JP2003509754A - Ｃｃｄアレイを用いて読取可能なカードおよびラベル上の微小データスポットをレーザで書込む方法およびシステム - Google Patents

Ｃｃｄアレイを用いて読取可能なカードおよびラベル上の微小データスポットをレーザで書込む方法およびシステム

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Abstract

(57)【要約】 光記憶媒体のレーザ記録を利用して光メモリカード（１１）およびラベル上にデジタルデータを記録および記憶するための方法およびシステムであり、これにより、更新可能で解像度が高い二次元バーコードが形成される。このバーコードは、広範囲にわたって採用されているＰＤＦ−４１７の二次元バーコードの約１５倍から５００倍を超えるデジタルデータを記憶する。光記憶媒体はＤＲＡＷ（書込後直接読取）型であり、後処理は不要である。光記憶媒体はトラック（７４）で予めフォーマットされ、記録された微小データスポット（７１）の場所が正確に求められる。これら微小データスポット（７１）のグループがデータバーを形成し、このデータバーがデータ画素（７２、７３、８２、８３）を形成する。その寸法は、微小データスポット（７１）と比較して線形的には少なくとも４倍の大きさであり面積では１６倍である。データ画素（７２、７３、８２、８３）は、ＣＣＤアレイといった光検出器アレイを用いて読取可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、ＣＣＤアレイなどの光検出器アレイを用いて読取可能な、光メモリ
カードおよびラベル上の微小データスポットをレーザで書込む方法およびシステ
ムに関する。
【０００２】
【背景技術】
デジタルデータのレーザ記録は、光メモリカードまたは光メモリテープのよう
に線形的に移動する、回転光メモリディスクまたは光媒体の上に、行なうことが
できる。線形光データ記憶の市場分野には、光メモリカード、二次元バーコード
および映画フィルム上のデジタル音が含まれる。
【０００３】 二次元バーコードであるＰＤＦ−４１７（Portable Data File（ポータブルデ
ータファイル））は、データをカード、文書およびパッケージに記憶させる方法
として広範囲にわたり受け入れられている。これは、指紋を含めた図形の符号化
に用いられる。当初は、インターネットの認可に追随してパーソナルコンピュー
タに接続されたレーザプリンタで印刷された切手の形態として使用され始めたも
のである。ＰＤＦ−４１７仕様は１９９１年に開示された。ＰＤＦ−４１７は、
最小寸法が約１５０ミクロンの画像を用いる。初期の、高解像度形態の二次元バ
ーコードは、１９８５年１１月４日に出願され、１９８７年１月６日に発行され
、Drexler Technology Corporationに譲渡された、「４倍密度光データシステム
（Quad Density Optical Data Systems）」と題される米国特許第４，６３４，
８５０号で開示された。これに関連性の高い特許は、これもDrexler Technology
Corporationに譲渡された、１９８８年１１月２２日発行の米国特許第４，７８
６，７９２号である。これら２つの特許は、ＰＤＦ−４１７の１５０ミクロンと
いう画像寸法と比較して、画像寸法が３−３５ミクロンである、高解像度形態の
二次元バーコードの読取に関する。ＰＤＦ−４１７システムに直接関連性のある
特許の例として、１９９０年から１９９２年に出願され、１９９３年および１９
９４年に発行され、Symbol Technologies Inc.に譲渡された、米国特許第５，２
４３，６５５号、５，３０４，７８６号および５，３１９，１８１号がある。
【０００４】 直径が１から数ミクロンの微小レーザビームを用いて反射光データ記憶媒体に
レーザ記録を行なうことを含む３つの特許が、Drexler Technology Corporation
に譲渡されている。このレーザ記録によって、ピクセル（画素）からなり、そし
てまた、４、９または１６の間隔を密にしレーザにより記録された微小スポット
の組からなる、可視画像が作り出される。これらの画素を用いて、人物の肖像画
像を含め目に見える英数字文字または画像を形成する。上記３つのDrexler Tech
nology Corporation特許は、「更新可能マイクログラフィックポケットデータカ
ード（Updatable Micrographic Pocket Data Card）」と題された米国特許第４
，６８０，４５９号、「更新可能マイクログラフィックポケットデータカード（
Updatable Micrographic Pocket Data Card）」と題された米国特許第４，８１
４，５９４号および「レーザ撮像識別カード（Laser Imaged Identification Ca
