盘形记录介质,用于制造盘形记录介质的方法和设备,以及数据记录方法

专利名称：盘形记录介质,用于制造盘形记录介质的方法和设备,以及数据记录方法
技术领域：
本发明涉及具有与地址信息一致摆动的道的盘形记录介质，它的制造方法和设备，以及数据记录方法。
本申请要求了于2002年3月29日在日本申请的第2002-098044号日本专利申请的优先权，其全部内容在此结合作为参考。
背景技术：
当前使用的光盘直径大约为64毫米，具有能够记录74分钟或者更长时间的乐曲声音信号的记录容量。这种被称作迷你盘(注册商标)的小型光盘被分类为具有以凹痕方式记录的数据的只重放盘，以及具有通过磁光记录(MO)系统记录的数据的、且由此也可再现的记录和/或再现盘。随后的说明集中在一种小型的记录和/或再现盘，在下文中称作光盘。采用这种光盘，道间距、记录激光的记录波长或者物镜的NA将得以改进，以便增加盘的记录容量。
在下面的说明中，初始阶段的光盘被称作第一代MD，其中使用1.6μm的道间距来执行沟槽记录。这种第一代MD的物理格式规定如下道间距是1.6μm，位长是0.59μm/bit。激光波长λ被设置为λ＝780nm，光头的数值孔径NA被设置为NA＝0.45。所采用的记录系统是沟槽记录系统，其中将沟槽(即在盘表面上形成的沟槽)用作记录和/或再现的道。所采用的地址系统是采用摆动槽(wobbled groove)的系统，其中在盘表面上形成单螺旋沟槽，并在该沟槽的两侧形成作为地址信息的摆动。同时，在本说明书中，由所述摆动记录的绝对地址被称作ADIP(预刻沟槽中的地址)。
在常规的迷你盘中，采用EFM(8到14调制)系统作为记录数据调制系统。使用ACIRC(先验交叉交织里德-索罗蒙码编码)作为纠错系统。使用卷积型数据交织进行数据交织。如此，数据冗余度共计为46.3％。
在第一代MD中，数据检测系统是逐位检测系统，同时所使用的磁盘驱动系统是CLV(恒线速度)系统。CLV系统的线速度是1.2米/秒。
记录和/或再现期间的标准数据速率是133KB/秒，同时记录容量是164 MB(140 MB用于MD数据)。最小数据重写单元(簇)由36个扇区构成，包括32个主扇区(main sector)和4个链接扇区(link sector)。
近来，正在开发下一代MD，其具有在第一代MD基础上进一步改进的记录容量。现在正在设想这样一种MD，其中介质与常规介质(盘或编码磁带，disc or cartridge)相比并没有发生变化，但其中调制系统或者逻辑结构被改变了，以提供双倍密度的用户区来增加记录容量，例如增加到300MB。下文中，这种MD被称作下一代MD1。所述记录介质的物理参数是相同的，道间距是1.6μm，激光波长λ是λ＝780纳米，光头的数值孔径NA是NA＝0.45。所使用的记录系统是沟槽记录系统。所使用的地址系统是ADIP。因此，所述磁盘驱动设备中的光学系统结构、ADIP地址读出系统和伺服处理与常规迷你盘的相似。
在下一代MD1基础上对记录容量作出进一步改进的MD(下一代MD2)也正处于开发中，其中道间距减少为1.25μm，并且其中通过DWDD(磁畴壁移动检测)从上述沟槽中检测记录标记。
同时，如果试图采用与再现下一代MD1时同样的方式、以CLV(恒线速度)旋转驱动并借此再现已经通过采用DWDD增加了记录容量的下一代MD2的话，由循轨偏移(tracking offset)引起的副作用将变得显著，因为再现点(reproducing spot)大于标记。具体来讲，即使产生最少量的循轨偏移，也会由于狭窄的道间距导致采集相邻道的标记的结果，从而显著地降低读出特性。
也就是说，对于具有更加狭窄的道间距并借由DWDD以超高分辨率再现的光盘，例如下一代MD2，必须极其严格地解决解读道(detracking)。
下一代MD2也是ADIP寻址系统，并且如图1所示，如果道的载波频率是以CLV在每一道周期偏移，则ADIP相位也被偏移。采用下一代MD2，同其他MD中一样，检测依照一个点所检测的推挽信号PP，并将其用作循轨误差信号。然而，在推挽信号中出现了作为差拍分量(beat component)的几Hz的低频分量，，如图2中所示。将该推挽信号作为摆动推挽信号WPP增加至图3中所示的程度。使用图3中所示大小的信号，在下一代MD2中不可避免地产生解读道。

发明内容
本发明的目的之一是提供一种盘形记录介质，其中，即使在上述的道间距为比第一代MD狭窄的1.25μm、并且通过DWDD从沟槽中检测标记的下一代MD2中，也不在推挽信号上叠加任何低频分量。
本发明的另一目的是提供一种用于制造盘形记录介质的方法和设备。
本发明还有另一个目的是提供一种用于在盘形记录介质上记录数据的方法。
为了实现这些目的，本发明提供了一种盘形记录介质，其中所述盘形记录介质的信号记录面被分成若干区，并且其中成螺旋形地或者同心地形成道，如此以致在每一区中，一次摆动的波动数目在从道的一转到下一转都是相同的。
本发明还提供了一种用于制造盘形记录介质的方法，其中，具有沿径向分成若干区的信号记录面的所述盘形记录介质的转速，从一区至下一区发生变化，并且摆动频率受到控制，以致在每一区中，对于道的邻近转中的摆动，其波动数目在从道的一转到下一转都是相同的。本发明还提供一种用于制造盘形记录介质的设备，包括盘旋转装置，用于旋转驱动具有沿径向分为若干区的信号记录面的盘形记录介质；驱动装置，用于驱动所述盘旋转装置；相位同步电路，用于产生任意时钟，以及控制装置，用于控制所述驱动装置以致于盘形记录介质的转速从盘形记录介质的一个区至下一个区发生变化，并控制所述相位同步电路，以致于在每一区中，对于道的两个可选相邻转的摆动，其波动数目从盘形记录介质的一个区至下一个区都是相同的。
本发明还提供了一种数据记录方法，其中，在将数据记录在一种信号记录面沿径向被分成若干区的盘形记录介质上时，所述记录介质包括成螺旋形地或者同心地形成的道，以致在每一区中，摆动波动数目从道的一转到下一转都是相同的，数据的记录被抑制在相邻区之间的边界附近。
本发明的其他目的、特征和有益效果将通过解读如附图中所示的本发明的实施例而更加明显。


图1示出渐进的道载波频率偏差的方式。
图2描述了叠加在推挽信号上的几Hz的低频分量(差拍分量)。
图3描述了WPP信号的波形。
图4描述了光盘的区分割。
图5示出令摆动的波动数目在给定区中相符而从区至区不相符的方式。
图6示出使波动的数目从道的一转至下一转或者从一个道到下一个道相等的方式。
图7是WPP信号的波形图。
图8示出在区与区接合部分附近的道结构。
图9举例说明每一区中的密度比率基本上是统一的。
图10示出区数目、密度比率以及区-区速度偏移量之间的关系。
图11是在通过ZCAV制造下一代MD2的过程中使用的格式器的方框图。
图12示出在格式器的PLL中用于计算频率的结构。
图13示出由恒定的区内密度比率系统构成的区布局的第一具体实施例的前半部分。
图14示出由恒定的区内密度比率系统构成的区布局的第一具体实施例的后半部分。
图15示出由恒定的区内密度比率系统构成的区布局的第二具体实施例的前半部分。
图16示出由恒定的区内密度比率系统构成的区布局的第二具体实施例的后半部分。
图17示出根据图15和16中所示区布局的盘上的数据格式。
图18是示出一种用于为ZCAV系统的下一代MD2记录和/或再现信息信号的光盘记录和/或再现设备的方框图。
图19是示出一种用于记录和/或再现迷你盘(第一代MD)、下一代MD1和下一代MD2的光盘记录和/或再现设备的结构的方框图。
图20示出包括下一代MD1和下一代MD2的BIS的数据块结构。
图21示出用于下一代MD1和下一代MD2的数据块的ECC格式。
图22示意性地示出一种在下一代MD2的盘表面上的例证性区域结构。
图23举例说明下一代MD1和下一代MD2中的ADIP扇区结构和数据块之间的关系。
图24A和24B示出ADIP的数据结构。
图25举例说明在下一代MD2中的ADIP信号中嵌入盘控制信号的处理。
图26是示出一种磁盘驱动设备的结构的方框图。
图27是示出如果PC请求读出特定FAT扇区时、磁盘驱动设备中的系统控制器中的处理流程图。
