JPH01124122A - 光学式情報再生装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カード状の光学式情報記録担体に対してセン
サアレイを相対的に移動させて連続的に情報を読み取る
ようにし、光学式情報記録担体の情報トラックに対する
センサアレイの傾きを修正する補正機構を備えた光学式
情報再生装置に関するものである。

［従来の技術］ 近年、光ファイル、コンパクトディスク等の光学式情報
記録担体を用いた光学式情報再生装置が広く利用されて
いるが、最近はこれらの光学式情報記録担体よりも携帯
性が良く、また大きさの割りに情報量の大きいカード状
の光学式情報記録担体、所謂光カードを用いた光学式情
報再生装置が開発されている。

以下に、従来におけるこの種の光カードを用いた光学式
情報再生装置の概要と、その問題点を第９図〜第１２図
により説明する。第９図は従来知られている光カードＣ
の記録フォーマットを示す模式的平面図である。この光
カードＣ上の記録領域Ｓには、トラックＴが多数配列さ
れており、各トラックＴは１００〜１０００ビツト程度
の情報容量を有する情報トラックＴａと、成る１つの情
報トラックＴａを隣接する情報トラックＴａから分離識
別するピッ）Ｈの一部とから構成されている。なお、第
９図において矢印Ｘは再生時における光カードＣの読み
取りヘッドに対する相対的移動方向、矢印Ｙは読み取り
ヘッドによる情報読み取り走査方向を示している。

第１０図は従来の一般的な光カード再生装置の構成図で
あり、また第１１図はその動作説明図である。光カード
Ｃは駆動機構１によって矢印Ｘ方向に往復運動され、そ
の記録領域Ｓに記録された情報はｌトラックＴ毎に読み
取りヘッド２によって読み取られて再生される。読み取
りヘッド２はＬ　Ｅ　Ｄ　（ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉ
ｎｇ　ｄｉｏｄｅ）等から成る光源３、照明光学系４、
結像光学系５．センサアレイ６を備え、光源３からの光
を照明光学系４により集光して、光カードＣのトラック
Ｔをスポット状に照射する。そして、トラックＴの像は
結像光学系５によってセンサアレイ６上に結像し、記録
情報に対応した電気信号がセンサアレイ６から出力され
る。このようにして、１列のトラックＴの読み取りが終
了すると、光カードＣは矢印Ｘ方向に移動して、次の列
のトラックＴの読み取りが同様に行われる。

第１２図（ａ）　、　（ｂ）は光カードＣ上のセンサア
レイ６による読取領域６ａを示し、（ａ）は光カードＣ
のトラックＴの長手方向と、センサアレイ６による読取
領域６ａの長さ方向とが平行の場合、（ｂ）は非平行の
場合を表示している。一般的に、光カードＣを光カード
再生装置に装着する場合には、装着時の位置ずれや光カ
ードＣの摩耗等に起因して、センサアレイ６の読取領域
６ａとトラックＴの長手方向とが平行にならず、第１２
図（ｂ）に示すように角度θだけ傾く場合がある。この
ために、情報再生時に光カードＣが矢印Ｘ方向に移動す
ると、センサアレイ６上に結像されるトラックＴの像が
ずれてしまい、センサアレイ６の読取領域６ａから外れ
て情報再生が不可能になる虞れがある。また、傾き角度
θが大きいと、センサアレイ６の読取領域６ａに複数の
トラックＴが重なり、誤った情報再生を行う危険性もあ
る。

［発明の目的］ 本発明の目的は、このような従来例の問題点を改善し、
光カードから情報を読み取る際に、情報トラックの長手
方向とセンサアレイの読取領域の方向とが傾いた場合で
も、これらの相対的変位を検出して、傾きを修正制御し
情報の読み取りが正確に行えるようにした光学式情報再
生装置を提供することにある。

