JP2007272329A - Method for forming hologram image having arbitrary grating pattern on three-dimensional computer graphics, method for simulating the hologram having arbitrary grating pattern, hologram, and authentication method and authentication device of the hologram - Google Patents

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Hiroshi Yoshikawa
浩 吉川
Tomokazu Kaneko
智一 金子
Kimihide Ono
公英 小野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve conventional problems in conventional three-dimensional computer graphics (3DCG) wherein input operation is complicated and adjustment is difficult, and there are limitations on resolution of a grating pattern, an amount of reading, fixation of size, and images simultaneously usable by performing processing using texture mapping function on 3DCG. <P>SOLUTION: The method comprises a pattern acquisition step for mapping at least one grating pattern or a grating pattern having an authentication image formed thereon on 3DCG; an adjustment step for adjusting the layout of the pattern; an RGB value extraction step for extracting the period, direction and luminance value (RGB value) of the grating pattern after mapping; a computing step for determining a wavelength of diffracted light; an RGB color component conversion step for converting the wavelength to RGB color components; a display step for displaying the pattern on a display; and a rendering step for expressing the displayed pattern as a diffracted light of an optimum grating. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)上で、少なくとも一つの任意グレーティング(回折格子)パターン又は少なくとも一つの任意グレーティング(回折格子)パターンに少なくとも一つの認証画像を持つホログラムの回折光についてのシミュレーション方法に関するものである。   The present invention relates to diffracted light of a hologram having at least one arbitrary grating (diffraction grating) pattern or at least one authentication image on at least one arbitrary grating (diffraction grating) pattern on three-dimensional computer graphics (3DCG). The present invention relates to a simulation method.

本発明は、このようなグレーティング(回折格子)によって構成された模様を持つエンボスホログラムを、3DCGを用いて仮想的に再現し、そのホログラムに任意の角度・位置から光が入射したときの、任意の位置の視点における見え方をシミュレートする方法、及びそれを記録したホログラム並びにそのホログラムの認証方法及びその認証装置に関するものである。 The present invention virtually reproduces an embossed hologram having a pattern constituted by such a grating (diffraction grating) using 3DCG, and when light is incident on the hologram from an arbitrary angle and position. The present invention relates to a method for simulating the appearance of the position of the position at the viewpoint, a hologram on which it is recorded, an authentication method for the hologram, and an authentication device for the hologram.

コンピュータグラフィックス(CG)の近年の進歩は目ざましく、様々な映像制作に広く用いられている。3次元CGでは、物体の3次元データから画像を作成するが、出力は2次元画像となる。出力も3次元画像とするには、例えば右眼用と左眼用の2枚の2次元画像を特殊な眼鏡により左右の目に提示する方式がある。特殊な眼鏡などを使用せず視点の移動にも対応したよりリアルな方法としてホログラフィックステレオグラムがある。   Recent advances in computer graphics (CG) are remarkable and are widely used in various video productions. In 3D CG, an image is created from 3D data of an object, but the output is a 2D image. In order to output three-dimensional images, for example, there is a method in which two two-dimensional images for the right eye and left eye are presented to the left and right eyes with special glasses. There is a holographic stereogram as a more realistic method that supports the movement of the viewpoint without using special glasses.

このホログラフィックステレオグラムは、多数の視点から撮影した2次元画像から合成する。観察位置により異なる2次元画像が再生されるので、視点の変化に応じた3次元像が再現できる。この方法では、CG画像から容易にホログラムを作成することができる。   This holographic stereogram is synthesized from two-dimensional images taken from many viewpoints. Since a different two-dimensional image is reproduced depending on the observation position, a three-dimensional image corresponding to a change in viewpoint can be reproduced. In this method, a hologram can be easily created from a CG image.

ところで、3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)において、物体をよりリアルに表現するために様々な手法が用いられており、レイトレーシング法やコースティクス法による光の反射や屈折等の表現がある。しかし、これらの手法では光の回折現象について十分な表現はなされていない。   By the way, in 3D computer graphics (3DCG), various methods are used to represent an object more realistically, and there are expressions such as light reflection and refraction by a ray tracing method and a caustics method. However, these methods do not sufficiently express the light diffraction phenomenon.

これまで、3DCG上で光の回折を表現したものとして真珠やオパールの表面の質感を表現したものがある(例えば、非特許文献1、2参照。)。これらは薄膜や多層膜によるブラッグ回折であり、2次元回折格子を表現するためにはラマン・ナス回折となるので、定式化及びシェーディング方法が異なっている。ラマン・ナス回折は、面に沿って周期的に透過率や屈折率などの変化する一般の回折格子の回折に対応していて、白色光を当てた場合は角度に応じて虹色のスペクトルに分光される。   Up to now, there is a representation of the surface texture of pearls or opals as a representation of light diffraction on 3DCG (see Non-Patent Documents 1 and 2, for example). These are Bragg diffractions by a thin film or a multilayer film, and Raman-Nass diffraction is used to express a two-dimensional diffraction grating, so the formulation and shading methods are different. Raman-nasal diffraction corresponds to the diffraction of a general diffraction grating whose transmittance and refractive index change periodically along the surface. When white light is applied, it becomes a rainbow spectrum depending on the angle. Spectroscopic.

ラマン・ナス回折を扱ったものには、Diffraction Shadersがある(例えば、非特許文献3参照。)。この方法では、波動理論的解析を行い、散乱波が表面形状のフーリエ変換より求められることを利用している。異方性反射も含めた厳密な表現が可能な反面、設定すべきパラメータが多く、不均一構造の場合は、シェーディングの際に、ピクセルごとにフーリエ変換が必要となり、処理時間がかかるという問題があった。   There is Diffraction Shaders to deal with Raman-Nath diffraction (see, for example, Non-Patent Document 3). In this method, wave theory analysis is performed and the fact that the scattered wave is obtained by Fourier transform of the surface shape is utilized. While accurate expression including anisotropic reflection is possible, there are many parameters to be set, and in the case of non-uniform structure, Fourier transform is required for each pixel at the time of shading, and this takes time. there were.

以前に発明者らは、回折光の表現に限定したより簡易なモデルを用い、ラマン・ナス回折のシミュレーションを行うことにより均一な2次元回折格子における回折光のCGにおける表現を容易に実現する方法について報告した(例えば、非特許文献4参照。)。更に、任意のグレーティングパターンを持つホログラムの表現方法を提案している(例えば、非特許文献5参照。)。   Previously, the inventors used a simpler model limited to the expression of diffracted light, and performed a simulation of Raman and eggplant diffraction to easily realize CG expression of diffracted light in a uniform two-dimensional diffraction grating. (For example, refer nonpatent literature 4.). Furthermore, a method for expressing a hologram having an arbitrary grating pattern has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 5).

これは、3DCG上でホログラムを表現する方法の一つとして、3DCG上で均一な2次元回折格子によるグレーティングを表現するものである。   This is a method for expressing a grating by a uniform two-dimensional diffraction grating on 3DCG as one of the methods for expressing a hologram on 3DCG.

しかし、この方法では、任意のグレーティングパターンの回折光を計算する際に、任意のグレーティングパターンを読み込んだ後、グレーティング効果を適用するサーフェイスの大きさへと任意のグレーティングパターンのサイズ調整(サイズ合わせ)が数値入力のみ可能と煩雑で、サーフェイス面に沿った画像の貼り付けも不可能であった。更に、オブジェクトを移動すると任意のグレーティングパターンはサーフェイスに追随せず、ずれてしまうという問題があった。   However, in this method, when calculating the diffracted light of an arbitrary grating pattern, after reading the arbitrary grating pattern, the size adjustment of the arbitrary grating pattern to the size of the surface to which the grating effect is applied (size adjustment) However, it is complicated that only numerical input is possible, and it is impossible to paste an image along the surface. Further, when the object is moved, there is a problem that an arbitrary grating pattern does not follow the surface and shifts.

しかも、任意のグレーティングパターンの解像度や読み込み数にも制限があり、サイズが固定され、同時に使える画像は1種類に限定されていた。また、サーフェイスに設定した任意のグレーティングパターンのサイズについても、入力操作が煩雑で調整が困難であった。   In addition, the resolution and number of readings of an arbitrary grating pattern are limited, the size is fixed, and only one type of image can be used at the same time. Also, the size of an arbitrary grating pattern set on the surface is complicated and difficult to adjust.

他方、ホログラムを検査する検査装置については、ホログラムの製造時等の検査(例えば、特許文献1参照。) 、回折格子の有無の検査、回折格子の比較検査等を行うものについては従来から知られていたが、任意のグレーティングパターンを認証する装置はこれまで存在していなかった。   On the other hand, inspection apparatuses for inspecting holograms have been conventionally known for performing inspections during the production of holograms (see, for example, Patent Document 1), inspections for the presence or absence of diffraction gratings, and comparative inspections of diffraction gratings. However, there has been no device for authenticating an arbitrary grating pattern.

安部高明、井村誠孝行、金谷一郎、安室喜弘、眞鍋佳嗣、千原國宏;遊色現象を再現可能なレイトレーサの試作、システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集、46、p389−p390(2002)Takaaki Abe, Masataka Imura, Ichiro Kanaya, Yoshihiro Amuro, Yoshitsugu Nabebe, Kunihiro Chihara; Prototype of ray tracer capable of reproducing play-color phenomenon, Proceedings of System Control Information Society Conference, 46, p389-p390 ) 土橋外志正、長田典子、眞鍋佳嗣、井口征志;光のにじみと干渉に着目した真珠ビジュアル、T.IEE Japan、117-C、10(1997)Toshihashi Dobashi, Noriko Nagata, Yoshitsugu Nabebe, Seiji Iguchi; Pearl Visuals Focusing on Light Blur and Interference, T. IEEE Japan, 117-C, 10 (1997) Jos Stam 、Alias;Diffraction Shaders、Proceedings of the ACM Conference on Computer Graphics(SIGGRAPH `99)、New York、pp.101-110Jos Stam, Alias; Diffraction Shaders, Proceedings of the ACM Conference on Computer Graphics (SIGGRAPH `99), New York, pp. 101-110 田中悟史、吉川浩;コンピュータグラフィックスにおけるホログラムの表現、映像学技報、AIT2001-77、pp.13-16(2001)Tanaka, S., Yoshikawa, H .; Hologram representation in computer graphics, Imaging Studies, AIT2001-77, pp.13-16 (2001) 菊池康之、飯塚篤史、吉川浩;任意パターンを持つ回折格子による回折光のCGでの表現、映像情報メディア学会誌、Vol.59、No.3、pp.427〜429(2005)Yasuyuki Kikuchi, Atsushi Iizuka, Hiroshi Yoshikawa; Representation of diffracted light in CG by a diffraction grating having an arbitrary pattern, Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, Vol. 3, pp.427-429 (2005) 特許第3556324号公報(第6頁、第1図)Japanese Patent No. 3556324 (6th page, Fig. 1)

本発明は、任意のグレーティングパターンを持つホログラムの回折光を表現する方法として、任意のグレーティングパターンを3DCG上に作成した3次元オブジェクトのサーフェイスに読み込むこととし、これにより任意のグレーティングパターンのサイズ調整だけでなく、その移動や角度の調整、任意のグレーティングパターンとサーフェイスの大きさとの自動調整などのこれまでの課題を克服しようとするものである。   In the present invention, as a method for expressing the diffracted light of a hologram having an arbitrary grating pattern, the arbitrary grating pattern is read on the surface of a three-dimensional object created on 3DCG, and only the size adjustment of the arbitrary grating pattern is thereby performed. Rather, it is intended to overcome the existing problems such as movement and angle adjustment, and automatic adjustment of an arbitrary grating pattern and surface size.

また、従来は、任意のグレーティングパターン中に、視点や光源位置の変化により他と異なる回折光の色、見え方及び形態の変化する真偽判別用の認証画像を設定し、この認証画像を証券用のデバイスに使用して製造する際、グレーティングパターンによる回折光の認証パターンのデザインが設計どおりできているかは、そのデバイスを製造するしか確認方法がなかった。本発明は、最終的に記録体に記録したホログラムを作製しなくても、3DCG上で認証画像のグレーティングパターンによる回折光の再生像を確認する方法を提供しようとするものである   Conventionally, an authentication image for authenticity discrimination in which the color, appearance, and form of diffracted light differ from the others by setting the viewpoint or the light source position in an arbitrary grating pattern is set, and this authentication image is used as a security image. When manufacturing a device for use in a device, the only way to confirm that the design of the authentication pattern of the diffracted light by the grating pattern is as designed is to manufacture the device. The present invention is intended to provide a method for confirming a reproduced image of diffracted light by a grating pattern of an authentication image on 3DCG without finally producing a hologram recorded on a recording medium.

また、任意のグレーティングパターンに認証画像を持つグレーティングパターンの設定条件を記録体に記録したホログラムと、その認証画像を認証する認証方法及びその認証装置を提供するものである。   In addition, the present invention provides a hologram in which a setting condition of a grating pattern having an authentication image in an arbitrary grating pattern is recorded on a recording medium, an authentication method for authenticating the authentication image, and an authentication apparatus thereof.

