JPH02500472A - 二重ビーム光学的データシステム - Google Patents

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】 二重ビーム光学的データシステム 技術分野 この発明は光学的データ記憶媒体上においてデータを読出しかつ書込むだめのシ ステムに関するものである。

背景技術 従来の光学的データ読出−書込装置は典型的には、レーザ光の走査ビームを光学 的データ記憶媒体上に向け、それによってデータのビットを表わすスポットを形 成することによって記録する。スポットは背景媒体のそれとは対称をなす反射率 、透過率またはその他の光学的特性を有する。

従来の続出−書込装置は典型的には、より低い強度のレーザ光の走査ビームを媒 体上に向け、それがそこにおいてスポットによって１つまたはそれ以上の光検出 器へ向けて偏向、散乱または透過されることによって読出す。概して、書込およ び読出の双方には同じレーザが使用される。予め記録されたマークが媒体上に存 在し、システムが適切にトラックおよび、クロックし、さらにスポット上に焦点 を合わすことを可能にするかもしれない。

ドレクスラ−（Ｄｒｅｘｌｅｒ）への米国特許第４．３６０．７２８号、第４， ５００，７７７号、第４．５４２゜２８８号および第４，５４４，８３５号は、 カード上に配置された光学的データ記憶媒体とともに使用されるそのようなデー タ読出および書込システムを開示する。ドレクスラーその他への米国特許第４， ２８４，７１６号は、そのようなシステムに適したレーザ記録可能媒体の１つの タイプを開示する。

ベーラ（Ｂａｔｅｓ）その他への米国特許第４，２９０゜１２２号においては、 第］のレーザは書込のためのビームを放射し、一方第２のビームは回折格子上に 焦点を合わせられるビームを供給する。格子はそのビームを回折し、本質的に同 じ強度を有する複数の、間隔をおかれた続出ビームと、１対の放射状トラッキン グおよび焦点制御ビームとを提供する。続出ビームは、同時に検出器アレイによ って読出される平行な、異なるデータトラックを照射する。

従来の光学的データ読出−書込システムは磁気システムおよび媒体よりはるかに 高い密度でデータを光学的記憶媒体上に記憶することが可能である。しかしなが ら、このデータを読出す際このシステムは、レーザ光源と、読出されるデータス ポットと、光検出器との間の整列の問題のためにエラーを生じやすい。いかなる 誤整列もデータの読出においてエラーを引き起こし得、エラー検査および訂正方 法ならびに回路を必要とする。典型的には、そのようなエラー検査は、正しい続 出を得るための１回より多いデータの読出を含み、それによってシステム全体の 速度を低減する。

データスポットまたは複数のデータスポットのトラックが読出されると同時に、 トラッキング、クロッキングまたは焦点合わせのために予め記録されたマークを 読出す複数のレーザビームおよび検出器の誤整列によってこの問題はより大きな ものとなり得る。

この発明の課題は、システムの速度を低減することなくデータ読出中の誤整列お よびエラーか低減される光学的データ続出および書込システムを生み出すことで ある。

発明の開示 上記の課題は、変調されたレーザビームが媒体上にデータスポットを記録し、か つサーボトラック情報のような予め記録された情報とデータスポットとの双方を 単一のビームで同時に読出すために、第２の独立した光源が第２のビームによっ て媒体の実質的により大きな領域を照射する、光学的データ記憶媒体上において データを読出しかつ書込むためのシステムによって満たされた。第２の光源はＬ ＥＤすなわち発光ダイオードであるのが望ましい。複数の検出器エレメントを有 する光検出器は照射された領域から予め記録された情報とデータスポットとを読 出す。検出器エレメントの一部はデータスポットを読出すようにされ、これらの エレメントの各々はエレメントが多くても１つのデータスポットから光を受けか つそれを読出ような有効口径を有する。１つより多くのエレメントが特定のデー タスポットを読出してもよい。他の検出器エレメントは、トラックラインおよび クロックマークといった媒体上の予め記録された情報を読出すようにされる。

データ記憶媒体は典型的にはカード上に配置される。カード上のデータスポット は間隔をおいて平行に配置されたデータ経路に整列させられる。トラックライン はトラッキング機能を提供するためにデータ経路に対して平行である。

