(57)【要約】【課題】【解決手段】データ読取装置およびデータ読取装置を動作させる方法。データ読取装置は光記憶装置内に記憶されたデータを読取ることができる。データ読取装置は光源と画像センサとを備えている。光源は光を発して、光記憶装置の読出部分を照明する。画像センサは、光記憶装置の読出部分からの反射光を捕捉して画像を形成する。このデータ読取装置は、画像センサから画像を受信して、ホストに対してデータを出力する前にこの画像をデジタルデータに変換する画像処理装置を更に備えていても良い。上述の画像センサは線状の画像センサを備えている。【選択図】　図１Ａ
2004030862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記憶装置からデータを読取るためのデータ読取装置であって、
光を発して光記憶装置の部分を照明する光源と、
光記憶装置の被照射部分から反射されたデータ画像を捕捉する第１の画像センサと、
を備えている装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、光記憶装置が円形形状を有する場合に、第１の画像センサが光記憶装置の半径と直径との中間の長さを有している装置。
【請求項３】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、光記憶装置が多角形形状を有する場合に、第１の画像センサが最短の辺と最長の頂線（ｖｅｒｔｅｘ　ｌｉｎｅ）との中間の長さを有している装置。
【請求項４】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、第１の画像センサが線状の画像センサを備えている装置。
【請求項５】
請求項４に記載のデータ読取装置であって、線状の画像センサが、電荷結合デバイス、接触画像センサ、およびＣＭＯＳセンサから成るグループから選択されている装置。
【請求項６】
請求項４に記載のデータ読取装置であって、線状の画像センサが互い違い状の画像センサを備えている装置。
【請求項７】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、第１の画像センサが面積画像センサを備えている装置。
【請求項８】
請求項７に記載のデータ読取装置であって、面積画像センサが、面積電荷結合デバイスおよび面積ＣＭＯＳセンサから成るグループから選択されている装置。
【請求項９】
請求項７に記載のデータ読取装置であって、第１の画像センサが光記憶装置に匹敵するサイズを有している装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、第１の画像センサが複数の画像検出列を備えている装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、画像を受信してこの画像をデジタルデータに変換する画像処理装置を更に備えている装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、第１の画像センサ内の複数の検出セルが少なくとも２つの異なる寸法を有している装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のデータ読取装置であって、光記憶装置の外側領域にある検出セルが、光記憶装置の内側領域にある検出セルより大きな寸法を有している装置。
【請求項１４】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、第１の画像センサとは異なるレベルに焦点面を有する第２の画像センサを更に備えている装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のデータ読取装置であって、光記憶装置が円形形状を有する場合に、２つの画像センサの少なくとも１つの長さが光記憶装置の半径と直径との中間である装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載のデータ読取装置であって、光記憶装置が多角形形状を有する場合に、２つの画像センサの少なくとも１つの長さが最短の辺と最長の頂線（ｖｅｒｔｅｘ　ｌｉｎｅ）との中間である装置。
【請求項１７】
請求項１４に記載のデータ読取装置であって、２つの画像センサの少なくとも１つが線状の画像センサである装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載のデータ読取装置であって、線状の画像センサが、電荷結合デバイス、接触画像センサ、およびＣＭＯＳセンサから成るグループから選択されている装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載のデータ読取装置であって、線状の画像センサが互い違い状の画像センサを備えている装置。
【請求項２０】
請求項１４に記載のデータ読取装置であって、第１の画像センサが面積画像センサを備えている装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載のデータ読取装置であって、面積画像センサが、面積電荷結合デバイスおよび面積ＣＭＯＳセンサから成るグループから選択されている装置。