图28是示出如果所述PC请求读出特定FAT扇区时、磁盘驱动设备中的系统控制器中的处理流程图。
具体实施例方式
参考附图，此后说明本发明的优选实施例。
图4示出诸如下一代MD2的光盘200的分区格式。在该光盘200中，光盘的表面被分成从Z0-Z27的28个区。在一特定区中，令一特定道的波动数目(相位)与相邻道的一致。例如，在将区Z1和Z2以放大比例显示的图5中，区Z1中摆动的波动数目(相位)一致，如围绕的区域A1所示。在区Z2中，摆动的波动数目(相位)再次一致，如围绕的区域A2所示。图6示出在区域A1中获得的摆动以及在区域A2中获得的摆动。这些区域中的波动数目彼此一致。这相当于使ADIP载波中的波动数目相等。这使得可以实现从平均意义上来讲的同相-反相匹配，如此使得图7中所示WPP信号的幅度小于图3中所示的。同时，区Z1中的摆动的波动数目(相位)不必与紧邻于区Z1的区Z2中的摆动的波动数目(相位)一致，如围绕的区域A3所示。
以CAV在光盘200的同一区中进行再现。然而，对于记录和/或再现设备，再现看起来似乎与当按照惯例以CLV控制主轴电机旋转驱动盘时进行再现相同。这种磁盘驱动系统被称作ZCAV系统。
现在说明下一代MD2。下一代MD2是一种采用高密度记录技术、例如DWDD(磁畴壁移动检测)的记录介质，并且就物理格式而言不同于上述常规迷你盘或者下一代MD1。下一代MD2具有1.25m的道间距和0.16μm/bit的位长，并且密度沿线向增加。
为了与常规迷你盘和下一代MD1兼容，用于光学系统、读出系统或者伺服处理的标准与常规标准一致，因此激光波长λ＝780纳米，且数值孔径NA＝0.45。记录系统是沟槽记录系统，同时寻址系统采用的是ADIP系统。就外壳的外形而言，采用常规迷你盘和下一代MD1的规格。
然而，如果道间距比常规工艺狭窄并且使用与常规迷你盘和下一代MD1等效的光学系统读出线密度(位长)的话，必须解决在例如解读道边缘(detracking margin)、由岸或者沟槽引起的串扰、散焦或者CT信号等方面的约束条件。因此，下一代MD2特征在于槽深、倾斜度或者宽度方面的改变。具体来讲，沟槽的深度、倾斜度和宽度分别被设置为160至180纳米、60°至70°以及600至800纳米。
下一代MD2采用适合于高密度记录的RLL(1-7)PP调制系统(RLL有限游程长度，PP奇偶校验保留/禁止rmtr(重复最小转移游程长度(repeated minimum transition runlengt))作为记录数据调制系统，同时采用具有较高纠错能力的使用BIS(脉冲串指示符子码)的RS-LDC(里德-索罗蒙长距离码)系统作为纠错系统。解交织是块完成类型。借此，数据冗余度是20.50％。数据检测系统是PR(1，-1)ML的维特比译码系统。作为最小数据重写单元的簇由16个扇区、64 kB构成。
在本发明的ZCAV系统中使用的磁盘驱动系统具有2.0米/秒的线速度。记录和/或再现时的标准数据速率是9.8MB/秒。因此，采用下一代MD2，可以通过采用DWDD系统和该驱动系统使总记录容量达到1GB。
图8示出在相邻区之间的接合部分附近的道结构。在区Z0的追踪道(trailing track)TZ0L和区Z1的引导道(leading track)TZ1S之间插入两个虚拟道(dummy track)。这些虚拟道是载波频率等于区Z0载波频率的虚拟道TZ0D和载波频率等于区Z1的载波频率的虚拟道TZ1D。至少两个道的最内边缘和最外边缘分别由两簇和四簇组成的。接合部分是不连续的，并且没有被用来记录和/或再现。尽管ADER约束图8中的区域A中的一个接合扇区，但是这是一个虚拟簇，因此并没有什么问题。各接合部分在由箭头B指示的同一径向线上排列。
此后说明区分配的具体实例。在这里，说明的是恒定区内密度比率系统。在该系统中，内半径和外半径之间的比率采用了恒定的比率。例如，假定区Z1的直到内边缘的半径和直到外边缘的半径分别是r1和r2，同时区Z2的直到内边缘的半径和直到外边缘的半径分别是r2和r3，如图9中所示。此外，还假定区Z22的直到内边缘的半径和直到外边缘的半径分别是r22和r23。进行区拆分，以保持等式r2/r1＝r3/r2＝…r23/r22，从而区内密度比率系统是恒定的。采用这种区内密度比率系统，优先级基于RF特性。
如果下一代MD2具有1.25μm的道间距，并且最大线密度是0.16μm/bit，区数目是27，则道/区数目是268至576，同时簇/区数目是297至975。线密度是0.1602至0.1667μm/bit。因此，记录容量是1.025G(109)。对于区数目27，区-区速度偏移量是2.54％。簇/区数目是除去四个簇余隙(cluster breakage)和四个簇交换(cluster interchange)之后的数目。记录容量是除交换记录单元外的值。记录容量是除去交换记录单元外的值。
图10示出区数目、记录容量以及密度比率或者区-区速度偏移量之间的关系。显然，从23至28的区数目是最佳范围。
利用该区内密度比率系统，当光头跨越两个相邻区之间的边界的时候，所述区-区速度偏移量具有不大于3％的小数值，以致主轴电机的旋转数目可以被平稳地改变。也就是说，在特定区中，以等速来旋转地运转主轴电机。旋转驱动控制器并不是通过以CAV在特定区旋转地驱动盘的方式来实现这一点，而是通过这样一种方式来实现这一点旋转驱动控制器以力求使ADIP的载波频率恒定的方式来旋转地驱动盘。
图11示出在制造以ZCAV旋转驱动的下一代MD2的过程中使用的格式器300的结构。在生产盘时，通常以CAV旋转盘，并且随着频率改变形成摆动。为此目的，格式器300包括两个PLL电路，每一个用于一区，即PLL 303和PLL 304，并且在不产生中断的情况下，通过在这些PLL 303和304之间切换来改变用于区切割(zonecutting)的时钟。
当盘以900rpm进行CAV-切割的时候，PLL 301根据主时钟(33.8688兆赫)产生用于使主轴电机的FG同步的15.75千赫兹的频率，以便将所产生的频率发送到主轴驱动器302。该主轴驱动器302将15.75千赫兹的频率发送到切割设备。
PLL 303和PLL 304用于根据主时钟(33.8688兆赫)产生ADIP摆动频率。
簇计数器区切换M/N表306在其中存储了M/N＝36/35～67/35。为了在相邻区之间不中断地创建ADIP摆动频率，分别将M2/N和M1/N提供给PLL 304和PLL 303。
转换开关305在簇计数器区切换M/N表306的控制之下，在来自PLL 303的时钟和来自PLL 304的时钟之间进行切换。
地址计数器307对内部区域地址进行计数。BCH编码器308为计数输出添加ECC。双相编码器309对添加的ECC输出进行双相编码。FM转换器310将双相位输出频率调制到被发送给驱动器311的正弦波。该驱动器311将正弦波信号发送给摆动切割设备。
摆动切割设备的光头将一激光波束照射在表面覆盖有感光耐蚀膜的主盘上，这时激光波束与所提供的FM信号一致摆动。在这时候，由主轴电机以CAV从区至区以旋转方式来运转主盘，并且当光学头跨越两个相邻区的边界的时候，由PLL 303和PLL 304依照区-区速度偏移量来改变时钟，其中所述速度偏移量很小，并且是3％或者更小。敏化主盘表面，并相应于地址信息按照摆动沟槽的形状形成所述主盘的表面。在形成的主盘上形成摆动沟槽，并在相邻沟槽之间形成岸(land)。根据该主盘制造压模，并使用该压模生产很多作为复制盘的光盘，作为下一代MD2。上述是本发明用于制造光盘的方法和设备的具体范例。
图12示出一种用于通过PLL 301、PLL 303和PLL 304计算频率的方案。所述方案为主盘的每一整转提供一次时钟同步。也就是说，如果格式化是在与该时钟同步位置相同的位置发生切换，则可以实现不受相位偏移影响的区切换。为此，PLL 301以分辩率3＝分辩率1×分辩率2(以后将对其进行解释)，将33.8688 MHz与25/105相乘，并进一步将作为结果的频率与1/512相乘，从而产生提供给切割设备的15.75kHz。
