JPH06337622A - ホログラム記録媒体ならびにその作成方法および作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鮮明なホログラム像が得られ、しかも再現性
の良いホログラム記録媒体ならびにその作成方法および
作成装置を提供する。 【構成】 英文字「Ａ」を表すモチーフＡと、英文字
「Ｂ」を表すモチーフＢと、を重複させたホログラム像
を形成する。７×７の画素配列で表現されたモチーフ
Ａ，Ｂを用意し、１画素を４分割した副画素を定義す
る。モチーフＡは左上および右下の副画素に割り当て、
モチーフＢは左下および右上の副画素に割り当てる。モ
チーフＡの副画素には、４５°方向を向いた回折格子パ
ターンを形成し、モチーフＢの副画素には、垂直方向を
向いた回折格子パターンを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はホログラム記録媒体なら
びにその作成方法および作成装置、特に、真正な物品で
あることを証明するためのセキュリティ用ホログラムシ
ールへの利用に適したホログラム記録媒体ならびにその
作成方法および作成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】クレジットカード、預金通帳、金券など
の偽造を防止するための手段として、ホログラムシール
が利用されている。また、ビデオテープや高級腕時計な
どの商品についても、海賊版が出回るのを防止するため
に、ホログラムシールが利用されている。この他、装飾
用、販売促進用といった目的にも、ホログラムシールが
利用されている。このようなホログラムシールには、三
次元立体像ではなく二次元の絵柄がモチーフとして用い
られることが多い。

【０００３】このようなホログラムシールを作成するに
は、通常、レーザ光を用いて干渉縞を形成させる光学的
なホログラム撮影方法が用いられている。すなわち、二
次元の絵柄モチーフが描かれた原稿を用意し、２つに分
岐させたレーザ光の一方をこの原稿に照射し、その反射
光と分岐したもう一方のレーザ光とを干渉させてその干
渉縞を感光材に記録するのである。こうしてホログラム
原版が作成できたら、この原版を用いて、プレスの手法
によりホログラムシールを量産することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光学的なホログラム撮影方法には、鮮明なホロ
グラム像が得られないという問題がある。すなわち、光
学的に形成された干渉縞は、振動に敏感であるため、振
動を完全に排除した環境でのホログラム撮影を行う必要
がある。ところが、かなりの精度の防振台を用いて撮影
を行っても、振動を完全に排除することは困難であり、
このため、干渉縞の記録像にいわゆる「ボケ」が生じ、
コントラストのある明るいホログラム像が得られないの
である。また、用いるレーザ光の発振波長にもゆらぎが
生じるため、くも硝子状ノイズが避けられない。このよ
うに、光学的なホログラム撮影には再現性が悪いという
問題があるため、同じ原版を何枚か作成することも困難
になる。

【０００５】そこで本発明は、鮮明なホログラム像が得
られ、しかも再現性の良いホログラム記録媒体ならびに
その作成方法および作成装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

(1) 本願第１の発明は、回折格子により所定のモチー
フが表現されたホログラム記録媒体において、所定線幅
の格子線を所定ピッチおよび所定角度で所定の閉領域内
に配置した画素パターンを、線幅、ピッチ、角度という
３つのパラメータのうちの少なくとも１つを変えること
により複数定義し、これら複数の画素パターンを並べる
ことにより所定のモチーフを表現するようにしたもので
ある。

【０００７】(2) 本願第２の発明は、上述の第１の発
明に係るホログラム記録媒体において、各モチーフごと
に異なる画素パターンを用いることにより、複数のモチ
ーフを同一平面上に重複させて表現するようにしたもの
である。

【０００８】(3) 本願第３の発明は、上述の第１の発
明に係るホログラム記録媒体において、互いに近似した
パラメータをもつ複数の画素パターンを１グループとし
て、複数グループの画素パターンを定義し、各モチーフ
ごとに異なるグループに属する画素パターンを用いるこ
とにより、複数のモチーフを同一平面上に重複させて表
現するようにしたものである。

【０００９】(4) 本願第４の発明は、上述の第２また
は第３の発明に係るホログラム記録媒体において、２行
２列に配列された副画素から構成される単位副画素配列
を縦横に並べ、各単位副画素配列における左上の副画素
および右下の副画素には、第１のモチーフを表現するた
めの画素パターンを配置し、各単位副画素配列における
左下の副画素および右上の副画素には、第２のモチーフ
を表現するための画素パターンを配置し、２つのモチー
フを同一平面上に重複させて表現するようにしたもので
ある。

【００１０】(5) 本願第５の発明は、上述の第２また
は第３の発明に係るホログラム記録媒体において、２行
２列に配列された副画素から構成される単位副画素配列
を縦横に並べ、各単位副画素配列における左上の副画素
には第１のモチーフを表現するための画素パターンを配
置し、各単位副画素配列における右上の副画素には第２
のモチーフを表現するための画素パターンを配置し、各
単位副画素配列における左下の副画素には第３のモチー
フを表現するための画素パターンを配置し、各単位副画
素配列における右下の副画素には第４のモチーフを表現
するための画素パターンを配置し、４つのモチーフを同
一平面上に重複させて表現するようにしたものである。

【００１１】(6) 本願第６の発明は、上述の第２また
は第３の発明に係るホログラム記録媒体において、３行
３列に配列された副画素から構成される単位副画素配列
を縦横に並べ、各単位副画素配列における上段左側の副
画素、中段中央の副画素、下段右側の副画素には第１の
モチーフを表現するための画素パターンを配置し、各単
位副画素配列における上段中央の副画素、中段右側の副
画素、下段左側の副画素には第２のモチーフを表現する
ための画素パターンを配置し、各単位副画素配列におけ
る上段右側の副画素、中段左側の副画素、下段中央の副
画素には第３のモチーフを表現するための画素パターン
を配置し、３つのモチーフを同一平面上に重複させて表
現するようにしたものである。

【００１２】(7) 本願第７の発明は、上述の第２また
は第３の発明に係るホログラム記録媒体において、３行
３列に配列された副画素から構成される単位副画素配列
を縦横に並べ、各単位副画素配列における上段左側の副
画素、中段右側の副画素、下段中央の副画素には第１の
モチーフを表現するための画素パターンを配置し、各単
位副画素配列における上段中央の副画素、中段左側の副
画素、下段右側の副画素には第２のモチーフを表現する
ための画素パターンを配置し、各単位副画素配列におけ
る上段右側の副画素、中段中央の副画素、下段左側の副
画素には第３のモチーフを表現するための画素パターン
を配置し、３つのモチーフを同一平面上に重複させて表
現するようにしたものである。

【００１３】(8) 本願第８の発明は、上述の第１〜第
７のいずれかの発明に係るホログラム記録媒体におい
て、画素としての全占有領域と、この全占有領域の中で
格子線を配置する対象となった閉領域と、の面積比がそ
れぞれ異なる複数の画素パターンを用意し、平面上にこ
れらの画素パターンを並べることにより階調をもったモ
チーフを表現するようにしたものである。

【００１４】(9) 本願第９の発明は、回折格子により
所定のモチーフが表現されたホログラム記録媒体を作成
する方法において、所定線幅の格子線を所定ピッチおよ
び所定角度で所定の閉領域内に配置した画素パターンを
用意する段階と、それぞれ所定の画素値をもった複数の
画素を平面上の所定位置に定義することにより所定のモ
チーフを表現した、モチーフ画素情報を用意する段階
と、このモチーフ画素情報における各画素値に基づい
て、用意した画素パターンを所定の画素に対応づけ、各
画素位置に、対応する画素パターンを配置する段階と、
を行うようにしたものである。

【００１５】(10) 本願第１０の発明は、回折格子によ
り所定のモチーフが表現されたホログラム記録媒体を作
成する方法において、所定線幅の格子線を所定ピッチお
よび所定角度で所定の閉領域内に配置した画素パターン
を、線幅、ピッチ、角度という３つのパラメータのうち
の少なくとも１つを変えることによって複数用意する第
１の段階と、それぞれ所定の画素値をもった複数の画素
を平面上の所定位置に定義することにより所定のモチー
フを表現した、モチーフ画素情報を用意する第２の段階
と、このモチーフ画素情報において定義された各画素
と、第１の段階で用意した各画素パターンとの対応関係
を、各画素についての画素値を参照することにより定義
する第３の段階と、この対応関係に基づいて、画素パタ
ーンを所定の画素位置に配置する第４の段階と、を行う
ようにしたものである。

