JPS6398839A - 光学的情報記録再生方法及び装置 - Google Patents

光学的情報記録再生方法及び装置

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JPS6398839A
JPS6398839A JP24299986A JP24299986A JPS6398839A JP S6398839 A JPS6398839 A JP S6398839A JP 24299986 A JP24299986 A JP 24299986A JP 24299986 A JP24299986 A JP 24299986A JP S6398839 A JPS6398839 A JP S6398839A
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新林 俊哉
Takashi Takeuchi
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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】 〔11に業1−の利用分野〕 本発明は、光学的情報記録再生方法及び装置、↑、+1
に円盤状記録媒体(以トディスクと称する)を用いる光
学的情報記録+Ii生方法及び装置(以下光ティスフ装
置と称する)に関するものである。
[従来の技術〕 ディスクに対して、レーザ光を照射することによって、
情報の記録、又は再生を行う光ディスク装置では、動作
中に、記録、再生、及び待機の3つの状態が存在する。
情報を記録する場合には、照射光のパワーを大きくし、
媒体の記録膜の温度を上J/、させて、物理的な形状や
、結晶構造を変化させて記録が行われる。これに対し、
再生中及び待機中では、その照射光によって媒体が変質
、破損されないよう1・分車さい照射パワーにしなけれ
ばならない。しかし再生中には、43号検出レベルの点
から、できるだけ照射パワーが大きいことが望ましい。
特に、記録可能な光ディスク装置では、低い照射パワー
で、高速の記録ができるように感度の高い記録膜が使用
されており、待機状態で、長時間開−i〜ラック」、に
レーザスポラ1−が照射されるような場合、媒体の温度
がJ−Ji、し、記録膜が徐々に変質劣化したり、破損
したりする恐れがある。
第8図は、光ディスクの記録膜に1反射率の変化によっ
て情報を記録する媒体を用いた場合の、記録膜の熱エネ
ルギー密度と記録膜の反射率の関係を示した図である。
横軸には熱エネルギー密度、縦軸には記8膜の反射率が
とっである。熱エネルギー密度は、光ディスク面」二の
単位面積当りの熱エネルギーで、レーザ光の照射パワー
に比例し、光ディスクとレーザスポラ1−の相対速度に
反比例する。この図かられかるように、レーザ光の照射
パワーが小さいときは、熱エネルギーも小さく、温度」
−昇も低く、従って記録膜は変化しない。照射パワーを
大きくすると、熱エネルギー密度が」―yI1.シある
臨界レベルW t hを越えると物理的な構造が変化し
て、結晶化され反射率が高くなり、情報を記録すること
ができる。
従って、記録時にはこの図のWwで示すように、W L
 +1よりも熱エネルギー密度が大きくなるように記録
パワーが設定され、データ再生及び待機状態では、W 
t hより1・分低い熱エネルギーWrとなるように再
生パワーが設定される。しかしデータ再生の而から言え
ば、再生パワーが大きい程、検出(4号レベルを大きく
することができる。再生パワーを大きくしてWrをWt
hに近付けた場合、1回の再生では記録膜に変化が生じ
なくても、待機状態が続いて、長時間同一トラックを照
射し続けると記録膜の温度が徐々に上J7.L/、変質
したり破損する場合が生じ、ディスク寿命及び信頼度に
影響を及ぼすようになる。
第9図は、光ディスクのある点をレーザ光スボツI〜が
通過したときの温度変化を示した図で、横軸には時間、
縦軸には記録膜の温度がとっである。
時間Oの点が、ちょうどスポットの中心が通過した時刻
である。この図は計算機シミュレーションによって求め
たものである。この図から、記録膜の温度変化は、温度
上昇時に比べて、下降する速さは遅く、室温に戻るまで
