JPS63214919A - 光デイスクおよびその再生方法 - Google Patents

光デイスクおよびその再生方法

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JPS63214919A
JPS63214919A JP62046842A JP4684287A JPS63214919A JP S63214919 A JPS63214919 A JP S63214919A JP 62046842 A JP62046842 A JP 62046842A JP 4684287 A JP4684287 A JP 4684287A JP S63214919 A JPS63214919 A JP S63214919A
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information pit
optical disc
track
light
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JP62046842A
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Hiroshi Nagate
弘 長手
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Maxell Ltd
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Hitachi Maxell Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報トラックを形成する情報ピットによる回
折現象を利用し、該情報トラックから情報信号を再生可
能とした光ディスクおよびその再生方法に関する。
〔従来の技術〕
光ディスクに情報信号を記録する場合には、光ビームを
情報信号で変調し、回転する光ディスクに照射される。
これにより、光ディスク上には、情報信号に応じて変化
する情報ピット列からなる情報トラックが螺旋状もしく
は同心円状に形成される。
情報トラックを構成する情報ピットの形態は、従来、種
々のものが知られているが、その−例として、回折現象
を利用して情報信号の再生を可能としたものがある。こ
れは、情報ピットを照射される光ビームの波長の1/4
の深さのくぼみ状とし、かつ情報信号の長さが変わるよ
うにしたものである。かかる光ディスクに再生用の光ビ
ームを照射すると、第8図に示すように、光ディスクに
スポット2が生ずるが、このスポット2の直径は情報ピ
ット1の幅よりも大きく設定されている。この光ビーム
が情報ピット1間に照射されると、光ビームは全反射す
るが、光ビームが情報ピットlに照射されると、情報ピ
ット1の周辺部で反射される光と情報ピット内で反射さ
れる光との干渉が生ずる。光ディスクからの反射光は受
光素子に受光されるが、情報ピット1では干渉が生ずる
ために、受光素子の受光量は光ビームが情報ピット1に
照射された場合と情報ピット1間に照射された場合とで
異なり、これより、情報ピット列が検出できて情報信号
の再生が可能となる。
なお、かかる光ディスクに−おいて、情報トラックのピ
ッチ1.6μm、情報トラックの幅(すなわち、情報ピ
ット1の幅)は約0.4〜0.6μm、スポット2の直
径は約1.6μmに設定されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上記従来の光ディスクにおいては、第8図に
符号T+ 、Tz 、Tsで示すように、各情報トラッ
クは夫々1列の情報ピット1からなっている。一般に、
記録再生システムにおいて、記録媒体の記録密度を高め
、コンパクトな記録媒体に長時間の情報信号を記録、再
生できることが望まれており、上記従来の光ディスクに
おいて、この要望を満足させる1つの方法としては、情
報トラックの幅、ピッチを狭くする方法がある。
しかしながら、再生時のトラッキングが良好に行なわれ
るためには、情報トラックのピッチが光ディスクの内周
から外周までの記録領域の全体にわたって一定とするこ
とが必要であるが、情報トラックのピッチが狭くなると
、それだけこのピッチを高い精度で一定にすることが困
難となり、したがって、自ずから記録密度が制限されて
しまうことになる。
また、上記従来の光ディスクのように、情報トラックが
1列の情報ピットからなる場合には、各情報トラックに
は夫々lチャンネルの情報信号しか記録されないから、
再生走査中の情報トラックからは1チヤンネルの情報信
号しか再生されない。
このために、情報転送レートは再生される1種類の情報
信号によって決まってしまい、これ以上の情報転送レー
トを得ることができない、ここで、情報転送レートとは
単位時間当りに再生される情報量であり、情報転送レー
