专利名称：光盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光盘装置，用于把信号以光的方式记录到信息载体上，并利用激光等光源的光束再现记录的信号。
背景技术：
重放CD唱片和CD-ROM的光盘装置通常使用波长为780nm的激光源。
然而，重放高密度光盘(这种光盘与CD相比，密度更高，容量更大，简称为SD)使用波长为650nm的激光源。
已提出一种装置，它装置有780nm的长波长激光器用于CD，和650nm的短波长激光器用于高密度盘，因而，780nm的长波长激光器用于重放CD和CD-R，650nm短波长激光器用于重放高密度盘SD。
在这样一种装置中，不了解已装入到该装置中的盘片是CD还是高密度盘SD。为了进行辨别，要把这两个激光器都接通，并进行聚焦伺服控制和循迹控制，从而检查是否可以重放该盘。
然而，在已装入了CD-R的情况下，如果投射了短波长的激光，并且进行聚焦控制和循迹伺服控制，则激光器的光束通常会聚，并投射到盘片记录膜上四分之一圈到二分之一圈范围的区域，因而，引起了擦除了已记录的信息的问题。这种信息的擦除严重到即使尝试纠错也不能恢复，可能不能再现这些信息。擦除由下列原因产生。由于CD-R的有机着色层通常设计成在780nm上具有最佳的反射特性，如果投射650nm或更短的激光，则光将不被反射而是被吸收。因此，难以检测到对应于记录膜上标记的信息的反射光的强度，从而难以再现该信息。此外，光束点变得小，每个单位面积的功率高，并且记录膜本身具有吸收特性，因而，可能擦除记录的信息。
而且，在上述传统光盘装置中，当CD重放速度增加到6X、12X和24X时，盘片摆动加速度和偏心加速度与盘片重放速度(转速)的平方成正比地增加。因此，随着各种盘片和各种盘片卡盒的不同，摆动加速度和偏心加速度可能超出聚焦控制和循迹控制增益允许的范围，从而不能进行控制，可能产生不能启动的问题。
而且，主轴电动机在高速旋转(例如24X)到低速旋转(例如标准速度)的范围内，，难以具有恒转矩。另外，主轴电动机本身有多种。考虑这些因素，对盘片的旋转控制变得不稳定，这种不稳定的控制在再现信号中产生了跳动，从而产生性能低的问题。
发明内容
本发明打算解决上述传统技术中遇到的问题，提出一种再现(或记录)CD、CD-R和新颖高密度盘片的启动操作控制方法。此外，本发明还提供一种稳定地进行聚焦控制和循迹控制的方法和稳定地进行旋转控制的方法，并提供一种以高性能重放和记录新颖高密度光盘和播放CD的装置。
在本发明中，辨别通常是在聚焦控制和循迹控制之前确定盘片的类型。把会聚的光束射到盘片记录面上一非常短的时间(几毫秒)。即使信息标记之一因此而丢失，也可以充分地校正丢失的标记，因而在再现信息时不会产生问题。
此外，根据本发明，在提供有两个或多个具有长、短波长激光器的装置中，例如，在提供有三个激光器的装置中，首先投射波长最长的激光器1的光，在不进行聚焦控制和循迹控制的情况下，进行辨别，以确定装载的盘片是否CD、CD-R。如果不是CD、CD-R，则接着投射波长第二长的激光器2的光，同样，在不进行聚焦控制和循迹控制的情况下，进行辨别，确定装载的盘片是否高密度盘片。如果盘片不是高密度盘片，则投射波长最短的激光器的光，同样，在不进行聚焦控制和循迹控制的情况下，进行辨别，确定装载的是否是超高密度盘片。以这样的顺序进行辨别。当投射每个激光器的光时，并且当利用激光器确定了装载的是要重放的盘片类型时，首先进行聚焦控制和循迹控制，以便进行二进制操作和纠错，再现盘上的信息。
而且，在本发明中，在上述辨别期间，具有高再现功率的装置(例如CD-RW等盘再片的现兼容装置，)被构置成以低功率发射。因此，即使由于辨别错误把短波长的激光投射到盘片上，例如投射到CD-R等上，也可以防止信息被完全擦除。
下面，描述与本申请有关的结构。
对应于权利要求1的本发明的第一个发明是一种光盘装置，用于从多种类型的信息载体上再现信息，或用于把信息记录到多种类型的信息载体上，它包含两个或更多个具有不同波长的光源、使每个所述光源发射的光束会聚到所述信息载体上的会聚装置、把所述会聚装置会聚的所述光束的会聚光点在基本上垂直到所述信息载体表面的方向上移动的移动装置、输出对应于所述光束在所述信息载体上会聚状况的信号的会聚状况检测装置、检测所述会聚状况检测装置的所述信号的幅度的幅度检测装置，以及聚焦控制装置，用于根据所述会聚状况检测装置的所述输出信号驱动所述移动装置，并进行控制，使所述光束在所述信息载体上的会聚状况基本不变，在启动或重新启动所述光盘装置时，在驱动所述聚焦控制装置之前，如果接通具有预定波长的所述光源之一，并且驱动所述移动装置使所述会聚装置靠近然后离开所述信息载体或离开然后靠近所述信息载体，所述光盘装置就进行辨别，根据所述幅度检测装置的信号确定所述装载的信息载体的类型；如果具有所述预定波长的所述光源与已被辨别的所述装载的信息载体的类型不一致，则接通具有不同波长的另一个光源，所述光盘装置最终找出与所述装载的信息载体的类型一致的光源，然后驱动所述聚焦控制装置。
对于根据本发明第一种光盘装置的上述第一种结构，接通波长为780nm的激光器，它用作波长较长的光盘，用于CD、CD-R，该激光器产生的光束通过用作会聚装置的会聚透镜，并进行会聚，投射到装载的用作信息载体的光盘上。此外，驱动用作移动装置的聚焦激励器，并测量从会聚状况检测装置送来的在光束移近或移离光盘时获得的聚焦误差信号(FE)的幅度。把测量值与预定辨别值比较，以进行辨别，确定光盘是CD、CD-R或SD。如果装载的光盘是CD、CD-R，则立即进行聚焦控制和循迹控制，读取光盘上的信息(TOC信息等)，进入待用状态。如果装载的光盘是SD而不是CD，则关断780nm波长的光源，接通另一个短波长的光源(例如650nm)。把光源产生的光束通过用作会聚装置的会聚透镜，进行会聚，并投射到装载的用作信息载体的光盘上，进行聚焦控制和循迹控制，读取光盘上的信息(控制光道信息等)，进入待用状态。
对应于权利要求2的本发明的第二个发明是一种光盘装置，用于从多种类型的信息载体上再现信息，或用于把信息记录到多种类型的信息载体上，它包含两个或多个具有不同波长的光源、使每个所述光源发射的光束会聚到所述信息载体上的会聚装置、把所述会聚装置会聚的所述光束的会聚光点在基本上垂直到所述信息载体表面的方向上移动的移动装置、输出对应于所述光束在所述信息载体上会聚状况的信号的会聚状况检测装置、输出对应于所述信息载体的反射光量的信号的总光量检测装置，以及聚焦控制装置，用于根据所述会聚状况检测装置的所述输出信号驱动所述移动装置，并进行控制，使所述光束在所述信息载体上的会聚状况基本不变；在启动或重新启动所述光盘装置时，在驱动所述聚焦控制装置之前，如果接通具有预定波长的所述光源之一，并且驱动所述移动装置使所述会聚装置靠近然后离开所述信息载体或离开然后靠近所述信息载体，所述光盘装置就进行辨别，根据所述总光量检测装置的信号确定所述装载的信息载体的类型，如果具有所述预定波长的所述光源与已被辨别的所述装载的信息载体的类型不一致，则接通具有不同波长的另一个光源，所述光盘装置最终找出与所述装载的信息载体的类型一致的光源，然后驱动所述聚焦控制装置。
对于根据本发明第二种光盘装置的上述第二种结构，接通波长为780nm的激光器，它用作波长较长的光源，用于CD、CD-R，该光源产生的光束通过用作会聚装置的会聚透镜，并进行会聚，投射到装载的用作信息载体的光盘上。此外，驱动用作移动装置的聚焦激励器，并测量从总光量检测装置送来的在光束移近或移离光盘时获得的总光量信号(AS)的幅度。把测量值与预定辨别值比较，以进行辨别，确定光盘是CD、CD-R或SD。如果装载的光盘是CD、CD-R，则立即进行聚焦控制和循迹控制，读取光盘上的信息(TOC信息等)，进入待用状态。如果装载的光盘是SD而不是CD，则关断780nm波长的光源，接通另一个短波长的光源(例如650nm)。把光源产生的光束通过用作会聚装置的会聚透镜，进行会聚，并投射到装载的用作信息载体的光盘上，进行聚焦控制和循迹控制，读取光盘上的信息(控制光道信息等)，进入待用状态。
