JPS62273634A - 光方式情報記録再生用テ−プおよびそれを使用する方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 量の画像あるいはディジタルデータファイル、お〔従来
の技術〕 従来、大容量の情報記録媒体として、レーザ光を使って
高密度に記録された情報ピットを読み取る再生専用光デ
ィスク、および、記録膜を熱溶融あるいは相変化させる
ことにより情報ピットを書き込むＤ　ＲＡＷ　（Ｄｉｒ
ｅｃｔ　Ｒｅａｄ　Ａｆｔｅｒ　Ｗｒｉｔｅ）光ディス
ク、および、光磁気記録媒体のカー効果を使って記録・
再生する消去可能型光磁気記録ディスクが提案され、実
用化が進んでいる。

これらの記録媒体に関連するものには、再生専用光ディ
スクおよび駆動方式に関して１例えば米国特許第４０４
１５３０号９日本特許特開昭４７−３７４０７号、相変
化タイプ（ＤＲＡＷ）光ディスクおよび駆動方式に関Ｃ
て例えば米国特許第３５３０４４１号９日本特許特公昭
４７−２６８９７号、光磁気ディスクおよび駆動方式に
関して例えば米国特許第３３６８２０９号などがあげら
れる。

光ディスクは情報ピットが微細で高密度に記録でき、高
速情報アクセスができ、さらにその駆動装置も比較的単
純な機構でよいという利点がある。

しかし、円板上の同方向に連続的に情報信号ピットを形
成する方式であるために１円板の大きさによって記録で
きる情報量に限界があり、例えば３００ｍｍφのディジ
タルデータファイル用途の光ディスクの片面で１．３Ｇ
バイト、画像で１８．０００フレームという容量に限定
される。

さらに、比較的少ない記録容量ですむ用途のためには、
円板の直径を２００ｍｍφ、あるいは。

１３０ｍφ、１２０ＩＩＣφと各種の光ディスクが必要
となり、それぞれの径にあわせた生産設備を用いて生産
されている。駆動装置もそれぞれの径にあわせたものを
作る必要があり、生産設備および駆動装置が共用化がで
きないという欠点がある。

一方、磁気テープは記録面積が広く、記録容量によって
生産設備およびその駆動装置をかえる必要はないが、基
本的に光ディスクの記録方式に比べて情報信号が大きく
、記録された信号を微細にアクチュエートする機構がな
く、高密度Ｍ２録できない。大容量記録再生に関しては
光ディスクに道をゆづりつつある。さらに、磁気テープ
は光ディスクに比べて高速アクセスが出来ないという欠
点がある。

光デイスクシステムで機械的にディスクの交換を自動・
連続化する装置があるが１機構が大がかりであり、高速
化が困難である。したがって、アクセスの頻度の少ない
大容量データファイル・コンピュータ外部メモリとして
は依然として磁気テープ装置が使われているのが現状で
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように上記の従来技術は、ともに大容量情報記録に
限界があり、特に光ディスクでは、記録媒体を生産する
設備を記録容量の大きさによって個々のものが必要にな
るとともに、連続生産性に劣り、その駆動装置も記録容
量によって個々の種類のものを作らなければならないと
いう問題があった。

本発明の目的は、光情報信号をテープ上に高密度記録す
ることにより、テープが大面積であることを利用して光
ディスクよりも大容量の記録媒体を提供するとともに、
該テープ上に情報信号を記録・再生するための使用方法
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、（１）テープ走行方向に対しては一定の傾
斜角をもってレーザ光をスキャンさせ記録再生すること
により、テープ面積を最大限利用すること、（２）テー
プ走行方向に対して一定の傾斜角をもった信号トラック
用グループを形成することにより、そのトラック上への
情報信号ピットが微細寸法であっても、光アクチュエー
タにより情報信号の追随を可能にして、高密度記録再生
を実現すること、（３）光ピックアップとアクチュエー
タとの光軸に一致する回転軸上にプリズムを設置して、
光軸に沿って出射されるレーザ光を直角に曲げるととも
に、該回転軸とともにプリズムを回転させることによっ
て、該回転軸に対し傾斜角をもって走行するトラック用
グループ上の情報信号を再生、あるいは情報信号をトラ
ック上に記録するスキャン機構を提供すること、（４）
情報アクセス時には、テープ走行のみを高速に実施し、
所定のアドレス直前で通常の運転にもどして、適切なア
ドレスを微細アクセスする制御機構によって、達成でき
る。

〔作　用〕

テープの面積を最大限利用するために、テープ走行方向
に対して一定の傾斜角をもってトラッキング用グループ
が形成される光情報記録用テープは、押出し成形で連続
生産できる透明樹脂テープ上に、ローラ上に凸状に刻印
されたグループをホットスタンピングすることにより連
続的に形成でき、その後、光記録媒体を連続蒸着して、
保護膜を連続蒸着あるいは塗布することにより、形成で
きる。

