JP3963332B2 - Hologram piece-containing medium, authenticity determination method and authenticity determination apparatus using the medium - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム片含有媒質とその媒質を用いた真偽判別法及び真偽判別装置に関し、特に、リップマンホログラムあるいはデニシュークタイプのホログラムのように入射角選択特性のあるホログラムの微小な断片を混入した印刷インキ層のようなホログラム片含有媒質と、それを用いた真偽判別法・装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、単層あるいは多層干渉膜を破砕して、その断片を樹脂中に分散し、紙、プラスチック、木材等の表面にコーティングしたものは、装飾品等で知られている。例えば、金属酸化物をコートしたマイカの断片を分散したものは“Afflair”として商品化されている。以下、これを薄膜インキと呼ぶ。
【0003】
一方、レーザー光を当てると情報が再生されるレーザー光再生ホログラムは公知のものであり、このようなホログラムを貼着等したカード等は既に実用化されている。これは、目視ではただ光って見えるだけのものであるが、レーザー光を当てることにより初めて記録情報が再生されるもので、ホログラムを貼着したカード等の偽造防止効果が高い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来の薄膜インキを偽造防止や真偽判定用に使用しようとすると、インキ中に分散する断片は容易に入手できるため、目的とする偽造防止効果は得難い。
【0005】
一方、ホログラムは作製が困難でそれを用いた真偽判定は容易にできるが、ホログラムシートを作製した後、それを基体に貼り付けるか転写する必要がある。貼り付ける場合、貼着領域の細かいパターニングは不可能であり、転写においても微細なパターニングは困難である。また、インキを印刷するだけの通常の印刷と比べ、貼り付けの場合は、粘着剤の塗布、貼り付け加工等、転写の場合は、転写箔加工、転写等、工程が多く、また、特殊な機械を使わなければならない。
【0006】
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、印刷インキ等の中に入射角選択特性のあるホログラムの微小な断片を分散させることにより、偽造防止効果が高くかつ印刷により簡単に細かいパターニングが可能なホログラム片含有媒質とその媒質を用いた真偽判別法及び真偽判別装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のホログラム片含有媒質は、入射角選択特性のあるホログラムの微小な断片が透明な支持基材中に分散されていることを特徴とするものである。
【0008】
この場合、ホログラム片含有媒質は層状をしていても、印刷インキであってもよい。また、その印刷インキを用いて印刷物の少なくとも一部が印刷されているものであってもよい。また、その印刷インキを用いた印刷層が別の印刷層の上に印刷されていてもよい。また、入射角選択特性のあるホログラムは反射型ホログラムであることが望ましい。
【0009】
さらに、その入射角選択特性のあるホログラムに記録されたパターンは、再生照明光とホログラム法線とを含む面に対して垂直方向に変化しないパターンであることが望ましい。そのようなものには、1つあるいは複数の点からなるものが含まれる。
【0010】
また、ホログラム片含有媒質からの回折パターンとしては入射光を中心とする同心円状パターンがある。
【0011】
また、その入射角選択特性のあるホログラムの微小な断片は、記録時の波長が異なる複数種のホログラムの微小な断片の混合体、若しくは、記録時の物体光と参照光の角度が異なる複数種のホログラムの微小な断片の混合体であってもよい。
【0012】
また、本発明の真偽判別法は、入射角選択特性のあるホログラムの微小な断片が透明な支持基材中に分散されてなるホログラム片含有媒質に光を当て、前記のホログラムの微小な断片から再生される情報を読み取ることにより、前記ホログラム片含有媒質が添付されているものの真偽を判断することを特徴とする方法である。
本発明はこの真偽判別法を実施する真偽判別装置を含むものである。
【0013】
本発明においては、入射角選択特性のあるホログラムの微小な断片が透明な支持基材中に分散されているので、ランダムな方向を向いる多数のホログラム片の中で、特定の角度を向いたもののみから再生像が得られるため、再生光の方向が揃いボケが少ない再生像が得られる。このように入射角選択特性のあるホログラム片を混入分散させて例えば印刷インキを作製すると、通常の印刷と同じ方法や装置を用いて印刷することにより、任意の基材上に微細なパターンを含む任意のパターニングを簡単に行うことができる。また、ホログラム片からは特定のパターンが再生されるが、これを偽造しようとする場合、全く同じパターンを被写体として全く同じ撮影条件で撮影する必要があり、実質的に偽造することは不可能となる。したがって、真偽判別法に有効なものとなる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の原理と実施例について説明する。
本発明は、従来の“薄膜インキ”とレーザー光再生ホログラムの技術に加え、ホログラムとして狭入射角選択性のある反射型ホログラム(リップマンホログラムあるいはデニシュークタイプのホログラム)を用いることにより、前記の問題を解決したものである。
【0015】
