JPS61168134A - レ−ザカ−ドシステムのヨ−イング補正装置 - 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】 「技術分野」 本発明は、カードに設けた光学記録部に、レーザ光によ
って１．０の情報を記録し、これに読出光を当ててその
反射光から情報を読出すレーザカードシステムに関し、
特にカードのヨーイングを補正する装置に関する。

「従来技術およびその問題点」 このレーザカードシステムは、磁気カードに比べ、記憶
容量、が格段吟大きく、従来の磁気カードと同じ大きさ
で例えば２〜５メガバイトの記憶容量を持たせることが
できることから最近注目されているが、その記録および
読出の原理は、基本的にレーザディスクと同一である。

すなわち、記録トラックに、レーザ光によって、光反射
率を大小に異ならせたｌ、０の情報記録ビットを形成し
、この記録トラックに当てた読出光の反射光の強度から
、１．０の情報を読み出すという原理によっている。た
だ記録トラックがレーザディスクでは螺旋状に連続して
いるのに対し、レーザカードではこれを多数列直線状に
配している点が違っている。読出は、レーザディスクと
同様にレーザ光を用いて記録トラックをトレースする他
、拡散光源を用いて多数の記録トラックに同時に読出光
を当て、この状態でカードを読出光学系に対してスキャ
ンさせて、各記録トラックからの反射光を、ラインセン
サの異なる受光素子に入射させることによって行なわれ
る。

この後者の方法によるレーザカードからの読出の場合、
カードを一方から他方にスキャンさせて読出を行なうが
、この際、カードはあらゆる方向に微小運動を行なうと
考えられる。第６図は、レーザカード１１のこの微小運
動を説明するためのもので、レーザカード１１の微小運
動は、Ｘ、ｙ、ｚの三軸を中心とする回転運動として捕
えることができる。このうち、レーザカード１１内の平
面を通る軸ｘ、ｙ周りの回転は、それぞれローリング、
ピッチングと呼ばれているが、これらが生じてもオート
フォーカス装置により正しくラインセンサ上に記録トラ
ックの記録ビットの像を結ばせれば、解決できる。とこ
ろがレーザカード１１平面に対して垂直な２軸周りの回
転は、ヨーイングと呼ばれ、記録トラックとラインセン
サの受光素子との対応を狂わせてしまうため、オートフ
ォーカス装置では対応できない。そして記録トラックは
例えば数μｍピッチで並んでいるため、僅かな２軸周り
の回転で記録トラックと受光素子との対応関係がずれて
しまい、ずれてしまえば、情報の読取は全く不可能にな
る。

「発明の目的」 本発明は、レーザカードのこのヨーイングに際しても、
記録トラックとラインセンサの受光素子との対応を保持
することができる装置を得ることを目的とする。

「発明の概要」 本発明は、レーザカード上の多数列の記録トラックのう
ちの任意の２つのトラックをヨーイングの検出用の基準
トラックとし、この基準トラックからの反射光の強さが
等しくなるようにカードまたは光学系の一部を制御する
ことにより、ヨーイング補正を行なうものである。この
任意の２つの基準トラックは、記録トラックの記録幅の
略半分だけ互いに反対方向に記録位置をずらせてレーザ
光により連続記録した記録バンドを形成してなっている
。この２つの基準トラックで反射してそれぞれの受光素
子に入射する光はしたがって、ヨーイングが全く生じて
いない状態では両者の強度が等しいが、ヨーイングが生
じると、いずれか一方の反射光が強くなり、他方が弱く
なる。よって両基準トラックからの反射光の強度が等し
くなるように、レーザカードまたは読出装置の光学系の
一部を駆動すれば、ヨーイングが生じても、常に各記録
トラックとラインセンサの受光素子との対応関係を維持
することができる。

「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第１図、第
２図は本発明の詳細な説明するための図である。同図に
おいて、２１．２１・舎・は、レーザカード１１の光学
記録部（第４図、第６図）１２に設けた記録トラックで
、ｌから順に符号を付している。この記録トラック２１
の数は、ピッチ文を約８．５ＪＬｍとし、光学記録部１
２の有効全記録幅りを１２ｍｍとすれば、約１８００と
なる。この光学記録部１２には、その有効全記録幅りの
全幅に渡る読出光が照射され、その反射光が読出光学系
１３を介してラインセンサ２２に入射する。

ラインセンサ２２は、ＣＣＤからなり、例えば２０４８
個の受光素子２３を列状に配置した市販品からなってい
る。したがって各記録トラック２１をＣ０Ｄ２２の各受
光素子２３に対応させることができる。

第１図において、符号２４は、高強度の記録用レーザ光
を照射して形成した記録ビー７トを模式的に示すもので
、この記録ビット２４に照射された読出光の反射強度は
、これがない部分に比べ、弱くなる（零に近くなる）。