rd）」と題された米国特許第５，４２１，６１９号である。
【０００５】 データを映画のフィルムに線形光データ記憶することを含む方法および装置が
、以下の７つの米国特許に記載されている。これらの場合、デジタル光データは
映画のデジタル音を表わす。これら特許のうち、米国特許第４，５０３，１３５
号および４，６０３，０９９号という２つの特許が、Drexler Technologyに譲渡
されている。この分野でSony Corporationに譲渡された特許に、米国特許第５，
４７１，２６３号、５，５２３，９９６号、５，５４３，８６８号および５，６
６６，１８５号が含まれる。関連する映画音声特許の１つでDolby Laboratories
に譲渡されているものとして、米国特許第５，７１０，７５２号がある。
【０００６】 最近、別の関連特許として「光メモリストライプを用いた電子キャッシュカー
ドのための偽造防止検査法（Anti-Counterfeit Validation Method for Electro
nic Cash Cards Employing an Optical Memory Stripe）」と題された米国特許
第５，９３２，８６５号が発行され、Drexler Technology Corporationに譲渡さ
れた。要約書の２つの文が、関連するこの特許の特徴を指摘している。すなわち
、「このような偽造を、検査データがカード上に予め記録されたまたは後で記録
されるスマートカードに、光メモリストライプを結合することによって、禁止で
きる。この光検査データは、光検出器アレイを用いて読取られて、受信者に資金
振替中に送信でき、および／または、局所的に用いて現金引出の制御に用いるこ
とができる。この特許は、ＣＣＤアレイを用いて読取可能なデータのレーザ記録
の重要性について説明しているが、本発明の方法は開示してない。
【０００７】 典型的な光メモリカードは、２．５ミクロンのスポットを用いトラック間の距
離が１２ミクロンである場合に約４メガバイトのデータを記憶する、幅３５ｍｍ
の反射光メモリ記録ストライプを用いる。読取／書込装置は約２５００ドルで販
売されており、こうしたカードのための読取専用装置も高価格である。なぜなら
、低出力レーザダイオードを用いて光カード上のデジタルデータをトラッキング
する際の正確性が要求されるからである。顧客等はこうした光メモリカードのた
めの読取専用装置として低価格なものを求めており、顧客によっては低価格な装
置につながるならば幾分小さなデータ記憶容量も受け入れると考えられる。
【０００８】 本発明の目的は、ＣＣＤまたはその他の光検出器アレイを用いて読取可能であ
り、かつ、データ記憶容量がＰＤＦ−４１７バーコードの記憶容量の約１５倍か
ら５００倍を超える範囲である二次元バーコードの、レーザ記録のための方法お
よび装置を考案することである。別の目的は、インターネットおよびイントラネ
ット取引、文書、通信および製品の認証、確認、許可または識別のための、デー
タ画素に基づいた、カードまたはラベル上の二次元バーコードを利用することで
ある。
【０００９】 本発明のもう１つの目的は、ＣＣＤにより読取られるデータ画素に基いた二次
元バーコードを更新可能にする方法および装置を考案することである。またもう
ひとつの目的は、光メモリカードをある期間中に微小データスポットの読取およ
び書込に用い、同カードをこれ以外の期間中に大きなデータ画素の書込および読
取に利用することである。
【００１０】
【発明の概要】
上記の目的は、プラスチックカードまたはマイクロチップもしくは磁気ストラ
イプを含むプラスチックカード、または、接着剤でコーティングされたラベル媒
体に結合された、予めフォーマットされレーザによる記録が可能な光メモリスト
ライプにより、達成されている。レーザ記録材料はＤＲＡＷ（direct-read-afte
r-writing（書込後直接読取））型であり、レーザデータは後処理動作なしで瞬
時に記憶される。光メモリストライプ上の予めフォーマットされたデータトラッ
クの間隔は、約７ミクロンから２０ミクロンであり、好ましくは、その間隔は既
存の市販機器に対応するには光メモリカードのＩＳＯ標準を表わす約１２ミクロ
ンである。
【００１１】 レーザにより記録された微小データスポットは、直径が０．６ミクロンから３
ミクロンの範囲にあるとして規定されるが、より典型的には、光メモリカードの
場合直径は約２．５ミクロンである。
【００１２】 予めフォーマットされたトラックのレーザトラッキングを利用する読取専用装
置は高価格であるが、線形ＣＣＤアレイを用いて大きなデータ画素を含む複数の
トラックを読取る読取専用装置は、適切な設計条件下で低価格にできる。データ
誤りを最小に留めるために、光検出器アレイの少なくとも２つまたは３つの感光
性検出器が各データ画素を読取る必要がある。７から１０ミクロンの大きさのデ