PLL 303将33.8688MHz与M1/N相乘。在该情况下的驱动条件是，将M/N设置为单位元素(1)，以便将相位比较频率调整为不少于1MHz，并将主时钟压制到50MHz或者更少。在区Z0中，被设置为单位元素的M/N表示M＝N，因此如果使用CLV模式，则可以省去PLL。将相位比较频率设置为1MHz或者更高，因为相位是根据信道时钟确定的并且由此这些时钟可能与主时钟不同。
在将由ADIPU表示的PTOC部分乘以16/15以致在主盘的一个整转内包括一个簇的条件下，PLL 304将33.8688MHz与M2/N相乘。
利用转换开关305中的分辩率1，被转换的时钟乘以1/16以产生2.1168MHz至4.05216MHz的系统时钟。然后利用分辩率2，将这些时钟除以载波数目并乘以1/32，以产生15Hz的频率，该频率是用于一个整转的频率。分辩率2是用于摆动生成的分辩率。在1/64的情况下，前级的1/16分频被转换为1/8。这将系统时钟的频率加倍。
同时，使用PLL的方案被用于这样一种情况以后将以CAV使用急降(dive)。尽管下一代MD2可以适用于CLV并保证与第一代MD和下一代MD1的兼容性，但是下一代MD2也可以很方便的用于以CAV并以旋转方式固有运转的设备。
为了满足图12中所示方案的条件，从区至区需要满足下列条件条件1M/N×(1/(每一道的载波数目))＝1/1050可以通过每一周期启用的时钟同步以及对PLL能够进行M/N乘法的规定来产生时钟。这意味着，可以在通过以CAV驱动来旋转地运转主盘的情况中使用一种简单的方案来转换时钟，而不是简单地使用作为格式器的方案。可以通过在对应于上述等式右边的1/1050部分增加B/A的PLL，在灵活性方面进一步改善所述方案。
条件2(每一道的载波数目×每一区的道数)/(每一记录单元的载波数目)＝整数也就是说，每一区的载波总数可被作为记录和/或再现的单元的记录单元除尽，借此可以进行延续到下一区的切换。在本具体实例的格式中，每一记录单元的载波数目是4704。
图13和14示出由区内密度比率系统构成的区布局的第一具体实例，同时图15和16示出其第二具体实例。区Z-1的载波数目是4704。每一整转的载波数目被设计成能被一个整转中的一簇完全除尽。其原因是，将固定图案写入区Z-1，并由此通过恢复该区Z-1可以在任意时间进行纠错来得到正确的载波数目，即使由于干扰的结果使得盘是偏斜的。
同时，当光头跨越相邻区之间的边界时，密度比率被设置为3％或者更少的原因在于PLL同步范围是±4％，并且如果密度比率小于该规定的话，该方案可能在连续转换PLL的时候发生移动。
图17示出根据在图15和16中所示的区布局的盘上的数据格式。在从内边缘直到半径的15.7毫米的区域中，由MO记录了唯一的ID，并且在由该区域直到半径的16.0毫米的区域中，记录了导入/PTOP(区Z-1)。BRU是缓冲记录单元。LPCA是激光功率标定区。在DDT(盘描述道)&安全区域(Secure Area)中，表明了有关磁盘分类、盘设计参数的信息或者安全管理所需要的信息。紧跟在该信息之后，记录了区Z0、Z1…区Z26，并伴有备用记录单元(SPU)和BRU。在最后的区Z27和导出区之间插入了SRU和LPCA。
在下文中将参考图18说明一种用于为以述ZCAV系统的下一代MD2记录和/或再现信息信号的光盘记录和/或再现设备。
该光盘记录和/或再现设备包括一种用于执行RLL(1-7)PP调制RS-LDC编码的装置，用于记录下一代MD2，同时还包括一种根据采用再现下一代MD2的PR(1，-1)ML和维特比译码的数据检测来执行RLL(1-7)解调和RS-LDC译码的装置。
该光盘记录和/或再现设备根据上述的ZCVA系统，通过主轴电机401旋转驱动在适当位置加载的下一代MD2(200)。在记录和/或再现的时候，从光头402将激光照射到下一代MD2(200)。
该光头402在记录的时候输出高功率激光，用于将记录道加热到居里点，同时在再现的时候输出较低功率的激光，用于通过克尔磁效应根据反射光来检测数据。为此目的，光头402在其上加载了一个作为激光输出装置的光学系统，例如激光二极管、偏振化光束分离器或者物镜，以及用于检测反射光的检测器。提供给光头402的物镜、通过例如双轴传动装置，沿盘半径并在朝向以及远离该盘的方向上保持一定位移量。
在光头402相对于下一代MD2相反一侧上设置了一个磁头403。该磁头403将由记录数据调制的磁场施加给下一代MD2。还提供了牵引电动机以及牵引机构(没有示出)，用于令光头402全面的移动以及令磁头403沿盘半径移动。在该磁光记录和/或再现设备中，除了由磁头403构成的记录和/或再现磁头系统和由主轴电机401构成的盘旋转驱动系统之外，还提供了记录处理系统、重现处理系统和伺服系统。作为记录处理系统，提供了电路部件，负责在对下一代MD2记录的时候实现RLL(1-7)PP调制和RS-LDC编码。
作为重现处理系统，提供了一部件，该部件用于与RLL(1-7)PP调制相关联的进行解调(在再现下一代MD2的时候，根据采用PR(1，-1)ML和维特比译码的数据检测所进行的RLL(1-7)解调)，还提供用于执行RS-LDC译码的部件。
根据由光头402照射在下一代MD2上的激光的反射光检测到的信息(由光电检测器在检测被反射的激光时获得的光电流)被发送给射频放大器404。射频放大器404执行电流至电压的转换、对所检测的信息的放大和矩阵计算，并提取重放射频信号、循轨误差信号TE、聚焦误差信号FE或者沟槽信息(在下一代MD2上由道摆动记录的ADIP信息)作为重放信息。
在再现下一代MD2的时候，由射频放大器获得的重放射频信号是在经过A/D转换电路405、均衡器406、PLL电路407和PRML电路408之后、由RLL(1-7)PP解调部件409和RS-LDC译码器410处理的。在再现重放RLL信号的时候，作为RLL(1-7)码串的重放数据是通过在RLL(1-7)PP解调部件409中执行采用PR(1，-1)ML和维特比译码的数据检测所获得的，并且基于该RLL(1-7)码串执行RLL(1-7)解调处理。然后在RS-LDC译码器410中执行纠错和解交织处理。然后，将作为结果产生的解调数据输出到数据缓冲器415，作为来自下一代MD2的重放数据。
由射频放大器404输出的循轨误差信号TE和聚焦误差信号FE被发送到伺服电路411中，同时，沟槽信息被提供给ADIP译码器413。
ADIP译码器413通过带通滤波器限制沟槽信息的频带宽度以提取摆动分量，并且随后执行频率解调和双相解调以提取ADIP地址。作为有关盘的绝对地址信息的解调ADIP地址被提供给系统控制器414，作为下一代MD2地址。
系统控制器414基于所述ADIP地址执行程序控制处理。沟槽信息被返回到伺服电路411，用于主轴伺服控制。
基于在相对于沟槽信息对重放时钟(在译码的时候基于PLL的时钟)的相位误差积分时获得的误差信号，伺服电路411产生主轴误差信号，用于ZCAV伺服控制。
所述伺服电路411基于由控射频放大器404提供的主轴误差信号、循轨误差信号和聚焦误差信号以及来自系统控制器414的道跳跃命令或者存取命令，产生各种伺服控制信号(循轨控制信号，聚焦控制信号，牵引控制信号或者主轴控制信号)，以用于将如此产生的控制信号输出到电机驱动412。具体来讲，伺服电路411根据伺服误差信号或者命令执行必要的处理，例如相位补偿处理，增益处理或者目标值设置，以产生各种伺服控制信号。
电机驱动412基于由所述伺服电路411提供的伺服控制信号来产生预置伺服驱动信号。所述伺服驱动信号表现为用于激励双轴机构的双轴驱动信号(聚焦信号和循轨信号两个信号)，用于激励牵引机构的牵引电机驱动信号，以及用于激励主轴电机401的主轴电机驱动信号。通过这些伺服驱动信号，在下一代MD2上执行聚焦调节和循轨控制，同时在主轴电机401上执行ZCAV控制。
当在下一代MD2上执行记录操作的时候，由存储转移控制器(没有示出)提供高密度数据，或者由音频处理部件提供常见的压缩ATRAC数据。
在对下一代MD2进行记录的时候，运行编码器RS-LDC编码器416和RLL(1-7)PP调制部件417。在该情况下，高密度数据在RS-LDC编码器416中被交织和添加RS-LDC系统的纠错码，并被RLL(1-7)PP调制部件417调制。
