JPH11195245A

JPH11195245A - 光記録媒体及び光記録媒体の情報読取り装置

Info

Publication number: JPH11195245A
Application number: JP36954697A
Authority: JP
Inventors: Kanji Kayanuma; 完治茅沼; Kazunori Namiki; 和則並木; Kenji Narisawa; 賢司成澤
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21
Also published as: EP0926663A2; DE69837250D1; US6160782A; EP0926663B1; EP0926663A3

Abstract

(57)【要約】【課題】回折格子を用いた情報記録媒体にあって、情
報記録の最小単位部分が損傷を受けても、情報の欠陥や
ドロップアウトを生じることなく、記録密度の向上を可
能とする。【解決手段】情報の記録部分となる回折格子部分１２
として、所定の入射光を２次元の面上の異なる位置に向
って回折するようなホログラムの干渉縞をあらかじめ記
録しておき、情報の再生にあたっては、所定の光線を記
録部分に照射することにより、２次元的に回折して２次
元面上に得られた複数の光線の位置情報により記録部分
に記録されている情報を判読する。回折格子部分、すな
わちホログラムパターンは複数個を列状に配列し、また
複数列に配列することができ、例えばカード型の媒体１
０として形成して金額情報などを記録したプリペイドカ
ードとすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体及び光
記録媒体の情報読取り装置に関し、特にプリペイドカー
ドやクレジットカード、証明用カードなどに適切な光記
録媒体とそのリーダーに関する。

【０００２】

【従来の技術】種々のカードが利用されているが、プリ
ペイドカードやクレジットカード、証明用カードなどと
して、従来の磁気記録媒体を用いたものが容易に偽造、
改ざんされ得ることから、これに代るものとしてカード
型の光記録媒体が注目され、その中でもホログラムを用
いたものが偽造・改ざんに有効であるとして特に重視さ
れている。特開平５−５０７８８号公報に示されている
光学的に読み取り可能なカードは、カードの少なくとも
一部に特定の回折方向及び空間周波数を有する回折格子
を微小なエリアに形成してなる回折格子パターンを、同
一及び／又は異なる回折方向及び空間周波数の種類の複
数の組み合わせとしてコード化した回折格子パターン群
を形成したものである。

【０００３】すなわち、上記従来技術では、所定光線の
照射により１平面内の複数の異なる方向に回折する回折
光を得るために、回折格子の格子の配列の方向やピッチ
の異なる複数の回折格子を配している。例えば、１つの
数字を表す部分としては、第１の方向に回折を生じる回
折格子を２つ設け、第１の方向とは異なる第２の方向に
回折を生じる回折格子を２つ設け、これらを互いに接近
させて配置し、回折光の方向を判断して１つの数字の情
報を再生することができるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、所
定方向に配列された回折格子の部分、すなわち、情報記
録の最小単位部分が損傷を受けると、正規の回折が行わ
れず、よって情報の欠陥やドロップアウトを生じてしま
う。かかる情報の欠陥やドロップアウトを防止するため
には、回折格子の冗長度を高めるために、同一方向の回
折格子を複数個配列する必要があり、記録密度の向上の
妨げとなってしまうという問題がある。

【０００５】したがって、本発明は損傷によって情報に
欠陥やドロップアウトを生じることが少なく、かつ記録
密度を向上させることができる光記録媒体を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では情報の記録部分となる回折格子部分とし
て、所定の入射光を２次元の面上の異なる位置に向って
回折するようなホログラムの干渉縞をあらかじめ記録し
ておき、情報の再生にあたっては、所定の光線を記録部
分に照射することにより、２次元的に回折して２次元面
上に得られた複数の光線の位置情報により記録部分に記
録されている情報を判読するようにしている。

【０００７】すなわち本発明によれば、回折格子が所定
エリアに形成された光記録媒体において、前記回折格子
が所定の入射光の照射を受けたとき、前記入射光を２次
元的に異なる複数の方向に回折するよう、ホログラムの
干渉縞のパターンとして前記回折格子が形成、記録さ
れ、前記回折格子が複数個、配列され、かつ、前記異な
る複数の方向があらかじめ定められた方向の中から選択
されたものである前記回折格子が１つ以上設けられてい
ることを特徴とする光記録媒体が提供される。

【０００８】また本発明によれば、複数の回折格子が所
定エリアに形成された光記録媒体において、前記回折格
子の一部が所定の入射光の照射を受けたとき、前記入射
光を２次元的に異なる複数の方向に回折するよう、ホロ
グラムの干渉縞のパターンとして前記回折格子の一部が
形成、記録され、かつ、前記異なる複数の方向があらか
じめ定められた方向の中から選択されたものであり、前
記回折格子の他の一部又は残り全部が前記所定の入射光
の照射を受けたとき、前記入射光を１次元的に回折する
よう、ホログラムの干渉縞のパターンとして前記回折格
子の他の一部又は残り全部が形成、記録され、かつ、前
記１次元的に回折する方向があらかじめ定められた方向
の中から選択されたものであることを特徴とする光記録
媒体が提供される。

【０００９】また本発明によれば、複数の回折格子が所
定エリアに形成された光記録媒体であって、前記回折格
子が所定の入射光の照射を受けたとき、前記入射光を２
次元的に異なる複数の方向に回折するよう、ホログラム
の干渉縞のパターンとして前記回折格子が形成、記録さ
れ、前記回折格子が複数個、配列され、かつ、前記異な
る複数の方向があらかじめ定められた方向の中から選択
されたものである前記回折格子が１つ以上設けられてい
る光記録媒体から情報を読み出す光記録媒体の情報読取
り装置であって、前記回折格子に前記所定の入射光を照
射する手段と、前記回折格子にて回折された所定方向の
回折光を受光可能なように２次元配列された複数の受光
素子を有する回折光受光手段と、前記回折光受光手段に
て検出された情報をデコードして前記回折格子の記録情
報を読み取る手段とを、有する光記録媒体の情報読取り
装置が提供される。

【００１０】また本発明によれば、複数の回折格子が所
定エリアに形成された光記録媒体であって、前記回折格
子の一部が所定の入射光の照射を受けたとき、前記入射
光を２次元的に異なる複数の方向に回折するよう、ホロ
グラムの干渉縞のパターンとして前記回折格子の一部が
形成、記録され、かつ、前記異なる複数の方向があらか
じめ定められた方向の中から選択されたものであり、前
記回折格子の他の一部又は残り全部が前記所定の入射光
の照射を受けたとき、前記入射光を１次元的に回折する
よう、ホログラムの干渉縞のパターンとして前記回折格
子の他の一部又は残り全部が形成、記録され、かつ、前
記１次元的に回折する方向があらかじめ定められた方向
の中から選択されたものである光記録媒体から情報を読
み出す光記録媒体の情報読取り装置であって、前記回折
格子に前記所定の入射光を照射する手段と、前記回折格
子にて回折された所定方向の回折光を受光可能なように
２次元配列された複数の受光素子を有する回折光受光手
段と、前記回折光受光手段にて検出された情報をデコー
ドして前記回折格子の記録情報を読み取るとともに、前
記２次元的に回折する回折格子の情報か前記１次元的に
回折する回折格子の情報かを判別する手段とを、有する
光記録媒体の情報読取り装置が提供される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施の形態について説明する。図５は本発明に係
る光記録媒体を名刺サイズのカード（プリペイドカー
ド、識別カードなど）として具現化したものの平面図で
ある。カード１０はその表面に複数の光記録領域１２を
有していて、各記録領域１２にはホログラムの干渉縞が
記録されている。ホログラムの干渉縞は回折格子の一態
様であり、ここで回折格子について検討する。光学的な
回折格子ピッチｐと回折角度θの関係は、使用波長をλ
とすると、

