JP3629043B2

JP3629043B2 - Library device

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Publication number: JP3629043B2
Application number: JP17499994A
Authority: JP
Inventors: 善文大場; 学小林; 賢司中島; 聖能田中; 猛司三浦; 和之三河
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-07-27
Filing date: 1994-07-27
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2020-03-16
Also published as: JPH0836823A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ディスクカートリッジ又は磁気テープカートリッジ等の記憶媒体を多数収容し、必要な記憶媒体を取り出して記憶再生するライブラリ装置に関し、特に、回転するセルドラムに記憶媒体を収納してアクセッサによりドライブ又は投入排出装置との間で運搬するライブラリ装置に関する。
【０００２】
情報記憶装置において、大量のデータを取扱うようになると、ファイル量も増大し、それを記憶する記憶媒体も多数必要になる。このため、多数の記憶媒体を保管して処理するための自動倉庫として機能するライブラリ装置が市場に提供されている。
また、近年マルチメディア、画像データやグラフィクスデータのような大容量を必要とするデータの検索にライブラリ装置の需要が増えており、設置スペースが小さく、より多くの媒体を収容できる大容量のものが望まれている。
【０００３】
【従来の技術】
図６２は従来のライブラリ装置の内部構造であり、図６３はその平面図である。装置筐体６００の内部には、セルドラム６０２が回転自在に配置されている。セルドラム６０２の円筒面には、縦方向に媒体カートリッジを収納するセルが並んでいる。セルドラム６０２はモータ６０４と減速ギア機構６０６を介して連結され、水平回りに回転駆動される。
【０００４】
セルドラム６０２の横には、アクセッサ６０８が配置され、モータ６１２の駆動で上下に移動できる。セルドラム６０２の下部には、媒体カートリッジの記録再生を行うドライブ６１０が配置される。外部との間で媒体カートリッジの出し入れを行う投入排出部６１４がアクセッサ６０８の手前に配置されている。
オペレータが投入排出装置６１４に媒体カートリッジを外部からセットして操作パネルの投入キーを押すと、媒体カートリッジはアクセッサ６０８側の取出し位置に送られる。アクセッサ６０８は投入排出部６１４から媒体カートリッジを取り出し、旋回してセルドラム６０２に対する投入位置に移動する。一方、セルドラム６０２は、投入先のセルアドレスをもつセル列がアクセッサ６０８の投入位置に向くように回転される。最終的にアクセッサ６０８が指定セルに媒体カートリッジを入れる。
【０００５】
媒体カートリッジのセルドラム６０２からの排出は、投入動作の場合と逆の動きとなる。また投入排出部６１４とドライブ６１０の間でも投入または排出動作ができる。通常動作にあっては、ホストコンピュータからのムーブコマンドに伴ってコマンドパラメータとして発行された移動元アドレス（ＦｒｏｍＡｄｄｒｅｓｓ）と移動先アドレス（ＴｏＡｄｄｒｅｓｓ）に従った媒体カートリッジの移動が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のライブラリ装置にあっては、セルドラム６０２から離れた位置に投入排出部６１４を設け、その間をアクセッサ６０８の回転動作で媒体カートリッジの移動を行っていたため、アクセッサ６０８が昇降駆動機構に加えて旋回駆動機構をもたなければならず、機構構造が複雑になる。また投入排出部６１４を独立に配置するスペースを必要とし、装置筐体が大型化する問題がある。
【０００７】
更に、投入排出部６１４は、基本的に媒体カートリッジを１枚ずつ出し入れする機構であり、例えばアクセッサ６０８が媒体カートリッジを取り出して投入排出部６１４の受け皿が空にならないと、次の媒体カートリッジを投入できない問題があった。
従って、本発明の目的は、セルドラムと投入排出部を共通化することで、装置の小形化と機構構造の簡略化を図ったライブラリ装置を提供する。
【０００８】
また本発明の他の目的は、セルドラムと投入排出部との共通化で複数の媒体カートリッジを次々と投入又は排出できるライブラリ装置を提供する。
またセルドラム６０２はイナーシャが大きく、モータ６０４の回転を１／４０〜１／１００程度に減速して駆動する必要がある。このため従来は、バックラッシュの無い高性能なギヤ、例えばハーモニックドライブギアを最終段に使用した減速ギア機構６０４を使用しているが、高価である。また、一般的なギヤやタイミングベルトの通常の使い方では、１／６程度の減速が限界であり、３段以上で減速する必要がある。しかし、ギヤで３段減速すると各々のバックラッシュが加算され大きなバックラッシュが問題となる。またタイミングベルトで３段減速するとベルトの伸びやバックラッシュが問題となる。
【０００９】
従って、本発明の他の目的は、ベルト伸びとバックラッシュの問題を起こすことなくタイミングベルトを使用してセルドラムの駆動を可能とするライブラリ装置を提供する。
更に、従来のライブラリ装置の制御では、セルドラム６０２からドライブ６１０への媒体カートリッジの移動が指示された場合、セルドラム６０２を媒体カートリッジの取出し位置に回転して停止した後に、指定セルアクセッサ６０８が媒体カートリッジをセルドラム６０８から取り出してドライブ６０６に運搬して投入する。
【００１０】
このようにアクセッサ６０８が媒体カートリッジの運搬動作を行っている間、セルドラム６０２は停止したままである。このため、セルドラム６０２からの媒体カートリッジの取り出しのため、セルドラム６０２とアクセッサ６０８の両方が動作し、セルドラム６０２の移動時間がアクセッサ６０８の移動時間よりも長かった場合、移動が完了したアクセッサ６０８は、セルドラム６０２の移動が完了するまで待たされ、運搬動作の所要時間が長くなってしまう問題がある。
【００１１】
従って本発明の他の目的は、セルドラムが停止している空き時間を利用して予めセルドラムを移動させることにより、媒体カートリッジの運搬動作の所要時間を短縮するライブラリ装置を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理説明図である。尚、実施例図面中の符号は、括弧書きで示す。
本発明のライブラリ装置は、回転格納手段（以下「セルドラム」という）１８と同軸に、投入排出手段２２を配置したことを特徴とする。セルドラム１８は、回転ドラムの円筒面に、記憶媒体１６を格納する複数のセルを縦方向に並べて複数のセル列として配置している。媒体投入排出手段２２は、水平回転により外部の媒体投入排出口１４とアクセッサ３０の投入排出位置との間で記憶媒体１６を運搬する。
【００１３】
更に、セルドラム１８を回転駆動する駆動手段、記憶媒体１６の情報を少なくとも再生する再生手段（ドライブ）３６、セルドラム１８と再生手段３６との間で記憶媒体１６を運搬する媒体運搬手段（以下「アクセッサ」という）３０が設けられる。
投入排出手段２２は、セルドラム１８の上部に同軸に配置され、周端に媒体受け皿２６を設けている。具体的には、セルドラム１８の回転中心を挟んだ１８０°異なる位置に一対の媒体受け皿２６を設ける。またセルドラム１８の周囲の９０°ずつ異なる位置に媒体受け皿２６を４つ設けてもよい。
【００１４】
投入排出手段２２は、セルドラム１８に同軸に固定され、駆動手段２０によってセルドラム１８と一体に回転するようにしてもよい。
また投入排出手段２２は、セルドラム１８の回転軸にクラッチ手段２４を介して設けてもよい。クラッチ手段２４を設けた場合、記憶媒体１６の投入又は排出時に、セルドラム１８にクラッチ手段２４で接続して一体に回転させ、それ以外の時はセルドラム１８から投入排出手段２２を切離して停止状態とする。
【００１５】
クラッチ手段２４は、ギアクラッチ機構で構成される。例えば、セルドラム１８の回転軸に固定された第１ギア（６２）、投入排出手段（２２）の回転軸に固定され第１ギア（６２）と同軸に近接配置された第２ギア（６４）、第１ギア（６２）と第２ギア（６４）の両方に噛合って回転を伝達するクラッチギア（６６）、クラッチギア（６６）を噛合位置と非噛合位置との間で切替駆動するクラッチ切替機構で構成される。
【００１６】
クラッチ切替機構は、一端を回転中心として他端にクラッチギア（６６）を支持したアーム部材（６８）、アーム部材（６８）を前記クラッチギア（６６）の切り離し方向に付勢するバネ部材（７６）、通電によりアーム部材（６８）を前記クラッチギア（６６）の噛合い位置に付勢する電磁ソレノイド（４４）を備える。
【００１７】
クラッチギア機構は、通常、第１ギア（６２）と第２ギア（６４）のギア数を同一にして変速比を１とする。またクラッチギア（６６）に第１ギア（６２）に噛合う第１アイドラギア（８０）と、第２ギア（６４）に噛合う第２アイドラギア（８２）を一体に設け、変速ギア比を１以外の値としてもよい。
更に、投入排出手段（２２）と同軸で一体に回転され、記憶媒体のセル列に対応したリング内周面の位置に溝（９２）を備えたリング部材（９０）を設けると共に、クラッチギア（６６）の切替部材（６８）にリング部材（９０）のリング内周面を転動するコロ（９４）を設ける。
【００１８】
この機構は、コロ（９４）がリング溝（９２）に落ち込むリング部材（９０）の回転位置で、クラッチギア（６６）を第１及び第２ギア（６２，６４）の噛合位置から切離し、コロ（９４）がリング溝（９２）から離脱するリング部材（９０）の回転位置で、クラッチギア（６６）を第１及び第２ギア（６２，６４）の噛合位置に移動させ、コロ（９４）がリング溝（９２）から離脱する間だけ、切替駆動機構のアーム部材（６８）をアクチュエータ（電磁ソレノイド）でクラッチ接続位置に動作させればよいことになる。
【００１９】
また必要に応じ、投入排出手段２２は、セルドラム１８の回転軸に対しクラッチ手段２４を介してオフセットした位置に配置してもよい。
セルドラム１０の駆動手段は、モータ２０の減速回転を伝える駆動プーリ（１０４）とセルドラム１８の間にタイミングベルト４６を掛け回して駆動する。タイミングベルト４６は、１ケ所でセルドラム１０に固定され、３６０°以下の限られた所定回転角θ、例えば０〜２７０°又は０〜１８０°の範囲で往復回転させる。
【００２０】
またタイミングベルト４６の伸びに対しテンションを一定に保つテンション機構を設ける。このテンション機構は、タイミングベルト４６に対し設けられた複数のアイドラプーリの内の１個を、揺動自在なアーム部材（１１０）に支持すると共に、テンションをタイミングベルト４６に加える方向にバネ部材（１１４）で付勢する。
【００２１】
セルドラム１８には位置検出に使用するリング状のセンサ部材１１６が設けられる。センサ部材１１６には、セルドラム１８のセル列の位置を示す矩形スリット（１２６）と、絶対基準位置を示すホームポジション・エッジ（１２４）が形成される。本発明では、ホームポジション・エッジ（１２４）を、タイミングベルト４６の往復駆動方向におけるベルト伸び量が等しい位置に形成する。
【００２２】
センサ部材（１１６）の矩形スリット（１２６）及びホームポジション・エッジ（１２４）は、センサ（１１８）で検出される。また絶対基準位置を示すホームポジション・エッジ（１２４）を、タイミングベルト４６の伸びの一番少ないベルト固定位置に設けてもよい。
センサ１１８に加え、セルドラム１８の回転に比例したパルスを発生するパルス発生部（５０８）、パルス発生部（５０８）の出力パルスを計数するカウンタ部（５１０）、及び、センサ（１１８）によるホームポジション・エッジ（１２４）の検出でカウンタ部（５１０）を零にリセットして絶対基準位置を設定するリセット手段が設けられる。
【００２３】
装置立上げ時の自己診断処理の１つとして設定されたセンサの計測調整モードにおいて、計測調整手段（５６０）によって、センサ（１１８）から矩形スリット（１２６）による２つのエッジ検出出力が得られた時のカウンタ部（５１０）の計数値を求め、この２つの計数値の平均計算により矩形スリットの中心位置をセル列位置として求めて記憶する。
【００２４】
通常回転においては、位置決め制御手段（５５０）が、前記カウンタ部（５１０）の計数値と、調整計測手段（５６０）で求めた記憶セル列位置とを比較して、セルドラム１８の特定セル列をアクセッサ３０に位置決め制御する。
セルドラム１８と同軸に投入排出手段２２を固定した場合の投入排出制御は、次のようになる。まず投入制御手段（１９６）は、投入排出手段２２に外部から投入された記憶媒体のセルドラム１８の指定セル位置への移動が指示された際に、セルドラム１８を１８０°回転させた後に、アクセッサ３０に記憶媒体を前記媒体排出手段２２から抜き取って指定セル位置に運搬させ、運搬終了後にセルドラム１８を、指定セル位置を含むセル列をアクセッサ３０の抜き差し位置に回転させて、記憶媒体を投入させる。
【００２５】
また排出制御手段（１９８）は、セルドラム１８の指定セル位置からの媒体排出が指示された際に、アクセッサ３０を指定セル位置に移動させると共に、セルドラム１８の指定セルを含むセル列をアクセッサ３０の抜き差し位置に回転させて指定セルから記憶媒体を取出し、取出した記憶媒体をアクセッサ３０で投入排出手段２２まで運搬して投入し、投入後にセルドラム１８を１８０°回転させ投入排出手段２２の媒体を外部から取出し可能とする。
【００２６】
投入排出手段２２と再生手段３６との間の媒体投入制御または媒体排出制御も同様である。
セルドラム１８にクラッチ手段２４を介して投入排出手段２２を設けた場合には、投入時及び排出時に、クラッチ手段２４を接続した状態でセルドラム１８を１８０°回転させることになる。
【００２７】
また投入制御手段（１９６）による投入制御中に、アクセッサ３０が投入排出手段２２からの記憶媒体の取出しに失敗して異常終了した場合、エラー回復手段（２０４）が、クラッチ手段２４を接続した状態でセルドラム１８をさらに１８０°回転させ、投入排出手段２２から媒体を外部から取出し可能とする。
また投入排出のために、媒体投入口を開閉する扉、扉の開放動作を指示するオープンスイッチ、投入排出手段２２に対する媒体投入と該媒体投入に連動した前記扉の閉鎖を検知するセンサ、センサの検出出力に基づいて媒体移動指示を前記投入制御手段に発行する手段と、排出制御手段（１９８）により記憶媒体の排出が行われた際に扉を開放駆動する手段を備える。
【００２８】
更に、投入制御手段（１９６）又は前記排出制御手段（１９８）により、クラッチ手段２４の接続状態でセルドラム１８に連動して回転される投入排出部２２のカートリッジ位置を認識する媒体位置識別部（５７０）を設ける。この媒体位置識別部（５７０）は、投入又は排出時の投入排出部２２の回転方向（ＣＷ又はＣＣＷ）を示す回転情報を格納した第１レジスタ（５７２）と、投入又は排出指示に基づく媒体の移動元と移動先の関係を示す移動方向情報を格納した第２レジスタ（５７４）を備え、第１及び第２のレジスタ（５７２，５７４）の格納情報を参照して記憶媒体の現在位置を認識する。
【００２９】
また投入排出部２２の回転位置を示すセンサパターン（５７８，５８０）を、センサ（５８２）で検出してカートリッジの現在位置を認識するようにしてもよい。本発明のライブラリ装置は、投入排出部２２による媒体の移動中にセルドラム１８の異常発生に伴ってエラー停止した際に、エラー停止後にセルドラム１８を予め定めた初期化位置に位置決め回転させる位置初期化手段（５６６）を設けている。この位置初期化部（５６６）によってエラー停止後に初期化回転した場合、投入排出手段（２２）の記憶媒体が移動元にあるか移動先にあるか判らなくなる。そこで、媒体位置識別手段（５７０）を参照して認識し、エラーによる初期化後の記憶媒体の管理を容易にする。
【００３０】
また本発明のライブラリ装置は、媒体移動制御手段（１９４）による最適制御として、セルドラム１８と再生手段３６との間での記憶媒体の移動を指示された際に、セルドラム１８の回転駆動とアクセッサ３０の運搬駆動による記憶媒体を移動元アドレスから移動先アドレスに運搬し、更に、アクセッサ３０が動作していない時に、セルドラム１８を次の媒体移動に最適となる位置に回転駆動させる。
例えば、アクセッサ３０による媒体運搬中の空き時間に、セルドラム１８を各セル列の媒体取出し位置への平均移動時間が最短となる位置に回転駆動させる。
【００３１】
具体的には、セルドラム１８の各セル列を媒体取出し位置に移動させたアクセス回数（Ｃ０，Ｃ１，・・・Ｃｎ−１）と各セル列の位置に設定した位置番号（０，１，・・ｎ−１）との積の総和（Ｃ０・０＋Ｃ１・１＋・・・＋Ｃｎ−１・ｎ−１）を求めると共に、この積の総和をアクセス回数の総数（Ｃ０＋Ｃ１＋・・・＋Ｃｎ−１）で割って平均移動時間の最短位置を示す位置番号（Ｍ）を求める。算出された値は小数点以下の値をもつことから、四捨五入して平均移動時間の最短位置を示す位置番号（Ｍ）を求める。
【００３２】
更に、次の媒体移動におけるセルドラム１８の平均移動時間の最短位置（Ｍ）からの回転移動時間Ｔ１と、アクセッサ３０による運搬移動時間Ｔ２を予測計算し、回転移動時間Ｔ１が運搬移動時間Ｔ２を越えていた場合は、次に媒体移動の指定セルが属するセル列を１セル列分、アクセッサ３０による抜き差し位置に近付けるようにセルドラム１８を回転させる。
【００３３】
また媒体移動制御手段（１９４）は、アクセッサ３０の媒体運搬中に行ったセルドラム１８の制御でエラーが発生した場合、アクセッサ３０による媒体運搬が終了するまで上位装置のエラー報告を保留し、アクセッサ３０の媒体運搬が終了した段階でエラー報告する。
本発明のライブラリ装置で、セルドラム１０にクラッチ手段２４を介して投入排出手段２２を設けた場合、クラッチ手段２４の断接で駆動手段の慣性負荷が変化する。そこで、予め設定した慣性負荷（Ｊｅ）のサーボ制御における最適サーボゲイン（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）を設定したサーボ手段を準備し、実際の慣性負荷（Ｊ）に基づき、サーボゲイン（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）を（Ｊｅ／Ｊ）倍に補正して設定する。
【００３４】
具体的には、クラッチ手段（２４）の開放状態での慣性負荷（Ｊ１）に基づいて、サーボゲイン（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）を（Ｊｅ／Ｊ１）倍したサーボゲイン（Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１３）に変更して設定する。またクラッチ手段（２４）の接続状態での慣性負荷（Ｊ２）に基づいて、サーボゲイン（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）を（Ｊｅ／Ｊ２）倍したサーボゲイン（Ｋ２１，Ｋ２２，Ｋ２３）に変更して設定する。
【００３５】
サーボ手段は、サーボゲインとして、積分ゲイン（Ｋ１）による積分制御、比例ゲイン（Ｋ２）による比例制御、及び微分ゲイン（Ｋ３）による微分制御を備えたＰＩＤサーボ手段である。
具体的に装置構成は、位置Ｐを検出する位置センサ、検出位置Ｐに係数Ｎ２を乗じて補正する係数設定器、比例ゲインＫ２を設定する比例器、該比例器の比例ゲインＫ２に応じた電流信号Ｉを出力する電流変換器、該電流変換器の出力電流で駆動される慣性負荷（Ｊ）に応じた加速度（Ｋｔ／Ｊ）に従った位置変化を生ずる負荷によって位置サーボを構成していることから、係数設定器の係数値Ｎ２を（Ｊｅ／Ｊ）倍に設定変更する。
【００３６】
また速度Ｑを検出する速度センサ、検出速度Ｑに係数Ｎ３を乗じて補正する係数設定器、微分ゲインＫ３を設定する微分器、微分器の微分ゲインＫ３に応じた電流信号Ｉを出力する電流変換器、電流変換器の出力電流で駆動される慣性負荷（Ｊ）に応じた加速度（Ｋｔ／Ｊ）に従った速度を生ずる負荷によって速度サーボを構成していることから、係数設定器の係数値Ｎ３を（Ｊｅ／Ｊ）倍に設定変更する。
【００３７】
【作用】
このような本発明のライブラリ装置によれば、次の作用が得られる。
本発明は、セルドラムと同軸に水平回転する投入排出部を設け、セルドラムの回転を利用して投入排出部を回転させることによって、投入排出用の駆動部および制御部を必要とすることなく、正確な位置決め動作を実現し、大幅なコストダウン、信頼性と操作性の向上を図り、ライブラリ装置の性能を引き上げることができる。
【００３８】
またセルドラムに１カ所を固定したタイミングベルトで駆動することで、駆動機構部を簡素化してコストダウンができる。またテンション機構を設けたことで、タイミングベルトの伸びの問題を解消し、位置決め精度の信頼性が向上する。
更に、ベルトの左右の伸びが一定となる位置、又はベルト伸びが一番少ない固定位置のセンサ部材に、絶対基準位置を示すホームポジション・エッジを形成したことで、絶対基準位置を精度よく検出する事ができ、停止精度が向上できる。
【００３９】
また初期化時の調整計測で、ホームポジション・エッジと各セル列の位置を示す矩形スリットに基づき、絶対基準位置に対する各セル列位置が正確に決定され、ベルト伸びがあっても、セルドラムの停止精度を容易に上げることができる。
またセルドラムを回転させる必要のない空き時間を利用し、本来の媒体運搬動作を遅延させない範囲で、次のセルドラムの動作間が短縮される位置まで予め移動させることにより、ライブラリ装置としてのカートリッジ運搬時間特性を改善し、また、エラーが発生した場合においても、そのエラーによるカートリッジ運搬動作への影響を少なくできる。
【００４０】
更に、セルドラムの投入排出部との連動と非連動で慣性負荷が変動した場合でも、サーボループのパラメータを変えることにより、初期化時に最適なサーボゲイン設定をしておけば、常にその状態を保つことができる。
【００４１】
【実施例】
＜目次＞
１．全体構成
２．カートリッジ投入排出機構
３．セルドラム駆動機構
４．投入排出制御
５．投入排出エラー停止時の初期化制御
６．入出力時のカートリッジ移動制御
７．ドラム回転の最適サーボ制御
１．全体構成
図２は本発明のライブラリ装置の外観である。装置本体１０は箱型形状を有し、例えば袖なしのディスクの下部に据置きできる程度のサイズを有する。装置本体１０の前面上部には操作パネル１２が設けられる。操作パネル１２には、メッセージ表示部１６２、各種の表示灯および操作スイッチが設けられている。操作パネル１２の下部には投入排出ドア１４が設けられている。
【００４２】
投入排出ドア１４は操作パネル１２のドアオープンスイッチを操作したときに開かれ、ドアを開いた状態でカートリッジ１６を挿入する。カートリッジ１６には、この実施例にあっては、光学的に読み書き可能な光ディスクが収納されている。
投入排出ドア１４の下部には、扉を備えたカートリッジ収納部１８が設けられている。オペレータは、ライブラリ装置に投入するカートリッジまたはライブラリ装置から排出したカートリッジをカートリッジ収納部１８に入れておくことができる。
【００４３】
図３はライブラリ装置の内部構造を装置本体１０のケース部分を破断して示している。装置本体１０の内部には、回転収納手段として機能するセルドラム１８が配置されている。セルドラム１８は、モータ２０によるベルト駆動で水平回りに回転する。セルドラム１８には、カートリッジ１６を収納するセルが縦方向に並んで配置されている。この実施例にあっては、セルドラム１８の９０°異なる位置ごとにセル列が形成され、合計４列となる。
【００４４】
セルドラム１８の上部には同軸に投入排出部２２が設けられる。投入排出部２２は矩形の部材であり、その両端にカートリッジ１６を収納する受け皿２６−１，２６−２を備えている。この実施例で、投入排出部２２は中央のクラッチ部２４を介してセルドラム１８の上部の回転軸に連結されている。クラッチ部２４の接続動作を行うと、セルドラム１８と同軸に分離配置されている。クラッチ部２４を切離し動作すると、セルドラム１８が回転しても投入排出部２２は停止している。
【００４５】
セルドラム１８の横には媒体運搬手段として機能するアクセッサ３０が配置されている。アクセッサ３０はレール３８に沿って上下方向に昇降自在に設けられている。レール１８の下部にはモータ３２が設置され、モータ３２の回転をタイミングベルト３６に伝達している。タイミングベルト３２は上部を破断しているが、ループ状に形成されたベルトであり、アクセッサ３０の側面に固定され、反対側にバランスウェイト３４を装着している。したがって、モータ３２によりタイミングベルト３６を回転することで、レール３８に沿ってアクセッサ３０を上下方向に移動することができる。
【００４６】
セルドラム１８の下部には、少なくとも再生手段として機能する光ディスクドライブユニット３６−１〜３６−４が設置されている。なお、一番上の光ディスクドライブユニット３６−１は見えない位置にある。
オペレータが投入排出部１４を開いた状態でカートリッジ１６を投入すると、投入されたカートリッジ１６は投入排出部２２のオペレータ側に位置している受け皿２６−１に収納される。カートリッジ投入が済むと、クラッチ部２４によるセルドラム１８と投入排出部２２の接続状態が得られ、モータ２０の回転駆動で、セルドラム１８と一体に投入排出部２２が１８０°回転したアクセッサ３０に向かい合う位置に回転する。
【００４７】
投入排出部２２の回転が終了すると、クラッチ部２４は切り離される。続いてアクセッサ３０が投入排出部２２の取出し位置に上昇し、投入されたカートリッジを取り出す。このときクラッチ部２４の接続切離し後にセルドラム１８が、投入先となるセルを含むセル列の位置にセルドラム１８を回転する。セルドラム１８の回転が終了すると、該当するセル列の特定のセル位置にアクセッサ３０が移動し、保持しているカートリッジを目的とするセルに投入する。これによって一連のカートリッジ投入処理が終了する。
【００４８】
カートリッジの投入は、光ディスクドライブユニット３６−１〜３６−４のいずれかに対し直接行うこともある。セルドラム１８または光ディスクドライブユニット３６−１〜３６−４のいずれかからのカートリッジの排出は、投入時の動作の逆の動作となる。
図４は図３のアクセッサ３０の部分を取り出している。アクセッサ３０は、２本のレール３８，４０および支持フレーム４２に沿って上下方向に移動自在に設けられている。支持フレーム４２の下部にはモータ３２が設置され、モータの回転は減速ギア機構を介して下部のドライブギアプーリ３５に伝達されている。下部のドライブギアプーリ３５と上部のギアプーリ３７の間にタイミングベルト３６が掛け回されている。
【００４９】
タイミングベルト３６は平行する２本のベルトの一方をアクセッサ３０に固定し、他方をウェイト３４に接続している。アクセッサ３０には、水平方向に移動して媒体の取出しおよび投入を行うロボットハンド機構が内蔵されている。
図５は本発明のライブラリ装置のハードウェア構成を上位のホストコンピュータと共に示している。ライブラリ装置１５０にはディレクタ１５６−１，１５６−２が設けられ、上位のホストコンピュータ１５２−１，１５２−２との間をチャネルバス１５４−１，１５４−２で接続している。チャネルバス１５４−１，１５４−２としては、例えばブロックマルチプレクサ・チャネルインタフェースが用いられる。
【００５０】
ホストコンピュータ１５２−１，１５２−２に対し、ディレクタ１５６−１，１５６−２は二重化されている。即ち、ホストコンピュータ１５２−１は、チャネルインタフェース１５４−１を使用してディレクタ１５６−１のチャネルＡとディレクタ１５６−２のチャネルＣにアクセスできる２つのパスをもっている。同様にホストコンピュータ１５２−２も、チャネルパス１５２−２を使用してディレクタ１５６−１のチャネルＢとディレクタ１５６−２のチャネルＤにアクセスできる２つのパスをもっている。
【００５１】
ディレクタ１５６−１，１５６−２の配下にはコントローラ１６０が設けられる。また、この実施例にあっては４台の光ディスクドライブユニット３６−１〜３６−４を設けている。ディレクタ１５６−１，１５６−２、コントローラ１６０および光ディスクドライブユニット３６−１〜３６−４との間は、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌｃｏｍｐｕｔｅｒｓｙｓｔｅｍｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バス１５８で接続されている。
【００５２】
光ディスクドライブユニット３６−１〜３６−４はカートリッジのロードおよびアンロード機能をもってディスク媒体の記録再生を行う。コントローラ１６０に対しては、アクセッサ３０、操作パネル１２、ドア駆動部１６６、投入排出部２２およびドラム駆動部１７４が接続されている。操作パネル１２には、メッセージ表示部１６２、ドアオープンスイッチ１６２が設けられている。
【００５３】
ドア駆動部１６６にはドアセンサ１６８が設けられている。投入排出部２２は図３に示したように、２つの受け皿２６−１，２６−２を有することから、各受け更にカートリッジセンサ１７０，１７２を設けている。ドラム駆動部１７４にはモータ２０およびクラッチ部２４が設けられる。
図６は図５のコントローラ１６０のハードウェア構成である。コントローラ１６０には、制御手段としてＣＰＵ１７６が設けられる。ＣＰＵ１７６には、内部バス１８０を介してメモリ１７８が構成される。メモリ１７８は、制御プログラムを固定的に格納したＲＯＭとデータメモリとして使用されるＤＲＡＭを含む。また、ＣＰＵ１７６にはＳＣＳＩコントローラ１８０が接続される。ＳＣＳＩコントローラ１８０は２つの接続ポート１８２−１，１８２−２をもち、図５のようにＳＣＳＩインタフェースバス１５８を接続している。
【００５４】
ＣＰＵ１７６の下位のデバイスインタフェースとして、アクセッサインタフェース１８４、ドラム駆動インタフェース１８６、ドア駆動インタフェース１８８および操作パネルインタフェース１９０が設けられている。
図７は図６のＣＰＵ１７６による本発明のライブラリ装置で必要な各種の制御機能を示している。ＣＰＵ１７６のプログラム制御により実現される機能は、アクセッサ制御部１９２、媒体移動制御部１９４、投入制御部１９６、排出制御部１９８、ドア制御部２００およびパネル制御部２０２である。更に、投入制御部１９６にはエラー回復部２０４が設けられている。これらＣＰＵ１７６で実現される各種の制御機能は、以下の説明で明らかにされる。
２．カートリッジ投入排出機構
図８は本発明のライブラリ装置の内部構造であり、図９は側面から見た内部構造である。
【００５５】
セルドラム１８は、下部支持プレート５８に設けたベアリング５０と上部支持プレート５９に設けたベアリング５０により、水平回りに回転自在に装着されている。下部支持プレート５８のコーナ部にはモータ２０が下側に装着され、モータ２０は減速ギア機構を内蔵しており、減速した回転をタイミングベルト４６に伝えている。
【００５６】
ここでモータ２０からセルドラム１８への減速比を１／１００とすると、モータ２０の減速ギア機構で１／１０減速し、タイミングベルト４６で１／１０減速する。タイミングベルト４６はセルドラム１８の下部に掛け回されているが、後の説明で明らかにするように、タイミングベルト４６はセルドラム１８に１箇所で固定されている。
【００５７】
セルドラム１８の上部にはベアリング５４の支持で投入排出部２２が回転自在に設けられている。投入排出部２２とセルドラム１８の回転軸の上部との間にはクラッチ部２４が設けられる。クラッチ部２４はクラッチ駆動部４４により排出される。投入排出部２２は１８０°異なった２箇所にカートリッジの受け皿２６−１，２６−２を備えている。
【００５８】
投入排出部２２の表側には投入排出ドア１４が設けられる。投入排出ドア１４はドア開閉部４８に連結されている。ドア開閉部４８は電磁ソレノイドなどのアクチュエータにより右方向に駆動されてドア１４を開く。ドア１４を開いた状態で、図示のように斜線部で示すカートリッジを投入すると、この投入によりドア開閉部４８が押されて、図示のように投入排出ドア１４を閉じる。
【００５９】
セルドラム１８の下部には光ディスクドライブユニット３６−１〜３６−４が設置されている。また、セルドラム１８の横にはアクセッサ３０がレール３８に沿って上下方向に昇降自在に設けられる。アクセッサ３０はモータ３２によるタイミングベルト３６の駆動で上下に移動される。
図８，図９にあっては、セルドラム１８、投入排出部２２、アクセッサ３０および光ディスクドライブユニット３６−１〜３６−４のそれぞれについて、斜線部で示す矩形形状でなるカートリッジ１６が収納されている様子を示している。
【００６０】
図１０は投入排出機構を取り出して示している。セルドラム１８の上部の支持プレート５９の中央には矩形の開口７８が設けられる。開口７８からはセルドラム１８のシャフト６０が取り出され、この部分に、クラッチ機構を介して投入排出部２２を設けている。図１０の投入排出部２２を外したクラッチ機構の詳細を、図１１に示す。
【００６１】
セルドラム１８の上部のシャフト６０の軸端には、ギア６２が固着されている。ギア６２の上部には、所定のギャップを介して上部の投入排出部２２に固定されるギア６４が配置される。ギア６２と６４は、同じ歯数をもって同軸に配置される。ギア６２，６４に対しては、両者のギア幅を含む大きさのクラッチギア６６が配置される。クラッチギア６６は、軸穴７０により支持プレート５８の固定側に対し回動自在に装着したアーム６８上に回転自在に支持される。
【００６２】
アーム６８の先端には、電磁ソレノイド４４のロッド７２が連結される。また、ロッド７２の連結位置にピン７４が起立され、ピン７４と固定側との間に引張りバネ７６を設けている。図１１のロッド７２は電磁ソレノイド４４のオフ状態であり、引張りバネ７６の力でアーム６８は軸穴７０を中心に反時計回りに回動し、クラッチギア６６をギア６２，６４の噛合い位置から外したクラッチ切離し状態としている。
【００６３】
図１２はクラッチ接続状態である。即ち、電磁ソレノイド４４に通電するとロッド７２が引き込まれ、引張りバネ７６に抗してアーム６８を軸穴７０を中心に時計回りに回動し、クラッチギア６６をギア６２，６４に押し付けて噛み合わせる。これによってセルドラム１８によるギア６２の回転がクラッチギア６６を介してギア６４に伝達され、ギア６４側に装着している投入排出部２２をセルドラム１８と一体に回転させることができる。
【００６４】
図１３は本発明のクラッチ機構の他の実施例である。図１１の実施例にあっては、クラッチ接続による減速比が１の場合であるが、この実施例にあっては１：ｎとしたことを特徴とする。この実施例のクラッチ機構は、セルドラム１８のシャフト６０の軸端に固定したギア６２に対し所定ギャップを介して設けた投入排出部側のギア８４を歯数の異なったギアとしており、クラッチギアとしてはアイドラギア８０，８２を一体に備えたものを使用している。
【００６５】
図１４は図１３のクラッチギア機構を示す。アーム６８上のクラッチギアとして、一対のアイドラギア８０，８２が設けられている。セルドラム側のシャフト６０のギア６２は、アイドラギア８０に噛み合う。また投入排出部２２のギア８４は、アイドラギア８２に噛み合う。
ここで、ギア６２の歯数をＺ１、アイドラギア８０の歯数をＺ２、アイドラギア８２の歯数をＺ３、ギア８４の歯数をＺ４とすると、セルドラム１８の回転は（Ｚ２×Ｚ４）／（Ｚ１×Ｚ３）倍に変速される。例えばギア６２に対しアイドラギア８０の歯数が半分であり、またアイドラギア８２とギア８４の歯数が同じであったとすると、セルドラム１８の回転は２倍となって投入排出部２２に伝達される。
【００６６】
図１５は本発明のクラッチ機構の他の実施例である。この実施例はセルドラム１８の回転中心に対しオフセットした位置に投入排出部２２を設けたことを特徴とする。この場合のクラッチ機構は、図１６のように、セルドラム１８のギア６２に対しオフセットされた投入排出部２２側のギア６４の間に、電磁ソレノイド４４の駆動でクラッチギア６６が入るように配置すればよい。
【００６７】
図１７は本発明の投入排出部２２の他の実施例である。この実施例にあっては、投入排出部２２を回転中心に対し９０°異なった位置に受け皿２６−１〜２６−４を設けた十字形状とし、受け皿を４個に増やしたことを特徴とする。この実施例にあっては、９０°異なる位置に受け皿２６−１〜２６−４を設けていることから、クラッチ機構を接続した状態でセルドラム１８を９０°ずつ回転しながらカートリッジの投入排出を行うことになる。
【００６８】
図１８は本発明のクラッチ機構の他の実施例である。今まで説明した実施例のクラッチ機構にあっては、クラッチ接続時にあっては電磁ソレノイド４４を常時通電しなければならない。これに対し図１８の実施例にあっては、クラッチ接続の開始時にのみ電磁ソレノイド４４に通電し、ある程度回転が始まった後は電磁ソレノイド４４の通電を切ってもクラッチ接続を維持することができる。
【００６９】
このため図１８の実施例にあっては、上部に位置する投入排出部２２側と一体に回転するディテントリング９０を新たに設けている。ディテントリング９０には、図２０（Ａ）（Ｂ）に示すように、投入排出部２２の１８０°異なった受け皿２６−１，２６−２の位置に対応して円筒溝９２−１，９２−２が形成されている。一方、クラッチギア６６を支持したアーム６８側には、円筒溝９２−１，９２−２に対し着脱されるコロ９４を装着している。
【００７０】
図１８はギア６２，６４に対するクラッチギア６６の切離し状態を示している。このとき電磁ソレノイド４４はオフであり、アーム６８に支持したコロ９４はディテントリング９０の一方の円筒溝９２−１に落ち込んでいる。この状態は図２０（Ｂ）の平面図から明らかである。
図１９は、図１８の状態で電磁ソレノイド４４に通電した状態を示す。電磁ソレノイド４４の通電でロッド７２が引き込まれ、回転穴７０を中心としたアーム６８の時計回りの回動でクラッチギア６６がギア６２，６４に噛み合い、クラッチ接続状態となる。このときコロ９４は円筒溝９２−１から離脱し、ディテントリング９０の内周面を転動する位置に移動する。
【００７１】
このため、クラッチ接続状態でセルドラム１８を回転すると、クラッチ接続により上部の投入排出部２２も回転し、同時にディテントリング９０も回転を始める。ディテントリング９０の円筒溝９２−２がコロ９４から十分外れた位置に移動したならば、その時点で電磁ソレノイド４４をオフしてもコロ９４はディテントリング９０の内周面に接触しているため、引張りバネ７６の力でクラッチギア６６がギア６２，６０から切り離されることはない。
【００７２】
このような電磁ソレノイド４４をオフした後のクラッチ接続状態におけるディテントリング９０の様子は、図２０（Ｂ）の平面図に示すようになる。そしてディテントリング９０が１８０°回転すると、反対側にあった円筒溝９２−２がコロ９４の位置に向かい、コロ９４が円筒溝９２−２に落ち込む１８０°回転した位置でクラッチギア６６のギア６２，６４に対する噛合いが引張りバネ７６の力で自動的に行われ、クラッチ切離し状態となる。
【００７３】
図２１は本発明の媒体投入排出機構の他の実施例である。今までの実施例にあっては、セルドラム１８の上部にクラッチ部２４を介して投入排出部２２を設けていたが、この実施例にあっては、セルドラム１８の上部に同軸に、投入排出部２２を一体に固定したことを特徴とする。即ち、セルドラム１８の上部に回転軸５５によって投入排出部２２が固定され、一体に回転することができる。
【００７４】
このような構造によれば、クラッチ機構を設けない分だけ内部構造を簡単にできる。勿論、クラッチ機構を設けていないために、通常のセルドラム１８から光ディスクドライブユニット３６−１〜３６−４のいずれかとの間でのカートリッジ搬送についても投入排出部２２が回転し、投入排出時のセルドラム１８の回転と通常の記録再生時のセルドラム１８の回転とを別けて別々に行う必要がない。その他の機構構造はクラッチ部を設けた場合と同じになる。
３．セルドラム駆動機構
図２２はタイミングベルト４６を用いた本発明によるセルドラム１８の駆動機構である。セルドラム１８の下部に形成したプーリ部１０５に対し、タイミングベルト４６を歯形の形成側を表にして巻き回している。タイミングベルト４６はセルドラム１８に対し左側の１箇所の固定部１００で固定されている。セルドラム１８の左上隅のコーナ部には、モータ２０の減速回転が伝達されるモータギアプーリ１０４が配置され、モータギアプーリ１０４にタイミングベルト４６の歯形形成面が噛み合っている。
【００７５】
モータギアプーリ１０４の両側にはプーリ１０２，１０６が配置される。更に、プーリ１０６に続いてはギアプーリ１０８が反対側に配置される。プーリ１０６およびギアプーリ１０８は、回転軸が固定配置されている。これに対しプーリ１０２は、アーム１１０に回転軸が支持されている。アーム１１０は下側の回転支点１１２で回動自在に装着され、上部と固定側との間に圧縮バネ１１４を装着している。
【００７６】
したがって、アーム１１０は圧縮バネ１１４により固定支点１１２を中心に反時計回りに付勢されている。プーリ１０２、アーム１１０および圧縮バネ１１４は、タイミングベルト４６に対するテンション機構を構成している。圧縮バネ１１４によりアーム１１０が時計回りに回動されることで、プーリ１０２はタイミングベルト４６を固定側となるセルドラム１８のプーリ部１０５およびモータギアプーリ１０４に対しベルトを引張っている。
【００７７】
この結果、タイミングベルト４６には常に圧縮バネ１１４のバネ力で決まる一定のテンションが加わった状態となる。また、タイミングベルト４６は経年変化により伸びを生ずるが、ベルトの伸びはアーム１１０の時計回りの回動で吸収され、圧縮バネ１１４の自由長に伸び切るまでは常に一定のテンションをタイミングベルト４６に加えることができる。
【００７８】
図２３はタイミングベルト４６が伸びた場合のテンション機構の様子を示す。タイミングベルト４６の伸びに対し、圧縮バネ１１４の力でアーム１１０がプーリ１０２を固定支点１１２を中心に時計回りに回動して外側に引張り、これによりベルトの伸びを吸収すると同時に、ベルトに圧縮バネ１１４のバネ力で決まる一定のテンションを加えることになる。
【００７９】
再び図２２を参照するに、セルドラム１８のプーリ部１０５に続く下端部には鍔状に張り出したリング状のセンサプレート１１６が一体に設けられている。このセンサプレート１１６に対しては、位置センサ１１８が固定側に設置されている。位置センサ１１８としては、発光素子と受光素子を備えた透過型の光学センサ、または反射型の光学センサなど、適宜のセンサが使用できる。
【００８０】
位置センサ１１８は、セルドラム１８に対するタイミングベルト４６の固定部１００の２７０°の回転範囲の中間となる１３５°方向の位置に設置している。このセンサ１１８を設置した位置は、モータギアプーリ１０４によるタイミングベルト４６のセルドラムの２７０°の範囲の掛け回しによるテンションに対しタイミングベルト４６の伸びが右回りと左回りでほぼ等しくなる位置である。
【００８１】
図２４は、セルドラム１８に設けたセンサプレート１１６と位置センサ１１８の関係を示している。セルドラム１８には縦方向に４列にセル列１２０−１〜１２０−４が設けられており、右側のアクセッサ３０の相対位置にセルドラム１８の回転で位置決めする必要がある。アクセッサ３０の配置位置に対し、位置センサ１１８の設置位置は時計回りに４５°オフセットしている。位置センサ１１８にタイミングベルト４６の固定部１００が相対した位置を、セルドラム１８の回転における絶対基準位置とする。
【００８２】
この絶対基準位置に対し、アクセッサ３０の設置位置１２５にセル列１２０−１〜１２０−４を位置付けるために必要な回転角度は、セル列１２０−１は反時計回りに４５°、セル列１２０−２は時計回りに４５°、セル列１２０−３は時計回りに１３５°、セル列１２０−４は反時計回りに１３５°となる。セル列１２０−１〜１２０−４をアクセッサ３０の設置位置１２５に位置付けるため、センサプレート１１６には矩形の矩形スリット１２６−１〜１２６−４が形成されている。
【００８３】
図２５（Ａ）は、図２４のセンサプレート１１６を、説明を簡単にするため直線に延ばして示している。まずセンサプレート１１６には絶対基準位置０°を示すホームポジション・エッジ１２４が形成されている。このホームポジション・エッジ１２４に対し、セルドラムの反時計回り方向の回転角をプラス、時計回り方向の回転角をマイナスとすると、＋４５°離れた位置にセル列１２０−１の位置を示す矩形スリット１２６−１が設けられ、＋１３５°離れた位置にセル列１２０−４を示す矩形スリット１２６−４が設けられる。
【００８４】
また、ホームポジション・エッジ１２４に対し時計回り方向となる−４５°離れた位置にセル列１２０−２を示す矩形スリット１２６−２が設けられ、同じく−１３５°離れた位置にセル列１２０−３を示す矩形スリット１２６−３が設けられる。センサプレート１１６に設けられたホームポジション・エッジ１２４および矩形スリット１２６−１〜１２６−４は別々に検出されることから、位置センサ１１８にはホームポジション・エッジ１２４を検出するためのセンサ部と矩形スリット１２６−１〜１２６−４を検出するためのセンサ部の２つが設けられている。
【００８５】
図２５（Ｂ）は、位置センサ１１８によるホームポジション・エッジ１２４の検出信号１２８である。このホームポジション・エッジ１２４の検出信号１２８は、透過型の光センサの受光出力を例にとっており、例えばセルドラム１８を時計回りに回転したとすると、位置センサ１１８をホームポジション・エッジ１２４が通過するまではＬレベルにあるが、ホームポジション・エッジ１２４が通過するとＨレベルに立ち上がる。
【００８６】
図２５（Ｃ）は、セルドラム１８を同じく時計回りに回転して位置センサ１１８で矩形スリット１２６−４，１２６−１，１２６−２，１２６−３が順番に通過したときの矩形スリット検出信号１３０−４，１３０−１，１３０−２，１３０−３である。この場合についても、矩形スリット１２６−１〜１２６−４の部分で、始端エッジで立ち上がり終端エッジで立ち上がるホームポジション・エッジ検出信号１３０−１〜１３０−４が得られる。
【００８７】
図２５（Ｄ）は、ホームポジション・エッジ信号１２８および矩形スリット検出信号１３０−１〜１３０−４を用いたセルドラム１８の回転位置の検出を示している。このセルドラム１８の回転位置を検出するため、図５に示したコントローラ１６０には図２６の機能が設けられる。
図２６において、コントローラ１６０のＣＰＵ１７６には位置決め制御部５５０が設けられ、アクセッサ３０に対しセルドラム１８のセル列を位置決め制御する。位置決め制御部５５０からの制御信号はドライブ回路５０２を介してモータ２０に供給され、タイミングベルトを備えた駆動機構５０４を介してセルドラム１８を駆動する。
【００８８】
モータ２０にはタコジェネレータ５０８が設けられており、モータ２０の回転数に比例したパルス信号を出力する。タコジェネレータ５０８からのパルス信号は、ＣＰＵ１７６に設けたカウンタ部５１０で計数される。一方、位置センサ１１８によるセンサプレート１１６からのホームポジション・エッジ１２４および矩形スリット１２６−１〜１２６−４の検出信号は、エンコーダ５０６を介して位置決め制御部５５０に供給されている。
【００８９】
エンコーダ５０６からホームポジション・エッジ信号１２８が得られると、位置決め制御部５５０に設けているリセット部がカウンタ部５１０をリセットしてカウンタ値を絶対基準位置＝値０とする。このためカウンタ部５１０は、セルドラム１８の絶対基準位置を０として時計回りまたは反時計回りの回転で得られたパルスを計数することとなり、カウンタ部５１０の計数値がホームポジション・エッジで与えられる絶対基準位置に対するセルドラム１８の回転位置を示す値となる。
【００９０】
図２５（Ｄ）は、図２６に設けたカウンタ部５１０の計数値の変化を示している。即ち、ホームポジション・エッジ１２４の検出信号１２８により０にリセットされ、セルドラム１８の反時計回りの回転でカウンタ値が直線１３２−１に示すように増加し、また時計回りの回転で直線１３２−２に示すようにカウンタ値が増加する。
【００９１】
矩形スリット１２６−１〜１２６−４による絶対基準位置０に対するカウンタ値を用いたセル列位置は、図２６の位置決め制御部５５０に設けた調整計測部５６０により決定される。調整計測部５６０は、ライブラリ装置の電源投入による立上げ時の初期化処理の処理項目の１つとして、矩形スリット１２６−１〜１２６−４に基づく各セル列の位置を計測して記憶する処理を実行する。
【００９２】
この調整計測部５６０による計測処理は、図２５（Ｄ）に示すように、例えば矩形スリット１２６−２を例にとると、調整計測のためのセルドラム１８の回転で得られた図２５（Ｃ）の矩形スリット検出信号１３０−２の立上がりエッジのカウンタ値Ｃ１と立下がりエッジのカウンタ値Ｃ２を求める。次にカウンタ値Ｃ１，Ｃ２の平均値として中心値Ｃ０を求め、この算出値Ｃ０を矩形スリット１２６−２に基づくセル列１２０−２の位置情報として記憶する。この点は他の矩形スリット１２６−１，１２６−３，１２６−４についても同様である。
【００９３】
図２７は、図２６の調整計測部５６０によるセル列１２０−１〜１２０−４の位置を決定する調整計測処理を示す。まずステップＳ１で、セルドラム１８を任意の方向に回転駆動し、ステップＳ２で、ホームポジション・エッジ１２４の検出をチェックしている。ホームポジション・エッジ１２４を検出するとステップＳ３に進み、カウンタ部５１０をリセットして絶対基準位置０をセットする。
【００９４】
続いてステップＳ４に進み、ホームポジション・エッジ１２４を中心にセルドラム１８を左右１３５°の範囲で回転駆動する。この回転駆動中において、ステップＳ５で矩形スリットの始端エッジの検出を監視しており、始端エッジを検出するとステップＳ６に進み、そのときのカウンタ値Ｎｎ１をラッチする。ここでｎは、矩形スリットの数を示すｎ＝１，２，３，・・・の整数である。
【００９５】
続いてステップＳ７で、同じ矩形スリットの終端エッジの検出を監視し、終端エッジを検出すると、ステップＳ８で、そのときのカウンタ値Ｎｎ２をラッチする。続いてステップＳ９で、全ての矩形スリットの検出が終了したか否かチェックし、終了するまでステップＳ５〜Ｓ８の処理を繰り返す。全ての矩形スリットの検出が済むとステップＳ１０に進み、各矩形スリットについて検出している始端と終端エッジの各カウンタ値の平均値として矩形スリット中心位置を示す値Ｎｎ０を算出して、これを各セル列の位置を示す値として記憶する。
【００９６】
このように調整計測部５６０による初期化処理の際のセル列１２０−１〜１２０−４の位置を示す値が計測記憶されたならば、通常の動作状態において、カートリッジの移動指示に基づいてセルドラム１８を特定のセル列に回転する制御指令が位置決め制御部５５０に与えられると、目標セル列の値と現在のセルドラム１８の位置を示すカウンタ部５１０の計数値とを比較し、カウンタ部５１０の計数値の目標セル列の値に対する偏差、即ち位置誤差を０とするように、ドライブ回路５０２を介してモータ２０を駆動することで、セルドラム１８の指定されたセル列をアクセッサ３０側に位置付ける位置決め制御が行われる。
【００９７】
図２８は、セル列を４列有するセルドラム１８をタイミングベルト４６で２７０°回転する場合について、位置センサ１１８をセルドラム１８の時計回りの回転が停止する限界位置での固定部１００に相対して設け、この位置を絶対基準位置とした場合の実施例を示す。
図示のタイミングベルト４６の時計回りの回転ができなくなる固定部１００の位置は、剛性の弱いタイミングベルト４６の駆動において一番伸びの少ない場所であり、この位置に位置センサ１１８を設けて絶対基準位置とすることで、タイミングベルト４６の伸びによる絶対基準位置の変動を最小限に抑えている。
【００９８】
この場合、アクセッサ３０の位置１２５にセル列１２０−１〜１２０−４を位置付けるための回転方向と回転角は、次のようになる。
セル列１２０−１＝反時計回りに１８０°
セル列１２０−２＝反時計回りに９０°
セル列１２０−３＝絶対基準位置の０°
セル列１２０−４＝反時計回りに２７０°
このようなアクセッサ３０の位置１２５にセル列１２０−１〜１２０−４を位置付けるため、センサプレート１１６には矩形の矩形スリット１２６−１〜１２６−４が形成される。
【００９９】
図２９（Ａ）は、図２８のセンサプレート１１６を説明の都合上、直線に伸ばして示している。まず、絶対基準位置となる０°を示すホームポジション・エッジ１３４が設けられる。このホームポジション・エッジ１３４の位置には、セル列１２０−３を示す矩形スリット１２６−３が形成される。ホームポジション・エッジ１３４から反時計回りの＋９０°離れた位置には、セル列１２０−２を示す矩形スリット１２６−２が形成される。
【０１００】
また、反時計回りの＋１８０°離れた位置には、セル列１２０−１を示す矩形スリット１２６−１が形成される。更に、反時計回りの＋２７０°離れた位置には、セル列１２０−４を示す矩形スリット１２６−４が形成される。図２９（Ｂ）は、セルドラム１８を反時計回りに回転したときのホームポジション・エッジ１３４の検出信号１３６であり、図２９（Ｃ）は、そのときの矩形スリット１２６−１〜１２６−４の検出信号１３０−１〜１３０−４である。
【０１０１】
図２９（Ｄ）は、図２８の位置に設置した位置センサ１１８の出力に基づく図２６のカウンタ部５１０のカウンタ値の変化を直線１３８で示している。この場合にも、初期化処理の中で調整計測部５６０による矩形スリット検出信号１３０−１〜１３０−４に基づいたセル列１２０−１〜１２０−４の位置の計測記憶が行われる。例えば矩形スリット１２６−２を例にとると、その検出信号１３０−２の立上がりエッジのカウンタ値Ｃ１と立下がりエッジのカウンタ値Ｃ２の平均偏差による中央値Ｃ０を求め、これをセル列１２０−３の位置を示す値として記憶する。
【０１０２】
図３０は本発明のドラム駆動機構の他の実施例である。この実施例にあってはセルドラム１８のセル列を２列とし、セルドラムをタイミングベルト４６により１８０°の範囲で回転駆動するようにしたことを特徴とする。
セルドラム１８には、９０°離れた位置にセル列１２０−１，１２０−２が設けられている。タイミングベルト４６は、固定部１００でセルドラム１８に固定されている。タイミングベルト４６は、固定部１００を基準とした１８０°の回転範囲に対し、９０°のベルト掛け回し側と反対方向の位置にモータ２０の減速回転で駆動されるモータギアプーリ１０４を配置している。
