JPH0754607B2 - 光学的記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カード状の情報記録媒体とこの記録媒体に情
報処理するヘッド部とが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光学的記録再生装置に関
するものである。

［従来の技術］ 上述のような情報記録再生装置としては磁気的、光学的
方法があるが、近年では光学的方法が着目されつつあ
る。光ビームを用いて情報の記録再生を行う形態の装置
としては、円盤状の記録媒体を回転させる光ディスク、
カード状の記録媒体を往復移動させる光カード、更に光
テープ等を利用したものがある。これらの装置はそれぞ
れ一長一短を有しており、目的、用途等によって使い分
けられているが、中でも光カードは製造の容易さ、携帯
性の良さ、アクセス性の良さと云った利点を生かして用
途が広がりつつある。

この光カードに光ビームをカード上で走査させ形態は種
々考えられるが、光ビームの照射位置を記録媒体上で相
対的に直線状に移動して往復運動させると共に、ビーム
照射位置をこの往復運動と直交する方向に相対的に移動
させて走査を行う形態は、機構が簡単になり精度が出し
易い等の利点を有している。

このような情報記録再生装置におけるカードＡの往復移
動の制御の概略は第２図に示す通りである。即ち、カー
ドＡを情報トラック方向に駆動するモータ１には、速度
検出用のエンコーダ２又はタコジェネレータが設けら
れ、エンコーダ２の場合には周波数／電圧変換器３にそ
の出力が加えられ、速度データが電圧信号として増幅器
４に送られる。タコジェネレータが用いられる場合に
は、その出力は直接増幅器４に直接加えられる。モータ
１は歯車等を介して、送りローラ５に連結され、カード
Ａはこの送りローラ５とアイドリングローラ６によって
移送される。カードＡへの記録データは光学ヘッド７に
送られるデータにより、光学ヘッド７内のレーザーダイ
オードを変調させ、カードＡの媒体面を走査することに
よってデータAdが記録される。増幅器４により基準速度
に対する誤差分を増幅した信号はループフィルタ13に接
続され、ループフィルタ８の出力は、インタフェイス９
を介するMPU10の指令に基づき、モータ１の走行方向に
応じた電圧極性に切換える極性変換回路11を通して、モ
ータ１に駆動電流を供給するドライバ12に加えられる。
13、14はカードＡの端面検出器であって、カードＡが送
られてカードＡの右端又は左端を検出すると、インタフ
ェイス９を通じてMPU10に情報が送られる。MPU10は内部
のメモリ及びこの情報に基づきプログラムに従って、極
性変換回路11によるモータ１の送り方向、ゲイン切換回
路15による増幅器４のゲイン、周波数／電圧変換器３に
対する速度指令として時定数切換回路16を切換えるなど
の制御を行う。

［発明が解決しようとしている問題点］ しかし、このような往復走査を行う記録再生装置では、
カードＡの両端の反転部分では制御がオープンループ状
態となり、反転位置及び記録領域の端では正確な停止状
態を得ることが困難である。即ち、カード端面検出器1
3、14の出力がインタフェイス９を通じてMPU10に与えら
れると、MPU10はドライバ12にモータ１の制動指令を出
力することになるが、その時々の機械的な抵抗によって
カードＡの停止位置が異なるので、データAdの始点が定
まらないことになる。このことは、カードＣの記録領域
Aaを有効に最大限使用できなくなるだけでなく、記録ト
ラックのシークが記録領域Aaの端では正確に行えない欠
点を有することになる。

このように、光ビームがトラック上の記録領域外の停止
位置、即ち次の記録又は再生のためのカード駆動の始動
位置が定まらないために、このトラック上の位置から記
録又は再生のためのカード駆動を開始して必要な定速精
度が得られるまでの距離、つまり立上り距離が或る値に
保証できてもトラック上のデータ始点が定まらず、停止
位置がカードＡの最も中央寄りになる場合を予測して、
そこから立上り距離の内側をデータ記録領域としなけれ
ばならない。

第３図によってこれを説明すると、Ａはカードであり、
ａ、ａ′はカードＡ上のトラックであり、記録情報ｂは
トラックａ、ａ′の間に記録される。カードＡの端面は
ｈ、トラックａ、ａ′の終点はｅである。Ｂ、Ｃはカー
ドＡの面上の位置と速度を示し、矢印は相対的に光ビー
ムが移動する方向を示している。ただし、実際にカード
Ａが動く向きはこの矢印の向きと反対の方向である。Ｂ
において、位置ＳでカードＡに制動を与えると、メカニ
カル負荷の少ない場合にはカードＡは終点ｅに近付いて
位置Ｓ′で停止するが、メカニカル負荷の大きい場合に
は、Ｃにおけるように終点ｅから離れた位置Ｓ″で停止
する。この際の制動の方法は、モータ１の電機子コイル
の短絡、機械的制動方式等が種々考えられるが、どの方
法であっても同様である。

