CN1171221C - 光盘设备和光盘识别方法 - Google Patents

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Abstract

系统控制器(30)根据由RF模块(21)从伺服处理器(31)的输出产生的聚焦误差信号来识别具有不同数目的信号记录层的多种类型的光盘(D)，该信号是在通过沿光轴方向移动物镜而将激光聚焦到盘(D)的信号表面上时当处理器检测到来自盘(D)的信号表面的激光反射光时输出的，盘(D)的信号表面经由物镜用激光照射，并根据盘(D)的类型设置盘(D)的工作模式。

Description

光盘设备和光盘识别方法
技术领域
本发明涉及能够处理多种类型光盘的光盘设备，和用来识别光盘的方法。
背景技术
作为光盘，致密盘(CD)得到广泛地应用，例如CD型光盘被应用在许多领域中，可以说没有那个音乐应用的领域不使用光盘。用于音乐的CD通常设计成只重放介质。然而，名为可记录致密光盘(CD-R)的重写型光盘也推向市场。
另一方面，名为多功能数字光盘/数字视频光盘(DVD)的光盘作为适合于多媒体应用的光盘也已经开发出来。这种DVD被推荐为适用于更广范围的应用，例如视频数据、音频数据或计算机数据。大小与CD光盘(直径为12cm)相同的DVD光盘具有显著增加的记录容量。
同时，为了与新光盘的发展保持同步，最好能够提供与传统光盘兼容的光盘设备。
就DVD来说，最好能开发具有处理CD和DVD二者的能力的光盘设备。然而，由于CD和DVD在反射率上的差异，例如，反射率依赖于光盘的信号记录层的结构的差别，所以由光学拾取器获取的RF信号依赖于光盘的类型在信号电平上发生变化，而象聚焦伺服系统或跟踪伺服系统那样的各种伺服系统的最佳参数值也发生变化。
因此，要求适用于处理多种光盘类型的光盘设备能在装入光盘时正确地识别出光盘的类型。
如果光盘是被封闭在盘盒中的那种类型的光盘，那么盘类型通过安装盘盒识别孔能够被容易地识别出来。然而，如果光盘不是被封闭在盘盒中的那种类型的光盘，并且光盘本身具有同一尺寸，那么就不能使用这种机械识别系统。
此外，如果为了识别光盘类型而配备特殊的部件或单元，例如一个传感器，那么设备在结构上会变得不能令人满意的复杂，同时也会增加制造成本。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种光盘设备和一种光盘识别方法，其中具有不同信号记录层数的多种光盘类型被识别出来和与光盘类型相对应的操作模式由控制装置基于识别输出来设置以便可靠地重放多种类型的光盘。
一方面，本发明提供一种光盘设备，该光盘设备包括用来通过物镜发射激光束并照射在光盘的信号表面上的激光光源；用来检测由激光光源发射的并从光盘的信号表面反射的激光的光探测装置；用来响应于根据由光探测装置探测到的探测输出而产生的聚焦误差信号来移动物镜，以便控制投射在信号表面上的激光束光斑的聚焦状态的聚焦控制装置；用来当聚焦控制装置使物镜沿着光轴方向移动进行聚焦搜索时依据聚焦误差信号来识别光盘类型的盘识别装置；和用来根据盘识别装置的识别输出设置与光盘类型相匹配的操作模式的控制装置。
对于本发明的光盘设备，其光检测装置有一个分成至少四个部分的光探测器。聚焦控制装置根据聚焦误差信号FE＝(A+B)-(C+D)来进行聚焦控制，其中A、B、C和D表示光探测器的四个部分的检测信号。光盘识别装置通过将光探测器在一预置电平上的检测信号A至D的和信号PI＝A+B+C+D转换成在一预置电平上的二值信号(binary signal)来产生一个选通脉冲。光盘识别装置将聚焦误差信号FE转换成二值信号用于产生识别脉冲。光盘识别装置对识别脉冲进行计数以根据计数结果识别具有不同记录层数的光盘类型。
在本发明的光盘设备中，光盘识别装置依据例如适合于选通脉冲的窗宽，对上面的转换为二值信号的操作设置一个阈值。
另外，在本发明的光盘设备中，光盘识别装置根据光探测器装置的探测输出检测光盘表面和信号表面之间的距离，以根据该检测的距离识别具有不同亚层厚度的多种光盘。
另外，在本发明的光盘设备中，盘识别装置根据在输出用于沿着光轴移动物镜的聚焦搜索信号的时间期间内光探测装置的输出定时来识别光盘的类型。
另外，在本发明的光盘设备中，光盘识别装置根据，例如，上面的聚焦误差信号，检测所识别的光盘是具有唯一信号表面的单层光盘还是具有二个信号表面的双层光盘。
另外，在本发明的光盘设备中，光盘识别装置根据在聚焦控制装置沿着接近光盘的方向移动物镜这段时间内所检测的聚焦误差信号来检测具有不同信号记录层数的多种光盘的类型。
另外，在本发明的光盘设备中，光盘识别装置根据由所述光检测装置所探测的探测输出来检测所识别的光盘是具有一个第一厚度的第一光盘还是具有厚度小于所述第一厚度的第二厚度的第二光盘。
本发明的光盘设备包括通过比较聚焦误差信号的信号电平以预置正和负电平将聚焦误差信号转换成二值信号的二值转换(convert-to-binary)装置，并通过检查二值聚焦误差信号的发生的次数来检测光盘的类型。
本发明还提供这样一种光盘设备，其中激光束通过一个物镜发射出来照射在光盘的信号表面上，以重放记录在信号表面上的信号，该设备包括用来将物镜从离光盘远的第一位置移动到靠近光盘的第二位置上的聚焦控制装置；和用来根据当物镜正在从第一位置移向第二位置这段时间间隔内检测到的来自光盘表面的反射光和来自信号记录表面的反射光识别光盘是单面光盘还是分层光盘的光盘识别装置，和用来根据在所述时间间隔内所检测到的聚焦误差信号识别光盘是单层光盘还是双层光盘的光盘识别装置。
另一方面，本发明提供了一种用来识别光盘的方法，包括：通过物镜将激光束照射在光盘的信号表面上的产生步骤；随着光盘沿着光轴方向位移检测来自光盘的信号表面的激光的反射光以从被检测的输出中产生聚焦误差信号的产生步骤；和根据所产生的聚焦误差信号识别具有不同数目的信号记录层-包括信号表面-的光盘类型的识别步骤。
对于本发明的所述光盘识别方法，在所述产生步骤中反射激光由分成至少四个部分的光探测器来探测。所述识别步骤包括下列子步骤：将从四部分光探测器的探测信号A、B、C和D获得的聚焦误差信号FE＝(A+B)-(C+D)转换成二值信号以产生识别脉冲和将在一预置电平上的光探测器的探测信号A至D的和信号PI＝A+B+C+D转换成二值信号用来产生选通脉冲；计数由选通脉冲提供的在选通期间内的识别脉冲，根据计数结果识别不同记录层数的光盘类型。
附图说明
图1A、1B和1C图示了与实施本发明的光盘设备相联系的光盘的结构。
图2是显示光盘设备的机械平台的透视图。
图3是显示光盘设备的结构的方块图。
图4是光盘设备的八块光探测器的平面示意图。
图5是显示光盘设备中跟踪模块的结构的方块图。
图6A和6B图示了与光盘设备相联系的DVD-RW光盘的物理结构。
图7是显示跟踪模块中第三跟踪误差信号产生模块的结构的方块图。
图8是显示在跟踪模块中的第三跟踪误差信号产生模块中DPD滤波器的结构的电路图。
图9是显示DPD滤波器的频率响应的曲线图。
图10是显示光盘设备中镜象模块的结构的方块图。
图11A、11B、11C和11D示出镜象模块操作的波形图。
图12是显示光盘设备中识别信号产生模块的结构的方块图。
图13是显示光盘设备中APC电路的结构的电路图。
图14是显示APC电路的增益特性的曲线图。
图15A、15B、15C和15D显示在光盘设备中CD和物镜之间的相对位置用来说明盘识别的操作原理。
图16A、16B、16C和16D显示DVD和物镜之间的相对位置，用来说明盘识别的操作原理。
图17A、17B、17C和17D是用来说明盘识别的操作原理的各种信号的波形图。
图18是用来说明盘识别的操作的流程图。
图19A、19B、19C、19D和19E是显示用于单层盘的盘识别信号的波形图。
图20A、20B、20C、20D和20E是显示用于双层盘的盘识别信号的波形图。
图21是用来表示通过光盘设备中的系统控制器识别单层盘和双层盘的操作顺序的流程图。
