JPH01321588A - 磁気ディスクのレーザ刻印文字読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 磁気ディスクのレーザ刻印文字読取装置に関し、磁気デ
ィスクの磁性膜部分にレーザ刻印された文字、特に人間
が容易に認識することが可能な文字を高速に読み取るこ
とができることを目的とし、磁気ディスクの磁性膜部分
で反射率の高い波長の光をカットするフィルタと、この
フィルタを介して回転する磁気ディスク上のレーザ刻印
領域を照射する光源部と、フィルタを介して磁気ディス
ク上で反射された光を受光し、回転するレーザ刻印領域
から文字刻印位置を検出し、その位置に対応した映像を
取り込み、画像信号として出力する受光部と、この画像
信号を解析して刻印文字を判別する画像処理手段とを備
えて構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ハードディスク装置内に配置される磁気ディ
スクの磁性膜部分にレーザ刻印された文字を読み取る装
置に関する。

〔従来の技術〕

ハードディスク装置の製造において、組立部品の一つで
ある磁気ディスクについては、通常ロフト番号による管
理は行なわれていない。しかし、近年ハードディスク装
置の生産量の増加に伴い、生産管理を容易にし生産性向
上を図るために、磁気ディスクについてもロフト番号に
よる生産管理を行なう必要が生じてきた。

一方、磁気ディスク上に文字を刻印する方法の一つとし
て、レーザ光により磁気ディスク上の磁性体を蒸発させ
てロフト番号その他の文字を刻印する方法がある。この
方法は、磁気ディスクの製造工程において、アルミニウ
ムその他のディスク原盤上に磁性体をコーティングある
いはスパッタリングし、表面の鏡面仕上げをした後に、
ディスク上の所定位置（通常はディスク上の磁性膜の最
内径部分）にレーザ光を当て、磁性体を蒸発させること
により文字を生成する。すなわち、文字部はアルミニウ
ムその他の原盤の表面であり、文字背景部が磁性膜の表
面となる。

このように磁気ディスク上に刻印された文字を機械で読
み取るには、文字の形状をバーコードとし、バーコード
リーダーで読み取る方法が考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、磁気ディスク表面は鏡面状態に近いために反
射率が著しく高く、従って通常のバーコードリーダーで
は外乱光の影響を受けて読み取りが困難であった。

また、文字背景を構成する磁性膜の部分は、赤色領域か
ら近赤外領域の光に対して反射率が高く（赤く見える）
、一方、文字部分を構成するアルミニウムその他の原盤
面は、近赤外領域から近紫外領域までの光に対して反射
率が高い。したがって、近赤外光を使用しているバーコ
ードリーダーでは、文字部と背景部（バーコードの黒と
白）が共に反射率が高いので、十分なコントラストが得
られず読み取りが困難であった。

このように、通常のバーコードリーダーでは磁気ディス
ク上に刻印された文字を読み取ることは難しい。

さらに、バーコードは通常複数のバーで一つの文字を表
現するために、多くの文字を表示する場合にはその刻印
エリアも広くなり、磁気ディスク上の限られたスペース
では対応が困難である。

また、バーコードは、機械（バーコードリーダー）が読
み取るためのものであり、人間がその意味するところを
認識することを容易ではない。

本発明は、このような従来の問題点を解決するもので、
磁気ディスク上にレーザ刻印された文字、特に人間が容
易に認識することが可能な文字を高速に読み取ることが
できるレーザ刻印文字読取装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の原理ブロック図である。

図において、フィルタ１０１は、磁気ディスクの磁性膜
部分で反射率の高い波長の光をカットする。

光源部１０３は、フィルタ１０１を介して磁気ディスク
上のレーザ刻印領域を照射する。

受光部１０５は、フィルタ１０１を介して磁気ディスク
上で反射された光を受光し、回転するレーザ刻印領域か
ら文字刻印位置を検出し、その位置に対応した映像を取
り込み、画像信号として出力する。

画像処理手段１０７は、この画像信号を解析して刻印文
字を判別する。

〔作　用〕

本発明は、磁気ディスクに刻印された文字に照射される
光源部１０３からの光が、フィルタ１０１により磁性膜
部分で反射率の高い波長がカットされ、また反射光から
その波長の光がカットされて受光部１０５に取り込まれ
ることにより、文字部（磁気ディスクの地）と文字背景
部（磁性膜）とのコントラストを鮮明にすることができ
る。

したがって、受光部１０５では文字刻印位置を検出し、
その位置検出に応じた所定のタイミングで刻印文字を含
む領域からの反射光を取り込み、画像信号として送出す
ることにより、画像処理手段１０７はその画像信号を解
析し、容易にかつ高速に刻印文字を判別することができ
る。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第２図は、本発明レーザ刻印文字読み取り装置の光学系
の一構成例を示す図（平面図）である。