次に、光学ヘッド７のトラックの垂直方向への移動又は
図示しないトラッキングサーボ回路へのジャンプ指令を
行って、光ビームの別のトラックへの移転が行われるこ
ともあるが、トラック移転を行わずに、同一トラックの
ベリファイ即ち記録後の再生によるデータの確認を行う
こともある。このトラック移転の際の光ビームのトラッ
ク方向への移動は僅かなものであるから無視すると、次
にＢ、Ｃにおける位置Ｓ′、Ｓ″が始点となり、それぞ
れ下側の径路に沿って左向き矢印の方向つまりカードＡ
の移動方向とは反対の方向に光ビームの移動が開始され
る。この際に問題となるのは、再生に必要な定速性が得
られるカードＡ上のＢにおけるｄ′、Ｃにおけるｄ″の
位置が異なることであり、定速に至るまでのカードＡの
移動量が等しいとしても、記録領域がＣにおけるｄ″ま
でカード中央部に移ることである。従って、情報記録領
域はカードＡなおけるｄ″の内側に制限される。この記
録領域を拡大させる方法の１つは、位置Ｓ″からｄ″に
至る速度の立上りを急峻にするためにモータ１の起動ト
ルクを増大することであり、他の１つはカードＡのトラ
ックａ、ａ′を終点ｅの外側つまり右側でカードの制
動、起動を行うことであるが、前者はモータ１の大型
化、過渡的な電源の大電流及び振動などの不利益を生
じ、後者は一旦トラッキング外れを生じてしまうので、
再引込みのための時間を有しスループット低下の不利を
生ずる。

［発明の目的］ 本発明の目的は、前述した方法の欠点であるモータの起
動トルクの増大、トラッキング再引込みなどを不要と
し、カード端における始動位置の変動による記録領域の
制限を除去することができる光学的記録再生装置を提供
することにある。

［発明の概要］ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、情報トラ
ックを有するカード状光学的記録媒体の前記トラックに
沿って、光ビームと前記媒体とをアクチュエータにより
相対的に繰り返し往復走査させることにより、情報の記
録及び／又は再生を行う光学的記録再生装置において、
前記光ビームが前記媒体の情報が記録される部分を走査
している時に、前記光ビームと前記媒体との相対速度が
目標相対速度に追従するように前記アクチュエータを速
度サーボ制御する速度サーボ制御手段と、前記往復走査
における走査方向反転時に、前記光ビームが前記媒体上
の一定位置で停止するように、前記アクチュエータを位
置サーボ制御する位置サーボ制御手段とを備え、前記位
置サーボ制御手段は、前記光ビームと前記媒体との相対
位置を検出し相対位置信号を発生する手段と、前記光ビ
ームの前記媒体上における目標停止位置を示す目標位置
信号を発生する手段と、前記相対位置信号と前記目標位
置信号との差を示す位置誤差信号を検出する手段と、前
記位置誤差信号を示す駆動信号を前記アクチュエータに
提供し、前記位置誤差信号が零になるように前記アクチ
ュエータを駆動する手段とを具備することを特徴とする
光学的記録再生装置である。

［発明の実施例］ 本発明を第１図に図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。なお、第２図と同一の符号は同一の部材を示してい
る。

この第１図において、送りローラ５を駆動するモータ１
にロータリエンコーダ20が同軸に設けられ、このロータ
リエンコーダ20の出力は周波数／電圧変換器３に接続さ
れている。周波数／電圧変換器３の出力はループフィル
タ８、増幅器４、極性変換回路11、スイッチSW1、ドラ
イバ12を介してモータ１に接続されている。端面検出器
13、14の出力はそれぞれスイッチSW2、SW3を介してイン
タフェイス９に接続されている。また、送りローラ５に
はその位置を検出するポテンショメータ21が取り付けら
れ、その出力は差動増幅器22の入力端に接続されてお
り、更に差動増幅器22の他の入力端にはスイッチSW2、S
W3を介して基準電圧Vp1、Vp2が入力されている。差動増
幅器22の出力はフィルタ23、スイッチSW4を介して極性
変換回路11からの出力と同様にドライバ12を経由してモ
ータ１に接続されている。また、MPU10はインタフェイ
ス９に接続され、インタフェイス９の出力はスイッチSW
1〜SW4を操作すると共に、時定数切換回路16を介して周
波数／電圧変換器３に出力され、ゲイン切換回路15を介
して増幅器４に出力されている。