透明基材テープ用の材料としては押出し成形の可能な複
屈折の少ない耐摺動性に優れるポリエステル樹脂、アク
リル樹脂を選ぶ。グループを刻印するローラ（スタンパ
）としては、精密研磨したローラ状鋼材にＮｉやＣｒ膜
等の下地金属膜を形成した後、レジスト塗布、レーザ露
光現像した後。

ＮｉやＣｒ膜等の金属膜を蒸着し、レジスト除去して、
いわゆるリフトオフ法によってグループに対応する凸部
を形成する。記録媒体としては、光ディスクに使用され
ている５２８１等の相変化型、あるいは有機色素分散高
分子によるホトクロミック型、あるいはＰＳＴ　系の孔
あけ型などのいずれのものを用いてもよいが相変化型あ
るいは光磁気記録媒体が望ましい。記録媒体を保護する
ための保護膜としても、光ディスクに用いられているホ
ットメルトタイプの熱可塑性樹脂あるいはＵＶ硬化型ア
クリル樹脂・エポキシ樹脂のいずれを用いてもよいが、
テープ状のものを連続塗布・硬化するには後者のＵＶ硬
化型樹脂方が生産性にすぐれる。

上記のように、情報信号の光記録・再生用テープは、各
工程に連続的に生産できる生産方式が採用できる。記録
容量はテープの長さによって決まり、記録容量によって
生産形態・生産設備を変える必要がない。

さらに、テープ上に情報トラック用グループが走行方向
に対して一定の傾斜角をもって形成されているために、
各トラック間のピッチをたとえば１．６μｍに設定して
高密度記録しても、テープのほぼ全面積にわたって記録
できるとともに、光アクチュエータのトラッキング機構
によって、テープの振れ等による信号のトラッキング誤
動作をすることがない。

上記、光情報記録再生用テープを駆動する装置としては
、光ピックアップ・アクチュエータの光軸と一致する回
転軸上にプリズムを設置して、プリズムを回転軸ととも
に回転させることにより光を直角に曲げるとともに光を
回転させ、その回転軸に対し傾斜角をもって走行するテ
ープのトラッキンググループ上に、精度よく光をスキャ
ンさせることができる。トラッキングの位置を制御する
方式としては、３スポット方式、ニスポット方式のいず
れを用いてもよいが、記録・再生用途としては、後者の
方式がよく、ＤＲＡＷ型光ディスク駆動装置に用いられ
ている機構を、そのまま利用してよい。本発明によれば
光ピックアップ・アクチュエータを回転させずにすむの
で、特にアクチュエータの自動焦点およびトラッキング
位置制御機構は遠心力や回転時の振動等の悪影響を受け
ずに、正確に信号をトラッキングできる。特に、電磁石
を用いて対物レンズあるいはミラーの微量位置制御をす
るアクチュエータを従来から用いているが、この場合に
、上記したプリズムの回転によって光自体を回転させて
スキャンする方式が必要不可欠となる。将来、光電効果
あるいは光音響効果を利用した光集積回路型のピックア
ップ・アクチュエータが開発されれば、これを回転させ
ることにより、その回転軸に対して傾斜角をもって走行
するテープ上の信号をスキャンすることも可能である。

プリズムによって直角に曲げられた光と、テープとの間
に、さらに光学系を設置してレーザ光の焦点スポットを
微細にすることも可能である。

さらに、上記光テープの情報を高速にアクセスするため
に、テープ上端にはアドレス情報信号エリヤを設置して
おくこと、テープ走行と該プリズムの回転速度とはＤＣ
サーボモータおよび同期回路によって同期速度制御され
るが、アドレス時にはテープ走行のみが高速走行し、ト
ラックをよぎる光信号をカウンタで計数するとともに、
所定のカウント数になれば、プリズムの回転を実施して
通常の運転にもどして適切なアドレスを検索制御する機
構を採用することで、高速アクセスが可能となる。原理
的には、トラック間隔が光ディスク並になるので、光デ
ィスクに比へて、記録容量あたりのアクセス速度並以上
が可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。

第１図に本発明による光情報記録テープ１の上面図を示
す。グループ２がテープ走行方向３に対して傾斜角度θ
をもって形成されており、グループ間のピックは１．６
μ−とした、後述するシリンダへの巻きつけ長さり、テ
ープの巾Ｑとすると。

