(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２の物体に対して第１の物体の相対的位置を決定するシステムであって、
上記第１の物体に関連づけられる撮像装置であって、少なくとも１つの光センサ、および、当該撮像装置の外部のポイントと上記少なくとも１つの光センサの間に延びる光路に沿って配置される少なくとも１つの光学コンポーネントを含む撮像装置と、
上記第２の物体に関連づけられ、反射性の差異の境界を画定する円周および直径を含む半円形のターゲットと、を備え、
第１の軸線が第１の点および第２の点で上記円周と交差し、上記第１の点と上記第２の点の間の距離が第２の軸線上の１つの位置に対応し、上記第１の物体が上記第２の物体に対して相対的に移動することが可能であり、上記ターゲットの像が上記撮像装置によって生成されることができる、物体位置決定システム。
【請求項２】
第１の軸線が半円形の直径と平行である請求項１に記載の物体位置決定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に自動媒体交換器の範囲内で使用される誘導システムに関するもので、特に、自動媒体交換器の範囲内に配置される媒体ハンドラを誘導(案内)する撮像装置の使用に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動媒体交換器は、一般に媒体ライブラリ、媒体ハンドラおよび媒体プレーヤを含む装置である。自動媒体交換器は、デジタル線形テープ・カートリッジのような媒体をライブラリに保管する。特定の媒体に含まれる情報がユーザによって必要とされる時、媒体ハンドラが、ライブラリから媒体を取り出して、その媒体を媒体プレーヤへ転送し、媒体プレーヤに挿入する。媒体プレーヤは、媒体を使用可能な形式に変換する装置であり、例えば当業界において周知のデジタル線形テープ・プレーヤである。自動媒体交換器は、また、媒体ハンドラに取り付けられる撮像装置を含む場合がある。撮像装置は媒体を識別するために使用される。例えば、媒体を識別するバーコードが媒体に添付され、撮像装置が、従来技術の形態でそのバーコードを解読して媒体を識別する。
【０００３】
ライブラリは典型的には複数の媒体マガジンを含む。マガジンは、一般的には、媒体を保持するように適応される複数のスロットすなわち開口部を含む平行六面体構造である。ユーザは、媒体をマガジンに装填し、自動媒体交換器の範囲内のライブラリにマガジンを挿入する。媒体ライブラリにおいてマガジンとマガジンを支持する構造体の間に若干の公差が一般に存在し、従って、媒体が自動媒体交換器に対して相対的に不正確な位置に置かれる可能性がある。その上、複数マガジンが自動媒体交換器の範囲内で相互に隣接しているため、媒体の位置の不正確性を増す付加的公差が形成される。このように、媒体と自動媒体交換器の位置の間に公差が蓄積される場合がある。公差の蓄積が増加するにつれ、自動媒体交換器に対する媒体の相対的位置の不正確度が増大する。
【０００４】
媒体をライブラリから媒体プレーヤへ移動させるプロセスは、マガジンの中の特定の媒体に隣接する位置への媒体ハンドラの移動を伴う。次に、媒体ハンドラが、媒体が保管されている指定されたマガジンの指定されたスロットから媒体を取り出す。次に、媒体ハンドラは指定された媒体プレーヤに隣接する位置に移動して、媒体プレーヤに媒体を挿入する。同様に、上記プロセスの逆を実行することによって、媒体ハンドラは、媒体プレーヤから媒体を取り出し、マガジンの指定されたスロットに媒体を挿入する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
マガジンおよび媒体プレーヤからの媒体の出し入れは、媒体ハンドラが媒体に正確に接触することを必要とする。媒体ハンドラが媒体に正確に接触しないと、媒体、ライブラリ、媒体ハンドラおよび媒体プレーヤに損傷が生じる可能性がある。媒体ハンドラに対する媒体の不正確な相対的位置は、自動媒体交換器がマガジンまたは媒体プレーヤから媒体を出し入れする場合にいくつかの問題を生む。例えば、不正確性は、媒体ハンドラが自動媒体交換器を構成するコンポーネントを傷つける危険なしにマガジンおよび媒体プレーヤから媒体を迅速に出し入れする能力を阻害する。媒体に正確に接触するため、媒体ハンドラは、媒体との接触に先立ち、速度を落として媒体に対して方向づけを行わなければならない。媒体ハンドラは、方向付けを行うため、例えば、媒体の位置を物理的に検出しなければならないが、これは自動媒体交換器の動作時間を増加させる。
【０００６】
媒体ハンドラに対する媒体の相対的位置決めの問題は、媒体ハンドラに取り付けられる前述の撮像装置を媒体ハンドラ、マガジン・スロットおよび自動媒体交換器におけるその他のコンポーネント対して位置を合わせることによって、大幅に解決される可能性がある。媒体ハンドラに取り付けられた撮像装置を媒体ハンドラに正確に位置合わせする１例が米国特許出願第09/290,429号に記載されている。
【０００７】
しかしながら、撮像装置が媒体ハンドラに位置合わせされたとしても、媒体ハンドラ自体が自動媒体交換器における他のコンポーネントと正しく位置合わせされない可能性がある。撮像装置に付随するイメージ・ビームと前記諸コンポーネントの間の位置合わせ不良のため不適切な位置合わせが生じることもある。媒体ハンドラが成功裏にマガジンから媒体を取り出しあるいはマガジンに媒体を挿入することができるようにするためには、前述のように、媒体ハンドラとマガジン・スロット従って媒体の間の適切な位置合わせが非常に重要である。また、媒体ハンドラと媒体プレーヤの間の媒体交換のためにも、媒体ハンドラと媒体プレーヤの間の適切な位置あわせが非常に重要である。従って、自動媒体交換器の範囲内に位置するコンポーネントに対して撮像装置に付随するイメージ・ビームを位置合わせする位置合わせシステムの必要性が存在する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明の課題を解決するため、本発明は、第２の物体に対して第１の物体の相対的位置を決定するシステムを提供する。該システムは、上記第１の物体に関連づけられ、少なくとも１つの光センサ、および、当該撮像装置の外部のポイントと上記少なくとも１つの光センサの間に延びる光路に沿って配置される少なくとも１つの光学コンポーネントを含む撮像装置、および、上記第２の物体に関連づけられ、反射性の差異の境界を画定する第１の辺および第２の辺を含むターゲットを備える。当該システムにおいて、第１の軸線が第１の点で上記第１の辺と交差し第２の点で上記第２の辺と交差し、上記第１の点と上記第２の点の間の距離が第２の軸線上の１つの位置に対応し、上記第１の物体が上記第２の物体に対して相対的に移動することが可能であり、上記ターゲットの像が上記撮像装置によって生成されることができる。
【０００９】
自動媒体交換器によって使用されるための誘導システムが開示される。自動媒体交換器は、撮像装置を使用して自動媒体交換器に置かれている媒体を識別するタイプのものである。誘導システムは、自動媒体交換器の内部に位置する誘導ターゲットに対して撮像装置に付随するイメージ・ビームを位置合わせする。誘導ターゲットに対する撮像装置の位置合わせに基づいて、自動媒体交換器は、自動媒体交換器で使用される媒体ハンドラのような、撮像装置が取り付けられている装置とイメージ装置の位置を決定する。次に、自動媒体交換器は、誘導ターゲットに対して自動媒体交換器の内部の正確な位置に媒体ハンドラを正確に誘導することができる。
【００１０】