レリーフホログラム等の普通のホログラムをインキ中に分散するだけでは、その有効な再生は不可能である。その理由は、ランダムな方向を向いてランダムに分散されているホログラム片に特定の方向からレーザー光を当てたときに、インキ中に分散している各ホログラム片から再生光が回折されるが、これらホログラム片は上記のようにランダムな方向を向いており、そのため、再生光もランダムな方向に回折し、その結果、各ホログラム片からの再生像は相互に重なり合うため、全体としてボケてしまうからである。
【0016】
本発明者等は、反射型ホログラムを用い、その入射角選択特性を狭くすることで、上記の再生像が相互に重なり合って全体としてボケてしまう問題を解決できることを見出した。すなわち、入射角選択性が狭いと、ランダムな方向を向いる多数のホログラム片の中で、特定の角度を向いたもののみから再生像が得られるため、再生光の方向が揃いボケが少なくなる現象を利用する。反射型ホログラムを用いると、このようにボケが少なくなるが、その理由は後で説明する。
【0017】
本発明においては、このように入射角選択特性のあるホログラム片を混入分散させてインキを作製した後は、通常の印刷と同じ方法や装置を用いて印刷することにより、任意の基材上に微細なパターンを含む任意のパターニングを簡単に行うことができる。
【0018】
また、ホログラム片からは特定のパターンが再生されるが、これを偽造しようとする場合、全く同じパターンを被写体として全く同じ撮影条件で撮影する必要があり、実質的に偽造することは不可能である(特殊な撮影装置、技術が必要であり、また、毎回異なるパターンの撮影を行う必要がある。)。
【0019】
さて、反射型ホログラムでは、上記のように再生像のボケが少なくなるが、以下に、その理由を説明する。ホログラムの再生の入射角選択性はよく知られたコーゲルニックの理論で求められる。以下の式のξが評価式であり(久保田敏弘「カラーホログラフィによる文化財の記録・展示(I)」日本写真学会誌,第53巻第4号(平成2年)p.291)、この値が0に近い程ブラッグ条件に近く、回折効率ηは高い。
【0020】
ξ=πTn/λ{( cosθc − cosθi )−( cosθr − cosθo )}
ここで、λは波長、Tはホログラムの膜厚、nはホログラムの平均屈折率、θc は再生の際の照明光の入射角、θi は再生光の射出角、θr は記録の際の参照光の入射角、θo は記録の際の物体光の入射角である。
【0021】
反射型ホログラムの場合、回折光(再生光)がある程度明るい(η>80%)ためには、図2(The Bell System Technical Jounal,Vol.48,No.9(1969,Nov.) "Coupled Wave Theory for Thick Hologram Gratings"by H.Kogelnik)にこのξと回折効率ηの関係を示すように、この評価式ξの絶対値は、条件の違いはあるが、概ね3〜4以下であることが必要である(図2中のνは、λ、T、n、θc 、θi 等の複合関数である。)。
【0022】
そこで、下記の条件を設定し、照明光入射角θc とξの関係を求めてみた。
【0023】
(条件)
T(膜厚) =10μ,50μ
n(屈折率)=1.5
λ(波長) =0.633μ
θr (参照光角度)=30°
θo (物体光角度)=0°

Figure 0003963332
【0024】
上記の表から、膜厚50μmの場合に、略|ξ|<4を満足するには、このホログラムの有効な照明光入射角が±1°に限定され、同時に再生光角度も約±1°に限定されることが分かる。したがって、このホログラム片の方向がランダムであっても、図1に示すように、照明光入射方向がこの範囲で一致するものが像再生に寄与することになり、かつ、再生光角度範囲も上記のように狭いので、再生像のボケが少なくなることになる。
【0025】
図1について説明すると、同一特性の多数の反射型ホログラム片11 、12 、13 、14 、15 、16 ・・・が透明支持基材中2中に分散混入されたホログラム層3において、各反射ホログラム片11 、12 、13 、14 、15 、16 ・・・は破線の矢印で示した方向から入射する光に対してのみブラッグ条件を満足する反射型ホログラムである。したがって、ホログラム層3にある方向から入射光4で照明すると、透明支持基材中2中にランダムな方向を向いてランダムに分散しているホログラム片11 、12 、13 、14 、15 、16 ・・の中、破線矢印が入射光4の入射してくる方向に略一致するホログラム片11 、14 、16 が必ず存在するので、これらホログラム片11 、14 、16 から再生光51 、54 、56 が回折し、再生像61 、64 、66 が得られる。このような条件を満足する複数のホログラム片の法線が相互に同じ方向を向いていれば再生像の結像位置は略一致するが、ホログラム片11 、14 、16 法線が相互に異なる一般の場合、それらからの再生像61 、64 、66 は、図示のように、入射光4の軸40 を中心として略回転対称な位置(図の両矢符で示した方向の位置)に分布する。そのため、再生像61 、64 、66 は相互に一部重なり合ってボケることになるが、再生像61 、64 、66 、すなわち、ホログラム片11 、12 、13 、14 、15 、16 ・・に記録されている像が、ホログラムからの回折光の方向とホログラムの法線とを含む面に対して垂直方向に変化しないパターン、例えば、点又は点列(各点に面積があってもよい(後記具体例)。)、バーコードのような平行な線群、にしておくと、この重なりがあっても再生パターン6にはボケがほとんど生じない。したがって、この全体の再生パターン6は入射光4の軸40 を中心とする同心円状のパターンとなる。これに対し、ブラッグ条件を満足しない(破線矢印が入射光4の入射してくる方向に一致しない)ホログラム片12 、13 、15 は、前記のように照明光入射角が狭く限定されているので、これらホログラム片12 、13 、15 からは何ら回折光が発生せず、再生パターン6をボケさす不要な光は生じない。これが、本発明の原理である。
【0026】