【請求項２２】
請求項１４に記載のデータ読取装置であって、２つの画像センサの少なくとも１つが複数の画像検出列を備えている装置。
【請求項２３】
請求項１４に記載のデータ読取装置であって、画像を受信してこの画像をデジタルデータに変換する画像処理装置を更に備えている装置。
【請求項２４】
請求項１４に記載のデータ読取装置であって、第１および第２の画像センサ内の複数の検出セルが少なくとも２つの異なる寸法を有している装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載のデータ読取装置であって、光記憶装置の内側領域にある検出セルが、光記憶装置の外側領域にある検出セルより大きな寸法を有している装置。
【請求項２６】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、光記憶装置が、コンパクトディスクおよび多機能デジタル多用途ディスクから成るグループから選択されている装置。
【請求項２７】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、光源が光記憶装置の読取部分の外部の領域をも照明している装置。
【請求項２８】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、光源が画像センサの何れか１つから離れて位置決めされている装置。
【請求項２９】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、光源が画像センサの何れか１つの近くに位置決めされている装置。
【請求項３０】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、画像が、光源から発せられた光が反射された後に光記憶装置の表面から得られた光である装置。
【請求項３１】
請求項１に記載のデータ読取装置であって、画像が、光源から発せられた光が光記憶装置を透過した後に得られた光である装置。
【請求項３２】
データ読取装置を動作させる方法であって、このデータ読取装置は画像センサを用いて、光源で照明された際に光記憶装置から反射される光を捕捉するのであり、
光源をオンにするステップと、
画像センサが特定の読出部分から画像を捕捉できるようにして、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップと、
を備えている動作方法。
【請求項３３】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサが、光記憶装置上の複数のデータ点を含む領域に等しい捕捉範囲を有している方法。
【請求項３４】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、
光記憶装置を固定するサブステップと、
画像センサおよび光源を回転させるサブステップと、
を備えている方法。
【請求項３５】
請求項３４に記載の方法であって、画像センサおよび光源が時計方向に回転する方法。
【請求項３６】
請求項３４に記載の方法であって、画像センサおよび光源が反時計方向に回転する方法。
【請求項３７】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、
光記憶装置を固定するサブステップと、
画像センサおよび光源を直線的に移動させるサブステップと、
を備えている方法。
【請求項３８】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、
光源および画像センサを固定するサブステップと、
光記憶装置を回転させるサブステップと、
を備えている方法。
【請求項３９】
請求項３８に記載の方法であって、光記憶装置が時計方向に回転する方法。
【請求項４０】
請求項３８に記載の方法であって、光記憶装置が反時計方向に回転する方法。
【請求項４１】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、
光源および画像センサを固定するサブステップと、
光記憶装置を直線的に移動させるサブステップと、
を備えている方法。
【請求項４２】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、
光源を固定するサブステップと、
画像センサおよび光記憶装置を回転させるサブステップと、
を備えている方法。
【請求項４３】
請求項４２に記載の方法であって、画像センサおよび光記憶装置が時計方向に回転する方法。
【請求項４４】
請求項４２に記載の方法であって、画像センサおよび光記憶装置が反時計方向に回転する方法。
【請求項４５】
請求項４２に記載の方法であって、画像センサが時計方向に回転し、光記憶装置が反時計方向に回転する方法。
【請求項４６】
請求項４２に記載の方法であって、画像センサが反時計方向に回転し、光記憶装置が時計方向に回転する方法。
