JP2003162207A

JP2003162207A - 光学情報読み取り装置及び光記録媒体

Info

Publication number: JP2003162207A
Application number: JP2001362374A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Nishikawa; 浩一郎西川
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】特別な機構を使用せずに情報記録部の位置合
わせを可能にする光学情報読み取り装置及び光記録媒体
を提供する。【解決手段】光学情報読み取り装置は、単色光６１を
光記録媒体１の情報記録部１０に照射する発光手段５２
と、単色光が情報記録部に照射されて回折された回折光
６２の再生情報を表示する表示窓５５と、情報記録部で
回折された回折光を導いて表示窓に結像させる光学系と
を備え、表示窓に表示された再生情報に基づいて、光記
録媒体の情報記録部との相対的な位置及び傾きの少なく
とも一方を外部より調整可能にする。光記録媒体は、Ｃ
ＧＨによって情報が記録された情報記録部を有し、情報
記録部の周縁部に、情報記録部の中央方向を指向する標
識を記録したマーカＣＧＨを配置したり、データＣＧＨ
とマーカＣＧＨとを縦及び横の各区画領域に交互に配置
したりする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報がホログラム
像で記録された光記録媒体と、この光記録媒体から情報
を読み取る光学情報読み取り装置に係り、特に、識別や
偽造、変造防止に優れたカード商品認証体などの光記録
媒体と、この光記録媒体に記録されている情報を視認可
能にする光学情報読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリペイドカード、クレジットカード、
キャッシュカード、証明用カードなどの記録媒体では、
その内容や記録媒体そのものが不正に偽造、変造されて
いないかどうかを識別する必要がある。この記録媒体を
識別する一つの方法として、クレジットカードや銀行カ
ードなどにはホログラムが使用されている。そして、こ
のホログラムは白色光の干渉により単一ホログラム映像
を視覚的に認識可能にするものである。しかしながら、
このホログラムは、現状では製造業者マークなどの単一
ホログラム映像しか記録できないので、不正利用や偽造
の防止には十分な機能があるとは言えず、記録可能な情
報量に限界があった。

【０００３】例えば、ホログラム付きのクレジットカー
ドやキャッシュカードは、会社や銀行特有のパターンを
視覚的に判断することにより、認証用として応用してい
る。このホログラムパターンは表示面積が大きく、ホロ
グラム映像は容易に判別可能であるが、これらは、同時
にカード偽造や変造を容易にすることにもつながってい
る。すなわち、ホログラムが作成可能であれば、比較的
容易に疑似の像を製造することができることになるの
で、偽造品の製造を完全に防止することは不可能であっ
た。

【０００４】そこで、本出願人は不正利用や偽造の防止
に効果的なホログラムを利用した記録媒体としてＣＧＨ
（Computer Generated Hologram）を応用した光記録媒
体（特開平１０−１９８２５９号公報）を提案した。こ
の光記録媒体は、個々のホログラムパターンの１辺が数
百μｍ程度の領域であるのでかなり小さく、また、大容
量の情報を記憶しておくことができるうえ、情報を読み
取るためには、回折光のみを読み出す必要があるので不
正使用を防ぐことが可能である。

【０００５】図１３は従来の光記録媒体に記録されたＣ
ＧＨの配置例である。情報記録部１０のＣＧＨ記録情報
は、同じ情報が記録された四角のデータＣＧＨ１００の
集まりで構成されている。このように記録されているデ
ータＣＧＨ１００の大きさは、一辺が数百μｍ程度と小
さいが、そのデータを読み取るためには読み取り装置の
スポット光をデータＣＨＧ１００に正確に照射する必要
がある。そのため、従来の光記録媒体情報の読み取り装
置は、ＣＧＨ１００と読み取り装置の位置合わせのため
に、特別な係留部を設けたり、機械的な位置決めをした
りする必要があった。これらの具体的構成例を図１４及
び図１５を用いて説明する。

【０００６】図１４は係留装置を用いる読み取り装置の
構成例である。ここで、筐体１１の底部には係留部１２
が一体的に形成されている。筐体１１の表面に表示窓１
３が設けられ、係留部１２が形成された部位の底面に開
口１４が設けられている。筐体１１の内部には単色光レ
ーザなどの発光部１５と、その単色光２１を開口１４に
向けて反射させるミラー１６と、光記録媒体１の情報記
録部１０のＣＧＨで反射された回折光を順次反射させて
表示窓１３に導くミラー１７、１８とが収納されてい
る。係留部１２には筐体１１の底面に平行で、かつ、奥
行き方向に突き当て部１９ａを有する挿入溝１９が形成
され、この挿入溝１９に光記録媒体１を挿入して奥に突
き当てると、その情報記録部１０が開口に位置合わせさ
れる。このとき、発光部１５からの単色光２１がミラー
１６で反射されて情報記録部１０に向かい、さらに情報
記録部１０のＣＧＨで反射され、その０次反射光２２と
は反射方向の異なる回折光２３がミラー１７、１８で反
射されて表示窓１３に、情報記録部１０にＣＧＨとして
記録された画像情報が表示される。

