JP2716765B2

JP2716765B2 - 光学式記録媒体へのデータ記録方法

Info

Publication number: JP2716765B2
Application number: JP63324776A
Authority: JP
Inventors: 明彦橋本
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-12-24
Filing date: 1988-12-24
Publication date: 1998-02-18
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JPH02172018A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、光学式記録媒体へのデータ記録方法に関
する。

〔従来の技術〕

例えば光カードへのデータ記録方法として、特開昭61
-151792号公報には、光カードにトラッキングトラック
とクロックトラックとを形成し、トラッキングトラック
によりトラッキングサーボを行うと共に、クロックトラ
ックによりクロック信号を得、このクロック信号に同期
してデータをトラッキングトラックとクロックトラック
との間に記録するようにしたものが開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来のデータ記録方法にあっ
ては、トラッキングトラックのクロックトラックとの間
に１トラック１ラインのデータを記録するようにしてい
るため、データの記録密度が低いという問題があると共
に、再生時においては同様に１トラック１ラインのデー
タしか再生できないため、データの再生効率が低いとい
う問題がある。

また、このような１トラック１ラインのトラック構成
のトラックに複数のデータブロックを記録する方法とし
て、あるデータブロックのデータを連続して記録し、そ
れに続いて次のデータブロックのデータを連続して記録
することが考えられる。しかし、このように記録する
と、特にデータブロックのデータ数が少ない場合にエラ
ー訂正率が低下し、欠陥等により一定区間データが読め
ない場合にデータを正確に再生できないという問題があ
る。

このような問題を解決するものとして、本願人は例え
ば特開昭62-279523号公報、同63-153727号公報におい
て、光カードにトラック方向に延在してクロックパター
ンを形成し、このクロックパターンによりフォーカスエ
ラー信号、トラッキングエラー信号およびクロック信号
を得、これらフォーカスエラー信号およびトラッキング
エラー信号によりフォーカスサーボおよびトラッキング
サーボを行いながらクロック信号に同期して半導体レー
ザにより各トラックにその幅方向に複数のデータを記録
するようにしたものを提案している。

この記録方法によれば、１本のクロックパターンに対
して１トラックに複数ラインに亘ってデータを記録でき
るので、記録密度を高くできると共に、再生時において
同様に１トラックの複数ラインを同時に再生できるの
で、データの再生効率を高くできるという利点がある。
しかしながら、この記録方法にあっては、クロック信号
に同期して半導体レーザからの光をトラック幅方向に走
査してデータを記録するため、記録時間が長くかかると
いう問題がある。

この発明は、上述した種々の問題点に着目してなされ
たもので、データを短時間でかつ高密度に記録できると
共に、記録したデータを良いエラー訂正率で確実に再生
できる光学式記録媒体へのデータ記録方法を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段および作用〕

上記目的を達成するため、この発明では、互いに平行
な複数のトラックを有し、前記各トラックにはその延在
方向と平行に、データが記録されるラインが複数本形成
され、かつ、前記各ラインはその延在方向に複数のフレ
ームに分割された光学式記録媒体にデータを記録するに
あたり、任意の１ラインに記録されるデータ量が当該ラインの
全データ量に足りない場合には、その足りないデータ量
を所定のデータの形で埋めて前記全データ量に等しい量
の記録データとし、データの最小単位に、前記１ラインを構成する全フレ
ーム数と自然数とを掛けて得られるデータ量を１パケッ
トとし、かつ、前記パケットの複数個分のデータ量は前
記１ラインの全データ量に等しいものとして、前記記録
データを前記パケット単位で複数個に区分し、前記各パケットに含まれる前記記録データの最小単位
が、前記１フレーム中に全パケット数おきに順次記録さ
れるように、各パケットの同一順位の最小単位のデータ
を順次取り出し、前記取り出したデータを前記１フレームに記録したの
ち、順次、他のフレームに、同様にデータを記録するこ
とを特徴とするものである。

ここで、前記パケットの全個数は予め固定するように
してもよい。

また、前記記録データを記録するための記録光は、前
記トラックの任意の１ラインに位置づけで、当該１ライ
ンが延在する方向に移動させるようにしてもよい。

〔実施例〕

第１図および第２図はこの発明を実施する光学式情報
記録および／または再生装置における光学ヘッドの光学
系の一例の構成を示すもので、第１図は一部断面で示す
正面図、第２図は平面図である。この実施例は光カード
１に対して情報の記録および再生を行うもので、発光ダ
イオード（LED）２からの光はコリメータレンズ３、ミ
ラー４、ハーフミラー５、ミラー６および対物レンズ７
を経て光カード１に投射してそのトラックをスポット照
明し、その反射光を対物レンズ７、ミラー６、ハーフミ
ラー５およびレンズ８を経て光検出器９で受光するよう
にする。また、情報の記録を行う半導体レーザ（LD）10
からの光はコリメータレンズ11、ミラー４、ハーフミラ
ー５、ミラー６および対物レンズ７を経て、LED2による
照明領域内で光カード１に微小スポットとして投射し、
その反射光を同様に対物レンズ７、ミラー６、ハーフミ
ラー５およびレンズ８を経て光検出器９で受光するよう
にする。

対物レンズ７はその光軸方向（フォーカス方向）Ｆお
よび光カード１のトラック幅方向（トラッキング方向）
Ｔに変位可能に４本のワイヤ12を介して図示しない光ヘ
ッドのベースに支持し、図示しない公知のフォーカスお
よびトラッキングアクチュエータによりフォーカス方向
Ｆおよびトラッキング方向Ｔに駆動し得るようにする。

