JP2605007B2 - 記録情報読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は記録情報の読取を確実に行えるようにした記
録情報読取装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、情報関連産業の進展は著しく、種々のデータを
記録したり再生したりすることのできる記録あるいは再
送装置が実用化されている。

従来の磁気的な記録再生装置では、記録情報の保存性
に難点があり、又高密度化することも難しい。

このため、第６図に示す米国特許第4360728号に開示
されている従来例は、図示しない可動ステージの上に載
置され、例えばｘ方向に搬送されるカード１には電源２
の電力で発光する光源３の光が集光レンズ４で集光さ
れ、さらにガルバノミラー５を介してこのカード１でス
ポット状に焦点を結ぶように照射される。上記カルバノ
ミラー５は軸６の回りで回転され、カード１の搬送方法
（副走査方向）と直交するｙ方向に符号A,B,Cで示すよ
うに順次主走査する。しかして、カード１で反射された
光は、ハーフミラー７で反射され、さらに結像レンズ８
でフォトダイオード等の受光素子９に入射され、光電変
換される。この光電変換された信号は波形整形回路10で
“H"あるいは“L"の信号として信号出力端11からカード
１に書き込まれている記録情報が読み出される。

上記カード１のｙ方向一列の記録情報（記録信号）が
読出されると、カード１はｘ軸方向に少し移動され、次
々にカード１の記録信号が読み出される。

上記カード１をｘ軸方向に搬送するのに連動して、同
期信号が発生するように、例えばカード送りステージに
エンコーダを設けたり、第７図に示すようにカード１の
記録信号Swと同一ライン上に隣接して同期信号Ssを形成
しておき、この同期信号Ssを読み出したタイミングでガ
ルバノミラー５を回転する等の同期をとるようにしてい
た。

上記従来例においては、光源３の発光強度が電源電圧
の変動あるいは光源の経年変化あるいは製品化された素
子自体のばらつき等で変化した場合とか、カードの記録
面の反射率とか透過率がカードの種類、ピットの大小と
か汚れ等で変化した場合、出力信号が過大になったり、
過小になり、確実な信号検出ができなくなることがあ
る。

即ち、第８図（ａ）に示すように正常な記録信号の読
出し状態では受光素子９の出力波は、各出力パルスの波
高値が第８図（ａ）に示すように飽和レベルV_Mと、ハイ
レベル及びローレベルを判別するしきい値V_thとの間に
あり、この出力波を上記しきい値V_thで波形整形すると
同図（ａ′）のようになり、記録信号の読出しが誤りな
く確実に行われる。

しかし、光源３の光が強すぎたり、カード１の反射率
が全体的に大きすぎたりした場合には、受光素子９の出
力波は第８図（ｂ）のように正常状態の出力信号波形
（第８図（ａ））を全体的に嵩あげした波形となり、ロ
ーレベルの値がしきい値V_thを越えてしまう状態が生じ
たり、生じ易くなる。この場合には波形整形すると、同
図（ｂ′）のようになり、誤った読取りが行われてしま
う。

一方、光源３の強度が弱すぎたり、カード１の反射率
がごみ等で全体的に低下すると、受光素子９の出力は第
８図（ｃ）のようになりハイレベルと判別されるべき信
号がしきい値V_th以下となり易く、この場合にも同図
（ｃ′）に示すように誤った読取りが行われてしまうと
いう問題が生じる。

〔発明の目的〕

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、カ
ードからの反射率あるいは透過率が異っていたり、光源
の光強度が経年変化で変化した場合等しても誤りが少
く、確実に記録情報の読出しを行い得る記録情報読取装
置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明はカードからの反射光又は透過光を受光する受
光手段の最小レベルを検出し、この最小レベルに基づい
て光源の光強度を制御することによって、記録信号の読
み出しに適した光強度に制御するようにしている。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第
１図は第１実施例の構成を示し、第２図は電気系の構成
を示し、第３図は記録信号と同期信号が記録されている
カードの一部を示し、第４図は第１実施例の動作説明用
のタイミングチャートを示す。

