JPH051530B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光学的記録領域に、多数本のデータ
トラツクを設定し、該トラツクに、書込むべきデ
イジタル情報に対応する光学的性質の変化パター
ンを形成してデータを書込む形式の光記録媒体に
関する。

［従来の技術］ 近年、従来の磁気記録媒体に代るものとして、
書込むべきデイジタル情報に対応する光学的性質
の変化パターン、例えば、明暗のパターンを形成
してデータを書込む形式の光記録媒体が開発され
つつある。この光記録媒体は、高密度大容量記録
が可能となることに特徴がある。高密度大容量が
可能となると、従来、磁気テープ、磁気デイスク
等により格納されていた情報を、従来の磁気デイ
スクカード程度の大きさの記録媒体により格納で
きることになる。

ところで、記録媒体の開発においては、その普
及を図る必要から、書込・読取装置、特に、読取
装置が安価に構成される必要がある。

従来、光記録媒体の読取装置は、デイスク形式
の媒体については、実用性のあるものが既に開発
されている。例えば、レコード盤のトラツクと類
似する渦巻線状のトラツクに、レーザー光等の光
ビームを追従させ、該トラツクからの反射光を読
取センサにより検出して、書込まれているデータ
を読取る形式のものがある。

しかしながら、データトラツクが直線的に配列
されているカード状の光記録媒体のように、媒体
を回転させてデータの書込み、読取りを行うこと
に適さない形式のものにあつては、この方式の適
用には問題点があり、その実用化が遅れている。

即ち、カード状の光記録媒体のような非回転形
式の記録媒体では、データの記録は、例えば、長
方形状の記録領域に多数本のデータトラツクを設
定し、該トラツクに、書込むべきデイジタル情報
に対応する光学的明暗のパターンを形成してデー
タを書込むことにより行う。このため、データの
書込・読取に際して、書込・読取ヘツドをＸ−Ｙ
方向に移動制御しなければならない。従つて、１
スポツトの光ビームによりデータの書込み、読取
りを行なうのでは、書込・読取ヘツドをＸ−Ｙ方
向に絶えず移動しなければならず、そのための移
動機構および制御機構が複雑になるという問題が
ある。

これに対し、CCDリニアセンサ等の線状また
は面状の読取素子の使用が考えられる。この種の
リニアセンサによれば、１ないし数本のトラツク
のデータをある程度の範囲にわたつて一時に読取
ることができる。従つて、センサの機械的移動が
少なくてすむ。しかし、これに対しては、次のよ
うな問題点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ CCDリニアセンサによる高密度大容量記録媒
体からのデータ読取においては、僅かな位置ずれ
や角度変位があつても、読取誤差を生ずる。その
ため、読取装置は、位置ずれや角度変移を検出し
て、データの読込みを停止すると共に、カードの
再装着の指示、或いは、検出信号により自動的に
カードの位置修正を行なう必要がある。

しかし、センサにより、この僅かの位置ずれや
角度変移等を検出し、また、修正するには、複雑
かつ高精度の検出機構と制御機構とを必要とす
る。これは、技術的には可能であるが、装置が高
価になり、読取装置の普及を図ることの障害とな
る。

本発明は、このような問題点を解決すべくなさ
れたもので、記録媒体自身に位置決めの基準を設
け、読取装置の読取センサのより位置ずれや、角
度ずれを検出できて、複雑かつ高精度の検出機構
を特別に必要とせず、読取装置を安価に構成し得
る光記録媒体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］ 本発明は、光学的記録領域に、多数本のデータ
トラツクを設定し、該トラツクに、記録すべきデ
イジタル情報に対応する光学的性質の変化パター
ンを形成してデータを書込む形式の光記録媒体に
適用され、その問題点解決手段として、次の構成
要件を備えることを特徴とする。

第１に、上記光学的記録領域に、帯状の基準線
を設けて、該基準線に挟まれる領域をデータ記録
領域とすると共に、該データ記録領域に、上記基
準線と垂直に多数本のデータトラツクを設定す
る。

第２に、上記基準線を、長手方向に沿つて、そ
の幅を広ら狭または狭から広へのいずれか一方に
一定の周期をもつて順次変化するように形成した
基本パターンを連設して形成する。

次に、上記構成要件について、さらに詳細に説
明する。

上記光学的記録領域は、光記録媒体において実
際に記録を行う領域であつて、種々の手段により
光学的性質の変化パターンを形成してデータの記
録を行うことができる物質から構成される。例え
ば、表面の状態を物理的にまたは化学的に変化さ
せて、反射率を変化させることにより明暗のパタ
ーンを形成して、データを記録する構成とする。

