JP2003295744A - Optical information recording medium constituted of computer hologram - Google Patents

Optical information recording medium constituted of computer hologram

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JP2003295744A
JP2003295744A JP2002104799A JP2002104799A JP2003295744A JP 2003295744 A JP2003295744 A JP 2003295744A JP 2002104799 A JP2002104799 A JP 2002104799A JP 2002104799 A JP2002104799 A JP 2002104799A JP 2003295744 A JP2003295744 A JP 2003295744A
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JP
Japan
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computer generated
information recording
recording medium
optical information
information
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Japanese (ja)
Inventor
Toshitaka Toda
敏貴 戸田
Akira Nagano
彰 永野
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an information recording medium which is adapted to a plurality of information reproducing conditions, by which information quantity is increased, information reading of high precision can be attained and forgery preventing effect is increased and further which has visual effect (decorative effect) under a usual observation condition, in an optical information recording medium having a computer hologram as a constitutional element. <P>SOLUTION: The optical information recording medium having an optical information recording section constituted by forming a plurality of regions composed of computer holograms on a base material surface, is characterized in that the computer hologram has each cell as a constitutional unit, specific information is independently recorded in each cell, and ≥2 kinds of the computer holograms having transportation waves different from each other are arranged in a small region. Difference between the transportation waves is larger than a frequency band width which reproduced information from the computer hologram has. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的に情報を再
生できる光情報記録媒体に関し、特に再生情報の肉眼観
察あるいは機械読み取りに対応した情報量の多い光情報
記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information recording medium capable of optically reproducing information, and more particularly to an optical information recording medium having a large amount of information, which corresponds to visual observation or machine reading of reproduced information.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、フーリエ変換ホログラム等の
ホログラフィックな撮影手法を用いて記録され、ビーム
状の光により空間的に投影された情報を読み取ることが
できる情報記録媒体は知られている。しかし、このよう
な光情報記録媒体の多くは、全体で1つの情報を記録し
たものであり、複数の情報の再生は出来なかった。ま
た、光情報記録媒体に対する再生用ビームの入射角度・
方向はホログラム記録時の参照光のそれに対応した条件
に限定されていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an information recording medium which is recorded by using a holographic photographing method such as a Fourier transform hologram and which can read information spatially projected by a beam of light. However, most of such optical information recording media recorded one piece of information as a whole, and it was not possible to reproduce a plurality of pieces of information. Also, the incident angle of the reproducing beam to the optical information recording medium
The direction was limited to the conditions corresponding to that of the reference light during hologram recording.

【0003】一方、干渉縞データをコンピュータ等で計
算して形成してなる計算機ホログラムの手法により同様
の効果を持つ光情報記録媒体も知られている。しかし、
これに関しても前述の撮影手法に準じた光情報記録媒体
を作製することしか行われていなかった。
On the other hand, there is also known an optical information recording medium having a similar effect by the method of computer generated hologram formed by calculating interference fringe data by a computer or the like. But,
In this regard as well, only the production of the optical information recording medium according to the above-mentioned photographing method has been performed.

【0004】以上のような従来技術では、情報が単純に
再生できるため、偽造・模造も容易となりセキュリティ
性に問題を残すことになる。また、単位面積当たりの情
報量を増やすことはできなかった。
In the above-mentioned conventional technique, since information can be simply reproduced, forgery and imitation can be facilitated, leaving a problem in security. Moreover, the amount of information per unit area could not be increased.

【0005】一方、情報記録用途にあらず、ホログラム
や回折格子を用いて画像等を表示する表示体は知られて
いる。これらの表示体は、貼付した商品(例えば、クレ
ジットカードや商品券)の装飾性およびセキュリティ性
を向上する効果があり、偽造・模造の防止に役立ってき
た。しかし、ホログラムや回折格子に対しても、さらな
るセキュリティ性の向上が望まれている。
On the other hand, a display body for displaying an image or the like using a hologram or a diffraction grating is known, which is not used for information recording. These display bodies have the effect of improving the decorativeness and security of the attached products (for example, credit cards and gift certificates), and have been useful in preventing counterfeiting and imitation. However, even for holograms and diffraction gratings, further improvement in security is desired.

【0006】このため、表示体の作製方法を複雑にし
て、偽造や模造を困難にする方法が考えられている。一
例として、コヒーレント光の二光束干渉を利用して、基
板の表面に回折格子からなる複数の微小なセル(ドッ
ト)を配置し、回折格子パターンからなるディスプレイ
(以下、用語「ディスプレイ」や「表示体」を混合して
用いることもある)を得る方法があり、本出願人による
特開昭60−156004号公報・特開平2−7231
9号公報・特開平5−72406号公報などに代表され
る方法が公知である。
For this reason, there has been considered a method of complicating the manufacturing method of the display body to make counterfeiting or imitation difficult. As an example, by utilizing the two-beam interference of coherent light, a plurality of microscopic cells (dots) composed of a diffraction grating are arranged on the surface of a substrate, and a display composed of a diffraction grating pattern (hereinafter referred to as “display” or “display”). Body) may be mixed and used), and the applicant of the present invention has disclosed those disclosed in JP-A-60-156004 and JP-A-2-7231.
Methods represented by Japanese Patent Laid-Open No. 9-72406 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-72406 are known.

【0007】これらの方法は、2本のレーザービームを
感光材料上で交叉させ、セル単位で露光することにより
双方のレーザービームを干渉させて、各セルに形成され
る微小な干渉縞からなる回折格子を、その空間周波数・
方向・光強度を適宜変化させながら次々と露光記録し、
回折格子セルの集まりからなるパターンを作製する方法
である。作製されたパターンの観察時には、前記空間周
波数は見える色に、前記方向は見える方向に、それぞれ
関係する。また、露光の際の光強度は、干渉縞の深さ等
を変更することになり、観察時の明るさと関係すること
になる。
In these methods, two laser beams are made to intersect each other on a photosensitive material, and the two laser beams are made to interfere with each other by exposing in a cell unit, so that diffraction is formed by minute interference fringes formed in each cell. The grid with its spatial frequency
Exposures are recorded one after another while changing the direction and light intensity as appropriate.
This is a method of producing a pattern composed of a collection of diffraction grating cells. When observing the created pattern, the spatial frequency is related to the visible color and the direction is related to the visible direction. Further, the light intensity at the time of exposure changes the depth of interference fringes and the like, and is related to the brightness at the time of observation.

【0008】従来の表示体におけるセルを構成単位とす
る回折格子パターンの一例を図1に示す。表示像(絵
柄)は、正方形のセルの集まりによって構成されてい
る。画素であるセルは、それぞれ絵柄を表示するのに適
当な回折格子で埋められている。
FIG. 1 shows an example of a diffraction grating pattern having cells as constituent units in a conventional display. The display image (pattern) is composed of a collection of square cells. Each pixel cell is filled with a diffraction grating suitable for displaying a pattern.

