JP3145445B2 - 光学的記録体 - Google Patents

光学的記録体

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JP3145445B2
JP3145445B2 JP30341391A JP30341391A JP3145445B2 JP 3145445 B2 JP3145445 B2 JP 3145445B2 JP 30341391 A JP30341391 A JP 30341391A JP 30341391 A JP30341391 A JP 30341391A JP 3145445 B2 JP3145445 B2 JP 3145445B2
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optical recording
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diffraction gratings
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機械読み取り可能な光
学的記録体に関し、特に、ホログラム又は回折格子の回
折方向によってコード化して記録した光学的記録体に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、回折格子の格子の向き又はホログ
ラムの干渉縞の方向によりコード情報を記録することは
特開昭49−17152号公報等においてよく知られて
いる。例えば、図6に示すように、回折格子又は平行な
干渉縞からなるホログラムの形態で記録された記録体1
に法線方向から照明光を当てると、その光は回折される
が、その回折方向は、格子又は干渉縞の向きに垂直な方
向になる。したがって、格子又は干渉縞が向いている方
向、若しくは、回折方向を分割して情報に対応させる
と、コード情報を記録することができる。例えば図6の
ように、回折方向を4つに分割し、符号1〜4を対応さ
せることにより、1つの記録体によって4つの情報の何
れかを記録することができる(この図の場合は、符号1
が記録されていることになる。)。
【0003】このような記録体1を読み取るには、各回
折方向に回折光を検出する光検出器D1〜D4を配置
し、回折光が入射した光検出器の番号から記録情報を読
み取ることができる。具体的には、図7の斜視図に示す
ように、例えば、光源2からの光を必要に応じてレンズ
3により記録体1上に集光し、その回折光を記録体1の
斜め上方にそれを取り囲むように配置された光検出器D
1〜D4により検出するようにすればよい。
【0004】ところで、1つの記録体によって記録でき
る情報の数を増やすには、上記の分割数を増加させ、そ
れに対応して読み取りのために配置する光検出器の数を
増やすことが考えられるが、読み取り精度の点からエラ
ー率が高まり、好ましくない。実際には、図6に示した
ように、4方向程度に分割するのが実用的である。
【0005】そこで、可能な記録情報数を増やすため
に、複数の回折格子又はホログラムを重ねて記録するこ
と(多重記録)が考えられる。例えば、2個の回折格子
を重ねる場合、1個の記録体により可能な記録数は10
個になるが(符号1と1、2と2、3と3、4と4、1
と2、1と3、1と4、2と3、2と4、3と4)、実
際には、各々の回折格子による回折光に加えて、両方の
回折格子の相互作用による不要な回折光が本来の回折方
向と異なる方向に発生して、読み取りエラーが発生して
しまい、実用化できない。
【0006】このような問題点を解決するために、2個
の回折格子を1個の記録体に多重に記録するのではな
く、図8に示したように、1つの記録領域を碁盤の目状
に細分割し、隣接する区分4、5間で異なる回折格子を
記録するようにすることが特開平3−211096号公
報において提案されている。また、記録領域を碁盤の目
状に細分割する代わりに、ハニカム状に細分して、同様
に記録することも考えられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の場合、図8に示すように、1つの記録領域を2つの交
差する平行直線群6、7により分割しているため、この
ような記録体1を図7のような読み取り装置にかけて読
み取る場合、図9に示すように、この平行直線群6、7
によりそれと垂直な方向に散乱光8が発生し、あたかも
この方向に回折する回折格子が記録されていると光検出
器D1〜D8が検出する誤読み取りが発生する問題があ
る。
【0008】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、格子又は干渉縞の向きが異な
る2種の回折格子又はホログラムを記録領域を細分して
得られる区分に別々に配置してなる光学的記録体におい
て、配置された格子又は干渉縞の境界から特定方向に光
が散乱されて誤読み取りが発生するのを防止することで
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光学的記録体は、光束を照射して回折光の方向によ
り記録されている情報を読み取る光学的記録体であっ
て、格子又は干渉縞の向き又は間隔が異なる複数の回折
格子又はホログラムを記録領域を細分した区分に別々に
配置してなる光学的記録体において、記録領域を多数の
微小な円により円の内部と外部に分割し、円の内部に1
個又は複数の回折格子又はホログラムを配置し、円の外
部に異なる1個の回折格子又はホログラムを配置してな
り、前記円を境界としてその内部と外部の回折格子又は