本発明者らは、3DCGのテクスチャマッピング機能を用いて、任意のグレーティングパターン又は認証画像を持つグレーティングパターンを、3DCG上に設定したオブジェクトのサーフェイスに読み込むこととし、これにより任意のグレーティングパターン又は認証画像を持つグレーティングパターンのサイズ調整だけでなく、その移動や角度の調整、任意グレーティングパターン又は認証画像を持つグレーティングパターンとサーフェイスの大きさとの調整により、3DCG上で少なくとも一つの任意のグレーティングパターンを持つホログラムの表現方法を提案し、本発明をなすに至った。   The present inventors use a texture mapping function of 3DCG to read a grating pattern having an arbitrary grating pattern or an authentication image on the surface of an object set on 3DCG, whereby an arbitrary grating pattern or authentication image is read. A hologram having at least one arbitrary grating pattern on 3DCG by adjusting not only the size of the grating pattern having the size but also the movement and angle thereof, the adjustment of the arbitrary grating pattern or the grating pattern having the authentication image and the size of the surface The expression method is proposed and the present invention has been made.

すなわち、本発明は、3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)上で、任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像の作成方法であって、前記ホログラムの基となる一又は複数の図柄を取得する図柄取得ステップと、前記図柄について、図柄そのもの、光源又は視点が移動した時に、前記図柄がどのように色彩変化及び/又は画像変化するのかを決定する図柄の色彩・画像変化決定ステップと、前記図柄の色彩・画像変化決定ステップで決定した前記一又は複数の図柄の変化に従って図柄全体のデータを各々の図柄ごとにレイヤ分けする図柄ごとのレイヤ分けステップと、前記ホログラムを観察するときに、光源、視点及び当該ホログラムが、それぞれどのような位置関係及び動作をするのかを仮定し、前記仮定した条件を設定する観察条件設定ステップと、前記観察条件設定ステップで設定した観察条件から、前記レイヤ分けステップでレイヤ分けされた図柄ごとのグレーティング(回折格子)の周期及び角度のパラメータを設定する図柄ごとのグレーティング(回折格子)の周期・角度の割り振りステップと、前記図柄ごとのグレーティング(回折格子)の周期・角度の割り振りステップで設定した前記レイヤ分けステップでレイヤ分けされた図柄ごとのグレーティング(回折格子)の周期及び角度のパラメータをRGB画像に変換するRGB画像変換ステップと、前記RGB画像変換ステップでRGB画像に変換した前記レイヤ分けされた図柄を合成し、一体化されたビットマップ画像(グレーティングパターン)を生成するグレーティングパターン生成ステップとを有することを特徴とする3DCG上で任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像の作成方法である。   That is, the present invention is a method for creating a hologram image having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern on three-dimensional computer graphics (3DCG), and obtains one or a plurality of patterns as a basis of the hologram. A symbol acquisition step, a symbol color / image change determination step for determining how the symbol changes in color and / or image when the symbol itself, the light source or the viewpoint moves for the symbol, and the symbol A layering step for each pattern in which data of the entire pattern is layered for each symbol in accordance with the change in the one or more symbols determined in the color / image change determining step, a light source when observing the hologram, Assuming the positional relationship and operation of the viewpoint and the hologram, respectively, For each symbol for setting the period and angle parameters of the grating (diffraction grating) for each symbol layered in the layering step from the observation condition setting step for setting the condition and the observation conditions set in the observation condition setting step Gratings (diffraction gratings) for each pattern (diffraction gratings) layered in the layering step set in the allocation step for the period and angle of the gratings (diffraction gratings) ) And an RGB image conversion step for converting the parameters of the period and angle into RGB images, and the layered symbols converted into the RGB images in the RGB image conversion step, and an integrated bitmap image (grating pattern) Grating pattern to generate A hologram image generation method having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern on 3DCG.

また、本発明は、3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)上で、任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像の作成方法であって、少なくとも一つのグレーティング(回折格子)パターンに、他と異なった視認角度及び色で視認する少なくとも一つの有意味な認証画像を形成し、前記少なくとも一つの認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターン又は前記少なくとも一つの認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンを含む複数のグレーティング(回折格子)パターンを認証パターンとする認証パターン設定ステップと、前記認証パターン設定ステップで設定した前記認証パターンを含むホログラムの基となる一又は複数の図柄を取得する図柄取得ステップと、前記図柄について、図柄そのもの、光源又は視点が移動した時に、前記図柄がどのように色彩変化及び/又は画像変化するのかを決定する図柄の色彩・画像変化決定ステップと、前記図柄の色彩・画像変化決定ステップで決定した前記一又は複数の図柄の変化に従って、図柄全体のデータを各々の図柄ごとにレイヤ分けする図柄ごとのレイヤ分けステップと、前記ホログラムを観察するときに、光源、視点及び当該ホログラムが、それぞれどのような位置関係及び動作をするのかを仮定し、前記仮定した条件を設定する観察条件設定ステップと、前記観察条件設定ステップで設定した観察条件から、前記レイヤ分けステップでレイヤ分けされた図柄ごとのグレーティング(回折格子)の周期及び角度のパラメータを設定する図柄ごとのグレーティング(回折格子)の周期・角度の割り振りステップと、前記図柄ごとのグレーティング(回折格子)の周期・角度の割り振りステップで設定した前記レイヤ分けステップでレイヤ分けされた図柄ごとのグレーティング(回折格子)の周期及び角度のパラメータをRGB画像に変換するRGB画像変換ステップと、前記RGB画像変換ステップでRGB画像に変換した前記レイヤ分けされた図柄を合成し、一体化されたビットマップ画像(グレーティングパターン)を生成するグレーティングパターン生成ステップとを有することを特徴とする3DCG上で任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像の作成方法である。   The present invention also relates to a method for creating a hologram image having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern on three-dimensional computer graphics (3DCG), wherein at least one grating (diffraction grating) pattern is different from the others. Forming at least one meaningful authentication image visually recognized at a viewing angle and color, and forming one grating (diffraction grating) pattern forming the at least one authentication image or one grating forming the at least one authentication image. An authentication pattern setting step using a plurality of grating (diffraction grating) patterns including a (diffraction grating) pattern as an authentication pattern, and one or a plurality of designs serving as a basis of the hologram including the authentication pattern set in the authentication pattern setting step The symbol acquisition step to be acquired, and the symbol A design color / image change determination step for determining how the design changes in color and / or image when the design itself, the light source or the viewpoint moves, and a design color / image change determination step. In accordance with the change of the one or a plurality of symbols determined in (1), a layering step for each symbol that divides the data of the entire symbol for each symbol, and when observing the hologram, the light source, the viewpoint, and the hologram, Assuming what kind of positional relationship and operation are to be carried out, the observation condition setting step for setting the assumed condition, and the pattern divided into layers by the layering step from the observation condition set in the observation condition setting step Each grating (diffraction grating) period and angle parameters are set for each grating. The period of the grating (diffraction grating) for each pattern layered in the layering step set in the allocation step of the period / angle of the folded grating) and the period (angle of diffraction) of the grating (diffraction grating) for each pattern. An RGB image conversion step for converting angle parameters into RGB images and the layered symbols converted into RGB images in the RGB image conversion step are combined to generate an integrated bitmap image (grating pattern). And a grating pattern generation step for generating a hologram image having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern on 3DCG.

また、本発明において、少なくとも一つの認証画像を、複数の分離した部分画素に分割して一つ又は複数の任意パターンに配置することを特徴とする3DCG上で任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像の作成方法である。   In the present invention, an arbitrary grating (diffraction grating) pattern is formed on 3DCG, wherein at least one authentication image is divided into a plurality of separated partial pixels and arranged in one or a plurality of arbitrary patterns. This is a method for creating a hologram image.

また、本発明において、少なくとも一つの認証画像に少なくとも一つのランダムな部分画素を付加することを特徴とする3DCG上で任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像の作成方法である。   According to the present invention, there is also provided a hologram image creation method having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern on 3DCG, wherein at least one random partial pixel is added to at least one authentication image.

また、本発明において、一つ又は複数の任意パターンに、少なくとも一つの認証画像の複数の分離した部分画素を2次元方向又は3次元方向に配置することを特徴とする3DCG上で任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像の作成方法である。   In the present invention, an arbitrary grating (on 3DCG), wherein a plurality of separated partial pixels of at least one authentication image are arranged in a two-dimensional direction or a three-dimensional direction in one or a plurality of arbitrary patterns. This is a method for creating a hologram image having a (diffraction grating) pattern.

また、本発明は、3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)上で、任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラムのシミュレーション方法であって、3DCG上に前記ホログラムの基となる3次元オブジェクトを作成するオブジェクト作成ステップと、段落番号0018又は段落番号0019記載のビットマップ画像(グレーティングパターン)を前記オブジェクト作成ステップで作成した前記3DCG上の3次元オブジェクトのサーフェイスに貼り付けるビットマップ画像(グレーティングパターン)設定ステップと、前記ビットマップ画像(グレーティングパターン)設定ステップで設定(マッピング)した前記3DCG上の3次元オブジェクトのサーフェイスに貼り付けたビットマップ画像(グレーティングパターン)について、3次元オブジェクト、光源及び/又は視点の位置及び/又は角度の変化による回折光を計算する演算ステップと、前記演算ステップで計算された所望の回折光をディスプレイに表示するためのRGB成分へ変換するRGB変換ステップと、前記RGB変換ステップでRGB値に変換された前記ビットマップ画像(グレーティングパターン)をディスプレイに表示する表示ステップと、前記表示ステップで表示された前記ビットマップ画像(グレーティングパターン)の質感を最適なものに設定するレンダリングステップとを有する3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)上で任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラムのシミュレーション方法である。   The present invention is also a method for simulating a hologram having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern on three-dimensional computer graphics (3DCG), and creates a three-dimensional object on which the hologram is based on 3DCG. Object creation step and bitmap image (grating pattern) setting step for pasting the bitmap image (grating pattern) described in paragraph number 0018 or paragraph number 0019 on the surface of the 3D object on the 3DCG created in the object creation step A bitmap image (grating pattern) pasted on the surface of the 3D object on the 3DCG set (mapped) in the bitmap image (grating pattern) setting step ), A calculation step for calculating diffracted light due to a change in the position and / or angle of a three-dimensional object, light source and / or viewpoint, and RGB components for displaying the desired diffracted light calculated in the calculation step on a display An RGB conversion step for converting to RGB, a display step for displaying the bitmap image (grating pattern) converted into an RGB value in the RGB conversion step on a display, and the bitmap image (grating pattern) displayed in the display step ) Is a hologram simulation method having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern on three-dimensional computer graphics (3DCG) having a rendering step for setting the texture of the image to an optimum one.

また、本発明は、段落番号0023記載の任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラムのシミュレーション方法における前記演算ステップにおいて、視点ベクトルと光源ベクトルの外積成分が格子ベクトルと直交する場合のみ演算することを特徴とする3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)上で任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラムのシミュレーション方法である。   Further, in the calculation step of the hologram simulation method having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern described in paragraph 0023, the present invention calculates only when the outer product component of the viewpoint vector and the light source vector is orthogonal to the grating vector. Is a hologram simulation method having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern on three-dimensional computer graphics (3DCG).

また、本発明は、段落番号0023又は段落番号0024記載の任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラムのシミュレーション方法において設定した前記3次元オブジェクト、光源及び/又は視点の位置及び/又は角度の変化による回折光パラメータを、前記レンダリングステップにおいて所望の画像ができるまで繰り返して演算するため、前記演算ステップにフィードバックすることを特徴とする3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)上で任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラムのシミュレーション方法である。   Further, the present invention provides a change in the position and / or angle of the three-dimensional object, the light source and / or the viewpoint set in the hologram simulation method having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern described in Paragraph No. 0023 or Paragraph No. 0024. An arbitrary grating (diffraction grating) on three-dimensional computer graphics (3DCG) is characterized in that the diffracted light parameter is repeatedly fed back to the calculation step until a desired image is formed in the rendering step. This is a method for simulating a hologram having a pattern.

また、段落番号0018記載の任意のグレーティング(回折格子)パターンを、ホログラム記録装置によりホログラム記録材料に記録したホログラムである。   Further, the hologram is a hologram in which an arbitrary grating (diffraction grating) pattern described in paragraph 0018 is recorded on a hologram recording material by a hologram recording apparatus.

また、段落番号0019記載の少なくとも一つのグレーティング(回折格子)パターンに、他と異なった視認角度及び色で視認する少なくとも一つの有意味な認証画像を形成し、少なくとも一つの認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターン又は少なくとも一つの認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンを含む複数のグレーティング(回折格子)パターンを、ホログラム記録装置によりホログラム記録材料に記録したホログラムである。   Further, at least one meaningful authentication image that is visually recognized at a different viewing angle and color is formed on at least one grating (diffraction grating) pattern described in paragraph 0019, and at least one authentication image is formed. It is a hologram in which a plurality of grating (diffraction grating) patterns including one grating (diffraction grating) pattern or one grating (diffraction grating) pattern forming at least one authentication image is recorded on a hologram recording material by a hologram recording device.

次に、本発明の認証画像を任意のグレーティングパターンに記録したホログラムの認証方法について以下に説明する。   Next, a method for authenticating a hologram in which the authentication image of the present invention is recorded in an arbitrary grating pattern will be described below.

