JP4952894B2 - ホログラムとその撮影方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ホログラムとその撮影方法に関し、特に、偽造することが困難で、偽造品の判別が容易なセキュリティ用ホログラムとその撮影方法に関するものである。
ホログラムは、その意匠性から、目視で判別できる偽造防止用途としても市場に展開されている。市場の大半を占めるホログラムは、エンボスタイプのホログラムであり、目視で判別できる様々なデザインが考案されてきた。しかし、このエンボスホログラムも、近年、簡単に作製できるようになり、偽造防止性は低くなってきている。
ところで、エンボスタイプのホログラムは、ある一方向（特に横方向）の視差しか入れ込むことができないため、その一方向への立体感しか得られない表現方法であった。エンボスホログラムに対抗するホログラムとして、体積型のホログラムが開発されており、近年、その体積型ホログラムも偽造防止用途として市場に展開されつつある。縦横問わず立体感が表現できる体積型ホログラムは、従来のエンボスタイプホログラムとのデザインの差別化による真贋判定が必要とされている。体積型ホログラムにおいて、通常の模型を撮影した場合、縦方向並びに横方向に立体感を持つものが作製できるが、被写体の立体度、光源、デザインにより、縦方向並びに横方向に立体的であると容易に認識できない場合がある。
従来、通常の状態では視認できない微細パターンを立体記録した偽造防止用の体積型ホログラムは、例えば特許文献１において知られているが、上記のように十分な立体感を持つものが容易に得られるとは言えない。
特開平１１−２４５３８号公報
本発明は従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、再生像に縦横両方向に十分な立体感があり、かつ、偽造することが困難で、偽造品の判別が容易なセキュリティ用ホログラムとその撮影方法を提供することである。
上記目的を達成する本発明のホログラムは、反射型で体積型ホログラムからなり、被写体像とその前方又は後方の少なくとも一方に光源の微小反射像とが再生可能に記録されてなり、観察位置をホログラム面に沿って移動させることにより、前記被写体像と前記微小反射像との相対位置が変化して観察されることを特徴とするものであるホログラム。
その場合、前記被写体像は部分的に歪んだ像からなることが望ましい。その場合に、例えば、前記被写体像は文字パターンからなり、その全体の一部が歪んだ文字パターンからなるものとすることができる。そして、前記被写体像の前記歪んだ文字パターン部分とそれ以外の歪みのない文字パターン部分とのコントラストが逆転してなるものとすることができる。
また、前記微小反射像が前記被写体像の前方と後方の両側に再生可能に記録されており、前記前方の微小反射像と前記後方の微小反射像とは、同じ光源に対する反射像であるようにすることができる。
また、前記微小反射像が前記被写体像の前方と後方の両側に再生可能に記録されており、その少なくとも一方の前記被写体像に対する相対位置変化量が前記被写体像の直径の２分の１以上となるようにすることが望ましい。
本発明のホログラムの撮影方法は、被写体のホログラム記録側に屈折率体を配置し、前記屈折率体を通った前記被写体からの第１の物体光と、前記屈折率体にホログラム記録側から照明光を照射して前記屈折率体の入射側の面で反射した光と前記屈折率体の入射側の面で屈折し前記屈折率体の射出側の面で反射した光の少なくとも一方からなる第２の物体光とを、前記被写体のホログラム記録側に配置したホログラム記録材料に入射させ、同時に参照光を前記ホログラム記録材料に入射させて干渉させて記録することを特徴とする方法である。
