JPS628339A - 光テ−プ装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は情報記録装置に係り、特に磁気テープ装置に比
して高密度の情報記録を行なえる光テープ装置に関する
。

〔発明の背景〕

大容量の情報記録装置としては、計算機用磁気テープや
ハードディスク、ＶＴ［（（ビデオテープレコーダ）な
どがある。これらは広く使用されているが単位面漬あた
りの情報記録量が光を利用した光ディスクに比べて少な
いという問題がある。

この光ディスクは、単位面積送りの情報記録量げ磁気を
利用したものに比べて１〜２桁多い事やアクセスタイム
が短いといった大きな利点がある。

しかし、この光ディスクもガラスあるいけプラスチック
の基板に記録媒体を蒸着等で形成するため、前述したＳ
気テープを用いたものやマイクロフィッシュに比べ、そ
の容積げそれ程小ざくならないメいった問題があり、大
量の情報を保管するのには不便であつ之。このため、高
密度記録の可能な光信号を用いて情報を記録きせる光テ
ープの出現が望まれている。

この光テープとしては、例えば、特開昭５７−３３４４
７５、特開昭５８−６６４５等にて知られたものがある
が、高密度情報記録及びその読出しを実現する方法につ
いては、なんら開示されていない。つまり、光記録方式
とすることで記録密度を磁気記録方式の百倍程度に向上
できることげ知られているが、１．６μｍ程度の間隔に
情報を記録し、且つ、記録した情報を正しく読み出すた
めの技術については実現性のあるものが開示されていな
い。

ところで、前述した光ディスク装ｆＩｔげ、雑誌「日立
評論Ｊ（１９８４年８月号）等に述べられているように
、ディスク上に溝状のガイドラインを形成し、この溝を
検知しこれにそって情報を記録し、読み出すことにより
高密度記録を実現している。このように光ディスクでは
高密度化のために溝状のガイドラインをあらかじめ設け
ておくことが技術的な常識となっている。このガイドラ
インはディスクを製作する過程では、レコードの製作と
同様に予めカッティングした原板を、スタンパにより極
めて容易に実現できる。しかしながら光テープでは、こ
のような溝を容易ＶＣ製作することが極めて困難である
。このため、溝状のガイドラインをテープ上に設けるこ
となく高密度に記録し、正確に読み出すことが必要であ
る。

〔発明の目的〕

以上のことから本発明においては高密度な情報の記録及
び再生を可能とする光テープ装置を提供することを目的
とする。

〔発明の概要〕

本発明においてはテープの両端部に同期信号記録部を形
成し、これらの間に情報記録部を形成することにより、
テープ上を光走食した時、同期信号記録部からの信号に
応じて、テープと光走食との間の相対位置を修正するこ
とにより、その間に記録された情報記録部の記録信号を
正確に読み出すことができる。すなわち溝状のガイドラ
インを設けずに、高密度情報記録を可能とする。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の概念を示す図である。図は第３図に示
すようにテープの長手方向に対し、θの角度を持つ九部
分の１走査分の記録情報信号区間を１ライン毎に示して
いる。この１走査範囲はテープを往復使用する場合Ｖｃ
ｅテープの片側外、片道使用の場合にはテープのほぼ端
から端までとなる。この１走査中Ｖｃｉ同期信号を記録
するための同期信号記録部と情報信号記録部があり、同
期信号記録部の再生信号を検知しながらテープの送り速
度、傾きを修正する。即ち、同期信号をテープの送り速
度、傾きを修正するサーボ機構にフィトバックすること
により、光ビームの走査ラインと情報記録部ラインとを
同期はせることができる。

図において同期信号の内容を変えているのけ隣接する同
期信号と誤認識をさけるためであり、誤認識をしないだ
け離れた範囲であれば同一内容であっても良い。もう少
し具体的に説明すると次のようになる。前述したように
高ｆ！度記録を図る念めにビームの走査間隔は２μｍ程
度とすると第２図に示すようにテープが走行方向に対し
て０．００５８程度傾くと光ビームは隣接する同期信号
を読み出すことになり、第２図（ｂ）ＶＣ示すようにそ
の同期信号間の情報記録区間の信号を読み取ることがで
きない。このため、前記したよう１ｃｉ４接する同期信
号ピットを変えておくことによりこの誤認識をざけるテ
ープの傾きを修正するか、光走介の速度を制御すること
により記録されたライン上を光ビームが正しく照射する
ことになる。

