ホログラム作成方法、ホログラム及びそのホログラムを用いたセキュリティー媒体
【課題】 セキュリティー性に優れたホログラムを効率的な方法で高精度に作成するホログラム作成方法、セキュリティー性に優れたホログラム及びそのホログラムを用いたセキュリティー媒体を提供する。
【解決手段】 計算機を用いた演算によりホログラム記録面上に原画像１０に基づくパターンを記録し、パターンをもとにホログラム２００を作成するホログラム作成方法において、原画像１０に基づくパターンをホログラム記録面２０上の原画像領域１に記録する段階と、ホログラム記録面２０上に近接場光領域１０１を定義する段階と、近接場光領域１０１内のパターンを決定する段階と、ホログラム記録面２０上の原画像領域１のうち、近接場光領域１０１に対応する部分を消去して近接場光領域１０１を上書きし、ホログラム記録面２０上に原画像領域１及び近接場光領域１０１のデータを得る段階と、データに基づき描画する段階と、を有する。
【解決手段】 計算機を用いた演算によりホログラム記録面上に原画像１０に基づくパターンを記録し、パターンをもとにホログラム２００を作成するホログラム作成方法において、原画像１０に基づくパターンをホログラム記録面２０上の原画像領域１に記録する段階と、ホログラム記録面２０上に近接場光領域１０１を定義する段階と、近接場光領域１０１内のパターンを決定する段階と、ホログラム記録面２０上の原画像領域１のうち、近接場光領域１０１に対応する部分を消去して近接場光領域１０１を上書きし、ホログラム記録面２０上に原画像領域１及び近接場光領域１０１のデータを得る段階と、データに基づき描画する段階と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラムに関し、特に、ホログラム情報以外の再生可能な情報が記録されるホログラム作成方法、ホログラム及びそのホログラムを用いたセキュリティー媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
偽造防止のためホログラムを金券やクレジットカード等に貼り付け又は一体に形成するものがある。
【０００３】
従来のホログラムは、レーザー光を２つに分岐し、片方のレーザー光を立体像の基となる被写体（物体）に照射しその散乱および反射光がホログラム記録材料に到達するようにし、もう一方のレーザー光を被写体に照射せずに直接ホログラム記録材料に到達するようにすることで、２つの経路をたどったレーザー光をホログラム記録材料上で干渉させ、その結果生じた干渉縞をホログラム記録材料に記録することで作成していた。この方法では、被写体の実物を用意する必要があるため、実物を用意することができない被写体（例えば、空中に浮いた文字列など）のホログラムを作ることができなかった。
【０００４】
これに対し、最近では、被写体を３次元ＣＧ（Computer Graphics）の形状及び材質データとして用意し、３次元ＣＧデータを基に、従来のホログラムの作成方法でホログラム記録材料に記録した干渉縞と同様の干渉縞パターンを計算機シミュレーションで生成し、生成した干渉縞パターンを微細加工することで作成する計算機合成ホログラム（CGH：Computer Generated Hologram）が実用化されている。ＣＧＨを用いると実物を用意できない被写体のホログラムを作成することができるため、偽造防止効果の高いホログラムとして注目されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、ホログラム素子に対して参照光を照射することによる光学応答以外に、ホログラム素子に対して近接場光を滲出させることによる光学応答を有することで、製品に新たな付加価値を与える技術が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２１４７５０号公報
【特許文献２】特開２００９−３１３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載された技術は、情報記録媒体が参照光を照射することによって光学応答する第１の層及び近接場光を滲出させることによって光学応答する第２の層を有し、第１の層に加えて、ナノオーダーで構成される第２の層を近接場光のみで識別できるセキュリティー性に優れたものである。
【０００８】
本発明の目的は、セキュリティー性に優れたホログラムを効率的な方法で高精度に作成するホログラム作成方法、セキュリティー性に優れたホログラム及びそのホログラムを用いたセキュリティー媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のホログラムの作成方法は、計算機を用いた演算によりホログラム記録面上に原画像に基づくパターンを記録し、前記パターンをもとにホログラムを作成するホログラム作成方法において、前記原画像に基づくパターンを前記ホログラム記録面上の原画像領域に記録する段階と、前記ホログラム記録面上に近接場光領域を定義する段階と、前記近接場光領域内のパターンを決定する段階と、前記ホログラム記録面上の前記原画像領域のうち、前記近接場光領域に対応する部分を消去して前記近接場光領域を上書きし、前記ホログラム記録面上に前記原画像領域及び前記近接場光領域のデータを得る段階と、前記データに基づき描画する段階と、を有することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明のホログラムは、計算機を用いた演算によりホログラム記録面上に原画像に基づくパターンを物理的な凹凸として記録した原画像領域と、前記ホログラム記録面上に近接場光でのみ読み取るパターンを物理的な凹凸として記録した近接場光領域と、を有し、前記原画像領域と前記近接場光領域とは、同一層からなることを特徴とする。
【００１１】
また、前記原画像領域及び前記近接場光領域は、前記各領域に記録された凹部と凸部との高さの差が同一であることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明のセキュリティー媒体は、前記ホログラムを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、セキュリティー性に優れたホログラムを効率的な方法で高精度に作成するホログラム作成方法を提供することが可能となる。また、セキュリティー性に優れ偽造防止効果が一層高いホログラムを提供することが可能となる。また、このように作成されたホログラムをセキュリティー媒体に用いることで、セキュリティー媒体のセキュリティー性がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】計算機合成ホログラムの記録方法の概念を示す斜視図である。
【図２】図１の演算処理の概念に基づく具体例を示す図である。
【図３】干渉波強度分布から二値画像を得る概念を示す図である。
