JP3348436B2 - 記録媒体の再生方法 - Google Patents

記録媒体の再生方法

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JP3348436B2
JP3348436B2 JP32663491A JP32663491A JP3348436B2 JP 3348436 B2 JP3348436 B2 JP 3348436B2 JP 32663491 A JP32663491 A JP 32663491A JP 32663491 A JP32663491 A JP 32663491A JP 3348436 B2 JP3348436 B2 JP 3348436B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光に感応する記録媒体
を記録面とする光磁気ディスクに対するデータ再生方式
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】渦巻状のトラックにレーザビームを照射
して、各種のデータを光ディスク上に記録し、この記録
データを読み出すことができる光学ディスク装置には、
データが配列されるトラックをプリグルーブによって構
成するコンティニアス方式と、データを配列するトラッ
クが離散的に配置されているサンプルサーボピットによ
って形成されるサンプルサーボ方式のものが知られてい
る。
【0003】図6は記録トラックがサンプルサーボピッ
トによって形成される場合の光磁気ディスクのフォーマ
ットの1例を示したもので、S1 〜S42は、例えば円周
方向に42分割されているセクターを示す。
【0004】各セクタ単位のトラックには、図7(a)
に示すようにアドレスデータが記録されているエリアや
ALPC領域(Automatic Laser Power Control Area)を
有するヘッダセグメントH1 と、試し書き領域等に使用
されるヘッダセグメントH2とからなるアドレステスト
領域ADが設けられ、これに続いて例えば20バイトの
データが記録されるデータ記録領域DBが30のセグメ
ントSG1 〜SG30に分割されて形成されている。
【0005】図7(b)は、ヘッダセグメントH1 ,H
2及びデータセグメントSG1 〜SG30をさらに拡大し
たもので、最初にサーボバイトSBが配置され、これに
続いてアドレスや光磁気(MO)データが記録されるエ
リアが設けられている。
【0006】サーボバイトSBには少なくともトラック
Tの中心から外周側、及び内周側に偏位している1対の
ウォーブリングピットP1 ,P2 と、トラックTの中心
線上に配置されているクロックピットP3 があらかじめ
エンボス加工等によって形成されている。
【0007】又、サーボバイトSBには適当な長さの区
間でピットが存在しないミラー面Mが形成され、このミ
ラー面Mから反射されるレーザ光によってフォーカスサ
ーボ信号が検出されると共に、レーザパワのコントロ−
ルも行うことができる。さらに、トラック情報としての
アクセスコードがグレーコードを形成するピットP4
5 によって記録されている。
【0008】このような光磁気ディスクは、通常ウォー
ブリングピットP1 ,P2 をサンプル点t1 ,t2 で検
出したときの反射光を演算することによってトラッキン
グエラー信号が形成され、クロックピットP 3 によって
クロック信号が形成される。
【0009】この光磁気ディスクは、上記トラックに沿
って光磁気ディスクの記録面にレーザビームを照射する
と共に、光磁気ディスクの他方の面から磁界を印加する
と、記録面がキューリ点以上となったときに印加されて
いる磁界の方向で磁化され、データが記録される。又、
データが記録されている光磁気ディスクから情報を読み
出すときは、レーザビームの反射光を磁気カ一効果を利
用して検出することにより、記録データが読み出され
る。
【0010】そして、読み出された再生信号は、波形整
形された後2値化され、記録データの読み出しが行われ
る。光磁気ディスクから読み出された再生信号より記録
データを検出する際に、再生された信号のレベルを、そ
のままA/D変換器によってデジタル化し、デジタル信
号の状態で各種クロック信号を生成すると共に、記録デ
ータの抜き取り等を行うようにすると、信号処理が容易
