JP2000250388A - Optical recording medium reproducing device - Google Patents

Optical recording medium reproducing device

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JP2000250388A
JP2000250388A JP11048081A JP4808199A JP2000250388A JP 2000250388 A JP2000250388 A JP 2000250388A JP 11048081 A JP11048081 A JP 11048081A JP 4808199 A JP4808199 A JP 4808199A JP 2000250388 A JP2000250388 A JP 2000250388A
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recording medium
virtual image
optical recording
cgh
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical recording medium reproducing device in which an inexpensive light emitting diode(LED) can be used as a light source. SOLUTION: This device is equipped with an LED1 outputting monochromatic light, a pinhole 2 provided with a hole of nearly the same size as a component dot of an image shown by information recorded on a CGH3, a slot 12 formed in a housing so that an optical card 10 may be inserted, and an inspection hole 11 for viewing a virtual image. When the optical card 10 provided with the transmission type CGH3 is inserted in the slot 12, the light outputted from the LED1 passes through the hole of the pinhole 2 and irradiates the CGH3. Since light diffracted by the CGH3 is outputted toward the inspection hole 11 formed on the housing, the virtual image is viewed at the position of the pinhole 2 when a user looks through the inspection hole 11.

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、情報がホログラム
像等で記録された光記録媒体から情報を再生する光記録
媒体再生装置に係り、特に、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
録媒体に記録されている情報を再生する光記録媒体再生
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording medium reproducing apparatus for reproducing information from an optical recording medium on which information is recorded as a hologram image or the like, and more particularly, to a prepaid card, a credit card, a cash card, a certification card. The present invention relates to an optical recording medium reproducing apparatus that reproduces information recorded on a recording medium such as a recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、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、これに代わるもの
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。
2. Description of the Related Art Conventionally, various cards have been used. However, as a prepaid card, a credit card, a certification card, and the like using a conventional magnetic recording medium can be easily forged or falsified. As an alternative to this, card-type optical recording media have been attracting attention, and among them, those using holograms have been given particular importance as being effective for forgery and falsification.

【0003】本出願人は、本発明に先立ち、複数のホロ
グラムパターンをCGH(コンピュータ・ジェネレイテ
ッド・ホログラム)として1つの基板に配列した光記録
媒体を既に開発し、特許出願している(特開平10−1
43603号公報)。この光記録媒体では、複数のホロ
グラムパターンが複数の行と複数の列に沿って2次元的
に配列されている。そして、この光記録媒体から記録デ
ータを読み出すには、光記録媒体を列方向に搬送し、行
方向に配列された複数のホログラムパターンにそれぞれ
光線を照射して、その透過回折光あるいは反射回折光に
より投影される光線のパターン、又は投影される再生画
像から記録データを読み出している。
Prior to the present invention, the present applicant has already developed an optical recording medium in which a plurality of hologram patterns are arranged as CGH (computer generated hologram) on a single substrate, and has applied for a patent (Japanese Patent Laid-Open Publication No. Heisei 9 (1994) -108). 10-1
43603). In this optical recording medium, a plurality of hologram patterns are two-dimensionally arranged along a plurality of rows and a plurality of columns. In order to read the recording data from the optical recording medium, the optical recording medium is conveyed in the column direction, and a plurality of hologram patterns arranged in the row direction are irradiated with light beams, respectively, and the transmitted or reflected diffraction light is transmitted. The recording data is read from the pattern of the light beam projected by the above or the reproduced image projected.

【0004】この従来の光記録媒体再生装置の再生部分
の概略構成を図7に示し、以下に説明する。なお、図7
に示す光記録媒体再生装置は透過型光記録媒体から情報
を再生する再生装置である。
FIG. 7 shows a schematic configuration of a reproducing portion of the conventional optical recording medium reproducing apparatus, which will be described below. FIG.
Is an apparatus for reproducing information from a transmission-type optical recording medium.

【0005】図7において、レーザビーム照射装置(光
源)31からは、半導体レーザ等から出力される単色光
ビームがレンズ52を介して、光カード(光記録媒体)
30に設けられた情報記録エリア33にそれぞれ照射さ
れる。この情報記録エリア33は情報がホログラム(C
GH:コンピュータ・ジェネレイテッド・ホログラム)
の縞模様として記録されており、情報記録エリア33に
照射されたレーザビームは、情報記録エリア33を透過
して、そのうちのホログラムで回折された1次回折光が
CCD等の受光素子(撮像手段)34にて受光され、情
報記録エリア33に記録されている情報が読み取られ
る。
In FIG. 7, a monochromatic light beam output from a semiconductor laser or the like is emitted from a laser beam irradiation device (light source) 31 via a lens 52 to an optical card (optical recording medium).
The information is irradiated onto an information recording area 33 provided at 30. In this information recording area 33, the information is a hologram (C
GH: Computer generated hologram)
The laser beam applied to the information recording area 33 is transmitted through the information recording area 33, and the first-order diffracted light diffracted by the hologram is a light receiving element (imaging means) such as a CCD. The light received at 34 and the information recorded in the information recording area 33 are read.

