CN1135635A - 无需利用预制光道在光盘上记录信息的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种在无预制信息光道的光盘上记录信息时控制信息光道间间隔的装置和方法。本发明利用基准标尺精确地确定待记录在光盘上信息光道的位置，其中基准标尺上光点标记的间隔直接与录在光盘上的信息光道间的光道间距有关。利用第一光系统读写光盘。用第二光系统检测基准标尺上的光点标记。第一和第二光系统共享公共的光组件，用控制装置使这两个光系统协调，将光头引导到要求的光盘位置，以在其上记录信息光道。

Description

无需利用预制光道在 光盘上记录信息的装置和方法
本发明涉及在光盘上记录信息的装置和方法，用于在无预先制好的信息光道的光盘上记录信息时，控制信息光道之间的间隔。
存储在光盘上的信息通常表现为称为信息光道的螺旋光道。光盘的螺旋信息光道外观上类似于乙烯基唱片的螺旋槽。存在各种类型可用于记录信息的光盘。一类是不带有预先制好的光道的空白光盘。另一类是包含用于记录信息的预制信息光道的光盘。在每种光盘上记录信息的方法取决于所用盘的类型。
如上所述带预先制好的信息光道的可记录光盘必定是某些初始制作过程的最终结果。虽然以这种方式成批生产的可记录光盘在商业上是有利可图的，预期将寻求更经济的方法成批生产可记录光盘。
降低成批生产可记录光盘成本的一种可能方案是制造盘上没有光道的光盘。免除盘上的光道使得制造商能够通过去掉这一预刻步骤降低光盘的生产成本。制造无需预刻的无光道光盘的一种方法是以与用家常小甜饼切割工具从一块甜饼面团切甜饼相同的方式从一张可记录媒体冲压或切下盘片。该方法也使制造商通过增加光盘制造速度减少盘片生产成本。
与在不具有预先制成的光道的光盘部分上记录信息有关的一个问题是，在该盘的记录表面无任何东西，以允许记录器的光头在记录过程中跟踪或对光盘横向移动。这基本上是上述光盘预刻中出现的同一问题。如前所述，预刻所用的方法，例如利用精密机械加工的导杆或精密校准的干涉仪，对于批量生产可负担得起的光盘记录器而言并非在经济上很合算。
因此，本发明的目的是提出一种更为经济的装置和方法在不具备用于记录信息的预制光道的光盘部分记录信息。
本发明的装置，包含：
用于发射辐射能量束的辐射源；
用于产生所述辐射能量束跟随用的第一路径的第一光系统；
用于产生所述辐射能量束跟随用的第二路径的第二光系统；
其特征在于：
基准标尺，用于在记录过程中控制光盘上形成的信息光道之间的间隔，其中基准标尺上标记的间隔表示记录在光盘上的信息光道之间的间距；
用于将第二路径粗略定位于所述基准标尺上的可移动滑座；
第一跟踪装置，用于在所述记录过程中使所述第一路径形成的所述辐射能量束，直接对应于所述第二路径形成的前进辐射能量束，横过所述光盘径向前进；以及
第二跟踪装置，用于在所述记录过程中相对于所述基准标尺的标记将所述第二路径形成的所述辐射能量束精确定位。
本发明的方法，包括以下步骤：
由辐射源发射辐射能量束；
用自所述辐射源延续到光盘的第一光系统形成所述辐射能量束的第一路径；
用自所述辐射源延续到基准标尺的第二光系统形成所述辐射能量束第二路径，其中所述辐射能量束的所述第二路径的一部分与所述辐射能量束的所述第一路径的一部分共用；
为了给所述第一光系统作相对于光盘的粗略定位，用所述第二光系统跟踪所述基准标尺；
随后，为了给所述第一光系统作相对于光盘的精确定位，用所述第二光系统跟踪所述基准标尺；以及
用所述第二光系统照射光盘以在其上记录信息。
下面参照附图对本发明进行更为详细的描述，使本发明的目的、特征、优越性更为明显的得以体现。
图1是表示按照本发明的光盘装置一个实施例的简略框图；
图2是表示按照本发明的光盘装置的第二实施例的简略框图，其中光盘跟踪和光基准标尺跟踪利用公共的跟踪伺服机构和公共的跟踪传动机构；
图3是从便于透视观察角度表示光盘、光头外壳和光基准标尺构造的一个实施例的图示；
图4是图3所示光盘、光头外壳和光基准标尺构造的侧视图；
图5是表示用于本发明光盘装置的第二光头构造的示意图；
图6是表示利用棱镜产生用于跟踪基准标尺的两束跟踪光束的第三光头构造的示意图；
图7是图6所示两跟踪光束照射基准标尺的详图。
本发明是用改进的方法在无预先制成的光道的光盘上记录信息时控制信息光道之间的间隔的装置。
本发明利用精确的基准标尺引导记录在光盘上信息光道的位置。基准标尺是带相间光点标记的直线型条。基准标尺上的光点标记的间隔直接与录在光盘上的信息光道之间的光道间距有关。
本发明用第一光系统读写光盘。用第二光系统检测基准标尺上的光点标记。第一光系统和第二光系统共享公共光组件。第一和第二光系统共用的光组件包括光源，绕射光栅，向场镜和光束分离器。这些公共光组件的构成导致整个光束路径中的一部分为两个光系统所共用。每个光系统专用的组件包括第一光系统的物镜和向场镜，以及第二光系统的分束器、物镜和向场镜。
第一光系统在记录过程中的工作与第二光系统直接相关。当记录时，第二光系统形成的一束辐射能向前穿过基准标尺的反射表面。跟随第二光系统的引导，第一光系统形成的辐射能横过旋转光盘的表面径向前进，与第二光系统形成的辐射能量束沿基准标尺长度方向的运动直接相应。
在信息读取过程中禁止使用第二光系统，仅由跟随光盘上在记录过程中形成的信息光道的第一光系统来控制跟踪。
