专利名称：磁盘重放系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用在CD-ROM重放装置中的磁盘重放系统，该重放系统读出记录在磁盘上的信息，并将读出的信息转移到外部装置。
背景技术：
把CD-ROM重放装置作为一个例子，我们描述常规的磁盘重放系统。CD-ROM重放装置从如个人计算机的外部设备接收一个指令，以便搜索要求的位置和从记录在磁盘上的数据中读出要求的数据，并将其转移到外部设备上。用恒定线速度(CVL)对音频CD和CD-ROM录音，并必须以一倍该速度重放。
近年来，当个人计算机增加它们的速度时，要求作为个人计算机外围设备的CD-ROM重放装置高速读出和高速访问。为满足这种要求，在CD-ROM盘的重放期间，以CVL的2倍或4倍进行恒定高速读出数据的CD-ROM重放装置已经在市场上销售。然而，为了提高用CVL的2倍或4倍进行恒定高速读出数据的搜索速度，驱动磁盘的磁盘电机上的负载变得非常的大，所以，存在的问题是需要高成本的大尺寸磁盘电机。
因此，在市场上销售的CD-ROM重放装置使用CAV重放方法，该方法以CAV(恒定角速度)重放以CLV录音的磁盘，宽范围CLV重放方法是CLV，但是，具有很宽重放范围，并可以进行高速搜索和恒定高速重放，或者，PCAV(部分CAV)重放方法是CAV重放方法和宽范围CLV重放方法的组合。通过减轻磁盘电机上的负载，使用低价格和紧凑磁盘电机，采用这些方法的CD-ROM重放装置都实现了高速搜索。
目前，在采用上面CAV重放方法、宽范围CLV重放方法、PCAV重放方法的CD-ROM重放系统中，系统的最大工作速度，即，最大的信号处理容量是指定的，以这种方式构建系统，如果系统的最大工作速度是该速度的N倍，则磁盘的最外周长是该速度的N倍。但是，在大多数磁盘中，即使数据记录区域较小，数据也没有被记录到最外周长，上述速度是重放标准，所以，存在很多浪费。因此，在日本专利申请6-103878中，建议了一种磁盘重放系统，根据数据记录区域的最外周长，确定磁盘重放速度的标准，以获得最大搜索速度和高速读出。
发明公开在上述磁盘重放系统中，如上所述，磁盘速度控制的标准是记录数据的数据记录区域的最外周长。然而，即使实际只使用记录在磁盘上的靠近磁盘内周长的数据，或最外周长的数据使用率非常低，也使用上述的重放速度标准。因此，在上述的磁盘重放系统中，存在的问题是没有有效地使用系统本身的最大重放速度和最大搜索速度。
本发明的目的是提供一种磁盘重放系统，该系统有效地使用系统本身的最大重放速度和最大搜索速度。
当从外部设备接收到一个指令时，本发明权利要求1所述的磁盘重放系统搜索以恒定线速度记录在磁盘上的信息数据的位置，从上述信息数据读出要求的信息数据，输出对应上述磁盘的重放格式的信息数据，其特点在于重放系统装备有确定装置，如果磁盘访问指令访问的最新地址的地址信息是表明比已经被访问的最外面地址还要外的地址的地址信息，则把存储的地址信息更新到最新地址的地址信息，根据最新的更新地址信息，确定磁盘速度控制的标准，并且，根据确定装置确定的标准，旋转控制装置控制磁盘的速度。
当磁盘在系统中重放时，系统的最大处理能力是CLV的N倍，如果已经使用了将被重放的数据的内部约一半区域，则上述确定装置确定速度标准，以便在该位置上执行处理，即，以该速度的N倍访问最外轨迹位置，就是说最大处理能力。当对更多的外面周长接收到访问指令时，确定装置再一次确定速度标准。通过这个装置，根据已经被访问的数据记录区域的最外周长，可以获得最大搜索速度和高速读出。