トが大きいほど再生される情報量が大きいのであるが、
上記従来の光ディスクでは、情報トラックを再生走査し
たときに、1種類の情報信号が再生される情報転送レー
トしか得られない。
本発明の目的は、かかる問題点を解消し、記録密度、情
報転送レートを大幅に高めることができるようにした光
ディスクおよびその再生方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明は、情報トラックを
2列の情報ピット列からなるようにしたものである。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。
第1図は本発明による光ディスクの一実施例を示す部分
拡大図であって、IL、IRは情報ピット、2.3はビ
ームスポット、PL、pHは情報ピット列、T+、T□
l T3は情報トラックである。
同図において、各情報トラックT+ 、Tz 、T3は
情報ピットILの情報ピット列PLと情報ピットIRの
情報ピット列P8との2列の情報ピット列からなる。こ
こで、情報ピットILの情報ピット列PLは、図面上左
側にあるから、左情報ピット列といい、これに対して情
報ピットIRの情報ピット列Piは右情報ビット列とい
うことにする。
同一情報トラックにおける左、右情報ビット列Pt、P
aは、情報ピットIL、IRが極めて近接するように、
形成されるが、情報ピットLL。
IRが接するようにもしくは互いに一部が重なるように
、形成されてもよい。従来用いてきた光ディスクの情報
書込読取装置(以後ドライバーと略す)を用い、そのヘ
ッドに用いられるスポット径を用いる場合情報トラック
’r+ 、Tt 、Tsのピッチ21幅Wを夫々、従来
の光ディスクと同様に、1.5.trm、約0.4〜0
.6 μmとすると、情報ピットIL、IRの幅Wは約
0.2〜0.3 pmとすることができる。
左情報ピット列PLと右情報ピット列Plとには別々の
情報信号が記録される。これら情報を再生する場合には
、従来の光ディスクシステムと同様に、単一の光ビーム
を用いるが、その再生方法として、スポット2が形成さ
れるように、同一情報トラックの左、右情報ピット列P
L、P、lに光ビームを照射する場合と、スポット3が
形成されるように、隣り合う情報トラックの一方の右情
報ビット列Pmと他方の左情報ピット列PLとに光ビー
ムを照射する場合とがあり、いずれも左情報ピット列P
Lに記録された情報信号と右情報ビット列P+tに記録
された情報信号とを同時に再生することができる。
この場合、同一情報トラックの左、右情報ビット列PL
、PIに光ビームを照射する場合とスポット3が形成さ
れるように、隣り合う情報トラックの一方の右情報ピッ
ト列PIIと他方の左情報ピット列PLとに光ビームを
照射する場合を区別する方法は、従来の5・1/4“光
ディスク標準化カートリッジにあるような、溝上トラッ
キングか溝間トラッキングかの識別穴を用いて、ディス
ク装置に識別させて、トラッキングサーボ信号の極性を
切り換える方法等がある。
第2図はかかる情報トラックを形成するための原盤カッ
ティング方法の一具体例を示す構成図であって、4はレ
ーザ源、5,5I、5!はレーザビーム、6は波長板、
7は偏光ビームスプリッタ、8は反射ミラー、9.10
は光変調器、11は反射ミラー、12は偏光ビームスプ
リッタ、13は反射ミラー、14は対物レンズ、15は
原盤である。
同図において、カッティングに用いられる光ビームはレ
ーザビームであり、これはレーザ源4から出射される。
このレーザビーム5は波長板6で所定の偏光面となり、
偏光ビームスプリツタフにより、偏光面が互いに90″
のレーザビーム51゜5tに分割される。一方のレーザ
ビーム5.は光変調器9で一方の情報信号により変調さ
れ、また、他方のレーザビーム5□は反射ミラー8で反
射され、光変調器10で他方の情報信号により変調され
た後、反射ミラー11で反射され、夫々偏光ビームスプ
リッタ12に入る。偏光ビームスプリッタ12はレーザ
ビーム5.を通過させ、これと偏光面が直交するレーザ
ビーム5Iをレーザビーム58と平行となるように屈折
させる。これらレーザビーム51.5□は反射ミラー1
3で反射され、対物レンズ14によって回転する原盤1
5上に収束される。原盤15上には、レーザビーム5I
が照射されることにより、第1図に示した情報ピットI
Lの左情報ピット列PLが、また、レーザビーム58が
照射されることにより、情報ピットIRの右情報ピット
列Paが夫々同時に形成される0反射ミラー13゜対物
レンズ14は原盤15の半径方向に連続的もしくは間欠
的に移送され、これによって左、右情報ピット列PL、
P、からなる情報トラックが螺旋状もしくは同心円状に
形成される。
ここで、同一トラックの情報ピットIL、IRが互いに
極めて近接するように、または互いに接するように、も
しくは互いに一部が重複するように、反射ミラー11.