次に、上記のような特性の反射型ホログラム撮影の具体例について説明する。図3はそのための光学配置を示す図であり、ホログラム感材11としてデュポン社製フォトポリマーHRF706を用いた。ホログラム撮影の光源としては、クリプトンレーザー14を用い、そのレーザー光をハーフミラー15で二分割し、一方は、ミラーM1 、M2 、M3 を経てビームエッキスパンダー16によりビーム径を拡げ、入射角90°(垂直)で参照光17としてホログラム感材11の一方の面に入射させ、また、分割された他方のレーザー光は、ミラーM4 、M5 を経てビームエッキスパンダー18によりビーム径を拡げ、入射角αで物体光19としてホログラム感材11の反対側の面に入射させた。物体光19の入射角αは10°、20°、30°と順次調整して、ホログラム感材11中で上記参照光17と物体光19を3回干渉させ、単純な回折格子を三重記録した反射型のホログラムが撮影された。
【0027】
このホログラム感材11を所定の方法に従い紫外線照射、加熱処理を行い、定着してホログラムフィルムを作製した。ホログラム感材11の厚みは、ベース/感光材料層/保護フィルム層の順に50μm、30μm、25μmである。
【0028】
この後、ミルにより平均直径200μmの微細な板状に粉砕した。
これをクリアインキに練り込み、図4(a)に示すように、プラスチックシート21(0.7mm厚の塩化ビニール)上の一部領域にスプレイ塗装を行いホログラム層22とした。それを乾燥させた後、表面の平滑性を高めるため、ホログラムの練り込みのない通常のクリアインキをオーバーコートして平滑性を高めた。
【0029】
次いで、図4(b)に示す配置の読み取り装置を用い、レーザー23からレーザー光24をこのホログラム層22に上方から照射すると、再生光5により三重の同心円状の再生パターン6を得た。この再生パターン6は通常は目視では認識できないので、偽造防止手段として利用できることが確認された。なお、再生パターン6の位置にCCD等の二次元光電変換素子を配置しておき、この再生パターン6を光電的に読み取るようにしてもよい。
【0030】
以上、本発明によるホログラム層の原理と実施例について説明してきたが、ホログラム層の作製方法としては、ホログラム片が分散された通常のインキを印刷する方法以外に、エクストルージョンコーティング、ディップコーティング、射出成形、キャスト法等において使用する樹脂の中にホログラム片を練り込む方法が可能である。
【0031】
また、ホログラム記録材料を選択して透明度を高いものにしておくと、ホログラム層の下に通常の印刷を施しておき、ホログラム層を透かして下の印刷物を見ることが可能となり、意匠性、偽造防止性を高めることができる。
【0032】
また、ホログラム片の記録波長、物体光・参照光入射角等、複数の条件で作製した複数種のホログラム片を混合することにより、より、偽造防止効果を高めることが可能である。
【0033】
以上、本発明のホログラム片含有媒質とその媒質を用いた真偽判別法及び真偽判別装置を原理の説明と実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【0034】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によると、入射角選択特性のあるホログラムの微小な断片が透明な支持基材中に分散されているので、ランダムな方向を向いる多数のホログラム片の中で、特定の角度を向いたもののみから再生像が得られるため、再生光の方向が揃いボケが少ない再生像が得られる。このように入射角選択特性のあるホログラム片を混入分散させて例えば印刷インキを作製すると、通常の印刷と同じ方法や装置を用いて印刷することにより、任意の基材上に微細なパターンを含む任意のパターニングを簡単に行うことができる。また、ホログラム片からは特定のパターンが再生されるが、これを偽造しようとする場合、全く同じパターンを被写体として全く同じ撮影条件で撮影する必要があり、実質的に偽造することは不可能となる。したがって、真偽判別法に有効なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明するための図である。
【図2】パラメータξと回折効率の関係を示す図である。
【図3】本発明において具体的な反射型ホログラム撮影のための光学配置を示す図である。
【図4】ホログラム層読み取り装置の1例の配置を示す図である。
【符号の説明】
1 、12 、13 、14 、15 、16 …反射型ホログラム片
2…透明支持基材中
3…ホログラム層
4…入射光
0 …入射光の軸
1 、54 、56 …再生光
1 、64 、66 …再生像
6…再生パターン
11…ホログラム感材
14…クリプトンレーザー
15…ハーフミラー
16…ビームエッキスパンダー
17…参照光
18…ビームエッキスパンダー
19…物体光
21…プラスチックシート
22…ホログラム層
23…レーザー
24…レーザー光
1 、M2 、M3 、M4 、M5 …ミラー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hologram piece-containing medium and a true / false discrimination method and a true / false discriminating apparatus using the medium, and in particular, a minute fragment of a hologram having an incident angle selection characteristic such as a Lippmann hologram or a Denniske type hologram. The present invention relates to a hologram piece-containing medium such as a mixed printing ink layer, and a true / false discrimination method and apparatus using the medium.