JPH0261830A - 光カード記録再生装置 - Google Patents

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、情報を光学的に記録できるカード状の記録
媒体（以下これを「光カード」と称する）に対する情報
の記録や再生を行うのに用いられる光カード記録再生装
置に関する。

〈従来の技術〉 第１５図および第１６図は、この種光カード記録再生装
置における内部機構の一例を示している。

図示例の装置は、カード挿入口１を有するケース２内に
２本のガイド軸３，３を平行配備してガイド機構を構成
し、このガイド機構にホルダ４を往復動可能に支持する
と共に、ホルダ移行路の下方に対応してカード挿入側に
光学ヘッド５を、奥側にカード送り機構６を、それぞれ
配設している。前記ホルダ４の下面には、カード保持部
７が形成されており、このカード保持部７は、ケース２
０カード挿入口１の位置に合わせである。

カード挿入口１の内側には、挿入された光カード８を検
知するための検知器９と、この検知器９の動作にて作動
して光カード８をホルダ４のカード保持部７に対し自動
的に搬出入させるカードロード／イジェクト機構ＩＯと
が設けである。

前記ホルダ４の後辺には、ホルダ４の移行方向と直角を
なすガイド軸１１を設けてスライド部材１２を軸承し、
このスライド部材１２をカード送り機構６に連繋してい
る。

カード送り機構６は、ケース２内の固定フレーム１４に
２本の支軸１５．１６を軸承配備し、両点軸１５．１６
にそれぞれプーリ１７，１８を軸止して無端ベルト１９
を捲回張設し、この無端ベルト１９の適所に連結ピン２
０を縦設して、このピン２０を前記スライド部材１２に
担止連結している。一方の支軸１５の下部にはプーリ２
１が軸固定され、このプーリ２１にベルト等の伝動手段
２２を介して一方向回転の駆動モータ２３を連繋する。

光学ヘッド５は、ホルダ４の移行方向と直交方向に配備
されたリードネジ２４およびガイド軸２５に軸承され、
リードネジ２４は正逆回転可能なヘッド送りモータ２６
に連繋されてヘッド送り機構１３が構成されている。従
ってヘッド送りモータ２６が作動すると、光学ヘッド５
はガイド軸２５およびリードネジ２４によって光カード
８の送り方向と直交方向に移行し、これにより光カード
８の記録情報トラックをアクセス動作する。

前記光カード８は、第１７図に示す如く、方表面に帯状
をなす光情報記録部２７を備えたものであり、この情報
記録部２７に多数の情報記録トラッ久２８を設けて、こ
れら情報記録トラック２８へ光学ヘッド５より光を照射
することにより、情報の記録や再生が行われる。図中、
２９は光学ヘッド５を情報記録トラック２８に追随させ
るためのトラックガイドであり、３０は情報記録トラッ
ク２８に形成された情報単位を構成するピットである。

これらピット３０は情報記録部２７に光照射による熱的
不可逆変化を生じさせて形成されるもので、この実施例
の場合、ピット３０における光の反射率はその周囲の反
射率に比較して低いものとなっている。

上記構成の光カード記録再生装置の動作を説明すると、
カード挿入待機状態では、ホルダ４はカード挿入口１の
近くに位置している。この状態において、カード挿入口
１より光カード８が挿し込まれ、これを検出器９が検出
すると、カードロード／イジェクト機構１０が作動する
ことにより、挿し込まれた光カード８はカード保持部７
に自動的に取り込まれる。

続いてカード送り機構６の駆動モータ２３が作動して無
端ベル）１９が移行するとき、ベルト１９に設けた連結
ピン２０がスライド部材１２を介してホルダ４をガイド
軸３，３に沿い牽引して移行させる。

連結ピン２０がプーリ１７の外周に到達すると、連結ピ
ン２０はスライド部材１２をホルダ４に対し幅方向にス
ライドさせ、プーリ１７を半周して復動側へ移行する。

ついで連結ピン２０は前記往動時と同様、スライド部材
１２を介してホルダ４をガイド軸３．３に沿い復動移行
させるもので、ホルダ４は駆動モータ２３の一方向連続
回転により往復動作が実現される。ホルダ４の復動時、
光カード８の情報記録トラック２８が光学ヘッド５に相
対移行し、情報の記録や再生処理が行われる。ホルダ４
が最初の位置に復帰すると、これに連動してヘッド送り
モータ２６が作動し、ガイド軸２５およびリードネジ２
４によってトラックアクセス動作し、再び同様なカード
送り動作が繰返し行われる。