对应于权利要求3的本发明的第三个发明是一种光盘装置，用于从多种类型的信息载体上再现信息，或用于把信息记录到多种类型的信息载体上，它包含两个或多个具有不同波长的光源、把每个所述光源发射的光束会聚到所述信息载体上的会聚装置、使所述会聚装置会聚的所述光束的会聚光点在基本上垂直到所述信息载体表面的方向上移动的移动装置、输出对应于所述光束在所述信息载体上会聚状况的信号的会聚状况检测装置、检测记录在所述信息载体上的信息信号幅度或所述信息的包络检测获得的信号幅度的再现信号检测装置，以及聚焦控制装置，用于根据所述会聚状况检测装置的所述输出信号驱动所述移动装置，并进行控制，使所述光束在所述信息载体上的会聚状况基本不变；在启动或重新启动所述光盘装置时，在驱动所述聚焦控制装置之前，如果接通具有预定波长的所述光源之一，并且驱动所述移动装置使所述会聚装置靠近然后离开所述信息载体或离开然后靠近所述信息载体，所述光盘装置就进行辨别，根据所述再现信号检测装置的信号确定所述装载的信息载体的类型；如果具有所述预定波长的所述光源与已被辨别的所述装载的信息载体的类型不一致，则接通具有不同波长的另一个光源，所述光盘装置最终找出与所述装载的信息载体的类型一致的光源，然后驱动所述聚焦控制装置。
对于上述根据本发明第三种光盘装置的上述第三种结构，接通波长为780nm的激光器，它用作波长较长的光源，用于CD、CD-R，该光源产生的光束通过用作会聚装置的会聚透镜，并进行会聚，投射到装载的用作信息载体的光盘上。此外，驱动用作移动装置的聚焦激励器，并测量从再现信号检测装置送来的在光束移近或移离光盘时获得的RF包络信号(RFENV)的幅度。把测量值与预定辨别值比较，以进行辨别，确定光盘是CD、CD-R或SD。如果装载的光盘是CD、CD-R，则立即进行聚焦控制和循迹控制，读取光盘上的信息(TOC信息等)，进入待用状态。如果装载的光盘是SD而不是CD，则关断780nm波长的光源，接通另一个短波长的光源(例如650nm)。把光源产生的光束通过用作会聚装置的会聚透镜，进行会聚，并投射到装载的用作信息载体的光盘上，进行聚焦控制和循迹控制，读取光盘上的信息(控制光道信息等)，进入待用状态。
对应于权利要求9的本发明的第四个发明是一种光盘装置，用于从多种类型的信息载体上再现信息，或用于把信息记录到多种类型的信息载体上，它包含旋转所述信息载体的旋转装置、两个或多个具有不同波长的光源、把每个所述光源发射的光束会聚到所述信息载体上的会聚装置、使所述会聚装置会聚的所述光束的会聚光点在基本上垂直到所述信息载体表面的方向上移动的移动装置，以及输出对应于所述光束在所述信息载体上会聚状况的信号的会聚状况检测装置；在启动或重新启动所述光盘装置而所述旋转装置保持不工作时，如果接通每个所述光源，投射对应于所述光源的光，并且驱动所述移动装置使所述会聚装置靠近然后离开所述信息载体或离开然后靠近所述信息载体，所述光盘装置就进行辨别，根据从预定装置获得的信号辨别是否有所述信息载体，其中，从所述预定装置获得的信号是(1)所述会聚状况检测装置的信号，(2)对应于所述信息载体反射光量的总光量信号，(3)记录在所述信息载体上的信息信号或所述信息信号包络检测获得的信息信号，或组合这些信号中多个信号获得的信号。
对于根据本发明第四种光盘装置的上述第四种结构，在用作光盘旋转装置的主轴电动机停止工作时，首先接通波长为780nm的激光器，通过驱动用作第一移动装置的聚焦激励器相对于盘片向上向下(靠近或离开)移动用作会聚装置的会聚透镜，检测在移动时产生的会聚误差信号、总光量信号、RF信号等的幅度。根据检测到的值，光盘装置进行辨别，确定是否装载有盘片。接着，接通650nm短波长的激光器，通过驱动用作第一移动装置的聚焦激励器相对于盘片向上向下(靠近或离开)移动用作会聚装置的会聚透镜，检测在移动时产生的聚焦误差信号、总光量信号、信号RF等的幅度。根据检测到的值，光盘装置进行辨别，确定是否装载有盘片。如上所述，利用不同波长的激光器进行辨别。因此，如果已装载了盘片，当激励一个激光器时，检测到的幅度变得显著，因而可以改善检测和辨别的精确度。此外，由于主轴电动机停止工作，即使把短波长的激光投射到诸如CD-R等的着色盘片上，也可以把光点限制到几个微米或更小的可以纠错的大小，从而避免危害到记录的数据的问题。此外，由于在辨别期间，容纳盘片的转盘片和夹持盘片的夹具不旋转，所以可以防止噪声和如果没有装载盘片时转盘片和夹具旋转可能引起的损害。
对应于权利要求10的本发明的第五个发明是一种光盘装置，用于从多种类型的信息载体上再现信息，或用于把信息记录到多种类型的信息载体上，它包含两个或多个具有不同波长的光源、使每个所述光源发射的光束会聚到所述信息载体上的会聚装置、把所述会聚装置会聚的所述光束的会聚光点在基本上垂直到所述信息载体表面的方向上移动的移动装置、输出对应于所述光束在所述信息载体上会聚状况的信号的会聚状况检测装置、检测所述会聚状况检测装置的所述信号的幅度的幅度检测装置，以及聚焦控制装置，根据所述会聚状况检测装置的所述输出信号驱动所述移动装置，并进行控制，使所述光束在所述信息载体上的会聚状况基本不变；在启动或重新启动所述光盘装置时，在驱动所述聚焦控制装置之前，如果驱动所述移动装置使所述会聚装置靠近然后离开所述信息载体或离开然后靠近所述信息载体，并接通每个所述光源，投射对应于所述光源的波长的光，就把该发射情况下从所述幅度检测装置获得的信号存储到存储装置中，所述光盘装置进行辨别，根据存储在所述存储装置内的数据确定所述装载的信息载体的类型，所述光盘装置找出与所述装载的信息载体的类型一致的光源，然后驱动所述聚焦控制装置。
对于根据本发明第五种光盘装置的上述第五种结构，接通波长为780nm的激光器，它用作波长较长的光源，用于CD、CD-R，该光源产生的光束通过用作会聚装置的会聚透镜，并进行会聚，投射到装载的用作信息载体的光盘上。此外，驱动用作移动装置的聚焦激励器，并测量从会聚状况检测装置送来的在光束移近或移离光盘时获得的聚焦误差信号(FE)的幅度。把测得的值存储到用作存储装置的DSP微处理器内的RAM中。接着，关断波长为780nm的光源，接通波长短(例如650nm)的另一个光源。该光源产生的光束通过用作会聚装置的会聚透镜，并进行会聚，投射到装载的用作信息载体的光盘上。驱动聚焦激励器，并测量从会聚状况检测装置送来的在光束移近或移离光盘时获得的聚焦误差信号(FE)的幅度。把测得的值存储到用作存储装置的DSP微处理器内的RAM中。比较存储的各FE信号的幅值彼此比较，并进行算术运算，以进行辨别，确定所装载光盘的类型。根据辨别的结果，设置预定的启动参数。进行聚焦控制和循迹控制，读取光盘上的信息(TOC信息等)，进入待用状态。
对应于权利要求11的本发明的第六个发明是一种光盘装置，用于从多种类型的信息载体上再现信息，或用于把信息记录到多种类型的信息载体上，它包含两个或多个具有不同波长的光源、使每个所述光源发射的光束会聚到所述信息载体上的会聚装置、把所述会聚装置会聚的所述光束的会聚光点在基本上垂直到所述信息载体表面的方向上移动的移动装置、输出对应于所述光束在所述信息载体上会聚状况的信号的会聚状况检测装置、输出对应于所述信息载体的反射光量的信号的总光量检测装置，以及聚焦控制装置，用于根据所述会聚状况检测装置的所述输出信号驱动所述移动装置，并进行控制，使所述光束在所述信息载体上的会聚状况基本不变；在启动或重新启动所述光盘装置时，在驱动所述聚焦控制装置之前，如果驱动所述移动装置使所述会聚装置靠近然后离开所述信息载体或离开然后靠近所述信息载体，并接通每个所述光源，投射对应于所述光源的波长的光，就把该发射情况下从所述总光量检测装置获得的信号存储到存储装置中，所述光盘装置进行辨别，根据存储在所述存储装置内的数据确定所述装载的信息载体的类型，所述光盘装置找出与所述装载的信息载体的类型一致的光源，然后驱动所述聚焦控制装置。
对于根据本发明第六种光盘装置的上述第六种结构，接通波长为780nm的激光器，它用作波长较长的光源，用于CD、CD-R，该光源产生的光束通过用作会聚装置的会聚透镜，并进行会聚，投射到装载的用作信息载体的光盘上。此外，驱动用作移动装置的聚焦激励器，并测量从总光量检测装置送来的在光束移近或移离光盘时获得的总光量信号(AS)幅度。把测得的值存储到用作存储装置DSP的微处理器内的RAM中。接着，关断波长为780nm的光源，接通波长短(例如650nm)的另一个光源。该光源产生的光束通过用作会聚装置的会聚透镜，并进行会聚，投射到装载的用作信息载体的光盘上。驱动聚焦激励器，并测量从总光量检测装置送来的在光束移近或移离光盘时获得的总光量信号(AS)幅度。把测得的值存储到用作存储装置的DSP微处理器内的RAM中。比较存储的各AS信号的幅值，并进行算术运算，以进行辨别，确定所装载光盘的类型。根据辨别的结果，设置预定的启动参数。进行聚焦控制和循迹控制，读取光盘上的信息(TOC信息等)，进入待用状态。
