专利名称：光盘装置和应用它的信息处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用会聚激光照射以同心圆或螺旋状形式在记录介质上进行记录的信息磁道、进行信息记录式重放的光盘装置及介质，涉及根据不同的用途，可设定存储容量和存取速度的光盘装置及介质，以及应用该装置的信息记录装置。
近年来，以个人计算机或工程师工作站，为代表的面向个人的信息处理装置的高性能化有了很大发展，所处理的信息量迅速地从文字信息向音响、图像方向扩大。作为面向这些个人信息处理装置的存储装置，提高了对容量大、存储单元成本低的光盘的要求。
光盘有只放专用型、补录型及改录型几种。只放专用型以小型光盘(CD)为代表，是用模子等在基板上以凹凸的形式记录信息的，可廉价且大量地供应光盘介质。与存取时间相比，小型光盘更重视增大存储容量，以便适合音乐的重放，且以CLV(ConstantLinearVelocity)方式(以恒定的线速度重放记录的方式)使信息重放。另一方面，补录型及改录型的光盘是利用激光照射，加热薄膜记录材料而形成槽，进行相变或磁性颠倒，从而记录信息。这两种盘以3.5英寸的光磁盘为代表，适合采用计算机的外部存储器所适用的可快速存取的CAV(ConstantAngularVelocity)方式(以恒定的角速度读取记录的方式，也就是使记录密度变化的方式)。日经论文，1992年第1期、120页-133页中所述的光盘，可作为这种光盘的一个例子。
如上所述，由于采用CLV方式的光盘，其旋转的线速度是一定的，所以记录信息的线密度相等，有利于增大盘的容量，但必须随着磁道的变化而连续地改变盘的转速，因此由于盘的转动惯性的作用而使存取时间受到限制。
采用CAV方式的光盘的转速是一定的，因此有助于缩短存取时间，但信息的记录密度随半径的增大而减小，与CLV方式相比，盘的容量是其2/3左右。
因此，有效的方是将光盘介质分成若干同心圆式螺旋状的CAV区段，并且大致与半径成反比地从内圆向外圆逐渐减小盘的转速，以便使各区段呈CLV方式，即所谓MCLV(ModulatedConstantLinearVelocity)方式(调制式恒定线速度方式)。采用MCLV方式时，因在区段内是CAV方式，因此存取速度快，又因各区段的记录信息的线密度大致一定，所以盘的容量可以和CLV方式相当。
另一方面，作为伺服方式之一种的信息瞬时值伺服方式，由于根据基准时钟脉冲划分时间、检测数据、聚焦误差及跟踪误差，因此光学系统的结构简单，有利于使装置小型化。基准时钟脉冲根据光盘介质上的时钟脉冲坑的重放信号，由PLL(PhaseLockedLoop)(锁相环)电路调谐生成。
光盘的存储容量即使是在3.5英寸的小型盘的情况下也能达到128MB的大容量。因此，使用光盘作为个人计算机的外部存储时，由于受CPU(中央处理机)的地址空间的限制，与硬磁盘一样，最好根据不同的用途，将记录区域分割成32MB以下的任意大小的逻辑驱动区域1(分区)使用。
将MCLV方式和信号瞬时值伺服方式相配合，制作小型高性能的光盘时便出现了问题。即，因在每一区段，盘的规定转速呈离散式变化，因此在从一个区段转向从另一个区段存取时，不可能使盘的转速产生与其相对应的急剧变化，所以时钟脉冲信号的周期变化不连续，不能用PLL电路进行调谐，从而也就不能产生基准时钟脉冲。因此在区段之间进行存取时，造成跟踪脱轨，存取时间变长。另外，在普通的光盘介质的情况下，是在基板上预先格式化为凹凸形的地址和区段，因此通过分区的设定，在一个分区内存在若干个转速不同的CAV区段，于是等待设定转速的发生频度高，实际上的存取时间变长。
本发明的目的是解决上述的跟踪脱轨问题，提供一种将信号瞬时值伺服方式和MCLV方式相配合的高速存取，且存储容量大的光盘介质及光盘装置。
为了解决上述课题，本发明将PLL分成伺服及地址用的和数据用的两个系统，根据光盘的重放信号，产生伺服用的和数据用的两个基准时钟脉冲。而且，与CAV方式一样，将由预制的时钟脉冲坑(Clockpit)及摆动坑(Wobblepit)构成的伺服标记，以放射状形式配置在光盘介质上。因此，即使从一个区段到另一个区段存取时，时钟脉冲坑的重放周期的变化也是连续的，伺服用的PLL工作时，也不会造成伺服脱轨。
