专利名称：光盘驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及到与轨迹间距不同的多个类型的光盘兼容的光盘驱动器，以便把数据写入装入的一个这种光盘中和/或把数据从装入的一个这种光盘中读出。
作为光存储介质的小型盘(CD)已广泛流行。CD型光盘已用于包括音乐应用的各个领域。用于音乐应用的小型盘通常是只读型的。此外，称为CD-R的一次写入型小型盘也已发展。
此外，适用于多媒体应用的、称为数字通用盘(DVD)/数字视盘的光盘也已经发展。已建议将上述光盘用于例如存储视频数据、音频数据和计算机数据的许多用途。由于记录轨迹间距的缩小和数据压缩技术，虽然DVD的尺寸与CD(直径为12cm)相同，但DVD已显著地增加了其记录的容量。
新的不同类型的光盘已经并将越来越得到发展。在这种形势下，就要求提供一种能兼容这些新发展的CD类型和通常的光盘的光盘驱动器。
就上述的DVD而言，也要求发展一种与CD兼容的光盘驱动器。然而，为容纳在CD和DVD之间的层结构和其它因素的差异，用于CD和DVD两者的光盘驱动器就必需装有两个拾取器(或用于拾取器的光盘系统的某些部件)，一个用于CD，另一个用于DVD。因此，应根据CD或DVD中的哪一个装入光盘驱动器而选择使用专用的拾取器。
在光盘驱动器中，其中这样的某些部件选择地用于应该与多个不同类型的光盘相兼容的光盘驱动器，需要准确地识别装入光盘驱动器中的光盘的类型。
在盒式盘情况下，即，装入盒中的光盘的情况下，装入光盘驱动器的光盘类型可利用提供在盒盘上的ID(标识)孔等很容易地被判断。然而，类似ID孔的机械识别装置不能用于识别没有装入盒中并具有类似上述的CD和DVD的相同尺寸的光盘。
此外，使用传感器和用于识别光盘类型的专用部件不是最理想的，因为这样会增加结构的复杂性和光盘驱动器产品的制造成本。
为满足上述的需要，本发明的目的在于提供一种与具有大轨迹间距和具有较小轨迹间距的光盘都兼容、并适合于准确和简单地识别装入的一个这种光盘的类型的光盘驱动器。
上述目的可以通过提供一种与轨迹间距不同的多个类型的光盘兼容的光盘驱动器来实现，以便把数据写入装入的一个这种光盘中和/或把数据从装入的一个这种光盘中读出，该光盘驱动器包括为具有第一轨迹间距的第一光盘提供的第一拾取器；为具有小于第一轨迹间距的第二轨迹间距的第二光盘提供的第二拾取器；根据聚焦误差信号来控制第一和第二拾取器的聚焦伺服和牵引该聚焦伺服的聚焦伺服电路；根据跟踪误差信号来控制该第一和第二拾取器的跟踪的跟踪伺服电路；和控制电路，它使用相对于一装入的光盘的第一拾取器开始牵引聚焦伺服，根据由聚焦伺服牵引操作得出的聚焦误差信号来检测第一拾取器几乎是准确的聚焦，当第一拾取器是几乎准确聚焦时，在盘的径向移动第一拾取器，当在第一拾取器的径向移动期间检测出跟踪误差信号时，判断装入的光盘为第一光盘，或者当在第一拾取器的径向移动期间，没有检测到跟踪误差信号时，判断装入的光盘为第二光盘。
此外，上述目的可以通过提供一种与记录密度不同的多个类型的光盘兼容的光盘驱动器来实现，以便把数据写入装入的一个这种光盘中和/或把数据从装入的一个这种光盘中读出，该光盘驱动器包括一光拾取器装置，其上装有第一光源，用于提供第一波长的激光束，其上还装有第二光源，用于提供其波长为比第一光源的波长短的第二波长的激光束，并且该拾取器把来自第一或第二光源的激光束发射到装在光盘驱动器中的光盘；一伺服处理器，用于根据一误差信号和跟踪信号来控制该拾取器装置的聚焦和跟踪伺服；和用于根据包含在照射到光盘上的激光束的反射分量中的跟踪误差信号的电平来识别所装入光盘的类型的装置。
此外，上述目的还可以通过提供一种用于识别多个轨迹间距不同的光盘的方法来实现，该方法包括步骤将装入光盘驱动器中的光盘以朝向和离开物镜的方向移动；将来自光源的激光束经过正在移动的物镜发射到光盘的信号面；检测包含在来自信号面的反射光束中的跟踪误差信号；并根据所检测的跟踪误差信号的电平来识别装入的光盘的类型。
根据拾取器处于聚焦点附近时，所检测的跟踪误差信号，按照本发明的光盘驱动器能识别具有大轨迹间距的光盘和具有小轨迹间距的光盘，而不用聚焦伺服的驱动。这样，按照本发明的光盘驱动器不使用传感器和用于检测装入驱动器中的光盘类型的专用部件和其它部件，就能识别不同光盘的光盘类型。
此外，由于仅用一个拾取器来识别盘，所以按照本发明的光盘驱动器能够达到很高的盘识别的速度。
此外，由于CD聚焦环路在进行盘类型的识别时能被牵引，所以按照本发明的光盘驱动器能够以很短的时间把数据写入装入驱动器的具有大轨迹间距的光盘和把数据从装入驱动器的具有大轨迹间距的光盘中读出。
从下述结合附图对按照本发明的CD和DVD都兼容的光盘驱动器的详细描述中，本发明的这些目的和另外的目的、特征、观点和优点将变得更显而易见，其中
图1表示与本发明实施的光盘驱动器兼容的光盘结构的说明图；图2是本发明的光盘驱动器的机械走带机构的透视图；图3是本发明的光盘驱动器的基本部件的方块图；图4是用在本发明的光盘驱动器中的正交检测器的说明图；图5是用在本发明的光盘驱动器中的伺服处理器的方块图；图6是在聚焦伺服控制期间，光盘和物镜之间关系的说明图；图7表示在聚焦伺服控制期间，光盘和物镜之间关系的另一个说明图；图8表示说明牵引聚焦伺服环路操作的聚焦误差信号和其它信号的波形图；图9是用于本发明的光盘驱动器中的系统控制器的盘识别操作的流程图；图10是用于本发明的光盘驱动器中的系统控制器的盘识别操作的另一个流程图；图11表示在本发明实施的光盘驱动器的盘识别操作期间所产生信号的波形；图12也表示在本发明的光盘驱动器的盘识别操作期间所产生信号的波形；和图13表示在本发明的光盘驱动器的盘识别操作期间所产生信号的波形。
