JP4041030B2 - 記憶層に記憶された情報を読み出す装置と方法 - Google Patents

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Description

本発明は、請求項1の前提部分と請求項15の前提部分に記載した、記憶層に記憶された情報を読み出すための装置と方法に関する。
このような装置とこのような方法は例えば特許文献1によって知られている。この文献は、レシーバが記憶層に支持された上側の空気軸受を介して記憶層と相対的に支承されている装置を示している。下側の空気軸受は透明な支持材料とビーム源の間に配置されている。この支持材料上に記憶層が配置されている。下側の空気軸受は台に一体化されている。この台は透明な支持材料とその上に取付けられた記憶層を案内する働きをする。それによって、記憶層は読み出しのためにビーム源とレシーバに沿って移動可能である。記憶層の上方に配置された空気軸受の空隙は、力の釣合いによって形成され、一方では空気によって発生した、レシーバの方向の押圧力と、他方ではレシーバによって記憶層の方向に作用する重力によって形成される。ばねを使用することが提案されている。このばねは外周エッジ、例えばレシーバのケーシングに固定され、そしてそれによって加えられる力が記憶層の方向に作用して、空隙内の空気層に対する押圧力を増大させるように配置されている。
欧州特許出願公開第1081507号公報
本発明の根底をなす課題は、記憶層を効率的にかつ正確に読み出すことができるように、冒頭に述べた種類の装置と方法を改良することである。
この課題は、請求項1記載の特徴を有する装置と、請求項15記載の特徴を有する方法によって解決される。
本発明は、技術水準と異なり、案内手段の第1と第2の部分ガイドが、基準表面にペンチ状に作用するように互いに連結されていると、記憶層とレシーバの間隔をきわめて精密に維持することができるという認識に基づいている。すなわち、本発明では、第1と第2の部分ガイドが互いに独立していないで、一緒に言わばペンチを形成する。それによって特に記憶層または記憶層を取付け可能な支持材料を含めた記憶層の厚さの変化またはその他の凹凸が、記憶された情報を読み出すために最適に考慮される。記憶層とレシーバの間の均一で、一定で非常に小さな間隔がきわめて有利に得られる。
更に、案内手段は好ましくは、例えば燐によって形成可能な記憶層の表面を案内されない。記憶層は実際には、案内面としてあまり適していない。これは特に、案内時に要求される極端な滑らかさに関連して、記憶層の表面が粗さを有することに起因する。これを理解するためには、間隔が特に1〜4μmであると有利であることを判っていなければなない。この場合既に、2μmの間隔でも混合摩擦を生じ得る。すなわち案内手段がる。記憶層ではない案内表面を使用する際、この案内面は例えばガラスによってきわめて滑らかに形成可能である。それによって、レシーバを支持するために、空気軸受を問題なく使用することができる。この空気軸受は他の利点を生じる。案内面として、少なくとも読み出し中記憶層を支持する支持面自体、特に送り方向に見て支持面のエッジ範囲あるいは少なくとも相対運動を行う間レシーバまたは記憶層を案内する案内レールが考慮される。その際、この案内レールは記憶層のための支持面の延長形状に正確に適合する。それによって、案内時にきわめて良好な精度が生じる。
本発明の特に有利な実施形では、記憶層を読み出す際にレシーバまたは記憶層を案内するための案内面として、支持面の平面に対して垂直な方向における案内面のレベルが、支持面の平面に対して垂直な方向における記録層用支持面のレベルにできるだけ一致している。これは送り方向(x方向)における案内面の延長形状全体について当てはまるという利点がある。従って、記憶層を読み出す際のレシーバまたは記憶層の延長形状は、少なくとも支持面の平面に対して垂直なこの方向に見て、支持面の平面に対して垂直方向における支持面に載っている記憶層の延長形状に正確に一致している。それによって、記憶層の延長形状全体にわたって同じである、レシーバと記憶層の間隔、ひいては良好な像鮮鋭度が保証されるという利点がある。支持面の両側に配置された2つの(部分)案内面が設けられていると有利である。それによって、案内をきわめて正確に行うことができる。
特に有利な実施形では、2つの案内面が支持面に直接、特に一体的に連結されている。それによって、延長形状の一致が技術的に簡単な方法で実現可能であり、特に良好な一致が達成可能である。
