JPH07110956A - 円盤状記録媒体の記録再生装置 - Google Patents

円盤状記録媒体の記録再生装置

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JPH07110956A
JPH07110956A JP25579093A JP25579093A JPH07110956A JP H07110956 A JPH07110956 A JP H07110956A JP 25579093 A JP25579093 A JP 25579093A JP 25579093 A JP25579093 A JP 25579093A JP H07110956 A JPH07110956 A JP H07110956A
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JP25579093A
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Inventor
Hisamitsu Tanaka
久光 田中
Yukio Fukui
幸夫 福井
Masayuki Inoue
雅之 井上
Yoshio Suzuki
芳夫 鈴木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 主光束で情報信号を記録しながら、2つの副
光束で記録ピットに影響されない良好なトラッキング誤
差信号が得られるようにする。 【構成】 円盤状記録媒体には、グルーブ1とランド2
とが交互に形成されており、主光束4cは1つおきのグ
ルーブ1に順次情報信号を記録して記録ピット3を形成
していく。2つの副光束4a,4bは主光束4cに対し
て円盤状記録媒体の半径方向に±5/4トラックピッチ
だけずらして位置付けられており、これら2つの副光束
4a,4bの反射光を電気信号に変換し、これら電気信
号の差をとることにより、主光束4cのトラッキング誤
差信号が得られる。ところで、主光束4cが位置するグ
ルーブ1の両側のグルーブには記録ピットが形成されな
いから、2つの副光束4a,4bの反射光は記録ピット
の影響を受けない。従って、得られるトラッキング誤差
信号も記録ピットの影響を受けない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、再生専用領域
と記録可能領域とを有する光ディスクや光磁気ディスク
などの円盤状記録媒体の記録再生装置に係り、特に、記
録可能領域に記録をする際に、光束とトラックとの相対
位置に対応したトラッキング誤差信号を検出可能とする
トラッキング誤差信号検出方式を用いた円盤状記録媒体
の記録再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスク装置としては、従来、ビデオ
ディスクやコンパクトディスク等の再生専用装置が知ら
れているが、光ディスクは大容量記録が可能であること
から、追記型や書換え可能型光ディスク装置も開発さ
れ、最近では、文書ファイル用や画像ファイル用、ある
いは計算機の外部記憶装置用としても広く用いられるよ
うになっている。また、1枚の光ディスクに再生専用領
域と記録可能領域を混在させたハイブリッド型のディス
クの開発も進んでおり、今後多方面での利用が期待され
ている。
【0003】再生専用領域と記録可能領域を混在させた
ハイブリッド型の光ディスクとしては、例えば特開平4
−195740号公報などに記載のものが知られている
が、これを図6で説明すると、光ディスクの最内周或い
は最外周に円環状の記録可能領域21を設け、その他の
領域を再生専用領域20とするものある。記録可能領域
21に使用される記録膜としては、例えば相変化膜や有
機色素膜,光磁気記録膜などがある。再生専用領域20
はピット15の列で構成され、記録可能領域21には、
トラッキング制御のためのグルーブ(案内溝)1とラン
ド2が設けられている。
【0004】一方、光ディスク装置のトラッキング誤差
信号検出方式としては、対物レンズの移動や光ディスク
の傾きに対してオフセットの発生がなく、検出系が簡単
で低コスト化ができるなどの利点から、再生専用装置や
光磁気ディスク装置では3スポット検出方式が採用され
ている。3スポット検出方式は、光源からの光束(光ビ
