JPH05225567A - 光ディスク装置及びその製造方法 - Google Patents

光ディスク装置及びその製造方法

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JPH05225567A
JPH05225567A JP4022241A JP2224192A JPH05225567A JP H05225567 A JPH05225567 A JP H05225567A JP 4022241 A JP4022241 A JP 4022241A JP 2224192 A JP2224192 A JP 2224192A JP H05225567 A JPH05225567 A JP H05225567A
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JP
Japan
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optical disk
recording
optical
coefficient
disk device
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JP4022241A
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English (en)
Inventor
Masahiko Ishihara
正彦 石原
Hiroyuki Mukumoto
裕之 椋本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザダイオード特性のばらつき等に起因し
て、光ディスク装置によって光ディスクに記録するマー
クがばらつくことを防止し、光ディスク装置に依存しな
い均質な記録再生特性を得ることを目的とする。 【構成】 光ディスク装置の記録再生特性を均一にする
ため、光ディスク装置内に光ディスク装置のばらつきを
補正するための補正係数を記憶すメモリ23を設け、こ
こに記憶した係数を用いて、光ディスクに情報を記録す
るレーザ光のパワーやパルス幅を補正することにより、
均質な記録再生特性を得られる様にした。 【効果】 光ディスク装置に依存しない記録再生特性を
得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光ディスク装置及び
その製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8は、田中邦麿監修、トリケップス社
発行、「光記録における信号処理技術」の10頁に記載
された光ディスク装置の全体回路である。図において、
1は光ディスクであり、ディスクサーボ3により駆動さ
れるモータ2によって、回転する。4は、光ディスク1
の特定の位置に光を照射するためにフォーカスサーボと
トラッキングサーボ用のFS/TSアクチュエータであ
り、ヘッドアンプ6出力をを入力しフォーカスサーボを
かけるフォーカスサーボ12回路と同じく、ヘッドアン
プ6出力を入力してトラッキングサーボをかけるトラッ
キングサーボ13回路により駆動される。9は、光ヘッ
ドキャリッジであり、内部に前記のFS/TSアクチュ
エータ4、ヘッドアンプ6、レーザダイオード(以下L
Dと略す)7、光検知器8を収納する。この光ヘッドキ
ャリッジ9は、内部コントローラ17によって制御され
るラジアル送りサーボ14回路により駆動されるリニア
モータ5により、光ディスク1の半径方向にシークす
る。前記LD7は、LDパワー制御15回路で設定した
パワーのレーザ光27を発する。このレーザ光27は、
レンズ等の光学系を通過し、光ディスク1に照射され
る。照射されたレーザ光27は、光ディスク1で反射さ
れ、再度光学系を通ってヘッドアンプ6に到達し、電気
信号に変換される。LDパワー制御15では、大出力の
レーザ光27を発生する様、LD7を制御し、光ディス
ク1に情報を記録する他、小出力のレーザ光27を発生
する様、LD7を制御する。この時、ヘッドアンプ6に
到達したレーザ光27を電気信号に変換し、光ディスク
1に記録されていた情報を再生する。ヘッドアンプ6で
再生された電気信号は、フォーカスサーボ12回路やト
