JPH0434724A - 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、光カード記録再生装置のトラック制御回路
に関し、特に光カードからのトラックエラー信号の振幅
を制御する光カード記録再生装置のトラック制御回路に
関するものである。

［従来の技術］ 従来より使用されている大容量の情報を記憶する光情報
記録媒体、例えば光カードには、そのデータ記録領域に
所定間隔で複数のトラックを配置している。そして、情
報記録再生装置としての光カード記録再生装置では、記
録再生用の光ビームが上記光カードの所望のトラックに
照射され、このトラックに対して合焦点となるようにフ
ォーカスサーボ系が制御されると共に、上記光ビームが
トラックの中央に常に位置されるようにトラックサーボ
系が制御される。上記フォーカスサーボ系及びトラック
サーボ系を制御するための信号としては、上記合焦点か
らのずれを表すフォーカスエラー信号及びトラック中央
からの位置ずれを表すトラックエラー信号が必要である
。

上記光ビームは、例えば周知の３ビーム法により主ビー
ム及びこの主ビームを挾んで２つの副ビームに分けられ
る。そして、これら３つの光ビームは、それぞれ光カー
ドからの反射光を受信して反射光量を検出するように光
検出器で検出される。

このうち、主ビームはフォーカスエラー信号を得るのに
使用され、２つの副ビームの差分がトラックエラー信号
として使用される。すなわち、第１３図に示されるよう
に、２つの副ビームの反射光量を検出した検出信号ａ及
びｂが、減算器１１に入力される。この減算器１１にて
上記検出信号ａとｂの差を取ったものが、上述したトラ
ックエラー信号として出力される。第１４図は、光ビー
ムがトラックと直交する方向に横切ったときのトラック
エラー信号の変化を示したものである。

また、第１５図は、上述したトラックサーボ系のブロッ
ク構成図を示したものである。これによると、上記検出
信号ａ及びｂの差が減算器１１で取られると共に、検出
信号ａ及びｂの和が加算器１２で取られる。そして、割
算器１３にて上記減算器１１の出力を加算器１２の出力
で割ることにより、トラックエラー信号が得られる。こ
の割算器１３は、上述した光カードのデータ記録領域の
汚れ、使用者の指紋等によるトラックの反射率のばらつ
き、記録時と再生時での光ビームの強度の変化によるト
ラックエラー信号への影響を除去するために使用される
。上記割算器１３によって得られたトラックエラー信号
は、因示されない制御部からのらトラックオン信号の制
御により開閉されるスイッチ１４を経て、駆動アンプ１
５に入力される。更に、トラックアクチニエータ１６で
は、この駆動アンプ１５の出力を受けて、トラックを制
御するべく上記光ビームを調整する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、一般に光カードに於いて、データ記録領域で
あるトラックと、このトラックの両側にトラック方向に
沿って配列されるガイドトラックの反射率は、かなりば
らつきの多いものがあり、種々の反射率の組合わせが考
えられる。例えば、上述した構成のトラックサーボ系で
は、光カードのデータ記録領域の汚れ、指紋等によるト
ラックエラー信号への影響は除去できる。

しかしながら、トラックとガイドトラックとの間に生じ
る反射率の差が変化すると、トラックエラー信号の振幅
が変化してしまう。このため、トラック制御系のゲイン
が変化して、トラック制御が不安定になるという問題が
生じる。したがって、このような従来のトラックサーボ
系では、光カードのトラック及びガイドトラックの反射
率の差が大きく異なる場合には、そのたびに光カードに
合わせて光ビームを調整する必要があった。