【0009】回折格子パターンの作製方法は、上記の二
光束干渉を用いた方法に限定されるものではなく、電子
線(エレクトロン・ビーム=EB)により、基板の表面
に回折格子を直接描画し、回折格子セルを配置する方法
を採用しても良い。前記方法は、本出願人による特開平
2−72320号公報により公知である。このような方
法では、回折格子を構成する格子線は直線に限らず、曲
線を用いることもできるが、何れにしろ単純な格子線を
並べて構成されていることに変わりはない。これらの様
な単純な回折格子から成るセルでは、ビーム状の照明光
が入射した場合にビーム状や発散光状などの比較的単純
な性質を持つ1次回折光が生成できる。
The method for producing the diffraction grating pattern is not limited to the above method using the two-beam interference, and the diffraction grating is directly drawn on the surface of the substrate by an electron beam (electron beam = EB), A method of arranging the diffraction grating cells may be adopted. The method is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-72320 by the present applicant. In such a method, the grating line forming the diffraction grating is not limited to a straight line, and a curved line may be used, but in any case, the grating line is formed by arranging simple grating lines. A cell composed of such a simple diffraction grating can generate first-order diffracted light having a relatively simple property such as a beam shape or a divergent light shape when a beam-shaped illumination light enters.

【0010】以上の方法により作製された回折格子パタ
ーンから成る表示体は、単純な回折格子から構成されて
いるため、従来のレインボーホログラム等と比べて輝度
や彩度の高い画像表現が可能であり、アイキャッチ効果
が高く、目視による真偽判定もより容易であるという特
徴があった。しかし、このような回折格子パターンから
成る表示体は、肉眼での観察結果のみが真偽判定の基準
であるため、見た目の印象が似ているものに対して、真
偽判定を誤る危険性があった。また、目視のみが判定の
基準となるため、目視で子細に観察することにより、似
たような見え方をする贋造物を作ることも不可能ではな
いといった問題もある。
Since the display body composed of the diffraction grating pattern manufactured by the above method is composed of a simple diffraction grating, it is possible to express an image with higher brightness and saturation than a conventional rainbow hologram or the like. The eye-catching effect was high, and the authenticity determination by visual observation was easier. However, since the display made up of such a diffraction grating pattern is the reference for true / false judgment only with the observation result with the naked eye, there is a risk of erroneous true / false judgment with respect to objects having a similar visual impression. there were. In addition, since only the visual check serves as a criterion for determination, it is not impossible to make a counterfeit object having a similar appearance by observing the details visually.

【0011】一方、上記のようなセル構造の回折格子パ
ターンを画像表示ではなく、機械読み取り用情報の記録
に利用する発明も提案されている(例えば、本出願人に
よる特開平3−211096号公報)。このような従来
の機械読み取り用の情報を記録する方法においては、機
械読み取り情報部には画像等が表示できず、情報記録箇
所が明確に目視で確認できてしまい、更に記録情報量も
少ないため、偽造・模造が不可能とは言えない状態にあ
る。また、このような情報記録をした領域を、回折格子
パターンから成る表示体等と並べて配置した場合、情報
記録領域からの回折光が他の表示情報を読み取りづらく
するなどの問題があり、総合的な表示品質を落とす原因
になっていた。更に、従来のような単純な回折格子で
は、記録できる情報量が少ないという問題もあった。
On the other hand, there has been proposed an invention in which the diffraction grating pattern having the cell structure as described above is used not for image display but for recording machine-readable information (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-211096 by the present applicant). ). In such a conventional method of recording information for machine reading, an image or the like cannot be displayed in the machine reading information part, the information recording part can be clearly confirmed visually, and the amount of recorded information is small. , Counterfeiting / imitation is not impossible. Further, when such an information recorded area is arranged side by side with a display body or the like made of a diffraction grating pattern, there is a problem that the diffracted light from the information recording area makes it difficult to read other display information. It was a cause of degrading the display quality. Further, the conventional simple diffraction grating has a problem that the amount of information that can be recorded is small.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、光情報記録
媒体において、複数の情報再生条件に適応し、情報量を
増やすと共に高精度な情報読み取りを可能とし、偽造防
止効果を高めることを目的とする。また、通常の観察条
件下における視覚効果(装飾効果)をも併せ持つ情報記
録媒体を実現することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to adapt an optical information recording medium to a plurality of information reproduction conditions, increase the amount of information, enable highly accurate information reading, and enhance the counterfeit prevention effect. And Another object of the present invention is to realize an information recording medium that also has a visual effect (decorative effect) under normal observation conditions.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明による光情報記録
媒体は、上記の目的を達成するためになされたものであ
り、基材表面に、計算機ホログラムからなる光情報記録
部を有する光情報記録媒体において、計算機ホログラム
は、それぞれ300μm角以下のサイズのセルであり、
各セルには独立して特定の情報が記録されており、互い
に異なる搬送波からなる計算機ホログラムのセルが、小
領域内に2種類以上配置され、前記セルそれぞれの搬送
波の差異が、計算機ホログラムからの再生情報の有する
周波数帯域幅よりも大きいことを特徴とする。
The optical information recording medium according to the present invention has been made in order to achieve the above-mentioned object, and has an optical information recording portion having a computer hologram formed on the surface of a base material. In the medium, the computer generated holograms are cells each having a size of 300 μm square or less,
Specific information is independently recorded in each cell, and two or more types of computer hologram cells each having a different carrier wave are arranged in a small area. It is characterized in that it is larger than the frequency bandwidth of the reproduction information.

【0014】また、計算機ホログラムが2次元情報をフ
ーリエ変換して物体光成分としたフーリエ変換ホログラ
ムであることなどを特徴としている。更に、回折格子セ
ルによる視覚効果と計算機ホログラムによる情報記録機
能を併せ持つことを特徴としている。
Further, the computer generated hologram is characterized in that it is a Fourier transformed hologram which is obtained by subjecting two-dimensional information to Fourier transform to obtain an object light component. Further, it is characterized by having both the visual effect of the diffraction grating cell and the information recording function of the computer generated hologram.

【0015】本発明において、用語「回折格子セル」と
は、比較的単純な格子線から構成される回折格子がセル
内を覆っているものを指し、計算機ホログラムは元とな
る情報を物体光として得られたものである。計算機ホロ
グラムの物体光としては、例えば、情報を2次元パター
ンとし、物体光の断面上の光強度分布をこの2次元パタ
ーンに対応するようにすれば良い。
In the present invention, the term "diffraction grating cell" means that a diffraction grating composed of relatively simple grating lines covers the inside of the cell, and the computer generated hologram uses the original information as object light. It was obtained. As the object light of the computer generated hologram, for example, information may be a two-dimensional pattern, and the light intensity distribution on the cross section of the object light may correspond to this two-dimensional pattern.

【0016】本発明の光情報記録媒体からの情報読み取
りに際しては、主として計算機ホログラムからの1次回
折光が情報再生光となる。本発明の計算機ホログラムと
しては、キノフォームなども含めた広い意味での計算機
ホログラムが適用できる。計算機ホログラムからの再生
光(主として1次回折光)は、予め設定した条件の照明
光で照明(一般的には、レーザー光などの波長帯域の狭
い光であり、ビーム状あるいは集束あるいは発散する光
が好適である)することにより、予め設定した距離に配
置したスクリーン等に像を投影もしくは結像することが
でき、肉眼での情報認識もしくは受光素子での情報読み
取りを容易に確実に行うことができる(スクリーンの位
置に受光素子を置いてもよい)。さらに、計算機ホログ
ラムからの再生光を前記スクリーン位置における2次元
的な光強度などの分布とすることも容易であり、画像や
文字情報、バーコード等を含む多くの情報を一度に再生
することができる。
When reading information from the optical information recording medium of the present invention, mainly the first-order diffracted light from the computer generated hologram becomes the information reproducing light. As the computer generated hologram of the present invention, a computer generated hologram including a kinoform in a broad sense can be applied. Reconstructed light (mainly first-order diffracted light) from the computer generated hologram is illuminated with illumination light under preset conditions (generally, light having a narrow wavelength band such as laser light, and the light that is beam-shaped or converges or diverges). By doing so, it is possible to project or form an image on a screen or the like arranged at a preset distance, and it is possible to easily and reliably perform information recognition with the naked eye or information reading with a light receiving element. (The light receiving element may be placed at the position of the screen). Furthermore, it is easy to make the reproduction light from the computer generated hologram into a two-dimensional distribution of light intensity at the screen position, and it is possible to reproduce a lot of information including images, character information, bar codes and the like at once. it can.