第３図は本発明の一例を示す全体ｆ４造図である。

信号発生回路３６Ｖｃて、光テープ２Ｖｃ情報を記録す
る記録信号、光テープ２ｖｃ記録された情報を読み出す
ための再生信号、あるいは光テープ２に記録された情報
を消去するための消去信号が、各々生成される。これら
の動作は上位システムからの指令等によって行なわれる
。信号発生回路３６にて生成された信号は、変調回路３
ｓｖｃて変調され、この出力がレーザ駆動回路４（ｌ入
力され、レーザ４がこのレーザ駆動回路４（ｌよって駆
動され、信号発生回路３６の信号に応じてレーザ４が発
振し、光ビーム５が生成される。この光ビーム５は、記
録、再生、消去の各々の場合ＶＣ最適な強度及び時間に
制＃Ｊされる。この光ビーム５はレンズ６により平行ビ
ームに整形され、回折格子３ｖｃよってメインビームと
、２つのサブビームに分割されて燗向ビームスプリッタ
８．゛ 警手λ／４板１３を透過してミラー９にて返射されて、
矢印Ａの方向に進み、図では都合上不連続となっている
が、ＡからＡ′・＼進行し、対物レンズ１０を透過する
ことにより、光テープ２の起録媒体上に後述するフォー
カシング制匈ニよって焦点。

を結ぶよ−う、また、後述するトラッキング制御によっ
て正しくトラック位置に焦点を結ぶよう構成される。こ
こで、偏光ビームスプリッタはλ／４板との組合せによ
り、光テープ２上で反射した光がレーザ４Ｖｃ戻るのも
防止するために用いられ、光テープ２からの反射光が再
度λ／４板を透過することにより、入射時に対して９０
度直線偏光の方向が変換される。したがって、光テープ
２からの反射光汀偏光ビームスプリッタで全光量が屈折
され、レンズ１２、シリンドリ力ルレ／ズ１４を透過し
て再生用及びフォーカシング用のメインビームｄ欄円に
変形されて、検出部１６Ｋ）ラッキング用のサブビーム
と共に入射する。

って復調され、再生回路４４によって元の信号に再生さ
れる。

また、検出部１６では、トラッキングエラー信号Ｔｅ、
フォーカスエラー信号Ｆｅ　、速度エラー信号ΔＶ、テ
ープ角度エラー信号Δθが各々出力される。後述するト
ラッキング制向部２４の動作によりトラッキングエラー
信号ＴｅＫ応じて、対物レンズ１０を光テープ２面に対
して平行に移動させるアクチュエータ１１を、駆動し、
トラッキング制−が行なわれる。また、後述するテープ
角度割一部２２の動作により、テープ角度エラー信号Δ
θに応じて、光テープ２上の光ビームのスポットの移動
方向に対する光テープ２の角度θを設定しているテープ
ガイド３０を、光テープの幅方向に移動させるモータ２
６を駆動し、光テープ角度制御が行なわれる。更に、後
述するテープ１ボ度制匈部２０並びにスキャン速度制御
部２１の動作により、光テープ２を長チ方向に移動させ
るローラー３２を回転させるモータ２８並びに、ミラー
９による反射光である光ビームを光テープ２面上を移動
するように、このミラー９を回転させるモータ７を速度
制御し、速変エラー信号Δｖｖｃ応じて、光テープ速度
側−が行なわれる。

次に、第２図（ａ）汀本発明で用いる光テープの構成の
一例であり、光テープ装［１００内に光テープ２が装着
されている様子を示す概念図である。

光テープ２は２ケ所でリール１０１にうず巻状に巻かれ
、各々のリールから光テープ２はローラ３２を介して、
光テープ２が回転ドラム３４ＶＣ密着するようにふたつ
のテープガイド３０で保持される。

回転ドラム内には光ヘット°３４が設けられ、この光ヘ
ッド３４から光テープ２上に光ビームが照射きれる。第
２図（ｂ）に、第２図（ａ）の矢印Ａの方向に回転ドラ
ム＠を見た場合の昭略図である。光テープ２は回転ドラ
ム３４に対しであるテープ角度θを保持するように、テ
ープガイド３０で調整される。更に、光テープ２上で焦
点を結ぶ光ヘッド３４からの照射光が、図の点線上を移
動するように、光ヘッド３４は、ローラ３２によって送
られる光テープ２の速度よう極めて高い速度で回転する
。