第１図に示すように、第１実施例の記録情報読取装置
21は、その光学系としては前述した従来例の光学系を用
いている。

即ち、光源３の光は集光レンズ４で集光され、往復回
動される軸６に取付けたカルバノミラー５で反射されて
カード１を該カード１の搬送方向（つまりｘ軸）と直交
するｙ軸方向に走査する。このカード１で反射された光
は、ハーフミラー７で、その一部が反射され、結像レン
ズ８によって受光素子９で受光できるようにしてある。

上記受光素子９で受光され、光電変換された信号は、
波形整形回路10を経て出力端11に導かれると共に、最小
レベルホールド回路部22を経て、この最小レベルが電流
制御回路23の制御端23cに印加され、この制御端23cに印
加される信号によって電源２から光源３に供給される電
力を制御して、その発光強度を制御するようにしてあ
る。

一方、カード１は、例えば第３図に示すように記録信
号Swが各トラックごとに１ラインにそって形成され、
又、記録信号Swと同一ライン上に隣接して同期信号Ssが
形成してある。尚、第３図において、ピットが形成され
ている部分Ｐとピットが形成されていない部分との反射
率は大きく異るようにして記録情報が２値化して記録さ
れている。

しかして、カード１の各同期信号Ssは、図示しないフ
ォトリフレクタ等でフォトリフレクタを形成する発光素
子の光を同期信号形成領域に投光し、その反射光を受光
素子24で受光してトリガ信号発生回路部25に信号を出力
するようにしてある。このトリガ信号発生回路部25は、
上記受光素子の出力で形成したトリガ信号を上記最小レ
ベルホールド回路部22に出力してリセットして、このリ
セット後における記録信号の最小レベルをホールドさせ
て、記録信号期間後にサンプルホールドさせ、このホー
ルドされた（記録信号期間における）最小レベルに対応
する制御信号を電流制御回路23の制御端23cに印加す
る。又、上記トリガ発生回路部25のトリガ信号はガルバ
駆動回路26に印加され、ガルバノミラー５が取付けられ
た軸６を回転駆動するのに用いられる。

ところで、上記最小レベルホールド回路部22の作動を
規定したり、カルバノミラー５を回転駆動するタイミン
グを規定するトリガ発生回路部25は第２図に示すような
ブロック構成されている。

即ち、読出信号の各１トラックに対応して形成されて
いる同期信号Swの有無に対応して同期信号検出用受光素
子24から出力される第４図（ａ）に示す信号を波形整形
回路31で波形整形し、同図（ｂ）に示すように波形整形
信号出力にする。この波形整形された信号出力は移相回
路32によって、第４図（ｃ）及び（ｄ）に示すように位
相が異る２つの波形としてそれぞれ微分回路33,34（移
相量が少い波形は微分回路33に、他方の波形は微分回路
34）に入力され、それぞれ微分され、移相回路32の出力
波形の立上がり及び下がり部分で第４図（ｅ）及び
（ｆ）で示すように正及び負となるパルスが得られる。

これら微分回路33,34で形成された正及び負のパルス
はリミッタ35,36でそれぞれ正のパルスが取り出され
る。しかして、リミッタ35を通した先行する正のパルス
は最小レベルホールド回路部22の最小レベルホールド回
路37にリセット信号として印加され、このリセット信号
後に受光素子９から入力される記録信号読出期間におけ
る信号の最小レベルをホールドするようになる。

又、上記微分回路34の出力は反転回路38で反転され、
さらにリミッタ39で正のパルスが取り出され、この正の
パルスをサンプルホールド回路40に印加してリセットを
かけるようにして各信号期間における最小レベルの更新
を行わせるようにしている。

ところで、移相量の大きい整形波を微分回路34で微分
し、リミッタ36で取り出された後行する正のパルスは、
ガルバ駆動回路26に印加されてガルバノミラー５を所定
角度回転させて、第１図の符号A,B,Cで示すようにカー
ド１の記録信号形成領域の１トラック分を順次走査でき
るようにしてある。この走査によって、反射光がハーフ
ミラー７を経て受光素子９に入力され、例えば第４図
（ｇ）に示すように記録信号に応じた信号出力が得られ
る。