案内手段がレシーバを支承するための軸受を備えていると有利である。この軸受は特に空気軸受として形成されている。この空気軸受は、装置の運転中軸受と案内面の間に空隙が形成されるように配置されている。本発明による装置は例えばデジタル式X線スキャナとして使用される。このX線スキャナは読み出し中に記憶層を読み出す速度の不変性に関してきわめて高度な要求がなされる。一般的に使用される滑り軸受の場合、完全に防止できない摩擦作用に基づいて、均一な運動が乱される。すべての種類のころがり軸受も無効である。
第1と第2の部分ガイドが少なくとも1個のばねによって相互の方に付勢されていると有利である。それによって、案内手段が作動していないとき、特に空気軸受の使用時に、レシーバが基準面に固定連結される。なぜなら、そのとき、ばねによって発生した力に対する、空気圧によって生じる反力が(まだ)加えられないからである。それによって、例えば搬送の際または不注意の接触の際に、例えば非常に敏感な電子機器の損傷が防止される。更に、運転中発生する空気圧に対する反力がきわめて簡単に保証される。
第1と第2の部分ガイドがx方向に延びる回転軸によって互いに連結されている。これは、第1と第2の部分ガイドの本発明による連結を低コストでおよび簡単に実現する。
少なくとも1個の空気軸受が点状の連結部を介してレシーバに連結されていることにより、空気軸受の自己調節が可能であるという利点がある。それによって、技術的にきわめて簡単で効果的な方法で摩擦を防止することができる。
本発明の他の有利な実施形では、第1および/または第2の部分ガイドがx方向に並べて配置された少なくとも2個の下側部分ガイドを備えている。それによって、送り方向における案内手段の傾動が効果的にかつきわめて正確に防止される。
y方向に見て2個の部分ガイドが設けられていると有利である。この部分ガイドによって、案内面と案内手段の間のy方向の間隔を調節することができる。この両部分ガイドは特に同様に相互連結され、支持面にペンチ状に作用するように相互の方に付勢されている。それによって、y方向においてもレシーバまたは記憶層のきわめて正確な案内が達成可能である。
他の有利な実施形は従属請求項から明らかである。
次に、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1には、情報を読み出すための本発明による装置としての、X線用のデジタルスキャナ10を示している。この情報は、支持面16上に配置された記憶層12に記憶されている。支持面16はx−y平面を形成している。z方向はこのx−y平面に対して垂直である。スキャナ10は走査ヘッド14を備えている。この走査ヘッド内には、記憶層12から放出される放出ビーム(放射線)を受け取るためのレシーバ(受信装置)が配置されている。レシーバは手前に接続配置された結像光学系を備えたCCDセルを含んでいてもよい。励起ビームを放出するためのビーム源は同様に走査ヘッド14内に配置されているかあるいは透過光型スキャナの場合には支持面16の下方に配置されている。ビーム源は並べて配置された多数の半導体レーザを備えていてもよい。この半導体レーザのビームは光学系を経て記憶層12に案内される。この場合、記憶層12の1つのラインが励起可能である。走査ヘッド14は第1と第2の調節ユニット18a,18bを介して第1と第2の軸受装置20a,20bに連結されている。この軸受装置によって走査ヘッド14は支持面16上で案内される。その際、両軸受装置20a,20bは支持面16の2つのエッジ範囲11a,11b内に配置されている。それによって、エッジ範囲11a,11bの延長形状がz方向において支持面16の延長形状と一致している。エッジ範囲11a,11bのz方向にそれぞれのレベルは、支持面16のz方向のレベルと一致している。読み出し中、走査ヘッド14は図示していない駆動装置によって駆動されて記憶層12上をx方向に案内される。支持面16は好ましくはガラスで作られている。ガラスの表面は非常に滑らかに製作可能であり、それによって走査ヘッド14のきわめて正確な案内を保証する。図1は更に、スキャナ10によって記憶層12の読み出しを制御する働きをする制御手段15を示している。制御手段15は本実施の形態では走査ヘッド14に取付けられ、メモリ17を含んでいる。このメモリには、読み出すために必要ないろいろな情報が記憶され、必要時に制御手段15がアクセス可能である。第1と第2の精密キャリパ22a,22bについては後で詳しく述べる。その際勿論、2個の精密キャリパの代わりに、1個のキャリパを使用することができる。
