JP2655641B2

JP2655641B2 - 光カード用プリレコード情報の記録方法

Info

Publication number: JP2655641B2
Application number: JP62030582A
Authority: JP
Inventors: 憲一斉藤; 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: 1997-09-24
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: JPS63197068A

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、各トラックにアドレス情報、ユーザー用記録
領域開始情報やトラック終端情報等を記録する光カード
用プリレコード情報の記録方法に関する。

〔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はビームスプリッ
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、60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
クレジットカードその他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
遥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、再生時の面で問題があり、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
する提案が種々見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ッジを見つけ出し、且つその
後、動作の微モードにおいてエッ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ピ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、光学系が長く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、必要な光学系の距離の確保や走
査する駆動機構の取り付けのため、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。

出願人は、光カードを光学的に走査せず、カードホル
ダを往復駆動してデータの記録／再生を行う光学記録媒
体のデータ記録／再生システムを別途提案している。こ
のシステムでは、カードホルダを往復駆動させながら光
ヘッドの位置を調整してトラッキングを行うものであ
り、光学的な走査系をなくしている。そのため、従来の
光カードのデータ記録／再生システムに適用されている
カードのデータ記録フォーマットでは、往復駆動するた
めの駆動方向の切り換えや加速／減速の制御、データ記
録領域の認識等に関する情報がなく、カードの往復駆動
制御やトラッキング等に種々の問題が生じる。

本発明は、上記の問題点を解決するものであって、光
カードをトラックと平行に往復駆動して記録領域への記
録／再生を行うのに好適な光カード用プリレコード情報
の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用プリレコード情報の記
録方法は、記録領域に複数のトラックを並列に配置し、
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、記録／再生システムにより
上記トラックと平行な方向に往復駆動してユーザ領域で
ユーザーデータの記録／再生を行う光カードにおいて、
光カードの１側辺から他側辺に向けて、案内部と、当該
トラックの識別情報と、当該トラックの終端情報と、案
内部との順にプリレコードすると共に、上記識別情報及
び終端情報の間にユーザー領域を設けた往路駆動用トラ
ックと、さらに、光カードの他側辺から１側辺に向け
て、案内部と、当該トラックの識別情報と、当該トラッ
クの終端情報と、案内部との順にプリレコードすると共
に、該識別情報及び終端情報の間にユーザー領域を設け
た復路駆動用トラックとを平行配置し、上記記録／再生
システムに、上記案内部の次に識別情報が来るのを認識
させ、往路駆動方向のときに上記案内部の次に来る識別
情報をサーチさせ、復路駆動方向のときに上記案内部の
次に来る識別情報をサーチさせ、上記光カードの１往復
で２つのトラックのユーザー領域に記録／再生を行うこ
とを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明の光カード用プリレコード情報の記録方法で
は、各トラックの両側に案内部を設け、一方の案内部の
次には当該トラックの識別情報とユーザ領域情報を、他
方の案内部の次には当該トラックの終端情報をそれぞれ
プリレコードするので、プリレコードの方向によってデ
ータ記録方向を往復のいずれにも設定できる。従って、
カードの１往復で２つのトラックの記録／再生を行うこ
とができる。しかも、その方向は、識別情報と終端情報
の配置によって容易に認識できる。

〔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用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２図はトラ
ック内各部の記録形式の例を示す図、第３図はデーター
の記録方式の例を示す図、第４図はデータブロック化の
例を示す図である。

第１図において、１は光カード、２は記録領域を示
す。光カード１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
２は、第１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ｎ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
クアドレスか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１図（ｂ）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２図（ａ）に示すようにハードウエア
の動作時間を補償するためのGap（FF_H）、続いて同期信
号Sync（00_H）、ミッシングクロックを含み次のデータ
がアドレスであることを示すAMl（FE^＊ _Ｈ）、アドレス
を示す２バイトデータBlock,Track、そしてBlock,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（FF_H）、Sync（00_H）、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^＊ _Ｈ）、Sync（00_H）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ットを形成し、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２図（ｃ）に示すように後方の案内部側からGa
p、Sync、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（FD_H ^＊）、Gapで構成される。

