ホログラム判定装置
【課題】リップマン型ホログラムの偽造品を容易、且つ確度高く判定する。
【解決手段】筐体による遮光空間内の底部に判定対象のホログラムが配される。光源２１、２２は、側面板に取り付けられ、駆動される。光源２１，２２からの光がホログラムに対して再生照明光Ｐｒ１，Ｐｒ２として照射される。両再生照明光が記録参照光の波長λとほぼ等しい波長成分を含む。Ｐｒ１，Ｐｒ２は、入射面内で、法線に対して対称の入射角θrefでホログラムに対して入射される。θrefは、記録参照光の入射角と等しい入射角である。Ｐｒ１が照射されると、再生光Ｌが回折され、立体画像が再生される。Ｐｒ２が照射されても立体画像が再生されない。エンボス型ホログラム（偽造品）に対しては、Ｐｒ１、Ｐｒ２の何れにおいても、ホログラムが再生できる。Ｐｒ２を照射した場合に、再生光が回折されるか否かによって、ホログラムの真贋の判定を行うことができる。
【解決手段】筐体による遮光空間内の底部に判定対象のホログラムが配される。光源２１、２２は、側面板に取り付けられ、駆動される。光源２１，２２からの光がホログラムに対して再生照明光Ｐｒ１，Ｐｒ２として照射される。両再生照明光が記録参照光の波長λとほぼ等しい波長成分を含む。Ｐｒ１，Ｐｒ２は、入射面内で、法線に対して対称の入射角θrefでホログラムに対して入射される。θrefは、記録参照光の入射角と等しい入射角である。Ｐｒ１が照射されると、再生光Ｌが回折され、立体画像が再生される。Ｐｒ２が照射されても立体画像が再生されない。エンボス型ホログラム（偽造品）に対しては、Ｐｒ１、Ｐｒ２の何れにおいても、ホログラムが再生できる。Ｐｒ２を照射した場合に、再生光が回折されるか否かによって、ホログラムの真贋の判定を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、信号光（物体光）と参照光の干渉縞が記録されたリップマン型ホログラムの真贋を判定するホログラム判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラムは、目視で３次元的に画像が見え、作成が困難であり、複製が困難であるため、物品の真正性や真贋判定が求められる、いわゆるセキュリティ分野で多く用いられている。例えばクレジットカード、身分証明書、商品券等の金券等の偽造防止用として使用されている。現状では、表面凹凸型のレインボーホログラムや電子ビームなどの描画による微細加工技術によって製造された、反射面（表面）の凹凸を利用したエンボスホログラムが多く使用されている。エンボス型ホログラムは、レリーフ型ホログラムとも呼ばれることがある。
【０００３】
広く使われているエンボスホログラムであるが、広く普及したために製造装置も広く出回るようになり、偽造品の大量生産がされることがあった。エンボス方式の原理は、反射面の凹凸を利用しているため、精巧にホログラムを分解することで凹凸面を露出させ、その凹凸を転写する技術も偽造方法として用いられる。
【０００４】
しかしながら、エンボス型ホログラムは、前述の凹凸を転写する技術が存在しているように、偽造されやすい問題があった。これに対して、干渉縞を記録材料内部の屈折率の差として記録するリップマン型ホログラムは、偽造が極めて困難である。その理由は、記録画像を制作するのに高度な技術が必要とされ、また、記録材料が入手困難なことによる。リップマン型ホログラムの制作方法としては、被写体にレーザーを照射する実写ホログラムと、多視点からの視差画像をもとに記録するホログラフィックステレオグラムとがある。
【０００５】
リップマン型ホログラフィックステレオグラムを制作する過程は、概略的には、画像の取得と、取得した画像の編集等の処理からなるコンテンツ製作工程と、ホログラム原版作成工程と、複製（量産）工程とからなる。画像は、撮像、またはコンピュータグラフィックスにより取得される。画像編集工程で得られた複数の画像のそれぞれが例えば円筒状レンズによって短冊状の視差画像となるように変換される。画像の物体光と参照光との干渉縞が短冊状の要素ホログラムとしてホログラム記録媒体に順次記録されることによって原版が作製される。原版に対してホログラム記録媒体が密着され、レーザ光が照射され、ホログラムが複製される。
【０００６】
このホログラムでは、例えば横方向の異なる観察点から順次撮影することにより得られた画像情報が短冊状の要素ホログラムとして横方向に順次記録されている。このホログラムを観察者が両目で見たとき、その左右の目にそれぞれ写る２次元画像は若干異なるものとなる。これにより、観察者は視差を感じることとなり、３次元画像が再生されることとなる。
【０００７】
上述したように、短冊状の要素ホログラムを順次記録する場合には、水平方向のみに視差を持つＨＰＯ(Horizontal Parallax Only)ホログラフィックステレオグラムが作成される。ＨＰＯ型は、プリントにかかる時間が短く、高画質記録が実現できる。さらに、記録方式において上下視差も入れることもできる。水平方向および垂直方向の両方向に視差を持つホログラムは、ＦＰ(Full Parallax) 型のホログラムと称される。なお、ＦＰ型のホログラムでは、画像編集工程で得られた複数の画像のそれぞれが例えば球面状レンズによって矩形状の視差画像となるように変換される。画像の物体光と参照光との干渉縞が矩形状の要素ホログラムとしてホログラム記録媒体に順次記録されることによって原版が作製される。
【０００８】
リップマン型ホログラムはホログラム情報が記録材料内部の屈折率の差として記録されているため、エンボス型ホログラムに比して偽造が困難で、クレジットカード、身分証明書等の真贋判定の用途に適している。実際に、エンボス型ホログラムの偽造の事件が発生している。今後は、リップマン型ホログラムがセキュリティ用途として使用されることが予想される。
【０００９】
しかしながら、偽造を行っている人は、エンボス型ホログラムで行っていた偽造と同様に、なるべく見分けがつかないよう、且つ、安価にリップマン型ホログラムを偽造しようと様々な方法の試みを行っている。その一つとして、リップマンホログラムと同様の絵柄（画像コンテンツ）を、エンボス型ホログラムで作成する方法がある。この方法で作成されたエンボスホログラムは、ホログラムの知識がある人には十分見分けることが可能である場合が多いが、そうでない人には判定できないおそれがある。
【００１０】
従来からホログラムの品質を目視で観察するために所定の角度で照明する装置や、ホログラムの真贋を判定するために所定の角度で照明して再生される光を受光素子で検出する装置が提案されている。
【００１１】
例えば特許文献１には、入射する光とホログラムとの最適の角度を設定することによって、ホログラムを最適条件下で観察することを可能にした装置が記載されている。
特許文献２には、予め真偽判定用情報を参照光の角度に応じて異なって読取られるようにホログラムでカードに記憶し、 この情報を所定の角度の参照光で読取って真偽を判定
することが記載されている。
特許文献３には、ホログラムに対する測定光の入射方向を変更する入射方向変更手段が設けられた真贋判定装置が記載されている。
特許文献４には、光の点光源アレイが配置され、その中の任意の点光源が選択的に点灯可能に構成されているホログラム読取装置が記載されている。
特許文献５には、ホログラムの再生条件に一致した波長の光源による照明と、それとは異なる波長の全体を照明する光源とを備えるホログラムの真贋判定装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実開昭６３−１９８０７５号公報
【特許文献２】特開昭６２−０９３７５４号公報
【特許文献３】特開２００１−３０７１７１号公報
【特許文献４】特開２００７−１４７８５０号公報
【特許文献５】特開２００２−３３３８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述した特許文献１乃至５に記載のものは、リップマン型ホログラムとエンボス型ホログラムとの判定を行うものではなかった。これらに記載のものは、主にエンボス型ホログラムの真贋の判定に使用されるもので、リップマン型ホログラムに類似させたエンボス型ホログラムの判定には、充分な性能が得られない問題があった。
【００１４】
したがって、この発明の目的は、リップマンホログラムと同様の絵柄が記録されたエンボス型ホログラムを偽造ホログラムとして、確度が高く且つ容易に判定することが可能なホログラム判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、この発明は、筐体と、
筐体に取り付けられ、再生照明光を発生する第１および第２の光源とを備え、
第１の光源と第２の光源は、リップマン型ホログラムの再生条件を満たす波長λの波長成分を含み、
第１および第２の光源のいずれか１つが、リップマン方式の再生条件を満たすθref に対して、入射面内で法線に対して対称のθref の角度で、再生照明光をホログラムへ入射させる光源であるホログラム判定装置である。
【００１６】
この発明は、筐体と、
筐体に取り付けられ、再生照明光を発生する第１および第２の光源とを備え、
第１の光源と第２の光源の一方は、リップマン型ホログラムの再生条件を満たす波長λの波長成分を含むホログラム判定装置である。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、再生光波長と入射方向を切り替えることで、リップマン型ホログラムとエンボス型ホログラムとを容易に見分けることができる。この発明による判定装置を用いることで、ユーザは容易に、且つ、確度を高く、リップマン型ホログラムとエンボス型ホログラムとを見分けることができる。ホログラムメーカーは、製造しているホログラムの再生条件（波長、入射角度）に合わせた判定装置を製造し、ユーザに提供することによって、製造しているホログラムのセキュリティ性を高めることができる。商品の模造を防止したい商品メーカーは、ホログラムのユーザとして、商品にリップマン型ホログラムを貼付すると共に判定装置を導入することで、模造品を見分けられるほか、税関などの政府機関に取締りを依頼することができる。商品を購入する消費者ユーザは、模造品を容易に見分けることができる。
また最近、日本国特許庁発行「特許行政年次報告書2008年版」（181〜183ページ「コラム 新しいタイプの商標に関する調査研究」）に示されるように、日本以外の諸外国において、ホログラム商標を制度化する国もある。したがってリップマン型ホログラムのように、偽造されにくく模造品の判別が容易な方式のホログラムは、知的財産（商標）の観点から商品の価値を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明を適用できるリップマン型ホログラムの記録および再生の説明に使用する略線図である。
【図２】透過型ホログラムの記録および再生の説明に使用する略線図である。
【図３】エンボス型ホログラムの記録および再生の説明に使用する略線図である。
【図４】この発明による判定装置の第１の実施の形態の斜視図および断面図である。
【図５】この発明の第１の実施の形態の判定動作の説明に用いる略線図である。
【図６】この発明の第１の実施の形態の判定動作の説明に用いる略線図である。