本発明のもう１つのホログラムの撮影方法は、被写体のホログラム記録側に半透過反射面を配置し、前記半透過反射面を通った前記被写体からの第１の物体光と、前記半透過反射面にホログラム記録側から照明光を照射して前記半透過反射面で反射した第２の物体光とを、前記被写体のホログラム記録側に配置したホログラム記録材料に入射させ、同時に参照光を前記ホログラム記録材料に入射させて干渉させて記録することを特徴とする方法である。
以上において、前記屈折率体又は前記半透過反射面にホログラム記録側から照射する前記照明光を前記ホログラム記録材料を透過させて前記ホログラム記録材料の正面から照射するようにすることができる。
その場合に、前記屈折率体又は前記半透過反射面にホログラム記録側から照射する前記照明光が、前記ホログラム記録材料を透過する位置近傍で集光するようにすることが望ましい。
また、前記屈折率体の入射側の面と射出側の面の少なくとも一方は平面以外の曲面又は折り曲げ面からなることが望ましい。
その場合に、前記屈折率体が入射側の面が凸面で射出側が平面からなる凸平正レンズからなり、前記凸平正レンズの入射側の凸面の外周端で反射した照明光の反射光の前記ホログラム記録材料に対する入射角をθ1 とし、前記凸平正レンズの入射側の凸面で照明光が屈折され射出側の平面の外周端で反射された反射光の前記ホログラム記録材料に対する入射角をθ2 とし、前記ホログラム記録材料から被写体までの距離をＬ、前記ホログラム記録材料の寸法をＨ、前記凸平正レンズの直径をＲとするとき、
ｔａｎ-1｛（Ｈ−２Ｒ）／４Ｌ｝≦θ1 ≦ｔａｎ-1｛（２Ｈ−Ｒ）／２Ｌ｝
・・・（１）
ｔａｎ-1｛（Ｈ＋２Ｒ）／４Ｌ｝≦θ2 ≦ｔａｎ-1｛（２Ｈ＋Ｒ）／２Ｌ｝
・・・（２）
の少なくとも一方を満足するように配置して記録することが望ましい。
また、前記半透過反射面は任意の平面、曲面、折り曲げ面又は飛び飛びの面からなることが望ましい。
そして、前記参照光を前記第１の物体光及び前記第２の物体光と同じ側から入射させることにより第１のホログラムを記録し、前記第１のホログラムに再生照明光を入射させて回折光を発生させ、前記回折光が入射する位置に配置した体積ホログラム記録材料に反対側から別の参照光を同時に入射させて干渉させて第２のホログラムを記録することにより本発明のホログラムを得ることができる。
本発明は、以上のホログラムの撮影方法によって記録されてなるホログラムを含むものである。
本発明のホログラムにおいては、被写体像とその前方又は後方の少なくとも一方に光源の微小反射像とが再生可能に記録されてなり、観察位置をホログラム面に沿って移動させることにより、被写体像と微小反射像との相対位置が変化して観察されるので、被写体像の変形度合いも含めた立体感と、ホログラムに同時に映り込んでいる微小反射像の相対位置、移動方向、数により、偽造がより困難になる一方、そのホログラムが真正なものか偽造されたものか容易に判別することができる。
以下、本発明のホログラムとその撮影方法を図面を参照にして説明する。
まず、本発明のホログラムを撮影順に説明する。本発明によるホログラムは、２段階で撮影される。
図１は、その１段階目の撮影方法の１例を説明するための光路図である。フォトポリマー等の第１ホログラム記録材料１に対して一方の側（図の右側）に面して平面状の透過型被写体２を配置する。被写体２の例は後記する。そして、被写体２の記録材料１側にレンズ３を配置する。この例では、レンズ３は平凸の正レンズであり、その平面側を被写体２に密着あるいは若干離間して配置する。また、被写体２のレンズ３とは反対側に拡散板４を密着配置する。そして、この拡散板４側から第１の物体照明光５で透過型被写体２を照明すると、透過型被写体２を透過した拡散光はその前面に配置されたレンズ３を通って被写体２の虚像を形成し、その虚像から出たように進む第１の物体光１１が第１ホログラム記録材料１の一方の側に入射するようになる。