【図４】記録面状に格子状に配列された領域を示す図である。
【図５】各領域の５値化された干渉縞強度を示す図である。
【図６】二値パターンの構成を示す図である。
【図７】本実施形態により得られる二値画像を示す図である。
【図８】原画像領域１に近接場光領域１０１を埋め込んだ一例を示す図である。
【図９】任意の近接場光領域１０１付近の拡大図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ線での断面に対応するホログラムの断面図である。
【図１１】図９のＢ−Ｂ線での断面に対応するホログラムの断面図である。
【図１２】金属蒸着を施したホログラムの図１０に対応する部分を示す図である。
【図１３】本実施形態のホログラムの画像を示す図である。
【図１４】図１３のα部分を拡大した図である。
【図１５】図１４のβ部分を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照にして本実施形態の計算機合成ホログラムを説明する。図１乃至図８は、計算機合成ホログラムを作成する原理を示す。
【００１６】
本実施形態では、図１に示すように、原画像１０を記録面２０上に干渉縞として記録する方法を用いる。ここでは、説明の便宜上、図示のとおりＸＹＺ三次元座標系を定義し、記録面２０がＸＹ平面上に置かれているものとする。光学的な手法を採る場合、記録対象となる物体が原画像１０として用意されることになる。この原画像１０上の任意の点Ｐから発せられた物体光Ｏは、記録面２０の全面に向けて進行する。一方、記録面２０には、参照光Ｒが照射されており、物体光Ｏと参照光Ｒとの干渉縞が記録面２０上に記録されることになる。
【００１７】
記録面２０の位置に計算機ホログラムを作成するには、原画像１０、記録面２０、参照光Ｒを、コンピュータ上にデータとしてそれぞれ定義し、記録面２０上の各位置における干渉波強度を演算すればよい。具体的には、図２に示すように、原画像１０をＮ個の点光源Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，…，Ｐi，…，ＰNの集合として取り扱い、各点光源からの物体光Ｏ1，Ｏ2，Ｏ3，…，Ｏi，…，ＯNが、それぞれ演算点Ｑ（ｘ，ｙ）へと進行するとともに、参照光Ｒが演算点Ｑ（ｘ，ｙ）に向けて照射されたものとし、これらＮ本の物体光Ｏ1〜ＯNと参照光Ｒとの干渉によって生じる干渉波の演算点Ｑ（ｘ，ｙ）の位置における振幅強度を求める演算を行えばよい。物体光および参照光は、通常、単色光として演算が行われる。記録面２０上には、必要な解像度に応じた多数の演算点を定義するようにし、これら各演算点のそれぞれについて、振幅強度を求める演算を行えば、記録面２０上には干渉波の強度分布が得られることになる。
【００１８】
具体的には、物体上に配置した点光源の座標をＰi（ｘi，ｙi，ｚi）、点光源のもつエネルギーを４πＡi2とすると、ＸＹ平面上の演算点Ｑ（ｘ，ｙ）の位置における物体光の合成複素振幅値Ｏ（ｘ，ｙ）は、次の式（Ａ１）によって求めることができる。
【数１】
【００１９】
ここで、Ａiは点光源Ｐiから発せられた物体光の振幅を表す係数を示し、ｒi（ｘ，ｙ）は、式（Ａ２）に示すように、点光源Ｐiと演算点Ｑ（ｘ，ｙ）との距離を示している。
【数２】
【００２０】
すなわち、式（１）におけるＡi／ｒi（ｘ，ｙ）の項は、距離による振幅の減衰を示すものである。
【００２１】
また、指数関数の形で記述された次の項は、この物体光の周期的な振幅変動を複素振幅の形式で示す項であり、ｊは虚数単位、ｋは波長をλとした場合にｋ＝２π／λ、φiはＰiにおける点光源の初期位相を示す。ここで、ｋｒi（ｘ，ｙ）なる項は、光路長を示しており、この光路長に初期位相φiを加えることにより、演算点Ｑ（ｘ，ｙ）における物体光の合成複素振幅値が与えられることになる。なお、初期位相φiは各物体光にそれぞれランダムに設定することが可能である。
【００２２】
また、平行光からなる参照光Ｒの入射ベクトルを（Ｒx，Ｒy，Ｒz）、振幅をＡR、座標原点での位相をφRとすると、演算点Ｑ（ｘ，ｙ）の位置における参照光Ｒの複素振幅値Ｒ（ｘ，ｙ）は、次の式（Ａ３）によって求めることができる。
【数３】
【００２３】
したがって、式（１）で与えられた物体光合成振幅強度Ｏ（ｘ，ｙ）及び式（３）で与えられた参照光複素振幅値Ｒ（ｘ，ｙ）は、いずれも複素振幅の強度であるから、演算点Ｑ（ｘ，ｙ）の位置における干渉縞の強度Ｉ（ｘ，ｙ）は、次の式（Ａ４）によって求めることができる。
【数４】
【００２４】
このような強度分布を示す画像データに基づいて、実際の媒体上に物理的な濃淡パターンやエンボスパターンを形成すれば、原画像１０を干渉縞として記録したホログラムが作成できる。媒体上に高解像度の干渉縞を形成する手法としては、電子線描画装置を用いた描画が適している。電子線描画装置は、半導体集積回路のマスクパターンを描画する用途などに広く利用されており、電子線を高精度で走査する機能を有している。そこで、演算によって求めた干渉波の強度分布を示す画像データを電子線描画装置に与えて電子線を走査すれば、この強度分布に応じた干渉縞パターンを描画することができる。
【００２５】
ただ、一般的な電子線描画装置は、描画／非描画を制御することにより二値画像を描画する機能しか有していない。そこで、演算によって求めた強度分布を二値化して二値画像を作成し、この二値画像データを電子線描画装置に与えるようにすればよい。
【００２６】
図３は、このような二値化処理を用いて干渉縞パターンを記録する一般的な方法の概念図である。上述した演算により、記録面２０上の各演算点Ｑ（ｘ，ｙ）には、所定の干渉波強度値、すなわち干渉波の振幅強度値が定義されることになる。たとえば、図３(a) に示す演算点Ｑ（ｘ，ｙ）にも、所定の振幅強度値が定義される。そこで、この振幅強度値に対して所定のしきい値（たとえば、記録面２０上に分布する全振幅強度値の平均値）を設定し、このしきい値以上の強度値をもつ演算点には画素値「１」を与え、このしきい値未満の強度値をもつ演算点には画素値「０」を与えるようにする。したがって、図３(a) に示す演算点Ｑ（ｘ，ｙ）には、「１」か「０」のいずれかの画素値が定義されることになる。
【００２７】
そこで、図３ (b) に示すように、この演算点Ｑ（ｘ，ｙ）の位置に単位領域Ｕ（ｘ，ｙ）を定義し、この単位領域Ｕ（ｘ，ｙ）を「１」か「０」のいずれかの画素値をもった画素として取り扱うようにすれば、所定の二値画像を得ることができる。この二値画像のデータを電子線描画装置に与えて描画を行えば、物理的な二値画像として干渉縞を描画することができる。実際には、この物理的に描画された干渉縞に基づいて、たとえばエンボス版を作成し、このエンボス版を用いたエンボス加工を行うことにより、表面に干渉縞が凹凸構造として形成されたホログラムを量産することができる。
【００２８】