对应于权利要求12的本发明的第七个发明是一种光盘装置，用于从多种类型的信息载体上再现信息，或用于把信息记录到多种类型的信息载体上，它包含两个或多个具有不同波长的光源、把每个所述光源发射的光束会聚到所述信息载体上的会聚装置、使所述会聚装置会聚的所述光束的会聚光点在基本上垂直到所述信息载体表面的方向上移动的移动装置、输出对应于所述光束在所述信息载体上会聚状况的信号的会聚状况检测装置、检测记录在所述信息载体上的信息信号幅度或所述信息的包络检测获得的信号的幅度的再现信号检测装置，以及聚焦控制装置，根据所述会聚状况检测装置的所述输出信号驱动所述移动装置，并进行控制，使所述光束在所述信息载体上的会聚状况基本不变；在启动或重新启动所述光盘装置时，在驱动所述聚焦控制装置之前，如果驱动所述移动装置使所述会聚装置靠近然后离开所述信息载体或离开然后靠近所述信息载体，并接通每个所述光源，投射对应于所述光源的波长的光，就把该发射情况下从所述再现信号检测装置获得的信号存储到存储装置中，所述光盘装置进行辨别，根据存储在所述存储装置内的数据确定所述装载的信息载体的类型，所述光盘装置找出与所述装载的信息载体的类型一致的光源，然后驱动所述聚焦控制装置。
对于根据本发明第七种光盘装置的上述第七种结构，接通波长为780nm的激光器，它用作波长较长的光源，用于CD、CD-R，该光源产生的光束通过用作会聚装置的会聚透镜，并进行会聚，投射到装载的用作信息载体的光盘上。此外，驱动用作移动装置的聚焦激励器，并测量从再现信号检测装置送来的在光束移近或移离光盘时获得的RF包络信号(RFENV)的幅度。把测得的值存储到用作存储装置的DSP微处理器内的MRA中。接着，关断波长为780nm的光源，接通波长短(例如650nm)的另一个光源。该光源产生的光束通过用作会聚装置的会聚透镜，并进行会聚，投射到装载的用作信息载体的光盘上。驱动聚焦激励器，并测量从再现信号检测装置来的在光束移近或移离光盘时获得的RF包络信号(RFENV)的幅度。把测得的值存储到用作存储装置的DSP微处理器内的RAM中。比较存储的各RFENV信号的幅值，并进行算术运算，以进行辨别，确定所装载光盘的类型。根据辨别的结果，设置预定的启动参数。进行聚焦控制和循迹控制，读取光盘上的信息(TOC信息、控制光道信息等)，进入待用状态。
对应于权利要求14的本发明的第八个发明的光盘装置包含使信息载体以预定转速旋转的旋转装置、会聚所述信息载体上的光束的会聚装置、使所述会聚装置会聚的所述光束的会聚光点以基本垂直于所述信息载体面的方向上移动的第一移动装置、输出对应于所述信息载体上所述光束的会聚状况的信号的聚焦误差检测装置、根据所述聚焦误差检测装置的所述输出信号驱动所述第一移动装置，并进行控制使所述信息载体上的所述光束的会聚状况基本恒定的聚焦控制装置、使所述会聚装置会聚的所述光束的所述会聚光点在基本上垂直于所述信息载体光道的方向上移动的第二移动装置、输出对应于所述光束与所述光道之间关系的信号的光道误差检测装置，以及根据所述光道误差检测装置的所述输出信号驱动所述第二移动装置，并进行控制，使所述信息载体上的所述光束的所述会聚光点适当地沿所述光道扫描的循迹控制装置；在刚启动所述光盘装置时，在驱动所述旋转装置之后，在所述信息载体达到预定转速之前，激励所述聚焦控制装置或所述循迹控制装置。
对于根据本发明第八种光盘装置的上述第八种结构，在用作信息载体的光盘的转速达到预定值之前，即，在偏心加速度和摆动加速度变大之前，进行聚焦控制和循迹控制，读取光盘上的信息(TOC、控制循迹信息等)。在转速达到预定值之后，进入待用状态。
对应于权利要求15的本发明的第九个发明的光盘装置包含使信息载体以预定转速旋转的旋转装置、会聚所述信息载体上的光束的会聚装置、使所述会聚装置会聚的所述光束的会聚光点以基本垂直于所述信息载体面的方向上移动的第一移动装置、输出对应于所述信息载体上所述光束的会聚状况的信号的聚焦误差检测装置、根据所述聚焦误差检测装置的所述输出信号驱动所述第一移动装置，并进行控制使所述信息载体上的所述光束的会聚状况基本恒定的聚焦控制装置、使所述会聚装置会聚的所述光束的所述会聚光点在基本上垂直于所述信息载体光道的方向上移动的第二移动装置、输出对应于所述光束与所述光道之间关系的信号的光道误差检测装置，以及根据所述光道误差检测装置的所述输出信号驱动所述第二移动装置，并进行控制，使所述信息载体上的所述光束的所述会聚光点适当地沿所述光道扫描的循迹控制装置；如果在开始启动所述光盘装置时，在用所述旋转装置使所述信息载体已达到预定转速之后所述聚焦控制装置或所述循迹控制装置仍不能工作，则减小所述旋转装置的转速，再次激励所述聚焦控制装置或所述循迹控制装置。
对于根据本发明第九种光盘装置的上述第九种结构，以预定转速旋转用作所述信息载体的光盘。在该转速下，接入聚焦控制和循迹控制。如果接入失败，不能激励聚焦控制和循迹控制，则降低盘片的转速，再次进行聚焦控制和循迹控制。如果在该转速下激励了聚焦控制和循迹控制，则读取光盘上的信息(TOC、控制循迹信息等)，进入待用状态。
对应于权利要求16的本发明的第十个发明的光盘装置包含旋转信息载体的旋转装置、进行控制使所述旋转装置以预定转速旋转的旋转控制装置、转换所述旋转控制装置增益的增益转换装置、测量所述旋转装置转速的转速测量装置，以及转速转换时间测量装置，用于根据所述转速测量装置的测量值测量预定的第一转速提高到预定的第二转速所需要的时间；根据所述转速转换时间测量装置测得的值转换所述增益。
对于根据本发明第十种光盘装置的上述第十种结构，当以预定转速旋转用作信息载体的光盘时，测量第一转速提高到第二转速所需的时间。根据测得的时间转换用作旋转装置的主轴电动机的控制增益。
对应于权利要求19的本发明的第十一个发明的光盘装置包含旋转信息载体的旋转装置、使所述转换装置的转速为预定值的旋转控制装置、改变所述旋转控制装置增益的增益改变装置、测量所述旋转装置转速的转速测量装置、根据所述转速测量装置的输出测量所述测得的转速从第一预定转速变成第二预定转速的时间间隔的旋转变化时间间隔测量装置；所述光盘装置根据所述旋转变化时间间隔测量装置的所述达到转速所需时间判断有无所述信息载体。
对于根据本发明第十一种光盘装置的上述第十一种结构，当以预定转速旋转用作信息载体的光盘时，测量第一转速提高到第二转速所需的时间。根据测量值确定是否已装载了盘片。因此，可以在旋转电动机的时间与电动机的转速达到预定值的时间之间的周期内确定有无盘片，从而可以缩短启动的时间。
所述光盘装置中，以从波长长的光源至波长短的光源的顺序交换不同波长的所述多个光源。
所述光盘装置首先以低功率接通预定波长的所述光源之一，在确认有所述信息载体之后把功率提高到预定程度。
所述光盘装置中，与波长最长的所述光源一致的所述信息载体的类型是CD、CD-R或CD-RW。
所述光盘装置中，所述光源是长波长光源和波长比所述长波长短的光源。
图1是根据本发明的光盘装置的结构框图；图2是根据本发明的光盘装置中光电检测器的部分框图；图3详细示出了传统CD装载到根据本发明的光盘装置并进行聚焦控制时获得的部分波形；图4详细示出了新颖高密度CD装载到根据本发明的光盘装置中并进行聚焦控制时获得的部分波形；图5是根据本发明第一实施例的启动过程的流程图；图6是根据本发明第二实施例的启动过程的流程图；图7是根据本发明第三实施例的启动过程的流程图；图8是盘片摆动加速度与聚焦控制开环频率特性的曲线图；图9是盘片偏心加速度与聚焦控制开环频率特性的曲线图；图10是根据本发明第四实施例的启动过程的流程图；图11是根据本发明第五实施例的启动过程的流程图；图12是与主轴电动机转矩和启动时间变化有关的特性的曲线图；图13是根据本发明第六实施例的图1中主轴电动机控制部分的详细框图；图14是根据本发明第五至第七实施例的光盘装置的结构框图；图15示出了把每个传统CD和新颖高密度盘片装载到根据本发明的光盘装置中，并会聚和投射每种不同波长的激光时获得的信号波形；图16示出了把每个传统CD和新颖高密度盘片装载到根据本发明的光盘装置中，并会聚和投射每种不同波长的激光时获得的信号值，这些信号值存储在RAM中，图16还示出了这些值的特征电平。
符号说明1、780nm激光器2、650nm激光器3、激光器控制电路4、激光器控制电路5、耦合透镜6、耦合透镜7、波长相关偏振器