另一方面，数据的记录与MCLV方式一样，越趋向于盘的外侧，每条磁道的扇区数越多，以便使记录密度大致一定。这样，以CAV方式记录伺服标记，以MCLV方式记录数据，由于使用各自独立的PLL进行重放。因此在区段之间进行存取时，可以实现伺服不会脱轨的MCLV方式。
再者，在本发明中，由于在对光盘介质进行初始化时进行补录而形成扇区地址，因此可以任意改变区段的设定，可使与区段的容量对应的分区容量为1∶n或n∶1(n为自然数)，最好取1∶1。因此，在分区内，可使两个以上的区段数据的记录重放频度控制在最小限度，能有效地缩短文件访问时间。这时，越趋向盘的外侧，每条磁道的扇形区越多，进行补录，以便使数据的线记录密度大致一定。记录地址时，坑间的单位圆心角保持一定，以便能用PLL重放伺服系统，所以与伺服一样，在区段之间进行存取时，也能正确地读取，故可迅速地存取所要存取的数据区域。
由于这些原因，可任意设定分区容量和区段容量，从而能提供实现类似CLV方式的容量大的和类似CAV方式的存取速度快的光盘系统。另外，由于将区段分割数设定为一个时，即为CAV方式的记录/重放的光盘装置。因此，根据不同的用途，一张光盘介质可采用CAV方式和MCLV方式中的任意一种方式，可使用户使用起来方便。
由于上述结构，可按MCLV方式任意设定分区，能提供高速存取和大容量两者兼备的光盘介质及装置。如果将本光盘介质安装在以个人计算机为代表的面向个人的信息处理装置中，可根据不同用途。方便的以大容量进行音响或图像等数据的存储和编辑。
图1是表示本发明的光盘介质的预制结构图。
图2是表示本发明的光盘介质的预制结构图。
图3是表示本发明的光盘介质的预制结构图。
图4是表示本发明的光盘介质的扇区地址的补录方式的结构图。
图5是表示本发明的光盘介质的扇区地址的补录方式的结构图。
图6是表示本发明的光盘介质的分区的结构图。
图7是表示本发明的光盘介质的系统信息的存储区域的结构图。
图8是表示本发明的光盘介质的初始化方法的程序方框图。
图9是表示本发明的光盘介质的区段分割数与存储容量的关系曲线图。
图10是表示本发明的光盘介质上跨区段进行存取时，横跨的区段数和存取时间之间的关系曲线。
图11是表示本发明的光盘介质的预制结构图。
图12是表示本发明的光盘介质的增大方法的程序方框图。
图13表示本发明的光盘介质的分区和区段的设定方法。
图14表示本发明的光盘介质的分区和区段的设定方法。
图15表示本发明的光盘介质的分区和区段的设定方法。
图16表示本发明的光盘介质的分区的路径表的存储区域。
图17表示本发明的光盘介质的分区的路径表的存储区域。
图18表示本发明的光盘介质上的处理记录文件的主目录表。
图19表示本发明的光盘介质上记录信息或使其重放的程序方框图。
图20是本发明的光盘驱动装置的简略结构图。
图21是本发明的光盘驱动装置的一个实施例的结构图。
图22是本发明的光盘驱动装置的另一个实施例的结构图。
图23是本发明的光盘介质膜的结构图。
图24是本发明的光盘介质的记录特性与线速度的关系曲线图。
图25是安装了光盘驱动装置和光盘介质的信息处理装置。
图26是安装了光盘驱动装置和光盘介质的信息处理装置系统。
图27是安装了光盘驱动装置和光盘介质的笔记本型的个人计算机。
下面利用
本发明的实施例。
图1-3是将本发明的光盘介质预制成信号瞬时值伺服结构时的一个实施例。在光盘介质10上，按基板的凹凸形状预制出螺旋状的磁道20，磁道地址21，以及盘ID(标识符)40。如果在光盘介质上采用信号瞬时值伺服格式时，用一个检测信号，按时间分割处理，可以求出记录数据和跟踪误差信号。因此记录/重放用的光头的光学系统具有结构简单的优点。反之，如果用规定的计时方法不能检测出伺服标记时，不用说数据的记录/重放，就连使光束跟踪磁道也不可能。在采用通常的MCLV方式时，在每一区段，数据密度和伺服标记密度同时变化。因此，从一个区段存取到相邻的区段时，伺服标记的重放频率呈离散式变化，因此不可能使光束跟踪磁道，盘的转速达到规定值后，必须停止存取动作而待机。因此，在本发明中，将预制的伺服标记100从光盘介质10的中心开始呈放射状地配置，与CAV方式一样，具有与区段无关的一定的旋转角密度。由于这种结构，光头通过规定转速彼此不同的两个区段的边界时，伴随盘的转速的变化，伺服标记100的重放计时能连续变化，因此能始终跟踪伺服标记，从而也就能使光束跟踪磁道。数据记录密度独立于伺服标记，每个区段都变化。
