JP4962246B2 - Computer generated hologram, computer generated hologram device, computer generated hologram method, and printed information - Google Patents

Computer generated hologram, computer generated hologram device, computer generated hologram method, and printed information Download PDF

Info

Publication number
JP4962246B2
JP4962246B2 JP2007254741A JP2007254741A JP4962246B2 JP 4962246 B2 JP4962246 B2 JP 4962246B2 JP 2007254741 A JP2007254741 A JP 2007254741A JP 2007254741 A JP2007254741 A JP 2007254741A JP 4962246 B2 JP4962246 B2 JP 4962246B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
interference fringe
computer generated
generated hologram
dimensional object
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007254741A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009086209A (en
Inventor
彰 永野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Inc filed Critical Toppan Inc
Priority to JP2007254741A priority Critical patent/JP4962246B2/en
Publication of JP2009086209A publication Critical patent/JP2009086209A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4962246B2 publication Critical patent/JP4962246B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

本発明は、偽造防止効果の高い計算機ホログラム及びその作製に関する。   The present invention relates to a computer generated hologram having a high anti-counterfeit effect and its production.

近年、3次元物体の画像を表示するホログラムが情報印刷物の偽造防止などに応用されている。例えばICカードや紙幣などに用いられている。   In recent years, holograms that display images of three-dimensional objects have been applied to prevent forgery of printed information. For example, it is used for IC cards and banknotes.

ホログラムに特定情報を記録して、その情報を読み取る方法としては、フーリエ変換型ホログラムを利用する方法等がある(例えば非特許文献1参照)。このフーリエ変換型ホログラムに、予め決められた光が入射されると、ホログラムに記録された情報が1次回折光により再生される。   As a method for recording the specific information on the hologram and reading the information, there is a method using a Fourier transform type hologram or the like (for example, see Non-Patent Document 1). When a predetermined light is incident on the Fourier transform hologram, information recorded on the hologram is reproduced by the first-order diffracted light.

ホログラムに記録される情報としては、一般的には、実在する対象物(被写体)からの物体光と参照光との干渉による干渉縞データが記録される。   As information recorded on the hologram, generally, interference fringe data due to interference between object light from a real target (subject) and reference light is recorded.

これに対し、対象物が実在しなくても、計算機(コンピュータ)上で3次元物体をモデリングすることによりホログラムを作製することもできる。このようなホログラムは、「計算機ホログラム(CGH:Computer Generated Hologram)」と呼ばれる。計算機ホログラムの作製に際し、計算機(コンピュータ)上で対象物に相当する3次元物体の画像データ等が定義され、光の波面の情報が算出される。そして、光の波面の情報が感光フィルムなどの基板上に記録される (例えば特許文献1参照)。
特許第3951554号明細書 P.ハリハラン、「ホログラフィーの原理」、株式会社オプトロニクス社
On the other hand, a hologram can be produced by modeling a three-dimensional object on a computer (computer) even if the object does not actually exist. Such a hologram is called a “computer generated hologram (CGH)”. When producing a computer generated hologram, image data of a three-dimensional object corresponding to an object is defined on a computer (computer), and light wavefront information is calculated. Then, light wavefront information is recorded on a substrate such as a photosensitive film (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3951554 P. Hari Haran, “Principles of Holography”, Optronics Inc.

上述した計算機ホログラムにおいては、実在しない対象物の立体像などを表示することができる。   In the above-described computer generated hologram, it is possible to display a stereoscopic image of an object that does not exist.

しかしながら、実物が作製できるような単純な構成の3次元物体がモデリングされて、計算機ホログラムが作製されても、偽造防止効果が十分ではないことがある。実物が作製できるような3次元物体では、実在する対象物をレーザーの2光束干渉法によって撮影する一般的なホログラム技術でも見た目が似ているものを作製できるからである。   However, even if a computer generated hologram is produced by modeling a three-dimensional object having a simple configuration that can produce a real object, the anti-counterfeit effect may not be sufficient. This is because a three-dimensional object that can produce a real object can be produced by a general hologram technique in which a real object is photographed by laser two-beam interferometry.

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、偽造防止効果の高い計算機ホログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a computer generated hologram having a high effect of preventing forgery.

本発明は上記課題を解決するために以下の手段を講じる。   The present invention takes the following means in order to solve the above problems.

請求項1に対応する発明は、計算機によって計算された干渉縞データを基板上に記録して計算機ホログラムを作成する計算機ホログラム作製方法であって、前記基板上の干渉縞データを記録する位置を示す干渉縞記録点を干渉縞記録点記憶手段に書き込む干渉縞記録点書込ステップと、3次元物体の形状データ及び模様データを含む画像データと観察角度データとを対応させて画像データ記憶手段に書き込むステップと、前記3次元物体の画像データに貼り付け可能な模様データを観察角度データとともに入力する入力ステップと、前記入力ステップにより入力された観察角度データに対応する3次元物体の模様データを、前記入力ステップにより入力された模様データに変換する変換ステップと、前記変換ステップにより前記模様データが変換された3次元物体の画像データから、前記干渉縞記録点毎の干渉縞データを計算する計算ステップと、前記計算ステップにより計算された干渉縞データを前記基板上に記録する干渉縞記録ステップとを備えた計算機ホログラム作製方法である。   The invention corresponding to claim 1 is a computer generated hologram manufacturing method for generating a computer generated hologram by recording interference fringe data calculated by a computer on a substrate, and indicates a position where the interference fringe data is recorded on the substrate. The interference fringe recording point writing step for writing the interference fringe recording points into the interference fringe recording point storage means, the image data including the shape data and pattern data of the three-dimensional object and the observation angle data are written in correspondence with each other in the image data storage means. A step, an input step of inputting pattern data that can be pasted on the image data of the three-dimensional object together with observation angle data, and pattern data of the three-dimensional object corresponding to the observation angle data input in the input step, A conversion step of converting the pattern data input in the input step; and the pattern data is converted by the conversion step. A calculation step of calculating interference fringe data for each of the interference fringe recording points from the converted image data of the three-dimensional object, and an interference fringe recording step of recording the interference fringe data calculated by the calculation step on the substrate; Is a computer-generated hologram manufacturing method.

請求項2に対応する発明は、請求項1に対応する計算機ホログラム作製方法において、前記干渉縞記録点書込ステップは、前記干渉縞データが記録される前記基板の干渉縞記録面の形状データ及び位置データを入力するステップと、前記干渉縞記録面の形状データ及び位置データの入力に応じて、水平方向に長いスリットを前記干渉縞記録面の垂直方向に複数設定し、該スリット内を水平方向に分割することにより、複数の干渉縞記録点を設定するステップとを備えた計算機ホログラム作製方法である。   According to a second aspect of the present invention, in the computer generated hologram production method according to the first aspect, the interference fringe recording point writing step includes the shape data of the interference fringe recording surface of the substrate on which the interference fringe data is recorded, and In response to the input of position data and the input of shape data and position data of the interference fringe recording surface, a plurality of horizontal slits are set in the vertical direction of the interference fringe recording surface, and the inside of the slits is horizontally oriented. And a step of setting a plurality of interference fringe recording points by dividing into two.

請求項3に対応する発明は、請求項1または請求項2に対応する計算機ホログラム作製方法において、前記干渉縞記録ステップは、透明材料の基板における光の透過率を位置に応じて変化させることにより、前記干渉縞データを記録する計算機ホログラム作製方法である。   According to a third aspect of the present invention, in the computer generated hologram manufacturing method corresponding to the first or second aspect, the interference fringe recording step changes the light transmittance of the transparent material substrate according to the position. A computer-generated hologram manufacturing method for recording the interference fringe data.

請求項4に対応する発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に対応する計算機ホログラム作製方法において、前記干渉縞記録ステップは、基板表面の凹凸形状を変化させることにより、前記干渉縞データを記録する計算機ホログラム作製方法である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the computer generated hologram production method corresponding to any one of the first to third aspects, the interference fringe recording step includes changing the concavo-convex shape of the substrate surface to change the interference. This is a computer generated hologram manufacturing method for recording fringe data.

請求項5に対応する発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に対応する計算機ホログラム作製方法により作製される計算機ホログラムであって、水平方向のみに視差をもち、前記3次元物体の表面の色彩や質感が変化するように、特定の観察角度でのみテクスチャマッピングデータまたはバンプマッピングデータが適用されている計算機ホログラムである。   The invention corresponding to claim 5 is a computer generated hologram produced by the method of producing a computer generated hologram corresponding to any one of claims 1 to 4, wherein the three-dimensional object has a parallax only in a horizontal direction. This is a computer generated hologram to which texture mapping data or bump mapping data is applied only at a specific observation angle so that the color and texture of the surface of the lens changes.

請求項6に対応する発明は、計算機によって計算された干渉縞データを基板上に記録して計算機ホログラムを作成する計算機ホログラム作製装置であって、前記基板上の干渉縞データを記録する位置を示す干渉縞記録点を記憶する干渉縞記録点記憶手段と、3次元物体の形状データ及び模様データを含む画像データと観察角度データとを対応させて記憶する画像データ記憶手段と、前記3次元物体の画像データに貼り付け可能な模様データを観察角度データとともに入力する入力手段と、前記入力手段により入力された観察角度データに対応する3次元物体の模様データを、前記入力手段により入力された模様データに変換する模様データ変換手段と、前記模様データが変換された3次元物体の画像データから、前記干渉縞記録点毎の干渉縞データを計算する干渉縞データ計算手段と、前記干渉縞データ計算手段により計算された干渉縞データを前記基板上に記録する干渉縞記録手段とを備えた計算機ホログラム作製装置である。   The invention corresponding to claim 6 is a computer generated hologram producing apparatus for producing a computer generated hologram by recording the interference fringe data calculated by the computer on the substrate, and indicates a position for recording the interference fringe data on the substrate. Interference fringe recording point storage means for storing interference fringe recording points, image data storage means for storing image data including shape data and pattern data of the three-dimensional object and observation angle data in association with each other, Input means for inputting pattern data that can be pasted to image data together with observation angle data, and pattern data of the three-dimensional object corresponding to the observation angle data input by the input means is input by the input means An interference fringe for each interference fringe recording point from the pattern data converting means for converting the pattern data into image data of a three-dimensional object into which the pattern data has been converted; And interference fringe data calculating means for calculating over data, a computer generated hologram manufacturing apparatus provided with the interference fringes recording means for recording the interference pattern data calculated by the interference fringe data calculating means on the substrate.