図４には、記録面２０上に二次元配列された単位領域Ｕ１〜Ｕ２４が示されている。この例では、いずれの単位領域も、一辺が４００ｎｍ×４００ｎｍの正方形となっているが、これは、記録面２０上に定義された演算点Ｑ１〜Ｑ２４が縦に４００ｎｍ、横に４００ｎｍピッチで配置されているためである。記録面２０上に定義される演算点は、いわば干渉波強度のサンプル点としての機能を果たすことになるので、原画像１０上に定義された点光源のピッチ、原画像１０と記録面２０との距離、参照光Ｒの方向、波長などの光学的な条件設定を考慮して、干渉縞を記録するのに最適なピッチで配置すればよい。図４に示す例では、演算点Ｑのピッチは縦に４００ｎｍ、横に４００ｎｍとしているが、縦横のピッチを変えるようにしてもよい（この場合、各単位領域は長方形となる）。また、図４に示す例では、正方形状の単位領域の中心点が各演算点上に重なるように、個々の単位領域を個々の演算点上に配置しているが、単位領域と演算点との位置関係は、必ずしもこのとおりにする必要はない。たとえば、各単位領域の左上隅点を基準点として定め、この左上隅点の基準点が演算点上に重なるように、個々の単位領域を配置してもかまわない。
【００２９】
上述したように、この図４に示す各演算点Ｑ１〜Ｑ２４には、それぞれ所定の干渉波強度値が演算される。そして、従来の一般的な手法では、各強度値は、所定のしきい値に基づいて二値化され、「１」または「０」の画素値に変換される。そこで、たとえば、画素値「１」が定義された演算点Ｑを含む単位領域Ｕを白画素、画素値「０」が定義された演算点Ｑを含む単位領域Ｕを黒画素として取り扱えば、白黒の二値画像が得られることになる。この二値画像に基づいて、白画素の部分を凹部、黒画素の部分を凸部（あるいはその逆）とする物理的な凹凸構造を形成すれば、ホログラム媒体が得られることになる。
【００３０】
しかしながら、このような一般的な計算機ホログラムの作成方法では、各単位領域に割り付けられるのは、白画素か黒画素かのいずれかに限定されることになるため、演算により求められた干渉波強度の階調値は失われてしまう。
【００３１】
そこで、本実施形態では、単位領域を第１の画素値をもった第１の領域と第２の画素値をもった第２の領域とに分割することにより定義される二値パターンを、「単位領域に対する第１の領域の占有率」を変えることにより複数通り用意しておき、各演算点の位置に、それぞれ各演算点についての干渉波強度に対応した占有率（「単位領域に対する第１の領域の占有率」）を有する二値パターンを割り付けるようにしたのである。
【００３２】
まず、図５に示すように、干渉波強度の値に応じて特定の階調値を画素に割り付ける。本実施形態では、図６に示すように、５種類の二値パターンＤ０〜Ｄ４を予め用意しておく。いずれの二値パターンも、一辺が４００ｎｍの正方形からなる単位領域内のパターンであり、第１の画素値「１」をもった第１の領域（図では白い部分）と、第２の画素値「０」をもった第２の領域（図ではハッチングが施された部分）とによって構成されている。もっとも、二値パターンＤ０には第２の領域のみしか含まれておらず、二値パターンＤ４には第１の領域のみしか含まれていないが、これは便宜上、他方の領域の面積が０である特別な場合と考えることにする。ここで、「単位領域（正方形全体）に対する第１の領域（白い部分）の占有率」に着目すると、二値パターンＤ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４についての当該占有率は、それぞれ０％，２５％，５０％，７５％，１００％となる。
【００３３】
いずれの二値パターンにおいても、図示のとおり、第１の領域（白い部分）は、単位領域（正方形全体）の縦幅に等しい縦幅を有し、所定の占有率に応じた横幅を有する矩形から構成されており、しかもこの第１の領域を構成する矩形は、単位領域の横幅に関する中心位置に配置されている。そして、単位領域内の第１の領域が配置された残りの部分が第２の領域（ハッチングが施された部分）となっている。なお、二値パターンは、図６に示したものに限らず、様々なパターン又はそれ以外のパターンでもよい。また、それぞれの二値パターンにそれぞれ異なる屈折率を対応させることで階調を表現してもよい。
【００３４】
さて、こうして用意された５種類の二値パターンＤ０〜Ｄ４を、記録面上の各演算点位置に選択的に割り付けることにより、各演算点における干渉波強度を５段階の階調によって表現することが可能になる。図５に示す例では、各演算点における干渉波強度は、０〜４の５段階の強度値として与えられている。この５段階の強度値に、５種類の二値パターンＤ０〜Ｄ４を割り当てるためには、たとえば、強度値０については二値パターンＤ０、強度値１については二値パターンＤ１、強度値２については二値パターンＤ２、強度値３については二値パターンＤ３、強度値４については二値パターンＤ４といった対応関係を予め定義しておけばよい。
【００３５】
図７は、上述の対応関係に基づいて、図５に示す各強度値に対応する二値パターンを割り付けて得られる二値画像からなる原画像領域１の一例を示す図である。原画像領域１は、図６における凹部２を白、凸部３を黒で示している。一般的な方法により得られる二値画像と比較すると、いずれも二値画像であることに変わりはないものの、各演算点における干渉波強度値が階調情報をもったまま表現されている。
【００３６】
図８は原画像領域１に近接場光領域１０１を埋め込んだ一例を示す図、図９は任意の近接場光領域１０１付近の拡大図である。
【００３７】
近接場光領域１０１は、１辺又は径の長さが原画像領域１に用いた光の波長の回折限界未満で規定された領域に、予め決定した微細な凹凸に対応するパターンを形成したものであり、近接場光でのみ読み取り検出することが可能な領域である。
【００３８】
図８に示すようにコンピュータによって作成された原画像領域１の二値画像データの一部を消去して近接場光領域データとして上書きされて埋め込まれている。なお、近接場光領域１０１は、少なくとも一つあればいくつ設けてもよい。
【００３９】
図９の拡大図に示すように、本実施形態の近接場光領域１０１は、１辺が３００ｎｍの正方形で形成され、近接場光領域１０１内には、白い部分１０２、黒い部分１０３及び余白１０４に対応するデータをそれぞれ５０ｎｍの幅で形成している。なお、図９に示された凹凸に対応するパターンは、一例にすぎない。
【００４０】
この図８に示すような原画像領域１の二値画像が得られたら、この原画像領域１の二値画像に基づいて、媒体上に物理的な干渉縞を形成すれば、品質の高い階調画像を再現することが可能な計算機ホログラム媒体が得られる。具体的には、図８及び図９における黒い部分３，１０３を凸部、白い部分２，１０２及び余白１０４を凹部（またはその逆）とするエンボス構造を媒体上に形成すればよい。
【００４１】
