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    公开号:WO1988006335A1
    申请号:PCT/JP1988/000142
    申请日:1988-02-12
    公开日:1988-08-25
    发明作者:Wataru Kuramochi；Yoshiaki Tsuruoka；Norikazu Saitou；Akira Shibuya；Shuichi Yamashita
    申请人:Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha；
    IPC主号:G11B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 光力一 ド用データ記録再生装置 技 術 分 野
    [0002] 本発明は、 光力一 ドを トラ ッ ク と平行な方向に往復駆 動してデータの記録再生を行う光カー ド用データ記録再 生装置に関する。
    [0003] 背 景 技 術
    [0004] 現在はカー ド時代といわれるよ う にキヤ ッ シユカ一 ド ゃク レジッ トカ一 ドその他様'々なカー ドが出回っている 、 そのほとんどは磁気記録カー ドであり、 形態に便利 な名刺大のサイズが最もよく使用されている。 しかし、 このよ うなサイズの磁気記録カー ドでは、 あま り記録容 量が確保できないため、 その利用は極限られた暗証番号- 口座番号や登録番号等の照合コ— ドの記憶程度であるの が実体である。 その点、 光学的に情報を記録する光力一 ドは、 従来の磁気記録カー ドに比べて記録情報量がはる かに大きいというメ リ ッ トがある。
    [0005] このよ う な光カー ドに情報を記録し、 これを再生する システムは、 たとえば特開昭 6 1 - 1 3 7 2 4 5号公報 に開示されている。 このシステムでは、 レーザビームの 向きを 2つのサ一ボコ ン ト 口一ルミ ラーで制御し、 光力 — ド上の記録領域の走査を行っている。 また、 特開昭 5 9 - 4 0 3 2 5号公報にはレーザビームを光力一 ドの 走査方向に対して直角方向に振動させながら、 記録再生 を行う方法が開示ざれ、 特開昭 6 1 - 2 1 4 2 3 9号公 報にはレーザビームの具体的な走査機構が開示されてい る。 また、 特許協力条約に基づく 出願第 J P 8 6 Z
    [0006] 0 0 1 3 4号明細書には、 光力― ドへ効率よく デ一タを 記録するためのフ ォーマッ トが開示されている。
    [0007] しかしながら、 従来知られている光力一 ド用データ記 録再生装置には、 次のような問題点がある。
    [0008] ( 1 ) 光ディ スクでは、 ディ スクを回転しながら レー ザビームの走査を行えばよい力 <、 光カー ドでは、 レーザ ビームを縱横に走査する必要があるため、 レーザビーム を走査するための光学系の機構が複雑になる。 また、 レ 一ザビームの光路も長く なり、 光学的収差が発生しやす く なる。
    [0009] ( 2 ) 光力一 ド表面のデータ記録領域上には塵埃ある いは引つ搔き傷等がつきやすく、 再生時に読取りエラ一 が生じやすい。
    [0010] ( 3 ) 光カー ド上には、 データが； z mオーダーで記録 されるため、 記録再生時には光力一 ドを装置内の正しい 位置に / z mオーダーの精度で装填する必要がある。 とこ ろが従来装置では、 このような光カー ドの装填操作が非 常に煩雑である。
    [0011] ( 4 ) 光力一 ドでは、 記録領域に複数の トラ ッ クを定 義し、 この トラ ッ ク上にピッ トを配列して情報を記録す る。 このため トラ ッキング制御およびフ ォーカ シ ング制 御を行いながら再生を行う こ とになる。 ところ力 <、 光デ ィ スクのよ う にディ スクを回転しながらこれらの制御を 行うのではなく 、 レーザビームを縦横に走査しながらこ れらの制御を行うため、 制御系が非常に不安定になる。
    [0012] ( 5 ) 前述のよ うに光力一 ドでは、 レーザビームを縦 横に走査して読取りを行うため、 読取信号にノ イズ成分 が混入しやすく 、 このノイズ成分を除去した読取りが困 難である。
    [0013] ( 6 ) 光カー ドの読取装置と して、 ライ ンセンサを用 いてピッ 卜列ごとに読取るタイプの装置がある力 レー ザビームを走査して読取るタイプの装置ではこのライ ン センサを用いるタイプの装置との互換性がない。
    [0014] 発 明 の 開 示
    [0015] 本発明の目的は次のとおりである。
    [0016] ( 1 ) 記録再生に用いる光学系の機構が比較的 Φ-純な 光力一 ド fflデータ記録再生装置を提供すること。
    [0017] ( 2 ) 光力一 ド表面に塵埃、 引つ搔き傷が生じても、 エラーのない再生が可能な光力一 ド用データ記録再生装 置を提供すること。
    [0018] ( 3 ) 光力一 ドを装置内の正しい位置に容易に装填す るこ とのできる光力一 ド用データ記録再生装 を提供す る し と。 ( 4 ) 安定な トラ ッキングおよびフ ォーカシングの制 御動作が可能な光力一ド用データ記録齊生装置を提供す
    [0019] O と
    [0020] ( 5 ) 再生時に混入したノィズ成分を有効に除去する ことが可能な光力一 ド用データ記録再生装置を提供する こ と。
    [0021] ( 6 ) ライ ンセンサを用いて読取りを行うタイプの装 置と互換性のある レーザビーム走查タイブの光力一 ド用 データ記録再生装置を提供すること。
    [0022] 本発明の第 1の特徴は、
    [0023] 複数の トラ ッ クを並列に配置した光力一 ドに用いるデ 一夕記録再生装置において、 ' 光力一ドを支持するカー ド支持手段と、
    [0024] この力一 ド支持手段を第 1 の方向に往復運動さ.せる力 一ド駆動手段と、
    [0025] 光力一ドの上方位置で、 各トラッ クを選択的にァクセ スして光ビームを照射し、 データの記録 Z再生を行う光 ヘッ ドと、
    [0026] この光ヘッ ドを第 1 の方向に対して直角な第 2の方向 に往復運動させるへッ ド駆動手段と、
    [0027] を設けた点にある。 .
    [0028] 本発明の第 2の特徴は、 前述の装 Sにおいて、 光力一 ドの ト ラ ッ クの両端に案内部を設け、 光へッ ドがこの案 内部上を走査しているときに、 力一 ド駆動手段がカー ド 支持手段の加減速を行うよ うにした点にある。
    [0029] 本発明の第 3の特徴は、 前述の装置において、
    [0030] 記録すべきユーザーデータを複数のブロ ッ クに分割し、 これらにエラー訂正符号を付加した後、 ブロ ッ クの再編 成を行い、 この再編成されたデータを記録すべきデ一夕 と して光へッ ドに与えるエラー訂正符号付加回路と、 光へッ ドによって読み取ったデータに対し、 上述の再 編成と逆の処理を行う ことにより再編成前のプロ ッ クを 再現し、 各ブロッ ク内のエラー訂正符号に Sづいて必要 なエラ一訂正処理を行うエラ一訂正回路と、
    [0031] を更に設けた点にある。
    [0032] 本発明の第 4の特徴は、 前述の装置において、
    [0033] カー ド駆動手段およびへッ ド駆動手段に、 それぞれ駆 動用モータを設け、 この各駆動用モ一夕をそれぞれ防振 金属および防振ゴムで囲むようにした点にある。
    [0034] 本発明の第 5の特徴は、 前述の装置において、 防振金 属層を二層設け、 この層間に防振ゴム層を設けるように した点にめる。
    [0035] 本発明の第 6の特徴は、 前述の装置にお^て、
    [0036] カー ド支持手段に、 光力一 ドの上面を押圧する押圧手 段と、 光力一 ドの側面に接離可能な位置決め手段とを、 設けた点にある。
    [0037] 本発明の第 7の特徵は、 前述の装置において、
    [0038] 位置決め手段を、 カー ド支持手段の本体に対して摺動 するプラ ンジャと、 このプラ ンジャを光カー ドの側面か ら離す方向に力を加える付勢手段と、 このプランジャを 光力一 ドの側面に近付ける方向に力を加える押圧板と、 この押圧扳を駆動させるソ レノィ ドと、 で構成した点に める。
    [0039] 本発明の第 8の特徴は、 前述の装置において、
    [0040] カー ド支持手段上の光力一 ドの一方の側面に当接する 当接面を有し、 この当接面によって光カー ドの位置決め をする位置決め手段と、
    [0041] 前述の当接面を含む面に立てた垂線に対してわずかに 傾斜した回転軸を有し、 外部から揷入された光力一 ドを 支持手段上に導入するためのローラ手段と、 を更に設け、 外部から揷入された光力一 ドが回転軸の傾斜に起因し て当接面に向かうように導入されるように構成した点に ある。
    [0042] 本発明の笫 9の特徴は、 前述の装置において、
    [0043] 光へッ ドから照射される ビームが光力一 ド上の トラ ッ クに沿うようにする トラ ツキング制御と、 ビーム力《トラ ッ ク上で焦点を結ぶようにするフ ォ一力シング制御と、 を行うために、 光へッ ドに対するフィ 一 ドバッ ク制御を 行う制御装置を更に設け、
    [0044] 力一 ド駆動手段またはへッ ド駆動手段による光カー ド または光へッ ドの駆動速度が所定値以下になった時点か ら、 フィ ー ドバッ ク信号をその直前の値にロ ッ ク し、 制 御装置をオープンループ制御で動作させるようにした点 にあ 。
    [0045] 本発明の笫 1 0の特徴は、 前述の装置において、 光ヘッ ドに電磁式駆動手段を設け、 この電磁式駆動手 段によって、 照射する光ビームを第 2 の方向に偏向し、 光ビームの走査が可能になるように構成した点にある。
    [0046] 本発明の第 1 1 の特徴は、
    [0047] 入力信号を全波整流する A C - D C変換部と、 この変換部からの出力を積分する積分回路と、 この積分回路の出力レベルと基準値とを比較し、 積分 回路の出力レベルが基準値より大きい時に出力を生ずる 比較 fe]路と、
    [0048] 入力信号が正のとき高レベル、 負のとき低レベルの矩 形波信号を出力するゼロク ロ ス コ ンパ レータと、
    [0049] 比較回路が出力を生じたときにのみゼロク ロ ス コ ンパ レータの出力を通過させるゲー ト手段と、
    [0050] によって光力一 ド用データ記録再生装置に用いる二値 化回路を構成した点にある。
    [0051] 図面の簡単な説明
    [0052] 第 1図は従来の光力一 ド用データ記録再生装置の基本 構成図、
    [0053] 第 2図は本発明の一実施例に係る光力一 ド用デ一夕記 録再生装置の斜視図、
    [0054] 第 3図は笫 2図に示す装置の動作を制御する制御部の 構成ブロ ッ ク図、
    [0055] 第 4図および第 5図 （ a ) , ( b ) , ( c ) は第 3図 の制御部による処理を示す流れ図、
    [0056] 第 6図は本発明による装置に用いる光力一 ドの一例の 上面図、
    [0057] 第 7図および第 8図は本発明による装置に用いる光力 ー ドのフ ォ一マ ツ トを示す図、
    [0058] 第 9図および第 1 ◦図は本発明による装置におけるュ 一ザ一データの記録原理を説明する図、
    [0059] 第 1 1図は本発明による装置における駆動用モー夕の 防振構造を示す図、
    [0060] 第 1 2図 （ a ) は、 本発明による光カー ドの位 ¾決め 機構の上面図、 同図 （ b ) はその A - A断面図、
    [0061] 第 1 3図は、 本発明による光カー ドの自動装填機構を 備えた光力一 ド用データ記録再生装置の基本構成を示す 斜視図、
    [0062] 第 1 4図 （ a ) は、 本発明による光力一 ドの自動装填 機構の上面図、 同図 （ b ) はその A - A断面図、
    [0063] 第 1 5図は本発明に用いる光力一 ド上の トラ ッ クの配 置と走査方向を示す図、
    [0064] 第 1 6図は一般的な トラ ッキングおよびフ ォーカシン グ制御系のブロ ッ ク囟、
    [0065] 第 1 7図は第 1 6図に示す制御系における制御信号の 周波数特性を示すグラフ、 _ _
    [0066] 第 1 8図は本発明による トラ ッキングおよびフ ォ ー力 シ ング制御系の一実施例のブロ ッ ク図、 .. .
