DE3852350T2

DE3852350T2 - Gerät zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte.

Info

Publication number: DE3852350T2
Application number: DE3852350T
Authority: DE
Inventors: Yoshihito Omron Tateis Koshiba; Kouji Omron Tateisi Elec Nitto; Koji Omron Tateisi Electr Sogo; Kazuo Omron Tateisi Ele Tsuboi; Keiichi Omron Tateisi Tsutsui
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1987-07-22
Filing date: 1988-07-21
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2008-07-22
Also published as: ATE115320T1; EP0300481A2; EP0300481A3; DE3852350D1; EP0300481B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte, die beide oder eine der beiden Funktionen der Aufzeichnung (Schreiben) und der Wiedergabe (Lesen) von Informationen auf und/oder von einem kartenförmigen Speichermedium (hier im weiteren als optische Karte bezeichnet) ausführen kann, auf welchem Information optisch mittels eines Lichtstrahls aufgezeichnet werden kann.
Die optische Karte wird zum Beispiel als eine Aufzeichnungskarte für persönliche medizinische Information, als ID-Karte von Banken, als mittelgroße Datenbank oder ähnliches benutzt.
In einer herkömmlichen Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte, wie in Fig. 24 gezeigt, wird ein Halter 91, der auf seiner oberen Oberfläche einen Kartenhalteabschnitt besitzt, durch Führungsstäbe 93 so abgestützt, daß er sich hin- und herbewegen kann, wird der Halter 91 durch einen Riemen 92 von einem Antriebsmotor 94, der vorwärts und rückwärts dreht, hin- und herbewegt, und ist ein optischer Kopf 95, der beide oder einen der Vorgänge des Schreibens oder Lesens von Informationen auf/von einer optischen Karte 1 durchführen soll, über dem Halter 91 vorgesehen. Der optische Kopf 95 ist so angebracht, daß er der Aufzeichnungsspur der optischen Karte 1 gegenüberliegt, und wird relativ zur Karte 1 bewegt, wobei er die Vorgänge der Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Information ausführt.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte gibt es, wenn die optische Karte 1 auf den Halter 91 gesetzt wird, einen Fall, in dem die optische Karte 1 schräg gehalten wird, so daß die Bewegungsrichtung des Halters 91 und die Richtung der Informationsaufzeichnungsspur der optischen Karte 1 nicht miteinander übereinstimmen. Es tritt also ein fehlerhafter Spurführungsvorgang auf.
Andererseits tritt, wenn die optische Karte 1 nicht sehr genau hergestellt wurde, ein ähnliches Problem ebenfalls auf. Wenn zum Beispiel die Richtung der Informationsaufnahmespur nicht parallel zu der Seitenkante der optischen Karte 1 und geneigt ist, stimmt die Richtung der Informationsaufnahmespur nicht mit der Bewegungsrichtung des Halters 91 auch dann nicht überein, wenn die optische Karte 1 richtig auf den Halter 91 gesetzt worden ist.
Um solch einen Mißstand zu vermeiden, muß die Halteposition der optischen Karte 1 korrigiert werden. Zu diesem Zwecke ist es nötig, einen Korrekturbetrag festzustellen, nämlich den Neigungswinkel der Informationsaufzeichnungsspur zur Bewegungsrichtung der Karte (im weiteren vereinfacht bezeichnet als den Neigungswinkel der Karte). Jedoch muß ein spezielles optisches System oder dgl. in die Vorrichtung eingebaut werden, um den Neigungswinkel festzustellen, was das Problem schafft, daß der Aufbau der Vorrichtung komplizierter wird und sich vergrößert.
Andererseits hat, wie in Fig. 25 gezeigt, eine Vorrichtung zur Spurführungsfehlerfeststellung ein lichteinstrahlendes optisches System, welches in einer Weise aufgebaut ist, daß ein von einer Lichteinstrahlungsquelle 81, wie einer Leuchtdiode, eingestrahlter Lichtstrahl durch eine Kollimatorlinse 82 in ein paralleles Lichtbündel umgewandelt wird und das parallele Lichtbündel durch eine Kondensorlinse 83 so gebündelt wird, daß es einen Lichtpunkt auf dem Informationsaufzeichnungsabschnitt bzw. mit Aufzeichnung versehenen Abschnitt der optischen Karte 1 bildet. Das reflektierte Licht des Lichtpunktes tritt durch ein lichtempfangendes optisches System, das aus einer Kondensorlinse 83, einem Reflexionsspiegel 84, einer bilderzeugenden Linse 85 und dgl. besteht, und wird zu einem Photodetektor 86 geführt. Es wird also ein Bild der Oberfläche des Informationsaufzeichnungs- bzw. informationsbeschriebenen Abschnittes auf dem Photodetektor 86 erzeugt.
Die optische Karte 1 wird aufgebaut, indem eine Informationsaufzeichnungs- bzw. informationsbeschriebene Schicht 15 auf einer Grundplatte 14 ausgebildet wird und weiterhin durch Bildung einer transparenten Schutzschicht 15A auf der Schicht 15. Wie im folgenden mit Bezug auf Fig. 1 erläutert werden wird, wird eine Anzahl von Pits 19 in einer Reihe auf jeder der Zahl von Informationsaufzeichnungsspuren 17 entlang von Spurführungen 18 gebildet, wodurch Information auf diese Spuren aufgezeichnet wird.
Die Spurführung 18 werden vorab auf der ganzen Fläche in Längsrichtung des Informationsaufzeichnungsabschnittes gebildet und ihr Lichtreflexionsvermögen ist im allgemeinen geringer als das der anderen Abschnitte.
Fig. 26 zeigt die Beziehung zwischen einem erzeugten Bild der optischen Karte 1 und dem Photodetektor 86. In dem Schaubild stellen die Bezugszeichen 18 und 19 ebenfalls Bilder der Spurführung und der Pits dar.
Der Photodetektor 86 besteht aus einer Photodiode und hat zweigespaltene, quadratische Lichtempfängerabschnitte 86A und 86B. Jeder der beiden Lichtempfängerabschnitte 86A und 86B ist so angebracht, daß jeweils eine Seite benachbart zueinander sind. Lichtabfühlungssignale der Lichtempfängerabschnitte 86A und 86B werden durch Verstärker 87A bzw. 87B an eine Differenzierschaltung 88 gegeben. Deshalb stimmen, wenn das Bild der Spurführung sich auf der Grenze zwischen den Lichtempfängerabschnitten 86A und 86B des Fotodetektors 86 befindet, die Pegel der beiden Lichtabfühlungssignale überein. Wenn jedoch das Bild der Spurführung in irgendeine der beiden Richtungen von der Grenzlinie abweicht, tritt ein Unterschied zwischen den Pegeln dieser Lichtabfühlungssignale auf, so daß die Differenzierungsschalung 88 ein Spurfehlersignal ausgibt.
Fig. 27 zeigt ein Spurfehlersignal, das erzeugt wird, wenn der Fotodetektor 86 ein Bild einer Vielzahl von Spurführungen senkrecht zur Richtung ihrer Längsausdehnung kreuzt. In dem Schaubild bezeichnet d den Abstand zwischen benachbarten Spurführungen 18. R&sub0; bezeichnet einen dynamischen Bereich des Spurfehlersignals. In der Spurfolgesteuerung wird ein Spurfehlerbetrag mittels des linearen Teils des Signals in dem dynamischen Bereich R&sub0; ermittelt. Die Kondensorlinse 83 wird durch einen Stellantrieb bewegt, so daß dieser Fehlerbetrag auf null gesetzt wird.
Jedoch wird in der vorgehend beschriebenen Vorrichtung zum Bestimmen von Spurfehlern, da ein Spurfehlersignal erzeugt wird, wenn das Bild der Spurführung die Grenzlinie der Lichtempfängerabschnitte 86A und 86B kreuzt, die parallel zu dem Bild der Spurführung ist, der dynamische Bereich R&sub0; des Spurfehlersignals durch die Breite jeder der Spurführungen 18 bestimmt. Deshalb kann prinzipiell kein dynamischer Bereich R&sub0;, der größer ist als die Breite der Spurführung 18, erhalten werden. Somit ist der dynamische Bereich R&sub0; des Spurfehlersignals klein und der steuerbare Bereich ist extrem schmal. Das hat zur Folge, daß selbst wenn ein kleiner Spurfehler auftritt, der Lichtpunkt aus dem steuer- bzw. regelbaren Bereich abgelenkt wird. Speziell ist diese Vorrichtung stoßanfällig während des Betriebs. Zusätzlich gilt, da der dynamische Bereich R&sub0; schmaler ist als der Abstand zwischen den Spurführungen 18, daß der Spurhereinziehvorgang (das Ziehen in den regelbaren Bereich) zu Beginn der Spursteuerung und der Spurhereinziehvorgang beim Spursprungvorgang nicht einfach ausgeführt werden können und dadurch unsicher werden, und dgl. Es gibt, wie oben erwähnt, viele praktische probleme.
