JP2000314611A - 物体位置決定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動媒体交換器において媒体ハンドラがマガジ
ンから媒体を出し入れする際の媒体ハンドラとマガジン
・スロットの間の適切な位置合わせを行う。 【解決手段】誘導ターゲット、および、媒体ハンドラに
取り付けられた撮像装置を備える誘導システムを提供す
る。誘導ターゲットは、自動媒体交換器の範囲内のあら
かじめ定められた位置に配置される。撮像装置が、誘導
ターゲットの像を生成し、自動媒体交換器が、その像を
分析して、誘導ターゲットに対する媒体ハンドラの相対
的位置を決定する。誘導ターゲットは、直角三角形の形
状をしていて、撮像装置は、底辺に直角な走査行からな
るターゲットの像を生成する。底辺と斜辺の間の走査行
の長さを所与の頂角の正接で除算することによって、走
査行が底辺と交差する点、すなわち頂角からの距離が計
算される。その距離に基づいて、媒体ハンドラを誘導す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に自動媒体交
換器の範囲内で使用される誘導システムに関するもの
で、特に、自動媒体交換器の範囲内に配置される媒体ハ
ンドラを誘導(案内)する撮像装置の使用に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】自動媒体交換器は、一般に媒体ライブラ
リ、媒体ハンドラおよび媒体プレーヤを含む装置であ
る。自動媒体交換器は、デジタル線形テープ・カートリ
ッジのような媒体をライブラリに保管する。特定の媒体
に含まれる情報がユーザによって必要とされる時、媒体
ハンドラが、ライブラリから媒体を取り出して、その媒
体を媒体プレーヤへ転送し、媒体プレーヤに挿入する。
媒体プレーヤは、媒体を使用可能な形式に変換する装置
であり、例えば当業界において周知のデジタル線形テー
プ・プレーヤである。自動媒体交換器は、また、媒体ハ
ンドラに取り付けられる撮像装置を含む場合がある。撮
像装置は媒体を識別するために使用される。例えば、媒
体を識別するバーコードが媒体に添付され、撮像装置
が、従来技術の形態でそのバーコードを解読して媒体を
識別する。

【０００３】ライブラリは典型的には複数の媒体マガジ
ンを含む。マガジンは、一般的には、媒体を保持するよ
うに適応される複数のスロットすなわち開口部を含む平
行六面体構造である。ユーザは、媒体をマガジンに装填
し、自動媒体交換器の範囲内のライブラリにマガジンを
挿入する。媒体ライブラリにおいてマガジンとマガジン
を支持する構造体の間に若干の公差が一般に存在し、従
って、媒体が自動媒体交換器に対して相対的に不正確な
位置に置かれる可能性がある。その上、複数マガジンが
自動媒体交換器の範囲内で相互に隣接しているため、媒
体の位置の不正確性を増す付加的公差が形成される。こ
のように、媒体と自動媒体交換器の位置の間に公差が蓄
積される場合がある。公差の蓄積が増加するにつれ、自
動媒体交換器に対する媒体の相対的位置の不正確度が増
大する。

【０００４】媒体をライブラリから媒体プレーヤへ移動
させるプロセスは、マガジンの中の特定の媒体に隣接す
る位置への媒体ハンドラの移動を伴う。次に、媒体ハン
ドラが、媒体が保管されている指定されたマガジンの指
定されたスロットから媒体を取り出す。次に、媒体ハン
ドラは指定された媒体プレーヤに隣接する位置に移動し
て、媒体プレーヤに媒体を挿入する。同様に、上記プロ
セスの逆を実行することによって、媒体ハンドラは、媒
体プレーヤから媒体を取り出し、マガジンの指定された
スロットに媒体を挿入する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】マガジンおよび媒体プ
レーヤからの媒体の出し入れは、媒体ハンドラが媒体に
正確に接触することを必要とする。媒体ハンドラが媒体
に正確に接触しないと、媒体、ライブラリ、媒体ハンド
ラおよび媒体プレーヤに損傷が生じる可能性がある。媒
体ハンドラに対する媒体の不正確な相対的位置は、自動
媒体交換器がマガジンまたは媒体プレーヤから媒体を出
し入れする場合にいくつかの問題を生む。例えば、不正
確性は、媒体ハンドラが自動媒体交換器を構成するコン
ポーネントを傷つける危険なしにマガジンおよび媒体プ
レーヤから媒体を迅速に出し入れする能力を阻害する。
媒体に正確に接触するため、媒体ハンドラは、媒体との
接触に先立ち、速度を落として媒体に対して方向づけを
行わなければならない。媒体ハンドラは、方向付けを行
うため、例えば、媒体の位置を物理的に検出しなければ
ならないが、これは自動媒体交換器の動作時間を増加さ
せる。

【０００６】媒体ハンドラに対する媒体の相対的位置決
めの問題は、媒体ハンドラに取り付けられる前述の撮像
装置を媒体ハンドラ、マガジン・スロットおよび自動媒
体交換器におけるその他のコンポーネント対して位置を
合わせることによって、大幅に解決される可能性があ
る。媒体ハンドラに取り付けられた撮像装置を媒体ハン
ドラに正確に位置合わせする１例が米国特許出願第09/2
90,429号に記載されている。

【０００７】しかしながら、撮像装置が媒体ハンドラに
位置合わせされたとしても、媒体ハンドラ自体が自動媒
体交換器における他のコンポーネントと正しく位置合わ
せされない可能性がある。撮像装置に付随するイメージ
・ビームと前記諸コンポーネントの間の位置合わせ不良
のため不適切な位置合わせが生じることもある。媒体ハ
ンドラが成功裏にマガジンから媒体を取り出しあるいは
マガジンに媒体を挿入することができるようにするため
には、前述のように、媒体ハンドラとマガジン・スロッ
ト従って媒体の間の適切な位置合わせが非常に重要であ
る。また、媒体ハンドラと媒体プレーヤの間の媒体交換
のためにも、媒体ハンドラと媒体プレーヤの間の適切な
位置あわせが非常に重要である。従って、自動媒体交換
器の範囲内に位置するコンポーネントに対して撮像装置
に付随するイメージ・ビームを位置合わせする位置合わ
せシステムの必要性が存在する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明の課題を解決するた
め、本発明は、第２の物体に対して第１の物体の相対的
位置を決定するシステムを提供する。該システムは、上
記第１の物体に関連づけられ、少なくとも１つの光セン
サ、および、当該撮像装置の外部のポイントと上記少な
くとも１つの光センサの間に延びる光路に沿って配置さ
れる少なくとも１つの光学コンポーネントを含む撮像装
置、および、上記第２の物体に関連づけられ、反射性の
差異の境界を画定する第１の辺および第２の辺を含むタ
ーゲットを備える。当該システムにおいて、第１の軸線
が第１の点で上記第１の辺と交差し第２の点で上記第２
の辺と交差し、上記第１の点と上記第２の点の間の距離
が第２の軸線上の１つの位置に対応し、上記第１の物体
が上記第２の物体に対して相対的に移動することが可能
であり、上記ターゲットの像が上記撮像装置によって生
成されることができる。

【０００９】自動媒体交換器によって使用されるための
誘導システムが開示される。自動媒体交換器は、撮像装
置を使用して自動媒体交換器に置かれている媒体を識別
するタイプのものである。誘導システムは、自動媒体交
換器の内部に位置する誘導ターゲットに対して撮像装置
に付随するイメージ・ビームを位置合わせする。誘導タ
ーゲットに対する撮像装置の位置合わせに基づいて、自
動媒体交換器は、自動媒体交換器で使用される媒体ハン
ドラのような、撮像装置が取り付けられている装置とイ
メージ装置の位置を決定する。次に、自動媒体交換器
は、誘導ターゲットに対して自動媒体交換器の内部の正
確な位置に媒体ハンドラを正確に誘導することができ
る。

【００１０】自動媒体交換器に組み込まれる誘導システ
ムは、誘導ターゲット、および、媒体ハンドラに取り付
けられた撮像装置を備える。誘導ターゲットは、媒体お
よび自動媒体交換器の範囲内に配置されるその他のコン
ポーネントに対してあらかじめ定められた位置に配置さ
れる。撮像装置が、誘導ターゲットのイメージを機械読
み取り可能な像データに変換する。自動媒体交換器は、
像データを分析して、この分析に基づいて、誘導ターゲ
ットに対して相対的な媒体ハンドラの位置を決定する。
誘導ターゲットは第１の辺および第２の辺を含む。第１
の辺および第２の辺は、反射面から非反射面への移行の
ような反射性の差異の境界を画定する。第１の点で第１
の辺と交差し、第２の点で第２の辺と交差する第１の軸
に沿って、誘導ターゲットのイメージが生成される。第
１の点と第２の点の間の距離は第２の軸の上の１つの位
置に対応する。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１乃至図６は、物体の位置を定
めるシステムを一般的に例示している。該システムは、
ターゲット２００および撮像装置１０２を含み、撮像装
置１０２はターゲット２００に対して相対的に移動する
ことができる。ターゲット２００は第１の辺２１２およ
び第２の辺２１４を含み、第１の辺２１２および第２の
辺２１４は、反射性の差異の境界を画定する。第１の軸
２３４が、第１の点２３２で第１の辺２１２と交差し、
第２の点２３０で第２の辺２１６と交差し、第１の点２
３２と第２の点２３０の間の距離２３８が第２の軸の上
の１つの位置に対応する。