8、偏振分束器9、激励器10、会聚透镜11、光束12、盘片13、主轴电动机14、主轴控制电路15、光电检测器20、电流电压转换放大器21、加法器22、比较器23、相位比较器24、低通滤波器25、加法器26、加法器27、差分放大器28、低通滤波器29、包络检测电路30、AD转换器31、AD转换器32、AD转换器33、AD转换器34、数字信号处理器(DSP)35、DA转换器36、驱动电路37、DA转换器38、驱动电路41、增益调节部分42、霍尔设备
43、比较器具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施例。在图中，相同功能的部件用相同的参考码表示。
图1是光盘装置的框图，它具有不同波长的两种激光源，重放不同密度的两种或多种类型的盘片，诸如CD和SD。
如图1所示，本发明的光盘装置具有光学系统，把光束投射到用作信息载体的盘片12上。该光学系统包含长波长的激光源1、把光源1的输出光转换成平行光的耦合透镜5、短波长的激光源2、把光源2的输出光转换成平行光的耦合透镜6、波长相关偏振器7、偏振分束器8、激励器9、会聚透镜10、控制激光源1的激光器控制电路3以及控制激光源2的激光器控制电路4。数字信号处理器34的信号通过激光器控制电路3、4来控制激光源1和2。
耦合透镜5把激光器1产生的光束转换成平行光。该平行光通过波长相关偏振器7，还通过偏振分束器8，由激励器9使会聚透镜10在聚焦和循迹方向上移动进行会聚，在盘片12上形成光束点。
用相似的方法，由耦合透镜6把激光器2产生的光束转换成平行光。该平行光通过波长相关偏振器7，还通过偏振分束器8，由激励器9使会聚透镜10在聚焦和循迹方向移动进行会聚，在盘片12上形成光束点。激光器1、2产生的光束11a、11b分别投射到由盘片电动机13旋转的盘片12上。根据已装载盘片的类型，选择使用这两种光束。
当已装载了传统密度的盘片时，例如CD和CD-R，则根据数字信号处理器34的控制信号通过激光器控制电路3接通波长为780nm的激光源1。当已装载了新颖高密度盘片时，例如SD，则根据数字信号处理器34的控制信号通过激光器控制电路4接通波长为650nm的激光源2。
该光盘装置设置有四分割光电检测器15，用作接收盘片12反射光的部件。另外，盘片12的反射光通过会聚透镜10和偏振分束器8，进入四分割光电检测器15。四分光电检测器15结构由图2中的分割线示出。加法器21a通过电流电压转换放大器20a，20c产生表示两个正交部分(即A和C)之和的信号。加法器21b通过电流电压转换放大器20b，20d产生另一个表示两个正交部分(即B和D)之和的信号。由差分放大器27获得这两个信号之间的差信号，其中形成像散，因而获得聚焦误差信号FE。此外，比较器22a，22b分别把表示4个正交部分之和的两个信号转换成二进制信号，相位比较器23比较各二进制信号的相位，利用低通滤波器24滤除相位比较器23输出中的噪声，从而获得相位差循迹信号TE(循迹误差信号)。
而且，加法器25获得四分割光电检测器15通道(检测器)A至D上光量的总和，表示总和的信号可通过低通滤波器28，以产生总光量信号AS。加法器26以相似的方式在高频带获得表示总和的相同信号，对它进行包络检测，产生RF包络检测信号RFENV。对加法器26的信号进行增益控制、均衡等，使它成为读取盘片12信息的信号。但这不与本发明直接相关，因此省略了对其的进一步描述。
把如上所述产生的信号FE、TE、AS和RFENV输入到数字信号处理器(DSP)34。数字信号处理器34接收FE或TE作为输入信号，并进行包含加、延时和乘等的数字滤波操作，从而完成接近增益相交倮的低频增益补偿和相位补偿，以便进行聚焦控制和循迹控制。此后，数字信号处理器34把聚焦控制信号通过DA转换器35送到驱动电路36。驱动电路36电流放大从DA转换器35接收到的控制信号，并把信号送到激励器9，以进行聚焦控制。此外，数字信号处理器34把循迹控制信号通过DA转换器37送到驱动电路38。驱动电路38电流放大从DA转换器37接收到的控制信号，并把该信号送到激励器9，以进行循迹控制。
下面参照图1和图2以及图3和图4详细描述根据本发明第一至第三实施例启动操作时区分CD和SD的方法，包括激光器的控制。图3示出了在已装CD的启动操作中，根据本发明的顺序接通激光源1和2，并且在已装载了CD时启动操作时会聚透镜10在聚焦方向上向上和向下移动时获得的信号FE、AS和RFENV的波形和激励器9在聚焦方向上的驱动信号的波形。图4示出了在已装SD的启动操作中，根据本发明的顺序接通激光源1和2，并且会聚透镜10在聚焦方向上下移动时获得的信号FE、AS和RFENV的波形和激励器9在聚焦方向上的驱动信号的波形。
下面描述第一实施例的结构。如图3和图4所示，780nm的长波长激光器1的特性适用于CD，650nm的短波长激光器2的特性适用于SD。然而，如果CD和SD在外形尺寸上几乎没有差异，则不知道应当接通哪个激光器。
在第一实施例中，如图5所示，首先把信号从DSP34送到激光器控制电路3，接通长波长的激光器1(步骤S1)。接着，向上和向下移动会聚透镜10(步骤S2)。如果此时在装置中已装载了CD或CD-R，则FE上产生的S形信号的幅度将变得大于预定比较值，如图3所示(步骤S3，S4)。根据该幅度，DSP34检测出装载的盘片12为CD或CD-R，驱动会聚透镜10向下移动至最低位置，然后向上移动(步骤S5，S6)，并检测FE上产生的S形信号的电平(步骤S7)。DSP34启动滤波器工作，以便聚焦，并把驱动信号送到DA转换器35，闭合聚焦控制环路(步骤S8)。而且，闭合循迹控制环路(步骤S9)，读取盘片12上的地址信息(步骤10)，进行搜索操作，以把光束移向所需要的光道，读取必要的信息(TOC信息等)，进入待用状态(步骤S11)。
如果没有装载盘片，则不产生信号(步骤S16)，确定为“无盘片”，关断激光器，进入等待装盘片的状态(步骤S17)。
在已装入了高密度盘片SD的情况下，当接通长波长激光器时，FE上产生的S形信号的幅度变得小于预定值，如图4所示(步骤S4)。根据该幅度，DSP34确定装载的盘片12不是CD或CD-R，驱动会聚透镜10向下移到最低位置，向激光器驱动电路3发送关断(OFF)信号，向激光器驱动电路4发送接通(ON)信号，从而关断波长为780nm的激光器1(步骤S12)，接通波长为650nm的激光器2(步骤S13)。当会聚透镜10在该状态下又上下移动时(步骤S14)，FE上产生的S形信号的电平变得高于预定比较值(a)(步骤S15)。(如果该电平低于预定值a，则进入步骤S19和S17的状态)。DSP34检测该电平，确定装载的盘片为SD(步骤S18)，驱动会聚透镜10，使它再向下移动到其最低位置。DSP34驱动会聚透镜10，使它再向上移动(步骤S20，S21)，检测FE上产生的S形信号的电平(步骤S22)，启动滤波器工作，进行聚焦，把驱动信号送到DA转换器35，闭合聚焦控制环路(步骤S23)。而且，闭合循迹控制环路(步骤S24)，读取盘片12上的地址信息(步骤S25)，进行搜索操作，把光速移到所需要的光道上，读取必要的信息(控制光道信息等)，进入待用状态(步骤S26)。此外，为了应付盘片的反射比等变化，在检测FE上的S形信号的幅度电平之前测量向下移动会聚透镜10期间产生的S形幅度，在DSP34内转换倍增器(未示出)和衰减器(未示出)的增益，使幅度变成预定的幅度。通过上述结构，可以对CD和SD稳定地进行聚焦控制，不会把启动时间延长很多。
下面，描述第二实施例。
正如第一实施例的情况一样，如图3和图4所示，780nm的长波长激光器1适用于CD，650nm的短波长激光器2适用于SD。然而，如果CD和SD在外形尺寸上几乎没有差异，则不知道应当接通哪个激光器。因此，如图6所示，首先把信号从DSP 34送到激光器控制电路3，接通长波长的激光器1(步骤S1)。接着，上下移动会聚透镜10(步骤S2)。如果此时在装置中已装载了CD或CD-R，则AS上产生的U形信号的幅度将变得大于预定比较值，如图3所示(步骤S3，S4)。根据该幅度，DSP34检测出装载的盘片12为CD或CD-R，驱动会聚透镜10向下移动至最低位置，然后向上移动(步骤S5，S6)，并检测FE上产生的S形信号的电平(步骤S7)。DSP 34启动滤波器工作，以便聚焦，并把驱动信号送到DA转换器35，闭合聚焦控制环路(步骤S8)。而且，闭合循迹控制环路(步骤S9)，读取盘片12上的地址信息(步骤10)，进行搜索操作，以把光束移向所需要的光道，读取必要的信息(TOC信息等)，进入待用状态(步骤S11)。