第１８図は前記光学ヘッド５の構成例を示しており、光
カード８上へ光を照射するための投光系３１と、光カー
ド８からの反射光を受光するための受光系３２とを備え
ている。

投光系３１は、半導体レーザ３３．コリメートレンズ３
４．整形プリズム３５９回折格子３６、反射ミラー３７
．対物レンズ３８を含むものであり、半導体レーザ３３
を発した光はコリメートレンズ３４で楕円形の平行ビー
ムとなる。この平行ビームは整形プリズム３５でほぼ円
形に整形された後、回折格子３６で３本のビームに分け
られる。３本のビームは反射ミラー３７で光カード８の
方向に導かれ、対物レンズ３８により光カード８上に結
像され、第１９図に示すように、情報記録トラック２８
上に０次回折光による光スポット３９ａが、またその両
側のトラックガイド２９．２９上に正負の１次回折光に
よる光スポット３９ｂ、３９ｃが、それぞれ生成される
。

また受光系３２は、前記対物レンズ３８および反射ミラ
ー３７に加えて、集光レンズ４０゜４１、ハーフミラ−
４２，光検出器４３．４４を含むものであり、各光スボ
ッ）３９ａ、　３９ｂ。

３９ｃの反射光は対物レンズ３８および反射ミラー３７
を経て集光レンズ４０．４１にて集光される。集光され
た光はハーフミラ−４２で分割され、それぞれ光は光検
出器４３．４４上に投影される。

上記の光学系において、光スポット３９ａを光カード８
の情報記録部２７上に結像するために、光カード８と対
物レンズ３日との間の距離を制御する必要がある。また
光スポット３９ａを情報記録部２７の情報記録トラック
２８の位置に結像するために、対物レンズ３８の位置を
制御する必要がある。これら制御のためのフォーカスエ
ラー信号やトラッキングエラー信号は光検出器４３．４
４による受光信号から生成されるもので、フォーカスエ
ラー信号に基づきフォーカスサーボ機構が対物レンズ３
８の焦点距離制御を実行し、またトラッキングエラー信
号に基づきトラッキングサーボ機構が光スポット３９ａ
、３９ｃをトラックガイド２９上に位置決めする。

このような自動フォーカスおよび自動トラッキングの各
制御がかかった状態で、光カード８をトラックガイド２
９に沿う方向に移動させつつ記録すべき情報で変調され
た大出力パルスを半導体レーザ３３の出力に重畳させる
ことにより、光カード８の情報記録部２７上にＯ次回折
光にて熱的不可逆変化を起こさせ、ピント列を生成して
情報の記録を行う。

また同様の各制御がかかった状態で、光カード８をトラ
ックガイド２９の方向に移動させつつピット列をＯ次回
折光にてトレースすることにより、その反射光を光検出
器４４にて受光して、光カード８の記録情報を光検出器
４４の出力の増減として取り出すものである。

第２０図は、上記構成の光カード記録再生装置の回路構
成を示しており、前記光学ヘッド５はフォーカス制御回
路４５．トラッキング制御回路４６．信号処理回路４７
を介してシステムコントローラ４８に電気接続されて、
自動フォーカス制御、自動トラッキング制御、受光信号
の処理が一連に制御される。また前記システムコントロ
ーラ４８には、カードロード／イジェクト機構１０．ヘ
ッド送り機構１３．さらにはカード送り制御回路５０を
介してカード送り機構６がそれぞれ電気接続され、記録
または再生時の機構各部の動作が一連に制御される。な
おシステムコントローラ４８は外部インターフェイス４
９を介して外部端末装置５１に接続される。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記構成の光カード記録再生装置において、サーボの基
本となるフォーカスエラー信号やトランキングエラー信
号は半導体レーザ３３を光源とする光により生成されて
いるため、情報記録時に半導体レーザ３３を間欠的に大
出力にて駆動すると、基準となる信号が大幅に変動し制
御誤差が生じることになる。これを避けるには、半導体
レーザ３３の間欠的な大出力駆動時には制御を中断して
、対物レンズ３８の位置を大出力駆動直前の位置に保持
する必要があり、制御が非常に複雑となる。

