JP2894633B2 - 光記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光学ヘッドに対する光記録媒体の相対的な位
置を光記録媒体から読出したデータに基づいて補正する
手段を設けた光記録再生装置に関する。

［従来技術］ 光カードを記録媒体として用いるデータの記録再生装
置においては、互いに平行な複数のトラックを有する光
カードと、この光カードに対してデータを光学的に記録
再生する光学ヘッドとを、トラック方向及びこれと直交
する方向にそれぞれ相対的に往復運動させてデータの記
録再生を行うようにしている。第６図はこのような光カ
ード記録再生装置に用いられる光カードの構成の一例で
ある。光カード１はカード長手方向に延在するトラック
２をカード幅方向に平行に複数本有する。

光カードにおいてはアプリケーションによって一度に
記録するデータ量が様々である。したがって、限られた
記録領域を有効に使用するためには、アプリケーション
に適したセクタサイズを持ったトラックフォーマットを
用意する必要がある。

一方、光カード記録再生装置においてはアクセス時間
を短縮するために、光カードと光学ヘッドの相対的往復
運動の両方向においてデータを記録再生することが望ま
しい。

特願平１−30809号（特開平２−210617号）では、上
記のような要求を満たす光カード記録再生装置が提案さ
れている。ここではトラックの延在する方向における、
光学ヘッドに対する光カードの相対的な位置を、光カー
ドを搬送する手段からの出力により検出し、検出した結
果に基づき記録再生開始点を任意に選択することによっ
て、任意のセクタサイズのトラックフォーマットが使用
可能であり、光カードと光学ヘッドの相対往復運動の両
方向においてデータを記録再生することが可能となって
いる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述したデータ記録再生装置では、光学ヘッドに対す
る光カードの相対的な位置を光カードを搬送する手段、
すなわち光カード搬送用モータに取り付けられたエンコ
ーダからの出力クロック信号に基づき検出し、それによ
ってデータの記録再生開始点を判断している。このよう
なエンコーダは通常、200μｍピッチ程度のものが使用
される。実際はこの間隔で出力されるクロック信号をさ
らに４逓倍して光カード上の長さに換算して50μｍ毎に
発生するクロック信号を生成して使用している。したが
って、データの記録再生開始点の位置決め精度は50μｍ
程度となる。

しかしながらこのようなデータ記録再生装置において
は、光カード上の位置情報を考慮して位置決めを行って
いないことになるので、光カードの光カード搬送手段へ
の装着状態によってデータの記録再生開始点が変わって
しまうという問題があった。

また、さらに高密度のデータ記録再生を行う際には50
μｍ程度の位置決め精度では不十分であるが、高精度の
エンコーダを使用することは装置のコストアップにつな
がるという問題があった。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、高
精度のエンコーダを必要とすることなく、光カードの光
カード搬送手段への装着状態によらず、高精度で記録／
再生の位置決めを可能とする光記録再生装置を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明では、データ読み取りのタイミングを規定する
同期信号領域を含む光記録媒体と、この光記録媒体と光
学ヘッドとの相対的な運動によりデータの記録及び／又
は再生を行う光記録再生装置において、上記光記録媒体
を光学ヘッドに対して相対的に移動する搬送手段と、上
記光学ヘッドと上記搬送手段との相対的な位置を表す位
置信号を検出する位置検出手段と、上記光学ヘッドから
検出される上記光記録媒体の同期信号領域に対応する信
号に基づいて上記位置信号の発生タイミングを補正する
補正手段と、上記補正された位置信号に基づいて上記デ
ータの記録または再生位置を設定することによって、デ
ータの記録／再生位置を高精度に設定できるようにして
いる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第５図は本発明の１実施例に係り、第１
図は１実施例の光カード記録再生装置の構成を示し、第
２図は光カードのトラックのプリレコードフォーマット
の一例を示し、第３図はセクタ位置検出回路の構成を示
し、第４図は第３図の動作説明用タイミングチャートを
示し、第５図は特定のトラックのセクタにアクセスする
場合のフローチャートを示す。

第１図に示すように１実施例の光カード記録再生装置
20は、光記録媒体として光カード１をトラック方向に、
光学ヘッド21をトラックと直交する方向に移動させてデ
ータの記録再生を行うもので、光カード１はプーリ22a,
22b間に掛け渡した搬送ベルト23の所定の位置に装着さ
れ、モータ駆動回路24により駆動が制御されるモータ25
の駆動によって、光カード１のトラック方向に往復搬送
するようにする。モータ25には光カード１の光学ヘッド
21に対する位置を検出するためのエンコーダ26を取り付
け、その出力をセクタ位置検出回路27に供給する。