第３図（Ｃ）は、前記のような方式で記録した場合の光
テープ２面上の情報列１０２を示す概略図である。この
情報列１０２の光テープ２Ｖｃ対する角度θは、テープ
ガイド３０の上下位ｔｊ１．ＶＣより変化し、また、こ
の情報列１０２のピッチルｈ光テープ２の送り速度と光
ヘッド３４の回転速度によって変化する。この光テープ
２の記録密度は情報列のピッチＰを小ざくすることによ
り増大する。光テープでは、記録、再生にレーザ光を用
いるので理論的にはレーザ光の波長（例えば、半導体レ
ーザでｉｊ８３０ｎｍ）の少なくとも２倍までピッチＰ
を下げることができ、極めて高い記録密度を得ることが
できる。このような高い記録密度を得る之めに、本発明
で示すトラッキング制御が用いられる。

更に、このように極めて小ざい情報列のピッチＰを実現
するには、テープ角度θを極めて精度良く制−しなけれ
ばならない。本発明で示すテープ角度制御並びにテープ
速度制菌が、前述の目的に用いられる。

第３図以降により、本発明で示す上述の制御の説明を行
う。

第３図は、第１図の検出部１６を説明するブロック図で
ある。６分割光検知器１２６ＶｃＨ、トラッキング用ス
ポット受光部１２７，１２８、及び再生、フォーカシン
グ用スポット４分割受光部１２９が設けられ、４分割受
光部１２９からは、加算器１３０，１３１′５ｒ介して
４分割受光部１２９０対向する部分の出力が加算され、
その結果を減算器１３２で差を取ることによりフオーカ
スエラー信号Ｆｅ、また、加算器１３３で加算すること
により４分割受光部１２９のすべての部分の出力の和が
得られ情報読取シ信号Ｓｒが算出される。

第１図の７リンドリカルレンズ１４と第３図の４分割受
光部１２９と１３０〜１３３の加算、減算により、フォ
ーカスエラー信号が検出できる原理汀、日立評論６５巻
１０号Ｐ３５〜３８（昭和５８年）等で公知であるので
、ここでは説明を省略する。

次に、トラッキング用スポット受光部１２７゜１２８の
出力は減算器１２１［で差を取られ、減算器１２１の出
力にトラックエラー信号Ｔｅとなる。これも公知な技術
であるので、ここでは説明を省略する。このトラックエ
ラー信号Ｔｅをある期間ｔ、→を２積分器１２２にて積
分して第１のトラックエラー積分値Ｉｅ、を算出し、ま
た別の期間ｔ、→ｔ、このトラックエラー信号Ｔｅを積
分器１２３Ｖｃで積分して第２のトラックエラー積分値
Ｉｅｔを算出する。この第ｔ、＃ｒ２のトラックエラー
積分値Ｉｅｌ　　とＩｅ、の差分を減算器１２４で取る
ことによって、角度エラーΔθが得られ、また同様にＩ
ｅ＋　　とＩｅ、の加算を加算器１２５で取ることによ
って速度エラーΔＶが得られる。このトラックエラーを
積分する時刻ｔｌ　＋　Ｆ　＋　ｔ、は第３図山）ニ示
すタイミングで発生する。すなわち、光テープ２上に記
録された情報列】３４の開始時点がｔＩ、情報列１３４
が光テープ２の中心を通過する時点がｔ、情報列１３４
の終了時点がｔ。

である。具体的には、光テープ２に情報を記録する際に
、情報列の始点と、中心点と終点に他の情報と明らかに
区別し得る情報を始点、中心点、終点信号として記録す
れば良い。また、この情報列】３４は光テープ２が走行
している限り、順次新しい情報列が光ヘッドにより検知
され、新しいトラックエラー信号が積分器１２２，１２
３に各々入力するので、新たな情報列を検知する前に積
分器１２２．１２３をリセットしその出力、Ｉｅ＋。

Ｉｅ２　　を零にする必要がある。そこで、リセット回
路１３５を設けて、パルス列の検出同期信号Ｐｓがリセ
ット回路１３５に入力される度に積分器１２２，１２３
をリセットする。この検出同期信号Ｐｓは、後述するよ
うに光テープ２上の情報列の例えば始点に同期信号列と
して記録時に記録され、再生信号から生成される。

