光盘装置的制作方法

专利名称：光盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能在一个装置中使用不同光盘介质的光盘装置，更具体地说，本发明涉及一种在一个装置中既能使用例如CD-ROM或类似介质的光盘又能使用例如带有电机机毂的磁光盘或类似介质的盒式封装介质的光盘装置。
十余年来篷勃发展的起始于音频用途的光盘(CD)可看作当前多媒体之首。尤其是近年来其中具有光盘只读存储器(此后简称为“CD-ROM”)的个人计算机快速地普及。用于再现CD-ROM的CD机作为继软盘驱动器(FDD)和硬盘驱动器(HDD)之后所建立的第三种文件设备的地位已得到公认。另一方面，由于其大容量和可装卸的优点，使用封装在盒内的磁光盘的可重写式光盘装置也逐渐普及。这类可重写光盘装置也正发展成为使用ISO标准的5英寸和3.5英寸的盒式磁光盘(盒式MO)的文件设备。
然而，在使用这种常规光盘介质的设备中每种光盘介质，例如CD-ROM或盒式MO，都有自己专用的驱动器。因此，当用户既要使用CD-ROM又要使用盒式MO时，就必须分别配备CD机和MO驱动器。尤其近年来，在许多情况下CD机或MO驱动器作为个人计算机的一种外部设备装在装置主体内。在这种情况下，留出空间同时安装两种设备是困难的，而在装置主体内只装其中的一种设备又不方便。为了迎接全面的多媒体时代，对CD机而言，不能只局限于作为一种简单的CD-ROM再现装置的功能，而迫切需要早已在MO驱动器中实现的重写功能。另一方面，对MO驱动器而言，不能局限于只用作一种简单的文件设备，而迫切需要MO驱动器能与CD-ROM，视频CD和其它作为多媒体一部分的类似介质配合使用。尤其对MO驱动器而言，能够获取正在快速普及的个人计算机领域中所提供的CD资源是不可缺少的条件。在CD机中，除了常规的用于音乐的CD-DA和用于复现字典数据、图象数据程序和类似内容的CD-ROM之外，同时利用这些介质编辑和存储大量数据就成为必要条件。另一方面，使用具有ISO标准的大容量的可读、可写和进一步可装卸的盒式MO的MO驱动器也是用于处理由CD-ROM或类似介质所提供的大量数据的不可缺少的设备。
根据本发明，注意点不仅在于光学系统的每个CD机和MO驱动器都使用一个激光二极管，而且在于在传感器、伺服控制系统和类似设备中都有许多相似性，本发明提供了一种CD/MO共同使用类型的光盘装置，在这种装置中，这两种介质的功能，尤其涉及机械结构的功能是公用的，以使CD和盒式MO两者都能用在一个装置中。
根据本发明所提供的光盘装置具有一个用于共同地完成盒式封装介质和未封装在盒内的外露介质两者的处理过程。盒式封装介质最好是一种带毂介质及外露介质最好是一种无毂介质。例如，外露介质是一种光盘及盒式封装介质是一种其中封装着带毂的光盘介质的盒式光盘。也可使用任何其它合适的介质。对光盘(此后称为“CD”)和其中封装着带毂的磁光盘的盒式光盘(此后称为“盒式MO”)而言，该公共处理机构在装入CD时用作CD机及在装入盒式MO时用作光盘驱动器。该装置的基本结构包括一个光盘驱动器，用作具有一个用于共同地完成CD和盒式MO的插入和退出操作的插入/退出端口的装置主体；一个封装于装置主体内的记录和再现机构，用于共同地完成CD的再现操作和磁光盘的记录和再现操作；一个其上装有CD的CD载体，用于对装置主体的记录和再现机构完成装入和退出操作；以及一个电路单元，当CD随CD载体装入时用作CD机和当装入盒式MO时用作磁光盘驱动器。记录和再现机构具有一个用于共同地完成CD的光学再现操作和磁光盘的光学记录和再现操作的传感器机构。
由于CD和盒式MO的几何形状和尺寸完全不同，用于安装CD的CD载体与盒式MO之间的尺寸关系的设定对于共同地使用介质是重要的。对这种关系而言，本发明具有如下尺寸关系其上安装CD的CD载体的厚度D2较盒式MO厚度薄及用于安装CD的CD载体的侧宽W2较盒式MO的侧宽W1大，装置主体的插入/退出端口的开口形状设定为适合于这种尺寸关系的形状，从而使盒式MO和CD载体能插入至插入/退出端口的预定位置。也即，插入/退出端口的具有阶梯部分的综合而得的开口形状可使具有盒式光盘的厚度D1和侧宽W1的MO开口部分与具有CD载体的厚度D2和侧宽W2的CD开口部分在侧宽方向上的中心位置重合。具体地说，希望插入/退出端口的开口形状具有在厚度方向上高度差ΔD约为1mm的阶梯部分。为实现插入/退出端口的这种开口形状，安排了供具有盒式光盘的厚度D1和CD载体的侧宽W2的开口部分用的导向部件，使具有盒式光盘的厚度D1和侧宽W1的MO开口部分与具有CD载体的厚度D2和侧宽W2的CD开口部分在侧宽方向上的中心位置重合，从而形成这种开口形状。
例如，根据ISO标准的3.5英寸的盒式MO用作盒式MO。直径为120mm的CD-ROM或直径为120mm的CD-DA用作CD。直径为80mm的CD-DA也可使用。此外，数字通用光盘(DVD)也可用作CD。
本发明涉及一种连至控制器及访问存放于光盘介质内的信息的光盘装置。本发明的这种光盘装置的特征在于包括一个支撑部件，用于可旋转地支撑封装于盒内的第一光盘介质和装于载体上的第二光盘介质；一个装入机构，用于将盒和载体装入光盘装置；一个信号处理单元，用于光学地读取存放于所装入的光盘介质内的信息及用于将它转换成电信号；一个旋转控制单元，用于控制支撑部件的旋转；以及一个接口控制单元，用于通过控制器完成接口控制。
该盒是一种根据ISO10090标准形成的盒，具体地说，是一种3.5英寸类型用于封装MO盘介质的盒。一个具有众多的每条具有相同数量扇区的轨道的MO盘介质可用作MO盘介质。此外，恒密度类型的MO盘介质也可类似地用作MO盘介质，该盘介质沿盘的半径方向分为众多带域，每个带域具有众多轨道，轨道中有众多扇区，外层周边上的带域中的扇区数大于内层周边上的带域中的扇区数。支撑部件是一个载体，用于安装只读类型的光盘介质，其外直径等于120mm及所存信息可以光学地读取。例如，光盘介质是一个CD-ROM。光盘介质具有众多用于存储信息的扇区。众多扇区以实际上相同长度在自光盘介质的内层周边至外层周边的范围内形成。
装入机构是一种作用于盒的侧表面上和用于将盒插入/退出的机构以及代表一种作用于载体的侧表面上和用于将载体插入/退出的机构。信号处理单元是一种用于形成跟踪误差信号的电路。当装入CD-ROM时，跟踪误差信号形成电路按照外差法检测跟踪误差信号。当装入MO盘介质时，跟踪误差信号形成电路按照推拉法检测跟踪误差信号。旋转控制单元完成支撑机构的旋转控制以保持角速度恒定，也即在MO盘介质情况下使用CAV控制。当装入CD-ROM时，旋转控制单元能对支撑机构执行恒线速控制(CLV控制)和CAV控制中的任何一种旋转控制。接口控制单元是一种控制单元，能为MO盘介质切换至SCSI接口控制或CD-ROM切换至ATP接口控制。
通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显。


图1是本发明装置的结构示意图；图2是盒式MO和CD载体之间尺寸关系的示意图；图3是本发明插入/退出端口中开口形状的示意图；图4为本发明CD载体前端的示意图；图5为本发明CD载体后端的示意图；图6说明CD、CD载体和主轴电机之间的对应关系图；图7A和7B为封装在CD载体中的CD转台的示意图；图8A至8D说明CD转台机毂尺寸与ISO标准的毂的尺寸的一致性；
图9为本装置外壳的组装部件分解图；图10为封装在里面的主体装置示意图；图11为图10主体装置后端的示意图；图12为从图10的主体装置中取出的机构的示意图；图13为图12的机构后面的示意图；图14为图10的主体装置外壳的组装部件分解图；图15是为图10的主体装置提供的装入电机组件的示意图；图16是为图12的机构提供的主轴组件的组装部件分解图；图17为图12的主轴组件的侧面正视图；图18为图10中主体装置的插入/退出端口上用于检测介质信息的插销开关示意图；图19为图10中的插销开关的检测信号和被识别介质的对应关系图；图20为插入盒式MO开始装入时的示意图；图21为盒式MO装入期间的示意图；图22为盒式MO装入结束时的示意图；图23为插入CD载体开始装入时的示意图；图24为CD载体装入期间的示意图；图25为CD载体装载结束时的示意图；图26A和26B为本发明硬件结构的简图；图27为本发明基本操作的流程图；图28为本发明主机接口的示意图；图29为响应图28中的主机命令的中断的MPU处理过程流程图；图30为本发明跟踪误差检测电路的框图；图31为图30中用于CD的跟踪误差检测电路框图；图32A和32B为图27中低速寻道和高速寻道时跟踪误差信号的时序图；图33为图30中用于MO的跟踪误差检测电路框图；图34为允许在CAV控制和CLV控制之间进行切换的主轴控制电路的框图；图35A和35B说明CLV控制中的轨道位置和旋转速度之间的关系，以及CAV控制中轨道位置和读时钟频率的关系。
图36说明根据本发明、按照介质的类型指定CAV/CLV切换和速度切换的模式信息。
图37说明使用在CAV控制中使用的分频比、滤波常数和增益。
图38说明在CLV控制中使用的时间-速度标志数、滤波常数和增量；图39是和介质的装入相关的启动过程的流程图；图40为MO主轴控制的启动过程流程图；图41为CD主轴控制启动过程流程图；图42为启动过程中介质数据的高速缓存登台过程的流程图；图43是通过将主轴旋转切换为低速或从CAV切换为CLV以处理CD读误差事件的出错重试处理的流程图；图44说明根据CD轨道位置的内层CLV控制和外层CAV控制的切换特性；图45为图44中CAV和CLV切换控制的流程图；图46为在CD的CLV控制中根据正常速度和四倍速度下轨道位置的速度特性；图47说明根据CD轨道位置的内层CAV控制和外层CLV控制的切换特性；以及图48为图47中CAV和CLV切换控制的流程图。
图1是本发明光盘装置的一个示意图。本发明的光盘装置具有作为装置主体的光盘驱动器10，并可以用一个盒式磁光盘(此后简称为“盒式MO”)12和光盘(以后简称为“CD”)14中的一个作为该光盘驱动器10的一种介质。光盘驱动器10的尺寸例如高25.4mm、宽146mm和深190mm。例如，根据ISO的可重写盒式盘可用作盒式MO12，而容量为128MB、230MB、540MB、640MB等中的任一种都可以使用。还有与这些盘不同的盒式盘，230MB、540MB、640MB的盒式盘或3.5英寸MSR盒式盘(1GB)，或3.5英寸的重写盒式MO(符合ISO标准者)都可以使用。例如，对于盒式MO12，可使用根据ISO/IEC10090标准(信息技术-90mm盒式光盘、可重写和只读，用于数据交换，1990年发布)。根据JISX6272(1992年9月1日确定)“90mm可重写和只读类型的盒式光盘”一种盒式盘。对于CD14，可以使用120mm的CD-ROM(型号1，2)、120mm的CD-DA以及120mm的图象CD(单会话和多会话)。另外，80mm的CD-DA也可以再现。将来，还可以使用DVD(数字通用光盘，其统一标准已于1995年12月8日被制定)做为下一代数字电影的视盘。例如，使用根据SONY公司和Philips公司做为内部参考材料出版的“光盘只读存储器系统说明书”(1985年5月，SONY公司和N.V.Philips有限公司)的一种光盘。