また記録情報の再生は、情報記録トラック２８上のピッ
ト３０の列をほぼ同サイズの光スポット３９ａでトレー
スして、反射光の光量の増減を光検出器４４で検出して
行うため、光カード８の搬送に伴う振動が発生すると、
光スポット３９ａのピット３０との重なりがずれ、受光
信号のＳＮ比が低下する。殊に光カード記録再生装置に
おいては光デイスク駆動装置などに比較して振動が大き
く、情報の記録や再生を高速化するには、それに伴って
振動が大きくなるため、この方式では記録・再生の高速
化を実現するのは困難である。

さらに記録情報の再生時において、半導体レーザ３３は
安定して発振する極限のレベルまでその出力を落として
使用するが、それでも光スポット３９　ａ　＋　３９　
ｂ　＋　３９　ｃのエネルギー密度が高く、再生を繰り
返すうちに光カード８上のピット３０やトラックガイド
２９を劣化させ、受光信号のレベルを低下させるという
問題がある。

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、光カ
ード上にスリット状の光像を生成することにより、制御
が容易かつ記録再生の高速化が可能であり、またピット
やトラックガイドの劣化を防止した新規な光カード記録
再生装置を提供することを目的とする。

〈問題点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、光学ヘッドに
対して光カードを相対移動させて情報の記録や再生を行
う光カード記録再生装置において、前記光学ヘッドは、
光カードの記録情報を再生しかつフォーカスおよびトラ
ッキング用の制御信号を生成するための光学系を具備さ
せる共に、この光学系には発光面がスリット状をなす発
光ダイオードを光源として含ませることにしている。

く作用〉 情報の記録や再生に際して、発光ダイオードより成る光
源は常時駆動させて、フォーカスおよびトラッキングの
各制御が実行されるもので、光カード上には光源の発光
面に対応するスリット状の光像が生成されることになる
。このため、光カードの搬送に伴う振動が発生しても、
光像とピットとの重なり状態が維持され、受光信号のＳ
Ｎ比は低下しない。

また記録情報の再生には、エネルギー密度の低い発光ダ
イオードによる光を用いるから、再生を繰り返しても光
カード上のピットやトラックガイドが劣化して、受光信
号のレベルを低下させる虞れはない。

〈実施例〉 第１図は、この発明の光カード記録再生装置に組み込ま
れる光学ヘッド５２の光学系を示している。なおこの光
カード記録再生装置の機械構造は、具体的には第１５図
および第１６図に示したものと同様であって、ここでは
その説明を省略する。

第１図に示す光学系は、半導体レーザ５３を光源とする
第１の投光系５４と、端面発光ダイオード５５を光源と
する第２の投光系５６とを含んでおり、この第２の投光
系５６による光を光カード８に当て、その反射光を受光
系５７にて光検出器５８．５９に導いて受光するもので
ある。

第１の投光系５４は、半導体レーザ５３を光源としてコ
リメートレンズ６０．整形プリズム６１、偏光ビームス
プリッタ６２．対物レンズ６３を含むものであり、半導
体レーザ５３を発した光はコリメートレンズ６０でほぼ
楕円形の平行ビームとなる。なお半導体レーザ５３は情
報記録時のみ駆動される。前記平行ビームは整形プリズ
ム６１において楕円の短軸方向のみが拡大されてほぼ円
形に整形される。この円形ビームは半導体レーザ５３の
性質によりほぼＰ偏光成分より成り、偏光ビームスプリ
ッタ６２を殆ど素通りして対物レンズ６３の光軸上に入
射する。この光は対物レンズ６３により光カード８上に
集光されて、第５図に示すような円形の光スポット６９
となる。この光スポット６９により局所的にエネルギー
密度が高められ、光カード８の情報記録部２７に熱的不
可逆変化を生じさせてピット３０を形成する。

前記光カード８はトラックガイド２９に沿う方向（第５
図中、矢印ａで示す）に移動しており、記録すべき情報
で変調されたパルスが半導体レーザ５３に与えられてパ
ルス発光するとき、光カード８上には前記ピット３０が
次々に生成されて、情報記録トラック２８上にはピット
列として情報が記録される。