【０００７】図１５は機械的な位置決めを行う装置の構
成例であり、保護ケース３１の内部の所定位置に、図示
を省略した搬送手段により、光記録媒体１を搬送する。
この光記録媒体１の情報記録部１０に対向する保護ケー
ス３１の上面部が部分的に内側に陥没し、これによっ
て、表面部に位置決め部３２が形成されている。筐体３
３にはその表面に表示窓３４が設けられ、その底部には
開口３５を有し、下方に突出する突出部３６が設けら
れ、この突出部３６が保護ケース３１の位置決め部３２
に嵌合され、位置決めが行われる。筐体３３の内部には
発光部３７と、その単色光を開口３５に向けて反射させ
る単色反射ミラー３８と、情報記録部１０からの回折光
を反射させる回折光反転ミラー３９とが収納されてい
る。この装置においても、発光部３７からの単色光４１
が単色反射ミラー３８で反射されて情報記録部１０に向
かい、さらに、情報記録部１０のＣＧＨにて反射された
回折光４２が回折光反転ミラー３９で反射されて表示窓
３４に向かい、この表示窓３４に情報記録部１０に記録
された画像情報が表示される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図１４に示した光学情
報読み取り装置を構成する係留部１２や、図１５に示し
た光学読み取り装置を構成する位置決め部３２及び突出
部３６で構成された位置決め装置は、光学情報読み取り
装置の設計に基づく構成であって、ユーザーの要求があ
っても外観上の都合や、商品として出回っているものの
構造によっては、追加的に設けることができないという
課題があった。

【０００９】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は係留部や位置決め部など、特別
な機構を使用せずに情報記録部の位置合わせを可能にす
る光学情報読み取り装置及び光記録媒体を提供すること
にある。本発明の他の目的は、光記録情報読み取り機構
と光記録媒体相互の傾きの修正を可能にする光学情報読
み取り装置及び光記録媒体を提供することにある。本発
明のもう一つ他の目的は、ＣＧＨを応用した光記録媒体
を読み取る安価な光記録情報読み取り装置で済む光記録
媒体を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
単色光を照射することによって得られる回折光から情報
を読み取ることができる情報記録部を有する光記録媒体
から情報を読み取る光学情報読み取り装置において、単
色光を光記録媒体の情報記録部に照射する発光手段と、
単色光が情報記録部に照射されて回折された回折光の再
生情報を表示する表示窓と、情報記録部で回折された回
折光を導いて表示窓に結像させる光学系とを備え、表示
窓に表示された再生情報に基づいて、光記録媒体の情報
記録部に対する相対的な位置及び傾きの内の少なくとも
一方を外部より調整可能にしたことを特徴とするもので
ある。

【００１１】請求項２に係る発明は、ＣＧＨによって情
報が記録された情報記録部を有する光記録媒体におい
て、情報記録部の周縁部に、情報記録部の中央方向を指
向して情報再生位置の移動を案内する標識を記録したマ
ーカＣＧＨを配置したことを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係
る光学読み取り装置の第１の実施形態の概略構成を、光
記録媒体と併せて示した断面図である。図１において、
光記録媒体１は反射型ＣＧＨが貼着又は成型された情報
記録部１０を備えている。この情報記録部１０のＣＧＨ
は、回折格子を含む平面内で回転させる複数の回折格子
を組み合わせて２次元的に明点が配置されるようにコン
ピュータを用いて演算を行って、ホログラムパターンを
形成しており、このＣＧＨの回折光からは、再生画像が
得られる。