【0017】このような情報再生において、計算機ホロ
グラムは非常に小さくできるが、情報再生の安定性や精
度を保ちつつ情報再生用照明光を小さく絞って用いるこ
とは一般的に困難である。この事実から、計算機ホログ
ラムをあまり小さくしても意味が無く、また単位面積当
たりの記録情報量を増やすことができなかった。
In such information reproduction, the computer generated hologram can be made very small, but it is generally difficult to use the information reproduction illumination light while keeping the information reproduction stability and accuracy small. From this fact, it was meaningless to make the computer hologram too small, and it was not possible to increase the amount of recorded information per unit area.

【0018】一方、本発明の光情報記録媒体においては
情報記録単位である計算機ホログラムが2種類以上用い
られ、記録情報量を増やすことを可能としている。しか
も、本発明の光情報記録媒体においてはそれぞれの計算
機ホログラムの搬送波が記録された情報の周波数帯域幅
よりも大きくなっているため、2種類以上の計算機ホロ
グラムを同時に照明しても、それらの再生情報は空間的
に重なることがなく、それぞれ独立に読み取ることが可
能であり、精度良く(ノイズが少なく)、安定して小面
積の光情報記録媒体から大量の情報再生が可能である
(請求項1〜2)。
On the other hand, in the optical information recording medium of the present invention, two or more types of computer generated holograms, which are information recording units, are used to enable the amount of recorded information to be increased. Moreover, in the optical information recording medium of the present invention, since the carrier wave of each computer generated hologram is larger than the frequency bandwidth of the recorded information, even if two or more computer generated holograms are simultaneously illuminated, they are reproduced. The information does not overlap spatially and can be read independently, and it is possible to reproduce a large amount of information with high accuracy (low noise) and stably from an optical information recording medium having a small area. 1-2).

【0019】また、計算機ホログラムの種類は再生条件
の数に対応するため、これら複数の再生条件を知らなけ
れば、全ての情報を再生することができないため、高い
偽造防止効果も併せ持つ。特に、複数の再生条件で得ら
れた複数の再生像がそれぞれ互いに関連して完全な情報
を再生するようにすれば、一層偽造防止効果を高められ
る。
Further, since the type of computer generated hologram corresponds to the number of reproduction conditions, all the information cannot be reproduced unless these plural reproduction conditions are known, so that it also has a high forgery prevention effect. In particular, if a plurality of reproduced images obtained under a plurality of reproducing conditions are associated with each other to reproduce complete information, the forgery prevention effect can be further enhanced.

【0020】このとき、照明光を特に小さく絞る必要も
ないため、通常の半導体レーザーなどの光源から発した
1〜3mmφ程度のレーザービームを直接入射するような
再生装置でも1mmφ以内の領域に設けられた計算機ホロ
グラムが前述のような効果を十分発揮するため、特殊な
光学部品などが必要なく、安価で容易な情報再生を実現
できる(請求項4)。
At this time, since it is not necessary to particularly narrow down the illumination light, even a reproducing apparatus in which a laser beam of about 1 to 3 mmφ emitted from a light source such as an ordinary semiconductor laser is directly incident is provided within an area of 1 mmφ. Since the computer generated hologram sufficiently exhibits the above-mentioned effect, no special optical parts are required, and inexpensive and easy information reproduction can be realized (claim 4).

【0021】なお、2種類以上の計算機ホログラムに記
録した情報を同一の情報とすれば、計算機ホログラムに
対応した複数の再生条件において常に一定の情報が読み
取れるため、情報読み取りが極めて容易になる(請求項
3)。ここで、より多くの種類の計算機ホログラムを用
意し、それぞれ異なる情報を記録すれば記録情報量を増
やすことができる。
If the information recorded in two or more types of computer generated holograms is the same information, a certain amount of information can be always read under a plurality of reproduction conditions corresponding to the computer generated holograms. Item 3). Here, it is possible to increase the amount of recorded information by preparing more types of computer generated holograms and recording different information.

【0022】また、計算機ホログラムを2種類とし、搬
送波をほぼ同一で直交する方向とすると、再生時の照明
光とスクリーンや受光素子などの関係を一定としたまま
で、本発明の光情報記録媒体とこれらの相対的な角度を
90#変化させるだけで、異なる情報を再生することが
できる(請求項5)。
If two kinds of computer generated holograms are used and the carrier waves are in substantially the same direction and orthogonal to each other, the optical information recording medium of the present invention can be used while keeping the relationship between the illumination light and the screen, the light receiving element and the like during reproduction. Different information can be reproduced only by changing the relative angle between them by 90 # (claim 5).

【0023】もちろん、2種類のホログラムに同一の情
報を記録した場合は、同一の情報が再生される。例え
ば、本発明の光情報記録媒体がカード表面に貼付されて
いるとき、カードを読み取り機械に挿入する方向(縦向
きか横向きか)を変えると異なる情報を再生することが
できたり、あるいはカードの方向によらず、常に安定し
た情報再生を行うなどが可能となる。カード以外にも、
有価証券類など、外形がほぼ矩形形状を持った媒体へ本
発明の光情報記録媒体を応用する際に、90#の角度の
変更は容易に精度良く行うことができるため、簡単な構
造の安価な情報読み取り装置であっても簡便に複数情報
の再生が可能であると共に、2つの再生条件が大きく異
なるため、偽造防止効果を著しく向上させることが可能
である。
Of course, when the same information is recorded on two types of holograms, the same information is reproduced. For example, when the optical information recording medium of the present invention is attached to the surface of a card, different information can be reproduced by changing the direction of inserting the card into the reading machine (portrait or landscape), or It is possible to always perform stable information reproduction regardless of the direction. Besides cards
When applying the optical information recording medium of the present invention to a medium having a substantially rectangular outer shape such as securities, the angle of 90 # can be easily and accurately changed, so that the structure is simple and inexpensive. It is possible to easily reproduce a plurality of pieces of information even with various information reading devices, and since the two reproduction conditions are greatly different, it is possible to significantly improve the forgery prevention effect.

【0024】なお、このとき、通常の計算機ホログラム
では、+1次回折光と−1次回折光が対照的に射出され
るため、2種類の計算機ホログラムを用いることが好適
であるが、キノフォーム等の+1次回折光のみの射出が
可能な計算機ホログラムの場合はそれぞれ90#ずつ異
なる4種類の搬送波に対応して、前述と同様の効果を有
する4つの情報を記録できる。
At this time, since + 1st-order diffracted light and -1st-order diffracted light are emitted in contrast to each other in a normal computer-generated hologram, it is preferable to use two types of computer-generated holograms. In the case of a computer generated hologram capable of emitting only the next-order diffracted light, four pieces of information having the same effect as described above can be recorded corresponding to four types of carrier waves which differ by 90 #.

