JPH0527857U - 光デイスク再生装置 - Google Patents

光デイスク再生装置

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JPH0527857U
JPH0527857U JP3468291U JP3468291U JPH0527857U JP H0527857 U JPH0527857 U JP H0527857U JP 3468291 U JP3468291 U JP 3468291U JP 3468291 U JP3468291 U JP 3468291U JP H0527857 U JPH0527857 U JP H0527857U
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内周側から外周側へのサーチの際に、トラッ
クカウントの欠落を防止し、アクセス時間を短縮する。 【構成】 本考案に係る光ディスク再生装置は、スピン
ドルモータ4と、光ピックアップ5と、システム制御部
17とを備えたものである。光ピックアップ5は、光デ
ィスク2の径方向に移動可能であり、光ディスク2にス
ポット光を照射する。システム制御部17は、光ディス
ク2の外周方向へのサーチ時に、光ピックアップ5が光
ディスク2のサーチ先に到達する直前に、スピンドルモ
ータ4の回転速度を減速制御する。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、光ディスク再生装置、特に、コンパクトディスク、レーザディスク 等の光ディスクを線速度一定の状態で再生する光ディスク再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンパクトディスク(以下、CDと記す)は、オーディオコンポーネントの分 野では、LPレコードに代わり急速に普及している。CDの普及と並行して、読 み出し専用メモリとしてのCD−ROMが規格化されている。CD−ROMは、 CDを読み出し専用のメモリに応用したものであり、定まったデータやプログラ ムを直径12cmのディスクに記録し、コンピュータと組み合わせてその記録内容 を読み出すようにしたものである。
【0003】 このようなCD−ROMでは、スパイラル状に点在するピットによりトラック が形成されている。そして、光ピックアップで、トラックにスポット光を照射し 、かつその反射光を受光して情報を読み取っている。サーチを行う場合は、光ピ ックアップをCD−ROMの径方向に移動させながら、横断するトラックの本数 を計数し、その計数結果とトラックから読み取った情報とにより光ピックアップ の移動制御を行っている。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】
CD−ROMの特徴は、記憶容量が大きく、また高速アクセス(サーチ)が可 能な点である。たとえばCD−ROMには、3.5インチフロッピィディスク1 00〜300枚分に相当する記憶容量(7.83×108 バイト)のデータを格 納できる。また、希望のデータを検索して読み出すアクセス時間は、平均0.7 秒程度であり、100Mバイトの容量の10インチ磁気ディスクテープのアクセ ス時間が数十秒であるのに比べて、二桁近く速いアクセスが可能である。なお、 アクセス時間とは、目標トラックへ光ピックアップが到達するまでのシーク時間 と、そのトラック上でのデータへの回転待ち時間との和である。
【0005】 前述したように、CD−ROMのアクセス時間は磁気テープに比べて短縮化さ れているが、ハードディスク等の磁気記憶媒体に比べると、充分とは言えない。 たとえばハードディスクでは、平均アクセス時間が十数m秒であり、CD−RO Mに比べて一桁速いものになっている。したがって、CD−ROMにおいても、 そのアクセス時間の短縮化が望まれている。
【0006】 ところで、CD−ROM等のCDは、CLV(Constant Liner Velocity) 制御 により、線速度一定となるようにその回転速度が制御されているので、外周と内 周とでは、その回転数が異なることになる。したがって、外周側から内周側へ光 ピックアップを移動しサーチする場合は、CD−ROMを加速し、逆に内周側か ら外周側へサーチする場合は減速する必要がある。従来これらの加減速は、光ピ ックアップの移動の前半に行っている。
