JP2001083866A - ホログラム記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 立体像を記録しつつも観察時に明るく鮮明な
印象を与える。 【解決手段】 媒体の中央部分には、ホログラム立体像
Ｉ１を再生する機能を有する干渉縞を記録し、その周囲
部分には、二次元画像Ｉ２を再生する機能を有する回折
格子パターンを記録する。干渉縞や回折格子パターン
は、コンピュータによる演算に基いて生成された画像デ
ータに基き、電子線描画装置によって描画される。立体
像Ｉ１についての干渉縞を演算する際には、像を構成す
る点光源からの物体光の広がり角を制限する。二次元画
像Ｉ２は、回折格子パターンを１画素に割り付けてなる
平面画像であり、個々の画素値に応じた異なる回折格子
パターンから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラム記録媒
体およびその製造方法に関し、特に、計算機を用いた演
算によって作成するのに適したホログラム記録媒体およ
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金券やクレジットカードについての偽造
防止の用途として、ホログラムが広く利用されるに至っ
ている。通常は、偽造防止対策を施す対象となる媒体上
の一部に、ホログラムを記録する領域を設け、この領域
内に立体像などをホログラムの形で記録することが行わ
れている。

【０００３】現在、商業的に利用されているホログラム
は、光学的な手法により、原画像を媒体上に干渉縞とし
て記録したものである。すなわち、原画像を構成する物
体を用意し、この物体からの光と参照光とを、レンズな
どの光学系を用いて感光剤が塗布された記録面上に導
き、この記録面上に干渉縞を形成させるという手法を採
っている。この光学的な手法は、鮮明な画像を得るため
にかなり精度の高い光学系を必要とするが、ホログラム
を得るための最も直接的な手法であり、産業上では最も
広く普及している手法である。

【０００４】また、最近では、計算機を用いた演算によ
り記録面上に干渉縞を形成させ、ホログラムを作成する
手法も知られており、このような手法で作成されたホロ
グラムは、一般に「計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Co
mputer Generated Hologram）」、あるいは単に「計算
機ホログラム」と呼ばれている。この計算機ホログラム
は、いわば光学的な干渉縞の生成プロセスをコンピュー
タ上でシミュレーションすることにより得られるもので
あり、干渉縞パターンを生成する過程は、すべてコンピ
ュータ上の演算として行われる。このような演算によっ
て干渉縞パターンの画像データが得られたら、この画像
データに基いて、実際の媒体上に物理的な干渉縞が形成
される。具体的には、たとえば、コンピュータによって
作成された干渉縞パターンの画像データを電子線描画装
置に与え、媒体上で電子線を走査することにより物理的
な干渉縞を形成する方法が実用化されている。

【０００５】コンピュータグラフィックス技術の発展に
より、印刷業界では、種々の画像をコンピュータ上で取
り扱うことが一般化しつつある。したがって、ホログラ
ムに記録すべき原画像も、コンピュータを利用して得ら
れた画像データとして用意することができれば便利であ
る。このような要求に応えるためにも、計算機ホログラ
ムを作成する技術は重要な技術になってきており、将来
は光学的なホログラム作成手法に取って代わる技術にな
るであろうと期待されている。このような計算機ホログ
ラムに関する種々の技術は、たとえば、特開平９−３１
９２９０号公報、特開平１０−１２３９１９号公報、特
開平１１−２４５３９号公報、特開平１１−２４５４０
号公報、特開平１１−２４５４１号公報、特願平１０−
０２２６０４号明細書、特願平１１−０１５８７１号明
細書、特願平１１−０１７７４９号明細書、特願平１１
−１８３２４２号明細書、特願平１１−１８３２４３号
明細書などに開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本来、ホログラムは、
単一波長からなる物体光および参照光の干渉縞を記録面
に記録し、この干渉縞に、同じ単一波長をもった再生用
照明光を照射することにより、立体像の再生を行うべき
ものである。しかしながら、単一波長による再生は、実
験室などの特殊な環境でなければ実現不可能であり、実
用上は、クレジットカードの一部などに記録されたホロ
グラムについては、種々の波長の光が混じり合った白色
照明光の下で再生されるのが一般的である。ところが、
このように白色照明光の下で得られるホログラム再生像
は、全体的に暗く不鮮明になるという問題がある。

