JPH079705B2 - 光カ−ド用デ−タ記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はデータ記録再生装置、特に光カードに対して光
学的にデータの記録再生を行う装置に関する。

［従来技術］ 近年，情報の記録媒体として光カードが脚光を浴びてい
る。ポケットサイズのカードは、キャッシュカード、ク
レジットカード等広く普及しており、この光カードも急
速な普及が予想される。光カードは、通常レーザ等の光
ビームによってデータの記録再生が行われ、光カード専
用のデータ記録再生装置が必要となる。従来一般に用い
られている記録再生装置は、光ビームの照射および光カ
ードからの反射ビームの受光を行うためのヘッド部と、
光カードを移動させる駆動部とから成っている。光カー
ドには縦横の二次元平面上にデータの記録が行われるた
め、駆動部によって光カードを例えば横方向へ移動さ
せ、縦方向に関してはヘッド部内に対物レンズを縦方向
に駆動するための駆動機構を設けたりしていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の記録再生装置は上述のように光カードを移動させ
ながらデータの記録再生を行っているため、光カードの
最大移動距離分だけのスペースを装置内に確保しなけれ
ばならず、装置全体が大きくなるという問題点を有して
いた。

そこで本発明は装置全体の小型化を図ることができる光
カード用データ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］ 本発明の特徴は、光カードに対するデータの記録および
／または再生を行うデータ記録再生装置において、デー
タの記録再生中に光カードを支持固定する支持手段と、
光カードに記録再生のための光ビームを照射するヘッド
部と、このヘッド部を光カードの縦または横方向に摺動
させる第１の摺動手段と、この第１の摺動手段をその摺
動方向に対し垂直な方向に摺動させる第２の摺動手段
と、を設け、両摺動手段によってヘッド部を光カード上
の所望位置に移動させデータの記録再生を行うようにし
た点にある。

［作 用］ 上述のような構成とすることにより、データの記録再生
中に光カードを移動させる必要がなくなるため、光カー
ドの大きさに比べて大きなスペースをとる必要がなくな
り、装置の小型化を図ることができる。

［実 施 例］ 以下本発明を図示する実施例に基づいて詳述する。第１
図は本発明に係るデータ記録再生装置のヘッド部および
その駆動機構の上面図である。ヘッド部100はＹ方向へ
の電磁駆動手段である第１の摺動手段200に取付けら
れ、第１の摺動手段200はＹ方向と直角方向のＸ方向へ
の電磁駆動手段である第２の摺動手段300に取付けられ
ている。ヘッド部100は第１の摺動手段200上を図のＹ方
向に摺動し、第１の摺動手段200は第２の摺動手段300上
を図のＸ方向に摺動する。

ヘッド部100の第１の摺動手段200への取付状態を第２図
に詳細に示す。ヘッド部100のレンズ枠101には、対物レ
ンズ102、レーザダイオード103をはじめ、データの記録
再生に必要な他の光学系（図示されていない）が組込ま
れている。レンズ枠101は支持板ばね104によって剛体か
らなる支持板105に固着されている。一方、第１の摺動
手段200は、コの字形のヨーク201と、その内側に設けら
れた永久磁石202と、もう１つのヨーク203とを有する。
ヨーク203の上下には、Ｖ字形の溝が設けられており、
この溝に沿ってスライダ204が摺動する。スライダ204の
端面にはボビン205（第１図、第２図には示されていな
い）が取付けられており、このボビン205の上にはコイ
ル206が巻装されている。

第３図は第１の摺動手段200をスライダ204の部分MM′で
切断した断面図である。スライダ204の上部にはネジ機
能を有したジグ207が、下部には板バネ208が取付けられ
ており、このジグ207および板ばね208とヨーク203との
間にはそれぞれボール209が挟持されている。スライダ2
04は、２つのボール209とヨーク203との間のころがり摩
擦により摺動することができる。第４図はスライダ204
の下部の詳細図である。板ばね208はビス210によってス
ライダ204に固着される。又、板ばね208の他側に設けた
ねじ211によって板ばね208のボール209に対する押圧強
度を調整する。ボール209の代わりにオイレスメタルを
使用してよい。

第５図ａは第１の摺動手段200をコイル206の部分NN′で
切断した断面図である。なおヨーク201、ボール209等は
この図では省略されている。この図でわかるとおり、ボ
ビン205はコの字形をしてこれにコイル206が巻装されい
る。永久磁石202側にはボビン205は設けられていない。
なお、第５図ｂに示すようにコイル206をボビン205の内
側に配するようにしてもよい。また、ボビン205とコイ
ル206とを一体成形することも可能である。