    [0067] 第 1 9図は第 1 8図に示す制御系におけるホ―ル ド信 号発生回路の動作を説明するタイムチャ ー ト、
    [0068] 第 2 0図は第 1 8図に示す制御系におけるホ一ル ド信 号発生回路の具体的な構成例を示す図、
    [0069] 第 2 1 図は本発明による トラ ッキングおよびフ ォー力 シング制御系の別な一実施例のブロ ッ ク図、
    [0070] 第 2 2図は従来の一般的な二値化回路のブロ ッ ク図、 第 2 3図は第 2 2図に示す回路の動作を説明するタイ ミ ングチヤ 一 ト、
    [0071] 第 2 4図は本発明よる二値化回路のブロ ッ ク図、 第 2 5図は第 2 4図に示す回路の動作を説明するタイ ミ ングチャー ト、
    [0072] 第 2 6 ^1はライ ン ンサによる読取りを行うのに適し たフ ォーマッ トを示す図、
    [0073] 第 2 7図は第 2 6図の部分拡大図、
    [0074] 第 2 8図はライ ンセンサ読取り タイプの光力一 ド fflデ 一夕読取装置の基本構造を示す図、
    [0075] 第 2 9図はラ イ ンセ ンサ用フ ォーマ ッ トを適用した光 カー ドに対して記録再生を行う こ とのできる レーザビ― 厶走查タイプのデータ記録再生装置の光へッ ドの構造図、 第 3 0図〜第 3 2図は第 2 9図に示す光へッ ドと同等 の機能を有する別な機構を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
    [0076] § 1 装置の基本構成
    [0077] 1 . 1 従来装置の基本構成
    [0078] 本発明の装置の基本構成を説明する前に、 比較の意味 で従来装置の基本構成を説明する。
    [0079] 第 1図に示す光カー ド用データ記録再生装置は、 力一 ド 1 5 1がデータを記録する ものであり、 光源 1 5 3力、 ら発生したレーザビーム 1 5 4でこのカー ド 1 5 1 の記 録領域面を走査することによつて所望のデータを記録し、 或いは読み取るものである。 ここで、 カー ド 1 5 1をビ —厶軌道に運ぶものがホルダ 1 5 2であり、 ビーム軌道 上に運ばれてきたカー ド 1 5 1上のビームを走杏するの がサーボコン トロールミ ラ一 1 5 9と 1 6 1である。 サ ーボコン トロ一ルミ ラー 1 5 9は、 矢印 Pによって示さ れる方向に回転 由 1 6 0を軸と して回転するように取り 付けられ、 動作の粗モ一 ドにおいてレーザ記録材料の横 方向のエッ ジを見つけ出し、 且つその後、 動作の微モ一 ドにおいてエツ ジから所定の距離に存在するデ一夕軌道 を確認するためのものである。 また、 サーボコ ン ト口一 ルミ ラー 1 6 1 は、 回転軸 1 6 2で回転するように取り 付けられ、 カー ド 1 5 1の長さに沿う ビームの移動の微 制御のためのものである。 従って、 ホルダ 1 5 2の移動 とサーボコン トローラ ミ ラ一 1 5 9 と 1 6 1 による走査 によつて所望のァ ドレスでデ一タの記録 Z再生を行う。 光源 1 5 3と しては、 この例では半導体レーザーが用 い られている力く、 この他、 発光ダイオー ド、 ラ ンプ等も 用いられ、 記録する場合には高強度の光ビームを照射す ることによって記録面を溶融する。
    [0080] ハーフ ミ ラ一 1 5 6によって分割されたレーザビーム はレンズ 1 5 7を通して光検出器 1 5 8でモニタされ、 ビーム強度の確認が行われる。 また、 再生時には、 光力 ― ド 1 5 1からの反射光がハーフ ミ ラー 1 6 3およびレ ンズ 1 6 4を通して光検出器 1 6 5で検出され、 ピッ ト の有無が電気信号に変換される。
    [0081] ところで、 背景技術と して前述したように、 上記のよ うな光力一 ド用データ記録再生装置では、 2つのサーボ コ ン トロールミ ラ一を備えるため、 光学系が長く なると 共に光学系で走査する駆動機構が必要になる。 従って、 必要な光学系の距離の確保や 査する駆動機構の取付け のため、 構造が複雑になると共に、 コ ンパク トな構成に しにく い。 さ らに、 光学系の距離が長く なり、 レ ンズゃ ミ ラーを配置し、 光学的に走査することによる収差や種 々の光学的な問題が生ずる。 後述する本発明の装置では、 このような問題が解決されていることがわかるであろう。 1 , 2 本発明の一 ¾施例に係る装置の基本構成
    [0082] 以下、 第 2図を参照して本発明の一実施例に係る装置 の基本構成を説明する。
    [0083] 第 2図において、 1 0 1 はカー ドホルダー、 1 0 2は 光力一 ド、 1 0 3は光ヘッ ド、 1 0 4は対物レ ンズ、 1 0 5はワイヤーホルダ一、 1 0 6はワイヤーベル ト、 1 0 7はジョイ ン ト、 1 0 8はへッ ド駆動用モータ一、 1 0 9はステージ駆動用モータ一、 1 1 0はタイ ミ ング ベルト、 1 1 1はタイ ミ ングプー リ 一、 1 1 2はガイ ド シャ フ ト、 1 1 3はボールネジ、 1 1 4は位置センサ、 1 1 5は制御用センサ、 1 1 6はプー リ 一を示す。
    [0084] 光力一 ド 1 0 2を保持する力一 ドホルダ一 1 0 1 は、 ステ一ジ駆動用モ一ター 1 0 9により駆動されてガイ ド シャフ ト 1 1 2にそって往復移動する ものであり、 その 駆動力を伝達するのが、 タイ ミ ングプーリ ー 1 1 1、 夕 イ ミ ングべノレ 卜 1 1 0、 プー リ ー 1 1 6、 ワイヤ一ベル ト 1 0 6、 ワイヤ一ホルダ—一 1 0 5で、 駆動の際にカー ドホルダー 1 0 1 の位置を検出するのが位置センサ 1 1 4である。 光カー ド 1 0 2には、 後述するように移 動方向である長手方向に沿つて複数本の トラッ クが設け られ、 その トラッ クに対して上方に配 Sされた光ヘッ ド 1 0 3のレンズ 1 0 4から射出される レーザビームによ りデータの記録再生が行われる。 へッ ド駆動用モーター 1 0 8は、 ボールネジ 1 1 3を介して光へッ ド 1 0 3を 駆動して光力一 ド 1 0 2に対する トラ ッキングをブロッ ク単位 （複数 トラ ッ ク単位） で行い、 トラ ッ ク単位の ト ラ ッキングを行う場 には、 光へッ ド 1 0 3の対物レン ズ 1 0 4を移動する。 このよう な構成によりガイ ドシャ フ ト 1 1 2に沿ってカー ドホルダー 1 0 1が往復移動す る間、 へッ ド駆動用モ一ター 1 0 8によつて光力一 ド 1 0 2の記録領域においてプロッ ク単位で光へッ ド 1 0 3の位置決めが行われ、 制御機構によって対物レン ズ 1 0 4を移動調整し最終的な 卜ラ ッキングが行われて、 デ一タの記録再生が行われる。
    [0085] 以上のように、 本装置ではレーザビームの粗い位置制 御は力一 ドホルダー 1 0 1 と光へッ ド 1 0 3 との移動に よって行われ、 更に微制御が対物レンズ 1 0 4の移動に よって行われる。 従って従来装置に比べて記録再生に用 いる光学系の機構が非常に単純になる。
    [0086] 1 . 3 装置の動作制御系
    [0087] 上述の装置の動作制御を行う制御部の構成ブロ ッ クを 第 3図に示す。
    [0088] 第 3図において、 位置センサ 1 1 4は、 ステ一ジ駆動 用モーター 1 0 9 による往復駆動の際、 加減速及び往複 反転制御のための位置検出に用いる ものである。 光へッ ド 1 0 3は、 半導体レーザー 1 2 9、 記録データを読み 取る信号検知センサ 1 3 0、 フ ォーカス及び トラ ツキン グのための制御用センサ；！ 2 8、 フ ォーカス及び トラ ッ キングエラー検出光学系 （図示せず） 。 フ ォーカス及び ト ラ ッキングするために対物レンズ 1 0 4の位置を制御 する制御機構 1 3 1 からなる。 そ して、 光へッ ド 1 0 3 全体がへッ ド駆動用モータ一 1 0 8で光力一 ドの ト ラ ッ クと直角の方向へ駆動される。 光カー ド上におけるプロ ック単位の範囲内で トラ ッキングする場合には制御機構
    [0089] 1 3 1で調整するが （すなわち、 微調整のみ） 、 1つの ブロ ッ ク単位を越えてトラ ッキングする場合にはへッ ド 駆動用モータ一 1 0 8で粗調整し、 制御機構 1 3 1で微 調整する。
    [0090] ホス トコ ンビュ一夕 1 2 1は、 光カー ド用データ記録 再生装置全体を管理、 制御する ものであり、 ステージ機 構部 1 2 5 (笫 2図のカー ドホルダ一 1 0 1を駆動する 機構部分） の駆動系及び光へッ ド 1 0 3の粗調整に関す る指令をステージ制御用マイ クロコンビユ ー夕 1 2 2に 与え、 フ ォーカス トラ ッキングに関する指令をフ ォー力 ス トラ ッキングサーボ 1 2 7に与える。 そして、 カー ド にデータを記録する場合には、 その記録データをエラ一 訂正符号付加回路 1 3 3に送り、 カー ドのデータを再生 する場合には、 エラー訂正回路 1 3 6を通して再生デ一 タを取り込む。
    [0091] ステージ制御用マイ ク ロコ ンピュータ 1 2 2は、 ホス 卜コ ンビユ ーダ 1 2 1の指令に従ってモーター制御部 1 2 3にへッ ドの位置制御信号、 ステージ機構部 1 2 5 の起動 Z停止や速度制御信号を与える ものであり、 モー ター制御部 1 2 3は、 ごの指令に従って位置センサ 1 1 4によりカー ドの位置を検知しながらステージ駆動 用モーター 1 0 9を制御して、 光カー ドの走行速度を一 定に し、 光力一 ドの走行系の振動を少なく すると共に、 へッ ド駆動用モーター 1 ◦ 8を制御して光へッ ドの位置 を所望の位置に調整する。
    [0092] エラー訂正符号付加回路 1 3 3は、 エラー訂正符号を データに付加し、 さ らにビッ ト列を分散配列してバース トエラーにも強い記録データを生成する ものである。 そ の動作の詳細は後述するので、 こ こでは簡単な説明だけ を行う ことにする。 すなわち、 エラー訂正符号付加回路 1 3 3では、 ホス トコ ン ピュータ 1 2 1力、ら送られてく るデータ列を所 のビッ 卜数で分割し、 分割された各ビ ッ ト列に対してエラー訂正符号を付加してブロ ッ ク単位 のデータとする。 そ して、 これを一定の法則で分散し力 — ドに記録する ビッ ト列を編集する。 F M変調回路 1 3 4 は、 その ビッ ト列を F M変調する ものであり、 そ の出力により半導体レーザ一 1 2 9を制御するのが半導 体レーザー制御回路 1 3 5である。
    [0093] 信号解析回路 1 3 7は、 トラ ッ クの記録データを解析 し、 エラー訂正符号付加回路 1 3 3で編集して記録され たビッ ト列を、 エラー訂正符号を付加した直後のビッ 卜 列に戻す処理を行う ものである。 こ こには、 i 号検知セ ンサ 1 3 0で読み取り、 信号增幅问路 1 4 0で増幅しフ ィ ルター回路 1 3 9を通した後、 二値化回路 1 3 8で二 値化されたビッ ト列が供給される。 エラー訂正回路】 3 6は、 エラ一訂正符号を fflいてビッ 卜列のエラ一を検出 一 一
    [0094] し、 そのエラービッ 卜を盯正するものであり、 その盯正 処理を行いエラー訂正符号を除いたビッ ト列データが再 生デ一夕としてホス 卜コンピュータ 1 2 1 に送出される。 1 . 4 装 gの動作
    [0095] 次に第 3図に示すシステム構成における記録、 再生、 トラ ッキング動作の概要を説明する。
