光碟裝置的製作方法

2023-10-24 03:26:47

專利名稱：光碟裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種能使用兩種不同形狀光碟介質的光碟裝置，它在一個裝置中既能使用類似CD-ROM的光碟，又能使用類似磁光碟的盒式封裝介質，更具體地說，本發明涉及一種光碟裝置，即使它在物理上是一個裝置，也能作為單獨裝置為上級主機執行輸入/輸出過程。
十餘年來篷勃發展的起始於音頻用途的光碟(CD)可看作當前多媒體之首。尤其是近年來具有光碟只讀存儲器(此後簡稱為「CD-ROM」)的個人計算機快速地普及。用於再現CD-ROM的CD機作為繼軟盤驅動器(FDD)和硬碟驅動器(HDD)之後所建立的第三種文件設備的地位已得到公認。另一方面，由於其大容量和可裝卸的優點，使用封裝在盒內的磁光碟的可重寫式光碟裝置也逐漸普及。可重寫光碟裝置也正發展成為使用ISO標準的5英寸或3.5英寸的盒式磁光碟的文件設備。
然而，在使用這種常規光碟介質的設備中每種光碟介質，例如CD-ROM或盒式MO，都有自己專用的驅動器。因此，當用戶既要使用CD-ROM又要使用盒式MO時，就必須分別配備CD機和MO驅動器。尤其近年來，在許多情況下CD機或MO驅動器作為個人計算機的一種外部設備裝在該裝置的主體中。在這種情況下，留出空間同時安裝兩種設備是困難的，而在裝置的主體中只裝其中的一種設備又不方便。為了迎接全面的多媒體時代，對CD機而言，不能只局限於作為一種簡單CD-ROM再現裝置的功能，而迫切需要具有早已在MO驅動器中實現的重寫功能。另一方面，對MO驅動器而言，不能局限於只用作一種簡單的文件設備，而是迫切要求MO驅動器能與CD-ROM、視頻CD及其它可作為多媒體一部分的類似介質配套使用。尤其對MO驅動器而言，能夠獲取正在快速普及的個人計算機領域中所提供的CD資源是不可缺少的條件。
在CD機中，除了常規的用於音樂的CD-DA和用於復現字典數據、圖象數據程序和類似內容的CD-ROM之外，同時利用這些介質編輯和存儲大量數據就成為必要條件。另一方面，使用具有ISO標準的大容量的可讀、可寫和進一步可裝卸的盒式MO的MO驅動器也是用於處理由CD-ROM或類似設備所提供的大量數據的不可缺少的設備。
根據本發明，注意點不僅在於光學系統的每個CD機和MO驅動器都使用一個雷射二極體，而且在於在傳感器、伺服控制系統和類似設備中都有許多相似性，本發明提供了一種CD/MO共同使用類型的光碟裝置，在這種裝置中，這兩種介質的功能，尤其涉及機械結構的功能是公用的，使CD和盒式MO兩者都能用在一個裝置中。此外，提供了一種光碟裝置，在允許使用兩種不同形狀的諸如CD、盒式MO或類似裝置的介質時，從上級主機看，該裝置作為獨立的處理裝置在運行，也即作為一臺CD機和一臺MO驅動器在運行，從而提高了主機中驅動設備的作業系統的匹配性能。
本發明涉及一種用於共同執行兩種具有不同形狀的介質的處理過程的光碟裝置，其特徵在於包括當裝入第一介質時用於執行處理操作的第一信號處理電路；當裝入第二介質時用於執行處理操作的第二信號處理電路；用於將第一二信號處理電路識別為上級主機裝置的單獨的處理裝置的主機接口電路；及用於根據由主機接口電路接收的主機命令允許第一或第二信號處理電路執行所請求的操作過程和用於通過主機接口電路將結果進行應答的處理器。希望第一介質為盒式封裝介質，第二介質為未封裝在盒內的外露介質，當裝入盒式封裝介質時由第一信號處理電路執行記錄操作或再現操作，及當裝入外露介質時由第二信號處理電路執行記錄操作或再現操作。例如，第一介質為其中封裝著光碟介質的盒式光碟(此後稱為「盒式MO」)及第二介質為光碟(此後稱為「CD」)。在此情況下，當裝入盒式MO時MO的第一信號處理電路作為一個MO驅動器執行MO的記錄操作或再現操作。當裝在CD載體上的CD被裝入時，CD的第二信號處理電路作為CD機執行再現操作。
主機接口電路允許第一和第二信號處理電路被識別為上級主機裝置的光碟驅動器和CD機的單獨的設備。作為處理器的MPU允許第一或第二信號處理電路根據由主機接口電路接收的主機命令執行所請求的操作過程，從而可通過主機接口電路將結果進行應答。該主機接口電路包括用於接收連至主機的主機接口中特有的所規定的ID號及用於完成命令接收和對MO的第一信號處理電路作出應答的MO的第一主機接口電路；及用於接收連至主機的主機接口中特有的所規定的ID號及用於執行命令接收和對CD的第二信號處理電路作出應答的第二主機接口電路。例如，當ATA接口(ATAPI)用作主機接口時，主人和隨從被規定為ID號。當快速SCSI-2接口用作主機接口時，兩個設備號被規定為ID號。因此，為了將本發明的光碟裝置連接成為CD/MO公用裝置，雖然物理上只有一個裝置，但主機裝置能識別由主機接口連接的CD機和MO驅動器這兩種設備狀態。由於通常MO的設備驅動程序和CD的設備驅動程序已裝在例如個人計算機或類似設備的主機裝置的作業系統中，根據本發明，在主機接口的設備側實現了專用裝置連至這些設備驅動程序中的每一個程序的配置。因此，即如本發明的光碟裝置為一種能同時使用盒式MO和CD兩者的特殊裝置，主機裝置的作業系統也能作為單獨設備執行輸入/輸出操作過程。另一方面，當本發明的光碟裝置被主機接口看作一個用於主機裝置MO/CD的公用裝置時，必須在作業系統中準備和安裝一個供MO/CD公用裝置用的特殊的設備驅動程序。因此會擔心MO/CD公用裝置的通用性將明顯地變壞。如上所述，根據本發明，即如只有一臺裝置，只要主機接口將它用作兩臺設備如MO驅動器和CD機，主機裝置的作業系統設備驅動程序也能照原樣使用並可獲得極高的通用性。例如，根據ISO標準的3.5英寸的盒式MO12用作盒式MO。120mm的CD-ROM或120mm的CD-DA用作CD。也可使用80mm的CD-DA。此外，還可將數字通用光碟DVD用作CD。本發明不限於CD和盒式MO，也可照原樣用於能公用地處理至少兩種具有不同形狀的介質的裝置。
通過下面結合附圖的詳細描述，本發明的上述和其它目的、特徵和優點將變得更加明顯。


圖1是本發明裝置的結構示意圖；圖2是盒式MO和CD載體之間尺寸關係的示意圖；圖3是本發明插入/退出埠中開口形狀的示意圖；圖4為本發明CD載體前端的示意圖；圖5為本發明CD載體後端的示意圖；圖6說明CD、CD載體和主軸電機之間的對應關係圖；圖7A和7B為封裝在CD載體中的CD轉臺的示意圖；圖8A至8D說明CD轉臺機轂尺寸與ISO標準的轂的尺寸的一致性；圖9為本裝置外殼的組裝部件分解圖；圖10為封裝在裡面的主體裝置示意圖；圖11為圖10主體裝置後端的示意圖；圖12為從圖10的主體裝置中取出的機構的示意圖；圖13為圖12的機構後面的示意圖；圖14為圖10的主體裝置外殼的組裝部件分解圖；圖15是為圖10的主體裝置提供的裝入電機組件的示意圖；圖16是為圖12的機構提供的主軸組件的組裝部件分解圖；圖17為圖12的主軸組件的側面正視圖；圖18為圖10中主體裝置的插入/退出埠上用於檢測介質信息的插銷開關示意圖；圖19為圖10中的插銷開關的檢測信號和被識別介質的對應關係圖；圖20為插入盒式MO開始裝入時的示意圖；圖21為盒式MO裝入期間的示意圖；圖22為盒式MO裝入結束時的示意圖23為插入CD載體開始裝入時的示意圖；圖24為CD載體裝入期間的示意圖；圖25為CD載體裝載結束時的示意圖；圖26A和26B為本發明硬體結構的簡圖；圖27為本發明基本操作的流程圖；圖28為本發明主機接口的示意圖；圖29為響應圖28中的主機命令的中斷的MPU處理過程流程圖；圖30為本發明跟蹤誤差檢測電路的框圖；圖31為圖30中用於CD的跟蹤誤差檢測電路框圖；圖32A和32B為圖27中低速尋道和高速尋道時跟蹤誤差信號的時序圖；圖33為圖30中用於MO的跟蹤誤差檢測電路框圖；圖34為允許在CAV控制和CLV控制之間進行切換的主軸控制電路的框圖；圖35A和35B說明CLV控制中的軌道位置和旋轉速度之間的關係，以及CAV控制中軌道位置和讀時鐘頻率的關係。
圖36說明根據本發明、按照介質的類型指定CAV/CLV切換和速度切換的模式信息。
圖37說明使用在CAV控制中使用的分頻比、濾波常數和增益。
圖38說明在CLV控制中使用的時間-速度標誌數、濾波常數和增量；圖39是和介質的裝入相關的啟動過程的流程圖；圖40為MO主軸控制的啟動過程流程圖；圖41為CD主軸控制啟動過程流程圖；圖42為啟動過程中介質數據的高速緩存登臺過程的流程圖；圖43是通過將主軸旋轉切換為低速或從CAV切換為CLV以處理CD讀誤差事件的出錯重試處理的流程圖；圖44說明根據CD軌道位置的內層CLV控制和外層CAV控制的切換特性；圖45為圖44中CAV和CLV切換控制的流程圖；圖46為在CD的CLV控制中根據正常速度和四倍速度下軌道位置的速度特性；圖47說明根據CD軌道位置的內層CAV控制和外層CLV控制的切換特性；以及圖48為圖47中CAV和CLV切換控制的流程圖。
圖1是本發明光碟裝置的一個示意圖。本發明的光碟裝置具有作為裝置主體的光碟驅動器10，並可以用一個盒式磁光碟(此後簡稱為「盒式MO」)12和光碟(以後簡稱為「CD」)14中的一個作為該光碟驅動器10的一種介質。光碟驅動器10的尺寸例如高25.4mm、寬146mm和深190mm。例如，根據ISO的可重寫盒式盤可用作盒式MO12，而容量為128MB、230MB、540MB、640MB等中的任一種都可以使用。還有與這些盤不同的盒式盤，230MB、540MB、640MB的盒式盤或3.5英寸MSR盒式盤(1GB)，或3.5英寸的重寫盒式MO(符合ISO標準者)都可以使用。例如，對於盒式MO12，可使用根據ISO/IEC10090標準(信息技術-90mm盒式光碟、可重寫和只讀，用於數據交換，1990年發布)。根據JIS X 6272(1992年9月1日確定)「90mm可重寫和只讀類型的盒式光碟」一種盒式盤。對於CD14，可以使用120mm的CD-ROM(型號1，2)、120mm的CD-DA以及120mm的圖象CD(單會話和多會話)。另外，80mm的CD-DA也可以再現。將來，還可以使用DVD(數字通用光碟，其統一標準已於1995年12月8日被制定)做為下一代數字電影的視盤。例如，使用根據SONY公司和Philips公司做為內部參考材料出版的「光碟只讀存儲器系統說明書」(1985年5月，SONY公司和N.V.Philips有限公司)的一種光碟。