图22是用来说明通过光盘设备中的系统控制器识别光盘类型的另一个操作实例的流程图。
图23是用来说明在用系统控制器识别光盘类型的操作实例中识别单层盘和双层盘的操作顺序的流程图。
图24A、24B、24C和24D是用来表示在识别单层盘和双层盘的操作顺序中的光盘识别信号的波形图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明用来实现本发明的优选实施例。
本发明应用到与CD和DVD相联系的光盘设备中。在对实施本发明的光盘设备进行说明之前，首先根据图1来说明CD、CD-R和DVD的结构。这里，CD、CD-R和DVD均是直径为12cm的光盘。
图1A、1B和1C图示了CD、CD-R和DVD的横截面的层状结构。正如这些图所示的，CD、CD-R和DVD的每一个的整个光盘厚度大约为1.2mm。
在图1A所示的CD 100上，盘衬底(透明层)101由透明的合成树脂材料，例如，透明聚碳酸酯树脂，聚氯乙烯或聚丙烯树脂模制而成，这些材料具有很好的透光性、抗机械磨损性和抗化学腐蚀性。在光盘衬底101的主表面上是由装在模具中的印模转印的记录凹坑。这些在信号表面102中的凹坑形成在光盘衬底101上作为形成记录轨道的编码的圆孔，这些圆孔具有不同的环形长度，与预置信息信号相联系。在承载信号表面102的光盘衬底101的表面上沉积具有高光反射率的铝材料以形成作为信号记录层的反射层103。整个组件由保护层104覆盖起来产生CD 100。
在该CD 100上，来自盘驱动设备的激光束落在光盘表面105上以便从被反射的激光中检测到记录在信号表面102上的信息。
图1B显示了允许重写的介质CD-R 110。CD-R 110有一些与CD 100相同的物理特性，例如，直径、重量和厚度。但是，与CD 100相比，CD-R 110可以经济地以小批量生产，和CD-R 110具有较长的使用寿命，所以CD-R 100适用于数据存储。
在该CD-R 110上也设置了从光盘表面116看去的光盘衬底(透明层)111。在光盘衬底111上分层设有作为信号记录层的有机染料层114、金反射层113和保护层115，依照这个顺序制成CD-R 110。在这个CD-R 110中还形成有在记录期间起激光照射导引作用的并由有机染料层114覆盖起来的凹槽。有机染料层114与光盘衬底111的聚碳酸酯发生反应，在所照射的激光的加热作用下，在凹槽上形成与信息信号相对应的凹坑，以产生载有实际数据的信号表面112。
类似地，图1C所示的DVD 120有一个在光盘表面128这一边的盘衬底121和相对于盘衬底121在另一边上的信号表面。有两种类型的DVD，即带有单信号表面的DVD，称为单层光盘，和带有双信号表面的DVD，称为双层光盘。图1C显示了双层光盘的例子。就是说，第一数据记录层由第一信号表面122和第一信号表面122相关联的第一反射层123形成。第二数据记录层由第二信号表面124和与第二信号表面124相关联的第二反射层125形成。一个粘合表面126形成在第二反射层125上，该粘合表面126粘贴在一个假衬底上面。
第一反射层123是一层半透明膜并设计成以一预定比例反射激光。因此，如果激光聚焦在第一信号表面122上，那么记录在第一信号表面122上的信号可以从由第一反射层123反射的反射光中读出。而如果激光聚焦在第二信号表面124上，那么激光透过第一反射层123会聚在第二信号表面124上，使得记录在第二信号表面上的信号可以从由第二反射层125反射的反射光中读出。
在单层光盘的情况中，信号表面和反射层是分别类似于第二信号表面124和第二反射表面125的方式产生的。
正如可以从图1A、1B和1C中所看到的，CD 100和CD-R 110的信号表面102和112形成为离盘表面105、116的间隔接近于光盘厚度。就是说，激光光斑要聚焦其上的信号表面102和112与光盘表面105、116相距大约1.2mm。
另一方面，DVD 120的信号表面122(124)是在光盘厚度的中点上。就是说，激光光斑聚焦其上的信号表面122和124与光盘表面128相距大约为0.6mm。由在信号表面122(124)上产生的凹坑组成的记录密度大于CD 100和CD-R 110的记录密度。
由于这个差异，波长不大于650nm(纳米)的激光被用作回放激光。另外，物镜的数值孔径(NA)增加到0.6，而所使用的光学拾取器按照将激光光斑聚焦在与光盘表面128相隔大约0.6mm的位置上来进行优化。
同时，在CD/DVD兼容的设备中，并不是没有可能由波长不大于650nm的激光读出CD 100的信号表面102上的信息。也不是没有可能将激光光斑聚焦在与CD 100的光盘表面相隔大约1.2mm处。但最好使用从回放特性这个角度来看具有最适合于CD 100的各种特性的光学拾取装置。
CD-R 110也有依赖于波长的有机染料层114，使得如果使用了波长不大于650nm的激光，那么数据不能被正确地重放。就是说，对于CD-R 110来说，有机染料层114对照射的波长不大于650nm的激光的光吸收增加，降低了反射率。另外，也降低了由信号表面112上的凹坑确定的激光调制因子。当记录数据时，凹坑按照适合于780nm波长的激光的吸收率和反射率形成，即使试图用其它波长的激光束读取凹坑也不可能获得充分的调制因子。
因此，在与CD 100(CD-R 110)和DVD 120都兼容的光盘设备的情况中，最好使用至少一个物镜和专用于每种光盘类型的激光光源。
因此，正如现在所说明的，本发明的光盘设备有一个CD 100和CD-R110专用的光学拾取器1a和一个DVD 120专用的光学拾取器1a。CD 100、CD-R 110和DVD 120统称为光盘D。
图2显示了该光盘设备中光盘的回放驱动部分(所谓的机械平台部分)的透视图。
这个机械平台(deck)包括在副底座11的主体部分之上的、各种重放光盘所需要的单元。装入的光盘D安装在转台7上，转台7由主轴电机6来驱动使光盘旋转。
使激光照射在旋转的光盘上以便从反射光中提取信息的光学拾取器在其壳体中包括CD拾取器1a，它含有适合于CD 100(CD-R 110)的光学系统和激光光源，和DVD拾取器1b，它含有适合于DVD的光学系统和激光光源。这些拾取器1a和1b相互独立地提供。CD拾取器1a的激光输出终点是用于CD的物镜2a，而DVD拾取器1b的激光输出终点是用于DVD的物镜2b。
光学拾取器1由所谓的滑动机构驱动可沿着光盘径向滑动。为此，主轴8a和副轴12安装在光学拾取器1的两边上。主轴8a穿过光学拾取器1的支承架8g，而副轴12穿过另一边上的支承架部分(图中未画出)，使得由于光学拾取器由主轴8a和副轴支承起来，光学拾取器可以沿着轴的长度方向移动。
作为用来移动光学拾取器1的机构，安装了滑动电机8b、滑动传动齿轮8c、8d和8e，而齿条8f则安装在光学拾取器1的支承架部分8g的附近。
当滑动电机8b转动起来时，它的转动动力依次传送给滑动传动齿轮8c、8d和8e。由于丝杠(thread)传动齿轮8e与传动齿条8f啮合，被传送的转动动力使得光学拾取器1沿着传动轴移动。因此，通过滑动电机8b前向和反向旋转，光学拾取器1朝着光盘的内和外边缘部分移动。
图3是显示光盘驱动设备的基本部分的方块图。
光盘D装载在转台7之上，也在图2中显示出，并在回放操作中由主轴电机6驱动以CLV(恒定线速)或CAV(恒定角速)转动。
通过光学拾取器1，以凹坑形式记录在光盘D上的数据被读出来。在实际中，正如前面所讨论的，两个独立的光学拾取器，即CD拾取器1a和DVD拾取器1b，安装在其中作为光学拾取器1。
CD拾取器1a配备有适合于CD 100和CD-R 110的光学系统。作为激光光源工作的激光二极管4a有780nm的输出激光中心波长，带有用于CD的物镜2a，其NA为0.45。用于CD的物镜2a由双轴机构3a控制沿着跟踪方向和聚焦方向移动。