ーム)を1つの主光束と2つの副光束とに分け、主光束
で情報の記録・再生を行ない、2つの副光束でトラッキ
ング誤差信号を検出する方式である。以下に、3スポッ
ト検出方式の一例を説明する。
【0005】図7は3スポット検出方式を用いた光学系
の一例を示す構成図であって、5a〜5cは光電変換
器、8は光ディスク、9は半導体レーザ、10はコリメ
ートレンズ、11は回折格子、12は偏光ビームスプリ
ッタ、13は対物レンズ、14は検出レンズである。
【0006】同図において、半導体レーザ9より出射さ
れた光束は、コリメートレンズ10で平行光となされた
後、回折格子11で1つの主光束(0次回折光)と2つ
の副光束(±1次回折光)に分割される。分割された各
光束は偏光ビームスプリッタ12を透過し、対物レンズ
13によって光ディスク8の面上に集光される。光ディ
スク8で反射した各光束は光ディスク8に記録されてい
る情報によって変調されており、対物レンズ13を透過
し、さらに、偏光ビームスプリッタ12で反射され、検
出レンズ14を介して夫々光電変換器5a〜5cに入射
する。
【0007】これら光電変換器5a〜5cの検出出力を
処理して情報信号の再生やトラッキング誤差信号の検出
が行われるが、この点について図8により説明する。但
し、同図において、4a,4bは副光束、4cは主光
束、6は差動アンプ、7は加算アンプ、15はピットで
あり、図7に対応する部分には同一符号を付けて重複す
る説明を省略する。
【0008】回折格子11(図7)で分割された各光束
のうち、副光束4a,4bは、主光束4cに対して、光
ディスク上の半径方向に夫々1/4トラックピッチだけ
オフセットした位置に集光される。副光束4a,4b
は、ピット15上を通過するとき、光の干渉によってそ
の反射光量が減少し、ピット15間では反射光量が増加
するため、各光束が光ディスクの半径方向に移動する
と、副光束4a,4bの光強度は、上記のことから光デ
ィスク上の半径方向に1/2トラックピッチだけ互いに
ずれていることにより、互いに逆位相の正弦波状の波形
となる。
【0009】副光束4a,4bは夫々光電変換器5a,
5bに入射され、電気信号A,Bに変換される。これら
電気信号A,Bは差動アンプ6に供給されてそれらの差
信号が求められ、主光束4cとピット15との相対位置
関係に対応した正弦波状の波形のトラッキング誤差信号
Cが検出される。また、主光束4cは、例えば、4分割
光電変換器5cに入射され、電気信号に変換される。こ
の電気信号は加算アンプ7に供給され、再生RF信号D
が検出される。
【0010】なお、ここでは、再生専用領域を再生する
場合について説明したが、グルーブ1とランド2で構成
される記録可能領域の情報を再生する場合でも、同様に
してトラッキング誤差信号を検出することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来技術
では、ピットやグルーブ(案内溝)などのトラックの形
状に関係なく、安定にトラッキング誤差信号を検出する
ことができるので、再生専用領域と記録可能領域とを有
する光ディスクを再生する場合には対応可能である。し
かし、相変化記録膜や有機色素膜などを用いた記録可能
領域に反射率変化あるいはピット形状として情報の記録
を行なう場合には、先行する副光束は記録直前のグルー
ブ上に位置するため、グルーブによる変調しか受けない
が、もう一方の後続する副光束は記録直後のピット上に
位置するため、ピットによる変調も受けることになる。
このため、これら副光束から得られる電気信号の差信号
を求めてトラッキング誤差信号を検出しようとしても、
トラッキング誤差信号にはDCオフセットが発生し、主
光束とグルーブとの相対位置関係に対応したトラッキン
グ誤差信号にはならない。
【0012】このトラッキング誤差信号のDCオフセッ
トを除去する方法として、差動プッシュプル検出方式が
提案されているが、これを図9により説明する。但し、
同図において、3は記録ピット(記録膜の結晶状態や磁
化の方向が変更されている部分、あるいはピットが形成
されている部分)、16〜18は差動アンプ、19は加
算アンプであり、図8に対応する部分には同一符号をつ
けて重複する説明を省略する。
【0013】副光束4a,4bは、主光束4cに対し、
光ディスクの半径方向に1/2トラックピッチだけオフ