【0006】また、反射型光記録媒体から情報を読み出
す場合には、情報記録エリアのホログラムの下にアルミ
などの反射膜が設けられており、レーザビーム照射装置
31からのレーザビームを反射するので、受光素子34
は光カード30に対してレーザビーム照射装置31と同
じ側に設けられて回折光を受光する構成となっている。
When information is read from the reflection type optical recording medium, a reflection film such as aluminum is provided under the hologram in the information recording area, and reflects a laser beam from the laser beam irradiation device 31. , Light receiving element 34
Is provided on the same side as the laser beam irradiation device 31 with respect to the optical card 30 and receives diffracted light.

【0007】以上、説明した従来の光記録媒体再生装置
では、光源として単色性と指向性を兼ね備えたレーザ光
が用いられてきた。このレーザ光は高い単色性を有する
ので、ホログラムで回折される際に光が分散して像がぼ
けることがなく、また高い指向性を有するので、再生像
の構成ドットをレンズなどでミクロンオーダのスポット
に集光することが可能となり、高い鮮明度の再生像を得
ることができる。
In the above-described conventional optical recording medium reproducing apparatus, a laser beam having both monochromaticity and directivity has been used as a light source. Since this laser light has high monochromaticity, the light does not disperse when diffracted by the hologram and the image is not blurred, and because it has high directivity, the constituent dots of the reproduced image are micron-ordered by a lens or the like. It is possible to collect light on a spot, and a reproduced image with high definition can be obtained.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】光源としてレーザ光を
使用した従来の光記録媒体再生装置は、量産型のレーザ
ダイオードを使用する場合でも、そのレーザダイオード
を駆動するために複雑なドライブ回路が必要となるの
で、白色電球などに比べてコストがかかるものであっ
た。また、レーザ光による実像を直接目で見ることはで
きないので、レーザ光が直接目に入らないような構造に
したうえで、スクリーンや撮像素子に像(実像)を映し
出すような構成に限定されていた。
A conventional optical recording medium reproducing apparatus using a laser beam as a light source requires a complicated drive circuit to drive the laser diode even when a mass-produced laser diode is used. Therefore, the cost is higher than that of a white light bulb or the like. In addition, since a real image formed by a laser beam cannot be directly viewed with the eyes, the configuration is such that the laser beam does not directly enter the eyes and an image (real image) is projected on a screen or an image sensor. Was.

【0009】また、太陽光や電灯光などの白色光を光源
として使用することは、コストの面で非常に有効ではあ
るが、これらの光は単色光ではないため、ホログラムで
回折した光が波長ごとに分散して像がぼけてしまうの
で、再生装置の光源として使用することは困難であっ
た。
The use of white light such as sunlight or electric light as a light source is very effective in terms of cost. However, since these lights are not monochromatic light, the light diffracted by the hologram has a wavelength. It is difficult to use as a light source of a reproducing apparatus because the image is dispersed every time and an image is blurred.

【0010】そこで本発明は、安価な発光ダイオード
(LED)が光源として使用可能な光記録媒体再生装置
を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical recording medium reproducing apparatus in which an inexpensive light emitting diode (LED) can be used as a light source.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】単色の発光ダイオード
は、ホログラムで回折した光の分散がほとんどなく、ま
た、コストもレーザダイオードを使用する場合に比べて
非常に少なくて済む。しかしながら、従来の光記録媒体
再生装置の光源として、発光ダイオードをそのまま使用
した場合には、発光ダイオードの出力光はレーザ光より
も空間的コヒーレンスが低いので、レンズなどの結像系
を用いても像の構成ドットをミクロンオーダにまで集光
することは不可能であり、高解像度の像を得ることはで
きない。また、発光ダイオードの出力光は輝度が不十分
なため、像を映し出すスクリーンや撮像素子をホログラ
ムのすぐ近くに設置する必要があり、設計上の制約が生
じたり大きな像が得られないなどの不都合が生じる。
A monochromatic light-emitting diode has almost no dispersion of light diffracted by a hologram, and its cost is much smaller than when a laser diode is used. However, when a light emitting diode is used as it is as a light source of a conventional optical recording medium reproducing apparatus, the output light of the light emitting diode has a lower spatial coherence than the laser light, so that an imaging system such as a lens may be used. It is impossible to focus the constituent dots of the image down to the order of microns, and a high-resolution image cannot be obtained. In addition, since the output light of the light emitting diode has insufficient brightness, it is necessary to install a screen or an image sensor for projecting an image in close proximity to the hologram, which causes inconveniences such as design restrictions and a large image not being obtained. Occurs.