被调制为RLL(1-7)码串的记录数据被提供给磁头驱动器418，以令磁头403相应于所述已调数据对下一代MD2施加磁场来记录所述数据。
如上所述，激光驱动器/APC 419令激光二极管在再现期间和记录期间执行激光发射操作，并且还执行所谓的APC(自动激光功率控制)。具体来讲，在光头402内提供了用于激光功率监控的检测器。这些监控信号被反馈到激光驱动器/APC 419。该激光驱动器/APC 419将作为监控信号获得的电流激光功率与预置激光功率进行比较，并令它们之间的误差反映在用于管理控制的激光驱动信号上，以致从所述激光二极管输出的激光功率稳定在一设定值。应注意的是，就重放激光功率和记录激光功率而言，由所述系统控制器414在激光驱动器/APC 419的一个内部寄存器里设定所述激光功率的数值。
所述系统控制器414控制各种分量，以便执行上述各种操作(访问，各种伺服操作，数据写入和数据读出操作)。
在其中已经根据区内密度比率系统进行区分配的下一代MD2中，可以由所述光盘记录和/或再现设备根据ZCAV系统以旋转的方式进行运转。
因此，ADIP载波的波动数目在特定区内是一致的，以便将ADIP摆动中的低频差拍分量压制到最小的可能值，同时所述驱动看来就像是所述盘正根据CLV系统旋转。
因此，即使对于内部启用采用CLV系统的第一代MD或者下一代MD1类型的磁光记录和/或再现设备，也可以旋转驱动下一代MD2来记录/再现信息。
图19示出一种用于记录和/或再现常规迷你盘(第一代MD)、下一代MD1和下一代MD2的光盘记录和/或再现设备11的方案。该光盘记录和/或再现设备11将下一代MD1和下一代MD2彼此区分。存在光盘记录和/或再现设备11将第一代MD和第二代MD2彼此区分的场合。
所述光盘记录和/或再现设备11特征在于包括执行用于记录常规迷你盘的EFM调制和ACIRC编码的装置，以及执行用于记录下一代MD1和下一代MD2的RLL(1-7)PP调制和RS-LDC编码的装置，用于记录和/或再现常规迷你盘、下一代MD1和下一代MD2。所述光盘记录和/或再现设备11特征还在于包括，执行用于再现常规迷你盘的EFM解调和ACIRC译码的装置，以及执行用于再现下一代MD1和下一代MD2的基于采用PR(1，2，1)ML、PR(1，-1)ML和维特比译码的数据检测的RLL(1-7)解调和RS-LDC译码的装置，作为重放处理系统。
在所述记录和/或再现设备11中，由主轴电机21根据CLV系统或者ZCAV系统旋转地驱动在其上加载的盘90。在记录和/或再现期间，将激光从光头22照射在盘90上。
该光头22在记录期间输出高功率激光，用于将记录道上的记录层加热到居里点，同时输出相对低功率的激光，用于通过克尔磁效应根据反射激光来检测数据。为此目的，在光头22上安装了作为激光输出装置的激光二极管、包括极化光束分离器和物镜的光学系统和用于检测反射光的检测器。被安装到所述光头22的物镜，通过例如双轴机构，沿盘径向并在朝向以及远离该盘的方向上保持一定位移量。光头22具有光电检测器PD，用于在封闭的光盘鉴别设备中提供所接收的光信号A和所接收的光信号B。由于需要确定行进方向，在区分光盘的时候，以等速从光盘的内边缘朝着外边缘的方向移动所述物镜或者整个光头22。可以以足以克服由偏移量所引起的移动量的速度来检测所接收的光信号A和所接收的光信号B。
在本实施例中，在光头22的读出光程上提供相位补偿板，以便得到用于具有不同介质表面物理设计参数的常规迷你盘和下一代MD1和MD2的最大重放特征。通过该相位补偿板，可以将读出期间的误码率最佳化。
磁头23被放置在朝向光头22的位置上，它们之间放置盘90。该磁头23将由记录数据调制的磁场施加给盘90。尽管没有示出，但还提供了牵引电动机以及牵引机构，用于令光头22全面的移动以及令磁头23沿盘半径移动。当封闭的光盘鉴别设备区分光盘的时候，牵引电动机和牵引机构从光头22的内边缘朝着外边缘的方向移动。
所述光盘记录和/或再现设备11除由光头22和磁头23组成的记录和/或再现磁头系统以及通过主轴电机21实现的盘旋转驱动系统之外，还具有记录处理系统、再现处理系统和伺服系统。作为记录处理系统，提供了电路部件，负责在对常规迷你盘进行记录的时候进行EFM调制和ACIRC编码，还提供了一电路部件，用于在对下一代MD1和下一代MD2进行记录的时候进行RLL(1-7)PP调制和RS-LDC编码。
作为再现处理系统，提供了一部件，负责在再现常规迷你盘的时候实现作为EFM调制的相应操作的解调以及ACIRC译码，还提供了一电路部件，负责在再现下一代MD1和下一代MD2的时候实现作为RLL(1-7)PP调制的对应操作的解调(PR(1，2，1)ML和基于采用维特比译码的数据检测的RLL(1-7)解调)。
根据由光头22照射在盘90上的激光的反射光检测到的信息(由光电检测器在检测被反射的激光时获得的光电流)被发送给射频放大器24。该射频放大器24执行电流-电压转换、对输入的检测信息的放大和矩阵计算，以提取重放射频信号、循轨误差信号TE、聚焦误差信号和沟槽信息(在盘90上由道摆动记录的ADIP信息)作为重放信息。
在该射频放大器24中，包括了构成光头22的光盘鉴别设备的循轨误差信号计算单元，同步引入信号计算单元和比较器。
为了再现迷你盘，由EFM解调部件27和ACIRC译码器28经由比较器25和PLL电路26，来处理在射频放大器中获得的重放射频信号。所述重放射频信号被EFM解调部件27转化为双电平信号，并被转为EFM信号串，然后被EFM解调，并在ACIRC译码器28中被纠错和解交织。如果信号是音频数据，则数据在此时刻为ATRAC压缩数据。在这时候，选择器29的迷你盘信号端被选定，并且所述被解调的ATRAC压缩数据被作为重放数据从盘90输出到数据缓冲器30。在该情况下，压缩数据被提供给音频处理部件(没有示出)。
另一方面，在再现下一代MD1或者下一代MD2的时候，由RLL(1-7)PP解调部件35和RS-LDC译码器36经由A/D转换电路31、均衡器32、PLL电路33和PRML电路34，来处理由射频放大器获得的重放射频信号。就重放射频信号而言，在RLL(1-7)PP解调部件35中，通过采用PR(1，2，1)ML和维特比译码的数据检测来获得作为RLL(1-7)代码串的重放数据。在该RLL(1-7)代码串上执行RLL(1-7)解调处理。结果产生的数据在RS-LDC译码器36中被纠错和解交织。
在该情况下，选择器29的下一代MD1-下一代MD2端被选定，从而所述解调数据被作为重放数据，从盘90输出到数据缓冲器30。然后所述解调数据被提供给存储转移控制器(没有示出)。
从射频放大器24输出的循轨误差信号TE和聚焦误差信号FE被提供给伺服电路37，同时，沟槽信息被提供给ADIP译码器38。
ADIP译码器38通过带通滤波器限制沟槽信息的频带宽度以提取摆动分量，并且随后实行FM调制和双相解调以提取ADIP地址。如果盘是常规迷你盘或者下一代MD1，作为盘上绝对信息的ADIP信息经由MD地址译码器39提供给系统控制器41，然而如果盘是下一代MD2，ADIP信息经由下一代MD2地址译码器40提供给系统控制器41。
所述系统控制器41基于每一ADIP地址执行程序控制处理。所述沟槽信息被返回到伺服电路37，用于主轴伺服控制。
所述系统控制器41具有构成光盘鉴别设备的D触发器区分电路的功能。所述系统控制器41基于D触发器区分电路的区分结果区分MD的种类。
根据在对沟槽信息和对重放时钟(在译码时的基于PLL的时钟)之间的相位误差积分时获得的误差信号，所述伺服电路37产生主轴误差信号，用于CLV伺服控制和ZCAV伺服控制。
根据由射频放大器24提供的所述主轴误差信号、循轨和聚焦误差信号或者由系统控制器41提供的道跳跃命令或者存取命令，伺服电路37产生了各种伺服控制信号，例如循轨控制信号，聚焦调节信号，牵引控制信号或者主轴控制信号，并将这些伺服控制信号输出到电机驱动器42。也就是说，伺服电路37在需要时，根据伺服误差信号或者命令执行必要的处理，例如相位补偿处理，增益处理或者目标值设置处理，以产生各种伺服控制信号。