使光盘驱动装置动作所需要的参数，利用规定的盘的转速和调制频率，记录在光盘介质10的最里圈或最外圈的规定的磁道上。将其称为盘标识符(ID)。作为光盘介质10的属性，介质的种类、反射率、记录灵敏度等信息都是预制的。进行初始化或插入盘时，这些参数被读入光盘驱动控制器中进行处理。
如图2所示，在磁道20上由伺服标记100和数据区域157构成的段120是连续形成的。伺服标记100由跟踪伺服的摆动坑101和调谐重放电路用的时钟脉冲坑102构成。
设光盘介质10的转速中值为3600转/分，为了稳定地进行跟踪控制，假定进行60KHz的脉冲调制，最好在每圈磁道上形成1000个伺服标记100。
如图3所示，扇区地址31是在光盘介质初始化时，与各扇区中识别扇区地址31用的扇区标记153同时补录在数据区域157中形成的。在进行初始化时，相对于给定的分区数和与各分区对应的容量，根据盘标志数据40，决定与磁道号对应在的最合适的区段和盘转速，将这些分区数、区段数、转速等信息(卷标)写入规定磁道的数据区域中。这时，为了确定可在数据区域中记录的数据字节数，求出一条磁道上的扇区个数。据此，在磁道上的各扇区的开头部位，用与磁道号对应的线速度和频率，与检测扇区的开头用的扇区标记一起相对于前一条磁道进行记录。
本发明不仅适用于信号瞬时值伺服方式，也能适用于连续伺服方式的光盘装置及介质。
图4及图5是本发明的伺服格式的光盘介质上的磁道格式的一个实施例。
在该实施例中有由纹间表面和槽形成的螺旋状磁道20。图中与信号瞬时值伺服格式的实施例一样，21表示磁道地址，40表示盘标识符。在连续伺服格式的情况下，由于绕射，经常能获得磁道错误信号。因此没有时钟脉冲坑和摆动坑。如图5所示，扇区30由数据区域207和同步标记203构成。在每一区段中形成一个同步标记203，作为使数据区域207重放用的调谐信号。同步标记203的内容有扇区标记、VFO(VariableFrequencyOscillator)(可变频率荡器)部分、数据部分同步装置(SYNC)等。
磁道地址21是各磁道中所带的用来识别磁道的序号，它是用与检测磁道地址用的坑串(扇区标记、VFO、地址标记等同步标记)及对全部磁道都相同的线速度相对应的频率预制在磁道上(一个或若干个磁道)，相对于光盘介质10的中心呈放射状形态。在本发明的光盘介质上，在进行初始化时，进行补录而形成扇区地址。
作为上述信号瞬时值伺服方式或连续伺服方式的光盘介质的记录材料，适合采用Te、Fe、Co等光磁记录材料，或者采用In、Sb、Te或Ge、Sb、Te等相变光记录材料。
图6是对光盘介质10进行初始化处理时，存储使用者指定的信息的情况。其中20为磁道，21为磁道地址，40为盘标识符、100为伺服标记，301则代表分区信息存储区域。
相对于使用者指定的分区数和各分区的容量，光盘驱动装置将光盘介质分割成若干同心圆状的具有一定转速的区域(区段)。然后将分区数、区段数、转速、名称、容量等分区的信息以规定的格式写入分区信息存储区域301中。
图7是对光盘介质10进行初始化处理时的光盘驱动装置的记录/重放系统指定的系统信息的存储情况。光盘驱动装置对在光盘介质10上进行记录/重放控制所需要的信息是每个段的字节数、每个扇区的段数、分组尺寸等，并按规定的格式写入光盘介质10上的系统信息存储区域401中。
图8是初始化的程度方框图。在步骤501中接收由使用者指定的分区信息，在502中从光盘介质10上读入盘标识符40。再在503中读入预先定义的光盘驱动信息。然后在504中由上述各参数作成系统指定信息，在505、506中得到使用者的确认后，在507中将使用者指定的信息及系统给定的信息分别记录在光盘介质10上的各自的存储区域中。
