JP2010044152A - 偽造防止用体積ホログラム - Google Patents

Abstract

【課題】波長選択性に優れた透過型の偽造防止用体積ホログラムを提供する。
【解決手段】波長選択性を有する透過型の偽造防止用体積ホログラムにおいて、第１面１ａと第２面１ｂを有し、リップマンホログラムからなる第１ホログラム１’と、第３面２ａと第４面２ｂを有し、リップマンホログラムからなる第２ホログラム２’と、を有し、第１ホログラム１’の第１面１ａと第２ホログラム２’の第３面２ａとを対向させて配置し、第１波長を有する第１の光５’は、第２面１ｂ側から第１ホログラム１’に入射し、第１ホログラム１’を透過して、第１面１ａ側から第１ホログラム１’を出射し、第３面２ａ側から第２ホログラム２’に入射し、第２ホログラム２’により回折される。
【選択図】図４

Description

本発明は、ホログラムに関し、特に偽造防止に好適な波長選択性を付与した透過観察型の偽造防止用体積ホログラムに関するものである。

ホログラフィーはある表面における光波の振幅と位相の両方を記録する技術であり、この技術によって作製されたホログラムは一点から見た映像しかとらえていない通常の写真に比して、異なる角度から見た立体像を再生することが可能である。さらに、ホログラムは製造技術が高度であり、製造装置も複雑、且つ、高価であるために、ホログラム自体の偽造、変造は一般的には困難で、この偽造の困難性を利用し、証明書、証券等の偽造防止手段としての使用が試みられている。

また、一般的なホログラムの特徴として、リップマンホログラム（体積型・反射型ホログラム）は角度選択性、波長選択性が高く、透過型ホログラム（体積型および表面レリーフ型）は大きな色分散を生じることが知られている。図８は、反射型及び透過型ホログラムの分光透過率分布を示す図である。図８に示すように、反射型ホログラムは、波長選択性が高く、透過型ホログラムは波長選択性が低い。

ホログラムを複製するためには高度の光学設計技術や高価な設備が必要となるが、体積ホログラムを原版とし複製用感材を密着させ、反射型ホログラムの場合は感材側から、透過型ホログラムの場合は原版側からレーザ光を照射すれば複製が可能である。これに関して、例えばホログラムを要素領域に分け、各領域での参照光の角度を変えることで偽造のための複製が防止できることが提案されている（特許文献１参照）。
特開平８−１２３３０５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では体積ホログラムを市場に流通させるためにレーザ光照射等により量産することが困難である、また、作製に多大な時間を要するという問題がある。

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンパクト、且つ、安価で、簡単な構造でありながら波長選択性が高く偽造の困難な透過型の偽造防止用体積ホログラムを提供することである。

上記目的を達成する本発明は、波長選択性を有する透過型の偽造防止用体積ホログラムにおいて、第１面と第２面を有し、リップマンホログラムからなる第１ホログラムと、第３面と第４面を有し、リップマンホログラムからなる第２ホログラムと、を有し、前記第１ホログラムの第１面と前記第２ホログラムの第３面とを対向させて配置し、第１波長を有する第１の光は、前記第２面側から前記第１ホログラムに入射し、前記第１ホログラムを透過して、前記第１面側から前記第１ホログラムを出射し、前記第３面側から前記第２ホログラムに入射し、前記第２ホログラムにより回折され、前記第３面側から前記第２ホログラムを出射し、前記第１面側から前記第１ホログラムに入射し、前記第１ホログラムにより回折され、前記第１面側から前記第１ホログラムを出射し、前記第３面側から前記第２ホログラムに入射し、前記第２ホログラムを透過して、前記第４面側から前記第２ホログラムを出射し、前記第１波長と異なる第２波長を有する第２の光は、前記第２面側から前記第１ホログラムに入射し、前記第１ホログラムを透過して、前記第１面側から前記第１ホログラムを出射し、前記第３面側から前記第２ホログラムに入射し、前記第２ホログラムを透過して、前記第４面側から前記第２ホログラムを出射し、前記第１の光と前記第２の光は、前記第１ホログラムに対する入射角度が等しい場合、前記第２ホログラムに対する出射角度は異なることを特徴とする。

本発明によれば、コンパクト、且つ、安価で、簡単な構造でありながら波長選択性に優れ、且つ、偽造の困難な透過型の偽造防止用体積ホログラムを提供することができる。

以下、図面を参照にして本実施形態のコンパクト、且つ、安価で、簡単な構造でありながら、波長選択性に優れ、且つ、偽造の困難な体積ホログラムについて説明する。

本実施形態の偽造防止用体積ホログラムを作製するには、まず、前提となるリップマン型の第１ホログラム１’を作製する。図１は、リップマン型の第１ホログラム１’を作製する方法を示す図である。