この発明は上記のような点に鑑みてなされたもので、光
カードのトラックとガイドトラックとの間に生じる反射
率の差が大きく異なっても、そのたびに光カードに合わ
せて光ビームを調整する必要がなく、安定したトラック
制御を行うことができる光カードの記録再生装置のトラ
ック制御回路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］ すなわちこの発明は、複数のトラックを有するカード状
光記録媒体に光学的に情報の記録再生を行う光ビームを
出射する光ビーム手段と、この光ビーム手段から出射さ
れる光ビームを上記カード状光記録媒体の所望のトラッ
ク上に集光させる集光レンズ手段と、上記カード状光記
録媒体の所望のトラックからの反射ビームを検出する光
検出手段と、この光検出手段で検出された上記反射ビー
ムのずれに応じて出力されるトラックエラー信号を作成
する誤差信号作成手段と、この誤差信号作成手段で作成
されるトラックエラー信号のゲインを制御するゲイン制
御手段と、このゲイン制御手段で制御されたトラックエ
ラー信号に応じて、上記カード状光記録媒体のトラック
上に位置決めさせるべく上記集光レンズ手段を水平及び
垂直方向に移動させる駆動手段と、上記誤差信号作成手
段で作成されるトラックエラー信号の振幅に応じて上記
ゲイン制御手段で上記トラックエラー信号のゲインを変
化させるべく制御信号を与える制御手段とを具備するこ
とを特徴とする。

［作用コ この発明による光カードの記録再生装置のトラック制御
回路は、複数のトラックを有するカード状光記録媒体の
所望のトラック上に、光学的に情報の記録再生を行う光
ビームが、光ビーム手段から集光レンズ手段を介して出
射される。上記カード状光記録媒体の所望のトラックか
らの反射ビームは、光検出手段で検出された後、この反
射ビームのずれに応じたトラックエラー信号として誤差
信号作成手段で作成される。トラックエラー信号は、ゲ
イン制御手段でゲインが制御されて駆動手段に出力され
る。この駆動手段では上記ゲイン制御手段でゲインが制
御されたトラックエラー信号に応じて、上記カード状光
記録媒体のトラック上に上記集光レンズ手段を位置決め
させるように、水平及び垂直方向に移動させる。また、
上記ゲイン制御手段では、上記誤差信号作成手段で作成
されたトラックエラー信号の振幅に応じて、上記トラッ
クエラー信号のゲインを変化させるように制御手段から
制御信号が与えられる。これによって、ゲインが制御さ
れたトラックエラー信号を得ることができる。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第１図は、この発明の光カードの記録再生装置のトラッ
ク制御回路を示す概略的なブロック構成図である。同図
に於いて、光源としての半導体レーザ１７から出射され
た光ビームは、コリメータレンズ１８によって平行ビー
ムにされ、回折格子１９により主ビーム及びこの主ビー
ムを挾んで２つの副ビームから成る３つの光ビームに分
けられる。これらの光ビームは、アクチュエータ１６に
より図示矢印Ａ方向及びＢ方向に移動可能なレンズ駆動
部２０に支持される集光レンズ２１を介して光カード２
２上に集光される。この光カード２２からの反射ビーム
は、反射ミラー２３で反射されて検出系レンズ２４を介
して光検出器（詳細は後述する）２５に照射される。ま
た、光カード２２に入射される光ビームの軸と反射ビー
ムの軸は、集光レンズ２１の中心軸に対して、図示の如
くずらしておくものとする。尚、半導体レーザ１７、コ
リメータレンズ１８、回折格子１９、レンズ駆動部２０
、集光レンズ２１．反、射ミラー２３、検出系レンズ２
４及び光検出器２５は、上記記録再生装置の光学系２６
を構成している。

上記光検出器２５で２つの副ビームの反射光量が検出さ
れると、光検出器２５から減算器１１及び加算器１２に
検出信号が出力される。そして、上記減算器１１の出力
を加算器１２の出力で割るべく、これら減算器１１及び
加算器１２の出力が割算器１３に供給される。この割算
器１３の出力は可変ゲイン増幅回路２７に送られ、ここ
でＣＰＵ２ｇより供給されるゲインコントロール信号に
よりゲイン制御されたトラックエラー信号が得られる。

トラックエラー信号は、図示されない制御部からのらト
ラックオン信号の制御により開閉されるスイッチ１４に
送られると共に、Ａ／Ｄ変換回路２９を経てＣＰＯ２８
に送られる。また、スイッチ１４がらの出力は、ＣＰＵ
２８から出力されてＤ／Ａ変換回路３０によりアナログ
化されたトラックスキャン信号と共に、加算器３１に出
力される。そして、この加算器３１の出力は、駆動アン
プ１５で増幅された後、上記レンズ駆動部２ｏを駆動す
るトラックアクチュエータ１６に供給される。