【図７】この発明を適用できるリップマン型ホログラムの再生波長に対する回折効率の一例を示すグラフである。
【図８】この発明による判定装置の第２の実施の形態の斜視図および断面図である。
【図９】この発明を適用できるリップマン型ホログラムの再生波長に対する回折効率の一例、並びに光源の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１０】ホログラム方式と再生照明光の波長との関係を示す略線図である。
【図１１】この発明の第２の実施の形態におけるホログラム方式と再生照明光の波長との関係を示す略線図である。
【図１２】この発明による判定装置の第２の実施の形態に対して受光部を付加した構成を示す斜視図および断面図である。
【図１３】この発明の光源の駆動方法の第１の例のタイミングチャートである。
【図１４】この発明の光源の駆動方法の第１の例のタイミングチャートである。
【図１５】この発明の光源の駆動方法の第２の例のタイミングチャートである。
【図１６】この発明による判定装置における判定に対する援助方法を考慮した構成の斜視図および断面図である。
【図１７】図１６に示す構成の動作説明のために使用するタイミングチャートである。
【図１８】図１６に示す構成の電気的構成を示すブロック図である。
【図１９】この発明による判定装置に使用するスイッチの一例を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜１．第１の実施の形態＞
＜２．第２の実施の形態＞
＜３．光源の駆動方法＞
＜４．変形例＞
なお、以下に説明する実施の形態は、この発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
【００２０】
この発明の概要について説明する。リップマン型ホログラムでは、記録時の像の光（物体光）の進行方向と、記録時の参照光の進行方向と、ホログラム記録材料との位置関係（角度関係）によって、再生時に入射すべき再生光とホログラム材料との位置関係（角度関係）が定まる。この位置関係と記録レーザの波長によって、ホログラム記録材料内の屈折率変化の状態が決定される。エンボス型ホログラムにおいても、再生時に入射すべき再生光とホログラム材料との位置関係（角度関係）は、同じくホログラフィの原理によって定まるが、反射面の凹凸形状によって光の干渉条件が決定されるため、再生時の光の波長や位置関係（角度関係）が記録時とは異なる条件であっても、像が再生されることがある。さらに、光の波長が違っても再生できることは、レインボーホログラムの名称の由縁でもある。
【００２１】
そこで、この発明の第１の実施の形態では、再生時に入射すべき再生照明光とホログラム材料との位置関係（角度関係）を用いて、リップマン型ホログラムとエンボス型ホログラムを判定する。さらに、この発明の第２の実施の形態では、再生時に入射すべき再生照明光の波長を用いて、リップマン型ホログラムとエンボス型ホログラムを判定する。
【００２２】
＜１．第１の実施の形態＞
「リップマン型ホログラムおよびエンボス型ホログラムについて」
第１の実施の形態は、再生時に入射すべき再生光とホログラム材料との位置関係（角度関係）を用いて、リップマン型ホログラムとエンボス型ホログラムを判定するものである。図１は、リップマン型ホログラムの一般的に説明するものである。
【００２３】
ホログラムを作成する場合、図１Ａに示すように、ホログラム（記録前では、ホログラム記録媒体であるが、ホログラム記録媒体もホログラムと称する）１に対してレーザ光をビームスプリッタで分離した一方のレーザ光（以下、記録参照光と称する）Ｒrefが入射
角θrefでもって入射する。分離した他方のレーザ光が物体に照射され、物体からの反射
光（以下、物体光と称する）Ｉがホログラム１に照射される。記録参照光Ｒrefと物体光
Ｉとが干渉し、ホログラム１上には、干渉縞が記録される。
【００２４】
ホログラム１は、銀塩、重クロム酸ゼラチン、有機化合物を用いたフォトポリマー材料等の感光性の記録材料である。リップマン型ホログラムの場合、光の干渉縞が記録材料内の屈折率の差として記録される。
【００２５】
このように記録されたリップマン型ホログラムは、図１Ｂに示すように、再生時に記録参照光と同じ光（以下、再生照明光と称する）Ｐｒをホログラム１に照射することによって、再生光Ｌが回折される。または、図１Ｃに示すように、ホログラム１に対して共役再生照明光ＣＰｒをホログラム１に照射することによって、再生光Ｌが回折される。
【００２６】
このように、図１Ａに示すような記録条件で記録されたリップマン型ホログラムは、図１Ｂに示される再生条件か、または図１Ｃに示される共役再生条件によって再生される。すなわち、特定の方向から入射する再生照明光でのみ再生される。つまり、「厚いホログラム」の回折理論の中でも、反射型であるリップマン方式だけが、照明光と同じ側に再生光を反射させることができる。
【００２７】
エンボス型ホログラムの原理について、図２を参照して説明する。「薄いホログラム」で生じる回折理論によって、エンボス型ホログラムの記録条件と再生条件を原理的に説明できる。「薄いホログラム」の回折理論に従うホログラムは透過型ホログラムであり、回折によって反射する機能は無い。
【００２８】
ホログラムを作成する場合、図２Ａに示すように、透過型ホログラム１’に対して記録参照光Ｒrefが入射する。物体光Ｉがホログラム１’に照射される。記録参照光Ｒrefと物体光Ｉとが干渉し、透過型ホログラム１’上には、干渉縞が記録される。
【００２９】
このように、図２Ａに示すような記録条件で記録された透過型ホログラム１’は、図２Ｂに示される再生条件か、または図２Ｃに示される共役再生条件によって再生される。
【００３０】
エンボス型ホログラムでは、図３に示すように、レインボーホログラムなどと同様に、反射層２を備えることで反射型のホログラムとなる。この反射層２は、凹凸のある面、または、記録材料の中間層や反対面に設けられる。
【００３１】
この反射層２を備えているホログラムでは、透過型ホログラム１’の再生条件とは異なる条件であっても、像が再生されることがある。例えば、図３Ａに示すように、再生照明光Ｐｒのみならず、鏡面関係にある再生照明光Ｐｒ’によって、像が再生される（再生光Ｌ）。この再生照明光Ｐｒ’は「薄いホログラム」の回折理論に従う透過型ホログラムとしての再生照明光に相当するものである。さらに、図３Ｂに示すように、鏡面関係にある再生照明光によって、像が再生され（鏡面関係による共役再生光ＣＬ’）ると共に、共役再生照明光ＣＰｒによって、像が再生される（共役再生光ＣＬ）。このように、反射層を備えているエンボス型ホログラムにおいては、反射型リップマン方式のように、特定の方向の再生照明光でのみ像が再生されるだけでなく、２方向以上の再生照明光でそれぞれ像が再生される条件が存在する。つまり、再生照明光と同じ方向に再生光を反射するホログラムであっても、リップマン型ホログラムと反射層を備えているエンボス型ホログラムとを比較した場合、ホログラムの回折理論に基づいた異なる特徴が存在する。
【００３２】
「リップマン型ホログラムおよびエンボス型ホログラムの判定」
この発明は、エンボス型ホログラムによるリップマン型ホログラムの偽造品を判定することを目的とする。図４に示すように、この発明の第１の実施の形態による判定装置は、矩形の上面板１０と、その両側から垂直に下方に延びる、同一の形状の側面板１１および１２によって構成された筐体を有する。筐体は、光源からの再生照明光に対して環境光などの外光がホログラムに当たらないように、外光を遮光または低減するように囲う構造を有する。３面以上に側面板を配しても良い。上面板１０および側面板１１，１２は、非透過性の合成樹脂、金属等の材料からなる。
このようにして、これら上面板１０および側面板１１，１２によって構成される筐体は被判定対象のホログラムに対して不要光の照射を低減させる。特にこの発明では、上述のように特定の方向から入射する再生照明光によって「像が再生される（再生条件が満たされる）」と「像が再生されない（再生条件が満たされない）」とを判別することが技術の特徴であるので、光源（光源２１，２２）以外の光が照射されることによって、本来見えるはずの無い再生像が再生されてしまうことは、真贋の誤判定につながる。そこで、筐体は光源からの光だけが真贋の判定に作用するように、環境光などの外光を遮光または低減する。
【００３３】
上面板１０、側面板１１および１２により形成される空間内の底部に判定対象のホログラムが配される。真正品のリップマン型ホログラムをホログラムＨと表記し、エンボス型ホログラムの構成の偽造品をホログラムＨ’と表記する。ホログラムの再生画像の一例として、文字の「Ａ」が図示されている。上面板１０に対して凸レンズ等の拡大用のレンズ１３が取り付けられ、側面板１１および１２のそれぞれの対向する面に第１の光源２１および第２の光源２２が取り付けられている。光源２１および２２は、側面板１１および１２の等しい位置に取り付けられ、図示しない光源駆動回路によって駆動される。光源２１，２２からの光がホログラムＨ／Ｈ’に対して再生照明光Ｐｒ１，Ｐｒ２として照射される。
【００３４】
再生照明光Ｐｒ１，Ｐｒ２は、真正品であるリップマン型ホログラムの記録参照光の波長λとほぼ等しい波長成分を含む。例えば記録参照光の波長が緑色とされ、再生照明光Ｐｒ１，Ｐｒ２の波長も同様に緑色とされる。例えば緑色を発光する１または複数のＬＥＤ(Light Emitting Diode)によって光源２１および２２が構成されている。光源の発光素子はＬＥＤに限らず、ＬＥＤ以外のレーザ等の光源を光源２１および２２として使用しても良い。さらに、再生照明光Ｐｒ１，Ｐｒ２は、入射面内で、法線に対して対称の入射角θrefでホログラムに対して入射される。すなわち、再生照明光Ｐｒ１とＰｒ２の入射方向
は、ホログラムの法線方向を基準にそれぞれθrefと−θrefの関係をなしている。なお、θrefは真正品であるリップマン型ホログラムの再生参照光の入射角度であり、この実施
例では記録参照光の入射角と等しい入射角である。光源２１および２２は、一方のみが点灯するように交互に点灯される。
【００３５】
図５Ａに示すように、真正品であるリップマン型ホログラムＨに対して、再生条件を満たす、一方の再生照明光Ｐｒ１が照射されると、再生光Ｌが回折され、立体画像が再生される。しかしながら、図５Ｂに示すように、他方の再生照明光Ｐｒ２が照射された場合には、再生光が回折されず、立体画像が再生されない。
【００３６】
エンボス型ホログラム（偽造品）Ｈ’に対して、順番に再生照明光を照射した場合を図６に示す。光源２１による再生照明光Ｐｒ１をホログラムＨ’に照射した場合（図６Ａ）、並びに光源２２による再生照明光Ｐｒ２をホログラムＨ’に照射した場合（図６Ｂ）の何れにおいても、再生光Ｌが回折され、ホログラムが再生できる。このように、再生照明光Ｐｒ２を照射した場合に、再生光が回折されるか否かによって、ホログラムの真贋の判定を行うことができる。
【００３７】
＜２．第２の実施の形態＞
「リップマン型ホログラムおよびエンボス型ホログラムの再生照明光の波長に対する回折効率」