现在参见图1，在对按照本发明的与CD和DVD都兼容的光盘驱动器进行描述之前，下面首先讨论CD、DVD和CD-R的结构，在此应注意的是，CD、DVD和CD-R都是如所示的直径为12cm。
图1A、1B和1C分别表示其每个盘的整个盘厚都为1.2mm的CD、CR-R和DVD的层结构的各个截面图。
在图1A中，CD通常用标号100表示。CD100包括一盘基片(透明层)101，它由具有高光盘透射率和机械或化学阻抗的透明合成树脂，例如透明聚碳酸酯、聚氯乙烯、丙烯酸树脂等制成。盘基片101具有一信号面102，它是通过一插入铸模的压模而由传送到基片101的一个主侧面的凹坑形成的。由于凹坑是对应于给定的信息信号而被小编码的不同圆周长度的凹陷，于是形成在信号面102中的凹坑共同限定记录的轨迹。记录轨迹是1.6μm宽。
在具有信号面102的盘基片101的表面上，有着具有高反射率的沉积铝等，以形成反射层103。此外，在反射层103上设有有保护层104。这些层的部分和盘基片一起形成CD100。
为了读出数据，从光盘驱动器发射的激光束从盘面105入射到信号面102上，并由来自盘的反射光束检测记录在信号面102中的信息。
图1B中所示的CD-R110是一种可记录介质。它具有与CD100相同的物理特性(直径、重量和厚度)和存储容量。CD-R110更适合于经济的小规模生产并且比CD100有更长的寿命。因此，CD-R110更适合于数据保存的用途。
与CD100一样，CD-R110包括紧接在盘面116之后的透明盘基片111(由聚碳酸酯制成)。
CD-R110还包括以有机染料层114、全反射层113和保护层115这种顺序形成在盘基片111上的迭层。此外，盘基片111具有在其上形成的用于引导激光束发射的凹槽。凹槽由有机染料层114覆盖。当激光束入射到光盘时，在激光束加热的作用下，在有机染料层114和由聚碳酸酯制成的盘基片111之间将发生反应，以形成对应于给定信息信号的凹坑。这样形成的凹坑一起限定携带实际信号的信号面112。
同样地，如图1C中所示，DVD120包括紧接在盘面128之后的盘基片121和在盘基片121的对着盘面128的一侧的信号面。DVD至今已建议有两种类型具有单信号面的单层盘，和具有两个信号面的双层盘，后者如图1C中所示。两个信号面是第一信号面122和第二信号面124。第一信号面122和与面122相关联的第一反射层123一起确定第一数据记录层，而第二信号面124和与面124相关联的第二反射层125一起确定第二数据记录层。
DVD还包括提供在第二反射层125上的粘合剂(层)126并利用该粘合剂把假的基片127粘附到第二反射层125。
第一反射层123是半透明的，以便反射入射激光束的预定部分。于是，当激光束聚焦在第一信号面122上时，就能从第一反射层123反射的光中读出记录在第一信号面122中的信号。当激光束聚焦在第二信号面124上时，光束通过第一反射层123，并聚焦在第二信号面124上。于是，就能从第二反射层125反射的光束中读出记录在第二信号面124中的信号。
在单层盘中，信号面和反射层的形成与第二信号面124和第二反射层125相同。
应注意的是，在下面的对本发明实施例的描述中，第一信号平面122、第二信号平面124和单层盘的信号面在参照附图对本发明的描述中被称为对单层盘和双层盘共用的“信号面”和“信号面122”。
由图1A和1B中可见，从每一个盘面105和116来看，CD100和CD-R110的每个信号面102和112分别位于靠近盘厚度的末端(即，在其上聚焦激光点的信号面102和112分别位于离盘面105和116大约为1.2mm的位置)。
另一方面，从盘面128来看，在DVD120中的信号面122(124)位于靠近盘厚度的中间(即，在其上聚焦激光点的信号面122(124)位于距盘面128大约为0.6mm的位置)。
在DVD120的信号面122(124)中形成的轨迹间距是0.74μm，其宽窄大约是CD100和CD-R110(1.6μm)的一半。此外，由形成在信号面122(124)中的凹坑记录的密度与CD100和CD-R110相比也是高的。
由于上述差别，所以DVD-驱动器将使用这样一拾取器，该拾取器使用波长为650nm或小于650nm的读激光器和具有(数值孔径)0.6NA的物镜，并且最优设计为将激光点聚焦在距盘面128大约为0.6mm的位置上。即，用于DVD的拾取器应最好与用于通常的CD的拾取器不同。
用与CD和DVD都兼容的光盘驱动器，采用上述拾取器设计，就有可能用其波长为650mm或小于650mm的激光束从CD100的信号面102读出信息。并且，有可能把激光点聚焦在距CD100的盘面105大约为1.2mm的位置。
然而，实际上，如果可能，最好在与CD/DVD兼容的光盘驱动器中使用这样一拾取器，该拾取器也用一于CD100并且其各种特性都已最优化，这对数据的读取也将是有利的。