    [0096] まず、 全体の処理の流れを第 4図により説明する。
    [0097] はじめに、 光力一 ドが力一 ドホルダーに揷入されるの を待ち （ステップ S 1 ) 、 カー ドが揷入されるとカー ド ホルダーを駆動する （ステップ S 2 ) そして、 ユーザ 一によつて指定された処理について、 それがリ ― ドかラ イ トかを調べる （ステップ S 3 ) 。 その指定が、 リ ー ド の場合にはリ 一 ドプロセスの処理を指定領域におけるデ 一夕が全て再生されるまで行い （ステップ S 4 , S 6 ) 、 ライ トの場合にはライ トプロセスの処理をライ 卜命令の データが全て記録されるまで行い （ステップ S 5 ,
    [0098] S 6 ) 、 力一 ドホルダ一を停止させて終了する ステツ プ S 7 ) 。
    [0099] ステップ S 5のライ 卜プロセス、 すなわちカー ドにデ ータを記録する場合には、 第 5図 （ a ) に示すようにデ —タ列を入力して （ステップ S 8 ) 、 ホス ト コンビユー タ 1 2 1 よりエラ一訂正符号付加回路 1 3 3に送出する と共に、 記録ァ ド レス （トラ ッ クア ド レス） をステージ 制御用マイ ク ロ コ ン ビュ一夕 1 2 2及びフ ォ 一カ ス トラ 'ソキングサーボ 1 2 7に送出する。 カー ドに記録するデ —タ列がホス ト コ ンピュータ 1 2 1からエラー訂正符号 付加回路 1 3 3に送られると、 こ こで、 データ列を例え ば 1 74 ビッ 卜毎に分割し、 それぞれの 1 74 ビッ トに 対し差集合巡回符号法を用いて 8 2 ビッ トのエラー訂正 符号を付加することによって 2 5 6 ビッ ト単位のブロ ッ ク とする （ステップ S 9 ) 。 このようにして生成された ブロ ッ ク単位のビッ トデータをさ らに後述する所定の順 序で並べ換えるイ ンターリ ブ作業を行い （ステップ S 1 0 ) 、 各ブロ ッ クのビッ トデータで構成する別のプロ ッ ク列を構成し、 F M変調回路 1 34で変調する。 そし て ト ラ ッ クァ ドレスに従.つてモータ制御部 1 2 3によ り ステージ駆動用モ一タ一 1 0 9、 へッ ド駆動用モ一ター 1 0 8を制御する （ステップ S 1 1〜 S 1 3 ) と共に、 フ ォーカス トラ ッキングサーボ 1 2 7により光へッ ド 1 0 3を制御し、 半導体レーザー制御回路 1 3 5を通し て半導体レーザー 1 2 9より記録データを出力すること によって、 カー ドにデータを記録する （ステップ S 1 4 ) 。
    [0100] ステッ プ S 4の リ ー ドプロセス、 すなわちカー ドに一 旦記録されたデータを再生する場台には、 第 5図 （ b ) に示すよ う にホス ト コ ン ピュータ 1 2 1 よ り、 読み取り ア ドレス （ ト ラ ッ クア ドレス） をステージ制御 fflマイ ク 口 コ ン ピュー タ 1 2 2及びフ ォ ー カ ス ト ラ ッ キン グサ一 ボ 1 2 7に送出すると共に半導体レーザー制御回路 1 3 5を通して半導体レーザー 1 2 9を再生モー ドで制 御する （ステップ S 1 5〜S 1 7 ) 。 そして、 措定され たア ドレスの トラ ッ クから光へッ ドの信号検知センサ 1 3 0を使って記録データを読み取る （ステッ プ S 1 8) 。 この読み取り信号は、 まず、 i 号増幅回路 1 4 0で増幅され、 フィ ルタ一回路 1 3 9でノイズが除 去された後、 二値化回路 1 3 8で 「 1」 、 「◦」 の ί言号 に二値化される。 次に、 この二値化されたビッ ト列を信 号解沂回路 1 3 7で本来の情報に対応する ビッ 卜列に組 み直す逆ィ ンターリ ブ作業を行い （ステップ S 1 9 ) 、 エラー訂正回路 1 3 6でエラーの検定、 訂正を行って (ステップ S 2 0 ) 、 エラ一訂正符号を除いたデータ列 を再生データと ^てホス ト コ ンピュータ 1 2 1に送出す る （ステップ S 2 1 ) 。
    [0101] 後述するように、 各 トラ 'ソ クには該トラ ックのァ ドレ スを記録した I D部が設けられており、 現在読み取り中 の トラ ッ クが指定されたァ ドレスの トラ ッ クでない場合 は、 第 5図 （ c ) に示すように読み出した現在のア ド スから指定されたァ ドレスの距離を計算して （ステッ プ S 2 2 ) 、 対応するァ ドレス部へ移動するように光へッ ドの位置を調整する。 その場台、 距離が制御機構 1 3 1 による調整範囲より長い場合 （ステッ プ S 2 3で Y E S と判断されたとき） には、 ホス ト コ ンピュータ 1 2 1 よ り ステージ制御 fflマイ ク ロコ ンピュー夕 1 2 2を通して へッ ド駆動 fflモーター 1 0 8を制御する （ステップ S
    [0102] 2 4 ) 。 距離が制御機構 1 3 1 による調整範囲内ならば
    [0103] (ステップ S 2 3で N 0と判断されたとき） 、 レンズを 移動して調整を行う （ステップ S 2 5 ) 。
    [0104] 以上の説明から明らかなように、 本装置によれば、 光 カー ドをホール ドする力— ドホルダーを往復移動させて トラ ッキングするので、 カー ドホルダーの駆動は単調な 直線駆動でよ く 、 また、 光へッ ドも光力一 ドの往復移動 に直角な方向での トラ ッキングをすればよい。 すなわち、 2次元的な光学走査を行う ことなく 、 双方の直線駆動だ けにより、 トラ ツキングを行い記録再生を行うので、 機 構が簡素化でき制御精度を上げることができる。 また、 光力一 ドの往復移動のそれぞれのス 卜ロークで ト ラ ッ ク をアクセスすることにより、 記録再生処理に際しても無 駄な操作をなく すことができる。
    [0105] § 2 光カー ドのフ ォーマ ッ ト
    [0106] 2 . 1 プリ レコー ドの情報
    [0107] 次に本発明によるデータ記録再生装置に適した光力一 ドのフ ォーマ ツ 卜の一例を説明する。 第 6図はこの光力 一 ド 2 0 0の上面図である。 データはこの光力一 ド
    [0108] 2 0 0内の記録領域 2 1 0に記鉍される。 記録領域
    [0109] 2 1 0内には、 図の攒方向に細長い トラ ッ ク 2 1 1が多 数形成される。 データの記録再生はこの光カー ド 2 0 ◦ を図の横方向に往復運動させ、 レーザビームを トラ ッ ク 2 1 1 に沿つて走査することによって行われる。
    [0110] そのために記録領域 2 1 0は、 第 7図に示すように各 トラ ッ クが読み取り方向から案内部 G、 1 0部 1 、 ュー ザ一領域 ϋ、 エン ド部 Ε、 案内部 Gの順で構成され、 読 み取り方向が右方向のものと左方向のものとが混在した η本の トラ ッ クから構成されている。 この例では、 奇数 番目の トラ ッ クは左から右へ、 偶数番目の トラックは右 から左へと読み取られる。 このように読み取り方向が交 互に異なるので、 光カー ドの往復運動によって第 1 トラ ッ ク〜第 η トラ ッ クまでを順に効率良く 読み取ることが できる。 こ こで、 案内部 Gは、 例えば長さ 5翻の連铳グ ループであり、 光力一 ドが加減速される際にフ ォーカシ ングゃ トラ ッキングの安定化を図るために使用される。 そして、 1 0部 1 には、 トラ ッ クの識別情報と して複数 の トラッ クをグループとしたプロ ッ クァ ドレス及びその ブロ ッ ク内の トラ ッ クァ ドレスが重複してプリ レコー ド される。 また、 エン ド部 Εには、 トラ ッ クの終端情報と して逆方向からその 卜ラ ックを読んだ場台に意味を持た せた情報がプリ レコ一 ドされる。 つま り、 逆方向から 卜 ラ ッ クを読んだ場合、 案内部 Gの次のいきなりェン ド部 Εカ<く ることによって トラ ッ クを逆に読んでいる ことを 早期にシステムに知らせる ものである。 このようにこの 光力一 ド 2 0 0では、 案内部 G→ I D部 I を読み取り方 向とする。 レーザビームの走-查は案内部 Gで加減速され、 I D部 I 、 ユーザ—領域 U、 エン ド部 Eでは所定の速度 を維持する。 なお、 第 7図に示す例は、 第 1 卜ラ ッ ク力、 ら順に トラ ッ ク ごとに読み取り方向が交互になつている 力 、 必ずしも交互でなく てもよい。 例えばへッ ドが複数 個配置され、 同時に複数 トラ ッ クが読み取れる構成の場 台や右方向の読み取りへッ ドと左方向の読み取りへッ ド が複数 トラ ッ ク離れて配置されるような構成の場合には、 隣接する複数個の トラ ックを同じ読み取り方向に しても よいし、 また、 単にブロ ッ ク毎に ¾み取り方向を同じに してもよい。
    [0111] さ らに上記各部の領域には、 光カー ドを往復移動させ ながら トラ ッキングし所望のデータを記録冉生するため、 次のような種々の情報をプリ レコー ドする。 すなわち、 I D部 I は、 第 8図 （ a ) に示すよ う にハー ドウェアの 動作時間を補償するための G a p ( F F H ) 、 続いて「rij 期信号 S y n c ( 0 0„ ) 、 ミ ツ シ ングク ロ ッ クを含み 次のデータがァ ドレスであるこ とを示す A M 1
    [0112] ( F E π ) 、 ア ドレスを示す 2バイ トデ一夕 Β 1 o c k , T r a c k、 そして B l o c k , T r a c kを IEし く 読 み込んだか否かをチヱ ッ クする C R C Cで構成される。 しかもこの同じ情報を複数個重複してプリ レコー ドして おく こ とによって 1回の読み取り動作中に複数 0の トラ ッ ク検索を可能にする。 また、 ユーザ領域は、 第 8図
    [0113] ( b ) に示すように G a p (F F H ) 、 S y n c
    [0114] (ひ◦ H ) 、 ミ ツ シングク ロックを含み次からデータ記 録部が始まることを示す AM 2 ( F B„ ) 、 S y n c ( 0 〇 H ) に続いてデータ記録部、 記録誤差を吸収する ための MGで構成される。 このデータ記録部は、 例えば 1 0 24バイ 卜分の連続領域であって、 ビッ ト列に対応 したピッ トをレーザビームで形成し、 ユーザ一データを 記録するものである。 エン ド部 Eは、 先に述べたように 逆方向から読んだ場合に意味を持たせるため、 笫 8図
    [0115] ( c ) に示すように後方の案内部側から G a p、
    [0116] S y n (：、 そしてミ ッ シングクロ ッ クを含みェン ド部で あることを示す A M 3 ( F D IT ) 、 G a pで構成される。 2, 2 ユーザ一データの記録
    [0117] 前述のように、 ユーザーデータは各トラ ックのユーザ 一領域 Uに記録されることになるが、 光力一 ドはエラ一 が生じやすいので、 エラーに強くするデータ記録方法を 採用することもシステムの信頼性を高めるために必要と なる。 そこで、 第 9図に示すように記録すべき原デ一夕 を例えば 3 2ブロッ クで構成し、 それぞれのブロ ッ クを 1 74 ビッ 卜の情報ビッ トとその情報ビッ 卜に対する 8 2 ビッ トのエラー訂正符号により構成する。 この第 1 ブロッ ク力、ら第 3 2ブロ ッ クを第 1 0図 （ a ) に示すよ うに並べ、 それぞれ第 1 ブロッ クのビッ トを 「 1 - 1 I , 「 1 - 2」 ， ， 「 1 - 2 5 6」 、 第 2ブロ ッ クの ビッ トを 「 2 - 1」 ， 「 2 - 2」 ， ， 「 2 -