光碟驅動器10的前面有一個以下端為旋轉中心的可旋轉門20。打開門20也就打開了插入/退出埠18。光碟驅動器10的前面板有退出開關按鈕22、用於CD14再現時調節音量的音量撥盤25，並且還有一個必需的指示燈。盒式MO12可原樣插入光碟驅動器10，然後可記錄和再現。另一方面，CD14要裝在CD載體16上然後再插入光碟驅動器10。CD載體16是上端開口的一個夾具部件。CD載體16在其具有圓形凹入部分的CD封裝部件15的中心處有一個可旋轉的CD轉臺24。CD14被裝在CD轉臺24上，使得CD14的連接孔48正對著CD轉臺24。對應於CD14尋道區的一個矩形開口部分30在CD封裝部件15的預定部位上開口，由此露出CD14下部的介質表面。
圖2比較了用於在圖1中的光碟驅動器10中裝入盒式MO12以及用於裝入CD14的CD載體16插入側面上的邊緣表面。盒式MO12的基於ISO標準的標準尺寸為厚度為D1(＝6.0±0.2mm)和側寬W1(＝90.0mm)(容差範圍內為0到-0.4mm)。另一方面，對應於直徑為120mm的CD14的CD載體16具有厚度D2和側寬度W2。在盒式MO12的厚度D1和CD載體16的厚度D2之間存在下面的尺寸關係D1＞D2。例如，根據ISO標準，盒式MO12的厚度為D1(＝6mm)。另一方面，根據SONY和Philips公司的統一標準，裝在CD載體16上的CD14的厚度為1.2mm，而厚度D2為4.5mm，這樣CD就能很好地封裝在CD載體16中。因此，在盒式MO12的厚度D1和CD載體16的厚度D2之間存在約1mm的厚度差。
如圖1所示，使用相同的插入/退出埠18，就能在本發明的光碟驅動器10中插入和退出尺寸不同的盒式MO12和CD載體16(其上裝著CD14)。因此，插入/退出埠18的開口部分具有如圖3所示的形狀、位置及尺寸關係。在圖3中，對應於圖2中的CD載體16，光碟驅動器10的插入/退出埠18的開口部分18-2用於厚度D2和側寬度W2的CD。開口部件18-1用於圖2中厚度D1和側寬度W1的盒式MO12，當使其中心位置在側寬度方向上和CD的開口部件的中心一致時，開口部件18-1和18-2重迭地形成。因此，用於盒式MO12和CD載體16的插入/退出埠18的有效開口部分為階梯式的開口形狀，以使上部的側寬度為W1，下部的側寬為W2，在厚度方向上的形狀為側寬度W1的範圍內向上僅凹入厚度ΔD(＝D1-D2)，然後在厚度為D2時被加寬到側寬度W2。在實際的裝置中，矩形開口部分的高度為盒式MO12的厚度D1、其側寬度為CD載體16的側寬度W2。對於這樣一個矩形開口部件，提供一種導向部件以形成MO的開口部件18-1，後者在中心上在側寬度W1的範圍內僅凹入ΔD。通過形成圖3中這樣一種適合於盒式MO12和CD載體16在插入方向上的厚度和側寬度的插入/退出埠18的開口形狀，盒式MO12和裝有CD14的CD載體16都可以在插入/退出埠18上插入和退出。同時，盒式MO12和CD載體16都能分別地在插入/退出埠18上無條件地定位。
圖4給出了用在本發明中的CD載體。圖5表示其後部。在圖4和圖5中，在CD載體16中，由塑料注模形成的矩形夾具26用作主體，而在夾具26的頂部中形成了具有適用於封裝CD14的圓形凹入部分的CD封裝器15。CD轉臺24可旋轉地被封裝在CD封裝器15的中心。CD封裝器15的插入側面上的底面中有一處開口部分30，由此向下露出裝在CD轉臺24上的記錄面。在CD載體16裝入到圖1的光碟驅動器10的狀態中，傳感器機構被定位在面向開口部分50、52、54和56伸入在圍住CD封裝器15的夾具26的4個上方角上。當CD載體16插入圖1的光碟驅動器10時，導向彈簧部分50、52、54和56能防止夾具26的震動、浮動、彎曲或類似活動，並且使裝入和退出操作時保持在光碟驅動器10中的姿態和位置。錐形導向部件32用在夾具26插入邊上的右角部分。錐形導向部件32形成了用於拉入的滾筒形拉入表面，當CD載體16插入光碟驅動器10並拉入該CD載體16時，裝入機構首先接觸錐形導向部件32。錐形導向部件32的左側有一個臂安全槽34，其功能將在下面明確說明的裝入機構的描述中介紹清楚。夾具26的插入邊和退出邊上的一個角位置上伸出形成一個反插入防止銷38。反插入防止銷能防止CD載體16在前面和後面插反的狀態下插入光碟驅動器中。在正常插入時，通過推出裝載滾筒並經錐形導向部分32的斜面移到外面，就能裝入CD載體16。然而，當反向插入時，由於CD載體16在錐形導向部分32左對面的角部碰撞裝載滾筒，使裝入不能執行，由此防止反向插入。夾具26的CD封裝器15中有定位孔40和42以及載體檢測孔(介質檢測孔)44。當圖1中盒式MO12的旋轉中心被定位在由CD轉臺24確定的旋轉中心時，定位孔40和42在相同的位置上形成，並且其形狀和同樣在盒式MO12中形成的定位孔的形狀一樣。載體檢測孔44是CD載體16所特有的一個檢測孔。因此，光碟驅動器10能根據有無該載體檢測孔44來判別被插的介質是盒式MO12或是裝有CD14的CD載體16。即，當載體檢測孔44被檢測到時，認為被插入的介質為CD14，而當不能檢測到載體檢測孔44時，則認為所插入的介質為盒式MO12。此外，可重寫盒式MO還有一個滑動按鈕，用於選擇禁止或允許重寫操作。然而，因為CD14為只讀光碟，在對應於開口的部位沒有形成孔，無法確定是否允許寫操作，這也就禁止了重寫操作。位於夾具26的CD封裝器15中心的CD轉臺24在帶有凸緣的盤68的上端有一個完整的CD側的轂70，並且在CD的轂70的三個外圍位置上還有碰簧球76。在CD轉臺24的後面，如圖5所示，帶有凸緣的盤68的中心有一個完整的主軸的轂62。做為主軸的轂62，所用的轂和封裝在盒式MO中的磁光碟中所用的轂一樣。
圖6表示CD14裝在CD載體16的狀態以及關於裝入位於光碟驅動器10內的主軸電機60上的耦合關係。CD14在中心上有一個連接孔48，而且該連接孔48正好適合位於CD載體16中心上的CD轉臺24的CD側的轂70。如上所述，當裝有CD14的CD載體16插入光碟驅動器10時，CD載體16被自動裝到主軸電機60上。當CD載體16移到對應於主軸電機60的旋轉中心的裝入位置時，主軸電機60被抬高，由此，通過磁鐵的磁力將主軸側的轂62連接在圖5中CD轉臺24的後面。
圖7A表示CD轉臺24在裝有CD14的CD載體16的夾具26中心上的封裝狀態。CD轉臺24在帶有凸緣的光碟68的上部中有CD側的轂70，其中，凸緣是由外圍的凹部形成的。封裝孔74開在CD側的轂70側面的三個位置上，但圖中只用一個封裝孔74做為代表。碰簧球76通過彈簧78被封裝在封裝孔74中。所形成的封裝孔74的開口部分的直徑小於碰簧球76的直徑，使碰簧球76保持在前邊緣被移定的狀態中。通過將CD14的連接孔48從上端壓低到CD側的轂70，如上所述，碰簧球76頂著彈簧78的壓力被移回進入封裝孔74，使得CD14接觸到如圖所示的帶有凸緣的光碟68上端的臺表面72，並且處於連接孔的開口部的上邊緣被碰簧球76壓迫的狀態下。安裝CD14的帶凸緣的光碟68的臺面72用橡膠或同類的材料塗覆上，以便防止CD滑動。這樣一個塗層的厚度是相當薄的，按微米計算。該塗層在不影響臺面72表面精度的前提下，能防止裝在具有凸緣的光碟68上的CD14滑動，由此防止由於CD轉臺24的旋轉而造成CD14的偏離。主軸側的轂62位於CD轉臺24的帶凸緣光碟68的下端中。主軸側的轂62的中心有一個軸插入孔66，該孔用於插入主軸電機的旋轉軸。孔66的四周有一個以鐵板為材料的磁板64。主軸側的轂62的結構、形狀和尺寸與圖1中封裝在盒式MO12中的磁光碟上的機轂一樣。通過附加在下邊的支撐板46，在CD載體16的中心部分形成了轉臺封裝器45。帶凸緣光碟68的凹入凸緣部位於轉臺封裝器45的垂直封閉部中，這樣能防止CD轉臺24從CD載體16中掉出來。
圖7B表示CD載體16裝到主軸電機的狀態。在該裝入狀態中，主軸電機的電機旋轉軸84被裝入到CD轉臺24的主軸側的轂62的軸插入孔66中。電機轂80被固定到電機旋轉軸84上。磁鐵82被裝到電機轂80的內層上表面上。通過讓磁鐵82靠近主軸側的轂62的磁板64，CD轉臺24和電機轂80被磁性地耦合在一起，使得放在CD轉臺24上的CD14能隨著電機旋轉軸84的轉動而轉動。在這種裝入狀態下，CD轉臺24的帶凸緣的光碟68以浮動的狀態被定位在轉臺封裝器45中，並且可以在不接觸CD載體16的情況下旋轉。
圖8A至8D表示ISO/IEC 10090(JIS X 6272-1992)標準的機轂的尺寸，圖7A和7B中的CD轉臺24提供的主軸側的轂62符合此標準。磁性材料602被安排在中心孔604的周圍，而圖8A中的機轂600則位於盤610的一側面上。圖8B顯示機轂600的中心孔的直徑D5，外徑D6，距離盤面的高度h1，距離盤面的磁表面位置h2，自參考面部到中心孔604的上部的高度h3，以及中心孔604的高度h4。在中心孔604的內角處形成45°和0.2±0.1mm的斜面C1，或者將這樣的一個角設置為曲率半徑R16(＝0.4±0.1mm)。夾住光碟610的磁性材料602的外徑D9和內徑D10如圖8C所示。此外，夾緊區域的外徑D7和內徑D8如圖8D所示。
圖9為圖1光碟驅動器10外殼的組裝部件分解圖。主體外殼86為盒狀部件，朝上邊和前邊開口。面板92裝在主體外殼86的前部。面板92有一個門20，該門在下拉的方向上是可關閉的，並且有退出開關按鈕22。音量撥盤25和退出開關27被裝在對應於面板92安裝位置的主體外殼86的邊上。圖10的主體裝置100安裝到主體外殼86上。當主體裝置100裝在主體外殼86上時，印刷電路板88被安排在頂部。印刷電路板88上裝著帶有光碟驅動器10硬體結構的電路(下面將要說明)。後部有一個連接器94。印刷電路板88的中心開了一個矩形的偏移磁鐵掩蔽孔96。隨印刷電路板88之後的是裝在頂部的蓋子90。