θ　Ｒ／Ｌになるようにθを設定した。このようにする
ことによって１例えば、１本のグループをトラッキング
して画像１フレームを記録・再生することが出来る。３
００ａｓφの光ディスクの片面で１８，０００フレーム
の静止画の容量に対して、１／２　の１時間縁画用のＶ
ＴＲテープのサイズの本発明による光情報記録テープで
３６０゜００ｏフレームの録画が可能になる。

第２図に本発明による光情報記録テープの断面図を示す
。透明ポリエステルテープ５上にグループを形成した後
に、Ｓ２Ｓ、膜を連続的に蒸着して約１００ＯＡ’の厚
さの記録膜６を形成した。

図示していないが、その上にエンハンス膜を形成した後
に、ＵＶ硬化型エポキシ変性アクリルレジンをローラ塗
布し紫外線で連続硬化して、保護膜７を形成した。この
テープへの記録・再生は、透明ポリエステル樹脂テープ
５側からレーザ光を照射することにより実施する。

第３図に、本発明による光情報記録・再生テープの信号
コード方式を示す、テープの端部に情報アドレス信号エ
リヤ９．中央部に情報信号エリヤ１０、他端にＥＣＣ（
誤信号訂正コード）エリヤ１１をもうけた０通常光ディ
スクのアドレス信号はアスクリング時にピット信号で入
力するが、本発明では、テープの完成後、該テープの駆
動装置により自動で記録膜上にピット信号をこのエリヤ
に入力した。

第４図に、透明ポリエステルテープ５上にトラック用の
グループを形成する方法の概略を示した。

グループに対応する凸起部が形成されたローラ状スタン
パ１２を内蔵するヒータで加熱し、透明ポリエステルテ
ープを連続的に押圧しながら回転させて連続的にグルー
プ２を転写させた。

第５図に、ローラ状スタンパ１２を形成するプロセスを
示した。直径が６２ｍφ、長さが２０ｍｍのハイクロー
ム鋼（ＳＴＡＶＡＸ）のローラを精密研磨して、面精度
０　、　ＯＯ５、ｃｃｍＲａ＋ａｘに仕上げ、下地膜Ｎ
ｉ１４を厚さ１００ＯＡ’蒸着した。これに、ポジレジ
スト（Ｓｈｉｐｌｅｙ社ＭＰ−１３５０）１５を塗布し
、乾燥させた後に、Ａｒレーザ露光機によって、レーザ
露光し、現像した。現像すると、図示したようにレジス
ト断面は逆テーパをもつ。これにＮｉを厚さ０．２０μ
ｍ蒸着して、レジストを除去すると、図示したように、
レジスト上に蒸着されたＮｉ１６はレジストとともに除
去され、理想的なグループに対応する凸部が下地Ｎｉ膜
上に形成された。一般的にリフトオフ法とよばれるこの
手法を適用することにより、下地膜の表面性状がよいの
で高いＳ／Ｎ比（２５３ｄＢ）を得ることができた。

レーザ露光する方法としては、レジス１〜塗布されたロ
ーラを回転させ、１／２回転ごとにテープ巾（１２）だ
けＡｒレーザ光源を上方に移動させ、その後、レーザを
消去してもとの巾だけもどして、次のグループに相当す
る露光を繰り返えすという原理で、実際には、レーザ光
の出力変調およびローラの上下動を制御した。回転軸と
レーザ光とは直角になるように設定し、トラックピッチ
は１．６μ■になるように、レーザ光のスキャン巾を調
整した。

第６図に１本発明による光情報・再生テープ用の駆動装
置の概略図を示す。回転シリンダ１７に半導体レーザ光
の出射孔１８がもうけられており、該シリンダと出射孔
とは回転軸１９を中心として回転する。このレーザ光の
回転方向４に対して、光テープ１は傾斜角θとなるよう
に傾きをもって設置した。該回転軸に対して、同軸上に
光ピックアップ２２および自動トラッキング・焦点制御
用アクチュエータ２１の光軸が一致するように設置した
。実際には、テープリールとの関係があるので、第７図
に示したように、シリンダ回転軸１９゜（すなわち、２
１．２２）およびポスト２３自体を基板から（９０−θ
）°傾斜させ、テープ自体の走行な基板に平行に取付け
た。テープの巻きつけ角度２５は１８０’として、シリ
ンダ１７の回転速度は１８００ｒ、ｐ↓■とじた。こう
することにより、シリンダ１７すなわち光スキャン１／
２周で１フレームの情報が記録・再生できる。テープ走
行速度はシリンダ回転速度と同期させ、シリンダの１回
転あたり１．６μｍ進行するように制御した。テープの
走行を円滑にするために、固定シリンダ２ｏにはテープ
走行をガイドするためのみぞを設けるとともに、回転シ
リンダ上にはテープを浮上させるための平行みぞを設け
るなどＶＴＲに使われている方法を採用した。

