JP4643112B2

JP4643112B2 - データライブラリ認識装置及びデータライブラリ認識システム

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Publication number: JP4643112B2
Application number: JP2002197701A
Authority: JP
Inventors: 和成中川
Original assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Current assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP2004039173A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データを格納可能な記録媒体を有するカートリッジのライブラリでの格納位置を認識するデータライブラリ認識装置及びデーライブラリ認識方法、並びにデータライブラリ認識システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンピュータのバックアップ用テープカートリッジのライブラリシステムとして、ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を用いたライブラリシステムがある。ライブラリシステムにおいてＲＦＩＤを用いる場合、図１０に示すように、ドライブユニット１０３が設けられるライブラリ１０１にテープカートリッジ１０４が収納される。そして、このライブラリシステムでは、スキャンユニット１０２を機械的に移動させることにより走査させてテープカートリッジ１０４の格納位置を認識する。図１１に示すように、テープカートリッジ１０４にはＲＦＩＤタグ１０５が内蔵される。スキャンユニット１０２は、このＲＦＩＤタグ１０５を読み込んで所望のテープカートリッジ１０４を探し出す。図１２を示すように、ＲＦＩＤタグ１０５は、基材１１０上にＲＦＩＤチップ１１１とＲＦＩＤチップ１１１に接続されるアンテナコイル１１２とが形成されたものである。アンテナコイル１１２は、ＲＦＩＤチップ１１１が記憶する識別情報をスキャンユニット１０２に対して送信する。
【０００３】
図１３に示すように、スキャンユニット１０２のテープカートリッジ１０４に対向する面にはリーダライタアンテナ１０７が設けられている。スキャンユニット１０２では、リーダライタアンテナ１０７を介してＲＦＩＤタグ１０５に対して電波を送信する。ＲＦＩＤタグ１０５はアンテナコイル１１２を介して電波を受信し、受信した電波によりＲＦＩＤチップ１１１に対して電力が供給される。ＲＦＩＤチップ１１１に電力が供給されると、ＲＦＩＤチップ１１１に記憶された識別情報はアンテナコイル１１２を介して電波でスキャンユニット１０２に対して送信される。ＲＦＩＤチップ１１１から電波として識別情報を受信したスキャンユニット１０２は、今識別情報を読み込んだテープカートリッジ１０４が所望のテープカートリッジ１０４であるか否かを受信した識別情報に基づいて判断する。テープカートリッジ１０４が所望のテープカートリッジ１０４でない場合には、他のテープカートリッジ１０４を走査し、所望のテープカートリッジが見つかるまで走査を行うこととなる。
【０００４】
スキャンユニット１０２がテープカートリッジ１０４に内蔵されるＲＦＩＤタグ１０５に記憶された識別情報を読み込んで所望のテープカートリッジ１０４を探し当てると、図１３に示すようにスキャンユニット１０２に設けられたロボットアーム１０６によりテープカートリッジ１０４を取り出す。取り出されたテープカートリッジ１０４は、ドライブユニット１０３へと移動され、収納されるテープに記憶されたデータが読み出される。
【０００５】
ところが、スキャンユニット１０２により所望のテープカートリッジ１０４を探し当てるのに機械的な走査時間が必要となり、スキャンユニット１０２を用いてテープカートリッジ１０４を効率良く探すことができない。さらに、テープカートリッジ１０４のＲＦＩＤタグ１０５を読み込む際に、スキャンユニット１０２が読み込んで認識する認識時間が必要なため、より不要な時間を費やしてしまうこととなる。さらにまた、ＲＦＩＤタグ１０５にはスキャンユニット１０２との間で通信を行うための外付けの比較的大きなアンテナが必要であるため、テープカートリッジ１０４の場所を特定するためにスキャンユニット１０２との間で送受信する電波の隣同士での通信の衝突（コリジョン）を考慮してテープカートリッジ１０４が並ぶピッチを広げる必要がある。また、アンチコリジョン機能を活用して同一フィールド内にあるＲＦＩＤを識別することも可能であるが、格納場所の同定が困難となる。