此外，下面将进一步讨论CD-R110。CD-R110具有依赖于波长的有机染料层114。因此，使用650nm或650nm以下的激光束就不能正确地从CD-R110读出数据。
在CD-R110中，有机染料层114将吸收增加量的照射到盘的入射激光束，该激光束的波长为650nm或小于650nm，并将其以缩小系数反射，并用该激光束很少被信号面中的凹坑调制。此外，当把数据记录进CD-R110时，将形成凹坑，以对波长为780nm的激光具有适合的吸收率和反射率。于是，当使用除780nm以外的任何其它波长的激光来尝试读出以这种凹坑记录的数据时，就不能达到足够的调制。
从上面所知，将会理解，在与CD100(CD-R110)和DVD120都兼容的光盘驱动器中，至少物镜和激光源对于使用该光盘驱动器的每个光盘应该最好是专用的。
现在参见图2至图5，下面将对本发明的与CD100(CD-R110)和DVD120都兼容的光盘驱动的结构为例子进行描述，仅是说明并不限于此。该光盘驱动器包括用于CD100和CD-R110的一拾取器，以及用DVD120的一拾取器。应该注意，CD100、CD-R110和DVD120在下面描述中，将统简称为“盘D”。
图2是光盘驱动器中的读回或重放驱动器(所谓机械走带机构)的透视图。
机械走带机构用对驱动和读该盘所需的各种机构安装在副底盘11上。装入光盘驱动器的盘D将放置在转盘7上，并由主轴电机6驱动盘D旋转。
在机壳中，光盘驱动器具有拾取单元1，该拾取单元1包括CD拾取器1a，它包括一光系统和最佳用于CD100(CD-R110)的激光源；DVD拾取器1b，它包括一光系统和最佳用于DVD120的激光源。CD和DVD拾取器1a和1b相互独立。CD拾取器1a采用CD物镜2a，以提供激光输出。DVD拾取器1b的激光输出端是DVD物镜2b。
拾取器单元1由所谓拖运机构8在盘半径方向可作适合的滑动。对这种滑动，主轴8a和次轴12装在如图所示的拾取单元1的任一端。拾取器单元1具有装在其一端的轴套8g和在相反一端的另一个轴套(未示出)。主轴8a经过轴套8g延伸，而次轴12经另一个轴套(未示出)延伸。于是，拾取器单元1被主和次轴8a和12支撑，以在轴上沿轴滑动。
提供拖运电机8b和拖运传送齿轮8c、8d和8e，使拾取单元1在主和次轴8g和12上滑动。此外，齿条齿轮8f安装在拾取单元1的轴套8g的附近。
当拖运电机8b投入旋转时，其旋转传送到拖运传送齿轮8c、8d和8e。拖运传送齿轮8e与齿条齿轮8f啮合，因此拖运电机8b的传送旋转将使拾取单元1在主和次轴8g和12上滑动。因此，像拖运电机8b在正向或反向驱动一样，拾取单元1在朝向或离开转盘7上的盘D方向运动。
拾取单元1具有如图3所示的偏斜传感器10，以检测拾取单元1相对于转轮7上盘D的倾斜。由两个元件或二元检测器通过测量从盘D反射的光或反回的光束的量，偏斜传感器10检测这样的偏斜，即，盘D相对于物镜光轴的倾斜。根据由偏斜传感器10检测的偏斜状态，通过驱动用以调节例如拾取单元1的倾斜的偏斜电机，拾取单元1的倾斜就能调节到装入盘D的倾斜，从而消除拾取单元1相对于盘D的倾斜。
图3是本发明的光盘驱动器的主要部件的方块图。
图2中也表示放置在转盘7上的盘D。为了读取数据，盘D由主轴电机6以恒定线速度(CLV)或恒定角速度(CAV)驱动旋转。
于是拾取单元1读出在盘D上以凹坑形式记录的数据。如上所述，拾取器单元1包括两种拾取器的类型CD拾取器1a和DVD拾取器1b，在使用上是互相独立的。
CD拾取器1a具有用于CD100和CD-R110的最佳光学系统。在该光学系统中，作为激光源的激光二极管4a提供，例如中心波长为780nm的激光束，和具有0.45的数值孔径(NA)的CD物镜2a。CD物镜2a由二轴机构3a保持，以便在跟踪和聚焦方向移动。
DVD拾取器1b具有用于DVD120的最佳光学系统。在该光学系统中，作为激光源的激光二极管4b提供，例如中心波长为650nm或635nm的激光束，和具有0.6的数值孔径(NA)的DVD物镜2b。DVD物镜2b由二轴机构3b支持，以便在跟踪和聚焦方向移动。
对于盘D是CD100(或CD-R110)的情况，CD拾取器1a用于从盘D中读出数据。包含在来自盘D的反射光或返回光束中的信息由检测器5a检测，转换成对应于所检测的光量的电信号，并提供到RF放大器21a。
对于盘D是DVD120的情况，CD拾取器1a用于从盘D读出数据。从盘D反射光中的信息由检测器5b检测，转换成对应于检测光的量的电信号，并提供到RF放大器21b。
RF放大器21a和21b的每一个包括电源电压变换电路、放大电路、矩阵计算电路等等，根据从检测器5a和5b来的信号产生所需的信号，比如RF信号(被重放的数据)、用于伺服控制的聚焦误差信号FE、跟踪误差信号TE、和所谓的总和信号的牵引信号PI等等。
作为检测器5a和5b，使用如图4中所示的由4个检测器元件A、B、C和D组成的所谓正交或四象限检测器。用这种检测器，使用所谓的像散现象，通过对四象限检测器的输出的计算(A+C)-(B+D)来产生聚焦误差信号FE。此外，以类似的方式，从计算(A+B+C+D)的结果产生牵引信号PI。