ホログラムの厚みは、再生照明光の角度選択性および波長選択性に大きな影響を与えることが知られている。久保田敏弘著「ホログラフィ入門−原理と実際−」（１９９５年１１月初版、朝倉書店）によれば、再生光の強度が最大になるところから最初に０になるまでの波長幅をΔλとした時、近似的に、波長幅Δλが下記の式によって表される。
【００３８】
【数１】
【００３９】
λ0： 記録波長で定まる再生波長
Ｔ： ホログラムの厚さ
ｄz： ｚ軸方向の干渉縞の間隔
ｎ： ホログラムの平均屈折率
θr： 参照光の入射角度である。
式内の符号（−）が透過型ホログラムに対応し、（＋）がリップマン型ホログラムに対応している。
【００４０】
実際のホログラムに対しては、再生光の強度が最大になる波長から最初に0 になるまでの理論による波長幅Δλと、現実のホログラムの再生光の強度が最大値の半分になる半値全幅の波長幅との相違をオーダー評価すると、両者が同じオーダーになることが知られている。
【００４１】
これらの点から、反射型のリップマンホログラムでの波長幅Δλは、５〜２０ｎｍ前後の値をとることが分かる。一例として、
λ0＝５３２ｎｍ
Ｔ＝１０μｍ
ｎ＝１．５２
θr＝１３５度（＝１８０度−４５度）
とする。この場合、波長幅Δλ＝９．８８ｎｍ（約１０ｎｍ）となる。
実際のリップマンホログラムでは、図７に示すように、半値全幅波長幅Δλ＝１２ｎｍ、最大回折効率９０％の値が得られる。
【００４２】
一方、透過型ホログラムでの波長幅Δλは、約１５０〜２００ｎｍ以上の値をとることが分かる。一例として、
λ0＝５３２ｎｍ
Ｔ＝１０μｍ
ｎ＝１．５２
θr＝４５度
とする。この場合、波長幅Δλ＝１６２．２ｎｍ（約１６０ｎｍ）となる。
【００４３】
さらに、エンボス型ホログラムのような「薄いホログラム」では、ホログラムの厚さT
をより薄い値とみなすことができるので、波長幅Δλは、４００〜８００ｎｍを越えるような値を取ることが分かる。
【００４４】
このような広い波長幅Δλを持つと言うことは、可視光波長領域（３８０〜７８０ｎｍ）全域で回折が生じ、参照光の入射角度に対して、それぞれの波長に応じた方向へ再生光が生じていることを示す。すなわち、リップマン型ホログラムでは、再生波長から少しずれた波長の照明光で照明した場合、再生光が暗くなったり、見えなくなったりする。一方、エンボス型ホログラムでは、再生波長から少しずれた波長の照明光でも回折が生じ、さらに照明光の入射角度を調整することで、再生波長の再生光と同じ方向へ光を回折させることもできる。
【００４５】
「リップマン型ホログラムおよびエンボス型ホログラムの判定」
この発明の第２の実施の形態では、エンボス型ホログラムによる偽造品を判定することを目的として、波長の異なる第１および第２の光源でホログラムを照明する。第１の光源は、真正品であるリップマン型ホログラムに関する再生条件を満たす波長λの波長成分を含む。第２の光源は、リップマン型ホログラムに関する再生条件を満たす波長λの波長成分を含まない。第１および第２の光源は、交互または隣り合った順番で点灯されることが好ましい。
【００４６】
図８に示すように、この発明の第２の実施の形態による判定装置は、矩形の上面板１０と、その両側から垂直に下方に延びる、同一の形状の側面板１１および１２を有する。上面板１０および側面板１１，１２は、合成樹脂、金属等の材料からなる。
【００４７】
上面板１０、側面板１１および１２により形成される空間内の底部に判定対象のホログラムＨ／Ｈ’が配置される。再生されるホログラムの画像として、文字の「Ａ」が図示されている。上面板１０に対して拡大用のレンズ１３が取り付けられる。
【００４８】
側面板１１の内面からホログラムＨ／Ｈ’に対して再生照明光ＰｒＧ１およびＰｒＲ１をそれぞれ発生する第１の光源３１Ｇおよび第２の光源３１Ｒがほぼ同一位置となるように近接して取り付けられる。光源３１Ｇおよび３１ＲのホログラムＨ／Ｈ’に対する入射角は、リップマン型ホログラムの角度に関する再生条件を満たしている。
【００４９】
光源３１Ｇは、リップマン型ホログラムに関する再生条件を満たす波長λ（例えばλ＝５３５ｎｍ）の波長成分（例えばλ＝５２５ｎｍ）を含む。一例として、緑色ＬＥＤが使用される。光源３１Ｒは、リップマン型ホログラムに関する再生条件を満たす波長λの波長成分を含まない。一例として、赤色ＬＥＤ（例えばλ＝６６０ｎｍ）が使用される。
【００５０】
図８に示す例は、第１の実施の形態と同様に、側面板１２の内面からホログラムＨ／Ｈ’に対して再生照明光ＰｒＧ２およびＰｒＲ２をそれぞれ発生する光源３２Ｇおよび光源３２Ｒがほぼ同一位置となるように近接して取り付けられる。光源３２Ｇとして緑色ＬＥＤが使用される。光源３２Ｒとして赤色ＬＥＤが使用される。光源３２Ｇおよび３２ＲのホログラムＨ／Ｈ’に対する入射角は、リップマン型ホログラムの角度に関する再生条件を満たしていない。しかしながら第１の実施の形態で示したように、例えば光源３２Ｇはホログラムの法線方向を基準に対称の入射角θrefでホログラムに対して入射するように
することで、エンボス型ホログラムの角度に関する再生条件を満たすように配置することが可能である。
【００５１】
図９Ａは、前述した図７と同様に、実際のリップマン型ホログラムの回折効率を示している。リップマンホログラムでは、半値全幅波長幅Δλ＝１２ｎｍ、最大回折効率９０％の値が得られる。図９Ａには、さらに、半値全幅波長幅Δλの４倍の波長幅４Δλ、または６倍の波長幅６Δλが示されている。
【００５２】
光源３１Ｇ〜３２Ｒとして使用されるＬＥＤ光源の発光スペクトルの一例が図９Ｂに示される。青色のＬＥＤの発光スペクトル４１Ｂは、ピーク波長４７０ｎｍであり、緑色のＬＥＤの発光スペクトル４１Ｇは、ピーク波長５２５ｎｍであり、赤色のＬＥＤの発光スペクトル４１Ｒは、ピーク波長６３０ｎｍである。なお図示しないが、標準の光Ｄ６５やＤ５０は可視光の波長領域とされる３８０〜７８０ｎｍに広くなだらかな発光スペクトルを持ち、蛍光灯（Ｆ２，Ｆ７）や蛍光体を励起した光を混合する白色ＬＥＤの発光スペクトルは４００〜７５０ｎｍの中に幾つかの発光波長のピークを持っている。
【００５３】
図９Ａおよび図９Ｂから分かるように、リップマン型ホログラムの回折効率が最大となる波長付近と、緑色ＬＥＤの発光スペクトル４１Ｇとが重なり合う。一方、赤色ＬＥＤの発光スペクトル４１Ｒは、リップマン型ホログラムの回折効率が最大となる波長付近と重ならない。青色ＬＥＤの発光スペクトル４１Ｂは、リップマン型ホログラムの回折効率が最大となる波長付近と一部重なる。しかし、回折効率が最大となる波長付近では発光スペクトル４１Ｂの中での相対発光強度は低い。
【００５４】
実際のホログラムとＬＥＤ光源とを使用した実験結果を図１０に示す。照明条件は、ホログラム正面から観察した時に、なるべく再生光が明るく見えるように、照明光の入射角度はそれぞれの条件で調節している。リップマン型ホログラムの場合には、赤色ＬＥＤを使用すると、ホログラムが見えず、緑色ＬＥＤを使用すると、ホログラムが明るく見え、青色ＬＥＤを使用すると、ホログラムが暗く見える。エンボス型ホログラムムの場合には、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの何れを使用しても、ホログラムが見える。
なお、上述した例では、緑色ＬＥＤを使用しているが、記録参照光の波長を青色とすることで再生条件となる回折効率のスペクトルのピーク波長を青色としてホログラムを記録し、再生条件に適合した再生照明光として青色ＬＥＤを使用するようにしても良い。この場合、回折効率のスペクトル分布と赤色ＬＥＤの発光スペクトル４１Ｒは、波長に対して離れた分布を持つことになり、再生光の「見える」「見えない」をより明確にすることができる。
【００５５】
上述したように、回折効率が最大となるリップマン型ホログラムの再生照明光の波長から回折効率が殆ど０になるまでの波長幅の内側に、再生時の光源の発光スペクトルが含まれているか否かで、エンボス方式による偽造品を見分けることができる。さらに、ホログラムの回折理論と実験結果から、真正品であるリップマン型ホログラムの回折効率における波長幅（半値全幅）Δλの４倍の波長幅４Δλ、または６倍の波長幅６Δλを、回折効率がほとんど０になるまでの波長幅とみなすことができる。
【００５６】
この波長幅（４Δλまたは６Δλ）の内部で、光源の相対発光強度が１０％若しくは５％以下、より望ましくは、１％以下の強度とされる再生照明光を出射する光源を用いることが、この発明では望ましい。。この光源を使用する結果、リップマン型ホログラムが十分に暗く見え、エンボス型ホログラムでは、明るく見え、真正品と偽造品との判定を容易且つ正確に行うことができる。
【００５７】
さらに、光源（緑色）３２Ｇおよび光源（赤色）３２Ｒを使用すると、判定の正確さをより高めることができる。すなわち、図１１に示すように、リップマン型ホログラム（真正品）の場合には、角度に関する再生条件が満たされていないので、光源３２Ｇによってホログラムが見えない。光源３２Ｒは、波長に関する再生条件が満たされていないので、光源３２Ｒによってホログラムが見えない。これに対して、エンボス型ホログラム（偽造品）の場合は、光源３２Ｒおよび３２Ｇの何れを使用しても、ホログラムが見える。つまり、エンボス型ホログラムでは、上述の角度に関する回折理論と波長に関する回折理論の両方の再生条件を満たす状態が存在する。このようにして、４個の光源３１Ｇ，３１Ｒ，３２Ｇ，３２Ｒを順番に発光させ、ホログラムが見えるか否かの結果を取得し、取得された結果からホログラムの真偽を判定することできる。
なお上記の実施例では、光源３１Ｒの位置は、光源３１Ｇとほぼ同一位置となるように取り付けるとしたが、この位置は適宜調整しても良い。それは上述のようにエンボス型ホログラムでは、リップマン型ホログラムの再生波長（回折効率が最大となる波長付近の領域）から波長がずれた再生照明光でも回折は生じるが、再生波長の再生光と同じ方向（例えばホログラム正面）へ光を回折させるためには、再生照明光の入射角度を調整することが望ましい。
例えば、リップマン型ホログラムの再生波長が緑色である時の再生照明光の入射角度がθrefであるとする。この場合は、再生照明光を赤色としてエンボス型ホログラムを照明
する場合は、入射角度がθrefより大なるθ、すなわちθ＞θrefである位置に入射角度を調整すると、緑色に比べて波長の長い赤色ではホログラム正面へ光を回折させることに適している。
また光源３１Ｒ、３１Ｇと同様に、光源３２Ｒの位置は、光源３２Ｇとほぼ同一位置となるように取り付けるとしたが、赤色の再生照明光である光源３２Ｇの入射角θがθ＞θrefとなる位置に取り付けることが望ましい。
【００５８】
図１２に示すように、この発明の第２の実施の形態の変形例では、ホログラムからの回折光（再生光）を受光する受光素子（フォトディテクタ）３４ａおよび３４ｂが上面板１０に取り付けられる。受光素子３４ａおよび３４ｂは、ホログラムの再生像の光を電気信号に変換し、図示しない判定回路に供給する。判定回路において、光源の切替時の受光素子３４ａ、３４ｂの受光光量の測定、比較がなされる。判定回路によって、回折光（再生光）の光量に基づいてホログラムの真贋の判定がなされる。判定回路の判定結果は、測定対象となるホログラムがリップマン型ホログラムであるかの確度を音声表示や画像・文字表示やランプ表示などによって、ユーザに通知される。
【００５９】
