JP4006846B2 - ディスクドライブ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクドライブ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、例えばCD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)などのディスク状記録媒体が普及している。そして、さらなる記録密度の向上が期待され、例えばDVD(Digital Versatile Disc)などの高密度の光ディスクの需要が高まっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えばCD−ROMやDVDなどの光ディスクの再生を行なうことができるディスクドライブ装置では、例えばシーク時などにトラック移動を行なう場合にディスクに形成されているトラック数をカウントしたり、また例えば光学ピックアップにおいて対物レンズの配置位置(トラッキング方向、及びフォーカス方向)を制御する2軸アクチュエータを整定させるブレーキ動作などを行なうためのミラー信号を生成している。
このミラー信号は、ディスクの記録面において前記トラックの間に形成されるミラー面の検出信号とされ、RF信号からローパスフィルタによって低域成分を抜き出した、いわゆるトラッククロス信号を例えばコンパレータなどによって所要の基準電圧に基づいて2値化した信号とされている。
【0004】
例えばDVDなどのように記録面の高密度化、すなわち挟トラックピッチ化が実現されているディスクは、CD−ROMなどと比較してビームスポットの径も小さくなるようにされ、このようなことに起因して前記トラッククロス信号の変調度もCD−ROMと比較して小さくなっている。
したがって、サーボループが外乱を受けた場合や、ディスクの記録面のごみや汚れなどが原因でRF信号がDC変調を受けると、その低域成分であるトラッククロス信号もDC変調の影響を受けてしまうしまう。
【0005】
図8はRF信号、トラッククロスシグナル、ミラー信号の波形を摸式的に示す図である。
図8(a)に示されているように例えば外乱やごみなどによってRF信号がDC変調を受けてうねりが生じると、図8(b)に示されているようにトラッククロス信号にもDC変調によるうねりが重畳されてしまう。
つまり、図8(b)に示すトラッククロス信号からミラー信号を得ようとした場合、基準電圧Vrefによって2値化する際のスライスレベルが定まらず、この結果生成されるミラー信号としては、図8(c)に示されているようになり、トラッククロス信号に対応していないパルス波形となってしまう。
【0006】
このように、外乱やごみなどによってRF信号がDC変調を受けた場合、所望するミラー信号を検出することができなくなるので、ミラー信号に基づいて実行されるシーク動作などを安定して行なうことができないという問題がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような問題点を解決するために、光学ピックアップを用いて光ディスクの再生を行なうことができるディスクドライブ装置において、回転する前記光ディスクのトラック移動を行なう場合の反射光量を検出する反射光量検出手段と、前記反射光量のトップホールド信号を生成するトップホールド信号生成手段と、前記反射光量のボトムホールド信号を生成するボトムホールド信号生成手段と、前記トップホールド信号及びボトムホールド信号を用いてトラッククロス信号を生成するトラッククロス信号生成手段と、前記トップホールド信号生成手段及びボトムホールド信号生成手段のゲインを設定することができるゲイン設定手段を備え、前記ゲイン設定手段は前記トラッククロス信号が所要のレベルとなるように前記光ディスクの反射光量に基づいて前記トップホールド信号生成手段及びボトムホールド信号生成手段のゲインを選択することができるようにする。
【0008】
本発明によればRF信号から得られるピークホールド信号とボトムホールド信号に対して所要のゲイン設定を行なってトラッククロス信号を生成しているので、外乱やごみなどの干渉が生じてRF信号がDC変調を受けた場合でも所望するミラー信号を得ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図1は本例のディスクドライブ装置70の要部のブロック図である。
例えばCD方式のディスクや、DVDのディスク状記録媒体とされるディスク90は、ターンテーブル7に積載され、再生動作時においてスピンドルモータ6によって一定線速度(CLV)もしくは一定角速度(CAV)で回転駆動される。そしてピックアップ1によってディスク90にエンボスピット形態や相変化ピット形態などで記録されているデータの読み出しが行なわれることになる。
【0010】
ピックアップ1内には、レーザ光源となるレーザダイオード4や、反射光を検出するためのフォトディテクタ5、レーザ光の出力端となる対物レンズ2、レーザ光を対物レンズ2を介してディスク記録面に照射し、またその反射光をフォトディテクタ5に導く光学系が形成される。