第２の投光系５６は、端面発光ダイオード５５を光源と
し、その出力光がコリメートレンズ６４でほぼ平行ビー
ムとなる。この平行ビームは偏光ビームスプリッタ６２
でＳ偏光成分のみが反射され、対物レンズ６３に対し光
軸より例えば１＋ｎ＋ｎ程度偏心して入射し、光カード
８上に端面発光ダイオード５５の発光面の像を結像する
。

この端面発光ダイオード５５は、発光面がスリット状を
なしており、記録および再生時に常時駆動させて、光カ
ード８上に第５図に示すようなスリット状の光像７０を
結像させている。

この端面発光ダイオード５５としてブロードメサ型端面
発光ダイオードなどが用いられるもので、第２図にその
素子構造が、また第３図にその作製過程が、それぞれ詳
細に示しである。

第３図（１）において、まず（１００）　ｎ−ＧａＡｓ
基板７１上に、ｎ−ＧａＡｓバッファ層７２゜ｎ−八１
　ＧａＡｓ下部クラッド層７３　、　ＧＲＩＮ−ＳＱＷ
（Ｇｒａｄｅｄ　　　Ｉｎｄｅｘ　　　Ｓｉｎｇｌｅ　
　　Ｑｕａｎｔｕｍ　　　Ｗｅｌｌ）活性層７４．　　
ｐ−ＡｆＧａＡｓ上部クラッド層７５および、ｐ−Ｇａ
Ａｓキャンプ層７６を、ＭＢＥ法により成長させること
により、ＧＲＩＮ−５ＣＨ−ＳＱ−構造（ＳＣＨ：　５
ｅｐａｒａｔｅ　Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ　Ｈｅｔｅｒ
ｏｓｔｒｕｃｔｕｒ）をつくる。なお前記ＧＲＩＮ−５
ＱＷ活性層７４は、図示しないが、中央の単一量子井戸
（ＳＱＷ）層を挟んでその上下にＧＲＩＮ層を備え、ま
たｎ　−ＧａＡｓバッファ層７２は超格子バッファ層を
含んでいる。

つぎに、例えば幅５０μｍのスリット光を射出する発光
ダイオードでは、第３図（１）に示す如く、キャップ層
７６上に幅５０μｌのＣｒ／Ａｕ層７７をリフトオフ法
によって形成する。

つぎに第３図（２）に示すように、キャップ層７６の上
面に再度ＡＺレジスタ７８を塗布し、ＣｒｌＡｕ層７７
を中心として幅１００　μｍの窓をあける。

そしてＣｒ／Ａｕ層７７を、ＡＺレジスタ７８をエツチ
ングマスクとしてＢＣｌｘを用いたＲＩＥ（Ｒｅａｃｔ
ｉｖｅ　Ｉｏｎ　　Ｅｔｃｈｉｎｇ）法で下部クラッド
層７３に達するまでエツチングを行って、第３図（３）
に示すような溝７９を形成し、幅５０μｍのメサ構造を
形成する。その後０２アツシングによりＡＺレジスト７
８を除去する。

つぎに第３図（４）に示すように、プラズマＣＶＤによ
りＳｉＮｘ絶縁膜８０を溝７９を含む上面全体にわたっ
て形成する。

さらに第３図（５）に示すように、ＣＦ４　＋Ｈｚガス
を用いたＲＩＥ法でコンタクト用ウィンドウ・エツチン
グを行い、Ｃｒ／＾Ｕ層７７の上部において絶縁層８０
に窓８１をあける。

最後に裏面を研磨し、第３図（６）に示すように、両面
にＣｒ／Ａｕ電極８２およびＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ電極８
３をそれぞれ蒸着し合金化を行う。

以上のようにして作製したウェハから共振器長約１００
μｍのバーを臂開法により切り出し、出射面側に八２□
０．（無反射コート）を厚さλ／４ｎ（λ；光の波長、
ｎ；屈折率）に形成し、この後チップに分割する。分割
したチップをＳｉのヒートシング上にＡｕＳｎソルダで
ジャンクション・ダウンで組立てる。