偏光ビームスプリッタ12などが配置される。
次に、第1図に示した情報トラックからの情報信号の再
生方法について説明する。
第3図は同一情報トラックの左、右情報ピット列PL、
Plに単一の光ビーム2を照射する場合の実施例を示す
ものである。同図(a)は情報トラックに対するビーム
スポットの位置関係を示し、同図(blは光検出器での
再生スポットの強度を示している。同図(b)のYは光
検出器での同一情報トラックの左、右情報ピット列PL
+Plの境界に対応するものである。また、同図(C)
は右情報ピット列Pえからの再生信号SRのレベルと左
情報ピット列PLからの再生信号SLのレベルとを示し
ている。
いま、第3図(a)に示すように、右情報ピット列pH
に情報ピットIRがあって左情報ピット列PLに情報ピ
ットIしがない位置に光ビームが照射されてビームスポ
ット2Aが形成されたものとすると、情報ピットIRの
左エツジで左側に片寄った回折光が、右エツジで右側に
片寄った回折光が夫々性ずる。ここで、ビームスポット
2Aの中心が左、右情報ピット列PL、PIIの境界に
一致するようにトラッキング制御が行なわれているとす
ると、ビームスポット2A内では、左、右情報ピット列
PL、pHの境界で光ビームの照射量が最大となるので
、情報ピットIRの左エツジによる回折光の方が右エツ
ジによる回折光よりも強度が充分に強い、このために、
第3図(blに示すように、光検出器での再生スポット
の強度分布はY軸に関して左側に片寄ったものとなる。
そこで、光検出器がY軸に関して右側の受光量を検出す
る右側の受光部と左側の受光量とを検出する左側の受光
部とからなるものとすると、右側の検出部は右情報ピッ
ト列Paからの反射光を受光し、左側の検出部は左情報
ピット列PLからの反射光を受光することになり、第3
図(C1に示すように、右側の検出部からは右情報ピッ
ト列P8からの反射光量に応じた“L”(低レベル)の
信号8つが得られ、左側の検出部からは左情報ピット列
PLからの反射光の受光量に応じた“H” (高レベル
)の(t 号s tが得られる。
第3図(a)に示すように、左、右情報ピット列pt。
PIに各々情報ピットIL、IRがある位置に光ビーム
が照射されてビームスポット2Bが形成された場合には
、情報ピッ)IL、IRの深さが光ビームの波長の1/
4に設定されているために、光ビームのうちの情報ピッ
トIL、IR内から反射される部分と情報ピッ)IL、
IR外から反射される部分との干渉量が多くなる。この
ために、第3図山)に示すように、光検出器の受光量は
全体的に少なくなり、第3図(C1に示すように、この
光検出器の右側の検出部から得られる信号SIIも左側
の検出部から得られる信号SLも“L”となる。
第3図(a)に示すように、右情報ピット列PIlに情
報ピットがなくて左情報ピット列PLに情報ピットI 
Lがある位置に光ビームが照射されてビームスボッ)2
Cが形成された場合には、情報ピットILの右エツジで
強い回折光が生じ、第3図(blに示すように、光検出
器の再生スポットの強度は右側の検出部側に片寄る。こ
のために、右側の検出部から得られる信号S、は“H”
となり、左側の検出部から得られる信号SLは“L”と
なる。
第3図(a)に示すように、左、右情報ピット列PL+
P、に情報ピットがない位置に光ビームが照射されてビ
ームスポット2Dが形成される場合には、この位置から
光ビームがほとんど反射され、光検出器では、第3図山
)に示すように、左側、右側の検出部の受光量は多い。
このために、これら検出部から得られる信号SL、S□
はともに“H”となる。
このようにして、左、右情報ピット列PL、P*の情報
ピットの有無を検出でき、したがって、夫々の情報ピッ
ト列から情報信号を再生できる。
第4図は情報トラックの一方の情報ピット列とこれに隣
接する情報トラックの一方の情報ピット列とに単一の光
ビームを照射する場合の実施例を示しており、同図では
、情報トラックT、の右情報ピット列P、とその右側の
情報トラックT2の左情報ピット列PLとに光ビーム3