圖10表示從頂部看到的封裝在圖9的主體外殼86中的主體裝置100。在主體裝置100中，其下側為介質插入/退出埠18。機構裝置101從後部裝到主體裝置100上，如虛線所示。機構裝置101的一部分後部外露，圖12表示該機構裝置101。如圖14的組裝部件分解圖所示，主體裝置100由下面的部件所構成安排在頂部的固定組件115；位於插入/退出埠一側的固定組件164；裝在固定組件115右面的側面板166；通過中介板128裝在固定組件115左邊下部並且在介質的插入/退出方向上可移動的裝入板130。在圖10主體裝置100的組裝狀態下，在從插入/退出埠18一側的深度方向上、在固定組件115的頂面形成了一個導向槽102。在介質裝入之前，光柵104位於導向槽的初始位置上。光柵插銷104隨盒式MO12或CD載體16的裝入而在深度的方向上移動導向槽102。隨著本例中光柵插銷104的橫向移動，在盒式MO12的情況下，光柵在裝入完成位置上被釋放。用作懸臂門的偏移磁鐵夾具106由軸108支撐在做為導向槽102左側的固定組件115上面的中心背面上。偏移磁鐵夾具106由螺旋彈簧110朝關閉該門的方向推進。偏移磁鐵107被裝在偏移磁鐵夾具106裡面，使得偏移磁鐵107的一部分能在表示圖10中的固定裝置100的後面的圖11中看到。當擦除封裝在裝入的盒式MO12中的光磁碟時，偏移磁鐵107產生一個外部磁場。而當放在CD載體16上的CD14被裝入時，偏移磁鐵107是不需要的。為了擦除盒式MO12，偏移磁鐵107被伸入固定組件115裡面並被定位在光磁碟介質表面的特定範圍內。因此，當放有CD14的CD載體16被裝入時，裡面裝有偏移磁鐵107的偏移磁鐵夾具106被CD載體16向上推動並被擱置在外面，由此在再現由CD載體16裝入的CD14時，防止它成為一種障礙。如圖9所示，對應於偏移磁鐵夾具106，偏移磁鐵掩蔽孔96向著位於頂端的印刷電路板88打開。裝載電機112被裝在固定組件115插入/退出埠18的右側。裝載電機112有一個裝入滾筒導向槽114，根據裝入介質的大小定位裝入機構中的裝入滾筒，後面將要明確介紹。
在圖11中，當從後面看主體裝置100時，電機組件124幾乎在中心位置。電機旋轉軸84位於電機組件124的中心。託架118的VCM線圈120和122作為傳感器的可移動部分被安排在電機組件124的上部，因此，可沿著位於兩側的VCM的磁軛121和123前後移動。傳感器的固定的光學裝置116被安排在面向託架118的深度位置上。託架118上裝有物鏡、使物鏡繞水平方向旋轉以跟蹤光束的鏡頭傳動裝置、在光軸的方向上移動物鏡以執行自動聚焦控制的聚焦線圈。固定的光學裝置116上還提供光學系統的其它器件以便減輕重量。當從圖11中的後面觀察時，圖14中所示的裝入板130被組裝到固定組件115上，使其能前後移動，將插銷154和156插入固定組件115的導向孔152和157中，能作為一個位於部件右邊的垂直方向上的一個部件移動後又能作為一個位於插入/退出埠18側的橫向上的一個部件。裝入板130的位置為用作初始位置的第一位置，在該位置上，盒式MO12或CD載體16沒有被裝入。在裝入板130和位於插入/退出埠18側的固定組件164之間裝有螺旋彈簧158和160，由此將裝入板130拉到插入/退出埠18一側。此外，在圖14中的中介板128和裝入板130之間也有幾個同樣的螺旋彈簧，將裝入板130拉到插入/退出埠18一側。在完成對盒式MO12或CD載體16的裝入之後，由臂部件的阻止器244對裝入板130的保持狀態(後面將詳細介紹)將通過以軸150為中心的臂旋轉而被解除。阻止器244對裝入板130邊緣部分131的鎖持狀態也被解除。因此由彈簧158和160將裝入板130滑動到插入/退出埠18側對應於導向孔148、152和157長度的一個量的操作得以執行。通過裝入板130的滑動完成裝入，裝入板的滑動位置被置到第二位置。當裝入板130的鎖持狀態通過完成裝入而被解除，而且裝入板130從第一位置(初始位置)滑到第二位置時，由於導向組件206已由鏈136和138連接到裝入板130上，因此，導向組件206也通過鏈136和138和裝入板130一起滑向插入/退出埠18一側。通過和裝入板130互鎖的導向組件206的滑動，執行主軸電機升降機構的提升操作，後面將詳細介紹。通過主軸電機的提升操作，在完成裝入之後，主軸被連接到盒式MO12或裝在CD載體16上的CD。退出電機126裝在位於插入/退出埠18側的固定組件164上。退出電機126的旋轉力經齒輪組134傳送到凸輪傳動裝置140。凸輪傳動裝置140上有一個凸輪146。如圖11中虛線130』所示，在完成裝入後裝入板130滑動到第二位置的狀態中，裝入板130的插入/退出埠18停在接近凸輪傳動裝置140的旋轉軸的位置上。在這種情況下，當驅動退出電機126並逆時鐘方向轉動凸輪傳動裝置140時，通過凸輪146的旋轉，裝入板130被推回到固有的第一位置上。同時，電機組件124的部件也經鏈136和138返回到該固有位置。因此，主軸電機的耦合關係被電機升降機構的下降操作所解除。此外，通過將裝入板130邊緣的前緣部分131返回到第一位置，介質可以被退出並且可以由阻止器244將其返回保持狀態。託架阻止器117被裝到圖11中臂部件的旋轉軸150的後面。在初始狀態中，託架118被停止在固定光學裝置116的初始位置上。當託架118位於初始位置時，位於VCM線圈122的託架118右邊緣上的部分被託架阻止器117前緣的爪形部分所保持。當介質被裝入時，託架阻止器117通過臂部件的旋轉而逆時針方向轉動，由此解除對託架118的保持。當詳細描述圖11中的主體裝置100以外上述結構的每個部分時，將按需要結合有關附圖加以描述。
圖12表示當封裝在圖10和圖11中的主體裝置100後部的機構裝置101被取出並從上面觀察到的狀態。圖13表示從後面看到的圖12中的機構裝置101。在機構裝置101中，電機轉軸84和電機轂80被安排在主軸電機60的上部中。被裝入的盒式MO12的磁光碟的機轂或裝有帶CD14的CD載體16的CD轉臺24的主軸側的機轂位於該機構裝置101的上部中。在主軸電機60之後的是可由VCM線圈120和122在深度方向上移動的傳感器託架118。傳動裝置165裝在託架118上，而物鏡62則對上部暴露。物鏡162由內部的鏡頭傳動裝置(4彈簧支撐法)在水平方向上移動，由此控制光碟介質表面的光束位置。另一方面，當物鏡162在作為光軸方向的垂直方向上移動時由此完成聚焦控制。在通過VCM線圈120和122移動託架118而實現對光束位置的控制中，當從當前軌道位置到目標軌道位置的尋道距離較長時，託架118被驅動。另一方面，當尋道距離很短時，例如離當前軌道位置±50軌道，通過高速軌道跳躍的尋道控制由被鏡頭傳動裝置驅動的物鏡水平移動所實現。當鏡頭傳動裝置驅動的物鏡162的移動完成了光束的尋道操作時，由託架118的VCM線圈120和122執行的位置控制按照這樣一種方式進行，使得來自用於檢測傳動裝置165內部的鏡頭傳動器的中點位置的位置檢測器的鏡頭位置檢測信號(LPOS)成為表示零點位置的檢測信號。這樣一種由鏡頭傳動裝置和VCM執行的位置控制稱為「雙伺服」。
圖13表示從後面看到的機構裝置101。從該圖中可清楚地了解用於電機組件124的經過鏈136和138的方軸電機升降機構底部的結構。
圖15表示位於圖10中的主體裝置100的插入/退出埠18右側的裝入電機組件170。在裝入電機組件170中，裝入電機112裝在固定板171上。旋轉板182可旋轉地裝在固定板171上的固定軸180的下部。軸185裝在旋轉板182前緣的旋轉面上。用作旋轉板182支軸的固定軸180裝有一個皮帶輪178。旋轉面上的軸185也裝有一個皮帶輪184。皮帶188繞在皮帶輪178和184兩者之間。旋轉板181前緣邊上的皮帶輪184有一個作為整體的裝入滾筒186。裝入滾筒186摩擦地接觸由操作員插入的盒式MO12或CD載體16，由此執行裝入的拉入操作。為此目的，用橡膠滾筒作為裝入滾筒186以便得到足夠的摩擦力。螺旋彈簧190裝到固定軸180上。螺旋彈簧190的一端保持在固定板171上，而另一端則保持在皮帶輪184上。通過螺旋彈簧190，旋轉板182被逆時針方向推進，因此使裝入滾筒186總是被壓向位於內側的介質側。通過位於內側的介質側寬度，旋轉板182以固定軸180為中心繞其旋轉。即使介質側表面的位置改變，裝入滾筒186也可以根據位置壓向介質的側表面。圖中所示齒輪組176的旋轉力從裝入電機112傳送到固定軸180的皮帶輪178上。通過進一步將插入銷196和199插入導向槽194和198，可移動板195被支撐到固定板171的內側，使之能前後移動。裝入開關172裝到固定板171上。裝入開關172在上部有一個開關按鈕174。裝入開關172是一個轉換開關，其開關觸點的轉接取決於開關按鈕174的位置。在介質裝入前，開關按鈕位於如圖所示的一個位置上。當操作員在這種狀態下插入介質時，介質的前緣開始接觸開關按鈕174並倒下，由此激勵在這個開關位置上的裝入電機112，並且通過裝入滾筒186的順時針方向轉動執行裝入介質的拉入操作。當介質到達某個裝入完成位置時，結合圖11介紹的裝入板130從裝入前的第一位置滑到完成裝入的第二位置。在這種狀態中，當圖11中的退出電機轉動而執行退出操作時，裝入板130被推回到第一位置，和主軸電機的耦合關係被解除，並且插銷開關222、224和226也脫離介質。由於所有的插銷開關222、224和226都脫離介質，裝入電機112被激勵以便反向旋轉並逆時針方向轉動裝入滾筒186。裝入滾筒186將被退出的介質饋送到插入/退出埠18從而執行饋送操作。即，裝入電機組件170的裝入電機112當介質被插入時執行裝入操作，以及在介質退出並完成退出後執行退出操作。
圖16為圖11和圖12中電機組件124的組裝部件分解圖。在電機組件124中，主軸電機60裝在升降器200上，電機轉軸84和帶有磁體的電機機轂80可旋轉地裝在主軸電機60的上部。在主軸電機60兩側升降器200的4個位置上形成切口豎片部件。為切口豎片部件提供的插銷202和204如圖中前面兩個位置上所表示。升降器200上裝有導向組件206，導向組件206為一端開口的框架形部件。在每個側面的兩個位置上形成了下面開口並且在斜上方向上傾斜的錐形升降槽(212和214)以及(216和218)。為升降器200提供的插銷202和204分別裝入升降槽212和214中。同樣，升降器200對面兩個位置上的插銷也被裝入升降槽216和218中。
圖17是裝有主軸電機60的升降器200被組裝到圖16中的導向組件206上的一種組裝狀態側面立視圖。在圖中所示的狀態中主軸電機60被降低。在這種狀態中，當完成介質的裝入時，隨著裝入板130從第一位置移動到第二位置，導向組件206也通過鏈部件205在箭頭208所示的方向上滑行。因此，插銷202和204在箭頭210所示的方向上沿著升降槽212和214向上移動，由此提升主軸電機60，使主軸電機60被耦合到已裝入其上部的介質的機轂上。退出時，導向組件206在與箭頭208相反的方向上通過鏈部件205滑行。插銷202和204沿著升降槽212和214返回到圖中所示的位置上，因此，和介質的耦合關係由於主軸電機60的下降而被解除。