本発明の認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンを記録したホログラムの認証方法であって、ホログラムの移動ができる試料部と、ホログラムに白色又は単色波長成分を含む光線を照射し、その照射角度が可変である少なくとも一つの照射部と、波長成分に対し感度を有するカラー光センサで受光する受光部とが、認証対象のホログラム上の法線に対し、少なくとも一つの照射部の光源が斜めから照射し、受光部のカラー光センサが、ホログラムの認証パターンを真上で受光するように配置され、試料部、照射部及び受光部を制御部により制御し、ホログラムの認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンデータ、並びにその回折角度、回折方向及び回折光の色成分の認証条件データを入力部により入力し、入力された認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンデータ及びその認証条件データに基づいて、認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンに含まれる認証画像データと前記認証条件データとを演算部で照合・演算し、演算した認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンに含まれる認証画像を表示部に表現し、ホログラムの認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンの認証画像を認証することを特徴とするホログラムの認証方法である。   A method for authenticating a hologram in which one grating (diffraction grating) pattern forming an authentication image according to the present invention is recorded, a sample part capable of moving the hologram, and irradiating the hologram with a light beam containing a white or monochromatic wavelength component, At least one irradiation unit whose irradiation angle is variable and a light receiving unit that receives light with a color photosensor having sensitivity to wavelength components are light sources of at least one irradiation unit with respect to the normal on the hologram to be authenticated. Irradiates obliquely, the color light sensor of the light receiving part is arranged to receive the hologram authentication pattern directly above, and the sample part, irradiation part and light receiving part are controlled by the control part to form a hologram authentication image One grating (diffraction grating) pattern data, and its diffraction angle, diffraction direction, and authentication condition data of the color component of the diffracted light are input to the input unit. The authentication image data included in one grating (diffraction grating) pattern forming the authentication image based on the one grating (diffraction grating) pattern data forming the authentication image inputted and the authentication condition data, and the authentication image data One grating that forms the authentication image of the hologram by representing the authentication image contained in one grating (diffraction grating) pattern that forms the authentication image calculated by collating and calculating the authentication condition data with the operation unit. (Diffraction grating) A hologram authentication method characterized by authenticating an authentication image of a pattern.

また、本発明の照射部が、レーザ光、発光ダイオード又は連続スペクトルの白色光の光源からなるホログラムの認証方法である。   Moreover, the irradiation part of the present invention is a method for authenticating a hologram in which a laser beam, a light emitting diode, or a continuous spectrum white light source is used.

また、本発明の照射部には、ホログラムの認証条件に合わせて調整する光学系が付設され、光学系はレンズからなるホログラムの認証方法である。   Further, the irradiation unit of the present invention is provided with an optical system that is adjusted in accordance with hologram authentication conditions, and the optical system is a hologram authentication method including a lens.

また、本発明の試料部が、ホログラムを搬送により移動可能な機構を備え、光源を有する少なくとも一つの照射部の傾斜角度及び回転の少なくとも一つが可変である傾斜・回転ステージを備え、傾斜・回転ステージを制御部により制御し、制御部は、傾斜・回転ステージを座標軸で制御するステージコントローラを備えているホログラムの認証方法である。   In addition, the sample unit of the present invention includes a mechanism capable of moving the hologram by conveyance, and includes an inclination / rotation stage in which at least one of the inclination angle and rotation of the at least one irradiation unit having the light source is variable. The stage is controlled by a control unit, and the control unit is a hologram authentication method including a stage controller that controls the tilt / rotation stage with coordinate axes.

また、本発明の試料部が、ホログラムを載置する試料台を移動又は回転させるため、XYθ方向に移動可能なXYθステージを備え、光源を有する少なくとも一つの照射部の傾斜角度及び回転の少なくとも一つが可変可能な傾斜・回転ステージを備え、XYθステージ及び傾斜・回転ステージを前記制御部により制御し、前記制御部は、前記XYθステージ及び傾斜・回転ステージを座標軸で制御するステージコントローラを備えているホログラムの認証方法である。   The sample unit of the present invention includes an XYθ stage movable in the XYθ direction so that the sample stage on which the hologram is placed is moved or rotated, and at least one of the tilt angle and rotation of at least one irradiation unit having a light source. The control unit controls the XYθ stage and the tilt / rotation stage, and the control unit includes a stage controller that controls the XYθ stage and the tilt / rotation stage with coordinate axes. This is a hologram authentication method.

また、本発明において、光源を有する少なくとも二つの照射部が、切り替えにより少なくとも二つの光源が交互に点灯する機構を有しているホログラムの認証方法である。   Further, in the present invention, there is provided a hologram authentication method in which at least two irradiation units having light sources have a mechanism in which at least two light sources are alternately turned on by switching.

さらに、本発明の認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンを記録したホログラムの認証装置について以下に説明する。   Further, a hologram authentication apparatus in which one grating (diffraction grating) pattern on which an authentication image of the present invention is formed will be described below.

本発明の認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンを記録したホログラムの認証装置であって、ホログラムの移動ができる試料手段と、ホログラムに白色又は単色波長成分を含む光線を照射し、その照射角度が可変である少なくとも一つの照射手段と、波長成分に対し感度を有するカラー光センサで受光する受光手段とが、認証対象のホログラム上の法線に対し、少なくとも一つの照射手段の光源が斜めから照射し、受光手段のカラー光センサが、ホログラムの認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンを真上で受光するように配置され、試料手段、照射手段及び受光手段を制御する制御手段と、ホログラムの認証パターンデータ並びにその回折角度、回折方向及び回折光の色成分の認証条件データを入力する入力手段と、入力された認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンデータ及び認証条件データに基づいて、認証パターンに含まれる認証画像データと認証条件データとを照合・演算する演算手段と、演算した認証画像データ及び認証条件データとあらかじめ記憶手段に記憶した基準のホログラムの認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンに含まれる認証画像データ及びその認証条件データとを照合する照合手段と、照合結果を表現する表示手段とを備え、ホログラムの認証画像を形成した一つのグレーティング(回折格子)パターンの認証画像を認証するホログラムの認証装置である。   A hologram authentication apparatus that records one grating (diffraction grating) pattern that forms an authentication image of the present invention, a sample means capable of moving the hologram, and irradiating a light beam containing a white or monochromatic wavelength component on the hologram, At least one irradiation means whose irradiation angle is variable and a light receiving means for receiving light by a color light sensor sensitive to a wavelength component are light sources of at least one irradiation means with respect to the normal on the hologram to be authenticated Irradiates obliquely, and the color light sensor of the light receiving means is arranged to receive a single grating (diffraction grating) pattern that forms the hologram authentication image, and controls the sample means, irradiation means, and light receiving means. Control means, hologram authentication pattern data, and diffraction condition, diffraction direction and authentication condition data of diffracted light color components The authentication image data and the authentication condition data included in the authentication pattern are collated and calculated based on the input means for inputting the image, one grating (diffraction grating) pattern data forming the authentication image and the authentication condition data. Calculation means, calculated authentication image data and authentication condition data, authentication image data included in one grating (diffraction grating) pattern forming a reference hologram authentication image stored in the storage means in advance, and authentication condition data thereof A hologram authentication apparatus that includes a verification unit that performs verification and a display unit that expresses a verification result, and that authenticates an authentication image of a single grating (diffraction grating) pattern that forms an authentication image of a hologram.

また、本発明の照射手段が、レーザ光、発光ダイオード又は連続スペクトルの白色光の光源からなるホログラムの認証装置である。   Further, the irradiation means of the present invention is a hologram authentication apparatus comprising a laser beam, a light emitting diode, or a continuous spectrum white light source.

本発明の照射手段には、ホログラムの認証条件に合わせて調整する光学系が付設され、光学系はレンズからなるホログラムの認証装置である。   The irradiation means of the present invention is provided with an optical system that is adjusted in accordance with the hologram authentication conditions, and the optical system is a hologram authentication device including a lens.

本発明の試料手段が、ホログラムを搬送により移動可能な機構を備え、光源を有する少なくとも一つの照射手段の傾斜角度及び回転の少なくとも一つが可変可能な傾斜・回転ステージを備え、傾斜・回転ステージを制御手段で制御し、制御手段は、傾斜・回転ステージを座標軸で制御するステージコントローラを備えているホログラムの認証装置である。   The sample means of the present invention includes a mechanism capable of moving the hologram by conveyance, and includes an inclination / rotation stage in which at least one of the inclination angle and rotation of the at least one irradiation means having a light source can be varied. The hologram authentication apparatus includes a stage controller that controls the tilt / rotation stage with coordinate axes.

本発明の試料手段が、ホログラムを載置する試料台を移動又は回転させるため、XYθ方向に移動可能なXYθステージを備え、光源を有する少なくとも一つの照射手段の傾斜角度及び回転の少なくとも一つが可変である傾斜・回転ステージを備え、XYθステージ及び傾斜・回転ステージを制御手段で制御し、制御手段は、XYθステージ及び傾斜・回転ステージを座標軸で制御するステージコントローラを備えているホログラムの認証装置である。   In order for the sample means of the present invention to move or rotate the sample stage on which the hologram is placed, the sample means includes an XYθ stage movable in the XYθ direction, and at least one of the tilt angle and rotation of at least one irradiation means having a light source is variable. The XYθ stage and the tilt / rotation stage are controlled by the control means, and the control means is a hologram authentication apparatus having a stage controller for controlling the XYθ stage and the tilt / rotation stage by coordinate axes. is there.

本発明において、光源を有する少なくとも二つの照射手段が、切り替えにより少なくとも二つの光源が交互に点灯する機構を有しているホログラムの認証装置である。   In the present invention, the hologram authentication apparatus has a mechanism in which at least two irradiating means having light sources alternately turn on at least two light sources by switching.

本発明では、任意のグレーティング(回折格子)パターン又は認証画像を有する任意のグレーティング(回折格子)パターンを3DCG上のオブジェクトのサーフェイスへと読み込むこととしたことにより、任意のグレーティング(回折格子)パターン又は認証画像を有する任意のグレーティング(回折格子)パターンのサイズ調整だけでなく、移動や角度の調整も可能となった。しかも、デザインソフトから任意のグレーティング(回折格子)パターン又は認証画像を有する任意のグレーティング(回折格子)パターンとして出力されたビットマップファイルの流用が可能となり、任意のグレーティング(回折格子)パターン又は認証画像を有する任意のグレーティング(回折格子)パターンを自動的にサーフェイスの大きさへとフィットさせることも可能となり、任意のグレーティング(回折格子)パターン又は認証画像を有する任意のグレーティング(回折格子)パターンの解像度や、読み込む任意のグレーティング(回折格子)パターン又は認証画像を有する任意のグレーティング(回折格子)パターンの数などの制限を解消し、任意のグレーティング(回折格子)パターン又は認証画像を有する任意のグレーティング(回折格子)パターンの複数の処理が可能となった。これらにより、グレーティングに関する処理が容易になり、グレーティングの回折光の再生像のシミュレーション作業がより効率的に行えるようになった。   In the present invention, an arbitrary grating (diffraction grating) pattern or an arbitrary grating (diffraction grating) pattern having an authentication image is read into the surface of an object on 3DCG, so that an arbitrary grating (diffraction grating) pattern or In addition to adjusting the size of an arbitrary grating (diffraction grating) pattern having an authentication image, it is possible to adjust the movement and angle. Moreover, it is possible to use a bitmap file output as an arbitrary grating (diffraction grating) pattern or an arbitrary grating (diffraction grating) pattern having an authentication image from the design software, and an arbitrary grating (diffraction grating) pattern or authentication image can be used. It is also possible to automatically fit an arbitrary grating (diffraction grating) pattern having a surface to the size of the surface, and the resolution of an arbitrary grating (diffraction grating) pattern or an arbitrary grating (diffraction grating) pattern having an authentication image In addition, restrictions such as the number of arbitrary grating (diffraction grating) patterns to be read or the number of arbitrary grating (diffraction gratings) patterns having an authentication image are removed, and an arbitrary grating having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern or authentication image is removed. Packaging has become possible plurality of processes (diffraction grating) pattern. As a result, the processing related to the grating is facilitated, and the simulation work of the reproduced image of the diffracted light of the grating can be performed more efficiently.

また、複数の任意のグレーティング(回折格子)パターンの処理が可能になったことにより、任意のグレーティング(回折格子)パターンの一部に、真偽判別用の一つ又は複数の認証画像の組み込みが可能となり、任意のグレーティング(回折格子)パターンの中に付与する認証画像の付与形態のバリエーションが広がった。したがって、一つ又は複数の角度からの照射光源に対して観察できる少なくとも一つの認証画像のシミュレーションが可能となった。   In addition, since a plurality of arbitrary grating (diffraction grating) patterns can be processed, one or a plurality of authentication images for authenticity determination can be incorporated into a part of any grating (diffraction grating) pattern. It became possible, and the variation of the application form of the authentication image provided in an arbitrary grating (diffraction grating) pattern spread. Therefore, it is possible to simulate at least one authentication image that can be observed with respect to the irradiation light source from one or a plurality of angles.

これらの任意のグレーティング(回折格子)パターンに組み込まれた認証画像が、視点や光源位置の変化による回折光の色、見え方の変化をシミュレーションによって確認でき、偽造防止技術として、認証画像を付与したグレーティングを用いたデザインを作成する際、最終的に記録体に記録したホログラムを作製しなくても、認証画像のグレーティングの回折光の再生像を確認することができる。したがって、ホログラムの効果の確認のため、ホログラムマスターを作製する必要がなく、コスト削減やホログラム設計時間の短縮が可能になる。   The authentication image incorporated in these arbitrary grating (diffraction grating) patterns can confirm changes in the color and appearance of the diffracted light due to changes in the viewpoint and the light source position by simulation. When creating a design using a grating, the reproduced image of the diffracted light of the grating of the authentication image can be confirmed without producing a hologram finally recorded on the recording medium. Therefore, it is not necessary to produce a hologram master for confirming the effect of the hologram, and it is possible to reduce costs and shorten the hologram design time.