モータギアプーリ１０４に対しては左右にプーリ１０２，１０６が設けられる。プーリ１０６の回転軸は固定されているが、プーリ１０２はアーム１１０および圧縮バネ１１４と共にテンション機構を構成し、固定支点１１２を中心に圧縮バネ１１４のバネ力でアーム１１０を介してプーリ１０２によりタイミングベルト４６を引張ることで一定のテンションを与えている。
【０１０３】
セルドラム１８にはセンサプレート１４０が設けられ、センサプレート１４０に対しては位置センサ１１８が設けられる。位置センサ１１８は図２４の実施例と同様、セルドラム１８の１８０°の回転範囲の中央に設けられ、ここを絶対基準位置としている。アクセッサ３０の位置１２５にセル列１２０−１，１２０−２を絶対基準位置から位置決めするための回転方向と回転角は、次のようになる。
【０１０４】
セル列１２０−１＝反時計回りに１８０°
セル列１２０−２＝絶対基準位置の０°
図３１（Ａ）は、図３０に設けたセンサプレート１４０を直線上に展開している。センサプレート１４０には絶対基準位置を示すホームポジション・エッジ１４２が設けられ、ホームポジション・エッジ１４２と同一位置にセル列１２０−２を示す矩形スリット１４４−２を設けている。また、ホームポジション・エッジ１４２から時計回りの１８０°離れた位置にセル列１２０−１を示す矩形スリット１４４−１を設けている。
【０１０５】
図３１（Ｂ）はセンサプレート１４０のホームポジション・エッジ１４２の検出信号１４６を示し、また図３１（Ｃ）は矩形スリット１４４−１，１４４−２の検出信号１４６−１，１４６−２を示す。この実施例にあっても、位置センサ１１８によるホームポジション・エッジ検出信号１４６と矩形スリット検出信号１４６−１，１４６−２に基づき、図２６のＣＰＵ１７６において、初期化処理の際には調整計測５６０によって、例えば矩形スリット検出信号１４６−１の立上がりおよび立下がりエッジのカウンタ値Ｃ１，Ｃ２の平均値として中央値Ｃ０を求めて、これをセル列１２０−１の位置を示す値として記憶する調整計測処理が行われる。
【０１０６】
なお、図３０の実施例にあっては、位置センサ１１８をタイミングベルト４６の左右の回転方向の伸びが均一となる位置に設けてこの位置を絶対基準位置としているが、図２８の実施例と同様、タイミングベルト４６の動きが止まる限界位置に位置センサ１１８を設けて、ベルトの伸びの一番少ない位置を絶対基準位置としてもよい。
４．投入排出制御
図３２は図７のＣＰＵ１７６に設けた投入制御部１９６によるカートリッジ投入動作のタイムチャートである。まずオペレータは、操作パネル１２に設けているドアオープンスイッチ１６２のオープン操作２３０を行う。このスイッチ操作信号２３２はコントローラ１６０に与えられ、コントローラ１６０はドア駆動部１６６に対しドアオープン指示２３４を行い、投入排出ドア１４（図２参照）が開放される。
ドアが開放すると、コントローラ１６０にドアオープン終了ステータス２３６が返される。続いてオペレータは、カートリッジ投入２３８を行うと、このカートリッジ投入２３８に伴って開放状態にあった投入排出ドア１４が閉じ、同時に投入排出部２２に設けているカートリッジセンサがカートリッジ投入を検出し、ドアクローズおよびカートリッジ投入信号２４２をコントローラ１６０に出力する。
【０１０７】
このカートリッジ投入およびドアクローズの検出信号２４２を受けたコントローラ１６０は、カートリッジの移動指示２４４をドラム駆動部１７４およびアクセッサ３０に行う。この移動指示はコマンド形式で行われ、移動元アドレスと移動先アドレスをコマンドパラメータとして含んでいる。
ここで本発明のライブラリ装置にあっては、例えば図３に示したセルドラム１８の各セル列のセル、アクセッサ３０、光ディスクドライブユニット３６−１〜３６−４、および投入排出部２２の受け皿２６−１，２６−２のそれぞれについて、予めアドレスが定義されている。これらのアドレスは総称してセルアドレスと呼ばれる。
【０１０８】
このため移動指示にあっては、移動元のユニットと移動先のユニットを意識することなく、予め割り当てられた移動元アドレスと移動先アドレスを指定するだけでカートリッジの移動指示を行うことができる。このようなセルアドレスを用いた移動指示は、上位のホストコンピュータから供給されるムーブコマンドに伴うコマンドパラメータとしての移動元アドレスと移動先アドレスについても同じである。
【０１０９】
コントローラ１６０より移動指示２４４を受けたドラム駆動部１７４は、クラッチ接続２４６を行って、セルドラム１８に投入排出部２２を連結し、続いてセルドラム１８の１８０°回転２４８を行い、クラッチ切断２５０を行う。このようなクラッチ２４６、ドラム１８０°回転２４８およびクラッチ切断２５０の動作によって、投入排出口側の受け更に乗せられていたカートリッジはアクセッサ３０側に移動する。クラッチ切断２５０が終了すると、アクセッサ３０に対し投入終了通知２５２を発行する。
【０１１０】
一方、コントローラ１６０より移動指示２４４を受けたアクセッサ３０は、現在位置から投入排出部２２の設置位置となる投入排出位置への移動２５４を開始する。投入排出位置への移動が終了してドラム駆動部１７４より投入終了通知２５２を受けると、カートリッジ取出し動作２５６を行う。カートリッジ取出し動作２５６が済むと、アクセッサ３０はドラム駆動部１７４に対し取出し終了通知２５８を発行する。
【０１１１】
これを受けてドラム駆動部１７４は、移動指示２４４で受けた移動先アドレスとなるセルを含むセル列をアクセッサ３０に位置付けるためのドラム回転２６２を行う。ドラム駆動部１７４のドラム回転２６２が終了すると、回転終了通知２６４がアクセッサ３０に与えられる。アクセッサ３０は回転終了通知２６４を受けて、目的セル位置即ち移動指示２４４で通知された移動先アドレスにカートリッジを挿入する。挿入が済むと、コントローラ１６０に対し移動終了通知２６８が行われ、これがデバイスエンドとなって一連の投入動作が終了する。
【０１１２】
図３３は、投入排出部２２に設けている２つの受け皿が共に空き状態になって連続的に２枚のカートリッジを投入した場合の動作を示している。まず、１枚目のカートリッジの投入動作となる操作パネル１２のドアオープンスイッチ操作２３０から最終的にアクセッサ３０がセルドラムの目的セルにカートリッジを投入して移動終了通知２６８が得られるまでは、図３２と同じである。
【０１１３】
一方、２枚目のカートリッジを連続投入するため、アクセッサ３０は１枚目のカートリッジを投入排出部２２から取出し動作２５６を行った際に、取出し終了通知２５８をドラム駆動部１７４に通知すると同時に、コントローラ１６０にも終了通知２７０として通知する。このアクセッサ３０による１枚目のカートリッジ取出し終了通知２７０を受けて、コントローラ１６０はドア駆動部１６６にドアオープン指示２７２を行い、これを受けてドア駆動部１６６が２枚目のカートリッジの投入を可能とするために、投入排出ドアのドアオープンを行う。
【０１１４】
ドアオープンの終了通知２７６をコントローラ１６０が受けると、操作パネル１２のカートリッジ投入許可を示す表示灯などを点灯する。これを受けてオペレータは、操作パネル１２側で２枚目のカートリッジ投入２７８を行う。２枚目のカートリッジが投入されると、投入に伴ってドアクローズ動作２８０が行われ、受け皿のセンサでカートリッジ投入が検出され、ドアクローズおよびカートリッジ検出信号２８２がコントローラ１６０に通知される。
【０１１５】
これ以前にアクセッサ３０からは１枚目のカートリッジの移動終了通知２６８が得られていることから、コントローラ１６０は２枚目のカートリッジに関する移動指示２８４をドラム駆動部１７４およびアクセッサ３０に通知する。これを受けてドラム駆動部１７４およびアクセッサ３０は１枚目のカートリッジと同様な投入動作を行い、最終的にアクセッサ３０より移動終了通知３０８がデバイスエンドとして得られると、コントローラ１６０は一連のカートリッジ投入処理を終了する。
【０１１６】
図３４のフローチャートは、図３２および図３４の動作を行う投入制御部によるカートリッジ投入処理を示している。まずステップＳ１で、ドアオープン操作を判別すると、ステップＳ２で、ドアオープン指示を行う。続いてステップＳ３で、カートリッジ投入およびドアクローズを監視しており、両者を検出するとステップＳ４に進み、ドラム駆動部１６６に移動先アドレスを通知して移動を指示する。
【０１１７】
またステップＳ５で、アクセッサ３０に移動元および移動先アドレスを通知して移動を指示する。続いてステップＳ６で、アクセッサ３０による投入排出部２２からの投入カートリッジの取出しの正常終了の有無をチェックしており、正常終了するとステップＳ８に進み、アクセッサ３０によるセルドラム１８の目的セルへの移動終了を待って、再びステップＳ１の処理に戻る。
【０１１８】
一方、アクセッサ３０が投入排出部２２の受け皿からカートリッジを抜き出すことができなかった場合には、コントローラ１６０に対し異常終了が通知され、この場合にはステップＳ７に進んで、残留カートリッジの取出し処理を行う。この残留カートリッジ取出し処理は、図７の投入制御部１９６に設けたエラー回復部２０４の機能として実行される。
【０１１９】
図３５はエラー回復部２０４による残留カートリッジ取出し処理を示す。まずステップＳ１０１で、ドラム駆動部１７４に投入排出部２２の戻し回転を指示する。これを受けてドラム駆動部１７４は、クラッチを接続した後にセルドラムを１８０°回転して、抜き出しに失敗したカートリッジを投入排出側に元す。ステップＳ１０２で投入排出部の戻し回転終了が判別されると、ステップＳ１０３でドアオープンを指示し、オペレータに投入に失敗したカートリッジの取出しを行わせる。
【０１２０】
この場合、アクセッサによる異常終了で操作パネルには投入エラー発生の警報表示が行われ、且つメッセージ表示部に、投入に失敗したカートリッジが戻されたことを表示するため、オペレータは適確に状況を判断して、戻されたカートリッジを抜き取る。
ステップＳ１０４でカートリッジの抜き取りおよびドアクローズが検出されると、一連の残留カートリッジ取出しのエラー回復処理を終了し、ステップＳ１０５に進んで、投入排出部２２のアクセッサ３０側に新たに投入したカートリッジがあるか否かチェックする。もし新たに投入したカートリッジがあれば図３４のステップＳ４に戻って、次のカートリッジの目的セル位置への移動を指示する。カートリッジがなければ図３４のメインルーチンにそのままリターンする。
【０１２１】
尚、上記の投入制御は、移動先をセルドラム１８の指定セル位置とした場合を例にとるものであったが、移動先をドライブユニット３６−１〜３６−４のいずれかとすることもでき、この場合にはクラッチ接続で投入排出部２２をアクセッサ側に回転した後、アクセッサの移動処理を行うだけでよく、セルへの投入の際のセルドラムのクラッチ切離し状態での回転処理は不要となる。
【０１２２】
図３６は、図７のＣＰＵ１７６に設けた排出制御部１９８によるカートリッジ排出動作のタイムチャートである。排出動作は、コントローラ１６０からの排出指示３１０をドラム駆動部１７４およびアクセッサ３０に対し発行することで行う。コントローラ１６０による排出指示は、上位のホストコンピュータあるいは操作パネル１２のスイッチ操作で起動することができる。
【０１２３】
移動指示３１０には移動元アドレスと移動先アドレスがコマンドパラメータとして含まれている。移動元アドレスとしては、セルドラム１８のセルアドレスまたは光ディスクドライブユニット３６−１〜３６−４のセルアドレスが指定できる。移動先アドレスは投入排出部２２の空いている受け皿のセルアドレスとなる。
【０１２４】
コントローラ１６０から排出指示３１０を受けたドラム駆動部１７４は、移動元アドレスで指定された目的セル位置が含まれるセル列をアクセッサ３０に位置付けるようにドラム回転３１２を行う。ドラム回転を終了すると、回転終了通知３２０がアクセッサ３０に通知される。
排出指示３１０を受けたアクセッサ３０は、目的セルが属する高さ方向の位置に対する移動３１４を開始する。移動終了後にドラム駆動部１７４からのドラム回転終了通知３２０を確認すると、セルドラム１８からのカートリッジ取出し動作３１６を行い、投入排出位置に向けての移動３１８を行う。投入排出位置への移動が終了すると、アクセッサ３０側に位置している投入排出部２２の空き状態にある受け皿にカートリッジ投入３２２を行う。
【０１２５】
カートリッジ投入が済むと、投入終了通知３２４がドラム駆動部１７４に対し行われる。これを受けてドラム駆動部１７４はクラッチ接続３２６を行い、セルドラム１８を１８０°回転する動作３２８を行って、アクセッサ３０側の受け皿のカートリッジを投入排出口側に回転し、回転が済むとクラッチ切断３３０を行う。ドラム駆動部１７４による投入排出部の戻し回転が終了すると、ドア駆動部１６６に対しドアオープン指示３３２が行われ、ドア駆動部１６６がドアオープン動作３３４を行う。
【０１２６】
ドアオープン動作３３４が済むと、コントローラ１６０に移動終了通知３３６が行われ、オペレータ側で排出されたカートリッジの取出し可能状態となる。オペレータがカートリッジ取出し３３８を行うと、センサに基づくカートリッジ抜取り通知３４０がコントローラ１６０に対し行われ、続いてドアクローズ動作３４２の検出通知３４４をコントローラ１６０が受けると、カートリッジなしの確認動作を行って、一連の排出処理を終了する。
【０１２７】
図３７は、１枚目のカートリッジの排出動作に続いて２枚目のカートリッジの排出動作を連続して行ったときのタイムチャートである。コントローラ１６０による排出指示３１０からカートリッジなしの確認動作３４５までは、図３６の排出動作と同じである。
一方、１枚目のカートリッジの排出動作において、ドラム駆動部１７４で排出したカートリッジの投入排出口への回転が終了してドアオープン指示３３２がドア駆動部１６６に与えられると、この通知は同時にコントローラ１６０にも通知される。このドアオープン指示の通知３３２を受けて、コントローラ１６０はセルドラムおよびアクセッサ側が空き状態にあることを認識し、次のカートリッジを排出するための排出移動指示３４６をドラム駆動部１７４およびアクセッサ３０に発行する。
【０１２８】
この２つめのカートリッジの排出指示３４６を受けて、１枚目のカートリッジの排出処理と同様、ドラム駆動部１７４およびアクセッサ３０は排出動作を開始し、３４８から３８２の符号で示す同様な排出処理を繰り返す。
図３８のフローチャートは、図３６および図３７の排出動作を行う排出処理部のカートリッジ排出処理動作である。まずステップＳ１で、ドラム駆動部１７４およびアクセッサ３０が空き状態にあるか否かチェックし、空き状態にあれば、ステップＳ２で、ドラム駆動部１７４に移動元アドレスを通知してセルドラム１８をアクセッサ３０の位置まで回転させる移動指示を行う。
【０１２９】
またステップＳ３で、アクセッサ３０に移動元および移動先アドレスを通知し、アクセッサ３０をセルドラムの目的セル列の移動元アドレス位置に移動し、移動後にカートリッジを取り出して、移動先アドレスで指定される投入排出部２２の位置に移動させる。
ステップＳ４で、一連の排出カートリッジの移動処理が正常終了か否かチェックしており、正常終了すると、ステップＳ５でドアオープンの指示を出し、ステップＳ６でカートリッジ抜取りおよびドアクローズの検出を待って、一連の排出処理を終了する。
【０１３０】
一方、ステップＳ４で排出カートリッジの移動処理が異常終了となった場合には、ステップＳ７で、規定リトライ回数に達するまでステップＳ２，Ｓ３の排出移動指示に基づく処理動作を繰り返し、規定回数リトライを行ってもエラーが回復しない場合には異常終了とする。
尚、上記の排出動作については、セルドラム１８からカートリッジを取り出して排出する場合を例にとっているが、光ディスクドライブユニット３６−１〜２６−４のいずれかから、記録再生が済んでアンロードされたカートリッジを取り出して排出することもできる。
５．投入排出エラー停止時の初期化処理
図３に示したように、本発明のライブラリ装置は、クラッチ部２４を接続することによりセルドラム１８に連動して投入排出部２２を回転させ、投入排出ドア１４から投入したカートリッジのアクセッサ３０への移動、およびアクセッサ３０から投入したカートリッジの投入排出ドア１４側への移動を行っている。この投入動作または排出動作の際には、投入排出部２２はセルドラム１８によって１８０°回転される。
【０１３１】
しかしながら、セルドラム１８に連動した投入排出部２２の１８０°回転の途中で、セルドラム１８側に何らかの異常が発生してエラー停止した場合、投入排出部２２も停止してしまい、目的位置であるアクセッサ３０側または投入排出ドア１４側に送ることができない状態となる。このときの復旧機能として、本発明のライブラリ装置にあっては、セルドラム１８を予め定めた初期化位置に戻すための初期化機能を備えている。
【０１３２】
図３９は、図７に示したコントローラのＣＰＵ１７６について、投入制御部１９６および排出制御部１９８に対しセルドラム１８を所定の初期化位置に強制的に戻すための媒体位置初期化部５６６を設けた実施例を示す。
媒体位置初期化部５６６は、投入制御部１９６または排出制御部１９８より目的位置に向けて回転中にセルドラム１８が停止するエラー通知を受けると、セルドラム１８を所定の初期化位置即ち原点位置に移動させる初期化駆動を行う。このセルドラム１８の原点位置への移動による初期化処理により、エラー停止したセルドラムの停止位置を確定して、エラー発生後のセルドラムの管理を容易にする。
【０１３３】
媒体位置初期化部５６６による初期化動作の際の回転方向は予め設定されており、この実施例にあっては時計回り方向（ＣＷ方向）とする。媒体位置初期化部５６６でセルドラム１８の初期化動作が行われた場合、クラッチ部２４は接続したままであるので、投入排出部２２の２つの受け皿のうちの一方に収納しているカートリッジは、異常発生前に移動しようとしていた目的位置または元の位置に停止する。
【０１３４】
この初期化動作後のカートリッジの停止位置は、そのままでは判らないことから、図３９の実施例にあっては、媒体位置認識部５７０を設けている。このため、投入制御部１９６および排出制御部１９８は、媒体位置認識部５７０を参照することによって、投入排出部２２のカートリッジが移動しようとしていた目標位置に停止したのか、元の位置に戻ったのかを認識することができる。
【０１３５】
媒体位置認識部５７０として、この実施例にあっては、セルドラム１８の回転方向を示す回転方向フラグＡを格納する第１フラグレジスタ５７２と、カートリッジの移動方向がアクセッサ３０からオペレータ側となる投入排出ドア１４側かあるいはオペレータ側の投入排出ドア１４からアクセッサ３０側かを識別する移動先フラグＢを格納する第２フラグレジスタ５７４を設けている。
【０１３６】
図４０は、カートリッジの投入動作を示している。図４０（Ａ）において、セルドラム１８は、投入排出部２２の受け皿２６−１のカートリッジ１６を、反対側のアクセッサ３０の位置まで１８０°回転可能な駆動ベルト４６の停止位置にある。この停止位置で、白抜きの三角形で示すセルドラム１８上のドラム原点５６２は、投入排出ドア１４側に位置している。一方、アクセッサ３０側には初期化原点５６４が予め設定されている。ここでタイミングベルト４６によるセルドラム１８の駆動機構は簡略化して示している。その詳細は図２２に示した通りである。セルドラム１８上のドラム原点５６２をアクセッサ３０まで１８０°回転可能とするため、タイミングベルト４６の固定部１００は図示の右斜め上４５°方向にある。
【０１３７】
図４０（Ｂ）は、図４０（Ａ）のクラッチ部２４を接続した状態でセルドラム１８に連動して投入排出部２２を１８０°回転してアクセッサ３０に移動した状態である。この１８０°回転後にはセルドラム１８のドラム原点５６２は、アクセッサ３０側に設定した初期化原点５６４に位置決めされている。また、図４０（Ａ）のタイミングベルト４６の固定部１００と比較して１８０°回転した位置に固定部１００が移動している。
【０１３８】
図４１は、受け皿２６−１のカートリッジをアクセッサ３０側にセルドラム１８の回転に連動して移動する途中でエラーが発生して停止し、このエラー停止後に初期化動作を行った場合である。
図４１（Ａ）は、図４０（Ａ）と同じであり、セルドラム１８のドラム原点５６２は、オペレータ側の投入排出ドア１４に位置決めされており、受け皿２６−１に対しオペレータがカートリッジ１６を投入している。この状態で図３９の媒体位置認識部５７０に設けた第１フラグレジスタ５７２には、回転方向フラグＡがセットされる。このときセルドラム１８を時計回り（ＣＷ方向）に回転してアクセッサ３０の位置に移動することから、回転方向フラグはＡ＝１にセットされている。逆に、アクセッサ３０から投入排出ドア１４側にカートリッジを戻すときセルドラム１８の回転方向は反時計方向（ＣＣＷ方向）となり、回転方向フラグＡはＡ＝０にセットされる。
【０１３９】
また、第２フラグレジスタ５７４にはカートリッジの移動方向を示す移動先フラグＢがセットされる。この場合、オペレータ側からアクセッサ３０へのカートリッジ移動であることから、移動先フラグＢはＢ＝０にセットされる。逆に、アクセッサ３０からオペレータ側にカートリッジを移動する場合には、移動先フラグＢはＢ＝１にセットされる。
【０１４０】
図４１（Ｂ）は、クラッチ２４の接続でセルドラム１８に連動して投入排出部２２を時計回りに回転し、その途中でセルドラム１８に何らかの異常が発生してエラー停止した状態を示す。このセルドラム１８の異常停止に対し、図３９の媒体位置初期化部５６６が起動し、エラー停止しているセルドラム１８を、アクセッサ３０側の初期化原点５６４に強制的に移動させる初期化動作を行う。
【０１４１】
このセルドラム１８の初期化動作に際し、媒体位置認識部５７０の第１フラグレジスタ５７２の回転方向フラグＡは同じ時計回りの回転方向（ＣＷ方向）であることから、Ａ＝１の状態に再セットされる。一方、カートリッジ１６の移動先はアクセッサ３０と変わっていないことから、移動先フラグＢはＢ＝０のままである。
【０１４２】
図４１（Ｃ）は、エラー停止後の初期化動作によってセルドラム１８を初期化原点５６４に位置決めした状態である。この状態で、媒体位置認識部５７０に設けている第１フラグレジスタ５７２および第２フラグレジスタ５７４を参照すると、回転方向フラグＡ＝１、移動先フラグＢ＝０であることから、初期化動作によってカートリッジ１６がエラー発生前に移動しようとしていた目的位置に停止していることを認識できる。したがって、初期化動作終了後にカートリッジ１６の目的位置への移動が完了していることが判り、例えばアクセッサ３０による取出動作に入ることができる。
【０１４３】
図４２は、アクセッサ３０からオペレータ側への排出の途中でセルドラム１８がエラー停止した場合である。
図４２（Ａ）は、排出動作の初期化位置である。セルドラム１８上のドラム原点５６２は、アクセッサ３０側の初期化原点５６４に位置決めされている。この状態で、アクセッサ３０によりセルドラム１８あるいは光ディスクドライブユニット３６−１〜３６−４側から取り出され、運搬されてきたカートリッジが投入排出部２２の受け皿２６−１に投入される。
【０１４４】
このときの第１フラグレジスタ５７２の回転方向フラグＡは、排出動作でセルドラム１８を反時計方向（ＣＣＷ方向）に回転することから、Ａ＝０にセットされる。また、第２フラグレジスタ５７４の移動先フラグＢは、アクセッサ３０からオペレータ側への移動であることから、Ｂ＝１にセットされる。
図４２（Ｂ）は、アクセッサ３０からオペレータ側にカートリッジ１６を移動している途中でセルドラム１８がエラー停止した状態である。このセルドラム１８のエラー停止に対し、媒体位置初期化部５６６の初期化動作が行われる。この初期化動作は、エラー停止したセルドラム１８のドラム原点５６２を、アクセッサ３０側の初期化原点５６４に戻すため時計回り回転（ＣＷ回転）を行う。このため、初期化動作の際に第１フラグレジスタ５７２の回転方向フラグＡは、時計回り方向（ＣＷ方向）を示すＡ＝１にセットされる。第２フラグレジスタ５７４の移動方向フラグＢは、Ｂ＝１のままである。
【０１４５】
図４２（Ｃ）は、初期化原点への復帰状態である。即ち、初期化動作によってセルドラム１８は時計回り（ＣＷ方向）に回転される。このときクラッチ部２４は接続状態にあることから、同時に投入排出部２２も時計回り方向（ＣＷ方向）に回転し、初期化原点５６４に戻る。このため、初期化動作終了後の第１フラグレジスタ５７２および第２フラグレジスタ５７４のフラグＡ，Ｂを参照すると、Ａ＝１，Ｂ＝１であり、カートリッジ１６が元のアクセッサ３０の位置に戻ったことを認識できる。このため、再度、カートリッジ１６の排出動作を行わせるリトライ動作に入ることができる。
【０１４６】
図４３のフローチャートは、カートリッジ投入排出時の位置認識と、異常発生時の初期化動作を示している。まずステップＳ１で、投入または排出指示を受けると、ステップＳ２で、投入または排出におけるセルドラム１８の回転方向が時計回り方向（ＣＷ方向）か否かチェックする。この実施例にあっては、投入動作は時計回り方向（ＣＷ方向）であり、排出動作は反時計回り方向（ＣＣＷ方向）となっている。
【０１４７】
ステップＳ１で判別された指示が投入指示であり、したがってドラム回転方向が時計回り方向（ＣＷ方向）であることをステップＳ２で判別すると、ステップＳ３に進み、回転方向フラグＡをＡ＝１にセットする。一方、排出動作で回転方向が反時計回り方向（ＣＣＷ方向）であった場合には、ステップＳ４に進み、回転方向フラグＡをＡ＝０にリセットする。
【０１４８】
続いてステップＳ５で、カートリッジのオペレータ側からアクセッサ３０側への移動か否かチェックする。オペレータからアクセッサ３０側への移動であれば、ステップＳ６に進み、移動先フラグＢをＢ＝０にセットする。逆に、アクセッサ３０からオペレータ側への移動であった場合には、ステップＳ７に進み、移動先フラグＢをＢ＝１にセットする。
【０１４９】
続いてステップＳ８で、投入または排出状態を行う。この投入または排出制御は、図３４および図３８のフローチャートに示した通りである。続いてステップＳ９に進み、投入制御中または排出制御中にセルドラム１８が停止するエラー発生の有無をチェックしている。エラー停止が発生すると、ステップＳ１１以降の処理に入る。もしエラーを発生せずにステップＳ１０で正常終了が判別されると、再びステップＳ１に戻る。
【０１５０】
エラー停止の場合には、ステップＳ１１で、予め定めた規定方向となるＣＷ回転でセルドラム原点５６２を原点５６４に戻す初期化動作を行い、回転方向フラグＡを初期化回転方向に従ってＡ＝１にセットする。ステップＳ１２で初期化動作の終了を判別すると、ステップＳ１３に進み、回転方向フラグＡ＝１で且つ移動先フラグＢ＝０か否かチェックする。
【０１５１】
Ａ＝１，Ｂ＝０であれば、ステップＳ１４に進み、カートリッジはアクセッサ３０側の目標位置に停止しているものと判断する。一方、ステップＳ１３の条件が成立せず、Ａ＝１，Ｂ＝１であった場合には、ステップＳ１５に進み、アクセッサ３０側の元の位置にカートリッジが停止していることを認識する。
続いてステップＳ１６に進み、初期化動作後のカートリッジ停止位置に応じたリカバリ処理を行う。ステップＳ１３でカートリッジが目標位置に停止していた場合には、アクセッサ３０によるカートリッジの取出しと運搬制御を起動する。ステップＳ１５で、エラー前のアクセッサ３０側の位置に停止していた場合には、オペレータ側に移動するための排出制御のリトライ動作を行い、所定回数のリトライ動作でエラーが回復しなければ異常終了とする。
【０１５２】
図４４は、受け皿２６−１にカートリッジを投入した場合について、ドラム回転方向、カートリッジ移動方向、初期化動作時のドラム回転方向および初期化動作で終了停止したときの位置を示している。
図４０乃至図４３は、投入排出部２２の受け皿２６−１側にカートリッジ１６を投入した場合の処理動作を例にとるものであったが、反対側の受け皿２６−２にカートリッジ１６を投入した場合にも基本的には同じ処理になる。図４４は、受け皿２６−２にカートリッジを投入した場合について、ドラム回転方向、カートリッジ移動方向、初期化動作時のドラム回転方向および初期化動作で終了停止したときの位置を示している。
【０１５３】
即ち、受け皿２６−２にカートリッジを投入した場合には、オペレータ側からアクセッサへの移動時には、受け皿２６−１の場合と逆に、反時計回り方向（ＣＣＷ方向）となる。また、アクセッサ３０からオペレータ側へのカートリッジ移動については、受け皿２６−１の場合と逆に、時計回り方向（ＣＷ方向）となる。また、初期化動作時のドラム回転方向は受け皿２６−１と逆に、受け皿２６−２の場合は反時計回り方向（ＣＣＷ方向）となる。
【０１５４】
そして初期化動作後のフラグＡ，Ｂは、オペレータ側からアクセッサ３０への移動時の初期化動作については、Ａ＝０，Ｂ＝０で目標位置を示し、逆にアクセッサ３０からオペレータ側への移動については、初期化動作後のＡ＝０，Ｂ＝１でエラー前の位置を示すことになる。
図４５は、投入排出部２２のカートリッジの位置を認識する他の実施例である。この実施例はセルドラム１８側に設けたセンサプレートと固定設置した位置センサを用いて初期化動作によるカートリッジの位置を認識できるようにしたことを特徴とする。
【０１５５】
図４５において、セルドラム１８のドラム原点５６２は、投入排出ドア１４となるオペレータ側に停止しており、アクセッサ３０側に初期化原点５６４を設定している。カートリッジ投入時のアクセッサ３０への移動は、クラッチ２４部の接続状態でセルドラム１８に連動して投入排出部２２を１８０°連動回転させる。この場合の回転方向を、時計回り方向（ＣＷ方向）とする。逆に、アクセッサ３０からカートリッジを投入してオペレータ側に排出する場合には、クラッチ２４を接続した状態でセルドラム１８を反時計回り（ＣＣＷ方向）に１８０°回転する。
【０１５６】
セルドラム１８には、分離して示すセンサプレート５７６が設けられている。センサプレート５７６には、一対のスリットパターン５７８，５８０が形成されている。スリットパターン５７８は、セルドラム１８のドラム原点５６２を越える位置から始まって反時計回りにアクセッサ３０側の初期化原点５６４の少し手前の位置で終っている。またスリットパターン５８０は、セルドラム１８のドラム原点５６２を越えた位置から始まって時計回り方向（ＣＷ方向）に形成され、アクセッサ３０側の原点５６４に至る手前で終わっている。
【０１５７】
センサプレート５７６に対しては、初期化原点５６４となる位置に位置センサ５８２が設けている。位置センサ５８２としては、センサプレート５７６を挟んで設置された発光部と受光部を備えたフォトセンサが用いられ、２つのスリットパターン５７８，５８０を検出することから、一対のフォトセンサが設けられている。
【０１５８】
図４６（Ａ）は、図４５のセンサプレート５７６を説明を簡単にするため直線に伸ばしている。また図４６（Ｂ）は、位置センサ５８２で検出したスリットパターン５７８の検出信号５８４であり、更に図４６（Ｃ）は、スリットパターン５８０の検出信号５８６である。
スリットパターン５７８の検出信号は、原点５６４の位置で論理レベル０にあり、スリットが始まる位置から論理レベル１に立ち上がり、セルドラム原点５６２を過ぎる位置まで論理レベル１が維持されて、その後に論理レベル０となっている。逆に、スリットパターン５８０の検出信号５８６は、原点５６４からドラム原点５６２の少し手前まで論理レベル０であり、その後に論理レベル１に立ち上がり、その後、原点５６４の少し手前まで論理レベル１を保ってから、論理レベル０に立ち下がっている。
【０１５９】
このため、スリットパターン５７８，５８０の検出信号５８４，５８６の２ビット情報からカートリッジ位置を認識することができる。即ち、セルドラム原点５６２が位置センサ５８２の設置位置で決まるアクセッサ３０側の原点５６４にあれば検出信号は「１１」となり、またドラム原点５６２がオペレータ側にあれば「００」となる。更に、カートリッジが両者の間にあるときには「１０」または「０１」となる。
【０１６０】
図４７のフローチャートは、図４５のセンサプレート５７６と位置センサ５８２を用いた場合の投入または排出動作におけるエラー停止時の初期化動作である。ステップＳ１で、投入または排出指示を判別すると、ステップＳ２に進み、投入または排出制御を行う。続いてステップＳ３で、投入または排出中のセルドラム１８のエラー停止をチェックしており、ステップＳ４で正常終了が判別されると、再びステップＳ１に戻る。
【０１６１】
投入または排出中にセルドラム１８のエラー停止が起きた場合には、ステップＳ５に進み、予め定めた規定方向であるＣＷ回転で初期化原点に戻す初期化動作を行う。ステップＳ６で初期化動作の終了を判別すると、ステップＳ７に進み、そのときの検出パターンが「００」か否かチェックする。
続いてステップＳ７で、初期化動作終了時点での位置センサ５８２の検出パターンが「１１」か否かチェックする。続いてステップＳ８に進み、投入か否かチェックする。投入動作であり且つ検出パターンが「１１」であった場合には、ステップＳ９に進み、初期化動作後にカートリッジは目的位置となるアクセッサ３０側に移動していることを確認できる。
【０１６２】
一方、ステップＳ７で検出パターンが「１１」で、ステップＳ８で排出動作が判別された場合には、ステップＳ１０に進み、エラー前のアクセッサ側の位置に停止していることを認識できる。したがって、ステップＳ９またはＳ１０の認識結果に基づき、ステップＳ１１で、必要なリカバリ処理を行う。一方、ステップＳ７で「１１」以外の検出パターンであった場合には、初期化動作の異常終了であり、ステップＳ１１で、初期化動作の異常終了に伴う必要なリカバリ処理を行う。
６．入出力時のカートリッジ移動制御
図４８は、図７のＣＰＵ１７６に設けた媒体移動制御部１９４による通常の入力処理動作におけるカートリッジ移動制御の基本的なタイムチャートである。
【０１６３】
図５に示したように、ライブラリ装置１５０に設けたディレクタ１５６−１，１５６−２には、ホストコンピュータ１５２−１，１５２−２からのムーブコマンドに伴って発行されたコマンドパラメータとしての移動元アドレスと移動先アドレスがキューイングテーブルを使用して１または複数格納されている。
このためディレクタ１５６−１，１５６−２は、アクセッサ３０側の空き状態を待って、コントローラ１６０に対しキューイングテーブルに保持しているアドレス情報に基づいたカートリッジ移動指示を次々と発行する。また別の形態として、コントローラ１６０にキューイングテーブルを設け、ディレクタ側より移動元アドレスと移動先アドレスを受領し、コントローラ１６０自体で次々と移動指示を出すようにしてもよい。
【０１６４】
図４８にあっては、コントローラ１６０がドライブ駆動部１７４およびアクセッサ３０側の空き状態を認識して、まず移動元／移動先アドレス指示４００を発行する。この指示は例えばカートリッジをセルドラムから光ディスクドライブユニットに移動する命令である。コントローラ１６０からの移動指示を受けたドラム駆動部１７４は、セルドラム１８を移動元アドレスのセルを含むセル列をアクセッサ３０に位置決めするように、セレクト位置への回転動作４０２を行う。
【０１６５】
回転が終了すると、ステータス応答４０６がコントローラ１６０に返される。同時に、アクセッサ３０はセルドラムのセル列の中の移動元アドレスに対応したセル位置に向けて、即ちセレクト位置に向ける移動動作４０４を行う。セル列のセレクト位置にアクセッサ３０が移動すると、ステータス応答４０８がコントローラ１６０に返される。
【０１６６】
ドラム駆動部１７４のステータス応答４０６およびアクセッサ３０のステータス応答４０８の両方をコントローラ１６０が判別すると、アクセッサ３０に対しカートリッジ取出指示４１０を発行する。この取出指示４１０を受けてアクセッサ３０は、セルドラムの移動元アドレスで指定されるセルからカートリッジ取出動作４１２を行う。
【０１６７】
カートリッジ取出しが終了すると、ステータス応答４１４をコントローラ１６０に返す。続いてアクセッサ３０は、移動先アドレスで指定される光ディスクドライブユニットへの移動動作４１６を行い、移動終了でステータス応答４１６を返す。ステータス応答４１６を受けたコントローラ１６０は、アクセッサ３０に対し光ディスクドライブユニットへの投入指示を４１８を発行し、ドライブユニットに対する投入動作４２０を行い、最終的なデバイスエンドとなるステータス応答４２２を返す。
【０１６８】
ここで図４８のカートリッジ移動動作は、ドラム駆動部１７４のセレクト位置への回転動作４０２が終了した後にアクセッサ３０のセレクト位置への移動動作４０４が終了しており、このためアクセッサ３０はセレクト位置への移動終了で、待ち時間を必要とすることなく、直ちに媒体取出動作４１２および移動先アドレスへの移動動作４１６を行うことができる。
【０１６９】
これに対し図４９の動作は、ドラム駆動部１７４のセレクト位置への回転動作４０２に時間がかかり、アクセッサ３０がセレクト位置への移動動作４０４を終了した時点でステータス応答４０６が得られておらず、このためセレクト位置へ移動したアクセッサ３０がセルドラムから媒体を取り出すためにはドラム駆動部１７４による回転終了までの待ち時間４２４が必要となる。このため、アクセッサ３０がセルドラムからの媒体取出しに待ち時間４２４を必要とする分だけカートリッジの移動に必要な所要時間が長くなり、ライブラリ装置の性能が低下する。
【０１７０】
そこで本発明のカートリッジ移動制御にあっては、アクセッサ３０のみが動作している媒体取出動作４１２および移動先アドレスへの移動動作４１６の間のドラム駆動部１７４の空き時間を利用して、次の移動動作でのセルドラム回転時間を短縮できるように予めドラム駆動部１７４によるドラム回転を行う。
図５０はドラム駆動部１７４の空き時間を利用してセルドラムを次の移動動作のために予め回転する場合のタイムチャートである。コントローラ１６０から移動元／移動先アドレス指示４００を発行してから、ドラム駆動部１７４およびアクセッサ３０が移動元アドレスから移動先アドレスにカートリッジを搬送する動作は、図４７の場合と同じである。
【０１７１】
これに加えて、アクセッサ３０がセルドラムがカートリッジを取り出して移動先アドレスとなる光ディスクドライブユニットへの移動動作４１６を行っている際に、媒体取出動作４１２のステータス応答４１４を受けたタイミングでコントローラ１６０が次の移動動作のためのセルドラムの回転位置を算出する算出処理４２６を行う。
【０１７２】
この算出結果に基づきドラム回転指示４２８をドラム駆動部１７４に発行し、ドラム回転４３０により予め次の移動動作でカートリッジ取出しが行われるセル列をアクセッサ３０に近付ける。ここで、次の移動動作のためのセルドラムの位置の算出は、次の移動動作の移動元アドレスのセル列をアクセッサ３０に位置付けてもよいし、後の説明で明らかにするように、セルドラムのアクセッサ３０に対する平均移動時間が最短となる位置を算出してその位置に回転させておいてもよい。
【０１７３】
したがって、次のカートリッジ移動動作にあっては、前回のドラム駆動部１７４の空き時間を利用して、既に移動元セルアドレスとなるセルドラムのセル列がアクセッサ３０の取出位置に回転しているか、回転に要する時間が最短となる位置に移動している。この結果、コントローラ１６０から移動元／移動先アドレス指示が行われても、図４９に示したようなドラム回転に時間がかかってアクセッサ３０に時間待ちが起きることを回避し、カートリッジ移動動作の所要時間を短縮してライブラリ装置の性能を大きく向上できる。
【０１７４】
図４８〜図５０は、セルドラム１８から光ディスクドライブユニットにカートリッジを移動する制御を例にとっているが、図５１は逆に、光ディスクドライブユニットからカートリッジを取り出してセルドラムに戻す場合の移動制御のタイムチャートである。
コントローラ１６０は、光ディスクドライブユニットでのリード動作またはライト動作が完了してアンロードが行われると、ドラム駆動部１７４およびアクセッサ３０に対し移動元／移動先アドレス指示４３４を発行する。この場合、移動元アドレスはカートリッジをアンロードした光ディスクドライブユニットのセルアドレスであり、移動先アドレスはセルドラム１８の所定のセルアドレスである。
【０１７５】
移動元／移動先アドレス指示４３４を受けたアクセッサ３０は、移動元アドレスとなる光ディスクドライブユニットへの移動動作４３６を行い、移動を完了するとステータス応答４３８を返す。これに対し、コントローラ１６０はカートリッジの取出指示４４０を発行し、アクセッサ３０の媒体取出動作４４２が行われ、取出し終了でステータス応答４４４を返す。
【０１７６】
続いてアクセッサ３０は、移動先アドレスとなるセル位置への移動動作４４４を開始する。一方、媒体取出動作４４２の終了を示すステータス応答４４４を受けたコントローラ１６０は、ドラム駆動部１７４に対しドラム回転指示４４６を発行する。このためドラム駆動部１７４は、移動先アドレスで指定されたセルを含むセル列をアクセッサ３０の位置に位置決めするためのドラム回転４４８を行い、回転終了でステータス応答４５０を返す。
【０１７７】
ドラム回転４４８が終了した後にアクセッサ３０の移動終了によりステータス応答４５２が得られると、コントローラ１６０はアクセッサ３０に対しセルドラムへの投入指示４５４を発行し、媒体投入動作４５６が行われ、投入終了でデバイスエンドとしてのステータス応答４５８が返される。このような光ディスクドライブユニットからセルドラムへのカートリッジ移動にあっては、アクセッサのドライブからのカートリッジ取出しが終了してからドラム回転動作４４８を行っているが、最初の移動元／移動先アドレス指示４３４の際にドラム駆動部１７４が空き状態にあった場合には、ほぼ同時にドラム回転指示４６０を発行してドラム回転４６２を行っておいてもよい。
【０１７８】
このように早めにドラム駆動部１７４の回転指示を行うことで、アクセッサ３０の光ディスクドライブユニットへの移動時間とカートリッジをピックアップした後のセル位置への移動時間の両方を使用して、セルドラムを目的セルを含むセル列のアクセッサ３０に対する位置決め回転ができ、セルドラムの回転に時間的な余裕を得ることができる。
【０１７９】
図５２は、図５０および図５１のカートリッジ移動制御のフローチャートである。
まずステップＳ１で、キューイングテーブルからムーブコマンドのコマンドパラメータである移動元アドレスと移動先アドレスを取り出して解析し、ステップＳ２で、セルドラムから光ディスクドライブユニットへの移動か否かチェックする。セルドラムから光ディスクドライブユニットへの移動であった場合には、ステップＳ３〜Ｓ１１の処理を行う。一方、光ディスクドライブユニットからセルドラムへの移動であった場合には、ステップＳ１２〜Ｓ１８の処理を行う。
【０１８０】
セルドラムから光ディスクドライブユニットへの移動については、ステップＳ３で、移動元アドレスの取出位置へのセルドラムの回転を指示し、同時に移動元アドレスへのアクセッサ３０の移動を指示する。ステップＳ４でセルドラムの回転およびアクセッサの移動終了を判別すると、ステップＳ５に進み、アクセッサに媒体取出しを指示する。
【０１８１】
これを受けてアクセッサ３０は、セルドラムの目的セルからカートリッジを取り出してドライブユニットに向けて運搬を開始する。続いてステップＳ６で、最短移動時間のセル位置を算出してセルドラム１８を予め回転させる回転指示を行う。続いてステップＳ７でアクセッサ３０の光ディスクドライブユニットへの移動終了を判別すると、ステップＳ８で、アクセッサ３０に光ディスクドライブユニットへのカートリッジ投入を指示する。
【０１８２】
ステップＳ９でカートリッジ投入終了を確認すると、ステップＳ１０で、ステップＳ６で行った次のムーブ動作のためのセルドラムの回転でエラー発生があったか否かチェックし、エラー発生がなければ再びステップＳ１に戻って、次のムーブコマンドを取り出して解析する。ステップＳ６の予め行うセルドラムの回転処理でエラーが発生した場合には、ステップＳ１１で上位装置にそのエラー報告を行う。
【０１８３】
ステップＳ１１で行うエラー報告は、本来、ステップＳ６の予め行うセルドラムの回転動作の際に異常終了となって発生しているが、この段階で上位装置にエラー報告すると、並行して行っているアクセッサ３０によるカートリッジの移動制御を中断させることになる。そこで、ステップＳ９においてアクセッサ３０によるカートリッジの移動終了を待って、ステップＳ１１で上位装置にエラー報告を行うようにしている。このため、ステップＳ６の予め行うセルドラムの回転動作でエラーが起きても、並行して行っているカートリッジの移動動作は妨げられることなく、正常終了とすることができる。
【０１８４】
ステップＳ２で光ディスクドライブユニットからセルドラム１８への移動が判別された場合には、ステップＳ１２に進み、移動元アドレスの光ディスクドライブユニットの取出位置にアクセッサ３０の移動を指示する。ステップＳ１３でアクセッサの移動終了を判別すると、ステップＳ１４でアクセッサ３０に媒体取出しを指示する。
【０１８５】
続いてステップＳ１５で、アクセッサに移動先アドレスのセルドラム投入位置への移動を指示し、同時にドラム駆動部に対し移動先アドレスで指定される戻しセル位置をアクセッサに位置決めするようにセルドラム１８の回転を指示する。ステップＳ１６でセルドラムの回転およびアクセッサの移動終了を判別すると、ステップＳ１７でアクセッサ３０にセルに対する媒体投入を指示し、ステップＳ１８で媒体投入の終了を確認すると、一連の処理を終了してステップＳ１に戻り、次の移動動作を行う。
【０１８６】
図５３は、図５２のステップＳ６における空き時間を利用したセルドラムの最短移動時間のセル位置の算出原理を示している。セルドラム１８には例えば９０°ずつ異なった位置に４つのセル列１２０−１〜１２０−４を設けており、これらのセル位置１２０−１〜１２０−４がムーブコマンドに基づいた移動指示に従ってアクセッサ３０のカートリッジ抜き差し位置１２５に位置決め回転される。
【０１８７】
ここで、セル列１２０−１〜１２０−４に位置番号Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を付ける。この位置番号Ｐ０〜Ｐ３はセル列の数をｎ列とすると、０，１，２，・・・ｎ−１の番号が使用される。この場合、セル列はｎ＝４列であることから、位置番号Ｐ０〜Ｐ３はＰ０＝０、Ｐ１＝１、Ｐ２＝２、Ｐ３＝３に定義される。更に、セル列１２０−１〜１２０−４をアクセッサ３０に位置付けるアクセス回数を、Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３と定義する。
【０１８８】
ここで、次のセルドラム１８からのカートリッジ移動におけるアクセッサ３０の位置１２５にセル列を位置付ける際の平均移動時間が最短となる位置をＭとすると、平均移動時間の最短位置Ｍは次式で算出することができる。
Ｍ＝｛Σ（Ｐｋ ×Ｃｋ）｝／ΣＣｋ
但し、ｋ＝０，１，２，・・・ｎ−１
例えば図５２に示すように、各セル列１２０−１〜１２０−４のアクセス回数を例えばＣ０＝５回、Ｃ１＝１０回、Ｃ２＝２０回、Ｃ３＝５回とすると、平均移動時間の最短位置は、Ｍ＝６５／３５＝１．８６となる。この場合、セル列の位置は位置番号Ｐ０〜Ｐ３に示すように０〜３の整数であることから、算出した位置Ｍを四捨五入して、Ｍ＝２とする。
【０１８９】
したがって、平均移動時間の最短位置Ｍはセル列１２０−３の位置番号Ｐ２＝２となり、セル列１２０−３をアクセッサ３０の位置１２５に予め位置決め回転して次の移動動作に備える。
図５４は図５２のステップＳ６の平均移動時間の最短位置Ｍの算出処理の詳細をサブルーチンとして示す。
【０１９０】
まずステップＳ１で、現在アクセッサ３０に位置決めしたセル列の位置番号ｋに対応するアクセス回数Ｃｋを１つインクリメントする。続いてステップＳ２で、作業変数として準備したＸ，Ｙ，Ｚをそれぞれ０に初期化する。ここで作業変数Ｘは、停止位置番号ｋとアクセス回数Ｃｋとの積の総和を示す。また作業変数Ｙは、アクセス回数の総和を示す。更に作業変数Ｚは、ポインタであり、セル列の数をｎとすると、０〜ｎ−１と変化し、各セル列の位置ごとの計算位置を示す。
【０１９１】
作業変数の初期化が済むと、ステップＳ３に進み、計算パラメータの算出を行う。即ち、停止位置番号とアクセス回数の積の総和である作業変数Ｘについて、前回までの作業変数ＸにそのときのポインタＺに停止位置番号ｋ＝Ｚのアクセス回数Ｃｚを掛け合わせて積を求め、これを加え合わせて総和を求める。最初、右辺の作業変数Ｘは０である。
【０１９２】
次に、アクセス回数の総和を示す作業変数Ｙに現在のアクセス回数Ｃｚを加える。右辺の作業変数Ｙも最初は０である。続いてポインタＺを１つインクリメントする。最初、Ｚ＝０であることから、次はＺ＝１となる。続いてステップＳ４で、全てのセル列位置の処理が済んだか否かチェックする。具体的には、作業ポインタＺがセル列の数ｎより１つ少ない数値を越えたときに全ての処理が終了したものと判別する。
【０１９３】
このステップＳ３，Ｓ４の処理の繰返しにより、全ての停止位置番号ｋにおける作業変数ＸとＹの値が求められる。続いてステップＳ５で、平均移動時間の最短位置Ｍを、作業変数Ｘを作業変数Ｙで割ることにより求める。算出位置Ｍは小数点以下の値をもつことから、ステップＳ６に進み、四捨五入により整数化する。
【０１９４】
即ち、算出位置Ｍの小数部が０．５より小さければ、ステップＳ７に進んで、小数点以下を切り捨て、算出した整数部を平均移動時間の最短位置Ｍとする。一方、小数部が０．５以上であればステップＳ８に進み、算出した位置Ｍの整数部に１を加えた値即ち四捨五入した値を、平均移動時間の最短位置Ｍとする。
図５５は、図５４の平均移動時間の最短位置Ｍの算出結果に基づき、最短位置Ｍをアクセッサ３０に位置付けた後に、更に行われる補正処理を示している。図５４のステップＳ１〜Ｓ８の処理が終了すると、ステップＳ９に進み、次のムーブコマンドで与えられる移動元アドレスと移動先アドレスに基づくセルドラムのアクセッサ３０に対する位置付けの移動時間Ｔ１と、アクセッサ３０をセルのカートリッジ取出位置に移動させるための移動時間Ｔ２を算出する。
【０１９５】
このセル回転時間Ｔ１とアクセッサ移動時間Ｔ２は、それぞれの現在位置から移動位置までの位置情報に基づいて算出される。より簡単にするためには、全ての回転角および移動距離のそれぞれについて移動時間をテーブル情報として準備しておけばよい。次にステップＳ１０で、セルドラム回転時間Ｔ１とアクセッサ移動時間Ｔ２を比較する。
【０１９６】
セルドラム回転時間Ｔ１がアクセッサ移動時間Ｔ２より長ければ、アクセッサに待ち状態が起きることから、この場合はステップＳ１１に進み、現在アクセッサ３０に位置付けている算出位置Ｍを次のカートリッジ移動動作でアクセッサに位置付けるセルのセル列を、１セル分（９０°分）だけアクセッサ３０側に近付けるように補正回転する。
【０１９７】
ステップＳ１１で補正回転を行った後、再びステップＳ９に戻り、補正後のセル回転時間Ｔ１とアクセッサ移動時間Ｔ２を算出し、セル回転時間Ｔ１がアクセッサ移動時間Ｔ２より短くなればアクセッサの待ち時間が生じないことから、補正処理を終了して、図５１のステップＳ３〜Ｓ１１側のメインルーチンにリターンする。
【０１９８】
このように、平均移動時間の最短位置Ｍを算出してセルドラムを予め回転した後に、更に次のカートリッジ移動におけるセルドラム回転時間とアクセッサ移動時間を比較して、アクセッサがセルドラムの回転待ちとならないようにセルドラムを補正回転することで、現在行っているアクセッサによるカートリッジの移動動作が完了した時点で速やかに次のカートリッジ移動におけるアクセッサによる運搬動作に移行でき、カートリッジの運搬所要時間を大幅に短縮できる。
７．ドラム回転の最適サーボ制御
図３に示した本発明のライブラリ装置にあっては、カートリッジの投入排出の際にクラッチ部２４を接続してセルドラム１８と一体に回転している。このため、モータ２０を駆動源としたセルドラム１８の位置決めサーボ制御にあっては、クラッチ部２４を切り離したセルドラム１８の単独駆動と、クラッチ部２４を接続した投入排出部２２と一体化したセルドラム１８の回転駆動とでは、慣性負荷が異なる。
【０１９９】
通常、負荷を回転駆動するためのサーボ系は、予め予定された慣性負荷に対し例えばＰＩＤ制御の最適特性が得られるようにサーボゲインの最適値を設定している。しかしながら、クラッチ接続により慣性負荷が変わった場合には、最適サーボゲインに対応した慣性負荷と異なることで、サーボ制御の性能が低下する。
そこで本発明にあっては、セルドラム１８に対し投入排出部２２のクラッチ断接による連動時と非連動時で慣性負荷が変動した場合には、サーボループの内部パラメータを変更することにより、初期設定した最適サーボゲインによる制御状態を維持できようにする。
【０２００】
図５６は、図６に示したコントローラ１６０のＣＰＵ１７６を用いたセルドラム１８の駆動回路であり、ＣＰＵ１７６内にサーボ制御部５００が設けられている以外は、図２６に示したタイミングベルトを用いた位置決め制御の実施例と同じになる。
図５６は、セルドラム１８のサーボ制御に適用されるサーボループの伝達関数の系統図である。入力５１２には目標位置が与えられ、目標位置は回転角（ｒａｄ）で与えられる。加算点５１４は入力５１２からの目標位置と負荷の現在位置との偏差を取り出す。加算点５１４に続いては、比例ゲインＫ１を設定する積分器５１６と、比例ゲインＫ２を設定する比例器５１８が設けられる。続いて加算点５２０で積分器５１６の出力と比例器５１８の出力を加算し、これに負荷の回転速度（ｒａｄ／ｓ）を微分器５２６に設定した微分ゲインＫ３の乗算で得たフィードバック信号を加えて偏差を求める。
【０２０１】
この加算点５２０からの偏差信号が最終的な制御信号となり、これがブロック５２２における駆動源としてのモータ２０の速度（ｒａｄ／ｓ）となり、同時にブロック５２４で駆動源としてのモータ２０の回転位置（ｒａｄ）となり、出力５２８より機械的に負荷側に伝達される。このようなＰＩＤサーボループにおいて、サーボゲインＫ１，Ｋ２，Ｋ３が最適値に調整されていたとする。
図５８は、図５６のサーボ制御系統において、クラッチ切離しにより投入排出部２２の連動なしのときのセルドラム１８のみの慣性負荷Ｊとモータのトルク係数Ｋｔを含めた伝達関数を示す。この場合に、サーボ系のゲインが最適値に調整されているならば、図５７との間に次の関係式が成立する。
【０２０２】
Ｋ１＝（Ｋｔ×Ｊ）×Ｋｓ
Ｋ２＝（Ｋｔ×Ｊ）×Ｋｘ（１）
Ｋ３＝（Ｋｔ×Ｊ）×Ｋｖ
図５９は、図５６においてクラッチ接続により投入排出部２２をセルドラム１８に連動させたときの伝達関数を示し、この場合には、連動により増加した慣性負荷Ｊ´とブロック係数Ｋｔを含めた伝達関数となる。この場合のサーボゲインをＫ１´，Ｋ２´，Ｋ３´とおくと、次の関係式が成立する。
【０２０３】
Ｋ１´＝（Ｋｔ×Ｊ´）×Ｋｓ
Ｋ２´＝（Ｋｔ×Ｊ´）×Ｋｘ（２）
Ｋ３´＝（Ｋｔ×Ｊ´）×Ｋｖ
よって、投入排出部２２の連動ありと連動なしで慣性負荷が変化したことによるサーボ系のゲインは、次のような変化率で変化したことになる。
【０２０４】