セットした位置に集光される。各光束は夫々2分割光電
変換器5a〜5cに入射されて電気信号に変換される。
これら2分割光電変換器5a〜5c毎に出力される2つ
の電気信号は夫々差動アンプ16,17,18に供給さ
れ、主光束4c及び副光束4a,4b毎にプッシュプル
信号が検出される。差動アンプ17,18からの副光束
4a,4bに対するプッシュプル信号は加算アンプ19
で加算され、さらに、差動アンプ6により、この加算ア
ンプの出力信号と差動アンプ16からの主光束4cに対
するプッシュプル信号との差信号が求められる。この差
動アンプ6の出力信号がトラッキング誤差信号Cであ
る。
【0014】ところで、図9に示したような光ディスク
8の記録可能領域21には、図示するように、予めトラ
ッキング制御用のグルーブ1が形成されており、トラッ
キング誤差信号により、主光束4cがグルーブ1上に位
置するようにトラッキング制御される。情報信号の記録
は主光束4cを用いてグルーブ1上に記録ピット3を形
成することにより行なう。
【0015】ここで、図9において、光ディスクが矢印
の方向に回転しているとすると、主光束4cに対して図
示する位置にある副光束4bは記録直後のピットによる
反射率変動や光の干渉の影響を受けるので、2分割光電
変換器5bに入射する副光束4bの光強度が変動する
が、差動アンプ18で2分割光電変換器5bから出力さ
れる2つの電気信号の差信号が求められることにより、
この光強度の変動分が除去されることになる。従って、
記録時に2つの副光束間で発生する反射光量差を除去す
ることが可能となるので、トラッキング誤差信号のDC
オフセットの発生を防止することができる。
【0016】しかし、各光束の光強度が異なるため、差
動アンプや加算アンプなどの光束の光強度に応じたゲイ
ン調整が必要であり、このために、検出回路が複雑にな
るなど低コスト化には不向きである。
【0017】本発明の目的は、かかる問題を解消し、再
生専用領域と記録可能領域とを有する光ディスクに情報
信号を記録する場合でも、常に正確かつ簡単にトラッキ
ング誤差信号を検出することができ、安定した記録再生
を可能とした円盤状記録媒体の記録再生装置を提供する
ことにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、情報信号を記録するための主光束と
トラッキング誤差信号の検出のための2つの副光束を用
い、情報信号は1トラックおきに記録し、主光束に対
し、2つの副光束を円盤状記録媒体の半径方向に±(4
n+5)/4トラックピッチまたは±(4n+3)/4
トラックピッチずらす。但し、nは0,1,2,……で
ある。
【0019】
【作用】情報信号が1トラックおきに記録されるから、
主光束によって情報信号が記録されるトラックの両側の
トラックには、ともに情報信号が記録されていないか、
ともに情報信号が記録されているかである。いま、n=
0とすると、上記のずれは5/4トラックピッチか、3
/4トラックピッチであり、2つの副光束は主光束が記
録するトラックの両側のトラックに位置することにな
る。しかるに、これら両側のトラックは情報信号が記録
されているか、されていないかであるから、これらトラ
ックからの反射光は、同じに記録情報に影響されている
か、影響されていないかであり、従って、これら反射光
を検出することによって生成されるトラッキング誤差信
号は記録された情報信号に影響されることがない。nが
0以外でも、同様である。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は本発明による円盤状記録媒体の記録再生装置
の第1の実施例を示すブロック図であって、前出図面に
対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略
する。
【0021】図1において、光ディスクは矢印方向に回
転し、光ヘッド、従って、主光束4c及び副光束4a,
4bはトラックに沿いながら図面上右方に移動していく
ものとする。従って、グルーブ1上の主光束4cが位置
するところまで斜線で示す記録ピット3が形成されて、
情報信号が記録されている。但し、この情報信号は、1
つおきのグルーブ1上に、即ち、1トラックおきに記録
される。
【0022】ここで、副光束4a,4bは、主光束4c