が照射される場合を示している。
第4図(a)に示すように、右側の情報トラックT8の
左情報ピット列P、に情報ピットILがあって左側の情
報トラックT+の右情報ピット列PKに情報ピットがな
い位置に光ビームが照射されてビームスポット3Aが生
じた場合には、情報トラックT8の情報ピットILの左
エツジで左側に片寄る回折光が生じ、光検出器では、第
4図(b)に示すように、再生スポットの強度分布は左
側の検出部側に片寄る(なお、同図(blのY軸は情報
トラックT、、T、の境界に相当する)。したがって、
第4図(C)に示すように、左側の受光部で得られる信
号S、は“H”となり、右側の受光部で得られる信号S
IIは“L″となる。
第4図(a)に示すように、情報トラックT、の右情報
ピット列P、lに情報ピットIRがあって情報トラック
T2の左情報ピット列PLにも情報ピッ)ILがある位
置に光ビームが照射されてビームスポット3Bが生じた
場合には、光ビームのうち情報トラックT、の右情報ピ
ット列P、内から反射される部分と情報トラックT t
 、 T z間から反射される部分との干渉量が多くな
り、また、光ビームのうち情報トラックT2の左情報ピ
ット列PL内から反射される部分と情報トラックT+ 
、Tz間から反射される部分との干渉量が多くなり、第
4図(b)に示すように、光検出器の受光量が全体的に
低くなる。このために、光検出器の左側、右側の受光部
で得られる信号SL、SRはともにL”となる。
第4図(a)に示すように、情報トラックT、の右情報
ピット列pHlに情報ピットIRがあって情報トラック
Ttの左情報ピット列PLには情報ピットがない位置に
光ビームが照」(されてビームスポット3Cが生じた場
合には、情報トラックT、の情報ピッ1−IRの右エツ
ジで右側に片寄る回折光が生じ、光検出器では、第4図
(blに示すように、再生スポットの強度分布は右側の
受光部側に片寄る。このために、第4図(C1に示すよ
うに、右側の受光部で得られる信号S、Iは“H”とな
り、左側の受光部で得られる信号SLは’L”となる。
第4図(a)に示すように、情報トラックT、の右情報
ピット列P、情報トラックT、の左情報ピット列PLの
いずれにも情報ピットがない位置に光ビームが照射され
てビームスポット3Dが生じた場合には、このビームス
ポット3Dの全体にわたって反射が行なわれ、光検出器
では、第4図(b)に示すように、光検出器の左側、右
側の受光部の受光量は多い。このために、これら検出部
から得られる信号SL、311はともにH′″となる。
第5図は第3図または第4図に示した実施例による光デ
ィスク再生装置の一興体例を示す構成図であって、16
は光ディスク、17はレーザ源、18はコリメータレン
ズ、19は集束レンズ、20はハーフミラ−121は光
検出器、21Lは左側受光部、21Rは右側受光部、2
2L、22Rは増幅器、23L、 23Rは波形整形回
路、24L、24Rは出力端子、25.25’はレーザ
ビームである。
同図において、光ディスク16上には、第1図に示した
ように、2つの情報ビット列からなる情報トラックが形
成されている。レーザ源17から射出したレーザビーム
25はコリメータレンズ18で平行ビームとなり、ハー
フミラ−20で反射された後、集束レンズ19で回転す
る光ディスク16上に集束される。これにより、第3図
もしくは第4図に示したように、ビームスポット2もし
くは3が生ずる。
第3図もしくは第4図で説明した現象にもとすいて得ら
れる光ディスク16の反射レーザビーム25′は集束レ
ンズ19で平行レーザビームとなり、ハーフミラ−20
を通過して光検出器21に照射される。
ここで、光ディスク16上で第3図に示すようにビーム
スポット2が生ずるものとすると、光検出器21の左側
受光部21Lは反射レーザビーム25′のうちの情報ト
ラックの左情報ピット列からの反射部分を受光し、右側
受光部21Rは同じ情報トラックの右情報ピット列から
の反射部分を受光するものとする。また、光ディスク1
6上で第4図に示すようにビームスポット3が生ずるも