図2a〜2cは、本発明による装置の構造を示している。この装置の場合、支持面16はy方向の両端側に、走査ヘッド14を支持面16に対して簡単に支承および案内するために、はっきりしたエッジリム24を備えている。このエッジリム24はy方向において走査ヘッド14を案内する働きをする。図2aは被覆キャップを取り外した後の走査ヘッド14を示している。調節ユニット18a,18bは同様に取り外されており、従って図示していない。図2bは走査ヘッド14を備えていない図2aの構造体を示している。図2cは左側と右側の軸受装置20a,20bのケースカバーが取り外されている図2bの構造体を示している。
図3aは支承面16を取り外した図2bの構造体を示している。左側と右側の軸受装置20a,20bは2個のウェブ28a,28bを介して互いに連結されている。図3bは図3aの右側の軸受装置20bを、図3cは左側の軸受装置20aを詳しく示している。図3dは左側の軸受装置20aを後側から見た図である。
図4は図3aの構造体の部分断面図である。この図から判るように、軸受装置20a,20bはz軸方向において協働する2個の空気軸受30a,30bまたは30c,30dを備えている。右側の軸受装置20bの空気軸受30a,30bは連結部32aを介して、そして左側の軸受装置20aの空気軸受30c30dは連結部32bを介してz軸方向において弾性的に相互の方に付勢されている。この付勢を生じるための力は例えば連結部32a,32bに作用する皿ばねによって発生させることができる。運転中空気軸受によってその都度発生する空気圧は、皿ばねによって発生する力の反力である。2個の軸受34a,34bはy方向において1個の軸受と1個のカウンタ軸受のように協働する。y方向における空気軸受34a,34bは同様に弾性的に相互の方に付勢されている。異なる空気軸受が支持された支持面16は、対の空気軸受によって、ペンチの間のように挟持されている。
図5aは左側の軸受装置20aの空気軸受30c,30d,34bを、図5bは右側の軸受装置20bの空気軸受30a1,30a2,30b,34aを一層正確に示している。使用される空気軸受の1つが代表して図6a〜6cに示してある。この場合、空気軸受は軸受装置20a,20bにおける組み込み個所を特定せずに、全体を参照符号36で示してある。空気軸受36は空気接続部38と支承部40を備えている。この支承部には、例えば点状の支承を行うために、円錐ねじ42が配置されている。この円錐ねじはそれぞれの軸受装置20a,20bの関連するケースカバーと、支承すべき走査ヘッド14に固定連結される。そのために、円錐ねじ42の頭にはねじが形成されている。円錐ねじ42の尖端部を介して点状に支承することにより、自己調節軸受が実現される。
図6bは空気軸受36の平面図である。空気軸受36が図6bにおいて矢印47で示した方向に回転しないようにするために、空気軸受36には回転防止部材44が設けられている。空気軸受36の空気出口側は参照符号48で示してある。空気出口側は空気流出口を備えている。空気接続部38から軸受に供給された空気はこの空気流出口から吹き出される。
図5bを再び参照する。上側の空気軸受30a(図4参照)はx方向に並べて配置された2個の空気軸受30a1,30a2を備えている。それによって、走査ヘッド14は空気軸受の作動中y軸線回りに傾動しない。上記の回転防止部材44はここでは、空気軸受30a2のための回転防止部材46と、空気軸受30a2のための回転防止部材49と、空気軸受34aのための回転防止部材50に一致している。回転防止部材46,49,50は図5bに示したその端部が、軸受装置20bの図示していないケースカバーに固定されている。図5a,5bの円錐ねじ42は軸受とカウンタ軸受を互いに連結した連結部材32a,32bを介して走査ヘッド14に連結されている。