【００１３】この光記録媒体１のＣＧＨに記録されたホ
ログラムの画像を視認する装置、すなわち、光学読み取
り装置５０は、外形形状が略直方体の筐体５１の内部
に、単色光レーザなどの所定波長の単色光を放射する発
光部（発光手段）５２が収容されており、底壁５３に開
口５４が形成され、さらに、上部壁に表示窓５５を備え
ている。ここで、開口５４は反射型ＣＧＨで構成された
情報記録部１０の形成領域に等しいか、その形成領域よ
りも僅かに大きな口径を有し、発光部５２はその光軸を
底壁に対して斜めに取り付けることにより、単色光６１
が情報記録部１０を照射し、その回折光６２が上部壁に
向かう位置に表示窓５５が設けられている。これによっ
て、光記録媒体１の情報記録部１０の反射型ＣＧＨに記
録されたホログラムの画像情報を表示窓５５に表示させ
て視認することができる。

【００１４】図２は本発明に係る光記録媒体の第１の実
施形態の情報記録部の構成を示す平面図である。ここ
で、情報記録部１０Ａは、全体が略正方形のＣＧＨ領域
の中央部に画像情報が記録されたデータＣＧＨ１０１が
配置され、この中央部を取り囲む周縁部にデータＣＧＨ
１０１が存在する方向を指示する標識をイメージで記録
したマーカＣＧＨ１０２が配置されている。

【００１５】図３は本発明に係る光記録媒体の第２の実
施形態の情報記録部の構成を示す平面図である。ここに
示した情報記録部１０ＢはデータＣＧＨ１０１の周囲の
略同一の円周上に相互に離隔した複数のマーカＣＧＨ１
０２を配置した構成になっている。

【００１６】上記のように構成された光記録媒体を上述
した光学読み取り装置で視認する場合の操作について、
図４、図５、図６及び図７を参照して以下に説明する。
図４は発光部５２からの単色光が光記録媒体１上のデー
タＣＧＨ１０１の領域に照射されて「Ａ」というデータ
パターン１１１が表示窓５５に表示された状態を示して
いる。この場合、単色光６１がデータＣＧＨ１０１に正
確に照射されているときは、「Ａ」というデータパター
ンが表示窓に表示されるだけである。以下、発光部５２
から単色光６１が照射され、情報記録部１０Ａでの回折
光６２が表示窓５５に向かう投影平面上の方向をＸ方
向、これと直交する方向をＹ方向として説明する。

【００１７】図５は発光部５２からの単色光６１のスポ
ットがＹ方向にずれてデータＣＧＨ１０１から外れてマ
ーカＣＧＨ１０２に照射され、表示窓５５にマーカパタ
ーン１１２が表示された状態を示している。このマーカ
パターン１１２は矢印の形をなし、矢印の方向にデータ
ＣＧＨ１０１が存在していることを示している。このこ
とは、光学読み取り装置がＹ方向にずれていることを示
しているので、マーカパターン１１２が示す−Ｙ方向に
光学読み取り装置を移動すれば、データＣＧＨ１０１に
単色光６１のスポットが照射され、データＣＧＨ１０１
のパターンが表示窓５５に再生、表示される。

【００１８】図６は光学読み取り装置がＹ方向にずれ、
かつ、Ｘ方向にもずれて、発光部２からの単色光５２の
スポットが周縁部の角を照射した状態を表している。こ
の場合、マーカパターン１１３は−Ｘ方向と−Ｙ方向と
を合成した方向に向く矢印の形をなし、したがって、マ
ーカパターン１１３が示す方向に光学読み取り装置を移
動すれば、データＣＧＨ１０１の領域に単色光６１のス
ポットが照射され、データＣＧＨ１０１のパターンが表
示窓５５に再生、表示される。

【００１９】図７は発光部からの単色光のスポットがＸ
方向にずれてデータＣＧＨ１０１の領域から外れてマー
カＣＧＨ領域１０２に照射され、表示窓５５に表示され
たマーカパターン１１４が矢印で示した−Ｘ方向にデー
タＣＧＨ１０１が存在していることを表している。この
ことは、光学読み取り装置がＸ方向にずれているので、
マーカパターン１１４が示す−Ｘ方向に光学読み取り装
置を移動すれば、データＣＧＨ１０１の領域に単色光６
１のスポットが照射され、データＣＧＨ１０１のパター
ンが表示窓５５に再生、表示される。

【００２０】また、図３に示したように、データＣＧＨ
１０１の周囲にマーカＣＧＨ１０２を同一円周上に配置
した場合、発光部５２からの単色光６１のスポットが、
いずれかのマーカＣＧＨ１０２を照射したとき、それぞ
れ中心方向を向く図示を省略したマーカパターンが表示
窓５５に表示されるように構成されている。したがっ
て、この場合も、マーカパターンが示す方向に光学読み
取り装置を移動すれば、データＣＧＨ１０１の領域に単
色光のスポットが照射され、データＣＧＨ１０１のパタ
ーンが表示窓５５に再生、表示される。