【0012】したがって、本発明では、光源の前にピン
ホールを設けると共に、実像よりも大きな像が得られる
虚像を映し出す構成とすることで、光源に安価な発光ダ
イオードを使用してもホログラムに記録された情報を良
好に再生することを可能にしている。
Therefore, according to the present invention, a pinhole is provided in front of the light source, and a virtual image that can obtain an image larger than the real image is projected, so that the hologram can be recorded even when an inexpensive light emitting diode is used as the light source. It is possible to reproduce reproduced information satisfactorily.

【0013】そして、本発明は、以下の構成の光記録媒
体再生装置を提供しようとするものである。
The present invention seeks to provide an optical recording medium reproducing apparatus having the following configuration.

【0014】1.CGHにより情報が記録された光記録
媒体から情報を再生する光記録媒体再生装置であって、
単色光を出力する発光手段と、この発光手段から出力さ
れる光の一部を通過させる孔を有するピンホールとを有
し、前記CGHの大きさxを、 x>(L/2)tanΘ (ただし、Lは前記ピンホールから目視位置までの距
離、Θは虚像の最大回折角)で示される範囲にして、前
記ピンホールの孔を通過した光が前記CGHに照射さ
れ、前記CGHにより回折された光が結像する虚像を目
視可能となるように構成したことを特徴とする光記録媒
体再生装置。
1. An optical recording medium reproducing apparatus for reproducing information from an optical recording medium on which information is recorded by CGH,
It has a light emitting means for outputting monochromatic light, and a pinhole having a hole through which a part of the light outputted from the light emitting means passes, and the size x of the CGH is x> (L / 2) tan / ( However, L is the distance from the pinhole to the visual position, Θ is the maximum diffraction angle of the virtual image), and the light passing through the hole of the pinhole is irradiated on the CGH and diffracted by the CGH. An optical recording medium reproducing apparatus, wherein a virtual image formed by reflected light is made visible.

【0015】2.CGHにより情報が記録された光記録
媒体から情報を再生する光記録媒体再生装置であって、
単色光を出力する光源と、この光源から出力される光の
一部を通過させる孔を有するピンホールと、このピンホ
ールの孔を通過した光が前記CGHに照射され、回折さ
れた光を集光するレンズと、このレンズによって結像さ
れる虚像を撮像する撮像手段とを有し、前記CGHの大
きさxを、 x>(L/2)tanΘ (ただし、Lは前記ピンホールから前記レンズまでの距
離、Θは虚像の最大回折角)で示される範囲にして、前
記CGHにより回折された光が結像する虚像を前記撮像
手段にて撮像するように構成したことを特徴とする光記
録媒体再生装置。
2. An optical recording medium reproducing apparatus for reproducing information from an optical recording medium on which information is recorded by CGH,
A light source that outputs monochromatic light, a pinhole having a hole through which a part of the light output from the light source passes, and light that has passed through the hole of the pinhole is applied to the CGH to collect the diffracted light. A lens that emits light, and an imaging unit that captures a virtual image formed by the lens, wherein the size x of the CGH is: x> (L / 2) tanΘ (where L is the distance from the pinhole to the lens Optical recording, wherein a virtual image formed by the light diffracted by the CGH is captured by the image capturing means within a range indicated by the distance to Θ and the maximum diffraction angle of the virtual image. Media playback device.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の光記録媒体再生装置は、
ホログラムの回折による再生像のうち、従来の光記録媒
体再生装置でスクリーン上に再生していた1次回折光に
よる実像ではなく、虚像を直接見る又は虚像を撮像する
ようにしたものである。そして、虚像は、光源を含みか
つ光源と観測点とを結ぶ直線に垂直な面内に発生するの
で、虚像の構成ドットの大きさは光源の大きさに等しく
なる。そこで、虚像の構成ドットを小さくするために、
光源の前面にピンホールを配置し、光源に発光ダイオー
ド(LED)を用いた場合でも点光源となるようにし
た。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An optical recording medium reproducing apparatus of the present invention comprises:
Among the reproduced images obtained by diffraction of the hologram, a virtual image is directly viewed or a virtual image is picked up instead of a real image formed by primary diffracted light reproduced on a screen by a conventional optical recording medium reproducing apparatus. Since the virtual image is generated in a plane that includes the light source and is perpendicular to a straight line connecting the light source and the observation point, the size of the constituent dots of the virtual image is equal to the size of the light source. Therefore, in order to reduce the constituent dots of the virtual image,
A pinhole is arranged on the front of the light source, so that even when a light emitting diode (LED) is used as the light source, it becomes a point light source.

【0017】ピンホールによるドットサイズの調整は、
光源のコヒーレンスに関係なく行うことができる極めて
有効な手段である。そして、光パワーの損失は生じるこ
とになるが、虚像の撮影は、光源からの光を直接撮像素
子で受けて撮像するので、ピンホールを通ったLEDの
光でも十分な光パワーを有している。
Adjustment of dot size by pinhole
This is an extremely effective means that can be performed regardless of the coherence of the light source. Although a loss of optical power will occur, the imaging of the virtual image is performed by directly receiving light from the light source with the image sensor and capturing the image, so that even the LED light passing through the pinhole has sufficient optical power. I have.

