JPS63292431A - 光学式デ−タファイル読取装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はデータファイルに記録された情報を光学的手段
により読み取る光学式データファイル読取装置に関する
。

［従来の技術］ 従来の光学式データファイルの読取技術としては、主と
して、２種類の技術が実用化されている。

その一方の技術としては、ビデオディスクやディジタル
オーディオディスクに代表される回転式光デイスクシス
テムがあり、他方の技術として静止式ホログラムメモリ
システムがある。

回転式光デイスクシステムにおいては、通常、多数のピ
ットが形成された光ディスクを回転駆動しつつ、この光
ディスクの記録面にレーザービームを照射し、その光デ
ィスクからの反射光を採取して反射光の有無又は強弱に
より、光デイスク上のビットの有無等を検出する。そし
て、光デイスク上の特定点へのレーザービームの照射手
段と、その反射光の採取手段とを含む光学系を、光ディ
スクの半径方向に機械的に駆動することによりレーザー
ビーム照射位置（ビット検出位置）を移動させている。

また、データを連続的に、且つ高速で採取するために、
光ディスクを常時回転させる。

一方、静止式ホログラムメモリシステムにおいては、フ
ーリエ変換ホログラムの形態でシート上に記録されたデ
ータに対して、レーザー光を一面に照射し、その透過光
をフーリエ変換レンズを介してビジコン（Ｖｉｄｉｃｏ
ｎ　）上に投写することによって、データを画像として
読取る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述した従来の光学式データファイルの
読取技術は、以下のような欠点を有する。

先ず、回転式光デイスクシステムにおいては、光ディス
クの回転及びレーザービーム照射光学系の移動等のため
に機械的な駆動力が必要である。この機械的駆動のため
のエネルギーは、電子回路の動作に要するエネルギーに
比して極めて大きいため、この機械的駆動が回転式光デ
イスクシステムを屋外で使用するごとに対して電源上の
制約を与えている。また、機械的駆動における位置制御
等の要求精度が極めて高いため、これがコスト低下を妨
げる要因となっている。

一方、静止式ホログラムメモリシステムにおいては、レ
ーザー光の照射からビジコンでのデータ読取に至る光学
的経路上に、フーリエ変換レンズによるデータ加工過程
を含む、また、データの形態及びビジコンの撮像原理が
アナログ形式であるため、ビットとして記録されたデジ
タル信号を読み取るというように近年急速に多用される
ようになってきたディジタルデータの処理に対して、ホ
ログラムメモリシステムは不適当であるという欠点を有
する。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、光
学式データファイルに記録された情報を機械的駆動手段
によらずに読み取ることができ、高価な位置制御機構が
不要になると共に、デジタルデータの処理に好適の光学
式データファイルの読取装置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］ 本発明に係る光学式データファイル読取装置は、光学式
データファイルのデータ記録領域に平行光線束を照射す
る照射手段と、データ記録領域を透過した平行光線束を
受光しこの受光領域に配列された複数個の光電変換素子
により透過光をその強度に対応する電気信号に変換する
受光部材と、前記受光領域を走査してその電気信号を受
光位置に対応させて取出す走査手段と、を有することを
特徴とする。

［作用］ 本発明においては、照射手段が所定の断面積を有する平
行光線束を光学式データファイルのデータ記録領域に照
射する。データ記録領域を透過した平行光線束は受光部
材に像として受光される。

受光部材にはその受光領域に複数個の光電変換素子が配
列されており、光電変換素子が透過光をその強度に対応
する電気信号に変換する。そして、走査手段がこの受光
部材の受光領域内に配置された光電変換素子からなる各
画素を走査して、受光位置と対応づけて電気信号を取出
す。これにより、光学式データファイル及びその読取機
構を静置させたままで、データファイルに記録されたデ
ータをその記録位置を特定して読み取ることができる。

また、本発明においては、データの受光位置をデジタル
的に特定することが容易であるから、デジタルデータの
処理が容易である。

〔実施例］ 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例について説
明する。第１図は本発明を比較的小形の光カードの読み
取りに適用した実施例を示す模式図である０本実施例に
おける光学式データファイルとしての光カード４におい
ては、データ記録領域５を透明な基板とし、この透明な
基板上にアルミビットを形成してデータを記録しである
。

第１図に示すように、光源７から照射された光は、光源
レンズ６を通過して平行光線の束８になる。そして、こ
の光線束８の光軸上に、光カード４、投影レンズ３、及
びＣＣＤ撮像素子２がこの順に配設されている。

平行光線束８は、光カード４の下面に垂直に照射され、
透明なデータ記録領域５を透過して、凹レンズからなる
投影レンズ３に入射する。データ記録領域５を透過した
平行光線束９はアルミビットによって遮断された部分が
暗、その他の部分が明となった明暗パターンを有する。

この透過光線束９は投影レンズ３を透過してその断面形
状が拡大した後、ＣＣＤ撮像素子２上に投影される。本
実施例においては、投影レンズ３として凹レンズを使用
しているため、ＣＣＤ撮像素子２上の投影像は光カード
４のデータ記録領域５を拡大したものとなる。また、こ
の投影像は記録領域５におけるアルミビット相当部分が
暗、それ以外の部分が明となる。

ＣＣＤ撮像素子２は２次元的に配列された多数の光電変
換素子を有し、この光電変換素子によりその入射光量が
電気信号に変換される。この光電変換素子により構成さ
れる画素に蓄積された信号はＣＣＤ　（ｃｈａｒｇｅ　
ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ　；電荷結合素子）によ
り走査されて取り出される。従って、明暗に関する信号
が各画素の位置と対応させて検出される。