【００１６】(11) 本願第１１の発明は、上述の第１０
の発明に係るホログラム記録媒体の作成方法において、
第２の段階で、複数の異なるモチーフについてのモチー
フ画素情報をそれぞれ用意し、第３の段階で、異なるモ
チーフに所属する画素については、異なる画素パターン
を対応させ、複数のモチーフを同一平面上に重複させて
表現するようにしたものである。

【００１７】(12) 本願第１２の発明は、上述の第１０
の発明に係るホログラム記録媒体の作成方法において、
第１の段階で、互いに近似したパラメータをもつ複数の
画素パターンを１グループとして、複数グループの画素
パターンを用意し、第２の段階で、複数の異なるモチー
フについてのモチーフ画素情報をそれぞれ用意し、第３
の段階で、異なるモチーフに所属する画素については、
異なるグループに属する画素パターンを対応させ、複数
のモチーフを同一平面上に重複させて表現するようにし
たものである。

【００１８】(13) 本願第１３の発明は、回折格子によ
り所定のモチーフが表現されたホログラム記録媒体を作
成する方法において、所定線幅の格子線を所定ピッチお
よび所定角度で所定の閉領域内に配置した画素パターン
を、線幅、ピッチ、角度という３つのパラメータのうち
の少なくとも１つを変えることによって複数用意する第
１の段階と、それぞれ所定の画素値をもった複数の画素
をＭ行Ｎ列の配列上に定義することにより所定のモチー
フを表現したモチーフ画素情報を、複数の異なるモチー
フについてそれぞれ用意する第２の段階と、ｍ行ｎ列に
配列された副画素から構成される単位副画素配列を定義
し、この単位副画素配列内の各副画素位置にどのモチー
フの画素を配置するかを定めた副画素構成情報を用意す
る第３の段階と、モチーフ画素情報において定義された
各画素と、第１の段階で用意した各画素パターンとの対
応関係を、各画素についての画素値を参照することによ
り定義する第４の段階と、単位副画素配列自身をＭ行Ｎ
列に配列することにより、（ｍ×Ｍ）行（ｎ×Ｎ）列の
副画素配列を定義し、第４の段階で定義した対応関係に
基づいて、各モチーフごとに各単位副画素配列に対応す
る画素パターンを抽出し、第３の段階で用意した副画素
構成情報に基づいて、抽出された画素パターンを所定の
副画素位置に配置する第５の段階と、を行うようにした
ものである。

【００１９】(14) 本願第１４の発明は、回折格子によ
り所定のモチーフが表現されたホログラム記録媒体を作
成する方法において、所定線幅の格子線を所定ピッチお
よび所定角度で所定の閉領域内に配置した画素パターン
を、線幅、ピッチ、角度という３つのパラメータのうち
の少なくとも１つを変えることによって複数用意する第
１の段階と、それぞれ所定の画素値をもった複数の画素
をＭ行Ｎ列の配列上に定義することにより所定のモチー
フを表現したモチーフ画素情報を、複数の異なるモチー
フについてそれぞれ用意する第２の段階と、ｍ行ｎ列に
配列された副画素から構成される単位副画素配列を定義
し、この単位副画素配列内の各副画素位置にどのモチー
フの画素を配置するかを定めた副画素構成情報を用意す
る第３の段階と、モチーフ画素情報において定義された
各画素と、第１の段階で用意した各画素パターンとの対
応関係を、各画素についての画素値を参照することによ
り定義する第４の段階と、単位副画素配列自身を（Ｍ／
ｍ）行（Ｎ／ｎ）列に配列することにより、Ｍ行Ｎ列の
副画素配列を定義し、第４の段階で定義した対応関係に
基づいて、各モチーフごとに各単位副画素配列に対応す
る画素パターンを抽出し、第３の段階で用意した副画素
構成情報に基づいて、抽出された画素パターンのうちの
一部を選択してこれを所定の副画素位置に配置する第５
の段階と、を行うようにしたものである。

【００２０】(15) 本願第１５の発明は、上述した第９
〜第１４のいずれかの発明に係るホログラム記録媒体の
作成方法において、画素としての全占有領域と、この全
占有領域の中で格子線を配置する対象となった閉領域
と、の面積比がそれぞれ異なる複数の画素パターンを用
意し、各画素位置にはその画素のもつ画素値に応じた面
積比をもつ画素パターンを対応させ、階調をもったモチ
ーフを表現するようにしたものである。

【００２１】(16) 本願第１６の発明は、回折格子によ
り所定のモチーフが表現されたホログラム記録媒体を作
成する装置において、所定線幅の格子線を所定ピッチお
よび所定角度で所定の閉領域内に配置した画素パターン
を、線幅、ピッチ、角度という３つのパラメータのうち
の少なくとも１つを変えることによって複数用意した画
素パターンファイルを保持する手段と、それぞれ所定の
画素値をもった複数の画素を平面上の所定位置に定義す
ることにより所定のモチーフを表現した、モチーフ画素
情報ファイルを入力する手段と、このモチーフ画素情報
ファイルにおいて定義された各画素と、画素パターンフ
ァイル内に用意された各画素パターンとの対応関係を、
各画素についての画素値を参照することにより定義した
対応関係情報ファイルを作成する手段と、この対応関係
情報ファイルに基づいて、画素パターンを所定の画素位
置に配置した画像データを作成する手段と、この画像デ
ータに基づいて、所定の記録媒体にホログラムパターン
を形成する手段と、を設けたものである。

【００２２】(17) 本願第１７の発明は、上述した第１
６の発明に係るホログラム記録媒体の作成装置におい
て、ｍ行ｎ列に配列された副画素から構成される単位副
画素配列について、この単位副画素配列内の各副画素位
置にどのモチーフの画素を配列するかを定めた副画素構
成情報ファイルを保持する手段を更に設け、画像データ
を作成する手段が、副画素構成情報ファイルに基づいて
画素パターンの配置処理を行うようにしたものである。

【００２３】

【作 用】本発明に係るホログラム記録媒体の特徴は、
回折格子が形成された画素を平面的に配置することによ
り、ホログラムパターンを記録するようにした点にあ
る。このように、画素を並べる方法を採れば、コンピュ
ータによって任意のモチーフ画像を作成することができ
る。また、各画素内に形成する回折格子の画像パターン
も、コンピュータによって作成することができ、最終的
なホログラムパターン作成までの作業をすべてコンピュ
ータによって処理することができる。要するに、本発明
によれば、光学的な撮影を行うことなしに、コンピュー
タによって発生した回折格子パターンデータによってホ
ログラム記録媒体の作成が可能になる。一度作成した回
折格子パターンデータを保存しておき、このデータに基
づいて再度ホログラム記録媒体の作成作業を行えば、ほ
ぼ同じ記録媒体を得ることができ、ほぼ完全な再現性が
得られることになる。また、光学的な撮影を行う必要が
ないため、鮮明なホログラム像が得られる。

【００２４】このように本発明では、回折格子が形成さ
れた画素を並べることにより所望のモチーフを表現して
いるため、種々の特殊効果を利用することができる。た
とえば、回折格子を構成する格子線の線幅、ピッチ、配
置角度、を変えることにより、光学的特性の異なる回折
格子を作成することができる。そこで、このような光学
的特性の異なる複数の画素を用意しておき、適宜使い分
ければ、種々の特殊効果が表現できるのである。具体的
には、第１のモチーフについては第１の画素を並べて表
現し、第２のモチーフについては第２の画素を並べて表
現するようにすれば、２つのモチーフを同一平面上に記
録することができ、しかも光学的特性の違いにより、こ
れら２つのモチーフを別々に観察することができるよう
になる。

【００２５】なお、一般に「ホログラム」という文言
は、干渉縞によって得られた像を指す言葉として用いら
れており、そのような意味からすれば、本発明の記録媒
体上に作成される像は、「ホログラム」ではなく「疑似
ホログラム」あるいは「回折格子パターン」と言うべき
ものである。しかしながら、偽造防止用のシールとして
用いられている記録媒体は、一般に「ホログラムシー
ル」と呼ばれているため、本願明細書においては、記録
媒体上に形成されている「回折格子パターン」について
も「ホログラム」という言葉を用いることにする。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を図示するいくつかの実施例に
基づいて説明する。