また、LED2はコリメータレンズ３の焦点位置ｆ₀から
ずらして、この実施例では焦点位置ｆ₀よりも若干遠方
に配置する。このようにして、光カード１が対物レンズ
７の物体側焦点位置に位置する合焦状態で、LED2からの
照明光を光カード１の手前で収束させて光カード１をデ
フォーカス状態で照明するようにする。このようにする
と、光カード１上での照明光の照度分布は合焦状態では
第３図に実線で示すようになり、それよりも光カード１
が対物レンズ側に近づいた状態では第３図に破線で示す
ようになり、逆に遠ざかった状態では第３図に一転鎖線
で示すようになる。このように、照明光の光カード１上
での照度分布は、対物レンズ７と光カード１との間の距
離に応じて変化するが、第３図から明らかなように、そ
の照明領域には対物レンズ７と光カード１との間の距離
が変化しても照度が殆ど変化しないリング状の不変化部
分（第３図において符号13で示す）が生じ、この不変化
部分13の内側と外側とでは対物レンズ７の焦点状態の変
化による照度の変化が逆となる。すなわち、光カード１
が対物レンズ７の焦点位置よりも対物レンズ側に近づく
と、不変化部分13を境に内側では照度が合焦時における
よりも増大するのに対し外側では減少し、逆に光カード
１が対物レンズ７の焦点位置から遠ざかると、不変化部
分13の内側では照度が合焦時におけるよりも減少するの
に対し外側では増大する。この実施例では、光カード１
のトラックを不変化部分13の内側で有効に照明するよう
にすると共に、この不変化部分13を境とする内側と外側
とにおける上述した照度分布の変化を利用して、後述す
るようにしてフォーカスエラー信号を検出する。なお、
LD10はその発光点がコリメータレンズ11の焦点位置に位
置するように配置する。

更に、ミラー４はLD10からの光を光カード１上で、ト
ラック方向およびトラック幅方向に移動し得るように構
成する。このため、第４図に示すように、ミラー４を保
持枠15に保持し、この保持枠15の対向する辺にピン16,1
7を設けて、一方のピン16を固定部材18に回動および揺
動自在に支持する。また、他方のピン17は固定部材19に
形成した切り欠き溝20にばね21を介して係合させるよう
にすると共に、このピン17にバイモルフ22の一端を固定
する。バイモルフ22の他端は固定部材23に固定し、この
バイモルフ22によりミラー４をばね21の力に抗してピン
16の支持部を中心に揺動させるようにして、光カード１
上でのトラック方向におけるLD10からの光の位置を調整
し得るようにする。また、ミラー４はピン16,17の軸線
を中心にばね24により回動偏倚すると共に、この回動偏
倚力に抗して、一端を保持枠15に、他端を固定部材23に
固定したバイモルフ25により回動させて光カード１上で
のトラック幅方向におけるLD10からの光の位置を調整し
得るようにする。なお、ミラー４はLED2からの波長の光
は有効に透過し、LD10からの波長の光は有効に反射する
ように、例えばその表面に所要のコーティングを施して
おく。

第５図は光カード１の一例の構成を示すものである。
この光カード１は、その一表面に形成されたデータ記録
領域31と、このデータ記録領域31と光カードリーダ／ラ
イタにおける第１図および第２図に示す光学ヘッドとの
相対位置を検出するための位置検出マーク32と、光カー
ド１が光カードリーダ／ライタに正規に挿入された状態
で、ホームポジションにある光学ヘッドと対向する位置
に形成された反射部33とを具える。データ記録領域31に
は、カード長手方向に延在して複数のトラック34がカー
ド幅方向に平行に形成されていると共に、各トラック34
の両端部にはトラック番号を記録したシーク部35A,35B
が形成され、これらシーク部間において各トラック34に
データが記録されるようになっている。

各トラック34は、第６図に一例の構成を示すように、
ほぼ等間隔に分割した16本のラインをもって構成すると
共に、隣接するトラック間、第１トラックの上方および
最終トラックの下方にはそれぞれトラック方向に沿って
等間隔の黒色パターンからなるクロック生成用、フォー
カスおよびトラッキングエラー検出用のクロックパター
ン36を形成する。また各トラック34のシーク部35A,35B
にはトラック番号を表わすトラック番号パターンを形成
すると共に、このトラック番号パターンを認識するため
各トラック共通の固定の認識パターンを形成する。この
例では、シーク部35A,35B間において各トラック34を68
個のフレーム37に分割すると共に、隣接するフレーム
間、シーク部35Aと第１フレーム間、および最終フレー
ムとシーク部35B間にはそれぞれ各フレーム37を認識す
るためのフレーム番号記録部38を設ける。なお、各フレ
ーム37は各ラインにおいてトラック方向に104ビット、
したがって68フレームで7072ビット（884バイト）のデ
ータを記録し得るように構成し、フレーム番号記録部38
はトラック方向に２ビットのデータ領域をもって構成す
る。

第７図は光検出器９の一例の構成を示すものである。
光検出器９には、各トラック34における幅方向の16個の
データを同時に読み取り得るように16個のデータ読み取
り用受光領域41−１〜41-16を設ける。また、各トラッ
ク34において、その一方の側におけるクロックパターン
36の像を受光するように、クロックパターン36のピッチ
の1/2でトラック方向に８個のクロック生成用受光領域4
2−１〜42−８を設けると共に、該クロックパターン36
のトラック幅方向の両エッジ部の像を受光するように、
トラック幅方向に離間対向して３対のサーボ用受光領域
43−１〜43−６を設ける。同様に、他方の側におけるク
ロックパターン36の像を受光するように、クロックパタ
ーン36のピッチの1/2でトラック方向に８個のクロック
生成用受光領域44−１〜44−８を設けると共に、該クロ
ックパターン36のトラック幅方向の両エッジ部の像を受
光するように、トラック幅方向に離間対向して３対のサ
ーボ用受光領域45−１〜45−６を設ける。