Aus EP-A-0 200 434 ist eine Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte bekannt, bei der die Neigung der optischen Karte mittels eines CCD Linearsensors ermittelt wird, der mehr als einen Lesebereich und eine Referenzlinie abdeckt.
FR-A-2 339 929 beschreibt eine Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte, die eine Vorrichtung zum Ermitteln von Spurfehlern besitzt, bei der eine Seite der Außenform jeder der lichtempfangenden Abschnitte senkrecht zu der Längsrichtung der Spurführung gesetzt ist.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, indem den vorstehenden Problemen Aufmerksamkeit geschenkt wurde und es ist ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte zu schaffen, bei der die Neigung einer optischen Karte ermittelt werden kann, ohne ein spezielles optisches System oder dgl. hinzuzufügen.
Die Erfindung ist wie in Anspruch 1 definiert.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte, bei welcher, während ein optischer Kopf und eine optische Karte relativ zueinander bewegt werden, Information aufgezeichnet (geschrieben) wird auf oder wiedergegeben (gelesen) wird von Informationsaufzeichnungsbzw. informationsbeschriebenen Spuren, wird der optische Kopf senkrecht zu der Richtung der vorgenannten Relativbewegungsrichtung mittels eines Spurführungssignals bewegt, was dem optischen Kopf erlaubt, der Informationsaufzeichnungs- bzw. informationsbeschriebenen Spuren zu folgen, indem ein Veränderungsbetrag des Spurführungssignals beobachtet wird, und eine Neigung der optischen Karte zur relativen Bewegungsrichtung festgestellt.
Vor dem Aufzeichnen oder Wiedergeben von Information auf/von einer optischen Karte werden der optische Kopf und die optische Karte relativ zueinander bewegt, wodurch ein Spurführungssignal von dem optischen Kopf ausgegeben werden kann. Durch das Abnehmen des Spurführungssignals und das Feststellen eines Veränderungbetrages desselben, wird der Neigungswinkel der optischen Karte zur relativen Bewegungsrichtung des optischen Kopfes festgestellt. Wenn der Neigungswinkel der optischen Karte festgestellt werden kann, kann die Halteposition der optischen Karte auf der Basis dieses Feststellungswertes korrigiert werden. Die Abtastrichtung des optischen Kopfes kann mit der Richtung der Informationsaufzeichnungs- bzw. informationsbeschriebenen Spuren der optischen Karte in Übereinstimmung gebracht werden.
Wie oben erwähnt, kann gemäß der Erfindung, durch Überwachen eines Änderungsbetrages des Spurführungssignals der Neigungswinkel der optischen Karte zur Abtastrichtung des optischen Kopfes festgestellt werden. Somit kann die Neigung der optischen Karte festgestellt werden, ohne ein spezielles optisches System oder dgl. in die Vorrichtung einzubauen. Folglich gibt es keine Bedenken einer Vorkomplizierung oder Vergrößerung des Aufbaus der Vorrichtung, und eine billige Vorrichtung zur Korrektur der Neigung optischer Karten kann hergestellt werden. Somit kann ein kleiner Stellantrieb eines engen Bewegungsbereiches als Stellantrieb des optischen Systems in dem optischen Kopf benutzt werden. Das Spurführungsverhalten wird verbessert. Kostenverringerung und gute Funktionstüchtigkeit der Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte kann erzielt werden.
Entsprechend einer Ausführungsform ist in einer Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte, in der durch Zuführen eines Stromes an einen Linsenstellantrieb eine Objektlinse eines optischen Kopfes eingestellt wird, womit die Spurführungs- und Scharfstellungsregelungstätigkeit und Aufzeichnung (Schreiben) oder Wiedergabe (Lesen) von Informationen auf/von der optischen Karte ausgeführt wird, der Linsenstellantrieb mit einem Stromfeststellungsabschnitt ausgestattet, der den Strom feststellen kann, der bei Ausführung der Servotätigkeiten durch den Linsenstellantrieb fließt.
Wenn die Spurführungs- und Scharfstellungsservotätigkeiten ausgeführt werden, indem die Objektivlinse des optischen Kopfes bewegt wird, indem ein Strom dem Linsenstellantrieb zugeführt wird, stellt der Stromfeststellungsabschnitt den Strom fest, der durch den Linsenstellantrieb fließt und bestimmt die Stellung der Objektivlinse auf der Basis der ermittelten Wertes. Wenn die optische Karte geneigt ist, ist die Stellung der Objektlinse abweichend. Somit kann der Neigungswinkel der optischen Karte auf der Basis des Betrages der Abweichung bestimmt werden.
Wie oben erwähnt wird bei den Spurführungs- und Scharfstellungsservotätigkeiten ein Strom, der durch den Linsenstellantrieb fließt, durch das Stromfeststellungsteil festgestellt, so daß die Stellung der Objektivlinse des optischen Kopfes aus dem Stromwert ermittelt werden kann. Deshalb wird, wenn die optische Karte geneigt ist, die Position der Objektlinse durch die Spurführungsservotätigkeit verändert. Deshalb kann der Neigungswinkel der optischen Karte auf der Basis dieses Änderungsbetrages festgestellt werden. Entsprechend kann die Neigung der optischen Karte festgestellt werden, ohne ein spezielles optisches System oder dgl. in die Vorrichtung einzubauen. Es bestehen keine Bedenken der Verkomplizierung oder Vergrößerung des Aufbaus der Vorrichtung. Ein billiger Mechanismus zur Feststellung der Neigung der optischen Karte kann verwirklicht werden. Zusätzlich ist es möglich, da die Stellung der Objektivlinse des optischen Kopfes festgestellt werden kann, zu bestätigen, ob die Objektivlinse sich in der optimalen Stellung des Linsenhubes befindet oder nicht.
In den Zeichnungen zeigt bzw. ist bzw. sind:
Fig. 1 eine ganze optische Karte und einen vergrößerten Teil dieser Karte;
Fig. 2 eine Draufsicht der schematischen Anordnung der Vorrichtung zum Verarbeiten von Karten entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 2;
Fig. 5 eine Draufsicht des Halters, die eine Außenansicht des Kartenhaltemechanismus zeigt;
Fig. 6 eine Schnittansicht des Aufbaus des Kartenhaltemechanismus;
Fig. 7 eine Draufsicht des Aufbaus des Kartenhaltemechanismus;
Fig. 8 eine Schnittansicht, welche die Funktionsweise des Kartenhaltemechanismus zeigt;
Fig. 9 und 10 jeweils Draufsichten zur Erläuterung eines Aufbaus eines Mechanismus zur Kartenneigungskorrektur;
Fig. 11 eine Draufsicht des Mechanismus zur Kartenneigungskorrektur;
Fig. 12 ein Blockschaltbild eines Beispieles einer Vorrichtung zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte;
Fig. 13 einen Graphen der Änderung des Spurführungssignals im geneigten Zustand einer optischen Karte;
Fig. 14 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte;
Fig. 15 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte;
Fig. 16 und 17 jeweils Graphen der Beziehung zwischen der Stellung der Objektivlinse und dem Strom, der durch den Linsenstellantrieb der Vorrichtung zur Erkennung der Neigung einer optischen Karte aus Fig. 15 fließt;
Fig. 18 und 19 noch eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte;
Fig. 18 ein Erläuterungsschaubild einer gesamten Anordnung der Vorrichtung zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte;
Fig. 19 ein Wellenformschaubild von Signalwellenformen in dem Zustand, wenn die optische Karte geneigt ist;
Fig. 20 bis 23 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Feststellung von Spurführungsfehlern;
Fig. 20 ein Erläuterungsschaubild eines charakteristischen Teiles der Vorrichtung zur Feststellung von Spurführungsfehlern;
Fig. 21 ein Erläuterungsschaubild von Wellenformen eines Spurführungsfehlersignales, das erzeugt wird, wenn ein Bild einer Vielzahl von Spurführungen kontinuierlich einen Photodetektor aus Fig. 20 überstreicht;
Fig. 22 ein Erläuterungsschaubild des prinzips der Erzeugung des Spurführungsfehlersignals;
Fig. 23 ein Erläuterungsschaubild eines charakteristischen Teiles einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 24 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte;
Fig. 25 ein Erläuterungsschaubild einer ganzen schematischen Anordnung einer herkömmlichen Vorrichtung zur Feststellung von Spurführungsfehlern;
Fig. 26 ein Erläuterungsschaubild des Hauptteils der herkömmlichen Vorrichtung zur Feststellung von Spurführungsfehlern, und
Fig. 27 ein Wellenformschaubild eines Spurführungsfehlersignales, das erzeugt wird, wenn ein Bild einer Vielzahl von Spurführungen kontinuierlich einen Photodetektor aus Fig. 26 überstreicht.
