JPH0855368A - 光情報記録媒体及びそのドライブ装置 - Google Patents

光情報記録媒体及びそのドライブ装置

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JPH0855368A
JPH0855368A JP6193186A JP19318694A JPH0855368A JP H0855368 A JPH0855368 A JP H0855368A JP 6193186 A JP6193186 A JP 6193186A JP 19318694 A JP19318694 A JP 19318694A JP H0855368 A JPH0855368 A JP H0855368A
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signal
recording medium
information recording
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data track
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JP6193186A
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Inventor
Hitoshi Watanabe
均 渡辺
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Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 データトラックに沿って形成されるマークパ
ターン(ピット)の配列を工夫することで、記録密度の
高い光記録媒体を実現する。また、かかる光記録媒体を
作製又は使用するドライブ装置を実現する。 【構成】 マークパターン3a,3bを、データトラッ
ク2の中心より一方側又は他方側に偏った位置に交互に
設ける。ドライブ装置については、投光光学系14に、
光スポットをデータトラックの中心より周期的に偏らせ
るスポットウォブル手段22と、光スポットの振動周期
に同期して光スポットをオン、オフする信号源21とを
備える。信号の再生系には、各マークパターンを夫々別
個に検出する2つの光検出器を有する再生光学系15
と、各光検出器から得られた信号を交互に並び換える信
号再生回路30を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光情報記録媒体及びそ
のドライブ装置に係り、特に、高記録密度を実現するた
めのマークパターンの配列、及び当該マークパターンを
光情報記録媒体に記録可能なドライブ装置の構成、さら
には当該マークパターンを有する光情報記録媒体からの
信号再生が可能なドライブ装置の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】コンパクトディスクやコンピュータ用光
ディスクメモリなど、従来より知られている光情報記録
媒体は、いずれもデータ信号やプリフォーマット信号を
表示するマークパターンがデータトラックに沿って1次
元的に配列されている。なお、本明細書におけるマーク
パターンとは、透明基板と記録膜(追記型又は書換型の
光情報記録媒体に担持される)又は反射膜(再生専用型
の光情報記録媒体に担持される)との界面に形成された
凹凸、熱変形性の記録膜に形成された透孔や気泡、光磁
気記録膜に熱磁気記録された磁化ドメイン、相変化型の
記録膜に形成された相変化部など、光学的手段をもって
読みだし可能な全ての情報記録パターンを含む概念であ
る。
【0003】図9は、従来より知られているマークパタ
ーン配列の第1例を示す説明図であって、光スポットの
案内溝1によって画定されたデータトラック2の中心線
A−A上に、マークパターン3が1列に配列されてい
る。この種の光情報記録媒体にあっては、案内溝1上に
光スポット4を照射し、その反射光スポットをドライブ
装置に備えられた2分割形の光検出器にて検出したと
き、光スポット4の中心が案内溝1の中心(データトラ
ック2の中心)に合致している場合とずれている場合と
では、2分割形光検出器の各受光面に入射する光量が変
化するので、各受光面からの出力信号の差を求めること
によってトラッキング誤差信号を発生させることがで
き、このトラッキング誤差信号がゼロになる方向に光ス
ポット4を移動させることによって、光スポット4をデ
ータトラック2の中心線A−Aに沿って走査できる。ま
た、前記2分割形光検出器の和信号を求めることで、マ