参见图1，示出了在不具有预先制成的光道的光盘部分记录信息的装置10。装置10具有包含第一光系统12和第二光系统16的光头结构11。在光盘14上记录信息和由光盘14读取信息过程中用第一光系统12。仅在光盘上记录信息期间才配合第一光系统12使用第二光系统16。在记录过程中，第二光系统16跟踪精密光基准标尺18以与第一光系统12一起控制记录在光盘14上的信息光道之间的间距。当在光盘14上记录信息时第一光系统12遵循第二光系统16的导引。
第一光系统12和第二光系统16各自同享为两个系统共用的光组件，同时也分别使用仅各系统才有的光组件。为第一光系统12和第二光系统16两系统所共用的光组件包括发射辐射能量束22的辐射源20，将辐射能量束22分离为两束或更多束的绕射光栅24，向场镜26以及第一光束分离器28(有时称之为部分反射镜)。在运用单辐射能量束的系统中绕射光栅24可删去或用准直透镜替代。
辐射源20可以是本领域技术人员熟知、适用于产生用来从光盘读取信息并将信息记录到光盘上的辐射能量束的任何辐射源。例如，辐射源20可以是光盘播放器和记录器通常使用的激光二极管。
仅第一光系统12才有的光组件包括第一物镜30和第一向场镜32。仅用于第二光系统16的光组件包括第二光束分离器34，第二物镜36，以及第二向场镜38。
辐射能量束22以下述方式跟踪由第一光系统12的组件形成的第一路径40：辐射源20发射辐射能量束22，它通过绕射光栅24和向场镜26传输，由第一光束分离器28部分反射，通过第一物镜30传输，使其照射光盘14，被光盘14反射，通过第一物镜30传输返回，通过第一光束分离器28传输，并通过第一向场镜32传输，使其照射光测器阵列42。
辐射能量束22按如下方式跟踪由第二光系统16的组件形成的第二路径44：辐射源20发射辐射能量束22，使其通过绕射光栅24和向场镜26传输，由第一光束分离器28部分传输，被第二光束分离器34部分反射，通过第二物镜36传输，使其照射基准标尺18，被基准标尺18反射，通过第二物镜36传输回来，通过第二光束分离器34传输，并通过第二向场镜38传输，使其照射光测器阵列46。
通过互换光盘14与基准标尺18可变换第一光系统12和第二光系统16的功能和操作，以获得功能操作上与光头构造11相同而构造略为不同的光头。
光测器阵列42和46可以是本领域技术人员熟知、用于光盘跟踪和聚焦系统的任何普通光测器阵列结构。
基准标尺18具有在记录期间反射辐射能量束22的反射面48。反射面48具有顺序间隔开的反射标记50，以允许辐射能量束22沿基准标尺18的长度跟踪。反射标记50之间的间隔直接与记录在光盘14上的信息光道之间的间隔相关。
反射面48可由任何适当的反射材料制成，这种反射材料能够具有可由辐射能量束22识别的顺序相间的反射标记50。获得反射面48的适当特性的一种可能方法是利用光盘工节所用的相同工艺。反射面48上的反射标记50可用相间的光点标记表示，所述光点标记工艺上与光盘反射面上的信息光道相同。该工艺属现有技术无需在这里详细讨论。应注意反射标记50之间的间隔不必是均匀的。
装置10具有第一跟踪系统52，用于在信息读取期间跟踪已记录在光盘14上的信息光道。装置10具有第二跟踪系统54，用于在记录期间跟踪基准标尺18上的反射标记50。装置10具有第一聚焦系统56，用于在信息读取或记录期间将辐射能量束22聚焦在光盘14上。装置10具有第二聚焦系统58，用于在记录期间将辐射能量束22聚焦在基准标尺18的反射面48上。
光测器阵列42将第一跟踪信息信号60输出到第一跟踪系统52。第一跟踪系统52包含第一跟踪误差检测器62，第一跟踪伺服器64，第一控制器66，第一跟踪驱动器68，第一跟踪执行机构70，滑座控制系统72和光道位置控制器74。注意滑座控制系统72和光道位置控制器74为第一跟踪系统52和第二跟踪系统54所共用。
第一跟踪误差检测器62读第一跟踪信息信号60并判定辐射能量束22是否正确跟踪光盘14上的信息光道，或辐射能量束22是否偏离光盘14上的信息光道。若辐射能量束22正偏离光盘14上的信息光道，第一跟踪误差检测器62确定辐射能量束22已偏离信息光道的距离和方向。由第一跟踪误差检测器62将该信息作为第一跟踪误差信号76输出到第一跟踪伺服器64。
第一跟踪伺服器64读第一跟踪误差信号76，并提供所需相位和增益补偿，如果有这种补偿的话，该补偿应该用于正确地将辐射能量束22与被跟踪的信息光道对准。由第一跟踪伺服器64将该信息作为第一跟踪补偿信号78输出到第一控制器66。
第一控制器66的操作由读-写控制器80控制。读-写控制器80控制装置10是否在光盘14上记录信息，或是否从光盘14读取信息。读-写控制器80将第一读-写控制信号82输出到第一控制器66。第一读-写控制信号82规定装置10是否从光盘14读取信息或记录信息到光盘14。当第一控制器66通过第一读-写控制信号82从读-写控制器80接收信息时，第一控制器66将第一跟踪补偿信号78作为第一控制信号84传输到滑座控制系统72和第一跟踪驱动器68，则装置10在从光盘14读取信息。
在信息读取过程中滑座控制系统72读取第一控制信号84以控制滑座马达(未示出)，该马达调整滑座滑板(未示出)的粗略定位。滑座滑板承载图3和4所示的光头外壳290。
仍参见图1，光道位置控制器74输出第一光道位置控制信号86到第一跟踪驱动器68。第一跟踪驱动器68将第一控制信号84和第一光道位置控制信号86组合，以在信息读取期间产生第一跟踪驱动信号88控制第一跟踪执行机构70。第一跟踪执行机构70在信息读取期间控制第一物镜30的精确光道定位。