予め記録されたスポットの形態のクロックマークおよびデータマークはデータ経 路に配置され得る。好ましくは、１つより多くのデータ経路が隣接する対のトラ ックライン間に位置するのがよい。

この発明のシステムは、照射ビームが大きく、かつデータスポットおよび検出器 に完全に適合する必要がないため、整列の問題を低減した。さらに、ワイドビー ムは予め記録された情報とデータスポットとの双方を同時に照射するので、デー タスポット、トラックラインおよびクロックマークを読出すために多数のビーム は必要ではない。さらに追加された利点は、１つより多くのデータ経路が同時に 照射され得、したがつて読出速度を４倍にも増加して読出され得るということで ある。

図面の簡単な説明 第１図は、この発明のシステムの第１の実施例の平面図である。

第２図は、この発明のシステムの第２の実施例の平面図である。

第３図は、第１図のシステムとともに使用されるデータカードの平面図である。

第４図は、第３図の線４−４に沿って切取られた断面図である。

第５Ａ図、第５Ｂ図および第５Ｃ図は、第３図のカードの小部分の拡大平面図で ある。

第６図は、第５Ａ図のカードの透視像上に重ねられた第１図のシステムにおける 検出器の平面図である。

第７図は、第５Ｂ図のカードの透視像上に重ねられた第１図のシステムにおける 別の検出器の平面図である。

第８図は、第５Ｃ図のカードの透視像上に重ねられた第７図の検出器の平面図で ある。

発明を実施する最良の形態 第１図を参照すると、光学的データ読出および書込システム、この例においては データカード読出−書込装置１０は、変調されたレーザビーム１４を放射可能な レーザ１２と、第２のビーム１８を放射する第２の光源１６と、ビーム１４およ び１８をここではカード２０上に配置される光学的記憶媒体に向けるための光学 的エレメントと、さらにカード２０上のデータを読出すための少なくとも１つの 検出器２２とを含む。

レーザ１２はカード２０上にデータスポットを書込むためにのみ使用され、デー タ続出中には媒体に書込むためのしきい値より下に保持される。ビーム１４は、 書込の際には、スポットを形成するに十分なレーザ・パルス・エネルギを記録材 料の表面に射出するであろう。典型的には、記録材料に応じて５−２０ミリワツ トが必要とされる。５ミクロン・ビーム・サイズに焦点を合わせられた２０ミリ ワットの半導体レーザは約２００℃の温度で記録し、２５マイクロ秒より少ない 時間でスポットを形成することが可能である。１から１０ミクロンのビームの直 径に焦点を合わせられた他のレーザビームもまた光学的記憶媒体上にスポットを 記録することが可能である。レーザの波長は記録材料に適合するべきである。

第２の光源１６は発光ダイオード（ＬＥＤ）であるのが望ましく、カード２０上 のデータスポットを読出すために、かつトラッキング、クロッキングおよび焦点 合わせのために使用される。ＬＥＤ１６は、読出および書込の双方の間低い強度 のビーム１８を放射する。第２の光源１６はまた第２図に示されたように、焦点 をずらされたレーザ２３であってもよい。

レーザビーム１４はレンズ２４を介して偏光ビームスプリッタ２６に向けられる 。ＬＥＤ１６からのビーム１８は、レンズ２８を介してビームスプリッタ２６に 向けられる。

ビームスプリッタ２６に入るビーム１４および１８はわずかに変位された光学軸 ３５を共有する結合ビームとして現われる。低強度のビーム１８と、データ書込 中はハイパワーでありかつデータ続出中はローまたはゼロパワーであるレーザビ ーム１４から形成される、軸３５上の結合ビームは、集束レンズ３２を介してカ ード２０上に向けられる。

カード２０には典型的には、カード上のデータ記憶媒体上に配置される透過性を 有する引掻きに強い保護膜３４が設けられる。レンズ３２はレーザビーム１４を カード２０上の直径約］から１０マイクロメートルの狭いスポットにもたらす焦 点距離を有する。レンズ３２は典型的には３から４ミリメートルの焦点距離を有 する。ビーム１８は狭いスポットには焦点を合わされず、むしろビーム１４より 実質的に大きな、カード２０上の媒体の領域を照射する。典型的には、ビーム１ ８は１０マイクロメートルの直径から６０マイクロメートルの直径の範囲にある 領域を照射する。