【請求項４７】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、
光源を固定するサブステップと、
画像センサおよび光記憶装置を直線的に移動させるサブステップと、
を備えている方法。
【請求項４８】
請求項４７に記載の方法であって、画像センサおよび光記憶装置が同じ方向に移動する方法。
【請求項４９】
請求項４７に記載の方法であって、画像センサおよび光記憶装置が反対方向に移動する方法。
【請求項５０】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、
画像センサおよび光記憶装置を固定するサブステップと、
光源を回転させるサブステップと、
を備えている方法。
【請求項５１】
請求項５０に記載の方法であって、光源が時計方向に回転する方法。
【請求項５２】
請求項５０に記載の方法であって、光源が反時計方向に回転する方法。
【請求項５３】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、
画像センサおよび光記憶装置を固定するサブステップと、
光源を直線的に移動させるサブステップと、
を備えている方法。
【請求項５４】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、
光源および光記憶装置を固定するサブステップと、
画像センサを回転させるサブステップと、
を備えている方法。
【請求項５５】
請求項５４に記載の方法であって、画像センサが時計方向に回転する方法。
【請求項５６】
請求項５４に記載の方法であって、画像センサが反時計方向に回転する方法。
【請求項５７】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、
光源および光記憶装置を固定するサブステップと、
画像センサを直線的に移動させるサブステップと、
を備えている方法。
【請求項５８】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、
画像センサを固定するサブステップと、
光源および光記憶装置を回転させるサブステップと、
を備えている方法。
【請求項５９】
請求項５８に記載の方法であって、光源および光記憶装置が時計方向に回転する方法。
【請求項６０】
請求項５８に記載の方法であって、光源および光記憶装置が反時計方向に回転する方法。
【請求項６１】
請求項５８に記載の方法であって、光源が時計方向に回転し、光記憶装置が反時計方向に回転する方法。
【請求項６２】
請求項５８に記載の方法であって、光源が反時計方向に回転し、光記憶装置が時計方向に回転する方法。
【請求項６３】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、
画像センサを固定するサブステップと、
光源および光記憶装置を直線的に移動させるサブステップと、
を備えている方法。
【請求項６４】
請求項６３に記載の方法であって、光源および光記憶装置が同じ方向に移動する方法。
【請求項６５】
請求項６３に記載の方法であって、光源および光記憶装置が反対方向に移動する方法。
【請求項６６】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、画像センサ、光源、および光記憶装置を同時に回転させることを備えている方法。
【請求項６７】
請求項６６に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置が時計方向に回転する方法。
【請求項６８】
請求項６６に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置が反時計方向に回転する方法。
【請求項６９】
請求項６６に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置の中の少なくとも１つが時計方向に回転し、残りの２つが反時計方向に回転する方法。
【請求項７０】
請求項６６に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置の中の少なくとも１つが反時計方向に回転し、残りの２つが時計方向に回転する方法。
【請求項７１】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、画像センサ、光源、および光記憶装置を同時に直線的に移動させることを備えている方法。
【請求項７２】
請求項７１に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置が同じ方向に移動する方法。
【請求項７３】
請求項７１に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置の中の何れか１つと残りの２つとが反対方向に移動する方法。
【請求項７４】
請求項３２に記載の方法であって、画像センサ、光源、および光記憶装置を動作させるステップが、画像センサ、光源、および光記憶装置を固定することを備えている方法。
