ホログラム記録媒体およびその製造方法ならびにホログラム再生装置およびホログラム再生方法
【課題】平面的に現わされる画像情報を含む情報が複数記録されており、平面的に現わされる画像情報の再生時に、複数多重像の再生が抑制されたホログラム記録媒体を提供する。
【解決手段】ホログラム記録媒体には、平面的に現わされる画像情報を含む複数の画像が記録される。第１の方向から略平行光が入射されたときに、あらかじめ定められた方向に対する回折光強度が最大となるように第１の画像が再生される。第２の方向から略平行光が入射されたときに、該あらかじめ定められた方向に対する回折光強度が最大となるように第２の画像が再生される。第１および第２の画像の回折光強度のうち、少なくとも一方の再生角半値全幅は、８°以下とされている。
【解決手段】ホログラム記録媒体には、平面的に現わされる画像情報を含む複数の画像が記録される。第１の方向から略平行光が入射されたときに、あらかじめ定められた方向に対する回折光強度が最大となるように第１の画像が再生される。第２の方向から略平行光が入射されたときに、該あらかじめ定められた方向に対する回折光強度が最大となるように第２の画像が再生される。第１および第２の画像の回折光強度のうち、少なくとも一方の再生角半値全幅は、８°以下とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ホログラム記録媒体およびその製造方法ならびにホログラム再生装置およびホログラム再生方法に関する。特に、文字やバーコードなど、平面的に現わされる画像情報を含む情報が複数記録されたホログラム記録媒体およびその製造方法に関する。また、ホログラム記録媒体に記録された記録情報を再生し、光電変換するホログラム再生装置およびホログラム再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体表示が可能なホログラムは、クレジットカード、身分証明書などの真贋判定のために使用されている。ホログラムの中でも、近年では、干渉パターンを記録層内部の屈折率の差として記録する体積型ホログラムが使用されることが多い。これは、体積型ホログラムの偽造には、記録画像の制作に高度な技術が要求されること、記録材料が入手困難なことによる。
【０００３】
一方、体積型ホログラムの複製技術も日々進歩していることから、ホログラムに対して、より高度な真贋判定機能および偽造防止対策を付与することが望ましい。また、ホログラムに記録された情報が機械読み取りできるなど、簡便に真贋判定を行いたいという要求もある。
【０００４】
体積型ホログラムに対して、より高度な真贋判定機能を与える方法として、観察方向によって再生される画像が切り替わる画面切替え型ホログラムが開示されている（例えば、下記の特許文献１参照。）。
【０００５】
しかしながら、上述の画面切替え型ホログラムでは、記録された複数の画像情報の確認は目視によっており、利便性に欠ける面があった。また、１枚の原版から多数のホログラムが制作されるため、個々のホログラム自体を識別できるようにするなど、ホログラム自体に対して、より高い真贋判定機能を与えることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２２６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
偽造防止性および利便性を満たすことのできるホログラム記録媒体およびその製造方法ならびにホログラム再生装置およびホログラム再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、従来技術が有する上述の課題を解決すべく、鋭意検討を行った。その結果、本発明者らは、ホログラム原版の複製画像および個々のホログラム自体の識別情報（以下、個別ＩＤ情報と適宜称する。）を記録したホログラム記録媒体を見出すに至った。
【０００９】
ところで、上述したように、ホログラムに記録された情報を機械読み取りしたいという要求が存在する。例えば、個別ＩＤ情報として、ホログラフィックに記録された文字情報やバーコード情報などを再生して撮像カメラなどによって光電変換し、機械読み取りを行いたいという要求が存在する。
【００１０】
ホログラムに記録された情報の再生には、照明光として、１つの方向からの平行光か、点光源からの光が当たっている必要がある。そのため、相異なる複数の方向からの光がホログラムに当たっていると、複数の画像が再生され、それらが重なり合うために複数多重像が再生されてしまう。すなわち、再生されるホログラム画像がぼやけた像となる。
【００１１】
ホログラムから再生される情報が複数多重像となってしまうと、機械による正確な読み取りが困難である。
【００１２】
そこで、本発明者らは、ホログラフィックに記録された文字情報やバーコード情報などを再生したときに、複数多重像の再生が抑制されたホログラム記録媒体を得るべく鋭意検討した。その結果、複数の情報が記録され、あらかじめ定められた方向から照明されたときにのみ、ある定められた角度範囲内において、平面的に現わされる画像情報が選択的に再生されるホログラム記録媒体を見出すに至った。
【００１３】
ホログラム記録媒体の好ましい実施の態様は、以下のとおりである。
２以上の画像が記録されており、
第１の方向から略平行光が入射されたときに、あらかじめ定められた方向に対する回折光強度が最大となるように第１の画像が再生され、
第２の方向から略平行光が入射されたときに、該あらかじめ定められた方向に対する回折光強度が最大となるように第２の画像が再生され、
第１および第２の画像の回折光強度のうち、少なくとも一方の再生角半値全幅が、８°以下である。
【００１４】
ホログラム記録媒体の製造方法の好ましい実施の態様は、以下のとおりである。
レーザ光を、空間光変調素子により付加情報が重畳された光に変調し、変調された光を、結像光学系を介して参照光とともに照射する工程を備え、
結像光学系のうちの少なくとも１つが、拡散角度の絶対値が７°以下とされた結像光学系である。
【００１５】
さらに、ホログラム再生装置の好ましい実施の態様は、以下のとおりである。
開口部を備える観察ステージと、
観察ステージの少なくとも一部と固定される支持部材と、
遮光部を備え、観察ステージよりも観察者に近い側に、支持部材に載置される遮光部材と、
支持部材に設置される複数の光源と、
を備え、
観察ステージが、開口部に観察対象であるホログラムを配置することにより、ホログラムを位置決めできるようにされ、
複数の光源のそれぞれが、あらかじめ定められた方向からホログラムを照明するようにされ、
遮光部材のうちの少なくとも開口部の上方に対応する部分が、光学的な開口部とされ、
光源からの照明光が、遮光部により光学的な開放部に直接出射されないようにされる。
【００１６】
ホログラムの観察方法の好ましい実施の態様は、以下のとおりである。
（複数の画像情報が記録されたホログラムに立てた法線の方向，ホログラムを照明する照明光の方向，ホログラムを観察する方向）の組のうちの、いずれか２つの要素を固定した状態で残余の要素を変更することにより、ホログラムに記録された複数の画像情報を切り替えさせて観察する。
【００１７】
ホログラム記録媒体の好ましい実施の態様によれば、ホログラム記録媒体から再生される画像の回折光強度の半値全幅が規定される。すなわち、ホログラム記録媒体に記録された情報は、拡散角度が規定された物体光により記録されている。したがって、ホログラム記録媒体に平面的に情報が記録され、所定の方向からホログラム記録媒体を照明すると、再生される画像がシャープなものとなる。
【００１８】
また、ホログラム再生装置の好ましい実施の態様によれば、観察ステージの開口部にホログラムを配置し、位置決めできるようにされる。したがって、所定の方向からホログラムを確実に照明することができ、ホログラムから再生される画像の回折光強度の半値全幅が規定されていても、ホログラムに記録された情報が、観察者に確実に確認される。
【００１９】
ここで、本明細書でいう回折光強度とは、以下の方法により測定されるものを指す。図２６Ａおよび図２６Ｂは、回折光強度の測定方法を示した概略図である。図２６に示すように、黒色のシート１０２の上に、測定対象であるホログラム１０１が配置される。ホログラム１０１の法線方向の上方には、ホログラム１０１から３８０ｍｍの距離をおいて、測定装置７０１が配置される。ホログラム１０１の法線方向に対して４５°の方向にそって２８０ｍｍ離れた位置に、照明用光源２０２が固定される。
【００２０】
以下に、この測定で使用する測定機器等を示す。
測定装置 …色彩輝度計（Konica-Minolta CS-200）
照明用光源…ハロゲン光源（ＸＹ色度図上 Ｙ:96.0、ｘ:0.4508, y:0.4075）
標準白色板…（Konica-Minolta CSA20）
【００２１】
照明用光源２０２によりホログラム１０１を照明し、測定装置７０１によりホログラム１０１からの再生光（回折光）を測定し、視野０．２°としてｘ，ｙ色度座標および輝度ＬＵ１を求める。次に、ホログラムに代え、リファレンスとなる標準白色板に対して同様の測定を行い、視野０．２°として標準白色板のｘ，ｙ色度座標および輝度ＬＵ２を求める。得られたＬＵ２に対するＬＵ１の比率をホログラム１０１の回折光強度Ｉとする。なお、黒色のシート１０２の上にホログラム１０１を配置するのは、ホログラム１０１からの再生光を測定するときに、背景が透けて見えることによる測定誤差を低減するためである。
【００２２】
ここで、回折光強度の再生角半値全幅（半値全幅：（ＦＷＨＭ：full width at half maximum)）とは、回折光強度を、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および測定装置を結ぶ線分とのなす角度βの関数として表わしたときに、最大値の半分の値をとる角度を２倍した角度範囲のことを指す。図２６Ｂに、回折光強度を角度βの関数として表わしたグラフと、半値全幅の関係を示す。図２６Ｂに示すように、回折光強度Ｉは、角度±γで最大値の半分となっている。したがって、このときの半値全幅は２γである。以下、回折光強度の半値全幅との記載は、回折光強度の再生角半値全幅をいうものとする。
【００２３】
また、本明細書でいう拡散角度とは、可視波長域にピークをもつコリメートされたレーザ光を入射したときの、拡散光の中心輝度の半値となる角度を指す。拡散範囲は、下記の関係から求めることができる。
（拡散範囲）≒ ２×（照射面までの距離）×（拡散角度の正接の値）
【００２４】
なお、本明細書でいう角度とは、特に断りのない限り、立体角ではなく平面角をいうものとする。例えば、ホログラムに入射する照明光の入射角度は、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とを含む面上、法線から測った角度を指すものとする。
【発明の効果】
【００２５】
少なくとも１つの実施例によれば、ホログラフィックに記録された文字情報やバーコード情報などを再生したときに、複数多重像の再生が抑制されたホログラム記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、ホログラム記録媒体の製造装置の一構成例を示す略線図である。
【図２】図２は、ホログラム記録媒体からの再生像の回折光強度を説明するための図である。
【図３】図３は、ホログラム記録媒体からの再生像の回折光強度を説明するための図である。
【図４】図４は、ホログラム記録媒体からの再生像の回折光強度を説明するための図である。
【図５】再生像の視野角についての説明に使用する略線図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｆは、ホログラム記録媒体の観察方向およびホログラム記録媒体の向きを固定して、照明光の入射方向を変化させたときに再生される再生像の様子を示した概略図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｆは、照明光の入射方向およびホログラム記録媒体の向きを固定して、ホログラム記録媒体の観察方向を変化させたときに再生される再生像の様子を示した概略図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｆは、照明光の入射方向およびホログラム記録媒体の観察方向を固定して、ホログラム記録媒体の向きを変化させたときに再生される再生像の様子を示した概略図である。
【図９】図９は、ホログラム記録媒体の製造装置の第２の構成例を示す略線図である。
【図１０】図１０は、ホログラム記録媒体の他の構成例を示したものである。
【図１１】図１１は、ホログラム記録媒体の製造装置の他の構成例を示したものである。
【図１２】図１２は、ホログラム記録媒体の再生装置の一構成例を示した図である。
【図１３】図１３は、ホログラム記録媒体の再生装置の一構成例を示した図である。
【図１４】図１４Ａは、単一ＬＥＤ光源により、ホログラム記録媒体を照射したときの再生画像の様子を示した模式図である。図１４Ｂは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている文字情報を再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。図１４Ｃは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている２次元バーコードを再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。
【図１５】図１５Ａは、ホログラム記録媒体を照明する光源の一例を説明するための図である。図１５Ｂは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている文字情報を再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。図１５Ｃは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている２次元バーコードを再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。
【図１６】図１６Ａは、ホログラム記録媒体を照明する光源の一例を説明するための図である。図１６Ｂは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている文字情報を再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。図１６Ｃは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている２次元バーコードを再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。
【図１７】図１７Ａは、ホログラム記録媒体を照明する光源の一例を説明するための図である。図１７Ｂは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている文字情報を再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。図１７Ｃは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている２次元バーコードを再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。
【図１８】図１８Ａは、ホログラム記録媒体を照明する光源の一例を説明するための図である。図１８Ｂは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている文字情報を再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。図１８Ｃは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている２次元バーコードを再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。
【図１９】図１９は、商品のパッケージに、複数の２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体を被着した例を示す概略図である。
【図２０】図２０は、ホログラム記録媒体に記録された個別ＩＤ情報としてのバーコードを読み取る例を示した概略図である。
【図２１】図２１は、デジタルカメラにより、複数の２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体を撮像する例を示した概略図である。
【図２２】図２２は、高周波パターンの例の説明に使用する図である。
【図２３】図２３は、エッジライト方式のバックライトの断面模式図である。
【図２４】図２４は、ホログラム記録媒体の再生装置の第２の構成例を示した図である。
【図２５】図２５は、ホログラム記録媒体の再生装置の第２の構成例を示した図である。
【図２６】図２６Ａは、回折光強度の測定方法を示した概略図である。図２６Ｂは、回折光強度を角度βの関数として表わしたグラフと、半値全幅の関係を示す図である。
【図２７】図２７は、ホログラム記録媒体に対する記録と、情報が記録されたホログラム記録媒体を再生する際の光学系について説明するための略線図である。
【図２８】図２８は、ホログラム用記録媒体の一例を示す断面図である。
【図２９】図２９は、光重合型フォトポリマの感光プロセスを示す略線図である。
【図３０】図３０は、コンタクトコピー装置の概略を示した略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、ホログラム記録媒体およびその製造方法ならびにホログラム再生装置およびホログラム再生方法の実施の形態について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜０．体積型ホログラム＞
[記録再生の原理]
[ホログラム記録媒体の一例]
[コンタクトプリントによる複製]
＜１．第１の実施の形態＞
［製造装置の構成例］
（参照光の光学系）
（物体光の結像光学系）
（参照光）
（物体光）
[２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体]
（記録された情報の再生）
（再生画像の切替え）
（視野角の制御）
（２Ｄ情報の定位）
[第１の実施の形態の第２の構成例]
[第１の実施の形態の第３の構成例]
＜２．第２の実施の形態＞
[製造装置の構成例]
[第２の実施の形態の第２の構成例]
＜３．第３の実施の形態＞
[ホログラム再生装置の構成例]
（２Ｄ情報が記録されたホログラムの観察）
（照明用光源）
（撮像装置によるホログラフィック２Ｄ情報の取得）
（高周波パターン）
[第３の実施の形態の第２の構成例]
＜４．変形例＞
【００２８】
なお、以下に説明する実施の形態は、好適な具体例を示したものである。以下の説明においては、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、ホログラム記録媒体およびその製造方法ならびにホログラム再生装置およびホログラム再生方法の例は、以下に示す実施の形態に限定されないものとする。
【００２９】
＜０．体積型ホログラム＞
実施の形態の理解を容易とするため、実施の形態の説明の前に、体積型ホログラムの概要について説明する。
【００３０】
[記録再生の原理]
上述したように、体積型ホログラムは、干渉パターンが記録層内部の屈折率の差として記録されたものである。干渉パターンの記録は、ホログラム記録媒体に対して、相異なる方向から参照光および記録したい画像の情報が重畳された物体光を同時に照射することにより行う。
【００３１】
ホログラム記録媒体１０１に対する記録と、情報が記録されたホログラム記録媒体１０１を再生する際の光学系について、図２７を参照して説明する。
【００３２】
図２７Ａに示すように、記録時には、ホログラム記録媒体１０１に対して参照光ＲＬが入射角度θｒで入射され、ホログラム記録媒体１０１の反対側から物体光ＯＬが入射角度θｏで入射される。参照光ＲＬと物体光ＯＬとで形成される干渉パターンがホログラム記録媒体１０１に記録される。
【００３３】
このように記録されたホログラム記録媒体１０１に対して、図２７Ｂに示すように、入射角度α（α＝θｒ）でもって照明光ＩＬを照射すると、ホログラム記録媒体１０１の内部で照明光ＩＬが回折され、出射角度β（β＝１８０°−θｏ）でもってホログラム記録媒体１０１から再生光ＰＬが出射される。したがって、物体光ＯＬの延長方向の視点から、再生された画像を見ることができる。
【００３４】
図２７Ａに示すような記録を行う場合、参照光の入射角度θｒを調節することにより、ホログラム記録媒体を照明するのに好適な照射角度、すなわちαを調節することができる。また、物体光の入射角度θｏを調節することにより、再生光の輝度が最大となる中心角度、すなわちβを調節することができる。
【００３５】
[ホログラム記録媒体の一例]
ここで、画像情報の記録に用いられるホログラム記録媒体１の一例について説明する。ホログラム記録媒体１は、図２８に示すように、テープ状に形成されたフィルムベース材１ａ上に光重合型フォトポリマからなるフォトポリマ層１ｂが形成される。さらに、当該フォトポリマ層１ｂ上にカバーシート１ｃが被着されることにより形成された、いわゆるフィルム塗布タイプの記録媒体である。