【0011】
フォトディテクタ5は例えば図2に示されているように構成されている。
図示されているようにフォトディテクタ5は、4分割された受光領域A、B、C、Dによって構成されているメインディテクタ5a、2分割された受光領域E、Fによって構成されているているサイドディテクタ5b、及び同じく2分割された受光領域G、Hによって構成されているサイドディテクタ5cによって構成されている。そして、各受光領域での受光レベルに応じた電流量としての電気信号(A乃至H)で出力することができるようにされている。
【0012】
図1に示す対物レンズ2は二軸機構3によってトラッキング方向及びフォーカス方向に移動可能に保持されている。
またピックアップ1全体はスレッド機構8によりディスク半径方向に移動可能とされている。
【0013】
ディスク90からの反射光情報はフォトディテクタ5によって検出され、受光光量に応じた電気信号とされてRFアンプ9に供給される。
RFアンプ9には、フォトディテクタ5としての複数の受光素子からの出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算/増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。例えば再生データであるRF信号、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEなどを生成する。
RFアンプ9から出力されるRF信号は2値化回路11へ、フォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEはサーボプロセッサ14へ供給される。
【0014】
RFアンプ9で得られた再生RF信号は2値化回路11で2値化されることでいわゆるEFM信号(8−14変調信号;CDの場合)もしくはEFM+信号(8−16変調信号;DVDの場合)とされ、デコーダ12に供給される。デコーダ12ではEFM復調,エラー訂正処理等を行ない、また必要に応じてCD−TEXTデコード、CD−ROMデコード、またはMPEGデコードなどを行なってディスク90から読み取られた情報の再生を行なう。
【0015】
なおデコーダ12は、EFM復調したデータをデータバッファとしてのキャッシュメモリ20に蓄積していき、このキャッシュメモリ20上でエラー訂正処理等を行う。そしてエラー訂正され適正な再生データとされた状態で、キャッシュメモリ20へのバファリングが完了される。
再生装置70からの再生出力としては、キャッシュメモリ20でバファリングされているデータが読み出されて転送出力されることになる。
【0016】
インターフェース部13は、外部のホストコンピュータ80と接続され、ホストコンピュータ80との間で再生データやリードコマンド等の通信を行う。
即ちキャッシュメモリ20に格納された再生データは、インターフェース部13を介してホストコンピュータ80に転送出力される。
またホストコンピュータ80からのリードコマンドその他の信号はインターフェース部13を介してシステムコントローラ10に供給される。
【0017】
サーボプロセッサ14は、RFアンプ9からのフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEや、デコーダ12もしくはシステムコントローラ10からのスピンドルエラー信号SPE等から、フォーカス、トラッキング、スレッド、スピンドルの各種サーボドライブ信号を生成しサーボ動作を実行させる。
即ちフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEに応じてフォーカスドライブ信号、トラッキングドライブ信号を生成し、二軸ドライバ16に供給する。二軸ドライバ16はピックアップ1における二軸機構3のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動することになる。これによってピックアップ1、RFアンプ9、サーボプロセッサ14、二軸ドライバ16、二軸機構3によるトラッキングサーボループ及びフォーカスサーボループが形成される。
【0018】
またサーボプロセッサ14はスピンドルモータドライバ17に対して、スピンドルエラー信号SPEに応じて生成したスピンドルドライブ信号を供給する。スピンドルモータドライバ17はスピンドルドライブ信号に応じて例えば3相駆動信号をスピンドルモータ6に印加し、スピンドルモータ6のCLV回転を実行させる。
【0019】
サーボプロセッサ14は、例えばトラッキングエラー信号TEの低域成分として得られるスレッドエラー信号や、システムコントローラ10からのアクセス実行制御などに基づいてスレッドドライブ信号を生成し、スレッドドライバ15に供給する。スレッドドライバ15はスレッドドライブ信号に応じてスレッド機構8を駆動する。スレッド機構8には図示しないが、ピックアップ1を保持するメインシャフト、スレッドモータ、伝達ギア等による機構を有し、スレッドドライバ15がスレッドドライブ信号に応じてスレッドモータ8を駆動することで、ピックアップ1の所要のスライド移動が行なわれる。