光盘驱动器10的前面有一个以下端为旋转中心的可旋转门20。打开门20也就打开了插入/退出端口18。光盘驱动器10的前面板有退出开关按钮22、用于CD14再现时调节音量的音量拨盘25，并且还有一个必需的指示灯。盒式MO12可原样插入光盘驱动器10，然后可记录和再现。另一方面，CD14要装在CD载体16上然后再插入光盘驱动器10。CD载体16是上端开口的一个夹具部件。CD载体16在其具有圆形凹入部分的CD封装部件15的中心处有一个可旋转的CD转台24。CD14被装在CD转台24上，使得CD14的连接孔48正对着CD转台24。对应于CD14寻道区的一个矩形开口部分30在CD封装部件15的预定部位上开口，由此露出CD14下部的介质表面。
图2比较了用于在图1中的光盘驱动器10中装入盒式MO12以及用于装入CD14的CD载体16插入侧面上的边缘表面。盒式MO12的基于ISO标准的标准尺寸为厚度为D1(＝6.0±0.2mm)和侧宽W1(＝90.0mm)(容差范围内为0到-0.4mm)。另一方面，对应于直径为120mm的CD14的CD载体16具有厚度D2和侧宽度W2。在盒式MO12的厚度D1和CD载体16的厚度D2之间存在下面的尺寸关系D1＞D2。例如，根据ISO标准，盒式MO12的厚度为D1(＝6mm)。另一方面，根据SONY和Philips公司的统一标准，装在CD载体16上的CD14的厚度为1.2mm，而厚度D2为4.5mm，这样CD就能很好地封装在CD载体16中。因此，在盒式MO12的厚度D1和CD载体16的厚度D2之间存在约1mm的厚度差。
如图1所示，使用相同的插入/退出端口18，就能在本发明的光盘驱动器10中插入和退出尺寸不同的盒式MO12和CD载体16(其上装着CD14)。因此，插入/退出端口18的开口部分具有如图3所示的形状、位置及尺寸关系。在图3中，对应于图2中的CD载体16，光盘驱动器10的插入/退出端口18的开口部分18-2用于厚度D2和侧宽度W2的CD。开口部件18-1用于图2中厚度D1和侧宽度W1的盒式MO12，当使其中心位置在侧宽度方向上和CD的开口部件的中心一致时，开口部件18-1和18-2重迭地形成。因此，用于盒式MO12和CD载体16的插入/退出端口18的有效开口部分为阶梯式的开口形状，以使上部的侧宽度为W1，下部的侧宽为W2，在厚度方向上的形状为侧宽度W1的范围内向上仅凹入厚度ΔD(＝D1-D2)，然后在厚度为D2时被加宽到侧宽度W2。在实际的装置中，矩形开口部分的高度为盒式MO12的厚度D1、其侧宽度为CD载体16的侧宽度W2。对于这样一个矩形开口部件，提供一种导向部件以形成MO的开口部件18-1，后者在中心上在侧宽度W1的范围内仅凹入ΔD。通过形成图3中这样一种适合于盒式MO12和CD载体16在插入方向上的厚度和侧宽度的插入/退出端口18的开口形状，盒式MO12和装有CD14的CD载体16都可以在插入/退出端口18上插入和退出。同时，盒式MO12和CD载体16都能分别地在插入/退出端口18上无条件地定位。
图4给出了用在本发明中的CD载体。图5表示其后部。在图4和图5中，在CD载体16中，由塑料注模形成的矩形夹具26用作主体，而在夹具26的顶部中形成了具有适用于封装CD14的圆形凹入部分的CD封装器15。CD转台24可旋转地被封装在CD封装器15的中心。CD封装器15的插入侧面上的底面中有一处开口部分30，由此向下露出装在CD转台24上的记录面。在CD载体16装入到图1的光盘驱动器10的状态中，传感器机构被定位在面向开口部分50、52、54和56伸入在围住CD封装器15的夹具26的4个上方角上。当CD载体16插入图1的光盘驱动器10时，导向弹簧部分50、52、54和56能防止夹具26的震动、浮动、弯曲或类似活动，并且使装入和退出操作时保持在光盘驱动器10中的姿态和位置。锥形导向部件32用在夹具26插入边上的右角部分。锥形导向部件32形成了用于拉入的滚筒形拉入表面，当CD载体16插入光盘驱动器10并拉入该CD载体16时，装入机构首先接触锥形导向部件32。锥形导向部件32的左侧有一个臂安全槽34，其功能将在下面明确说明的装入机构的描述中介绍清楚。夹具26的插入边和退出边上的一个角位置上伸出形成一个反插入防止销38。反插入防止销能防止CD载体16在前面和后面插反的状态下插入光盘驱动器中。在正常插入时，通过推出装载滚筒并经锥形导向部分32的斜面移到外面，就能装入CD载体16。然而，当反向插入时，由于CD载体16在锥形导向部分32左对面的角部碰撞装载滚筒，使装入不能执行，由此防止反向插入。夹具26的CD封装器15中有定位孔40和42以及载体检测孔(介质检测孔)44。当图1中盒式MO12的旋转中心被定位在由CD转台24确定的旋转中心时，定位孔40和42在相同的位置上形成，并且其形状和同样在盒式MO12中形成的定位孔的形状一样。载体检测孔44是CD载体16所特有的一个检测孔。因此，光盘驱动器10能根据有无该载体检测孔44来判别被插的介质是盒式MO12或是装有CD14的CD载体16。即，当载体检测孔44被检测到时，认为被插入的介质为CD14，而当不能检测到载体检测孔44时，则认为所插入的介质为盒式MO12。此外，可重写盒式MO还有一个滑动按钮，用于选择禁止或允许重写操作。然而，因为CD14为只读光盘，在对应于开口的部位没有形成孔，无法确定是否允许写操作，这也就禁止了重写操作。位于夹具26的CD封装器15中心的CD转台24在带有凸缘的盘68的上端有一个完整的CD侧的毂70，并且在CD的毂70的三个外围位置上还有碰簧球76。在CD转台24的后面，如图5所示，带有凸缘的盘68的中心有一个完整的主轴的毂62。做为主轴的毂62，所用的毂和封装在盒式MO中的磁光盘中所用的毂一样。
图6表示CD14装在CD载体16的状态以及关于装入位于光盘驱动器10内的主轴电机60上的耦合关系。CD14在中心上有一个连接孔48，而且该连接孔48正好适合位于CD载体16中心上的CD转台24的CD侧的毂70。如上所述，当装有CD14的CD载体16插入光盘驱动器10时，CD载体16被自动装到主轴电机60上。当CD载体16移到对应于主轴电机60的旋转中心的装入位置时，主轴电机60被抬高，由此，通过磁铁的磁力将主轴侧的毂62连接在图5中CD转台24的后面。
图7A表示CD转台24在装有CD14的CD载体16的夹具26中心上的封装状态。CD转台24在带有凸缘的光盘68的上部中有CD侧的毂70，其中，凸缘是由外围的凹部形成的。封装孔74开在CD侧的毂70侧面的三个位置上，但图中只用一个封装孔74做为代表。碰簧球76通过弹簧78被封装在封装孔74中。所形成的封装孔74的开口部分的直径小于碰簧球76的直径，使碰簧球76保持在前边缘被移定的状态中。通过将CD14的连接孔48从上端压低到CD侧的毂70，如上所述，碰簧球76顶着弹簧78的压力被移回进入封装孔74，使得CD14接触到如图所示的带有凸缘的光盘68上端的台表面72，并且处于连接孔的开口部的上边缘被碰簧球76压迫的状态下。安装CD14的带凸缘的光盘68的台面72用橡胶或同类的材料涂覆上，以便防止CD滑动。这样一个涂层的厚度是相当薄的，按微米计算。该涂层在不影响台面72表面精度的前提下，能防止装在具有凸缘的光盘68上的CD14滑动，由此防止由于CD转台24的旋转而造成CD14的偏离。主轴侧的毂62位于CD转台24的带凸缘光盘68的下端中。主轴侧的毂62的中心有一个轴插入孔66，该孔用于插入主轴电机的旋转轴。孔66的四周有一个以铁板为材料的磁板64 。主轴侧的毂62的结构、形状和尺寸与图1中封装在盒式MO12中的磁光盘上的机毂一样。通过附加在下边的支撑板46，在CD载体16的中心部分形成了转台封装器45。带凸缘光盘68的凹入凸缘部位于转台封装器45的垂直封闭部中，这样能防止CD转台24从CD载体16中掉出来。
图7B表示CD载体16装到主轴电机的状态。在该装入状态中，主轴电机的电机旋转轴84被装入到CD转台24的主轴侧的毂62的轴插入孔66中。电机毂80被固定到电机旋转轴84上。磁铁82被装到电机毂80的内层上表面上。通过让磁铁82靠近主轴侧的毂62的磁板64，CD转台24和电机毂80被磁性地耦合在一起，使得放在CD转台24上的CD14能随着电机旋转轴84的转动而转动。在这种装入状态下，CD转台24的带凸缘的光盘68以浮动的状态被定位在转台封装器45中，并且可以在不接触CD载体16的情况下旋转。
图8A至8D表示ISO/IEC10090(JISX6272-1992)标准的机毂的尺寸，图7A和7B中的CD转台24提供的主轴侧的毂62符合此标准。磁性材料602被安排在中心孔604的周围，而图8A中的机毂600则位于盘610的一侧面上。图8B显示机毂600的中心孔的直径D5，外径D6，距离盘面的高度h1，距离盘面的磁表面位置h2，自参考面部到中心孔604的上部的高度h3，以及中心孔604的高度h4。在中心孔604的内角处形成45°和0.2±0.1mm的斜面C1，或者将这样的一个角设置为曲率半径R16(＝0.4±0.1mm)。夹住光盘610的磁性材料602的外径D9和内径D10如图8C所示。此外，夹紧区域的外径D7和内径D8如图8D所示。
图9为图1光盘驱动器10外壳的组装部件分解图。主体外壳86为盒状部件，朝上边和前边开口。面板92装在主体外壳86的前部。面板92有一个门20，该门在下拉的方向上是可关闭的，并且有退出开关按钮22。音量拨盘25和退出开关27被装在对应于面板92安装位置的主体外壳86的边上。图10的主体装置100安装到主体外壳86上。当主体装置100装在主体外壳86上时，印刷电路板88被安排在顶部。印刷电路板88上装着带有光盘驱动器10硬件结构的电路(下面将要说明)。后部有一个连接器94。印刷电路板88的中心开了一个矩形的偏移磁铁掩蔽孔96。随印刷电路板88之后的是装在顶部的盖子90。