このようにして作製された端面発光ダイオード５５は、
発光中心波長が例えば７８０μｍであり、第４図（１）
に示すようなスリット状の発光面８４を有して、その発
光強度は第４図（２）に示す如（、面内でほぼ均一であ
る。なお第２図中、矢印すは光の射出方向を示す。

第５図は、光カード８上に結像された端面発光ダイオー
ド５５の発光面の光像７０を示している。この光像７０
は光カード８上のトラックガイド２９とほぼ直交し、例
えば光像７０の長さを５０μｍ、幅を３μｍ程度に設定
して、３本のトラックガイド２９に跨がる範囲を照明し
ている。

また第５図において、端面発光ダイオード５５による光
像７０から５０μｍ程度離れた位置に半導体レーザ５３
による光スポット６９が形成されている。この両者の相
対距離は光学ヘッド５２の組立調整時、対物レンズ６３
への入射前の半導体レーザ５３の光軸と端面発光ダイオ
ード５５の光軸との間に相対的に角度差を与えることで
得ることができる。

いま半導体レーザ５３による光スポット６９と端面発光
ダイオード５５による光像７０との相対距離を２．対物
レンズ６３の焦点距離をｆとしたとき、与えるべき前記
光軸の相対的な角度差θは、つぎのようになる。

θ＝ｊａｎ　−’　−（ｒａｄ　） このように相対的な角度差θを与える際、半導体レーザ
５３の光軸を基準に端面発光ダイオード５５の光軸を調
整するが、端面発光ダイオード５５の光軸を基準に半導
体レーザ５３の光軸を調整してもよく、または別に仮の
基準を設けて仮の基準をもとに半導体レーザ５３の光軸
および端面発光ダイオード５５の光軸を調整しても良い
。

第１図に戻って、つぎに受光系５７は前記対物レンズ６
３および偏光ビームスプリッタ６２に加えて、反射ミラ
ー６５．６７、集光レンズ６６、ハーフミラ−６８を含
むものであり、端面発光ダイオード５５によるスリット
状の光像７０は光カード８上でトラックガイド２９とビ
ット３０の有無により光量変調をかけられた状態で正反
射され、その反射光は対物レンズ６３を逆方向に通過し
て、はぼ平行光の状態で偏光ビームスプリッタ６２に導
かれる。この反射光は、正反射のためほぼＳ偏光を保持
しており、偏光ビームスプリッタ６２の反射面、にて反
射され、さらに反射ミラー６５を経て集光レンズ６６に
導かれる。

この集光レンズ６６で集光された光は、さらに反射ミラ
ー６７を経てハーフミラ−６８に導かれ、光の一部はこ
のハーフミラ−６８を通過して一方の光検出器５８に至
り、光の残りの一部はハーフミラ−６８で反射して他方
の光検出器５９に至り、各光検出器５８．５９の受光面
上に光カード８上の前記光像７０を拡大投影する。

いま対物レンズ６３の焦点距離をｆ、集光レンズ６６の
焦点距離をｒ′とすると、拡大倍率は（ｆ’　／ｆ）で
与えられる。従って集光レンズ６６の焦点距離ｆ′が例
えばｆ　’　＝１５０　Ｍであり、対物レンズ６３の焦
点距離ｆが例えばｆ＝４．５閣である場合は、拡大倍率
（ｆ’　／ｆ）はｆ’／ｆ＝１５０／４．５−３３．３
　（倍）となる。

第６図は一方の光検出器５８上に投影された前記光像７
０′を、第７図は他方の光検出器５９上に投影された前
記光像７０’を、それぞれ示すもので、第６図には鎖線
ｉに沿う光量分布が併せて示しである。一方の光検出器
５８には記録情報再生用の受光素子８５’、８６とトラ
ッキング制御用の受光素子８７．８８とが配設され、ま
た他方の光検出器５９にはフォーカス制御用の受光素子
８９．９０が配設されており、前記光像７０′はトラッ
キングエラーおよびフォーカスエラーのない適正状態下
では、これら受光素子８５．８６．８７．８Ｂ、８９．
９０上の適正位置に結像するものである。