カードＡが定速状態で記録又は再生が行われている時
は、MPU10からインタフェイス９を介して周波数／電圧
変換器３の時定数、増幅器４のゲインが所望の値になる
ように、またカードＡの送行方向をその時以前のカード
端面検出器13、14の出力から判断して極性変換回路11に
指令する。このとき、スイッチSW1はオンされており、
ドライバ12が定速制御のループで作動される。次に、カ
ードＡが移動してカード端面検出器13がスイッチSW2、
インタフェイス９を通じてMPU10に情報を出力すると、M
PU10は第２図Ｄにおける位置ＳでスイッチSW4をオン
し、スイッチSW1をオフして位置サーボに切換える。基
準電圧Vp1はカードＡのビームがＳ′に相当するポテン
ショメータ21の出力電圧に設定されており、この電圧Vp
1はスイッチSW2を通じて差動増幅器４の一方の入力に加
えられるが、このときスイッチSW3はオフされている。
従って、カードＡは差動増幅器４が出力する位置誤差信
号によって駆動され、つまりカードＡはドライバ12が位
置誤差信号を示す駆動信号をモータ１に供給することに
よって駆動され、ビームがＤの位置Ｓ′に至ったとき位
置誤差信号が零になり停止する。次に、光学ヘッド７は
別のトラックにジャンプ又は同一トラックを再び再生す
る等の動作を行い、MPU10はカードＡを逆方向に駆動さ
せるための指令を行う。即ち、スイッチSW4をオフし、
スイッチSW1をオンして、極性切換回路11により極性切
換を行い定速送行を行う。このとき、第２図Ｄにおける
位置Ｓ′からのｄに至る立上りによって定速性が得られ
ている。従って、記録領域Aaはｄの内側即ち位置Ｓから
中央部側であればよく、第２図Ｅにおける記録情報ｂの
ように記録領域が確保される。

カードＡが次に右側に送られ、カード左側の位置Ｓでは
端面検出器14の出力により再び位置制御に切換えられ、
カード左側の位置Ｓのポテンショメータ21に相当する予
め設定された電圧Vp2がスイッチSW3を介して差動増幅器
４の一方の入力に加えられ、カードＡの左側の位置Ｓ′
で停止する。第２図Ｄでは停止距離Ｓ−Ｓ′は最大停止
距離から定めているので、トラックａ、ａ′の絡点ｅか
ら外へはみ出すことはない。また、必要に応じて制動期
間で逆転電圧を短時間だけモータ１に加えることも可能
である。

本実施例では、ポテンショメータ21を用いたアナログ式
位置サーボ系を説明したが、ロータリエンコーダを２相
出力とし、カードＡの送行方向のデータも出力して公知
のデジタル式位置サーボを構成することも可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る光学的記録再生装置
は、記録媒体の停止に要する最大停止距離が立上り距離
よりも長ければ、非記録領域を最大停止距離内に縮少す
ることによって記録領域を確保するものであり、これを
実現する手段として、カードの始動する際の位置を位置
サーボによる制御により予め高い精度でトラックの絡点
に設定することによって、確実に定速性の得られる領
域、つまり記録領域を実質上拡大することができる。ま
た、モータへの逆方向トルクの短時間付加、機械式の制
動の併用等により、停止距離の短縮を図ることができる
ので、最大停止距離を立上り距離よりも短くすることも
可能であり、トラックの両端の最大立上りの距離によっ
てのみ記録領域が制限されることになる。

【図面の簡単な説明】 図面第１図は本発明に係る光学的記録再生装置の一実施
例を示す構成図であり、第２図は従来例の構成図、第３
図はカード送りの説明図である。 符号１はモータ、３は周波数／電圧変換器、４は増幅
器、５は送りローラ、７は光学ヘッド、８はループフィ
ルタ、９はインタフェイス、10はMPU、11は特性切換回
路、12はドライバ、13、14は端面検出器、15はゲイン切
換回路、16は時定数切換回路、20はロータリエンコー
ダ、21はポテンショメータ、22は差動増幅器、23はフィ
ルタである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報トラックを有するカード状光学的記録
   媒体の前記トラックに沿って、光ビームと前記媒体とを
   アクチュエータにより相対的に繰り返し往復走査させる
   ことにより、情報の記録及び／又は再生を行う光学的記
   録再生装置において、前記光ビームが前記媒体の情報が
   記録される部分を走査している時に、前記光ビームと前
   記媒体との相対速度が目標相対速度に追従するように前
   記アクチュエータを速度サーボ制御する速度サーボ制御
   手段と、前記往復走査における走査方向反転時に、前記
   光ビームが前記媒体上の一定位置で停止するように、前
   記アクチュエータを位置サーボ制御する位置サーボ制御
   手段とを備え、前記位置サーボ制御手段は、前記光ビー
   ムと前記媒体との相対位置を検出し相対位置信号を発生
   する手段と、前記光ビームの前記媒体上における目標停
   止位置を示す目標位置信号を発生する手段と、前記相対
   位置信号と前記目標位置信号との差を示す位置誤差信号
   を検出する手段と、前記位置誤差信号を示す駆動信号を
   前記アクチュエータに提供し、前記位置誤差信号が零に
   なるように前記アクチュエータを駆動する手段とを具備
   することを特徴とする光学的記録再生装置。