【００１２】

【数１】 ±n ｓｉｎ θ ＝ λ/ｐ（１）ｎは０を含む自然数で表される。ｎ＝０のときは０次回折光と呼ばれる、非
回折光の透過もしくは反射光である。一方、±ｎのとき
は通常の光学系（対称な光学系）ではその回折光量は等
しい。ｎの増加により高次な回折光の光量は減少する。
ｎ＝１のみを考慮すると、回折格子から３本の光速が発
生することとなる。

【００１３】平行な回折格子であれば１次元的な回折光
が発生する。±の正方向のみ議論すれば、１本の回折光
のみが発生すると言える。前述の特開平５−５０７８８
号公報の技術では、複数の回折光を得るために回折格子
の配置角度、及びピッチの異なった複数の回折格子群を
同時に照射し、回折光を用いて検出パターン認識を行っ
ている。本発明では、平行な回折格子ではなく水平、垂
直両方向に特定パターンで配列された格子を作成し、そ
の回折光が２次元的に配置されるように、コンピュータ
を用いて演算を行いＣＧＨ（コンピュータ・ジェネレイ
テッド・ホログラム）を生成している。本発明で用いる
ホログラムとしては、例えば月刊誌「ＯプラスＥ」（株
式会社新技術コミュニケーションズ発行；Ｎｏ．２０
４；１９９６年１１月号）を用いることができる。

【００１４】図６は本発明者らが本発明に先立って開発
し、特許出願（特願平８−３１７０５３号）したＣＧＨ
を利用した光記録媒体原盤の製造方法、光記録媒体への
情報の記録方法及び光記録媒体の製造装置並びに製造方
法を模式的に示すブロック図である。この例は、カード
型の光記録媒体としてのプリペイドカード１０Ａを製造
するものである。このプリペイドカード１０Ａには複数
の記録部分１２が設けられ、配列されている。いま、こ
の記録部分１２の１つ１つに文字の情報を記録するもの
とすると、文字情報の信号が入力端子ＩＮ１に供給さ
れ、画像信号化回路５０に入力される。画像信号化回路
５０は入力されたデジタル信号のコード情報で表された
文字を２次元画像のドットパターンの画像信号（後述す
る図７の入力データ）に変換する。

【００１５】この画像信号はスイッチ５２又はマルチプ
レクサを介して数値演算装置５４に供給される。数値演
算装置５４は所定のアルゴリズムを用いて２次元画像の
ドットパターンの画像信号から干渉光を照射することな
くホログラムの干渉縞パターン（ホログラフィー干渉図
形）を得るための数値を得る。図７の（ａ）は２次元画
像からホログラムの干渉縞パターンを得る手順を示す図
である。数値演算装置としては好ましくは高速演算の可
能なコンピュータを用いる。図７の（ｂ）は、本発明で
用いる水平、垂直両方向に特定パターンで配列された格
子を作成し、その回折光が２次元的に配置されるよう
に、コンピュータを用いて演算を行いＣＧＨを生成した
ものの一例を示す写真である。

【００１６】なお、数値演算装置５４は後述の描画装置
である電子ビーム露光装置５８の解像度に応じた座標デ
ータを出力するよう構成されている。また、描画を実際
に行う前に、数値演算で得られた座標データをフィード
バックして入力データと比較して、両者間の誤差を低減
すべく複数回の再計算を行う。

【００１７】数値演算装置５４の出力信号はエンコーダ
５６にて所定のフォーマットの信号とされ、電子ビーム
露光装置５８に入力される。電子ビーム露光装置５８は
本来ＩＣやＬＳＩを製造するときにその回路配置パター
ンを描画するために用いられるものであり、ここでは図
７の（ａ）に示した干渉縞のパターン（出力データ）を
１次記録媒体６０上に描画するために用いられる。な
お、この１次記録媒体６０は最終製品である光記録媒体
１０Ａと識別するため１次記録媒体６０という。１次記
録媒体６０としては、ガラスなどの基板の上に被露光媒
体としての感光性樹脂であるフォトレジストを塗付した
ものを用いる。１次記録媒体６０はステッパ６２（ステ
ージコントローラ）に取り付けられ、ステッパ６２は電
子ビーム露光装置５８からの信号により電子ビーム６６
に垂直な面上のＸ−Ｙの２方向に移動可能である。な
お、電子ビームによる描画では、従来の光記録媒体の製
造に用いられるレーザビームによる描画と比較すると、
極めて繊細かつ緻密なパターンを描画することが可能で
あり、ホログラムの干渉縞のパターンの描画に適してい
るといえる。

【００１８】１次記録媒体６０をフォトマスク原盤とし
て加工し、この１次記録媒体６０をフォトマスク原盤よ
り光露光による複数の２次記録媒体を作製し、この２次
記録媒体を原盤として用いて光ディスク製造工程を経て
最終製品である光記録媒体１０Ａを製造することも可能
である。

【００１９】いま、英文字（数字を含む）で３００文字
からなるデータをプリペイドカードに記録するものとす
ると、入力端子ＩＮ１からシリアルに入力される文字列
のデータが画像信号化回路５０にて順次画像信号化さ
れ、数値演算装置５４にて所定のアルゴリズムにて数値
演算処理が行われ、エンコーダ５６にて所定フォーマッ
トのデータとされて電子ビーム露光装置５８に供給さ
れ、電子ビーム６６が偏向されて、１次記録媒体６０上
に描画が行われる。このとき、電子ビーム露光装置５８
はステッパ６２を制御して３００の記録部分１２が３列
で、各列に１００個の記録部分が並ぶよう電子ビーム６
６と垂直な面上のＸ−Ｙ方向に１次記録媒体６０を移動
させる。

【００２０】図１はホログラムパターン１２を有する光
記録媒体１０すなわち、回折格子（ホログラムパターン
１２）の１つに光源１６から単一な波長で平行な光束
（レーザビーム）を照射したときの透過光の回析状態を
示す模式図である。図示の例は光が光記録媒体１０を透
過するものであるが、光記録媒体１０のホログラムパタ
ーン１２に反射膜を設け、入射光を反射するように設計
すれば、透過光でなく回析した反射光を得ることができ
る。ここで回析角度θと照射波長λの関係は、前述の式
（１）により示される。

