JPH0476178B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、平行する複数のトラツクにそれぞれ
情報信号が光学的記録痕跡の配列によつて光学的
に読み取り得るように記録された光学カードの各
トラツクから情報信号を光学的に読み取る、光学
カードの読み取り装置に関する。

〔従来の技術〕

いわゆるメモリーカード乃至ソフトウエアカー
ドとして、第４図に示すように、矩形のカード１
にその基準端面１ａに対して垂直な互いに平行す
る複数のトラツクＴが形成され、その各々のトラ
ツクＴにそれぞれ情報信号が、第５図に示すよう
に、光学的記録痕跡、例えばピツトＰの配列によ
つて光学的に読み取り得るように記録されたもの
がある。

このようなカード１から各々のトラツクＴに記
録された情報信号を読み取る、光学カード読み取
り装置は、第６図及び第７図に示すように、装置
に差し込まれたカード１がカード送り用ローラー
２によつてカード１の基準端面１ａに沿う矢印３
の方向に送られ、発光ダイオードのような照明用
光源４よりの光５がコンデンサーレンズ６を介し
てカード１のトラツクＴに入射し、トラツクＴか
らの反射光、即ちトラツクＴの読み取り光７が結
像レンズ８を介して保持板９に保持された光検出
素子１０上に投影されて、素子１０で検出される
ようになつている。光検出素子１０はCCD（電荷
結合素子）のラインセンサーのように複数の検出
要素１０ａが直線状に配列されて、これに投影さ
れた像が電気的な走査により読み取られるもの
で、第８図に示すように、素子１０上でトラツク
の像の長手方向が検出要素１０ａの配列方向と一
致して１本のトラツクのすべてのピツトの像P′が
素子１０上に同時に結像し、１本のトラツク分の
情報信号が一気に読み取られるようにされる。

また、光学カードとしては、各々のトラツクＴ
に対応する位置に光学的に読み取り得るマーク
（トラツクマーク）Ｍを形成し、このマークＭを
用いて読み取るべきトラツクのアドレスを知るこ
とができるとともに、任意のトラツクを選択して
読み取ることができるようにしたものがある。

第９図はこのような光学カードの一例で、矩形
のカード１１にその基準端面１１ａに対して垂直
な互いに平行する複数のトラツクＴが形成され、
その各々のトラツクＴにそれぞれ情報信号が前述
のようにピツトの配列によつて光学的に読み取り
得るように記録されるとともに、各々のトラツク
Ｔの上側の延長線上の位置にトラツクＴと平行す
る直線状のマークＭが形成されたものである。こ
のマークＭは光学的に読み取り得るものにされ
る。例えば、トラツクＴのピツトの部分で他の部
分に比べて光の反射率が低くされるときは、マー
クＭも反射率の低い部分とされ、逆にトラツクＴ
のピツトの部分で他の部分に比べて光の反射率が
高くされるときは、マークＭも反射率の高い部分
とされる。

第１０図は上述のような光学カードに適用する
読み取り装置の光検出素子の一例で、保持板１９
に保持される光検出素子２０はカード１１のトラ
ツクＴを読み取るべき光検出素子２１とその上端
側に配される光検出素子２２からなり、光検出素
子２１は複数の検出要素２１ａが直線状に配列さ
れた前述の光検出素子１０と同様のもので、光検
出素子２２も複数の検出要素２２ａが直線状に配
列されたものである。ただし素子２２はそれぞれ
複数の検出要素２２ａの出力の和が素子２２の出
力として取り出されるようにされる。

かかる読み取り装置の光学系は、図示しない
が、照明用光源よりの光が第９図のカード１１の
トラツクＴの長さの分だけでなくマークＭの長さ
の分にわたつてカード１１に入射し、第９図のマ
ークＭの読み取り光が光検出素子２２上に投影さ
れるとともに、トラツクＴの読み取り光が光検出
素子２１上に投影されるようにする。

従来の光学カードの読み取り装置の電気的構成
は、例えば第１１図に示すようであつて、光検出
素子２１及び２２は、同図に示すように、それぞ
れ複数の受光要素２１ｒ及び２２ｒと、これと一
対一に対応する転送要素２１ｔ及び２２ｔとがそ
れぞれゲートｇを隔てて配設されている。