具体的なデータ記録様式の例を示したのが第３図及び
第４図である。この記録様式では、まず、第４図に示す
ように記録の単位となる原データを32ブロックで構成
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ビットのエラー訂正符号により
構成する。この第１ブロックから第32ブロックを第３図
（ａ）に示すように並べ、それぞれ第１ブロックのビッ
トを「１−１」，「１−２」，………，「１−256」、
第２ブロックのビットを「２−１」，「２−２」，……
…，「２−256」、第ｉブロックのビットを「ｉ−
１」，「ｉ−２」，………，「ｉ−256」とすると、第３図（ｂ）に示すように第１ブロックの第１ビット「１−１」から第２ブロッ
クの第２ビット「２−２」，………第ｉブロックの第ｉ
ビット「ｉ−ｉ」、………第32ブロックの第32ビット
「32−32」，第１ブロックの第33ビット「１−33」，…
……第32ブロックの第256ビット「32−256」のビット列
を第１′ブロックとする。

同様に、第２ブロックの第１ビット「２−１」から始
めたものを第２′ブロック、第ｉブロックの第１ビット
「ｉ−ｉ」から始めたものを第ｉ′ブロック、第32ブロ
ックの第１ビット「32−１」から始めたものを第32′ブ
ロックとする。そして、これを第３図（ｃ）に示すよう
な第１′ブロック，第２′ブロック、……第ｉ′ブロッ
ク、……第32′ブロッ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３図（ｃ）の記録デ
ータ列において数ブロックにわたりデータが破壊される
数十ビットのバーストエラーが生じた場合においても、
第４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５図は本発明に係る光カード用プリレコード情報の
記録方法に適用される光カード用記録／再生装置の駆動
部の外観を示す図、第６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５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の記録領
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ッキングが行われて、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６図である。

第６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、光ヘッ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ッキングサーボ
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23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32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回路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。FM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に送出される。

次に第６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、フォーカストラッキングサーボ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により、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
トラッキングサーボ27に送出すると共に半導体レーザ制
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、まず、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「１」、「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で本来
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２μｍ以内にし、レーザ
ー光の焦点を記録位置に対し0.5μｍ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。

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。

〔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、光
カードの１側辺から他側辺に向けて、案内部と、当該ト
ラックの識別情報と、当該トラックの終端情報と、案内
部との順にプリレコードすると共に、上記識別情報及び
終端情報の間にユーザー領域を設けた往路駆動用トラッ
クと、さらに、光カードの他側辺から１側辺に向けて、
案内部と、当該トラックの識別情報と、当該トラックの
終端情報と、案内部との順にプリレコードすると共に、
該識別情報及び終端情報の間にユーザー領域を設けた復
路駆動用トラックとを平行配置するよう構成したので、
案内部の次に識別情報が来るのを認識し、往路駆動方向
のときに上記案内部の次に来る識別情報をサーチさせ、
復路駆動方向のときに上記案内部の次に来る識別情報を
サーチさせ、上記光カードの１往復で２つのトラックに
記録／再生を行う事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光カード用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２図はトラッ
ク内各部の記録形式の例を示す図、第３図はデーターの
記録方式の例を示す図、第４図はデータブロック化の例
を示す図、第５図は本発明に係る光カード用プリレコー
ド情報の記録方法に適用される光カード用記録／再生装
置の駆動部の外観を示す図、第６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。１……光カード、２……記録領域、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。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録領域に複数のトラックを並列に配置
し、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、記録／再生システムに
より上記トラックと平行な方向に往復駆動してユーザ領
域でユーザーデータの記録／再生を行う光カードにおい
て、上記光カードの１側辺から他側辺に向けて、案内部と、
当該トラックの識別情報と、当該トラックの終端情報
と、案内部との順にプリレコードすると共に、上記識別
情報及び終端情報の間にユーザー領域を設けた往路駆動
用トラックと、さらに、上記光カードの他側辺から１側辺に向けて、案
内部と、当該トラックの識別情報と、当該トラックの終
端情報と、案内部との順にプリレコードすると共に、該
識別情報及び終端情報の間にユーザー領域を設けた復路
駆動用トラックとを平行配置し、上記記録／再生システムに、上記案内部の次に識別情報
が来るのを認識させ、往路駆動方向のときに上記案内部
の次に来る識別情報をサーチさせ、復路駆動方向のときに上記案内部の次に来る識別情報を
サーチさせ、上記光カードの１往復で２つのトラックのユーザー領域
に記録／再生を行うことを特徴とする光カード用プリレコード情報の記録方
法。
【請求項２】識別情報として、同期信号とアドレス信号
とをプリレコード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
用プリレコード情報の記録方法。
【請求項３】ユーザー領域には、同期信号をプリレコー
ド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
用プリレコード情報の記録方法。