になる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した光
磁気ディスクの再生信号は記録層の材料や、ディスクの
反射率等が異なっていると、再生信号のレベルが種々の
要因で変動し、再生信号がA/D変換器のダイナミック
レンジから大きく外れてしまう場合がある。特に、記録
データを高密度化するために、例えばNRZI方式でコ
ード化されたときは、再生RF信号にDC成分が重畳さ
れる。
【0012】そして、このDC成分が変動すると再生信
号の直流オフセット成分が各ディスク毎に異なったもの
になり、再生信号のゲインを定めても、A/D変換器の
ダイナミックレンジを有効に利用したデジタル信号が得
られない。そこで、所定のクランプ領域を定めて反射光
レベルを抜きとり、このレベルで再生信号をクランプす
ることが先行技術として提案されている。
【0013】すなわち、比較的広い第1のクランプ領域
をセクターの先頭付近例えばALPC領域やヘッダセグ
メントH2 において設定するとともに、比較的狭い第2
のクランプ領域を各データセグメントSG1 〜SG30
先頭部分に設け、第1のクランプ領域をサンプルしたと
きに得られる信号をクランプ電圧として再生信号のボト
ム値が一定のレベルとなるようにクランプし、さらにそ
の後一定周期つまりセグメント単位で第2のクランプ領
域のサンプル信号をクランプ電圧としてクランプレベル
を追随させることにより、データ記録領域DBの再生信
号のレベルが各データブロック毎に一定となるようにす
るものである。
【0014】このようにセクター単位でクランプ処理を
行うことができるようにすることで、再生時には再生の
対象となる目標セクターのみのレーザー走査で十分にデ
ータ再生処理を行うことができるため、例えばデータス
トレイジ用のディスクシステムとして特に有効である。
【0015】ところが、逆に目標セクターの第1のクラ
ンプ領域に何らかの欠陥、傷等があって、十分にクラン
プできなかった場合は、そのセクターからの再生信号は
A/D変換器のダイナミックレンジに対して不適切なレ
ベルの再生信号となり、そのセクター内において大量の
再生データ読み取りエラーが発生し、当該目標セクター
のデータセグメントSG1 〜SG30に記録されているデ
ータが再生不能(エラー訂正不能)となる場合があると
いう問題がある。
【0016】例えばデータストレイジ用のディスクシス
テムとしては、このようにデータが再生不能となること
は極力避けることができなければならないため、クラン
プ不良によってデータ再生不能となることは非常に大き
な欠点となる。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の光磁気ディスク
の再生方法はこのような問題点を解消するためになされ
たもので、同心円状または渦巻状に形成されているトラ
ックに対して、その周方向に所定数に分割し、分割され
た各セクター内にアドレステスト領域と、このアドレス
テスト領域に続いて分割されている所定数のデータ記録
領域を形成し、前記アドレステスト領域とデータ記録領
域にかかる記録媒体は、同極性及び同レベルの再生信号
が得られるように予め初期化(Bulk Erase)を行って
各セクター内の所定の位置にクランプ領域を設けデー
タが記録されたある目標セクターについて再生動作を行
う際にクランプ不良が発生したときは、前記ある目標セ
クターに先行するセクターから再生動作を実行し、当該
先行セクターのクランプ領域から得られたクランプ信号
に基づいて、前記目標セクターの再生時のクランプ処理
が行われるようにすることを特徴とするものである
【0018】
【作用】光磁気ディスクを使用する前(例えば出荷前)
に、光磁気ディスク全体に強力な磁界を印加して記録面
を構成している磁気媒体を強制的に飽和する。つまり光
磁気ディスクに強力な磁界(10KOe)を印加するこ
とによって、通常はキューリ点で磁化される記録層が常
温でも光磁気ディスクの記録面が磁化され、その状態が
保持されるバルクイレーズ(Bulk erase)を行うことが
できる。
【0019】このように初期化しておけば、データが光
磁気記録されていないセクターであってもそのMO領域
ではデータ記録済セクターにおけるクランプ領域と同レ