図において、光源２０１は、磁気ディスク２０３の磁性
膜の最内径近傍部の同一円周上に設けられたレーザ刻印
領域２０５の一部に対して、磁性膜部分で反射率の高い
赤色領域から近赤外領域の波長の光をカットするフィル
タ２０７を介して照射する。また、外乱光の影吉を少な
くするために、同様のフィルタ２０９が、光源２０１の
照射光に対する磁気ディスク２０３からの反射光の光軸
上に設けられ、その光軸上にさらにフォトダイオード２
１１およびテレビカメラ（ＩＴＶ）２１３が配置される
。

なお、フォトダイオード２１１はフォトダイオード検出
領域２２１における反射光を取り込み、レーザ刻印領域
２０５に刻印されている文字の有無（文字刻印位置）を
検出する。また、テレビカメラ２１３はＩＴＶ撮影領域
２２３における反射光を取り込みその撮影を行なうが、
文字を含む映像の取り込みおよび画像信号の送出は、フ
ォトダイオード検出領域２２１に対するＩＴＶ撮影領域
２２３の位置関係および磁気ディスク２０３の回転速度
（回転周期）に応じて、フォトダイオード２１１が文字
の存在を検出してから所定の遅延時間後に行なわれる。

第３図は、本発明レーザ刻印文字読み取り装置の各信号
の処理系の一構成例を示すブロック図である。

図において、磁気ディスクの回転制御を行なう回転制御
部３０１は、その回転周期に応じた同期信号３５１を文
字刻印位置判定部３１１に送出する。一方、第２図に示
すフォトダイオード２１１から出力される文字刻印位置
検出信号３５３は、増幅部３１３を介して文字刻印位置
判定部３１１に送出される。

文字刻印位置判定部３１１は、所定のタイミング制御に
より撮影制御信号３５５をカメラ制御部３１５に送出す
る。第２図に示すテレビカメラ２１３は、カメラ制御部
３１５の指示に応じて映像を取り込み、その画像信号３
５７をフレームメモリ３１７に送出する。画像処理部３
１９は、フレームメモリ３１７に格納された画像データ
を取り込み、対応する文字を判別してその結果を出力す
る。

第４図は、文字刻印位置判定部３１１の動作原理を説明
する図である。

第４図（ａ）は、同期信号３５１の波形を示す。周期Ｔ
ｌ、を磁気ディスクの回転周期に対応する。

第４図（ｂ）は、フォトダイオード検出領域２２１とＩ
ＴＶ撮影碩域２２３との位置関係を説明する図であり、
第２図の要部拡大図である。したがって、第４図（ｂ）
では、第２図の説明に用いた番号を示す。

なお、レーザ刻印領域２０５に刻印された文字が、フォ
トダイオード検出領域２２１に差し掛かってから、磁気
ディスク２０３の回転に伴い、その中心０からみてｒＴ
Ｖ撮影領域２２３の最右端に移動するまでの回転角をθ
とすると、そのθの回転に要する時間ｔは、 となる。この時間もが、フォトダイオード２１１が文字
刻印位置を検出してから、テレビカメラ２１３がその文
字を含む映像の取り込みを行なうまでの遅延時間となる
。

以下、第２図ないし第４図を参照して本実施例の動作に
ついて説明する。

レーザ刻印領域２０５に刻印された文字は、前述したよ
うに、レーザ光で磁性体を蒸発させて形成したものであ
り、文字の形状に応じて磁気ディスクの地（アルミニウ
ムその他）が露出している。

一方、フォトダイオード検出領域２２１および■ＴＶ撮
影領域２２３に、フィルタ２０７を介して、磁性膜部分
で反射率の高い波長（赤色領域から近赤外領域）の光を
カットした光を照射すると、文字が刻印されていない部
分からの光の反射は少ないが、文字が刻印されている部
分では磁気ディスクの地からの反射があるので反射光が
強くなる。

したがって、この反射光の強弱をフォトダイオード２１
１の出力電圧の大小として検出し、文字刻印位置検出信
号３５３として文字刻印位置判定部３１１に取り込むこ
とにより、レーザ刻印領域２０５における文字刻印位置
がわかり、テレビカメラ２１３の撮影タイミングを制御
することができる。

すなわち、文字刻印位置判定部３１１は、同期信号３５
１の入力に応じて判別している磁気ディスク２０３の回
転周期Ｔと、ＩＴＶ撮影領域２２３に応じてあらかじめ
設定されている前記θとにより、文字刻印位置検出信号
３５３の入力から、（ｉ）式により決定する遅延時間を
秒後に撮影制御信号３５５を送出する。