更に、LD10による書き込み位置を制御するため、光カ
ード１でのLD10の光の反射光を受光するように、トラッ
ク幅方向に沿って位置決め用受光部46を設ける。この実
施例では、光カード１の反射部33において第４図に示し
たバイモルフ22,25を介して、LD10の光をトラック34の
第１ライン、第８ラインおよび第16ラインにそれぞれ対
応する３点に位置決めしてそれぞれの位置決め点におけ
るバイモルフ22,25の駆動信号を記憶し、その第1,第８
ラインに対応する２点の駆動信号に基づいて、LD10から
の光を第２〜第７ラインに対応する位置にそれぞれ位置
決めするためのバイモルフ22,25の駆動信号を演算によ
り求めると共に、第８、第16ラインに対応する２点の駆
動信号に基づいて、LD10からの光を第９〜第15ラインに
対応する位置にそれぞれ位置決めするためのバイモルフ
22,25の駆動信号を演算により求める。このため、位置
決め用受光部46には、第1,第８および第16ラインに対応
する部分にそれぞれ切り欠きを有する受光領域47をトラ
ック幅方向に延在して設けると共に、この受光領域47と
対向して平行に延在するように、第1,第８および第16ラ
インに対応する位置で分割して受光領域48−１〜48−４
を設ける。

なお、データ読み取り用受光領域41−１〜41-16、ク
ロック生成用受光領域42−１〜42−８および44−１〜22
−８、サーボ用受光領域43−3,43−４および45−3,45−
４、および位置決め用受光部46は、光カード１に照射さ
れるLED2の照明光の不変化部分13の内側に対応するよう
に配置し、サーボ用受光領域43−1,43−2,43−5,43−６
および45−1,45−2,45−5,45−６は不変化部分13の外側
に対応するように配置する。

このようにして、この実施例ではトラックのシーク動
作においては、サーボ用受光領域43−１〜43−６および
45−１〜45−６の出力に基づいてフォーカスエラー信号
を検出し、このフォーカスエラー信号によりフォーカス
サーボを行いながら、光カード１と光学ヘッドとをトラ
ック幅方向に相対的に移動させてシーク部35Aまたは35B
を走査し、これによりデータ読み取り用受光領域41−１
〜41-16の出力に基づいて認識パターンを検知した時点
でトラック番号を読み取って所望のトラックをシークす
る。また、シークしたトラックにおけるデータの読み取
りにおいては、サーボ用受光領域43−１〜43−６および
45−１〜45−６の出力に基づいてフォーカスエラー信号
およびトラッキングエラー信号をそれぞれ検出し、これ
らフォーカスおよびトラッキングエラー信号によりフォ
ーカスおよびトラッキングサーボを行いながら、光カー
ド１と光学ヘッドとをトラック方向に相対的に移動させ
てクロック生成用受光領域42−１〜42−８および44−１
〜44−８の出力に基づいてクロック信号を得、このクロ
ック信号に同期してデータ読み取り用受光領域41−１〜
41-16の出力を取り込んでデータを再生する。更に、シ
ークしたトラックに対するデータの書き込みにおいて
は、上述したように光カード１の反射部33において位置
決めした第１、第８および第16ラインにおけるバイモル
フ22,25の駆動信号に基づいて、LD10からの光が所望の
ラインに位置するようにバイモルフ22,25を介してミラ
ー４を位置決めし、その状態で上述した読み取り動作に
おけると同様ににして光カード１と光学ヘッドとをトラ
ック方向に相対的に移動させて、フォーカスおよびトラ
ッキングサーボを行いながらクロック信号に同期してLD
10の光を変調してデータを記録する。

このため、第８図に示すように、データ読み取り用受
光領域41−１〜41-16の出力ａ₁〜ａ₁₆は、電流−電圧変
換部（I/V）51−１でそれぞれ電圧信号に変換した後、
２値化回路52で２値化信号に変換してパラレル−シリア
ル変換部53に供給し、ここでCPU54からのクロック信号
に同期したラッチ信号により２値化信号をラッチしてシ
リアルデータとしてデータ処理部55に供給するようにす
る。

また、クロック生成用受光領域41−１〜8,44−１〜44
−８については、受光領域42−1,42−3,42−５の出力の
和ｂ₁と、受光領域42−2,42−4,42−６の出力の和ｂ
₂と、受光領域44−1,44−3,44−５の出力の和ｂ₁′と、
受光領域44−2,44−4,44−６の出力の和ｂ₂′とをそれ
ぞれ求め、これら出力ｂ₁,b₂,b₁′,b₂′をI/V51−２で
それぞれ電圧信号に変換した後、出力ｂ₁,b₂を差動増幅
器56−１に、出力ｂ₁′,b₂′を差動増幅器56−２にそれ
ぞれ供給して差を求める。これら差動増幅器56−1,56−
２の出力は、常閉のスイッチ回路57−1,57−２を介して
加算器58で加算し、この加算器58の出力をコンパレータ
59で２値化すすことによりクロック信号を得てCPU54に
供給するようにする。なお、ゴミ等により所望のクロッ
ク信号が得られないときは、それまで得られたクロック
信号に基づいてCPU54において擬似クロック信号を発生
させるようにする。