【請求項７５】
請求項３２に記載の方法であって、光源から発せられた光が光記憶装置を透過する装置。
【請求項７６】
請求項３２に記載の方法であって、光記憶装置が、光源から発せられた光を反射する装置。
【発明の詳細な説明】
（関連出願の相互参照）
本願では台湾出願一連番号９１１１３７２４（２００２年６月２４日出願）の優先権利益を主張する。
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明はデータ読取装置およびその動作方法に関する。より詳しくは、本発明は、光記憶装置からのデータ読取に適したデータ読取装置およびその動作方法に関する。
【従来の技術】
【０００２】
データ運用の需要が高まるに伴い、コンパクトディスク（ＣＤ）やデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）等の光記憶装置が開発されている。点読取モードで動作するデータ読取装置の大多数では読取容量が限られているので、大容量の光記憶装置の大多数では回転速度を高めることによってデータアクセス速度を高めている。しかし、回転速度を高めるに伴ってピックアップヘッドの位置決め精度を高める必要がある。位置決めの問題以外にも、回転速度を上げることに伴って発生するノイズや熱およびこれに起因する不安定性は、光読取装置の設計やコストを決定する大きな要因である。
【０００３】
図１Ａは、従来のデータ記憶システムの簡略側面図であり、図１Ｂは簡略斜視図である。これらの図を簡略にするために、本発明に関係するハードウェア部分のみを描いてある。図１Ａおよび図１Ｂではその他の回路や処理チップは省略してある。現在利用されている最も普通の光記憶装置はコンパクトディスク（ＣＤ）およびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）であるので、以下の説明はこの２種類の光記憶装置に基づいて行う。
【０００４】
図１Ａに示したように、従来のデータ読取装置のピックアップヘッド１１０が点読取モードを用いて、光記憶装置１２０内に記憶されたデータにアクセスする。換言すれば、異なるトラック上に分散された光記憶装置１２０上のデータを読取るためには、ピックアップヘッド１１０は、矢印で示した方向で前後に移動する必要がある。この間に、光記憶装置１２０は回転軸１３０の回りで自転して、トラック上の異なるデータセクタをピックアップヘッド１１０の下に移動させる必要がある。このシステムでは点読取モードが使用されているので、データは順次的に読取られる。したがって、データ捕捉速度は光記憶装置１２０の回転速度とピックアップヘッド１１０の位置決め性能とに依存している。
【０００５】
従来のデータ読取構造体では、データ伝送を支配するもっとも重要な因子はピックアップヘッド１１０の位置決め（トラックサーチおよびセグメントサーチ）と光記憶装置１２０の回転速度（毎分回転数）とである。実際、現在のデータ記憶システムの大多数では、回転速度をより高めたりサーチ期間をより短縮する努力が為されている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、回転速度を高めたりサーチ期間を短縮する試みでは、往々にして、複雑な機構を取入れたり安定性に関する設計上の考慮を行うことが必要となり、これによって設計や製造のコストが追加されることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本発明の１つの目的は、画像検出装置を用いてピックアップヘッドとして機能させるデータ読取装置およびその動作方法を提供することである。記憶装置の或る区域上の画像を検出することによって、単一の読取動作で記憶装置から大量の一括データが読取られる。この画像を捕捉画像の輝度レベルに基づく通常の画像読取器で解析することにより、表示データ値が求まる。この構成では、データ記憶ディスクの回転速度を高めなくてもデータ抽出速度が高まる。
【０００８】
本発明の目的に合致するこれらの利点およびその他の利点を達成するために、本明細書で具体化し広範囲に説明するように、本発明では、光記憶装置からデータを読取るデータ読取装置を提供する。このデータ読取装置は光源と画像センサとを備えている。光源は光を発して、データを読出すべき光記憶装置上の区域を照明する。画像センサはこの読出部分の画像を捕捉する。
【０００９】
本発明の一実施例では画像処理装置をデータ読取装置に付加しても良い。この画像処理装置は画像センサが捕捉した画像を受信して、ホストに対して出力する前にこの画像をデジタル信号に変換する。
【００１０】
本発明の第２の実施例では、光記憶装置が円形ディスク形状を有する場合に、好ましくは、画像センサがこの円形ディスクの半径と直径との間の長さを有する。または、光記憶装置が多角形形状を有する場合には、好ましくは、画像センサは最短の辺と最長の頂線（ｖｅｒｔｅｘ　ｌｉｎｅ）との間の長さを有する。更に、画像センサは光記憶装置に匹敵するサイズを有しても良い。
【００１１】
本発明の第３の実施例では互い違いになった画像センサがピックアップヘッドとして機能して良い。または、画像センサが複数の画像検出列を備えても良い。