【００３６】
光重合型フォトポリマは、初期状態では、図２９Ａに示すように、モノマＭがマトリクスポリマに均一に分散している。これに対して、図２９Ｂに示すように、１０〜４００ｍＪ／ｃｍ2程度のパワーの光ＬＡを照射すると、露光部においてモノマＭが重合する。そして、ポリマ化するにつれて周囲からモノマＭが移動してモノマＭの濃度が場所によって変化し、これにより、屈折率変調が生じる。この後、図２９Ｃに示すように、１０００ｍＪ／ｃｍ2程度のパワーの紫外線または可視光ＬＢを全面に照射することにより、モノマＭの重合が完了する。このように、光重合型フォトポリマは、入射された光に応じて屈折率が変化するので、参照光と物体光との干渉によって生じる干渉パターンを、屈折率の変化として記録することができる。
【００３７】
なお、フォトポリマ層１ｂの屈折率変調度を増加させ、ホログラム記録媒体１に記録画像を定着させるため、ホログラム記録媒体１を加熱する工程を付加してもよい。
【００３８】
このような光重合型フォトポリマを用いたホログラム記録媒体１は、露光後に特別な現像処理を施す必要がない。したがって、光重合型フォトポリマを感光部に用いたホログラム記録媒体１を使用することにより、ホログラムの製造装置や複製装置は、構成を簡略化することができる。
【００３９】
[コンタクトプリントによる複製]
上述したようにして、画像情報が記録された体積型ホログラムを得ることができる。さらに、体積型ホログラムに記録された画像情報を再生させ、その再生光を物体光として、別のホログラム記録媒体に画像情報をコピーすることもできる。このような手法は、画像情報を記録したホログラムを原版とし、別のホログラム記録媒体を密着させた状態で記録を行うことから、コンタクトプリントと呼ばれる。以下、コンタクトプリントによる複製をコンタクトコピーと適宜称する。
【００４０】
図３０は、コンタクトコピー装置の概略を示した略線図である。図３０に示すように、コンタクトコピー装置では、レーザ光源１１１からのレーザ光が空間フィルタ１１７によって拡大され、コリメーションレンズ１１９に入射される。コリメーションレンズ１１９によって平行光とされたレーザ光が、感光性材料を含むホログラム記録媒体１０１およびホログラム原版５１１に照射（Ｓ偏光）される。
【００４１】
ホログラム原版５１１は、例えばリップマン型ホログラムである。感光性材料の層を有するホログラム記録媒体１０１およびホログラム原版５１１は、直接密着されるか、屈折率調整液（インデックスマッチング液と称される）を介して密着される。ホログラム記録媒体１０１には、ホログラム原版５１１によって回折した光と、入射レーザ光とによって形成される干渉パターンが記録される。
【００４２】
＜１．第１の実施の形態＞
次に、実施の形態について説明する。
【００４３】
第１の実施の形態によれば、ホログラム記録媒体は、複数の画像情報が記録されている。それぞれの画像情報は、ホログラム記録媒体の面上に直接結像するようにされる。また、それぞれの画像情報は、所定の拡散角度の結像光学系を介して、所定の方向から物体光としてホログラム記録媒体に記録される。
【００４４】
したがって、あらかじめ定められた観察方向および角度範囲において観察ができる画像情報が複数記録されたホログラム記録媒体を得ることができる。また、例えば、文字やバーコードなど、平面的に現わされる画像情報（以下、２Ｄ情報と適宜称する。また、立体的形状に関する３次元画像情報を３Ｄ情報と適宜称する。）が複数記録され、かつ、個々の再生像がシャープであるホログラム記録媒体を得ることができる。
【００４５】
［製造装置の構成例］
まず、図１を参照して、ホログラフィックな２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体の製造方法について説明する。
【００４６】
図１の装置は、ホログラム記録媒体の製造装置の一構成例（第１の構成例とする。）を示したものである。図１に示す構成例では、レーザ光源１１、シャッタＳｈ、１／２波長板１３および偏光ビームスプリッタ１５が順に配置されている。偏光ビームスプリッタで分岐されたレーザ光が、参照光の光学系および物体光の結像光学系のそれぞれを介して、ホログラム記録媒体１に照射するようになされる。
【００４７】
（参照光の光学系）
図１に示すように、第１の構成例では、参照光の光学系が、２種類用意されている。すなわち、偏光ビームスプリッタ１５で分岐されたレーザ光のうち、参照光光学系に向かう光は、ミラー２３ｒａで反射されたのち、ハーフミラー４３により、さらに２つに分岐される。分岐された一方の光は、第１の光路を介してホログラム記録媒体１に照射されるようにされ、他方は、第２の光路を介してホログラム記録媒体１に照射されるようにされている。
【００４８】
第１の光路には、シャッタＳｈ1、空間フィルタ１７ｒ1およびコリメーションレンズ１９ｒ1が順に配置されている。第２の光路には、シャッタＳｈ2、ミラー２３ｒｂ，２３ｒｃ、空間フィルタ１７ｒ2およびコリメーションレンズ１９ｒ2が順に配置されている。このとき、例えば、参照光の入射角度θｒ１は、４５°、θｒ２は、２２．５°とされる。
【００４９】
（物体光の結像光学系）
空間フィルタ１７ｏ、コリメーションレンズ１９ｏ、ミラー２３ｏ、拡散板２５、液晶パネル２７、偏光板２９、レンズ３１、絞り３３およびレンズ３５が順に配置され、物体光の結像光学系が構成されている。液晶パネル２７に対しては、図示しないが、液晶駆動部、例えばマイクロコンピュータが接続されている。偏光板２９は、液晶表示パネル２７の出射面に設けられている。なお、ミラー２３ｏからホログラム記録媒体１に至る光学経路に配される光学素子は、レール等の支持部材によって所定の位置に取り付けられている。
【００５０】
このとき、ホログラム記録媒体１へ物体光は略垂直に入射する。すなわち、物体光の入射角度をθｏとすると、例えば、θｏは０°±５°程度とされる。再生される２Ｄ情報の最大輝度が、ホログラム記録媒体の記録面の法線方向の近傍とできるからである。
【００５１】
ホログラム記録媒体１への画像情報の記録は、以下のようになされる。
【００５２】
（参照光）
まず、シャッタＳｈ1をＯＰＥＮ、シャッタＳｈ2をＣＬＯＳＥとする。レーザ光源１１からのレーザ光が１／２波長板１３を介して偏光ビームスプリッタ１５に入射される。１／２波長板１３は、レーザ光の偏光面を９０°回転させる。偏光ビームスプリッタ１５によってレーザ光が反射され、レーザ光が空間フィルタ１７ｒ1によって拡大される。空間フィルタ１７ｒ1からのレーザ光（すなわち、参照光）がコリメーションレンズ１９ｒ1に入射される。コリメーションレンズ１９ｒ1によって平行光とされたレーザ光が感光性材料の層を有するホログラム記録媒体１に照射（Ｓ偏光）される。
【００５３】
（物体光）
偏光ビームスプリッタ１５を通過したレーザ光が、空間フィルタ１７ｏに入射される。空間フィルタ１７ｏによって拡大されたレーザ光がコリメーションレンズ１９ｏによって平行光とされ、ミラー２３ｏに入射される。
【００５４】
ミラー２３ｏによって反射されたレーザ光が、拡散板２５を介して空間光変調素子としての液晶パネル２７に入射される。液晶パネル２７上には、上述した液晶駆動部により、記録されるべき２Ｄ情報が画像として表示されようになされる。液晶表示パネル２７によってレーザ光の偏光面が回転され、偏光板２９によって、必要なＳ偏光成分が透過するようにされる。拡散板２５によって拡散されたレーザ光は、絞り（マスク）３３によって絞られ、観察時の視野角が規定される。
【００５５】
したがって、液晶表示パネル２７によって発生し、偏光板２９を介された２Ｄ情報光が、投影レンズ３１、絞り３３および投影レンズ３５からなる結像光学系を介してホログラム記録媒体１に入射される。
【００５６】
このようにして、参照光としての入射レーザ光と、２Ｄ情報が重畳された物体光としてのレーザ光とによって形成される干渉パターンが、ホログラム記録媒体１に記録される。
【００５７】
ここで、ホログラム記録媒体を得るための実施の態様としては、拡散板２５として、拡散角度の絶対値が小さなものを使用することが好ましい。記録された２Ｄ情報をホログラム記録媒体の記録面の法線方向から撮影することを考えると、再生された２Ｄ情報の回折光強度の半値全幅が、８°以下となるように拡散板２５の拡散角度を選択することが好ましい。実験したところ、回折光強度の半値全幅が８°以下だと、一般の拡散光源で照明したときに、識別情報を一括して読みだしたい領域（例えば１５ｍｍ角）全域にわたって、シャープネス、均一性共に高い読み取りを行うことができた。
【００５８】
この媒体の製造方法として具体的には、拡散角度の絶対値として、７°以下が好ましく、３°以下とすることがより好ましい。後述するように、拡散板２５の拡散角度に応じて、ホログラム記録媒体に記録された２Ｄ情報が再生される視野角が変わるからである。
【００５９】
拡散角度が、目標とする回折光強度の半値全幅より小さい理由は、ホログラム記録媒体自身の散乱、干渉縞形成時における重合や拡散の不安定性などにより、記録時と再生時とで拡散度合いが変化することによる。
【００６０】
拡散板は図に垂直な方向にだけ±２０°程度拡散し、この図のθoの方向には全く拡散しないというような拡散板を用いてもよい。なお、必要に応じて、拡散板２５を省略した構成を採用してもよい。
【００６１】
図１に示す構成例では、２Ｄ情報が重畳された物体光としてのレーザ光が、液晶パネル２７に近接した拡散板２５と絞り３３により±δの拡散角度を有している。
【００６２】
次に、ホログラム記録媒体１に対して、先ほど記録した２Ｄ情報（第１の２Ｄ情報）とは別の２Ｄ情報（第２の２Ｄ情報）の記録を行う。
【００６３】
第２の２Ｄ情報の記録に先立ち、シャッタＳｈ1をＣＬＯＳＥし、シャッタＳｈ2をＯＰＥＮとする。露光時に、シャッタＳｈ2がＯＰＥＮされると、レーザ光が空間フィルタ１７ｒ2によって拡大される。空間フィルタ１７ｒ2からのレーザ光（すなわち、参照光）が、コリメーションレンズ１９ｒ2に入射される。コリメーションレンズ１９ｒ2によって平行光とされたレーザ光が、感光性材料の層を有するホログラム記録媒体１に照射（Ｓ偏光）される。ホログラム記録媒体１に対する参照光の入射角度θｒを変更するにあたっては、ホログラム記録媒体１に対する物体光の入射角度θｏが変わらないようになされることが好ましい。記録された２Ｄ情報をホログラム記録媒体の記録面の法線方向から撮影することを考えると、再生された２Ｄ情報の最大輝度が、ホログラム記録媒体の記録面の法線方向の近傍となることが好ましいからである。
【００６４】
第１の２Ｄ情報を記録した際、参照光の入射角度θｒ1を４５°としたが、第２の２Ｄ情報を記録する場合には、θｒ2が１０°〜３５°の範囲とされることが好ましい。例えば、所定の方向からホログラム記録媒体を照明する光源および撮像素子が組み込まれた再生装置を使用するとした場合に、光源と撮像素子とが干渉しないように配置でき、再生装置を小型に構成できるからである。さらに、第１の２Ｄ情報と、第２の２Ｄ情報とのクロストークを低減できるからである。
【００６５】
第１の２Ｄ情報を記録する際、参照光の入射角度の一方を４５°とした理由は、一般的に、ホログラムは斜め上４５°±８°くらいから照明されることを前提に仕様決定されることが多く、それに倣ったためである。一般的に、この角度で設計する理由は、天井照明や太陽光など上方から光が当たることが多く、上方からの照射を前提としたときに、これより小さい角度だとホログラムを観察するときに照明光の直接反射が目に入り観察しづらいこと、大きい角度だと表面反射が大きくなり光利用効率が低くなることを鑑みて、選択している。
【００６６】
または、θｒ２が５５°〜８０°の範囲とされることが好ましい。この場合にも、第１の２Ｄ情報と、第２の２Ｄ情報とのクロストークを低減できるからである。
【００６７】
液晶パネル２７上に第２の２Ｄ情報を画像として表示させ、ホログラム記録媒体１に参照光および物体光を照射する。すなわち、参照光としての入射レーザ光と、第２の２Ｄ情報が重畳された物体光としてのレーザ光とによって形成される干渉パターンが、ホログラム記録媒体１に記録される。
【００６８】
図１の例では、参照光は２種の光路を用意したが、３種以上用意し、その数だけ多重露光してもよい。上述した工程を繰り返すことにより、ホログラム記録媒体に相異なる複数の画像情報を記録することができる。この場合において、個々の画像情報を記録する際に、拡散板２５や絞り３３を変更し、個々の再生像の視野角がそれぞれ変更されるようにしてもよいし、使用するレーザ光の波長をそれぞれ変更してもよい。
【００６９】
[２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体]
上述した製造方法により得られるホログラム記録媒体は、複数の情報が記録されている。記録された情報は、所定の角度から照明されたときに、回折光強度の半値全幅が規定された再生像として再生される。再生される情報は、複数多重像の再生が抑制されたものとなっている。
【００７０】
（記録された情報の再生）
図２〜図４は、ホログラム記録媒体１ｓからの再生像の回折光強度を説明するための図である。いま、物体光の拡散角度δを特に制限しないで記録を行った画像情報Ｓと、物体光の拡散角度δを規定して記録を行った２Ｄ情報Ｐ１とが重畳して記録されたホログラム記録媒体１ｓを考える。画像情報Ｓ記録時の参照光の入射角度θｒ1は４５°、２Ｄ情報Ｐ１記録時の参照光の入射角度θｒ2は２２°であったとする。また、物体光の入射角度θｏは、ともに０°に近い値であったとする。
【００７１】
図２Ａは、照明光ＩＬとして、白色光をα＝４５°の方向からホログラム記録媒体１ｓに照射した場合を示している。再生される再生像を撮像装置７１で撮影するときの回折光強度は、図２Ｂに示すようなものとなる。
【００７２】
図２Ｂは、再生像の回折光強度を模式的に示した図である。図２Ｂにおいて、波線ＩSは、画像情報Ｓの回折光強度を表し、実線ＩP1は、２Ｄ情報Ｐ１の回折光強度を表す。
【００７３】
図２Ｂに示すように、照明光ＩＬの入射角度がα＝４５°であるため、画像情報Ｓの回折光強度のピークが、ホログラム記録媒体１ｓの記録面に立てた法線方向（β＝０°）の近傍となる。ここで、近傍とは、好ましくは−１０°〜＋１０°の範囲をいう。
【００７４】
すなわち、ホログラム記録媒体１ｓに正対してホログラム記録媒体１ｓを観察すると、画像情報Ｓを確認することができる。このとき、２Ｄ情報Ｐ１の回折強度のピークは、ホログラム記録媒体１ｓの記録面に立てた法線方向（β＝０°）の近傍にない。そのため、２Ｄ情報Ｐ１は、画像情報Ｓの観察の妨げとはならない。
【００７５】
図３Ａは、照明光ＩＬとして、白色光をα＝２２°の方向からホログラム記録媒体１ｓに照射した場合を示している。再生される再生像を撮像装置７１で撮影するときの回折光強度は、図３Ｂに示すようなものとなる。
【００７６】
図３Ｂは、再生像の回折光強度を模式的に示した図である。図３Ｂにおいて、波線ＩSは、画像情報Ｓの回折光強度を表し、実線ＩP1は、２Ｄ情報Ｐ１の回折光強度を表す。
【００７７】
図３Ｂに示すように、照明光ＩＬの入射角度がα＝２２°であるため、２Ｄ情報Ｐ１の回折光強度のピークが、ホログラム記録媒体１ｓの記録面に立てた法線方向（β＝０°）の近傍となる。すなわち、ホログラム記録媒体１ｓに正対してホログラム記録媒体１ｓを観察すると、２Ｄ情報Ｐ１を確認することができる。また、図３Ｂに示すように、２Ｄ情報Ｐ１の回折光強度の半値全幅が８°以下とされることが好ましい。
【００７８】
次に、２Ｄ情報Ｐ１の代わりに、参照光の入射角度θｒを６７°として２Ｄ情報Ｐ２が記録されたホログラム記録媒体１ｓを考える。
【００７９】
図４Ａは、照明光ＩＬとして、白色光をα＝６７°の方向からホログラム記録媒体１ｓに照射した場合を示している。再生される再生像を撮像装置７１で撮影するときの回折光強度は、図４Ｂに示すようなものとなる。
【００８０】
図４Ｂは、再生像の回折光強度を模式的に示した図である。図４Ｂにおいて、波線ＩSは、画像情報Ｓの回折光強度を表し、実線ＩP2は、２Ｄ情報Ｐ２の回折光強度を表す。
【００８１】
図４Ｂに示すように、照明光ＩＬの入射角度がα＝６７°であるため、２Ｄ情報Ｐ２の回折光強度のピークが、ホログラム記録媒体１ｓの記録面に立てた法線方向（β＝０°）の近傍となる。すなわち、ホログラム記録媒体１ｓに正対してホログラム記録媒体１ｓを観察すると、２Ｄ情報Ｐ２を確認することができる。また、図４Ｂに示すように、２Ｄ情報Ｐ２の回折光強度の半値全幅が８°以下とされることが好ましい。
【００８２】
なお、それぞれの情報の記録時における参照光の入射角度θｒとしては、一方をθｒ＝４５°、他方をθｒ＝−４５°（θｒ＝３１５°）としてもよい。この場合においては、再生像どうしのクロストークが小さくなるので、記録された情報の機械読み取りを前提としないならば、個々の情報の記録時において、物体光の結像光学系の拡散角度を特に規定しなくともよい。
【００８３】
なお、ホログラム記録媒体の上下視差方向に対して、θｒが４５°および−４５°とされて情報の記録がなされたホログラム記録媒体を、例えば壁面に設置した場合、天井照明などにより照明されてどちらか一方の情報が再生される。このホログラム記録媒体を上下逆さまにして壁面に設置すると、他方の情報が再生されることになる。逆さまに設置するのが困難であるような状況の場合（大きな重い箱などに貼付されているような場合）、ホログラムに、天井照明よりも明るい懐中電灯などの光を下斜め４５°から照射すれば、容易にもう一方の情報を観察できる。
【００８４】
上述したいずれの例においても、ホログラム記録媒体の法線方向の近傍におけるいずれか一方の回折光強度が、他方の回折光強度に対して５倍以上であると好ましい。それぞれの再生像を明瞭に確認することができるからである。
【００８５】
（視野角の制御）
図２〜図４を参照して説明したように、物体光の結像光学系の拡散角度を規定することにより、あらかじめ定められた角度範囲に視点がある場合のみ見ることができる情報が記録されたホログラム記録媒体を得ることができる。再生時には、図５に示すように、複製済みのホログラム記録媒体１に対して、入射角αで照明光ＩＬを入射する。ホログラム記録媒体によって再生される再生像の視野角は、±δの広がりを持つ。
【００８６】
（２Ｄ情報の定位）
図１に示す構成例によれば、ホログラム記録媒体１には、平面的に現わされる画像情報（２Ｄ情報）が記録される。２Ｄ情報は、例えば、文字、番号、記号、図形、模様、１次元バーコード、２次元バーコードまたはこれらの結合である。このとき、物体光の結像光学系の拡散角度を規定することにより、ホログラム記録媒体１の記録面からごく浅い位置に２Ｄ情報を直接定位させるようにしている。２Ｄ情報を定位させる奥行きは、画像処理や拡散板の位置により自由に設定することができ、好ましくは２ｍｍ以下である。
【００８７】
画像情報を定位させる位置が記録面上から大きく離れていると、拡散光源によりホログラム記録媒体を照明したときに多重像が再生されてしまい、再生像のシャープネスが劣化してしまう。この場合、点光源であれば２Ｄ情報を再生することができるが、例えば曇天時などにホログラム記録媒体を観察すると、文字情報が多重像として再生されてしまう。すなわち、シャープな再生像を得ることができず、２Ｄ情報を機械読み取りすることは極めて困難となる。
【００８８】
上述した例では、ホログラム記録媒体１に対して、コンタクトコピーによる画像情報の記録を行っていない。文字情報などをコンタクトコピーにより平面的に記録すると、ホログラム原版がある程度の厚さを有することから、ホログラム記録媒体の記録面に対してある程度の深さに文字情報が定位されてしまうためである。
【００８９】
このように、２Ｄ情報をホログラフィックに記録する場合においては、物体光の結像光学系の拡散角度を規定すること、すなわち２Ｄ情報の再生像の視野角を狭範囲に規定することが有効である。
【００９０】
（再生画像の切替え）
図６〜図８は、照明光の入射方向、ホログラム記録媒体の観察方向およびホログラム記録媒体の向きと、再生像との関係を説明するための図である。図６〜図８において、ホログラム記録媒体１には、２Ｄ情報として、２次元バーコード、文字情報および１次元バーコードが記録されているものとする。それぞれの２Ｄ情報は、参照光の入射角度θｒが相異なるようにし、かつ、それぞれの再生像の回折光強度の半値全幅が８°以下となるように記録が行われたものとする。
【００９１】
図６Ａ〜図６Ｆは、ホログラム記録媒体の観察方向およびホログラム記録媒体の向きを固定して、照明光の入射方向を変化させたときに再生される再生像の様子を示したものである。まず、照明光ＩＬの入射方向、ホログラム記録媒体１の観察方向Ｄおよびホログラム記録媒体１の向きを図６Ａに示すようにする。この状態でホログラム記録媒体１を観察すると、図６Ｄに示すように、２次元バーコードが確認される。照明光ＩＬの入射方向を図６Ｂに示すよう切り替えると、図６Ｅに示すように、ホログラム記録媒体１から再生される画像が文字情報に切り替わる。さらに、照明光ＩＬの入射方向を図６Ｃに示すよう切り替えると、図６Ｆに示すように、再生される画像が１次元バーコードに切り替わる。
【００９２】
このように、照明光ＩＬの入射方向応じてホログラム記録媒体１から再生される２Ｄ情報が切り替わるようなものとできる。