実際には、このような原画像領域１の二値画像の形成は、電子線描画装置を用いた電子ビーム走査によって行うのが好ましい。現在、一般的に利用されている電子線描画装置における電子ビームのスポット径は５０ｎｍ程度、その走査精度は１０ｎｍ程度であり、図６及び図９に示すような寸法構成をもった二値パターンであれば描画可能である。もちろん、図８に示すような二値画像を得るまでの工程は、所定のプログラムを組み込んだコンピュータによって行われ、このコンピュータによって作成された二値画像データを電子線描画装置に与えることにより、実際の物理的な描画処理が行われることになる。
【００４２】
図１０は図９のＡ−Ａ線での断面に対応するホログラム２００の断面図、図１１は図９のＢ−Ｂ線での断面に対応するホログラム２００の断面図である。
【００４３】
本実施形態のホログラム２００は、図１０及び図１１に示すように、図８及び図９に示すような原画像領域１の二値画像に基づいて媒体上にエンボス構造を形成することによって作製する。
【００４４】
また、本実施形態のホログラム２００は、原画像領域１の二値画像の白い部分２を凹部２’、黒い部分３を凸部３’として形成し、近接場光領域１０１内の白い部分１０２を凹部１０２’、黒い部分１０３を凸部１０３’及び余白１０４を凹部１０４’として形成する。また、本実施形態では、凹部２’，１０２’，１０４’と凸部３’，１０３’との高さの差は、計算機ホログラムに対応する部分も近接場光領域１０１内も５０ｎｍで同一ある。
【００４５】
このように、本実施形態のホログラム２００は、計算機ホログラムに対応する部分と近接場光領域１０１が同一層で形成されるので、描画を一度に行うことができ、効率よく、高精度に行うことができる。また、凹部２’，１０２’，１０４’と凸部３’，１０３’との高さの差は、計算機ホログラムに対応する部分も近接場光領域１０１内も同一なので、さらに効率よく、高精度に行うことができる。
【００４６】
図１２は、金属蒸着を施したホログラム２００の図１０に対応する部分を示す図である。ホログラム２００は金属蒸着を施すと、近接場光領域１０１’のパターンの読み取り精度を向上させることができる。特に、金を用いると読み取り時の精度が向上する。
【００４７】
図１３は本実施形態のホログラム２００の画像を示す図、図１４は図１３のα部分を拡大した図、図１５は図１４のβ部分を拡大した図である。
【００４８】
図１３に示すように、肉眼では、ホログラム２００の画像内に近接場光領域１０１’を確認することができない。図１４に示すように拡大すると、ホログラム２００のパターン内に近接場光領域１０１’が存在することがわかる。さらに図１５のように拡大すると、近接場光領域１０１’内にパターンが形成されていることがわかる。
【００４９】
完成したホログラム２００は、原画像領域１’に関しては、画像を肉眼で見ることが可能であり、近接場光領域１０１’内のパターンは、近接場光を検知可能な読み取り装置により読み取る。例えば、近接場光プローブから近接場光領域１０１’に近接場光を滲出させ、滲出させた近接場光の戻り光を検出する。そして、近接場光領域１０１’内のパターンの形状、位置、配列又は近接場光プローブの径の大きさやパターンとの距離等を種々異ならせることにより、異なる情報として取得することができる。また、近接場光は、近接場光領域１０１’の周囲のパターンにも影響されるので、周囲のパターンを種々異ならせることにより、異なる情報として取得することもできる。
【００５０】
本実施形態のホログラム２００の作成方法は、計算機を用いた演算によりホログラム記録面上に原画像１０に基づくパターンを記録し、パターンをもとにホログラム２００を作成するホログラム作成方法において、原画像１０に基づくパターンをホログラム記録面２０上の原画像領域１に記録する段階と、ホログラム記録面２０上に近接場光領域１０１を定義する段階と、近接場光領域１０１内のパターンを決定する段階と、ホログラム記録面２０上の原画像領域１のうち、近接場光領域１０１に対応する部分を消去して近接場光領域１０１を上書きし、ホログラム記録面２０上に原画像領域１及び近接場光領域１０１のデータを得る段階と、データに基づき描画する段階と、を有する。
【００５１】
さらに、本発明のホログラムは、計算機を用いた演算によりホログラム記録面２０上に原画像１０に基づくパターンを物理的な凹凸として記録した原画像領域１と、ホログラム記録面２０上に近接場光でのみ読み取るパターンを物理的な凹凸として記録した近接場光領域１０１と、を有し、原画像領域１と近接場光領域１０１とは、同一層からなる。
【００５２】
また、原画像領域１及び近接場光領域１０１は、各領域に記録された凹部と凸部との高さの差が同一である。
【００５３】
さらに、本発明のセキュリティー媒体は、前記ホログラムを用いたことを特徴とする。
【００５４】
本発明によれば、セキュリティー性に優れたホログラムを効率的な方法で高精度に作成するホログラム作成方法を提供することが可能となる。また、セキュリティー性に優れ偽造防止効果が一層高いホログラムを提供することが可能となる。また、このように作成されたホログラムをセキュリティー媒体に用いることで、セキュリティー媒体のセキュリティー性がさらに向上する。
【００５５】
なお、本実施形態では、３次元計算機ホログラムに近接場光領域を重畳するものとしたが、例えば、疑似ホログラム（本出願人により出願された特願２００８−３１５２２５号参照）やフーリエ変換ホログラム等の表面に凹凸を施すホログラム全般に適用することが可能である。
【００５６】
以上、本発明のホログラムを実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施形態に限定されず種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…原画像
２０…記録面
１，１’…原画像領域
２’…凹部
３’…凸部
１０１，１０１’…近接場光領域
１０２’…凹部
１０３’…凸部
１０４’…余白部
２００…ホログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラムに関し、特に、ホログラム情報以外の再生可能な情報が記録されるホログラム作成方法、ホログラム及びそのホログラムを用いたセキュリティー媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
偽造防止のためホログラムを金券やクレジットカード等に貼り付け又は一体に形成するものがある。
【０００３】
従来のホログラムは、レーザー光を２つに分岐し、片方のレーザー光を立体像の基となる被写体（物体）に照射しその散乱および反射光がホログラム記録材料に到達するようにし、もう一方のレーザー光を被写体に照射せずに直接ホログラム記録材料に到達するようにすることで、２つの経路をたどったレーザー光をホログラム記録材料上で干渉させ、その結果生じた干渉縞をホログラム記録材料に記録することで作成していた。この方法では、被写体の実物を用意する必要があるため、実物を用意することができない被写体（例えば、空中に浮いた文字列など）のホログラムを作ることができなかった。