そこで、連動ありの図５９のサーボ系の各ゲインＫ１´，Ｋ２´，Ｋ３´を、連動なしの慣性負荷Ｊで連動ありの慣性負荷Ｊ´を割った（Ｊ´／Ｊ）倍に補正すれば、連動なしの慣性負荷について当初設定された最適状態に戻すことができる。
【０２０５】
以上のことから、本発明にあっては、セルドラム１８が投入排出部の連動と非連動により慣性負荷が変動した場合にも、最適化されたサーボゲインの設定は維持することができる。したがって、初期状態で所定の慣性負荷に基づき最適なサーボゲインを設定しておけば、慣性負荷が変化しても常に初期的な最適サーボゲインの設定と同等な制御状態を保つことができる。
【０２０６】
図６０は、初期設定した最適サーボゲインの制御状態を保つため、慣性負荷の変動に対し補正を行う本発明の伝達関数のサーボ系の実施例である。サーボ系の伝達関数は、図５６の回路ブロックに対応している。ＣＰＵ２１２で実現されるサーボ制御部は、図５７のＰＩＤループと基本的に同じであり、位置検出器５３８を帰還した位置ループに設定器５４０が設けられ、また速度検出器５３４の出力を帰還した速度ループに係数設定器５３６を追加している。
【０２０７】
最終的な検査信号が出力される加算点５２０に続いては、制御信号を電流信号Ｉに変換する電流変換器５３２が設けられ、これは図５５のドライブ回路５０２に相当する。続いて慣性負荷Ｊとモータのトルク係数Ｋｔで定義される駆動源５３０が設けられ、これは図５５のモータ２０に相当する。モータ２０の回転はブロック５２２で速度成分（ｒａｄ／ｓ）となり、またブロック５２４で位置成分（ｒａｄ）となり、出力５２８より負荷側に機械的に伝達される。
【０２０８】
速度ループに速度信号を供給する速度検出器５３４は、具体的には図５５に設けたタコジュネレータ５０８からのパルス信号ＦＴＰであり、パルス信号の周波数として速度信号が得られる。一方、位置検出器５３８からの位置信号Ｐは、図５５のカウンタ部５１０のカウンタ値として得られる。
具体的には、セルドラム１８に設けたセンサプレート１１６のホームポジション・エッジを位置センサ１１８で検出したとき、エンコーダ５０６を介してカウンタ部５１０をリセットして絶対基準位置とし、この絶対基準位置に対し、モータ２０の回転で得られるタコジェネレータ５０８のパルスを計数することで、絶対位置を基準としたカウンタ値として位置情報を得ることができる。
【０２０９】
位置ループに設けた設定器５４０と速度ループに設けた設定器５３６は、最適制御部５４２によりその値を変更することができる。最適制御部５４２は、カートリッジの投入排出指示に応じたクラッチ断接に伴う慣性負荷の変動に基づいて、係数設定器５３６の設定値Ｎ２を変更する。
具体的に説明すると次のようになる。まず、係数設定器５４０，５３６の設定値Ｎ２，Ｎ３は、初期設定の際の慣性負荷Ｊｅに基づき、図５７との関係が等しくなるように計算されている。例えば位置ループの係数Ｎ２を例にとると、Ｎ２は次式で計算されている。
【０２１０】

