JP2004093265A

JP2004093265A - 位置検出装置及びライブラリ装置

Info

Publication number: JP2004093265A
Application number: JP2002253146A
Authority: JP
Inventors: Tsunejiro Hashimoto; 橋本　恒二郎
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25
Also published as: US6671574B1

Abstract

【課題】本発明はフラグとこれを検出するセンサを具備する位置検出装置及びライブラリ装置に関し、位置検出処理に要する時間短縮を図ることを課題とする。
【解決手段】収納棚２３または記録再生装置２４に設けられると共に反射率の高い第１及び第２の白色部５１，５２と反射率の低い黒色部５３とを設けてなるフラグ５０と、媒体把持機構３０に設けられると共にフラグ５０に設けられた白色部５１，５２及び黒色部５３を光学的に検出するＣＣＤセンサ３６とを有し、このＣＣＤセンサ３６の検出結果に基づき媒体把持機構３０と、収納棚２３または記録再生装置２４との位置検出を行なう位置検出装置において、第１及び第２の白色部５１，５２を互いに線対称とされた一対の直角二等辺三角形とし、かつ、ＣＣＤセンサ３６をフラグ５０をライン状に検出するライン型とする。
【選択図】　　図１５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は位置検出装置及びライブラリ装置に係り、特にフラグとこれを検出するセンサを具備する位置検出装置及びライブラリ装置に関する。
【０００２】
周知のように、コンピュータの外部記憶装置の１つとして磁気テープを記録媒体とした磁気テープ装置がある。その主流は０．５インチ幅のテープを用い、容器中のリールからテープを自動的に引き出してロードする磁気テープカートリッジが盛んに使用されている。磁気テープカートリッジは磁気テープライブラリ装置（以下、ライブラリ装置という）内に必要個数投入（エントリー）されて、選択的に磁気記録再生装置にロードされ、データのライト・リードが行われる。
【０００３】
ライブラリ装置は、磁気テープカートリッジを収容する複数の棚（セル）を有する収納棚と、データの記録再生処理を行う磁気記録再生装置と、収納棚と磁気記録再生装置との間で磁気テープカートリッジを運搬する搬送装置とを含んでいる。
【０００４】
また、大型のライブラリ装置は、各々収納棚又は磁気記録再生装置等を収容した複数の独立したフレームを相互連結して構成するので、組立てる際に発生する各機構部間の誤差が大きくなり、機械的な設計値で得られた値だけでは収納棚の各セルに対する搬送装置の正確な位置づけが困難となってくる。そこで、このような位置ずれを補正するための手段として、ライブラリ装置には収納棚又は磁気記録再生装置と搬送装置との相対位置検出を行う位置検出装置が設けられている。
【０００５】
【従来の技術】
図１は、ライブラリ装置１に配設された従来の位置検出装置の一例を示している。同図では、搬送装置２が収納棚３と対向した状態を示している。搬送装置２は、ベース６上に媒体把持機構５及びセンサ７を設けている。また、収納棚３に設けられた媒体挿入口１４には、磁気テープカートリッジ４が収納されている。更に、収納棚３の所定位置にはフラグ１０が設けられている。この搬送装置２に設けられたセンサ７及び収納棚３に設けられたフラグ１０が、搬送装置２と収納棚３の位置決めを行なうための位置検出装置を構成する。
【０００６】
搬送装置２は、図中矢印Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向に対し移動可能な構成とされている。また、媒体把持機構５は把持アーム８を有しており、この把持アーム８により磁気テープカートリッジ４を把持する構成とされている。よって、搬送装置２は、収納棚３に対して磁気テープカートリッジ４を装着脱しうる構成とされている。
【０００７】
また、収納棚３から抜き取られた磁気テープカートリッジ４は、図示しない記録再生装置に搬送された上で装着され、記録再生処理が行なわれる。この記録再生装置にも、収納棚３に設けられたのと同様のフラグ１０が設けられている。
【０００８】
フラグ１０は、収納棚３に形成された媒体挿入口１４に対し精度良く取り付けられている。従って、搬送装置２は、このフラグ１０をセンサ７で検出することにより、媒体把持機構５と磁気テープカートリッジ４（媒体挿入口１４）との位置決めを行なうことができる。
【０００９】
第２図は、従来のフラグ１０の構成を示している。同図に示すように、フラグ１０は黒色部１１と白色部１２とにより構成されている。搬送装置２に設けられたセンサ７は反射型センサであるため、センサ７が黒色部１１と対向したときセンサ７はＯＦＦとなり、フラグ１０が白色部１２と対向したときにセンサ７はＯＮとなる。、
フラグ１０は、全体として正方形状であり、また黒色部１１はそれよりも一回り小さい正方形状とされている。また、白色部１２は、黒色部１１の図中上部と左側部に形成されており、逆Ｌ字状の形状となるよう形成されている。
【００１０】
次に、図２に示すフラグ１０を用いた従来の収納棚３に対する搬送装置２の位置検出処理について説明する。