ータスポットをＣＣＤアレイとともに用いれば、技術的にはうまくゆくかもしれ
ないが、ここで必要なＣＣＤアレイのコストのため、現在で最も低価格の読取専
用装置は得られないであろう。ＣＣＤアレイの価格は、読取るデータスポットの
大きさが１０ミクロンを超える場合は低くなるが、光メモリカードのデータ記憶
容量はデータスポットが大きい場合データスポットサイズの２乗分減少する。
【００１３】 本発明の目的は、均一的なデータスポット画素すなわち簡単に言えばデータ画
素のアレイを形成することにより達成され、その線形サイズは、適切に配列され
た好ましくは直径約２．５ミクロンのスポットのグループを用いれば、わずか約
７ミクロンまたは５０ミクロンを超えるようにできる。より小さなスポットを用
いることも可能であるが、その場合、大きなデータ画素を作成するのにより多く
の数のスポットを用いなければならない。より大きなスポットを用いることも可
能であるが、レーザダイオードの出力は限られており、ビームをより大きな直径
にわたって拡げれば記録効率が低下する。この方法は、２．５ミクロンの一連の
スポットを順次記録する場合においてスポット間の距離が通常の２．５ミクロン
とならないようにし、たとえば長さ２５ミクロン幅２．５ミクロンの反射率の低
い連続データバーを形成することを含む。市販の光メモリカードの場合、記録さ
れているスポットは、幅１０ミクロンの反射率の高い平らなトラックの中央に記
録されており、このトラックは１０ミクロン幅のデータトラックの各エッジに沿
う２ミクロン幅の低反射率境界領域により定められる。したがって、隣接するト
ラックの中央スポット間の距離は１２ミクロンである。ここでの目的は、トラッ
クの１０ミクロン×２５ミクロン領域を高反射率から低反射率に変えてデータ画
素を形成することであるため、最初の２．５ミクロン×２５ミクロンのバーを必
ずしも１０ミクロンのトラックの中央に記録する必要はない。このバーをトラッ
クのどの場所に記録しても、第２の、また恐らくは第３の、２．５ミクロン×２
５ミクロンのバーを、同じトラックに記録する余裕が残る。したがって、この長
さ２５ミクロン幅１０ミクロンの反射性トラックにおいて、反射率の低いレーザ
記録データバーが５から７．５ミクロンの幅を占める。残りの未記録のトラック
が恐らくは４０％から５０％の範囲で高反射率のままとなるであろう。レーザ記
録データバーの反射率は約１０％であろう。
【００１４】 この手順により、反射率が低下した領域が、幅１２ミクロン長さ２５ミクロン
で形成される。所望の２４ミクロン×２５ミクロンデータ画素を作成するには、
上記の手順を繰返して隣接する１つのトラックが２つから３つの同様の低反射率
データバーを含むようにしなければならない。このようにして、１つの２４ミク
ロン×２５ミクロンデータ画素が、レーザ記録された幅２．５ミクロン長さ２５
ミクロンの４つから６つのレーザ記録データバーによって形成され、これらデー
タバーは、各トラックに低反射率のデータバーが２つから３つある、隣接する２
つのトラックにまたがっている。この低反射率の２４ミクロン×２５ミクロンの
領域が、データ画素と呼ばれ、バイナリ「１」を表わし、同様の大きさの高反射
率データ画素であってレーザにより記録されたデータバーのないものは、バイナ
リ「０」を表わす。ここで目的としているのは、「１」データ画素の反射率と「
０」データ画素の反射率との間のコントラスト比が、およそ１．５：１から２：
１の範囲となるようにすることであり、これは、誤り率の低いデータ検出には十
分である。
【００１５】 大きなデータ画素を用いることによって、３５ｍｍの記憶ストライプを備えた
光メモリカードの典型的な４メガバイトというデータ容量が減少する。たとえば
、今データ画素が１つしかない場合、２４ミクロン×２５ミクロンのデータ画素
は通常１トラック当り５つのデータスポットを含みしたがって２つのトラックに
通常１０のデータスポットが含まれる。したがって、２４×２５ミクロン画素の
場合、同じ光メモリカードのデータ画素記憶容量は、３５ｍｍ幅の光ストライプ
の場合は約１０から４００キロバイトのファクタに減少し、１６ｍｍ幅の光スト
ライプの場合は約１８０キロバイトに減少する。
【００１６】 データ記憶容量は減少している。しかしながら、１６ｍｍストライプの場合、
ＰＤＦ−４１７パッチを用いたプラスチックカードに記憶される２キロバイトの
９０倍であり、マイクロチップスマートカードの８キロバイト容量の２２倍であ
る。データ記憶容量は、３５ｍｍストライプの場合は、約１６００キロバイトに
増大し、１６ｍｍストライプの場合は、大きさが１２．５ミクロン×１２ミクロ
ンのデータ画素を用いる場合約７２０キロバイトに増大する。
【００１７】 データ画素をデータ画素カードまたはデータ画素ラベルから読取るための方法