考虑所谓三光束方法，通过对图4中所示的设在四象限检测器旁边的侧点检测器E和F的输出的计算(E-F)，来产生跟踪误差信号TE，或者作为来自四象限检测器的牵引信号而产生。
由RF放大器21a产生的各种信号经过开关22提供到RF处理器25、伺服处理器31和系统控制器30。对于盘D是CD100的情况，开关22置于RF放大器21a的位置TCD。从RF放大器21a来的RF信号(被重放的数据)提供到RF处理器25，聚焦误差信号FE、跟踪误差信号TE和牵引信号PI提供到伺服处理器31，牵引信号PI和跟踪误差信号TE还提供到系统控制器30。
此外，由RF放大器21b产生的各种信号经过开关22提供到RF处理器25、伺服处理器31和系统控制器30。对于盘D是DVD120的情况，开关22置于RF放大器21b的位置TDV。从RF放大器21b来的RF信号(被重放的数据)提供到RF处理器25，聚焦误差信号FE、跟踪误差信号TE和牵引信号PI都提供到伺服处理器31，牵引信号PI和跟踪误差信号TE还提供到系统控制器30。
从RF放大器21a或21b得出的RF信号(重放的数据)是二进制编码或由RF处理器25处理成所谓的EFM信号(对CD8-14调制的信号)或者是EFM+信号(对DVD8-16调制的信号)，并提供到解码器26。如果需要，解码器26完成EFM调制、CIRC解码等以及CD-ROM解码、MPEG解码等等，从而重放从盘D读出的信息。
伺服处理器31分别由从RF放大器21a和21b来的聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE，和由从解码器26或系统检测器30推出的主轴误差信号SPE等产生聚焦、跟踪、拖运和主轴伺服驱动信号，以便执行伺服操作。
从图5可看出，伺服处理器31包括聚焦伺服电路31a、聚焦OK电路31b、跟踪伺服电路31c、拖运伺服电路31d、主轴电机伺服电路31e、和激光功率控制电路31f。每个这些控制电路都提供在伺服处理器31中，并由来自系统控制器30的控制信号控制。
对聚焦伺服电路31a提供有聚焦误差信号FE。然后，根据提供的聚误差信号FE，电路31a将产生聚焦驱动信号，该信号将经过选择器24提供到聚焦驱动器17a和17b，控制该驱动器，以在盘D的信号面102(或112或122)上聚焦激光束。应该注意，聚焦伺服电路31a利用例如DSP等的预定相位特性控制聚焦伺服。系统控制器30根据装入光盘驱动器的盘D的类型改变相位特性。聚焦伺服电路31a具有由系统控制器30控制的聚焦伺服控制开始时间(聚焦伺服环路接通时间)。聚焦伺服环路接通时间的控制，即，聚焦伺服牵引操作，将在后面予以进一步描述。
对聚焦OK电路31b提供有牵引信号PI并根据牵引信号PI产生聚焦OK信号。聚焦OK信号是在聚焦搜索阶段由聚焦伺服电路31d控制的开始聚焦伺服时间的窗口的指示。更具体地说，聚焦OK电路31b通过比较器等将牵引信号PI与预定阈限进行比较，来检测照射到检测器的激光束的量是否在预定电平之上，当检测的光量在预定电平之上时，就产生聚焦OK信号。聚焦OK信号提供到系统控制器30，该系统控制器30又依次控制牵引聚焦伺服的操作。
对跟踪伺服电路31c提供有跟踪误差信号TE，并根据提供的信号TE产生跟踪驱动信号。跟踪驱动信号供给跟踪驱动器18a和18b，控制该驱动器18a和18b，以使激光束准确地落在盘D上信号面102(或112或120)中所选择的轨道上。应注意，跟踪伺服电路31c利用例如DSP或类似的预定相位特性控制跟踪伺服。系统控制器30根据装入光盘驱动器中的盘D的类型改变相位特性。此外，跟踪伺服电路31c由系统控制器30控制。从系统控制器30来的轨迹跳跃目标的指示信号等提供到该轨迹要跳跃到的目标。用这种轨迹跳跃目标信号来完成轨迹控制。
对拖运伺服电路31d提供有例如从系统控制器30提供的跟踪误差信号TE和控制信号，以产生拖运误差信号。根据拖运误差信号产生拖运驱动信号。拖运伺服电路31d把拖运驱动信号提供到拖运驱动器16。
对主轴电机伺服电路31e提供有主轴误差信号SPE，并根据提供的信号SPE产生主轴驱动信号。电路31e将主轴驱动信号提供到主轴电机驱动器19。
激光功率控制电路31f接收从激光二极管4a和4b输出的已检测的激光信号。当用恒定电流驱动激光二极管时，具有负热特性，于是将产生大的光输出。因此，激光功率控制电路31f跟随从系统控制器30来的指令，控制激光二极管4a和4b以恒定的激光输出。提供到激光功率控制电路31f的已检测的激光束输出信号是例如从一监视光电二极管的输出，其检测激光二极管的输出。激光功率控制电路31f把产生的激光驱动信号经过开关23提供到激光驱动器20a和20b。
更具体地说，包括上述控制电路的伺服处理器31产生分别对应于聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE的聚焦驱动信号和跟踪驱动信号，并将它们传送到由每个具有端TCD和TDV的开关24a和24b组成的选择器24。对现在是CD100的盘D，选择开关24a和24b的端TCD。对现在是DVD120的盘D，选择开关24a和24b的端TDV。
因此，为读回CD100，对应于从RF放大器21a来的聚焦误差信号FE而产生的聚焦驱动信号提供到聚焦驱动器17a，该聚焦驱动器17a将依次驱动CD拾取器1a的二轴机构3a。由此，CD拾取器1a、RF放大器21a、伺服处理器31和聚焦驱动器17a将一起形成聚焦伺服环路。
