JP3071845B2 - 前進する記憶媒体の横長領域を読み取るための装置 - Google Patents

前進する記憶媒体の横長領域を読み取るための装置

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JP3071845B2 JP3075548A JP7554891A JP3071845B2 JP 3071845 B2 JP3071845 B2 JP 3071845B2 JP 3075548 A JP3075548 A JP 3075548A JP 7554891 A JP7554891 A JP 7554891A JP 3071845 B2 JP3071845 B2 JP 3071845B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、前進する記憶媒体の細
長領域あるいは長方形セグメントを読み取るための装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在では磁気テープの読取りは、磁気タ
イプの又は磁気光学タイプの読取りヘッドによって行わ
れている。磁気ヘッドは、一般的に高い前進速度を持つ
磁気テープの読取りにだけ適し、一方で、磁気光学タイ
プのヘッドは、低い前進速度の磁気テープの読取りに適
している。
【０００３】こうした磁気光学ヘッドのトランスデュー
サ（一般的にはガーネット）によって与えられるデータ
を、このトランスデューサに光線を送り且つ光電センサ
を用いて反射光を検光することによって取出すことが公
知である。そうしたセンサシステムの光学部品は大き
く、また読取られるべき区域が細長形状を有するマルチ
トラックヘッドには適していない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、可能な
限り小形であり、最少限度の光学収差と高い分解能（細
長セグメントの幅方向において約１ミクロン）を有す
る、前進する記憶媒体の細長領域を読み取るための装置
を提供することにある。
【０００５】本発明によれば、前述の目的は、読み取ら
れるべき細長領域を照射ビームを用いて照射するように
焦点合わせされた偏光光源と、照射ビームが前述の読み
取られるべき細長領域で第１の軸に沿って光源の方へ反
射されて形成された情報搬送ビームを入射ビームから分
離させると共に情報搬送ビームの方向を変えて第２の軸
に沿わせるべく、第１の軸に沿って置かれた分離器と、
同軸の対面する凹面鏡及び凸面鏡を有しており、凹面鏡
が第２の軸に沿った情報搬送ビームを反射して情報搬送
ビームの向きを凸面鏡の方へ変えると共に、凸面鏡が、
情報搬送ビームを反射して凹面鏡の方へ向け直し、凹面
鏡で再度反射させるように置かれている、反射式結像装
置と、情報搬送ビームを凹面鏡から受け取ると共に、形
状及び寸法が、読み取られるべき細長領域の形状及び寸
法とほぼ同一である有効表面を有する検出装置とを備え
ている、前進する記憶媒体の細長領域を読み取るための
装置によって達成される。
【０００６】本発明の前進する記憶媒体の細長領域を読
み取るための装置によれば、同軸の凹面鏡及び凸面鏡を
用い、その軸から外れた位置で入射ビームを受け取って
そことは異なる位置からビームを放射する反射式結像装
置により、トランスデューサでの反射によって形成され
た情報搬送ビームの方向を変更できるため、構造がコン
パクトかつシンプルであり、光学収差が小さくて解像力
も高く、前進する記憶媒体における細長領域の読取りに
適した装置を実現し得、例えば、磁気テープの移動方向
に直角な線に沿って整列する多数の細長ドットの同時読
取り、すなわちマルチトラックリーディングが可能にな
る。
【０００７】本発明による装置の好ましい特徴によれ
ば、反射式結像装置が−１の倍率を有しており、凸面鏡
の半径と凹面鏡の半径との比が１：２であるのがよい。
これにより、反射式結像装置が無非点収差となり、結像
すべき対象物から凹面鏡までの距離にかかわらず、その
倍率は−１になる。
【０００８】本発明による装置の他の好ましい特徴によ
れば、偏光光源から放射された光を集束する円柱レンズ
を備えているのがよい。これにより、偏光光源からの放
