JPH03120668A - 情報記録再生装置 - 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］ 本発明は、情報記録媒体に情報を記録或いは再生処理を
する光学ヘッド部がこの情報記録媒体に対し相対的に往
復運動することにより、情報の記録又は再生を行う情報
記録再生装置に関するものである。 ［従来の技術］ 上記のような情報記録再生装置には磁気方式と光学方式
とがあり、その中でも特に近年にあっては光学方式が注
目を受けるようになっている。従来から、光ビームを用
いて情報の記録再生を行う方式の装置としては、ディス
ク形状の記録媒体を回転させる光ディスクやビデオディ
スク、又はカード形状の記録媒体を往復移動させる光カ
ードがあり、更に光テープを使用したものもある。これ
らの媒体はそれぞれの目的に応じて使い分けられている
が、携帯性の良さから光カードが有望視されている。こ
の光カードに光ビームを走査させる方式は種々考えられ
ているが、−光ビームの照射位置を記録媒体上で相対的
に直線移動して往復運動をさせると共に、ビーム照射位
置を往復運動と直交する方向に相対的に移動させて走査
を行う方式は機構が簡単で精度が出し易く、かつカード
上のスペースが広く取れる等の利点を有している。 カード状の記録媒体を往復連動させる機構としては種々
考えられるが、磁気カードでよく使われている機構とし
て第４図に示すものがある。第４図において、Ｃは磁気
カードであり、磁気カードＣ上には情報記録領域である
磁気ストライプＣａが設けられている。ローラ１ａ−１
ｄの間に挟み込まれた磁気カードＣは、一対のうち少な
くとも一方が駆動力を持つローラ１ａ−１ｄの回転によ
りＡ方向に往復運動をする。この運動により、磁気スト
ライプＣａ上の処理領域を磁気ヘッド２の位置まで移動
させ、領域上の情報を再生又は新たに情報を領域上に記
録を行う、磁気カード又は光カードにおいて、バーコー
ドのように第４図のＢ方向に情報の幅が広い場合には、
このような機構を用いて問題となることは殆どない、そ
れは、カードＣの挿入の具合によって、或いはローラｌ
ａ〜ｌｄで往復運動する際に多少Ｂ方向にずれても、情
報の幅がＢ方向に十分長いので記録／再生に支障をきた
すことがないからである。 また１通常の磁気カードやバーコードの光カードでは、
カードが１往復する間に記録／再生を行うので、カード
の送り速度もそれほど大きくする必要がない、しかし、
近年の光記録技術の進歩により、情報単位つまりピット
の大きさを１．６〜８Ｂｍと小さくして、１枚のカード
に記録する情報量をできるだけ多くすることが考えられ
ている。このように、多量の情報が記録／再生されるよ
うになると、当然に記録或いは再生の速麻を大きくする
ことが要求されるが、このような光カードに第４図の機
構が不適当であることは云うまでもない、即ち、Ｂ方向
のずれが問題になると共に、高速でカードをＡ方向に往
復させるため、Ａ方向の速度のずれやカードの耐久性が
問題となるからである。 これらの問題を解決する方法として、第５図、第６図に
示すようにカードＣをカード載置台に固定し、載置台ご
と往復運動させる機構が考えられる。第５図において、
カードＣの載置台つまりシャトル３はガイド軸４に軸受
５．６を介して取り付けられている。シャトル３の他端
にはローラ７．７がガイド軸４と平行のガイド軸９に回
転自在に取り付けられており、シャトル３はガイド軸４
．９に対して摺動自在とされている。なお、ガイド軸４
と軸受５．６との遊び、及びガイド軸９とローラ７．７
との遊びは、それぞれシャトル３の摺動が軽く行い得る
範囲で小さく抑えられている。また、シャトル３上には
段差ｌＯが設けられており、カード押え１１．１２との
間に、カードＣの厚さよりも僅かに広い隙間を形成する
ようになっている。１３．１３はばね部材であり、カー
ドＣを段差１０の縁部１０ａに押し付けている。 シャトル３には突起１４が設けられ、この突起１４はカ
ードＣが第５図の左側から挿し込まれる際に、所定位置
で停止させるためのストッパの役割を果たしている。ま
た、シャトル３にはベルト１５が取り付けられており、
ベル）１５は回転自在のプーリ１６、及びサーボモータ
１７に取り付けられたプーリ１８に支持され、サーボモ
ータ１７の回転により第６図においてシャトル３が左右