【００１２】
本発明の第４の実施例では、データ読取装置は、それぞれ異なる焦点面に合焦する一群の画像センサを備えても良い。
【００１３】
本発明では、また、データ読取装置を動作させる方法を提供する。データ読取装置は画像センサを用いて、光記憶装置内に記憶されたデータを読出す。この動作方法には、画像センサを固定することと、読出部分が光センサの下に来るまで光記憶装置を移動させることによって画像センサがその部分のデータをピックアップできるようにすることとが含まれている。各検出動作によって画像センサがアクセスできる光記憶装置のサイズは所与の区域におけるデータ点数に依存する。
【００１４】
本発明の別の実施例では、光記憶装置の位置は固定されており、画像センサが所望位置まで移動してその部分のデータを捕捉する。更に、光記憶装置と画像センサの両方が移動して画像センサを光記憶装置の所望位置上に位置決めしても良い。
【００１５】
要約すれば、本発明では、単一の撮像によってブロック区域内のデータを検出する画像センサの機能を利用してデータアクセスを高速化する。一般に、より大形の画像センサを用いれば光記憶装置ではより小さな回転距離ないし回転速度しか必要としない。画像センサと光記憶装置が同程度の寸法を有する場合には光記憶装置は全く回転する必要がない。したがって、光記憶装置の回転速度を高める必要がなく、また、データ読取装置を低騒音化したり、安定化したり、冷却するための特別の機器を取付ける必要がない。結果的として、システム全体の包括的生産コストが低下する。
【００１６】
上述の一般的説明と以下に述べる詳細説明は共に例示的なものであり、請求範囲に記載した本発明を更に詳しく説明するためのものであることを了解されたい。
【発明の実施の形態】
【００１７】
添付図面に例示した本発明の好適な本実施例について詳細に説明する。可能な限り、同一ないし類似の部分に対しては図面および説明において同一の参照符号を用いる。
【００１８】
図２は、本発明の好適な一実施例に係るデータ記憶システムを示すブロック図である。図２に示したように、データ記憶システム２０が光記憶装置２００とデータ読取装置２０５とを備えている。データ読取装置２０５は、光記憶装置２００を照明する光源と、光記憶装置２００の表面上に現れている画像を検出する画像センサとを備えている。データ読取装置２０５によって捕捉された画像データは、処理装置２２を通してメモリユニット２４に伝送される。画像データは、記憶のためにメモリユニット２４に伝送される前に、ＯＣＲ等の画像識別方法によって処理装置２２内でデジタル信号に変換されても良い。または、処理装置２２は、アナログ画像データからデジタルデータへの変換のみを行ってメモリユニット２４に伝送する。または、画像データは、記憶のためにメモリユニット２４に直接伝送され、その後、処理装置２２がその他の動作を行っていない時にのみ解析のためにメモリユニット２４から読出されても良い。
【００１９】
図２のデータ読取装置２０５のハードウェア構造および動作方法を図３Ａおよび図３Ｂを参照して更に説明する。図３Ａは本発明の好適な一実施例に係るデータ記憶システムの簡略側面図であり、図３Ｂは簡略斜視図である。データ記憶システムは、外部ケーシング３００と、画像センサ３１０と、光源３１５と、光記憶装置３２０と、回転軸３３０とを備えている。図３Ｂでは、画像センサ３１０と光源３１５とが組合わされて図２のデータ読取装置２０５を形成している。従来技術と異なる１つの主要な観点は、光記憶装置３２０の表面上の画像を検出できる画像センサ３１０がピックアップヘッドとして使用されていることである。ここで、画像センサ３１０は、たとえば、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）、接触画像センサ（ｃｏｎｔａｃｔ　ｉｍａｇｅ　ｓｅｎｓｏｒ：ＣＩＳ）、またはＣＭＯＳ光センサであっても良い。画像センサ３１０は、単一線状の画像センサ、多数線状の画像センサ、または互い違い状の画像センサとして動作するように選択されても良い。更に、画像センサ３１０は、面積電荷結合デバイスまたは面積ＣＭＯＳ画像センサ等の面積画像センサであっても良い。
【００２０】
図３Ａでは、光記憶装置３２０は円形形状をしている。好ましくは、画像センサ３１０は光記憶装置３２０の半径と直径との間の長さを有する。画像センサ３１０が光記憶装置３２０の半径に等しい長さを有する場合には、光記憶装置３２０の全表面の画像は、光記憶装置３２０が１回転する間に捕捉される。画像センサ３１０を移動させる必要はない。他方、画像センサ３１０が光記憶装置３２０の直径に等しい長さを有する場合には、光記憶装置３２０の全表面の画像は、光記憶装置３２０が半回転する間に捕捉される。または、光記憶装置３２０ないし画像センサ３１０の直線移動によって、光記憶装置の全表面の画像が捕捉される。光記憶装置３２０または画像センサ３１０の一方の位置が固定され、他方が直線的に移動しても良い。しかし、光記憶装置３２０と画像センサ３１０の両方が同時に互いに向かって移動し、時間を節約してデータ処理速度を高めても良い。つまり、従来技術と比較して、このデータ読取装置にある光記憶装置は、比較的遅い回転速度にあっても著しく高いデータ伝送速度を達成できる。明らかに、画像センサ３１０を逆方向に回転させることによって光記憶装置３２０の回転速度を更に低下させても良い。たとえば、光記憶装置３２０が時計方向に回転し、画像センサ３１０が反時計方向に回転しても良く、その逆であっても良い。更に、光記憶装置３２０の位置が固定され、画像センサ３１０が光記憶装置３２０の全体にわたって回転しても良い。