ホログラムが相互に隣接していることを特徴とするもの
である。
【0010】
【0011】本発明のもう1つの光学的記録体は、光束
を照射して回折光の方向により記録されている情報を読
み取る光学的記録体であって、格子又は干渉縞の向き又
は間隔が異なる複数の回折格子又はホログラムを記録領
域を細分した区分に別々に配置してなる光学的記録体に
おいて、記録領域を複数の波線により細分し、隣接す区
分相互に異なる回折格子又はホログラムを配置してな
り、前記波線を境界としてその両側の回折格子又はホロ
グラムが相互に隣接していることを特徴とするものであ
る。
【0012】
【作用】本発明においては、記録領域を多数の微小な円
により円の内部と外部に分割し、円の内部に1個又は複
数の回折格子又はホログラムを配置し、円の外部に異な
る1個の回折格子又はホログラムを配置してなり、その
円を境界としてその内部と外部の回折格子又はホログラ
ムが相互に隣接しているようにするか、あるいは、記録
領域を複数の波線により細分し、隣接す区分相互に異な
る回折格子又はホログラムを配置してなり、その波線を
境界としてその両側の回折格子又はホログラムが相互に
隣接しているようにしているので、回折格子間の境界線
である円又は波線からは各方向均等に入射光が散乱され
ることになり、何れか特定の回折光検出方向にのみ散乱
光が向くことはなくなり、しかも、その散乱光の強度は
記録されている回折格子からの回折光の強度に対して相
対的に小さいので、誤読み取りが発生する確率は大幅に
低下する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の光学的記録体の実施例ににつ
いて、図面を参照にして説明する。なお、以下におい
て、記録体に回折格子により情報を記録するものとして
説明するが、回折格子の代わりにほぼ平行な干渉縞から
なるホログラムを用いてもよい。
【0014】図1に本発明の光学的記録体の基本形態の
平面図を示すが、記録体1は、規則的に相互に離間して
配置された微小な円9によって2つの領域4と5に分割
され、円9の内5と外4には格子の向きが相互に異なる
回折格子(図の場合、内側5には水平方向に向く回折格
子、外側4には垂直方向を向く回折格子)が割り当てら
れる。このように2つの回折格子を配置した記録体1を
例えば図7に示すような読み取り装置にセットして、そ
の上方の光源2からの光を必要に応じてレンズ3を介し
て入射すると、光照射領域中にある領域4の回折格子か
らはその格子に直交する方向に回折光が発生し、図の場
合は光検出器D1により検出され、符号1(図6)が記
録されていると判読される。また、光照射領域中にある
領域5の回折格子からもその格子に直交する方向に回折
光が発生し、図の場合は光検出器D3により検出され、
符号3も同時に記録されていると判読される。したがっ
て、図1の場合、符号1と3の組み合わせが記録されて
いることが読み取られる。このように回折格子の向きの
組み合わせにより、記録体1には、2つの回折格子の組
み合わせでは、10個の中の何れかの情報が記録でき
る。このような記録体1を複数個並置することにより、
10進法で情報を記録することができる。
【0015】さて、図1に場合は、記録領域が円9によ
り分割されているため、回折格子相互の境界線である円
9からは各方向均等に入射光が散乱されることになるの
で、何れか特定の光検出器にのみ散乱光が入射すること
はなくなり、しかも、その散乱光の強度は記録されてい
る回折格子からの回折光の強度に対して相対的に小さい
ので、図8の従来の形態に比較して誤読み取りが発生す
る確率は大幅に低下する。
【0016】ところで、2つの領域4と5の面積比は、
各回折格子からの回折光強度を等しくするために、2つ
の回折格子の組み合わせの場合は、できるだけ50:5
0になるように配置するのが望ましいが、回折格子の回
折強度が異なる場合には、それを補償するように面積比
を変えることが望ましい。また、円9は、図1のよう
に、各配置ラインを半周期ずらした俵積み状にしてもよ
いし、図2に示すように、縦横に整列して配置してもよ
い。さらには、円9を不規則に配置してもよい。また、
異なる直径の円を混在させてもよい。また、図1の変形
として、円9で囲まれた領域5にのみ2種類の回折格子
を配置し、円9の外の領域を反射性又は吸収性にするこ
とも考えられる。この場合の1例を図3に示す。図示の
ように、隣接する円内5には相互に格子の向きが異なる
2種類の回折格子が配置されている。なお、以上におい
て、円9の直径ないしその配置のピッチは、読み取り光
のビーム径の1/2以下程度にすることが望ましい。ま
た、2つの領域4と5に同じ回折格子を記録する符号1
と1、2と2、3と3、4と4の場合(図6)は、何れ
かの領域4又は5をブランクにして回折強度が他の場合
と同じにするのが望ましい。
【0017】以上の円によって記録領域を2分する実施
例とは別に、線の向きがランダムに変化する直線又は曲
線によって記録領域を細分することが考えられる。その
1例の平面図を図4に示す。この場合は、並行する複数
の波線11により記録領域を細分し、隣接する領域4、
5間相互に格子の向きが異なる2種類の回折格子を配置
している。この場合も、境界線である波線11からは各
方向均等に入射光が散乱されることになるので、何れか
特定の光検出器にのみ散乱光が入射することはなくな
り、しかも、その散乱光の強度は記録されている回折格
子からの回折光の強度に対して相対的に小さいので、図
8の従来の形態に比較して誤読み取りが発生する確率は
大幅に低下する。なお、波線11群を交差させて領域を
分割するようにしてもよい。
