JPH1116285A - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JPH1116285A
JPH1116285A JP16309697A JP16309697A JPH1116285A JP H1116285 A JPH1116285 A JP H1116285A JP 16309697 A JP16309697 A JP 16309697A JP 16309697 A JP16309697 A JP 16309697A JP H1116285 A JPH1116285 A JP H1116285A
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recording
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packet
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Susumu Chiaki
進 千秋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 w-spiral方式のディスクによって連続的に記
録及び再生ができ、且つ高転送レートのデータを記録及
び再生できる光ディスク装置の提供を目的とする。 【解決手段】 光ディスク装置1は、ランド部及びグル
ーブ部から信号記録面が形成されているディスク100
に対して記録及び再生する記録再生手段とされる光ピッ
クアップ2と、光ピックアップ2の記録及び再生を制御
して、上記パケットを記録及び再生単位としてランド部
及びグルーブ部に切り換えて記録及び再生する記録再生
制御機能を有するコントローラ4とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、データを記録及び
再生する光ディスク装置に関し、特にランド/グルーブ
方式を採用してディスクに対してデータを記録及び再生
する光ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ディスク等の記録媒体において、
記録容量を大きくとるために、ディスクのランド部及び
ブルーブ部の両方にデータを記録する、いわゆるランド
/グルーブ方式(以下、L/G方式という。)が提案さ
れている。
【0003】L/G方式には、ランド部とグルーブ部と
が一周に一回入れ替わってデータが記録されるシングル
・スパイラル方式(以下、s-spiral方式という。)と、
ランド部で記録開始したときにはずっとランド部にデー
タを記録又は再生し、また、グルーブ部で記録開始した
ときにはずっとグルーブ部にデータを記録又は再生する
ダブル・スパイラル方式(以下、w-spiral方式とい
う。)とが提案されている。
【0004】s-spiral方式では、トレース自体は連続的
にできる。また、w-spiral方式では、ランド部をトレー
スしている場合にはずっとランド部上でトレースを続
け、またグルーブをトレースしている場合にはずっとグ
ルーブ部上でトレースを続けている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、プ
リフォーマット(アドレス)とデータフォーマット(デ
ータ)とを独立に考えらえるアドレス、いわゆるウォブ
ルアドレスを入れてs-spiral方式を構成した場合、ラン
ド部とグルーブ部とが入れ替わるところでウォブルが途
切れてしまう。これでは、ディスク上にデータを連続的
に記録及び再生することが出来なくなる。
【0006】また、s-spiral方式では、データが記録さ
れるところでランド部とグルーブ部が入れ替わると、そ
れは、データにとって外乱になり、データにエラーが発
生してしまう。例えば、ランド部とグルーブ部とが入れ
替わると、光学的位相が発生し、それによる外乱により
エラーが生じてしまう。しかし、ランド部とグルーブ部
とが入れ替わるところに、データを記録しないようにし
たのでは、ウォブルアドレスの特徴が無駄になる。
【0007】従って、ウォブルアドレスを採用したs-sp
iral方式は構成しづらく、またメリットがないことにな
る。
【0008】一方、ピットによりアドレスを構成するア
ドレス、いわゆるピットアドレスを用いてs-spiral方式
を構成した場合、当該ピットアドレス部分にランド/グ
ルーブの入れ替わり部分をもってくることは可能にな
る。
【0009】このピットアドレスは、ランド部での最適