また、認証画像を有する任意のグレーティング(回折格子)パターンのシミュレーションによって、グレーティングの設計を反映した認証画像のグレーティングの回折光の再生像の表現を実現し、その認証画像を有する任意のグレーティング(回折格子)パターンを記録体に記録したホログラムと、その認証方法及びその認証装置の提供により、認証画像を有する任意のグレーティング(回折格子)パターンを記録したホログラムの仕様が確認でき、そのホログラムの品質管理、製品管理及び製品の真偽判別に適用が可能である。   In addition, by reproducing an arbitrary grating (diffraction grating) pattern having an authentication image, a reproduction image of the diffracted light of the grating of the authentication image reflecting the design of the grating is realized, and an arbitrary grating (diffraction having the authentication image) is realized. By providing a hologram with a (grid) pattern recorded on a recording medium, an authentication method and an authentication device, the specification of the hologram recording an arbitrary grating (diffraction grating) pattern having an authentication image can be confirmed, and quality control of the hologram It can be applied to product management and product authenticity determination.

本発明を実施するための形態を説明するに当たり、まずグレーティング(回折格子)の構造について説明する。本明細書で述べているホログラムとは、一般的にいうエンボスホログラムのことであり、その中でもグレーティング(回折格子)によって構成された模様を視認できるもののことである。グレーティング(回折格子)の構造は、一般的に図1に示すように、細かな溝が規則正しく無数に刻まれた構造となっている。この部分に光があたると、光の回折現象によって、波長別の成分(スペクトル)に分光される。   In describing the mode for carrying out the present invention, the structure of a grating (diffraction grating) will be described first. The hologram described in this specification is a general embossed hologram, and among them, a pattern formed by a grating (diffraction grating) can be visually recognized. The structure of a grating (diffraction grating) is generally a structure in which fine grooves are regularly and innumerable as shown in FIG. When light strikes this part, it is split into wavelength-specific components (spectrums) by the light diffraction phenomenon.

また、本明細書ではグレーティングによって分光されたスペクトルのことを回折光と呼んでいる。回折光は波長ごとに回折する角度が異なるため、例えば様々な波長の光が混ざっている太陽光が回折格子に入射した場合、短波長(可視光の領域では青色)の成分から長波長(可視光の領域では赤色)の成分まで連続的に変化したスペクトルが現れる。そのため、視点1では回折格子で構成された模様が青に近い色に見えるが、視点2では模様が赤に近い色に見える。このようにグレーティングは、そこに入射する光や、それを見る観察者の視点の角度や位置、またグレーティング自体の溝の周期、溝の方向を変えることにより、観察者が視認する色を変化させることができる。   In the present specification, the spectrum dispersed by the grating is called diffracted light. Diffracted light has a different angle of diffraction for each wavelength.For example, when sunlight mixed with light of various wavelengths is incident on the diffraction grating, the short wavelength (blue in the visible light region) component changes to the long wavelength (visible light). A spectrum that continuously changes up to the red component appears in the light region. For this reason, the pattern composed of the diffraction grating appears to be a color close to blue at viewpoint 1, but the pattern appears to be a color close to red at viewpoint 2. In this way, the grating changes the color perceived by the observer by changing the incident light, the angle and position of the viewpoint of the observer who sees it, the period of the groove of the grating itself, and the direction of the groove. be able to.

したがって、図2のように、例えば光源及び観察者の視点を一定の位置に設定し、グレーティングの周期及び角度を変えることによって、観察者に特定の色が見えるようグレーティングを設計することが可能である。なお、図3は、図2をA−A'で切断した断面図である。   Therefore, as shown in FIG. 2, for example, the grating can be designed so that a specific color can be seen by the observer by setting the light source and the viewpoint of the observer at a fixed position and changing the period and angle of the grating. is there. FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 2 cut along AA ′.

次に、本発明の任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像の作成方法について図面を用いて説明する。   Next, a method for creating a hologram image having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図4は、作成しようとするグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像の基になる画像をコンピュータ上に取得した状態を示す。ここで、基となる画像が手書きのようなアナログデータの場合は、スキャニング等によりデジタルデータへと変換する。   FIG. 4 shows a state in which an image serving as a basis of a hologram image having a grating (diffraction grating) pattern to be created is acquired on a computer. Here, if the base image is analog data such as handwriting, it is converted into digital data by scanning or the like.

まず、取得した画像のどの部分がどのように色彩変化、画像変化等するのか決定し、それぞれ背景部分、図柄部分といった区分けを行う。   First, it is determined which part of the acquired image is subjected to color change, image change, and the like, and the background part and the design part are classified.

次に、区分けした各模様の色彩の変化等に従って図柄全体のデータを個々の図柄ごとにレイヤ分けする(図5参照)。図5では、背景部分、図柄1及び図柄2がそれぞれ異なった色変化等をするように設定している。   Next, the data of the entire symbol is divided into layers for each symbol according to the change in color of each divided pattern (see FIG. 5). In FIG. 5, the background portion, the design 1 and the design 2 are set so as to undergo different color changes.

次に、段落番号0051において決定した図柄そのものや光源・視点が動いたときの色彩変化、画像変化等と、ホログラムを観察する際に、光源・視点・対象物(ホログラム自体)がそれぞれどのような位置関係及び動作をするのか仮定した観察条件とから、レイヤ分けされた図柄ごとにグレーティング(回折格子)の周期及び角度を設定する(図6参照)。
なお、基本的には、視点に入ってくる色を変化させる場合はグレーティングの周期、図柄自体の見え隠れする角度を変化させる場合はグレーティングの角度を変える。
Next, what kind of light source / viewpoint / object (hologram itself) is when observing the hologram itself, such as the design itself determined in paragraph 0051, color change when the light source / viewpoint moves, image change, etc. A period and an angle of a grating (diffraction grating) are set for each of the symbols divided into layers based on the positional relationship and the observation conditions assumed to be operated (see FIG. 6).
Basically, the grating period is changed when changing the color entering the viewpoint, and the grating angle is changed when changing the angle at which the pattern itself is visible or hidden.

次に、段落番号0053において設定した各図柄のグレーティング(回折格子)の周期・角度をRGB画像(グレーティングパターン)に置き換える(図7参照)。
ここでは、0〜255のRGB画像に置き換える例を説明する。
・グレーティング(回折格子)の周期(1周期);0〜5μm → R成分:0〜255
・グレーティング(回折格子)の角度;0°〜180° → G成分:0〜255
・グレーティング(回折格子)の輝度;0〜100% → B成分:0〜255
なお、グレーティング(回折格子)の輝度については、単なる明るさの程度を示すパラメータである。通常は、B成分については最大値(ここでは255)に設定する。
Next, the period / angle of the grating (diffraction grating) set for each pattern set in paragraph 0053 is replaced with an RGB image (grating pattern) (see FIG. 7).
Here, an example of replacing with an RGB image of 0 to 255 will be described.
Grating (diffraction grating) period (1 period): 0 to 5 μm → R component: 0 to 255
Grating (diffraction grating) angle: 0 ° to 180 ° G component: 0 to 255
・ Brightness of grating (diffraction grating): 0 to 100% → B component: 0 to 255
Note that the luminance of the grating (diffraction grating) is simply a parameter indicating the degree of brightness. Normally, the B component is set to the maximum value (here, 255).

図8は、レイヤ分けされ、RGB画像(グレーティングパターン)に変換した各図柄を合成し、ひとつのビットマップ画像にしたものである。ここまでが、任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像の一連の作成工程となる。なお、上記の工程をフローにしたものが図9である。   FIG. 8 shows a single bitmap image obtained by synthesizing each pattern divided into layers and converted into an RGB image (grating pattern). The steps up to here are a series of steps for creating a hologram image having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern. FIG. 9 is a flowchart showing the above steps.

次に、3DCG上で、任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラムのシミュレーション方法について説明する。   Next, a method for simulating a hologram having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern on 3DCG will be described.

図10は、3DCG上で、任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラムのシミュレーション方法をフローに表したものである。   FIG. 10 is a flowchart showing a simulation method of a hologram having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern on 3DCG.

(モデリング)
まず、3DCG上の仮想空間にホログラムとして表現するための任意の物体(オブジェクト)を作成する。このとき、オブジェクトは3次元状の平面(ポリゴン)で構成されていても、2次以上の関数(スプライン)曲線で構成されていても構わない(図10のS1)。
(modeling)
First, an arbitrary object (object) to be expressed as a hologram in a virtual space on 3DCG is created. At this time, the object may be composed of a three-dimensional plane (polygon) or may be composed of a quadratic or higher function (spline) curve (S1 in FIG. 10).

(マッピング)
次に、前記任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像の作成方法において作成したビットマップ画像(グレーティングパターン)を作成したオブジェクトのサーフェイスに3DCGのテクスチャマッピング機能を用いてマッピング(貼り付け)する(図10のS2)。
(mapping)
Next, the bitmap image (grating pattern) created in the method for creating a hologram image having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern is mapped (pasted) to the surface of the created object using the texture mapping function of 3DCG. (S2 in FIG. 10).

(調整)
次に、マッピング後のオブジェクト、光源、視点であるカメラの位置や向きを調整する。これらは任意に設定できるので、観察者がシミュレーションしたい位置にそれぞれを配置することができる(図10のS3)。
(Adjustment)
Next, the position and orientation of the camera that is the object after mapping, the light source, and the viewpoint are adjusted. Since these can be arbitrarily set, each can be arranged at a position where the observer wants to simulate (S3 in FIG. 10).

(RGB値の抽出)
次に、調整した前記オブジェクトについて、マッピング後のグレーティングパターンの周期、方向、輝度の値(RGB値)を抽出するRGB値抽出を行う(図10のS4)。
(RGB value extraction)
Next, for the adjusted object, RGB value extraction is performed to extract the value (RGB value) of the period, direction, and luminance of the grating pattern after mapping (S4 in FIG. 10).

(回折光の計算)
マッピング後のRGB値について、波長を求める(1)、(2)式から、回折光の周期・方向・輝度の計算により回折光の波長を求める(図10のS5)。
(Calculation of diffracted light)
For the RGB values after mapping, the wavelength of the diffracted light is obtained by calculating the period, direction and luminance of the diffracted light from the equations (1) and (2) (S5 in FIG. 10).

(回折波長の計算の原理)
まず、本発明の基本となるグレーティング表現に必要な回折波長の計算原理を図11に示す。コンピュータグラフィックス内で回折現象を再現するためには、光源1から回折格子3で回折した光のうち、視点に到達する光の波長λを求める必要がある。前出の図2は光源と回折光の関係を示したものである。ここで、回折格子上の点をsとすると、光源ベクトルriは光源から点sへ向かう単位ベクトル、視線ベクトルroは点sから視点に向かう単位ベクトルである。また格子ベクトルgは、回折格子面内での格子の変化する方向を向いた単位ベクトルである。回折格子で回折し、視点に向かう光の波長λは(1)式で表される。
(Principle of calculation of diffraction wavelength)
First, FIG. 11 shows the calculation principle of the diffraction wavelength necessary for the grating expression which is the basis of the present invention. In order to reproduce the diffraction phenomenon in the computer graphics, it is necessary to obtain the wavelength λ of the light reaching the viewpoint from the light diffracted from the light source 1 by the diffraction grating 3. FIG. 2 described above shows the relationship between the light source and the diffracted light. Here, when the point on the diffraction grating is s, the light source vector r i is a unit vector from the light source to the point s, and the line-of-sight vector ro is a unit vector from the point s to the viewpoint. The grating vector g is a unit vector that faces the direction in which the grating changes in the diffraction grating plane. The wavelength λ of light that is diffracted by the diffraction grating and travels toward the viewpoint is expressed by equation (1).

Figure 2007272329
Figure 2007272329

前出の図1の3にある回折格子上の点sの周辺を拡大したものが前出の図3である。ここで、θillは光源から回折格子の法線nのなす角度、θoutは回折格子から視点に向かうベクトルと回折格子の法線nのなす角度である。回折格子の周期d及び回折次数mは定数で与えられる。回折格子による回折が観察されるのは、光源、視点と、着目している回折格子上の点の3点からなる面内に、格子ベクトルgが含まれるときのみである。よって、回折格子上の全ての点について計算を行う必要はない。 視線ベクトルroと光源ベクトルriの外積成分が、格子ベクトルgと直交する(2)式となる場合にのみ着目すればよい。 FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the point s on the diffraction grating 3 shown in FIG. Here, θ ill is the angle formed by the normal line n of the diffraction grating from the light source, and θ out is the angle formed by the vector from the diffraction grating toward the viewpoint and the normal line n of the diffraction grating. The period d and the diffraction order m of the diffraction grating are given by constants. Diffraction by the diffraction grating is observed only when the grating vector g is included in a plane composed of three points of the light source, the viewpoint, and the point on the target diffraction grating. Therefore, it is not necessary to calculate all points on the diffraction grating. It is only necessary to pay attention to the case where the outer product component of the line-of-sight vector ro and the light source vector r i is the expression (2) orthogonal to the lattice vector g.