自動媒体交換器に組み込まれる誘導システムは、誘導ターゲット、および、媒体ハンドラに取り付けられた撮像装置を備える。誘導ターゲットは、媒体および自動媒体交換器の範囲内に配置されるその他のコンポーネントに対してあらかじめ定められた位置に配置される。撮像装置が、誘導ターゲットのイメージを機械読み取り可能な像データに変換する。自動媒体交換器は、像データを分析して、この分析に基づいて、誘導ターゲットに対して相対的な媒体ハンドラの位置を決定する。誘導ターゲットは第１の辺および第２の辺を含む。第１の辺および第２の辺は、反射面から非反射面への移行のような反射性の差異の境界を画定する。第１の点で第１の辺と交差し、第２の点で第２の辺と交差する第１の軸に沿って、誘導ターゲットのイメージが生成される。第１の点と第２の点の間の距離は第２の軸の上の１つの位置に対応する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１乃至図６は、物体の位置を定めるシステムを一般的に例示している。該システムは、ターゲット２００および撮像装置１０２を含み、撮像装置１０２はターゲット２００に対して相対的に移動することができる。ターゲット２００は第１の辺２１２および第２の辺２１４を含み、第１の辺２１２および第２の辺２１４は、反射性の差異の境界を画定する。第１の軸２３４が、第１の点２３２で第１の辺２１２と交差し、第２の点２３０で第２の辺２１６と交差し、第１の点２３２と第２の点２３０の間の距離２３８が第２の軸の上の１つの位置に対応する。
【００１２】
また、図１乃至図６は、ターゲット２００および撮像装置１０２を含み、誘導システムを組み入れた自動媒体交換器３００を一般的に例示している。撮像装置１０２はターゲット２００に対して相対的に移動することができる。ターゲット２００は自動媒体交換器３００におけるあらかじめ定められた位置に配置される。誘導ターゲット２００は第１の辺２１２および第２の辺２１４を含み、第１の辺２１２および第２の辺２１４は、反射性の差異の境界を画定する。第１の軸２３４が、第１の点２３２で第１の辺２１２と交差し、第２の点２３０で第２の辺２１６と交差し、第１の点２３２と第２の点２３０の間の距離２３８が第２の軸の上の１つの位置に対応する。
【００１３】
図１乃至図６は、また、物体の位置決めを行う方法を一般的に例示している。該方法は、第１の軸２３４が、第１の点２３２で第１の辺２１２と交差し、第２の点２３０で第２の辺２１６と交差し、第１の点２３２と第２の点２３０の間の距離２３８が第２の軸の上の１つの位置に対応する形態で反射性の差異の境界を画定する第１の辺２１２および第２の辺２１４を含み、位置決めされるべき物体に付随するターゲットを準備するステップ、ターゲット２００に対して相対的に移動することができる撮像装置１０２を準備するステップ、撮像装置１０２でターゲット２００の像を生成するステップ、および、ターゲトの像に関する分析を実行して第２の軸の上の位置を生成するステップを含む。
【００１４】
図１乃至図６は、また、自動媒体交換器３００において媒体の位置決めをする方法を一般的に例示する。該方法は、媒体格納装置４００を準備するステップ、第１の軸２３４が、第１の点２３２で第１の辺２１２と交差し、第２の点２３０で第２の辺２１６と交差し、第１の点２３２と第２の点２３０の間の距離２３８が第２の軸の上の１つの位置に対応する形態で反射性の差異の境界を画定する第１の辺２１２および第２の辺２１４を含み、媒体格納装置に取り付けられたターゲット２００を準備するステップ、ターゲット２００に対して相対的に移動することができる撮像装置１０２を準備するステップ、ターゲット２００に隣接する位置に撮像装置１０２を移動させるステップ、撮像装置１０２を用いてターゲット２００の像を生成するステップ、第１の点２３２と第２の点２３０の間の距離２３８を測定するためターゲット２００の像に対して第１の分析を実行するステップ、および、第２の分析を実行して、第１の点２３２と第２の点２３０の間の距離２３８に相関する第２の軸の上の位置を決定するステップを含む。
【００１５】
誘導システムおよび誘導方法を以上一般的に記述したが、このシステムおよび方法の詳細を以下に記述する。図１は、自動媒体交換器３００の範囲内に保管される媒体を識別するため撮像装置１０２を使用するタイプの自動媒体交換器３００を示している。自動媒体交換器３００の範囲内に保管される媒体の位置決めを含め自動媒体交換器３００の動作を記述するために必要な自動媒体交換器３００を構成するコンポーネントだけが図１には示されている。詳細は後述するが、自動媒体交換器３００の概要を以下に先ず記述する。
【００１６】
誘導ターゲット２００、２０２および撮像装置１０２の追加を除いて、自動媒体交換器３００は、そのコンポーネントと共に、例えば、ヒューレット・パッカード社から型番HP4226ｗとして販売されているタイプか、あるいは、米国特許第5,644,559号および同第5,682,096号に記載されているタイプのいずれかである。自動媒体交換器３００は、マガジン４００、媒体ハンドラ５００、光源３８０、撮像装置１０２およびプロセッサ３４０を含む。撮像装置１０２は媒体ハンドラ５００に取り付けられる。撮像装置１０２は、例えば、当業界に周知のバーコード読取器である。誘導ターゲット２００および２０２はマガジン４００に相対的なあらかじめ定められた位置に配置される。誘導ターゲット２００および２０２は実質的に同一であるので、以下においては誘導ターゲット２００のみを詳細に記述する。
【００１７】
加えて、サーボ・システム３３０および方向付けシステム３３２が従来技術の形態で媒体ハンドラ５００に搭載される。サーボ・システム３３０は従来技術の形態で媒体ハンドラ５００を移動させるように機能する。方向付けシステム３３２は媒体ハンドラ５００の変位を標示する。具体的には、方向付けシステムは、自動媒体交換器３００の範囲内のあらかじめ定められた点に対する媒体ハンドラ５００の変位を標示する。
【００１８】
自動媒体交換器３００はマガジン４００に媒体を保管する。ユーザが特定の媒体に記憶されている情報を必要とする時、媒体ハンドラ５００がマガジン４００からその媒体を取り出して媒体を媒体プレーヤ(図示されていない)へ移送する。媒体プレーヤが媒体のコンテンツを使用可能な形式に変換する。媒体ハンドラ５００は、また、媒体を媒体プレーヤからマガジン４００へ移送し、マガジン４００内の特定の位置に媒体を挿入するように機能する。周知のように、媒体に添付されるバーコードは媒体を識別するのに役立つ。媒体ハンドラに取り付けられる撮像装置１０２が、従来技術で媒体を識別するため媒体に添付されたバーコードを解読するように機能する。
【００１９】
自動媒体交換器３００は複数のマガジンを含むことができるが、例示の目的から、図１には単一のマガジン４００だけが示されている。マガジンはユーザによって既知の形態で自動媒体交換器３００に置かれる。マガジンは、例えば、自動媒体交換器３００に配置されるトラック(図示されていない)の上を別のマガジンのような物理的障害物に出会うまで滑動する。自動媒体交換器３００においてマガジンを格納する構造は典型的に若干の公差を持つので、マガジンに格納される媒体の位置は媒体ハンドラ５００に対して相対的に不正確となる可能性がある。その上、複数のマガジンが相互に隣接することがある。マガジンのサイズが相互に異なるとすれば、マガジンの隣接のため、媒体ハンドラ５００に対する媒体の相対的位置の不正確さが更に増幅される。
【００２０】
媒体ハンドラ５００は、媒体を交換しようとする時、媒体に接触する前に媒体との正確な位置合わせを行わなければならない。媒体ハンドラ５００が媒体に対して正確に位置合わせされていないと、媒体ハンドラ５００は媒体と正しく接触することができない。媒体ハンドラが媒体に正確に接触しないと、媒体、媒体プレーヤ、マガジン４００、媒体ハンドラおよび自動交換器３００を構成するその他のコンポーネントに損傷が生じる可能性がある。
【００２１】
前述の公差のため媒体が自動媒体交換器の範囲内において不正確な位置に置かれる可能性がある。媒体に正確に接触するため、媒体ハンドラは、媒体との接触に先立ち、速度を落として媒体に対して方向づけを行わなければならない。この方向付けプロセスは、従来技術の自動媒体交換器がマガジンから媒体を取り出すために必要とされる時間を増加させる。媒体ハンドラがマガジンに媒体を挿入する時、および、媒体ハンドラが媒体プレーヤとの間で媒体を出し入れする時、同様の問題が発生する。従来技術の方向付けシステムは、自動媒体交換器の範囲内のあらかじめ定められた点に対する相対的な媒体ハンドラの変位を標示するにすぎないので、これらの問題を克服することができない。従って、従来技術の方向付けシステムは、媒体が自動媒体交換器の範囲内の不正確な位置に置かれる原因である前述の公差に対処することができない。