【0025】一方、搬送波が同一の方向成分を有し、異
なる空間周波数である複数の計算機ホログラムを用いる
ことにより、照明光の角度を変化させると、異なる再生
像が得られるようにすることができる(請求項6)。請
求項5と6の場合、受光素子やスクリーンの位置を一定
とし、照明光の角度等を変化させると受光素子やスクリ
ーン上に再生される情報を変化させることも可能であ
り、大量の情報読み取りが容易である。特に、予め、照
明光源を複数配置しておき、各光源のON/OFF切り替え
により即時に再生情報を切り替えられるようにすれば、
大量の情報を高速に読み取ることも可能である。
On the other hand, by using a plurality of computer generated holograms in which the carrier waves have the same directional component and different spatial frequencies, it is possible to obtain different reproduced images by changing the angle of the illumination light. (Claim 6). In the case of claims 5 and 6, it is possible to change the information reproduced on the light receiving element or the screen by changing the angle of the illumination light or the like while keeping the position of the light receiving element or the screen constant, and reading a large amount of information. Is easy. Especially, if a plurality of illumination light sources are arranged in advance so that the reproduction information can be instantly switched by switching ON / OFF of each light source,
It is also possible to read a large amount of information at high speed.

【0026】以上において、計算機ホログラムをフーリ
エ変換型ホログラムとすることにより、情報の記録が容
易であり、かつ情報再生も容易かつ確実に行うことが可
能となる(請求項7)。
In the above, by using a Fourier transform hologram as the computer generated hologram, it is possible to record information easily and to reproduce information easily and surely (claim 7).

【0027】このとき、同一の計算機ホログラムをある
程度の面積に配置することにより、ビーム状の照明光を
使用する際、その領域内のどの位置に情報再生用の照明
光を入射しても安定した情報の再生が可能となる。この
再生(情報読み取り)の安定性に関しては、情報再生用
の照明光としてビーム状の光を用いた場合には、ビーム
径内に少なくとも1つの計算機ホログラムが入るように
計算機ホログラム配置の密度を設定するのが望ましい。
特に、小領域に同一の計算機ホログラムを複数記録して
おけば、照明光のビーム径内に複数の計算機ホログラム
が入り、再生像の明るさを増加することが可能となる
(請求項8)。
At this time, by arranging the same computer generated hologram in a certain area, when the beam-shaped illumination light is used, it becomes stable no matter which position in the area the information reproduction illumination light enters. Information can be reproduced. Regarding the stability of this reproduction (information reading), when beam-shaped light is used as the illumination light for information reproduction, the density of computer hologram arrangement is set so that at least one computer hologram falls within the beam diameter. It is desirable to do.
In particular, if a plurality of identical computer generated holograms are recorded in a small area, a plurality of computer generated holograms will be included within the beam diameter of the illumination light, and the brightness of the reproduced image can be increased (claim 8).

【0028】また、基材上の異なる位置に同一の搬送波
を持ち、異なる情報を記録した計算機ホログラムを配置
すれば、読み取りの条件は一定のまま、照明光等に対し
て本発明の光情報記録媒体の相対位置を変化させたとき
に、異なる情報が再生されるようになる。従って、記録
情報量を増やすことができる(請求項9)。
Further, by arranging computer generated holograms having the same carrier wave and different information recorded at different positions on the base material, the optical information recording of the present invention with respect to illumination light or the like can be performed while the reading condition remains constant. Different information will be reproduced when the relative position of the medium is changed. Therefore, the amount of recorded information can be increased (claim 9).

【0029】回折格子から成るセルを画素として複数配
置することにより成る表示体は、回折格子の空間周波
数、角度、回折効率により、観察時の色や観察可能な方
向、明るさを画素毎に変えることにより、通常の観察条
件下において肉眼で観察可能な画像や文字等を表示する
ことが可能である。このとき、主として回折格子からの
1次回折光が観察に利用される。このような回折格子か
ら成るセルと、情報を記録した計算機ホログラムとを同
一基板上に配置することにより、前者による視覚効果と
後者による情報記録を両立することができる(請求項1
1〜13)。
A display body formed by arranging a plurality of cells each composed of a diffraction grating as a pixel changes the color, the observable direction and the brightness at the time of observation for each pixel depending on the spatial frequency, angle and diffraction efficiency of the diffraction grating. As a result, it is possible to display an image, characters, etc. that can be visually observed under normal observation conditions. At this time, the first-order diffracted light from the diffraction grating is mainly used for observation. By arranging the cell composed of such a diffraction grating and the computer hologram on which information is recorded on the same substrate, the visual effect by the former and the information recording by the latter can be compatible (claim 1).
1-13).

【0030】特に、セルからの主要な1次回折光と、計
算機ホログラムからの主要な1次回折光とが重ならない
ようにすると、それぞれから再生される像や情報がそれ
ぞれ異なる再生条件下で観察・読み取りが可能となるた
め、お互いを邪魔せず、表示像、情報共に低ノイズな再
生が実現でき、さらに記録情報の隠蔽にも効果的である
(請求項12)。これは、セルを構成する回折格子と、
計算機ホログラムの搬送波に関して、両者が十分に異な
る空間周波数または/及び十分に異なる角度を持つよう
にすれば容易に実現できる。「十分」な条件を満たすた
めには、回折格子の空間周波数や方向に対して、計算機
ホログラムの搬送波周波数と記録情報の周波数帯域幅を
考慮すればよい。
In particular, if the main 1st-order diffracted light from the cell and the main 1st-order diffracted light from the computer generated hologram are prevented from overlapping with each other, the images and information reproduced from them are observed and read under different reproduction conditions. Therefore, it is possible to realize low noise reproduction of the displayed image and information without disturbing each other, and it is also effective for concealing recorded information (claim 12). This is the diffraction grating that makes up the cell,
With respect to the carrier wave of the computer generated hologram, both can be easily realized if they have sufficiently different spatial frequencies and / or sufficiently different angles. In order to satisfy the “sufficient” condition, the carrier frequency of the computer generated hologram and the frequency bandwidth of the recorded information may be taken into consideration with respect to the spatial frequency and direction of the diffraction grating.

【0031】セル内の回折格子の空間周波数及び方向に
より、上述のような効果を有したまま、表示像の画素の
観察色、観察可能な方向を設定することにより、様々な
色で表現された、視点位置により観察される像が変化す
る表示が実現できる(請求項13)。観察可能な方向を
多く複雑に設定することにより、計算機ホログラムを隠
蔽する(計算機ホログラムからの回折光を気づかせない
ようにする)ことも可能である。
Depending on the spatial frequency and the direction of the diffraction grating in the cell, the observation color and the observable direction of the pixel of the display image can be set and the various colors can be expressed while maintaining the above effects. It is possible to realize a display in which the observed image changes depending on the viewpoint position (claim 13). It is also possible to hide the computer generated hologram (make the diffracted light from the computer generated hologram unnoticeable) by setting many observable directions in a complicated manner.

【0032】以上において、計算機ホログラムに記録さ
れた情報を機械読み取りデータとした場合、肉眼で観察
しても記録情報を読み取られることがなく、また、機械
により多くの情報読み取りが可能となり、情報の隠蔽及
び真偽判定を容易にするなどの効果がある(請求項1
0,14)。
In the above, when the information recorded on the computer generated hologram is machine read data, the recorded information cannot be read even when observed with the naked eye, and more information can be read by the machine. There are effects such as concealment and facilitation of authenticity determination (claim 1
0, 14).