【0007】 このサーチ動作時には、トラック本数の計数を正確に行うことが、アクセス時 間の短縮化につながる。しかし、CD−ROMでは、前述のようにスパイラル状 に点在するピットによりトラックが形成されているので、ピットのない所を光ピ ックアップが通過することがあり、この場合にはトラックカウントの欠落が生じ 、トラック本数を正確に計数することができない。
【0008】 特に、内周側から外周側へのサーチの際にはトラックカウントの欠落が多くな ってしまう。すなわち、内周側から外周側へのサーチ時には、光ピックアップの 移動の前半にCD−ROMを減速するので、線速度が遅い状態で光ピックアップ がCD−ROMの径方向に移動する。このような状態では、トラックとスポット 光の軌跡との交差角が大きくなり、ピット上をスポット光が通過しない割合が多 くなってトラックカウントの欠落が生じやすい。トラックカウントの欠落が多く なると、目標トラックに到達するまでのシーク時間が長くなり、この結果アクセ ス時間が長くなってしまうという問題がある。
【0009】 本考案の目的は、内周側から外周側へのサーチの際に、トラックカウントの欠 落を少なくし、アクセス時間を短縮できる光ディスク再生装置を提供することに ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本考案に係る光ディスク再生装置は、スパイラル状に点在する情報ピットが形 成された光ディスクを線速度一定に制御し、情報を再生する装置である。そして 、光ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、光ピックアップと、サーチ制 御手段とを備えている。
【0011】 光ピックアップは、光ディスクの径方向に移動可能であり、光ディスクにスポ ット光を照射し、その反射光を受光する。サーチ制御手段は、光ディスクの外周 方向へのサーチ時に、光ピックアップのスポット光が光ディスクのサーチ先に到 達する直前に、スピンドルモータの回転速度を減速制御する。
【0012】
【作用】
本考案においては、再生時には、光ディスクの線速度が一定となるようにスピ ンドルモータが制御される。またサーチ時、特に外周方向へのサーチ時には、光 ピックアップが光ディスクの径方向に移動するとともに、光ピックアップが光デ ィスクのサーチ先に到達する直前に、サーチ制御手段によりスピンドルモータの 回転速度が減速制御される。
【0013】 したがって、光ディスクの回転速度が減速されずにサーチされる領域が多くな るので、光ディスクのトラックとスポット光の軌跡との交差角が鋭角となり、光 ディスク上のピットとの交錯頻度は高くなり、トラック計数の欠落が少なくなる 。このため、トラック本数を正確に計数できるようになり、シーク時間が短縮さ れ、アクセス時間が短縮される。
【0014】
【実施例】
図1は本考案の一実施例による光ディスク再生装置であるCD−ROMドライ ブ回路の構成を示すブロック図である。なお、ここでは、音響ディジタル信号処 理部及びCD−ROMディジタル信号処理部を有する装置を例に取って説明する 。
【0015】 CD−ROMドライブ回路(以下ドライブという)1は、ディスク2を保持す るディスクホルダ3と、ディスク2を回転駆動するためのスピンドルモータ4と 、ディスク2の情報を読み取るための光ピックアップ5と、音響ディジタル信号 処理部6と、CD−ROMディジタル信号処理部7と、光ピックアップ5のフォ ーカス及びトラッキング制御を行うフォーカス・トラッキング制御部8と、マイ クロコンピュータを有するシステム制御部9と、ホストコンピュータ10と通信 するためのインタフェース11とを主に有している。