【００２１】図２は、ホログラムパターン１２により回
折した光線により、２次元平面１８の複数の箇所に結像
した様子を示す図である。この例では、横に５個、縦に
７個の計３５個のドット（スポット）として結像してい
る。この例は回折パターンの一例であり、横と縦の数は
５×５、６×６、４×８など任意に選択することができ
る。中心のスポットＳＰ１が０次回折光を示し、他が一
次回折光である。この一次回折光の位置と、その有無
は、ホログラムパターンの設計で自由に選択が可能であ
る。換言すれば、例えば図２のパターンで、横縦５×７
の全て、すなわち３５のスポット全てに回折光が照射さ
れるのは１つの又は複数の数字なり文字に対応した状態
であり、この３５の位置中、回折光が照射される位置を
オンとし、回折光が照射されない位置をオフとすると、
オン・オフの組合せで、２³⁶個の情報を表現することが
可能である。

【００２２】ホログラムの特性として、照射する光の範
囲全ての積分値が回析パターンとして表現される。言い
換えれば、均一なホログラムパターンに均一な光束を照
射しているとき、何らかの影響でホログラムパターンに
損傷を受けても、回折光の結果は影響をほとんど受けな
い。照射面積と損傷面積比率で、回析パターン光量が減
少するが、０次光と一次光の比率に変動はない。０次光
光量で一次光の規格化を行い、損傷の影響は実用上無視
可能なほどである。このように、２次元的に回折するホ
ログラムは、冗長度が高い記録方式である

【００２３】ホログラム面と、回折像の関係は、前述の
月刊誌ＯプラスＥのＰ８７に記載されているように、フ
ーリエ反復アルゴリズムによって表すことが可能であ
る。ＣＧＨを用いて回折光を得る点について図３と共に
説明する。図３は図示省略の光源からの光を集光する凸
レンズと、ホログラムの干渉縞が微細パターンとして記
録されたＣＧＨのあるホログラムパターン１２と結像面
の関係を示している。各回折パターンを分離するために
は、ホログラムパターン（ＣＧＨ）１２と回折パターン
結像点までの距離ｄと回折角度θとの積が、回折パター
ン上の光束径より大きくなければならない。このため、
回折パターン結像点で光束が最小になるように、円錐型
の光束を使用する（集光光学系）ことが望ましい。

【００２４】図３に示したホログラムパターン（ＣＧ
Ｈ）１２と結像面の関係は、本発明による光記録媒体と
その読取り装置（リーダ）における受光面（撮像面）と
の関係として捉えることができる。図４は本発明による
光記録媒体の情報読取り装置の１つの実施の形態の全体
構成を模式的に示す図である。図４の光記録媒体の情報
読取り装置は図５に示したカード状の光記録媒体１０か
らホログラムパターン１２として記録された情報を読み
取り、再生するものであるが、図５に示したようにホロ
グラムパターン１２が直線状に配置されている場合は、
光記録媒体１０は直線的に搬送されて、順次情報が読み
出される。一方、光記録媒体がＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｄ
ＶＤなどのように円盤状のときは、ホログラムパターン
は同心円もしくは、スパイラル状に配置されているの
で、光記録媒体を回転させて順次情報を読み取るよう構
成される。以下の説明では、光記録媒体がカード型であ
り、ホログラムパターンが直線状に１列又は複数列に配
列されている場合を例にとり説明する。

【００２５】図４の光記録媒体の情報読取り装置におい
て、名刺サイズのカード状の光記録媒体１０は読み取り
装置２２の中で一定速度で搬送され、図中矢印で示され
るように直線的に移動する。図５に示すように、個々の
ホログラムパターン１２は、ブロック単位で情報が記録
されている。この情報は、ホログラムパターン１２に所
定の光線が入射したとき、２次元的に回折して結像面と
しての受光素子により構成されるイメージセンサ２０の
２次元平面上に投影される所定の回折光パターンを得る
よう、あらかじめＣＧＨとして記録されていたものであ
る。なお、本明細書で２次元的に回折するとは、上述の
ように２次元平面上の上下左右に広がるよう回折するこ
とを指し、１次元的に回折するとは、直線上の所定方向
に回折することを指す。イメージセンサ２０としては、
ＣＣＤカメラやＣＣＤ撮像素子を用いることができる
が、以後これらも番号２０で示す。

【００２６】いま、単一のホログラムパターン１２が、
最大で、図２に示した５×７の光スポット（ドット）を
投影可能であるとすれば、ＣＧＨの設計段階で、この３
５個のスポット中どれをオン（投影する）か、どれをオ
フ（投影しない）するかを、あらかじめ定めることによ
り、各ホログラムパターン１２には所定の内容を記録す
ることができる。この例のように３５個のスポットを用
いれば、理論的には３５ビットの情報を記録することが
可能である。しかし、３５個のスポット中、数個しか投
影されていない状態（暗い状態）と、３０個近くが投影
されている状態（明るい状態）とでは、あまりにも明暗
の差、すなわち光量の差があり過ぎ、撮像する上で必ず
しも好ましくない。そこで、約半数の１８個程度が常時
オンとなるように設計することは、好ましい態様であ
る。

【００２７】図において、各ホログラムパターン１２
の、サイズと形状は０．２５ｍｍ角で、隣どうしは０．
２５ｍｍのスペースを設けて配置される。すなわち０．
５ｍｍピッチで複数のホログラムパターン１２が配置さ
れている。図５の例は１列のみの場合であるが、後述す
るように複数列のホログラムパターン１２を配列するこ
とができる。読み取り装置の読み取り光束径を０．３ｍ
ｍとし、光束がホログラムパターン１２の一部を照射し
たときから回折光はホログラムの持つ情報に従った回折
を行うが、ホログラムパターン１２の一部分のみ照射さ
れているため、その光量は少ない。図８は、図５のホロ
グラムパターン１２が直線的に移動したときの回折光量
の変化を示した波形図である。光量の変化はサインカー
ブに近い状態であり、光束の中心がホログラムパターン
１２の中心と一致したとき、最大光量が得られる。光束
が通り過ぎれば同様に光量は減少する。

【００２８】イメージセンサ２０上に現れるパターン形
状は、ホログラムの性質上、移動しないで同位置に結像
し、光量のみが移動によって変化する。次のホログラム
パターンが現れたときは、イメージセンサ２０上には次
のパターンが結像する。最大光量のときに、イメージセ
ンサ２０から情報を読み取ることで安定した読み出しが
可能になる。

【００２９】図９は図５に示した例と同様に複数列に構
成されたホログラムパターンを有する光記録媒体１０Ａ
を示す平面図である。このように複数列のホログラムパ
ターン１２を１回の照射で、同時に読み取るための構成
を図１０に示す。すなわち、図１０に示す光記録媒体の
情報読取り装置は、光源１６と複数列のホログラムパタ
ーン１２の記録された光記録媒体１０Ａとの間に、回折
格子２６を有していて、この回折格子２６はビームスプ
リッタとして機能して、光源１６からの光束を複数の光
束に分割して複数列のホログラムパターン１２に同時に
照射するよう構成されている。この回折格子２６は上述
のようにビームスプリッタとして機能するものであり、
光記録媒体のホログラムとしての回折格子とは機能が異
なるので両者はその意味で識別されるべきである。図
９、図１０の例では、Ａ、Ｂ、Ｃの３列のホログラムパ
ターン１２が同時に読み取られる様子が示されている。
なお、光記録媒体１０Ａが図９中、矢印Ｍ１で示すよう
に移動するとき、図１０中では、光記録媒体１０Ａは紙
面に対して垂直に移動することとなる。この移動によ
り、複数列の先頭のホログラムパターン１２から順次読
み取りが行われる。