【００９３】
図７Ａ〜図７Ｆは、照明光の入射方向およびホログラム記録媒体の向きを固定して、ホログラム記録媒体の観察方向を変化させたときに再生される再生像の様子を示したものである。照明光ＩＬの入射方向、ホログラム記録媒体１の観察方向Ｄおよびホログラム記録媒体１の向きを、図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃに示すように切り替えれば、再生される画像が図７Ｄ、図７Ｅおよび図７Ｆにそれぞれ示すように切り替わる。
【００９４】
図８Ａ〜図８Ｆは、照明光の入射方向およびホログラム記録媒体の観察方向を固定して、ホログラム記録媒体の向きを変化させたときに再生される再生像の様子を示したものである。照明光ＩＬの入射方向、ホログラム記録媒体１の観察方向Ｄおよびホログラム記録媒体１の向きを、図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃに示すように切り替えれば、再生される画像が図８Ｄ、図８Ｅおよび図８Ｆにそれぞれ示すように切り替わる。
【００９５】
このように、照明光ＩＬの入射方向、ホログラム記録媒体１の観察方向Ｄおよびホログラム記録媒体１の向きのうち、２つを固定して残り１つを切り替えれば、ホログラム記録媒体１から再生される情報を、それぞれ異なった情報とすることができる。
【００９６】
[第１の実施の形態の第２の構成例]
図９の装置は、ホログラム記録媒体の製造装置の第２の構成例を示したものである。第２の構成例では、参照光光路を２種用意した第１の構成例と比較して、物体光光路を２種用意した点で異なる。すなわち、偏光ビームスプリッタ１５を通過したレーザ光の光路上にハーフミラー４３を配置することにより、さらに分岐された第１および第２の分岐されたレーザ光としている。したがって、第２の構成例は、物体光の結像光学系を２つ備えている。
【００９７】
図９に示すように、ハーフミラー４３を通過したレーザ光がミラー２３に入射される。ミラー２３で反射されたレーザ光が、第２の分岐されたレーザ光となる。
【００９８】
第１の分岐されたレーザ光が、第１の構成例と同様に、拡散板２５ａを介して液晶パネル２７ａ（偏光板を含む）に入射される。液晶パネル２７ａに表示された２Ｄ情報画像が、結像光学系（投影レンズ３１ａ、３５ａ、絞り３３ａ）を介してホログラム記録媒体１に結像される。
【００９９】
一方、第２の分岐されたレーザ光が、拡散板２５ｂを介して液晶パネル２７ｂ（偏光板を含む）に入射される。液晶パネル２７ｂに表示された２Ｄ情報画像が、結像光学系（投影レンズ３１ｂ、３５ｂ、絞り３３ｂ）を介してホログラム記録媒体１に結像される。
【０１００】
第１の分岐されたレーザ光から生成された２Ｄ情報光のホログラム記録媒体１に対する入射角度と、第２の分岐されたレーザ光から生成された２Ｄ情報光のホログラム記録媒体１に対する入射角とが異なるものとなる。したがって、液晶パネル２７ａによる２Ｄ情報を見ることができる視点と、液晶パネル２７ｂによる２Ｄ情報を見ることができる視点とを異ならせることができる。
【０１０１】
２つに分岐されたレーザ光は、同じタイミングでもってホログラム記録媒体１に対して照射される。または、時間順次で２つの分岐されたレーザ光をホログラム記録媒体１に照射するようにしてもよく、３以上の分岐されたレーザ光を使用してもよい。
【０１０２】
第１の実施の形態の第２の構成例によれば、ホログラム記録媒体１に対して、２つの視点に応じた２種類の２Ｄ情報を一度に記録することができる。
【０１０３】
[第１の実施の形態の第３の構成例]
図１０のホログラム記録媒体は、ホログラム記録媒体の他の構成例を示したものである。第３の構成例では、第１の構成例と比較して、２Ｄ情報が記録されるホログラム記録媒体を透過型の体積型ホログラムとする点で異なる。
【０１０４】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、ホログラム記録媒体１を携帯電話７３のディスプレイに貼り付けた例を示している。ホログラム記録媒体１は、例えば、２つの２Ｄ情報が記録されている。一方が文字情報であり、もう一方が文字情報および１次元バーコードの組み合わせであるとする。
【０１０５】
このとき、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、ディスプレイを眺める角度によって、再生される２Ｄ情報を異なったものとすることができる。なお、記録時の参照光の入射角度を適宜調整することにより、ディスプレイを正面から眺めたときの再生像の回折強度を小さく調整することができる。そのようにしておけば、ホログラム記録媒体１をディスプレイに貼りつけたことが、携帯電話７３の操作の妨げとならないようにできる。
【０１０６】
または、特定の方向から照明することにより、ホログラム記録媒体１に記録された情報が再生されるようにしてもよい。このようなホログラム記録媒体１を例えば透明なショーウィンドウに貼り付け、種々の方向からの照明を切り替えれば、ショーウィンドウ自体を消費者の目を引く宣伝媒体とすることができる。
【０１０７】
第１の実施の形態の第３の構成例によれば、被着体上に表示されまたは表示されている情報の視認の妨げとならないので、様々なものに対して、意匠性や管理情報、商品情報等を付与することができる。
【０１０８】
例えば、ホログラム記録媒体１の被着体として、携帯電話のディスプレイほか、パソコン、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital AssistantまたはPersonal Data Assistance）、ポータブルビデオゲーム機などのディスプレイなどにも適用できる。または、証明写真、商品のパッケージ、名刺、学生証などにも適用できる。
【０１０９】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。
【０１１０】
第２の実施の形態によれば、ホログラム記録媒体は、複数の画像情報が記録されている。複数の画像情報には、３Ｄ情報と２Ｄ情報とが含まれる。複数の画像情報のうち、２Ｄ情報が、ホログラム記録媒体の面上に直接結像するようにされる。複数の画像情報のうち、２Ｄ情報が、所定の拡散角度の結像光学系を介して、所定の方向から物体光としてホログラム記録媒体に記録される。
【０１１１】
したがって、３Ｄ情報と、あらかじめ定められた観察方向および角度範囲において観察ができる２Ｄ情報とが記録されたホログラム記録媒体を得ることができる。
【０１１２】
［製造装置の構成例］
図１１を参照して、３Ｄ情報および２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体の製造方法について説明する。
【０１１３】
図１１の装置は、ホログラム記録媒体の製造装置の一構成例を示したものである。図１１に示す構成例では、ホログラム原版５１に記録された３Ｄ情報をコンタクトコピーによりホログラム記録媒体に複製し、付加情報として２Ｄ情報をさらに重畳して記録する。図１１に示す構成例では、コンタクトコピーのためのレーザ光と別のレーザ光を使用して付加情報としての２Ｄ情報を記録するようにしている。
【０１１４】
図１１に示すように、複製用レーザ光ＬＣの光源（図示しない）、ローラ６１、ローラ６３、ローラ６５、露光部６７およびＵＶ定着部６９が順に配置される。ローラ６３の周面には、ホログラム原版５１が貼り付けられている。ホログラム原版５１は、例えば、水平方向連続視差画像である。
【０１１５】
ローラ（図示しない）から、ホログラム記録フィルム１ｆが繰り出され、ローラ６１−ローラ６３間、ローラ６５−ローラ６３間、露光部６７およびＵＶ定着部６９を順に通過するようにされている。ホログラム記録フィルムは、透過性ベースフィルム上に感光性材料が塗布されたものである。
【０１１６】
ローラから繰り出されたホログラム記録フィルム１ｆが、ローラ６３の周面に巻き付けられる。ホログラム原版５１とホログラム記録フィルム１ｆとが密着された状態で、複製用レーザ光ＬＣが照射され、ホログラム原版５１のホログラムが、ホログラム記録フィルム１ｆに複製される。ホログラム記録フィルム１ｆの送りが停止されると同時に、複製用レーザ光ＬＣの光源（図示しない）のシャッターが閉じられ、複製用レーザ光ＬＣが照射される。
【０１１７】
複製後にホログラム記録フィルム１ｆが２Ｄ情報を重畳するための露光部６７に送られ、２Ｄ情報が記録される。２Ｄ情報の記録のための構成としては、第１の実施の形態と同様の構成を適用できる。
【０１１８】
露光部６７からＵＶ定着部６９に向かって、３Ｄ情報および２Ｄ情報が記録されたホログラム記録フィルム１ｆが送られる。なお、先に２Ｄ情報を記録し、次に、ホログラムをコンタクトコピーし、そして、定着を行う順序でもよい。
【０１１９】
[第２の実施の形態の第２の構成例]
第２の構成例では、図１に示した構成例と比較して、３Ｄ情報があらかじめ記録されたホログラム記録媒体を用い、さらに２Ｄ情報を付加情報として重畳記録する点で異なる。
【０１２０】
ホログラム記録媒体の製造には、第１の実施の形態の説明で示した製造装置の構成例がそのまま適用される。なお、３Ｄ情報の記録は、図６に示したモノマＭの重合の前までとし、付加情報としての２Ｄ情報の記録の後にモノマＭを重合するようにする。すなわち、３Ｄ情報があらかじめ記録されたホログラム記録媒体１に２Ｄ情報を記録した後、画像の定着を行う。
【０１２１】
第２の実施の形態の第２の構成例によれば、３Ｄ情報と、あらかじめ定められた観察方向および角度範囲において観察ができる２Ｄ情報とが記録されたホログラム記録媒体を得ることができる。
【０１２２】
＜３．第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態について説明する。
【０１２３】
第３の実施の形態によれば、ホログラム再生装置は、観察ステージに観察対象を位置決めできるようにされる。観察対象に対して、所定の方向から所定の照明光を照射するようにされる。照明光が、観察者の方向へ直接出射されないようにされる。観察対象を所定の方向から光学的な開口部を介して観察できるようにされる。
【０１２４】
したがって、ホログラム記録媒体に対して、記録された個々の情報を選択的に再生させられるとともに、記録された個々の情報を簡便、迅速かつ確実に観察することができる。
【０１２５】
［ホログラム再生装置の構成例］
図１２および図１３の装置は、ホログラム記録媒体の再生装置の一構成例（第１の構成例とする。）を示したものである。図１２Ａは、ホログラム再生装置の一構成例を示す斜視図である。図１２Ｂは、ホログラム再生装置の一構成例を示す正面図である。図１３Ａは、ホログラム再生装置の一構成例を示す上面図である。図１３Ｂは、図１３ＡにおけるＸ−Ｘ断面図である。
【０１２６】
図１２および図１３に示す構成例では、ホログラム再生装置２は、略直方体形状とされている。底面は、観察ステージ４とされている。観察ステージ４には側面および背面を構成する支持部材６が固定されている。ホログラム再生装置２の上面には、遮光部材８が、支持部材６に載置されている。ホログラム再生装置２の前面には、透明部材１０が配置されている。これらがホログラム再生装置の筺体を構成し、筺体の内部に複数の光源１２L、１２C、１２R、１２Eおよび１２ｘ，１２ｙ，１２ｗ，１２ｚが設置されている。
【０１２７】
観察ステージ４には、開口部４ａが設けられている。開口部４ａは、観察対象であるホログラム記録媒体１の位置決めのために設けられている。さらに、明度差のある高周波パターン４ｐが、例えば印刷により現されている。高周波パターン４ｐは、後述するように、ホログラム記録媒体１を撮像装置により撮影する場合に使用される。複数の光源１２L、１２C、１２R、１２Eおよび１２ｘ，１２ｙ，１２ｗ，１２ｚは、それぞれが所定の方向を照明するようにして支持部材６に固定されている。
【０１２８】
遮光部材８は、その一部が下方へ折り曲げられることにより形成された遮光部８ｂを備えるとともに、観察用ステージ４に設けられた開口部４ａの上方にあたる部分が開放され、光学的な開口部ＯＰが形成されるようになされている。なお、遮光部８ｂは、遮光部材８とは別の部材から構成されていてもよい。ここで、光学的な開口部とは、部材が何も配置されずに開口部が形成されている場合と、開口部に、ホログラム記録媒体１の観察の妨げとならない程度の透明性を有する光透過性部材が配置されている場合とを含む。遮光部８は、複数の光源から発せられた光が、光学的な開口部ＯＰから観察者に向けて漏れ出さないようにするために設けられる。
【０１２９】
後述するように、ホログラム記録媒体１の観察・撮像は、開口部４ａからホログラム記録媒体１が見えるようにしてホログラム再生装置２を置き、光学的な開口部ＯＰを通してホログラム記録媒体１を目視・撮像することにより行う。この例では、ホログラム面に略垂直な方向から観察・撮像できるようにした。望ましくは、垂直方向から±１０°程度の範囲から撮像することが好ましい。読み取りたい領域全域に渡って撮像素子との平行性が保たれるため、全域に焦点が合いやすく、また、台形歪補正などの付加作業をする必要がないためである。
【０１３０】
複数の光源１２L、１２C、１２R、１２Eおよび１２ｘ，１２ｙ，１２ｗ，１２ｚは、ホログラム記録媒体１に記録された情報を選択的に再生させるために設置されている。すなわち、光源のそれぞれが所定の方向を向いており、かつ、所定の波長帯域の光が出射されるようになされている。光源は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。図１３Ｂに示すように、図１３Ｂにおける左上方からの照明用白色ＬＥＤ光源１２L、中央からの照明用白色ＬＥＤ光源１２C、右上方からの照明用白色ＬＥＤ光源１２R、エンボス型ホログラム照明用赤色ＬＥＤ光源１２Eが設置されている。さらに、高周波パターン４ｐの全面を照明するための白色ＬＥＤ光源１２ｘ，１２ｙ，１２ｗ，１２ｚが設置されている。
【０１３１】
透明部材１０の下部には、反射面が筺体の内側となるようにして、ミラー１４が設置されている。ミラー１４は、図１３Ｂにおける右上方向からホログラム記録媒体１を照明するために用いられる。すなわち、複数の光源のうち、所定の光源（例えば、中央からの照明用白色ＬＥＤ光源１２C）は、ミラー１４に反射させた光によってホログラム記録媒体１が照明されるような方向に向けて設置されている。
【０１３２】
また、出射された光を、透明部材１０を透過させたうえでホログラム記録媒体１を照明するような拡散光源１６を備えていてもよい。拡散光源１６は、例えば、ＬＥＤ光源１６ａおよび１６ｂ（ＬＥＤ光源１６ｂは図示しない）と、外殻部１６ｃと拡散板１６ｄから構成される。
【０１３３】
なお、上述した光源の数、種類、組み合わせ等は、あくまで例であり、ホログラム記録媒体１に記録された情報に応じて適宜変更がなされるものである。照射する光の波長体も、可視光領域に限られず、近赤外線領域、赤外線領域、近紫外線領域、紫外線領域であってもよい。ホログラム再生装置２は、ホログラム記録媒体１を照明する光源を切り替えるためのスイッチや切替え回路をさらに備えることが好ましい。可動ミラーを設置して、光源からの光を反射させ、照射方向を変更または調節できるようにしてもよい。
【０１３４】
（２Ｄ情報が記録されたホログラムの観察）
２Ｄ情報が複数記録されたホログラム記録媒体１を機械読み取りしようとした場合、読取装置の中に照明用光源を用意して、所定の角度から撮像することが考えられる。しかしながら、単純に読取装置にＬＥＤ光源などを配置しただけだと、光源中心と撮像装置を結んだ直線とホログラム記録媒体１との交点の近傍以外の回折光強度が低下してしまう。
【０１３５】
図１４Ａは、単一ＬＥＤ光源２０により、ホログラム記録媒体１を照射したときの再生画像の様子を示した模式図である。図１４Ｂは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体１に記録されている文字情報を再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。図１４Ｃは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体１に記録されている２次元バーコードを再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。以下の説明で用いる（図１５Ｂ，図１５Ｃ）〜（図１８Ｂ，図１８Ｃ）においても、同様とする。図１４Ｂおよび図１４Ｃに示すように、ホログラム記録媒体１に記録された情報が明るく再生されるのが、２Ｄ情報が記録された領域のうちの限られた部分のみだと、記録されている情報を一度に読み取ることが難しくなってしまう。
【０１３６】
（照明用光源）
以下に、ホログラム記録媒体１を照明する光源の好適な例について説明する。
【０１３７】
図１５Ａは、ホログラム記録媒体１を照明する光源の一例を説明するための図である。図１５Ａでは、光源２２、ホログラム記録媒体１および撮像装置７１の側面から見た図となっている。以下の説明で用いる図１６Ａ〜図１８Ａにおいても、同様とする。図１５Ａに示す例では、光源２２とホログラム記録媒体１とを結ぶ線上に拡散機能体３２が配置されている。拡散機能体３２は、例えば、拡散板である。
【０１３８】
図１５Ａにおいて、Ｖは、２Ｄ情報の記録された領域の縦方向長さを表わしている。Ｌは、拡散機能体３２とホログラム記録媒体１との距離を表わしている。αは、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角を表わしている。このとき、拡散機能体３２の縦方向長さＶｄが、Ｖｃｏｓαの７５％以上であることが好ましい。さらに、拡散機能体３２の縦方向拡散角度を±βとして、Ｖ≦２Ｌｔａｎβの関係を満たすようにすることが好ましい。すなわち、照明光の縦方向拡散範囲が、２Ｄ情報の記録された領域の縦方向長さ以上となるようにする。Ｖｃｏｓαに対して７５％を掛けている理由は、観察実験した結果、望ましくはＶｃｏｓα以上であったものの、０．７５Ｖｃｏｓαであれば、読み取りに成功したためである。
【０１３９】
このようにすることで、図１５Ｂおよび図１５Ｃに示すような、記録された２Ｄ情報の全面が明瞭に再生された再生像を観察することができる。
【０１４０】
図１６Ａは、ホログラム記録媒体１を照明する光源の一例を説明するための図である。図１６Ａに示す例では、光源２４とホログラム記録媒体１とを結ぶ線上にコリメーションレンズ３４が配置されている。
【０１４１】
図１６Ａにおいて、ｒは、図１６Ｂおよび図１６Ｃに示すように、２Ｄ情報の記録された領域を包む円Ｃを描いたときの円の半径を表わしている。αは、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角を表わしている。このとき、コリメーションレンズ３４の口径が、２ｒｃｏｓαの７５％以上であることが好ましい。２ｒｃｏｓαに対して７５％を掛けている理由は、観察実験した結果、望ましくは２ｒｃｏｓα以上であったものの、０．７５×２ｒｃｏｓαであれば、読取に成功したためである。
【０１４２】
このようにすることで、図１６Ｂおよび図１６Ｃに示すような、記録された２Ｄ情報の全面が明瞭に再生された再生像を観察することができる。
【０１４３】
図１７Ａは、ホログラム記録媒体１を照明する光源の一例を説明するための図である。図１７Ａに示す例では、光源２４ａおよび光源２４ｂとホログラム記録媒体１とを結ぶ線上、ホログラム記録媒体１とは反対側に反射板３６が配置されている。反射板３６は、例えば、凹形状のミラーを用いることができるが、これに限られず、ある程度の反射率が得られるものであればよい。
また、反射板の表面が、平滑な表面でなくともよい。光源３６とホログラム記録媒体１とを結ぶ線を含む面で切断したときの凹形状の断面は、円弧状に限られず、放物線状、楕円弧状、自由曲線状、多角形状もしくはこれらの一部またはこれらの組み合わせとしてもよい。反射板３６は、一体的に形成されたものでもよいし、複数の部材から構成されたものであってもよい。
【０１４４】
図１７Ａにおいて、ｒは、図１７Ｂおよび図１７Ｃに示すように、２Ｄ情報の記録された領域を包む円Ｃを描いたときの円の半径を表わしている。αは、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角を表わしている。このとき、光源２４ａ，２４ｂとホログラム記録媒体１とを結ぶ線に垂直な方向における、反射板３６がホログラム記録媒体１に対して開放されている側の断面の輪郭線を包む円の半径Ｒが、ｒｃｏｓαの７５％以上であることが好ましい。ｒｃｏｓαに対して７５％を掛けている理由は、観察実験した結果、望ましくはｒｃｏｓα以上であったものの、０．７５ｒｃｏｓαであれば、読み取りに成功したためである。
【０１４５】
このようにすることで、図１７Ｂおよび図１７Ｃに示すような、記録された２Ｄ情報の全面が明瞭に再生された再生像を観察することができる。
【０１４６】
図１８Ａは、ホログラム記録媒体１を照明する光源の一例を説明するための図である。図１８Ａに示す例では、ホログラム記録媒体１を照明する光源を、複数の光源から構成される、光源の一群２６としている。
【０１４７】