第一控制器66在通过第一读-写控制信号82从读-写控制器80接收信息时不传输第一跟踪补偿信号78，则装置10记录信息到光盘14。仅在信息读取期间而非在记录期间第一跟踪系统52才传输第一跟踪补偿信号78。
光测器阵列42输出第一聚焦信息信号90到第一聚焦系统56。第一聚焦系统56包含第一聚焦误差检测器92，第一聚焦伺服器94，第一聚焦驱动器96和第一聚焦传动机构98。
第一聚焦误差检测器92读第一聚焦信息信号90，并判定辐射能量束22是否适当聚焦在光盘14上。第一聚焦误差检测器92判定辐射能量束22照射光盘14时，其散焦的程度，如果真有散焦的话。该信息由第一聚焦误差检测器92作为第一聚焦误差信号100输出到第一聚焦伺服器94。
第一聚焦伺服器94读第一聚焦误差信号100，并提供所需的相位及增益补偿，如果有此补偿的话，以适当将辐射能量束22聚焦在光盘14上。该信息由第一聚焦伺服器94作为第一聚焦补偿信号102输出到第一聚焦驱动器96。第一聚焦驱动器96可以是任何适于保证第一聚焦补偿信号102完整性的一个或若干电子器件。一种可能性是用运算放大器作为第一聚焦驱动器96，以放大第一聚焦补偿信号102。
第一聚焦驱动器96将第一聚焦补偿信号102作为第一聚焦驱动信号104传输以控制第一聚焦传动机构98。第一聚焦传动机构98响应第一聚焦驱动信号104控制第一物镜30与光盘14的空间距离，以正确将辐射能量束22聚焦在光盘14上。
光测器阵列46将第二跟踪信息信号106输出到第二跟踪系统54。第二跟踪系统54包含第二跟踪误差检测器108，第二跟踪伺服器110，缓冲放大器112，第二控制器114，第二跟踪驱动器116，第二跟踪执行机构118，滑座控制系统72以及光道位置控制器74。
第二跟踪误差检测器108读第二跟踪信息信号106并判定辐射能量束22是否正确跟踪基准标尺18上的反射标记50。如果辐射能量束22未正确跟踪基准标尺18，第二跟踪误差检测器108确定辐射能量束22偏离光道的距离和方向。第二跟踪差误检测器108将该信息作为第二跟踪误差信号120输出到第二跟踪伺服器110。
第二跟踪伺服器110读第二跟踪误差信号120，并提供所需的相信和增益补偿，如果有此补偿的话，使辐射能量束22与基准标尺18对齐。第二跟踪伺服器110将该信息作为第二跟踪补偿信号122输出到缓冲放大器112。
缓冲放大器112将第二跟踪补偿信号122作为中间的第二跟踪补偿信号124传输到第二控制器114。缓冲放大器112可以是适合于保证第二跟踪补偿信号122完整性的任何一个或若干个电子器件。一种可能性是用运算放大器作为缓冲放大器112放大第二跟踪补偿信号122。
用读-写控制器80控制第二控制器114的操作。读-写控制器80控制装置10是否正在光盘14上记录信息，或是否正从光盘14读取信息。读-写控制器80输出第二读-写控制信号126至第二控制器114。第二读-写控制信号126确定装置10是否从光盘14读取信息或记录信息到光盘14。当第二控制器114通过第二读-写控制信号126从读-写控制器80接收信息时，第二控制器114将中间第二跟踪补偿信号124作为第二控制信号128传输到滑座控制系统72和第二跟踪驱动器116，则装置10在光盘14上记录信息。
滑座控制系统72在记录过程中读取第二控制信号128，以控制用于调整滑座滑板(未示出)粗略定位的滑座马达(未示出)。
光道位置控制器74将第二光道位置控制信号130输出到第二跟踪驱动器116。在记录过程中第二跟踪驱动器116将第二控制信号128与第二光道位置控制信号130组合以产生第二跟踪驱动信号132去控制第二跟踪执行机构118。第二跟踪执行机构118在记录期间控制辐射能量束22的精确光道定位。
当第二控制器114通过第二读-写控制信号126从读-写控制器80接收信息时，第二控制器114不传输中间第二补偿信号124，则装置10在从光盘14读取信息。第二跟踪系统54仅在记录过程中工作，在信息读取过程中实质上被断开。
光测器阵列46将第二聚焦信息信号134输出到第二聚焦系统58。第二聚焦系统58包含第二聚焦误差检测器136，第二聚焦伺服器138，第二聚焦驱动器140，及第二聚焦执行机构142。
第二聚焦误差检测器136读取第二聚焦信息信号134，并判定辐射能量束22是否正确聚焦在基准标尺18的反射面48上。第二聚焦误差检测器136判定辐射能量束22照射基准标尺18时的散焦程度，如果真是散焦的话。第二聚焦误差检测器136将该信息作为第二聚焦误差信号144输出到第二聚焦伺服器138。
第二聚焦伺服器138读第二聚焦误差信号144，并提供所需相位和增益补偿，如果有补偿的话，以将辐射能量束22正确聚焦在基准标尺18的反射面48上。第二聚焦伺服器138将该信息作为第二聚焦补偿信号146输出到第二聚焦驱动器140。第二聚焦驱动器140可以是适用于保证第二聚焦补偿信号146完整性的任何一个或若干个电子器件。一种可能性是用运算放大器作为第二聚焦驱动器140放大第二聚焦补偿信号146。
第二聚焦驱动器140将第二聚焦补偿信号146作为第二聚焦驱动信号148传输，以控制第二聚焦执行机构142。第二聚焦执行机构142响应第二聚焦驱动148以控制第二物镜36离基准标尺18反射面48的空间距离，以将辐射能量束22正确聚焦在基准标尺18上。