同図において、トラッキング制御用の受光素子８７．８
８は線対称をなす三角形状のものであって、記録情報再
生用の受光素子８５．８６の中間に位置し、突き合わせ
点上にトラックガイドの像（鎖線２９′で示す）が対応
位置している。またフォーカス制御用の受光素子８９゜
９０は前記光像７０′より長い長手矩形状をなし、両者
の突き合わせ線上に前記光像７０′が結像している。さ
らに記録情報再生用の受光素子８５．８６は矩形状をな
し、隣合う２本の情報記録トラックに対応位置している
。

なお第６図は光がハーフミラ−６８を透過して得られた
像であり、また第７図は光がハーフミラ−６８を反射し
て得られた像であるため、両者の像は左右反転したもの
となる。同図中、矢印ａは光カード８の移動方向である
。

ところで半導体レーザ５３からの光を光カード８上に集
光して、熱的不可逆変化によりピット３０を形成するに
は、対物レンズ６３と光カード８との相対距離が例えば
±２μｍ以内となるようにフォーカス制御を行う必要が
ある。

第８図は、フォーカス制御におけるフォーカスエラー信
号の検出原理を示している。

同図中、９１は端面発光ダイオード５５からの光を示し
ており、この光９１の対物レンズ６３通過後の合焦位置
Ａに光カード８の反射面がある時、その反射光９２が集
光レンズ６６により導かれる位置に光検出器５９を位置
させると共に、フォーカス制御用の受光素子８９．９０
を、両者の差動出力がゼロとなる位置に位置決めされる
。この場合に、半導体レーザ５３による光の合焦位置と
端面発光ダイオード５５の合焦位置とは組立調整時に予
めほぼ一致させておく。

なお第８図中、９３．９４は各受光素子８９゜９０によ
る受光信号を増幅するための増幅器、９５は各増幅器９
３．９４の増幅出力を差動増幅するための差動増幅器で
ある。

第８図において、光カード８の反射面が合焦位置Ａに対
し対物レンズ６３に近い側の位１ｉＢにずれたり、また
遠い側の位置Ｃにずれたとき、対物レンズ６３への入射
光９１と平行であった出射光９２はずれ量に応じて振ら
れる結果となる。それに伴い集光レンズ６３により光検
出器５９上に投影された光像７０′も、光カード８と対
物レンズ６３との相対距離の変化に伴い受光素子８９．
９０上を移動して、各受光素子８９．９０による受光信
号は不一致となり、差動増幅器９５の差動出力Ｋが生じ
てフォーカスエラー信号が発生する。

第９図は、フォーカスエラーが生じた場合の各受光素子
８９．９０の受光信号の増幅出力Ｉ。

Ｊと差動増幅器９５の差動出力Ｋ（フォーカスエラー信
号）とを示しており、合焦位置Ａに対して光カード８が
変位して対物レンズ６３との相対距離が大小することに
より、光検出器５９上の光像７０′が移動し、受光素子
８９．９０の出力が増減して、合焦位置を境に＋／−の
符号が反転するフォーカスエラー信号が生成される。こ
のフォーカスエラー信号によりフォーカス制御回路４５
（第２０図に示す）は光カード８と対物レンズ６３との
相対距離の情報を得ることができ、フォーカス制御回路
４５はレンズ駆動機構（図示せず）を駆動させて、対物
レンズ６３をフォーカシング方向に変位させて自動フォ
ーカス制御を行う。

第１０図は、トラッキング制御におけるトランキングエ
ラー信号の検出原理を示している。

同図において、光像７０′中のトラックガイドの像２９
′は光検出器５８におけるトラッキング制御用の受光素
子８７．８８の突き合わせ点上に適正に位置しており、
このとき各受光素子８７．８８による受光信号は一致し
、その差動出力Ｓ（）ラッキングエラー信号）はゼロで
ある。なお同図中、９６．９７は各受光素子８７．８８
による受光信号を増幅するための増幅器、９８は各増幅
器９６．９７の増幅出力Ｑ。

Ｒを差動増幅するための差動増幅器である。

前記トランクガイドの像２９′は、対物レンズ６３をト
ラッキング方向に変位させることにより、図中、矢印Ｃ
で示す方向に移動するもので、いま対物レンズ６３を駆
動してトラッキングガイドの像２９′を図中、（−）方
向または（＋）方向へ移動させるとき、受光素子８７゜
８８の受光信号から、第１１図（１）（２）に示すよう
な増幅出力Ｑ、　Ｒが得られる。従って両信号Ｑ。