Fig. 1 ist ein Schaubild, das eine gesamte optische Karte zeigt, von der und auf die Daten von einer Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte gelesen (wiedergegeben) oder geschrieben (aufgezeichnet) werden, und zeigt ebenso eine vergrößerte Teilansicht dieser Karte. Optische Karten schließen nicht nur die Karten ein, auf die/von der Information optischen gelesen/geschrieben werden kann, sondern auch eine Karte auf die/von der Information magnetooptisch gelesen/geschrieben werden kann. Eine Anzahl von Informationaufzeichnungs- bzw. informationsbeschriebene Spuren 17, die durch die Spurführungen 18 festgelegt werden, sind auf dem Informationsaufnahmeabschnitt 16 der optischen Karte 1 ausgebildet. Bits, die Information anzeigen, werden auf den Spuren 17 in der Form von Pits 19 aufgezeichnet (im Falle von Karten, die optisch beschreibbar und wiedergebbar sind). Die Spurführungen 18 sind vorgesehen, um einem optischen Kopf zum Schreiben und Lesen das Verfolgen der Spuren zu ermöglichen (zum Zwecke dessen, was man Spurfolgesteuerung bzw. -regelung nennt.
Fig. 2 bis 4 zeigen eine Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
In der Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte ist ein Führungsmechanismus angelegt, indem zwei Führungs-Stangen 13 parallel in einem Gehäuse 10, das eine Karteneinschuböffnung 11 besitzt, angebracht sind. Ein Kartenhalter 2 wird von dem Führungsmechanismus 12 so abgestützt, daß er entlang der Führungsstangen 13 bewegbar ist. Ein optischer Kopf 6 ist auf der Karteneinschubseite in Entsprechung zu dem unteren Abschnitt der Bewegungsbahn des Halters und ein Kartentransportiermechanismus 5 auf der hinteren Seite angebracht.
Der Halter 2 wird über an beiden Seiten des Kartenhalters 2 angebrachte Lager 20 von den Führungsstangen 13 verschiebbar gehaltert. Ein Kartenhaltemechanismus 21 ist unter dem Halter 2 angebracht und ist von der Höhe her so angeordnet, daß er der Lage der Karteneinschuböffnung 11 des Gehäuses 10 entspricht.
Wie in Fig. 4 bis 8 gezeigt wird, ist der Kartenhaltemechanismus 21 so aufgebaut, daß ein Flansch 22, der nach innen vorsteht, am unteren Teil der entgegengesetzten Seitenwand des Halters 2 gebildet ist, wodurch beide Seitenabschnitte der optischen Karte 1 abgestützt werden. Eine Kartenandrückplatte 23, deren beide Seitenteile dem Flansch 22 gegenüberstehen, ist zwischen den Seitenwänden angebracht. Druckerzeugende Mittel 24, welche die Stärke der Druckkraft einstellen können, sind für die Kartenandrückplatte 23 vorgesehen. Ein Abschnitt 23a der Kartenandrückplatte 23, der auf der Seite der Karteneinschuböffnung gelegen ist, ist leicht gebogen, so daß ein Spalt zwischen der Platte 23 und dem Flansch 22 eingehalten wird. Andererseits ist die Kante an der gegenüberliegenden Seite der Kartenandruckplatte 23 lose in einen konkaven Teil eingesetzt, der im Halter 2 ausgebildet ist.
Die druckerzeugenden Mittel 24 besteht aus Federn 24a und 24b und einem Hebel 25. Die Federn 24a sind zwischen beiden Seitenabschnitten der Kartenandrückplatte 23 und einem Teil des Halters 2 angebracht und erzeugen eine verhältnismäßig schwache Andrückkraft. Die andere Feder 24b ist zwischen dem Hebel 25 und einem Teil des Halters 2 angebracht und hat eine stärkere Andrückkraft als die Feder 24a. Ein Ende des Hebels 25 ist schwenkbar an der hinteren Seite des Halters 2 angebracht. Ein Andrückvorsprung 26, der mit dem mittleren Teil der Kartenandrückplatte 23 in Berührung kommt, ist an der Unterseite des Hebels 25 ausgebildet. Am anderen Rand des Hebels 25 erstreckt sich ein Arm 25a zur Seite und durchdringt den Kerbenteil des Halters 2 und erstreckt sich weiter nach unten. Der Hebel 25 wird über den Arm 25a durch einen Betätigungsmechanismus 24c, der aus einem Nocken, einem Solenoid und dergleichen besteht, gegen die Federkraft der Feder 24b nach oben gedrückt.
Zurückkehrend zu Fig. 2 und 3, ist in der Karteneinschuböffnung 11 ein Fühler 31 zum Feststellen der eingeführten optischen Karte 1 und ein Kartenlade-/ausgabemechanismus 3) angebracht, zum automatischen Transport der optischen Karte 1 in den Kartenhaltemechanismus 21 des Halters 2 als Antwort auf ein Feststellungssignal des Fühlers 31 und zum Ausgeben der Karte 1 aus dem Kartenhaltemechanismus 21.
Der Kartenlade-/ausgabemechanismus 3 ist unterhalb der Höhenlage des Halters 2 angebracht. Ein Paar rechter und linker Ladenocken 33 sind an einer Welle 32 angebracht, die drehbar am Gehäuse 10 gehaltert ist. Die Welle 32 wird von einem Lademotor 37 mittel eines Mechanismus zur Geschwindigkeitsreduktion angetrieben, der aus einer Riemenscheibe 36a und einem Riemen 36b besteht. Die Ladenocken 33 sind in etwa halbkreisförmige Nocken, die aus einem Gummimaterial hergestellt sind. Wenn sich flache Nockenoberflächen 33a der Nocken 33 horizontal über der Welle 32 befinden, nähern sich die flachen Nockenoberflächen 33a der Unterseite des Halters 2 in einem berührungslosen Zustand. Wenn sich die Ladenocken 33 durch die Wirkung des Lademotors 37 drehen, kommen kreisförmige Nockenoberflächen 33b der Nocken 33 mit der optischen Karte 1 in Berührung, wodurch sie die Karte 1 an eine vorbestimmte Position des Kartenhalters 2 befördern. Dann sind die flachen Nockenoberflächen 33a erneut der Karte 1 zugekehrt und der Motor 37 stoppt. Die optische Karte 1 wird aus der Vorrichtung ausgegeben, indem die Nocken 33 in die umgekehrte Richtung zu der oben erwähnten gedreht werden.
Der Halter 2 hat einen Mechanismus zur Korrektur der Kartenneigung 4, um die Richtung der Informationsaufzeichnungs- bzw. informationsbeschriebenen Spuren 17 der optischen Karte 1 mit der Bewegungsrichtung des Halters 2 infolge des Kartentransportiermechanismus 5 in Übereinstimmung zu bringen, was im einzelnen im folgenden erklärt werden wird.