まず、ゲートｇが一定期間（蓄積期間）閉じら
れ、光により発生した電荷が各受光要素２１ｒ及
び２２ｒに蓄積される。次にゲートｇが瞬間だけ
開かれて、この蓄積された電荷がそれぞれ対応す
る転送要素２１ｔ及び２２ｔに並列に転送される
と共に、受光要素２１ｒ及び２２ｒには再び電荷
の蓄積が開始される。各転送要素２１ｔ及び２２
ｔに転送された電荷は走査回路３１からの走査信
号（読み出しクロツク）によつて走査され、一定
期間（走査期間）の間に直列信号として読み出さ
れる。

なお、蓄積期間及び走査期間は同じ時間及び同
じタイミングであるので、以下の説明では走査期
間（走査）の用語を使用する。

光検出素子２１の出力である読み出し信号は、
検出要素２１ａ単位の離散的なアナログ信号であ
つて、増幅器３２によつて所定レベルまで増幅さ
れた後、サンプルホールド回路３３及び低域フイ
ルタ３４を経て、連続的なアナログ信号となされ
てコンパレータ３５に供給される。コンパレータ
３５への入力信号は、その電圧が基準電圧より高
いか低いかの比較によつて２値化され、その２値
化された読み出し信号がPLL３６とデータ再生
回路３７に供給される。PLL３６において、ク
ロツク信号が抽出再生され、このクロツク信号が
データ再生回路３７に供給されて、２値データが
再生される。再生された２値データはゲート３９
を介してデータ処理回路３８に供給され、PLL
３６からのクロツク信号を用いて適宜処理され
る。

トラツクマーク用の光検出素子２２の出力であ
るトラツクマーク検出信号は増幅器２３を介して
ゲート３９に供給されて、これを開き、データ再
生回路３７で再生されたデータがトラツクの情報
信号である場合のみ、データ処理回路３８に転送
される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のように、読み取りに際して、光学カード
はトラツクと垂直の方向に送られており、光検出
素子に投影された各トラツクの像が電気的走査に
より読みだされるようになされていた。

こゝで、第１２図に示すような、互いに隣接す
る任意の３本のトラツクに属し、カードの送り方
向３に整列している３個のピツトP₁，P₂，P₃に
ついてみると、ピツトP₁〜P₃に対応する特定の
光検出要素の入射光量は、カードの送りに応じ
て、第１３図に示すように周期的に変化する。即
ち、入射光量はピツトP₁，P₂及びP₃の投影像の
中心が光検出要素の中心と一致する時刻t_C1，_C2及
びt_C3において最大となり、各ピツトの中間部が
光検出要素に投影される時点、換言すれば、時点
t_C1とt_C2と中間時点t_n1及び時点t_C2とt_C3の中間時点
t_n2において最少となる。

ところが、ピツトP₂の属するトラツクの走査
期間は、光検出出力が最大となる時点t_C2を挟ん
で、光検出出力が最少となる２つの時点t_n1から
t_n2までであつて、光検出素子から得られる読み
出し信号には、隣接トラツクとの中間部の投影像
による無効成分が含まれ、ピツトの投影像による
ピツト対応信号のコントラストが劣化するという
問題があつた。また、何らかの原因で走査のタイ
ミングがずれて、走査期間がt_C1〜t_C2またはt_C2〜
t_C3のようになつたときでも、トラツクマーク検
出素子２２の出力は、走査のタイミングが正常な
場合と同じになるため、ゲート３９が開いてしま
い、２本のトラツクに記録された情報を同時に読
みだすことになり、２本のトラツクが重なつた状
態と等価になつて、正しい記録情報を読み出すこ
とができないという問題があつた。

