JPS63197069A

JPS63197069A - 光カ−ドのデ−タ記録方法

Info

Publication number: JPS63197069A
Application number: JP3058487A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Saito; 斉藤　憲一; Yoshiaki Tsuruoka; 美秋鶴岡
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1987-02-12
Filing date: 1987-02-12
Publication date: 1988-08-15
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: JP2609601B2

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、データの記録／再生を光学的に行う光カード
に関し、記録すべきビット列データを加工したビット列
により記録する光カードのデータ記録方法に関する。

〔従来の技術〕

第７図は光カードのデータ記録／再生装置の従来例を示
す図、第８図はＦＭ変調方式を説明するための図である
。図中、５１はカード、５２はホルダ、５３はレーザ光
源、５４はビーム、５５は焦点光学器、５６と６３はビ
ームスプリンタ、５７と６４は集束レンズ、５８と６５
は検出器、５９と６１はサーボコントロールミラー、６
０は軸線、６２は旋回軸を示す。

今やカード時代といわれるようにキャッシュカードやタ
レジットカードその仕様々なカードが出回っているが、
その殆どは磁気記録カードであり、携帯に便利な名刺大
のサイズが最もよく使用されている。しかし、このよう
なサイズの磁気記録カードでは、あまり記録容量が確保
できないため、その利用は極限られた暗証番号、口座番
号や登録番号等の照合コードの記憶程度であるのが実体
である。その点、光学的に情報を記録する所謂光カード
は、従来の磁気記録カードに比べて記録情報量が這かに
大きいことは良く知られていたが、情報記録材料や光学
的なデータの記録、再生等の面で問題があり、経済的に
汎用性の高い光カードシステムは実用の段階に到ってい
なかった。しかし、近年においては、これらの問題が技
術的に改良され、実用的な光カードシステムに関する提
案が種々蒐られるようになってきた。その１例（特開昭
６１−１３７２４５号公報）を示したのが第７図である
。

第７図に示す光カードのデータ記録／再生装置は、カー
ド５１がデータを記録するものであり、レーザ光源５３
から発生したレーザビーム５４でこのカード５１の記録
領域面を走査することによって所望のデータを記録し、
或いは読み取るものである。ここで、カード５１をビー
ム軌道に運ぶものがホルダ５２であり、ビーム軌道上に
運ばれてきたカード５１上のビームを走査するのがサー
ボコントロールミラー５９と６１である。サーボコント
ロールミラー５９は、矢印Ａによって示される方向で軸
線５７に沿って回転するように取り付けられ、動作の粗
モードにおいてレーザ記録材料の横方向のエツジを見つ
け出し、且つその後、動作の微モードにおいてエツジか
ら所定の距離に存在するデータ軌道を確認するためのも
のである。

また、サーボコントロールミラー６１は、旋回軸６２で
回転するように取り付けられ、カード５１の長さに沿う
ビームの移動の微制御のためのものである。従って、ホ
ルダ５１の移動とサーボコントロールミラー５９と６１
の走査によって所望のアドレスでデータの記録／再生゛
を行う。

レーザ光源５３には、一般に発光ダイオード、ランプや
半導体レーザー等が用いられ、記録する場合には高強度
の光ビームを照射することによって記録面を溶融する。

このようにしてデータを記録する場合のＦＭ変調方式の
例を示したのが第８図である。すなわち、第８図に示す
ＦＭ変調方式は、データ「１」の周波数に対してデータ
「０」の周波数を１／２にして高強度の光ビームを照射
することによって記録ビットを構成するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記のような光カードのデータ記録／再生装
置では、２つのサーボコントロールミラーを備えるため
、光学系が長（なると共に光学系で走査する駆動機構が
必要になる。従って、光学系の距離を確保するため、或
いは走査する駆動機構を取り付けるため、構造が複雑に
なると共に、コンパクトな構成にしにくい。さらに、光
学系の距離が長くなり、レンズやミラーを配置し、光学
的に走査することによる収差や種々の光学的な問題が生
ずる。

特に、光カードのデータ記録／再生装置では、周知のよ
うに光学的に記録されたデータを読み取り再生するため
、カード表面のデータ記録領域上に存在する塵埃や引っ
掻き傷等によるエラーが生じやすいという問題がある。