そのため、ライブラリ１０１にテープカートリッジ１０４を並べるピッチを狭めるのに限界があり、テープカートリッジ１０１の収納効率に限界がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のデータライブラリ認識装置では、スキャンユニットを機械的に移動することにより走査させてＲＦＩＤタグを読み込んでカートリッジの格納位置を認識するため、効率良くカートリッジの格納位置を認識することができないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、データを格納可能な記録媒体を有するカートリッジのライブラリでの格納位置を効率良く認識することができるデータライブラリ認識装置及びデータライブラリ認識方法、並びにデータライブラリ認識システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるデータライブラリ認識装置は、データを格納可能な記録媒体を有するカートリッジを格納するライブラリでのデータの格納位置を認識するデータライブラリ認識装置であって、前記カートリッジを収納する収納部と、前記カートリッジの収納位置の各々に対応して設けられ、前記カートリッジより送信され、当該カートリッジ又はデータを識別する識別情報を無線で受信する複数の受信手段（例えば、本発明の実施の形態におけるパタンアンテナ１２ｂ）と、該受信手段により受信された識別情報に基づいて前記データの格納位置を認識する認識手段（例えば、本発明の実施の形態におけるリーダライタユニット１３）とを備えたものである。このような構成により、カートリッジの格納位置を効率良く認識することができる。
【０００９】
さらに、本発明にかかるデータライブラリ認識装置は、前記受信手段は、前記無線で受信するアンテナコイルを有し、該アンテナコイルは前記カートリッジの格納位置に対応して設けられるものである。これにより、カートリッジの格納位置に対応したアンテナコイルにより識別情報を受信してカートリッジの格納位置を効率良く認識することができる。
【００１０】
またさらに、本発明にかかるデータライブラリ認識装置は、前記複数の受信手段の受信動作を順次走査することにより、前記識別情報を受信するものである。これにより、カートリッジの識別情報の受信動作を順次走査してカートリッジ毎の識別情報を効率良く受信することができる。
【００１１】
好ましくは、本発明にかかるデータライブラリ認識装置は、前記複数の受信手段の受信動作を並列に行う並列処理回路を有するものである。これにより、複数のカートリッジの識別情報を同時に取得することができる。
【００１２】
また、本発明にかかるデータライブラリ装置は、前記認識手段は、前記カートリッジを前記ライブラリから取り出す又は前記ライブラリに収納するために移動させる移動手段（例えば、本発明の実施の形態におけるロボットアーム１４）との間で前記識別情報の通信を行い、前記移動手段の動作を前記識別情報に基づいて制御するものである。これにより、カートリッジの格納位置を効率良く認識し、カートリッジを移動させることができる。
【００１３】
本発明にかかるデータライブラリ認識方法は、データを格納可能な記録媒体を有するカートリッジを格納するライブラリでのデータの格納位置を認識するデータライブラリ認識方法であって、前記カートリッジより送信され、当該カートリッジ又はデータを識別する識別情報を含む無線情報をカートリッジの格納位置に対応して設けられた複数の受信手段（例えば、本発明の実施の形態におけるパタンアンテナ１２ｂ）によって受信する受信ステップと、前記受信手段により受信された識別情報に基づいて前記データの格納位置を認識する認識ステップとを備えたものである。このような方法により、カートリッジの格納位置を効率良く認識することができる。
【００１４】
さらに、本発明にかかるデータライブラリ認識方法は、前記複数の受信手段の受信動作を順次走査することにより、前記無線情報を受信するものである。これにより、カートリッジの識別情報の受信動作を順次走査してカートリッジ毎の識別情報を効率良く受信することができる。
【００１５】
好ましくは、本発明にかかるデータライブラリ認識方法は、前記複数の受信手段の受信動作を並列処理により行うものである。これにより、複数のカートリッジの識別情報を同時に取得することができる。
【００１６】
本発明にかかるデータ認識システムは、データを格納可能な記録媒体を収納するカートリッジと、該カートリッジを格納するライブラリとを有し、該ライブラリでのデータの格納位置を認識するデータライブラリ認識システムであって、前記カートリッジは、前記カートリッジ又はデータを識別する識別情報を記憶する識別情報記憶手段（例えば、本発明の実施の形態におけるコイルオンチップ２１）と、前記識別情報を無線で送信する送信手段（例えば、本発明の実施の形態におけるコイルオンチップ２１）とを備え、前記ライブラリは、前記カートリッジを収納する収納部と、前記カートリッジの収納位置の各々に対応して設けられ、前記カートリッジより送信され、前記識別情報を無線で受信する複数の受信手段（例えば、本発明の実施の形態におけるパタンアンテナ１２ｂ）と、該受信手段により受信された識別情報に基づいて前記データの格納位置を認識する認識手段（例えば、本発明の実施の形態におけるリーダライタユニット１３）とを備えたものである。このような構成により、カートリッジの格納位置を効率良く認識することができる。
【００１７】
そして、本発明にかかるデータライブラリ認識システムは、前記識別情報記憶手段を、前記識別情報を含む前記データを特定するための情報を記憶するＩＣ素子とし、前記送信手段を、前記ＩＣ素子上に設けられて前記情報を送信するアンテナコイルとしたものである。これにより、前記識別情報記憶手段と前記送信手段とを一体形成してカートリッジに内蔵することができる。
【００１８】
さらに、本発明にかかるデータライブラリ認識システムは、前記受信手段は、前記無線で受信するアンテナコイルを有し、該アンテナコイルは前記カートリッジの格納位置に対応して設けられるものである。これにより、カートリッジの格納位置に対応したアンテナコイルにより識別情報を受信してカートリッジの格納位置を効率良く認識することができる。