ークパターン3がある部分とない部分の光量変化、すな
わちデータ信号又はプリフォーマット信号を読みだすこ
とができる。
【0004】図10は、従来より知られているマークパ
ターン配列の第2例を示す説明図であって、トラッキン
グ信号を発生するためのマークパターンとして、サンプ
ルサーボ方式のトラッキングサーボを実現するためのウ
ォブルピット5が設けられている。ウォブルピット5
は、図10に示すように、データトラック2に沿って周
期的に設けられ、データトラック2の中心線A−Aに関
してその一方側に偏って設けられたピット5aと他方側
に偏って設けられたピット5bとの組によって構成され
ている。光スポット4がウォブルピット5に照射される
と、仮に光スポット4がデータトラック2の中心線A−
A上にあったとしても、2分割形光検出器の差信号がゼ
ロにならないために、前記と同様のトラッキングサーボ
をかけることによって光スポット4が当該ウォブルピッ
トの形成側に振られる。また、光スポット4が次のウォ
ブルピット5に照射された段階では、データトラック2
の中心線A−Aに関して反対側に振られる。したがっ
て、光スポット4がウォブルピット5の形成領域を通過
する過程で、光スポット4がデータトラック2の中心線
A−Aを中心として蛇行する。そこで、蛇行の中心を割
り出し、光スポット4をその中心位置に固定することに
よって、光スポット4をデータトラック2の中心線A−
A上に位置付けることができる。また、データ信号又は
プリフォーマット信号の読みだしは、前記と同様の方
式、すなわちプッシュプル方式にて行なうことができ
る。
【0005】図11は、従来より知られているマークパ
ターン配列の第3例を示す説明図であって、トラッキン
グ信号を発生するための案内溝やピットなどのマークパ
ターンが特別に設けられておらず、データ信号又はプリ
フォーマット信号を表すマークパターン3自体をデータ
トラック2の中心線A−Aに関してゆるやかに蛇行させ
ることで、前記サンプルサーボ方式のトラッキングサー
ボを実現している。また、データ信号又はプリフォーマ
ット信号の読みだしは、前記プッシュプル方式にて行な
うことができる。本方式のマークパターンが開示された
公知例としては、例えば特開昭49−103515号公
報、特開昭56−3439号公報などを挙げることがで
きる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、従来
の光情報記録媒体は、いずれもデータ信号やプリフォー
マット信号を表示するマークパターン3がデータトラッ
ク2に沿って1次元的に配列されており、光スポット4
が走査される順に信号が再生されるようになっている。
このようなマークパターンの配列方式及び信号の再生方
式では、マークパターン3ごとに光スポット4が照射さ
れるようにマークパターン3を配列しなくてはならない
ので、マークパターン3の配列密度は光スポット4の直
径で規制され、光スポット4の直径以下の間隔で配列す
ることはできない。
【0007】ところが、光スポットの小径化は、記録・
再生用光の波長を短縮化するか、あるいは光情報記録媒
体に光源から出射された光ビームを集光する対物レンズ
の開口数を大きくする必要があるので、現状では早急な
実現が難しい。したがって、光情報記録媒体の記録密度
を向上するためには、従来にないマークパターンの配列
方式及び信号の記録・再生方式の開発が必要である。
【0008】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであって、その目的は、記録密度の高い光情
報記録媒体を提供すること、及びそのような光情報記録
媒体を実用化するための記録・再生装置を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するため、光情報記録媒体については、データ信号
やプリフォーマット信号を表示するマークパターンを、
信号の配列順にしたがってデータトラックの中心より一
方側又は他方側に偏った位置に交互に設けると共に、こ
のマークパターンとは別に、例えばウォブルピットな
ど、トラッキング信号を発生するための他のマークパタ
ーンを光学的に検出可能な形で設けるという構成にし
た。
【0010】一方、光情報記録媒体のドライブ装置につ
いては、光情報記録媒体の記録層に光スポットを照射す
るための投光光学系に、光スポットをデータトラックの
中心より周期的に偏らせるスポットウォブル手段と、光
スポットの振動周期に同期して光スポットをオン、オフ
する信号源とを備える構成とした。また、光情報記録媒
体からの反射光を検出する再生光学系に、データトラッ