【0020】
ピックアップ1におけるレーザダイオード4はレーザドライバ18によってレーザ発光駆動される。
システムコントローラ10はディスク90に対する再生動作を実行させる際に、レーザパワーの制御値をオートパワーコントロール回路19にセットし、オートパワーコントロール回路19はセットされたレーザパワーの値に応じてレーザ出力が行われるようにレーザドライバ18を制御する。
【0021】
ミラー信号検出部30はフォトディテクタ5で検出される反射光量に応じた電気信号(A+B+C+D)、すなわちRF信号(和信号、プルイン信号ともいう。)からピークホールド信号とボトムホールド信号を生成するとともに、これらのピークホールド信号とボトムホールド信号を減算することによってミラー信号を検出することができるようにされている。本例ではシステムコントローラ10によりピークホールド信号及びボトムホールド信号のゲインを設定することによって、例えばディスクドライブ装置に対する外乱やディスク90の記録面におけるごみなどに起因するRF信号のDC変調をキャンセルして、所望するミラー信号を得ることができるようにされている。
【0022】
以上のようなサーボ及びデコード、エンコードなどの各種動作はマイクロコンピュータによって形成されたシステムコントローラ10により制御される。
そしてシステムコントローラ10は、ホストコンピュータ80からのコマンドに応じて各種処理を実行する。
例えばホストコンピュータ80から、ディスク90に記録されている或るデータの転送を求めるリードコマンドが供給された場合は、まず指示されたアドレスを目的としてシーク動作制御を行う。即ちサーボプロセッサ14に指令を出し、シークコマンドにより指定されたアドレスをターゲットとするピックアップ1のアクセス動作を実行させる。
その後、その指示されたデータ区間のデータをホストコンピュータ80に転送するために必要な動作制御を行う。即ちディスク90からのデータ読出/デコード/バファリング等を行って、要求されたデータを転送する。
【0023】
ホストコンピュータ80からのリードコマンド、即ち転送要求としては、要求するデータ区間の最初のアドレスとなる要求スタートアドレスと、その最初のアドレスからの区間長として要求データ長(データレングス)となる。
例えば要求スタートアドレス=N、要求データ長=3という転送要求は、LBA「N」〜LBA「N+2」の3セクターのデータ転送要求を意味する。LBAとは論理ブロックアドレス(LOGICAL BLOCK ADDRESS )であり、ディスク90のデータセクターに対して与えられているアドレスである。
【0024】
図3はミラー信号検出部30の構成を機能的に説明するブロック図である。なお、図中( )で示されている位置における信号波形は、図4に示す同一符号で示すようになる。
このミラー信号検出部30にはフォトディテクタ5のメインディテクタ5aから供給される各信号(A、B、C、D)が加算部31で加算されることによってRF信号(a)が生成される。ここで生成されたRF信号(a)はアンプ32を介してピークホールド部33、ボトムホールド部35に供給されるが、例えば外乱などによってDC変調を受けた状態とされている。したがって、ピークホールド部33、ボトムホールド部35で生成されるピークホールド信号(b)、ボトムホールド信号(c)についてもDC変調を受けた状態とされる。つまり、図4(a)は図7(a)に示すRF信号に対応している。
【0025】
ピークホールド部33で生成されたピークホールド信号(b)はアンプ34によって所要のゲインが設定されピークホールド信号(d)とされる。また、同じくボトムホールド部35で生成されたボトムホールド信号(c)はアンプ36によって所要のゲインが設定されボトムホールド信号(e)とされる。
ピークホールド信号(d)とボトムホールド信号(e)は減算器37によって引き算されてトラッククロス信号(f)が生成される。そして、このトラッククロス信号(f)はコンパレータ38によって所定の電圧Vrefによって2値化されミラー信号(g)が生成される。
【0026】
アンプ34、36におけるゲイン設定は図1に示したシステムコントローラ10からの制御に基づいて行なわれるが、RF信号(a)が受けたDC変調をキャンセルしてクロストラック信号の変調のみを検出することができるようにするためのピークホールド信号(d)とボトムホールド信号(e)を得るようにしている。通常、ピークホールド信号(b)はボトムホールド信号(c)と比較して、例えば2倍から5倍程度のうねりを有している。つまり、アンプ36のゲインをアンプ34のゲインに対して例えば2倍から5倍程度に設定することにより、うねりがキャンセルされたトラッククロス信号(f)が得られるようになる。
【0027】
また、例えば再生されるディスク90の反射光量によってもピークホールド信号(b)はボトムホールド信号(c)のレベルは異なる。したがって、現在再生されているディスク90の反射光量に応じてゲインを可変させることにより、DC変調のキャンセル効果を向上することができるようになる。