Figure 2007272329
Figure 2007272329

(格子ベクトルの方向の決定)
格子ベクトルgの向きの指定は、回折格子上の点sにおける法線ベクトルnと、ワールド座標の軸と回折格子の溝との角度a(ユーザが任意に指定)を用いて決定する。
(Determine the direction of the lattice vector)
The direction of the grating vector g is determined using the normal vector n at the point s on the diffraction grating and the angle a (specified arbitrarily by the user) between the world coordinate axis and the groove of the diffraction grating.

(波長からRGB色成分への変換)
以上の式から求めた波長λからディスプレイに表示するにはRGB色成分への変換を行う必要がある(図10のS6)。この変換に際しては3刺激値を用いて行う。波長380nmから780nmについて、1nm毎に補間し、xyz各成分毎に0から400までの401段階に分け、あらかじめテーブルを作成する。このテーブルを式(1)より求めた波長により参照することによって、xyz各成分を得ることができる。
(Conversion from wavelength to RGB color component)
In order to display on the display from the wavelength λ obtained from the above formula, it is necessary to convert the RGB color component (S6 in FIG. 10). This conversion is performed using tristimulus values. Interpolation is performed every 1 nm for wavelengths from 380 nm to 780 nm, divided into 401 steps from 0 to 400 for each xyz component, and a table is created in advance. Each component of xyz can be obtained by referring to this table based on the wavelength obtained from equation (1).

Figure 2007272329
Figure 2007272329

この(3)式により求まったRGB色成分を、元の色成分に累加して最終的なRGB色成分の出力値とする。また、波長が380nmから780nmの範囲外のときはRGB各色成分を0としている。   The RGB color component obtained by the equation (3) is added to the original color component to obtain the final output value of the RGB color component. In addition, when the wavelength is outside the range of 380 nm to 780 nm, the RGB color components are set to zero.

(RGB色成分の累加)
求めた波長からディスプレイに表示するには(3)式によりRGB色成分への変換を行う。それに、サーフェイスのRGB色成分、例えばサーフェイスの拡散反射成分や、鏡面反射成分などの色質感設定、テクスチャなどを適用した後にグレーティング処理によるRGB色成分を累加するRGB色成分と、サーフェイスのベースカラーのRGB色成分を合成して加え合わせ、最終的に累加したRGB色成分の出力値とする(図10のS7)。
(Accumulation of RGB color components)
In order to display on the display from the obtained wavelength, conversion to RGB color components is performed according to equation (3). In addition, the RGB color component of the surface, for example, the RGB color component that accumulates the RGB color component by grating processing after applying the color texture setting, texture, etc., such as the diffuse reflection component of the surface and the specular reflection component, and the base color of the surface The RGB color components are synthesized and added, and the final accumulated RGB color component output value is obtained (S7 in FIG. 10).

(レンダリング)
次に、ディスプレイに表示されたグレーティングパターン設定後のオブジェクトに対してレンダリング(プレビュー)を行い、視点からの回折光によるホログラムのグレーティング(回折格子)模様の見え方をシミュレートする。なお、通常、レンダリングは最適な画像ができるまで繰り返し実施することが多い。(図10のS8)
(rendering)
Next, rendering (preview) is performed on the object after setting the grating pattern displayed on the display, and the appearance of the hologram grating (diffraction grating) pattern by the diffracted light from the viewpoint is simulated. Note that rendering is usually repeatedly performed until an optimal image is obtained. (S8 in FIG. 10)

最後に、図12により本発明のハードウエアの構成を説明する。
任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像の入力を行う入力部8と、入力部8から入力した回折格子に関する各種のパラメータにより回折波長を計算する演算部5と、演算部5で処理された回折波長を記憶する記憶部7と、記憶部7に保存されている回折波長のデータをディスプレイに表現する表示部6と、任意パターン又は認証パターンの大きさ、マッピング位置、角度等の調整、任意パターン又は認証パターンのRGB値の抽出、サーフェイスのベースカラーのRGB値の抽出等、回折光の計算に必要な各種のパラメータの収集、及び計算された回折波長のデータの受け渡しを統括して行う制御部4と、任意パターン又は認証パターンに即したシミュレーション画像の生成、及び検証の結果、変更された回折格子のパラメータを反映した任意パターン又は認証パターンの生成を行う出力部9とから構成されている。また、オフラインで出力部9からのデータをホログラム作製装置29へと渡すための変換部28とから構成される。
Finally, the hardware configuration of the present invention will be described with reference to FIG.
An input unit 8 that inputs a hologram image having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern, a calculation unit 5 that calculates a diffraction wavelength based on various parameters related to the diffraction grating input from the input unit 8, and a calculation unit 5 A storage unit 7 for storing diffraction wavelengths, a display unit 6 for displaying diffraction wavelength data stored in the storage unit 7 on a display, and adjusting the size, mapping position, angle, etc. of an arbitrary pattern or authentication pattern, Collecting various parameters necessary for calculating diffracted light, such as extracting RGB values of arbitrary patterns or authentication patterns, extracting RGB values of surface base colors, etc., and exchanging data of calculated diffraction wavelengths Diffraction grating changed as a result of generation and verification of simulation image according to control unit 4 and arbitrary pattern or authentication pattern And an output unit 9 for performing the generation of any pattern or authentication pattern reflecting the parameter. Further, it includes a conversion unit 28 for transferring data from the output unit 9 to the hologram production apparatus 29 offline.

(実施例1)
まず、図13(A)は、表現したいオリジナル画像であり、黒い領域で「J」と「P」が表現されている。例えば、ある視点から見ると「J」の画像、また別の視点から見ると「P」の画像という(A)のような2つの画像が切り替わる模様をグレーティングによって構成する場合のシミュレーションを考える。その一つの方法として、図13(B)のように、「J」と「P」それぞれの回折格子を施す領域(図13(A)の黒い領域)を半分に分割し、それぞれの画像に対応する位置の領域において、左側に「J」を表現するグレーティングAを、右側に「P」を表現するグレーティングBを施すこととし、この2つを合成する方法が考えられる。当然のことながら、「J」を表現するグレーティングAと、「P」を表現するグレーティングBとは、設計値が異なっている。
(Example 1)
First, FIG. 13A is an original image to be expressed, and “J” and “P” are expressed in black areas. For example, consider a simulation in which a pattern in which two images, such as an image “J” viewed from a certain viewpoint and an image “P” viewed from another viewpoint, are switched as shown in FIG. As one of the methods, as shown in FIG. 13 (B), the area to which the diffraction gratings “J” and “P” are applied (the black area in FIG. 13 (A)) is divided in half to correspond to the respective images. In the region of the position, a grating A expressing “J” on the left side and a grating B expressing “P” on the right side are applied, and a method of combining the two is conceivable. As a matter of course, the design value is different between the grating A expressing “J” and the grating B expressing “P”.

(グレーティングとパターン画像との対応)
図13に示すように、合成前のグレーティング模様(B)から、グレーティングの設計値を、それぞれのグレーティング模様の領域と同じ位置に対応している領域の画素のRGB各成分(0〜255の値)に変換し設定させ、ビットマップ形式のパターン画像(C)を作成する。
この例において「J」を構成するグレーティングAの周期はR1に、方向はG1に、回折光の強度はB1に設定し、同様に「P」を構成するグレーティングBの周期はR2に、方向はG2に、回折光の強度はB2に設定する。なお、パターン画像のB成分については、パターン画像で設定されたグレーティングの領域において、R成分・G成分から計算された回折光をどのくらいの強度で出力させればよいかを決定するパラメータになっている。図13において、グレーティング模様(B)をパターン画像(C)へと変換した後、図14に示すように、二つのパターン画像を合成し、最終的なパターン画像(D)を作成し、このパターン画像を使用してシミュレーションを行う。
(Correspondence between grating and pattern image)
As shown in FIG. 13, from the grating pattern (B) before synthesis, the design value of the grating is changed to the RGB components (values from 0 to 255) of the pixels in the region corresponding to the same position as the region of each grating pattern. ), And a pattern image (C) in a bitmap format is created.
In this example, the period of the grating A constituting “J” is set to R 1 , the direction is set to G 1 , and the intensity of the diffracted light is set to B 1. Similarly, the period of the grating B constituting “P” is R 2. The direction is set to G 2 and the intensity of the diffracted light is set to B 2 . The B component of the pattern image is a parameter that determines how much intensity the diffracted light calculated from the R and G components should be output in the grating region set in the pattern image. Yes. In FIG. 13, after converting the grating pattern (B) into a pattern image (C), as shown in FIG. 14, two pattern images are synthesized to create a final pattern image (D). Simulate using images.

(シミュレーションの例)
3DCGでシミュレーションを行う際は、図15の模式図に示すようにグレーティング模様の構成とその設計値をRGB色成分へと置き換えたビットマップ形式のパターン画像図14(D)を、テクスチャマッピング機能を利用して、3DCG上で作成されたオブジェクトのサーフェイスへ貼り付ける。更に、パターン画像設定後のオブジェクト、光源、視点であるカメラの位置や向きを調整する。これらは任意に設定できるので、観察者がシミュレートしたい位置にそれぞれを配置することができる。
(Example of simulation)
When performing the simulation with 3DCG, as shown in the schematic diagram of FIG. 15, the pattern image figure 14 (D) in which the structure of the grating pattern and the design value thereof are replaced with RGB color components is replaced with the texture mapping function. Use it and paste it on the surface of the object created on 3DCG. Further, the position and orientation of the camera as the object, light source, and viewpoint after setting the pattern image are adjusted. Since these can be arbitrarily set, each can be arranged at a position where the observer wants to simulate.

次に、パターン画像設定後のオブジェクトに対して、回折光の計算を行うよう設定する。最後に、レンダリングを行い、視点からの回折光によるグレーティング模様の見え方をシミュレートする。図15の場合では、視点4から見た場合のシミュレーション画像は、「J」に、視点5から見た場合のシミュレーション画像は「P」となる。   Next, it sets so that the calculation of a diffracted light may be performed with respect to the object after pattern image setting. Finally, rendering is performed to simulate the appearance of the grating pattern from the diffracted light from the viewpoint. In the case of FIG. 15, the simulation image viewed from the viewpoint 4 is “J”, and the simulation image viewed from the viewpoint 5 is “P”.

(実施例2)
次に有意味な認証画像を含む場合のシミュレーションの例について説明する。
(Example 2)
Next, an example of simulation when a meaningful authentication image is included will be described.

(認証画像を組み込んだ実施例)
ある視認させたい視認画像(F)と重なるように、有意味な認証画像(E)を構成したホログラムについてシミュレートする場合は、図16に示すように、認証画像として組み込みたい意味を持つ認証画像(図16(E))と、それとは別に視認させたい視認画像(図16(F))のグレーティングパラメータ(図16(G))をそれぞれパターン画像のRGB値(認証画像はR3、G3、B3、視認画像はR4、G4、B4)へと置き換え、合成して最終的なパターン画像(図17(I))を作成し、図22に示すように、その画像をCGオブジェクトへとマッピングし、オブジェクト、光源、視点の角度・位置を認証を視認させたい希望の位置に設定し、レンダリングを行うことで、認証画像が所定の光源・オブジェクト・視点(図18の視点6)で視認できるかどうかを確認することができる。
(Example incorporating authentication image)
When simulating a hologram that constitutes a meaningful authentication image (E) so as to overlap a certain visual image (F) to be visually recognized, as shown in FIG. 16, an authentication image having a meaning to be incorporated as an authentication image. (FIG. 16 (E)) and a grating parameter (FIG. 16 (G)) of a visual image (FIG. 16 (F)) to be visually recognized separately from the RGB values of the pattern image (authentication images are R 3 and G 3). , B 3 , the visually recognized image is replaced with R 4 , G 4 , B 4 ), and synthesized to create a final pattern image (FIG. 17I). As shown in FIG. By mapping to an object, setting the angle / position of the object, light source, and viewpoint to a desired position where authentication is desired to be visually recognized, and performing rendering, the authentication image becomes a predetermined light source / object / viewpoint (viewpoint 6 in FIG. 18). ) You can be sure.

(実施例3)
次に認証画像として、ランダムな(見た目が無意味な)部分画素を含む場合のシミュレーションの例について説明する。
Example 3
Next, an example of simulation in the case of including a random partial pixel (appearance is meaningless) as an authentication image will be described.

ある視認させたい視認画像(K)と重なるように、認証画像としてランダムな部分画素(J)を構成したホログラムについてシミュレートする場合は、図19に示すように、認証画像として組み込みたいランダムパターン(意味を持たない)の部分画素(図19(J))と、それとは別に視認させたい視認画像(図19(K))のグレーティングのパラメータ(図19(L))をそれぞれパターン画像のRGB値(部分画素はR5、G5、B5、視認画像はR6、G6、B6)へと置き換え、合成して最終的なパターン画像(図20(N))を作成し、図21のように、そのパターン画像をCGオブジェクトへとマッピングし、オブジェクト、光源、視点の角度・位置を認証画像を視認させたい希望の位置に設定し、プラグインソフトを読み込み、レンダリングを行うことで、認証画像が所定の光源・オブジェクト・視点(図21の視点8)で視認できるかどうかを確認することができる。 When simulating a hologram in which a random partial pixel (J) is configured as an authentication image so as to overlap a certain visual image (K) to be visually recognized, as shown in FIG. 19, a random pattern ( The non-significant partial pixel (FIG. 19 (J)) and the grating parameter (FIG. 19 (L)) of the visual image (FIG. 19 (K)) that is desired to be viewed separately from the RGB values of the pattern image, respectively. (Partial pixels are R 5 , G 5 , B 5, and the visible images are R 6 , G 6 , B 6 ) and are combined to create a final pattern image (FIG. 20N). Like this, map the pattern image to the CG object, set the object, light source, and the angle and position of the viewpoint to the desired position where you want to see the authentication image, load the plug-in software, and perform rendering Thus, it can be confirmed whether or not the authentication image can be viewed with a predetermined light source / object / viewpoint (viewpoint 8 in FIG. 21).