クの中心より一方側又は他方側に偏った位置に設けられ
たマークパターンを夫々別個に検出する2つの光検出器
を設けると共に、各光検出器の出力信号からデータ信号
又はプリフォーマット信号を再生する信号再生系に、各
光検出器から得られた信号を交互に並び換えて所望のデ
ータ信号又はプリフォーマット信号とする信号再生回路
を備える構成とした。
【0011】
【作用】マークパターンをデータトラックの中心より一
方側又は他方側に偏った位置に交互に設けると、一連の
マークパターンが1つのデータトラックに対して2次元
的に配列されることになるので、データトラックに沿っ
て1次元的に配列する場合に比べて、記録密度を向上す
ることができる。また、データ信号やプリフォーマット
信号を表示するマークパターンとは別に、トラッキング
信号を発生するためのマークパターンを別途設けると、
データトラックの中心に光スポットをトラッキングする
ことができるので、前記構成の信号再生系を備えたドラ
イブ装置にて所望のデータ信号及び/又はプリフォーマ
ット信号を再生できる。一方、ドライブ装置の投光光学
系に備えられたスポットウォブル手段にて光情報記録媒
体上に照射された光スポットをデータトラック中心の両
側に周期的に振動させ、その振動周期に同期して光スポ
ットをオン、オフさせると、データトラックの中心より
一方側又は他方側に偏った位置にマークパターンが交互
に形成された光情報記録媒体を作製できる。
【0012】
【実施例】図1〜図3に、本発明に係る光情報記録媒体
のマークパターン配列方式を例示する。これらの図にお
いて、符号3aはデータトラックの中心より一方側に偏
奇して設けられたマークパターン、符号3bはデータト
ラックの中心より他方側に偏奇して設けられたマークパ
ターンを示し、その他前出の図9〜図11と対応する部
分には、それと同一の符号が表示されている。
【0013】図1の例では、データ信号又はプリフォー
マット信号を表すマークパターン3a,3bが、データ
信号又はプリフォーマット信号の配列順にしたがって、
データトラック2の中心A−Aより一方側又は他方側に
偏った位置に交互に設けられ、しかもトラック中心A−
Aを介して隣接する2つのマークパターンが、データト
ラック方向に関して完全に重ねあわされている。図2の
例では、データトラック2の中心A−Aより一方側又は
他方側に偏った位置に交互に設けられたマークパターン
3a,3bが、データトラック方向に関して互いに重な
りあうことなく配列されている。図3の例では、データ
トラック2の中心A−Aより一方側又は他方側に偏った
位置に交互に設けられたマークパターン3a,3bが、
データトラック方向に関して一部重ね合わされて配列さ
れている。また、いずれの例においても、光スポット4
をデータトラック2の中心線A−Aに沿ってトラッキン
グするためのウォブルピット5a及び5bが、データト
ラック2に沿って周期的に設けられ、トラック方向に配
列された2つのウォブルピット形成領域間に、データ信
号又はプリフォーマット信号を表すマークパターン3
a,3bが設けられている。
【0014】マークパターン3a,3bを前記のように
配列すると、一連のマークパターンが1つのデータトラ
ック2に対して2次元的に配列されるので、データトラ
ック2に沿って1次元的に配列する場合に比べて、トラ
ック方向の線記録密度を向上することができる。なお、
マークパターン3a,3bの大きさが同じである場合に
は、マークパターン3a,3bを2次元的に配列した場
合、1次元的に配列した場合に比べてトラックと直交す
る方向の記録密度が低下する可能性がある。しかし、ト
ラック中心A−Aを介して隣接する2つのマークパター
ン3a,3bの間隔dは、トラックピッチpよりも格段
に小さくできるので、トラックと直交する方向の記録密
度の低下分よりもトラック方向の線記録密度の向上分の
方が格段に大きい。したがって、面記録密度で見れば、
本発明の光情報記録媒体は、従来品に比べて、高い記録
密度を得られる。また、マークパターン3a,3bを小
型化すれば、一層トラック方向の線記録密度を向上でき
ると共に、トラックと直交する方向の記録密度の低下を
減少できる。
【0015】本発明は、公知に属するあらゆる種類の基
板構造及び記録膜又は反射膜の積層構造を有する光情報
記録媒体に適用できる。したがって、マークパターン3
a,3bも、記録膜又は反射膜の種類に応じて、透明基
板と記録膜又は反射膜との界面に形成された凹凸、熱変
形性の記録膜に形成された透孔や気泡、光磁気記録膜に
熱磁気記録された磁化ドメイン、相変化型の記録膜に形
成された相変化部などの形で形成できる。
【0016】次に、ディスク状光情報記録媒体に前記の