一方、第１ホログラム記録材料１に対して他方の側（図の左側）に面して微小な開口７を有するマスク６を配置し、その記録材料１とは反対側の略正面から正レンズ１０を介して第２の物体照明光９で照明すると、マスク６の開口７を透過した光８は一旦集光し、その集光点近傍に配置されている記録材料１を透過して、今度は発散光となってレンズ３に入射し、その凸面の表面と平面の裏面で照明光の一部が反射（フレネル反射）され、第２の物体光１２となって第１ホログラム記録材料１の一方の側に入射するようになる。
そして、この第１の物体光１１、第２の物体光１２の入射側と同じ側から斜めに参照光１３を第１の物体光１１、第２の物体光１２と同時に入射させて干渉させ、現像することにより、第１ホログラム記録材料１中に第１のホログラムＨ１を記録する。
このような配置でホログラムＨ１中に記録される像について説明する。図２は、第１の物体照明光５と第２の物体照明光９で上記のように照明した場合に生じる物体像を説明するための図であり、平面の透過型被写体２を透過した拡散光がレンズ３を通ることにより、記録材料１側から見て凸面状の被写体２の虚像Ｐが形成される。図１の第１の物体光１１は、この虚像Ｐから出るような光として第１ホログラム記録材料１に入射する。
また、マスク６の開口７を透過して一旦集光しその後発散する光８はレンズ３の記録材料１側の凸面３１に入射してその一部がフレネル反射する。その反射光１２1 は凸面３１の背後の点Ｏ’から発散するような光として第１ホログラム記録材料１に入射する。
さらに、レンズ３の凸面３１を透過した光８の部分はその面３１で屈折され、凸面３１の背後の別の点Ｆ’に集光するように進むが、レンズ３の被写体２側の平面３２に入射して反射され、点Ｆ’の像であるレンズ３の記録材料１側の点Ｆに向かって進み、点Ｆを通過後はこの点Ｆから発散する光１２2 として第１ホログラム記録材料１に入射する。
この点Ｏ’から発散するように進む反射光１２1 と、点Ｆから発散する反射光１２2 とが図１の第２の物体光１２となって第１ホログラム記録材料１に入射する。
以上の説明から分かるように、ホログラムＨ１中に参照光１３と干渉してホログラム記録される物体像は、図２の被写体２のレンズ３による虚像Ｐと、その背後の発散点Ｏ’と、その前側の発散点Ｆとである。
さて、以上のようにして第１ホログラム記録材料１中に記録された第１のホログラムＨ１を用いて２段階目の反射型ホログラムＨ２を記録する。そのための配置を図３に示す。図１の配置で撮影された第１のホログラムＨ１（１）を図１の位置に配置し、その撮影の際の参照光１３と反対方向に進む再生照明光２２を第１のホログラムＨ１（１）の裏面（記録の際の参照光１３の入射側と反対側から入射させると、その前方への回折光２３により、被写体２の虚像Ｐと、レンズ３の前面の凸面３１で屈折され後面の平面３２で反射されて形成される集光点Ｆと、凸面３１で反射されて形成される発散点Ｏ’の再生実像（このような再生像も同じ記号Ｐ、Ｆ、Ｏ’で示す。）が記録のときの空間配置を保ったまま再生される。これら再生像近傍（図３では、被写体２の虚像Ｐの近傍）に、フォトポリマー等の体積型ホログラム記録材料からなる第２ホログラム記録材料２１を配置し、参照光２４を今度は回折光２３の入射側とは反対側から同時に入射させて干渉させ、現像することにより、第２ホログラム記録材料２１中に第２のホログラムＨ２を記録する。この第２のホログラムＨ２が本発明のセキュリティ用ホログラムとなる。あるいは、その第２のホログラムＨ２をホログラム複製して同様の特性のものとすることにより本発明のセキュリティ用ホログラムが得られる。なお、このホログラムは反射型ホログラムである。
