JPH10312626A - 光ディスクの記録情報再生方法とその装置 - Google Patents

光ディスクの記録情報再生方法とその装置

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JPH10312626A
JPH10312626A JP11981797A JP11981797A JPH10312626A JP H10312626 A JPH10312626 A JP H10312626A JP 11981797 A JP11981797 A JP 11981797A JP 11981797 A JP11981797 A JP 11981797A JP H10312626 A JPH10312626 A JP H10312626A
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二郎 東
Hiroshi Endo
浩 遠藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 線速度一定で記録された情報を角速度一定で
読み取って情報を再生する高倍速化の可能な光ディスク
の記録情報再生方法とその装置を提供する。 【解決手段】 円盤状の光ディスク10をモータ11に
より回転駆動しながら、記録面上に記録された情報を光
学ピックアップ20により光学的に読み取り、この光学
的読取手段により読み取った信号からデータスライス回
路26、同期信号検出(PLL)回路30、信号処理回
路40を介して記録データを再生する光ディスクの記録
情報再生装置は、情報を線速度一定で記録した光ディス
ク10から角速度一定で読み出すが、同期信号検出(P
LL)回路30は、入力タイミングに同期する引き込み
周波数帯域の異なる複数のPLL回路から成り、CPU
60により制御されるスイッチ回路50により、光ディ
スクのトラックのアドレス情報に対応して選択され、こ
れにより、高倍速化により読出データの転送速度の大幅
な変化しても十分に対応可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、円盤状の情報記録
媒体である光ディスクから記録情報を再生する光ディス
クの記録情報再生方法とその装置に関し、特に、光ディ
スク上に線速度一定で記録された情報を角速度一定で読
み取って情報を再生する光ディスクの情報再生方法とそ
の装置に関する。
【0002】
【従来の技術】プラスチック等の透明円盤の表面に、螺
旋状トラックに沿ってピットを形成してなる光学的記録
媒体である光ディスクから、その記録情報を読み出して
再生する光ディスクの記録情報再生装置は、音楽情報等
の再生、コンピュータの情報記録媒体の再生装置(例え
ば、CD−ROMドライブ装置など)として、既に、広
く利用されている。また、近年においては、かかる光デ
ィスクへの記録密度を増大して大量の情報を再生可能に
し、映像情報等の記録も可能にしたDVDと呼ばれる光
ディスクやその再生装置も現われて来ている。
【0003】かかる光学的記録媒体である光ディスク
は、上記のDVD光ディスクをも含め、円盤状の記録媒
体の記録面上に螺旋状にピットを形成して情報を記録す
るものであり、その十分な記録情報密度を確保するた
め、通常、螺旋状のトラックの線速度が一定(CLV: Con
stant Linear Velocity)になるように情報が記録され
ている。また、これに伴い、かかる光ディスクから記録
情報を読み出して再生する光ディスク再生装置では、や
はり、通常、上記記録トラックの線速度が一定になるよ
うに光ディスクを回転駆動し、光学ピックアップなどに
よって光学的にピットを読み出してこれを再生すること
により、記録情報を読み出して再生を行っていた。
【0004】ところで、最近、特に、コンピュータの情
報記録媒体として使用されるCD−ROMドライブ装置
等では、記録情報の読出再生速度を高速化するための倍
速化が急速に進められている。ところで、かかる読出再
生速度の倍速化を行う装置においては、CD光ディスク
から読み出されたデータは、一旦、再生装置のバッファ
ーにより蓄積され、その後にこのバッファから所定の転
送速度で出力することが行われている。そして、かかる
CD−ROMドライブ装置等では、その読み出しの高速
化を図るために、従来の線速度一定方式に代え、光ディ