に対し、光ディスクの面上に夫々5/4トラックピッチ
だけオフセットした位置に集光される。1つの光束を主
光束4cと副光束4a,4bとに分割する回折格子11
は、等ピッチの複数の直線溝によって構成される凹凸型
の回折格子である。この直線溝のピッチでディスクの接
線上での主光束と副光束との間隔が設定され、この状態
から回折格子11を光軸(主光束4c)を中心に回転さ
せると、ディスクの半径方向にも主光束に対して副光束
の位置がずれる。従って、この回折格子11の回転量を
適宜設定することにより、主光束(0次回折光)4cと
副光束(±1次回折光)4a,4bの光ディスク8面上
での位置を任意に設定することができる。
【0023】光ディスクから反射された副光束4a,4
bは夫々光電変換器5a,5bに入射され、これら副光
束4a,4bの光強度に応じた電気信号A,Bが得られ
る。これら電気信号A,Bは差動アンプ6に供給され、
これによってトラッキング誤差信号Cが検出される。
【0024】ここで、この実施例でのトラッキング誤差
信号検出方法の動作原理について説明する。
【0025】図2(a)は各光束4a,4b,4cが図
1で左から右に移動するときの各時刻T1,T2,T
3,T4,T5での各光束4a,4b,4cとグルーブ
との位置関係の変化を示し、同図(b)はこの移動に伴
うこれら光束4a,4b,4cに対する電気信号A,B
及び差動アンプ6の出力信号Cの波形を示す図である。
図2(b)での時刻T1,T2,T3,T4,T5は図
2(a)での時刻T1,T2,T3,T4,T5と同じ
である。
【0026】光ディスク8からの反射光量は、光束がグ
ルーブ1上に位置するときには減少し、ランド2上に位
置するときには増加することから、副光束4a,4bが
グルーブ1上を通過すると、これら副光束4a,4bに
対応する電気信号A,Bは、副光束4a,4bがグルー
ブ1上に位置するとき小さくなり、副光束4a,4bが
ランド2上に位置するとき大きくなる。従って、これら
電気信号A,Bは、図2(b)に示すように、副光束4
a,4bの移動とともに正弦波状に変化し、また、これ
ら副光束4a,4bは光ディスクの半径方向に(5/
4)×2=2.5ピッチずれているから、電気信号A,
Bは互いに逆位相の関係にある。
【0027】これら電気信号A,Bを差動アンプ6に供
給してそれらの差を求めることにより、図2(b)に示
すように、正弦波状のトラッキング誤差信号Cが得られ
る。このトラッキング誤差信号Cは、図2(a),
(b)を比較すると明らかなように、時刻T3の主光束
4cがグルーブ1上に位置するときに零となる。勿論、
時刻T1,T5でもトラッキング誤差信号Cは零となる
が、このときには、主光束4cはグルーブ1間のランド
2上にある。
【0028】そこで、かかるトラッキング誤差信号Cに
よる主光束4cのトラッキング制御は、時刻T3でのよ
うにトラッキング誤差信号が零となるように行われる。
このためには、上記のように、図1で各光束4a,4
b,4cが図面上左から右に移動したとき、図2(b)
に示すようなトラッキング誤差信号が得られるのである
から、トラッキング誤差信号Cが負のとき右方に、正の
とき左方に夫々各光束4a,4b,4cを変位させるよ
うにすればよい。
【0029】なお、ここでは、副光束4a,4bを主光
束4cに対して±5/4トラックピッチだけオフセット
させているが、1グルーブおきに情報信号を記録するも
のとして、一般に、主光束4cに対して±(4n+5)
/4トラックピッチ(但し、nは0,1,2,……)だ
けオフセットさせるようにすることができる。
【0030】このようにして、副光束4a,4bはいず
れも記録がなされていないグルーブ1からトラッキング
誤差信号Cを検出することになり、情報信号の記録に影
響されない正確なトラッキング誤差信号Cが得られるこ
とになる。
【0031】次に、図3を用いて情報信号の記録方法に
ついて説明する。但し、同図において、1a〜1a”及
び1b〜1b”はグルーブである。
【0032】図6で示したような光ディスク8の記録可
能領域21には、上記のように予めグルーブが設けられ
ているが、図3においては、1つおきのグルーブを1
a,1a’,1a”,……とし、他の1つおきのグルー
ブを1b,1b’,1b”,……としている。
【0033】まず、未記録の記録可能領域21で情報信