射光を、結像すべき対象物に集束させ得る。
【０００９】本発明による装置の更に他の好ましい特徴
によれば、照射ビーム出力口と、照射ビーム出力口にあ
る円柱マイクロレンズとを備えているのがよい。これに
より、マイクロレンズの長さに垂直な方向における分解
能を増大させ得る。
【００１０】本発明による装置の更に他の好ましい特徴
によれば、情報搬送ビームの進路に非点収差補正レンズ
を備えているのがよい。これにより、円柱マイクロレン
ズにより生じた非点収差を補正し得る。
【００１１】本発明による装置の更に他の好ましい特徴
によれば、結像されるべき対象物が、マルチトラック磁
気テープ読取ヘッドを持つ磁気光学トランスデューサの
反射表面であるか、テレシネシステムで使用されるフィ
ルムの表面であるのがよい。
【００１２】本発明は、非限定的な例として示され及び
添付の図面によって図解される、本発明の１つの実施例
の詳細な説明によってよりよく理解されることだろう。
【００１３】本発明は、マルチトラック磁気テープのト
ラックの読取りに関して以下で説明されるが、本発明は
勿論そうした応用例にのみ限定されるのではなく、例え
ばテレシネ装置システムにおける映画の読取り（ビデオ
信号への変換）、又は不透明又は透明なテープ等の上に
プリントされた様々なコード（バーコード、又はコンピ
ュータ用のソフトウェアのポイントもしくは命令を有す
るコードのような光学的コード）の読取りのような、読
取り装置に対して相対移動する様々な記憶媒体上に記録
されたデータの動的読取りのために使用されることが可
能である。
【００１４】
【実施例】図１では、本発明の読取り装置に使用される
反射光学撮像装置すなわち反射式結像装置１の簡略図が
示されている。この装置１は本質的に２つの同中心の球
面鏡２と３を備える。鏡２は凹面鏡であり、鏡３は凸面
鏡であって、鏡２よりも小さな開口直径を有する。鏡３
の半径Ｒ２は、鏡２の半径Ｒ１の１／２ に等しいこと
が好ましい。鏡２と３は、その共通中心Ｃが、前記鏡
２、３の表面上に位置する前記鏡表面の頂点Ｃ１、Ｃ２
の各々と同一直線上にあるように配置されている。従っ
てＣ、Ｃ１、Ｃ２を通過する直線４は、鏡２、３の共通
光軸である。本発明の実施例の１つでは、Ｒ１は約２０
ｍｍである。
【００１５】装置１によって撮像されるべき対象物又は
表面は、Ａを出て軸４に平行に進むビームすなわち光線
５が、鏡３のかげに隠れることなく且つ鏡２によって反
射されることが可能であるように軸４に対してオフセッ
トした個所Ａに位置されている。このオフセットは、こ
の実施例（Ｒ１＝約２０ｍｍ、鏡２の直径＝２０ｍｍ、
鏡３の直径＝８ｍｍ）の場合には約６〜７ｍｍである。
【００１６】光線５が鏡２の表面上の２Ａで反射された
後に、反射光６は鏡３の中心Ｃ２に到達する。Ｃ２から
発出する反射光７は鏡２の表面上の２Ｂによって反射さ
れ、軸４に関して光線５とは対称な放出光８を与える。
【００１７】軸４に関してＡと対称なＡ′おいて、光電
センサが使用されている。
【００１８】前記関係Ｒ１＝２・Ｒ２が満たされるなら
ば、撮像装置１は無非点収差である。前記Ａから鏡２へ
の距離がどんなものであっても、その倍率は−１に等し
く、その分解能は、絞りとして働く鏡３の直径によって
制限される。
【００１９】図２では、撮像装置１を組み込んだ、磁気
テープ１０の読取り装置９の実施例の１つが示される。
この装置９は、磁気光学トランスデューサ１１に接触し
て又はその付近に配置されている。トランスデューサ１
１は、（特にファラデー効果及び／又はカー効果を使用
する）いずれかの適切なタイプである。トランスデュー
サ１１によって送られる光線の入射角度は、使用される
磁気光学効果に応じて変化することが可能である。図２
に示される実施例では、読取り装置９はハウジング１２
の中に収められ、このハウジング１２の軸方向断面は
「Ｌ」形であるが、勿論この断面の形状はどんな形であ
ってもよい。ハウジング１２内側では、前記ハウジング
の一方の端部の付近において、前記「Ｌ」の１つの分枝
の軸内に光源１３が配置されている。この光源１３は例
えば偏光レーザダイオードである。その放射光の波長は
例えば７５０〜８００ｎｍである。偏光光源１３から発
