专利名称：兼容型记录或重放装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种具有对有不同轨道间隔的记录介质进行三点扫描功能的兼容型记录或重放装置。
具有不同的轨道间隔的光学的和磁的记录介质通常是已知的。属于更新一代的具有相当小的轨道间隔的记录介质使得可以记录或重放更大容量的信息或数据。为了仍然可以继续使用较早一代的、具有较大轨道间隔的记录介质，在更新一代的用于具有较小轨道间隔的记录介质的记录或重放装置中，这些记录或重放装置必须与不同的记录介质兼容。例如，理想的是还可以在一种用于具有高存储密度的光学记录介质，所谓的SD，又叫做超密度光盘的记录或重放装置中播放CD。同CD相比SD具有更高的存储密度，特别是这是通过使用较小的轨道间隔实现的。为了能在一个录或放装置中读SD和CD这两种光学介质，需要一种兼容的跟踪系统。考虑到在SD的情况下的更高的轨道密度或更小的记录轨道间隔，具有通常已知的三光束系统的SD的跟踪比在CD的情况要求更为苛刻。在一种允许利用相同的光学扫描系统播放CD和SD这两种记录介质的兼容记录或重放装置中，必须按照一种对SD是最佳的方式建立起三束跟踪。这意味着对于为跟踪所提供的光束，又叫做光学系统的辅助光束E和F，不得不按照一种使它们与两面的SD记录轨道相切的方式加以调节。因为辅助光束实质上完全呈像于具有较大宽度的CD轨道上，结果，利用三光束系统在CD上跟踪变得更为困难。跟踪的振幅和相位间隔变得更小。结果，就不能保证具有高偏心率的光盘的重放。从EP129760中业已知道使为跟踪所提供的光束和主光点之间的间隔与相应的需求相匹配是通过转动产生辅助光束IF所使用的光栅来完成的。然而，这是以需要花费额外费用的控制装置为先决条件的。
因此，本发明的目的是提供一种兼容型记录或重放装置，这种装置使得即使不改变三点扫描系统的设置也可以在该装置中使用具有不同轨道间隔的记录介质。
这一任务是根据本发明的下述技术方案完成的。一种具有用于不同轨道间隔的记录介质的三点扫描系统的兼容型记录或重放装置，扫描中心点分布在一个横向间隔上，该间隔是不同记录介质的轨道间隔的公倍数。
根据本发明，按照这样一种方式设置三点扫描系统，使得扫描中心点彼此间具有横向间隔，该间隔大致为那些轨道间隔的四分之一的整倍数和那些不同轨道间隔的公倍数两种。因此，对于SD和CD兼容的记录和重放装置的扫描中心点的间隔按照这样的方式加以选择，使得该间隔大约为具有较小轨道间隔的记录介质的轨道间隔的7/4，而大约为具有较大记录道间隔的记录介质的轨道间隔的3/4。具有较小轨道间隔的记录介质是SD，而具有较大轨道间隔的记录介质是CD。然而，本发明的应用不限于具有螺旋形数据或信息轨道的记录介质。记录介质的数据或信息轨道还可以是平行轨道。此外，本发明也不限于象SD和CD这样的光学记录介质，而且同样可以用于与多轨道和不同轨道间隔有关的记录介质。
以下将参考附图对本发明作更详细的说明，在这些附图中
图1示出具有不同轨道间隔和三点扫描的记录介质；图2示出具有不同的轨道间隔的记录介质和一种兼容型记录或重放装置的扫描点分布；图3示出了辅助光束强度的示意图；图4用图解法示出一种兼容型记录或重放装置。
根据图1，第一记录介质SD具有第一轨道间隔P1，而第二记录介质CD具有第二轨道间隔P2。在第一个典型的实施例中，CD将是一个轨道间隔P2＝1.6μm的已知的音频CD。第一记录介质SD具有比较小的轨道间隔0.74μm。为跟踪起见，使用了三点扫描，也被称为三束扫描。三束跟踪利用了这样一种效应，这种效应即平均说来，当光束沿轨道之间的一条路径前进时，由记录介质反射的光的强度增加。最大的调节和最小的平均强度是在一条沿所述轨道的正中心的路径上获得的。当光束被导向正好处在两条轨道之间的一条路径上时，由记录介质SD、CD反射的光具有最大的强度。轨道误差信号是由两条外光束派生出来的，这两条光束也被称为辅助光斑E、F。辅助光束E、F领先和滞后于主光束M相同的间隔并且是由一个光栅产生的。如果中心光束沿图1中所示径向R移动，那么确定对辅助光束E和F按照这样的方式加以调节，使得当辅助光束E到达该轨道中心时，另一辅助光束F位于轨道之间的中心。