受光素子の出力信号を利用することによって、目視に比して、ホログラムの知識の少ないユーザでも、音声表示や画像・文字表示やランプ表示などによって、判定結果を知ることができる。つまり、ユーザの知識の多少によって、判定基準がずれることなく、判定の再現性を高めることができる。なお、判定部からの指示信号によって、照明する再生光の波長と入射方向をそれぞれ切り替えるようにしても良い。
なお、受光素子３４ａ、３４ｂにおける受光光量の測定を行うに当たっては、単純に受光素子３４ａ、３４ｂからの電圧出力や電流出力を測定しても良いが、光源３１Ｇ〜３２Ｒに対して環境光などの外光の影響が考えられる。このような場合には、光源３１Ｇ〜３２Ｒからの出射光に対して人間の目に認識できない程度の高速な変調を行って、ホログラムを照明する。そして、受光素子３４ａ、３４ｂからの受光光量の信号を、光源の変調信号を参照信号としたロックインアンプで検出することで、外光などによる雑音の影響を低減することもできる。
【００６０】
＜３．光源の駆動方法＞
以下、光源３１Ｇ〜３２Ｒの駆動方法の複数の例について説明する。図１３は、駆動方法の第１の例のタイミングチャートである。図１３において、タイミングｔ０において、スイッチが操作される。スイッチは、図１３Ａに示すように、トグル型のスイッチ、または図１３Ｂに示すように、トリガー型のスイッチの何れを使用しても良い。スイッチが押されると、光源３１Ｇが所定時間例えば１秒間ＯＮ（点灯を意味する）する。光源３１ＧがＯＦＦ（消灯を意味する）と同時に、光源３１ＲがＯＮする。光源３１Ｇおよび３１Ｒが順にＯＮする期間が１サイクルである。３サイクルの動作がなされると、光源３１Ｇ、３１ＲがＯＦＦを継続する。
【００６１】
第１の例では、先ず、最初に光源（緑色ＬＥＤ）３１Ｇが点灯している間に、リップマン型ホログラムおよびエンボス型ホログラムの何れのホログラムも光るので、暗い環境でもホログラムの位置を認識できる。次に光源（赤色ＬＥＤ）３１Ｒが点灯した瞬間、今まで見えていたホログラム再生像が消えれば「リップマン型ホログラム（真正品）」と判定でき、ホログラム再生像が見え続けていれば「エンボス型ホログラム（偽造品）」と明確に差を感じることができる。
【００６２】
１回だけでなく複数回繰り返すことにより上述のプロセスを再確認することができる。このとき、１サイクルの時間が重要である。上述の例では、２秒で１サイクルとしたが、短すぎると、人間の目、脳神経の反応が追いつかず、反応できない。長すぎると、真贋判定プロセスに時間がかかりすぎて実用的ではない。一例として、視覚刺激反応平均時間を約２００ｍｓと想定し、これ以上の時間を設定することが望ましい。すなわち、１サイクルの時間は、０．２秒〜１０秒に設定することが好ましい。各光源は、０．１秒〜５秒、点灯される。
【００６３】
図１３のタイミングチャートに示すように、上述した光源の駆動方法の第１の例は、第１の実施の形態における光源（緑色ＬＥＤ）２１および２２に対しても適用できる。図１４Ａまたは図１４Ｂに示すように、スイッチが押されてから、光源２１が図１４Ｃに示すように駆動され、光源２２が図１４Ｄに示すように駆動される。この場合も、人間の視覚反応時間を考慮し、また判定を迅速に行うために、１サイクルの時間は、０．２秒〜１０秒に設定される。各ＬＥＤは、０．１秒〜５秒、点灯される。
【００６４】
図１２に示すように、受光素子３４ａ，３４ｂの出力信号を判定に使用する場合は、１サイクルの時間をより短くすることが可能である。
【００６５】
さらに、光源の配置として対称に２個の光源を配置するのに限らず、片側に３個（３原色）の光源３５Ｂ，３５Ｒ，３５Ｇを配置し、対向する片側に１個の緑色の光源３６Ｇを配置する構成も可能である。このような配置の光源を駆動する駆動方法の第２の例について、図１５のタイミングチャートを参照して説明する。
【００６６】
図１５Ａに示すように、スイッチがタイミングｔ０で押されると、光源３５Ｂ（図１５Ｂ）と光源３５Ｒ（図１５Ｃ）とが交互にＯＮされる。２サイクルのＯＮ／ＯＦＦが繰り返されると、光源３５Ｂおよび３５Ｒが消灯する。次に、光源３５Ｇおよび３６Ｇが交互にＯＮする。２サイクルの動作がなされると、光源３５Ｇ、３６ＧがＯＦＦとなる。
【００６７】
第２の例では、青色光源３５Ｂと赤色光源３５Ｒが交互にＯＮすると、リップマン型ホログラム（真正品）が明暗を繰り返す。次に、緑色光源３５Ｇと緑色光源３６Ｇが交互にＯＮすると、リップマン型ホログラムが明暗を繰り返す。エンボス型ホログラム（偽造品）の場合には、光源がＯＮ／ＯＦＦされても、明暗が生じないで、常に見える状態となる。この相違によって、真贋を判定できる。
【００６８】
「判定に対する援助方法」
上述したように、エンボス型ホログラムとリップマン型ホログラムとは、光源の切り替えと連動して、ホログラム再生像が見える／見えないで判定されている。判定する者がどのタイミングで判定したら良いか、直感的にわかりにくい場合がある。
【００６９】
この問題を解決するために、図１６に示すように、判定装置（例えば図８の構成）に対して液晶等の表示装置４１および／またはスピーカ４２が付加される。図１７Ａに示すように、タイミングｔ０においてスイッチがＯＮされる。最初に図１７Ｂおよび図１７Ｃに示すように、光源３１Ｇ、３１Ｒが交互に駆動され、リップマン型ホログラムが光源の動作と同期して明暗に変化する。２サイクルの期間を経過すると、光源３１Ｇ、３１ＲがＯＦＦし、図１７Ｄおよび図１７Ｅに示すように、光源３２Ｇ、３２Ｒが交互に駆動される。この期間では、リップマン型ホログラムのホログラム再生像が見えない。エンボス型ホログラムの場合では、常にホログラム再生像が見える。
【００７０】
表示装置４１および／またはスピーカ４２は、図１７ＦにおけるＯＮの期間が駆動される。スピーカ４２が駆動されると、「今見えていたらリップマン型ホログラムではありません」のメッセージが再生される。または、より直接的にリップマン型ホログラムに似せて偽造されたエンボス型ホログラムを区別するには、「今見えていれば贋物です」といったメッセージが再生される。必ずしも音声ではなく、わかりやすい機械音であっても良い。さらに、音や音声の代わりに、または音や音声に加えて、ＯＮのタイミングで、表示装置４１に、同内容の文字などが表示される。判定する者は、スピーカ４２の音声、または表示装置４１の表示によって判定を適切に行うことができる。
【００７１】
図１６に示す判定装置の電気的構成は、図１８のブロック図によって表すことができる。リップマン型ホログラムの再生条件に一致した再生照明光を発生する緑色光源３１Ｇを含む緑色光源部５１Ｇが設けられる。赤色光源３１Ｒを含む赤色光源部５１Ｒ、緑色光源３２Ｇを含む緑色光源部５２Ｇ、赤色光源３２Ｒを含む赤色光源部５２Ｒが設けられる。これらの光源部は、光源切替制御部５３によって、ＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【００７２】
光源切替制御部５３に対して手動切替操作部５４の出力信号が供給される。手動切替操作部５４によって、ユーザの指示により、光源の自動発光切替を一時停止したり、光源の自動発光切替の時間間隔を変更したり、光源の点滅を手動で切り替えたりできる。さらに、装置全体の電源を供給する電源部５５が備えられている。電源部５５は、主電源の入切のほか、電池や外部電源から電源を供給する。光源切替制御部５３によって表示部４１およびスピーカ４２のＯＮ／ＯＦＦが制御される。なお、音声や画像文字表示やランプの発光による表示以外に、振動モータなどによる振動によってユーザにタイミングを通知するようにしても良い。
【００７３】
「スイッチの一例」
この発明においては、図１９に示すような構成を有するスイッチを使用できる。筐体６１が支持板６３にスライド自在に嵌合され、支持板６３にメカニカルスイッチ（例えばマイクロスイッチ）６２が取付けられている。筐体６１は、判定装置の上面板と一対の側面板によって構成される。支持部６３は、中央部にホログラムを置くためのスペースを有する。このスペースの底部に被判定対象のホログラムがおかれる。図１９Ａに示すように、筐体６１が上から押されていないと、スイッチ６２がＯＦＦ状態である。
【００７４】
支持部６３の先端が例えば被判定対象のホログラム、またはホログラムが貼られた板面に押し付けられ、筐体６１が上からスプリングのバネ力に抗して押される。図１９Ｂに示すように、スイッチ６２がＯＮ状態となる。スイッチのＯＮによって、上述したように、真贋判定のプロセスが開始される。支持部６３の先端が押し付けられた状態で、拡大用のレンズの焦点が被判定対象のホログラムに合うようになされているので、真贋判定の行為自体がスイッチを押すことになる。スイッチを押すための特別な動作は不要である。このようなスイッチを使用することによって、判定時以外では、スイッチがＯＦＦし、電力消費を抑えることができる。
【００７５】
なお、メカニカルなマイクロスイッチ６２を内蔵した場合を示したが、これに限らず、透過、反射の各種光センサ、触れられることによって反応する振動センサ、音センサなど、本目的を実現するものであれば、様々なセンサを使用しても良い。
【００７６】
＜３．変形例＞
以上、この発明を適用した具体的な実施形態について説明してきたが、この発明は、これに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば光源としては、ＬＥＤ以外にレーザを使用できる。さらに、一つの白色光源に対して色フィルタの切替によって複数の光源を構成しても良い。
【符号の説明】
【００７７】
１・・・リップマン型ホログラム
１’・・・透過型ホログラム
１０・・・上面板
１１，１２・・・側面板
１３・・・拡大レンズ
２１，２２・・・再生照明光を発生する光源
３１Ｇ，３１Ｒ，３２Ｇ，３２Ｒ・・・再生照明光を発生する光源
３４ａ、３４ｂ・・・受光素子
【技術分野】
【０００１】
この発明は、信号光（物体光）と参照光の干渉縞が記録されたリップマン型ホログラムの真贋を判定するホログラム判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラムは、目視で３次元的に画像が見え、作成が困難であり、複製が困難であるため、物品の真正性や真贋判定が求められる、いわゆるセキュリティ分野で多く用いられている。例えばクレジットカード、身分証明書、商品券等の金券等の偽造防止用として使用されている。現状では、表面凹凸型のレインボーホログラムや電子ビームなどの描画による微細加工技術によって製造された、反射面（表面）の凹凸を利用したエンボスホログラムが多く使用されている。エンボス型ホログラムは、レリーフ型ホログラムとも呼ばれることがある。
【０００３】
広く使われているエンボスホログラムであるが、広く普及したために製造装置も広く出回るようになり、偽造品の大量生産がされることがあった。エンボス方式の原理は、反射面の凹凸を利用しているため、精巧にホログラムを分解することで凹凸面を露出させ、その凹凸を転写する技術も偽造方法として用いられる。
【０００４】
しかしながら、エンボス型ホログラムは、前述の凹凸を転写する技術が存在しているように、偽造されやすい問題があった。これに対して、干渉縞を記録材料内部の屈折率の差として記録するリップマン型ホログラムは、偽造が極めて困難である。その理由は、記録画像を制作するのに高度な技術が必要とされ、また、記録材料が入手困難なことによる。リップマン型ホログラムの制作方法としては、被写体にレーザーを照射する実写ホログラムと、多視点からの視差画像をもとに記録するホログラフィックステレオグラムとがある。