【００２１】以上説明したように、マーカＣＧＨ１０２
をデータＣＧＨ１０１の周囲に設けることにより、光学
読み取り装置を移動させるべき方向の情報が得られるの
で、係留部や位置決め部など、特別な機構を使用せず
に、容易にデータＣＧＨ１０１の表示が可能となる。

【００２２】ところで、上述した光記録媒体１は、光学
読み取り装置と光記録媒体１に貼着又は成型された情報
記録部１０Ａ又は１０Ｂの表面とが互いに平行な状態で
あって、これを読み取る位置が互いに平行にずれること
に対応したものであるが、情報記録部１０Ａ又は１０Ｂ
のＣＧＨの表面と光学読み取り装置とが互いに傾く場合
がある。

【００２３】図８はこのように情報記録部のＣＧＨの表
面と光学読み取り装置の底面とが互いに傾く場合に対処
する光記録媒体の第３の実施形態の情報記録部の構成を
示す平面図である。この実施形態における情報記録部１
０Ｃは正方形のＣＧＨ形成領域を、縦方向及び横方向に
同数に区分けした升目状の小区画のうち、縦方向及び横
方向ともにデータＣＧＨ１０１とマーカＣＧＨ１０３と
を交互に配置している。その結果、情報記録部１０Ｃの
角に配置されたデータＣＧＨ１０１においては縦、横の
２方向にマーカＣＧＨ１０３が隣接し、各辺に配置され
たデータＣＧＨ１０１においては縦、横の合計３方向に
マーカＣＧＨ１０３が隣接し、これらの内側に配置され
たデータＣＧＨにおいては縦、横の合計４方向にマーカ
ＣＧＨが隣接している。

【００２４】図９は正方形の情報記録部１０Ｃの縁部の
内側に配置されたデータＣＧＨ１０１を中心にしてその
周囲のマーカＣＧＨ１０３にも発光部から放射された単
色光６１のスポットが当てられた場合に、表示窓５５に
表示される画像情報の一例である。ここでは、「Ａ」と
いうデータパターンの周囲に、それぞれデータパターン
１１１の存在方向に略三角形の頂点が向けられたマーカ
パターン１１５が、一つの円を形成する四分円上にそれ
ぞれの底辺が配置されている。この場合、単色光６１の
スポット径はデータＣＧＨ１０１とマーカＣＧＨ１０３
との両方を照射する大きさであるのに対して、表示窓は
回折光の広がり面積よりも小さく形成されている。した
がって、この図から明らかなように、データパターン１
１１が表示窓の中央に表示された場合には、マーカパタ
ーン１１５は表示窓５５の外側に位置して表示されな
い。なお、図９は図８に示した光記録媒体１が光学読み
取り装置に対して正常な角度で挿入された場合を示して
いる。

【００２５】これに対して、図１０は光記録情報読み取
り装置が、情報記録部のＣＧＨに対して角度θだけ傾い
た状態を示した図である。この場合、データパターン１
１１は表示窓５５外に移動して表示されないが、マーカ
パターンが表示されているので、光学読み取り装置をど
ちらかにその傾斜を戻せばよいことが分かる。

【００２６】図１１は本発明に係る光記録媒体の第４の
実施形態の情報記録部の構成を示す平面図である。ここ
に示した情報記録部１０Ｄは光学読み取り装置に対して
二次元のXY方向にずれたことを示すマーカＣＧＨ１０２
と、情報記録部１０ＤのＣＧＨの表面と光学読み取り装
置とが傾くθ方向にずれたことを示すマーカＣＧＨ１０
３とを組み合わせた構成になっている。すなわち、情報
記録部の周縁部の各区画領域に、情報記録部の中央方向
を指向する標識を記録したマーカＣＧＨ１０２を配置
し、かつ、マーカＣＧＨ１０２を配置した内部に、デー
タを記録したデータＣＧＨ１０１と、このデータＣＧＨ
１０１の存在方向を指向する標識を互いに他と一つの円
を形成する四分円上に記録したマーカＣＧＨ１０３とを
各区画領域に交互に配置している。

【００２７】このように構成することによって、光記録
情報読み取り装置と情報記録部を有する光記録媒体との
平面方向のずれ及び傾きを同時に修正することが可能に
なるため、正当な記録媒体であるか否かの判断を容易、
かつ、迅速に行うことができる。