Wie in Fig. 9 gezeigt, ist der Mechanismus zur Korrektur der Kartenneigung 4 in einer Weise aufgebaut, daß ein Positionieranschlag 40 an der Hinterseite des Halters 2 und an der Stelle, die der Mitte in der Breitenrichtung der Karte 1 gegenüberliegt, angebracht ist, Kartenführungen 41, 42 und 43, die jeweils aus einer drehbaren Rolle (diese Rolle ist nicht notwendigerweise drehbar) bestehen, so angebracht sind, daß zwei davon (z.B. die Kartenführungen 41 und 42 in dem Beispiel, das in Fig. 9 gezeigt ist) auf der einen Seite des Halters 2 angebracht sind und die andere Kartenführung (43 in diesem Falle) an einer Stelle dazwischen auf der anderen Seite des Halters 2 angebracht ist. Die Kartenführungen 41 und 42 sind drehbar an beiden Enden eines Stabelements 45 gehaltert. Ein Basisrandabschnitt (entsprechend der Stellung der Kartenführung 42) des Stabelements 45 ist drehbar am Halter 2 angebracht. Der freie Randabschnitt des Stabelements 45 wird durch eine Feder 44 belastet, deren eines Ende am Halter 2 befestigt ist, wodurch er stets die Kartenführung 41 auf der Seite des freien Randes in Richtung der Kartenseite drückt, d.h. weiter einwärts als die Kartenführung 42 auf der Basisrandseite.
Die Kartenführung 43 ist an der oberen Kante einer Blattfeder 46 angebracht, deren Basisrandabschnitt am Halter 2 befestigt ist. Die Kartenführungen 41, 42 und 43 sind am Flansch 2 so angebracht, daß sie die optische Karte 1 von ihren beiden Seiten umschließen und dadurch die optische Karte 1 auf beiden Seiten an drei Punkten führen.
Wie in Fig. 11 gezeigt, ist ein Betätigungsvorsprungelement 47, das sich nach unten erstreckt, auf der Seite des freien Randabschnitts des Stabelements 45 ausgebildet. Andererseits wird ein Betätigungselement 63, das mit der Innenseite des Betätigungsvorsprungselements in und außer Eingriff kommt, an dem optischen Kopf ausgebildet. Der Mechanismus zum Korrigieren des Neigungswinkels der Karte wird gebildet durch das Betätigungsvorsprungelement 47 und ein Betätigungselement 63. In Bezug auf Fig. 9 und 10 wird in dem Zustand, in dem die optische Karte 1 von dem Halter 2 gehalten wird und von den Kartenführungen 41 bis 43 an drei Punkten abgestützt wird, ein Neigungswinkel 8 der optischen Karte 1, nämlich der Winkel zwischen der Richtung der Spuren 17 der optischen Karte 1 und der Kartentransportierrichtung durch eine Vorrichtung 100 zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte (die im folgenden beschrieben wird) bestimmt. Danach wird der optische Kopf 6 entsprechend dem Feststellungswinkel nach außen bewegt, und das Stabelement 45 wird mittels des Betätigungselements 63 über das Vorsprungelement 47 bewegt, wodurch es die Neigung der optischen Karte 1 korrigiert.
Ein Führungsstab 27 ist an der Hinterseite des Halters 2 so angebracht, daß er senkrecht zur Bewegungsrichtung des Halters 2 ist, wodurch er beweglich ein Gleitelement 28 haltert. Das Gleitelement 28 ist mit dem Kartentransportiermechanismus 5 verbunden, wie unten erläutert wird.
Der Kartentransportiermechanismus 5 ist in folgender Weise aufgebaut. Zwei Achsen 51 sind an einem festen Rahmen 50 in dem Gehäuse 10 drehbar gehaltert. Riemenscheiben 52 und 53 sind jeweils an den Achsen 51 befestigt. Ein Endlosriemen 54 ist um die Riemenscheiben 52 und 53 gelegt. Ein Verbindungsstift 55 ist waagerecht an einer geeigneten Stelle des Endlosriemens 54 angebracht. Der Stift 55 ist drehbar mit dem Gleitelement 28 verbunden. Eine Riemenscheibe 56 ist am unteren Teil der einen Achse 51 angebracht. Die Drehkraft des Antriebsmotors 58, der nur in einer Richtung dreht, wird auf die Riemenscheibe 56 durch Übertragungsmittel 57 übertragen, wie zum Beispiel einen Riemen oder ähnliches. Ein Drehcodierer 59 ist an der anderen Achse 51 angebracht. Der Schwerpunkt G des Kartenhalters 2 und ein Antriebszentrum P des Kartentransportiermechanismus 5 sind entlang derselben Linie angebracht, die parallel zur Bewegungsrichtung des Halters 2 ist, wenn sie von der Grundfläche aus (auch in einer Seitenansicht) gesehen werden, in dem Fall, wo sich der Halter 2 von der Karteneingabeseite zur rückwärtigen Stellung bewegt. Bei dieser Ausführungsform ist das Zentrum des Verbindungsstiftes 55 des Gleitelementes 28 auf der Linie in Richtung des Kartentransports angebracht, die durch den Schwerpunkt G des Halters 2 geht.
Der optische Kopf 6 ist gleitend an einem Führungsstab 61 gehaltert, der sich in die Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Halters 2 erstreckt, und ist am Gehäuse 10 angebracht. Eine Verstellschraubspindel 60, die sich in derselben Richtung wie der Führungsstäbe 61 erstreckt, ist mit dem optischen Kopf 6 in Eingriff. Die Spindel 61 wird von einem Kopftransportmotor 62 bewegt, der vorwärts und rückwärts drehen kann. Deshalb wird, wenn der Kopftransportmotor 62 arbeitet, der optische Kopf 6 durch den Führungsstab 61 und die Spindel 60 geführt, und gleichzeitig bewegt sich der optische Kopf 6 durch die Drehung der Spindel 60 in die Richtung senkrecht zur Transportrichtung der optischen Karte 1. Dadurch greift der optische Kopf 6 auf eine bestimmte Informationsaufzeichnungs- bzw. informationsbeschriebene Spur der optischen Karte 1 zu.
Fig. 12 zeigt ein Beispiel der Vorrichtung zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte 100.
In dem Schaltbild zeigt der Teil, der von einer gestrichelten Linie umrandet ist, einen Teil, der in dem optischen Kopf 6 enthalten ist, bestehend aus einer Servoschaltung 101, einem optischen System 102 und Linsenstellspulen 103. Das optische System 102 strahlt einen Lichtstrahl zum Aufzeichnen oder Wiedergeben auf die optische Karte 1 ein. Das optische System 102 kann in der Höhenrichtung (zur Scharfstellungssteuerung) und in der Querrichtung (zur Spurfolgesteuerung) der optischen Karte 1 durch die Betätigung der Linsenstellspulen 103 bewegt werden. Andererseits weist das optische System 102 ein Paar von Photodetektoren (nicht abgebildet) auf, die ein Bild des Reflexionslichts von der optischen Karte 1 empfangen. Indem man die Differenz zwischen den Ausgängen dieser Photodetektoren abnimmt, erhält man ein Scharfstellungsfehlersignal und ein Spurführungsfehlersignal a. Das Spurführungsfehlersignal a wird in die Servoschaltung 101 eingegeben. Auf der Basis dieses Eingangssignals erzeugt die Servoschaltung 101 ein Spurführungssignal b, zum Ansteuern der Linsenstellspulen 103 (zur Spurfolgesteuerung).
Fig. 13 zeigt die Anderung des Spurführungssignals mit der Zeit für das Zeitintervall, in dem die optische Karte 1 einmal hin- und herbewegt wird. In dem Schaubild stellt die durchgezogene Linie A eine Änderung des Spurführungssignals b für einen Fall dar, in dem der Neigungswinkel θ der optischen Karte 1 groß ist. Eine strichpunktierte Linie B stellt den Änderungszustand des Spurführungssignals b für den Fall dar, daß der Neigungswinkel θ der optischen Karte 1 klein ist.
Entsprechend der Vorrichtung zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte 100 in dieser Ausführungsform, wird durch Beobachten des Änderungsbetrages des Spurführungssignals b (d.h. des Spurführungssignals b, das benutzt wird, wenn die Spurfolgesteuerung durchgeführt wird) der Neigungswinkel θ der Informationsaufzeichnungs- bzw. informationsbeschriebenen Spur 17 in Bezug auf die Bewegungsrichtung der optischen Karte 1 bestimmt. In dem Fall des Beispiels der Fig. 12 wird der Änderungsbetrag des Spurführungssignals b mittels eines Differenzierschaltkreises 104 überwacht und ein Winkelfeststellungssignal c ausgegeben.
Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte 100. Diese Vorrichtung weist auf: ein Paar Kartensensoren 105 und 106; ein Paar von Tastspeicherschaltungen (S/H-Schaltungen) 107 und 108; und ein Subtrahierglied 109. Die Sensoren 105 und 106 sind entlang des Kartentransportweges der optischen Karte 1 angebracht und stellen die sich bewegende optische Karte 1 an zwei verschiedenen Stellungen fest. Das Spurführungssignal b wird den S/H-Schaltungen 107 und 108 eingegeben und zu den Eingabezeitpunkten der Kartenfeststellungssignale d und e der Sensoren 105 und 106 abgetastet und gehalten. Die von den S/H-Schaltungen 107 und 108 abgetasteten und gehaltenen Spurführungssignale b werden auf das Subtrahierglied 109 gegeben. Das Subtrahierglied 109 berechnet die Differenz zwischen diesen Eingabesignalen und erzeugt das Winkelfeststellungssignal c.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung zum Verarbeiten einer optischen Karte wird nun beschreiben.
Im Bereitschaftszustand zur Karteneingabe befindet sich der Halter 2 nahe der Karteneingabeöffnung 11. Die Ladenocken 33 des Kartenlade-/ausgabemechanismuses 3 sind so gestellt, daß die flachen Nockenoberflächen 33a dem Halter 2 zugewandt ist. Im Kartenhaltemechanismus 21 des Halters 2 wird der Hebel 25 vom Betätigungsmechanismus 24c nach oben gedrückt, so daß die schwache Drückkraft der Federn 24a auf die Kartenandruckplatte 23 ausgeübt wird.
In diesem Zustand beginnt, wenn die optische Karte 1 in die Karteneingabeöffnung 11 eingegeben wird und diese Eingabe von dem Fühler 31 festgestellt wird, der Lademotor 37 den Betrieb und die Nocken 33 drehen sich. Die runden Nockenoberflächen 33b kommen mit der Unterseite der eingegebenen optischen Karte 1 in Berührung. Dabei wird die eingegebene optische Karte 1 automatisch zwischen den Flansch 22 und die Kartenandruckplatte 23 des Kartenhaltemechanismus 21 eingebracht. Da der Vorderrandteil 23a der Kartenandrückplatte 23 nach oben geneigt ist, kann die optische Karte 1 glatt eingeführt werden (siehe Fig. 8).
Die in den Halter 2 transportierte optische Karte 1 wird vorübergehend von den Kartenführungen 41 bis 43 und dem Positionieranschlag 40 positioniert. Da jedoch eine Tendenz vorherrscht, daß die Innenseite der optischen Karte 1 infolge die Wirkung der Feder 44 durch die Kartenführung 41 gedrückt wird, wird der optischen Karte 1 der Neigungswinkel θ in einer bestimmten Richtung zwangsläufig verliehen (Fig. 9).
Weiter wird, da der Betätigungsmechanismus 24c im Kartenhaltemechanismus 21 den Hebel 25 freigibt, die starke Drückkraft der Feder 24b auf die Kartenandruckplatte 23 über den Hebel 25 ausgeübt. Die optische Karte 1 wird durch die Druckkräfte beider Federn 24a und 24b festgelegt (siehe Fig. 6).
Bei dem obigen Festlegungsvorgang ändert sich die Position der optischen Karte 1 nicht, da die Karte 1 durch die schwache Drückkraft der Feder 24a gehalten wird.
In diesem Zustand wird der Kartentransportiermechanismus 5 dahingehend wirksam gemacht, die optische Karte 1 zusammen mit dem Halter 2 hin- und herzubewegen. Wenn die Spurfolge-Steuerung so durchgeführt wird, daß der von dem optischen System 102 eingestrahlte Lichtpunkt sich entlang der Spurführungen 18 (der Transportiervorgang wird im einzelnen im folgenden beschrieben) bewegt, wird das Spurführungssignal b von dem optischen Kopf 6 ausgegeben. Das Spurführungssignal b gibt die Bewegungsstrecke des optischen Systems 102 an. Der Änderungsbetrag des Spurführungssignals b wird von der Vorrichtung 100 zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte überwacht, so daß der Neigungswinkel θ (Signal c) der Spur 17 (Spurführung 18) für die Vorwärtsrichtung der Bewegung (was die Richtung von der Karteneingabeöffnung 11 zur Innenseite der Gehäuses 10 hin bezeichnet) der optischen Karte 1 festgestellt wird.
Nach Abschluß der Feststellung des Neigungswinkels θ drückt der Betätigungsmechanismus 24c im Kartenhaltemechanismus 21 den Hebel 25 nach oben, wodurch er die starke Drückkraft der Feder 24b von der Kartenandrückplatte 23 löst. Deshalb wirkt in diesem Zustand nur noch die schwache Druckkraft der Federn 24a auf die Kartenandrückplatte 23.
Als nächstes bewegt sich der optische Kopf 6 nach Maßgabe des festgestellten Neigungswinkels in Richtung auf die Seite des Betätigungvorsprungelements 47. Das Betätigungselement 63 drückt das Betätigungvorsprungelement 47 von innen her nach außen. Somit wird die optische Karte 1 durch eine Kraft, die größer als die Andrückkraft der Federn 24a ist, in die Richtung bewegt, die in Fig. 9 durch einen Pfeil S wiedergegeben ist, wodurch die Position der optischen Karte 1 berichtigt wird. In dieser Weise wird die Transportrichtung der optischen Karte 1 mit der Richtung der Spur 17 zur Deckung gebracht (siehe Fig. 10).
Die Beziehung zwischen dem Wert des Signals c und dem Neigungswinkel θ der optischen Karte 1 ist vorgegeben. Deshalb kann durch Bewegen des Betätigungsvorsprungelement 47 (nämlich des optischen Kopfes 6) auf der Grundlage des Signals c der Neigungswinkel θ zu null korrigiert werden. Andererseits wird, da der optische Kopf 6 von dem aus einem Schrittmotor bestehenden Kopftransportmotor 62 über die Schraubspindel 60 bewegt wird, die Anzahl von Antriebsimpulsen, die an den Motor 62 gegeben werden müssen, um den Neigungswinkel θ zu null zu korrigieren, unter Benutzung der Steigung der Schraube 60 und des Drehwinkels des Schrittmotors 62 pro Antriebsimpuls berechnet. Wenn der Wert des Signals c null ist, mit anderen Worten, wenn der Neigungswinkel θ null ist, besteht keine Notwendigkeit, die Neigung der optischen Karte 1 mittels des optischen Kopfes 6 zu korrigieren.
Nach dem Neigungskorrekturvorgang für die optische Karte gibt der Betätigungsmechanismus 24c im Kartenhaltemechanismus 21 den Hebel 25 wieder frei, wodurch die starke Drückkraft der Feder 24b wieder durch den Hebel 25 auf die Kartenandruckplatte 23 ausgeübt wird. Die optische Karte 1 wird durch die Druckkräfte der Federn 24a und 24b festgelegt. Bei einem solchen Haltevorgang weicht die Position der optischen Karte 1 nicht ab, da die Karte 1 durch die schwache Druckkraft der Federn 24a gehalten wird.
Wenn nötig, wird der Halter 2 erneut hin- und herbewegt und eine Kontrolle wird durch den Wert des Signals c durchgeführt, um zu sehen, ob der Neigungswinkel θ der optischen Karte 1 zu null korrigiert wurde oder nicht. Entsprechend dem Grad der Korrektur, wird der vorherige Korrekturvorgang durchgeführt und, wenn nötig, wird die Karte 1 aus der Vorrichtung ausgegeben und wieder eingeführt.