【0033】また、計算機ホログラムに記録された情報
を2次元的なパターンとすることにより、肉眼での観察
等による真偽判定が容易となる。パターンとしては、画
像や文字,ロゴマーク等様々なものが記録できる。一
方、機械読み取りにおいては、2次元的な情報を読み取
ることにより、一度に多くの情報を読み取ることが可能
になる。更に、計算機ホログラムの記録においても、2
次元的なパターンを物体光の断面上の光強度分布等とし
て設定することにより、容易に計算機ホログラムのパタ
ーンを計算できる。
Further, by making the information recorded on the computer generated hologram into a two-dimensional pattern, it becomes easy to judge the authenticity by observing with the naked eye. Various patterns such as images, characters and logo marks can be recorded as patterns. On the other hand, in machine reading, by reading two-dimensional information, it becomes possible to read a lot of information at once. Furthermore, even in the recording of computer generated holograms, 2
By setting the dimensional pattern as the light intensity distribution on the cross section of the object light, the pattern of the computer generated hologram can be easily calculated.

【0034】回折格子セルとの併用の場合、セルの大き
さ及び計算機ホログラムの大きさをそれぞれ300μm以下
とすることにより、通常の観察条件下において、セル構
造を目立たなくさせて高品質な像の表示を可能とすると
共に、計算機ホログラムを肉眼で気づかせにくくするこ
とができる。また、光情報記録媒体が比較的小さく、観
察距離も小さくなる場合、100μm以下の大きさのセル及
び計算機ホログラムを用いるのが望ましい。セル及び計
算機ホログラムを市松状に配置する場合などには、それ
ぞれが50μm以下となるようにすると、肉眼での観察に
おいて計算機ホログラムを隠蔽する効果、セルによる表
示像の解像度共に十分である。
When used in combination with a diffraction grating cell, the size of the cell and the size of the computer generated hologram are each set to 300 μm or less so that the cell structure is made inconspicuous under normal observation conditions and a high quality image is obtained. In addition to enabling display, it is possible to make the computer generated hologram less noticeable to the naked eye. Further, when the optical information recording medium is relatively small and the observation distance is small, it is desirable to use a cell and a computer generated hologram having a size of 100 μm or less. When the cells and the computer generated holograms are arranged in a checkered pattern or the like, if they are each set to 50 μm or less, the effect of hiding the computer generated holograms with the naked eye and the resolution of the display image by the cells are sufficient.

【0035】特に、計算機ホログラムからなるセルの存
在を、肉眼で識別することを困難にするには、光情報記
録部を装飾画像の表示パターン内に隠蔽することが好適
であり、上記のように回折格子セルと計算機ホログラム
のサイズを規定した理由は、肉眼による識別が可能なサ
イズ(分解能)に係る下記の根拠に基づく。
In particular, in order to make it difficult for the naked eye to identify the presence of a cell composed of a computer generated hologram, it is preferable to hide the optical information recording section in the display pattern of the decorative image, as described above. The reason for defining the size of the diffraction grating cell and the computer generated hologram is based on the following grounds regarding the size (resolution) that can be discriminated by the naked eye.

【0036】肉眼で識別することが困難な程度のセル
(ドット)の大きさを定めるにあたって、例えば、視力
0.7の人が70cm離れてパターンを視覚する場合に
ついて以下に考える。視力が0.7の人の眼の分解能
は、1.4分(=1.4°/60)であり、70cm離れ
て、300μm以上離れた2点を識別することができ
る。従って、回折格子パターンを70cm離れて視覚す
る場合に、サイズが300μm角以下のセル(ドット)
については、その存在(当然、形状も)を認識すること
ができない。上記のケースよりも視力の良い人が近づい
てパターンを視覚する場合を例に挙げて、以下に考察す
る。
In determining the size of a cell (dot) that is difficult to identify with the naked eye, consider the case where, for example, a person with a visual acuity of 0.7 views a pattern at a distance of 70 cm. The resolution of the human eye with a visual acuity of 0.7 is 1.4 minutes (= 1.4 ° / 60), and two points separated by 70 cm or more and 300 μm or more can be identified. Therefore, when viewing the diffraction grating pattern at a distance of 70 cm, cells (dots) whose size is 300 μm square or less
, Its existence (and of course its shape) cannot be recognized. The case where a person with better eyesight than the above case approaches and visually recognizes the pattern will be considered below.

【0037】(1) 視力が1.0の人の眼の分解能は
1.0分=(1.0 /60)°であり、50cm離れて、150
μm以上離れた2点を識別することができる。 (2) 視力が1.5の人の眼の分解能は0.66分=
(0.66/60)°であり、30cm離れて、58μm以上離れ
た2点を識別することができる。
(1) The resolution of the human eye with a visual acuity of 1.0 is 1.0 min = (1.0 / 60) °, and it is 150 cm at a distance of 50 cm.
It is possible to identify two points separated by at least μm. (2) The resolution of the human eye with a visual acuity of 1.5 is 0.66 minutes =
It is (0.66 / 60) °, and it is possible to identify two points separated by 30 cm and 58 μm or more.

【0038】上記(1) のケースでは150 μm角以
下,上記(2) のケースでは58μm角以下とすれば、
観察者にはセル(ドット)の形状を識別することができ
ず、セル(ドット)のサイズを300μm角よりはるかに
小さくすれば、一層、本発明の目的に合致するが、実用
上、上記のケースは一般的であり、妥当な数値範囲であ
る。
In the case of the above (1), if it is 150 μm square or less and in the case of the above (2) it is 58 μm square or less,
The observer cannot distinguish the shape of the cell (dot), and if the size of the cell (dot) is made much smaller than 300 μm square, the object of the present invention is further met. The case is general and within a reasonable numerical range.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】図1は、本発明による光情報記録
媒体の一実施形態を示す説明図であり、情報記録(再
生)のみならず、装飾画像による表示機能を併せ持つよ
うな表示体としての形態をとる場合について示してい
る。同図の例では、光情報記録媒体10は、単純な回折格
子からなるセルや計算機ホログラムからなるセルの集ま
りによって装飾画像(山)が構成されている。山の一部
分を構成する小領域には、回折格子セルや計算機ホログ
ラム1,2からなるセルが近接して配置されている。計
算機ホログラム1,2は、それぞれ搬送波が記録された
情報の周波数帯域幅よりも大きくなっているため、それ
らを同時に照明しても、再生情報は空間的に重なること
がなく、それぞれ独立に読み取ることが可能であり、お
互いに悪影響を及ぼさずにノイズの少ない情報再生が行
える。また、回折格子セルを併用して装飾画像を構成す
ることにより、光情報記録媒体10に肉眼での視覚効果を
併せ持つようにすることができる。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of an optical information recording medium according to the present invention, which is used as a display body having not only information recording (reproduction) but also a display function by a decorative image. It shows the case of taking the form of. In the example shown in FIG. 1, the optical information recording medium 10 has a decoration image (mountain) formed by a collection of cells composed of simple diffraction gratings and computer holograms. Diffraction grating cells and cells composed of computer generated holograms 1 and 2 are arranged close to each other in a small area which constitutes a part of the mountain. Since the computer generated holograms 1 and 2 each have a carrier wave larger than the frequency bandwidth of the recorded information, even if they are illuminated at the same time, the reproduced information does not spatially overlap and can be read independently. Therefore, it is possible to reproduce information with less noise without adversely affecting each other. Further, by forming a decorative image by using the diffraction grating cells together, the optical information recording medium 10 can also have a visual effect with the naked eye.