本発明の偽造防止用体積ホログラム１０は２枚の対向したリップマンホログラムからなる。リップマンホログラムは図１のように作製された第１ホログラム１’及び後述する第２ホログラム２’を用いる。

まず、図１に示すように、フォトポリマー、銀塩材料等の第１ホログラム記録用感光材料１に、第１面１ａ側から所定の入射角度で、第１波長を有する第１物体光３を入射させる。それと同時に、第１ホログラム記録用感光材料１に、第１物体光３の入射側と反対の第２面１ｂ側から、第１物体光３と同一光源等から発せられる第１物体光３と同じ第１波長の平行光又は略平行光からなる第１参照光４を、第１物体光３と異なる所定の入射角度で入射させる。

このように第１物体光３と第１参照光４を第１ホログラム記録用感光材料１に入射させることで、第１物体光３と第１参照光４とが干渉する。その後、第１ホログラム記録用感光材料１を後処理して第１ホログラム１’を作製する。

このような第１ホログラム１’を作製するのに、第１ホログラム記録用感光材料１としては、緑色用として、フォトポリマーを用いた。撮影に用いたレーザ及び波長は、ＤＰＳＳレーザの５３２ｎｍである。

図２は、リップマン型の第１ホログラム１’を再生する方法を示す図である。作製した第１ホログラム１’第１面１ａ側から、図１に示した第１参照光４と逆方向に進行する、記録時の第１波長を含む第１再生照明光５を入射させると、図１における第１物体光３と逆方向に進行する第１再生光６が回折され、第１面１ａ側から出射する。

図３は、リップマン型の第２ホログラム２’を作製する方法を示す図である。第２ホログラム記録用感光材料２に第１ホログラム１’の第１参照光４と入射角が略等しく第１波長を有し、略平行光からなる第２物体光３’と、第２物体光３’の入射側と反対側から第１ホログラム１’記録時に用いたものと同じ第１波長であり、第２物体光３’と同一の光源からの略平行光からなる第２参照光４’と、を入射させ、第２物体光３’と第２参照光４’を干渉させて、第２ホログラム記録用感光材料２を後処理して第２ホログラム２’を作製する。

図４は、作製した偽造防止用体積ホログラム１０の実施例１の構成を説明するための図である。この偽造防止用体積ホログラム１０は、第１ホログラム１’の第１面１ａと第２ホログラム２’の第３面２ａとを対向させて配置したものである。

第２再生照明光５’を第１ホログラム１’の第２面１ｂ側より入射すると、第２再生照明光５’は、第１ホログラム１’を透過し、第２ホログラム２’にて第２再生光６’を回折する。ここで、第２再生光６’の出射角度は第１ホログラム１’の再生照明光５の入射角度と略等しくなるように設計されているため、再度第１ホログラム１’にて第１再生光６を回折する。そして、第１再生光６は第２ホログラム２’を透過して出射する。

このように、偽造防止用体積ホログラムとしては第２再生照明光５’を第１再生光６の方向へ回折する透過型ホログラムとしての機能を有し、さらにリップマンホログラムの波長選択性も併せ持っている。

次に、本実施形態の偽造防止用体積ホログラム１０の設計方法について説明する。図５は偽造防止用体積ホログラム１０の設計方法を示す図である。

まず、図５（ａ）に示すように、本実施形態の所望の最終的な出射角を決定する。次に、図５（ｂ）に示すように、入射側から見て手前のホログラムである第１ホログラム１’に回折されないような入射角度を選択する。

図６は、設計入射角を０°とした場合の回折効率の入射角度依存性を示す図である。図６に示すように、第１ホログラム１’はおよそ設計入射角の±１０°までは回折してしまうので、第１ホログラム１’への入射角度を選択する際は、偽造防止用体積ホログラム１０の所望の出射角の±１０°以内を避けるのが好ましい。

次に、図５（ｃ）に示すように、入射側から見て奥のホログラムである第２ホログラム２’が出射光を回折しないような折り返し角度を選択する。この場合も、図６に示すように、第２ホログラム２’はおよそ設計入射角の±１０°までは回折してしまうので、第２ホログラム２’の折り返し角度を選択する際は、偽造防止用体積ホログラム１０の所望の出射角の±１０°を避けるのが好ましい。