出する放射光は、前記光源がその中に配置された「Ｌ」
の分枝の軸に沿って、ハウジング１２の光源１３に対向
した壁の中に形成又は挿入された窓１４に向けて導かれ
る。
【００２０】窓１４は、勿論のこと使用波長に関して透
明な材料で作られ、磁気光学トランスデューサ１１がこ
の窓の付近に配置されている。
【００２１】光源１３から来る放射光は、球面視準レン
ズ１５と、必要に応じて（光源１３が偏光されていない
場合に）偏光子１６と、円柱状集束レンズ１７と、分離
器１８（又は、４５°の角度で置かれた平行面を備えた
１つのプレート）と、窓１４に取り付けられた円柱マイ
クロレンズ１９の各々を通過する。しかしこのマイクロ
レンズ１９は、どんな使用事例でも常に必要であるとい
うわけではない。実施例の１つによれば、このマイクロ
レンズ１９は、その軸を通過する平面に沿って分割され
た、約１０〜２０ｍｍの長さの１つの光ファイバ分割片
から作られる。使用される光ファイバの半径は、約２０
ミクロン未満であることが好ましい。
【００２２】装置９とトランスデューサ１１は、このト
ランスデューサによって反射される光線がマイクロレン
ズ１９を通過し且つ分離器１８によって鏡２へと導かれ
るように配置されている。光線の経路上には、分離器１
８と鏡２との間に非点収差の補正のための円柱レンズ２
０が配置されている。鏡３上での反射の後に鏡２から到
来する光線は、検光子２１と、例えばＣＣＤバーの補助
によって実現される検出器２２とによって収集される。
検出器２２は、その検出表面と鏡２の個所２Ｂとの間の
距離が、トランスデューサ１１の反射表面と鏡２の個所
２Ａとの間の距離に等しいように配置されている。勿論
のこと一方では、光源１３とレンズ１９との間の経路
と、他方では鏡２と検出器２２との間の経路とが直線で
なくてもよく、この読取り装置の全体寸法を縮小するた
めに、幾つかの鏡がこれらの経路上に配置されることが
可能である。
【００２３】マイクロレンズ１９の位置決めと曲率半径
は、このレンズの長さに対して垂直な方向における分解
能を増大させるように決められている。その縦軸は、読
取られるべき細長領域の軸に対して平行である。このレ
ンズ１９が作り出す虚像が、その長さにおいてよりもそ
の幅においてより遠く離れているが故に、前記レンズ１
９は非点収差を生じさせる。この非点収差の補正は円柱
状レンズ２０によってもたらされ、この円柱状レンズ２
０の屈折率は低いものであってよい（例えば約３００ｍ
ｍの焦点距離）。このレンズ２０が発散レンズであるな
らば、その実際方向はマイクロレンズ１９の実際方向と
同一である。このレンズ２０が集束レンズであるなら
ば、その実際方向はマイクロレンズ１９の実際方向に垂
直である。
【００２４】光線５と光線８とのオフセット（図１）の
影響が無視されるならば、撮像装置１には収差がないと
いうことが示されることが可能である。無非点収差の条
件が得られ、その球面収差がゼロであってそのシステム
は非点収差を示さない。しかし厳密に言えば、非点収差
を引き起こす上記のオフセットの故に、この撮像装置に
悪影響を与える僅かな収差が生じる。
【００２５】上述の読取り装置のスポットダイヤグラム
による計算は、０．１％の歪曲を伴った１０ｍｍの線と
３００ミクロン未満の視野曲率（像面湾曲）とが撮像さ
れることが可能であることを示す。その場合には、鏡２
の半径Ｒ１は約２０ｍｍであることが可能である。スポ
ットダイヤグラムによる計算は、鏡２に対する鏡３の約
３００ミクロンのオフセットが１０ｍｍの視野に対して
０．２％の歪曲を引き起こすことも示す。光軸４上の鏡
３の位置決めにおける５００ミクロンの違いが、約０．
２％の撮像の歪曲を引き起こす。これらの計算は、前記
鏡２、３の位置決め公差が、維持されることが可能な機
械的公差と両立し得ることを示す。
【００２６】マルチトラック磁気テープの磁気光学トラ
ンスデューサを用いる読取りに対する上記の応用の場合
には、撮像されるべき対象物又は区域は、移相ネットワ
ークと見なされることが可能である。この対象物によっ
て反射される光線の偏光が、テープの磁化によって±φ
の角度で回転する。上述の装置はこの偏光の変化を表示