、多くの時間を要することがわかる。従って、同一1〜
ラツクを連続して照射した場合、記録膜の温度が室温に
戻りきらないうちに、1ダび光スポットが当たり、熱エ
ネルギーが蓄積されて徐々に温度が上l1l−してしま
い、記録膜を破損させるようになる。
このような間厘点を解決する為に、従来の装置は、特開
昭59−186143号に開示されているように、動作
中に待機状態になった場合、ビーム光の焦点を強制的に
ディスク上からずらし、光ディスク」二におけるビーム
光のエネルギー密度を記録又は再生時のそれよりも、充
分小さくすることにより、記録膜を保護するようになっ
ている。又、別の従来例では、待機中の照射パワーを再
生中のそれよりも更に小さくしたり、あるいは完全にオ
フにするなどの方法や、再生照射パワーも小さくして待
機中の照射パワーと等しくするなどの方法が考えられて
いる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、前述の従来技術では、焦点制御系あるいはレー
ザ発光パワー制御系の応答時間について配慮されておら
ず、待機状態から記録・再生状態に移る場合に、応答時
間分だけ余計な時間を必要どし、アクセス時間ν間が長
くなったり、再生時の照射パワーが小さくて、再生信号
レベルが十分でないなどの問題があった。
本発明の目的は、これらの問題点を考慮し、アクセス速
度を落すことなく、かつ1・分な11生信号レベルが得
られ、長時間の待機中においても記録膜が変質、破損し
ない光ディスク装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
1III述の問題点を除去するためにとられた本発明の
光学的情報記録再生方法の構成は、集束したレーザ光を
円盤状記録媒体に照射して、情報の記録及び再生を行う
光学的情報記録再生方法において、動作待機状態中は、
前記レーザ光を前記円盤状記録媒体の隣接する少なくと
も2つ以上のトラックの間を移動させることを特徴とし
、同じく光学的情報記録再生装置は、集束したレーザ光
を円盤状記録媒体に照射することによって、情報の記録
又は11生を行い、前記レーザ光の照射トラック位置を
制御する制御手段を備えた光学的情報記録再生装置にお
いて、前記円盤状記録媒体に設けら才tている光ディス
ク指標の検出信号を基準にして動作待機中に前記レーザ
光を前記円盤状記録媒体の隣接する少なくとも2つ以上
のトラックの間を移動させる移動、址が設定される移動
量設定Ipl路と、該移動量設定回路の出力信号と待機
信号との論理積によりピンクアップのアクチュエータの
lTp+肋回路に動作(,1号を与えるA N D回路
と、前記移動量設定回路によって設定された移I!II
量の正負を決め、前記移動量設定回路の出力信号と白「
記待機も4号とともに論理積がとられる移動量正負決定
回路の・うち、少なくとも前記移動量設定回路と前記A
 N L)回路とを有していることを特徴とするもので
ある。
〔作用〕
本発明の光学的情報記録再生方法及び装置は。
動作中の待機状態において、集束されたレーザ光が照射
される!−ラック位置を少なくとも2つ以」二の隣接す
るトラック間で、移動するようになっているので 、Q
t−のトラックに連続して長時間レーザ光が照射される
ことがなく、複数のトラックに照射エイ・ルギーが分散
されるので、記録膜の温度L51.はt)1.−のトラ
ックが照射される場合に比べて極めて小さくなる。従っ
て、待機状態が長時間続いても記録膜が変質したり、破
損したりすることがない。又、待機状態から再生又は記
録状態に移行する場合にも、不要な制御系の応答がない
ので。
アクセス時間の増長がない。
また、本発明の光学的情報記録再生装置は、移動量設定
回路、例えば、4分周カウンタとこれに接続する2以上
の分周比を有するカウンタとによって光ディスク指標の
検出信号を基準にして、動作待機中にレーザ光を光ディ
スクの隣接する少なくとも2つ以」―のトラック間を移
動させる移動量が設定され、1〜ラツクが同心円よりな
る場合は、この移動M設定回路の出力信号と、移動量正
負決定回路の出力と待機信号との論理積をとるAND回
路の出力により、アクチュエータの駆動回路に動作(i
ff号を与えてピンクアップを光ディスクの所定のトラ
ック間を移動させることができる。なお、l−ラックが