【0018】ここで、ホログラム(CGH)に記録され
た情報を直接目視することができる本発明の光記録媒体
再生装置の原理について図1に示す概略図と共に説明す
る。
Here, the principle of the optical recording medium reproducing apparatus of the present invention, which allows the information recorded on the hologram (CGH) to be directly viewed, will be described with reference to the schematic diagram shown in FIG.

【0019】透過型のCGH3が設けられた光カード
(光記録媒体)10に対して、ピンホール2を通過した
単色のLED1からの光を照射したときに、CGH3を
透して点光源(ピンホール2の孔)を見ると、CGH3
の透過回折光は眼球4の水晶体5を介して網膜6に結像
する。このとき結像する像は、ホログラム再生画像の虚
像7であり、CGH3の範囲内で点光源の位置に虚像7
を見ることができる。
When an optical card (optical recording medium) 10 provided with a transmissive CGH 3 is irradiated with light from a monochromatic LED 1 passing through a pinhole 2, a point light source (pin) is transmitted through the CGH 3. Looking at hole 2), CGH3
Transmitted diffraction light forms an image on the retina 6 via the crystalline lens 5 of the eyeball 4. The image formed at this time is the virtual image 7 of the hologram reproduction image, and the virtual image 7 is located at the position of the point light source within the range of CGH3.
Can be seen.

【0020】また、反射型のCGHが設けられた光カー
ドの場合には、光カードに対して点光源と同じ側から見
たときに、CGHの向こう側の点光源と等距離の位置に
虚像を見ることができる。
In the case of an optical card provided with a reflection-type CGH, when viewed from the same side as the point light source with respect to the optical card, a virtual image is provided at a position equidistant from the point light source on the other side of the CGH. Can be seen.

【0021】そして、透過型のCGH3が設けられた光
カード10の情報を撮像する場合には、図2に示すよう
に、CGH3を透して点光源(ピンホール2の孔)が見
える位置にレンズ8とCCD(撮像手段)9とを設ける
ことにより、CGH3の透過回折光がレンズ8を介して
CCD9に結像するので、虚像7を撮像することができ
る。なお、レンズ8とCCD9との間隔と、レンズ8と
点光源との間隔(又はレンズと虚像7との間隔)の比に
より、虚像7を撮像する際の撮像倍率(縮小倍率)が決
まる。また、反射型のCGHが設けられた光カードから
情報を再生する場合も、目視する場合と同様の方法によ
り可能である。
When the information of the optical card 10 provided with the transmissive CGH 3 is imaged, as shown in FIG. 2, the point light source (the hole of the pinhole 2) can be seen through the CGH 3. By providing the lens 8 and the CCD (imaging means) 9, the transmitted diffracted light of the CGH 3 forms an image on the CCD 9 via the lens 8, so that the virtual image 7 can be imaged. Note that the imaging magnification (reduction magnification) when capturing the virtual image 7 is determined by the ratio of the distance between the lens 8 and the CCD 9 and the distance between the lens 8 and the point light source (or the distance between the lens and the virtual image 7). Also, information can be reproduced from an optical card provided with a reflection-type CGH by a method similar to that for visual observation.

【0022】上記した原理に基づく具体的な実施例を図
3及び図4に示す。図3に示す光記録媒体再生装置の第
1の実施の形態は、ホログラム(CGH)に記録された
情報を直接目視することができる光記録媒体再生装置の
構成例を示す図であり、図4に示す光記録媒体再生装置
の第2の実施の形態は、ホログラム(CGH)に記録さ
れた情報を撮像手段により撮像することができる光記録
媒体再生装置の構成例を示す図である。
FIGS. 3 and 4 show specific embodiments based on the above principle. The first embodiment of the optical recording medium reproducing apparatus shown in FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of an optical recording medium reproducing apparatus capable of directly viewing information recorded on a hologram (CGH), and FIG. The second embodiment of the optical recording medium reproducing apparatus shown in FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an optical recording medium reproducing apparatus capable of capturing information recorded on a hologram (CGH) by an imaging unit.