ベル同極性の再生信号が得られることになる。したがっ
て、目標セクターの再生動作時に、先行セクターにおけ
るクランプレベルを適用しても、或る程度適切なクラン
プ処理が実行されデータ再生不能を避けることができ
る。
【0020】
【実施例】図1は、本発明の光磁気ディスクの再生方法
が適応される記録/再生回路の概要を示したもので、1
は図6、図7で説明したようなトラックフォーマットが
なされている光磁気ディスクであり、この光磁気ディス
ク1はスピンドルモータ2により例えば一定角速度(C
AV)で回転駆動されるようになされている。この光磁
気ディスク1は、製造後出荷前の段階において、光磁気
ディスク全体に強力な磁界(10KOe)が印加されて
記録面を構成している磁気媒体は強制的に飽和磁化され
る、バルクイレーズ処理が施されている。
【0021】光磁気ディスク1の下側には、記録又は再
生時にレーザ光を照射する光学ヘッド3が配置される。
この光学ヘッド3はよく知られているように、レーザ発
光源、コリメータレンズ、ビームスプリッタ、対物レン
ズをコントロールする2軸デバイス等からなる光学系で
構成され、光磁気ディスクからの反射光を検出する偏光
ビームスプリッタ、ディテクタを備えている。特に、反
射光は偏光ビームスプリッタ3CによってP偏向成分と
S偏向成分に分割され、2つのディテクタ3A,3Bに
よって検出されるようになされている。
【0022】そして、ディテクタ3A,3Bの出力を差
動増幅器4に供給し、この差動増幅器4で両出力の差を
とることによって、光磁気記録されたデータの再生信号
を抽出する。又、ディテクタ3Aは例えば分割面を有す
る受光素子とされ、各セグメントのサーボバイトSBの
ミラー面を走査した際に、プッシュプル信号を検出回路
5で抽出することによって、フォーカスサーボ信号が得
られる。また、検出回路5では、ディテクタ3Aと3B
の和信号(=エンボスピットからの再生信号)につい
て、ゲイン調整、クランプ、A/D変換等を行い、サー
ボバイトSBのピットP 1 ,P 2 ,P 3 の情報を検出す
る。そしてウォブルピットP 1 ,P 2 の検出データからト
ラッキングエラー信号を生成し、またクロックピットP
3の前後の振幅レベルの検出データからクロック位相エ
ラー信号を生成する。 フォーカスエラー信号及びトラッ
キングエラー信号は、サーボ回路6に供給して前記2軸
デバイスを駆動し、トラッキングサーボ、及びフォーカ
スサーボを行う。また、クロック位相エラー信号はPL
L回路7に供給して、マスタークロック CK 形成し、
このマスタークロックMCKをシステムコントロ−ル部
8、データ検出部13等のデジタル回路に出力する。
【0023】10は差動増幅器4により復調された再生
信号の信号処理回路を示し、振幅をA/D変換器12に
最適化させるAGC回路を含んでいる。また、11は光
磁気ディスク1から読み出された再生信号のクランプ回
路であり、このクランプ回路11に供給されているクラ
ンプパルスに基づくタイミングで再生信号に重畳してい
る直流オフセット成分を除去し、例えば“0”レベルが
一定の電圧となるようにしている。そして、このクラン
プ回路11の出力はA/D変換器12に供給され、ディ
ジタル信号に変換される。
【0024】ここで、A/D変換器12のボトム値と、
クランプ回路11より出力される信号のボトム値ががほ
ぼ一致するようにクランプ回路11が構成されることに
より、A/D変換器12より出力されるデジタル信号
は、A/D変換器12の有効レンジ内にあり、かつ、こ
の有効レンジをフルに利用したものになるため、アナロ
グ−デジタル変換の精度が高くなると共に、その後のデ
ータ検出部において、データの抜き取りが正確に行わ
れ、誤りデータの発生を少なくすることができる。
【0025】A/D変換器12の出力はデジタル回路で
構成されているデータ検出部13に供給され、このデー
タ検出部13で、例えばコード変換及び差分方式による
記録データの抜きとり、リードクロックRCKの再生等が
行われる。さらにデータ検出部13で抽出されたデータ
はECC処理部14においてエラー検出及び訂正処理が
なされ、再生データとして出力される。なお、15はマ
スタークロックMCK及びリードクロックRCKに基づいて
クランプパルス(P(M),P(R))生成するための
タイミングジェネレータ、16はアンドゲート、17は