圖18表示圖14中插入/退出埠18側面上的固定組件164的裝配結構，其中的一部分被切開。固定組件164上裝有退出電機126、齒輪組134和具有用於退出的凸輪146的凸輪傳動裝置140。此外，傳感器夾具220為由葉片彈簧221支撐的懸臂，它裝在緊靠退出電機126的位置上。葉片彈簧221的形狀為U形的。葉片彈簧的右邊被固定在固定組件164上，而左邊則處於一種浮動狀態。傳感器夾具220在垂直方向上彈性地被支撐在這樣的一種浮動部件上。傳感器夾具220上有3個插銷開關222、224和226。這些開關通過插銷的壓力打開。例如，在一對開關電極上裝上導電橡膠薄片並且被插銷所壓迫，由此使電極之間的電路導通。插銷開關222、224和226中的每一個對應於圖4所示的CD載體16的載體檢測孔44，並且同樣對應於根據ISO標準的凸凹位置在盒式MO12中形成的介質信息檢測孔。即，當檢測孔在對應於插銷開關222、224和226的介質側面上開孔時，由於插銷不能被壓低，因此開關是關閉的。另一方面，當對應於開關插銷的位置上沒有檢測孔時，插銷被葉片彈簧221壓低，因此開關被打開。
圖19表示根據開關的檢測輸出信號的介質識別內容，當3個插銷開關222、224和226打開時，二進位位被置為1，反之則被置為0。其中，在圖4的CD載體16中，由於載體檢測孔42和44在對應於插銷開關122和126的位置上形成，因此，插銷開關122、124和126分別為關閉、打開和關閉狀態。通過這3個插銷開關的檢測位被置為「011」，如圖19所示，因此就能得到CD的介質ID信息標識。
圖20、圖21和圖22表示從後面(下面)看到的盒式MO12插入固定組件115的狀態到完成裝入的狀態。首先，圖20表示操作員將盒式MO12插入到固定組件115的插入/退出埠18的狀態，正如箭頭230所表示的。盒式MO12有一個光柵260。通過將前緣左側上的光柵操作部件261移到右側就能打開光柵260。
盒式MO12中形成了位置檢測孔264和265，以及介質檢測孔262。在這些孔中，介質檢測孔262的開口位置可利用滑動按鈕在位置262和262′之間切換。當介質檢測孔262位於實線所示的位置時，禁止重寫操作。當該孔位於虛線所示的位置262′時，可執行寫操作。當盒式MO12被降低(如圖所示)時，為圖15中的裝入電機組件170提供的裝入開關172的開關按鈕174從圖中所示的位置被切換到後側，由此激勵裝入電機112。因此，已經被壓向盒式MO12左側上邊緣表面的裝入滾筒186沿著裝入滾筒導向槽114逆時針方向旋轉，由此將盒式MO12拉入內側。為了確定盒式MO12的滑動位置，由聚四氟乙烯或同類的樹脂做成的導軌232、234、236和238按圖3中盒式MO12的側寬度W1的間隔排列。另外，被彈簧258壓迫的定位按鈕256被安排在右側的導軌部件232和236之間。同樣，由彈簧254推進的定位按鈕252被裝在左側上導軌238的後側上。此外，通過上述的導軌232、234、236和238，以及定位按鈕256和252，盒式MO12被平滑地拉入固定組件115中由於裝入滾筒186的逆時針方向轉動而拉入的操作所保持的位置上。
圖21表示由於裝入滾筒186的轉動而對盒式MO12的一種裝入狀態。圖20的裝入開始時，位於導向槽102初始位置上的光柵插銷104開始接觸光柵操作部件261。隨著盒式MO12的拉入，光柵銷104沿著導向槽在橫向上操作，因而處於圖21的一種狀態中，光柵260被打開一半。當光柵260被打開時，磁光碟266及其機轂268在盒式MO12的開口位置265上被曝光。另一方面，在圖20的初始狀態中，在固定組件115的後側上裝的臂240以右上角部的軸150為支軸旋轉。臂240的前緣側面對介質的封裝裝置成傾斜面。錘形的MO接觸部2465作為臂240前緣上的第一個接觸部。當盒式MO12由裝入滾筒186拉入到達圖21所示的位置時，盒式MO開始接觸MO的接觸部246，由此結合盒式MO12的拉入和臂的擱置，使臂240順時針方向轉動。CD接觸部248作為第二個接觸部位於臂240的中間。CD接觸部248開始接觸裝有CD14的CD載體16的前緣(這將在後面詳細說明)，由此同樣逆時針方向轉動臂240並使之擱置。在臂240前緣側面上的MO接觸部246是一個細小的部分，當從下面觀察時，可看到該部在中央側面上凹入到CD接觸部248的上側面。由於MO接觸部246在前緣上凹入，這樣一種細小的體結構對應於圖4中的CD載體16的臂掩蔽槽34。即，當裝入CD載體16時，由於凹入的細小部而使MO接觸部246進入在圖4中的CD載體16中形成的臂掩蔽槽34，因此，位於中心部側面的CD接觸部248開始接觸CD載體16的前緣表面。在臂240旋轉軸150的對面上完整地形成阻止器244。如圖11所示，在圖中所示的初始位置上，阻止器244保持住裝入板130側面部分的後緣131，由此將入板130停止在第一位置上。當通過接收盒式MO12的裝入使臂240轉到水平位置時，裝入板130被阻止器244保持的狀態被解除，因此，裝入板130從第一位置滑到第二位置，並夾住了主軸電機。此外，沿導向槽102移動的光柵插銷104通過線圈彈簧250由臂240支撐。在當從固定組件115的下面觀看時作為內側的位置上，偏移磁鐵107可旋轉地通過圖10中偏移磁鐵夾具106的門結構裝在外面。當盒式MO12被裝入滾筒186從圖21中盒式MO12的裝入期間的狀態中進一步拉入時，最後被定位在圖22中的位置上。在這個位置上，臂240在水平位置上旋轉，裝入板130被阻止器244保持的狀態被解除，並且裝入板130立即被彈簧的力從第一位置推滑到第二位置。隨之，通過主軸電機的上升而夾住盒式MO12的機轂268。
圖23、圖24和圖25順序地表示裝有CD14的CD載體16被裝入到固定組件115的狀態。首先，圖23表示操作員將已經裝有CD14的CD載體16從插入/退出埠18插入到固定組件115時的狀態。裝入滾筒186開始接觸CD載體16的前緣角部的錐形導軌32。在這種狀態中，裝入電機由於裝入開關的接通而被激勵，因此裝入滾筒186順時針旋轉。當裝入滾筒186沿著裝入滾筒導向槽114向後移動時，它順時針旋轉，並以和操作員的推進操作互鎖的方式拉入CD載體16。光柵插銷104開始接觸在CD載體16的前緣側面上形成的光柵插銷掩蔽槽33的錐形部，並且隨著CD載體16的拉入而在導向槽102中移動。
當CD載體16被拉入到圖24所示的位置時，裝入滾筒186在被稱回到裝入滾筒導向槽114最外面位置的狀態中順時針方向旋轉，由此拉入CD載體。在這個位置上，臂240邊緣上的MO接觸部246定位在CD載體16前緣上光柵插銷掩蔽槽33的邊緣表面位置上。MO接觸部246被向上凹入並且細薄。在如圖4所示的對應於CD載體16中形成了臂掩蔽槽34。因此，MO接觸部246進入CD載體16的壁掩蔽槽34，並且在這個位置上不受CD載體16邊緣的推動。當CD載體16被進一步拉入時，CD載體16的邊緣開始接觸在臂240中心側的CD接觸部248，因此，臂240以軸150為中心順時針方向旋轉，並且隨著CD載體16的拉入而向後移動。
最後，如圖25所示，當CD載體16移到裝入完成位置時，通過將CD載體16和CD接觸部248接觸而壓下，使臂240轉到水平位置上。在這種狀態中，阻止器244對裝入板130的鎖持關係被解除。在彈簧力的作用下，裝入板130立即滑到第二位置，由此，通過提升主軸電機旋轉軸和電機機轂，將下側面的軸插入孔66和裝有帶CD14的CD載體16的CD轉臺24的主軸側的機轂62耦合起來。圖25通過虛線表示和盒式MO12裝入狀態的比較。
圖26A和26B為表示本發明光碟裝置硬體結構的框圖。圖26中的控制器300裝在圖9中的印刷電路板88上，而印刷電路板則裝在圖1的光碟驅動器10中。光學裝置302和驅動系統裝置304是為控制器300提供的。MPU306也為控制器300提供的。ROM310和RAM312是為MPU306的總線308提供的。正如這樣一種控制所需的MO驅動器和CD機以及各種控制參數一樣，本發明的光碟裝置運行所需的控制程序已經預先存在ROM310中。RAM312用作MPU306控制操作的工作存儲器。MO主機接口電路314和MO的信號處理電路324作為盒式MO的信號處理系統首先提供給MPU360的總線308。作為高速緩存使用的緩衝區RAM322提供給MO主機I/F電路314。MO的信號處理電路324根據上級主機的命令對被裝入的盒式MO12執行寫操作或讀操作。因此，MO的信號處理電路324的寫信號提供給光學裝置302的寫放大器344 。雷射裝置346的寫控制由寫放大器344的寫信號執行。來自供光學裝置302用的光接收裝置348的光接收信號由讀放大器350放大。此後，該信號輸入到MO的信號處理電路324中，做為ID信號和MO信號。因此，在寫模式中，MO的信號處理電路324象編碼器一樣操作，根據預定的信號轉換格式，將由MO主機I/F電路314傳送過來的寫數據轉換為光學裝置302的寫信號。在讀模式中，MO信號處理電路324如同解碼器一樣操作，對ID信號的讀數據和由光學裝置302獲取的MO信號進行解調。即MO信號處理電路324執行的讀控制或寫控制具有凹點位置記錄系統(PPM)和脈衝寬度記錄系統(PWM)兩種格式的調製和解調功能、段標記檢測功能，以及進一步的差誤糾正功能。其中，對於讀信號處理過程，能夠處理凹點位置記錄系統(PPM)和脈衝寬度記錄系統(PWM)兩種格式的AGC放大器和能夠處理區域劃分的不變角速度控制系統(ZCAV)的PLL被建立在電路324中。從來自讀放大器350的ID信號和MO信號中解調出數據時鐘信號和段標記信號。凹點位置記錄系統(PPM)是根據標記的存在與否記錄數據的一種系統。脈衝寬度記錄系統(PWM)是通過確定標記的邊緣部分，即對應於數據的前緣和後緣的一種記錄系統。從理論上說，記錄密度可以是PPM的兩倍。光學裝置302的雷射裝置346具有單個雷射二極體並且根據寫模式、擦除模式或讀模式控制光發射功率數量。例如，做為雷射束的波長，使用了680nm的短波長。CD主機接口電路326和CD的信號處理電路330做為CD14的信號處理系統被提供給MPU306的總線308。做為高速緩存的緩衝區的RAM328提供給CD主機I/F電路326。將被D/A轉換的音頻信號輸出到音頻終端309的音頻放大器332在CD的信號處理電路330的輸出端上被提供。為光學裝置302提供的基於光接收裝置348的光接收信號的讀信號做為再現信號HF從讀放大器350輸入到CD的信號處理電路330中。因此，CD的信號處理電路330的作用象一個解碼器，用於對來自光學裝置302的再現信號HF進行解調以便讀數據。即，CD的信號處理電路330具有對從讀放大器350中得到的再現信號HF中的EFM數據進行解調的功能。處理電路330還具有位時鐘發生功能，能處理主軸電機60的CAV控制和CLV控制以及進一步具有音頻再現功能。此外，處理電路330還具有對被解調為EFM數據的每個子代碼和數據的糾錯功能。在讀模式中，由於CD的信號處理電路330隻涉及到讀操作，它對雷射裝置346產生讀控制信號，因此允許通過雷射二極體的光發射控制裝置發射用於讀操作的讀光束。