【0023】図3に示す光記録媒体再生装置20は、単
色光を出力するLED1と、ホログラム(CGH)3に
記録された情報の示す像の構成ドットとほぼ同じ大きさ
の孔が設けられたピンホール2と、光カード(光記録媒
体)10を挿入するために筐体に設けられたスロット1
2と、虚像を見るための覗き孔11とを備えている。そ
して、スロット12に透過型のCGH3が設けられた光
カード10が挿入されると、単色のLED1から出力さ
れる光は、ピンホール2の孔を通過してCGH3照射さ
れる。CGH3で回折された回折光は、筐体に設けられ
た覗き孔11に向かって出力されるので、覗き孔11か
ら覗くと、ピンホール2の位置に虚像が見えることにな
る。
The optical recording medium reproducing apparatus 20 shown in FIG. 3 is provided with an LED 1 for outputting monochromatic light and a hole having substantially the same size as a dot constituting an image indicated by information recorded on the hologram (CGH) 3. A pinhole 2 and a slot 1 provided in a housing for inserting an optical card (optical recording medium) 10
2 and a viewing hole 11 for viewing a virtual image. Then, when the optical card 10 provided with the transmissive CGH 3 is inserted into the slot 12, the light output from the monochromatic LED 1 passes through the hole of the pinhole 2 and is irradiated with the CGH 3. The diffracted light diffracted by the CGH 3 is output toward the viewing hole 11 provided in the housing, so that when looking through the viewing hole 11, a virtual image can be seen at the position of the pinhole 2.

【0024】また、図4に示す光記録媒体再生装置21
は、単色光を出力するLED1と、ホログラム(CG
H)3に記録された情報の示す像の構成ドットとほぼ同
じ大きさの孔が設けられたピンホール2と、光カード
(光記録媒体)10を挿入するために筐体に設けられた
スロット12と、回折光が入力されるレンズ8と、レン
ズ8で結像された虚像を撮像するCCD(撮像手段)9
と、CCD(撮像手段)9で撮像した虚像を映し出す液
晶ディスプレイ(表示手段)13とを備えている。そし
て、スロット12に透過型のCGH3が設けられた光カ
ード10が挿入されると、単色のLED1から出力され
る光は、ピンホール2の孔を通過してCGH3照射され
る。CGH3で回折された回折光は、レンズ8を介して
CCD9に供給されて虚像が撮像される。さらに、この
CCD9にて撮像された虚像は、図示しない映像回路に
よって映像化され、筐体に設けられた液晶ディスプレイ
13に表示される。なお、CCD9にて撮像された虚像
は、図示しない記憶手段(HDD、FDD、半導体メモ
リ、光ディスク状記録媒体など)にて記録するようにし
ても良い。
The optical recording medium reproducing apparatus 21 shown in FIG.
Is an LED 1 that outputs monochromatic light, and a hologram (CG)
H) A pinhole 2 provided with a hole having substantially the same size as a constituent dot of an image indicated by information recorded in 3 and a slot provided in a housing for inserting an optical card (optical recording medium) 10 12, a lens 8 to which diffracted light is input, and a CCD (imaging means) 9 for imaging a virtual image formed by the lens 8.
And a liquid crystal display (display means) 13 for displaying a virtual image picked up by the CCD (image pickup means) 9. Then, when the optical card 10 provided with the transmissive CGH 3 is inserted into the slot 12, the light output from the monochromatic LED 1 passes through the hole of the pinhole 2 and is irradiated with the CGH 3. The diffracted light diffracted by the CGH 3 is supplied to the CCD 9 via the lens 8 to capture a virtual image. Further, the virtual image picked up by the CCD 9 is visualized by a video circuit (not shown) and displayed on a liquid crystal display 13 provided in a housing. The virtual image picked up by the CCD 9 may be recorded by storage means (not shown) (HDD, FDD, semiconductor memory, optical disk recording medium, etc.).

【0025】図5は、図4に示したような光記録媒体再
生装置21において、光源(ピンホール)2とホログラ
ム3との距離を変化させたときの虚像の大きさを測定し
た結果を示すグラフであり、縦軸に虚像の大きさ、横軸
に光源2とCGH3との距離を取ったものである。虚像
の大きさは、CCD9上の画素サイズをレンズの縮小倍
率で割ることにより、実寸値を得ることができる。この
ときのCGH3は、10mm×10mmの大きさのもの
を使用し、光源2からCCD9までの距離は常に一定と
した。また、Xは虚像の幅を示し、Y1は虚像の縦の長
さ、Y2は光源2と虚像の下部までの長さを示してい
る。
FIG. 5 shows the result of measuring the size of the virtual image when the distance between the light source (pinhole) 2 and the hologram 3 is changed in the optical recording medium reproducing apparatus 21 as shown in FIG. In the graph, the vertical axis represents the size of the virtual image, and the horizontal axis represents the distance between the light source 2 and the CGH 3. The size of the virtual image can be obtained as an actual size value by dividing the pixel size on the CCD 9 by the reduction magnification of the lens. At this time, the CGH 3 used had a size of 10 mm × 10 mm, and the distance from the light source 2 to the CCD 9 was always constant. Further, X represents a width of the virtual image, Y 1 is a vertical length of the virtual image, Y 2 is shows a length of up to the bottom of the light source 2 and the virtual image.