更に、サーボ用受光領域43−１〜43−６および45−１
〜45−６については、受光領域43−３、43−４の出力Ｃ
₁,C₂と、受光領域45−3,45−４の出力Ｃ₁′,C₂′と、受
光領域43−1,43−２の出力の和ｄ₁と、受光領域43−5,4
3−６の出力の和ｄ₂と、受光領域45−1,45−２の出力の
和ｄ₁′と、受光領域45−5,45−６の出力の和ｄ₂′とを
I/V51−３に供給してそれぞれ電圧信号に変換した後、
出力Ｃ₁,C₂を差動増幅器61−１に供給してトラッキング
エラー信号TE₁を得、出力Ｃ₁′,C₂′を差動増幅器61−
２に供給してトラッキング信号TE₂を得る。また、出力
Ｃ₁,C₂は加算器62−１に、出力Ｃ₁′,C₂′は加算器62−
２に、出力ｄ₁,d₂は加算器62−３に、出力ｄ₁′,d₂′は
加算器62−４にそれぞれ供給して加算し、加算器62−1,
62−３の出力を差動増幅器61−３に供給してフォーカス
エラー信号FE₁を、加算器62−2,62−４の出力を差動増
幅器61−４に供給してフォーカスエラー信号FE₂を得
る。差動増幅器61−１から得られるトラッキングエラー
信号TE₁は増幅器63−１を介して加算器62−５の一方の
入力端に供給し、差動増幅器61−２から得られるトラッ
キングエラー信号TE₂は増幅器63−２を介して加算器62
−５の他方の入力端に供給して、この加算器62−５から
最終的なトラッキングエラー信号TEを得、このトラッキ
ングエラー信号TEによりCPU54の制御のもとにトラッキ
ング駆動回路64を介してトラッキングアクチュエータを
駆動してトラッキングサーボを行うようにする。なお、
増幅器63−１には常開のスイッチ回路65−１を介して帰
還抵抗66−１を接続し、スイッチ回路65−１がオンのと
きそのゲインを1/5に低下させるようにする。同様に、
増幅器63−２にも常開のスイッチ回路65−２を介して帰
還抵抗66−２を接続し、スイッチ回路65−２がオンのと
きそのゲインを1/5に低下させるようにする。

また、差動増幅器61−３から得られるフォーカスエラ
ー信号FE₁は差動増幅器61−５の一方の入力端に供給す
ると共に、増幅器63−３を介して加算器62−６の一方の
入力端に供給し、差動増幅器61−４から得られるフォー
カスエラー信号FE₂は差動増幅器61−５の他方の入力端
に供給すると共に、増幅器63−４を介して加算器62−６
の他方の入力端に供給し、この加算器62−６から最終的
なフォーカスエラー信号FEを得て、これによりCPU54の
制御のもとにフォーカス駆動回路67を介してフォーカス
アクチュエータを駆動してフォーカスサーボを行うよう
にする。なお、増幅器63−3,63−４には、増幅器63−1,
63−２と同様に、それぞれ常開のスイッチ回路65−3,65
−４を介して帰還抵抗66−3,66−４を接続し、スイッチ
回路65−3,65−４がオンのときそのゲインを1/5に低下
させるようにする。

差動増幅器61−５の出力はコンパレータ68−１の非反
転入力端およびコンパレータ68−２の反転入力端にそれ
ぞれ供給する。これらコンパレータ68−１の反転入力端
およびコンパレータ68−２の非反転入力端には所定の電
圧Vref1を印加して、コンパレータ68−１の出力をOR回
路69−１の一方の入力端に供給し、コンパレータ68−２
の出力をOR回路69−１の他方の入力端に反転して供給す
る。このようにして|FE₁‐FE₂｜≦Vref1のとき、OR回路
69−１の出力をロールベル（Ｌ）とし、それ以外のとき
はハイレベル（Ｈ）として、これをAND回路70−1,70−
２の一方の入力端にそれぞれ供給する。

また、差動増幅器61−３から得られるフォーカスエラ
ー信号FE₁はコンパレータ68−３の非反転入力端および
コンパレータ68−４の反転入力端にそれぞれ供給し、差
動増幅器61−４から得られるフォーカスエラー信号FE₂
はコンパレータ68−５の非反転入力端およびコンパレー
タ68−６の反転入力端にそれぞれ供給する。コンパレー
タ68−3,68−５の反転入力端およびコンパレータ68−4,
68−６の非反転入力端にはそれぞれ所定の電圧Vref2を
印加して、コンパレータ68−３の出力をOR回路69−２の
一方の入力端に、コンパレータ68−４の出力を反転して
OR回路69−２の他方の入力端にそれぞれ供給し、コンパ
レータ68−５の出力をOR回路69−３の一方の入力端に、
コンパレータ68−６の出力を反転してOR回路69−３の他
方の入力端にそれぞれ供給する。このようにして|FE₁｜
≦Vref2のとき、OR回路69−２の出力をＬ、それ以外の
ときＨとしてこれをAND回路70−１の他方の入力端に供
給し、このAND回路70−１の出力により、それがＨのと
きにスイッチ回路65−１および65−３を閉とする。また
|FE₂｜≦Vref2のとき、OR回路69−３の出力をＬ、それ
以外のときＨとしてこれをAND回路70−２の他方の入力
端に供給し、このAND回路70−２の出力により、それが
Ｈのときにスイッチ回路65−２および65−４を閉とす
る。

AND回路70−1,70−２の出力はそれぞれ排他的OR回路7
1−1,71−２に供給し、これら排他的OR回路71−1,71−
２の出力をAND回路72−1,72−２の一方の入力端にそれ
ぞれ供給する。AND回路72−１の他方の入力端にはAND回
路70−１の出力を供給し、このAND回路72−１の出力に
より、それがＨのときすなわちAND回路70−１の出力が
Ｈで、かつAND回路70−２の出力がＬのときにスイッチ
回路57−１をオフにするようにする。また、AND回路72
−２の他方の入力端にはAND回路70−２の出力を供給
し、このAND回路72−２の出力により、それがＨのとき
すなわちAND回路70−１の出力がＬで、かつAND回路70−
２の出力がＨのときにスイッチ回路57−２をオフにする
ようにする。