図１８Ａにおいて、ｒは、図１８Ｂおよび図１７Ｃに示すように、２Ｄ情報の記録された領域を包む円を描いたときの円の半径を表わしている。αは、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角を表わしている。このとき、光源とホログラム記録媒体１とを結ぶ線に垂直な方向における断面において、ｒｃｏｓα半径をもつ円で規定される領域内に光源の一群２６が配置されることが好ましい。
【０１４８】
このようにすることで、図１８Ｂおよび図１８Ｃに示すような、記録された２Ｄ情報の全面が明瞭に再生された再生像を観察することができる。
【０１４９】
なお、図１６〜図１８の場合において、光源とホログラム記録媒体１との間に光拡散機能体をさらに配置することが好ましい。ホログラム記録媒体１に照射される光の均一性が増すためである。
【０１５０】
（撮像装置によるホログラフィック２Ｄ情報の取得）
ホログラム記録媒体１は、複数の２Ｄ情報が記録され、ホログラム記録媒体１を照明する照明角度だけ変えれば、記録された個々の２Ｄ情報が選択的に再生される。２Ｄ情報として、個別ＩＤ情報を記録しておけば、ホログラム再生装置２を用意しておき、複数の光源を切り替えてホログラム記録媒体１を照明することにより、ホログラム記録媒体１またはその被着体が真正なものであるかどうかの判定ができる。真贋判定においては、目視だけでなく、機械読み取りにより判定が行えることが好ましい。
【０１５１】
図１９Ａおよび図１９Ｂは、商品のパッケージに、複数の２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体を被着した例を示す概略図である。図１９Ｂは、図１９ＡにおけるＹ−Ｙ断面図である。
【０１５２】
図１９に示す例では、電池のブリュースターパック４２の一部に、複数の２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体１が被着されている。２Ｄ情報としては、例えば、１次元バーコードや文字情報が記録される。なお、ホログラム記録媒体１が透過性ホログラムであるとき、ホログラム記録媒体１の被着される面に印刷されている情報は、ホログラム記録媒体１を介して確認することができる。この場合において、ホログラム記録媒体１に記録された２Ｄ情報は、印刷されている情報の確認の妨げとはならない。
【０１５３】
図１９Ｂに示すように、ホログラム再生装置２の開口部２ａにホログラム記録媒体１が配置されるようにし、光学的な開口部ＯＰを通して記録された２Ｄ情報を観察する。ホログラム再生装置２は、ブリュースターパック４２の透明カバー４２ｃｌにつきあてることができるようにされているため、商品がブリュースターパックによって包装されている場合にも、ホログラム記録媒体１およびホログラム再生装置２が適用可能である。
【０１５４】
図２０は、ホログラム記録媒体に記録された個別ＩＤ情報としてのバーコードを読み取る例を示した概略図である。
【０１５５】
図２０Ａに示す例では、バーコードリーダ７４に、例えば拡散板とＬＥＤとを組み合わせた拡散光源アタッチメント１６ａｔｔが取り付けられており、ＬＥＤの電源はバーコードリーダ７３側から供給されるようになっている。バーコードリーダ７３の読み取りのスイッチがＯＮとされると、ＬＥＤの電源がＯＮとされ、２Ｄ情報の読み取り完了とともにＬＥＤの電源がＯＦＦとなるようにされている。このとき、２Ｄ情報の再生のために、所定の方向から確実に照明・読み取りを行う必要がある。
【０１５６】
図２０Ｂに示す例では、アタッチメント等を用意し、ホログラム再生装置２にバーコードリーダ７３を固定できるようにして２Ｄ情報の読み取りを行っている。このような構成とすれば、確実かつ迅速に２Ｄ情報の読み取りを行うことができる。ホログラム再生装置２は、撮像距離やターゲットを明確化するだけでなく、余計な照明を遮光する効果も有している。したがって、外部環境に起因する読み取りエラーを低減させる効果を有する。また、複数の情報を素早く切り替えて読み取りできるので、複数の２Ｄ情報の組み合わせによる認証や真贋判定も簡便である。なお、読み取った情報を無線通信や光通信、生体通信等により送受信し、情報処理装置やデータベース等とやり取りできるようにしておいてもよい。
【０１５７】
図２１は、デジタルカメラ７１ｄｃにより、複数の２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体１を撮像する例を示した概略図である。図２１Ｂは、図２１ＡにおけるＸ−Ｘ断面図である。
【０１５８】
図２１Ａに示す例では、２Ｄ情報として、文字情報が再生されている。この場合においても、アタッチメント等を用意し、ホログラム再生装置２にデジタルカメラ７１ｄｃを固定できるようにしておくことが好ましい。ホログラム再生装置２自体に、汎用デジタルカメラ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）カメラ、バーコードリーダ等に代表される撮像装置を組み込んでおいてもよい。または、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等に代表される撮像素子を組み込んでおいてもよい。
【０１５９】
（高周波パターン）
ここで、ホログラフィックに記録された２Ｄ情報をデジタルカメラにより読み取りを行う場合、ホログラムだけを照明した場合、コントラスト比が高すぎて、ＡＦ（Auto Focus：オートフォーカス）やＡＥ（Auto Exposure：自動露出）が合わないというような場合が起こりうる。
【０１６０】
これは、一般的なデジタルカメラにおいては、コントラスト比が最大となるところをフォーカスの合っている撮像距離と判断するアルゴリズムが使用されることによる。言い換えれば、ＡＦのフォーカス判断には濃淡の高周波成分が関係している。そのため、ホログラム再生装置２の観察ステージ４には、明度差のある高周波パターン４ｐを設け、高周波パターン４ｐにフォーカスを合わせることにより、再生される２Ｄ情報にＡＦが合うようにしている。なお、高周波パターン４ｐは、開口部４ａの周辺部のみに設けてもよい。
【０１６１】
図２２Ａ〜図２２Ｄに、高周波パターンの例を示す。図２２Ａ〜図２２Ｄに示すパターンは、あくまでも例示であり、その他のパターンを使用してもよいし、一部分ずつ用いた組み合わせとしてもよく、白黒のエッジを含む任意のパターンも使用できる。任意のパターンの配色としては、白と黒の組み合わせに限られない。なお、明度の高い部分の占める割合を大きくしておくと、撮像装置へ入射する光が多くなるため、好ましい。
【０１６２】
明度の高い部分と低い部分の明度差については、光源の分光と高周波パターンの分光反射率を掛け合わせたものが基本となる。実際には、さらにセンサ分光やコントラスト検出方式の閾値にもよるため、一概に規定はしにくいが、図２６に規定した輝度測定（測定装置 …色彩輝度計（Konica-Minolta CS-200）、照明用光源…ハロゲン光源（ＸＹ色度図上 Ｙ:96.0、ｘ:0.4508, y:0.4075）45°照明、標準白色板…（Konica-Minolta CSA20））において、輝度比に２０％以上差がついているパターンを用いた場合、フォーカスが合いやすいという有意差が見られた。（２０種類以上の市販のデジタルカメラ、バーコードリーダなどで実験した結果による。）
【０１６３】
明度の高い部分は、均一に明るく光っているものであることが好ましい。例えば、蓄光板または蛍光板の表面に、黒色のパターンを印刷したようなものによって高周波パターン４ｐを構成してもよい。
【０１６４】
または、高周波パターン４ｐとして、バックライトを使用してもよい。図２３は、エッジライト方式のバックライト７６の断面模式図である。図２３に示すように、冷陰極管７６ｃｃｔから出射された光Ｌｆが導光板７６ｌｇｐ内で反射を繰り返し、導光板７６ｌｇｐの一主面に設けられた反射ドット７６ｒｄによって反射した光が、導光板７６ｌｇｐの外に向けて出射され、明度の高い部分を構成する。バックライトとしては、遮光部分を設けた直下型方式のバックライトを使用してもよい。なお、高周波パターンにバックライトを適用する場合、フォーカスを合いやすくするために、バックライトの表面とホログラムの表面との間の段差が小さい方が好ましい。具体的には、導光板７６ｌｇｐの厚さＴが３ｍｍ以下であることが好ましい。
【０１６５】
または、ホログラム記録媒体１に記録されたいずれの２Ｄ情報についても、再生像の回折光強度が、最大値に対して好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下となるような位置からホログラム記録媒体１および高周波パターン４ｐを照明するようにしてもよい。白色ＬＥＤ光源１２ｘ，１２ｙ，１２ｗ，１２ｚは、このような照明のために設置されるものである。白色光源を使用する場合には、色温度３０００〜９５００Ｋの白色光源を用いると、オートホワイトバランスのデジタルカメラ・ビデオなどでホワイトバランスも取りやすかった。
【０１６６】
なお、ホログラムを照明する光源としては、記録された情報を再生するのに必要な色の波長成分を含んでいればよいが、緑色に再生されるホログラムに対しては、白色ＬＥＤを使った方が、緑色ＬＥＤを使うよりもフォーカスが合いやすかった。
【０１６７】
また、緑色のリップマン型ホログラムを識別対象とする場合、赤色ＬＥＤを設置し、赤色ＬＥＤだけ光らせて観察するモードを設けると、該リップマン型ホログラムに類似させて作られたエンボスホログラムとの真贋判定に有効である。エンボス型ホログラム照明用赤色ＬＥＤ光源１２Eは、このような真贋判定のためのものである。エンボス型ホログラム照明用光源としては、赤色ＬＥＤ光源のほか、レーザ光源を使用してもよい。このとき、ホログラム記録媒体１を照明する光については、再生像の回折光強度が、最大値に対して好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下となるような波長帯域にピークをもつようなものを使用する。
【０１６８】
[第３の実施の形態の第２の構成例]
図２４および図２５の装置は、ホログラム記録媒体の再生装置の第２の構成例を示したものである。図２４Ａは、ホログラム再生装置の第２の構成例を示す斜視図である。図２４Ｂは、ホログラム再生装置の第２の構成例を示す正面図である。図２５Ａは、ホログラム再生装置の第２の構成例を示す上面図である。図２５Ｂは、図２４ＡにおけるＸ−Ｘ断面図である。
【０１６９】
第２の構成例では、第１の構成例と比較して、観察ステージ４が、ホログラム再生装置２０２の筺体内ではなく、前面に張り出すように設置されている点で異なる。そのため、ミラー１４は設けられておらず、また、開口部４ａの上方が開放された構成とされている。第１の構成例と同様に、この例では、拡散光源１６が、出射された光が透明部材１０を透過してからホログラム記録媒体１を照明するような配置とされている。
【０１７０】
なお、ホログラム再生装置２０２を小型なものとするため、観察ステージ４を筺体内に収納できるようにしてもよいし、透明部材１０との間にヒンジ等を設け、上方に跳ね上げられるようにしておいてもよい。
【０１７１】
第３の実施の形態の第２の構成例によれば、第３の実施の形態の第１の構成例と同様に、ホログラム記録媒体に対して、記録された個々の情報を選択的に再生させられるとともに、記録された個々の情報を簡便、迅速かつ確実に観察することができる。
【０１７２】
＜４．変形例＞
以上、好適な実施の形態について説明してきたが、好適な具体例は、上述した説明に限定されるものではない。例えば、２Ｄ情報として、シリアル番号、製造者名、ロット番号、生産者名、１次元バーコード、２次元バーコード等の識別情報を個別ＩＤ情報として記録することができる。さらに、指紋等のバイオメトリクス情報を記録させてもよい。２Ｄ情報として個別ＩＤ情報を記録し、機械読み取りに応用すれば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）を用いた認証に代えて、または組み合わせての応用が可能である。または、情報のストレージとして、不揮発性メモリのような使用も可能である。
【０１７３】
記録する画像情報としては、２つ、３つに限られず、それ以上の数であってもよい。ホログラム記録媒体から再生される情報が、記録面に対しての水平方向だけではなく、上下方向、対角線方向等に切り替えがなされるものであってもよい。
【０１７４】
ホログラム記録媒体は、商品の包装、非接触ＩＣカード、ＩＤカード、銀行カード、クレジットカード、社員証、学生証、定期券、運転免許証、外国旅券、ビザ、証券、通帳、印紙、切手、携帯電話、貨幣、宝くじ等、種々のものに使用することができる。
【０１７５】
上述した説明では、空間光変調素子として液晶パネルを使用したが、液晶パネル以外の素子を使用してもよい。また、拡散板２５（または拡散板２５ａ，２５ｂ）は、ホログラム記録媒体１に近接して配置してもよい。画像情報の記録については、空間光変調素子を等倍投影する例で説明したが、拡大あるいは縮小投影してもよい。第２の実施の形態におけるようなフィルム状ホログラム記録媒体を、他の実施の形態のホログラム記録媒体として使用してもよい。
【０１７６】
ホログラム記録媒体１を照明するための光源は、ＬＥＤに限らず、キセノンランプ、ハロゲンランプ、蛍光灯、または外光から開口部や光ファイバーによって導光されたものでもよい。
【符号の説明】
【０１７７】
１ ・・・ホログラム記録媒体
１ａ ・・・フィルムベース材
１ｂ ・・・フォトポリマ層
１ｃ ・・・カバーシート
１１ ・・・レーザ光源
１３ ・・・１／２波長板
１５ ・・・偏光ビームスプリッタ
１７ ・・・空間フィルタ
１９ ・・・コリメーションレンズ
２３ ・・・ミラー
２５ ・・・拡散板
２７ ・・・液晶パネル
２９ ・・・偏光板
３１，３５・・・レンズ
３３ ・・・絞り
４３ ・・・ハーフミラー
Ｓｈ ・・・シャッタ
７１ ・・・撮像装置
２，２０２・・・ホログラム再生装置
４ ・・・観察ステージ
４ａ ・・・開口部
４ｐ ・・・高周波パターン
６ ・・・支持部材
８ ・・・遮光部材
８ｂ ・・・遮光部
１０ ・・・透明部材
１２ ・・・光源
１４ ・・・ミラー
１６ ・・・拡散光源
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ホログラム記録媒体およびその製造方法ならびにホログラム再生装置およびホログラム再生方法に関する。特に、文字やバーコードなど、平面的に現わされる画像情報を含む情報が複数記録されたホログラム記録媒体およびその製造方法に関する。また、ホログラム記録媒体に記録された記録情報を再生し、光電変換するホログラム再生装置およびホログラム再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体表示が可能なホログラムは、クレジットカード、身分証明書などの真贋判定のために使用されている。ホログラムの中でも、近年では、干渉パターンを記録層内部の屈折率の差として記録する体積型ホログラムが使用されることが多い。これは、体積型ホログラムの偽造には、記録画像の制作に高度な技術が要求されること、記録材料が入手困難なことによる。
【０００３】
一方、体積型ホログラムの複製技術も日々進歩していることから、ホログラムに対して、より高度な真贋判定機能および偽造防止対策を付与することが望ましい。また、ホログラムに記録された情報が機械読み取りできるなど、簡便に真贋判定を行いたいという要求もある。
【０００４】
体積型ホログラムに対して、より高度な真贋判定機能を与える方法として、観察方向によって再生される画像が切り替わる画面切替え型ホログラムが開示されている（例えば、下記の特許文献１参照。）。
【０００５】
しかしながら、上述の画面切替え型ホログラムでは、記録された複数の画像情報の確認は目視によっており、利便性に欠ける面があった。また、１枚の原版から多数のホログラムが制作されるため、個々のホログラム自体を識別できるようにするなど、ホログラム自体に対して、より高い真贋判定機能を与えることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２２６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
偽造防止性および利便性を満たすことのできるホログラム記録媒体およびその製造方法ならびにホログラム再生装置およびホログラム再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、従来技術が有する上述の課題を解決すべく、鋭意検討を行った。その結果、本発明者らは、ホログラム原版の複製画像および個々のホログラム自体の識別情報（以下、個別ＩＤ情報と適宜称する。）を記録したホログラム記録媒体を見出すに至った。
【０００９】
ところで、上述したように、ホログラムに記録された情報を機械読み取りしたいという要求が存在する。例えば、個別ＩＤ情報として、ホログラフィックに記録された文字情報やバーコード情報などを再生して撮像カメラなどによって光電変換し、機械読み取りを行いたいという要求が存在する。
【００１０】
ホログラムに記録された情報の再生には、照明光として、１つの方向からの平行光か、点光源からの光が当たっている必要がある。そのため、相異なる複数の方向からの光がホログラムに当たっていると、複数の画像が再生され、それらが重なり合うために複数多重像が再生されてしまう。すなわち、再生されるホログラム画像がぼやけた像となる。
【００１１】
ホログラムから再生される情報が複数多重像となってしまうと、機械による正確な読み取りが困難である。
【００１２】
そこで、本発明者らは、ホログラフィックに記録された文字情報やバーコード情報などを再生したときに、複数多重像の再生が抑制されたホログラム記録媒体を得るべく鋭意検討した。その結果、複数の情報が記録され、あらかじめ定められた方向から照明されたときにのみ、ある定められた角度範囲内において、平面的に現わされる画像情報が選択的に再生されるホログラム記録媒体を見出すに至った。
【００１３】
ホログラム記録媒体の好ましい実施の態様は、以下のとおりである。
２以上の画像が記録されており、
第１の方向から略平行光が入射されたときに、あらかじめ定められた方向に対する回折光強度が最大となるように第１の画像が再生され、
第２の方向から略平行光が入射されたときに、該あらかじめ定められた方向に対する回折光強度が最大となるように第２の画像が再生され、
第１および第２の画像の回折光強度のうち、少なくとも一方の再生角半値全幅が、８°以下である。
【００１４】
ホログラム記録媒体の製造方法の好ましい実施の態様は、以下のとおりである。
レーザ光を、空間光変調素子により付加情報が重畳された光に変調し、変調された光を、結像光学系を介して参照光とともに照射する工程を備え、
結像光学系のうちの少なくとも１つが、拡散角度の絶対値が７°以下とされた結像光学系である。
【００１５】
さらに、ホログラム再生装置の好ましい実施の態様は、以下のとおりである。
開口部を備える観察ステージと、
観察ステージの少なくとも一部と固定される支持部材と、
遮光部を備え、観察ステージよりも観察者に近い側に、支持部材に載置される遮光部材と、
支持部材に設置される複数の光源と、
を備え、
観察ステージが、開口部に観察対象であるホログラムを配置することにより、ホログラムを位置決めできるようにされ、
複数の光源のそれぞれが、あらかじめ定められた方向からホログラムを照明するようにされ、
遮光部材のうちの少なくとも開口部の上方に対応する部分が、光学的な開口部とされ、
光源からの照明光が、遮光部により光学的な開放部に直接出射されないようにされる。
【００１６】
ホログラムの観察方法の好ましい実施の態様は、以下のとおりである。
（複数の画像情報が記録されたホログラムに立てた法線の方向，ホログラムを照明する照明光の方向，ホログラムを観察する方向）の組のうちの、いずれか２つの要素を固定した状態で残余の要素を変更することにより、ホログラムに記録された複数の画像情報を切り替えさせて観察する。
【００１７】
ホログラム記録媒体の好ましい実施の態様によれば、ホログラム記録媒体から再生される画像の回折光強度の半値全幅が規定される。すなわち、ホログラム記録媒体に記録された情報は、拡散角度が規定された物体光により記録されている。したがって、ホログラム記録媒体に平面的に情報が記録され、所定の方向からホログラム記録媒体を照明すると、再生される画像がシャープなものとなる。
【００１８】
また、ホログラム再生装置の好ましい実施の態様によれば、観察ステージの開口部にホログラムを配置し、位置決めできるようにされる。したがって、所定の方向からホログラムを確実に照明することができ、ホログラムから再生される画像の回折光強度の半値全幅が規定されていても、ホログラムに記録された情報が、観察者に確実に確認される。
【００１９】
ここで、本明細書でいう回折光強度とは、以下の方法により測定されるものを指す。図２６Ａおよび図２６Ｂは、回折光強度の測定方法を示した概略図である。図２６に示すように、黒色のシート１０２の上に、測定対象であるホログラム１０１が配置される。ホログラム１０１の法線方向の上方には、ホログラム１０１から３８０ｍｍの距離をおいて、測定装置７０１が配置される。ホログラム１０１の法線方向に対して４５°の方向にそって２８０ｍｍ離れた位置に、照明用光源２０２が固定される。
【００２０】
以下に、この測定で使用する測定機器等を示す。