根据由伺服电路37提供的所述伺服控制信号，电机驱动器42产生预置伺服驱动信号。这些伺服控制信号表现为用于激励双轴机构的牵引电机驱动信号(两个驱动信号，即用于聚焦方向的信号和用于循轨方向的信号)，用于驱动牵引机构的牵引电机驱动信号，和用于驱动主轴电机21的主轴电机驱动信号。通过这些伺服驱动信号，实行对盘90和CAV的聚焦调节和循轨控制或者对主轴电机21的ZCAV控制。
在区分光盘的时候，光盘鉴别设备通过系统控制器41控制伺服电路37和电机驱动器42，利用光头22的物镜启动激光的聚焦。没有应用循轨伺服系统。牵引伺服用于令光头22以某一速度从内边缘朝着外边缘的方向移动。
当在盘90上执行记录操作的时候，由存储转移控制器(没有示出)提供高密度压缩数据，或者由音频处理部件提供常见的ATRAC压缩数据。
当在常规迷你盘上进行记录的时候，选择器43与常规迷你盘端相连接，因此ACIRC编码器44和EFM调制部件45工作。当输入是一音频信号的时候，来自音频处理部件19的压缩数据被ACIRC编码器44交织和添加纠错码，以便在之后由EFM调制部件45进行EFM调制。EFM调制数据经由选择器43提供给磁头驱动器46，然后所述磁头驱动器46令磁头23对盘90施加对应所述EFM调制数据的磁场，以记录调制数据。
在对下一代MD1和下一代MD2进行记录的时候，选择器43与下一代MD1-下一代MD2端连接，因此RS-LDC编码器47和RLL(1-7)PP调制部件48工作。应注意的是，由存储转移控制器12发送来的高密度数据，在RS-LDC编码器47中被交织和添加RS-LDC系统的纠错码，并被RLL(1-7)PP调制部件48进行RLL(1-7)调制。
所述被调制为RLL(1-7)码串的用于记录的数据，经由选择器43提供给磁头驱动器46，然后所述磁头驱动器46令磁头23对盘90施加对应所述调制数据的磁场，以记录所述数据。
上述令激光二极管在重放和记录的时候发射激光的激光驱动器/APC 49，还实行所谓的APC(自动激光功率控制)。具体来讲，在光头22内提供了用于监控激光功率的检测器(没有示出)，其监控信号被反馈到激光驱动器/APC 49。该激光驱动器/APC 49将作为监控信号获得的电流激光功率与预置激光功率进行比较，以获得误差，并令该误差反映在激光驱动信号上，以便进行管理控制，从而使得从所述激光二极管输出的激光功率稳定在一设定值。应被注意的是，就重放激光功率和记录激光功率而言，由所述系统控制器41在激光驱动器/APC 419的内部寄存器里设定所述激光功率的数值。
所述系统控制器41根据来自系统控制器18的命令来控制各种构成部件，以便能够执行上述的各种操作，包括访问，各种伺服操作，数据写入或者数据读出操作。同时，图19中所示的由点划线围绕的各种构成部件的每一个都可以由单片电路构造。
因此，能够根据ZCAV系统旋转驱动下一代MD2的光盘记录和/或再现设备11，能够通过简单地追踪载波PDIP频率实现上述ZCAV系统，而无需具体修改第一代MD或者下一代MD1中采用的CLV系统。也就是说，在特定区中，以等速来旋转地运转主轴电机。旋转驱动控制器并不是通过以CAV在特定区旋转地驱动盘的方式来实现这一点，而是通过以下方式来实现这一点旋转驱动控制器以力求使ADIP的载波频率恒定的方式来旋转地驱动盘。
当光头跨越相邻区移动的时候，可以平稳地改变主轴电机的旋转数目，因为区-至-区速度偏移量具有不大于3％的较小数值。
就区分配而言，可以使用统一的记录单元分配系统，代替上面描述的恒定区内密度比率系统。该统一的记录单元分配系统是这样的系统通过作为记录和/或再现单元的记录单元确定区数目。例如，对于区数目23，道/区的数目是284至527，同时簇数目(记录单元数目)/区是504。线密度是0.16至0.1691μm/比特。因此，记录容量是1.025G(109)。同时，簇数目(记录单元数目)/区是除去4个中断簇和4个交换簇之外的数目，而记录容量是除去交换记录单元之外的数目。就该线密度而言，密度比率是1.52至5.15％。记录容量是除去交换单元数目之外的值。该系统便于使用，因为每一区的容量是确定的，同时可以看出在光头到达相邻区以前必须穿过多少记录单元。
还可以使用统一的道分配系统，其根据道数目确定区数目。例如，对于等于23的区数目，道数目/区数目是504，同时簇数目(记录单元数目)/区数目是352至658。线密度是0.16至0.1663μm/bit。因此，记录容量是1.023G(109)。同时簇数目/区数目是除去4个中断簇数目和4个交换簇数目之外的数目。就该线密度比率而言，密度比率是2.05至3.94％。记录容量的数值是除交换记录单元之外的值。在该实例中，可以使存取变得更为方便，因为可以根据前面的道数目计算到特定区的距离，直到到达该区。
为了比较，现在作为比较示出在恒定区内密度比率系统中区数目为23的情况。对于区数目23，道数目/区数目是364～660，同时簇数目(记录单元数目)/区数目是338-1158。线密度是0.16至0.1646μm/bit。因此，记录容量是1.023G(109)。区-至-区速度偏移量(密度比率)是2.72％。同时，簇数目/区数目是除去4个中断簇数目和4个交换簇数目之外的数目。记录容量是除去交换记录单元数目之外的值。该系统适于这样的给予射频特征优先权的情况，因为它足以提供从一个区到下一区的恒定内半径/外半径比率。
现在说明下一代MD2的逻辑格式和物理格式。
类似于下一代MD1，下一代MD2使用适合于高密度记录的RLL(1-7)PP调制系统作为记录数据的调制系统。同时，RLL表示有限游程长度，而PP表示奇偶校验保留/禁止rmtr(重复最小转移游程长度)。作为纠错系统，使用了具有高纠错能力的采用BIS(脉冲串指示符子码)的RS-LDC(里德索罗蒙长距离码)。
具体来讲，由例如主应用程序提供的2048字节用户数据和对其添加的的4字节EDC(错误检测码)总计2052字节组成一个扇区(与稍后说明的盘上的物理扇区不同)。这样的32个扇区，即扇区0至扇区31，组成一个304列×216行的块，如图29中所示。各扇区的2052字节被加密编码，以致与预置的伪随机数异或。对每一加密编码块附加32字节的奇偶校验，形成304列×248行的LDC(长距离码)。这些LDC块被交织，以得到152列×496行的块(交织LDC块)。将每一个具有38列的四个集合组成矩阵，各列之间置入一列上述的BIS，得到155列×496行的矩阵，并对每一列的前面位置添加2.5字节的帧同步码(帧同步)，以便一列与一帧相关，从而得到157.5字节×496帧的矩阵，如图20中所示。图20中的各行与图23中所示的一个记录块(簇)中的数据区域中从帧10至帧505的496帧相关联，稍后将对其进行说明。
在上述说明的数据结构中，数据交织是块完成类型。这提供了20.50％的数据冗余度。数据检测系统是使用PR(1，2，1)ML的维特比译码系统。
使用CLV系统作为磁盘驱动系统，具有线速度2.4米/秒。记录和/或再现时的标准数据速率是4.4 MB/秒。利用该系统，总记录容量可以达到300MB。借助于RLL(1-7)PP调制系统代替EFM作为调制系统，窗口边缘可以从0.5变为0.666，因此实现系数为1.33的高密度。作为最小重写数据单元的簇由16个扇区(64kB)组成。
因此，通过采用具有BIS的RS-LDC系统以及采用不同的扇区结构和维特比译码，代替CIRC系统作为记录调制系统，数据效率可以从53.7％提高到79.5％，从而实现系数为1.48的高密度。
借助于结合在一起的上述特征，下一代MD1的记录容量可以是300MB，这大约是常规迷你盘的两倍。
另一方面，下一代MD2是一种采用高密度记录技术例如DWDD(磁畴壁移动检测)的记录介质，并具有不同于上述常规迷你盘或者下一代MD1的物理格式。该下一代MD2具有1.25μm的道间距和0.16μm/bit的位长，并且密度沿线向增加密度。
