DE3611334A1

DE3611334A1 - Verfahren und vorrichtung zum erfassen der position eines optischen kopfs

Info

Publication number: DE3611334A1
Application number: DE19863611334
Authority: DE
Inventors: Akio Tokio/Tokyo Aoki; Masahiko Enari; Hideki Yokohama Kanagawa Hosoya; Fumiaki Tokio/Tokyo Kawaguchi; Hiroshi Kawasaki Kanagawa Matsuoka; Kazuhiko Matsuoka; Kazuo Minoura; Satoshi Shikichi; Kenichi Yokohama Kanagawa Suzuki; Masayuki Yokohama Kanagawa Usui
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-04-05
Filing date: 1986-04-04
Publication date: 1986-10-16
Also published as: CH674681A5; CA1270059A; FR2580085A1; CH671475A5; JPS61230629A; GB8608345D0; DE3611334C2; GB2174531B; FR2580085B1; GB2174531A; JP2556465B2

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ERFASSEN DER POSITION
EINES OPTISCHEN KOPFS

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen der Position eines optischen Kopfs in einem Aufzeichnungs/Wiedergabegerät zur Aufzeichnung oder zur Wiedergabe von Daten auf einem kartenförmigen Aufzeichnungsmedium (das nachfolgend als optische Karte bezeichnet wird) mit Hilfe eines Lichtstrahls, und insbesondere auf das Erfassen der relativen Lagebeziehung des optischen Kopfs und der optischen Karte vor der Durchführung der Aufzeichnung oder Wiedergabe der Daten. Das Aufzeichnungs/Wiedergabegerät kann dabei sowohl ein solches sein, mit dem nur eine Aufzeichnung oder eine Wiedergabe durchführbar ist, oder ein solches, mit dem beides durchführbar ist.

Mit dem fortschreitenden Informationszeitalter wurde in letzter Zeit den optischen Karten als Informations-Speichereinrichtungen eine zunehmende Aufmerksamkeit gewidmet. Die hauptsächlichen Vorzüge der optischen Karte sind darin zu sehen, daß sie im Gegensatz zu optischen Scheiben und

1 optischen Bändern Kartenform haben, die eine einfache Tragbarkeit und Handhabung ermöglicht, und daß sie im Vergleich mit Magnetkarten und integrierten Schaltungs- (IC-) Karten eine große Speicherkapazität haben.

Bei der Aufzeichnung und Wiedergabe von Daten auf einem Aufzeichnungsmedium wie einer optischen Karte muß die relative Lagebeziehung zwischen der optischen Karte und dem optischen Kopf im Anfangszustand bekannt sein, bevor der Aufzeichnungs- oder Wiedergabevorgang gestartet wird. So sind z.B. die meisten Aufzeichnungs/Wiedergabegeräte gewöhnlich derart ausgebildet, daß sie vor Beginn des Aufzeichnungs- oder Wiedergabevorgangs die Information eines Inhaltsangabenbereichs, der auf der optischen Karte vorgesehen ist und in dem die Datenanordnung in der optischen Karte oder dergleichen mehr beschrieben ist, auslesen und den Aufzeichnungs- oder WiedergabeVorgang unter Zugrundelegung dieser Information durchführen. Um die zum Aufzeichnen oder Wiedergeben der Daten erforderliche Zeit zu verkürzen, ist es daher notwendig, nach dem Einführen der optischen Karte in das Gerät oder wenn ein vormals unterbrochener Aufzeichnungs- oder Wiedergabevorgang wieder aufgenommen werden soll, die gegenseitige Lagebeziehung der optischen Karte und des optischen Kopfs schnell zu ändern, um eine Lage herbeizuführen, bei der die Information des Inhaltsangabenbereichs reproduziert werden kann. Die Position, zu der der optische Kopf für diese Ralativlage bezüglich der optischen Karte gebracht wird, wird dabei als Ausgangsposition bezeichnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren

und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. der die Position des optischen Kopfs schnell erfaßbar ist, um den optischen Kopf schnell an einer vorgegebenen Position in gg eine Wartestellung bringen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß, noch bevor Daten auf der optischen Karte aufgezeichnet oder die auf der Karte aufgezeichneten Daten reproduziert werden, der optische Kopf, der mit einem Lichtstrahl auf die optische Karte einwirkt, und die optische Karte relativ zueinander in Richtung einer Spur der optischen Karte versetzt werden und eine auf der optischen Karte aufgezeichnete Spurnummer gelesen wird, um dadurch die Position des optischen Kopfs bezüglich der optischen Karte zu erfassen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig . Ί eine Ausführungsform der optischen Karte,