【0016】 ディスク2には、図3に示すような情報ピットPが、スパイラル状に点在して 形成されている。スピンドルモータ4は、音響ディジタル信号処理部6からの制 御信号によって、ディスク2を線速度一定で回転駆動する。光ピックアップ5は 、ディスク2にスポット光を照射し、その反射光を受光して情報を読み取るため のものであり、ディスク2の径方向に移動可能となっている。また、この光ピッ クアップ5には、対物レンズ(図示せず)が設けられている。この対物レンズは 、光ピックアップ5のスポット光を収束するために設けられたものである。この 対物レンズは、ディスク2の径方向及びディスク2への接離方向に移動可能とな っている。これらの移動により、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われ 、スポット光が常にトラック上を追尾するとともに所定径のスポット光として収 束されるようになっている。これらの制御は、フォーカス・トラッキング制御部 8によって行われる。
【0017】 音響ディジタル信号処理部6は、光ピックアップ3からの信号が入力されるE FM復調部12と、データを記憶するRAM13と、RAM13へのデータの書 き込み及び読み出しを制御するためのアドレス制御部14と、誤り訂正符号(C IRC)によってデータの誤り訂正を行う誤り訂正部15と、スピンドルモータ 4の速度制御を行うための速度制御部16とを有している。EFM復調部12は 、8ビットデータを14ビットに変調してディスク2に記録したデータを元の8 ビットのデータに復調するものである。また、速度制御部16は、読み取られた 同期信号によって、スピンドルモータ4を速度制御するためのドライブ信号を出 力するものであり、通常再生時には、ディスク2の線速度が一定となるようにス ピンドルモータ4を回転制御し、サーチ時には、スピンドルモータ4の速度を、 目標トラックの回転数に合わせるように加減速制御する。なお、アドレス制御部 14は、RAM13内のデータにより、インタリーブ(並べ換え)されて記録さ れたデータを元の順に戻す作業(デ・インタリーブ)も行っている。誤り訂正部 10の出力は、オーディオ信号として外部に出力されるとともに、CD−ROM ディジタル信号処理部7に入力されている。
【0018】 CD−ROMディジタル信号処理部7は、同期検出部17と、データを格納す るためのRAM18と、RAM18へのデータの書き込み及び読み出しを制御す るためのRAM制御部19と、CD−ROM固有のECC(Error Check Code)及 びEDC(Error Dectecting Code) 等により誤り訂正を行う誤り訂正部20とを 有している。同期検出部17は、音響ディジタル信号処理部6で処理されたデー タのうちの同期信号部分を検出するものである。また、この同期検出部17では 、同期信号の検出結果によって、記録時に施されたスクランブル処理が解かれる ようになっている。なお、RAM制御部19では、RAM18に格納されたデー タにより、再生データ内のヘッダーアドレスがチェックされるようになっている 。
【0019】 図2は、速度制御部16の主要部の構成を示す回路図である。この速度制御部 16は、オペアンプ30を有している。スピンドルモータ4を駆動するためのド ライブ入力信号VDIN は、スイッチ31及び抵抗36を介してオペアンプ30の 反転入力端子に入力されている。スイッチ31と抵抗36との中間ノードには、 スイッチ32と抵抗40との直列回路及びスイッチ33と抵抗41との直列回路 がそれぞれ接続されている。抵抗40の一端には電源電圧VK が、また抵抗41 の一端には電源電圧−VK がそれぞれ印加されている。オペアンプ30の非反転 入力端子には、一端を接地した抵抗38の他端が接続されている。またオペアン プ30の出力端子は、抵抗37を介して反転入力端子にフィードバック接続され ている。オペアンプ30の出力は、ドライブ出力信号VDOUTとして出力される。
【0020】 このような回路においては、サーチ時にはスピンドルモータ4のサーボ制御を 行わないので、スイッチ31はオフとなる。また、サーチ時におけるディスク2 の加速時にはスイッチ32をオフ、スイッチ33をオンとし、減速時にはスイッ チ32をオン、スイッチ33をオフとする。また、通常再生の場合は、スイッチ 31をオン、スイッチ32及びスイッチ33をオフとする。
