JPH0253234A

JPH0253234A - 光カード用データ記録装置

Info

Publication number: JPH0253234A
Application number: JP20273188A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Hashimoto; 明彦橋本
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-08-16
Filing date: 1988-08-16
Publication date: 1990-02-22

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、光カードにデータを記録する光カード用デ
ータ記録装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の光カード用データ記録装置として、本願人は例え
ば特開昭６２〜２７９５２３号公報、同６３−１５３７
２７号公報において、トラック方向に延在する制御用パ
ターンを具えるトラックを有する光カードと、前記トラ
ックを照明する照明光とをトラック方向に相対的に移動
させながら、該照明光の前記制御用パターンからの反射
光に基づいてフォーカスエラー信号、トラッキングエラ
ー信号およびクロック信号を得、これらフォーカスエラ
ー信号およびトラッキングエラー信号によりフォーカス
サーボおよびトラッキングサーボを行いながらクロック
信号に同期して半導体レーザによりトラック幅方向に複
数のデータを記録するようにしたものを提案している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、本発明者による検討の結果、上述した光
カード用データ記録装置には以下のような改良すべき点
があることが判明した。

すなわち、上述した光カード用データ記録装置において
は、記録用光源として１個の半導体レーザを用い、該半
導体レーザの駆動を記録すべきデータに基づいて制御し
ながら、その光束を半導体レーザ自体を移動さゼるか、
あるいはバイモルフ等によって駆動されるミラーにより
偏向してトラック幅方向に走査することにより複数のデ
ータを記録するようにしている。このため、走査機構を
必要とする分、構成が複雑になり、また１個の半導体レ
ーザの駆動を、走査期間中にトラック幅方向のデータ記
録位置に同期して記録すべき情報に応じて制御する必要
があるため、その制御回路が複雑になるという問題があ
る。

このような問題を解決する方法として、トラック幅方向
の複数のデータ記録位置に等しい数の半導体レーザを用
い、これら半導体レーザからの各光束を光ファイバを介
してトラック幅方向の対応するデータ記録位置に導くよ
うにして、各半導体レーザを記録すべきデータに応じて
選択的に駆動することにより、トラック幅方向に同時に
複数のデータを記録することが考えられる。このように
すれば、走査機構が不要となるので構成が簡単になると
共に、各半導体レーザも対応するデータ記録位置に記録
すべきデータに応じてその駆動を制御すればよいので、
制御回路も簡単になる。しかしながら、この場合には複
数のデータ記録位置に対応する数の半導体レーザを用い
ると共に、それらの光束を光ファイバを介して光カード
のトラックに導くため、その分構成が複雑になると共に
、高価になるという問題がある。

この発明は、−上述した従来の問題点に着目してなされ
たもので、構成を簡単にでき、しかも安価にできるよう
にした光カード用データ記録装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明では、トラック方向
に延在する制御用パターンを具えるトラックを有する光
カードと、前記トラックを照明する照明光とをトランク
方向に相対的に移動させながら、該照明光の前記制御用
パターンからの反射光に基づいてフォーカスエラー信号
、トラッキングエラー信号およびクロック信号を得、こ
れらフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信
号によりフォーカスサーボおよびトラッキングサーボを
行いながらクロック信号に同期して記録用光源によりト
ラック幅方向に複数のデータを記録するようにした光カ
ード用データ記録装置において、前記記録用光源としてトラック幅方向に複数の記録用光
束を同時に投射し得る薄膜半導体発光素子アレイを用い
、この薄膜半導体発光素子アレイの各発光素子を前記ク
ロック信号に同期して記録すべきデータに応じて選択的
に駆動して、トラック幅方向に複数のデータを記録する
よう構成する。

〔作　用］薄膜半導体発光素子アレイとしては、例えば最近米国の
ウェスティングハウス社において開発された薄膜状の半
導体に細かな発光素子を−・列Ｇコ並べたものを使用す
ることができる。この薄膜ず導体発光素子アレイはＴ　
Ｆ　Ｅ　Ｌ　（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｅｌｅｃｔｒ。

