JP2019049624A - 光変調素子および情報記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、ホログラム保持体10の典型例を示す概略平面図である。図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。
図13〜図15は、第1の実施モードに係る各要素素子21の回折特性を示すグラフであり、図13は各要素素子21に対する再生光の入射角度が0°の場合を示し、図14は各要素素子21に対する再生光の入射角度が30°の場合を示し、図15は各要素素子21に対する再生光の入射角度が50°の場合を示す。図13〜図15において、横軸は波長(nm)を示し、縦軸は回折効率を示し、0次回折光の波長分布は「W0」で示され、1次回折光の波長分布は「W1」で示され、−1次回折光の波長分布は「W−1」で示されている。
図19〜図20は、第2の実施モードに係る各要素素子21の回折特性を示すグラフであり、図19は各要素素子21に対する再生光の入射角度が0°の場合を示し、図20は各要素素子21に対する再生光の入射角度が30°の場合を示す。図19〜図20において、横軸は波長(nm)を示し、縦軸は回折効率を示し、0次回折光の波長分布は「W0」で示され、1次回折光の波長分布は「W1」で示され、−1次回折光の波長分布は「W−1」で示されている。
図23〜図24は、第3の実施モードに係る各要素素子21の回折特性を示すグラフであり、図23は各要素素子21に対する再生光の入射角度が0°の場合を示し、図24は各要素素子21に対する再生光の入射角度が30°の場合を示す。図23〜図24において、横軸は波長(nm)を示し、縦軸は回折効率を示し、0次回折光の波長分布は「W0」で示され、1次回折光の波長分布は「W1」で示され、−1次回折光の波長分布は「W−1」で示されている。
次に、ホログラム構造体11(特に凹凸面1a)の製造方法の一例について説明する。以下に説明する方法は一例に過ぎず、所望の凹凸面1aを含むホログラム構造体11を適切に製造可能な他の方法を採用することが可能である。また反射型のホログラム構造体11(図3参照)および透過型のホログラム構造体11(図4参照)のいずれに対しても、以下に説明する製造方法は適用可能である。
ホログラム構造体11の凹凸面1aの段数をNで表し、凹凸面1aの1段当たりで変調される光路長をlで表し、自然数をmで表した場合、回折光のピーク波長λは、以下の式で表される。
ホログラム構造体11が少なくとも2種類以上の要素素子21を含み、これらの少なくとも2種類以上の要素素子21のうちの少なくとも1種類以上を、上述の第1の実施形態に係る要素素子21と同様に構成してもよい。
上述のホログラム構造体11(光変調素子)およびホログラム保持体10の使用形態や用途は特に限定されず、例えば、キャラクター像を再生するなどエンターテイメント用途および意匠用途として使用することが可能である。またセキュリティ用途では、例えば以下の対象に対してホログラム構造体11(光変調素子)を適用可能である。ホログラム保持体10を情報記録媒体として使用する場合、例えばパスポート、ID証、紙幣、クレジットカード、金券、商品券、その他のチケット、公的文書、個人情報や機密情報などの各種の情報を記録したその他の媒体、および金銭的価値のある他の媒体等に対し、本発明に係る光変調素子および情報記録媒体を応用することが可能であり、これらの偽造を防ぐことができる。ここでいうID証には、例えば国民ID証、免許証、会員証、社員証および学生証などが含まれる。ホログラム保持体10において、ホログラム構造体11を保持する基材(図2の符合「4」参照)は、例えば紙、樹脂、金属、合成繊維、或いはこれらの組み合わせによって構成可能である。また基材に開口部(図2の符合「4a」参照)が形成される場合、当該開口部の全域をホログラム構造体11で覆っていてもよいし、当該開口部の一部のみをホログラム構造体11を配置してもよい。このホログラム構造体11は、外観上は、透明部材として構成されうる。例えば、透過型のホログラム構造体11を保持するホログラム保持体10の裏面側に点光源を配置し、観察者がホログラム保持体10の表面側からホログラム構造体11を通して点光源を観察することで、観察者は、ホログラム構造体11に記録されたセキュリティ情報を視認することができる。このセキュリティ情報は、例えば、ホログラム保持体10の真贋判定などに利用できる。
ホログラム層1を構成する材料は特に限定されないが、上述のように、各種樹脂によってホログラム層1を構成することが可能である。以下に、各種樹脂の具体例について列挙する。
上述の各実施形態および各変形例で用いられるホログラム構造体11は、図5に示すように複数の要素素子21から構成されているが、単一の要素素子21によってホログラム構造体11が構成されていてもよい。
1a 凹凸面
2 反射層
4 基材
4a 開口部
10 ホログラム保持体
11 ホログラム構造体
21 要素素子
50 観察者
51 光源
51a 光源
51b 光源
100 光像
100a 0次回折光像
100b 1次回折光像
100c −1次回折光像
Claims (9)
- 入射される再生光の位相を変調することで光像を再生する要素素子を備え、
前記要素素子は、凹凸面を有し、
前記要素素子についての1次回折光の回折効率の波長分布および−1次回折光の回折効率の波長分布のうちの少なくとも一方が、380nm以上600nm以下となる波長帯域および780nm以上1200nm以下となる波長帯域の少なくとも一方に、回折効率の極大値を有する、光変調素子。 - 前記1次回折光の回折効率の波長分布および前記−1次回折光の回折効率の波長分布のうちの少なくとも一方が含む前記回折効率の極大値に関する半値全幅は、200nm以下である、請求項1に記載の光変調素子。
- 前記要素素子についての1次回折光の回折効率の波長分布および−1次回折光の回折効率の波長分布のうちの一方が、380nm以上600nm以下となる波長帯域および780nm以上1200nm以下となる波長帯域の少なくとも一方に、前記回折効率の極大値を有し、他方が600nmよりも大きく780nmよりも小さい波長帯域に回折効率の極大値を有する請求項1又は2に記載の光変調素子。
- 入射される再生光の位相を変調することで光像を再生する要素素子を備え、
前記要素素子は、凹凸面を有し、
前記要素素子への再生光の入射角度を変化させることで、前記光像を再生する光の波長帯域を380nmよりも小さくまたは780nmよりも大きくすることができる、光変調素子。 - 入射される再生光の位相を変調することで光像を再生する要素素子を備え、
前記要素素子は、凹凸面を有し、
前記要素素子への再生光の入射角度を変化させることで、光像を不可視化することができる、光変調素子。 - 前記要素素子はフーリエ変換ホログラムである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光変調素子。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の光変調素子を備える情報記録媒体。
- 前記光像は、文字、記号および絵柄のうちの少なくともいずれか1つに基づく情報を表す請求項7に記載の情報記録媒体。
- 所定サイズの開口部を有する基材を更に備え、
前記光変調素子の少なくとも一部は、前記開口部に対応する位置に配置される請求項7又は8に記載の情報記録媒体。
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鈴木等・高田聡: "回折光学素子を用いた光学設計", 光学, vol. 25巻/12号, JPN6021007405, 1996, pages 684 - 689, ISSN: 0004457676 * |
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