JPS61243944A - 光記録情報読取装置のデ−タ列検知装置 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、光記録媒体に記録されたデータを読取る光記
録情報読取装置に設けられるデータ列検知方式に関し、
特に、一定の幅を有する帯状の基準線により区画してデ
ータ記録領域を設けると共に、該データ記録領域に基準
線と垂直にデータトラックを多数並設した光記録媒体か
ら、データを読取る際のデータ列検知方式に関する。

［従来の技術］ 近年、従来の磁気記録媒体に代るものとして。

書込むべきディジタル情報に対応する光学的性質の変化
パターン、例えば、明暗のパターンを形成してデータを
書込む形式の光記録媒体が開発されつつある。この種の
ものには、ディスク形式のものと、カードないしシート
状のものがある。とりわけ、磁気カードに代る大容量の
カード型記憶素子として光メモリカードが注目されてい
る。

この光記録媒体の代表的例であるカード型の媒体の構成
を第８図〜第１０図に示す、これらの図に示す光記録媒
体は、カード型の基板１上に、光記録媒体２が層状に被
着され、該記憶媒体２に、平行線状の基準線７を設け、
この基準線７に挟まれる帯状領域を、データ記録領域３
としである。

このデータ記録領域３は、通常、複数本並設され、各デ
ータ記録領域３内には、幅方向にデータ列を形成するト
ラック４を一定間隔で多数設定しである。各トラック４
内には、記憶セル５が設けてあり、この記憶セル５の各
１個が、ディジタルデータの１ビツトを記録する。

この他、この光記録媒体には、全データ記録領域３の一
端にトラック方向に沿って、全データ記録領域３の始端
の基準となる始端基準！！１６と、該基準線８に対し１
字を形成する形状に設けられ。

上記複数のデータ記録領域３を２群に分割配置する基準
となる基準母線８とが設けである。もっとも、始端基準
線６および基準母線８を備えていないものもある。

このように構成される光記録媒体からのデータ読出しは
、データ記録領域の幅よりやや長い長さで、少なくとも
１トラック分を見込む幅の線状または面状の視野を有す
るＣＯＤリニアセンサ等の読取センサを使用して、記憶
セルの明暗パターン等により記録される情報を１トラツ
ク毎に読出すことにより行なう、この場合、光記録媒体
と読取センサとを相対移動させ、データを読出すべきト
ラックと上記読取センナとを平行に対峙させる必要があ
る。即ち、データ記録領域上のデータ列に対して、読取
センサを正確に追従させる必要がある。

従来、この種の制御は、リミットスイッチ等のセンサに
より、カードの位置ずれ、傾き等を検知して、その検知
信号によりサーボ系を制御してカードまたは読取センサ
の位置の修正を行なうことが一般的である。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述したような光記録媒体では、磁気カード等とは異な
り、情報を記録する記憶セルの大きさ、配列間隔等が、
数ミクロン−数十ミクロンの単位で、高密度に配列され
ている。そのため、データを読出すべきトラックに対す
る上記読取センサの位置が相対的に僅かにずれていたり
、傾いていたりした場合、データを正確に読出すことが
できないことになる。

しかし、従来の一般的な制御技術では、光記録媒体の僅
かな位置ずれ、傾き等を精密に検知することは困難であ
る。勿論、これらの検知は、全くの不可能ではないが、
実現するには超高精度のセンサを特別に用意しなければ
ならず、読取装置の製造コストが高くなり好ましくない
。

本発明は、このような問題点を解決するためにになされ
たもので、読取センサを、位置ずれ、傾き等を検知する
センサとして利用して、超高精度のセンサを特別に用意
することなく、従って、読取装置の製造コストを高くす
ることなく、データ記録領域上のデータ列に対して、読
取センサを正確に追従させることができて、データを正
確に読出すことを可能とする、光記録情報読取装置のデ
ータ列検知方式を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、一定の幅を有する帯状の基準線により区画し
てデータ記録領域を設けると共に、該データ記録領域に
基準線と垂直にデータトラックを多数並設した光記録媒
体から、データを読取るに際し、読取センサの視野に読
取るべきデータトラックと該トラックを挟む基準線とを
見込んでデータを読取る形式の読取装置に設けられ、読
出した信号からデータ列を検知するデータ列検知方式で
あって、その問題点解決手段として次の構成要件を備え
ることを特徴とする。