【００２１】
光記憶装置３２０の回転速度が低いことにはいくつかの利点がある。第１に挙げるべきは、熱とノイズの発生が低いことである。更に、回転速度が低いことによって、光記憶装置３２０が過度に振動することが防止される。したがって、画像センサ３１０は光記憶装置３２０の表面に、より容易に合焦できる。
【００２２】
本発明では、画像センサ３１０で起こりうる合焦問題を解決する方法を提供する。図４は本発明の第１の好適な実施例に係る、図３Ａの区域３５Ａにあるデータ読取装置を示すブロック図である。図４に示したように、データ読取装置は第１の画像センサ４１０と、第２の画像センサ４１２と、光源４１５とを備えている。第１の画像センサ４１０と第２の画像センサ４１２はそれぞれ異なる焦点面に合焦している。明らかに、両方の画像センサ４１０，４１２は、焦点を調節して次のデータ変換のために可能な限り最も鮮明な画像を得るためのマイクロアジャスタを備えていても良い。
【００２３】
しかし、当業者には明らかであるように、画像センサの数は１や２には制限されない。更に、画像センサの寸法は光記憶装置の半径から直径の間の長さに制限されない。センサの数や各センサの長さは設計基準に応じて調節可能である。画像センサの長さが光記憶装置の半径よりずっと短い場合には、画像センサの位置移動を取入れて光記憶装置の全体をカバーするようにスキャン範囲を拡大する必要がある。
【００２４】
光記憶装置をデータ記憶システムに取付けた際に小さな位置ずれを与えるために、互い違い状の画像センサまたは不均一に整列させた複数の線状画像センサを配置して、図５Ａおよび図５Ｂに示したように光記憶装置の全表面をカバーしても良い。図５Ａは本発明の第２の好適な実施例に係る互い違い状の画像センサ５１０を備えた、図３Ａの区域３５Ａにあるデータ読取装置を示すブロック図である。図５Ｂは本発明の第３の好適な実施例に係る不均一に整列させた画像センサ５４０，５４２を備えた、図３Ａの区域３５Ａにあるデータ読取装置を示すブロック図である。
【００２５】
実際、光記憶装置の全表面をカバーする最も効果的な方法は、光記憶装置に匹敵するサイズの画像センサを用いることである。このサイズの画像センサを光記憶装置の上に配置した場合には、何らかのデータを捕捉するために光記憶装置や画像センサを移動させる必要がない。
【００２６】
上述の実施例は、主に、コンパクトディスクや多機能のデジタル多用途ディスク等の円形の光記憶装置を想定して設計したものであるが、この方法はその他の形状を有する光記憶装置にも同様に適用可能である。たとえば、本発明の本実施例は多角形形状を有する光記憶装置に適用可能である。図６は本発明の別の好適な実施例に係る多角形の光記憶装置を備えたデータ記憶システムの簡略構造図である。上述の実施例とは異なり、画像センサ６０５および光源６１５が別個のフレーム６００，６１０上にある。換言すれば、光源６１５と画像センサ６０５とは互いに隣接した位置にない。しかし、互いに隣接した光源６１５と画像センサ６０５とを備えたハードウェア設計は、本発明のその他の実施例に同様に適用可能である。
【００２７】
図６では、画像センサ６０５の長さは光記憶装置６２０の短辺６２２にほぼ等しい。このような配置では、光記憶装置６２０の表面上の画像データは、光記憶装置６２０または画像センサ６０５の一方を直線的に移動させることによって得られる。好ましくは、光記憶装置６２０および画像センサ６０５の両方が互いに向かって直線的に移動することによって、データがより高速にアクセスできる。一般に、画像センサの長さは、最短の辺（図６の短辺６２２）と最長の頂線（ｖｅｒｔｅｘ　ｌｉｎｅ）（図６の線６２４）との間の長さに設定される。この配置では画像センサと光記憶装置との間の相対移動が低減される。結果として、移動に起因する振動による合焦ずれが最小化される。
【００２８】
本発明では、また、振動による合焦ずれを低減できるデータ読取装置を提供する。図７Ａは本発明の更に別の好適な実施例に係るデータ記憶システムを示す簡略構造図である。図７Ａでは、フレーム７００に懸架した画像センサ７０５のサイズは光記憶装置７２０のサイズにほぼ等しい。光源７１５からの光はコリメータパネル７１０まで進行し、次いで、光記憶装置７２０の表面を照明する。したがって、画像センサ７０５または光記憶装置７２０の一方を移動ないし回転させる必要がない。光源７１５および画像センサ７０５の両方をオンにするだけで画像データが捕捉される。
【００２９】