本发明权利要求2所述的磁盘重放系统，其特点在于在权利要求1的磁盘重放系统中，前述旋转控制装置是以恒定角速度(CAV)旋转磁盘的CAV控制电路。
当磁盘在系统中重放时，系统的最大处理能力是CLV的N倍，如果已经使用了将被重放的数据的内部约一半区域，则上述确定装置为磁盘的角速度确定速度标准，以便在该位置上执行处理，即，以该速度的N倍访问最外轨迹位置，就是说最大处理能力。这时，最内周长上的速度变为该速度的N/1.6倍，读出的标准速度是变得很高。当对更多的外周长接收到访问指令时，确定装置再一次确定速度标准。通过这个装置，根据已经被访问的数据记录区域的最外周长，可以获得最大搜索速度和高速读出。
本发明权利要求3所述的磁盘重放系统，其特点在于在权利要求1的磁盘重放系统中，旋转控制装置装备有CLV控制电路和可变时钟产生电路，CLV控制电路以恒定线速度(CLV)旋转磁盘，可变时钟产生电路用随确定装置的输出变化的比较时钟供给CLV控制电路。
当磁盘在系统中重放时，系统的最大处理能力是CLV的N倍，如果已经使用了将被重放的数据的内部约一半区域，则上述确定装置为磁盘的线速度确定速度标准，以便在该位置上执行处理，即，以该速度的N倍访问最外轨迹位置，就是说最大处理能力。这时，N/1.6变为CLV的标准，读出速度变得很高。当对更多的外周长接收到访问指令时，确定装置再一次确定速度标准。通过这个装置，根据已经被访问的数据记录区域的最外周长，可以获得最大搜索速度和高速读出。
当从外部设备接收到一个指令时，本发明权利要求4所述的磁盘重放系统搜索以恒定线速度记录在磁盘上的信息数据的位置，从上述信息数据读出要求的信息数据，输出对应上述磁盘的重放格式的信息数据，其特点在于重放系统装备有确定装置，如果前述磁盘访问指令访问的最新地址的地址信息是表明比已经被访问的最外面地址还要外的周长的地址的地址信息，则把存储的地址信息更新到最新地址的地址信息，根据最新的更新地址信息，确定磁盘速度控制的标准，并且，根据确定装置确定的标准，也装备以恒定角速度(CAV)旋转磁盘的第一旋转控制装置和以恒定线速度(CLV)旋转磁盘的第二旋转控制装置，以及切换第一和第二旋转控制装置的开关装置。
当磁盘在系统中重放时，系统的最大处理能力是CLV的N倍，如果已经使用了将被重放的数据的内部约一半区域，则上述确定装置确定磁盘的角速度和线速度的速度标准，以便在该位置上执行处理，即，以该速度的N倍访问最外轨迹位置，就是说最大处理能力。这时，当磁盘以恒定角速度(CAV)旋转时，通过使用第一旋转控制装置，最内周长的速度变为该速度的N/1.6倍，读出的标准速度变得很高。当磁盘以恒定线速度(CLV)旋转时，通过使用第二旋转控制装置，N/1.6变为CLV的标准，读出速度变得很高。当接收到对比存储的地址更多的外周长的访问指令时，确定装置再一次确定速度标准。通过这个装置，根据已经被访问的数据记录区域的最外周长，可以获得最大搜索速度和高速读出。
图2是CD-ROM装置的方框图，在该装置中，本发明已经应用到宽范围CAV重放系统中。
第一实施例
图1示出本发明已经应用到CAV重放系统中的CD-ROM装置的系统结构。在此，本实施例的磁盘重放系统也重放音频CD，并在音频重放期间将系统切换到CLV重放模式。
如图1所示，由光学拾音器1从磁盘2读出的信号被供给到RF放大器3。RF放大器3从光学拾音器1的输出中提取焦点误差信号和跟踪误差信号，并将提取的信号供给到焦点跟踪控制电路4和进给电动机控制电路4a，同时用放大的RF信号供应电平限制PLL(锁相环路)电路5。电平限制PLL电路5把RF信号二进制化，以便产生EFM信号，也与EFM信号同步产生PLL时钟，用于读取EFM信号。上述焦点跟踪控制电路4和进给电机控制电路4a分别控制光学拾音器1和进给电机22，以便焦点误差信号和跟踪误差信号变为零。