【０００５】
リップマン型ホログラフィックステレオグラムを制作する過程は、概略的には、画像の取得と、取得した画像の編集等の処理からなるコンテンツ製作工程と、ホログラム原版作成工程と、複製（量産）工程とからなる。画像は、撮像、またはコンピュータグラフィックスにより取得される。画像編集工程で得られた複数の画像のそれぞれが例えば円筒状レンズによって短冊状の視差画像となるように変換される。画像の物体光と参照光との干渉縞が短冊状の要素ホログラムとしてホログラム記録媒体に順次記録されることによって原版が作製される。原版に対してホログラム記録媒体が密着され、レーザ光が照射され、ホログラムが複製される。
【０００６】
このホログラムでは、例えば横方向の異なる観察点から順次撮影することにより得られた画像情報が短冊状の要素ホログラムとして横方向に順次記録されている。このホログラムを観察者が両目で見たとき、その左右の目にそれぞれ写る２次元画像は若干異なるものとなる。これにより、観察者は視差を感じることとなり、３次元画像が再生されることとなる。
【０００７】
上述したように、短冊状の要素ホログラムを順次記録する場合には、水平方向のみに視差を持つＨＰＯ(Horizontal Parallax Only)ホログラフィックステレオグラムが作成される。ＨＰＯ型は、プリントにかかる時間が短く、高画質記録が実現できる。さらに、記録方式において上下視差も入れることもできる。水平方向および垂直方向の両方向に視差を持つホログラムは、ＦＰ(Full Parallax) 型のホログラムと称される。なお、ＦＰ型のホログラムでは、画像編集工程で得られた複数の画像のそれぞれが例えば球面状レンズによって矩形状の視差画像となるように変換される。画像の物体光と参照光との干渉縞が矩形状の要素ホログラムとしてホログラム記録媒体に順次記録されることによって原版が作製される。
【０００８】
リップマン型ホログラムはホログラム情報が記録材料内部の屈折率の差として記録されているため、エンボス型ホログラムに比して偽造が困難で、クレジットカード、身分証明書等の真贋判定の用途に適している。実際に、エンボス型ホログラムの偽造の事件が発生している。今後は、リップマン型ホログラムがセキュリティ用途として使用されることが予想される。
【０００９】
しかしながら、偽造を行っている人は、エンボス型ホログラムで行っていた偽造と同様に、なるべく見分けがつかないよう、且つ、安価にリップマン型ホログラムを偽造しようと様々な方法の試みを行っている。その一つとして、リップマンホログラムと同様の絵柄（画像コンテンツ）を、エンボス型ホログラムで作成する方法がある。この方法で作成されたエンボスホログラムは、ホログラムの知識がある人には十分見分けることが可能である場合が多いが、そうでない人には判定できないおそれがある。
【００１０】
従来からホログラムの品質を目視で観察するために所定の角度で照明する装置や、ホログラムの真贋を判定するために所定の角度で照明して再生される光を受光素子で検出する装置が提案されている。
【００１１】
例えば特許文献１には、入射する光とホログラムとの最適の角度を設定することによって、ホログラムを最適条件下で観察することを可能にした装置が記載されている。
特許文献２には、予め真偽判定用情報を参照光の角度に応じて異なって読取られるようにホログラムでカードに記憶し、 この情報を所定の角度の参照光で読取って真偽を判定
することが記載されている。
特許文献３には、ホログラムに対する測定光の入射方向を変更する入射方向変更手段が設けられた真贋判定装置が記載されている。
特許文献４には、光の点光源アレイが配置され、その中の任意の点光源が選択的に点灯可能に構成されているホログラム読取装置が記載されている。
特許文献５には、ホログラムの再生条件に一致した波長の光源による照明と、それとは異なる波長の全体を照明する光源とを備えるホログラムの真贋判定装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実開昭６３−１９８０７５号公報
【特許文献２】特開昭６２−０９３７５４号公報
【特許文献３】特開２００１−３０７１７１号公報
【特許文献４】特開２００７−１４７８５０号公報
【特許文献５】特開２００２−３３３８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述した特許文献１乃至５に記載のものは、リップマン型ホログラムとエンボス型ホログラムとの判定を行うものではなかった。これらに記載のものは、主にエンボス型ホログラムの真贋の判定に使用されるもので、リップマン型ホログラムに類似させたエンボス型ホログラムの判定には、充分な性能が得られない問題があった。
【００１４】
したがって、この発明の目的は、リップマンホログラムと同様の絵柄が記録されたエンボス型ホログラムを偽造ホログラムとして、確度が高く且つ容易に判定することが可能なホログラム判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、この発明は、筐体と、
筐体に取り付けられ、再生照明光を発生する第１および第２の光源とを備え、
第１の光源と第２の光源は、リップマン型ホログラムの再生条件を満たす波長λの波長成分を含み、
第１および第２の光源のいずれか１つが、リップマン方式の再生条件を満たすθref に対して、入射面内で法線に対して対称のθref の角度で、再生照明光をホログラムへ入射させる光源であるホログラム判定装置である。
【００１６】
この発明は、筐体と、
筐体に取り付けられ、再生照明光を発生する第１および第２の光源とを備え、
第１の光源と第２の光源の一方は、リップマン型ホログラムの再生条件を満たす波長λの波長成分を含むホログラム判定装置である。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、再生光波長と入射方向を切り替えることで、リップマン型ホログラムとエンボス型ホログラムとを容易に見分けることができる。この発明による判定装置を用いることで、ユーザは容易に、且つ、確度を高く、リップマン型ホログラムとエンボス型ホログラムとを見分けることができる。ホログラムメーカーは、製造しているホログラムの再生条件（波長、入射角度）に合わせた判定装置を製造し、ユーザに提供することによって、製造しているホログラムのセキュリティ性を高めることができる。商品の模造を防止したい商品メーカーは、ホログラムのユーザとして、商品にリップマン型ホログラムを貼付すると共に判定装置を導入することで、模造品を見分けられるほか、税関などの政府機関に取締りを依頼することができる。商品を購入する消費者ユーザは、模造品を容易に見分けることができる。
また最近、日本国特許庁発行「特許行政年次報告書2008年版」（181〜183ページ「コラム 新しいタイプの商標に関する調査研究」）に示されるように、日本以外の諸外国において、ホログラム商標を制度化する国もある。したがってリップマン型ホログラムのように、偽造されにくく模造品の判別が容易な方式のホログラムは、知的財産（商標）の観点から商品の価値を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明を適用できるリップマン型ホログラムの記録および再生の説明に使用する略線図である。
【図２】透過型ホログラムの記録および再生の説明に使用する略線図である。
【図３】エンボス型ホログラムの記録および再生の説明に使用する略線図である。
【図４】この発明による判定装置の第１の実施の形態の斜視図および断面図である。
【図５】この発明の第１の実施の形態の判定動作の説明に用いる略線図である。
【図６】この発明の第１の実施の形態の判定動作の説明に用いる略線図である。
【図７】この発明を適用できるリップマン型ホログラムの再生波長に対する回折効率の一例を示すグラフである。
【図８】この発明による判定装置の第２の実施の形態の斜視図および断面図である。
【図９】この発明を適用できるリップマン型ホログラムの再生波長に対する回折効率の一例、並びに光源の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１０】ホログラム方式と再生照明光の波長との関係を示す略線図である。
【図１１】この発明の第２の実施の形態におけるホログラム方式と再生照明光の波長との関係を示す略線図である。
【図１２】この発明による判定装置の第２の実施の形態に対して受光部を付加した構成を示す斜視図および断面図である。
【図１３】この発明の光源の駆動方法の第１の例のタイミングチャートである。
【図１４】この発明の光源の駆動方法の第１の例のタイミングチャートである。
【図１５】この発明の光源の駆動方法の第２の例のタイミングチャートである。
【図１６】この発明による判定装置における判定に対する援助方法を考慮した構成の斜視図および断面図である。
【図１７】図１６に示す構成の動作説明のために使用するタイミングチャートである。
【図１８】図１６に示す構成の電気的構成を示すブロック図である。
【図１９】この発明による判定装置に使用するスイッチの一例を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜１．第１の実施の形態＞
＜２．第２の実施の形態＞
＜３．光源の駆動方法＞
＜４．変形例＞
なお、以下に説明する実施の形態は、この発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
【００２０】
この発明の概要について説明する。リップマン型ホログラムでは、記録時の像の光（物体光）の進行方向と、記録時の参照光の進行方向と、ホログラム記録材料との位置関係（角度関係）によって、再生時に入射すべき再生光とホログラム材料との位置関係（角度関係）が定まる。この位置関係と記録レーザの波長によって、ホログラム記録材料内の屈折率変化の状態が決定される。エンボス型ホログラムにおいても、再生時に入射すべき再生光とホログラム材料との位置関係（角度関係）は、同じくホログラフィの原理によって定まるが、反射面の凹凸形状によって光の干渉条件が決定されるため、再生時の光の波長や位置関係（角度関係）が記録時とは異なる条件であっても、像が再生されることがある。さらに、光の波長が違っても再生できることは、レインボーホログラムの名称の由縁でもある。
【００２１】
そこで、この発明の第１の実施の形態では、再生時に入射すべき再生照明光とホログラム材料との位置関係（角度関係）を用いて、リップマン型ホログラムとエンボス型ホログラムを判定する。さらに、この発明の第２の実施の形態では、再生時に入射すべき再生照明光の波長を用いて、リップマン型ホログラムとエンボス型ホログラムを判定する。
【００２２】
＜１．第１の実施の形態＞
「リップマン型ホログラムおよびエンボス型ホログラムについて」
第１の実施の形態は、再生時に入射すべき再生光とホログラム材料との位置関係（角度関係）を用いて、リップマン型ホログラムとエンボス型ホログラムを判定するものである。図１は、リップマン型ホログラムの一般的に説明するものである。