此外，伺服控制電路334、主軸控制電路336和電機控制電路338做為盒式MO12和CD14的公用電路裝置提供給MPU306。伺服控制電路334驅動為光學裝置302提供的定位器的VCM358和鏡頭傳動裝置360，由此執行尋道控制和跟蹤控制。為了尋道控制和跟蹤控制，由跟蹤誤差檢測電路(TES電路)352根據為光學裝置302提供的光接收裝置348的光接收信號所檢測到的跟蹤誤差信號TES被輸入到伺服控制電路334中。用於檢測鏡頭位置的位置傳感器(LPOS傳感器)356提供給光學裝置302並接收鏡頭位置檢測信號LPOS。此外，伺服控制電路334驅動為光學裝置302提供的聚焦傳動裝置362，由此完成物鏡的自動聚焦控制。為了完成自動聚焦控制，由聚焦誤差檢測電路(FES電路)354根據從光學裝置302的光接收裝置348中得到的光接收信號所檢測到的聚焦誤差信號FES被輸入。在由於盒式MO12的裝入而實現的記錄/再現模式中，光學裝置302的跟蹤誤差檢測電路352根據推-拉法檢測跟蹤誤差信號。另一方面，在由於裝入CD14而實現的再現模式中，跟蹤誤差檢測電路352根據外差法檢測跟蹤誤差信號。通常，3-光束系統用來檢測CD14的跟蹤誤差信號。然而，在本發明中，由於同一光學裝置302用於盒式MO12和CD14，因此，只有一個光束被用來檢測CD14的跟蹤誤差信號。另一方面，因為使用了CD的凹點深度和雷射二極體的680nm波長的關係不能使用和盒式MO12相同的推-拉法。因此，外差法用來檢測CD14的跟蹤誤差信號。跟蹤誤差檢測電路352的細節將在後面詳細介紹。主軸控制電路336控制主軸電機60。在盒式MO12的記錄/再現模式中，主軸控制電路336根據不變角速度控制方式(以後簡稱為「CAV」控制)控制主軸電機60。另一方面，當再現CD14時，主軸電機60原則上採用不變線性速度控制方式(以後簡稱為「CLV」控制)進行控制，而且在需要的時候可切換為CAV控制方式。關於CD的CLV控制，為了對已經根據標準預定的標準速度提高傳送速度，可執行如2倍速、3倍速、4倍速、6倍速等類似的倍速控制。在盒式MO的CAV控制方式中，執行用於對標準轉速減速的速度切換，以便提高介質的記錄密度。主軸控制電路336的細節將在後面詳細介紹。電機控制電路338對為驅動系統裝置304提供的裝入電機112和退出電機126，以及用於將某個外部磁場作用於盒式MO12的寫模式和擦除模式中的偏移磁體107進行驅動。根據為驅動系統裝置304提供的裝入開關172的檢測信號控制裝入電機112。裝入開關172的檢測信號經傳感器連接器342提供給電機控制電路338。即，當裝在CD載體16上的CD14或盒式MO12從插入/退出埠插入時，裝入開關172被切換到位於預定插入位置的裝入檢測位置上並輸出檢測信號。為了響應該信號電機控制電路338驅動裝入電機112，由此裝入介質。當為圖1的裝置面板提供的退出開關按鈕22被按下時，退出電機126接收到退出開關的檢測信號並且被激勵，將裝入板130推進並使它返回到圖11所示的初始位置，由此允許執行介質的退出操作。由這種退出操作退出的介質導致裝入開關172被切換到相反的方向，因此電機控制電路338在推出的方向上轉動裝入電機112，由此允許被退出的介質被饋送到插入/退出埠上。此外，介質傳感器364提供給驅動系統裝置304。裝在圖18中的傳感器夾具220上的3個插銷開關222、224和226用作介質傳感器364。例如，圖19所示的3個介質檢測信號就是由介質傳感器364產生的。通過經傳感器連接器342將傳感器的輸出信號輸入到MPU中，就能識別圖19所示的介質標識內容。此外，模式轉換開關340提供給MPU306的總線308。模式轉換開關340為主軸控制電路336中的盒式MO12的速度控制系統和CD14的速度控制系統中的每一個系統設置一種模式。對應於數據傳送速度的轉速選擇信息也被包括在模式設置中。此外，有關CD14的在CLV控制和CAV控制之間選擇的選擇信息也包括在內。例如，一種雙列直插式開關或同類的開關被用作模式轉換開關340。當打開電源進行啟動時，MPU306取出模式開關340的模式設置信息，並且為主軸控制電路336選擇和設置所需的速度控制系統。在由模式轉換開關340執行的模式設置過程中，也可以通過上級主機的命令由軟體進行設置。
圖27是圖26中硬體的基本驅動處理操作的流程圖。首先在步S1中，通過等待盒式MO12或裝在CD載體16上的CD14的插入而執行介質裝入過程。通過介質裝入處理過程，當將盒式MO12或裝在CD載體16上的CD14被裝在主軸電機上的裝入過程完成時，在步S2中執行啟動過程。在啟動過程中，基於被裝入介質檢測信息的主軸控制電路336、為光學裝置302提供的跟蹤誤差檢測電路352、以及還有為控制裝置300提供的MO系統或CD系統的信號處理系統被分別啟動。啟動過程包括初始化處理過程、初始化診斷過程、根據介質檢測結果的切換過程、對應於介質檢測結果對各種正確和錯誤參數的設置過程等等。在完成步S2中的啟動過程之後，處理程序進入步S3中的讀/寫過程。即，當從上級主機中接收到訪問命令時，根據命令解碼結果執行讀操作或寫操作。在步S3中的讀/寫過程期間，步S4檢查是否存在退出操作。當鑑別出退出操作時，執行隨後的步S5和介質的退出過程。
圖28為圖26中控制裝置和上級主機之間主機接口的示意圖。在本發明的光碟驅動器10中，MO的主機I/F電路314和CD的主機I/F電路326是單獨提供的。根據MPU306接收到的主機370的命令，MO的主機I/F電路314和CD的主機I/F電路326輸出中斷請求信號E1和E3，在MPU的控制下執行圖26中MO或CD的信號處理和各種控制，將結果作為應答信號E2和E4返回主機I/F電路314和326，並執行對主機370所需的答應。在本發明的光碟驅動器10中，通過單獨提供MO的主機I/F電路314和CD的主機I/F電路326，主機370能通過經電纜373連接主機的主機接口識別這兩種設備的存在。因此，被用於主機接口的不同ID號已經分別為MO的主機I/F電路314和CD的主機I/F電路326預先設置好。例如，當作為一種外設接口標準的ATAPI(AT連接信息倉接口)用作主機接口時，作為主人的ID號被設置到MO的主機I/F電路314中，而隨從則被設置到CD的主機I/F電路326中。當快速的SCSI-2用做主機接口時，將設備號#0到#7中的2個號設置到MO的主機I/F電路314和CD的主機I/F電路326中即已足夠。對於具有單獨的ID號的本發明的光碟驅動器10的兩個主機I/F電路314和326，在主機370側，通常，MO的設備驅動程序366和CD的設備驅動程序368這兩個驅動程序的存在取決於作業系統(OS)371控制下的設備控制軟體(DIOS)。對於主機370的兩個設備驅動程序366和368來說，雖然本發明的光碟驅動器10在物理上是一個設備，但在主機接口中可以被規定作為兩個獨立的設備。因此，雖然本發明的光碟驅動器10能用相同的機構訪問盒式MO12和CD14，但主機370能在假定MO的磁碟驅動器和CD機都有效存在的情況下請求輸入和輸出，而不必考慮光碟驅動器10在物理上是單一結構的事實。
圖29的流程圖表示當用ATAPI作為圖28的主機接口並涉及MO的主機I/F電路314被設置為主人，而CD的主機I/F電路326被置為隨從的情況時MPU306的主機命令中斷的處理過程。在ATAPI的情況下，可以由為接口電路提供的外部開關設置主人和隨從。現在假定主機370為對MO驅動器的輸入/輸出請求指定「ID-主人」並產生一個主機命令。雖然主機命令被MO的主機I/F電路314和CD的主機I/F電路326中的每一個電路所接收，但其中設置「ID＝主人」的MO主機I/F電路314能從命令的ID參數中認出該命令是給它自己的主機命令，並對MPU306產生中斷信號E1。步S1中MPU306檢查中斷。當接收到的中斷來自MO側時，執行步S2並檢查MO的主機I/F電路314的ID號是否為主人。在該例子中，由於MO的主機I/F電路314已經被設置為主人，接著執行步S3。執行從MO主機I/F電路314中響應主機命令的主人響應標識被設置。接著，MPU306進入步S5並檢查盒式MO是否已經被插入。如果插入，則在步S6中設置MO準備好的標識。在步S8中，MO控制器被激勵並執行記錄或再現的應答過程。當盒式MO沒有被插入時，步S7設置MO沒有準備好的標識。在步S8中將沒有準備好的標識作為MO控制器的應答被返回。當主機370對CD機產生的輸入/輸出請求的主機命令中指定「ID＝隨從」時，CD的主機I/F電路326識別該命令是對其發出的主機命令，因此對MPU306產生中斷信號E3。因此，當在步S1中接收到來自CD方面的中斷信號時，MPU306進入步S9並檢查CD的主機I/F電路326的ID號是否為隨從。處理程序進入步S11並且執行從CD的主機I/F電路326中響應主機命令的隨從響應標識被設置。當CD載體在步S12中被插入時，步S13中置CD準備好標識。在步S15中，CD控制器被激勵並執行再現的應答過程。當CD載體沒有插入時，在步S14中設置CD沒有準備好的標識。在步S15中CD沒有準備好的標識做為CD控制器的應答被返回。
圖30為圖26中跟蹤誤差檢測電路352的框圖。對盒式MO12的光碟或裝在CD載體16上的CD14的雷射束的被反射光在4等分的光檢測器372上形成一個映象。因此，4等分光檢測器372分別對應於劃分的位置而產生光接收信號Ea、Eb、Ec和Ed。MO的跟蹤誤差檢測電路374和CD的跟蹤誤差檢測電路376單獨地提供給4等分光檢測器372。MO的跟蹤誤差檢測電路374採用推拉法檢測跟蹤誤差檢測信號TES1。CD的跟蹤誤差檢測電路376則採用外差法檢測跟蹤誤差信號TES2。跟蹤誤差檢測電路374和376的檢測信號TES1和TES2中的任何一個信號被多路轉換器378所選擇並作為一個跟蹤誤差信號TES被輸出。多路轉換器378通過來自MPU306的切換信號選擇有關盒式MO12的記錄和再現的MO跟蹤誤差檢測電路374的輸出信號，並且選擇關於CD14的再現的CD的跟蹤誤差檢測電路376的輸出信號。此外，MPU306的切換信號被輸入到CD的跟蹤誤差檢測電路376，並根據尋道速度為CD的跟蹤誤差檢測電路376提供的高通濾波器的低頻帶截止頻率進行切換。