先ず、搬送装置２を移動させ、センサ７がフラグ１０に形成された黒色部１１の中心位置ＰＯ（この位置をセンサのノミナル位置という）に向け位置決めする。また、搬送装置２には矢印Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に対する移動距離を検出しうるエンコーダが設けられており、搬送装置２の移動距離はこれにより検出される。
【００１１】
しかしながら、搬送装置２や収納棚３を構成する各部品の誤差及び組み立てバラツキにより、センサ７のセンサ検出位置を必ずしもセンサのノミナル位置Ｐ０（フラグ１０の黒色部１１の中心位置）に一致させることはできない。即ち、搬送装置２を収納棚３に対し既定位置に移動させても、実際には搬送装置２と収納棚３との間に位置ずれが生じてしまう。
【００１２】
この位置ずれは、把持アーム８と磁気テープカートリッジ４との位置ずれと等価である。このため、位置ずれが発生した状態のままで把持アーム８が磁気テープカートリッジ４を把持しようとすると、把持アーム８が適正に磁気テープカートリッジ４を把持できないおそれがある。
【００１３】
ここで、図３乃至図５を参照し、媒体把持機構５による磁気テープカートリッジ４の把持の態様について説明する。尚、以下の説明では、説明の便宜上、収納棚３に収納された状態の磁気テープカートリッジ４に関する座標系と、搬送装置２に設けられた媒体把持機構５に関する座標系を独立して考えることとする。そして、磁気テープカートリッジ４の座標系をＸ’，Ｙ’座標として示し、媒体把持機構５の座標系をＸ，Ｙ座標として示すものとする。
【００１４】
図３は、搬送装置２や収納棚３を構成する各部品の誤差及び組み立てバラツキが存在しない理想的な状態を示している。この場合には、磁気テープカートリッジ４のＸ’，Ｙ’座標と、媒体把持機構５のＸ，Ｙ座標は一致しており、よって把持アーム８により磁気テープカートリッジ４を適正に把持することができる。
【００１５】
尚、磁気テープカートリッジ４には、把持アーム８を嵌入する受け部１３（図１０に示す受け部４１と同じ凹部）が形成されている。よって、把持アーム８が磁気テープカートリッジ４を把持する際、把持アーム８は受け部１３に係合する。
【００１６】
図４及び図５は、上記した理由により、図３に示した状態から搬送装置２と収納棚３との間に位置ずれが発生した状態を示している。図４に示す位置ずれは、磁気テープカートリッジ４のＸ’，Ｙ’座標の中心Ｐ０（即ち、センサのノミナル位置）と、媒体把持機構５のＸ，Ｙ座標の中心Ｐ１（即ち、実際のセンサ７の検出位置）は一致しているが、この各座標中心Ｐ０，Ｐ１を中心として一方の座標が相対的に回転したことにより発生した位置ずれである。
【００１７】
この図４に示す位置ずれの場合には、各座標中心Ｐ０，Ｐ１が一致しているため、位置ずれはこの座標中心Ｐ０，Ｐ１を中心とした回転方向のずれとなる。しかしながらこの回転方向への位置ずれの場合、位置ずれの程度が搬送装置２や収納棚３を構成する各部品の誤差及び組み立てバラツキ程度である場合には、把持アーム８と受け部１３との位置精度は比較的高く維持されている。従って、この回転方向への位置ずれが発生していても、把持アーム８による磁気テープカートリッジ４の把持は確実に行なわれる。
【００１８】
これに対し、図５に示す位置ずれの場合には、磁気テープカートリッジ４のＸ’，Ｙ’座標の中心であるセンサのノミナル位置Ｐ０と、媒体把持機構５のＸ，Ｙ座標の中心であるセンサ７の検出位置Ｐ１がずれている。このため、たとえ各座標間の回転方向のずれが、図４に示したずれと同程度であったとしても、把持アーム８が受け部１３に係合されないおそれがある。この場合には、磁気テープカートリッジ４を収納棚３から適正に装着脱できないおそれがある。
【００１９】
このため、磁気テープカートリッジ４のＸ’，Ｙ’座標の中心であるセンサのノミナル位置Ｐ０と、媒体把持機構５のＸ，Ｙ座標の中心であるセンサ７の検出位置Ｐ１がずれている場合には、ノミナル位置Ｐ０とセンサ７の検出位置Ｐ１との位置ずれの量を検出し、これを把持アーム８と磁気テープカートリッジ４の位置決めに反映させる必要がある。このためライブラリ装置１には、センサ７とフラグ１０を有した位置検出装置が設けられている。
【００２０】
次に、位置検出装置による具体的なノミナル位置Ｐ０と、実際のセンサ７の検出位置Ｐ１（以下、センサ検出位置Ｐ１という）との位置ずれの量を検出する、従来の処理方法について説明する。尚、ノミナル位置Ｐ０とセンサ検出位置Ｐ１のＸ方向の位置ずれ量をΔＸとし、Ｙ方向の位置ずれをΔＹとする。
図２に示すように、ノミナル位置Ｐ０とセンサ検出位置Ｐ１がずれていた場合には、搬送装置２（媒体把持機構５）をセンサ７がＯＮするまでＹ方向に移動させる。この時、媒体把持機構５が移動した距離Ａをエンコーダで測定する。
【００２１】
上記処理が終了すると、続いて媒体把持機構５をセンサ７がＯＮするまでＸ方向に移動させる。この時、媒体把持機構５が移動した距離Ｂをエンコーダで測定する。
【００２２】
そして、ノミナル位置Ｐ０とセンサ検出位置Ｐ１の位置ずれ量（ΔＸ，ΔＹ）は、上記のように測定された距離Ａ及び距離Ｂから、ノミナル位置Ｐ０から白色部１２までの寸法ａ、ｂを減算することにより求められる。このようにして求められた位置ずれ寸法ΔＹ、ΔＸは、補正値として収納棚３の位置付け寸法等に反映される。これにより、搬送装置２や収納棚３を構成する各部品の誤差及び組み立てバラツキが存在しても、搬送装置２（媒体把持機構５）により磁気テープカートリッジ４を精度良く収納棚３及び記録再生装置に装着出することが可能となる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の位置検出装置では、ノミナル位置Ｐ０とセンサ検出位置Ｐ１の位置ずれ量（ΔＸ，ΔＹ）を検出するために、搬送装置２（媒体把持機構５）をＹ方向に移動させた後、更にＸ方向に移動させる必要があった。このように、従来では２方向に搬送装置２を移動させて検出処理を行なう必要があるため、位置ずれ量（ΔＸ，ΔＹ）の検出に要する時間が長くなるという問題点があった。