【０００４】
これに対し、最近では、被写体を３次元ＣＧ（Computer Graphics）の形状及び材質データとして用意し、３次元ＣＧデータを基に、従来のホログラムの作成方法でホログラム記録材料に記録した干渉縞と同様の干渉縞パターンを計算機シミュレーションで生成し、生成した干渉縞パターンを微細加工することで作成する計算機合成ホログラム（CGH：Computer Generated Hologram）が実用化されている。ＣＧＨを用いると実物を用意できない被写体のホログラムを作成することができるため、偽造防止効果の高いホログラムとして注目されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、ホログラム素子に対して参照光を照射することによる光学応答以外に、ホログラム素子に対して近接場光を滲出させることによる光学応答を有することで、製品に新たな付加価値を与える技術が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２１４７５０号公報
【特許文献２】特開２００９−３１３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載された技術は、情報記録媒体が参照光を照射することによって光学応答する第１の層及び近接場光を滲出させることによって光学応答する第２の層を有し、第１の層に加えて、ナノオーダーで構成される第２の層を近接場光のみで識別できるセキュリティー性に優れたものである。
【０００８】
本発明の目的は、セキュリティー性に優れたホログラムを効率的な方法で高精度に作成するホログラム作成方法、セキュリティー性に優れたホログラム及びそのホログラムを用いたセキュリティー媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のホログラムの作成方法は、計算機を用いた演算によりホログラム記録面上に原画像に基づくパターンを記録し、前記パターンをもとにホログラムを作成するホログラム作成方法において、前記原画像に基づくパターンを前記ホログラム記録面上の原画像領域に記録する段階と、前記ホログラム記録面上に近接場光領域を定義する段階と、前記近接場光領域内のパターンを決定する段階と、前記ホログラム記録面上の前記原画像領域のうち、前記近接場光領域に対応する部分を消去して前記近接場光領域を上書きし、前記ホログラム記録面上に前記原画像領域及び前記近接場光領域のデータを得る段階と、前記データに基づき描画する段階と、を有することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明のホログラムは、計算機を用いた演算によりホログラム記録面上に原画像に基づくパターンを物理的な凹凸として記録した原画像領域と、前記ホログラム記録面上に近接場光でのみ読み取るパターンを物理的な凹凸として記録した近接場光領域と、を有し、前記原画像領域と前記近接場光領域とは、同一層からなることを特徴とする。
【００１１】
また、前記原画像領域及び前記近接場光領域は、前記各領域に記録された凹部と凸部との高さの差が同一であることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明のセキュリティー媒体は、前記ホログラムを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、セキュリティー性に優れたホログラムを効率的な方法で高精度に作成するホログラム作成方法を提供することが可能となる。また、セキュリティー性に優れ偽造防止効果が一層高いホログラムを提供することが可能となる。また、このように作成されたホログラムをセキュリティー媒体に用いることで、セキュリティー媒体のセキュリティー性がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】計算機合成ホログラムの記録方法の概念を示す斜視図である。
【図２】図１の演算処理の概念に基づく具体例を示す図である。
【図３】干渉波強度分布から二値画像を得る概念を示す図である。
【図４】記録面状に格子状に配列された領域を示す図である。
【図５】各領域の５値化された干渉縞強度を示す図である。
【図６】二値パターンの構成を示す図である。
【図７】本実施形態により得られる二値画像を示す図である。
【図８】原画像領域１に近接場光領域１０１を埋め込んだ一例を示す図である。
【図９】任意の近接場光領域１０１付近の拡大図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ線での断面に対応するホログラムの断面図である。
【図１１】図９のＢ−Ｂ線での断面に対応するホログラムの断面図である。
【図１２】金属蒸着を施したホログラムの図１０に対応する部分を示す図である。
【図１３】本実施形態のホログラムの画像を示す図である。
【図１４】図１３のα部分を拡大した図である。
【図１５】図１４のβ部分を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照にして本実施形態の計算機合成ホログラムを説明する。図１乃至図８は、計算機合成ホログラムを作成する原理を示す。
【００１６】
本実施形態では、図１に示すように、原画像１０を記録面２０上に干渉縞として記録する方法を用いる。ここでは、説明の便宜上、図示のとおりＸＹＺ三次元座標系を定義し、記録面２０がＸＹ平面上に置かれているものとする。光学的な手法を採る場合、記録対象となる物体が原画像１０として用意されることになる。この原画像１０上の任意の点Ｐから発せられた物体光Ｏは、記録面２０の全面に向けて進行する。一方、記録面２０には、参照光Ｒが照射されており、物体光Ｏと参照光Ｒとの干渉縞が記録面２０上に記録されることになる。
【００１７】
記録面２０の位置に計算機ホログラムを作成するには、原画像１０、記録面２０、参照光Ｒを、コンピュータ上にデータとしてそれぞれ定義し、記録面２０上の各位置における干渉波強度を演算すればよい。具体的には、図２に示すように、原画像１０をＮ個の点光源Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，…，Ｐi，…，ＰNの集合として取り扱い、各点光源からの物体光Ｏ1，Ｏ2，Ｏ3，…，Ｏi，…，ＯNが、それぞれ演算点Ｑ（ｘ，ｙ）へと進行するとともに、参照光Ｒが演算点Ｑ（ｘ，ｙ）に向けて照射されたものとし、これらＮ本の物体光Ｏ1〜ＯNと参照光Ｒとの干渉によって生じる干渉波の演算点Ｑ（ｘ，ｙ）の位置における振幅強度を求める演算を行えばよい。物体光および参照光は、通常、単色光として演算が行われる。記録面２０上には、必要な解像度に応じた多数の演算点を定義するようにし、これら各演算点のそれぞれについて、振幅強度を求める演算を行えば、記録面２０上には干渉波の強度分布が得られることになる。