此外，为了与常规迷你盘和下一代MD1兼容，光学系统、读出系统和伺服处理与通行标准的相同。具体来讲，激光波长λ是λ＝780纳米，光头的数值孔径NA＝0.45。记录系统是沟槽记录系统，同时寻址系统是采用ADIP的系统。外壳的外部形状与常规迷你盘和下一代MD1的规格相同。
采用下一代MD2，为了实现高密度，没有使用预位，如图22中所示。从而，在下一代MD2中，没有使用预位的PTOC区域。在下一代MD2中，在可记录区域内部提供了UID区域，用于记录版权保护信息、校验数据窜改信息或者作为其他信息基础的未公开的唯一ID(UID)。在该UID区域中，根据不同于施加到下一代MD2的DWDD系统的记录系统进行记录。
现在参照图23说明下一代MD1和下一代MD2的ADIP扇区结构和数据块之间的关系。在常规迷你盘(MD)系统中，使用与所记录的物理地址相关联的簇/扇区结构作为ADIP。在本具体实施例中，为了便于说明，由ADIP地址获得的簇被称作[ADIP簇1，同时由下一代MD1和下一代MD2中的地址获得的簇被称作[记录块]或者[下一代MD簇]。
在下一代MD1和下一代MD2中，数据道是以由作为最小地址单元的连续簇记录的数据流来处理的，如图23中所示，从而一个记录块(第一代MD簇)是由16个扇区或者二分之一ADIP簇构成的，如图23中所示。
图23中所示的一个记录块(第一代MD簇)的数据结构是由512个帧组成的，也就是10个前同步帧，6个后缓行帧，和496个数据段帧。该记录块中的每一帧由同步信号区域、数据、BIS和DSV组成。
通过将构成一个记录块的512个帧中的记录有重要数据的496个帧拆分为16个相等部分而获得的每一组31个帧，被称作地址单元。该地址单元的编号被称作地址单元编号(AUN)。该AUN作为与地址单元总数一致的编号用于记录信号的地址管理。
在具有在例如下一代MD1的ADIP中描述的物理簇/扇区结构的常规迷你盘上，记录根据(1-7)PP调制系统调制的高密度数据的过程中，可能存在一个问题，即，固有地记录在盘上的ADIP地址与实际上记录的数据块的地址互相不一致。在利用ADIP地址作为参考来执行随机存取的时候，即使当在写入期望数据的位置附近进行存取的时候，也可以读出记录数据。然而，在写数据的时候，需要访问正确的位置，以免改写和擦除已经记录的数据。因此很重要的是，根据ADIP地址正确地从下一代MD簇/下一代MD扇区中获取存取位置。
因此，采用下一代MD1，高密度数据簇根据预置规则、通过在转换ADIP地址时获得的数据单元来获取，所述ADIP地址作为摆动记录在介质表面上。在该情况下，整数倍数的ADIP扇区构成一个高密度数据簇。基于这一概念，如果以记录在常规迷你盘上的一个ADIP簇描述下一代MD簇，则每一个下一代MD簇构成了二分之一个ADIP簇范围。
因此，在下一代MD1中，两个上述下一代MD2簇与一个作为最小记录单元的ADIP簇(记录块)相关联。
在下一代MD2中，将一个簇是作为一个记录块来处理。
在本具体实施例中，由主应用程序提供的基于数据块的2048字节是一个逻辑数据扇区(LDS)，并且记录在同一记录块里的一组32个逻辑数据扇区是一个逻辑数据簇(LDC)。
利用上述数据结构，当在记录介质上的任意位置处记录UMD数据的时候，可以在记录介质上以最佳定时来记录所述UMD数据。由于下一代MD簇的整数编号被包含在ADIP簇中作为ADIP地址单元，所以从ADIP簇地址向UMD数据簇地址的地址转换规则被简化以便简化转换电路或者软件结构。
尽管图23示出了两个下一代MD簇与一个ADIP簇相关联的实施例，但是也可以在一个ADIP簇上设置三个或更多下一代MD簇。应被注意的是，本发明不局限于一个下一代MD簇由16个ADIP扇区组成的结构，可以根据EFM调制系统和RLL(1-7)PP调制系统的数据记录密度、组成下一代MD簇的扇区数目或者一个扇区的尺寸等方面的差异设定组成下一代MD簇的ADIP扇区数目。
以下将说明ADIP数据结构。图24A示出下一代MD2的ADIP的数据结构，同时图24B为了对比的目的示出下一代MD1的ADIP的数据结构。
在下一代MD1中，指定了同步信号、有关指示例如盘簇号的簇H信息和簇L信息的信息，以及包括簇中扇区号的扇区信息(扇区)。同步信号被指定为四位，簇H被指定为地址信息的高八位，簇L被指定为地址信息的低八位，扇区信息被指定为四位。附加CRC作为尾部14位。因此，总计42位被记录在每一ADIP扇区的首部里。
在下一代MD2中，记录了四位的同步信号数据，四位的簇H信息，八位的簇M信息，四位的簇L信息，和四位的扇区L信息。附加BCH奇偶校验作为尾部18位。在下一代MD2中，ADIP信号的42位被记录在每一ADIP扇区的首部里。
在所述ADIP数据结构中，可以任意地确定簇H信息、簇M信息和簇L信息的结构。还可以在该结构中指定其他附加信息。例如，如图25中所示，在下一代MD2的ADIP信号中可以指定簇信息为高八位的簇H和低八位的簇L，并指定盘控制信息代替由八位表示的簇L。例如，盘控制信息可以被列举为，伺服信号校正值，重放激光功率的上限值，重放激光功率线速度的校正系数，记录激光功率的上限值，记录激光功率线速度的校正系数，记录磁灵敏度，磁性激光脉冲相位差以及奇偶校验。
此后将详细说明由磁盘驱动设备为由光盘鉴别设备区分的下一代MD1和下一代MD2执行的重放处理和记录处理。
图26示出具有作为介质驱动部件11的光盘记录和/或再现设备11的磁盘驱动设备10的结构。所述磁盘驱动设备10可以与个人电脑(PC)100连接，并且不仅能将下一代MD1和下一代MD2用作音频数据，还能将它们用作例如PC的外存储器。
参见图26，磁盘驱动设备10包括在其中装入了光盘鉴别设备的介质驱动部件11，存储转移控制器12，簇缓冲存储器13，辅助存储器14，USB接口15、16，USB HUB 17，系统控制器18和音频处理部件19。
介质驱动部件11记录和/或再现各种盘中的一种盘90，例如常规迷你盘，下一代MD1或者下一代MD2。已经参照图19说明了所述介质驱动部件11(光盘记录和/或再现设备)的内部结构。
所述存储转移控制器12控制来自所述介质驱动部件11的重放数据以及提供给所述记录介质驱动器部件11的记录数据的传输和接收。所述簇缓冲存储器13在存储转移控制器12的控制下，缓存由所述介质驱动部件11以高密度数据簇为基础、从盘90的数据道读出的数据。所述辅助存储器14在存储转移控制器12的控制下，存储各种管理信息和特殊信息，例如UTOC数据，CAT数据，唯一ID或者散列数值。
所述系统控制器18能够与经由USB接口16和USB HUB 17与之相连接的PC 100进行通信，并与该PC 100执行通信控制以用于接收命令，例如写入或者读出请求，传输所需要的信息，例如状态信息以及其他的信息，或者全面管理磁盘驱动设备10的综合控制。
例如，如果盘90被装入介质驱动部件11中，系统控制器18命令介质驱动部件11从盘90中读出管理信息，以便令从存储转移控制器12读出的管理信息被存储到辅助存储器14中。
系统控制器18能够通过读入这些管理信息来获取盘90的道记录状态。此外，通过读 CAT，系统控制器18能够获取数据道中的高密度数据簇结构，从而使得系统控制器18能够解决由PC 100对数据道的存取请求。
根据唯一ID值或者散列值，系统控制器能够执行盘验证或者其他处理操作，或者将这些数值传输给PC，以便让PC 100执行盘验证处理及其他处理操作。
当从PC 100发出对FAT扇区的读出请求的时候，系统控制器18向介质驱动部件11发出信号，以便执行对包括所述FAT扇区的高密度数据簇的读出。由存储转移控制器12将由此读出的高密度数据写入簇缓冲存储器13。然而，如果FAT扇区的数据已经存储在簇缓冲存储器13中的话，则无需由介质驱动部件11读出。
从被写入簇缓冲存储器13的高密度数据簇的数据中，根据请求，系统控制器18发出读取FAT扇区数据的信号以进行管理控制，以便将FAT扇区数据经由USB接口15和USD HUB 17传输到PC100。
当从PC 100发出对FAT扇区的写入请求的时候，系统控制器18令介质驱动部件11读出对包含所述FAT扇区的高密度数据簇。由存储转移控制器12将由此读出的高密度数据写入簇缓冲存储器13。然而，如果FAT扇区的数据已经存储在簇缓冲存储器13中的话，则无需由介质驱动部件11读出。