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a single-layer or multilayer interference film is crushed and its fragments are dispersed in a resin and coated on the surface of paper, plastic, wood, or the like, which is known as a decorative article. For example, a product in which mica fragments coated with a metal oxide are dispersed is commercialized as “Afflair”. Hereinafter, this is called thin film ink.
[0003]
On the other hand, a laser beam reproduction hologram in which information is reproduced when a laser beam is applied is known, and a card or the like on which such a hologram is stuck has already been put into practical use. Although this is merely visible by visual observation, the recorded information is reproduced only by applying a laser beam, and the effect of preventing forgery of a card or the like with a hologram attached is high.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
If the conventional thin film ink as described above is used for anti-counterfeiting or authenticity determination, since the fragments dispersed in the ink can be easily obtained, it is difficult to obtain the intended anti-counterfeit effect.
[0005]
On the other hand, the hologram is difficult to manufacture and authenticity determination can be easily performed using the hologram. However, after the hologram sheet is manufactured, it is necessary to attach or transfer the hologram sheet to the substrate. When pasting, fine patterning of the pasting area is impossible, and fine patterning is difficult even in transfer. In addition, compared to normal printing that only prints ink, there are many processes such as application of adhesive and pasting, etc. in the case of pasting, and transfer foil processing and transfer in the case of transfer. You have to use a machine.
[0006]
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and its purpose is to prevent forgery by dispersing minute fragments of a hologram having an incident angle selection characteristic in printing ink or the like. It is to provide a hologram piece-containing medium that is high in size and can be easily subjected to fine patterning by printing, and a true / false discrimination method and a true / false discrimination device using the medium.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The hologram piece-containing medium of the present invention that achieves the above object is characterized in that minute fragments of a hologram having an incident angle selection characteristic are dispersed in a transparent support substrate.