再び第２図を参照する。レンズ枠101には剛体からなる
支持板106を介してコイル107が取付けられている。この
コイル107は第６図に示すような偏平形状をしている。
このコイル107の一部107aはヨーク203と永久磁石202で
形成される磁気ギャップ中に配置されていて、コイルの
一部107a,107bともヨーク203,永久磁石202に対し、間隙
を介して設置されている。スライダ204がヨーク203上即
ちＹ方向に摺動すると、このスライダ204に支持板105が
固着されているため、ヘッド部100が全体的にＹ方向に
摺動し、コイル107もヨーク203に沿ってＹ方向に摺動す
ることになる。

次に再び第１図を参照して第２の摺動手段300の構成を
説明する。この第２の摺動手段300は前述の第１の摺動
手段と基本的構造は同じである。即ち、ヨーク301、永
久磁石302、上下にＶ字形溝をもったヨーク303、スライ
ダ304、このスライダに取付けられたボビン305（図示さ
れていない）、このボビン305上に巻装されたコイル30
6、スライダ304をヨーク303上に摺動自在に取付けるジ
グ307、板ばね308（図示されていない）、ボール309
（図示されていない）、ビス310（図示されていな
い）、および位置決め部材311（図示されていない）か
ら成る。第１の摺動手段200と同様に、スライダ304はヨ
ーク303上をＸ方向に摺動する。この摺動機構について
は第１の摺動手段200と全く同様であるため、詳しい説
明は省略する。ここで重要な点は、スライダ304に第１
の摺動手段200のヨーク201が固着されている点である。
従ってスライダ304が摺動すると、第１の摺動手段200全
体がこれに伴なって摺動することになる。

次にこの装置の動作について説明する。記録再生の対象
となる光カード400は第１図の一点鎖線で示す位置に支
持固定される。第７図はレンズ枠101付近の本装置のO
O′断面図である。ヘッド部100は、レーザダイオード10
3から出た光はプリズム108で反射し、対物レンズ102で
集光されて光カード400上に照射され、ここからの反射
光は再び対物レンズ102を通り、更にプリズム108を通っ
て光検出器109で検出されるように構成する。このヘッ
ド部100の光学系の詳細な作動は第10図及び第11図によ
り後に説明する。

このような光ビーム照射を光カード400の全記録領域に
対して行うためには、第１図の一点鎖線で示した任意の
領域内に対物レンズ102を移動させればよい。いまコイ
ル206に適当な電流を流したとすると、コイル206と永久
磁石202との間の磁気作用により、スライダ204を第１図
のＹ方向に摺動させることができる。また、コイル306
に適当な電流を流したとすると、コイル306と永久磁石3
02との間の磁気作用により、スライダ204および第１の
摺動手段全体を第１図のＸ方向に摺動させることができ
る。従ってコイル206およびコイル306に与える電流を適
当に制御してやれば、対物レンズ102を光カード400上の
任意の位置へ移動させると共に光カード400の情報読取
り記録走査をも行なうことができる。

従来の光カード400自体を移動させながら記録再生を行
う装置では、第８図に示すように、光カード400の移動
全幅ｌだけのスペースを装置内に確保しなければならな
かった。これに対して本装置では、光カード400は移動
されずに固着状態としておけばよいため、光カード400
自身の全幅にカードの支持部材の幅を加えた長さｌ′だ
けのスペースを確保するだけで充分である。また、本装
置の別な特徴は第５図に示すように、ボビン205がコの
字形をしており、永久磁石202とヨーク203との間にボビ
ン205がなくなっている点である。このようにボビンを
なくすことによってヨーク203と永久磁石202との磁気的
結合がより強くなり、低電流駆動あるいは磁気装置の小
型化を図ることができるようになる。

本装置のもう１つの特徴は、焦点調節機能である。第10
図は第７図に示したレンズ枠101内の光学系のみを取り
出して示す説明図である。ここで、光ビームの光路を一
点鎖線で示すことにする。前述したようにレーザダイオ
ード103からの光ビームは、プリズム108の表面108aのハ
ーフミラーで反射し、対物レンズ102で集光されて光カ
ード400（図面ではカードの大きさを縮少して描いてい
る）上に照射され、その反射光が再び対物レンズ102を
通り、更にプリズム108の表面108aを通り、プリズム108
の底面108bを光束の一部が直進して光検出器109で検出
されて情報の読出しを行う。光検出器109には信号検出
用光検出器109aと、焦点調節用光検出器109b,109cとが
設けられている。光検出器109aには上述したプリズム10
8の底面108bを直進してきた光ビームが入射する。しか
し、光検出器109b,109cには上述した光束の他の一部が
プリズム108の底面108bで反射し、表面108aに設けられ
た反射膜108dで再び反射した光ビームとなって入射す
る。

次に焦点検出の原理を第11図に基づき説明する。第11図
ａはレーザカード400に対しヘッド部が合焦点位置にあ
る図、同ｂはレーザカード400が面振れ等により下方向
に焦点ずれを起こした図、同ｃはレーザカード400が上
方向に焦点ずれを起こした図である。

