[发明专利]激光磁盘可编程只读存储器

说明书

本发明所属技术领域

本发明涉及激光磁盘只读存储器(CD-ROM)盘，尤其涉及在这类盘上对数据进行可编程存取控制。

本发明的背景技术

本发明是美国专利申请第08/097,767号的部分继续再申请，其母申请的内容结合于此以为参考。

激光磁盘只读存储器是音频压缩型磁盘(即音乐工业的高质量磁盘技术)的延伸。常规的激光磁盘只读存储器的磁盘直径只有大约12厘米(43/4英寸)，它能够存储250,000页文本文件的内容、或1500个软盘的内容、或74分钟的音频信号、或成千的图像。由计算机控制的激光磁盘只读存储器的播放器在数秒时间内可对这些内容进行检索。激光磁盘只读存储器产品在许多领域都可为人们所用，例如图书馆科学、教育、出版、国际互联网的数据服务、政府、银行、保险、法律、娱乐、和医疗部门。

激光磁盘只读存储器通过只有一个螺旋式轨道，其长度大约为4.827公里(3英里)，从内侧向外读出。在轨道上的数据分成若干扇区，每个扇区的长度相等并包含同样数量的信息以及绝对地址。图1所示为标准的数据格式，在这一格式中，激光磁盘只读存储器11上的每个扇区13具有2,352个字节的信息，其中包括12个字节的同步信息，4个字节的标识，288个字节的纠错码和2,048个字节的数据。

激光磁盘只读存储器的原版盘是用大功率激光在一个具有螺旋轨道的空白表面形成一系列细小的凹点而制成的。沿轨道的凹点的形状和长度代表了要记录的数字信息。原始的空白盘被用于制作原版盘，它通常由具有阻抗的材料进行成型复制，从而形成所熟悉的激光磁盘只读存储器。原版盘的模式复制在聚合物衬底的表面，然后形成了原始盘的复制件。具有标记的复制件由高反射率材料涂敷，这些材料通常为汽化淀积铝，并且将一层保护涂料施加在该反射膜上。

早期的激光磁盘只读存储器包括数字化的模拟信息，主要设计目的是将有限的播放用户控制和线性格式一起使用。其它的激光磁盘只读存储器被编程以利用播放器的微处理器以及有限的内部存储器。

为了阅读激光磁盘只读存储器的数据，由激光磁盘只读存储器播放器中的驱动改变其旋转速率，使盘的旋转速度随着扇区远离盘的中心而放慢。由于盘是在旋转中，所以小功率的激光阅读头穿过聚合物盘的厚度聚焦在螺旋式轨道上。并且反射光由光检测器所检测，从而将是否存在凹点转换成由计算机对数字数据进行解释的电信号。激光阅读头从凹点产生的另一面观察凹点，从而将一个凹点看作是相对于激光源的凸点。

当激光阅读头碰到凹点表面时，该聚焦的激光被大量散射，所以反射到光检测器附近的光是模糊不清的。从另一方面而言，当没有凹点时，有更多的光被反射到光检测器附近。

图2所示为在激光磁盘只读存储器31的表面上形成的一系列凹点。表面23是原始盘表面，而25表示从原始表面到穿透进入的凹点的深度。该图并不成比例，因为凹点相对于盘的厚度而言几乎是无限小的。激光阅读头沿箭头24的方向运转。

激光磁盘只读存储器与其它高容量存储系统非常类似，它依赖于沟道代码进行数据的存储和检索。用于激光磁盘只读存储器的沟道码通常被称为8到14调制(EFM)。

在8到14调制系统中，每次盘的运动都对通过激光束的“边缘”进行翻译，反射的光强变化由主阅读系统将信号的过渡期27译码为二进制的“1”。而二进制“0”发生在任何其它地方，在“1”过渡期之间的“0”的数量是凹点之间表面螺旋轨道长度的函数。在操作过程中，通过参照所存储的查询表，轨道码被转换成数字字节和数字块。编码和译码的典型系统在先有技术中已为人知。

一个完整的激光磁盘只读存储器文件系统包括三个主要部分：用于通过解码器程序定义盘的目录结构和操作特性的逻辑格式，该解码器程序确定在激光磁盘只读存储器的哪里发现文件的目录，该目录是如何构成的，和如何在盘数据上进行纠错；在盘上根据逻辑格式写入数据的起始程序；以及目的程序，它是阅读理解逻辑格式并可用它对激光磁盘只读存储器上的文件提供存取，以及读取和翻译数据结构的部件。

大部分激光磁盘只读存储器都有其自己的操作系统，它们响应于由激光磁盘只读存储器独家使用的文件管理器的调用。激光磁盘只读存储器还包括其自己的译码程序，用于定义扇面的位置从而使计算机可以知道在哪里找到存储的数据。这些检索译码器通常都在计算机上有菜单式的界面。激光磁盘只读存储器程序通常需要640K字节的计算机存储器以运行，而且可以将其存储地址分配给在计算机硬盘上的数据存取驱动器和目的程序。