图9及图10是与区段的分割方法对应的光盘特性的变化曲线。图9是每一张光盘介质的区段分割数与盘的存储容量之间的关系的估计曲线。作为计算条件，设光盘介质的直径为65mm、数据区域为30-60mmφ、伺服方式为信号瞬时值伺服方式、盘转速中值为3600转/分、数据调制方式为8-10调制、数据的基本脉冲宽度为90ns、每个扇区的存储容量为512B、各区段是沿光盘介质10的半径方向分割的。图中，区段数为1时，表示CAV方式。如图所示，盘的全部存储容量随着区段分割数的增加而增大，但区段分割数达到10以上时，存储容量大致变成一定值，约为170MB。
图10是横跨区段进行存取时，估算存取时间的曲线。光盘介质的规格与前一种情况相同，在区段内存取时间为30ms，盘转速达到稳定时的等待时间为300ms。由图可知，在两个以上的区段连续存取与在同一区段内存取相比较，盘的旋转待机时间明显地变慢。因此必须最大限度地只在区段内进行文件访问。如果区段的分割数变大，各区段的容量就会变小，区段间的连续存取的几率增大，因此参照上面的结果，区段的分割数最好在10以下。
普通的MSDOS个人计算机，由于受CPU的地址空间的限制，将盘看作一个区域时，最好将容量设定在32MB以下。因此，广泛地采用这样一种处理方法，即将盘分割成几个部分，并将各个部分作为不同的器件使用。从而，具有100MB以上的存储容量的光盘介质，使分区与区段个数之比为1∶1，如果形成4-8个分区时，存储容量也很大，且能使存取时间达到30ms左右的高速化。
图11是适用本发明的光盘介质的另一实施例。这里所示的是将光盘介质10从里圈向外圈等间隔地分割成9个区段的情况。光盘介质的直径为64mm，记录区域的最里圈的直径为30mm，最外圈的直径为60mm。这里，将盘介质10分割成16个扇区，各扇区被分割成43个段(segment)。区段(zone)号从里圈到外圈为1至9。在最里圈的1号区段中，每一段能记录S(1)＝N个字节的数据。设区段分割数n＝9，在相邻的2号区段中，能记录S(2)＝N+N/(n-1)个字节的数据。同样，在最外圈的9号区段中，每一个段能记录S(9)＝2N个字节的数据。一般来说，第i号区段中的每一段的数据存储容量S(i)可用下式表示S(i)＝S(1)+S(1)(i-1)/(n-1)这样一来，各段的数据记录密度大致能一定。各段的数据记录字节数随调制方式的不同而异。最短标记长约0.6μm，采用8-10调制时，在最里圈的1号区段中，每一段能记录N＝24字节的数据。磁道间距为1.5μm的光盘介质的全部存储容量，与CAV方式时的约110MB相对应，约增加到160MB。
这里虽然采用直径为64mm的光盘介质作为一例，但盘的尺寸、扇区数、段数、调制方式等都可作适当的变更。
图12所示为将光盘介质插入光盘驱动器时，驱动控制器的控制内容的程序方框图。首先，在步骤701驱动控制器读出规定的磁道位置上的盘标识符40;读入重放、记录时的激光功率等信息，根据这些信息，使规定的磁道地址处的该光盘介质的分区信息、区段信息、转速信息等得到重放，并读入(步骤702)。再根据这些信息制作分区扇形区控制表(步骤703)，执行来自主计算机的命令。
图13-15示出分区与区段之间的关系。分区表示逻辑文件，而区段在本发明中表示光盘转速一定的区域。如图所示，两者的尺寸考虑三个关系。在任何一种情况下都能实行。即图13表示分区的尺寸比区段的尺寸小的情况，图14表示分割部分的尺寸与区段的尺寸相等的情况。在本发明的MLCV方式的情况下，可以说图13或图14是适合的方式。也就是说，盘的使用者用DOS(软盘操作系统)将分区看作一个盘，所以从一个分区转移到另一个分区时，有少许等待时间，不成问题。在图13或图14的情况下，因在同一个分区内不用转换区段，所以不产生由于转速变更而现的等待时间。另一方面，如图15所示，如果分区的尺寸比区段的尺寸大时，即使在同一个分区中，往往也要跨过区段记录，将产生旋转等待时间。但在图13或图14所示方式的情况下，分区的尺寸受到不能大于区段的尺寸的限制，而在图15所示方式的情况下，没有这种限制。因此，即使多少损失一些存取时间，在将一个分区的尺寸设计得大时，可以说适合图15所示的方式。