螺旋状の場合には、移動−U設定回路で設定した移動量
だけ移動した時点で、その量だけ元へ戻せばよいので、
移動量正負決定回路を設ける必要はない。
〔実施例〕
以下、実施例について説明する。
第1図は本発明の第1の実施例のブロック図、第2図は
光ディスクの平面図、第3図は第1図の実施例の動作説
明図である。
これらの図において、1は光ディスクでアドレスを含む
ブリフォーマツ1−が同心円状、又は螺旋状に配置され
ている。光ディスク1には案内溝12がディスクの記録
、再生領域14に同心固状に形成されている。案内溝1
2の一部には、光ディスク装置により記録再生される情
報を管理するためのプリフォーマット信号11が案内溝
12の同一半径上に記録されている。第2図に示す光デ
rスフでは、1周あたり4ケ所にブリフォーマツ1、イ
1−i号11が記録されているが、ブリフォーマツ1、
イ、(号の記Hさ九でいる数は光ディスクの用途により
異なる’bのである。また光ディスク1には光ディスク
1を回転させるためのモーターと結合する六L5が設け
られており、記録再生領域14と六15との中間には、
ブリフォーマツ1〜信号11゜と同一’l″、径−1−
に指標1:3が形成されている。2は光ディスク1を回
転するスピンドルモータである。
コ3は光学ヘッドで、レーザダイオード31.コリメー
タレンズ32.偏向ヒームスプリツタ33゜対物レンズ
コ34.受光素子35.λ/4板37で構成されている
。36はレーザ光を示しており、レーザダイオード31
から発生し、コリメータレンズ:32で平行光にされ、
偏向ビーt1スプリッタ3;3に入射される。偏向ビー
ムスプリッタ33に入射した照射光はそのまま通過し、
λ/4板37を通って円偏波になってから対物レンズ3
4で集光されて、ディスク1の記録膜」二に微小スポッ
トを形成する。光ディスク1で反射された光は再びλ/
4扱37を通過して直線偏向に戻される。反射光の偏波
面は、照射光の偏波面と90°ずれているので、偏光ビ
ーt1スプリッタ33は透過せずに反射されて、受光、
+I子335に照射される。4は差動増幅器、5はアク
チュエータ駆動回路を示しており、6はレーザ駆動回路
を示し、所定の+ij生光及び記録光が得られるように
レーザダイオ−1−31を動作させるための回路である
光ディスク1−1;のトランク間隔は、わずか数μm程
度であり、光ディスク1上に収束さ才した光スポットが
正しくトラック」二に位置するように制御(以下1〜ラ
ツキング制御と称する)する必要がある。本実施例にお
けるトラッキング制御は、差動増幅器4.アクチュエー
タl駆1すJ回路5.ピックアップのアクチュエータ5
aによって行われ、2分割構造の受光素子35の出力の
差を差動増幅器4で増幅し、トラッキング誤差信号を出
力する。
アクチュエータ駆動回路5は、この1−ラツキンク誤X
信号がOとなるようにピンクアップのアクチュエータ5
aの偏移量を制御する。
7はフォトカブラで、発光部と受光部を備えており、光
ディスク1の指標」3の真下に位置し、指標13がフォ
トカブラフの上を通過する毎にパルス信号を出力する。
このパルス信号は4分周カウンタ8で分周され、光ディ
スク1が一回転する毎に一つのパルスが発生するように
なる。4分周カウンタ8の分周数は、−周あたりのプリ
フォーマット信号11の数に等しい。すなわち、例えば
−周当り40個のプリフォーマット信号を持つ光ディス
クの場合には40分周カウンタが設けられることになる
。4分周カウンタ8により出力された一周に一発のパル
ス信号は例えば3分周カウンタであるカウンタ9、及び
ANDゲート91.92に入力される。カウンタ9の出
力はDフリップフロップ回路(以下D −I? r”回
路と称する)90に入力される。D−FF回路90のQ
出力及びQ出力はA N Dゲート91.92に接続さ
れている。ANDゲート91.92には外部から待機状
態と記録又は再生状態を区別する信号90cが接続され
、待機状態でのみ信号を出力するようになっている。A
NDゲート91.92はそれぞ九外周方向及び内周方向
へのトラックジャンプ信号を出力する。
次に1本実施例の動作を第3図によって説明する。この
図の(1)、(2)、(3)、(4)。
(5)、(6)、(7)はそれぞれ第1図において7 