【０００７】そこで本発明は、観察時に明るく鮮明な印
象を与えることができるホログラム記録媒体およびその
製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】(1) 本発明の第１の態
様は、ホログラム記録媒体において、媒体上に第１の記
録領域および第２の記録領域を定義し、第１の記録領域
内には、立体像を再生する機能を有する干渉縞を記録
し、第２の記録領域内には、回折格子パターンを有する
画素の集合からなる平面画像を記録するようにしたもの
である。

【０００９】(2) 本発明の第２の態様は、上述の第１
の態様に係るホログラム記録媒体において、第１の記録
領域内に記録されている干渉縞および第２の記録領域内
に記録されている回折格子パターンが、いずれも二値か
らなる画素値をもった微小な単位画素から構成されてお
り、記録媒体全体がこの単位画素の二次元配列により構
成されているようにしたものである。

【００１０】(3) 本発明の第３の態様は、計算機を用
いた演算によりホログラム記録媒体を製造する方法にお
いて、立体像として記録すべき第１の原画像およびこの
第１の原画像を記録するための記録面を定義する段階
と、第１の原画像上に多数の微小光源を定義する段階
と、記録面に入射する参照光を定義する段階と、各微小
光源から放出された物体光が、記録面上の一部をなす第
１の記録領域内に到達するように、各物体光の広がり角
を制限し、第１の記録領域内に物体光と参照光との干渉
によって生じる干渉縞を演算により求める段階と、記録
面上に、第１の記録領域以外の領域として第２の記録領
域を定義し、この第２の記録領域に対応する平面上に形
成され、多数の画素から構成される第２の原画像を定義
する段階と、第２の原画像を構成する個々の画素に、そ
れぞれ画素値に応じた回折格子パターンを割り付ける段
階と、第１の記録領域について求められた干渉縞と、第
２の記録領域について割り付けられた回折格子パターン
とを、媒体上に物理的に記録する段階と、を行うように
したものである。

【００１１】(4) 本発明の第４の態様は、上述の第３
の態様に係る製造方法において、二値からなる画素値を
もった微小な単位画素を定義し、この単位画素を用いて
第１の記録領域に干渉縞を記録するとともに、第２の記
録領域に回折格子パターンを記録するようにし、記録媒
体全体を単位画素の二次元配列により構成するようにし
たものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施形態
に基いて説明する。図１は、本発明の一実施例に係るホ
ログラム記録媒体の観察時の一態様を示す平面図であ
る。この例では、中央部分に鹿の形をした第１の再生像
Ｉ１が表示され、その背景として第２の再生像Ｉ２が表
示されている。ここで、第１の再生像Ｉ１は、ホログラ
ム立体像として再生され、観察方向を変えることにより
像の形状は変化する。一方、第２の再生像Ｉ２は、基本
的には平面画像であり、観察方向を変えたとしても、そ
の基本的な絵柄の形態は変化しない。ただ、第２の再生
像Ｉ２は、単なる二次元画像ではなく、回折格子パター
ンを有する画素の集合から構成されており、観察方向を
変えることにより、各部の明るさや色などには変化が生
じることになる。このように、第２の再生像Ｉ２は、原
理的には、本来のホログラム像ではなく、単なる回折格
子を用いた平面画像というべきものであるが、一般の需
要者がこの図１に示す記録媒体全体を観察した場合、第
１の再生像Ｉ１も第２の再生像Ｉ２も、いずれも観察方
向を変えると見え方に何らかの変化が生じる特殊な画像
であるとの認識を抱く点では共通しているので、ここで
は、第１の再生像Ｉ１を本来のホログラム像と呼び、第
２の再生像Ｉ２を疑似ホログラム像と呼ぶことにし、図
１に示す記録媒体全体をホログラム記録媒体と呼ぶこと
にする。

