JP3373928B2 - 光ディスク及び光ディスク再生装置 - Google Patents

光ディスク及び光ディスク再生装置

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JP3373928B2
JP3373928B2 JP04937094A JP4937094A JP3373928B2 JP 3373928 B2 JP3373928 B2 JP 3373928B2 JP 04937094 A JP04937094 A JP 04937094A JP 4937094 A JP4937094 A JP 4937094A JP 3373928 B2 JP3373928 B2 JP 3373928B2
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秀一 市浦
修 太田
浩一 多田
峰樹 田岡
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正人 夫馬
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンパクトディスク(C
D)デジタルオーディオ及びその関連規格に準じた信号
フォーマットで記録された光ディスクを再生する再生装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンパクトディスクデジタルオーディオ
や、その関連規格に従って、光ディスクに情報を記録し
たCD、CD−ROM、CD−I等の記録媒体は周知で
ある。これらの光ディスクでは、情報がEFM変調され
てディスクの内側からスパイラル状に記録されている。
音楽プログラム等の情報は、内径50mmから始まるプロ
グラム領域に記録され、その前後の内・外周には、夫
々、リードイン領域及びリードアウト領域が形成され
る。リードイン領域のサブコードQチャンネルには、そ
のディスクのTOC情報が記録されている。
【0003】CDでは、16ビット・リニアPCMによ
るステレオ音声信号を、規格上、最大約74分記録でき
る。CDに記録される情報には、音楽データの他、同期
信号や、エラー訂正符号、補助データ用のサブコード等
がある。このサブコード中のQチャンネルには、曲中の
時間やディスク1枚の中での絶対時間が記録されてい
る。この時間情報は、「分」、「秒」、「フレーム」の
各々について2桁の10進数が上位4ビットと下位4ビ
ットのBCD符号として記録さている。この時間情報を
用いることで、各種のランダムアクセスが可能となる。
【0004】CD−ROMは、CDのフレーム構成にの
っとり音楽信号領域に各種の情報を記録するもので、C
Dの1サブコードフレームを1ブロックとしている。こ
の各ブロックのヘッダ部には、ブロックアドレスと呼ば
れる時間情報が、CDのサブコードのQチャンネルと同
様に、「分」、「秒」、「ブロック」の各々について2
桁の10進数が上位4ビットと下位4ビットのBCD符
号として記録されている。CD−Iは、CD−ROMの
フレーム構成の上に定義されており、時間情報はCD−
ROMと同様に記録されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、光ディスクの再
生に使用される半導体レーザの発振波長の短波長化が進
み、それに伴ってディスクの高記録密度化が進んでい
る。光ディスクの記録密度が高くなると、同サイズの光
ディスクに記録できる情報量が多くなり、長時間の記録
・再生が可能な光ディスクが作製されるようになる。
【0006】現行のCDの記録・再生時間は、最大約7
4分であるが、高密度化によって記録・再生時間が長く
なると、100分を越える記録・再生時間の光ディスク
も提供され得るようになる。しかしながら、現行のCD
信号フォーマットやCD−ROM信号フォーマットで
は、「分」の情報を前記のように上位4ビットと下位4
ビットのBCDコードで記録しているため、10進数で
2桁まで、即ち99分までしか時間情報を記録できない
という問題がある。もし、この問題を解決するために時
間情報の記録フォーマットを変更すると、現行のCDと
高記録密度のCDの両者を再生するための装置では、各
々の記録フォーマットに対応することが必要となって、
構成が複雑化するという問題が生じる。
【0007】本発明は、再生装置の構成を複雑化するこ