請求項7に対応する発明は、水平方向のみに視差をもち、3次元物体を表示する計算機ホログラムであって、前記3次元物体の画像には、観察する角度に応じて表面の色彩や質感が変化するように、特定の観察角度の範囲でのみテクスチャマッピングデータまたはバンプマッピングデータが適用されている計算機ホログラムである。   The invention corresponding to claim 7 is a computer generated hologram that displays a three-dimensional object with parallax only in the horizontal direction, and the image of the three-dimensional object has a surface color and texture depending on the angle to be observed. It is a computer generated hologram to which texture mapping data or bump mapping data is applied only in a specific observation angle range so as to change.

請求項8に対応する発明は、請求項7に対応する計算機ホログラムにおいて、前記3次元物体の画像には、観察する角度に応じて表面の色彩や質感が変化するように、複数のテクスチャマッピングデータまたはバンプマッピングデータが適用されている計算機ホログラムである。   The invention corresponding to claim 8 is the computer generated hologram corresponding to claim 7, wherein the image of the three-dimensional object includes a plurality of texture mapping data such that the color and texture of the surface changes according to the angle to be observed. Or it is a computer generated hologram to which bump mapping data is applied.

請求項9に対応する発明は、請求項7または請求項8に対応する計算機ホログラムにおいて、テクスチャマッピングにより、3次元物体上に文字や記号、絵柄等の画像が表現されている計算機ホログラムである。   The invention corresponding to claim 9 is the computer generated hologram corresponding to claim 7 or claim 8 in which images of characters, symbols, pictures, etc. are represented on a three-dimensional object by texture mapping.

請求項10に対応する発明は、請求項7乃至請求項9のいずれか1項に対応する計算機ホログラムにおいて、特定の色彩および質感が、予め設定した視域内の一部の狭範囲でのみ3次元物体の画像が観察可能である計算機ホログラムである。   The invention corresponding to claim 10 is the computer generated hologram corresponding to any one of claims 7 to 9, wherein the specific color and texture are three-dimensional only in a part of a narrow range within a preset viewing zone. It is a computer generated hologram in which an image of an object can be observed.

請求項11に対応する発明は、請求項10に対応する計算機ホログラムにおいて、前記狭範囲が視域の中心を含み、且つ、全視域の1/5以下の範囲である計算機ホログラムである。   The invention corresponding to claim 11 is the computer generated hologram corresponding to claim 10, wherein the narrow range includes the center of the viewing zone and is a range of 1/5 or less of the entire viewing zone.

請求項12に対応する発明は、請求項10に対応する計算機ホログラムにおいて、前記狭範囲が視域の最も外側を含み、且つ、全視域の1/5以下の範囲である計算機ホログラムである。   The invention corresponding to claim 12 is the computer generated hologram corresponding to claim 10, wherein the narrow range includes the outermost side of the viewing zone and is a range of 1/5 or less of the entire viewing zone.

請求項13に対応する発明は、請求項7乃至請求項12のいずれか1項に対応する計算機ホログラムが印刷物基材の表面の領域の少なくとも一部に設けられた情報印刷物である。   The invention corresponding to claim 13 is an information printed matter in which the computer generated hologram corresponding to any one of claims 7 to 12 is provided in at least a part of the surface region of the printed matter base material.

<作用>
従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより、以下の作用を有する。
<Action>
Therefore, the present invention has the following effects by taking the above-described means.

請求項1・6に対応する発明は、入力手段により入力された観察角度データに対応する3次元物体の模様データを画像データ記憶手段から読み出し、該3次元物体の模様データを入力手段により入力された模様データに変換し、模様データが変換された3次元物体の画像データから干渉縞記録点毎の干渉縞データを計算し、干渉縞データを基板上に記録するので、特定の観察角度でのみ読取可能な情報が表示されることになり、偽造防止効果の高い計算機ホログラムを作製することができる。   The invention corresponding to claims 1 and 6 reads out the pattern data of the three-dimensional object corresponding to the observation angle data input by the input means from the image data storage means, and the pattern data of the three-dimensional object is input by the input means. Interference fringe data is calculated for each interference fringe recording point from the image data of the three-dimensional object into which the pattern data is transformed, and the interference fringe data is recorded on the substrate, so only at a specific observation angle. The readable information is displayed, and a computer generated hologram having a high forgery prevention effect can be produced.

請求項2に対応する発明は、請求項1に対応する作用に加え、干渉縞データが記録される基板の干渉縞記録面の形状データ及び位置データを入力し、その干渉縞記録面の形状データ及び位置データの入力に応じて、水平方向に長いスリットを干渉縞記録面の垂直方向に複数設定し、該スリット内を水平方向に分割することにより、複数の干渉縞記録点を設定するので、水平方向にのみ視差をもつような計算機ホログラムが作製されることになり、計算量の低減を図ることができる。   The invention corresponding to claim 2 inputs the shape data and position data of the interference fringe recording surface of the substrate on which the interference fringe data is recorded, in addition to the operation corresponding to claim 1, and the shape data of the interference fringe recording surface And according to the input of position data, a plurality of slits that are horizontally long are set in the vertical direction of the interference fringe recording surface, and a plurality of interference fringe recording points are set by dividing the inside of the slit in the horizontal direction. A computer generated hologram having parallax only in the horizontal direction is produced, and the amount of calculation can be reduced.

請求項3に対応する発明は、請求項1・2に対応する作用に加え、透明材料の基板における光の透過率を位置に応じて変化させることにより、干渉縞データを記録するので、いわゆる透過型ホログラムを作製することができる。   The invention corresponding to claim 3 records the interference fringe data by changing the light transmittance in the substrate of the transparent material according to the position in addition to the action corresponding to claims 1 and 2, and so-called transmission. Type holograms can be produced.

請求項4に対応する発明は、請求項1〜3に対応する作用に加え、基板表面の凹凸形状を変化させることにより、干渉縞データを記録するので、金属製スタンパーなどを用いることにより計算機ホログラムを容易に量産複製できる。   The invention corresponding to claim 4 records the interference fringe data by changing the concavo-convex shape of the substrate surface in addition to the actions corresponding to claims 1 to 3, so that a computer generated hologram can be obtained by using a metal stamper or the like. Can be easily mass-produced and replicated.

請求項5・7〜9に対応する発明は、水平方向のみに視差をもち、3次元物体の表面の色彩や質感が変化するように、特定の観察角度でのみテクスチャマッピングデータまたはバンプマッピングデータが適用されているので、特定の観察角度でのみ読取可能な情報が表示されることになり、偽造防止効果の高い計算機ホログラムを提供することができる。   The inventions corresponding to claims 5 and 7 to 9 have the parallax only in the horizontal direction and the texture mapping data or the bump mapping data only at a specific observation angle so that the color and texture of the surface of the three-dimensional object change. Since it is applied, information that can be read only at a specific observation angle is displayed, and a computer generated hologram having a high forgery prevention effect can be provided.

請求項10に対応する発明は、請求項7〜9に対応する作用に加え、特定の色彩および質感が、予め設定した視域内の一部の狭範囲でのみ3次元物体の画像が観察可能であるので、偽造防止効果の高い計算機ホログラムを提供することができる
請求項11に対応する発明は、請求項10に対応する作用に加え、狭範囲が視域の中心を含み、且つ、全視域の1/5以下の範囲であるので、予めその存在を知っているか、または注意深く観察しないと特定の情報の存在を認識することが難しい計算機ホログラムを提供することができる。
In the invention corresponding to claim 10, in addition to the actions corresponding to claims 7 to 9, the image of the three-dimensional object can be observed only in a part of a narrow range within a predetermined viewing area with a specific color and texture. Therefore, it is possible to provide a computer hologram having a high effect of preventing forgery. In addition to the operation corresponding to claim 10, the narrow range includes the center of the viewing zone, and the entire viewing zone. Therefore, it is possible to provide a computer generated hologram that is difficult to recognize the presence of specific information unless it is known in advance or carefully observed.

請求項12に対応する発明は、請求項10に対応する作用に加え、狭範囲が視域の最も外側を含み、且つ、全視域の1/5以下の範囲であるので、通常は観察しないような角度でしか情報を読み取ることができず、偽造防止効果の高い計算機ホログラムを提供することができる。   In the invention corresponding to claim 12, in addition to the action corresponding to claim 10, since the narrow range includes the outermost side of the viewing zone and is a range of 1/5 or less of the entire viewing zone, it is not normally observed. Information can be read only at such an angle, and a computer generated hologram having a high forgery prevention effect can be provided.

請求項13に対応する発明は、請求項7〜請求項12のいずれか1項に対応する計算機ホログラムが印刷物基材の表面の領域の少なくとも一部に設けられているので、偽造防止効果の高い情報印刷物を提供することができる。   The invention corresponding to claim 13 has a high forgery prevention effect because the computer generated hologram corresponding to any one of claims 7 to 12 is provided in at least a part of the surface area of the printed material base. An information printed matter can be provided.

本発明によれば、偽造防止効果の高い計算機ホログラム及びその作製方法等を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a computer generated hologram having a high anti-counterfeit effect, a manufacturing method thereof, and the like.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1の実施形態>
(計算機ホログラム作製装置の構成)
図1は本発明の第1の実施形態に係る計算機ホログラム作製装置10の構成を示す模式図である。
<First Embodiment>
(Configuration of computer generated hologram device)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a computer generated hologram production apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention.