および装置は、ＣＣＤアレイまたはそれ以外の光検出器アレイいずれかを必要と
するであろう。光検出器アレイは線形変化のものを用いることができる。その場
合、カードは読取中に移動している必要がある。二次元光検出器アレイの場合、
カードは動いている必要はないがその代わりに電子的に走査されるであろう。二
次元ＣＣＤアレイを用いてデータを光メモリから読取ることは、米国特許第４，
７４５，４８４号および第４，８６４，６３０号に記載されている。線形光検出
器アレイを用いて光メモリを読取ることは、米国特許第４，６３４，８５０号に
記載されている。
【００１８】 標準的な４メガバイトの光メモリカードを標準のカード読取装置／書込装置と
ともに用いて、データ画素カードを作ることができる。所望のデータをカード上
に２．５ミクロンのデータスポットとして記録できる。次に、ソフトウェアプロ
グラムを、カード読取装置／書込装置を制御するＰＣにロードし、このカード読
取装置／書込装置が、カード上の所望のデータを読取り、ステップバイステップ
プロセスで微小スポットデータをデータ画素フォーマットに変換する。このデー
タを用いてデータを同じカードにまたは大きなデータ画素の形態で別のカードに
記録することができる。
【００１９】 レーザで形成された大きなデータ画素をＣＣＤアレイと共に用い、画素を読取
れば、読取専用装置のコストを、２．５ミクロンデータスポットをトラッキング
するレーザに基づいた読取専用装置の４分の１に減少させることができる。また
、読取専用装置を携帯型にして使用できる。たとえば、個人携帯医療記録を、救
急車内で、または軍医によって、または自動車事故の際に、またはその他災害時
に読む場合に使用できる。データ画素を用いることにより、国境検問所でビザを
その現場で検査官が読取ることができ、デジタル運転免許証の場合は簡単にその
有効性を検査できる。小型で低価格の読取専用装置は、光メモリカード市場を、
家庭で視聴ごとに支払う方式のテレビに、インターネットサービスに、また生活
保護を受けている人々に小売店で購入の許可を与えるのに、開くであろう。また
、カードまたはラベル上のデータ画素に基づく二次元バーコードを、インターネ
ット電子取引、文書、通信および製品の認証、確認、許可または識別に用いるこ
とができる。
【００２０】 本発明のもう１つの目的は、ＣＣＤで読取られデータ画素に基づく二次元バー
コードを更新可能にする方法およびシステムを考案することである。この目的は
、ＤＲＡＷ（書込後直接読取）レーザ記録材料を用いた、レーザによる記録可能
な光メモリカードを用いることによって達成される。ＤＲＡＷ材料は、レーザビ
ーム照射後瞬時にして記録を行ない、写真のフィルムのような処理動作は不要で
ある。好ましくは、光メモリカードをフォーマットして、データ画素にグループ
化される微小データスポットを正確に所要の場所に簡単に記録できるようにする
。この場所はデータ画素グループにされる。カードのデータ容量に満たない最初
の量のデータを記録することにより、後に新たなデータを加えることができる。
先に示したように、２４×２５ミクロンのデータ画素を用いた市販の光メモリカ
ード上の１６ｍｍ光ストライプは、１８０キロバイトのデータを記憶し、シング
ルスペースでタイピングされた約９０ページを表わす。したがって、たとえば、
タイピングされた５ページに等しいものを各データエントリに対して記録する場
合、合計１８のこのようなデータエントリを作成可能である。
【００２１】 もう１つの目的は、光メモリカードを、ある期間中における微小データスポッ
トの読取りおよび書込みに用いかつそれ以外の期間中における大きなデータ画素
の書込みおよび読取りに用いることである。この目的は、レーザによる読取可能
で、予めフォーマットされた、ＤＲＡＷ（書込後直接読取）材料を用いる光メモ
リカードを用いることによって達成される。記録トラックおよび分離帯を予めフ
ォーマットすることは、成形、プレス、または、Drexler Technology Corporati
onに譲渡された米国特許第４，５４２，２８８号および第４，３０４，８４８号
に記載された方法によって、可能である。ＤＲＡＷ材料は重要である。なぜなら
、これはレーザ記録後の後処理が不要でありしたがって何ヶ月もまたは何年にも
わたって数百数千のデータエントリが可能であるためである。光メモリカード上
にトラックを予めフォーマットすることは望ましい。その理由は、これによって
、レーザにより書込まれた微小データスポットを正確な場所に配置するのが簡単
になり、こうして、後になってこれらデータスポットを正確にデータスポットグ
ループに整列させ、所要の大きなデータ画素を作ることができるためである。市
販の光メモリカードの標準は、微小スポットをトラックに記録する際には最初に
光メモリストライプの下端に記録することである。したがって、微小データスポ