マークパターンを記録すると共に、前記のマークパター
ンが記録されたディスク状光情報記録媒体から記録信号
の再生を行なうドライブ装置について説明する。
【0017】図4に示すように、本例のドライブ装置に
は、ディスク状光情報記録媒体11を回転駆動するスピ
ンドルモータ12と、ディスク状光情報記録媒体11に
対して情報の記録再生を光学的に行なう光学ヘッド13
とが備えられている。光学ヘッド13は、投光光学系1
4と再生光学系15とからなる。投光光学系14は、光
源である半導体レーザ16と、半導体レーザ16から出
射されたレーザビーム17を平行ビームにするコリメー
タレンズ18と、ビームスプリッタ19と、一定強度の
レーザビーム17をパルス状に信号変調する光変調器2
0と、その信号源21と、光変調器20から出射された
レーザビーム17の光軸を振動させるスポットウォブル
手段22と、レーザビーム17の光路を変更するミラー
23と、ディスク状光情報記録媒体11の情報記録層に
レーザスポット4を合焦する対物レンズ24とから構成
されている。一方、再生光学系15は、前記対物レンズ
24と、前記ミラー23と、前記スポットウォブル手段
22と、前記光変調器20と、前記ビームスプリッタ1
9と、該ビームスプリッタ19にて分離されたディスク
状光情報記録媒体11からの反射光を集光する検出レン
ズ25と、2分割光検出器26とから構成されている。
前記スピンドルモータ12、半導体レーザ16、信号源
21、スポットウォブル手段22は、夫々コントローラ
27から出力される回転速度制御信号a、出力制御信号
b、出力タイミング信号c、偏向信号dによって制御さ
れ、また前記2分割光検出器23からの出力信号e,f
は、コントローラ27によってデータ信号又はプリフォ
ーマット信号に再生される。なお、前記コントローラ2
7には、図5に示すように、2分割光検出器26を構成
する2つの受光面26a,26bからの出力信号e,f
を2値化する2値化回路28a,28bと、各2値化回
路28a,28bから出力されるビットパターンg,h
を交互に並べ替えるラッチ回路の如き信号整列回路29
と、信号整列回路29の出力信号iからデータ信号又は
プリフォーマット信号を再生する信号再生回路30とが
備えられている。また、前記光変調器20及びスポット
ウォブル手段22は、例えば音響光学偏向素子又は電気
光学偏向素子などをもって構成できる。
【0018】前記構成のドライブ装置は、スピンドルモ
ータ12にてディスク状光情報記録媒体11を回転駆動
しつつ、コントローラ27からの出力制御信号bによっ
て半導体レーザ16の出力を再生レベルとし、かつコン
トローラ27からの出力タイミング信号c及び偏向信号
dによって信号源21及びスポットウォブル手段22を
オフにした状態で、レーザスポット4を所望のデータト
ラックにアクセスすると、データトラック上に周期的に
設けられたウォブルピットによって、レーザスポット4
がデータトラックの中心上にトラッキングされる。そし
て、レーザスポット4がウォブルピットの形成領域を通
過した時点でスポットウォブル手段22をオン状態に切
替えると、図6に示すように、レーザスポット4がデー
タトラックの中心線A−Aを介してその両側に微振動す
る。レーザスポット4の偏向振幅は、偏向信号dの振幅
を調整することで適宜変更できる。そこで、信号源21
をオン状態に切替えると共に半導体レーザ16の出力を
記録レベルに切替え、微振動に同期してパルス状のレー
ザビームをオン、オフすれば、図1〜図3に示すような
マークパターン3a,3bを記録できる。図1〜図3の
例は、“1011110100”のビットパターンを有
するデータ信号を記録した場合のマークパターンを示し
ている。
【0019】なお、図7に示すように、レーザスポット
4の偏向の振幅をW、データトラック2の中心線A−A
に対するレーザスポット4の偏向角をθ、レーザスポッ
ト4の走査速度をVr 、偏向周期をTとしたとき、レー
ザスポット4の偏向速度Vhは、Vh =±4W/Tとな
り、データトラック方向の速度成分Vx ,Vy は、夫々
x =Vr +Vh ・cosθ,Vy =Vh ・sinθと
なる。したがって、Vr =4Wcosθ/Tになるよう
に、レーザスポット4の偏向の振幅W、データトラック
2の中心線A−Aに対するレーザスポット4の偏向角
θ、偏向周期Tを選択することによって、図1のマーク
パターンを得ることができる。このとき、データトラッ
ク2を介してその一方側及び他方側に配置されるマーク
パターン3a,3bの間隔Wr 及びトラック方向に隣接
するマークパターンのピッチWは、夫々W =2W
sinθ,Wd =(Vr ・T/2)+2Wcosθとな