［発明の概要］ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、情報トラ
ックの長手方向と略直交する方向に複数の情報トラック
が配列された光学式情報記録担体に対し、前記情報トラ
ックを照明する光源とその反射光から前記１情報トラッ
ク毎に情報を読み取るセンサアレイとを備えヘッド保持
体により保持された読み取りヘッドを、前記情報トラッ
クの長手方向と略直交する方向に相対的に移動させるこ
とにより、前記情報記録担体から連続的に情報を読み取
る光学式情報再生装置において、前記センサアレイのセ
ンサ配列方向と前記情報トラックの長手方向との相対的
な傾き量を検出する検出手段を設け、前記情報記録担体
を保持する担体保持体と前記ヘッド保持体とを、前記情
報記録担体の情報記録面に対し略平行な面内で相対的に
回動可能に支持すると共に、この回動を行う駆動手段を
設け、該駆動手段を前記検出手段からの信号によっ　。

て作動させることを特徴とする光学式情報再生装置であ
る。

［発明の実施例］ 本発明を第１図〜第８図に図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図は本発明の光学式情報再生装置に用いられる光カ
ードの記録フォーマットを模式的に表した部分拡大図で
ある。基本的なフォーマット構成は第９図に示す従来例
と同様であるが、トラックＴはクロック信号の同期をと
るプリアンプル領域Ｓ１．１個のトラックＴをトラック
Ｔの並列方向つまり矢印Ｘ方向に隣接する情報トラック
Ｔから分離して識別し、かつ情報トラックＴの始めを示
す識別領域Ｓ２、情報が記録されている情報領域Ｓ３．
１個のトラックＴを矢印Ｘ方向に隣接するトラックＴか
ら分離・識別し、かつ情報領域Ｓ３’の終りを示すエン
ドビット領域Ｓ４を有している。識別領域Ｓ２を矢印Ｘ
方向に接続する領域は、第９図のビットＢに相当するリ
ファレンスラインとなる。識別領域Ｓ２には長方形の斜
線部のパターンＰが各トラックＴごとに一定の間隔をあ
けて設けられ、このパターンＰがセンサアレイによって
検出され。

各トラックＴを識別することになる。

第２図、第３図は光学式情報再生装置の機構部を示し、
光カードＣを保持する担体保持体１１を含む枠体１２、
光カードＣの下面に位置する読み取りへラド１３、光カ
ードＣの情報記録面を照明するＬＥＤアレイ等の光源１
４、光カードＣに投射される光源１４の反射光を結像し
、光カードＣに記録されている情報を電気信号に変換す
るＣ　ＣＤ　（ｃｈａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖ
ｉｃｅ）等のセンサアレイ１５を有し、このセンサアレ
イ１５と光源１４とは共に読み取りへラド１３に固定さ
れている。

また読み取りヘッド１３には、光カードＣからの反射光
をセンサアレイ１５に結像するための結像光学系１６と
、光カードＣからの反射光の光路を光カードＣの情報記
録面Ｃａに略平行方向に偏向する反射ミラー１７も設け
られている。

読み取りヘッド１３は光カードＣの情報記録面Ｃａに略
平行に移動できるように、一対のガイド軸１８によって
支持され、ガイド軸１８は固定用部材１９によってヘッ
ド保持体２０に固定されている。読み取りヘッド１３を
ガイド軸１８に沿って往復運動させる移動機構として、
正逆両方向に回転される電動４１１２１．この電動機２
１の軸部のウオーム２１ａに噛合する歯車２２、この歯
車２２と同軸の小歯車２２ａ、更に小歯車２２ａと噛合
する歯車２３、この歯車２３と同軸の駆動プーリ２３ａ
、及び駆動、プーリ２３ａと対をなす従動プーリ２４が
共にヘッド保持体２０に取り付けられている。駆動プー
リ２３ａと従動プーリ２４には、両端末部が読み取りヘ
ッド１３のピン１３ａ、１３ｂに固着されたワイヤ２５
が巻回され、このワイヤ２５はその途中に取り付けられ
たスプリング２６によって垂るみを生じないように引っ
張られている。従って、読み取りヘッド１３は正逆両方
向に回転する電動機２１により、歯車群、駆動プーリ２
３ａ及びワイヤ２５を介して引っ張られ、ガイド軸１８
に沿って往復運動をすることができる。

