JPH08501646A

JPH08501646A - 回折面データ検出器

Info

Publication number: JPH08501646A
Application number: JP6506683A
Authority: JP
Inventors: アサートン，ピーター・サミュエル
Original assignee: マイコー・テクノロジイ・リミテッド
Priority date: 1992-09-07
Filing date: 1993-09-06
Publication date: 1996-02-20
Also published as: EP0660959A4; EP0660959A1; CA2143952A1; WO1994006097A1

Abstract

(57)【要約】光メモリ回折表面（１０１）上に記憶選択されている情報を検出するための方法および装置（３０１）。読取り光ビーム（１０２）が表面（１０１）を照射する。所定の強度パターンを有する少なくとも１本の回折されたビーム（１０４）が発生される。回折されたビーム（３０８）によってセンサ（３０９）が照射される。そのセンサは真性さを判定するために用いられる。第２のセンサ（３１９）が第２の回折されたビーム（３０８）によって照射される。センサ（３１９）上に映像が結ばれるように、第２のビーム（３０８）は光学レンズ（結像レンズ）（３０４）を通る。センサ（３０９）は真性さを判定する目的の信号を発生する。その信号を「型板」信号と比較できる。センサ（３１９）によって発生された信号は、センサ（３０９）によって発生された信号に含まれている情報に追加の情報を有する。

Description

【発明の詳細な説明】回折面データ検出器技術分野本発明は光メモリ技術、およびそれのバーコード、クレジットカードおよび安全カードなどのデータ記憶カードへの応用に関し、およびカード、銀行券、小切手、流通手形（ｃｕｒｒｅｎｃｙｎｏｔｅ）、および製品ラベル等のその他の物に含まれている情報の制作、読取り、および修正のための方法に関するものである。発明の背景国際特許出願ＮｏＰＣＴ／ＡＵ９２／００２５２について特に注意がひかれる。上記国際出願に開示されているのは種々の回折面、読取装置および記録装置である。しかし回折されたビームにおける強度パターンの使用や、そのような強度パターンを検出する装置が開示されておらず、考察もされていない。磁気帯メモリを変造およびコピーすることが容易であるために、クレジットカード詐欺が今や大きな問題になってきている。この問題は安全カードおよびプリペイドカード・システムの分野にも存在する。カード産業の外部にも各種の文書および種々の製品で類似の問題が存在する。ホログラフ・パターンおよびキネグラム（Ｋｉｎｅｇｒａｍｓ）を採用して上記問題を克服する方法が提案されている。たとえば、既知のキネグラムカードはコンピュータが発生した、カードを横切って１本または複数のトラックに沿って延長するホログラフ・パターンを含む。そのパターンは従来のホログラムに類似するが、はるかに明るく、種々の角度で見た時にはるかに高い運動を表示するように作ることができる。このカードを使用する時は、たとえば、電話を掛ける時は、それを読取りスロットの中に挿入し、利用できる残高を表示する。接続の後で装置が計算パルスを自動的に発信する。パルスは各ビットを熱エネルギーによって破壊することによってカードを逐次減額する。パターン光に向けることによってホログラムを読み取る。その光は反射される。反射角度はホログラムによって決定される向きである。反射光によって起動されるように検出器が配置される。スイス特許６２２８９６（出願Ｎｏ２９９５／７８）はホログラムの使用について記述しており、反射光は第１のセンサによって検出される第１の反射ビームを含み、第２のセンサが第２の向きに反射された散乱光を検出する。更に詳しくいえば、第２の向きに反射された光は細いビームと発散ビームを含む。発散ビームだけが第２のセンサに供給されるように細いビームは阻止される。オーストラリア特許出願１９５７６／８３は、キネグラムを付着されている物 b品の真正さを視覚的に確認するためにキネグラムを使用することを記述している。キネグラムは、相対的な向きが変化する所定のやり方で動く回折画像を提供する。機械で読取りできるようにするための考察がこの特定の装置には存在しない。同様に、オーストラリア特許出願４４６７４／８５は、回折パターンの使用と、視覚的安全要素についての使用を記述している。同様に、オーストラリア出願３０８４１／８９および５３７２９／９０は、視覚的安全画像を制作する技術を記述している。