することを可能にする。この実施例で光源１３を構成す
るレーザダイオードは、このレーザダイオードが発生す
る光線の小さな軸（短軸）がマイクロレンズ１９の大き
な方向に対して平行に向けられるように方向付けられて
いる。光源が偏光されず及び従って偏光子１６が使用さ
れる場合には、この偏光子は、この光源の偏りが変動す
る可能性を防ぐことを可能にする。マイクロレンズ１９
に達する光線の偏りは、その縦軸に対して垂直である。
検光子２１は例えば光線の方向に対して４５°の角度に
向けられており、読取りテープの磁化の変化に起因する
変調を検出することを可能にする。検光装置２１は、４
５°の方向に向けられた１つの検光子と１つの偏光分離
器とによって置き換えられることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって使用される反射光学撮像装置の
説明図である。
【図２】本発明による読取り装置の１つの実施例の説明
図である。
【符号の説明】
１ 反射光学撮像装置 ２ 凹面球面鏡 ３ 凸面球面鏡 ９ 読取り装置 １０ 磁気テープ １１ 磁気光学トランスデューサ １２ ハウジング １３ 偏光光源 １４ 窓 １５ 球面視準レンズ １６ 偏光子 １７ 円柱状集束レンズ １８ 分離器 １９ 円柱状マイクロレンズ ２２ 検出器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−313329（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 11/105 551 G03B 31/00 G11B 7/003

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前進する記憶媒体の細長領域を読み取る
    ための装置であって、 読み取られるべき細長領域を照射ビームを用いて照射す
    るように焦点合わせされた偏光光源と、前記照射ビームが前記読み取られるべき細長領域で第１
    の軸に沿って前記光源の方へ反射されて形成された 情報
    搬送ビームを入射ビームから分離させると共に該情報搬
    送ビームの方向を変えて第２の軸に沿わせるべく、前記
    第１の軸に沿って置かれた分離器と、 同軸の対面する凹面鏡及び凸面鏡を有しており、該凹面
    鏡が前記第２の軸に沿った前記情報搬送ビームを反射し
    て該情報搬送ビームの向きを前記凸面鏡の方へ変えると
    共に、前記凸面鏡が、該情報搬送ビームを反射して前記
    凹面鏡の方へ向け直し、該凹面鏡で再度反射させるよう
    に置かれている、反射式結像装置と、 前記情報搬送ビームを前記凹面鏡から受け取ると共に、
    形状及び寸法が、前記読み取られるべき細長領域の形状
    及び寸法とほぼ同一である有効表面を有する検出装置と
    を備えている装置。
  2. 【請求項２】 前記反射式結像装置が−１の倍率を有し
    ており、前記凸面鏡の半径と前記凹面鏡の半径との比が
    １：２である請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記偏光光源から放射された光を集束す
    る円柱レンズを備えている請求項１又は２に記載の装
    置。
  4. 【請求項４】 照射ビーム出力口と、該照射ビーム出力
    口にある円柱マイクロレンズとを備えている請求項１か
    ら３のいずれか一項に記載の装置。
  5. 【請求項５】 情報搬送ビームの進路に非点収差補正レ
    ンズを備えている請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】 結像されるべき対象物が、マルチトラッ
    ク磁気テープ読取ヘッドを持つ磁気光学トランスデュー
    サの反射表面である請求項１から５のいずれか一項に記
    載の装置。
  7. 【請求項７】 結像されるべき対象物が、テレシネシス
    テムで使用されるフィルムの表面である請求項１から５
    のいずれか一項に記載の装置。
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