【００１２】また、図１乃至図６は、ターゲット２００
および撮像装置１０２を含み、誘導システムを組み入れ
た自動媒体交換器３００を一般的に例示している。撮像
装置１０２はターゲット２００に対して相対的に移動す
ることができる。ターゲット２００は自動媒体交換器３
００におけるあらかじめ定められた位置に配置される。
誘導ターゲット２００は第１の辺２１２および第２の辺
２１４を含み、第１の辺２１２および第２の辺２１４
は、反射性の差異の境界を画定する。第１の軸２３４
が、第１の点２３２で第１の辺２１２と交差し、第２の
点２３０で第２の辺２１６と交差し、第１の点２３２と
第２の点２３０の間の距離２３８が第２の軸の上の１つ
の位置に対応する。

【００１３】図１乃至図６は、また、物体の位置決めを
行う方法を一般的に例示している。該方法は、第１の軸
２３４が、第１の点２３２で第１の辺２１２と交差し、
第２の点２３０で第２の辺２１６と交差し、第１の点２
３２と第２の点２３０の間の距離２３８が第２の軸の上
の１つの位置に対応する形態で反射性の差異の境界を画
定する第１の辺２１２および第２の辺２１４を含み、位
置決めされるべき物体に付随するターゲットを準備する
ステップ、ターゲット２００に対して相対的に移動する
ことができる撮像装置１０２を準備するステップ、撮像
装置１０２でターゲット２００の像を生成するステッ
プ、および、ターゲトの像に関する分析を実行して第２
の軸の上の位置を生成するステップを含む。

【００１４】図１乃至図６は、また、自動媒体交換器３
００において媒体の位置決めをする方法を一般的に例示
する。該方法は、媒体格納装置４００を準備するステッ
プ、第１の軸２３４が、第１の点２３２で第１の辺２１
２と交差し、第２の点２３０で第２の辺２１６と交差
し、第１の点２３２と第２の点２３０の間の距離２３８
が第２の軸の上の１つの位置に対応する形態で反射性の
差異の境界を画定する第１の辺２１２および第２の辺２
１４を含み、媒体格納装置に取り付けられたターゲット
２００を準備するステップ、ターゲット２００に対して
相対的に移動することができる撮像装置１０２を準備す
るステップ、ターゲット２００に隣接する位置に撮像装
置１０２を移動させるステップ、撮像装置１０２を用い
てターゲット２００の像を生成するステップ、第１の点
２３２と第２の点２３０の間の距離２３８を測定するた
めターゲット２００の像に対して第１の分析を実行する
ステップ、および、第２の分析を実行して、第１の点２
３２と第２の点２３０の間の距離２３８に相関する第２
の軸の上の位置を決定するステップを含む。

【００１５】誘導システムおよび誘導方法を以上一般的
に記述したが、このシステムおよび方法の詳細を以下に
記述する。図１は、自動媒体交換器３００の範囲内に保
管される媒体を識別するため撮像装置１０２を使用する
タイプの自動媒体交換器３００を示している。自動媒体
交換器３００の範囲内に保管される媒体の位置決めを含
め自動媒体交換器３００の動作を記述するために必要な
自動媒体交換器３００を構成するコンポーネントだけが
図１には示されている。詳細は後述するが、自動媒体交
換器３００の概要を以下に先ず記述する。

【００１６】誘導ターゲット２００、２０２および撮像
装置１０２の追加を除いて、自動媒体交換器３００は、
そのコンポーネントと共に、例えば、ヒューレット・パ
ッカード社から型番HP4226ｗとして販売されているタイ
プか、あるいは、米国特許第5,644,559号および同第5,6
82,096号に記載されているタイプのいずれかである。自
動媒体交換器３００は、マガジン４００、媒体ハンドラ
５００、光源３８０、撮像装置１０２およびプロセッサ
３４０を含む。撮像装置１０２は媒体ハンドラ５００に
取り付けられる。撮像装置１０２は、例えば、当業界に
周知のバーコード読取器である。誘導ターゲット２００
および２０２はマガジン４００に相対的なあらかじめ定
められた位置に配置される。誘導ターゲット２００およ
び２０２は実質的に同一であるので、以下においては誘
導ターゲット２００のみを詳細に記述する。

【００１７】加えて、サーボ・システム３３０および方
向付けシステム３３２が従来技術の形態で媒体ハンドラ
５００に搭載される。サーボ・システム３３０は従来技
術の形態で媒体ハンドラ５００を移動させるように機能
する。方向付けシステム３３２は媒体ハンドラ５００の
変位を標示する。具体的には、方向付けシステムは、自
動媒体交換器３００の範囲内のあらかじめ定められた点
に対する媒体ハンドラ５００の変位を標示する。

【００１８】自動媒体交換器３００はマガジン４００に
媒体を保管する。ユーザが特定の媒体に記憶されている
情報を必要とする時、媒体ハンドラ５００がマガジン４
００からその媒体を取り出して媒体を媒体プレーヤ(図
示されていない)へ移送する。媒体プレーヤが媒体のコ
ンテンツを使用可能な形式に変換する。媒体ハンドラ５
００は、また、媒体を媒体プレーヤからマガジン４００
へ移送し、マガジン４００内の特定の位置に媒体を挿入
するように機能する。周知のように、媒体に添付される
バーコードは媒体を識別するのに役立つ。媒体ハンドラ
に取り付けられる撮像装置１０２が、従来技術で媒体を
識別するため媒体に添付されたバーコードを解読するよ
うに機能する。

【００１９】自動媒体交換器３００は複数のマガジンを
含むことができるが、例示の目的から、図１には単一の
マガジン４００だけが示されている。マガジンはユーザ
によって既知の形態で自動媒体交換器３００に置かれ
る。マガジンは、例えば、自動媒体交換器３００に配置
されるトラック(図示されていない)の上を別のマガジン
のような物理的障害物に出会うまで滑動する。自動媒体
交換器３００においてマガジンを格納する構造は典型的
に若干の公差を持つので、マガジンに格納される媒体の
位置は媒体ハンドラ５００に対して相対的に不正確とな
る可能性がある。その上、複数のマガジンが相互に隣接
することがある。マガジンのサイズが相互に異なるとす
れば、マガジンの隣接のため、媒体ハンドラ５００に対
する媒体の相対的位置の不正確さが更に増幅される。

【００２０】媒体ハンドラ５００は、媒体を交換しよう
とする時、媒体に接触する前に媒体との正確な位置合わ
せを行わなければならない。媒体ハンドラ５００が媒体
に対して正確に位置合わせされていないと、媒体ハンド
ラ５００は媒体と正しく接触することができない。媒体
ハンドラが媒体に正確に接触しないと、媒体、媒体プレ
ーヤ、マガジン４００、媒体ハンドラおよび自動交換器
３００を構成するその他のコンポーネントに損傷が生じ
る可能性がある。

【００２１】前述の公差のため媒体が自動媒体交換器の
範囲内において不正確な位置に置かれる可能性がある。
媒体に正確に接触するため、媒体ハンドラは、媒体との
接触に先立ち、速度を落として媒体に対して方向づけを
行わなければならない。この方向付けプロセスは、従来
技術の自動媒体交換器がマガジンから媒体を取り出すた
めに必要とされる時間を増加させる。媒体ハンドラがマ
ガジンに媒体を挿入する時、および、媒体ハンドラが媒
体プレーヤとの間で媒体を出し入れする時、同様の問題
が発生する。従来技術の方向付けシステムは、自動媒体
交換器の範囲内のあらかじめ定められた点に対する相対
的な媒体ハンドラの変位を標示するにすぎないので、こ
れらの問題を克服することができない。従って、従来技
術の方向付けシステムは、媒体が自動媒体交換器の範囲
内の不正確な位置に置かれる原因である前述の公差に対
処することができない。