【0021】 次にこのように構成されたドライブ1の制御動作について説明する。図4は、 システム制御部17の概略制御内容を示すフローチャートである。 図示しない電源スイッチがオンされると、ステップS1ではRAM13,18 の初期化、光ピックアップ5の初期位置への設定等の初期化が行われる。次にス テップS2では、ディスク2がディスクホルダ3に装着されているか否かを判断 する。ディスク2が装着されるのを待って、ステップS3に移行する。ステップ S3では、フォーカス・トラッキング制御部8に対してフォーカスサーチを指示 する。これにより、光ピックアップ5からディスク2に対して照射されるスポッ ト光が所定径に収束させられる。このフォーカスサーチが終了すれば、ステップ S4に移行してフォーカス・トラッキング制御部8に対してフォーカスサーボの 開始を指示する。このフォーカスサーボは、ディスク2の面ぶれに追随して光ピ ックアップ5の対物レンズを上下動するためのものである。次にステップS5で は、速度制御部16に対してスピンドルキックを指示する。これにより、スピン ドルモータ4にドライブ信号が与えられ、スピンドルモータ4が回転を開始する 。ステップS6では、フォーカス・トラッキング制御部8に対してトラッキング サーボのオンを指示する。このトラッキングサーボは、ディスク2上のトラック にスポット光が追随するように光ピックアップ5の対物レンズを径方向に移動さ せるものである。また、ステップS7では、速度制御部16に対してスピンドル サーボのオンを指示する。スピンドルサーボは、ディスク2の線速度を一定にす るように、径方向の位置に応じた速度でスピンドルモータ4をサーボ制御するも のである。
【0022】 ステップS7でスピンドルサーボが開始されると、ステップS8に進む。ステ ップS8では、ディスク2の各ブロックの先頭に書き込まれた現在トラック情報 を読み取り、ステップS9では、ディスク2の最内周に書き込まれたTOC(Tab le Of Contents) と呼ばれるディスク2の目次にあたる情報をサーチして読み出 し、それをシステム制御部9内のメモリに格納する。
【0023】 次に、ステップS10では所定時間の時間待ち(ポーズ)を行い、ステップS 11では、ホストコンピュータ10からのコマンド入力を待つ。ホストコンピュ ータ10からのコマンドが入力されると、ステップS11からステップS12に 移行する。ステップS12では、後述するコマンド処理を行い、ステップS10 に戻る。ステップS11でコマンド入力がないときは、処理を終了する。
【0024】 図5はステップS12のコマンド処理の内容を示すフローチャートである。ま ず、ステップS21では、ホストコンピュータ10からのコマンドがサーチ動作 を指示するものか否かを判定する。続いてステップS22ではデータリード動作 を指示するものであるか否かを判定する。ステップS23では他の動作を指示す るものか否かを判定する。
【0025】 ステップS21でサーチ動作を指示するコマンドであると判定された場合は、 ステップS24に進む。ステップS24ではサーチ処理を行いステップS22に 移行する。ステップS22でデータリード動作を指示するコマンドであると判定 された場合は、ステップS25に進み、リード処理を行ってステップS23に進 む。ステップS23で他の動作を指示するコマンドであると判定された場合はス テップS26に進み、他の処理を行ってメインルーチンに戻る。
【0026】 図6はステップS24のサーチ処理の内容を示すフローチャートである。 まずステップS31では、目標データが格納されたトラック(目標トラック) をTOCを記憶したメモリの内容によって確認し、それに基づき現在位置から目 標トラックまでの移動距離を算出する。
【0027】 移動距離の算出は、以下のようにして行われる。 CD−ROMのトラックは、データ領域最内周のトラックからの経過時間によ って定義されている。したがって、データ領域の最内周の半径をr1 、現在位置 の半径をr2 、移動先の位置をr3 とし、現在位置のトラックをMP分SP秒T Pトラック、移動先のアドレスをMQ分SQ秒TQトラックとし、ディスクの記 録線速度をv(mm/秒)とすると、
【0028】 π×r2 2−π×r1 2=v×0.0016×P となる。ただし、 P=MP×60+SP+TP/75 0.0016:トラックピッチ したがって、 r2 =((v×0.0016×P+π×r1 2)/π)1/2 となる。同様に、 r3 =((v×0.0016×Q+π×r1 2)/π)1/2 となる。ただし、 Q=MQ×60+SQ+TQ/75 したがって現在トラック位置(半径r2 )から移動先の目標トラック位置(半径 r3 )までの移動距離Δrは、 Δr=|r3 −r2 | となる。