用于DVD的光学拾取器1b有适合于DVD 120的光学系统。作为激光光源工作的激光二极管4b有650nm或635nm的输出激光中心波长，带有用于DVD的物镜2b，其NA为0.6。用于DVD的物镜2b由双轴机构3b来控制沿着跟踪方向和聚焦方向移动。
如果光盘D是CD 100，那么回放操作由用于CD的拾取器1a来完成。来自光盘D的反射光信息由光探测器5a来检测并转换成与接收的光量相对应的电信号以便提供到RF模块21上。
如果光盘D是DVD 120，那么回放操作由用于DVD的拾取器1b来完成。在这种情况中，来自光盘D的反射光信息由光探测器5b来检测并转换成与接收的光量相对应的电信号以便提供到RF模块21上。
CD拾取器1a和DVD拾取器1b分别装有一个八部分光探测器作为光探测器5a和5b，它们由四块探测器SA、SB、SC和SD构成，在其两边安装着二部分探测器SE和SF和二部分探测器SG和SH，如图4所示。
RF模块21包括电流-电压转换电路、放大器电路和矩阵计算电路，并根据来自光探测器5a或5b的信号产生必要的信号。例如，RF模块21产生作为回放信号的RF信号、用作伺服控制的聚焦误差信号FE和跟踪伺服信号TE、作为所谓的和信号的引入(Pull-in)信号PI和盘识别信号DDPI、DDAND和DDA/D。
根据由八部分光探测器的探测器SA、SB、SC和SD探测到的探测信号A、B、C和D，RF模块21通过下列公式产生聚焦误差信号FE和引入信号PI：
FE＝(A+C)-(B+D)
PI＝A+C+B+D
对于产生跟踪误差信号TE，RF模块有一块图5所示的电路构成的跟踪模块40。
跟踪模块是一块用来从八部分光探测器的探测信号A至H产生跟踪误差信号的模块，并含有用来产生三个跟踪误差信号3SP、DPP和DPD的三个跟踪误差信号产生模块41、42和43，如图5所示。跟踪模块通过切换开关44选择三个跟踪误差信号3SP、DPP或DPD并通过输出单元45输出所选择的信号。切换开关44是一个四输入的开关和适用于选择一个外部输入信号AUX。切换开关44是受控切换，根据光盘D的类型，由上述适用于识别光盘D的类型的系统控制器30根据光盘识别信号DDPI、DDAND和DDA/D来控制。
具体来说，系统控制器30根据光盘识别信号DDPI来识别具有不同盘衬底厚度的CD 100(CD-R 110)和DVD 120，而根据识别信号DDA/D通过不同的反射率来识别DVD 120和DVD-RW 130，后面要对此进行说明。根据识别的结果，如果装载在转台7上的光盘D是CD 100或CD-R 110，那么系统控制器30切换控制切换开关44以便输出跟踪误差信号3SP。如果光盘D是DVD120，那么系统控制器30切换控制切换开关44以便输出跟踪误差信号DPD，而如果光盘D是DVD-RW 130，那么系统控制器30切换控制切换开关44以便输出跟踪误差信号DPP。
在跟踪模块40中，第一跟踪误差信号产生模块41按照下列公式产生三点型跟踪误差信号3SP：
3SP＝(E+F)-(G+H)就是说，第一跟踪误差信号产生模块41在探测器SE和SF的探测信号E和F的和信号和探测器SG和SH的探测信号G和H的和信号之间产生一个差信号。正如前面所讨论的，探测器SE和SF和探测器SG和SH设在探测器SA至SD的两边，探测器SA至SD则设于八部分探测器的中间。
本系统是用来在激光束光斑对具有大约1.2mm厚度的光盘-即CD 100或CD-R 110-的信号表面上产生的记录轨道的重放过程中检测跟踪误差的通用检测系统。
另一方面，第二跟踪误差信号产生模块42按照下列公式产生差动推挽系统跟踪误差信号DPP：
DPP＝{(A+D)-(B+C)}-{(F+H)-(E+G)}
本系统是用于记录/重放光盘DVD-RW(可重写)的检测系统，这种DVD-RW是一种按照DVD标准的可重写的记录介质，现在正处于研制之中。从这里开始DVD-RW 130的物理结构按照图6A和6B进行说明。
类似于DVD 120，DVD-RW 130有一个在离光盘表面约0.6mm间距处形成的信号表面。如图6A所示，DVD-RW 130的该实施例的可记录区预先形成从内缘向外缘螺旋式伸展的跟踪预刻沟槽132。
该预刻沟槽132是在光盘衬底131上形成的，并且有左和右的以适合地址信息的预置周期弯曲的侧壁部分，图6B显示了经放大的预刻沟槽的一部分。也就是说，预刻沟槽132以与根据地址产生的抖动(wobbling)信号相对应的预置周期弯曲形成。处在两条相邻预刻沟槽132之间的区域是平坦区(land)133。形成有预刻沟槽132和平坦区133的光盘衬底131的表面用相变记录膜涂覆起来，作为记录层，其反射率随晶态而改变。数据被记录在作为记录轨迹的预刻沟槽132上。
在将数据记录在DVD-RW 130上或从DVD-RW 130上重放数据的过程中，DVD拾取器1b通过衍射光栅产生三条光束，并且沿着光盘径向相对于中间束斑偏移半个轨迹间距将两旁束斑排列在光盘的记录表面上。主光束的反射光由图4所示的八部分光探测器的分块探测器SA、SB、SC和SD来检测以便作为检测信号A至D进行输出。另一方面，两边来的反射光由分块探测器SE和SF和分块探测器SG和SH来探测以便作为探测信号E至H输出。上面的计算是对探测器SA至SH所探测的探测信号A至H进行的，用来产生差动推挽系统的跟踪误差信号DPP。跟踪误差信号DPP中去除了由物镜移动对传统推挽系统的跟踪误差信号所施加的偏移(offset)成分。
另外，按图7构成的第三跟踪误差信号产生模块43用来从八部分光探测器的检测信号A至H中的检测信号A、B、C和D产生差分相位检测(DPD)系统的跟踪误差信号DPD。
本系统是用于光盘-例如厚度为大约0.6mm记录密度高于CD 100的光盘-的跟踪误差检测系统。
就是说，第三跟踪误差信号产生模块43包括DPD滤波器46A、46B、46C和46D和电平比较器47A、47B、47C和47D，由检测主光束的反射光的光探测器的四个中间探测器SA、SB、SC和SD检测到的八部分光探测器的检测信号A至H的检测信号A至D分别提供给DPD滤波器46A、46B和46C和46D，经由DPD滤波器46A至46D带宽限制的检测信号A至D分别提供给电平比较器47A至47D。第三跟踪误差信号产生模块43还包括提供有电平比较器47A、47B、47C和47D的输出信号的相位比较器48A和48B和提供有相位比较器48A和48B的输出信号的积分电路49。
在第三跟踪误差信号产生模块43中，电平比较器47A、47B、47C和47D将通过DPD滤波器46A、46B、46C和46D进入的检测信号A至D与一个预置的电平VC进行比较，用来将检测信号A至D转换成二值信号。相位比较器48A和48B对二值检测信号A至D进行相位比较。相位比较器48A和48B的最大工作频率为10MHz。积分电路49以30KHz对相位比较器48A和48B的输出信号积分以输出跟踪误差信号DVD。
第三跟踪误差信号产生模块43的输入单元的DPD滤波器46A、46B、46C和46D的每一个均由用来去除直流成分的高通滤波器HPF1、二个用来放大EFM+信号成分的带通滤波器BPF1和BPF2和一个用来选择带通滤波器BPF1和BPF2的输出选择开关SWDPD组成。如图9所示，频率响应可以由输出选择开关SWDPD选择带通滤波器BPF1和BPF2中的一个进行切换。
输出选择开关SWDPD是由上面的系统控制器30根据光盘的类型来切换控的，系统控制器30根据上面的光盘识别信号DDPI、DDAND和DDA/D来识别光盘的类型。
就是说，系统控制器30通过光盘识别信号DDPI来识别CD 100和DVD120，后面要加以说明，并且如果光盘是DVD 120，则切换选择开关SWDPD用来选择带通滤波器BPF2具有在比带通滤波器SPF1更高的一侧上的通带。
RF模块21通过图10所示的电路构成的镜象模块50产生一个镜象信号MIRR。