图16和图17表示目录的管理方法，图16表示各分区具有目录区域的情况，图17表示各区段具有目录的情况，图16是适合于图13及图14所示方式的目录的设置方法。在同一个分区内，因转速不变，所以没有必要在每个区段设置目录。另一方面，图17可以说是适合于图15所示方式的目录的管理方法。也就是说，在图15的情况下，在同一个分区内，因存在若干个区段，所以在记录一系列信息时，往往要跨过区段。如果在分区只有一个目录时，则难以判断记录是否跨过了区段。与此相反，如果在每个区段设置目录，即使在同一个分区内，也能将一系列信息的记录控制在一个区段内。
图18表示除了图16或图17所示的目录之外，在光盘中还有一个主目录的例子。在该主目录中，如果只记录分区信息时，则可看作记录全部目录信息的情况。
在只记录分区信息的情况下，在记录信息时，不需要更新目录。另一方面，在记录全部目录信息的情况下，便于检索所存储的全部信息，但记录信息时，不管用什么方法都需要改换主目录的信息。也就是说，检索全部信息时，能缩短时间，但进行存储时，因为要更改主目录，所以要一次一次地花费记录时间。为了解决当前的问题，本发明提出了在主目录中记录每个分区的全部文件名称信息的方法。这时，虽然在更换原来的文件时，也要更换主目录，但若一个一个地更换时，则要花费时间，所以提出了只在插拨光盘时更换文件名称的方法。该方法是在插入光盘时，设置在更换文件的标志，在正常情况下，关闭文件时的方法是更新主目录中的文件名称，重新设置标志。该方法的问题是在文件正常结束之前，由于断电等原因，往往将盘关闭。这时会引起主目录和盘的内容不一致的问题，但插入盘时观察上述标志的状态，如果不重设标志时，通过将各区段或分区的目录更换成主目录的文件名称就能解决。
图19表示记录/重放时的动作概略程序。消除记录的动作与通常的光盘装置相同，故从略，这里主要说明采用MCLV方式时的存取的控制动作。如果从计算机等外部处理装置输入记录消除命令时，首先由光头识别现在是哪个区段号。然后根据记录命令的地址，计算出所应查找的区段号。检查查找出的目标地址是否在同一区段内。如果在同一区段内，指示出查找伺服系统，以便将光发送器移到目标地址上，在伺服锁相环路和读出/写入锁相环路恢复正常之前一直处于负荷状态。另一方面，如果查找出的目标地址在当时的区段以外时，在移动光头的同时，计算新的区段的目标转速，指示出主轴伺服系统，以便进行加速或减速，以达到目标转速，在伺服锁相环路和读出/写入锁相环路恢复正常之前处于负荷状态。当伺服锁相环路和读出/写入锁相环路恢复正常后，进入通常的记录/重放动作状态。
图20表示光盘驱动装置70和主计算机80连接后的整体结构图。主计算机80通过SCSI(小型计算机系统接口)1427等接口，对光盘驱装置70进行控制。驱动控制器1428对来自接口的控制命令进行分析后，对光盘介质10进行主轴电动机1402，光头1403及低级致动器(COARSEACTUATOR)1404的控制，进行记录/重放。
图21是采用信号瞬时值伺服方式的相变型光盘的驱动控制器1428内部结构略图。由驱动控制器1428进行区段设定(1406)后，转速控制部分1405控制主轴电动机1402的转速，使光盘介质10按照规定的转速进行旋转。激光激励器1407将光头1403的半导体激光点亮，使重放用光照射到光盘介质10上。同一光头1403中的光检测器将来自光盘介质10上的反射光变换成电信号，经前置放大器1408放大后，将光盘介质上的记录信号作为RF(寄存器文件)信号进行重放。接着，根据RF信号的振幅形状取出凹点信号，通过伺服系统的PLL1419及伺服时钟1423，生成伺服系统的基准时钟脉冲。以该时钟脉冲为基准，使聚焦及跟踪用的伺服信号、以及磁道和扇区的地址重放。在检测地址时(1412)，首先检测扇区标记，根据该标记读出磁道地址和扇区地址。通过用伺服信号进行时间分割运算，由误差检测器1411取出聚焦控制偏差和跟踪控制偏差。由控制器1418通过致动驱动器1409，进行光头1403中的二维致动器的聚焦及跟踪控制，使上述各偏差为0。
在本发明的光盘装置中，因伺服系统中的PLL的振荡频率可变，因此即使转速不同，也能跟踪以CAV方式记录的伺服标记，使其重放。另一方面，数据系统中的PLL的振荡频率一定，以便在MCLV方式的情况下，使记录密度沿盘的全周大致一定。