    [0118] 2 5 6」 、 第 i ブロ ッ クの ビッ トを 「 i - 1」 ， 「 i -
    [0119] 2」 ， ， 「 i - 2 5 6」 とすると、
    [0120] 第 1 0図 （ b ) に示すよ う に
    [0121] ① 第 1 ブロ ッ クの第 1 ビッ ト 「 1 - 1」 から第 2プロ ッ クの第 2 ビッ ト 「 2 - 2」 ， 第 i ブロ ッ クの第 i ビッ ト 「 i - i 」 、 第 3 2ブロ ッ クの第 3 2 ビ ッ ト 「 3 2 - 3 2」 ， 第 1 ブロ ッ クの第 3 3 ビッ ト 厂 1
    [0122] - 3 3」 ， 笫 3 2ブロ ッ クの第 2 5 6 ビッ ト
    [0123] 「 3 2 - 2 5 6」 の ビッ ト列を笫 1 ' ブロ ッ ク とする。
    [0124] ② 同様に、 第 2ブロ ッ クの第 1 ピッ ト 「 2 - 1」 から 始めたものを笫 2 ' ブロ ッ ク、 第 i ブロ ッ クの笫 1 ビッ ト 「 i - i 」 から始めたものを第 i ' ブロ ッ ク、 筇 3 2 ブロ ッ クの笫 1 ビッ ト 「 3 2 - 1」 から始めた ものを笫 3 2 ' ブロ ッ ク とする。 そ して、 これを第 1 0図 （ c ) に示すよ うな第 1 ' ブロ ッ ク， 第 2 ' ブロ ッ ク、
    [0125] 第 i ' ブロ ッ ク、 ··· ···第 3 2 ' ブロ ッ クの順に並べたデ 一タ列を実際のカー ド上に記録する単位データ列とする。
    [0126] このよ うなイ ンタ一 リ ブ処理を行う こ とによ って、 第 1 0 ( c ) の記録デー タ列において数十ビッ 卜 にわた り データが破壊され、 バース トエラーが発生した場合に おいても、 第 9図の原デー タ列でみる と、 各ブロ ッ クで は、 それぞれが数ビッ 卜のエラーにすぎないので、 エラ 一訂正符合により訂正処理することができ、 支障なく情 報を再生使用することができる。
    [0127] なお、 本光カー ドのフォーマツ トは、 上記の実施例に 限定されるものではなく、 種々の変形が可能である。 例 えば上記の実施例では、 ブロック数 + 1 ビッ トの間隔で 記録すベきビッ トを各ブロ ッ クに分散させるようなィ ン 夕一リ ブ処理を行うようにした力 、 各ビッ トの位置を ¾ 際に記録する各ブロ ッ クの特定のビッ ト位置に割り振る ようにしてもよい。 すなわち、 もともと第 1 ブロ ッ クに 属する ビッ トを、 実際に記録する各ブロ ッ クのビッ 卜 1、 ビッ ト 3 3、 ビッ 卜 6 5、 ……のようにすると、 爯生時 には、 マルチプレグサ等のハー ドウェアにより記録ブロ ッ クのビッ ト 1、 ビッ ト 3 3、 ビッ ト 6 5、 -…をセレ ク トすればよいので、 ディ ンターリ ブ処理のより高速化 を図ることも可能となる。 このようにブロ ッ ク数の間隔 やその他の間隔でィ ンタ一リ ブ処理して分散させるよう にしてもよい。 また、 1 ブロックを構成する ビッ ト数も システム規模に応じて変更してもよいことは勿論のこと である。
    [0128] 以上のように本発明によるデータ記録再生装置は、 記 録すべきビッ ト列データを所定数のビッ ト単位に分割し、 該ビッ 卜単位にエラ—訂正符合を付加して複数のデータ ブロ ッ クを構成するイ ンターリ ブ、 ディ ンターリ ブ処理 機能を備えるので、 高い精度でプロ ッ ク単位の情報復元 を行う ことができ、 システムの信頼性を高めることがで き る o
    [0129] § 3 駆動機構の防振構造
    [0130] 3 . 1 振動の発生
    [0131] § 1 において、 第 2図を参照しながら本発明による装 置の基本構成を説明した。 この装置では、 第 2図に示す ように、 カー ドホルダ一 1 0 1 および光へッ ド 1 0 3が それぞれ往復運動を行う点が 1 つの特徵である。 と ころ が往復運動は回転運動に比べて振動が発生しゃすいとい う問题がある。 特に往復運動の駆動源における振動が著 し く 、 光へッ ド内の光学系が光力一 ド上の トラ ッ クを追 随する動作に重大な悪影響を与えることになる。
    [0132] すなわち、 第 2図に示す装置において、 へッ ド駆動用 モーター 1 0 8およびステージ駆動 iflモータ一 1 0 9は、 それぞれ光へッ ド 1 0 3および力一 ドホルダ一 1 0 1を 往復運動させるために、 正転と逆転とを频繁に線返すこ とにより、 この正転と逆転との移行時に特異な振動を生 じる。 一方、 光へッ 'ド 1 ϋ 3の対物レンズ 1 0 4 は、 卜 ラ ッ クの ί立置決めのために微調整を繰り返しながら移動 しており、 この移動周波数と前記振動周波数とが近似し ているために共鳴現象を引き起こ し、 光へッ ド 1 0 3力く ト ラ ッ クから外れてしま う という 題が生じるのである。 — 0―
    [0133] 3 . 2 防振構造の実施例
    [0134] このような振動による悪影響をなくすために、 駆動用 モーターに防振構造を施すようにする。 第 1 1図に、 こ のような防振構造の一例を示す。
    [0135] 駆動用モータ—本体 3 2 ◦は、 その周囲を防振金属製 のプレー ト 3 2 1で囲まれ、 さらにその周囲を防振ゴム 3 2 2で囲まれ、 防振金属製のケース 3 2 3内に挿入固 定される。 また、 ケース 3 2 3の下部には防振金属製の 高さ調整用の支持脚 3 2 4が固定されている。 これら防 振金属としては、 例えば三菱金属株式会社製のアルミ ダ ィカス ト合金 （商品名コスマール） が使用できる。 この ような防振構造においては、 防振金属からなるプレー ト 3 2 1、 ケース 3 2 3および支持脚 3 2 4により高周波 成分の振動が吸収され、 防振ゴム 3 2 2により低周波成 分の振動が吸収されるため、 振動による悪影響の問題は 解消され光へッ ドの位置決めを正確に行う ことができる ものである。
    [0136] また、 防振対策は上記振動装置だけではなく 、 種々の 対策が講じられる。 例えば、 第 2図において、 支持台 1 1 7、 光へッ ド支持用ポール 1 1 8、 ガイ ドシャ フ ト 取付台 1 1 9等を防振金属製にしてもよい。 また、 タイ ミ ングベル 卜 1 1 0、 ワイヤーベル ト 1 0 6による駆動 力の ί云達系においても、 振動を吸収可能な構成にしてい ο なお、 本発明は上記実施例に限定される ものではなく 種々の変更が可能である。
    [0137] 例えば第 1 1図の実施例においては、 2つの防振金属 の間に防振ゴムを挟持したサン ドィ ツチ構造と している が、 防振金属と防振ゴムの数に限定される ものではなく 例えば 1 つの防振金属と防振ゴムにより囲むように して もよい。
    [0138] 以上のよ う に各駆動用モータ一を防振金属および防振 ゴムで囲むと、 防振金属により高周波成分の振動が吸収 され、 防振ゴムにより低周波成分の振動が吸収されるた め、 駆動源の振動を低減させることができ、 光へッ ドの 位置決めを正確に行う ことができる。
    [0139] § 4 光力一 ドの位置決め機構
    [0140] 4 . 1 基本構成
    [0141] 第 2図に示した装置は、 カー ドホルダー 1 0 1上に載 置された光力一 ド 1 0 2に対して記録爯生を行う装置で あるが、 この装置を実用的なものにするためには、 力一 ドホルダー 1 0 1上で、 光力一 ド 1 0 2を精確に位置決 めする必要がある。 この位置決めのための機構の一実施 例を第 1 2図に示す。 第 1 2囟 ( a ) は、 第 2囟に示す 装 ϋのカー ドホルダー 1 0 1 およびこれに適用する位- 決め機構 4 2 0の上面図、 同図 ( b ) は A - A断面図で
    [0142] ¾> - ) o _2 g_
    [0143] 力一 ドホルダ一 1 0 1の上面には開口部 1 0 1 aが形 成されると共に、 力一 ドホルダー 1 0 1内には、 光力一 ド 1 ◦ 2を揷入するための揷入溝 4 2 1が形成されてい る。 該揷入溝 4 2 1の短手方向の幅は、 光力一 ド 1 0 2 のそれより も大となるように形成され、 光力一 ド 1 0 2 は力一 ドホルダ一 1 0 1の手前に設けられた揷入口
    [0144] 4 2 2から揷入溝 4 2 1に揷入される。 また、 力一 ドホ ルダー 1 0 1 の上面には、 開口部 1 0 1 aに向けて一対 の扳バネ 4 2 3が取付けられ、 光力一 ド 1 0 2の両側部 を下方へ押さえ付けて光力一 ド 1 0 2の ^面性を保持す るよう にしている。
    [0145] また、 カー ドホルダー 1 0 1の長手方向側面 i.こは、 揷 入溝 4 2 1 と連通する 2つの貫通孔 4 2 4 , 4 2 4力 形 - 成され、 この貫通孔 4 2 4内にプラ ンジャ 4 2 5が配置 されている。 プラ ンジャ 4 2 5の両端には大径部 4 2 6 が設けられると共に、 貫通孔 4 2 4の出口部には突起部 4 2 7が形成され、 これによりブラ ンジャ 4 2 5が力一 ドホルダー 1 0 1から外れないようになつている。 また、 プラ ンジャ 4 2 5の一方の大径部 4 2 6とカー ドホルダ — 1 0 1の間にはスプリ ング 4 2 8が取付けられ、 ブラ ンジャ 4 2 5をカー ド 1 ◦ 2の側面に対して反対方向に 付勢するよう に している。
    [0146] 一方、 プラ ンジャ 4 2 5と対向して回転-軸 4 2 9に軸 支された押圧板 4 3 0が設置され、 この押/王扳 4 3 0は スプリ ング 4 3 1により常時はプラ ンジャ 4 2 5と離れ る方向に付勢され、 ソ レノ イ ド 4 3 2に通電されると、 ピス ト ン 4 33、 リ ンク機構 4 34の作用により、 押圧 板 4 3 0がスプリ ング 4 3 に抗して回転し、 プラ ンジ ャ 4 2 5を押圧するようになつている。 なお、 4 3 5は 押圧扳 4 30に設けられたダンバである。 また第 1 2図
    [0147] ( a ) は常時の状態、 同図 （ b ) は押圧時の状態を示す。 4. 2 位置決め機構の動作
    [0148] 上記構成から位置決め機構 4 20の動作について説明 すると、 先ず、 光力一 ド 1 0 2をカー ドホルダー 1 0 1 の揷入口 4 22から挿入する。 これは手操作で挿入して もよいし、 自動搬送機構 （図示せず） により挿入しても よい。 この状態では、 ソ レノィ ド 4 3 2には通電されて おらず、 押圧板 4 30はプラ ンジ ャ 4 2 5より離れた位 置にいるため、 プラ ンジャ 4 2 5はスプリ ング 4 28に より光カー ド 1 0 2から離れる方向に位置している。 従 つて、 光力一 ド 1 ◦ 2は板バネ 4 23により押さえ付け られ、 その平面性は保持されるが、 走査方向 （挿入溝 4 2 1の長手方向） との平行性は保たれていない。
    [0149] カー ド 1 0 2が挿入溝 4 2 1内に完全に収納されると、 これをセンサ （図示せず） が検出して、 ソ レノ ィ ド