该镜象模块50包括一个低通滤波器51和一个放大器电路52，低通滤波器51具有输入RF信号RF_AC的输入单元，RF信号RF_AC是作为由光探测器5a和5b检测到的检测信号来获得的，低通滤波器51的输出信号LPFOUT提供给放大器电路52。镜象模块50还包括一个峰顶保持(peak_holding)电路53和一个谷底保持(bottom_holding)电路54，放大器电路52的输出信号AMPOUT提供给它们。镜象模块50还包括一个参考电平信号产生电路55，峰顶保持电路53和谷底保持电路54的输出信号PKHOUT和BMHOUT送到该参考电平信号产生电路55。镜象模块50进一步包括一个电平比较器电路56，来自参考电平信号产生电路55的参考电平信号REF输送到该电平比较器电路56中。
在这个镜象模块50中，低通滤波器51用来从图11A所示的RF_AC中提取横越信号(traversing signal)，并且其截止频率由开关SWLPF控制在60KHz和30kHz之间切换，切换开关SWLPF是由系统控制器30根据光盘D的类型进行切换控制。
就是说，系统控制器30根据光盘识别信号DDPI通过后面将要说明的方法来识别光盘D的类型，使开关SWLPF在分别适合于DVD 120和CD 100的60kHz和30kHz之间切换。
另一方面，放大器电路52用来放大低通滤波器51的输出信号LPFOUT，即横越信号，并且其增益由开关SWAMP在12dB和2dB之间切换，切换开关SWAMP由系统控制器30依据光盘D的类型进行切换控制。
这种切换过程是为处理最新发展的可写光盘CD-RW或DVD-RW而作的，采用了相变记录膜。具体地说，光盘的反射率由光盘识别信号DDA/D来检测和开关SWAMP被切换以将增益升至12dB用来重放反射率为CD 100的反射率的1/4至1/5的光盘。
进一步，峰顶保持电路53保持放大器电路52的输出信号AMPOUT的峰值电平并将输出信号PKHOUT馈入参考电平信号产生电路55。并且，谷底保持电路54保持输出信号AMPOUT的谷底电平并将输出信号BMHOUT馈入电路55。峰顶保持电路53和谷底保持电路54构成为由系统控制器30根据主轴转速或横越(traversing)速度将时间常数设置在32步上。
另一方面，参考电平信号产生电路55产生一个参考信号REF，参考信号REF根据下面的公式从输出信号PKHOUT和BMHOUT中计算出来，参考信号REF具有在峰顶保持电路53的输出信号PKHOUT和谷底保持电路54的BMHOUT中间的信号电平：
REF＝(PKHOUT+BMHOUT)/2
电平比较器电路56将放大器电路52的输出信号AMPOUT即经过放大的横越信号与来自参考电平信号产生电路55的参考电平信号REF即信号电平进行比较并产生图11D所示的镜象信号MIRR。
并且，RF模块21通过图12所示构成的识别信号产生模块60产生光盘识别信号DDPI、DDAND和DDA/D。
这个识别信号产生模块60包括二值转换电路61和62，用来将八部分光探测器的探测器SA至SD检测的检测信号A、B、C和D产生的聚焦误差信号FE＝(A+C)+(B+D)和引入信号PI＝A+B+C+D转换成二值信号。识别信号产生模块60还包括用来求出二值转换电路61和62的输出信号DDFE和DDPI的逻辑积的与(AND)门电路63和用来将引入信号PI的信号电平转换成数字式数据的A/D转换器64。二值转换电路62的输出信号DDPI、来自AND门电路63的逻辑积信号DDAND和A/D转换器64的输出信号DDA/D作为盘识别信号被送到系统控制器30中。
由RF模件21产生的信号被送到二值转换电路25、伺服处理器31和识别信号产生电路27中，就是说，来自RF模块21的回放RF信号被送到二值转换电路25中，而聚焦误差信号FE、跟踪误差信号TE和引入信号PI被送到伺服处理器31中，且光盘识别信号DDPI、DDAND和DDA/D被送到系统控制器30中。
由RF模块21获得的回放RF信号经二值转换电路处理后，在CD的情况下转换成所谓的8至14调制信号(EFM信号)或在DVD的情况下转换成EFM+信号。经转换的信号被送到解码器26中。解码器26对从光盘D中读出的信息进行EFM解调或CIRC(循环冗余校验码)解码，和如果需要，进行CD-ROM解码或MPEG解码。
伺服处理器31从来自RF模块21的聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE和来自系统控制器3D的主轴误差信号SPE中产生各种各样的伺服信号，例如，聚焦、跟踪、滑动或主轴伺服驱动信号，以执行各种伺服操作。
就是说，根据聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE来产生聚焦驱动信号或跟踪驱动信号使之输出到开关24。如果光盘D是CD 100或DVD 120，那么就分别选择开关24的端子TCD或端子TDV。
在CD 100的重放过程中，响应于来自RF模块21的聚焦误差信号FE和跟踪误差信号将产生的聚焦驱动信号和跟踪驱动信号送到双轴驱动器18a中，双轴驱动器18a然后驱动CD拾取器1a的双轴机械装置3a。这样，经过CD拾取器1a、RF模块21a、伺服处理器31和双轴驱动器18a，就完成了跟踪伺服循环和聚焦伺服循环。
在DVD 120的重放过程中，响应于来自RF模块21的聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE把由伺服处理器31产生的聚焦驱动信号和跟踪驱动信号送到双轴驱动器18b，双轴驱动器18b然后驱动DVD拾取器1b的双轴机械装置3b。这样，经过DVD拾取器1b、RF模块21b、伺服处理器31和双轴驱动器18b，就完成了聚焦伺服循环和跟踪伺服循环。
伺服处理器31响应于主轴误差信号SPE将产生的主轴驱动信号送到主轴电机驱动器19。主轴电机驱动器19响应于主轴驱动信号将三相驱动信号施加给主轴电机6使主轴电机6作CLV转动。伺服处理器31响应于来自系统控制器30的主轴转/停控制信号由主轴电机驱动器19来启动或停止主轴电机6。
伺服处理器31根据由跟踪误差信号TE产生的滑动误差信号或来自系统控制器30的访问执行控制产生一个滑动驱动信号，把所产生的滑动驱动信号提供给滑动驱动器17。滑动驱动器17响应于访问执行控制来驱动滑动机械装置8。如图2所示，该滑动机械装置8由主传动轴8a、滑动电机8b和滑动传动轮8c、8d和8e组成，这样，由丝杠(thread)驱动器17响应于滑动驱动信号驱动滑动电机8b，产生光学拾取器1的最佳滑动移动。
CD拾取器1a中的激光二极管4a是由激光驱动器20a来驱动的。另一方面，DVD拾取器1b中的激光二极管4b由激光驱动器20b来控制。
激光驱动器20a和20b其中包括一个自动功率控制电路(APC)，用来控制激光二极管4a和4b的激光输出以便使适合于检测从激光二极管4a和4b辐射出来的激光光量的前监视光电二极管PD的检测输出保持不变。如图13所示，APC电路由，例如，三级放大器电路71、72和73组成。APC电路工作过程是，一级放大器电路71和次级放大器电路72放大前监视光电二极管PD的检测输出，并将经过放大的输出反馈到驱动激光二极管LD的输出级放大器电路73，输出放大器电路73驱动控制激光二极管LD以便前监视光电二极管PD的检测输出保持不变。这个APC电路在其初级放大器电路71中有一个增益切换开关SWAPC，如图14所示，增益转换开关SWAPC用来在33.2dB和28.8dB之间切换/设置APC电路的闭环增益。开关SWAPC由系统控制器30根据光盘D的类型进行切换控制。
具体来说，系统控制器30根据光盘识别信号DDPI、DDAND或数字化的聚焦误差信号DDFF(后面还要加以说明)识别光盘D是单层光盘还是双层光盘。如果光盘D是反射率比单层光盘低的双层光盘，那么系统控制器30使切换开关SWAPC切换以便APC电路的闭环增益等于28.8dB。这样就增加了激光二极管46的输出。反之，单层光盘的反射率高于双层光盘的反射率，使得系统控制器30使切换开关SWAPC转换以便APC电路的闭环增益等于33.2dB，以降低激光二极管4b的输出。