ラッキングサーボ13回路に出力され、おのおのフォー
カスサーボやトラッキングサーボをかけるための情報と
して利用される他、データセパレータ16に送られ、光
ディスク1に記録されていた情報を再生する。10は、
光ディスク1に情報を記録再生する場合に必要な磁界を
発生させるための励磁コイルであり、後述の内部コント
ローラ17からの指令で動作する励磁コイルドライバ1
1により駆動され、光ディスク1に記録再生用の磁界を
印加する。17は、励磁コイルドライバ11、LDパワ
ー制御15、ラジアル送りサーボ14、ODD側のES
DIドライバ/レシーバ18等、ODD部を制御する内
部コントローラである。18は、ODD側とODC側と
をインターフェイスするODD側のESDIドライバ/
レシーバであり、19は、ODD側とODC側とをイン
ターフェイスするODC側のESDIドライバ/レシー
バである。20は、LDパワー制御15で光ディスク1
に記録する情報を例えば、2,7RLLコードに変調す
る他、前記データセパレータ16で再生された信号、例
えば、2,7RLLコードをデジタルデータに復調する
変復調回路である。21は、変復調回路20で変調する
データに誤り訂正符号を付加したり、変復調回路20で
復調されたデータの誤りを訂正するEDAC回路であ
る。22は、ホストコンピュータ26から送信される情
報を光ディスク1に記録するまでの間、一時的に記憶し
ておく他、光ディスク1から読み出された情報をホスト
コンピュータ26に送信するまで一時的に記憶しておく
バッファメモリである。24は、ホストコンピュータ2
6とODC部をインタフェースするためのSCSIドラ
イバ/レシーバである。25は、ODC側のESDIド
ライバ/レシーバ19、変復調回路20、EDAC回路
21、バッファメモリ22、SCSIドライバ/レシー
バ24等を制御するコントローラであり、ODC側のE
SDIドライバ/レシーバ19とODD側のESDIド
ライバ/レシーバ18を介して内部コントローラ17と
も情報を送受信する。
【0003】次に動作について説明する。図8に示した
従来の光ディスク装置の一般的動作は、前述のトリケッ
プス社発行、「光記録における信号処理技術」等の文献
に記載されている様に公知であるので省略する。ここで
は、本発明に関係の深い記録回路系の動作についてのみ
詳述する。光ディスク1に情報を記録する場合、当該情
報は、ホストコンピュータ26からSCSIドライバ/
レシーバ24、バッファメモリ22、EDAC回路2
1、変復調回路20、ODC側のESDIドライバ/レ
シーバ19、ODD側のESDIドライバ/レシーバ1
8を経由してLDパワー制御15回路に入力される。L
Dパワー制御15回路に入力された情報は、内部コント
ローラ17からの指令に基づき予め設定された値になる
様LDパワー制御15回路で制御されたパワーを持つレ
ーザ光27となって光ディスク1に記録される。この
時、オーム社発行、電子情報通信学会編、ニューメディ
ア技術シリーズ「光ディスク」の29〜30頁に記載さ
れている様に、光ディスク1に記録される情報は、照射
されたレーザ光27の熱エネルギーにより、光ディスク
1のレーザ光27が照射された領域が変形または、変質
し、マークを形成することにより記録される。光ディス
ク1上の露光分布E(x,y)は、レーザ光27のスポ
ット分布=I(x,y)、光ディスク1回転の周速度=
v、光パルスの波形=S(t)とすると、 E(x,y)=∫I(x−vt,y)S(t)dt (式1) によってきまる。前記、オーム社発行、電子情報通信学
会編、ニューメディア技術シリーズ「光ディスク」に記
載の様に前記マークの大きさがレーザ光27の露光分布
E(x,y)の特定のしきい値で決まる。このしきい値
は、レーザ光27の特性が一定である場合、光ディスク
1の特性と温度に依存する。よって、特定の大きさのマ
ークを光ディスク1に記録しようとする場合のパラメー
タは、(1)レーザ光27のスポット分布、(2)光デ
ィスク1回転の周速度、(3)光パルスの波形、(4)
光ディスク1の特性、(5)温度である。(2)の光デ
ィスク1回転の周速度は、情報を記録する光ディスク1
の位置により変化する。この変化を相殺する場合、
(1)のレーザ光27のスポット分布と、(4)の光デ
ィスク1の特性と、(5)の温度は、光ディスク1回転