读-写控制器80产生辐射源控制信号150，以控制辐射源20发射的辐射能量束22的强度。辐射能量束22在记录期间具有较大的强度级，在读取信息期间具有较小强度级。
在记录过程中，读-写控制器80致使辐射源20以足够强度级发射辐射能量束22，以将信息记录在光盘14上。辐射能量束22遵循第一光系统12形成的第一路径40致使辐射能量束22照射光盘14，并导致光盘14反射的辐射能量束22照射光测器阵列42。辐射能量束22还遵循第二光系统16形成的第二路径44致使辐射能量束22照射基准标尺14的反射面48，并致使光测器阵列46受到基准标尺14反射的辐射能量束22照射。
在记录过程中读-写控制器80通过发送适当控制信号到第一控制器66和第二控制器114而启动第二跟踪系统54和使得第一跟踪系统52无效。
协同第二光系统16工作的第二跟踪系统54使辐射能量束22用跟踪基准标尺18反射面48上的顺序反射标记50的方法沿反射面48的长度前进。第一光系统12随协同第二跟踪系统54工作的第二光系统16的引导，使辐射能量束22直接对应于第二光系统16经过基准标尺18长度形成的辐射能量束22的运动，横过旋转光盘14的表面径向前进。
在信息读取过程中，读-写控制器80使辐射源20以足以允许从光盘14读取信息的强度级来发射辐射能量束22，同时限制该强度，这样已记录在光盘14上的信息不会再次记录并丢失。在记录过程中通过发送适当的控制信号给第一控制器66和第二控制器114，读-写控制器80启动第一跟踪系统52并使第二跟踪系统54无效。
当从光盘读取信息时，第一光系统12以几乎与常规光盘播放机相同的操作方式协同第一跟踪系统52工作。第一光系统12与第一跟踪系统52共同操作使辐射能量束22跟随光盘14上在以前记录过程中形成的信息光道。
在记录过程中同时用到第一聚焦系统56和第二聚焦系统58。第一聚焦系统56确保辐射能量束22在光盘14上得到焦点。第二聚焦系统58确保辐射能量束22在基准标尺18的反射面48上获得焦点。在信息读取过程中仅依靠第一聚焦系统56。
参见图2，该图示出本发明装置的第二实施例，其中光盘跟踪和光基准标尺跟踪利用公共跟踪伺服器152和公共跟踪执行机构154。
装置156具有包含第一光系统158和第二光系统162的光头结构157。在光盘160上记录信息和读取信息的过程中用第一光系统158。仅在将信息记录到光盘上的过程中协同第一光系统158使用第二光系统162。在记录期间，第二光系统162跟踪精密光基准标尺164以与第一光系统158一起控制记录在光盘160上信息光道之间的间距。当在光盘160上记录信息时，第一光系统158随第二光系统162引导。
第一光系统158和第二光系统162各自共享两个系统共有的光组件，而且还利用仅各系统才有的分别光组件。第一光系统158和第二光系统162两系统共用的光组件包括发射辐射能量束168的辐射源166，将辐射能量束168分离为两束或更多束的绕射光栅170，向场镜172，及第一光束分离器174。在运用单个辐射能量束的系统中可以删除绕射光栅170或用准直透镜来代替。
辐射源166可以是本领域技术人员熟知的任何辐射源，该辐射源适用于产生从光盘读取信息并记录信息到光盘上的辐射能量束。例如，辐射源166可以是光盘放录时共用的激光二极管。
仅第一光系统158才有的光组件包括第一物镜176和第一向场镜178。仅第二光系统162才有的光组件包括第二光束分离器180，第二物镜182，及第二向场镜184。
辐射能量束168按如下方式跟随由第一光系统158形成的第一路径186：辐射源166发射辐射能量束168，使它通过绕射光栅170和向场镜172传输，由第一光束分离器174部分反射，通过第一物镜176传输，使其照射光盘160，被光盘160反射，通过第一物镜176传输返回，通过第一光束分离器174传输，并通过第一向场镜178传输，使其照射光测器阵列188。
辐射能量束168按如下方式跟随由第二光系统162的组件形成的第二路径190：辐射源166发射辐射能量束168，使其通过绕射光栅170和向场镜172传输，由第一光束分离器174部分传输，被第二光束分离器180部分反射，通过第二物镜182传输，使其照射基准标尺164，被基准标尺164反射，通过物镜182传输返回，通过第二光束分离器180传输，并通过第二向场镜184传输，使其照射光测器阵列192。
通过互换光盘160与基准标尺164可变换第一光系统158和第二光系统162的功能和操作，以获得功能上与光头构造157一样操作而构造略为不同的光头。
光测器阵列188和192可以是本领域技术人员熟知用于光盘跟踪和聚焦系统的任何普通光测器阵列结构。
基准标尺164具有在记录期间反射辐射能量束168的反射面194。反射面194具有顺序相间的反射标记196，从允许辐射能量束168沿基准标尺164的长度跟踪。反射标记196之间的间隔直接与记录在光盘160上信息光道之间的间隔相关。
反射面194可由任何适用的反射材料制成，这种反射材料能够具有可被辐射能量束168识别的顺序相间的反射标记196。获得反射面194的适当特性的一种可能方法是利用光盘工艺所用的相同工艺。反射面194上的反射标记196可用相间的光点标记表示，所述光点标记工艺上与光盘反射面上的信息光道相同。该工艺属现有技术在此无需详细讨论。应注意反射标记196之间的间隔不必是均匀的。