【００２２】
本発明の自動媒体交換器３００は、例えば誘導ターゲット２００のような誘導ターゲットの使用によって上述の方向付け問題を克服する。誘導ターゲットは、マガジン、媒体プレーヤおよび自動媒体交換器３００に配置されるその他のコンポーネントに対して相対的なあらかじめ定められた位置に置かれる。媒体ハンドラ５００に取り付けられた撮像装置１０２が誘導ターゲットの像を生成する。詳細は後述されるが、自動媒体交換器３００は、誘導ターゲットの像を分析して、誘導ターゲットに対して相対的な媒体ハンドラ５００の正確な位置を決定することができる。従って、自動媒体交換器３００は、誘導ターゲットが取り付けられている物体(例えばマガジン４００)に対して相対的な媒体ハンドラ５００の位置を容易に決定することができる。次に、サーボ・システム３３０が、自動媒体交換器３００の範囲内のマガジンまたは媒体プレーヤの位置の不正確さに関係なく、媒体に適切に接触するように媒体ハンドラ５００を誘導することができる。その結果、媒体ハンドラ５００は、マガジンと媒体プレーヤの間で媒体を迅速に交換することができる。
【００２３】
誘導ターゲット２００の使用を含め、自動媒体交換器３００の概要を以上記述したが、以下に自動媒体交換器３００の詳細を記述する。マガジン４００からデジタル線形テープ・カートリッジ３２０を取り出すために媒体ハンドラ５００を誘導する例を以下に詳細に記述する。本明細書に記述される自動媒体交換器３００はデジタル線形テープ・カートリッジに関連して動作するものとして記述されるが、自動媒体交換器３００は、例えばコンパクト・ディスクのようなその他の形式の媒体に関しても動作するように適応できることは理解されるべき点である。
【００２４】
前述のように、自動媒体交換器３００は複数のマガジンを含むことができるが、以下においては単一のマガジン４００だけが記述される。マガジン４００は、上面４０６、底面４０８、左側面４１０、右側面４１２、前側４１４および裏側(図示されていない)を持つ概ね平行六面体構造である。マガジン４００は、前側４１４に形成される複数のスロット４２０を含む。スロット４２０は、媒体ハンドラ５００がマガジン４００と媒体プレーヤ(図示されていない)の間で移動させるデジタル線形テープ・カートリッジを保管するように適応される開口部である。例示されているマガジン４００のスロット４２２は、デジタル線形テープ・カートリッジ３２０によって占有されている。スロット４２２の形状は、左側面４２４、右側面４２６、上面４２８および底面４３０の境界によって確定される。マガジン４００における残りのスロット４２０は、スロット４２２と同じ形状を持つ。複数の誘導ターゲットをマガジン４００のあらかじめ定められた位置に置くことができる。図１のマガジン４００は、マガジン４００の前面４１４に取り付けられた２つの誘導ターゲット２００および２０２を有する。自動媒体交換器３００の以下の記述は、マガジン４００の右側面４１２の最も近くに位置する誘導ターゲット２００に焦点をおく。誘導ターゲット２００の詳細は後述する。
【００２５】
媒体ハンドラ５００は、上面５０８、底面５１０、左側面５１２、右側面５１４、前側５１６および裏側５１８を持つ概ね平行六面体構造である。図１の媒体ハンドラ５００は、媒体ハンドラ５００に配置されるコンポーネントを見ることができるように、左側面５１２からの透視図として示されている。上面５０８、左側面５１２および裏側５１８の交点がコーナー５２６を規定する。前面５１６は開口部５２０を持つ。開口部５２０は、デジタル線形テープ・カートリッジ３２０がそこから媒体ハンドラ５００に入ることができる適切なサイズにされる。リップ５２２は、前面５１６の上面５０８から開口部５２０まで延びる部分を指す。リップ５２２の上には、媒体ハンドラ５００の内部に向くように位置合わせターゲット５２４が配置される。位置合わせターゲット５２４は、上記引用の米国特許出願第09/290,429号に記載されている位置合わせターゲット(alignment target)と同様の形態で機能することができる。
【００２６】
サーボ・システム３３０および位置合わせシステム３３２は従来技術の形態で媒体ハンドラ５００に接続され動作する。サーボ・システム３３０は、サーボ・データ線３３４経由でプロセッサ３４０に接続されることができる。方向付けシステム３３２は、方向付けデータ線３３６経由でプロセッサ３４０に接続されることができる。サーボ・システム３３０は、従来技術の方法で媒体ハンドラ５００を自動媒体交換器３００の範囲内で移動させるように機能する。方向付けシステム３３２は、自動媒体交換器３００の範囲内のあらかじめ定められた位置に対する相対的な媒体ハンドラ５００の位置を標示するデータをプロセッサ３４０に出力するように機能する。
【００２７】
サーボ・システム３３０は、媒体ハンドラ５００を横方向３５０、縦方向３６０および垂直方向３７０に移動させる。横方向３５０は、マガジン４００の左側面４１０と右側面４１２の間に延びる方向であって、マガジン４００の前面４１４によって規定される平面に対して平行である。正の横方向３５２は、マガジン４００の左側面４１０から右側面４１２へ向かう横方向３５０である。負の横方向３５４は、マガジン４００の右側面４１２から左側面４１０へ向かう横方向３５０である。縦方向３６０は、マガジン４００の前面４１４によって規定される平面に対して垂直な方向であり、従って横方向３５０に対して直角な方向である。正の縦方向３６２はマガジン４００に向かう縦方向３６０であり、負の縦方向３６４はマガジン４００から離れる縦方向３６０である。垂直方向３７０は、横方向３５０および縦方向に対して垂直な方向である。正の垂直方向３７２は、マガジン４００の底面４０８から上面４０６へ向かう垂直方向３７０である。負の垂直方向３７４は、マガジン４００の上面４０６から底面４０８へ向かう垂直方向３７０である。
【００２８】
媒体ハンドラ５００の内部に光源３８０が配置される。光源３８０は入射ビーム３８２を発する。入射ビーム３８２は、撮像装置１０２によって撮像される(誘導ターゲット２００を含む)物体を照光するのに役立つ。媒体ハンドラ７００において使用されることができる光源の例は、米国特許出願第09/290,842号および同第09/292,781号に開示されている。
【００２９】
図２は、撮像装置１０２および誘導ターゲット２００の側面透視図であり、撮像装置１０２と誘導ターゲット２００の間の関係を詳細に図示している。例示の目的から、図２においては、自動媒体交換器３００のその他のコンポーネントは除外されている。撮像装置１０２は、上面１０６、底面１０８、前側１１０、裏側１１２、右側面１１４および左側面１１６を持つ格納容器１０４を含む。図２においては、撮像装置１０２の内部に配置されているコンポーネントを見ることができるように、撮像装置１０２はその左側面１１６を開いて図示されている。前面１１０は、光が撮像装置１０２に入ることができるようにする開口部１１０を持つ。
【００３０】
撮像装置１０２の内部は、レンズ１２０、窓１２６および光センサ１３０を含む。窓１２６は、撮像装置１０２の前面１１０にある開口部１１８に位置する透明体窓であり、汚染物質が格納容器に入るのを防止するのに役立つ。加えて、窓１２６は、選択された光周波数帯を通過させる材質の窓として光フィルタの役目をはたすことができる。
【００３１】