ここで、実際の負荷駆動における慣性負荷をＪとすると、そのときのサーボゲインＫ２´は、
Ｋ２´＝Ｐ×Ｎ２×Ｋ２×Ｉ×（Ｋｔ／Ｊ）（５）
となる。この（５）式に（４）式のＮ２を代入すると、次の関係式が得られる。
【０２１１】
Ｋ２´＝Ｐ×Ｊｅ／（Ｐ×Ｉ×Ｋｔ）×Ｋ２×Ｉ×（Ｋｔ／Ｊ）
Ｋ２´＝（Ｊｅ／Ｊ）×Ｋ２（６）
この（６）式から明らかなように、初期設定した最適ゲインＫ２を初期設定した慣性負荷Ｊｅを実際の慣性負荷Ｊで割った値で、当初設定した最適ゲインＫ２を補正し、これを実際のサーボゲインＫ２´とすれば、初期設定された最適値の制御状態に戻すことができる。
【０２１２】
図６０にあっては、位置ループに設けた係数Ｎ２を次式のように（Ｊｅ／Ｊ）倍してＮ２´に変更することで、（６）式と同じサーボゲインＫ２´の補正状態を作り出すことができる。
Ｎ２´＝（Ｊｅ／Ｊ）×Ｎ２（７）
速度ループに設けた係数Ｎ３についても同様にして、次の関係が得られる。
【０２１３】