ヨーロッパ特許出願８１１１０２３４．２（公開Ｎｏ００６０９３７）はカウンタ機構の数値ローラーにおける光学マークの使用を記述している。光学マークは反射ホログラムまたは回折格子とすることができる。読取りビームが各マークに照射され、１本のビームが反射される。各マークは反射ビームを異なる角度に向け、適切なビームによって照射されるように複数の検出器が配置されている。スイス特許出願Ｎｏ１６０８４／７６（特許６０４２７９）は、情報を記録するために消去される個別光学マーク（回折格子またはホログラムで構成できる）の使用を記述している。光学マークの読取りおよび性質についてはほとんど説明されていない。ヨーロッパ特許公開Ｎｏ００１５３０７（ヨーロッパ公開７９１０４００４．１）は金額記載カードの使用を記述している。このカードは個別ユニットで配置されている一連の光学マークを有する。カードの金額を差し引くためにマークは順次消去される。スイス特許６３８６３２（出願Ｎｏ９２９／７９）もカードへの光学マークの使用について記述している。マークは所定の順序で配置され、識別目的のために使用される。スイス特許出願６８３６／８１は文書の真正さを判定するための光学マークの使用を記述している。読取りビームが波長を変える。そうすると屈折されたビームの向きを変更する。それから検出器を用いて、文書の真正さを判定するための手段としてこの向きの変化を判定する。ヨーロッパ特許公開００５７２７１（ヨーロッパ出願Ｎｏ８１１０９５０３．３）は、回折された２つの細い光ビームを発生するために光学マーキングを使用することを記述している。光ビームの強さの測定値を用いて文書の真正さを確認する。ヨーロッパ公開Ｎｏ０３６６５８５（出願Ｎｏ８９１０８１２１．８）は、バーコードで配置された回折格子の使用を開示している。しかし、情報を記録するためにバーがキャリヤに所定の順序で付着される。上記光回折技術は依然として無許可使用特にホログラムの無許可複製に役立ち、または正常な商業的使用には適当ではないか、無許可使用に役立ち、かつ正常な商業的使用には適当ではない。金額記載システムとは、ある金額までのあるサービスまたは設備の使用を表すメモリ装置を使用者が購入するというものである。その良い例は、多くの電話システムで見られるもので、使用者が金額記載カードを購入し、それを使って、指定の金額まで電話を使用することもできる。金額記載システムは、システムの使用を反映するために変更できるメモリ装置を使用者に販売できることに依存している。このメモリは通常はカードの形で使用される。良い例がテレホンカードである。この金額記載カードに対する要求は、安価であること、カードの金額が減額されるとその減額が永久的であるように、１回書込み金額メモリを含まなければならないこと、複製または詐欺的製造を妨害できること、および好ましくは使用者がカードをあまり頻繁に交換する必要がないように、システムに対して高額の金額を保持できなければならないことである。それらの要求は一緒になって、金額内蔵メモリに適用できる技術に制約を課す。一般に、現在使用されている金額内蔵メモリはそれらの要求の全てを満たすものではない。たとえば、いくつかの国において金額記載カードに光メモリが使用されているが、それらは比較的少額の金額単位（数百など）に限られて、いくつかの別の潜在的な用途にそれらのカードを不適当にしている。発明の目的本発明の目的は上記諸欠点を解消し、または十分に改良することである。発明の概要回折表面の形状によって決定される強度パターンを持つ回折されたビームを供給するようにされた、前記回折表面を有する光メモリ回折領域に記憶されている情報を検出する方法であって、前記表面に読取りビームを照射するステップと、回折されたビームによって照射させられるように、回折されたビーム中の強度パターンを検出するようにされている光センサを配置するステップと、前記センサを起動して前記強度パターンを示す信号を発生させるステップと、を含む、光ビーム回折領域に記憶されている情報を検出する方法がここに開示される。更に、回折表面の形状によって決定される強度パターンを持つ回折されたビームを供給するようにされた、前記回折表面を有する光メモリ回折区域を有する物品を受ける手段と、回折された光ビームを生ずるように前記表面を照明するために向けられた光ビームを発生する光発生手段と、回折された光ビームによって照射させられるように配置され、回折された光ビームの強度パターンを示す信号を発生するようにされた光センサと、を備える装置もここに開示する。