【００１８】
具体的には、物体上に配置した点光源の座標をＰi（ｘi，ｙi，ｚi）、点光源のもつエネルギーを４πＡi2とすると、ＸＹ平面上の演算点Ｑ（ｘ，ｙ）の位置における物体光の合成複素振幅値Ｏ（ｘ，ｙ）は、次の式（Ａ１）によって求めることができる。
【数１】
【００１９】
ここで、Ａiは点光源Ｐiから発せられた物体光の振幅を表す係数を示し、ｒi（ｘ，ｙ）は、式（Ａ２）に示すように、点光源Ｐiと演算点Ｑ（ｘ，ｙ）との距離を示している。
【数２】
【００２０】
すなわち、式（１）におけるＡi／ｒi（ｘ，ｙ）の項は、距離による振幅の減衰を示すものである。
【００２１】
また、指数関数の形で記述された次の項は、この物体光の周期的な振幅変動を複素振幅の形式で示す項であり、ｊは虚数単位、ｋは波長をλとした場合にｋ＝２π／λ、φiはＰiにおける点光源の初期位相を示す。ここで、ｋｒi（ｘ，ｙ）なる項は、光路長を示しており、この光路長に初期位相φiを加えることにより、演算点Ｑ（ｘ，ｙ）における物体光の合成複素振幅値が与えられることになる。なお、初期位相φiは各物体光にそれぞれランダムに設定することが可能である。
【００２２】
また、平行光からなる参照光Ｒの入射ベクトルを（Ｒx，Ｒy，Ｒz）、振幅をＡR、座標原点での位相をφRとすると、演算点Ｑ（ｘ，ｙ）の位置における参照光Ｒの複素振幅値Ｒ（ｘ，ｙ）は、次の式（Ａ３）によって求めることができる。
【数３】
【００２３】
したがって、式（１）で与えられた物体光合成振幅強度Ｏ（ｘ，ｙ）及び式（３）で与えられた参照光複素振幅値Ｒ（ｘ，ｙ）は、いずれも複素振幅の強度であるから、演算点Ｑ（ｘ，ｙ）の位置における干渉縞の強度Ｉ（ｘ，ｙ）は、次の式（Ａ４）によって求めることができる。
【数４】
【００２４】
このような強度分布を示す画像データに基づいて、実際の媒体上に物理的な濃淡パターンやエンボスパターンを形成すれば、原画像１０を干渉縞として記録したホログラムが作成できる。媒体上に高解像度の干渉縞を形成する手法としては、電子線描画装置を用いた描画が適している。電子線描画装置は、半導体集積回路のマスクパターンを描画する用途などに広く利用されており、電子線を高精度で走査する機能を有している。そこで、演算によって求めた干渉波の強度分布を示す画像データを電子線描画装置に与えて電子線を走査すれば、この強度分布に応じた干渉縞パターンを描画することができる。
【００２５】
ただ、一般的な電子線描画装置は、描画／非描画を制御することにより二値画像を描画する機能しか有していない。そこで、演算によって求めた強度分布を二値化して二値画像を作成し、この二値画像データを電子線描画装置に与えるようにすればよい。
【００２６】
図３は、このような二値化処理を用いて干渉縞パターンを記録する一般的な方法の概念図である。上述した演算により、記録面２０上の各演算点Ｑ（ｘ，ｙ）には、所定の干渉波強度値、すなわち干渉波の振幅強度値が定義されることになる。たとえば、図３(a) に示す演算点Ｑ（ｘ，ｙ）にも、所定の振幅強度値が定義される。そこで、この振幅強度値に対して所定のしきい値（たとえば、記録面２０上に分布する全振幅強度値の平均値）を設定し、このしきい値以上の強度値をもつ演算点には画素値「１」を与え、このしきい値未満の強度値をもつ演算点には画素値「０」を与えるようにする。したがって、図３(a) に示す演算点Ｑ（ｘ，ｙ）には、「１」か「０」のいずれかの画素値が定義されることになる。
【００２７】
そこで、図３ (b) に示すように、この演算点Ｑ（ｘ，ｙ）の位置に単位領域Ｕ（ｘ，ｙ）を定義し、この単位領域Ｕ（ｘ，ｙ）を「１」か「０」のいずれかの画素値をもった画素として取り扱うようにすれば、所定の二値画像を得ることができる。この二値画像のデータを電子線描画装置に与えて描画を行えば、物理的な二値画像として干渉縞を描画することができる。実際には、この物理的に描画された干渉縞に基づいて、たとえばエンボス版を作成し、このエンボス版を用いたエンボス加工を行うことにより、表面に干渉縞が凹凸構造として形成されたホログラムを量産することができる。
【００２８】
図４には、記録面２０上に二次元配列された単位領域Ｕ１〜Ｕ２４が示されている。この例では、いずれの単位領域も、一辺が４００ｎｍ×４００ｎｍの正方形となっているが、これは、記録面２０上に定義された演算点Ｑ１〜Ｑ２４が縦に４００ｎｍ、横に４００ｎｍピッチで配置されているためである。記録面２０上に定義される演算点は、いわば干渉波強度のサンプル点としての機能を果たすことになるので、原画像１０上に定義された点光源のピッチ、原画像１０と記録面２０との距離、参照光Ｒの方向、波長などの光学的な条件設定を考慮して、干渉縞を記録するのに最適なピッチで配置すればよい。図４に示す例では、演算点Ｑのピッチは縦に４００ｎｍ、横に４００ｎｍとしているが、縦横のピッチを変えるようにしてもよい（この場合、各単位領域は長方形となる）。また、図４に示す例では、正方形状の単位領域の中心点が各演算点上に重なるように、個々の単位領域を個々の演算点上に配置しているが、単位領域と演算点との位置関係は、必ずしもこのとおりにする必要はない。たとえば、各単位領域の左上隅点を基準点として定め、この左上隅点の基準点が演算点上に重なるように、個々の単位領域を配置してもかまわない。
【００２９】
上述したように、この図４に示す各演算点Ｑ１〜Ｑ２４には、それぞれ所定の干渉波強度値が演算される。そして、従来の一般的な手法では、各強度値は、所定のしきい値に基づいて二値化され、「１」または「０」の画素値に変換される。そこで、たとえば、画素値「１」が定義された演算点Ｑを含む単位領域Ｕを白画素、画素値「０」が定義された演算点Ｑを含む単位領域Ｕを黒画素として取り扱えば、白黒の二値画像が得られることになる。この二値画像に基づいて、白画素の部分を凹部、黒画素の部分を凸部（あるいはその逆）とする物理的な凹凸構造を形成すれば、ホログラム媒体が得られることになる。
【００３０】
しかしながら、このような一般的な計算機ホログラムの作成方法では、各単位領域に割り付けられるのは、白画素か黒画素かのいずれかに限定されることになるため、演算により求められた干渉波強度の階調値は失われてしまう。
【００３１】
そこで、本実施形態では、単位領域を第１の画素値をもった第１の領域と第２の画素値をもった第２の領域とに分割することにより定義される二値パターンを、「単位領域に対する第１の領域の占有率」を変えることにより複数通り用意しておき、各演算点の位置に、それぞれ各演算点についての干渉波強度に対応した占有率（「単位領域に対する第１の領域の占有率」）を有する二値パターンを割り付けるようにしたのである。
【００３２】