【００２２】本発明の自動媒体交換器３００は、例えば
誘導ターゲット２００のような誘導ターゲットの使用に
よって上述の方向付け問題を克服する。誘導ターゲット
は、マガジン、媒体プレーヤおよび自動媒体交換器３０
０に配置されるその他のコンポーネントに対して相対的
なあらかじめ定められた位置に置かれる。媒体ハンドラ
５００に取り付けられた撮像装置１０２が誘導ターゲッ
トの像を生成する。詳細は後述されるが、自動媒体交換
器３００は、誘導ターゲットの像を分析して、誘導ター
ゲットに対して相対的な媒体ハンドラ５００の正確な位
置を決定することができる。従って、自動媒体交換器３
００は、誘導ターゲットが取り付けられている物体(例
えばマガジン４００)に対して相対的な媒体ハンドラ５
００の位置を容易に決定することができる。次に、サー
ボ・システム３３０が、自動媒体交換器３００の範囲内
のマガジンまたは媒体プレーヤの位置の不正確さに関係
なく、媒体に適切に接触するように媒体ハンドラ５００
を誘導することができる。その結果、媒体ハンドラ５０
０は、マガジンと媒体プレーヤの間で媒体を迅速に交換
することができる。

【００２３】誘導ターゲット２００の使用を含め、自動
媒体交換器３００の概要を以上記述したが、以下に自動
媒体交換器３００の詳細を記述する。マガジン４００か
らデジタル線形テープ・カートリッジ３２０を取り出す
ために媒体ハンドラ５００を誘導する例を以下に詳細に
記述する。本明細書に記述される自動媒体交換器３００
はデジタル線形テープ・カートリッジに関連して動作す
るものとして記述されるが、自動媒体交換器３００は、
例えばコンパクト・ディスクのようなその他の形式の媒
体に関しても動作するように適応できることは理解され
るべき点である。

【００２４】前述のように、自動媒体交換器３００は複
数のマガジンを含むことができるが、以下においては単
一のマガジン４００だけが記述される。マガジン４００
は、上面４０６、底面４０８、左側面４１０、右側面４
１２、前側４１４および裏側(図示されていない)を持つ
概ね平行六面体構造である。マガジン４００は、前側４
１４に形成される複数のスロット４２０を含む。スロッ
ト４２０は、媒体ハンドラ５００がマガジン４００と媒
体プレーヤ(図示されていない)の間で移動させるデジタ
ル線形テープ・カートリッジを保管するように適応され
る開口部である。例示されているマガジン４００のスロ
ット４２２は、デジタル線形テープ・カートリッジ３２
０によって占有されている。スロット４２２の形状は、
左側面４２４、右側面４２６、上面４２８および底面４
３０の境界によって確定される。マガジン４００におけ
る残りのスロット４２０は、スロット４２２と同じ形状
を持つ。複数の誘導ターゲットをマガジン４００のあら
かじめ定められた位置に置くことができる。図１のマガ
ジン４００は、マガジン４００の前面４１４に取り付け
られた２つの誘導ターゲット２００および２０２を有す
る。自動媒体交換器３００の以下の記述は、マガジン４
００の右側面４１２の最も近くに位置する誘導ターゲッ
ト２００に焦点をおく。誘導ターゲット２００の詳細は
後述する。

【００２５】媒体ハンドラ５００は、上面５０８、底面
５１０、左側面５１２、右側面５１４、前側５１６およ
び裏側５１８を持つ概ね平行六面体構造である。図１の
媒体ハンドラ５００は、媒体ハンドラ５００に配置され
るコンポーネントを見ることができるように、左側面５
１２からの透視図として示されている。上面５０８、左
側面５１２および裏側５１８の交点がコーナー５２６を
規定する。前面５１６は開口部５２０を持つ。開口部５
２０は、デジタル線形テープ・カートリッジ３２０がそ
こから媒体ハンドラ５００に入ることができる適切なサ
イズにされる。リップ５２２は、前面５１６の上面５０
８から開口部５２０まで延びる部分を指す。リップ５２
２の上には、媒体ハンドラ５００の内部に向くように位
置合わせターゲット５２４が配置される。位置合わせタ
ーゲット５２４は、上記引用の米国特許出願第09/290,4
29号に記載されている位置合わせターゲット(alignment
target)と同様の形態で機能することができる。

【００２６】サーボ・システム３３０および位置合わせ
システム３３２は従来技術の形態で媒体ハンドラ５００
に接続され動作する。サーボ・システム３３０は、サー
ボ・データ線３３４経由でプロセッサ３４０に接続され
ることができる。方向付けシステム３３２は、方向付け
データ線３３６経由でプロセッサ３４０に接続されるこ
とができる。サーボ・システム３３０は、従来技術の方
法で媒体ハンドラ５００を自動媒体交換器３００の範囲
内で移動させるように機能する。方向付けシステム３３
２は、自動媒体交換器３００の範囲内のあらかじめ定め
られた位置に対する相対的な媒体ハンドラ５００の位置
を標示するデータをプロセッサ３４０に出力するように
機能する。

【００２７】サーボ・システム３３０は、媒体ハンドラ
５００を横方向３５０、縦方向３６０および垂直方向３
７０に移動させる。横方向３５０は、マガジン４００の
左側面４１０と右側面４１２の間に延びる方向であっ
て、マガジン４００の前面４１４によって規定される平
面に対して平行である。正の横方向３５２は、マガジン
４００の左側面４１０から右側面４１２へ向かう横方向
３５０である。負の横方向３５４は、マガジン４００の
右側面４１２から左側面４１０へ向かう横方向３５０で
ある。縦方向３６０は、マガジン４００の前面４１４に
よって規定される平面に対して垂直な方向であり、従っ
て横方向３５０に対して直角な方向である。正の縦方向
３６２はマガジン４００に向かう縦方向３６０であり、
負の縦方向３６４はマガジン４００から離れる縦方向３
６０である。垂直方向３７０は、横方向３５０および縦
方向に対して垂直な方向である。正の垂直方向３７２
は、マガジン４００の底面４０８から上面４０６へ向か
う垂直方向３７０である。負の垂直方向３７４は、マガ
ジン４００の上面４０６から底面４０８へ向かう垂直方
向３７０である。

【００２８】媒体ハンドラ５００の内部に光源３８０が
配置される。光源３８０は入射ビーム３８２を発する。
入射ビーム３８２は、撮像装置１０２によって撮像され
る(誘導ターゲット２００を含む)物体を照光するのに役
立つ。媒体ハンドラ７００において使用されることがで
きる光源の例は、米国特許出願第09/290,842号および同
第09/292,781号に開示されている。

【００２９】図２は、撮像装置１０２および誘導ターゲ
ット２００の側面透視図であり、撮像装置１０２と誘導
ターゲット２００の間の関係を詳細に図示している。例
示の目的から、図２においては、自動媒体交換器３００
のその他のコンポーネントは除外されている。撮像装置
１０２は、上面１０６、底面１０８、前側１１０、裏側
１１２、右側面１１４および左側面１１６を持つ格納容
器１０４を含む。図２においては、撮像装置１０２の内
部に配置されているコンポーネントを見ることができる
ように、撮像装置１０２はその左側面１１６を開いて図
示されている。前面１１０は、光が撮像装置１０２に入
ることができるようにする開口部１１０を持つ。

【００３０】撮像装置１０２の内部は、レンズ１２０、
窓１２６および光センサ１３０を含む。窓１２６は、撮
像装置１０２の前面１１０にある開口部１１８に位置す
る透明体窓であり、汚染物質が格納容器に入るのを防止
するのに役立つ。加えて、窓１２６は、選択された光周
波数帯を通過させる材質の窓として光フィルタの役目を
はたすことができる。

【００３１】撮像装置１０２の右側面１１４には、光セ
ンサ１３０から像距離１２２の位置に、レンズ１２０が
搭載される。レンズ１２０は当業界において周知のレン
ズでよく、光のイメージ・ビーム１５０を光センサ１３
０上へ収束させる。レンズ１２０は、レンズ１２０の形
状および他の光学的特性に従う焦点距離を持つ。レンズ
１２０の光学的特性の例として、レンズ１２０は複数の
異なるタイプのレンズを含むことができる。従って、レ
ンズ１２０の焦点距離は、個々のレンズの焦点距離、個
々のレンズのタイプおよび個々のレンズの間の距離に依
存する。撮像装置１０２において使用されることができ
るレンズ１２０の１つの例は、当業界においてクック・
トリプレット(Cooke triplet)として知られているもの
である。撮像装置１０２にいて使用されることができる
レンズのその他の例は、米国特許出願第09/290,216号、
同第09/290,949号および同第09/290,842号に開示されて
いる。