【0029】 続いてステップS32では移動時間T2 を算出する。この移動時間T2 は、ス テップS31で得られた移動距離Δrを光ピックアップ5の移動速度で除算する ことによって求める。ステップS33ではキック時間Tを算出する。このキック 時間Tは、スピンドルモータ4を加減速する時間、すなわち、図2に示す速度制 御部16内のスイッチ32またはスイッチ33のオン時間である。
【0030】 キック時間Tは下記のような式により算出する。現在トラック位置(半径r2 )でのディスク2の回転数はv/2πr2 であり、また目標トラック位置でのデ ィスク2の回転数はv/2πr3 である。したがってこれらの間での回転数差Δ Nは、 ΔN=|(v/2π)×(1/r2 −1/r3 )| となる。
【0031】 ここで、ディスク2のキック中の加速度をωとすると、ωT=ΔNの関係が成 立するようにキック時間Tを決める。つまり、 T=ΔN/ω としてキック時間を求める。なお、この加速度ωはドライブ1の仕様で定まる定 数である。 このようにしてキック時間Tが算出されると、ステップS34に移行し、フリ ーラン時間T1 が算出される。このフリーラン時間T1 は、移動時間T2 からキ ック時間Tを引くことにより算出される。
【0032】 ステップS35では、フォーカス・トラッキング制御部8に対して光ピックア ップ5の移動開始を指示する。ステップS36ではその移動が内周側から外周側 への移動か否かを判断する。ステップS36で、内周側から外周側への移動では ないと判断された場合は、ステップS37に移行する。ステップS37では、ス イッチ31をオフさせてスピンドルサーボをオフするとともに、スイッチ32を オフ、スイッチ33をオンさせる。この各スイッチの制御により、スピンドルモ ータ4には、電圧VDOUTDOUT=(R2 /(R1 +R6 ))VK が印加され、加速が開始される。次にステップS38では、T時間経過したか否 かを判断する。T時間経過するとステップS39に移行し、スイッチ33のオフ を指示する。これにより、ディスク2の加速は終了する。
【0033】 続いてステップS40では、惰性走行(フリーラン)を行わせる。このフリー ラン時には、速度制御部16の全てのスイッチ31,32,33はオフとなり、 スピンドルモータ4には電圧は印加されない。次にステップS41では、このフ リーラン走行がT1 時間経過したか否か判断する。ここでT1 時間経過しないと きはステップS40に戻ってフリーランを続行し、T1 時間経過したときは、ス テップS47に移行する。
【0034】 ステップS47では、光ピックアップを停止させる。続いてステップS48で はトラック処理を行う。このトラック処理では、速度制御部16のスイッチ31 をオンさせ、スピンドルモータ4に電圧VDOUTDOUT=−(R2 /R1 )VDIN を印加してスピンドルサーボを開始する。また、光ピックアップ5によりトラッ ク情報を読み取り、目標トラックに到着したか否かを判定する等の処理を実行す る。これにより光ピックアップ5は目標トラックに到着する。
【0035】 一方、ステップS36で内周側から外周側への移動と判定された場合は、ステ ップS42に進む。ステップS42では、まずフリーランを行う。フリーラン時 には、前記同様に全てのスイッチ31,32,33はオフとなり、スピンドルモ ータ4には電圧は印加されない。次にステップS43では、このフリーランがT 1 時間経過したか否かを判断する。T1 時間経過するまではステップS42に戻 ってフリーランを続け、T1 時間経過するとステップS44に進む。ステップS 44ではディスク2の減速を開始する。ここでは、スイッチ32のみがオンとな り、T時間スピンドルモータ4に電圧VDOUTDOUT=−(R2 /(R1 +R5 ))VK が印加される。ステップS45では、減速がT時間経過したか否かを判断する。 T時間経過したと判断されるとステップS46に進む。ステップS46ではスイ ッチ32のオフにより減速を終了し、ステップS47に移行する。