【００１９】
またさらに、本発明にかかるデータライブラリ認識システムは、前記複数の受信手段の受信動作を順次走査することにより、前記識別情報を受信するものである。これにより、カートリッジの識別情報の受信動作を順次走査してカートリッジ毎の識別情報を効率良く受信することができる。
【００２０】
好ましくは、本発明にかかるデータライブラリ認識システムは、前記複数の受信手段の受信動作を並列に行う並列処理回路を有するものである。これにより、複数のカートリッジの識別情報を同時に取得することができる。
【００２１】
また、本発明にかかるデータライブラリ認識システムは、前記認識手段は、前記カートリッジを前記ライブラリから取り出す又は前記ライブラリに収納するために移動する移動手段との間で前記識別情報の通信を行い、前記移動手段の動作を前記識別情報に基づいて制御するものである。これにより、カートリッジの格納位置を効率良く認識し、カートリッジを移動させることができる。
【００２２】
本発明にかかるデータライブラリ認識方法は、データを格納可能な記録媒体を収納するカートリッジと該カートリッジを格納するライブラリとを有し、該ライブラリでのデータの格納位置を認識するデータライブラリ認識方法であって、前記カートリッジが前記ライブラリに対して、前記カートリッジ又はデータを識別する識別情報を含む無線信号を送信する送信ステップと、前記ライブラリが、前記カートリッジより送信され、前記無線情報をカートリッジの格納位置に対応して設けられた複数の受信手段（例えば、本発明の実施の形態におけるパタンアンテナ１２ｂ）によって受信する受信ステップと、前記受信手段により受信された識別情報に基づいて前記データの格納位置を認識する認識ステップとを備えたものである。このような方法により、カートリッジの格納位置を効率良く認識することができる。
【００２３】
また、本発明にかかるデータライブラリ認識方法は、前記複数の受信手段の受信動作を順次走査することにより、前記無線情報を受信するものである。これにより、カートリッジの識別情報の受信動作を順次走査してカートリッジ毎の識別情報を効率良く受信することができる。
【００２４】
好ましくは、本発明にかかるデータライブラリ認識方法は、前記複数の受信手段の受信動作を並列処理により行うものである。これにより、複数のカートリッジの識別情報を同時に取得することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２６】
本発明の実施の形態において、本実施形態のデータライブラリ認識システムについて説明した後、本実施形態において用いるコイルオンチップについて説明する。
【００２７】
まず、本発明の実施の形態におけるデータライブラリ認識システムについて説明するとともに、その一構成要素であるデータライブラリ装置の構造について説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるデータライブラリ認識システムの一形態例を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態におけるデータライブラリ認識システムは、ライブラリ装置１０と、ライブラリ装置１０に収納されるカートリッジ１１とを有する。さらに、データライブラリ認識システムの一構成要素であるライブラリ装置１０には、カートリッジ１１に近接するアンテナアレイ１２が設けられ、アンテナアレイ１２にはリーダライタユニット１３が接続され、リーダライタユニット１３にはカートリッジ１１をライブラリ装置１０に出し入れするロボットアーム１４が接続される。
【００２８】
カートリッジ１１を格納するライブラリ装置１０は、データが記録される記録媒体が中に収められるカートリッジ１１を格納する一般的な筐体である。図１においては、ライブラリ装置１０の形状は、略直方体形状であるが、カートリッジ１１の形状に応じて変更したり、カートリッジ１１を格納する場所を略直方体形状として周辺部の形状を変更させたりしても良い。また、ライブラリ装置１０は、金属や合成樹脂を用いて形成することができるが、複数のカートリッジ１１を収納することから頑丈に形成するのが好ましい。
【００２９】
ライブラリ装置１０には、図１に示すようにカートリッジ１１が収納される収納部が予め設けられている。収納部は、例えば図１において、二段になって形成される収納棚に並びピッチＬごとに形成され、カートリッジ１１はマトリクス状に区分けされたライブラリ装置１０の収納棚に収納される。収納部の構造は、カートリッジ１１のライブラリ装置１０への収納の仕方により定まるが、例えば、略直方体形状であるカートリッジ１１を収納する場合には、略直方体形状のライブラリ装置１０に収納棚を形成し、並びピッチＬごとに区分けして形成するのが好ましい。また、図１においては図示しないが、収納部を区分けしてカートリッジ１１の収納位置を定めるガイドを収納棚に設けることができる。例えば、収納棚上にガイドを設けたり、アンテナアレイ１２が設けられる箇所に貫通孔が形成される収納壁を設けたり、あるいは図１中の上下からカートリッジ１１を安定させるために上下の収納棚にガイドを設けたりすることができる。
【００３０】