【００２４】
また、フラグ１０は収納棚３のみに配設されるものではなく、記録再生装置にも配設されるものである。更に、収納棚３或いは記録再生装置にフラグ１０を配設する場合も、収納棚３或いは記録再生装置の１箇所にのみ設けることはなく、通常位置検出精度を高めるためから多数位置に配設される。
【００２５】
よって、特にフラグ１０の配設数が多い大型のライブラリ装置になると、位置検出に要する時間が非常に長くなり、かつ動作回数も増えることから、搬送装置２の寿命にも影響を与えるという問題点が生じてしまう。
【００２６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、位置検出処理に要する時間短縮を図りうる位置検出装置及びライブラリ装置を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００２８】
請求項１記載の発明は、
被測定部材に設けられており、第１の領域と、該第１の領域に対して光学的特性の異なる第２の領域とを設けてなるフラグに設けられた前記第１の領域と第２の領域を光学的に検出するセンサとを有し、
該センサの検出結果に基づき、前記被測定部材と前記測定部材の位置検出を行なう位置検出装置であって、
前記第１の領域を、互いに線対称とされた一対の三角形または台形により構成される形状とし、
かつ、前記センサが前記フラグをライン状に検出するよう構成し、
前記検出手段は、前記センサによりライン状に検出される検出軌跡における、前記第１の領域と第２の領域との境界位置の座標に基づき前記被測定部材と前記測定部材との位置検出を行なうことを特徴とするものである。
【００２９】
上記発明によれば、互いに線対称とされた一対の三角形または台形により構成される形状を有した第１の領域をセンサがライン状に検出し、これに基づき検出手段が被測定部材と測定部材の位置検出を行なう。この際、第１の領域を構成する一対の三角形または台形は線対称とされているため、この一対の三角形または台形と交差するセンサの検出ラインも、一対の三角形または台形と相関関係を有している。
【００３０】
このため、センサの検出ラインと、この検出ラインと第１の領域との交点との座標に基づき、容易に被測定部材と測定部材の位置検出を行なうことができる。また、上記のようにセンサの検出ラインと一対の三角形または台形との間に相関関係があることにより、センサによる検出方向を一方向としても、被測定部材と測定部材の位置検出を行なうことが可能となり、よって検出時間の短縮を図ることができる。
【００３１】
また、第１の領域と第２の領域との境界位置の座標を求め、これに基づき位置検出の演算処理を行なうため、被測定部材と測定部材との位置検出のための演算処理を幾何学的に行なうことができ、よって演算処理の容易化及び迅速化を図ることができる。
【００３２】
また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載の位置検出装置において、
前記センサは、ライン型の固体撮像素子であることを特徴とするものである。
【００３３】
上記発明によれば、センサとしてライン型の固体撮像素子を用いているため、センサの長さ範囲の検出を一括的に行なうことができ、走査型のセンサに比べて検出時間の短縮を図ることができる。
【００３４】
また、請求項３記載の発明は、
媒体を収納する媒体収納棚と、
前記媒体に対し記録再生処理を行なう記録再生装置と、
前記媒体収納棚と前記記録再生装置との間で前記媒体を搬送する搬送機構とを具備するライブラリ装置において、
請求項１記載の位置検出装置を設け、
前記フラグを前記媒体収納棚または前記記録再生装置の少なくとも一方に設けると共に、前記センサを前記搬送機構に設けたことを特徴とするものである。
【００３５】
上記発明によれば、位置検出装置を構成するフラグを媒体収納棚または記録再生装置の少なくとも一方（以下、媒体収納棚等という）に設けると共にセンサを搬送機構に設けたことにより、搬送機構により媒体を媒体収納棚等に搬送し装着脱する際、媒体を高精度に位置決めした状態で媒体収納棚等に装着脱することが可能となる。
【００３６】
また、請求項４記載の発明は、
請求項３記載のライブラリ装置において、
前記センサは、前記搬送機構の前記媒体を把持する媒体把持機構の近傍位置に設けられていることを特徴とするものである。
【００３７】
上記発明によれば、媒体を把持する媒体把持機構の近傍位置にセンサが設けられるため、位置検出の精度を高めることができる。
【００３８】
また、請求項５記載の発明は、
媒体を保持すると共に、その媒体が挿入あるいは、抜き取られる複数の媒体保持部と、
前記各媒体保持部の間で媒体を搬送する搬送機構とを備えるライブラリ装置において、
前記媒体保持部と位置が固定された位置に設けられた媒体保持部の姿勢を検出するためのマークが設けられたマーク部分と、
搬送機構に設けられ、前記マークを直線に走査することにより検出するセンサとを備え、