図5bは更に皿ばね51bを示している。この皿ばねはz方向において対の空気軸受30a1,30a2および30bを付勢するための力を発生する働きをする。皿ばね51bはその上側に、ねじを備えている。このねじによって、皿ばね51bは軸受装置20bのケースカバーに固定可能である(図3b参照)。皿ばね51bによって発生した力は連結板55bを経て連結板55bに連結された空気軸受30bに伝達される。その際、連結板55bはx方向に延びる回転軸53bに連結されている。この回転軸は回転方向Dに沿った連結板55bひいては空気軸受30bの傾動を可能にする。回転軸53bはその両端が軸受装置20bの(図示していない)ケースに固定されている。運転中空気軸受30a1,30a2,30bによって発生した空気圧は、皿ばね51bによって発生した力の反力を形成する。それによって、軸受30a1,30a2,30bの間にある支持面16のペンチ状の支承が行われる。支持面16のペンチ状の支承を保証するために、皿ばね51bに一致する他の皿ばね(図示していない)と、連結板55aと、回転軸53aが軸受装置20aのために設けられている。
図7a,7bは図1に示した精密キャリパ22の実施の形態を示している。この精密キャリパ22は定置されて走査ヘッド14に連結されている。この場合、精密キャリパがy方向に摺動可能に配置されていると有利である。記憶層12と走査ヘッド14内に含まれるレシーバとの間の間隔を標準化(較正、スケーリング)するために、接触ピン58の上面52が接触ばね54に接触するまで、精密キャリパ22に連結された走査ヘッド14はz1 方向、すなわち記憶層12の方向に下降させられる。この場合、接触ピン58の下面60は記憶層12に接触する。ばね56により、接触ピン58の下面60に押圧力を加えないで、すなわち記憶層12によって抵抗を生じないで、接触ピン58の上面52と接触ばね54は接触することがない。このようにして行われた標準化の後で、図8に示した調節ユニット18によって、記憶層12と走査ヘッド14のレシーバとの間の間隔が最適に調節される。この調節は、接触ピン58の上面52によって走査ヘッド14を接触ばね54に接触させた後で、走査ヘッド14を最適な間隔だけ反対方向z1 に後退させることによって行われる。それによって、接触ピン58の下面60と記憶層12の間に間隔が生じる。最適な間隔の調節は、簡単化するために制御手段15(図1)によって制御される。最適な間隔はその前に行われたスキャナの較正によって決定可能である。最適な間隔によって特に、記憶層12を読み出す際の像の鮮鋭度が非常に良好になり、記憶層12の全面にわたって均一になる。
図8において、調節ユニット18は平行に案内された2本のロッド62a,62bを備えている。このロッドは一方では軸受64a,64bを介して軸受装置20a,20bに連結され、他方では軸受66a,66bを介して走査ヘッド14に連結されている。スピンドル69を一体化したステップモータ68によって、ロッド62aを偏向させることができる。この運動は対応する偏向としてロッド62bに伝達される。それによって、記憶層12とレシーバ、すなわち走査ヘッド14の間隔が高精度で調節可能である。ばね70a,70bは調節ユニット18をできるだけ遊びのないように付勢する。
このような間隔の調節は、いろいろな記憶層について、その都度読み出しの開始前に行うことができる。この場合、読み出し中間隔が維持されるという利点がある。これは読み出し品質を改善する。というのは、いろいろな記憶層が製作条件によって特に異なる厚さを有するので、記憶層12が異なる場合、それぞれの記憶層12の表面と走査ヘッド14に含まれるレシーバとの間に、異なる間隔が存在するからである。この間隔は読み出し中再調整可能であるという利点がある。これは簡単にするために制御手段15によって達成される。特に最後に述べた方法を実現するために、走査中間隔が連続的に測定されると有利である。そのために例えば測定ホイールによる機械的な走査が適している。この測定ホイールは走査中記憶層12の表面に対する最小の支持力によって一緒に回転し、記憶層のレベルを測定システムに伝達する。その代わりに、非接触式間隔測定方法を用いることができる。この場合しかし、それによって記憶層がビームの放出を励起されないように留意すべきである。
同じ記憶層12の繰り返される読み出しのために、その前に行われた標準化または間隔測定の結果がメモリ17(図1参照)に記憶され、記憶層に割り当てられる。記憶層12がカセット内に保管され、このカセットがこのようなメモリを備えていると、上記の記憶および割り当てがきわめて有利に実現可能である。カセットはその中に含まれる記憶層12の読み出しのために本発明によるスキャナ内に挿入され、続いて記憶層12がカセットから取り出されてスキャナに入れられる。メモリに記憶された、その前に行われた間隔測定または標準化の結果は、トランスポンダによって、記憶層から情報を読み出すための本発明による装置に簡単に伝送可能である。しかし、方法を実施した後で、その前に行われた間隔測定または標準化の結果を、スキャナのメモリ17に記憶することもできる。割り当てられた記憶層を新たに認識した後で、支持面16に対する走査ヘッド14の記憶された間隔を呼出し、調節することができる。
