JP3708388B2 - データ記録再生装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録媒体にデータを記録するときと再生するときの速度を異ならせて設定できるCD−R/RW装置等のデータ記録再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
HDD,FDD,MO等のディスク状ストレージデバイス(ディスク)のデータ記録再生装置は、ディスクの記憶容量を増やすために記憶領域を複数に分割して各領域で記録再生のビットレートを変更することはあっても、基本的に同一セクタに対して記録も再生も同一ビットレートで行なっている。
【0003】
これは自己の記録、再生を前提に開発されたこと、記録再生のビットレートを変えるためにスピンドルモータの回転速度を変える事はアクセス性能に対して重大なパフォーマンス低下を招くことから当然と言える。
【0004】
近年、パーソナルコンピュータ(PC)に標準搭載されているCD−ROMドライブとの互換性の高さから、ストレージデバイスとしてCD−R/RWドライブが非常に注目されている。
CD−ROMドライブは、熾烈な開発競争の結果、その再生速度が非常に高速化し、CAV再生も当たり前になった。
【0005】
一方、CD−R/RWドライブはまだまだ発展途上であり、徐々に記録の高速化は行われているものの再生速度との隔たりがあり、なによりもCAV記録が実用化されていない。
つまり、CD−R/RWドライブでは現状記録再生速度を同一にしようとすると再生速度を記録速度に下げなければならない。
【0006】
しかし、再生だけを考えれば高速なほどパフォーマンスが良く、現在のCD−R/RWドライブは必然的に記録速度より再生速度の方が速いといった仕様になってしまう。
【0007】
CD−Rは1度しか記録できないメディアであり、追記によって情報が記録されるので、過去に記録された情報を再生する必要性が低く、一連の記録動作中に再生動作が入り込むことが少ない。
【0008】
しかし、CD−RWはオーバーライトが可能であり、R/RWドライブはCD−RW上のパケットと呼ばれるブロックへのランダム的な記録及び再生を行う。つまり、CD−R/RWドライブは、CD−RWを使用すればMOと同じような記録再生可能なランダムブロックアクセスデバイスとして利用できるのである。
【0009】
ところが、ここで問題となるのが記録速度と再生速度との差である。
上記ランダムブロックアクセスを行うと既存情報への書き換えが発生し、ある程度の記録動作中の再生動作を避けることが出来ない。
【0010】
CD−R/RWドライブにおいて、記録速度と再生速度が同じであればヘッドを移動させるだけのアクセス時間で済むが、記録速度と再生速度が異なるとスピンドルモータの変速が必要であり、この変速のためにヘッド移動の何倍もの時間が必要になり、非常にアクセス時間が延びてしまう。
【0011】
つまり、記録再生のパフォーマンスを著しく低下させてしまうのである。
この記録再生のパフォーマンスの低下は、記録速度と再生速度の差が大きいほど顕著になる。
一般的に、この記録再生のパフォーマンスの低下を最小限にするためには記録速度と再生速度を同一にするのが良い。
【0012】
従来、CD−R/RWドライブの多くは、記録と同じ速度で再生できるようにする設定を備えており、ホストコンピュータからの設定で記録速度と再生速度を同一にすることができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のCD−R/RWドライブでは、現在主流のCD−RW用ドライバソフトは動的に再生成速度を変更するような仕様にはなっていないので、CD−ROMの再生を最大速度で行い、CD−RWの再生も記録を行わなければ最大速度で再生を行うほうが望ましくてもできないという問題があった。
【0014】