記録条件とグルーブ部での最適記録条件が異なる場合が
ある。例えば、条件設定、或いは、そのための検出設定
が信号の切り換え、例えばフォーカスバイアスの切り換
えで済むようであれば、ピットアドレス部分でランド/
グルーブの入れ替わりがあってもスムースにデータの連
続記録が行われる。しかし、信号の切り換えだけで済ま
ない場合、例えばサーボの再引き込みなどを伴う場合
は、ピットアドレス部分でのデータの連続な記録が不可
能となる。
【0010】以上のようなことからディスクにs-spiral
方式を採用するメリットは少なく、よって、L/G方式
であって他の方式、例えば上述のw-spiral方式を採用し
たディスクの使用が望まれる。
【0011】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みてな
されたものであって、w-spiral方式のディスクによって
連続的に記録及び再生ができ、且つ高転送レートのデー
タを記録及び再生できる光ディスク装置の提供を目的と
する。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ディスク
装置は、上述の課題を解決するために、ランド部及びグ
ルーブ部から信号記録面が形成されているディスクの当
該ランド部及びグルーブ部に記録及び再生する記録再生
手段と、記録再生手段の記録及び再生を制御して、主デ
ータを含むセクタを少なくとも1つ有するパケットを記
録及び再生単位としてランド部及びグルーブ部に切り換
えて記録及び再生する記録再生制御手段とを備える。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて詳しく説明する。この実施の形態は、円盤上の
記録媒体とされる光ディスクに対してデータを記録及び
再生するディスクである。
【0014】上記ディスクは、ランド部とグルーブ部に
よって信号記録面が形成され、ランド部及びグルーブ部
に対してデータが記録可能な、いわゆるL/G方式を採
用している。さらに、ディスクは、例えば、ランド部を
トレースしている場合にはずっとランド部上でトレース
を続け、またグルーブをトレースしている場合にはずっ
とグルーブ部上でトレースを続ける、いわゆるw-spiral
方式を採用している。なお、例えば、ディスクは、主デ
ータを含むセクタを複数有したパケットを記録及び再生
の単位とされている。
【0015】上記光ディスク装置は、図1に示すよう
に、ランド部及びグルーブ部から信号記録面が形成され
ているディスク100に対して記録及び再生する記録再
生手段とされる光ピックアップ2と、光ピックアップ2
の記録及び再生を制御して、上記パケットを記録及び再
生単位としてランド部及びグルーブ部に切り換えて記録
及び再生する記録再生制御機能を有するコントローラ4
とを備える。
【0016】また、光ディスク装置1は、ディスク10
0を回転操作するスピンドルモータ5と、スピンドルモ
ータ5及び光ピックアップ2についてサーボ制御を行う
サーボ制御回路6と、記録開始位置及び記録終了位置に
関する情報とされるディスク100のプリフォーマット
情報を検出するプリフォーマット再生回路7と、プリフ
ォーマット再生回路7からのプリフォーマット情報を基
にサーボ回路6に制御信号を出力するメカニカルコント
ローラ14と、プリフォーマット再生回路7から出力さ
れたデータを変換して出力する変換回路8と、変換回路
8で変換されたデータを基にタイミング制御信号を出力
するタイミングジェネレータ9と、少なくともアクセス
時間内にディスク100に記録又は再生するために転送
されてくるデータを一旦記憶する分の記憶容量を有して
いるバッファメモリ3と、バッファメモリ3に一旦記憶
されたデータが入力され、当該入力されたデータに対し
て変調処理を施して出力する変調回路10と、変調回路
10から出力された信号を基にディスク100に対して
出力される光ピックアップ2からのレーザのレーザパワ
ーを制御するレーザ出力制御回路11と、光ピックアッ
プ2から出力された再生信号を検出する信号検出器1
2、信号検出器12から出力された再生信号を復調処理
してバッファメモリ3に出力する復調回路13と、コン
トローラ4からバッファメモリ3に対して出力されたデ
ータにエラー訂正符号を付加するECC回路15とを備
える。
【0017】そして、光ディスク装置1は、コントロー
ラ4及びバッファメモリ3が、外部の機器等と接続され
るインターフェース部(以下、I/F部という。)16