装置156具有第一跟踪系统198，用于在信息读取期间跟踪已记录在光盘160上的信息光道，并具有第二跟踪系统200，用于在记录期间跟踪基准标尺164上的反射标记196。第一跟踪系统198以及第二跟踪系统200共享公共跟踪伺服器152，公共跟踪驱动器202和公共跟踪执行机构154。装置156具有第一聚焦系统208，用于在信息读取或记录期间将辐射能量束168聚焦在光盘160上。装置156具有第二聚焦系统210，用于在记录期间将辐射能量束168聚焦在基准标尺164的反射面194上。
光测器阵列188将第一跟踪信息信号212输出到第一跟踪系统198。第一跟踪系统198包含第一跟踪误差检测器214，第一跟踪伺服器216，第一控制218，公共跟踪伺服器152，公共跟踪驱动器202，公共跟踪执行机构154，滑座控制系统204和光道位置控制器206。注意滑座控制系统204和光道位置控制器206也为第一跟踪系统198和第二跟踪系统200所共用。
第一跟踪误差检测器214读第一跟踪信息信号212并判定辐射能量束168是否正确跟踪光盘160上的信息光道，或辐射能量束168是否偏离光盘160上的信息光道。若辐射能量束168已偏离光盘160上的信息光道，第一跟踪误差检测器214确定辐射能量束168已偏离信息光道的距离和方向。由第一跟踪误差检测器214将该信息作为第一跟踪误差信号220输出到第一跟踪伺服器216。
第一跟踪伺服器216读第一跟踪误差信号220，并提供所需相位和增益补偿，如有补偿的话，该补偿应被用于正确地将辐射能量束168与被跟踪的信息光道对准。由第一跟踪伺服器216将该信息作为第一跟踪补偿信号222输出到第一控制器218。
第一控制器218的操作由读-写控制器224控制。读-写控制器224控制装置156是否在光盘160上记录信息，或是否从光盘160读取信息。读-写控制器224将第一读-写控制信号226输出到第一控制器218。第一读-写控制信号226规定装置156是否从光盘160读取信息或记录信息到光盘160。当第一控制器218通过第一读-写控制信号226从读-写控制器224接收信息时，第一控制器218将第一跟踪补偿信号222作为第一控制信号228传输到共用跟踪伺服器152，则装置156正从光盘160读取信息。
共用跟踪伺服器152处理第一控制信号228并产生公共跟踪伺服信号230。
在信息读书取过程中，滑座控制系统204读取公共跟踪伺服信号230，以控制用于调整滑座滑板(未示出)粗略定位的滑座马达(未示出)。滑座滑板承载图3和4所示的光头外壳290。
仍参见图2，光道位置控制器206输出第一光道位置控制信号232到公共跟踪驱动器202。公共跟踪驱动器202将公共跟踪伺服信号230和光道位置控制信号232组合，以在信息读取期间产生公共跟踪驱动信号234，以控制公共跟踪执行机构154。公共跟踪执行机构154在信息读取期间控制辐射能量束168的精确光道定位。
第一控制器218在通过第一读-写控制信号226从读-写控制器224接收信息时不传输第一跟踪补偿信号222，则装置156在记录信息到光盘160。在信息读取期间而非在记录期间第一跟踪系统198仅传输第一跟踪补偿信号222。
光测器阵列188输出第一聚焦信息信号236到第一聚焦系统208。第一聚焦系统208包含第一聚焦误差检测器238，第一聚焦伺服机构240，第一聚焦驱动器242和第一聚焦执行机构244。
第一聚焦误差检测器238读第一聚焦信息信号236，并判定辐射能量束168是否适当聚焦在光盘160上。第一聚焦误差检测器238判定辐射能量束168照射光盘160时的散焦程度，如果真有散焦的话。该信息由第一聚焦误差检测器238作为第一聚焦误差信号246输出到第一聚焦伺服机构240。
第一聚焦伺服机构240读第一聚焦误差信号246，并提供所需的相位及增益补偿，如果有补偿的话，以适当将辐射能量束168聚焦在光盘160上。该信息由第一聚焦伺服器240作为第一聚焦补偿信号248输出到第一聚焦驱动器242。第一聚焦驱动器242可以是任何适于保证第一聚焦补偿信号248完整性的一个或若干个电子器件。一种可以性是用运算放大器作为第一聚焦驱动器242，以放大第一聚焦补偿信号248。
第一聚焦驱动器242将第一聚焦补偿信号248作为第一聚焦驱动信号250传输以控制第一聚焦执行机构244。第一聚焦执行机构244响应第一聚焦驱动信号250控制第一物镜176与光盘160的空间距离，以正确将辐射能量束168聚焦在光盘160上。
光测器阵列192将第二跟踪信息信号252输出到第二跟踪系统200。第二跟踪系统200包含第二跟踪误差检测器154，第二跟踪伺服器256，第二控制器258，公共跟踪伺服器152，公共跟踪驱动器202，公共跟踪执行机构154，滑座控制系统204以及光道位置控制器206。
第二跟踪误差检测器254读第二跟踪信息信号252并判定辐射能量束168是否正确跟踪基准标尺164上的反射标记196。如果辐射能量束168未正确跟踪基准标尺164，第二跟踪误差检测器254确定辐射能量束168偏离光道的距离和方向。第二跟踪误差检测器254将该信息作为第二跟踪误差信号260输出到第二跟踪伺服器256。
第二跟踪伺服器256读第二跟踪误差信号260，并提供所需的相位和增益补偿，如果有补偿的话，该补偿应被用于正确校准辐射能量束168与基准标尺164。第二跟踪伺服器256将信息作为第二跟踪补偿信号262输出到第二控制器258。