よってこの記録ビット２４がある部分を例えばＯｌない
部分を１とすれば、情報記録が行なわれることになる。

２５．２５は、この記録トラック２１の任意の２つ（こ
の実施例では３番と４番）を選んで形成した本発明の特
徴とする基準トラックで、次のようにして構成されてい
る。いま各記録トラック２１の記録幅をＳとし、ＣＣＤ
２２の各受光素子２３に、この記録幅Ｓに相当する反射
光が入射するものとする。上記記録ビット２４の幅はこ
の記録幅Ｓと等しい。そうしたとき、２つの基準トラッ
ク２５．２５には、この記録幅Ｓの略半幅だけ互いに反
対方向に記録位置をずらせてレーザ光により記録幅Ｓ以
上の記録バンド２６を形成するのである。すなわち一方
の記録ビット２４には、図の下半分以下に記録バンド２
６が形成され、他方の記録ビット２４には上半分以−ヒ
に記録バンド２６が形成される。図では反射光の弱くな
る記録ビット２４および記録バンド２６に斜線を付して
いる。この２列の記録バンド２６．２６は、図のように
隣り合う２列の記録トラック間に跨がらせて形成するの
が実際的である。

そうすると、各記録トラック２１で反射した読出光が正
しく：ＣＣＤ２２の対応する受光素子２３に入射してい
るとすると（すなわちヨーイングが生じていないとする
と）、両基準トラック２５で反射した後、これに対応す
る受光素子２３（これを判別受光素子２７と゛呼ぶ）に
入射する反射光の光量は、相等しい筈である。第３図は
第１図の■−■線部分における１番から７番の記録トラ
ック２１の反射光量の大小を示したもので、記録ビット
２４が形成されている部分の反射光強度を「０」、形成
されていない部分のそれを「１」とすると、判別受光素
子２７．２７への入射光量は「１／２」となる。

ところが、ヨーイングが生じたとすると、この関係は崩
れる。ヨーイングが生じたということは、基準トラック
２５と判別受光素子２７の関係においては、第１図にお
いて、読出光の照射幅が、記録幅Ｓと一致せず、これか
ら上下に移動したことに相当する。すると、判別受光素
子２７．２７への入射光量は、一方が増え、他方が減る
。

よって、この２つの判別受光素子２７．２７への入射光
量が等しくなるように、レーザカード１１または読出光
学系１３を移動制御すれば、ヨーイング補正が行なわれ
、記録トラック２１と受光素子２３とを常に正しい対応
関係とすることができる。

第４図は、この判別受光素子２７．２７の出力によりヨ
ーイング補正を行なう装置の具体例である。レーザカー
ド１１、光学記録部１２およびＣＣＤ２２は、第１図、
第２図で説明したのと同一の構成要素である。読出光の
光源は、ハロゲンランプ等の拡散光源３１からなり、こ
の拡散光源３１からの光は、熱線吸収反射フィルタ３２
を経てコンデンサレンズ３３に入射する。コンデンサレ
ンズ３３は拡散光源３１のフィラメントの像をリレーコ
ンデンサレンズ３４の瞳位置に作り、さらにこの像をコ
ンデンサレンズ３５でレンズ３６の瞳位置に作る。一方
リレーコンデンサレンズ３４は、コンデンサレンズ３３
の瞳の像をレンズ３６の瞳位置に作り、この像をレンズ
３６によりレーザカード１１の光学記録部１２上に作る
。

拡散光源３１からの光は、以上のコンデンサレンズ３３
、リレーコンデンサレンズ３４およびコンデンサレンズ
３５を通過し、偏光ビームスプリッタ３８で反射した後
、さらにレンズ３６を通過してレーザカード１１の光学
記録部１２上に結像する。そして光学記録部１２で反射
した光はさらにレンズ３６および偏光ビームスプリッタ
３８を通過し、可動ミラー４０で反射した後レンズ４１
に入り、ＣＣＤ　２２上に結像する。レンズ３６とレン
ズ４１の間け、平行光束となる。

偏光板４２、上記偏光ビームスプリッタ３８、四分の一
波長板４３および偏光板４４は、光信号のＳ／Ｎ比を向
上させるためのもので、偏光板４２が拡散光源３１の光
をＳ偏光し、次に、Ｓ偏光を反射しＰ偏光を通過させる
偏光ビームスプリッタ３８は、Ｓ偏光された光を反射す
る。そして四分の一波長板４３は、これを光が往復して
通過することにより、Ｓ偏光をＰ偏光に変え、その結果
光学記録部１２からの反射光は偏光ビームスプリッタ３
８で反射することなくこれを通過する。そして偏光板４
４は、このＰ偏光の光だけを通過させてＣＣＤ２２に与
える。

４５は、拡散光源３１の光から単色に近い光を取り出す
波長選択フィルタ、４６は光量調節絞、４７は視野絞で
、この視野絞４７は、例えば第５図に示すように、マス
ク４８の中央に、レーザカード１１の光学記録部１２の
幅に対応する開口４９を設けてなっている。

したがって以上の光学系により、拡散光源３１を出た光
が光学記録部１２で反射し、その反射光がＣＣＤ２２に
入射する。ＣＣＤ２２の各受光素子２３は、光学記録部
１２上の各記録トラック２１と対応しているため、各受
光素子２３の出力により、記録トラック２１の記録情報
を読み出すことができる、 そして本発明は、以上の光学系において、ヨーイング補
正を行なうため、可動ミラー４０を回動中心軸５０を中
心に回動可能とし、圧電変換器（ピエゾ素子）５１で駆
動するようにしている。