ットおよび大きなデータ画素双方を書込み読取るためには、大きなデータ画素を
上側のトラックに記録しなければならない。この方法によって、２．５ミクロン
のデータスポットを用いた３５ｍｍの光ストライプおよび２４×２５ミクロンの
データ画素を、たとえば、約２メガバイトの微小データスポットにおよび約２０
０キロバイトのデータ画素に記録および記憶できる。
【００２２】 光メモリカードが、特に長期間にわたって、傷を与えられる、高温、湿度、薬
品または紫外線にさらされるといったように、厳しい環境条件下に置かれたり誤
って使用された場合、微小データスポットのいくつかが失われる可能性がある。
通常は、誤り検査および訂正（ＥＤＡＣ）システムを用いてこのような状況を補
償する。また、データが失われた場合の主要データのバックアップとして、カー
ド上にさらなる微小スポットデータを冗長記録することができる。この問題に対
するより安全な方策は、重要なデータのいくつかを同じカード上に大きなデータ
画素の形態で冗長記録することである。このように、主要な決定的データが失わ
れた場合に、大きなデータ画素を用いて回復させることができる。
【００２３】
【発明を実施するベストモード】
図１を参照して、ほとんどのクレジットカードに共通のサイズの光メモリカー
ド１１が示されている。このカードの基板材料１３は誘電体であり通常はプラス
チックである。ポリカーボネートが好ましい。ベースの表面仕上げは、好ましく
は１０％未満の低い鏡面反射率となるようにする必要がある。
【００２４】 基板１３はストリップ１７を備える。このストリップは典型的には幅３５ｍｍ
または１６ｍｍであり、このカードの長さにわたって延在する。その代わりに、
このストリップのサイズが別のものであってもよくまた別の方向のものでもよい
。このストリップは比較的薄く典型的には６０−２００ミクロンであるがこれは
重要ではない。レーザ記録材料のストリップをカード１１の両側に設けてもよい
。このストリップは、平坦性をもたらす何らかの都合のよい方法でカードに取付
けられる。
【００２５】 ストリップ１７を、接着剤を用いてカードに接着し、図２に示されるように透
明ラミネートシート７６で覆う。このシートはストリップ１７を平らにしかつこ
のストリップを埃および傷から守る役割を果たす。シート７６は、薄く透明のプ
ラスチックシートラミネート材料または透明ラッカーのようなコーティングであ
る。この材料は、好ましくはポリカーボネートプラスチックからなる。
【００２６】 ストリップ１７を形成する高解像度レーザ記録材料７４は、この材料を薄い基
板上に形成できるのであれば、書込後直接読取（ＤＲＡＷ）光ディスクとして使
用するために開発されている反射性記録材料のうちどんなものでもよい。反射性
材料が透過性材料に対して有利な点は、読取／書込機器がすべてカードの片側に
あり、両側を用いることによってデータ記憶容量を２倍にすることが可能で、か
つ、オートフォーカスが容易な点である。例として、Bont他に対して発行された
米国特許第４，２３０，９３９号に記載された高解像度材料は、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｉ
ｎｄ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｒｈ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｇｅ、ＳｅおよびＧ
ａといった反射性金属の薄い金属記録層を教示している。
【００２７】 好ましい材料は、反射率が高く融点が低いものであり、特に、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｔ
ｌ、Ｉｎｄ、Ｂｉおよびアマルガムである。有機コロイドにおける反射金属面の
サスペンションも、融点の低いレーザ記録媒体を形成する。銀がこういった金属
の１つである。典型的な記録媒体は、米国特許第４，３１４，２６０号、４，２
９８，６８４号、４，２７８，７５８号、４，２７８，７５６号および４，２６
９，９１７号に記載されており、これらはすべて本発明の譲受人に譲渡されてい
る。
【００２８】 選択するレーザ記録材料は、その書込に使用するレーザと両立するものでなけ
ればならない。波長によってはその波長で感度の高い材料と低い材料がある。近
赤外線に対する感度が良いことが好ましい。その理由は、近赤外線は、透明ラミ
ネートシート上の傷および埃から受ける影響が最も小さいからである。選択され
る記録材料は、好ましい信号対雑音比を有し、かつ、使用する読取／書込システ
ムとともにコントラストの高いデータビットを形成するものでなければならない
。
【００２９】 この材料は、長期間にわたり約１８０°Ｆ（８２℃）という温度に晒されたと
きにデータを失ってはならない。また、この材料は、最低でも秒速数千ビットで