平均信号的理想相移是180°。在这种情况下的平均意味着利用一时间常数使得切点不再能分辨出来，但是根据在径向上的轨道的过调量仍然可以检测出强度调节。因为对于处在光盘外缘的轨道来说轨道半径大于内轨道的轨道半径，所以光盘完全由内侧向外侧重放时，辅助光束E和F的相位差有微小的起伏。相位差越大，图1中所说明的连接辅助光束E，F的中心点的直线和轨道方向T之间的切向角α就越大。当切向角α小时，实现极小的相角变化。尤其在所有三条光束都触及同一轨道时才是这种情况。图3中所说明的示意图示出对于切向角α具有两信号之间的相移为180°的角度值的情况由辅助光束E和F发出的信号的强度。轨道误差信号对应于由辅助光束E和F所提供的信号之间的差并具有类似于正弦曲线的波形。强度I的测量单位是任意选择的而至轨道右和左的轨道偏差0在横轴上被示为轨道间隔部分。显然，因为180°的相移由辅助光束E、F形成的信号之间的差产生了具有较大强度的误差信号。
根据这种条件，不同记录介质SD、CD的辅助光束E、F分布在图1中彼此不同的横向间隔上。对于SD给定轨道间隔P1＝0.74μm，辅助光束E、F的扫描中心点和中心扫描点M之间的最优横向间隔等于P1/4＝0.185μm。这个间隔等于辅助光束E、F的扫描中心点和轨道中心之间的间隔，只要中心扫描点恰好处在轨道上。另一方面，在轨道间隔P2＝1.6μm的CD的情况下，辅助光束E、F的扫描中心点的最优间隔结果为P2/4＝04μm。由于不同的轨道间隔P1，P2，连接辅助光束E和F的中心点的直线和轨道方向T之间的切向角α也取决于记录介质CD或SD的类型和它们的轨道间隔P1、P2。因此，在一种兼容型记录或重放装置中，图4用图解法示出其结构，产生辅助光束E和F的光栅G必须按照记录介质SD、CD的相应类型和轨道间隔P1、P2设置。由激光器LD的光束形成光斑或扫描光束，该光束用光栅G分成一中心扫描光束和若干一阶副光束+/-。该副光束形成辅助光束E、F。在光栅G之后，由中心扫描光束和辅助光束E、F构成的光束穿过一个准直器C并照射到一个半透明镜上，光束从该半透明镜被引向一个将该光束引导穿过物镜OL照到记录介质D上的折射镜上。借助于这一光学装置，中心扫描光束和辅助光束在记录介质D上成像形成光斑。轨道方向和辅助光束E、F之间的切角α在这种情况下是借助于光栅G设定的。由记录介质反射的光同样穿过物镜OL并且经过折射镜DM被引导穿过半透明镜HP、聚焦透镜FL和圆筒形透镜CL照到光检测器PD上。扫描点在用于产生信息信号和用于产生聚焦和轨道误差信号的光检测器PD上成像。这意味着在借助于光栅G改变切角α的情况下，光检测器PD也不得不重新加以相应的调节或将不得不提供另外的光电器件。然而，在一个兼容型的记录或重放装置中，实质上不可能按照一种自动方式根据记录介质SD、CD的类型进行这种设定，因为这种设定必须进行得非常准确并且具有高的长期稳定性和重现性。辅助光束E、F按切角α对准相应于不同记录介质的一个平均值或优选的切角α间的一个值的轨道方向T也不会导致产生允许跟踪具有不同轨道间隔P1、P2的记录介质的轨道误差信号。由于SD的容许偏差比较小，所以必须选择更适合于SD条件的切角α。所以，CD的跟踪性能显然要变差。对于辅助光束E、F的切角α仅设定为它的最佳值的一半的那种情况，CD的跟踪就变得如此之差，以致于不能播放偏心率在允许极限值之内的光盘。除去给人以对具有不同轨道间隔的记录介质进行三点扫描的兼容型记录或重放装置是不可能的这种印象的这些条件之外，业已发现一种扫描点设计，按照这种设计，除去不同的轨道间隔P1、P2外，产生了轨道误差信号E-F，该信号实质上对应于不同记录介质CD、SD的切角α的最佳设置的信号。为此，中心扫描点M的扫描中心点和辅助光束E，F的扫描中心点在彼此的横向间隔上分布，该间隔是不同记录介质CD、SD的轨道间隔P1、P2的公倍数。遗憾的是这种情况并非出现于切角α尽可能小的时候，但是如果将SD的隔一个轨道的内侧用于跟踪，大致可实现这种条件。这一位置实质上相当于CD的相邻轨道的内侧。然而，同CD或SD的 最佳设置相比较，该轨道误差信号被倒相。然而，可以通过简单地交换由辅助光束E、F发生的信号对此进行补偿。实际上，由于不得不额外考虑不同的记录介质的不同的基底厚度和不同的焦距，解决起来稍有些复杂。尽管如此，所说明的解决办法使得可以制造出一种用于具有不同轨道间隔的记录介质的兼容型记录或重放装置。一般说来，如果具有较大轨道间隔的记录介质的焦距大于具有较小轨道间隔的记录介质的焦距长度是有好处的。