圧電変換器５１はこれに加える電圧の大小により、作動
子５２を微小に移動させて、可動ミラー４０を回動中心
軸５０を中心に揺動させるものである。この圧電変換器
５１に加える電圧は、上記判別受光素子２７．２７の出
力がバランスするように決定される。第７図はこの制御
系の一例を示すブロック図で、判別受光素子２７．２７
の出力は、増幅器６１．６１で増幅されたのち、比較演
算回路６２に入ってその大きさを比較される。そしてこ
の比較演算回路６２は判別受光素子２７．２７の出力が
等しくなるように、駆動回路６３を介して圧電変換器５
１を駆動する。

したがってこの読出光学系によれば、可動ミラー４０が
回動中心軸５０を中心に揺動すると、光学記録部１２か
らの反射光の位置が、ＣＣＤ２２上で矢印方向に変化す
る。よってこの可動ミラー４０を判別受光素子２７．２
７の出力がバランスするように、圧電変換器５１で駆動
すれば、ヨーイング補正を行なうことができる。

本発明において、光学記録部１２に設ける基準トラック
２５．２５は、１スキヤンで読み出す多数の記録トラッ
ク２１に対し、任意の２つを設ける。すなわち上記実施
例では、光学記録部１２の有効全記録幅りを１スキヤン
ですべて読み出すものであるため、基準トラック２５は
２つだけでよいが、有効全記録幅りを複数回に分けてス
キャンする場合には、−回のスキャン幅に対応させて、
任意の２つの基準トラック２５．２５を設けるのである
。そうすれば、各スキャンにおいて、確実にヨーイング
補正を行なうことができる。

第８図の実施例は、より安価な読出光学系を示すもので
、第１図の結像レンズ３６と４１からなる結像光学系を
単一の結像レンズ５５から構成したものである。この他
の構成は、第１図の装置と同一であり、同一要素には同
一の符号を付している。この実施例は、光学記録部１２
を上下方向に複数回に分割して走査する場合の光学系と
して特に好適である。

なお第４図、第８図の実施例に示した圧電変換素子５１
は、電圧または電流の大きさを機械的変位に変換するも
のとして例示したもので、この機能を有するもので応答
性良く微小変位を生じるものであれば、他の素子を用い
てもよい。

「発明の効果」 以上のように本発明によれば、レーザカードシステムに
おいて、書き込まれている情報を読み出すためカードを
読出光学系に対し移動（スキャン）させる際、カードが
該カードと垂直な軸の周りに微小量回転するヨーイング
を、基準トラックと、これの反射光を受ける判別受光素
子とにより検出してカードまたは読出光学系をこれに追
従させることができる。よってヨーイング番′こ起因す
る読出不能を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレーザカードシステムのヨーイング補
正装置の原理を示す、レーザカード側への基準トラック
の形成例の模式平面図、第２図は記録トラックク１とＣ
ＣＤ２２との関係を示す光学系統図、第３図は記録ビッ
トのある部分とない部分および基準トラックの反射考慮
の大小関係を示すグラフ、第４図はヨーイング補正装置
の具体的構成例を示す光学系統図、第５図は視野絞の例
を示す平面図、第６図はカードのヨーイングを説明する
ための斜視図、第７図は第４図のヨーイング補正装置の
受光素子による光学系の駆動装置の実施例を示すブロッ
ク図、第８図はヨーイング補正装置の他の実施例を示す
光学系統図である。 レーザカード１１・・・レーザカード、１２・・・光学
記録部、１３・・・読出光学系、２１・・・記録トラッ
ク、２２・・・Ｃ０Ｄ（ラインセンサ）、２３・・・受
光素子、２４・・・記録ビット、２５・・・基準トラッ
ク、２６・・・記録バンド、２７・・・判別受光素子、
Ｌ・・・有効全記録幅、Ｓ・・・記録幅。 特許出願人　　ソ　ロ　ン株式会社 同代理人　　　　三　浦　邦　夫 同　　　松井　茂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）カード上に設けた光学記録部に一定配列ピッチで
   多数列の記録トラックを設け、この各記録トラックに、
   光反射率を大小に異ならせた１、０の情報記録ビットを
   レーザ光によって形成したレーザカードと； このレーザカードの上記多数列の記録トラックの一部ま
   たは全部に同時に読出光を当て、各記録トラックからの
   反射光をそれぞれラインセンサの別個の受光素子に入射
   させて上記１、０の信号による記録情報を読み取る読出
   装置とからなるレーザカードシステムにおいて、 上記多数列の記録トラックのうちの任意の２列の記録ト
   ラックを基準トラックとして、この２列の基準トラック
   に、記録トラックの記録幅の略半分だけ互いに反対方向
   に記録位置をずらせてレーザ光により連続記録した記録
   バンドを形成し、この基準トラックからの反射光の強度
   が等しくなるように、レーザカードまたは読出装置の光
   学系の一部を駆動するようにしたことを特徴とするレー
   ザカードシステムのヨーイング補正装置。