用读-写控制器224控制第二控制器258的操作。读-写控制器224控制装置156是否正在光盘160上记录信息，或是否正从光盘160读取信息。读-写控制器224输出第二读-写控制信号264至第二控制器258。第二读-写控制信号264确定装置156是否从光盘160读取信息或记录信息到光盘160。当第二控制器258通过第二读-写控制信号264从读-写控制器224接收信息时，第二控制器258将第二跟踪补偿信号262作为第二控制信号266传输到公共跟踪伺服器152，则装置156正在光盘160上记录信息。
公共跟踪伺服器152处理第二控制信号266并产生公共伺服信号230。
滑座控制系统204在记录过程中读取公共跟踪伺服信号230，以控制用于调整滑座滑板(未示出)粗略定位的滑座马达(未示出)。
光道位置控制器206将光道位置控制信号232输出到公共跟踪驱动器202。在记录过程中公共跟踪驱动器202将光道位置控制信号232与公共跟踪伺服信号230组合以产生公共跟踪驱动信号234控制公共跟踪执行机构154。公共跟踪执行机构154在记录期间控制辐射能量束168的精确光道定位。
当第二控制器258通过第二读-写控制信号264从读-写控制器224接收信息时，第二控制器258不传输第二补偿信号262，则装置156正从光盘160读取信息。第二跟踪系统200仅在记录过程中工作，在信息读取过程中实质上被断开。
光测器阵列192将第二聚焦信息信号268输出到第二聚焦系统210。第二聚焦系统210包含第二聚焦误差检测器270，第二聚焦伺服器272，第二聚焦驱动器274，及第二聚焦执行机构276。
第二聚焦误差检测器270读取第二聚焦信息信号268，并判定辐射能量束168是否正确聚焦在基准标尺164的反射面194上。第二聚焦误差检测器270判定在辐射能量束168照射基准标尺164时的散焦程度，如果有散焦的话。第二聚焦误差检测器270将该信息作为第二聚焦误差信号278输出到第二聚焦伺服器272。
第二聚焦伺服器272读第一聚焦误差信号278，并提供所需相位和增益补偿，如果有补偿的话，以将辐射能量束168正确聚焦在基准标尺164的反射面194上。第二聚焦伺服器272将该信息作为第二聚焦补偿信号280输出到第二聚焦驱动器274。第二聚焦驱动器274可以是适用于保证第二聚焦补偿信号280完整性的任何一个或一些电子器件。一种可能性是用运算放大器作为第二聚焦驱动器274放大第二聚焦补偿信号280。
第二聚焦驱动器274将第二聚焦补偿信号280作为第二聚焦驱动信号282传输，以控制第二聚焦执行机构276。第二聚焦执行机构276响应第二聚焦驱动信号282控制第二物镜182离基准标尺164的反射面194的空间距离，以将辐射能量束168正确聚焦在基准标尺164上。
读-写控制器224产生辐射源控制信号284，以控制辐射源166发射的辐射能量束168的强度。辐射能量束168在记录期间具有较大的强度级，在读取信息期间具有较小强度级。
在记录过程中，读-写控制器224致使辐射源166以足够强度级发射辐射能量束168，以将信息记录在光盘160上。辐射能量束168遵循第一光系统158形成的第一路径186致使辐射能量束168照射光盘160，并导致光盘160反射的辐射能量束168照射光测器阵列188。辐射能量束168还沿第二光系统162形成的第二路径190致使辐射能量束168照射基准标尺164的反射面194，并致使光测器阵列192受到基准标尺164反射的辐射能量束168的照射。
在记录过程中读-写控制器224通过发送适当控制信号到第一控制器218和第二控制器258而启动第二跟踪系统200和使得第一跟踪系统198无效。
协同第二光系统162工作的第二跟踪系统200使辐射能量束168用跟踪基准标尺164反射面194上的顺序反射标记196的方法沿反射面194的长度前进。第一光系统158随协同第二跟踪系统200工作的第二光系统的引导，使辐射能量束168直接对应于第二光系统162经过基准标尺164长度形成的辐射能量束168的运动，横过旋转光盘160的表面径向前进。
在信息读取过程中，读-写控制器224使辐射源166以足允许从光盘160读取信息的强度级来发射辐射能量束168，同时限制该强度，这样已记录在光盘160上的信息不会再次记录并丢失。在记录过程中通过发送适当的控制信号给第一控制器218和第二控制器258，读-写控制器224启动第一跟踪系统198并使第二跟踪系统200无效。
当从光盘读取信息时，第一光系统158以几乎与常规光盘播放机相同的操作方式协同第一跟踪系统198工作。第一光系统158与第一跟踪系统198共同操作使辐射能量束168跟随光盘160上在以前记录过程中形成的信息光道。
在记录过程中同时用到第一聚焦系统208和第二聚焦系统210。第一聚焦系统208确保辐射能量束168在光盘160上得到焦点。第二聚焦系统210确保辐射能量束168在基准标尺164的反射面194上获得焦点。在信息读取过程中仅依靠第一聚焦系统208。
参见图3和4，该二图示出了光盘286，基准标尺和光头外壳290。光头外壳290具有第一物镜292和第二物镜294。第一物镜292用于将辐射能量束296引向光盘286，将辐射能量束296聚焦到光盘286的表面，在记录期间在光盘286上记录信息光道，而在信息读取过程中跟踪光盘286上的信息光道。