第１に、上記読取センサからの出力信号のうち、上記基
準線の光学的性質に対応するレベルの信号を取出す信号
レベル弁別手段と、該手段にて取出されたレベルの信号
の継続時間を計測する継続時間計測手段と、当該継続時
間が、予め設定した基準値に達するか否か比較して、該
基準値に達すると基準線検知信号を出力する判定手段と
を備えた基準線検知装置を備える。

第２に、上記読取センサからの出力信号の、該センサの
視野内における位置を検知する読出し位置検知手段と、
基準線の存在が許容される範囲を予め設定する許容範囲
設定手段と、上記基準線検知信号が出力された時、その
データの読出し位置が設定された許容範囲内であるか否
かを比較する比較手段とからなる判定装置とを備える。

［作用］ 先ず、本発明によるデータ列検知方式の原理について説
明する。

本発明では、読取センサは、光記録媒体上のデータ記録
領域に沿って移動し、１バンドずつデータを読取るが、
一時に捕え得る視野の範囲が、第５図に示すように、お
およそデータ記録領域２本分の幅であることを前提とし
ている。即ち、読取センサは、少なくとも上記１本のト
ラックを見込む幅および上記データ記録領域の幅より長
い長さの線状ないし面状の視野を有して各トラックから
データを読取る形式となっているものとする。従って、
読取センサは、正常状態では２木の基準線を視野内に収
めている。

そこで、読取センサの出力ビデオ信号から、上記基準線
の存在位置を調べることにより、第１に、読取センサが
データ記録領域を正しく視野内に捕えているか否かを検
知することができる。即ち、読取センサがデータ記録領
域方向にずれているか否かを検知し得る。第２に、第６
図に示すように、読取センサがデータ記録領域と直交し
てい　゛ない（トラックに対して傾いている）場合につ
いても検知することができる。これは、視野内の基準線
の存在位置が、該読取センサの移動と共に変化し、一定
の許容範囲を外れることにより検知することができる。

このような原理に基づく本発明の作用について説明する
。

先ず、読取センサは、トラックに記録されるデータを、
例えば、シリアルに読出し、ビデオ信号として出力する
。このビデオ信号は、通常、二値化され、二値化信号と
して読取装置本体のデータレジスタ（図示せず）に格納
されると共に、上記基準線検知装置に送られる。

ここでは、先ず、信号レベル弁別手段により、二値化信
号から上記基準線に対応する出力レベルの信号を取出す
、ついで、継続時間計測手段により、上記信号レベル弁
別手段にて取出された出力レベルの信号の継続時間を計
測する。この計測は、例えば、トラックのデータをシリ
アルに読出す際の同期信号をカウントすることにより行
なう０判定手段は、当該継続時間が、予め設定した基準
値に達するか否か判定して、該基準値に達すると基準線
検知信号を出力する。基準値は、例えば、基準線の幅に
対応する時間として設定する。

この時、判定装置の読出し位置検知手段においては、当
該トラックから読出されるビデオ信号の現在の読出し位
置を、例えば、同期信号をカウントすることにより検知
している。この場合、読出し位置は、当該トラックにお
けるビデオ信号の始端からの同期信号の数により規定さ
れる。

上記基準線検知信号が出力されると１判定装置の比較手
段では、上記読出し位置検知手段で検知されている、該
基準線検知信号が出力された時点のビデオ信号の始端か
らの位置と、許容範囲設定手段に設定されている許容範
囲のデータとを比較する。そして、基準線検知信号の出
力された時点が許容範囲に入っているか否かの信号を出
力する。

この結果、基準線の位置が許容範囲内であれば、読取セ
ンサとトラックとは正しく対峙しており、データは正確
に読出されていることが分る。

一方、基準線の位置が許容範囲から外れている場合には
、読取センサとトラックとは正しく対峙しておらず、デ
ータは正確に読出されていないことが分る。

後者の場合には、比較手段における比較結果を、制御系
に制御信号として送ることにより、読取センサと光記録
媒体とが相対移動されて、位置ずれや、傾きを修正する
ことができる。

