JP4849252B2 - セキュリティ用ホログラムの作製方法 - Google Patents

Description

本発明は、セキュリティ用ホログラムの作製方法に関し、特に、通常の観察状態では観察困難な真贋判定情報が記録されたホログラムの作製方法に関するものである。

真贋判定情報である微小物体が、裸眼で認識容易な大きさの遮蔽物体の背後に配置され、所定方向の観察では真贋判定情報が遮蔽物体で遮蔽されて観察できず、その所定方向と異なる別の方向から観察可能に記録されているセキュリティ用ホログラムが特許文献１で提案されている。

特許文献１に記載のセキュリティ用ホログラムにおいては、遮蔽物体の背後に配置される微小物体は隠面消去処理された計算機合成ホログラム（ＣＧＨ）として記録されている。また、この微小物体を二光束干渉により記録するには、微小物体からの物体光のホログラム面への入射範囲をマスクにより制限して記録するとしているが、その詳細は開示されていない。

ところで、実際の被写体のホログラムを記録する場合、被写体の斜め前方の例えば天方向から照明光を照射し、被写体からの反射拡散光を物体光として記録するのが普通である。
特開２００３−２２８２７０号公報 特開平９−３１９２８９号公報

上記のような従来の方法で被写体を照明した場合、被写体背面に隠れた位置に配置される微小物体に対しては被写体が影となり、被写体の斜め前方からの照明光によりその背面に隠れた微小物体を照明することができない。

被写体の凹凸による影を低減するために複数の照明光により被写体を照明することが知られており（特許文献２）、被写体の影となる位置にある微小物体を別の照明光で照明することも可能であるが、微小物体の数だけの照明光が余分に必要となる。また、その場合に、微小物体に対して、記録材料側から照明を行うことになるため、微小物体全体に照明光が照射され、微小物体の黒部分からも反射拡散光が生じ、記録されたホログラムから再生される微小物体の像のコントラストが悪くなる。

本発明は従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、真贋判定情報である微小物体が遮蔽物体の背後に配置され、所定方向の観察では微小物体が遮蔽物体で遮蔽されて観察できず、その所定方向と異なる別の方向から観察可能に記録されてなるセキュリティ用ホログラムの作製方法を提供することである。

上記目的を達成する本発明のセキュリティ用ホログラムの作製方法は、微小物体が裸眼で認識容易な大きさの遮蔽物体の背後に配置され、所定方向の観察では微小物体は遮蔽物体で遮蔽されて観察できず、その所定方向と異なる別の方向から観察可能に記録されているセキュリティ用ホログラムの作製方法であって、
前記遮蔽物体の前記微小物体とは反対側にホログラム感光材料を配置し、
前記遮蔽物体は前記ホログラム感光材料側から入射する照明光で照明し、
前記微小物体は前記ホログラム感光材料と反対側から入射する照明光で照明することで、透過型あるいは反射型ホログラムとして記録することを特徴とする方法である。

この場合、前記微小物体が不透明な背景に透明パターンとして描かれたものであるか透明な背景に不透明パターンとして描かれたものであることが望ましい。

また、前記微小物体の最大寸法が３００μｍ以下であることが望ましい。

また、前記透過型あるいは反射型ホログラムとして記録されたホログラムから前記微小物体と前記遮蔽物体の再生像を再生させ、それら再生像位置近傍に体積ホログラム感光材料を配置して、再生照明光と可干渉な同一光源からの参照光を任意の方向から入射させて、体積ホログラム感光材料中に体積ホログラムとして記録することもできる。

本発明のセキュリティ用ホログラムの作製方法によると、真贋判定情報である微小物体が、裸眼で認識容易な大きさの遮蔽物体の背後に配置され、所定方向の観察では真贋判定情報が遮蔽物体で遮蔽されて観察できず、その所定方向と異なる別の方向から観察可能に記録されているセキュリティ用ホログラムを実際の実物物体を用いて容易に作製することができる。そして、微小物体をホログラム感光材料と反対側から入射する照明光で照明するので、微小物体をコントラストの高いホログラムとして記録することが可能となり、マイクロ文字等のよりコントラストが必要な微小物体を容易に記録することができる。

本発明は、模型のような不透明の大きな物体の背後に裸眼で分解困難なマイクロ文字等の微小物体が配置され、大きな物体の例えば前方から見たときにその微小物体は大きな物体で遮蔽されて見えず、大きな物体の例えば斜め前方から見たときにその微小物体が大きな物体で遮蔽されずに観察できるような配置の物体を実際の光束干渉によってホログラムとして記録するホログラムの作製方法であり、そのようにして作製されたホログラムは、セキュリティ用ホログラムとして使用可能なものである。

