JPH0566655B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光記録媒体に記録されたデータを読
取る光記録情報読取装置に設けられるデータ列検
知方式に関し、特に、一定の幅を有する帯状の基
準線により区画してデータ記録領域を設けると共
に、該データ記録領域に基準線と垂直にデータト
ラツクを多数並設した光記録媒体から、データを
読取る際のデータ列検知装置に関する。

［従来の技術］ 近年、従来の磁気記録媒体に代るものとして、
書込むべきデイジタル情報に対応する光学的性質
の変化パターン、例えば、明暗のパターンを形成
してデータを書込む形式の光記録媒体が開発され
つつある。この種のものには、デイスク形式のも
のと、カードないしシート状のものがある。とり
わけ、磁気カードに代る大容量のカード型記憶素
子として光メモリカードが注目されている。

この光記録媒体の代表的例であるカード型の媒
体の構成を第８図〜第１０図に示す。これらの図
に示す光記録媒体は、カード型の基板１上に、光
記録媒体２が層状に被着され、該記憶媒体２に、
平行線状の基準線７を設け、この基準線７に挟ま
れる帯状領域を、データ記録領域３としてある。

このデータ記録領域３は、通常、複数本並設さ
れ、各データ記録領域３内には、幅方向にデータ
列を形成するトラツク４を一定間隔で多数設定し
てある。各トラツク４内には、記憶セル５が設け
てあり、この記憶セル５の各１個が、デイジタル
データの１ビツトを記録する。

この他、この光記録媒体には、全データ記録領
域３の一端にトラツク方向に沿つて、全データ記
録領域３の始端の基準となる始端基準線６と、該
基準線６に対しＴ字を形成する形状に設けられ、
上記複数のデータ記録領域３を２群に分割配置す
る基準となる基準母線８とが設けてある。もつと
も、始端基準線６および基準母線８を備えていな
いものもある。

このように構成される光記録媒体からのデータ
読出しは、データ記録領域の幅よりやや長い長さ
で、少なくとも１トラツク分を見込む幅の線状ま
たは面状の視野を有するCCDリニアセンサ等の
読取センサを使用して、記憶セルの明暗パターン
等により記録される情報を１トラツク毎に読出す
ことにより行なう。この場合、光記録媒体と読出
センサとを相対移動させ、データを読出すべきト
ラツクと上記読取センサとを平行に対峙させる必
要がある。即ち、データ記録領域上のデータ列に
対して、読取センサを正確に追従させる必要があ
る。

従来、この種の制御は、リミツトスイツチ等の
センサにより、カードの位置ずれ、傾き等を検知
して、その検知信号によりサーボ系を制御してカ
ードまたは読取センサの位置の修正を行なうこと
が一般的である。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述したような光記録媒体では、磁気カード等
とは異なり、情報を記録する記憶セルの大きさ、
配列間隔等が、数ミクロン〜数十ミクロンの単位
で、高密度に配列されている。そのため、データ
を読出すべきトラツクに対する上記読取センサの
位置が相対的に僅かにずれていたり、傾いていた
りした場合、データを正確に読出すことができな
いことになる。

しかし、従来の一般的な制御技術では、光記録
媒体の僅かな位置ずれ、傾き等を精密に検知する
ことは困難である。勿論、これらの検知は、全く
不可能ではないが、実現するには超高精度のセン
サを特別に用意しなければならず、読取装置の製
造コストが高くなり好ましくない。

本発明は、このような問題点を解決するために
なされたもので、読取センサを、位置ずれ、傾き
等を検知するセンサとして使用して、超高精度の
センサを特別に用意することなく、従つて、読取
装置の製造コストを高くすることなく、データ記
録領域上のデータ列に対して、読取センサを正確
に追従させることができて、データを正確に読出
すことを可能とする、光記録情報読取装置のデー
タ列検知装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、一定の幅を有する帯状の基準線によ
り区画してデータ記録領域を設けると共に、該デ
ータ記録領域に基準線と垂直にデータトラツクを
多数並設した光記録媒体から、データを読取るに
際し、読取センサの視野に読取るべきデータトラ
ツクと該トラツクを挟む基準線とを見込んでデー
タを読取る形式の読取装置に設けられ、読出した
信号からデータ列を検知するデータ列検知装置で
あつて、その問題点解決手段として次の構成要件
を備えることを特徴とする。