例えばトラックに沿って引っ掻き傷等によりバーストエ
ラーが発生した場合には、従来より採用されているエラ
ー訂正方法でも処理できなくなる。

本発明は、上記の問題点を解決するものであって、バー
ストエラーに対しても情報復元率の高イ光カードのデー
タ記録方法を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明の光カードのデータ記録方法は、記録
領域に複数のトラックを並列に配置して該トラックのそ
れぞれにアドレス情報やその他カードの制御情報をプリ
レコードし、トラックと平行な方向に往復駆動してユー
ザー領域でユーザーデータの記録／再生を行う光カード
のデータ記録方法であって、記録すべきビット列データ
を所定数のビット単位に分割し、該ビット単位にエラー
訂正符号を付加して複数のデータブロックを構成し、各
データブロックのデータを分散して各データブロックか
ら寄せ集めたデータのブロックにより記録することを特
徴とする。

〔作用〕

本発明の光カードのデータ記録方法では、記録すべきビ
ット列データを所定数のビット単位に分割し、該ビット
単位にエラー訂正符号を付加して複数のデータブロック
を構成し、各データブロックのデータを集めたブロック
によりデータを記録するので、記録領域上でバーストエ
ラーが発生しても、ビット列を再生し元のビット列に直
すことによって、各ブロックにおけるエラービットの数
を少なくすることができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る光カードのデータ記録方法の１実
施例を説明するための図、第２図はデータブロック化の
例を示す図である。

本発明に係る光カードのデータ記録方法では、第２図に
示すように記録すべき原データを例えば３２ブロツクで
構成し、それぞれのブロックを１７４ビットの情報ビッ
トとその情報ビットに対する８２ヒントのエラー訂正符
号により構成する。

この第１ブロツクから第３２ブロツクを第１図（ａｌに
示すように並べ、それぞれ第１ブロツクのビットをｌｌ
−１ｊ、　　ｒｌ−２Ｊ、　　・・・・・・・・・、　
　ｒｌ−２５６」、第２ブロツクのピントをｒ２−ＩＪ
。

ｒ２−２Ｊ、・・・・・・・・・、ｒ２−２５６Ｊ、第
ｉブロックのビットをｒｉ−ＩＪ、ｒｉ−２Ｊ、・・・
・・・・・・。

ｒｉ−２５６Ｊとすると、第１図（ｂｌに示すように ■第１ブロックの第１ビットｒｌ−ＩＪから第２ブロツ
クの第２ビットｒ２−２Ｊ　、・・・・・・・・・第ｉ
ブロックの第ｉビット「ｉ−１」、川・・・・・・第３
２ブロツクの第３２ビットｒ３２−３２Ｊ　、第１ブロ
ツクの第３３ビットｒｌ−３３Ｊ　、・・・・・・・・
・第３２ブロツクの第２５６ビソトｒ３２−２５６Ｊの
ビット列を第１′ブロツクとする。

■同様に、第２ブロツクの第１ビットｒ２−ＩＪから始
めたものを第２′ブロツク、第ｉブロックの第１ビット
ｒｉ−ｉｊから始めたものを第１′ブロツク、第３２ブ
ロツクの第１ビット「３２−１」から始めたものを第３
２′ブロツクとする。

そして、これを第１図（Ｃ）に示すような第１′ブロツ
ク、第２′ブロツク、・・・・・・第１′ブロツク、・
・・・・・第３２′ブロツクの順に並べたデータ列を実
際のカード上に記録する単位のデータ列とする。

このようにすることによって、第１図（Ｃ１の記録デー
タ列において数十ビットにわたりデータが破壊され、バ
ーストエラーが発生した場合においても、第２図の原デ
ータ列でみると、各ブロックでは、それぞれが数ビット
のエラーにすぎないので、エラー訂正符号により訂正処
理することができ、支障なく情報を再生使用することが
できる。

第３図は本発明に係る光カードのデータ記録方法を適用
した光カード用記録／再生装置の駆動部の外観を示す図
、第４図は光カード用記録／再生装置のシステム構成例
を示す図である。

第３図において、１１はベース、１２はステージ駆動用
モーター、１３は光ヘッド、１４は光カード、１５はス
テージ機構部、１６はガイドシャフトを示す。ステージ
機構部１５は、光カード１４をホールドし、ステージ駆
動用モーター１２によりガイドシャフト１６に沿って往
復駆動されるものであり、このステージ機構部１５の上
方に光ヘッド１３が設置される。光ヘッド１３は、ステ
ージ機構部１５にホールドされたカードに対して光学的
にデータを記録／再生するものであり、全体を複数トラ
ック単位（ブロック単位）でガイドシャフト１６と直角
の方向に位置を調整するヘッド駆動用モーター（図示せ
ず）を有し、さらにトラック単位で調整する制御機構を
有している。従って、ガイドシャフト１６に沿ってステ
ージ機構部１５が往復移動する間、ヘッド駆動用モータ
ーによって光カード１４の記ｓ３領域のブロック単位で
光ヘッド１３の位置決めが行われ、制御機構によって最
終的なトランキングが行われて、データの記録／再生が
行われる。その具体的なシステム構成例を示したのが第
４図である。