上記基準線は、幾何学的な意味における線分で
はなく、幅を有する帯状領域である。

この基準線は、長手方向に沿つて、その幅が広
狭一方向に順次変化する基本パターンを、帯状に
連ねて形成される。基本パターンとしては、例え
ば、二等辺台形、二等辺三角形、直角三角形等が
ある。勿論、直線的な変化に限らず、曲線的に変
化するパターンであつてもよい。

この基本パターンを連ねて形成される基準線の
形態としては、例えば、辺が鋸歯状に変化するも
のがある。

上記基準線のピツチは、データトラツクの長さ
に対応して適宜設定できる。

基準線の幅方向の光学点性質の変化の分布は、
上記データの記録に使用する光学的性質の変化パ
ターンと異ならせておく。そのため、光学的性質
の変化として、例えば、光学的明暗を用いた場合
には、データにおける明および暗の状態が、その
内容に拘らず一定の割合で表われる時には、基準
線については、明または暗のいずれかの状態が、
ある幅で連続するように形成すればよい。

［作用］ 上記構成において、上記光学的記録領域に、帯
状の基準線を設けて、該基準線に挟まれる領域を
データ記録領域とすることにより、データ領域と
他の領域との区別が容易になると共に、基準線
を、CCDリニアセンサ等の線状または面状のセ
ンサの移動のガイドラインとし得る。

また、該データ記録領域に、上記基準線の中心
線と垂直な方向に多数本のデータトラツクを設定
することにより、CCDリニアセンサ等の線状ま
たは面状のセンサにより、１ないし数本のトラツ
クのデータを一時に読取ることができる。その
際、CCDリニアセンサ等の線状または面状のセ
ンサにより、基準線をも読取ることによつて、セ
ンサと記録領域との位置ずれや角度ずれを容易に
検出し得る。

即ち、CCDリニアセンサ等の読取センサによ
り、２本の基準線と、その間にあるデータトラツ
クとを視野に収めて、データを読取り、その読取
データの中から、２本の基準線の位置を読取り、
その間にあるデータを読取るべきデータとして扱
うことにより、読取センサのトラツク方向の位置
ずれがあつても、困難な機械的位置修正を行うこ
となく、容易にかつ正確にデータを読取ることが
できる。

一方、基準線を、長手方向に沿つて、その幅を
広から狭または狭から広へのいずれか一方に一定
の周期をもつて順次変化するように形成した基本
パターンを連設して形成してあるので、この性質
を利用して、読取センサとトラツクとに傾きがあ
るか否かを検知することができる。

即ち、上述したように、読取データの中から、
２本の基準線の位置を読取つた際に、両者の幅を
比較することにより、傾きを検知し得る。読取セ
ンサとトラツクとに傾きがない場合には、当該ト
ラツクを挟む基準線の幅が互いに等しく、一方、
傾きがある場合には、基準線の幅が異なつてく
る。この場合、基本パターンの幅の変化が、広か
ら狭、または、狭から広の、いずれか一方向とし
てあるから、その差の大きさおよび正負の符号に
より、傾きの角度および方向を検知することがで
きる。

このように、本発明によれば、一つのデータ記
録領域からのデータ読取においては、読取ヘツド
をトラツク方向には移動する必要がなく、当該デ
ータ記録領域上を基準線を検知しつつ、該基準線
に沿つて平行移動すればよい。そのため、ヘツド
の移動機構を簡易に構成し得ると共に、位置決め
するための特別のセンサを必要としない。しか
も、傾きの検知も、特別のセンサを要せず、読取
センサにより容易にかつ正確に行い得る。

［実施例］ 本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

以下の実施例は、カード型の光記録媒体に適用
したもので、特に、光学的性質の変化として反射
率の相違を採用し、反射率の高低によりデータを
読取る形式の光記録媒体の例である。

＜実施例の構成＞ 第１図に示す実施例の光記録媒体は、例えば、
名刺程度の大きさのプラスチツク製の基板１に、
光学的記録領域２を設け、この光学的記録領域２
の長手方向に、一定間隔を保持して複数本の基準
線５を設けて構成される。