このようにして、本発明は、読取センサを、各データ記
録領域のデータ列に正しく追従させることができる。

［実施例］ 本発明の実施例について図面を参照して説明する。

〈実施例の構成〉 第１図に本発明データ列検知方式に関する一実施例の構
成の概要を示す。

同図に示す実施例が適用される光記録情報読取装置は、
図示していない光記録媒体のデータ記録領域におけるデ
ータ列に追従してデータを読出す読取センサ１０と、該
読取センサ１０の出力ビデオ信号からデータを読出すデ
ータ処理装置２０と、該読取センサ１０と光記録媒体と
を相対的に移動制御して、読取センサ１０をデータ記録
領域のデータ列に追従させる移動制連装５１３０と、読
取センサｌＯおよび移動制御装置３０に制御用同期信号
を送る同期信号発生回路４０とを有して構成される。

読取センサｌＯは、例えば、ＣＣ，Ｄリニアセンサから
なり、光記録媒体のデータ記録領域幅より長い範囲に検
出用のホトディテクタを配置しである。このホトディテ
クタは、１トラツクの各記憶セルに対応する配置間隔で
、そのセル数の２倍の素子数１本実施例では、例えば、
１０２４素子が配置されている。

該読取センサ１０の読取は、各ホトディテクタにて受光
した光量に比例して蓄積した電荷を、後述する同期信号
φＲに従ってシリアルに出力することにより行なう、゛
その出力は、各トラック毎のビデオ信号Ｖｄとなる。

データ処理装置２０は、上記ビデオ信号Ｖｄを二値化し
て二値化信号Ｂｓとする二値化回路２１と、二値化信号
Ｂｇを記憶するレジスタ等のバッファ２２とを備えて構
成され、読出されるビデオ信号Ｖｄからディジタルデー
タを取出す。

移動制御装置３０は、同期信号発生回路４０から送られ
る同期信号に基づいて駆動信号を形成する駆動制御回路
３１と、該駆動信号に基づいて読取センサ１０と光記録
媒体とを相対的に移動させる移動装置３２とを有して構
成される。

この移動装置３２は、本実施例では、例えば、第３図に
示すように、読取センサを含む光学ｉｌｌを光記録媒体
Ｃのデータ記録領域の長手方向に移動自在に指示する枠
体３３と、該枠体３３上の光学系をデータ記録領域の長
手方向に移動させるボールネジ３４および該ネジ３５を
駆動するモータ３５と、上記枠体３３を光記録媒体Ｃの
データ記録領域の幅方向の移動させるポールネジ３Ｂお
よび該ネジ３８を駆動するモータ３７とを有して構成さ
れる。

同期信号発生回路４０は、上記読取センサｌＯに対し、
ホトディテクタによる蓄積電荷転送用のシフトパルスと
しての同期信号φＲと、各トラック毎に転送開始の同期
をとるための同期信号φＴとを送出し、かつ、駆動制御
装置に対し移動開始のための同期信号を送出する。この
同期信号φＲは。

本実施例では、二つの同期信号φＴ、φτ間に、上記読
取センサ１０の素子数に対応する１０２４パルス出力さ
れる。

上記構成の光記録媒体読取装置に適用される本発明のデ
ータ列検知方式の実施例は、上記二値化回路２１から出
力される二値化信号Ｂｓから基準線を検知する基準線検
知装置５０と、該基準線検知装置５０にて検知された基
準線の位置が、予め設定しである許容範囲にあるか否か
を判定する判定装置８０とを備えて構成される。

上記基準線検知装置５０は、上記二値化回路２１から出
力される二値化信号Ｂｓから基準線に相当する一定出力
レベルの信号を取出す信号レベル弁別手段５１と、該手
段５１にて取出された信号の！！続続開間計測し、当該
時間が基準線の幅に対応する時間に達すると、基準線検
知信号を出力する継続時間計測手段５２と、判定手段５
３とを有して構成される。