計算機ホログラム作製装置10は、干渉縞記録点記憶部11・干渉縞記録点設定部12・画像データ記憶部13・模様データ記憶部14・入力部15・画像データ選択部16・模様データ変換部17・干渉縞データ計算部18・干渉縞記録装置19を備えている。なお、干渉縞記録装置19以外の干渉縞記録点記録部11〜干渉縞データ計算部18は、ハードウェア構成とソフトウェア構成との組合せにより実現可能である。具体的には、予めコンピュータ読み取り可能な記憶媒体またはネットワークから得られた計算機ホログラム作製プログラムがコンピュータにインストールされることにより、各機能が実現される。   The computer generated hologram production apparatus 10 includes an interference fringe recording point storage unit 11, an interference fringe recording point setting unit 12, an image data storage unit 13, a pattern data storage unit 14, an input unit 15, an image data selection unit 16, and a pattern data conversion unit 17. An interference fringe data calculation unit 18 and an interference fringe recording device 19 are provided. The interference fringe recording point recording unit 11 to the interference fringe data calculation unit 18 other than the interference fringe recording device 19 can be realized by a combination of a hardware configuration and a software configuration. Specifically, each function is realized by installing in a computer a computer generated hologram production program obtained in advance from a computer-readable storage medium or network.

干渉縞記録点記憶部11は、干渉縞データが記録される基板5における「干渉縞記録点データ」を記憶するメモリである。計算機ホログラムの作製に際しては、図2に示すように、光源LSの位置データと、3次元物体Oの位置データと、干渉縞記録面Sの位置データ及び形状データとが設定される。次に、図3に示すように、光源LSからの参照光RLと、3次元物体Oからの物体光OLとの干渉縞記録面Sにおける干渉縞データが計算される。そこで、干渉縞記録点記憶部11では、この干渉縞記録面Sにおける干渉縞データが計算される位置を干渉縞記録点データとして記憶する。   The interference fringe recording point storage unit 11 is a memory for storing “interference fringe recording point data” on the substrate 5 on which interference fringe data is recorded. When producing the computer generated hologram, as shown in FIG. 2, position data of the light source LS, position data of the three-dimensional object O, position data and shape data of the interference fringe recording surface S are set. Next, as shown in FIG. 3, interference fringe data on the interference fringe recording surface S of the reference light RL from the light source LS and the object light OL from the three-dimensional object O is calculated. Therefore, the interference fringe recording point storage unit 11 stores the position where the interference fringe data on the interference fringe recording surface S is calculated as interference fringe recording point data.

干渉縞記録点設定部12は、干渉縞記録点データを設定し、干渉縞記録点記憶部11に書き込むものである。具体的には、干渉縞記録面Sの位置データと形状データとが後述する入力部15を介して入力されると、干渉縞記録点設定部12は、図4に示すように、干渉縞記録面Sの垂直方向に沿って、水平方向(x方向)に長いスリットDを複数設定する。そして、干渉縞記録点設定部12は、そのスリットD内を水平方向(x方向)に向かって垂直に分割することにより複数の干渉縞記録点Pを設定し、干渉縞記録点データを干渉縞記録点記憶部11に書き込む。なお、図4おいては、物体光OLと参照光RLとの干渉縞データが各干渉縞記録点Pに記録され、再生光PLが入射されると、波面Wで表わされる光が観察者Eに到達し、画像G1が観察されることになる。   The interference fringe recording point setting unit 12 sets interference fringe recording point data and writes it in the interference fringe recording point storage unit 11. Specifically, when the position data and shape data of the interference fringe recording surface S are input via the input unit 15 described later, the interference fringe recording point setting unit 12 performs the interference fringe recording as shown in FIG. A plurality of long slits D are set in the horizontal direction (x direction) along the vertical direction of the surface S. Then, the interference fringe recording point setting unit 12 sets a plurality of interference fringe recording points P by vertically dividing the inside of the slit D in the horizontal direction (x direction), and sets the interference fringe recording point data as interference fringes. Write to the recording point storage unit 11. In FIG. 4, when the interference fringe data of the object light OL and the reference light RL is recorded at each interference fringe recording point P and the reproduction light PL is incident, the light represented by the wavefront W is observed by the observer E. And the image G1 is observed.

画像データ記憶部13は、3次元物体の形状データ及び模様データを含む画像データと観察角度データとを対応させて記憶するメモリである。例えば、図5に示すように、画像名称毎に、観察角度データに対応させて、3次元物体の画像データを記憶する。光源LSと3次元物体Oと干渉縞記録面Sとの配置関係が図3に示すようなものである場合、観察角度が40°の範囲内の画像が観察されることになり、画像データ記憶部13は−20°〜20°までの観察角度データに対応させて画像データを記憶する。また、画像データ記憶部13は画像データ以外の3次元物体に関する情報を画像名称毎に記憶するものであってもよい。   The image data storage unit 13 is a memory that stores image data including shape data and pattern data of a three-dimensional object and observation angle data in association with each other. For example, as shown in FIG. 5, image data of a three-dimensional object is stored for each image name in association with observation angle data. When the positional relationship among the light source LS, the three-dimensional object O, and the interference fringe recording surface S is as shown in FIG. 3, an image within an observation angle range of 40 ° is observed, and image data is stored. The unit 13 stores image data corresponding to observation angle data from −20 ° to 20 °. Further, the image data storage unit 13 may store information on a three-dimensional object other than image data for each image name.

なお、3次元物体の画像データは、コンピュータ・グラフィックスやCAD等の手段により生成される。計算機ホログラムによって表示したい物体のモデリングの方法としては、NURBS曲線、スプライン曲線、ベジェ曲線等の自由曲線を用いて物体の曲面を表現する方法や、ポリゴンと呼ばれる三角形や四角形等の多角形によって物体の曲面を平面の集合として近似表現する方法がある。このように3次元物体の形状を規定する方法は複数の手法があるので、画像データ記憶部13で記憶されるデータは画像データだけでなく、曲線や曲面を示す方程式の形式や、多角形の頂点データ等の形式をとることもできる。また、3次元物体の質感を表現するために、テクスチャマッピングデータやバンプマッピングデータが適用される。   The image data of the three-dimensional object is generated by means such as computer graphics or CAD. The modeling method of the object to be displayed by the computer hologram includes the method of expressing the curved surface of the object using free curves such as NURBS curves, spline curves, and Bezier curves, and polygons such as triangles and rectangles called polygons. There is a method of approximating a curved surface as a set of planes. As described above, since there are a plurality of methods for defining the shape of the three-dimensional object, the data stored in the image data storage unit 13 is not only image data, but also forms of equations indicating curves and curved surfaces, polygons, and the like. It can also take the form of vertex data. In addition, texture mapping data and bump mapping data are applied to express the texture of a three-dimensional object.

模様データ記憶部14は、3次元物体Oの画像データに貼り付け可能な模様データを記憶するメモリである。具体的には、模様データ記憶部14は、図6に示すように、複数のテクスチャマッピングデータやバンプマッピングデータを模様識別番号毎に記憶する。   The pattern data storage unit 14 is a memory that stores pattern data that can be pasted on the image data of the three-dimensional object O. Specifically, as shown in FIG. 6, the pattern data storage unit 14 stores a plurality of texture mapping data and bump mapping data for each pattern identification number.

「テクスチャマッピング」は、3次元物体の画像データとは別に定義した色彩や質感を決定する2次元の模様データを物体表面に貼り付ける技術である。テクスチャマッピングを3次元物体の形状データの表面に施すことにより、画像にリアリティをもたせることができる。例えば、図7に示すような、全面が同一色である球の3次元物体の画像データG2では、照明光の入射角度に応じて輝度が変化するものの観察角度を変えても同じ色彩、質感で知覚され、立体感も乏しい。これに対し、図8のように球の形状に例えば木目柄のテクスチャマッピングの模様を施すと、観察角度の変化に応じて木目柄が連続的に変化していく。そのため、のぞき込みによる奥行き感が増し、球の画像データG3に対して、より立体感を感じることができるようになる。なお、マッピング可能なテクスチャには、金属光択や木の年輪の他にも、文宇・数字・記号・絵柄等の画像を用いることができ、これらのテクスチャをマッピングすることにより、3次元物体表面上にその画像が張り付いているように知覚される。   “Texture mapping” is a technique in which two-dimensional pattern data for determining color and texture defined separately from image data of a three-dimensional object is pasted on the object surface. By applying texture mapping to the surface of the shape data of the three-dimensional object, it is possible to give reality to the image. For example, as shown in FIG. 7, in the image data G2 of a sphere three-dimensional object having the same color on the entire surface, although the luminance changes according to the incident angle of the illumination light, the same color and texture can be obtained even if the observation angle is changed. Perceived and lacks three-dimensionality. In contrast, when a texture mapping pattern of, for example, a wood grain pattern is applied to the shape of the sphere as shown in FIG. 8, the wood grain pattern changes continuously according to the change in the observation angle. For this reason, a sense of depth due to peeping is increased, and a three-dimensional effect can be felt with respect to the spherical image data G3. In addition to metal light selection and tree rings, images such as Wenyu, numbers, symbols, designs, etc. can be used as textures that can be mapped. By mapping these textures, three-dimensional objects can be mapped. The image is perceived as sticking on the surface.