オアゲートを示す。
【0026】一方、光磁気ディスク1に対しては光学ヘ
ッド3と対向する位置に磁気ヘッド部20が設けられ、
記録データによって反転する磁界が印加されている。す
なわち、端子21から供給された記録データは、記録デ
ータ処理部22において、誤り訂正符号が付加され、ブ
ロック化が行われ、さらに、所定のコード変調が行わ
れ、記録データとして磁気ヘッド20に供給される。
【0027】また、この記録データ処理部22における
信号処理時に、参照データ部23から、例えば、“0”
レベルの信号が供給され、例えば前述したヘッダセグメ
ントH1 のALPC領域に数10ビットの0レベルのデ
ータが記録されると共に、各データセグメントSG1
SG30にあるデータバイトDBの先頭部分に2クロック
分の“0”ビットデータが付加されるようになされてい
る。
【0028】そのため、ALPC領域はデ−タ記録され
た後に、例えば再生レベルが0となる第1のクランプ領
域となり、このクランプ領域の再生信号はデータが0を
示す飽和した信号となる。なお、この第1のクランプ領
域は例えばヘッダセグンメントH2 の所定領域に設定し
てもよい。また、各データバイトDBの先端部分は記録
層が“0”となるように磁化された第2のクランプ領域
となり、その後に記録データが続いて記録されることに
なる。
【0029】この記録再生回路によって実行される或る
目標セクターの再生時の処理を図2〜図4で説明する。
各図において(a)は再生動作を行うべき目標セクター
とその先行セクターについてのフォーマットを示し、
(b)は再生レーザ走査のオン/オフ状態、(c)
(d)(f)は再生信号の各種状態、(e)はクランプ
パルスを示している。
【0030】図2は通常の再生動作を示している。図2
(b)からわかるようにレーザ走査は先行セクターが終
了するまではスタンバイ状態とされている。つまり、サ
ーボバイトSBとヘッダセグメントH1 のアドレス領域
だけレーザ発光がなされて走査される。そして目標セク
ターに到達した段階でMO領域も連続して走査されMO
領域に光磁気記録されたデータが読み出される。このレ
ーザ走査により図2(c)のようにDC成分が重畳され
た再生信号が得られる。なお、サーボバイトSBやアド
レス領域部分で縦線Reで不規則に示されているのはエ
ンボスピットによる再生情報の漏れ込み信号である。実
際のMOデータに相当する再生信号は図中MR で示され
る。この再生信号からDC成分を抜いた状態は図2
(d)に示される。
【0031】この再生信号はさらに図2(e)に示すク
ランプパルスP(M)及びP(R)に基づいてクランプ
回路11でクランプされ、図2(f)のような再生信号
が得られる。すなわち、目標セクターにおける先頭部分
の第1のクランプ領域でクランプパルスP(M)に基づ
いて充分にクランプされ、その後各セグメントの先頭部
分でクランプパルスP(R)に基づいてクランプされ、
クランプレベルが追随されていく。この処理によってM
O再生信号MR はA/D変換器12のダイナミックレン
ジに対して最も適切なレベルとされる。
【0032】ここで、クランプパルスP(M)は再生時
にクロックピットに同期して形成されるマスタークロッ
クMCKに基づいてタイミングジェネレータ15で生成さ
れ、出力されており、アンドゲート16,オアゲート1
7を介してクランプ回路11に供給される。つまりクラ
ンプパルスP(M)により第1のクランプ領域をサンプ
ルすることにより、再生信号の0レベルの基準信号を検
出することができる。そして、この基準信号でクランプ
された再生信号でPLL回路を同期することによってリ
ードクロックRCKが形成される。
【0033】また、リードクロック信号に基づいて形成
されるクランプパルスP(R)により、各セグメントに
おいてサーボバイトSBの後に形成されている第2のク
ランプ領域をサンプルし、この部分から読み出されたサ
ンプル信号で各データブロック毎の再生信号をクランプ
するようにしているので、2クロック分という狭い第2
のクランプ領域を確実にクランプすることができる。そ
して第2のクランプ領域が狭くても良いことから、デー
タ記録領域DBの有効利用は妨げられない。
【0034】次に、図3、図4によって目標セクターの
第1のクランプ領域に、傷、MO膜不良等の何らかのデ