【００２７】§１． 基本的実施例 本発明に係るホログラム記録媒体の特徴は、複数の画素
の集合によって構成されるモチーフを、媒体上にホログ
ラムとして表現した点にある。ここでは、図１(a) に示
すような比較的単純なモチーフ（英文字の「Ａ」を示
す）を本発明によってホログラム記録媒体上に表現する
方法について説明する。なお、本発明に係るホログラム
記録媒体の作成方法は、コンピュータを用いて実施する
ことを前提としたものであり、これから説明する各処理
は、いずれもコンピュータを用いて実行される。

【００２８】まず、図１(a) に示すモチーフに対応する
画像データとして、図１(b) に示すようなモチーフ画素
情報を用意する。ここに示す例では、７行７列に画素が
配列されており、各画素は「０」または「１」のいずれ
かの画素値をもっており、いわゆる二値画像を示す情報
となる。このような情報は、いわゆる「ラスター画像デ
ータ」と呼ばれている一般的な画像データであり、通常
の作画装置によって作成することができる。あるいは、
紙面上に描かれたデザイン画をスキャナ装置によって取
り込むことにより、このようなモチーフ画素情報を用意
してもかまわない。

【００２９】続いて、図２に示すように、所定線幅ｄの
格子線を所定ピッチｐおよび所定角度θで所定の閉領域
Ｖ内に配置した画素パターンを定義する。ここで、閉領
域Ｖは１つの画素を構成する領域であり、実際には非常
に微小な要素になる。別言すれば、図１(a) ，(b) に示
した７×７の配列における１つ１つの画素に相当した大
きさのものになる。この実施例では、閉領域Ｖとして、
縦×横が５０μｍ×４５μｍの大きさの長方形を用いて
いる。また、この閉領域Ｖ内に配置される格子線Ｌの線
幅ｄおよびピッチｐも光の波長に準じた微小な寸法をも
ったものであり、この実施例では、線幅ｄ＝０．６μ
ｍ、ピッチｐ＝１．２μｍである。要するに、格子線Ｌ
は回折格子としての機能を果たす線幅ｄおよびピッチｐ
で配置されている必要がある。格子線Ｌの配置角度θ
は、所定の基準軸に対して設定された角度である。本明
細書では、図示するような方向にＸ軸およびＹ軸をとっ
たＸＹ座標系を定義し、Ｘ軸を基準軸として格子線Ｌの
配置角度θを表わすことにする。このような画素パター
ンも、コンピュータ上では画像データとして用意される
ことになる。なお、この画素パターンの画像データは、
「ラスター画像データ」として用意してもよいし（この
場合は、モチーフを構成する１つ１つの画素が、更に微
小な画素によって表現されることになる）、あるいは、
格子線Ｌを構成する四角形の４頂点の座標値を指定する
ことにより格子線Ｌの輪郭線を定義した「ベクトル画像
データ」として用意してもよい。データ量を抑えるため
には、後者の方が好ましい。

【００３０】次に、図１(b) に示すようなモチーフ画素
情報における各画素値に基づいて、図２に示すような画
素パターンを所定の画素に対応づけ、各画素位置に、対
応する画素パターンを配置する処理を行う。具体的に
は、図１(b) に示すモチーフ画素情報において、画素値
が「１」である画素のそれぞれに図２の画素パターンを
対応づける。画素値が「０」である画素には、画素パタ
ーンは対応づけられない。こうして対応づけられた画素
位置に、それぞれ画素パターンを配置してゆく。いわ
ば、図１(b) に示す配列を壁にたとえれば、この壁の中
の「１」と描かれた各領域に、図２に示すようなタイル
を１枚ずつ貼る作業を行うことになる。この結果、図３
に示すような画像パターンが得られる。この画像パター
ンが最終的にホログラム記録媒体に記録されるパターン
である。図１(a) に示すモチーフがそのまま表現されて
いるが、１つ１つの画素は回折格子で構成されており、
ホログラムとしての視覚的な効果が得られることにな
る。

【００３１】もっとも、図２に示すような画素パターン
を「タイル」として貼り付ける処理は、コンピュータ内
での画像処理として行われる。この処理は、たとえば、
図４に示すように、モチーフ全体に対応する画像の右下
位置に座標原点Ｏをとった場合、貼り付けるべき画素位
置に基づいたオフセット量ａ，ｂを演算により求め、画
像データとしての貼り込み処理を行えばよい。このよう
な演算処理の結果、図３に示すようなパターンを示す画
像データが得られるので、この画像データに基づいて、
図３に示すようなパターンをフィルムなどの上に物理的
に出力すれば、所望のホログラム記録媒体が作成できる
ことになる。なお、本実施例では、後述するように、コ
ンピュータで作成した画像データを電子ビーム描画装置
に与え、電子ビームにより図３に示すようなパターンを
原版上に描画し、この原版を用いてプレスの手法でホロ
グラムシールを大量生産するようにしている。

【００３２】§２． 複数の画素パターンを用いる実施
例 上述した基本的実施例では、図２に示すような画素パタ
ーンのみを用いてホログラム記録媒体を作成したが、こ
こでは、複数種類の画素パターンを用いる方法を説明す
る。図２に示すように、この画素パターンは、格子線Ｌ
の線幅ｄ、ピッチｐ、配置角度θという３つのパラメー
タによって特定されるパターンである。この３つのパラ
メータのうちの少なくとも１つを変えることにより、異
なったパターンが得られることになる。より具体的に
は、線幅ｄおよびピッチｐを変えると、そのパターンか
ら観察される色が変化することになり、配置角度θを変
えると、そのパターンが観察できる向きが変化すること
になる。したがって、パラメータを変えた複数種類の画
素パターンを用意しておき、これらを使い分けることに
より、変化に富んだ効果的なホログラム像を形成させる
ことができる。

【００３３】具体的な例を示すと次のようになる。たと
えば、図５に示すような５種類の画素パターンＰ１〜Ｐ
５を用意する。これらの画素パターンは、３つのパラメ
ータのうち、線幅ｄおよびピッチｐは同じであるが、角
度θがそれぞれ異なっている。すなわち、図示したよう
に、角度θ＝３０°，６０°，９０°，１２０°，１５
０°の５とおりが用意されている（実際の格子線は所定
の幅をもったものであるが、図示の便宜上、以下の図で
は格子線を単なる線で示すことにする）。

【００３４】このように複数の画素パターンを用いる場
合、どの画素位置にどの画素パターンを配置するかを決
める必要がある。そこで、図６(a) に示すような対応関
係情報を用意する。この対応関係情報は、図１(b) に示
すモチーフ画素情報において画素値が「１」となってい
る各画素について、図５に示す５種類の画素パターンＰ
１〜Ｐ５のいずれか１つを対応させたことを示す情報で
ある。画素値が「０」となっている画素については、い
ずれの画素パターンも対応させていない（あるいは、格
子線が全く形成されていない空の画素パターンＰ０なる
ものを定義し、画素値が「０」となっている画素につい
ては、この空の画素パターンＰ０を対応させてもよ
い）。この対応関係情報は、いわば、「５種類のタイル
のうちのどれをどの位置に貼り込むか」ということを指
示する情報ということになる。したがって、このような
対応関係情報を作成しておけば、コンピュータによる機
械的な貼り込み作業が可能になる。なお、図６(a) の例
では、対応関係情報として画素パターンの名称Ｐ１〜Ｐ
５を特定する情報を用いているが、図６(b) の例のよう
に、格子線の角度θの値（すなわち、パラメータの値）
を特定する情報を用いるようにしてもかまわない。

【００３５】こうして５種類の画素パターンを用いて形
成されるホログラム像は、より変化に富んだものとな
る。この例のように、角度θというパラメータを変えた
複数の画素パターンを用いた場合、図１(a) に示すモチ
ーフにおける左右の各部において光が観察される角度が
異なるため、実際の記録媒体を手に取って傾けながら観
察すると、左右に光が流れるような効果が得られる。線
幅ｄあるいはピッチｐというパラメータを変えた複数の
画素パターンを用いれば、左右において観察される色が
異なるような効果が得られることになる。もちろん、２
つ以上のパラメータを変えた種々の画素パターンを用意
することも可能である。