ライブラリ装置１０にカートリッジ１１を収納したりライブラリ装置１０からカートリッジ１１を取り出したりするのであるが、例えば、図１中で全面若しくは背面の一方にカートリッジ１１を収納した時に止まるように収納壁を設けてその他方でカートリッジ１１の出し入れを行っても良いし、収納壁を設けることなく両方から出し入れできるようにしても良い。後述するように、本実施形態においては、従来におけるようにカートリッジ１１を読み込むスキャンユニットをカートリッジ１１の取り出し面に設けることがないため、スキャンユニットにより場所をとられることなく、ライブラリ装置１０の両面から出し入れすることができ、柔軟で便利なライブラリ装置１０を実現することができる。
【００３１】
ライブラリ装置１０にカートリッジ１１を収納する収納棚が設けられる場合、例えば、アンテナアレイ１２が収納棚上に配置される。図２に示すように、アンテナアレイ１２は、基材１２ａと基材１２ａ上に形成されるパタンアンテナ１２ｂとを有する。基材１２ａはプラスチックなどの絶縁性部材から構成され、パタンアンテナ１２ｂは電流が流れるように導電性部材から構成される。基材１２ａの形状は、例えば図１に示すような略四角形の形状としても良いし、ライブラリ装置１０の収納部の形状やカートリッジの形状に応じて凹凸のある形状としても良い。パタンアンテナ１２ｂは、コイルオンチップ２１との配置、実装面積、その他の条件に応じて所望の寸法、形状、自己インダクタンス、相互インダクタンスを有する。また図２においては、例えば、上から見た場合にコイルの形状が四角形であるが、円形、四角形、楕円形などとしても良い。なお、パタンアンテナ１２ｂは基材１２ａ上に配置されているが、ライブラリ装置１０の収納棚上の収納部に直接配置しても良い。
【００３２】
図１に示すように、パタンアンテナ１２ｂは、アンテナアレイ１２をライブラリ装置１０に設けたときにカートリッジ１１が収納される収納位置に対応するように形成される。図１に示すように、カートリッジ１１がライブラリ装置１０の予め設けられた収納位置に収納されると、後述するようなカートリッジ１１の底部に形成されるコイルオンチップ２１と対向し、パタンアンテナ１２ｂからコイルオンチップ２１に対して電波を送信して電力を供給する。そのため、パタンアンテナ１２ｂは、ライブラリ装置１０の収納位置にカートリッジ１１が収納された時に、コイルオンチップ２１に対向するように基材１２ａ上に配列される。図１では、例えば、ライブラリ装置１０上にカートリッジ１１がマトリクス状に収納されるため、基材１２ａ上にパタンアンテナ１２ｂをマトリクス状の収納棚の行方向に関する収納位置に一致するように略一定の間隔（並びピッチＬ）で配列される。
【００３３】
アンテナアレイ１２は、カートリッジ１１をライブラリ装置１０に収納したときにカートリッジ１１のコイルオンチップ２１にパタンアンテナ１２ｂが対向すれば良く、ライブラリ装置１０に形成されるカートリッジ１１の収納部の形状やカートリッジ１１に設けられるコイルオンチップ２１のカートリッジ１１上での設置位置により種々のライブラリ装置１０の箇所に設けることができる。さらに、基材１２ａ上のパタンアンテナ１２ｂは、カートリッジ１１をライブラリ装置１０に収納したときにカートリッジ１１のコイルオンチップ２１にパタンアンテナ１２ｂが対向すれば良く、ライブラリ装置１０に形成されるカートリッジ１１の収納部の形状やカートリッジ１１に設けられるコイルオンチップ２１のカートリッジ１１上での設置位置により種々の配列形態とすることができる。
【００３４】
カートリッジ１１は、データを記録する記録する媒体を収納する一般的な筐体であり、金属や合成樹脂を用いて形成することができる。カートリッジ１１の形状は、内部に収納する記録媒体の形状により種々の形状とすることができるが、図１に示すように、略直方体形状とすることにより効率良くライブラリ装置１０に収納することができる。カートリッジ１１に収納され、データを記録する記録媒体は、例えば、テープ、３．５型ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯなど一般的にテキストや画像を記録することができる媒体である。
【００３５】
図３に示すように、カートリッジ１１のカートリッジ筐体１１ａにはコイルオンチップ２１が形成されている。コイルオンチップ２１は、カートリッジ筐体１１ａのどの位置に形成しても良いが、例えば、図１に示すように、ライブラリ装置１０にマトリクス状の収納棚を設けてカートリッジ１１をマトリクス状に収納する場合、コイルオンチップ２１とパタンアンテナ１２ｂとを近づけて電波の受信を良くするために、カートリッジ筐体１１ａの底部に形成することが好ましい。これにより、カートリッジ１１の自重により収納棚の底面に確実に接触するため、アンテナアレイ１２とカートリッジ１１との距離を一定にすることができる。
【００３６】
コイルオンチップ２１は、ＩＣ素子とＩＣ素子に接続されるアンテナコイルとを有する。ＩＣ素子は、データやカートリッジ１１を識別する識別情報などの情報を記憶するメモリと、クロックやＣＰＵのような論理制御回路を内蔵する。メモリはデータを保存するＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＲＡＭなどから構成され、論理制御回路はＣＰＵなどから構成される。ＩＣ素子は、リーダライタユニット１３と識別情報に基づいて交信したり、ＣＰＵは所定の処理を行ったりすることができる。
【００３７】