好適な実施例の説明添付図面を参照して本発明の好適な実施例を限定しない例によって以下に説明する。第１図は回折表面の重要な光学的特性の概略表示である。第２図は回折表面の例と、その回折表面によって発生できる回折されたビーム強度パターンの種類との概略表示である。第３図は真正であることを証明するため、および回折表面内または上に記録されているデータを読み取るための装置の概略表示である。ここで用いる用語に以下の定義を適用する。「強度パターン」は、前記光ビームを遮る表面の上に投射された光ビームの光強度パターン、または強度分布を意味する。強度パターンは、光の強さと前記表面上の位置との関係の３次元グラフとしてグラフ状に表される。強度パターンの特徴は、通常この３次元グラフによって参照される。「重要な光学的特性」は、強度パターン中の極大、極小またはサドルポイント鞍部点を意味するものであって、前記強度パターンにおける光学的ノイズの小規模な影響は無視する。「サドルポイント」は、強度パターン中の点であって、１つの軸に沿う極小と、直交軸に沿う極小である点を意味する。好適な実施例についての詳細な説明第１図は好適な回折表面１０１の光学的特性のいくつかの概略表示である。光ビーム１０２が回折表面１０１へ送られる。この好適な実施例においては、光ビーム１０２はコリメートされ（すなわち、平行にされ）、単色または近似的に単色である。回折表面１０１は入射光ビーム１０２から一対の回折された共役光ビーム１０３ａ、１０３ｂを発生し、おそらくその他のビームも発生する。回折されたビーム１０３ａと１０３ｂの入射ビーム１０２に対する向きは、入射ビーム１０２と回折表而１０１の相対的な向きに依存する。回折された各ビーム１０３ａ、１０３ｂは、回折表面１０１に包含されている指定された光学的回折構造の結果として、指定された強度パターン（上で定義した）を有する。第１図において、回折されたビーム１０３ａ、１０３ｂの強度パターンは１０４ａ、１０４ｂによってそれぞれ示されている。強度パターン１０４ａ、１０４ｂは、回折表面１０１の表面または内部境界面に組み込まれている光学的回折構造の結果として生ずるものである。回折表面１０１によって発生された１つまたは複数の回折されたビーム強度パターンの機械認識によって、回折表面１０１は真正であることを判定される。したがって、第１図においては、強度パターン１０４ａと１０４ｂのいずれかまたは両方が機械で認識可能でなければならず、および真正さを確実に判定するためには、強度パターンは従来の回折パターンにより発生される強度パターンとはなるべく異なるべきである。したがって、好適な回折表面によって発生される回折されたビームの強度パターンは、単一ピーク強度パターン以外のものでなければならない。一般に、好適な回折表面によって発生される回折されたビームの強度パターンは２つ以上の重要な光学的特徴（上で定義した）を有するであろう。したがって、たとえば、回折表面は、いくつかの明るいピークまたは明るい帯の形、あるいは、１つまたは複数の閉じたループを形成する明るい線の形、もしくは他の複雑な形状およびパターンの形の回折されたビーム強度パターンを生ずることができる。重要な点は回折されたビーム強度パターンを機械で認識できなければならないこと、および従来の回折表面によって発生された回折されたビーム強度パターンとは異ならなければならないことである。第１図に示すものとは異なる数の回折されたビームを発生するように回折表面を設計できること、および異なる回折されたビームが異なる強度パターンを持つことができることを理解すべきである。光ビーム１０２によって照射された回折表面１０１の領域が変化するにつれて、強度パターン、または回折されたビームの向きなどのその他の特性、または、強度パターンと回折されたビームの向きなどのその他の特性を変化できるように、回折表面１０１を設計できることを理解すべきである。たとえば、入射ビーム１０２が回折表面１０１に沿って動かされるにつれて、強度パターン１０４ａまたは１０４ｂの寸法、形、またはキャラクタを連続して、または不連続に変化して「アニメーション」効果を発生できる。このアニメーション効果は、回折表面１０１を使用することによって提供される安全性に付加できる。回折表面１０１の回折特性は、表面１０１に含まれている構造に依存することを理解すべきである。回折表面１０１は指定された「溝」または「線」パターンを表面または内部に含む。前記溝は、表面１０１の上から見た時はまっすぐ、または曲がっており、求められる回折されたビーム強度パターンを達成するために一般に間隔が可変である。