を介して信号及びデータの入出力を行っている。
【0018】光ディスク装置1の各構成部の主要な部分
についてさらに詳しく説明する。
【0019】プリフォーマット再生回路7は、光ピック
アップ2からのプリフォーマット再生信号よりプリフォ
ーマットアドレス情報、及びタイミング情報等のプリフ
ォーマット情報を検出する。プリフォーマット再生回路
7から出力されたプリフォーマットアドレス情報は、メ
カニカルコントローラ14及び変換回路8に入力され
る。また、プリフォーマット再生回路7から出力された
タイミング情報は、変換回路8に入力される。
【0020】メカニカルコントローラ14は、プリフォ
ーマット再生回路7からのプリフォーマットアドレス情
報を基にスピンドルモータ5の回転,光ピックアップ2
におけるフォーカス,トラッキング及びスライドをサー
ボ処理するサーボ回路6を制御する。このメカニカルコ
ントローラ14は、コントローラ4によって制御されて
いる。
【0021】コントローラ4は、各種回路等を制御する
機能を有しており、例えば、バッファメモリ3に記憶さ
れるデータの入出力制御を行う。コントローラ4は、変
換回路8から入力されるパケットナンバ及びタイミング
情報によって、バッファメモリ3等の制御を行う。
【0022】変換回路8は、プリフォーマット再生回路
7からのプリフォーマットアドレス情報及びタイミング
情報をそれぞれパケットナンバ及びタイミング信号に変
換して、タイミングジェネレータ9及び上記コントロー
ラ4に出力する。
【0023】タイミングジェネレータ9は、入力された
パケットナンバ及びタイミング信号をもとにタイミング
制御信号を出力する。タイミング制御信号は、変調回路
10及び復調回路13に入力される。
【0024】変調回路10は、記録時にバッファメモリ
3からのデータが入力される回路であって、タイミング
ジェネレータ9からのタイミング制御信号に基づいてバ
ッファメモリ3からのデータを変調してレーザ出力制御
回路11に出力する。レーザ出力制御回路11は、変調
回路10から入力される信号に基づいて、光ピックアッ
プ2のレーザ出力を変化させて、ディスク100へのデ
ータの記録を行う。このレーザ出力制御回路11は、デ
ィスク100の信号記録面への記録区間を、タイミング
ジェネレータ9からのライトゲート(Write Ga
te)信号によって決定している。
【0025】上記変調回路10と同様にタイミングジェ
ネレータ9からのタイミング制御信号が入力される復調
回路13は、当該入力された制御信号に基づいて信号検
出器2から出力されるディスク100からの再生信号を
復調する。そして、復調回路10は、復調した再生信号
をバッファメモリ3に出力する。ディスク100上の再
生区間は、この復調回路13に入力されるタイミングジ
ェネレータ9から出力されるリードゲート(Read
Gate)信号によって決定される。
【0026】バッファメモリ3は、復調回路13から出
力されるデータを記憶して、例えばI/F部16に出力
する。また、バッファメモリ3は、外部からの入力され
るデータを一旦記憶して変調回路10に出力する。
【0027】このバッファメモリ3は、上述したよう
に、少なくともアクセス時間内にディスク100に記録
するために転送されてくるデータ、例えばI/F部16
を介して外部のアプリケーションから転送されてくるデ
ータ、を一旦記憶する記憶容量を有している。バッファ
メモリ3は、当該バッファメモリ3へのデータの入出力
がコントローラ4によって制御される。
【0028】このように構成した光ディスク装置1は、
パケット単位で記録及び再生を行うことができるため
に、ディスクに対して連続的にデータを記録及び再生す
ることができる。
【0029】例えば、バッファメモリ3を備えた光ディ
スク装置1は、記録時には、当該バッファメモリ3から
そのパケット分のデータが出力されたら、コントローラ
4によって、メカニカルコントローラ14に次のパケッ
トの記録位置へのアクセスを要求する。このとき、光デ
ィスク装置1は、例えば図2に示す動作タイミングによ
って、データを記録することで、アクセスがなされても
アプリケーションからの転送されてくるデータをバッフ
ァメモリ3に記憶することができる。これにより、光デ
ィスク装置1は、アプリケーションから転送さてくるデ
ータを連続的に記録することができる。
【0030】また、再生時には、光ディスク装置1は、
パケット分のデータがバッファメモリ3に取り込まれて
から、コントローラ4によって、メカニカルコントロー