【0026】図5からもわかるように、虚像の大きさ
は、光源2とCGH3との距離に比例して増大してい
る。そして、虚像サイズと光源2とCGH3との距離と
の比の逆正接(ArcTan)から得られる虚像の回折
角は、レーザ光源で測定した実像の回折角と一致する。
すなわち、光源2から虚像の中心までの距離を虚像サイ
ズとすると、虚像サイズはY2+Y1/2となるので、光
源2とCGH3との距離をDとすると、CGH3におけ
る光源2と虚像の中心とのなす角Θ1(回折角:図1参
照)は、式(1)で表される。
As can be seen from FIG. 5, the size of the virtual image increases in proportion to the distance between the light source 2 and the CGH 3. The diffraction angle of the virtual image obtained from the arc tangent (ArcTan) of the ratio between the virtual image size and the distance between the light source 2 and the CGH 3 matches the diffraction angle of the real image measured by the laser light source.
That is, when the distance from the light source 2 to the center of the virtual image and the virtual image size, since the virtual image size is Y 2 + Y 1/2, and the distance between the light source 2 and CGH3 is D, the light source 2 and the virtual image in CGH3 center angle theta 1 between (diffraction angle: see FIG. 1) is represented by the formula (1).

【0027】[0027]

【数1】 (Equation 1)

【0028】したがって、式(1)と虚像がCGH3内
に見えることを合わせて考えると、虚像の大きさはCG
H3の大きさが限界値となるので、CGH3の大きさが
わかれば、虚像の大きさの限界値における光源2とCG
H3との距離を式(1)から算出することができる。図
5のグラフに示した実施の形態の場合、CGH3の大き
さは10mm×10mmであるので、Y1+Y2<10
(mm)となる。そして、回折角Θ1は一定の値となる
ので、距離Dは一義的に決まることになる。なお、実際
には、虚像の最大限界値を得ようとする場合には、LE
Dの輝度が十分に採れないことが多いので、十分な輝度
が得られる範囲で、Y1+Y2の値を決定することにな
る。
Therefore, considering the equation (1) and the fact that the virtual image can be seen in CGH3, the size of the virtual image is CG
Since the size of H3 is the limit value, if the size of CGH3 is known, the light source 2 and the CG at the limit value of the size of the virtual image are determined.
The distance to H3 can be calculated from equation (1). In the case of the embodiment shown in the graph of FIG. 5, since the size of CGH 3 is 10 mm × 10 mm, Y 1 + Y 2 <10
(Mm). Since the diffraction angle Θ 1 has a constant value, the distance D is uniquely determined. Actually, when trying to obtain the maximum limit value of the virtual image, LE
Since the luminance of D is often not sufficient, the value of Y 1 + Y 2 is determined within a range where sufficient luminance can be obtained.

【0029】なお、ここでは光源2とCCD9との距離
は一定として計算しているので、この距離が変わると、
式(1)の値も変わることになる。したがって、図6に
示すように、光源(ピンホール)2からレンズ8までの
距離をL(レンズ8からCCD9までの距離は一定)、
CGH3からレンズ8までの距離をd、虚像7における
最大回折角をΘとすると、虚像7の大きさ(虚像7の端
から端までの長さ)は、2(L−d)tanΘ(=Y2
+Y1/2)となる。さらに、虚像7は、CGH3の中
にだけ見えるので、CGH3の大きさをxとすると、虚
像7の再生可能領域はLx/dとなる。その結果、虚像
7が再生可能領域内に収まるようにするためには、式
(2)を満たす必要がある。
In this case, since the distance between the light source 2 and the CCD 9 is calculated as being constant, if this distance changes,
The value of equation (1) will also change. Therefore, as shown in FIG. 6, the distance from the light source (pinhole) 2 to the lens 8 is L (the distance from the lens 8 to the CCD 9 is constant),
Assuming that the distance from the CGH 3 to the lens 8 is d and the maximum diffraction angle in the virtual image 7 is Θ, the size of the virtual image 7 (the length from one end to the end of the virtual image 7) is 2 (L−d) tant (= Y Two
+ Y 1/2) to become. Further, since the virtual image 7 can be seen only in the CGH 3, if the size of the CGH 3 is x, the reproducible area of the virtual image 7 is Lx / d. As a result, in order to make the virtual image 7 fall within the reproducible area, it is necessary to satisfy Expression (2).

【0030】[0030]

【数2】 (Equation 2)

【0031】そして、任意の距離dに対して、虚像7が
再生可能領域内に収まるようにするためには、式(3)
を満たせばよいことになる。
Then, to make the virtual image 7 fall within the reproducible area for an arbitrary distance d, the following equation (3) is used.
Should be satisfied.

【0032】[0032]

【数3】 (Equation 3)

【0033】したがって、CGH3の大きさxが式
(3)を満たすように光記録媒体再生装置を設計すれ
ば、CGH3内に虚像7を見る、または、CGH3内で
再生される虚像7を撮像することが可能となる。
Therefore, if the optical recording medium reproducing apparatus is designed so that the size x of the CGH 3 satisfies the expression (3), the virtual image 7 is viewed in the CGH 3 or the virtual image 7 reproduced in the CGH 3 is captured. It becomes possible.