s v 8 s y 90 a + 90 b p 9
0 c + 9.1 s(正方向トラックジャンプ信号
)、92s  (負方向1へラックジャンプ信号)のパ
ルスを示しである。
すなわち、7sはフォトカプラ7の出力パルスで、光デ
ィスク1に設けられている指標13がフォ1、カブラ7
上を通過する毎に1つ出力される。これを4分周カウン
タ8で分周した出力が88で、−周に一回の出力パルス
となる。カウンタ9は、人力信号8sを3分周し、D 
−E・’ F回路9oのQ 71%力及びQ出力は光デ
ィスク1が3回・匠する毎に交互に1.0 となるよう
な信号を出力し、ANDゲート91.92に人力される
。これらのANI)ゲー1〜91.92には、待機状態
で1となるような制御信号90cが接続されており、こ
の結果(6)。
(7)に小ずような信号9Ls、92sが得られ、これ
らのイ、1号91s、92sを正負方向のトラックジャ
ンブイ、・1号として用いると、待機期間中に隣接する
4トラック間を移動させることが可能となる。
本実施例では、カウンタ9に分周比が3のカウンタを用
いた例を示したが、2以−1−であれば他の整数の分周
比のカウンタを用いても構わない。例えば、このカウン
タ9に分周比10のカウンタを用いた場合には隣接する
111−ランク間を移動させることができる。
以−1−説明したように、本実施例によれば、待機状態
が長くなっても 、Ql−のトラックを連続して照射す
ることがないので、記録膜の温度−L昇が少なくなり、
媒体が変質、破損する恐れがない。また、その分だけ再
生光の照射パワーを記録膜の臨界点付近にまで配’s 
<できるので、再生信号レベルを大きくすることも可能
である。熱エネルギーの分散効果は、移動するトラック
数を大きくすればよいので、カウンタ9の分周比を大き
くすることで、筒壁に効果を高めることが可能である。
第4図は第2の実施例のブロック図2第51A1ま第4
図の実施例の動作説明1%+である1、この第2の実I
Jifi例は、光ディスク1が螺旋状の1へラックをイ
アする場合に用いられるものである。これらの図で第1
〜第3図と同一の部分又は1ζ11−に作用する部分に
は同一の符t)がイ(4しである。この実施例が第1の
実施例と異なる点は、カウンタ9とアクチュエータ駆動
回路5との間にパルス発生回路!]4及びAND回路て
〕5が設けられている点である。
本実施例では、フォトカブラフの出力は、4分1.1カ
ウンター8で一周に一発のパルスとなり、更にカウンタ
9で、ディスクが3回転する毎に一発のパルスが出力さ
れる。このパルスイ(1号はパルス発生回路94に人力
され、トラックジャンプ信−号となるパルス列を発生さ
せ、ANDゲーl−95に人力される。A N Dゲー
ト95では待機状態でオンとなるグー1−イi1号90
cが接続されており、待機区間でのみジャンプ信号をア
クチュエータ(ψ劾回路5に出力する。
次に、本実施例の動作を第5図によって説明する。この
図の(1)、(2)、(3)、(4)。
(5)、(G)はそれぞれ第4図の7s、8s+9s、
94s、90c、95sのパルスを示しである。フォト
カブラフの出力信号7Sは4分周カウンタ8で1111
で19!のパルス4R号8Sとなり。
更にカウンタ9によって3回転に一発のパルス信号9s
となる。このパルス信号9Sを1〜リガイ4号として、
パルス発生回路94は、3つのパルスが連続するパルス
列信号94sをAN[)ゲー1−〇5に出力する。この
パルス列信−号94. sはトラックジャンブイ3号と
なるが、待機中でのみ動作するように、ゲート件4号−
90cでゲートされて、アクチュエータ駆動回路5に送
られる。この実施例では。
光ディスク1のトラックが螺114状であるので、(6
)のBで示した区間では、トラックジャンプしないので
、自然に隣接トラック間を移動することになる。そして
3トラック移ルグノした時点で、(6)のAで示した区
間のトラックジャンプ信号で、移動したトラック分だけ
元に戻され待機状態の間、この動作を繰り返す。
以上説明したように光ディスクが螺旋状のトラックを有
する場合でも、隣接する少なくとも2つ以上のトラック
間を移動することによって、媒体の変質、破損を防ぐこ
とが可能である。この第2の実施例も、第1の実施例と