【0018】以上は、円又は波線によって分割された記
録領域に異なる2つの回折格子を記録する例であった
が、これを3つ以上に拡張し、円内に2つ以上の異なる
回折格子を記録するようにしてもよいし、また、波線に
よって分割された隣接領域に相互に異なる3個以上の異
なる回折格子を記録するようにしてもよい。図5に円9
によって分割された記録領域に異なる3つの回折格子を
記録する例を示す。この場合は、円9の内外面積比は
2:1にするのが望ましい。
【0019】以上、本発明の光学的記録体を実施例に基
づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定さ
れず、種々の変形が可能である。例えば、回折格子の方
向でなくその間隔の違いにより異なる情報を記録する場
合にも適用できる。また、回折格子、ホログラムについ
ても、振幅型、位相型、レリーフ型、ボリューム型、反
射型、透過型、半透過型、部分反射型等公知の何れのタ
イプにも適用できる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学的記
録体によると、記録領域を多数の微小な円により円の内
部と外部に分割し、円の内部に1個又は複数の回折格子
又はホログラムを配置し、円の外部に異なる1個の回折
格子又はホログラムを配置してなり、その円を境界とし
てその内部と外部の回折格子又はホログラムが相互に隣
接しているようにするか、あるいは、記録領域を複数の
波線により細分し、隣接す区分相互に異なる回折格子又
はホログラムを配置してなり、その波線を境界としてそ
の両側の回折格子又はホログラムが相互に隣接している
ようにしているので、回折格子間の境界線である円又は
波線からは各方向均等に入射光が散乱されることにな
り、何れか特定の回折光検出方向にのみ散乱光が向くこ
とはなくなり、しかも、その散乱光の強度は記録されて
いる回折格子からの回折光の強度に対して相対的に小さ
いので、誤読み取りが発生する確率は大幅に低下する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光学的記録体の基本形態の平面図であ
る。
【図2】図1の変形の平面図である。
【図3】図1の別の変形の平面図である。
【図4】本発明の別の実施例の平面図である。
【図5】さらに別の実施例の平面図である。
【図6】回折格子又は平行な干渉縞からなるホログラム
からなる記録体の情報記録原理を説明するための図であ
る。
【図7】読み取り装置の概略の構成を示す斜視図であ
る。
【図8】従来の光学的記録体の平面図である。
【図9】図8の光学的記録体により誤読み取りが発生す
る様子を示すための図である。
【符号の説明】
1…光学的記録体 2…光源 3…レンズ 4、5…分割された区分 9…円 11…波線 D1〜D4…光検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06K 19/06 G03H 1/02 G06K 7/12 G11B 7/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光束を照射して回折光の方向により記録
    されている情報を読み取る光学的記録体であって、格子
    又は干渉縞の向き又は間隔が異なる複数の回折格子又は
    ホログラムを記録領域を細分した区分に別々に配置して
    なる光学的記録体において、記録領域を多数の微小な円
    により円の内部と外部に分割し、円の内部に1個又は複
    数の回折格子又はホログラムを配置し、円の外部に異な
    る1個の回折格子又はホログラムを配置してなり、前記
    円を境界としてその内部と外部の回折格子又はホログラ
    ムが相互に隣接していることを特徴とする光学的記録
    体。
  2. 【請求項2】 光束を照射して回折光の方向により記録
    されている情報を読み取る光学的記録体であって、格子
    又は干渉縞の向き又は間隔が異なる複数の回折格子又は
    ホログラムを記録領域を細分した区分に別々に配置して
    なる光学的記録体において、記録領域を複数の波線によ
    り細分し、隣接す区分相互に異なる回折格子又はホログ
    ラムを配置してなり、前記波線を境界としてその両側の
    回折格子又はホログラムが相互に隣接していることを特
    徴とする光学的記録体。
JP30341391A 1991-11-19 1991-11-19 光学的記録体 Expired - Lifetime JP3145445B2 (ja)

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JPH05144078A JPH05144078A (ja) 1993-06-11
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JP2003295744A (ja) * 2002-04-08 2003-10-15 Toppan Printing Co Ltd 計算機ホログラムからなる光情報記録媒体
JP7714932B2 (ja) * 2021-06-28 2025-07-30 Toppanホールディングス株式会社 回折格子パターン
WO2025209982A1 (en) * 2024-04-05 2025-10-09 Paul Scherrer Institut Structured diffraction beamlet array

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