図４は、このようにして得られた第２のホログラムＨ２からの再生像を説明するための図であり、その撮影の際の参照光２４と反対方向に進む再生照明光２５を第２のホログラムＨ２（２１）に参照光２４の入射側とは反対側から入射させると、被写体２のレンズ３による変形像Ｐと、レンズ３の前面３１で屈折され後面３２で反射されて形成された点Ｆと、レンズ３の前面３１で反射されて形成された点Ｏ’が記録のときの空間配置を保ったまま実像あるいは虚像（図の場合は、像Ｐと点Ｆは実像、点Ｏ’は虚像）として再生される。したがって、再生照明光２５入射側に観察者の眼Ｅを位置させると、これら変形像Ｐ、点Ｆ、点Ｏ’が記録のときの立体配置のまま観察されるが、通常の観察者には、点Ｆと点Ｏ’には気がつかないか、周囲の光源の像が映っているようにしか見えず、格別気にならない。
それに対して、変形像Ｐは、透過型被写体２が例えば図５（ａ）に示すような文字パターンの場合、正パワーのレンズ３をその上に載置することにより、平面像としても図５（ｂ）に示したようにレンズ３を載置した部分のみが歪んだ文字パターンとなり、これが眼Ｅ側に凸面になって像Ｐを構成しているので、縦横両方向共に十分な立体感があるものとなっている。
そして、これら像Ｆ、Ｐ、Ｏ’は図４に示す順に奥行き方向に並んで再生されるため、中間の被写体２の変形像Ｐを基準に考えると、観察者の眼Ｅを相対的に上方向（図で矢印で上と表記されている。）へ移動させると、像Ｆは下方へ、像Ｏ’は上方へ移動し、逆に、観察者の眼Ｅを相対的に下方向（図で矢印で下と表記されている。）へ移動させると、像Ｆは上方へ、像Ｏ’は下方へ移動する。
したがって、被写体像Ｐの文字パターンの変形度合いも含めた立体感と、ホログラムに同時に映り込んでいる像Ｆ、Ｏ’の相対位置、移動方向により、そのホログラムが真正なものか偽造されたものか容易に判別することができる。
次に、図４において、観察者の眼Ｅを第２のホログラムＨ２に対して相対的に移動させたときの像Ｏ’と像Ｆの見える範囲と、変形像Ｐに対する像Ｏ’と像Ｆの移動範囲について検討する。
図６は、図１に対応する第１のホログラムＨ１を撮影する際の発散点Ｏ’から発散するように進むレンズ３の凸面３１で反射した反射光１２1 の中の最も外側の光線１２10の角度範囲を示す図であり、主として凸面３１の曲率半径の設定により、第１ホログラム記録材料１に対して入射角範囲最小θ1minから最大θ1maxの範囲に入るように設定される。ここで、第１ホログラム記録材料１から被写体２までの距離をＬ、第１ホログラム記録材料１の寸法をＨ、レンズ３の直径をＲとしたとき、レンズ３の凸面３１の外周端で反射した反射光１２10の第１ホログラム記録材料１に対する入射角をθ1 とするとき、
θ1min＝ｔａｎ-1｛（Ｈ−２Ｒ）／４Ｌ｝
θ1max＝ｔａｎ-1｛（２Ｈ−Ｒ）／２Ｌ｝
に設定し、
θ1min≦θ1 ≦θ1max
すなわち、
ｔａｎ-1｛（Ｈ−２Ｒ）／４Ｌ｝≦θ1 ≦ｔａｎ-1｛（２Ｈ−Ｒ）／２Ｌ｝
・・・（１）