ィフェクトが存在している場合を説明する。この場合、
光学ヘッドによる走査が目標セクターに到達して、まず
第1のクランプ領域にかかる再生信号レベルに対してク
ランプパルスP(M)に基づいてクランプ動作が行なわ
れるが、図中DNとして示すようにディスク上の第1の
クランプ領域に存在するディフェクトによるノイズが再
生信号中に現われていると、図3(f)のように誤った
レベルにクランプされてしまう。
【0035】もちろん、各セグメントのサーボバイトに
続く先頭部分には第2のクランプ領域が設けられ、クラ
ンプパルスP(R)に基づいてクランプされるため、次
第に正常なクランプレベルに回復していくであろうが、
完全に回復するまではかなり時間がかかることになり、
回復するまでの間に走査されたかなりのセグメントにお
けるMO再生データはA/D変換器12のダイナミック
レンジから外れてしまうことになる。このような再生信
号はデータ検出部13で抽出され、ECC処理部14に
おいてエラー訂正処理がなされる段階で、訂正不能な誤
りとして判断され、結局データ再生不能となる。
【0036】そこで、本実施例においては、ECC処理
部14から訂正不能データ発生の情報がシステムコント
ロール部8に供給された時点で、再び読み取りエラーの
発生した上記目標セクターの再生走査(以下、リトライ
再生という)を行なうことになる。
【0037】このリトライ再生の際の動作は図4に示さ
れるとおりであり、すなわち、目標セクターの先行セク
ターに達した時点からレーザ走査を開始する。もちろん
クランプパルスP(M)及びクランプパルスP(R)は
供給されているため、先行セクターのALPC領域に設
定された第1のクランプ領域及び各セグメントにおける
第2のクランプ領域で、MO再生信号に対してクランプ
動作が行なわれることになる。なお、この先行セクター
の走査に関してデータ抽出動作はもちろん不要である。
【0038】ここで、前述したように光磁気ディスク1
にはバルクイレーズ処理が施されているため、記録動作
を行なっていないセクターのMO領域でも、第1のクラ
ンプ領域と同レベル同極性のMO再生信号が得られる。
つまり、先行セクターの第1及び第2のクランプ領域に
おけるクランプ動作により、再生信号は少なくとも初期
化された飽和磁界レベルにクランプされる。
【0039】その後、光学ヘッドの走査が再び目標セク
ターに達するが、この目標セクターにおける第1のクラ
ンプ領域に相当するタイミングでシステムコントロール
部8からアンドゲート16に対してディフェクト検出信
号DD が供給される。このディフェクト検出信号DD
より、タイミングジェネレータ15からアンドゲート1
6の他端に供給されているクランプパルスP(M)は遮
断され、クランプ回路11に供給されない。つまり図4
(e)のように目標セクターにおいてはクランプパルス
P(M)は発生されず、クランプ動作は実行されないた
め、MO再生信号は先行セクターにおける第1及び第2
のクランプ領域でのクランプレベルのままA/D変換器
12に供給され、引き続き当該目標セクターの第2のク
ランプ領域に達した段階でクランプ動作が実行され、ク
ランプレベルが追随されていく。
【0040】このようにリトライ再生の際には第1のク
ランプ領域においてクランプ動作は実行されないが、先
行セクターの第1及び第2のクランプ領域におけるクラ
ンプ動作により、再生信号は少なくとも初期化された飽
和磁界レベルにクランプされているため、再生信号がA
/D変換器12においてダイナミックレンジから外れ、
再生不能となることはない。つまり、本実施例では一旦
再生不能と判定されたセクターについてリトライ再生を
行ないデータ再生を実現することができ、再生不能は極
力回避されるため、ディスクシステムとしての信頼性は
大きく向上する。
【0041】なお、図5はクランプ回路11の一実施例
を示したもので、B1 ,B2 はバッファアンプ、SSは
サンプルスイッチ、Cはホールドコンデンサ、C1 はコ
ンパレータを示す。サンプルスイッチSSには前記した
第1、及び第2のクランプ領域の信号をそれぞれ抜き取
るための接点a,bにクランプパルスP(M),クラン
プパルスP(R)がオアゲート17を介して供給され、
このサンプルプパルスの期間のみオンとなるように制御
される。そして、この期間に適当な時定数で抽出された