光学ヘッド21は、レーザダイオード21aからの書き込
みまたは読み取り光をビームスプリッタ、対物レンズ等
で構成される光学系21bを介して光カード１上に投射さ
せるように構成されている。ディテクタ21cの出力は復
調回路28に供給して読み出し信号35を得るとともに、フ
ォーカス・トラックサーボ回路29に供給して、これによ
り光学ヘッド21をフォーカス及びトラック方向に入射光
が常に合焦状態で追従するように制御する。

読み出し信号35はコントローラ30に供給してデータ再
生信号やトラックアドレス情報を検出するようにする。

コントローラ30は、データの再生においては、まずセ
クタ位置検出回路27にトラックフォーマットの種類を示
すフォーマット選択信号36を出力し、１トラックがいく
つセクタで構成されているかのトラックフォーマットを
選択する。そしてレーザ駆動回路31を介してレーザダイ
オード21aから低出力の読み取り光を出力させるととも
に、モータ駆動回路24の駆動を制御し、復調回路28で復
調されたトラックアドレス情報及びセクタ位置検出回路
27からのトラックフォーマットに応じたセクタ位置検出
信号37に基づいて、所望のトラックの所望のセクタをシ
ークしてデータの再生を行う。また、データの記録にお
いては、上記と同様にまずセクタ位置検出回路27にフォ
ーマット選択信号36を出力し、トラックフォーマットを
選択し、データを記録する所望のトラックの所望のセク
タをシークした後、レーザ駆動回路31を介してレーザダ
イオード21aからの高出力の書き込み光を記録すべきデ
ータにより変調して出力させて、当該セクタにデータを
記録する。

この実施例に用いられる光カード１は、第６図に示す
ものと同一であり、この光カード１は、カード長手方向
に延在するトラック２をカード幅方向に複数本形成した
もので、各トラック２は、１セクタまたは複数のセクタ
から構成されている。第２図はトラックのプリレコード
フォーマットの一構成例を示すものである。このトラッ
クは両端のID部3a,3bとその間のデータを記録するデー
タ部４とからなる。左側ID部3aはPLL同期パターン（ビ
ット同期パターンとも記す。）5a,9a,14b,17a、左側か
らリードするときにIDの先頭を示すバイト同期パターン
6a,10a,14a、トラックアドレス等が記録されているID7
a,11a,15a、及び右側からリードするときにIDの先頭を
示すバイト同期パターン8a,12a,16aとから構成される。
右側ID部3bも左側ID部3aと同様にビット同期パターン5
b,9b,13b,17b、左側からリードするときにIDの先頭を示
すバイト同期パターン6b,10b,14b、トラックアドレス等
が記録されているID7b,11b,15b、及び右側からリードす
るときにIDの先頭を示すバイト同期パターン8b,12b,16b
とから構成される。この実施例ではトラックアドレスの
信頼性を上げるために、両端のID部3a,3bにおいてそれ
ぞれIDを３重書きしている。また、それぞれのIDには他
のIDと区別するためにID番号をトラックアドレスととも
に記録している。また、各IDの両側にはバイト同期パタ
ーン及びビット同期パターンが配置されているために、
両方向からのリードが可能となっている。

次に本発明の特徴であるセクタ位置検出回路27につい
て説明する。

セクタ位置検出回路27はコントローラ30からのフォー
マット選択信号36により選択されるトラックフォーマッ
トに応じてセクタの区切りに対応した光カード上の位置
に光学ヘッドがさしかかったときにセクタ位置検出信号
を出力するものである。

第３図はセクタ位置検出回路の構成図である。第４図
はセクタ位置検出回路27の動作を説明するためのタイム
チャートである。

このセクタ位置検出回路27の特徴は、第４図に示すカ
ード上の基準位置（第４図（ａ）参照）とは無関係であ
るエンコーダからの出力クロックを４逓倍した源位置ク
ロック51（第４図（ｂ）参照）を、常にカード上基準位
置毎に発生するように補正した位置クロックを生成し、
この補正した位置クロックに基づいてセクタ位置検出信
号37を生成して記録または再生開始の基準にするところ
にある。

第３図中40は補正開始位置を示すデータを格納する補
正開始位置レジスタで、コントローラ30から補正開始位
置データが入力される。

この補正開始位置レジスタ40のデータは第１のコンパ
レータ42に基準データとして入力され、このコンパレー
タ42にはPLLクロック信号38をカウントするビットカウ
ンタ43の計数値も入力される。このビットカウンタ43は
復調回路28からのバイト同期パターン検出信号39（第４
図（ｃ）参照）によりリセットされる。