此外，当读CD100时，对应于从RF放大器21a来的跟踪误差信号TE而产生的跟踪驱动信号提供到跟踪驱动器18a，该跟踪驱动器18a将依次驱动CD拾取器1a的二轴机构3a，由此，CD拾取器1a、RF放大器21a、伺服处理器31和跟踪驱动器18a将一起形成跟踪伺服环路。
另外，当读DVD120时，对应于从RF放大器21b来的聚焦误差信号FE而由伺服处理器31产生的聚焦驱动信号提供到聚焦驱动器17b，该聚焦驱动器17b又依次驱动DVD拾取器1b的二轴机构3b，由此DVD拾取器1b、RF放大器21b、伺服处理器31和聚焦驱动器17b一起形成聚焦伺服环路。
为读回DVD120，对应于从RF放大器21b来的跟踪误差信号TE而由伺服处理器31产生的跟踪驱动信号提供到跟踪驱动器18b，该跟踪驱动器18b又依次驱动DVD拾取器1b的二轴机构3b，由此，DVD拾取器1b、RF放大器21b、伺服处理器31和跟踪驱动器18b一起形成跟踪伺服环路。
伺服处理器31给主轴电机驱动器19提供对应于主轴误差信号SPE而产生的跟踪驱动信号。根据所提供的信号SPE，主轴电机驱动器19将例如，三相驱动信号施加到主轴电机6，使其以CLV(恒定线速度)旋转。此外，伺服处理器31从系统控制器30接收主轴误差信号，以产生相应的主轴驱动信号，使主轴电机驱动器19启动或停止主轴电机6。
例如，根据从跟踪误差信号TE得出的拖运误差信号、从系统控制器30来的存取执行控制等等，伺服处理器31给拖运驱动器16产生拖运驱动信号，该驱动器16又依次驱动相应于所提供的拖运驱动信号的拖运机构8。如图2中所示，拖运机构8是包括主轴8a、拖运电机8b、拖运传送齿轮8c、8d和8e等等的装置。也就是说，由于拖运驱动器16驱动相应于所提供的拖运驱动信号的拖运电机8b，拾取器单元1能正确地在主和次轴上滑动。
此外，根据从系统控制器30来的指令和从激光二极管4a和4b来的已检测的激光输出，伺服处理器31给开关23产生激光驱动信号。对于是CD100的盘D，选择开关23的TCD端。对于是DVD120的盘D，选择开关23的端TDV端。因此，激光二极管4a和4b中的任何一个都发射对应于要读取的盘D的激光。
对伺服处理器31还提供有从偏斜传感器10来的已检测的信息，以驱动相应于来自偏斜传感器10的已检测信息的偏斜电机。
由系统控制器30控制的例如伺服控制和解码的上述操作都由微计算机完成。
系统控制器30经过开关22接收来自RF放大器21a和21b的聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE。具有内部模-数转换器的系统控制器30检测聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE，并使它们作为数据获得。
系统控制器30控制伺服处理器31和拾取器单元1的操作，以达到例如重放开始和停止、轨迹访问、快速正向重放和快速反向重放等等。
光盘驱动器与CD和DVD二者兼容。因此，系统控制器30还必须识别装入驱动器中的盘D是CD100还是DVD120。为此目的，系统控制器30根据一盘识别结果，将开关22、23以及选择器24的开关24a和24b放置于其TCD或TDV端，以适当驱动所提供的分别专用于CD100和DVD120的拾取器1a或1b、RF放大器21a和21b、激光驱动器20a和20b、及跟踪驱动器18a和18b。由系统控制器30进行的盘识别在后面将进一步予以描述。
接下来，作为上面体现的与CD和DVD兼容的光盘驱动器，下面将就其聚焦伺服的聚焦伺服控制和牵引将进行描述。
如以前已经描述的，CD100和CD-R110分别具有信号面102和112，它们分别位于距盘面105和116大约1.2mm的位置。另一方面，DVD120在距盘面128大约0.6mm的位置具有信号面122。
为说明的缘故，CD100和CD-R也将被称为1.2mm单片盘，而DVD120称为0.6mm迭片盘。
在CD拾取器1a中的物镜2a在朝向和/或离开1.2mm单片盘CD100的方向上移动，如图6A至6C中所示，因此激光束准确地聚焦在CD100中的信号面102上。
此外，在DVD拾取器1b中的物镜2b在朝向和/或离开0.6mm迭片盘DVD120的方向上移动，如图7A至7D中所示，因此激光束准确地聚焦在DVD120中的信号面122上。
CD和DVD的每一个物镜2a和2b是从图6A和7A中所示的底部位置在聚焦搜索范围(行程)内移动到图6D和7D的顶部位置。假设把图6C和7C中准确聚焦位置取作最初的参考位置，到聚焦搜索范围大约是±0.9mm。
如果物镜2(CD物镜2a或DVD物镜2b)能够位移到相对于图6A至6D和7A至7D中所示的CD100或DVD120的位置。则物镜所在的对每个位置的聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE可作为信息而从盘D反射的光上获得。