る。具体例を挙げるならば、レーザスポット4の直径D
をD=1.6μm、Vr =1.2m/s、θ=60゜、
W=0.462μm、T=897nmとすることによっ
て、Wr =0.8μm、Wd =1.0μmのマークパタ
ーンを形成できる。もちろん、前記W,θ,Tの値をこ
れよりも大きくあるいは小さくすることによって、図2
又は図3のマークパターンを形成することもできる。
【0020】データの再生は、再生レベルに調整された
一定強度のレーザスポット4をデータトラックの中心線
に沿ってトラッキングすることによって行なわれる。以
下、孔明け形のマークパターンが形成された光情報記録
媒体11のデータ再生を例にとって説明すると、マーク
パターン3a,3bにレーザスポット4が照射されたと
き、光の回折や干渉によって、2分割光検出器26に戻
る反射光の光量が低下する。また、データトラック2の
中心線A−Aの一方側に形成されたマークパターン3a
からの反射光は、2分割光検出器26を構成する一方の
受光面26aに入射され、他方側に形成されたマークパ
ターン3bからの反射光は、2分割光検出器26を構成
する他方の受光面26bに入射される。したがって、一
定強度のレーザスポット4をデータトラック2の中心線
A−Aに沿ってトラッキングしたとき、図8に示すよう
に、一方の受光面26aからは一方のマークパターン3
aに対応する反射光信号eが得られ、他方の受光面26
bからは他方のマークパターン3bに対応する反射光信
号fが得られる。反射光信号e,fを夫々コントローラ
27内に設けられた2値化回路28a,28bにて2値
化すると、一方の2値化回路28aからは一方のマーク
パターン3aに応じた“01110”のビットパターン
が出力され、他方の2値化回路28bからは他方のマー
クパターン3bに応じた“11100”のビットパター
ンが出力される。信号整列回路29は、各ビットパター
ンを交互に並び換えて、記録信号に対応する“1011
110100”のビットパターンを出力する。よって、
信号再生回路30から、記録信号であるデータ信号又は
プリフォーマット信号が得られる。
【0021】なお、前記実施例においては、ディスク状
記録媒体のドライブ装置を例にとって説明したが、カー
ド状あるいはテープ状など、他の形状の光情報記録媒体
のドライブ装置にも応用できる。
【0022】また、前記実施例においては、光情報記録
媒体に対してデータ信号の記録と再生とを行なうドライ
ブ装置を例にとって説明したが、光ディスク原盤に対し
てプリフォーマット信号を記録するドライブ装置にも応
用できる。
【0023】さらに、前記実施例においては、光情報記
録媒体に対してデータ信号の記録と再生とを行なうドラ
イブ装置を例にとって説明したが、記録専用あるいは再
生専用のドライブ装置にも応用できる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
一連のマークパターンを1つのデータトラックに対して
2次元的に配列するようにしたので、データトラックに
沿って1次元的に配列する場合に比べて、情報の記録密
度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマークパターン配列の第1例を示
す説明図である。
【図2】本発明に係るマークパターン配列の第2例を示
す説明図である。
【図3】本発明に係るマークパターン配列の第3例を示
す説明図である。
【図4】本発明に係るドライブ装置の構成例を示す説明
図である。
【図5】コントローラ内の信号処理系の説明図である。
【図6】レーザスポットのウォブル動作を示す説明図で
ある。
【図7】レーザスポットのウォブル条件を示す説明図で
ある。
【図8】本発明に係るドライブ装置の再生方式を示す説
明図である。
【図9】従来より知られているマークパターン配列の第
1例を示す説明図である。
【図10】従来より知られているマークパターン配列の
第2例を示す説明図である。
【図11】従来より知られているマークパターン配列の
第3例を示す説明図である。
【符号の説明】
2 データトラック 3a,3b マークパターン 4 光スポット 5a,5b ウォブルピット 11 光情報記録媒体 13 光学ヘッド 14 投光光学系 15 再生光学系 16 半導体レーザ 17 レーザビーム 20 光変調器 21 信号源 22 スポットウォブル手段 24 対物レンズ 26 2分割光検出器 27 コントローラ 28a,28b 2値化回路 29 信号整列回路 30 信号再生回路

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データトラックに沿って、データ信号及