现在，由系统控制电路6输出的音频/ROM切换指令信号执行CAV重放模式和CLV重放模式之间的切换。如前面所述的一样，当重放音频CD时，模式是CLV重放，当重放CD/ROM时，模式是CAV重放。
二进制的EFM信号被供给到CD信号处理电路7。同样，上述PLL时钟被供给到CD信号处理电路7和选择器8。CD信号处理电路7使用PLL时钟检测用于CD的同步信号，执行数据分离和EFM调制，并从调制的数据中只提取子码数据供给到系统控制电路6。其它主要数据用PLL时钟写到RAM9中。通过选择器8，根据时钟产生器10供给的时钟，上述CD信号处理电路7也从RAM9读出数据，以便执行CD校正处理。
在CAV重放期间，上述CD校正处理用来自电平限制PLL电路5输出的重放系统中的PLL时钟执行，在CLV重放期间，用来自时钟产生器10的X’TAL系统时钟输出执行。同样，检测的CD同步信号和校正系统的帧同步信号被供给到CLV电机控制电路11。校正处理数据通过选择器12供给到插值电路13或CD-ROM信号处理电路14。
上述选择器8的切换和选择器12的切换由系统控制电路6输出的音频/ROM切换指令信号执行。当音频/ROM切换指令信号是音频时，上述选择器12把数据供给到插值电路13，当信号是ROM时，选择器12把校正处理数据供给到CD-ROM信号处理电路14。
只是在误差标记附着到数据的时候，上述插值电路13执行数据的插值，并将它的输出供给到D/A转换器15。D/A转换器15把数据从数字转换成为模拟，并通过LPF(低通滤波器)15a作为重放音频信号的输出。
CLV电机控制电路11在频率和相位上把CD的同步信号与校正系统的帧同步信号进行比较，以提取误差分量，并为磁盘电机产生驱动信号，以便供给到选择器17。上述CLV电机控制电路11在频率和相位上特别把CD的7.35KHz同步信号与校正系统的7.35KHz帧同步信还进行比较。
上述CD-ROM信号处理电路14执行CD-ROM同步的检测和解码加密数据，并执行CD-ROM数据的校正处理及把数据写入缓冲存储器18和从缓冲存储器18读出数据的控制。对于CD-ROM同步的检测和解码加密数据，用来自选择器8供给的时钟进行处理。同样，用时钟产生器10供给的时钟进行CD-ROM数据的校正处理及把数据写入缓冲存储器18和从缓冲存储器18读出数据的处理。从缓冲存储器18读出的数据被转移到主计算机，该主计算机是通过接口控制电路19连接的外部设备。同样，上述CD-ROM信号处理电路14检测缓冲存储器18的可写区域，以供给到系统控制电路6。
上述接口控制电路19在接口上执行通信的控制，例如，操作指令的传输和数据的传输。操作指令通过接口控制电路19在系统控制电路6和主计算机(图1未示出)之间传输。
最外周长地址存储电路21存储至今已经被访问的磁盘上的最外周长的地址，并随时比较已被执行的访问指令，如果访问的地址处于存储地址的外面，则重写存储的地址，并从存储的地址位置确定速度标准值，以便用该组值供给CAV控制电路20。同样，最外周长地址存储电路21从系统控制电路6供给的复位信号识别磁盘2的变化，以复位最外周长保留的地址数据。最外周长地址存储电路21可以设置最外地址数据的初始值作为最内周长的数据位置，但是，也可以计算该地址，其中，当磁盘电机16的速度最大时，系统可以处理的重放速度变为最大，并且，可以设置初始值作为该地址值或作为对该地址值具有余量的值。