記録が可能でなければならない。一般的に言えば、これによって、長い加熱時間
を要するまたは熱の存在下での低速化学反応に依存し、僅か秒速数ビットの記録
となるであろう材料の使用が除外される。光データディスク応用例では、多数の
高反射率レーザ記録材料が用いられてきた。
【００３０】 データは、反射層そのもののフィールドに微小データスポットを記録し、この
データスポットの反射率を変えることによって、記録される。データの読取は、
周囲の未記録領域の反射フィールドと記録されたスポットとの間の、光反射コン
トラストを検出することによって行なわれる。スポットの反射率が周囲のフィー
ルドの反射率の２分の１未満であれば、コントラスト比は最低２対１となり、こ
れは読取に十分なコントラストを上回っている。ストリップフィールドの反射率
が約４０％から５０％であり、その反射フィールド中のスポットの反射率が１０
％未満であるのが好ましい。これでコントラスト比は４または５対１となる。そ
の代わりに、データを、ストリップの反射率を上げることによって記録してもよ
い。たとえば、記録レーザは、ストリップ上の曇った微小スパイクのフィールド
を溶かして、平らで明るいスポットを作る。この方法は、SPIE, Vol. 329, Opti
cal Disk Technology（1982）202頁に記載されている。スポットの反射率が周囲
のスパイクフィールド反射率の２倍を上回っていれば、コントラスト比が最低で
も２対１となり、これは読取のコントラストとして十分である。
【００３１】 データストリップ１７は、データ記録の提供を意図しており、デジタル情報表
示を備える。デジタル機械によって読取可能なデータは、スポットパターン１９
によって示すように長手方向に延在する個々のトラックに書込まれ、通常は透過
ではなく反射で読取られる。情報密度は、スポットパターンの各スポットの直径
がおよそ０．６から３ミクロンであり典型的なスポット間隔が約０．６から３ミ
クロンのため、高い。スポットは通常のやり方でレーザによって記録される。例
として、Bowldin他への米国特許第４，２７８，７５６号に示されている。
【００３２】 図２を参照して、カード基板７０は、任意の第２の基板７２を支えており、こ
の第２の基板は、レーザ記録材料７４を支えている僅か厚み数ミルの薄い可撓性
材料である。第２の基板７２は、接着剤または粘着性物質によって第１の基板７
０に接着される。レーザ記録材料は先に説明したもののいずれでもよい。保護コ
ーティング７６がレーザ記録材料全体に与えられる。
【００３３】 図３にはレーザ書込装置が示されており、この図３は図１の媒体の長さ方向の
寸法の側面を示している。この媒体は、カード上の、デジタル情報を有するデー
タストリップが微小データスポット情報と組合わされたものからなる。通常はこ
の媒体のデータストリップ部４１を可動ホルダ４２が支えており、可動ホルダ４
２はこのストリップをレーザビームの軌跡に入れる。レーザ光源４３、好ましく
は近赤外線または赤色波長のパルス半導体レーザがビーム４５を発生し、このビ
ームはコリメートおよびフォーカス光学４７を通過する。このビームは、ビーム
スプリッタ４９によりサンプリングされ、スプリッタ４９は、このビームの一部
をフォーカスレンズ５１を通して光検出器５３に送る。検出器５３はレーザ書込
を確認する。次に、このビームは、第１のサーボ制御ミラー５５に導かれる。こ
のミラーは、矢印Ｂで示す方向に軸５７に沿って回転するように取付けられてい
る。ミラー５５は、粗動作モードにおいてデータストリップの横のエッジを発見
し、次に、精密動作モードにおいて、このエッジから予め定められた距離にある
データ経路またはサイトを識別することを目的とする。
【００３４】 ビームはミラー５５からミラー６１に導かれる。このミラーは、ピボット６３
で回転するように取付けられている。ミラー５５の目的は、データストリップの
長さに沿うビームの動きを微調整することである。ビームに関してデータストリ
ップの長さ方向の部分を粗制御することは、可動ホルダ４２を移動させることに
よってなされる。ホルダの位置は、線形モータによって確立でき、磁気ディスク
装置で用いられるようなタイプの閉ループ位置サーボシステムによって使用され
る。反射データトラック形態の基準位置情報は、カードに予め記録されるまたは
予めフォーマットされ、位置エラー信号を発生しモータ制御におけるフィードバ
ックとして用いることができる。１つのデータ経路を読取ると、ミラー５５は僅
かに回転する。モータはホルダ４２を長さ方向に移動させて、この経路を再び読
取ることができるようにする。
【００３５】 微小データスポットの書込のためには、ミラー５５を、エッジから予め定めら
れた距離にあるサイトを識別するのに用いる。ミラー５７は、走査ビームを長さ
方向にサイトからサイトへと移動させる。１列のサイトを読取ると、ミラー５５