の周速度に合わせて変化させることはできないので、
(3)の光パルスの波形を光ディスク1回転の周速度に
合わせて制御していた。デジタル記録の場合、光パルス
の波形は、近似的に矩形波であるが、波高値とパルス幅
が可変要素であり、従来の光ディスク装置では、光ディ
スク1に情報を記録するトラックによって、光パルスの
波高値すなわち、光パワーを可変制御するか、光パルス
のパルス幅を可変制御するか、あるいは、光パワーの可
変制御とパルス幅の可変制御を組み合わせるかの何れか
の制御を行っていた。また、(5)の温度によるマーク
の大きさの変化を相殺する場合も同様であり、媒体の温
度を検出し、予め既知の温度相殺特性を持つ様、光パワ
ーを可変制御するか、光パルスのパルス幅を可変制御す
るか、あるいは、光パワーの可変制御とパルス幅の可変
制御を組み合わせるかの何れかの制御を行っていた。レ
ーザ光27の光パワーをPO、または、光パルス幅をP
W、光ディスク特性に因ってきまる定数M、光スポット
の分布に因って決まる定数S、温度をt、温度依存性を
D(t)、光ディスク1の記録トラック位置に対する依
存性をR(r)とすると、 PO、または、PW=M*S*D(t)*R(r) (式2) に従い制御するのが一般的であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ディスク装置
では、光ディスク1の特性については、コントロールト
ラックの記載された情報を読み出すことにより、式2に
おける光ディスク特性に依存する常数Mを決定してい
た。また、前述の様に光ディスク1の記録位置や温度を
検出し、レーザ光27のパワーPOやパルス幅PWを制
御することができた。しかし、光スポットの分布がばら
ついた場合、従来の光ディスクでは、光スポットの分布
を検出できないため、光ディスク1への記録特性にばら
つきを生じ、光ディスクの基本的記録再生特性であるキ
ャリア/ノイズ比、分解能などが光ディスク装置によっ
てばらつくという問題があった。
【0005】この発明は上記のような問題を解消するた
めになされたもので、光ディスク装置に因らない均質な
光ディスク1の記録再生特性を得られる光ディスク装置
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】光ディスク装置内で直接
計測困難な光スポットの分布を計測する代わりに予め特
定の条件下で光ディスク1の記録再生特性の1つである
分解能を測定し、この分解能が一定になる様にレーザ光
27のパワー、あるいは、パルス幅を制御するための係
数Kを決定する方式を導入したものであり、請求項1に
係る光ディスク装置は以下の要素を有するものである。
(a)所定の係数を記録するメモリ、(b)上記メモリ
に記録された係数に基づいて少なくともレーザ光の光パ
ワーとパルス幅のいずれか一方を制御する制御手段、
(c)上記制御手段の制御に基づいてレーザ光を生成し
て情報を記録する記録手段。
【0007】また、請求項2に係る光ディスク装置の製
造方法は以下の要素を有するものである。(a)所定の
係数をメモリに記録するメモリ工程、(b)特定の条件
のもとで、係数を用いて得られるレーザ光の出力が一定
になるように、係数を変更する係数変更工程、(c)上
記係数変更工程により決定された係数をメモリに記録す
る係数決定工程。
【0008】
【作用】レーザ光27の光スポット分布のばらつきは、
光ディスク1に記録されるマークの大きさがばらつく原
因となるが、このマークのばらつきにより、分解能もば
らつく。最終結果としての分解能のばらつきを抑制する
ためにメモリに係数Kを記憶させ、レーザ光27のパワ
ー、あるいは、パルス幅をこの係数Kを用いて制御する
ので、光ディスク装置により、レーザ光27の光スポッ
トの分布がばらついた場合でも光ディスク装置依存性の
無い記録再生特性が得られる。
【0009】
【実施例】
実施例1.図1は、本発明よる光ディスク装置の一実施
例を示した図である。以下、図について説明する。本発
明による光ディスク装置の主たる構成は、図8に示した
従来の光ディスク装置例と同じであるが、内部コントロ
ーラ17が管理する不揮発メモリ23を付加した点に特
徴がある。本実施例では、不揮発メモリ23にEEPR
OMを用いた。次に本発明の特徴的な動作について説明