現在說明把外差法用於CD的跟蹤誤差檢測電路376的原因。通常，CD的跟蹤誤差檢測電路使用一種3光束的系統。然而，在本發明的光碟驅動器中，盒式MO12的磁光碟和CD14的記錄和再現必須用公用的光學系統來實現。在盒式MO12的跟蹤誤差的檢測中，通過推拉法使用一個光束，而不能使用CD中一般的3光束系統。因此，象盒式MO一樣對CD的跟蹤誤差檢測使用一個光束的相同推拉法是足夠的。在這種情況下，對於低記錄密度的波長為780nm的常規雷射束而言，由於CD凹點的深度等於或小於λ/4。採用推拉法可檢測到跟蹤錯誤。然而，在本發明的實施中，使用680nm的短波長的雷射束提高記錄密度。在波長為680nm的雷射束中，CD凹點深度等於或大於λ/4。從來自2等分的光檢測器中的兩個光接收信號之間的差別中檢測跟蹤誤差信號，跟蹤誤差信號丟失並且無法檢測。因此，根據本發明，採用外差法能檢測跟蹤誤差信號，甚至在波長為680nm的情況下，而不用考慮凹點的深度。
圖31為使用圖30中的外差法的CD跟蹤誤差檢測電路376的框圖。在該框圖中，4個光接收信號Ea、Eb、Ec和Ed來自4等分的光檢測器372，相加信號(Ea+Ec)和(Eb+Ed)由加法器380和382得到。接著，通過加法器384和386得到兩個外差信號如[(Eb+Ed)-(Ea+Ec)]和[(Ea+Ec)-(Eb+Ed)]。此外，4個信號的相加信號(Ea+Eb+Ec+Ed)可由加法器388得到。當光束點橫掃CD的一組凹點並使得包絡線發生這樣的變化以使振幅在凹點的邊緣小而在其中心最大，並向著凹點的邊緣逐步減小時，加法器388的相加信號HF是象正弦波一樣變化的信號。另一方面，由加法器384得到的外差信號HTD1是這樣一個信號其相位對相加信號HF的相位作90°的相移，而其振幅則作這樣的變化，以便在凹點中心為0而在凹點之間達到最大。加法器386的外差信號HTD2是通過將加法器384的外差信號HTD1的相位反相後得到的一個信號。在加法器388的相加信號HF中，預定的低的或較低的頻帶截止頻率的低頻帶成分被高通濾波器390消除。此後，信號HF輸入到比較器392和峰值保持電路397中。比較器392的作用象一個過零比較器，從加法器388中檢測相加信號HF的過零時標，並將採樣脈衝輸出到峰值保持電路394。每當由比較器392的過零檢測得到採樣脈衝時，峰值保持電路394在正弦波的峰值時標上對加法器384和386輸出的兩個外差信號HTD1和HTD2進行採樣和保持並分別輸出。外差信號HTD2是由對外差信號HTD1的相位變換180°後得到的信號。當外差信號HTD1在採樣時標上的保持電平為(+)電平時，外差信號HTD2的保持電平為(-)電平。因此，保持電路394改換外差信號HTD2保持信號的極性，並將被反相的信號輸出到選擇電路396。選擇電路396結合比較器392相加信號HF的過零檢測，在採樣時刻交替地切換保持電路394的兩個保持信號，從而形成了跟蹤誤差信號。來自選擇電路396的跟蹤誤差信號被送到AGC電路398並經增益設置所糾正，使得這時由峰值保持電路397中得到的相加信號HF在凹點中心的峰值電平被置到預定的標準電平。結果的被糾正信號作為採用外差法檢測到的CD跟蹤誤差信號TES2被輸出。高通濾波器390的低頻帶截止頻率被MPU的切換信號所切換。切換信號結合傳感器的尋道速度切換低頻帶截止頻率。即，當由圖26中的VCM358移動圖12機構裝置101中的框架118而進行低速尋道時，根據低速尋道得到的CD跟蹤誤差信號TES2的頻率設置較低的頻帶截止頻率。反之，當高速時，根據切換信號的高速尋道的速度，高通濾波器390被切換到較高的低頻帶截止頻率。
圖32A表示通過低速尋道採用圖31中的外差法得到的跟蹤誤差信號412。另一方面，例如，當尋道速度改變到倍速的高速度時，就得到圖32B中的跟蹤誤差信號414。當速度改變為如上所述的高速時，被用來形成跟蹤誤差信號的圖31中的加法器388的相加信號HF的頻率增加了。當在低速尋道中使用低頻帶截止頻平時，低頻帶成份消除得不夠充分，也無法準確地檢測過零時標。當高速充分時，高通濾波器390的低頻帶截止頻率被提高，而且低頻帶成份也充分消除，因此，根據高速尋道的正弦波頻率能準確地被重構。過將時標被明確地檢測到，由此，使跟蹤誤差信號能準確地形成。
圖33是圖30中MO的跟蹤誤差檢測電路374的框圖。在使用推拉法的MO跟蹤誤差檢測電路374中，來自4分光檢測器372的4個光接收信號被加法器400和402轉換為2分光檢測器的光接收對應信號(Ea+Ed)和)Eb+Ec)。由加法器404形成的跟蹤誤差信號為這兩個光接收對應信號之間的差[(Ea+Ed)-(Eb+Ec)]。加法器406得到的相加信號[(Ea+Eb+Ed+Ec)及其峰值電平被峰值保持電路408檢測到並送到AGC電路410。將峰值保持值調節到預定的標準電平的增益值被得到。由加法器404得到的跟蹤誤差信號被該增益所糾正，並將得到的經糾正的信號做為MO的跟蹤誤差信號TES1輸出。在本發明的實施例中，由於雷射二極體的使用波長等於680nm，因此外差法被用來檢測CD的跟蹤誤差信號。然而，當雷射束的使用波長為780nm時，CD的凹點深度等於或小於λ/4並且可以採用推拉法檢測跟蹤誤差檢測信號。在這種情況下，對於CD的跟蹤誤差檢測電路來說，也足以構成以便採用推法法檢測跟蹤誤差。
(1)CAV控制和CLV控制圖34是圖26中主軸控制電路336的框圖。主軸控制電路識別用於盒式MO12的記錄和再現的CAV控制方式和用於CD14的再現的CLV控制。此外，當CD14再現時，主軸控制電路允許在CLV控制和CAV控制之間切換。在圖34中，首先提供時鐘發生器416，可編程分頻器418，用於設置可編程分頻器418的分頻比的寄存器420，以及執行CAV控制的CAV誤差檢測電路422。時鐘發生器416產生預定參考頻率的時鐘脈衝。分頻比被寄存器420設置到可編程分頻器418中，並且分頻器418將根據分頻比劃分時鐘頻率而得到的頻率的目標旋轉速度的目標時鐘脈衝輸出到CAV誤差檢測電路422。至於由可編程分頻器418給出目標速度的目標頻率時鐘，根據由介質的記錄密度所決定的CAV控制的主軸旋轉速度，由MPU306的指令改變設置分頻比。為主軸電機60提供的來自脈衝發生器430的轉動檢測脈衝被輸入到CAV誤差檢測電路422中。旋轉速度也可用電機的霍爾元件或反電動勢檢測，以代替脈衝發生器430。CAV誤差檢測電路422檢測可編程分頻器418和目標頻率時鐘(參考速度時鐘)和脈衝發生器430的轉動檢測脈衝之間的相位差做為誤差。誤差信號通過多路轉換器434提供給濾波器電路436，並通過增益控制電路438接受預定增益控制。然後，根據該誤差的電流通過驅動器440送給主軸電機60，由此執行CAV控制。另一方面，CD的主軸控制電路424和指定某個倍速的寄存器426提供給CLV控制。CD的主軸控制電路424將由光學裝置302以及CD的信號處理電路(CD解碼器)330解調的CD幀同步信號和根據寄存器426的倍速標識將基本時鐘分頻的頻率得到的參考幀同步信號進行比較，由此檢測到相位差。根據該誤差確定的電流經多路轉換器434、濾波器電路436、增益控制電路438和驅動器440提供給主軸電機60，由此執行CLV控制。在指定標準速度的情況下，由CD解調的幀同步信號的頻率為7.35KHZ。主軸控制電路424根據軌道的位置對主軸電機60加速或減速。
圖35A表示用於CLV控制中的軌道位置的主軸電機60的目標速度的特性。為了使介質上的線速度保持不變而不考慮軌道的位置，必須設置這樣的線性特性，使得在內層上線速度達到最高速度VH，而在外層上則為最低的速度VL，以及根據軌道的位置，控制主軸電機以便根據這種線性特性得到相應的轉速。例如，當指定標準速度時，線性地改變速度，使得轉速在最內層軌道為500r·p·m在最外層軌道為200r·p·m。因此，當寄存器426指定倍速時，轉速被設置為最裡層軌道的1000r·p·m和最外層軌道的400r·p·m。當指定4倍速時，所設置的轉速為最內層軌道的2000r·p·m和最外層軌道的800r·p·m。此外，當指定6倍速時，轉速被設置為最內層的3000r·p·m和最外層的1200r·p·m。根據本發明，對於將CLV控制作為先決條件在其上的凹點進行記錄的CD14來說，CAV控制應用於高速的數據傳輸。當對將CLV控制作為先決條件在其上凹點進行記錄的CD14執行CAV控制時，再現和記錄頻率的差別取決於軌道的位置。即，凹點以不變的線密度被記錄，而不考慮軌道的位置。當CD14被CAV控制再現時，即，保持不變的角速度轉動，由於再現頻率取決於軌道位置的外圍速度，再現頻率在內層低而在外層高。因此，當CD14被主軸控制採用CAV控制再現時，如圖35B所示，時鐘是這樣產生的，使得讀時鐘頻率對應於從必須被執行的軌道位置的內層到外層的變化相應地從最低的時鐘頻率fL線性地增加到最高的時鐘頻率fH。這樣一種根據可以處理CLV控制的軌道位置而改變時鐘頻率的功能由為圖26中的控制裝置300提供的CD信號處理電路330的CLV控制和可以處理CLV控制的位時鐘發生功能所實現。
圖36表示對兩類介質MO和CD進行主軸速度控制的CAV控制方式和CLV控制方式，以及可以由圖26中的模式轉換開關340分別相對於在每種介質中的速度設置的模式1到模式8。模式1到3涉及作為目標的盒式MO12，使用代碼111到101，並且採用CAV控制作為主軸速度控制。在模式1至3中90mmMO介質的情況下，記錄密度不同而且根據模式1、2和3的次序逐步增高。模式1中的MO介質是記錄容量為128MB、230MB、540MB或640MB及轉速N1例如為標準轉速N1＝3600r·p·m的現有介質。模式2涉及記錄容量例如為1GB的MO介質。由於記錄密度較高，在標準轉速N1＝3600r·p·m的情況下，由於在外層的信號記錄和再現頻率太高並超出了編碼和解碼的能力，因此，轉速被減到N2＝2400r·p·m。
模式3涉及記錄容量例如為4.3GB和轉速被減少到N3＝1800r·D·m和一種MO介質。模式4到7涉及被裝在CD載體16上並被裝入的CD14中的120mm-CD。模式4涉及代碼100並採用CAV控制作為主軸控制。在這種情況下的轉速N4被置為CLV控制的4倍速的平均換算值。例如，由於CD的CLV控制的4倍速在最內層軌道上為2000r·p·m而在最外層軌道上為800r·p·m，N4＝1400r·D·m被用作平均換算值。模式5到7涉及120mm-CD的CLV控制，而6倍速、4倍速或標準速度被用作轉速。最後的模式8所涉及的目標為80mm-CD，採用CLV控制方式作為主軸控制，而轉速被置為標準速度。圖26中的MPU306根據圖19中當完成介質裝入時通過傳感器連接器342從介質傳感器364中得到的三位傳感器信號中識別介質。根據模式轉換開關340所置的特定的模式，參考圖36中的內容對主軸控制電路336執行CAV控制和CLV控制之間的切換以及將標準速度或任意倍數速度置為轉速。對在模式1至3中的每一種盒式MO12以及在模式4至8中的CD14逐個設置模式轉換開關340。