【００１３】本発明の基本概念は、１枚のホログラム記
録媒体上に、本来のホログラム像（図１の第１の再生像
Ｉ１）と疑似ホログラム像（図１の第２の再生像Ｉ２）
との双方を記録するという点にある。既に述べたよう
に、本来のホログラム像は、三次元立体像としての再生
が可能であるものの、白色照明光による一般的な再生環
境では、再生像がかなり暗くならざるを得ない。これに
対し、疑似ホログラム像は、原理的にはホログラム像で
はないため、三次元立体像として再生することはでき
ず、再生像はあくまでも二次元的な平面画像となる。し
かしながら、回折格子による理想的な回折光が得られる
ため、白色照明光による一般的な再生環境においても、
本来のホログラム像に比べて格段に明るい再生像を得る
ことができる。本発明は、このように本来のホログラム
像と疑似ホログラム像との一長一短を相補的に利用した
ものである。たとえば、図１に示す例では、第１の再生
像Ｉ１が立体像として提示されるため、背景となる第２
の再生像Ｉ２が平面画像であっても、観察者に対して
は、全体として立体像が提示されているという印象を与
えることができる。しかも、第２の再生像Ｉ２の部分は
比較的明るく鮮明な像として観察されるため、観察者に
対しては、この記録媒体は全体的に明るく鮮明であると
いう印象を与えることができる。

【００１４】図１に示すような提示を可能にするために
は、図２に示すように、記録媒体上に第１の記録領域Ａ
１（ハッチングを施した部分）および第２の記録領域Ａ
２（ハッチングが施されていない部分）を定義し、第１
の記録領域Ａ１内には、第１の再生像Ｉ１（立体像）を
再生する機能を有する干渉縞を記録し、第２の記録領域
Ａ２内には、第２の再生像Ｉ２ （回折格子パターンを
有する画素の集合からなる平面画像）を記録するように
すればよい。本実施形態では、コンピュータを用いた演
算により、第１の記録領域Ａ１および第２の記録領域Ａ
２内に記録すべき干渉縞および回折格子パターンのデー
タを作成し、このデータに基いて電子線描画装置を用い
て媒体上に物理的な二値パターンを描く処理を行ってい
る。別言すれば、本実施形態では、光学的な方法は一切
不要であり、第１の再生像Ｉ１のもとになる第１の原画
像および第２の再生像Ｉ２のもとになる第２の原画像
は、いずれもコンピュータ上における画像データとして
用意されることになる。

【００１５】図２に示す第１の記録領域Ａ１内に、第１
の原画像を干渉縞として記録するには、従来の一般的な
計算機ホログラムの手法を用いればよい。まず、図３に
示すように、第１の原画像１０を定義するとともに、こ
の第１の原画像１０を立体像として記録するための記録
面２０を定義する。実際には、図のようなＸＹＺ三次元
座標系を定義し、この三次元座標系上において立体像を
示すデータとして第１の原画像１０を用意し、二次元平
面を示すデータとして記録面２０を用意することにな
る。そして、第１の原画像１０上に多数の微小光源を定
義し（たとえば、第１の原画像１０の表面上に縦横所定
のピッチで格子状に点光源を定義すればよい）、各微小
光源から発せられる物体光と参照光との干渉によって記
録面２０上に生じる干渉縞を演算すればよい。ここで、
物体光と参照光とは、同一波長をもった単色光である。
たとえば、第１の原画像１０上に定義された１つの微小
光源を図示のように点光源Ｇとすると、記録面２０上の
任意の１点Ｑについては、この点光源Ｇからの物体光Ｏ
と参照光Ｒとによって点Ｑの位置に生じる干渉波の強度
値が演算されることになる。もちろん、点Ｑには、点光
源Ｇについての情報だけでなく、他の点光源から発せら
れる物体光と参照光との干渉波の強度値も演算され、こ
れら多数の演算値の合計値として、点Ｑの位置における
最終的な干渉縞強度値が求められる。同様の演算が、記
録面２０上に定義された多数の演算点について行われ、
この記録面２０上には、干渉縞強度値の二次元分布が得
られることになる。この二次元分布が、記録すべき干渉
縞ということになる。