実際の慣性負荷Ｊにおける速度ループの速度ゲインＫ３´は、
Ｋ３´＝Ｑ×Ｎ３×Ｋ３×Ｉ×（Ｋｔ／Ｊ）（９）
である。そこで（８）式のＮ３を代入して
Ｋ３´＝Ｐ×Ｊｅ／（Ｑ×Ｉ×Ｋｔ）×Ｋ３×Ｉ×（Ｋｔ／Ｊ）
Ｋ３´＝（Ｊｅ／Ｊ）×Ｎ３（１０）
となる。よって
Ｎ３´＝（Ｊｅ／Ｊ）×Ｎ３（１１）
の関係が得られる。
【０２１４】
したがって、最適制御部５４２で初期設定の際の慣性負荷Ｊｅに対し、投入排出部２２の非連動時の慣性負荷Ｊ１と連動時の慣性負荷Ｊ２を予めセットしておけば、非連動時には初期設定した係数Ｎ２，Ｎ３を（Ｊｅ／Ｊ１）倍して設定すればよく、一方、連動時には（Ｊｅ／Ｊ２）倍して設定すればよい。
図６１は図６０の伝達関数の実施例を対象とした最適制御部５４２による最適制御処理である。まずステップＳ１で、初期設定した慣性負荷Ｊｅに対応した係数Ｎ２，Ｎ３を読み込む。続いてステップＳ２に進み、セルドラムの回転駆動指示の有無をチェックし、起動指示があると、ステップＳ３で、投入排出部２２の連動か否かチェックする。
【０２１５】
連動でなかった場合にはステップＳ４に進み、非連動時の実慣性負荷Ｊ１の係数Ｎ２１，Ｎ３１を、初期設定の係数Ｎ２，Ｎ３と（Ｊｅ／Ｊ１）を掛け合せてて求めて、係数設定器５４０，５３６にセットする。一方、連動であった場合にはステップＳ５に進み、連動の実慣性負荷Ｊ２の係数Ｎ２２，Ｎ３２を、初期設定した係数Ｎ２，Ｎ３に（Ｊｅ／Ｊ２）を掛け合わせて求め、係数設定器５４０，５３６にセットする。
【０２１６】
ステップＳ４またはステップＳ５の慣性負荷の変動に応じた係数の設定が済んだならば、ステップＳ６に進み、入力５１２に対しアクセッサ３０に位置付ける目標位置に入力すると、位置検出器５３８による現在位置との偏差を加算点５１４で求め、比例積分制御、更に速度ループによる微分制御が加わったＰＩＤ制御により、セルドラムを目標位置に向けて回転駆動する最適サーボ制御が行われる。続いて、ステップＳ７で目標位置への回転停止が判別されると、再びステップＳ２に戻り、次の起動指示を待つ。
【０２１７】
尚、図６０の制御処理は、投入排出部２２の連動，非連動による慣性負荷の変動に対する係数Ｎ２，Ｎ３の変更による最適制御を例にとっているが、更にセルドラム１８に対するカートリッジの投入排出によっても慣性負荷は異なることから、カートリッジの投入と排出による慣性負荷の変化についても、予めそのときの慣性負荷が判っていることで、同様な係数Ｎ２，Ｎ３の設定変更による初期設定した最適サーボゲインによる制御状態と同等の制御状態を得ることができる。
【０２１８】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、セルドラムと同軸に投入排出部を設けて回転することで、セルドラムの回転を利用して投入排出部の回転ができ、投入排出専用の駆動部および制御部を必要としないことから、機構構造および制御の簡略化と同時に、信頼性と操作性を向上し、コストダウンできる。
【０２１９】
また、セルドラムに１カ所を固定したタイミングベルトによる駆動機構により、剛性の弱いタイミングベルトであっても高精度の位置決め制御ができ、機構構造を簡略化してコスト低減と信頼性の向上を図ることができる。
また、ベルト駆動による伸びを考慮した位置に絶対基準位置を示すホームポジション・エッジを設けてセンサで検出することで、検出精度を向上して、停止制御の精度を高めることができる。
【０２２０】
また、媒体移動中におけるセルドラムの空き時間を利用して次の媒体移動でのドラム回転時間が短縮される位置に予め回転させることで、カートリッジの運搬時間特性を改善し、ライブラリ装置の性能を決める運搬所要時間を大幅に短縮できる。
更に、セルドラムと媒体投入排出部との連動，非連動による慣性負荷の変化に対し、サーボループのパラメータを変えることで、初期設定した最適なサーボゲインによる最適制御状態を常に維持することができ、位置決め精度と移動時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明のライブラリ装置の外観を示した説明図
【図３】図２のライブラリ装置の内部構造を示した説明図
【図４】アクセッサの駆動機構の説明図
【図５】本発明のライブラリ装置のハードウェア構成を示したブロック図
【図６】図５のコントローラのハードウェア構成を示したブロック図
【図７】図５のコントローラの機能を示したブロック図
【図８】ライブラリ装置の内部構造の説明図
【図９】図８の側面図
【図１０】クラッチ機構を備えた投入排出部の説明図
【図１１】図１０のクラッチ機構の切離し状態の説明図
【図１２】図１０のクラッチ機構の接続状態の説明図
【図１３】変速比が１以外となるクラッチ機構の他の実施例の説明図
【図１４】図１３のギアクラッチ部分の説明図
【図１５】セルドラムに対し投入排出機構をオフセットさせた実施例の説明図
【図１６】図１５のクラッチ機構の説明図
【図１７】受け皿を４つ設けた投入排出機構の説明図
【図１８】ディテントリングを用いたクラッチ機構の説明図
【図１９】図１８のクラッチ接続状態の説明図
【図２０】図１８のディテントリングの動作を示した平面図
【図２１】セルドラムに投入排出機構を固定する他の実施例を示した説明図
【図２２】４列のセル列を備えセルドラムを２７０°回転させるベルト駆動機構の説明図
【図２３】図２２のテンション機構の動作説明図
【図２４】センサプレートを用いたセルドラムの位置検出機構の説明図
【図２５】図２４のセンサプレート、検出信号、及び位置決定を示した説明図
【図２６】セルドラム位置決め制御の装置構成を示したブロック図
【図２７】初期化時の調整計測処理のフローチャート
【図２８】センサプレートを用いたセルドラム検出機構の他の実施例説明図
【図２９】図２８のセンサプレート、検出信号、及び位置決定を示した説明図
【図３０】２列のセル列を備えセルドラムを１８０°回転させるベルト駆動機構の説明図
【図３１】図３０のセンサプレート、検出信号、及び位置決定を示した説明図
【図３２】カートリッジ単独投入時の制御動作のタイムチャート
【図３３】カートリッジ連続投入時の制御動作のタイムチャート
【図３４】カートリッジ投入処理のフローチャート
【図３５】エラー発生時の残留カートリッジの取出し処理のフローチャート
【図３６】カートリッジ排出の制御動作を示したタイムチャート
【図３７】カートリッジ連続排出時の制御動作を示したタイムチャート
【図３８】カートリッジ排出処理を示したフローチャート
【図３９】カートリッジ投入／排出時のエラー停止に対する初期化機能のブロック図
【図４０】セルドラムに連動したカートリッジ投入時の回転移動の説明図
【図４１】カートリッジ投入の途中でエラー停止した場合の初期化の説明図
【図４２】カートリッジ排出の途中でエラー停止した場合の初期化の説明図
【図４３】カートリッジ投入／排出時のエラー停止に対する初期化処理のフローチャート
【図４４】回転方向フラグＡと移動方向フラグＢの状態を示した説明図
【図４５】センサによるカートリッジの投入又は排出時の位置検出の説明図
【図４６】図４５のセンサパターンと検出信号の説明図
【図４７】図４５のセンサを用いたカートリッジ投入／排出時のエラー停止に対する初期化処理のフローチャート
【図４８】ドラムからドライブへの基本的なカートリッジ移動制御のタイムチャート
【図４９】アクセッサがドラム回転待ちとなる移動制御のタイムチャート
【図５０】アクセッサ運搬中の空き時間を利用した次のカートリッジ移動のためのセルドラム回転制御のタイムチャート
【図５１】ドライブからセルへのカートリッジ移動制御のタイムチャート
【図５２】カートリッジ移動処理を示したフローチャート
【図５３】空き時間にセルドラムをアクセッサに位置付ける平均移動時間の最短位置の算出原理図
【図５４】図５３の平均移動時間の最短位置を求めるフローチャート
【図５５】平均移動時間の最短位置に回転した後の補正回転を示したフローチャート
【図５６】セルドラム駆動用のサーボ系の説明図
【図５７】初期設定で最適ゲインに調整されたサーボ系の伝達関数図
【図５８】図５７について実慣性負荷とトルク係数を用いた場合の伝達関数図
【図５９】慣性負荷が変化したときのサーボ系の伝達関数図
【図６０】初期設定した慣性負荷の実慣性負荷の比に基づいて最適ゲインを変更する実施例の伝達関数図
【図６１】図６０におけるドラム回転最適制御処理のフローチャート
【図６２】従来のライブラリ装置内部構造の説明図
【図６３】図６２の内部構造の平面図
【符号の説明】
１０：装置本体
１２：操作パネル
１４：投入排出ドア
１６：カートリッジ
１８：カートリッジ収納部
２０：モータ（ドラムセル用）
２２：投入排出部
２４：クラッチ部
２６−１〜２６−４：受け皿
３０：アクセッサ
３２：モータ（アクセッサ用）
３４：バランスウェイト
３６−１〜３６−４：光ディスクドライブユニット
３８，４０：レール
４２：支持フレーム
４４：電磁ソレノイド
４６：タイミングベルト
４８：ドア開閉部
５０，５２，５４：ベアリング
５８，５９：支持プレート
６０：シャフト
６２：ギア（第１ギア）
６４，８４：ギア（第２ギア）
６６：クラッチギア
６８：アーム
７０：回転軸穴
７２：ロッド（プランジャ）
７４：ピン
７６：引張バネ
７８：開口
８０，８２：アイドラクラッチギア
９０：ディテントリング
９２−１，９２−２：円筒溝
９４：コロ
１００：固定部
１０２，１０６：プーリ
１０４：モータギアプーリ
１０５：プーリ部
１０８：ギアプーリ
１１０：アーム
１１２：固定支点
１１４：圧縮バネ
１１６，１４０：センサプレート
１１８：位置センサ
１２０−１〜１２０−４：セル列
１２４：ホームポジション・エッジ
１２５：アクセッサ位置
１２６−１〜１２６−４，１４４−１，１４４−２：センサマーク
１２８，１４２：ホームポジション・エッジ検出信号
１３０−１〜１３０−４，１４６−１，１４６−２：センサマーク検出信号
１５０：ライブラリ装置
１５２−１，１５２−２：ホストコンピュータ
１５４−１，１５４−２：チャネルバス
１５６−１，１５６−２：ディレクタ
１５８：ＳＣＳＩバス
１６０：コントローラ
１６２：オープンドア・スイッチ
１６４：警報ランプ
１６５：メッセージ表示部
１６６：ドア駆動部
１６８：ドアセンサ
１７０，１７２：カートリッジセンサ
１７４：ドラム駆動部
１７６：ＣＰＵ
１７８：メモリ
１８０：ＳＣＳＩコントローラ
１８２−１，１８２−２：ＳＣＳＩポート
１８４：アクセッサインタフェース
１８６：ドラム駆動インタフェース
１８８：ドア駆動インタフェース
１９０：操作パネルインタフェース
１９２：アクセッサ制御部
１９４：媒体移動制御部
１９６：投入制御部
１９８：排出制御部
２００：ドア制御部
２０２：パネル制御
２０４：エラー回復部
５００：サーボ制御部
５０２：ドライブ回路
５０４：駆動機構
５０６：エンコーダ
５０８：タコジェネレータ
５１０：カウンタ部
５１２：入力
５１４，５２０：加算点
５１６：積分器
５１８：比例器
５２２：ブロック（負荷の速度要素）
５２４：ブロック（負荷の位置要素）
５２６：微分器
５２８：出力
５３０：ブロック（モータ駆動源）
５３４：速度検出器
４３６，５４０：係数設定器
５３４：位置検出器
５４２：最適制御部
５５０：位置決め制御部
５６０：調整計測部
５６２：ドラム原点位置
５６４：ドラム初期化位置
５６６：回転位置初期化手段
５７０：媒体位置認識部
５７２：第１フラグレジスタ
５７４：第２フラグレジスタ
５７８：第１パターン
５８０：第２パターン
５８２：位置センサ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a library apparatus that accommodates a large number of storage media such as optical disk cartridges or magnetic tape cartridges, takes out the necessary storage media, and stores and reproduces the storage media. In particular, the storage media is stored in a rotating cell drum and driven or inserted by an accessor. The present invention relates to a library device that is transported to and from a discharge device.
[0002]
When a large amount of data is handled in an information storage device, the amount of files increases, and a large number of storage media for storing them are required. For this reason, library devices that function as automatic warehouses for storing and processing a large number of storage media are provided on the market.
In recent years, the demand for library devices has increased for searching for data that requires a large capacity such as multimedia, image data, and graphics data, and the capacity of the library apparatus is small and can accommodate more media. It is desired.
[0003]
[Prior art]
FIG. 62 shows the internal structure of a conventional library apparatus, and FIG. 63 is a plan view thereof. A cell drum 602 is rotatably disposed inside the apparatus housing 600. On the cylindrical surface of the cell drum 602, cells for storing the medium cartridges are arranged in the vertical direction. The cell drum 602 is connected to the motor 604 via a reduction gear mechanism 606 and is driven to rotate horizontally.
[0004]
An accessor 608 is disposed beside the cell drum 602 and can be moved up and down by driving a motor 612. A drive 610 for recording / reproducing the medium cartridge is disposed below the cell drum 602. A loading / unloading unit 614 for loading / unloading the medium cartridge to / from the outside is disposed in front of the accessor 608.
When the operator sets the medium cartridge from the outside to the loading / unloading device 614 and presses the loading key on the operation panel, the medium cartridge is sent to the removal position on the accessor 608 side. The accessor 608 takes out the medium cartridge from the loading / unloading unit 614, turns, and moves to the loading position with respect to the cell drum 602. On the other hand, the cell drum 602 is rotated so that the cell row having the input destination cell address faces the input position of the accessor 608. Finally, the accessor 608 puts the medium cartridge into the designated cell.
[0005]
The ejection of the medium cartridge from the cell drum 602 is the reverse of the case of the loading operation. Further, the charging / discharging operation can be performed between the charging / discharging unit 614 and the drive 610. In the normal operation, the media cartridge is moved according to the move source address (From Address) and the move destination address (To Address) issued as command parameters in accordance with the move command from the host computer.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional library apparatus, since the loading / unloading unit 614 is provided at a position away from the cell drum 602 and the medium cartridge is moved by the rotation of the accessor 608 between them, the accessor 608 is added to the lifting drive mechanism. Therefore, a turning drive mechanism must be provided, and the structure of the mechanism becomes complicated. In addition, there is a problem that a space for placing the input / output unit 614 independently is required, resulting in an increase in the size of the apparatus housing.
[0007]
Further, the loading / unloading unit 614 is basically a mechanism for loading and unloading the medium cartridges one by one. For example, if the accessor 608 takes out the medium cartridge and the tray of the loading / unloading unit 614 does not become empty, the next medium cartridge is loaded. There was a problem that could not be done.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a library device that achieves a reduction in the size of the device and simplification of the mechanism structure by sharing the cell drum and the charging / discharging portion.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a library apparatus in which a plurality of medium cartridges can be inserted or discharged one after another by sharing a cell drum and a loading / unloading section.
The cell drum 602 has a large inertia and needs to be driven by reducing the rotation of the motor 604 to about 1/40 to 1/100. For this reason, conventionally, a reduction gear mechanism 604 using a high-performance gear without backlash, for example, a harmonic drive gear, in the final stage is used, but it is expensive. Further, in a normal use of a general gear or timing belt, a reduction of about 1/6 is the limit, and it is necessary to reduce the speed by three or more stages. However, if the gears are decelerated by three stages, each backlash is added and large backlash becomes a problem. If the timing belt is decelerated by three stages, belt elongation and backlash become a problem.
[0009]
Accordingly, another object of the present invention is to provide a library apparatus that can drive a cell drum using a timing belt without causing problems of belt elongation and backlash.
Further, in the control of the conventional library apparatus, when the movement of the medium cartridge from the cell drum 602 to the drive 610 is instructed, the designated cell accessor 608 is rotated after the cell drum 602 is stopped by rotating the cell drum 602 to the medium cartridge take-out position. Is taken out from the cell drum 608 and transported to the drive 606.
[0010]
In this way, the cell drum 602 remains stopped while the accessor 608 is carrying the medium cartridge. Therefore, when both the cell drum 602 and the accessor 608 are operated to take out the medium cartridge from the cell drum 602, and the moving time of the cell drum 602 is longer than the moving time of the accessor 608, the accessor 608 that has finished moving is There is a problem that the time required for the transporting operation becomes longer due to waiting until the movement of the cell drum 602 is completed.
[0011]
Accordingly, another object of the present invention is to provide a library device that shortens the time required for the transport operation of the medium cartridge by moving the cell drum in advance using the idle time during which the cell drum is stopped.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention. In addition, the code | symbol in Example drawing is shown in brackets.
The library apparatus of the present invention is characterized in that the loading / unloading means 22 is arranged coaxially with the rotary storage means (hereinafter referred to as “cell drum”) 18. In the cell drum 18, a plurality of cells storing the storage medium 16 are arranged in the vertical direction on the cylindrical surface of the rotating drum and arranged as a plurality of cell rows. The medium loading / unloading means 22 carries the storage medium 16 between the external medium loading / unloading port 14 and the loading / unloading position of the accessor 30 by horizontal rotation.
[0013]
Furthermore, a driving means for rotationally driving the cell drum 18, a reproducing means (drive) 36 for reproducing at least information of the storage medium 16, and a medium conveying means for conveying the storage medium 16 between the cell drum 18 and the reproducing means 36 (hereinafter referred to as “accessor”). 30) is provided.
The charging / discharging means 22 is coaxially disposed on the upper portion of the cell drum 18 and has a medium tray 26 at the peripheral end. Specifically, a pair of medium trays 26 are provided at positions different by 180 ° across the rotation center of the cell drum 18. Further, four medium trays 26 may be provided at different positions around the cell drum 18 by 90 °.
[0014]
The charging / discharging means 22 may be coaxially fixed to the cell drum 18 and may be rotated integrally with the cell drum 18 by the driving means 20.
The charging / discharging means 22 may be provided on the rotating shaft of the cell drum 18 via the clutch means 24. When the clutch means 24 is provided, the storage medium 16 is connected to the cell drum 18 by the clutch means 24 when the storage medium 16 is supplied or discharged, and is rotated integrally. In other cases, the input / discharge means 22 is disconnected from the cell drum 18 and is stopped. To do.
[0015]
The clutch means 24 is constituted by a gear clutch mechanism. For example, a first gear (62) fixed to the rotating shaft of the cell drum 18, a second gear (64) fixed to the rotating shaft of the charging / discharging means (22) and disposed close to the first gear (62) and coaxially, A clutch gear (66) that meshes with both the first gear (62) and the second gear (64) to transmit rotation, and clutch switching that switches the clutch gear (66) between a meshing position and a non-meshing position. It consists of a mechanism.
[0016]
The clutch switching mechanism has an arm member (68) that supports a clutch gear (66) at the other end with one end as a rotation center, and a spring member (76) that urges the arm member (68) in the direction of separating the clutch gear (66). ), And an electromagnetic solenoid (44) for urging the arm member (68) to the meshing position of the clutch gear (66) when energized.
[0017]
In the clutch gear mechanism, normally, the first gear (62) and the second gear (64) have the same number of gears, and the transmission ratio is 1. A first idler gear (80) meshing with the first gear (62) and a second idler gear (82) meshing with the second gear (64) are provided integrally with the clutch gear (66), and the transmission gear ratio is other than 1. It is good also as the value of.
Further, a ring member (90) that is rotated coaxially and integrally with the loading / unloading means (22) and has a groove (92) at a position on the inner peripheral surface of the ring corresponding to the cell row of the storage medium is provided, and a clutch gear ( A roller (94) that rolls on the inner peripheral surface of the ring member (90) is provided on the switching member (68) of 66).
[0018]
This mechanism separates the clutch gear (66) from the meshing position of the first and second gears (62, 64) at the rotational position of the ring member (90) where the roller (94) falls into the ring groove (92). At the rotational position of the ring member (90) where (94) separates from the ring groove (92), the clutch gear (66) is moved to the meshing position of the first and second gears (62, 64), and the roller (94) The arm member (68) of the switching drive mechanism only needs to be moved to the clutch engagement position by the actuator (electromagnetic solenoid) while the motor is detached from the ring groove (92).
[0019]
If necessary, the loading / unloading means 22 may be disposed at a position offset from the rotating shaft of the cell drum 18 via the clutch means 24.
The driving means of the cell drum 10 is driven by driving a timing belt 46 between the driving pulley (104) that transmits the reduced rotation of the motor 20 and the cell drum 18. The timing belt 46 is fixed to the cell drum 10 at one place and is reciprocally rotated within a limited predetermined rotation angle θ of 360 ° or less, for example, 0 to 270 ° or 0 to 180 °.
[0020]
In addition, a tension mechanism that keeps the tension constant with respect to the elongation of the timing belt 46 is provided. This tension mechanism supports one of a plurality of idler pulleys provided for the timing belt 46 on a swingable arm member (110) and a spring member (in the direction to apply tension to the timing belt 46). 114).
[0021]
The cell drum 18 is provided with a ring-shaped sensor member 116 used for position detection. In the sensor member 116, a rectangular slit (126) indicating the position of the cell row of the cell drum 18 and a home position edge (124) indicating the absolute reference position are formed. In the present invention, the home position edge (124) is formed at a position where the belt belts are equally stretched in the reciprocating drive direction of the timing belt 46.
[0022]
The rectangular slit (126) and home position edge (124) of the sensor member (116) are detected by the sensor (118). Further, the home position edge (124) indicating the absolute reference position may be provided at the belt fixing position where the extension of the timing belt 46 is least.
In addition to the sensor 118, a pulse generator (508) that generates a pulse proportional to the rotation of the cell drum 18, a counter unit (510) that counts output pulses of the pulse generator (508), and a home position by the sensor (118) -Reset means for resetting the counter unit (510) to zero upon detection of the edge (124) and setting the absolute reference position is provided.
[0023]
In the measurement adjustment mode of the sensor set as one of the self-diagnosis processes at the time of starting the apparatus, two edge detection outputs by the rectangular slit (126) were obtained from the sensor (118) by the measurement adjustment means (560). The count value of the hour counter unit (510) is obtained, and the center position of the rectangular slit is obtained as the cell row position by the average calculation of the two count values and stored.
[0024]
In normal rotation, the positioning control means (550) compares the count value of the counter unit (510) with the memory cell array position obtained by the adjustment measurement means (560), and determines the specific cell array of the cell drum 18. Positioning control is performed on the accessor 30.
The charging / discharging control when the charging / discharging means 22 is fixed coaxially with the cell drum 18 is as follows. First, the input control means (196) rotates the cell drum 18 by 180 ° when the input / output means 22 is instructed to move the storage medium supplied from the outside to the designated cell position, and then the accessor 30 Then, the storage medium is removed from the medium discharge means 22 and transported to the designated cell position. After the transport is completed, the cell drum 18 is rotated to the insertion / removal position of the accessor 30 to insert the storage medium.
[0025]
Further, the discharge control means (198) moves the accessor 30 to the designated cell position when the medium discharge from the designated cell position of the cell drum 18 is instructed, and moves the cell row including the designated cell of the cell drum 18 to the accessor 30. The storage medium is taken out from the designated cell by rotating to the insertion / removal position, the taken out storage medium is transported to the insertion / ejection means 22 by the accessor 30, and the medium of the insertion / ejection means 22 is rotated by rotating the cell drum 18 by 180 °. It can be taken out from.
[0026]
The same applies to medium input control or medium discharge control between the input / output unit 22 and the reproduction unit 36.
When the charging / discharging means 22 is provided on the cell drum 18 via the clutch means 24, the cell drum 18 is rotated 180 ° with the clutch means 24 connected at the time of charging and discharging.
[0027]
When the accessor 30 fails to take out the storage medium from the loading / unloading means 22 during loading control by the loading control means (196), the error recovery means (204) is in a state where the clutch means 24 is connected. Then, the cell drum 18 is further rotated by 180 ° so that the medium can be taken out from the loading / unloading means 22 from the outside.
Further, for loading and discharging, a door for opening and closing the medium loading port, an open switch for instructing an opening operation of the door, a sensor for detecting loading of the medium with respect to the loading and unloading means 22 and closing of the door in conjunction with loading of the medium, A means for issuing a medium movement instruction to the input control means based on the detection output; and a means for opening the door when the storage medium is discharged by the discharge control means (198).
[0028]
Further, a medium position identifying section (570) for recognizing the cartridge position of the loading / discharging section 22 rotated in conjunction with the cell drum 18 with the clutch means 24 connected by the loading control means (196) or the discharging control means (198). ). The medium position identification unit (570) includes a first register (572) that stores rotation information indicating the rotation direction (CW or CCW) of the loading / unloading unit 22 at the time of loading or unloading, and a medium based on the loading or discharging instruction. A second register (574) that stores movement direction information indicating the relationship between the movement source and the movement destination is provided, and the current position of the storage medium is recognized by referring to the storage information in the first and second registers (572, 574). To do.
[0029]
Further, the sensor pattern (578, 580) indicating the rotational position of the loading / unloading unit 22 may be detected by the sensor (582) to recognize the current position of the cartridge. In the library apparatus of the present invention, when an error is stopped due to an abnormality in the cell drum 18 while the medium is being moved by the loading / discharging unit 22, the position initialization is performed by positioning and rotating the cell drum 18 to a predetermined initialization position after the error stops. Means (566) are provided. When the position initialization unit (566) performs initialization rotation after stopping the error, it cannot be determined whether the storage medium of the loading / unloading means (22) is at the movement source or the movement destination. Therefore, it is recognized by referring to the medium position identification means (570), and management of the storage medium after initialization due to an error is facilitated.
[0030]
Further, the library apparatus of the present invention, as the optimum control by the medium movement control means (194), when the movement of the storage medium between the cell drum 18 and the reproducing means 36 is instructed, the rotational drive of the cell drum 18 and the accessor 30. The storage medium is transported from the movement source address to the movement destination address, and when the accessor 30 is not operating, the cell drum 18 is rotationally driven to a position optimal for the next medium movement.
For example, the cell drum 18 is rotationally driven to a position where the average movement time to the medium take-out position of each cell row becomes the shortest during the idle time during the medium transportation by the accessor 30.
[0031]
Specifically, the number of accesses (C0, C1,... Cn-1) that each cell row of the cell drum 18 is moved to the medium take-out position and the position number (0, 1,...) Set to the position of each cell row. The sum of products with (n-1) (C0.0 + C1.1 +... + Cn-1 .n-1) is obtained, and the sum of the products is calculated as the total number of accesses (C0 + C1 +... + Cn-1). ) To obtain the position number (M) indicating the shortest position of the average travel time. Since the calculated value has a value after the decimal point, the position number (M) indicating the shortest position of the average moving time is obtained by rounding off.
[0032]
Further, the rotational movement time T1 from the shortest position (M) of the average movement time of the cell drum 18 in the next medium movement and the transportation movement time T2 by the accessor 30 are predicted and calculated, and the rotational movement time T1 exceeds the transportation movement time T2. If so, the cell drum 18 is rotated so that the cell row to which the designated medium movement cell belongs next is moved closer to the insertion / removal position by the accessor 30.
[0033]
Further, when an error occurs in the control of the cell drum 18 performed while the accessor 30 is transporting the medium, the medium movement control means 194 suspends the error report of the host device until the medium transport by the accessor 30 is completed. An error report will be made when the transport of the medium is completed.
In the library apparatus of the present invention, when the charging / discharging means 22 is provided on the cell drum 10 via the clutch means 24, the inertia load of the driving means changes when the clutch means 24 is connected or disconnected. Therefore, a servo unit is prepared in which the optimum servo gain (K1, K2, K3) in the servo control of the preset inertia load (Je) is set, and the servo gain (K1, K2, K2) is set based on the actual inertia load (J). K3) is corrected and set to (Je / J) times.
[0034]
Specifically, the servo gain (K11, K12, K13) obtained by multiplying the servo gain (K1, K2, K3) by (Je / J1) based on the inertia load (J1) when the clutch means (24) is released. Change to and set. Also, based on the inertia load (J2) when the clutch means (24) is connected, the servo gain (K1, K2, K3) is changed to the servo gain (K21, K22, K23) multiplied by (Je / J2). Set.
[0035]
The servo means is a PID servo means provided with integral control by integral gain (K1), proportional control by proportional gain (K2), and differential control by differential gain (K3) as servo gain.
Specifically, the device configuration includes a position sensor that detects the position P, a coefficient setting unit that multiplies the detection position P by a coefficient N2, a proportional unit that sets a proportional gain K2, and a current corresponding to the proportional gain K2 of the proportional unit. A position servo is constituted by a current converter that outputs a signal I and a load that causes a position change in accordance with an acceleration (Kt / J) corresponding to an inertial load (J) driven by the output current of the current converter. Therefore, the coefficient value N2 of the coefficient setting device is changed to (Je / J) times.
[0036]
Also, a speed sensor that detects the speed Q, a coefficient setting unit that multiplies the detected speed Q by a coefficient N3, a differentiator that sets a differential gain K3, and a current converter that outputs a current signal I corresponding to the differential gain K3 of the differentiator. Since the speed servo is configured by the load that generates the speed according to the acceleration (Kt / J) according to the inertial load (J) driven by the output current of the output device and current converter, the coefficient value of the coefficient setting unit Change the setting of N3 to (Je / J) times.
[0037]
[Action]
According to such a library apparatus of the present invention, the following operation can be obtained.
The present invention provides a charging / discharging unit that rotates horizontally coaxially with the cell drum, and rotates the charging / discharging unit by using the rotation of the cell drum, thereby eliminating the need for a driving unit and a control unit for charging / discharging. The positioning operation can be realized, the cost can be greatly reduced, the reliability and the operability can be improved, and the performance of the library apparatus can be improved.
[0038]
Further, by driving with a timing belt having one place fixed on the cell drum, the driving mechanism can be simplified and the cost can be reduced. In addition, the provision of the tension mechanism eliminates the problem of timing belt elongation and improves the reliability of positioning accuracy.
In addition, the absolute reference position is accurately detected by forming the home position edge indicating the absolute reference position on the sensor member at the fixed position where the left and right extension of the belt is constant or at the least belt extension. The stopping accuracy can be improved.
[0039]
Also, in the adjustment measurement at the time of initialization, each cell row position with respect to the absolute reference position is accurately determined based on the home position / edge and the rectangular slit indicating the position of each cell row. The accuracy can be easily increased.
Also, the cartridge transport time as a library apparatus is obtained by using the idle time that does not require the cell drum to rotate and moving it in advance to a position where the operation time of the next cell drum is shortened within a range in which the original medium transport operation is not delayed. The characteristics can be improved, and even when an error occurs, the influence of the error on the cartridge transport operation can be reduced.
[0040]
Furthermore, even if the inertia load fluctuates with or without linking with the cell drum loading / unloading section, by changing the servo loop parameters and setting the optimal servo gain at initialization, the state is always maintained. be able to.
[0041]
【Example】
<Contents>
1. overall structure
2. Cartridge loading / unloading mechanism
3. Cell drum drive mechanism
4). Input / output control
5. Initialization control when charging / discharging error stops
6). Cartridge movement control during input / output
7). Optimal servo control of drum rotation
1. overall structure
FIG. 2 is an external view of the library apparatus of the present invention. The apparatus main body 10 has a box shape, and has a size that can be placed at the bottom of a sleeveless disk, for example. An operation panel 12 is provided on the upper front of the apparatus main body 10. The operation panel 12 is provided with a message display unit 162, various indicator lights, and operation switches. A charging / discharging door 14 is provided at the lower part of the operation panel 12.
[0042]
The loading / unloading door 14 is opened when the door open switch of the operation panel 12 is operated, and the cartridge 16 is inserted with the door opened. In this embodiment, the cartridge 16 contains an optically readable / writable optical disk.
A cartridge housing portion 18 having a door is provided below the input / output door 14. The operator can put a cartridge to be loaded into the library apparatus or a cartridge discharged from the library apparatus into the cartridge storage unit 18.
[0043]
FIG. 3 shows the internal structure of the library apparatus with the case portion of the apparatus main body 10 cut away. Inside the apparatus main body 10, a cell drum 18 that functions as a rotating storage means is disposed. The cell drum 18 rotates in the horizontal direction by the belt drive by the motor 20. On the cell drum 18, cells for storing the cartridges 16 are arranged in the vertical direction. In this embodiment, cell rows are formed at each 90 ° different position of the cell drum 18 for a total of four rows.
[0044]
A charging / discharging unit 22 is provided coaxially on the top of the cell drum 18. The charging / discharging unit 22 is a rectangular member, and includes trays 26-1 and 26-2 for storing the cartridge 16 at both ends thereof. In this embodiment, the charging / discharging part 22 is connected to the rotating shaft at the upper part of the cell drum 18 through a central clutch part 24. When the connecting operation of the clutch portion 24 is performed, the clutch portion 24 is separated and arranged coaxially with the cell drum 18. When the clutch part 24 is disengaged, the charging / discharging part 22 is stopped even if the cell drum 18 rotates.
[0045]
Next to the cell drum 18, an accessor 30 that functions as a medium carrying means is disposed. The accessor 30 is provided so as to be movable up and down along the rail 38. A motor 32 is installed below the rail 18, and the rotation of the motor 32 is transmitted to the timing belt 36. Although the timing belt 32 is broken at the top, it is a belt formed in a loop shape. Therefore, the accessor 30 can be moved in the vertical direction along the rail 38 by rotating the timing belt 36 by the motor 32.
[0046]
Below the cell drum 18, optical disk drive units 36-1 to 36-4 functioning as at least reproducing means are installed. Note that the top optical disk drive unit 36-1 is in an invisible position.
When the operator loads the cartridge 16 with the loading / unloading section 14 open, the loaded cartridge 16 is stored in a tray 26-1 located on the operator side of the loading / unloading section 22. When the cartridge is loaded, the connection state between the cell drum 18 and the loading / unloading section 22 is obtained by the clutch section 24, and the position where the loading / unloading section 22 faces the accessor 30 rotated 180 ° integrally with the cell drum 18 is driven by the rotation of the motor 20. Rotate to.
[0047]
When the rotation of the charging / discharging unit 22 ends, the clutch unit 24 is disconnected. Subsequently, the accessor 30 moves up to the removal position of the loading / unloading section 22 and takes out the loaded cartridge. At this time, after the clutch portion 24 is disconnected, the cell drum 18 rotates the cell drum 18 to the position of the cell row that includes the cell to be input. When the rotation of the cell drum 18 is completed, the accessor 30 moves to a specific cell position in the corresponding cell row, and the held cartridge is loaded into the target cell. This completes a series of cartridge loading processes.
[0048]
The cartridge may be inserted directly into one of the optical disk drive units 36-1 to 36-4. The ejection of the cartridge from either the cell drum 18 or the optical disk drive units 36-1 to 36-4 is an operation reverse to the operation at the time of insertion.
FIG. 4 shows the accessor 30 shown in FIG. The accessor 30 is provided so as to be movable in the vertical direction along the two rails 38 and 40 and the support frame 42. A motor 32 is installed below the support frame 42, and the rotation of the motor is transmitted to the lower drive gear pulley 35 via a reduction gear mechanism. A timing belt 36 is wound around the lower drive gear pulley 35 and the upper gear pulley 37.
[0049]
The timing belt 36 has one of two parallel belts fixed to the accessor 30 and the other connected to the weight 34. The accessor 30 incorporates a robot hand mechanism that moves in the horizontal direction and takes out and puts in the medium.
FIG. 5 shows a hardware configuration of the library apparatus according to the present invention together with a host computer. The library apparatus 150 is provided with directors 156-1 and 156-2, and is connected to the host computers 152-1 and 152-2 by channel buses 154-1 and 154-2. As the channel buses 154-1 and 154-2, for example, block multiplexer channel interfaces are used.
[0050]
Directors 156-1 and 156-2 are duplexed with respect to host computers 152-1 and 152-2. That is, the host computer 152-1 has two paths that can access the channel A of the director 156-1 and the channel C of the director 156-2 using the channel interface 154-1. Similarly, the host computer 152-2 has two paths that can access the channel B of the director 156-1 and the channel D of the director 156-2 using the channel path 152-2.
[0051]
A controller 160 is provided under the directors 156-1 and 156-2. In this embodiment, four optical disk drive units 36-1 to 36-4 are provided. The directors 156-1 and 156-2, the controller 160, and the optical disk drive units 36-1 to 36-4 are connected via a SCSI (Small Computer System Interface) bus 158.
[0052]
The optical disk drive units 36-1 to 36-4 perform recording / reproducing of a disk medium with a cartridge loading and unloading function. The accessor 30, the operation panel 12, the door driving unit 166, the loading / unloading unit 22, and the drum driving unit 174 are connected to the controller 160. The operation panel 12 is provided with a message display unit 162 and a door open switch 162.
[0053]
The door drive unit 166 is provided with a door sensor 168. As shown in FIG. 3, the loading / unloading section 22 includes two trays 26-1 and 26-2, and therefore, each of the trays is further provided with cartridge sensors 170 and 172. The drum drive unit 174 is provided with a motor 20 and a clutch unit 24.
FIG. 6 shows a hardware configuration of the controller 160 shown in FIG. The controller 160 is provided with a CPU 176 as control means. The CPU 176 is configured with a memory 178 via an internal bus 180. The memory 178 includes a ROM that stores the control program in a fixed manner and a DRAM that is used as a data memory. In addition, a SCSI controller 180 is connected to the CPU 176. The SCSI controller 180 has two connection ports 182-1 and 182-2, and connects the SCSI interface bus 158 as shown in FIG.
[0054]
As a lower device interface of the CPU 176, an accessor interface 184, a drum drive interface 186, a door drive interface 188, and an operation panel interface 190 are provided.
FIG. 7 shows various control functions necessary for the library apparatus of the present invention by the CPU 176 of FIG. Functions realized by program control of the CPU 176 are an accessor control unit 192, a medium movement control unit 194, a loading control unit 196, a discharge control unit 198, a door control unit 200, and a panel control unit 202. Further, the input control unit 196 is provided with an error recovery unit 204. Various control functions realized by the CPU 176 will be clarified in the following description.
2. Cartridge loading / unloading mechanism
FIG. 8 shows the internal structure of the library apparatus of the present invention, and FIG. 9 shows the internal structure as seen from the side.
[0055]
The cell drum 18 is mounted so as to be rotatable around a horizontal position by a bearing 50 provided on the lower support plate 58 and a bearing 50 provided on the upper support plate 59. The motor 20 is mounted on the lower side of the corner portion of the lower support plate 58, and the motor 20 incorporates a reduction gear mechanism, and transmits the reduced rotation to the timing belt 46.
[0056]
If the reduction ratio from the motor 20 to the cell drum 18 is 1/100, the speed reduction gear mechanism of the motor 20 reduces the speed by 1/10, and the timing belt 46 reduces the speed by 1/10. Although the timing belt 46 is wound around the lower portion of the cell drum 18, the timing belt 46 is fixed to the cell drum 18 at one position as will be apparent from the following description.
[0057]
A charging / discharging portion 22 is rotatably provided on the upper portion of the cell drum 18 by supporting a bearing 54. A clutch portion 24 is provided between the charging / discharging portion 22 and the upper portion of the rotating shaft of the cell drum 18. The clutch unit 24 is discharged by the clutch drive unit 44. The loading / unloading section 22 is provided with cartridge trays 26-1 and 26-2 at two positions different by 180 °.
[0058]
A charging / discharging door 14 is provided on the front side of the charging / discharging unit 22. The input / output door 14 is connected to a door opening / closing part 48. The door opening / closing part 48 is driven rightward by an actuator such as an electromagnetic solenoid to open the door 14. When the cartridge shown in the hatched portion is inserted as shown in the drawing with the door 14 open, the door opening / closing portion 48 is pushed by this insertion, and the loading / discharging door 14 is closed as shown in the drawing.
[0059]
Optical disk drive units 36-1 to 36-4 are installed below the cell drum 18. Further, an accessor 30 is provided beside the cell drum 18 so as to be vertically movable along a rail 38. The accessor 30 is moved up and down by driving a timing belt 36 by a motor 32.
8 and 9, the cartridge 16 having a rectangular shape indicated by the hatched portion is housed in each of the cell drum 18, the loading / unloading portion 22, the accessor 30, and the optical disc drive units 36-1 to 36-4. Is shown.
[0060]
FIG. 10 shows the charging / discharging mechanism taken out. A rectangular opening 78 is provided in the center of the support plate 59 at the top of the cell drum 18. The shaft 60 of the cell drum 18 is taken out from the opening 78, and the charging / discharging part 22 is provided in this part via a clutch mechanism. FIG. 11 shows details of the clutch mechanism in which the loading / unloading portion 22 of FIG. 10 is removed.
[0061]
A gear 62 is fixed to the shaft end of the shaft 60 above the cell drum 18. On the upper part of the gear 62, a gear 64 fixed to the upper charging / discharging unit 22 through a predetermined gap is disposed. The