以下、図面に基づいて本発明のセキュリティ用ホログラムの作製方法を説明する。

図１は、本発明のホログラムの作製方法を示す図であり、銀塩材料やフォトポリマーからなるホログラム感光材料１に面して模型のような不透明の大きな物体２と、ホログラム感光材料１側から見てその大きな物体２の背後に斜め前方から見えるように微小物体２’、２”とを配置する。そして、大きな物体２はホログラム感光材料１側の斜め前方から照明光４により照明し、微小物体２’、２”は別の照明光４’によりホログラム感光材料１とは反対の背後方向から照明する。そして、ホログラムを透過型として作製する場合は、物体２、２’、２”からの散乱光が入射する側の上斜め方向から（図１の場合）、反射型として作製する場合は、物体２、２’、２”とは反対側から参照光３を入射させて、大きな物体２から反射散乱した光と、微小物体２’、２”を透過散乱し、大きな物体２で遮蔽されなかった光とからなる物体光とホログラム感光材料１中で干渉させてホログラムを記録する。参照光３と照明光４、４’は同一光から分岐された相互に可干渉な光である。

ここで、大きな物体２としては、目視で観察できる模型のような不透明の物体であれば何れでもよいが、図２（ａ）に示すような例えば立方体とし、微小物体２’、２”としては、セキュリティ用にホログラムを作製する場合は、裸眼で分解困難なマイクロ文字等からなるが、図２（ｂ）、（ｃ）に示すような例えばフィルムに描かれた不透明な背景に透明パターンとして描かれたマイクロ文字あるいは透明な背景に不透明パターンとして描かれたマイクロ文字とする。

このような大きな物体２と微小物体２’、２”を図１のように配置して、それぞれ照明光４、４’で照明してホログラム感光材料１に透過型あるいは反射型として撮影したホログラム１（ホログラム感光材料と同じ符号を用いる）に、撮影のときの参照光３と同じ方向に進む再生照明光６をホログラム１の撮影のときと同じ側から入射すると、ホログラム１からの回折光により、図３に示すように、ホログラム１の位置に対して大きな物体２の相対位置に大きな物体２の再生像７が、微小物体２’、２”の相対位置に微小物体２’、２”の再生像７’、７”がそれぞれ虚像として再生される。

そして、そのホログラム１を図３の大きな矢印方向から観察すると、観察位置（１）〜（５）に応じて、図４（１）〜図４（５）に示すような再生像が観察される。すなわち、作製されたホログラム１の正面位置（３）から見ると、微小物体２’、２”の再生像７’、７”は大きな物体２の再生像７の背後に隠れて見えないが、ホログラム１の正面から上方向（図３の上方）位置（２）→（１）と回り込んで行くと、大きな物体２の再生像７の背後から上側の微小物体２”の再生像７”（“Ｂ”）が現れ、その全体が見えるようになる。逆にホログラム１の正面から下方向（図３の下方）位置（４）→（５）と回り込んで行くと、大きな物体２の再生像７の背後から下側の微小物体２’の再生像７’（“Ａ”）が現れ、その全体が見えるようになる。

したがって、微小物体２’、２”として裸眼で分解困難な最大寸法が３００μｍ以下のマイクロ文字等を用いることで、通常の観察方向（正面方向）からは微小物体２’、２”は見えず、かつ、左右方向あるいは上下方向に回り込んでもこのような微小物体２’、２”が記録されていることが目視では分からないので、通常の観察方向である例えば正面からは真贋判定情報である微小物体２’、２”の像７’、７”の存在が気付かれ難いので、真贋判定情報の秘匿性が一層高まり、偽造の危険性が減少する。そして、このホログラム１の真贋を判定しようとする場合には、適切な照明光６をホログラム１に照射し、ルーペ等を用いて拡大し、正面以外の所定の方向（上記（１）、（２）、（４）、（５）の方向）から観察すると、真贋判定情報（微小物体２’、２”の像７’、７”）が現れ、通常の方向である正面に観察位置を移動した場合には、その真贋判定情報が大きな物体２の像７に隠れて見えなくなることで確認することができる。

ここで、本発明のホログラムの作製方法において、通常の観察状態では大きな物体２で遮蔽され観察できない微小物体２’、２”を大きな物体２と同様にその前方より照明するのではなく、微小物体２’、２”自身をホログラム記録波長を透過する材料に不透明パターンを用い描かれたマイクロ文字等で構成し、その背面より照明光４’を照射して前方へ透過散乱した光で記録することにより、微小物体２’、２”をコントラストの高いホログラムとして記録することが可能となる。また、このように、大きな物体２の影となる位置に配置される微小物体２’、２”をその背面から照明するようにすることにより、遮蔽物体（大きな物体）２の背面の隠れた位置に配置した微小物体２’、２”も記録することが可能となる。