スクを一定の角速度で回転駆動しながら記録データを読
み出す、所謂、角速度一定(CAV: Constant Angular Ve
locity)方式を採用しているものが多く見受けられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術になる光ディスクの再生装置では、角速度一
定方式の採用に伴って、光学ピックアップにより読み出
される信号のシリアルデータの転送速度(EFM信号の
基準周波数)が光ディスク上の半径方向位置の変化に伴
って変化してしまい、読み出されるシリアルデータの転
送速度が、その内周側から外周側へ移動するに伴って増
加してしまう。そのため、この転送速度の変化に対応し
た同期信号を発生する必要があるが、従来、かかる同期
信号を発生する同期信号発生回路としては、一般的に、
位相同期回路(PLL)と呼ばれる同期回路が利用され
ている。しかしながら、かかるPLLにより入力信号に
応答して同期を取ることが可能な周波数範囲は限られて
おり、そのため、特に、高い倍速化の可能な再生装置で
は、光ディスクから読み出されるシリアルデータの転送
速度に十分に対応することが不可能であるため、記録情
報を確実に再生するが出来ないという問題点があった。
【0006】そこで、本発明では、上記の従来技術にお
ける問題点に鑑み、円盤状の光ディスクの記録面上に螺
旋状に線速度一定で記録された情報を、角速度一定で読
み取って情報を再生する際、その読み取った信号の基本
周波数成分の変動にも拘わらず、記録情報を確実に再生
することを可能とする光ディスクの情報再生方法とその
装置を提供することを目的とするものである。
【0007】また、本発明では、特に、種々の光ディス
クに対しても、情報を角速度一定で読み取って、その記
録情報を再生する際の基本周波数成分の変動にも拘わら
ず、基本周波数に確実に追従しながら記録情報を確実に
再生することを可能とする光ディスクの情報再生方法と
その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】すなわち、上記の目的を
達成するため、本発明によれば、円盤状の光ディスクの
記録面上に線速度一定で記録された情報を角速度一定で
読み取り、前記読み取った信号からその基本周波数成分
を取り出して情報を再生する光ディスクの情報再生方法
において、前記基本周波数成分の取り出しを行うために
周波数帯域の異なる複数の位相同期回路を用い、かつ、
上記光ディスクの記録面上の半径方向の位置に応じて、
前記周波数帯域の異なる複数の位相同期回路を切り換え
ることを特徴とする光ディスクの情報再生方法が提供さ
れる。
【0009】また、本発明によれば、上記他の目的を達
成するため、前記に記載した光ディスクの情報再生方法
において、前記光ディスクの記録面上の半径方向の位置
に対する前記位相同期回路の切り換え位置を学習により
設定するようにした。
【0010】また、本発明によれば、やはり上記の目的
を達成するため、円盤状の光ディスクを回転制御する手
段と、前記光ディスクの記録面上に記録された情報を光
学的に読み取る手段と、前記光学的読取手段により読み
取った信号から前記情報を再生する手段とを備え、情報
を記録面上に線速度一定で記録された円盤状の光ディス
クを角速度一定で回転駆動しながら記録面上に記録され
た情報を再生する光ディスクの再生装置において、前記
回転制御手段は前記光ディスクを角速度一定で回転駆動
し、前記情報再生手段は前記読み取った信号からその基
本周波数成分を取り出すための周波数帯域の異なる複数
の位相同期回路を備えており、さらに、前記光ディスク
の記録面上の半径方向の位置に応じて、前記複数の位相
同期回路を選択する手段を設けたことを特徴とする光デ
ィスクの再生装置が提供される。
【0011】また、本発明によれば、上記他の目的を達
成するため、前記に記載した光ディスクの再生装置にお
いて、さらに、前記光ディスクの記録面上の半径方向の
位置に対する前記位相同期回路の切り換え位置を学習に
より設定する手段を備えた。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照しながら説明する。
【0013】まず、図1には、本発明の実施の形態にな
る光ディスクの記録情報再生装置の構成がブロック図に
より示されており、図において、符号10は、光情報媒
体である円盤形状の光ディスクであり、この光ディスク