前記センサの走査方向と直交する方向に連続的に距離が変化する、前記センサの走査方向と直交する方向で線対称に配置された前記センサが検出可能な２つの境界で構成される前記マークを前記センサで検出し、
前記センサの走査方向と直交する方向の異なる位置で２つの境界の距離を検出し、
この距離に基づいてマークの正規の位置からずれ量を検出する制御部を有することを特徴とするものである。
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００３９】
図６及び図７は、本発明の一実施例である位置検出装置及びライブラリ装置２０を示している。図６（Ａ）はライブラリ装置２０の正面を示しており、図６（Ｂ）はライブラリ装置２０の背面を示している。尚、以下の説明では、ライブラリ装置２０に収納される媒体として磁気テープカートリッジ４０を用いた例について説明する。
【００４０】
同図に示されるように、ライブラリ装置２０は、ハウジング２５の正面に位置する前面扉２８に、磁気テープカートリッジ４０が投入／排出される投入排出機構２６（ＣＡＳ）と、操作者により操作される各種スイッチが配設されたオペレータパネル２７が設けられている。尚、は磁気テープカートリッジ４０は、マガジンに複数本が収納された状態で投入排出機構２６に投入／排出される。
【００４１】
図７は、ライブラリ装置２０の内部構成を示す図である。具体的には、図７（Ａ）は図６（Ａ）において前面扉２８及び側板２５ａを取り除いた状態を示しており、図７（Ｂ）は図７（Ａ）においてハウジング２５の天板２５ｂを更に取り除いた状態を示している。
【００４２】
ライブラリ装置２０は、大略するとハウジング２５内に搬送装置２２，収納棚２３，及び記録再生装置２４を設けた構成とされている。
搬送装置２２は、図８（Ａ）に拡大して示すように、媒体把持機構３０，Ｙ移動用レール３１，及びＹ方向駆動装置３２，ベース３３，及び駆動装置３５等により構成されている。媒体把持機構３０は、ベース３３上に搭載されている。また、媒体把持機構３０とベース３３との間には、水平回転機構３４が配設されている。よって、この水平回転機構３４により、媒体把持機構３０はベース３３に対し、図８（Ｂ）に矢印Ｄで示す方向に回転可能な構成とされている。
【００４３】
また、ベース３３は、一対のＹ移動用レール３１に矢印Ｙ方向に移動可能に保持されている。また、Ｙ移動用レール３１にはＹ方向駆動装置３２が設けられており、このＹ方向駆動装置３２の駆動力によりベース３３はＹ移動用レール３１に沿って矢印Ｙ方向に移動される構成となっている。
【００４４】
更に、媒体把持機構３０には駆動装置３５が配設されており、この駆動装置３５の駆動力により、媒体把持機構３０はベース３３に沿って図中矢印Ｚ方向に移動可能な構成とされている。
【００４５】
図９は、媒体把持機構３０を拡大して示す図である。同図に示すように、媒体把持機構３０は、アーム駆動モータ３９を駆動源として図中矢印Ａ１，Ａ２方向に移動する一対の把持アーム３７を有している。把持アーム３７は磁気テープカートリッジ４０を把持することにより保持するものである。よって、磁気テープカートリッジ４０は、把持アーム３７に把持された状態で収納棚２３或いは記録再生装置２４に対して装着脱が行なわれる。
【００４６】
この一対の把持アーム３７は、その先端部にそれぞれ鉤状の爪部３８が形成されている。この爪部３８は、把持アーム３７が磁気テープカートリッジ４０を把持する際、磁気テープカートリッジ４０に形成されている受け部４１（図１０参照）に係合するよう構成されている。
【００４７】
よって、把持アーム３７が磁気テープカートリッジ４０を把持した際、爪部３８が受け部４１と係合することにより、磁気テープカートリッジ４０は媒体把持機構３０に確実に保持される。尚、図１１は、把持アーム３７が磁気テープカートリッジ４０を把持することにより、磁気テープカートリッジ４０が媒体把持機構３０に保持された状態を示している。
【００４８】
更に、媒体把持機構３０は、ＣＣＤセンサ３６を設けている。このＣＣＤセンサ３６は請求項に記載のセンサに相当するものであり、本実施例ではライン型のＣＣＤカメラにより構成されている。ライン型のＣＣＤセンサ３６は、そのライン長に対応するデータを一括的に読み取ることができ、従来用いられていた走査を必要とする一点の読み取りタイプの反射型センサ７に比べ、走査時間を必要としない分、検出時間の短縮を図ることができる。
【００４９】
また、ＣＣＤセンサ３６は後述するように測定部材となる媒体把持機構３０に直接設けられている。このため、ＣＣＤセンサ３６と実際に磁気テープカートリッジ４０を把持する把持アーム３７の位置とが近接し、両者間に発生する誤差が小さくなるため、ＣＣＤセンサ３６による位置検出の精度を高めることができる。
【００５０】
尚、本実施例ではライン型のＣＣＤによりなるＣＣＤセンサ３６を用いた例について説明するが、従来のように一点の読み取りタイプの反射型センサ７を本願発明に適用することも可能である。また、他のライン型センサを用いることも可能である。
【００５１】
一方、図１２に拡大して示すように、収納棚２３（媒体保持部）はハウジング２５内に複数個設けられている。この各収納棚２３は、磁気テープカートリッジ４０が挿入される媒体挿入口２９が形成されている。また、各収納棚２３は、収納性を高めるために傾いた構成とされとている。更に、図示されるように、所定の収納棚（符号２３Ａで示す）は磁気テープカートリッジ４０が挿入されない構成とされており、この所定の収納棚２３Ａにはフラグ５０（マーク）が設けられている。
【００５２】