【００３６】ところで、図６に示すような対応関係情報
を用意するには、コンピュータに対して何らかの指示を
与える必要がある。最も基本的な指示の与え方は、ディ
スプレイ上に図１(a) に示すようなモチーフを表示さ
せ、このモチーフを構成する１つ１つの画素それぞれに
ついて、Ｐ１〜Ｐ５（あるいは３０°〜１５０°）のい
ずれかを指定する方法である。このような方法で対応関
係情報を作成すれば、全く任意の対応関係を定義するこ
とが可能である。しかしながら、画素１つ１つについ
て、対応する画素パターンを１つ１つ指示してゆく作業
は、かなり労力と時間を有する作業になる。そこで、こ
の実施例では、簡単な操作で対応関係情報を作成するこ
とができる機能をコンピュータのプログラムに用意して
ある。ここで、図６(b) に示す対応関係情報を見ると、
ある規則性が発見できる。すなわち、２列目の画素はθ
＝３０°６列目の画素はθ＝１５０°、の画素パターン
が対応づけられており、２列目から６列目に向かうにし
たがって、θの値は３０°ずつ増えている。このように
パラメータの値を徐々に変化させてゆく手法は、一般に
「グラデーション」と呼ばれている手法であり、この例
では、水平方向にグラデーションがかかっていることに
なる。

【００３７】このようなグラデーションをかけるための
対応関係情報の作成は、次のような簡単な作業で行うこ
とができる。すなわち、図７に示すように、テーマとな
っているモチーフをディスプレイ画面上に表示させた上
で、グラデーションをかけるための対応関係情報を作成
する旨の指示を与えればよい。具体的には、水平方向へ
のグラデーションをかける旨の指示を与えるとともに、
２列目の画素位置をマウスなどで指定して初期値θ＝３
０°を入力し、６列目の画素位置をマウスなどで指定し
て終期値θ＝１５０°を入力すればよい。このような情
報が与えられれば、３〜５列目の画素については線形補
間を行うことにより、θの値を自動的に設定することが
できる。したがって、オペレータは画素１つ１つについ
て、対応する画素パターンを指定する必要はない。もち
ろん、垂直方向にグラデーションをかけるような設定も
同様に行うことができる。また、ここでは角度θに関す
るグラデーションをかけているが、格子線の線幅ｄやピ
ッチｐに関するグラデーションも同様に設定することが
可能である。

【００３８】なお、図示する例は、７×７の比較的小規
模な画素配列のものであるが、実際には、より大規模な
画素配列のモチーフが用いられる。したがって、初期値
と終期値だけを指定したのでは、画素パターンのバリエ
ーションが膨大な数になってしまう場合がある。たとえ
ば、初期値を指定した画素から終期値を指定した画素に
至るまでに、１２１画素が存在したとすると、上述のよ
うな設定では、θの値が、右の画素から左の画素へ向か
って３０°，３１°，３２°，…，１４９°，１５０°
と増加してゆき、１２１通りもの画素パターンが必要に
なる。このような場合には、初期値と終期値の他に、ス
テップ値を指定すればよい。たとえば、ステップ値とし
て３０°を指定すれば、θの値のバリエーションは、３
０°，６０°，９０°，１２０°，１５０°の５種類に
限定されるため、図５に示すような５通りの画素パター
ンを用意すれば十分である。

【００３９】また、図１(b) に示したモチーフ画素情報
は、各画素値が「０」または「１」のいずれかをとる二
値画像情報であるが、階調をもった画像をモチーフとし
て用いる場合には、各画素値に基づいて対応させる画素
パターンを決定することも可能である。たとえば、図１
(b) に示すモチーフ画素情報の代わりに、図８に示すよ
うなモチーフ画素情報が与えられた場合を考える。ここ
では、各画素値は０〜２５５までのいずれかの値をと
る。ここで、このような画素値をもった各画素を、図５
に示す５種類の画素パターンＰ１〜Ｐ５に対応づけるの
に、次のような規則を定義したとする。

【００４０】 画素値５０以下の画素： 対応づけなし 画素値５１〜１００の画素： Ｐ１を対応づける 画素値１０１〜１５０の画素： Ｐ２を対応づける 画素値１５１〜２００の画素： Ｐ３を対応づける 画素値２０１〜２５０の画素： Ｐ４を対応づける 画素値２５１以上の画素： Ｐ５を対応づける このような規則を定義しておけば、図８に示すようなモ
チーフ画素情報に基づいて、図６に示すような対応関係
情報を自動的に設定することが可能になる。

【００４１】§３． 複数のモチーフを表現する実施例 続いて、同一平面上に複数のモチーフを重複させて表現
する実施例について説明する。たとえば、図９(a) に示
すモチーフＡと、同図(b) に示すモチーフＢとが与えら
れ、これら２つのモチーフを同一平面上に重複して表現
することを考える。この場合、図１０に示すような２つ
の画素パターンＰ１，Ｐ２を用意する。ここで、画素パ
ターンＰ１，Ｐ２は、格子線の線幅ｄやピッチｐは同じ
であるが、角度θがＰ１では４５°であるのに対し、Ｐ
２では９０°になっている。そして、モチーフＡに所属
する画素については、画素パターンＰ１を対応させ、モ
チーフＢに所属する画素については、画素パターンＰ２
を対応させるように、対応関係情報を作成するのであ
る。具体的には、モチーフＡにおいて画素値「１」をも
った画素位置に画素パターンＰ１を対応づけた対応関係
情報Ｒ１を図１１(a)に示すように作成するとともに、
モチーフＢにおいて画素値「１」をもった画素位置に画
素パターンＰ２を対応づけた対応関係情報Ｒ２を図１１
(b) に示すように作成する。そして、これら２つの対応
関係情報Ｒ１，Ｒ２に基づいて、画素パターンＰ１，Ｐ
２の貼り込み処理を行えば、図１２に示すような回折格
子パターンをもったホログラム記録媒体が作成される。
ここで、モチーフＡはθ＝４５°の回折格子で表現さ
れ、モチーフＢはθ＝９０°の回折格子で表現されてい
るため、両モチーフは観察できる角度が異なり、別々の
モチーフとして区別して観察される。このような方法に
よれば、複数のモチーフ（３つ以上も可能である）を同
一平面上に重複させて表現することができる。

【００４２】また、同一のモチーフについて、複数の画
素パターンを用いることも可能である。この場合、他の
モチーフとの区別を可能ならしめるために、互いに近似
したパラメータをもつ複数の画素パターンを１グループ
として定義するとよい。たとえば、図１３に示す６種類
の画素パターンは、第１のグループに属する３つの画素
パターンＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３と、第２のグループに
属する３つの画素パターンＰ２１，Ｐ２２，Ｐ２３と、
によって構成されている。これらの画素パターンは、い
ずれも線幅ｄおよびピッチｐは同じであるが、角度θが
それぞれで異なっている。ただし、第１のグループに属
する画素パターンの角度θは、４０°，４５°，５０°
と互いに近似しており、第２のグループに属する画素パ
ターンの角度θも、８５°，９０°，９５°と互いに近
似している。このような６種類の画素パターンを用意
し、たとえば、モチーフＡに所属する画素については、
第１のグループに属する画素パターンを対応させ、モチ
ーフＢに所属する画素については、第２のグループに属
する画素パターンを対応させるようにする。具体的に
は、図９(a) に示すモチーフＡについては、図１４(a)
に示すような対応関係情報Ｒ１を作成し、図９(b) に示
すモチーフＢについては、図１４(b) に示すような対応
関係情報Ｒ２を作成すればよい。このような対応関係情
報を用いて作成されたホログラム記録媒体上のパターン
は、図１２に示すものとほぼ同じになるが、同じモチー
フ内でも格子角度値が若干分散しているため、より効果
的な表現が可能になる。なお、モチーフＡについてはθ
＝４５°を中心として５°ずつ分散しているのに対し、
モチーフＢについてはθ＝９０°を中心として５°ずつ
分散しているため、モチーフＡとＢとを区別して把握す
るためのパターン認識は十分に可能である。