[0008]
In this case, the hologram piece-containing medium may be layered or may be printing ink. Further, at least a part of the printed matter may be printed using the printing ink. Moreover, the printing layer using the printing ink may be printed on another printing layer. Moreover, it is desirable that the hologram having the incident angle selection characteristic is a reflection hologram.
[0009]
Furthermore, it is desirable that the pattern recorded on the hologram having the incident angle selection characteristic is a pattern that does not change in a direction perpendicular to the plane including the reproduction illumination light and the hologram normal line. Such includes those consisting of one or more points.
[0010]
Further, as a diffraction pattern from the hologram piece-containing medium, there is a concentric pattern centering on incident light.
[0011]
In addition, the minute fragment of the hologram having the incident angle selection characteristic is a mixture of a plurality of kinds of holograms having different wavelengths at the time of recording, or a plurality of kinds having different angles of the object light and the reference light at the time of recording. It may be a mixture of small pieces of the hologram.
[0012]
Further, the authenticity determination method of the present invention applies light to a hologram piece-containing medium in which a minute piece of a hologram having an incident angle selection characteristic is dispersed in a transparent support substrate, and the minute piece of the hologram The authenticity of what the hologram piece-containing medium is attached is determined by reading the information reproduced from the above.
The present invention includes a true / false discriminating apparatus for carrying out this true / false discriminating method.
[0013]
In the present invention, since the small pieces of the hologram having the incident angle selection characteristic are dispersed in the transparent support base material, the hologram is oriented at a specific angle among many hologram pieces oriented in random directions. Since a reconstructed image can be obtained from only the object, a reconstructed image with the same direction of reconstructed light and less blur can be obtained. Thus, when a hologram piece having an incident angle selection characteristic is mixed and dispersed, for example, a printing ink is produced, a fine pattern is included on an arbitrary base material by printing using the same method and apparatus as normal printing. Arbitrary patterning can be easily performed. Also, a specific pattern is reproduced from the hologram piece, but when trying to forge it, it is necessary to photograph the exact same pattern as the subject under exactly the same photographing conditions, and it is impossible to forge substantially Become. Therefore, it is effective for the true / false discrimination method.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The principles and embodiments of the present invention will be described below.
In addition to the conventional “thin film ink” and laser beam reproduction hologram technology, the present invention uses the above-mentioned problem by using a reflection hologram (Lippmann hologram or Denniske-type hologram) having a narrow incident angle selectivity as a hologram. Is a solution.
[0015]
It is impossible to effectively reproduce ordinary holograms such as relief holograms by simply dispersing them in ink. The reason is that when a laser beam is applied from a specific direction to a hologram piece that is randomly dispersed in a random direction, the reproduction light is diffracted from each hologram piece that is dispersed in the ink. Since these hologram pieces are oriented in random directions as described above, the reproduced light is also diffracted in random directions, and as a result, the reproduced images from the hologram pieces overlap each other, resulting in blurring as a whole. It is.
[0016]
The present inventors have found that by using a reflection hologram and narrowing the angle-of-incidence selection characteristic, it is possible to solve the above-described problem that the reproduced images overlap each other and blur as a whole. In other words, if the incident angle selectivity is narrow, a reproduced image can be obtained from only a large number of hologram pieces oriented in a random direction and directed at a specific angle. Use the phenomenon. When a reflection hologram is used, the blur is reduced as described above, and the reason will be described later.
[0017]
In the present invention, after producing the ink by mixing and dispersing the hologram pieces having the incident angle selection characteristics as described above, printing is performed on an arbitrary base material by printing using the same method and apparatus as those for normal printing. Arbitrary patterning including a fine pattern can be easily performed.
[0018]
Also, a specific pattern is reproduced from the hologram piece, but when trying to forge it, it is necessary to photograph the exact same pattern as the subject under exactly the same photographing conditions, and it is virtually impossible to forge. Yes (special imaging devices and techniques are required, and it is necessary to capture a different pattern each time).
[0019]
Now, in the reflection hologram, the blur of the reproduced image is reduced as described above. The reason will be described below. The incident angle selectivity of hologram reproduction can be determined by the well-known Kogelnik theory. Ξ in the following formula is an evaluation formula (Toshihiro Kubota “Recording and Displaying Cultural Properties by Color Holography (I)”, Journal of the Japan Photography Society, Vol. 53, No. 4 (Heisei 2), p.291). The closer to 0, the closer to the Bragg condition, and the higher the diffraction efficiency η.