Fig.2 und 3 das erfindungsgemäße Verfahren, und

Fig.4 ein Ausführungsbeispiel eines Aufzeichnungs/-Wiedergabegeräts für optische Karten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Gemäß Fig.1 weist eine optische Karte 1 einen Bereich 2, in dem Daten aufgezeichnet sind, sowie Spureinheiten 3a, 3b und 3c auf. Mit dem Begriff "Spureinheit" ist hierbei eine Kombination der minimal benötigten Anzahl verschiedener Spuren bezeichnet, die zusätzlich zu einer Datenspur,

on in der Daten geschrieben bzw. aufgezeichnet sind, eine Spur zur Spurnachführung, die ein zuverlässiges Lesen und Schreiben von Daten ermöglicht, sowie eine Spur für Taktsignale beinhaltet.

gg Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Be-

zugnahme auf Fig.2 erläutert, bei der eine optische Karte mit einer speziellen Spureinheit verwendet ist. Gemäß Fig.2 besteht diese spezielle Spureinheit aus einer Spur 11 zur Spurnachführung und einer Datenspur 12. An gegenüberliegenden Enden einer Datenspur 12 befinden sich Datenspur-Identifizierungsbereiche 13, in denen Datenspurnummern zur Identifizierung der Datenspuren aufgezeichnet sind. Betrachtet man den Anfangszustand vor der Durchführung des Schreibens oder Lesens von Daten, so ergibt sich, daß ein Strahlpunkt bzw. Lichtpunkt 14a zur Abtastung der Datenspur und ein Lichtpunkt 15a zur Abtastung der Spurnachführungsspur gewöhnlich an beliebigen Stellen auf der optischen Karte liegen. Im Anschluß an diesen Anfangszustand wird der optische Kopf eines Geräts, der nicht dargestellt ist, bezüglich der Fig.2 von links nach rechts (der Bewegungsrichtung der Spur) bewegt und eine automatische Fokussierungsfunktion sowie eine automatische Spurnachführungsfunktion eines Aufzeichnungs/Wiedergabegeräts werden in Abhängigkeit von dem vom Lichtpunkt 15a reflektierten Licht durchgeführt, wobei der Lichtpunkt 14a für die Daten und der Lichtpunkt 15a für die Spurnachführung an der nächstgelegenen Datenspur 12a bzw Spurnachführungsspur 11a positioniert werden. Die Lichtpunkte 14a und 15a, die diesen Zustand angeben, sind mit 14b bzw. mit 15b bezeichnet. Die Lichtpunkte bewegen sich weiter und passieren den Datenspur-Identifizierungsbereich, so daß die Datenspurnummer 13a bzw. des Bereichs 13a gelesen wird, wodurch nunmehr die gegenseitige Lagebeziehung zwischen dem optischen Kopf und der optischen Karte zum gegenwärtigen

gO Zeitpunkt bekannt ist. Nach diesem Vorgang kann der optische Kopf zu einer gewünschten Spureinheit weiterbewegt werden, um dadurch auf einfache Weise das Schreiben oder Lesen der Daten durchzuführen. So ist es z.B. möglich, die Datenspurnummer zu lesen und die relative Lagebeziehung zwischen dem optischen Kopf und der optischen Karte in Er-

fahrung zu bringen Nach diesem Vorgang kann der optische Kopf zu einer gewünschten Spureinheit weiterbewegt werden, um dadurch auf einfache Weise das Schreiben oder Lesen der Daten durchzuführen. Die Datenspurnummer wird z.B. gelesen und die gegenseitige Lagebeziehung zwischen dem optischen Kopf und der optischen Karte erkannt, woraufhin die gegenseitige Lagebeziehung derart geändert wird, daß der optische Kopf zu einem Inhaltsangabenbereich gelangt. In dieser Ausgangsposition wird dann auf einen weiteren Befehl gewartet.

Eine Einrichtung, mit der ein Befehl zum Starten der Relativbewegung in Spurrichtung zum Ermitteln der Lagebeziehung zwischen der optischen Karte und dem optischen Kopf gegeben werden kann, kann beispielsweise ein Signal eines Sensors sein, mit dem bestätigt wird, daß die optische Karte eine vorbestimmte Position erreicht hat, oder auch ein von einer Bedienungsperson von Hand erzeugtes Signal. Gemäß Fig.2 sind die Datenspur-Identifizierungsbereiche 13 ^an den gegenüberliegenden Seiten bzw. Enden der Datenspuren vorgesehen, wodurch es auf einfache Weise möglich ist, die Datenspurnummer durch die Bewegung des optischen Kopfs relativ zur optischen Karte sowohl von rechts nach links als auch von links nach rechts auszulesen.