    [0150] 4 3 2に通電する。 すると ピス ト ン 4.3 3、 リ ン ク機構 4 34の作用により、 押圧板 4 3 0がスプリ ング 4 3 1 に抗して回転し、 プラ ンジ ャ 4 2 5を押圧し光カー ド 1 0 2を揷入溝 4 2 1の側面に押しつけ、 走査方向との 平行性を保持する。 その後、 自動的にソレノ イ ド 4 3 2 をオフさせると、 押圧扳 4 3 0はプラ ンジャ 4 2 5より 離れ、 プラ ンジャ 4 2 5はスプリ ング 4 2 8により光力 — ド 1 0 2から離れる方向に移動して、 力一 ドホルダー 1 0 1 は走査方向に往復移動可能な状態となる。
    [0151] なお、 本発明は上記実施例に限定される ものではなく 、 種々の変更が可能である。 例えば上記実施例においては、 プラ ンジャ 4 2 5により光力一 ドを押しつけるようにし ているが、 カー ドホルダ一の隙間からプレー トを揷入す るような機構にしてもよい。
    [0152] 本発明による光カー ドのデ一夕記録再生装置において は、 光力一 ドの記録再生を行う場合、 カー ド駆動手段に より光カー ドを トラッ クと平行な方向に往復駆動し、 光 ヘッ ドがその上方でフォーカス、 トラ ッキングして光力 一 ドに対する記録 Z読み出しを行う。 従って、 光力一 ド の走査方向に対する平面性および平行性を確保すること が重要である。 上述の機構によれば、 第 1 2図に示すよ う 光カー ド 1 0 2は扳バネ 4 2 3により押さえ付けら れ、 その平面性は保持される。 また、 ソ レノ イ ド 4 3 2 への通電により、 押圧扳 4 3 0がスプリ ング 4 3 1 に抗 して回転し、 プラ ンジャ 4 2 5を押圧しカー ド— 1 0 2を 揷入溝 4 2 1 の側面に押しっけるので、 走査方向との平 行性も保持される。 - -
    [0153] § 5 光力一 ドの S動装填機構
    [0154] 5 . 1 基本構成
    [0155] 第 1 3図は、 光カー ドの自動装填機構を備えた光力一 ド用記録再生装置の基本構成を示す斜視図である。 この 装置は、 基本的には第 2図に示す装置と同様の動作を行 う力〈、 光カー ドを β動装填する機能が付加されている。 この付加機能によつて、 光力一 ドを装置内の正しい位置 に容易に装填する ことが可能になる。
    [0156] 第 1 3図には、 カー ドホルダ一 5 0 1上に、 光力一 ド 5 0 2 (二点鎖線で示す） がセッ トされた状態が示され ている。 この光カー ド 5 0 2の上方には光へッ ド 5 0 3 が配置されており、 光へッ ド 5 0 3の下面に設けられた 対物レンズ 5 0 4を通して記録再生用の光ビームが光力 — ド 5 0 2に照射される。 カー ドホルダ一 5 0 1上に光 カー ド 5 0 2を装填するために、 回転軸 5 0 5まわり に 回転するローラ 5 0 6が設けられている。 回転 由 5 0 5 はばね部材 （図示せず） によって下方に押圧されており、 図の右方から挿入された光力一 ド 5 0 2は、 ローラ
    [0157] 5 0 6 とカー ドホルダ一 5 0 1 とに挟まれながら、 ロー ラ 5 0 6の回転によってカー ドホルダ一 5 0 1上に装填 れ Ο 0
    [0158] へッ ド駆動装置 5 0 7は、 ジ ョ イ ン ト 5 0 8 aを介し てボールネジ 5 0 9を回転駆動する。 このボールネジ 5 0 9の両側には、 ガイ ドシャ フ ト 5 1 0が設けられて おり、 ボールネジ 5 0 9の回転によって光へッ ド 5 0 3 がガイ ドシャフ ト 5 1 ◦に沿って搢動する。 一方、 ステ ―ジ駆動装置 5 1 1 は、 ジョ イ ン ト 5 0 8 bを介してタ ィ ミ ングプーリ 5 1 2 aを回転する。 この回転はタイ ミ ングベル ト 5 1 3 a , タイ ミ ングプーリ 5 1 2 b ,
    [0159] 5 1 2 cを介して夕イ ミ ングベル ト 5 1 3 bに伝えられ る。 タイ ミ ングベル 卜 5 1 3 bの一箇所は、 カー ドホル ダ一 5 0 1の下面に接銃されているため、 タイ ミ ングべ ル ト 5 1 3 bの回転は、 カー ドホルダー 5 0 1をタイ ミ ングベル 卜 5 1 3 bの長手方向に移動させる。
    [0160] 以上のように、 光ヘッ ド 5 ◦ 3とカー ドホルダ一
    [0161] 5 ◦ 1 とは、 それぞれ駆動装置 5 0 7 と 5 1 1 とによつ て移動し、 その移動方向は互いに直角となっているため、 対物レンズ 5 04からの光ビームは力一 ドホルダ一
    [0162] 5 ◦ 1上の光力一 ド 5 0 2の圧意の位置を走査すること ができる。 力一 ドホルダ一 5 0 1がその移動範囲の両端 にさ しかかったことを検出するために、 センサ 5 1 4 a , 5 1 4 bが設けられており、 光へッ ド 5 0 3がその移動 範囲の両端にさしかかつたことを検出するために、 セ ン サ 5 1 4 c , 5 1 4 dが設けられている。 また、 カー ド ホルダー 1上に光力— ド 5 0 2を自動装填する制御を行 うために、 センサ 5 1 5 a , 5 1 5 b , 5 1 5 cが設け られているが、 これらのセンサの働きについては後述す
    [0163] O σ 続いて、 第】 41 ^を参照して、' この装置における光力 ー ドの Θ動装填機構について説明する。 第 1 4図 （ a ) は、 第 1 3図に示す装置の力一 ドホルダ一 5 0 1付近の 上面図、 第 1 4図 （ b ) は同図 （ a ) を KI断線 A - Aで 切った側断面図である。 第 1 4図 （ b ) に示されている ように、 カー ドホルダー 5 0 1 には、 光カー ド 5 0 2を 載置するためのステージ面 5 0 1 じ と、 光力一 ド 5 0 2 の両側面 5 0 2 a , 5 0 2 bを覆うように当接面 5 0 1 a , 5 0 1 b とが設けられている。 当接面 5 0 1 a , 5 0 1 b間の距離は、 光力一 ド 5 0 1の幅よりやや大き く なつており、 光力一 ド 5 0 2をステージ面 5 0 1 c上 に載置した状態で両側にわずかな遊び （たとえば、 それ. ぞれ 1 ram程度） ができるように設計されている。 また、 光力一 ド 5 0 2をステージ面 5 0 1 c上に確実に保持す るために、 光力一 ド 5 0 2の上面の両側部を上方から押 えるための押え板 5 1 6が設けられている。
    [0164] この装置の特徵は、 第 1 4図 （ a ) に示されているよ うに、 光カー ド 5 0 2を導入するためのローラ 5 0 6の 回転軸 5 0 が、 当接面 5 0 1 a に立てた垂線 5 0 5 ' に対してわずかに傾斜している点である （たとえば、 1 ~ 2。 程度） 。 いま、 第 1 4図 （ a ) の矢印 Bの方向か ら光カー ド 5 0 2を揷入しながらローラ 5 0 6を回転さ せたとする。 揷入した光カー ド 5 0 2はステージ面
    [0165] 5 0 1 c とローラ 5 0 6の下面とに挟まれ、 ステージ面 5 0 1 c上で奥に向かつて引込まれる力《、 ローラ 5 0 6 の回転軸 5 0 5がやや傾いているため、 光力一 ド 5 0 2 は図の矢印 Cの方向に引込まれることになる。 すなわち、 光力一 ド 5 0 2は当接面 5 0 1 aに向かって引込まれて ゆく。 光カー ド 5 ◦ 2の側面 5 0 2 aはやがて当接面 5 〇 1 a に当接し、 当接したままステージ面 5 0 1 c上 に引込まれてゆく 。 カー ドホルダ一 5 0 1の奥には、 当 接面 5 ϋ 1 dが設けられており、 光カー ド 5 0 2は先端 面がこの当接面 5 0 1 dに当接した状態で止まるこ とに なる。 結局、 装填が終了した状態で、 光力一 ド 5 0 2の 先端面は当接面 5 ◦ 1 dに面接触し、 側面 5 0 2 aが当 接面 5 0 1 aに面接触することになり、 力一 ドホルダ一 5 0 1 に対する光力一 ド 5 ◦ 2の精確な位置決めがなさ れ o とになる。
    [0166] 5 , 2 自動 '装填機構の実際の動作
    [0167] 以上が、 この装置の自動装填機構の動作原理であるが、 実際にはセンサからの検出信号を用いて次のようなステ ップで自動装填がなされる。 まず、 ユーザーが装置本体 の揷入口 （図示せず） から光カー ド 5 0 2を揷入すると、 ガイ ド （図示せず） によって、 光カー ド 5 0 2の先端部 がステージ面 5 0 1 cの手前端に差し掛かる。 センサ 5 1 5 aカ<、 光カー ド 5 0 2の先端部が差し掛かつたの を検出すると、 ローラ 5 0 6が図示しない駆動亍-段によ つて回転をし始める。 - -
    [0168] 光力一 ド 5 0 2がステージ面 5 0 1 c上に引込まれ、 その先端部が当接面 5 0 1 dにまで達したことがセンサ 5 1 5 b (この例では離れた位置から光カー ド 5 ϋ 2の 先端部を検出できるセンサが用いられている） によって 検出されると、 駆動装置 5 1 1 によってカー ドホルダ一 5 0 1 自体が図の矢印 Dの方向に移動する。 このとき、 カー ドホルダー 5 0 1 の移動速度を、 ローラ 5 0 6によ つて光カー ド 5 0 2が引込まれる速度に一致させておけ ば、 ローラ 5 0 6は光力一 ド 5 0 2の上面でス リ ップす ることはない。 光力一 ド 5 0 2を載せたカー ドホルダー 5 0 1力 矢印 Dの方向に移動すれば、 やがてローラ 5 0 6の光力一 ド 5 0 2の上面からはずれ、 図 しない ばねの力によって下がる。 このローラ 5 0 6の回転軸 5 0 5の下方への移動はセンサ 5 1 5 c によって検出さ れ、 この検出によってローラ 5 0 6の回転が停止する。 矢印 D方向に移動したカー ドホルダ一 5 0 1 は、 光へ 'ソ ド 5 0 3による走査を受けるべき所定位置で停止する。 以上、 本発明による自動装填機構を一実施例について 説明したが 本発明は要するに光力一 ドの保持手段に当 接面を設け、 回転铀が傾いたローラ手段によって光力一 ドの一側 ώが当接 ώに接触するように光カー ドを導入し、 もって光力一 ドの自動装填と精確な位置決めを行う こと ができれば、 どのような構造で実現してもかまわない。 § 6 光ヘッ ドの制御系
    [0169] 6 . 1 制御を不安定にする原因
    [0170] 光ディ スクは、 ディ スクを回転しながら トラ ッ ク上で データの記録再生を行う力 ί、 光力一 ドではカー ドを縱横 に移動させながら トラ ッ ク上でデータの記録再生を行う , この縦横運動は回転運動に比べて トラ ツキングおよびフ オーカシングの制御系を不安定にする性質をもつ。 そこ で、 まず、 この不安定になる原因をより詳しく説明して みょう。
    [0171] 第 1 5図において、 光力一 ド 6 0 1 は X方向 （ トラ ッ ク 6 0 2の長手方向） に往復運動し、 光へッ ド b 0 3に よって！： トラ ッ ク上の走査が行われる。 また、 光人ッ ド 6 0 3は、 Y方向に移動して全ての トラ ッ クの走査を可 能にする。 この場合、 X方向は速度 0の状態から加速し て所定の速度に達すると等速で走査し、 また減速して速 度◦になり、 以後このことを繰り返して往復走査するこ ととなり、 等速の状態で記録再生が行われる。 図の位置 A , Bはこのような加速の終了又は減速の開始位置を示 している。 そしてこのような走査をしながら、 光へッ ド の トラ ツキング制御とフォーカ シ ング制御が行われる。 第 1 6図はこのよ うな制御系の概略構成を示すプロッ ク図で、 6 1 1 は增幅器、 6 1 2は ドライバ、 6 1 3は 対物レ ンズァクチユエータ、 6 1 4は^差検出系、