はわずかに回転する。サイト内で、ミラー５５および５７は協力してビームをジ
グザグパターンまたはラスタ状パターンいずれかで動かす。レーザデータスポッ
トは、データトラック内の指定された場所に書込まれる。１つのサイトが書込ま
れると、ミラー５５および５７はビームを次のサイトに動かす。
【００３６】 光は、散乱し、レーザ記録材料のデータスポットから反射するので、入射ビー
ムから反射する光の割合は、スポットのない周囲の材料に関連して変化する。入
射レーザビームは、データ書込モードにおいて記録材料の表面に十分なレーザエ
ネルギを与えて微小データスポットを発生させなければならないが、表面に大き
な妨害を引起して低ビーム出力データ読取モードを困難にしてはならない。レー
ザの波長は、この目的を達成するためには記録材料と両立するものでなければな
らない。読取モードでは、出力は、記録または書込出力のおよそ５％から１０％
である。
【００３７】 データスポットとこれを囲む材料との間の反射率の差は、周知の方法で検出さ
れる。
【００３８】 最も一般的な市販の光メモリカードでは、記録されたデータスポットの直径は
約２．５ミクロンであり、反射率の高いトラックの幅は１０ミクロンであり、反
射率の低い幅２ミクロンの帯によって分離される。記録トラックの反射率は４０
％から５０％の範囲にあり、分離帯およびデータスポットの反射率は約１０％で
ある。
【００３９】 図４は、微小レーザ記録データスポットをグループ化し、ＣＣＤアレイといっ
た光検出器アレイを用いて読取可能な大きなデータ画素を形成する方法を示す。
１０ミクロン幅の３つの反射トラック７４を用いて、微小データスポット７１を
記録する。２ミクロン幅の低反射率帯７５が、１０ミクロン幅反射データトラッ
クを分離している。低反射率の大きなデータ画素７２は、分離帯を含む全トラッ
ク幅にほぼ等しいトラック長さ部分で１５の微小スポットを記録してバイナリ「
１」を形成する方法を示している。１列中の５つのデータスポットからなるグル
ープは、データバーと呼ばれる。高反射率の大きなデータ画素７３は、バイナリ
「０」がいかにして形成されるかを示している。データ画素７２およびデータ画
素７３間のコントラスト比は、１．５：１から２：１の範囲である。データスポ
ットの直径は約２．５ミクロンで１列にスポットが５つあるため、データ画素の
寸法は１２．５ミクロン×１２ミクロンである。
【００４０】 図５は図４と同様であるが、大きなデータ画素の寸法は２５ミクロン×２４ミ
クロンであり、これは丁度線形的には２倍であるが図４のデータ画素の面積の４
倍である。なお、これらデータ画素は２つのトラックにまたがっているが、図４
のデータ画素は１つのトラックを占めている。データ画素８２はバイナリ「１」
を表わし、データ画素８３はバイナリ「０」を表わす。
【００４１】 図６は、バイナリ「１」および「０」を含む光メモリカード９１を示し、この
カードのパターンは、Drexler Technology Corporationに譲渡された米国特許第
４，６３４，８５０号および４，７８６，７９０号に記載された４倍密度データ
フォーマット９５と呼ぶことができる。基板９３は光メモリストリップ９７を支
えている。本発明のデータ画素の寸法は、これら２つの特許の好ましい線形寸法
の高いほうの範囲内、すなわち１０ミクロンから３５ミクロンの範囲内にある。
このような４倍密度パターンを線形ＣＣＤアレイを用いて読取る方法は、これら
２つの特許において詳細に説明されている。重要なのは、誤りを最小にするには
、光検出器またはＣＣＤアレイの少なくとも２つの感光性検出器が各データ画素
を調べる必要があることである。したがって、実際には、このような光検出器を
少なくとも３つ用いる必要がある。データ画素を線形光検出器またはＣＣＤアレ
イを用いて読取るには、カードおよびその４倍密度パターンが、先の２つの４倍
密度関連の特許で説明されているように、光検出器を横切るように線形的に移動
しなければならない。また、選択されたシステム設計条件下では、ＣＣＤアレイ
といった２次元光検出器アレイを用いて、米国特許第４，７４５，４８４号およ
び４，８６４，６３０号に記載された技術によって符号化された静止光メモリカ
ードを読取ることができる。また、本発明の４倍密度フォーマットパターンは、
最低画素サイズが約１５０ミクロンのように見える同様のＰＤＦ−４１７二次元
バーコードパターンのものより、約１オーダ小さいデータ画素サイズを用いる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のデータカードの平面図である。
【図２】 図１のデータカードの側面図である。
【図３】 図１のデータカードの読取および書込のためのシステムの図であ
る。
【図４】 図１に示したデータカードの拡大平面図である。
【図５】 図１に示したデータカードの別の拡大平面図である。