方向に往復運、動をするようになっている。更に、カー
ドＣの上方に位置する光へラド１９は、図示しない機構
によりシャトル３の往復方向と直交する方向に移動でき
るようになっており、出射される光ビームＬは記録領域
Ｃａの全領域の任意の位置に移動し得るようになってい
る。 このような機構を用いた光情報記録再生装置においては
、ガイド軸４と軸受５．６との遊び、及びガイド軸９と
ローラ７．７との遊びを５１Ｌｍ程度にすることは、そ
れほど困難なことではない。 また、カードＣの厚さのばらつきを０．１ｍｍ程度とす
ることもさほど困難なことではないので、段差１０とカ
ード抑え１１．１２との隙間も悪くとも０．１ｍｍ程度
以内とすることができる。この程度の数字であれば、ピ
ット径１．６〜８ＩＬｍに対しオートトラッキング、オ
ートフォーカシングのサーボをかけて記録再生を行うこ
とは十分に可能である。 また、このような構造であれば、例えば１秒間に数往復
といった高速での往復運動も十分可能である。このよう
な光カードＣを用いた光情報記録再生装置においては、
単位時間に記録又は再生する情報ピット数、即ち転送レ
ートは大きい方が望ましいことは出熱である。しかし、
転送レートを上げるためには、シャトル３の往復運動を
高速で行う必要がある。一方、記録又は再生を行ってい
るときには、シャトル３の移動速度はほぼ一定であるこ
とが望ましい、つまり、移動速度が変化すると、一定速
度で光ビームをオン・オフしても記録ピットの大きさが
異なる等の不都合が生じ、これらの不都合を解消するた
めには複雑な処理を必要とするからである。従って、シ
ャトル３は合成樹脂のような軽い材料で作ったとしても
、幾分かの質量はあるので１反転後に一定速度に達する
までには高速度の立ち上がり時間が必要となり、また一
定速度から停止するまでの間には高速度の立ち下がり時
間が必要となる。 このような速度制御の一例を第７図に示す、第７図の縦
軸はシャトル３の移動速度Ｖを、横軸は峙Ｍｔを表して
いる。この第７図において、Ａで示す部分は移動速度が
停止から立ち上がる部分を示し、Ｂは移動速度が一定の
部分を示し、Ｃは移動速度を減速させ停止させる部分を
示している。 Ａｏは反転して逆方向に加速する部分であり、Ｂｏは逆
方向に一定速度で移動する部分、Ｃｏは移動速度を減速
させ停止させる部分であり、以下これを繰り返すことに
なる。このような速度ＩＩ　Ｗは本出願人による特願昭
５９−２８１４４１号に記載している。 ［発明が解決しようとする課題］ 第７図に示すような速度制御において、Ａ、Ａｏ及びＣ
，Ｃ”の傾きが大きいことが望ましいことは云うまでも
ない、何故ならば、記録・再生に使用しない無駄な時間
及び領域は、立ち上がりゃ立ち下がり時の傾きが少ない
とカードＣの反転時にトラック数毎の往復で生ずる。そ
のため、転送レートが小さくなるばかりではなく、記録
領域も減少する問題を生ずることになる。しかし。 シャトル３は質量を持っており、Ａ、Ａ’　、Ｃ１Ｃ”
の傾きを急にする場合には、モータ１７に大きなトルク
出力が要求され、更に消費電力も大きくなる等の不都合
が生ずることになる。 本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点を考慮
し、第７図における傾きを大きくすることによって転送
レートを上げ、更に情報記録領域の長さを記録媒体の最
端部まで延長することにより、記録媒体の記録容量の増
大を可能にした情報記録再生装置を提供することにある
。

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本発明に係る情報記録再
生装置においては、情報記録媒体を搭載したシャトルを
記録再生ヘッドに対し往復運動させて記録φ再生を行う
情報記録再生装置であって、前記シャトルに等速直線運
動を与える駆動手段と、前記シャトルを反転させるため
の反転信号発生部とを備え、前記シャトルの反転時に生
ずる運動エネルギを相殺し立ち上がり時に付勢力を与え
る反転制御手段を前記シャトルの両端にそれぞれ配置し
、前記反転信号発生部により前記駆動手段と反転制御手
段が共働して、前記シャトルの運動エネルギを制御する
ことを特徴とするものである。 ［作用］ 上記の構成を有する情報記録再生装置は、シャトルが一
定速度で反転領域に突入したときのシャトルの運動エネ