また、記録再生装置２４も、ハウジング２５内に複数個設けられている。この記録再生装置２４は、磁気テープカートリッジ４０が挿入される媒体挿入口２４Ａが形成されている。また、各記録再生装置２４には、媒体挿入口２４Ａの下部にフラグ５０が配設されている。この収納棚２３Ａに配設されるフラグ５０と、記録再生装置２４に配設されるフラグ５０は、同一構成のものである。
【００５３】
上記のように、磁気テープカートリッジ４０は、媒体把持機構３０を用いて収納棚２３或いは記録再生装置２４に装着脱される。この際、磁気テープカートリッジ４０を収納棚２３或いは記録再生装置２４に適正に挿入するためには、収納棚２３及び記録再生装置２４に対する媒体把持機構３０の位置決めを高精度に行なう必要がある。
【００５４】
このため、ライブラリ装置２０には、収納棚２３及び記録再生装置２４（請求項に記載の被測定部材に相当する）に対し、媒体把持機構３０（請求項に記載の測定部材に相当する）の位置決めを高精度に行なう位置検出装置が設けられている。この位置検出装置は、ＣＣＤセンサ３６とフラグ５０とにより構成されている。
【００５５】
以下、フラグ５０の構成、及びＣＣＤセンサ３６とフラグ５０を用いた位置検出処理について説明する。先ず、図１３を参照してフラグ５０の構成について説明する。
【００５６】
図１３は、収納棚２３Ａ及び記録再生装置２４に配設されるフラグ５０を拡大して示している。同図に示すように、フラグ５０は例えば縦２１ｍｍ、横５０ｍｍの長方形状の板状のベース材に、第１の白色部５１、第２の白色部５２、及び黒色部５３を形成した構成とされている。
【００５７】
第１の白色部５１及び第２の白色部５２は、請求項に記載の第１の領域に相当するものであり、本実施例では反射率が高い白色或いは銀色の塗料が塗布されている。また、第１及び第２の白色部５１，５２を除く部位は、光の吸収率が高い黒色の塗料が塗布されている。即ち、第１及び第２の白色部５１，５２と、黒色部５３は、光反射率（光学的特性）が異なるよう構成されている。
【００５８】
また、第１の白色部５１及び第２の白色部５２の形状は、それぞれ直角二等辺三角形とされている。また、フラグ５０の中心位置（以下、フラグ中心Ｐ０という）を基準としたＸＹ座標を想定したとき、第１の白色部５１と第２の白色部５２は、ＸＹ座標のＹ軸を中心として線対称となるよう構成されている。尚、第１及び第２の白色部５１，５２の具体的な寸法例は、図１３に示す通りである。
【００５９】
次に、ＣＣＤセンサ３６とフラグ５０とよりなる位置検出装置により実施される、収納棚２３或いは記録再生装置２４と媒体把持機構３０との位置検出処理について説明する。
【００６０】
先に図５を用いて説明したように、位置検出処理を行なうことにより位置ずれ寸法ΔＹ、ΔＸを求め、これを補正値として収納棚２３或いは記録再生装置２４の位置付け寸法等に反映する必要があるのは、フラグ中心Ｐ０とセンサ検出位置Ｐ１とが位置ずれしている場合である。よって、以下の説明でも、フラグ中心Ｐ０とセンサ検出位置Ｐ１とが位置ずれしている場合について説明する（尚、このフラグ中心Ｐ０とセンサ検出位置Ｐ１が、請求項記載のセンサの走査方向と直交する方向の異なる位置となる）。
【００６１】
図１４は、ＣＣＤセンサ３６による検出位置（以下、ＣＣＤ検出ラインＬ１という）が、センサ検出位置Ｐ１に対してＹ軸方向にのみずれた場合を示している。具体的には、同図に示す例では、ＣＣＤ検出ラインＬ１はフラグ中心Ｐ０に対し、上方向に寸法ΔＹだけずれている。また、ＣＣＤ検出ラインＬ１はＹ軸方向にのみずれていることより、ＣＣＤ検出ラインＬ１とＸ軸は平行となっている。
【００６２】
尚、このＣＣＤ検出ラインＬ１は、搬送装置２２（媒体把持機構３０），収納棚２３，及び記録再生装置２４を構成する各部品の誤差や組み立てバラツキが全く無い理想的な場合は、ＣＣＤ検出ラインＬ１はＸＹ座標のＸ軸と一致する（この位置を、特にセンサ検出ノミナル位置という）。また、前記した説明から明らかなように、ＣＣＤセンサ３６は媒体把持機構３０に設けられているものであるため、ＣＣＤ検出ラインＬ１の位置は媒体把持機構３０の位置と等価である。
【００６３】
図１４に示す位置でＣＣＤセンサ３６がフラグ５０を検出した場合、フラグ５０には反射率の高い第１及び第２の白色部５１，５２と、反射率の低い黒色部５３が形成されているため、ＣＣＤセンサ３６は検出単位（ドット）毎に、白色部５１，５２及び黒色部５３に対応してＯＮとＯＦＦを出力する。
【００６４】
このようにＣＣＤセンサ３６においてドット単位でＯＮ／ＯＦＦが出力されることにより、第１の白色部５１と黒色部５３との境界点、及び第２の白色部５２と黒色部５３との境界点を求めることができ、また各境界点のドット数より図１４に示すａ，ｂ，ｃの距離を求めることができる（但し、ｃ＝ａである）。
【００６５】
前記したように、第１の白色部５１と第２の白色部５２は共に直角二等辺三角形であり、かつＹ軸を中心として線対称とされている。換言すると、第１の白色部５１と第２の白色部５２は、それぞれセンサ走査方向Ｘと直交する方向に連続的に距離が変化する構成である。更に、第１の白色部５１と第２の白色部５２は、センサ走査方向Ｘと直交する方向で線対称に配置されており、ＣＣＤセンサ３６が検出可能な２つの境界で構成されている。
このため、図１４に示すａ，ｂの距離に基づき、幾何学的に位置ずれ寸法ΔＹを算出することができる。具体的には、Ｘ方向に関しては、下式（１）により算出した箇所がフラグ中心Ｐ０となるため、その位置をＸ方向の中心とする。