上記光学的記録領域２は、例えば、レーザービ
ーム等の光ビームを照射することにより、また
は、写真技術により反射率等の光学的性質（本実
施例では、反射率）を局所的に変化させることに
よつて、二値符号化した情報を明暗パターンとし
て書込み得る物質にて構成される。その例として
は、光ビームにより局所的に溶融して反射率を変
化する物質、或は、感光性物質等が挙げられる。
この光学的記録領域２は、基板１上に直接被着形
成しても、また、フイルム状に形成したものを貼
付してもよい。

各基準線５は、第２図に示すように幅が順次変
化する所定の基本パターン５ａを周期的に連ねて
帯状に形成してある。本実施例では、基本パター
ン５ａとして、二等辺台形を採用している。他の
形態とすることもできるが、二等辺台形とする
と、幅が最も狭いところでも、一定の幅を有する
ので、トラツクにおけるデータとの識別を容易に
すると共に、傾きの検知の際の変化量が大きくな
る利点がある。

本実施例の基準線５は、多数の基本パターン５
ａを、その向きを揃える（本実施例では左側の幅
が広く、右側の幅が狭くなるように揃える）と共
に、互いの平行辺を重ね合せることにより、直線
的に連ねて帯状に形成してある。即ち、各基準線
５は、その両辺５ｂ，５ｃが、鋸歯状波のような
周期的変化を形成する。

また、各基準線５は、それぞれが挟むデータ記
録領域の中心線を基準として線対称となるように
配置される。さらに、各基準線５の配置ピツチ
は、データ記録領域の幅に対応して適宜設定する
が、本実施例では、等しく設定してある。

この基準線５は、データの書込と同時に形成し
ても、また、データの書込とは別に、予め形成し
てもよい。形成は、上記光学的記録領域２の材質
等に対応して種々の方法で行い得る。例えば、上
記光学的記録領域２を形成する際に、データと共
に、または、単独で、写真技術、印刷技術等によ
り形成することができる。また、上記光学的記録
領域２にレーザービームを照射して帯状に書込む
こともできる。

各基準線５に挟まれる領域が、データ記録領域
３となる。このデータ記録領域３は、上記基準線
５と垂直な方向に、多数本のデータトラツク４を
設定する。このデータトラツク４は、明暗パター
ンの最小単位を構成する、多数の記録セル（図示
せず）からなる。データは、この記録セルにより
記録される。

この記録セルによるデータの記録は、最も単純
には、１個の記録セルにより１ビツトを表わす
が、本実施例では、FMエンコーデイング方式に
よりデータを二値符号化しているので、連続する
記録セル２個によりデータの１ビツトを表わす構
成となつている。即ち、第３図の波形図に示すよ
うに、連続する記録セル２個が、“０、０”また
は、“１、１”の場合、データの“０”を表わす。
一方、連続する記録セル２個が“０、１”また
は、“１、０”の場合、データの“１”を表わす。

各基準線５は、その最も狭い部分の幅Ｌが、デ
ータの１ビツト分の長さより十分長く、かつ、そ
の幅方向の反射率パターンが、データの反射率パ
ターンと明確に識別し得る構成となつている。

＜実施例の作用＞ 上記のように構成される実施例の作用につい
て、記録領域に書込まれたデータを読取る動作を
中心として説明する。

本実施例において、読取センサは、例えば、
CCDリニアセンサを用いる。この読取センサは、
光記録媒体のデータ記録領域の幅より長い範囲を
視野として、該視野を臨んで検出用のホトデイテ
クタを配置してある。このホトデイテクタは、１
トラツクの各記録セルに対応する配置間隔で、そ
のセル数の２倍の素子数、本実施例では、例え
ば、1024素子が配置されている。

先ず、光記録媒体からデータを読取るには、図
示していない移動制御装置により、データを読出
すべきデータ記録領域３のトラツク上に、読取セ
ンサを対峙させる。この位置で、読取センサの読
取動作を開始させる。読取センサは、図示しない
同期信号発生回路から送出される同期信号によ
り、各ホトデイテクタにおいて蓄積されている電
荷をシリアルに転送し、ビデオ信号として出力す
る。

このようにして、一つのトラツクのデータを読
取り終ると、読取センサは、移動制御装置により
次のトラツクに送られ、上記同様の動作によりデ
ータを読取る。

読取センサは、光記録媒体２上のデータ記録領
域３に沿つて移動し、１バンドずつデータを読取
る。読取センサが、一時に捕え得る視野Ｆの範囲
は、第４図に示すように、おおよそデータ記録領
域３の２本分の幅である。この場合、必ず２本の
基準線５を視野Ｆ内に収めているのが標準であ
る。