第１に、上記読取センサからの出力信号のう
ち、上記基準線の光学的性質に対応するレベルの
信号を読出す信号レベル弁別手段と、該手段にて
読出されたレベルの信号の継続時間を計測する継
続時間計測手段と、当該継続時間が、予め設定し
た基準値に達するか否か判定して、該基準値に達
すると基準線検出信号を出力する判定手段とを備
えた基準線検知装置を備える。

第２に、上記読取センサの視野内における上記
基準線の光学的性質に対応するレベル信号の位置
を検出する読出し位置検知手段と、基準線の存在
が許容される範囲を予め設定する許容範囲設定手
段と、上記基準線検知信号が出力された時、上記
出力信号の読出し位置が設定された許容範囲内で
あるか否かを比較する比較手段とからなる判定装
置とを備える。

［作用］ 先ず、本発明によるデータ列検知装置の原理に
ついて説明する。

本発明では、読取センサは、光記録媒体上のデ
ータ記録領域に沿つて移動し、１バンドずつデー
タを読取るが、一時に捕え得る視野の範囲が、第
５図に示すように、おおよそデータ記録領域２本
分の幅であることを前提としている。即ち、読取
センサは、少なくとも上記１本のトラツクを見込
む幅および上記データ記録領域の幅より長い長さ
の線状ないし面状の視野を有して各トラツクから
データを読取る形式となつているものとする。従
つて、読取センサは、正常状態では２本の基準線
を視野内に収めている。

そこで、読取センサの出力ビデオ信号から、上
記基準線の存在位置を調べることにより、第１
に、読取センサがデータ記録領域を正しく視野内
に捕えているか否かを検知することができる。即
ち、読取センサがデータ記録領域方向にずれてい
るか否かを検知し得る。第２に、第６図に示すよ
うに、読取センサがデータ記録領域と直交してい
ない（トラツクに対して傾いている）場合につい
ても検知することができる。これは、視野内の基
準線の存在位置が、該読取センサの移動と共に変
化し、一定の許容範囲を外れることにより検知す
ることができる。

このような原理に基づく本発明の作用について
説明する。

先ず、読取センサは、トラツクに記録されるデ
ータを、例えば、シリアルに読出し、ビデオ信号
として出力する。このビデオ信号は、通常、二値
化され、二値化信号として読取装置本体のデータ
レジスタ（図示せず）に格納されると共に、上記
基準線検知装置に送られる。

ここでは、先ず、信号レベル弁別手段により、
二値化信号から上記基準線に対応する出力レベル
の信号を取出す。ついで、継続時間計測手段によ
り、上記信号レベル弁別手段にて取出された出力
レベルの信号の継続時間を計測する。この計測
は、例えば、トラツクのデータをシリアルに読出
す際の同期信号をカウントすることにより行な
う。判定手段は、当該継続時間が、予め設定した
基準値に達するか否か判定して、該基準値に達す
ると基準線検知信号を出力する。基準値は、例え
ば、基準線の幅に対応する時間として設定する。

この時、判定装置の読出し位置検知手段におい
ては、当該トラツクから読出されるビデオ信号の
現在の読出し位置を、例えば、同期信号をカウン
トすることにより検知している。この場合、読出
し位置は、当該トラツクにおけるビデオ信号の始
端からの同期信号の数により規定される。

上記基準線検知信号が出力されると、判定装置
の比較手段では、該基準線検知信号が出力された
時点の上記読出し位置検知手段で検知されている
ビデオ信号の始端からの位置と、許容範囲設定手
段に設定されている許容範囲のデータとを比較す
る。そして、基準線検知信号の出力された時点が
許容範囲に入つておるか否かの信号を出力する。