撮像装置１０２の右側面１１４には、光センサ１３０から像距離１２２の位置に、レンズ１２０が搭載される。レンズ１２０は当業界において周知のレンズでよく、光のイメージ・ビーム１５０を光センサ１３０上へ収束させる。レンズ１２０は、レンズ１２０の形状および他の光学的特性に従う焦点距離を持つ。レンズ１２０の光学的特性の例として、レンズ１２０は複数の異なるタイプのレンズを含むことができる。従って、レンズ１２０の焦点距離は、個々のレンズの焦点距離、個々のレンズのタイプおよび個々のレンズの間の距離に依存する。撮像装置１０２において使用されることができるレンズ１２０の１つの例は、当業界においてクック・トリプレット(Cooke triplet)として知られているものである。撮像装置１０２にいて使用されることができるレンズのその他の例は、米国特許出願第09/290,216号、同第09/290,949号および同第09/290,842号に開示されている。
【００３２】
光センサ１３０は光を像データに変換するはたらきをする。図２に示されている光センサ１３０は、電荷結合素子(ＣＣＤ)として例示されているが、他のどのような光センサ装置でもＣＣＤに代えることができることは理解されるべき点である。光センサ１３０は、第１の端部１３２および第２の端部１３４を持つ。光センサ１３０は、第１の端部１３２と第２の端部１３４の間に延びる光検出器１３８の線形アレイ１３６を有する。典型的な光検出器１３８は幅約１１ミクロンであり、従って、アレイ１３６の幅も約１１ミクロンである。アレイ１３６には約２,７００の光検出器１３８がある。光検出器１３８の中心線の間の距離はあらかじめ定められていて、実質的に一定である。光センサ１３０は、光検出器１３８によって受け取られる光の強さに対応する像データをプロセッサ３４０に出力する。図示の目的のため、図２に示されている光検出器１３８のサイズは大幅に拡大されている。
【００３３】
光センサ１３０は、データ線３１０経由でプロセッサ３４０に電気的に接続される。プロセッサ３４０は、当業者に周知のマイクロプロセッサ３４２およびデータ記憶装置３４４を含む。マイクロプロセッサ３４２は、光センサ１３０から出力される像データを受け取って分析する。データ記憶装置３４４は、光センサ１３０から受け取る像データと共に、光センサ１３０からの像データを分析するためマイクロプロセッサ３４２によって必要とされるデータ値を記憶する。
【００３４】
撮像装置１０２は、イメージ・ビーム１５０から光を受け取る。イメージ・ビーム１５０は、レンズ１２０において最も狭くなる扇形平面の形状をしている。イメージ・ビーム１５０の幅は、検出器１３８のアレイ１３６の幅と同じ約１１ミクロンである。イメージ・ビーム１５０は、媒体ハンドラ５００の誘導にイメージ・ビーム１５０を使用する目的から、ほぼ無限に薄い扇形平面である。イメージ・ビーム１５０は、撮像装置の外部の点から窓１２６を通ってレンズ１２０に延びる。前述のように、レンズ１２０はイメージ・ビーム１５０を光検出器１３８のアレイ１３６に収束させる。自動媒体交換器３００において使用されるイメージ・ビーム１５０および他の光ビームおよび光経路の詳細は以下に記述される。
【００３５】
撮像装置１０２は、１つの倍率を持つ。倍率は、光センサ１３０に現れる物体の像のサイズをその像を作成した物体の実際サイズによって除算した比率である。自動媒体交換器３００は、光センサ１３０によって出力される像データを分析する時撮像装置１０２の倍率を使用する。撮像装置１０２の倍率は、従来技術の光学的方法によって測定され、データ記憶装置３１４に記憶される。撮像装置１０２の倍率は、米国特許出願第290,807号に記載されている方法およびシステムを使用することによって測定することもできる。
【００３６】
図３は、図１および図２において示されている誘導ターゲット２００の正面図である。誘導ターゲット２００は、例えば、直角三角形という形状をしている。誘導ターゲット２００の三角形の形状は、ターゲット底辺２１２、ターゲット高２１５およびターゲット斜辺２１４の境界によって定義される。ターゲット底辺２１２およびターゲット斜辺２１４は、頂角θ２１８を形成するように頂点２１６で交わる。誘導ターゲット２００は、ターゲット底辺２１２、ターゲット高２１５およびターゲット斜辺２１４の境界によって定義される表面２２０を持つ。表面２２０は明るい色の表面のような反射表面である。表面２２０を実質的に平坦にし、表面２２０のカラーを表面２２０の全体にわたって実質的に均等にすることによって、表面２２０の反射率は実質的に一様にされる。
【００３７】
撮像装置が誘導目的のために使用される時、イメージ・ビーム１５０が誘導ターゲット２００の表面２２０を横切る。図３において、イメージ・ビーム１５０は参照線ＡＡとして示されている。イメージ・ビーム１５０は、斜辺点２３０でターゲット斜辺２１４を横切る。イメージ・ビームｌ５０は、また、底辺点２３２でターゲット底辺２１２を横切る。誘導ターゲット２００の走査線部分２３４が、誘導ターゲット２００の表面２２０上に形成され、斜辺点２３０と底辺点２３２の間に延びる。誘導ターゲット２００の走査線部分２３４は斜辺点２３０と底辺点２３２の間に延びる走査長２３８を持つ。誘導ターゲット２００の走査線部分２３４が、撮像装置によって撮像される誘導ターゲット２００の部分である。底辺点２３２は頂点２１６から底辺距離２３６だけ離れた位置にある。自動媒体交換器は、底辺距離２３６を使用して、頂点２１６に対するイメージ・ビーム１５０の相対的横位置３５０を決定する。底辺距離２３６は、走査長２３８に基づいて、次式に従って自動媒体交換器によって計算される。
【００３８】
底辺距離(２３６)＝走査長(２３８)／ｔａｎθ
但し、θは図３において符号２１８によって表されている頂角である。
【００３９】
再び図２を参照すれば、位置合わせターゲット２００の走査線部分２３４の撮像は、イメージ・ビーム１５０を誘導ターゲット２００の個別部分を撮像する成分に分けることによって説明される。具体的には、イメージ・ビーム１５０は、斜辺ビーム２５０と底辺ビーム２５２に分けられる。斜辺ビーム２５０は、斜辺点２３０から、撮像装置１０２における開口部１１８を通り、レンズ１２０を通って、光センサ１３０に配置された斜辺光検出器１４０まで延びる。従って、斜辺光検出器１４０は斜辺点２３０を撮像する。底辺ビーム２５２は、底辺点２３２から、開口部１１８を通り、レンズ１２０を通って、光センサ１３０に配置された底辺光検出器１４２まで延びる。従って、底辺光検出器１４２は底辺点２３２を撮像する。斜辺光検出器１４０と基底光検出器１４２はイメージ長１４４だけ離れる。斜辺光検出器１４０および基底光検出器１４２を含めその間にある光検出器はターゲット光検出器と呼ばれる。
【００４０】
再び図１を参照すれば、誘導ターゲット２００はマガジン４００上のあらかじめ定められた位置に取り付けられる。頂点２１６がスロット４２２の右側面４２６からあらかじめ定められた横方向距離４４０の位置に配置されるように、図１の誘導ターゲット２００はマガジン４００に取り付けられている。加えて、誘導ターゲット２００の底辺２１２は、スロット４２２の上面４２８と一致している。媒体ハンドラ５００はマガジン４００に対して相対的に動くものであるので、誘導ターゲット２００は、媒体ハンドラ５００に対して相対的に不確実な横方向位置３５０および不確実な垂直位置３７０に位置する。撮像装置１０２が誘導ターゲット２００の像を作成する時、媒体ハンドラ５００に対して相対的な媒体ハンドラ５００の横方向位置３５０および垂直位置３７０が正確に決定される。本明細書において開示されている誘導システムは、誘導ターゲット３００に対して相対的な媒体ハンドラ５００の縦方向位置３６０を決定しない。しかしながら、媒体ハンドラ５００を横方向３５０および垂直方向３７０に誘導する精度を持つ他の手段を用いて縦方向位置３６０を決定することは可能である。以下に述べるように、縦方向３６０における小さいズレは、媒体ハンドラ５００の誘導に対して一般に無視できるほどの影響しか与えない。
【００４１】
