JP2525760B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、情報記録媒体と該媒体に情報を処理するヘ
ッド部（以後、本明細書では単にヘッドと呼ぶ）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
行う情報記録再生装置に関するものである。

〔従来技術〕

上記のような装置には、光学式と磁気式のものが主で
あり、特に光学式装置は高密度な記録が可能であること
から、近年研究がさかんに行なわれている。

従来より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、
それに光テープ等を使用したものがある。これらの装置
は、それぞれ特徴を持っており、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言った特徴を生
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スキャンさせる
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、ビーム照射位置を前記往復運動と直交する方向に相
対的に移動させてスキャンを行う形態は機構が簡単にな
り、精度が出し易く、かつ媒体上の有効スペースが大き
い等の特徴をもっている。

カード状の媒体を往復運動させる機構としては種々考
えられるが、磁気カードでよく使われる機構として第３
図のようなものがある。

同図において、１は磁気カード、２は情報記録領域で
ある磁気ストライプ、３は磁気ヘッド、4a〜4dはそれぞ
れの対のうち少なくとも一方が駆動力をもったローラー
である。該ローラー4a〜4dの間にはさみ込まれた磁気カ
ード１は、ローラー4a〜4dの回転により、図のＡ方向へ
往復運動する。この運動により、磁気ストライプ２上の
処理領域を磁気ヘッド３位置まで移動させ、該領域上の
情報を再生、又は新たに情報を該領域上に記録を行うも
のである。

磁気カードのように、又は光カードにおいても、バー
コードの如く第３図のＢ方向に情報の巾が広い場合に
は、同図のような機構で問題はない。それは、カード１
が挿入のされ具合いによって、あるいはローラ4a〜4dで
往復運動する際に多小Ｂ方向にずれても、情報の巾がＢ
方向に十分長いので、記録、再生に支障をきたすことが
ないからである。また、通常、磁気カードや、バーコー
ドの光カードでは、カード１が一往復する間に記録、再
生を行うのでカード１の送り速度もそれ程速い必要がな
い。

しかし、近年の光記録技術の進歩により、情報単位
（以下、ピットと称す）の大きさを５μ〜10μ程度に小
さくして１枚のカード１に記録できる情報の量を例えば
10〜20Mbitというように多くすることが、考えられるよ
うになってきた。このように多量の情報が記録、再生さ
れるようになると、当然記録あるいは再生のスピードを
速くする事が要求されるようになる。このような光カー
ドに第１図のような機構が不適当であるのは言うまでも
ない。すなわちＢ方向のずれが問題となると共に、高速
でカード１をＡ方向に往復させる為、Ａ方向のスピード
のずれや、カード１の耐久性が問題となるからである。

これらの問題を解決する方法としてカード１をカード
載置台に固定し、載置台ごと往復運動させる機構が考え
られる。このような機構の一例を第４図、第５図に示
す。

第４図において11はカード載置台（以下、シャトルと
呼ぶ）、12,12′はシャトル11の片端に設けられた突起
であり、突起12,12′には同軸の穴があけられている。
この穴に滑りの良い材料でできた軸受14,14′がはめ込
まれており、該軸受14,14′には固定軸13がはめられて
いる。シャトル11の他端にはローラ15,16が回転自在に
取付けられており、ローラー15,16は更に固定軸17をは
さみ込んでいる。以上の構成により、シャトル11は固定
軸13,17に対して摺動自在に取り付けられている。なお
固定軸13と軸受14,14′との遊び、及び固定軸17とロー
ラ15,16との遊びはそれぞれシャトル11の摺動が軽く行
い得る範囲で小さく押えられている。

また、シャトル11には段差18が設けられており、カー
ド押し部材19,20との間に、カード21の厚さより僅かに
広い隙間を形成するようになっている。22,22′はバネ
性の部材でカード21を段差18のふち18′に押しつけてい
る。23はシャトル11に設けられた突起でカード21が第４
図の左下方向から差し込まれる際、所定位置で止める為
のストッパーである。24は一部をシャトル11に固着され
たベルトである。