Nachdem der optische Kopf 6 in die Ausgangsposition zurückgeführt worden ist, beginnt der Kartentransportmechanismus 5 zu arbeiten. Der Endlosriemen 54 wird durch die Drehung des Antriebsmotors 58 bewegt. Der Kopplungsstift 55, der an dem Band 54 angebracht ist, erlaubt es, den Halter 2 mittels des Gleitelements 28 zu ziehen und vorwärts entlang der Führungsstangen 13 zu bewegen. Wenn der Kopplungsstift 55 die äußere Begrenzung der Riemenscheibe 52 erreicht, bewirkt der Kopplungsstift 55, daß das Gleitelement 28 in der Querrichtung des Halters 2 gleitet, läuft er um den Halbkreis der Riemenscheibe 52 und bewegt sich zur Rücklaufseite. Als nächstes führt, in ähnlicher Weise wie in der Vorwärtsbewegung, der Kopplungsstift 55 den Halter 2 in der umgekehrten Richtung entlang der Führungsstangen 13 mittels des Gleitelementes 28 zurück. Somit kann durch die kontinuierliche Drehung des Antriebsmotors 58 in einer einzigen Richtung der Halter 2 hin- und herbewegt werden. Wenn sich die optische Karte 1 nach vorne bewegt (dabei wird die Aufzeichnung/Wiedergabe auf die/von der optischen Karte 1 ausgeführt), sind der Schwerpunkt des Halters 2 und das Bewegungszentrum P des Kartentransportiermechanismus 5 auf dieselbe Linie ausgerichtet. Dadurch wird das Gieren und Aufstellen bei Bewegung der Karte verhindert und es wird eine hohe Transportgenauigkeit erreicht. Dies gewährleistet genaue Aufzeichungs- und Wiedergabevorgänge.
Wenn sich der Halter 2 nach vorne bewegt, bewegen sich die Spuren 17 der optischen Karte 1 relativ in der Spurrichtung für den entsprechenden optischen Kopf 6 und Information wird aufgezeichnet und wiedergegeben. Wenn der Halter 2 in die erste Stellung nahe der Karteneingabeöffnung 11 zurückgeführt ist, arbeitet der Kopftransportmotor 62 und mittels des Führungsstabes 61 und der Spindel 60 wird auf die nächste Spur zugegriffen. Ein ähnlicher Kartentransportiervorgang und die Aufzeichnungs-/Wiedergabevorgänge, die damit verbunden sind, werden wiederholt ausgeführt.
Bei den Aufzeichnungs-/Wiedergabevorgängen werden die Ladenocken 33 in dem Zustand gehalten, in dem die flachen Nockenoberflächen 33a horizontal liegen und nicht mit der optischen Karte 1 und dem Kartenhalter 2 in Berührung kommen. Somit werden die Ladenocken 33 nicht zum Hindernis für die Bewegung des Halters 2 und die Information kann mit hoher Zuverlässigkeit verarbeitet werden.
Fig. 15 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 100 zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte. In Fig. 15 sind dieselben Teile und Komponenten, wie die in Fig. 14 gezeigten, mit denselben Bezugszeichen versehen.
In dem Schaltbild zeigt der Teil innerhalb der gestrichelten Linie einen Spurfolgeregelungsmechanismus 110 für den optischen Kopf 6. Der Spurfolgeregelungsmechanismus 110 weist einen Photodetektor 111, ein Subtrahierglied 113, eine Kompensations- und Verstärkerschaltung 114, einen Linsenbetätigungsmechanismus 103 (Linsenstellspulen) und das optische System 102 (Objektivlinse) auf.
Der Photodetektor 111 ist in dem optischen System des optischen Kopfes 6 angebracht und besteht aus einem Paar von Photodioden 111A und 111B, die das reflektierte Licht empfangen, wenn ein Lichtstrahl zum Spurführen oder Aufzeichnen/ Wiedergeben auf den Informationaufzeichnungs- bzw. informationsbeschriebenen Teil 16 der optischen Karte 1 eingestrahlt wurde. Die Photodioden 111A und 111B empfangen das reflektierte Licht und erzeugen Ausgabesignale, deren Stärke der Menge des empfangenen Lichts entspricht. Diese Ausgabesignale werden von Verstärkern (nicht gezeigt verstärkt und danach wird die Differenz der verstärkten Ausgaben fa und fb von dem Subtrahierglied 113 berechnet, wobei es das Spurführungsfehlersignal a bildet. Das Spurführungsfehlersignal a wird auf die Kompensations- und Verstärkerschaltung 114 gegeben. Die Schaltung 114 erzeugt das Spurführungssignal b, um das optische System 102 in Richtung parallel zur Oberfläche der optischen Karte 1 zu bewegen, indem ein Strom den Linsenstellspulen 103 auf der Basis dieses Eingangssignals zugeführt wird.
Deshalb folgt, wenn der Spurfolgeregelungsmechanismus 110 wirksam gemacht wird und die optische Karte 1 zusammen mit dem Kartenhalter 2 bewegt wird, der optische Kopf 6 der Informationsaufzeichnungsspur 17 der optischen Karte 1, so daß die Information richtig auf der Informationsaufzeichnungsspur 17 aufgezeichnet oder von ihr wiedergegeben werden kann.
Gemäß der Vorrichtung zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte 100 dieser Ausführungsform ist eine Stromfeststellungsabschnitt 115 zum Feststellen eines Stromes, der bei dem Spurfolgeregelungsvorgang durch die Linsenstellspulen 103 fließt, und zur Gewinnung der Stellung des optischen Systems 102 zwischen der Kompensations- und Verstärkerschaltung 114 und den Linsenstellspulen 103 angeordnet, und ein Feststellungsstromwert des Stromfeststellungsabschnittes 115 wird auf das Paar von S/H-Schaltungen 107 und 108 gegeben.
Fig. 16 zeigt die Beziehung zwischen der Stellung der Linse des optischem Systems 102, deren Linsenhub in der Richtung entlang der Oberfläche der optischen Karte 1 auf 2x gesetzt ist und dem Wert des Stromes, der durch die Linsenstellspulen 103 fließt. Es wird aus diesem Schaubild ver-Ständlich, daß eine Proportionalitätsbeziehung zwischen diesen besteht und daß der Wert des Stromes linear von I&sub1; auf I&sub2; zunimmt, wenn die Linse von Stellung X&sub1; nach X&sub2; bewegt wird.
Da das optische System 102 den Spurführungen 18 auf der optischen Karte 1 folgt, kann man, indem die Werte der durch die Linsenstellspulen 103 fließenden Ströme an zwei Punkten geprüft werden, die Neigung der Spurführungen 18, d.h., die Neigung der Informationsaufzeichnungsspuren 17, zur Bewegungsrichtung der Karte kennenlernen.
Zu diesem Zweck sind zwei Kartenfeststellungssensoren 105 und 106 entlang des Transportweges der optischen Karte 1 angebracht und die sich bewegende optische Karte 1 wird von diesen Sensoren an zwei verschiedenen Punkten festgestellt, wobei Kartenfeststellungssignale d und e erzeugt werden können. Zusätzlich wird der Feststellungsstromwert, der auf die S/H-Schaltungen 107 und 108 gegeben wird, zum Zeitpunkt der Erzeugung der Kartenfeststellungssignale d und e abgetastet und gehalten. Die abgetasteten und gehaltenen Stromwerte werden auf das Subtrahierglied 109 gegeben, von dem die Differenz dieser Eingangssignalen berechnet wird, um das Winkelfeststellungssignal c zu erzeugen.
In dem Fall der vorstehenden Ausführungsform ist die Neigung der optischen Karte 1 festgestellt worden, indem der Strom, der durch die Linsenstellspulen 103 des Folgeregelungsmechanismus 110 fließt, festgestellt wurde. Jedoch kann, z.B. wenn ein Strom festgestellt wird, der durch die Linsenstellspulendes Scharfstellungsservomechanismus fließt, ein Werfen der optischen Karte 1 oder die Höhe des optischen Kopfes 6 über der optischen Karte 1 geprüft werden.
Fig. 17 zeigt die Beziehung zwischen der Höhenstellung der Linse des optischen Systems 102, deren Linsenhub in senkrechter Richtung zur optischen Karte 1 als (y + y') vorgegeben wird, und dem Betrag des Stromes, der durch die Linsenstellspulen des Scharfstellungsservomechanismus fließt. Aus diesem Schaubild wird verständlich, daß es eine Proportionalitätsbeziehung zwischen diesen Großen gibt und daß, wenn die Stellung der Linse senkrecht um eine Gleichgewichtsposition y&sub0; als Zentrum im Scharfstellungsvorgang bewegt wird, der Stromwert auch linear zu- oder abnimmt.