図9は空気軸受の使用によって、計算尺(スリップスティック)効果を生じないで、z軸線回りの走査ヘッド14の揺動が可能であることを示している。それによって、本発明による装置は特に、レシーバ26の両側での駆動のためにも特に適している。
本発明による装置は、記憶層12と支持面16が装置に動かないように取付けられている変形実施の形態にも使用可能である。本発明による装置は更に、記憶層12、場合によっては例えばアルミニウムからなる付加的な支持層に取付けられた記憶層がその読み出しのためにのみ装置に挿入される変形実施の形態の場合にも使用可能である。
記憶層に割り当てられたトランスポンダを介して、記憶層のために標準化または間隔測定が行われなかったことが信号化される場合、これは本発明による読み出し装置によって自動的に開始可能である。
記憶層に記憶された情報を読み出すための本発明による装置の第1の実施の形態を概略的に示す斜視図である。 本発明による装置の部品を徐々に分解した後の本発明による装置の第2の実施の形態を示す図である。 本発明による装置の部品を徐々に分解した後の本発明による装置の第2の実施の形態を示す図である。 本発明による装置の部品を徐々に分解した後の本発明による装置の第2の実施の形態を示す図である。 レシーバの支承を示す、図2bに対応する図であり、図3b〜3dから詳細が明らかである。 レシーバの支承を示す、図2bに対応する図であり、図3b〜3dから詳細が明らかである。 レシーバの支承を示す、図2bに対応する図であり、図3b〜3dから詳細が明らかである。 レシーバの支承を示す、図2bに対応する図であり、図3b〜3dから詳細が明らかである。 図3aの図示を部分的に切断して示す正面図である。流動床装置のへ変形例を示す図である。 図3bの一部の詳細図である。 図3bの一部の詳細図である。 有利に使用される空気軸受の詳細図である。 本発明による装置で有利に使用される精密キャリパの側面図である。 本発明による装置で有利に使用される精密キャリパの斜視図である。 有利に使用可能な調節ユニットの詳細図である。 空気軸受の使用によって可能であるレシーバの揺動を概略的に示す図であり、例えばz軸線回りの揺動が例示的に示してある。
符号の説明
10 装置
11a,11b,16 案内面
12 記憶層
14 レシーバ
16 支持面
18 調節ユニット
20 軸受
20a,20b 案内手段
30a,30b,30c,30d 部分ガイド
30a1,30a2 下側部分ガイド
36 空気軸受
40,42 連結部
51b ばね
53a,53b 回転軸

Claims (15)

  1. 記憶層(12)から放出された放出ビームを受け取るためのレシーバ(14)と、記憶層(12)を支持するための支持面(16)とを備え、この場合支持面(16)によってx−y平面が定められ、更に、x方向におけるレシーバ(14)と記憶層(12)の相対運動の発生中、レシーバ(14)または記憶層(12)を案内面(11a,11b,16)上で案内するための案内手段(20a,20b)を備え、この場合案内手段(20a,20b)が案内面(11a,11b,16)と案内手段(20a,20b)の間でx−y平面に対して垂直なz方向の間隔を得るための第1の部分ガイド(30a,30c)と、z方向に間隔を得るための第2の部分ガイド(30b,30d)を備え、第1の部分ガイド(30a,30c)がz方向に見て支持面(16)の一方の側に配置され、第2の部分ガイド(30b,30d)がz方向に見て支持面(16)の他方の側に配置されている、記憶層(12)に記憶された情報を読み出すための装置(10)において、
    案内面(11a,11b,16)が記憶層(12)から独立しており、第1の部分ガイド(30a,30c)と第2の部分ガイド(30b,30d)が互いに連結され、かつ支持面(16)にペンチ状に作用するように相互の方に付勢されていることを特徴とする装置。
  2. z方向における案内面(11a,11b,16)のレベルがz方向における支持面(16)のレベルに一致し、案内面(11a,11b,16)がy方向において支持面(16)の両側に配置された2つの部分案内面(11a,11b)を備えていることを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 部分案内面(11a,11b)が支持面(16)に連結されていることを特徴とする請求項2記載の装置。