ビーム１８は楕円形であってもよい。

カード２０は、矢印Ａで示された方向に移動可能なプラットホーム３６上に支持 される。プラットホーム３６の動きは、カード２０上の媒体上のデータトラック に沿った長手方向におけるコース走査を提供する。システム１０は、データトラ ックを横切る横方向のコース走査のために、ページから出入りする方向に移動可 能である。システム１０におけるレンズ３２のような１つまたはそれ以上の光学 的エレメントを移動させることによって微細走査が提供され得る。あるいは、デ ータは第２図に示された、矢印Ｂの方向に回転可能なディスク３７に記録され、 そこから読出されてもよい。

カード２０上の媒体を照射する光は媒体から反射され、媒体上のデータスポット または予め記録された情報によって散乱または吸収される。スポットから散乱ま たは吸収された光は、スポットが存在しない周囲のフィールドから反射された光 とコントラストをなす。次にその光はレンズ３２、ミラー３８およびレンズ４２ によって少なくとも１つの検出器２２に向けられる。レンズ３２は、反射された 光がレンズ３２を介し、別の光学距離４４に沿って戻るように光学距離３５に対 してオフ・センタで示される。これによって、非偏光感知トラッキングおよび焦 点合わせシステムの使用が可能となり、それによって媒体のコストが低減される 。代替的に、レンズ３２は、第２図に示されたように光学距離３５に対して中心 に置かれてもよく、反射された光は４分の１波長板４１およびビームスプリッタ ４５によって、光学距離４４に沿って検出器２９へと向けられる。

レンズ４２の焦点距離は、検出器２２のサイズおよび形状によって決定され、お よびその逆である。媒体上のスポットは、検出器２２の検出器エレメント上に結 像されるであろう。スポットの倍率はレンズ３２および４２の焦点距離によって 決定される。好ましくは、レンズ４２の焦点距離は約１０ｍｍであるのがよいが 、しかしながらレンズは３６０ｍｍもの長さの焦点距離で使用されてきた。その 場合には概して、ミラー４６で示された複数の反射鏡が光学距離４４をコンパク トな構造内に収めるために設けられる。

約１０ｍｍの焦点距離を有するレンズ４２の場合には、そのような反射鏡４６は 必要とされない。

第２図を参照すると、光学的データ続出および書込システム１１は第１図のシス テム１０とは別の特徴を示す。焦点をずらされたレーザ２３がＬＥＤの代わりに 第２の光源として使用され得る。レーザ２３は概してＬＥＤより明るいビーム１ ７を放射するが、媒体上にデータを書込むためのしきい値より依然として下にあ る。したがって、レーザ２３は検出器２９および５０が第１図における検出器２ ２はど高感度である必要がないという利点を有する。典型的には、レーザ２３は ディスク３７上においてＬＥＤはど大きな媒体の領域を照射せず、したがってデ ィスク３７上のデータスポットと、検出器２９および４９とのビーム１７の整列 が、焦点をずらされたレーザ２３においては第１図のＬＥＤ１６におけるよりも 、より重大である。

レーザ１３は概して第１図のレーザ１２と同一の第１の光源であり、ビーム１５ を放射する。ビーム１５はレンズ２１を介して偏光ビームスプリッタ２５に向け られる。ビーム１７はまたレンズ２７を介してビームスプリッタ２５へ向けられ 、そこにおいてビーム１５および１７は結合され共通の光学軸３５上に現われる 。次に結合ビームはディスク３７上の記録媒体へ向けて偏向ビームスプリッタ４ ５およびレンズ３２を通過する。ディスク３７はその中心３９のまわりを、矢印 Ｂによって示された方向へ回転可能である。ディスク３７はまた反対方向に回転 可能であってもよい。

レンズ３２は第１図におけるようにオフ・センタではなく、光学軸３５に対して 中心に置かれる。ディスク３７上に照らされた光は入射ビームと同じ経路３５に 沿って戻り、次にビームスプリッタ４５によって光学距離４４に沿って検出器２ ９および４９へと向けられる。レンズが中心に置かれたこの配置においては、第 １図のオフ・センタの配置におけるよりも、より高いデータ密度が記録されかつ 解像され得る。