10は、回転駆動装置であるモータ11により所定の回
転速度で回転されており、また、このモータ11は、回
転制御回路12を介してその回転速度が制御されてい
る。一方、この光ディスク10の情報記録面に対向し
て、光学ピックアップ20が設けられており、この光学
ピックアップ20は、レーザダイオード(LD)21
や、ハーフミラー22、レンズ23、フォトディテクタ
(PD)24等を含んでおり、この光学ピックアップ2
0は、図示されない移動機構により、上記光ディスク1
0の半径方向に前後に自在に移動可能に配置されてい
る。
【0014】また、上記光学ピックアップ20のフォト
ディテクタ24により検出された信号は、プリアンプ2
5により増幅され、コンパレータから構成されるデータ
スライス回路26により所定の閾値と比較され、さら
に、同期信号検出回路30に導かれており、ここで
「0」と「1」のシリアルなディジタル信号(EFM信
号)が成形される。すなわち、このデータスライス回路
26からの信号に基づき、同期信号検出回路30は、読
み出し転送速度に合わせて「0」であるか「1」である
かを識別するための基本周波数成分(基本周期)を取り
出し、この基本周期を入力データの取り込みタイミング
として「0」・「1」識別を行い、これにより、光ディ
スク10から検出されたRF信号からEFM信号を生成
する。そして、このEFM信号は、さらに、後段の信号
処理回路40によってエラー(誤り)訂正やEFM復調
が行われ、もって、再生データとして出力されることと
なる。
【0015】なお、ここで、上記の同期信号検出回路3
0は、図からも明らかなように、それぞれ、所謂、PL
L回路から構成されており、すなわち、位相比較回路3
1、ループフィルタ(LPF)32、電圧制御発信機
(VCO)33、そして、分周器34から構成されてい
る。かかるPLL(位相同期)回路の構成によれば、既
知のように、上記データスライス回路26からの入力の
タイミングに同期した同期信号(換言すれば、入力され
るデータ再生のための基本周波数成分)が自動的に取り
出されて分周器34から出力されており、位相比較回路
31が、この入力タイミングに同期しながら、データス
ライス回路26からの「0」と「1」のシリアルなディ
ジタル信号を位相比較しながら「0」と「1」のシリア
ルなディジタル信号(EFM信号)にして出力すること
は、上記の従来技術と同様である。
【0016】ところで、情報媒体である円盤形状の光デ
ィスク10の情報記録面には、螺旋状のトラックに沿っ
て、所謂、線速度が一定(CLV: Constant Linear Veloc
ity)になるようにピットが形成されて情報が記録され
ており、すなわち、円盤の内周側でも、外周側でも同じ
間隔で情報が記録されている。一方、上記回転駆動装置
であるモータ11は、所定の回転速度(角速度)で回転
されており、換言すれば、本発明による記録情報再生装
置では、角速度が一定(CAV: Constant Angular Veloci
ty)となるように光ディスク10の情報を読み取ること
となる。そのため、光学ピックアップ20により読み出
される信号のシリアルデータの転送速度(EFM信号の
基準周波数)は、添付の図2に示すように、光ディスク
10上の半径方向位置の変化に伴って変化し、これによ
り、読み出されるシリアルデータの転送速度はその内周
側から外周側へ移動するに伴って増加してしまうこと
は、やはり、上記従来技術と同様である。
【0017】そこで、本発明では、上記図1にも示すよ
うに、上記同期信号検出回路30を複数設け、かつ、こ
れら複数(図の実施の形態では2個)の同期信号検出回
路30、30を構成するPLL回路を、それぞれ、上記
図2にも示すように、異なる周波数帯域に対応して位相
同期が可能な回路構成としている。例えば、上記図1に
おいて、その上方に示された同期信号検出回路30を構
成するPLLが同期引き込み可能な周波数帯域fPLL-1
と、その下方に示された同期信号検出回路30を構成す
るPLLが同期引き込み可能な周波数帯域fPLL-2
を、上記図2にも示すように、上下に分離して、それぞ
れに対応させるようにする。なお、ここでは、2つの同
期信号検出回路30のそれぞれの周波数帯域fPLL-1
PLL-2は、互いに隣接しているものとして説明した
が、しかしながら、実際には、これらの周波数帯域f