【0034】なお、レンズ8及びCCD9の代りに、水
晶体5及び網膜6を使用して直接目視する場合も、全く
同様であり、例えば、最大回折角Θ=10(deg)の
CGH3を青色LED1で再生する場合、目(水晶体
8)と光源(ピンホール)2との距離をL=30(c
m)とすると、式(3)より、CGH3の大きさをx=
26mm(約1インチ)以上の大きさにすれば、CGH
3の設置位置に関係なく、虚像7の全てを見ることがで
きる。
It is to be noted that the case where the lens 8 and the CCD 9 are used instead of the lens 5 and the retina 6 for direct visual observation is exactly the same. For example, the CGH 3 having the maximum diffraction angle Θ = 10 (deg) is replaced by the blue LED 1. In the case of reproduction, the distance between the eye (crystal lens 8) and the light source (pinhole) 2 is L = 30 (c).
m), the value of CGH3 is expressed as x =
If the size is more than 26mm (about 1 inch), CGH
Regardless of the installation position of 3, all of the virtual image 7 can be seen.

【0035】さらに、図7に示したような従来の光記録
媒体再生装置において、CGHにおけるレーザ光源と実
像の中心とのなす回折角Θ2は、虚像の中心とのなす回
折角Θ1と等しくなるので、式(1)は式(4)にな
る。
Further, in the conventional optical recording medium reproducing apparatus as shown in FIG. 7, the diffraction angle Θ 2 between the laser light source in the CGH and the center of the real image is equal to the diffraction angle Θ 1 between the virtual image and the center. Therefore, equation (1) becomes equation (4).

【0036】[0036]

【数4】 (Equation 4)

【0037】したがって、式(4)からわかるように、
LEDを光源として使用した場合でも、レーザ光源を使
用した従来の光記録媒体再生装置で得られる実像と同じ
大きさの虚像を得ることができる。
Therefore, as can be seen from equation (4),
Even when an LED is used as a light source, a virtual image having the same size as a real image obtained by a conventional optical recording medium reproducing device using a laser light source can be obtained.

【0038】また、虚像を構成する各スポット(画素)が
重なり合うと、虚像がぼやけた感じになり、鮮明に映し
出すことができないので、虚像を構成する各スポット
は、重なり合わない様にするのが望ましい。そして、虚
像を構成する各スポットの位置は、ピンホール2の径サ
イズによって変化する。
When the spots (pixels) constituting the virtual image overlap each other, the virtual image becomes blurred and cannot be clearly displayed. Therefore, the spots constituting the virtual image should not be overlapped. desirable. The position of each spot forming the virtual image changes depending on the diameter of the pinhole 2.

【0039】図6において、ピンホール2の径サイズを
a,CGH3のサイズを,レンズ8(または水晶体5)
とピンホール2とのの距離をL,レンズ8とCGH3と
の距離を,CGH3の最大回折角(全角)を,虚像7の
最大画角(全角)を,ピンホール2の画角(全角)をと
する。そして虚像7の最大辺を構成するN個の光スポッ
トの各々の画角はピンホールの画角に等しいと仮定す
る。
In FIG. 6, the diameter of the pinhole 2 is a and the size of the CGH 3 is the lens 8 (or the crystalline lens 5).
L, the distance between the lens 8 and the CGH 3, the maximum diffraction angle (full angle) of the CGH 3, the maximum angle of view (full angle) of the virtual image 7, and the angle of view of the pinhole 2 (full angle). And Then, it is assumed that the angle of view of each of the N light spots constituting the maximum side of the virtual image 7 is equal to the angle of view of the pinhole.

【0040】このとき、虚像の画角(半角)は、幾何学
的関係より、式(5)が成り立つ。
At this time, the angle of view (half angle) of the virtual image satisfies Expression (5) from the geometrical relationship.

【0041】[0041]

【数5】 (Equation 5)

【0042】そして、ピンホールの画角(半角)は、式
(6)で表わされる。
The angle of view (half angle) of the pinhole is expressed by the following equation (6).

【0043】[0043]

【数6】 (Equation 6)

【0044】さらに、N個の光スポットが分離して見え
るための条件は、式(7)である。
Further, the condition for the N light spots to appear separated is given by equation (7).

【0045】[0045]

【数7】 (Equation 7)

【0046】したがって、式(7)に式(1)、式
(2)を代入して整理すると、式(8)となる。
Therefore, when Equations (1) and (2) are substituted into Equation (7) and rearranged, Equation (8) is obtained.

【0047】[0047]

【数8】 (Equation 8)

【0048】すなわち、虚像が鮮明に見えるためには、
ピンホール2の径サイズaを式(8)を満たすように設
計しすれば良い。
That is, in order for the virtual image to look sharp,
The diameter a of the pinhole 2 may be designed so as to satisfy Expression (8).