まず、図５に示すように、干渉波強度の値に応じて特定の階調値を画素に割り付ける。本実施形態では、図６に示すように、５種類の二値パターンＤ０〜Ｄ４を予め用意しておく。いずれの二値パターンも、一辺が４００ｎｍの正方形からなる単位領域内のパターンであり、第１の画素値「１」をもった第１の領域（図では白い部分）と、第２の画素値「０」をもった第２の領域（図ではハッチングが施された部分）とによって構成されている。もっとも、二値パターンＤ０には第２の領域のみしか含まれておらず、二値パターンＤ４には第１の領域のみしか含まれていないが、これは便宜上、他方の領域の面積が０である特別な場合と考えることにする。ここで、「単位領域（正方形全体）に対する第１の領域（白い部分）の占有率」に着目すると、二値パターンＤ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４についての当該占有率は、それぞれ０％，２５％，５０％，７５％，１００％となる。
【００３３】
いずれの二値パターンにおいても、図示のとおり、第１の領域（白い部分）は、単位領域（正方形全体）の縦幅に等しい縦幅を有し、所定の占有率に応じた横幅を有する矩形から構成されており、しかもこの第１の領域を構成する矩形は、単位領域の横幅に関する中心位置に配置されている。そして、単位領域内の第１の領域が配置された残りの部分が第２の領域（ハッチングが施された部分）となっている。なお、二値パターンは、図６に示したものに限らず、様々なパターン又はそれ以外のパターンでもよい。また、それぞれの二値パターンにそれぞれ異なる屈折率を対応させることで階調を表現してもよい。
【００３４】
さて、こうして用意された５種類の二値パターンＤ０〜Ｄ４を、記録面上の各演算点位置に選択的に割り付けることにより、各演算点における干渉波強度を５段階の階調によって表現することが可能になる。図５に示す例では、各演算点における干渉波強度は、０〜４の５段階の強度値として与えられている。この５段階の強度値に、５種類の二値パターンＤ０〜Ｄ４を割り当てるためには、たとえば、強度値０については二値パターンＤ０、強度値１については二値パターンＤ１、強度値２については二値パターンＤ２、強度値３については二値パターンＤ３、強度値４については二値パターンＤ４といった対応関係を予め定義しておけばよい。
【００３５】
図７は、上述の対応関係に基づいて、図５に示す各強度値に対応する二値パターンを割り付けて得られる二値画像からなる原画像領域１の一例を示す図である。原画像領域１は、図６における凹部２を白、凸部３を黒で示している。一般的な方法により得られる二値画像と比較すると、いずれも二値画像であることに変わりはないものの、各演算点における干渉波強度値が階調情報をもったまま表現されている。
【００３６】
図８は原画像領域１に近接場光領域１０１を埋め込んだ一例を示す図、図９は任意の近接場光領域１０１付近の拡大図である。
【００３７】
近接場光領域１０１は、１辺又は径の長さが原画像領域１に用いた光の波長の回折限界未満で規定された領域に、予め決定した微細な凹凸に対応するパターンを形成したものであり、近接場光でのみ読み取り検出することが可能な領域である。
【００３８】
図８に示すようにコンピュータによって作成された原画像領域１の二値画像データの一部を消去して近接場光領域データとして上書きされて埋め込まれている。なお、近接場光領域１０１は、少なくとも一つあればいくつ設けてもよい。
【００３９】
図９の拡大図に示すように、本実施形態の近接場光領域１０１は、１辺が３００ｎｍの正方形で形成され、近接場光領域１０１内には、白い部分１０２、黒い部分１０３及び余白１０４に対応するデータをそれぞれ５０ｎｍの幅で形成している。なお、図９に示された凹凸に対応するパターンは、一例にすぎない。
【００４０】
この図８に示すような原画像領域１の二値画像が得られたら、この原画像領域１の二値画像に基づいて、媒体上に物理的な干渉縞を形成すれば、品質の高い階調画像を再現することが可能な計算機ホログラム媒体が得られる。具体的には、図８及び図９における黒い部分３，１０３を凸部、白い部分２，１０２及び余白１０４を凹部（またはその逆）とするエンボス構造を媒体上に形成すればよい。
【００４１】
実際には、このような原画像領域１の二値画像の形成は、電子線描画装置を用いた電子ビーム走査によって行うのが好ましい。現在、一般的に利用されている電子線描画装置における電子ビームのスポット径は５０ｎｍ程度、その走査精度は１０ｎｍ程度であり、図６及び図９に示すような寸法構成をもった二値パターンであれば描画可能である。もちろん、図８に示すような二値画像を得るまでの工程は、所定のプログラムを組み込んだコンピュータによって行われ、このコンピュータによって作成された二値画像データを電子線描画装置に与えることにより、実際の物理的な描画処理が行われることになる。
【００４２】
図１０は図９のＡ−Ａ線での断面に対応するホログラム２００の断面図、図１１は図９のＢ−Ｂ線での断面に対応するホログラム２００の断面図である。
【００４３】
本実施形態のホログラム２００は、図１０及び図１１に示すように、図８及び図９に示すような原画像領域１の二値画像に基づいて媒体上にエンボス構造を形成することによって作製する。
【００４４】
また、本実施形態のホログラム２００は、原画像領域１の二値画像の白い部分２を凹部２’、黒い部分３を凸部３’として形成し、近接場光領域１０１内の白い部分１０２を凹部１０２’、黒い部分１０３を凸部１０３’及び余白１０４を凹部１０４’として形成する。また、本実施形態では、凹部２’，１０２’，１０４’と凸部３’，１０３’との高さの差は、計算機ホログラムに対応する部分も近接場光領域１０１内も５０ｎｍで同一ある。
【００４５】
このように、本実施形態のホログラム２００は、計算機ホログラムに対応する部分と近接場光領域１０１が同一層で形成されるので、描画を一度に行うことができ、効率よく、高精度に行うことができる。また、凹部２’，１０２’，１０４’と凸部３’，１０３’との高さの差は、計算機ホログラムに対応する部分も近接場光領域１０１内も同一なので、さらに効率よく、高精度に行うことができる。
【００４６】
図１２は、金属蒸着を施したホログラム２００の図１０に対応する部分を示す図である。ホログラム２００は金属蒸着を施すと、近接場光領域１０１’のパターンの読み取り精度を向上させることができる。特に、金を用いると読み取り時の精度が向上する。
【００４７】
図１３は本実施形態のホログラム２００の画像を示す図、図１４は図１３のα部分を拡大した図、図１５は図１４のβ部分を拡大した図である。
【００４８】
図１３に示すように、肉眼では、ホログラム２００の画像内に近接場光領域１０１’を確認することができない。図１４に示すように拡大すると、ホログラム２００のパターン内に近接場光領域１０１’が存在することがわかる。さらに図１５のように拡大すると、近接場光領域１０１’内にパターンが形成されていることがわかる。
【００４９】