再次參考圖34中的主軸控制電路，根據圖35中指定的模式，對應於這時已被裝入的介質的CAV控制和CLV控制中的一種控制方式的切換信息標識已被設置在寄存器442中。因此，多路轉換器434根據寄存器442中的CAV或CLV選擇信息選擇CAV誤差檢測電路422和CD的主軸控制電路424的輸出量中的一個輸出量，並且建立所選擇速度控制系統的控制迴路。此外，濾波器電路436和增益控制電路438可以從外面設置濾波器常數和增益，並且同樣通過MPU為寄存器442接收最佳濾波常數和最佳增益的設置而進行控制。例如，如圖37所示，對於CAV控制，濾波器常數和增益已經為模式1至4準備好。當盒式MO12被介質標識識別時，對應於這時被置的模式號的濾波器常數和增益被放置在寄存器442中。濾波器電路436被控制在最佳濾波常數上，而增益控制電路438也被控制在最佳增益上。此外，在圖37中，對於允許可編程分頻器418產生CAV控制的目標頻率時鐘的分頻比，對應於圖36中轉速N1、N2、N3和N4的值DV1、DV2、DV3和DV4已經被存儲。圖38表示關於以CLV控制為目標和CLV控制中的倍速指定的模式5至8的濾波常數和增益也已經被存在一起。
(2)介質檢測的自動切換現在介紹在將介質裝入本發明的光碟驅動器10之後直到允許主機訪問前的啟動過程。圖39是在本發明的光碟驅動器中啟動過程的基本流程圖。在步S1中，當盒式MO12或裝在CD載體16上的CD14完成裝入時，在步S2中讀出介質傳感器364的檢測信息。根據被讀出的介質傳感器信息，主要參照圖19的控制信息檢查被插入的介質是否為盒式MO12或CD14。在盒式MO的情況下，執行步S4並啟動主軸控制。在主軸控制的啟動中，設置CAV控制和標準的或任意倍速。在步S5中啟動光學系統。在光學系統的啟動中，由於介質為MO，跟蹤誤差檢測電路切換為MO的跟蹤誤差檢測電路。在步S6中，啟動MO信號處理系統。另一方面，當介質在步S3中被判定為CD時，執行步S7。CD的主軸控制作為目標被啟動。一旦啟動，根據當時指定的模式選擇CAV控制或CLV控制。對於CLV控制，選擇多種目標速度，即標準速度和任意倍數的速度。在步S8中啟動光學系統。在光學系統的啟動中，跟蹤誤差檢測電路切換到使用外差法的CD跟蹤誤差檢測電路。在步S9中，啟動CD信號處理系統。
圖40表示在圖39中的步S4中將盒式MO12作為目標的主軸控制的啟動過程。首先在步S1中識別目前設置的模式。將MO作為目標的設置模式為圖36中模式1至3中的任一個。由於模式1至3在這種情況下都涉及CAV控制，因此，在步S2中切換到CAV控制。具體地說，圖36中的多路轉換器434被切換到CAV誤差檢測電路422方面。在步S3中獲取在當時的模式中確定的轉速的分頻比被設置後可編程分頻器418中。CAV誤差檢測電路422的目標頻率時鐘的頻率被設置。在步S4中對應於當時指定的模式最佳濾波常數被設置在濾波器電路436中。在步S5中最佳增益被置入增益控制電路438。在完成這些控制參數的設置和切換之後，主軸電機60在步S6中被激勵。當主軸電機的轉速在步S7中達到目標速度時，處理程序返回圖39中的主程序。
圖41表示關於圖39中的步S7中CD的主軸控制的啟動過程。在步S1中識別當前的模式。對於CD，圖36中模式4至8中的任一種已經被設置。在步S2中檢查控制模式是否為CLV控制。在模式5至8中的任一種模式的情況下，由於執行CLV控制，處理程序進入步S3。圖34中的多路轉換器434被切換到CLV誤差檢測電路428方面。目前定位器所在的最外層軌道上的目標速度初值藉助於寄存器426被置入CD的主軸控制電路424中。在步S7中設置最佳濾波常數。在步S8中設置最佳增益。然後，在步S9中激勵主軸電機。在步S10中，當確認達到目標速度時，處理程序返回到圖39中的主程序中。另一方面，當目前設置的模式為圖36中的模式4並且在步S2中已經設置CAV控制時，處理程序進入步S5。多路轉換器434被切換到CAV誤差檢測電路422方面。在步S6中，獲取當時定位器所在的最外層位置上的目標頻率時鐘的分頻比通過寄存器420被置入可編程分頻器418中。採用類似上述的方式，在步S7中設置CLV控制中最佳濾波常數。在步S8中設置CLV控制的最佳增益。此後，在步S9中激勵主軸電機。在步S10中，當主軸電機的轉速達到目標速度時，處理程序返回圖39中的主程序。
(3)CD主機I/F的高速緩存啟動圖42表示圖39中步S9中CD信號處理系統的啟動中所特有的過程。在圖26中控制裝置300的CD處理系統中，作為高速緩存使用的緩衝區RAM328是為CD的主機I/F電路326提供的。在一般的高速緩存中，在完成啟動後，由主機命令提供的數據被解碼，並應答所需的數據。在這種情況下，高速緩存不能使用，並且在裝入CD14後第一次請求數據之前的一段時間都是白費的。此外，由於是在主軸電機的停止狀態中激勵電機並且允許訪問，數據訪問佔據了多餘的時間。所以，在本發明中，在CD14裝入後初始化過程的一段等待時間被有效地利用，以便在CD14被插入後立即訪問首先被請求的數據，由於在對驅動器初始化的啟動過程中主機第一次請求的數據對CD14是已知的，因此，所請求的數據在啟動過程中被送入緩衝區RAM328中，由此，提高了插入CD14後第一次數據訪問的命中率。通常，主機對CD信號處理系統的文件訪問是由下面的過程實現的。
I.在絕對地址00；02；16中讀出指定的盤標號。
II.由盤標號得到總線表中的一個地址。
III.從總線表中檢查文件的地址並查找該地址。
即，為了得到裝入的CD14的信息，首先，必須讀出盤標號並檢測總線表的地址。因此，在光碟驅動器啟動時，這些數據被裝入緩衝區RAM328中。即，如圖42的流程圖中所示，在步S1中作為CD信號處理系統的啟動程序執行CD信號處理電路330，即CD的解碼器和主機I/F電路326的初始化診斷過程。在步S2中，在完成初始化診斷過程後，該裝置查詢CD14的絕對地址00；02；16和讀出盤標並送入高速緩存緩衝區RAM中。在步S3中，從被送入的盤標信息中得到盤的總線表的地址，並將總線表的信息也送入緩衝區RAM328中。因此，對於每次在完成啟動過程後首次由主機執行的讀盤標和總線表地址的請求，CD的主機I/F電路326對每個緩中區RAM328實現高速緩存命中，並且能直接響應主機，而不需要訪問CD。CD14插入後至開始文件訪問前的處理時間可以被顯著地減少。
(4)誤差校正圖43是表示當CD14被插入時對讀誤差校正過程的流程圖。在本發明的光碟驅動器中，也為了提高CD14的數據傳輸速度，例如，在圖36中的模式5中，執行6倍於標準速度的高速主軸控制。然而，對於假定光碟是以再現音樂主前提本來就低速轉動的情況下已經被標準化的CD14來說，將其轉速提高到6倍速這樣的高速以便提高傳輸速度的處理就成了一種苛刻的條件。因此，當出現數據讀誤差時就需要一種適當的對等的糾正措施。即，為了通過CD14的高速轉動來提高數據的傳輸速度，對應於轉速的增加提高讀時鐘的頻率。然而，即使只採用這樣的一種對等的糾正措施，該裝置也不能處理由於光碟的偏心率或類似的問題而造成的讀誤差。當CD以幾倍於標準速度的高速轉動時，在許多情況下，噪聲被多路轉換後引入傳感器的信號。因此，根據本發明，CD14以例如4倍速的速度轉動並且如果在再現期間出現讀誤差，則主軸電機的轉速被切換到低速並且重試，由此實現誤差的糾正。當對高速轉動時的讀誤差將轉速切換為低速時，提高了對CD偏心率的傳感器跟蹤能力，混入的噪聲量也減少，並且讀信號也變得穩定。因此，在讀誤差出現的位置上可以讀出數據並且可以通過重試糾正讀誤差。
此外，在圖43的流程圖中，關於本發明的CD14，當指定模式4時，轉速被置到基於CAV控制的4倍速。由於CD14原來根據光碟由CLV控制方式訪問用於音樂再現的先決條件假定已經被標準化了。在4倍速的CAV控制情況下，這樣的高速成為一種苛刻的條件而同樣出現讀誤差。當由這樣的4倍速的CAV控制引起讀誤差時，將控制模式變換為CD14固有的CLV控制方式並重試，實現了誤差的糾正。在圖43的CD讀過程中，首先在步S1中，執行主機命令指定的軌道地址尋道控制。當在步S2中確認尋道控制完成時，處理程序進入步S3的在軌控制。步S4開始讀操作。如果在步S5中的讀操作期間發現誤差時，在步S6中檢查是否已經執行了規定次數的重試。如果沒有，在步S7中對重試計數器(N)的計數值增「1」。此後，重複步S4中的讀操作。如果在執行了規定次數的重試後仍不能糾正誤差，則執行步S8並檢查目前的控制模式是否為CAV控制。若是，則執行步S9並將控制方式切換為CLV控制。在步S4中又一次執行讀操作。當控制方式從CAV控制被切換到CLV控制時，因為這正是CD固有的控制方式，因此，所出現的讀誤差被糾正並正常地完成了該處理程序。在步S8中，當目前的控制方式為CLV控制而不是CAV控制時，在步S10中檢查轉速是否為最低速度，即標準速度。若不是，則在步S11中將轉速切換為低速。此後，又一次執行步S4中的讀操作。通過將轉速切換為低速度，提高傳感器對光碟的偏心率的跟蹤能力，並且讀信號也被穩定住，因此讀誤差被糾正並正常結束該處理程序。另一方面，在步S9中，如果即使從CAV控制切換到CLV控制也不能糾正讀誤差，則可在步S10和S11中執行將轉速切換到對於CLV控制的低速的重試過程，就一定能糾正讀誤差。圖43表示做為示例的CD14讀過程。然而，關於盒式MO12，如圖35所示，由於標準速度、2倍速和3倍速被設置，例如，當對於模式2和3中的2倍速和3倍速出現讀誤差時，也有可能通過執行這樣的重試過程，使得轉速被切換為低速而再次執行讀操作，從而糾正誤差。
(5)根據CD軌道位置的CLV/CAV切換圖44是當CD被裝入時控制主軸電機速度的速度控制切換的特性圖，用於在CD的內邊執行CLV控制，而在外邊則執行CAV控制。如圖36所示，本發明的光碟驅動器能控制對應於象模式5至7的6倍速、4倍速和標準速度的轉速，並且能提高讀數據的速度。在模式4中，可以執行4倍速的CAV控制。在採用CAV控制操作CD的情況下，如何確定轉速是很重要的。