同様、カウンタ93の分周比が3である必要はなく、2
以上で、ちれば他の分周比のカウンタを用いても構わな
い。その場合には、パルス発生回路94で発生する1ヘ
ラツクジヤンプ用のパルス列を、分周比と同じ数だけ連
続パルスが発生するようにすればよい。
第6図は第3の実施例のブロック図でこの実施例は、検
出したアドレス情報を元に、マイクロコンピュータで制
御するものである。この図で、第1〜第5図と同一部分
又は同一に作用する部分には同一符号が符してあり、8
1は再生も1+′fを増幅するプリアンプ、82は波形
等化回路、83は再生<:”t、号をデジタル信号に変
換する波形整形回路、84は同期クロック再生回路、8
5は光ディスク1のブリフォーマツトイ11号11から
同期信号な検出する同期信号検出回路、86はデータの
復調回路、87はプリフォーマット信号11からトラッ
ク番号、セクタ番号を含むID情報検出回路、88dは
コントロール用マイクロコンピュータ(以下コントロー
ラと称する)、88bがトラック番号を記憶する記憶装
置、89がトラッキング制御回路を示している。
第7図は本実施例の制御アルゴリズムの1例を示したフ
ローチャートで、次にこのアルゴリズムによる動作を説
明する。このアルゴリズムでは、トラックのアクセス状
態を記憶しておき、アクセス頻度の高いトラック間を移
動しながら待機することで、平均アクセス時間を短縮で
きるようになっている。Slは初期設定で、始動時には
光ディスクの最大トラックと最小トラック間を移動する
ように設定される。動作開始後に、記録2は再生によっ
てアクセス動作をすると、そのトラック番号が順次変数
′r□〜Tよ。に代入され、過去10回分のアクセス状
態がコントローラ88aに記憶される。82〜S6がこ
の動作ステップである。さて、記録・(再生か終rする
と、過大10回のアクセストラックの最大値と最小値が
S7で、TmaXl゛1゛、。に代入され、待機中の移
動1〜ラツク範囲となる。3って待機状態と判断される
と、正方向に1トラツクジヤンプし、’L’saX未満
の範囲内で59〜512を繰り返す。移動トラックが′
1°waxに達すると、513〜51Gのステップで、
負方向にT 11 I nまで11〜ラツクずつジャン
プしていく。
トラック位置が1゛□いまで進むと、再び59〜512
のステップに移って正方向に1トラックずつ移動し、以
ト待機状態の間はこの動作を繰り返す。
コントローラ88aは、記録又は+7j生の命令を受け
ると、Sつ及びS13の判断ステップでこの繰り返しル
ープから抜けだし、所定の動作を行って、アクセスした
トラック番号を変数1′、に記憶して、アクセス状態の
データを更新する。
従って、例えば、過去10回の記録再生動作が、100
00トラツクから102001〜ラツクの範囲に限られ
ているような場合、次にアクセスされ6トラックも、こ
の範囲に近い確率が高いので、待機中もこの範囲内での
み移動することによって、次のアクセス動作量を減らす
ことができる。逆に、過去10回のアクセス位置がディ
スクの内周からQムQ 外周まで分散してるような場合は、次にアクセスされる
トラックが近傍である確率が低いので、ディスクの全域
を移動させて、待機中の照射エネルギーの分散効果をよ
り高めることが可能である。
本実施例のアルゴリズムで59〜S 12のステップが
、第1の実施例の第1図のANDゲート91に相当し、
正方向に1トラツクずつ移動する命令を出力し、同様に
513〜816がANDゲート〔32に相当し、負方向
に1トラツクずつ移動する命令を出力するものである。
又第1の実施例では待機中の移動トランク範囲を第1図
のカウンタ=〕によって決めているのに対し、本実施例
では、S2〜S7で求めた最大トラックT m a x
 と最小トラック′1’ m t nで移動範囲を制限
している。
以、1−説明したように、これらの実施例によれば。
動作中の待機状態での照射パワーを14接する複数のト
ラックに分散させることができるので、記録膜の温度上
昇を防ぎ、媒体の変質や破損を防ぎ寿命信頼度を向上す
ることができるとともに、再生レーザパワーを高くとれ
ることによって読取データの信頼度を確保できる。
また、データの再生状態と待機状態とで発光パワーの変
化や焦点制御位置に変化がないので、自動制御系の不用