ルギを相殺し、かつ逆方向への立ち上がり時間及び距離
を減少するための補助力を与えて反転制御し、転送レー
トを向上させると共に情報記録媒体の記録容量を増大す
る。 ［実施例］ 本発明を第１図〜第３図に図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。 第１図は本発明の実施例を示す斜視図であり。 搭載したカードＣを保持するシャトル２０は、−光学ヘ
ッド２１に対して相対的に往復移動させるための駆動部
として、シャトル２０の両側のほぼ中央に連結したムー
ビングコイル２２ａ、２２ｂにより支持されている。ム
ービングコイル２２ａ、２２ｂにセンタヨーク２３ａ、
２３ｂが挿通され、更にムービングコイル２２ａ、２２
ｂは永久磁石２４ａ、２４ｂに対し摺動可能な隙間を保
持し、センタヨーク２３ａ、２３ｂは下部のヨーク２５
ａ、２５ｂに図示しない両側部分で固定されている。そ
して、ムービングコイル２２ａ。 ２２ｂ、センタヨーク２３ａ、２３ｂと永久磁石２４ａ
、２４ｂ、ヨーク２５ａ、２５ｂによりリニアモータ部
が構成されている。シャトル２０の重心部には、カード
Ｃのトラック方向の摺動を案内するガイド軸２６が挿通
され、更にシャトル２０の上部の突出部からばねを介し
たベアリング２７ａ、２７ｂがセンタヨーク２３ａ、２
３ｂの上面をそれぞれ付勢している。また、ガイド軸２
６に対するシャトル２０の軸受の両側にはリング状の突
出部が設けられており、この突出部に第２の付勢コイル
２８ａ、２８ｂが−それぞれ巻回されている。ガイド軸
２６の両端部は本体フレームに固定されたブロック２９
ａ、２９ｂに固定されており、第２図に示すようにガイ
ド軸２６にその周囲を囲むように永久磁石３０ａ、３０
ｂが取り付けられ、この永久磁石３０ａ、３０ｂは付勢
コイル２８ａが嵌入可能な隙間を保持してヨーク３１ａ
、３１ｂを介してブＯ−／り２９ａ、２９ｂに固定され
ている。更に、駆動速度を制御するリニアエンコーダ３
２の両端が、ガイド軸２６と平行にブロー、り２９ａ、
２９ｂにそれぞれ取り付けられており、シャトル２０に
はその検出器３３が取り付けられている。また、シャト
ル２０の絶対位置を決定する遮光板３４がシャトル２０
と一体に形成され、両側のブロック２９ａ％２９ｂには
この遮光板３４を検知するフォトインタラプタ３５ａ、
３５ｂが設けられている。 以上の構成に係る本実施例では、リニアエンコーダ３２
と検出器３３によって一定速度に制御されたシャトル２
０は、その重心で摺動可能に支持しているガイド軸２６
と１重心バランスを保持するようにして配置しであるベ
アリング２７ａ、２７ｂに沿って移動する。このとき１
図示しない機構によりカードＣのトラック方向に対して
直交する方向に移動できる光ヘッド２１によって、カー
ドＣ上に記録又は再生を行う、カードＣの反転領域にシ
ャトル２０が移動すると、遮光板３４がフォトインタラ
プタ３５ａを遮断する瞬間に、第２図に示すようにシャ
トル２０の突起部に巻かれた付勢コイル２８ａにシャト
ル２０の慣性力を相殺する方向の電流を流すと同時に、
”ムービングコイル２２ａ、２２ｂに逆電流を流し、シ
ャトル２０の移動方向を切り換える。この反転時に。 シャトル２０の質量によって生ずる慣性力を相殺するた
め、フォトインタラプタ３５ａを遮断し。 その信号でムービングコイル２２ａ、２２ｂに逆電流を
発生させるわけであるが、一般的にリニアモータ部を用
いて高速運動させるために・は、高磁束密度でムービン
グコイル２２ａ、２２ｂが長いほど加速度及び推力が得
られる。 従って、動作中にあってはムービングコイル２２ａに逆
電流を発生させ充填するまでの僅かな時間を浪費する。 この僅かな時間に、シャトル２０はその質量と速度に応
じて反転位置を越えてしまうことになる。この僅かな時
間を補うため。 シャトル２０の質量及び速度に応じた運動エネルギを相
殺する程度のコイル長を持った付勢コイル２８ａによっ
て、ムービングコイル２２ａ、２２ｂの時間遅れを補い
、更にムービングコイル２２ａ、２２ｂと共働して一定
速度に短時間で立ち上げることになる。 これを、第３５！Ｊの電気ブロック回路図において説明
すると、４０はシステムコントローラであって、装置の
制御系４１の状態を指令する。この指令によって、シャ
トル送りコントローラ４２が働き、カードＣを搭載する