如果没有装载盘片，则不产生信号(步骤S16)，确定为“无盘片”，关断激光器，进入等待装盘片的状态(步骤S17)。
在已装入了高密度盘片SD的情况下，AS上产生的U形信号的幅度变得小于预定值，如图4所示(步骤S4)。根据该幅度，DSP34确定装载的盘片12不是CD或CD-R，驱动会聚透镜10向下移到最低位置，向激光器驱动电路3发送关断(OFF)信号，向激光器驱动电路4发送接通(ON)信号，从而关断波长为780nm的激光器1(步骤S12)，接通波长为650nm的激光器2(步骤S13)。当会聚透镜10在该状态下又上下移动时(步骤S14)，AS上产生的U形信号的电平变得高于预定比较值b。(如果该电平低于预定比较值b，则进入步骤S19和S17的状态)。DSP 34检测该电平(步骤S15，S18)，确定装载的盘片为SD，驱动会聚透镜10，使它再向下移动到其最低位置。DSP34驱动会聚透镜10，使它再向上移动(步骤S20，S21)，检测FE上产生的S形信号的电平(步骤S22)，启动滤波器工作，进行聚焦，把驱动信号送到DA转换器35，闭合聚焦控制环路(步骤S23)。而且，闭合循迹控制环路(步骤S24)，读取盘片12上的地址信息(步骤S25)，进行搜索操作，把光速移到所需要的光道上，读取必要的信息(控制光道信息等)，进入待用状态(步骤S26)。
此外，为了应付盘片的反射比等变化，在检测FE上的S形信号的幅度电平之前测量向下移动会聚透镜10期间产生的AS上的U形幅度，在DSP34内转换倍增器(未示出)或衰减器(未示出)对AS的增益，使幅度变成预定的幅度。而且，通过根据增益比的大小，在DSP内转换倍增器(未图示)或衰减器(未图示)对FE的增益，可以对CD和SD稳定地进行聚焦控制，不会把启动时间延长很多。
下面描述第三实施例。正如第一和第二实施例一样，如图3和图4所示，780nm的长波长激光器1的特性适用于CD，650nm的短波长激光器2的特性适用于SD。然而，如果CD和SD在外形尺寸上几乎没有差异，则不知道应当接通哪个激光器。因此，如图7所示，首先把信号从DSP 34送到激光器控制电路3，接通长波长的激光器1(步骤S1)。接着，上下移动会聚透镜10(步骤S2)。如果此时在装置中已装载了CD或CD-R，则RFENV上产生的V形信号的幅度将变得大于预定比较值，如图3所示(步骤S3，S4)。根据该幅度，DSP34检测出装载的盘片12为CD或CD-R，驱动会聚透镜10向下移动至最低位置，然后向上移动(步骤S5，S6)，并检测FE上产生的S形信号的电平(步骤S7)。DSP34启动滤波器工作，以便聚焦，并把驱动信号送到DA转换器35，闭合聚焦控制环路(步骤S8)。而且，闭合循迹控制环路(步骤S9)，读取盘片12上的地址信息(步骤10)，进行搜索操作，以把光束移向所需要的光道，读取必要的信息(TOC信息等)，进入待用状态(步骤S11)。如果没有装载盘片，则不产生信号，确定为“无盘片”，关断激光器，进入等待装盘片的状态。
在已装入了高密度盘片SD的情况下，当接通长波长激光器时，RFENV上产生的V形信号的幅度变得小于预定值，如图4所示(步骤S4)。根据该幅度，DSP34确定装载的盘片12不是CD或CD-R，驱动会聚透镜10向下移到最低位置，向激光器驱动电路3发送关断(OFF)信号，向激光器驱动电路4发送接通(ON)信号，从而关断波长为780nm的激光器1(步骤S12)，接通波长为650nm的激光器2(步骤S13)。当会聚透镜10在该状态下又上下移动时(步骤S14)，RFENV上产生的V形信号的电平变得高于预定比较值c(步骤S15)。(如果该电平低于预定值c，则进入步骤S19和S17的状态)。DSP 34检测该电平，确定装载的盘片为SD(步骤S18)，驱动会聚透镜10，使它再向下移动到其最低位置。DSP34驱动会聚透镜10，使它再向上移动(步骤S20，S21)，检测FE上产生的S形信号的电平或RFENVE信号的峰值电平(步骤S22)，启动滤波器工作，进行聚焦，把驱动信号送到DA转换器35，闭合聚焦控制环路(步骤S23)。而且，闭合循迹控制环路(步骤S24)，读取盘片12上的地址信息(步骤S25)，进行搜索操作，把光速移到所需要的光道上，读取必要的信息(控制光道信息等)，进入待用状态(步骤S26)。
此外，为了应付盘片的反射比等变化，在检测FE上的S形信号的幅度电平或RFENV的峰值电平之前测量向下移动会聚透镜10期间产生的RFENV上的V形幅度，在DSP34内转换倍增器(未示出)或衰减器(未示出)对RFENV的增益，使幅度变成预定的幅度。而且，通过根据增益比的大小，在DSP内转换倍增器(未图示)或衰减器(未图示)对FE的增益，可以对CD和SD稳定地进行聚焦控制，不会把启动时间延长很多。
在上述第一至第三实施例中，当在确定装载的盘片不是CD或CD-R之后接通650nm波长的激光器时，把激光器的发射功率降低到不能擦除CD-R上的信息，设置预定的接入电平和对应于发射功率的增益，在最终确定装载的盘片不是CD-R之后，使功率返回到其特定电平。通过这样设置，这些实施例的可靠性可以进一步得到改善。
此外，可以利用这种结构，组合第一实施例中FE幅度的测量值、第二实施例中AS幅度的测量值以及第三实施例中RFENV幅度的测量值，对它们进行算术运算，产生取决于盘片类型的差值，并根据算术运算的结果，设置要按盘片的类型和激光器类型转换的初始设置值。
而且，在本发明的第一至第三实施例中，用两个波长为780nm和650nm的激光器作为例子。然而，本发明也可以用三个或更多个不同波长的激光器，按上述过程按序转换。而且，本发明也可以用波长为650nm或635nm的激光器，以及短滤长的蓝色激光器。因此本发明并不限于所有这些波长。
此外，假若保持激励聚焦控制，则可以非常快地把长波长激光器转换成短波长激光器，缩短启动时间。尤其是，如果由于基片厚度等的差异造成聚焦位置偏移某一量，则在转换之前在聚焦控制系统中加减一偏移值，就可以获得稳定的转换。
当诸如CD等盘片装载到台式个人计算机内时，盘片就被机械夹紧，并装载到普通的盒中。因此，如果没有盘片而主轴转动，则主轴电动机侧的转盘片可能在相反侧上与夹具接触，从而有可能产生噪声或受到损坏。
为解决这一问题，如实施例4，在主轴电动机停止，即装载的盘片静止的情况下，首先把信号从DSP34送到激光器控制电路3，接通长波长的激光器11。接着，上下移动会聚透镜10。如果此时CD或CD-R已装载入光盘装置中，则如图3所示，即使在盘片静止时，FE上产生的S形信号的幅度和AS上产生的U形信号的幅度也变得大于它们的预定值。根据这一情况，DSP确定装载的盘片12为CD或CD-R。如果信号电平小于它们的预定值，则DSP确定装载的盘片12为SD，或没有装载盘片。DSP驱动会聚透镜10，使它移动到其最低位置，向激光器驱动电路3发送关断信号，向激光器驱动电路4发送接通信号，从而关断波长为780nm的激光器1，接通波长为650nm的激光器2。在这种情况下，上向下移动会聚透镜10。如果FE上产生的S形信号的幅度和AS上产生的U形信号的幅度变得大于它们各自的预定值，则DSP34确定装载的盘片为SD。此外，如果信号的电平小于它们的预定值，则DSP 34确定为“无盘片”被装载，进入等待盘片装载的状态。
当判定为有盘片时，DSP 34使主轴电动机旋转，再次进行根据第一至第三实施例之一辨别，以确定盘片的类型，从而可以防止主轴电动机受到损坏，并可以改善辨别的准确性。
如前所述，近来已经提出各种具有相同外形尺寸的盘片，例如下一代盘片和可记录CD，并标准化。第五、第六和第七实施例涉及进行辨别以确定盘片类型的实际方法。通过这些方法，用一个驱动器可以把信息记录到各种盘片上或从各种盘片上再现信息。图14是第五、第六和第七实施例的结构框图。这些第五、第六和第七实施例也可以与第一至第四实施例一样用DSP 34，并用控制整个装置的微计算机51的程序来完成。此外，正如图3和图4的情况一样，图15示出了发射的每个波长为780nm的激光和波长为650nm的激光投射到CD、密度高于CD的单层SD、容量大于CD的双层SD-W以及CD-RW(即可写CD)上时获得的FE、AS和RF信号的波形。下面参照图14和图15描述第五、第六和第七实施例。