【００３０】図１０の光記録媒体１０Ａの情報読取り装
置の実施の形態は、回折格子２６からの光線がホログラ
ムパターン１２を透過してイメージセンサ２０に結像す
る、いわゆる透過型として構成されているが、図１１に
示すように、ホログラムパターン１２に反射膜を設け、
ホログラムパターン１２に対して斜に光を照射して、反
射光を検出する構成、すなわち、反射型として構成する
ことができる。

【００３１】ここで、光記録媒体１０、１０Ａに形成さ
れるホログラムパターン１２同士の間隔と、イメージセ
ンサ２０に投影、結像した部分同士の間隔の関係につい
て図１２により検討する。図１０に示したビームスプリ
ッタとしての回折格子２６における回折格子間隔をＰと
し、回折格子２６とホログラムパターン１２の間の距離
をｄ１、複数の同時に読み取るべきホログラムパターン
１２をａ、ｂ、ｃで表し、これらの隣合うもの同士の距
離をｅとする（図９参照）。回折格子２６での回析角度
は、ｓｉｎθ＝ λ ／ｐであり、θは微少角度の
ため

【００３２】

【数２】ｅ／ｄ１＝ λ ／ｐとなり、ｅ＊ｐ＝ λ ＊ｄ１となるＴａｎ θ１＊ｄ１＝ｅ重ならない角度に設定するにはホログラムパターンａ、
ｂ、ｃの各パターンの最大回析角度をθ２、θ３、θ４
とし、ホログラムパターンａ、ｂ、ｃとイメージセンサ
２０間の距離をｄ２、イメージセンサ２０上の各結像部
分Ａ，Ｂ，Ｃの中心間隔をｆ、結像サイズをｇ２、ｇ
３、ｇ４とすると、

【００３３】

【数３】Ｔａｎ θ１＊ｄ２＝ｆ２＊Ｔａｎ θ２＊ｄ２＝ｇ２２＊Ｔａｎ θ３＊ｄ２＝ｇ３２＊Ｔａｎ θ４＊ｄ２＝ｇ４（ｇ２＋ｇ３）／２＜ｆ（ｇ２＋ｇ４）／２＜ｆ

【００３４】上式が成立する各値をとれば、イメージセ
ンサ２０情報の結像部分Ａ，Ｂ，Ｃ各間に隙間ができ、
重ならなく結像し、よって正確に読み取ることができ
る。すなわち、一回の走査で複数のホログラムパターン
１２が読み取れるので、複数列のホログラムパターン１
２を同時に読み取り、データの高速再生が可能となる。

【００３５】次に本発明の光記録媒体の情報読取り装置
における、光記録媒体１０、１０Ａに搬送の制御と、読
み取りタイミングの制御について説明する。本発明の光
記録媒体の情報読取り装置の実施の形態について説明す
る前に、従来のイメージセンサとしてのＣＣＤ素子から
の受光信号の読み出しについて検討する。従来のＣＣＤ
素子からの信号の読み取り方法では、すべての受光素子
で同時期に全画面読み込みを行うが、転送専用素子に一
旦転送し（パラレル入力、シリアル出力のシフトレジス
ター）、次に、シリアル転送で信号が出力される。ＮＴ
ＳＣ標準テレビ信号準拠であれば、１／６０秒の時間で
一画面の情報を伝送する。このため画面内の一部の情報
の優劣の判定は、毎秒６０回の周期でしか判定ができな
い。本発明におけるホログラムパターン１２の移動速度
を毎秒６枚に設定すると、一枚のホログラムは１０回の
判定となり、最大１／１０の誤差を持った読み取りとな
る。

【００３６】図１３は、イメージセンサ２０としてのＣ
ＣＤ素子を従来の手法で駆動する場合の駆動信号のタイ
ミングチャートである。図１３に示すように、垂直同期
信号（Ｖｓｙｎｃ）によりＣＣＤ素子の各受光素子は、
必要時間露光し、その後次の垂直同期信号のタイミング
により情報信号を出力する。ＮＴＳＣのＴＶ信号であれ
ば、垂直同期信号は６０Ｈｚであり、水平同期信号（Ｈ
ｓｙｎｃ）は１５．７５ｋＨｚである。これらのタイミ
ング制御は、ＣＣＤの駆動回路に内蔵される一般にＴＣ
と呼ばれるＩＣによって制御される。また、このタイミ
ングは外部の同期信号に一致させることもでき、そのと
きは外部の垂直同期信号と水平同期信号にＴＣ内部の各
同期信号を合わせるよう位相制御を行う。Ｈ、Ｖの各同
期信号の位相変化は３６０度追従可能であるが、周波数
は通常１％程度の変動にのみ追従可能である。

【００３７】本発明では、複数のホログラムパターンを
高速に読み取るために、ＣＣＤの読み取りタイミングと
結像パターンの光量の最適値が一致するよう制御してい
る。すなわち、図８に示したように、光記録媒体１０の
移動に伴い、各ホログラムパターン１２から順次得られ
る回折光の光量はサインカーブ状に変化するので、その
最大光量近傍で受光することにより、正確かつ高速な読
み取りが可能となる。本発明の光記録媒体の情報読取り
装置では、ホログラムパターン１２の移動、すなわち光
記録媒体１０、１０Ａの移動は、後述の図２９、図３０
に示す機械的な搬送手段で行っている。また基板上に配
置したホログラムパターン１２同士の間隔は、製造時の
機械的な精度で配置されるため誤差を持つ。このため各
ホログラムパターン１２からの最適光量の発生タイミン
グは常に変動している。一般に、搬送の絶対速度の変動
精度を１％以内に押さえることは困難である。この変動
率で上記従来の位相制御型では正確な追随が困難とな
る。本発明では、各ホログラムパターン１２における読
み取り光量が最適となったとき、読み取り信号、すなわ
ち電子シャッター制御信号を発生させている。この電子
シャッター制御信号を図１３に示す垂直同期信号に置き
換えて用いている。図１４は本発明におけるＣＣＤ素子
のシャッター制御信号の生成過程を示す波形図である。
図１４に示されるように、ＣＣＤ素子の露光時間が回折
光の光量の最大値近傍に一致するよう、光量が所定値以
上となったときに、電子シャッターを開閉する電子シャ
ッター制御信号を生成してＣＣＤ素子に送出し、この信
号を垂直同期信号の代りに用いるようにして、信号の読
み出し制御も行っている。

【００３８】図１５は本発明の光記録媒体の情報読取り
装置における光記録媒体１０、１０Ａの搬送の制御と、
読み取りタイミングの制御の他の実施の形態を説明する
図であり、前述の図１２同様に、光記録媒体１０、１０
Ａに形成されるホログラムパターン１２と、イメージセ
ンサ２０に投影、結像した部分をそれぞれ示す２つの図
が示されている。この実施の形態では、３列に並んだ３
つのホログラムパターンａ、ｂ、ｃのうち、中央の列の
部分を０次回折光が得られるよう構成しておく。換言す
れば、中央の列のホログラムパターン１２は実はＣＧＨ
が形成されておらず、ホログラムパターンとはいえない
が、便宜上０次回折部のホログラムパターンとして説明
する。この０次回折部は、図１０に示した透過型のとき
は、透過特性の高い材料で、また、図１１に示した反射
型のときは、反射率の高い材料で製作し、イメージセン
サ２０上で単純輝度特性が最大時照射光束が最適になる
ように設定する。図１６に示すように、ホログラムパタ
ーン１２を移動させると、その反射光量は変化し、最適
値で最大光量となる。