媒体ハンドラ５００を誘導するための撮像装置の使用は、イメージ・ビーム１５０が媒体ハンドラ５００に対して相対的なあらかじめ定められた位置に置かれることを必要とする。媒体ハンドラ５００に対するイメージ・ビーム１５０の位置は、従来技術の方法によって決定され、データ記憶装置３４４に記憶されることができる。媒体ハンドラ５００に対するイメージ・ビーム１５０の位置決定の１例が上記引用米国特許出願第09/290,429号に開示されている。更に、自動媒体交換器３００およびその諸コンポーネントが、米国特許出願第09/290,926号および同第09/290,428号に開示されている。
【００４２】
自動媒体交換器３００を構成する諸コンポーネントを以上記述したが、媒体ハンドラ５００を誘導するため撮像装置１０２および誘導ターゲット２００を使用するプロセスを以下に記述する。このプロセスを要約すれば、撮像装置１０２は媒体ハンドラ５００に取り付けられている。撮像装置１０２に付随するイメージ・ビーム１５０は媒体ハンドラ５００に対してすでに位置合わせされている。すなわち、イメージ・ビーム１５０は媒体ハンドラ５００に対して相対的なあらかじめ定められた位置に配置されている。誘導ターゲット２００は、頂点２１６がスロット４２２の右側面４２６からあらかじめ定められた横方向距離４４０の位置に配置されるように、マガジン４００に取り付けられている。媒体ハンドラ５００は、撮像装置１０２が誘導ターゲット２００の像を作成することができる位置に動く。誘導ターゲット２００の像によって生成される像データがプロセッサ３４０によって分析され、媒体ハンドラ５００の横方向位置３５０および垂直位置３７０が決定される。次に、プロセッサ３４０は、媒体ハンドラ５００がスロット４２２からデジタル線形テープ・カートリッジ３２０を取り出すため横方向３５０および垂直方向３７０に動くべき正確な距離を計算する。
【００４３】
以上自動媒体交換器３００の動作の概要を述べたが、以下にその動作の詳細を記述する。図４には、自動媒体交換器３００の動作の流れ図が示されている。自動媒体交換器３００の動作は、ユーザが自動媒体交換器３００からマガジン４００を取り出しマガジン４００のスロット４２０へデジタル線形テープ・カートリッジを装填することによって始まる。ユーザは次にマガジン４００を自動媒体交換器３００に戻す。前述のように、自動媒体交換器３００は複数のマガジンを含むことができる。マガジンの出し入れを容易にするため、マガジンが自動媒体交換器３００に置かれる時マガジンと自動媒体交換器３００の間に公差が存在する。自動媒体交換器３００の中のマガジンの位置に関するその他の公差に加えて、これらの公差が積み重なって、自動媒体交換器３００に対して相対的なデジタル線形テープ・カートリッジの位置の不確実性を生み出す。本発明の自動媒体交換器３００は、上述の諸公差に関係なくマガジン内のデジタル線形テープ・カートリッジの位置を正確に特定するため誘導ターゲット２００を使用する。
【００４４】
スロット４２２に位置するデジタル線形テープ・カートリッジ３２０を参照しながらマガジン４００からデジタル線形テープ・カートリッジを取り出すステップを以下に記述する。この取り出しプロセスは、自動媒体交換器３００の範囲内のあらかじめ定められた位置に対して相対的な媒体ハンドラ５００の位置を決定するプロセッサ３４０によって始まる。プロセッサ３４０は、例えば、方向付けシステム３３２から方向付けデータ線３３６経由で方向付けデータを受け取ることによって媒体ハンドラ５００の位置を決定する。方向付けデータに基づいて、プロセッサ３４０は、媒体ハンドラ５００を誘導ターゲット２００の近傍に移動するようにサーボ・システム３３０に命令するデータをサーボ・データ線３３４経由でサーボ・システム３３０に送り出す。誘導ターゲット２００の正確な位置は不明であっても、自動媒体交換器３００が媒体ハンドラ５００を正確に誘導するためには撮像装置１０２が誘導ターゲット２００の一部の像を作成するだけでよい。従って、媒体ハンドラ５００は誘導ターゲット２００の近傍に動くだけでよい。また、サーボ・システムは、レンズ１２０が誘導ターゲット２００の表面２２０からあらかじめ定められたターゲット距離２１０離れた位置に置かれるように、媒体ハンドラ５００を縦方向３６０に動かす。このターゲト距離２１０において、誘導ターゲット２００は撮像装置１０２の焦点深度に適切に置かれるので、自動媒体交換器は、以下に述べるように、走査線２３４の走査長２３８を測定することができる。
【００４５】
媒体ハンドラが誘導ターゲット２００の近傍に置かれる時、光源３８０が入射ビーム３８２を発して誘導ターゲット２００の表面２２０を照射する。入射ビーム３８２は、走査線２３４を構成する誘導ターゲット２００の表面２２０を包含することのできるサイズとされる。すなわち、入射ビーム３８２とイメージ・ビーム１５０は走査線２３４上で交わる。走査線２３４は一様に照光される。誘導ターゲット２００の走査線２３４の均一な照光が、誘導手続きを単純化し、撮像装置１０２およびプロセッサ３４０が誘導ターゲット２００を検出する可能性を増加させる。入射光ビーム３８２を構成する光の周波数は、誘導ターゲット２００を最もよく反射し、撮像装置１０２の窓１２６を通過し、光センサ１３０によって像データに変換され、撮像装置が再び誘導ターゲットの像を生成することができるような周波数に選択される。
【００４６】
撮像装置１０２が今や誘導ターゲットの像を生成する。イメージ・ビーム１５０の構成要素である斜辺ビーム２５０および底辺ビーム２５２を使用して、誘導ターゲットの像を作成するプロセスを例示する。上述のように、斜辺光検出器１４０が斜辺ビーム２５０を通して斜辺点２３０の像を作成し、底辺光検出器１４２が底辺ビーム２５２を通して底辺点２３２の像を作成する。底辺光検出器１４２は斜辺光検出器１４０からイメージ長１４４だけ離れている。底辺光検出器１４２と斜辺光検出器１４０を含めそれらの間にある光検出器１３８はイメージ光検出器１４６と呼ばれる。イメージ光検出器１４６は、誘導ターゲット２００の表面２２０の走査線２３４の像を受け取って、走査線２３４の像を像データに変換する。
【００４７】
誘導ターゲット２００の表面２２０は、イメージ・ビーム１５０によって照射される他の物体に比較して大幅に強く反射する。また、表面２２０の反射率は表面２２０にわたって実質的に一様である。このように、イメージ光検出器１４６はアレイ１３６における残りの光検出器１３８に比べて一層高く一層一様な光の強度を受け取る。かくして、イメージ光検出器１４６は、受け取った一層高く一層一様な光の強度を標示する比較的高くそして一様な電圧を出力する。
【００４８】
光センサ１３０は、光検出器１３８によって生成された像データを像データ線３１０経由でプロセッサ３４０に出力する。像データは、各データ値が単一の光検出器の出力に対応し、従って単一の光検出器によって受け取られる光の強さに対応する複数のデータ値から構成される。例えば、高データ値は強い強度の光を受け取った光検出器に対応し、低データ値は弱い強度の光を受け取った光検出器に対応する。像データの形式は、例えば、光センサ１３０の第１の端部１３２に最も近い光検出器１３８からの像データで始まって、光センサ１３０の第２の端部１３４に最も近い光検出器１３８からの像データで終わるシーケンシャル形式である。
【００４９】
プロセッサ３４０は、マイクロプロセッサ３４２を通して、像データを分析して、誘導ターゲット２００に対して相対的な撮像装置１０２の位置、従って媒体ハンドラ５００(図１)の位置を決定する。プロセッサ３４０は、この位置情報を使用して、自動媒体交換器３００の範囲内の特定の位置へ媒体ハンドラ５００を誘導する。プロセッサ３４０は、先ず、像データが誘導ターゲット２００の走査線２３４に対応するデータを含むかどうか、すなわち、撮像装置１０２が実際に誘導ターゲット２００の像を作成したか否か判断する。このためには、プロセッサ３４０は、像データを分析して、走査線２３４の像が出現すると予想される領域に位置する光センサ１３０の一連の光検出器が一様な強度の光を受け取ったか否か判断することを必要とする。プロセッサ３４０は、また、そのような一連の光検出器からの出力が誘導ターゲット２００から反射される比較的強い強度の光に対応する適切な値であるか否か判断する。