第二物镜294用于将辐射能量束298引向基准标尺288，将辐射能量束298聚焦到基准标尺288的反射面300上，并在记录过程中沿基准标尺288的长度跟踪反射面300上的反射标记302。
光头外壳290一般应沿平行于光盘286的径向轴移动，第一物镜292朝向光盘286的表面。如箭头304所示，基准标尺288的纵轴的位置应平行于光盘286的径向轴，光头外壳290沿所述径向轴移动。基准标尺288也应如此定位，即，使带有反射标记302的反射面300朝向第二物镜294。
由第一物镜292和第二物镜294发出的辐射能量束296和298形成的角度可以是任意的，只要第二物镜294与基准标尺288的反射面300相互面对即可。如图3和4所示的一种可能构造是由第一物镜292发射辐射能量束296，而由第二物镜294发射辐射能量束298，使两能量束形成90度角。在该结构中，基准标尺288的宽面就位于光盘286表面的90度角处。
在记录过程中，光头外壳290用横向跟踪基准标尺288反射面300上的反射标记302的方法横过旋转光盘286的表面作径向移动。将辐射能量束298通过光头外壳290的第二物镜294照射到反射面300上的反射标记302，从而跟踪基准标尺288。由于光头外壳290跟踪着基准标尺288，辐射能量束296通过第一物镜292传输，以便照射光盘286及其上的记录信息，这就导致在光盘286上形成信息光道。
参见图5，该图示出了具有第一光系统308和第二光系统310的第二光头构造306。第一光系统308和第二光系统310可用于代替图1所示装置10中的第一光系统12和第二光系统16，或代替图2所示装置156中的第一光系统158和第二光系统162。
仍参见图5，在向光盘312记录信息和从光盘312读取信息的过程中使用了第一光系统308。第二光系统310仅在记录信息到光盘上的过程中结合第一光系统使用。在记录过程中，第二光系统310跟踪精密光基准标尺314，以与第一光系统308一起控制光盘312上记录的信息光道之间的间距。当在光盘312上记录信息时第一光系统308随第二光系统310的引导。
第一光系统308和第二光系统310各自共享两个系统共有的光组件，也利用仅各系统才有的分别光组件。第一光系统308和第二光系统310两系统共用的光组件包括发射辐射能量束318的辐射源316，将辐射能量束318分离为两束或更多束的绕射光栅320，及第二光束分离器322。在运用单个辐射能量束的系统中可以删除绕射光栅320或用准直透镜来代替。
辐射源316具有与图1所示装置10中辐射源20和图2所示装置156中辐射源166相同的特性。
仍参照图5，仅第一光系统308才有的光组件包括第一光束分离器330，第一物镜324，第一向场镜328，以及第一辅助向场镜326。仅第二光系统310才有的光组件包括第二物镜332，第二向场镜336，及第二辅助向场镜334。
辐射能量束318按如下方式跟随由第一光系统308形成的第一路径338：辐射源316发射辐射能量束318，使它通过绕射光栅320，第二光束分离器322，第一光束分离器330，第一辅助向场镜326，及第一物镜324传输，使其照射光盘312，被光盘312反射，通过第一物镜324和第一辅助向场镜326传输返回，被第一光束分离器330部分反射，通过第一向场镜328传输，使其照射光测器阵列340。
辐射能量束318按如下方式跟随由第二光系统310的组件形成的第二路径342：辐射源316发射辐射能量束318，使其通绕射光栅320传输，被第二光束分离器322部分反射，通过第二辅助向场镜334传输，通过第二物镜332传输，使其照射基准标尺314，被基准标尺314反射，通过第二物镜332传输返回，通过第二辅助向场镜334传输，通过第二光束分离器322传输，并通过第二向场镜336传输，使其照射光测器阵列344。
通过互换光盘312与基准标尺314可变换第一光系统308和第二光系统310的功能和操作，以获得功能上与光头构造306一样操作而构造略为不同的光头。
光测器阵列340和344具有与图1所示装置10中光测器阵列42和46以及图2所示光测器阵列188和192相同的特性。
基准标尺314具有与图1所示装置10中基准标尺18和图2所示基准标尺164同样的特征。
操作中，第一光系统308和第二光系统310以与图1所示装置10中第一光系统12和第二光系统16相同的操作方式，以及与图2所示装置156中光系统158和第二光系统162相同的操作方式工作。
参见图6和7，示出了具有第一光系统348和第二光系统350的第三光头结构。第一光系统348和第二光系统350可用来代替图1所示装置10中的第一光系统12和第二光系统16，或用来代替图2所示装置156中第一光系统158和第二光系统162。
再参见图6和7，第一光系统348用在向光盘记录信息及从光盘读取信息的过程中。第二光系统350仅协同第一光系统348用在在光盘上记录信息的过程中。在记录期间，第二光系统350跟踪精密光基准标尺354，以与第一光系统348一起控制光盘352上记录的信息光道之间的间距。当在光盘352上记录信息时第一光系统348随第二光系统350的引导。
第一光系统348和第二光系统350各自共享为两系统所公用的光组件，也运用仅各系统才有的分别光组件。为第一光系统348和第二光系统350两系统所共用的光组件包括：用于发射辐射能量束358的辐射源356，向场镜360，及第一光束分离器362。