图10表示从顶部看到的封装在图9的主体外壳86中的主体装置100。在主体装置100中，其下侧为介质插入/退出端口18。机构装置101从后部装到主体装置100上，如虚线所示。机构装置101的一部分后部外露，图12表示该机构装置101。如图14的组装部件分解图所示，主体装置100由下面的部件所构成安排在顶部的固定组件115；位于插入/退出端口一侧的固定组件164；装在固定组件115右面的侧面板166；通过中介板128装在固定组件115左边下部并且在介质的插入/退出方向上可移动的装入板130。在图10主体装置100的组装状态下，在从插入/退出端口18一侧的深度方向上、在固定组件115的顶面形成了一个导向槽102。在介质装入之前，光栅104位于导向槽的初始位置上。光栅插销104随盒式MO12或CD载体16的装入而在深度的方向上移动导向槽102。随着本例中光栅插销104的横向移动，在盒式MO12的情况下，光栅在装入完成位置上被释放。用作悬臂门的偏移磁铁夹具106由轴108支撑在做为导向槽102左侧的固定组件115上面的中心背面上。偏移磁铁夹具106由螺旋弹簧110朝关闭该门的方向推进。偏移磁铁107被装在偏移磁铁夹具106里面，使得偏移磁铁107的一部分能在表示图10中的固定装置100的后面的图11中看到。当擦除封装在装入的盒式MO12中的光磁盘时，偏移磁铁107产生一个外部磁场。而当放在CD载体16上的CD14被装入时，偏移磁铁107是不需要的。为了擦除盒式MO12，偏移磁铁107被伸入固定组件115里面并被定位在光磁盘介质表面的特定范围内。因此，当放有CD14的CD载体16被装入时，里面装有偏移磁铁107的偏移磁铁夹具106被CD载体16向上推动并被搁置在外面，由此在再现由CD载体16装入的CD14时，防止它成为一种障碍。如图9所示，对应于偏移磁铁夹具106，偏移磁铁掩蔽孔96向着位于顶端的印刷电路板88打开。装载电机112被装在固定组件115插入/退出端口18的右侧。装载电机112有一个装入滚筒导向槽114，根据装入介质的大小定位装入机构中的装入滚筒，后面将要明确介绍。
在图11中，当从后面看主体装置100时，电机组件124几乎在中心位置。电机旋转轴84位于电机组件124的中心。托架118的VCM线圈120和122作为传感器的可移动部分被安排在电机组件124的上部，因此，可沿着位于两侧的VCM的磁轭121和123前后移动。传感器的固定的光学装置116被安排在面向托架118的深度位置上。托架118上装有物镜、使物镜绕水平方向旋转以跟踪光束的镜头传动装置、在光轴的方向上移动物镜以执行自动聚焦控制的聚焦线圈。固定的光学装置116上还提供光学系统的其它器件以便减轻重量。当从图11中的后面观察时，图14中所示的装入板130被组装到固定组件115上，使其能前后移动，将插销154和156插入固定组件115的导向孔152和157中，能作为一个位于部件右边的垂直方向上的一个部件移动后又能作为一个位于插入/退出端口18侧的横向上的一个部件。装入板130的位置为用作初始位置的第一位置，在该位置上，盒式MO12或CD载体16没有被装入。在装入板130和位于插入/退出端口18侧的固定组件164之间装有螺旋弹簧158和160，由此将装入板130拉到插入/退出端口18一侧。此外，在图14中的中介板128和装入板130之间也有几个同样的螺旋弹簧，将装入板130拉到插入/退出端口18一侧。在完成对盒式MO12或CD载体16的装入之后，由臂部件的阻止器244对装入板130的保持状态(后面将详细介绍)将通过以轴150为中心的臂旋转而被解除。阻止器244对装入板130边缘部分131的锁持状态也被解除。因此由弹簧158和160将装入板130滑动到插入/退出端口18侧对应于导向孔148、152和157长度的一个量的操作得以执行。通过装入板130的滑动完成装入，装入板的滑动位置被置到第二位置。当装入板130的锁持状态通过完成装入而被解除，而且装入板130从第一位置(初始位置)滑到第二位置时，由于导向组件206已由链136和138连接到装入板130上，因此，导向组件206也通过链136和138和装入板130一起滑向插入/退出端口18一侧。通过和装入板130互锁的导向组件206的滑动，执行主轴电机升降机构的提升操作，后面将详细介绍。通过主轴电机的提升操作，在完成装入之后，主轴被连接到盒式MO12或装在CD载体16上的CD。退出电机126装在位于插入/退出端口18侧的固定组件164上。退出电机126的旋转力经齿轮组134传送到凸轮传动装置140。凸轮传动装置140上有一个凸轮146。如图11中虚线130’所示，在完成装入后装入板130滑动到第二位置的状态中，装入板130的插入/退出端口18停在接近凸轮传动装置140的旋转轴的位置上。在这种情况下，当驱动退出电机126并逆时钟方向转动凸轮传动装置140时，通过凸轮146的旋转，装入板130被推回到固有的第一位置上。同时，电机组件124的部件也经链136和138返回到该固有位置。因此，主轴电机的耦合关系被电机升降机构的下降操作所解除。此外，通过将装入板130边缘的前缘部分131返回到第一位置，介质可以被退出并且可以由阻止器244将其返回保持状态。托架阻止器117被装到图11中臂部件的旋转轴150的后面。在初始状态中，托架118被停止在固定光学装置116的初始位置上。当托架118位于初始位置时，位于VCM线圈122的托架118右边缘上的部分被托架阻止器117前缘的爪形部分所保持。当介质被装入时，托架阻止器117通过臂部件的旋转而逆时针方向转动，由此解除对托架118的保持。当详细描述图11中的主体装置100以外上述结构的每个部分时，将按需要结合有关附图加以描述。
图12表示当封装在图10和图11中的主体装置100后部的机构装置101被取出并从上面观察到的状态。图13表示从后面看到的图12中的机构装置101。在机构装置101中，电机转轴84和电机毂80被安排在主轴电机60的上部中。被装入的盒式MO12的磁光盘的机毂或装有带CD14的CD载体16的CD转台24的主轴侧的机毂位于该机构装置101的上部中。在主轴电机60之后的是可由VCM线圈120和122在深度方向上移动的传感器托架118。传动装置165装在托架118上，而物镜62则对上部暴露。物镜162由内部的镜头传动装置(4弹簧支撑法)在水平方向上移动，由此控制光盘介质表面的光束位置。另一方面，当物镜162在作为光轴方向的垂直方向上移动时由此完成聚焦控制。在通过VCM线圈120和122移动托架118而实现对光束位置的控制中，当从当前轨道位置到目标轨道位置的寻道距离较长时，托架118被驱动。另一方面，当寻道距离很短时，例如离当前轨道位置±50轨道，通过高速轨道跳跃的寻道控制由被镜头传动装置驱动的物镜水平移动所实现。当镜头传动装置驱动的物镜162的移动完成了光束的寻道操作时，由托架118的VCM线圈120和122执行的位置控制按照这样一种方式进行，使得来自用于检测传动装置165内部的镜头传动器的中点位置的位置检测器的镜头位置检测信号(LPOS)成为表示零点位置的检测信号。这样一种由镜头传动装置和VCM执行的位置控制称为“双伺服”。
图13表示从后面看到的机构装置101。从该图中可清楚地了解用于电机组件124的经过链136和138的方轴电机升降机构底部的结构。
图15表示位于图10中的主体装置100的插入/退出端口18右侧的装入电机组件170。在装入电机组件170中，装入电机112装在固定板171上。旋转板182可旋转地装在固定板171上的固定轴180的下部。轴185装在旋转板182前缘的旋转面上。用作旋转板182支轴的固定轴180装有一个皮带轮178。旋转面上的轴185也装有一个皮带轮184。皮带188绕在皮带轮178和184两者之间。旋转板181前缘边上的皮带轮184有一个作为整体的装入滚筒186。装入滚筒186摩擦地接触由操作员插入的盒式MO12或CD载体16，由此执行装入的拉入操作。为此目的，用橡胶滚筒作为装入滚筒186以便得到足够的摩擦力。螺旋弹簧190装到固定轴180上。螺旋弹簧190的一端保持在固定板171上，而另一端则保持在皮带轮184上。通过螺旋弹簧190，旋转板182被逆时针方向推进，因此使装入滚筒186总是被压向位于内侧的介质侧。通过位于内侧的介质侧宽度，旋转板182以固定轴180为中心绕其旋转。即使介质侧表面的位置改变，装入滚筒186也可以根据位置压向介质的侧表面。图中所示齿轮组176的旋转力从装入电机112传送到固定轴180的皮带轮178上。通过进一步将插入销196和199插入导向槽194和198，可移动板195被支撑到固定板171的内侧，使之能前后移动。装入开关172装到固定板171上。装入开关172在上部有一个开关按钮174。装入开关172是一个转换开关，其开关触点的转接取决于开关按钮174的位置。在介质装入前，开关按钮位于如图所示的一个位置上。当操作员在这种状态下插入介质时，介质的前缘开始接触开关按钮174并倒下，由此激励在这个开关位置上的装入电机112，并且通过装入滚筒186的顺时针方向转动执行装入介质的拉入操作。当介质到达某个装入完成位置时，结合图11介绍的装入板130从装入前的第一位置滑到完成装入的第二位置。在这种状态中，当图11中的退出电机转动而执行退出操作时，装入板130被推回到第一位置，和主轴电机的耦合关系被解除，并且插销开关222、224和226也脱离介质。由于所有的插销开关222、224和226都脱离介质，装入电机112被激励以便反向旋转并逆时针方向转动装入滚筒186。装入滚筒186将被退出的介质馈送到插入/退出端口18从而执行馈送操作。即，装入电机组件170的装入电机112当介质被插入时执行装入操作，以及在介质退出并完成退出后执行退出操作。
图16为图11和图12中电机组件124的组装部件分解图。在电机组件124中，主轴电机60装在升降器200上，电机转轴84和带有磁体的电机机毂80可旋转地装在主轴电机60的上部。在主轴电机60两侧升降器200的4个位置上形成切口竖片部件。为切口竖片部件提供的插销202和204如图中前面两个位置上所表示。升降器200上装有导向组件206，导向组件206为一端开口的框架形部件。在每个侧面的两个位置上形成了下面开口并且在斜上方向上倾斜的锥形升降槽(212和214)以及(216和218)。为升降器200提供的插销202和204分别装入升降槽212和214中。同样，升降器200对面两个位置上的插销也被装入升降槽216和218中。
图17是装有主轴电机60的升降器200被组装到图16中的导向组件206上的一种组装状态侧面立视图。在图中所示的状态中主轴电机60被降低。在这种状态中，当完成介质的装入时，随着装入板130从第一位置移动到第二位置，导向组件206也通过链部件205在箭头208所示的方向上滑行。因此，插销202和204在箭头210所示的方向上沿着升降槽212和214向上移动，由此提升主轴电机60，使主轴电机60被耦合到已装入其上部的介质的机毂上。退出时，导向组件206在与箭头208相反的方向上通过链部件205滑行。插销202和204沿着升降槽212和214返回到图中所示的位置上，因此，和介质的耦合关系由于主轴电机60的下降而被解除。