【００１６】もっとも、このような干渉縞は、図２に示
す第１の記録領域Ａ１内にのみ記録されねばならないの
で、何らかの工夫が必要である。すなわち、図３におい
て、点光源Ｇから発せられる物体光Ｏは、第１の原画像
１０の影に隠れない限り、三次元空間内の全方向へと進
むので、ホログラムの基本原理に基く通常の手法を用い
て干渉縞の演算を行ったとすると、記録面２０上のすべ
ての点に、点光源Ｇについての情報が記録されることに
なる。これは、第１の原画像１０上の任意の１点Ｇの情
報が、記録面２０の全面に記録されるというホログラム
の本質的な原理に基く性質である。ところが、本発明で
は、記録面２０上には、第１の原画像１０をホログラム
画像として記録するとともに、第２の原画像を回折格子
パターンとして記録する必要があり、図２に示すよう
に、記録面２０を、第１の記録領域Ａ１と第２の記録領
域Ａ２とに分割する必要がある。ここで、第１の記録領
域Ａ１と第２の記録領域Ａ２との境界線を全く任意に設
定してしまうと、第１の再生像Ｉ１を正常に観察できな
くなるおそれがあり好ましくない。

【００１７】そこで本実施形態では、第１の原画像１０
上の各微小光源から発せられる物体光の広がり角を制限
するという手法により、第１の記録領域Ａ１として好ま
しい形状をもった輪郭が自然に形成されるようにしてい
る。図４は、このような物体光の広がり角を制限する手
法の原理図である。図示のように、ある点光源Ｇ（第１
の原画像１０上に定義された微小光源の１つ）から発せ
られる物体光Ｏに基く干渉縞の演算を行う場合、本来で
あれば、この物体光Ｏは三次元空間内の全方向へと広が
り、記録面２０の全面に到達するべきものであるが、図
示のように、この広がり角を一定の角度以下に制限し、
記録面２０上にハッチングで示した特定領域Ｓ内にのみ
到達するものとして取り扱うのである。図示の例では、
点光源Ｇから記録面２０へ下ろした垂線を基準として、
横方向（Ｘ軸方向）に角度Ψだけ、縦方向（Ｙ軸方向）
に角度ξだけ、それぞれ広がるという設定により、記録
面２０上の特定領域Ｓ内にのみ、点光源Ｇからの物体光
Ｏが到達するような条件が定義されている。このような
条件下では、点光源Ｇから発せられた物体光Ｏは、特定
領域Ｓを底面、点光源Ｇを頂点とする四角錘（この四角
錘の中心軸が点光源Ｇから記録面２０上に下ろした垂線
に相当する）の中だけを進行することになる。

【００１８】第１の原画像１０上に定義された多数の点
光源のそれぞれから発せられる物体光について、同様の
条件で広がり角に制限を課するようにすれば、第１の原
画像１０上の全点光源から発せられる物体光は、記録面
２０上のある一部分の領域内にのみ到達することにな
る。この一部分の領域が、第１の記録領域Ａ１となる。
別言すれば、各点光源からの物体光の広がり角を制限す
るという条件下で、第１の原画像１０のホログラム像を
記録面２０上に干渉縞として記録すれば、この干渉縞の
記録された領域として、第１の記録領域Ａ１が自然に定
義されることになる。このように第１の記録領域Ａ１を
自然に定義すれば、第１の原画像１０を再生したとき
に、正常に観察することができる。もっとも、物体光の
広がり角を制限することにより記録されたホログラム
は、再生時の視野角が狭くなるというデメリットを有す
る。たとえば、図４に示す例の場合、図の一点鎖線を右
方向に延ばすことにより形成される四角錐の内部の空間
内に視点を置いて観察しないと、点光源Ｇの再生像は見
えなくなる。しかしながら、クレジットカードの偽造防
止用マークといった用途を考慮すると、記録面２０の垂
直上方に視点を置いて再生像を観察するのが一般的であ
るので、物体光の広がり角を制限することによって大き
な支障は生じない。