かゝる点に鑑み、本発明の目的は、ピツト対応
信号のコントラストを向上すると共に、正しい記
録情報を安定に読み出し得る光学カードの読み取
り装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、平行する複数のトラツクＴにそれぞ
れ情報信号が光学的記録痕跡Ｐの配列によつて光
学的に読み取り得るように記録されるとともに、
ラツクＴの端部に光学的に読み取り得るマークＭ
が形成された光学カード１１を使用し、複数の検
出要素が直線状に配列され、光学カード１１のマ
ークＭの読み取り光を端部の検出要素２２ａで検
出する光検出素子２０Ａと、この光検出素子２０
Ａを電気的に走査して出力信号を得る走査手段３
１と、光検出素子の端部の検出要素２２ａの出力
に基いて、光検出素子２０Ａの出力信号もしくは
これに基づく信号を抽出する抽出手段３９を有す
る光学カードの読み取り装置において、走査手段
３１がトラツクＴの１本当り複数回走査するよう
に、走査手段３１の走査期間を設定すると共に、
光検出素子２０Ａの出力信号中の端部の検出要素
２２ａの出力信号を検知するマーク検知手段４１
と、このマーク検知手段４１の出力信号を、複数
回の走査がマークＭの後縁を走査する直前の走査
期間までの範囲で、走査手段３１の少なくとも１
走査期間遅延させる遅延手段４２と、この遅延手
段４２の出力に基いて、抽出手段３９を走査手段
３１の１走査期間だけ動作させるよう制御する抽
出制御手段４３とを設けた光学カードの読み取り
装置である。

〔作 用〕

かゝる本発明によれば、マーク検知手段４１が
トラツクマークの中央部を検知している走査期間
に、トラツクに記録された情報信号が読み取られ
る。

〔実施例〕

以下、第１図〜第３図を参照しながら、本発明
による光学カードの読み取り装置の一実施例につ
いて説明する。

本発明の一実施例の構成を第１図に示す。この
第１図において、第１１図に対応する部分には同
一の符号を付して重複説明を省略する。

第１図において、２０Ａは光検出素子であつ
て、前述の光検出素子２１及び２２を一体に接続
したように構成され、マークＭ及びトラツクＴを
読み取つた信号が直列に出力される。４１はトラ
ツクマーク検知回路であつて、カウンタを含み、
このマーク検知回路４１にはデータ再生回路３７
から再生データ信号が供給されると共に、PLL
３６からクロツク信号が供給される。マーク検知
回路４１の出力は１走査期間遅延回路４２を介し
てパルス発生回路４３に供給される。なお第２図
の場合、遅延回路４２の遅延量は２または３走査
期間でも良い。パルス発生回路４３の出力パルス
はデータ再生回路３７とデータ処理回路３８との
間に介在するゲート３９に供給される。

本実施例の動作は次のとおりである。本実施例
においては、最近の光検出素子及び光学系は改良
されて分解能が向上しているので、ここでは光検
出素子において１個のピツト当り数個の光検出要
素が対応するようになさしめている。この分解能
に応じて１本のトラツクが数回走査されるよう
に、走査回路３１による走査期間の長さとローラ
２によるカード送り速度とが定められる。この結
果、各走査期間における１個のピツトP₂とこれ
に対応する１個の光検出要素Ｓとの相対位置は、
第２図においてS₀〜S₇で示すように移動する。そ
して、光検出要素Ｓの出力は、ピツトP₂との相
対位置によつて、第３図Ａに示すように、S₀にお
いて最も低くなり、S₄において最も高く、ピツト
の端縁が光検出要素の中央を横切るようなS₂及び
S₆において平均値となる。他のトラツクについて
も同様である。