となく、現行のCDと高記録密度のCDの両者を再生可
能にし、現行CDの記録フォーマットとの互換性を保ち
つつ、100分を越える情報を記録できる光ディスクの
再生装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題に鑑み、本発明
では、光ディスクには、アドレスが100分未満の情報
を、同一光ディスクに複数個記録して成る。各情報は、
リードイン領域、プログラム領域及びリードアウト領域
に跨って記録される。また、上記光ディスク内の領域の
数、各プロクラム領域の記録容量、各プログラム領域の
TOC等の記録状態を識別する識別情報を記録する。そ
して、100分を越える情報をブロック単位で記録する
場合、同一のアドレス情報を持つブロックを、複数連続
して記録する。更に、本発明では、100分を越える情
報をブロック単位で記録する場合、ブロックアドレスが
100分未満になるようブロックの大きさを拡大し、ブ
ロックを複数の小領域に分割する。そして、各小領域単
位で情報が記録できるように、ブロックの分割形態を示
す情報を記録する。そして、このような光ディスクを再
生する本発明の再生装置は、再生時のデータの転送レー
トに応じて、再生経過時間を演算する手段を備える。
【0009】
【作用】本発明では、光ディスクには100分を越える
情報は複数の領域に渡って記録され、この光ディスクを
再生する際には、光ディスクの識別情報を検出した後、
全ての領域を再生する。
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。
【0016】図1は光ディスク再生装置の回路構成を示
すブロック図である。
【0017】光ディスクDの記録情報は光ディスク読出
部で読みだされ、プリアンプで増幅された後、CD信号
処理部でCDフォーマットのデータに変換される。
【0018】変換されたデータがオーディオデータであ
る場合は、オーディオ回路に送られ、LチャンネルとR
チャンネルの信号に変換されて出力される。また、プリ
アンプの出力は、サーボ回路へ入力されて、トラッキン
グ制御やフォーカシング制御等に供される。変換された
データがCD−ROMフォーマットのデータである場
合、CD−ROMコントローラにより制御されるCD−
ROM信号処理部は、CD処理部からのCD−ROMデ
ータを受け、誤り訂正・誤り検出処理を行う。CD−R
OM信号処理部からの信号はRAM及びI/Fコントロ
ーラに供給される。
【0019】また、CD信号処理部で変換されたデータ
のうち、補助データ用のサブコードはシステムコントロ
ーラへ送られて、例えば、サブコードのQチャンネルの
時間情報は、10進数の時間情報に変換されて、表示等
のデータとして供される。
【0020】サブコードは、フレーム同期信号の直後の
1シンボル8ビットの領域に、図2のように、P,Q,
・・・,Wの8チャンネルが割り当てられており、各チ
ャンネルの内容は98フレームで完結する。この98フ
レームが1サブコードフレームであり、1/75秒周期
の2352バイトで構成される。この1サブコードフレ
ームが、CD−ROMフォーマットの1ブロックに相当
する。
【0021】図3のように、プログラム領域のサブコー
ドのQチャンネルの第27ビットから第50ビットまで
は、曲中の経過時間情報の「分・秒・フレーム」が各々
8ビットづつのBCDコードで記録されている。また、
第59ビットから第82ビットまでは、光ディスクの先
頭からの経過時間情報(絶対時間)の「分・秒・フレー
ム」が各々8ビットづつのBCDコードで記録されてい
る。CONTROL4ビットはオーディオデータとCD
−ROMデータの識別に使用される。
【0022】CD−ROMフォーマットでは、図4に示
すように、各ブロックの先頭の12バイトの同期信号の
後に、ブロックアドレスが、各々1バイトづつの「分・
秒・ブロック」の絶対時間情報として記録されている。
【0023】図5は本発明の光ディスクを示す図であ
り、現行CDのN(≧2)倍の記録密度を有するCD
(CD−ROM)について説明する。この場合、情報の
記録時間は約74分×Nになる。本発明では、記録容量
が100分未満である領域を複数個形成する。当該領域
はリードイン領域、プログラム領域及びリードアウト領
域からなる(リードイン・プログラム・リードアウト領
域の組みを以下組領域と称する)。これによって、各領