在双层光盘的情况下，如果调制数据(8至16调制数据)由解码器26来解调，那么系统控制器30根据记录在每一个信号记录层的信号表面上的识别信号判断正在被重放的数据是记录在第一信号表面122上的数据还是记录在第二信号表面124的数据。第二信号表面124，即与光盘表面128分隔开的信号表面，其反射率低于第一信号表面122的反射率，这是由于激光通过第一信号表面122才照射在第二信号表面124上。因此，如果回放信号表面是第二信号表面124，系统控制器30降低闭环增益使之低于对应于第一信号表面122的闭环增益，而增加了激光二极管4b的输出。于是，适合于每个信号记录层的增益控制导致更为稳定的信号重放。
在重放过程中，由系统控制器30发出指令，伺服处理器31产生用来启动光学拾取器1的激光发射的激光驱动信号，以将产生的激光驱动信号送入开关23。如果光盘D是CD 100或DVD 120，那么分别选择开关23的端子TCD或端子TDV。因此，激光二极管4a或4b根据待重放的光盘D的类型发射光线。
上面描述的伺服或解码操作是由包括例如微计算机在内的系统控制器30来控制的。
重放轨道访问的启动或终止操作、快速重放或回绕重放都能通过系统控制器30控制伺服处理器31或光学拾取器1的操作来实现。
这种光盘能够适用CD 100和DVD 120，光学拾取器1a和1b、RF模块21a和21b、激光驱动器20a或20b和双轴驱动器18a或18b设置成分别专用于CD 100或DVD 120。因此，为了合适地利用这些专用电路系统，当光盘被装载就位时，系统判断光盘D是CD 100还是DVD 120，以在系统控制器30的控制下设置开关22到24的每一个开关的端子TCD或TDV之一。
在由本光盘设备操作的光盘D中，CD 100和CD-R 110有分别离光盘表面105和116约1.2mm间距的信号表面102和112。另一方面，DVD 120有离光盘表面128约0.6mm间距的信号表面122。
为了说明方便起见，CD 100和CD-R 110称为1.2mm单层光盘，而DVD120称为0.6mm叠层光盘。
CD拾取器1a的物镜2a通过聚焦伺服操作沿着接近和远离CD 100的方向移动使得激光聚焦在图15C所示的CD 100(1.2mm单层光盘)的信号表面102上。
如果在光盘D(例如CD 100或DVD 120)装载之后直接执行聚焦伺服控制，那么物镜2a首先在聚焦搜索范围内受迫移动以检测与S形曲线的线性区相对应的引入范围。如果随着物镜2a在聚焦引入范围内启动聚焦伺服环路，那么接着执行聚焦伺服控制使物镜2a会聚到正焦状态。
这些聚焦搜索和聚焦伺服操作适用于与DVD 120相关联的DVD光盘拾取器1b。
应该注意到，正如图16C所示的，对于0.6mm叠层光盘的DVD 120，其正焦点是在激光聚焦在DVD 120的信号表面122上的一点，这一点不同于CD 100沿着光盘厚度的位置。对于用于CD的物镜2a和用于DVD的物镜2b，聚焦搜索范围是从图15A和16A的底部位置直到图15D和16D的顶部位置。如果图15C和16C的正焦状态的位置是初始的参考位置，那么聚焦搜索范围为±0.9mm。
如果能够改变物镜2(对于CD为物镜2a和对于DVD为物镜2b)相对于CD 100或DVD 120的位置状态，正如图15A至15D或图16A至16D所示的，与各个位置相关的聚焦误差信号FE或引入信号PI能够作为来自光盘D的反射光信息数据获得。
在图15C和16C所示的正焦点附近，反射光在一个最佳的水平上被检测到，S形曲线作为聚焦误差信号FE被观察到，而幅度电平增大作为引入信号PI。在图15B或16B呈现的状态中，其中光线聚焦在光盘表面105或128上，反射光则在盘表面105或128上被检测到，虽然是在低反射率的条件下。因此，较小的S形曲线作为聚焦误差信号FE被观察到，而较小的振幅电平作为引入信号PI被观察到。
于是，系统控制器30根据盘识别信号DDAND、二值转换电路62的输出信号DDPI和通过A/D转换器64的与引入信号PI的数字化信号电平相对应的盘识别信号DDA/D识别光盘D的类型，设置适合于该光盘D的类型的参数，其中光盘识别信号DDAND是由AND门电路63求出二值转换电路61和62的输出信号DDFE和DDPI的逻辑积获得的。二值转换电路61和62将八部分光探测器的探测器SA、SB、SC和SD检测到的检测信号A、B、C和D产生的聚焦误差信号FE＝(A+C)-(B+D)和引入信号PI＝A+C+B+D转换成二值信号。
例如，在聚焦搜索过程随着物镜2受迫移动，对由引入信号PI在光盘D的信号表面上获取的幅度和在光盘表面上获取的幅度进行相互比较，两个幅度的时间被测量出来用来识别光盘D是CD 100还是DVD 120。就是说，由于1.2mm单层盘的光盘表面105到信号表面102的间距为大约1.2mm，而0.6mm叠层光盘的光盘表面128到信号表面122的间距为大约0.6mm，在1.2mm单层光盘和0.6mm叠层光盘之间前者的正好聚焦在光盘表面上产生幅度的定时与后者的正好聚焦在光盘表面上产生幅度的定时之间的时滞是不同的。这个性质可以用来例如，从引入信号中进行光盘识别，美国专利申请第08/915877号讨论了这个问题(申请日：1997年8月21日)。
利用聚焦误差信号FE能够作出类似的识别。在本例中，利用由上述的二值转换电路从引入信号PI转换的二值盘识别信号DDPI来完成如下的光盘识别工作。
系统控制器30命令伺服处理器31进行类似于聚焦搜索的物镜2的驱动。伺服处理器31对此响应将图17A所示的信号作为聚焦搜索驱动信号送入双轴驱动器18a和18b。
在本例中，将开关22至24的每一个的触点TOV连接在电路中以便用DVD拾取器1b产生用于光盘识别的操作。在这方面，双轴驱动器18b通过图17A所示的聚焦搜索驱动信号来驱动双轴驱动器3b驱使用于DVD的物镜2b上升/下降。
在图17中，物镜被降低意味着其中用于DVD的物镜2b沿着背离光盘D的方向移动的这样一种状态，而物镜被升高意味着其中用于DVD的物镜2b沿着接近光盘D的方向移动的这样一种状态。尽管用升高物镜或降低物镜来进行光盘识别都是可能的，但在下面的说明中我们假定用升高物镜产生的信号来进行光盘识别。
如果物镜2在聚焦搜索范围内移动，引入信号PI的信号幅度在物镜2到达图15B和16B所示的光盘表面正焦位置这一时刻和在物镜2到达图15C和16C所示的光盘表面正焦位置这一时刻观测。
如果装载的光盘是光盘表面105和信号表面102之间的间距约为1.2mm的1.2mm单层光盘，并且物镜2b被图17A所示的聚焦搜索驱动信号的驱动而升高，那么在聚焦到光盘表面105上的时刻首先观测到一个较小的信号幅度，如图17B所示，而在聚焦到信号表面102上的时刻观测到一个较大的信号幅度。比较器电路29将这个引入信号与一个阈值TH1进行比较产生一个图17C所示的识别信号DD。这个识别信号DD被送入系统控制器30中。系统控制器30计算出在与光盘表面105相关的那一时刻获得的识别信号DD的脉冲和与信号表面102相关的那一时刻获得的识别信号DD的脉冲之间的时间。这个计算出来的时间表示成t1。
如果装载的光盘是光盘表面128和信号表面122之间的间距约为0.6mm的0.6mm双层光盘，并且物镜2b被图17A所示的聚焦搜索驱动信号的驱动而升高，那么在聚焦到光盘表面128上的那一时刻首先观测到一个较小的信号幅度，如图17D所示，而在聚焦到信号表面122上的那一时刻观察到一个较大的信号幅度。因此，图17E所示的识别信号DDPI被送入系统控制器30中。系统控制器30计算出在与光盘表面128相关的那一时刻获得的识别信号DDPI的脉冲和与信号表面122相关的那一时刻获得的识别信号DDPI的脉冲之间的时间。这个计算出来的时间表示为t2。
就是说，对于1.2mm单层光盘和对于0.6mm叠层光盘，由于光盘表面和信号表面之间的差异，可以得到不同的计算值t1和t2，将它们作为tx。因此，如果系统控制器30保持有一个在计算值t1和t2之间的中间时间值tTH作为参考值，那么通过将计算的时间tx与时间tTH进行比较，就能判断出计算的时间tx是图17中的t1还是t2。也就是说，就能判断出装载的光盘是CD100还是DVD 120。