な応答時間が無く、アクセス速度が遅くなることがない
、なお、以上の実施例は、ヒートモード記録のうち反射
率変化によって情報を記録する光学的情報記録再生装置
を中心に説明したが、穴あき記録の場合や、再生専用及
び消去可能な光ディスク装置においても同様に適用され
るものである。
〔発明の効果〕
本発明は、アクセス速度を落すことなく、かつ十分な再
生信号レベルが得られ、長時間の待機中においても記録
膜が変質、破損しない光学的情報記録再生方法及び装置
を提供可能とするもので、産業上の効果の犬なるもので
ある。
4、同曲の簡11iな説明 第1図は本発明の光学的情報記録再生方法を実施する装
(ζlの第1の実施例のブロック図、第2図は光ディス
クのrlL而図面第3図は第1図の実施例の動作説明図
、第4図は同じく第2の実施例のブロック図、第5図は
第4図の実施例の動作説明図。
第6図は同じく第3の実施例のブロック図、第7図は第
6図の実施例のコントローラのアルゴリズ11を示すフ
ロー線図、第8図は光ディスク−1−の熱エネルギー密
度と記録膜の反射率の関係を示す線図、第9図は、光デ
ィスク上を光スポットが通過したときの温度変化を示し
た線図である。
■・・・光ディスク、2・・スピンドルモータ、3・・
光学ヘッド、4・・差′IjJ増幅器、5・・・アクチ
ュエータ駆動回路、7・・フォトカブラ、8・・・4分
周カウンタ、9・・カウンタ、90・・Dフリップフロ
ップ回路、91.〔32・・・AND回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、集束したレーザ光を円盤状記録媒体に照射して、情
    報の記録及び再生を行う光学的情報記録再生方法におい
    て、動作待機状態中は、前記レーザ光を前記円盤状記録
    媒体の隣接する少なくとも2つ以上のトラックの間を移
    動させることを特徴とする光学的情報記録再生方法。 2、前記2つ以上のトラックが、データを記録又は再生
    したトラック番号を記憶させておいたものの内、最近の
    有限回に記録又は再生されたトラックの最外側と最内側
    との間のトラックである特許請求の範囲第1項記載の光
    学的情報記録再生方法。 3、集束したレーザ光を円盤状記録媒体に照射すること
    によつて、情報の記録又は再生を行ない、前記レーザ光
    の照射トラック位置を制御する制御手段を備えた光学的
    情報記録再生装置において、前記円盤状記録媒体に設け
    られている光ディスク指標の検出信号を基準にして動作
    待機中に前記レーザ光を前記円盤状記録媒体の隣接する
    少なくとも2つ以上のトラックの間を移動させる移動量
    が設定される移動量設定回路と、該移動量設定回路の出
    力信号と待機信号との論理積によりピックアップのアク
    チュエータの駆動回路に動作信号を与えるAND回路と
    、前記移動量設定回路によつて設定された移動量の正負
    を決め、前記移動量設定回路の出力信号と前記待機信号
    とともに論理積がとられる移動量正負決定回路のうち、
    少なくとも、前記移動量設定回路と前記AND回路とを
    有していることを特徴とする光学的情報記録再生装置。 4、前記移動量設定回路が、4分周カウンタ及びこれに
    接続する少なくとも2以上の分周比を有する分周カウン
    タよりなり、前記移動量正負決定回路が、前記少なくと
    も2以上の分周比を有する分周カウンタに接続するD−
    フリップフロップ回路よりなる特許請求の範囲第3項記
    載の光学的情報記録再生装置。
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JPH0254427A (ja) * 1988-08-18 1990-02-23 Fujitsu Ltd 光ディスクの待機方法
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JPS61242337A (ja) * 1985-04-19 1986-10-28 Canon Inc 光学的情報記録再生装置

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