説明

ホログラム観察具及びそれを用いたカード

【課題】 透過型ホログラムを支持補強するフレームを用いずに透過型ホログラムの基板に直接印刷等を施すことにより構成を単純化しながら意匠性、装飾性を高めたホログラム観察具とそれを用いたカード。
【解決手段】 ホログラムを通して点光源を観察すると点光源の位置近傍に所定の画像又はメッセージが再生されて観察可能なホログラム観察具において、透明基材41と、ホログラム形成層42と、印刷層45とを含む構成になっている。ホログラム形成層42が、表面に凹凸構造43を持った位相型回折光学素子、層内部の屈折率分布を持った位相型回折光学素子、層の透過率の分布を持った振幅型回折光学素子の何れでもよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ホログラム観察具及びそれを用いたカードに関し、特に、カードのホログラムを通して点光源を観察すると点光源の位置付近に所定の画像又はメッセージが観察できるメッセージカードに関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献1においてホログラムメガネが提案されている。このホログラムメガネは、図3(a)に斜視図を示すような構成になっている。すなわち、メガネフレーム1の両眼用の枠内には、2つの透過型ホログラム2、3が嵌め込まれている。この透過型ホログラム2、3を用いたメガネを掛けて図3(b)に示すような小面積の光源4、5、6、7を含むシーンを見ると、例えば図3(c)に示すように見える。すなわち、図3(b)の実際のシーンにおける小面積の光源4、5、6、7がそれぞれ予め選択されたパターン「NOEL」8、9、10、11に置き換わったシーンとして見える。このような特性を持つ透過型ホログラム2、3としては、計算機ホログラムとして構成された上記パターン「NOEL」のフーリエ変換ホログラム(フラウンホーファーホログラム)が用いられる。
【0003】
このような透過型ホログラム2、3は、例えば次のようにして位相型ホログラムとして作成される。
【0004】
図2(a)はこのような透過型ホログラムの1つの作成方法を示すフローチャートである(特許文献2)。図2(b)はそのフローチャートを説明するための模式図である。ステップ101において、原画像21が作成される。次に、ステップ102において、原画像のフーリエ変換像22を計算機を用いて作成する。次に、ステップ103で、フーリエ変換像22を二値以上に多値化してフーリエ変換像23を作成する。そして、ステップ104で、再生像のシミュレーションを行う。このシミュレーションは多値化したフーリエ変換像23に逆フーリエ変換を施し、再生像24を得て、上述の各工程での処理が適正に行われていたかをチェックするものである。次に、ステップ105で、得られた多値化したフーリエ変換像を希望の範囲まで配列する。例えば、二値化されたフーリエ変換像23を4つ並べて計算機ホログラム25を得る。なお、実際には最小単位の画像23を例えば縦、横に10個ずつ配列したりする。次いで、ステップ106で、このようにして配列された計算機ホログラム25の複製用原版を例えば半導体プロセス(フォトリソグラフィとエッチング)を用いて作成する。そして、ステップ107で、その複製用原版の凹凸レリーフパターンを例えば紫外線硬化樹脂等に複製して透過型ホログラム2、3が得られる。
【特許文献1】米国特許第5,546,198号明細書
【特許文献2】特開平10−153943号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このように、従来のホログラムメガネは、透過型ホログラム2、3がメガネのフレーム1に挟み込まれた構造をとっており、そのため透過型ホログラム2、3とメガネフレーム1との2つのパーツが必要である。さらに、これら2つのパーツを一体にするための加工が必要である。
【0006】
透過型ホログラム1枚からなるホログラム観察具(例えば単眼鏡)においても、同様に、従来は透過型ホログラムがフレームに挟み込まれた構造となっており、その2つのパーツを一体にするための加工が必要である。