さらに、25はカード21の中の情報記録領域、26は情報
トラックの列（以下単にトラックと称す）、27は光ヘッ
ド、28は情報を記録再生する為の光ビームである。

また、第５図において29は回転自在のプーリ、30はサ
ーボモーター31に取り付けられたプーリで、プーリ29,3
0にはベルト24が巻かれており、サーボモータ31の回転
により、シャトル11が同図において左右方向に往復運動
するようになっている。なお光ヘッド27は不図示の機構
によりシャトル11の往復方向と直交する方向に移動でき
るようになっており、これらにより、光ビーム28は記録
領域25の全領域に位置し得るようになっている。

このような機構を用いた光情報記録再生装置の例につ
いては、本出願人出願の特願昭59-281441に述べられて
いるので省略する。

ところで、前述の固定軸13と軸受14,14′との遊び、
及び固定軸17とローラ15,16との遊びを５μ程度に押え
ることは、それほど困難なことではない。また、カード
の厚さのばらつきを0.1mm程度に押えることはさほど困
難ではないので前述の段差18とカード押え19,20との隙
間も悪くとも0.1mm程度以内にし得る。この程度の数字
であれば、大きさ５〜10μ程度のピットに対しオートト
ラッキング、オートフォーカシングのサーボをかけて記
録再生を行う事は十分可能である。また、このような構
造であれば、例えば１秒間に数往復といった高速での往
復運動も十分可能である。

仮にシャトル11の移動方向とトラック26の方向が完全
に一致していれば、シャトル11が往復する際のトラック
26の光ビーム28に対するＢ方向の位置はほぼ軸13と軸受
14,14′との遊び分及び光ヘッド27と光ヘッド27を支持
する部材の遊び分だけとなるので、かなり誤差を小さく
でき、オートトラッキングサーボのゲインを小さくでき
るばかりではなく、ピットのＢ方向の大きさを例えば10
μ程度にしておき、かつトラック26のピッチもある程度
広くしておけば、カード21の容量は減るけれどもオート
トラッキングサーボなしでも十分記録再生ができる可能
性がある。

しかし、通常は軸13とシャトル11のカードをつきあて
る面18′とは平行度にずれがあるので、ある装置で記録
したカードを同一の装置で再生する場合は、シャトル11
の移動方向とトラック26の方向は一致するが、別な装置
で再生する場合は前述の平行度に差があるのでシャトル
11の移動方向とトラック26の方向は一致しない。

また、あらかじめオートトラッキングやクロックのた
めの補助トラックを形成しておく場合、第６図に示すよ
うに一般にカード21の基準辺32とトラック26とは平行で
ないので、このような光カードをシャトルにセットした
場合、当然シャトルの移動方向とカード21のトラック26
の方向とは同じにならない。

軸13とシャトル11のカードつきあて面18′との平行度
を高める事は、メカ精度によりある程度は可能であるが
カード21の基準辺32とトラック26との平行度を保証する
事はカード21の基準辺32の摩耗や変形等の問題、製造上
の問題およびコストの問題があり非常に困難である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、簡単に、載置台と記録再生用ヘッド
の往復方向とカード状あるいはシート状の記録媒体の情
報トラックの方向を一致させることができるようにした
情報記録再生装置を提供するにある。

〔発明の要旨〕

以上のような目的は、トラックを有するカード状ある
いはシート状の情報記録媒体を載置台にのせ、前記載置
台と記録再生用ヘッドとを相対的に往復運動させて記録
または再生を行う情報記録再生装置において、前記記録
媒体の前記往復運動の方向における両端部において前記
ヘッドを前記トラックと垂直方向にプリスキャンさせ、
前記記録媒体上の所定のトラックの両端の位置を検出す
ると共に検出した位置を比較することにより、前記往復
運動の方向に対する、前記載置台上に載置された前記カ
ード状あるいはシート状の記録媒体の情報トラックのス
キュー量を検出する手段と、前記カード状あるいはシー
ト状の記録媒体の姿勢を変化させる機構と、前記検出手
段の検出したスキュー量に基づいて前記スキュー量が略
ゼロになるように前記姿勢変化機構を駆動する駆動源を
有することで達成される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の内容は光学式、磁気式でも適用可能である
が、簡便のために光学的情報記録再生装置を例にとり説
明する。

第１図は本発明の光学的情報記録再生装置を示す概略
斜視図である。同図においては第４図と同一機能の部材
には同じ名称、同じ番号を付してあるので概略的な説明
は省略する。