次に、第２図乃至第９図及び第１０図のフローチャート
を参照して、第１の実施例の動作を説明する。

第２図は、光カード２２の平面図を示したもので、デー
タ記録領域２２１に種々の情報が記録されるようになっ
ている。また、第３図は第２図のデータ記録領域２２１
の部分的拡大図である。情報が記録される複数のトラッ
ク　２２２のトラック方向に沿って、ガイドトラック　
２２３がトラック　２２２の両側に配置されている。

そして、ステップＡ１にて、情報を記録再生するべく配
縁再生装置に光カード２２を挿入する。すなわち、第４
図に示されるように、光カード２２を保持するカード保
持部３２に対して、図示矢印Ｃ方向に光カード２２を自
動若しくは手動により挿入する。光カード２２が、第５
図に示されるようにカード保持部３２に完全に挿入され
たならば、図示されない駆動部により、カード保持部３
２が図示矢印り方向に移動される。そして、ステップＡ
２にて、光学系２６を含んで図示矢印Ｅ方向に移動自在
の光学ヘッド３３により、フォーカスサーチが行われて
フォーカスサーボがオンとなる。この光学へ・ノド３３
は、光カード２２上に位置されるもので、図示されない
駆動系により図示矢印Ｅ方向に移動自在とされ、光カー
ド２２の目標トラック上にアクセスされる。そして、光
学ヘッド３３の位置が決定されたら、カード保持部３２
が図示矢印り方向に移動されることにより、情報の記録
再生が行われる。

ここで、光学ヘッド３３（光学系２Ｂ）から光カード２
２に照射された光ビームは、上述したように、光検出器
２５で検出される。第６図は、光カード２２上に照射さ
れた光ビームを示したもので、半導体レーザ１７から出
射された光ビームは、回折格子１９により、トラック　
２２２上に照射される主ビーム３４及びこの主ビームを
挾んでトラック　２２２とガイドトラック　２２３上に
照射される副ビーム３５．３６の３つの光ビームに分け
られる。そして、これら主ビーム３４及び副ビーム３５
．３Ｂの反射光、すなわち反射ビームが、光カード２２
から光検出器２５に照射される。

第７図はこの光検出器２５を示したもので、この光検出
器２５は上記主ビーム３４及び副ビーム３５．３６の反
射ビームに対応して、主ビーム用検出器２５１１副ビー
ム用検出器２５２及び ２５３で構成されている。このうち、主ビーム用検出器
２５１は、更に検出器２５１ａ及び２５１ｂに２分割さ
れている。そして、この２分割の検出器２５１ａ及び２
５１ｂの中央に反射ビーム３４′が位置されるとき、反
射ビーム３４′　は合焦点となる。また、図示矢印Ｆ方
向に反射ビーム ３４′が移動するときは、軸がずれているため、集光レ
ンズ２１と光カード２２との間隔が変化して−する場合
である。したがって、主ビーム用検出器２５１の２分割
の検出器２５１ａ及び２５１ｂの出力差から、フォーカ
スエラー信号が得られる。一方、上記副ビーム用検出器
２５２及び２５３は、反射光量の異なるトラック　２２
２とガイドトラック　２２３から、副ビーム３５及び３
Ｂに対応した反射ビーム３５′及び３６′　を受けるも
ので、トラックエラー信号の検出に使用される。

こうして、光検出器２５で得られた信号は、減算器１１
、加算器１２、割算器１３等を介してＣＰＵ２８に供給
される。このとき、ＣＰＵ２ｇからのトラックスキャン
信号を変化させることにより、トラックアクチュエータ
１６を駆動して、レンズ駆動部を移動させる。すなわち
、ステップＡ３にて、レンズ駆動部の移動により、集光
レンズ２１が図示矢印入方向に移動される。同時に、ト
ラックエラー信号を、Ａ／Ｄ変換回路２９を介してＣＰ
Ｕ２８に取込む。

そして、ステップＡ４に於いて、このＣＰＯ２８にて取
込まれたトラックエラー信号が正常か否かが判定される
。この判定は、光カード２２上にごみ、傷等の欠陥が存
在して、正常なトラックエラー信号を得ることができな
いことがあるので行われる。