gears

62 and 64 are coaxially arranged with the same number of teeth. For the

gears

62 and 64, a clutch gear 66 having a size including both gear widths is arranged. The clutch gear 66 is rotatably supported on an arm 68 that is rotatably mounted on the fixed side of the support plate 58 by a shaft hole 70.
[0062]
A rod 72 of the electromagnetic solenoid 44 is connected to the tip of the arm 68. A pin 74 is erected at the connecting position of the rod 72, and a tension spring 76 is provided between the pin 74 and the fixed side. 11 is in the off state of the electromagnetic solenoid 44, and the arm 68 is rotated counterclockwise around the shaft hole 70 by the force of the tension spring 76, and the clutch gear 66 is engaged with the

gears

62 and 64. The clutch is disengaged from the state.
[0063]
FIG. 12 shows a clutch engaged state. That is, when the electromagnetic solenoid 44 is energized, the rod 72 is retracted, the arm 68 is rotated clockwise around the shaft hole 70 against the tension spring 76, and the clutch gear 66 is pressed against the

gears

62 and 64 to engage with each other. . As a result, the rotation of the gear 62 by the cell drum 18 is transmitted to the gear 64 via the clutch gear 66, and the charging / discharging portion 22 mounted on the gear 64 side can be rotated integrally with the cell drum 18.
[0064]
FIG. 13 shows another embodiment of the clutch mechanism of the present invention. The embodiment of FIG. 11 is a case where the reduction ratio by clutch connection is 1, but this embodiment is characterized in that it is 1: n. In the clutch mechanism of this embodiment, the gear 84 on the charging / discharging portion provided through a predetermined gap with respect to the gear 62 fixed to the shaft end of the shaft 60 of the cell drum 18 is a gear having a different number of teeth. Uses an

idler gear

80, 82 provided integrally.
[0065]
FIG. 14 shows the clutch gear mechanism of FIG. As a clutch gear on the arm 68, a pair of idler gears 80 and 82 are provided. The gear 62 of the shaft 60 on the cell drum side meshes with the idler gear 80. Further, the gear 84 of the charging / discharging unit 22 meshes with the idler gear 82.
Here, if the number of teeth of the gear 62 is Z1, the number of teeth of the idler gear 80 is Z2, the number of teeth of the idler gear 82 is Z3, and the number of teeth of the gear 84 is Z4, the rotation of the cell drum 18 is (Z2 × Z4) / (Z1 × Z3) The speed is changed twice. For example, if the number of teeth of the idler gear 80 is half that of the gear 62 and the number of teeth of the idler gear 82 and the gear 84 is the same, the rotation of the cell drum 18 is doubled and transmitted to the loading / discharging unit 22.
[0066]
FIG. 15 shows another embodiment of the clutch mechanism of the present invention. This embodiment is characterized in that the charging / discharging unit 22 is provided at a position offset with respect to the rotation center of the cell drum 18. As shown in FIG. 16, the clutch mechanism in this case is arranged such that the clutch gear 66 is engaged by the drive of the electromagnetic solenoid 44 between the gear 64 on the loading / unloading portion 22 side that is offset with respect to the gear 62 of the cell drum 18. That's fine.
[0067]
FIG. 17 shows another embodiment of the charging / discharging unit 22 of the present invention. In this embodiment, the charging / discharging part 22 is formed in a cross shape in which receiving trays 26-1 to 26-4 are provided at positions different from the rotation center by 90 °, and the receiving trays are increased to four. . In this embodiment, since the trays 26-1 to 26-4 are provided at positions different by 90 °, the cartridge is inserted and discharged while rotating the cell drum 18 by 90 ° with the clutch mechanism connected. It will be.
[0068]
FIG. 18 shows another embodiment of the clutch mechanism of the present invention. In the clutch mechanism of the embodiment described so far, the electromagnetic solenoid 44 must be energized at all times when the clutch is engaged. On the other hand, in the embodiment of FIG. 18, the electromagnetic solenoid 44 is energized only at the start of clutch engagement, and the clutch connection can be maintained even after the electromagnetic solenoid 44 is de-energized after a certain degree of rotation has started. .
[0069]
For this reason, in the embodiment of FIG. 18, a detent ring 90 that rotates integrally with the charging / discharging unit 22 side located at the upper part is newly provided. As shown in FIGS. 20A and 20B, the detent ring 90 has cylindrical grooves 92-1, 92- corresponding to the positions of the trays 26-1, 26-2 which are 180 ° different from each other in the loading / unloading portion 22. 2 is formed. On the other hand, on the side of the arm 68 that supports the clutch gear 66, a roller 94 that is attached to and detached from the cylindrical grooves 92-1 and 92-2 is attached.
[0070]
FIG. 18 shows a state where the clutch gear 66 is disengaged from the

gears

62 and 64. At this time, the electromagnetic solenoid 44 is off, and the roller 94 supported by the arm 68 falls into one cylindrical groove 92-1 of the detent ring 90. This state is apparent from the plan view of FIG.
FIG. 19 shows a state in which the electromagnetic solenoid 44 is energized in the state of FIG. When the electromagnetic solenoid 44 is energized, the rod 72 is retracted, and the clutch gear 66 is engaged with the

gears

62 and 64 by the clockwise rotation of the arm 68 around the rotation hole 70, and the clutch is engaged. At this time, the roller 94 is detached from the cylindrical groove 92-1 and moves to a position where it rolls on the inner peripheral surface of the detent ring 90.
[0071]
For this reason, when the cell drum 18 is rotated in the clutch connected state, the upper charging / discharging unit 22 is also rotated by the clutch connection, and at the same time, the detent ring 90 is also started to rotate. If the cylindrical groove 92-2 of the detent ring 90 moves to a position sufficiently away from the roller 94, the roller 94 is in contact with the inner peripheral surface of the detent ring 90 even if the electromagnetic solenoid 44 is turned off at that time. The clutch gear 66 is not disconnected from the

gears

62 and 60 by the force of the tension spring 76.
[0072]
The state of the detent ring 90 in the clutch engaged state after the electromagnetic solenoid 44 is turned off is as shown in the plan view of FIG. When the detent ring 90 is rotated 180 °, the cylindrical groove 92-2 on the opposite side is directed to the position of the roller 94, and the gear 62 of the clutch gear 66 is rotated 180 ° so that the roller 94 falls into the cylindrical groove 92-2. , 64 is automatically engaged by the force of the tension spring 76, and the clutch is disengaged.
[0073]
FIG. 21 shows another embodiment of the medium loading / unloading mechanism of the present invention. In the embodiment so far, the charging / discharging portion 22 is provided on the upper portion of the cell drum 18 via the clutch portion 24. However, in this embodiment, the charging / discharging portion is coaxially arranged on the upper portion of the cell drum 18. 22 is integrally fixed. That is, the charging / discharging unit 22 is fixed to the upper portion of the cell drum 18 by the rotating shaft 55 and can rotate integrally.
[0074]
According to such a structure, the internal structure can be simplified as long as the clutch mechanism is not provided. Of course, since the clutch mechanism is not provided, the loading / unloading section 22 also rotates for cartridge conveyance between the normal cell drum 18 and any one of the optical disk drive units 36-1 to 36-4, and the cell drum 18 at the time of loading / unloading is rotated. And the rotation of the cell drum 18 during normal recording / reproduction need not be performed separately. The other mechanism structure is the same as that when the clutch portion is provided.
3. Cell drum drive mechanism
FIG. 22 shows a driving mechanism of the cell drum 18 according to the present invention using the timing belt 46. The timing belt 46 is wound around the pulley portion 105 formed at the lower part of the cell drum 18 with the tooth profile forming side as the front. The timing belt 46 is fixed to the cell drum 18 by one fixing portion 100 on the left side. A motor gear pulley 104 to which reduced speed rotation of the motor 20 is transmitted is disposed at a corner portion in the upper left corner of the cell drum 18, and the tooth profile forming surface of the timing belt 46 is engaged with the motor gear pulley 104.
[0075]

Pulleys

102 and 106 are arranged on both sides of the motor gear pulley 104. Further, a gear pulley 108 is arranged on the opposite side following the pulley 106. The pulley 106 and the gear pulley 108 are arranged so that the rotation shafts are fixed. On the other hand, the rotation axis of the pulley 102 is supported by the arm 110. The arm 110 is rotatably mounted on a lower rotation fulcrum 112, and a compression spring 114 is mounted between the upper part and the fixed side.
[0076]
Therefore, the arm 110 is urged counterclockwise around the fixed fulcrum 112 by the compression spring 114. The pulley 102, the arm 110 and the compression spring 114 constitute a tension mechanism for the timing belt 46. As the arm 110 is rotated clockwise by the compression spring 114, the pulley 102 pulls the belt against the pulley portion 105 of the cell drum 18 and the motor gear pulley 104 on the timing belt 46 on the fixed side.
[0077]
As a result, a constant tension determined by the spring force of the compression spring 114 is always applied to the timing belt 46. The timing belt 46 is stretched due to aging. However, the belt stretch is absorbed by the clockwise rotation of the arm 110, and a constant tension is always applied to the timing belt 46 until the free length of the compression spring 114 is fully extended. Can be added.
[0078]
FIG. 23 shows the tension mechanism when the timing belt 46 is extended. In response to the extension of the timing belt 46, the arm 110 rotates the pulley 102 clockwise around the fixed fulcrum 112 by the force of the compression spring 114 and pulls it outward, thereby absorbing the belt extension and simultaneously compressing the belt. A certain tension determined by the spring force of the spring 114 is applied.
[0079]
Referring to FIG. 22 again, a ring-shaped sensor plate 116 projecting like a bowl is integrally provided at the lower end portion of the cell drum 18 following the pulley portion 105. A position sensor 118 is installed on the fixed side with respect to the sensor plate 116. As the position sensor 118, an appropriate sensor such as a transmissive optical sensor having a light emitting element and a light receiving element or a reflective optical sensor can be used.
[0080]
The position sensor 118 is installed at a position in the 135 ° direction that is the middle of the 270 ° rotation range of the fixing portion 100 of the timing belt 46 with respect to the cell drum 18. The position where the sensor 118 is installed is a position where the extension of the timing belt 46 becomes almost equal in the clockwise direction and the counterclockwise direction with respect to the tension applied by the motor gear pulley 104 over the 270 ° range of the cell drum of the timing belt 46.
[0081]
FIG. 24 shows the relationship between the sensor plate 116 provided on the cell drum 18 and the position sensor 118. The cell drum 18 is provided with four cell rows 120-1 to 120-4 in the vertical direction, and it is necessary to position the cell drum 18 at the relative position of the right accessor 30 by the rotation of the cell drum 18. The installation position of the position sensor 118 is offset by 45 ° clockwise relative to the arrangement position of the accessor 30. A position where the fixing portion 100 of the timing belt 46 is opposed to the position sensor 118 is set as an absolute reference position in the rotation of the cell drum 18.
[0082]
With respect to the absolute reference position, the rotation angle required to position the cell rows 120-1 to 120-4 at the installation position 125 of the accessor 30 is 45 ° counterclockwise for the cell row 120-1, and the cell row 120- 2 is 45 ° clockwise, cell row 120-3 is 135 ° clockwise, and cell row 120-4 is 135 ° counterclockwise. In order to position the cell rows 120-1 to 120-4 at the installation position 125 of the accessor 30, rectangular rectangular slits 126-1 to 126-4 are formed in the sensor plate 116.
[0083]
FIG. 25A shows the sensor plate 116 of FIG. 24 extended in a straight line for ease of explanation. First, a home position edge 124 indicating the absolute reference position 0 ° is formed on the sensor plate 116. When the rotation angle in the counterclockwise direction of the cell drum is positive and the rotation angle in the clockwise direction is negative with respect to the home position edge 124, the rectangular slit 126 indicating the position of the cell row 120-1 at a position separated by + 45 °. -1 is provided, and a rectangular slit 126-4 indicating the cell row 120-4 is provided at a position separated by + 135 °.
[0084]
In addition, a rectangular slit 126-2 indicating the cell row 120-2 is provided at a position that is −45 ° in the clockwise direction with respect to the home position edge 124, and the cell row 120-3 is also located at a position that is −135 ° apart. A rectangular slit 126-3 is provided. Since the home position edge 124 and the rectangular slits 126-1 to 126-4 provided on the sensor plate 116 are detected separately, the position sensor 118 has a sensor portion for detecting the home position edge 124 and a rectangular shape. Two sensor portions for detecting the slits 126-1 to 126-4 are provided.
[0085]
FIG. 25B shows a detection signal 128 of the home position edge 124 by the position sensor 118. The detection signal 128 of the home position edge 124 is an example of the light reception output of a transmissive optical sensor. For example, if the cell drum 18 is rotated clockwise, the home position edge 124 passes through the position sensor 118. Is at the L level, but rises to the H level when the home position edge 124 passes.
[0086]
FIG. 25C shows the rectangular slit detection signal 130 when the cell drum 18 is also rotated clockwise and the rectangular slits 126-4, 126-1, 126-2, 126-3 are sequentially passed by the position sensor 118. -4, 130-1, 130-2, 130-3. Also in this case, home position / edge detection signals 130-1 to 130-4 rising at the leading edge and rising edge are obtained at the rectangular slits 126-1 to 126-4.
[0087]
FIG. 25D shows detection of the rotational position of the cell drum 18 using the home position / edge signal 128 and the rectangular slit detection signals 130-1 to 130-4. In order to detect the rotational position of the cell drum 18, the controller 160 shown in FIG.
In FIG. 26, the CPU 176 of the controller 160 is provided with a positioning control unit 550 for controlling the positioning of the cell row of the cell drum 18 with respect to the accessor 30. A control signal from the positioning control unit 550 is supplied to the motor 20 through the drive circuit 502, and drives the cell drum 18 through a drive mechanism 504 having a timing belt.
[0088]
The motor 20 is provided with a tacho generator 508 and outputs a pulse signal proportional to the rotation speed of the motor 20. The pulse signal from the tacho generator 508 is counted by a counter unit 510 provided in the CPU 176. On the other hand, detection signals of the home position edge 124 and the rectangular slits 126-1 to 126-4 from the sensor plate 116 by the position sensor 118 are supplied to the positioning control unit 550 via the encoder 506.
[0089]
When the home position / edge signal 128 is obtained from the encoder 506, the reset unit provided in the positioning control unit 550 resets the counter unit 510 so that the counter value becomes absolute reference position = value 0. Therefore, the counter unit 510 counts pulses obtained by clockwise or counterclockwise rotation with the absolute reference position of the cell drum 18 being 0, and the count value of the counter unit 510 is given by the home position edge. This value indicates the rotational position of the cell drum 18 with respect to the reference position.
[0090]
FIG. 25D illustrates a change in the count value of the counter unit 510 provided in FIG. That is, it is reset to 0 by the detection signal 128 of the home position edge 124, the counter value increases as indicated by the straight line 132-1 by the counterclockwise rotation of the cell drum 18, and the straight line 132-2 by the clockwise rotation. As shown in FIG.
[0091]
The cell row position using the counter value with respect to the absolute reference position 0 by the rectangular slits 126-1 to 126-4 is determined by the adjustment measurement unit 560 provided in the positioning control unit 550 of FIG. The adjustment measurement unit 560 measures and stores the position of each cell row based on the rectangular slits 126-1 to 126-4 as one of the process items of the initialization process at the time of startup by turning on the library apparatus. Execute.
[0092]
As shown in FIG. 25D, the measurement processing by the adjustment measurement unit 560 is performed by rotating the cell drum 18 for adjustment measurement, for example, when the rectangular slit 126-2 is taken as an example, as shown in FIG. 25C. The rising edge counter value C1 and the falling edge counter value C2 of the rectangular slit detection signal 130-2 are obtained. Next, a center value C0 is obtained as an average value of the counter values C1 and C2, and the calculated value C0 is stored as position information of the cell row 120-2 based on the rectangular slit 126-2. This also applies to the other rectangular slits 126-1, 126-3, 126-4.
[0093]
FIG. 27 shows an adjustment measurement process for determining the positions of the cell rows 120-1 to 120-4 by the adjustment measurement unit 560 of FIG. First, in step S1, the cell drum 18 is rotationally driven in an arbitrary direction, and in step S2, detection of the home position / edge 124 is checked. When the home position / edge 124 is detected, the process proceeds to step S3, where the counter unit 510 is reset and the absolute reference position 0 is set.
[0094]
Subsequently, the process proceeds to step S4, and the cell drum 18 is rotationally driven in the range of 135 ° left and right around the home position edge 124. During this rotational drive, the detection of the start edge of the rectangular slit is monitored in step S5. When the start edge is detected, the process proceeds to step S6, and the counter value Nn1 at that time is latched. Here, n is an integer of n = 1, 2, 3,... Indicating the number of rectangular slits.
[0095]
Subsequently, in step S7, the detection of the end edge of the same rectangular slit is monitored, and when the end edge is detected, the counter value Nn2 at that time is latched in step S8. Subsequently, in step S9, it is checked whether or not the detection of all rectangular slits has been completed, and the processing in steps S5 to S8 is repeated until the detection is completed. When all the rectangular slits are detected, the process proceeds to step S10, and a value Nn0 indicating the rectangular slit center position is calculated as an average value of the counter values of the start and end edges detected for each rectangular slit. Stored as a value indicating the position of the cell column.
[0096]
If the values indicating the positions of the cell rows 120-1 to 120-4 at the time of initialization processing by the adjustment measurement unit 560 are measured and stored in this way, the cell drum is based on the cartridge movement instruction in the normal operation state. When a control command to rotate 18 to a specific cell row is given to the positioning control unit 550, the value of the target cell row is compared with the count value of the counter unit 510 indicating the current position of the cell drum 18. Positioning for positioning the designated cell row of the cell drum 18 on the accessor 30 side by driving the motor 20 via the drive circuit 502 so that the deviation of the count value from the value of the target cell row, that is, the position error is zero. Control is performed.
[0097]
In FIG. 28, when the cell drum 18 having four cell rows is rotated by 270 ° by the timing belt 46, the position sensor 118 is provided relative to the fixed portion 100 at the limit position where the clockwise rotation of the cell drum 18 stops. An embodiment in which this position is set as an absolute reference position will be described.
The position of the fixing portion 100 at which the illustrated timing belt 46 cannot rotate clockwise is the place where the elongation is least when driving the timing belt 46 with low rigidity, and a position sensor 118 is provided at this position to provide an absolute reference position. Thus, the fluctuation of the absolute reference position due to the extension of the timing belt 46 is minimized.
[0098]
In this case, the rotation direction and rotation angle for positioning the cell rows 120-1 to 120-4 at the position 125 of the accessor 30 are as follows.
Cell row 120-1 = 180 ° counterclockwise
Cell row 120-2 = 90 ° counterclockwise
Cell row 120-3 = 0 ° of absolute reference position
Cell row 120-4 = 270 ° counterclockwise
In order to position the cell rows 120-1 to 120-4 at the position 125 of the accessor 30, rectangular rectangular slits 126-1 to 126-4 are formed in the sensor plate 116.
[0099]
FIG. 29A shows the sensor plate 116 of FIG. 28 extended straight for convenience of explanation. First, a home position edge 134 indicating 0 ° as an absolute reference position is provided. At the position of the home position edge 134, a rectangular slit 126-3 indicating the cell row 120-3 is formed. A rectangular slit 126-2 indicating the cell row 120-2 is formed at a position + 90 ° counterclockwise from the home position edge 134.
[0100]
Further, a rectangular slit 126-1 indicating the cell row 120-1 is formed at a position that is counterclockwise + 180 ° apart. Further, a rectangular slit 126-4 indicating the cell row 120-4 is formed at a position that is counterclockwise + 270 ° apart. FIG. 29B shows a detection signal 136 of the home position edge 134 when the cell drum 18 is rotated counterclockwise, and FIG. 29C shows the rectangular slits 126-1 to 126-4 at that time. Detection signals 130-1 to 130-4.
[0101]
FIG. 29D shows a change in the counter value of the counter unit 510 of FIG. 26 based on the output of the position sensor 118 installed at the position of FIG. Also in this case, measurement and storage of the positions of the cell rows 120-1 to 120-4 based on the rectangular slit detection signals 130-1 to 130-4 are performed by the adjustment measurement unit 560 during the initialization process. For example, taking the rectangular slit 126-2 as an example, a median value C0 based on an average deviation between the counter value C1 of the rising edge and the counter value C2 of the falling edge of the detection signal 130-2 is obtained, and this is obtained as the cell string 120-3. Is stored as a value indicating the position of.
[0102]
FIG. 30 shows another embodiment of the drum drive mechanism of the present invention. In this embodiment, the cell drum 18 has two cell rows, and the cell drum is rotationally driven by the timing belt 46 within a range of 180 °.
The cell drum 18 is provided with cell rows 120-1 and 120-2 at positions separated by 90 °. The timing belt 46 is fixed to the cell drum 18 by a fixing unit 100. The timing belt 46 has a motor gear pulley 104 that is driven by the reduced speed rotation of the motor 20 at a position opposite to the belt wrapping side of 90 ° with respect to the rotation range of 180 ° with respect to the fixed portion 100. Yes.