第11図ａにおいて、レーザダイオード103から出射した
光束はプリズム108の表面108a（ハーフミラー）におい
て反射され、その後対物レンズ102によりレーザカード4
00上で集束される。レーザカード400からの反射光は前
と同じ光路を進むプリズム108の表面108aを通過し、底
面108bで光束の一部が反射された後、面108aの点108cで
集束される。この点108cに接してプリズム表面108aに全
反射部108dが形成されている。点108cで集束された光束
はその後、光検出器109b,109cの両検出器にそれぞれ等
光量の光を照射する。ここで光検出器109b,109cの出力
値を差動増幅器（図示せず）に導き両検出器出力の差を
とるゼロの値が検出される。これに対して、同図b,cに
示したように焦点ずれを起した場合には、光検出器109
b,109cに出力差があらわれる。この出力差を検出するこ
とにより、レーザカード400の上下の位置ずれの方向と
変位量を得ることができる。

さて、第２図に示されているとおり、レンズ枠101は板
ばね104を介して支持板105に取付けられている。従って
レンズ枠101は図の上下方向即ちＺ方向にある程度動か
すことが可能である。いま、コイル107に電流を与えた
とすると、コイル107と永久磁石202との相互作用によっ
てレンズ枠101をＺ方向に上下動させることができる。
この様子は第７図を参照するとより明らかになるであろ
う。このようにレンズ枠101を上下動することによって
焦点調節を行うことができる。従来装置では、このよう
な焦点調節を行うために、レンズ枠101内にコイルと永
久磁石とを必要としたが、本装置では、第１の摺動手段
200用に設けられた永久磁石202を、レンズ枠駆動用の磁
石に兼用させることができる。

最後に上述の実施例特有の効果をまとめると次のように
なる。

（１） 光カードを固着支持したまま、対物レンズ側を
移動するようにしたため、光カード移動のためのスペー
スが不要となり、装置の小型化を図ることができる。

（２） 対物レンズ移動用の磁石として、第１の摺動手
段の磁石を兼用できるため、ヘッド部の軽量化を図るこ
とができる。

（３） 摺動手段において、ヨークと永久磁石との間に
ボビンを設けないようにしたため、磁気的結合力が強く
なり、低電流駆動あるいは磁気装置の小型化が図れる。

（４） 摺動手段において、ヨークそのものをレールと
して用いるようにしたため、小型化が図れる。

［発明の効果］ 以上の通り本発明によれば光カード用データ記録再生装
置において、ヘッド部を二次元的に駆動するための２つ
の摺動手段を設けるようにしたため、光カード移動のた
めのスペースが不要となり、装置全体の小型化を図るこ
とができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る記録再生装置のヘッド部およびそ
の駆動機構の上面図、第２図は第１図に示す装置のヘッ
ド部取付状態を示す詳細図、第３図および第４図は第１
図に示す装置の摺動機構を示す詳細断面図、および詳細
斜視図、第５図は第１図に示す装置の磁気装置部分を示
す断面図、第６図は第１図に示す装置に用いるコイルの
斜視図、第７図は第１図に示す装置の動作を説明する断
面図、第８図は従来装置における光カード用スペースを
示す図、第９図は本発明に係る装置における光カード用
スペースを示す図、第10図は第１図に示す装置の光学系
を示す図、第11図は第１図に示す装置における焦点調節
原理を示す図であって、第11図ａはヘッド部が合焦点位
置にある図、第11図b,cはヘッド部が焦点ずれしている
図である。 100……ヘッド部 101……レンズ枠 102……対物レンズ 103……レーザダイオード 104……板ばね 105……支持板 106……支持板 107……コイル 108……プリズム 109……光検出器 200……第１の摺動手段 201……ヨーク 202……永久磁石 203……ヨーク 204……スライダ 205……ボビン 206……コイル 207……ジグ 208……板ばね 209……ボール 210……ビス 211……位置決め部材 300……第２の摺動手段 301……ヨーク 302……永久磁石 303……ヨーク 304……スライダ 305……ボビン 306……コイル 307……ジグ 308……板ばね 309……ボール 310……ビス 311……位置決め部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光カードに対するデータの記録および／ま
   たは再生を行うデータ記録再生装置であって、データの
   記録再生中に光カードを支持固定する支持手段と、前記
   光カードに記録再生のための光ビームを照射するヘッド
   部と前記ヘッド部を前記光カードの縦または横方向に摺
   動させる第１の摺動手段と、前記第１の摺動手段をその
   摺動方向に対し垂直な方向に摺動させる第２の摺動手段
   と、を備え、前記第１の摺動手段および前記第２の摺動
   手段によって前記ヘッド部を前記光カード上の所望位置
   に移動させデータの記録再生を行うことを特徴とする光
   カード用データ記録再生装置。