一方、ヘッド保持体２０は枠体１２に設けられた上下方
向を向く支軸２７により、水平面内に回動自在に支持さ
れている。このヘッド保持体２゜を回転させる駆動機構
として、実施例では枠体１２に固定された例えばステッ
ピング電動機２８と、その軸に設けられたウオーム２８
ａに噛合する扇形ギヤ部２９ａを有する連動レバー２９
とが用いられ、この連動レバー２９に設けられたピン２
９ｂが、ヘッド保持体２０の長溝部２０ａに嵌合されて
いる。従って、電動ｆｉ２８が正逆何れかの方向に回動
すると、ウオーム２８ａにより扇形ギヤ部２５３ａが駆
動されて連動レバー２９が固定し、ピン２９ｂによって
ヘッド保持体２０が支軸２７を中心として回動すること
になる。なお、ヘッド保持体２０は図示しない支持機構
により、担体保持体１１に対して一定間隔を隔てて支持
されている、勿論、ヘッド保持体２０を回転させる駆動
機構には、実施例以外の種々の機構を代用することがで
きることは云うまでもない。

次に、第１図に例示したような光カードＣを、第２図、
７ＦＩＪ３図に示す再生装置に装填して情報を読み出す
場合において、光カードＣの傾きを検出し、かつその傾
きを補正する動作を説明する。第４図に示すように、光
カードＣが読み取りへラド１３に対して傾いた状態で装
着され、センサアレイ１５の読取領域１５ａの長さ方向
と光カードＣのトラックＴの長手方向が角度θだけ傾い
ているとする。第２図に示す光カード再生装置の読み取
りヘッド１３を例えば左端から右端に移動させるとすれ
ば、識別領域Ｓ２内の記録部であるパターンＰが位置す
る読取領域１５ａ上を距Ｍｙだけ移動する。この場合に
、センサアレイ１５上では第５図に示すように、光カー
ドＣの情報領域Ｓ３の１ピツ）　Ｓ３ａがセンサアレイ
１５のセンサセル１５ｂの複数個に対応するように、光
像がＭ倍されて投影されるため、センサアレイ１５上で
のパターンＰの移動層＃ｙ”は、 ｙ′−Ｍ＠ｙ となる、即ち、第４図に示すように読み取りへラド１３
の情報読み取りによる移動量をρとすれば、センサアレ
イ１５の読取領域１５ａの長さ方向と、トラックＴの長
手方向のなす角度θは、０　＝　ｊａｎ　”’　（（ｙ
　’　／Ｍ）　・ｆｌ　）となる。

このとき１倍率Ｍと読み取りへラド１３の移動量夕は予
め設定されている値であるから、センサアレイ１５上の
パターンＰの移動距離ｙ′を検出すれば、角度θを求め
られることができる。また、移動層ｍｙ’はセンサアレ
イ１５の読み出しのスタートパルスと駆動パルスを用い
て検出することができる。即ち、スタートパルスが発せ
られてから、パターンＰが検知されるまでのセンサアレ
イ１５のセンサセル１５ｂの位置を読み取りへラド１３
の移動開始時と終了時に計数すれば、センサアレイ１５
上でのパターンＰの位置の移動距離ｙ′が求められる。