(実施例4)
次に、本発明のホログラムの認証方法の実施の形態について図22を参照して説明する。
Example 4
Next, an embodiment of the hologram authentication method of the present invention will be described with reference to FIG.

本発明の認証パターンを記録したホログラムの認証方法であり、ホログラム25を移動ができる試料部12に載置し、ホログラム25に白色又は単色波長成分を含む光線を照射し、その照射角度が可変できる少なくとも一つの照射部11と、波長成分に対し感度を有するカラー光センサで受光する受光部10とが、認証対象のホログラム25上の法線に対し、少なくとも一つの照射部11の光源が斜めから照射し、受光部10のカラー光センサが、ホログラム25の認証パターンを真上で受光するように配置され、試料部12、照射部11及び受光部10を制御部13により制御し、ホログラム25の認証パターンデータ並びにその回折角度、回折方向及び回折光の色成分の認証条件データを入力部17により入力し、入力された認証パターンデータ及び認証条件データに基づいて、認証パターンに含まれる認証画像データと認証条件データとを演算部14で照合・演算し、演算した認証パターンに含まれる認証画像を表示部15に表現、又は適正な認証画像の結果を音声やブザー等の物理的確認方法により認証し、ホログラムの認証パターンの認証画像を認証するホログラムの認証方法である。   In this hologram authentication method, the hologram 25 is placed on a movable sample portion 12, and the hologram 25 is irradiated with a light beam containing a white or monochromatic wavelength component, and the irradiation angle can be varied. At least one irradiation unit 11 and the light receiving unit 10 that receives light with a color light sensor having sensitivity to wavelength components are arranged such that the light source of at least one irradiation unit 11 is oblique with respect to the normal on the hologram 25 to be authenticated. The color light sensor of the light receiving unit 10 is arranged so as to receive the authentication pattern of the hologram 25 directly above, and the sample unit 12, the irradiation unit 11 and the light receiving unit 10 are controlled by the control unit 13, and the hologram 25 The authentication pattern data and the authentication condition data of the diffraction angle, the diffraction direction, and the color component of the diffracted light are input by the input unit 17, and the input authentication pattern Based on the data and the authentication condition data, the calculation unit 14 collates and calculates the authentication image data and the authentication condition data included in the authentication pattern, and the authentication image included in the calculated authentication pattern is represented on the display unit 15 or appropriate. This is a hologram authentication method in which the result of a valid authentication image is authenticated by a physical confirmation method such as voice or buzzer, and the authentication image of the hologram authentication pattern is authenticated.

また、本発明のホログラムの認証方法における照射部11が、レーザ光、発光ダイオード又は連続スペクトルの白色光の光源からなる。   Further, the irradiation unit 11 in the hologram authentication method of the present invention comprises a laser beam, a light emitting diode, or a white light source of continuous spectrum.

また、本発明のホログラムの認証方法における照射部11には、ホログラムの認証条件に合わせて調整する光学系が付設され、光学系はレンズからなる。   The irradiation unit 11 in the hologram authentication method of the present invention is provided with an optical system that is adjusted in accordance with the hologram authentication conditions, and the optical system is a lens.

また、本発明のホログラムの認証方法における試料部12が、ホログラムを搬送により移動可能な機構(図示せず)を備え、図23に示すように、光源を有する少なくとも一つの照射部11の傾斜角度及び回転の少なくとも一つが、可変可能な傾斜・回転ステージ19を備え、傾斜・回転ステージ19を制御部13により制御し、制御部13は、傾斜・回転ステージ19を座標軸で制御するステージコントローラ18を備えている。   In addition, the sample unit 12 in the hologram authentication method of the present invention includes a mechanism (not shown) capable of moving the hologram by conveyance, and as shown in FIG. 23, the inclination angle of at least one irradiation unit 11 having a light source is provided. And at least one of the rotations includes a variable tilt / rotation stage 19, and the tilt / rotation stage 19 is controlled by the control unit 13. The control unit 13 includes a stage controller 18 that controls the tilt / rotation stage 19 with coordinate axes. I have.

また、本発明のホログラムの認証方法における試料部12が、図23に示すように、ホログラム25を載置する試料台12を移動又は回転させるため、XYθ方向に移動可能なXYθステージ20を備え、光源を有する少なくとも一つの照射部11の傾斜角度及び回転の少なくとも一つが可変である傾斜・回転ステージ19を備え、XYθステージ20及び傾斜・回転ステージ19を制御部13により制御し、制御部13は、XYθステージ20及び傾斜・回転ステージ19を座標軸で制御するステージコントローラ18を備えている。   Further, as shown in FIG. 23, the sample unit 12 in the hologram authentication method of the present invention includes an XYθ stage 20 that can move in the XYθ direction in order to move or rotate the sample stage 12 on which the hologram 25 is placed. A tilt / rotation stage 19 in which at least one of the tilt angle and rotation of at least one irradiation unit 11 having a light source is variable is controlled. The control unit 13 controls the XYθ stage 20 and the tilt / rotation stage 19. , A stage controller 18 for controlling the XYθ stage 20 and the tilt / rotation stage 19 with coordinate axes.

また、本発明のホログラムの認証方法における光源を有する少なくとも一つの照射部が、切り替えにより少なくとも二つの光源が交互に点灯する機構を有している。   Further, at least one irradiation unit having a light source in the hologram authentication method of the present invention has a mechanism in which at least two light sources are alternately turned on by switching.

(実施例5)
更に、本発明のホログラムの認証装置の実施の形態について、図24及び図25を参照して説明する。
(Example 5)
Furthermore, an embodiment of the hologram authentication apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明の認証パターンを記録したホログラムの認証装置であり、ホログラム25の移動ができる試料手段12(S41)と、ホログラム25に白色又は単色波長成分を含む光線を照射し、その照射角度が可変である少なくとも一つの照射手段11(S42)と、波長成分に対し感度を有するカラー光センサで受光する受光手段10(S43)とが、認証対象のホログラム上の法線に対し、照射手段11の光源が斜めから照射し、受光手段10のカラー光センサが、ホログラム25の認証パターンを真上で受光するように配置され(S44)し、試料手段12、照射手段11及び受光手段10を制御する制御手段13(S45)と、ホログラム25の認証パターンデータ並びにその回折角度、回折方向及び回折光の色成分の認証条件データを入力する入力手段17(S46)と、入力された認証パターンデータ及び認証条件データに基づいて、認証パターンに含まれる認証画像データと認証条件データとを照合・演算する演算手段14(S47)と、演算した認証画像データ及び認証条件データと、あらかじめ記憶手段16に記憶した基準のホログラムの認証パターンに含まれる認証画像データ及び認証条件データとを照合する照合手段26(S48)と、照合結果を表示する表示手段15とを備え(S49)、ホログラムの認証パターンの認証画像を認証するホログラムの認証装置である。   The hologram authentication apparatus having the authentication pattern of the present invention recorded thereon, the sample means 12 (S41) capable of moving the hologram 25, and the hologram 25 is irradiated with a light beam containing a white or monochromatic wavelength component, and the irradiation angle is variable. At least one irradiating means 11 (S42) and a light receiving means 10 (S43) that receives light with a color light sensor having sensitivity to wavelength components are used as a light source of the irradiating means 11 with respect to the normal on the hologram to be authenticated. Is arranged so that the color light sensor of the light receiving means 10 receives the authentication pattern of the hologram 25 directly above (S44), and controls to control the sample means 12, the irradiation means 11, and the light receiving means 10. Means 13 (S45), and input means for inputting authentication pattern data of the hologram 25 and its diffraction angle, diffraction direction, and authentication condition data of the color component of the diffracted light 17 (S46), based on the input authentication pattern data and authentication condition data, calculation means 14 (S47) for verifying and calculating authentication image data and authentication condition data included in the authentication pattern, and the calculated authentication image The verification unit 26 (S48) for verifying the data and the authentication condition data with the authentication image data and the authentication condition data included in the reference hologram authentication pattern stored in advance in the storage unit 16, and the display unit 15 for displaying the verification result (S49), and a hologram authentication apparatus for authenticating an authentication image of a hologram authentication pattern.

また、本発明のホログラムの認証装置の照射手段11が、レーザ光、発光ダイオード又は連続スペクトルの白色光の光源から成る。   Further, the irradiation means 11 of the hologram authentication apparatus of the present invention comprises a laser beam, a light emitting diode, or a continuous light source of white light.

また、本発明のホログラムの認証装置の照射手段11には、ホログラム25の認証条件に合わせて調整する光学系が付設され、光学系はレンズから成る。   Further, the irradiation means 11 of the hologram authentication apparatus of the present invention is provided with an optical system that is adjusted according to the authentication conditions of the hologram 25, and the optical system comprises a lens.

また、本発明のホログラムの認証装置の試料手段12が、ホログラム25を搬送により移動可能な機構(図示せず)を備え、光源を有する少なくとも一つの照射手段11の傾斜角度及び回転の少なくとも一つが可変である傾斜・回転ステージ19を備え、傾斜・回転ステージ19を制御手段13で制御し、制御手段13は、傾斜・回転ステージ19を座標軸で制御するステージコントローラ18を備えている。   Further, the sample means 12 of the hologram authentication apparatus of the present invention includes a mechanism (not shown) capable of moving the hologram 25 by conveyance, and at least one of the inclination angle and rotation of at least one irradiation means 11 having a light source is The tilting / rotating stage 19 is variable, and the tilting / rotating stage 19 is controlled by the control means 13. The control means 13 includes a stage controller 18 for controlling the tilting / rotating stage 19 with coordinate axes.

また、本発明のホログラムの認証装置の試料手段12が、ホログラム25を載置する試料台を移動又は回転させるため、XYθ方向に移動可能なXYθステージ20を備え、光源を有する少なくとも一つの照射手段11の傾斜角度及び回転の少なくとも一つが可変可能な傾斜・回転ステージ19を備え、XYθステージ20および傾斜・回転ステージ19を制御手段13で制御し、制御手段13は、XYθステージ20及び傾斜・回転ステージ19を座標軸で制御するステージコントローラ18を備えている。   Further, the sample means 12 of the hologram authentication apparatus according to the present invention includes an XYθ stage 20 that can move in the XYθ directions in order to move or rotate the sample stage on which the hologram 25 is placed, and at least one irradiation means having a light source. 11 includes an inclination / rotation stage 19 that can change at least one of the inclination angle and rotation, and the control means 13 controls the XYθ stage 20 and the inclination / rotation stage 19. The control means 13 includes the XYθ stage 20 and the inclination / rotation stage. A stage controller 18 for controlling the stage 19 with coordinate axes is provided.

また、本発明のホログラムの認証装置における光源を有する少なくとも一つの照射手段11が、切り替えにより少なくとも二つの光源が交互に点灯する機構を有している。   Further, at least one irradiation means 11 having a light source in the hologram authentication apparatus of the present invention has a mechanism in which at least two light sources are alternately turned on by switching.