【００１９】こうして、第１の記録領域Ａ１が定義さ
れ、その中に描画すべき干渉縞パターンが演算により求
まったら、次に、第２の記録領域Ａ２を定義し、その中
に描画すべき回折格子パターンを求める作業を行う。第
２の記録領域Ａ２は、記録面２０のうち、第１の記録領
域Ａ１以外の領域として簡単に定義することができる。
そこで、この第２の記録領域に対応する平面上に形成さ
れ、多数の画素から構成される第２の原画像を用意す
る。この第２の原画像は、図１における第２の再生像Ｉ
２を提示するもとになる二次元画像であり、多数の画素
を二次元的に配列してなる画像であれば、どのような画
像であってもかまわない。続いて、この第２の原画像を
構成する個々の画素に、それぞれ画素値に応じた回折格
子パターンを割り付ける処理を行う。図５は、ＸＹ二次
元平面上に定義された第２の記録領域Ａ２内の一部に、
多数の画素から構成される第２の原画像を定義し、各画
素に回折格子パターンを割り付けた状態を示す平面図で
ある。図に太線で示す正方形の領域Ｐが１つの画素を構
成しており、図示の例では、各画素のもつ画素値に応じ
て３種類の回折格子パターン（それぞれ回折格子の格子
線の角度が異なる）が割り付けられている。

【００２０】図６は、１つの画素に割り付けられる回折
格子パターンの一例を示す平面図である。この回折格子
パターンでは、１つの画素Ｐに対応した大きさの閉領域
ｖ内に、所定の線幅ｄをもった格子線Ｌが、所定ピッチ
ｐおよび所定角度θをもって配置されている。格子線Ｌ
の線幅ｄおよびピッチｐは、光が回折を生じるのに適し
た寸法値に設定される。線幅ｄ，ピッチｐ、配置角度θ
などのパラメータを変えることにより、種々の回折格子
パターンを用意することができ、これらの回折格子パタ
ーンは、観察時にそれぞれ異なった特性を示す。図５に
示す例は、格子線の配置角度θの異なる３通りの回折格
子パターンを、各画素の画素値に応じて割り付けた例で
ある。所定の視点位置において観察される各回折格子パ
ターンからの回折光強度は、格子線の配置角度θに応じ
て異なるため、これら回折格子パターンを割り付けた画
素の集合は、濃淡をもった二次元画像として観察される
ことになる。こうして観察される二次元画像は、視点位
置を変えることによりその観察態様が異なり、前述した
ように「疑似ホログラム」というべき画像になる。もち
ろん、回折格子パターンとしては、格子線の配置角度の
バリエーションだけでなく、格子線の線幅ｄやピッチｐ
を変えたバリエーションを用意することも可能である。
このように、多数の画素から構成される二次元画像の各
画素に、それぞれ画素値に応じて所定の回折格子パター
ンを割り付け、全体として疑似ホログラムを形成する手
法については、たとえば、特開平６−３３７６２２など
に開示されている。