[0020]
ξ = πTn / λ {(cosθ c −cosθ i ) − (cosθ r −cosθ o )}
Where λ is the wavelength, T is the film thickness of the hologram, n is the average refractive index of the hologram, θ c is the incident angle of the illumination light during reproduction, θ i is the emission angle of the reproduction light, and θ r is the recording time the incident angle of the reference beam, theta o is the incident angle of the object light at the time of recording.
[0021]
In the case of a reflection hologram, in order for the diffracted light (reproduced light) to be somewhat bright (η> 80%), FIG. 2 (The Bell System Technical Jounal, Vol. 48, No. 9 (1969, Nov.) “Coupled Wave Theory for Thick Hologram Gratings “by H. Kogelnik) shows the relationship between ξ and diffraction efficiency η. The absolute value of the evaluation formula ξ is generally 3 to 4 or less, although there are differences in conditions. (Ν in FIG. 2 is a complex function such as λ, T, n, θ c , θ i ).
[0022]
Therefore, the following conditions were set, and the relationship between the illumination light incident angle θ c and ξ was obtained.
[0023]
(conditions)
T (film thickness) = 10μ, 50μ
n (refractive index) = 1.5
λ (wavelength) = 0.633 μ
θ r (reference beam angle) = 30 °
θ o (object light angle) = 0 °
Figure 0003963332
[0024]
From the above table, in order to satisfy substantially | ξ | <4 when the film thickness is 50 μm, the effective illumination light incident angle of this hologram is limited to ± 1 °, and at the same time, the reproduction light angle is also about ± 1 °. It turns out that it is limited to. Therefore, even if the direction of the hologram piece is random, as shown in FIG. 1, the illumination light incident direction that coincides within this range contributes to the image reproduction, and the reproduction light angle range is also the above Therefore, the blur of the reproduced image is reduced.
[0025]
Referring to FIG. 1, a hologram layer in which a number of reflection hologram pieces 1 1 , 1 2 , 1 3 , 1 4 , 1 5 , 1 6. 3, each of the reflection hologram pieces 1 1 , 1 2 , 1 3 , 1 4 , 1 5 , 1 6 ... Satisfies the Bragg condition only for light incident from the direction indicated by the dashed arrow. It is a hologram. Therefore, when illuminated with incident light 4 from a direction on the hologram layer 3, hologram pieces 1 1 , 1 2 , 1 3 , 1 4 , randomly dispersed in the transparent support base material 2 in a random direction. In 1 5 , 1 6 ..., There are always hologram pieces 1 1 , 1 4 , 1 6 whose broken arrows substantially coincide with the direction in which the incident light 4 enters, so these hologram pieces 1 1 , 1 4 , 1 reproduction light 5 from 1 6, 5 4, 5 6 is diffracted, reproduced image 61, 6 4, 6 6 is obtained. If the normal lines of a plurality of hologram pieces satisfying such conditions are oriented in the same direction, the image positions of the reproduced images are substantially the same, but the hologram pieces 1 1 , 1 4 , and 16 normals are mutually If the different general, reproduced image 61 from those, 6 4, 6 6, as shown, schematically illustrated rotational symmetrical positions around the axis 4 0 of the incident light 4 (both arrows marks in FIG. Distributed in position). Therefore, the reproduced images 6 1 , 6 4 , 6 6 partially blur each other, but the reproduced images 6 1 , 6 4 , 6 6 , that is, hologram pieces 1 1 , 1 2 , 1 3 , 1 4 , 1 5 , 1 6 ... Pattern in which the image recorded in the direction perpendicular to the plane including the direction of the diffracted light from the hologram and the normal line of the hologram, for example, a point or a sequence of points (There may be an area at each point (a specific example described later).) If a parallel line group such as a bar code is used, even if this overlap exists, the reproduction pattern 6 is hardly blurred. Thus, the reproduction pattern 6 of the entirety of a concentric pattern about the axis 4 0 of the incident light 4. In contrast, the hologram pieces 1 2 , 1 3 , and 1 5 that do not satisfy the Bragg condition (the broken line arrows do not coincide with the incident direction of the incident light 4) have a narrow illumination light incident angle as described above. Therefore, no diffracted light is generated from the hologram pieces 1 2 , 1 3 , and 15, and unnecessary light that blurs the reproduction pattern 6 is not generated. This is the principle of the present invention.