従来の装置（第４図）においてはシャトル（載置台）
11の段差18の立上り面18′にカード状あるいはシート状
の記録媒体（以下、実施例に対応して、カード21と称
す）を突き当てたが、本発明（第１図）では、カード21
の姿勢を変化させる機構として、立上り面18′にＲ状の
突起33、微小移動具（以後、単に移動具と称す）34が設
けられていてカードの基準辺32は突起33、移動具34に突
き当てられて保持されるようになっている。なお第１図
にもカード押し19が取り付けられているが説明の都合上
第１図には描かれていない。

また突起33は固定されているが、移動具34はシャトル
11に設けられた溝35にＣ方向に摺動自在に取付けられて
いる。移動具34の後部36にはねじ穴がきられておりここ
にねじ軸37がかみあっている。またねじ軸37はモーター
38の軸と一体に回転するようになっており、該モーター
38はシャトル11の突起部12に設けられた支持部材39でシ
ャトル11に固定されている。

このような構成においてモーター38が回転するとそれ
に従って移動具34が矢印Ｃ方向に移動する。カード21の
基準辺32に対向する辺は、バネ22,22′により押されて
いるので移動具34のＣ方向への移動に伴い、カード21の
立上がり面18′に対する傾きが変化することになる。す
なわち、トラック26のシャトル11の往復方向に対する傾
きが変化することになる。

次にスキュー量検出とその補正動作について説明す
る。なお、カード21には基準トラック26′が形成されて
いるものとする。

まず、カード21を第１図の左下に移動させ、カード21
の右側の端（前側）で光学ヘッド27をトラックと垂直方
向に移動させ、基準トラック26′の位置を検出する。こ
れは光ヘッド27をトラックと垂直方向に送る機構とし
て、例えばパルスモーターを使うことにより検出可能で
ある。

次いで、カード21を第１図の右上に移動させ、カード
21の左側（後側）の端で光学ヘッド27をトラックと垂直
方向に移動させ、基準トラック26′の位置を検出する。
ここでカードの右端での値と左端での値を比較すること
により、基準トラック26′のシャトル往復方向に対する
スキュー量が検出できる。すなわち、前記右端での値と
左端での値が零になればスキューはないことになる。

上記のようなプリスキャンによって得たスキュー量に
基づいて、モーター38を回転させ、スキュー量が所定の
範囲内におさまるようにする。しかる後に記録を行えば
記録されたトラックは基準トラック26′と平行になる。

また基準トラック26′と平行に記録されたトラックを
再生する場合前述の方法で基準トラック26′とシャトル
往復方向とのスキュー量を所定の値以下にすれば良い。
基準トラック26′として、あらかじめ形成された補助ト
ラックを用いる場合は補助トラックの両端にトラックナ
ンバーを形成しておけばトラックナンバーを読むことに
よって同一のトラックであることが確認できるので、上
記と同じ方法でトラックのスキュー量が検出できる。

また本発明は前記実施例に限らず種々の変形が可能で
ある。

例えば、前記実施例ではスキュー量の補正にねじ軸37
を用いて行なったが、印加電圧によって微小距離の移動
が可能な圧電素子を用いて行ってもよい。

また、第１図ではスキュー量補正の駆動可能の突起が
一方にしか設けられてないが、第２図に示したように２
ケ所に設けることもできる。第２図のようにすると、補
正できるスキュー量が大きくなるメリットがある。

さらに、第７図第８図は本発明の別な実施例である。
第７図においては第４図と同機能の部材には同一の番号
を付してある。

第４図では、カード載置台11が、軸13に対して摺動自
在に取り付けられていたが、第７図ではカード載置台50
が、軸13に摺動自在に取り付けられた基台51と別部材に
なっており、更に、基台51には穴52があけられ、カード
載置台50の下側に設けられた円形の突起（図示せず）が
該穴52に回転自在にはめこまれている。これにより、載
置台50は、基台51に対し回転自在に支持されている。更
に、基台51には突起53が設けられ、ここに、モーター54
が固定されている。モーター54には、ウォームギヤ55が
取付けられ、ウォームギヤ55は、載置台50に固定された
ホイール56とがかみあっている。以上の構成によりモー
ター53が右あるいは左に回転すると、基台51に対し載置
台50が右又は左に回転する。第１図の場合と同様、カー
ドのトラックと、カード移動方向のスキュー量を検知
し、前記スキュー量が所定の限度で略ゼロとなるよう、
モーター54を、回転させる。