以上のようにして、|FE₁‐FE₂｜≦Vref1のときは、
｛（ｂ₁‐ｂ₂）＋（ｂ₁′−ｂ₂′）｝に基づいてクロッ
ク信号を、（FE₁＋FE₂）に基づいてフォーカスエラー信
号FEを、（TE₁＋TE₂）に基づいてトラッキングエラー信
号TEをそれぞれ作成する。また、|FE₁‐FE₂｜＞Vref1
で、かつ|FE₁｜＞Vref2および|FE₂｜≦Vref2のときは、
（ｂ₁′−ｂ₂′）に基づいてクロック信号を、（FE₁/5
＋FE₂）に基づいてフォーカスエラー信号FEを、（TE₁/5
＋TE₂）に基づいてトラッキングエラー信号TEをそれぞ
れ作成し、逆に|FE₁‐FE₂｜＞Vref1で、かつ|FE₁｜≦Vr
ef2および|FE₂｜＞Vref2のときは、（ｂ₁‐ｂ₂）に基づ
いてクロック信号を（FE₁＋FE₂/5）に基づいてフォーカ
スエラー信号FEを、（TE₁＋TE₂/5）に基づいてトラッキ
ングエラー信号TEをそれぞれ作成する。また、|FE₁‐FE
₂｜＞Vref1で、かつ|FE₁｜＞Vref2および|FE₂｜＞Vref2
のときは、｛（ｂ₁‐ｂ₂）＋（ｂ₁′−ｂ₂′）｝に基づ
いてクロック信号を、（FE₁＋FE₂）/5に基づいてフォー
カスエラー信号FEを、（TE₁＋TE₂）/5に基づいてトラッ
キングエラー信号TEをそれぞれ作成する。なお、この場
合において所望のクロック信号が得られないときは、上
述したようにそれまで得られたクロック信号に基づいて
CPU54において擬似クロック信号を発生させるようにす
る。

このように２本のクロックライン36を用いて、上述し
たようにしてクロック信号、フォーカスエラー信号およ
びトラッキングエラー信号を得るようにすれば、一方ま
たは双方のクロックライン36にゴミ、傷等の欠陥があっ
ても、各信号を有効に得ることができ、したがってサー
ボ外れを生じることなく、データの記録、再生を常に正
確に行うことができる。

更に、位置決め用受光部46の受光領域48−１〜48−４
の各出力ｌ₁〜ｌ₄および受光領域47の出力ｌ₅は、I/V51
−４でそれぞれ電圧信号に変換した後、出力ｌ₁,l₂を差
動増幅器75−１に、出力ｌ₂,l₃を差動増幅器75−２に、
出力ｌ₃,l₄を差動増幅器75−３にそれぞれ供給して差を
求め、これら差動増幅器75−１〜75−３の出力をそれぞ
れCPU54に供給する。また、出力ｌ₁,l₂を加算器76−１
に、出力ｌ₂,l₃を加算器76−２に、出力ｌ₃,l₄を加算器
76−３にそれぞれ供給して加算し、これら加算器76−１
〜76−３の各出力をコンパレータ77−１〜77−３で２値
信号に変換してCPU54に供給する。更に、出力ｌ₁〜ｌ₄
を加算器76−４で加算してその加算出力を差動増幅器75
−４の一方の入力端に供給し、この差動増幅器75−４の
他方の入力端に出力ｌ₅を供給してそれらの差を求め、
その差出力をCPU54に供給する。

一方、ミラー４を介してLD10からの光を光カード１上
でトラック方向およびトラック幅方向に駆動するバイモ
ルフ22および25は、CPU54からの駆動信号によりデコー
ダ81およびD/A変換器82−1,82−２を介して駆動するよ
うにする。また、CPU54からデコーダ81に出力される駆
動信号は、メモリ83−１〜83−３に供給するようにし
て、CPU54の制御のもとに記憶するようにする。

この実施例では、光学ヘッドがホームポジションにあ
り、光カード１が光カードリーダ／ライタに正規に挿入
された状態で、LD10から低光量の光を反射部33に投射
し、その光をバイモルフ22,25によりトラック34の第1,
第８および第16ラインにそれぞれ対応する３点に位置決
めして、その各位置決め点におけるバイモルフ22,25の
駆動信号をメモリ83−１〜83−３に記憶する。すなわ
ち、先ず、CPU54によりデコーダ81およびD/A変換器82−
２を介してバイモルフ25を駆動してLD10の光をトラック
幅方向に移動させ、コンパレータ77−１の出力がＨで、
かつ差動増幅器75−１の出力が零となった時点で、その
駆動信号を保持してこれをメモリ83−１に記憶する。そ
の後、この状態で差動増幅器75−４の出力が零となるよ
うに、CPU54によりデコーダ81およびD/A変換器82−１を
介してバイモルフ22を駆動してLD10の光をトラック方向
に移動させ、差動増幅器75−４の出力が零となった時点
で、その駆動信号を保持してこれをメモリ83−１に記憶
する。このようにして、光カード１の反射部33で反射さ
れるLD10からの光が、第９図に符号10aで示すように、
受光領域47,48−１および48−２に入射して、それらの
出力ｌ₅,l₁およびｌ₂がｌ₁＝ｌ₂で、かつｌ₁＋ｌ₂＝ｌ₅
となるように、LD10の光を光カード１上でトラック34の
第１ラインに対応する位置に位置決めして、そのときの
バイモルフ22,25の駆動信号をメモリ83−１に記憶す
る。