さらに、外乱やごみなどの影響を受けにくいことから、例えばDVDなどのように高密度(挟トラックピッチ)でデータ記録が行なわれている光ディスクなど、トラッククロス信号の変調度が小さいディスクの再生を行なう場合に有用なものとなる。
【0028】
図5はミラー信号検出部30の回路構成例を説明する図である。なお、この図で図3と同一部分には同一の符号を付している。
RF信号(a)はカップリングコンデンサC1、抵抗R1を介した後に、例えば2.5Vのバイアス電圧としてトランジスタTR1のベースに印加される。そして、トランジスタTR1はピークホールド部33に対してはベース電流と同じ極性、またボトムホールド部35に対してはベース電流と反転(逆極性)した信号が供給される。
ピークホールド部33は、トランジスタTR2、コンデンサC2、抵抗R6などによって構成され、コンデンサC2にはRF信号のピークレベルに対応した比較的長い時定数が設定されている。また、ボトムホールド部35はトランジスタTR3、コンデンサC3、抵抗R7などによって構成され、コンデンサC3にはRF信号のボトムレベルに対応した比較的短い時定数(例えばコンデンサC2よりも短い時定数)が設定される。ピークホールド部33、ボトムホールド部35で生成されたピークホールド信号、ボトムホールド信号は、減算部37a、または減算部37bを介してトラッククロス信号としてスイッチ39によって選択される。
【0029】
減算部37aは所要の抵抗値とされる抵抗R8、抵抗R9によって構成されている。ただし抵抗R8に設定される抵抗値を「A」、また抵抗R9に設定される抵抗値を「B」とした場合、「A」<「B」となるようにする。これは先述したように、ピークホールド信号(b)はボトムホールド信号(c)と比較して、例えば2倍から5倍程度のうねりを有していることに基づいて設定されるものである。したがって、減算部37aにおいて所要の抵抗値によってゲイン設定が行なわれたピークホールド信号とボトムホールド信号が減算されてトラッククロス信号として出力されるようになる。
減算部37aから出力されたトラッククロス信号はコンデンサC5を介すことにより出力変動を防止されてスイッチ39の端子taに供給される。
【0030】
また、減算部37bは所要の抵抗値とされる抵抗R10、抵抗R11によって構成されている。この減算部37bにおいても抵抗R10に設定される抵抗値を「C」、また抵抗R11に設定される抵抗値を「D」とした場合、「C」<「D」となるようにする。これは減算部37aの場合と同様に、ピークホールド信号とボトムホールド信号のうねり量の比率に基づいて設定されるものである。そして減算部37bから出力されたトラッククロス信号はコンデンサC4を介すことにより出力変動を防止されてスイッチ39の端子tbに供給される。
【0031】
このように、減算部37a、37bから出力されるトラッククロス信号はスイッチ39で選択されるが、このスイッチ39はディスクドライブ装置70において再生されているディスク90の例えば反射光量に応じて端子ta、端子tbを選択することができるようにされている。
例えばディスク90としてDVD−RW(DVD-Rewritable)とDVD−ROMを比較した場合、DVD−ROMの方が多くの反射光量を得ることができるようにされている。本例では、ディスクドライブ装置70において再生するディスク90がDVD−RWまたはDVD−ROMであることを想定して、2個の減算部37a、37bを備え、例えば2種類のディスクを再生した場合のトラッククロス信号のレベルの整合を採ることができるようにしている。
つまり、プルイン信号(A+B+C+D)の振幅に基づいて検出されるレーザ光の反射率によって、ディスクの種類を判別することが可能とされるので、システムコントローラ10はこの判別結果に基づいてスイッチ39の切替え制御を行なうようにする。
【0032】
ここで、減算部37aを例えばDVD−RW、減算部37bを例えばDVD−ROMに対応させて構成した例を挙げると、減算部37aに構成される抵抗R8、R9においては、減算部37bに構成される抵抗R10、R11よりも大きい抵抗値を設定することにより、スイッチ39から選択的に出力されるトラッククロス信号はディスクの種類による反射光量に関わらず所要のレベルで出力されるようになる。
【0033】
スイッチ39で選択されたトラッククロス信号は、コンデンサC6、抵抗R12、コンデンサC7、抵抗R13、基準電圧42、オペアンプ41によって構成されるオペアンプ部40を介してコンパレータ38に供給され、ミラー信号が生成される。
【0034】
なお、この図には2種類のディスクの反射光量を想定して減算部37a、37bを構成する例を示しているが、必要に応じてさらに異なるディスクの反射光量に対応した減算部を備えるようにしてもよい。
また、ディスクドライブ装置70にディスク90としてDVDが装填された場合に、例えばリードインエリアなどに記述されているディスク種別(1層ディスクまたは2層ディスク)に基づいてスイッチ39の切替え制御を行なうようにしてもよい。