Wie aus vorstehender Beschreibung ersichtlich ist, kann der Zugriff des optischen Kopfs erfindungsgemäß mittels eines einfachen Systems bewerkstelligt werden. Weiterhin kann die Erfindung bei verschiedenen Arten von optischen Karten verwendet werden, bei denen die Form der Spureinheiten dieselbe ist, die sich jedoch bezüglich der Lage und Größe des in Fig.1 gezeigten Datenbereichs 2 unterscheiden.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren unter

Bezugnahme auf Fig.3 erläutert, bei der eine optische Karte mit den in Fig.2 gezeigten Spureinheiten verwendet ist, wobei in Fig.3 solche Elemente, die funktionsmäßig denen der Fig.2 ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Fig.3 unterscheidet sich von Fig.2 dahingehend, daß eine Vielzahl von Lichtpunkten 14a für Daten vorgesehen sind. Gemäß Fig.3 befinden sich die zwei Lichtpunkte 14a für Daten und der Lichtpunkt 15a zur Spurnachführung im Anfangszustand an beliebigen Positionen auf der

XO optischen Karte, jedoch können die Lichtpunkte 14a für Daten an den nächstgelegenen Datenspuren 12a bzw. 12b mittels der bereits vorstehend beschriebenen Vorgänge positioniert werden und der Lichtpunkt 15a zur Spurnachführung kann an der Spurnachführungsspur 15 positioniert werden, wodurch sowohl die Datenspurnummer 13a als auch 13b gleichzeitig gelesen werden kann. Zusätzlich zu dem genannten Vorteil, daß durch den Vergleich der gelesenen Datenspurnummern 13a und 13b die entsprechende Position des optischen Kopfs beurteilt werden kann, ist es darüber hinaus möglich, die Richtung in Erfahrung zu bringen, in der diejenige Spureinheit liegt, auf die als nächstes zuzugreifen ist. Dadurch ergibt sich der in der Praxis sehr nützliche Effekt, daß die in Fig.1 gezeigte optische Karte 1 in das optische Aufzeichnungs/Wiedergabegerät sowohl mit einer Seite A oder einer Seite B der optischen Karte voraus eingeführt werden kann.

Obwohl in der voranstehenden Beschreibung eine Bewegung des optischen Kopfs erläutert wurde, kann selbstverständ-

2Q lieh auch die optische Karte in Bewegungsrichtung der Spur bewegt werden. Was die spezielle Einrichtung zur Durchführung der automatischen Fokussierungsfunktion und der automatischen Spurnachführungsfunktion betrifft, so sind für erstere das Verfahren des kritischen Winkels, das Messerrandverfahren, das Astigmatismusverfahren usw. bekannt,

während für letztere das 3-Strahl-Verfahren, das Schiebe-Zieh-Verfahren, das Heterodynverfahren usw. bekannt sind. Alle diese Verfahren sind anwendbar. Obgleich in der vo
stehenden Beschreibung die Verwendung von Datenspurnummern erläutert wurde, ist es darüber hinaus auch möglich, eine der Spurnachfuhrungsspur entsprechende Spurnachführungsspur-Nummer einzustellen bzw. vorzusehen und diese zur Erfassung der Position des optischen Kopfs heranzuziehen.

Fig.4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Aufzeichnungs/Wiedergabegeräts für optische Karten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Gemäß Fig.4 enthält das Gerät einen Sensor 21 zur mechanischen oder elektrischen Erfassung des Einführens der optischen Karte 1 in das Gerät, eine Gleichstrommotor-Ansteuerschaltung 22, einen Gleichstrommotor 23 zur Bewegung eines (nicht gezeigten) Tisches, der die optische Karte 1 trägt, in den Richtungen der Spuren der Karte (d.h. den ^mit dem Doppelpfeil bezeichneten Richtungen), sowie einen optischen Kopf 24 der gleichzeitig drei Lichtstrahlen auf die optische Karte projiziert, wie in Fig.3 dargestellt ist. Der Aufbau dieses optischen Kopfs ist ähnlich dem bei einer herkömmlichen optischen Scheibe verwendeten, mit der Ausnahme, daß ein Beugungsgitter zur Aufspaltung des Lichtstrahls einer Lichtquelle in drei Lichtstrahlen vorgesehen ist, so daß auf eine genaue Beschreibung seines Aufbaus verzichtet werden kann. Fig.4 zeigt weiterhin eine Schaltung 25 zur Wiedergabe der in den Spuren aufgezeich-

OQ neten Informationen aus einem mittels des optischen Kopfes gemäß der Beschreibung der Fig.2 und 3 ausgelesenen Signal, einen Komparator 26, eine Impulsverarbeitungsschaltung 27, eine Einstellschaltung 28 zur Festlegung, zu welcher Position der optische Kopf nachfolgend relativ zur

gc optischen Karte bewegt werden soll, eine Schrittmotor-An-

steuerschaltung 29 sowie einen Schrittmotor 30 zur Bewegung des optischen Kopfs 24 relativ zur optischen Karte 1.