[0026]
Next, a specific example of reflection type hologram imaging having the above characteristics will be described. FIG. 3 is a diagram showing an optical arrangement for this purpose, and a photopolymer HRF706 manufactured by DuPont was used as the hologram sensitive material 11. A krypton laser 14 is used as a light source for holographic imaging, and the laser light is divided into two by a half mirror 15, and one of the beams is enlarged by a beam excander 16 through mirrors M 1 , M 2 , M 3 and incident. The light beam is incident on one surface of the hologram sensitive material 11 as a reference beam 17 at an angle of 90 ° (vertical), and the other divided laser beam passes through mirrors M 4 and M 5 and has a beam diameter that is adjusted by a beam spread span 18. The light was spread and incident on the opposite surface of the hologram photosensitive material 11 as object light 19 at an incident angle α. The incident angle α of the object beam 19 is sequentially adjusted to 10 °, 20 °, and 30 °, the reference beam 17 and the object beam 19 are caused to interfere three times in the hologram sensitive material 11, and a simple diffraction grating is recorded in triplicate. A reflection hologram was taken.
[0027]
This hologram sensitive material 11 was subjected to ultraviolet irradiation and heat treatment according to a predetermined method and fixed to produce a hologram film. The thickness of the hologram sensitive material 11 is 50 μm, 30 μm, and 25 μm in the order of base / photosensitive material layer / protective film layer.
[0028]
Then, it grind | pulverized by the mill to the fine plate shape with an average diameter of 200 micrometers.
This was kneaded into clear ink, and as shown in FIG. 4A, a holographic layer 22 was formed by spray coating on a partial region on a plastic sheet 21 (0.7 mm thick vinyl chloride). After drying it, in order to improve the smoothness of the surface, an ordinary clear ink with no hologram kneading was overcoated to improve the smoothness.
[0029]
Next, using the reading device having the arrangement shown in FIG. 4B, the laser beam 24 from the laser 23 was irradiated onto the hologram layer 22 from above, whereby the triple concentric reproduction pattern 6 was obtained by the reproduction light 5. Since this reproduction pattern 6 is not normally recognized visually, it was confirmed that it can be used as a forgery prevention means. Note that a two-dimensional photoelectric conversion element such as a CCD may be arranged at the position of the reproduction pattern 6 and the reproduction pattern 6 may be read photoelectrically.
[0030]
As described above, the principle and embodiment of the hologram layer according to the present invention have been described. As a method for producing the hologram layer, in addition to a method of printing ordinary ink in which hologram pieces are dispersed, extrusion coating, dip coating, injection A method of kneading a hologram piece into a resin used in molding, casting, or the like is possible.
[0031]
In addition, if the hologram recording material is selected and the transparency is high, it is possible to perform normal printing under the hologram layer, and to see the printed matter through the hologram layer. Preventive property can be enhanced.
[0032]
Further, by mixing a plurality of types of hologram pieces produced under a plurality of conditions such as the recording wavelength of the hologram piece, the incident angle of the object light / reference light, and the like, the forgery prevention effect can be further enhanced.
[0033]
As described above, the hologram piece-containing medium and the authenticity determination method and authenticity determination apparatus using the medium according to the present invention have been described based on the explanation of the principle and the embodiments, but the present invention is not limited to these. Various modifications are possible.
[0034]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, since the small fragments of the hologram having the incident angle selection characteristic are dispersed in the transparent support substrate, a large number of hologram pieces directed in random directions can be obtained. Among them, since a reproduced image can be obtained only from an object directed at a specific angle, a reproduced image with a uniform reproduction light direction and less blur can be obtained. Thus, when a hologram piece having an incident angle selection characteristic is mixed and dispersed, for example, a printing ink is produced, a fine pattern is included on an arbitrary base material by printing using the same method and apparatus as normal printing. Arbitrary patterning can be easily performed. Also, a specific pattern is reproduced from the hologram piece, but when trying to forge it, it is necessary to photograph the exact same pattern as the subject under exactly the same photographing conditions, and it is impossible to forge substantially Become. Therefore, it is effective for the true / false discrimination method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a parameter ξ and diffraction efficiency.
FIG. 3 is a diagram showing an optical arrangement for specific reflection type hologram photographing in the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an arrangement of an example of a hologram layer reading device.