完成したホログラム２００は、原画像領域１’に関しては、画像を肉眼で見ることが可能であり、近接場光領域１０１’内のパターンは、近接場光を検知可能な読み取り装置により読み取る。例えば、近接場光プローブから近接場光領域１０１’に近接場光を滲出させ、滲出させた近接場光の戻り光を検出する。そして、近接場光領域１０１’内のパターンの形状、位置、配列又は近接場光プローブの径の大きさやパターンとの距離等を種々異ならせることにより、異なる情報として取得することができる。また、近接場光は、近接場光領域１０１’の周囲のパターンにも影響されるので、周囲のパターンを種々異ならせることにより、異なる情報として取得することもできる。
【００５０】
本実施形態のホログラム２００の作成方法は、計算機を用いた演算によりホログラム記録面上に原画像１０に基づくパターンを記録し、パターンをもとにホログラム２００を作成するホログラム作成方法において、原画像１０に基づくパターンをホログラム記録面２０上の原画像領域１に記録する段階と、ホログラム記録面２０上に近接場光領域１０１を定義する段階と、近接場光領域１０１内のパターンを決定する段階と、ホログラム記録面２０上の原画像領域１のうち、近接場光領域１０１に対応する部分を消去して近接場光領域１０１を上書きし、ホログラム記録面２０上に原画像領域１及び近接場光領域１０１のデータを得る段階と、データに基づき描画する段階と、を有する。
【００５１】
さらに、本発明のホログラムは、計算機を用いた演算によりホログラム記録面２０上に原画像１０に基づくパターンを物理的な凹凸として記録した原画像領域１と、ホログラム記録面２０上に近接場光でのみ読み取るパターンを物理的な凹凸として記録した近接場光領域１０１と、を有し、原画像領域１と近接場光領域１０１とは、同一層からなる。
【００５２】
また、原画像領域１及び近接場光領域１０１は、各領域に記録された凹部と凸部との高さの差が同一である。
【００５３】
さらに、本発明のセキュリティー媒体は、前記ホログラムを用いたことを特徴とする。
【００５４】
本発明によれば、セキュリティー性に優れたホログラムを効率的な方法で高精度に作成するホログラム作成方法を提供することが可能となる。また、セキュリティー性に優れ偽造防止効果が一層高いホログラムを提供することが可能となる。また、このように作成されたホログラムをセキュリティー媒体に用いることで、セキュリティー媒体のセキュリティー性がさらに向上する。
【００５５】
なお、本実施形態では、３次元計算機ホログラムに近接場光領域を重畳するものとしたが、例えば、疑似ホログラム（本出願人により出願された特願２００８−３１５２２５号参照）やフーリエ変換ホログラム等の表面に凹凸を施すホログラム全般に適用することが可能である。
【００５６】
以上、本発明のホログラムを実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施形態に限定されず種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…原画像
２０…記録面
１，１’…原画像領域
２’…凹部
３’…凸部
１０１，１０１’…近接場光領域
１０２’…凹部
１０３’…凸部
１０４’…余白部
２００…ホログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計算機を用いた演算によりホログラム記録面上に原画像に基づくパターンを記録し、前記パターンをもとにホログラムを作成するホログラム作成方法において、
前記原画像に基づくパターンを前記ホログラム記録面上の原画像領域に記録する段階と、
前記ホログラム記録面上に近接場光領域を定義する段階と、
前記近接場光領域内のパターンを決定する段階と、
前記ホログラム記録面上の前記原画像領域のうち、前記近接場光領域に対応する部分を消去して前記近接場光領域を上書きし、前記ホログラム記録面上に前記原画像領域及び前記近接場光領域のデータを得る段階と、
前記データに基づき描画する段階と、
を有することを特徴とするホログラム作成方法。
【請求項２】
計算機を用いた演算によりホログラム記録面上に原画像に基づくパターンを物理的な凹凸として記録した原画像領域と、
前記ホログラム記録面上に近接場光でのみ読み取るパターンを物理的な凹凸として記録した近接場光領域と、
を有し、
前記原画像領域と前記近接場光領域とは、同一層からなる
ことを特徴とするホログラム。
【請求項３】
前記原画像領域及び前記近接場光領域は、前記各領域に記録された凹部と凸部との高さの差が同一である
ことを特徴とする請求項２に記載のホログラム。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のホログラムを用いたことを特徴とするセキュリティー媒体。
【請求項１】
計算機を用いた演算によりホログラム記録面上に原画像に基づくパターンを記録し、前記パターンをもとにホログラムを作成するホログラム作成方法において、
前記原画像に基づくパターンを前記ホログラム記録面上の原画像領域に記録する段階と、
前記ホログラム記録面上に近接場光領域を定義する段階と、
前記近接場光領域内のパターンを決定する段階と、
前記ホログラム記録面上の前記原画像領域のうち、前記近接場光領域に対応する部分を消去して前記近接場光領域を上書きし、前記ホログラム記録面上に前記原画像領域及び前記近接場光領域のデータを得る段階と、
前記データに基づき描画する段階と、
を有することを特徴とするホログラム作成方法。
【請求項２】
計算機を用いた演算によりホログラム記録面上に原画像に基づくパターンを物理的な凹凸として記録した原画像領域と、
前記ホログラム記録面上に近接場光でのみ読み取るパターンを物理的な凹凸として記録した近接場光領域と、
を有し、
前記原画像領域と前記近接場光領域とは、同一層からなる
ことを特徴とするホログラム。
【請求項３】
前記原画像領域及び前記近接場光領域は、前記各領域に記録された凹部と凸部との高さの差が同一である
ことを特徴とする請求項２に記載のホログラム。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のホログラムを用いたことを特徴とするセキュリティー媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１５】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１５】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−５９４３６（Ｐ２０１１−５９４３６Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０９６７１（Ｐ２００９−２０９６７１）
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]