ところで、読取センサが、データを正しく読取
るには、該センサが読取るべきデータトラツクと
正確に対峙していなければならない。本実施例で
は、読取センサが読取つたデータから、上下両基
準線のデータを取出して、それらの幅を比較する
ことにより、該センサが読取るべきデータトラツ
クと正確に対峙しているか否かを検知することが
できる。

例えば、第５図において示す矢印の読取軌跡
は、読取センサが読取るべきデータトラツクと正
確に対峙している場合である。この場合には、上
下の基準線５の幅が等しくなつている。従つて、
読取センサが読取つた上下両基準線のデータの幅
が等しくなる。

また、同図において示す矢印、の読取軌跡
は、読取センサが読取るべきデータトラツクと正
確に対峙していない場合である。これらの場合に
は、上下の基準線５の幅が異なつている。即ち、
矢印の場合には、上側の幅が広く、下側の幅が
狭い。一方、矢印の場合には、その逆である。

このような態様は、上記基準線の基本パターン
内において、その幅が長手方向左から右に沿つて
広から狭に一方向に順次変化するので、この範囲
内においては、一義的に定まる。

なお、基本パターンの連結部においては、一義
的に定まらない可能性が考えられる。しかし、そ
れは、一つの基本パターンについての読取回数の
数分の１程度であるから、例えば、当該基本パタ
ーンについての複数回の読取における基準線の幅
比較結果を一時保存し、これらから多数決などの
手段により選択することにより、傾きの態様を誤
りなく検知することができる。

同図において示す矢印、の読取軌跡の区別
は、読取センサが読取つた上下両基準線のデータ
の幅の差を求めることにより、検知し得る。即
ち、上下いずれかの基準線のデータを基準とし
て、他の基準線のデータを減ずることにより、そ
の差の大きさから「傾きの程度」が、また、符号
から「傾きの方向」が判明する。

一方、読取センサの視野の、データ記録領域に
対する上下方向の相対的なずれは、読取データの
中から、２本の基準線の少なくとも一方の、読取
センサの視野における位置を読取ることより検知
することが可能となる。そして、視野内に２本の
基準線が含まれている限り、この基準線に挟まれ
る読取データを正常なデータとして取り出せばよ
く、上下方向の相対的なずれは、修正することを
要しない。

従つて、読取センサの視野Ｆが多少上下（トラ
ツク方向）にずれても、微小かつ複雑な位置修正
を行うことなく、データを正確に読取ることが可
能となる。

＜実施例の変形＞ 上記実施例では、基本パターンとして、二等辺
台形を採用しているが、他の形態とすることもで
きる。例えば、二等辺三角形、直角三角形、一方
の辺が平行な２辺と直角である台形等とすること
ができる。また、幅が広狭に変化する部分が直線
的でなく、Ｓ字曲線等の曲線であつてもよい。

また、上記実施例では、カード型の光記録媒体
の例を示したが、これに限らず、シート状、テー
プ状であつてもよい。

さらに、上記実施例では、反射率の相違によつ
てデータを記録しているが、これに限らず、透過
率、偏光その他の光学的性質の変化を利用するこ
とができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、記録媒体自身に
位置決めの基準を設け、読取装置の読取センサに
より位置ずれや角度ずれを検出できて、複雑かつ
高精度の検出機構を特別に必要とせず、読取装置
を安価に構成し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明光記録媒体の一実施例を示す平
面図、第２図はその要部拡大平面図、第３図は上
記実施例におけるデータの反射率パターンを示す
波形図、第４図は読取センサの視野とデータ記録
領域との関係を示す説明図、第５図は読取センサ
の視野とデータ記録領域との傾きの態様を示す説
明図である。 １……基板、２……光学的記録領域、３……デ
ータ記録領域、４……トラツク、５……基準線、
５ａ……基本パターン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光学的記録領域に、多数本のデータトラツク
   を設定し、該トラツクに、記録すべきデイジタル
   情報に対応する光学的性質の変化パターンを形成
   してデータを書込む形式の光記録媒体において、 上記光学的記録領域に、帯状の基準線を設け
   て、該基準線に挟まれる領域をデータ記録領域と
   すると共に、該データ記録領域に、上記基準線と
   垂直に多数本のデータトラツクを設定し、 かつ、上記基準線を、長手方向に沿つて、その
   幅を広から狭または狭から広へのいずれか一方に
   一定の周期をもつて順次変化するように形成した
   基本パターンを連設して形成することを特徴とす
   る光記憶媒体。