Ｒの差動出力Ｓを求めることにより、第１１図（３）に
示す如く、トラッキング位置Ｔを境に＋／−の符号が反
転するトラッキングエラー信号を得ることができる。こ
のトラッキングエラー信号によりトラッキング制御回路
４６（第２０図に示す）はレンズ駆動機構（図示せず）
を駆動させて、対物レンズ６３をトラッキング方向に変
位させて自動トラッキング制御を行う。

しかしてフォーカスおよびトラッキングの各制御をかけ
た状態下で光カード８を移行させつつ、記録すべき情報
で変調をかけたパルスで半導体レーザ５３をパルス駆動
することにより、光カード８の情報記録トラック２８に
はピット列が形成されて、前記情報が記録されることに
なる。

この場合に、フォーカスエラー信号やトラッキングエラ
ー信号は端面発光ダイオード５５による光から生成され
ているため、半導体レーザ５３の駆動とは関係なくフォ
ーカス制御およびトラッキング制御を行うことができる
。従って半導体レーザ５３の駆動時にもこれら制御を中
断したり、対物レンズ６３の位置を保持したりするなど
の必要がなく、制御が容易となる。

また端面発光ダイオード５５による光は、そのエネルギ
ー密度が情報の再生に十分ではあるが、ピットやトラッ
クガイドを熱的に損傷させる程に高いものでないから、
情報の再生を繰り返しても、ピットやトラックガイドが
劣化する虞れはない。

第１２図は、記録情報の再生原理を示しており、光カー
ド８は図中矢印ａで示す方向に移動しつつ、フォーカス
およびトラッキングの各制御状態下で２本の情報記録ト
ラックのピット列が光検出器５８の受光、素子８５．８
６にて同時にトレースされている。各受光素子８５．８
６で得た受光信号は、増幅器９９，１００で増幅され、
その増幅出力ｘ、ｙ（第１３図に示す）は信号処理回路
１０１．１０２で波形整形などの処理を受けた後、復調
回路１０３．１０４を経て光カード８の記録情報が再生
されることなる。

ところで光カード８は往復直線運動するため、光デイス
ク駆動装置などと比較して自動振動は大きくなる。特に
高速記録・再生の要求に応えるべく光カード８の往復直
線運動を高速化すると、この自動振動は一層増大する。

自動振動が発生すると、制御系に外乱が入り、その外乱
の大きさや制御系の利得に応じて制御偏差が生じて、フ
ォーカスエラーやトラッキングエラーの原因となる。

第１２図には、端面発光ダイオード５５による光像７０
と光検出器５８における各受光素子８５．８６．８７．
８８との相対位置関係が示しである。同図中、Ｄはこの
相対位置関係が適正であるときの状態を、またＥ、Ｆは
トラッキングエラーが発生した際の位置ずれ状態を、そ
れぞれ示しているが、この位置ずれは、光検出器５８が
固定であるから、光像７０が位置ずれすることにより生
ずるものである。

しかしながらトラッキングエラーが生じてピット３０が
光検出器５８に対して図中上下方向に振れても、光像７
０はスリット状をなすから、ピット３０が受光素子８５
．８６より逸脱しない限りにおいて、受光信号は殆ど影
響を受けない。

フォーカスエラーが発生して光検出器５８上で光像７０
の位置ずれが生じた場合も、各受光素子８９．９０で受
光する光量は殆ど影響を受けない。

従ってフォーカスエラーやトラッキングエラーが生じて
も、信号出力は殆ど影響を受けないため、信号のＳ／Ｎ
を低下させることなく記録再生の高速化が可能である。

またこの実施例の場合、半導体レーザ５３による記録光
の後を端面発光ダイオード５５による再生光がトレース
しているから、記録直後の情報の再生が可能であり、記
録ミスなどを瞬時に発見できるため、書込みの信頼性が
きわめて高くなり、しかも記録再生時のシステム動作は
著しく短縮されたものとなる。