PLL-1とfPLL-2とは、互いに重複させ、その中間におけ
る周波数を切り替えポイントとすることが、周波数帯域
の切り替えにおける連続性を確保するためにも望まし
い。
【0018】また、本発明では、上記した2個の同期信
号検出回路30、30からの出力は、スイッチ回路50
を介して上記信号処理回路40へ入力されており、これ
により、上記2個の同期信号検出(PLL)回路30、
30の一方が選択される構成となっている。また、この
スイッチ回路50は、上記モータ11の回転速度を制御
する回転制御回路12を含めて光ディスクの記録情報再
生装置の各部を制御する中央演算処理装置(CPU)6
0の働きにより、その接続される方向が決定されて同期
信号検出回路が選択される。なお、この実施の形態で
は、角速度一定(CAV: Constant Angular Velocity)で
光ディスク10の情報を読み取ることによるデータ転送
速度の変動を、それぞれ、同期引き込み可能な周波数帯
域の異なる2つの同期信号検出回路30、30により分
担させるものとして説明しているが、しかしながら、本
発明は上記の構成のみに限定されるものではない。
【0019】例えば、光ディスク10からのデータ転送
速度の変動の比較的大きな光ディスクの記録情報再生装
置では、上記同期信号検出(PLL)回路30の帯域幅
を大きくすることなく(実際、引き込み可能な帯域幅を
拡大することは難しい)、その数を3個、あるいは、そ
れ以上に増やして配置し、これら複数の同期信号検出回
路により分担させることも可能である。このことは、特
に、記録情報の読出再生速度を高速化するための倍速化
が進んだ場合において、データを読み取るデータ転送速
度がさらに高速になり、同時に、その変動幅も大幅に増
大する場合において有利であろう。そこで、例えば、上
記回転制御回路12をかかる倍速化が可能なように構成
しておき、上記のCPU60によりその回転速度の切り
替えを制御するようにすることも可能である。
【0020】次に、上記にその詳細構造を説明した記録
情報再生装置における同期信号検出(PLL)回路の切
り替え動作、特に、光ディスク上のある地点から他の地
点へ移動するシーク動作時におけるPLLの切り替え動
作について図3を用いて説明する。このシーク動作時に
は、まず、中央演算処理装置(CPU)60は、上記光
学ピックアップ20により読み取られ、同期信号検出回
路30や信号処理回路40により再生されたデータに基
づいて、光学ピックアップ20の光ディスク10上にお
ける現在位置を確認する(ステップS101)。これ
は、具体的には、光ディスク10上に書き込まれたデー
タにおけるLBA(Logical Block Address:トラック
のアドレス情報)を利用することにより行うことが出来
る。
【0021】続いて、シークする場所(アドレス)によ
り、横断すべきトラック数を算出して、カウンタに設定
する(ステップS102)。そして、CPU60は、こ
のカウンタの設定値を参照しながら、図示しない移動機
構により上記光学ピックアップ20を光ディスク10の
半径方向に移動させながらシーク動作を行うこととな
る。また、同時に、例えば添付の図4に示すようなテー
ブルを確認して、同期信号検出(PLL)回路の切り替
えポイントを横切るか否かを判定する(ステップS10
3)。なお、この図4に示すようなテーブルは、トラッ
クのアドレス情報に対応して予め同期信号検出(PL
L)回路の切り替えポイントを設定しておき、シークす
る移動先のアドレスによりPLL−1またはPLL−2
を切り替えるようにしたものであり、これは、上記CP
U内部あるいは外部の記憶装置内に予め記憶しておくこ
ととなる。
【0022】上記の判定の結果、PLLの切り替えポイ
ントを横切る(「Yes」)と判断する場合には、シー
ク動作を行う前にPLLの切り替える(ステップS10
4)、横切らない(「No」)と判断する場合には、上
記ステップS104を超えて、次のステップS105へ
ジャンプする。そして、このステップS105では、設
定したトラック数と横断したトラック数(トラッキング
エラー(TE)信号によりカウントする)とを比較しな
がら、その差がゼロになるまで、すなわち、設定トラッ
ク数と横断トラック数とが一致するまでシーク動作を行
う。そして、この設定トラック数と横断トラック数との
差がゼロになると、着地場所の確認を行って(ステップ
S106)、シーク動作処理を終了する。