する。本発明による光ディスク装置の主たる構成の動作
は、図8で示した従来のディスク装置と同じである。本
発明による光ディスク装置の特徴的動作は、光ディスク
1に記録するためのレーザ光27のパワーの設定方法に
ある。すなわち、光ディスク1の特性、光ディスク1の
記録トラックにおける周速度、および、温度を検出し
て、記録用レーザ光27の光パルスの波形を決定する
が、これは、従来のディスク装置と同様である一方、本
発明による光ディスク装置では、レーザ光27の光スポ
ット分布の光ディスク装置に依存するばらつきを吸収
し、光ディスク1の基本的記録再生特性である分解能が
一定になる様な係数を設け、従来と同様にして決められ
た前記光パルスの波形に掛け合わせることにより、算出
されたパワーを持つレーザ光27を発振させ、光ディス
ク1に情報を記録する。レーザ光27の光パワーを設定
する時の手法について、図2、図3を用いて詳細に説明
する。図3は、図2に示す内部コントローラ17の動作
を説明する図で、図3において、光ディスク1の周速度
は、記録トラック番号で代用でき、また、光ディスク1
の特性は、コントロールトラック情報で代用できる。そ
こで、内部コントローラ17は、記録トラック番号とコ
ントロールトラック情報、および、温度を検出して光パ
ワーAを設定する。次に予め不揮発メモリ23に記憶さ
れていた係数Kを掛け合わせて光パワーBを算出する。
算出された光パワーBは、図2に示すように、光パルス
信号の波高値として内部コントローラ17のI/O回路
31からLDパワー制御15回路内部のD/A変換器3
2に出力される。D/A変換器32のアナログ出力に基
づきLD7からレーザ光27が出力される。
【0010】次に、前記、不揮発メモリ23に記憶する
係数を設定する方法について、図4に基づき説明する。
27は、分解能測定回路37であり、通常、オシロスコ
ープやスペクトルアナライザで構成される。分解能測定
回路37は、GPIB−I/Fでホストコンピュータ2
6に接続され制御される。ホストコンピュータ26は、
レーザ光27のパワーやパルス幅を調整するための係数
として、1.0を不揮発メモリ23に記録した後、予め
用意された光ディスク1の予め設定された特定トラック
に予め設定した特定温度条件下で分解能を測定できる情
報を記録する。この記録した情報を再生するヘッドアン
プ6の出力を分解能測定回路37で計測し、分解能を求
める。ここで、分解能測定回路の動作について述べる。
分解能とは、リード信号のうち、(最高周波数で記録し
た情報のリード波形の振幅)を(最低周波数で記録した
情報のリード波形の振幅)で除した値で定義される。例
えば、2,7RLLで変調した場合、図5(a)に示す
ように前者を3T信号、後者を8T信号と呼び、分解能
をηとすると、 η=3T信号の振幅V3T/8T信号の振幅V8T×100
(%) である。実際は、図5(b)に示すように、図5(a)
の波形をデジタルオシロスコープで読みとり、読み込ん
だデータをワークステーションEWSに送り、3T区間
の波形振幅=V3Tと8T区間の波形振幅=V8Tとを求め
ている。次に、ホストコンピュータ26は、前記の係数
を変化させ、再度、分解能の測定を行う。求めた分解能
が所定の値になった時点で不揮発メモリ23には、所定
の分解能を得るための係数が記憶される。
【0011】なお、フロッピーディスク装置FDDや固
定ディスク装置FXDにおいて、各装置の出力が一定に
なるように、メーカーが出荷前調整を行う場合がある
が、これらの磁気記録装置の調整作業とこの発明に係る
光ディスク装置ODDの調整作業は以下の点で異なる。
FDDやFXDでは、リード回路中にAGC(オートマ
ティックゲインコントローラ)回路が採用されており、
アナログ回路出力の振幅を一定にしている。これは、こ
の発明に係るODDでも同じである。本件は、異なるO
DD間の分解能を一定にしようとするものであり、単
に、振幅を一定にする事とは、本質的に異なる。また、
分解能を例えば60%を80%にするなどの補正をする
ために、イコライザ回路等も用いられるが(FXD、O
DD、一部のFDDにも採用)、これは装置の分解能を
改善するためのものであり、本件の様に1台1台のドラ
イブの分解能をそろえようとするものとは、本質的に異
なる。
【0012】実施例2.上記実施例1では、光パワーを