「バンプマッピング」は、3次元物体表面における光の反射方向や光量を任意に変化させ、あたかも表面に凹凸があるかのように知覚させる表現手法である。例えば、図9のように3次元物体の球の画像データG4にパンプマッピングの模様を施し、表面に凹凸感をもたせることにより立体感を得られるようにすることができる。バンプマッピングは凹凸をもった複雑な3次元物体をモデリングすることと比較して簡単に実現することができる。そのため、計算の負荷が少なく、3次元物体の質感を定義する方法の1つとして有効である。   “Bump mapping” is an expression technique in which the light reflection direction and the amount of light on the surface of a three-dimensional object are arbitrarily changed, and the surface is perceived as if there are irregularities. For example, as shown in FIG. 9, a three-dimensional effect can be obtained by giving a pattern of bump mapping to the image data G4 of a sphere of a three-dimensional object to give the surface an uneven feeling. Bump mapping can be easily achieved compared to modeling complex three-dimensional objects with irregularities. Therefore, the calculation load is small and it is effective as one method for defining the texture of a three-dimensional object.

入力部15は、一般的なマウスやキーボード等により構成され、各種データを入力したり選択したりするものである。例えば、干渉縞データを記録する基板5の干渉縞記録面Sの形状データや位置データが入力部15を介して入力される。また、モニタに表示された画像名称が入力部15を介して選択される。また、模様識別番号が観察角度とともに入力部15を介して入力される。なお、模様識別番号の入力に変えて、ハードディスク等の外部の記憶装置や、スキャナー、カメラ等の外部の情報入力手段から模様データが直接入力される構成であってもよい。   The input unit 15 is configured by a general mouse, keyboard, or the like, and inputs or selects various data. For example, shape data and position data of the interference fringe recording surface S of the substrate 5 on which interference fringe data is recorded are input via the input unit 15. Also, the image name displayed on the monitor is selected via the input unit 15. The pattern identification number is input via the input unit 15 together with the observation angle. Instead of inputting the pattern identification number, pattern data may be directly input from an external storage device such as a hard disk or an external information input unit such as a scanner or a camera.

画像データ選択部16は、画像データを選択するものであり、入力部15を介して画像名称が入力された場合、その画像名称に対応する3次元物体Oの画像データを画像データ記憶部13から読み出す機能を有している。なお、画像データ選択部16が読み出した画像データは、模様データ変換部17に送出される。   The image data selection unit 16 selects image data. When an image name is input via the input unit 15, the image data of the three-dimensional object O corresponding to the image name is received from the image data storage unit 13. It has a reading function. The image data read by the image data selection unit 16 is sent to the pattern data conversion unit 17.

模様データ変換部17は、入力部15により入力された観察角度データに対応する3次元物体の模様データを、入力部15により入力された模様データに変換するものである。これにより、3次元のホログラム画像において、特定の角度から観察したときのみ他の角度から観察したときとは異なる画像が表示されるようになる。   The pattern data conversion unit 17 converts the pattern data of the three-dimensional object corresponding to the observation angle data input by the input unit 15 into the pattern data input by the input unit 15. Thereby, in the three-dimensional hologram image, an image different from that observed from other angles is displayed only when observed from a specific angle.

干渉縞データ計算部18は、模様データ変換部17により模様データが変換された3次元物体の画像データから、干渉縞記録点毎に干渉縞データを計算するものである。具体的には、干渉縞データ計算部18は、予め設定された光源LSの位置データに基づいて、3次元物体Oから干渉縞記録点Pに到達する物体光OLの複素振幅分布を決定し、その複素振幅分布をもとに干渉縞データを計算する。   The interference fringe data calculator 18 calculates interference fringe data for each interference fringe recording point from the image data of the three-dimensional object whose pattern data has been converted by the pattern data converter 17. Specifically, the interference fringe data calculation unit 18 determines a complex amplitude distribution of the object light OL reaching the interference fringe recording point P from the three-dimensional object O based on the preset position data of the light source LS, Interference fringe data is calculated based on the complex amplitude distribution.

干渉縞データの計算について、図10を用いて補足する。図10は3次元物体上に配置された物点から計算機ホログラム上の干渉縞記録点に到達する物体光の様子を示した平面図である。図10に示す計算機ホログラムの左側に位置する干渉縞記録点P1においては、3次元物体の表面に沿ってx軸方向に間隔dで等間隔に配置された物点Q1〜Q5からの物体光と、別途予め定義された方向から入射する参照光との干渉による予渉縞記録点P1における光の振幅強度が計算される。また、同様に計算機ホログラムの右側に位置する干渉縞記録点P2にも物点Q1〜Q5からの物体光と、参照光との干渉による振幅強度が計算される。このような計算を全ての干渉縞記録点で行うことで振幅強度の変化によって図11のような干渉縞パターンを得ることができる。なお、図10では簡略化して説明するため、物点及び干渉縞記録点の個数をそれぞれ限定して記載しているが、実際にはこれらは数多く存在する。また、3次元物体上の物点及び干渉縞記録点の個数(配置密度)をそれぞれ増やせば、物体の形状や質感の情報の欠落が少ない計算機ホログラムを作製できるようになる。   The calculation of interference fringe data will be supplemented with reference to FIG. FIG. 10 is a plan view showing a state of object light that reaches an interference fringe recording point on a computer generated hologram from an object point arranged on a three-dimensional object. In the interference fringe recording point P1 located on the left side of the computer generated hologram shown in FIG. 10, the object light from the object points Q1 to Q5 arranged at equal intervals d in the x-axis direction along the surface of the three-dimensional object. Then, the amplitude intensity of the light at the interference fringe recording point P1 due to the interference with the reference light incident from a separately defined direction is calculated. Similarly, the amplitude intensity due to the interference between the object light from the object points Q1 to Q5 and the reference light is also calculated at the interference fringe recording point P2 located on the right side of the computer generated hologram. By performing such calculation at all interference fringe recording points, an interference fringe pattern as shown in FIG. 11 can be obtained by changing the amplitude intensity. In FIG. 10, for the sake of simplification, the numbers of object points and interference fringe recording points are shown in a limited manner, but there are actually many of them. Further, if the number of object points on the three-dimensional object and the number of interference fringe recording points (arrangement density) are increased, it becomes possible to produce a computer generated hologram with little missing information on the shape and texture of the object.

なお、干渉縞データの計算により、3次元物体の画像データGが、観察者Eから見て計算機ホログラムの奥側に観察されるようにもできるし、手前側に観察されるようにもできる。また、再生光PLの入射方向も図8の方向に制限されるものではなく、予め決定した観察時の照明方向に応じて計算機ホログラムを作製する際に作製者が決定することができる。   By calculating the interference fringe data, the image data G of the three-dimensional object can be observed on the back side of the computer generated hologram as viewed from the observer E, or can be observed on the near side. Further, the incident direction of the reproduction light PL is not limited to the direction shown in FIG. 8 and can be determined by the producer when producing the computer generated hologram according to the illumination direction at the time of observation determined in advance.

また、本実施形態においては、干渉縞データ記憶部18は、水平方向にのみ視差をもつように干渉縞データを計算する。これにより、計算量の低減が図れる。なお、一般的には、水平方向の視差のみが再現できていれば、両眼視差によって十分に立体感を生じさせる画像を表示することが可能である。   In the present embodiment, the interference fringe data storage unit 18 calculates the interference fringe data so as to have a parallax only in the horizontal direction. Thereby, the amount of calculation can be reduced. In general, if only the parallax in the horizontal direction can be reproduced, it is possible to display an image that produces a sufficient stereoscopic effect due to the binocular parallax.

干渉縞記録部19は、電子ビーム描画装置などの高解像度な描画能力を持つ装置により構成され、干渉縞データ計算部18により計算された干渉縞データを基板5上に記録するものである。具体的には、干渉縞記録部19は、干渉縞の凹凸構造を直接描画する方法や、低解像度な画像出力装置によって作製された干渉縞の濃淡画像をレンズなどを用いて光学的に縮小記録する方法などにより干渉縞データを基板5上に記録する。   The interference fringe recording unit 19 is configured by a device having a high resolution drawing capability such as an electron beam drawing device, and records the interference fringe data calculated by the interference fringe data calculation unit 18 on the substrate 5. Specifically, the interference fringe recording unit 19 optically reduces and records the interference fringe grayscale image produced by a method of directly drawing the uneven structure of the interference fringe or a low-resolution image output device using a lens or the like. Interference fringe data is recorded on the substrate 5 by a method such as

なお、干渉縞記録部19は、濃度分布または位相変調量分布のいずれか一方または両方の形態で、干渉縞データを基板5上に記録する。ここで、「濃度分布」の形態による干渉縞データの記録方法とは、低解像度な画像出力装置によって作製された干渉縞の濃淡画像を、レンズなどを用いて光学的に縮小し、透明物質により構成される基板5上に形成して干渉縞データを記録する方法である。すなわち、透明物質上に形成される半透明材料の濃度を位置に応じて変化させることにより、光の透過率もしくは反射率を変化させ、ホログラム画像を表示する。また、「位相変調量分布」の形態とは、位相変調量に対応させて基板表面上を微細な凹凸形状に形成したり、屈折率を変化させたりして干渉縞データを記録する方法である。なお、計算機ホログラムを量産複製する場合は、濃淡画像を縮小記録する濃度分布の形態よりも、干渉縞の凹凸構造を複製転写する位相変調量分布の形態を採用した方が実用的である。   The interference fringe recording unit 19 records the interference fringe data on the substrate 5 in one or both of the density distribution and the phase modulation amount distribution. Here, the method of recording interference fringe data in the form of “density distribution” means that an interference fringe grayscale image produced by a low-resolution image output device is optically reduced using a lens or the like, In this method, interference fringe data is recorded on the substrate 5 to be formed. That is, by changing the concentration of the translucent material formed on the transparent material according to the position, the light transmittance or reflectance is changed, and a hologram image is displayed. The form of “phase modulation amount distribution” is a method of recording interference fringe data by forming fine irregularities on the substrate surface corresponding to the phase modulation amount or changing the refractive index. . In the case of mass-production duplication of computer generated holograms, it is more practical to adopt the form of phase modulation amount distribution that duplicates and transfers the uneven structure of interference fringes than the form of density distribution that reduces and records gray images.