【００２１】こうして、記録面２０上の第１の記録領域
Ａ１内には、第１の原画像に基くホログラム像を得るた
めの干渉縞の画像データが用意され、第２の記録領域Ａ
２内には、第２の原画像を構成する回折格子パターンの
画像データが用意されることになる。この段階では、い
ずれもコンピュータ上での画像データであり、物理的に
実体のある画像ではない。そこで、このコンピュータ上
の画像データに基いて、所定の媒体上に物理的な画像を
形成する工程を行う。ここで述べる実施形態では、物理
的な媒体上に記録面２０を定義し、電子線描画装置を用
いて、この物理的な媒体上に物理的な画像を描画してい
る。すなわち、物理的な媒体上の第１の記録領域Ａ１に
対応する領域内には、第１の原画像を示す干渉縞が描画
され、第２の記録領域Ａ２に対応する領域内には、第２
の原画像を示す回折格子パターンが描画されることにな
る。

【００２２】一般的に利用されている電子線描画装置で
は、電子線の照射／非照射のいずれかを選択しながら記
録面上を走査し、所定の画像を描画することになる。そ
こで、本実施形態では、二値からなる画素値をもった微
小な単位画素を定義し、この単位画素を用いて第１の記
録領域Ａ１内に干渉縞を記録するとともに、第２の記録
領域Ａ２内に回折格子パターンを記録するようにしてい
る。たとえば、図６に示すような回折格子パターン（図
５の１画素Ｐ内に割り付けられるパターン）は、図７の
部分拡大図に示すように、微小な単位画素Ｕの集合によ
って構成される。この微小な単位画素Ｕは、電子線描画
装置による描画の最小単位となる画素であり、この実施
例では、一辺が０．４μｍの正方形となっている。これ
に対し、図５に示す画素Ｐは、第２の原画像を構成する
画素であり、この実施例では、一辺が８０μｍの正方形
となっている。なお、第１の記録領域Ａ１内に記録され
る干渉縞も、同じ寸法をもった単位画素Ｕで構成するの
が好ましい。そのためには、記録面２０上に縦横ともに
０．４μｍピッチで多数の演算点Ｑを定義し、これら各
演算点Ｑの位置について、それぞれ干渉縞強度の演算を
行い、これを二値化して二値画像を得るようにすればよ
い。

【００２３】このように、第１の記録領域Ａ１内に定義
される干渉縞の画像および第２の記録領域Ａ２内に定義
される回折格子パターンの画像が、いずれも二値からな
る画素値をもった微小な単位画素Ｕの集合として用意す
ることができれば、記録面２０全体を、この単位画素Ｕ
の二次元配列により構成することができるので好まし
い。電子線描画装置に対しては、単位画素Ｕの二次元配
列から構成される単一の画像（記録面２０全体に対応す
る画像）を示すデータを与えるだけで、必要な全描画作
業を行うことができる。このようにして媒体上に描画さ
れた画像は、物理的な見地からは、一辺が０．４μｍの
正方形からなる単位画素Ｕを縦横に配列した二次元二値
画像であるので、マクロ的な視野で見れば、本来のホロ
グラムが記録されている第１の記録領域Ａ１と回折格子
による疑似ホログラムが記録されている第２の記録領域
Ａ２との２つの領域から構成されるものの、ミクロ的な
視野で見れば、第１の記録領域Ａ１と第２の記録領域Ａ
２との境界に何ら不連続部は生じていないため、全体と
してひとつにまとまった自然な画像になる。