【００２３】
ホログラムを作成する場合、図１Ａに示すように、ホログラム（記録前では、ホログラム記録媒体であるが、ホログラム記録媒体もホログラムと称する）１に対してレーザ光をビームスプリッタで分離した一方のレーザ光（以下、記録参照光と称する）Ｒrefが入射
角θrefでもって入射する。分離した他方のレーザ光が物体に照射され、物体からの反射
光（以下、物体光と称する）Ｉがホログラム１に照射される。記録参照光Ｒrefと物体光
Ｉとが干渉し、ホログラム１上には、干渉縞が記録される。
【００２４】
ホログラム１は、銀塩、重クロム酸ゼラチン、有機化合物を用いたフォトポリマー材料等の感光性の記録材料である。リップマン型ホログラムの場合、光の干渉縞が記録材料内の屈折率の差として記録される。
【００２５】
このように記録されたリップマン型ホログラムは、図１Ｂに示すように、再生時に記録参照光と同じ光（以下、再生照明光と称する）Ｐｒをホログラム１に照射することによって、再生光Ｌが回折される。または、図１Ｃに示すように、ホログラム１に対して共役再生照明光ＣＰｒをホログラム１に照射することによって、再生光Ｌが回折される。
【００２６】
このように、図１Ａに示すような記録条件で記録されたリップマン型ホログラムは、図１Ｂに示される再生条件か、または図１Ｃに示される共役再生条件によって再生される。すなわち、特定の方向から入射する再生照明光でのみ再生される。つまり、「厚いホログラム」の回折理論の中でも、反射型であるリップマン方式だけが、照明光と同じ側に再生光を反射させることができる。
【００２７】
エンボス型ホログラムの原理について、図２を参照して説明する。「薄いホログラム」で生じる回折理論によって、エンボス型ホログラムの記録条件と再生条件を原理的に説明できる。「薄いホログラム」の回折理論に従うホログラムは透過型ホログラムであり、回折によって反射する機能は無い。
【００２８】
ホログラムを作成する場合、図２Ａに示すように、透過型ホログラム１’に対して記録参照光Ｒrefが入射する。物体光Ｉがホログラム１’に照射される。記録参照光Ｒrefと物体光Ｉとが干渉し、透過型ホログラム１’上には、干渉縞が記録される。
【００２９】
このように、図２Ａに示すような記録条件で記録された透過型ホログラム１’は、図２Ｂに示される再生条件か、または図２Ｃに示される共役再生条件によって再生される。
【００３０】
エンボス型ホログラムでは、図３に示すように、レインボーホログラムなどと同様に、反射層２を備えることで反射型のホログラムとなる。この反射層２は、凹凸のある面、または、記録材料の中間層や反対面に設けられる。
【００３１】
この反射層２を備えているホログラムでは、透過型ホログラム１’の再生条件とは異なる条件であっても、像が再生されることがある。例えば、図３Ａに示すように、再生照明光Ｐｒのみならず、鏡面関係にある再生照明光Ｐｒ’によって、像が再生される（再生光Ｌ）。この再生照明光Ｐｒ’は「薄いホログラム」の回折理論に従う透過型ホログラムとしての再生照明光に相当するものである。さらに、図３Ｂに示すように、鏡面関係にある再生照明光によって、像が再生され（鏡面関係による共役再生光ＣＬ’）ると共に、共役再生照明光ＣＰｒによって、像が再生される（共役再生光ＣＬ）。このように、反射層を備えているエンボス型ホログラムにおいては、反射型リップマン方式のように、特定の方向の再生照明光でのみ像が再生されるだけでなく、２方向以上の再生照明光でそれぞれ像が再生される条件が存在する。つまり、再生照明光と同じ方向に再生光を反射するホログラムであっても、リップマン型ホログラムと反射層を備えているエンボス型ホログラムとを比較した場合、ホログラムの回折理論に基づいた異なる特徴が存在する。
【００３２】
「リップマン型ホログラムおよびエンボス型ホログラムの判定」
この発明は、エンボス型ホログラムによるリップマン型ホログラムの偽造品を判定することを目的とする。図４に示すように、この発明の第１の実施の形態による判定装置は、矩形の上面板１０と、その両側から垂直に下方に延びる、同一の形状の側面板１１および１２によって構成された筐体を有する。筐体は、光源からの再生照明光に対して環境光などの外光がホログラムに当たらないように、外光を遮光または低減するように囲う構造を有する。３面以上に側面板を配しても良い。上面板１０および側面板１１，１２は、非透過性の合成樹脂、金属等の材料からなる。
このようにして、これら上面板１０および側面板１１，１２によって構成される筐体は被判定対象のホログラムに対して不要光の照射を低減させる。特にこの発明では、上述のように特定の方向から入射する再生照明光によって「像が再生される（再生条件が満たされる）」と「像が再生されない（再生条件が満たされない）」とを判別することが技術の特徴であるので、光源（光源２１，２２）以外の光が照射されることによって、本来見えるはずの無い再生像が再生されてしまうことは、真贋の誤判定につながる。そこで、筐体は光源からの光だけが真贋の判定に作用するように、環境光などの外光を遮光または低減する。
【００３３】
上面板１０、側面板１１および１２により形成される空間内の底部に判定対象のホログラムが配される。真正品のリップマン型ホログラムをホログラムＨと表記し、エンボス型ホログラムの構成の偽造品をホログラムＨ’と表記する。ホログラムの再生画像の一例として、文字の「Ａ」が図示されている。上面板１０に対して凸レンズ等の拡大用のレンズ１３が取り付けられ、側面板１１および１２のそれぞれの対向する面に第１の光源２１および第２の光源２２が取り付けられている。光源２１および２２は、側面板１１および１２の等しい位置に取り付けられ、図示しない光源駆動回路によって駆動される。光源２１，２２からの光がホログラムＨ／Ｈ’に対して再生照明光Ｐｒ１，Ｐｒ２として照射される。
【００３４】
再生照明光Ｐｒ１，Ｐｒ２は、真正品であるリップマン型ホログラムの記録参照光の波長λとほぼ等しい波長成分を含む。例えば記録参照光の波長が緑色とされ、再生照明光Ｐｒ１，Ｐｒ２の波長も同様に緑色とされる。例えば緑色を発光する１または複数のＬＥＤ(Light Emitting Diode)によって光源２１および２２が構成されている。光源の発光素子はＬＥＤに限らず、ＬＥＤ以外のレーザ等の光源を光源２１および２２として使用しても良い。さらに、再生照明光Ｐｒ１，Ｐｒ２は、入射面内で、法線に対して対称の入射角θrefでホログラムに対して入射される。すなわち、再生照明光Ｐｒ１とＰｒ２の入射方向
は、ホログラムの法線方向を基準にそれぞれθrefと−θrefの関係をなしている。なお、θrefは真正品であるリップマン型ホログラムの再生参照光の入射角度であり、この実施
例では記録参照光の入射角と等しい入射角である。光源２１および２２は、一方のみが点灯するように交互に点灯される。
【００３５】
図５Ａに示すように、真正品であるリップマン型ホログラムＨに対して、再生条件を満たす、一方の再生照明光Ｐｒ１が照射されると、再生光Ｌが回折され、立体画像が再生される。しかしながら、図５Ｂに示すように、他方の再生照明光Ｐｒ２が照射された場合には、再生光が回折されず、立体画像が再生されない。
【００３６】
エンボス型ホログラム（偽造品）Ｈ’に対して、順番に再生照明光を照射した場合を図６に示す。光源２１による再生照明光Ｐｒ１をホログラムＨ’に照射した場合（図６Ａ）、並びに光源２２による再生照明光Ｐｒ２をホログラムＨ’に照射した場合（図６Ｂ）の何れにおいても、再生光Ｌが回折され、ホログラムが再生できる。このように、再生照明光Ｐｒ２を照射した場合に、再生光が回折されるか否かによって、ホログラムの真贋の判定を行うことができる。
【００３７】
＜２．第２の実施の形態＞
「リップマン型ホログラムおよびエンボス型ホログラムの再生照明光の波長に対する回折効率」
ホログラムの厚みは、再生照明光の角度選択性および波長選択性に大きな影響を与えることが知られている。久保田敏弘著「ホログラフィ入門−原理と実際−」（１９９５年１１月初版、朝倉書店）によれば、再生光の強度が最大になるところから最初に０になるまでの波長幅をΔλとした時、近似的に、波長幅Δλが下記の式によって表される。
【００３８】
【数１】
【００３９】
λ0： 記録波長で定まる再生波長
Ｔ： ホログラムの厚さ
ｄz： ｚ軸方向の干渉縞の間隔
ｎ： ホログラムの平均屈折率
θr： 参照光の入射角度である。
式内の符号（−）が透過型ホログラムに対応し、（＋）がリップマン型ホログラムに対応している。
【００４０】
実際のホログラムに対しては、再生光の強度が最大になる波長から最初に0 になるまでの理論による波長幅Δλと、現実のホログラムの再生光の強度が最大値の半分になる半値全幅の波長幅との相違をオーダー評価すると、両者が同じオーダーになることが知られている。
【００４１】
これらの点から、反射型のリップマンホログラムでの波長幅Δλは、５〜２０ｎｍ前後の値をとることが分かる。一例として、
λ0＝５３２ｎｍ
Ｔ＝１０μｍ
ｎ＝１．５２
θr＝１３５度（＝１８０度−４５度）
とする。この場合、波長幅Δλ＝９．８８ｎｍ（約１０ｎｍ）となる。
実際のリップマンホログラムでは、図７に示すように、半値全幅波長幅Δλ＝１２ｎｍ、最大回折効率９０％の値が得られる。
【００４２】
一方、透過型ホログラムでの波長幅Δλは、約１５０〜２００ｎｍ以上の値をとることが分かる。一例として、
λ0＝５３２ｎｍ
Ｔ＝１０μｍ
ｎ＝１．５２
θr＝４５度
とする。この場合、波長幅Δλ＝１６２．２ｎｍ（約１６０ｎｍ）となる。
【００４３】
さらに、エンボス型ホログラムのような「薄いホログラム」では、ホログラムの厚さT
をより薄い値とみなすことができるので、波長幅Δλは、４００〜８００ｎｍを越えるような値を取ることが分かる。
【００４４】
このような広い波長幅Δλを持つと言うことは、可視光波長領域（３８０〜７８０ｎｍ）全域で回折が生じ、参照光の入射角度に対して、それぞれの波長に応じた方向へ再生光が生じていることを示す。すなわち、リップマン型ホログラムでは、再生波長から少しずれた波長の照明光で照明した場合、再生光が暗くなったり、見えなくなったりする。一方、エンボス型ホログラムでは、再生波長から少しずれた波長の照明光でも回折が生じ、さらに照明光の入射角度を調整することで、再生波長の再生光と同じ方向へ光を回折させることもできる。
【００４５】
「リップマン型ホログラムおよびエンボス型ホログラムの判定」
この発明の第２の実施の形態では、エンボス型ホログラムによる偽造品を判定することを目的として、波長の異なる第１および第２の光源でホログラムを照明する。第１の光源は、真正品であるリップマン型ホログラムに関する再生条件を満たす波長λの波長成分を含む。第２の光源は、リップマン型ホログラムに関する再生条件を満たす波長λの波長成分を含まない。第１および第２の光源は、交互または隣り合った順番で点灯されることが好ましい。
【００４６】
図８に示すように、この発明の第２の実施の形態による判定装置は、矩形の上面板１０と、その両側から垂直に下方に延びる、同一の形状の側面板１１および１２を有する。上面板１０および側面板１１，１２は、合成樹脂、金属等の材料からなる。
【００４７】