測定装置 …色彩輝度計（Konica-Minolta CS-200）
照明用光源…ハロゲン光源（ＸＹ色度図上 Ｙ:96.0、ｘ:0.4508, y:0.4075）
標準白色板…（Konica-Minolta CSA20）
【００２１】
照明用光源２０２によりホログラム１０１を照明し、測定装置７０１によりホログラム１０１からの再生光（回折光）を測定し、視野０．２°としてｘ，ｙ色度座標および輝度ＬＵ１を求める。次に、ホログラムに代え、リファレンスとなる標準白色板に対して同様の測定を行い、視野０．２°として標準白色板のｘ，ｙ色度座標および輝度ＬＵ２を求める。得られたＬＵ２に対するＬＵ１の比率をホログラム１０１の回折光強度Ｉとする。なお、黒色のシート１０２の上にホログラム１０１を配置するのは、ホログラム１０１からの再生光を測定するときに、背景が透けて見えることによる測定誤差を低減するためである。
【００２２】
ここで、回折光強度の再生角半値全幅（半値全幅：（ＦＷＨＭ：full width at half maximum)）とは、回折光強度を、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および測定装置を結ぶ線分とのなす角度βの関数として表わしたときに、最大値の半分の値をとる角度を２倍した角度範囲のことを指す。図２６Ｂに、回折光強度を角度βの関数として表わしたグラフと、半値全幅の関係を示す。図２６Ｂに示すように、回折光強度Ｉは、角度±γで最大値の半分となっている。したがって、このときの半値全幅は２γである。以下、回折光強度の半値全幅との記載は、回折光強度の再生角半値全幅をいうものとする。
【００２３】
また、本明細書でいう拡散角度とは、可視波長域にピークをもつコリメートされたレーザ光を入射したときの、拡散光の中心輝度の半値となる角度を指す。拡散範囲は、下記の関係から求めることができる。
（拡散範囲）≒ ２×（照射面までの距離）×（拡散角度の正接の値）
【００２４】
なお、本明細書でいう角度とは、特に断りのない限り、立体角ではなく平面角をいうものとする。例えば、ホログラムに入射する照明光の入射角度は、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とを含む面上、法線から測った角度を指すものとする。
【発明の効果】
【００２５】
少なくとも１つの実施例によれば、ホログラフィックに記録された文字情報やバーコード情報などを再生したときに、複数多重像の再生が抑制されたホログラム記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、ホログラム記録媒体の製造装置の一構成例を示す略線図である。
【図２】図２は、ホログラム記録媒体からの再生像の回折光強度を説明するための図である。
【図３】図３は、ホログラム記録媒体からの再生像の回折光強度を説明するための図である。
【図４】図４は、ホログラム記録媒体からの再生像の回折光強度を説明するための図である。
【図５】再生像の視野角についての説明に使用する略線図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｆは、ホログラム記録媒体の観察方向およびホログラム記録媒体の向きを固定して、照明光の入射方向を変化させたときに再生される再生像の様子を示した概略図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｆは、照明光の入射方向およびホログラム記録媒体の向きを固定して、ホログラム記録媒体の観察方向を変化させたときに再生される再生像の様子を示した概略図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｆは、照明光の入射方向およびホログラム記録媒体の観察方向を固定して、ホログラム記録媒体の向きを変化させたときに再生される再生像の様子を示した概略図である。
【図９】図９は、ホログラム記録媒体の製造装置の第２の構成例を示す略線図である。
【図１０】図１０は、ホログラム記録媒体の他の構成例を示したものである。
【図１１】図１１は、ホログラム記録媒体の製造装置の他の構成例を示したものである。
【図１２】図１２は、ホログラム記録媒体の再生装置の一構成例を示した図である。
【図１３】図１３は、ホログラム記録媒体の再生装置の一構成例を示した図である。
【図１４】図１４Ａは、単一ＬＥＤ光源により、ホログラム記録媒体を照射したときの再生画像の様子を示した模式図である。図１４Ｂは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている文字情報を再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。図１４Ｃは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている２次元バーコードを再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。
【図１５】図１５Ａは、ホログラム記録媒体を照明する光源の一例を説明するための図である。図１５Ｂは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている文字情報を再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。図１５Ｃは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている２次元バーコードを再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。
【図１６】図１６Ａは、ホログラム記録媒体を照明する光源の一例を説明するための図である。図１６Ｂは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている文字情報を再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。図１６Ｃは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている２次元バーコードを再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。
【図１７】図１７Ａは、ホログラム記録媒体を照明する光源の一例を説明するための図である。図１７Ｂは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている文字情報を再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。図１７Ｃは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている２次元バーコードを再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。
【図１８】図１８Ａは、ホログラム記録媒体を照明する光源の一例を説明するための図である。図１８Ｂは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている文字情報を再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。図１８Ｃは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体に記録されている２次元バーコードを再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。
【図１９】図１９は、商品のパッケージに、複数の２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体を被着した例を示す概略図である。
【図２０】図２０は、ホログラム記録媒体に記録された個別ＩＤ情報としてのバーコードを読み取る例を示した概略図である。
【図２１】図２１は、デジタルカメラにより、複数の２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体を撮像する例を示した概略図である。
【図２２】図２２は、高周波パターンの例の説明に使用する図である。
【図２３】図２３は、エッジライト方式のバックライトの断面模式図である。
【図２４】図２４は、ホログラム記録媒体の再生装置の第２の構成例を示した図である。
【図２５】図２５は、ホログラム記録媒体の再生装置の第２の構成例を示した図である。
【図２６】図２６Ａは、回折光強度の測定方法を示した概略図である。図２６Ｂは、回折光強度を角度βの関数として表わしたグラフと、半値全幅の関係を示す図である。
【図２７】図２７は、ホログラム記録媒体に対する記録と、情報が記録されたホログラム記録媒体を再生する際の光学系について説明するための略線図である。
【図２８】図２８は、ホログラム用記録媒体の一例を示す断面図である。
【図２９】図２９は、光重合型フォトポリマの感光プロセスを示す略線図である。
【図３０】図３０は、コンタクトコピー装置の概略を示した略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、ホログラム記録媒体およびその製造方法ならびにホログラム再生装置およびホログラム再生方法の実施の形態について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜０．体積型ホログラム＞
[記録再生の原理]
[ホログラム記録媒体の一例]
[コンタクトプリントによる複製]
＜１．第１の実施の形態＞
［製造装置の構成例］
（参照光の光学系）
（物体光の結像光学系）
（参照光）
（物体光）
[２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体]
（記録された情報の再生）
（再生画像の切替え）
（視野角の制御）
（２Ｄ情報の定位）
[第１の実施の形態の第２の構成例]
[第１の実施の形態の第３の構成例]
＜２．第２の実施の形態＞
[製造装置の構成例]
[第２の実施の形態の第２の構成例]
＜３．第３の実施の形態＞
[ホログラム再生装置の構成例]
（２Ｄ情報が記録されたホログラムの観察）
（照明用光源）
（撮像装置によるホログラフィック２Ｄ情報の取得）
（高周波パターン）
[第３の実施の形態の第２の構成例]
＜４．変形例＞
【００２８】
なお、以下に説明する実施の形態は、好適な具体例を示したものである。以下の説明においては、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、ホログラム記録媒体およびその製造方法ならびにホログラム再生装置およびホログラム再生方法の例は、以下に示す実施の形態に限定されないものとする。
【００２９】
＜０．体積型ホログラム＞
実施の形態の理解を容易とするため、実施の形態の説明の前に、体積型ホログラムの概要について説明する。
【００３０】
[記録再生の原理]
上述したように、体積型ホログラムは、干渉パターンが記録層内部の屈折率の差として記録されたものである。干渉パターンの記録は、ホログラム記録媒体に対して、相異なる方向から参照光および記録したい画像の情報が重畳された物体光を同時に照射することにより行う。
【００３１】
ホログラム記録媒体１０１に対する記録と、情報が記録されたホログラム記録媒体１０１を再生する際の光学系について、図２７を参照して説明する。
【００３２】
図２７Ａに示すように、記録時には、ホログラム記録媒体１０１に対して参照光ＲＬが入射角度θｒで入射され、ホログラム記録媒体１０１の反対側から物体光ＯＬが入射角度θｏで入射される。参照光ＲＬと物体光ＯＬとで形成される干渉パターンがホログラム記録媒体１０１に記録される。
【００３３】
このように記録されたホログラム記録媒体１０１に対して、図２７Ｂに示すように、入射角度α（α＝θｒ）でもって照明光ＩＬを照射すると、ホログラム記録媒体１０１の内部で照明光ＩＬが回折され、出射角度β（β＝１８０°−θｏ）でもってホログラム記録媒体１０１から再生光ＰＬが出射される。したがって、物体光ＯＬの延長方向の視点から、再生された画像を見ることができる。
【００３４】
図２７Ａに示すような記録を行う場合、参照光の入射角度θｒを調節することにより、ホログラム記録媒体を照明するのに好適な照射角度、すなわちαを調節することができる。また、物体光の入射角度θｏを調節することにより、再生光の輝度が最大となる中心角度、すなわちβを調節することができる。
【００３５】
[ホログラム記録媒体の一例]
ここで、画像情報の記録に用いられるホログラム記録媒体１の一例について説明する。ホログラム記録媒体１は、図２８に示すように、テープ状に形成されたフィルムベース材１ａ上に光重合型フォトポリマからなるフォトポリマ層１ｂが形成される。さらに、当該フォトポリマ層１ｂ上にカバーシート１ｃが被着されることにより形成された、いわゆるフィルム塗布タイプの記録媒体である。
【００３６】
光重合型フォトポリマは、初期状態では、図２９Ａに示すように、モノマＭがマトリクスポリマに均一に分散している。これに対して、図２９Ｂに示すように、１０〜４００ｍＪ／ｃｍ2程度のパワーの光ＬＡを照射すると、露光部においてモノマＭが重合する。そして、ポリマ化するにつれて周囲からモノマＭが移動してモノマＭの濃度が場所によって変化し、これにより、屈折率変調が生じる。この後、図２９Ｃに示すように、１０００ｍＪ／ｃｍ2程度のパワーの紫外線または可視光ＬＢを全面に照射することにより、モノマＭの重合が完了する。このように、光重合型フォトポリマは、入射された光に応じて屈折率が変化するので、参照光と物体光との干渉によって生じる干渉パターンを、屈折率の変化として記録することができる。
【００３７】
なお、フォトポリマ層１ｂの屈折率変調度を増加させ、ホログラム記録媒体１に記録画像を定着させるため、ホログラム記録媒体１を加熱する工程を付加してもよい。
【００３８】
このような光重合型フォトポリマを用いたホログラム記録媒体１は、露光後に特別な現像処理を施す必要がない。したがって、光重合型フォトポリマを感光部に用いたホログラム記録媒体１を使用することにより、ホログラムの製造装置や複製装置は、構成を簡略化することができる。
【００３９】
[コンタクトプリントによる複製]
上述したようにして、画像情報が記録された体積型ホログラムを得ることができる。さらに、体積型ホログラムに記録された画像情報を再生させ、その再生光を物体光として、別のホログラム記録媒体に画像情報をコピーすることもできる。このような手法は、画像情報を記録したホログラムを原版とし、別のホログラム記録媒体を密着させた状態で記録を行うことから、コンタクトプリントと呼ばれる。以下、コンタクトプリントによる複製をコンタクトコピーと適宜称する。
【００４０】
図３０は、コンタクトコピー装置の概略を示した略線図である。図３０に示すように、コンタクトコピー装置では、レーザ光源１１１からのレーザ光が空間フィルタ１１７によって拡大され、コリメーションレンズ１１９に入射される。コリメーションレンズ１１９によって平行光とされたレーザ光が、感光性材料を含むホログラム記録媒体１０１およびホログラム原版５１１に照射（Ｓ偏光）される。
【００４１】
ホログラム原版５１１は、例えばリップマン型ホログラムである。感光性材料の層を有するホログラム記録媒体１０１およびホログラム原版５１１は、直接密着されるか、屈折率調整液（インデックスマッチング液と称される）を介して密着される。ホログラム記録媒体１０１には、ホログラム原版５１１によって回折した光と、入射レーザ光とによって形成される干渉パターンが記録される。
【００４２】
＜１．第１の実施の形態＞
次に、実施の形態について説明する。
【００４３】
第１の実施の形態によれば、ホログラム記録媒体は、複数の画像情報が記録されている。それぞれの画像情報は、ホログラム記録媒体の面上に直接結像するようにされる。また、それぞれの画像情報は、所定の拡散角度の結像光学系を介して、所定の方向から物体光としてホログラム記録媒体に記録される。
【００４４】
したがって、あらかじめ定められた観察方向および角度範囲において観察ができる画像情報が複数記録されたホログラム記録媒体を得ることができる。また、例えば、文字やバーコードなど、平面的に現わされる画像情報（以下、２Ｄ情報と適宜称する。また、立体的形状に関する３次元画像情報を３Ｄ情報と適宜称する。）が複数記録され、かつ、個々の再生像がシャープであるホログラム記録媒体を得ることができる。
【００４５】
［製造装置の構成例］
まず、図１を参照して、ホログラフィックな２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体の製造方法について説明する。
【００４６】
図１の装置は、ホログラム記録媒体の製造装置の一構成例（第１の構成例とする。）を示したものである。図１に示す構成例では、レーザ光源１１、シャッタＳｈ、１／２波長板１３および偏光ビームスプリッタ１５が順に配置されている。偏光ビームスプリッタで分岐されたレーザ光が、参照光の光学系および物体光の結像光学系のそれぞれを介して、ホログラム記録媒体１に照射するようになされる。
【００４７】
（参照光の光学系）
図１に示すように、第１の構成例では、参照光の光学系が、２種類用意されている。すなわち、偏光ビームスプリッタ１５で分岐されたレーザ光のうち、参照光光学系に向かう光は、ミラー２３ｒａで反射されたのち、ハーフミラー４３により、さらに２つに分岐される。分岐された一方の光は、第１の光路を介してホログラム記録媒体１に照射されるようにされ、他方は、第２の光路を介してホログラム記録媒体１に照射されるようにされている。
【００４８】
第１の光路には、シャッタＳｈ1、空間フィルタ１７ｒ1およびコリメーションレンズ１９ｒ1が順に配置されている。第２の光路には、シャッタＳｈ2、ミラー２３ｒｂ，２３ｒｃ、空間フィルタ１７ｒ2およびコリメーションレンズ１９ｒ2が順に配置されている。このとき、例えば、参照光の入射角度θｒ１は、４５°、θｒ２は、２２．５°とされる。
【００４９】
（物体光の結像光学系）
空間フィルタ１７ｏ、コリメーションレンズ１９ｏ、ミラー２３ｏ、拡散板２５、液晶パネル２７、偏光板２９、レンズ３１、絞り３３およびレンズ３５が順に配置され、物体光の結像光学系が構成されている。液晶パネル２７に対しては、図示しないが、液晶駆動部、例えばマイクロコンピュータが接続されている。偏光板２９は、液晶表示パネル２７の出射面に設けられている。なお、ミラー２３ｏからホログラム記録媒体１に至る光学経路に配される光学素子は、レール等の支持部材によって所定の位置に取り付けられている。
【００５０】
このとき、ホログラム記録媒体１へ物体光は略垂直に入射する。すなわち、物体光の入射角度をθｏとすると、例えば、θｏは０°±５°程度とされる。再生される２Ｄ情報の最大輝度が、ホログラム記録媒体の記録面の法線方向の近傍とできるからである。
【００５１】
ホログラム記録媒体１への画像情報の記録は、以下のようになされる。
【００５２】
（参照光）
まず、シャッタＳｈ1をＯＰＥＮ、シャッタＳｈ2をＣＬＯＳＥとする。レーザ光源１１からのレーザ光が１／２波長板１３を介して偏光ビームスプリッタ１５に入射される。１／２波長板１３は、レーザ光の偏光面を９０°回転させる。偏光ビームスプリッタ１５によってレーザ光が反射され、レーザ光が空間フィルタ１７ｒ1によって拡大される。空間フィルタ１７ｒ1からのレーザ光（すなわち、参照光）がコリメーションレンズ１９ｒ1に入射される。コリメーションレンズ１９ｒ1によって平行光とされたレーザ光が感光性材料の層を有するホログラム記録媒体１に照射（Ｓ偏光）される。
【００５３】
（物体光）
偏光ビームスプリッタ１５を通過したレーザ光が、空間フィルタ１７ｏに入射される。空間フィルタ１７ｏによって拡大されたレーザ光がコリメーションレンズ１９ｏによって平行光とされ、ミラー２３ｏに入射される。
【００５４】
ミラー２３ｏによって反射されたレーザ光が、拡散板２５を介して空間光変調素子としての液晶パネル２７に入射される。液晶パネル２７上には、上述した液晶駆動部により、記録されるべき２Ｄ情報が画像として表示されようになされる。液晶表示パネル２７によってレーザ光の偏光面が回転され、偏光板２９によって、必要なＳ偏光成分が透過するようにされる。拡散板２５によって拡散されたレーザ光は、絞り（マスク）３３によって絞られ、観察時の視野角が規定される。
【００５５】
したがって、液晶表示パネル２７によって発生し、偏光板２９を介された２Ｄ情報光が、投影レンズ３１、絞り３３および投影レンズ３５からなる結像光学系を介してホログラム記録媒体１に入射される。
【００５６】
このようにして、参照光としての入射レーザ光と、２Ｄ情報が重畳された物体光としてのレーザ光とによって形成される干渉パターンが、ホログラム記録媒体１に記録される。
【００５７】
ここで、ホログラム記録媒体を得るための実施の態様としては、拡散板２５として、拡散角度の絶対値が小さなものを使用することが好ましい。記録された２Ｄ情報をホログラム記録媒体の記録面の法線方向から撮影することを考えると、再生された２Ｄ情報の回折光強度の半値全幅が、８°以下となるように拡散板２５の拡散角度を選択することが好ましい。実験したところ、回折光強度の半値全幅が８°以下だと、一般の拡散光源で照明したときに、識別情報を一括して読みだしたい領域（例えば１５ｍｍ角）全域にわたって、シャープネス、均一性共に高い読み取りを行うことができた。