【００４３】§４． 画素が重複する複数のモチーフを
表現する実施例 前述の例において、図９に示す２つのモチーフＡ，Ｂ
は、画素値「１」をもった画素が重複することはないた
め、図１２に示すように、両モチーフの画素を混合した
表現が可能になる。ところが、画素値「１」をもった画
素が重複する複数のモチーフについては、前述の例のよ
うな手法をそのまま適用することはできない。たとえ
ば、図１５(a) ，(b) に示すような２つのモチーフＡ，
Ｂに対して、前述の手法をそのまま適用して作業を進め
てみる。ここでは、モチーフＡについては図１０に示す
パターンＰ１を対応させ、モチーフＢについては図１０
に示すパターンＰ２を対応させるものとしよう。する
と、モチーフＡについては図１６(a) に示すような対応
関係情報Ｒ１が作成され、モチーフＢについては図１６
(b) に示すような対応関係情報Ｒ２が作成される。とこ
ろが、この２つの対応関係情報Ｒ１，Ｒ２に基づいて、
実際に画素パターンを貼り込む作業を行おうとすると、
図１６に実線で囲った画素について画素パターンの衝突
が生じる。たとえば、２行３列目の画素について見る
と、対応関係情報Ｒ１によれば画素パターンＰ１を貼り
込む旨が示されているのに対し、対応関係情報Ｒ２によ
れば画素パターンＰ２を貼り込む旨が示されている。こ
のため、実際にはどちらの画素パターンを貼り込めばよ
いか判断できなくなる。

【００４４】このような問題を解決するため、本発明で
は、次のような副画素という概念を導入する。いま、図
１７に示すように、Ｍ行Ｎ列（この例では７行７列）の
画素配列によって所定のモチーフが表現されている場合
を考える。この場合、図の右方に示すように、ｍ行ｎ列
（この例では２行２列）に配列された副画素から構成さ
れる「単位副画素配列」というものを定義する。この例
では、この「単位副画素配列」は１つの画素に対応する
大きさを有している。より具体的に説明すれば、図１７
に示す例では、１つの画素を４分割したものが副画素と
なっており、４つの副画素によって１つの「単位副画素
配列」が構成されている。続いて、この「単位副画素配
列」内の各副画素位置にどのモチーフの画素を配置する
かを定めた副画素構成情報を作成する。たとえば、モチ
ーフＡとモチーフＢとを重複表示する場合、各副画素位
置には、モチーフＡの画素かモチーフＢの画素かのいず
れかが配置されることになる。そこで、図１８に示すよ
うな副画素構成情報を作成して、各副画素位置にどのモ
チーフの画素を配置するかを定義するのである。図１８
の例では、左上および右下の副画素位置にモチーフＡの
画素を、左下および右上の副画素位置にモチーフＢの画
素を、それぞれ配置することが定義されている。これ
は、どのような定義を行ってもよいが、両モチーフを対
等に表示する上では、このように対角位置に同じモチー
フの画素を配置するのが好ましい。

【００４５】次に、図１７に示すように定義した「単位
副画素配列」自身を、図１９(a) に示すように、Ｍ行Ｎ
列に配列する。前述のように、この例では、「単位副画
素配列」は１つの画素に対応する大きさを有しているの
で、この図１９(a) に示す「単位副画素配列」の配列
は、図１７の左方に示す画素の配列と同じものになる。
なお、この図１９(a) に示す「単位副画素配列」の配列
を、「副画素」の配列としてみた場合は、図１９(b) 示
すような（ｍ×Ｍ）行（ｎ×Ｎ）列（この例では１４行
１４列）の配列となる。

【００４６】ところで、図１６(a) ，(b) に示したよう
に、２つのモチーフＡ，Ｂについては、それぞれ対応関
係情報Ｒ１，Ｒ２が得られるので、この情報を用いれ
ば、各「単位副画素配列」について、所定の画素パター
ンを抽出することができる。図２０は、このようにして
抽出された画素パターンを示すものである。４９組の
「単位副画素配列」のうちのいくつかには画素パターン
Ｐ１あるいはＰ２が抽出され、別ないくつかにはその両
方が抽出されている。続いて、この抽出された画素パタ
ーンを、図１８で定義した副画素構成情報に基づいて、
所定の副画素位置に配置するのである。すなわち、モチ
ーフＡについての画素パターンＰ１は、図２１(a) に示
すように、「単位副画素配列（図２１では実線で示して
ある）」内の左上および右下の副画素位置に配置する。
また、モチーフＢについての画素パターンＰ２は、図２
１(b) に示すように、「単位副画素配列」内の左下およ
び右上の副画素位置に配置する。このような配置を同一
平面上に重複して行うようにすれば、図２２に示すよう
なパターンが得られ、これが実際のホログラム記録媒体
に記録されるパターンとなる。

【００４７】この図２２に示すパターン内には、モチー
フＡとモチーフＢとが重複して表現されていることにな
る。しかも、モチーフＡを表現する副画素と、モチーフ
Ｂを表現する副画素とでは、格子線の形成角度が異なる
ため、ある１つの方向から観察するとモチーフＡが認識
でき（図２１(a) のようなパターンが認識できる）、別
な方向から観察するとモチーフＢが認識できる（図２１
(b) のようなパターンが認識できる）ようになってい
る。このような手法を用いれば、画素が重複する複数の
モチーフについても、同一平面上に重複して表現するこ
とが可能になる。なお、図１５に示した２つのモチーフ
Ａ，Ｂは、いずれも解像度の低い画像であるため、図２
１(a) ，(b) に示すパターンは、もとのモチーフに比べ
てかなり歪んだものとなっているが、実際には、より解
像度の高い画像をモチーフとして用いるため、観察され
る画像の歪みはほとんど問題にはならない。

【００４８】なお、この手法では、３つ以上のモチーフ
についての重複表現も可能である。たとえば、図２３
(a) に示すような副画素構成情報を定義すれば、４つの
モチーフＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを同一平面上に重複表現するこ
とができる。また、図２３(b)に示すような副画素構成
情報を定義すれば、３つのモチーフＡ，Ｂ，Ｃを同一平
面上に重複表現することができる。ただし、この場合、
３つのモチーフＡ，Ｂ，Ｃは対等ではなく、モチーフＣ
の濃度がモチーフＡ，Ｂの濃度の２倍になる。変則的な
例としては、図２３(c) に示すような副画素構成情報を
定義することも可能である。ここで、「Ａ＋Ｃ」なる表
示は、ＡまたはＣのいずれか一方の画素がここに表示さ
れるという意味であり、モチーフＡとモチーフＣとが相
補的なパターン（たとえば、図９に示すようなモチーフ
Ａ，Ｂのように、画素値「１」をもった画素位置が重な
ることがないようなパターン）である場合を前提とした
定義の仕方である。なお、３つのモチーフＡ，Ｂ，Ｃを
対等に重複表現する場合には、図２４(a) または(b) に
示すような副画素構成情報を定義するとよい。この場
合、「単位副画素配列」は３行３列の配列になる。

【００４９】ここで、まとめの意味で、上述した手法を
用いた場合における個々の画素と個々の副画素との一般
的な対応関係を述べておく。いま、図２５に示すよう
に、モチーフＡがＭ行Ｎ列の画素配列で表現されてお
り、個々の画素には、Ａ１１，Ａ１２，…と名前が付さ
れており、同様に、図２６に示すように、モチーフＢが
Ｍ行Ｎ列の画素配列で表現されており、個々の画素に
は、Ｂ１１，Ｂ１２，…と名前が付されている場合を考
える。この場合、図２７に示すように、Ｍ行Ｎ列の「単
位副画素配列」が定義でき、これは（ｍ×Ｍ）行（ｎ×
Ｎ）列の副画素配列ともいうことができる。このとき、
図２５および図２６に示す個々の画素と、図２７に示す
個々の副画素との対応関係は、図示したようになる（個
々の画素に付された名前を参照）。ここで、１つの「単
位副画素配列」についての左上副画素と右下副画素には
全く同じ画素が対応し、左下副画素と右上副画素にも全
く同じ画素が対応することになる（たとえば、図２７に
おける１行１列目の「単位副画素配列」に着目すると、
左上副画素と右下副画素には全く同じ画素Ａ１１が対応
し、左下副画素と右上副画素にも全く同じ画素Ｂ１１が
対応している）。