【0036】 図7は加速時のキック時間を、また図8は減速時のキック時間をそれぞれ示し たタイミングチャートである。ここでは加速時は図7に示す如くT時間加速後、 T1 時間フリーランを続ける。したがって二点鎖線で示す如く回転数がv/2π r2 からv/2πr3 に上昇している。
【0037】 一方、減速時は図8に示す如く、T1 時間フリーランの後にT時間減速を行う 。したがって減速開始するまではディスク2は高速回転し、図3に示すようにス ポット光の軌跡Lとトラックとの交差角度θが鋭角となる。このような状態では 、スポット光とトラック上のピットとの交錯確率がより高くなり、トラックカン ウトの欠落が少なくなる。この場合、二点鎖線で示す如く回転速度がv/2πr 2 からv/2πr3 に減速される。
【0038】 〔他の実施例〕 (a)前記実施例ではT時間加減速を行ったが、時間Tの代わりにトラック本数 を計数して加減速を行ってもよい。この場合、光ピックアップの移動速度をVと すると、時間Tの間に光ピックアップ5が移動する距離はV×Tとなり、この間 のトラック本数tnは、 tn=V×T/0.0016 となる。したがって光ピックアップ5の移動開始から、光ピックアップ5がVT /0.0016本のトラックを横切る間、加減速の信号を出力し、カウント終了 した時点で加減速を終了すれば同様のことが行える。
【0039】 (b)前記実施例では、内周側から外周側にサーチを行う際に、まずフリーラン を行った後、減速を行ったが、フリーランに代えて加速を行い、その後減速を行 ってもよい。このようにすれば、トラックカウントの欠落をより少なくすること ができる。
【0040】 (c) 前記実施例では、線速度一定にしたCLV制御を例に説明したが、ディ スクの内周側から外周側にかけて階段状に線速度を切り替えるMCLV(Mod ified CLV)制御においても、本考案を適用できることは言うまでもな い。
【0041】
【考案の効果】
本発明においては、外周方向へのサーチ時に、光ピックアップがサーチ先に到 達する直前にディスクモータの回転速度を減速制御するので、それまでの間ディ スクモータが高速回転し、光ピックアップのスポット光の軌跡とトラックとの交 差角が鋭角となる。このため、スポット光とトラック上のピットとの交錯確率が 高くなり、ピット間を光スポットが通過することによるトラックカウントの欠落 を少なくでき、アクセス時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例による光ディスク再生装置で
あるCD−ROMドライブの構成を示すブロック図。
【図2】速度制御部9の構成を示す回路図。
【図3】トラックを構成するピットとスポット光との関
係を示す図。
【図4】システム制御部の制御内容を示すフローチャー
ト。
【図5】コマンド処理の内容を示すフローチャート。
【図6】サーチ処理の内容を示すフローチャート。
【図7】加速時のタイミングチャート。
【図8】減速時のタイミングチャート。
【符号の説明】
1 ドライブ 2 ディスク 4 スピンドルモータ 5 光ピックアップ 7 CD−ROMディジタル信号処理部 9 システム制御部 16 速度制御部

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】スパイラル状に点在する情報ピットが形成
    された光ディスクを線速度一定に制御し、情報を再生す
    る光ディスク再生装置において、 前記光ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、 前記光ディスクの径方向に移動可能であり、前記光ディ
    スクにスポット光を照射し、その反射光を受光する光ピ
    ックアップと、 前記光ディスクの外周方向へのサーチ時に、前記光ピッ
    クアップのスポット光が前記光ディスクのサーチ先に到
    達する直前に、前記スピンドルモータの回転速度を減速
    制御するサーチ制御手段と、 を備えた光ディスク再生装置。
JP1991034682U 1991-04-17 1991-04-17 光ディスク再生装置 Expired - Lifetime JP2516052Y2 (ja)

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