第２図においては、光学距離４４内のビームスプリッタ４５とレンズ４３との間 のビームスプリッタ４ｏは反射された光の一部を第２の光検出器４９へ、一部を レンズ４３を介して第１の光検出器２９へと向ける。検出器４９はオートフォー カスのために使用され、焦点合わせにはこの技術において既知の検出器のいずれ かが使用され得る。検出器２９はディスク３７の媒体から反射され、あまり散乱 および吸収はされない光を検出することによって読出す。特に述べられない限り 、検出器２９は第１図の検出器２２と同様であり、その詳細は以下において説明 される。

第３図および第４図においては、データカード２ｏは大部分のクレジットカード に共通するサイズを有するものとして示される。そのようなカードの幅の寸法は 約５４ｍｍであり、長さの寸法は約８５ｍｍである。これらの寸法は重要ではな いが、しかしながらそのようなサイズは容易に財布に収まり、自動入出金装置な どにおいて便利なサイズとして歴史的に採用されてきたものであるため、好まし い。

カードのベース５１は誘電性の、通常はポリ塩化ビニールまたは類似の材料など のプラスチック材料からなる。ポリカーボネートプラスチックが好ましい。

ベースの表面仕上げは好ましくは１０％より少ない低鏡面反射率を有するべきで ある。ベース５１はストリップ５２を支える。このストリップは約１５ミリメー トルの幅を有し、カードの長さにわたって延びる。あるいは、ストリップはその 他のサイズおよび配向を有してもよい。ストリップは比較的薄く、約１００−５ ００ミクロンであるが、これは重要ではない。ストリップは平たさを達成する何 らかの便利な方法によってカードに付けられる。このストリップは接着剤によっ てカードに付着され、ストリップを埃および引掻き傷から保護するのみならず、 ストリップ５２を平らに保つのに役立つ透明なラミネーティングシート３４によ って被覆される。シート３４は透明なラッカーなどの、薄い透明プラスチックシ ートラミネーティング材料または膜である。シート３４は典型的には約３８０マ イクロメートルの厚さである。材料はポリカーボネートプラスチックから形成さ れるのが望ましい。

ベース５１の反対側にはカードの表面に使用者諧別印が打出され得る。カード満 期データ、カード番号などの他の印が選択的に設けられてもよい。

ストリップ５２を形成する、または第２図のディスク３７を被覆する高分解能レ ーザ記録材料は、その材料が薄いサブストレート上に形成され得る限り、光学的 ディスクとして使用されるために開発されてきた反射記録材料のいずれかであり 得る。グイレフト−リード−アフターライト（ＤＲＡＷ）材料は、第１図および 第２図のデータ記録システムと共に使用するのがより容易であるが、これは検出 器２２または２９が書込ビーム１４または１５に追従しデータ記録の検査を容易 にするからである。透過性材料に対する反射性材料の利点は、読出／書込装置が すべてカードの片側にあり、自動焦点がより容易であることである。たとえば、 ドウ・ボン（ｄｅ　Ｂｏｎｔ）その他に対して発行された米国特許第４，２３０ ，９３９号に記載された高分解能材料は、Ｂ　ｌ　％Ｔ　ｅ　ｓ　Ｉ　ｎ　％　 Ｓ　ｎ　％　Ｃｕ　ＳＡ　Ｑ、Ｐｔ５Ａｕ、、Ｒｈ５Ａｓ、５ｂＳＧｅ、Ｇａな どの反射性金属からなる薄い金属性記録層を教示する。好ましい材料は高い反射 率および低い融解点を有するものであり、特にＣｄ　ｓ　Ｓ　ｎ　、、Ｔ　（１ 、Ｉ　ｎ％Ｂｉおよびアマルガムである。有機コロイド中の反射性金属粒子の懸 濁液はまた、低融解温度のレーザ記録媒体を形成する。銀がそのような金属の１ つである。典型的な記録媒体は米国特許第４，３１４，２６０号、第４，２９８ ，６８４号、第４，２７８．７５８号、第４，２７８，７５６号、第４，２６９ ，９１７号、第４，２８４，７１６号および第４，３１２，９３８号に記載され 、これらすべてはこの発明の譲受人に譲渡された。

