120 dans le système de lecture optique 100, de l'état de la technique, ce qui, en revanche, améliore le rendement optique global du système de lecture optique 200. Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des modes de réalisation préférés, d'autres modifications et variations peuvent être apportées sans sortir de l'esprit et de la portée de la présente invention comme établi dans les revendications suivantes. REVENDICATIONS 1. Système de lecture optique pour reproduire un signal d'information enregistré sur un disque optique comprenant une surface réfléchissante, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour engendrer un faisceau de lumière où le faisceau de lumière comporte des composantes de polarisation P et S; des moyens optiques pour transmettre l'une des composantes de polarisation à la surface réfléchissante du disque optique et pour réfléchir l'autre polarisation; un premier dispositif optique pourvu d'une plaque ou lame 1/4k et disposé en face des moyens générateurs par rapport aux moyens optiques, pour changer la composante de polarisation du faisceau de lumière transmis à travers lui; des moyens pour détecter le faisceau de lumière réfléchi par la surface d'enregistrement du disque optique; et un second dispositif optique pourvu d'une plaque 1/4k pour changer la composante de polarisation du faisceau de lumière transmis à travers lui et une plaque réfléchissante pour réfléchir le faisceau de lumière incident sur elle, les moyens détecteurs et le second dispositif optique étant disposé en regard l'un de l'autre par rapport aux moyens optiques. 2. Système de lecture optique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour focaliser le faisceau de lumière transmis à travers le premier dispositif optique à la surface d'enregistrement du disque optique. 3. Système de lecture optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de focalisation sont situés entre le disque optique et le premier dispositif optique. 4. Système de lecture optique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque réfléchissante est attachée à une surface du second dispositif optique, où la surface est une surface qui n'est pas en regard des moyens optiques. 5. Système de lecture optique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une distance entre les moyens de détection et le point central des moyens optiques est égal à une distance entre le point central des moyens optiques et le point central de la plaque réfléchissante. 6. Système de lecture optique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une distance entre les moyens générateurs et le point central des moyens optiques est une fois et demi la distance entre le point central des moyens détecteurs et le point central de la plaque réfléchissante. 7. Système de lecture optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens optiques sont agencés d'une telle façon qu'ils soient inclinés selon un angle prédéterminé par rapport à l'axe optique formé par un point central des moyens générateurs et un point focal des moyens de focalisation. 8. Système de lecture optique selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'angle prédéterminé est de 45 degrés. 9. Système de lecture optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque réfléchissante du second dispositif optique est en mesure de réfléchir totalement le faisceau de lumière incident sur elle.