第９図は本発明の更に別な実施例である。第９図で13
は第４図に於る軸13であり、カード載置台は第４図と同
様に構成されている。第９図で、軸13の片側は突起61に
回転自在に支持されている。軸13の他端にはねじ穴62が
きられておりモーター63の軸に取りつけられたネジ軸64
がかみあっている。以上の構成によりモーター63の回転
により軸13は第９図の矢印方向に回転する。以上によ
り、第１図の場合と同様、カードのトラックと、カード
移動方向のスキュー量を栓知し、前記スキュー量が所定
の限度で略ゼロとなるようモーター63を回転させる。

〔発明の効果〕

一般に上記のような光学的情報記録装置は、軸13と軸
受14,14′との遊びを５μ程度に押える事は比較的容易
であるのに対し、カードにあらかじめ補助トラックを形
成しておく場合のカード基準辺と補助トラックとのスキ
ュー量は規格上、数100μになっているのが現状であ
る。これは、カードを安価に提供するためには、大量生
産する必要があり、余り精度を出そうとすると、製造上
問題がでてくるためである。

したがって本発明により、シャトルの往復方向とトラ
ックのスキュー量を小さくする事により、光ビームに対
するトラックのトラック直交方向のずれ量は２桁程度小
さくすることが可能となる。これにより、オートトラッ
キングサーボのゲインを10dB以上小さくする事が可能と
なり、サーボ回路上又はアクチュエータの機構上、容易
かつ安価になる。

また本出願人の提案による軸受の遊びをスプリングで
とる方法によれば軸13と軸受14,14′との間に遊びがあ
っても常に一方向に寄せることが可能となるので、ピッ
トのトラックと直交方向の大きさを10μ程度とし、トラ
ックとトラックのピッチを10μ程度とすることによっ
て、記録する時のみオートトラッキングをかけ再生のと
きはオートトラッキングをかけないこと、あるいは記録
する時にはオートトラッキングなしで記録し、再生のと
きはオートトラッキングをかけること、又は記録のとき
も再生のときもオートトラッキングをかけないで行うこ
とが十分可能になる。

さらに、本出願人出願の特願昭59-281441の実施例に
おいては、オートトラッキングのための駆動部分をピッ
クアップレンズとしたが本発明によれば、サーボゲイン
を小さくできるのでヘッド全体を駆動させることによ
り、ピックアップレンズのトラック直交方向の駆動が不
要になる事も考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本発明の情報記録再生装置を
示す概略斜視図である。 第３図は従来の磁気カード送り機構の概略斜視図であ
り、第４図、第５図はそれぞれ従来の光学的情報記録再
生装置を示す概略斜視図、概略側面図である。 第６図はカードのスキュー量を説明するための図であ
る。 第７図、第８図、第９図はそれぞれ本発明の他の実施例
を示す概略斜視図である。 11:シャトル、21:光カード、27:光ヘッド、31:サーボモ
ータ、34:微小移動具、37:ねじ軸、38:モーター。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラックを有するカード状あるいはシート
   状の情報記録媒体を載置台にのせ、前記載置台と記録再
   生用ヘッドとを相対的に往復運動させて記録または再生
   を行う情報記録再生装置において、 前記記録媒体の前記往復運動の方向における両端部にお
   いて前記ヘッドを前記トラックと垂直方向にプリスキャ
   ンさせ、前記記録媒体上の所定のトラックの両端の位置
   を検出すると共に検出した位置を比較することにより、
   前記往復運動の方向に対する、前記載置台上に載置され
   た前記カード状あるいはシート状の記録媒体の情報トラ
   ックのスキュー量を検出する手段と、前記カード状ある
   いはシート状の記録媒体の姿勢を変化させる機構と、前
   記検出手段の検出したスキュー量に基づいて前記スキュ
   ー量が略ゼロになるように前記姿勢変化機構を駆動する
   駆動源を有することを特徴とする情報記録再生装置。