为了调节三点扫描系统，在第一方法步骤中，最好按照这样一种方式设置具有最小轨道间隔的记录介质SD的扫描系统的辅助光束E、F的扫描点，使得它们与中心扫描点具有最大相关性。在第二方法步骤中，于是切角α增加，直到由辅助光束E、F形成的信号间的相移上升至2×(360°+180°)为止。
根据第二设定方法，首先为具有较大轨道间隔的记录介质CD设定切角α，而后对具有较小轨道间隔的记录介质SD进行细调。
根据第三个方法，为了设定切角α，使用具有最小轨道间隔的记录介质SD，但是在这种情况下只是每第二轨道被指定为信息轨道。
权利要求
1.一种具有用于不同轨道间隔(P1，P2)的记录介质(SD，CD)的三点扫描系统的兼容型记录或重放装置，其特征在于扫描中心点分布在一个横向间隔内，该间隔是不同记录介质(SD，CD)的轨道间隔(P1，P2)的公倍数。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于扫描中心点具有一个横向间隔，该间隔近似为轨道间隔(P1，P2)的整数倍和不同轨道间隔(P1，P2)的公倍数。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于扫描中心点具有一横向间隔，该间隔近似为具有较小轨道间隔的记录介质(SD)的轨道间隔(P1)的7/4和近似为具有较大轨道间隔的记录介质(CD)的轨道间隔(P2)的3/4。
4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于记录介质(SD，CD)的数据或信息轨道是螺旋形的。
5.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于记录介质(SD，CD)的数据或信息轨道是平行轨道。
6.根据权利要求1至5之一所述的装置，其特征在于该扫描装置的焦距与轨道间隔成正比。
7.一种具有用于不同轨道间隔(P1，P2)的记录介质(SD，CD)的三点扫描系统的兼容型记录或重放装置，其特征在于在第一方法步骤中，按照这样一种方式分布用于具有最小轨道间隔的记录介质(SD)的扫描系统的辅助光束(E，F)的扫描点，使得这些扫描点具有与中心扫描点(M)的最大相关性，在第二方法步骤中，正切角α增加，直至由辅助光束(E，F)形成的信号间的相移增加至2×(360°+180°)为止。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于首先为具有较大轨道间隔的记录介质(CD)设定切角(α)，然后对具有较小轨道间隔的记录介质(SD)进行细调。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于为了设定切角(α)，使用具有最小轨道间隔的记录介质(SD)，但是在这种情况下仅有每第二条轨道被指定为信息轨道。
全文摘要
一种对有不同轨道间隔的记录介质进行三点扫描的兼容型记录或重放装置。本发明目的是使得能够在不改变三点扫描系统设置的条件下在这种装置中使用具有不同轨道间隔的记录介质。三点扫描系统的设定方式要使得扫描中心点之间的横向间隔大约为轨道间隔的四分之一的整数倍和不同轨道间隔的公倍数。SD和CD的兼容型记录和重放装置的扫描中心点间隔要选择得使它大约为较小轨道间隔记录介质的轨道间隔的7/4和较大轨道间隔记录介质的轨道间隔的3/4。
文档编号G11B7/00GK1167973SQ9711036
公开日1997年12月17日 申请日期1997年4月15日 优先权日1996年4月17日
发明者克里斯琴·比克勒, 邓辽金, 海因茨-乔尔格·施罗德 申请人:德国汤姆逊-布朗特公司