この場合に、ＣＣＤ撮像素子２はその解像度が十分に高
いものを使用し、少なくともアルミビット１個の投影像
に対してＣＣＤ撮像素子２上に１個以上の画素を対応さ
せておくことが必要である。

なお、アルミビットの投影像がＣＣＤ撮像素子２の画素
に適切に対応しない場合は、投影レンズ３を、焦点距離
がより適切である別の凹レンズに替えるか若しくは凸レ
ンズに替えることにより、又はこの投影レンズ３を除去
することにより、ＣＣＤ撮像素子２上における投影像の
大きさを調整する。

このようにしてＣＣＤ撮像素子２により検出された電気
信号はデータ処理装置１に入力されて映像信号又は音声
信号等に変換される。これにより、光カード４に記録さ
れたデータが読み出され、その目的に応じてこのデータ
が利用される。

なお、本実施例においては、光カード４に対するデータ
の記録をアルミピットの有無によるものとしたが、逆に
データ記録領域５の全体をアルミ膜等で不透明なものに
し、この不透明領域中に透明のビットを形成してデータ
を記録することも可能である。この場合には、ＣＣＤ撮
像素子上のパターンは、前述のアルミビットの投影像に
おけるものと逆になる。

また、ＣＣＤ撮像素子２の投影像における各データ位置
の特定方法としては、ＣＣＤ撮像素子２の画素と投影像
の位置との関係を固定化する方法と、光カード４上の記
録データの中に位置に関する情報も含ませておき、デー
タ処理時にこの位置情報を解読する方法とがある。

更に、投影レンズ３の作用を凹レンズによる直接的投影
とせず、凸レンズによる結像投影とすることにより、一
層コントラストが明瞭である良好な投影像を得ることが
できる。

更にまた、撮像素子としては、ＣＣＤ撮像素子に限らず
、ＭＯ８撮像素子、ＴＳＬ撮像素子、Ｃ３Ｄ撮像素子、
ＣＰＤ撮像素子又はＣＩＤ撮像素子等、種々のものを使
用することができることは勿論である。

次に、第２図に基づいて本発明の第２の実施例について
説明する。この実施例は大形の光カード１４に本発明を
適用したものである。

光源１７から発せられた光は光源レンズ１６を透過して
平行光線の束１８になる。この平行光線束１８の光軸上
に、光カード１４及び分光板１３が配設されている。

光カード１４のデータ記録領域１５を透過した透過光線
束１９は、分光板１３により、直進する光線束２０と、
透過光線束１９に直交する光線束２１とに分かれる。そ
して、複数個のＣＣＤ撮像素子１２ａとＣＣＤ撮像素子
１２ｂとが、各素子群に、夫々直線光線束２０と分岐光
線束２１とが入射するようにその光検出方向を相互に直
交させて配設されている。

光カード１４の記録領域１５を透過した透過光線束１９
はＣＣＤ撮像素子１２ａ、１２ｂの受光領域の面積に応
じて分割されて、順次、ＣＣＤ撮像素子１２ａ、１２ｂ
に、交互的に振りわけられて入射する。この場合に、隣
接する光線束２０゜２１の縁部は若干型なるようになっ
ており、データ記録領域１５の透過光線束１９がもれな
くいずれかのＣＣＤ撮像素子１２ａ、１２ｂに投影され
るようにしである。

各ＣＣＤ撮像素子１２ａ、１２ｂの検出信号は、データ
処理装置１１に入力され、映像信号又は音声信号系に変
換される。この実施例においては、分光板１３によって
透過光線束１９が振り分けられ、分光後の両透過光線東
２０．２１に対して相互に補完的に配置されたＣＣＤ撮
像素子１２ａ。

１２ｂに像として投影される。これにより、大形の光学
式データファイル（光カード１４）も、移動させること
なくそのデータを読み取ることが可能である。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、平行光線の照射
手段とＣＣＤ撮像素子等の受光部材及び走査手段との組
合せにより、光学式データファイル上の記録データを静
止状態で読み取ることができる。従って、従来、光デイ
スクシステム等で必要とされている機械的駆動力及び高
精度の位置制御機構が全く不必要となるから、装置のコ
ストを低下させることができる。

また、ＣＣＤ撮像素子等は、撮像データの画素位置をデ
ィジタル的に特定することが容易であるため、最近の光
学的記録方式がアルミビットの有無等のディジタル的方
法に基いていることと合致し、効率の良いデータ読み取
りが可能となる。

更に、近年のように撮像素子の画素数が飛躍的に増大し
ている傾向は、本発明に係る光学式データファイルの読
取技術における更に一層の機能向上とコスト低下との可
能性があることを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す模式図、第２図は
本発明の第２の実施例を示す模式図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学式データファイルのデータ記録領域に平行光
   線束を照射する照射手段と、データ記録領域を透過した
   平行光線束を受光しこの受光領域に配列された複数個の
   光電変換素子により透過光をその強度に対応する電気信
   号に変換する受光部材と、前記受光領域を走査してその
   電気信号を受光位置に対応させて取出す走査手段と、を
   有することを特徴とする光学式データファイル読取装置
   。
2. （２）前記受光部材は前記透過光線束を等倍で受光する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光学式
   データファイル読取装置。
3. （３）前記受光部材は前記透過光線束を断面縮小して受
   光することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   光学式データファイル読取装置。
4. （４）前記受光部材は前記透過光線束を断面拡大して受
   光することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   光学式データファイル読取装置。