【００６６】
Ｘ＝ｂ／２　……（１）
また、二等辺三角形である第１及び第２の白色部５１，５２の各底辺は、（ａ＋ｂ＋ｃ）／２により求められる。また、ａ＝ｃであることにより、この底辺の長さは（２×ａ＋ｂ）／２と求められる。更に、第１及び第２の白色部５１，５２は直角二等辺三角形であることにより、底辺と高さは同一寸法である。このため、位置ずれ寸法ΔＹは、下式（２）により求めることができる。
【００６７】
ΔＹ＝（ａ＋ｂ＋ｃ）／４−ａ　……（２）
ところで、図１４に示した例は、ＣＣＤ検出ラインＬ１がセンサ検出位置Ｐ１に対してＹ軸方向にのみずれたものであった。しかしながら、実際に発生する位置ずれはＹ軸方向或いはＸ軸方向のみに発生するものではなく、通常はセンサ検出位置Ｐ１に対するＹ軸方向或いはＸ軸方向のずれに、回転成分を含んだ位置ずれとなっている。
【００６８】
図１５は、ＣＣＤ検出ラインＬ１が回転成分を含んだ場合を示しており、具体的にはＸ軸に対して角度αだけＣＣＤ検出ラインＬ１が回転した例を示している。また、同図において、ＣＣＤ検出ラインがフラグ中心Ｐ０を通る目標ＣＣＤ検出ラインを図中矢印Ｌ２で示してる。
【００６９】
ここで、ＣＣＤ検出ラインＬ１は線分であるため、フラグ５０に形成されたＸ，Ｙ座標におけるＣＣＤ検出ラインＬ１の方程式を求める。ＣＣＤ検出ラインＬ１は、直線であるため一次の方程式で示すことができ、具体的には下式（３）で求めることができる。
【００７０】
Ｙ＝ｔａｎα・Ｘ＋ΔＹ　……（３）
尚、ΔＹは、ＣＣＤ検出ラインＬ１とＹ軸の交点のＹ座標である。また、目標ＣＣＤ検出ラインの方程式は、フラグ中心Ｐ０を通るためＹ＝ｔａｎα・Ｘとなる。
【００７１】
ここで、ＣＣＤ検出ラインＬ１と第１の白色部５１の一辺が交差する点Ｐの座標（Ｘ１，Ｘ２）を求める。図１４を用いて説明した同様に、ＣＣＤセンサ３６は検出単位（ドット）毎に白色部５１，５２及び黒色部５３に対応してＯＮとＯＦＦを出力する。また、第１の白色部５１と黒色部５３との境界点、及び第２の白色部５２と黒色部５３との境界点も求められるため、各境界点のドット数より図１５に示すａ，ｂ，ｃの距離を求めることができる。
【００７２】
この際、ＣＣＤ検出ラインＬ１が回転成分を含む場合には、ｃ≠ａとなる。また、ａ＞ｃである場合には、ＣＣＤ検出ラインＬ１は右上がりの傾きを有し、逆に、ａ＜ｃである場合には、ＣＣＤ検出ラインＬ１は右下がりの傾きを有することとなる。以下の説明では、ａ＞ｃである場合を例に挙げて説明するものとする。
【００７３】
図１６及び図１７は、上記の点Ｐの近傍を拡大して示す図である。図１６は、点ＰのＸ座標の求め方を示しており、図１７は点ＰのＹ座標の求め方を示している。図１６より、点ＰのＸ座標Ｘ１は、下式（４）により求めることができる。
【００７４】
Ｘ１＝−Ａ／２＋ａ・ｃｏｓα　……（４）
同様に、図１７より、点ＰのＹ座標Ｙ１は、下式（５）により求めることができる。
【００７５】
Ｙ１＝Ａ／４−ａ・ｃｏｓα　……（５）
但し、ｃｏｓα＝（ａ＋ｂ＋ｃ）／Ａである。
【００７６】
ここで、上記した（３）式より、ＣＣＤ検出ラインＬ１のフラグ中心Ｐ０に対するＹ軸方向の位置ずれ量ΔＹは下式（６）のようになる。
【００７７】
ΔＹ＝Ｙ−ｔａｎα・Ｘ　……（６）
この（６）式に、上記の（４），（５）式を代入すると、位置ずれ量ΔＹは下式（７）により求められる。
【００７８】
ΔＹ＝Ａ／４−ａ・ｃｏｓα−（−Ａ／２＋ａ・ｃｏｓα）×ｔａｎα・Ｘ　……（７）
尚、上記した実施例では、ａ＞ｃである場合を例に挙げて説明したが、ＣＣＤ検出ラインＬ１は右下がりの傾きを有するａ＜ｃである場合には、式（７）においてａとｃとの値を入れ替えることにより位置ずれ量ΔＹを求めることができる。
【００７９】
図１８に示すように、上記のようにして求められた位置ずれ量ΔＹは、補正値として収納棚２３或いは記録再生装置２４の位置付け寸法等に反映される。これにより、ノミナル位置Ｐ０とセンサ検出位置Ｐ１とを一致させることができる、媒体把持機構３０，収納棚２３，及び記録再生装置２４を構成する各部品の誤差及び組み立てバラツキが存在しても、搬送装置２２（媒体把持機構３０）により磁気テープカートリッジ４０を精度良く収納棚２３及び記録再生装置２４に装着出することができる。
【００８０】
また、上記したように本実施例では、ライン型のＣＣＤセンサ３６を用い、検出方向を一方向としても、媒体把持機構３０と収納棚２３或いは記録再生装置２４との位置検出を行なうことができる。よって、Ｘ方向及びＹ方向の二方向にセンサ７を移動する必要があった従来構成に比べ、検出時間の短縮を図ることができる。
【００８１】
また、本実施例では第１の白色部５１（或いは第２の白色部５２）と黒色部５３との境界点Ｐの座標（Ｘ１，Ｙ１）を求め、これに基づき位置ずれ量ΔＹの演算処理を行なうため、この演算処理を幾何学的に行なうことができ、よって演算処理の容易化及び迅速化を図ることができる。
【００８２】
ところで、上記した実施例では、第１及び第２の白色部５１，５２の形状を直角二等辺三角形により構成した。しかしながら、第１及び第２の白色部の形状はこれに限定されものではなく、他の形状を適用することも可能である。図１９は、本発明に適用可能な第１及び第２の白色部の形状例を示している。
【００８３】
図１９（Ａ）に示されるような第１及び第２の白色部を接触させた本実施例の形状に代え、図１９（Ｂ）に示すように直角二等辺三角形を離間させてもよい。また、図１９（Ｃ），（Ｄ）に示すように、直角二等辺三角形に代えて単なる二等辺三角形とすることも可能である。