【００２４】最後に、図８に示す流れ図を参照しなが
ら、本発明に係るホログラム記録媒体の製造方法の一連
の手順を述べておく。まず、ステップＳ１において、立
体像として記録すべき第１の原画像およびこの第１の原
画像を記録するための記録面を定義する。上述の実施例
の場合、図３に示すように、第１の原画像１０および記
録面２０が定義されることになる。続くステップＳ２で
は、定義した第１の原画像上に多数の微小光源が定義さ
れる。上述の実施例の場合、図３に示す点光源Ｇのよう
に、第１の原画像１０の形状を表現するサンプル点とし
て、多数の点光源が定義されることになる。次に、ステ
ップＳ３において、参照光の定義が行われる。上述の実
施例の場合、図３に示すように、記録面２０に所定角度
で入射する参照光Ｒが定義される。この参照光Ｒは、各
点光源Ｇから発せられる物体光Ｏと同一波長の単色光で
あり、記録面２０に対して一定の角度で入射する平行光
線である。続くステップＳ４において、物体光の広がり
角を制限することにより、第１の記録領域内に干渉縞
（物体光Ｏと参照光Ｒとに基く干渉縞）を演算する。た
とえば、図４に示す例では、各点光源Ｇから発せられる
物体光Ｏの横方向の広がり角がΨ、縦方向の広がり角が
ξに制限されている。このような制限を課することによ
り、記録面２０の一部をなす第１の記録領域Ａ１内にの
み物体光が到達することになり、この第１の記録領域Ａ
１内についてのみ干渉縞が演算されることになる。次
に、ステップＳ５において、第２の記録領域に応じた第
２の原画像が定義される。すなわち、前段の干渉縞演算
によって第１の記録領域Ａ１が定義されるので、この第
１の記録領域以外の領域として第２の記録領域Ａ２が定
義され、この第２の記録領域Ａ２に対応する平面上に形
成され、多数の画素から構成される第２の原画像が用意
される。そして、ステップＳ６において、この第２の原
画像を構成する個々の画素に、それぞれ画素値に応じた
回折格子パターンが割り付けられ、たとえば、図５に示
すような割付結果が得られる。最後のステップＳ７にお
いて、第１の記録領域Ａ１について求められた干渉縞
と、第２の記録領域Ａ２について割り付けられた回折格
子パターンとを、媒体上に物理的に記録する工程が行わ
れる。具体的には、第１の記録領域Ａ１内の画像データ
（干渉縞を示す画像データ）と第２の記録領域Ａ２内の
画像データ（回折格子パターンからなる画像データ）と
を合成し、記録面２０全体に対応する単一の画像データ
を形成し、この画像データを電子線描画装置に与えるこ
とにより、物理的な媒体上への描画作業を行うことにな
る。

【００２５】以上、本発明を図示する実施形態に基いて
説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるもので
はなく、この他にも種々の形態で実施可能である。たと
えば、前述の実施形態では、第１の原画像１０として、
鹿の形状をした三次元画像を用意した例を示したが、本
明細書において、第１の記録領域内に記録される「立体
像」とは、三次元空間内に存在する像を意味するもので
あり、像自体は必ずしも三次元形状を有する像である必
要はない。したがって、たとえば、第１の原画像１０と
して平面的な文字などを用いた場合であっても、この文
字が三次元空間内に配置された状態が記録面２０上に記
録されるのであれば、この文字は「立体像」として記録
されていることになる。また、図２に示す例では、全体
の中央部分に第１の記録領域Ａ１を定義し、その周囲に
第２の記録領域Ａ２を定義したため、観察時には、図１
に示す例のように、全体の中央部分にホログラム再生像
からなる第１の再生像Ｉ１が再生され、その周囲の背景
として疑似ホログラムの再生像からなる第２の再生像Ｉ
２が再生されているが、これとは逆に、全体の中央部分
に疑似ホログラムの再生像からなる第２の再生像Ｉ２が
再生され、その周囲の背景としてホログラム再生像から
なる第１の再生像Ｉ１が再生されるような構成をとって
もかまわない。

【００２６】なお、上述の実施形態では、第１の原画像
１０上に定義する微小光源として点光源を用いている
が、本発明を実施する上で用いる光源は点光源に限定さ
れるものではなく、たとえば、所定の長さをもった線光
源を用いるようにしてもよい。更に、図４に示す例で
は、光源からの縦および横の広がり角を制限する例を示
したが、たとえば、縦の広がり角のみを制限するような
ことも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上のとおり本発明に係るホログラム記
録媒体では、同一の記録媒体上の一部の領域には立体像
を再生する機能を有する干渉縞を記録し、残りの領域に
は回折格子パターンを有する画素の集合からなる平面画
像を記録するようにしたため、立体像を記録しつつも観
察時に明るく鮮明な印象を与えることができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るホログラム記録媒体の
観察時の一態様を示す平面図である。