更に、回折されたビーム強度パターンのパターン形状、またはそのパターン中の強度遷移などの特性を決定するために、回折表面１０１における前記溝の横断面形状および深さも指定できる。この場合には前記溝はいわゆる「位相格子」として作用する。一例として、第２図は回折表面の好適な実施例を、前記表面から発生された回折されたビーム強度パターンと共に示す。第２（ａ）図は表面の上から見た回折表而２０１を示すものである。表面はまがっている何本かの線またはいくつかの溝２０２を含み、それらの線または溝の間隔は前記表面２０１にわたって変化している。回折表面２０１は、第１図を参照して説明した種類の回折されたビームをいくつか発生するように設計される。回折表面２０１が真正であることを機械で認識できる指定された強度パターンを備えた回折されたビームを発生するように、表而２０１中の溝２０２のパターンが設計される。第２（ｂ）図は、コリメートされた単一の単色入射光ビームを照射された時に、第２（ａ）図に示す種類の表面によって発生される回折されたビーム強度パターンの種類を示す。第２図には、回折されたビームの光強度Ｉが、回折された光を遮っている表面の平面内上の位置（Ｘ，Ｙ）に対して描かれている。第２（ｂ）図における輪郭は一定の強さの光の線である。したがって、それは、第２（ａ）図に示す種類の回折表面によって発生される回折されたビームの強度パターンを形成する。この場合には、強度パターン中にいくつかの明確な「隆起」が生ずることが第２（ｂ）図からわかる。第２（ｂ）図における中央ピーク２０３は入射光ビームの鏡面反射に対応する。第２（ｂ）図に示す回折されたビーム強度パターンを、ここで説明する光検出器アレイを用いて機械認識できる。しかし、第２（ａ）図に示す回折表面の真正さを、第２（ｂ）図に示す全回折されたビーム強度パターンの一部だけ、または全部、機械認識によって判定できることを理解すべきである。たとえば、真正さの判定作業中に、第２（ｂ）図に示す強度パターン中の上記「隆起」の１つだけを機械認識できる。第３図は、回折表面３０２の読取りおよび真正さの判定に用いる装置３０１の好適な実施例の概略表現である。第３図には装置３０１を動作させることに関連する電子装置のいくつかも示されている。第３（ａ）図は装置３０１の切り欠き側面図を示し、第３（ｂ）図は装置３０１のいくつかの部品を省いた正面図を示す。回折表面３０２はある手段によって装置３０１に配置される。装置３０１は外部パッケージ３０３を有する。装置３０１は、３つの領域３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃで構成された正面窓３０４を有する。各前記領域はこの好適な実施例においては異なる機能を実行する。窓３０４は単一の材料片で構成でき、またはいくつかの異なる片で構成できる。明確にするために、第３（ｂ）図は装置３０１の部分の正面だけを示すことに注目すべきである。とくに、第３（ｂ）図は窓３０４を含まず、また、第３（ａ）図に示す装置３０１の動作に関連する電子装置も含まない。装置３０１は、光ビーム３０６を発生するレーザダイオード光源３０５を含む。光ビーム３０６は通常は非対称的に発散する光ビームである。窓３０４の部分３０４ｂは、コリメートされた（すなわち、平行な）読取り光ビーム３０７を光ビーム３０６から発生するように設計された光学レンズ装置である。窓３０４の部分３０４ｂは、１枚レンズとすることができ、または何枚かのレンズ部品で構成できる。読取り光ビーム３０７は回折表面３０２へ送られる。この好適な実施例においては、回折表面３０２は読取り光ビーム３０７から共役対の回折された光ビーム３０８ａ、３０８ｂを発生する。他の光ビームも表面３０２によって読取り光ビーム３０７から発生できるが、この説明では考えないことにする。回折されたビーム３０８ａ、３０８ｂは全体として発散するが、ある回折表面は集束ビーム３０８ａ、３０８ｂを発生するように設計できる。ここで説明するように、回折表面３０２によって発生された回折されたビームは特徴的な、かつ機械が読み取ることができる強度パターンを有する。それらのパターンは、回折表面３０２に含まれている回折構造から生ずるものである。回折されたビーム３０８ａは窓３０４の部分３０４ａを通って光センサ３０９に入射する。窓３０４の部分３０４ａは、理想的にはビーム３０８ａを歪ましてはならない。第１図において、窓３０４の部分３０４ａは薄くて平らであるから、ビーム３０８ａを大きく歪ませることはない。