【００８４】
更に、図１９（Ｅ）〜（Ｈ）に示すように、直角二等辺三角形或いは二等辺三角形の一部を除去した形状である台形形状により第１及び第２の白色部を構成することも可能である。
【００８５】
尚、上記した本実施例の構成では、Ｙ軸方向の位置ずれ量ΔＹを補正しても回転成分は残存することとなる。しかしながら、部品の誤差及び組み立てバラツキに起因した程度の回転成分が存在しても、ＣＣＤ検出ラインＬ１がフラグ中心Ｐ０を通るよう構成することにより、把持アーム３７の爪部３８と磁気テープカートリッジ４０の受け部４１が把持が不可能となるほど大きくずれることはない。
【００８６】
また、本実施例ではＸ軸方向の位置ずれ補正を行なっていない。これは、Ｙ軸方向の補正を行なうことで、ＣＣＤ検出ラインＬ１がフラグ中心Ｐ０を通るよう補正でき、収納棚２３と媒体把持機構３０との高精度の位置決めを行なうことができるからである。しかしながら、白色部５１，５２の形状を適宜選定することにより、Ｘ軸方向の位置ずれの補正を行なうよう構成することも可能である。
【００８７】
以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
【００８８】
（付記１）　被測定部材に設けられており、第１の領域と、該第１の領域に対して光学的特性の異なる第２の領域とを設けてなるフラグと、
設けられた前記第１の領域と第２の領域を光学的に検出するセンサとを有し、該センサの検出結果に基づき、前記被測定部材と前記測定部材との位置検出を行なう位置検出装置であって、
前記第１の領域を、互いに線対称とされた一対の三角形または台形により構成される形状とし、
かつ、前記センサが前記フラグをライン状に検出するよう構成し、
前記検出手段は、前記センサによりライン状に検出される検出軌跡における、前記第１の領域と第２の領域との境界位置の座標に基づき前記被測定部材と前記測定部材との位置検出を行なうことを特徴とする位置検出機構。
【００８９】
（付記２）　付記１記載の位置検出装置において、
前記センサは、ライン型の固体撮像素子であることを特徴とする位置検出機構。
【００９０】
（付記３）　媒体を収納する媒体収納棚と、
前記媒体に対し記録再生処理を行なう記録再生装置と、
前記媒体収納棚と前記記録再生装置との間で前記媒体を搬送する搬送機構とを具備するライブラリ装置において、
付記１記載の位置検出装置を設け、
前記フラグを前記媒体収納棚または前記記録再生装置の少なくとも一方に設けると共に、前記センサを前記搬送機構に設けたことを特徴とするライブラリ装置。
【００９１】
（付記４）　付記３記載のライブラリ装置において、
前記センサは、前記搬送機構の前記媒体を把持する媒体把持機構の近傍位置に設けられていることを特徴とするライブラリ装置。
【００９２】
（付記５）　媒体を保持すると共に、その媒体が挿入あるいは、抜き取られる複数の媒体保持部と、
前記各媒体保持部の間で媒体を搬送する搬送機構とを備えるライブラリ装置において、
前記媒体保持部と位置が固定された位置に設けられた媒体保持部の姿勢を検出するためのマークが設けられたマーク部分と、
搬送機構に設けられ、前記マークを直線に走査することにより検出するセンサとを備え、
前記センサの走査方向と直交する方向に連続的に距離が変化する、前記センサの走査方向と直交する方向で線対称に配置された前記センサが検出可能な２つの境界で構成される前記マークを前記センサで検出し、
前記センサの走査方向と直交する方向の異なる位置で２つの境界の距離を検出し、
この距離に基づいてマークの正規の位置からずれ量を検出する制御部を有することを特徴とするライブラリ装置。
【００９３】
（付記６）
媒体を保持すると共に、その媒体が挿入あるいは、抜き取られる複数の媒体保持部と、
前記各媒体保持部の間で媒体を搬送する搬送機構とを備えるライブラリ装置において、
前記媒体保持部と位置が固定された位置に設けられた媒体保持部の姿勢を検出するためのマークが設けられたマーク部分と、
搬送機構に設けられ、前記マークを直線に走査することにより検出するセンサとを備え、
前記センサの走査方向と直交する方向に連続的に距離が変化する、前記センサの走査方向と直交する方向で線対称に配置された前記センサが検出可能な２つの境界で構成される前記マークを前記センサで検出し、
前記センサの走査方向と直交する方向の異なる位置で２つの境界の距離を検出し、
この距離に基づいてマークの正規の位置からずれ量を検出し、
検出したずれ量に基づいて搬送機構の搬送位置の制御を行なう制御部を有することを特徴とするライブラリ装置。
【００９４】
（付記７）　付記６記載のライブラリ装置において、
前記搬送機構は、媒体を挟持して、保持し、前記各媒体保持部の間で媒体を搬送し、
前記制御部は、
検出したずれ量に基づいて前記搬送機構と媒体との位置関係を補正することを特徴とするライブラリ装置。
【００９５】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
【００９６】
請求項１記載の発明によれば、センサによる検出方向を一方向としても、Ｘ座及びこれと直行するＹ座標の双方の座標において、被測定部材と測定部材の位置検出を行なうことが可能となり、よって検出時間の短縮を図ることができる。また、被測定部材と測定部材との位置検出のための演算処理を幾何学的に行なうことができ、よって演算処理の容易化及び迅速化を図ることができる。
【００９７】