【００５０】これに対して、次に述べる変形例は、各副
画素のそれぞれに全く異なる画素を配置する方法を示す
ものである。この変形例では、図２７に示す「単位副画
素配列」の代わりに、図２８に示す「単位副画素配列」
が用いられる。いずれも実線で示した領域が「単位副画
素配列」であるが、両者では大きさが異なる。すなわ
ち、図２７の例では、モチーフの１画素と同じ大きさを
もった「単位副画素配列」が定義されているため、副画
素はモチーフの１画素の１／４の大きさになるのに対
し、図２８の例では、モチーフの４画素分の大きさをも
った「単位副画素配列」が定義されているため、副画素
はモチーフの１画素と同じ大きさになる。結局、図２８
の例では、モチーフ全体を示すためには、「単位副画素
配列」自身を（Ｍ／ｍ）行（Ｎ／ｎ）列に配置した「単
位副画素配列」の配列を定義することになる。この配列
は、副画素の配列としてみれば、Ｍ行Ｎ列の配列にな
る。

【００５１】ここで、図２８における１行１列目の「単
位副画素配列Ｚ（周囲をハッチングして示してある）」
内には、どのような画素パターンの貼り込み処理が行わ
れるかを考えてみる。モチーフＡに関しては、図２５を
参照すればわかるように、画素Ａ１１，Ａ１２，Ａ２
１，Ａ２２に対応した画素パターンが貼り込み候補とし
て抽出される。一方、モチーフＢに関しては、図２６を
参照すればわかるように、画素Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ２
１，Ｂ２２に対応した画素パターンが貼り込み候補とし
て抽出される。そこで、図２８の下方に示した副画素構
成情報に基づいて、抽出された画素パターンのうちの一
部のみを選択して、これを所定の副画素位置に配置する
のである。具体的には、モチーフＡに関しては、抽出さ
れた画素Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２のうちの左上
および右下位置にある画素Ａ１１，Ａ２２だけが選択さ
れ、モチーフＢに関しては、抽出された画素Ｂ１１，Ｂ
１２，Ｂ２１，Ｂ２２のうちの左下および右上位置にあ
る画素Ｂ１２，Ｂ２１だけが選択されることになる。こ
うして、図２８の「単位副画素配列Ｚ」に示されている
ように、この中には、画素Ａ１１，Ｂ１２，Ｂ２１，Ａ
２２の４つについての画素パターンが貼り込まれること
になる。ここで、図２８に示す「単位副画素配列」の配
列全体を観察すればわかるように、もとのモチーフＡお
よびモチーフＢを構成する画素のうちの２つに１つは間
引かれている。実際に用いるモチーフはかなり解像度の
高い画像であるため、このような間引きを行っても特に
問題はない。

【００５２】図２７に示す手法では、画素は間引かれる
ことはないが、副画素の大きさがモチーフの画素の大き
さよりも細かくなってしまうのに対し、図２８に示す手
法では、副画素の大きさはモチーフの画素の大きさと同
じであるが、画素は間引かれてしまうことになり、いず
れも一長一短がある。したがって、実際に用いるモチー
フの絵柄や解像度などを考慮して、いずれか適した手法
を採用すればよい。

【００５３】なお、画素や副画素の形状として、これま
での実施例では長方形のものを用いているが、図２９
(a) に示すような正方形のもの（たとえば、５０μｍ×
５０μｍの大きさ）や、図２９(b) に示すような円形の
ものを用いてもかまわない。ただ、回折格子の形成密度
を高める意味では、円形の画素よりも矩形の画素（長方
形や正方形）を用いる方が好ましい。

【００５４】§５． 階調をもったモチーフを表現する
実施例 これまでの説明は、基本的に階調をもたない二値画像と
してモチーフが与えられた場合の処理についてのもので
あったが、本発明は階調をもったモチーフについても適
用可能である。階調をもったモチーフを表現する場合に
は、たとえば、図３０に示すような複数の画素パターン
を用意しておけばよい。ここで、実線で示す領域は画素
としての全占有領域Ｖであり、破線で示す領域は、全占
有領域Ｖの中で格子線を配置する対象となった閉領域Ｗ
である。図３０に示す５つの画素パターンは、全占有領
域Ｖに対する閉領域Ｗの面積比が、それぞれ１００％，
５０％，３０％，１０％，５％のものであり、それぞれ
濃度値の異なる画素パターンということができる。もと
になったモチーフを構成する各画素の画素値（濃度値）
に応じて、これら濃度値の異なる画素パターンを使い分
けるようにすれば、階調をもったモチーフの表現が可能
になる。

【００５５】§６． 具体的な装置構成例 最後に、上述したホログラム記録媒体の作成方法を実施
するための具体的な装置構成例を図３１に示しておく。
この装置の基本的な構成要素は、ワークステーション１
０、データフォーマット変換装置２０、電子ビーム描画
装置３０、プレス装置４０である。ワークステーション
１０は、上述した種々の演算処理を行うためのプログラ
ムを搭載したコンピュータであり、キーボードやマウス
などの入力機器、ディスプレイやプリンタなどの出力機
器、フロッピディスクドライブ装置やハードディスクド
ライブ装置などの外部記憶装置、などを有する。ここで
は、３つのモチーフＡ，Ｂ，Ｃについてのモチーフ画素
情報ファイルをそれぞれフロッピディスク１，２，３で
ワークステーション１０に供給している状態が示されて
いる。このように、モチーフ画素情報（ラスター画像デ
ータ）は、他の作画装置などで作成したものをワークス
テーション１０に入力するようにしてもよいし、紙面上
に描かれたデザイン画をスキャナ装置でワークステーシ
ョン１０に入力するようにしてもよいし、ワークステー
ション１０に搭載した作画ソフトウエアを用いて、ワー
クステーション１０自身で作成するようにしてもよい。

【００５６】続いて、ワークステーション１０を用い
て、入力したモチーフ画素情報に基づいた対応関係情報
を作成し、これを対応関係情報ファイル１１として保存
する。また、副画素構成情報を定義して、これを副画素
構成情報ファイル１２として保存し、更に、必要な画素
パターンを必要な種類だけ作成し、これを画素パターン
ファイル１３として保存する。オペレータはワークステ
ーション１０に対して対話式に指示を入力することによ
り、これらのファイルを用意することができる。これら
のファイルが用意できたら、ワークステーション１０
は、対応関係情報ファイル１１および副画素構成情報フ
ァイル１２を検索しながら、画素パターンファイル１３
内の所定の画素パターンを、所定の画素位置に貼り込む
処理を行い、ホログラムパターンデータを出力する。

【００５７】このホログラムパターンデータは、データ
フォーマット変換装置２０に与えられる。このデータフ
ォーマット変換装置２０は、ワークステーション１０が
出力したホログラムパターンデータを、電子ビーム描画
装置３０の要求するフォーマットに変換する機能をもっ
た装置である。フォーマット変換されたデータは、電子
ビーム描画装置３０に与えられ、ホログラムパターンが
ホログラム原版４上に物理的なパターンとして出力され
る。プレス装置４０は、このホログラム原版４を用い
て、フィルム上にホログラムパターンをプレスする装置
であり、ホログラムシール５が大量生産されることにな
る。

【００５８】なお、図２に示す画素パターンにおいて、
各格子線Ｌは任意の四角形の形状をしたものであるが、
電子ビーム描画装置３０として、フォトマスク作成用に
市販されている一般的な装置を用いるのであれば、対向
する辺がＸ軸またはＹ軸に平行な平行四辺形の形状をし
た格子線Ｌを用いるのが好ましい。たとえば、格子線Ｌ
の配置角度θが、−４５°≦θ≦４５°の場合には、図
３２に示すように、短辺がＹ軸に平行な平行四辺形の格
子線Ｌを用い、格子線Ｌの配置角度θが、θ＞４５°ま
たは、θ＜−４５°の場合には、図３３に示すように、
短辺がＸ軸に平行な平行四辺形の格子線Ｌを用いるとよ
い。このように、対向する辺がＸ軸またはＹ軸に平行な
平行四辺形を用いると、フォトマスク作成用の電子ビー
ム描画装置における描画効率が向上する。