光センサ３０９は別々の光検出領域３１０のアレイであって、回折表面３０２の真正さを判定するために、光センサ３０９において回折されたビーム３０８ａの光強度パターン３１１の測定を可能にする。光検出器アレイ３０９はいくつかの異なるやり方の１つで構成できる。第３図においては、光検出器アレイ３０９はいくつかの光検出領域３１０で構成される。各領域は入射光の強さを測定する。したがって、光検出器アレイは、光検出器３１０に対応するいくつかの異なる点において回折されたビーム３０８ａの光の強さを測定することによって、回折されたビーム３０８ａの強度パターンの測定を可能にする。光検出器アレイ３０９は電子信号３１２を出力端子３１３に供給する。その電子信号３１２は、光検出器アレイ３０９を構成する光検出器３１０の出力を表し、したがって、光検出器アレイ３０９におけるビーム３０８ａの光強度パターンを表す。ビーム３０８ａの強度パターンを表す電子信号３１２は、電子装置３１５において値の指定されたセット３１４と比較される。値のセット３１４は電子メモリ３１６に保存され、真正の、すなわち「型板」光強度パターンを表す。したがって、測定した光強度パターンが「型板」に正当な誤差内で一致するか否かを判定するために、電子装置３１５は、信号３１２によって表される測定した光強度パターンを、信号３１４によって表される型板光強度パターンと比較する。比較装置３１５は、測定した、および型板光強度パターンが正当な誤差内で一致するか否かを示す出力信号３１７を出力端子３１８に発生する。測定した光強度パターンは、回折表面３０２に組み込まれた回折構造から得られる。型板強度パターンは真性な回折表而に対応する。したがって、測定した光強度パターンを表す信号３１２と、型板光強度パターンを表す信号３１４との一致は、回折表面３０２が真性であることを示し、非一致は表面３０２が真性ではないことを示す。異なる回折されたビーム強度パターンを持つ異なる回折表面を製造して、異なる用途に使用できる。各異なる回折表面は、メモリ装置３１６に保存すべき対応する「型板」光強度パターン３１４を有する。したがって、各回折表面読取装置は、読み取り装置が意図する回折表面の種類に対応する型板強度パターン値３１４を保存する。回折読取装置３０１は２つ以上の「型板」光強度パターンを保存することにより、任意の対応する種類の回折表面に読取装置を使用可能にできる。この好適な実施例においては回折されたビーム３０８ａとは共役である回折されたビーム３０８ｂは窓３０４の部分３０４ｃを通って、光センサ３０９とは構成と機能が異なる光センサ３１９に入射する。窓３０４の部分３０４ｃは光学レンズまたは光学レンズの組合わせであって、回折表面３０２の読取りビーム３０７によって照射された区域の映像を光センサ３１９の表面に結ばせる。それによって映像３２０を生じる。ある設計においては、光センサ３１９に形成された映像３２０は回折表面３０２の照射された区域に対して拡大または縮小できる。したがって、光センサ３１９の所に生じた映像３２０は、回折されたビーム３０８ａおよび光センサ３０９とは異なり、回折されたビーム強度パターンではなく、その代わりに回折表面３０２に記録されている任意のパターンの映像である。光センサ３１９の目的は、回折表面３０２の上または内部にパターンとして記録されている情報を読み取ることである。光センサ３１９は１つまたは複数の検出領域３２１を含む。各検出領域は光センサ３１９において予測されるパターンの種類に従って構成される。光センサ３１９上の映像３２０の位置が装置３０１と回折表面３０２の相対的な向きに依存するために、２つ以上の光検出領域３２１を光センサ３１９上に含むことができる。ある数の光検出領域３２１を設けることによって、光センサ３１９上の映像３２０の位置がどこになっても映像３２０を確実に検出することができる。１つの好適な実施例においては、回折表面３０２にはバーコード・データ列をあるやり方で記録できる。その場合には、各光検出領域３２１は１つの光検出器であることが好ましい。その光検出器は、点として、または前記光センサ３１９に形成されたバーコード映像３２０中のバーの予測される向きに平行な細いスリット（第３図に示すように）として、形成された能動検出区域を有することができる。前記点の直径または前記スリット形状の幅が、光センサ３１９におけるバーコード読取り動作の解像力を支配する。別の好適な実施例においては、機械読取り可能な形で情報を表すように、回折表面３０２には画素の二次元アレイを２つ記録できる。その場合には、各光検出領域３２１は光検出器素子の直線アレイまたは二次元アレイとし、そのアレイの長手軸線を、光センサ３１９に発生された二次元アレイ映像３２０の軸線の１本の予測される向きに平行に配置することが好ましい。