图18表示图14中插入/退出端口18侧面上的固定组件164的装配结构，其中的一部分被切开。固定组件164上装有退出电机126、齿轮组134和具有用于退出的凸轮146的凸轮传动装置140。此外，传感器夹具220为由叶片弹簧221支撑的悬臂，它装在紧靠退出电机126的位置上。叶片弹簧221的形状为U形的。叶片弹簧的右边被固定在固定组件164上，而左边则处于一种浮动状态。传感器夹具220在垂直方向上弹性地被支撑在这样的一种浮动部件上。传感器夹具220上有3个插销开关222、224和226。这些开关通过插销的压力打开。例如，在一对开关电极上装上导电橡胶薄片并且被插销所压迫，由此使电极之间的电路导通。插销开关222、224和226中的每一个对应于图4所示的CD载体16的载体检测孔44，并且同样对应于根据ISO标准的凸凹位置在盒式MO12中形成的介质信息检测孔。即，当检测孔在对应于插销开关222、224和226的介质侧面上开孔时，由于插销不能被压低，因此开关是关闭的。另一方面，当对应于开关插销的位置上没有检测孔时，插销被叶片弹簧221压低，因此开关被打开。
图19表示根据开关的检测输出信号的介质识别内容，当3个插销开关222、224和226打开时，二进制位被置为1，反之则被置为0。其中，在图4的CD载体16中，由于载体检测孔42和44在对应于插销开关122和126的位置上形成，因此，插销开关122、124和126分别为关闭、打开和关闭状态。通过这3个插销开关的检测位被置为“011”，如图19所示，因此就能得到CD的介质ID信息标识。
图20、图21和图22表示从后面(下面)看到的盒式MO12插入固定组件115的状态到完成装入的状态。首先，图20表示操作员将盒式MO12插入到固定组件115的插入/退出端口18的状态，正如箭头230所表示的。盒式MO12有一个光栅260。通过将前缘左侧上的光栅操作部件261移到右侧就能打开光栅260。
盒式MO12中形成了位置检测孔264和265，以及介质检测孔262。在这些孔中，介质检测孔262的开口位置可利用滑动按钮在位置262和262之间切换。当介质检测孔262位于实线所示的位置时，禁止重写操作。当该孔位于虚线所示的位置262时，可执行写操作。当盒式MO12被降低(如图所示)时，为图15中的装入电机组件170提供的装入开关172的开关按钮174从图中所示的位置被切换到后侧，由此激励装入电机112。因此，已经被压向盒式MO12左侧上边缘表面的装入滚筒186沿着装入滚筒导向槽114逆时针方向旋转，由此将盒式MO12拉入内侧。为了确定盒式MO12的滑动位置，由聚四氟乙烯或同类的树脂做成的导轨232、234、236和238按图3中盒式MO12的侧宽度W1的间隔排列。另外，被弹簧258压迫的定位按钮256被安排在右侧的导轨部件232和236之间。同样，由弹簧254推进的定位按钮252被装在左侧上导轨238的后侧上。此外，通过上述的导轨232、234、236和238，以及定位按钮256和252，盒式MO12被平滑地拉入固定组件115中由于装入滚筒186的逆时针方向转动而拉入的操作所保持的位置上。
图21表示由于装入滚筒186的转动而对盒式MO12的一种装入状态。图20的装入开始时，位于导向槽102初始位置上的光栅插销104开始接触光栅操作部件261。随着盒式MO12的拉入，光栅销104沿着导向槽在横向上操作，因而处于图21的一种状态中，光栅260被打开一半。当光栅260被打开时，磁光盘266及其机毂268在盒式MO12的开口位置265上被曝光。另一方面，在图20的初始状态中，在固定组件115的后侧上装的臂240以右上角部的轴150为支轴旋转。臂240的前缘侧面对介质的封装装置成倾斜面。锤形的MO接触部2465作为臂240前缘上的第一个接触部。当盒式MO12由装入滚筒186拉入到达图21所示的位置时，盒式MO开始接触MO的接触部246，由此结合盒式MO12的拉入和臂的搁置，使臂240顺时针方向转动。CD接触部248作为第二个接触部位于臂240的中间。CD接触部248开始接触装有CD14的CD载体16的前缘(这将在后面详细说明)，由此同样逆时针方向转动臂240并使之搁置。在臂240前缘侧面上的MO接触部246是一个细小的部分，当从下面观察时，可看到该部在中央侧面上凹入到CD接触部248的上侧面。由于MO接触部246在前缘上凹入，这样一种细小的体结构对应于图4中的CD载体16的臂掩蔽槽34。即，当装入CD载体16时，由于凹入的细小部而使MO接触部246进入在图4中的CD载体16中形成的臂掩蔽槽34，因此，位于中心部侧面的CD接触部248开始接触CD载体16的前缘表面。在臂240旋转轴150的对面上完整地形成阻止器244。如图11所示，在图中所示的初始位置上，阻止器244保持住装入板130侧面部分的后缘131，由此将入板130停止在第一位置上。当通过接收盒式MO12的装入使臂240转到水平位置时，装入板130被阻止器244保持的状态被解除，因此，装入板130从第一位置滑到第二位置，并夹住了主轴电机。此外，沿导向槽102移动的光栅插销104通过线圈弹簧250由臂240支撑。在当从固定组件115的下面观看时作为内侧的位置上，偏移磁铁107可旋转地通过图10中偏移磁铁夹具106的门结构装在外面。当盒式MO12被装入滚筒186从图21中盒式MO12的装入期间的状态中进一步拉入时，最后被定位在图22中的位置上。在这个位置上，臂240在水平位置上旋转，装入板130被阻止器244保持的状态被解除，并且装入板130立即被弹簧的力从第一位置推滑到第二位置。随之，通过主轴电机的上升而夹住盒式MO12的机毂268。
图23、图24和图25顺序地表示装有CD14的CD载体16被装入到固定组件115的状态。首先，图23表示操作员将已经装有CD14的CD载体16从插入/退出端口18插入到固定组件115时的状态。装入滚筒186开始接触CD载体16的前缘角部的锥形导轨32。在这种状态中，装入电机由于装入开关的接通而被激励，因此装入滚筒186顺时针旋转。当装入滚筒186沿着装入滚筒导向槽114向后移动时，它顺时针旋转，并以和操作员的推进操作互锁的方式拉入CD载体16。光栅插销104开始接触在CD载体16的前缘侧面上形成的光栅插销掩蔽槽33的锥形部，并且随着CD载体16的拉入而在导向槽102中移动。
当CD载体16被拉入到图24所示的位置时，装入滚筒186在被称回到装入滚筒导向槽114最外面位置的状态中顺时针方向旋转，由此拉入CD载体。在这个位置上，臂240边缘上的MO接触部246定位在CD载体16前缘上光栅插销掩蔽槽33的边缘表面位置上。MO接触部246被向上凹入并且细薄。在如图4所示的对应于CD载体16中形成了臂掩蔽槽34。因此，MO接触部246进入CD载体16的壁掩蔽槽34，并且在这个位置上不受CD载体16边缘的推动。当CD载体16被进一步拉入时，CD载体16的边缘开始接触在臂240中心侧的CD接触部248，因此，臂240以轴150为中心顺时针方向旋转，并且随着CD载体16的拉入而向后移动。
最后，如图25所示，当CD载体16移到装入完成位置时，通过将CD载体16和CD接触部248接触而压下，使臂240转到水平位置上。在这种状态中，阻止器244对装入板130的锁持关系被解除。在弹簧力的作用下，装入板130立即滑到第二位置，由此，通过提升主轴电机旋转轴和电机机毂，将下侧面的轴插入孔66和装有带CD14的CD载体16的CD转台24的主轴侧的机毂62耦合起来。图25通过虚线表示和盒式MO12装入状态的比较。
图26A和26B为表示本发明光盘装置硬件结构的框图。图26中的控制器300装在图9中的印刷电路板88上，而印刷电路板则装在图1的光盘驱动器10中。光学装置302和驱动系统装置304是为控制器300提供的。MPU306也为控制器300提供的。ROM310和RAM312是为MPU306的总线308提供的。正如这样一种控制所需的MO驱动器和CD机以及各种控制参数一样，本发明的光盘装置运行所需的控制程序已经预先存在ROM310中。RAM312用作MPU306控制操作的工作存储器。MO主机接口电路314和MO的信号处理电路324作为盒式MO的信号处理系统首先提供给MPU360的总线308。作为高速缓存使用的缓冲区RAM322提供给MO主机I/F电路314。MO的信号处理电路324根据上级主机的命令对被装入的盒式MO12执行写操作或读操作。因此，MO的信号处理电路324的写信号提供给光学装置302的写放大器344。激光装置346的写控制由写放大器344的写信号执行。来自供光学装置302用的光接收装置348的光接收信号由读放大器350放大。此后，该信号输入到MO的信号处理电路324中，做为ID信号和MO信号。因此，在写模式中，MO的信号处理电路324象编码器一样操作，根据预定的信号转换格式，将由MO主机I/F电路314传送过来的写数据转换为光学装置302的写信号。在读模式中，MO信号处理电路324如同解码器一样操作，对ID信号的读数据和由光学装置302获取的MO信号进行解调。即MO信号处理电路324执行的读控制或写控制具有凹点位置记录系统(PPM)和脉冲宽度记录系统(PWM)两种格式的调制和解调功能、段标记检测功能，以及进一步的差误纠正功能。其中，对于读信号处理过程，能够处理凹点位置记录系统(PPM)和脉冲宽度记录系统(PWM)两种格式的AGC放大器和能够处理区域划分的不变角速度控制系统(ZCAV)的PLL被建立在电路324中。从来自读放大器350的ID信号和MO信号中解调出数据时钟信号和段标记信号。凹点位置记录系统(PPM)是根据标记的存在与否记录数据的一种系统。脉冲宽度记录系统(PWM)是通过确定标记的边缘部分，即对应于数据的前缘和后缘的一种记录系统。从理论上说，记录密度可以是PPM的两倍。光学装置302的激光装置346具有单个激光二极管并且根据写模式、擦除模式或读模式控制光发射功率数量。例如，做为激光束的波长，使用了680nm的短波长。CD主机接口电路326和CD的信号处理电路330做为CD14的信号处理系统被提供给MPU306的总线308。做为高速缓存的缓冲区的RAM328提供给CD主机I/F电路326。将被D/A转换的音频信号输出到音频终端309的音频放大器332在CD的信号处理电路330的输出端上被提供。为光学装置302提供的基于光接收装置348的光接收信号的读信号做为再现信号HF从读放大器350输入到CD的信号处理电路330中。因此，CD的信号处理电路330的作用象一个解码器，用于对来自光学装置302的再现信号HF进行解调以便读数据。即，CD的信号处理电路330具有对从读放大器350中得到的再现信号HF中的EFM数据进行解调的功能。处理电路330还具有位时钟发生功能，能处理主轴电机60的CAV控制和CLV控制以及进一步具有音频再现功能。此外，处理电路330还具有对被解调为EFM数据的每个子代码和数据的纠错功能。在读模式中，由于CD的信号处理电路330只涉及到读操作，它对激光装置346产生读控制信号，因此允许通过激光二极管的光发射控制装置发射用于读操作的读光束。