【００３９】図１７に示すように、中央列のホログラム
パターン”ｂ”からは回折は発生しないので、図１５の
イメージセンサ２０の結像の図に示されるように、その
結像位置では単純な明点Ｂになるため、最大値の検出が
容易になる。この単純な明点Ｂをイメージセンサ２０で
検出することは可能であるが、図１８に示すように、光
記録媒体１０Ａと、イメージセンサ２０の間にハーフミ
ラー２８を挿入し、０次回折光を反射させて、専用のフ
ォトディテクタ（ＰＤ）３０で検出するようにしてもよ
い。図１８ではフォトディテクタ３０の出力信号が２値
化回路３４で２値化され、ＣＣＤ素子コントローラ３６
に与えられ、ここで適切な電子シャッター制御信号を含
むＣＣＤ駆動信号が生成され、イメージセンサ２０に送
られる。なお、図１８において、光源１６からの光線は
ビームスプリッタとして動作する回折格子２６により複
数の光線に分割されて記録媒体１０Ａの各ホログラムパ
ターン１２に照射される。ここで、光源１６と回折格子
２６は光源部基台２３に一体的に載置され、光源部基台
２３は光源部基台駆動モータ（Ｍ）２４により矢印Ｄ方
向に移動可能である。この調整により、回折格子２６と
光記録媒体１０Ａの間の距離を調整して、分割された光
線が各ホログラムパターン１２を正確に照射するよう構
成することができる。

【００４０】図１４で説明した実施の形態、及び図１５
〜１８で説明した実施の形態では、光記録媒体１０、１
０Ａの搬送速度、すなわちホログラムパターンの発生周
期と、イメージセンサ２０における露光時間、すなわち
読み取りタイミングが同期して制御されるので、回折光
の光量が最大のときに電子シャッターを同期して開き、
よって高速かつ正確に最大値の条件で次々に読み込みが
可能となる。

【００４１】次に光量の検出に基づいて、光源１６の光
量（パワー）をフィードバック制御する方法について、
図１８の実施の形態により説明する。図１８の実施の形
態において、フォトディテクタ（ＰＤ）３０の出力信号
は、光源１６の発光量（パワー）に比例するので、この
出力信号をアナログ制御回路として機能するオペアンプ
３２、ピーク値検出回路４０、制御信号生成回路４２を
介して光源のパワー制御回路４４にフィードバックし、
光源１６の出力パワーを制御している。

【００４２】ピーク値検出回路４０は、ピークホールド
回路であり、光量の最大値を検出し、制御信号生成回路
４２に送出する。制御信号生成回路４２は、図１９に示
すように光量の最大値が、あらかじめ定めた所定値より
大きいときは、光源１６のパワーを低下させ、逆に光量
の最大値が、あらかじめ定めた所定値より小さいとき
は、光源１６のパワーを増強させ、その結果、光量の最
大値が上記所定値に一致するよう制御するための制御信
号を生成して、パワー制御回路４４に送る。すなわち、
反射率の高いホログラムパターン１２のときは光源１６
の光量を低下させ、反射率が低いとき、特にゴミ、キズ
などで読みにくいときは光量を増加させることができ
る。ホログラムパターン１２の書き込みを、熱などで実
施したときは反射率の低下は少ない。よって、光源の光
量増加は少ないため正確に書き込み情報が読みとれる。
ゴミ・キズが存在するときは反射率が減少するが、その
減少量を補うため光量増加を行い、その結果、正確にホ
ログラムパターンの読み出しが可能となる。

【００４３】なお、上記光源１６の光量制御は、前述の
図１４、図１５で説明した電子シャッター制御信号によ
る露光時間の制御と組み合わせることができ、この組み
合わせにより、反射（透過）光量が所定値以上のとき、
電子シャッター制御信号を発生させ、光量の安定した状
態で短時間に読み込みを行うことができる。なお、ホロ
グラムパターン１２が一定速度で移動しても、ＣＣＤ面
の結像場所は原理的には移動しないが、ホログラムパタ
ーン１２の機械的なバラツキ、すなわち傾き、上下への
ずれなどで結像点がホログラムパターン１２毎に移動す
ることがあるため、短期間で読み込む必要がある。な
お、後述の図２９、図３０に示すＹ軸方向の駆動装置を
用いることにより、ホログラムパターン１２の機械的な
バラツキや上下へのずれなどに対処可能に構成すること
ができる。

【００４４】図１８の実施の形態ではさらに、２値化回
路３４の出力信号は搬送速度制御回路４６に与えられて
いる。搬送速度制御回路４６は２値化回路からの出力信
号に応じて光記録媒体１０、１０Ａを搬送する搬送装置
４８の速度を制御して、あらかじめ定めた速度に近くな
るよう速度を増減する。この手法の１つとして、検出さ
れた光量変化の周期を所定の同期信号の周期と比較し、
変化の周期と同期信号の周期との位相差が０に近づくよ
う搬送する手段の搬送速度の制御を行うことができる。
なお、フォトディテクタ３０の出力信号の代りにイメー
ジセンサ２０の０次回折光に相当する出力信号を用いて
も上記、電子シャッターの制御、光源１６のパワーの制
御、搬送装置４８の制御を行うことができる。

【００４５】本発明の光記録媒体の上記説明では、図５
で説明したように複数のホログラムパターン１２が設け
られ、各ホログラムパターン１２は所定波長の入射光を
２次元的に回折するものとしてきた。しかし、すべての
ホログラムパターン１２を２次元的に回折するものとせ
ず、一部のホログラムパターン１２を１次元的に回折す
るものとし、これらを組み合わせることができる。２次
元的に回折するホログラムパターン１２を２次元回折ホ
ログラムパターン１２Ｓとし、１次元的に回折するホロ
グラムパターン１２を１次元回折ホログラムパターン１
２Ｆと呼ぶことにする。本発明によれば、ホログラムパ
ターン１２の配列は、１列あるいは複数列とすることが
できることは前述のとおりであり、その場合、隣り合う
ホログラムパターン１２同士の間隔あるいはピッチは一
定の基準に従ったものとすることができる。

【００４６】図２０はホログラムパターン１２が所定の
ピッチで等間隔で一列に配列された実施の形態を示して
いる。各ホログラムパターン１２のサイズ同一であれ
ば、隣り合うホログラムパターン１２同士の間隔は一定
である。図２１及び図２２は、同一サイズのホログラム
パターン１２が複数列、すなわち２次元的に配列されて
いる実施の形態を示している。図２１、図２２で、同一
列内の隣り合うホログラムパターン１２のピッチをｓ、
各ホログラムパターン１２の列方向（図中左右方向：以
下Ｘ方向あるいは長手方向ともいう）のサイズをｕ、列
同士のピッチをｔとするとき、ｓ＝ｕとすることがで
き、またさらにｓ＝ｔ＝ｕと設定することができる。な
お、同一列内のホログラムパターン１２同士のピッチあ
るいは間隔は、常に一定にせず、場所により、あるいは
記録データの種類により、適宜変更することもできる。
図２１はすべてのホログラムパターン１２が２次元ホロ
グラムパターン１２Ｓである場合を示し、図２２は２次
元ホログラムパターン１２Ｓと１次元ホログラムパター
ン１２Ｆが混在している場合を示している。