【図２】図１に示す提示が可能なホログラム記録媒体上
の２つの記録領域を示す平面図である。

【図３】図２に示すホログラム記録媒体の第１の記録領
域Ａ１内に記録すべき干渉縞の演算方法を示す斜視図で
ある。

【図４】図３に示す原理に基く干渉縞演算を行う際に、
物体光の広がり角を制限する手法の一例を示す斜視図で
ある。

【図５】図２に示すホログラム記録媒体の第２の記録領
域Ａ２内に記録すべき回折格子パターンの一例を示す平
面図である。

【図６】１つの画素に割り付けられる回折格子パターン
の一例を示す平面図である。

【図７】図６に示す回折格子パターンの左上部分の拡大
図である。

【図８】本発明に係るホログラム記録媒体の製造方法の
一連の手順を示す流れ図である。

【符号の説明】

１０…第１の原画像 ２０…記録面 Ａ１…第１の記録領域（干渉縞からなるホログラム像が
記録される） Ａ２…第２の記録領域（回折格子パターンが記録され
る） ｄ…回折格子を構成する格子線の線幅 Ｇ…点光源 Ｉ１…第１の再生像（本来のホログラム再生像） Ｉ２…第２の再生像（疑似ホログラム再生像） Ｌ…回折格子を構成する格子線 Ｏ…物体光 Ｐ…第２の画像を構成する画素 ｐ…回折格子を構成する格子線のピッチ Ｑ…記録面上の演算点 Ｒ…参照光 Ｓ…特定領域 Ｕ…微小な単位画素 ｖ…回折格子パターンが形成された閉領域 θ…回折格子を構成する格子線の配置角度 ξ，Ψ…物体光の広がり角

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 媒体上に第１の記録領域および第２の記
   録領域が形成されており、前記第１の記録領域内には、
   立体像を再生する機能を有する干渉縞が記録されてお
   り、前記第２の記録領域内には、回折格子パターンを有
   する画素の集合からなる平面画像が記録されていること
   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、 第１の記録領域内に記録されている干渉縞および第２の
   記録領域内に記録されている回折格子パターンが、いず
   れも二値からなる画素値をもった微小な単位画素から構
   成されており、記録媒体全体が前記単位画素の二次元配
   列により構成されていることを特徴とするホログラム記
   録媒体。
3. 【請求項３】 計算機を用いた演算によりホログラム記
   録媒体を製造する方法であって、 立体像として記録すべき第１の原画像およびこの第１の
   原画像を記録するための記録面を定義する段階と、 前記第１の原画像上に多数の微小光源を定義する段階
   と、 前記記録面に入射する参照光を定義する段階と、 前記各微小光源から放出された物体光が、前記記録面上
   の一部をなす第１の記録領域内に到達するように、前記
   各物体光の広がり角を制限し、前記第１の記録領域内に
   前記物体光と前記参照光との干渉によって生じる干渉縞
   を演算により求める段階と、 前記記録面上に、前記第１の記録領域以外の領域として
   第２の記録領域を定義し、この第２の記録領域に対応す
   る平面上に形成され、多数の画素から構成される第２の
   原画像を定義する段階と、 前記第２の原画像を構成する個々の画素に、それぞれ画
   素値に応じた回折格子パターンを割り付ける段階と、 前記第１の記録領域について求められた干渉縞と、前記
   第２の記録領域について割り付けられた回折格子パター
   ンとを、媒体上に物理的に記録する段階と、 を有することを特徴とするホログラム記録媒体の製造方
   法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の製造方法において、 二値からなる画素値をもった微小な単位画素を定義し、
   この単位画素を用いて第１の記録領域に干渉縞を記録す
   るとともに、第２の記録領域に回折格子パターンを記録
   するようにし、記録媒体全体を前記単位画素の二次元配
   列により構成することを特徴とするホログラム記録媒体
   の製造方法。