現時点では、コンパクトディスクや多機能デジタルディスク等の光記憶装置の大多数は円形形状である。各ディスクの外寸法は内寸法より大きいので、画像センサ７０５は図７Ｂに示した配置を有しても良い。図７Ｂは、本発明の別の好適な実施例に係る、異なる寸法の画像検出セルを備えた画像センサを示す図である。図７Ｂに示したように、ディスクの内側区域に近い画像セル７５２は、ディスクの外側区域に近い画像セル７６０よりずっと大きい。換言すれば、セルのサイズは各光記憶装置の設計配置を反映したものとなる。
【００３０】
要約すれば、本発明のデータ読取装置は以下の方式に従って動作する。
【００３１】
１．画像センサ、光源、および光記憶装置の中で、その１つの位置が固定されており、残りの２つは、画像センサが光記憶装置上の画像を捕捉できるような方法で移動ないし回転する。たとえば、画像センサが充分に大きな区域をカバーしており、画像センサが固定されていると共に、光源および光記憶装置が同方向に直線移動するか回転することができる場合には、比較的小さな移動によって鮮明な表面画像が得られる。逆に、光源および光記憶装置が反対方向に直線移動するか回転する場合には、表面画像を抽出する時間期間が短縮される。同様に、光源が光記憶装置の充分に大きな区域を照明しており光源が固定されていると共に、画像センサおよび光記憶装置が同方向に直線移動するか回転する場合には、比較的小さな移動によって鮮明な表面画像が得られる。逆に、画像センサおよび光記憶装置が反対方向に直線移動するか回転する場合には、表面画像を抽出する時間期間が短縮される。
【００３２】
２．画像センサ、光源、および光記憶装置の中で、その２つの位置が固定されており、残りの１つは、画像センサが光記憶装置上の画像を捕捉できるような方法で移動ないし回転する。たとえば、画像センサが充分に大きな（たとえば、光記憶装置にほぼ等しい）寸法を有する場合には、画像センサと光記憶装置が完全に固定されても良く、他方では光源が移動して、光記憶装置上のどの場所でも表面画像が得られる。これに対して、光源が充分に大きな（たとえば、光記憶装置のサイズにほぼ等しい）区域を照明する場合には、光源と光記憶装置が完全に固定されても良く、他方では画像センサが移動して、光記憶装置上のどの場所でも表面画像が得られる。
【００３３】
３．画像センサ、光源、および光記憶装置の位置が全て固定されている。しかし、この動作モードは、画像センサと光源が、光記憶装置のサイズにほぼ等しいサイズおよびカバー範囲を有する場合にのみ適用可能である。
【００３４】
４．画像センサ、光源、および光記憶装置の各々が自由に回転ないし直線移動できる。
【００３５】
図８Ａ〜図８Ｃは画像読取動作中の様々な配置を示す図である。図８Ａでは画像センサ８０が、光記憶装置８１の表面上の様々なデータ点（８１０Ａ〜８２８Ａ）から反射した光を捕捉することによって画像を抽出する。画像中の各データ点（８１０Ｂ〜８２８Ｂ）の輝度レベルを図８Ｂに示す。光記憶装置８１が２進フォーマットでデータを記録する場合には、現在のレベル（図８Ｂの点Ｐ）を用いて画像識別（これは、図２の処理装置２２を用いて、または図９に示したようなデータ読取装置９２０内の内蔵画像処理装置９２６を用いて、行っても良い）を行って特定の画像点で表現されている値を決定しても良い。このような変換の後、図８Ｂの輝度レベルは、図８Ｃに示したような２進値（８１０Ｃ〜８２８Ｃ）に変換される。
【００３６】
図９は本発明の別の好適な実施例に係るデータ読取システムの別のアーキテクチャを示すブロック図である。図９では、データ記憶システム９０が、同様に、光記憶装置９４０とデータ読取装置９２０とを備えている。データ読取装置９２０は、画像センサ９２２と、光源９２４と、画像処理装置９２６とを更に備えている。画像センサ９２２から得られた画像が、図８Ａ〜図８Ｃで説明した態様で画像処理装置９２６内でデジタルデータに復号された後、このデータは、記憶のためにメモリユニット９６に直接伝送される。このデジタル画像データは、処理装置９８が自由になるまでメモリユニット９６内に留まる。
【００３７】
上述の実施例では全て、光記憶装置の表面を光源で照明することと、光記憶装置の表面から反射した光を捕捉することとに依拠しているが、これが唯一の設計ではない。反射型光記憶装置と同様の方法で動作する透過型光記憶装置を利用することも全く可能である。実際、図１０Ａおよび図１０Ｂに示したように、設計のハードウェア部分が異なるだけで実現される。図１０Ａは本発明の好適な一実施例に係る反射型光記憶装置の構造図であり、図１０Ｂは本発明の好適な一実施例に係る透過型光記憶装置の構造図である。図１０Ａに示したような反射型システムでは、画像センサ１０００と光源１０１０とが光記憶装置１０２０の同じ側にある。光は矢印の方向に光源１０１０から光記憶装置１０２０の表面へと進行し、画像センサ１０００へ反射する。図１０Ｂに示したような透過型システムでは、画像センサ１０３０と光源１０４０とが光記憶装置１０５０の反対側にある。光は光源１０４０から矢印の方向に進行し、光記憶装置１０５０を透過して画像センサ１０３０に到達する。
【００３８】
結論として、本発明では、データ点を含んだ光記憶装置の一部にある画像を捕捉するためにセンサを用いることにより、データが迅速に読取られる。光記憶装置の回転速度を高める必要がないので、このデータ読取システムによる熱やノイズの発生量が少ない。したがって、光記憶装置を安定化させたり冷却するための機器が少なくて済む。結果的として、データ読取システムの全体の生産コストが低下する。