制御する場合を示したが、レーザ光27のパルス幅を制
御する場合も同様に動作する。ただし、不揮発メモリ2
3には、パルス幅を調整するための係数を記憶してお
く。実施例1のように光パワーを調整する場合、低パワ
ー側では、信号のS/N比が悪化する。一方、高パワー
側では、光の発生源であるレーザダイオードの寿命が悪
化する。ただし、現実的には、光パワーの調整範囲は少
々であり、これらのデメリットが致命的な量になる様な
範囲では使用しない。一方、この実施例2におけるパル
ス幅の調整方式では、上記デメリットはない。しかし、
パルス幅の設定範囲にも限界がある。パルス幅を小さく
する方向では、特に重大な問題はないが、幅を大きくす
る方向では、以下の2点が問題となる。 (1)転送レートの制限 例えば、転送レート10Mbpsで、2,7RLL変調
方式の場合、最小パルス間隔は、150nsでありパル
ス幅をこれ以上広くする訳にはいかない。 (2)波形のなまり また、パルス幅を広くすると図6の様にリード波形の上
部が台形状になるため、リードしたアナログ信号をデジ
タルに変換する回路が複雑になる。回路によっては、デ
ジタル信号のジッタ(ゆらぎ)の原因となり再生データ
の誤り率を悪化させる。
【0013】実施例3.不揮発メモリ23は、内部コン
トローラ17に接続する場合について、実施例を示した
が、不揮発メモリ23は、コントローラ25に接続され
る構成であっても同様な効果を得ることができる。この
場合、コントローラ25に付属する不揮発メモリ23に
記憶された補正係数は、ODC側のESDIドライバ/
レシーバ19とODD側のESDIドライバ/レシーバ
18を介して内部コントローラ17に送られる。内部コ
ントローラ17は、送られて来た補正係数を元に実施例
1、2と同じ動作を行う。
【0014】実施例4.内部コントローラ17とコント
ローラ25は、同一のコントローラであっても良い。
【0015】実施例5.ODC側のESDIドライバ/
レシーバ19とODD側のESDIドライバ/レシーバ
18は、ODCとODDが同一の基板上にある場合や各
々の距離の短い場合など省略した形であっても良い。
【0016】実施例6.本発明で特徴的な不揮発メモリ
23は、内部コントローラ17用のプログラムが内蔵さ
れている記憶手段であっても同様な効果を得ることがで
きる。この場合、補正係数Kを決定するまでは、不揮発
メモリ23の代用に内部コントローラ17用の主記憶を
利用し、補正係数が決定後は、前記内部コントローラ1
7用のプログラムが内蔵されている記憶手段に補正係数
を記憶する。
【0017】実施例7.不揮発メモリ23として、EE
PROMを使用することにより、ホストコンピュータ2
6からのSCSIコマンドにより、不揮発メモリ23に
記憶した補正係数を容易に変更できる構成であっても良
い。
【0018】実施例8.実施例7のEEPROMは、バ
ッテリーバックアップされたRAMであっても良い。ま
た、ワンタイムの(フューズ)ROMであっても良い。
【0019】実施例9.分解能測定回路は、ドライブ内
部に内蔵された構成であっても良い。この場合、図5
(b)で説明した様なデジタルオシロスコープを用い
ず、図7に示すように、ピークレベル検出回路やエンベ
ロープ検出回路を用いる。あるいは、A/D変換回路を
用いても良い。この時は、コントローラで振幅を求め
る。
【0020】以上のように、上記実施例1〜9では、光
ディスク装置において、光ディスクへ情報を記録する場
合、光ディスクの特性や記録トラック、および、温度等
の情報を基に、予め設定された光出力が得られる様、記
録再生用半導体レーザの光出力を制御するが、この時、
特定の温度環境下で特定の光ディスクの特定のトラック
で測定する分解能が、光ディスク装置に因らず一定にな
る様、記録再生用半導体レーザの光出力を調整する機能
を具備したことを特徴とする光ディスク装置を説明し
た。また、前記記録再生用半導体レーザの光出力を調整
する機能は、予め既知の調整量を記録した記憶手段を具
備し、この記憶手段に記録した調整量を基に前記記録再
生用半導体レーザの光出力を調整することを特徴とする
光ディスク装置を説明した。また、前記記憶手段に記録
する調整量は、光ディスク装置に接続するホストコンピ
ュータからのコマンドで書換え可能であることを特徴と