此外，伺服控制电路334、主轴控制电路336和电机控制电路338做为盒式MO12和CD14的公用电路装置提供给MPU306。伺服控制电路334驱动为光学装置302提供的定位器的VCM358和镜头传动装置360，由此执行寻道控制和跟踪控制。为了寻道控制和跟踪控制，由跟踪误差检测电路(TES电路)352根据为光学装置302提供的光接收装置348的光接收信号所检测到的跟踪误差信号TES被输入到伺服控制电路334中。用于检测镜头位置的位置传感器(LPOS传感器)356提供给光学装置302并接收镜头位置检测信号LPOS。此外，伺服控制电路334驱动为光学装置302提供的聚焦传动装置362，由此完成物镜的自动聚焦控制。为了完成自动聚焦控制，由聚焦误差检测电路(FES电路)354根据从光学装置302的光接收装置348中得到的光接收信号所检测到的聚焦误差信号FES被输入。在由于盒式MO12的装入而实现的记录/再现模式中，光学装置302的跟踪误差检测电路352根据推-拉法检测跟踪误差信号。另一方面，在由于装入CD14而实现的再现模式中，跟踪误差检测电路352根据外差法检测跟踪误差信号。通常，3-光束系统用来检测CD14的跟踪误差信号。然而，在本发明中，由于同一光学装置302用于盒式MO12和CD14，因此，只有一个光束被用来检测CD14的跟踪误差信号。另一方面，因为使用了CD的凹点深度和激光二极管的680nm波长的关系不能使用和盒式MO12相同的推-拉法。因此，外差法用来检测CD14的跟踪误差信号。跟踪误差检测电路352的细节将在后面详细介绍。主轴控制电路336控制主轴电机60。在盒式MO12的记录/再现模式中，主轴控制电路336根据不变角速度控制方式(以后简称为“CAV”控制)控制主轴电机60。另一方面，当再现CD14时，主轴电机60原则上采用不变线性速度控制方式(以后简称为“CLV”控制)进行控制，而且在需要的时候可切换为CAV控制方式。关于CD的CLV控制，为了对已经根据标准预定的标准速度提高传送速度，可执行如2倍速、3倍速、4倍速、6倍速等类似的倍速控制。在盒式MO的CAV控制方式中，执行用于对标准转速减速的速度切换，以便提高介质的记录密度。主轴控制电路336的细节将在后面详细介绍。电机控制电路338对为驱动系统装置304提供的装入电机112和退出电机126，以及用于将某个外部磁场作用于盒式MO12的写模式和擦除模式中的偏移磁体107进行驱动。根据为驱动系统装置304提供的装入开关172的检测信号控制装入电机112。装入开关172的检测信号经传感器连接器342提供给电机控制电路338。即，当装在CD载体16上的CD14或盒式MO12从插入/退出端口插入时，装入开关172被切换到位于预定插入位置的装入检测位置上并输出检测信号。为了响应该信号电机控制电路338驱动装入电机112，由此装入介质。当为图1的装置面板提供的退出开关按钮22被按下时，退出电机126接收到退出开关的检测信号并且被激励，将装入板130推进并使它返回到图11所示的初始位置，由此允许执行介质的退出操作。由这种退出操作退出的介质导致装入开关172被切换到相反的方向，因此电机控制电路338在推出的方向上转动装入电机112，由此允许被退出的介质被馈送到插入/退出端口上。此外，介质传感器364提供给驱动系统装置304。装在图18中的传感器夹具220上的3个插销开关222、224和226用作介质传感器364。例如，图19所示的3个介质检测信号就是由介质传感器364产生的。通过经传感器连接器342将传感器的输出信号输入到MPU中，就能识别图19所示的介质标识内容。此外，模式转换开关340提供给MPU306的总线308。模式转换开关340为主轴控制电路336中的盒式MO12的速度控制系统和CD14的速度控制系统中的每一个系统设置一种模式。对应于数据传送速度的转速选择信息也被包括在模式设置中。此外，有关CD14的在CLV控制和CAV控制之间选择的选择信息也包括在内。例如，一种双列直插式开关或同类的开关被用作模式转换开关340。当打开电源进行启动时，MPU306取出模式开关340的模式设置信息，并且为主轴控制电路336选择和设置所需的速度控制系统。在由模式转换开关340执行的模式设置过程中，也可以通过上级主机的命令由软件进行设置。
图27是图26中硬件的基本驱动处理操作的流程图。首先在步S1中，通过等待盒式MO12或装在CD载体16上的CD14的插入而执行介质装入过程。通过介质装入处理过程，当将盒式MO12或装在CD载体16上的CD14被装在主轴电机上的装入过程完成时，在步S2中执行启动过程。在启动过程中，基于被装入介质检测信息的主轴控制电路336、为光学装置302提供的跟踪误差检测电路352、以及还有为控制装置300提供的MO系统或CD系统的信号处理系统被分别启动。启动过程包括初始化处理过程、初始化诊断过程、根据介质检测结果的切换过程、对应于介质检测结果对各种正确和错误参数的设置过程等等。在完成步S2中的启动过程之后，处理程序进入步S3中的读/写过程。即，当从上级主机中接收到访问命令时，根据命令解码结果执行读操作或写操作。在步S3中的读/写过程期间，步S4检查是否存在退出操作。当鉴别出退出操作时，执行随后的步S5和介质的退出过程。
图28为图26中控制装置和上级主机之间主机接口的示意图。在本发明的光盘驱动器10中，MO的主机I/F电路314和CD的主机I/F电路326是单独提供的。根据MPU306接收到的主机370的命令，MO的主机I/F电路314和CD的主机I/F电路326输出中断请求信号E1和E3，在MPU的控制下执行图26中MO或CD的信号处理和各种控制，将结果作为应答信号E2和E4返回主机I/F电路314和326，并执行对主机370所需的答应。在本发明的光盘驱动器10中，通过单独提供MO的主机I/F电路314和CD的主机I/F电路326，主机370能通过经电缆373连接主机的主机接口识别这两种设备的存在。因此，被用于主机接口的不同ID号已经分别为MO的主机I/F电路314和CD的主机I/F电路326预先设置好。例如，当作为一种外设接口标准的ATAPI(AT连接信息仓接口)用作主机接口时，作为主人的ID号被设置到MO的主机I/F电路314中，而随从则被设置到CD的主机I/F电路326中。当快速的SCSI-2用做主机接口时，将设备号#0到#7中的2个号设置到MO的主机I/F电路314和CD的主机I/F电路326中即已足够。对于具有单独的ID号的本发明的光盘驱动器10的两个主机I/F电路314和326，在主机370侧，通常，MO的设备驱动程序366和CD的设备驱动程序368这两个驱动程序的存在取决于操作系统(OS)371控制下的设备控制软件(DIOS)。对于主机370的两个设备驱动程序366和368来说，虽然本发明的光盘驱动器10在物理上是一个设备，但在主机接口中可以被规定作为两个独立的设备。因此，虽然本发明的光盘驱动器10能用相同的机构访问盒式MO12和CD14，但主机370能在假定MO的磁盘驱动器和CD机都有效存在的情况下请求输入和输出，而不必考虑光盘驱动器10在物理上是单一结构的事实。
图29的流程图表示当用ATAPI作为图28的主机接口并涉及MO的主机I/F电路314被设置为主人，而CD的主机I/F电路326被置为随从的情况时MPU306的主机命令中断的处理过程。在ATAPI的情况下，可以由为接口电路提供的外部开关设置主人和随从。现在假定主机370为对MO驱动器的输入/输出请求指定“ID-主人”并产生一个主机命令。虽然主机命令被MO的主机I/F电路314和CD的主机I/F电路326中的每一个电路所接收，但其中设置“ID＝主人”的MO主机I/F电路314能从命令的ID参数中认出该命令是给它自己的主机命令，并对MPU306产生中断信号E1。步S1中MPU306检查中断。当接收到的中断来自MO侧时，执行步S2并检查MO的主机I/F电路314的ID号是否为主人。在该例子中，由于MO的主机I/F电路314已经被设置为主人，接着执行步S3。执行从MO主机I/F电路314中响应主机命令的主人响应标识被设置。接着，MPU306进入步S5并检查盒式MO是否已经被插入。如果插入，则在步S6中设置MO准备好的标识。在步S8中，MO控制器被激励并执行记录或再现的应答过程。当盒式MO没有被插入时，步S7设置MO没有准备好的标识。在步S8中将没有准备好的标识作为MO控制器的应答被返回。当主机370对CD机产生的输入/输出请求的主机命令中指定“ID＝随从”时，CD的主机I/F电路326识别该命令是对其发出的主机命令，因此对MPU306产生中断信号E3。因此，当在步S1中接收到来自CD方面的中断信号时，MPU306进入步S9并检查CD的主机I/F电路326的ID号是否为随从。处理程序进入步S11并且执行从CD的主机I/F电路326中响应主机命令的随从响应标识被设置。当CD载体在步S12中被插入时，步S13中置CD准备好标识。在步S15中，CD控制器被激励并执行再现的应答过程。当CD载体没有插入时，在步S14中设置CD没有准备好的标识。在步S15中CD没有准备好的标识做为CD控制器的应答被返回。
图30为图26中跟踪误差检测电路352的框图。对盒式MO12的光盘或装在CD载体16上的CD14的激光束的被反射光在4等分的光检测器372上形成一个映象。因此，4等分光检测器372分别对应于划分的位置而产生光接收信号Ea、Eb、Ec和Ed。MO的跟踪误差检测电路374和CD的跟踪误差检测电路376单独地提供给4等分光检测器372。MO的跟踪误差检测电路374采用推拉法检测跟踪误差检测信号TES1。CD的跟踪误差检测电路376则采用外差法检测跟踪误差信号TES2。跟踪误差检测电路374和376的检测信号TES1和TES2中的任何一个信号被多路转换器378所选择并作为一个跟踪误差信号TES被输出。多路转换器378通过来自MPU306的切换信号选择有关盒式MO12的记录和再现的MO跟踪误差检测电路374的输出信号，并且选择关于CD14的再现的CD的跟踪误差检测电路376的输出信号。此外，MPU306的切换信号被输入到CD的跟踪误差检测电路376，并根据寻道速度为CD的跟踪误差检测电路376提供的高通滤波器的低频带截止频率进行切换。