下面描述第五实施例。当假设根据实施例五的装置重放四种类型的盘片(例如传统的CD、SD、SD-W和CD-RW)时，首先把信号从DSP 34送到激光器控制电路3，接通长波长的激光器1。接着，上下移动会聚透镜10。如果此时在装置中已装载盘片，则FE上产生的S形信号的幅度将随盘片的类型而不同，如图15所示。把FE信号的幅值(最大或最小值)通过AD转换器33馈送给DSP 34，把该值通过总线传送给微计算机(CPU)51，CPU 51把取得的FE的幅值存储到其内的RAM中。通常，仅用长波长激光器时的FE幅值就可以辨别出CD和CD-R。此后，DSP 34驱动会聚透镜10向下移动至最低位置，然后向上移动，并检测FE上产生的S形信号的电平，或检测信号RFENV的峰值电平。DSP34启动滤波器工作，以便聚焦，并把驱动信号送到DA转换器35，闭合聚焦控制环路。而且，闭合循迹控制环路，读取盘片12上的地址信息，进行搜索操作，以把光束移向所需要的光道，读取必要的信息(TOC信息等)，进入待用状态。
在不是CD、CD-R的情况下，把信号从DSP 34发送到激光器控制电路4，接通短波长的激光器2。接着，上下移动会聚透镜10。FE上产生的S形信号的幅度随盘片的类型而不同，如图15所示。该幅度也与投射长波长激光时获得的FE信号的幅度不同。正如波长为780nm的情况一样，把信号FE的幅值(最大或最小值)通过AD转换器33馈送给DSP 34，把该值通过总线传送到微计算机(CPU)51，CPU 51把取得的FE的幅值存储到其内的RAM中。
CPU51在这些波长上对存储的FE值进行减法运算(由于易于处理，所以基本上都要求减法。然而，在本发明中该处理并不限于减法。)，把减法运算的结果与预定辨别值进行比较，确定当前装载的盘片的类型为SD、SD-W或CD-RW。
图16示出了把波长为780nm的激光和波长为650nm的激光投射到每种类型的盘片上，并上下移动会聚透镜以获得图15所示的波形图时获得的信号的幅值，图16还示出了对应于该幅值的辨别值。如图15和16(1)所示，在SD(单层)的情况下，把在780nm时FE的幅值存储成SFE78，把650nm时FE的幅值存储成SFE65。通过减法运算获得这些幅值之间的差值，并与预定电平FA和FB进行比较。如果该差值在FB至FA的范围内，则可以识别出盘片为SD(单层)。此外，在SD-W(双层)的情况下，把780nm时FE的幅值存储成DFE78，把650nm时FE的幅值存储成DFE65。通过减法运算获得这些幅值之间的差值，并与预定电平FB和FC进行比较。如果该差值在FC至FB的范围内，则可以识别出该盘片为SD-W(双层)。而且，在CD-RW的情况下，把780nm时FE的幅值存储成WFE78，把650nm时FE的幅值存储成WFE65。通过减法运算获得这些幅值之间的差值，并与预定电平FC进行比较。如果该差值小于FC，则可以识别出该盘片为CD-RW。
下面描述第六实施例。当假设根据实施例六的装置重放四种类型的盘片(例如传统的CD、SD、SD-W和CD-RW)时，正如根据第五实施例的装置的情况一样，首先把信号从DSP 34送到激光器控制电路3，接通长波长的激光器1。接着，上下移动会聚透镜10。如果此时在装置中已装载了盘片，则FE上产生的S形信号的幅度将随盘片的类型而不同，如图15所示。把AS信号的幅值(最大或最小值)通过AD转换器33馈送给DSP 34，把该值通过总线传送给微计算机(CPU)51，CPU 51把取得的FE的幅值存储到其内的RAM中。通常，仅用长波长激光器时的AS幅值就可以辨别出CD和CD-R。此后，DSP 34驱动会聚透镜10向下移动至最低位置，然后向上移动，并检测FE上产生的S形信号的电平，或检测信号RFENV的峰值电平。DSP34启动滤波器工作，以便聚焦，并把驱动信号送到DA转换器35，闭合聚焦控制环路。而且，闭合循迹控制环路，读取盘片12上的地址信息，进行搜索操作，以把光束移向所需要的光道，读取必要的信息(TOC信息等)，进入待用状态。接着，在不是CD、CD-R的情况下，把信号从DSP 34发送到激光器控制电路4，接通短波长的激光器2。接着，上下移动会聚透镜10。AS上产生的U形信号的幅度随盘片的类型而不同，如图15所示。该幅度也与投射长波长激光时获得的AS信号的幅度不同。正如波长为780nm的情况一样，把信号FE的幅值(最大或最小值)通过AD转换器33馈送给DSP 34，把该值通过总线传送到微计算机(CPU)51，CPU 51把取得的FE的幅值存储到其内的RAM中。
CPU51在这些波长上对存储的FE值进行减法运算(由于易于处理，所以基本上都要求减法。然而，在本发明中该处理并不限于减法。)，把减法运算的结果与预定辨别值进行比较，确定当前装载的盘片的类型为SD、SD-W或CD-RW。
如前所述，图16示出了把波长为780nm的激光和波长为650nm的激光投射到每种类型的盘片上，并上下移动会聚透镜以获得图15所示的波形图时获得的信号的幅值，图16还示出了对应于该幅值的辨别值。如图15和16(2)所示，在SD(单层)的情况下，把在780nm时AS的幅值存储成SAS78，把650nm时AS的幅值存储成SAS65。通过减法运算获得这些幅值之间的差值，并与预定电平AA和AB进行比较。如果该差值在AB至AA的范围内，则可以识别出盘片为SD(单层)。此外，在SD-W(双层)的情况下，把780nm时AS的幅值存储成DAS78，把650nm时AS的幅值存储成DAS65。通过减法运算获得这些幅值之间的差值，并与预定电平AB和AC进行比较。如果该差值在AC至AB的范围内，则可以识别出该盘片为SD-W(双层)。而且，在CD-RW的情况下，把780nm时AS的幅值存储成WAS78，把650nm时AS的幅值存储成WAS65。通过减法运算获得这些幅值之间的差值，并与预定电平AC进行比较。如果该差值小于AC，则可以识别出该盘片为CD-RW。
下面描述第七实施例。当假设根据实施例七的装置重放四种类型的盘片(例如传统的CD、SD、SD-W和CD-RW)时，正如根据实施例五和实施例六的装置的情况一样，首先把信号从DSP 34送到激光器控制电路3，接通长波长的激光器1。接着，向上和向下移动会聚透镜10。如果此时在装置中已装载盘片，则如图15所示产生RF。然而，通过包络检测电路29，在包络检测电路29的输出信号RFENV上产生V形信号，V形信号的幅度随盘片的类型而不同。把信号RFENV的幅值(最大或最小值)通过AD转换器33馈送给DSP 34，把该值通过总线传送给微计算机(CPU)51，CPU 51把取得的FE的幅值存储到其内的RAM中。通常，仅用长波长激光器时的信号RFENV幅值就可以辨别出CD和CD-R。此后，DSP 34驱动会聚透镜10向下移动至最低位置，然后向上移动，并检测FE上产生的S形信号的电平，或检测信号RFENV的峰值电平。DSP34启动滤波器工作，以便聚焦，并把驱动信号送到DA转换器35，闭合聚焦控制环路。而且，闭合循迹控制环路，读取盘片12上的地址信息，进行搜索操作，以把光束移向所需要的光道，读取必要的信息(TOC信息等)，进入待用状态。接着，在不是CD、CD-R的情况下，把信号从DSP 34发送到激光器控制电路4，接通短波长的激光器2。接着，上下移动会聚透镜10。RFENV上产生的V形信号的幅度随盘片的类型而不同，如图15所示。该幅度也与投射长波长激光时获得的信号RFENV的幅度不同。正如波长为780nm的情况一样，把信号RFENV的幅值(最大或最小值)通过AD转换器33馈送给DSP 34，把该值通过总线传送到微计算机(CPU)51，CPU 51把取得的FE的幅值存储到其内的RAM中。
CPU51在这些波长上对存储的FE值进行减法运算(由于易于处理，所以基本上都要求减法。然而，在本发明中该处理并不限于减法。)，把减法运算的结果与预定辨别值进行比较，确定当前装载的盘片的类型为SD、SD-W或CD-RW。
图16示出了把波长为780nm的激光和波长为650nm的激光投射到每种类型的盘片上，并向上向下移动会聚透镜以获得图15所示的波形图时获得的信号的幅值，图16还示出了对应于该幅值的辨别值。如图15和16(3)所示，在SD(单层)的情况下，把在780nm时RFENV的幅值存储成SRF78，把650nm时RFENV的幅值存储成SRF65。通过减法运算获得这些幅值之间的差值，并与预值电平RA和RB进行比较。如果该差值在RB至RA的范围内，则可以识别出盘片为SD(单层)。此外，在SD-W(双层)的情况下，把780nm时RFENV的幅值存储成DRF78，把650nm时RFENV的幅值存储成DRF65。通过减法运算获得这些幅值之间的差值，并与预定电平RB和RC进行比较。如果该差值在RC至RB的范围内，则可以识别出该盘片为SD-W(双层)。而且，在CD-RW的情况下，把780nm时的幅值存储成WFR78，把650nm时的幅值存储成WFR65。通过减法运算获得这些幅值之间的差值，并也预定电平RC进行比较。如果该差值小于RC，则可以识别出该盘片为CD-RW。