利用与此基本相同的电路结构，使盘的转速一定，也可使伺服系统中的PLL的振荡频率一定，而使数据系统中的PLL的振荡频率可变。如果是这样，则容易以MCAV(ModulatedConstantAngularVelocity)(调制恒定角速度)方式重放记录。在本发明中，使用伺服和数据两个系统中的PLL，使按CAV方式预制的光盘上的记录重放，因此能在一张盘上实现CAV、MCLV、MCAV等记录方式，这是本发明的一个特点。
进行初始化时，扇区地址31的记录方法是利用伺服系统的基准时钟脉冲，通过扇区的设定(1429)和调制器1410进行调制，激励激光激励器1407，将信息记录在光盘介质上。
另一方面，通过数字系统中的PLL1420及数据时钟脉冲1424，由重放的PF(可编程格式)信号生成数据系统的基准时钟脉冲，以它为基准进行调制，重新记录数据。来自解调器1421的解调后的重放数据或到达调制器1416的记录数据，经过错误修正处理(1426)后，进行交叉存取处理，再通过接口1427，与主计算机交换重放记录数据。驱动控制器1428的动作由机内的微处理机进行控制。
图22表示由连续伺服系统驱动相变型光盘的情况略图。与信号瞬时值伺服系统不同之处在于由地址PLL1519和地址时钟1523生成地址部分的基准时钟脉冲;由扇区标记和同步标记进行地址部分的检测;由扇区标记和数据部分的同步(SYNC)检测进行数据部分的检测。其它动作与以前面说明的信号瞬时值伺服系统相同。
图23是适用本发明的相变型光盘介质膜结构之一例。该光盘介质是在玻璃、聚碳酸酯、有机玻璃(PMMA)等透明底板1610上，依次形成由折射率为前者二倍的SiN、AlN、ZnS等透明电介质构成的第1干涉膜1620、由InSbTe或GeSbTe等构成的可改写的记录膜1630、由与第1干涉膜同样的透明电介质构成的第2干涉膜1640、由Au、Al等构成的金属反射膜1650、由SiO2或UV树脂(透紫外线树脂)等构成的保护膜1660而构成。用激光光束照射该光盘介质，可在原有的信息上直接改写新的信息。
如果形成TeFeCo类的光磁型记录膜代替相变型的光记录膜，构成与本实施例的结构基本相同的膜时，可制成光磁型的光盘介质。
图24是用实验和解析方法求得的本发明的光盘介质的记录特性与线速度之间关系曲线。所用的介质膜的结构与图22所示的结构相同，底板采用直径为130mm的聚碳酸酯，用高频溅射法在底板上形成SiN第1干涉膜(70nm)、Au反射膜(150nm)、SiO2保护膜(200nm)。使用能使光盘介质的转速达到1800转/分的采用CAV方式及信号瞬时值伺服方式的光盘驱动装置进行实验。改变重放记录的盘的半径、并改变线速度，测定记录时和消除时磁道的反射率，与解析结果进行比较。这时的记录激光功率为15mw，消除时用的功率为10mw，都是定值。由图可见，随着线速度的增加，记录部分和消除部分的反射率增大。这是因为决定记录膜的非晶形化的熔点时的冷却速度随着线速度的增加而增加所致。该光盘的最内圈和最外圈的线速度分别约为5.5m/s、11m/s，虽然在该范围内进行对比，但反射率大小的变化会压缩整个系统的边缘，很容易成为使记录重放产生错误的原因。不限于相变光盘，在光磁盘的情况下也一样，表现出与线速度的相关性。因此从提高光记录介质的记录重放的可靠性方面考虑，最好使线速度一定。因本发明的光盘是采用MCLV方式，所以与区段的分割数成比，线速度的变化范围变小。例如，将全区域6等分时，线速度的变化在1m/s以内，从图24所示的实验结果也可看出，记录部分和消除部分的反射率的变化小到不产生问题的程度。还意味着本发明有效地提高了数据的可靠性。
图25是将图21和图22所示的本发明的光盘驱动装置连接到个人计算机上时的一实施例。个人计算机的数据处理部分由处理器单元1820和半导体主存储器1840构成，通过系统总线1860与键盘1850及显示器1810连接，而本发明的特征则是再通过接口1830连接光盘驱动装置70。光盘介质10的外径为2.5英寸，容量大，高达100MB，因此，尽管是个人计算机，但可以进行与工作站相比的大规模数据处理。光盘介质10可以脱离驱动装置70，因此被处理的数据可以保存在光盘介质上，成为一种便携系统。