第６図は第２図、第３図に示す光カード再生装置のブロ
ー、り回路構成図を示し、センサアレイ１５を制御する
センサアレイ制御回路３１、読み取りヘッド１３に配置
された光源１４を制御し、センサアレイ１５に常時均一
な光量を与えるための光源制御回路３２、センサアレイ
１５によって読み取られた信号を２値化する２値化回路
３３、データ再生用のクロック信号を得るためのＰＬＬ
（ｐｈａＳｅ　１ｏｃｋｅｄ　１ｏｏｐ）回路３４．２
値化された信号からデータを再生するデータ再生回路３
５゜制御回路等の再生装置全体の制御を行うＣＰＵ３６
、データのエラー訂正を行いデータ再生回路３５で一旦
再生されたデータをＣＰ　Ｕ　（ｃｅｎｔｒａＩｐｒｏ
ｃｅｃｃｉｎｇ　ｕｎｉｔ）３６を介して取り込み、そ
のデータのエラー訂正を行って正確な再生データを得た
後に、再びＣＰＯ３８へ送り返す働きをするＥ　ＣＣ（
ｅｒｒｏｒ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ　ｃｉｒｃｕｉｔ）
回路３７から成っている。また、３８は入出力ボートで
あり、この入出力ポート３８はＥＣＣ回路３７によって
エラー訂正された再生データを、ＣＰＵ３６を介してデ
イスプレィやプリンタ等の出力機器に送信すると共に、
再生装置を外部から制御するための各種命令を入力する
ようになっている。読み取りへラド１３を移動する電動
機２１を制御する電動機制御回路３９は、ＣＰＵ３６か
らの信号によって制御される。一方、ヘッド保持体２０
を回転する電動機２８を制御する電動機制御回路４０は
、センサアレイ１５により検出される読取領域１５ａの
長さ方向とトラックＴの情報の長手方向の傾き角度θに
応じてＣＰＵ３６より制御される。

ここで、電源を投入すると各回路はオン状態となり、Ｃ
ＰＵ３６からのリセット信号により電動機制御回路３９
が制御され、電動ｆｉ２１が回転し読み取りへラド１３
を所定のホームポジション、例えば第２図、第３図にお
いて左端まで移動して停止させる。光カードＣが担体保
持体１１に装填されると、所定の操作により或いは自動
的に読み取りへラド１３は電動機２１によって右方向に
ガイド軸１８に沿って移動され、光カードＣに記録され
ているパターンＰのセンサアレイ１５上での位置変化に
基づいて、読み取りヘー、ド１３と光カードＣとの傾き
角度θを検出する。そして、この傾き角度θに応じてＣ
ＰＵ３６により角度θをほぼ零とする電動機２８の駆動
量を演算し、電動機制御回路４０を制御して電動９２Ｂ
を駆動する。これによって、ヘッド保持体２０は電動機
２８によって角度θを零にする方向に回転し、角度θが
ほぼ零になった位置で停止する。ヘッド保持体２０の回
転量を検出するには１周知の各種エンコーダを使用すれ
ばよく、また電動機２８に前述したようにステッピング
電動機を使用すればオープンルーズの制御が可能となる
６次に、読み取りへラド１３を元のホームポジションに
戻した後に、再度右方向に移動して光カードＣに記録さ
れている情報を読み取り、データの再生が行われる。

上述の実施例では、傾きの補正は光カードＣの読み取り
の開始時にのみ行う場合を説明したが、読み取り開始後
に外部からの衝撃等によって、光カードＣが動いて傾き
が生ずる場合があるので、このような場合は再度前述し
たように傾き角度θを検出して補正を行うこともできる
し、またこのような傾き補正を常時定期的に行うように
することも可能である。また、傾き角度θを求める際の
光カードＣと読み取りヘッド１３との相対移動は一方向
のみでもよいが、往復動させて角度θを検出し、その値
の平均値から角度θを求めて精度を向上させることもで
きる。

第７図は第２の実施例を示し、ヘッド保持体２０の支軸
２７を読み取りへラド１３の読取領域１５ａの略中心に
位置させ、光カードＣの傾き角度θを補正するために、
ヘッド保持体２０を角度θだけ回転しても、読取領域１
５ａが光カードＣのトラックＴの情報の長手方向である
上下方向にずれないようにした場合を示している。仮に
、支軸２７が読取領域１５ａの記録領域Ｓにない場合を
想定すると、第８図に示すように読取領域１５ａが上方
にずれることになり、センサアレイ１５のセンサセル１
５ｂの数に余裕を持たせることが必要になるとか、或い
はそのずれを電気的に補正することが必要になる。