【００５８】
この媒体の製造方法として具体的には、拡散角度の絶対値として、７°以下が好ましく、３°以下とすることがより好ましい。後述するように、拡散板２５の拡散角度に応じて、ホログラム記録媒体に記録された２Ｄ情報が再生される視野角が変わるからである。
【００５９】
拡散角度が、目標とする回折光強度の半値全幅より小さい理由は、ホログラム記録媒体自身の散乱、干渉縞形成時における重合や拡散の不安定性などにより、記録時と再生時とで拡散度合いが変化することによる。
【００６０】
拡散板は図に垂直な方向にだけ±２０°程度拡散し、この図のθoの方向には全く拡散しないというような拡散板を用いてもよい。なお、必要に応じて、拡散板２５を省略した構成を採用してもよい。
【００６１】
図１に示す構成例では、２Ｄ情報が重畳された物体光としてのレーザ光が、液晶パネル２７に近接した拡散板２５と絞り３３により±δの拡散角度を有している。
【００６２】
次に、ホログラム記録媒体１に対して、先ほど記録した２Ｄ情報（第１の２Ｄ情報）とは別の２Ｄ情報（第２の２Ｄ情報）の記録を行う。
【００６３】
第２の２Ｄ情報の記録に先立ち、シャッタＳｈ1をＣＬＯＳＥし、シャッタＳｈ2をＯＰＥＮとする。露光時に、シャッタＳｈ2がＯＰＥＮされると、レーザ光が空間フィルタ１７ｒ2によって拡大される。空間フィルタ１７ｒ2からのレーザ光（すなわち、参照光）が、コリメーションレンズ１９ｒ2に入射される。コリメーションレンズ１９ｒ2によって平行光とされたレーザ光が、感光性材料の層を有するホログラム記録媒体１に照射（Ｓ偏光）される。ホログラム記録媒体１に対する参照光の入射角度θｒを変更するにあたっては、ホログラム記録媒体１に対する物体光の入射角度θｏが変わらないようになされることが好ましい。記録された２Ｄ情報をホログラム記録媒体の記録面の法線方向から撮影することを考えると、再生された２Ｄ情報の最大輝度が、ホログラム記録媒体の記録面の法線方向の近傍となることが好ましいからである。
【００６４】
第１の２Ｄ情報を記録した際、参照光の入射角度θｒ1を４５°としたが、第２の２Ｄ情報を記録する場合には、θｒ2が１０°〜３５°の範囲とされることが好ましい。例えば、所定の方向からホログラム記録媒体を照明する光源および撮像素子が組み込まれた再生装置を使用するとした場合に、光源と撮像素子とが干渉しないように配置でき、再生装置を小型に構成できるからである。さらに、第１の２Ｄ情報と、第２の２Ｄ情報とのクロストークを低減できるからである。
【００６５】
第１の２Ｄ情報を記録する際、参照光の入射角度の一方を４５°とした理由は、一般的に、ホログラムは斜め上４５°±８°くらいから照明されることを前提に仕様決定されることが多く、それに倣ったためである。一般的に、この角度で設計する理由は、天井照明や太陽光など上方から光が当たることが多く、上方からの照射を前提としたときに、これより小さい角度だとホログラムを観察するときに照明光の直接反射が目に入り観察しづらいこと、大きい角度だと表面反射が大きくなり光利用効率が低くなることを鑑みて、選択している。
【００６６】
または、θｒ２が５５°〜８０°の範囲とされることが好ましい。この場合にも、第１の２Ｄ情報と、第２の２Ｄ情報とのクロストークを低減できるからである。
【００６７】
液晶パネル２７上に第２の２Ｄ情報を画像として表示させ、ホログラム記録媒体１に参照光および物体光を照射する。すなわち、参照光としての入射レーザ光と、第２の２Ｄ情報が重畳された物体光としてのレーザ光とによって形成される干渉パターンが、ホログラム記録媒体１に記録される。
【００６８】
図１の例では、参照光は２種の光路を用意したが、３種以上用意し、その数だけ多重露光してもよい。上述した工程を繰り返すことにより、ホログラム記録媒体に相異なる複数の画像情報を記録することができる。この場合において、個々の画像情報を記録する際に、拡散板２５や絞り３３を変更し、個々の再生像の視野角がそれぞれ変更されるようにしてもよいし、使用するレーザ光の波長をそれぞれ変更してもよい。
【００６９】
[２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体]
上述した製造方法により得られるホログラム記録媒体は、複数の情報が記録されている。記録された情報は、所定の角度から照明されたときに、回折光強度の半値全幅が規定された再生像として再生される。再生される情報は、複数多重像の再生が抑制されたものとなっている。
【００７０】
（記録された情報の再生）
図２〜図４は、ホログラム記録媒体１ｓからの再生像の回折光強度を説明するための図である。いま、物体光の拡散角度δを特に制限しないで記録を行った画像情報Ｓと、物体光の拡散角度δを規定して記録を行った２Ｄ情報Ｐ１とが重畳して記録されたホログラム記録媒体１ｓを考える。画像情報Ｓ記録時の参照光の入射角度θｒ1は４５°、２Ｄ情報Ｐ１記録時の参照光の入射角度θｒ2は２２°であったとする。また、物体光の入射角度θｏは、ともに０°に近い値であったとする。
【００７１】
図２Ａは、照明光ＩＬとして、白色光をα＝４５°の方向からホログラム記録媒体１ｓに照射した場合を示している。再生される再生像を撮像装置７１で撮影するときの回折光強度は、図２Ｂに示すようなものとなる。
【００７２】
図２Ｂは、再生像の回折光強度を模式的に示した図である。図２Ｂにおいて、波線ＩSは、画像情報Ｓの回折光強度を表し、実線ＩP1は、２Ｄ情報Ｐ１の回折光強度を表す。
【００７３】
図２Ｂに示すように、照明光ＩＬの入射角度がα＝４５°であるため、画像情報Ｓの回折光強度のピークが、ホログラム記録媒体１ｓの記録面に立てた法線方向（β＝０°）の近傍となる。ここで、近傍とは、好ましくは−１０°〜＋１０°の範囲をいう。
【００７４】
すなわち、ホログラム記録媒体１ｓに正対してホログラム記録媒体１ｓを観察すると、画像情報Ｓを確認することができる。このとき、２Ｄ情報Ｐ１の回折強度のピークは、ホログラム記録媒体１ｓの記録面に立てた法線方向（β＝０°）の近傍にない。そのため、２Ｄ情報Ｐ１は、画像情報Ｓの観察の妨げとはならない。
【００７５】
図３Ａは、照明光ＩＬとして、白色光をα＝２２°の方向からホログラム記録媒体１ｓに照射した場合を示している。再生される再生像を撮像装置７１で撮影するときの回折光強度は、図３Ｂに示すようなものとなる。
【００７６】
図３Ｂは、再生像の回折光強度を模式的に示した図である。図３Ｂにおいて、波線ＩSは、画像情報Ｓの回折光強度を表し、実線ＩP1は、２Ｄ情報Ｐ１の回折光強度を表す。
【００７７】
図３Ｂに示すように、照明光ＩＬの入射角度がα＝２２°であるため、２Ｄ情報Ｐ１の回折光強度のピークが、ホログラム記録媒体１ｓの記録面に立てた法線方向（β＝０°）の近傍となる。すなわち、ホログラム記録媒体１ｓに正対してホログラム記録媒体１ｓを観察すると、２Ｄ情報Ｐ１を確認することができる。また、図３Ｂに示すように、２Ｄ情報Ｐ１の回折光強度の半値全幅が８°以下とされることが好ましい。
【００７８】
次に、２Ｄ情報Ｐ１の代わりに、参照光の入射角度θｒを６７°として２Ｄ情報Ｐ２が記録されたホログラム記録媒体１ｓを考える。
【００７９】
図４Ａは、照明光ＩＬとして、白色光をα＝６７°の方向からホログラム記録媒体１ｓに照射した場合を示している。再生される再生像を撮像装置７１で撮影するときの回折光強度は、図４Ｂに示すようなものとなる。
【００８０】
図４Ｂは、再生像の回折光強度を模式的に示した図である。図４Ｂにおいて、波線ＩSは、画像情報Ｓの回折光強度を表し、実線ＩP2は、２Ｄ情報Ｐ２の回折光強度を表す。
【００８１】
図４Ｂに示すように、照明光ＩＬの入射角度がα＝６７°であるため、２Ｄ情報Ｐ２の回折光強度のピークが、ホログラム記録媒体１ｓの記録面に立てた法線方向（β＝０°）の近傍となる。すなわち、ホログラム記録媒体１ｓに正対してホログラム記録媒体１ｓを観察すると、２Ｄ情報Ｐ２を確認することができる。また、図４Ｂに示すように、２Ｄ情報Ｐ２の回折光強度の半値全幅が８°以下とされることが好ましい。
【００８２】
なお、それぞれの情報の記録時における参照光の入射角度θｒとしては、一方をθｒ＝４５°、他方をθｒ＝−４５°（θｒ＝３１５°）としてもよい。この場合においては、再生像どうしのクロストークが小さくなるので、記録された情報の機械読み取りを前提としないならば、個々の情報の記録時において、物体光の結像光学系の拡散角度を特に規定しなくともよい。
【００８３】
なお、ホログラム記録媒体の上下視差方向に対して、θｒが４５°および−４５°とされて情報の記録がなされたホログラム記録媒体を、例えば壁面に設置した場合、天井照明などにより照明されてどちらか一方の情報が再生される。このホログラム記録媒体を上下逆さまにして壁面に設置すると、他方の情報が再生されることになる。逆さまに設置するのが困難であるような状況の場合（大きな重い箱などに貼付されているような場合）、ホログラムに、天井照明よりも明るい懐中電灯などの光を下斜め４５°から照射すれば、容易にもう一方の情報を観察できる。
【００８４】
上述したいずれの例においても、ホログラム記録媒体の法線方向の近傍におけるいずれか一方の回折光強度が、他方の回折光強度に対して５倍以上であると好ましい。それぞれの再生像を明瞭に確認することができるからである。
【００８５】
（視野角の制御）
図２〜図４を参照して説明したように、物体光の結像光学系の拡散角度を規定することにより、あらかじめ定められた角度範囲に視点がある場合のみ見ることができる情報が記録されたホログラム記録媒体を得ることができる。再生時には、図５に示すように、複製済みのホログラム記録媒体１に対して、入射角αで照明光ＩＬを入射する。ホログラム記録媒体によって再生される再生像の視野角は、±δの広がりを持つ。
【００８６】
（２Ｄ情報の定位）
図１に示す構成例によれば、ホログラム記録媒体１には、平面的に現わされる画像情報（２Ｄ情報）が記録される。２Ｄ情報は、例えば、文字、番号、記号、図形、模様、１次元バーコード、２次元バーコードまたはこれらの結合である。このとき、物体光の結像光学系の拡散角度を規定することにより、ホログラム記録媒体１の記録面からごく浅い位置に２Ｄ情報を直接定位させるようにしている。２Ｄ情報を定位させる奥行きは、画像処理や拡散板の位置により自由に設定することができ、好ましくは２ｍｍ以下である。
【００８７】
画像情報を定位させる位置が記録面上から大きく離れていると、拡散光源によりホログラム記録媒体を照明したときに多重像が再生されてしまい、再生像のシャープネスが劣化してしまう。この場合、点光源であれば２Ｄ情報を再生することができるが、例えば曇天時などにホログラム記録媒体を観察すると、文字情報が多重像として再生されてしまう。すなわち、シャープな再生像を得ることができず、２Ｄ情報を機械読み取りすることは極めて困難となる。
【００８８】
上述した例では、ホログラム記録媒体１に対して、コンタクトコピーによる画像情報の記録を行っていない。文字情報などをコンタクトコピーにより平面的に記録すると、ホログラム原版がある程度の厚さを有することから、ホログラム記録媒体の記録面に対してある程度の深さに文字情報が定位されてしまうためである。
【００８９】
このように、２Ｄ情報をホログラフィックに記録する場合においては、物体光の結像光学系の拡散角度を規定すること、すなわち２Ｄ情報の再生像の視野角を狭範囲に規定することが有効である。
【００９０】
（再生画像の切替え）
図６〜図８は、照明光の入射方向、ホログラム記録媒体の観察方向およびホログラム記録媒体の向きと、再生像との関係を説明するための図である。図６〜図８において、ホログラム記録媒体１には、２Ｄ情報として、２次元バーコード、文字情報および１次元バーコードが記録されているものとする。それぞれの２Ｄ情報は、参照光の入射角度θｒが相異なるようにし、かつ、それぞれの再生像の回折光強度の半値全幅が８°以下となるように記録が行われたものとする。
【００９１】
図６Ａ〜図６Ｆは、ホログラム記録媒体の観察方向およびホログラム記録媒体の向きを固定して、照明光の入射方向を変化させたときに再生される再生像の様子を示したものである。まず、照明光ＩＬの入射方向、ホログラム記録媒体１の観察方向Ｄおよびホログラム記録媒体１の向きを図６Ａに示すようにする。この状態でホログラム記録媒体１を観察すると、図６Ｄに示すように、２次元バーコードが確認される。照明光ＩＬの入射方向を図６Ｂに示すよう切り替えると、図６Ｅに示すように、ホログラム記録媒体１から再生される画像が文字情報に切り替わる。さらに、照明光ＩＬの入射方向を図６Ｃに示すよう切り替えると、図６Ｆに示すように、再生される画像が１次元バーコードに切り替わる。
【００９２】
このように、照明光ＩＬの入射方向応じてホログラム記録媒体１から再生される２Ｄ情報が切り替わるようなものとできる。
【００９３】
図７Ａ〜図７Ｆは、照明光の入射方向およびホログラム記録媒体の向きを固定して、ホログラム記録媒体の観察方向を変化させたときに再生される再生像の様子を示したものである。照明光ＩＬの入射方向、ホログラム記録媒体１の観察方向Ｄおよびホログラム記録媒体１の向きを、図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃに示すように切り替えれば、再生される画像が図７Ｄ、図７Ｅおよび図７Ｆにそれぞれ示すように切り替わる。
【００９４】
図８Ａ〜図８Ｆは、照明光の入射方向およびホログラム記録媒体の観察方向を固定して、ホログラム記録媒体の向きを変化させたときに再生される再生像の様子を示したものである。照明光ＩＬの入射方向、ホログラム記録媒体１の観察方向Ｄおよびホログラム記録媒体１の向きを、図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃに示すように切り替えれば、再生される画像が図８Ｄ、図８Ｅおよび図８Ｆにそれぞれ示すように切り替わる。
【００９５】
このように、照明光ＩＬの入射方向、ホログラム記録媒体１の観察方向Ｄおよびホログラム記録媒体１の向きのうち、２つを固定して残り１つを切り替えれば、ホログラム記録媒体１から再生される情報を、それぞれ異なった情報とすることができる。
【００９６】
[第１の実施の形態の第２の構成例]
図９の装置は、ホログラム記録媒体の製造装置の第２の構成例を示したものである。第２の構成例では、参照光光路を２種用意した第１の構成例と比較して、物体光光路を２種用意した点で異なる。すなわち、偏光ビームスプリッタ１５を通過したレーザ光の光路上にハーフミラー４３を配置することにより、さらに分岐された第１および第２の分岐されたレーザ光としている。したがって、第２の構成例は、物体光の結像光学系を２つ備えている。
【００９７】
図９に示すように、ハーフミラー４３を通過したレーザ光がミラー２３に入射される。ミラー２３で反射されたレーザ光が、第２の分岐されたレーザ光となる。
【００９８】
第１の分岐されたレーザ光が、第１の構成例と同様に、拡散板２５ａを介して液晶パネル２７ａ（偏光板を含む）に入射される。液晶パネル２７ａに表示された２Ｄ情報画像が、結像光学系（投影レンズ３１ａ、３５ａ、絞り３３ａ）を介してホログラム記録媒体１に結像される。
【００９９】
一方、第２の分岐されたレーザ光が、拡散板２５ｂを介して液晶パネル２７ｂ（偏光板を含む）に入射される。液晶パネル２７ｂに表示された２Ｄ情報画像が、結像光学系（投影レンズ３１ｂ、３５ｂ、絞り３３ｂ）を介してホログラム記録媒体１に結像される。
【０１００】
第１の分岐されたレーザ光から生成された２Ｄ情報光のホログラム記録媒体１に対する入射角度と、第２の分岐されたレーザ光から生成された２Ｄ情報光のホログラム記録媒体１に対する入射角とが異なるものとなる。したがって、液晶パネル２７ａによる２Ｄ情報を見ることができる視点と、液晶パネル２７ｂによる２Ｄ情報を見ることができる視点とを異ならせることができる。
【０１０１】
２つに分岐されたレーザ光は、同じタイミングでもってホログラム記録媒体１に対して照射される。または、時間順次で２つの分岐されたレーザ光をホログラム記録媒体１に照射するようにしてもよく、３以上の分岐されたレーザ光を使用してもよい。
【０１０２】
第１の実施の形態の第２の構成例によれば、ホログラム記録媒体１に対して、２つの視点に応じた２種類の２Ｄ情報を一度に記録することができる。
【０１０３】
[第１の実施の形態の第３の構成例]
図１０のホログラム記録媒体は、ホログラム記録媒体の他の構成例を示したものである。第３の構成例では、第１の構成例と比較して、２Ｄ情報が記録されるホログラム記録媒体を透過型の体積型ホログラムとする点で異なる。
【０１０４】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、ホログラム記録媒体１を携帯電話７３のディスプレイに貼り付けた例を示している。ホログラム記録媒体１は、例えば、２つの２Ｄ情報が記録されている。一方が文字情報であり、もう一方が文字情報および１次元バーコードの組み合わせであるとする。
【０１０５】
このとき、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、ディスプレイを眺める角度によって、再生される２Ｄ情報を異なったものとすることができる。なお、記録時の参照光の入射角度を適宜調整することにより、ディスプレイを正面から眺めたときの再生像の回折強度を小さく調整することができる。そのようにしておけば、ホログラム記録媒体１をディスプレイに貼りつけたことが、携帯電話７３の操作の妨げとならないようにできる。
【０１０６】
または、特定の方向から照明することにより、ホログラム記録媒体１に記録された情報が再生されるようにしてもよい。このようなホログラム記録媒体１を例えば透明なショーウィンドウに貼り付け、種々の方向からの照明を切り替えれば、ショーウィンドウ自体を消費者の目を引く宣伝媒体とすることができる。
【０１０７】
第１の実施の形態の第３の構成例によれば、被着体上に表示されまたは表示されている情報の視認の妨げとならないので、様々なものに対して、意匠性や管理情報、商品情報等を付与することができる。
【０１０８】
例えば、ホログラム記録媒体１の被着体として、携帯電話のディスプレイほか、パソコン、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital AssistantまたはPersonal Data Assistance）、ポータブルビデオゲーム機などのディスプレイなどにも適用できる。または、証明写真、商品のパッケージ、名刺、学生証などにも適用できる。
【０１０９】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。
【０１１０】
第２の実施の形態によれば、ホログラム記録媒体は、複数の画像情報が記録されている。複数の画像情報には、３Ｄ情報と２Ｄ情報とが含まれる。複数の画像情報のうち、２Ｄ情報が、ホログラム記録媒体の面上に直接結像するようにされる。複数の画像情報のうち、２Ｄ情報が、所定の拡散角度の結像光学系を介して、所定の方向から物体光としてホログラム記録媒体に記録される。
【０１１１】
したがって、３Ｄ情報と、あらかじめ定められた観察方向および角度範囲において観察ができる２Ｄ情報とが記録されたホログラム記録媒体を得ることができる。
【０１１２】
［製造装置の構成例］
図１１を参照して、３Ｄ情報および２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体の製造方法について説明する。
【０１１３】
図１１の装置は、ホログラム記録媒体の製造装置の一構成例を示したものである。図１１に示す構成例では、ホログラム原版５１に記録された３Ｄ情報をコンタクトコピーによりホログラム記録媒体に複製し、付加情報として２Ｄ情報をさらに重畳して記録する。図１１に示す構成例では、コンタクトコピーのためのレーザ光と別のレーザ光を使用して付加情報としての２Ｄ情報を記録するようにしている。
【０１１４】
図１１に示すように、複製用レーザ光ＬＣの光源（図示しない）、ローラ６１、ローラ６３、ローラ６５、露光部６７およびＵＶ定着部６９が順に配置される。ローラ６３の周面には、ホログラム原版５１が貼り付けられている。ホログラム原版５１は、例えば、水平方向連続視差画像である。
【０１１５】
ローラ（図示しない）から、ホログラム記録フィルム１ｆが繰り出され、ローラ６１−ローラ６３間、ローラ６５−ローラ６３間、露光部６７およびＵＶ定着部６９を順に通過するようにされている。ホログラム記録フィルムは、透過性ベースフィルム上に感光性材料が塗布されたものである。
【０１１６】
ローラから繰り出されたホログラム記録フィルム１ｆが、ローラ６３の周面に巻き付けられる。ホログラム原版５１とホログラム記録フィルム１ｆとが密着された状態で、複製用レーザ光ＬＣが照射され、ホログラム原版５１のホログラムが、ホログラム記録フィルム１ｆに複製される。ホログラム記録フィルム１ｆの送りが停止されると同時に、複製用レーザ光ＬＣの光源（図示しない）のシャッターが閉じられ、複製用レーザ光ＬＣが照射される。
【０１１７】
複製後にホログラム記録フィルム１ｆが２Ｄ情報を重畳するための露光部６７に送られ、２Ｄ情報が記録される。２Ｄ情報の記録のための構成としては、第１の実施の形態と同様の構成を適用できる。