Fig. 18 und 19 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte.
Diese Vorrichtung zur Feststellung der Neigung einer optischen Karte weist auf: den Photodetektor 111, Verstärker 112A und 112B, eine Impulserzeugungsschaltung 118, einen Zähler 119, Kartenfeststellungssensoren 105 und 106, etc.
Der Photodetektor 111 ist in das optische System des optischen Kopfes 6 eingebaut und enthält ein Paar von Photodioden 111A und 111B, die das reflektierte Licht empfangen, wenn ein Lichtstrahl zum Führen oder Aufzeichnen/-Wiedergeben auf den Informationsaufzeichnungs- bzw. informationsbeschriebenen Teil 16 der optischen Karte 1 eingestrahlt wurde. Diese Photodioden empfangen das reflektierte Licht in einem Bereich, der im Schaubild gezeigt ist, und erzeugen die Ausgabesignale fa und fb eines Betrages, der der Menge des empfangenen Lichtes entspricht. Die Ausgabesignale fa und fb werden jeweils von den Verstärkern 112A und 112B verstärkt und in das Subtrahierglied 113 eingegeben, von dem die Differenz zwischen den verstärkten Ausgaben fA und fB berechnet wird, wodurch das Spurführungsfehlersignal a erzeugt wird. Das Spurführungsfehlersignal a wird an den Folgeregelungsmechanismus (nicht gezeigt) weitergegeben. Der Folgeregelungsmechanismus steuert einen Stellantrieb des optischen Kopfes 6 auf der Basis dieses Eingangssignals an, wodurch er den Spurfolgevorgang steuert.
Deshalb folgt, wenn die optische Karte 1 zusammen mit dem Kartenhalter 2 bewegt wird, der optische Kopf 6, indem der Folgeregelungsmechanismus wirksam gemacht wird, der Informationsaufnahmespur 17 der optischen Karte 1 und Information wird richtig auf der Spur 17 aufgezeichnet oder dieser wiedergegeben.
Entsprechend dieser Ausführungsform wird die optische Karte 1 vor dem Aufzeichnen oder Wiedergeben von Information vom Kartenhalter 2 bewegt, ohne den Spurführungsfolgemechanismus aktiv werden zu lassen, wodurch der Neigungswinkel der optischen Karte 1 festgestellt wird. D.h., wenn die optische Karte 1 geneigt ist, kreuzt das optische System des optischen Kopfes 6, mit anderen Worten, der Lichtpunkt auf dem Informationsaufnahmeabschnitt 16, der von diesem optischen System erzeugt wurde, nacheinander zu mindest eine oder eine Vielzahl von Spurführungen 18 infolge der Bewegung der optischen Karte 1. Das Ausgabesignal jeder der Photodioden 111A und 111B, das sich bei jedem Kreuzen ändert, wird abgenommen und ein bestimmter Signalprozeß ausgeführt.
Fig. 19 zeigt die Ausgangssignale fa und fb der Fotodioden 111A und 111B. Jedesmal, wenn der Lichtpunkt die Spurführungen 18 kreuzt, nehmen die Signalwerte der Ausgangssignale fa und fb ab, weil das Reflexionsvermögen jeder der Spurführungen 18 geringer ist als das der anderen Abschnitte, so daß sich Anderungen in diesen Signalwerten ergeben. Eine Phasendifferenz tritt zwischen diesen Änderungen der Ausgangssignale fa und fb auf. Die Phase eines der Ausgangssignale liegt vor der Phase des anderen Ausgangssignals, abhängig davon, welche der Photodioden 111A und 111B früher das Kreuzen von Lichtpunkt und Spurführung feststellt. Zum Beispiel kann man in dem Falle der in Fig. 19 gezeigten Signalwellenform verstehen, daß die Phase des Ausgangssignals a in dem Bereich, der dem Einwegschritt der Karte entspricht, vor der Phase des Ausgangssignals fb liegt.
Die Ausgangssignale fa und fb werden zur Aufgabe auf die Impulserzeugungsschaltung durch die Verstärker 112 verstärkt.
Die Impulserzeugungsschaltung 118 formt die Wellenformen der verstärkten Ausgangssignale fA und fB der Verstärker 112A und 112B, wodurch Neigungspulse Pa und Pb und ein Neigungsrichtungssignal Pc, wie in Fig. 19 gezeigt, erzeugt werden. Die Neigungsimpulse Pa und Pb sind Signale, die jeweils eine der Anzahl von Kreuzungen entsprechende Frequenz haben, d.h., eine Frequenz entsprechend dem Neigungswinkel der optischen Karte 1. Beide Neigungsimpulse Pa und Pb werden auf den Zähler 119 gegeben. Andererseits wird das Neigungsrichtungssignal Pc hergeleitet, indem die Phasen der Neigungsimpulse Pa und Pb verglichen werden. Wenn die Phase des Neigungsimpulses Pa vor der des anderen Neigungsimpulses Pb liegt, wird das Signal Pc auf den unteren Wert gesetzt. Umgekehrt wird, wenn die Phase des Neigungsimpulses Pb vor der des Neigungsimpulses Pa liegt, das Signal Pc auf den hohen Wert gesetzt.
Der Neigungsimpuls Pa wird auf einen Zähler 119 gegeben. Als Antwort auf die Eingabe eines Zählstartsignales d, beginnt der Zähler 119 die Anzahl der Neigungsimpulse Pa zu zählen. Der Zähler 119 beendet die Zähloperation als Antwort auf die Eingabe eines Zählendsignales e. Das Zählstartsignal d und Zählendsignal e werden durch das Paar von Kartensensoren 105 und 106 gegeben. Diese Kartensensoren sind so angeordnet, daß sie in einem bestimmten Abstand voneinander entlang des Transportweges der optischen Karte 1 liegen. Wenn die Kartensensoren die sich bewegende optische Karte 1 an ihren Stelle feststellen, erzeugen sie das Zählstartsignal d und das Zählendsignal e als Nachweisausgangssignale.
Deshalb können die Richtung der Neigung und ein Neigungswinkel der optischen Karte 1 durch Eingabe des Neigungsrichtungssignales Pc und des Zählwertes des Zählers 119 als Neigungswinkelinformation an z.B. einen Mikroprozessor erkannt werden.
Der oben erwähnte Vorgang der Feststellung der Neigung der optischen Karte wird in den Schritten ausgeführt, in denen die optische Karte 1 in die Karteneingabeöffnung 11 eingegeben wird und auf dem Kartenhalter 2 gehalten wird und der Kartenhalter 2 nach vorne bewegt wird. Nach Abschluß der Feststellung des Neigungswinkels der optischen Karte wird die Stellung der optischen Karte 1 natürlich unter Zuhilfenahme des festgestellten Neigungswinkels korrigiert.
Fig. 20 zeigt einen charakteristischen Abschnitt der Vorrichtung zum Erkennen von Spurfehlern entsprechend der Ausführungsform der Erfindung. Dieses Schaubild zeigt die Beziehung zwischen einem Photodetektor 121, der Photodioden aufweist, und dem Bild der optischen Karte 1. Dieses Bild wird erzeugt, indem ein Lichtstrahl auf die optische Karte 1 eingestrahlt wird, die die Spurführungen 18 besitzt, und indem das reflektierte Licht durch das lichtempfangende optische System auf den Photodetektor 121 geleitet wird.
Der Photodetektor 121 in dem im Schaubild gezeigten Beispiel besteht aus Photodioden und hat zweigeteilte Lichtempfängerabschnitte 121a und 121b, die die gleiche Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweisen. Diese Lichtempfängerabschnitte sind punktsymmetrisch angebracht in Bezug auf den Scheitelpunkt der gleichschenkligen Dreiecke. Die Photofühlsignale fA und fB der Lichtempfängerabschnitte 121a und 121b werden jeweils durch Verstärker 112a und 112b an den Differenzierschaltkreis bzw. das Subtrahierglied 113 übertragen. So wird ein Spurfehlersignal Aa erzeugt. Bezugszeichen 18 und 19 bezeichnen ebenfalls das Bild der Spurführungen und die Vertiefungen.