【００３２】光センサ１３０は光を像データに変換する
はたらきをする。図２に示されている光センサ１３０
は、電荷結合素子(ＣＣＤ)として例示されているが、他
のどのような光センサ装置でもＣＣＤに代えることがで
きることは理解されるべき点である。光センサ１３０
は、第１の端部１３２および第２の端部１３４を持つ。
光センサ１３０は、第１の端部１３２と第２の端部１３
４の間に延びる光検出器１３８の線形アレイ１３６を有
する。典型的な光検出器１３８は幅約１１ミクロンであ
り、従って、アレイ１３６の幅も約１１ミクロンであ
る。アレイ１３６には約２,７００の光検出器１３８が
ある。光検出器１３８の中心線の間の距離はあらかじめ
定められていて、実質的に一定である。光センサ１３０
は、光検出器１３８によって受け取られる光の強さに対
応する像データをプロセッサ３４０に出力する。図示の
目的のため、図２に示されている光検出器１３８のサイ
ズは大幅に拡大されている。

【００３３】光センサ１３０は、データ線３１０経由で
プロセッサ３４０に電気的に接続される。プロセッサ３
４０は、当業者に周知のマイクロプロセッサ３４２およ
びデータ記憶装置３４４を含む。マイクロプロセッサ３
４２は、光センサ１３０から出力される像データを受け
取って分析する。データ記憶装置３４４は、光センサ１
３０から受け取る像データと共に、光センサ１３０から
の像データを分析するためマイクロプロセッサ３４２に
よって必要とされるデータ値を記憶する。

【００３４】撮像装置１０２は、イメージ・ビーム１５
０から光を受け取る。イメージ・ビーム１５０は、レン
ズ１２０において最も狭くなる扇形平面の形状をしてい
る。イメージ・ビーム１５０の幅は、検出器１３８のア
レイ１３６の幅と同じ約１１ミクロンである。イメージ
・ビーム１５０は、媒体ハンドラ５００の誘導にイメー
ジ・ビーム１５０を使用する目的から、ほぼ無限に薄い
扇形平面である。イメージ・ビーム１５０は、撮像装置
の外部の点から窓１２６を通ってレンズ１２０に延び
る。前述のように、レンズ１２０はイメージ・ビーム１
５０を光検出器１３８のアレイ１３６に収束させる。自
動媒体交換器３００において使用されるイメージ・ビー
ム１５０および他の光ビームおよび光経路の詳細は以下
に記述される。

【００３５】撮像装置１０２は、１つの倍率を持つ。倍
率は、光センサ１３０に現れる物体の像のサイズをその
像を作成した物体の実際サイズによって除算した比率で
ある。自動媒体交換器３００は、光センサ１３０によっ
て出力される像データを分析する時撮像装置１０２の倍
率を使用する。撮像装置１０２の倍率は、従来技術の光
学的方法によって測定され、データ記憶装置３１４に記
憶される。撮像装置１０２の倍率は、米国特許出願第29
0,807号に記載されている方法およびシステムを使用す
ることによって測定することもできる。

【００３６】図３は、図１および図２において示されて
いる誘導ターゲット２００の正面図である。誘導ターゲ
ット２００は、例えば、直角三角形という形状をしてい
る。誘導ターゲット２００の三角形の形状は、ターゲッ
ト底辺２１２、ターゲット高２１５およびターゲット斜
辺２１４の境界によって定義される。ターゲット底辺２
１２およびターゲット斜辺２１４は、頂角θ２１８を形
成するように頂点２１６で交わる。誘導ターゲット２０
０は、ターゲット底辺２１２、ターゲット高２１５およ
びターゲット斜辺２１４の境界によって定義される表面
２２０を持つ。表面２２０は明るい色の表面のような反
射表面である。表面２２０を実質的に平坦にし、表面２
２０のカラーを表面２２０の全体にわたって実質的に均
等にすることによって、表面２２０の反射率は実質的に
一様にされる。

【００３７】撮像装置が誘導目的のために使用される
時、イメージ・ビーム１５０が誘導ターゲット２００の
表面２２０を横切る。図３において、イメージ・ビーム
１５０は参照線ＡＡとして示されている。イメージ・ビ
ーム１５０は、斜辺点２３０でターゲット斜辺２１４を
横切る。イメージ・ビームｌ５０は、また、底辺点２３
２でターゲット底辺２１２を横切る。誘導ターゲット２
００の走査線部分２３４が、誘導ターゲット２００の表
面２２０上に形成され、斜辺点２３０と底辺点２３２の
間に延びる。誘導ターゲット２００の走査線部分２３４
は斜辺点２３０と底辺点２３２の間に延びる走査長２３
８を持つ。誘導ターゲット２００の走査線部分２３４
が、撮像装置によって撮像される誘導ターゲット２００
の部分である。底辺点２３２は頂点２１６から底辺距離
２３６だけ離れた位置にある。自動媒体交換器は、底辺
距離２３６を使用して、頂点２１６に対するイメージ・
ビーム１５０の相対的横位置３５０を決定する。底辺距
離２３６は、走査長２３８に基づいて、次式に従って自
動媒体交換器によって計算される。

【００３８】 底辺距離(２３６)＝走査長(２３８)／ｔａｎθ 但し、θは図３において符号２１８によって表されてい
る頂角である。

【００３９】再び図２を参照すれば、位置合わせターゲ
ット２００の走査線部分２３４の撮像は、イメージ・ビ
ーム１５０を誘導ターゲット２００の個別部分を撮像す
る成分に分けることによって説明される。具体的には、
イメージ・ビーム１５０は、斜辺ビーム２５０と底辺ビ
ーム２５２に分けられる。斜辺ビーム２５０は、斜辺点
２３０から、撮像装置１０２における開口部１１８を通
り、レンズ１２０を通って、光センサ１３０に配置され
た斜辺光検出器１４０まで延びる。従って、斜辺光検出
器１４０は斜辺点２３０を撮像する。底辺ビーム２５２
は、底辺点２３２から、開口部１１８を通り、レンズ１
２０を通って、光センサ１３０に配置された底辺光検出
器１４２まで延びる。従って、底辺光検出器１４２は底
辺点２３２を撮像する。斜辺光検出器１４０と基底光検
出器１４２はイメージ長１４４だけ離れる。斜辺光検出
器１４０および基底光検出器１４２を含めその間にある
光検出器はターゲット光検出器と呼ばれる。

【００４０】再び図１を参照すれば、誘導ターゲット２
００はマガジン４００上のあらかじめ定められた位置に
取り付けられる。頂点２１６がスロット４２２の右側面
４２６からあらかじめ定められた横方向距離４４０の位
置に配置されるように、図１の誘導ターゲット２００は
マガジン４００に取り付けられている。加えて、誘導タ
ーゲット２００の底辺２１２は、スロット４２２の上面
４２８と一致している。媒体ハンドラ５００はマガジン
４００に対して相対的に動くものであるので、誘導ター
ゲット２００は、媒体ハンドラ５００に対して相対的に
不確実な横方向位置３５０および不確実な垂直位置３７
０に位置する。撮像装置１０２が誘導ターゲット２００
の像を作成する時、媒体ハンドラ５００に対して相対的
な媒体ハンドラ５００の横方向位置３５０および垂直位
置３７０が正確に決定される。本明細書において開示さ
れている誘導システムは、誘導ターゲット３００に対し
て相対的な媒体ハンドラ５００の縦方向位置３６０を決
定しない。しかしながら、媒体ハンドラ５００を横方向
３５０および垂直方向３７０に誘導する精度を持つ他の
手段を用いて縦方向位置３６０を決定することは可能で
ある。以下に述べるように、縦方向３６０における小さ
いズレは、媒体ハンドラ５００の誘導に対して一般に無
視できるほどの影響しか与えない。

【００４１】媒体ハンドラ５００を誘導するための撮像
装置の使用は、イメージ・ビーム１５０が媒体ハンドラ
５００に対して相対的なあらかじめ定められた位置に置
かれることを必要とする。媒体ハンドラ５００に対する
イメージ・ビーム１５０の位置は、従来技術の方法によ
って決定され、データ記憶装置３４４に記憶されること
ができる。媒体ハンドラ５００に対するイメージ・ビー
ム１５０の位置決定の１例が上記引用米国特許出願第09
/290,429号に開示されている。更に、自動媒体交換器３
００およびその諸コンポーネントが、米国特許出願第09
/290,926号および同第09/290,428号に開示されている。