【００５９】

【発明の効果】以上のとおり本発明に係るホログラム記
録媒体およびその作成方法によれば、回折格子が形成さ
れた画素を平面的に配置することにより、ホログラムパ
ターンを記録するようにしたため、鮮明で再現性の良い
ホログラム像が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るホログラム記録媒体のモチーフと
して用いられているパターンおよび画素情報の一例を示
す図である。

【図２】本発明に係るホログラム記録媒体に用いられる
画素パターンの一例を示す図である。

【図３】図１に示すモチーフと図２に示す画素パターン
とを用いて作成されたホログラム記録媒体を示す図であ
る。

【図４】図３に示すホログラム記録媒体を作成するため
の貼り込み処理の概念を示す図である。

【図５】本発明に係るホログラム記録媒体に用いられる
複数の画素パターンの一例を示す図である。

【図６】図１に示すモチーフと図５に示す画素パターン
との対応関係を定義する対応関係情報を示す図である。

【図７】図６に示す対応関係情報を作成する一実施例を
示す図である。

【図８】階調をもったモチーフについての画素情報の一
例を示す図である。

【図９】本発明に係るホログラム記録媒体に重複して記
録される２つのモチーフの例を示す図である。

【図１０】図９に示す２つのモチーフについてそれぞれ
用いられる画素パターンの一例を示す図である。

【図１１】図９に示す２つのモチーフと、図１０に示す
２つの画素パターンとの対応関係を定義する対応関係情
報を示す図である。

【図１２】図９に示す２つのモチーフと、図１０に示す
２つの画素パターンと、図１１に示す対応関係情報と、
を用いて作成されたホログラム記録媒体を示す図であ
る。

【図１３】図９に示す２つのモチーフについてそれぞれ
用いられる２つのグループに所属した画素パターンの一
例を示す図である。

【図１４】図９に示す２つのモチーフと、図１３に示す
２つの画素パターンとの対応関係を定義する対応関係情
報を示す図である。

【図１５】本発明に係るホログラム記録媒体に重複して
記録される２つのモチーフの別な例を示す図である。

【図１６】図１５に示す２つのモチーフと、図１０に示
す２つの画素パターンとの対応関係を定義する対応関係
情報を示す図である。

【図１７】本発明において用いる「単位副画素配列」の
概念を説明する図である。

【図１８】図１７に示す「単位副画素配列」について定
義された副画素構成情報の一例を示す図である。

【図１９】図１７に示す「単位副画素配列」についての
配列およびこの配列に対応する副画素配列を示す図であ
る。

【図２０】図１９に示す「単位副画素配列」の配列の各
要素について抽出された画素パターンを示す図である。

【図２１】図２０に示されている画素パターンを、各副
画素へ配置した状態を示す図である。

【図２２】図２１に示す配置により作成されるホログラ
ム記録媒体を示す図である。

【図２３】本発明に利用される副画素構成情報の別な構
成例を示す図である。

【図２４】３つのモチーフを重複表現する場合に適した
副画素構成情報の構成例を示す図である。

【図２５】モチーフＡについての画素配置を示す図であ
る。

【図２６】モチーフＢについての画素配置を示す図であ
る。

【図２７】図２５に示すモチーフＡと図２６に示すモチ
ーフＢとを、副画素を用いて重複表現した例を示す図で
ある。

【図２８】図２５に示すモチーフＡと図２６に示すモチ
ーフＢとを、副画素を用いて重複表現した別な例を示す
図である。

【図２９】本発明に係るホログラム記録媒体に利用でき
る画素の種々の形状を示す図である。

【図３０】本発明により階調をもったモチーフの表現を
行う場合に用いる画素パターンを示す図である。

【図３１】本発明に係るホログラム記録媒体の作成方法
を実施するための装置構成例を示すブロック図である。

【図３２】電子ビーム描画装置を用いて格子線を描画す
る場合に適した画素パターンの第１の例を示す図であ
る。

【図３３】電子ビーム描画装置を用いて格子線を描画す
る場合に適した画素パターンの第２の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１，２，３…フロッピディスク ４…ホログラム原版 ５…ホログラムシール １０…ワークステーション １１…対応関係情報ファイル １２…副画素構成情報ファイル １３…画素パターンファイル ２０…データフォーマット変換装置 ３０…電子ビーム描画装置 ４０…プレス装置 Ａ，Ｂ…モチーフ Ｌ…格子線 Ｐ１〜Ｐ５，Ｐ１１〜Ｐ２３…画素パターン Ｒ１，Ｒ２…対応関係情報 Ｖ…格子線を配置する閉領域 Ｗ…画素としての全占有領域 Ｘ，Ｙ…座標軸 Ｚ…単位副画素配列 ｄ…格子線の線幅 ｐ…格子線のピッチ θ…格子線の配置角度