域の時間情報の「分」の情報は10進数の2桁で表現で
きる。この光ディスクに記録された情報のアドレスは、
何番目の領域の時間情報という形で表現できる。このた
めに各領域の数、組領域の数、各領域の記録容量を示す
情報、各プログラム領域のTOC等の、記録状態を識別
する識別情報を光ディスクの所定位置に記録する。
【0024】光ディスクには内周から、第1リードイン
領域I1、第1プログラム領域P1、第1リードアウト
領域O1、第2リードイン領域I2、第2プログラム領
域P2、第2リードアウト領域O2、第3リードイン領
域I3、第3プログラム領域P3、第3リードアウト領
域O3、・・・第nリードイン領域In、第nプログラ
ム領域Pn、第nリードアウト領域Onが形成される。
第1プログラム領域は、現行のCD規格と同様に内径5
0mmから記録されている。
【0025】4倍密度記録で組領域の数が4つの場合、
各プログラム領域を同じ大きさの記録容量にとれば、各
プログラム領域に現行CDと同一の約74分の情報が記
録でき、1枚のディスクに現行CDフォーマットの情報
が4枚分記録されることになる。即ち、第1〜第4のプ
ログラム領域P1〜P4には、情報が各プログラム領域
内の時間情報の00分00秒00フレームから73分5
9秒74フレームまでを使用して記録される。このよう
に1つのプログラム領域の記録容量を現行CDと同じに
すれば、現行CDとのデータの複製等のデータのやり取
りが容易となる。図6に各領域のサブコードの時間情報
と記録される半径との関係を示す。
【0026】次に、この光ディスクの識別情報について
説明する。
【0027】識別情報を第1リードイン領域のサブコー
ドQチャンネルの所定位置に記録する。第1リードイン
領域のサブコードのQチャンネルには、ディスク内の対
応するプログラム領域に記録された楽章番号とその開始
時間、最初の楽章番号、最後の楽章番号等のTOC情報
が図7に示すPOINT,PMIN,PSEC,PFRAMEに記録され
る。TOC情報は、図8に示すようにPOINT=00〜99,A
0〜A2について3回ずつ記録され、これがリードイン領
域一杯に繰り返し記録される。
【0028】POINTが00〜99のとき、PMIN,PSEC,PFRAM
Eには、その数字で示される各楽章が始まる時間情報が
記録される。POINT=A0、POINT=A1のときには夫々、PMIN
には最初の楽章番号、最後の楽章番号が記録され、この
とき現行CD規格フォーマットではPSEC,PFRAMEには0
が記録される。このPSEC,PFRAMEに識別情報を記録す
る。POINT=A2のときには、PMIN,PSEC,PFRAMEにはリー
ドアウト領域が始まる時間情報が記録される。
【0029】この第1リードイン領域のサブコードに記
録するTOC情報として、各組領域のTOC情報を順に
記録してもよい。すなわち、先ず第1プログラム領域の
TOC情報を記録し、第2プログラム領域のTOC情報
以降を順次記録する。
【0030】また、現行CD規格フォーマットでは、図
7に示すように、QチャンネルのPMINの前の8ビットZE
ROには0が記録されている。このZEROに識別情報を記録
してもよい。
【0031】このような構成の光ディスクを図1に示す
再生装置にて先頭から再生する手順を図9のフローチャ
ートに従い説明する。光ディスク読出部は、先ず第1リ
ードイン領域I1を読み込み、読み込まれた信号をCD
信号処理部にて変換したデータ中から、サブコード情報
をシステムコントローラに供給する。システムコントロ
ーラはサブコードに識別情報が記録されていなければ、
現行CDと判断して以後の再生動作を行う。識別情報を
読み込むと、高記録密度CDであると判断し、第1プロ
グラム領域P1の先頭をサーチし、データの再生を開始
する。第1プログラム領域P1の再生終了後、第1リー
ドアウト領域O1を検出すると、第2リードイン領域I
2内の情報を読み込んだ後、第2プログラム領域P2の
先頭をサーチし、データを再生する。以後、同様にして
第3以降のプログラム領域の情報を再生し、最後の第n
リードアウト領域を検出すると再生を終了する。
【0032】なお、リードアウト領域を検出して、次の
プログラム領域のデータを再生するまでに、時間を要す
るが、これはデータの先読みを行うことにより、連続し
てデータを再生することが可能となる。
【0033】次に、この光ディスクのアクセス動作につ