上面板１０、側面板１１および１２により形成される空間内の底部に判定対象のホログラムＨ／Ｈ’が配置される。再生されるホログラムの画像として、文字の「Ａ」が図示されている。上面板１０に対して拡大用のレンズ１３が取り付けられる。
【００４８】
側面板１１の内面からホログラムＨ／Ｈ’に対して再生照明光ＰｒＧ１およびＰｒＲ１をそれぞれ発生する第１の光源３１Ｇおよび第２の光源３１Ｒがほぼ同一位置となるように近接して取り付けられる。光源３１Ｇおよび３１ＲのホログラムＨ／Ｈ’に対する入射角は、リップマン型ホログラムの角度に関する再生条件を満たしている。
【００４９】
光源３１Ｇは、リップマン型ホログラムに関する再生条件を満たす波長λ（例えばλ＝５３５ｎｍ）の波長成分（例えばλ＝５２５ｎｍ）を含む。一例として、緑色ＬＥＤが使用される。光源３１Ｒは、リップマン型ホログラムに関する再生条件を満たす波長λの波長成分を含まない。一例として、赤色ＬＥＤ（例えばλ＝６６０ｎｍ）が使用される。
【００５０】
図８に示す例は、第１の実施の形態と同様に、側面板１２の内面からホログラムＨ／Ｈ’に対して再生照明光ＰｒＧ２およびＰｒＲ２をそれぞれ発生する光源３２Ｇおよび光源３２Ｒがほぼ同一位置となるように近接して取り付けられる。光源３２Ｇとして緑色ＬＥＤが使用される。光源３２Ｒとして赤色ＬＥＤが使用される。光源３２Ｇおよび３２ＲのホログラムＨ／Ｈ’に対する入射角は、リップマン型ホログラムの角度に関する再生条件を満たしていない。しかしながら第１の実施の形態で示したように、例えば光源３２Ｇはホログラムの法線方向を基準に対称の入射角θrefでホログラムに対して入射するように
することで、エンボス型ホログラムの角度に関する再生条件を満たすように配置することが可能である。
【００５１】
図９Ａは、前述した図７と同様に、実際のリップマン型ホログラムの回折効率を示している。リップマンホログラムでは、半値全幅波長幅Δλ＝１２ｎｍ、最大回折効率９０％の値が得られる。図９Ａには、さらに、半値全幅波長幅Δλの４倍の波長幅４Δλ、または６倍の波長幅６Δλが示されている。
【００５２】
光源３１Ｇ〜３２Ｒとして使用されるＬＥＤ光源の発光スペクトルの一例が図９Ｂに示される。青色のＬＥＤの発光スペクトル４１Ｂは、ピーク波長４７０ｎｍであり、緑色のＬＥＤの発光スペクトル４１Ｇは、ピーク波長５２５ｎｍであり、赤色のＬＥＤの発光スペクトル４１Ｒは、ピーク波長６３０ｎｍである。なお図示しないが、標準の光Ｄ６５やＤ５０は可視光の波長領域とされる３８０〜７８０ｎｍに広くなだらかな発光スペクトルを持ち、蛍光灯（Ｆ２，Ｆ７）や蛍光体を励起した光を混合する白色ＬＥＤの発光スペクトルは４００〜７５０ｎｍの中に幾つかの発光波長のピークを持っている。
【００５３】
図９Ａおよび図９Ｂから分かるように、リップマン型ホログラムの回折効率が最大となる波長付近と、緑色ＬＥＤの発光スペクトル４１Ｇとが重なり合う。一方、赤色ＬＥＤの発光スペクトル４１Ｒは、リップマン型ホログラムの回折効率が最大となる波長付近と重ならない。青色ＬＥＤの発光スペクトル４１Ｂは、リップマン型ホログラムの回折効率が最大となる波長付近と一部重なる。しかし、回折効率が最大となる波長付近では発光スペクトル４１Ｂの中での相対発光強度は低い。
【００５４】
実際のホログラムとＬＥＤ光源とを使用した実験結果を図１０に示す。照明条件は、ホログラム正面から観察した時に、なるべく再生光が明るく見えるように、照明光の入射角度はそれぞれの条件で調節している。リップマン型ホログラムの場合には、赤色ＬＥＤを使用すると、ホログラムが見えず、緑色ＬＥＤを使用すると、ホログラムが明るく見え、青色ＬＥＤを使用すると、ホログラムが暗く見える。エンボス型ホログラムムの場合には、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの何れを使用しても、ホログラムが見える。
なお、上述した例では、緑色ＬＥＤを使用しているが、記録参照光の波長を青色とすることで再生条件となる回折効率のスペクトルのピーク波長を青色としてホログラムを記録し、再生条件に適合した再生照明光として青色ＬＥＤを使用するようにしても良い。この場合、回折効率のスペクトル分布と赤色ＬＥＤの発光スペクトル４１Ｒは、波長に対して離れた分布を持つことになり、再生光の「見える」「見えない」をより明確にすることができる。
【００５５】
上述したように、回折効率が最大となるリップマン型ホログラムの再生照明光の波長から回折効率が殆ど０になるまでの波長幅の内側に、再生時の光源の発光スペクトルが含まれているか否かで、エンボス方式による偽造品を見分けることができる。さらに、ホログラムの回折理論と実験結果から、真正品であるリップマン型ホログラムの回折効率における波長幅（半値全幅）Δλの４倍の波長幅４Δλ、または６倍の波長幅６Δλを、回折効率がほとんど０になるまでの波長幅とみなすことができる。
【００５６】
この波長幅（４Δλまたは６Δλ）の内部で、光源の相対発光強度が１０％若しくは５％以下、より望ましくは、１％以下の強度とされる再生照明光を出射する光源を用いることが、この発明では望ましい。。この光源を使用する結果、リップマン型ホログラムが十分に暗く見え、エンボス型ホログラムでは、明るく見え、真正品と偽造品との判定を容易且つ正確に行うことができる。
【００５７】
さらに、光源（緑色）３２Ｇおよび光源（赤色）３２Ｒを使用すると、判定の正確さをより高めることができる。すなわち、図１１に示すように、リップマン型ホログラム（真正品）の場合には、角度に関する再生条件が満たされていないので、光源３２Ｇによってホログラムが見えない。光源３２Ｒは、波長に関する再生条件が満たされていないので、光源３２Ｒによってホログラムが見えない。これに対して、エンボス型ホログラム（偽造品）の場合は、光源３２Ｒおよび３２Ｇの何れを使用しても、ホログラムが見える。つまり、エンボス型ホログラムでは、上述の角度に関する回折理論と波長に関する回折理論の両方の再生条件を満たす状態が存在する。このようにして、４個の光源３１Ｇ，３１Ｒ，３２Ｇ，３２Ｒを順番に発光させ、ホログラムが見えるか否かの結果を取得し、取得された結果からホログラムの真偽を判定することできる。
なお上記の実施例では、光源３１Ｒの位置は、光源３１Ｇとほぼ同一位置となるように取り付けるとしたが、この位置は適宜調整しても良い。それは上述のようにエンボス型ホログラムでは、リップマン型ホログラムの再生波長（回折効率が最大となる波長付近の領域）から波長がずれた再生照明光でも回折は生じるが、再生波長の再生光と同じ方向（例えばホログラム正面）へ光を回折させるためには、再生照明光の入射角度を調整することが望ましい。
例えば、リップマン型ホログラムの再生波長が緑色である時の再生照明光の入射角度がθrefであるとする。この場合は、再生照明光を赤色としてエンボス型ホログラムを照明
する場合は、入射角度がθrefより大なるθ、すなわちθ＞θrefである位置に入射角度を調整すると、緑色に比べて波長の長い赤色ではホログラム正面へ光を回折させることに適している。
また光源３１Ｒ、３１Ｇと同様に、光源３２Ｒの位置は、光源３２Ｇとほぼ同一位置となるように取り付けるとしたが、赤色の再生照明光である光源３２Ｇの入射角θがθ＞θrefとなる位置に取り付けることが望ましい。
【００５８】
図１２に示すように、この発明の第２の実施の形態の変形例では、ホログラムからの回折光（再生光）を受光する受光素子（フォトディテクタ）３４ａおよび３４ｂが上面板１０に取り付けられる。受光素子３４ａおよび３４ｂは、ホログラムの再生像の光を電気信号に変換し、図示しない判定回路に供給する。判定回路において、光源の切替時の受光素子３４ａ、３４ｂの受光光量の測定、比較がなされる。判定回路によって、回折光（再生光）の光量に基づいてホログラムの真贋の判定がなされる。判定回路の判定結果は、測定対象となるホログラムがリップマン型ホログラムであるかの確度を音声表示や画像・文字表示やランプ表示などによって、ユーザに通知される。
【００５９】
受光素子の出力信号を利用することによって、目視に比して、ホログラムの知識の少ないユーザでも、音声表示や画像・文字表示やランプ表示などによって、判定結果を知ることができる。つまり、ユーザの知識の多少によって、判定基準がずれることなく、判定の再現性を高めることができる。なお、判定部からの指示信号によって、照明する再生光の波長と入射方向をそれぞれ切り替えるようにしても良い。
なお、受光素子３４ａ、３４ｂにおける受光光量の測定を行うに当たっては、単純に受光素子３４ａ、３４ｂからの電圧出力や電流出力を測定しても良いが、光源３１Ｇ〜３２Ｒに対して環境光などの外光の影響が考えられる。このような場合には、光源３１Ｇ〜３２Ｒからの出射光に対して人間の目に認識できない程度の高速な変調を行って、ホログラムを照明する。そして、受光素子３４ａ、３４ｂからの受光光量の信号を、光源の変調信号を参照信号としたロックインアンプで検出することで、外光などによる雑音の影響を低減することもできる。
【００６０】
＜３．光源の駆動方法＞
以下、光源３１Ｇ〜３２Ｒの駆動方法の複数の例について説明する。図１３は、駆動方法の第１の例のタイミングチャートである。図１３において、タイミングｔ０において、スイッチが操作される。スイッチは、図１３Ａに示すように、トグル型のスイッチ、または図１３Ｂに示すように、トリガー型のスイッチの何れを使用しても良い。スイッチが押されると、光源３１Ｇが所定時間例えば１秒間ＯＮ（点灯を意味する）する。光源３１ＧがＯＦＦ（消灯を意味する）と同時に、光源３１ＲがＯＮする。光源３１Ｇおよび３１Ｒが順にＯＮする期間が１サイクルである。３サイクルの動作がなされると、光源３１Ｇ、３１ＲがＯＦＦを継続する。
【００６１】
第１の例では、先ず、最初に光源（緑色ＬＥＤ）３１Ｇが点灯している間に、リップマン型ホログラムおよびエンボス型ホログラムの何れのホログラムも光るので、暗い環境でもホログラムの位置を認識できる。次に光源（赤色ＬＥＤ）３１Ｒが点灯した瞬間、今まで見えていたホログラム再生像が消えれば「リップマン型ホログラム（真正品）」と判定でき、ホログラム再生像が見え続けていれば「エンボス型ホログラム（偽造品）」と明確に差を感じることができる。
【００６２】
１回だけでなく複数回繰り返すことにより上述のプロセスを再確認することができる。このとき、１サイクルの時間が重要である。上述の例では、２秒で１サイクルとしたが、短すぎると、人間の目、脳神経の反応が追いつかず、反応できない。長すぎると、真贋判定プロセスに時間がかかりすぎて実用的ではない。一例として、視覚刺激反応平均時間を約２００ｍｓと想定し、これ以上の時間を設定することが望ましい。すなわち、１サイクルの時間は、０．２秒〜１０秒に設定することが好ましい。各光源は、０．１秒〜５秒、点灯される。
【００６３】
図１３のタイミングチャートに示すように、上述した光源の駆動方法の第１の例は、第１の実施の形態における光源（緑色ＬＥＤ）２１および２２に対しても適用できる。図１４Ａまたは図１４Ｂに示すように、スイッチが押されてから、光源２１が図１４Ｃに示すように駆動され、光源２２が図１４Ｄに示すように駆動される。この場合も、人間の視覚反応時間を考慮し、また判定を迅速に行うために、１サイクルの時間は、０．２秒〜１０秒に設定される。各ＬＥＤは、０．１秒〜５秒、点灯される。