Fig. 21 zeigt das Spurfehlersignal Aa, das erzeugt wird, wenn der Fotodetektor 121 fortwährend das Bild 18 einer Vielzahl von Spurführungen in der Richtung senkrecht zu der Längsausdehnung der Spurführungen kreuzt. In dem Schaubild stellt d den Abstand zwischen benachbarten Spurführungen 18 dar und R gibt den dynamischen Bereich des Spurfehlersignales Aa an. Aus diesem Schaubild wird verständlich, daß der dynamische Bereich R in dieser Ausführungsform größer ist als der dynamische Bereich R&sub0; (siehe Fig. 27) in dem herkömmlichen Beispiel und groß genug ist, um mit dem Abstand d zwischen benachbarten Spurführungen verglichen zu werden.
Fig. 22 zeigt das Prinzip der Erzeugung des Spurfehlersignales Aa aus Fig. 21. In Fig. 22 bezeichnen G&sub1;, G&sub2;, ---, G&sub5; Relativpositionen des Bildes 18) der Spurführungen zu dem Photodetektor 121, wenn sich das Bild der Spurführungen 18 in Richtung des Pfeiles Q bewegt. In diesem Falle wird das Spurführungsfehlersignal Aa als eine differentielle Ausgabe zwischen der verstärkten Ausgabe fA des lichtempfangenden Abschnittes 121a und der verstärkten Ausgabe fB des anderen lichtempfangenden Abschnittes 121b gegeben. Der dynamische Bereich R des Spurfehlersignals Aa ist so groß, daß er mit der Breite der Spurführung verglichen werden kann.
Fig. 23 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Der Photodetektor 121 dieser Ausführungsform enthält zwei geteilte Lichtempfängerabschnitte 121a und 121b, die beide die gleiche Form eines rechtwinkligen Dreiecks besitzen. Diese Lichtempfängerabschnitte sind in entgegengesetzter Richtung angeordnet, so daß die schiefen Seiten des rechtwinkligen Dreiecks sich gegenüberliegen. Diese Ausführungsform hat dementsprechend den Vorteil, daß auch wenn ein Mikrofehler auf einer Spurführung bei der Herstellung einer optischen Karte auftreten würde, das Rauschen des Spurfehlersignals Aa abnimmt, da es einen großen Überlappungsanteil zwischen den Photodetektor 121 und dem Bild der Spurführungen 18 im Nicht-Spurfehler-Fall gibt.
schnitte 121a und 121b des Photodetektors 121 nicht auf die obige Form beschränkt, sondern kann auch anders festgesetzt werden, wenn dabei zumindest eine Seite der äußeren Form jedes der Lichtempfängerabschnitte schief zu dem Bild 18 der Spurführungen gelegt wird, das auf dem Photodetektor 121 gebildet wird.
Angenommen nun, daß sich das Bild der Spurführungen 18 in der Mitte des Fotodetektors 121 befindet, dann ist, da die Größen der Bilder auf den Lichtempfängerabschnitten 121a und 121b zusammenfallen, die differentielle Ausgabe der Differenzierschaltung 113 null und es wird kein Spurfehlersignal Aa erzeugt. Andererseits tritt, wenn die Stellung des Bildes der Spurführung 18 wegen einer Erschütterung oder dergleichen während des Arbeitens in Richtung einer der beiden Lichtempfängerabschnitte abweicht, eine Differenz zwischen den Stärken der Photofühlsignale fA und fB auf, da das Reflexionsvermögen der Spurführungen 18 sich von dem der anderen Abschnitte unterscheidet, so daß die Differenzierschaltung 113 das Spurfehlersignal Aa ausgibt. In diesem Fall ist, da der dynamische Bereich R des Spurführungsfehlersignals Aa genügend groß gewählt wurde, die Nachweisbandbreite des Spurfehlers breit und die Spurfolgesteuerung wird auch bei einem Stoß oder dgl. aufrechterhalten.
Zusätzlich können, da der dynamische Bereich R breiter ist, verglichen mit dem Abstand d zwischen benachbarten Spurführungen 18, die Spurhereinziehvorgänge zu Beginn der Spurführungssteuerung und im Spursprungvorgang leicht und sicher ausgeführt werden.

Claims

1. Vorrichtung (100) zum Verarbeiten einer optischen Karte mit

einem Kartenhalter (2) mit einem Kartenhalteabschnitt zum Halten einer optischen Karte (1), welche auf einer Oberfläche derselben mit einer Anzahl von parallel zueinander angeordneten Spuren (17) versehen ist,

Kartentransportiermitteln (5, 12) zum Bewegen des Kartenhalters (2) nach beiden Seiten längs einer Richtung, die zur Richtung der Spuren (17), die auf der vom Kartenhalteabschnitt des Kartenhalters (2) gehaltenen Karte (1) vorgesehen sind, im wesentlichen parallel ist,

einem optischen Kopf (6), der so gehaltert ist, daß er in einer zur Bewegungsrichtung des Kartenhalters (1) senkrechten Richtung bewegbar ist, und der ein optisches Lichteinstrahlsystem (102) zum Einstrahlen von Licht auf die Oberfläche der Karte (1), Lichtnachweismittel (111, 111A, 111B, 113) zum Empfangen von an der Oberfläche der Karte (1) reflektiertem Licht und zum Erzeugen eines Spurfehlersignals (a) auf der Grundlage eines das empfangene Licht darstellenden Signals, wobei das Spurfehlersignal (a) eine Abweichung des auf die Karte (l) eingestrahlten Lichts von der Spur (17) darstellt, und Stellermittel (103) zum Justieren des optischen Lichteinstrahlsystems (102) zur Spurfolgesteuerung aufweist,

Folgeregelungsmitteln (101, 110, 114) zum Erzeugen eines Spurführungs-Ansteuersignals (b) beruhend auf dem Spurfehlersignal (a) zum Ansteuern der Stellermittel (103) derart, daß das auf die Karte (1) eingestrahlte Licht der auf der Karte (1) vorgesehenen Spur (17) folgt, und einer Vorrichtung (100) zum Feststellen einer Neigung der optischen Kartel

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (100) zum Feststellen der Neigung der optischen Karte

Mittel (104, 105, 106, 107, 108, 115) zum Feststellen des in den Folgeregelungsmitteln (101, 110, 114) erzeugten Spurführungs-Ansteuersignals (b), während der Kartenhalter (2) nach wenigstens einer Seite durch die Kartentransportiermittel (5, 12) bewegt wird und die Folgeregelungsmittel (101, 110, 114) den Spurführungsvorgang ausführen, und

Mittel (104, 109) zum Erzeugen eines Signals (c), welches eine Änderung des durch die Feststellungsmittel (104, 105, 106, 107, 108, 115) festgestellten Spurführungs-Ansteuersignals darstellt, wobei die Änderung des Spurführungs-Ansteuersignals (b) einen Neigungswinkel (θ) der von dem Kartenhalter (2) gehaltenen Karte (1) in Bezug auf eine Bewegungsrichtung des Kartenhalters (2) darstellt, aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (104, 105, 106, 107, 108, 115) zum Feststellen des Spurführungs-Ansteuersignals und die Signalerzeugungsmittel (104, 109) Mittel (104) zum Differenzieren des Spurführungs-Ansteuersignals (b) und zum Ausgeben eines den Neigungswinkel (8) darstellenden Signals (c) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (104, 105, 106, 107, 108, 115) zum Feststellen des Spurführungs-Ansteuersignals

Kartensensoren (105, 106) zum Feststellen eines Durchgangs der Karte (1) an wenigstens zwei Punkten, die in einem bestimmten Abstand voneinander liegen, und zum Ausgeben eines Kartennachweissignals (d, e), und Mittel (107, 108) zum Abtasten des Spurführung-Ansteuersignals (b) ansprechend auf die von den Kartensensoren (105, 106) erzeugten Kartennachweissignale (d, e) aufweist, und daß

die Signalerzeugungsmittel (104, 109) Mittel (109) zum Berechnen einer Differenz zwischen Werten, welche durch die Spurführungs-Ansteuersignale (b) dargestellt werden, die durch die Abtastmittel (107, 108) abgetastet werden, und zum Erzeugen eines den Neigungswinkel (θ) angebenden Signals (c) aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellungsmittel (104, 105, 106, 107, 108, 115) für das Spurführungs-Ansteuersignal Mittel (115) zum Feststellen eines durch die Stellermittel fließenden Stromsignals aufweisen.