さらに、ＩＣ素子は、復調回路と変調回路とを含む送受信回路と、受信した電波を電力に買える電源回路とを有する。変調回路や復調回路は論理制御回路によって制御されて、クロックに同期して動作を行う。コイルオンチップ２１は、バッテリを内蔵しておらず、電源回路はアンテナコイルが受信した電波から電磁誘導によってその動作電力を得る。送受信回路の復調回路は、受信した電波を検波してからデータを得るために基底帯域信号を復元する。また、送受信回路の変調回路は、データを送信するために搬送波を送信データに応じて変化させてアンテナコイルに送信する。変調方式は、例えば、キャリア（搬送）周波数の振幅を変えるＡＳＫ、位相を変えるＰＳＫなどを使用することができる。
【００３８】
ＩＣ素子には一対の接続端子を有し、この接続端子には銅などから構成されるアンテナコイルが接続されている。また、ＩＣ素子とアンテナコイルとを一体形成しても良い。アンテナコイルはＩＣ素子に接続されるとともに、ライブラリ装置１０にカートリッジ１１が収納されているときにはアンテナアレイ１２のパタンアンテナ１２ｂと非接触に電磁結合されている。アンテナコイルとパタンアンテナ１２ｂは互いに密着又は微小ギャップにより近接して配置され、アンテナコイルはコイルオンチップ２１における通信部として機能する。カートリッジ１１がライブラリ装置１０に収納されている時、アンテナコイルはパタンアンテナ１２ｂに密接又は近接して配置されるため、その通信距離はアンテナアレイ１２のパタンアンテナ１２ｂの大きさに比べて非常に小さい。アンテナコイルは、パタンアンテナ１２ｂとの配置、実装面積、その他の条件に応じて所望の寸法、形状、自己インダクタンス、相互インダクタンスを有する。例えば、上から見た場合にコイルの形状は円形に限定されず、四角形、楕円形などとしても良い。
【００３９】
図４に示すように、コイルオンチップ２１は、モジュール化してミニモールド２２の状態でカートリッジ１１のカートリッジ筐体１１ａに配置される。図４（ａ）に示すように、ミニモールド２２は、コイルオンチップ２１をゴムや樹脂など材料により覆って形成される。コイルオンチップ２１を覆う材料は、アンテナコイルやＩＣ素子を含むコイルオンチップ２１を電気的に絶縁した状態で覆うため、絶縁性材料であることが好ましい。その後、図４（ｂ）に示すように、ミニモールド２２をカートリッジ筐体１１ａに配置する。このとき、図４（ｂ）に示すように、ミニモールド２２は、ライブラリ装置１０のパタンアンテナ１２ｂとの間で電波の送受信を行うため、カートリッジ筐体１１ａの表面近くに配置される。
【００４０】
ミニモールド２２は、種々の形状とすることができ、内部のコイルオンチップ２１を保護することができれば良い。また、ミニモールド２２のカートリッジ筐体１１ａへの配置形態によっても形状が決まる。例えば、ミニモールド２２は、図４（ａ）に示すように、内部にコイルオンチップ２１を有した状態で略平板状の形状とすることができる。この略平板状のミニモールド２２をカートリッジ筐体１１ａに配置するために、例えば、図４（ｂ）に示すように、カートリッジ筐体１１ａの底部表面にミニモールド２２を埋め込む凹部が形成される。
【００４１】
図４においては、ミニモールド２２をカートリッジ筐体１１ａの凹部に埋め込む際、凹部内壁に突出する部分を避けてミニモールド２２の一端を入れ、ミニモールド２２を歪ませてミニモールド２２の他端を凹部に埋め込む。図４（ｂ）に示すように、ミニモールド２２を凹部に埋め込んだ際、略平板状のミニモールド２２の一部分が凹部の内壁を押さえ、ミニモールド２２は凹部内部で固定される。このとき、接着樹脂を凹部に埋め込んでミニモールド２２を固定しても良い。図４（ａ）に示すように、ミニモールド２２は、略平板状のミニモールド２２の一部分が凹部の内壁を押さえるとともに、ミニモールド２２の一端を凹部に入れる際に凹部内壁の突出部分にミニモールド２２が引っ掛からないため、略平板状の側壁の一部分が突出する形状とすることができる。また、ミニモールド２２を凹部に埋め込む際にミニモールド２２を歪ませるため、プラスチックやゴムのような可撓性を有する材料によりコイルオンチップ２１を形成することができる。
【００４２】
次に、データライブラリ装置のカートリッジ１１を出し入れする際の動作について説明する。リーダライタユニット１３からアンテナアレイ１２に対して電圧を印加すると、パタンアンテナ１２ｂには電流が流れる。このとき、アンテナアレイ１２に対して電圧を印加するのに、例えば、パタンアンテナ１２ｂに順に走査して電圧を印加してパタンアンテナ１２ｂのそれぞれに対して電流を流す。パタンアンテナ１２ｂに電流が流れると、パタンアンテナ１２ｂで電磁結合されてカートリッジ１１のコイルオンチップ２１に対して電波を送信する。コイルオンチップ２１は、内部のＩＣ素子に接続されるアンテナコイルで電波を受信する。アンテナコイルが電波を受信すると、アンテナコイル誘導電流が発生して流れ、この誘導電流によりＩＣ素子に電流が流れる。誘導電流は交流であるため、ＩＣ素子の電源回路部で直流に変化され、ＩＣ素子の動作のための定電流が得られる。
【００４３】
ＩＣ素子に電流が流れると、アンテナコイルと入出力端子で接続される復調回路を経て、ＩＣ素子のメモリに記憶されるカートリッジ１１やカートリッジ１１に収納される記録媒体のデータを識別するための識別情報などの情報が読み出される。読み出された識別情報などの情報は、変調回路を経てアンテナコイルに電流として流れ、アンテナコイルから電波として外部に放出される。放出された電波は、アンテナアレイ１２上のパタンアンテナ１２ｂにより受信され、パタンアンテナ１２ｂで電磁結合されて誘導電流がパタンアンテナ１２ｂ上に発生する。リーダライタユニット１３は、誘導電流によりカートリッジ１１の種類やカートリッジ１１に収納されるデータの種類などを識別する。