この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、ホストコンピュータから再生速度が設定されなくても記録時と再生時で適宜再生速度を制御することにより記録再生のパフォーマンスを最大限引き出せるようにすることを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、記録媒体を線速度が一定になるように制御して回転駆動させて螺旋状又は同心円状にデータを記録又は再生するデータ記録再生装置において、リードコマンドを受信したとき、連続して受信したリードコマンド回数が予め設定した規定値よりも少ないか否かを判断する手段と、その手段によって連続して受信したリードコマンド回数が予め設定した規定値よりも少ないと判断したときは直前のライト速度と同じリード速度を設定してリード処理を実行し、上記連続して受信したリードコマンド回数が予め設定した規定値以上と判定したときはホストコンピュータから指定されたリード速度を設定してリード処理を実行する手段を設けたものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図1は、この発明の一実施形態の光ディスクドライブの構成を示すブロック図である。
【0020】
この光ディスクドライブは、スピンドルモータ1,モータドライバ2,サーボ処理部3,光ピックアップ4,リードアンプ5,CDデコーダ6,CD−ROMデコーダ7,メモリマネージャ8,メモリ9,ホストインタフェース(I/F)10,CDエンコーダ11,CD−ROMエンコーダ12,ATIPデコーダ13,LDドライバ14,及びシステムコントローラ15等からなる。
【0021】
システムコントローラ15は、CPU等からなるマイクロコンピュータであり、図示を省略した制御信号線やデータ信号線を介して上記他の主な各部に接続し、その各部を制御することによってこの光ディスクドライブ全体の制御を司る。
【0022】
スピンドルモータ1によって光ディスク20を回転駆動し、モータドライバ2とサーボ処理部3はスピンドルモータ1を線速度が一定になるように制御する。この線速度は段階的に変更が可能である。
【0023】
また、モータドライバ2とサーボ処理部3は、受光素子,ポジションセンサから得られた信号に基づいてフォーカスアクチュエータ,トラックアクチュエータ,及びシークモータを制御し、レーザ光のスポットが光ディスク20の目的の場所に位置するように制御する。
【0024】
光ピックアップ4は、図示を省略した半導体レーザ,光学系,フォーカスアクチュエータ,トラックアクチュエータ,受光素子,及びポジションセンサを内蔵しており、CD−ROM,CD−R,及びCD−RW等の光ディスク20にレーザ光を照射する。
【0025】
光ディスク20上のデータをリードする場合、光ピックアップ4で得られた再生信号はリードアンプ5で増幅されて2値化された後、CDデコーダ6に入力されてデインターリーブとエラー訂正の処理を受ける。
そのデータはCD−ROMデコーダ7に入力され、さらにデータの信頼性を高めるためにエラー訂正の処理を受ける。
【0026】
その後、そのデータはメモリマネージャ(バッファマネージャ)8によって一旦メモリ(バッファRAM)9に蓄えられ、セクタデータとして揃ったところでATAPIまたはSCSI等のホストインタフェース(I/F)10を介してホストコンピュータへ一気に送られる。
【0027】
一方、光ディスク20上にデータをライトする場合、ホストI/F10を介してホストコンピュータから送られてきたデータはメモリマネージャ8によって一旦メモリ9に蓄えられる。
【0028】
そして、メモリ9にある程度の量のデータが貯まったところでライトを開始するが、その前にレーザ光のスポットを光ディスク20上の書き込み開始地点に位置させなければならない。
【0029】
上記書き込み開始地点は、光ディスク20上に予めトラックの蛇行により刻まれているウォブルに基づくウォブル信号から求められる。
そのウォブル信号にはATIPと呼ばれる絶対時間情報が含まれており、ATIPデコーダ13によって絶対時間情報が取り出せる。
また、ATIPデコーダ13が生成する同期信号はCDエンコーダ11に入力され、正確な位置でのデータの書き出しを可能にしている。
【0030】
メモリ9のデータは、CD−ROMエンコーダ12やCDエンコーダ11でエラー訂正コードの付加やインターリーブが行われ、LDドライバ(レーザコントロール回路)14及び光ピックアップ4を介して光ディスク20に記録される。
【0031】