選択されるレーザ記録材料はその上に書込むために使用されるレーザに適合する べきである。一部の材料は成る波長において他の材料より高い感度を存する。赤 外線は透明なラミホーティングシート上の引掻き傷および汚れによって最も影響 を受けにくいので、赤外線に対する優れた感度が望ましい。選択された記録材料 は好ましい信号−ノイズ比率を有し、かつそれは共に使用される読出／書込シス テムに関して高いコントラスト比を形成するであろう。

材料は長い期間にわたって約８０°Ｆ（８２℃）の温度を受けるときデータを失 ってはならない。材料はまた少なくとも数１０００ビット／秒の速度で記録可能 であるべきである。これは概して、長い加熱時間を必要とし、または熱が存在す ると、遅い化学反応に依存し、２．３ビット／秒のみの記録しか可能にし得ない 材料の使用を妨げる。高反射性の多くのレーザ記録材料が光学的データディスク 適用に使用されてきた。

データは反射性層それ自体の周囲のフィールドにスポットを形成し、それによっ てデータスポットの反射率を変えることによって記録される。データは、周囲の 記録されなかった領域の反射フィールドと、記録されたスポットとの間の光学的 反射性コントラストを検出することによって読出される。

周囲のフィールドの反射率の半分より少ないスポット反射率は少なくとも２対１ のコントラスト比を形成し、これは読出に十分なコントラストである。より大き なコントラストが望ましい。約５０％のストリップフィールドの反射率は、反射 性フィールドのスポットの反射率が１０％より少なく、したがって５対１より大 きなコントラスト比を形成するとき、好ましい。あるいは、レーザはまたストリ ップの反射率を増加させることによって記録され得る。たとえば、記録レーザは ストリップ上の光沢のない極微スパイクのフィールドを溶かし、平らな光沢のあ るスポットを形成することが可能である。この方法は５ＰＩＥ　第３２９巻「光 学ディスクテクノロジー（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｄｉｓｋ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ） Ｊ　（１９８２）の２０２頁に記載されている。周囲のスパイクトフィールドの 反射率の２倍より大きいスポット反射率は、少なくとも２対１のコントラスト比 を形成し、これは続出に十分なコントラストである。

第５Ａ図を参照すると、レーザ記録材料ストリップ５２上におけるレーザ書込の 拡大図が見られる。破線５４は第３図の破線５４に対応する。ストリップ５２は レーザ記録されたデータスポット５６およびクロックスポット６６、ならびに予 め記録された情報をその上に有する。データスポット５６およびクロックスポッ ト６６は間隔をおいて配置された平行なデータ経路５８および５９に整列させら れる。予め記録された情報は複数の平行なトラッキングライン６０．６２および ６４などの基準位置情報を含む。そのような情報は、電動機制御においてフィー ドバックとじて使用される位置誤差信号を発生するために使用される。データは また予め記録されたトラッキングライン上にも記録され得る。プログラム指示も また、システムが特定の位置においてデータを記録しかつ読出すように予め記録 され得る。様々な産業、すなわち医療、人材、金融および保険の各々はその特別 な必要に応じて特定のフォーマットを有する。米国特許第４．３０４，８４８号 は、フォーマツティングが写真術によっていかにしてなされ得るかを説明する。

フォーマツティングはまた、トラッキングライン６０．６２および６４、クロッ クスポット６６ならびにその他の予め記録された情報のレーザ記録を使用するこ とによってもなされ得る。あるいは、予めフォーマットに従って並べられたトラ ッキングライン６０．６２および６４は、第５Ｃ図におけるように存在せず、レ ーザ記録されたデータスポット５６がトラッキングのために使用されるかもしれ ない。

第５Ａ図においては、レーザ記録されたまたは予めフォーマットに従って並べら れたクロックスポット６６が、データトラック５８に等間隔をおいて配置される 。レーザ記録されたまたは予めフォーマットに従って並べられたデータスポット ５６はクロックスポット６６の間のデータ経路５８に位置する。いずれの２つの クロックスポット間のデータスポット５６の存在も、１ビツトを示すものとして 使用され得、一方空白領域６８におけるようにデータスポットの不在はＯビット を示すものとして使用され得る。その他のコード化設計およびフォーマットもま た使用され得る。