【００６４】
図１２に示すように、受光素子３４ａ，３４ｂの出力信号を判定に使用する場合は、１サイクルの時間をより短くすることが可能である。
【００６５】
さらに、光源の配置として対称に２個の光源を配置するのに限らず、片側に３個（３原色）の光源３５Ｂ，３５Ｒ，３５Ｇを配置し、対向する片側に１個の緑色の光源３６Ｇを配置する構成も可能である。このような配置の光源を駆動する駆動方法の第２の例について、図１５のタイミングチャートを参照して説明する。
【００６６】
図１５Ａに示すように、スイッチがタイミングｔ０で押されると、光源３５Ｂ（図１５Ｂ）と光源３５Ｒ（図１５Ｃ）とが交互にＯＮされる。２サイクルのＯＮ／ＯＦＦが繰り返されると、光源３５Ｂおよび３５Ｒが消灯する。次に、光源３５Ｇおよび３６Ｇが交互にＯＮする。２サイクルの動作がなされると、光源３５Ｇ、３６ＧがＯＦＦとなる。
【００６７】
第２の例では、青色光源３５Ｂと赤色光源３５Ｒが交互にＯＮすると、リップマン型ホログラム（真正品）が明暗を繰り返す。次に、緑色光源３５Ｇと緑色光源３６Ｇが交互にＯＮすると、リップマン型ホログラムが明暗を繰り返す。エンボス型ホログラム（偽造品）の場合には、光源がＯＮ／ＯＦＦされても、明暗が生じないで、常に見える状態となる。この相違によって、真贋を判定できる。
【００６８】
「判定に対する援助方法」
上述したように、エンボス型ホログラムとリップマン型ホログラムとは、光源の切り替えと連動して、ホログラム再生像が見える／見えないで判定されている。判定する者がどのタイミングで判定したら良いか、直感的にわかりにくい場合がある。
【００６９】
この問題を解決するために、図１６に示すように、判定装置（例えば図８の構成）に対して液晶等の表示装置４１および／またはスピーカ４２が付加される。図１７Ａに示すように、タイミングｔ０においてスイッチがＯＮされる。最初に図１７Ｂおよび図１７Ｃに示すように、光源３１Ｇ、３１Ｒが交互に駆動され、リップマン型ホログラムが光源の動作と同期して明暗に変化する。２サイクルの期間を経過すると、光源３１Ｇ、３１ＲがＯＦＦし、図１７Ｄおよび図１７Ｅに示すように、光源３２Ｇ、３２Ｒが交互に駆動される。この期間では、リップマン型ホログラムのホログラム再生像が見えない。エンボス型ホログラムの場合では、常にホログラム再生像が見える。
【００７０】
表示装置４１および／またはスピーカ４２は、図１７ＦにおけるＯＮの期間が駆動される。スピーカ４２が駆動されると、「今見えていたらリップマン型ホログラムではありません」のメッセージが再生される。または、より直接的にリップマン型ホログラムに似せて偽造されたエンボス型ホログラムを区別するには、「今見えていれば贋物です」といったメッセージが再生される。必ずしも音声ではなく、わかりやすい機械音であっても良い。さらに、音や音声の代わりに、または音や音声に加えて、ＯＮのタイミングで、表示装置４１に、同内容の文字などが表示される。判定する者は、スピーカ４２の音声、または表示装置４１の表示によって判定を適切に行うことができる。
【００７１】
図１６に示す判定装置の電気的構成は、図１８のブロック図によって表すことができる。リップマン型ホログラムの再生条件に一致した再生照明光を発生する緑色光源３１Ｇを含む緑色光源部５１Ｇが設けられる。赤色光源３１Ｒを含む赤色光源部５１Ｒ、緑色光源３２Ｇを含む緑色光源部５２Ｇ、赤色光源３２Ｒを含む赤色光源部５２Ｒが設けられる。これらの光源部は、光源切替制御部５３によって、ＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【００７２】
光源切替制御部５３に対して手動切替操作部５４の出力信号が供給される。手動切替操作部５４によって、ユーザの指示により、光源の自動発光切替を一時停止したり、光源の自動発光切替の時間間隔を変更したり、光源の点滅を手動で切り替えたりできる。さらに、装置全体の電源を供給する電源部５５が備えられている。電源部５５は、主電源の入切のほか、電池や外部電源から電源を供給する。光源切替制御部５３によって表示部４１およびスピーカ４２のＯＮ／ＯＦＦが制御される。なお、音声や画像文字表示やランプの発光による表示以外に、振動モータなどによる振動によってユーザにタイミングを通知するようにしても良い。
【００７３】
「スイッチの一例」
この発明においては、図１９に示すような構成を有するスイッチを使用できる。筐体６１が支持板６３にスライド自在に嵌合され、支持板６３にメカニカルスイッチ（例えばマイクロスイッチ）６２が取付けられている。筐体６１は、判定装置の上面板と一対の側面板によって構成される。支持部６３は、中央部にホログラムを置くためのスペースを有する。このスペースの底部に被判定対象のホログラムがおかれる。図１９Ａに示すように、筐体６１が上から押されていないと、スイッチ６２がＯＦＦ状態である。
【００７４】
支持部６３の先端が例えば被判定対象のホログラム、またはホログラムが貼られた板面に押し付けられ、筐体６１が上からスプリングのバネ力に抗して押される。図１９Ｂに示すように、スイッチ６２がＯＮ状態となる。スイッチのＯＮによって、上述したように、真贋判定のプロセスが開始される。支持部６３の先端が押し付けられた状態で、拡大用のレンズの焦点が被判定対象のホログラムに合うようになされているので、真贋判定の行為自体がスイッチを押すことになる。スイッチを押すための特別な動作は不要である。このようなスイッチを使用することによって、判定時以外では、スイッチがＯＦＦし、電力消費を抑えることができる。
【００７５】
なお、メカニカルなマイクロスイッチ６２を内蔵した場合を示したが、これに限らず、透過、反射の各種光センサ、触れられることによって反応する振動センサ、音センサなど、本目的を実現するものであれば、様々なセンサを使用しても良い。
【００７６】
＜３．変形例＞
以上、この発明を適用した具体的な実施形態について説明してきたが、この発明は、これに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば光源としては、ＬＥＤ以外にレーザを使用できる。さらに、一つの白色光源に対して色フィルタの切替によって複数の光源を構成しても良い。
【符号の説明】
【００７７】
１・・・リップマン型ホログラム
１’・・・透過型ホログラム
１０・・・上面板
１１，１２・・・側面板
１３・・・拡大レンズ
２１，２２・・・再生照明光を発生する光源
３１Ｇ，３１Ｒ，３２Ｇ，３２Ｒ・・・再生照明光を発生する光源
３４ａ、３４ｂ・・・受光素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
上記筐体に取り付けられ、再生照明光を発生する第１および第２の光源とを備え、
上記第１の光源と第２の光源は、リップマン型ホログラムの再生条件を満たす波長λの波長成分を含み、
上記第１および第２の光源のいずれか１つが、リップマン方式の再生条件を満たすθref に対して、入射面内で法線に対して対称のθref の角度で、上記再生照明光をホログラムへ入射させる光源であるホログラム判定装置。
【請求項２】
回折効率が最大となる上記リップマン型ホログラムの再生照明光の波長から回折効率が殆ど０になるまでの波長幅の内側に、上記第１および第２の光源の波長が含まれる請求項１記載のホログラム判定装置。
【請求項３】
筐体と、
上記筐体に取り付けられ、再生照明光を発生する第１および第２の光源とを備え、
上記第１の光源と第２の光源の一方は、リップマン型ホログラムの再生条件を満たす波長λの波長成分を含むホログラム判定装置。
【請求項４】
回折効率が最大となる上記リップマン型ホログラムの再生照明光の波長から回折効率が殆ど０になるまでの波長幅の内側に、上記第１および第２の光源の一方の波長が含まれる請求項３記載のホログラム判定装置。
【請求項５】
上記第１および第２の光源が光源駆動部によって交互に、または隣り合った順番で点灯される請求項１または３記載のホログラム判定装置。
【請求項６】
スイッチが操作されると、上記第１および第２の光源の駆動が開始される請求項５記載のホログラム判定装置。
【請求項７】
上記第１および第２の光源の駆動と同期して判定の援助となる表示および／または音声を発生する請求項５記載のホログラム判定装置。
【請求項８】
上記第１および第２の光源による再生照明光によって上記ホログラムから反射される光を受光する受光素子を有し、上記受光素子の出力によって判定を行う請求項１または３記載のホログラム判定装置。
【請求項１】
筐体と、
上記筐体に取り付けられ、再生照明光を発生する第１および第２の光源とを備え、
上記第１の光源と第２の光源は、リップマン型ホログラムの再生条件を満たす波長λの波長成分を含み、
上記第１および第２の光源のいずれか１つが、リップマン方式の再生条件を満たすθref に対して、入射面内で法線に対して対称のθref の角度で、上記再生照明光をホログラムへ入射させる光源であるホログラム判定装置。
【請求項２】
回折効率が最大となる上記リップマン型ホログラムの再生照明光の波長から回折効率が殆ど０になるまでの波長幅の内側に、上記第１および第２の光源の波長が含まれる請求項１記載のホログラム判定装置。
【請求項３】
筐体と、
上記筐体に取り付けられ、再生照明光を発生する第１および第２の光源とを備え、
上記第１の光源と第２の光源の一方は、リップマン型ホログラムの再生条件を満たす波長λの波長成分を含むホログラム判定装置。
【請求項４】
回折効率が最大となる上記リップマン型ホログラムの再生照明光の波長から回折効率が殆ど０になるまでの波長幅の内側に、上記第１および第２の光源の一方の波長が含まれる請求項３記載のホログラム判定装置。
【請求項５】
上記第１および第２の光源が光源駆動部によって交互に、または隣り合った順番で点灯される請求項１または３記載のホログラム判定装置。
【請求項６】
スイッチが操作されると、上記第１および第２の光源の駆動が開始される請求項５記載のホログラム判定装置。
【請求項７】
上記第１および第２の光源の駆動と同期して判定の援助となる表示および／または音声を発生する請求項５記載のホログラム判定装置。
【請求項８】
上記第１および第２の光源による再生照明光によって上記ホログラムから反射される光を受光する受光素子を有し、上記受光素子の出力によって判定を行う請求項１または３記載のホログラム判定装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−２６６６４７（Ｐ２０１０−２６６６４７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１７４５０（Ｐ２００９−１１７４５０）
【出願日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【出願人】（５９４０６４５２９）株式会社ソニー・ディスクアンドデジタルソリューションズ (88)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【出願人】（５９４０６４５２９）株式会社ソニー・ディスクアンドデジタルソリューションズ (88)
【Ｆターム（参考）】
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