次に、この角度エラー信号Δθと、速度エラー信号ΔＶ
の算出原理を説明する。

第３図（Ｃ）は角変エラーがある際の角度エラー信号Δ
θの検出原理である。光テープ２の回転ドラムに対する
角度が大きくなＱ、ビーム光軌跡１３６の光テープ２に
対する角度θ′が光テープ２の上の情報列１３４の光テ
ープ２に対する角度θにより小ざくなった場合ｖｃｒｉ
、トラックエラー積分値の第１の値Ｉｅｌ、及び第２の
値Ｉｅｔは図に示すようになる。ここでは、ビーム光が
情報列に対してテープ走行方向にずれた場合、トラック
エラー信号が負になると考える。このふたつのトラック
エラー積分値Ｉｅ＋、Ｉｅｔは、ビーム光軌跡１３６と
記録情報列１３４０位置関係が光テープ２の上半面と下
半面で逆転するため、極性が逆となり、Ｉｅ、とＩｅｔ
の差分をとる角度エラー信号Δθは１、の時点でＩｅ＋
とＩｅ２の絶対値の和になり、速度エラー信号ΔＶはｔ
、の時点で零になる。従って、ｔ、の時点で角度エラー
信号Δθをホールドすること等によりテープ角度のずれ
に応じた角度エラー信号Δθが得られる。

また、連関エラーがある場合は第３図（ｄ）に示すよう
になる。光テープ２の速度が速すぎて、ビーム光軌跡１
３６が記録情報列１３４Ｖｃ対してテープ走行方向と逆
方向にずれた場合、トラックエラー攬分値灯それぞれ正
の値となシ、工ｅ、とｌｅｔの差分を取る角度エラー信
号Δθはｔ、の時点で零、逆に加算をする速度エラー信
号ΔＶは第３図（ｄ）のように正の値となり、速度エラ
ー信号ΔＶをｔ、の時点でホールドすること等により、
テープ速度の変動に応じた速度エラー信号ΔＶが得られ
る。

このように、ｆｊｇｘ図及びに３図（ａ）の構成により
テープ角度エラー及び、テープ速度エラーが検出でき、
そのエラーを零となるように制御をかけることにより、
安定な情報の再生が可能となる。

第４図は、速度エラーΔＶを用いて行うテープ速度制御
の例を説明するものでろり、これは第１図のテープ速度
制御部２０、スキャン速度制御部１８の内容を示す。

（ａ）はテープ速度制御部、（ｂ）はスキャン速度制御
部である。更に（ａ）と（ｂ）は、テープ速度を基準と
して、前述の２つの制御部を動作させる例を示す。

（ａ）では、後述する方法で得られるパルス列検出同期
信号Ｐｓと同期信号発生器から生成されるパルス列基準
同期信号ＰＳｒとを位相比較器２０２ｖｃて位相比較し
、その位相差に応じた出力が増幅器２０３によって増幅
されてモータ２８に印加され、ローラ３２が回転し光テ
ープ２を走行させる構成である。（ｂ）では、前述の検
出部で得られる速度エラーΔＶを積分器２０４を介して
増幅器２０５によってモータ７に印加されミラー９が回
転する構成である。このような構成により、同期信号発
生器２０１０基準同期信号Ｐｓｒπ追従して光テープが
精度よく一定速度で走行し、速度エラーΔＶは光ヘッド
のスキャン速度を制御することにより零になるよう制−
でさる。この例では、検出同期信号Ｐａ、基準同期信号
Ｐｓｒをパルス列と考えたがＰＳ＋ＰＳｒに比例したア
ナログ量等をＰｓ、Ｐｓｒの代りに用いて単に差分をと
って増幅器に加えても同様な効果が得られる。また、光
ビームをスキャンするためにミラー９を用いているが、
光ビームをスキャンできる方式例えばヘッド自体をスキ
ャンする等なら他のどのようなものでも同等な効果が得
られる。

（ｃ）、　（ｄ）の場合は、スキャン速度を基準として
テープ速度制御、スキャン速度制御を行う構成の一例で
おる。これらは（ａ）、　（ｂ）のモータ部以降を交換
したものであり、（ａ）、　（ｂ）と同様な動作を行う
ので説明は省略する。