Ｌｕｍ１ｎｅｓｃｅｎｔ）と呼ばれ、硫化亜鉛の薄膜の
端面から出てくる光が薄膜表面から出る光より百倍以−
Ｆも明るいことを利用したもので、各発光素子の一方の
電極を共通に接続し、この共通電極と名発光素子の他方
の電極との闇にそれぞれスインチを介して所要の電圧を
印加することにより、複数の発光素子を選択的に発光さ
せることができる。したがって、このＴＦＥＬを用いれ
ば、ビームの走査機構等を設ける必要がないので構成を
簡単にできると共に、各発光素子は記録すべきデータに
応じて駆動制御すればよいので、その制御回路も簡単に
でき、しかも半導体レーザアレイを用いる場合に比べ安
価にできる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すものである。

この実施例は、光カード１に対して垂直に光を投射して
、データの記録および再生を行うもので、ＬＥＤ２をコ
リメータレンズ３の焦点位置ｆ０よりも若干後方に配置
し、該ＬＥＤ２からの光を照明光としてコリメータレン
ズ３、ミラー４、ノ１−フミラー５および対物レンズ６
を経て光カードｌに垂直に投射して、該光カード１のト
ラックをデフォーカス状態で十分有効に照明するように
する。

また、ハーフミラ−５で反射されるＬＥＤ２からの照明
光は受光素子７で受光し、その出力に基づいてＬＥＤ２
の出射光量が常に一定とな°るように制御するようにす
る。

ＬＥＤ２で照明されたトラックからの反射光は対物レン
ズ６で集光した後、ハーフミラ−５で反射させてレンズ
８に入射させ、これにより照明されたトラックのスポッ
ト像を光検出器９に結像させるようにする。

また、記録用光源としてのＴＦＥＬＩＯはコリメータレ
ンズ１１の焦点位置に配置し、このＴＦＥＬｌｏから出
射される記録用光束をコリメータレンズ１１、ミラー４
、ハーフミラ−５および対物レンズ６を経て光カードｌ
のトラック上に投射するようにする。ここで、ミラー４
はＬＥＤ２からの照明光（波長８８０ｎｍ程度）を透過
させ、ＴＦＥＬＩＯからの記録用光束（波長５８５ｒｖ
＋程度）を反射させるように構成する。

第２図は第１図に示す光カード１のトラックフォーマッ
トの一例を示すものである。トラック１５はその中央部
にトラック方向に延在してフォーカスエラー検出用、ト
ラッキングエラー検出用およびクロック生成用の白黒パ
ターンから成る制御用パターン１６を予め形成し、この
制御用パターン１６の両側にトラック幅方向にそれぞれ
８ビツトのデータを記録するようにする。

第３図は第１図に示す光検出器９の一例の構成を示すも
のである。光検出器９はトラック幅方向の１６個のデー
タ記録位置に対応して配置したデータ読み取り用受光領
域２１−１〜２１−１６と、制御用パターン１６の像を
受光するように配置した４対のクロック生成用受光領域
２２−１〜２２−８および４対のフォーカス・トラッキ
ングエラー検出用受光領域２３−１〜２３．８とをもっ
て構成する。クロック生成用受光領域２２−１〜２２−
８は、その奇数番目の受光領域２２−１．２２−３．２
２−５および２２−７の出力の和と、偶数番目の受光領
域２２−２．２２−４．２２−６および２２−８の出力
の和との差に基づいて、制御用パターン１６のピッチに
同期したクロック信号が得られるように配置する。また
、フォーカス・トラッキングエラー検出用受光領域２３
−１〜２３−８は、制御用パターン１６のトランク方向
を境とする両側の像を受光するように配置し、かつその
一方の側の像を受光する受光領域２３−Ｌ　２３−３．
２３−５および２３−７の出力の和と、他方の側の像を
受光する受光領域２３−２．２３−４゜２３−６および
２３−８の出力の和との差に基づいてトラッキングエラ
ー信号が得られるように配置すると共に、内側の受光領
域２３−３．２３−４．２３−５および２３−６の出力
の和と、外側の受光領域２３−１．２３−２゜２３−７
および２３−８の出力の和との差に基づいてフォーカス
エラー信号が得られるように配置する。