【００５０】
光センサ１３０の一連の光検出器の位置および一連の光検出器の出力が走査線２３４を表す可能性のある像データに対応すれば、プロセッサ３４０はその一連の光センサの長さを測定する。光センサの長さは一連の光検出器の数によって測定され、その長さは走査長２３８に対応する。次に、一連の光検出器の数があらかじめ定められた値と比較され、その数があらかじめ定められた値より小さいか判断される。あらかじめ定められた値はターゲット高２１５の長さに対応し、それは、走査線２３４の可能な最大の長さである。このように、あらかじめ定められた値は、誘導ターゲット２００の走査線２３４の像を作成する光検出器１３８の最大数に対応する。一連の光検出器の数があらかじめ定められた値より小さければ、プロセッサ３４０は、誘導ターゲット２００の像が作成され、一連の光検出器がイメージ光検出器１４６のグループであると結論づけることができる。
【００５１】
上記一連の光検出器によって出力されたデータ値が走査線２３４の像に対応してないとすれば、イメージ・ビーム１５０は誘導ターゲット２００を横切っていない。この場合、プロセッサ３４０は、正の横方向３５２または負の横方向３５４に媒体ハンドラ５００を移動するようにサーボ・システム３３０に命令するデータ信号をサーボ・データ線３３４経由でサーボ・システム３３０に送り出す。媒体ハンドラ５００は、プロセッサ３４０が誘導ターゲット２００を検出することができるまで、小さい増分例えばターゲット底辺２１２の半分の長さだけ動く。媒体ハンドラ５００を横方向３５０に動かした後、プロセッサ３４０がなおも誘導ターゲット２００を検出することができなければ、媒体ハンドラは垂直方向３７０に動き、プロセッサ３４０が誘導ターゲット２００を検出することができるまで横方向３５０への移動を反復する。
【００５２】
誘導ターゲット２００の像が作成されたとプロセッサ３４０が判断すると、プロセッサ３４０は、像データを分析して、誘導ターゲット２００に対する媒体ハンドラ５００の横方向位置３５０および垂直方向位置３７０を決定する。媒体ハンドラ５００の横方向位置３５０を決定するため、プロセッサ３４０は先ずイメージ長１４４を測定する。上述のように、イメージ長１４４は走査線２３４の像の長さである。イメージ長１４４は、イメージ光検出器１４６の数に光検出器１３８の中心線の間のあらかじめ定められた間隔を乗算することによって、測定される。次に、プロセッサ３４０は誘導ターゲット２００の表面２２０上の走査長２３８を計算する。走査長２３８は、撮像装置１０２の倍率によって除算されるイメージ長１４４と等しい。前述のように、走査長２３８は、イメージ・ビーム１５０がターゲット頂点２１６から離れて位置している特定の底辺距離２３６に対応する。底辺距離２３６は、頂角θ２１８のタンジェントによって除算された走査長２３８と等しい。このように、プロセッサ３４０は、イメージ・ビーム１５０がターゲット頂点２１６から底辺距離２３６だけ離れた位置にあると結論することができる。媒体ハンドラ５００に対するイメージ・ビーム１５０の相対的位置はすでに決定されているので、媒体ハンドラ５００の横方向位置３５０は、ターゲット頂点２１６に対して容易に決定されることができる。誘導ターゲット２００に対する図１の媒体ハンドラ５００の相対的な横方向位置３５０を決定する１つの例が後述される。
【００５３】
イメージ・ビーム１５０の垂直縦方向の位置１７２、従って、媒体ハンドラ５００の垂直位置１７２はターゲット底辺２１２に対して決定される。具体的には、垂直方向の位置３７０はターゲット底辺２１２が光センサ１３０に現れる位置によって決定される。例えば、指定された光検出器がターゲット底辺２１２の像を作成する時、媒体ハンドラ５００(図１)の垂直方向の位置３７０は、媒体ハンドラ５００がそれ以上垂直方向３７０に移動することなくデジタル線形テープ・カートリッジに容易にアクセスすることを可能にするあらかじめ定められた垂直位置３７０に対応する。図１を参照すれば、媒体ハンドラ５００は、前記の指定された光検出器がターゲット底辺２１２の像を作成するまで垂直方向に移動する。
【００５４】
自動媒体交換器３００の動作を以上記述したが、媒体ハンドラ５００を誘導する１つの例を以下に記述する。以下の例は、マガジン４００の中のスロット４２２からデジタル線形テープ・カートリッジ３２０を取り出すことに焦点を置く。この例では、誘導ターゲット２００の頂点２１６は、スロット４２２の右辺４２６から４センチメートルというあらかじめ定められたスロット距離４４０だけ離れて位置する。更に、この例の目的のため、イメージ・ビーム１５０が誘導ターゲット２００の頂点２１６を横切る時スロット４２２からデジタル線形テープ・カートリッジ３２２を取り出すことができるように横方向３５０に適切に位置づけられるため媒体ハンドラ５００が負の横方向３５４に４.２センチメートル動かなければならないようにイメージ・ビーム１５０が媒体ハンドラ５００に対して位置合わせされていると仮定する。更に、光センサ１３０の最初の端部１３２(図２)からの５００番目の光検出器がターゲット底辺２１２の像を作成する時、媒体ハンドラ５００はデジタル線形テープ・カートリッジ３２２を取り出すことができる適切な垂直方向位置３７０にあると仮定する。図２の頂角θ２１８はこの例では３０度である。
【００５５】
この例では、マガジン４００は前述されたように自動媒体交換器３００に置かれている。前述のような公差累積のため、デジタル線形テープ・カートリッジ３２０は媒体ハンドラ５００に対して不確実な相対的位置に置かれている。同様に、誘導ターゲット２００の正確な位置は不明ではあるが、誘導ターゲット２００のおよその位置はわかっている。プロセッサ３４０は、誘導ターゲット２００のおよその位置をデータ記憶装置３４４に記憶している。プロセッサ３４０は、自動媒体交換器３００におけるあらかじめ定められた位置に対して相対的な媒体ハンドラ５００の現在位置を標示する方向付けデータを方向付けシステム３３２から受け取る。方向付けデータに基づいて、プロセッサ３４０は、撮像装置１０２が誘導ターゲット２００の像を作成することができる自動媒体交換器３００内の位置に媒体ハンドラ５００を動かすようにサーボ・システム３３０に命令する。次に、撮像装置１０２が誘導ターゲット２００の走査線２３４(図２)の像を生成する。
【００５６】
図２を参照すれば、前述のように、プロセッサ３４０は誘導ターゲット２００の像が作成されたか否か判断する。プロセッサ３４０は次に光センサ１３０上の底辺光検出器１４２の位置を特定する。底辺光検出器１４２はターゲット２００の底辺２１２の像を生成する。この例の場合、媒体ハンドラがデジタル線形テープ・カートリッジ３２０に適切に接触するため５００番目の光検出器がターゲット底辺２１２の像を作成することが求められている。再び図１を参照すれば、プロセッサ３４０は、５００番目の光検出器がターゲット底辺２１２の像を作成する位置に媒体ハンドラ５００を垂直に動かすようにサーボ・システム３３０に命令する。すなわち、５００番目の光検出器は底辺光検出器１４２である。この結果、媒体ハンドラ５００はスロット４２２からデジタル線形テープ・カートリッジ３２０を取り出す適切な垂直方向位置にある。
【００５７】
今や媒体ハンドラ５００がスロット４２２からデジタル線形テープ・カートリッジ３２０を取り出す適切な垂直方向位置に置かれているので、プロセッサ３４０は、誘導ターゲット２００に対して相対的な媒体ハンドラ５００の正確な横方向位置３５０を決定する。再び図２を参照すれば、プロセッサ３４０は誘導ターゲット２００の走査線２３４の走査長２３８を測定する。走査長２３８は、位置合わせターゲット２００に対して相対的なイメージ・ビーム１５０の位置を定めるために使用される。測定は、イメージ長１４４を測定することから始まる。イメージ長１４４は、アレイ１３６における光検出器１３８の間のあらかじめ定められた中心線距離をターゲット光検出器１４６の数に乗じた値に等しい。次に、このイメージ長１４４を撮像装置１０２の倍率で除算する。除算の結果は走査長２３８と等しい。この例では、走査長２３８は３ミリメータであると仮定される。次に、プロセッサ３４０は、頂角２１８(３０度と仮定されている)のタンジェントで走査長の３ミリメータを除算する。この商は５.２ミリメータであり、これは、イメージ・ビーム１５０が頂点２１６から５.２ミリメータ離れた位置で誘導ターゲット２００を横切ったことを意味する。