また、請求項２記載の発明によれば、センサとしてライン型の固体撮像素子を用いているため、センサの長さ範囲の検出を一括的に行なうことができ、走査型のセンサに比べて検出時間の短縮を図ることができる。
【００９８】
また、請求項３記載の発明によれば、搬送機構により媒体を媒体収納棚等に搬送し装着脱する際、媒体を高精度に位置決めした状態で媒体収納棚等に装着脱することができる。
【００９９】
また、請求項４記載の発明によれば、媒体を把持する媒体把持機構の近傍位置にセンサが設けられるため、位置検出の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一例であるライブラリ装置を示す概略構成図である。
【図２】従来におけるフラグの構成及びこれを用いた位置検出方法を説明するための図である。
【図３】正常時における磁気テープカートリッジと媒体把持機構との位置関係を示す図である。
【図４】磁気テープカートリッジの中心位置と媒体把持機構の中心位置が一致した状態で磁気テープカートリッジが回転変位した状態を示す図である。
【図５】従来の位置検出装置で発生する問題点を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施例であるライブラリ装置の外観示して折、（Ａ）は正面を示す斜視図であり、（Ｂ）は背面を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施例であるライブラリ装置の内部構成を示しており、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図８】本発明の一実施例であるライブラリ装置に設けられる搬送装置を示しており、（Ａ）は全体斜視図であり、（Ｂ）は媒体把持機構を拡大して示す図である。
【図９】搬送装置を構成する場対把持機構を示す斜視図である。
【図１０】磁気テープカートリッジの構成を示す斜視図である。
【図１１】搬送装置を構成する媒体把持機構が磁気テープカートリッジを把持した状態を示す斜視図である。
【図１２】本発明の一実施例であるライブラリ装置に設けられる収納棚及び記録再生装置を拡大して示す斜視図である。
【図１３】本発明の一実施例である位置検出装置を構成するフラグを示す図である。
【図１４】フラグに対して媒体把持機構がＹ方向にのみずれた場合における位置検出処理を説明するための図である。
【図１５】フラグに対して媒体把持機構が斜めにずれた場合における位置検出処理を説明するための図である（その１）。
【図１６】フラグに対して媒体把持機構が斜めにずれた場合における位置検出処理を説明するための図である（その２）。
【図１７】フラグに対して媒体把持機構が斜めにずれた場合における位置検出処理を説明するための図である（その３）。
【図１８】本発明の効果を説明するための図である。
【図１９】フラグの変形例を示す図である。
【符号の説明】
２０　ライブラリ装置
２２　搬送装置
２３　収納棚
２４　記録再生装置
３０　媒体把持機構
３６　ＣＣＤセンサ
３７　把持アーム
４０　磁気テープカートリッジ
４１　受け部
５０　フラグ
５１　第１の白色部
５２　第２の白色部
５３　黒色部

Claims

被測定部材に設けられており、第１の領域と、該第１の領域に対して光学的特性の異なる第２の領域とを設けてなるフラグに設けられた前記第１の領域と第２の領域を光学的に検出するセンサとを有し、
該センサの検出結果に基づき、前記被測定部材と前記測定部材との位置検出を行なう位置検出装置であって、
前記第１の領域を、互いに線対称とされた一対の三角形または台形により構成される形状とし、
かつ、前記センサが前記フラグをライン状に検出するよう構成し、
前記検出手段は、前記センサによりライン状に検出される検出軌跡における、前記第１の領域と第２の領域との境界位置の座標に基づき前記被測定部材と前記測定部材との位置検出を行なうことを特徴とする位置検出機構。
請求項１記載の位置検出装置において、
前記センサは、ライン型の固体撮像素子であることを特徴とする位置検出機構。
媒体を収納する媒体収納棚と、
前記媒体に対し記録再生処理を行なう記録再生装置と、
前記媒体収納棚と前記記録再生装置との間で前記媒体を搬送する搬送機構とを具備するライブラリ装置において、
請求項１記載の位置検出装置を設け、
前記フラグを前記媒体収納棚または前記記録再生装置の少なくとも一方に設けると共に、前記センサを前記搬送機構に設けたことを特徴とするライブラリ装置。
請求項３記載のライブラリ装置において、
前記センサは、前記搬送機構の前記媒体を把持する媒体把持機構の近傍位置に設けられていることを特徴とするライブラリ装置。
媒体を保持すると共に、その媒体が挿入あるいは、抜き取られる複数の媒体保持部と、
前記各媒体保持部の間で媒体を搬送する搬送機構とを備えるライブラリ装置において、
前記媒体保持部と位置が固定された位置に設けられた媒体保持部の姿勢を検出するためのマークが設けられたマーク部分と、
搬送機構に設けられ、前記マークを直線に走査することにより検出するセンサとを備え、
前記センサの走査方向と直交する方向に連続的に距離が変化する、前記センサの走査方向と直交する方向で線対称に配置された前記センサが検出可能な２つの境界で構成される前記マークを前記センサで検出し、
前記センサの走査方向と直交する方向の異なる位置で２つの境界の距離を検出し、
この距離に基づいてマークの正規の位置からずれ量を検出する制御部を有することを特徴とするライブラリ装置。