第４図において、位置センサ２４は、ステージ駆動用モ
ーター２６による往復駆動の際、加減速制御及び往復反
転制御のための位置検出に用いるものである。光ヘッド
は、半導体レーザー２９、記録データを読み取る信号検
知センサ３０、トラッキングのための制御用センサ２８
、フォーカス及びトラッキングするための制御機構３１
からなる。そして、光ヘツド全体がヘッド駆動用モータ
ー３２でカードのトラックのラインと直角の方向へ駆動
され、カード上におけるブロック単位の範囲内でトラッ
キングする場合には制御機構３１で調整するが、ブロッ
ク単位を越えてトラッキングする場合にはヘッド駆動用
モーター３２で粗調整し、制御機構３１で微調整する。

ホストコンピュータ２１は、光カード用記録／再生装置
全体を管理、制御するものであり、ステージ機構部２５
の駆動系及び光ヘッドの粗調整に関する指令をステージ
制御用マイクロコンピュータ２２に発行し、フォーカス
トラッキングに関する指令をフォーカストランキングサ
ーボ２７に発行する。そして、カードにデータを記録す
る場合には、その記録データをエラー訂正符号付加回路
３３に送り、カードのデータを再生する場合には、エラ
ー訂正回路３６を通して再生データを取り込む。

ステージ制御用マイクロコンピュータ２２は、ホストコ
ンピュータ２１の指令に従ってモーター制御部２３にヘ
ッドの位置制御信号、ステージ機構部２５の起動／停止
や速度制御信号を与えるものであり、モーター制御部２
３は、この指令に従って位置センサ２４によりカードの
位置を検知しながらステージ駆動用モーター２６を制御
して、光カードの走行速度を一定にし、光カードの走行
系の振動を少なくすると共に、ヘッド駆動用モーター３
２を制御して光ヘッドの位置を所望の位置に調整する。

エラー訂正符号付加回路３３は、エラー訂正符号をデー
タに付加し、さらにビット列を分散配列してバーストエ
ラーにも強い記録データを生成するものである。すなわ
ち、エラー訂正符号付加図路３３では、ホストコンピュ
ータ２１から送られてくるデータ列を所定のビット数で
分割し、そのビット列に対してエラー訂正符号を付加し
てブロック単位のデータとする。そして、これを一定の
法則で分散しカードに記録するビット列を編集する。Ｆ
Ｍ変調回路３４は、そのビット列をＦＭ変調するもので
あり、その出力により半導体レーザー２９を制御するの
が半導体レーザー制御回路３５である。

信号解析回路３７は、トラックの記録データを解析し、
エラー訂正符号付加回路３３で編集して記録されたビッ
ト列を、エラー訂正符号を付加した直後のビット列に戻
す処理を行うものである。

ここには、信号検知センサ３０で読み取り、信号増幅回
路４０で増幅しフィルター回路３９を通した後２値化回
路３８で２値化されたビット列が供給される。エラー訂
正回路３６は、エラー訂正符号を用いてビット列のエラ
ーを検出し、そのエラービットを訂正するものであり、
その訂正処理を行いエラー訂正符号を除いたビット列デ
ータが再生データとしてホストコンピュータ２１に送出
すれる。

次に第４図に示すシステム構成における記録、再生、ト
ラッキング動作の概要を説明する。

まず、カードにデータを記録する場合には、ホストコン
ピュータ２１より、データ列をエラー訂正符号付加回路
３３に送出すると共に、記録アドレス（トラックアドレ
ス）をステージ制御用マイクロコンピュータ２２及びフ
ォーカストラッキングサーボ２７に送出する。カードに
記録するデータ列がホストコンピュータ２１からエラー
訂正符号付加回路３３に送られると、ここで、データ列
を例えば１７４ビット毎に分割し、それぞれの１７４ビ
ットに対し差集合巡回符号法を用いて８２ビットのエラ
ー訂正符号を付加することによって２５６ビット単位の
ブロックとする。このようにして生成されたブロック単
位のビットデータをさらに所定の順序で並べ変えて各ブ
ロックのビットデータで構成する別のブロック列を構成
し、ＦＭ変調回路３４で変調する。そしてモーター制御
部２３によりステージ駆動用モーター２６、ヘッド駆動
用モーター３２を制御すると共に、フォーカストランキ
ングサーボ２７により光ヘッドを制御し、半導体レーザ
ー制御回路３５を通して半導体レーザー２９より記録デ
ータを出力することによって、カードにデータを記録す
る。