    [0172] 6 1 5は II差増幅器である。 - -
    [0173] 図において、 へッ ドを形成する対物レ ンズ （図示せず） は、 対物レ ンズァクチユエ一夕 6 1 3によ り駆動され、 この対物レ ンズの ト ラ ッキングエラー、 フ ォーカ シング エラーは、 誤差検出系 6 1 4 によ り検出される。 こ の検 出は、 ト ラ ッキングエラーについては例えば ト ラ ッ ク に 対してビームスポ ッ 卜を微小振動させ、 このと き ト ラ ッ クからの反射光を検出する光検出器出力が受ける振幅変 調の包絡線を検出するゥ ォブリ ング法によ つて行う こ と ができ る。 また、 フ ォ ーカ シ ングエラーについては、 例 えばビームの入射光軸を対物レ ンズ光軸及び記録面に対 して僅かに傾け、 記録面と光へッ ド問の間隔変動に伴う 反射光軸の移動を、 反射光の結像面近く に配置した 2分 割の光検出器で検出する ビーム偏心法によって行う こ と ができ る。 誤差検出系 6 1 4からの検出信号は誤差增幅 器 6 1 5で增幅されエラ一 ί言号 E と して設定値 P (この 場合 Ρ = 0 ) に加算されサーボ信号 Sが得られる。 こ の サーボ信号 S は、 増幅器 6 1 1 および ドライバ 6 1 2を 介し対物レ ンズァクチユエ一夕 6 1 3にフ ィ 一 ドバッ ク される。
    [0174] 第 1 7図はこのよ う なサーボ制御系のゲイ ンの^波数 特性を示す囟である。 図において、 通常、 ト ラ ツキング 制御とフ ォーカ シ ング制御のサーボ ί 号の周波数特性は、 グラ フ Αに示すよ う に 0〜 2 Κ Η ζ程度の帯域であり、 記録 号はこれよ り βい周波数を採用 しているため全く 問題はない。 また、 カー ドにあるゴミ、 キズ等によるノ ィズ ft号も、 図のグラフ Bに示すようにサ一ボ帯域の外 側にあってサ一ボ制御系を乱すことはない。 しかしなが ら、 ノ イズ信号がグラフ Bのように周波数 f ェ をとるの は、 光カー ド又はへッ ドが等速度で高速移動して記録再 生している通常の状態においてのみである。 光力一 ド又 はへッ ドが加減速領域にあって速度が低い場合には、 ノ ィズは低周波成分となり、 図のグラフ Cのように周波数 f 。 をとり、 サーボ帯域に入ってきてしまい、 サーボ制 御系が不安定になる。 また、 この加减速領域では機械的 振動も生じており、 このようなノイズの影響をより受け 易く なつている。 このため、 ザ-一ボ制御系が発振してし まったり、 別の トラ ックへ飛んでしまったりする事態が 生じ、 また次の トラ ッ クでの制御が不可能になってしま う という問題が生ずるのである。
    [0175] 6 . 2 制御系を安定化する基本原理
    [0176] 第 1 5図 （ a ) において、 位置 Aより左の部分および 位置 Bより右の部分は、 前述のように加減速区間となり - 位置 A B間の等速区間に比べて光へッ ドによる走査速度 が遅く なるのは前述のとおりである。 そして、 この加減 速区 Bでは、 ノ イズ信^の周波数特性がグラフ Cのよう になつてサーボ帯域と重複し、 サーボ系が不安定になる のである。
    [0177] そこで、 光へッ ドによる走査が等速区間から加减速区 間に入ったと きに、 制御を開ループ制御と し、 制御信号 の値を加減湾.区間に入る直前の値にロ ッ クするのである, そして再び等速区間に入つた時点で制御をもとどおり閉 ループ制御に戻すのである。 このよ う に、 開ループ制御 と閉ループ制御とを組合わせるこ とによ り安定な制御が 可能になる。
    [0178] 6 . 3 本発明による制御系
    [0179] 第 1 8図は本発明による光力一 ド用データ記録再生装 置に用いる光へッ ドの制御系の一実施例を示すプロ ッ ク 図、 第 1 9図はその動作を説明する波形図であり、 第 1 6図と同一番号は同一内容を示している。 図中、
    [0180] 6 1 6はスィ ッチ、 6 1 7はホール ド回路、 6 1 8はコ ンデンサ、 6 1 9 は演算增幅器、 6 2 0 はホール ド信号 発生回路である。 図にお 、て、 へッ ドを形成する対物 U ンズ （図示せず） は、 第 1 6図の場合と同様に トラ ツキ ング制御、 フォーカ シ ング制御され、 対物レ ンズァクチ ユエ一夕 6 1 3により駆動されている。
    [0181] このような制御系において、 例えば光力一 ドを移動さ せる場合には、 （ 1 ) カー ド移動速度が 0から増加し始 め、 所定速度 v 1 に達するまでの低速度の^、 または ( 2 ) 等速度から減速して所定速度 V i より低く なつて 0になり、 再び反対方向の速度が V に達するまでの低 速度の問では、 第 1 9図に示すようにホール ド 号発生 回路 6 2 0によりホール ド ί言号 Hが発生し、 スィ ツチ 6 1 6はオフにされる。 このとき、 コンデンサ 6 1 8、 演算増幅器 6 1 9からなるホール ド回路 6 1 7はスィ ッ チオフ直前の制御信号を記億する。 この制御信号により 対物レンズァクチユエ一タ 6 1 3を駆動し、 光へッ ドを 前の状態にロッ ク した開ループ制御を行う。 加減速領域 を脱して再び等速領域になるとホール ド信号 Hは発生せ ず、 スィ ッチ 6 1 6はオンされ、 再びサーボ系が働きへ ッ ドの閉ループ制御が行われる。 一般にホール ド信号: E が出力されている開ループ制御中に、 へッ ドが大き く 外 れてしまうようなことはなく、 閉ループ制御に戻るまで 十分制御可能である。 このように、 ノイズが制御系に外 乱を与える可能性のある加減速領域では、 制御系がォー プンされてしまう こととなるので、 ノイズによりサーボ 制御系が不安定になり、 発振したりするようなことはな く なり、 安定した制御が可能となる。
    [0182] ホール ド信号発生回路 6 2 0は、 第 1 9図に示すよう に、 カー ド移動速度が一定値以下のときにホール ド ft号 Hを出力する回路であるが、 この回路は例えば、 第 2 0 図のように、 パルスカウン夕 6 2 0 a と計数値判別回路 6 2 0 b とによって構成することができる。 すなわち、 第 2図の構成において、 力一 ドホルダ 1 0 1を駆動する ためのステージ駆動モータ 1 0 9 と しては、 人力したパ ルスに同期して動作するパルスモ一夕が用いられている, そこでこのパルスモー夕に与えるパルスをカウン 卜する こ とによ り、 パルスモータの動作速度、 すなわちカー ド 移動速度を知るこ とができる。 一定の計測期間に与えら れるパルス数をパスカウ ンタ 6 2 0 a でカウ ン ト し、 こ のカウ ン ト値を計数値判別回路 6 2 0 bで一定の値と比 較し、 一定値以下であるときにホール ド信号 Hを出力す るような構成とすればよい。
    [0183] 第 1 8図に示す実施例は、 ホール ド回路 6 1 7 と して コ ンデンサ 6 1 8を用いている力く、 ホール ド回路 6 1 7 は要するに加減速区間に入る直前の値を口 ッ クする機能 をもっていれば、 どのような回路で実現してもよい。 第 2 1 図はホール ド回路 6 1 7を、 対物レ ンズ位置セ ンサ 6 2 1 と増幅器 6 2 2で実現した実施例である。 対物レ ' ンズ位置センサ 6 2 1 は、 対物レ ンズの ¾際の位置を検 出してレンズ位置信号 L と して出力する。 等速区間では、 ホール ド if号 Hは発生しないので、 スィ ッチ 6 1 6は增 幅器 6 1 1 を介して与えられるサーボ信号 Sを、 対物レ ンズァクチユエ一夕 6 1 3へ与える。 ところが加減速区 間に入ると、 ホール ド信号 Hの発生によってスィ ッ チ 6 1 6は切換わり、 增幅器 6 2 2を介して与えられる レ ンズ位置信号 Lを、 対物レ ンズァク チユエ一夕 6 1 3へ 与える。 このため、 対物レ ンズの位置は加減速区 f¾iに入 る直前の位置に口 ッ ク される。
    [0184] 以上のように本発明によれば、 走査速度が低下するた めノ イズが制御系に外乱を与え易い加減速領域ではサ一 ボ制御系をオープンにし、 へッ ドの制御信号をオープン 直前の状態でロッ クするようにしているので、 サ一ボ制 御系がノィズによる影響を受けず、 安定した トラ ツキン グ制御、 フ ォ一力シング制御が可能となる。 § 7 読取信号の二値化回路
    [0185] 7 . 1 従来の二値化回路
    [0186] 本発明によるデータ記録再生装置では、 第 1 9図に示 すように、 光力一 ドの移動速度が正負交互に変化する。 すなわち、 光カー ドが往復運動する。 このような往復運 動によって光ヘッ ドによる トラ ッ クの走杏が行われ、 ト ラ ッ ク上に形成されたピッ トに応じた読取信号が得られ る。 光ヘッ ドから得られる諒取信号は、 卜ラ ッ ク力、らの 反射光の光量に基づく アナ口グ信号であるので、 これを デジタル信号に交換するためには二値化を行う必要があ る o
    [0187] 第 2 2 11は、 従来知られている一般的な二値化回路を 示すブロッ ク図であり、 図中、 7 0 1 はレベルコンパレ 一 夕、 7 0 2 はゼロ ク ロスコ ンパレータ、 7 0 3 は A N Dゲー トである。 図において、 アナロ グ入力信号 I は レベルコ ンパ レー夕 7 0 1 に与えられ、 この入力 i 号 I のレベルが基準電圧 ^丄 を越えると、 レベルコ ンパレ —タ 7 0 1 は出力を発する。 同時に入力^号 I はゼロ ク ロ ス コ ン ノヾレー夕 7 0 2 に も与えられ、 このゼロ ク ロ ス コ ンパレータ 7 0 2は、 入力信号が正のとき高レベル、 負のとき低レベルの矩形波出力を処理する。 レベルコン ノ、。レータ 7 0 1 とゼロク ロスコ ンパレータ 7 0 2の出力 は A N Dゲー ト 7 0 3に加えられ、 入力信号 I のレベル が基準電圧 を越えたとき得られたゼロク ロスコ ンパ レータ 7 0 2の出力を二値化信号 0と して得る。 こ こで 例えば光力一 ドの加減速領域で得られるような背景 i 号 等のノ イズが混入していても、 基準電圧値 ェ より小さ いのでレベルコ ンパレ一夕 7 0 1 の出力力く得られず、 こ のようなノ ィズ成分は A N Dゲー 7 0 3で阻止され、 二 値化信号 0からは除去される。
    [0188] しかしながら、 笫 2 2図に示すような従来の二 ϋ化回 路では、 第 2 3図 （ a ) に示すように、 信号 Sが得られ ている状態で、 何らかの原因で瞬間的に信号レベルが落 ちて S ' となり S準電圧 V より下がった場 、 第 2 3 M i b ) に示すよ う に、 二値化信号 0ではビッ ト B丄 ， B 2 が脱落してしまい、 読取りエラ一を生ずるという問 題が生ずる。 光力一 ドでは、 汚れ、 ひっかき傷等の欠陥 が生じる可能性が高く 、 このよ うな欠陥によって読取 号のレベルが瞬 fm約に低下することが頻繁に生ずると予 想され、 大きな問题となる。
    [0189] 7 . 2 本発明による二 ί直化回路
    [0190] 第 2 4図は本発明による二値化回路の一 ¾施例を示す 回路図、 笫 2 5図 （ a ) はこの回路への入力信号 I の波 形図、 同図 （ b ) はその全波整流波形図、 同図 （ c ) は 二値化信号 0の波形図である。 第 24図中、 〜R1() は抵抗、 Cはコンデンサ、 丄 、 D 2 はダイオー ド、 Z D はツエナーダイオー ド、 A i , A„ は演算増幅器、 C χ 、 C 2 はコ ンパレータ、 L丄 は A N Dゲー ト、