ここで、上述したように、ＬＥＤ２をコリメータレンズ
３の焦点位置ｆ０よりも若干後方に配置して光カード１
をデフォーカス状態で照明すると、その照明光は対物レ
ンズ６の焦点位置よりも対物レンズ側に収束される。し
たがって、対物レンズ６の焦点位置が光カード１上に位
置する合焦状態では、光カード１上での照明光の照度分
布は第４図に実線で示すようになり、また光カード１が
対物レンズ６の焦点位置よりも対物レンズ側に近づくと
その照度分布は第４図に破線で示すようになり、逆に遠
ざかると一点鎖線で示すようになる。

このように、照明光の光カード１上での照度分布は、対
物レンズ６と光カード１との間の距離に応じて変化する
が、第４図から明らかなように、その照明領域には対物
レンズ６と光カードｌとの間の距離が変化しても照度が
殆ど変化しないリング状の不変化部分（第３図において
符号２５で示す）が生じ、この不変化部分２５の内側と
外側とでは対物レンズ６の焦点状態の変化による照度の
変化が逆となる。すなわち、光カード１が対物レンズ６
の焦点位置よりも対物レンズ側に近づくと、不変化部分
２５を境に内側では照度が合焦時におけるよりも増大す
るのに対し外側では減少し、逆に光カード１が対物レン
ズ６の焦点位置から遠ざかると、不変化部分２５の内側
では照度が合焦時におけるよりも減少するのに対し外側
では増大する。

この実施例では、第３図に示すように、光検出器９に形
成される照明光による光カード１のスポット像の不変化
部分２５の内側に、受光領域２１−１〜２１−１６．２
２−１〜２２−８および２３−３〜２３−６を、外側に
受光領域２３．１．２３−２．２３−７．２３−８をそ
れぞれ配置して、受光領域２１−１〜２１−１６により
データを読み取り得るようにすると共に、上述したよう
にして受光領域２２−１〜２２−８により制御パターン
１６に同期したクロック信号を、受光領域２３−１〜２
３−８によりフォーカスエラー信号およびトラッキング
エラー信号をそれぞれ得るようにする。

第５図は第１図に示すＴＦＥＬＩＯの一例の構成を示す
ものである。Ｔ゛ＦＥＬＩＯは基板３１に、トラッキン
グ幅方向の１６個のデータ記録位置に対応する１６個の
薄膜半導体発光素子３２−１〜３２−１６を形成して構
成する。発光素子３２−１〜３２−１６の一方の電極は
共通電極３３に接続し、この共通電極３３と他方の電極
との間にそれぞれスイッチ３４−１〜３４−１６を介し
て電源３５を接続するようにする。このようにして、ス
イッチ３４−１〜３４−１６を記録すべきデータに応じ
て制御して対応する発光素子を駆動し、その端面から出
射される光束を記録用光束として、コリメータレンズ１
１．　　ミラー４、ハーフミラ−５および対物レンズ６
を経て光カード１のトラックの対応するデータ記録位置
に投射するようにする。

なお、このＴＦＥＬＩＯによるデータ記録位置は、光検
出器９の受光領域２１−１〜２１−１６による読み取り
位置に一致させる。

以上のようにして、この実施例では光力・−ド１と、Ｌ
ＥＤ２、コリメータＬ・ンズ３、ミラー４、ハーフミラ
−５、対物レンズ６、受光素子７、レンズ８、光検出器
９、ＴＦＥＬＩＯおよびコリメータレンズ１１を含む光
学系全体とを、Ｉ・ラック方向に相対的に移動させて、
光検出器９の受光領域２２−１〜２２−８の出力に基づ
いて制御用パターン１６に対応するクロック信号を得る
と共に、受光領域２３−１〜２３−８の出力に基づいて
フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を
得、フォーカスエラー信号に基づいて対物レンズ６をそ
の焦点位置に光カード１が位置するように光軸方向に変
位させてフォーカスサーボを行うと共に、トラッキング
エラー信号に基づいて対物レンズ６をその焦点位置が光
カードＪの所望のトラック１５に位置するようにトラッ
キングサーボを行いながら、クロック信号に同期してデ
ータの読み取りあるいは記録を行う。すなわち、読み取
りにおいてはクロック信号に同期して光検出器９の受光
領域２１−１〜２１−．１６の出力を取り込んで、同時
に１６ビツトのデータを読み取り、また記録においては
クロック信号に同期しでＴＦＥＬＩＯの各発光素子３２
−１〜３２１６のスイッチ３４−１〜３４−１６を記録
すべきデータに応じて制御して同時に１６ビツトのデー
・夕を記録する。