所望のデータが上記のようにしてカードに記録されるが
、このデータを再生する場合には、ホストコンピュータ
２１より、読み取りアドレス（トラックアドレス）をス
テージ制御用マイクロコンピュータ２２及びフォーカス
トランキングサーボ２７に送出すると共に半導体レーザ
ー制御回路３５を通して半導体レーザー２９を再生モー
ドで制御する。そして、指定されたアドレスのトラック
から光ヘッドの信号検知センサ３０を使って記録データ
を読み取る。この読み取り信号は、ます、信号増幅回路
４０で増幅され、フィルター回路３９でノイズが除去さ
れた後、２値化回路３８で１１」、「０」の信号に２値
化される。次に、この２値化されたビット列を信号解析
回路３７で木来の情報に対応するビット列に組み直し、
エラー訂正回路３６でエラーの検定、訂正を行ってエラ
ー訂正符号を除いたデータ列を再生データとしてホスト
コンピュータ２１に送出する。

上記のようにカードを往復駆動するためにカードの各ト
ラックには、両端に加減速を行う案内部が設けられ、そ
の間にＩＤ部またはエンド部、中央にユーザー領域が設
けられる。従って、モーター制御部２３は、位置センサ
２４によりカード位置を検出してステージ駆動用モータ
ー２６を制御し、ＩＤ部、中央のユーザー領域、エンド
部の各領域では所定の速度になるように案内部でステー
ジ機構部２５の加減速を行う。そして、フォーカストラ
ッキングサーボ２７では、案内部で制御機構３１を制御
してレーザー光の焦点を記録面に対して例えば±１μｍ
以内にし、レーザー光の焦点を記録位置に対し±０．１
μｍ以内になるようにする。そして、次にＩＤ部かエン
ド部かを調べ、エンド部の場合にはそのトラックの読み
取りが逆方向であることを認識してＩＤ部をサーチする
。

ＩＤ部の場合にはその内容が指定されたトラックアドレ
スか否かを調べる。指定されたアドレスでない場合には
、読み出した現在のアドレスから指定されたアドレスの
距離を計算して重複するアドレス部を移動する間に光ヘ
ッドの位置を調整する。

その距離が制御機構３１による調整範囲より長い場合に
は、ホストコンピュータ２１よりステージ制御用マイク
ロコンピュータ２２を通してヘッド駆動用モーター３２
を制御する。

第５図は本発明が適用される光カードのプリレコード情
報の記録方法の１実施例を説明するための図、第６図は
トラック内各部の記録形式の例を示す図である。

第５図において、４１は光カード、４２は記録領域を示
す。光カード４１は、長手方向に往復駆動されてデータ
の記録／再生が行われるものであり、そのために記録領
域４２は、第５図（ｂ）に示すように各トラックが読み
取り方向から案内部、ＩＤ部、ユーザー領域、エンド部
、案内部の順で構成され、読み取り方向が右方向のもの
と左方向のものとが混在した８本のトラックから構成さ
れている。ここで、案内部は、例えば長さ５ｍｍの連続
グループであり、カードが加減速される際にフォーカシ
ングやトラッキングをとるために使用される。そして、
ＩＤ部には、トラックの識別情報として複数のトラック
をグループとしたブロックアドレス及びそのブロック内
のトラックアドレスが重複してプリレコードされる。ま
た、エンド部には、トラックの終端情報として逆方向か
らそのトラックを読んだ場合に意味を持たせ情報がプリ
レコードされる。つまり、逆方向からトラックを読んだ
場合、案内部の次にいきなりエンド部がくることによっ
てトラックを逆に読んでいることを早期にシステムに知
らせるものである。このように本発明に係る光カードで
は、案内部−ＩＤ部を読み取り方向とする。なお、第５
図（ｂｌに示す例は、第１トラックから読み取り方向が
交互になっているが、必ずしも交互でなくてもよい。例
えばヘッドが複数個配置され、同時に複数トラックが読
み取れる構成の場合や右方向の読み取りヘッドと左方向
の読み取りヘッドが複数トラック離れて配置されるよう
な構成の場合には、隣接する複数個のトラックを同じ読
み取り方向にしてもよいし、また、単にブロック毎に読
み取り方向を同じにしてもよい。