例えば、スキャン中のトラックエラー信号の振幅値が予
め定めた規定の範囲より大きい場合や小さい場合、或い
はトラックエラー信号のピーク値を規定の数だけ検出す
ることができなかった場合が異常と判定される。

ステップＡ４でトラックエラー信号が異常と判定された
ならば、ステップＡ５に進んでトラック信号判定のりト
ライ数が予め定められた規定回数、例えばｎ回目である
か否かが判定される。ここで、ｎ回目に達したならばエ
ラー処理が行われ、ｎ回目に達していないならばステッ
プ八３に戻る。

上記ステップＡ４にて、トラックエラー信号が正常であ
ると判定されたならば、ステップＡ６に進んで、トラッ
クエラー信号の振幅Ａを求める。

次いで、ステップＡ７にて、目標振幅レベルＲと、上述
したステップで得られたトラックエラー信号の振幅Ａと
の差の絶対値りを求める。そして、ステップＡ８に進ん
で、上記絶対値りが、予め算出されている所定の誤差Ｇ
より小さいか否かが判定される。ここでＤＩＧの関係が
成り立てば、このトラック制御処理は終了される。一方
、ステップＡ８にてＤＩＧが成り立たない場合は、ステ
ップＡ９に進んで、上記トラックエラー信号の振幅Ａと
目標振幅レベルＲが比較される。

このステップＡ９にて、上記トラックエラー信号の振幅
Ａが目標振幅レベルＲより大きければ、ステップＡＩＯ
にて、ＣＰＵ２８から可変ゲイン増幅回路に対してゲイ
ンを小さくするべくゲインコントロール信号が与えられ
る。一方、トラックエラー信号の振幅Ａが目標振幅レベ
ルＲより小さければ、ステップＡｌｌにて、ＣＰＵ２Ｂ
から可変ゲイン増幅回路に対してゲインを大きくするべ
くゲインコントロール信号が与えられる。そして、これ
らのステップＡＩＯ及びＡｌｌが実行されたならば、再
びステップＡ３に戻って、上述した処理を実行する。

第８図（Ａ）、ＣＢ）はトラックエラー信号が異常の場
合のトラックスキャン信号の振幅、及びトラックエラー
信号の振幅を示し、第９図（Ａ）、（Ｂ）はトラックエ
ラー信号を制御して正常にした場合のトラックスキャン
信号の振幅、及びトラックエラー信号の振幅を示したも
のである。

第８図（Ａ）及び（Ｂ）を参照すると、ＣＰＵ２Ｂから
Ｄ／Ａ変換回路３０を介して同図（Ａ）に示されるよう
なトラックスキャン信号が出力されるのに対し、トラッ
クエラー信号は同図（Ｂ）に示されるように、目標振幅
レベルＲに比べて極めて小さい振幅となっている。これ
は例えば、上述したように、スキャン中のトラックエラ
ー信号の振幅値が予め定めた規定の範囲より大きい場合
や小さい場合、或いはトラックエラー信号のピーク値を
規定の数だけ検出することができなかった場合である。

第９図（Ａ）に示されるトラックスキャン信号に対し、
同図（Ｂ）に実線で示されるトラックエラー信号の振幅
Ａは、目標振幅レベルＲより小さいものであった（期間
ＴＩ）。そこで、ＣＰＵ２８からゲインを大きくするよ
うにゲインコントロール信号が可変ゲイン増幅回路に対
して与えられる。

すると、トラックエラー信号の振幅レベルが増加され、
略目標振幅レベルＲを満足するトラックエラー信号が得
られるようになる（期間Ｔ２）。また、同図（Ｂ）に点
線で示されるトラックエラー信号の振幅は、目標振幅レ
ベルＲに対して大きい場合を示したものである。この場
合は、ＣＰＵ２Ｂからゲインを小さくするようにゲイン
コントロール信号が可変ゲイン増幅回路に対して与えら
れる。すると、トラックエラー信号の振幅レベルが減少
され、略目標振幅レベルＲを満足するトラックエラー信
号が得られる。