根据从磁盘电机16获得的旋转检测脉冲和最外周长地址存储电路21供给的速度标准值，上述CAV控制电路20产生一个以跟随速度标准值的旋转常数旋转磁盘电机16的驱动信号。产生的驱动信号供给到选择器17。同样，当最外地址值被重写时，CAV控制电路20把从磁盘电机16获得的旋转检测脉冲与来自最外周长地址存储电路21的速度标准值进行比较，在磁盘变为目标速度之前，用一个读取禁止信号供给系统控制电路6。
在此，系统控制电路6执行整个磁盘重放系统的操作控制，例如，在每个电路中执行搜索和接通/断开的操作控制，并为CD信号处理电路7中调制的子码数据的音频/CD-ROM的切换产生一个指令信号，以便供给到电平限制PLL电路5和选择器8、12、17。来自系统控制电路6的搜索指令信号供给到焦点跟踪控制电路4和进给电机控制电路4a。
已经描述了图1所示的磁盘重放系统的操作，现在描述CDROM重放的过程。最外周长地址存储电路21在已经被访问的磁盘2上存储最外周长的地址。当主计算机发出访问指令时，系统控制电路6把将被读取的最新数据地址与存储在最外周长地址存储电路21中的地址值进行比较，如果最新地址位于存储的地址值的外面，那么，重写存储的地址值。然后，系统控制电路6从存储的地址位置确定速度标准值，以便供给到CAV控制电路。
根据从磁盘电机16获得的旋转检测脉冲和最外周长地址存储电路21供给的速度标准值，CAV控制电路20产生一个以跟随速度标准值的旋转常数旋转磁盘电机16的驱动信号。产生的驱动信号供给到选择器17。同样，当最外地址值被重写时，CAV控制电路20把从磁盘电机16获得的旋转检测脉冲与来自最外周长地址存储电路21的速度标准值进行比较，在磁盘变为目标速度之前，用一个读取禁止信号供给系统控制电路6。系统控制电路6把光学拾音器1移动到具有进给电机控制电路4a的目标地址，并且在确认没有输出读取禁止信号之后，开始数据的重放。重放数据由RF放大器3、电平限制PLL电路5、CD信号处理电路7和CD-ROM信号处理电路14处理，然后，通过I/F控制电路19发送到主计算机。
第二实施例图2示出本发明已经应用到宽范围CLV重放系统中的实施例的系统结构。在此，本实施例的磁盘重放系统也重放作为第一实施例的磁盘重放系统的音频CD，并在音频重放期间切换到CLV重放模式。
如图2所示，由光学拾音器1从磁盘2读出的信号被供给到RF放大器3。RF放大器3从光学拾音器1的输出中提取焦点误差信号和跟踪误差信号，并将提取的信号供给到焦点跟踪控制电路4和进给电动机控制电路4a，同时用放大的RF信号供应电平限制PLL电路5。电平限制PLL电路5把RF信号二进制化，以便产生EFM信号，也与EFM信号同步产生PLL时钟，用于读取EFM信号。上述焦点跟踪控制电路4和进给电机控制电路4a分别控制光学拾音器1和进给电机22，以便焦点误差信号和跟踪误差信号变为零。
现在，由系统控制电路6输出的音频/ROM切换指令信号执行宽范围CLV重放模式和音频重放模式之间的切换。如前面所述的一样，当重放音频CD时，模式是CLV重放，当重放CD/ROM时，模式是宽范围CLV重放。
二进制的EFM信号被供给到CD信号处理电路7。同样，PLL时钟被供给到CD信号处理电路7和选择器 8。CD信号处理电路7使用PLL时钟检测用于CD的同步信号，执行数据分离和EFM调制，并从调制的数据中只提取子码数据供给到系统控制电路6。其它主要数据用PLL时钟写到RAM9中。