する光ディスク装置を説明した。さらに、前記記録再生
用半導体レーザの光出力を調整する機能は、前記記録再
生用半導体レーザの光出力のパルス幅を調整する機能の
であることを特徴とする光ディスク装置を説明した。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、レーザダイオードの特
性のばらつきに起因して、レーザ光の分布特性がばらつ
いた場合であっても、光ディスク装置に因らず均質な記
録再生特性を持つ光ディスク装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光ディスク装置の構成を示す図で
あり、従来の光ディスク装置の構成に不揮発メモリを付
加した図である。
【図2】本発明による光ディスク装置における記録回路
の詳細な構成を示した図である。
【図3】本発明による光ディスク装置で特徴的な記録時
のレーザ光27の光パワー、あるいは、パルス幅を調整
する係数を求める手法の構成を示す図である。
【図4】本発明による光ディスク装置において特徴的な
記録時のレーザ光27の光パワーを設定する場合、従来
の手法により設定した光パワーに調整係数を掛け合わせ
る手法について説明する図である。
【図5】分解能を説明する図である。
【図6】本発明の実施例2におけるリード波形とパルス
幅の関係を示す図である。
【図7】本発明の実施例9における分解能測定方法を示
す図である。
【図8】従来の光ディスク装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 光ディスク 2 モータ 3 ディスクサーボ 4 FS/TSアクチュエータ 5 リニアモータ 6 ヘッドアンプ 7 レーザダイオード(LDと略す) 8 光検知器 9 光ヘッドキャリッジ 10 励磁コイル 11 励磁コイルドライバ 12 フォーカスサーボ 13 トラッキングサーボ 14 ラジアル送りサーボ 15 LDパワー制御 16 データセパレータ 17 内部コントローラ 18 ODD側のESDIドライバ/レシーバ 19 ODC側のESDIドライバ/レシーバ 20 変復調回路 21 EDAC回路 22 バッファメモリ 23 不揮発メモリ 24 SCSIドライバ/レシーバ 25 コントローラ 26 ホストコンピュータ 27 レーザ光 28 レーザ駆動電流 29 レーザ出力監視信号 30 半導体レーザ 31 I/O回路 32 D/A変換器 33 差動アンプ 34 変調回路 35 増幅器 36 高周波発振器 37 分解能測定回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下の要素を有する光ディスク装置 (a)所定の係数を記録するメモリ、 (b)上記メモリに記録された係数に基づいて少なくと
    もレーザ光の光パワーとパルス幅のいずれか一方を制御
    する制御手段、 (c)上記制御手段の制御に基づいてレーザ光を生成し
    て情報を記録する記録手段。
  2. 【請求項2】 以下の工程を有する光ディスク装置の製
    造方法 (a)所定の係数をメモリに記録するメモリ工程、 (b)特定の条件のもとで、係数を用いて得られるレー
    ザ光の出力が一定になるように、係数を変更する係数変
    更工程、 (c)上記係数変更工程により決定された係数をメモリ
    に記録する係数決定工程。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1995018443A1 (fr) * 1993-12-28 1995-07-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Support d'enregistrement optique, appareil de reproduction de disque optique, procede de reproduction du disque optique, procede de production d'original de disque optique, et procede de blocage de programme pirate

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