このように、振幅レベルを変化させることにより、目標
とする振幅レベルのトラックエラー信号を得ることがで
き、この後トラック制御を閉じたときに最適な制御ゲイ
ンとすることができる。よって、トラック制御のゲイン
を、光カードのトラック及びガイドトラックの反射率に
よらず一定にすることができる。

尚、以上述べた動作は、光カード２２及び光学ヘッド３
３を静止させて行うものとする。そして、その静止位置
は、光ビームが照射される光カード２２のデータ記録領
域２２１上の、データが記録されていない領域となるよ
うにする。これは、光カード２２若しくは光学ヘッド３
３を移動させながら行った場合に、移動による振動等で
集光レンズ２１が誤った方向に振れてしまったり、デー
タ記録領域２２１をスキャンしてトラックエラー信号に
データ部の影響が及ぶことを防止するためである。

ところで、上述したトラック制御を行う位置は、光カー
ド上の定まった位置であるため、その位置にごみ、傷等
の欠随が存在していた場合、トラ・ツクエラー信号を得
るためにリトライを繰返すことがある。そして、上記欠
陥が重要な欠陥であった場合は、何回もリトライした結
果、エラー処理となってしまう。

次に述べる第２の実施例は、これらのエラー処理を更に
改善したもので、ｊｉ１１１図及び第１２図のフローチ
ャートを参照して説明する。尚、同実施例に於いて、そ
の構成要件は上述した第１の実施例と同様であるので、
その説明は省略するものとする。

ステップＢ１に於いて、ｓ１１図に示されるようにカー
ド保持部３２に光カード２２が完全に挿入されると、図
示されない駆動部によりカード保持部３２が図示矢印り
方向に移動される。そして、ステップＢ２に進んで光学
系２６を含んで図示矢印Ｅ方向に移動自在の光学ヘッド
３３により、フォーカスサーチが行われてフォーカスサ
ーボがオンとなる。

次いで、ステップＢ３にて、レンズ駆動部の移動により
、集光レンズ２１が移動される。そして、ステップＢ４
に於いて、ＣＰｔＪ２ｇにて取込まれたトラックエラー
信号が正常か否かが判定される。

光カード２２上にごみ、傷等による重要な欠陥３７が存
在すると、光学ヘッド３３から出射された光ビームが光
カード２２から正常に反射されず、トラ・ツクエラー信
号が異常と判定される。このため、ステップＢ４にてト
ラックエラー信号異常と判定されたならば、ステップＢ
５に進んでトラ・ツク信号判定のりトライ数が予め定め
られた規定回数、例えばｎ回目であるか否かが判定され
る。ここで、同じ位置で動作を１返しても、光カード２
２上に存在する欠陥３７が、ある程度大きなものであっ
た場合、欠陥のある位置で動作を繰返すことになるため
、毎回トラックエラー信号は異常と判定される。

そこで、ステップＢ５にてリトライ数がｎ回目に達した
ならばエラー処理が行われ、ｎ回目に達していないなら
ばステップＢ６に進むようにする。

このステップＢ６では、光カード２２上の欠陥３７を避
けるため、欠陥３７を外した位置３８に光学へ・ラド３
３を移動させ、トラック制御を行うことができるように
する。尚、ここでは光学ヘッド３３を移動させるように
したが、カード保持部３２を移動させてもよい。そして
、ステップＢ６の後は、再びステップＢ３に戻る。

上記ステップＢ４にて、トラックエラー信号が正常であ
ると判定されたならば、ステップＢ７に進んで、トラッ
クエラー信号の振幅Ａを求める。

このステップＢ７〜Ｂ１２の処理動作は、上述した第１
の実施例の第１０図に示されたステップＡ６〜Ａｌｌの
処理動作と同様であるので、重複を避けるため、ここで
は説明を省略するものとする。