たとえば、クロックスポット６６などのタイミングマークは、別々のクロックト ラック上に位置するかもしれず、またはトラックラインに組込めるかもしれない 。第５Ａ図は隣接する１対のトラックライン６０と６２との間に１つのデータト ラック５８のみを示す。同様に、データ経路５９は、サーボトラックライン６２ と６４との間の唯一のデータ経路である。トラックラインはレーザ記録されたス ポットのサイズに応じて２から３０マイクロメートルの間隔をおいて配置される 。５ミクロンの直径のレーザ記録されたスポットに関しては、サーボトラックラ インは典型的には１５ミクロンの間隔をおいて配置される。トラックラインがさ らに間隔をおいて配置されるとき、１つ以上のデータ経路が隣接するサーボトラ ック間に配置されるかもしれない。第５Ｂ図おいては、トラックライン７０およ び７２は約１０のレーザスポットの直径の間隔をおいて配置され、その間に４つ のデータ経路７４．７６．７８および８０が存在する。第５Ｃ図においては、ト ラックラインは全く存在せず、データ経路１７０．１７２．１７４．１７６．１ ７８および１８０のみが示される。

第６図を参照すると、カード２０上の媒体の一部の像８２が検出器２２および５ ０上に焦点を合わされる。検出器２２および５０は、像８２に関する限り接続さ れているものとして示されるが、しかしながら物理的に接続される必要はない。

検出器２２はトラッキングのためにサーボトラックライン８４を読出し、レーザ 記録されたまたは予めフォーマットに従って並べられたクロックスポット８６． ８８および９０を含むデータ経路１０２をタイミング基準のために連続的に読出 し、さらにレーザ記録されたまたは予めフォーマットに従って並べられたデータ スポット９２および９４を読出す。クロックスポット８８と９０との間の空白領 域９６もまたデータビットとして読出される。検出器５０は、以下において説明 されるであろうように、焦点合わせのためにトラックライン９８を読出す。ある いは焦点合わせ検出器は第８図に見られるように、データトラックに追従する。

第２図の検出器２９は焦点合わせ検出器５０を伴なわない検出器２２に同様であ る。その代わりに、独立した焦点合わせ検出器４９が設けられる。

ワイドビームは媒体の広い領域を照射する。少なくとも破線の円で規定された、 トラックライン８４および９８ならびにその間のデータ経路１０２の部分を含む 領域１００が照射され、その結果光は検出器２２および５０による読出のために 媒体から反射または散乱される。検出器２２および５０は典型的にはフォトダイ オードの多エレメント線形アレイである。たとえば第６図の検出器２２は検出器 エレメント１０４．１０６．１１０および１１２を含む。

検出器エレメント１０４および１０６は共に媒体から、反射、散乱、吸収さもな くばトラックライン８４によって修正された光を検出する。エレメント１０４お よび１０６からの電気信号は減算されてフィードバックおよびサーボ電動機制御 のためにトラック誤差信号を形成する。検出器２２が「トラック上にある」とき 、検出器エレメント１０４および１０６は同等量の光を検出し、それによってゼ ロ振幅誤差信号を発生する。検出器２２が「トラック上にない」とき、検出器エ レメント１０４および１０６の一方または他方はより多量の光を受け、それによ ってミストラッキングの量および方向を示す誤差信号を発生するであろう。

検出器エレメント１１０および１１２はデータトラック１０２から反射された光 を検出し、散乱または吸収された光はあまり検出しない。エレメント１１０およ び１１２からの電気信号は加算されて、データおよびクロック信号を発生する。

あるいは、単一の検出器エレメントがデータトラック１０２を検出するために使 用され得る。媒体が走査されるにつれて、データトラック上の異なるスポットが 連続的に読出される。

検出器５０は検出器エレメント１１６および１１８を含む。各検出器エレメント は単一のフォトダイオードあるいは、その電気信号が共に加算される数個のフォ トダイオードの複合物のいずれかを含み得る。検出器エレメント１１６および１ １８は共にトラッキングライン９８から反射された光を検出し、散乱または吸収 された光はあまり検出しない。エレメント１１６および１１８からの電気信号は 減算され、オートフォーカスフィードバックおよび制御のために焦点誤差信号を 発生する。オフ・センタレンズ３２を有する第１図のシステムが焦点を合わされ かつずらされると、トラッキングライン９８の照射された部分の像が一方の検出 器エレメントから他方へと移行する。システムが［焦点に合っている」ときエレ メント１１６および］、１８は同等量の光を受け、それによってゼロ振幅誤差信 号を発生する。システムが「焦点から外れている」とき検出器エレメント１１６ および１１８の一方または他方がより多量の光を受け、それによって焦点位置へ の距離および方向を示す焦点誤差信号を発生するであろう。