Pulleys

102 and 106 are provided on the left and right of the motor gear pulley 104. Although the rotation axis of the pulley 106 is fixed, the pulley 102 constitutes a tension mechanism together with the arm 110 and the compression spring 114, and the timing by the pulley 102 through the arm 110 by the spring force of the compression spring 114 around the fixed fulcrum 112. A constant tension is applied by pulling the belt 46.
[0103]
A sensor plate 140 is provided on the cell drum 18, and a position sensor 118 is provided on the sensor plate 140. As in the embodiment of FIG. 24, the position sensor 118 is provided at the center of the 180 ° rotation range of the cell drum 18, and this is the absolute reference position. The rotation direction and rotation angle for positioning the cell rows 120-1 and 120-2 from the absolute reference position at the position 125 of the accessor 30 are as follows.
[0104]
Cell row 120-1 = 180 ° counterclockwise
Cell row 120-2 = 0 ° of absolute reference position
In FIG. 31A, the sensor plate 140 provided in FIG. 30 is developed on a straight line. The sensor plate 140 is provided with a home position edge 142 indicating an absolute reference position, and a rectangular slit 144-2 indicating a cell row 120-2 is provided at the same position as the home position edge 142. Further, a rectangular slit 144-1 indicating the cell row 120-1 is provided at a position 180 degrees clockwise from the home position edge 142.
[0105]
FIG. 31B shows the detection signal 146 of the home position edge 142 of the sensor plate 140, and FIG. 31C shows the detection signals 146-1 and 146-2 of the rectangular slits 144-1 and 144-2. . Also in this embodiment, based on the home position / edge detection signal 146 and the rectangular slit detection signals 146-1 and 146-2 by the position sensor 118, the CPU 176 in FIG. For example, a median value C0 is obtained as an average value of the counter values C1 and C2 of the rising and falling edges of the rectangular slit detection signal 146-1 and stored as a value indicating the position of the cell row 120-1. Processing is performed.
[0106]
In the embodiment of FIG. 30, the position sensor 118 is provided at a position where the expansion in the left and right rotational directions of the timing belt 46 is uniform, and this position is used as the absolute reference position. Similarly, a position sensor 118 may be provided at a limit position where the movement of the timing belt 46 stops, and a position where the belt is least stretched may be set as the absolute reference position.
4). Input / output control
FIG. 32 is a time chart of the cartridge loading operation by the loading control unit 196 provided in the CPU 176 of FIG. First, the operator performs an open operation 230 of a door open switch 162 provided on the operation panel 12. The switch operation signal 232 is given to the controller 160, and the controller 160 instructs the door drive unit 166 to open the door 234, and the loading / unloading door 14 (see FIG. 2) is opened.
When the door is opened, a door open end status 236 is returned to the controller 160. Subsequently, when the operator performs cartridge loading 238, the loading / unloading door 14 that has been opened is closed along with this cartridge loading 238, and at the same time, the cartridge sensor provided in the loading / unloading section 22 detects the loading of the cartridge. A close and cartridge insertion signal 242 is output to the controller 160.
[0107]
Upon receiving this cartridge insertion / door closing detection signal 242, the controller 160 issues a cartridge movement instruction 244 to the drum driving unit 174 and the accessor 30. This movement instruction is performed in a command format, and includes a movement source address and a movement destination address as command parameters.
Here, in the library apparatus of the present invention, for example, the cells of each cell row of the cell drum 18 shown in FIG. 3, the accessor 30, the optical disk drive units 36-1 to 36-4, and the tray 26-1 of the loading / unloading unit 22. , 26-2, addresses are defined in advance. These addresses are collectively referred to as cell addresses.
[0108]
Therefore, in the movement instruction, the cartridge movement instruction can be performed only by designating the movement source address and the movement destination address assigned in advance without being aware of the movement source unit and the movement destination unit. The movement instruction using such a cell address is the same for the movement source address and the movement destination address as command parameters accompanying the move command supplied from the host computer.
[0109]
Receiving the movement instruction 244 from the controller 160, the drum driving unit 174 performs the clutch connection 246 to connect the charging / discharging unit 22 to the cell drum 18, and subsequently performs the 180 ° rotation 248 of the cell drum 18 to perform the clutch disconnection 250. . By such operations of the clutch 246, the drum 180 ° rotation 248, and the clutch disengagement 250, the cartridge further loaded on the receiving / discharging port side moves to the accessor 30 side. When the clutch disengagement 250 ends, a closing completion notification 252 is issued to the accessor 30.
[0110]
On the other hand, the accessor 30 that has received the movement instruction 244 from the controller 160 starts the movement 254 from the current position to the loading / unloading position that is the installation position of the loading / unloading unit 22. When the movement to the loading / unloading position is completed and the loading end notification 252 is received from the drum driving unit 174, a cartridge unloading operation 256 is performed. When the cartridge removal operation 256 is completed, the accessor 30 issues a removal completion notification 258 to the drum drive unit 174.
[0111]
In response to this, the drum driving unit 174 performs drum rotation 262 for positioning the cell row including the cell serving as the destination address received by the movement instruction 244 in the accessor 30. When the drum rotation 262 of the drum driving unit 174 ends, a rotation end notification 264 is given to the accessor 30. Upon receiving the rotation end notification 264, the accessor 30 inserts the cartridge into the target cell position, that is, the destination address notified by the movement instruction 244. When the insertion is completed, a movement end notification 268 is sent to the controller 160, which becomes a device end and a series of input operations ends.
[0112]
FIG. 33 shows the operation when the two trays provided in the loading / unloading section 22 are both empty and two cartridges are continuously loaded. First, from the door open switch operation 230 of the operation panel 12 which is the operation of inserting the first cartridge until the accessor 30 finally inserts the cartridge into the target cell of the cell drum and the movement end notification 268 is obtained, FIG. Is the same.
[0113]
On the other hand, in order to continuously insert the second cartridge, the accessor 30 notifies the drum drive unit 174 of an extraction end notification 258 when the accessor 30 performs the operation 256 to take out the first cartridge from the insertion / ejection unit 22. The controller 160 is also notified as an end notification 270. Upon receipt of the first cartridge removal completion notification 270 by the accessor 30, the controller 160 issues a door open instruction 272 to the door drive unit 166, and the door drive unit 166 can input the second cartridge in response to this. In order to achieve this, the door of the input / output door is opened.
[0114]
When the controller 160 receives the door open end notification 276, an indicator lamp or the like indicating that the cartridge is allowed to enter on the operation panel 12 is turned on. In response to this, the operator performs the second cartridge insertion 278 on the operation panel 12 side. When the second cartridge is inserted, a door closing operation 280 is performed with the insertion of the second cartridge, the cartridge insertion is detected by the sensor of the tray, and the door close and cartridge detection signal 282 is notified to the controller 160.
[0115]
Prior to this, since the access end notification 268 of the first cartridge has been obtained from the accessor 30, the controller 160 notifies the drum drive unit 174 and the accessor 30 of a movement instruction 284 regarding the second cartridge. In response to this, the drum driving unit 174 and the accessor 30 perform the same insertion operation as that of the first cartridge. When the movement end notification 308 is finally obtained from the accessor 30 as a device end, the controller 160 inserts a series of cartridges. The process ends.
[0116]
The flowchart of FIG. 34 shows the cartridge loading process by the loading control unit that performs the operations of FIG. 32 and FIG. First, when a door opening operation is determined in step S1, a door opening instruction is issued in step S2. Subsequently, in step S3, the cartridge insertion and the door closing are monitored, and if both are detected, the process proceeds to step S4 to notify the drum drive unit 166 of the destination address and instruct the movement.
[0117]
In step S5, the accessor 30 is notified of the source and destination addresses and instructed to move. Subsequently, in step S6, it is checked whether or not the accessor 30 has successfully taken out the inserted cartridge from the loading / unloading section 22. If the accessor 30 completes normally, the process proceeds to step S8, where the accessor 30 moves the cell drum 18 to the target cell. The process returns to step S1 again.
[0118]
On the other hand, if the accessor 30 has not been able to remove the cartridge from the tray of the loading / unloading section 22, the controller 160 is notified of the abnormal end, and in this case, the process proceeds to step S7 and the removal process of the remaining cartridge is performed. Do. This residual cartridge removal processing is executed as a function of the error recovery unit 204 provided in the input control unit 196 of FIG.
[0119]
FIG. 35 shows the residual cartridge removal processing by the error recovery unit 204. First, in step S101, the drum drive unit 174 is instructed to rotate the input / output unit 22 back. In response to this, the drum driving unit 174 rotates the cell drum 180 ° after connecting the clutch, and causes the cartridge that has failed to be pulled out to the loading / unloading side. When it is determined in step S102 that the return rotation of the loading / unloading unit has been completed, the door is instructed in step S103 to cause the operator to remove the cartridge that has failed to be loaded.
[0120]
In this case, an error message indicating that a loading error has occurred is displayed on the operation panel due to an abnormal end by the accessor, and the message display unit displays that the cartridge that failed to be loaded has been returned. Judgment is made and the returned cartridge is removed.
When the removal of the cartridge and the door closing are detected in step S104, a series of error recovery processing for removing the remaining cartridge is completed, and the process proceeds to step S105, where there is a newly loaded cartridge on the accessor 30 side of the loading / discharging unit 22. Check whether or not. If there is a newly inserted cartridge, the process returns to step S4 in FIG. 34 to instruct the movement of the next cartridge to the target cell position. If there is no cartridge, the process directly returns to the main routine of FIG.
[0121]
In the above-described charging control, the movement destination is the designated cell position of the cell drum 18 as an example. However, the movement destination can be any one of the drive units 36-1 to 36-4. In this case, it is only necessary to perform the accessor movement process after rotating the closing / discharging unit 22 to the accessor side by the clutch connection, and the rotating process in the disengaged state of the clutch of the cell drum at the time of charging to the cell is not required.
[0122]
FIG. 36 is a time chart of the cartridge discharge operation by the discharge control unit 198 provided in the CPU 176 of FIG. The discharging operation is performed by issuing a discharging instruction 310 from the controller 160 to the drum driving unit 174 and the accessor 30. The discharge instruction by the controller 160 can be activated by a host computer on the host or a switch operation on the operation panel 12.
[0123]
The movement instruction 310 includes a movement source address and a movement destination address as command parameters. As the movement source address, the cell address of the cell drum 18 or the cell address of the optical disc drive units 36-1 to 36-4 can be designated. The destination address is the cell address of the tray that is empty in the loading / unloading unit 22.
[0124]
Receiving the discharge instruction 310 from the controller 160, the drum driving unit 174 performs the drum rotation 312 so that the cell row including the target cell position specified by the source address is positioned on the accessor 30. When the drum rotation ends, a rotation end notification 320 is notified to the accessor 30.
The accessor 30 that has received the discharge instruction 310 starts the movement 314 with respect to the position in the height direction to which the target cell belongs. When the drum rotation end notification 320 from the drum driving unit 174 is confirmed after the movement is completed, the cartridge removal operation 316 from the cell drum 18 is performed, and the movement 318 toward the loading / unloading position is performed. When the movement to the loading / unloading position is completed, the cartridge loading 322 is performed on the receiving tray in the empty state of the loading / unloading unit 22 located on the accessor 30 side.
[0125]
When the cartridge is loaded, a loading completion notification 324 is sent to the drum drive unit 174. In response to this, the drum driving unit 174 performs the clutch connection 326, performs the operation 328 of rotating the cell drum 18 by 180 °, rotates the receiving cartridge on the accessor 30 side to the loading / unloading port side, and disengages the clutch when the rotation is completed. 330 is performed. When the return rotation of the loading / discharging unit by the drum driving unit 174 is completed, a door opening instruction 332 is issued to the door driving unit 166, and the door driving unit 166 performs a door opening operation 334.
[0126]
When the door opening operation 334 is completed, a movement end notification 336 is sent to the controller 160, and the operator can take out the discharged cartridge. When the operator performs cartridge removal 338, a cartridge removal notification 340 based on the sensor is sent to the controller 160. Subsequently, when the controller 160 receives a detection notification 344 of the door closing operation 342, a confirmation operation without a cartridge is performed, A series of discharge processing ends.
[0127]
FIG. 37 is a time chart when the discharge operation of the second cartridge is continuously performed following the discharge operation of the first cartridge. From the ejection instruction 310 by the controller 160 to the confirmation operation 345 without a cartridge is the same as the ejection operation in FIG.
On the other hand, in the discharging operation of the first cartridge, when the rotation of the cartridge discharged from the drum driving unit 174 to the loading / unloading port is completed and the door opening instruction 332 is given to the door driving unit 166, this notification is simultaneously sent to the controller. 160 is also notified. Upon receiving this door open instruction notification 332, the controller 160 recognizes that the cell drum and the accessor side are empty, and issues a discharge movement instruction 346 to discharge the next cartridge to the drum driving unit 174 and the accessor 30. .
[0128]
In response to the discharge instruction 346 for the second cartridge, the drum drive unit 174 and the accessor 30 start the discharge operation in the same manner as the discharge process for the first cartridge, and the same discharge process indicated by reference numerals 348 to 382 is performed. repeat.
The flowchart of FIG. 38 shows the cartridge discharge processing operation of the discharge processing unit that performs the discharge operation of FIG. 36 and FIG. First, in step S1, it is checked whether or not the drum driving unit 174 and the accessor 30 are in an empty state. If they are in an empty state, the movement source address is notified to the drum driving unit 174 in step S2, and the cell drum 18 is connected to the accessor 30. The movement instruction to rotate to the position is performed.
[0129]
In step S3, the accessor 30 is notified of the movement source and movement destination addresses, the accessor 30 is moved to the movement source address position of the target cell row of the cell drum, the cartridge is taken out after movement, and the input designated by the movement destination address is performed. Move to the position of the discharge unit 22.
In step S4, it is checked whether or not a series of discharge cartridge movement processing has been completed normally. If the process ends normally, in step S5, an instruction to open the door is issued, and in step S6, the detection of cartridge removal and door closing is waited. A series of discharge processing ends.
[0130]
On the other hand, if the discharge cartridge movement process ends abnormally in step S4, the process operation based on the discharge movement instruction in steps S2 and S3 is repeated until the specified retry count is reached in step S7, and the specified number of retries is performed. However, if the error is not recovered, the process ends abnormally.
The above-described ejecting operation is an example in which the cartridge is taken out from the cell drum 18 and ejected. However, an unloaded cartridge that has been recorded and reproduced from any of the optical disk drive units 36-1 to 26-4 is used. It can also be taken out and discharged.
5. Initialization processing when input / output error stops
As shown in FIG. 3, the library apparatus of the present invention rotates the loading / discharging portion 22 in conjunction with the cell drum 18 by connecting the clutch portion 24 to the accessor 30 of the cartridge loaded from the loading / unloading door 14. The cartridge is moved from the accessor 30 to the loading / unloading door 14 side. During this charging operation or discharging operation, the charging / discharging unit 22 is rotated 180 ° by the cell drum 18.
[0131]
However, in the middle of 180 ° rotation of the charging / discharging unit 22 interlocked with the cell drum 18, if an abnormality occurs on the cell drum 18 side and the error stops, the charging / discharging unit 22 also stops, and the accessor 30 that is the target position. It will be in the state which cannot send to the side or the loading / unloading door 14 side. As a restoration function at this time, the library apparatus of the present invention has an initialization function for returning the cell drum 18 to a predetermined initialization position.
[0132]
FIG. 39 shows an implementation in which a CPU 176 of the controller shown in FIG. 7 is provided with a medium position initialization unit 566 for forcibly returning the cell drum 18 to a predetermined initialization position with respect to the input control unit 196 and the discharge control unit 198. An example is shown.
When the medium position initialization unit 566 receives an error notification that the cell drum 18 stops while rotating toward the target position from the loading control unit 196 or the discharge control unit 198, the medium position initialization unit 566 moves the cell drum 18 to a predetermined initialization position, that is, the origin position. Initialization driving is performed. By the initialization process by the movement of the cell drum 18 to the origin position, the stop position of the error-stopped cell drum is determined, and the management of the cell drum after the error occurs is facilitated.
[0133]
The rotation direction during the initialization operation by the medium position initialization unit 566 is set in advance. In this embodiment, the rotation direction is the clockwise direction (CW direction). When the cell drum 18 is initialized by the medium position initialization unit 566, the clutch unit 24 remains connected, so that the cartridge stored in one of the two trays of the loading / unloading unit 22 is Stop at the target position or the original position you were trying to move to before the error occurred.
[0134]
Since the stop position of the cartridge after the initialization operation cannot be known as it is, the medium position recognition unit 570 is provided in the embodiment of FIG. For this reason, the loading control unit 196 and the ejection control unit 198 refer to the medium position recognition unit 570 to determine whether the cartridge of the loading / ejection unit 22 has stopped at the target position where the cartridge was about to move or returned to the original position. Can be recognized.
[0135]
In this embodiment, the medium position recognizing unit 570 includes a first flag register 572 that stores a rotation direction flag A indicating the rotation direction of the cell drum 18, and an input / discharge operation in which the moving direction of the cartridge is from the accessor 30 to the operator side. A second flag register 574 is provided for storing a destination flag B for identifying whether the door 14 side or the operator side loading / unloading door 14 is on the accessor 30 side.
[0136]
FIG. 40 shows the cartridge loading operation. 40A, the cell drum 18 is at a stop position of the drive belt 46 that can rotate the cartridge 16 of the tray 26-1 of the loading / unloading section 22 by 180 ° to the position of the accessor 30 on the opposite side. At this stop position, the drum origin 562 on the cell drum 18 indicated by a white triangle is located on the loading / unloading door 14 side. On the other hand, an initialization origin 564 is preset on the accessor 30 side. Here, the driving mechanism of the cell drum 18 by the timing belt 46 is shown in a simplified manner. The details are as shown in FIG. In order to enable the drum origin 562 on the cell drum 18 to be rotated 180 ° to the accessor 30, the fixing portion 100 of the timing belt 46 is in the 45 ° upper right direction shown in the drawing.
[0137]
FIG. 40 (B) shows a state where the input / output part 22 is rotated by 180 ° and moved to the accessor 30 in conjunction with the cell drum 18 with the clutch part 24 of FIG. 40 (A) connected. After the 180 ° rotation, the drum origin 562 of the cell drum 18 is positioned at the initialization origin 564 set on the accessor 30 side. In addition, the fixing portion 100 has moved to a position rotated by 180 ° compared to the fixing portion 100 of the timing belt 46 in FIG.
[0138]
FIG. 41 shows a case where an error occurs during the movement of the cartridge of the tray 26-1 toward the accessor 30 in conjunction with the rotation of the cell drum 18 and stops, and an initialization operation is performed after the error stops.
41 (A) is the same as FIG. 40 (A). The drum origin 562 of the cell drum 18 is positioned at the loading / unloading door 14 on the operator side, and the operator loads the cartridge 16 into the tray 26-1. doing. In this state, the rotation direction flag A is set in the first flag register 572 provided in the medium position recognition unit 570 of FIG. At this time, since the cell drum 18 is rotated clockwise (CW direction) and moved to the position of the accessor 30, the rotation direction flag is set to A = 1. Conversely, when the cartridge is returned from the accessor 30 to the loading / unloading door 14, the rotation direction of the cell drum 18 is counterclockwise (CCW direction), and the rotation direction flag A is set to A = 0.
[0139]
Further, the second flag register 574 is set with a destination flag B indicating the moving direction of the cartridge. In this case, since the cartridge is moved from the operator side to the accessor 30, the movement destination flag B is set to B = 0. Conversely, when the cartridge is moved from the accessor 30 to the operator side, the movement destination flag B is set to B = 1.
[0140]
FIG. 41B shows a state in which the connection / discharging unit 22 is rotated clockwise in conjunction with the cell drum 18 by the connection of the clutch 24, and some abnormality occurs in the cell drum 18 in the middle, and the error is stopped. In response to the abnormal stop of the cell drum 18, the medium position initialization unit 566 of FIG. 39 is activated to perform an initialization operation for forcibly moving the error-stopped cell drum 18 to the initialization origin 564 on the accessor 30 side. .
[0141]
When the cell drum 18 is initialized, the rotation direction flag A of the first flag register 572 of the medium position recognition unit 570 is the same clockwise rotation direction (CW direction), and thus is reset to A = 1. The On the other hand, since the movement destination of the cartridge 16 is not changed from the accessor 30, the movement destination flag B remains B = 0.
[0142]
FIG. 41C shows a state in which the cell drum 18 is positioned at the initialization origin 564 by the initialization operation after the error stop. In this state, referring to the first flag register 572 and the second flag register 574 provided in the medium position recognition unit 570, the rotation direction flag A = 1 and the movement destination flag B = 0. It can be recognized that the cartridge 16 is stopped at the target position where the cartridge 16 was about to move before the error occurred. Therefore, it can be seen that the movement of the cartridge 16 to the target position is completed after the initialization operation is completed, and for example, the removal operation by the accessor 30 can be started.
[0143]
FIG. 42 shows a case where the cell drum 18 stops in error during discharge from the accessor 30 to the operator side.
FIG. 42A shows the initialization position of the discharging operation. The drum origin 562 on the cell drum 18 is positioned at the initialization origin 564 on the accessor 30 side. In this state, the cartridge taken out from the cell drum 18 or the optical disc drive units 36-1 to 36-4 by the accessor 30 and transported is loaded into the tray 26-1 of the loading / unloading unit 22.
[0144]
At this time, the rotation direction flag A of the first flag register 572 is set to A = 0 because the cell drum 18 is rotated counterclockwise (CCW direction) by the discharging operation. The destination flag B of the second flag register 574 is set to B = 1 because the destination flag B is from the accessor 30 to the operator side.
FIG. 42B shows a state in which the cell drum 18 has stopped due to an error while moving the cartridge 16 from the accessor 30 to the operator side. In response to the error stop of the cell drum 18, the initialization operation of the medium position initialization unit 566 is performed. In this initialization operation, a clockwise rotation (CW rotation) is performed in order to return the drum origin 562 of the cell drum 18 that has stopped in error to the initialization origin 564 on the accessor 30 side. Therefore, during the initialization operation, the rotation direction flag A of the first flag register 572 is set to A = 1 indicating the clockwise direction (CW direction). The movement direction flag B of the second flag register 574 remains B = 1.
[0145]
FIG. 42C shows a return state to the initialization origin. That is, the cell drum 18 is rotated clockwise (CW direction) by the initialization operation. At this time, since the clutch portion 24 is in the connected state, the closing / discharging portion 22 simultaneously rotates in the clockwise direction (CW direction) and returns to the initialization origin 564. Therefore, referring to the flags A and B in the first flag register 572 and the second flag register 574 after the completion of the initialization operation, A = 1 and B = 1, and the cartridge 16 returns to the original accessor 30 position. I can recognize that. For this reason, it is possible to enter a retry operation for causing the cartridge 16 to be ejected again.
[0146]
The flowchart of FIG. 43 shows the position recognition at the time of cartridge loading / unloading and the initialization operation at the time of occurrence of an abnormality. First, when an input or discharge instruction is received in step S1, it is checked in step S2 whether or not the rotation direction of the cell drum 18 in the input or discharge is the clockwise direction (CW direction). In this embodiment, the making operation is the clockwise direction (CW direction), and the discharging operation is the counterclockwise direction (CCW direction).
[0147]
If the instruction determined in step S1 is the input instruction, and therefore it is determined in step S2 that the drum rotation direction is the clockwise direction (CW direction), the process proceeds to step S3, and the rotation direction flag A is set to A = 1. To do. On the other hand, when the rotation direction is the counterclockwise direction (CCW direction) in the discharging operation, the process proceeds to step S4, and the rotation direction flag A is reset to A = 0.
[0148]
In step S5, it is checked whether the cartridge is moved from the operator side to the accessor 30 side. If the movement is from the operator to the accessor 30 side, the process proceeds to step S6, where the movement destination flag B is set to B = 0. On the contrary, if the movement is from the accessor 30 to the operator side, the process proceeds to step S7, where the movement destination flag B is set to B = 1.
[0149]
Subsequently, in step S8, the charging or discharging state is performed. This input or discharge control is as shown in the flowcharts of FIGS. Subsequently, the process proceeds to step S9, where it is checked whether or not an error has occurred that causes the cell drum 18 to stop during the charging control or discharging control. When an error stop occurs, the processing after step S11 is entered. If the normal end is determined in step S10 without generating an error, the process returns to step S1 again.
[0150]
In the case of an error stop, in step S11, an initialization operation is performed to return the cell drum origin 562 to the origin 564 by CW rotation in a predetermined prescribed direction, and the rotation direction flag A is set to A = 1 according to the initialization rotation direction. To do. If it is determined in step S12 that the initialization operation has ended, the process proceeds to step S13, and it is checked whether or not the rotation direction flag A = 1 and the destination flag B = 0.
[0151]
If A = 1 and B = 0, the process proceeds to step S14, and it is determined that the cartridge is stopped at the target position on the accessor 30 side. On the other hand, if the condition of step S13 is not satisfied and A = 1 and B = 1, the process proceeds to step S15 to recognize that the cartridge is stopped at the original position on the accessor 30 side.
Subsequently, the process proceeds to step S16, and a recovery process corresponding to the cartridge stop position after the initialization operation is performed. If the cartridge is stopped at the target position in step S13, cartridge access and transport control by the accessor 30 is started. If it is stopped at the position on the accessor 30 side before the error in step S15, the ejection control retry operation for moving to the operator side is performed, and if the error is not recovered by a predetermined number of retry operations, the process ends abnormally. And
[0152]
FIG. 44 shows the drum rotation direction, the cartridge movement direction, the drum rotation direction during the initialization operation, and the position at the end of the initialization operation when the cartridge is inserted into the tray 26-1.
40 to 43 show an example of processing operation when the cartridge 16 is loaded on the tray 26-1 side of the loading / unloading section 22, but the cartridge 16 is loaded on the opposite tray 26-2. In some cases, the process is basically the same. FIG. 44 shows the drum rotation direction, the cartridge movement direction, the drum rotation direction during the initialization operation, and the position at the end of the initialization operation when the cartridge is inserted into the tray 26-2.
[0153]
That is, when the cartridge is inserted into the tray 26-2, when moving from the operator side to the accessor, it is in the counterclockwise direction (CCW direction), contrary to the case of the tray 26-1. Further, the cartridge movement from the accessor 30 to the operator side is in the clockwise direction (CW direction), contrary to the case of the tray 26-1. In addition, the drum rotation direction during the initialization operation is opposite to the tray 26-1, and in the case of the tray 26-2, the counterclockwise direction (CCW direction).
[0154]
The flags A and B after the initialization operation indicate the target position when A = 0 and B = 0 for the initialization operation when moving from the operator side to the accessor 30, and conversely, from the accessor 30 to the operator side. As for the movement, the position before the error is indicated by A = 0 and B = 1 after the initialization operation.
FIG. 45 shows another embodiment for recognizing the cartridge position of the loading / unloading section 22. This embodiment is characterized in that the position of the cartridge by the initialization operation can be recognized by using a sensor plate provided on the cell drum 18 side and a position sensor fixedly installed.
[0155]
In FIG. 45, the drum origin 562 of the cell drum 18 is stopped on the operator side which is the loading / unloading door 14, and the initialization origin 564 is set on the accessor 30 side. When the cartridge is loaded, the movement to the accessor 30 causes the loading / discharging unit 22 to rotate 180 ° in conjunction with the cell drum 18 in a connected state of the clutch 24 unit. The rotation direction in this case is the clockwise direction (CW direction). Conversely, when the cartridge is inserted from the accessor 30 and discharged to the operator side, the cell drum 18 is rotated 180 ° counterclockwise (CCW direction) with the clutch 24 connected.
[0156]
The cell drum 18 is provided with a sensor plate 576 shown separately. A pair of

slit patterns

578 and 580 are formed on the sensor plate 576. The slit pattern 578 starts from a position beyond the drum origin 562 of the cell drum 18 and ends counterclockwise at a position slightly before the initialization origin 564 on the accessor 30 side. The slit pattern 580 is formed in a clockwise direction (CW direction) starting from a position beyond the drum origin 562 of the cell drum 18 and ends just before reaching the origin 564 on the accessor 30 side.
[0157]
A position sensor 582 is provided at a position corresponding to the initialization origin 564 with respect to the sensor plate 576. As the position sensor 582, a photo sensor including a light emitting unit and a light receiving unit installed with a sensor plate 576 interposed therebetween is used. Since the two

slit patterns

578 and 580 are detected, a pair of photo sensors are provided. Yes.
[0158]
In FIG. 46A, the sensor plate 576 of FIG. 45 is straightened to simplify the explanation. 46B shows a detection signal 584 of the slit pattern 578 detected by the position sensor 582, and FIG. 46C shows a detection signal 586 of the slit pattern 580.
The detection signal of the slit pattern 578 is at the logic level 0 at the position of the origin 564, rises to the logic level 1 from the position where the slit starts, and maintains the logic level 1 until the position past the cell drum origin 562, after which the logic level 0 It has become. Conversely, the detection signal 586 of the slit pattern 580 is at a logic level 0 from the origin 564 to a little before the drum origin 562, then rises to a logic level 1, and then keeps the logic level 1 until just before the origin 564. To logic level 0.
[0159]
Therefore, the cartridge position can be recognized from the 2-bit information of the detection signals 584 and 586 of the

slit patterns

578 and 580. That is, if the cell drum origin 562 is at the origin 564 on the accessor 30 side determined by the installation position of the position sensor 582, the detection signal is “11”, and if the drum origin 562 is on the operator side, it is “00”. Further, when the cartridge is between the two, it becomes “10” or “01”.
[0160]
The flowchart in FIG. 47 is an initialization operation at the time of error stop in the charging or discharging operation when the sensor plate 576 and the position sensor 582 in FIG. 45 are used. When the input or discharge instruction is determined in step S1, the process proceeds to step S2 to perform input or discharge control. Subsequently, in step S3, an error stop of the cell drum 18 being charged or discharged is checked, and if normal end is determined in step S4, the process returns to step S1 again.
[0161]
If an error stop of the cell drum 18 occurs during charging or discharging, the process proceeds to step S5, and an initialization operation is performed to return to the initialization origin by CW rotation that is a predetermined specified direction. If it is determined in step S6 that the initialization operation has ended, the process proceeds to step S7, and it is checked whether or not the detection pattern at that time is “00”.
In step S7, it is checked whether the detection pattern of the position sensor 582 at the end of the initialization operation is “11”. Then, it progresses to step S8 and it is checked whether it is input. If it is a loading operation and the detection pattern is “11”, the process proceeds to step S9, where it can be confirmed that the cartridge has moved to the accessor 30 side as the target position after the initialization operation.
[0162]
On the other hand, if the detection pattern is “11” in step S7 and the discharge operation is determined in step S8, the process proceeds to step S10, where it can be recognized that the position is stopped at the accessor side before the error. Therefore, necessary recovery processing is performed in step S11 based on the recognition result in step S9 or S10. On the other hand, when the detection pattern is other than “11” in step S7, the initialization operation is abnormally terminated, and in step S11, necessary recovery processing is performed in response to the abnormal termination of the initialization operation.
6). Cartridge movement control during input / output
FIG. 48 is a basic time chart of cartridge movement control in a normal input processing operation by the medium movement control unit 194 provided in the CPU 176 of FIG.
[0163]
As shown in FIG. 5, the directors 156-1 and 156-2 provided in the library apparatus 150 are transferred to the transfer source as command parameters issued in accordance with the move command from the host computers 152-1 and 152-2. One or more addresses and destination addresses are stored using a queuing table.
For this reason, the directors 156-1 and 156-2 wait for a free state on the accessor 30 side, and sequentially issue cartridge movement instructions to the controller 160 based on the address information held in the queuing table. As another form, a queuing table may be provided in the controller 160 so that the movement source address and the movement destination address are received from the director side, and the movement instruction is successively issued by the controller 160 itself.
[0164]
In FIG. 48, the controller 160 recognizes the empty state on the drive drive unit 174 and the accessor 30 side, and first issues a source / destination address instruction 400. This instruction is, for example, an instruction to move the cartridge from the cell drum to the optical disc drive unit. Receiving the movement instruction from the controller 160, the drum driving unit 174 performs the rotation operation 402 to the select position so that the cell drum 18 includes the cell row including the cell of the movement source address in the accessor 30.
[0165]
When the rotation is completed, a status response 406 is returned to the controller 160. At the same time, the accessor 30 performs a movement operation 404 toward the cell position corresponding to the movement source address in the cell row of the cell drum, that is, toward the selection position. When the accessor 30 moves to the select position of the cell row, a status response 408 is returned to the controller 160.
[0166]
When the controller 160 determines both the status response 406 of the drum drive unit 174 and the status response 408 of the accessor 30, it issues a cartridge removal instruction 410 to the accessor 30. In response to this take-out instruction 410, the accessor 30 performs a cartridge take-out operation 412 from the cell designated by the movement source address of the cell drum.
[0167]
When the cartridge removal is completed, a status response 414 is returned to the controller 160. Subsequently, the accessor 30 performs a movement operation 416 to the optical disk drive unit designated by the movement destination address, and returns a status response 416 when the movement is completed. Upon receiving the status response 416, the controller 160 issues an insertion instruction 418 to the optical disc drive unit to the accessor 30, performs a loading operation 420 for the drive unit, and returns a status response 422 that is the final device end.
[0168]
48, the movement operation 404 of the accessor 30 to the select position is completed after the rotation operation 402 of the drum driving unit 174 to the select position is completed. Therefore, the accessor 30 is moved to the select position. At the end of the movement, the medium ejection operation 412 and the movement operation 416 to the movement destination address can be performed immediately without requiring a waiting time.
[0169]
On the other hand, in the operation of FIG. 49, the rotation operation 402 to the select position of the drum driving unit 174 takes time, and the status response 406 is not obtained when the accessor 30 finishes the movement operation 404 to the select position. Therefore, in order for the accessor 30 that has moved to the select position to take out the medium from the cell drum, a waiting time 424 until the end of rotation by the drum driving unit 174 is required. For this reason, the time required for moving the cartridge is increased by the amount that the accessor 30 needs the waiting time 424 for taking out the medium from the cell drum, and the performance of the library apparatus is lowered.
[0170]
Therefore, in the cartridge movement control of the present invention, the idle time of the drum drive unit 174 between the medium ejection operation 412 in which only the accessor 30 is operating and the movement operation 416 to the movement destination address is used to The drum drive unit 174 performs drum rotation in advance so that the cell drum rotation time in the moving operation can be shortened.
FIG. 50 is a time chart when the cell drum is rotated in advance for the next moving operation using the idle time of the drum driving unit 174. The operation in which the drum drive unit 174 and the accessor 30 transport the cartridge from the movement source address to the movement destination address after issuing the movement source / movement destination address instruction 400 from the controller 160 is the same as in the case of FIG.
[0171]
In addition to this, when the accessor 30 performs the movement operation 416 to the optical disk drive unit from which the cell drum takes out the cartridge and becomes the movement destination address, the controller 160 performs the next operation at the timing when the status response 414 of the medium ejection operation 412 is received. A calculation process 426 for calculating the rotational position of the cell drum for the moving operation is performed.
[0172]
Based on this calculation result, a drum rotation instruction 428 is issued to the drum drive unit 174, and a cell row in which cartridge removal is performed in advance by the next movement operation is brought close to the accessor 30 by the drum rotation 430. Here, in calculating the position of the cell drum for the next movement operation, the cell row of the movement source address of the next movement operation may be positioned in the accessor 30 or, as will be clarified later, The position where the average movement time with respect to the accessor 30 is the shortest may be calculated and rotated to that position.
[0173]
Accordingly, in the next cartridge moving operation, the cell drum cell row that has already become the movement source cell address has been rotated to the take-out position of the accessor 30 by using the previous idle time of the drum drive unit 174, or the rotation It has moved to the position where the time required for is the shortest. As a result, even if a movement source / destination address instruction is issued from the controller 160, it is possible to avoid waiting for the accessor 30 to wait for the drum rotation as shown in FIG. The performance of the library apparatus can be greatly improved by shortening the time.
[0174]
48 to 50 show an example of the control for moving the cartridge from the cell drum 18 to the optical disk drive unit. FIG. 51 is a time chart for the movement control when the cartridge is taken out from the optical disk drive unit and returned to the cell drum.
The controller 160 issues a movement source / destination address instruction 434 to the drum drive unit 174 and the accessor 30 when the read operation or write operation in the optical disk drive unit is completed and unloading is performed. In this case, the movement source address is a cell address of the optical disk drive unit that has unloaded the cartridge, and the movement destination address is a predetermined cell address of the cell drum 18.
[0175]
The accessor 30 that has received the move source / destination address instruction 434 performs a move operation 436 to the optical disc drive unit that becomes the move source address, and returns a status response 438 when the move is completed. In response to this, the controller 160 issues a cartridge removal instruction 440, the medium removal operation 442 of the accessor 30 is performed, and a status response 444 is returned upon completion of the removal.
[0176]
Subsequently, the accessor 30 starts the movement operation 444 to the cell position that is the destination address. On the other hand, the controller 160 that has received the status response 444 indicating the end of the medium ejection operation 442 issues a drum rotation instruction 446 to the drum drive unit 174. Therefore, the drum driving unit 174 performs drum rotation 448 for positioning the cell row including the cell specified by the movement destination address at the position of the accessor 30, and returns a status response 450 at the end of the rotation.
[0177]
When the status response 452 is obtained due to the end of movement of the accessor 30 after the drum rotation 448 is completed, the controller 160 issues a cell drum input instruction 454 to the accessor 30, and a medium input operation 456 is performed. A status response 458 as an end is returned. In such cartridge movement from the optical disk drive unit to the cell drum, the drum rotation operation 448 is performed after the cartridge removal from the accessor drive is completed, but at the time of the first movement source / destination address instruction 434 When the drum driving unit 174 is in an empty state, the drum rotation instruction 460 may be issued almost simultaneously to perform the drum rotation 462.
[0178]
By instructing the rotation of the drum drive unit 174 early in this manner, the cell drum is moved to the target cell using both the movement time of the accessor 30 to the optical disk drive unit and the movement time to the cell position after picking up the cartridge. Can be positioned and rotated with respect to the accessor 30, and a time margin can be obtained for the rotation of the cell drum.
[0179]
FIG. 52 is a flowchart of the cartridge movement control of FIGS.
First, in step S1, the movement source address and the movement destination address, which are command parameters of the move command, are extracted from the queuing table and analyzed. In step S2, it is checked whether the movement is from the cell drum to the optical disk drive unit. If it is a movement from the cell drum to the optical disk drive unit, the processes of steps S3 to S11 are performed. On the other hand, if the movement is from the optical disk drive unit to the cell drum, the processes of steps S12 to S18 are performed.
[0180]
Regarding the movement from the cell drum to the optical disk drive unit, in step S3, the rotation of the cell drum to the extraction position of the movement source address is instructed, and at the same time, the movement of the accessor 30 to the movement source address is instructed. If it is determined in step S4 that the cell drum has been rotated and the accessor has been moved, the process proceeds to step S5 to instruct the accessor to take out the medium.
[0181]
In response to this, the accessor 30 takes out the cartridge from the target cell of the cell drum and starts transporting it toward the drive unit. In step S6, the cell position of the shortest movement time is calculated and a rotation instruction for rotating the cell drum 18 in advance is issued. Subsequently, when it is determined in step S7 that the accessor 30 has finished moving to the optical disk drive unit, the accessor 30 is instructed to insert a cartridge into the optical disk drive unit in step S8.
[0182]
When it is confirmed in step S9 that the cartridge has been inserted, it is checked in step S10 whether an error has occurred in the rotation of the cell drum for the next move operation performed in step S6. If no error has occurred, the process returns to step S1 again. The next move command is taken out and analyzed. If an error has occurred in the cell drum rotation process performed in advance in step S6, the error is reported to the host device in step S11.
[0183]
The error report performed in step S11 originally occurred abnormally during the rotation of the cell drum performed in advance in step S6. However, if an error is reported to the host device at this stage, the accessor being performed in parallel is performed. The movement control of the cartridge by 30 is interrupted. Therefore, after the completion of the cartridge movement by the accessor 30 in step S9, an error report is sent to the host device in step S11. For this reason, even if an error occurs in the cell drum rotating operation performed in advance in step S6, the cartridge moving operation performed in parallel can be normally terminated without being hindered.
[0184]
If the movement from the optical disk drive unit to the cell drum 18 is determined in step S2, the process proceeds to step S12, and the movement of the accessor 30 is instructed to the removal position of the optical disk drive unit at the movement source address. If it is determined in step S13 that the accessor has been moved, the accessor 30 is instructed to remove the medium in step S14.
[0185]
In step S15, the accessor is instructed to move the destination address to the cell drum loading position, and at the same time, the cell drum 18 is rotated so that the drum drive unit positions the return cell position specified by the destination address on the accessor. Instruct. When it is determined in step S16 that the rotation of the cell drum and the movement of the accessor have been completed, in step S17, the accessor 30 is instructed to insert a medium into the cell. In step S18, the completion of the medium insertion is confirmed. Return and perform the next movement.
[0186]
FIG. 53 shows the calculation principle of the cell position of the shortest movement time of the cell drum using the free time in step S6 of FIG. The cell drum 18 is provided with four cell rows 120-1 to 120-4 at different positions by 90 °, for example, and these cell positions 120-1 to 120-4 are accessed according to a movement instruction based on the move command. The cartridge is rotated to the cartridge insertion / removal position 125.
[0187]
Here, position numbers P0, P1, P2, and P3 are assigned to the cell columns 120-1 to 120-4. The position numbers P0 to P3 are