【００４２】自動媒体交換器３００を構成する諸コンポ
ーネントを以上記述したが、媒体ハンドラ５００を誘導
するため撮像装置１０２および誘導ターゲット２００を
使用するプロセスを以下に記述する。このプロセスを要
約すれば、撮像装置１０２は媒体ハンドラ５００に取り
付けられている。撮像装置１０２に付随するイメージ・
ビーム１５０は媒体ハンドラ５００に対してすでに位置
合わせされている。すなわち、イメージ・ビーム１５０
は媒体ハンドラ５００に対して相対的なあらかじめ定め
られた位置に配置されている。誘導ターゲット２００
は、頂点２１６がスロット４２２の右側面４２６からあ
らかじめ定められた横方向距離４４０の位置に配置され
るように、マガジン４００に取り付けられている。媒体
ハンドラ５００は、撮像装置１０２が誘導ターゲット２
００の像を作成することができる位置に動く。誘導ター
ゲット２００の像によって生成される像データがプロセ
ッサ３４０によって分析され、媒体ハンドラ５００の横
方向位置３５０および垂直位置３７０が決定される。次
に、プロセッサ３４０は、媒体ハンドラ５００がスロッ
ト４２２からデジタル線形テープ・カートリッジ３２０
を取り出すため横方向３５０および垂直方向３７０に動
くべき正確な距離を計算する。

【００４３】以上自動媒体交換器３００の動作の概要を
述べたが、以下にその動作の詳細を記述する。図４に
は、自動媒体交換器３００の動作の流れ図が示されてい
る。自動媒体交換器３００の動作は、ユーザが自動媒体
交換器３００からマガジン４００を取り出しマガジン４
００のスロット４２０へデジタル線形テープ・カートリ
ッジを装填することによって始まる。ユーザは次にマガ
ジン４００を自動媒体交換器３００に戻す。前述のよう
に、自動媒体交換器３００は複数のマガジンを含むこと
ができる。マガジンの出し入れを容易にするため、マガ
ジンが自動媒体交換器３００に置かれる時マガジンと自
動媒体交換器３００の間に公差が存在する。自動媒体交
換器３００の中のマガジンの位置に関するその他の公差
に加えて、これらの公差が積み重なって、自動媒体交換
器３００に対して相対的なデジタル線形テープ・カート
リッジの位置の不確実性を生み出す。本発明の自動媒体
交換器３００は、上述の諸公差に関係なくマガジン内の
デジタル線形テープ・カートリッジの位置を正確に特定
するため誘導ターゲット２００を使用する。

【００４４】スロット４２２に位置するデジタル線形テ
ープ・カートリッジ３２０を参照しながらマガジン４０
０からデジタル線形テープ・カートリッジを取り出すス
テップを以下に記述する。この取り出しプロセスは、自
動媒体交換器３００の範囲内のあらかじめ定められた位
置に対して相対的な媒体ハンドラ５００の位置を決定す
るプロセッサ３４０によって始まる。プロセッサ３４０
は、例えば、方向付けシステム３３２から方向付けデー
タ線３３６経由で方向付けデータを受け取ることによっ
て媒体ハンドラ５００の位置を決定する。方向付けデー
タに基づいて、プロセッサ３４０は、媒体ハンドラ５０
０を誘導ターゲット２００の近傍に移動するようにサー
ボ・システム３３０に命令するデータをサーボ・データ
線３３４経由でサーボ・システム３３０に送り出す。誘
導ターゲット２００の正確な位置は不明であっても、自
動媒体交換器３００が媒体ハンドラ５００を正確に誘導
するためには撮像装置１０２が誘導ターゲット２００の
一部の像を作成するだけでよい。従って、媒体ハンドラ
５００は誘導ターゲット２００の近傍に動くだけでよ
い。また、サーボ・システムは、レンズ１２０が誘導タ
ーゲット２００の表面２２０からあらかじめ定められた
ターゲット距離２１０離れた位置に置かれるように、媒
体ハンドラ５００を縦方向３６０に動かす。このターゲ
ト距離２１０において、誘導ターゲット２００は撮像装
置１０２の焦点深度に適切に置かれるので、自動媒体交
換器は、以下に述べるように、走査線２３４の走査長２
３８を測定することができる。

【００４５】媒体ハンドラが誘導ターゲット２００の近
傍に置かれる時、光源３８０が入射ビーム３８２を発し
て誘導ターゲット２００の表面２２０を照射する。入射
ビーム３８２は、走査線２３４を構成する誘導ターゲッ
ト２００の表面２２０を包含することのできるサイズと
される。すなわち、入射ビーム３８２とイメージ・ビー
ム１５０は走査線２３４上で交わる。走査線２３４は一
様に照光される。誘導ターゲット２００の走査線２３４
の均一な照光が、誘導手続きを単純化し、撮像装置１０
２およびプロセッサ３４０が誘導ターゲット２００を検
出する可能性を増加させる。入射光ビーム３８２を構成
する光の周波数は、誘導ターゲット２００を最もよく反
射し、撮像装置１０２の窓１２６を通過し、光センサ１
３０によって像データに変換され、撮像装置が再び誘導
ターゲットの像を生成することができるような周波数に
選択される。

【００４６】撮像装置１０２が今や誘導ターゲットの像
を生成する。イメージ・ビーム１５０の構成要素である
斜辺ビーム２５０および底辺ビーム２５２を使用して、
誘導ターゲットの像を作成するプロセスを例示する。上
述のように、斜辺光検出器１４０が斜辺ビーム２５０を
通して斜辺点２３０の像を作成し、底辺光検出器１４２
が底辺ビーム２５２を通して底辺点２３２の像を作成す
る。底辺光検出器１４２は斜辺光検出器１４０からイメ
ージ長１４４だけ離れている。底辺光検出器１４２と斜
辺光検出器１４０を含めそれらの間にある光検出器１３
８はイメージ光検出器１４６と呼ばれる。イメージ光検
出器１４６は、誘導ターゲット２００の表面２２０の走
査線２３４の像を受け取って、走査線２３４の像を像デ
ータに変換する。

【００４７】誘導ターゲット２００の表面２２０は、イ
メージ・ビーム１５０によって照射される他の物体に比
較して大幅に強く反射する。また、表面２２０の反射率
は表面２２０にわたって実質的に一様である。このよう
に、イメージ光検出器１４６はアレイ１３６における残
りの光検出器１３８に比べて一層高く一層一様な光の強
度を受け取る。かくして、イメージ光検出器１４６は、
受け取った一層高く一層一様な光の強度を標示する比較
的高くそして一様な電圧を出力する。

【００４８】光センサ１３０は、光検出器１３８によっ
て生成された像データを像データ線３１０経由でプロセ
ッサ３４０に出力する。像データは、各データ値が単一
の光検出器の出力に対応し、従って単一の光検出器によ
って受け取られる光の強さに対応する複数のデータ値か
ら構成される。例えば、高データ値は強い強度の光を受
け取った光検出器に対応し、低データ値は弱い強度の光
を受け取った光検出器に対応する。像データの形式は、
例えば、光センサ１３０の第１の端部１３２に最も近い
光検出器１３８からの像データで始まって、光センサ１
３０の第２の端部１３４に最も近い光検出器１３８から
の像データで終わるシーケンシャル形式である。

【００４９】プロセッサ３４０は、マイクロプロセッサ
３４２を通して、像データを分析して、誘導ターゲット
２００に対して相対的な撮像装置１０２の位置、従って
媒体ハンドラ５００(図１)の位置を決定する。プロセッ
サ３４０は、この位置情報を使用して、自動媒体交換器
３００の範囲内の特定の位置へ媒体ハンドラ５００を誘
導する。プロセッサ３４０は、先ず、像データが誘導タ
ーゲット２００の走査線２３４に対応するデータを含む
かどうか、すなわち、撮像装置１０２が実際に誘導ター
ゲット２００の像を作成したか否か判断する。このため
には、プロセッサ３４０は、像データを分析して、走査
線２３４の像が出現すると予想される領域に位置する光
センサ１３０の一連の光検出器が一様な強度の光を受け
取ったか否か判断することを必要とする。プロセッサ３
４０は、また、そのような一連の光検出器からの出力が
誘導ターゲット２００から反射される比較的強い強度の
光に対応する適切な値であるか否か判断する。

【００５０】光センサ１３０の一連の光検出器の位置お
よび一連の光検出器の出力が走査線２３４を表す可能性
のある像データに対応すれば、プロセッサ３４０はその
一連の光センサの長さを測定する。光センサの長さは一
連の光検出器の数によって測定され、その長さは走査長
２３８に対応する。次に、一連の光検出器の数があらか
じめ定められた値と比較され、その数があらかじめ定め
られた値より小さいか判断される。あらかじめ定められ
た値はターゲット高２１５の長さに対応し、それは、走
査線２３４の可能な最大の長さである。このように、あ
らかじめ定められた値は、誘導ターゲット２００の走査
線２３４の像を作成する光検出器１３８の最大数に対応
する。一連の光検出器の数があらかじめ定められた値よ
り小さければ、プロセッサ３４０は、誘導ターゲット２
００の像が作成され、一連の光検出器がイメージ光検出
器１４６のグループであると結論づけることができる。