上記先行する正のパルスによってリセットされる最小
レベルホールド回路37は、（受光素子９の出力信号が第
４図（ｇ）であるのに対応して）同図（ｈ）で示すよう
にリセット後の信号における最小レベルを保持する信号
出力を次段のサンプルホールド回路40に出力する。しか
して、サンプルホールド回路40は最小レベルホールド回
路37の出力信号をリミッタ39を経て出力される正のパル
スでリセットすると共に、サンプルホールドして次にリ
セット及びサンプルホールド信号が印加されるまでその
値を保持するようにしてある。このサンプルホールド回
路40の出力波形を第４図（ｉ）に示す。

このサンプルホールド回路40の出力は、信号処理回路
41に入力され、サンプルホールド回路40の出力電圧のピ
ークと光源３の発光強度の関係を適切な対応関係に制御
できる制御信号に変換して電流制御回路23の制御端23c
に印加する。

この制御端23cに印加される制御信号によって、光源
３の発光強度はカード１における１トラック前の記録信
号出力の最小レベルで、適切な値に制御されるようにな
る。

つまり、例えば第１のトラックの記録信号を読み出し
た場合における最小レベルホールド回路37の最小レベル
又は処理信号回路41の出録信号の値が小さい場合には第
２のトラックを走査する場合における光源３の発光強度
を増大し、第２のトラックの記録信号を読出した場合に
おける信号出力が大きくなるようにする。又、信号出力
が大きすぎる場合には、次の走査時には光源３の発光強
度を減少させるようにする。しかしてこの制御によっ
て、受光素子９の出力レベルは第８図（ｇ）に示すよう
な状態に自動設定される。

このように構成された第１実施例の動作を以下に説明
する。

カード１がｘ軸方向に走査された場合、光源３の光が
ガルバノミラー５を経てスポット状に照射される部分が
記録信号Swが形成されたトラックに達すると、このトラ
ックと同一ライン状にある同期信号Ssが図示しないフォ
トリフレクタの受光素子24から第４図（ａ）に示すよう
に出力される。この出力波は波形整形回路31で同図
（ｂ）に示すように波形され、移相回路32によって同図
（ｃ）及び（ｄ）に示すように移相量が異る２つの出力
波にされる。この出力波は微分回路33,34で微分され、
さらにそれぞれリミッタ35,36で正のパルスが取り出さ
れる。これらの正のパルスにおける先行する正のパルス
によって、受光素子９の出力信号が入力される最小レベ
ルホールド回路37をリセットして、このリセット後に入
力される信号の最小レベルを保持させる。一方、後行す
る正のパルスによって、ガルバ駆動回路26はガルバノミ
ラー５を所定角度回転駆動し、該ガルバノミラー５で反
射されたスポット光は記録信号トラックを走査し、この
走査によって記録信号に応じた反射光が受光素子９で受
光され、第４図（ｇ）に示すような信号が出力される。

上記受光素子９の出力は最小レベルホールド回路37で
第４図（ｈ）に示すようにリセット後における記録信号
の最小レベルに保持され、サンプルホールド回路40側に
出力される。しかして、記録信号領域（つまり第４図
（ａ）で同期信号が検出されているハイレベルの期間）
後、例えば微分回路34で微分し、反転回路38で反転して
取り出した正のパルス（第４図（ｆ）における負のパル
ス）でサンプルホールド回路40をリセットすると共に、
引き続いてサンプルホールドして各トラックにおける最
小レベル値を保持し、信号処理回路41に出力する。この
信号処理回路41で制御に適した制御信号に変換され、電
流制御回路23の制御端23cに印加される。この制御端23c
に印加される信号によって光源３の発光強度は引き続き
続く各トラックの記録信号Swを読み出すのに適した値に
設定される。

このようにして光源３の発光強度は受光素子９の出力
信号に基づいて記録信号の読出しに適したレベルになる
ように制御されるので、たとえ光源３の経年変化等で照
明強度が低下したり、異るカード１を用いた場合に反射
率が異っていても、出力レベルが自動的に記録信号の読
出しに適した値になるように発光強度が制御される。従
って、誤りが少く、確実な記録信号の読出しを行えるこ
とになる。

上記第１実施例においてはガルバノミラー５を回動し
て光源３の光を走査しているが、走査手段はこれに限定
されるものでなく、音響光学素子を用いたものであるい
は表面弾性波を用いたものであるいはピエゾポリゴンミ
ラーを用いたもの等でも良い。