【０１１８】
露光部６７からＵＶ定着部６９に向かって、３Ｄ情報および２Ｄ情報が記録されたホログラム記録フィルム１ｆが送られる。なお、先に２Ｄ情報を記録し、次に、ホログラムをコンタクトコピーし、そして、定着を行う順序でもよい。
【０１１９】
[第２の実施の形態の第２の構成例]
第２の構成例では、図１に示した構成例と比較して、３Ｄ情報があらかじめ記録されたホログラム記録媒体を用い、さらに２Ｄ情報を付加情報として重畳記録する点で異なる。
【０１２０】
ホログラム記録媒体の製造には、第１の実施の形態の説明で示した製造装置の構成例がそのまま適用される。なお、３Ｄ情報の記録は、図６に示したモノマＭの重合の前までとし、付加情報としての２Ｄ情報の記録の後にモノマＭを重合するようにする。すなわち、３Ｄ情報があらかじめ記録されたホログラム記録媒体１に２Ｄ情報を記録した後、画像の定着を行う。
【０１２１】
第２の実施の形態の第２の構成例によれば、３Ｄ情報と、あらかじめ定められた観察方向および角度範囲において観察ができる２Ｄ情報とが記録されたホログラム記録媒体を得ることができる。
【０１２２】
＜３．第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態について説明する。
【０１２３】
第３の実施の形態によれば、ホログラム再生装置は、観察ステージに観察対象を位置決めできるようにされる。観察対象に対して、所定の方向から所定の照明光を照射するようにされる。照明光が、観察者の方向へ直接出射されないようにされる。観察対象を所定の方向から光学的な開口部を介して観察できるようにされる。
【０１２４】
したがって、ホログラム記録媒体に対して、記録された個々の情報を選択的に再生させられるとともに、記録された個々の情報を簡便、迅速かつ確実に観察することができる。
【０１２５】
［ホログラム再生装置の構成例］
図１２および図１３の装置は、ホログラム記録媒体の再生装置の一構成例（第１の構成例とする。）を示したものである。図１２Ａは、ホログラム再生装置の一構成例を示す斜視図である。図１２Ｂは、ホログラム再生装置の一構成例を示す正面図である。図１３Ａは、ホログラム再生装置の一構成例を示す上面図である。図１３Ｂは、図１３ＡにおけるＸ−Ｘ断面図である。
【０１２６】
図１２および図１３に示す構成例では、ホログラム再生装置２は、略直方体形状とされている。底面は、観察ステージ４とされている。観察ステージ４には側面および背面を構成する支持部材６が固定されている。ホログラム再生装置２の上面には、遮光部材８が、支持部材６に載置されている。ホログラム再生装置２の前面には、透明部材１０が配置されている。これらがホログラム再生装置の筺体を構成し、筺体の内部に複数の光源１２L、１２C、１２R、１２Eおよび１２ｘ，１２ｙ，１２ｗ，１２ｚが設置されている。
【０１２７】
観察ステージ４には、開口部４ａが設けられている。開口部４ａは、観察対象であるホログラム記録媒体１の位置決めのために設けられている。さらに、明度差のある高周波パターン４ｐが、例えば印刷により現されている。高周波パターン４ｐは、後述するように、ホログラム記録媒体１を撮像装置により撮影する場合に使用される。複数の光源１２L、１２C、１２R、１２Eおよび１２ｘ，１２ｙ，１２ｗ，１２ｚは、それぞれが所定の方向を照明するようにして支持部材６に固定されている。
【０１２８】
遮光部材８は、その一部が下方へ折り曲げられることにより形成された遮光部８ｂを備えるとともに、観察用ステージ４に設けられた開口部４ａの上方にあたる部分が開放され、光学的な開口部ＯＰが形成されるようになされている。なお、遮光部８ｂは、遮光部材８とは別の部材から構成されていてもよい。ここで、光学的な開口部とは、部材が何も配置されずに開口部が形成されている場合と、開口部に、ホログラム記録媒体１の観察の妨げとならない程度の透明性を有する光透過性部材が配置されている場合とを含む。遮光部８は、複数の光源から発せられた光が、光学的な開口部ＯＰから観察者に向けて漏れ出さないようにするために設けられる。
【０１２９】
後述するように、ホログラム記録媒体１の観察・撮像は、開口部４ａからホログラム記録媒体１が見えるようにしてホログラム再生装置２を置き、光学的な開口部ＯＰを通してホログラム記録媒体１を目視・撮像することにより行う。この例では、ホログラム面に略垂直な方向から観察・撮像できるようにした。望ましくは、垂直方向から±１０°程度の範囲から撮像することが好ましい。読み取りたい領域全域に渡って撮像素子との平行性が保たれるため、全域に焦点が合いやすく、また、台形歪補正などの付加作業をする必要がないためである。
【０１３０】
複数の光源１２L、１２C、１２R、１２Eおよび１２ｘ，１２ｙ，１２ｗ，１２ｚは、ホログラム記録媒体１に記録された情報を選択的に再生させるために設置されている。すなわち、光源のそれぞれが所定の方向を向いており、かつ、所定の波長帯域の光が出射されるようになされている。光源は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。図１３Ｂに示すように、図１３Ｂにおける左上方からの照明用白色ＬＥＤ光源１２L、中央からの照明用白色ＬＥＤ光源１２C、右上方からの照明用白色ＬＥＤ光源１２R、エンボス型ホログラム照明用赤色ＬＥＤ光源１２Eが設置されている。さらに、高周波パターン４ｐの全面を照明するための白色ＬＥＤ光源１２ｘ，１２ｙ，１２ｗ，１２ｚが設置されている。
【０１３１】
透明部材１０の下部には、反射面が筺体の内側となるようにして、ミラー１４が設置されている。ミラー１４は、図１３Ｂにおける右上方向からホログラム記録媒体１を照明するために用いられる。すなわち、複数の光源のうち、所定の光源（例えば、中央からの照明用白色ＬＥＤ光源１２C）は、ミラー１４に反射させた光によってホログラム記録媒体１が照明されるような方向に向けて設置されている。
【０１３２】
また、出射された光を、透明部材１０を透過させたうえでホログラム記録媒体１を照明するような拡散光源１６を備えていてもよい。拡散光源１６は、例えば、ＬＥＤ光源１６ａおよび１６ｂ（ＬＥＤ光源１６ｂは図示しない）と、外殻部１６ｃと拡散板１６ｄから構成される。
【０１３３】
なお、上述した光源の数、種類、組み合わせ等は、あくまで例であり、ホログラム記録媒体１に記録された情報に応じて適宜変更がなされるものである。照射する光の波長体も、可視光領域に限られず、近赤外線領域、赤外線領域、近紫外線領域、紫外線領域であってもよい。ホログラム再生装置２は、ホログラム記録媒体１を照明する光源を切り替えるためのスイッチや切替え回路をさらに備えることが好ましい。可動ミラーを設置して、光源からの光を反射させ、照射方向を変更または調節できるようにしてもよい。
【０１３４】
（２Ｄ情報が記録されたホログラムの観察）
２Ｄ情報が複数記録されたホログラム記録媒体１を機械読み取りしようとした場合、読取装置の中に照明用光源を用意して、所定の角度から撮像することが考えられる。しかしながら、単純に読取装置にＬＥＤ光源などを配置しただけだと、光源中心と撮像装置を結んだ直線とホログラム記録媒体１との交点の近傍以外の回折光強度が低下してしまう。
【０１３５】
図１４Ａは、単一ＬＥＤ光源２０により、ホログラム記録媒体１を照射したときの再生画像の様子を示した模式図である。図１４Ｂは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体１に記録されている文字情報を再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。図１４Ｃは、所定の角度から照明してホログラム記録媒体１に記録されている２次元バーコードを再生した場合に観察される再生像を示す模式図である。以下の説明で用いる（図１５Ｂ，図１５Ｃ）〜（図１８Ｂ，図１８Ｃ）においても、同様とする。図１４Ｂおよび図１４Ｃに示すように、ホログラム記録媒体１に記録された情報が明るく再生されるのが、２Ｄ情報が記録された領域のうちの限られた部分のみだと、記録されている情報を一度に読み取ることが難しくなってしまう。
【０１３６】
（照明用光源）
以下に、ホログラム記録媒体１を照明する光源の好適な例について説明する。
【０１３７】
図１５Ａは、ホログラム記録媒体１を照明する光源の一例を説明するための図である。図１５Ａでは、光源２２、ホログラム記録媒体１および撮像装置７１の側面から見た図となっている。以下の説明で用いる図１６Ａ〜図１８Ａにおいても、同様とする。図１５Ａに示す例では、光源２２とホログラム記録媒体１とを結ぶ線上に拡散機能体３２が配置されている。拡散機能体３２は、例えば、拡散板である。
【０１３８】
図１５Ａにおいて、Ｖは、２Ｄ情報の記録された領域の縦方向長さを表わしている。Ｌは、拡散機能体３２とホログラム記録媒体１との距離を表わしている。αは、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角を表わしている。このとき、拡散機能体３２の縦方向長さＶｄが、Ｖｃｏｓαの７５％以上であることが好ましい。さらに、拡散機能体３２の縦方向拡散角度を±βとして、Ｖ≦２Ｌｔａｎβの関係を満たすようにすることが好ましい。すなわち、照明光の縦方向拡散範囲が、２Ｄ情報の記録された領域の縦方向長さ以上となるようにする。Ｖｃｏｓαに対して７５％を掛けている理由は、観察実験した結果、望ましくはＶｃｏｓα以上であったものの、０．７５Ｖｃｏｓαであれば、読み取りに成功したためである。
【０１３９】
このようにすることで、図１５Ｂおよび図１５Ｃに示すような、記録された２Ｄ情報の全面が明瞭に再生された再生像を観察することができる。
【０１４０】
図１６Ａは、ホログラム記録媒体１を照明する光源の一例を説明するための図である。図１６Ａに示す例では、光源２４とホログラム記録媒体１とを結ぶ線上にコリメーションレンズ３４が配置されている。
【０１４１】
図１６Ａにおいて、ｒは、図１６Ｂおよび図１６Ｃに示すように、２Ｄ情報の記録された領域を包む円Ｃを描いたときの円の半径を表わしている。αは、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角を表わしている。このとき、コリメーションレンズ３４の口径が、２ｒｃｏｓαの７５％以上であることが好ましい。２ｒｃｏｓαに対して７５％を掛けている理由は、観察実験した結果、望ましくは２ｒｃｏｓα以上であったものの、０．７５×２ｒｃｏｓαであれば、読取に成功したためである。
【０１４２】
このようにすることで、図１６Ｂおよび図１６Ｃに示すような、記録された２Ｄ情報の全面が明瞭に再生された再生像を観察することができる。
【０１４３】
図１７Ａは、ホログラム記録媒体１を照明する光源の一例を説明するための図である。図１７Ａに示す例では、光源２４ａおよび光源２４ｂとホログラム記録媒体１とを結ぶ線上、ホログラム記録媒体１とは反対側に反射板３６が配置されている。反射板３６は、例えば、凹形状のミラーを用いることができるが、これに限られず、ある程度の反射率が得られるものであればよい。
また、反射板の表面が、平滑な表面でなくともよい。光源３６とホログラム記録媒体１とを結ぶ線を含む面で切断したときの凹形状の断面は、円弧状に限られず、放物線状、楕円弧状、自由曲線状、多角形状もしくはこれらの一部またはこれらの組み合わせとしてもよい。反射板３６は、一体的に形成されたものでもよいし、複数の部材から構成されたものであってもよい。
【０１４４】
図１７Ａにおいて、ｒは、図１７Ｂおよび図１７Ｃに示すように、２Ｄ情報の記録された領域を包む円Ｃを描いたときの円の半径を表わしている。αは、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角を表わしている。このとき、光源２４ａ，２４ｂとホログラム記録媒体１とを結ぶ線に垂直な方向における、反射板３６がホログラム記録媒体１に対して開放されている側の断面の輪郭線を包む円の半径Ｒが、ｒｃｏｓαの７５％以上であることが好ましい。ｒｃｏｓαに対して７５％を掛けている理由は、観察実験した結果、望ましくはｒｃｏｓα以上であったものの、０．７５ｒｃｏｓαであれば、読み取りに成功したためである。
【０１４５】
このようにすることで、図１７Ｂおよび図１７Ｃに示すような、記録された２Ｄ情報の全面が明瞭に再生された再生像を観察することができる。
【０１４６】
図１８Ａは、ホログラム記録媒体１を照明する光源の一例を説明するための図である。図１８Ａに示す例では、ホログラム記録媒体１を照明する光源を、複数の光源から構成される、光源の一群２６としている。
【０１４７】
図１８Ａにおいて、ｒは、図１８Ｂおよび図１７Ｃに示すように、２Ｄ情報の記録された領域を包む円を描いたときの円の半径を表わしている。αは、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角を表わしている。このとき、光源とホログラム記録媒体１とを結ぶ線に垂直な方向における断面において、ｒｃｏｓα半径をもつ円で規定される領域内に光源の一群２６が配置されることが好ましい。
【０１４８】
このようにすることで、図１８Ｂおよび図１８Ｃに示すような、記録された２Ｄ情報の全面が明瞭に再生された再生像を観察することができる。
【０１４９】
なお、図１６〜図１８の場合において、光源とホログラム記録媒体１との間に光拡散機能体をさらに配置することが好ましい。ホログラム記録媒体１に照射される光の均一性が増すためである。
【０１５０】
（撮像装置によるホログラフィック２Ｄ情報の取得）
ホログラム記録媒体１は、複数の２Ｄ情報が記録され、ホログラム記録媒体１を照明する照明角度だけ変えれば、記録された個々の２Ｄ情報が選択的に再生される。２Ｄ情報として、個別ＩＤ情報を記録しておけば、ホログラム再生装置２を用意しておき、複数の光源を切り替えてホログラム記録媒体１を照明することにより、ホログラム記録媒体１またはその被着体が真正なものであるかどうかの判定ができる。真贋判定においては、目視だけでなく、機械読み取りにより判定が行えることが好ましい。
【０１５１】
図１９Ａおよび図１９Ｂは、商品のパッケージに、複数の２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体を被着した例を示す概略図である。図１９Ｂは、図１９ＡにおけるＹ−Ｙ断面図である。
【０１５２】
図１９に示す例では、電池のブリュースターパック４２の一部に、複数の２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体１が被着されている。２Ｄ情報としては、例えば、１次元バーコードや文字情報が記録される。なお、ホログラム記録媒体１が透過性ホログラムであるとき、ホログラム記録媒体１の被着される面に印刷されている情報は、ホログラム記録媒体１を介して確認することができる。この場合において、ホログラム記録媒体１に記録された２Ｄ情報は、印刷されている情報の確認の妨げとはならない。
【０１５３】
図１９Ｂに示すように、ホログラム再生装置２の開口部２ａにホログラム記録媒体１が配置されるようにし、光学的な開口部ＯＰを通して記録された２Ｄ情報を観察する。ホログラム再生装置２は、ブリュースターパック４２の透明カバー４２ｃｌにつきあてることができるようにされているため、商品がブリュースターパックによって包装されている場合にも、ホログラム記録媒体１およびホログラム再生装置２が適用可能である。
【０１５４】
図２０は、ホログラム記録媒体に記録された個別ＩＤ情報としてのバーコードを読み取る例を示した概略図である。
【０１５５】
図２０Ａに示す例では、バーコードリーダ７４に、例えば拡散板とＬＥＤとを組み合わせた拡散光源アタッチメント１６ａｔｔが取り付けられており、ＬＥＤの電源はバーコードリーダ７３側から供給されるようになっている。バーコードリーダ７３の読み取りのスイッチがＯＮとされると、ＬＥＤの電源がＯＮとされ、２Ｄ情報の読み取り完了とともにＬＥＤの電源がＯＦＦとなるようにされている。このとき、２Ｄ情報の再生のために、所定の方向から確実に照明・読み取りを行う必要がある。
【０１５６】
図２０Ｂに示す例では、アタッチメント等を用意し、ホログラム再生装置２にバーコードリーダ７３を固定できるようにして２Ｄ情報の読み取りを行っている。このような構成とすれば、確実かつ迅速に２Ｄ情報の読み取りを行うことができる。ホログラム再生装置２は、撮像距離やターゲットを明確化するだけでなく、余計な照明を遮光する効果も有している。したがって、外部環境に起因する読み取りエラーを低減させる効果を有する。また、複数の情報を素早く切り替えて読み取りできるので、複数の２Ｄ情報の組み合わせによる認証や真贋判定も簡便である。なお、読み取った情報を無線通信や光通信、生体通信等により送受信し、情報処理装置やデータベース等とやり取りできるようにしておいてもよい。
【０１５７】
図２１は、デジタルカメラ７１ｄｃにより、複数の２Ｄ情報が記録されたホログラム記録媒体１を撮像する例を示した概略図である。図２１Ｂは、図２１ＡにおけるＸ−Ｘ断面図である。
【０１５８】
図２１Ａに示す例では、２Ｄ情報として、文字情報が再生されている。この場合においても、アタッチメント等を用意し、ホログラム再生装置２にデジタルカメラ７１ｄｃを固定できるようにしておくことが好ましい。ホログラム再生装置２自体に、汎用デジタルカメラ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）カメラ、バーコードリーダ等に代表される撮像装置を組み込んでおいてもよい。または、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等に代表される撮像素子を組み込んでおいてもよい。
【０１５９】
（高周波パターン）
ここで、ホログラフィックに記録された２Ｄ情報をデジタルカメラにより読み取りを行う場合、ホログラムだけを照明した場合、コントラスト比が高すぎて、ＡＦ（Auto Focus：オートフォーカス）やＡＥ（Auto Exposure：自動露出）が合わないというような場合が起こりうる。
【０１６０】
これは、一般的なデジタルカメラにおいては、コントラスト比が最大となるところをフォーカスの合っている撮像距離と判断するアルゴリズムが使用されることによる。言い換えれば、ＡＦのフォーカス判断には濃淡の高周波成分が関係している。そのため、ホログラム再生装置２の観察ステージ４には、明度差のある高周波パターン４ｐを設け、高周波パターン４ｐにフォーカスを合わせることにより、再生される２Ｄ情報にＡＦが合うようにしている。なお、高周波パターン４ｐは、開口部４ａの周辺部のみに設けてもよい。
【０１６１】
図２２Ａ〜図２２Ｄに、高周波パターンの例を示す。図２２Ａ〜図２２Ｄに示すパターンは、あくまでも例示であり、その他のパターンを使用してもよいし、一部分ずつ用いた組み合わせとしてもよく、白黒のエッジを含む任意のパターンも使用できる。任意のパターンの配色としては、白と黒の組み合わせに限られない。なお、明度の高い部分の占める割合を大きくしておくと、撮像装置へ入射する光が多くなるため、好ましい。
【０１６２】
明度の高い部分と低い部分の明度差については、光源の分光と高周波パターンの分光反射率を掛け合わせたものが基本となる。実際には、さらにセンサ分光やコントラスト検出方式の閾値にもよるため、一概に規定はしにくいが、図２６に規定した輝度測定（測定装置 …色彩輝度計（Konica-Minolta CS-200）、照明用光源…ハロゲン光源（ＸＹ色度図上 Ｙ:96.0、ｘ:0.4508, y:0.4075）45°照明、標準白色板…（Konica-Minolta CSA20））において、輝度比に２０％以上差がついているパターンを用いた場合、フォーカスが合いやすいという有意差が見られた。（２０種類以上の市販のデジタルカメラ、バーコードリーダなどで実験した結果による。）
【０１６３】
明度の高い部分は、均一に明るく光っているものであることが好ましい。例えば、蓄光板または蛍光板の表面に、黒色のパターンを印刷したようなものによって高周波パターン４ｐを構成してもよい。
【０１６４】
または、高周波パターン４ｐとして、バックライトを使用してもよい。図２３は、エッジライト方式のバックライト７６の断面模式図である。図２３に示すように、冷陰極管７６ｃｃｔから出射された光Ｌｆが導光板７６ｌｇｐ内で反射を繰り返し、導光板７６ｌｇｐの一主面に設けられた反射ドット７６ｒｄによって反射した光が、導光板７６ｌｇｐの外に向けて出射され、明度の高い部分を構成する。バックライトとしては、遮光部分を設けた直下型方式のバックライトを使用してもよい。なお、高周波パターンにバックライトを適用する場合、フォーカスを合いやすくするために、バックライトの表面とホログラムの表面との間の段差が小さい方が好ましい。具体的には、導光板７６ｌｇｐの厚さＴが３ｍｍ以下であることが好ましい。
【０１６５】
または、ホログラム記録媒体１に記録されたいずれの２Ｄ情報についても、再生像の回折光強度が、最大値に対して好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下となるような位置からホログラム記録媒体１および高周波パターン４ｐを照明するようにしてもよい。白色ＬＥＤ光源１２ｘ，１２ｙ，１２ｗ，１２ｚは、このような照明のために設置されるものである。白色光源を使用する場合には、色温度３０００〜９５００Ｋの白色光源を用いると、オートホワイトバランスのデジタルカメラ・ビデオなどでホワイトバランスも取りやすかった。