この場合もＰｓ、Ｐｓｒ　　をパルスに比例したアナロ
グ量を用いても、あるいけ、ミラー９ｆ用いずに他の光
ビームをスキャンする方式ならどのような方式を用いて
も同等な効果が得られるのは言うまでもない。

次に、第５図はテープ角度エラーΔθを用いて行うテブ
角度制御の例を説明するものであり、これは第１図のテ
ープ角度割＃部２２の内容を示す。

前述の検出部１６＆ｔより得られたテープ角度エラーΔ
θは積分器２２１を介して増幅器２２２ＶＣよＰ）　ｆ
−７’ガイド３０を移動させるアクチュエータ２６を駆
動する。この結果、テープ角度Δθが零となるまで光テ
ープ２の角度を変化させるようにテープガイド３０に移
動する。従って、テープ角度は常に所定の大なぎに制御
される。

第６図は、トラッキングエラーＴｅを用いて行うトラッ
キング制御の例を説明するものであり、これｒｉ第１図
のトラッキング制御部２４の内容を示す。これは従来の
コンパクトディスク等で用いられている方法と同様なも
のであり、トラッキングエラーＴｅが位相補償回路２４
１を介して、増幅４２４２によりアクチュエータ１１に
印加きれ、対物レンズ１０を光テープ２と水平方向かつ
光テープ上の情報列と垂直方向に駆動しトラッキング制
創を行う。

〔発明の効果〕

本発明によれば、テープの走行方向と直角方向の両端部
に同期信号を形成し、これらの間に情報記録部を形成し
テープ上を光走査した時の両端部の同期信号記録部から
の信号に応じてテープと光走査との間の相対位置を修正
することにより、ガイドラインの不要な高密度情報記録
が可能となる。

また、前記テープと光走査との間の相対位置を従来技術
で得られるトラッキングエラー信号をもとに本発明の信
号処理により検知し、更にテープ速度をも同様にトラッ
キングエラー信号から検知することにより、きわめて簡
単な構成で光走査を正しく行うことができ、きわめて簡
単な構成で高密度情報記録が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念を示す図、第２図は光ビームとテ
ープの傾きを示す図、第３図は本発明の実施例の全体構
造図、第４図は本発明の実施例の概念図、第５図は検出
部の説明図、第６図はテープ速度制御スキャン速度制御
部の説明図。 ２・・・光テープ、１６・・・検出部、３０・・・テー
プガイド、３２・・・ローラ、２２・・・テープ角度制
御部、２０・・・テープ速度制御部、２１・・・スキャ
ン速度制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光信号により情報を記録・再生するテープ装置にお
   いて、テープ上に同期信号記録区間を形成し、記録時に
   情報信号とは別に同期信号を記録しておくことにより、
   再生時にはこの同期信号を利用して再生用光ビームが情
   報信号記録区間の記録上を走査するようにしたことを特
   徴とする光テープ装置。 ２、第１項記載の装置において、テープ上に少なくとも
   ２箇所の同期信号記録部とこれらの間に情報記録部とを
   形成し、テープ上に再生用光ビームを走査した時に、少
   なくとも２箇所の同期信号記録区間から得られた信号に
   応じてテープと光走査との相対位置を修正する機構を持
   つたことを特徴とする光テープ装置。 ３、第２項記載の装置において、テープと光走査との相
   対位置の修正のために、テープの傾きを修正する機構を
   持つたことを特徴とする光テープ装置。 ４、第１項記載の装置において、情報信号記録区間の記
   録ライン上を読み出し用の光ビームが走査するように、
   既に得られた同期信号から一定時間遅れを持たせて光ビ
   ームを走査することを特徴とする光テープ装置。 ５、第２項記載の装置において、情報信号記録区間の記
   録ライン上を読み出し用の光ビームが走査するように、
   既に得られた同期信号から一定時間遅れを持たせて光ビ
   ームを走査することを特徴とする光テープ装置。 ６、第２項記載の装置において、１ライン上の両端の同
   期信号区間の信号ピットを同一とすることを特徴とする
   光テープ装置。 ７、第２項記載の装置において、隣接するラインの同期
   信号区間の信号ピットが異なることを特徴とする光テー
   プ装置。 ８、第１項記載の装置において、同期信号に続くアドレ
   ス信号を高速テープ送り時に読み出せるようにフォーマ
   ット化したことを特徴とする。