又、光源の光を走査するものに限らず、カードの表面
の必要箇所、例えば１トラック分の記録信号形成領域幅
を均一に照明し、自己走査型のCCD等の受光素子アレイ
で各記録信号を検出するものでもよい。

第５図は上記走査手段を用いない場合の第２実施例に
おける光学系を示す。

即ち、光源３の光は集光レンズ51で集光され、この集
光された光束はシリンドリカルレンズ52で紙面に垂直方
向に細長となる光束（つまりスリットを通したような光
束）に集光され、ハーフミラー53を経てカード１の記録
信号領域幅を略均一に照明する。カード１で反射された
光は、ハーフミラー53でその一部が反射され、結像レン
ズ54によってCCD等の受光素子アレイ55に結像される。
しかして受光素子アレイ55における各受光素子で記録信
号トラックの各記録信号が検出される。

上記受光素子アレイ55の出力は第１実施例のように最
小レベルホールド回路部22に入力され、第１実施例と同
様の構成で検出された最小レベルに基づいて光源３の発
光強度を制御することになる。

尚、上記各実施例においてはカード１の記録情報が２
値信号として反射率の違いとなるように記録されている
場合であるが、本発明は透過率の違いとして記録した場
合に対しても、その透過光の最小レベルに基づいて光源
の強度を制御しても同様に行うことができる。

尚、カード１は連続的に移動されるようにしても良い
し、間欠的に送り出すようにしても良い。間欠的に送る
場合には同期信号が検出された時、（又は同期信号と同
一ラインにある記録信号トラックを中心にとらえられる
ように若干遅らした時）に送ることを停止させ、ガルバ
ノミラー５の走査あるいは１トラック分の記録信号の読
出しをおえたタイミングでカード１を送り出すようにす
れば良い。

尚、上述の各実施例においては受光手段の最小レベル
で光源の光強度を制御しているが、本発明はこれに限定
されるものではなく、最小レベルと最大レベルとの平均
値等で制御するようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、カードの移動に伴
って出力される同期信号に基づいてトリガ信号を発生さ
せて、受光手段が出力される信号の最小レベルを検出し
て、光源の光強度を制御するようにしてあるので、光源
を交換したり、経年変化で発光強度が低下したり、カー
ドの反射率等がメーカー間で差があったり、ロットごと
に異っていたり、カードが汚れていたり、さらに読取装
置のカルノミラー等の反射率が経年変化でずれたりして
も、受光手段の出力に基づいて記録信号の読出しが確実
に行われるレベルに自動設定される。

従って、誤りの少い確実な記録情報の読出しを行うこ
とができる。

また、本発明では記録信号が記録されていない領域か
らも検出できる最小レベルに基づいて光源の光強度を制
御するようにしているので、記録信号が記録されていな
い領域で誤って信号が検出されることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例を示す構成図、第２図は第１実施例にお
ける電気系の構成を示すブロック図、第３図は記録情報
が記録されているカードの一部を示す説明図、第４図は
第１実施例の動作を説明するためのタイミングチャート
図、第５図は本発明の第２実施例における光学系を示す
構成図、第６図は従来例を示す構成図、第７図はカード
を示す斜視図、第８図は従来例における受光素子の出力
波及び波形整形回路の出力波を示す波形図である。 １……カード、２……電源、 ３……光源、５……ガルバノミラー、 ７……ハーフミラー、９……受光素子、 10……波形整形回路、21……記録情報読出装置、 22……最小レベルホールド回路部、 23……電流制御回路、25……トリガ発生回路部、 26……ガルバ駆動回路、31……波形整形回路、 32……移相回路、33,34……微分回路、 35,36,39……リミッタ、 37……最小レベルホールド回路、 38……サンプルホールド回路、 41……信号処理回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反射率又は透過率が異るピット等でカード
   に記録された情報を読出すための記録情報読取装置にお
   いて、 前記記録された情報を読出すためにカードに照射した光
   源の光の反射光又は透過光を受光手段で受光し、該受光
   手段の出力信号の最小レベルによって光源の光強度を制
   御することを特徴とする記録情報読取装置。