【００４４】
リーダライタユニット１３が順に走査してパタンアンテナ１２ｂに電圧を印加したとき、パタンアンテナ１２ｂが電波を受信し、受信した電波を誘導電流としてリーダライタユニット１３が取り出す場合には、リーダライタユニット１３は、そのパタンアンテナ１２ｂ上にカートリッジ１１があることを認識することができる。リーダライタユニット１３は、識別情報により、そのカートリッジ１１の種類を認識し、例えばハードディスクのような記憶装置のライブラリテーブルに記入する。これに対し、リーダライタユニット１３からアンテナアレイ１２に対して電圧を印加したとき、パタンアンテナ１２ｂがコイルオンチップ２１から電波を受信することなく、誘導電流を取り出すことができないような場合、そのパタンアンテナ１２ｂ上にカートリッジ１１がないことを認識し、ライブラリテーブルに記入する。
【００４５】
ここで、カートリッジ１１に収納されるカートリッジ１１の識別方法には種々の方法がある。例えば、まず、データとデータを収納するカートリッジとの対応を表すカートリッジテーブルを予め作成してリーダライタユニット１３の記憶装置に格納する。そして、各カートリッジ１１を識別する識別情報をコイルオンチップ２１のＩＣ素子に格納した後、カートリッジ１１自体を識別することによりリーダライタユニット１３でカートリッジテーブルを参照し、カートリッジテーブルを介してデータの種類を識別することができる。また例えば、コイルオンチップ２１のＩＣ素子にデータ自体の種類を識別する識別情報を格納し、データ自体を識別する識別情報をリーダライタユニット１３が取得し、データがどのカートリッジ１１に収納されるかに関わりなくデータ自体を識別することもできる。
【００４６】
このようにリーダライタユニット１３では、カートリッジ１１の存在を管理するとともに、どの収納位置にどのような種類のデータを収納するカートリッジ１１の位置がライブラリテーブルに管理される。そして、例えば、所望のデータをライブラリ装置１０から取り出す場合に、所望のデータを収納するカートリッジ１１の格納位置がライブラリテーブルから探し出され、ロボットアーム１４をそのカートリッジ１１の場所へと移動させる。また、このとき、カートリッジ１１を取り出すためにロボットアーム１４を移動させる前に、所望のデータを収納するカートリッジ１１が収納位置にあるか否かをその収納位置に配されるパタンアンテナ１２ｂに電流を流すことにより予め確認しても良い。
【００４７】
最後に、コイルオンチップ２１に用いるＩＣ素子３０の構成及び製造方法について説明する。ＩＣ素子３０は例えば、特開２０００−３２３６４３号公報に開示されたＩＣ素子と同様のものである。
【００４８】
まず、ＩＣ素子３０の構成について説明する。ＩＣ素子３０は、図５及び図６に示すように、ＩＣ素子３０の入出力端子３０ａの形成面側に、酸化シリコン膜や樹脂膜等の絶縁性の表面保護膜３１を介して、矩形スパイラル形状のコイル３２を一体に形成して成る。
【００４９】
図５のＩＣ素子３０は、回路形成部３３を除く外周部にのみコイル３２を形成したものであって、ＩＣ素子３０に形成された回路とコイル３２との間における浮遊容量の発生を防止することができ、後述する供給部４３からの電力の受給効率を高めることができる。
【００５０】
なお、実用上十分な電力の供給を受け、かつ、供給部４３との間の通信特性を確保するためには、前記コイル３２の線幅を７μｍ以上、線間距離を５μｍ以下、巻数を２０ターン以上とすることが好ましい。
【００５１】
ＩＣ素子３０の入出力端子３０ａとコイル３２との接続は、表面保護膜３１に開設された透孔３４を介して行われる。この場合、コイル３２の形成位置が若干ずれた場合にも、入出力端子３０ａとコイル３２との接続が確実に行われるように、図６に示すように、透孔３４の直径又は幅をコイル３２の線幅よりも小さくすることがより好ましい。
【００５２】
コイル３２を構成する導体は、図６に示すように、金属蒸着層３５と金属めっき層３６を含む多層構造になっている。前記金属蒸着層３５及び金属めっき層３６は、任意の導電性金属をもって形成することができるが、比較的安価で導電率が高いことから、金属蒸着層３５についてはアルミニウム、ニッケル、銅及びクロムから選択される金属又はこれらの金属群から選択される２種以上の金属の合金で形成することが好ましく、均質な単層構造とするほか、異なる金属層又は合金層を多層に積層した他層構造とすることもできる。一方、前記金属めっき層３６は、銅で形成することが好ましく、無電解めっき法又は電気めっき法若しくは精密電鋳法により形成することができる。
【００５３】
次に、ＩＣ素子３０の製造方法を図７乃至図９に基づいて説明する。図７は、所定のプロセス処理を経て完成されたいわゆる完成ウエハ３７の平面図、図８はＩＣ素子３０の製造方法を示す工程図、図９はコイルを含む所要の導電パターンが形成された完成ウエハ３７の平面図である。
【００５４】
図７に示すように、完成ウエハ３７には、最外周部を除く内周部分に多数個のＩＣ素子用の回路３３が等間隔に形成されており、その回路形成面側には、所要の表面保護膜３１が形成されている（図８参照）。
【００５５】