同时，可以用降低物镜进行类似的识别。其原因是光盘识别信号DDPI的两个脉冲之间的时间差是依赖于光盘D是CD 100还是DVD 120的图17C中的t3或图17E中的t4。然而，利用图17A所示聚焦搜索驱动信号，物镜下降的速度要大于它上升的速度，故所测的识别信号DDPI的两个脉冲之间的时间值t3和t4要分别短于所测的时间值t1和t2。因此，在图17的实例中，对于准确识别来说，用升高物镜进行识别显得更有价值，尽管需要考虑用来计数所测时间所需的时钟频率。当然，如果将物镜上升速度设置与其下降速度相等，那么这种相对优点或缺点就可能被消除。如果下降速度更慢，那么用下降物镜进行识别就更有利。
以下对这种情况中系统控制器30的处理过程进行说明。
如果判断不出所装载的光盘D是1.2mm单层光盘还是0.6mm的叠层光盘，那么从原理上来说，CD拾取器和DVD拾取器1b中的哪一个被首先使用都无所谓。
就是说，光学拾取器之一被用来根据按图17所说明的系统进行光盘识别。哪一个光学拾取器被用来进行光盘识别都是无关紧要的。
在这里我们假定使用DVD拾取器1b。参考图18，结合18说明系统控制器30的工作原理，其中对装载的光盘D进行光盘类型识别并随后对光盘D进行重放。
图18显示了打开电源的处理。如果电源被打开，并且通过初始化各种操作的方法设置各种参数，那么系统控制器30等待光盘D的插入，如第一步骤F101所示。
如果光盘D被插入，那么处理进入步骤F102，将模式设置为使用DVD拾取器1b的DVD拾取模式。
这个模式是将开关22、24每一个的端子TPV连接到电路中的一个模式。然后，系统控制器30进入步骤F103移动物镜进行光盘类型识别。
在这种光盘类型识别中，由于在步骤F102中设置了DVD拾取模式，所以DVD拾取器1b被使用。
对于光盘类型识别，DVD物镜2b在聚焦搜索范围内受驱上升或下降。在步骤103开始这种物镜驱动。就是说，命令开始输出如图17所示的那样的聚焦搜索驱动信号。当然，如此时激光二极管4b也开始工作则输出激光。
在步骤F104中，对DVD物镜2b在聚焦搜索范围内上升或下降进行控制的系统控制器30检测从识别信号产生电路27供给的光盘识别信号DD，以得出图17C和图17E所示的两个脉冲之间的时间间隔。
偶尔会出现这样的情况，例如，由于在光盘表面上的反射量太低，在DVD拾取器1b的上升或下降的过程中不能正确地观测到作为光盘识别信号DD的两个脉冲。在这种情况下，在步骤F105中被认为发生了测量错误，于是处理返回到步骤F103，以重新进行物镜驱动和测量。实际操作中，最好对发生测量错误后进行重新测试操作的次数加以限制，而不至于使重复测试操作无限制地进行下去。
在测量出识别信号DDPI的两个脉冲之间的时间间隔之后，在步骤F106中将所测时间值与作为参考值的时间tTH进行比较。作为比较的结果，如果所测值较长，那么在步骤F108中可以判断出光盘D是1.2mm单层光盘，即CD 100。
由于DVD拾取器1b已经被用于识别操作，判断的结果表示这种状态并不与当前装载的光盘D(CD 100)相符合。因此，在步骤F108中将模式转换到CD拾取模式。就是说，模式被设置成其中将开关22至24的每一个的端子TCD连接在电路中并且CD拾取器1a得到使用的模式。
反之，作为在步骤F106中比较的结果，如果参考时间tTH较长，那么在步骤F107中可以判断出光盘D是0.6mm叠层光盘，即DVD 120。
如果光盘D被判断为是DVD 120光盘，由于DVD拾取模式已经被设置，故并不需要改变拾取模式的状态。
如果与光盘识别和光盘识别的结果相符合的拾取模式设置已经完成，那么处理进入实际的回放操作。就是说，在步骤F109中启动聚焦搜索，开始聚焦搜索以引入聚焦伺服。在聚焦伺服的引入已经结束之后，工作过程进入步骤F110和步骤F111以进行其它的启动操作。就是说，完成伺服系统的处理，例如调节主轴电机6的转动和打开跟踪伺服，而使能光盘D的读出。另外，诸如TOC(目录表)那样的记录在光盘D上的必要的管理信息也被读出。在这些处理的操作全部完成之后，处理进入步骤F112开始重放CD100或DVD 120。
由于引入信号PI＝A+C+B+D的信号电平随着光盘D的反射率而变化，因此系统控制器30在完成聚焦伺服引入的时间点从光盘识别信号DDA/D中计算出光盘D的反射率。系统控制器30根据光盘D的反射率切换控制包含在激光驱动器20a和20b中包含的APC电路的切换开关SWAPC，用来在单层光盘和双层光盘之间切换APC电路的闭环增益。这样能够将来自光学拾取器1的激光二极管LD的最佳功率的激光投射在单层光盘和双层光盘上，以由光学拾取器1从光盘D中稳定地读出信号以最佳的S/N比产生回放RF信号。
光盘识别信号DDA/D也可以用来识别由构成信号表面的记录层材料的不同而具有不同反射率的光盘D，例如CD和CD-RW或DVD和DVD-RW。
参考图17，如果物镜2在聚焦搜索范围内由双轴驱动器18a和18b驱动移动，那么，通过进行聚焦搜索操作，可以得到单一的S-形曲线作为聚焦误差信号FE和在S-形曲线的范围内得到引入信号PI，对于单层光盘来说，分别如图19A和19C所示；而对于双层光盘来说，则分别如图20A和20C所示，可以得到两个S-形曲线作为聚焦误差信号FE和在横跨两个S-形曲线上得到引入信号PI。应该注意聚焦误差信号FE和引入信号PI是从八部分光探测器的探测器SA、SB、SC和SD检测到的检测部分A、B、C和D分别通过公式FE＝(A+C)-(B+D)和PI＝A+C+B+D计算出来的。聚焦误差信号FE和引入信号PI经过二值转换电路61和62的转换由AND门电路63求出它们的逻辑积。也就是说，引入信号PI＝A+C+B+D，即由上述光探测器测得的检测信号A到D的和信号，在一个预置电平上被转换成二值的信号以产生如图19D和20D所示的识别信号DDPI作为识别脉冲，其中按在选通脉冲提供的选通期间内的识别脉冲数被计数出来，以根据计数的结果识别具有不同信号记录层数的光盘D的类型。应该注意到，在单层光盘中，通过一次聚焦搜索操作光盘识别信号DDAND到达高电平“H”只有一次，如图19E所示，而在双层光盘中，通过单次聚焦搜索操作光盘识别信号DDAND到达高电平“H”两次，如图20E所示。这种识别操作使得对具有可变反射率的光盘的识别所能达到的准确度要高于通过表示引入信号的信号电平的光盘识别信号DDA/D所能达到的准确度。
也就是说，系统控制器30能够通过根据图21所示的流程图的光盘识别操作来识别单层光盘和双层光盘。
具体地说，如果启动光盘识别操作，首先在步骤S1中判断输入，即光盘识别信号DDAND，是否已到达高电平“H”。如果输入是“H”，处理进入步骤S2。
在这个第二步骤S2中，判断输入，即光盘识别信号DDAND是否是低电平“L”。如果输入是在逻辑“L”上，处理进入步骤S3。
在这个第三步骤S3中，判断输入，即光盘识别信号DDAND是否已经变成逻辑H。当输入变成逻辑H时，处理进入步骤S4。
在这个步骤S4中，判断输入，即光盘识别信号DDAND是否再次处于低电平“L”，如果输入是逻辑“L”，处理进入步骤S5设置与双层光盘相关的各种电路的参数值。
如果在步骤S3中判断的结果是“否”，也就是说如果输入没有再回到高电平“H”，处理进入步骤S6。
在这个第六步骤S6中，判断在第三步骤S3中处理的判断重复次数是否等于100。如果结果是“否”，也就是说如果N不等于100，工作过程进入步骤S7等待1ms。在接下来的步骤S8中，将N设置成N＝N+1。然后，工作过程返回到步骤S3。重复这个第三步骤S3的判断过程。如果在第六步骤S6中判断的结果为“是”，也就是说如果N＝100，即如果在过去100ms时间之后没有得到与第二层相对应的光盘识别信号DDAND的脉冲，处理进入步骤S9设置与单层光盘相关的各个电路的参数值。