(計算機ホログラム作製装置の動作)
次に本実施形態に係るホログラム作製装置10の動作を図12のフローチャートを用いて説明する。
(Operation of computer generated hologram)
Next, the operation of the hologram manufacturing apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

始めに、入力部15を介して、光源LSと3次元物体Oと干渉縞記録面Sとの配置関係を示す位置データが入力される(ステップS1)。また、干渉縞記録面Sの形状データが入力される(ステップS2)。   First, position data indicating the positional relationship among the light source LS, the three-dimensional object O, and the interference fringe recording surface S is input via the input unit 15 (step S1). Further, the shape data of the interference fringe recording surface S is input (step S2).

続いて、干渉縞記録点設定部12が、干渉縞記録面Sにおける干渉縞データを記録する位置を示す干渉縞記録点Pを算出し、干渉縞記録点記憶部11に書き込む(ステップS3)。なお、干渉縞記録点設定部12は、基板5上の各干渉縞記録面Sを垂直方向に沿って、複数並んだ水平方向に長いスリットDを設定し、各スリットDを水平方向に分割することにより干渉縞記録点Pを算出する。   Subsequently, the interference fringe recording point setting unit 12 calculates an interference fringe recording point P indicating a position where the interference fringe data is recorded on the interference fringe recording surface S, and writes it in the interference fringe recording point storage unit 11 (step S3). The interference fringe recording point setting unit 12 sets a plurality of long slits D in the horizontal direction along the vertical direction on each interference fringe recording surface S on the substrate 5, and divides each slit D in the horizontal direction. Thus, the interference fringe recording point P is calculated.

続いて、CAD等の手段により生成された3次元物体Oの画像データGが画像データ記憶部13に書き込まれる(ステップS4)。ここでは、画像データ記憶部13に、3次元物体の形状データ及び模様データを含む画像データGが、観察角度データとともに記憶される。   Subsequently, the image data G of the three-dimensional object O generated by means such as CAD is written in the image data storage unit 13 (step S4). Here, image data G including shape data and pattern data of a three-dimensional object is stored in the image data storage unit 13 together with observation angle data.

次に、入力部15の操作により、模様識別情報と観察角度データとが入力される(ステップS5)。模様識別情報が入力されると、模様データ記憶部14に記憶されたテクスチャマッピングデータ或いはバンプマッピングデータが模様データ変換部17により選択される。そして、模様データ変換部17は、入力された観察角度データに対応する3次元物体の模様データを、選択したテクスチャマッピングデータ等に変換する(ステップS6)。   Next, pattern identification information and observation angle data are input by operating the input unit 15 (step S5). When the pattern identification information is input, texture mapping data or bump mapping data stored in the pattern data storage unit 14 is selected by the pattern data conversion unit 17. Then, the pattern data conversion unit 17 converts the pattern data of the three-dimensional object corresponding to the input observation angle data into the selected texture mapping data (step S6).

続いて、干渉縞データ計算部18により、模様データの変換された3次元物体の画像データから、予め設定された光源の位置データに基づいて、3次元物体から干渉縞記録点に到達する物体光と参照光とによる複素振幅分布が算出される。そして、この複素振幅分布をもとに干渉縞データが計算される(ステップS7)。この際、物体光の入射角度によってはテクスチャマッピングデータ或いはバンプマッピングデータは参照されなくともよく、その場合は別途定めて3次元物体の質感の初期値を用いるなりして質感が決定される。   Subsequently, the object light reaching the interference fringe recording point from the three-dimensional object based on the preset position data of the light source from the image data of the three-dimensional object obtained by converting the pattern data by the interference fringe data calculation unit 18 And a complex amplitude distribution based on the reference light. Then, interference fringe data is calculated based on this complex amplitude distribution (step S7). At this time, depending on the incident angle of the object light, the texture mapping data or the bump mapping data may not be referred to. In this case, the texture is determined by using the initial value of the texture of the three-dimensional object.

そして、干渉縞記録部19により、干渉縞データが基板5上に記録される(ステップS8)。具体的には、電子線ビーム描画装置等の微細加工装置により濃度分布または/および位相変調量分布の形態で基板5上に干渉縞データが記録され、水平方向のみに視差をもつ計算機ホログラムが作製される。   Then, the interference fringe data is recorded on the substrate 5 by the interference fringe recording unit 19 (step S8). Specifically, interference fringe data is recorded on the substrate 5 in the form of density distribution and / or phase modulation amount distribution by a fine processing apparatus such as an electron beam drawing apparatus, and a computer generated hologram having parallax only in the horizontal direction is produced. Is done.

(計算機ホログラム作製装置の作用効果)
以上説明したように、本実施形態に係る計算機ホログラム作製装置10によれば、入力部15により入力された観察角度データに対応する3次元物体の模様データを画像データ記憶部13から読み出し、その3次元物体の模様データを入力部15により入力された模様データに変換し、模様データが変換された3次元物体の画像データから干渉縞記録点毎の干渉縞データを計算し、干渉縞データを基板5上に記録するので、特定の観察角度でのみ読取可能な情報が表示されることになり、偽造防止効果の高い計算機ホログラムを作製することができる。
(Operational effect of computer generated hologram)
As described above, according to the computer generated hologram production apparatus 10 according to the present embodiment, the pattern data of the three-dimensional object corresponding to the observation angle data input by the input unit 15 is read from the image data storage unit 13. The pattern data of the three-dimensional object is converted into the pattern data input by the input unit 15, the interference fringe data for each interference fringe recording point is calculated from the image data of the three-dimensional object obtained by converting the pattern data, and the interference fringe data is converted into the substrate. 5, information that can be read only at a specific observation angle is displayed, and a computer generated hologram having a high forgery prevention effect can be produced.

また、本実施形態に係る計算機ホログラム作製装置10によれば、観察角度に応じて3次元物体表面に異なる色彩や質感をもたせた計算機ホログラムを作製できるため、実在する被写体を用いて作製されるホログラムでは表現不可能な3次元物体の表示が可能である。また、観察角度に応じて3次元物体表面の模様を段階的に変化させるなどしてアイキャッチ効果を向上させた計算機ホログラムを作製できる。   Further, according to the computer generated hologram production apparatus 10 according to the present embodiment, a computer generated hologram having different colors and textures on the surface of a three-dimensional object can be produced according to the observation angle, so that a hologram produced using an actual subject. Thus, it is possible to display a three-dimensional object that cannot be expressed. In addition, a computer generated hologram having an improved eye catching effect can be produced by changing the pattern on the surface of the three-dimensional object stepwise according to the observation angle.

さらに、本実施形態に係る計算機ホログラム作製装置10によれば、特定の視域でのみ視認可能な文字情報が表面に表示される計算機ホログラムを作製できる。文字情報が視認可能となる視域や、表示される文字情報に予め規則を設けるなどしておけば、計算機ホログラムの真偽判定が可能になる。そこで、このような特定の視域でのみ視認可能な模様等が表示される計算機ホログラムを情報印刷物に形成することにより、情報印刷物の真偽判定などに利用することができる。   Furthermore, according to the computer generated hologram production apparatus 10 according to the present embodiment, it is possible to produce a computer generated hologram in which character information visible only in a specific viewing zone is displayed on the surface. If a rule is provided in advance in the viewing area in which the character information is visible or the character information to be displayed, the authenticity of the computer generated hologram can be determined. Therefore, by forming a computer generated hologram that displays a pattern or the like that is visible only in such a specific viewing area on the information printed material, it can be used for authenticity determination of the information printed material.

なお、本実施形態に係る計算機ホログラム作製装置10によれば、コンピュータ・グラフィックスや3次元CADを用いてモデリングした3次元物体が表示される計算機ホログラムを作製できるので、実在する被写体を記録するホログラムとは異なり、実際には存在しないものを表示することが可能である。このため、計算機ホログラムが貼付された情報印刷物は、一般的な印刷技術により作製された情報印刷物に比して偽造が困難である。   The computer generated hologram 10 according to the present embodiment can produce a computer generated hologram that displays a three-dimensional object modeled using computer graphics or three-dimensional CAD. Unlike that, it is possible to display what does not actually exist. For this reason, the information printed matter on which the computer generated hologram is attached is more difficult to counterfeit than the information printed matter produced by a general printing technique.

補足すると、近年では、3次元物体を表示するホログラムや計算機ホログラムが様々な情報印刷物に使用され一般化されているとともに、コンピュータ・グラフィックスによる3次元物体も映画やTV等の様々な場面で見ることができるようになっている。そのため、3次元物体の画像データを単に計算機ホログラムの対象として使うだけでは十分なアイキャッチ効果が得られにくくなってきている。これに対し、本実施形態に係る計算機ホログラム作製装置では、特定の視域のみ他の領域とは異なるテクスチャマッピングデータ等が適用された計算機ホログラムを作製できるので、十分なアイキャッチ効果を得ることができる。   Supplementally, in recent years, holograms for displaying three-dimensional objects and computer generated holograms have been used for various information prints, and three-dimensional objects by computer graphics can be viewed in various scenes such as movies and TV. Be able to. For this reason, it has become difficult to obtain a sufficient eye-catching effect by simply using image data of a three-dimensional object as a target for a computer generated hologram. On the other hand, in the computer generated hologram production apparatus according to the present embodiment, a computer generated hologram to which texture mapping data or the like different from other regions can be produced only in a specific viewing area can obtain a sufficient eye catching effect. it can.