现在说明把外差法用于CD的跟踪误差检测电路376的原因。通常，CD的跟踪误差检测电路使用一种3光束的系统。然而，在本发明的光盘驱动器中，盒式MO12的磁光盘和CD14的记录和再现必须用公用的光学系统来实现。在盒式MO12的跟踪误差的检测中，通过推拉法使用一个光束，而不能使用CD中一般的3光束系统。因此，象盒式MO一样对CD的跟踪误差检测使用一个光束的相同推拉法是足够的。在这种情况下，对于低记录密度的波长为780nm的常规激光束而言，由于CD凹点的深度等于或小于λ/4。采用推拉法可检测到跟踪错误。然而，在本发明的实施中，使用680nm的短波长的激光束提高记录密度。在波长为680nm的激光束中，CD凹点深度等于或大于λ/4。从来自2等分的光检测器中的两个光接收信号之间的差别中检测跟踪误差信号，跟踪误差信号丢失并且无法检测。因此，根据本发明，采用外差法能检测跟踪误差信号，甚至在波长为680nm的情况下，而不用考虑凹点的深度。
图31为使用图30中的外差法的CD跟踪误差检测电路376的框图。在该框图中，4个光接收信号Ea、Eb、Ec和Ed来自4等分的光检测器372，相加信号(Ea+Ec)和(Eb+Ed)由加法器380和382得到。接着，通过加法器384和386得到两个外差信号如[(Eb+Ed)-(Ea+Ec)]和[(Ea+Ec)-(Eb+Ed)]。此外，4个信号的相加信号(Ea+Eb+Ec+Ed)可由加法器388得到。当光束点横扫CD的一组凹点并使得包络线发生这样的变化以使振幅在凹点的边缘小而在其中心最大，并向着凹点的边缘逐步减小时，加法器388的相加信号HF是象正弦波一样变化的信号。另一方面，由加法器384得到的外差信号HTD1是这样一个信号其相位对相加信号HF的相位作90°的相移，而其振幅则作这样的变化，以便在凹点中心为0而在凹点之间达到最大。加法器386的外差信号HTD2是通过将加法器384的外差信号HTD1的相位反相后得到的一个信号。在加法器388的相加信号HF中，预定的低的或较低的频带截止频率的低频带成分被高通滤波器390消除。此后，信号HF输入到比较器392和峰值保持电路397中。比较器392的作用象一个过零比较器，从加法器388中检测相加信号HF的过零时标，并将采样脉冲输出到峰值保持电路394。每当由比较器392的过零检测得到采样脉冲时，峰值保持电路394在正弦波的峰值时标上对加法器384和386输出的两个外差信号HTD1和HTD2进行采样和保持并分别输出。外差信号HTD2是由对外差信号HTD1的相位变换180°后得到的信号。当外差信号HTD1在采样时标上的保持电平为(+)电平时，外差信号HTD2的保持电平为(-)电平。因此，保持电路394改换外差信号HTD2保持信号的极性，并将被反相的信号输出到选择电路396。选择电路396结合比较器392相加信号HF的过零检测，在采样时刻交替地切换保持电路394的两个保持信号，从而形成了跟踪误差信号。来自选择电路396的跟踪误差信号被送到AGC电路398并经增益设置所纠正，使得这时由峰值保持电路397中得到的相加信号HF在凹点中心的峰值电平被置到预定的标准电平。结果的被纠正信号作为采用外差法检测到的CD跟踪误差信号TES2被输出。高通滤波器390的低频带截止频率被MPU的切换信号所切换。切换信号结合传感器的寻道速度切换低频带截止频率。即，当由图26中的VCM358移动图12机构装置101中的框架118而进行低速寻道时，根据低速寻道得到的CD跟踪误差信号TES2的频率设置较低的频带截止频率。反之，当高速时，根据切换信号的高速寻道的速度，高通滤波器390被切换到较高的低频带截止频率。
图32A表示通过低速寻道采用图31中的外差法得到的跟踪误差信号412。另一方面，例如，当寻道速度改变到倍速的高速度时，就得到图32B中的跟踪误差信号414。当速度改变为如上所述的高速时，被用来形成跟踪误差信号的图31中的加法器388的相加信号HF的频率增加了。当在低速寻道中使用低频带截止频率时，低频带成份消除得不够充分，也无法准确地检测过零时标。当高速充分时，高通滤波器390的低频带截止频率被提高，而且低频带成份也充分消除，因此，根据高速寻道的正弦波频率能准确地被重构。过将时标被明确地检测到，由此，使跟踪误差信号能准确地形成。
图33是图30中MO的跟踪误差检测电路374的框图。在使用推拉法的MO跟踪误差检测电路374中，来自4分光检测器372的4个光接收信号被加法器400和402转换为2分光检测器的光接收对应信号(Ea+Ed)和)Eb+Ec)。由加法器404形成的跟踪误差信号为这两个光接收对应信号之间的差[(Ea+Ed)-(Eb+Ec)]。加法器406得到的相加信号[(Ea+Eb+Ed+Ec)及其峰值电平被峰值保持电路408检测到并送到AGC电路410。将峰值保持值调节到预定的标准电平的增益值被得到。由加法器404得到的跟踪误差信号被该增益所纠正，并将得到的经纠正的信号做为MO的跟踪误差信号TES1输出。在本发明的实施例中，由于激光二极管的使用波长等于680nm，因此外差法被用来检测CD的跟踪误差信号。然而，当激光束的使用波长为780nm时，CD的凹点深度等于或小于λ/4并且可以采用推拉法检测跟踪误差检测信号。在这种情况下，对于CD的跟踪误差检测电路来说，也足以构成以便采用推法法检测跟踪误差。
(1)CAV控制和CLV控制图34是图26中主轴控制电路336的框图。主轴控制电路识别用于盒式MO12的记录和再现的CAV控制方式和用于CD14的再现的CLV控制。此外，当CD14再现时，主轴控制电路允许在CLV控制和CAV控制之间切换。在图34中，首先提供时钟发生器416，可编程分频器418，用于设置可编程分频器418的分频比的寄存器420，以及执行CAV控制的CAV误差检测电路422。时钟发生器416产生预定参考频率的时钟脉冲。分频比被寄存器420设置到可编程分频器418中，并且分频器418将根据分频比划分时钟频率而得到的频率的目标旋转速度的目标时钟脉冲输出到CAV误差检测电路422。至于由可编程分频器418给出目标速度的目标频率时钟，根据由介质的记录密度所决定的CAV控制的主轴旋转速度，由MPU306的指令改变设置分频比。为主轴电机60提供的来自脉冲发生器430的转动检测脉冲被输入到CAV误差检测电路422中。旋转速度也可用电机的霍尔元件或反电动势检测，以代替脉冲发生器430。CAV误差检测电路422检测可编程分频器418和目标频率时钟(参考速度时钟)和脉冲发生器430的转动检测脉冲之间的相位差做为误差。误差信号通过多路转换器434提供给滤波器电路436，并通过增益控制电路438接受预定增益控制。然后，根据该误差的电流通过驱动器440送给主轴电机60，由此执行CAV控制。另一方面，CD的主轴控制电路424和指定某个倍速的寄存器426提供给CLV控制。CD的主轴控制电路424将由光学装置302以及CD的信号处理电路(CD解码器)330解调的CD帧同步信号和根据寄存器426的倍速标识将基本时钟分频的频率得到的参考帧同步信号进行比较，由此检测到相位差。根据该误差确定的电流经多路转换器434、滤波器电路436、增益控制电路438和驱动器440提供给主轴电机60，由此执行CLV控制。在指定标准速度的情况下，由CD解调的帧同步信号的频率为7.35KHZ。主轴控制电路424根据轨道的位置对主轴电机60加速或减速。
图35A表示用于CLV控制中的轨道位置的主轴电机60的目标速度的特性。为了使介质上的线速度保持不变而不考虑轨道的位置，必须设置这样的线性特性，使得在内层上线速度达到最高速度VH，而在外层上则为最低的速度VL，以及根据轨道的位置，控制主轴电机以便根据这种线性特性得到相应的转速。例如，当指定标准速度时，线性地改变速度，使得转速在最内层轨道为500r·p·m在最外层轨道为200r·p·m。因此，当寄存器426指定倍速时，转速被设置为最里层轨道的1000r·p·m和最外层轨道的400r·p·m。当指定4倍速时，所设置的转速为最内层轨道的2000r·p·m和最外层轨道的800r·p·m。此外，当指定6倍速时，转速被设置为最内层的3000r·p·m和最外层的1200r·p·m。根据本发明，对于将CLV控制作为先决条件在其上的凹点进行记录的CD14来说，CAV控制应用于高速的数据传输。当对将CLV控制作为先决条件在其上凹点进行记录的CD14执行CAV控制时，再现和记录频率的差别取决于轨道的位置。即，凹点以不变的线密度被记录，而不考虑轨道的位置。当CD14被CAV控制再现时，即，保持不变的角速度转动，由于再现频率取决于轨道位置的外围速度，再现频率在内层低而在外层高。因此，当CD14被主轴控制采用CAV控制再现时，如图35B所示，时钟是这样产生的，使得读时钟频率对应于从必须被执行的轨道位置的内层到外层的变化相应地从最低的时钟频率fL线性地增加到最高的时钟频率fH。这样一种根据可以处理CLV控制的轨道位置而改变时钟频率的功能由为图26中的控制装置300提供的CD信号处理电路330的CLV控制和可以处理CLV控制的位时钟发生功能所实现。
图36表示对两类介质MO和CD进行主轴速度控制的CAV控制方式和CLV控制方式，以及可以由图26中的模式转换开关340分别相对于在每种介质中的速度设置的模式1到模式8。模式1到3涉及作为目标的盒式MO12，使用代码111到101，并且采用CAV控制作为主轴速度控制。在模式1至3中90mmMO介质的情况下，记录密度不同而且根据模式1、2和3的次序逐步增高。模式1中的MO介质是记录容量为128MB、230MB、540MB或640MB及转速N1例如为标准转速N1＝3600r·p·m的现有介质。模式2涉及记录容量例如为1GB的MO介质。由于记录密度较高，在标准转速N1＝3600r·p·m的情况下，由于在外层的信号记录和再现频率太高并超出了编码和解码的能力，因此，转速被减到N2＝2400r·p·m。
模式3涉及记录容量例如为4.3GB和转速被减少到N3＝1800r·p·m和一种MO介质。模式4到7涉及被装在CD载体16上并被装入的CD14中的120mm-CD。模式4涉及代码100并采用CAV控制作为主轴控制。在这种情况下的转速N4被置为CLV控制的4倍速的平均换算值。例如，由于CD的CLV控制的4倍速在最内层轨道上为2000r·p·m而在最外层轨道上为800r·p·m，N4＝1400r·p·m被用作平均换算值。模式5到7涉及120mm-CD的CLV控制，而6倍速、4倍速或标准速度被用作转速。最后的模式8所涉及的目标为80mm-CD，采用CLV控制方式作为主轴控制，而转速被置为标准速度。图26中的MPU306根据图19中当完成介质装入时通过传感器连接器342从介质传感器364中得到的三位传感器信号中识别介质。根据模式转换开关340所置的特定的模式，参考图36中的内容对主轴控制电路336执行CAV控制和CLV控制之间的切换以及将标准速度或任意倍数速度置为转速。对在模式1至3中的每一种盒式MO12以及在模式4至8中的CD14逐个设置模式转换开关340。