ラ14に次のパケットの記録位置へのアクセスを要求す
ることで、アクセスが必要とされるときでもアプリケー
ションに対してデータの再生を連続的に行うことができ
る。
【0031】例えば、バッファメモリ3のデータ記憶容
量を以下のように決定する。ここで、図2に示す動作タ
イミングを参照する。
【0032】(1)式には、1パケット分のデータを記
録するのに要するある時間において記録できる当該1パ
ケットのセクタ数nを示している。
【0033】 n=r×s×w ・・・(1) ここで、sはセクタ数/秒、rは回転数/秒、wは1パ
ケットの記録に要する時間(秒)である。
【0034】また、(2)式には、ユーザが使う時間及
びユーザ転送レートによって決定される1パケットのデ
ータ量を示している。
【0035】 u×t=m×n=m×r×s×w ・・・(2) ここで、uはユーザ転送レート、tは1パケットをユー
ザ(アプリケーション)が使う時間(秒)、mは1セク
タ内のユーザデータ数(kbytes)である。
【0036】例えば、ランド部に対するデータの記録が
終わり、元の位置のグルーブ部にきて記録又は再生を再
開する場合、図3に示すようになる。なお、図3は、隣
接するランド部とグルーブ部とでデータの記録開始位置
及び記録終了位置が隣合っているw-spiral方式のディス
クを図示するものであって、図中の*部と*部は実際に
つながっている。
【0037】例えば、図3において、ランド部に対し
てデータの記録を終了してから元の位置のグルーブ部
にきて記録を再開するまでのアクセス時間aは、連続的
に記録又は再生を行うことを条件とすると、(3)式が
成り立たなければならない。
【0038】 a<t−w ・・・(3) なお、上記アクセス時間aは、詳しくは、必要なトラッ
クをジャンプする時間(或いはシークする時間)と回転
待ちの時間とその他記録までに必要な時間などを含んだ
時間である。
【0039】一般的には、上記ユーザ転送レートはアプ
リケーションの要求に依り決定され、また、一周当たり
のセクタ数は記録密度の面から決定され、そして、ディ
スクの回転数は信号記録手段とされるドライブ側の動作
速度から、あるいはディスク側の記録密度等から決定さ
れる。なお、例えば、ユーザ転送レートuは20Mbp
s、1周当たりのセクタ数sは4セクタ/1周、回転数
rは40回転/秒である。また、符号など論理的な緒言
から1セクタ内のユーザデータ数mを32kByte=25
6kbitsである。
【0040】上述のようにして得た上記(1)式、
(2)式、(3)式から(4)式が決定される。
【0041】 a<t−w ・・・(4) ここで、現実的に必要なアクセス時間aを設定すること
で、a,w,tが決まり、式(1)よりnも決まる。よ
って、必要なバッファメモリ3の記憶容量αは、(5)
式に示すように得ることができる。
【0042】 α=u×(t−w) ・・・(5) このように決定した記憶容量αを有するバッファメモリ
3を備えることで、光ディスク装置1は、上述のよう
に、連続的に記録再生を行うことができ、且つ高転送レ
ートに対応して記録及び再生を行うことが可能になる。
【0043】なお、ランド部とグルーブ部の記録条件が
異なる場合には、アクセス中に設定変更を行うか、或い
は必要な変更時間を上記アクセス時間aに含ようにす
る。これにより、光ディスク装置1は、上記設定変更を
行っても、連続して記録及び再生を行うことができる。
【0044】また、光ディスク装置1は、複数パケット
を連続記録する場合、ランド部又はグルーブ部を連続し
て記録した後に今度はグルーブ部又はランド部にパケッ
トを記録して複数のパケットをディスク100に記録す
る。例えば、図4に示すように、ランド部→グルーブ
部→グルーブ部→ランド部というように、複数の
パケットを記録する。このようにすることで、光ディス
ク装置1は、回転待ちを減らすことができる。
【0045】なお、光ディスク装置1は、信号記録領域
が複数ゾーンに分割されたディスクを用いる場合は、各
ゾーンにおける1周あたりのセクタ数、回転数について
計算し、必要なアクセス時間を考慮し、すべて満たすよ
うなバッファメモリ3を備える。
【0046】例えば、z−clv(ゾーン−clv)方
式では、ディスクの記録再生時の転送レートをほぼ一定
にするため、ゾーンによらず必要なバッファメモリ3の
記憶容量をほぼ一定にする。このようにすれば、w-spir
al方式が採用されたディスクであっても高転送レートで
連続記録再生を行うことができる。
【0047】また、ディスク100上のデータ転送レー