【0040】図2は、図1の光情報記録媒体10からの情
報再生の様子を示す説明図である。図2(a)では、光
源から発したビームが小領域に入射して、前記小領域内
で近接して配置された2種類の計算機ホログラム1,2
からそれぞれ別の情報が再生されている様子を示してい
る。x−y面はスクリーン面(もしくは受光素子面)で
あり、この面上において再生された情報が実際に観察も
しくは機械読み取りされる。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing how information is reproduced from the optical information recording medium 10 of FIG. In FIG. 2A, a beam emitted from a light source is incident on a small area, and two types of computer generated holograms 1 and 2 are arranged close to each other in the small area.
Shows that different information is being reproduced from each. The xy plane is a screen plane (or a light receiving element plane), and the information reproduced on this plane is actually observed or mechanically read.

【0041】図2(b)はスクリーン面(もしくは受光
素子面)における2種類の再生像の空間的配置を示した
概念図である。それぞれの再生像に対して、その中心位
置に相当するのが計算機ホログラムの搬送波である。す
なわち、搬送波の空間周波数はA1,A2に相当し、方向が
B1,B2に相当する。C1x,C1yはx,y方向における再生像
1の周波数帯域幅である。本発明で規定する「搬送波の
差異が、計算機ホログラムからの再生情報の有する周波
数帯域幅よりも大きい」とは、同図に示すように、再生
像1と2とが空間的に重なり合わないことを意味する。
FIG. 2B is a conceptual diagram showing the spatial arrangement of two types of reproduced images on the screen surface (or the light receiving element surface). The carrier of the computer generated hologram corresponds to the center position of each reproduced image. That is, the spatial frequency of the carrier wave corresponds to A1 and A2, and the direction is
Equivalent to B1 and B2. C1x and C1y are frequency bandwidths of the reproduced image 1 in the x and y directions. "The difference in carrier wave is larger than the frequency bandwidth of the reproduction information from the computer generated hologram" defined in the present invention means that the reproduced images 1 and 2 do not spatially overlap with each other as shown in FIG. Means

【0042】これらの周波数帯域幅は、実際に記録され
た情報の分布の幅そのものに対応している。従って、本
発明の光情報記録媒体においては、複数種類の計算機ホ
ログラムが小領域に存在するために一度に異なる情報が
再生された場合でも、各々の情報が十分に分離するた
め、ノイズの少ない、極めて良好な再生像を得ることが
可能である。すなわち、再生像を肉眼で観察した場合に
は高い画質を実現し、機械読み取りの場合には精度の高
い情報読み取りを実現することになる。
These frequency band widths correspond to the width of the distribution of the actually recorded information. Therefore, in the optical information recording medium of the present invention, even when different information is reproduced at a time because a plurality of types of computer generated holograms are present in a small area, each information is sufficiently separated, so there is little noise, It is possible to obtain a very good reproduced image. That is, high image quality is realized when the reproduced image is observed with the naked eye, and highly accurate information reading is realized when mechanical reading is performed.

【0043】図3は、図1の光情報記録媒体10(装飾画
像も有するため、同図では表示体と称している)につい
て、通常の観察条件下における観察例を示す説明図であ
る。図3では、yz面内にある光源からの照明光で照明
されている様子を示している。光情報記録媒体10上の回
折格子セルはそれぞれ1次回折光を射出し、観察者はz
軸近辺に分布する1次回折光を瞳に入射させて、表示像
を視覚する。上記の光情報記録媒体10では、(単純な)
回折格子セルを構成する回折格子の空間周波数や方向
を、計算機ホログラムの搬送波(記録情報の周波数帯域
幅を加味して)と異なるようにしている。このため、図
3のような観察において、計算機ホログラムからの1次
回折光は、通常の観察では表示像の邪魔をせず、計算機
ホログラムの存在に依存しない望ましい像の表示が可能
となる。
FIG. 3 is an explanatory view showing an observation example of the optical information recording medium 10 of FIG. 1 (which is also referred to as a display body in the figure because it also has a decorative image) under normal observation conditions. FIG. 3 shows a state of being illuminated with illumination light from a light source in the yz plane. Each diffraction grating cell on the optical information recording medium 10 emits first-order diffracted light, and
The first-order diffracted light distributed in the vicinity of the axis is incident on the pupil, and the display image is viewed. In the above optical information recording medium 10, (simple)
The spatial frequency and direction of the diffraction grating constituting the diffraction grating cell are made different from the carrier wave of the computer generated hologram (in consideration of the frequency bandwidth of recorded information). Therefore, in the observation as shown in FIG. 3, the first-order diffracted light from the computer generated hologram does not interfere with the display image in normal observation, and it is possible to display a desirable image independent of the existence of the computer generated hologram.

【0044】図4は、光情報記録媒体上に配置した計算
機ホログラムからの情報再生の他例を示す説明図であ
る。同図では、半導体レーザーダイオードなどのような
波長帯域の狭い光源からの光を平行光状にして本発明の
光情報記録媒体に入射し、光情報記録媒体上の計算機ホ
ログラムからの1次回折光をスクリーンで受けることに
より情報を再生している。このスクリーン上のパターン
を肉眼で観察、もしくはスクリーンを置かずにCCDな
どで直接受光することにより記録情報を容易に読み取る
ことが可能である。例えば、予め再生時のスクリーン位
置に2次元パターン(記録情報)の物体を配置して物体
光として計算機ホログラムを生成しておけば、再生時の
スクリーン上には2次元パターンが結像し、コントラス
トの高い、正確な情報再生が可能となる。また、このと
きには、スクリーンの位置等を知らないと、情報の再生
が行えないため、情報隠蔽や偽造防止に一層の効果があ
る。なお、図4のような再生方法に対応する計算機ホロ
グラムは、再生情報の品質(明るさやコントラスト、解
像度など)の面で、複数個の計算機ホログラムが全体と
して1つの再生情報を形成するようにし、これらを平行
光状の光で一度に再生するのが望ましい。
FIG. 4 is an explanatory view showing another example of information reproduction from the computer generated hologram arranged on the optical information recording medium. In the figure, light from a light source with a narrow wavelength band such as a semiconductor laser diode is collimated and made incident on the optical information recording medium of the present invention, and the first-order diffracted light from the computer generated hologram on the optical information recording medium is converted into parallel light. The information is reproduced by receiving it on the screen. The recorded information can be easily read by observing the pattern on the screen with the naked eye or by directly receiving light with a CCD or the like without placing the screen. For example, if an object having a two-dimensional pattern (recording information) is previously arranged at the screen position during reproduction and a computer generated hologram is generated as object light, the two-dimensional pattern is imaged on the screen during reproduction and the contrast is increased. Highly accurate reproduction of information becomes possible. Further, at this time, the information cannot be reproduced unless the position of the screen or the like is known, which is further effective in hiding the information and preventing forgery. Note that the computer generated hologram corresponding to the reproduction method as shown in FIG. 4 has a plurality of computer generated holograms forming one reproduction information as a whole in terms of the quality of reproduction information (brightness, contrast, resolution, etc.). It is desirable to reproduce these at once with parallel light.