此外，由于当激光束如图6C和7C中所示的几乎准确聚焦时，在最佳电平上的反射光能被检测，所以具有S曲线形的反射光就能被检测为聚焦误差信号FE和增加的幅度电平的反射光被检测为牵引信号PI。当激光束如图6B和7B中所示在盘面105(或128)上准确聚焦时，从盘面105(或128)反射的光虽然反射率是低的，同样也能被检测，因此具有小S曲线形的反射光将被检测为聚焦误差信号FE和具有低幅度电平的反射光被检测为牵引信号PI。
应注意，对于用于DVD120的DVD拾取器1b，准确的聚焦点是这样的，即，使激光束聚焦在作为0.6mm迭片盘的DVD120的信号面122上，其在盘厚度方向的位置是偏离CD100的准确聚焦点，如图7C中所示。
对这种聚焦伺服控制，首先是牵引聚焦伺服。该牵引操作将用三角波形表示，如图8A所示的聚焦驱动信号，物镜2a(或2b)是在聚焦搜索范围或行程内的光轴方向上受力移动。然后，如图8B中所示的具有S曲线形的反射光被检测为聚焦误差信号FE。在S曲线的线性区域的聚焦伺服牵引范围内将完成聚焦搜索，即，产生如图8C中所示的聚焦OK信号的范围内并且聚焦误差信号FE将要穿过该范围的零点，应注意，聚焦OK信号表示牵引信号电平高于如上所述的预定电平。当聚焦伺服环路在图8D中所示的聚焦伺服牵引范围内接通时，就保证在准确聚焦之后，进行聚焦伺服控制。
接下来，如下所述，系统控制器30起作用，以识别装入的盘D对这种由系统控制器30进行的盘识别，仅是CD拾取器1a用以识别装入光盘驱动器的盘D是CD100(或CD-R110)或DVD120。更具体地说，如果聚焦误差信号FE是激光束几乎准确聚焦时检测的信号，则CD物镜2a受力在聚焦伺服牵引操作内移动，以便径向地移动盘D的拾取器1a，由此检测跟踪误差信号TE。如果检测到这种跟踪误差信号TE，则装入的盘D判断为CD100(或CD-R110)。否则，盘D判断为DVD120。
就是说，由系统控制器30进行的盘识别是利用了CD100(或CD-R110)在轨迹间距与DVD120的差别的事实来完成的。更具体地说，如果采用所谓三光束方法，跟踪误差信号FE是经过对侧点检测器E和F的输出的计算(E-F)来产生的，并且从四象限检测器的输出产生作为牵引信号等。于是，当使用CD拾取器1a时，如果检测到DVD120的跟踪误差信号，那么对轨迹间距是CD100(或CD-R110)的一半或更少一些的DVD120来说，就不能检测到跟踪误差信号。因此，当物镜2a是几乎在准确聚焦点内时，通过检测跟踪误差信号，就可能识别装入的盘D是CD100(或CD-R110)或是DVD120。
下面参考图9中的流程图将进一步描述由系统控制器30进行的盘识别在电源接通和各种参数是最初设定之后，在步骤S101，系统控制器30将一直等待盘D装入光盘驱动器。
装入盘D时，操作进行到步骤S102，在那里设定CD拾取器方式，其中可使用CD拾取器1a。即，该方式必须是其中开关22、23和选择器的开关24a和24b连接到端TCD的方式。此后，操作进行到步骤S103。
在步骤S103，象在聚焦伺服牵引操作中一样，CD物镜1a受力在聚焦搜索(行程)范围内向上或向下移动。也就是，系统控制器30指示伺服处理器31，以开始聚焦搜索驱动信号的发送，如图8A中所示。应注意，此时激光二极管4a也开始发射激光束。
当CD物镜1a在聚焦搜索范围(行程)内向上(或向下)移动时，在步骤S104系统控制器30从伺服处理器31将获得如图8C中所示的聚焦OK信号。如果在例如800毫秒的预定时间期间没有检测到聚焦OK信号，则装入的盘D判断为DVD120并中止操作。这是因为，如果装入的盘D是具有两个信号面的双层盘，就没有足够的激光束的量从记录层反射，以致于此时可利用的牵引信号PI所具有的幅度大大小于CD100要求的幅度。达不到产生聚焦OK信号所必需的阈值。因此，当在步骤S104检测不到聚焦OK信号时，装入的盘D将判断是DVD120。
当能检测到聚焦OK信号时，在下个步骤S105中判断提供到系统控制器30的聚焦误差信号FE的电平是否高于预定值(例如，200毫伏)。这就意味着对系统控制器30检测跟踪误差信号TE时，CD物镜2a必须位于靠近准确聚焦点的位置。因此，在步骤S105判断CD物镜2a是否现在是在这个位置。如果聚焦误差信号FE在预定时间周期没有继续保持高于预定值的电平，装入的盘D判断是DVD120并结束操作。当可利用的聚焦误差信号不具有高于预定值的电平时，盘D判断是DVD120的原因在于没有足够的激光束从盘D的记录层反射。
当由于物镜2a位于靠近准确聚焦点而能够检测聚焦误差信号FE时，拖运驱动器16被提供有作为拖运反冲信号的拖运驱动信号，以驱动拖运机构8，由此在步骤S106，在盘D径向移动CD拾取器1a。于是，照射在盘D上的激光束将越过多个轨迹移动。应注意的是，物镜2a可直接通过驱动跟踪驱动器18a而不是通过驱动拖运机构8在盘D的径向上移动，以移动CD拾取器1a。
此外，如果由于在盘D上的轨迹通常是偏心的，而不打算跟踪伺服控制，甚至物镜2a保持静止还要产生跟踪误差信号TE(所谓横越信号)。在这种情况下，不必驱动拖运机构8和跟踪驱动器18a。
当拖运机构8被驱动使CD拾取器1a在径向移动时，在步骤S107系统控制器30将检测跟踪误差信号TE。
因此，根据所检测的跟踪误差信号TE的信号电平，在步骤S108判断装入的盘D是CD还是DVD。系统控制器30将采样所检测的跟踪误差信号TE。如果从采样数据判断跟踪误差信号TE具有足够的信号电平，则系统控制器30将判断装入的盘D是CD100(或CD-R110)。当判断没有产生足够的跟踪误差信号电平时，则系统控制器30将判断装入的盘D为DVD120。