通过组合第五、第六和第七实施例，可以提高辨别的准确性，可以使用各种激光头，也可以在各种盘片中进行辨别。例如，DSP 34构置成检测信号FE、AS、RFENV和TE的幅度，CPU存储对应于每种波长的激光器的所有幅值。将以发射短波长激光时的AS幅度除发射长波长激光时的FE、RFENV、TE的幅度而获得的值和以发射长波长激光时的AS幅度除发射短波长激光时的FE、RFENV、TE的幅度而获得的值进行比较，即从后一获的值减去前一获得的值。根据所得结果，进行辨别，确定盘片的类型。对于这种结构，即使由于其上粘有污物或灰尘而改变了盘片的反射比，也可以进行准确的辨别。
在具有凹坑纹道的只读盘片(ROM)和具有导纹光道和摆动信号的可记录光盘(RAM)的情况下，推挽法所检测光道误差信号(TEpp)的S/N比和幅度上会产生差值，而且相位对比法所检测光道误差信号(TEph)的S/N比和幅度也会产生差值。因此，通过激励聚焦控制，并检测每个信号TE的幅度或者二进制表示时的噪声脉宽，可以根据检测值辨别出ROM光盘和RAM光盘。而且，也可根据光束横越光道时FE上产生的横越信号(越纹信号)的电平，进行辨别。
此外，在不擦除CD-R上的数据的情况下(由于盘片停止旋转、激光器功率、波长等原因)，可以把两个长、短波长的激光器的光束投射到CD和CD-R上，因而可捕获在这两种波长时所有盘片上的信号。采用这种结构，可以通过一次操作对盘片进行辨别。
在上述这些实施例中，已描述了重放CD(CD-R)、D、SD-W和CD-RW盘片。然而，在设置有两个或多个不同波长的激光器用来重放两种或多种盘片(包括目前可以应用的PD、MO和MD以及将来市场上可以得到的DVD和高密度MO等)的装置中，通过应用这些实施例，并用适当波长的光源，可以对盘片进行辨别，同时保护盘片。
正如第一至第三实施例和第四实施例的情况一样，第六和第七实施例用两个波长780nm和650nm的激光器作例子进行了叙述。然而，本发明可以通过顺序转换上述过程，用于两个或多个不同波长的激光器。本发明也可以用于波长为650nm或635nm的激光器，以及波长更短的蓝色激光器。因此本发明完全不受波长限制。
此外，在上面的描述中，信号的幅值存储在CPU内置的RAM中。然而，如果DSP的容量和RAM的容量足够的话，这些幅值也可以存储在DSP内置的RAM中。此外，如果要存储大量的数据，则可以设置DSP或CPU可以存取的外部RAM。
下面，参照图1以及图8和图9描述第八和第九实施例，它们的启动过程具有聚焦控制和循迹控制接入定时的特征。图8是聚焦控制开环增益特性与盘片摆动加速度特性的曲线图。图9是循迹跟踪开环增益特征和盘片偏心加速度特性的曲线。
正如CD一般表示出的情况一样，主轴电动机在操作启动时到达所要求的转速的时间随着重放速度(即盘片转速)的提高而变长。随着转速的提高，盘片的摆动加速度和偏心加速度也与转速的平方成比例地增加。如图8和9所示，如果与伺服控制开环增益相比，盘片的加速度变得高了，则难以接入聚焦控制和循迹控制。
图10示出了根据第八实施例的装置的启动过程。下面描述该过程。当把盘片装载入装置时，微计算机(未示出)执行启动步骤以进行系统控制，并把主轴电动机接通(ON)命令从微计算机送入到DSP34。在接收到微计算机的主轴电动机接通命令之后，DSP34从预定的端口取得接通信号，并通过主轴控制电路14(步骤S1)启动主轴电动机13(步骤S1)。在取得该命令之后，DSP34根据主轴电动机13的FG进行速度控制，使主轴电动机13的转速变成预定值(步骤S2)。达到预定转速所需要的时间在500ms至1500ms的范围内。在此期间，微计算机接连地向DSP34发送命令。根据这些命令，DSP34接通激光器(步骤S2，S4)，接通聚焦控制(步骤S5，S6，S7)，接通循迹控制(步骤S8，S9，S10，S11，S12)。在开始接入聚焦控制时，由于激光器接通时间为几个毫秒，所以主轴电动机转速还没有提高到预定值。此时，立即接入循迹控制(步骤S5)。接着，接通循迹控制。由于接入聚焦控制所需要的时间约在200ms至500mn的范围内，所以即使在循迹控制接入开始时，主轴电动机的转速仍低于预定值。
因此，盘片的偏心加速度和摆动加速度落入或者近似落入各类控制的开环增益跟踪范围内，控制的接入不会因失败。具体地说，在主轴电动机的启动时间相当短的情况下，控制系统进行学习，即测量一个转速值提高到另一个转速值所需要的时间，并根据该时间转换驱动增益(这与第九实施例有关，将在下面描述)。本实施例构置成在学习期间，在预定的转速时接入聚焦控制和循迹控制。
图11示出根据第九实施例的装置的启动过程。下面描述该过程。当把盘片装载到装置内时，由微计算机(未图示)执行启动步骤，以进行系统控制。微计算机把主轴电动机接通命令发送到DSP34。在接收到微计算机的主轴电动机接通命令之后，DSP34从预定的端口取得接通信号，并通过主轴控制电路14启动主轴电动机13(步骤S1)。在取得该命令之后，DSP34根据主轴电动机13的FG进行速度控制，使主轴电动机13的转速变成预定值(步骤S2)。在电动机的转速达到预定值之后，DSP34接通激光器(步骤S3，S4，S5)，接通聚焦控制(步骤S6，S7，S8)，接通循迹控制(步骤S9，S10，S11)。此时，在盘片偏心和摆动较小的情况下，不难接入聚焦控制和循迹控制，搜索盘片上所要求的光道，读取必要的信息，进入备用状态(步骤S12，S13)。然而，如果摆动和偏心较大，则摆动加速度和偏心加速度变大，就不能接入聚焦控制或循迹控制。因此，当DSP34检测到聚焦控制接入出错或循迹控制接入错时(步骤S8，S11)，就把传到主轴电动机的目标转速重设为较低值(例如，1/2)(步骤S14，S15)。通过各种方法可以检测聚焦控制接入出错或循迹控制接入出错。例如，通常通过发现RFENV信号的电平低于其预定电平或者通过发现没有循迹出错信号来检测聚焦控制接入出错。此外，通常通过发现循迹出错信号的二进制信号计数达到或大于预定值来检测循迹控制接入出错。
在DSP34利用聚焦控制接入出错或循迹控制接久出错信号进行检测，以把目标转速调低，从而降低转速之后，再次上下移动会聚透镜10，相继接入聚焦控制和循迹控制。例如，通过把转速减半，把摆动加速度和偏心加速度减小到四分之一，从而即使在摆动和偏心较大时，也可以进行控制接入操作。在循迹接入操作之后，搜索所要的光道，把转速提高到预定值，同时进行预定的控制，读取必要的信息，进入备用状态(步骤S13)。
下面描述本发明的第十实施例。图12是电动机启动转矩和达到某一转速时的启动时间的变化的特性曲线图。
如图12所示，启动时间随电动机转矩变化而不同，转矩的变化将引起旋转控制系统的增益变化。因此，因干扰等原因会改变转速，在再现信号中产生抖动。第十实施例涉及一种学习方法，以吸收旋转系统的变化。图13是图1所示的主轴电动机13、主轴控制电路14和DSP34详细框图。
当在装置启动时把盘片旋转命令从CPU(未图示)发送到DSP34时，DSP34通过主轴控制电路14向主轴电动机13发送旋转命令。由于主轴电动机设置有霍耳器件，所以每次旋转产生具有N个脉冲的信号FG(在本实施例中为6个脉冲)，并提供给DSP34。在提供了信号FG之后，在信号周期变成某一时间值或更小时，DSP34进行检测，确定电动机是停止还是旋转。
而且，DSP34相对于CPU指定的预定目标旋转速度计算和设置FG的目标周期(目标频率)，把驱动信号通过主轴控制电路14传送给主轴电动机，使输入信号FG具有该周期(步骤)。主轴控制电路14具有增益调整部分41，在初始时设置预定增益。
下面描述学习主轴电动机转矩变化的方法。如上所述，如果电动机的驱动转矩和控制电路的增益有变化，则达到某一旋转频率所需要的时间将变动。由于把FG信号提供给DSP34，并且总是测量信号的一个周期，以便进行频率控制，所以可以相反地通过周期检测出当前的转速。例如，测量转速从0rpm(停止状态)提高到500rpm所需的时间。把对应于测量时间，并在调整部分41内设置的增益存储在DSP34的ROM内，制成表格值供参考。另一方面，得到关系式，对DSP34核心进行算术运算，可以获得增益，并置入DSP34内的增益设置RAM中。