    び/又はプリフォーマット信号を表示するマークパター
    ンが光学的に読みだし可能な形で記録された光情報記録
    媒体において、前記マークパターンが、前記信号の配列
    順にしたがって前記データトラックの中心より一方側又
    は他方側に偏った位置に交互に設けられ、かつ前記マー
    クパターンとは別に、トラッキング信号を発生するため
    の他のマークパターンが、光学的に検出可能な形で設け
    られていることを特徴とする光情報記録媒体。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記トラッキング信
    号を発生するための他のマークパターンが、前記データ
    トラックに沿って周期的に設けられたウォブルピットで
    あることを特徴とする光情報記録媒体。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記データトラック
    の中心を介してその両側の偏った位置に設けられた相隣
    接する2つのマークパターンが、前記データトラック方
    向に関して互いに重なりあうことなく配列されているこ
    とを特徴とする光情報記録媒体。
  4. 【請求項4】 請求項1において、前記データトラック
    の中心を介してその両側の偏った位置に設けられた相隣
    接する2つのマークパターンが、前記データトラック方
    向に関して少なくとも一部が重なりあうように配列され
    ていることを特徴とする光情報記録媒体。
  5. 【請求項5】 光情報記録媒体の記録層に光スポットを
    照射するための投光光学系と、前記記録層からの反射光
    信号を検出する再生光学系と、該再生光学系にて検出さ
    れたトラッキング誤差信号に基づいて前記記録層に設け
    られたデータトラックに前記光スポットをトラッキング
    する制御手段とを有する光情報記録媒体のドライブ装置
    において、前記投光光学系に、前記光スポットを前記デ
    ータトラックの中心より周期的に偏らせるスポットウォ
    ブル手段と、前記光スポットの振動周期に同期して前記
    光スポットをオン、オフする信号源とを備えたことを特
    徴とする光情報記録媒体のドライブ装置。
  6. 【請求項6】 光情報記録媒体の記録層に光スポットを
    照射するための投光光学系と、前記記録層からの反射光
    信号を検出する再生光学系と、該再生光学系にて検出さ
    れたトラッキング誤差信号に基づいて前記記録層に設け
    られたデータトラックに前記光スポットをトラッキング
    する制御手段とを有する光情報記録媒体のドライブ装置
    において、前記投光光学系より前記データトラックの中
    心に沿って光スポットを走査したとき、前記データトラ
    ックの中心より一方側又は他方側に偏った位置に設けら
    れたマークパターンを夫々別個に検出する2つの光検出
    器を前記再生光学系に設けると共に、各光検出器の出力
    信号からデータ信号又はプリフォーマット信号を再生す
    る信号再生系に、各光検出器から得られた信号を交互に
    並び換えて所望のデータ信号又はプリフォーマット信号
    とする信号再生回路を備えたことを特徴とする光情報記
    録媒体のドライブ装置。
  7. 【請求項7】 請求項5又は6において、前記トラッキ
    ング制御手段に、プッシュプル信号検出回路が備えられ
    ていることを特徴とする光情報記録媒体のドライブ装
    置。
JP6193186A 1994-08-17 1994-08-17 光情報記録媒体及びそのドライブ装置 Withdrawn JPH0855368A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6193186A JPH0855368A (ja) 1994-08-17 1994-08-17 光情報記録媒体及びそのドライブ装置

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JP6193186A JPH0855368A (ja) 1994-08-17 1994-08-17 光情報記録媒体及びそのドライブ装置

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JPH0855368A true JPH0855368A (ja) 1996-02-27

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