を満足するように、レンズ３の凸面３１の外周端で反射した反射光１２10の第１ホログラム記録材料１に対する入射角をθ1 とすることにより、最終的に得られる第２のホログラムＨ２での像Ｏ’の移動の視認性が確保される。すなわち、θ1 の下限のθ1minの意味は、図４のように、観察者の眼Ｅを相対的に上方向又は下方向に移動させていったとき、被写体２の変形像Ｐに対して相対的に同じ方向へ移動する像Ｏ’の観察可能範囲が元の第１のホログラムＨ１（１）の中心から±Ｈ／４の範囲に限定され、その外の限界±Ｈ／４に達すると、像Ｏ’は変形像Ｐの外周に達し、観察者の眼Ｅをその限界より外へ移動させると像Ｏ’は最早見えなくなる。また、θ1 の上限θ1maxの意味は、同様に観察者の眼Ｅを上方向又は下方向に移動させていき、元の第１のホログラムＨ１（１）の外周に達したとき、像Ｏ’の位置は変形像Ｐの中心から略１／２の位置に達し、観察者の眼Ｅを元の第１のホログラムＨ１（１）の外周より外へ移動させると第２のホログラムＨ２には最早反射光１２1 が記録されていないから、像Ｏ’は見えなくなる。
このように、θ1 がθ1min≦θ1 ≦θ1maxの下限近傍では、像Ｏ’は変形像Ｐの範囲内で相対的に移動するが、観察者の眼Ｅの観察可能移動範囲が元の第１のホログラムＨ１（１）の中心から±Ｈ／４程度に限定される。また、その上限近傍では、観察者の眼Ｅの観察可能移動範囲は元の第１のホログラムＨ１（１）の範囲内となるが、像Ｏ’の相対的移動範囲が変形像Ｐの中心からその直径の略１／２の範囲内に限定され、相対移動速度は遅くなる。
もちろん、反射光１２10が第１ホログラム記録材料１の外周端に入射するように、
θ1 ＝ｔａｎ-1｛（Ｈ−Ｒ）／２Ｌ｝
に設定すると、像Ｏ’は変形像Ｐの範囲内で相対的に移動し、かつ、観察者の眼Ｅの観察可能移動範囲は元の第１のホログラムＨ１（１）の範囲内となり、最も視認性が良くなる。
図７は、図１に対応する第１のホログラムＨ１を撮影する際の発散点Ｆから発散するように進むレンズ３の凸面３１で屈折され平面３２で反射された反射光１２2 の中の最も外側の光線１２20の角度範囲を示す図であり、主として凸面３１の曲率半径とレンズ３の屈折率の設定により、第１ホログラム記録材料１に対して入射角範囲最小θ2minから最大θ2maxの範囲に入るように設定される。図６の場合と同様に、Ｌ、Ｈ、Ｒを定義し、レンズ３の平面３２の外周端で反射した反射光１２20の第１ホログラム記録材料１に対する入射角をθ2 とするとき、
θ2min＝ｔａｎ-1｛（Ｈ＋２Ｒ）／４Ｌ｝
θ2max＝ｔａｎ-1｛（２Ｈ＋Ｒ）／２Ｌ｝
に設定し、
θ2min≦θ2 ≦θ2max
すなわち、
ｔａｎ-1｛（Ｈ＋２Ｒ）／４Ｌ｝≦θ2 ≦ｔａｎ-1｛（２Ｈ＋Ｒ）／２Ｌ｝
・・・（２）
を満足するように、レンズ３の凸面３１で屈折され平面３２の外周端で反射された反射光１２2 の第１ホログラム記録材料１に対する入射角をθ2 とすることにより、最終的に得られる第２のホログラムＨ２での像Ｆの移動の視認性が確保される。すなわち、図６の場合と同様に、θ2 の下限のθ2minの意味は、図４のように、観察者の眼Ｅを相対的に上方向又は下方向に移動させていったとき、被写体２の変形像Ｐに対して相対的に反対方向へ移動する像Ｆの観察可能範囲が元の第１のホログラムＨ１（１）の中心から±Ｈ／４の範囲に限定され、その外の限界±Ｈ／４に達すると、像Ｆは変形像Ｐの外周に達し、観察者の眼Ｅをその限界より外へ移動させると像Ｆは最早見えなくなる。また、θ2 の上限θ2maxの意味は、同様に観察者の眼Ｅを上方向又は下方向に移動させていき、元の第１のホログラムＨ１（１）の外周に達したとき、像Ｆの位置は変形像Ｐの中心から略１／２の位置に達し、観察者の眼Ｅを元の第１のホログラムＨ１（１）の外周より外へ移動させると第２のホログラムＨ２には最早反射光１２2 が記録されていないから、像Ｆは見えなくなる。