のとすると、光検出器21の左側受光部21Lは反射レ
ーザビーム25′のうち情報トラック]゛8の右情報ピ
ット列がらの反射部分を受光し、右側受光部21Rはこ
の情報トラックT、の右側に隣接する情報トラックT2
の左情報ピット列からの反射部分を受光するものとする
そこで、このようにレーザビーム25で2つの情報ビッ
ト列が走査されると、第3図(blもしくは第4図(b
)で説明したことから、走査される2つの情報ピット列
のうちの左側に配置される情報ピット列のレーザビーム
照射部分に情報ビットがあるか否かによって左側受光部
21Lの出力信号のレベルが変化し、右側受光部21R
の出力信号も右側に配置される情報ピット列のレーザビ
ーム照射部分に情報ビットが有るか否かに応じて変動す
る。左側受光部21L、右側受光部21Rの出力信号は
夫々増幅H22L、22Rで増幅され、レベル比較回路
などからなる波形整形回路23L、23Rで波形整形さ
れる。
ここで、第3図もしくは第4図で説明したことから明ら
かなように、左側受光部21L、右側受光部21Rの出
力信号のレベルは、光ディスク16上のビームスポット
内に情報ビットがあるときよりもそれがないときの方が
高くなる。したがって、出力端子24L、24Rに得ら
れる信号S、、S、は、夫々、光ディスク16上のビー
ムスポット内に情報ビットがあるときとないときとでレ
ベルがH″。
“L”と異なる信号であり、これらを復調することによ
ってレーザビーム25で走査される2つの情報ピット列
に記録された情報信号が得られる。
光検出器21としては、第6図(a)に示すように、2
つの受光部21L、 21Rを同一平面上に配置した2
分割ディテクタであってもよいし、同図(blに示すよ
うに、同一平面上に3つの受光部21L、21R。
215を配置した3分割ディテクタとし、左側の受光部
21Lで光ディスク上の走査される2つの情報ピット列
のうちの左側に配置される情報ピット列からの光を受光
し、右側の受光21Rで同じく右側に配置される情報ピ
ット列からの光を受光するようにしてもよい。
第7図は第3図または第4図による光ディスク再生装置
の他の具体例を示す構成図であって、25L’ 、25
R’は光ビーム、26は反射ミラー、27L、27Rは
光検出器であり、第5図に対応する部分には同一符号を
つけて重複する説明は省略する。
第7図において、ここでは、光ディスク16上のビーム
スポットの左半分の部分からの反射光と、右半分の部分
からの反射光とを所定の角度で折れ曲がった反射ミラー
26でもって分離し、分離された2つの反射ビーム25
L’ 、25R’は各々光検出器27L、27Rで受光
される。光検出器27L、27Rの出力信号は、第5図
に示した実施例と同様に処理され、夫々の情報ピット列
に記録されている情報信号が再生される。
なお、この実施例においては、反射ミラー26の代りに
プリズムなどの他の手段を用いてもよい。
また、第5図および第7図に示したように、光ディスク
再生装置においては、2つの情報ピット列を同時に再生
走査するものであるから、これらの再生信号の直流分を
検出してレベル比較することにより、トラッキング制御
信号を得ることができ、従来の光ディスク再生装置のよ
うに、別個のトラッキング検出手段を設ける必要がない
以上、本発明の詳細な説明したが、1情報トラツクに2
種類の情報信号を記録できるので、トラックピッチを狭
(しなくとも、情報記録密度が増大するし、情報転送レ
ートも増大する。
なお、上記実施例において、右情報ピット列と左情報ピ
ット列とに記録される情報信号としては、互いに全く関
連のない情報信号であってもよいし、また、画像信号と
これに関連した音声信号、広帯域情報信号を2分割して
夫々を狭帯域化した2つの信号などの互いに関連した2
つの信号であってもよい、さらに、第3図、第4図で示
したように、右側受光部、左側受光部の出力信号の1方
のレベルが“L”、他方のレベルが“Hlとなる2モー
ド、双方がともに“H″、ともに′L”の4モードがあ
ることから、4モードをもつ情報信号も記録、再生でき