【００５１】上記一連の光検出器によって出力されたデ
ータ値が走査線２３４の像に対応してないとすれば、イ
メージ・ビーム１５０は誘導ターゲット２００を横切っ
ていない。この場合、プロセッサ３４０は、正の横方向
３５２または負の横方向３５４に媒体ハンドラ５００を
移動するようにサーボ・システム３３０に命令するデー
タ信号をサーボ・データ線３３４経由でサーボ・システ
ム３３０に送り出す。媒体ハンドラ５００は、プロセッ
サ３４０が誘導ターゲット２００を検出することができ
るまで、小さい増分例えばターゲット底辺２１２の半分
の長さだけ動く。媒体ハンドラ５００を横方向３５０に
動かした後、プロセッサ３４０がなおも誘導ターゲット
２００を検出することができなければ、媒体ハンドラは
垂直方向３７０に動き、プロセッサ３４０が誘導ターゲ
ット２００を検出することができるまで横方向３５０へ
の移動を反復する。

【００５２】誘導ターゲット２００の像が作成されたと
プロセッサ３４０が判断すると、プロセッサ３４０は、
像データを分析して、誘導ターゲット２００に対する媒
体ハンドラ５００の横方向位置３５０および垂直方向位
置３７０を決定する。媒体ハンドラ５００の横方向位置
３５０を決定するため、プロセッサ３４０は先ずイメー
ジ長１４４を測定する。上述のように、イメージ長１４
４は走査線２３４の像の長さである。イメージ長１４４
は、イメージ光検出器１４６の数に光検出器１３８の中
心線の間のあらかじめ定められた間隔を乗算することに
よって、測定される。次に、プロセッサ３４０は誘導タ
ーゲット２００の表面２２０上の走査長２３８を計算す
る。走査長２３８は、撮像装置１０２の倍率によって除
算されるイメージ長１４４と等しい。前述のように、走
査長２３８は、イメージ・ビーム１５０がターゲット頂
点２１６から離れて位置している特定の底辺距離２３６
に対応する。底辺距離２３６は、頂角θ２１８のタンジ
ェントによって除算された走査長２３８と等しい。この
ように、プロセッサ３４０は、イメージ・ビーム１５０
がターゲット頂点２１６から底辺距離２３６だけ離れた
位置にあると結論することができる。媒体ハンドラ５０
０に対するイメージ・ビーム１５０の相対的位置はすで
に決定されているので、媒体ハンドラ５００の横方向位
置３５０は、ターゲット頂点２１６に対して容易に決定
されることができる。誘導ターゲット２００に対する図
１の媒体ハンドラ５００の相対的な横方向位置３５０を
決定する１つの例が後述される。

【００５３】イメージ・ビーム１５０の垂直縦方向の位
置１７２、従って、媒体ハンドラ５００の垂直位置１７
２はターゲット底辺２１２に対して決定される。具体的
には、垂直方向の位置３７０はターゲット底辺２１２が
光センサ１３０に現れる位置によって決定される。例え
ば、指定された光検出器がターゲット底辺２１２の像を
作成する時、媒体ハンドラ５００(図１)の垂直方向の位
置３７０は、媒体ハンドラ５００がそれ以上垂直方向３
７０に移動することなくデジタル線形テープ・カートリ
ッジに容易にアクセスすることを可能にするあらかじめ
定められた垂直位置３７０に対応する。図１を参照すれ
ば、媒体ハンドラ５００は、前記の指定された光検出器
がターゲット底辺２１２の像を作成するまで垂直方向に
移動する。

【００５４】自動媒体交換器３００の動作を以上記述し
たが、媒体ハンドラ５００を誘導する１つの例を以下に
記述する。以下の例は、マガジン４００の中のスロット
４２２からデジタル線形テープ・カートリッジ３２０を
取り出すことに焦点を置く。この例では、誘導ターゲッ
ト２００の頂点２１６は、スロット４２２の右辺４２６
から４センチメートルというあらかじめ定められたスロ
ット距離４４０だけ離れて位置する。更に、この例の目
的のため、イメージ・ビーム１５０が誘導ターゲット２
００の頂点２１６を横切る時スロット４２２からデジタ
ル線形テープ・カートリッジ３２２を取り出すことがで
きるように横方向３５０に適切に位置づけられるため媒
体ハンドラ５００が負の横方向３５４に４.２センチメ
ートル動かなければならないようにイメージ・ビーム１
５０が媒体ハンドラ５００に対して位置合わせされてい
ると仮定する。更に、光センサ１３０の最初の端部１３
２(図２)からの５００番目の光検出器がターゲット底辺
２１２の像を作成する時、媒体ハンドラ５００はデジタ
ル線形テープ・カートリッジ３２２を取り出すことがで
きる適切な垂直方向位置３７０にあると仮定する。図２
の頂角θ２１８はこの例では３０度である。

【００５５】この例では、マガジン４００は前述された
ように自動媒体交換器３００に置かれている。前述のよ
うな公差累積のため、デジタル線形テープ・カートリッ
ジ３２０は媒体ハンドラ５００に対して不確実な相対的
位置に置かれている。同様に、誘導ターゲット２００の
正確な位置は不明ではあるが、誘導ターゲット２００の
およその位置はわかっている。プロセッサ３４０は、誘
導ターゲット２００のおよその位置をデータ記憶装置３
４４に記憶している。プロセッサ３４０は、自動媒体交
換器３００におけるあらかじめ定められた位置に対して
相対的な媒体ハンドラ５００の現在位置を標示する方向
付けデータを方向付けシステム３３２から受け取る。方
向付けデータに基づいて、プロセッサ３４０は、撮像装
置１０２が誘導ターゲット２００の像を作成することが
できる自動媒体交換器３００内の位置に媒体ハンドラ５
００を動かすようにサーボ・システム３３０に命令す
る。次に、撮像装置１０２が誘導ターゲット２００の走
査線２３４(図２)の像を生成する。

【００５６】図２を参照すれば、前述のように、プロセ
ッサ３４０は誘導ターゲット２００の像が作成されたか
否か判断する。プロセッサ３４０は次に光センサ１３０
上の底辺光検出器１４２の位置を特定する。底辺光検出
器１４２はターゲット２００の底辺２１２の像を生成す
る。この例の場合、媒体ハンドラがデジタル線形テープ
・カートリッジ３２０に適切に接触するため５００番目
の光検出器がターゲット底辺２１２の像を作成すること
が求められている。再び図１を参照すれば、プロセッサ
３４０は、５００番目の光検出器がターゲット底辺２１
２の像を作成する位置に媒体ハンドラ５００を垂直に動
かすようにサーボ・システム３３０に命令する。すなわ
ち、５００番目の光検出器は底辺光検出器１４２であ
る。この結果、媒体ハンドラ５００はスロット４２２か
らデジタル線形テープ・カートリッジ３２０を取り出す
適切な垂直方向位置にある。

【００５７】今や媒体ハンドラ５００がスロット４２２
からデジタル線形テープ・カートリッジ３２０を取り出
す適切な垂直方向位置に置かれているので、プロセッサ
３４０は、誘導ターゲット２００に対して相対的な媒体
ハンドラ５００の正確な横方向位置３５０を決定する。
再び図２を参照すれば、プロセッサ３４０は誘導ターゲ
ット２００の走査線２３４の走査長２３８を測定する。
走査長２３８は、位置合わせターゲット２００に対して
相対的なイメージ・ビーム１５０の位置を定めるために
使用される。測定は、イメージ長１４４を測定すること
から始まる。イメージ長１４４は、アレイ１３６におけ
る光検出器１３８の間のあらかじめ定められた中心線距
離をターゲット光検出器１４６の数に乗じた値に等し
い。次に、このイメージ長１４４を撮像装置１０２の倍
率で除算する。除算の結果は走査長２３８と等しい。こ
の例では、走査長２３８は３ミリメータであると仮定さ
れる。次に、プロセッサ３４０は、頂角２１８(３０度
と仮定されている)のタンジェントで走査長の３ミリメ
ータを除算する。この商は５.２ミリメータであり、こ
れは、イメージ・ビーム１５０が頂点２１６から５.２
ミリメータ離れた位置で誘導ターゲット２００を横切っ
たことを意味する。