図６に示す構造を有するＩＣ素子の製造方法では、まず図８（ａ）に示すように、完成ウエハ３７の回路形成面に形成された表面保護膜３１上に、アルミニウム又はアルミニウム合金若しくは銅又は銅合金を用いて、金属蒸着層３５を均一に形成する。次いで、図８（ｂ）に示すように、当該金属蒸着層３５上にフォトレジスト層３８を均一に形成し、形成されたフォトレジスト層３８にコイルを含む所要のパターンが形成されたマスク３９を被せ、マスク３９の外側から所定波長の光４０を照射してフォトレジスト層３８を露光する。しかる後に露光されたフォトレジスト層３８の現像処理を行い、図８（ｃ）に示すように、フォトレジスト層３８の露光部分を除去して、前記金属蒸着層３５の前記露光パターンと対応する部分を露出させる。金属蒸着層３５の露出パターンには、図９に示すように、リング状の電極部４１と、前記各回路形成部３３と対向する部分に形成されたコイル３２と、これら電極部４１と各コイル３２とを連結するリード部４２とが含まれる。次いで、前記電極部４１を一方の電極として、金属蒸着層３５の露出部分に電気めっき又は精密電鋳を施し、図８（ｄ）に示すように、金属蒸着層３５の露出部分に金属めっき層３６を積層する。次いで、完成ウエハ３７の表面に付着したフォトレジスト層３８をアッシング処理等によって除去し、図８（ｅ）に示すように、均一な金属蒸着層３５上に電極部４１とコイル３２とリード部４２とを有する金属めっき層３６が形成された完成ウエハ３７を得る。次いで、金属めっき層３６より露出した金属蒸着層３５を選択的にエッチングし、図８（ｆ）に示すように、金属めっき層３６より露出した金属蒸着層３５を除去する。
これによって、金属蒸着層３５と金属めっき層３６とが共に図９に示す所要の導電パターンに形成された完成ウエハ３７が得られる。最後に、前記完成ウエハ３７をスクライビングして、図５に示す所要のＩＣ素子３０を得て終了する。
【００５６】
以上のように、ライブラリ装置１０のカートリッジ１１に対応する収納位置にパタンアンテナ１２ｂを配置させ、カートリッジ１１に形成されるコイルオンチップ２１とパタンアンテナ１２ｂとの間で通信を行うことにより、リーダライタユニット１３からパタンアンテナ１２ｂのそれぞれに順に走査させて電圧を印加させる。これにより、ライブラリ装置１０側のパタンアンテナ１２ｂとカートリッジ１１のコイルオンチップ２１とが通信を行い、コイルオンチップ２１に記憶された識別情報をリーダライタユニット１３に送信することができる。そのため、従来のように順にスキャンユニットを走査させて個々のカートリッジ１１を検索することなく、パタンアンテナ１２ｂに電圧を印加してカートリッジ１１の識別を行うことができる。
【００５７】
パタンアンテナ１２ｂに順次走査して電圧を印加させてカートリッジ１１を識別するため、従来のようなスキャンユニットを動作させる時間を削減することができ、電気的な走査によって短時間のうちにカートリッジ１１を識別することができる。そのため、ライブラリ装置１０でカートリッジ１１を効率良く識別することができ、所望のカートリッジを特定することが可能となる。また、リーダライタユニット１３に並列処理回路を設けることにより、パタンアンテナ１２ｂに同時に電圧を印加させ、パタンアンテナ１２ｂの受信動作を並列処理により行うことができる。これにより、複数のカートリッジの識別情報を同時に取得し、識別情報の取得スピードを飛躍的に向上させることができる。
【００５８】
さらに、データやカートリッジを識別する識別情報をコイルオンチップ２１に記憶させることにより、コイルオンチップ２１が有するアンテナコイルが小型であるため、ライブラリ装置１０に設けるアンテナアレイ１２のパタンアンテナ１２ｂを小型化することができる。そのため、アンテナアレイ１２上でパタンアンテナ１２ｂの間隔を縮小し、カートリッジ１１の間隔である並びピッチＬを縮小することができる。このような並びピッチＬを縮小することにより、ライブラリ装置１０におけるカートリッジ１１の収納効率を向上させることができる。また、コイルオンチップ２１のアンテナが小型であり、通信距離が限定されるが固定アンテナにできるためほぼ密着で実現可能であるため、並びピッチＬを縮小したとしても、カートリッジ１１とアンテナアレイ１２との間で送受信する電波の隣同士での通信の衝突（コリジョン）を低減することができる。そして、並びピッチＬは理論的にはカートリッジの厚みと略同一とすることができる。
【００５９】
さらにまた、スキャンユニットを用いることなくカートリッジ１１を識別することができるため、スキャンユニットの配線を省くことができ、簡便なデータライブラリ装置を実現させることができる。また、スキャンユニットを省いて駆動系はロボットアーム１４のみで走査することができるため、電気的走査によりカートリッジ１１の動作を識別情報に基づいて最短時間で制御することができる。そして、ロボットアーム１４のみを用いて電気的な走査によりカートリッジ１１を識別することができるため、機械的ストレスによる断線等のトラブルを回避することができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、データを格納可能な記録媒体を有するカートリッジのライブラリでの格納位置を効率良く認識することができるデータライブラリ認識装置及びデータライブラリ認識方法、並びにデータライブラリ認識システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるデータライブラリ認識システムを示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるアンテナアレイを示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるカートリッジを示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップを示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態で用いられるＩＣ素子を示す構成図である。