本発明のグレーティング(回折格子)の構成図である。It is a block diagram of the grating (diffraction grating) of this invention. 本発明のグレーティング(回折格子)の溝の周期及び角度を示す図である。It is a figure which shows the period and angle of the groove | channel of the grating (diffraction grating) of this invention. 本発明のグレーティング(回折格子)の図2のA−A′断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the grating (diffraction grating) of the present invention taken along the line AA ′ of FIG. 2. 本発明の任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像 の作成方法のうち、図柄の取得を示す図である。It is a figure which shows acquisition of a pattern among the production methods of the hologram image which has the arbitrary grating (diffraction grating) patterns of this invention. 本発明の任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像 の作成方法のうち、図柄のレイヤ分けを示す図である。It is a figure which shows the layer division of a pattern among the production methods of the hologram image which has the arbitrary grating (diffraction grating) patterns of this invention. 本発明の任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像 の作成方法のうち、回折格子の周期・角度の設定を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing setting of the period and angle of a diffraction grating in a method for creating a hologram image having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern according to the present invention. 本発明の任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像 の作成方法のうち、回折格子の周期・角度をRGB変換した図である。FIG. 5 is a diagram showing a method of creating a hologram image having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern according to the present invention, in which the period and angle of the diffraction grating are converted into RGB. 本発明の任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像 の作成方法のうち、各図柄を合成し一つのビットマップ画像とした図である。FIG. 5 is a diagram showing a method for creating a hologram image having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern according to the present invention, wherein each pattern is synthesized into one bitmap image. 本発明の任意のグレーティング(回折格子)パターンを持つホログラム画像 の作成方法のフローチャートを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a flowchart of a method for creating a hologram image having an arbitrary grating (diffraction grating) pattern according to the present invention. 本発明のグレーティングの生成方法の処理手順のフローチャートを示す図 である。FIG. 5 is a flowchart of a processing procedure of a grating generation method according to the present invention. 本発明のグレーティング生成に必要な回折ベクトルを示す原理図である。It is a principle figure which shows the diffraction vector required for the grating production | generation of this invention. 本発明のグレーティングの生成方法に使用するハードウエア構成図である。It is a hardware block diagram used for the production | generation method of the grating of this invention. 本発明の認証画像の構成を示す模式図(分割図)である。It is a schematic diagram (division figure) which shows the structure of the authentication image of this invention. 本発明の認証画像の構成を示す模式図(合成図)である。It is a schematic diagram (composite diagram) showing the configuration of the authentication image of the present invention. 本発明の認証画像のシミュレーションを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the simulation of the authentication image of this invention. 本発明の有意味な認証画像を含む構成を示す模式図(分割図)である。It is a schematic diagram (division figure) which shows the structure containing the meaningful authentication image of this invention. 本発明の有意味な認証画像を含む構成を示す模式図(合成図)である。It is a schematic diagram (composite diagram) showing a configuration including a meaningful authentication image of the present invention. 本発明の有意味な認証画像のシミュレーションを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the simulation of the meaningful authentication image of this invention. 本発明のランダムな認証画像を含む構成を示す模式図(分割図)である。It is a schematic diagram (division figure) which shows the structure containing the random authentication image of this invention. 本発明のランダムな認証画像を含む構成を示す模式図(合成図)である。It is a schematic diagram (composite figure) which shows the structure containing the random authentication image of this invention. 本発明のランダムな認証画像のシミュレーションを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the simulation of the random authentication image of this invention. 本発明に基づくホログラムの認証方法を示す構成概略図である。It is the structure schematic which shows the authentication method of the hologram based on this invention. 本発明に基づくホログラムの認証方法の可動部を示す構成概略図である。It is the structure schematic which shows the movable part of the authentication method of the hologram based on this invention. 本発明に基づくホログラムの認証装置を示す構成概略図である。It is the structure schematic which shows the authentication apparatus of the hologram based on this invention. 本発明に基づくホログラムの認証装置の処理手段のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the process means of the authentication apparatus of the hologram based on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源
2 視点
3 回折格子
4 制御部
5 演算部
6 表示部
7 記憶部
8 入力部
9 出力部
10 受光部、又は受光手段
11 照射部、又は照射手段
12 試料部、又は試料手段
13 制御部、又は制御手段
14 演算部、又は演算手段
26 照合手段
15 表示部、又は表示手段
16 記憶部、又は記憶手段
17 入力部、又は入力手段
18 ステージコントローラ
19 傾斜・回転ステージ
20 XYθステージ
21 任意パターン(1)
22 任意パターン(2)
23 認証画像
24 認証パターン
25 ホログラム
27 部分画素
28 変換部
29 ホログラム作製装置





DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 View point 3 Diffraction grating 4 Control part 5 Calculation part 6 Display part 7 Storage part 8 Input part 9 Output part 10 Light-receiving part or light-receiving means 11 Irradiation part or irradiation means 12 Sample part or sample means 13 Control part, Or control means 14 calculation section or calculation means 26 collation means 15 display section or display means 16 storage section or storage means 17 input section or input means 18 stage controller 19 tilt / rotation stage 20 XYθ stage 21 arbitrary pattern (1 )
22 Arbitrary patterns (2)
23 Authentication image 24 Authentication pattern
25 Hologram 27 Partial pixel 28 Conversion unit 29 Hologram manufacturing device





Claims (22)