号の記録を開始する場合、上記前者のグルーブ1a,1
a’,1a”,……の組を記録用グルーブ、前記後者の
グルーブ1b,1b’,1b”,……の組をトラッキン
グ用グルーブとしている。
【0034】そして、記録用グルーブ1a,1a’,1
a”,……上に主光束4cを用いて情報信号の記録を行
なうのであるが、図3(a)に示すように、いま、グル
ーブ1a’であるトラックでの記録から次のトラックに
記録が移る場合、図示しないトラッキングアクチュエー
タにトラックジャンプパルスを加えることにより、主光
束4cを矢印で示すように2トラック分ジャンプさせ、
1トラックおいたグルーブ1a”に移って記録を行な
う。このようにして、1トラック飛び越し記録が行なわ
れる。
【0035】一方、主光束4cがグルーブ1a’で記録
を行なうときには、2つの副光束4a,4bは夫々記録
がなされないトラッキング用グルーブ1b’,1bに照
射され、これらからの反射光に基づいて主光束4cをグ
ルーブ1a’にトラッキングするためのトラッキング誤
差信号cが生成される。また、主光束4cがグルーブ1
a”に移ると、2つの副光束4a,4bは夫々記録がな
されないトラッキング用グルーブ1b”,1b’に移
り、主光束4cをグルーブ1a”にトラッキングするた
めのトラッキング誤差信号cが生成される。
【0036】このように、副光束4a,4bは記録ピッ
ト3の影響を受けることがなく、グルーブ1による変調
だけを受けることになるので、得られるトラッキング誤
差信号CにDCオフセットが発生することはない。
【0037】記録用グルーブ1a,1a’,1a”,…
…全てに情報信号が記録されると、次に、既に記録がな
されたこれらグルーブ1a,1a’,1a”,……をト
ラッキング用グルーブとし、先にトラッキング用として
用いられたグルーブ1b,1b’,1b”,……を記録
用グルーブとして、図3(b)に示すように、記録用グ
ルーブ1b,1b’,1b”,……への情報信号の記録
が行なわれる。かかる記録も図3(a)で示した記録と
同様であるが、2つの副光束4a,4bが移動するトラ
ッキング用グルーブ1a,1a’,1a”,……が既に
記録がなされている点が異なる。しかし、副光束4a,
4bの反射光はいずれも同じように記録ピット3による
変調の影響を受けるので、トラッキング誤差信号Cを生
成する場合、図1の差動アンプ6でこれらの影響がキャ
ンセルし合って、トラッキング誤差信号CにはDCオフ
セットが発生することはない。
【0038】以上のようにして、グルーブ1a,1
a’,1a”,……あるいはグルーブ1b,1b’,1
b”,……上に情報信号の記録を行なう場合でも、主光
束4cを正確にグルーブ1上に位置決めすることが可能
となる。
【0039】なお、この実施例では、グルーブ1a,1
a’,1a”,……から記録するようにしたが、先にグ
ルーブ1b,1b’,1b”,……上に記録し、次にグ
ルーブ1a,1a’,1a”,……上に記録するように
してもよいことはいうまでもない。
【0040】図4は本発明による円盤状記録再生装置の
他の実施例を示すブロック図であって、図1に対応する
部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【0041】この実施例は、図4に示すように、副光束
4a,4bを主光束4cに対して夫々3/4トラックピ
ッチだけオフセットした位置に集光されるようにしたも
のである。これ以外の点については、先の実施例と同様
である。
【0042】図5(a)は図4において各光束4a,4
b,4cが左から右に移動したときのこれら光束4a,
4b,4cのグルーブ1に対する位置関係の変化を示し
ており、また、図5(b)はこの位置関係の変化に伴う
図4での信号A,Bとトラッキング誤差信号とを示す波
形図である。図5(a),(b)でのT1,T2,……
は夫々同じ時刻を表わしている。
【0043】この実施例においては、図5(b)と図2
(b)とを比較すると明らかなように、副光束4a,4
bの上記オフセットにより、図4の光電変換器5a,5
bから出力される電気信号A,Bは夫々、図1の光電変
換器5a,5bから出力される電気信号A,Bとは互い
に逆相の関係となっているが、図4での差動アンプ6で
電気信号Bから電気信号Aを差し引くことにより、この
差動アンプ6から得られるトラッキング誤差信号Cは、