そして、リード速度とライト速度は数段階の設定を持ち、最大のリード速度は最大のラート速度よりも十分に速いように設定することができる。その速度はホストコンピュータから個々に指定することができる。
【0032】
図2は、記録速度と再生速度が同一の場合と異なる場合のライト処理の所要時間の一例を示す一覧表の図である。
この一覧表では、ライト速度(記録速度)とリード速度(再生速度)が同一の場合と異なる場合とでファイルをコピーする場合などのライト処理時、実行時間に大きな違いが発生することを簡単に示している。
【0033】
図3は図2に示した数値に基づくグラフであり、縦軸にライトリードしたデータの累積を、横軸に経過時間をそれぞれ取っており、図中破線で示す直線L1が速度1の変化を示し、実線で示す折れ線L2が速度2の変化を示している。
【0034】
通常、OSがファイルの書き込みを行う場合、単純にライトだけを行うのではなく、ファイルの管理情報をリードしたりして、ライトの比率が高いもののライトとリードを交互に繰り返している。
【0035】
そこで、図2の一覧表は、一度のライトで1800KB,リードで600KBのデータを「ライト」「リード」「ライト」「リード」「ライト」する時の時間をライトとリードで同じ4倍速の速度1の場合と、ライトは4倍速だがリードは8倍速の速度2の場合で求めたときの数値である。
【0036】
コマンドオーバヘッドを省略して単純にデータ転送レートだけで計算すると、4倍速が600KB/S,8倍速が1200KB/Sで速度1が11秒、速度2が14秒になる。ただし、速度2でスピンドルモータ1が4倍速から8倍速へ、8倍速から4倍速へ変速にかかる時間をそれぞれ1秒にしている。
【0037】
ここで明らかなのは、ライト間のリードデータ量が少ない場合は高速リードの恩恵を受けられず、変速によるタイムロスの影響が非常に大きいということである。
【0038】
そこで、速度1が良いか速度2が良いかの分岐点はリードデータ量にして2400KBになるが、通常のライト間のリードでこれほど大量のデータをリードするケースは殆ど無く、現状のOS及びドライバにおいて大きな変速はパフォーマンス低下に繋がってしまう。
【0039】
次に、この実施形態の光ディスクドライブにおけるこの発明の請求項の記載に関わる機能と処理、この発明の参考例の機能と処理について説明する。
【0040】
(1)この発明の参考例の機能と処理
ここでは、上記光ディスクドライブのシステムコントローラ15等が、記録媒体を線速度が一定になるように制御して回転駆動させて螺旋状又は同心円状にデータを記録又は再生する制御手段と、リードコマンドを受信したとき、上記リードコマンドの前がライトコマンドか否かを判定する手段と、その手段によってライトコマンドであると判定したときは直前のライト速度と同じリード速度を設定してリード処理を実行し、ライトコマンドでないと判定したときはホストコンピュータから指定されたリード速度を設定してリード処理を実行する手段の機能を果たす。
【0041】
図4は、図1に示した光ディスクドライブにおけるこの発明の参考例の処理内容を示すフローチャートである。
この処理は、ステップ(図中「S」で示す)1でコマンド受信か否かを判断し、コマンド受信でなければこのステップ1の処理を繰り返し、コマンド受信ならステップ2へ進んでライトコマンドか否かを判断し、ライトコマンドならステップ3へ進み、ライトコマンドでなければステップ6へ進む。
【0042】
ステップ3ではホストコンピュータから指定されたライト速度を設定し、ステップ4へ進んでライト処理を実行し、ステップ5へ進んでライトフラグを“1”に設定して最初の処理に戻る。
【0043】
ステップ6ではリードコマンドか否かを判断し、リードコマンドならステップ7へ進んでライトフラグが“1”か否かを判断し、ライトフラグが“1”ならステップ8へ進んで直前のライト速度と同じリード速度を設定し、ステップ9へ進んでライトフラグを“0”に設定して、ステップ10へ進んでリード処理を実行し、最初の処理へ戻る。
【0044】
ステップ7の判断でライトフラグが“1”でなければ、ステップ11へ進んでホストコンピュータから指定されたリード速度を設定し、ステップ10へ進んでリード処理を実行し、最初の処理へ戻る。