回折表面３０２中に記録されているパターンの種類とは無関係に、読取りビーム３０７と回折表面３０２との相対運動によって、読取りビーム３０７によって照射された回折表面３０２の領域が変化させられ、したがって、光センサ３１９の表面上の映像３２０中のパターンが動く結果となる。読取りビーム３０７と回折表面３０２との相対運動過程によって、回折表面３０２にパターンとして記録されている情報を、表面３１９上の１つまたは複数の光検出領域３２１によって検出できる。光検出領域３２１は、光検出領域３２１における光信号を表す電子信号３２２を出力端子３２３に生ずる。たとえば、１つの好適な実施例においては、信号３２２は光検出器３２１のインターリーブされた一緒の出力で構成される。電子信号３２２は電子装置３２４に供給される。電子装置３２４は信号３２２を処理して出力信号３２５を出力端子３２６に生ずる。その信号３２５は回折表面３０２から読み出されたデータを表す。１つの好適な実施例においては、電子装置３２４は光検出領域３２１の出力から最高の信号対雑音比を持つ出力を選択し、それを処理する。回折されたビーム３０８ａの光検出器アレイ３０９上の光強度パターン３１１の位置は、読取装置３０１と回折表面３０２の相対的な向きに応じて変化する。しかし、強度パターン３１１と、メモリ装置３１６に記憶されている「型板」強度パターンとの比較による回折表面３０２の真性さの判定は、求められている回折されたビームの強度パターンが光検出器アレイ３０９に入射さえすれば、光検出器アレイ３０９上の強度パターン３１１の位置とは無関係に可能であることを意図するものである。電子的比較装置３１５の効率を向上させるために、信号３１２のうち、強度パターン３１１を表す部分のタイミングを決定できるようにすると有利なことがある。これはいくつかのやり方のうちの１つで行うことができ、たとえば、１つの好適な実施例においては、電子的比較装置３１５のための「スタート」信号として機能する光学的特徴を、光強度パターン３１１中に意図的に含ませることによって、それを行うことができる。ここで説明する技術および装置を数多く変更できることを理解すべきである。可能な変形例をいくつか以下で説明する。第３図においては、光検出器アレイ３０９を構成する光検出素子３１０はデカルト配列、すなわち、正方形または長方形に配置される。しかし、光検出素子３１０を代わりに異なるやり方で配置できることも理解すべきである。たとえば、光検出素子３１０を半径／円周配置で配置できる。ある応用においては、回折表面に記録されている情報を読み取らずに、回折表面の真性さだけを判定することが必要であろう。そのような用途においては、第３図に示す装置を簡単にしたものを使用できる。簡単にした装置は光センサ３１９または電子装置３２４を含まず、ある実施例においては、残りの部品を再構成して、類似の機能を依然として実行させることができる。適切な能動光検出区域と入射光ビームの空間濾波を行うために、光検出領域３２１の上にマークを設けることができる。回折されたビーム３０８ａの光強度パターン３１１の測定および比較は、表面３０２の真性さを判定するために回折表面３０２の上のあらゆる点について求められないことがある。その代わりに、回折表面３０２の真性さを判定するために、回折されたビーム３０８ａの強度パターン３１１の確認を、回折表面３０２の上の所定数（またはそれ以上）の点またはいくつかの所定の場所において、求められることができるだけである。回折表面の真性さの判定および読み取り中に装置３０１を連続して動作させないことが有利なことがある。たとえば、回折されたビーム３０８ａの光強度パターン３１１を連続測定せず、その代わりに強度パターン３１１の「断片」を測定する方が有利なことがある。これをいくつかの技術のうちの１つを用いて行うことができる。１つの好適な実施例においては、レーザダイオード３０５を、下のパワー出力レベルと上のパワー出力レベルの間で、適切な繰り返し率および適切なデューティサイクルでパルス動作させて、強度パターン３１１の求めている「断片」を光検出アレイ３０９から得ることができる。レーザダイオード３０５をパルス動作させることはレーザダイオードによって発生される熱エネルギーが減少し、したがって、読取装置に対する熱消費要求を減少する、という利益が得られる。レーザダイオードのパルス動作は、もし行うならば、回折表面３０２に記録されている情報の光センサ３１９による読み取りを妨害しない条件の下に行う必要がある。