ト(ユーザデータ変換)が、ユーザ転送レートよりも十
分に高くない場合には、パケット長を大きくとる必要が
あり、また、光ディスク装置1のアクセス時間が多く必
要とされる場合にも、パケット長を大きくとる必要があ
る。例えば、a=100(msec)とすると、100
(msec)<wとなり、200(msec)<tであると
き、バッファメモリ3の記憶容量を2Mbitsにする。
【0048】これにより、光ディスク装置1は、ディス
ク100のデータ転送レートが低いときでも、或いはア
クセス時間が多く必要とされるときでも、連続してデー
タを記録及び再生することができる。
【0049】また、光ディスク装置1は、パケット長さ
をセクタ長さとなるように記録及び再生を行うこともで
きる。この場合、ランダムアクセスが必要なショートフ
ァイルをコンピュータ・ストレージ用など他の用途に用
いることができる。
【0050】なお、光ディスク100のランド部或いは
グルーブ部に対して記録又は再生されるパケットは、例
えば図5(a)に示すように構成される。
【0051】パケットPKTは、パケット単位で付加さ
れるヘッダHと、複数のセクタSとから構成される。な
お、各パケットPKT間にはギャップ(Gap)が形成
されている。例えば、パケットPKTは、図5(a)に
おいては40セクタを有して構成している。
【0052】ヘッダHは、APCと、回転時再生補正信
号とされるVFOとを各1つ有している。また、このヘ
ッダの再生時間軸後端には、パケットマークPMが付加
されている。
【0053】セクタSは、複数のECCブロックとされ
るデータから構成されている。そして、セクタSには、
再生時間軸前端にアドレスマークAMが付加されてい
る。なお、各セクタSは、レシンク(resync)な
どの同期情報が付加されて、当該1のセクタを構成す
る。
【0054】よって、上記パケットPKTは、APC,
VFO,同期信号(パケットマーク),ギャップ等のヘ
ッダ情報をパケット単位で付加されている。光ディスク
装置1は、記録時に、変調回路10でデータを変調する
とともに、この各パターンとされるAPC,VFO,同
期信号(パケットマーク)を付加している。この光ディ
スク装置1は、図5(b)に示すように、記録する区
間、ライトゲート信号をレーザ出力制御回路11に出力
して、レーザ出力制御回路11によって記録パワーで記
録する。
【0055】また、光ディスク装置1は、再生時には、
VFO領域からリードゲート信号によって、PLLを引
き込み、同期引き込みを行い、再生信号を復調回路13
において復調する。
【0056】なお、W/Rタイミング信号は、図5
(c)に示すようになる。また、プリフォーマット信号
は、図5(d)に示すようになる。
【0057】上記パケットPKTは、APC,VFO,
同期信号(パケットマーク),ギャップのヘッダ情報を
パケット単位で付加されているが、従来は、各セクタ毎
にAPC,VFO,同期信号(パケットマーク),ギャ
ップ等のヘッダ情報を付加しており、また、プリアドレ
スがピットアドレスで入れられているディスクの場合に
は、そのピットアドレスが入れられている単位毎に、デ
ータエリアも分断されるので、セクタごとにVF0等が
付加されていた。
【0058】したがって、1パケットをAPC,VF
O,同期信号(パケットマーク),ギャップのヘッダ情
報をパケット単位で付加することで、従来よりも冗長度
が少なくなっている。
【0059】また、本例において、プリフォーマット情
報をプリピットで入れた方式の場合で、プリピット区間
が短く、この間PLLの位相情報をホールドすることが
できる場合には、VF0領域はパケット単位で良く、や
はり冗長度が少なくて済む。
【0060】よって、光ディスク装置1は、このように
冗長度が少ないデータを記録及び再生することができる
ために高転送レートに対応した記録及び再生を行うこと
ができる。
【0061】また、光ディスク装置1は、ヘッダ以外か
らでもデータ再生時に必要な同期クロックを得ることで
ヘッダが付加されていない再生専用のディスクについて
も再生することもできる。この場合、光ディスク装置1
は、再生に必要な引き込み時間分(VFOに相当)だけ
仮想的なパケットヘッダとして、所望のパケット又はセ
クタより一定区間前からリードゲート信号を復調回路に
出力して再生動作を行う。
【0062】
【発明の効果】本発明に係る光ディスク装置は、ランド
部及びグルーブ部から信号記録面が形成されているディ
スクの当該ランド部及びグルーブ部に記録及び再生を行