在圖44中，首先，特性500表示當CD被CLV控制時軌道位置的標準轉速。由於在軌道方向上CD的線密度不論軌道位置如何都是不變的，因此，主軸電機的轉速在內邊上高而在外邊上低。現在假定最外層軌道T0的標準轉速被置為200r.p.m，最內層軌道T2的標準轉速為500r.p.m。現在假定用於圖26中控制裝置300的CD信號處理電路(解碼器)330可以處理的速度可高至標準速度的特性500所示的速度的4倍，最外層軌道T0的4倍轉速為800r.p.m。因此，在速度為CD的正常速度4倍的CAV控制中，將轉速置為800r.p.m是足夠的。然而，根據基於CLV控制為前提所記錄的CD，根據特性500最內層軌道T2的標準轉速原本等於500r.p.m。在800r.p.m的CAV控制的情況下，在最內層軌道T2中只能得到1.6倍的讀速度(＝800r.p.m/500r.p.m.)。在這樣一種倍速的情況下，驅動器不能被看作高速驅動器。因此，如圖44所示，本發明的特徵在於在內層邊的區域上採用CLV控制方式操作，在該區域中採用CAV控制的讀速度是相對較低的。在圖44中，最外層軌道T0和最內層軌道T2之間的中間軌道T1被置到某個切換點上。在該切換點上軌道T1的特性500中的轉速為350r.p.m。在切換軌道T1以外的邊上，CAV控制的轉速800r.p.m如特性502所示地被設置在切換軌道T1以內的邊上，執行根據特性504的CLV控制，在特性504中速度為標準特性500的速度的4倍。因此，在切換軌道T1以內的軌道上執行根據特性504的4倍速CLV控制，而在切換軌道T1以外的軌道上執行特性502的800r.p.m的CAV控制。由於在切換軌道T1中的標準轉速為350r.p.m，因此在軌道T1以外的區域上可保證2.3倍(＝800r.p.m./350r.p.m.)以上的讀速度。根據需要，可以把切換軌道T1設置在最外層軌道和最內層軌道之間的任意軌道上。例如，假定特性500的標準轉速300r.p.m.的軌道被置到切換軌道，在這種情況下，在切換軌道以外的區域中能保證2.6(＝800r.p.m./300r.p.m.)以上的讀速度。
圖45是根據圖44中的軌道位置在CLV控制和CAV控制之間切換過程的流圖。首先，當通過執行主機的讀或寫請求的命令實現命令中斷時，激勵CAV/CLV切換控制。在步S1中讀出命令給出的軌道地址。在步S2中檢查所指定的軌道地址是否位於比圖44中切換軌道T1的地址內側。若是，進入步S3並執行4倍速的CLV控制。當所指定的軌道地址位於外側時，進入步S4並執行例如800r.p.m.的CAV控制。通過CD的較內層上的CLV控制和較外層上的CAV控制之間的這樣一種切換，可以避免當在全部區域上執行CAV控制時由於內層線性速度較低而造成在這一區域中讀速度降低的問題。對於可由CAV控制提高線性速度的外層，通過設置CAV控制，不需要根據軌道的位置對主軸電機加速或減速。具有減少電功率消耗的優點。
(6)CD內環邊上的CAV和外環邊上的CLV之間的切換圖46表示當CD被入且採用CAV方式控制主軸電機時確定轉速的過程。首先，當指定CD的標準速度時，如標準CLV特性510所示，為了在內層和外層的任一軌道位置上都能得到不變的線速度，主軸轉速在內層被置到某個高速並當軌道位置接近外層時，主軸轉速度被線性地降低。在標準CLV特性510的情況下，主軸轉速在最內層軌道T2位置上被置為500r.p.m.，而在最外層軌道位置T0上被置為200r.p.m.。對於這種標準CLV特性510，例如，當指定4倍速時，得到4倍速的CLV特性512。在4倍速CLV特性512中，最內層軌道T2中的轉速從500r.p.m.的標準速度增加到2000r.p.m.的4倍速。同樣，最外層軌道T0中的轉速從200r.p.m.的標準速度增加到800r.p.m.的4倍速。為了滿足這樣的4倍速CLV特性512，CD解碼器，即圖27中的CD的信號處理電路330具有處理根據4倍速CLV特性512的主軸轉速讀出的信號頻率的能力。對於4倍速CLV特性512，為了設置CLV控制，現在假定最內層軌道T2的4倍速CLV特性512的轉速2000r.p.m.被置到CAV控制的恆定轉速2000r.p.m.。即，假定由虛線表示的2000r.p.m.CAV特性518被設置。在最內層軌道T2的位置上，由於2000r.p.m.的CAV特性518和4倍速CLV特性512的2000r.p.m一致，CD解碼器正常地可以對由2000r.p.m.的主軸轉動得到的讀信號的讀頻率操作。然而，根據2000r.p.m.的CAV特性518，由於恆定的主軸轉速2000r.p.m.總是被維持在從內環到外環的範圍中，基於以CLV控制為前提的被記錄的CD的讀頻率即使在最外層軌道T0的位置上也對應於2000r.p.m.。這樣一個速度是標準CLV特性510的200r.p.m轉速的10倍。因此讀信號不能被對應於4倍速的CD解碼器所處理。因此，根據本發明，如圖47所示，內層被切換到CAV控制，而外層被切換到CLV控制。
圖47表示當對應於圖46中4倍速CLV特性512的內層被置為CAV控制時的特性。CAV控制和CLV控制之間的切換點被置在CD的中間位置上的軌道T1。在中間軌道T1中，正如將從圖46中所清楚理解的，速度被置為標準CLV特性510的點514上給出的主軸轉速350r.p.m.。在4倍速CLV特性512中，中間軌道T1的標準轉速350r.p.m.被置為在點516上給出的1200r.p.m.。因此，在圖47中，中間軌道T1的內側的CAV控制方式的轉速被置為4倍速CLV特性512中的中間軌道T1的轉速1200r.p.m.。因此，在從最內層軌道T2到中間軌道T1的範圍內的主軸轉速被控制到如1200r.p.m的CAV特性520中所示的恆定轉速1200r.p.m.。在從中間軌道T1到最外層軌道T0的範圍內，4倍速CLV特性524照樣使用。因此，在由內層的1200r.p.m的CAV特性520的主軸電機的CAV控制中，由於這樣的一種速度落在低於圖46中所示的最內層軌道T2和中間軌道T1之間的4倍速CLV特性512的速度範圍之內，通過1200r.p.m.的CAV特性520的主軸電機轉動得到的讀信號的頻率也在對應於4倍速CLV控制的CD解碼器的操作頻率之內，並且能正地處理這樣一種控制。
圖48是根據圖47的軌道位置在CAV控制和CLV控制之間切換過程的流程圖。首先，當執行基於主機的CD讀請求的命令中斷時，CAV/CLV切換控制被激勵。在步S1中讀出由命令給出的軌道地址。在步S2中檢查被指定的軌道地址是否位於圖47中的切換軌道T1以內。若是，則進入步S3並執行由在切換位置上的CAV控制的主軸轉速確定的例如2000r.p.m.的CAV控制。當該軌道地址位於外層上時，進入步S4並執行例如4倍速的CLV控制。在這種方法中，在CD再現時，通過在內層將控制方式置為CAV控制而在外層則置為CLV控制，當在直到外層的範圍內執行CAV控制時，在外層上讀信號的頻率增加並超出CD解碼器處理能力的情形一定能被防止。通過內層的CAV控制，不需要根據軌道位置即傳感器位置對主軸電機加速或減速。具有減少電流消耗的優點。尤其是，在目前市場上的CD-ROM中，數據已經被寫到超出中間位置的範圍中的光碟的數目實際上並不是很大。因此，大部分CD-ROM再現操作都可以由內層的CAV控制執行。
如上所述，根據本發明，雖然物理上只有一個裝置，但通過向該裝置分別提供兩種介質的電路，例如主機接口用的MO電路和CD電路，主機即能識別MO驅動器和CD機兩種設備的存在。因此，雖然該裝置為一種能夠共同地處理兩種例如CD和盒式MO那樣的介質的特殊外部設備，但上級主機可將它識別為猶如存在著CD機和MO驅動器兩臺設備。在作業系統中為一般CD機提供的設備驅動程序和在作業系統中用於驅動MO而提供的設備驅動程序都可照原樣使用而不需要主機方面作業系統中任何特殊設備驅動程序並能作為外部設備運行。可得到極高的通向性。
雖然上述的CAV控制和CLV控制之間的切換是以對應於4倍速的CLV控制的CAV控制為例子介紹的，但根據需要同樣可以對任意倍速的CD執行切換控制。雖然本發明是以將切換位置置到中間軌道為例描述的，但切換軌道的位置也可以根據需要適當地確定。
權利要求
1.一種用於共同地完成兩種不同形狀介質的處理過程的光碟裝置，包括一個當裝入第一介質時用於完成處理操作的第一信號處理電路；一個當裝入第二介質時用於完成處理操作的第二信號處理電路；一個允許上級主機裝置將所述第一和第二信號處理電路識別為單獨處理裝置的主機接口電路；以及一個用於允許所述第一或第二信號處理電路執行所請求的操作過程和用於根據由所述主機接口電路接收的主機命令通過所述主機接口電路將結果進行應答的處理器。
2.根據權利要求1的裝置，其中所述第一介質為盒式封裝介質，所述第二介質為未封裝在盒中的外露介質；當裝入所述盒式封裝介質時，所述第一信號處理電路完成記錄操作或再現操作；以及當裝入所述上露介質時，所述第二信號處理電路執行記錄操作或再現操作。
3.根據權利要求1的裝置，其中所述第一介質是將光碟介質封裝的盒式光碟，所述第二介質是光碟；當裝入所述盒式光碟封裝介質時，所述第一信號處理電路執行記錄操作或再現操作；以及當裝入所述光碟時，所述第二信號處理電路執行記錄操作或再現操作。
4.根據權利要求1的裝置，其中所述主機接口電路包括第一主機接口電路，被分配一個在連到所述主機裝置的主機接口的特定ID號並執行命令接收操作及向所述第一信號處理電路作出應答以及第二主機接口電路，被分配一個在連到所述主機裝置的主機接口中的特定ID號並完成命令接收操作及向所述第二信號處理電路作出應答。
5.根據權利要求4的裝置，其中所述盒式光碟為基於ISO標準的3.5英寸的盒式磁光碟。
6.根據權利要求1的裝置，其中所述光碟是120mm的只讀存儲器光碟或120mm的數字音頻光碟。
7.根據權利要求1的裝置，其中所述光碟是80mm的數字音頻光碟。
8.根據權利要求1的裝置，其中所述光碟是數字通用光碟。
全文摘要
提供了用於MO的第一主機接口電路和用於CD的第二主機接口電路，以便使兩種介質的共同裝置被看作獨立的驅動器，例如用於主機的CD機和MO驅動器。用於MO的第一主機接口電路和用於CD的第二主機接口電路用主機接口中的特定ID號規定為主人和隨從。用於MO的第一主機接口電路接收來自主機接口的用於MO的命令並向主機接口作出應答。用於CD的第二主機接口電路接收來自主機接口的用於CD的命令並向主機接口作出應答。
文檔編號G11B19/28GK1154535SQ9612287
公開日1997年7月16日 申請日期1996年10月28日 優先權日1995年12月15日
發明者尾畑清志, 斉藤秀光, 荒井茂 申請人:富士通株式會社