なお、計算機ホログラムを複製する場合には、干渉縞の凹凸構造が形成された表示体の原版から、電鋳等の方法により金属製のスタンパーを作製する。この金属製スタンパーを母型として、ポリカーボネートやポリエステル等を原料とする透明基材上に熱可塑性樹脂や光硬化性樹脂を塗布し、金属製スタンパーを密着させる。そして、熱や光を与え、樹脂が硬化したのち、金属製スタンパーと樹脂を剥離することで計算機ホログラムを複製する。   In the case of duplicating a computer generated hologram, a metal stamper is produced by a method such as electroforming from an original plate of a display body on which an uneven structure of interference fringes is formed. Using this metal stamper as a matrix, a thermoplastic resin or a photocurable resin is applied onto a transparent base material made of polycarbonate, polyester, or the like, and the metal stamper is brought into close contact therewith. Then, after applying heat and light to cure the resin, the computer generated hologram is duplicated by peeling the resin from the metal stamper.

また、複製された計算機ホログラムが透明である場合、アルミニウム等の金属や誘電体の簿膜層を真空中で蒸着する等の方法により表面に光反射層を設ける。このような光反射層が設けられた計算機ホログラムを転写箔やステッカー等の形態にし、紙やプラスチックフィルム等の基材上に接着層ないしは粘着層を介して貼付すれば、偽造防止機能を備えた有価証券類やカード類等の情報印刷物を作製できるようになる。   When the replicated computer generated hologram is transparent, a light reflecting layer is provided on the surface by a method such as vapor deposition of a metal or dielectric book film layer in vacuum. If a computer generated hologram with such a light reflecting layer is formed in the form of a transfer foil, a sticker, etc., and pasted on a base material such as paper or plastic film via an adhesive layer or an adhesive layer, it has a forgery prevention function. It becomes possible to produce printed information such as securities and cards.

また、本実施形態に係る計算機ホログラム作製装置10において、模様データとしてテクスチャマッピングやパンプマッピングを用いることにより、3次元物体の表面の色彩や質感を変え、文字や模様等の複雑な画像の表示をも実現できる。それゆえ、表面の形状そのものは変えていないにも関わらず、より表現力が高く情報量の多い物体を、計算負荷を大幅に増大させることなく計算機ホログラムにより表示することができる。   Further, in the computer generated hologram production apparatus 10 according to the present embodiment, by using texture mapping or pump mapping as pattern data, the color and texture of the surface of the three-dimensional object are changed, and a complex image such as a character or a pattern is displayed. Can also be realized. Therefore, although the surface shape itself is not changed, an object having a higher expressive power and a larger amount of information can be displayed by a computer generated hologram without significantly increasing a calculation load.

なお、本実施形態に係るホログラム作製装置10は、干渉縞データが記録される基板5の干渉縞記録面Sの形状データ及び位置データを入力し、その干渉縞記録面Sの形状データ及び位置データの入力に応じて、水平方向に長いスリットDを干渉縞記録面Sの垂直方向に複数設定し、該スリットD内を水平方向に分割することにより、複数の干渉縞記録点Pを設定するので、水平方向にのみ視差をもつような計算機ホログラムが作製されることになり、計算量の低減を図ることができる。   Note that the hologram manufacturing apparatus 10 according to the present embodiment inputs shape data and position data of the interference fringe recording surface S of the substrate 5 on which interference fringe data is recorded, and shape data and position data of the interference fringe recording surface S. Since a plurality of slits D that are long in the horizontal direction are set in the vertical direction of the interference fringe recording surface S and the inside of the slit D is divided in the horizontal direction, a plurality of interference fringe recording points P are set. Thus, a computer generated hologram having parallax only in the horizontal direction is produced, and the amount of calculation can be reduced.

(実施例)
次に、特定の観察角度でのみ、3次元物体に適用されているテクスチャマッピングまたはバンプマッピングのデータを変更した計算機ホログラムについて説明する。
(Example)
Next, a computer generated hologram in which texture mapping or bump mapping data applied to a three-dimensional object is changed only at a specific observation angle will be described.

特定の観察角度でのみ、3次元物体に適用されているテクスチャマッピングまたはバンプマッピングのデータを変更することは、3次元物体Oから干渉縞記録面Sに到達する複数の物体光の中で、予め設定した任意の角度で干渉縞記録面Sに到達する物体光のみが他とは異なる色彩、質感データから決定されていることに相当する。   Changing the texture mapping or bump mapping data applied to the three-dimensional object only at a specific observation angle is performed in advance among a plurality of object lights reaching the interference fringe recording surface S from the three-dimensional object O. This corresponds to the fact that only the object light that reaches the interference fringe recording surface S at the set arbitrary angle is determined from color and texture data different from the others.

例えば、計算機ホログラムをほぼ正面から観察したときのみ、3次元物体Oに木目柄のテクスチャマッピングが施されているような効果を得るには、図13・図14に示すような規則によって干渉縞パターンの生成を行えばよい。図13において、3次元物体Oには木目柄のテクスチャマッピングが施されている。   For example, an interference fringe pattern can be obtained according to the rules shown in FIG. 13 and FIG. 14 in order to obtain an effect in which a three-dimensional object O is subjected to wood grain texture mapping only when a computer generated hologram is observed almost from the front. May be generated. In FIG. 13, the three-dimensional object O is subjected to wood grain texture mapping.

具体的には、計算機ホログラムの左・右・中央のそれぞれに位置する干渉縞記録点P4・P5・P6に、3次元物体上の物点Q5・Q7・Q9のそれぞれからほぼ垂直に入射する物体光OL11〜OL13の複素振幅分布が、木目柄のテクスチャマッピングによる色彩データ及び質感データをもとに決定される。一方、図14のように、物体光が計算機ホログラムに斜め方向から入射するような場合は、テクスチャマッピングによる色彩データ及び質感データを用いずに物体光の複素振幅分布が決定される。   More specifically, an object that enters the interference fringe recording points P4, P5, and P6 located at the left, right, and center of the computer generated hologram almost perpendicularly from the object points Q5, Q7, and Q9 on the three-dimensional object. The complex amplitude distribution of the lights OL11 to OL13 is determined based on the color data and the texture data by the texture mapping of the wood grain pattern. On the other hand, as shown in FIG. 14, when the object light is incident on the computer generated hologram from an oblique direction, the complex amplitude distribution of the object light is determined without using the color data and the texture data by texture mapping.

すなわち、図13及び図14に示す計算機ホログラムにおいては、入射する角度に応じて物体光の複素振幅分布を計算するもととなる3次元物体Oの色彩データ及び質感データが選択され、干渉縞パターンが導出されている。そのため、正面から観察した際は3次元物体上に木目柄が観察され、それ以外の角度から観察した際には木目柄が観察されないようにすることができる。なお、図13・図14においては説明を簡略化するため、物点及び物点から到遠する物体光を示す線分や干渉縞記録点をそれぞれ数少なく記載しており、また参照光の図示は省略している。   That is, in the computer generated hologram shown in FIGS. 13 and 14, the color data and the texture data of the three-dimensional object O from which the complex amplitude distribution of the object light is calculated according to the incident angle are selected, and the interference fringe pattern Has been derived. Therefore, a wood grain pattern can be observed on a three-dimensional object when observed from the front, and a wood grain pattern can be prevented from being observed when observed from other angles. In FIG. 13 and FIG. 14, in order to simplify the explanation, there are a small number of line segments and interference fringe recording points indicating the object point and the object light far from the object point. Omitted.

図15は物体光の入射角度に応じて、異なるテクスチャマッピング或いはバンプマッピングが適用された計算機ホログラムの一例を示す模式図である。   FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of a computer generated hologram to which different texture mapping or bump mapping is applied according to the incident angle of object light.

図16・図17・図18に示すように、計算機ホログラムに到達する物体光の入射角度に応じて、別々のテクスチャマッピング或いはバンプマッピングを適用することで、観察角度に応じて別々の色彩、質感による表示を行うことができる。   As shown in FIGS. 16, 17, and 18, by applying different texture mapping or bump mapping according to the incident angle of the object light reaching the computer generated hologram, different colors and textures according to the observation angle Can be displayed.

ここでは、1つの計算機ホログラムの作製において、図16に示すように計算機ホログラムに右方向から入射する物体光については、3次元物体の模様として木目柄のテクスチャを適用し、図17に示すように垂直方向から入射する物体光については、文字「TOP」が書かれたテクスチャを適用し、図18に示すように左方向から入射する物体光については大理石柄のテクスチャを適用して、別途入射する参照光との干渉による光の複素振幅をそれぞれ計算し、干渉縞データを求める。   Here, in the production of one computer generated hologram, as shown in FIG. 16, for the object light incident on the computer generated hologram from the right direction, a wood grain texture is applied as a three-dimensional object pattern, and as shown in FIG. For the object light incident from the vertical direction, the texture with the letter “TOP” is applied, and for the object light incident from the left direction as shown in FIG. Interference fringe data is obtained by calculating the complex amplitude of the light due to interference with the reference light.

そして、このように作製された計算機ホログラムが適当な照明光下で様々な角度から観察されると、図15に示すように、視域内の左側に位置する観察者E1には木目柄のテクスチャの画像G8が観察され、中央に位置する観察者E2には文宇「TOP」が書かれたテクスチャの画像G7が観察され、右側に位置する観察者E3には大埋石柄のテクスチャの画像G9が観察される。   Then, when the computer generated hologram is observed from various angles under appropriate illumination light, as shown in FIG. 15, the observer E1 located on the left side in the viewing zone has a grain pattern texture. An image G8 is observed, and a texture image G7 on which Wenwoo “TOP” is written is observed by an observer E2 located in the center, and an image G9 of a large stone pattern texture is observed by an observer E3 located on the right side. Is observed.

ここでは、図15の文字「TOP」のように特定の角度でのみ観察することが可能な情報を3次元物体上に設けることで、通常の3次元物体を記録しただけでは実現できない特殊な視認効果をもたせることができ、アイキャッチ効果を向上させることができる。   Here, by providing information that can be observed only at a specific angle, such as the character “TOP” in FIG. 15, on a three-dimensional object, a special visual recognition that cannot be realized simply by recording a normal three-dimensional object. An effect can be given and an eye catching effect can be improved.