次に、第１ラインに対応する位置からバイモルフ25を
再び駆動してLD10の光をトラック幅方向に移動させ、コ
ンパレータ77−２の出力がＨで、かつ差動増幅器75−２
の出力が零となった時点で、その駆動信号を保持してこ
れをメモリ83−２に記憶する。その後、この状態で差動
増幅器75−４の出力が零となるようにバイモルフ22を駆
動してLD10の光をトラック方向に移動させ、差動増幅器
75−４の出力が零となった時点での駆動信号を保持して
これをメモリ83−２に記憶する。このようにして、受光
領域47の出力ｌ₅、受光領域48−２および48−３の出力
ｌ₂およびｌ₃が、ｌ₂＝ｌ₃で、かつｌ₂＋ｌ₃＝ｌ₅とな
るように、LD10の光を光カード１上でトラック34の第８
ラインに対応する位置に位置決めして、そのときのバイ
モルフ22,25の駆動信号をメモリ83−２に記憶する。

次に第８ラインに対応する位置からバイモルフ25を再
び駆動してLD10の光をトラック幅方向に移動させ、コン
パレータ77−３の出力がＨで、かつ差動増幅器75−３の
出力が零となった時点で、その駆動信号を保持してこれ
をメモリ83−３に記憶する。その後、この状態で差動増
幅器75−４の出力が零となるようにバイモルフ22を駆動
してLD10の光をトラック方向に移動させ、差動増幅器75
−４の出力が零となった時点での駆動信号を保持してこ
れをメモリ83−３に記憶する。このようにして、受光領
域47の出力ｌ₅、受光領域48−３および48−４の出力ｌ₃
およびｌ₄が、ｌ₃＝ｌ₄で、かつｌ₃＋ｌ₄＝ｌ₅となるよ
うに、LD10の光を光カード１上でトラック34の第16ライ
ンに対応する位置に位置決めして、そのときのバイモル
フ22,25の駆動信号をメモリ83−３に記憶する。

以上のようにして、LD10の光をトラック34の第1,第８
および第16ラインに対応する位置に位置決めするための
バイモルフ22,25の駆動信号をメモリ83−１〜83−３に
記憶した後は、メモリ83−１および83−２に記憶した駆
動信号に基づいて第２〜第７ラインにそれぞれ対応する
位置におけるバイモルフ22,25の駆動信号をCPU54におい
て演算により求め、メモリ83−２および83−３に記憶し
た駆動信号に基づいて第９〜第15ラインにそれぞれ対応
する位置におけるバイモルフ22,25の駆動信号をCPU54に
おいて演算により求めて、これら各位置における駆動信
号をCPU54内のメモリに格納する。

このようにして、各ラインに対するバイモルフ22,25
の駆動信号を決定した後は、所望のトラックにおいて記
録すべき所望のラインに対応する駆動信号を読み出して
バイモルフ22,25を駆動してデータを記録する。なお、
上記の各ラインに対するバイモルフ22,25の駆動信号の
設定動作は、光カード１を光カードリーダ／ライタに装
着する毎に１回行えばよいが、同一の光カード１が光カ
ードリーダ／ライタに長時間装着される場合には、記録
動作を開始する毎にその開始に先立って行ったり、ある
いは適当な時間間隔で行うようにしてもよい。

上記のようにして、LD10からの光を光カード１の１ト
ラックの幅内で、第1,第８および第16ラインにそれぞれ
対応する位置に位置決めし、そのときのバイモルフ22,2
5の駆動信号に基づいて演算により他のラインにおける
位置決めを行うようにすれば、LD10の光の光カード１で
の反射光に基づいて各ラインの位置決めを行う場合に比
べ、光検出器９やその信号処理回路の構成を簡単にでき
ると共に、LD10の光を所望のラインに簡単かつ迅速に位
置決めでき、データを短時間で記録することができる。

次に、データの記録について説明する。

この実施例では、記録すべきデータブロックを各トラ
ック34において各ラインにトラック方向に記録する。例
えば、誤り訂正方式として、１パケットが190ビットの
情報コードと82ビットの誤り訂正コードとから成る272
ビット（34バイト）のデータを有する文字多重放送にお
いて知られている多数決差集合巡回符号である（272,19
0）符号を用いる場合において、１ラインに１つのデー
タブロックを記録する場合には、データブロックを26パ
ケット（7072ビット）をもって構成し、各パケットのデ
ータを当該ラインの68フレームの各々にインターリーブ
して記録す。すなわち、第10図Ａに示すように各パケッ
ト1P〜26Pの順次のビットNo.のデータ1P−1,1P−2,…
…,1P-272;2P−1,2P−2,……,2P-272;26P−1,26P−2,…
…,26P-272が26ビットおきに順次記録されるように、順
次のパケット1P-26Pの同一のビットNo.のデータをビッ
トNo.順に記録する。このようにすると、各フレーム37
には各パケット1P〜26Pの順次の４ビットのデータが26
ビットおきに記録されることになるので、再生時におい
て欠陥等によりフレームエラーが生じても、十分に誤り
訂正することができる。