この信号レベル弁別手段５１は、例えば、第２図に示す
ように、アンドゲート回路５４からなり、上記同期信号
φＲと、二値化信号Ｂｓを反転したものとが入力される
。

継続時間計測手段５２および判定手段５３は１例えば、
第２図に示すように、プリセットカウンタ５５からなる
。このプリセットカウンタ５５は、上記アンドゲート回
路５４の出力がハイレベルになる時にカウントし、該カ
ウント値が予めセットしである所定値に達すると基準線
検知信号パルスを出力する構成となっている。

この所定値は、検出すべき基準線の幅を、読取センサ１
０により読出すに必要な時間に相当する、同期信号φＲ
の個数に換算して設定しである０本実施例では、パルス
４０個分に設定しである。この値は、はぼ固定的に設定
される。即ち、カウント値は、同期信号φＴ・により、
トラックが変る毎にリセットされるが、この設定値は、
リセットされない。

判定装置６０は、上記読取センサ１０による各トラック
毎のシリアルな読出しに対応して、現在の読出し位置を
検知する読出し位置検知手段６１と、基準線の存在が許
容される範囲を基準値として予め設定する許容範囲設定
手段８２と、上記基準線検知信号が出力された時、その
時の読出し位置が設定された許容範囲内であるか否かを
比較する比較手段６３とを備えて構成される。

読出し位置検知手段８１は、第２図に示すように、例え
ば、カウンタ６４からなり、同期信号φＴにより、トラ
ックが変る毎にリセットされ、各トラックからの読取デ
ータの転送と同期して、同期信号φＲをカウントする。

許容範囲設定手段６２は、例えば、第２図に示すように
、メモリ８５からなり、許容範囲を示す基準値を、トラ
ックの始端からの位置に相当する記憶セル数により設定
する。この設定は１本実施例では、読取センサを含む光
学系の標準位置を、最初のφＴから数えて２５８回目の
φＲで、最初の基準線が終るように設定する共に、許容
範囲を、この値を中心として、φＲの計数値に換算して
±８回分と設定しておく。

比較手段６３は１例えば、第２図に示すように、演算回
路６Ｂからなる。この演算回路８８は、上記プリセット
カウンタ５５の出力パルスにより動作を開始し、メモリ
８５から基準値データを読込むと共に、カウンタ６４か
ら現在のカウント値を読込んで、両者の大小関係を比較
する。そして、この演算回路８Ｂは、比較の結果、カウ
ント値が予め設定した許容範囲内にあれば、正常ステー
タス信号を出力し、許容範囲から外れていれば、その旨
のステータス信号を出力すると共に、外れの程度を示す
信号を上記駆動制御回路３１に送る。

〈実施例の作用〉 上記のように構成される実施例の動作について上記各図
と、第４図〜第７図とを参照して説明する。

先ず、光記録媒体からデータを読取るには、移動制御装
置により、データを読出すべきデータ記録領域のトラッ
ク上に、読取センサ１０を対峙させる。この位置で、同
期信号発生回路４０から、第４図（ａ）に示すような同
期信号φＴを送り、読取センサ１０の読取動作を開始さ
せる。読取センナ１０は、同期信号発生回路４０から送
出される同期信号φＲ（第４図（ｂ）参照）により、各
ホトディテクタにおいて蓄績されている電荷をシリアル
に転送。

し、第４図（Ｃ）に示すようなビデオ信号Ｖｄを出力す
る。このビデオ信号は、データ処理装置２０の二値化回
路２１に送られて二値化される。

このようにして、一つのトラックのデータを読取り終る
と、読取センサ１０は、移動制御装置により次のトラッ
クに送られ、上記同様の動作によりデータを読取る。

データの読取は、このようにして行なわれるが、データ
を正しく読取るには、読取センサ１゜が、読取るべきデ
ータ列、即ち、トラックと平行に対峙している必要があ
る。このためには、読取センサ１０を移動する際に、該
センサｌＯがデータ列に追従しなければならない０本実
施例は、この点を解決するものである。