【００２８】図１２は本発明に係る光記録媒体の第５の
実施形態の情報記録部１０Ｅの構成を示す平面図であ
る。これは、図３に示した実施形態におけるデータＣＧ
Ｈ１０１のみの領域に、データを記録したデータＣＧＨ
１０１と、このデータＣＧＨ１０１の存在方向を指向す
る標識を互いに他と一つの円を形成する四分円上に記録
したマーカＣＧＨ１０３とを各区画領域に交互に配置し
ている。この実施形態においても、上述したと同様に、
正当な記録媒体であるか否かの判断を容易、かつ、迅速
に行うことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、係留部や位置決め部など、特別な機構を
使用せずに情報記録部の位置合わせを可能にする光記録
媒体及び光学情報読み取り装置を提供することができ
る。また、もう一つの発明によれば、光記録情報読み取
り機構と光記録媒体相互の傾きの修正を可能にする光記
録媒体及び光学情報読み取り装置を提供することができ
る。さらに、他の発明によれば、ＣＧＨを応用した光記
録媒体を読み取る安価な光記録情報読み取り装置で済む
光記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光記録情報読み取り装置の第１の
実施形態の構成を、情報読み取り対象の光記録媒体と併
せて示した断面図である。

【図２】本発明に係る光記録媒体の第１の実施形態の情
報記録部の構成を示す平面図である。

【図３】本発明に係る光記録媒体の第２の実施形態の情
報記録部の構成を示す平面図である。

【図４】図２に示した光記録媒体を図１に示した光学読
み取り装置で視認する場合の操作を説明するためのデー
タパターンの表示例である。

【図５】図２に示した光記録媒体を図１に示した光学読
み取り装置で視認する場合の操作を説明するためのデー
タパターンの表示例である。

【図６】図２に示した光記録媒体を図１に示した光学読
み取り装置で視認する場合の操作を説明するためのデー
タパターンの表示例である。

【図７】図２に示した光記録媒体を図１に示した光学読
み取り装置で視認する場合の操作を説明するためのデー
タパターンの表示例である。

【図８】本発明に係る光記録媒体の第３の実施形態の情
報記録部の構成を示す平面図である。

【図９】図８に示した光記録媒体を図１に示した光学読
み取り装置で視認する場合の操作を説明するためのデー
タパターンの表示例である。

【図１０】図８に示した光記録媒体を図１に示した光学
読み取り装置で視認する場合の操作を説明するためのデ
ータパターンの表示例である。

【図１１】本発明に係る光記録媒体の第４の実施形態の
情報記録部の構成を示す平面図である。

【図１２】本発明に係る光記録媒体の第５の実施形態の
情報記録部の構成を示す平面図である。

【図１３】従来の光記録媒体の情報記録部のＣＧＨの配
置例を示す平面図である。

【図１４】従来の光学読み取り装置の構成を示す断面図
である。

【図１５】従来の他の光学読み取り装置の構成を示す断
面図である。

【符号の説明】

１光記録媒体１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ情報
記録部５０光学読み取り装置５０５２発光部（発光手段）５４開口５５表示窓６１単色光６２回折光１０１データＣＧＨ１０２マーカＣＧＨ（ＸＹ方向）１０３マーカＣＧＨ（θ方向）１１１データパターン１１２、１１３、１１４、１１５マーカパターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｋ 19/06 Ｇ０６Ｋ 19/00 ＤＦターム(参考） 2K008 AA04 AA13 CC03 FF07 FF27 HH19 5B035 AA15 BB05 BC00 5B058 CA33 KA06 KA27 KA31 YA02 YA03 5B072 AA02 CC02 CC35 DD02 GG07 KK03 LL12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単色光を照射することによって得られる
回折光から情報を読み取ることができる情報記録部を有
する光記録媒体から情報を読み取る光学情報読み取り装
置において、単色光を前記光記録媒体の前記情報記録部に照射する発
光手段と、単色光が前記情報記録部に照射されて回折さ
れた回折光の再生情報を表示する表示窓と、前記情報記
録部で回折された回折光を導いて前記表示窓に結像させ
る光学系とを備え、前記表示窓に表示された再生情報に
基づいて、前記光記録媒体の情報記録部に対する相対的
な位置及び傾きの内の少なくとも一方を外部より調整可
能にしたことを特徴とする光学情報読み取り装置。
【請求項２】ＣＧＨによって情報が記録された情報記
録部を有する光記録媒体において、前記情報記録部の周縁部に、前記情報記録部の中央方向
を指向して情報再生位置の移動を案内する標識を記録し
たマーカＣＧＨを配置したことを特徴とする光記録媒
体。