如上所述，根据本发明的光盘驱动器，通过执行步骤S101至S108的盘识别程序能够识别装入其中的光盘。
此外，为了在装入盘判断为CD100(或CD-R110)或DVD210后启动数据读出或写入，上面步骤S108后面是牵引操作，以用相应的拾取器关闭聚焦伺服环路。
在步骤S101至S108的程序中，使用CD拾取器1a。于是，如果装入盘D判断是CD100(或CD-R110)，闭合聚焦伺服环路的牵引操作就能够与盘识别同时产生，以便在信号面102(或112)上聚焦激光点。下面将参考图10中的流程图，对同时识别装入的盘和牵引聚焦伺服的操作流程进行描述。
首先，描述上面步骤S101至S107的操作。
如果在步骤S107能够检测跟踪误差信号TE，则在步骤S109判断聚焦误差信号FE具有的电平是否高于预定值。应注意，在该步骤S109中，通过采样来自所检测的跟踪误差信号TE的数据，没有判断出装入的盘D是CD100(或CD-R110)或是DVD120。当聚焦伺服牵引范围是在S曲线的线性区域之外时，即，在如图8C所示的产生聚焦OK信号且聚焦误差信号FE大约穿过其零点的范围之外时，聚焦误差信号FE的电平被判断是否低于预定值而使聚焦伺服环路不能被牵引。如果在步骤S109判断聚焦误差信号FE的电平是低于预定值，则在步骤S106已开始盘D径向移动的拾取器2a在步骤S110停止移动。
当拾取器2a停止移动时，聚焦伺服环路在下一个步骤S111接通。
然后，在步骤S112进一步判断聚焦伺服环路是否已经成功地牵引。更具体地说，是通过检验聚焦OK信号实现判断。如果判断聚焦伺服环路已经成功地牵引，操作就进到步骤S113；否则，操作就进到步骤S116。
在步骤S113，再进行跟踪误差信号TE的检测。
当再检测跟踪误差信号TE时，在步骤S114收集所检测的数据，以判断装入的盘D是CD100(或CD-R110)或者是DVD120。在该判断完成之后，如果要应用，在步骤S115开始CD100(或CD-R110)的读回。应注意，在步骤S113和S114再检测跟踪误差信号TE正好是为了确认以前的程序已成功执行，可开始CD100的重放而不用再进行跟踪误差信号检测。
在下一个步骤S116，根据包含于在步骤S107中所检测的跟踪误差信号TE中的数据，识别装入盘D是CD100(或CD-R110)或是DVD120。如果判断盘D是CD100(或CD-R110)，则操作进到步骤S118，由CD拾取器2a再牵引聚焦伺服环路以开始盘重放等等。如果盘D判断为DVD120，则操作进到步骤S117，由DVD拾取器2b再牵引聚焦伺服环路以开始盘重放等等。
在前面已经描述，由于盘识别和CD聚焦伺服环路牵引操作是在步骤S101至S118跟随有系统控制器30的程序同时进行的，所以根据本发明的光盘驱动器能够以短的时间从以前装入的盘D读出数据或把数据写入以前装入的盘D。
图11到13分别表示当识别装入的盘D时，由系统控制器30分别产生的聚焦OK信号(FOK)、聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE的波形。在图11至13中，波形(a)、(b)和(c)分别表示聚焦OK信号、聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE。
图11表示当装入的盘D是CD100(或CD-R110)时，所观察到的波形。当CD100(或CD-R110)装入本发明的光盘驱动器时，产生由(c)表示的跟踪误差信号TE，如图11中所示。于是，通过检测跟踪误差信号TE，能判断装入的盘D是CD100(或CD-R110)。
图12表示当装入的盘D是单层盘DVD120时所观察到的波形。当DVD120装入驱动器时，产生由(b)表示的其电平高于预定值的聚焦误差信号FE。然而，在这种情况下，发现小的跟踪误差信号TE。于是，通过检测聚焦误差信号FE，就能判断装入的盘D是DVD120。
在上述与CD和DVD兼容的光盘驱动器中，本发明的实施例仅使用CD拾取器1a来开始聚焦伺服环路的牵引，并且检测当拾取器1a到达准确聚焦点附近的位置时所产生的跟踪误差信号TE。通过检测这种跟踪误差信号TE，将装入的盘D识别为CD或DVD。于是，本光盘驱动器能够实现盘的识别，而不使用用于盘类型识别的任何传感器或专用的部件，这就意味着制造光盘驱动器没有附加成本。此外，由于仅仅驱动CD拾取器1a就能做到盘识别，故能达到高速度的盘识别。此外，使用这种光盘驱动器，由于盘识别和聚焦环路牵引能够同时一起完成，所以直到开始读以前装入的CD所需要的时间就能够减少。
在上面，已经描述了本发明的一个光盘驱动器的实施例。然而，本发明不仅仅限于这种实施例，而可以作其它形式的改进和变化，都不离开本发明的权利要求的精神和范围。
作为本发明的可能的实施例的例子，具有两个互相独立的拾取器1a和1b的光盘驱动器在上面已经描述。然而，一个拾取器就其总体来说是不能专用于每种光盘的类型。在这种情况下，仅仅包括至少是激光源和物镜的拾取器的某些元件被安排专用于光盘的每个类型，而其他元件则通常用于所有的光盘类型。