なお、支軸２７の位置は第７図に示す位置以外でも、読
み取りへラド１３が移動するときに描く読取領域１５ａ
の略中心点の軌跡上にあれば、同様の効果が得られる。

このように、ヘッド保持体２０を回転可能に支持する支
軸２７を、光カードの情報記録面内で読み取りヘッドの
読取領域１５ａの略中心が描く軌跡上に位置させること
により、読み取りの際のトラックＴの長手方向とセンサ
アレイ１５のセンサセル１５ｂの並列方向との位置ずれ
も防止することが可能になる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る光学式情報再生装置は
、光カードから情報を読み取る際にトラックの長手方向
とセンサアレイとが傾いた場合でも、情報記録担体の情
報トラックがセンサアレイ上の読取領域の所定位置にく
るように制御することができるため、情報の読み取り精
度を大幅に向上することが可能である。また、トラック
に対する情報記録担体の形状精度を緩和することができ
るため、情報記録担体の製造の歩留りが改善され、コス
トを切り下げることができる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図〜第８図は本発明に係る光学式情報再生装置
の実施例を示し、第１図は光カードの記録フォーマット
の模式的平面図、第２図は光学式情報再生装置の機構部
の斜視図、第３図はその断面図、第４図は作用説明図、
第５図はセンサセルと情報領域のビットとの対応の説明
図、第６図はブロック回路構成図、第７図は第２の実施
例における光カードと読み取りヘッドの関係の平面図、
第８図は第２の実施例の作用説明図であり、第９図は従
来の光カードの記録フォーマットの模式的平面図、第１
０図は従来の一般的な光カード再生装首の構成図、第１
１図はその動作説明図、第１２図は従来例のセンサアレ
イによるトラックの証み取り状態の説明図である。 符号Ｃは光カード、１１は担体保持体、１２は枠体、１
３は読み取りヘッド、１４は光源、１５はセンサアレイ
、１５ａは読取領域、１５ｂはセンサセル、１６は結像
光′学系、１８はガイド軸、２０はヘッド保持体、２１
．２８は電動機、２７は支軸、２９は連動レバー、２９
ａは扇形ギヤ部、２９ｂはピン、３１はセンサアレイ制
御回路、３２は光源制御回路、３３は２値化回路、３４
はＰＬＬ回路、３５はデータ再生回路、３６はＣＰＵ、
３７はＥＣＣ回路、３８は入出力ポート、３９．４０は
電動機制御回路である。 特許出願人　　　キャノン株式会社 第３図 第４図 工 第５図 口 口 口 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 系１２ｇＡＶ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報トラックの長手方向と略直交する方向に複数の
   情報トラックが配列された光学式情報記録担体に対し、
   前記情報トラックを照明する光源とその反射光から前記
   １情報トラック毎に情報を読み取るセンサアレイとを備
   えヘッド保持体により保持された読み取りヘッドを、前
   記情報トラックの長手方向と略直交する方向に相対的に
   移動させることにより、前記情報記録担体から連続的に
   情報を読み取る光学式情報再生装置において、前記セン
   サアレイのセンサ配列方向と前記情報トラックの長手方
   向との相対的な傾き量を検出する検出手段を設け、前記
   情報記録担体を保持する担体保持体と前記ヘッド保持体
   とを、前記情報記録担体の情報記録面に対し略平行な面
   内で相対的に回動可能に支持すると共に、この回動を行
   う駆動手段を設け、該駆動手段を前記検出手段からの信
   号によって作動させることを特徴とする光学式情報再生
   装置。 ２、前記ヘッド保持体は読み取りヘッドを情報トラック
   の長手方向と略直交する方向に移動するようにした特許
   請求の範囲第１項に記載の光学式情報再生装置。 ３、前記情報記録担体と読み取りヘッドとが相対的に移
   動する際に、前記担体保持体と前記ヘッド保持体とを回
   動可能に支持する支点を、前記情報記録担体の情報記録
   面内で前記読み取りヘッドの読み取り領域の略中心点が
   描く軌跡上に位置するようにした特許請求の範囲第１項
   に記載の光学式情報再生装置。