次に１本実施例固有の作用について、説明する。

読取センサｌＯは、光記録媒体Ｃ上のデータ記録領域３
に沿って移動し、１トラツクずつデータを読取る。読取
センサ１０が、一時に捕え得る視野Ｆの範囲は、第５図
に示すように、おおよそデータ記録領域２木分の幅であ
る。この場合、必ず２本の基準線７を視野Ｆ内に収めて
いるのが標準である。従って、読取センサ１０から、第
７図に示すように、同期信号φＴ、φＲに同期して、ビ
デオ信号が出力される。

このビデオ信号は、上述したように二値化回路２１に送
られて二値化され、バッファ２２に格納されると共に、
本実施例では、基準線検知装置５０に送られる。ここで
、二値化信号Ｂｓは１反転して信号レベル弁別手段５１
を構成するアンドゲート回路５４に入力される。一方、
同期信号φＲも、このアンドゲート回路５４に入力され
る。そのため、アンドゲート回路５４では、二値化信号
Ｂｇがロウレベルの時、同期信号φＲに同期したパルス
を出力する。

このような信号の弁別を容易に行うには、データを１Ｍ
エンコープインクシておく、２Ｍエンコーディングによ
れば、１ビツトのディジタル情報である“ｌ”を、０，
１”または“ｌ、０”の２ビツトで表現し、一方、“０
”を“０．０”または“１．１″の２ビツトで表現する
。従って、基準線７を、ロウレベル（またはハイレベル
）が一定時間継続するように形成することで、データの
部分と容易に区別することができる。

上記パルスは、プリセットカウンタ５５にて計数される
。このプリセットカウンタ５５は、上述したように、予
め一定値がセットしてあり、計数値がこの値に達した時
、パルスを出力する。この計数値は、同期信号φＴの入
力によりリセットされる。

一方１判定装置ＢＯでは、カウンタ６４において、同期
信号φＲを計数している。この計数は、同期信号φＴが
入力するたびにリセットされて、新たに行われる。

上記プリセットカウンタ５５から出力されるパルスは、
演算回路θＢに入力される。このパルスの入力により、
演算回路６Ｂは、予めメモリ６５に入力してあった基準
線の位置に相当する基準値（本実施例では、２５Ｂ±８
）を、読出すと共に、上記カウンタＢ４の計数値を読込
む、そして、基準値と計数値との差を求め、計数値が、
基準値の示す基準線の許容範囲内であれば、その旨のス
テータス信号を出力する。一方、第６図に示すように、
許容範囲外であれば、トラッキングエラーとして、その
旨のステータス信号を出力する。

本実施例では、出力されたステータス情報は、データ処
理装置２０と駆動制御回路３１とに入力される。データ
処理装置２０では、現在読込まれたデータが正常か否か
の判断のための信号となる。一方、駆動制御回路３０で
は、このステータス情報と共に、上記演算回路８Ｂの演
算結果を利用して、移動装置３２により読取センサ１０
を移動させ、位置修正を行う。

〈実施例の変形〉 本発明は、上記実施例に限らず、他の構成とすることが
できる０例えば、基準線検知装置５０は、第１１図に示
す構成とすることもできる。同図に示す基準線検知装置
５０は、信号レベル弁別手段としてのアンドゲート回路
５Ｂと、継続時間計測手段としてのカウンタ５７と、判
定手段としての比較器５Ｂとを備えて構成される。

ここで、この変形例の作用について、説明する。

アンドゲート回路５６に、二値化信号Ｂｓと共に同期信
号φＲが入力される。アンドゲート回路５６は、二値化
信号Ｂｓがハイレベルの時、同期信号φＲに同期したパ
ルスを出力するや この出力パルスにより、カウンタ５７がリセットされる
。このカウンタ５７では、同期信号φＲをカウントして
おり、上記リセットされる毎に、新たにカウントし直す
、従って、このカウンタ５７では、二値化信号Ｂｓの出
力がロウレベル状態を続ける場合には、その計数値が累
積され、その他の場合には、短い時間でリセットされ、
長い時間にわたって累積されることはない。

比較器５８では、このカウンタ５７の計数値を、予め設
定した時間幅と比較する。計数値が、この時間幅設定値
に達したとすると、比較器５８は、その時点で、基準線
検知信号を出力する。