    [0191] 7 1 1 は全波整流回路、 7 1 2は積分回路、 7 1 3はゼ ロクロスコンノヽ。レータである。
    [0192] 図において、 抵抗 R 3 、 R 4 、 ダイオー ド D 、 D 9 、 演算増幅器 A i ほ全波整流回路 7 1 1 を構成しており、 全波整流された入力信号 I は抵抗: R5 を介してコンデン サじ、 抵抗 RP 、 演算増幅器 A2 で搆成された積分回路 7 1 2に加えられ、 その出力はコ ンパレータ C丄 の一方 の入力となる。 またツエナ一ダイオー ド Z D により得ら れる定電圧を可変抵抗 R。 で分圧し、 基準電圧 とし てコンパレータじ丄 の他方の入力と して加える。 一方、 入力信号 I はコンパレータ C 2 、 抵抗 R9 、 R 1Dで構成 されるゼロク ロス コ ンパレータ 7 1 3に加えられ、 信号 が正のとき高レベル、 負のとき低レベルの矩形波信号が 得られ、 ゼロクロスコンパレ一夕 7 1 3の出力と、 コン パレ一夕 C i の出力が A N Dゲー ト L ^ に加えられる。
    [0193] 次に第 2 5図を参照して動作を説明すると、 ノ ィズ成 分のみが人力 -号 I に 入しているようなとき 〔第 2 5 図 ( b ) の期間 t 1 ) は、 積分回路 7 1 2の出力^号レ ベル v 2 (図では破線で示す） が基準電圧 ェ より低い ため、 コ ンパレータ Cェ からの出力が得られず、 ゼロク スロコ ンパレータ 7 1 3の出力は A N Dゲー ト 丄 で阻 止されて二値化信号は得られない。 読取信号が入力信号 I と して与えられると （図の期間 t 2 以後) 、 積分回路 7 1 2の出力レベル V 2 が基準電圧 ェ より大き く なる ので、 コ ンパレータ C , から出力が得られ、 A N Dゲー ト L 1 が開いてゼロク ロスコ ンパレータ 7 1 3からの二 値化信号が出力される。 このよ うな状態で入力信号 I の レベルが瞬 的に低く なつ たと しても （図の期 [¾ t 3 ) 、 積分回路 7 1 2の出力レベル V 2 は直ぐには低下しない ので、 基準電圧 V i より小さ く なる ことはなく 、 その結 果、 図の期間 t 3 においても相変らず二値化 号が得ら れるので、 必要な二値化 i 号の脱落を防止する ことがで さる。
    [0194] 以上のように本回路によれば、 入力信号を全波整流し た後積分し、 この積分値と基準電圧とを比較して積分値 が基準電圧より大きいときにゼロク ロスコ ンパレータ出 力が二値化信号と して出力されるようにゲー ト制御する ようにしたので、 ノ イズ信号を除去すると共に、 瞬間的 な入力信号レベルの低下によ り二 ί£化信^の脱落を防止 する こ とが可能となる。 § 8 ライ ンセンサ読取り夕イブの装置と互換性をもた せるための工夫
    [0195] 8 . 1 ライ ンセンサ読取り タイプの装置
    [0196] § 7までに述べてきた装置は、 レーザビームを走査し てピッ 卜の読取りを行う タイプの装置である。 これに対 して、 ライ ンセンサを用い光カー ド上のピッ トを一列ず つ読取るタイプの装 gも従来知られている。 例えば、 特 許協力条約に基づく 出願第 J P 8 6 Z 0 0 1 3 4号明細 書には、 このライ ンセンサ読取り タイプの装 gが開示さ れている。
    [0197] このようなライ ンセンサ読取り タイプの装置で読取り を行う場 、 光カー ドへのデータ記録フ ォーマツ 卜 もそ れに適したものとする必要がある。 第 2 6図は、 このよ うなライ ンセンサによる読取りに適したデータ記録フ ォ —マツ トを示す。 光カー ド 8◦ 0は、 複数のバン ド領域 に分けられている （図では破線で示す） 。 各バン ドは、 第 1 のバン ド 8 1 0 , 第 2のバン ド 8 2 0 , …と並設さ れており、 各バン ドにはそれぞれ複数のライ ンが形成さ れている。 この様子は第 2 7図により詳細に示されてい る。 図は第 1 のバン ド 8 1 0の左端部を拡大して示した ものであり、 左から第 1 のライ ン J2 1 , 第 2のライ ン J2 2 , …と並んでいる。 各ライ ンにはそれぞれピッ トが列 状に配されており、 ピッ トの —無が 1 ビッ トの情報を表 す。 ライ ンセ ンサと じては、 全長が光力一 ドの 1つのバン ドの幅にほぼ等しいものが用いられる。 第 2 7図に示す ように、 ライ ンセンサ 8 1 7はその長手方向が光力一 ド のライ ンに沿うように配置され、 図の X方向に走査され る。 別なバン ドの走査を行う場合には、 光力一 ド 80 0 またはライ ンセ ンサ 8 1 7自身を Y方向に移動する。 バ ン ド内に設けられたバー Bは、 このライ ンセンサ 8 1 7 の X方向の走査のガイ ドの役目をする ものである。
    [0198] 第 28図にライ ンセンサ読取り タイプの装置の基本構 成を示す。 こ こで、 81 1は光源、 81 2はコ リ メ ータ レ ンズ、 8 1 3は拡散板、 8 14は集朿レ ンズ、 8 1 5 はハーフ ミ ラ一、 8 1 6は対物レ ンズ、 8 1 7はラ イ ン センサである。
    [0199] このよ うな装置によってデータの読取りを行う場合、 光力一 ド 80 0に対して、 光源 8 1 1から、 コ リ メ ータ レ ンズ 8 1 2、 集束レ ンズ 8 】 4、 ハーフ ミ ラー 8 Ί 5、 対物レ ンズ 8 1 6からなる結像系により焦点を合わせて 光を当て、 1 ライ ン分の情報を 1度にライ ンセンサ
    [0200] 8 1 7で読み取る。 そして光カー ド 80 0を矢印で示す ように X方向に動かして走査する ことにより各ライ ンの 情報を順次読み取り、 次のバン ドの情報読み取る ¾台に は、 光学系全体を Y方向に移動して同様の走査を行う。 8. 2 2つのタイ プの装置
    [0201] 本明细吉で開示する装 [Sは、 レーザビームを走杏して 読取るタイプの装置であり、 光力一 ドへの記録フォーマ ッ トは、 第 1 5図 （ a ) に示したような単純なものであ る。 これに対し、 上述のライ ンセンサ読取り タイプの装 Sでは、 第 2 6図に示したような記録フ ォーマツ トが必 要であり、 適用する装置によって光力一 ドのフ ォーマツ トは異なったものとなる。
    [0202] ライ ンセンサ読取り タイプの装置の特徴は、 光カー ド の保護層による複屈折の影響を受けにく いという点であ る。 光力ー ドはポケッ 卜などに入れて携帯される ものな ので、 データ記録面を保護するための保護層が不可欠な ものとなる。 ところがレーザビームを走査してデータを 読取る方式では、 保護層による複屈折の影響を受けやす く、 読取りエラーが生じる可能性が高いのである。 ライ ンセンサ読取りタイプの装置ではこのような問題がなく 、 正確な読取りが可能である。
    [0203] これに対して、 レーザビーム走査タイプの装置の特徴 は、 光へッ ドを小型化することができるという点である。 ラィ ンゼンサを用いる方式では 1 ライ ン分を一度に読取 るめの結像光学系を必要と11するため、 どう しても光へッ ドが大型化してしまうのである。 また、 記録と再生とを 同一の光ヘッ ドで行う ことができるという点も、 レーザ ビ一ム走查タイプの大きな特徴である。 近年では、 複屈 折性の小さな保護唇も開発されてきており、 このレーザ ' ビーム走杏タィプの装置も益々 ^及してゆく ものと思わ れる。
    [0204] 8 . 3 互換性のある装置
    [0205] 前述のように、 レーザビーム走査タイプの装置は、 同 一の光へッ ドで記録と再生との両方を行う ことができ、 光カー ド用データ記録再生装置と して主流を占める装置 になると思われる。 しかしながら、 このレーザビーム走 査タイプの装置によって、 第 2 6図に示すようなライ ン センサ読取り タイプのフ ォーマツ 卜で記録された光力一 ドの読取りおよび書込みができると便利である。 以下、 このような互換機能をもった装置の構成と動作を説明す る o
    [0206] 装置の全体構成は第 2図に示した装置と同様である。 第 2図における光へッ ド 1 0 3は、 この装置では第 2 9 図のような構成となっている。
    [0207] 図中、 8 2 1 はへッ ド筐体、 8 2 2は半導体レーザ、 8 2 3はビームスプリ ッ タ、 8 2 4 はコ リ メ ータ レ ンズ、 8 2 5は 1 4波長板、 8 2 6は集束レンズ、 8 2 7は 光力一 ド、 8 2 8はシ リ ン ドリ カルレンズ、 8 2 9は受 光素子、 8 3 0は支点、 8 3 1 はフ ォ一カ シ ングコイル、 8 3 2 は永久磁石、 8 3 3はスキャニングコイル、
    [0208] 8 3 4 は永久磁石である。
    [0209] 図において、 半導体レーザ 8 2 2からの平行ビ一ムを ビームスプリ ッ タ 8 2 3、 コ リ メ 一夕 レンズ 8 2 4、 1 / 4波 板 8 2 5、 対物レ ンズ 8 2 6を介して光カー ド _
    [0210] 8 2 7に当て、 その反射ビームをビ一ムスプリ ッ タ
    [0211] 8 2 3、 シリ ン ドリ カルレンズ 8 2 8を介して、 受光素 子 8 2 9により読み取る。
    [0212] フ ォー力シング制御機構は、 対物レンズ 8 2 6の側部 に取りつけられたフ ォーカシングコイル 8 3 1を、 対物 レンズ 8 2 6の外周部に設けられた永久磁石 8 3 2の磁 界中に置く こ とにより構成し、 フォーカ シ ングコィノレ 8 3 1への電流を制御することにより対物レンズ 8 2 6 を矢印 Aで示すよう に光軸方向に上下させて行う。 この 場合、 対物レンズ 8 2 6は光軸方向に対して自由度を有 するように、 ゴムダンパーゃバネ等により支持されてい ό ο
    [0213] この光へッ ドの特徴は、 光へッ ド自身が走査機構をも つている点である。 この走査機構は、 ヘッ ド筐体 8 2 1 の側部に取りつけたコイル 8 3 3を永久磁石 8 3 4の磁 界中に置く こ とにより構成し、 コイル 8 3 3への電流を 制御することにより、 光軸上に位置する 8 3 ◦を支点と して、 子のよう（こへッ ド 8 2 1を矢印 Bの如く 動かす ことにより走査が行われる。 この場^も、 へッ ド笸体 8 2 1 は、 走査方向に対して自由度を有するように、 ゴ ムダンパー、 あるいはバネ等によって支^されている。 なお、 ^査は、 支点 8 3 0を中心と した振子運動でなく 、 へッ ドを両側で弹性支持するこ とにより完全な水平動作 により ϊうようにしてもよい。 このよ う な光へッ ドを 11えた装置により、 第 2 7図に ' 示すようなフ ォーマツ トをもった光カー ドに対して、 読 取り または書込みを行う動作は次のとおりである。 まず、 光力一 ド 8 0 0 自身は、 第 2図に示す力一 ドホルダー 1 0 1 によって X方向に移動する。 このとき、 光へッ ド 1 0 3のへッ ド駆動モーター 1 0 8による Y方向への移 動は行われない。 そのかわり、 コイル 8 3 3に ¾流を流 すことにより、 へッ ド笸体 8 2 1 の Y方向への ¾子運動 が行われる。 この振子運動の振幅は、 光カー ド上の 1 ラ イ ンの長さにほぼ等しく 設定される。 従って、 このへッ ド自身の振子運動により、 光力一 ド上に照射される レー ザビームのスポッ トは、 第 2 7図に一点鎖線で示すライ ンセンサ 8 1 7の読取 域と同じ領域內を往復運動する ことになる。 すなわち、 レーザビームを振動させる こ と により、 この振動の振幅と同じ長さをもったライ ンセン ザと同^の機能を果たす二とができる。