[Explanation of symbols]
1 1, 1 2, 1 3, 1 4, 1 5, 1 6 ... reflection hologram piece 2 ... shaft 5 first transparent supporting substrate 3 ... hologram layer 4 ... incident light 4 0 ... incident light, 5 4, 5 6 ... Reconstructed light 6 1 , 6 4 , 6 6 ... Reconstructed image 6 ... Reconstructed pattern 11 ... Hologram sensitive material 14 ... Krypton laser 15 ... Half mirror 16 ... Beam Exch Spander 17 ... Reference beam 18 ... Beam Exch Spander 19 ... Object light 21 ... plastic sheet 22 ... hologram layer 23 ... laser 24 ... laser beam M 1, M 2, M 3 , M 4, M 5 ... mirror

Claims (11)

入射角選択特性のあるホログラムの微小な断片が透明な支持基材中に分散されていることを特徴とするホログラム片含有媒質。  A hologram piece-containing medium, wherein minute fragments of a hologram having an incident angle selection characteristic are dispersed in a transparent support substrate. 前記ホログラム片含有媒質が印刷インキであることを特徴とする請求項1記載のホログラム片含有媒質。  The hologram piece-containing medium according to claim 1, wherein the hologram piece-containing medium is printing ink. 前記印刷インキを用いて印刷物の少なくとも一部が印刷されていることを特徴とする請求項記載のホログラム片含有媒質。The hologram piece-containing medium according to claim 2, wherein at least a part of the printed matter is printed using the printing ink. 前記印刷インキを用いた印刷層が別の印刷層の上に印刷されていることを特徴とする請求項記載のホログラム片含有媒質。4. The hologram piece-containing medium according to claim 3, wherein the printing layer using the printing ink is printed on another printing layer. 前記の入射角選択特性のあるホログラムが反射型ホログラムであることを特徴とする請求項1からの何れか1項記載のホログラム片含有媒質。The hologram piece-containing medium according to any one of claims 1 to 4 , wherein the hologram having the incident angle selection characteristic is a reflection hologram. 前記の入射角選択特性のあるホログラムに記録されたパターンは、再生照明光とホログラム法線とを含む面に対して垂直方向に変化しないパターンであることを特徴とする請求項1からの何れか1項記載のホログラム片含有媒質。The pattern recorded in the hologram with incidence angle selection characteristics of any of claims 1, characterized in that the pattern does not change in a direction perpendicular to the plane including the reproduction illumination light and the hologram normal of 5 The hologram piece-containing medium according to claim 1. 前記の入射角選択特性のあるホログラムに記録されたパターンが1つあるいは複数の点であることを特徴とする請求項記載のホログラム片含有媒質。The hologram piece-containing medium according to claim 6, wherein the pattern recorded on the hologram having the incident angle selection characteristic is one or a plurality of points. 前記ホログラム片含有媒質からの回折パターンが入射光を中心とする同心円状パターンであることを特徴とする請求項1からの何れか1項記載のホログラム片含有媒質。The hologram piece-containing medium according to any one of claims 1 to 7 , wherein the diffraction pattern from the hologram piece-containing medium is a concentric pattern centered on incident light. 前記の入射角選択特性のあるホログラムの微小な断片は、記録時の波長が異なる複数種のホログラムの微小な断片の混合体、若しくは、記録時の物体光と参照光の角度が異なる複数種のホログラムの微小な断片の混合体であることを特徴とする請求項1からの何れか1項記載のホログラム片含有媒質。The minute fragment of the hologram having the incident angle selection characteristic is a mixture of minute fragments of a plurality of kinds of holograms having different wavelengths at the time of recording, or a plurality of kinds having different angles of the object light and the reference light at the time of recording. hologram piece containing medium according to any one of claims 1 7, characterized in that a mixture of small fragments of the hologram. 入射角選択特性のあるホログラムの微小な断片が透明な支持基材中に分散されてなるホログラム片含有媒質に光を当て、前記のホログラムの微小な断片から再生される情報を読み取ることにより、前記ホログラム片含有媒質が添付されているものの真偽を判断することを特徴とする真偽判別法。  By illuminating a hologram piece-containing medium in which a minute piece of a hologram having an incident angle selection characteristic is dispersed in a transparent support substrate, and reading information reproduced from the minute piece of the hologram, Authenticity discrimination method characterized by determining authenticity of a hologram piece containing medium attached. 請求項10記載の真偽判別法を実施する真偽判別装置。  A true / false discriminating apparatus for executing the true / false discriminating method according to claim 10.
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