【0007】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、透過型ホログラムを支持補強するフレームを用いずに透過型ホログラムの基板に直接印刷等を施すことにより構成を単純化しながら意匠性、装飾性を高めたホログラム観察具とそれを用いたカードを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成する本発明のホログラム観察具は、ホログラムを通して点光源を観察すると点光源の位置近傍に所定の画像又はメッセージが再生されて観察可能なホログラム観察具において、透明基材と、ホログラム形成層と、印刷層とを含む構成になっていることを特徴とするものである。
【0009】
この場合、ホログラム形成層は、表面に凹凸構造を持った位相型回折光学素子、層内部の屈折率分布を持った位相型回折光学素子、層の透過率の分布を持った振幅型回折光学素子の何れから構成してもよい。
【0010】
位相型回折光学素子から構成する場合、ホログラム形成層は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂の何れかからなることが望ましい。
【0011】
また、印刷層は、透明基材に対してホログラム形成層と反対側に形成されていることが望ましい。
【0012】
また、ホログラム形成層は、透明基材に対して観察側と反対側に形成されていることが望ましい。
【0013】
また、ホログラム形成層上に保護層が形成されていることが望ましい。
【0014】
また、印刷層上にメッセージ記入層が設けられていることが望ましい。
【0015】
その場合、メッセージ記入層上に、メッセージを記入しない部分を保護する保護層が設けられていることが望ましい。
【0016】
本発明は、以上のホログラム観察具を備えたカードを含むものである。
【発明の効果】
【0017】
以上の本発明によれば、点光源を観察すると点光源の位置近傍に所定の画像又はメッセージが再生されて観察可能なホログラム観察具において、透過型ホログラム上に印刷層を形成することで、ホログラム観察具の外観を損なうことなく、透過型ホログラムを嵌め込むフレームが不要となり、構成を単純化しながら、意匠性、装飾性を高めたホログラム観察具とそれを用いたカードを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
本発明のホログラム観察具は、以下に詳細に説明するように、透過型ホログラム上に印刷層を設けたことを特徴とするものである。透明ホログラムに印刷層を設けることで、透明ホログラムを装飾することが可能となり、なおかつ、これまで必要であった透明ホログラムを挟み込むフレームが不要となるため、フレームの費用が削減できると共に、フレームと透明ホログラムを一体化する加工費用も削減でき、安価で構成が単純化されたホログラム観察具を提供することができる。
【0019】
以下、図面を参照にして本発明のホログラム観察具とそれを用いたカードの実施例を説明する。図1は、本発明に基づくホログラム観察具を備えたカードの1実施例の平面図(a)と断面図(b)である。
【0020】
このホログラム観察具を備えたカード30には、図1(a)の平面図に示すように、透明ホログラム領域31とその周囲に設けられた印刷領域32とメッセージ記入領域33とが設けられており、透明ホログラム領域31には、特許文献1と同様に、透過型のフーリエ変換ホログラムとして構成された計算機ホログラムであって、その透過型ホログラムを通して点光源を観察すると点光源の位置付近に所定の画像又はメッセージが観察可能なホログラムが配置されており、印刷領域32には所定の模様や文字情報が印刷されている。また、メッセージ記入領域33は例えば白色で油性ペン等で自由に任意のメッセージが書き込み可能な領域となっている。
【0021】
このような構成にするためにには、図1(b)の断面図に示すように、カード30の基体を構成する透明基材41の一方の面上に紫外線硬化樹脂等からなるホログラム形成層42が積層され、そのホログラム形成層42の透明ホログラム領域31の表面には、上記のような透過型のフーリエ変換ホログラムの回折面を構成する凹凸面43が形成されている。そして、そのホログラム形成層42の表面の凹凸面43を保護するために、透明な保護層44がホログラム形成層42を覆うように透明ホログラム領域31の外周で貼り付けられている。
【0022】