この結果、基準線の位置が許容範囲内であれ
ば、読取センサとトラツクとは正しく対峙してお
り、データは正確に読出されていることが分か
る。一方、基準線の位置が許容範囲から外れてい
る場合には、読取センサとトラツクとは正しく対
峙しておらず、データは正確に読出されていない
ことが分かる。

後者の場合には、比較手段における比較結果
を、制御系に制御信号として送ることにより、読
取センサと光記録媒体とが相対移動されて、位置
ずれや、傾きを修正することができる。

このようにして、本発明は、読取センサを、各
データ記録領域のデータ列に正しく追従させるこ
とができる。

［実施例］ 本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

〈実施例の構成〉 第１図に本発明データ列検知装置に関する一実
施例の構成の概要を示す。

同図に示す実施例が適用される光記録情報読取
装置は、図示していない光記録媒体のデータ記録
領域におけるデータ列に追従してデータを読出す
読取センサ１０と、該読取センサ１０の出力ビデ
オ信号からデータを読出すデータ処理装置２０
と、該読取センサ１０と光記録媒体とを相対的に
移動制御して、読取センサ１０をデータ記録領域
のデータ列に追従させる移動制御装置３０と、読
取センサ１０および移動制御装置３０に制御用同
期信号を送る同期信号発生回路４０とを有して構
成される。

読取センサ１０は、例えば、CCDリニアセン
サからなり、光記録媒体のデータ記録領域幅より
長い範囲に検出用のホトデイテクタを配置してあ
る。このホトデイテクタは、１トラツクの各記憶
セルに対応する配置間隔で、そのセル数の２倍の
素子数、本実施例では、例えば、1024素子が配置
されている。

該読取センサ１０の読取は、各ホトデイテクタ
にて受光した光量に比例して蓄積した電荷を、後
述する同期信号φRに従つてシリアルに出力する
ことにより行なう。その出力は、各トラツク毎の
ビデオ信号Vdとなる。

データ処理装置２０は、上記ビデオ信号Vdを
二値化して二値化信号Bsとする二値化回路２１
と、二値化信号Bsを記憶するレジスタ等のバツ
フア２２とを備えて構成され、読出されるビデオ
信号Vdからデイジタルデータを取出す。

移動制御装置３０は、同期信号発生回路４０か
ら送られる同期信号に基づいて駆動信号を形成す
る駆動制御回路３１と、該駆動信号に基づいて読
取センサ１０と光記録媒体とを相対的に移動させ
る移動装置３２とを有して構成される。

この移動装置３２は、本実施例では、例えば、
第３図に示すように、読取センサを含む光学系１
１を光記録媒体Ｃのデータ記録領域の長手方向に
移動自在に指示する枠体３３と、該枠体３３上の
光学系をデータ記録領域の長手方向に移動させる
ボールネジ３４および該ネジ３５を駆動するモー
タ３５と、上記枠体３３を光記録媒体Ｃのデータ
記録領域の幅方向の移動させるボールネジ３６お
よび該ネジ３６を駆動するモータ３７とを有して
構成される。

同期信号発生回路４０は、上記読取センサ１０
に対し、ホトデイテクタによる蓄積電荷転送用の
シフトパルスとしての同期信号φRと、各トラツ
ク毎に転送開始の同期をとるための同期信号φT
とを送出し、かつ、駆動制御装置に対し移動開始
のための同期信号を送出する。この同期信号φR
は、本実施例では、二つの同期信号φT，φT間
に、上記読取センサ１０の素子数に対応する1024
パルス出力される。

上記構成の光記録媒体読取装置に適用される本
発明のデータ列検知装置の実施例は、上記二値化
回路２１から出力される二値化信号Bsから基準
線を検知する基準線検知装置５０と、該基準線検
知装置５０にて検知された基準線の位置が、予め
設定してある許容範囲にあるか否かを判定する判
定装置６０とを備えて構成される。