此外，对本发明关于与CD100(或CD-R110)和DVD120兼容的实施例已经作了描述。然而，这种光盘不仅仅限于CD100和DVD120。例如，可以包括能够将数据写入其中和从其读出的CD-ROM、CD-RAM等，以及DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R等等。即，包括在本发明中的盘识别方法可应用于装入的一个与光盘驱动器兼容或不与光盘驱动器兼容的光盘的识别。
权利要求
1.一种与不同轨迹间距的多个类型光盘兼容，以便把数据写入装入的一个这种光盘中和/或把数据从装入的一个这种光盘中读出的光盘驱动器，包括为具有第一轨迹间距的第一光盘提供的第一拾取器；为具有小于第一轨迹间距的第二轨迹间距的第二光盘提供的第二拾取器；根据聚焦误差信号来控制所述第一和第二拾取器的聚焦伺服和牵引该聚焦伺服的聚焦伺服电路；根据跟踪误差信号来控制所述第一和第二拾取器的跟踪的跟踪伺服电路；和控制电路，它使用相对于装入的一光盘的第一拾取器开始牵引聚焦伺服，根据由于聚焦伺服牵引操作得出的聚焦误差信号来检测该第一拾取器几乎是准确的聚焦，当该第一拾取器几乎是准确的聚焦时，在盘的径向移动该第一拾取器，在该第一拾取器的径向移动期间，当检测到跟踪误差信号时，判断装入的光盘为第一光盘，或者，在该第一拾取器的径向移动期间，当没有检测到跟踪误差信号时，判断装入的光盘为第二光盘。
2.根据权利要求1所述的光盘驱动器，其中，当判断装入的光盘为第一光盘时，一旦已开始，所述控制电路就继续使用所述第一拾取器来牵引聚焦伺服的操作。
3.根据权利要求1所述的光盘驱动器，其中，当判断装入的光盘为第一光盘时，所述控制电路能够使所述聚焦伺服电路使用所述第一拾取器来完成牵引聚焦伺服的操作。
4.根据权利要求1所述的光盘驱动器，其中，当判断装入的光盘为第二光盘时，所述控制电路能使聚焦伺服电路使用所述第二拾取器来完成牵引聚焦伺服的操作。
5.一种与不同记录密度的多个类型的光盘兼容，以便把数据写入装入的一个这种光盘中和/或把数据从装入的一个这种光盘中读出的光盘驱动器，包括一拾取器装置，其上装有第一光源，以提供具有第一波长的激光束，其上还装有第二光源，以提供其波长为比该第一光源的波长短的第二波长的激光束，该装置把从该第一或第二光源来的激光束发射到装入所述光盘驱动器中的光盘；伺服处理器，用于根据包含在从光盘反射的光束中的聚焦误差信号和跟踪误差信号来控制所述拾取器装置的聚焦和跟踪；和根据所述跟踪误差信号的电平来识别所装入光盘的类型的一装置。
6.根据权利要求5所述的光盘驱动器，其中，所述识别电路根据从光盘反射的光束的量，进一步识别装入驱动器中光盘的类型。
7.根据权利要求5所述的光盘驱动器，其中，所述光盘包括具有第一轨迹间距的第一光盘和具有小于第一轨迹间距的第二轨迹间距的第二光盘，并且其中所述拾取器装置包括对应于第一光盘的第一物镜和对应于第二光盘的第二物镜。
8.根据权利要求7所述的光盘驱动器，其中，所述识别电路使所述拾取器装置把从所述第一光源来的激光束经过所述第一物镜发射到第一和第二光盘中的一个，并控制所述伺服处理器，使所述第一物镜在朝向或离开光盘的第一方向上移动。
9.根据权利要求8所述的光盘驱动器，其中，所述识别电路根据在所述第一物镜在所述第一方向的移动期间所产生的聚焦误差信号的电平，来判断装入的光盘是第一或第二光盘。
10.根据权利要求8所述的光盘驱动器，其中，在所述第一物镜在所述第一方向的移动期间，所述识别电路进一步控制所述伺服处理器在沿光盘的半径的第二方向上移动，从而判断装入的光盘是第一光盘，或者不根据所述第一物镜在所述第二方向的移动期间所产生的跟踪误差信号的电平来进行判断。
11.根据权利要求8所述的光盘驱动器，其中，所述识别电路根据所述第一物镜在所述第一方向的移动期间所产生的跟踪误差信号的电平来识别装入的光盘是第一光盘或者不是第一光盘。
12.根据权利要求11所述的光盘驱动器，其中，当装入的光盘被识别是第一光盘时，所述识别电路控制所述伺服处理器，通过驱动所述第一物镜来闭合一聚焦伺服环路。
13.一种识别轨迹间距不同的多个光盘的方法，包括步骤在朝向或离开装入光盘驱动器中光盘的方向移动一物镜；把从光源来的激光束经过正在移动的物镜发射到光盘的一信号面；检测包含在从信号面反射的光束中的跟踪误差信号；和根据所检测的跟踪误差信号的电平来识别装入的光盘的类型。
14.根据权利要求13的方法，其中，所述物镜还在移动所述物镜的步骤中在光盘的径向移动。
15.根据权利要求13的方法，其中，所述物镜和所述激光束的波长与预定的轨迹间距的光盘相对应。
全文摘要
与轨迹间距不同的多个类型的光盘兼容的光盘驱动器包括:供给第一轨迹间距的第一光盘的第一拾取器;供给第二轨迹间距的第二光盘的第二拾取器;据聚焦误差信号控制并牵引这两个拾取器的聚焦伺服的聚焦伺服电路;据跟踪误差信号控制这两个拾取器的跟踪的跟踪伺服电路;和控制电路,它用第一拾取器开始牵引聚焦伺服,据聚焦误差信号检测第一拾取器为准确聚焦,据第一拾取器的径向移动期间是否检测到跟踪误差信号来判断装入盘的类型。
文档编号G11B7/09GK1201980SQ98109478
公开日1998年12月16日 申请日期1998年2月26日 优先权日1997年2月26日
发明者饭田道彦 申请人:索尼公司