辐射源356具有与图1所示装置10中辐射源20及图2所示装置156中辐射源166相同的特征。
返回参见图6和7，仅第一光系统348才有的光组件包括第一物镜364和第一向场镜368。仅第二光系统350才有的光组件包括第二光束分离器370，棱镜374，第二物镜372，以及第二向场镜376。
辐射能量束358按如下方式跟随第一光系统348的组件形成的第一路径378：辐射源356发射辐射能量束358，使其通过向场镜360传输，被第一光束分离器362部分反射，通过第一物镜364传输，使其照射光盘352，被光盘352所反射，通过第一物镜364传输返回，通过第一光束分离器362传输，再通过第一向场镜368传输，使其照射光测器阵列380。
辐射能量束358按如下方式跟随由第二光系统350的组件形成的第二路径382：辐射源356发射辐射能量束358，使其通过向场镜360传输，由第一光束分离器362传输，由第二光束分离器370传输，通过棱镜374传输，由此辐射能量束358被分为第一辐射能量束358a和第二辐射能量束358b，第一辐射能量束358a和第二辐射能量束358b均通过第二物镜372传输，使其照射基准标尺354，第一辐射能量束358a和第二辐射能量束358b均被基准标尺354所反射，并均通过棱镜374传输返回作为一束由第二光束分离器370部分反射的辐射能量束358，再通过第二向场镜376传输使其照射光测器阵列384。
光测器阵列380和384具有与图1所示装置10中光测器阵列42和46以及图2所示装置156中光测器阵列188和192相同的特征。
基准标尺354具有与图1所示装置10中基准标尺18以及图2所示装置156中基准标尺164相同的特征。
参见图7，该图示出第一辐射能量束358a和第二辐射能量束358b照射基准标尺354的反射面388。第一辐射能量束358a和第二辐射能量束358b可以这样定位，即，使这两个光束的中心顺序对准基准标尺354的纵轴。这使第一辐射能量束358a和第二辐射能量束358b能如图7所示骑在反射标记386上，并在记录过程中获得更光滑和更为精确的基准标尺跟踪。
操作中，第一光系统348和第二光系统350以与图1所示装置10中第一光系统12和第二光系统16相同的操作方式和与图2所示装置156中光系统158和第二光系统162相同的操作方式操作。

Claims (3)

1、一种用于在不具备预先制好用于记录信息的光道的光盘部分上记录信息的装置，包含：
用于发射辐射能量束(168)的辐射源(166)；
用于产生所述辐射能量束(168)跟随用的第一路径(186)的第一光系统(158)；
用于产生所述辐射能量束(168)跟随用的第二路径(190)的第二光系统(162)；
其特征在于：
基准标尺(164)，用于在记录过程中控制光盘(160)上形成的信息光道之间的间隔，其中基准标尺(164)上标记(196)的间隔表示记录在光盘(160)上的信息光道之间的间距；
用于将第二路径(190)粗略定位于所述基准标尺(164)上的可移动滑座；
第一跟踪装置(198)，用于在所述记录过程中使所述第一路径(186)形成的所述辐射能量束(168)，直接对应于所述第二路径(190)形成的前进辐射能量束(168)，横过所述光盘(160)径向前进；以及
第二跟踪装置(200)，用于在所述记录过程中相对于所述基准标尺(164)的标记(196)将所述第二路径(190)形成的所述辐射能量束(168)精确定位。
2、一种用于在不具备预先制好的信息光道的光盘(160)部分上记录信息的装置，它具有光头结构
其特征在于：
用于在光盘(160)上记录信息的第一光系统(158)；
用于在记录过程中跟踪基准标尺(164)以精确将所述第一光系统(158)定位的第二光系统(162)；
承载所述第一光系统(158)和所述第二光系统(162)的滑座滑板；
用于对应于所述基准标尺(164)和光盘(160)粗略定位所述滑座滑板的装置；
所述第一光系统(158)和所述第二光系统(162)各自具有为两个所述光系统(158，162)所公用的公共光组件组；
所述第一光系统(158)具有仅所述第一光系统(158)才有的第一组光组件；以及
所述第二光系统(162)具有仅所述第二光系统(162)才有的第二组光组件。
3、一种用于在不具备预先制好的信息光道的光盘部分上记录信息的方法，包括以下步骤：
由辐射源(166)发射辐射能量束(168)；
用自所述辐射源(166)延续到光盘(160)的第一光系统(158)形成所述辐射能量束(168)的第一路径(186)；
用自所述辐射源(166)延续到基准标尺(164)的第二光系统(162)形成所述辐射能量束(168)的第二路径(190)，其中所述辐射能量束(168)的所述第二路径(190)的一部分与所述辐射能量束(168)的所述第一路径(186)的一部分共用；
为了给所述第一光系统(158)作相对于光盘(160)的粗略定位，用所述第二光系统(162)跟踪所述基准标尺(164)；
随后，为了给所述第一光系统(158)作相对于光盘(160)的精确定位，用所述第二光系统(162)跟踪所述基准标尺(164)；以及
用所述第二光系统(162)照射光盘(160)以在其上记录信息。
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