また、１ラインに２つのデータブロックを記録する場
合には、各データブロックを13パケット（3536ビット）
をもって構成し、各データブロックの13パケットのデー
タを68フレームの各々にインターリーブして記録する。
すなわち、第10図Ｂに示すように、第１データブロック
の各パケット１−1P〜１−13Pの順次のビットNo.のデー
タ１−1P−1,1−1P−2,……,1−1P-272;1−2P−1,1−2P
−2,……,1−2P-272;……;1−13P−1,1−13P−2,……,1
−13P-272と、第２データブロックの各パケット２−1P
〜２−13Pの順次のビットNo.のデータ２−1P−1,2−1P
−2,……,2−1P-272;2−2P−1,2−2P−2,……,2−2P-27
2;……;2−13P−1,2−13P−2,……,2−13P-272とが26ビ
ットおきに順次記録されるように、順次のパケット１−
1P〜１−13Pおよび２−1P〜２−13Pの同一ビットNo.の
データをビットNo.順に記録する。また、１ラインに４
つのデータブロックを記録する場合には、各データブロ
ックを６パケット（1632ビット）をもって構成し、各デ
ータブロックの６パケットのデータを68フレームの各々
にインターリーブして記録する。すなわち、第10Cに示
すように、第１データブロックの各パケット１−1P〜１
−6Pの順次のビットNo.のデータ１−1P−1,1−1P−2,…
…,1−1P-272;1−2P−1,1−2P−2,……,1−2P-272;…
…,1−6P−1,1−6P−2,……,1−6P-272と、第２データ
ブロックの各パケット２−1P−〜２−6Pの順次のビット
No.のデータ２−1P−1,2−1P−2,……,2−1P-272;2−2P
−1,2−2P−2,……,2−2P-272;……;2−6P−1,2−6P−
2,……,2−6P-272と、第３データブロックの各パケット
３−1P〜３−6Pの順次のビットNo.のデータ３−1P−1,3
−1P−2,……,3−1P-272;3−2P−1,3−2P−2,……,3−2
P-272;……;3−6P−1,3−6P−2,……,3−6P-272と、第
４データブロックの各パケット４−1P〜４−6Pの順次の
ビットNo.のデータ４−1P−1,4−1P−2,……,4−1P-27
2;4−2P−1,4−2P−2,……,4−2P-272;……;4−6P−1,4
−6P−2,……,4−6P-272とが、26ビットおきに順次記録
されるように、順次のパケット１−1P〜１−6P,2−1P〜
２−6P,3−1P〜３−6Pおよび４−1P〜４−6Pの同一ビッ
トNo.のデータをビットNo順に記録する。なお、この場
合、各フレーム34において第４データブロックの記録領
域と、次の第１データブロックの記録領域との間に２ビ
ット分の記録領域が余り、したがって１フレームで８ビ
ット分の記録領域が余ることになるが、この領域は所定
のデータ、例えば「０」または「１」とする。また、１
ラインに３つのデータブロックを記録する場合には、各
データブロックを８パケットをもって構成して上記と同
様にして記録する。なお、データブロックの構成パケッ
ト数、エラー訂正回数等は、光カード毎に固定とするこ
ともできるが、データの一部として記録するようにし、
再生時に読み取ったデータに基づいて各データブロック
毎に整列してエラー訂正するようにしてもよい。

このようにして、１ラインに複数のデータブロックを
記録する場合にも、各データブロックのデータを全フレ
ームにインターリーブして記録するようにすれば、各デ
ータブロックのデータ数が少ない場合でも、データブロ
ックのデータ数に影響されることなく、良いエラー訂正
率を得ることができ、したがって記録したデータを常に
正確に再生することができる。つまり、インターリーブ
距離がデータブロック数データ数と関係なく一定になる
ので、良いエラー訂正率が得られる。これに対し、１ラ
インに複数のデータブロックを記録する場合において、
あるデータブロックのデータを連続して記録し、それに
続いて次のデータブロックのデータを連続して記録する
ようにすると、特にデータブロックのデータ数が少ない
場合にエラー訂正率が低下し、欠陥等により一定区間デ
ータが読めない場合にデータを正確に再生できなくな
る。

以下データの記録動作について説明する。

先ず、記録したいトラックをシークして、そのトラッ
クのデータを読み取り、この読み取り動作においてトラ
ック外れが発生したが、クロック信号が生成できなくて
擬似クロック信号が発生したかをチェックすると共に、
今までどの部分までデータが記録されているかをチェッ
クする。また、この際データが記録されている場合には
エラー訂正がかかるか、データが記録されていない場合
には全て「０」または「１」であるかをチェックし、誤
りが多い場合には、例えば光カード１を排出してこれを
拭くように指示する。また、トラック外れを起こした場
合には、光カード１と光学ヘッドとのトラック方向の相
対的移動方向を反転して、すなわち最初にシーク部35A
からシーク部35Bの方向（正方向）に読み取っている際
にトラック外れを起こした場合には、残りの領域をシー
ク部35Bからシーク部35Aの方向（逆方向）に読み取って
データを合成し、それでエラー訂正がかかるかどうかを
チェックする。

以上のチェック動作を終了したら、次にLD10の光が所
望のラインに位置するようにバイモルフ22,25を駆動し
て位置決めし、その状態で相対的移動方向を反転してク
ロック信号に同期してLD10から記録すべきデータに応じ
て変調して高光量の書き込み光を発生させてデータを記
録する。ここで、光カード１と光学ヘッドとのトラック
方向の相対的移動方向が逆方向のときは、記録したデー
タをそのラインに対応するデータ読み取り用受光領域で
読み取ってチェックすることもできる。また、引き続い
てデータを記録する場合には、光カード１と光学ヘッド
との相対的移動方向を反転して記録すると共に、この場
合において記録ラインが次のラインのときは、記録に先
立ってLD10の光が当該ラインに位置するようにバイモル
フ22,25を駆動して位置決めする。このように、正，逆
方向の記録動作を繰り返すことにより、連続したデータ
を記録することができる。また、チェック動作でトラッ
ク外れが発生した場合において、合成した正，逆方向の
読み取りデータを正確にエラー訂正できた場合には、正
方向および逆方向からトラック外れが生じる直前のフレ
ームまでデータを記録する。