第７図において、カード２０上の媒体の像１２１は検出器１２２および１５０上 に焦点を合わせられる。媒体上のデータは第５Ｂ図のフォーマットに従って配置 される。対になった隣接するトラックライン１３２と１３４との間には４つのデ ータ経路１２４．１２６．１２８および１３０が存在する。広領域ビームは、少 なくとも検出器１２２および１５０によって検出されるトラッキングライン１３ ２および１３４ならびに４つのデータ１２４．１２６．１２を照射する。検出器 １２２および１５０は像１２１に関する限り接続されているものとして示される が、それらは実際に物理的に接続される必要はない。

検出１２２および１５０は典型的には第６図の検出器２２および５０と同様に、 フォトダイオードエレメントの多エレメント線形アレイである。検出器１２２は 、それらの信号が減算されてトラッキング誤差信号を発生する１対のエレメント １３８および１４０、ならびに各々データトラック１２４．１２６．１２８およ び１３０を読出すための４つのまたは対になったエレメント１４２．１４４．１ ４６および１４８を含む。第６図の検出器５０と同様に、検出器１５０は２つの 検出器エレメント１５２および１５４を有し、それらは焦点誤差信号を発生する 。

第８図において、カード２０上の媒体の像１６１は検出器１２２および１５０上 に焦点を合わせられる。媒体上のデータは第５Ｃ図のフォーマットに従って配列 され、６つのデータ経路１７０，１７２．１７４．１７６．１７８および１８０ が見られるかもしれない。広領域ビームは検出１２２および１５０によって検出 される６つのデータ経路の各々の部分を照射する。

図示された検出器１２２および１５０は第７図におけるものと同じであるが、第 ６図の検出器２２および５０もまた使用され得る。検出器１２２および１５０は 検出器２２および５０より多くのトラックを同時に読出すことが可能である。検 出器１２２はエレメント１３８および１４０などの対になったエレメントを含む 。その他の対になった４つのエレメント１４２．１４４．１４６および１４８も また示される。エレメントの各々の対は、データ経路１７０、コ２７２．１７４ ．１７６またはコア８のうぢの１つを読出す。エレメント１３８および１４０な どの１対のエレメントからの信号は減算されてトラッキング誤差信号を発生し得 る。検出器１５０は焦点誤差信号を発生する２つの検出器エレメント１５２およ び１５４を有する。この技術において既知のその他のオートフォーカス検出器が 使用されてもよい。このように、光照射領域を伴なう光ビームは、予め記録され た情報のみならずデータ経路を読出すためにも使用される。

ＦＩＧ、−３ ＦＩＧ−５４゜ 補正帯の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成１年３月１ ４日