【００５８】再び図１を参照すれば、前述のように、イ
メージ・ビームがターゲット頂点２１６を横切るとすれ
ば、デジタル線形テープ・カートリッジ３２０に適切に
接触してそれをスロット４２２から取り出すため、媒体
ハンドラ５００は負の横方向３５４に４.２センチメー
トル移動しなければならない。自動媒体交換器３００
は、イメージ・ビーム１５０が頂点２１６から０.５２
センチメートル離れて誘導ターゲットを横切ったと判断
した。従って、媒体ハンドラ５００は、０.５２センチ
メートル＋４.２センチメートルすなわち４.７２センチ
メートルに等しい距離だけ負の横方向３５４に移動しな
ければならない。方向付けシステム３２２は、自動媒体
交換器の範囲内の複数点の間の媒体ハンドラ５００の運
動量を正確に決定することができるので、プロセッサ３
４０は、現在の位置から４.７２センチメートルに等し
い距離だけ負の横方向３５４に媒体ハンドラ５００を移
動させるようにサーボ・システム３３０に命令する。次
に、プロセッサ３４０は、媒体ハンドラ５００およびサ
ーボ・システム３３０に対してスロット４２２から従来
技術の方法でデジタル線形テープ・カートリッジ３２０
を取り出すように命令する適切なデータ信号を送る。

【００５９】上述のように媒体ハンドラ５００に対する
スロットの正確な相対的位置が決定された時、媒体ハン
ドラ５００は、スロットからデジタル線形テープ・カー
トリッジを取り出すため迅速に動くことができる。デジ
タル線形テープ・カートリッジの位置が十分な精度で決
定されているので、媒体ハンドラ５００は、デジタル線
形テープ・カートリッジとの間違った接触を行うことな
くデジタル線形テープ・カートリッジを取りだすことが
できる。かくして、デジタル線形テープ・カートリッ
ジ、マガジン、媒体ハンドラ５００および自動媒体交換
器３００に位置するその他のコンポーネントに対する損
傷の危険が減少する。また、媒体ハンドラ５００は、デ
ジタル線形テープ・カートリッジをマガジンの前側に衝
突させて上記のようなコンポーネントの損傷を引き起こ
すことなく、デジタル線形テープ・カートリッジをマガ
ジンのスロットに戻すことができる。

【００６０】デジタル線形テープ・カートリッジの位置
を決定するためその他の手続きを自動媒体交換器３００
において使用することも可能である。例えば、自動媒体
交換器３００に電源が投入されるような場合に、自動媒
体交換器３００は、コマンドだけに応じてマガジンおよ
び媒体プレーヤの位置を決定することができる。マガジ
ンおよび媒体プレーヤの位置はデータ記憶装置３４４に
記憶される。媒体ハンドラ５００がデジタル線形テープ
・カートリッジに接触するように要求される時、プロセ
ッサ３４０は、データ記憶装置３４４からデジタル線形
テープ・カートリッジの位置を取り出して、デジタル線
形テープ・カートリッジに適切に接触するように媒体ハ
ンドラ５００を動かすようにサーボ・システム３３０に
命令する。

【００６１】図１、２および３の誘導ターゲット２００
は、直角三角形の形状で示されている。底辺に対して直
角に測定される斜辺点と基底点の間の特定の距離が頂点
と基底の間の特定の距離に対応するという幾何学的特性
を直角三角形が有しているので、直角三角形は本発明の
１つの好ましい実施形態である。更に、直角三角形は、
直角三角形の底辺がイメージ・ビーム１５０の扇形平面
に対して直角であるように配置することができるという
別の利点を持つ。従って、イメージ・ビームが横方向に
動かされる時単一の光検出器を用いて三角形底辺の像を
受け取ることができる。従って、イメージ・ビームの横
方向位置にかかわりなくイメージ・ビームの垂直位置を
決定する基準として底辺を使用することができる。

【００６２】誘導ターゲットとしてその他の形状を使用
することも可能である。図５は、２つの線７０８および
７１０という形状の誘導ターゲット７００を示す。誘導
ターゲット７００は、第１の線７０８および第２の線７
１０を含む。第１の線７０８は第１の辺７１２および第
２の辺７１４を持つ。第２の線７１０は第３の辺７１６
および第４の辺７１８を持つ。第２の線７１０は、ま
た、第１の端部７２４を持つ。第１の辺７１２と第２の
辺７１４は第１の幅７２０だけ離れている。第３の辺７
１６と第４の辺７１８は第２の幅７２２だけ離れてい
る。第１の辺７１２と第２の辺７１４の間の領域は第１
の表面７３０である。第３の辺７１６と第４の辺７１８
の間の領域は第２の表面７３２である。参照線ＡＡが第
１の辺７１２から延び、参照線ＢＢが第４の辺７１８か
ら延びている。参照線ＡＡは角度θ７３８を形成する頂
点７３４において参照線ＢＢと交わる。第１の線７０８
および第２の線７１０の位置は、固定的で、あらかじめ
定められた位置にある。

【００６３】参照線ＣＣによって示されているイメージ
・ビームが、第１の点７４０で第１の辺７１２を、第２
の点７４２で第２の辺７１４を横切る。イメージ・ビー
ムは、また、第３の点７４４で第３の辺７１６を、第４
の点７４６で第４の辺７１８を横切る。イメージ・ビー
ムの走査線７５０は、第１の点７４０と第４の点７４６
の間に延びる。走査線７５０は第４の辺７１７と直角に
交わる。走査線７５０は、第１の点７４０と第４の点７
４６の間に延びる走査長７５２を持つ。

【００６４】頂点７３４および第２の線７１０の第１の
端部７２４は頂点距離７６０だけ離れている。第１の端
部７２４は第４の点７４６から走査距離７６２だけ離れ
ている。頂点７３４および第４の点７４６は頂点／走査
距離７６４だけ離れている。頂点／走査距離７６４は、
頂点距離７６０と走査距離７６２の和である。走査線７
５０の位置は、走査距離７６２または頂点／走査距離７
６４のいずれかによって頂点７３４または第１の端部７
２４に関連づけることができる。

【００６５】第１の表面７３０および第２の表面７３２
は、その背景が非反射であるのに対して反射する表面で
あるか、あるいは、その背景が反射するのに対して反射
しない表面である。いずれの表面構成でも、撮像装置お
よびプロセッサによって検出されることができる光学的
変化を生む。第１の表面７３０の第１の幅７２０は、走
査線７５０に関連する撮像装置が第１の表面７３０を検
出することができるような幅であり、第２の表面７３２
の第２の幅７２２も同様である。撮像装置およびプロセ
ッサは、第１の辺７１２および第４の辺７１８を検出す
る。次に、撮像装置は走査長７５２を決定する。次に、
撮像装置は、第２の線７１０上の走査線７５０の位置を
決定する。走査線７５０は、頂点から頂点／走査距離７
６４だけ離れた位置にある。頂点／スキャン距離７６４
は、走査長７５２をタンジェントθで除算した値に等し
い。走査線７５０は、また、第２の線７１０の第１の端
部７２４からの走査距離７６２によって定義することも
できる。走査距離７６２は、頂点／走査距離７６４から
頂点距離７６０を減じた値に等しい。前述のように、第
２の線７２０は走査線７５０に対して垂直である。従っ
て、走査線７５０の垂直方向の位置は、第４の辺７１８
上の第４の点７４６の位置に関係なく、第２の走査線７
１０の像を作成する光センサの光検出器(図５には図示
されていない)によって決定されることができる。

【００６６】誘導ターゲット７００は、他の物体の像が
誘導ターゲットの像と混同される可能性のある場合のよ
うに誘導ターゲットの像を作成することが困難な状況に
最も適している。誘導ターゲット７００は、２つの線７
０８および７１０がイメージ・ビームによって走査さる
他の物体の像と区別することができる明確な像を持つの
で、この問題を軽減することができる。

【００６７】図６は、半円形をした位置合わせターゲッ
ト８００という１つの実施形態を示している。位置合わ
せターゲット８００は、直径８０８および円周８１０を
持つ。参照線ＤＤによって示される軸線８１２は、中点
８１４において直径８０８と中点８３６において円周と
交差する。軸線８１２は直径８０８に対して垂線であ
る。軸線８１２は単に参照としてのみ使用され、位置合
わせターゲット８００の物理的実施形態ではない。位置
合わせターゲット８００は、中点８１４と円周８１０の
間に延びる半径８２８を持つ。半径８２８はあらかじめ
定められた距離である。位置合わせ計算を実行する目的
のため、半径は単位長である。