いて説明する。
【0034】アクセス動作に際して、ピックアップの位
置と、サブコードから得られる時間情報から現在の絶対
時間を求める。すなわち、図6に示すようにサブコード
の時間情報が同一であっても、記録されている半径が異
なっているので、半径に基づく情報と前記時間情報とか
らディスクの先頭からの絶対時間が得られる。記録半径
は、全ディスクの総記憶容量が判っており、各組領域の
記録容量(プログラム時間)が判れば容易に求まる。各
組領域のプログラム時間を示す情報は、上述のように第
1リードイン領域のサブコードに記録される。
【0035】ピックアップの位置検出は、図1における
ピックアップ位置検出部にて行われる。ピックアップの
位置検出としては、ピックアップにポテンショメータを
設ける方法や、光ディスクの線速度を、その半径が定ま
っている光ディスク最内周部における回転速度を検出す
ることにより求め、求められた線速度と回転速度から半
径を求める方法等がある。いずれの方法の場合もA/D
変換器等の精度によりこの精度は決定するが、通常0.1m
m以下の精度が得られる。ただし、ピックアップの位置
が領域の境界に近いとき、特にその位置が境界前後の精
度の範囲に含まれる場合、例えば境界が半径30mmの所に
あり、ピックアップの位置情報が30.04mm、精度が0.1mm
であった場合には、いずれの領域か判定できない。この
場合には、境界付近でブロックのアドレス情報から比較
的小さい時間アドレス(数分程度)を読出している場合に
は境界の内側、比較的大きい時間アドレス(70分程度)の
場合には境界の外側と判定すればよい。
【0036】図10はアクセス動作を示すフローチャー
トである。先ず、目的の時間が指定されると、再生装置
のシステムコントローラは、リードイン領域のサブコー
ド情報から得られた全組領域のプログラム時間数と指定
時間を比較する。指定時間がプログラム時間より大きい
場合サーチ動作を行わず、小さい場合サーチ動作を行
う。システムコントローラは、ピックアップ位置検出部
にて検出されるピックアップの位置とサブコードから得
られる時間情報から現在の絶対時間を認識しており、指
定時間と現在の絶対時間を比較する。そして、指定時間
から半径を計算し、その近傍にピックアップを移動さ
せ、そこから読み出したサブコードによって指定時間位
置から再生を開始する。
【0037】次に、識別情報を、第1リードインエリア
の内周に設けた領域に記録する例について説明する。
【0038】図11に示すように、組領域が形成された
ディスクの第1リードイン領域I1の内側に識別情報を
記録した識別情報領域I0を設けるこのような構成の光
ディスクを先頭から再生する手順を図12のフローチャ
ートに示す。再生装置はまず、光ディスク読出部にて識
別情報領域I0を読みに行き、識別情報領域I0が無
く、信号が検出されなければ、システムコントローラは
現行ディスクと判断して以後の再生動作を行う。識別情
報領域I0が検出されると光ディスク読出部にてそこに
記録された信号を読み込む。その信号がCD信号処理部
にて識別情報として変換されてシステムコントローラに
供給され、以下、上述の再生動作と同様に動作する。ま
た、このディスクのアクセス動作は前述の動作と同様で
ある。このような光ディスクは記録密度が現行プレーヤ
で再生できる程度であれば、第1組領域の情報は再生で
きる。
【0039】次に、CD−ROMフォーマットのように
ブロック単位で情報を記録する高記録密度光ディスクに
ついて説明する。
【0040】図13は、実施例のデータフォーマットを
示す図である。同図に示すように、図4で示したブロッ
クが、同じブロックアドレスが複数個同じ数だけ連続す
るよう記録される。この同一ブロックアドレスが連続す
る数はディスクの総プログラム時間に応じて、各ブロッ
クの時間が100分未満になる数とする。例えば、4倍
密度の光ディスクの場合、連続数を4とすれば、各ブロ
ックの時間は現行CD−ROMと同じ約74分となる。
これにより、同一ブロック番号の何番目のブロックとい
う形式で、アドレスが表現できる。
【0041】この光ディスクを図1の再生装置で再生す
る場合、CD信号処理部からのCD−ROMフォーマッ
ト信号がCD−ROM信号処理部でブロック単位の情報
に変換され、その内のヘッダ情報がCD−ROMコント
ローラに供給される。CD−ROMコントローラは同じ