【0045】また、記録情報を2次元の光強度パターン
とし、これをフーリエ変換したものを物体光として得ら
れたフーリエ変換型の計算機ホログラムを本発明の光情
報記録媒体における計算機ホログラムとして用いること
により、容易な情報記録・再生が可能となる。図5は、
光情報記録媒体上の計算機ホログラム(フーリエ変換ホ
ログラム)からの情報再生の一例を示す説明図である。
同図では、x−z面内にあるレーザーダイオードなどの
ような波長帯域の狭い光源からのビームを本発明の光情
報記録媒体に入射し、光情報記録媒体上の計算機ホログ
ラムからの1次回折光をレンズにより光学的にフーリエ
変換してスクリーンに投影して情報を再生している。図
4と同様に、このスクリーン上のパターンを肉眼で観
察、もしくはスクリーンを置かずにCCDなどで直接受
光することにより、情報の読み取りが可能である。この
とき、光情報記録媒体とレンズ間の距離、およびレンズ
とスクリーン間の距離を、レンズの焦点距離と等しく配
置することにより、再生時に光学的な「フーリエ変換」
が実現できる。
By using a Fourier transform type computer generated hologram obtained by subjecting the recorded information to a two-dimensional light intensity pattern and subjecting it to Fourier transform, and using it as a computer generated hologram in the optical information recording medium of the present invention. Therefore, it becomes possible to easily record / reproduce information. Figure 5
It is explanatory drawing which shows an example of the information reproduction from the computer generated hologram (Fourier transform hologram) on an optical information recording medium.
In the figure, a beam from a light source with a narrow wavelength band such as a laser diode in the xz plane is incident on the optical information recording medium of the present invention, and the first-order diffracted light from the computer generated hologram on the optical information recording medium. Is optically Fourier transformed by a lens and projected on a screen to reproduce information. Similar to FIG. 4, information can be read by observing the pattern on the screen with the naked eye or by directly receiving light with a CCD or the like without placing the screen. At this time, by arranging the distance between the optical information recording medium and the lens and the distance between the lens and the screen to be equal to the focal length of the lens, an optical "Fourier transform" is performed during reproduction.
Can be realized.

【0046】一方、レンズがない場合でも、ある程度の
距離に置いたスクリーンにはフーリエ変換像と等価であ
るフラウンホーファ回折像が投影されるので、同様の情
報読み取りが簡便に実現できる。図6は、図5と同様の
場合にレンズ無しで、本発明の光情報記録媒体上の計算
機ホログラム(フーリエ変換ホログラム)からの情報再
生の一例を示す説明図である。図6のようなフラウンホ
ーファ回折像としての像の観察、読み取りは、本発明の
光情報記録媒体とスクリーンとの距離によって投影サイ
ズが変わるという特徴があり、投影サイズを読み取り等
に適したサイズに変更することが容易である。
On the other hand, even without the lens, since the Fraunhofer diffraction image equivalent to the Fourier transform image is projected on the screen placed at a certain distance, the same information reading can be easily realized. FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of information reproduction from a computer generated hologram (Fourier transform hologram) on the optical information recording medium of the present invention without a lens in the same case as FIG. Observation and reading of an image as a Fraunhofer diffraction image as shown in FIG. 6 is characterized in that the projection size changes depending on the distance between the optical information recording medium of the present invention and the screen, and the projection size is changed to a size suitable for reading or the like. Easy to do.

【0047】図7は、それぞれ搬送波の異なる計算機ホ
ログラムが小領域に配置された場合の光情報記録媒体か
らの情報再生の様子を示す説明図である。すなわち、図
7(a)と図7(b)では、どちらもx−z平面内に照
明光がある場合であるが、光情報記録媒体への入射角度
が異なる。この場合でもそれぞれに条件が合致した(搬
送波が照明光の入射条件に対応している)計算機ホログ
ラムからの再生光はスクリーン(あるいは受光素子)方
向に再生像(+1次回折光)を生じる。図7(c)は、
y−z平面内に照明光がある場合であり、図7(a)と
も図7(b)とも異なる再生条件であるが、やはり条件
が合致した計算機ホログラムからの再生光はスクリーン
(あるいは受光素子)方向に再生像(+1次回折光)を
生じる。ここで、図2における搬送波の空間周波数の差
異が、図7(a)と図7(b)との差異に相当し、搬送
波の方向(角度)の差異が、図7(a)(b)と図7
(c)との差異に相当する。もちろんこれらの図は典型
的な例であり、実際には搬送波の空間周波数と方向は任
意に選べるため、より多彩な再生条件を設定することが
可能である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing how information is reproduced from the optical information recording medium when computer generated holograms having different carrier waves are arranged in a small area. That is, both FIG. 7A and FIG. 7B show the case where the illumination light is in the xz plane, but the incident angles to the optical information recording medium are different. Even in this case, the reproduction light from the computer generated hologram whose conditions match each other (the carrier wave corresponds to the incident condition of the illumination light) produces a reproduction image (+ 1st order diffracted light) in the screen (or light receiving element) direction. FIG. 7C shows
When the illumination light exists in the y-z plane and the reproduction conditions are different from those in FIG. 7A and FIG. 7B, the reproduction light from the computer generated hologram which meets the conditions is the screen (or the light receiving element). ) Direction, a reproduced image (+ 1st order diffracted light) is generated. Here, the difference in the spatial frequency of the carrier in FIG. 2 corresponds to the difference between FIGS. 7A and 7B, and the difference in the direction (angle) of the carrier is shown in FIGS. 7A and 7B. And Fig. 7
This corresponds to the difference from (c). Of course, these figures are typical examples, and in practice, the spatial frequency and direction of the carrier wave can be arbitrarily selected, so that various reproduction conditions can be set.

【0048】なお、以上の説明では、主に反射型の回折
格子及び計算機ホログラムの場合について説明してきた
が、透過型の場合も全く同様の取り扱いが可能である。
また、計算機ホログラムは2種類以上であればよく、多
くの種類の計算機ホログラムを小領域に配置すれば情報
量を一層増やすことができる。なお、本発明の光情報記
録媒体を構成する回折格子セル及び計算機ホログラム
は、表面レリーフに代表される位相型、濃度表現による
振幅型など、どのような種類の回折素子形態でも適用さ
れる。
In the above description, the case of the reflection type diffraction grating and the computer generated hologram has been mainly described, but the transmission type can be handled in the same manner.
Further, the number of computer generated holograms may be two or more, and the amount of information can be further increased by arranging many types of computer generated holograms in a small area. The diffraction grating cell and the computer generated hologram forming the optical information recording medium of the present invention can be applied to any type of diffraction element such as a phase type represented by surface relief and an amplitude type represented by density expression.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の再生条件に適応し、小領域から複数の情報を再生
しても、再生される情報が重なり合うことなく、それぞ
れ別々に再生情報を認識でき、ノイズの少ない高精度な
情報再生が可能であり、高密度情報を記録できる光情報
記録媒体が提供される。また、光情報記録部を構成する
計算機ホログラムからなるセルが300μm角以下のサ
イズであるため、前記セルの存在が、通常の観察条件下
での肉眼による視覚では識別しづらく、装飾画像を構成
する回折格子セルの集まりの内部に前記セル(計算機ホ
ログラム)を混入した場合には、視覚効果(装飾効果)
を損なうことなく、計算機ホログラムによる特定情報を
隠蔽する上で好適であり、意匠性も併せ持つ情報記録媒
体を実現することが可能となる。
As described above, according to the present invention,
Even when reproducing multiple pieces of information from a small area by adapting to multiple pieces of reproducing conditions, the reproduced information can be recognized separately without overlapping, and highly accurate information reproduction with less noise is possible. Provided is an optical information recording medium capable of recording high density information. In addition, since the cell formed of the computer generated hologram that constitutes the optical information recording unit has a size of 300 μm square or less, the presence of the cell is difficult to be visually recognized under normal observation conditions and forms a decorative image. When the above-mentioned cells (computer hologram) are mixed inside a group of diffraction grating cells, a visual effect (decorative effect)
Therefore, it is possible to realize an information recording medium which is suitable for hiding specific information by a computer generated hologram without impairing the above, and which also has a design property.