なお上記の実施例において、光学ヘッド５２の光学系は
第１図のものに限られないことは勿論であり、例えば第
１４図に示すような光学系を採択してもよい。

同図の光学系は、第１の投光系５４が半導体レーザ５３
を光源としてコリメートレンズ６０゜整形プリズム６１
．偏光ビームスプリッタ６２゜対物レンズ６３を含み、
また第２の投光系５６が端面発光ダイオード５５を光源
として偏光ビームスプリッタ６２および対物レンズ６３
に加えてコリメートレンズ６４を含み、さらに受光系５
７が反射ミラー６５．集光レンズ６６、ハーフミラ−６
８，光検出器５８．５９を含むものである。この光学系
は、コリメートレンズ６０で得た楕円形の平行光を整形
プリズム６１で縮小整形する点で第１図の光学系と相違
するもので、整形プリズム６１の入射光は楕円の長袖方
向のみが縮小され、はぼ円形のビームとして射出される
。この円形ビームは半導体レーザ５３の性質により偏光
ビームスプリッタ６２の反射面でほぼ１００％反射され
て対物レンズ６３へ導かれる。

この場合のビームの有効径は対物レンズ６３の有効径よ
り小さくなり、対物レンズ６３のＮＡの実効値は小さく
なる。このため光カード８上に集光される光スポットは
、そのサイズが大きくなるが、焦点深度が深くなるため
大出力の半導体レーザを用いることができればフォーカ
スエラーがあってもピットを形成できる焦点範囲が広が
るという利点がある。

端面発光ダイオード５５から発せられる光はコリメート
レンズ６４でほぼ平行ビームとなり、この平行ビームは
Ｐ偏光成分のみ透過して対物レンズ６３に向けられる。

なお光検出器５８．５９による検出動作などについては
第１図の実施例と同様であり、ここでは説明を省略する
。

〈発明の効果〉 この発明は上記の如く、光学ヘッドに光カードの記録情
報を再生しかつフォーカスおよびトラッキング用の制御
信号を生成するための光学系を具備させる共に、この光
学系には発光面がスリット状をなす発光ダイオードを光
源とじて含ませるようにしたから、光カードの搬送など
に伴って振動が発生しても、光カード上でスリット状の
光像とピットとの重なりが維持されて、受光信号のＳＮ
比は低下せず、記録・再生の高速化を実現し得る。

また記録情報の再生には、エネルギー密度の低い発光ダ
イオードによる光を用いるから、再生を繰り返しても光
カード上のピットやトラックガイドが劣化して、受光信
号のレベルを低下させる虞れはないなど、発明目的を達
成した顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学ヘッドの光学系を示す説明図、第２図は端
面発光ダイオードの素子構造を示す斜面図、第３図は端
面発光ダイオードの作製過程を示す説明図、第４図は端
面発光ダイオードの発光面とその発光強度を示す説明図
、第５図は光カード上の結像状態を示す説明図、第６図
および第７図は光検出器上に投影された光像を示す説明
図、第８図はフォーカス制御の原理を示す説明図、第９
図はフォーカス制御における信号波形を示す説明図、第
１０図はトラッキング制御の原理を示す説明図、第１１
図はトラッキング制御における信号波形を示す説明図、
第１２図は記録情報の再生原理を示す説明図、第１３図
は再生時の信号波形を示す説明図、第１４図は光学ヘッ
ドの光学系の他の実施例を示す説明図、第１５図は光カ
ード記録再生装置の内部機構を示す平面図、第１６図は
第１５図中、ＡＡ線に沿う断面図、第１７図は情報記録
部を拡大して示す光カードの平面図、第１８図は従来例
の光学ヘッドの光学系を示す説明図、第１９図は光カー
ド上の光スポットを示す説明図、第２０図は光カード記
録再生装置の回路構成を示すブロック図である。 ８・・・・光カード　　　５２・・・・光学ヘッド５５
・・・・端面発光ダイオード

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光学ヘッドに対して光カードを相対移動させて情報の記
   録や再生を行う光カード記録再生装置において、 前記光学ヘッドは、光カードの記録情報を再生しかつフ
   ォーカスおよびトラッキング用の制御信号を生成するた
   めの光学系を備えると共に、この光学系には発光面がス
   リット状をなす発光ダイオードを光源として含んで成る
   光カード記録再生装置。