【0023】上記の説明から明らかなように、以上に述
べた本発明になる記録情報再生装置によれば、それぞ
れ、その引き込み周波数帯域の異なる複数の位相同期
(PLL)回路30、30を用い、かつ、光ディスク1
0の記録面上の半径方向の位置に応じて、これら位相同
期(PLL)回路30、30を適宜切り換えることによ
り、光ディスク10から読み出されるシリアルデータの
転送速度に十分に対応することが可能となり、これによ
り、記録情報を確実に再生することが出来る。また、通
常の読み出し動作を行っている場合においても、その光
ディスク10上のトラック位置により位相同期(PL
L)回路30、30を切り替えることは、やはり、上記
のテーブルを利用することにより、適宜切り換えること
により容易に実現することが出来る。
【0024】また、上記の実施の形態になる記録情報再
生装置では、上記光ディスク10の記録面上の半径方向
の位置に対する位相同期(PLL)回路30、30の切
り換え位置(ポイント)は、予め所定のポイント(具体
的には、トラックのアドレス情報)を設定するものとし
て説明したが、本発明では、これのみに限定されること
なく、例えば、このPLLの切り換えポイントは、いわ
ゆる、学習制御により設定するようにすることも可能で
ある。
【0025】すなわち、ディスク規格によれば、記録さ
れる線速度及びトラック間ピッチにある程度の許容範囲
が設けられており、この許容範囲内での不均一(バラツ
キ)を吸収しないと、シーク場所を間違えたり、PLL
の切替を間違えてしまう。そのため、光ディスク10か
ら記録した情報が読み取れないことになる。そこで、光
ディスク10を記録情報再生装置に装着した後に、線速
度の検出、トラックピッチの検出を行い、各々に応じた
アクセステーブルに補正をかける。
【0026】図5〜図7には、このPLLの切り換えポ
イントの学習制御の一例を示す。具体的には、図5は学
習制御の処理フローの一例を示しており、図を参照して
説明すると、まず、光ディスクが記録情報再生装置に装
着されたことを検出し(ステップS201)、線速度を
検出する(ステップS202)。この線速度に関して
は、光ディスクに記録されている先頭アドレスを再生す
ることにより検出することが可能である。すなわち、こ
の先頭アドレスの物理的な位置は、規格上、決まってい
るので、その時再生検出する同期信号と次のそれとの時
間差により、線速度を検出することが出来る。
【0027】次に、光ディスクのトラックピッチを検出
する(ステップS203)。このトラックピッチに関し
ては、上記の中央演算処理装置(CPU)60が分かっ
ている本数だけジャンプさせ、そのジャンプした場所と
ジャンプする前の場所のデータ量の差(具体的には、ア
ドレスの差)及びトラック数より検出することが可能で
ある。その後、これら検出した線速度やトラックピッチ
に基づいてアクセステーブルの設定及びPLL切り替え
ポイントの設定を行う(ステップS204)。
【0028】ところで、この線速度やトラックピッチが
異なる場合、図6(a)及び(b)に示すような、半径
方向位置−データ転送速度特性を示す。特に、複数のP
LLを切り替えるポイント近傍へのシークを行った時
に、その位置が両方のPLLでカバーできる範囲に入れ
ばよいが、図7のように、半径方向の位置A点からB点
に移動させた場合、PLLの範囲が図のようであると、
B点での線速度が遅い場合はPLL2でしかロックしな
いことになる。同様に、トラックピッチでも同様になる
ので、これら線速度やトラックピッチを予め検出してお
いて、PLL切り替えのポイントを変えるようにする。
【0029】
【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかなよう
に、本発明になる光ディスクの記録情報再生方法とその
装置によれば、円盤状の光ディスクの記録面上に螺旋状
に線速度一定で記録された情報を角速度一定で読み取っ
て情報を再生する際、その読み取った信号の基本周波数
成分の変動にも拘わらず、記録情報を確実に再生するこ
とを可能とし、特に、高い倍速化においても、光ディス
クから読み出されるシリアルデータの転送速度の変化に
十分に対応して記録情報を確実に再生することが可能な
光ディスクの情報再生方法とその装置を提供することが
出来るという優れた効果を発揮する。
【0030】また、特に、PLLの切り換えポイントの