ブロックアドレスが複数個連続する場合、高記録密度光
ディスクとして情報のアクセス動作を行う。なお、N倍
記録密度の場合にその連続数をN個と定めれば、その連
続数により、光ディスクの記録密度を識別できる。
【0042】図14は、他の実施例のデータフォーマッ
トを示す図である。各ブロックの記録容量は、ディスク
の記録密度に応じて、ブロックアドレスの「分」、
「秒」、「ブロック」が、夫々00〜99、00〜5
9、00〜74の範囲になるように決められる。N倍密
度の場合、1つのブロックの記録容量を現行CDのN倍
とする。これにより、ブロックアドレスは現行CDと同
じく00分00秒00ブロックから73分59秒74ブ
ロックとなる。
【0043】しかしながら、例えば、4倍密度ディスク
の場合、ブロックの容量は2352×4=9408バイ
トと大きくなる。ブロックの容量が大きくなる程、情報
を記録するのに記録容量の利用効率が悪くなる。例えば
100バイトの情報を記録する場合でもブロックの記録
容量に満たない領域はパディング記録し、1つのブロッ
クを占有することになる。
【0044】このために、本発明では各ブロックのデー
タ領域を複数の小領域に均等分割し、各小領域単位で情
報が記録できるように、そのブロックの分割形態を示す
情報を記録する。このブロックの分割形態を示す情報を
ヘッダのブロックアドレスの後のモード領域に記録し、
各小領域の先頭にアドレス情報を記録する。例えば、ブ
ロックを4つの小領域に分割する場合、各小領域のアド
レス情報は2ビットで表現できる。そして、4つに均等
分割されていることをモード領域に記録する。
【0045】このように、現行のN倍に記録容量を大き
くしたブロック単位で情報が記録されたN倍密度ディス
クでは、データ転送レートを標準のデータ転送レート
(2.03Mbit/sec.)のN倍とすると、ブロックアドレス
の時間変化と再生経過時間は一致する。しかしながら、
音楽データやMPEG1(ISO11172)のデータ
等、標準のデータ転送レートを用いる必要がある場合
は、標準データ転送レートで読み出しが行われることに
なる。そうすると、ブロックアドレスの変化時間が再生
経過時間と一致しなくなる。つまり、標準データ転送レ
ートでの再生時、ブロックアドレスの示す時間変化は再
生経過時間のN分の1になる。従って、ブロックアドレ
スの示す時間変化にNをかけることにより再生経過時間
が求められる。
【0046】また、上述のようにブロックの小領域に
は、アドレス情報が記録されており、ブロック全体の再
生経過時間が判っていれば、各小領域の情報の再生時間
は計算できる。さらに、各小領域のアドレス情報とし
て、標準データ転送レートでの再生経過時間となる時間
情報を記録してもよい。
【0047】次にブロックアドレスの変化と再生経過時
間が一致しない場合に、再生経過時間を求める動作を図
1の再生装置につき、図15のフローチャートに従って
説明する。再生時のディスクの回転速度は、同じ半径の
トラックを再生する際には、転送レートに応じて異な
る。したがって、ディスクの回転速度を検出し、検出し
た回転速度と読み出したブロックアドレスの変化から再
生時間を求めることができる。
【0048】再生を開始するとブロックアドレスを読み
込み、システムコントローラに再生時点の時間情報が得
られる。回転速度検出部、ピックアップ位置検出部に
て、夫々光ディスクDの回転速度、ピックアップ位置が
検出され、検出結果がシステムコントローラに供給され
る。次の時間情報がシステムコントローラに供給される
と、前の時間情報とから時間情報の変化が演算され、回
転速度及びピックアップの位置から再生経過時間が演算
される。
【0049】ところで、標準転送レートのN倍以外の転
送レートで再生が必要な情報が記録されたN倍ディスク
を再生する場合、再生装置は、必要な転送レートを判別
しなければならないが、この判別方法として、例えば、
ブロックの分割形態を示す情報を用いることができる。
すなわち、4倍密度記録光ディスクにおいて、標準転送
レートの2倍の場合、ブロックを2つの小領域に分割
し、標準転送レートの場合、4つの小領域に分割する。
これにより、分割数に応じて再生時の転送レートが判別
できる。また、この場合、ブロックアドレスの時間情報
の変化を分割数で割り算することにより再生経過時間が
求められる。
【0050】上記の方法は再生速度と同じ転送レートで