第８図に、本発明による光情報記録・再生テープの駆動
装置の断面図を示した。光ピックアップ部２２には、従
来、ＤＲＡＷ用光デ用人ディスクられている光学系を採
用した。この発明のポイントは、回転シリンダ１７を回
転させる回転軸１９上にプリズム３４を設置したことに
あり、シリンダ１７．出射孔１８の回転と同期して、レ
ーザ光を直角にまげるとともに回転させることにある。

そして、光ピックアップと該プリズム３４との間に自動
焦点・トラッキング用アクチュエータを光軸と一致させ
て設置した。こうすることにより。

テープ上へのヘリカルスキャンが可能となり、多少のテ
ープのズレ、伸び等によるトラッキングの位置ズレを７
クチユエータにより追随できるようになった。アクチュ
エータ用のレンズ３３は従来のレンズよりも低ＮＡのも
のでよいが、対物レンズ３５をもうけることにより、よ
りレーザ光のスポット径を小さくでき（０，８μ＋ａ）
　、形状を良好にできる。これによって、アクチュエー
タ部を回転系の中に設置しなくてすむので、回転時の遠
心力・振動の悪影響を受けずに正確にトラッキングでき
ることがわかたった。

本発明による光情報記録再生用テープには、情報記録時
に各トラック番号に対応するアドレス情報を順次自動的
に記録する。高速アクセス時には、シリンダの回転を停
止させ、テープのみを高速走行させて、トラックをよぎ
る光量変化を光検知器で検知しカウンタで計測する。所
定のカウント数になれば１通常の運動にもどしてアドレ
ス情報を再生するとともにカウント数を比較して、表示
する方式を採用した。これにより、アクセス速度を１．
０　Ｘ　１０−’Ｓ／フレームにできた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、情報信号を高密度に記録でき。

さらにテープの大面積が利用できるので、大容量情報の
記録再生が可能となる。光ディスクに比べて２００〜４
００倍の記録容量を得ることができる。

さらに、光ディスクのように、記録容量によってその生
産形態およびその駆動装置を変える必要が無く、生産性
にすぐれる。

本発明による光情報記録・再生用テープは、各工程が連
続処理できるので、バッチ処理よりなりたっている光デ
ィスクに比べて、生産性に優れるとともに、ビットエラ
ーに関連するクリーンプロセスへの適応性にすぐれる。

さらに、高速アクセス機構によって、記録容量あたりの
アクセス速度は光デイスク並以上であり。

（１，０Ｘ１０−’Ｓ／’７レーム）、光ディスクツよ
うにディスク交換機構をつけなくとも大容量の記録再生
を実現した。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明による光情報記録再生用テープの平面
図、第２図はその厚さ方向の断面図、第３図は信号記録
コード方式を示す概念図である。 第４図は、本発明による情報記録再生用テープにトラッ
キング用グループを形成する方法を示した概念図、第５
図はローラ状スタンパを形成するためのプロセスを示し
たフローチャート図である。 第６図は１本発明による光情報記録再生テープ駆動装置
の駆動系を示す側面図、第７図はその平面図、第８図は
その断面図である。 ２・・・トラック用グループ、３・・・テープ走行方向
。 ４・・・光スキヤン方向、６・・・光記録媒体、９・・
・情報アドレスエリヤ、１２・・・ローラスタンパ、１
９・・・シリンダ回転軸、レード光の光軸、１７・・・
回転シリンダ、１８・・・レーザ光出射孔、２３・・傾
斜ボスト、２５・・・テープ巻きつけ角、３３・・・ア
クチュエータレンズ、３４・・・回転プリズム、３５・
・・対物レンズ。 □３ 躬　４０ も　５圀 Ｉ４−下よ−！！夾 躬６０ ？

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、テープ走行方向に対して一定の傾斜角をもってレー
   ザ光をスキャンさせることにより、光情報信号を記録、
   再生することを特徴とする光方式情報記録再生用テープ
   。 ２、該テープ走行方向に対して一定の傾斜角をもって、
   信号トラック用グルーブを形成しており、下端には情報
   アドレス信号ピットのエリヤ、他端には、誤信号書き換
   えのエリヤを有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の光方式情報記録再生用テープ。 ３、光ピックアップと自動焦点・トラッキング用アクチ
   ュエータの光軸に一致する回転軸上にプリズムを設置し
   、該光軸に沿って出射されるレーザ光を直角に曲げると
   ともに、該回転軸とともに該プリズムを回転させること
   によって、該回転軸に対し傾斜角をもって走行するテー
   プ上の光情報信号を再生あるいはテープ上に光情報ピッ
   トを記録することを特徴とする光方式情報記録再生用テ
   ープを使用する方法。