【0050】[0050]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による光情報記録媒体の実施形態を示す
説明図であり、回折格子セルからなる装飾画像の内部に
計算機ホログラムからなるセルを組み入れた表示体とし
ての実施形態に係る説明図。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of an optical information recording medium according to the present invention, and an explanatory diagram according to an embodiment as a display body in which cells made of computer generated holograms are incorporated inside a decoration image made of diffraction grating cells.

【図2】図1の光情報記録媒体10からの情報再生の様子
を示す説明図。
2 is an explanatory diagram showing how information is reproduced from the optical information recording medium 10 of FIG. 1. FIG.

【図3】図1の光情報記録媒体10(装飾画像も有するた
め、同図では表示体と称している)について、通常の観
察条件下における観察例を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an observation example of the optical information recording medium 10 of FIG. 1 (which is also referred to as a display body in the figure because it also has a decorative image) under normal observation conditions.

【図4】光情報記録媒体上に配置した計算機ホログラム
からの情報再生の他例を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing another example of information reproduction from a computer generated hologram arranged on an optical information recording medium.

【図5】光情報記録媒体上の計算機ホログラム(フーリ
エ変換ホログラム)からの情報再生の一例を示す説明
図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of information reproduction from a computer generated hologram (Fourier transform hologram) on the optical information recording medium.

【図6】図5と同様の場合にレンズ無しで、本発明の光
情報記録媒体上の計算機ホログラム(フーリエ変換ホロ
グラム)からの情報再生の一例を示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of information reproduction from a computer generated hologram (Fourier transform hologram) on the optical information recording medium of the present invention without a lens in the same case as in FIG. 5;

【図7】それぞれ搬送波の異なる計算機ホログラムが小
領域に配置された場合の光情報記録媒体からの情報再生
の様子を示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing how information is reproduced from the optical information recording medium when computer generated holograms having different carrier waves are arranged in a small area.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2…計算機ホログラム 10…光情報記録媒体 1,2 ... Computer hologram 10 ... Optical information recording medium

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基材表面に、計算機ホログラムからなる光
情報記録部を有する光情報記録媒体において、 計算機ホログラムは、それぞれ300μm角以下のサイ
ズのセルであり、各セルには独立して特定の情報が記録
されており、 互いに異なる搬送波からなる計算機ホログラムのセル
が、小領域内に2種類以上配置され、前記セルそれぞれ
の搬送波の差異が、計算機ホログラムからの再生情報の
有する周波数帯域幅よりも大きいことを特徴とする光情
報記録媒体。
1. An optical information recording medium having an optical information recording section composed of a computer generated hologram on the surface of a substrate, wherein each computer generated hologram is a cell having a size of 300 μm square or less, and each cell has a specific Information is recorded, and two or more types of computer hologram cells, each of which has a different carrier wave, are arranged in a small area, and the difference between the carrier waves of the cells is larger than the frequency bandwidth of the reproduction information from the computer hologram. An optical information recording medium characterized by being large.
【請求項2】小領域内で互いに異なる搬送波からなる計
算機ホログラムが、互いに異なる再生情報を記録したも
のであることを特徴とする請求項1記載の光情報記録媒
体。
2. An optical information recording medium according to claim 1, wherein the computer generated holograms, which are composed of carrier waves different from each other in the small area, record reproduction information different from each other.
【請求項3】小領域内で互いに異なる搬送波からなる計
算機ホログラムが、互いに同一の再生情報を記録したも
のであることを特徴とする請求項1記載の光情報記録媒
体。
3. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the computer generated holograms having different carrier waves in the small area are recorded with the same reproduction information.
【請求項4】小領域が1mmφ以下であることを特徴とす
る請求項1〜3の何れかに記載の光情報記録媒体。
4. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the small area is 1 mmφ or less.
【請求項5】小領域内に存在する計算機ホログラムのう
ちの2種類は、ほぼ同一の空間周波数成分を有する搬送
波からなり、互いにほぼ直交する方向に設定されている
ことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の光情報
記録媒体。
5. The computer generated holograms existing in the small area are composed of two carrier waves having substantially the same spatial frequency components, and are set in directions substantially orthogonal to each other. 4. The optical information recording medium according to any one of 4 to 4.
【請求項6】小領域内に存在する計算機ホログラムのう
ちの2種類は、ほぼ同一の方向成分を有する搬送波から
なり、互いに異なる空間周波数成分に設定されているこ
とを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の光情報記
録媒体。
6. A computer generated hologram in a small area, two types of which are composed of carrier waves having substantially the same directional components, and are set to different spatial frequency components from each other. 4. The optical information recording medium as described in 4 above.
【請求項7】計算機ホログラムが、予め用意した2次元
情報をフーリエ変換して物体光成分として記録したフー
リエ変換ホログラムであることを特徴とする請求項1〜
6の何れかに記載の光情報記録媒体。
7. The computer generated hologram is a Fourier transform hologram in which two-dimensional information prepared in advance is Fourier transformed and recorded as an object light component.
6. The optical information recording medium according to any one of 6.
【請求項8】同一の計算機ホログラムが、それぞれ複数
配置された小領域を含むことを特徴とする請求項1〜7
の何れかに記載の光情報記録媒体。
8. The same computer generated hologram includes a plurality of small areas, each of which is arranged.
An optical information recording medium according to any one of 1.
【請求項9】基材表面の異なる位置に、同一の搬送波か
らなり、異なる再生情報が記録された計算機ホログラム
が配置されていることを特徴とする請求項1〜8の何れ
かに記載の光情報記録媒体。
9. The light according to claim 1, wherein a computer generated hologram having the same carrier wave and different reproduction information is recorded at different positions on the surface of the base material. Information recording medium.
【請求項10】計算機ホログラムに記録された再生情報
が、機械読み取りに適したデータであることを特徴とす
る請求項1〜9の何れかに記載の光情報記録媒体。
10. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the reproduction information recorded on the computer generated hologram is data suitable for machine reading.
【請求項11】請求項1〜9の何れかに記載の計算機ホ
ログラムを有する基材表面に、計算機ホログラムからな
るセルに加えて、回折格子からなるセルを画素として複
数配置することにより、絵柄,文字,記号などのパター
ンを表現していることを特徴とする表示体。
11. A pattern is obtained by arranging a plurality of cells made of a diffraction grating as pixels in addition to cells made of a computer generated hologram on the surface of the substrate having the computer generated hologram according to claim 1. A display body characterized by expressing patterns such as characters and symbols.
【請求項12】回折格子からなるセルからの主要な1次
回折光と、計算機ホログラムからの主要な1次回折光と
の再生方向が重ならないことを特徴とする請求項10に
記載の表示体。
12. The display according to claim 10, wherein the reproduction directions of the main 1st-order diffracted light from the cell made of the diffraction grating and the main 1st-order diffracted light from the computer generated hologram do not overlap.
【請求項13】回折格子からなるセルが有する回折格子
の空間周波数および/または方向に応じて、表示される
パターンが有する画素の観察色および観察可能な方向が
設定されていることを特徴とする請求項11または12
に記載の表示体。
13. An observation color and an observable direction of a pixel included in a displayed pattern are set according to a spatial frequency and / or a direction of a diffraction grating included in a cell including the diffraction grating. Claim 11 or 12
Display body described in.
【請求項14】計算機ホログラムに記録された再生情報
が、機械読み取りに適したデータであることを特徴とす
る請求項11〜13の何れかに記載の表示体。
14. The display according to claim 11, wherein the reproduction information recorded on the computer generated hologram is data suitable for machine reading.
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