上記コンパレータ42は補正開始位置レジスタ40の出力
とビットカウンタ43の出力とを比較し、一致した場合に
一致信号を補正量レジスタ44に出力する。この補正量レ
ジスタ44には、源位置クロック51が発生する毎にリセッ
トされ、基準クロック（例えば源位置クロック51の周波
数の256倍程度の周波数のクロック）をカウントする補
正量カウンタ45の出力が入力され、上記一致信号が出力
された時に、補正量カウンタ45の出力値を格納する。

補正量カウンタ45及び補正量レジスタ44の各出力は、
第２のコンパレータ46に入力され、両出力値が一致した
時に一致信号を位置クロック補正制御回路47に出力す
る。

上記位置クロック補正制御回路47は、コンパレータ46
からの一致信号を受けて、源位置クロック51の補正を実
行し、位置カウンタ48に対してロード信号と位置クロッ
ク信号を出力する。この位置クロック補正制御回路47
は、源位置クロック51と、コンパレータ42の出力信号も
入力される。この位置クロック制御回路47は、コントロ
ーラ30によって制御される。

上記位置カウンタ48の出力は、第３のコンパレータ49
に入力され、このコンパレータ49には、フォーマット選
択器50からのフォーマット選択信号36に応じて光カード
１上のセクタの区切りの位置に相当する所定値も入力さ
れ、両出力値が一致した時にセクタ位置検出信号37をコ
ントローラ30に出力する。

次にこのセクタ位置検出回路27の動作を第４図を参照
して以下に説明する。

この説明は、例えば順方向アクセスであり、ID部3aの
左端を位置カウンタ48の値として100Hとなるように制御
する。まず光学ヘッド21がID部3aにさしかかると復調回
路28から光カード１上のビットに対応したPLLクロック
信号38が出力される。ビットカウンタ43はこのPLLクロ
ック信号38をカウントする。また復調回路28からバイト
同期パターン検出信号（第４図（ｃ）の39−１）が出力
されるとビットカウンタ43は第４図（ｄ）に示すように
リセットされ、再びPLLクロック信号38をカウントし続
ける。すなわちこのビットカウンタ43の値は光カード１
上の（ビット同期パターン5a、バイト同期パターン6aな
どの配列を周期とした）ビットの位置に対応しているこ
とになる。この時、コントローラ30は復調回路28により
ID7aを読み取り、ID番号に対応した補正開始位置データ
（第４図のＮ）を補正開始位置レジスタ40に出力する。
この値Ｎは、あらかじめID番号に対応し用意されている
もので、この例においては第４図（ａ）に示すように左
から７個目のカード上基準位置に対応した値である。
尚、補正開始位置データは、ID部の読取り判断に時間を
要するので、実際にはこのID判断後で、かつ次のID部に
達する前の基準位置に対応するデータが用意される。

続いてビットカウンタ43の出力値がＮに達すると第４
図（ｅ）に示すようにコンパレータ42から一致信号が出
力されることになるう。一方、補正量カウンタ45は第４
図（ｆ）に示すように源位置クロック51が発生する毎に
リセットされ、カウント動作が常に行われている。コン
パレータ42からの一致信号が発生すると補正量レジスタ
44にその時点の補正量カウンタ45の出力値が格納される
（第４図（ｇ）中のＭ）。それと同時に位置クロック補
正制御回路47は位置カウンタ48に対してロード信号及び
ロード値（プリセット値）（この例では106Hで光カード
１の先頭までさかのぼると100Hとなる。）を与え、位置
カウンタ48にロード値をロードさせる。この時点まで、
源位置クロック51をそのまま位置カウンタ48へ位置クロ
ック（第４図（ｉ）参照）として与えていた位置クロッ
ク補正制御回路47は、この時点から光学ヘッド21が反対
側のID部3bを通過するまでの期間補正した位置クロック
を位置カウンタ48へ与えるように動作することになる。

位置クロック補正制御回路47における位置クロックの
生成は次のように行われる。すなわち、補正量カウンタ
45の出力値と補正量レジスタ44の内容（つまりＭ）をコ
ンパレータ46で比較し、一致したときに補正位置クロッ
ク（第４図（ｈ）参照）を出力する。このようにするこ
とによって、位置カウンタ48は第４時中のカード上基準
位置毎にカウントを行うことになり、また、常にID部3a
の左端を100Hとした値を得ることができる（第４図
（ｊ）に示すように106Hがコントローラ30からプリセッ
トされ、この値から基準位置と同期した補正位置クロッ
クをカウントする）ことになるので、光カード１の搬送
ベルト23への装着状態によらず、記録再生開始点を一定
にすることができる。また、この場合の位置決め精度は
PLLクロック信号38を基準としているために光カード１
上に形成されている１ビットのオーダーとなる。