さらに、例えば1枚のディスクに、ROMエリアとRAMエリアが混在しているディスクの再生を行なう場合は、再生を行なうエリアに応じて随時スイッチ39の切替え制御を行なうようにすればよい。
【0035】
図6、図7は本発明を適用したディスクドライブ装置70において生成される例えば2層構造で構成されるDVDの再生を行なう場合のRF信号、トラッククロス信号、ミラー信号の測定波形の一例を示す図である。
図6はトラッキングサーボ及びフォーカスサーボがオンとされている状態を示しており、図6(a)はRF信号、図6(b)は図6(a)に示すRF信号から得られる従来のトラッククロス信号、図6(c)は同じく図6(a)に示すRF信号から得られる本発明のトラッククロス信号、図6(d)は図6(c)のトラッククロス信号によって生成されるミラー信号が示されている。
図6(b)に示されているように、従来では例えば記録面に付着したごみなどの干渉によって、DC変調を受けることにより信号波形にうねりが検出されるが、本発明を適用することにより、このうねりをキャンセルすることができ、図6(c)に示されているようにうねりが殆ど無いトラッククロス信号を生成することができるようになる。
【0036】
また、図7はトラッキングサーボがオフとされ、例えばシーク動作を行なっている場合の信号波形を示している。
図7(a)に示されているRF信号から得られる従来のトラッククロス信号は例えばごみなどの干渉によってDC変調によるうねりが検出されるが、本発明ではこのうねりをキャンセルして図7(c)に示されているようなトラッククロス信号を生成することができる。
そして、図7(c)に示されているトラッククロス信号によって生成されるミラー信号は図7(d)に示されているようになる。
【0037】
このように、例えば記録面におけるごみなどの干渉や外乱などによりRF信号に生じたDC変調をキャンセルすることができるので、安定したミラー信号を得ることができるようになる。
【0038】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のディスクドライブ装置は、例えば、外乱やごみなどによってRF信号がDC変調を受けた場合でも、安定したミラー信号を検出することができるようになる。これにより、ミラー信号に基づいて行なわれるシーク動作などを安定して実行することができるようになる。さらに、外乱やごみなどの影響を受けにくいことから、例えば高密度(挟トラックピッチ)でデータ記録が行なわれている光ディスクなど、トラッククロス信号の変調度が小さいディスクの再生を行なう場合に有用なものとなる。
【0039】
また、光ディスクの反射光量に基づいて、トラッククロス信号を生成するためのピークホールド信号、及びボトムホールド信号のゲインを設定することができるようにしているので、反射光量の異なる光ディスクを再生する場合でも整合を採ることができトラッククロス信号を所要のレベルとすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のディスクドライブ装置の構成例を説明するブロック図である。
【図2】フォトディテクタの構成例を説明する図である。
【図3】ミラー信号検出部を機能的に説明するブロック図である。
【図4】図3に示すブロック図における各部の信号波形を示す摸式図である。
【図5】ミラー信号検出部の回路構成例を説明する図である。
【図6】トラッキングオン時のRF信号、トラッククロス信号、ミラー信号の測定値の一例を示す図である。
【図7】トラッキングオフ時のRF信号、トラッククロス信号、ミラー信号の測定値の一例を示す図である。
【図8】従来例としてのRF信号、トラッククロス信号、ミラー信号を摸式的に示す図である。
【符号の説明】
1 ピックアップ、2 対物レンズ、3 二軸機構、5 フォトディテクタ、10 システムコントローラ、30 ミラー信号検出部、31 加算部、33 ピークホールド部、35 ボトムホールド部、34,36 アンプ 37、37a、37b 減算部、38 コンパレータ
Claims (1)
- 光学ピックアップを用いて光ディスクの再生を行なうことができるディスクドライブ装置において、
回転する前記光ディスクのトラック移動を行なう場合の反射光量を検出する反射光量検出手段と、
前記反射光量のトップホールド信号を生成するトップホールド信号生成手段と、
前記反射光量のボトムホールド信号を生成するボトムホールド信号生成手段と、
前記トップホールド信号及びボトムホールド信号を用いてトラッククロス信号を生成するトラッククロス信号生成手段と、
前記トップホールド信号生成手段及びボトムホールド信号生成手段のゲインを設定することができるゲイン設定手段と、
を備え、
前記ゲイン設定手段は前記トラッククロス信号が所要のレベルとなるように前記光ディスクの反射光量に基づいて前記トップホールド信号生成手段及びボトムホールド信号生成手段のゲインを選択することができるようにされていること
を特徴とするディスクドライブ装置。
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