一方、トラツクマークと光検出要素との関係も
上述と同様であり、マークの端縁が光検出要素を
横切るようなS₂からS₆までの走査でマークが検知
される。

即ち、S₂において任意のトラツクマークの前縁
部が光検出素子２０Ａに読み取られると、データ
再生回路３７から所定のビツト長ｍのマーク再生
データがマーク検知回路４１に供給される。マー
ク検知回路４１のカウンタは、PLL３６からの
クロツクによつて、このマーク再生データのビツ
ト長ｍを計数し、所定のマーク再生データである
ことを検知する。そうすると、マーク検知回路４
１の出力は“Hi”となる。従つて、マーク検知
回路４１の出力信号は、第３図Ｂに示すよう
に、トラツクマークを検知した走査期間に“Hi”
となり、検知しない走査期間に“L₀”となる。
マーク検知回路４１の出力信号は、第３図Ｃに
示すように、１走査期間遅延回路４２によつて１
走査期間だけ遅延され、トリガとしてパルス発生
回路４３に供給される。パルス発生回路４３は、
第３図Ｄに示すような、パルス幅が１走査期間に
等しいゲートパルスをゲート３９に供給する。
従つて、ゲート３９はマーク検知回路４１がトラ
ツクマークを検知した走査（第２図においてS₂に
対応する）の次の１走査期間（第２図においてS₃
に対応する）だけ開かれて、第３図Ａから明らか
なように、高いコントラストの読み出し信号から
データ再生回路３７によつて安定に再生された正
確なデータがデータ処理回路３８に転送され、確
実なデータ処理が行われる。

また、第２図及び第３図Ａから明らかなよう
に、光検出素子がピツト及びマークの中央部にあ
る走査S₃〜S₅の範囲であれば、上述と同様に高コ
ントラストの読み出し信号が得られるので、遅延
回路４２の遅延時間は２または３走査期間であつ
てもよい。

更に、本実施例では、１トラツク当り複数回の
走査を行つているので、走査のタイミングがずれ
ても、従来のように、２本のトラツクの情報を同
時に読み出すことがない。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるもの
ではなく、マーク検知回路として、ｍビツトのシ
フトレジスタ及びデジタルコンパレータを用いる
等、種々に変形し得ることは当業者にとつて容易
に理解されるところである。

〔発明の効果〕

以上詳述のように、本発明によれば、光検出素
子を１トラツク当り複数回走査し、光検出素子が
トラツクマークを読み出したことを検知して、そ
の所定レベルを越える１走査期間に読み出された
信号が使用されるので、ピツト対応信号のコント
ラストが向上すると共に、隣接する２本のトラツ
クを同時に読み出すことがなく、正しい記録情報
を安定に読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学カードの読み取り装
置の一実施例を示すブロツク図、第２図及び第３
図はその説明に供する線図及びタイムチヤート、
第４図及び第５図は光学カードの一例の平面図及
びその要部の拡大図、第６図及び第７図は光学カ
ードの読み取り装置の構成例を示す側面図及び斜
視図、第８図はトラツクの読み取り状態を説明す
るための図、第９図は本発明の説明に供する光学
カードの一例を示す平面図、第１０図は同じく光
検出素子の平面図、第１１図は従来の光学カード
の読み取り装置の電気的構成例を示すブロツク
図、第１２図及び第１３図は従来装置の説明に供
する線図である。 １，１１は光学カード、１０，２０，２０Ａ，
２１，２２は光検出素子、３１は走査手段、３９
はゲート、４１はコンパレータ、４２は１走査期
間遅延回路、４３は１走査期間パルス発生回路、
Ｔはトラツク、Ｍはトラツクマークである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 平行する複数のトラツクにそれぞれ情報信号
   が光学的記録痕跡の配列によつて光学的に読み取
   り得るように記録されるとともに、上記トラツク
   の端部に光学的に読み取り得るマークが形成され
   た光学カードを使用し、複数の検出要素が直線状
   に配列され、上記光学カードの上記マークの読み
   取り光を端部の検出要素で検出する光検出素子
   と、該光検出素子を電気的に走査して出力信号を
   得る走査手段と、上記光検出素子の上記端部の検
   出要素の出力に基いて、上記光検出素子の出力信
   号もしくはこれに基づく信号を抽出する抽出手段
   を有する光学カードの読み取り装置において、上
   記走査手段が上記トラツクの１本当り複数回走査
   するように、上記走査手段の走査期間を設定する
   と共に、上記光検出素子の出力信号中の上記端部
   の検出要素の出力信号を検知するマーク検知手段
   と、該マーク検知手段の出力信号を、上記複数回
   の走査が上記マークの後縁を走査する直前の走査
   期間までの範囲で、上記走査手段の少なくとも１
   走査期間遅延させる遅延手段と、該遅延手段の出
   力に基いて、上記抽出手段を上記走査手段の１走
   査期間だけ動作させるよう制御する抽出制御手段
   とを設けたことを特徴とする光学カードの読み取
   り装置。