再次参考图34中的主轴控制电路，根据图35中指定的模式，对应于这时已被装入的介质的CAV控制和CLV控制中的一种控制方式的切换信息标识已被设置在寄存器442中。因此，多路转换器434根据寄存器442中的CAV或CLV选择信息选择CAV误差检测电路422和CD的主轴控制电路424的输出量中的一个输出量，并且建立所选择速度控制系统的控制回路。此外，滤波器电路436和增益控制电路438可以从外面设置滤波器常数和增益，并且同样通过MPU为寄存器442接收最佳滤波常数和最佳增益的设置而进行控制。例如，如图37所示，对于CAV控制，滤波器常数和增益已经为模式1至4准备好。当盒式MO12被介质标识识别时，对应于这时被置的模式号的滤波器常数和增益被放置在寄存器442中。滤波器电路436被控制在最佳滤波常数上，而增益控制电路438也被控制在最佳增益上。此外，在图37中，对于允许可编程分频器418产生CAV控制的目标频率时钟的分频比，对应于图36中转速N1、N2、N3和N4的值DV1、DV2、DV3和DV4已经被存储。图38表示关于以CLV控制为目标和CLV控制中的倍速指定的模式5至8的滤波常数和增益也已经被存在一起。
(2)介质检测的自动切换现在介绍在将介质装入本发明的光盘驱动器10之后直到允许主机访问前的启动过程。图39是在本发明的光盘驱动器中启动过程的基本流程图。在步S1中，当盒式MO12或装在CD载体16上的CD14完成装入时，在步S2中读出介质传感器364的检测信息。根据被读出的介质传感器信息，主要参照图19的控制信息检查被插入的介质是否为盒式MO12或CD14。在盒式MO的情况下，执行步S4并启动主轴控制。在主轴控制的启动中，设置CAV控制和标准的或任意倍速。在步S5中启动光学系统。在光学系统的启动中，由于介质为MO，跟踪误差检测电路切换为MO的跟踪误差检测电路。在步S6中，启动MO信号处理系统。另一方面，当介质在步S3中被判定为CD时，执行步S7。CD的主轴控制作为目标被启动。一旦启动，根据当时指定的模式选择CAV控制或CLV控制。对于CLV控制，选择多种目标速度，即标准速度和任意倍数的速度。在步S8中启动光学系统。在光学系统的启动中，跟踪误差检测电路切换到使用外差法的CD跟踪误差检测电路。在步S9中，启动CD信号处理系统。
图40表示在图39中的步S4中将盒式MO12作为目标的主轴控制的启动过程。首先在步S1中识别目前设置的模式。将MO作为目标的设置模式为图36中模式1至3中的任一个。由于模式1至3在这种情况下都涉及CAV控制，因此，在步S2中切换到CAV控制。具体地说，图36中的多路转换器434被切换到CAV误差检测电路422方面。在步S3中获取在当时的模式中确定的转速的分频比被设置后可编程分频器418中。CAV误差检测电路422的目标频率时钟的频率被设置。在步S4中对应于当时指定的模式最佳滤波常数被设置在滤波器电路436中。在步S5中最佳增益被置入增益控制电路438。在完成这些控制参数的设置和切换之后，主轴电机60在步S6中被激励。当主轴电机的转速在步S7中达到目标速度时，处理程序返回图39中的主程序。
图41表示关于图39中的步S7中CD的主轴控制的启动过程。在步S1中识别当前的模式。对于CD，图36中模式4至8中的任一种已经被设置。在步S2中检查控制模式是否为CLV控制。在模式5至8中的任一种模式的情况下，由于执行CLV控制，处理程序进入步S3。图34中的多路转换器434被切换到CLV误差检测电路428方面。目前定位器所在的最外层轨道上的目标速度初值借助于寄存器426被置入CD的主轴控制电路424中。在步S7中设置最佳滤波常数。在步S8中设置最佳增益。然后，在步S9中激励主轴电机。在步S10中，当确认达到目标速度时，处理程序返回到图39中的主程序中。另一方面，当目前设置的模式为图36中的模式4并且在步S2中已经设置CAV控制时，处理程序进入步S5。多路转换器434被切换到CAV误差检测电路422方面。在步S6中，获取当时定位器所在的最外层位置上的目标频率时钟的分频比通过寄存器420被置入可编程分频器418中。采用类似上述的方式，在步S7中设置CLV控制中最佳滤波常数。在步S8中设置CLV控制的最佳增益。此后，在步S9中激励主轴电机。在步S10中，当主轴电机的转速达到目标速度时，处理程序返回图39中的主程序。
(3)CD主机I/F的高速缓存启动图42表示图39中步S9中CD信号处理系统的启动中所特有的过程。在图26中控制装置300的CD处理系统中，作为高速缓存使用的缓冲区RAM328是为CD的主机I/F电路326提供的。在一般的高速缓存中，在完成启动后，由主机命令提供的数据被解码，并应答所需的数据。在这种情况下，高速缓存不能使用，并且在装入CD14后第一次请求数据之前的一段时间都是白费的。此外，由于是在主轴电机的停止状态中激励电机并且允许访问，数据访问占据了多余的时间。所以，在本发明中，在CD14装入后初始化过程的一段等待时间被有效地利用，以便在CD14被插入后立即访问首先被请求的数据，由于在对驱动器初始化的启动过程中主机第一次请求的数据对CD14是已知的，因此，所请求的数据在启动过程中被送入缓冲区RAM328中，由此，提高了插入CD14后第一次数据访问的命中率。通常，主机对CD信号处理系统的文件访问是由下面的过程实现的。
I.在绝对地址00；02；16中读出指定的盘标号。
II.由盘标号得到总线表中的一个地址。
III.从总线表中检查文件的地址并查找该地址。
即，为了得到装入的CD14的信息，首先，必须读出盘标号并检测总线表的地址。因此，在光盘驱动器启动时，这些数据被装入缓冲区RAM328中。即，如图42的流程图中所示，在步S1中作为CD信号处理系统的启动程序执行CD信号处理电路330，即CD的解码器和主机I/F电路326的初始化诊断过程。在步S2中，在完成初始化诊断过程后，该装置查询CD14的绝对地址00；02；16和读出盘标并送入高速缓存缓冲区RAM中。在步S3中，从被送入的盘标信息中得到盘的总线表的地址，并将总线表的信息也送入缓冲区RAM328中。因此，对于每次在完成启动过程后首次由主机执行的读盘标和总线表地址的请求，CD的主机I/F电路326对每个缓冲区RAM328实现高速缓存命中，并且能直接响应主机，而不需要访问CD。CD14插入后至开始文件访问前的处理时间可以被显著地减少。
(4)误差校正图43是表示当CD14被插入时对读误差校正过程的流程图。在本发明的光盘驱动器中，也为了提高CD14的数据传输速度，例如，在图36中的模式5中，执行6倍于标准速度的高速主轴控制。然而，对于假定光盘是以再现音乐主前提本来就低速转动的情况下已经被标准化的CD14来说，将其转速提高到6倍速这样的高速以便提高传输速度的处理就成了一种苛刻的条件。因此，当出现数据读误差时就需要一种适当的对等的纠正措施。即，为了通过CD14的高速转动来提高数据的传输速度，对应于转速的增加提高读时钟的频率。然而，即使只采用这样的一种对等的纠正措施，该装置也不能处理由于光盘的偏心率或类似的问题而造成的读误差。当CD以几倍于标准速度的高速转动时，在许多情况下，噪声被多路转换后引入传感器的信号。因此，根据本发明，CD14以例如4倍速的速度转动并且如果在再现期间出现读误差，则主轴电机的转速被切换到低速并且重试，由此实现误差的纠正。当对高速转动时的读误差将转速切换为低速时，提高了对CD偏心率的传感器跟踪能力，混入的噪声量也减少，并且读信号也变得稳定。因此，在读误差出现的位置上可以读出数据并且可以通过重试纠正读误差。
此外，在图43的流程图中，关于本发明的CD14，当指定模式4时，转速被置到基于CAV控制的4倍速。由于CD14原来根据光盘由CLV控制方式访问用于音乐再现的先决条件假定已经被标准化了。在4倍速的CAV控制情况下，这样的高速成为一种苛刻的条件而同样出现读误差。当由这样的4倍速的CAV控制引起读误差时，将控制模式变换为CD14固有的CLV控制方式并重试，实现了误差的纠正。在图43的CD读过程中，首先在步S1中，执行主机命令指定的轨道地址寻道控制。当在步S2中确认寻道控制完成时，处理程序进入步S3的在轨控制。步S4开始读操作。如果在步S5中的读操作期间发现误差时，在步S6中检查是否已经执行了规定次数的重试。如果没有，在步S7中对重试计数器(N)的计数值增“1”。此后，重复步S4中的读操作。如果在执行了规定次数的重试后仍不能纠正误差，则执行步S8并检查目前的控制模式是否为CAV控制。若是，则执行步S9并将控制方式切换为CLV控制。在步S4中又一次执行读操作。当控制方式从CAV控制被切换到CLV控制时，因为这正是CD固有的控制方式，因此，所出现的读误差被纠正并正常地完成了该处理程序。在步S8中，当目前的控制方式为CLV控制而不是CAV控制时，在步S10中检查转速是否为最低速度，即标准速度。若不是，则在步S11中将转速切换为低速。此后，又一次执行步S4中的读操作。通过将转速切换为低速度，提高传感器对光盘的偏心率的跟踪能力，并且读信号也被稳定住，因此读误差被纠正并正常结束该处理程序。另一方面，在步S9中，如果即使从CAV控制切换到CLV控制也不能纠正读误差，则可在步S10和S11中执行将转速切换到对于CLV控制的低速的重试过程，就一定能纠正读误差。图43表示做为示例的CD14读过程。然而，关于盒式MO12，如图35所示，由于标准速度、2倍速和3倍速被设置，例如，当对于模式2和3中的2倍速和3倍速出现读误差时，也有可能通过执行这样的重试过程，使得转速被切换为低速而再次执行读操作，从而纠正误差。
(5)根据CD轨道位置的CLV/CAV切换图44是当CD被装入时控制主轴电机速度的速度控制切换的特性图，用于在CD的内边执行CLV控制，而在外边则执行CAV控制。如图36所示，本发明的光盘驱动器能控制对应于象模式5至7的6倍速、4倍速和标准速度的转速，并且能提高读数据的速度。在模式4中，可以执行4倍速的CAV控制。在采用CAV控制操作CD的情况下，如何确定转速是很重要的。