また、透明基材41の他方の面上の透明ホログラム領域31を避けた領域上には、印刷層45とメッセージ記入層46が設けられ、印刷領域32の印刷層45には所定の模様や文字情報が印刷されており、また、メッセージ記入領域33のメッセージ記入層46は油性ペン等で書き込み可能な例えば白色の層からなる。印刷層45とメッセージ記入層46のメッセージ記入領域33以外の領域上には、保護層47が積層されている。なお、メッセージ記入層46は、例えば白色顔料を含む印刷インキから構成され、周囲の保護層47を設けることで、メッセージ記入領域33のみに書き込みができるように構成できる。
【0023】
本発明のホログラム観察具とそれを用いたカードは、上記のような構成であるので、透過型ホログラムを支持補強するフレームを用いずに透過型ホログラムの透明基材に直接印刷を施し、また、メッセージ記入領域を設けることにより、構成を単純化しながら意匠性、装飾性を高めたホログラム観察具とそれを用いたカードが得られる。
【0024】
なお、透明ホログラム領域31に配置する透過型ホログラムとしては、フィルム表面の凹凸パターンの深さの差によってホログラム回折パターンを記録した位相型ホログラムとすることが望ましい。もちろん、屈折率変調型で層内部の屈折率分布を持った位相型回折光学素子としての透過型ホログラム、あるいは、透過部分と非透過部分によってホログラムパターンを記録した振幅型回折光学素子としての透過型ホログラムであってもよい。
【0025】
表面に凹凸面43を持つ位相型ホログラムとして構成する場合には、フィルム表面の凹凸パターンは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂による賦形により形成することができる。
【0026】
また、透過型ホログラム上の印刷層45は、ホログラム回折パターンを構成する凹凸面43が形成された面とは反対側の面に形成することが望ましい(凹凸面上に印刷すると、凹凸パターンを埋めてしまい、ホログラムの再生機能を失ってしまうため。また、凹凸面は一般に撥水性を高くすることが多いため、印刷層の形成が容易でないため)。
【0027】
また、透過型ホログラムの凹凸面43は、観察側とは反対側に設けることが望ましい。観察側は手で触れる機会が多く、汚れで凹凸パターンを埋めてしまい、ホログラムの再生機能を失ってしまう可能性が観察側とは反対側に比べて高い。
【0028】
また、凹凸面43に保護層44を設けることが望ましい。凹凸面43が汚れで埋まり、ホログラム再生機能を失うためである。
【0029】
また、印刷層45上に、図1に示したように、油性ペン、ボールペン、鉛筆等によりメッセージが書き込み可能であるメッセージ記入層46を設けることができる。
【0030】
また、メッセージ記入層46上に、メッセージを書き込まない部分を保護する保護層47を設けることが望ましい。
【0031】
なお、印刷層45としては、透明基材41とホログラム形成層42を通して観察側(凹凸面43が形成された面とは反対側の面側)から見た表示情報と異なる別の表示情報が見えるように、遮蔽層を介して両側に別々の情報が表示できる2層の印刷層としてもよい。
【0032】
なお、以下に、透明基材41、ホログラム形成層42、印刷層45、メッセージ記入層46、保護層47に必要な要件をあげる。
【0033】
透明基材41は、ホログラム形成層42の基材であり、ポリカーボネート、PET等が使用可能であり、可視光領域で透明であることが必要である。厚さはおおよそ0.1mm〜1mmの範囲で任意に設定可能である。本発明のホログラム観察具を持ち運びしやすく観察しやすいように、透明基材41はコシのある平面部材が望ましい。片面に凹凸面43(回折面)、反対側の面に印刷層45を形成可能とすることが必要である。
【0034】
ホログラム形成層42は、点光源を観察すると点光源の位置近傍に所定の画像又はメッセージが再生されて観察可能とするためのホログラムの層であり、代表的には、表面に凹凸面43を形成した層であるが、層内部に屈折率変調の屈折率分布を持たせた層でもよい(例えば、フォトポリマー)。層の透過率分布を持たせた層でもよい。凹凸面を形成した層の場合、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等が使用できる。なお、凹凸面43は周囲の平面から凹んだ面であることが望ましい。保護層44を設けやすいからである。
【0035】
印刷層45は、本発明のホログラム観察具の意匠性を高めるための層である。共通のホログラム形成層42に対し、異なる印刷層45を設けることで、ホログラム観察具のデザインバリエーションを豊富にすることができる。印刷層45を複数設けることで、ホログラム観察具の裏面と表面で異なったデザインとすることができる。