【００３９】
本発明の範囲および精神から乖離することなく本発明の構造に対して様々な修正や変更を加え得ることは、当業者には明らかである。この観点から、本発明に対する修正や変更は、以下の請求範囲およびこれと同等のものの範囲内に含まれる限りにおいて、本発明に包含されるものとする。
添付図面は、本発明をより深く理解できるように添付したものであり、本明細書に包含され、その一部分を構成する。各図面には本発明の実施例を例示してあり、説明と合せ読めば、本発明の原理が説明されている。
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】従来のデータ記憶システムの簡略側面図である。
【図１Ｂ】従来のデータ記憶システムの簡略斜視図である。
【図２】本発明の好適な一実施例に係るデータ記憶システムを示すブロック図である。
【図３Ａ】本発明の好適な一実施例に係るデータ記憶システムの簡略側面図である。
【図３Ｂ】本発明の好適な一実施例に係るデータ記憶システムの簡略斜視図である。
【図４】本発明の第１の好適な実施例に係る、図３Ａの区域３５Ａにあるデータ読取装置を示すブロック図である。
【図５Ａ】本発明の第２の好適な実施例に係る、図３Ａの区域３５Ａにあるデータ読取装置を示すブロック図である。
【図５Ｂ】本発明の第３の好適な実施例に係る、図３Ａの区域３５Ａにあるデータ読取装置を示すブロック図である。
【図６】本発明の別の好適な実施例に係るデータ記憶システムを示す簡略構造図である。
【図７Ａ】本発明の更に別の好適な実施例に係るデータ記憶システムを示す簡略構造図である。
【図７Ｂ】本発明の別の好適な実施例に係る、異なる寸法の画像検出セルを備えた画像センサを示す図である。
【図８Ａ】本発明に係る画像読取中に行われる動作を示す図である。
【図８Ｂ】本発明に係る画像読取中に行われる動作を示す図である。
【図８Ｃ】本発明に係る画像読取中に行われる動作を示す図である。
【図９】本発明の好適な一実施例に係るデータ読取システムの別のアーキテクチャを示すブロック図である。
【図１０Ａ】本発明の好適な一実施例に係る反射型光記憶装置の構造図である。
【図１０Ｂ】本発明の好適な一実施例に係る透過型光記憶装置の構造図である。
【符号の説明】
２０　　データ記憶システム
２２　　処理装置
２４　　メモリユニット
８０　　画像センサ
８１　　光記憶装置
９０　　データ記憶システム
９６　　メモリユニット
９８　　処理装置
１１０　　　　　　ピックアップヘッド
１２０　　　　　　光記憶装置
１３０　　　　　　回転軸
２００　　　　　　光記憶装置
２０５　　　　　　データ読取装置
３００　　　　　　外部ケーシング
３１０　　　　　　画像センサ
３１５　　　　　　光源
３２０　　　　　　光記憶装置
３３０　　　　　　回転軸
４１５　　　　　　光源
４１０　　　　　　画像センサ
４１２　　　　　　画像センサ
５１０　　　　　　画像センサ
５４０　　　　　　画像センサ
５４２　　　　　　画像センサ
６０５　　　　　　画像センサ
６００，６１０　　　　フレーム
６１５　　　　　　光源
６２０　　　　　　光記憶装置
６２２　　　　　　短辺
６２４　　　　　　線
７００　　　　　　フレーム
７０５　　　　　　画像センサ
７１０　　　　　　コリメータパネル
７１５　　　　　　光源
７２０　　　　　　光記憶装置
７５２　　　　　　画像セル
７６０　　　　　　画像セル
９２０　　　　　　データ読取装置
９２２　　　　　　画像センサ
９２４　　　　　　光源
９２６　　　　　　内蔵画像処理装置
９２６　　　　　　画像処理装置
９４０　　　　　　光記憶装置
１０００　　　　画像センサ
１０１０　　　　光源
１０２０　　　　光記憶装置
１０３０　　　画像センサ
１０４０　　　　光源
１０５０　　　　光記憶装置
【図１Ａ】
2004030862.tif 000003
【図１Ｂ】
2004030862.tif 000004
【図２】
2004030862.tif 000005
【図３Ａ】
2004030862.tif 000006
【図３Ｂ】
2004030862.tif 000007
【図４】
2004030862.tif 000008
【図５Ａ】
2004030862.tif 000009
【図５Ｂ】
2004030862.tif 000010
【図６】
2004030862.tif 000011
【図７Ａ】
2004030862.tif 000012
【図７Ｂ】
2004030862.tif 000013
【図８Ａ】
2004030862.tif 000014
【図８Ｂ】
2004030862.tif 000015
【図８Ｃ】
2004030862.tif 000016
【図９】
2004030862.tif 000017
【図１０Ａ】
2004030862.tif 000018
【図１０Ｂ】
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