さらに上記各部の領域には、光カードを往復移動させな
がらトラッキングし所望のデータを記録／再生するため
、次のような種々のプリレコード情報を有する。すなわ
ち、ＩＤ部は、第６図（ａ）に示すようにハードウェア
の動作時間を補償するためのＧａｐ　（Ｆ　ＦＭ　）−
続いて同期信号５ｙｎｃ（０ＯＮ）、ミッシングクロッ
クを含み次のデータがア犬ドレスであることを示すＡＭ　１　　（Ｆ　ＥＸ　）　
、アドレスを示す２バイトデータＢ　１ｏｃｋ＋　Ｔｒ
ａｃｋ、そしてＢ　１ｏｃｋ＋　Ｔｒａｃｋを正しく読
み込んだか否かをチェックするＣＲＣＣで構成される。

しかもこの同じ情報を複数個重複してプリレコードして
おくことによって１回の読み取り動作中に複数回のトラ
ック検索を可能にする。また、ユーザ領域は、第２図（
ｂ）に示すようにＧａｐ　（Ｆ　ＦＭ　）　、５ｙｎｃ
（ＯＯ１、）、ミッシングクロックを含み次からデータ
記録部が始まることを示すＡＭ２　（ＦＢ＋＋　）　、
５ｙｎｃ（００Ｍ）に続いてデータ記録部、記録誤差を
吸収するためのＭＧで構成される。このデータ記録部は
、例えば１０２４バイト分の連続領域であって、ビット
列によりレーザを用いてピントを形成し、ユーザーデー
タを記録するものである。エンド部は、先に述べたよう
に逆方向から読んだ場合に意味を持たせるため、第６図
（Ｃ１に示すように後方の案内部側からＧａｐＸＳｙｎ
ｃ　、そしてミッシングクロックを含みエンド部である
ことを示すＡＭ３　　（Ｆ　ＤＨ）　、Ｇａｐで構成さ
れる。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えば記録データの編集
は、ブロック数＋１ビットの間隔で分散させたがブロッ
ク数の間隔やその他の間隔で分散させるようにしてもよ
い。また、１ブロツクを構成するビット数もシステム規
模に応じて変更してもよいことは勿論のことである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、記録
すべき記録すべきビット列データを所定数のビット単位
に分割し、該ビット単位にエラー訂正符号を付加して複
数のデータプロ・ツクを構成するので、ブロック単位で
の情報復元を行うことができる。また、各データプロ・
ツクのデータを集めたブロックによりデータを記録する
ので、ビ・ノド列を再生し、元の状態に戻した時、バー
スエラーが各ブロックに配分されるので、情報復元率を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光カードのデータ記録方法の１実
施例を説明するための図、第２図はデータブロック化の
例を示す図、第３図は本発明に係る光カードのデータ記
録方法を通用した光カード用記録／再生装置の駆動部の
外観を示す図、第４図は光カード用記録／再生装置のシ
ステム構成例を示す図、第５図は本発明が通用される光
カードのプリレコード情報の記録方法の１実施例を説明
するための図、第６図はトラ・ツク内各部の記録形式の
例を示す図、第７図は光学記録媒体のデータ記録／読取
装置の従来例を示す図、第８図はＦＭ変調方式を説明す
るための図である。１１・・・ベース、１２・・・ステージ駆動用モーター
、１３・・・光ヘッド、１４・・・光カード、１５・・
・ステージ機構部、１６・・・ガイドシャフト、４１・
・・光カード、４２・・・記録領域。出　願　人　大日本印刷株式会社代理人　弁理士　阿　部　龍　吉（外２名）佑　口　闘第５図（σ）第６図ＣＩ：Ｌ’）％ＩＤ　１−＋−ＩＤ２−−−−−−−−−ＩＤ７１→
（Ｃ）１−＋Ｔ側−四；〒１−）禾゛を凶第８図仲１“’ＣＡ　Ｍ”

Claims

【特許請求の範囲】

（１）記録領域に複数のトラックを並列に配置して該ト
ラックのそれぞれにアドレス情報やその他カードの制御
情報をプリレコードし、トラックと平行な方向に往復駆
動してユーザー領域でユーザーデータの記録／再生を行
う光カードのデータ記録方法であって、記録すべきビッ
ト列データを所定数のビット単位に分割し、該ビット単
位にエラー訂正符号を付加して複数のデータブロックを
構成し、各データブロックのデータを分散して各データ
ブロックから寄せ集めたデータのブロックにより記録す
ることを特徴とする光カードのデータ記録方法。
（２）差集合巡回符号法を用いてエラー訂正符号を付加
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光カ
ードのデータ記録方法。
（３）各データブロックから順番に１ビットずつ取り出
して並べたブロックによりデータを記録することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光カードのデータ記
録方法。