【0036】
メッセージ記入層46は、本発明のホログラム観察具に油性ペン、ボールペン、鉛筆等でメッセージや絵柄を自由に書き加えることができる層である。本発明のホログラム観察具をメッセージカードとして利用することが可能となる。印刷層45がメッセージ記入層46を兼ねることもできる。また、印刷領域32全面を印刷層45で覆う必要はなく、一部印刷層45を設けず、透明な柄をデザインの一部としてもよい。
【0037】
保護層47は、印刷層45を保護するための層である。メッセージ記入層46の中のメッセージを記入する部分33を露出させ、残りの領域に保護層47を施すことで、本発明のホログラム観察具の耐久性が向上する。
【0038】
以上、本発明によるホログラム観察具及びそれを用いたカードを実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明に基づくホログラム観察具を備えたカードの1実施例の平面図(a)と断面図(b)である。
【図2】透過型ホログラムの1つの作成方法を示すフローチャート(a)とそのフローチャートを説明するための模式図(b)である。
【図3】従来のホログラムメガネとその作用を説明するための図である。
【符号の説明】
【0040】
1…メガネフレーム
2、3…透過型ホログラム
4、5、6、7…小面積の光源
8、9、10、11…予め選択された置き替えパターン
21…原画像
22…フーリエ変換像
23…多値化したフーリエ変換像
24…再生像
25…計算機ホログラム
30…カード(本発明)
31…透明ホログラム領域
32…印刷領域
33…メッセージ記入領域
41…透明基材
42…ホログラム形成層
43…凹凸面
44…保護層
45…印刷層
46…メッセージ記入層
47…保護層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ホログラムを通して点光源を観察すると点光源の位置近傍に所定の画像又はメッセージが再生されて観察可能なホログラム観察具において、透明基材と、ホログラム形成層と、印刷層とを含む構成になっていることを特徴とするホログラム観察具。
【請求項2】
前記ホログラム形成層が、表面に凹凸構造を持った位相型回折光学素子からなることを特徴とする請求項1記載のホログラム観察具。
【請求項3】
前記ホログラム形成層が、層内部の屈折率分布を持った位相型回折光学素子からなることを特徴とする請求項1記載のホログラム観察具。
【請求項4】
前記ホログラム形成層が、層の透過率の分布を持った振幅型回折光学素子からなることを特徴とする請求項1記載のホログラム観察具。
【請求項5】
前記ホログラム形成層が、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂の何れかからなることを特徴とする請求項2記載のホログラム観察具。
【請求項6】
前記印刷層が、前記透明基材に対して前記ホログラム形成層と反対側に形成されていることを特徴とする請求項1から5の何れか1項記載のホログラム観察具。
【請求項7】
前記ホログラム形成層が、前記透明基材に対して観察側と反対側に形成されていることを特徴とする請求項1から6の何れか1項記載のホログラム観察具。
【請求項8】
前記ホログラム形成層上に保護層が形成されていることを特徴とする請求項1から7の何れか1項記載のホログラム観察具。
【請求項9】
前記印刷層上にメッセージ記入層が設けられていることを特徴とする請求項1から8の何れか1項記載のホログラム観察具。
【請求項10】
前記メッセージ記入層上に、メッセージを記入しない部分を保護する保護層が設けられていることを特徴とする請求項9記載のホログラム観察具。
【請求項11】
請求項1から10の何れか1項記載のホログラム観察具を備えたことを特徴とするカード。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2007−11156(P2007−11156A)
【公開日】平成19年1月18日(2007.1.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−194499(P2005−194499)
【出願日】平成17年7月4日(2005.7.4)
【出願人】(000002897)大日本印刷株式会社 (14,506)
【Fターム(参考)】