このように、θ2 がθ2min≦θ2 ≦θ2maxの下限近傍では、像Ｆは変形像Ｐの範囲内で相対的に移動するが、観察者の眼Ｅの観察可能移動範囲が元の第１のホログラムＨ１（１）の中心から±Ｈ／４程度に限定される。また、その上限近傍では、観察者の眼Ｅの観察可能移動範囲は元の第１のホログラムＨ１（１）の範囲内となるが、像Ｆの相対的移動範囲が変形像Ｐの中心からその直径の略１／２の範囲内に限定され、相対移動速度は遅くなる。
もちろん、この場合も、反射光１２20が第１ホログラム記録材料１の外周端に入射するように、
θ2 ＝ｔａｎ-1｛（Ｈ＋Ｒ）／２Ｌ｝
に設定すると、像Ｆは変形像Ｐの範囲内で相対的に移動し、かつ、観察者の眼Ｅの観察可能移動範囲は元の第１のホログラムＨ１（１）の範囲内となり、最も視認性が良くなる。
なお、本発明のホログラムＨ２は体積型で反射型のホログラムであるため、実際の再生（観察）に当たっては、図４のような再生照明光２５を用いなくとも、通常の環境下の白色光で十分に再生できるものである。
ところで、透過型被写体２が例えば図５（ａ）に示すような文字パターンの場合に、変形像Ｐの変形度合いをより強調するために、その透過型被写体２に予め図５（ｂ）に示すような歪みを与えておくと、レンズ３を通して歪みを与えられた変形像Ｐは図５（ｃ）に示すようにレンズ３を載置した部分の歪みがより強調され、これが眼Ｅ側に凸面になって像Ｐを構成しているので、縦横両方向共により顕著な立体感があるものとなる。
また、被写体２の文字パターンとして、図５（ｄ）に図５（ｂ）に対応する被写体２を例示するように、レンズ３で変形する部分をポジ像、レンズ３がかからない部分を反対のコントラストのネガ像とすることにより、レンズ３を通して歪みを与えられた変形像Ｐも、図５（ｅ）に示すように、レンズ３を載置した部分のコントラストが反転して再生像の表現がより豊かになると共に、この図の場合、歪みがより強調されているので、偽造がより困難になる。
また、第１のホログラムＨ１の撮影の際に、被写体２の記録材料１側に配置して被写体画像を変形させる透明体としては、図８（ａ）に示すように、平凸レンズ（図１のレンズ３）に限らず、各種屈折率体を用いることができる。その例を図８（ａ）〜（ｆ）に示す。図８（ｂ）は正パワーの両凸レンズを用いる場合であり、図８（ｃ）は負パワーの平凹レンズ、図８（ｄ）は負パワーの両凹レンズを用いる場合である。さらには、、図８（ｅ）に示すように、任意の曲面（図の場合は波状の曲面）を一方あるいは両方に持つ屈折率体であってもよく、また、図８（ｆ）に示すように、折り曲げ面（図の場合は鋸歯状の折り曲げ面）を一方あるいは両方に持つ屈折率体であってもよい。これらは、被写体２の前面に配置する透明な屈折率体の例示であり、他の形状のものでもよい。
このように多様な屈折率体を被写体２の前面に配置して本発明のホログラムを撮影することにより、被写体像Ｐの変形が多彩になり、立体感の表現がより豊かになると共に、その偽造がより困難になる。しかも、ホログラムに同時に映り込む像Ｆ、Ｏ’に対応する像の相対位置、移動方向、数もより多彩になり、偽造がより困難になる一方、そのホログラムが真正なものか偽造されたものか容易に判別することができるようになる。
さらに、第１のホログラムＨ１の撮影の際に、被写体２の記録材料１側に配置する透明体としては、部分反射の前面と後面を持つ図８のような屈折率体の他に、各種面形状のハーフミラー（半透過反射面）を被写体２から離間し配置するようにしてもよい。このようなハーフミラーを用いる場合は、被写体画像の変形を生じさせることはできないが、ホログラムに同時に映り込む像Ｆ、Ｏ’に対応する像の相対位置、移動方向、数もより多彩にすることができ、偽造がより困難になる一方、そのホログラムが真正なものか偽造されたものか容易に判別することができるようになる。