在宽范围CLV重放期间，CD校正处理用来自电平限制PLL电路5输出的重放系统中的PLL时钟执行，在正常的CLV重放期间，用来自可变时钟产生器10输出的X’TAL系统时钟执行。同样，检测的CD同步信号和校正系统的帧同步信号被供给到CLV电机控制电路11。校正处理数据通过选择器12供给到插值电路13或CD-ROM信号处理电路14。
选择器8和选择器12的切换由系统控制电路6输出的音频/ROM切换指令信号执行。当音频/ROM切换指令信号是音频时，把数据供给到插值电路13，当信号是ROM时，把校正处理数据供给到CD-ROM信号处理电路14。
只是在误差标记附着到数据的时候，上述插值电路13执行数据的插值，并将它的输出供给到D/A转换器15。D/A转换器15把数据从数字转换成为模拟，并通过LPF(低通滤波器)15a作为重放音频信号的输出。
CLV电机控制电路11在频率和相位上把CD的同步信号与校正系统的帧同步信号进行比较，以提取误差分量，并为磁盘电机16产生驱动信号。
CD-ROM信号处理电路14执行CD-ROM同步的检测和解码加密数据，并执行CD-ROM数据的校正处理及把数据写入缓冲存储器18和从缓冲存储器18读出数据的控制。对于CD-ROM同步的检测和解码加密数据，用来自选择器8供给的时钟进行处理。同样，用可变时钟产生器10供给的时钟进行CD-ROM数据的校正处理及把数据写入缓冲存储器18和从缓冲存储器18读出数据的处理。从缓冲存储器18读出的数据被转移到主计算机，该主计算机是通过接口控制电路19连接的外部设备。同样，上述CD-ROM信号处理电路14检测缓冲存储器18的可写区域，以供给到系统控制电路6。
最外周长地址存储电路21存储已经被访问的磁盘上的最外周长的地址，并随时比较已被执行的访问指令，如果访问的地址处于存储地址的外面，则重写存储的地址，并从存储的地址位置确定速度标准值，以便用该组值供给可变时钟产生电路10a。同样，最外周长地址存储电路21从系统控制电路6供给的复位信号识别磁盘2的变化，以复位最外周长保留的地址数据。最外周长地址存储电路21可以设置最外地址数据的初始值作为最内周长的数据位置，但是，也可以计算该地址，其中，当磁盘电机16的速度最大时，系统可以处理的重放速度变为最大，并且，可以设置初始值作为该地址或作为对该地址值具有余量的值。
在此，系统控制电路6执行整个磁盘重放系统的操作控制，例如，在每个电路中执行搜索和接通/断开的操作控制，并为CD信号处理电路7中解调的子码数据的音频/CD-ROM的切换产生一个指令信号，以便供给到电平限制PLL电路5和选择器8、12。来自系统控制电路6的搜索指令信号供给到焦点跟踪控制电路4和进给电机控制电路4a。
已经描述了图2所示的磁盘重放系统的操作，现在描述CD-ROM重放的过程。最外周长地址存储电路21在已经被访问的磁盘2上存储最外周长的地址。当主计算机发出访问指令时，系统控制电路6把将被读取的最新数据地址与存储在最外周长地址存储电路21中的地址值进行比较，如果最新地址位于存储的地址值的外面，那么，重写存储的地址值。然后，系统控制电路6从存储在最外周长地址存储电路21中的地址确定速度标准值，以便把该组值供给到可变时钟产生器10a。
系统控制电路6在具有进给电机控制电路4a的目标地址之间移动光学拾音器1，并开始数据的重放。重放数据由RF放大器3、电平限制PLL电路5、CD信号处理电路7和CD-ROM信号处理电路14处理，然后，通过I/F控制电路19发送到主计算机。在本实施例中，操作是在宽范围CLV上进行的，所以，即使重放速度不同于可变时钟产生器10a显示的速度，仍然可以开始重放。因此，CLV电机控制电路11控制磁盘电机16，以至当继续重放时，重放速度变为可变时钟产生器10a显示的重放速度。