ところで、以上のようにして透過型あるいは反射型として記録されたホログラム１をセキュリティ用ホログラムとして用いてもよいが、そのホログラム１から再生された再生像７、７’、７”を再度体積ホログラムとして記録することにより、よりセキュリティ性の高いホログラムとすることができる。その作製方法の１実施例を図５に示す。

図５において、ホログラム１は図１の配置で撮影されたホログラム１であり、このホログラム１に記録のときの参照光３と反対に進む再生照明光６’を、ホログラム１に対して記録のときの参照光３が入射する側とは反対側から入射させると、ホログラム１の面に対して記録のときの物体２、２’、２”の相対位置と同じ位置にホログラム１からの回折光によりそれぞれ実像の再生像７、７’、７”として再生される。これら再生像７、７’、７”が結像される位置近傍にフォトポリマー等の体積ホログラム感光材料１０を配置し、再生照明光６’と可干渉な同一光源からの平行光からなる参照光１１をホログラム１からの回折光が入射する側と反対側（図５の場合）あるいは同じ側から任意の入射角で同時に入射させ、体積ホログラム感光材料１０中に２段目のホログラムとして露光する。ここで、感光材料１０と２段目の体積ホログラム１０を同じ符号１０で示す。

図６に示すように、このようにして記録された２段目の体積ホログラム１０に記録のときの参照光１１と反対に進む再生照明光１２を、体積ホログラム１０に対して記録のときの参照光１１とは反対側から入射させると、回折光により大きな物体２の再生像７と微小物体２’、２”の再生像７’、７”が元の物体２、２’、２”の相対位置を保ったまま再生される。

そして、その体積ホログラム１０を図６の大きな矢印方向から観察すると、図３の場合と同様に、観察位置に応じて図４のような再生像が観察される。したがって、ホログラム１と同様に、通常の観察方向である例えば正面からは真贋判定情報である微小物体２’、２”の像７’、７”の存在が気付かれ難くいので、真贋判定情報の秘匿性が一層高まり、偽造の危険性が減少する。そして、このホログラム１の真贋を判定しようとする場合には、ルーペ等を用いて拡大し、正面以外の所定の方向から観察すると、真贋判定情報（微小物体２’、２”の像７’、７”）が現れ、通常の方向である正面に観察位置を移動した場合には、その真贋判定情報が大きな物体２の像７に隠れて見えなくなることで確認することができる。

この体積ホログラム１０の場合は、体積ホログラムと記録されているため、自然光下でも再生像７、７’、７”が観察可能であることと、偽造が通常のレリーフ型に比べて困難な点で、ホログラム１よりよりセキュリティ性が高くなる利点がある。

以上、本発明のセキュリティ用ホログラムの作製方法を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。

本発明のホログラムの作製方法を示す図である。 図１の配置で用いている大きな物体と微小物体の例を示す図である。 作製されたホログラムから再生される物体と観察位置を示す図である。 図３の観察位置に応じて観察される再生像を示す図である。 再度体積ホログラムとして記録する方法の１実施例を示す図である。 体積ホログラムから再生される物体を示す図である。

符号の説明

１…ホログラム感光材料（ホログラム）
２…大きな物体（遮蔽物体）
２’、２”…微小物体（真贋判定情報）
３…参照光
４…大きな物体の照明光
４’…微小物体の照明光
６、６’…再生照明光
７…大きな物体の再生像
７’、７”…微小物体の再生像
１０…体積ホログラム感光材料（体積ホログラム）
１１…参照光
１２…再生照明光

Claims (4)

1. 微小物体が裸眼で認識容易な大きさの遮蔽物体の背後に配置され、所定方向の観察では微小物体は遮蔽物体で遮蔽されて観察できず、その所定方向と異なる別の方向から観察可能に記録されているセキュリティ用ホログラムの作製方法であって、
   前記遮蔽物体の前記微小物体とは反対側にホログラム感光材料を配置し、
   前記遮蔽物体は前記ホログラム感光材料側から入射する照明光で照明し、
   前記微小物体は前記ホログラム感光材料と反対側から入射する照明光で照明することで、透過型あるいは反射型ホログラムとして記録することを特徴とするセキュリティ用ホログラムの作製方法。
2. 前記微小物体が不透明な背景に透明パターンとして描かれたものであるか透明な背景に不透明パターンとして描かれたものであることを特徴とする請求項１記載のセキュリティ用ホログラムの作製方法。
3. 前記微小物体の最大寸法が３００μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載のセキュリティ用ホログラムの作製方法。
4. 前記透過型あるいは反射型ホログラムとして記録されたホログラムから前記微小物体と前記遮蔽物体の再生像を再生させ、それら再生像位置近傍に体積ホログラム感光材料を配置して、再生照明光と可干渉な同一光源からの参照光を任意の方向から入射させて、体積ホログラム感光材料中に体積ホログラムとして記録することを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載のセキュリティ用ホログラムの作製方法。

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