系统控制器18还将从PC 100传输来的FAT扇区数据(记录数据)、经由USB接口15提供给存储转移控制器12，以用于执行对簇缓冲存储器13上相应FAT扇区数据的重写。
系统控制器18命令存储转移控制器12，将存储在簇缓冲存储器13中的高密度数据簇数据，作为记录数据传送给介质驱动部件11，其中所述簇缓冲存储器12具有处于重写状态中的所需要的FAT扇区。介质驱动部件11将高密度数据簇的记录数据写在该位置的介质上，如果介质是常规迷你盘，则根据EFM调制系统调制所述记录数据，如果介质是下一代MD1或者下一代MD2，则根据RLL(1-7)PP调制系统调制所述记录数据。
同时，在磁盘驱动设备10中，上述记录和/或再现控制是在记录和/或再现数据道时的控制。在记录和/或再现MD音频数据(音频磁迹)的时候，所述数据传送经由音频处理部件19进行。
作为输入系统，所述音频处理部件19包括模拟语音信号输入部件，例如线路输入电路/话筒输入电路，模-数转换器和数字音频数据输入部件。所述音频处理部件19包括ATRAC压缩编码器/译码器，以及用于压缩数据的缓冲存储器。作为输出系统，所述音频处理部件19还包括模拟语音信号输出部件，例如数字音频数据输出部件，数-模变换器或者线路输出电路/头戴耳机部件。
当数字音频数据(或者模拟语音信号)被提供给音频处理部件19的时候，音频磁迹被记录在盘90上。输入的线性PCM数字音频数据，即以模拟语音信号形式提供的并在随后由模-数转换器转换的线性PCM数字音频数据，是ATRAC压缩编码，并被存储在缓冲存储器中。然后在预定时间从缓冲存储器中读出所述音频数据(相应于ADIP簇的数据单元)，以便被传输到介质驱动部件11。
所述介质驱动部件11根据第一调制系统，EFM调制系统或者RLL(1-7)PP调制系统，来调制所传输的压缩数据，以便将所述调制数据作为音频磁迹写在盘90上。
在从盘90再现音频磁迹的时候，介质驱动部件11将重放数据解调为ATRAC压缩数据的状态，以便将解调数据传输到音频处理部件19。该音频处理部件19对所述数据执行ATRAC压缩译码，以便将所述数据转换为线性PCM音频数据，然后在数字音频数据输出部件输出所述线性PCM音频数据。或者是，所述音频处理部件将所述数据转换为模拟语音信号，然后将所述模拟语音信号输出到线路输出/头戴耳机输出。
应注意的是，图26中所示的结构仅仅是示例性的。例如，如果磁盘驱动设备10与PC 100相连接以致被用作仅仅适合于记录和/或再现数据道的设备的话，就不需要所述音频处理部件19。另一方面，如果记录和/或再现音频信号是主要指标的话，最好是提供所述音频处理部件19，并最好进一步提供作为用户界面的操作部件以及显示部件。为了与PC 100连接，不仅可以使用USB，也可以使用所谓的符合由IEEE(电气与电子工程师协会)所设规定的IEEE1394接口，或者是通用连接接口。
在对数据区域进行存取的时候，用于以[逻辑扇区](以下被称作FAT扇区)为单位记录和/或再现数据的命令，被从外部PC 100经由USB接口16发送到磁盘驱动设备10的系统控制器18。对于PC100，其表现为，好像是以2048字节为单位划分数据簇，并以USN递增次序根据FAT文件系统监控数据簇。另一方面，盘90中数据道的最小重写单元是下一代MD簇，具有65,536字节的尺寸，并为下一代MD簇给出LCN。
由FAT引用的数据区的尺寸小于下一代MD簇的尺寸。因此需要磁盘驱动设备10将FAT引用的用户扇区转换为物理ADIP地址，并将对由FAT引用的数据区的读/写转换为基于使用缓冲存储器13的读和写，来对下一代磁鼓簇进行读/写。
图27示出如果PC 100请求读出特定FAT扇区的时候，磁盘驱动设备10中的系统控制器18中的处理。
在收到从PC 100经由USB接口16发来的对于读出FAT扇区#n的读出命令时，系统控制器18执行查找包含所指定的FAT扇区号#n的FAT扇区的下一代MD簇号的处理。
确定临时的下一代MD簇编号标识符。由于下一代MD簇的尺寸是65536字节，而FAT扇区的尺寸是2048字节，所以在第一代MD簇中有32个FAT扇区。从而，FAT扇区号(n)除以整数32，并将余数舍去(u0)，表示临时的下一代MD簇号。
然后系统控制器参考盘信息，从盘90读入辅助存储器14，以便查找除了数据记录簇之外的下一代MD簇ux的数目。该数目是安全区域中的下一代MD簇数目。
在数据道内的下一代MD簇之中，存在没有作为被公开为数据可记录/可再现区域的簇。因此，基于之前读入辅助存储器中的盘信息查找未公开簇的数目。然后将未公开簇的数目ux与下一代MD簇号中的簇号u0求和，以便给出总和u，这是实际的下一代MD簇编号#u。
当查找到包括FAT扇区号#n的下一代MD簇号#u的时候，系统控制器18确定簇号#u的下一代MD簇是否已经被读出并已将其存储在簇缓冲存储器13中。如果该簇没有被存储，则从盘90读出。
系统控制器18在读出时根据下一代MD簇号#u查找ADIP地址#a，以便从盘90读出下一代MD簇。
下一代MD簇可以被记录在盘90上的多个部分里。为此，需要顺序地检索这些部分，以便找到实际记录的ADIP地址。从在辅助存储器14中读出的盘信息中，查找被记录在数据道的引导部分的下一代MD簇的数目和引导下一代MD簇的数目px。
因为开始地址/结束地址是记录在ADIP地址的各自部分里，所以可以根据读入到ADIP簇地址中的盘信息以及该部分的长度查找下一代MD簇p和引导下一代MD簇px。然后验证目标簇号#u的下一代MD簇是否被包括在该部分中。如果所述簇没有包括在该部分中，则校验下一部分。所述下一部分是由因此而进一步感兴趣的部分的链接信息指定的部分。如此，盘信息中指定的部分被顺序地检索，以确定包含所关心的下一代MD簇的部分。
当找到已经记录了所关心的下一代MD簇(#u)的部分的时候，查找记录在因此被找到的该部分的引导端里的下一代MD簇的簇号px，与所关心的的下一代MD簇的簇号#u之间的差异，以便找到从所述部分的引导端到所关心的下一代MD簇(#u)的偏移量。
由于在该情况下是两个下一代MD簇被写入一个ADIP簇，因此可以通过将所述偏移量除以2来将所述偏移量转换为ADIP地址偏移f(f＝(u-px)/2)。
然而，如果得到分数0.5，则从簇f的中间部分开始写入。最终，将偏移量f添加给位于部分开始地址中的簇地址部分，以便查找在其中实际写入下一代MD簇#u的记录目的地的ADIP地址#a。上述对应于在步骤S1中设定重放开始地址和簇长度的处理。在这里假定已经通过另一特定技术完成了关于所述介质是常规迷你盘、下一代MD1还是下一代MD2的判定。
当已经查找到ADIP地址#a的时候，系统控制器18命令介质驱动部件11访问ADIP地址#a。然后介质驱动部件11在系统控制器41的控制下访问ADIP地址#a。
在步骤S2中，系统控制器18等待访问完成。一旦访问完成，系统控制器18等待光头22到达目标重放开始地址。在步骤S4中，如果系统控制器确定已经到达重放开始地址，则系统控制器命令介质驱动部件11开始读出下一代MD簇中的一簇数据。
响应于此，介质驱动部件11在系统控制器41的控制下开始从盘90读出数据。通过具有光头22、射频放大器24、RLL(1-7)PP解调部件35和RS-LDC译码器36的重放系统输出所读出的数据，并由此将其发送给存储转移控制器12。
在步骤S6中，系统控制器18验证与盘90的同步是否正常。如果相对于盘90的同步不正常，则在步骤S7产生一信号，指示表明了数据读出误差事件。在步骤S8中，如果确定再次执行读出，则重复从步骤S2起的步骤。
当已经获取了一簇数据的时候，在步骤S10中，系统控制器18开始为所获取的数据纠错。在步骤S11中，如果所获取的数据中存在错误，则系统控制器18返回到步骤S7，以产生用于指示发生数据读出错误的信号。如果所获取的数据中没有错误，则在步骤S12中验证是否已经获取预置簇。当已经获取预置簇的时候，处理操作序列终止。系统控制器18等待介质驱动部件11进行的读出操作，以用于存储读出数据并提供给簇缓冲存储器13中的存储转移控制器12。当没有获取预置簇的时候，从步骤S6开始重复该过程。