そのようなハーフミラーの例を図９（ａ）〜（ｅ）に示す。図９（ａ）は単純な平面のハーフミラーを被写体２と平行に配置する場合であり、図９（ｂ）は負パワーの凸面鏡のハーフミラーを被写体２の前方に配置する場合、図９（ｃ）はは平面のハーフミラーを被写体２に対して斜めに配置する場合、図９（ｄ）は任意の曲面（図の場合は波状の曲面）のハーフミラーを被写体２の前方に配置する場合である。さらに、図８（ｅ）に示すように、飛び飛びの部分反射領域を持つハーフミラーを被写体２の前方に配置する場合である。これらは、被写体２の前面に配置するハーフミラーの例示であり、他の形状のものでもよい。なお、ハーフミラー（半透過反射面）の反射率と透過率の割合については、所望に応じて任意に設定できる。
以上、本発明のホログラムとその撮影方法を実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
本発明のホログラムの撮影方法における１段階目の撮影方法の１例を説明するための光路図である。 第１の物体照明光と第２の物体照明光で照明した場合に生じる物体像を説明するための図である。 ２段階目の反射型ホログラムを記録するための配置を示す図である。 第２のホログラムからの再生像を説明するための図である。 文字パターンの例とその変形例とそれらの変形像を説明するための図である。 図１に対応する第１のホログラムを撮影する際の発散点Ｏ’から発散するように進む反射光の中の最も外側の光線の角度範囲を示す図である。 図１に対応する第１のホログラムを撮影する際の発散点Ｆから発散するように進む反射光の中の最も外側の光線の角度範囲を示す図である。 被写体の前面に配置する透明な屈折率体を例示する図である。 被写体の前面に配置するハーフミラーを例示する図である。
符号の説明
１…第１ホログラム記録材料
２…被写体
３…レンズ
４…拡散板
５…第１の物体照明光
６…マスク
７…開口
８…開口を透過した光
９…第２の物体照明光
１０…正レンズ
１１…第１の物体光
１２…第２の物体光
１２1 …反射光
１２10…反射光１２1 の中の最も外側の光線
１２2 …反射光
１２20…反射光１２2 の中の最も外側の光線
１３…参照光
２１…第２ホログラム記録材料
２２…再生照明光
２３…回折光
２４…参照光
２５…再生照明光
３１…レンズの記録材料側の凸面（レンズの前面）
３２…レンズの被写体側の平面（レンズの後面）
Ｈ１…第１のホログラム
Ｈ２…２段階目の反射型ホログラム（第２のホログラム）
Ｐ…被写体の虚像（変形像、再生像）
Ｏ’…発散点（再生像）
Ｆ…集光点（再生像）
Ｆ’…集光点
Ｅ…観察者の眼

Claims (14)

  1. 反射型で体積型ホログラムからなり、被写体像とその前方及び後方の光源の微小反射像とが再生可能に記録されてなり、観察位置をホログラム面に沿って移動させることにより、前記被写体像と前記微小反射像との相対位置が変化して観察されることを特徴とするホログラム。
  2. 前記被写体像は部分的に歪んだ像からなることを特徴とする請求項１記載のホログラム。
  3. 前記被写体像は文字パターンからなり、その全体の一部が歪んだ文字パターンからなることを特徴とする請求項２記載のホログラム。
  4. 前記被写体像の前記歪んだ文字パターン部分とそれ以外の歪みのない文字パターン部分とのコントラストが逆転してなることを特徴とする請求項３記載のホログラム。
  5. 前記微小反射像が前記被写体像の前方と後方の両側に再生可能に記録されており、前記前方の微小反射像と前記後方の微小反射像とは、同じ光源に対する反射像であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載のホログラム。