在上述的实施例中，三种类型的光盘识别信号DDA/D、DDPI和DDAND被用来识别光盘D的类型。光盘识别信号DDA/D是通过将引入信号PI的信号电平转换成数字数据而得到的，而光盘识别信号DDPI是通过将引入信号PI转换成二值的信号而得到的，光盘识别信号DDAND是通过将聚焦误差信号PE和光盘识别信号DDPI的二值转换信号进行“AND(与)”运算后得到的。或者是，通过将引入信号转换成二值的信号而得到的光盘识别信号DDPI和通过将聚焦误差信号FE的信号电平转换成数字数据而得到的光盘识别信号DDFE也可以用于光盘识别，正如图22和23的流程图所示。在这种情况下，将聚焦误差信号FE直接提供到系统控制器30的A/D输入端口。
作为利用DVD拾取器1b的工作实例，结合图22至24对系统控制器30的工作原理进行说明，其中在进行重放之前首先在装载光盘的设备加电时识别出所装载光盘D的类型。
图22是显示从打开电源直到重放整个工作过程的流程图。
如果电源被打开，并且通过初始化首先设置各种参数，那么在步骤F201中系统控制器30首先打开激光二极管4b。然后，在步骤F202中，系统控制器30在聚焦搜索范围内驱使DVD光学拾取器1b降低到离光盘D最远的光轴位置上。在步骤F203中，在用于DVD 1b的光学拾取器位于离光盘D最远的位置上时，对聚焦误差信号的信号电平进行取样，将取样的数值设置成参考值FE_O。
在接下来的步骤F204中，启动聚焦搜索定时测量计时器。这个聚焦搜索定时被设置成防止在没有检测到来自光盘D的信号表面的反射光的情况下电压连续地施加在聚焦控制器的两端和防止系统控制器30进行轮询(polling)并不进入下一步处理。这里把这个聚焦搜索定时时间设置为800ms。
在步骤F205中，启动升高用于DVD 16的光学拾取器的搜索操作。
在步骤F206中，判断光盘识别信号DDPI是否处在逻辑“H”上。由于光盘识别信号DDPI是代表来自光盘D的反射光的光强的引入信号PI的二值形式，故如果光盘D装载就位，逻辑“H”被设置成表示检测到表面或检测到来自信号表面的反射光的状态。
如果在步骤F206中判断的结果是“否”，就是说如果光盘识别信号DDPI不在逻辑“H”上，那么处理进入步骤F207，判断聚焦搜索定时计时器中的值是否已经达到时间用完的800ms。如果定时时间还没有达到，那么处理返回到步骤F206以便重复对光盘识别信号DDPI的判断直到聚焦搜索定时计时器的时间用完。如果在步骤F207中判断的结果是“否”，即如果聚焦搜索定时计时器已经到时，那么给出光盘D还没有被装载上的判断并且处理进至步骤F208显示诸如′无光盘′的指示。
如果在步骤F206中判断的结果为“是”，就是说如果光盘识别信号DDPI是在逻辑“H”上，那么给出光盘D已经被装载就位的判断。因此，处理进入下一步骤F209启动光盘识别计时器和开始聚焦误差信号FE的信号电平的捕获。在这个步骤F209中，根据来自光盘D的表面的反射光，检测到光盘识别信号DDPI已经变成逻辑“H”。
在下一步骤F210中，判断聚焦搜索定时计时器是否已经达到800ms并到时。如果计时器还没有到时，处理进入步骤F211核查光盘识别信号DDPI是否处于逻辑“H”上。如果在步骤F210中判断的结果为“是”，就是说聚焦搜索定时计时器已经到时，那么就给出光盘D还没有被装载的判断。因此，处理进入上面的步骤F208显示诸如“无光盘”的指示。
在步骤F211中，判断光盘识别信号DDPI是否处于逻辑“H”上。在这个步骤F211中，通过检测来自光盘D的信号表面的反射光检测出光盘识别信号DDPI是在逻辑“H”上。
在下一步骤F212中，判断光盘识别计时器中的数值是否小于参考时间tTH。具体地说，在这个步骤F212中，判断从在步骤F206中通过来自光盘D的表面的反射光判断出光盘识别信号DDPI处于逻辑“H”直到在步骤F211中通过来自光盘D的信号表面的反射光判断出光盘识别信号DDPI处于逻辑“H”之间所经过的时间是否小于参考时间tTH。如果在这个步骤F212中判断的结果为“否”，就是说如果光盘识别计时器中的数值长于参考时间tTH，那么所装载的光盘D被判断为1.2mm单层光盘，即CD 100。因此，处理进入步骤F213以切换到使用CD拾取器1a的CD拾波模式。
如果在这个步骤F212中判断的结果为“否”，就是说，如果光盘识别计时器中的数值短于参考时间tTH，那么所装载的光盘D被判断为0.6mm叠层光盘，即DVD 120。因此，处理进入步骤F214，按照图23所示的流程图进行DVD 120是单层光盘还是双层光盘的光盘识别。
如果与光盘识别相对应的拾取模式设置和光盘识别的结果已经完成，那么系统控制器进入实际的重放处理。具体地说，在步骤F215中开始聚焦搜索用于聚焦伺服引入。在步骤F216中，判断聚焦伺服引入是否已经完成。如果判断的结果为“是”，处理进入步骤F217进行其它的启动操作。也就是说，完成了伺服系统的处理，诸如调节主轴电机6的旋转和打开跟踪伺服，而启动光盘D的读出的处理。另外，记录在光盘D上的管理信息，诸如TOC也被读出。在这些处理操作完成之后，处理进入步骤F218复制CD100、DVD 120或DVD-RW。
正如在聚焦搜索中的情况那样，系统控制器30对伺服处理器31发出指令。伺服处理器31对此响应将图24A所示的信号提供给双轴驱动器18b，这个信号作为聚焦搜索驱动信号驱动双轴驱动器3b，用来强制升高用于DVD的物镜2b。在光盘识别信号DDPI处于逻辑“H”状态期间，用第一和第二阈值TH_H和TH_L判断检测到多少次作为聚焦误差信号TE的S形曲线，用来进行单层光盘和双层光盘之间的识别。
就是说，在识别单层光盘和双层光盘的处理中，在第一步骤S11中首先启动聚焦误差定时计时器。这个聚焦搜索定时被设置成防止在光盘识别信号DDPI处于逻辑“H”的时间期间检测作为聚焦误差信号FE的S形曲线失败的情况下系统控制器30进行轮询而不进入下一处理。这里将聚焦搜索定时设置为40ms。
在第二步骤S12中，判断聚焦误差定时计时器是否已经到时。如果聚焦误差定时计时器已经到时，判断已经出现了检测错误，并且处理进入步骤S13以进行错误处理。如果在步骤S12中判断的结果是“否”，即如果聚焦误差定时计时器还没有到时，那么处理进入第四步骤S14。
在第四步骤S14中，通过A/D端口获取聚焦误差信号FE。以判断其信号电平是否大于第一阈值TH_H。如果在第四步骤S14中判断的结果是“否”，也就是说如果聚焦误差信号FE的信号电平小于第一阈值TH_H，那么处理返回到第二步骤S12以重复聚焦误差定时计时器的定时判断。如果在第四步骤S14中判断的结果为“是”，也就是说如果聚焦误差信号FE的信号电平大于第一阈值TH_H，那么处理进入第五步骤S15。
在第五步骤S15中，判断聚焦误差定时计时器是否已经到时。如果聚焦误差定时计时器已经到时，判断出已经出现了检测错误，让处理进入第三步骤S13进行错误处理。如果聚焦误差定时计时器并没有到时，处理进入第六步骤S16。
在第六步骤S16中，通过A/D端口获取聚焦误差信号FE，以判断其信号电平是否小于第二阈值TH_L。如果在第六步骤S16中判断的结果为“否”，也就是说如果聚焦误差信号FE的信号电平大于第二阈值TH_L，那么处理返回到第五步骤S15以重复聚焦误差定时计时器的定时判断。如果在第六步骤S16中判断的结果为“是”，也就是说如果聚焦误差信号FE的信号电平小于第二阈值TH_L，那么处理进入第七步骤S17。
在这个第七步骤S17中，判断光盘识别信号DDPI是否处在逻辑“L”上。如果在第七步骤S17中，判断的结果为“是”，也就是说如果光盘识别信号DDPI是在逻辑“L”上，可以判断出光盘是单层光盘，其中在光盘识别信号DDPI的逻辑“H”时间期间只检测到一次作为聚焦误差信号FE的S形曲线。因此，处理进入第八步骤S18以设置各种电路的参数。如果在这个步骤S17中判断的结果是“否”，也就是说如果光盘识别信号DDPI处于逻辑“H”上，处理进入第九步骤S19。