【００５８】
再び図１を参照すれば、前述のように、イメージ・ビームがターゲット頂点２１６を横切るとすれば、デジタル線形テープ・カートリッジ３２０に適切に接触してそれをスロット４２２から取り出すため、媒体ハンドラ５００は負の横方向３５４に４.２センチメートル移動しなければならない。自動媒体交換器３００は、イメージ・ビーム１５０が頂点２１６から０.５２センチメートル離れて誘導ターゲットを横切ったと判断した。従って、媒体ハンドラ５００は、０.５２センチメートル＋４.２センチメートルすなわち４.７２センチメートルに等しい距離だけ負の横方向３５４に移動しなければならない。方向付けシステム３２２は、自動媒体交換器の範囲内の複数点の間の媒体ハンドラ５００の運動量を正確に決定することができるので、プロセッサ３４０は、現在の位置から４.７２センチメートルに等しい距離だけ負の横方向３５４に媒体ハンドラ５００を移動させるようにサーボ・システム３３０に命令する。次に、プロセッサ３４０は、媒体ハンドラ５００およびサーボ・システム３３０に対してスロット４２２から従来技術の方法でデジタル線形テープ・カートリッジ３２０を取り出すように命令する適切なデータ信号を送る。
【００５９】
上述のように媒体ハンドラ５００に対するスロットの正確な相対的位置が決定された時、媒体ハンドラ５００は、スロットからデジタル線形テープ・カートリッジを取り出すため迅速に動くことができる。デジタル線形テープ・カートリッジの位置が十分な精度で決定されているので、媒体ハンドラ５００は、デジタル線形テープ・カートリッジとの間違った接触を行うことなくデジタル線形テープ・カートリッジを取りだすことができる。かくして、デジタル線形テープ・カートリッジ、マガジン、媒体ハンドラ５００および自動媒体交換器３００に位置するその他のコンポーネントに対する損傷の危険が減少する。また、媒体ハンドラ５００は、デジタル線形テープ・カートリッジをマガジンの前側に衝突させて上記のようなコンポーネントの損傷を引き起こすことなく、デジタル線形テープ・カートリッジをマガジンのスロットに戻すことができる。
【００６０】
デジタル線形テープ・カートリッジの位置を決定するためその他の手続きを自動媒体交換器３００において使用することも可能である。例えば、自動媒体交換器３００に電源が投入されるような場合に、自動媒体交換器３００は、コマンドだけに応じてマガジンおよび媒体プレーヤの位置を決定することができる。マガジンおよび媒体プレーヤの位置はデータ記憶装置３４４に記憶される。媒体ハンドラ５００がデジタル線形テープ・カートリッジに接触するように要求される時、プロセッサ３４０は、データ記憶装置３４４からデジタル線形テープ・カートリッジの位置を取り出して、デジタル線形テープ・カートリッジに適切に接触するように媒体ハンドラ５００を動かすようにサーボ・システム３３０に命令する。
【００６１】
図１、２および３の誘導ターゲット２００は、直角三角形の形状で示されている。底辺に対して直角に測定される斜辺点と基底点の間の特定の距離が頂点と基底の間の特定の距離に対応するという幾何学的特性を直角三角形が有しているので、直角三角形は本発明の１つの好ましい実施形態である。更に、直角三角形は、直角三角形の底辺がイメージ・ビーム１５０の扇形平面に対して直角であるように配置することができるという別の利点を持つ。従って、イメージ・ビームが横方向に動かされる時単一の光検出器を用いて三角形底辺の像を受け取ることができる。従って、イメージ・ビームの横方向位置にかかわりなくイメージ・ビームの垂直位置を決定する基準として底辺を使用することができる。
【００６２】
誘導ターゲットとしてその他の形状を使用することも可能である。図５は、２つの線７０８および７１０という形状の誘導ターゲット７００を示す。誘導ターゲット７００は、第１の線７０８および第２の線７１０を含む。第１の線７０８は第１の辺７１２および第２の辺７１４を持つ。第２の線７１０は第３の辺７１６および第４の辺７１８を持つ。第２の線７１０は、また、第１の端部７２４を持つ。第１の辺７１２と第２の辺７１４は第１の幅７２０だけ離れている。第３の辺７１６と第４の辺７１８は第２の幅７２２だけ離れている。第１の辺７１２と第２の辺７１４の間の領域は第１の表面７３０である。第３の辺７１６と第４の辺７１８の間の領域は第２の表面７３２である。参照線ＡＡが第１の辺７１２から延び、参照線ＢＢが第４の辺７１８から延びている。参照線ＡＡは角度θ７３８を形成する頂点７３４において参照線ＢＢと交わる。第１の線７０８および第２の線７１０の位置は、固定的で、あらかじめ定められた位置にある。
【００６３】
参照線ＣＣによって示されているイメージ・ビームが、第１の点７４０で第１の辺７１２を、第２の点７４２で第２の辺７１４を横切る。イメージ・ビームは、また、第３の点７４４で第３の辺７１６を、第４の点７４６で第４の辺７１８を横切る。イメージ・ビームの走査線７５０は、第１の点７４０と第４の点７４６の間に延びる。走査線７５０は第４の辺７１７と直角に交わる。走査線７５０は、第１の点７４０と第４の点７４６の間に延びる走査長７５２を持つ。
【００６４】
頂点７３４および第２の線７１０の第１の端部７２４は頂点距離７６０だけ離れている。第１の端部７２４は第４の点７４６から走査距離７６２だけ離れている。頂点７３４および第４の点７４６は頂点／走査距離７６４だけ離れている。頂点／走査距離７６４は、頂点距離７６０と走査距離７６２の和である。走査線７５０の位置は、走査距離７６２または頂点／走査距離７６４のいずれかによって頂点７３４または第１の端部７２４に関連づけることができる。
【００６５】
第１の表面７３０および第２の表面７３２は、その背景が非反射であるのに対して反射する表面であるか、あるいは、その背景が反射するのに対して反射しない表面である。いずれの表面構成でも、撮像装置およびプロセッサによって検出されることができる光学的変化を生む。第１の表面７３０の第１の幅７２０は、走査線７５０に関連する撮像装置が第１の表面７３０を検出することができるような幅であり、第２の表面７３２の第２の幅７２２も同様である。撮像装置およびプロセッサは、第１の辺７１２および第４の辺７１８を検出する。次に、撮像装置は走査長７５２を決定する。次に、撮像装置は、第２の線７１０上の走査線７５０の位置を決定する。走査線７５０は、頂点から頂点／走査距離７６４だけ離れた位置にある。頂点／スキャン距離７６４は、走査長７５２をタンジェントθで除算した値に等しい。走査線７５０は、また、第２の線７１０の第１の端部７２４からの走査距離７６２によって定義することもできる。走査距離７６２は、頂点／走査距離７６４から頂点距離７６０を減じた値に等しい。前述のように、第２の線７２０は走査線７５０に対して垂直である。従って、走査線７５０の垂直方向の位置は、第４の辺７１８上の第４の点７４６の位置に関係なく、第２の走査線７１０の像を作成する光センサの光検出器(図５には図示されていない)によって決定されることができる。
【００６６】
誘導ターゲット７００は、他の物体の像が誘導ターゲットの像と混同される可能性のある場合のように誘導ターゲットの像を作成することが困難な状況に最も適している。誘導ターゲット７００は、２つの線７０８および７１０がイメージ・ビームによって走査さる他の物体の像と区別することができる明確な像を持つので、この問題を軽減することができる。
【００６７】