Wenn der Sensor 1 das Einführen der optischen Karte 1 erfaßt, führt er der Gleichstrommotor-Ansteuerschaltung 22 ein Erfassungssignal zu, worauf diese unter Zugrundelegung dieses Signals den Gleichstrommotor 23 so ansteuert, daß dieser die optische Karte 1 in der Bewegungsrichtung der Spur bewegt. Gleichzeitig damit liest der optische Kopf 24 aufgrund eines weiteren Erfassungssignals des Sensors 21 die Information in zwei Spuren auf der optischen Karte 1 gleichzeitig aus, während er die automatische Fokussierung und Spurnachführung durchführt. Aus dem derart erhaltenen Wiedergabesignal greift die Wiedergabeschaltung 25 die Spurnummer jeder Spur heraus führt die entsprechende Information dem Komparator 2 6 zu. Nach Empfang des Vergleichsergebnisses des Komparators 26 führt die Impulsverarbeitungsschaltung 27 der Schrittmotor-Ansteuerschaltung 2 9 ein die auf die als nächste von dem optischen Kopf zuzugreifende Spur angebendes Signal zu, wobei der mittels der Einstellschaltung 28 vorgegebene Wert als Bezugswert dient, worauf die Schrittmotor-Ansteuerschaltung 29 den Schrittmotor 30 so ansteuert, daß der optische Kopf 24 auf eine vorbestimmte Spur zugreift.

Mit dem vorstehend beschriebenen Gerät ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Obgleich anhand der Fig.4 erläutert wurde, daß das Einführen der optischen Karte in das Gerät erfaßt wird, um dadurch eine Reihe von Vorgängen zu starten, ist dies keine zwingende Voraussetzung. D.h., das Verfahren ist auch dann anwendbar, wenn die optische Karte sich bereits im Gerät befindet, die Aufzeichnung oder Wiedergabe der Daten durchgeführt, einmal unterbrochen und anschließend wieder aufgenommen wird.

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Bevor Daten in die optische Karte eingeschrieben oder aus dieser wieder ausgelesen werden, werden die optische Karte und der optische Kopf in Bewegungsrichtung der Datenspuren relativ zueinander bewegt und die sich ergebende relative Lagebeziehung zwischen beiden ist bekannt, so daß es möglich ist, schnell zum nächsten Vorgang zu wechseln.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Erfassen der Position eines optischen Kopfs zur Informationsaufzeichnung auf einer optischen Karte oder zur Wiedergabe der auf der optischen Karte aufgezeichneten Informationen, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Kopf angewiesen wird, aufzuzeichnen oder wiederzugeben, und daß der optische Kopf unter Zugrundelegung dieser Anweisung in Richtung einer Spur der optischen Karte relativ zur optischen Karte versetzt wird und eine auf der optischen Karte aufgezeichnete Positionsinformation ausliest.

2. Verfahren zum Erfassen der Position eines optischen Kopfs zur Informationsaufzeichnung auf einer optischen Karte oder zur Wiedergabe der auf der optischen Karte aufgezeichneten Informationen, dadurch gekennzeichnet, daß festgestellt wird, ob aufgezeichnet oder wiedergegeben wird, ein Lichtstrahl aus dem optischen Kopf genau auf eine Spur auf der optischen Karte ausgerichtet wird, der optische Kopf und die optische Karte relativ zueinander in Richtung der Spur auf der optischen Karte bewegt werden

und daß eine auf der optischen Karte aufgezeichnete Positionsinformation ausgelesen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Grundlage der ausgelesenen Positionsinformation der optische Kopf zu seiner Ausgangsposition bewegt wird.

4. Vorrichtung, mit der die Position eines optischen Kopfs erfaßbar und eine optische Aufzeichnung oder Wiedergabe durchführbar ist, gekennzeichnet durch eine Befehlsvorrichtung (28), mit der dem optischen Kopf (24) eine Aufzeichnung oder eine Wiedergabe befehlbar ist, sowie durch eine Vorrichtung (23, 24) zur Bewegung des optischen Kopfs und einer optischen Karte (1) relativ zueinander in Richtung einer Spur (12a, 12b) auf der optischen Karte unter Zugrundelegung eines Signals aus der Befehlsvorrichtung-