う記録再生手段と、記録再生手段の記録及び再生を制御
して、主データを含むセクタを少なくとも1つ有するパ
ケットを記及び再生単位としてランド部及びグルーブ部
に切り換えて記録及び再生する記録再生手段とを備える
ことで、パケット単位で記録及び再生を行うことができ
るために、ディスクに対して連続的にデータを記録及び
再生することができる。
【0063】さらに、本発明に係る光ディスク装置は、
少なくともアクセス時間内にディスクに記録又は再生す
るために転送されてくるデータを一旦記憶する分の記憶
容量を有している記憶手段も備えることで、例えば、ア
プリケーションから転送されてくるデータを高転送レー
ト且つ連続的に記録でき、また、アプリケーションに対
して高転送レートかつ連続的に再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態となる光ディスク装置を示
す回路図である。
【図2】上記光ディスク装置の記録時の動作タイミング
を示す図である。
【図3】上記光ディスク装置がw-spiral方式のディスク
に対するデータの記録又は再生を行ったときを示す図で
ある。
【図4】上記光ディスク装置が他の記録によってw-spir
al方式のディスクに対してデータを記録したときを示す
図である。
【図5】上記光ディスク装置によって記録又は再生され
るディスクのパケットについて示す図である。
【符号の説明】
1 光ディスク装置、2 光ピックアップ、3 バッフ
ァメモリ、4 コントローラ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号記録面がランド部及びグルーブ部に
    よって形成されているディスクの当該ランド部及びグル
    ーブ部に記録及び再生を行う記録再生手段と、 上記記録再生手段の記録及び再生を制御して、主データ
    を含むセクタを少なくとも1つ有するパケットを記録及
    び再生単位として上記ランド部及び上記グルーブ部に切
    り換えて記録及び再生する記録再生制御手段と を備えることを特徴とする光ディスク装置。
  2. 【請求項2】 上記記録再生制御手段は、ディスクのプ
    リフォーマット情報から記録開始位置及び記録終了位置
    を得ることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装
    置。
  3. 【請求項3】 上記プリフォーマット情報を検出する位
    置情報検出手段を備え、この位置情報検出手段が検出し
    た上記プリフォーマット情報を基に上記パケット単位と
    して上記ディスクに対して記録及び再生することを特徴
    とする請求項1記載の光ディスク装置。
  4. 【請求項4】 上記パケット単位でヘッダ情報を付加し
    て記録することを特徴とする請求項1記載の光ディスク
    装置。
  5. 【請求項5】 上記パケットの先頭に付加されている回
    転時再生補正信号から再生を開始することを特徴とする
    請求項1記載の光ディスク装置。
  6. 【請求項6】 上記パケットは、上記セクタ数を変化さ
    せることで可変長とされることを特徴とする請求項1記
    載の光ディスク装置。
  7. 【請求項7】 上記ディスクは、隣接するランド部とグ
    ルーブ部とでデータの記録開始位置及び記録終了位置が
    隣合っており、上記ランド部又は上記グルーブ部に連続
    して上記パケットを記録した後に上記グルーブ部又は上
    記ランド部にパケットを記録することで、複数のパケッ
    トを記録することを特徴とする請求項1記載の光ディス
    ク装置。
  8. 【請求項8】 少なくともアクセス時間内に上記ディス
    クに記録及び再生するために転送されてくるデータを一
    旦記憶する分の記憶容量を有している記憶手段を備えて
    いることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
  9. 【請求項9】 上記ランド部と上記グルーブ部の記録条
    件が異なるときには、上記アクセス時間内に設定変更を
    行うことを特徴とする請求項8記載の光ディスク装置。
  10. 【請求項10】 上記アクセス時間により上記パケット
    長さを決定することを特徴とする請求項8記載の光ディ
    スク装置。
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