なお、この発明は上述Ｌ７た実施例にのみ限定されるも
のではなく、幾多の変形または変更が可能である。例え
ば、第６図に示すように、Ｔ　Ｆ　Ｅ　Ｌ。

１０にデータ記録用とは別の発光素子３２−１７を設け
、この発光素子３２−１７を記録モードにおいて常時発
光させてその出力光をミラー３６を経て受光素子３７で
受光し、その出力に基づいて各発光素子３２−１〜３２
−１７から常に一定光量の出射光が得られるようにＴＦ
ＥＬＩＯの駆動を制御するよう構成することもできる。

また、光カード１の各トラック１５０幅方向に記録する
データは１６ビツトに限らず、所望の複数ビットとする
ことができる。更に、ト述１゜た実施例では照明光およ
び記録用光束を光カードに対して垂直方向から投射する
ようにしたが、これらを斜めの方向から投射する場合に
もこの発明を有効に適用することができる。

〔発明の効果］以上述べたように、この発明によれば記録用光源として
ＴＦＥ４．を用いるようにしたので、記録用光束の走査
機構等が不要になると共に、ＴＦＥＬの制御回路゛も簡
単にできる。したがって、全体の構成を簡単にできると
共に、半導体レーザアレイを用いる場合に比べ安価にで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図は第１図
に示す光カードのトラックフォーマットの一例を示す図
、第３図は同じく光検出器の一例の構成を示す図、第４図
は第１図において光カード上での照明光の照度分布の変
化を示す図、第５図は第１図に示すＴ　Ｆ　Ｅ　Ｌ、の−例の構成を
示す図、第６図はこの発明の変形例の要部を示す図である。１・・・光カード　　　　　２・・・ＬＥＤ３・・・コ
リメータレンズ　４・・・ミラー５・・・ハーフミラ−
６・・・対物レンズ７・・・受光素子　　　　　８・・
・レンズ９・・・光検出器　　　　　１０・・・ＴＦＥ
Ｌｌｌ・・・コリメータレンズ　１５・・・トラック１
６・・・制御用パターン２１−１〜２１−１６・・・データ読み取り用受光領域
２２−１〜２２−８・・・クロック生成用受光領域２３
−１〜２３−８・・・フォーカス・トラッキングエラー
検出用受光領域２５・・・不変化部分　　　　３１・・・基板３２−１
〜３２−１７・・・薄膜半導体発光素子３３・・・共通
電極　　　　　３４−１〜３４−１６・・・スイッチ３
５・・・電源　　　　　　　３６・・・ミラー３７・・
・受光素子特許出願人　　　オリンパス光学工業株式会社第２図第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】１、トラック方向に延在する制御用パターンを具えるト
ラックを有する光カードと、前記トラックを照明する照
明光とをトラック方向に相対的に移動させながら、該照
明光の前記制御用パターンからの反射光に基づいてフォ
ーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびクロ
ック信号を得、これらフォーカスエラー信号およびトラ
ッキングエラー信号によりフォーカスサーボおよびトラ
ッキングサーボを行いながらクロック信号に同期して記
録用光源によりトラック幅方向に複数のデータを記録す
るようにした光カード用データ記録装置において、前記記録用光源としてトラック幅方向に複数の記録用光
束を同時に投射し得る薄膜半導体発光素子アレイを用い
、この薄膜半導体発光素子アレイの各発光素子を前記ク
ロック信号に同期して記録すべきデータに応じて選択的
に駆動して、トラック幅方向に複数のデータを記録する
よう構成したことを特徴とする光カード用データ記録装
置。