【図６】 図１に示したデータカードを拡大して目で読むことができるよう
にしたものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 23/38 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｅ Ｆターム(参考） 5B035 BA01 BB01 BB03 BB12 5B072 CC21 CC24 DD01 DD21 LL07 LL12 LL19 5D029 TA06 TA21 TB10 WA17 WA20 WA26 WB11 5D090 AA03 AA04 BB03 CC02 CC04 CC14 DD01

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 財布サイズのカードを含む、ＣＣＤアレイなどの光検出器ア
    レイを用いて読取可能な、更新可能光メモリカードであって、光コントラストが
    予めフォーマットされたＤＲＡＷレーザ記録材料のストリップがカード上に設け
    られ、レーザにより書込まれた複数の微小データスポットが、前記ストリップに
    記録される複数のデータバーを形成し、各トラック上の前記データバーのうち少
    なくとも２つのデータバーのトラック幅はデータバーの幅の少なくとも３倍であ
    り、前記データバーが記録された少なくとも２つの隣接するトラックの組合せが
    、多数のデータ画素中の１データ画素をある領域として形成し、この領域は、最
    小寸法が少なくとも７ミクロンで、少なくとも２ｎのデータバーを含み、これら
    データバーの長さはおよそｎから２ｎトラック幅であり、含まれているｎのトラ
    ックの部分は少なくとも２ｎの前記データバーを含み、前記データ画素はＣＣＤ
    アレイなどの光検出器アレイを用いて読取可能である、更新可能光メモリカード
    。
  2. 【請求項２】 トラックの数ｎは１から１０の範囲である、請求項１に記載
    の更新可能光メモリカード。
  3. 【請求項３】 データ画素の線形サイズ寸法はおよそ１トラック幅からトラ
    ック幅の１０倍の範囲である、請求項１に記載の更新可能光メモリカード。
  4. 【請求項４】 前記カードは、多数の一続きの微小データスポットの書込お
    よび読取、ならびに、同じカードまたは異なるカードにおける多数の一続きのデ
    ータ画素の書込および読取双方において、更新可能である、請求項１に記載の更
    新可能光メモリカード。
  5. 【請求項５】 前記カード上で微小データスポットに記録されたデータのい
    くつかはまた、前記微小データスポットの少なくとも２倍の大きさのデータ画素
    を用いて、同じカードに冗長記録される、請求項１に記載の更新可能光メモリカ
    ード。
  6. 【請求項６】 文書および製品に添付するための光メモリラベルテープまた
    は個々のラベルであって、テープ形態の単一または複数のラベルの形態の光コン
    トラストが予めフォーマットされたＤＲＡＷレーザ記録材料のストリップを含み
    、レーザにより書込まれた複数の微小データスポットが前記ストリップに記録さ
    れる複数のデータバーを形成し、各トラック上の前記データバーのうち少なくと
    も２つのデータバーのトラック幅はデータバーの幅の少なくとも３倍であり、前
    記データバーが記録された少なくとも２つの隣接するトラックの組合せが多数の
    データ画素中の１データ画素をある領域として形成し、この領域は、最小寸法が
    少なくとも７ミクロンであり、少なくとも２ｎのデータバーを含み、このデータ
    バーの長さはおよそｎから２ｎトラック幅であり、含まれているｎのトラックの
    部分は少なくとも２ｎの前記データバーを含み、前記データ画素はＣＣＤアレイ
    などの光検出器アレイを用いて読取可能である、光メモリラベルテープまたは個
    々のラベル。
  7. 【請求項７】 トラックの数ｎの範囲は１から１０である、請求項６に記載
    の光メモリラベル。
  8. 【請求項８】 データ画素の線形サイズ寸法は、およそ１トラック幅からト
    ラック幅の１０倍の範囲である、請求項６に記載の光メモリラベル。
  9. 【請求項９】 前記文書または製品の認証、確認、許可または識別に用いら
    れる、請求項６に記載の光メモリラベルテープまたは個々のラベル。
  10. 【請求項１０】 テープを含むラベルまたは個々のラベルは、あるラベルを
    別のラベルから区別する通し番号またはその他の特徴を備える、請求項６に記載
    の光メモリラベルテープまたは個々のラベル。
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