【００４７】図２３は複数列の２次元ホログラムパター
ン１２Ｓと１列の１次元ホログラムパターン１２Ｆが設
けられている実施の形態を示している。２次元ホログラ
ムパターン１２Ｓは６列設けられ、１次元ホログラムパ
ターン１２Ｆの列は２次元ホログラムパターン１２Ｓの
６列中の中央に配されている。なお、１次元ホログラム
パターン１２Ｆは、隣り合う１次元ホログラムパターン
１２Ｆとの間に間隔がなく、連続的に列を構成している
（拡大図参照）。図２４は図２３の変形例であり、２次
元ホログラムパターン１２Ｓの列の中央ではない部分に
１次元ホログラムパターン１２Ｆの列が設けられてい
る。なお、図２３、図２４の例では、２次元ホログラム
パターン１２Ｓの列と１次元ホログラムパターン１２Ｆ
の列の合計の列数は７列であり、奇数となっている。

【００４８】次に図４、図１０、図１１などで説明した
本発明の読み取り装置におけるいくつかの変形例につい
て説明する。図２５は光源１６からの光束が円錐形であ
り、ホログラムパターン１２の全体を照射するよう入射
し、その反射回折光はイメージセンサ２０の受光面の複
数の箇所に焦点が位置する様子を示している。この光束
による光スポットは目的とする単一のホログラムパター
ン１２のみを照射し、隣接する他のホログラムパターン
１２を照射しないサイズと形状を有していることが望ま
しい。しかし、目的とするホログラムパターン１２の一
部を照射できないことがあると、イメージセンサ２０の
受光面での光量が不足するので、ホログラムパターン１
２全体を確実にカバーできるよう、そのサイズの１．５
〜２倍程度の大きさの光スポットを与えることが好まし
い。図２６はかかる光スポット５０を示している。な
お、図２６における光スポット５０は、楕円形あるいは
長円形であり、その結果、回折光はイメージセンサ２０
の受光面にて真円となる。

【００４９】図２７は、本発明の光記録媒体の情報読取
り装置の好ましい実施の形態を光記録媒体１０Ａの下方
から覗くように見た斜視図である。光源１６から出た光
束はビームスプリッタとしての回折格子２６にて複数の
光束に分割された後、ピンホールを有する光束成形板７
０Ａにピンホールを通過して光記録媒体１０Ａ上に設け
られたホログラムパターン１２に入射する。光記録媒体
１０Ａには複数列のホログラムパターン１２が設けら
れ、このうち１列は１次元ホログラムパターン１２Ｆで
構成され、他の列は２次元ホログラムパターン１２Ｓで
構成されているものとする。１次元ホログラムパターン
１２Ｆで回折された光は、フォトディテクタ３０にて検
出され、２次元ホログラムパターン１２Ｓで回折された
光は、複数の２次元的広がりを持つ光線としてイメージ
センサ２０の受光面に投影され、受光される。なお、１
次元ホログラムパターン１２Ｆを設ける代りに、０次回
折（非回折）部分を設けることができる。１次元ホログ
ラムパターン１２Ｆからの光あるいは０次回折部分から
の光は、前述のようにイメージセンサ２０の電子シャッ
ター制御信号の生成や光源１６の光量制御に用いること
ができる。なお、イメージセンサ（ＣＣＤ）２０の出力
信号は、図１８の映像情報処理回路３８に与えられ、
各、受光部分における情報をデコードして記録情報を読
み取るとともに、各情報が１次元ホログラムパターン１
２Ｆで回折された光によるものか、２次元ホログラムパ
ターン１２Ｓで回折された光によるものかを判別する。

【００５０】図２８の（ａ）は光束成形板７０Ａの構造
を示す平面図であり、光束成形板７０Ａには円形の貫通
孔としてのピンホール７２が設けられている。図２８の
（ｂ）は他の光束成形板７０Ｂの構造を示す平面図であ
り、光束成形板７０Ｂには楕円形の貫通孔としてのピン
ホール７４が設けられている。このピンホール７２、７
４の形状により光束を円錐形状としたり、長円錐形状と
したり、任意に設定することが可能である。

【００５１】図２９及び図３０は図１８中の搬送装置４
８の具体的構成を示す斜視図である。搬送装置４８は光
記録媒体１０を載置する基板部８０を有し、基板部８０
は２本のシャフト８２、８４により図示省略の静止部に
図中Ｙ軸方向（光記録媒体１０の短手方向）に移動可能
に取り付けられている。シャフト８６は図１８の搬送速
度制御回路４６の出力信号を受けて駆動される図示省略
のモータにより回転駆動され、同軸のローラ８８が光記
録媒体１０の表面に対して摩擦して回転することによ
り、光記録媒体１０はＸ軸方向（長手方向）に駆動され
る。図２９は光記録媒体１０のＸ方向の駆動の様子を示
している。基板部８０の端部には歯車の歯と噛み合う歯
９４が設けられ、モータ９０の回転力が歯車アセンブリ
９２を介して歯９４に伝達され、よって、基板部８０は
Ｙ軸方向に駆動される。図３０は光記録媒体１０のＸ方
向の駆動の様子を示している。ホログラムパターン１２
の機械的なバラツキや上下へのずれなどを図１８のフォ
トディテクタ３０で検出してモータ９０をフィードバッ
ク制御する構成とすれば、これらのバラツキや上下のず
れを補正することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、情
報の記録部分となる回折格子部分として、所定の入射光
を２次元の面上の異なる位置に向って回折するようなホ
ログラムの干渉縞をあらかじめ記録しておき、情報の再
生にあたっては、所定の光線を記録部分に照射すること
により、２次元的に回折して２次元面上に得られた複数
の光線の位置情報により記録部分に記録されている情報
を判読するようにしているので、情報記録の最小単位部
分が損傷を受けても、情報の欠陥やドロップアウトを生
じることなく、記録密度の向上が可能である。回折格子
（ホログラムパターン）は単一又は複数の列に配列可能
で、複数列の場合、一部の列を０次回折（非回折）とし
て、光量の大きい状態で信号読み出しをすることができ
る。また、２次元回折格子（ホログラムパターン）と１
次元回折格子（ホログラムパターン）を組み合わせるこ
とにより、光記録媒体から情報を読み出す際の読み出し
の同期制御、照射する光線のパワー制御などが可能とな
る。回折格子（ホログラムパターン）が複数列設けられ
ている場合、複数列から同時に信号を読み出す為に、光
源からの光束を分割して複数列を同時に照射することに
より、高速な読み出しが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光記録媒体の１つのホログラムパ
ターン１２に光源１６から単一な波長で平行な光束を照
射したときの透過光の回析状態を示す模式図である。で
ある。