また、図15に示すように、特定の観察角度でのみ読みとることが可能な文字や記号、絵柄等を3次元物体の画像データに盛り込むことにより、計算機ホログラムの真偽判定が可能となり、偽造防止効果の向上も見込むことができる。   Further, as shown in FIG. 15, by incorporating characters, symbols, patterns, etc. that can be read only at a specific observation angle into the image data of a three-dimensional object, it is possible to determine the authenticity of a computer generated hologram, thereby preventing forgery. The improvement of the effect can also be expected.

さらに、このような特定の観察角度でのみ読取可能な情報が表示される計算機ホログラムを、商品券や小切手等の有価証券類やクレジットカードやキャッシュカード、IDカード等のカード類、パスポートや免許証等の証明書類等の情報印刷物の紙基材上、もしくはプラスチック基材上に転写箔やステッカーの形態で貼付することで、情報印刷物の偽造防止効果を向上させることができる。情報印刷物の一例としては、図19に示すような、計算機ホログラムが貼付されたICカードがある。ICカード60には部分的に計算機ホログラム50が設けられ、観察者は3次元物体の画像を観察することができる。   In addition, computer holograms that display information that can be read only at a specific viewing angle, such as securities such as gift certificates and checks, cards such as credit cards, cash cards, ID cards, passports and licenses, etc. By sticking the information printed matter such as certificates on a paper base material or a plastic base material in the form of a transfer foil or a sticker, the forgery prevention effect of the information printed matter can be improved. As an example of the information printed matter, there is an IC card with a computer hologram attached as shown in FIG. The IC card 60 is partially provided with a computer generated hologram 50 so that an observer can observe an image of a three-dimensional object.

なお、情報の隠蔽効果を見込んで特定の角度でのみ読みとることが可能なテクスチャを設ける場合には、視域内の狭範囲でのみ特定の情報が把握できるように、計算機ホログラムの干渉縞データを計算することがより望ましい。広範囲で特定の質感データが観察できるようにすると、情報の隠蔽効果が低くその存在が容易に知覚されてしまうからである。   In addition, when providing a texture that can be read only at a specific angle in anticipation of the information concealment effect, the interference pattern data of the computer generated hologram is calculated so that specific information can be grasped only within a narrow range within the viewing zone. It is more desirable to do. This is because if the specific texture data can be observed over a wide range, the information concealment effect is low and its presence is easily perceived.

具体的には、特定の質感が把握できる狭範囲は3次元物体が観察される全視域の概ね1/5以下の範囲であることが望ましい。1/5程度の範囲であれば隠蔽情報が見える領域が十分に限定されており、予めその存在を知っているか、または注意深く観察しないと特定の情報の存在を認識することが難しくなるからである。   Specifically, it is desirable that the narrow range in which a specific texture can be grasped is a range of approximately 1/5 or less of the entire viewing zone where a three-dimensional object is observed. If the range is about 1/5, the area where the concealment information can be seen is sufficiently limited, and it is difficult to recognize the presence of specific information unless the existence is known beforehand or carefully observed. .

図20は、視域R1の中心線Cを含む狭領域R2でのみ、文宇「TOP」が読みとれるようなテクスチャマッピングを適用した計算機ホログラムの模式図である。このような計算機ホログラムにおいては、ほぼ正面で観察する観察者E2でなければ文字「TOP」を読みとれず、他の位置にいる観察者E1やE3では観察することができない。さらに、図21に示すように、狭範囲R2を視域R1の最も外側にした場合、通常は観察しないような急な角度でしか文字「TOP」を読みとることができないので、より一層情報の隠蔽効果を向上させることができる。   FIG. 20 is a schematic diagram of a computer generated hologram to which texture mapping is applied so that the sentence “TOP” can be read only in a narrow area R2 including the center line C of the viewing area R1. In such a computer generated hologram, the character “TOP” cannot be read unless the observer E2 observes almost from the front, and cannot be observed by the observers E1 and E3 at other positions. Furthermore, as shown in FIG. 21, when the narrow range R2 is located at the outermost side of the viewing zone R1, the character “TOP” can be read only at a steep angle that is not normally observed. The effect can be improved.

なお、一般に立体像を表示する計算機ホログラムは情報印刷物の偽造防止を目的として用いられており、動物やキャラクターをモデルとしたシールやステッカーなどの形態で作製されることが多い。このような形態の場合、計算機ホログラムの幅は概ね1〜10cm程度である。また、視域は40°以下に設定されることが多い。それ以上の視域を設けると、視域の中心から遠ざかるにつれて立体像が見にくくなったり、立体像の奥行き感を十分に得られなかったりする。視域が40°である場合、その1/5である8°程度が狭範囲の設定として望ましい。   In general, a computer generated hologram for displaying a three-dimensional image is used for the purpose of preventing forgery of printed information, and is often produced in the form of a sticker or sticker modeled on animals or characters. In the case of such a form, the width of the computer generated hologram is about 1 to 10 cm. The viewing zone is often set to 40 ° or less. If a viewing area larger than that is provided, the stereoscopic image becomes difficult to see as the distance from the center of the viewing area increases, or the depth of the stereoscopic image cannot be sufficiently obtained. When the viewing zone is 40 °, about 8 °, which is 1/5 of the viewing zone, is desirable as the narrow range setting.

<その他>
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
<Others>
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine a component suitably in different embodiment.

本発明の第1の実施形態に係る計算機ホログラム作製装置10の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the computer generated hologram production apparatus 10 which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 計算機ホログラムの作製方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the production method of a computer generated hologram. 計算機ホログラムの作製方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the production method of a computer generated hologram. 計算機ホログラムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a computer generated hologram. 画像データ記憶部13の構成を示す模式図である。3 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image data storage unit 13. FIG. 模様データ記憶部14の構成を示す模式図である。3 is a schematic diagram showing a configuration of a pattern data storage unit 14. FIG. マッピング処理無しの計算機ホログラムの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the computer generated hologram without a mapping process. テクスチャマッピングが適用された計算機ホログラムの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the computer generated hologram to which the texture mapping is applied. バンプマッピングが適用された計算機ホログラムの概念を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the concept of the computer generated hologram to which bump mapping was applied. 干渉縞データ計算部18の計算処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation process of the interference fringe data calculation part. 干渉縞データによる干渉縞の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the interference fringe by interference fringe data. 同実施形態に係るホログラム作製装置10の動作を図12のフローチャートを用いて説明する。The operation of the hologram manufacturing apparatus 10 according to the embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 計算機ホログラムを略正面から観察したときの計算処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation process when a computer generated hologram is observed from substantially the front. 計算機ホログラムを斜めから観察したときの計算処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation process when a computer generated hologram is observed from diagonally. 同実施形態に係る計算機ホログラムの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the computer generated hologram which concerns on the same embodiment. 異なる観察角度により観察される計算機ホログラムの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the computer generated hologram observed with a different observation angle. 異なる観察角度により観察される計算機ホログラムの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the computer generated hologram observed with a different observation angle. 異なる観察角度により観察される計算機ホログラムの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the computer generated hologram observed with a different observation angle. 同実施形態に係る計算機ホログラムが貼付された情報印刷物の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the information printed matter with which the computer generated hologram which concerns on the embodiment was affixed. 視域R1の中心線Cを含む狭領域R2でのみ隠蔽情報が読み取り可能な計算機ホログラムの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the computer hologram which can read concealment information only in the narrow area | region R2 containing the center line C of visual field R1. 視域R1の最も外側の狭領域R2でのみ隠蔽情報が読み取り可能な計算機ホログラムの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the computer hologram which can read concealment information only in the outermost narrow area | region R2 of visual field R1.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・計算機ホログラム作製装置、11・・・干渉縞記録点記憶部、12・・・干渉縞記録点設定部、13・・・画像データ記憶部、14・・・模様データ記憶部、15・・・入力部、16・・・画像データ選択部、17・・・模様データ変換部、18・・・干渉縞データ計算部、19・・・干渉縞記録装置、50・・・計算機ホログラム、60・・・ICカード、LS・・・光源、O・・・3次元物体、S・・・干渉縞記録面、RL・・・参照光、OL・・・物体光、E・・・観察者。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Computer hologram production apparatus, 11 ... Interference fringe recording point memory | storage part, 12 ... Interference fringe recording point setting part, 13 ... Image data memory | storage part, 14 ... Pattern data memory | storage part, 15・ ・ ・ Input unit, 16 ... Image data selection unit, 17 ... Pattern data conversion unit, 18 ... Interference fringe data calculation unit, 19 ... Interference fringe recording device, 50 ... Computer hologram, 60 ... IC card, LS ... light source, O ... three-dimensional object, S ... interference fringe recording surface, RL ... reference light, OL ... object light, E ... observer .