【０１６６】
なお、ホログラムを照明する光源としては、記録された情報を再生するのに必要な色の波長成分を含んでいればよいが、緑色に再生されるホログラムに対しては、白色ＬＥＤを使った方が、緑色ＬＥＤを使うよりもフォーカスが合いやすかった。
【０１６７】
また、緑色のリップマン型ホログラムを識別対象とする場合、赤色ＬＥＤを設置し、赤色ＬＥＤだけ光らせて観察するモードを設けると、該リップマン型ホログラムに類似させて作られたエンボスホログラムとの真贋判定に有効である。エンボス型ホログラム照明用赤色ＬＥＤ光源１２Eは、このような真贋判定のためのものである。エンボス型ホログラム照明用光源としては、赤色ＬＥＤ光源のほか、レーザ光源を使用してもよい。このとき、ホログラム記録媒体１を照明する光については、再生像の回折光強度が、最大値に対して好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下となるような波長帯域にピークをもつようなものを使用する。
【０１６８】
[第３の実施の形態の第２の構成例]
図２４および図２５の装置は、ホログラム記録媒体の再生装置の第２の構成例を示したものである。図２４Ａは、ホログラム再生装置の第２の構成例を示す斜視図である。図２４Ｂは、ホログラム再生装置の第２の構成例を示す正面図である。図２５Ａは、ホログラム再生装置の第２の構成例を示す上面図である。図２５Ｂは、図２４ＡにおけるＸ−Ｘ断面図である。
【０１６９】
第２の構成例では、第１の構成例と比較して、観察ステージ４が、ホログラム再生装置２０２の筺体内ではなく、前面に張り出すように設置されている点で異なる。そのため、ミラー１４は設けられておらず、また、開口部４ａの上方が開放された構成とされている。第１の構成例と同様に、この例では、拡散光源１６が、出射された光が透明部材１０を透過してからホログラム記録媒体１を照明するような配置とされている。
【０１７０】
なお、ホログラム再生装置２０２を小型なものとするため、観察ステージ４を筺体内に収納できるようにしてもよいし、透明部材１０との間にヒンジ等を設け、上方に跳ね上げられるようにしておいてもよい。
【０１７１】
第３の実施の形態の第２の構成例によれば、第３の実施の形態の第１の構成例と同様に、ホログラム記録媒体に対して、記録された個々の情報を選択的に再生させられるとともに、記録された個々の情報を簡便、迅速かつ確実に観察することができる。
【０１７２】
＜４．変形例＞
以上、好適な実施の形態について説明してきたが、好適な具体例は、上述した説明に限定されるものではない。例えば、２Ｄ情報として、シリアル番号、製造者名、ロット番号、生産者名、１次元バーコード、２次元バーコード等の識別情報を個別ＩＤ情報として記録することができる。さらに、指紋等のバイオメトリクス情報を記録させてもよい。２Ｄ情報として個別ＩＤ情報を記録し、機械読み取りに応用すれば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）を用いた認証に代えて、または組み合わせての応用が可能である。または、情報のストレージとして、不揮発性メモリのような使用も可能である。
【０１７３】
記録する画像情報としては、２つ、３つに限られず、それ以上の数であってもよい。ホログラム記録媒体から再生される情報が、記録面に対しての水平方向だけではなく、上下方向、対角線方向等に切り替えがなされるものであってもよい。
【０１７４】
ホログラム記録媒体は、商品の包装、非接触ＩＣカード、ＩＤカード、銀行カード、クレジットカード、社員証、学生証、定期券、運転免許証、外国旅券、ビザ、証券、通帳、印紙、切手、携帯電話、貨幣、宝くじ等、種々のものに使用することができる。
【０１７５】
上述した説明では、空間光変調素子として液晶パネルを使用したが、液晶パネル以外の素子を使用してもよい。また、拡散板２５（または拡散板２５ａ，２５ｂ）は、ホログラム記録媒体１に近接して配置してもよい。画像情報の記録については、空間光変調素子を等倍投影する例で説明したが、拡大あるいは縮小投影してもよい。第２の実施の形態におけるようなフィルム状ホログラム記録媒体を、他の実施の形態のホログラム記録媒体として使用してもよい。
【０１７６】
ホログラム記録媒体１を照明するための光源は、ＬＥＤに限らず、キセノンランプ、ハロゲンランプ、蛍光灯、または外光から開口部や光ファイバーによって導光されたものでもよい。
【符号の説明】
【０１７７】
１ ・・・ホログラム記録媒体
１ａ ・・・フィルムベース材
１ｂ ・・・フォトポリマ層
１ｃ ・・・カバーシート
１１ ・・・レーザ光源
１３ ・・・１／２波長板
１５ ・・・偏光ビームスプリッタ
１７ ・・・空間フィルタ
１９ ・・・コリメーションレンズ
２３ ・・・ミラー
２５ ・・・拡散板
２７ ・・・液晶パネル
２９ ・・・偏光板
３１，３５・・・レンズ
３３ ・・・絞り
４３ ・・・ハーフミラー
Ｓｈ ・・・シャッタ
７１ ・・・撮像装置
２，２０２・・・ホログラム再生装置
４ ・・・観察ステージ
４ａ ・・・開口部
４ｐ ・・・高周波パターン
６ ・・・支持部材
８ ・・・遮光部材
８ｂ ・・・遮光部
１０ ・・・透明部材
１２ ・・・光源
１４ ・・・ミラー
１６ ・・・拡散光源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の画像が記録されており、
第１の方向から略平行光が入射されたときに、あらかじめ定められた方向に対する回折光強度が最大となるように第１の画像が再生され、
第２の方向から略平行光が入射されたときに、該あらかじめ定められた方向に対する回折光強度が最大となるように第２の画像が再生され、
前記第１および第２の画像の回折光強度のうち、少なくとも一方の再生角半値全幅が、８°以下である
ホログラム記録媒体。
【請求項２】
前記第１および第２の画像の回折光強度が最大となる方向が、前記第１および第２の画像の記録される面の法線方向の近傍である
請求項１に記載のホログラム記録媒体。
【請求項３】
前記第１の方向が、前記法線に対して略４５°の角度をなす方向であり、
前記第２の方向が、前記法線に対して１０°以上３５°以下の角度をなす方向である
請求項２に記載のホログラム記録媒体。
【請求項４】
前記第１の方向が、前記法線に対して略４５°の角度をなす方向であり、
前記第２の方向が、前記法線に対して５５°以上８０°以下の角度をなす方向である
請求項２に記載のホログラム記録媒体。
【請求項５】
前記第１の方向が、前記法線に対して略４５°の角度をなす方向であり、
前記第２の方向が、前記法線を対称軸として、前記第１の方向と線対称な方向である
請求項２に記載のホログラム記録媒体。
【請求項６】
前記法線方向の近傍における前記第１および第２の画像の回折光強度のうちの一方が、他方の回折光強度の５倍以上である
請求項１〜５のいずれか１項に記載のホログラム記録媒体。
【請求項７】
回折光強度の再生角半値全幅が８°以下である画像が、
文字、番号、記号、図形、模様、１次元バーコード、２次元バーコードまたはこれらの結合である
請求項１〜６のいずれか１項に記載のホログラム記録媒体。
【請求項８】
レーザ光を、空間光変調素子により付加情報が重畳された光に変調し、前記変調された光を、結像光学系を介して参照光とともに照射する工程を備え、
前記結像光学系のうちの少なくとも１つが、拡散角度の絶対値が７°以下とされた結像光学系である
ホログラム記録媒体の製造方法。
【請求項９】
開口部を備える観察ステージと、
前記観察ステージの少なくとも一部と固定される支持部材と、
遮光部を備え、前記観察ステージよりも観察者に近い側に、前記支持部材に載置される遮光部材と、
前記支持部材に設置される複数の光源と、
を備え、
前記観察ステージが、前記開口部に観察対象であるホログラムを配置することにより、前記ホログラムを位置決めできるようにされ、
前記複数の光源のそれぞれが、あらかじめ定められた方向から前記ホログラムを照明するようにされ、
前記遮光部材のうちの少なくとも前記開口部の上方に対応する部分が、光学的な開口部とされ、
前記光源からの照明光が、前記遮光部により前記光学的な開放部に直接出射されないようにされる
ホログラム再生装置。
【請求項１０】
前記複数の光源が、それぞれ異なる方向から前記ホログラムを照明するものであり、
前記複数の光源の点灯および消灯を操作できる切替え部をさらに備える
請求項９に記載のホログラム再生装置。
【請求項１１】
前記観察ステージの少なくとも一部に明度差のある高周波パターンが現されている
請求項９または１０に記載のホログラム再生装置。
【請求項１２】
前記高周波パターンが、
導光板，前記導光板の端部に配置される光源，少なくとも前記導光板の一部に配置される反射部材を含む照明器具から構成される
請求項１１に記載のホログラム再生装置。
【請求項１３】
前記高周波パターンが、
畜光性または蛍光性を有する材料を含むものである
請求項１１に記載のホログラム再生装置。
【請求項１４】
撮像素子をさらに備える
請求項９〜１３のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
【請求項１５】
撮像装置を位置決め・固定することのできる位置決め部材をさらに備える
請求項９〜１３のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
【請求項１６】
前記光源うちの少なくとも１つと前記ホログラムとの間に光拡散機能体をさらに備え、
前記拡散機能体の縦方向長さが、Ｖｃｏｓαの７５％以上であり、Ｖ≦２Ｌｔａｎβの関係を満たす
請求項９〜１５のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
（Ｖは、ホログラムの記録エリアの縦方向長さ、αは、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角、Ｌは、拡散機能体とホログラムとの距離、±βは、拡散機能体の縦方向拡散角度。）
【請求項１７】
前記光源うちの少なくとも１つと前記ホログラムとの間にコリメーションレンズをさらに備え、
前記コリメーションレンズの口径が、２ｒｃｏｓαの７５％以上である
請求項９〜１５のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
（ｒは、ホログラムの記録エリアを包む円を描いたときの円の半径、αは、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角。）
【請求項１８】
ｒｃｏｓαの７５％以上の半径をもつ反射板をさらに備える
請求項９〜１５のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
（ｒは、ホログラムの記録エリアを包む円を描いたときの円の半径、αは、ホログラムに立てた法線と、法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角。）
【請求項１９】
前記光源のうちの少なくとも２以上から構成される一群が、
前記ホログラムの記録エリアを包む円を描いたときの前記円の半径をｒとしたときに、ｒｃｏｓα半径をもつ円で規定される領域内に配置される
請求項９〜１５のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
【請求項２０】
前記光源うちの少なくとも１つと前記ホログラムとの間に光拡散機能体をさらに備える
請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
【請求項２１】
前記ホログラムに記録された画像の回折光強度が、前記回折光強度の最大値の１／１０以下となる方向から前記観察ステージを照明する光源をさらに備える
請求項９〜２０のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
【請求項２２】
前記観察ステージを照明する光源が、色温度３０００〜９５００Ｋの白色光源である
請求項２１に記載のホログラム再生装置。
【請求項２３】
前記ホログラムに記録された画像の回折光強度が、前記回折光強度の最大値の１／１０以下となる波長帯をピークにもつＬＥＤまたはレーザ光源をさらに備える
請求項９〜２１のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
【請求項２４】
（複数の画像情報が記録されたホログラムに立てた法線の方向，ホログラムを照明する照明光の方向，ホログラムを観察する方向）の組のうちの、いずれか２つの要素を固定した状態で残余の要素を変更することにより、前記ホログラムに記録された前記複数の画像情報を切り替えさせて観察する
ホログラムの観察方法。
【請求項１】
２以上の画像が記録されており、
第１の方向から略平行光が入射されたときに、あらかじめ定められた方向に対する回折光強度が最大となるように第１の画像が再生され、
第２の方向から略平行光が入射されたときに、該あらかじめ定められた方向に対する回折光強度が最大となるように第２の画像が再生され、
前記第１および第２の画像の回折光強度のうち、少なくとも一方の再生角半値全幅が、８°以下である
ホログラム記録媒体。
【請求項２】
前記第１および第２の画像の回折光強度が最大となる方向が、前記第１および第２の画像の記録される面の法線方向の近傍である
請求項１に記載のホログラム記録媒体。
【請求項３】
前記第１の方向が、前記法線に対して略４５°の角度をなす方向であり、
前記第２の方向が、前記法線に対して１０°以上３５°以下の角度をなす方向である
請求項２に記載のホログラム記録媒体。
【請求項４】
前記第１の方向が、前記法線に対して略４５°の角度をなす方向であり、
前記第２の方向が、前記法線に対して５５°以上８０°以下の角度をなす方向である
請求項２に記載のホログラム記録媒体。
【請求項５】
前記第１の方向が、前記法線に対して略４５°の角度をなす方向であり、
前記第２の方向が、前記法線を対称軸として、前記第１の方向と線対称な方向である
請求項２に記載のホログラム記録媒体。
【請求項６】
前記法線方向の近傍における前記第１および第２の画像の回折光強度のうちの一方が、他方の回折光強度の５倍以上である
請求項１〜５のいずれか１項に記載のホログラム記録媒体。
【請求項７】
回折光強度の再生角半値全幅が８°以下である画像が、
文字、番号、記号、図形、模様、１次元バーコード、２次元バーコードまたはこれらの結合である
請求項１〜６のいずれか１項に記載のホログラム記録媒体。
【請求項８】
レーザ光を、空間光変調素子により付加情報が重畳された光に変調し、前記変調された光を、結像光学系を介して参照光とともに照射する工程を備え、
前記結像光学系のうちの少なくとも１つが、拡散角度の絶対値が７°以下とされた結像光学系である
ホログラム記録媒体の製造方法。
【請求項９】
開口部を備える観察ステージと、
前記観察ステージの少なくとも一部と固定される支持部材と、
遮光部を備え、前記観察ステージよりも観察者に近い側に、前記支持部材に載置される遮光部材と、
前記支持部材に設置される複数の光源と、
を備え、
前記観察ステージが、前記開口部に観察対象であるホログラムを配置することにより、前記ホログラムを位置決めできるようにされ、
前記複数の光源のそれぞれが、あらかじめ定められた方向から前記ホログラムを照明するようにされ、
前記遮光部材のうちの少なくとも前記開口部の上方に対応する部分が、光学的な開口部とされ、
前記光源からの照明光が、前記遮光部により前記光学的な開放部に直接出射されないようにされる
ホログラム再生装置。
【請求項１０】
前記複数の光源が、それぞれ異なる方向から前記ホログラムを照明するものであり、
前記複数の光源の点灯および消灯を操作できる切替え部をさらに備える
請求項９に記載のホログラム再生装置。
【請求項１１】
前記観察ステージの少なくとも一部に明度差のある高周波パターンが現されている
請求項９または１０に記載のホログラム再生装置。
【請求項１２】
前記高周波パターンが、
導光板，前記導光板の端部に配置される光源，少なくとも前記導光板の一部に配置される反射部材を含む照明器具から構成される
請求項１１に記載のホログラム再生装置。
【請求項１３】
前記高周波パターンが、
畜光性または蛍光性を有する材料を含むものである
請求項１１に記載のホログラム再生装置。
【請求項１４】
撮像素子をさらに備える
請求項９〜１３のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
【請求項１５】
撮像装置を位置決め・固定することのできる位置決め部材をさらに備える
請求項９〜１３のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
【請求項１６】
前記光源うちの少なくとも１つと前記ホログラムとの間に光拡散機能体をさらに備え、
前記拡散機能体の縦方向長さが、Ｖｃｏｓαの７５％以上であり、Ｖ≦２Ｌｔａｎβの関係を満たす
請求項９〜１５のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
（Ｖは、ホログラムの記録エリアの縦方向長さ、αは、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角、Ｌは、拡散機能体とホログラムとの距離、±βは、拡散機能体の縦方向拡散角度。）
【請求項１７】
前記光源うちの少なくとも１つと前記ホログラムとの間にコリメーションレンズをさらに備え、
前記コリメーションレンズの口径が、２ｒｃｏｓαの７５％以上である
請求項９〜１５のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
（ｒは、ホログラムの記録エリアを包む円を描いたときの円の半径、αは、ホログラムに立てた法線と、ホログラムに立てた法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角。）
【請求項１８】
ｒｃｏｓαの７５％以上の半径をもつ反射板をさらに備える
請求項９〜１５のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
（ｒは、ホログラムの記録エリアを包む円を描いたときの円の半径、αは、ホログラムに立てた法線と、法線の足および光源を結ぶ線分とのなす角。）
【請求項１９】
前記光源のうちの少なくとも２以上から構成される一群が、
前記ホログラムの記録エリアを包む円を描いたときの前記円の半径をｒとしたときに、ｒｃｏｓα半径をもつ円で規定される領域内に配置される
請求項９〜１５のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
【請求項２０】
前記光源うちの少なくとも１つと前記ホログラムとの間に光拡散機能体をさらに備える
請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
【請求項２１】
前記ホログラムに記録された画像の回折光強度が、前記回折光強度の最大値の１／１０以下となる方向から前記観察ステージを照明する光源をさらに備える
請求項９〜２０のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
【請求項２２】
前記観察ステージを照明する光源が、色温度３０００〜９５００Ｋの白色光源である
請求項２１に記載のホログラム再生装置。
【請求項２３】
前記ホログラムに記録された画像の回折光強度が、前記回折光強度の最大値の１／１０以下となる波長帯をピークにもつＬＥＤまたはレーザ光源をさらに備える
請求項９〜２１のいずれか１項に記載のホログラム再生装置。
【請求項２４】
（複数の画像情報が記録されたホログラムに立てた法線の方向，ホログラムを照明する照明光の方向，ホログラムを観察する方向）の組のうちの、いずれか２つの要素を固定した状態で残余の要素を変更することにより、前記ホログラムに記録された前記複数の画像情報を切り替えさせて観察する
ホログラムの観察方法。
【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２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【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２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２０１２−１３９０２（Ｐ２０１２−１３９０２Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４９５７２（Ｐ２０１０−１４９５７２）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【出願人】（５９４０６４５２９）株式会社ソニーＤＡＤＣ (88)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【出願人】（５９４０６４５２９）株式会社ソニーＤＡＤＣ (88)
【Ｆターム（参考）】
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