【図２】ホログラムパターンにより回折した光線によ
り、２次元平面の複数の箇所に結像した様子を示す図で
ある。

【図３】本発明の光記録媒体の動作を説明するため、光
源からの光を集光する凸レンズと、ホログラムの干渉縞
が微細パターンとして記録されたホログラムパターン
（ＣＧＨ）と結像面の関係を示す模式図である。

【図４】本発明による光記録媒体の情報読取り装置の１
つの実施の形態の全体構成を模式的に示す図である。

【図５】本発明に係る光記録媒体を名刺サイズのカード
として具現化したものの平面図である。

【図６】光記録媒体原盤の製造方法、光記録媒体への情
報の記録方法及び光記録媒体の製造装置並びに製造方法
を模式的に示すブロック図である。

【図７】（ａ）は２次元画像からホログラムの干渉縞パ
ターンを得る手順を示す図であるり、（ｂ）は本発明で
用いるホログラムの干渉縞の一例を示す写真である。

【図８】図５のホログラムパターンが直線的に移動した
ときの回折光量の変化を示した波形図である。

【図９】複数列に構成されたホログラムパターンを有す
る光記録媒体を示す平面図である。

【図１０】複数列のホログラムパターンを１回の照射
で、同時に読み取ることが可能な本発明の光記録媒体の
情報読取り装置の１つの実施の形態の構成を模式的に示
す図である。

【図１１】本発明の光記録媒体がホログラムパターンに
反射膜を設けたものである場合、ホログラムパターンに
対して斜に光を照射して、反射光を検出する反射型の光
記録媒体の情報読取り装置の構成を示す模式図である。

【図１２】複数の同時に読み取るべきホログラムパター
ンと、それらが受光面に結像した状態を示す図である。

【図１３】イメージセンサとしてのＣＣＤ素子を従来の
手法で駆動する場合の駆動信号のタイミングチャートで
ある。

【図１４】本発明におけるＣＣＤ素子のシャッター制御
信号の生成過程を示す波形図である。

【図１５】本発明の光記録媒体の情報読取り装置におけ
る光記録媒体の搬送の制御と、読み取りタイミングの制
御の他の実施の形態を説明する図である。

【図１６】図５のホログラムパターンが直線的に移動し
たとき、回折光量の変化を示した波形図と検出のタイミ
ングの関係を示すである。

【図１７】図１５の実施の形態の動作を説明する模式図
である。

【図１８】図１４の実施の形態に対応する本発明の光記
録媒体の情報読取り装置の１実施の形態を模式的に示す
ブロック図であり、専用のフォトディテクタ（ＰＤ）で
０次回折光を検出し、読み取りのタイミングと光源の光
度をフィードバック制御する構成を示している。

【図１９】図１８の構成で光源の光度をフィードバック
制御する手法を示す波形図である。

【図２０】ホログラムパターンが所定のピッチで等間隔
で一列に配列された本発明の光記録媒体の実施の形態を
示す図である。

【図２１】同一サイズのホログラムパターンが複数列、
すなわち２次元的に配列されている本発明の光記録媒体
の実施の形態を示す図である。

【図２２】同一サイズのホログラムパターンが複数列、
すなわち２次元的に配列され、かつ２次元ホログラムパ
ターンと１次元ホログラムパターンが混在している本発
明の光記録媒体の実施の形態を示す図である。

【図２３】複数列の２次元ホログラムパターンと１列の
１次元ホログラムパターンが設けられている本発明の光
記録媒体の実施の形態を示す図である。

【図２４】複数列の２次元ホログラムパターンと１列の
１次元ホログラムパターンが設けられ、かつ、２２次元
ホログラムパターンの列の中央ではない部分に１次元ホ
ログラムパターンの列が設けられている次元ホログラム
パターンの列の中央ではない部分に１次元ホログラムパ
ターンの列が設けられているている本発明の光記録媒体
の実施の形態を示す図である。

【図２５】本発明の光記録媒体の情報読取り装置の実施
の形態において、光源からの光束が円錐形であり、ホロ
グラムパターンの全体を照射するよう入射し、その反射
回折光はイメージセンサ２０の受光面の複数の箇所に焦
点が位置する様子を示す模式図である。

【図２６】本発明の光記録媒体の情報読取り装置の実施
の形態において、ホログラムパターンに、そのサイズの
１．５〜２倍程度の大きさの光スポットを与えている様
子を示す模式図である。

【図２７】本発明の光記録媒体の情報読取り装置の好ま
しい実施の形態を光記録媒体の下方から覗くように見た
斜視図である。

【図２８】所望の形状の光ビームを得るために用いられ
るピンホールの設けられた光束形成板の２つの例を示す
それぞれの平面図である。

【図２９】光カードを、その長手方向（Ｘ方向）と短手
方向（Ｙ方向）にそれぞれ駆動するための装置にて光カ
ードを長手方向に駆動している様子を示すす斜視図であ
る。

【図３０】光カードを、その長手方向（Ｘ方向）と短手
方向（Ｙ方向）にそれぞれ駆動するための装置にて光カ
ードを短手方向に駆動している様子を示すす斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０、１０Ａ光記録媒体（カード）１２記録部分（回折格子・ホログラムパターン）１６光源１８２次元平面（イメージセンサの受光面に対応す
る）２０イメージセンサ（ＣＣＤ素子）２２光記録媒体の情報読取り装置２３光源部基台２４光源部基台駆動モータ（距離調整手段）２６ビームスプリッタとしての回折格子２８ハーフミラー３０フォトディテクタ（ＰＤ）３２オペアンプ（アナログ制御回路：フォトディテク
タと共に光量変化検出手段を構成する）３４２値化回路（フォトディテクタと共に光量変化検
出手段を構成する）３６ＣＣＤ素子コントローラ（制御手段）３８映像情報処理回路（判別する手段）４０ピーク値検出回路４２制御信号生成回路４４パワー制御回路４６搬送速度制御回路（制御手段）４８搬送装置５０光スポット８０基板部８２、８４、８６シャフト８８ローラ９０モータ９２歯車アセンブリ９４歯