こうして、光カード上に重要な欠陥が存在しても、光学
ヘッドを移動させることにより、リトライ動作で回復し
てトラック制御を行うことができる。例えば、光カード
上の欠陥は、大きくても１１程度のものであるため、光
学へ・ラドを２〜３　ｍ移動させることで確実に欠陥部
分を外すことができる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、光カードのトラックと
ガイドトラックとの間に生じる反射率の差が大きく異な
っても、そのたびに光カードに合わせて光ビームを調整
する必要がなく、安定したトラック制御を行うことがで
きる光カードの記録再生装置のトラック制御回路を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の光カードの記録再生装置のトラック
制御回路を示す概略的なブロック構成図、第２図は第１
図の光カードの平面図、第３図は第２図の光カードのデ
ータ記録領域の部分的拡大図、第４図は光カードをカー
ド保持部に挿入する状態を示した図、第５図は光カード
をカード保持部に完全に挿入した状態を示した図、第６
図は光カード上に照射された光ビームを示した図、第７
図は第１図の光検出器を光ビームに対応さ′せて示した
図、！８図（Ａ）及び（Ｂ）はトラックエラー信号が異
常状態のトラックスキャン信号及びトラックエラー信号
の波形図、第９図（Ａ）及び（Ｂ）はトラックエラー信
号が異常状態から正常状態になるときのトラックスキャ
ン信号及びトラックエラー信号の波形図、第１０図はこ
の発明の第１の実施例を説明するフローチャート、第１
１図はこの発明の第２の実施例で光カードをカード保持
部に完全に挿入した状態を示した図、第１２図はこの発
明の第２の実施例を説明するフローチャート、第１３図
乃至第１５図は従来例を示したもので、第１３図はトラ
ックサーボ系のブロック図、第１４図はトラックエラー
信号の波形図、第１５図は第１３図と異なるトラックサ
ーボ系のブロック図である。 １１・・・減算器、１２．３１・・・加算器、１４・・
・スイッチ、１５・・・駆動アンプ、１Ｂ・・・トラッ
クアクチュエータ、１７・・・半導体レーザ、１８・・
・コリメータレンズ、１９・・・回折格子、２０・・・
レンズ駆動部、２１・・・対物レンズ、２２・・・光カ
ード、２３・・・反射ミラー、２４・・・検出系レンズ
、２５・・・光検出器、２６・・・光学系、２７・・・
可変ゲイン増幅回路、２８・・・ＣＰＵ、２９・・・Ａ
／Ｄ変換回路、３０・・・Ｄ／Ａ変換回路、３２・・・
カード保持部、３３・・・光学ヘッド、３４・・・主ビ
ーム、３５．３６・・・副ビーム、３４’　、３５’　
、３６’　・・・反射ビーム、　２２２・・・トラック
、２２３・・・ガイドトラック、２５１・・・主ビーム
用検出器、２５２．２５３・・・副ビーム用検出器。 出願人代理人　弁理士　坪井　淳 第 １゜ 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のトラックを有するカード状光記録媒体に光
   学的に情報の記録再生を行う光ビームを出射する光ビー
   ム手段と、 この光ビーム手段から出射される光ビームを上記カード
   状光記録媒体の所望のトラック上に集光させる集光レン
   ズ手段と、 上記カード状光記録媒体の所望のトラックからの反射ビ
   ームを検出する光検出手段と、 この光検出手段で検出された上記反射ビームのずれに応
   じて出力されるトラックエラー信号を作成する誤差信号
   作成手段と、 この誤差信号作成手段で作成されるトラックエラー信号
   のゲインを制御するゲイン制御手段と、このゲイン制御
   手段で制御されたトラックエラー信号に応じて、上記カ
   ード状光記録媒体のトラック上に位置決めさせるべく上
   記集光レンズ手段を水平及び垂直方向に移動させる駆動
   手段と、上記誤差信号作成手段で作成されるトラックエ
   ラー信号の振幅に応じて上記ゲイン制御手段で上記トラ
   ックエラー信号のゲインを変化させるべく制御信号を与
   える制御手段と を具備することを特徴とする光カード記録再生装置のト
   ラック制御回路。
2. （２）上記誤差信号作成手段で作成されるトラックエラ
   ー信号が正常であるか否かを判定する判定手段を更に具
   備し、上記駆動手段は上記判定手段で上記トラックエラ
   ー信号が正常でないと判定された場合に上記カード状光
   記録媒体の上記トラックと異なるトラック上に上記集光
   レンズを移動させる請求項１に記載の光カード記録再生
   装置のトラック制御回路。