读入簇缓冲存储器13的下一代MD簇的一簇数据包括多个FAT扇区。因此，根据这些FAT扇区，查找所请求的FAT扇区的数据的存储位置，并将一个FAT扇区的数据(2048字节)从USB接口15发送到外部PC 100。具体来讲，系统控制器18根据所请求的FAT扇区号#n、在包含该扇区的下一代MD簇内查找字节偏移量#b。系统控制器产生用于一FAT扇区的数据(2048字节)，将如此的读出数据从簇缓冲存储器13中的字节偏移量#b的位置经由USB接口15传送到PC 100。
通过上述处理，可以响应来自PC 100的对一个FAT扇区的请求来读出和传输下一代MD扇区。
参见图28，现在说明如果PC 100请求写入特定FAT扇区的时候，磁盘驱动设备10中的系统控制器18中的处理。
在从PC 100经由USB接口16收到对FAT扇区#n的写入命令时，系统控制器18如上所述地查找包含所指定的FAT#n的FAT扇区的下一代MD簇号。
当查找到包括FAT扇区号#n的下一代MD簇号#n的时候，系统控制器18验证是否已经从盘90读出由此找到的簇号#n的下一代MD簇，并已将其存储在簇缓冲存储器13中。如果所述簇仍未存储，则执行读出簇号#u的下一代MD簇的处理。也就是说，系统控制器18命令介质驱动部件11读出簇号#u的下一代MD簇，以将所读出的下一代MD簇存储在簇缓冲存储器13中。
从而，系统控制器18根据请求写入的FAT扇区号#n、在包含该扇区的下一代MD簇中查找字节偏移量#b。然后系统控制器18接收从PC 100经由USB接口15传输来的作为写入数据的2048字节数据，并从字节偏移量#b的位置将相应于一个FAT扇区数据(2048字节)写入到簇缓冲存储器13中。
用这样的方式，在存储在簇缓冲存储器13中的下一代MD簇(#u)中的数据之中，仅仅由PC 100指定的FAT扇区(#n)处于重写状态。然后系统控制器18准备将存储在簇缓冲存储器13中的下一代MD簇(#u)写在盘90上。上述内容是在步骤S21中的用于准备记录数据的过程。再次假定已经由另一特定技术完成了关于介质类型的判定。
在下一步骤S22中，系统控制器18根据待写入的下一代MD簇的编号#u来设置记录开始位置的ADIP地址#a。当已经查找到ADIP地址#a的时候，系统控制器18命令介质驱动部件11访问ADIP地址#a。这使得介质驱动部件11在系统控制器41的控制下访问ADIP地址#a。
在步骤S23中，如果确定访问已经结束，则系统控制器18等待直到光头22到达所关心的重放开始地址。在步骤S25中，如果确定已经到达数据编码地址，那么在步骤S26中系统控制器18命令存储转移控制器12开始将存储在簇缓冲存储器13中的下一代MD簇(#u)的数据传输到介质驱动部件11。
当在步骤S27中确定已经到达记录开始地址的时候，在步骤S28中，系统控制器18命令介质驱动部件11开始将下一代MD簇的数据写在盘90上。响应于此，介质驱动部件11在系统控制器41的控制下开始将数据写在盘90上。也就是说，由RS-LDC编码器47、RLL(1-7)PP调制部件48、磁头驱动器46、磁头23和光头22组成的记录系统，记录从存储转移控制器12传输来的数据。
在步骤S29中，系统控制器18验证与盘90的同步是否正常。如果相对于盘90的同步失常，则在步骤S30中，系统控制器18产生一信号，该信号指示已经发生数据读出错误。如果在步骤S31中确定再次执行读出，则处理从步骤S2开始重复。
当已经获取一簇数据的时候，系统控制器18在步骤S32中校验是否已经获取一预置簇。当已经获取预置簇的时候，操作序列终止。
通过上述处理，可以实现响应来自PC 100的对一个FAT扇区的写请求来将FAT扇区数据写在盘90上。也就是说，在所关心的盘90的范围内执行基于FAT扇区的写入，作为对下一代MD簇单元的重写。
尽管迄今为止已经参照某些优选实施例说明了本发明，但显然，这些实施例仅仅是例证性的，本领域中的技术人员可以在不脱离本发明的范围内通过对这些实施例修正或者置换来修改本发明。
工业实用性依照本发明，可以通过使从区到区的载波数目相等，实现从平均意义上来讲的同相-反相匹配，借此可以禁止低频分量叠加在WPP信号上。当光盘用于记录和/或再现设备的时候，在特定区以CAV进行再现。在记录和/或再现的时候，主轴电机是按照惯例控制的，借此盘是以CLV来旋转的。
权利要求
1.一种盘形记录介质，其中所述盘形记录介质的一个信号记录面被分成多个区，并且其中成螺旋形地或者同心地形成道，以致在每一个区中，摆动的波动数目在从道的一圈到下一圈或者从一个道到下一道都是相同的。
2.如权利要求1所述的盘形记录介质，其中在每一区中，道的一个给定的圈的摆动与该道的一个相邻圈的摆动同相，或者一条给定道与一个相邻道的摆动同相。
3.如权利要求1所述的盘形记录介质，其中从盘形记录介质中心到每一区的最外边缘的距离，在相邻区之间的变化率是3％或者更少。
4.如权利要求1所述的盘形记录介质，其中在两个给定相邻区之间的边界的附近，提供无法记录和/或再现的至少虚拟道的两圈或者至少两个虚拟道。
5.如权利要求1所述的盘形记录介质，其中数据是以任意块为单位进行记录的，并且每一区的最内边缘附近的两个块单元和每一区的最外边缘附近的两个块单元作为无法记录和/或再现的虚拟道。
6.一种用于制造盘形记录介质的方法，其中信号记录面被沿径向分成若干区的盘形记录介质的转速，从一区至下一区发生改变，并且其中摆动频率受到控制，以致在每一区中，道的相邻圈中的摆动的波动数目在从道的一圈到下一圈都是相同的，或者相邻道的摆动的波动数目从一个道到下一道是相同的。
7.如权利要求6所述的用于制造盘形记录介质的方法，其中控制摆动频率以致满足以下条件通过将相位同步电路输出的时钟值除以道的每一圈或者每一道的波动数目所获得的商，从一个区到下一区都是相同的值，其中所述相位同步电路输出的时钟值可以乘以M/N，并且还满足这样的的条件通过将特定区中的道每一圈或者每一道的摆动的波动数目与道的转数或者道数的乘积、除以表示数据记录单元的每一记录单元的摆动的波动数目而获得的商是一整数。
8.一种用于制造盘形记录介质的设备，包括盘旋转装置，用于对盘形记录介质进行旋转驱动，所述盘形记录介质具有沿径向划分成若干区的一个信号记录面；驱动装置，用于驱动所述盘旋转装置；相位同步电路，用于产生任意时钟；以及控制装置，用于控制所述驱动装置，以致所述盘形记录介质的转速从盘形记录介质的一个区到下一区发生变化，并用于控制所述相位同步电路，以致在每一区中，道的任意两个相邻圈或者任意两个道的摆动的波动数，从所述盘形记录介质的一个区到下一区是相等的。
9.如权利要求8所述的用于制造盘形记录介质的设备，其中所述控制装置控制所述相位同步电路以致满足以下条件通过将相位同步电路输出的时钟值除以道的每一圈或者每一道的摆动波动数目所获得的商，从一个区到下一区都是相同的值，其中所述相位同步电路输出的时钟值可以乘以M/N，并且还满足这样的条件通过将一个给定区中的道每一圈或者每一道的摆动的波动数目与道的圈数或者道数的乘积除以表示数据记录单元的每一记录单元的摆动的波动数目而获得的商是一整数。
10.一种数据记录方法，其中在将数据记录在一种记录面被沿径向分成若干区的盘形记录介质上时，所述记录介质包括成螺旋形地或者同心地形成的道，以致在每一区中，摆动波动数目从道的一圈到下一圈或者从一个道到下一道都是相同的，在相邻区之间的边界附近所述数据的记录被阻止。
11.如权利要求10所述的数据记录方法，其中在将数据记录在所述盘形记录介质上时，禁止对在相邻区之间的边界附近的道的至少两圈或者至少两条道进行记录。
12.如权利要求10所述的数据记录方法，其特征在于在将数据记录在所述盘形记录介质上时，禁止对每一区的最内边缘附近的两个块单元以及最外边缘附近的两个块单元进行记录。
全文摘要
一种依照本发明的光盘(200)具有从区Z
文档编号G11B11/00GK1515001SQ0380034
公开日2004年7月21日 申请日期2003年3月18日 优先权日2002年3月29日
发明者飞田实 申请人:索尼株式会社