設定に学習制御を採用することにより、より光ディスク
のトラックピッチ等の不均一(バラツキ)による制御の
誤りをなくすことが出来、しいては、シーク時間の短縮
を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態になる光ディスクの記録情
報再生装置の構成を示すブロック図である。
【図2】上記光ディスクの記録情報再生装置において、
線速度一定に記録されたピット情報を角速度一定で再生
した場合における転送速度の変動を示す図である。
【図3】上記光ディスクの記録情報再生装置におけるシ
ーク動作時のPLL切り替え動作の一例を説明するフロ
ーチャート図である。
【図4】上記光ディスクの記録情報再生装置におけるシ
ーク動作時のPLL切り替えにおいて使用されるテーブ
ルの一例を示す説明図である。
【図5】上記シーク動作時のPLL切り替え動作に学習
制御を採用した例を説明するフローチャート図である。
【図6】線速度やトラックピッチが変動した場合の、線
速度一定に記録されたピット情報を角速度一定で再生し
た場合における転送速度の変動を示す図である。
【図7】シーク動作時のPLL切り替え動作における学
習制御の必要性を説明する図である。
【符号の説明】
10 光ディスク 20 光学ピックアップ 26 データスライス回路 30 同期信号検出(PLL)回路 40 信号処理回路 fPLL-1、fPLL-2 周波数帯域 50 スイッチ回路 60 中央演算処理装置(CPU)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円盤状の光ディスクの記録面上に線速度
    一定で記録された情報を角速度一定で読み取り、前記読
    み取った信号からその基本周波数成分を取り出して情報
    を再生する光ディスクの情報再生方法において、前記基
    本周波数成分の取り出しを行うために周波数帯域の異な
    る複数の位相同期回路を用い、かつ、上記光ディスクの
    記録面上の半径方向の位置に応じて、前記周波数帯域の
    異なる複数の位相同期回路を切り換えることを特徴とす
    る光ディスクの情報再生方法。
  2. 【請求項2】 前記請求項1に記載した光ディスクの情
    報再生方法において、前記光ディスクの記録面上の半径
    方向の位置に対する前記位相同期回路の切り換え位置を
    学習により設定することを特徴とする光ディスクの情報
    再生方法。
  3. 【請求項3】 円盤状の光ディスクを回転制御する手段
    と、前記光ディスクの記録面上に記録された情報を光学
    的に読み取る手段と、前記光学的読取手段により読み取
    った信号から前記情報を再生する手段とを備え、情報を
    記録面上に線速度一定で記録された円盤状の光ディスク
    を角速度一定で回転駆動しながら記録面上に記録された
    情報を再生する光ディスクの再生装置において、前記回
    転制御手段は前記光ディスクを角速度一定で回転駆動
    し、前記情報再生手段は前記読み取った信号からその基
    本周波数成分を取り出すための周波数帯域の異なる複数
    の位相同期回路を備えており、さらに、前記光ディスク
    の記録面上の半径方向の位置に応じて、前記複数の位相
    同期回路を選択する手段を設けたことを特徴とする光デ
    ィスクの再生装置。
  4. 【請求項4】 前記請求項3に記載した光ディスクの再
    生装置において、さらに、前記光ディスクの記録面上の
    半径方向の位置に対する前記位相同期回路の切り換え位
    置を学習により設定する手段を備えたことを特徴とする
    光ディスクの再生装置。
  5. 【請求項5】 前記請求項3に記載した光ディスクの再
    生装置において、前記情報再生手段の位相同期回路は、
    それぞれ、PLL回路により構成したことを特徴とする
    光ディスクの再生装置。
  6. 【請求項6】 前記請求項3に記載した光ディスクの再
    生装置において、前記選択手段は、前記光ディスク上の
    トラック情報に対応する特定の位相同期回路を予め記憶
    したテーブルを備えた演算手段により構成されているこ
    とを特徴とする光ディスクの再生装置。
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