なお、この発明は上述した実施例にのみ限定されるも
のではなく、幾多の変形または変更が可能である。例え
ば上述した実施例では、LD10からの光をトラックの第1,
第８および第16ラインに対応する３点でそれぞれ位置決
めし、その各点における駆動信号に基づいて他のライン
への位置決めを行うようにしたが、任意の２ライン（例
えば第１と第16ライン）に対応する位置でそれぞれ位置
決めし、これら位置決め点での駆動信号に基づいて他の
ラインへの位置決めを行うようにすることもできるし、
予め位置決めする点を４点以上とすることもできる。ま
た、上述した実施例では、予め定めた位置決め点におけ
るバイモルフ22,25の駆動信号に基づいて他のラインに
おけるバイモルフ22,25の駆動信号を演算により求めて
記憶するようにしたが、これら他のラインに対する駆動
信号は記憶することなく、記録すべきラインに応じてそ
の都度演算して求めるようにしてもよい。更に、上述し
た実施例では|FE₁‐FE₂｜＞Vref1の状態で、|FE₁｜＞Vr
ef2および／または|FE₂｜＞Vref2のときは、FE₁および
／またはFE₂,TE₁および／またはTE₂のゲインを1/5に低
下させて両者を加算するようにしたが、そのゲインの低
下率は任意に設定することができる。また、|FE₁‐FE₂
｜＞Vref1で、|FE₁｜＞Vref2または|FE₂｜＞Vref2のと
きは、Vref2を超える側のFE₁,TE₁またはFE₂,TE₂をカッ
トしてFE＝FE₂,TE＝TE₂またはFE＝FE₁,TE＝TE₁とし、|F
E₁‐FE₂｜＞Vref1で、|FE₁｜＞Vref2および|FE₂｜＞Vre
f2のときは、その直前のFEおよびTEを保持するようにし
てフォーカスおよびトラッキングサーボを行うようにす
ることもできる。また、上述した実施例ではミラー４を
駆動してLD10からの光を光カード１上で移動させるよう
にしたが、LD10をバイモルフ等により駆動してその光を
光カード１上で移動させるようにしてもよい。更に、上
述した実施例では光カード１のデータ記録領域31から離
れた位置に反射部33を設け、ここでLD10の光の位置設定
を行うようにしたが、各トラック34とシーク部35Aおよ
び35Bとのそれぞれの間に反射部を設け、ここでLD10の
光の位置設定を行うようにすることもできる。また、上
述した実施例では１トラックに対し２本のクロックパタ
ーンを用いるようにしたが、１本のクロックパターンを
用いてクロック信号、フォーカスおよびトラッキングエ
ラー信号を得るようにすることもできる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、任意の１ラインに
記録されるデータ量が当該ラインの全データ量に足りな
い場合には、その足りないデータ量を所定のデータの形
で埋めて前記全データ量に等しい量の記録データとし、
その記録データをパケット単位に区分して、１ライン中
の全パケット数おきにインターリーブして記録するよう
にしたので、データ量が変動する場合でも、インターリ
ーブ距離がデータブロック数、データ数と関係なく一定
になり、良いエラー訂正率でデータを確実に再生するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明を実施する光学式情報記
録および／または再生装置における光学ヘッドの光学系
の一例の構成を示す図、第３図は第１図において光カード上での照明光の照度分
布の変化を示す図、第４図は第２図の部分詳細図、第５図は第１図に示す光カードの一例の構成を示す図、第６図はそのトラックフォーマットの一例を示す図、第７図は第１図に示す光検出器の一例の構成を示す図、第８図はその信号処理回路の一例の構成を示す図、第９図は位置決め動作を説明するための図、第10図A,BおよびＣはデータの記録態様を示す図であ
る。１……光カード、２……LED ３……コリメータレンズ、４……ミラー５……ハーフミラー、６……ミラー７……対物レンズ、８……レンズ９……光検出器、10……LD 11……コリメータレンズ、12……ワイヤ 22,25……バイモルフ 31……データ記録領域 33……反射部 34……トラック 35A、35B……シーク部 36……クロックパターン 37……フレーム 38……フレーム番号記録部 41−１〜41-16……データ読み取り用受光領域 42−１〜42−8,44−１〜44−８……クロック生成用受光
領域 43−１〜43−6,45−１〜45−６……サーボ用受光領域 46……位置決め用受光部 54……CPU 83−１〜83−３……メモリ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに平行な複数のトラックを有し、前記
各トラックにはその延在方向と平行に、データが記録さ
れるラインが複数本形成され、かつ、前記各ラインはそ
の延在方向に複数のフレームに分割された光学式記録媒
体にデータを記録するにあたり、任意の１ラインに記録されるデータ量が当該ラインの全
データ量に足りない場合には、その足りないデータ量を
所定のデータの形で埋めて前記全データ量に等しい量の
記録データとし、データの最小単位に、前記１ラインを構成する全フレー
ム数と自然数とを掛けて得られるデータ量を１パケット
とし、かつ、前記パケットの複数個分のデータ量は前記
１ラインの全データ量に等しいものとして、前記記録デ
ータを前記パケット単位で複数個に区分し、前記各パケットに含まれる前記記録データの最小単位
が、前記１フレーム中に全パケット数おきに順次記録さ
れるように、各パケットの同一順位の最小単位のデータ
を順次取り出し、前記取り出したデータを前記１フレームに記録したの
ち、順次、他のフレームに、同様にデータを記録するこ
とを特徴とする光学式記録媒体へのデータ記録方法。
【請求項２】前記パケットの全個数は予め固定されてい
ることを特徴とする請求項１記載の光学式記録媒体への
データ記録方法。
【請求項３】前記記録データを記録するための記録光
を、前記トラックの任意の１ラインに位置づけ、前記記録光を前記任意の１ラインが延在する方向に移動
させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
光学式記録媒体へのデータ記録方法。