また、ステップ6の判断でリードコマンドでなければ、ステップ12へ進んでその他の該当するコマンドの処理を実行し、最初の処理へ戻る。
【0045】
さらにこの処理について説明する。
システムコントローラ15は、ライトコマンドを受信したとき、ホストコンピュータから指定されたライト速度を設定してライト処理を行い、そのライト処理後にライトフラグを“1”に設定する。
【0046】
上記ライトフラグはリードコマンドの前がライトコマンドか否かを判定するために用いる値であり、そのライトフラグが“1”のときに直前のライト速度と同じリード速度を設定してリード処理を行う。そして、リード処理後にライトフラグを“0”に設定する。
【0047】
また、リードコマンドを受信したとき、ライトフラグが“1”でなければホストコンピュータから指定されたリード速度を設定してリード処理を行う。
このような動作処理を行うことにより、高いリードライトパフォーマンスを引き出すことができる。
【0048】
このようにして、ホストコンピュータから指定されているライト速度とリード速度が大きく異なる場合でも、ライトとリードを繰り返した場合にパフォーマンスを著しく低下させることがなくなる。
【0049】
(2)この発明の他の参考例の機能と処理
次に、上記光ディスクドライブにおいて、ライト速度が1倍速や2倍速と遅く、スピンドルモータ1に十分なトルクがある場合、変速の速い速度帯域ではライト間のリードをライト速度のまま行うのではなく、少し速度を上げた固定速度で行った方がパフォーマンスの良い場合がある。
【0050】
そこで、上記光ディスクドライブのシステムコントローラ15等が、記録媒体を線速度が一定になるように制御して回転駆動させて螺旋状又は同心円状にデータを記録又は再生する制御手段と、リードコマンドを受信したとき、上記リードコマンドの前がライトコマンドか否かを判定する手段と、その手段によってライトコマンドであると判定したときは固定リード速度を設定してリード処理を実行し、ライトコマンドでないと判定したときはホストコンピュータから指定されたリード速度を設定してリード処理を実行する手段の機能を果たすようにするとよい。
【0051】
図5は、図1に示した光ディスクドライブにおけるこの発明の他の参考例の処理内容を示すフローチャートである。
図5に示した動作処理は、図4に示した直前のライト速度と同じリード速度を設定する処理を固定したリード速度に設定する処理に変更している。
【0052】
この処理は、ステップ(図中「S」で示す)21でコマンド受信か否かを判断し、コマンド受信でなければこのステップ21の処理を繰り返し、コマンド受信ならステップ22へ進んでライトコマンドか否かを判断し、ライトコマンドならステップ23へ進み、ライトコマンドでなければステップ26へ進む。
【0053】
ステップ23ではホストコンピュータから指定されたライト速度を設定し、ステップ24へ進んでライト処理を実行し、ステップ25へ進んでライトフラグを“1”に設定して最初の処理に戻る。
【0054】
ステップ26ではリードコマンドか否かを判断し、リードコマンドならステップ27へ進んでライトフラグが“1”か否かを判断し、ライトフラグが“1”ならステップ28へ進んで固定リード速度を設定し、ステップ29へ進んでライトフラグを“0”に設定して、ステップ30へ進んでリード処理を実行し、最初の処理へ戻る。
【0055】
ステップ27の判断でライトフラグが“1”でなければ、ステップ31へ進んでホストコンピュータから指定されたリード速度を設定し、ステップ30へ進んでリード処理を実行し、最初の処理へ戻る。
また、ステップ26の判断でリードコマンドでなければ、ステップ32へ進んでその他の該当するコマンドの処理を実行し、最初の処理へ戻る。
【0056】
このようにすれば、ライト処理を低速でリードデータ量が多い場合にパフォーマンス向上の効果が高くなる。
【0057】
(3)この発明のまた他の参考例の機能と処理
上記動作処理ではライト間のリードコマンドは1回を前提にしているが、実際のファイルコピー等の動作処理では小ブロックのリードコマンドが複数回発行される。従って、上記のような動作処理ではホストコンピュータから指定されたリード速度に変速してしまってほとんど効果が無くなる恐れがある。