この位置カウンタ48の出力とフォーマット選択器50の
出力値がコンパレータ49により比較され、一致したとき
にセクタ位置検出信号37が出力される。

第５図は第２図のプリレコードフォーマットのトラッ
クを持つ光カード１を用いる上述の光カード記録再生装
置20において、特定トラックの特定セクタをアクセスす
る場合のフローチャートを示すものである。まず、ステ
ップS1で目的とする特定トラックのトラックフォーマッ
トを選択するためにフォーマット選択信号36をセクタ位
置検出回路27に与える。次に、第２図で示したID分を読
み取り、光学ヘッド21をアクセスする特定のトラックに
シークする（ステップS2）。つまり、第６図に示した光
カード１に対して光学ヘッド21がトラック方向に左から
右へ移動するとき（以下、順方向という）は、第２図に
示したID部3aのID7a,11a,15aを読み取り多数決論理によ
りトラックアドレスを判定し、右から左へ移動するとき
（以下、逆方向という）は、第２図に示したID部3bのID
15b,11b,17bを読み取り多数決論理によりトラックアド
レスを判定することになる。続いて、ステップS3によ
り、特定トラック上で光カード１をトラック方向に移動
させて、セクタ位置検出回路27から出力されるセクタ位
置検出信号37をカウントする。このセクタ位置検出信号
37をカウントするカウンタは移動方向が変化する毎にあ
らかじめリセットしておく。

カウント値が目的セクタ番号に一致したか否かをステ
ップS4で判断し、一致した時点でステップS5に示すよう
に、そのセクタのアクセスを行う。

ここで、セクタ番号の認識は次のように行う。すな
ち、例えば１トラックを４セクタで構成するトラックフ
ォーマットのトラックへのアクセスの場合には、順方向
アクセスならば、カウント値＝１はセクタ番号＝１に、
カウント値＝２はセクタ番号＝２に、カウント値＝３は
セクタ番号＝３に、カウント値＝４はセクタ番号＝４
に、それぞれ対応される。また、逆方向アクセスなら
ば、カウント値＝１はセクタ番号＝４に、カウント値＝
２はセクタ番号＝３に、カウント値＝３はセクタ番号＝
２に、カウント値＝４はセクタ番号＝１に、それぞれ対
応させる。順方向アクセスか逆方向アクセスかの認識は
モータ駆動回路24により容易に得ることができる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、光学ヘッドに対す
る光記録媒体の相対的な位置を、光学ヘッドと搬送手段
との相対的な位置を表す位置信号を検出する位置検出手
段の検出出力に対して光記録媒体からの読出しデータに
基づいて補正しているので、光記録媒体の搬送手段への
装着状態によらないで、光記録媒体の位置決めを行うこ
とができ、非常に高精度に記録再生開始点を設定でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の１実施例に係り、第１図
は１実施例の光カード記録再生装置の構成図、第２図は
光カードのプリフォーマットの一例を示す説明図、第３
図はセクタ位置検出回路の構成図、第４図は第３図の動
作説明用タイミングチャート図、第５図は特定のセクタ
にアクセスする場合の処理内容を示すフローチャート
図、第６図は光カードを示す正面図である。 １……光カード、２……トラック 20……光カード記録再生装置 21……光ヘッド 27……セクタ位置検出回路 28……復調回路 29……フォーカス・トラックサーボ回路 30……コントローラ 40……補正開始位置レジスタ 42,46,49……コンパレータ 43……ビットカウンタ、44……補正量レジスタ 45……補正量カウンタ 47……位置クロック補正制御回路 48……位置カウンタ 50……フォーマット選択器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/085 G11B 7/00 G11B 20/10 - 20/14 351

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データ読み取りのタイミングを規定する同
   期信号領域を含む光記録媒体と、この光記録媒体と光学
   ヘッドとの相対的な運動によりデータの記録及び／又は
   再生を行う光記録再生装置において、 上記光記録媒体を光学ヘッドに対して相対的に移動する
   搬送手段と、 上記光学ヘッドと上記搬送手段との相対的な位置を表す
   位置信号を検出する位置検出手段と、 上記光学ヘッドから検出される上記光記録媒体の同期信
   号領域に対応する信号に基づいて上記位置信号の発生タ
   イミングを補正する補正手段と、 上記補正された位置信号に基づいて上記データの記録ま
   たは再生位置を設定することを特徴とする光記録再生装
   置。