シャトル２０をリニアモータ部によって移動させる。リ
ニアエンコーダ３２の信号を検知する検出器３３からは
シャトル２０の、速度に応じた周波数が得られ、ＰＬＬ
（ｐｈａａｅ　１ｏｃｋｅｄ　１ｏｏｐ）　＃ＮＢ及び
Ｄ　／　Ａ　：１ンパータ４３に入力される。検出器３
３からの信号Ｓｔ。 発振器４４からの基準信号Ｓ２はＰＬＬ制御及びＤ／Ａ
コンバータ４３を経て増幅器４５に加わり、更に位相補
償フィルタ４６を経由してバッファ増幅器４７に加わる
。バッファ増幅器４７の出力は送り方向切換えスイッチ
４８を通り、ドライバ４９．５０に与えられる。これに
より、リニアモータ部のムービングコイル２２ａ、２２
ｂが駆動されて一定速度の走行を行うことになる。 また、カードＣが反転位置にあるとき、記録領域が最長
であることをフォトイタラブド３５ａ、３５ｂで検出し
、このときのリニアエンコーダ３２のパルス出力を算出
して、コントローラ４２がこれを決定し、更にフォトイ
タラブド３５ａ。 ３５ｂの信号により付勢コイル２８ａ、２８ｂを駆動し
、同時にムービングコイル２２ａ、２２ｂに逆電流を発
生させる。これにより、反転匍城でのシャトル２０の運
動エネルギを相殺し、更に逆方向への一定速度に立ち上
がる距離及び時間を短縮させることができる。 このように、シャトル２０のほぼ重心で駆動する第２の
付勢コイル２８ａ、２８ｂを持たせたリニアモータ部の
ムービングコイル２２ａ、２２ｂにより逆電流を発生さ
せて、反転させるまでの立ち上がり時間を第２の付勢コ
イル２８ａ、２８ｂと検出器３３の信号により駆動させ
ることで。 ムービングコイル２２ａ、２２ｂの正電流から逆電流に
切換え、ムービングコイル２２ａ、２２ｂに逆電流が充
填する時間を、第２の付勢コイル２８ａ、２８ｂと永久
磁石３０ａ、３０ｂから成る磁気回路で補い、シャトル
２０の運動エネルギを相殺すると共に、立ち上がり時間
及び距離を短縮させることができる。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る情報記録再生装行は１
反転時にシャトルの運動エネルギを相殺し、かつ反転方
向に一定速度まで短時間で立ち上がるために、情報記録
媒体の転送レートが上がり、かつ記録容量も増加させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面８１図〜第３図は本発明に係る情報記録再。 主装置の実施例を示し、第１図は斜視図、第２図は要部
断面図、第３図は電気ブロック回路図であり、第４図、
第５図は従来例の斜視図、第６図は側面図、第７図は特
性図である。 符号２０はシャトル、２１は光ヘッド、２２ａ、２２ｂ
はムービングコイル、２３ａ、２３ｂはセンタヨーク、
２４ａ、２４ｂ、３０ａ、３０ｂは永久磁石、２５ａ、
２５ｂはヨーク、２６は案内軸、２７ａ、２７ｂは付勢
ベアリング、２８ａ、２８ｂは第２の付勢コイル。 ２９ａ、２９ｂはブロック、３２はリニアエンコーダ、
３３は検出器、３４は遮光板、３５ａ。 ３５ｂはフォトインタラプタ、４０はシステムコントロ
ーラ、４２はシャトル送りコントローラ、４３はＰＬＬ
制御及びＤ／Ａコンバータ、４４は発振器、４６は位相
補償フィルタである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報記録媒体を搭載したシャトルを記録再生ヘッド
   に対し往復運動させて記録・再生を行う情報記録再生装
   置であって、前記シャトルに等速直線運動を与える駆動
   手段と、前記シャトルを反転させるための反転信号発生
   部とを備え、前記シャトルの反転時に生ずる運動エネル
   ギを相殺し立ち上がり時に付勢力を与える反転制御手段
   を前記シャトルの両端にそれぞれ配置し、前記反転信号
   発生部により前記駆動手段と反転制御手段が共働して、
   前記シャトルの運動エネルギを制御することを特徴とす
   る情報記録再生装置。 ２、前記反転制御手段は磁気回路で構成し、前記シャト
   ルの駆動重心の近傍にコイルを設け、永久磁石を対向し
   て配置した請求項１に記載の情報記録再生装置。 ３、前記反転信号発生部はリニアエンコーダとした請求
   項１に記載の情報記録再生装置。 ４、前記反転信号発生部はフォトインタラプタとした請
   求項１に記載の情報記録再生装置。