其它实施例我们已经描述了应用到CAV和宽范围CLV重放系统的本发明实施例，但是，宽范围CLV系统可与CAV系统组合。就是说，图1的时钟产生器10可以是可变时钟产生器10a，可以供给最外周长地址存储电路21的输出。这时，根据外部设备要求的数据内容，选择器17的控制可以任意选择CAV或CLV重放。
工业应用性如详细描述的一样，按照本发明，存储了已经在磁盘上被访问的最外周长的地址，在该地址上，数据是以恒定线速度记录的，并且，可以设置标准速度，所以，可以在该地址实现系统的最大处理能力。因此，当只使用靠近磁盘的内周长的数据部分时，或外周长的数据使用率很低时，在访问外周长的数据之前，获得了以该速度的N倍的处理，该速度是最大处理能力。在CAV重放方法和宽范围CLV方法的系统中，这些方法可以在系统中切换，可以有效地使用系统所具有的对数据的最大重放速度和最大搜索速度。
权利要求
1.一种磁盘重放系统，在从外部设备接收到一个指令后，磁盘重放系统搜索以恒定线速度记录在磁盘上的信息数据的位置，从所述信息数据读出要求的信息数据，输出对应所述磁盘的重放格式的信息数据，其特征在于重放系统装备有确定装置，如果磁盘访问指令访问的最新地址的地址信息是表明比已经被访问的最外面地址还要外的地址的地址信息，则把存储的地址信息更新到最新地址的地址信息，根据更新的地址信息，确定磁盘速度控制的标准，并且，根据确定装置确定的标准，旋转控制装置控制磁盘的速度。
2.按权利要求1所述的磁盘重放系统，其特征在于所述旋转控制装置是以恒定角速度(CAV)旋转磁盘的CAV控制电路。
3.按权利要求1所述的磁盘重放系统，其特征在于旋转控制装置装备有CLV控制电路和可变时钟产生电路，CLV控制电路以恒定线速度(CLV)旋转磁盘，可变时钟产生电路用随确定装置的输出变化的比较时钟供给CLV控制电路。
4.一种磁盘重放系统，从外部设备接收到一个指令后，磁盘重放系统搜索以恒定线速度记录在磁盘上的信息数据的位置，从所述信息数据读出要求的信息数据，输出对应所述磁盘的重放格式的信息数据，其特征在于重放系统装备有确定装置，如果所述磁盘访问指令访问的最新地址的地址信息是表明比已经被访问的最外地址还要外的周长，则把记录的地址信息更新到最新地址的地址信息，根据更新的地址信息，确定磁盘速度控制的标准，并且，根据确定装置确定的标准，也装备以恒定角速度(CAV)旋转磁盘的第一旋转控制装置和以恒定线速度(CLV)旋转磁盘的第二旋转控制装置，以及切换第一和第二旋转控制装置的开关装置。
全文摘要
提供一种有效使用系统本身的最大重放速度和最大搜索速度的磁盘重放系统。从外部设备接收到一个指令后,磁盘重放系统搜索以恒定线速度记录在磁盘(2)上的信息数据的位置,从所述信息数据读出要求的信息数据,输出对应所述磁盘的重放格式的信息数据如果磁盘访问指令访问的最新地址的地址信息是表明比已经被访问的最外面地址还要外的地址的地址信息,则最外周长地址存储电路(21)把存储的地址信息更新到最新地址的地址信息,根据更新的地址信息,确定磁盘(2)速度控制的标准。根据确定装置确定的标准,CAV控制电路(20)控制磁盘(2)的速度。
文档编号G11B19/28GK1340190SQ00803698
公开日2002年3月13日 申请日期2000年2月9日 优先权日1999年2月12日
发明者高桥赖雄 申请人:松下电器产业株式会社