    [0214] 前述のように光力一 ドは X方向に移動している力く、 こ の移動速度に比べて、 光へッ ドの振動速度を十分速く す れば、 1 ライ ンについての読取りを複数回ずつ行う こ と ができ、 確 ¾な読取りが" HJ能になる。 第 2 7図において、 笫 1 のラ イ ン j 1， 笫 2のライ ン J 2 , …とラ イ ンごと の^取り力く順に行われてゆく 力《、 このとき、 光へッ ド 1 U 1がバ ー Bを追随するよ う に、 光へッ ド 1 〔） 1 の Y 方向に関する微小位置制御、 すなわち トラ ッキング制御 を行うための トラ ツキング用のコイル （図示していない） を別に設けるのが好ま しい。 このようにして、 第 1のバ ン ド 8 1 0内のすべてのライ ンの読取りが終了し、 第 2 のバン ド 8 2 0内のライ ンを読取る場合には、 へッ ド駆 動用モータ一 1 0 8によって光ヘッ ド 1 0 3を Y方向に 移動させることになる。
    [0215] 以上のようにして、 ライ ンセンサを用いずに情報の読 み取りを行う ことができ、 また読み取りだけでなく ビー ム強度を強く することにより同様にして書き込みを行う ことも可能である。
    [0216] なお、 上記実施例において、 コイルに作用する磁界発 生用の磁石と して永久磁石を使用したが、 電磁石でもよ いことは言うまでもない。
    [0217] 第 3 0図は光へッ ド自身を振動させる別な機構の斜視 図である。 この機構では、 'へッ ド筐体 3 5は、 支持弾 性体 8 3 6を介して支持柱 8 3 7に接続されている。 支 持弾性体 8 3 6はゴムあるいは金属の平板からなる。 ま た、 へッ ド筐体 8 3 5には走査コィル 8 3 8が取付けら れており、 この走杏コイル 8 3 8に電流を通じることに より、 永久磁石 8 3 9の発生する磁界との相互作用に基 づく 振動が発生する。 すなわち、 へッ ド筐体 8 3 5は^ の矢印 Cの方向に揺動し、 図の一点鎖線で示すレーザビ —ム Lを走査することができる。 この機構の特徴は、 レ —ザビーム Lの光カー ドに対する照射角が常に 9 0 ° と なるような走査が可能な点である。
    [0218] 第 2 9図および第 3 0図に示した光へッ ドは、 光へッ ドの筐体自身を振子運動させる ことにより光ビームの走 查を行っている。 すなわち、 レーザ光源やフ ォーカ シ ン グに用いる光学系を含めたへッ ド全体が振子運動する。 このため、 フォーカ シ ングに閱する問題は全く ない力 <、 へッ ド全体はかなりの重量があるため、 この重量に耐え う る駆動機構と しなければならず、 また走查速度もそれ 程速く することはできない。
    [0219] これに対し、 第 3 1図および第 3 2図に示す例は、 よ り単純な機構で走査を可能にする。 第 3 1図に示す例は、 光へッ ド内の対物レ ンズ 8 4 1 だけを光カー ド 8 2 7 に 対して平行に移動させることにより走-査を行う機構であ る。 対物レ ンズ 8 4 1 が破線で示す位置にあれば、 点 P から出た光ビームは光カー ド 8 2 7上の点 Qにスポッ 卜 を形成する力《、 対物レ ンズ 8 4 1 を Δだけ平行に移動さ せれば、 スポ ッ 卜の位置は点 Q ' に移動する。 このよ う な機構にすれば、 対物レ ンズ 8 4 1 のみを振動させれば よいので、 走査速度も向上できる11。 第 3 2図に示す例は、 光へッ ド内の ミ ラー 8 5 1 を振動させることにより走查 を行う機構である。 ミ ラー 8 5 1 の振動により、 光ビ一 ムの光学系 8 5 2に入射する位置が異なるため、 光力一 ド 8 2 7上のスポ ッ ト位置が変化する。 この機構も ミ ラ 一 8 5 1 のみを振動させればよいので、 走査速度の向上 が図れる
    [0220] 産業上の利用可能性
    [0221] 本発明に係る光カー ド用データ記録再生装置は、 コン ピュー夕のためのデ一タ記憶装置、 ビデオシステムのた めの画像データ記憶装置、 その他、 ク レジッ トカー ド等 の端末処理装置などに広く利用することが可能である。
    [0222] また、 光カー ドの新しい応用と して、 住所、 氏名等の 文字情報と交通経路図等の地図情報を記録した住所録記 録カ一 ドとしての利用も考えられる。 この住所録記録力 一 ドから文字情報と地図情報とを読取ってディ スプレイ 表示すれば、 B的地を搜すのに非常に便利である。 光力 一 ド'は携帯に便利であるというメ リ ッ 卜があるため、 こ のような利用態様に非常に適している。
    [0223] この他、 ゴルフ成鑌管理記録カー ドと しての応用も考 えられる。 ゴルフコースの図、 zヽンディ キャ ッ プ、 距離、 パー数等のコースデータや、 コース名、 日付、 天候、 ス コア、 プレイ歴等のユーザデータを記録し、 ゴルフ成績 の トー夕ル管理を行う システムに利用するのである。 ゴ ルフコースの適当な場所に本発明による記録再生装置を 設置しておけば、 ゴルフ ァーは携帯しているカー ドへの 記録再生を手軽に行う ことができる。
    权利要求:
    Claims
    an 求 の 範 囲
    1. 複数の 卜ラ ッ クを並列に配置した光力一 ド ( 1 0 2 ) に用いるデータ記録再生装置であって、 前記光カー ドを支持するカー ド支持手段 （ 1 0 1 ) と このカー ド支持手段を第 1 の方向に往復運動させる力 一 ド駆動手段 （ 1 0 9 ) と、
    前記光カー ドの上方位置で、 前記各 トラ ッ クを選択的 にアクセス して光ビームを照射し、 デ一夕の記録/再生 を行う光へッ ド （ 1 0 3 ) と、
    前記光へッ ドを前記第 1 の方向に対して直角な第 2の 方向に往復運動させるへッ ド駆動手段 （ 1 0 8 ) と、 を備えることを特徴とする光力一 ド用データ記録再生 壮 毕
    2. 詰求 ¾ 1記載の装置において、 光力一 ド
    ( 1 0 2 ) の ト ラ ッ クの両端に案内部 （ G ) を設け、 光 へッ ド （ 1 0 3 ) がこの案内部 （ G ) 上を走査している ときに、 力一 ド駆動手段 （ 1 0 9 ) が力一 ド支持手段 ( 1 0 1 ) の加減速を行う こ とを特徴とする光力一 ド用 データ記録再生装置。
    3. 請求項】 記載の装置において、
    記録すべきユーザーデータを複数のプロ ッ クに分割し、 これらにエラー訂 ΪΕ符号を付加した後、 ブロ ッ クの再編 成を行い、 この再編成されたデータを記録すべきデータ として光へッ ド （1 03) に与えるエラー訂正符号付加 回路 （ 1 33 ) と、
    光へッ ド （ 1 03) によつて読み取つたデ一夕に対し、 前記再編成と逆の処理を行う ことにより再編成前のプロ ッ クを再現し、 各ブロッ ク内のカラ一訂正符号に基づい て必要なエラ一訂正処理を行うエラ一訂正回路 （ 1 36) と、
    を更に備えることを特徵とする光力一 ド用データ記録 再生装置。
    4. 請求項 1記載の装 Sにおいて、
    力一 ド駆動手段 （ 1 09, 320 ) およびへッ ド駆動 手段 （1 08， 320 ) 力《、 それぞれ駆動用モータを有 し、 前記各駆動用モータがそれぞれ防振金属 （32 1 , 323) および防振ゴム （322) で囲まれていること を特徴とする光力一 ド用データ記録再生装置。
    求項 4記載の装置において、
    防振金属層を二層設け、 この層間に防振ゴム層を設け たことを特徴とする光力一 ド用データ記録再生装置。
    6. 請求項 1記載の装置において、
    力一ド支持手段 （ 1 0 1 ) が、 光カー ド （ 1 0 2) の 上面を押 ifする押 1£手段 （423 ) と、 前^光カー ドの 側面に接離可能な位置決め手段 （42 5) と、 を^する ことを特徵とする光カー ド用データ記録冉生装置。
    7. 請求項 6記載の装置において、 位置決め手段を、 カー ド支持手段 （ 1 0 1 ) の本体に 対して摺動するプラ ンジャ （4 2 5) と、
    このプラ ンジャを光力一 ドの側面から離す方向に力を 加える付勢手段 （4 28) と、
    このプラ ンジャを光力一 ドの側面に近付ける方向に力 を加える押圧板 （4 30 ) と、
    この押圧板を駆動させるソ レノ ィ ド （4 3 2) と、 を有することを特徵とする光力一 ド用データ記録再生 装置。
    8. 請求項 1記載の装置において、
    力一 ド支持手段 （ 50 1 ) 上の光カー ド （ 5 0 2) の 一方の側面 （ 5 02 a ) に当接する当接面 （ 5 0 】 ) を有し、 この当接面によって前記光カー ドの位置決めを する位置決め手段と、
    前記当接面を含む面に立てた垂線 （ 50 5' ) に対し てわずかに傾斜した回転軸 （ 5 0 5) を有し、 外部から 挿入された光力一 ドを前記支持手段上に導入するための ローラ手段 （ 5 06) と、 を更に備え、
    外部から揷入された光力一 ドが前記回転軸の傾斜に起 因して前記 ¾接面に向かうように導入されるように構成 したことを特徴とする光力一 ド用データ記録再生装置。
    9. 詰求项 1記載の装置において、
    光へッ ド （ 1 0 3) から照射される ビ一ムが光力一 ド ( 1 0 2 ) 上の トラ ッ クに沿う ようにする トラ ッキング 制御と、 前記ビームが前記トラ ッ ク上で焦点を結ぶよう にするフォーカシング制御と、 を行うために、 前記光へ ッ ドに対するフィ 一 ドバツ ク制御を行う制御装置
    ( 6 14, 6 1 5 , 6 1 6 , 6 1 7 ) を更に設け、
    カー ド駆動手段 （ 1 0 9 ) またはへッ ド駆動手段
    ( 1 0 8 ) による光力一 ド （ 1 0 2 ) または光へッ ド ( 1 0 3 ) の駆動速度が所定値以下になつた時点から、 フィ 一 ドバッ ク信号を前記時点の直前の值にロ ッ ク し、 前記制御装置をオープンループ制御で動作させることを 特徴とする光カー ド用データ記録再生装置。
    1 0. 詰-求 ¾ 1記載の装置において、
    光ヘッ ドに ¥g磁式駆動手段 （8 3 3， 8 34 ) を設け、 この電磁式駆動手段によって、 照射する光ビームを第 2 の方向に偏向し、 光ビームの走査が可能になるように構 成したことを特徴とする光力一 ド用データ記録再生装置。
    1 1. 入力^号 （ I ) を全波整流する A C - D C変 換部 （ 7 1 1 ) と、
    この変換部からの出力を積分する積分回路 （ 7 1 2 ) と、
    この積分回路の出力レベル （V2 ) と基準値 ( V 1 ) とを比較し、 前記積分回路の出力レベルが基準値より大 きい時に出力を生ずる比較回路 ) と、
    前記入力信号が正のとき高レベル,、 ί¾のと き低レベル の矩形波信号を出力するゼロク ロスコ ンパレー夕 ( 7 1 3) と、
    前記比較回路 （じェ ） が出力を生じたときにのみ前記 ゼロ ク ロ ス コ ンパレータの出力を通過させるゲー 卜手段 は と、
    を備えることを特徴とする二値化回路。
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