上記基準線検知装置５０は、上記二値化回路２
１から出力される二値化信号Bsから基準線に相
当する一定出力レベルの信号を取出す信号レベル
弁別手段５１と、該手段５１にて取出された信号
の継続時間を計測し、当該時間が基準線の幅に対
応する時間に達すると、基準線検知信号を出力す
る継続時間計測手段５２と、判定手段５３とを有
して構成される。

この信号レベル弁別手段５１は、例えば、第２
図に示すように、アンドゲート回路５４からな
り、上記同期信号φRと、二値化信号Bsを反転し
たものとが入力される。

継続時間計測手段５２および判定手段５３は、
例えば、第２図に示すように、プリセツトカウン
タ５５からなる。このプリセツトカウンタ５５
は、上記アンドゲート回路５４の出力がハイレベ
ルになる時にカウントし、該カウント値が予めセ
ツトしてある所定値に達すると基準線検知信号パ
ルスを出力する構成となつている。

この所定値は、検出すべき基準線の幅を、読取
センサ１０により読出すに必要な時間に相当す
る、同期信号φRの個数に換算して設定してある。
本実施例では、パルス40個分に設定してある。こ
の値は、ほぼ固定的に設定される。即ち、カウン
ト値は、同期信号φTにより、トラツクが変る毎
にリセツトされるが、この設定値は、リセツトさ
れない。

判定装置６０は、上記読取センサ１０による各
トラツク毎のシリアルな読出しに対応して、現在
の読み出し位置を検知する読出し位置検知手段６
１と、基準線の存在が許容される範囲を基準値と
して予め設定する許容範囲設定手段６２と、上記
基準線検知信号が出力された時、その時の読出し
位置が設定された許容範囲内であるか否かを比較
する比較手段６３とを備えて構成される。

読出し位置検知手段６１は、第２図に示すよう
に、例えば、カウンタ６４からなり、同期信号
φTにより、トラツクが変る毎にリセツトされ、
各トラツクからの読取データの転送と同期して、
同期信号φRをカウントする。

許容範囲設定手段６２は、例えば、第２図に示
すように、メモリ６５からなり、許容範囲を示す
基準値を、トラツクの始端からの位置に相当する
記憶セル数により設定する。この設定は、本実施
例では、読取センサを含む光学系の標準位置を、
最初のφTから数えて256回目のφRで、最初の基
準線が終るように設定する共に、許容範囲を、こ
の値を中心として、φRの計数値に換算して±８
回分と設定しておく。

比較手段６３は、例えば、第２図に示すよう
に、演算回路６６からなる。この演算回路６６
は、上記プリセツトカウンタ５５の出力パルスに
より動作を開始し、メモリ６５から基準値データ
を読込むと共に、カウンタ６４から現在のカウン
ト値を読込んで、両者の大小関係を比較する。そ
して、この演算回路６６は、比較の結果、カウン
ト値が予め設定した許容範囲内にあれば、正常ス
テータス信号を出力し、許容範囲から外れていれ
ば、その旨のステータス信号を出力すると共に、
外れの程度を示す信号を上記駆動制御回路３１に
送る。

〈実施例の作用〉 上記のように構成される実施例の動作について
上記各図と、第４図〜第７図とを参照して説明す
る。

先ず、光記録媒体からデータを読取るには、移
動制御装置により、データを読出すべきデータ記
録領域のトラツク上に、読取センサ１０を対峙さ
せる。この位置で、同期信号発生回路４０から、
第４図ａに示すような同期信号φTを送り、読取
センサ１０の読取動作を開始させる。読取センサ
１０は、同期信号発生回路４０から送出される同
期信号φR（第４図ｂ参照）により、各ホトデイテ
クタにおいて蓄積されている電荷をシリアルに転
送し、第４図ｃに示すようなビデオ信号Vdを出
力する。このビデオ信号は、データ処理装置２０
の二値化回路２１に送られて二値化される。

このようにして、一つのトラツクのデータを読
取り終ると、読取センサ１０は、移動制御装置に
より次のトラツクに送られ、上記同様の動作によ
りデータを読取る。

データの読取は、このようにして行なわれる
が、データを正しく読取るには、読取センサ１０
が、読取るべきデータ列、即ち、トラツクと平行
に対峙している必要がある。このためには、読取
センサ１０を移動する際に、該センサ１０がデー
タ列に追従しなければならない。本実施例は、こ
の点を解決するものである。