3次元コンピュータグラフィックス上で、任意のグレーティングパターンを持つホログラム画像の作成方法であって、
前記ホログラムの基となる一又は複数の図柄を取得する図柄取得ステップと、
前記図柄について、図柄そのもの、光源又は視点が移動した時に、前記図柄がどのように色彩変化及び/又は画像変化するのかを決定する図柄の色彩・画像変化決定ステップと、
前記図柄の色彩・画像変化決定ステップで決定した前記一又は複数の図柄の変化に従って、図柄全体のデータを各々の図柄ごとにレイヤ分けする図柄ごとのレイヤ分けステップと、
前記ホログラムを観察するときに、光源、視点及び当該ホログラムが、それぞれどのような位置関係及び動作をするのかを仮定し、前記仮定した条件を設定する観察条件設定ステップと、
前記観察条件設定ステップで設定した観察条件から、前記レイヤ分けステップでレイヤ分けされた図柄ごとのグレーティングの周期及び角度のパラメータを設定する図柄ごとのグレーティングの周期・角度の割り振りステップと、
前記図柄ごとのグレーティングの周期・角度の割り振りステップで設定した前記レイヤ分けステップでレイヤ分けされた図柄ごとのグレーティングの周期及び角度のパラメータをRGB画像に変換するRGB画像変換ステップと、
前記RGB画像変換ステップでRGB画像に変換した前記レイヤ分けされた図柄を合成し、一体化されたビットマップ画像を生成するグレーティングパターン生成ステップと、
を有することを特徴とする3DCG上で任意のグレーティングパターンを持つホログラム画像の作成方法。
A method of creating a hologram image having an arbitrary grating pattern on three-dimensional computer graphics,
A symbol acquisition step of acquiring one or a plurality of symbols as a basis of the hologram;
For the design, when the design itself, the light source or the viewpoint moves, the design color / image change determination step for determining how the design changes in color and / or image,
In accordance with the change of the one or a plurality of symbols determined in the color / image change determination step of the symbol, the layering step for each symbol for layering the data of the entire symbol for each symbol;
An observation condition setting step for setting the assumed condition assuming that the light source, the viewpoint, and the hologram each have a positional relationship and operation when observing the hologram;
From the observation condition set in the observation condition setting step, the step of assigning the period / angle of the grating for each symbol for setting the parameters of the grating period and angle for each symbol layered in the layering step;
RGB image conversion step of converting the grating period and angle parameters for each symbol layered in the layering step set in the grating period / angle allocation step for each symbol into an RGB image;
A grating pattern generating step for synthesizing the layered symbols converted into RGB images in the RGB image converting step and generating an integrated bitmap image;
A method for producing a hologram image having an arbitrary grating pattern on 3DCG, comprising:
3次元コンピュータグラフィックス上で、任意のグレーティングパターンを持つホログラム画像の作成方法であって、
少なくとも一つのグレーティングパターンに、他と異なった視認角度及び色で視認する少なくとも一つの有意味な認証画像を形成し、前記少なくとも一つの認証画像を形成した一つのグレーティングパターン又は前記少なくとも一つの認証画像を形成した一つのグレーティングパターンを含む複数のグレーティングパターンを認証パターンとする認証パターン設定ステップと、
前記認証パターン設定ステップで設定した前記認証パターンを含むホログラムの基となる一又は複数の図柄を取得する図柄取得ステップと、
前記図柄について、図柄そのもの、光源又は視点が移動したときに、前記図柄がどのように色彩変化及び/又は画像変化するのかを決定する図柄の色彩・画像変化決定ステップと、
前記図柄の色彩・画像変化決定ステップで決定した前記一又は複数の図柄の変化に従って、図柄全体のデータを各々の図柄ごとにレイヤ分けする図柄ごとのレイヤ分けステップと、
前記ホログラムを観察するときに、光源、視点及び当該ホログラムが、それぞれどのような位置関係及び動作をするのかを仮定し、前記仮定した条件を設定する観察条件設定ステップと、
前記観察条件設定ステップで設定した観察条件から、前記レイヤ分けステップでレイヤ分けされた図柄ごとのグレーティングの周期及び角度のパラメータを設定する図柄ごとのグレーティングの周期・角度の割り振りステップと、
前記図柄ごとのグレーティングの周期・角度の割り振りステップで設定した前記レイヤ分けステップでレイヤ分けされた図柄ごとのグレーティングの周期及び角度のパラメータをRGB画像に変換するRGB画像変換ステップと、
前記RGB画像変換ステップでRGB画像に変換した前記レイヤ分けされた図柄を合成し、一体化されたビットマップ画像を生成するグレーティングパターン生成ステップと、
を有することを特徴とする3DCG上で任意のグレーティングパターンを持つホログラム画像の作成方法。
A method of creating a hologram image having an arbitrary grating pattern on three-dimensional computer graphics,
At least one meaningful authentication image that is visually recognized at a different viewing angle and color from the other is formed on at least one grating pattern, and one grating pattern or the at least one authentication image formed with the at least one authentication image. An authentication pattern setting step in which a plurality of grating patterns including a single grating pattern formed as an authentication pattern;
A symbol acquisition step of acquiring one or a plurality of symbols serving as a basis of a hologram including the authentication pattern set in the authentication pattern setting step;
For the design, when the design itself, the light source or the viewpoint moves, the design color / image change determination step for determining how the design changes in color and / or image,
In accordance with the change of the one or a plurality of symbols determined in the color / image change determination step of the symbol, the layering step for each symbol for layering the data of the entire symbol for each symbol;
An observation condition setting step for setting the assumed condition assuming that the light source, the viewpoint, and the hologram each have a positional relationship and operation when observing the hologram;
From the observation condition set in the observation condition setting step, the step of assigning the period / angle of the grating for each symbol for setting the parameters of the grating period and angle for each symbol layered in the layering step;
RGB image conversion step of converting the grating period and angle parameters for each symbol layered in the layering step set in the grating period / angle allocation step for each symbol into an RGB image;
A grating pattern generating step for synthesizing the layered symbols converted into RGB images in the RGB image converting step and generating an integrated bitmap image;
A method for producing a hologram image having an arbitrary grating pattern on 3DCG, comprising:
請求項2記載において、前記少なくとも一つの認証画像を、複数の分離した部分画素に分割して前記一つの任意パターン又は複数の任意パターンに配置することを特徴とする3DCG上で任意のグレーティングパターンを持つホログラム画像の作成方法。 3. An arbitrary grating pattern on 3DCG according to claim 2, wherein the at least one authentication image is divided into a plurality of separated partial pixels and arranged in the one arbitrary pattern or a plurality of arbitrary patterns. A method for creating a hologram image. 請求項3記載において、前記少なくとも一つの認証画像に少なくとも一つのランダムな部分画素を付加することを特徴とする3DCG上で任意のグレーティングパターンを持つホログラム画像の作成方法。 4. The method of creating a hologram image having an arbitrary grating pattern on 3DCG according to claim 3, wherein at least one random partial pixel is added to the at least one authentication image. 請求項3又は4記載において、前記一つの任意パターン又は複数の任意パターンに、前記少なくとも一つの認証画像の複数の分離した部分画素を2次元方向又は3次元方向に配置することを特徴とする3DCG上で任意のグレーティングパターンを持つホログラム画像の作成方法。 5. The 3DCG according to claim 3 or 4, wherein a plurality of separated partial pixels of the at least one authentication image are arranged in a two-dimensional direction or a three-dimensional direction in the one arbitrary pattern or a plurality of arbitrary patterns. A method for creating a hologram image having an arbitrary grating pattern. 3次元コンピュータグラフィックス上で、任意のグレーティングパターンを持つホログラムのシミュレーション方法であって、
3DCG上に前記ホログラムの基となる3次元オブジェクトを作成するオブジェクト作成ステップと、
請求項1又は2記載のビットマップ画像を前記オブジェクト作成ステップで作成した前記3DCG上の3次元オブジェクトのサーフェイスに貼り付けるビットマップ画像設定ステップと、
前記ビットマップ画像設定ステップで設定した前記3DCG上の3次元オブジェクトのサーフェイスに貼り付けたビットマップ画像について、3次元オブジェクト、光源及び/又は視点の位置及び/又は角度の変化による回折光を計算する演算ステップと、
前記演算ステップで計算された所望の回折光をディスプレイに表示するためのRGB成分へ変換するRGB変換ステップと、
前記RGB変換ステップでRGB値に変換された前記ビットマップ画像をディスプレイに表示する表示ステップと、
前記表示ステップで表示された前記ビットマップ画像の質感を最適なものに設定するレンダリングステップと、
を有する3次元コンピュータグラフィックス上で任意のグレーティングパターンを持つホログラムのシミュレーション方法。
A method for simulating a hologram having an arbitrary grating pattern on three-dimensional computer graphics,
An object creating step for creating a three-dimensional object on which the hologram is based on 3DCG;
A bitmap image setting step of pasting the bitmap image according to claim 1 or 2 on a surface of a three-dimensional object on the 3DCG created in the object creation step;
For the bitmap image pasted on the surface of the 3D object on the 3DCG set in the bitmap image setting step, diffracted light due to a change in the position and / or angle of the 3D object, light source and / or viewpoint is calculated. A calculation step;
An RGB conversion step of converting the desired diffracted light calculated in the calculation step into an RGB component for display on a display;
A display step of displaying on the display the bitmap image converted into RGB values in the RGB conversion step;
A rendering step for setting the texture of the bitmap image displayed in the display step to an optimum one;
A method of simulating a hologram having an arbitrary grating pattern on three-dimensional computer graphics having
請求項6記載の任意のグレーティングパターンを持つホログラムのシミュレーション方法における前記演算ステップにおいて、視点ベクトルと光源ベクトルの外積成分が格子ベクトルと直交する場合のみ演算することを特徴とする3次元コンピュータグラフィックス上で任意のグレーティングパターンを持つホログラムのシミュレーション方法。 7. The three-dimensional computer graphics method according to claim 6, wherein in the calculation step in the method for simulating a hologram having an arbitrary grating pattern, the calculation is performed only when the outer product component of the viewpoint vector and the light source vector is orthogonal to the lattice vector. Method for simulating holograms with arbitrary grating patterns. 請求項6又は7記載の任意のグレーティングパターンを持つホログラムのシミュレーション方法において設定した前記3次元オブジェクト、光源及び/又は視点の位置及び/又は角度の変化による回折光パラメータを、前記レンダリングステップにおいて所望の画像ができるまで繰り返して演算するため、前記演算ステップにフィードバックすることを特徴とする3次元コンピュータグラフィックス上で任意のグレーティングパターンを持つホログラムのシミュレーション方法。 The diffracted light parameter according to a change in the position and / or angle of the three-dimensional object, light source and / or viewpoint set in the method for simulating a hologram having an arbitrary grating pattern according to claim 6 or 7 is desired in the rendering step. A method of simulating a hologram having an arbitrary grating pattern on three-dimensional computer graphics, wherein the calculation step is repeatedly performed until an image is formed, and is fed back to the calculation step. 請求項1記載の任意のグレーティングパターンを、ホログラム記録装置によりホログラム記録材料に記録したホログラム。 A hologram in which the arbitrary grating pattern according to claim 1 is recorded on a hologram recording material by a hologram recording device. 請求項2、3、4又は5記載の少なくとも一つのグレーティングパターンに、他と異なった視認角度及び色で視認する少なくとも一つの有意味な認証画像を形成し、前記少なくとも一つの認証画像を形成した一つのグレーティングパターン又は前記少なくとも一つの認証画像を形成した一つのグレーティングパターンを含む複数のグレーティングパターンを、ホログラム記録装置によりホログラム記録材料に記録したホログラム。 6. At least one meaningful authentication image that is visually recognized at a different viewing angle and color from the others is formed on at least one grating pattern according to claim 2, 3, 4, or 5, and the at least one authentication image is formed. A hologram in which a plurality of grating patterns including one grating pattern or one grating pattern on which at least one authentication image is formed are recorded on a hologram recording material by a hologram recording device. 請求項10記載の認証画像を形成したグレーティングパターンを記録したホログラムの認証方法であって、
前記ホログラムの移動ができる試料部と、前記ホログラムに白色又は単色波長成分を含む光線を照射し、その照射角度が可変である少なくとも一つの照射部と、前記波長成分に対し感度を有するカラー光センサで受光する受光部とが、前記認証対象のホログラム上の法線に対し、前記少なくとも一つの照射部の光源が斜めから照射し、前記受光部のカラー光センサが、前記ホログラムの認証パターンを真上で受光するように配置され、前記試料部、前記照射部及び前記受光部を制御部により制御し、前記ホログラムの認証画像を形成した一つのグレーティングパターンデータ並びにその回折角度、回折方向及び回折光の色成分の認証条件データを入力部により入力し、前記入力された認証画像を形成した一つのグレーティングパターンデータ及びその認証条件データに基づいて、前記認証画像を形成した一つのグレーティングパターンに含まれる認証画像データと前記認証条件データとを演算部で照合・演算し、前記演算した認証画像を形成した一つのグレーティングパターンに含まれる認証画像を表示部に表現し、前記ホログラムの認証画像を形成したグレーティングパターンの認証画像を認証することを特徴とするホログラムの認証方法。
A method for authenticating a hologram recording a grating pattern on which an authentication image according to claim 10 is formed,
A sample portion capable of moving the hologram, at least one irradiation portion that irradiates the hologram with a light beam containing a white or monochromatic wavelength component, and whose irradiation angle is variable, and a color photosensor having sensitivity to the wavelength component And the light source of the at least one irradiation unit irradiates obliquely with respect to the normal on the hologram to be authenticated, and the color light sensor of the light receiving unit authenticates the authentication pattern of the hologram. One grating pattern data which is arranged so as to receive light and controls the sample part, the irradiation part and the light receiving part by the control part to form an authentication image of the hologram, its diffraction angle, diffraction direction and diffracted light One grating pattern data in which the authentication condition data of the color component is input by the input unit and the input authentication image is formed And based on the authentication condition data, the authentication image data included in one grating pattern forming the authentication image and the authentication condition data are collated and calculated by a calculation unit, and one grating forming the calculated authentication image is formed. An authentication image included in a pattern is expressed on a display unit, and an authentication image of a grating pattern on which the authentication image of the hologram is formed is authenticated.
前記照射部が、レーザ光、発光ダイオード又は連続スペクトルの白色光の光源からなる請求項11記載のホログラムの認証方法。 12. The hologram authentication method according to claim 11, wherein the irradiating unit comprises a laser beam, a light emitting diode, or a white light source having a continuous spectrum. 前記照射部には、前記ホログラムの認証条件に合わせて調整する光学系が付設され、前記光学系はレンズからなることを特徴とする請求項11又は12記載のホログラムの認証方法。 13. The hologram authentication method according to claim 11 or 12, wherein the irradiation unit is provided with an optical system that is adjusted in accordance with the authentication conditions of the hologram, and the optical system includes a lens. 前記試料部が、前記ホログラムを搬送により移動可能な機構を備え、前記光源を有する少なくとも一つの照射部の傾斜角度及び回転の少なくとも一つが可変可能な傾斜・回転ステージを備え、前記傾斜・回転ステージを前記制御部により制御し、前記制御部は、前記傾斜・回転ステージを座標軸で制御するステージコントローラを備えていることを特徴とする請求項11、12又は13記載のホログラムの認証方法。 The sample section includes a mechanism capable of moving the hologram by conveyance, and includes an inclination / rotation stage in which at least one of an inclination angle and rotation of the at least one irradiation section having the light source can be varied, and the inclination / rotation stage 14. The hologram authentication method according to claim 11, wherein the control unit includes a stage controller that controls the tilt / rotation stage with a coordinate axis. 前記試料部が、前記ホログラムを載置する試料台を移動又は回転させるため、XYθ方向に移動可能なXYθステージを備え、前記光源を有する少なくとも一つの照射部の傾斜角度及び回転の少なくとも一つが可変である傾斜・回転ステージを備え、前記XYθステージ及び前記傾斜・回転ステージを前記制御部により制御し、前記制御部は、前記XYθステージ及び前記傾斜・回転ステージを座標軸で制御するステージコントローラを備えていることを特徴とする請求項11、12、13又は14記載のホログラムの認証方法。 In order to move or rotate the sample stage on which the hologram is placed, the sample unit includes an XYθ stage movable in the XYθ direction, and at least one of an inclination angle and rotation of at least one irradiation unit having the light source is variable. The XYθ stage and the tilt / rotation stage are controlled by the control unit, and the control unit includes a stage controller that controls the XYθ stage and the tilt / rotation stage with coordinate axes. 15. The hologram authentication method according to claim 11, 12, 13, or 14, wherein: 請求項11乃至15のいずれか記載において、前記光源を有する少なくとも二つの照射部が、切り替えにより少なくとも二つの光源が交互に点灯する機構を有していることを特徴とするホログラムの認証方法。 16. The hologram authentication method according to claim 11, wherein the at least two irradiation units having the light source have a mechanism in which at least two light sources are alternately turned on by switching. 請求項10記載の認証画像を形成した一つのグレーティングパターンを記録したホログラムの認証装置であって、
前記ホログラムの移動ができる試料手段と、前記ホログラムに白色又は単色波長成分を含む光線を照射し、その照射角度が可変できる少なくとも一つの照射手段と、前記波長成分に対し感度を有するカラー光センサで受光する受光手段とが、前記認証対象のホログラム上の法線に対し、前記少なくとも一つの照射手段の光源が斜めから照射し、前記受光手段のカラー光センサが、前記ホログラムの認証画像を形成した一つのグレーティングパターンを真上で受光するように配置され、前記試料手段、前記照射手段及び前記受光手段を制御する制御手段と、前記ホログラムの認証画像を形成した一つのグレーティングパターンデータ並びにその回折角度、回折方向及び回折光の色成分の認証条件データを入力する入力手段と、前記入力された認証画像を形成した一つのグレーティングパターンデータ及び認証条件データに基づいて、前記認証画像を形成した一つのグレーティングパターンに含まれる認証画像データと前記認証条件データとを照合・演算する演算手段と、前記演算した認証画像データ及び認証条件データとあらかじめ記憶手段に記憶した基準のホログラムの認証画像を形成した一つのグレーティングパターンに含まれる認証画像データ及びその認証条件データとを照合する照合手段と、前記照合結果を表現する表示手段とを備え、前記ホログラムの認証画像を形成した一つのグレーティングパターンの認証画像を認証することを特徴とするホログラムの認証装置。
A hologram authentication apparatus in which one grating pattern on which an authentication image according to claim 10 is formed is recorded,
A sample means capable of moving the hologram, at least one irradiating means capable of irradiating the hologram with a light beam containing a white or monochromatic wavelength component and changing an irradiation angle thereof, and a color photosensor having sensitivity to the wavelength component. The light receiving means for receiving light irradiates the light source of the at least one irradiation means obliquely with respect to the normal line on the hologram to be authenticated, and the color light sensor of the light receiving means forms an authentication image of the hologram Control unit for controlling the sample means, the irradiating means and the light receiving means, one grating pattern data forming the authentication image of the hologram, and its diffraction angle, arranged so as to receive one grating pattern right above , Input means for inputting authentication condition data of the diffraction direction and the color component of the diffracted light, and the input authentication Based on one grating pattern data and authentication condition data that form an image, a calculation means that collates and calculates authentication image data included in one grating pattern that forms the authentication image and the authentication condition data, and the calculation Verification unit for verifying the authentication image data and the authentication condition data, the authentication image data included in one grating pattern in which the authentication image of the reference hologram previously stored in the storage unit is formed, and the authentication condition data, and the verification result A hologram authentication apparatus, comprising: a display unit configured to express the authentication image, wherein the authentication image of one grating pattern on which the authentication image of the hologram is formed is authenticated.
前記照射手段が、レーザ光、発光ダイオード又は連続スペクトルの白色光の光源からなる請求項17記載のホログラムの認証装置。 18. The hologram authentication apparatus according to claim 17, wherein the irradiating means comprises a laser beam, a light emitting diode, or a continuous light source of white light. 前記照射手段には、前記ホログラムの認証条件に合わせて調整する光学系が付設され、前記光学系はレンズからなることを特徴とする請求項17又は18記載のホログラムの認証装置。 19. The hologram authentication apparatus according to claim 17 or 18, wherein the irradiating means is provided with an optical system that adjusts according to the authentication conditions of the hologram, and the optical system comprises a lens. 前記試料手段が、前記ホログラムを搬送により移動可能な機構を備え、
前記光源を有する少なくとも一つの照射手段の傾斜角度及び回転の少なくとも一つが可変可能な傾斜・回転ステージを備え、前記傾斜・回転ステージを制御手段で制御し、前記制御手段は、前記傾斜・回転ステージを座標軸で制御するステージコントローラを備えていることを特徴とする請求項17、18又は19記載のホログラムの認証装置。
The sample means includes a mechanism capable of moving the hologram by conveyance;
An inclination / rotation stage in which at least one of an inclination angle and rotation of at least one irradiation means having the light source is variable is controlled, and the inclination / rotation stage is controlled by a control means, and the control means includes the inclination / rotation stage. 20. A hologram authentication apparatus according to claim 17, 18 or 19, further comprising a stage controller for controlling the position with a coordinate axis.
前記試料手段が、前記ホログラムを載置する試料台を移動又は回転させるため、XYθ方向に移動可能なXYθステージを備え、前記光源を有する少なくとも一つの照射手段の傾斜角度及び回転の少なくとも一つが可変可能な傾斜・回転ステージを備え、前記XYθステージ及び前記傾斜・回転ステージを制御手段で制御し、前記制御手段は、前記XYθステージ及び前記傾斜・回転ステージを座標軸で制御するステージコントローラを備えていることを特徴とする請求項17、18、19又は20記載のホログラムの認証装置。 In order for the sample means to move or rotate the sample stage on which the hologram is placed, an XYθ stage movable in the XYθ directions is provided, and at least one of the tilt angle and rotation of at least one irradiation means having the light source is variable. The XYθ stage and the tilt / rotation stage are controlled by a control unit, and the control unit includes a stage controller that controls the XYθ stage and the tilt / rotation stage with coordinate axes. 21. The hologram authentication apparatus according to claim 17, 18, 19 or 20. 請求項17乃至21のいずれか記載において、前記光源を有する少なくとも二つの照射手段が、切り替えにより少なくとも二つの光源が交互に点灯する機構を有していることを特徴とするホログラムの認証装置。












The hologram authentication device according to any one of claims 17 to 21, wherein the at least two irradiation units having the light source have a mechanism in which at least two light sources are alternately turned on by switching.












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JP2010039048A (en) * 2008-08-01 2010-02-18 Dainippon Printing Co Ltd Apparatus and method for multiplexing designs, program and anisotropic reflective medium

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010039048A (en) * 2008-08-01 2010-02-18 Dainippon Printing Co Ltd Apparatus and method for multiplexing designs, program and anisotropic reflective medium

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