図６は、半円形をした位置合わせターゲット８００という１つの実施形態を示している。位置合わせターゲット８００は、直径８０８および円周８１０を持つ。参照線ＤＤによって示される軸線８１２は、中点８１４において直径８０８と中点８３６において円周と交差する。軸線８１２は直径８０８に対して垂線である。軸線８１２は単に参照としてのみ使用され、位置合わせターゲット８００の物理的実施形態ではない。位置合わせターゲット８００は、中点８１４と円周８１０の間に延びる半径８２８を持つ。半径８２８はあらかじめ定められた距離である。位置合わせ計算を実行する目的のため、半径は単位長である。
【００６８】
イメージ・ビーム８１６は、第１の点８１８および第２の点８２０で円周８１０を横切る。イメージ・ビーム８１６は、軸線８１２に対してほぼ垂直である。イメージ・ビーム８１６は軸線点８３０で軸線８１２を横切る。軸線点８３０は中点８１４から底辺距離８３２だけ離れた位置にある。底辺点８３０は、第１の点８１８から高さ距離８２６離れている。このようにして、中点８１４、第１の点８１８および軸線点８３０を結ぶ線によって基準直角三角形が形成される。軸線８１２と半径８２８の間に角度θ８３４が存在する。
【００６９】
中点８１４は、イメージ・ビーム８１６と関連づけられる撮像装置(図４には図示されてない)に対して相対的なあらかじめ定められた位置にある。撮像装置がイメージ・ビーム８１６から光を受け取る。イメージ・ビーム８１６の位置は、中点８１４と軸線８１２に基づいて決定することができる。プロセッサ(図４に図示されていない)が、図２に関連して記述した手法を使用して、第１の点８１８と第２の点８２０の間の距離を測定する。次に、プロセッサは、第１の点８１８と第２の点８２０の間の距離を２で除算して、距離８２６を決定する。半径が、例えばユニット値であるように、あらかじめ定められているので、角度θ８３４は、高さ距離８２６の逆正弦を半径８２８によって除算した値に等しい。底辺距離８３２は、角度θの余弦を半径８２８に乗じた値に等しい。このようにして、イメージ・ビーム８１６の横方向位置は中点８１４から底辺距離８３２から離れた位置にある。イメージ・ビーム８１６の垂直位置は、軸線８１２を参照して決定される。軸線８１２は、第１の点８１８と第２の８２０の間の中間点にある。第１の点８１８の像を作成する光検出器と第２点８２０の像を作成する光検出器の間の中間に位置する光検出器が軸線８１２に関連する光検出器とされる。
【００７０】
誘導ターゲット８００は、イメージ・ビーム８１６の位置を決定する際に非線形精度が必要とされる環境において使用される。半円固有の特性が、イメージ・ビームが中点８３６の近くで半円８１０と交差する時、イメージ・ビーム８１６の位置の一層正確な決定を可能にする。
【００７１】
撮像装置１０２(図２)のその他の実施形態を自動媒体交換器３００において使用することも可能である。例えば、撮像装置１０２は、図２に示されている格納容器１０４を必ずしも必要としない。自動媒体交換器３００が、汚染物質が撮像装置１０２を妨げないように、汚染物質が自動媒体交換器３００に入るのを防止する手段を持つことができる。格納容器１０４の代わりに、撮像装置１０２は、レンズ１２０および光センサ１３０が取り付けられる単純な支持構造物を持つことができる。撮像装置１０２のもう１つの実施形態は、物体の２次元像を生成する。２次元タイプの撮像装置の１つの例は、当業界において周知のデジタル・カメラである。
【００７２】
本発明には、例として次のような実施様態が含まれる。
（１）第２の物体に対して第１の物体の相対的位置を決定するシステムであって、上記第１の物体に関連づけられ、少なくとも１つの光センサ、および、当該撮像装置の外部のポイントと上記少なくとも１つの光センサの間に延びる光路に沿って配置される少なくとも１つの光学コンポーネントを含む撮像装置と、上記第２の物体に関連づけられ、反射性の差異の境界を画定する第１の辺および第２の辺を含むターゲットと、を備え、第１の軸線が第１の点で上記第１の辺と交差し第２の点で上記第２の辺と交差し、上記第１の点と上記第２の点の間の距離が第２の軸線上の１つの位置に対応し、上記第１の物体が上記第２の物体に対して相対的に移動することが可能であり、上記ターゲットの像が上記撮像装置によって生成されることができる、物体位置決定システム。
【００７３】
(2)第２の物体に対して第１の物体の相対的位置を決定する方法であって、上記第２の物体に関連する光学的特徴を準備するステップと、上記第１の物体に関連づけられ、少なくとも１つの光センサ、および、当該撮像装置の外部の点と上記少なくとも１つの光センサの間に延びる光路に沿って配置される少なくとも１つの光学コンポーネントを含む撮像装置を準備するステップと、上記撮像装置を用いて上記光学的特徴の像を生成するステップと、上記像の分析を実行するステップと、上記分析に基づいて上記第２の物体に対する上記第１の物体の相対的位置を決定するステップと、を含む物体の位置決定方法。
（３）分析を実行する上記ステップが第１の軸線に沿った上記光学的特徴の上記像の測定を行うステップを含む、前記(2)に記載の物体位置決定方法。
(4)第２の物体に対する第１の物体の相対的位置を決定する上記ステップが、上記第１の軸線とは異なる第２の軸線に沿った上記第２の物体に対して相対的な上記第１の物体の位置を決定するステップを含む、前記(3)に記載の物体位置決定方法。
【００７４】
(5)上記第１の軸線が上記第２の軸線に対して実質的に垂直である、前記(4)に記載の物体位置決定方法。
（６）第２の物体に対する第１の物体の相対的位置を決定する上記ステップが、上記第１の軸線に対して実質的に平行な第３の軸線に沿った上記第２の物体に対して相対的な上記第１の物体の位置を決定するステップを含む、前記(3)に記載の物体位置決定方法。
（７）上記第１の物体が上記第２の物体に対して相対的に移動することが可能である、前記(2)に記載の物体位置決定方法。
（８）上記第１の物体が媒体取り扱い装置において使用されるタイプのピッカー装置である、前記(3)に記載の物体位置決定方法。
（９）上記第２の物体が、媒体取り扱い装置において使用されるタイプの媒体格納装置である、前記(3)に記載の物体位置決定方法。
（１０）光学的特徴を準備する上記ステップが、上記第１の物体に固定的に取り付けられた光学的特徴を準備するステップを含む、前記(2)に記載の物体位置決定方法。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によると、自動媒体交換器における媒体ハンドラがマガジンと媒体プレーヤの間で媒体を迅速に交換することが可能とされると共に、媒体の出し入れの際の媒体および自動媒体交換器構成装置の損傷を回避することが可能とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動媒体交換器の一部分の側面透視図である。
【図２】誘導ターゲットと撮像装置の間の関係を詳細に示す図１の自動媒体交換器の側面透視図である。
【図３】図１および図２の誘導ターゲットの正面図である。
【図４】図１の自動媒体交換器の範囲内で媒体ハンドラを誘導する手順を示す流れ図である。
【図５】２本の線という形式の誘導ターゲットのブロック図である。
【図６】半円という形式の誘導ターゲットのブロック図である。
【符号の説明】
１０２    撮像装置
１２０    レンズ
１３０    光センサ
２００    ターゲット
２１２    底辺
２１４    斜辺
２３０    斜辺点
２３２    底辺点
２３４    走査線
２３６    底辺距離
２３８    走査長
３００    自動媒体交換器
４００    媒体マガジン
５００    媒体ハンドラ
【図１】
0003639177.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003639177.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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