图26是将光盘介质10作为笔记本式个人计算机81和大型计算机1910的终端1940的接口使用时的例子。图中，大型计算机1910通常有固定磁盘等大容量的存储器1920，通过网络1930可与许多终端1940、1941、1942连接使用。然而，这种系统所存在的问题是没有终端时就不能利用。本发明主是要解决这一问题的。将光盘介质10用于笔记本式个人计算机81，同时将同样的光盘介质10作为大型计算机终端1940的存储器使用。这样，将光盘介质10用于笔记本式个人计算机，同时用作大型计算机1910终端1940的存储器，因此即使在无终端的住宅或运行中的电车中，也能进行编程序或调试作业。
图27是将本发明的光盘驱动装置安装在笔记式本个人计算机中的一个实施例。笔记本式个人计算机81由液晶显示器82、键盘83构成，并将光盘驱动装置70安装在机内。将光盘介质10装到光盘驱动器70上后，就能用笔记本式个人计算机81使所记录的信息重放或进行编辑。
如果采用本发明，由于具有伺服用的和数据用的两个系统的PLL，因此在进行MCLV方式的区段之间的存取时，总能够进行伺服。另外，作为补录扇区地址的优点，是能在MCLV方式的光盘介质上任意设定分区容量。一张光盘介质即可在CAV方式下使用，也可在MCLV方式下使用。再者，由于使分区容量与区段容量之比为1∶n或n∶1，所以能使存取时的电动机旋回等待时间最小，能同时实现类似CAV盘的高速存取和类似CLV盘的大容量。如果将该光盘介质安装在以个人计算机为代表的信息处理装置中，能实现音响或图像等的大型数据编辑自如的光存储器系统。
权利要求
1.具有可记录或重放的光盘介质，上述光盘介质的记录或重放装置、以及驱动上述光盘介质的驱动装置的光盘装置，其特征为上述记录/重放装置设有根据重放信息伺服用的时钟脉冲和数据用的时钟脉冲两个基准时钟发生部分。
2.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征为利用上述伺服的基准时钟脉冲，重放上述光盘介质的伺服标记和地址标记，利用上述数据用的基准时钟脉冲来重放数据。
3.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征为利用上述伺服用的基准时钟脉冲，生成上述记录/重放装置的聚焦误差信号和跟踪误差信号。
4.具有可记录或重放的光盘介质、上述光盘介质的记录或重放装置、以及驱动上述光盘介质的驱动装置的光盘装置，其特征为将上述光盘介质分割成若干区段，用在各区段内以大致恒定的线速度进行控制的方式和控制全区段的角速度恒定的方式，进行记录或重放，并设有判断这些记录方式的判断装置。
5.具有可记录或重放的光盘介质、上述光盘介质的记录或重放装置、以及驱动上述光盘介质的驱动装置的光盘装置，其特征为将上述光盘作为一个区段，用在上述区段内以大致恒定的线速度控制的方式和控制上述区段的角速度恒定的方式，进行记录或重放，并设有判断这些记录方式的判别装置。
6.具有可记录或重放的光盘介质、上述光盘介质的记录或重放装置、以及驱动上述光盘介质的驱动装置的光盘装置，其特征为在上述记录/重放装置中设有光盘介质初始化时补录扇区地址的装置、以及对上述光盘介质的信息记录面进行区域分割，并设定上述所分割的各区域中数据记录/重放时的盘转速的离散值的装置。
7.根据权利要求6所述的光盘装置，其特征为上述扇区地址补录装置具有在光盘介质上补录识别扇区用的扇区标记和扇区地址的机能。
8.具有可记录或重放的光盘介质、驱动上述光盘介质的驱动装置、以及进行记录或重放的装置的光盘装置，其特征为设有光盘介质初始化时补录扇区地址的装置、对上述光盘介质的信息记录面进行区域分割的装置、以及设定各区域中每条磁道的扇区数的装置。
9.根据权利要求8所述的光盘装置，其特征为上述扇区数设定装置具有按照与使用者指定的逻辑驱动装置的存储容量之比为1∶n或n∶1的比率(n为自然数)设定上述分割区域的存储容量的装置。