情報を読み出す場合について説明したが、読み出した情
報を一旦バッファメモリ等に蓄積した後に、情報を再生
する場合には適応できない。例えば、いわゆるショック
プルーフ機構を備えたオーディオCD再生装置では、再
生速度の2倍の転送レートで情報を読み出している。こ
のような場合には、ピックアップ位置検出部で検出され
たピックアップの位置変化から通常の再生速度との割合
を演算し、この割合とブロックアドレスの時間情報の変
化から再生経過時間を演算して求める。図16にこの動
作のフローチャートを示す。なお、ピックアップは間欠
的に移動するので、ピックアップの位置変化は、常に一
定ではなく、これを求める場合は所定時間で積分して平
均すればよい。これら演算はシステムコントローラにお
いて実行される。
【0051】
【発明の効果】以上に説明したように本発明の高記録密
度光ディスクは、現行CDフォーマットの互換性を保ち
つつ、100分を越える情報を記録でき、現行CDと高
記録密度CDの両者が再生可能な装置が、その構成が複
雑になることなく構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】光ディクス再生装置の構成を示す図
【図2】CDフォーマットのサブコードを示す図
【図3】図2のサブコードQチャンネルを示すデータ構
成図
【図4】CD−ROMのブロックを示すデータ構成図
【図5】本発明の光ディスクを示す図
【図6】本発明の光ディスクの各領域のサブコードの経
過時間と記録される半径を示す図
【図7】リードイン領域のサブコードQチャンネルを示
すデータ構成図
【図8】リードイン領域のサブコードQチャンネルの内
容の一例を示す図
【図9】本発明の光ディスクの再生動作を示すフローチ
ャートを示す図
【図10】本発明の光ディスクのアクセス動作を示すフ
ローチャートを示す図
【図11】本発明の光ディスクを示す図
【図12】本発明の光ディスクの再生動作を示すフロー
チャートを示す図
【図13】本発明の光ディスクのブロック構成を示す図
【図14】本発明の光ディスクのブロックのデータ構成
を示す図
【図15】本発明の光ディスク再生装置の動作を示すフ
ローチャート
【図16】本発明の光ディスク再生装置の動作を示すフ
ローチャート
【符号の説明】
D 光ディスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 修 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 多田 浩一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 田岡 峰樹 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 西 晃 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 夫馬 正人 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−205401(JP,A) 特開 平5−114246(JP,A) 特開 平3−35481(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/00 G11B 20/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ディスクに記録された時間情報を再生
    する手段と、光ディスクに記録された情報を読み出す際
    のデータ転送レートに応じて上記時間情報から再生経過
    時間を演算する手段と、を備えた光ディスク再生装置。
  2. 【請求項2】 光ディスクに記録された時間情報を再生
    する手段と、上記光ディスクの回転速度を検出する手段
    と、その検出された回転速度に応じて上記時間情報から
    再生経過時間を演算する手段と、を備えた光ディスク再
    生装置。
  3. 【請求項3】 光ディスクに記録された時間情報を再生
    する手段と、ピックアップの位置変化を検出する手段
    と、その検出されたピックアップの位置変化に応じて上
    記時間情報から再生経過時間を演算する手段と、を備え
    た光ディスク再生装置。
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