在图44中，首先，特性500表示当CD被CLV控制时轨道位置的标准转速。由于在轨道方向上CD的线密度不论轨道位置如何都是不变的，因此，主轴电机的转速在内边上高而在外边上低。现在假定最外层轨道T0的标准转速被置为200r.p.m，最内层轨道T2的标准转速为500r.p.m。现在假定用于图26中控制装置300的CD信号处理电路(解码器)330可以处理的速度可高至标准速度的特性500所示的速度的4倍，最外层轨道T0的4倍转速为800r.p.m。因此，在速度为CD的正常速度4倍的CAV控制中，将转速置为800r.p.m是足够的。然而，根据基于CLV控制为前提所记录的CD，根据特性500最内层轨道T2的标准转速原本等于500r.p.m。在800r.p.m的CAV控制的情况下，在最内层轨道T2中只能得到1.6倍的读速度(＝800r.p.m/500r.p.m.)。在这样一种倍速的情况下，驱动器不能被看作高速驱动器。因此，如图44所示，本发明的特征在于在内层边的区域上采用CLV控制方式操作，在该区域中采用CAV控制的读速度是相对较低的。在图44中，最外层轨道T0和最内层轨道T2之间的中间轨道T1被置到某个切换点上。在该切换点上轨道T1的特性500中的转速为350r.p.m。在切换轨道T1以外的边上，CAV控制的转速800r.p.m如特性502所示地被设置在切换轨道T1以内的边上，执行根据特性504的CLV控制，在特性504中速度为标准特性500的速度的4倍。因此，在切换轨道T1以内的轨道上执行根据特性504的4倍速CLV控制，而在切换轨道T1以外的轨道上执行特性502的800r.p.m的CAV控制。由于在切换轨道T1中的标准转速为350r.p.m，因此在轨道T1以外的区域上可保证2.3倍(＝800r.p.m./350r.p.m.)以上的读速度。根据需要，可以把切换轨道T1设置在最外层轨道和最内层轨道之间的任意轨道上。例如，假定特性500的标准转速300r.p.m.的轨道被置到切换轨道，在这种情况下，在切换轨道以外的区域中能保证2.6(＝800r.p.m./300r.p.m.)以上的读速度。
图45是根据图44中的轨道位置在CLV控制和CAV控制之间切换过程的流图。首先，当通过执行主机的读或写请求的命令实现命令中断时，激励CAV/CLV切换控制。在步S1中读出命令给出的轨道地址。在步S2中检查所指定的轨道地址是否位于比图44中切换轨道T1的地址内侧。若是，进入步S3并执行4倍速的CLV控制。当所指定的轨道地址位于外侧时，进入步S4并执行例如800r.p.m.的CAV控制。通过CD的较内层上的CLV控制和较外层上的CAV控制之间的这样一种切换，可以避免当在全部区域上执行CAV控制时由于内层线性速度较低而造成在这一区域中读速度降低的问题。对于可由CAV控制提高线性速度的外层，通过设置CAV控制，不需要根据轨道的位置对主轴电机加速或减速。具有减少电功率消耗的优点。
(6)CD内环边上的CAV和外环边上的CLV之间的切换图46表示当CD被入且采用CAV方式控制主轴电机时确定转速的过程。首先，当指定CD的标准速度时，如标准CLV特性510所示，为了在内层和外层的任一轨道位置上都能得到不变的线速度，主轴转速在内层被置到某个高速并当轨道位置接近外层时，主轴转速度被线性地降低。在标准CLV特性510的情况下，主轴转速在最内层轨道T2位置上被置为500r.p.m.，而在最外层轨道位置T0上被置为200r.p.m.。对于这种标准CLV特性510，例如，当指定4倍速时，得到4倍速的CLV特性512。在4倍速CLV特性512中，最内层轨道T2中的转速从500r.p.m.的标准速度增加到2000r.p.m.的4倍速。同样，最外层轨道T0中的转速从200r.p.m.的标准速度增加到800r.p.m.的4倍速。为了满足这样的4倍速CLV特性512，CD解码器，即图27中的CD的信号处理电路330具有处理根据4倍速CLV特性512的主轴转速读出的信号频率的能力。对于4倍速CLV特性512，为了设置CLV控制，现在假定最内层轨道T2的4倍速CLV特性512的转速2000r.p.m.被置到CAV控制的恒定转速2000r.p.m.。即，假定由虚线表示的2000r.p.m.CAV特性518被设置。在最内层轨道T2的位置上，由于2000r.p.m.的CAV特性518和4倍速CLV特性512的2000r.p.m一致，CD解码器正常地可以对由2000r.p.m.的主轴转动得到的读信号的读频率操作。然而，根据2000r.p.m.的CAV特性518，由于恒定的主轴转速2000r.p.m.总是被维持在从内环到外环的范围中，基于以CLV控制为前提的被记录的CD的读频率即使在最外层轨道T0的位置上也对应于2000r.p.m.。这样一个速度是标准CLV特性510的200r.p.m转速的10倍。因此读信号不能被对应于4倍速的CD解码器所处理。因此，根据本发明，如图47所示，内层被切换到CAV控制，而外层被切换到CLV控制。
图47表示当对应于图46中4倍速CLV特性512的内层被置为CAV控制时的特性。CAV控制和CLV控制之间的切换点被置在CD的中间位置上的轨道T1。在中间轨道T1中，正如将从图46中所清楚理解的，速度被置为标准CLV特性510的点514上给出的主轴转速350r.p.m.。在4倍速CLV特性512中，中间轨道T1的标准转速350r.p.m.被置为在点516上给出的1200r.p.m.。因此，在图47中，中间轨道T1的内侧的CAV控制方式的转速被置为4倍速CLV特性512中的中间轨道T1的转速1200r.p.m.。因此，在从最内层轨道T2到中间轨道T1的范围内的主轴转速被控制到如1200r.p.m的CAV特性520中所示的恒定转速1200r.p.m.。在从中间轨道T1到最外层轨道T0的范围内，4倍速CLV特性524照样使用。因此，在由内层的1200r.p.m的CAV特性520的主轴电机的CAV控制中，由于这样的一种速度落在低于图46中所示的最内层轨道T2和中间轨道T1之间的4倍速CLV特性512的速度范围之内，通过1200r.p.m.的CAV特性520的主轴电机转动得到的读信号的频率也在对应于4倍速CLV控制的CD解码器的操作频率之内，并且能正地处理这样一种控制。
图48是根据图47的轨道位置在CAV控制和CLV控制之间切换过程的流程图。首先，当执行基于主机的CD读请求的命令中断时，CAV/CLV切换控制被激励。在步S1中读出由命令给出的轨道地址。在步S2中检查被指定的轨道地址是否位于图47中的切换轨道T1以内。若是，则进入步S3并执行由在切换位置上的CAV控制的主轴转速确定的例如2000r.p.m.的CAV控制。当该轨道地址位于外层上时，进入步S4并执行例如4倍速的CLV控制。在这种方法中，在CD再现时，通过在内层将控制方式置为CAV控制而在外层则置为CLV控制，当在直到外层的范围内执行CAV控制时，在外层上读信号的频率增加并超出CD解码器处理能力的情形一定能被防止。通过内层的CAV控制，不需要根据轨道位置即传感器位置对主轴电机加速或减速。具有减少电流消耗的优点。尤其是，在目前市场上的CD-ROM中，数据已经被写到超出中间位置的范围中的光盘的数目实际上并不是很大。因此，大部分CD-ROM再现操作都可以由内层的CAV控制执行。
虽然上述的CAV控制和CLV控制之间的切换是以对应于4倍速的CLV控制的CAV控制为例子介绍的，但根据需要同样可以对任意倍速的CD执行切换控制。虽然本发明是以将切换位置置到中间轨道为例描述的，但切换轨道的位置也可以根据需要适当地确定。
如上所描述，根据本发明，对例如CD和盒式MO两种介质而言，当装入CD时，装置用作CD机，而当装入盒式MO时，装置可用作MO驱动器。只需向例如个人计算机或类似设备的主机提供一台单个装置，即可按需要有选择性地使用例如CD和盒式MO的两种不同介质。与分别提供两种介质的情况比较，具有可以减小安装空间和费用，使用也比较方便，或类似优点。
权利要求
1.一种包含一个用于共同地执行盒式封装介质的处理过程和未封装于盒内的外露介质的处理过程两者的公共处理单元的光盘装置。
2.根据权利要求1的装置，其中所述盒式封装介质是一种带毂介质及所述外露介质是一种无毂介质。
3.根据权利要求2的装置，其中所述外露介质是一个光盘及当装入所述光盘时，所述公共处理单元用作CD机，所述盒式封装介质是一个封装着带毂光盘介质的盒式光盘，及当装入所述盒式光盘时所述公共处理单元用作光盘驱动器。
4.根据权利要求3的装置，其中所述公共处理单元包括一个具有一个用于共同地插入和退出所述光盘和所述盒式光盘的插入/退出端口的装置主体；一个封装于所述装置主体内的记录和再现机构，用于共同地完成所述光盘的再现操作和所述盒式光盘的记录和再现操作；一个其上安装所述光盘的载体，用于在所述记录和再现机构中插入和退出；以及一个电路单元，当插入所述光盘时所述电路单元用作CD机及当插入所述盒式光盘时所述电路单元用作光盘驱动器。
5.根据权利要求4的装置，其中所述记录和再现机构具有一个用于共同地完成所述光盘的光学再现操作和所述盒式光盘的光学记录和/或再现操作的传感器机构。
6.根据权利要求4的装置，其中尺寸关系设置为用于安装所述光盘的所述载体的厚度D2较所述盒式光盘的厚度D1薄及用于安装所述光盘的所述载体的侧宽W2大于所述盒式光盘的侧宽W1，以及所述插入/退出端口的开口形状设定为适合于所述尺寸关系的形状，从而使所述盒式光盘和所述载体能插入至所述插入/退出端的预定位置。
7.根据权利要求4的装置，其中所述插入/退出端口具有一个阶梯形开口，在所述开口中将具有所述盒式光盘的厚度D1和侧宽W1的盒开口部分与具有所述载体的厚度D2和侧宽W2的载体开口部分综合以使中心位置在侧宽方向上重合。
8.根据权利要求6的装置，其中所述插入/退出端口的阶梯形开口具有一个在厚度方向上约为1mm高的阶梯部分。
9.根据权利要求7的装置，其中安排了供具有所述盒式光盘的厚度D1和所述载体的侧宽W2的开口部分用的导向部件，使具有所述盒式光盘的厚度D1和侧宽W1的盒开口部分与具有所述载体的厚度D2和侧宽W2的载体开口部分如此形成以使中心位置在侧宽方向上重合。
10.根据权利要求3的装置，其中所述盒式光盘是一种基于ISO标准的3.5英寸的盒式磁光盘。
11.根据权利要求3的装置，其中所述光盘是一种120mm的只读存储器光盘或一种120mm的数字音频光盘。
12.根据权利要求3的装置，其中所述光盘是一种80mm的数字音频光盘。
13.根据权利要求3的装置，其中所述光盘是一种数字通用光盘。
14.一种连至控制器及对光盘介质上所存信息进行访问的光盘装置，包括一个支撑部件，用于可旋转地支撑封装于盒内的第一光盘介质与装子载体上的第二光盘介质；一个装入机构，用于将所述盒和所述载体装入所述光盘装置；一个信号处理单元，用于光学地读出存放于所述装入的光盘介质上的信息并将所述信息转换为电信号；一个旋转控制单元，用于控制所述支撑装置的旋转；以及一个接口控制单元，用于通过所述控制器完成接口控制。
全文摘要
涉及机械结构的公用功能可在一个装置中使用CD和盒式MO两者。当盒式MO作为盒式封装介质装入时，该装置用作CD机。当盒式MO作为盒式封装介质装入时，该装置用途光盘驱动器。
文档编号G11B11/10GK1154537SQ9612287
公开日1997年7月16日 申请日期1996年10月28日 优先权日1995年12月15日
发明者远藤哲, 尾畑清志, 荒井茂 申请人:富士通株式会社