10.一种光盘装置，其特征为具有这样一种补录扇区地址的装置，即在光盘介质上形成的坑串中，在同一磁道内相邻的两个坑与上述光盘介质的中心形成的圆心角有最小单元α，上述坑串形成α的整数倍的坑间隔时，以α为单元圆心角，在上述光盘介质的底板上形成排列成放射状呈凹凸形的摆动坑的单元圆心角α，并使其具有同一单元圆心角的扇区地址的补录装置，以及将上述光盘介质的信息记录面分割成n个同心圆状或螺旋状的区域，且按照从里圈到外圈的各区域中的数据坑串的单元圆心角β1、β2、…βn呈α≥β1≥β2≥…≥βn的关系进行记录/重放的装置。
11.一种光盘装置，带有这样一种记录或重放装置，即对应于一定的角速度方式，以一定的角密度，将磁道地址及伺服标记预制在可记录或重放的光盘介质上，上述光盘介质上的扇区由上述伺服标记和数据区域构成的记录/重放的最小单元的段构成，上述记录或重放装置就是与具有上述结构的光盘介质相适应的记录或重放装置，还具有使上述光盘介质旋转的旋转装置，该光盘装置具有这样的机能，即将上述光盘介质分割成若干个同心圆状的区段，并使各区段内的每一个段的数据存储容量从最里圈到最外圈的区段逐渐增加，且使数据的线记录密度大致恒定，而进行记录或重放。
12.一种光盘装置，带有这样一种记录或重放装置，即对应于恒定的角速度方式，以恒定的角密度，将磁道地址及伺服标记预制在可记录或重放的光盘介质上，上述光盘介质上的扇区由上述伺服标记和数据区域构成的记录/重放的最小单元的段构成，上述记录或重放装置就是与具有上述结构的光盘介质相适应的记录或重放装置，还有使上述光盘介质旋转的旋转装置，该光盘装置具有这样的机能，即将上述光盘介质分割成n个宽度相等的同心圆状的区段，设最里圈的区段为1号，最外圈的区段为n号时，并将第i号区段中的每一段的数据存储容量设为S(i)个字节，则满足如下关系S(i)＝S(1)+S(1)(i-1)/(n-1)而且S(i)全部是自然数，如此确定区段的分割数，进行记录或重放。
13.一种光盘介质，其特征为在光盘介质的底板上形成放射状排列、呈凹凸形的时钟脉冲及摆动坑、以及在信息记录面上补录的扇区地址，具有相同的单元圆心角α，上述光盘介质的信息记录面被分割成同心圆状或螺旋状的n个区域，从里圈到外圈的各区域中的数据坑串的单元圆心角β1、β2、…βn按照α≥β1≥β2≥…≥βn的关系形成。
14.一种光盘装置，其特征为具有如下结构的光盘介质，即预制的磁道地址和用光学方法补录的扇区地址有相同的单元圆心角α，光盘介质至少被分割成一个以上的同心圆或螺旋状的区域，在上述所分割的各区域内，数据可记录在α以下的单元圆心角中的光盘介质;还有将会聚的激光照射在上述光盘介质上进行信息的记录或重放的光头;被上述光头的光束照射的区段的半径大致成比例、在上述区段内以一定的转速使上述光盘介质旋转的旋转装置;根据按光学方法由上述光头重放的上述光盘介质上的信息，使磁道及扇形区地址重放用的调谐频率可大致在两倍范围内变化工作的第一PLL调谐电路;以及重放用户信息用的调谐频率大致恒定的第二PLL调谐电路。
15.一种信息处理装置，它备有信息的记录、修正等命令的输入部件;根据由上述输入部件输入的信息，将上述信息记录在记录容量大的记录介质上、并使上述记录的信息重放的信息记录/重放部件;使上述输入的信息或记录的信息重放/显示的显示部件或在记录纸上记录的部件;以及根据输入的命令对上述输入的信息进行处理的信息处理部件，该信息处理装置的特征为上述信息记录/重放部件设有可记录或重放的光盘介质、控制上述光盘介质的记录或重放用的伺服系统的时钟脉冲发生部分，以及数据的记录/重放用的时钟脉冲发生部分，而且有在上述光盘介质初始化时补录扇区地址的机能，还没有根据在一张光盘介质上的记录方式，对以一定的线速度进行控制或以一定的角速度进行控制的方式进行判断，转换和控制的控制部件。
全文摘要
一种光盘装置及应用该装置的信息处理装置。该光盘装置能在光盘介质上补录扇区地址，与给定的分区的容量一致，构成MCLV(调制式恒定线速度)方式的区段，所以能实现类似CAV(恒定角速度)方式的高速存取和类似CLV方式的大容量。
文档编号G11B7/00GK1085000SQ9311768
公开日1994年4月6日 申请日期1993年9月3日 优先权日1992年9月3日
发明者峰邑浩行, 佐藤美雄, 伏见哲也, 坪井信义, 安川三郎, 杉田辰哉, 齐滕温, 松本洁, 角田义人 申请人:株式会社日立制作所