なお、この基準線検知信号は、上述した第１図に示す判
定装置６０の比較手段６３に送られる。

また、上記実施例では、判定装置６０の出力信号により
読取センサ１０の位置を自動修正するが、単に、正常か
、異常かのステータス情報を出力するだけとしてもよい
。

なお、上記実施例では、全て同一の幅の基準線の検知を
主体にして説明したが、本発明は、幅の異なる基準線を
含む場合にも適用可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、読取センサを、位置ずれ
、傾き等を検知するセンサとして利用して、超高精度の
センサを特別に用意することなく、従って、読取装置の
製造コストを高くすることなく、データ記録領域上のデ
ータ列に対して、読取センサを正確に追従させることが
できて、データを正確に読出すことを可能とする効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明データ列検知方式の一実施例の構成を示
すブロック図、第２図は上記実施例の要部を示すブロッ
ク図、第３図は本発明が適用される読取装置における移
動装置の一例を示す斜視図、第４図は読取センサへの同
期信号と出力ビデオ信号との関係を示す波形図、第５図
および第６図は読取センサの視野Ｆとデータ記録領域と
の関係を示す説明図、第７図は読取センサからのビデオ
信号の波形を同期信号と共に示す波形図、第８図は本発
明の適用対象となる光記録媒体の一例を示す平面図、第
９図上記カードの部分拡大断面図、第１Ｏ図は上記第８
図におけるＡ矢視部拡大平面図、第１１図は上記実施例
の変形例を構成する基準線検知装置を示すブロク図であ
る。 ｌ・・・基板　　　　　　　２・・・光記録媒体３・・
・データ記録領域　　４・・・トラック５・・・記憶セ
ル　　　　　７・・・基準線１０・・・読取センサ　　
　　２０・・・データ処理装置２１・・・二値化回路　
　　　２２・・・バッファ３０・・・移動制連装＃　　
　　３１・・・駆動制御回路３２・・・移動装置　　　
　　４ｏ・・・同期信号発生回路５０・・・基準線検知
装置 ５１・・・信号レベル弁別手段 ５２・・・継続時間計測手段 ５３・・・判定手段 ５４・・・アンドゲート回路 ５５・・・プリセットカウンタ ６０・・・判定装置 ６１・・・読出し位置検知手段 ６２・・・許容範囲設定手段　１３３・・・比較手段６
４・・・カウンタ　　　　　θ５・・・メモリ６８・・
・演算回路 出願人　コンピューターサービス株式会社代理人　弁理
士　三　品　岩　男 第１図 第２図 第３図 Ｉ 第４１１！Ｊ 第５１４ 第６図 第７図 （ｃ）　Ｖｄ 第８図 第９図　　　　　。 第１Ｏ図 第１／図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一定の幅を有する帯状の基準線により区画してデータ記
   録領域を設けると共に、該データ記録領域に基準線と垂
   直にデータトラックを多数並設した光記録媒体から、デ
   ータを読取るに際し、読取センサの視野に読取るべきデ
   ータトラックと該トラックを挟む基準線とを見込んでデ
   ータを読取る形式の読取装置に設けられ、読出した信号
   からデータ列を検知するデータ列検知方式であって、上
   記読取センサからの出力信号のうち、上記基準線の光学
   的性質に対応するレベルの信号を取出す信号レベル弁別
   手段と、該手段にて取出されたレベルの信号の継続時間
   を計測する継続時間計測手段と、当該継続時間が、予め
   設定した基準値に達するか否か判定して、該基準値に達
   すると基準線検知信号を出力する判定手段とを備えた基
   準線検知装置と、 上記読取センサからの出力信号の、該センサの視野内に
   おける位置を検知する読出し位置検知手段と、基準線の
   存在が許容される範囲を予め設定する許容範囲設定手段
   と、上記基準線検知信号が出力された時、そのデータの
   読出し位置が設定された許容範囲内であるか否かを比較
   する比較手段とからなる判定装置とを備えて構成される
   ことを特徴とする光記録情報読取装置のデータ列検知方
   式。