numbers

0, 1, 2,..., N-1, where n is the number of cell columns. In this case, since the cell columns are n = 4, the position numbers P0 to P3 are defined as P0 = 0, P1 = 1, P2 = 2, and P3 = 3. Further, the number of accesses for positioning the cell columns 120-1 to 120-4 in the accessor 30 is defined as C0, C1, C2, and C3.
[0188]
Here, when the position where the average moving time is the shortest when the cell row is positioned at the position 125 of the accessor 30 in the cartridge movement from the next cell drum 18 is M, the shortest position M of the average moving time is calculated by the following equation. be able to.
M = {Σ (Pk × Ck)} / ΣCk
However, k = 0, 1, 2,... N−1
For example, as shown in FIG. 52, if the number of accesses of each of the cell columns 120-1 to 120-4 is, for example, C0 = 5, C1 = 10, C2 = 20, and C3 = 5, the shortest average moving time The position is M = 65/35 = 1.86. In this case, since the position of the cell row is an integer of 0 to 3 as indicated by the position numbers P0 to P3, the calculated position M is rounded to M = 2.
[0189]
Therefore, the shortest position M of the average moving time is the position number P2 = 2 of the cell row 120-3, and the cell row 120-3 is positioned and rotated in advance at the position 125 of the accessor 30 to prepare for the next moving operation.
FIG. 54 shows the details of the calculation processing of the shortest position M of the average movement time in step S6 of FIG. 52 as a subroutine.
[0190]
First, in step S1, the access count Ck corresponding to the position number k of the cell string currently positioned at the accessor 30 is incremented by one. In step S2, X, Y, and Z prepared as work variables are each initialized to zero. Here, the work variable X indicates the sum of products of the stop position number k and the access count Ck. Work variable Y indicates the total number of accesses. Further, the work variable Z is a pointer. When the number of cell columns is n, the work variable Z changes from 0 to n−1 and indicates a calculation position for each position of each cell column.
[0191]
When the initialization of the work variables is completed, the process proceeds to step S3 and calculation parameters are calculated. That is, for the work variable X, which is the sum of the products of the stop position number and the number of accesses, the product is obtained by multiplying the previous work variable X by the pointer Z at that time and the number of accesses Cz of the stop position number k = Z. Add this together to find the sum. Initially, the work variable X on the right side is zero.
[0192]
Next, the current access count Cz is added to the work variable Y indicating the total access count. The work variable Y on the right side is also 0 at first. Subsequently, the pointer Z is incremented by one. Since Z = 0 at first, Z = 1 is set next. Subsequently, in step S4, it is checked whether or not all cell row positions have been processed. Specifically, when the work pointer Z exceeds a numerical value that is one less than the number n of cell columns, it is determined that all processing has been completed.
[0193]
By repeating the processes of steps S3 and S4, the values of work variables X and Y at all stop position numbers k are obtained. Subsequently, in step S5, the shortest position M of the average travel time is obtained by dividing the work variable X by the work variable Y. Since the calculation position M has a value after the decimal point, the process proceeds to step S6 and is rounded to an integer.
[0194]
That is, if the decimal part of the calculated position M is smaller than 0.5, the process proceeds to step S7, where the decimal part is rounded down and the calculated integer part is set as the shortest position M of the average movement time. On the other hand, if the decimal part is 0.5 or more, the process proceeds to step S8, and the value obtained by adding 1 to the integer part of the calculated position M, that is, the value rounded off is set as the shortest position M of the average movement time.
FIG. 55 shows correction processing further performed after the shortest position M is positioned on the accessor 30 based on the calculation result of the shortest position M of the average movement time in FIG. When the processing of steps S1 to S8 in FIG. 54 is completed, the process proceeds to step S9, where the movement time T1 for positioning the cell drum with respect to the accessor 30 based on the movement source address and the movement destination address given by the next move command, and the accessor 30 as the cell. The moving time T2 for moving to the cartridge take-out position is calculated.
[0195]
The cell rotation time T1 and the accessor movement time T2 are calculated based on position information from each current position to the movement position. In order to make it easier, it is only necessary to prepare the movement time as table information for each of all the rotation angles and movement distances. In step S10, the cell drum rotation time T1 is compared with the accessor movement time T2.
[0196]
If the cell drum rotation time T1 is longer than the accessor movement time T2, a waiting state occurs in the accessor. In this case, the process proceeds to step S11, and the calculation position M currently positioned in the accessor 30 is positioned in the accessor in the next cartridge movement operation. The correction rotation is performed so that the cell row of cells approaches the accessor 30 side by one cell (90 °).
[0197]
After performing the correction rotation in step S11, the process returns to step S9 again to calculate the corrected cell rotation time T1 and accessor movement time T2, and if the cell rotation time T1 becomes shorter than the accessor movement time T2, the accessor wait time is increased. Since it does not occur, the correction process is terminated and the process returns to the main routine on the steps S3 to S11 side in FIG.
[0198]
In this way, after calculating the shortest position M of the average movement time and rotating the cell drum in advance, the cell drum rotation time and the accessor movement time in the next cartridge movement are further compared so that the accessor does not wait for the rotation of the cell drum. By correcting and rotating the cell drum, when the current movement of the cartridge by the accessor is completed, the transfer operation can be quickly performed by the accessor in the next cartridge movement, and the time required for transporting the cartridge can be greatly shortened.
7). Optimal servo control of drum rotation
In the library apparatus of the present invention shown in FIG. 3, the clutch portion 24 is connected to rotate together with the cell drum 18 when the cartridge is inserted and discharged. Therefore, in the positioning servo control of the cell drum 18 using the motor 20 as a drive source, the cell drum 18 integrated with the single drive of the cell drum 18 with the clutch portion 24 disconnected and the input / output portion 22 with the clutch portion 24 connected thereto. The inertial load is different from that of the rotational drive.
[0199]
Normally, a servo system for rotationally driving a load sets an optimum value of a servo gain so that, for example, an optimum characteristic of PID control can be obtained with respect to a predetermined inertial load. However, when the inertia load changes due to the clutch connection, the servo control performance deteriorates due to a difference from the inertia load corresponding to the optimum servo gain.
Therefore, in the present invention, when the inertia load fluctuates depending on whether the input / output part 22 is engaged or disengaged with respect to the cell drum 18, the initial setting is performed by changing the internal parameters of the servo loop. The control state with the optimum servo gain can be maintained.
[0200]
56 is a driving circuit of the cell drum 18 using the CPU 176 of the controller 160 shown in FIG. 6. Except that the servo control unit 500 is provided in the CPU 176, the positioning using the timing belt shown in FIG. This is the same as the control embodiment.
FIG. 56 is a system diagram of a transfer function of a servo loop applied to the servo control of the cell drum 18. The input 512 is given a target position, and the target position is given by a rotation angle (rad). The addition point 514 takes out the deviation between the target position from the input 512 and the current load position. Following the addition point 514, an integrator 516 for setting the proportional gain K1 and a proportional unit 518 for setting the proportional gain K2 are provided. Subsequently, the output of the integrator 516 and the output of the proportionalizer 518 are added at the addition point 520, and the feedback signal obtained by multiplication of the differential gain K3 in which the rotational speed (rad / s) of the load is set in the differentiator 526 is added thereto. In addition, the deviation is obtained.
[0201]
The deviation signal from the addition point 520 becomes a final control signal, which becomes the speed (rad / s) of the motor 20 as the drive source in the block 522, and at the same time, the rotational position (rad) of the motor 20 as the drive source in the block 524. ) And mechanically transmitted from the output 528 to the load side. In such a PID servo loop, it is assumed that the servo gains K1, K2, and K3 are adjusted to optimum values.
FIG. 58 shows a transfer function including the inertia load J of only the cell drum 18 and the torque coefficient Kt of the motor when the engagement / disengagement unit 22 is not interlocked by releasing the clutch in the servo control system of FIG. In this case, if the gain of the servo system is adjusted to the optimum value, the following relational expression holds between FIG.
[0202]
K1 = (Kt × J) × Ks
K2 = (Kt × J) × Kx (1)
K3 = (Kt × J) × Kv
FIG. 59 shows a transfer function when the input / output part 22 is interlocked with the cell drum 18 by clutch connection in FIG. 56. In this case, the transfer function including the inertia load J ′ increased by the interlock and the block coefficient Kt. It becomes. If the servo gains in this case are K1 ′, K2 ′, and K3 ′, the following relational expression is established.
[0203]
K1 ′ = (Kt × J ′) × Ks
K2 ′ = (Kt × J ′) × Kx (2)
K3 ′ = (Kt × J ′) × Kv
Therefore, the gain of the servo system due to the change in the inertial load with and without the interlocking of the input / output unit 22 changes at the following rate of change.
[0204]

Therefore, the gains K1 ′, K2 ′, and K3 ′ of the servo system of FIG. 59 with interlock are corrected to (J ′ / J) times obtained by dividing the inertia load J ′ with interlock by the inertia load J without interlock. Thus, it is possible to return to the optimum state initially set for the inertia load without interlocking.
[0205]
From the above, in the present invention, the optimized servo gain setting can be maintained even when the inertial load of the cell drum 18 fluctuates due to the interlocking and non-interlocking of the charging / discharging unit. Therefore, if an optimum servo gain is set based on a predetermined inertia load in the initial state, a control state equivalent to the initial optimum servo gain setting can always be maintained even if the inertia load changes.
[0206]
FIG. 60 shows an embodiment of the servo system of the transfer function according to the present invention which corrects the variation of the inertia load in order to maintain the initially set optimum servo gain control state. The transfer function of the servo system corresponds to the circuit block of FIG. The servo control unit realized by the CPU 212 is basically the same as the PID loop of FIG. 57, and a setter 540 is provided in the position loop to which the position detector 538 is fed back, and the output of the speed detector 534 is fed back. A coefficient setting unit 536 is added to the speed loop.
[0207]
Following the summing point 520 where the final inspection signal is output, a current converter 532 for converting the control signal into the current signal I is provided, which corresponds to the drive circuit 502 in FIG. Subsequently, a drive source 530 defined by an inertia load J and a torque coefficient Kt of the motor is provided, which corresponds to the motor 20 of FIG. The rotation of the motor 20 becomes a speed component (rad / s) at the block 522 and becomes a position component (rad) at the block 524 and is mechanically transmitted from the output 528 to the load side.
[0208]
The speed detector 534 that supplies the speed signal to the speed loop is specifically the pulse signal FTP from the tacho generator 508 provided in FIG. 55, and the speed signal is obtained as the frequency of the pulse signal. On the other hand, the position signal P from the position detector 538 is obtained as the counter value of the counter unit 510 in FIG.
Specifically, when the home position / edge of the sensor plate 116 provided on the cell drum 18 is detected by the position sensor 118, the counter unit 510 is reset via the encoder 506 to be an absolute reference position. By counting the pulses of the tacho generator 508 obtained by the rotation of the motor 20, the position information can be obtained as a counter value based on the absolute position.
[0209]
The values of the setting device 540 provided in the position loop and the setting device 536 provided in the speed loop can be changed by the optimum control unit 542. The optimum control unit 542 changes the set value N2 of the coefficient setting unit 536 based on the change in inertia load accompanying the clutch connection / disconnection in accordance with the cartridge insertion / ejection instruction.
Specifically, it is as follows. First, the setting values N2 and N3 of the

coefficient setting units

540 and 536 are calculated so that the relationship with FIG. 57 is equal based on the inertial load Je at the time of initial setting. For example, taking the position loop coefficient N2 as an example, N2 is calculated by the following equation.
[0210]

Here, when the inertia load in actual load driving is J, the servo gain K2 ′ at that time is
K2 ′ = P × N2 × K2 × I × (Kt / J) (5)
It becomes. Substituting N2 in the equation (4) into the equation (5), the following relational expression is obtained.
[0211]
K2 ′ = P × Je / (P × I × Kt) × K2 × I × (Kt / J)
K2 ′ = (Je / J) × K2 (6)
As is apparent from the equation (6), the initially set optimum gain K2 is corrected by the value obtained by dividing the initially set optimum gain K2 by the initial inertial load Je by the actual inertial load J. If the servo gain is set to K2 ′, it is possible to return to the control state of the optimum value that has been initially set.
[0212]
In FIG. 60, the coefficient N2 provided in the position loop is multiplied by (Je / J) as in the following equation and changed to N2 ′, so that the servo gain K2 ′ correction state same as that in equation (6) is obtained. Can be produced.
N2 ′ = (Je / J) × N2 (7)
Similarly, the following relationship is obtained for the coefficient N3 provided in the speed loop.
[0213]

The speed gain K3 ′ of the speed loop at the actual inertia load J is
K3 ′ = Q × N3 × K3 × I × (Kt / J) (9)
It is. Therefore, substituting N3 in equation (8)
K3 ′ = P × Je / (Q × I × Kt) × K3 × I × (Kt / J)
K3 ′ = (Je / J) × N3 (10)
It becomes. Therefore
N3 ′ = (Je / J) × N3 (11)
The relationship is obtained.
[0214]
Therefore, if the inertial load Je when the input / output unit 22 is not linked to the inertial load Je when the optimum control unit 542 is initially set, the inertial load J2 when linked with the inertial load J2 is set in advance. The coefficients N2 and N3 may be set by multiplying them by (Je / J1), while they may be set by multiplying by (Je / J2) when interlocking.
FIG. 61 shows the optimum control processing by the optimum control unit 542 for the embodiment of the transfer function of FIG. First, in step S1, coefficients N2 and N3 corresponding to the initially set inertial load Je are read. Subsequently, the process proceeds to step S2, where it is checked whether or not there is a command to rotate the cell drum.
[0215]
If not interlocked, the process proceeds to step S4, and the coefficients N21 and N31 of the actual inertia load J1 when not interlocked are obtained by multiplying the initial coefficients N2 and N3 and (Je / J1), and the coefficient setting unit Set to 540,536. On the other hand, if it is interlocked, the process proceeds to step S5, where the coefficients N22 and N32 of the interlocking actual inertia load J2 are obtained by multiplying the initially set coefficients N2 and N3 by (Je / J2), and the

coefficient setting unit

540 , 536.
[0216]
If the coefficient corresponding to the change in the inertial load in step S4 or step S5 has been set, the process proceeds to step S6, and if the input 512 is inputted to the target position positioned on the accessor 30, the position detector 538 determines the current position. Deviation is obtained at the addition point 514, and optimum servo control for rotationally driving the cell drum toward the target position is performed by PID control to which proportional integral control and differential control by a speed loop are added. Subsequently, when it is determined in step S7 that the rotation to the target position is stopped, the process returns to step S2 again and waits for the next activation instruction.
[0217]
The control process of FIG. 60 is an example of optimal control by changing coefficients N2 and N3 with respect to fluctuations in the inertia load due to the interlocking / non-interlocking of the charging / discharging unit 22; Since the load is different, the change in the inertial load due to the insertion and ejection of the cartridge is known in advance because the inertial load at that time is known in advance, and control by the optimum servo gain that is initially set by changing the setting of the coefficients N2 and N3 is the same. A control state equivalent to the state can be obtained.
[0218]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the charging / discharging unit can be rotated by using the rotation of the cell drum by rotating the charging / discharging unit coaxially with the cell drum. Since no part is required, the structure and control can be simplified, and at the same time, the reliability and operability can be improved and the cost can be reduced.
[0219]
In addition, the timing belt drive mechanism that is fixed at one location on the cell drum enables highly accurate positioning control even with a low-rigidity timing belt, simplifying the mechanism structure and reducing costs and improving reliability. it can.
In addition, by providing a home position edge indicating an absolute reference position at a position in consideration of elongation due to belt driving and detecting with a sensor, detection accuracy can be improved and stop control accuracy can be increased.
[0220]
Further, by using the idle time of the cell drum during the medium movement to rotate in advance to a position where the drum rotation time in the next medium movement is shortened, the transport time characteristic of the cartridge is improved and the performance of the library apparatus is determined. The time required for transportation can be greatly reduced.
Furthermore, by changing the parameters of the servo loop in response to changes in the inertial load due to the interlocking / non-interlocking of the cell drum and the medium loading / unloading unit, the optimal control state with the optimal servo gain that has been initially set can always be maintained. Positioning accuracy and movement time can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 illustrates the principle of the present invention
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the appearance of the library apparatus of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the internal structure of the library apparatus of FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an accessor drive mechanism.
FIG. 5 is a block diagram showing a hardware configuration of the library apparatus according to the present invention.
6 is a block diagram showing a hardware configuration of the controller of FIG. 5;
7 is a block diagram showing functions of the controller shown in FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the internal structure of the library device
FIG. 9 is a side view of FIG.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a charging / discharging unit provided with a clutch mechanism.
11 is an explanatory view of a disengaged state of the clutch mechanism of FIG.
12 is an explanatory diagram of a connected state of the clutch mechanism of FIG. 10;
FIG. 13 is an explanatory diagram of another embodiment of a clutch mechanism having a gear ratio other than 1.
FIG. 14 is an explanatory diagram of the gear clutch portion of FIG.
FIG. 15 is an explanatory diagram of an embodiment in which the charging / discharging mechanism is offset with respect to the cell drum.
16 is an explanatory diagram of the clutch mechanism of FIG.
FIG. 17 is an explanatory view of a loading / discharging mechanism provided with four trays.
FIG. 18 is an explanatory diagram of a clutch mechanism using a detent ring.
FIG. 19 is an explanatory diagram of the clutch engagement state of FIG.
20 is a plan view showing the operation of the detent ring of FIG. 18;
FIG. 21 is an explanatory view showing another embodiment in which the charging / discharging mechanism is fixed to the cell drum.
FIG. 22 is an explanatory diagram of a belt drive mechanism having four cell rows and rotating a cell drum by 270 °.
23 is an operation explanatory diagram of the tension mechanism of FIG.
FIG. 24 is an explanatory diagram of a cell drum position detection mechanism using a sensor plate.
25 is an explanatory diagram showing the sensor plate, detection signal, and position determination of FIG. 24.
FIG. 26 is a block diagram showing a device configuration for cell drum positioning control.
FIG. 27 is a flowchart of adjustment measurement processing at initialization.
FIG. 28 is an explanatory diagram of another embodiment of a cell drum detection mechanism using a sensor plate.
29 is an explanatory diagram showing the sensor plate, detection signal, and position determination of FIG. 28.
FIG. 30 is an explanatory diagram of a belt driving mechanism having two cell rows and rotating a cell drum by 180 °.
31 is an explanatory diagram showing the sensor plate, detection signal, and position determination of FIG. 30.
FIG. 32 is a time chart of the control operation when a cartridge alone is inserted.
FIG. 33 is a time chart of control operations when cartridges are continuously inserted.
FIG. 34 is a flowchart of cartridge loading processing.
FIG. 35 is a flowchart of residual cartridge removal processing when an error occurs.
FIG. 36 is a time chart showing the cartridge discharge control operation;
FIG. 37 is a time chart showing the control operation when the cartridge is continuously discharged.
FIG. 38 is a flowchart showing cartridge discharge processing;
FIG. 39 is a block diagram of an initialization function for an error stop at the time of cartridge insertion / ejection.
FIG. 40 is an explanatory diagram of rotational movement when a cartridge is inserted in conjunction with a cell drum.
FIG. 41 is an explanatory diagram of initialization when an error stops in the middle of cartridge insertion
FIG. 42 is an explanatory diagram of initialization when an error stops in the middle of cartridge ejection
FIG. 43 is a flowchart of initialization processing for an error stop at the time of cartridge insertion / ejection.
44 is an explanatory diagram showing the states of the rotation direction flag A and the movement direction flag B. FIG.
FIG. 45 is an explanatory diagram of position detection when a cartridge is inserted or ejected by a sensor.
46 is an explanatory diagram of the sensor pattern and detection signal of FIG. 45. FIG.
47 is a flowchart of initialization processing for an error stop at the time of cartridge insertion / ejection using the sensor of FIG. 45.
FIG. 48 is a time chart of basic cartridge movement control from the drum to the drive.
FIG. 49 is a time chart of movement control when the accessor waits for drum rotation.
FIG. 50 is a time chart of cell drum rotation control for the next cartridge movement using the idle time during accessor transportation.
FIG. 51 is a time chart of cartridge movement control from a drive to a cell.
FIG. 52 is a flowchart showing cartridge movement processing;
FIG. 53 is a diagram showing the principle of calculation of the shortest position of the average moving time for positioning the cell drum on the accessor during idle time
FIG. 54 is a flowchart for obtaining the shortest position of the average movement time in FIG.
FIG. 55 is a flowchart showing the correction rotation after rotating to the shortest position of the average movement time.
FIG. 56 is an explanatory diagram of a servo system for driving a cell drum.
FIG. 57 is a transfer function diagram of a servo system adjusted to an optimum gain in the initial setting.
FIG. 58 is a transfer function diagram in the case of using the actual inertia load and the torque coefficient with respect to FIG.
FIG. 59 is a transfer function diagram of the servo system when the inertia load changes.
FIG. 60 is a transfer function diagram of an embodiment in which the optimum gain is changed based on the ratio of the initial inertia load to the actual inertia load.
61 is a flowchart of drum rotation optimum control processing in FIG. 60;
FIG. 62 is an explanatory diagram of the internal structure of a conventional library device
63 is a plan view of the internal structure of FIG. 62. FIG.
[Explanation of symbols]
10: Main unit
12: Operation panel
14: Input / output door
16: Cartridge
18: Cartridge storage
20: Motor (for drum cell)
22: Input / output section
24: Clutch part
26-1 to 26-4: saucer
30: Accessor
32: Motor (for accessor)
34: Balance weight
36-1 to 36-4: Optical disk drive unit
38, 40: Rail
42: Support frame
44: Electromagnetic solenoid
46: Timing belt
48: Door opening and closing part
50, 52, 54: Bearing
58, 59: Support plate
60: Shaft
62: Gear (first gear)
64, 84: Gear (second gear)
66: Clutch gear
68: Arm
70: Rotating shaft hole
72: Rod (plunger)
74: Pin
76: Tension spring
78: Opening
80, 82: idler clutch gear
90: Detent ring
92-1, 92-2: Cylindrical groove
94: Roll
100: Fixed part
102, 106: pulley
104: Motor gear pulley
105: Pulley
108: Gear pulley
110: Arm
112: Fixed fulcrum
114: Compression spring
116, 140: sensor plate
118: Position sensor
120-1 to 120-4: Cell string
124: Home position edge
125: Accessor position
126-1 to 126-4, 144-1, 144-2: sensor mark
128, 142: Home position edge detection signal
130-1 to 130-4, 146-1, 146-2: Sensor mark detection signal
150: Library device
152-1 and 152-2: Host computers
154-1, 154-2: Channel bus
156-1, 156-2: Director
158: SCSI bus
160: Controller
162: Open door switch
164: Alarm lamp
165: Message display section
166: Door drive unit
168: Door sensor
170, 172: Cartridge sensor
174: Drum drive unit
176: CPU
178: Memory
180: SCSI controller
182-1, 182-2: SCSI port
184: Accessor interface
186: Drum drive interface
188: Door drive interface
190: Operation panel interface
192: Accessor control unit
194: Medium movement control unit
196: Input control unit
198: Emission control unit
200: Door control unit
202: Panel control
204: Error recovery section
500: Servo control unit
502: Drive circuit
504: Drive mechanism
506: Encoder
508: Octopus generator
510: Counter unit
512: Input
514, 520: Additional points
516: integrator
518: Proportional device
522: Block (load speed factor)
524: Block (position element of load)
526: Differentiator
528: Output
530: Block (motor drive source)
534: Speed detector
436, 540: coefficient setting unit
534: Position detector
542: Optimal control unit
550: Positioning control unit
560: Adjustment measurement unit
562: Drum origin position
564: Drum initialization position
566: Rotation position initialization means
570: Medium position recognition unit
572: First flag register
574: Second flag register
578: First pattern
580: Second pattern
582: Position sensor

Claims

A rotary storage means (18) in which a plurality of cells storing the storage medium (16) are arranged in a vertical direction on a cylindrical surface of the rotary drum and arranged as a plurality of cell rows;
Drive means (20, 46) for rotationally driving the rotary storage means (18);
Reproduction means (36) for reproducing at least information of the storage medium (16);
Medium carrying means (30) for carrying the storage medium (16) between the rotating storage means (18) and the reproducing means (36);
It is arranged coaxially with the rotary storage means (18), and rotates integrally with the rotary storage means (18) by the drive means (20, 46), whereby the external medium input / output port (14) and the Input / output means (22) for transporting the storage medium to / from the installation position of the medium transport means (30);
A library apparatus comprising:

The library apparatus according to claim 1, wherein the loading / unloading means (22) is coaxially disposed on the upper part of the rotary storage means (18), and is provided with at least a pair of medium trays (26) on the peripheral end side. A library apparatus characterized by that.

2. The library apparatus according to claim 1, wherein the loading / unloading means (22) is coaxially separated from the rotating shaft of the rotary storage means (18) via a clutch means (24). Library device to be used.