【0058】
そこで、上記光ディスクドライブのシステムコントローラ15等が、データ記録直後の再生速度を所定時間保ち、その後ホストコンピュータによって指定されている再生速度で再生する手段の機能も果たすようにすると良い。
【0059】
図6は、図1に示した光ディスクドライブにおけるこの発明のまた他の参考例の処理内容を示すフローチャートである。
【0060】
この処理では、ライト間のリードコマンドを一定時間(例えば、10秒間)は直前のライト速度と同じリード速度で行い、それを超えた時にホストコンピュータから指定されたリード速度にしており、一定時間はOSの動作や光ディスクドライブの性能,操作感,及びパフォーマンスを総合的に判断した結果に基づいて決定するとよい。
【0061】
この処理は、ステップ(図中「S」で示す)41で1秒経過したか否かを判断し、1秒経過したらステップ47へ進んでライトタイマが“0”でなければライトタイマを減算してステップ42へ進み、1秒経過しないうちはステップ42へ進んでコマンド受信か否かを判断する。
【0062】
ステップ42の判断でコマンド受信でなければステップ41の処理へ戻り、コマンド受信ならステップ43へ進んでライトコマンドか否かを判断し、ライトコマンドならステップ44へ進み、ライトコマンドでなければステップ48へ進む。
【0063】
ステップ44ではホストコンピュータから指定されたライト速度を設定し、ステップ45へ進んでライト処理を実行し、ステップ46へ進んでライトタイマを“10”に設定して最初の処理に戻る。
【0064】
ステップ48ではリードコマンドか否かを判断し、リードコマンドならステップ49へ進んでライトタイマが“0”か否かを判断し、ライトフラグが“0”でなければステップ50へ進んで直前のライト速度と同じリード速度を設定し、ステップ51へ進んでリード処理を実行し、最初の処理へ戻る。
【0065】
ステップ49の判断でライトタイマが“0”なら、ステップ52へ進んでホストコンピュータから指定されたリード速度を設定し、ステップ51へ進んでリード処理を実行し、最初の処理へ戻る。
また、ステップ48の判断でリードコマンドでなければ、ステップ53へ進んでその他の該当するコマンドの処理を実行し、最初の処理へ戻る。
【0066】
このようにして、ホストコンピュータから指定されているライト速度とリード速度が大きく異なる場合、OSを利用してファイルのコピーなどを行ってもパフォーマンスを著しく低下させることがなくなる。
また、ユーザが光ディスクドライブの使用をリード目的かライト目的かに応じてその都度リード速度を変更する必要がないので、操作性も向上させることができる。
【0067】
(4)この発明の請求項1の記載に関わる機能と処理
上述の動作処理のように一定時間で速度変更点を決定することはかなり有効な手段であるが、プログラム中に時間の計時機能を組み込むことはプログラムが複雑になったりプログラムのコードサイズが大きくなったりする。
【0068】
そこで、上記光ディスクドライブのシステムコントローラ15等が、記録媒体を線速度が一定になるように制御して回転駆動させて螺旋状又は同心円状にデータを記録又は再生する制御手段と、リードコマンドを受信したとき、連続して受信したリードコマンド回数が予め設定した規定値よりも少ないか否かを判断する手段と、その手段によって連続して受信したリードコマンド回数が予め設定した規定値よりも少ないと判断したときは直前のライト速度と同じリード速度を設定してリード処理を実行し、上記連続して受信したリードコマンド回数が予め設定した規定値以上と判定したときはホストコンピュータから指定されたリード速度を設定してリード処理を実行する手段の機能を果たすようにすると良い。
【0069】
図7は、図1に示した光ディスクドライブにおけるこの発明の請求項1記載に関わる処理内容を示すフローチャートである。
この処理では、上述の処理よりももっと単純に速度変更点を決める方法としてリードコマンドの回数をカウントするようにしている。
【0070】
そのコマンド回数はライト処理後に“0”にクリアし、リード処理を行うとインクリメントする。そして、そのコマンド回数が規定値未満であれば直前のライト速度と同じリード速度で行い、それを超えた時にホストから指定されたリード速度にする。