  6. 前記微小反射像の少なくとも一方の前記被写体像に対する相対位置変化量が前記被写体像の直径の２分の１以上であることを特徴とする請求項５記載のホログラム。
  7. 被写体のホログラム記録側に屈折率体を配置し、前記屈折率体を通った前記被写体からの第１の物体光と、前記屈折率体にホログラム記録側から照明光を照射して前記屈折率体の入射側の面で反射した光と前記屈折率体の入射側の面で屈折し前記屈折率体の射出側の面で反射した光とからなる第２の物体光とを、前記被写体のホログラム記録側に配置したホログラム記録材料に入射させ、同時に参照光を前記ホログラム記録材料に入射させて干渉させて第１のホログラムを記録し、前記第１のホログラムに再生照明光を入射させて回折光を発生させ、前記回折光が入射する位置に配置した体積ホログラム記録材料に反対側から別の参照光を同時に入射させて干渉させて第２のホログラムを記録することを特徴とするホログラムの撮影方法。
  8. 被写体のホログラム記録側に半透過反射面を配置し、前記半透過反射面を通った前記被写体からの第１の物体光と、前記半透過反射面にホログラム記録側から照明光を照射して前記半透過反射面で反射した第２の物体光とを、前記被写体のホログラム記録側に配置したホログラム記録材料に入射させ、同時に参照光を前記ホログラム記録材料に入射させて干渉させて第１のホログラムを記録し、前記第１のホログラムに再生照明光を入射させて回折光を発生させ、前記回折光が入射する位置に配置した体積ホログラム記録材料に反対側から別の参照光を同時に入射させて干渉させて第２のホログラムを記録することを特徴とするホログラムの撮影方法。
  9. 前記屈折率体又は前記半透過反射面にホログラム記録側から照射する前記照明光を前記ホログラム記録材料を透過させて前記ホログラム記録材料の正面から照射することを特徴とする請求項７又は８記載のホログラムの撮影方法。
  10. 前記屈折率体又は前記半透過反射面にホログラム記録側から照射する前記照明光が、前記ホログラム記録材料を透過する位置近傍で集光することを特徴とする請求項９記載のホログラムの撮影方法。
  11. 前記屈折率体の入射側の面と射出側の面の少なくとも一方は平面以外の曲面又は折り曲げ面からなることを特徴とする請求項７、９、１０の何れか１項記載のホログラムの撮影方法。
  12. 前記屈折率体が入射側の面が凸面で射出側が平面からなる凸平正レンズからなり、前記凸平正レンズの入射側の凸面の外周端で反射した照明光の反射光の前記ホログラム記録材料に対する入射角をθ1 とし、前記凸平正レンズの入射側の凸面で照明光が屈折され射出側の平面の外周端で反射された反射光の前記ホログラム記録材料に対する入射角をθ2 とし、前記ホログラム記録材料から被写体までの距離をＬ、前記ホログラム記録材料の寸法をＨ、前記凸平正レンズの直径をＲとするとき、
    ｔａｎ-1｛（Ｈ−２Ｒ）／４Ｌ｝≦θ1 ≦ｔａｎ-1｛（２Ｈ−Ｒ）／２Ｌ｝
    ・・・（１）
    ｔａｎ-1｛（Ｈ＋２Ｒ）／４Ｌ｝≦θ2 ≦ｔａｎ-1｛（２Ｈ＋Ｒ）／２Ｌ｝
    ・・・（２）
    の少なくとも一方を満足するように配置して記録することを特徴とする請求項１１記載のホログラムの撮影方法。
  13. 前記半透過反射面は任意の平面、曲面、折り曲げ面又は飛び飛びの面からなることを特徴とする請求項８から１０の何れか１項記載のホログラムの撮影方法。
  14. 請求項７から１３の何れか１項記載のホログラムの撮影方法によって記録されてなるホログラム。
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