【００６８】イメージ・ビーム８１６は、第１の点８１
８および第２の点８２０で円周８１０を横切る。イメー
ジ・ビーム８１６は、軸線８１２に対してほぼ垂直であ
る。イメージ・ビーム８１６は軸線点８３０で軸線８１
２を横切る。軸線点８３０は中点８１４から底辺距離８
３２だけ離れた位置にある。底辺点８３０は、第１の点
８１８から高さ距離８２６離れている。このようにし
て、中点８１４、第１の点８１８および軸線点８３０を
結ぶ線によって基準直角三角形が形成される。軸線８１
２と半径８２８の間に角度θ８３４が存在する。

【００６９】中点８１４は、イメージ・ビーム８１６と
関連づけられる撮像装置(図４には図示されてない)に対
して相対的なあらかじめ定められた位置にある。撮像装
置がイメージ・ビーム８１６から光を受け取る。イメー
ジ・ビーム８１６の位置は、中点８１４と軸線８１２に
基づいて決定することができる。プロセッサ(図４に図
示されていない)が、図２に関連して記述した手法を使
用して、第１の点８１８と第２の点８２０の間の距離を
測定する。次に、プロセッサは、第１の点８１８と第２
の点８２０の間の距離を２で除算して、距離８２６を決
定する。半径が、例えばユニット値であるように、あら
かじめ定められているので、角度θ８３４は、高さ距離
８２６の逆正弦を半径８２８によって除算した値に等し
い。底辺距離８３２は、角度θの余弦を半径８２８に乗
じた値に等しい。このようにして、イメージ・ビーム８
１６の横方向位置は中点８１４から底辺距離８３２から
離れた位置にある。イメージ・ビーム８１６の垂直位置
は、軸線８１２を参照して決定される。軸線８１２は、
第１の点８１８と第２の８２０の間の中間点にある。第
１の点８１８の像を作成する光検出器と第２点８２０の
像を作成する光検出器の間の中間に位置する光検出器が
軸線８１２に関連する光検出器とされる。

【００７０】誘導ターゲット８００は、イメージ・ビー
ム８１６の位置を決定する際に非線形精度が必要とされ
る環境において使用される。半円固有の特性が、イメー
ジ・ビームが中点８３６の近くで半円８１０と交差する
時、イメージ・ビーム８１６の位置の一層正確な決定を
可能にする。

【００７１】撮像装置１０２(図２)のその他の実施形態
を自動媒体交換器３００において使用することも可能で
ある。例えば、撮像装置１０２は、図２に示されている
格納容器１０４を必ずしも必要としない。自動媒体交換
器３００が、汚染物質が撮像装置１０２を妨げないよう
に、汚染物質が自動媒体交換器３００に入るのを防止す
る手段を持つことができる。格納容器１０４の代わり
に、撮像装置１０２は、レンズ１２０および光センサ１
３０が取り付けられる単純な支持構造物を持つことがで
きる。撮像装置１０２のもう１つの実施形態は、物体の
２次元像を生成する。２次元タイプの撮像装置の１つの
例は、当業界において周知のデジタル・カメラである。

【００７２】本発明には、例として次のような実施様態
が含まれる。 (1)第２の物体に対して第１の物体の相対的位置を決定
するシステムであって、上記第１の物体に関連づけら
れ、少なくとも１つの光センサ、および、当該撮像装置
の外部のポイントと上記少なくとも１つの光センサの間
に延びる光路に沿って配置される少なくとも１つの光学
コンポーネントを含む撮像装置と、上記第２の物体に関
連づけられ、反射性の差異の境界を画定する第１の辺お
よび第２の辺を含むターゲットと、を備え、第１の軸線
が第１の点で上記第１の辺と交差し第２の点で上記第２
の辺と交差し、上記第１の点と上記第２の点の間の距離
が第２の軸線上の１つの位置に対応し、上記第１の物体
が上記第２の物体に対して相対的に移動することが可能
であり、上記ターゲットの像が上記撮像装置によって生
成されることができる、物体位置決定システム。

【００７３】(2)第２の物体に対して第１の物体の相対
的位置を決定する方法であって、上記第２の物体に関連
する光学的特徴を準備するステップと、上記第１の物体
に関連づけられ、少なくとも１つの光センサ、および、
当該撮像装置の外部の点と上記少なくとも１つの光セン
サの間に延びる光路に沿って配置される少なくとも１つ
の光学コンポーネントを含む撮像装置を準備するステッ
プと、上記撮像装置を用いて上記光学的特徴の像を生成
するステップと、上記像の分析を実行するステップと、
上記分析に基づいて上記第２の物体に対する上記第１の
物体の相対的位置を決定するステップと、を含む物体の
位置決定方法。 (3)分析を実行する上記ステップが第１の軸線に沿った
上記光学的特徴の上記像の測定を行うステップを含む、
前記(2)に記載の物体位置決定方法。 (4)第２の物体に対する第１の物体の相対的位置を決定
する上記ステップが、上記第１の軸線とは異なる第２の
軸線に沿った上記第２の物体に対して相対的な上記第１
の物体の位置を決定するステップを含む、前記(3)に記
載の物体位置決定方法。

【００７４】(5)上記第１の軸線が上記第２の軸線に対
して実質的に垂直である、前記(4)に記載の物体位置決
定方法。 (6)第２の物体に対する第１の物体の相対的位置を決定
する上記ステップが、上記第１の軸線に対して実質的に
平行な第３の軸線に沿った上記第２の物体に対して相対
的な上記第１の物体の位置を決定するステップを含む、
前記(3)に記載の物体位置決定方法。 (7)上記第１の物体が上記第２の物体に対して相対的に
移動することが可能である、前記(2)に記載の物体位置
決定方法。 (8)上記第１の物体が媒体取り扱い装置において使用さ
れるタイプのピッカー装置である、前記(3)に記載の物
体位置決定方法。 (9)上記第２の物体が、媒体取り扱い装置において使用
されるタイプの媒体格納装置である、前記(3)に記載の
物体位置決定方法。 (10)光学的特徴を準備する上記ステップが、上記第１の
物体に固定的に取り付けられた光学的特徴を準備するス
テップを含む、前記(2)に記載の物体位置決定方法。

【００７５】

【発明の効果】本発明によると、自動媒体交換器におけ
る媒体ハンドラがマガジンと媒体プレーヤの間で媒体を
迅速に交換することが可能とされると共に、媒体の出し
入れの際の媒体および自動媒体交換器構成装置の損傷を
回避することが可能とされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動媒体交換器の一部分の側面透視図である。

【図２】誘導ターゲットと撮像装置の間の関係を詳細に
示す図１の自動媒体交換器の側面透視図である。

【図３】図１および図２の誘導ターゲットの正面図であ
る。

【図４】図１の自動媒体交換器の範囲内で媒体ハンドラ
を誘導する手順を示す流れ図である。

【図５】２本の線という形式の誘導ターゲットのブロッ
ク図である。

【図６】半円という形式の誘導ターゲットのブロック図
である。

【符号の説明】

１０２ 撮像装置 １２０ レンズ １３０ 光センサ ２００ ターゲット ２１２ 底辺 ２１４ 斜辺 ２３０ 斜辺点 ２３２ 底辺点 ２３４ 走査線 ２３６ 底辺距離 ２３８ 走査長 ３００ 自動媒体交換器 ４００ 媒体マガジン ５００ 媒体ハンドラ

フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ・エム・ホワイト アメリカ合衆国80550コロラド州ウィンザ ー、ウォルナット・ストリート 1228 (72)発明者 マティアス・アルバート・レスター アメリカ合衆国80526コロラド州フォー ト・コリンズ、ディビッドソン・ドライブ 1013、アパートメント シー (72)発明者 リチャード・エー・アーウィン アメリカ合衆国80525コロラド州フォー ト・コリンズ、サウス・ルメイ・アヴェニ ュー 4470、ナンバー 1010

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第２の物体に対して第１の物体の相対的位
   置を決定するシステムであって、 上記第１の物体に関連づけられ、少なくとも１つの光セ
   ンサ、および、当該撮像装置の外部の点と上記少なくと
   も１つの光センサの間に延びる光路に沿って配置される
   少なくとも１つの光学コンポーネントを含む撮像装置
   と、 上記第２の物体に関連づけられ、反射性の差異の境界を
   画定する第１の辺および第２の辺を含むターゲットと、 を備え、 第１の軸線が第１の点で上記第１の辺と交差し第２の点
   で上記第２の辺と交差し、 上記第１の点と上記第２の点の間の距離が第２の軸線上
   の１つの位置に対応し、 上記第１の物体が上記第２の物体に対して相対的に移動
   することが可能であり、 上記ターゲットの像が上記撮像装置によって生成される
   ことができる、 物体位置決定システム。