如上所述，在增益调整部分41上，设置根据主轴电动机的启动时间获得设置值，可以吸收转矩变化、空回、摩擦等不利的影响，从而可以得到稳定的旋转控制。
在上面对本实施例的描述中已经提到，测量转速从0rpm提高到500rpm所需的时间。然而，在刚关断和接通电源，或装置操作时的复位之后，主轴电动机由于惯性继续旋转。因此，如果系统等到转速变为0或等到停止旋转，则需要很长的时间再进行操作。如果本实施例构置成测量两转速之间变化所需的时间，例如测量从300rpm至500rpm所需的时间，则即使在关断和接通电源时，也可以消除等待时间。因此，可以准确地测量主轴的启动(旋转变化)时间值A、B和C。此外，通过根据CD等的重放速度，可以设置在两点上已获知的旋转速度，有可能获知准确的转矩，可以进行更稳定的控制。而且，尤其是，通过在两点上设置转速，使高速度是低速的两倍，可以简单地利用软件来处理，进行准确的测量。
另外，在例如CD播放机等单个装置具有各种重放速度模式(例如8cm单面盘片播放模式和12cm盘片播放模式以及标准模式、2倍速度模式和8倍速度模式)的情况下，通过对各种盘片类型(直径)或各种重放速度进行学习，可获得更稳定的旋转控制系统。
利用上述的第一至第七实施例，在保护了例如已记录在CD-R上的信息的同时，可以对新颖高密度盘片进行录放。而且，与启动时已装载的盘片的类型无关，可以把光盘装置启动成备用模式，能立即识别出盘片，便于再现(记录)。即使使用了具有较大摆动或偏心的盘片，利用第八实施例，也可以在刚启动操作之后，在转速仍低之前接入聚焦控制和循迹控制，从而可以进行高速启动和高速再现。同样，当由于使用了具有较大摆动或偏心的盘片而造成控制接入失败时，利用第九实施例，可以降低转速，进行接入，把转速恢复到其预定值，从而可以确保高速再现。而且，通过利用使用了两点之间转速变动时间以进行速度控制的FG测量电动机转矩的改变和变化，可以准确地了解电动机，而不提高成本，可以构成稳定的旋转控制系统。
根据上述的实施例四，通过测量电动机的提速时间，利用测量值，可以识别出盘片是否存在。当没有盘片时，电动机的惯性小，快速达到预定转速，或变得失去控制，从而防止了锁定。因此，如果电动机的提速时间超出的预定范围，则可以确定为没有装载盘片。用这种方法来识别有无盘片存在，可以同时进行两个步骤，即启动电动机，识别有无盘片存在，因而可以缩短启动时间。
上文已表明，在本发明中，投射激光而不接入聚焦控制和循迹控制，进行识别，确定是否装载了高密度盘片或超高密度盘片。会聚光束照射到盘片记录面上非常短的时间(几毫秒或更短)。因此，即使由于照射了光束使信息标记之一丢失，该丢失的标记也可以纠正，在再现信息时不会产生问题。
此外，在本发明中，识别盘片的类型，同时以长波长激光器到短波长激光器的顺序发射激光。因此，短波长激光不会投射到记录媒体上(CD-R等)。因此，可以重放用一个短波长激光器不能重放的CD，可以防止短波长激光擦除记录盘片(例如CD-R)上的信息。
在本发明中，还把高再现功率的装置(用于诸如CD-RW等盘片的再现兼容装置)构置成在上述识别期间以低功率发射。因此，即使由于识别错误而把短波长的激光投射到诸如CD-R等盘片上，也可以完全防止擦除信息。
此外，在本发明中，能高速重放具有大摆动或偏心的盘片。
在本发明中，还通过利用使用了两点之间转速变动时间以进行速度控制的FG测量电动机转矩的改变和变化，可以准确地了解电动机，而不提高成本，可以构成稳定的旋转控制系统。
因此，总的来说，本发明可以可靠地对传统的盘片(例如CD和CD-R)进行高速再现，也能以同样的方式可靠地对新颖高密度盘片进行再现和记录。
权利要求
1.一种光盘装置，用于从多种类型的信息载体上再现信息，或用于把信息记录到多种类型的信息载体上，它包含光源，两个或两个以上具有不同波长；会聚装置，把每个所述光源发射的光束会聚到所述信息载体的表面上；移动装置，使所述会聚装置会聚的所述光束的会聚点在基本上垂直于所述信息载体表面的方向上移动；会聚状况检测装置，输出一个对应于所述信息载体信息表面上所述光束会聚状况的信号；放大检测装置，测量所述会聚状况检测装置的所述信号的幅值；聚焦控制装置，用于根据所述会聚状况检测装置的所述输出信号驱动所述移动装置，并进行控制，使所述光束在所述信息载体的信息表面上的会聚状况基本不变；在启动或重新启动所述光盘装置时，在驱动所述聚焦控制装置之前，如果接通具有预定波长的所述光源之一，并且驱动所述移动装置使所述会聚装置靠近然后离开所述信息载体或离开然后靠近所述信息载体，所述光盘装置就进行辨别，根据所述幅度检测装置的幅度信号确定所述信息载体的类型，如果具有所述预定波长的所述光源与已被辨别的所述信息载体的类型不一致，则接通具有不同波长的另一个光源，直到找出与所述信息载体的类型一致的光源，然后驱动所述聚焦控制装置，其中所述光源是一具有长波长的光源和一波长小于所述长波长的光源。
2.一种光盘装置，用于从多种类型的信息载体上再现信息，或用于把信息记录到多种类型的信息载体上，它包含光源，两个或两个以上具有不同波长；会聚装置，把每个所述光源发射的光束会聚到所述信息载体的表面上；移动装置，使所述会聚装置会聚的所述光束的会聚点在基本上垂直于所述信息载体表面的方向上移动；会聚状况检测装置，输出一个对应于所述信息载体信息表面上所述光束会聚状况的信号；总光量检测装置，输出一总光量信号，对应于从所述信息载体反射的总光量，以及聚焦控制装置，用于根据所述会聚状况检测装置的所述输出信号驱动所述移动装置，并进行控制，使所述光束在所述信息载体的信息表面上的会聚状况基本不变；在启动或重新启动所述光盘装置时，在驱动所述聚焦控制装置之前，如果接通具有预定波长的所述光源之一，并且驱动所述移动装置使所述会聚装置靠近然后离开所述信息载体或离开然后靠近所述信息载体，所述光盘装置就进行辨别，根据所述总光量检测装置的总光量信号确定所述信息载体的类型，如果具有所述预定波长的所述光源与已被辨别的所述信息载体的类型不一致，则接通具有不同波长的另一个光源，直到找出与所述信息载体的类型一致的光源，然后驱动所述聚焦控制装置，其中所述光源是一具有长波长的光源和一波长小于所述长波长的光源。
3.一种光盘装置，用于从多种类型的信息载体上再现信息，或用于把信息记录到多种类型的信息载体上，它包含光源，两个或两个以上具有不同波长；会聚装置，把每个所述光源发射的光束会聚到所述信息载体的表面上；移动装置，使所述会聚装置会聚的所述光束的会聚点在基本上垂直于所述信息载体表面的方向上移动；会聚状况检测装置，输出一个对应于所述信息载体信息表面上所述光束会聚状况的信号；再现信号检测装置，输出对应于记录在所述信息载体上信息信号幅度或所述信息信号包络检测获得的信号幅度的幅度信号；聚焦控制装置，用于根据所述会聚状况检测装置的所述输出信号驱动所述移动装置，并进行控制，使所述光束在所述信息载体的信息表面上的会聚状况基本不变；在启动或重新启动所述光盘装置时，在驱动所述聚焦控制装置之前，如果接通具有预定波长的所述光源之一，并且驱动所述移动装置使所述会聚装置靠近然后离开所述信息载体或离开然后靠近所述信息载体，所述光盘装置就进行辨别，根据所述幅度检测装置的幅度信号确定所述信息载体的类型，如果具有所述预定波长的所述光源与已被辨别的所述信息载体的类型不一致，则接通具有不同波长的另一个光源，直到找出与所述信息载体的类型一致的光源，然后驱动所述聚焦控制装置，其中所述光源是一具有长波长的光源和一波长小于所述长波长的光源。
全文摘要
一种再现多种类型信息载体或向多种类型的信息载体记录信息的光盘装置，具有两个或多个不同波长的光源、把光会聚到信息载体上的会聚部件、使会聚点在基本上垂直于信息载体表面的方向上移动的移动部件、输出对应于信息载体上光束会聚状况的信号的会聚状况检测部件、测量会聚状况检测部件信号幅度的幅度检测部件，以及根据会聚状况检测部件的输出信号驱动移动部件，并进行控制使信息载体上的光束会聚状况基本保持恒定的聚焦控制部件。
文档编号G11B19/12GK1555050SQ200410003709
公开日2004年12月15日 申请日期1998年6月1日 优先权日1997年5月30日
发明者渡边克也, 山元猛晴, 岸本隆, 守屋充郎, 晴, 郎 申请人:松下电器产业株式会社