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．変調されたレーザビームを放射することができるレーザを含む第１の光源と 、 第２のビームを放射する第２の光源と、前記レーザビームおよび前記ワイドビー ムを光学的データ記憶媒体上に向けるための手段とを含み、前記媒体は予め記録 された情報をその上に有し、前記レーザビームは均一なサイズのデータスポット を記録し、前記サイズは約１０マイクロメートルより少なく、前記第２ビームは 前記レーザビームより、前記媒体の実質的により大きな領域を照射する幅を有し 、 前記第２のビームによって照射された前記媒体の前記領域から、前記予め記録さ れた情報と前記記録されたデータスポットとを読出すための手段を含む、光学的 データ読出および書込システム。
2. ２．前記第２の光源がＬＥＤである請求項１に記載のシステム。
3. ３．前記第２の光源が焦点をずらされたレーザである、請求項１に記載のシステ ム。
4. ４．前記データスポットが平行なデータ経路に整列させられ、複数の前記経路内 にあるデータスポットが前記第２のビームによって同時に照射される、請求項１ に記載のシステム。
5. ５．前記ビームによって照射される複数の前記経路が前記読出手段によって同時 に読出される、請求項４に記載のシステム。
6. ６．前記予め記録された情報が複数の平行なトラックラインを含み、少なくとも １つのデータ経路が前記トラックラインの隣接する各対の間に配置され、前記予 め記録された情報はさらに前記データ経路内に複数のフロックスポットを含む、 請求項４に記載のシステム。
7. ７．前記第１および第２の光源が共通の光学軸を共有する、請求項１に記載のシ ステム。
8. ８．前記光学的データ記憶媒体がダイレクトーリードーアフターライト媒体であ り、読出のための前記手段が、記録されたデータスポットを読出すための前記レ ーザビームに追従する位置にある、請求項１に記載のシステム。
9. ９．前記読出手段が、前記媒体の前記照射された領域から散乱された光を受ける 光検出器を含み、前記光検出器は複数の検出器エレメントを有し、前記エレメン トの一部は予め記録された情報を読出し、前記エレメントの他の一部はデータス ポットを読出す、請求項１に記載のシステム。
10. １０．前記予め記録された情報が複数の平行なトラックラインを含み、レーザ記 録されたデータスポットを有する少なくとも１つのデータ経路が前記トラックラ インの隣接する各対の間に配置され、前記光検出器の前記複数の検出器エレメン トが各トラックラインおよび各データ経路のためにエレメントの対に分割される 、請求項９に記載のシステム。
11. １１．前記エレメントの対からの信号間の差によってサーボトラッキングのため の情報を提供する、トラックライン上の前記エレメントの対によってさらに規定 される、請求項１０に記載のシステム。
12. １２．合計することによってデータおよびクロッキング信号を提供する、データ 経路上の前記エレメントの対によってさらに規定される、請求項１０に記載のシ ステム。
13. １３．光学的データ記憶媒体がその上に配置されたカードを支持するための手段 を有し、前記媒体は間隔をおいて配置されたトラック内に予め記録された情報を 有し、変調されたレーザビームを放射することができるレーザを含む第１の光源 と、 第２のビームを放射する第２の光源と、前記レーザビームと前記ワイドビームと を前記媒体上に向けるための手段とを含み、前記レーザビームは、前記間隔をお いて配置されたトラック内のデータ経路にある１０マイクロメートルより小さい 均一なサイズのデータスポットを記録し、前記第２のビームは前記レーザビーム より、前記媒体の実質的により大きな領域を照射し、前記第２のビームによって 照射された前記領域から前記予め記録された情報と前記データスポットとを同時 に読取るための手段とを含む、光学的データカード読出一書込装置。
14. １４．前記第２の光源がＬＥＤである、請求項１３に記載のカード読出一書込装 置。
15. １５．前記予め記録された情報の少なくとも一部が前記データ経路とともに照射 され、前記予め記録された情報はトラッキング情報を含む、請求項１４に記載の カード読出一書込装置。
16. １６．前記第２の光源が焦点をずらされたレーザである、請求項１３に記載のカ ード読出一書込装置。
17. １７．複数の前記データ経路が前記ワイドビームによって同時に照射される、請 求項１３に記載のカード読出一書込装置。
18. １８．前記光学的データ記録媒体がダイレクトーリードーアフターライト媒体で あり、読出のための前記手段が、予め記録されたデータスポットを読出すための レーザビームに追従する位置にある、請求項１３に記載のカード読出一書込装置 。
19. １９．前記読出手段が、前記カード媒体の前記照射された領域から散乱された光 を受けるよう位置決めされた光検出器を含み、前記光検出器は複数の検出器エレ メントを有し、前記エレメントの一部は予め記録された情報を読出すようにされ 、前記エレメントの他の一部はデータスポットを読出す、請求項１３に記載のカ ード読出一書込装置。
20. ２０．前記予め記録された情報が複数の平行なトラックラインを含み、レーザ記 録されたデータスポットを有する少なくとも１つのデータ経路がトラックライン の隣接する各対の間に配置され、前記複数の検出器エレメントは各トラックライ ンおよび各データ経路のためにエレメントの対に分割される、請求項１９に記載 のカード読出一書込装置。
21. ２１．前記エレメントの対からの信号間の差によってサーボトラッキングのため の情報を提供する、トラックライン上の前記検出器エレメントの対によってさら に規定される、請求項２０に記載のカード読出一書込装置。
22. ２２．合計することによってデータを提供する、データ経路上の前記対をなす検 出器エレメントの対によってさらに規定される、請求項２０に記載のカード読出 一書込装置。