  4. 部分案内面(11a,11b)が支持面(16)に一体的に連結されていることを特徴とする請求項3記載の装置。
  5. 案内面(11a,11b,16)がガラス表面を備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の装置。
  6. 案内手段(20a,20b)がレシーバ(14)を支承するための軸受(20)を備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の装置。
  7. 第1の部分ガイド(30a,30c)と第2の部分ガイド(30b,30d)が少なくとも1個のばね(51b)によって相互の方に付勢されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の装置。
  8. 第1の部分ガイド(30a,30c)と第2の部分ガイド(30b,30d)がx方向に延びる回転軸(53a,53b)を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の装置。
  9. 第1の部分ガイド(30a,30c)と第2の部分ガイド(30b,30d)がそれぞれ少なくとも1個の空気軸受(36)を備えていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の装置。
  10. 少なくとも1個の空気軸受(36)が点状の連結部(40,42)を介してレシーバ(14)に連結されていることを特徴とする請求項9記載の装置。
  11. 第1の部分ガイド(30a,30c)または第2の部分ガイド(30b,30d)がx方向に並べて配置された少なくとも2個の下側部分ガイド(30a1,30a2)を備えていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一つに記載の装置。
  12. 第1の部分ガイド(30a,30c)と第2の部分ガイド(30b,30d)がそれぞれ、y方向に見て支持面(16)の両側に設けられていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載の装置。
  13. y方向において間隔を得るための第3の部分ガイド(34a)と、y方向において間隔を得るための第4の部分ガイド(34b)が設けられ、第3の部分ガイドがy方向に見て支持面(16)の一方の側に配置され、第4の部分ガイドがy方向に見て支持面(16)の他方の側に配置されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一つに記載の装置。
  14. 第3の部分ガイド(34a)と第4の部分ガイド(34b)が互いに連結され、かつ支持面(16)にペンチ状に作用するように相互の方に付勢されていることを特徴とする請求項13記載の装置。
  15. 記憶層(12)から放出された放出ビームを受け取るためのレシーバ(14)を使用して、記憶層(12)に記憶された情報を読み出すための方法であって、記憶層(12)が支持面(16)上にあり、この支持面によってx−y平面が定められ、次のステップ
    a) 記憶層(12)から放出された放出ビームを受け取るステップ、 b) x方向にレシーバ(14)と記憶層(12)を相対運動させるステップ、 c) 相対運動の発生中、案内手段(20a,20b)を用いて、案内面(11a,11 b,16)上でレシーバ(14)または記憶層(12)を案内し、第1の部分ガイド によって、x−y平面に対して垂直なz方向の間隔が、z方向に見て支持面(16) の一方の側で調節され、第2の部分ガイドを用いて、z方向の間隔がz方向に見て支 持面(16)の他方の側で調節されるステップ
    を有する上記方法において、
    案内面(11a,11b,16)が記憶層(12)から独立しており、第1の部分ガイド(30a,30c)と第2の部分ガイド(30b,30d)が互いに連結され、相互の方に付勢され、そしてかつ支持面(16)にペンチ状に作用することを特徴とする方法。
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