【図６】本発明の実施の形態で用いられるＩＣ素子を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態で用いられる完成ウエハを示す構成図である。
【図８】本発明の実施の形態で用いられるＩＣ素子の製造方法を示す工程図である。
【図９】本発明の実施の形態で用いられる完成ウエハを示す構成図である。
【図１０】従来例におけるデータライブラリを示す模式図である。
【図１１】従来例におけるカートリッジを示す模式図である。
【図１２】従来例におけるＲＦＩＤタグを示す模式図である。
【図１３】従来例におけるデータスキャンユニットを示す模式図である。
【図１４】従来例におけるデータライブラリを示す模式図である。
【符号の説明】
１０ライブラリ装置、１１カートリッジ、１１ａカートリッジ筐体、１２アンテナアレイ、１２ａ基材、１２ｂパタンアンテナ、１３リーダライタユニット、１４ロボットアーム、２１コイルオンチップ、２２ミニモールド、３０ＩＣ素子、３０ａ入出力端子、３１表面保護膜、３２コイル、３３回路形成部、３５金属蒸着層、３６金属めっき層、３７完成ウエハ、３８フォトレジスト層、３９マスク、４０光、４１電極部、４２リード部、１０１ライブラリ、１０２スキャンユニット、１０３ドライブユニット、１０４テープカートリッジ、１０５ＲＦＩＤタグ、１０６ロボットアーム、１０７リーダライタアンテナ、１０８データ通信ケーブル、１１０基材、１１１ＲＦＩＤチップ、１１２アンテナコイル

Claims

データを格納可能な記録媒体を有するカートリッジを格納するライブラリでのデータの格納位置を認識するデータライブラリ認識装置であって、
前記カートリッジを収納する複数の収納部と、
前記カートリッジの収納位置の各々に対応して設けられ、前記カートリッジより送信され、当該カートリッジ又はデータを識別する識別情報を無線で受信する複数の受信手段と、
該受信手段により受信された識別情報に基づいて前記データの格納位置を認識する認識手段とを備え、
複数の前記受信手段夫々は、前記無線で受信するアンテナコイルを有し、該アンテナコイルは、パターニングされた導電性部材であり、前記カートリッジの格納位置に対応して設けられ、
複数の前記アンテナコイルは、複数の前記収納部の配置方向に沿って延在する共通の絶縁性の基板に実質的に一定の間隔で形成される、データライブラリ認識装置。
前記認識手段は、複数の前記アンテナコイルに共通のリーダライタユニットを有し、当該リーダライタユニットは、複数の前記アンテナコイル夫々を走査することに基づいて前記識別情報を読み出すことを特徴とする請求項１に記載のデータライブラリ認識装置。
前記認識手段は、前記カートリッジを前記ライブラリから取り出す又は前記ライブラリに収納するために移動させる移動手段との間で前記識別情報の通信を行い、前記移動手段の動作を前記識別情報に基づいて制御することを特徴とする請求項１又は２記載のデータライブラリ認識装置。
データを格納可能な記録媒体を収納するカートリッジと、該カートリッジを格納するライブラリとを有し、該ライブラリでのデータの格納位置を認識するデータライブラリ認識システムであって、
前記カートリッジは、前記カートリッジ又はデータを識別する識別情報を記憶する識別情報記憶手段と、
前記識別情報を無線で送信する送信手段とを備え、
前記ライブラリは、前記カートリッジを収納する複数の収納部と、
前記カートリッジの収納位置の各々に対応して設けられ、前記カートリッジより送信され、前記識別情報を無線で受信する複数の受信手段と、
該受信手段により受信された識別情報に基づいて前記データの格納位置を認識する認識手段とを備え、
複数の前記受信手段夫々は、前記無線で受信するアンテナコイルを有し、該アンテナコイルは、パターニングされた導電性部材であり、前記カートリッジの格納位置に対応して設けられ、
複数の前記アンテナコイルは、複数の前記収納部の配置方向に沿って延在する共通の絶縁性の基板に実質的に一定の間隔で形成される、データライブラリ認識システム。
前記認識手段は、複数の前記アンテナコイルに共通のリーダライタユニットを有し、当該リーダライタユニットは、複数の前記アンテナコイル夫々を走査することに基づいて前記識別情報を読み出すことを特徴とする請求項４に記載のデータライブラリ認識システム。
前記識別情報記憶手段は、前記識別情報を含む前記データを特定するための情報を記憶するＩＣ素子であり、前記送信手段は、前記ＩＣ素子上に設けられて前記情報を送信するアンテナコイルであることを特徴とする請求項４又は５に記載のデータライブラリ認識システム。
前記認識手段は、前記カートリッジを前記ライブラリから取り出す又は前記ライブラリに収納するために移動する移動手段との間で前記識別情報の通信を行い、前記移動手段の動作を前記識別情報に基づいて制御することを特徴とする請求項４又は５に記載のデータライブラリ認識システム。