なお、文字が連続する場合には、フォトダイオード２１
１は連続して文字刻印位置検出信号３５”３を送出する
が、ＩＴＶ撮影領域２２３に収まる文字数に応じてその
人力を適当にマスクするか、あるいは撮影制御信号３５
５が送出された時点の文字刻印位置検出信号３５３を有
効にすることに゛より、複数単位で文字の判別を可能に
し、高速処理を実現することができる。

カメラ制御部３１５は、この撮影制御信号３５５の入力
に応じてテレビカメラ２１３を動作させる。なお、テレ
ビカメラ２１３の映像取り込み時間は、磁気ディスク２
０３の回転周期（Ｔ）に比べて十分短いものとするが、
回転周期に対して映像取り込み時間が長い場合には、テ
レビカメラ２１３の前方にシャッタを設け、そのシャッ
タを回転周期に比べて十分短い時間で開閉する。

テレビカメラ２１３で撮影された映像は、画像信号３５
７に変換されて送出され、フレームメモリ３１７に格納
される。

画像処理部３１９は、フレームメモリ３１７に格納され
ている画像データから映像の投影分布を取り出す。

第５図は、ＩＴＶ撮影領域から取り込まれる映像から文
字を判別する方法を説明する図である。

なお、刻印文字の形態をセグメント文字とすることによ
り、人間が容易に認識できるとともに、高速読み取りを
可能にしている。ここでは、ＩＴＶ撮影領域２２３に三
つのセグメント文字が収まる例を示す。

図において、文字の構成セグメントに対応する検査領域
（斜線部分）を各文字ごとに設定し、各検査領域におけ
る平均輝度を求め、さらに背景部分の平均輝度との差を
求め、各セグメントにマーキングされているか否かを判
定する。

すなわち、レーザ刻印領域２０５に照射される光および
反射されてテレビカメラ２１３に取り込まれる光は、磁
性膜部分で反射率の高い波長がカットされているので、
文字部（磁気ディスクの地）の輝度は高く、その文字背
景部（磁性膜）の輝度は著しく低い鮮明なコントラスト
が得られている。

したがって、各セグメント（検査領域）ごとに輝度の高
低を判定することにより、各セグメントの有無がわかり
文字を判別することができる。

このように、磁気ディスクの回転に同期して複数のセグ
メント文字を画像信号として取り込み、セグメント単位
に検査を行なうことにより、光学文字読み取り装置（Ｏ
ＣＲ）その他に用いられている複雑なパターンマツチン
グを不要にし、高速かつ正確に刻印文字の認識を行なう
ことができる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、磁気ディスクにレー
ザ刻印された文字に対して、照射する光および受光する
光の波長を調整することにより文字の識別が容易になり
、また文字をセグメントで構成し、セグメント単位にそ
の有無を検出することにより、高速かつ正確に刻印文字
の認識を可能とし、さらに人間による文字の認識も可能
にし、実用的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の光学系の一構成例を示す図、第３図は
本発明の各信号の処理系の一構成例を示すブロック図、 第４図は文字刻印位置判定部の動作原理を説明する図、 第５図はＩＴＶ撮影領域から取り込まれる映像から文字
を判別する方法を説明する図である。 図において、 １０１はフィルタ、 １０３は光源部、 １０５は受光部、 １０７は画像処理手段、 ２０１は光源、 ２０３は磁気ディスク、 ２０５はレーザ刻印領域、 ２０７．２０９はフィルタ、 ２１１はフォトダイオード、 ２１３はテレビカメラ（ＩＴＶ）、 ２２１はフォトダイオード検出領域、 ２２３はＩＴＶ撮影領域、 ３０１は回転制御部、 ３１１は文字刻印位置判定部、 ３１３は増幅部、 ３１５はカメラ制御部、 ３１７はフレームメモリ、 ３１９は画像処理部、 ３５１は同期信号、 ３５３は文字刻印位置検出信号、 ３５５は撮影制御信号、 ３５７は画像信号である。 木ヌεθｌ−１４に押フ　］つ、、、７　Ｉｓヨ第１図 一８！明、−ｉす’ｔ、！　ａ　−フ樗ｊ貿ｉＪブｚミ
イ？’Ｊ第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ディスクの磁性膜部分で反射率の高い波長の
   光をカットするフィルタ（１０１）と、このフィルタ（
   １０１）を介して回転する磁気ディスク上のレーザ刻印
   領域を照射する光源部（１０３）と、 前記フィルタ（１０１）を介して磁気ディスク上で反射
   された光を受光し、回転するレーザ刻印領域から文字刻
   印位置を検出し、その位置に対応した映像を取り込み、
   画像信号として出力する受光部（１０５）と、 この画像信号を解析して刻印文字を判別する画像処理手
   段（１０７）と を備えたことを特徴とする磁気ディスクのレーザ刻印文
   字読取装置。