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回折格子により所定のモチーフが表現さ
   れたホログラム記録媒体であって、 所定線幅の格子線を所定ピッチおよび所定角度で所定の
   閉領域内に配置した画素パターンを、線幅、ピッチ、角
   度という３つのパラメータのうちの少なくとも１つを変
   えることにより複数定義し、これら複数の画素パターン
   を並べることにより所定のモチーフを表現したことを特
   徴とするホログラム記録媒体。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のホログラム記録媒体に
   おいて、 各モチーフごとに異なる画素パターンを用いることによ
   り、複数のモチーフを同一平面上に重複させて表現した
   ことを特徴とするホログラム記録媒体。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のホログラム記録媒体に
   おいて、 互いに近似したパラメータをもつ複数の画素パターンを
   １グループとして、複数グループの画素パターンを定義
   し、各モチーフごとに異なるグループに属する画素パタ
   ーンを用いることにより、複数のモチーフを同一平面上
   に重複させて表現したことを特徴とするホログラム記録
   媒体。
4. 【請求項４】 請求項２または３に記載のホログラム記
   録媒体において、 ２行２列に配列された副画素から構成される単位副画素
   配列を縦横に並べ、各単位副画素配列における左上の副
   画素および右下の副画素には、第１のモチーフを表現す
   るための画素パターンを配置し、各単位副画素配列にお
   ける左下の副画素および右上の副画素には、第２のモチ
   ーフを表現するための画素パターンを配置し、２つのモ
   チーフを同一平面上に重複させて表現したことを特徴と
   するホログラム記録媒体。
5. 【請求項５】 請求項２または３に記載のホログラム記
   録媒体において、 ２行２列に配列された副画素から構成される単位副画素
   配列を縦横に並べ、各単位副画素配列における左上の副
   画素には第１のモチーフを表現するための画素パターン
   を配置し、各単位副画素配列における右上の副画素には
   第２のモチーフを表現するための画素パターンを配置
   し、各単位副画素配列における左下の副画素には第３の
   モチーフを表現するための画素パターンを配置し、各単
   位副画素配列における右下の副画素には第４のモチーフ
   を表現するための画素パターンを配置し、４つのモチー
   フを同一平面上に重複させて表現したことを特徴とする
   ホログラム記録媒体。
6. 【請求項６】 請求項２または３に記載のホログラム記
   録媒体において、 ３行３列に配列された副画素から構成される単位副画素
   配列を縦横に並べ、各単位副画素配列における上段左側
   の副画素、中段中央の副画素、下段右側の副画素には第
   １のモチーフを表現するための画素パターンを配置し、
   各単位副画素配列における上段中央の副画素、中段右側
   の副画素、下段左側の副画素には第２のモチーフを表現
   するための画素パターンを配置し、各単位副画素配列に
   おける上段右側の副画素、中段左側の副画素、下段中央
   の副画素には第３のモチーフを表現するための画素パタ
   ーンを配置し、３つのモチーフを同一平面上に重複させ
   て表現したことを特徴とするホログラム記録媒体。
7. 【請求項７】 請求項２または３に記載のホログラム記
   録媒体において、 ３行３列に配列された副画素から構成される単位副画素
   配列を縦横に並べ、各単位副画素配列における上段左側
   の副画素、中段右側の副画素、下段中央の副画素には第
   １のモチーフを表現するための画素パターンを配置し、
   各単位副画素配列における上段中央の副画素、中段左側
   の副画素、下段右側の副画素には第２のモチーフを表現
   するための画素パターンを配置し、各単位副画素配列に
   おける上段右側の副画素、中段中央の副画素、下段左側
   の副画素には第３のモチーフを表現するための画素パタ
   ーンを配置し、３つのモチーフを同一平面上に重複させ
   て表現したことを特徴とするホログラム記録媒体。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載のホログ
   ラム記録媒体において、 画素としての全占有領域と、この全占有領域の中で格子
   線を配置する対象となった閉領域と、の面積比がそれぞ
   れ異なる複数の画素パターンを用意し、平面上にこれら
   の画素パターンを並べることにより階調をもったモチー
   フを表現したことを特徴とするホログラム記録媒体。
9. 【請求項９】 回折格子により所定のモチーフが表現さ
   れたホログラム記録媒体を作成する方法であって、 所定線幅の格子線を所定ピッチおよび所定角度で所定の
   閉領域内に配置した画素パターンを用意する段階と、 それぞれ所定の画素値をもった複数の画素を平面上の所
   定位置に定義することにより所定のモチーフを表現し
   た、モチーフ画素情報を用意する段階と、 前記モチーフ画素情報における各画素値に基づいて、前
   記画素パターンを所定の画素に対応づけ、各画素位置
   に、対応する画素パターンを配置する段階と、 を有することを特徴とするホログラム記録媒体の作成方
   法。
10. 【請求項１０】 回折格子により所定のモチーフが表現
    されたホログラム記録媒体を作成する方法であって、 所定線幅の格子線を所定ピッチおよび所定角度で所定の
    閉領域内に配置した画素パターンを、線幅、ピッチ、角
    度という３つのパラメータのうちの少なくとも１つを変
    えることによって複数用意する第１の段階と、 それぞれ所定の画素値をもった複数の画素を平面上の所
    定位置に定義することにより所定のモチーフを表現し
    た、モチーフ画素情報を用意する第２の段階と、 前記モチーフ画素情報において定義された各画素と、前
    記第１の段階で用意した各画素パターンとの対応関係
    を、各画素についての画素値を参照することにより定義
    する第３の段階と、 前記対応関係に基づいて、前記画素パターンを所定の画
    素位置に配置する第４の段階と、 を有することを特徴とするホログラム記録媒体の作成方
    法。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のホログラム記録媒
    体の作成方法において、 第２の段階で、複数の異なるモチーフについてのモチー
    フ画素情報をそれぞれ用意し、 第３の段階で、異なるモチーフに所属する画素について
    は、異なる画素パターンを対応させ、 複数のモチーフを同一平面上に重複させて表現するよう
    にしたことを特徴とするホログラム記録媒体の作成方
    法。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載のホログラム記録媒
    体の作成方法において、 第１の段階で、互いに近似したパラメータをもつ複数の
    画素パターンを１グループとして、複数グループの画素
    パターンを用意し、 第２の段階で、複数の異なるモチーフについてのモチー
    フ画素情報をそれぞれ用意し、 第３の段階で、異なるモチーフに所属する画素について
    は、異なるグループに属する画素パターンを対応させ、 複数のモチーフを同一平面上に重複させて表現するよう
    にしたことを特徴とするホログラム記録媒体の作成方
    法。
13. 【請求項１３】 回折格子により所定のモチーフが表現
    されたホログラム記録媒体を作成する方法であって、 所定線幅の格子線を所定ピッチおよび所定角度で所定の
    閉領域内に配置した画素パターンを、線幅、ピッチ、角
    度という３つのパラメータのうちの少なくとも１つを変
    えることによって複数用意する第１の段階と、 それぞれ所定の画素値をもった複数の画素をＭ行Ｎ列の
    配列上に定義することにより所定のモチーフを表現した
    モチーフ画素情報を、複数の異なるモチーフについてそ
    れぞれ用意する第２の段階と、 ｍ行ｎ列に配列された副画素から構成される単位副画素
    配列を定義し、この単位副画素配列内の各副画素位置に
    どのモチーフの画素を配置するかを定めた副画素構成情
    報を用意する第３の段階と、 前記モチーフ画素情報において定義された各画素と、前
    記第１の段階で用意した各画素パターンとの対応関係
    を、各画素についての画素値を参照することにより定義
    する第４の段階と、 前記単位副画素配列自身をＭ行Ｎ列に配列することによ
    り、（ｍ×Ｍ）行（ｎ×Ｎ）列の副画素配列を定義し、
    前記対応関係に基づいて、各モチーフごとに各単位副画
    素配列に対応する画素パターンを抽出し、前記副画素構
    成情報に基づいて、抽出された画素パターンを所定の副
    画素位置に配置する第５の段階と、 を有することを特徴とするホログラム記録媒体の作成方
    法。
14. 【請求項１４】 回折格子により所定のモチーフが表現
    されたホログラム記録媒体を作成する方法であって、 所定線幅の格子線を所定ピッチおよび所定角度で所定の
    閉領域内に配置した画素パターンを、線幅、ピッチ、角
    度という３つのパラメータのうちの少なくとも１つを変
    えることによって複数用意する第１の段階と、 それぞれ所定の画素値をもった複数の画素をＭ行Ｎ列の
    配列上に定義することにより所定のモチーフを表現した
    モチーフ画素情報を、複数の異なるモチーフについてそ
    れぞれ用意する第２の段階と、 ｍ行ｎ列に配列された副画素から構成される単位副画素
    配列を定義し、この単位副画素配列内の各副画素位置に
    どのモチーフの画素を配置するかを定めた副画素構成情
    報を用意する第３の段階と、 前記モチーフ画素情報において定義された各画素と、前
    記第１の段階で用意した各画素パターンとの対応関係
    を、各画素についての画素値を参照することにより定義
    する第４の段階と、 前記単位副画素配列自身を（Ｍ／ｍ）行（Ｎ／ｎ）列に
    配列することにより、Ｍ行Ｎ列の副画素配列を定義し、
    前記対応関係に基づいて、各モチーフごとに各単位副画
    素配列に対応する画素パターンを抽出し、前記副画素構
    成情報に基づいて、抽出された画素パターンのうちの一
    部を選択してこれを所定の副画素位置に配置する第５の
    段階と、 を有することを特徴とするホログラム記録媒体の作成方
    法。
15. 【請求項１５】 請求項９〜１４のいずれかに記載のホ
    ログラム記録媒体の作成方法において、 画素としての全占有領域と、この全占有領域の中で格子
    線を配置する対象となった閉領域と、の面積比がそれぞ
    れ異なる複数の画素パターンを用意し、各画素位置には
    その画素のもつ画素値に応じた面積比をもつ画素パター
    ンを対応させ、階調をもったモチーフを表現するように
    したことを特徴とするホログラム記録媒体の作成方法。
16. 【請求項１６】 回折格子により所定のモチーフが表現
    されたホログラム記録媒体を作成する装置であって、 所定線幅の格子線を所定ピッチおよび所定角度で所定の
    閉領域内に配置した画素パターンを、線幅、ピッチ、角
    度という３つのパラメータのうちの少なくとも１つを変
    えることによって複数用意した画素パターンファイルを
    保持する手段と、 それぞれ所定の画素値をもった複数の画素を平面上の所
    定位置に定義することにより所定のモチーフを表現し
    た、モチーフ画素情報ファイルを入力する手段と、 前記モチーフ画素情報ファイルにおいて定義された各画
    素と、前記画素パターンファイル内に用意された各画素
    パターンとの対応関係を、各画素についての画素値を参
    照することにより定義した対応関係情報ファイルを作成
    する手段と、 前記対応関係情報ファイルに基づいて、前記画素パター
    ンを所定の画素位置に配置した画像データを作成する手
    段と、 前記画像データに基づいて、所定の記録媒体にホログラ
    ムパターンを形成する手段と、 を有することを特徴とするホログラム記録媒体の作成装
    置。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載のホログラム記録媒
    体の作成装置において、 ｍ行ｎ列に配列された副画素から構成される単位副画素
    配列について、この単位副画素配列内の各副画素位置に
    どのモチーフの画素を配列するかを定めた副画素構成情
    報ファイルを保持する手段を更に備え、 画像データを作成する手段が、前記副画素構成情報ファ
    イルに基づいて画素パターンの配置処理を行うことを特
    徴とするホログラム記録媒体の作成装置。