次に、本実施例固有の作用について、説明す
る。

読取センサ１０は、光記録媒体Ｃ上のデータ記
録領域３に沿つて移動し、１トラツクずつデータ
を読取る。読取センサ１０が、一時に捕え得る視
野Ｆの範囲は、第５図に示すように、おおよそデ
ータ記録領域２本分の幅である。この場合、必ず
２本の基準線７を視野Ｆ内に収めているのが標準
である。従つて、読取センサ１０から、第７図に
示すように、同期信号φT，φRに同期して、ビデ
オ信号が出力される。

このビデオ信号は、上述したように二値化回路
２１に送られて二値化され、バツフア２２に格納
されると共に、本実施例では、基準線検知装置５
０に送られる。ここで、二値化信号Bsは、反転
して信号レベル弁別手段５１を構成するアンドゲ
ート回路５４に入力される。一方、同期信号φR
も、このアンドゲート回路５４に入力される。そ
のため、アンドゲート回路５４では、二値化信号
Bsがロウレベルの時、同期信号φRに同期したパ
ルスを出力する。

このような信号の弁別を容易に行うには、デー
タをFMエンコーデイングしておく。FMエンコ
ーデイングによれば、１ビツトのデイジタル情報
である“１”を、“０，１”または“１，０”の
２ビツトで表現し、一方、“０”を“０，０”ま
たは“１，１”の２ビツトで表現する。従つて、
基準線７を、ロウレベル（またはハイレベル）が
一定時間継続するように形成することで、データ
の部分と容易に区別することができる。

上記パルスは、プリセツトカウンタ５５にて計
数される。このプリセツトカウンタ５５は、上述
したように、予め一定値がセツトしてあり、計数
値がこの値に達した時、パルスを出力する。この
計数値は、同期信号φTの入力によりリセツトさ
れる。

一方、判定装置６０では、カウンタ６４におい
て、同期信号φRを計数している。この計数は、
同期信号φTが入力するたびにリセツトされて、
新たに行われる。

上記プリセツトカウンタ５５から出力されるパ
ルスは、演算回路６６に入力される。このパルス
の入力により、演算回路６６は、予めメモリ６５
に入力してあつた基準線の位置に相当する基準値
（本実施例では、256±８）を、読出すと共に、上
記カウンタ６４の計数値を読込む。そして、基準
値と計数値との差を求め、計数値が、基準値の示
す基準線の許容範囲内であれば、その旨のステー
タス信号を出力する。一方、第６図に示すよう
に、許容範囲外であれば、トラツキングエラーと
して、その旨のステータス信号を出力する。

本実施例では、出力されたステータス情報は、
データ処理装置２０と駆動制御回路３１とに入力
される。データ処理装置２０では、現在読込まれ
たデータが正常か否かの判断のための信号とな
る。一方、駆動制御回路３０では、このステータ
ス情報と共に、上記演算回路６６の演算結果を利
用して、移動装置３２により読取センサ１０を移
動させ、位置修正を行う。

〈実施例の変形〉 本発明は、上記実施例に限らず、他の構成とす
ることができる。例えば、基準線検知装置５０
は、第１１図に示す構成とすることもできる。同
図に示す基準線検知装置５０は、信号レベル弁別
手段としてのアンドゲート回路５６と、継続時間
計測手段としてのカウンタ５７と、判定手段とし
ての比較器５８とを備えて構成される。

ここで、この変形例の作用について、説明す
る。

アンドゲート回路５６に、二値化信号Bsと共
に同期信号φRが入力される。アンドゲート回路
５６は、二値化信号Bsがハイレベルの時、同期
信号φRに同期したパルスを出力する。