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明の光記録媒体再生装置は、指向性
の強くない発光ダイオードなどの素子を使用してホログ
ラムに記録された情報の再生を行うことができるので、
簡単な構成及び少ないコストで光記録媒体再生装置を製
造することができるという効果がある。
According to the optical recording medium reproducing apparatus of the present invention, information recorded on a hologram can be reproduced by using an element such as a light emitting diode having low directivity.
There is an effect that an optical recording medium reproducing apparatus can be manufactured with a simple configuration and a small cost.

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

【図1】本発明の光記録媒体再生装置の第1の実施の形
態の原理を説明するための概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the principle of a first embodiment of an optical recording medium reproducing apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の光記録媒体再生装置の第2の実施の形
態の原理を説明するための概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the principle of a second embodiment of the optical recording medium reproducing apparatus of the present invention.

【図3】本発明の光記録媒体再生装置の第1の実施の形
態を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a first embodiment of the optical recording medium reproducing apparatus of the present invention.

【図4】本発明の光記録媒体再生装置の第2の実施の形
態を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a second embodiment of the optical recording medium reproducing apparatus of the present invention.

【図5】本発明の光記録媒体再生装置の作用を説明する
ためのグラフである。
FIG. 5 is a graph for explaining the operation of the optical recording medium reproducing device of the present invention.

【図6】光記録媒体再生装置で映し出される虚像の大き
さを説明するための概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram for explaining a size of a virtual image projected by the optical recording medium reproducing device.

【図7】従来の光記録媒体再生装置の例を示す概略構成
図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional optical recording medium reproducing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 LED 2 ピンホール 3 CGH 4 眼球 5 水晶体 6 網膜 7 虚像 8 レンズ 9 CCD 10 光カード(光記録媒体) 11 覗き孔 12 スロット 13 液晶ディスプレイ 20,21 光記録媒体再生装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LED 2 Pinhole 3 CGH 4 Eyeball 5 Crystal lens 6 Retina 7 Virtual image 8 Lens 9 CCD 10 Optical card (optical recording medium) 11 Viewing hole 12 Slot 13 Liquid crystal display 20, 21 Optical recording medium reproducing device

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】CGHにより情報が記録された光記録媒体
から情報を再生する光記録媒体再生装置であって、 単色光を出力する発光手段と、 この発光手段から出力される光の一部を通過させる孔を
有するピンホールとを有し、 前記CGHの大きさxを、 x>(L/2)tanΘ (ただし、Lは前記ピンホールから目視位置までの距
離、Θは虚像の最大回折角)で示される範囲にして、 前記ピンホールの孔を通過した光が前記CGHに照射さ
れ、前記CGHにより回折された光が結像する虚像を目
視可能となるように構成したことを特徴とする光記録媒
体再生装置。
1. An optical recording medium reproducing apparatus for reproducing information from an optical recording medium on which information is recorded by CGH, comprising: a light emitting means for outputting monochromatic light; and a part of the light outputted from the light emitting means. A pinhole having a hole to be passed therethrough, and the size x of the CGH is expressed as: x> (L / 2) tanΘ (where L is the distance from the pinhole to a visual position, Θ is the maximum diffraction angle of a virtual image) ), The light passing through the hole of the pinhole is applied to the CGH, and a virtual image formed by the light diffracted by the CGH can be viewed. Optical recording medium playback device.
【請求項2】CGHにより情報が記録された光記録媒体
から情報を再生する光記録媒体再生装置であって、 単色光を出力する光源と、 この光源から出力される光の一部を通過させる孔を有す
るピンホールと、 このピンホールの孔を通過した光が前記CGHに照射さ
れ、回折された光を集光するレンズと、 このレンズによって結像される虚像を撮像する撮像手段
とを有し、 前記CGHの大きさxを、 x>(L/2)tanΘ (ただし、Lは前記ピンホールから前記レンズまでの距
離、Θは虚像の最大回折角)で示される範囲にして、 前記CGHにより回折された光が結像する虚像を前記撮
像手段にて撮像するように構成したことを特徴とする光
記録媒体再生装置。
2. An optical recording medium reproducing apparatus for reproducing information from an optical recording medium on which information is recorded by CGH, comprising: a light source for outputting monochromatic light; and a part of the light output from the light source. A pinhole having a hole, a lens for irradiating the CGH with light passing through the hole of the pinhole and condensing the diffracted light, and an imaging unit for imaging a virtual image formed by the lens. And the magnitude x of the CGH is defined as x> (L / 2) tanΘ (where L is the distance from the pinhole to the lens, and 最大 is the maximum diffraction angle of the virtual image). An optical recording medium reproducing apparatus, wherein a virtual image formed by the light diffracted by the imaging means is captured by the imaging means.
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