このように、作製された偽造防止用体積ホログラム１０は、透過型のホログラムと同様の作用を有し、コンパクト、且つ、安価で、簡単な構造でありながら、波長選択性に優れ、且つ、偽造防止性に優れたものである。

次に、この偽造防止用体積ホログラム１０を偽造しようとした場合について説明する。

図７は、偽造防止用体積ホログラム１０を偽造しようとした場合を示す図である。図７に示すように、偽造防止用体積ホログラム１０の第２ホログラム２’に対して第１ホログラム１’と反対側に複製用ホログラム感材２０を配置し、第１ホログラム１’側から再生照明光５’を照射することにより、偽造ホログラムを作製した。偽造用ホログラム感材２０には、再生光６と透過光８によって生じる干渉縞が記録される。

このように作製された偽造ホログラムは、従来の色分散の大きい透過型ホログラムとなり、本発明にかかる波長選択性の高い偽造防止用体積ホログラム１０とは、一見して違いを認識できる。

本発明にかかるホログラムでは、例えば波長532nmで記録した場合、設計入射角度から略±10°の範囲で緑色（532nm付近）の透過再生像を観察することが可能であった。通常の透過型ホログラムの場合、角度選択性が低いため、より広範囲の入射角で透過再生像を見ることが出来るが、色分散の影響により虹色の透過再生像が観察された。

以上、本発明の偽造防止用体積ホログラム１０を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施形態に限定されず種々の変形が可能である。例えば、第１ホログラム１’又は第２ホログラム２’に粘着層等を設け、被着体に貼着できる構造としてもよい。

ラベルとして使用する場合は、例えば、保護層/ホログラム層/粘着層のような構成であり、所望の基材と粘着層により固定される。転写箔として使用する場合は、例えば、保護層/ホログラム層/ＨＳ層のような構成であり、所望の基材とＨＳ層により固定される。

リップマン型の第１ホログラム１’を作製する方法を示す図である。 リップマン型の第１ホログラム１’を再生する方法を示す図である。 リップマン型の第２ホログラム２’を作製する方法を示す図である。 作製した波長選択性を付与した偽造防止用体積ホログラムの実施例１の構成を説明するための図である。 偽造防止用体積ホログラムの設計方法を示す図である。 設計入射角を０°とした場合の回折効率の入射角度依存性を示す図である。 偽造防止用体積ホログラムを偽造しようとした場合を示す図である。 反射型及び透過型ホログラムの分光透過率分布を示す図である。

符号の説明

１…第１ホログラム記録用感光材料
１’…第１ホログラム
２…第２ホログラム記録用感光材料
２’…第２ホログラム
３…第１物体光
３’…第２物体光
４…第１参照光
４’…第２参照光
５…第１再生照明光
５’…第２再生照明光（第１の光）
６…第１再生光
６’…第２再生光
８…透過光（第２の光）
１０…偽造防止用体積ホログラム
２０…偽造用ホログラム感材

Claims (1)

1. 波長選択性を有する透過型の偽造防止用体積ホログラムにおいて、
   第１面と第２面を有し、リップマンホログラムからなる第１ホログラムと、
   第３面と第４面を有し、リップマンホログラムからなる第２ホログラムと、
   を有し、
   前記第１ホログラムの第１面と前記第２ホログラムの第３面とを対向させて配置し、
   第１波長を有する第１の光は、
   前記第２面側から前記第１ホログラムに入射し、前記第１ホログラムを透過して、前記第１面側から前記第１ホログラムを出射し、
   前記第３面側から前記第２ホログラムに入射し、前記第２ホログラムにより回折され、前記第３面側から前記第２ホログラムを出射し、
   前記第１面側から前記第１ホログラムに入射し、前記第１ホログラムにより回折され、前記第１面側から前記第１ホログラムを出射し、
   前記第３面側から前記第２ホログラムに入射し、前記第２ホログラムを透過して、前記第４面側から前記第２ホログラムを出射し、
   前記第１波長と異なる第２波長を有する第２の光は、
   前記第２面側から前記第１ホログラムに入射し、前記第１ホログラムを透過して、前記第１面側から前記第１ホログラムを出射し、
   前記第３面側から前記第２ホログラムに入射し、前記第２ホログラムを透過して、前記第４面側から前記第２ホログラムを出射し、
   前記第１の光と前記第２の光は、
   前記第１ホログラムに対する入射角度が等しい場合、前記第２ホログラムに対する出射角度は異なる
   ことを特徴とする偽造防止用体積ホログラム。

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