この出力パルスにより、カウンタ５７がリセツ
トされる。このカウンタ５７では、同期信号φR
をカウントしており、上記リセツトされる毎に、
新たにカウントし直す。従つて、このカウンタ５
７では、二値化信号Bsの出力がロウレベル状態
を続ける場合には、その計数値が累積され、その
他の場合には、短い時間でリセツトされ、長い時
間にわたつて累積されることはない。

比較器５８では、このカウンタ５７の計数値
を、予め設定した時間幅と比較する。計数値が、
この時間幅設定値に達したとすると、比較器５８
は、その時点で、基準線検知信号を出力する。

なお、この基準線検知信号は、上述した第１図
に示す判定装置６０の比較手段６３に送られる。

また、上記実施例では、判定装置６０の出力信
号により読取センサ１０の位置を自動修正する
が、単に、正常か、異常かのステータス情報を出
力するだけとしてもよい。

なお、上記実施例では、全て同一の幅の基準線
の検知を主体にして説明したが、本発明は、幅の
異なる基準線を含む場合にも適用可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、読取センサを、
位置ずれ、傾き等を検知するセンサとして利用し
て、超高精度のセンサを特別に用意することな
く、従つて、読取装置の製造コストを高くするこ
となく、データ記録領域上のデータ列に対して、
読取センサを正確に追従させることができて、デ
ータを正確に読出すことを可能とする効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明データ列検知装置の一実施例の
構成を示すブロツク図、第２図は上記実施例の要
部を示すブロツク図、第３図は本発明が適用され
る読取装置における移動装置の一例を示す斜視
図、第４図は読取センサへの同期信号と出力ビデ
オ信号との関係を示す波形図、第５図および第６
図は読取センサの視野Ｆとデータ記録領域との関
係を示す説明図、第７図は読取センサからのビデ
オ信号の波形を同期信号と共に示す波形図、第８
図は本発明の適用対象となる光記録媒体の一例を
示す平面図、第９図上記カードの部分拡大断面
図、第１０図は上記第８図におけるＡ矢視部拡大
平面図、第１１図は上記実施例の変形例を構成す
る基準線検知信号を示すブロツク図である。 １……基板、２……光記録媒体、３……データ
記録領域、４……トラツク、５……記憶セル、７
……基準線、１０……読取センサ、２０……デー
タ処理装置、２１……二値化回路、２２……バツ
フア、３０……移動制御装置、３１……駆動制御
回路、３２……移動装置、４０……同期信号発生
回路、５０……基準線検知装置、５１……信号レ
ベル弁別手段、５２……継続時間計測手段、５３
……判定手段、５４……アンドゲート回路、５５
……プリセツトカウンタ、６０……判定装置、６
１……読出し位置検知手段、６２……許容範囲設
定手段、６３……比較手段、６４……カウンタ、
６５……メモリ、６６……演算回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一定の幅を有する帯状の基準線により区画し
   てデータ記録領域を設けると共に、該データ記録
   領域に基準線と垂直にデータトラツクを多数並設
   した光記録媒体から、データを読取るに際し、読
   取センサの視野に読取るべきデータトラツクと該
   トラツクを挟む基準線とを見込んでデータを読取
   る形式の読取装置に設けられ、読出した信号から
   データ列を検知するデータ列検知装置であつて、 上記読取センサからの出力信号のうち、上記基
   準線の光学的性質に対応するレベルの信号を取出
   す信号レベル弁別手段と、該手段にて取出された
   レベルの信号の継続時間を計測する継続時間計測
   手段と、当該継続時間が、予め設定した基準値に
   達するか否か判定して、該基準値に達すると基準
   線検知信号を出力する判定手段とを備えた基準線
   検知装置と、 上記読取センサの視野内における上記基準線の
   光学的性質に対応するレベル信号の位置を検知す
   る読出し位置検知手段と、基準線の存在が許容さ
   れる範囲を予め設定する許容範囲設定手段と、上
   記基準線検知信号が出力された時、上記出力信号
   の読出し位置が設定された許容範囲内であるか否
   かを比較する比較手段とからなる判定装置とを備
   えて構成されることを特徴とする光記録情報読取
   装置のデータ列検知装置。