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回折格子が所定エリアに形成された光記
録媒体において、前記回折格子が所定の入射光の照射を受けたとき、前記
入射光を２次元的に異なる複数の方向に回折するよう、
ホログラムの干渉縞のパターンとして前記回折格子が形
成、記録され、前記回折格子が複数個、配列され、か
つ、前記異なる複数の方向があらかじめ定められた方向
の中から選択されたものである前記回折格子が１つ以上
設けられていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】複数の回折格子が所定エリアに形成され
た光記録媒体において、前記回折格子の一部が所定の入射光の照射を受けたと
き、前記入射光を２次元的に異なる複数の方向に回折す
るよう、ホログラムの干渉縞のパターンとして前記回折
格子の一部が形成、記録され、かつ、前記異なる複数の
方向があらかじめ定められた方向の中から選択されたも
のであり、前記回折格子の他の一部又は残り全部が前記
所定の入射光の照射を受けたとき、前記入射光を１次元
的に回折するよう、ホログラムの干渉縞のパターンとし
て前記回折格子の他の一部又は残り全部が形成、記録さ
れ、かつ、前記１次元的に回折する方向があらかじめ定
められた方向の中から選択されたものであることを特徴
とする光記録媒体。
【請求項３】前記回折格子が複数の列に配列され、前
記複数の列の一部の列では、隣り合う前記回折格子が間
隔を持って配置され、前記複数の列の残りの列では、隣
り合う前記回折格子が間隔を持たず、連続的に配置され
ていることを特徴とする請求項２記載の光記録媒体。
【請求項４】前記回折格子が複数の列に配列され、前
記複数の列の一部の列では、隣り合う前記回折格子が間
隔を持って配置され、前記複数の列の残りの列では、隣
り合う前記回折格子が間隔を持たず、連続的に配置さ
れ、かつ前記隣り合う前記回折格子が間隔を持たず、連
続的に配置されている列の少なくとも一部は前記１次元
的に回折する部分であることを特徴とする請求項２記載
の光記録媒体。
【請求項５】記録される情報として金額情報を含み、
プリペイドカードであることを特徴とする請求項１ない
し４のいずれか１つに記載の光記録媒体。
【請求項６】使用金額に応じて前記回折格子の一部が
消去された場合に、前記情報の一部として、消去された
位置が正規の位置であるか否かを判断するための情報が
更に含まれていることを特徴とする請求項５記載の光記
録媒体。
【請求項７】記録される情報として発行者及び／又は
使用者を特定する情報を含み、識別カードである請求項
１ないし４のいずれか１つに記載の光記録媒体。
【請求項８】複数の回折格子が所定エリアに形成され
た光記録媒体であって、前記回折格子が所定の入射光の
照射を受けたとき、前記入射光を２次元的に異なる複数
の方向に回折するよう、ホログラムの干渉縞のパターン
として前記回折格子が形成、記録され、前記回折格子が
複数個、配列され、かつ、前記異なる複数の方向があら
かじめ定められた方向の中から選択されたものである前
記回折格子が１つ以上設けられている光記録媒体から情
報を読み出す光記録媒体の情報読取り装置であって、前記回折格子に前記所定の入射光を照射する手段と、前記回折格子にて回折された所定方向の回折光を受光可
能なように２次元配列された複数の受光素子を有する回
折光受光手段と、前記回折光受光手段にて検出された情報をデコードして
前記回折格子の記録情報を読み取る手段とを、有する光記録媒体の情報読取り装置。
【請求項９】複数の回折格子が所定エリアに形成され
た光記録媒体であって、前記回折格子の一部が所定の入
射光の照射を受けたとき、前記入射光を２次元的に異な
る複数の方向に回折するよう、ホログラムの干渉縞のパ
ターンとして前記回折格子の一部が形成、記録され、か
つ、前記異なる複数の方向があらかじめ定められた方向
の中から選択されたものであり、前記回折格子の他の一
部又は残り全部が前記所定の入射光の照射を受けたと
き、前記入射光を１次元的に回折するよう、ホログラム
の干渉縞のパターンとして前記回折格子の他の一部又は
残り全部が形成、記録され、かつ、前記１次元的に回折
する方向があらかじめ定められた方向の中から選択され
たものである光記録媒体から情報を読み出す光記録媒体
の情報読取り装置であって、前記回折格子に前記所定の入射光を照射する手段と、前記回折格子にて回折された所定方向の回折光を受光可
能なように２次元配列された複数の受光素子を有する回
折光受光手段と、前記回折光受光手段にて検出された情報をデコードして
前記回折格子の記録情報を読み取るとともに、前記２次
元的に回折する回折格子の情報か前記１次元的に回折す
る回折格子の情報かを判別する手段とを、有する光記録媒体の情報読取り装置。
【請求項１０】前記照射する手段が、単一の前記回折
格子を照射するとき、隣接する他の回折格子を照射しな
いような大きさの光スポットを与え、かつ、前記回折光
受光手段の受光面に焦点が位置するような円錐形の光束
を生成する手段を有することを特徴とする請求項８又は
９記載の光記録媒体の情報読取り装置。
【請求項１１】前記照射する手段が、単一の前記回折
格子を照射するとき、入射角が９０度より少ない斜照射
であり、照射すべき部分の１．５〜２倍程度の大きさ
で、長円形状の光スポットを与え、かつ、前記回折光受
光手段の受光面に焦点が位置して、真円となるような長
円錐形の光束を生成する手段を有することを特徴とする
請求項８又は９記載の光記録媒体の情報読取り装置。
【請求項１２】前記光源からの光束を複数に分割する
手段と、前記分割する手段にて分割された複数の光線が
前記複数の回折格子の位置に一致するよう前記光記録媒
体と前記光源からの光束を複数に分割する前記手段との
間の距離を調整する手段とを更に有する請求項８ないし
１１のいずれか１つに記載の光記録媒体の情報読取り装
置。
【請求項１３】前記光記録媒体を搬送する手段と、前
記搬送手段による前記光記録媒体の移動に伴い、前記光
記録媒体にて反射した光線又は前記光記録媒体を透過し
た光線の光量の変化を検出する光量変化検出手段と、前
記光量変化検出手段の出力信号に応じて前記回折光受光
手段における読取りのタイミング制御を行う制御手段と
を更に有する請求項８ないし１２のいずれか１つに記載
の光記録媒体の情報読取り装置。
【請求項１４】前記光記録媒体を搬送する手段と、前
記搬送手段による前記光記録媒体の移動に伴い、前記回
折光受光手段における受光光量の変化を検出する受光光
量変化検出手段と、前記受光光量変化検出手段の出力信
号に応じて前記回折光受光手段における読取りのタイミ
ング制御を行う制御手段とを更に有する請求項８ないし
１２のいずれか１つに記載の光記録媒体の情報読取り装
置。
【請求項１５】前記光記録媒体を搬送する手段と、前
記搬送手段による前記光記録媒体の移動に伴い、前記光
記録媒体にて反射した光線又は前記光記録媒体を透過し
た光線の光量の変化を検出する光量変化検出手段と、前
記光量変化検出手段の出力信号に応じて前記搬送する手
段の搬送速度の制御を行う制御手段とを更に有する請求
項８ないし１２のいずれか１つに記載の光記録媒体の情
報読取り装置。
【請求項１６】前記光記録媒体を搬送する手段と、前
記搬送手段による前記光記録媒体の移動に伴い、前記回
折光受光手段における受光光量の変化を検出する受光光
量変化検出手段と、前記受光光量変化検出手段の出力信
号に応じて前記搬送する手段の搬送速度の制御を行う制
御手段とを更に有する請求項８ないし１２のいずれか１
つに記載の光記録媒体の情報読取り装置。
【請求項１７】前記制御手段が前記受光光量変化検出
手段の出力信号の変化の周期を検出する手段と、検出さ
れた前記変化の周期を所定の同期信号の周期と比較する
手段と、前記比較により、前記変化の周期と前記同期信
号の周期との位相差が０に近づくよう前記搬送する手段
の搬送速度の制御を行う手段とを有する請求項１５又は
１６記載の光記録媒体の情報読取り装置。
【請求項１８】前記光量検出手段が、前記光記録媒体
と前記回折光受光手段の間に設けられた、ハーフミラー
と、前記ハーフミラーにて反射された光線を受光する受
光手段を有する請求項１５又は１６記載の光記録媒体の
情報読取り装置。