別の好適な実施例においては、光検出器アレイ３０９を電子的に「シャッタ操作」することによって前記「断片」を得ることができる。第３図に示す装置３０１は、回折表面３０２に照射される１本の光読み取りビーム３０７を発生するために単一の光源を用いる。同じ波長または異なる波長で、１つまたは複数の光源で発生される多数の光読取りビームを、第３図に示す１本の光読取りビーム３０７の代わりに読み取り装置３０１で使用できることを理解すべきである。この場合には、各光読取りビーム第３図に示す一対の回折されたビーム３０８ａと３０８ｂを発生する。前記多数の光読取りビームは全て回折表面３０２上の同じ点に向けることができ、または異なる点に向けることができ、かつ同じ角度または異なる角度で回折表面に入射できる。１つの好適な実施例においては、１つまたは複数の光源によって発生された全て同じ波長のいくつかの光読取りビームを、異なる方向から回折表面３０２の同じ領域に入射させることができる。このようにして多数の光読取りビームを使用することの利点は、多数の回折されたビームが種々の方向に発生され、各入射光読取りビームに対して種類３０８ａの１つと、種類３０８ｂの１つが発生され、それによって装置３０１と回折表面３０２との所与の相対的な向きに対して、少なくとも１つの種類の回折されたビーム３０８ａと少なくとも１つの種類の回折されたビーム３０８ｂが光センサ３０９と３１９にそれぞれ入射し、それによって読取り装置が装置３０１と回折表而３０２の広い相対的な向きの範囲にわたって動作できるようにすることである。第３図に示す回折表面３０２は一対の共役回折ビーム、すなわち、ビーム３０８ａと３０８ｂだけを発生する。それら３本以上の回折されたビームを発生するように他の回折表面を設計できること、したがって、２本以上の回折されたビーム強度パターン３１１光検出器アレイ３０９に発生できることを理解すべきである。そのような回折表面の真性さを判定するためには、光検出器アレイ３０９においてただ１つの前記回折されたビーム強度パターンの確認（ここで説明する比較装置３１５によって）を要求でき、またはその代わりに光検出器アレイ３０９においていくつかの前記回折されたビーム強度パターンの確認を要求できる。メモリ装置３１６は、確認を要求するそれらの光強度パターンに対する「型板」強度パターンを記憶することを求められる。これは、メモリ装置３１６が２つ以上の「型板」強度パターンを記憶できなければならないことを意味することがある。上記説明は反射面についてのものである。しかし、透過表面に同じ原理を適用できることを理解すべきである。その場合には、第３図に示す装置は回折表面の両側に光源と光センサを有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号ＰＬ７０１２ (32)優先日 1993年１月29日 (33)優先権主張国オーストラリア（ＡＵ） (31)優先権主張番号ＰＬ７２１７ (32)優先日 1993年２月11日 (33)優先権主張国オーストラリア（ＡＵ） (31)優先権主張番号ＰＬ７２５９ (32)優先日 1993年２月15日 (33)優先権主張国オーストラリア（ＡＵ） (31)優先権主張番号ＰＬ７７８９ (32)優先日 1993年３月15日 (33)優先権主張国オーストラリア（ＡＵ） (31)優先権主張番号ＰＬ８４５４ (32)優先日 1993年４月27日 (33)優先権主張国オーストラリア（ＡＵ） (31)優先権主張番号ＰＬ９１５０ (32)優先日 1993年６月２日 (33)優先権主張国オーストラリア（ＡＵ） (31)優先権主張番号ＰＬ９２７３ (32)優先日 1993年６月９日 (33)優先権主張国オーストラリア（ＡＵ） (31)優先権主張番号ＰＬ９５８８ (32)優先日 1993年６月24日 (33)優先権主張国オーストラリア（ＡＵ） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ【要約の続き】

Claims