る。
また、上にあげた数値は一例を示すものであり、本発明
がこれによって限定されるものではない。
さらに、上記実施例では、情報ビットがくぼみ状のもの
であったが、透過性(貫通孔状のものや透明なもの)で
あってもよく、この場合には、当然光検出器は光ディス
クに関して光源とは反射側に設けられる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、各情報トラック
が2列の情報ピット列からなり、夫々に所望の情報信号
を記録し、再生できるから、トラックピッチを狭くする
ことなく、情報記録密度や情報転送レートが大幅に向上
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による光ディスクの一実施例を示す部分
拡大図、第2図はこの実施例に対する原盤のカッティン
グ方法の一興体例を示す構成図、第3図および第4図は
夫々第1図に示した実施例の情報信号再生方法の実施例
を示す説明図、第5図は第3図または第4図の実施例に
よる光ディスク再生装置の一興体例を示す構成図、第6
図(a)。 (b)は夫々第5図における光検出器の具体例を示す平
面図、第7図は第3図または第4図に示した実IL、I
R・・・情報ピット、2.3・・・ビームスポット、4
・・・レーザ源、7・・・偏光ビームスプリッタ、9.
10・・・光変調器、12・・・偏光ビームスプリッタ
、14・・・対物レンズ、15・・・原盤、16・・・
光ディスク、17・・・レーザ源、19・・・集束レン
ズ、20・・・ハーフミラ−121・・・光検出器、2
1L・・・左側受光部、21R・・・右側受光部、26
・・・反射ミラー、27L、 27R・・・光検出器、
PL、PI・・・情報ピット列、Tt 、Tt 、Ts
・・・情報トラック。 第1図 TI  T2  T3 第3図 (a)    (b)      (C)SRSL 第4図 (a)      (b)      (−C)T+ 
  Tz 第5図 第6図 (0)     (b) 第7図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)螺旋状または同心円状の情報トラックを情報信号
    を表わす情報ピット列として形成した光ディスクにおい
    て、該情報トラックは2列の情報ピット列からなり、該
    情報ピット列は夫々情報信号を表わすことを特徴とする
    光ディスク。
  2. (2)特許請求の範囲第(1)項において、同一の前記
    情報トラックにおける2列の前記情報ピット列が互に接
    触もしくは一部重なり合つていることを特徴とする光デ
    ィスク。
  3. (3)特許請求の範囲第(1)項において、隣接せる2
    つの情報トラックの夫々対向する前記情報ピット列間の
    幅を、照射されるべき光ビームの直径よりも前記情報ピ
    ット列の幅の2倍だけ小さく設定したことを特徴とする
    光ディスク。
  4. (4)2列の情報ピット列からなる情報トラックが螺旋
    状または同心円状に形成された光ディスクの再生方法に
    おいて、単一の光ビームで該光ディスク上の隣わる2列
    の情報ピット列を同時に再生走査し、再生走査される該
    情報ピット列の夫々からの反射光を別々に検出すること
    を特徴とする光ディスクの再生方法。
  5. (5)特許請求の範囲第(4)項において、前記単一の
    光ビームで同時に再生走査される前記2列の情報ピット
    列は同一の前記情報トラックを形成する夫々の情報ピッ
    ト列であることを特徴とする光ディスクの再生方法。
  6. (6)特許請求の範囲第(4)項において、前記単一の
    光ビームで同時に再生走査される前記2列の情報ピット
    列は隣わる2つの前記情報トラックを形成する情報ピッ
    ト列であることを特徴とする光ディスクの再生方法。
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