図1の差動アンプ6から得られるトラッキング誤差信号
Cと同相となる。従って、この実施例と先の実施例との
主光束4cのトラッキング制御は全く同じものとするこ
とができる。
【0044】なお、この実施例では、副光束4a,4b
を主光束4cに対して±3/4トラックピッチだけオフ
セットさせるものとしたが、1トラックおきに記録する
として、一般に、(4n+3)/4トラックピッチ(但
し、nは0,1,2,……)だけオフセットさせるよう
にしてよい。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
主光束と2つの副光束とを用い、2つの副光束によって
トラッキング誤差信号を得て該主光束のトラッキングを
行ないながら該主光束によって情報信号を記録するに際
し、該主光束によって形成記録された記録ピットに影響
されないトラッキング誤差信号を得ることができ、主光
束を正確にグルーブ上に位置決めすることが可能とな
る。また、従来の光学系と同数の部品点数で実現するこ
とが可能であることから、装置の低コスト化にも有効で
あり、記録容量が低下することもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による円盤状記録媒体の記録再生装置の
第1の実施例を示す構成図である。
【図2】図1に示した実施例でのトラッキング誤差信号
の検出動作の原理を説明する図である。
【図3】図1に示した実施例での情報信号の記録方法を
示す図である。
【図4】本発明による円盤状記録媒体の記録再生装置の
第2の実施例を示す構成図である。
【図5】図4に示した実施例でのトラッキング誤差信号
の検出動作の原理を説明する図である。
【図6】光ディスクの一例の記録面の構成を示す図であ
る。
【図7】3スポット検出方式による光ディスク再生装置
の光学系を示す図である。
【図8】3スポット検出方式によるトラッキング誤差信
号の検出手段を示す構成図である。
【図9】差動プッシュプル検出方式によるトラッキング
誤差信号の検出手段を示す構成図である。
【符号の説明】
1 グルーブ 2 ランド 3 記録ピット 4a,4b 副光束 4c 主光束 5a,5b 光電変換器 6 差動アンプ 7 加算アンプ 11 回折格子 20 再生専用領域 21 記録可能領域
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 芳夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主光束によって情報信号の記録を行な
    い、該主光束に対して円盤状記録媒体の半径方向にずれ
    た位置の2つの副光束を用いてトラッキング誤差信号を
    得るようにし、該トラッキング誤差信号によって該主光
    束のトラッキングを制御するようにした円盤状記録媒体
    の記録再生装置において、 該主光束に対する2つ該副光束の上記ずれ幅を (4n+5)/4トラックピッチ (但し、n=0,1,2,……) としたことを特徴とする円盤状記録媒体の記録再生装
    置。
  2. 【請求項2】 主光束によって情報信号の記録を行な
    い、該主光束に対して円盤状記録媒体の半径方向にずれ
    た位置の2つの副光束を用いてトラッキング誤差信号を
    得るようにし、該トラッキング誤差信号によって該主光
    束のトラッキングを制御するようにした円盤状記録媒体
    の記録再生装置において、 該主光束に対する2つ該副光束の上記ずれ幅を (8n+3)/4トラックピッチ (但し、n=0,1,2,……) としたことを特徴とする円盤状記録媒体の記録再生装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、 前記主光束は1つおきのトラックに順次情報信号を記録
    することを特徴とする円盤状記録媒体の記録再生装置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、 前記主光束は、前記1つおきのトラックへの情報信号の
    記録後、他の1つおきのトラックに順次情報信号を記録
    することを特徴とした円盤状記録媒体の記録再生装置。
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