【特許請求の範囲】１．回折表面の形状によって決定される強度パターンを持つ回折されたビームを供給するようにされた、前記回折表面を有する光メモリ回折区域に記憶されている情報を検出する方法であって、前記表面に読取りビームを照射するステップと、回折されたビームが照射させられ、回折されたビーム中の強度パターンを検出する光センサを配置するステップと、前記センサを起動して前記強度パターンを示す信号を発生させるステップと、を含む、光ビーム回折区域に記憶されている情報を検出する方法。２．前記読取り光ビームは平行にされ、かつほぼ単色である請求の範囲第１項に記載の方法。３．少なくとも２本の回折されたビームを前記読取りビームによって発生する請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。４．２本の回折されたビームが存在し、それらの回折されたビームは回折されたビームの共役対である請求の範囲第３項に記載の方法。５．回折されたビームの１本が回折されたビームの他方に対して発散する請求の範囲第３項または第４項に記載の方法。６．回折されたビームの１本が回折されたビームの他方に対して収束する請求の範囲第３項または第４項に記載の方法。７．前記光センサが第１の光センサと第２の光センサを含み、各光センサは回折されたビームのそれぞれ１つによって照射されるように配置され、各光センサは、それに関連する回折されたビームの強度パターンを示す信号を発生するようにされている請求の範囲第３項、第４項、第５項または第６項に記載の方法。８．前記区域の真性さを判定するようにされ、前記信号または前記信号の１つが真性な表面によって発生されたかどうかを電子的に判定するステップを更に含む請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１つに記載の方法。９．回折されたビームまたは前記回折されたビームの１本が光学レンズを透過してそれのそれぞれの光センサ上に映像を形成する請求の範囲第７項または第８項に記載の方法。１０．前記表面と前記読取りビームの間で運動させるステップを更に含む請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか１つに記載の方法。１１．１つの光センサまたは複数の光センサが動作させられて１つの信号または複数の信号を間欠的に発生する請求の範囲第９項に記載の方法。１２．１つの光センサまたは複数の光センサが１つの信号または連続する複数の信号を発生する請求の範囲第９項に記載の方法。１３．レーザダイオード光源によって前記読取り光ビームを発生する請求の範囲第１項ないし第１１項のいずれか１つに記載の方法。１４．前記読取りビームはパルス状にされる請求の範囲第１項ないし第１３項のいずれか１つに記載の方法。１５．回折されたビームのうちの２本が同じ強度パターンを持つ請求の範囲第３項ないし第７項のいずれか１つ、または請求の範囲第３項に縦続する請求の範囲第８項ないし第１４項のいずれか１つに記載の方法。１６．回折されたビームのうちの２本が異なる強度パターンを持つ請求の範囲第３項ないし第７項、または請求の範囲第３項に従属する請求の範囲第８項ないし第１４項のいずれか１つに記載の方法。１７．少なくとも２本の読取りビームが存在する請求の範囲第１項ないし第１６項のいずれか１つに記載の方法。１８．前記回折表面が、真性判定のために使用する第１の情報を記憶し、かつ前記第１の情報に追加の第２の情報を記憶し、前記方法は、前記１のビームによって照射されたセンサの信号が真性な表面によって発生される信号である請求の範囲第７項、または請求の範囲第７項に従属する請求の範囲第８項ないし第１７項のいずれか１つに記載の方法。１９．前記第２のビームが光学レンズを通ってそれのそれぞれのセンサ上に映像を結び、前記それぞれのセンサは前記第２の情報を表す信号を発生する請求の範囲第１８項に記載の方法。２０．前記第１の情報を第１の回折表面構造によって前記表面に記録し、前記第２の情報を前記第１の構造に重畳される第２の表面構造によって前記表面上に記録する請求の範囲第１８項または第１９項に記載の方法。２１．前記第２の構造が前記第１の構造の変形である請求の範囲第２０項に記載の方法。２２．前記第２の構造が別の回折表面構造である請求の範囲第２０項に記載の方法。２３．前記第２の光センサが連続信号を発生するようにされる請求の範囲第１８項ないし第２２項のいずれか１つに記載の方法。２４．前記第２の光センサが信号を間欠的に発生するようにされる請求の範囲第１８項ないし第２２項のいずれか１つに記載の方法。２５．回折表面の形状によって決定される強度パターンを持つ回折されたビームを供給するようにされた、前記回折表面を有する光メモリ回折領域を有する物品を受ける手段と、回折された光ビームを生ずるように前記表面を照明するように向けられた光ビームを発生する光発生手段と、回折された光ビームが照射させられるように配置され、回折された光ビームの強度パターンを示す信号を発生する光センサと、を備えるデータ検出装置。２６．前記光手段が、平行にされたほぼ単色の読取り光ビームを発生する請求の範囲第２５項に記載の装置。