【0071】
この処理は、ステップ(図中「S」で示す)61でコマンド受信か否かを判断し、コマンド受信でなければこのステップ61の処理を繰り返し、コマンド受信ならステップ62へ進んでライトコマンドか否かを判断し、ライトコマンドならステップ63へ進み、ライトコマンドでなければステップ66へ進む。
【0072】
ステップ63ではホストコンピュータから指定されたライト速度を設定し、ステップ64へ進んでライト処理を実行し、ステップ65へ進んでコマンド回数を“0”に設定して最初の処理に戻る。
【0073】
ステップ66ではリードコマンドか否かを判断し、リードコマンドならステップ67へ進んでコマンド回数が予め設定した規定値よりも少ないか否かを判断し、少ないならステップ68へ進んで直前のライト速度と同じリード速度を設定し、ステップ69へ進んでリード処理を実行し、ステップ70へ進んでコマンド回数に“1”を加算して、最初の処理へ戻る。
【0074】
ステップ67の判断でコマンド回数が規定値以上なら、ステップ71へ進んでホストコンピュータから指定されたリード速度を設定し、ステップ69へ進んでリード処理を実行し、ステップ70へ進んでコマンド回数に“1”を加算して、最初の処理へ戻る。
また、ステップ66の判断でリードコマンドでなければ、ステップ72へ進んでその他の該当するコマンドの処理を実行し、最初の処理へ戻る。
【0075】
このようにして、ホストコンピュータから指定されているライト速度とリード速度が大きく異なる場合でも、ライトとリードを繰り返した場合にパフォーマンスを著しく低下させることがなくなるうえに、プログラムの変更が容易な割に大きな効果を得ることができるし、プログラムのコードサイズを小さくすることができる。
【0076】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明のデータ記録再生装置によれば、ホストコンピュータから再生速度が設定されなくても自動的に記録時と再生時のパフォーマンスを最大限引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態の光ディスクドライブの構成を示すブロック図である。
【図2】記録速度と再生速度が同一の場合と異なる場合のライト処理の所要時間の一例を示す一覧表の図である。
【図3】図2に示した数値に基づくグラフの図である。
【図4】 図1に示した光ディスクドライブにおけるこの発明の参考例の処理内容を示すフローチャートである。
【図5】 図1に示した光ディスクドライブにおけるこの発明の他の参考例の処理内容を示すフローチャートである。
【図6】 図1に示した光ディスクドライブにおけるこの発明のまた他の参考例の処理内容を示すフローチャートである。
【図7】 図1に示した光ディスクドライブにおけるこの発明の請求項1記載に関わる処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1:スピンドルモータ 2:モータドライバ
3:サーボ処理部 4:光ピックアップ
5:リードアンプ 6:CDデコーダ
7:CD−ROMデコーダ
8:メモリマネージャ 9:メモリ
10:ホストI/F 11:CDエンコーダ
12:CD−ROMエンコーダ
13:ATIPデコーダ 14:LDドライバ
15:システムコントローラ
20:光ディスク
Claims (1)
- 記録媒体を線速度が一定になるように制御して回転駆動させて螺旋状又は同心円状にデータを記録又は再生するデータ記録再生装置において、
リードコマンドを受信したとき、連続して受信したリードコマンド回数が予め設定した規定値よりも少ないか否かを判断する手段と、該手段によって連続して受信したリードコマンド回数が予め設定した規定値よりも少ないと判断したときは直前のライト速度と同じリード速度を設定してリード処理を実行し、前記連続して受信したリードコマンド回数が予め設定した規定値以上と判定したときはホストコンピュータから指定されたリード速度を設定してリード処理を実行する手段を設けたことを特徴とするデータ記録再生装置。
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