在这个第九步骤S19中，判断聚焦误差定时计时器是否已经到时。如果定时器已经到时，可以判断出已经出现了检测错误，并且处理返回到第三步骤S13进行错误处理工作。如果在步骤S19中判断的结果是“否”，即如果聚焦误差定时计时器还没有到时，那么处理进入第十步骤S20。
在这个第十步骤S20中，通过A/D端口获取聚焦误差信号FE，以判断其信号电平是否大于第一阈值TH_H。如果在这个第十步骤S20中判断的结果是“否”，也就是说如果聚焦误差信号FE的信号电平小于第一阈值TH_H，那么处理返回到第九步骤S19重复聚焦误差定时计时器的定时判断。如果在第十步骤S20中判断的结果为“是”，也就是说如果聚焦误差信号FE的信号电平大于第一阈值TH_H，那么处理进入第十一步骤S21。
在这个第十一步骤S21中，判断聚焦误差定时计时器是否已经到时。如果定时器已经到时，可以判断出已经出现了检测错误，因此让处理进入第三步骤S13以进行错误处理工作。如果在第十一步骤S21中判断的结果为“否”，也就是说如果计时器并没有到时，那么处理进入第十二步骤S22。
在第个第十二步骤S22中，通过A/D端口获取聚焦误差信号FE，判断其信号电平是否小于第二阈值TH_L。如果在第十二步骤S22中判断的结果是“否”，也就是说聚焦误差信号FE的信号电平大于第二阈值TH_L，那么处理返回到第十一步骤S21以重复聚焦误差定时计时器的定时判断。如果在这个步骤S22中判断的结果为“是”，也就是说如果聚焦误差信号FE的信号电平小于第二阈值TH_L，由于在光盘识别信号DDPI的逻辑“H”的期间检测到两次作为聚焦误差信号FE的S形曲线，如图24C所示，故光盘D被判断为是一个双层光盘。因此，处理进入第十三步骤S23设置与双层光盘相关的各种电路的参数。
第一和第二阈值TH_H和TH_L通过下式给出：
TH_H＝FE_O+W
TH_L＝FE_O-W
其中W是检测窗的宽度，FE_O是上面步骤F203中所获得的参考值。
因此，正如图24D所示，在直接进入系统控制器30的A/D输入端口的聚焦误差信号FE中引起了偏移，这个偏移量被抵消掉以使得能够正确进行光盘识别。
因此，使用本发明的光盘设备，其中控制装置根据当激光聚焦在光盘的信号表面时光探测器装置的检测输出将自动功率控制装置的闭环增益控制在与光盘的反射率相对应的增益上，最佳功率的激光束能够稳定地照射地多种类型的光盘上。因此，通过光探测器装置位于能够稳定地从光盘中读出，于是给出了具有优越的S/N的回放RF信号。
通过由光盘识别装置根据聚焦误差信号识别出具有不同数目的信号记录层的多路光盘的类型，其中聚焦误差信号是聚焦控制装置使物镜沿着光轴方向移动进行聚焦搜索得到的，和通过由控制装置根据光盘识别输出设置与光盘类型相符的操作模式，能够可靠地重放多种类型的光盘。
经由物镜将激光照射在光盘的信号表面上，和通过检测来自光盘的信号的信号表面的反射激光，具有不同数目的信号记录层的光盘类型能够根据从检测信号中产生的聚焦误差信号被容易地识别出来。
由于可以根据光盘的类型由依据光盘识别装置的判断输出的控制装置切换跟踪控制装置的工作特性，因此可以在多种具有不同反射率的光盘类型上可靠地进行跟踪控制。
由于可以根据光盘的类型由依据光盘识别装置的判断输出的控制装置切换镜象信号产生装置的工作特性，因此可以由镜象信号产生装置可靠地产生用于多种光盘类型的镜象信号。
由于可以根据光盘的类型由依据光盘识别装置的判断输出的控制装置切换跟踪控制装置的检测系统的设置，因此可以在多种具有不同反射率的光盘类型上可靠地进行跟踪控制。

Claims (12)

1.一种光盘设备，放射经由物镜照射在光盘的信号表面上的激光束，以再现记录在该信号表面上的信号和/或将信号记录在该信号表面上，所述光盘设备包括：
激光源，用来经由物镜发射照射在光盘的信号表面上的激光束；
光探测器装置，用来检测由所述激光源发射的并从光盘的信号表面反射的激光的光线；
聚焦控制装置，用来响应于根据所述光探测器装置检测的检测输出所产生的聚焦误差信号移动所述的物镜，和用来控制所述激光束在所述信号表面上形成的光斑的聚焦状态；
盘识别装置，当所述物镜由所述聚焦控制装置沿着光轴方向移动以进行聚焦搜索时，用来根据所述聚焦误差信号来识别光盘类型；和
控制装置，用来根据所述盘识别装置的识别输出设置与光盘类型相符的操作模式。
2.如权利要求1所述的光盘设备，其中所述光探测器装置是一个分成至少四部分的光探测器；
所述聚焦控制装置根据聚焦误差信号FE＝(A+B)-(C+D)进行聚焦控制，其中A、B、C和D代表所述光探测器的四部分的检测信号；
所述光盘识别装置通过在一预置电平上将所述光探测器检测的所述检测信号A至D的和信号PI＝A+B+C+D转换成在一预置电平上的二值信号而产生一个选通脉冲，所述盘识别装置将聚焦误差信号FE转换成用来产生识别脉冲的二值信号，所述盘识别装置对识别脉冲进行计数以根据计数的结果识别具有不同数目的记录层的光盘类型。
3.如权利要求2所述的光盘设备，其中所述盘识别装置设置一个阈电平用来根据所述选通脉冲的窗宽来进行二值转换。
4.如权利要求1所述的光盘设备，其中所述盘识别装置根据所述返回光检测装置的检测输出来检测光盘表面和信号表面之间的间距，以根据该检测的间距识别多种具有不同衬底厚度的光盘。
5.如权利要求1所述的光盘设备，其中所述聚焦控制装置输出聚焦搜索信号，用来使物镜沿着光轴方向移动，所述盘识别装置根据在所述聚焦控制装置正在输出聚焦搜索信号的时间期间内来自所述返回光检测装置的输出定时来识别光盘的类型。
6.如权利要求1所述的光盘设备，其中所述光盘识别装置识别具有单个信号表面的单层光盘和具有两个信号表面的双层光盘。
7.如权利要求1所述的光盘设备，其中所述盘识别装置根据在沿着接近所述光盘的所述纵向移动所述聚焦控制装置时所检测到的聚焦误差信号识别多种具有不同数目的信号记录层的光盘。
8.如权利要求1所述的光盘设备，其中所述盘识别装置在具有第一厚度的衬底的第一光盘和具有比所述第一厚度更薄的第二厚度的衬底的第二光盘之间进行识别。
9.如权利要求1所述的光盘设备，进一步包括：
二值转换装置，用来通过把所述聚焦误差信号的信号电平与预置的正和负的电平进行比较将所述聚焦误差信号的信号电平转换成二值信号，所述盘识别装置识别二值聚焦误差信号出现的次数以识别光盘类型。
10.一种光盘设备，用来通过物镜将激光照射在光盘的信号表面上以重放记录在所述信号表面上的信号，包括：
聚焦控制装置，用来使所述物镜沿着光轴方向从远离光盘的第一位置移动到靠近所述光盘的第二位置上；和
盘识别装置，用来根据在所述物镜从所述第一位置移动到所述第二位置的时间期间内来自光盘表面的反射光和来自信号表面的反射光来识别光盘是单层光盘还是叠层光盘，所述盘识别装置还根据在所述时间期间检测到的聚焦误差信号识别光盘是单层光盘还是双层光盘。
11.一种用来识别光盘设备中使用的光盘的方法，所述光盘设备用于通过放射经由物镜照射在光盘的信号表面上的激光束，再现记录在该信号表面上的信号和/或将信号记录在该信号表面上，所述方法包括：
通过物镜将激光束照射在光盘的信号表面上的产生步骤；
检测随着所述光盘沿着光轴方向移动来自光盘的信号表面的激光的反射光以从检测的结果产生聚焦误差信号的产生步骤；和
根据所产生的聚焦误差信号识别具有包括信号表面在内的不同数目的信号记录层的光盘类型。
12.如权利要求11所述的光盘检测方法，其中在所述的产生步骤中，所述反射的激光是由分成至少四部分的光探测器来检测的，并且其中
所述识别步骤包括以下面子步骤：将从所述四部分光探测器的检测信号A、B、C和D中得到的用来产生识别脉冲的聚焦误差信号和在一预置电平上的所述光探测器的所述检测信号A到D的和信号PI＝A+B+C+D转换成用来产生选通脉冲的二值信号；并在所述选通脉冲所提供的选通期间对识别脉冲进行计数并根据计数的结果识别具有不同数目的记录层的光盘类型。
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