クランプ電圧EC をコンパレータC1 に加えることによ
って、再生信号のボトム値が一定の基準レベルとなるよ
うにしている。
【0042】なお、サンプル時定数は第1のクランプ領
域の場合はr1 を小さくして比較的に短くし、第2のク
ランプ領域ではr2 >r1 とすることにより比較的に長
くなるように回路を構成することが好ましい。
【0043】なお、この実施例では第2のクランプ領域
には2クロック分の“0”データを記録するようにした
が、3クロック分以上の“0”データを記録してもよ
い。また、クランプパルスP(R)のタイミングを調整
することによって、第2のクランプ領域はデータバイト
DBの中間部分、又は最後端部等に設けるようにするこ
ともできる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光磁気ディ
スクの再生方法は、クランプ領域が設けられたセクタ領
域毎にデータ記録領域が形成されるような記録媒体にお
いて、同極性及び同レベルの再生信号が得られるように
初期化をなし、目標セクターについての再生動作時にク
ランプ不良が発生した際には、目標セクターの先行セク
ターから再び再生動作を実行し、当該先行セクターにお
けるクランプ領域から得られる再生信号に基づいてクラ
ンプし、目標セクターのデータ記録領域からのデータに
ついて再生処理を行うようにしたため、一旦データ再生
不能とされた目標セクターのデータについても、これを
読み出すことが可能になり、再生不能の発生を極力回避
することができるという効果がある。従って再生方法と
しての信頼性を著しく向上させることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光磁気ディスクの再生方式が適用され
る回路の概要図である。
【図2】通常再生時の再生信号とサンプルパルスの信号
波形図である。
【図3】ディフェクト存在時の再生信号とサンプルパル
スの信号波形図である。
【図4】リトライ再生時の再生信号とサンプルパルスの
信号波形図である。
【図5】クランプ回路の一例を示す回路図である。
【図6】光磁気ディスクのフォーマットを示す説明図で
ある。
【図7】記録トラックの詳細な説明図である。
【符号の説明】 1 光磁気ディスク 2 スピンドルモータ 3 光学ヘッド 8 システムコントロール部 11 クランプ回路 12 A/D変換器 14 ECC処理部 15 タイミングジェネレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G11B 20/18 572 G11B 20/18 572C (56)参考文献 特開 平2−137169(JP,A) 特開 平1−165637(JP,A) 特開 昭64−39661(JP,A) 特開 昭62−229530(JP,A) 特開 昭61−39937(JP,A) 特開 昭60−121573(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 11/105 G11B 7/004 G11B 20/18

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同心円状または渦巻状に形成されている
    トラックに対して、その周方向に所定数に分割し、分割
    された各セクター内にアドレステスト領域と、このアド
    レステスト領域に続いて分割されている所定数のデータ
    記録領域を形成し、 前記アドレステスト領域とデータ記録領域を備えた記録
    媒体は、同レベルの再生信号が得られるように予め初期
    化(Bulk Erase)を行いデータが記録されたある目標セクターについて再生動作
    を行う際にクランプ不良が発生したときは、前記ある目
    標セクターに先行するセクターから再生動作を実行し、
    前記目標セクターにおけるクランプ領域からの再生信号
    をクランプ処理に用いないようにした状態で当該先行セ
    クターのクランプ領域から得られたクランプ信号に基づ
    いて、前記目標セクターの再生時のクランプ処理が行わ
    れる ようにすることを特徴とする光磁気ディスクの再生
    方法
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