Claims (13)

計算機によって計算された干渉縞データを基板上に記録して計算機ホログラムを作成する計算機ホログラム作製方法であって、
前記基板上の干渉縞データを記録する位置を示す干渉縞記録点を干渉縞記録点記憶手段に書き込む干渉縞記録点書込ステップと、
3次元物体の形状データ及び模様データを含む画像データと観察角度データとを対応させて画像データ記憶手段に書き込むステップと、
前記3次元物体の画像データに貼り付け可能な模様データを観察角度データとともに入力する入力ステップと、
前記入力ステップにより入力された観察角度データに対応する3次元物体の模様データを、前記入力ステップにより入力された模様データに変換する変換ステップと、
前記変換ステップにより前記模様データが変換された3次元物体の画像データから、前記干渉縞記録点毎の干渉縞データを計算する計算ステップと、
前記計算ステップにより計算された干渉縞データを前記基板上に記録する干渉縞記録ステップと
を備えたことを特徴とする計算機ホログラム作製方法。
A computer generated hologram method for creating a computer generated hologram by recording interference fringe data calculated by a computer on a substrate,
An interference fringe recording point writing step for writing an interference fringe recording point indicating a position for recording interference fringe data on the substrate into the interference fringe recording point storage means;
Writing the image data including the shape data and pattern data of the three-dimensional object and the observation angle data in association with each other in the image data storage means;
An input step of inputting pattern data that can be pasted on the image data of the three-dimensional object together with observation angle data;
A conversion step of converting the pattern data of the three-dimensional object corresponding to the observation angle data input in the input step into the pattern data input in the input step;
A calculation step of calculating interference fringe data for each of the interference fringe recording points from the image data of the three-dimensional object obtained by converting the pattern data by the conversion step;
An interference fringe recording step for recording the interference fringe data calculated in the calculation step on the substrate.
請求項1に記載の計算機ホログラム作製方法において、
前記干渉縞記録点書込ステップは、
前記干渉縞データが記録される前記基板の干渉縞記録面の形状データ及び位置データを入力するステップと、
前記干渉縞記録面の形状データ及び位置データの入力に応じて、水平方向に長いスリットを前記干渉縞記録面の垂直方向に複数設定し、該スリット内を水平方向に分割することにより、複数の干渉縞記録点を設定するステップと
を備えたことを特徴とする計算機ホログラム作製方法。
In the computer generated hologram production method according to claim 1,
The interference fringe recording point writing step includes:
Inputting the shape data and position data of the interference fringe recording surface of the substrate on which the interference fringe data is recorded;
In response to the input of the shape data and the position data of the interference fringe recording surface, a plurality of horizontal slits are set in the vertical direction of the interference fringe recording surface, and a plurality of slits are divided in the horizontal direction by dividing the slit in the horizontal direction. And a step of setting an interference fringe recording point.
請求項1または請求項2に記載の計算機ホログラム作製方法において、
前記干渉縞記録ステップは、透明材料の基板における光の透過率を位置に応じて変化させることにより、前記干渉縞データを記録することを特徴とする計算機ホログラム作製方法。
In the computer generated hologram production method according to claim 1 or 2,
The method for producing a computer generated hologram, wherein the interference fringe recording step records the interference fringe data by changing a light transmittance of a transparent material substrate according to a position.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の計算機ホログラム作製方法において、
前記干渉縞記録ステップは、基板表面の凹凸形状を変化させることにより、前記干渉縞データを記録することを特徴とする計算機ホログラム作製方法。
In the computer generated hologram production method according to any one of claims 1 to 3,
In the interference fringe recording step, the interference fringe data is recorded by changing a concavo-convex shape of a substrate surface.
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の計算機ホログラム作製方法により作製される計算機ホログラムであって、
水平方向のみに視差をもち、前記3次元物体の表面の色彩や質感が変化するように、特定の観察角度でのみテクスチャマッピングデータまたはバンプマッピングデータが適用されている
ことを特徴とする計算機ホログラム。
A computer generated hologram produced by the computer generated hologram producing method according to any one of claims 1 to 4,
A computer generated hologram characterized in that texture mapping data or bump mapping data is applied only at a specific observation angle so as to have parallax only in the horizontal direction and to change the color and texture of the surface of the three-dimensional object.
計算機によって計算された干渉縞データを基板上に記録して計算機ホログラムを作成する計算機ホログラム作製装置であって、
前記基板上の干渉縞データを記録する位置を示す干渉縞記録点を記憶する干渉縞記録点記憶手段と、
3次元物体の形状データ及び模様データを含む画像データと観察角度データとを対応させて記憶する画像データ記憶手段と、
前記3次元物体の画像データに貼り付け可能な模様データを観察角度データとともに入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された観察角度データに対応する3次元物体の模様データを、前記入力手段により入力された模様データに変換する模様データ変換手段と、
前記模様データが変換された3次元物体の画像データから、前記干渉縞記録点毎の干渉縞データを計算する干渉縞データ計算手段と、
前記干渉縞データ計算手段により計算された干渉縞データを前記基板上に記録する干渉縞記録手段と
を備えたことを特徴とする計算機ホログラム作製装置。
A computer generated hologram for creating a computer generated hologram by recording interference fringe data calculated by a computer on a substrate,
Interference fringe recording point storage means for storing interference fringe recording points indicating positions for recording interference fringe data on the substrate;
Image data storage means for storing image data including shape data and pattern data of a three-dimensional object and observation angle data in association with each other;
Input means for inputting pattern data that can be pasted on the image data of the three-dimensional object together with observation angle data;
Pattern data conversion means for converting pattern data of a three-dimensional object corresponding to observation angle data input by the input means into pattern data input by the input means;
Interference fringe data calculating means for calculating interference fringe data for each interference fringe recording point from the image data of the three-dimensional object converted from the pattern data;
An apparatus for producing a computer generated hologram, comprising: interference fringe recording means for recording the interference fringe data calculated by the interference fringe data calculating means on the substrate.
水平方向のみに視差をもち、3次元物体を表示する計算機ホログラムであって、
前記3次元物体の画像には、観察する角度に応じて表面の色彩や質感が変化するように、特定の観察角度の範囲でのみテクスチャマッピングデータまたはバンプマッピングデータが適用されている
ことを特徴とする計算機ホログラム。
A computer generated hologram displaying parallax only in the horizontal direction and displaying a three-dimensional object,
The image of the three-dimensional object is applied with texture mapping data or bump mapping data only within a specific observation angle range so that the color and texture of the surface changes according to the observation angle. Computer hologram to do.
請求項7に記載の計算機ホログラムにおいて、
前記3次元物体の画像には、観察する角度に応じて表面の色彩や質感が変化するように、複数のテクスチャマッピングデータまたはバンプマッピングデータが適用されている
ことを特徴とする計算機ホログラム。
The computer generated hologram according to claim 7,
A computer generated hologram characterized in that a plurality of texture mapping data or bump mapping data is applied to an image of the three-dimensional object so that the color and texture of the surface changes according to the angle to be observed.
請求項7または請求項8に記載の計算機ホログラムにおいて、
テクスチャマッピングにより、3次元物体上に文字や記号、絵柄等の画像が表現されている
ことを特徴とする計算機ホログラム。
The computer generated hologram according to claim 7 or 8,
A computer generated hologram characterized in that images such as characters, symbols, and patterns are represented on a three-dimensional object by texture mapping.
請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載の計算機ホログラムにおいて、
特定の色彩および質感が、予め設定した視域内の一部の狭範囲でのみ3次元物体の画像が観察可能である
ことを特徴とする計算機ホログラム。
The computer generated hologram according to any one of claims 7 to 9,
A computer generated hologram characterized in that an image of a three-dimensional object having a specific color and texture can be observed only in a part of a narrow range within a preset viewing zone.
請求項10に記載の計算機ホログラムにおいて、
前記狭範囲が視域の中心を含み、且つ、全視域の1/5以下の範囲である
ことを特徴とする計算機ホログラム。
The computer generated hologram according to claim 10,
The computer generated hologram characterized in that the narrow range includes the center of the viewing zone and is a range of 1/5 or less of the entire viewing zone.
請求項10に記載の計算機ホログラムにおいて、
前記狭範囲が視域の最も外側を含み、且つ、全視域の1/5以下の範囲である
ことを特徴とする計算機ホログラム。
The computer generated hologram according to claim 10,
The computer generated hologram characterized in that the narrow range includes the outermost side of the viewing zone and is a range of 1/5 or less of the entire viewing zone.
請求項7乃至請求項12のいずれか1項に記載の計算機ホログラムが印刷物基材の表面の領域の少なくとも一部に設けられたことを特徴とする情報印刷物。   An information printed matter, wherein the computer generated hologram according to any one of claims 7 to 12 is provided in at least a part of a region of a surface of a printed matter base material.
JP2007254741A 2007-09-28 2007-09-28 Computer generated hologram, computer generated hologram device, computer generated hologram method, and printed information Active JP4962246B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007254741A JP4962246B2 (en) 2007-09-28 2007-09-28 Computer generated hologram, computer generated hologram device, computer generated hologram method, and printed information

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007254741A JP4962246B2 (en) 2007-09-28 2007-09-28 Computer generated hologram, computer generated hologram device, computer generated hologram method, and printed information

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009086209A JP2009086209A (en) 2009-04-23
JP4962246B2 true JP4962246B2 (en) 2012-06-27

Family

ID=40659731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007254741A Active JP4962246B2 (en) 2007-09-28 2007-09-28 Computer generated hologram, computer generated hologram device, computer generated hologram method, and printed information

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4962246B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3778326B2 (en) * 1997-05-22 2006-05-24 日本電信電話株式会社 Computer generated hologram display method, apparatus, and recording medium on which computer generated hologram display program is recorded
JP2001142380A (en) * 1999-11-12 2001-05-25 Sony Corp Device and method for producing hologram and hologram
JP3951554B2 (en) * 2000-05-18 2007-08-01 凸版印刷株式会社 Computer generated hologram
JP4390250B2 (en) * 2003-07-29 2009-12-24 大日本印刷株式会社 Hologram with a three-dimensional image recorded in different shapes depending on the viewing direction
JP4256372B2 (en) * 2005-09-12 2009-04-22 大日本印刷株式会社 Computer generated hologram and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009086209A (en) 2009-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3895166B2 (en) How to create a computer generated hologram
US7123392B2 (en) Computer-generated hologram fabrication process, and hologram-recorded medium
JP2021060599A (en) Method for producing security element, and security element
JP2020532767A (en) Hologram manufacturing methods, security elements, and security documents
US7796311B2 (en) Security device with multiple holographic or diffraction effect generating structures
JP2013506880A (en) Overlay of visible image and synthetic hologram
Khuderchuluun et al. Simplified digital content generation based on an inverse-directed propagation algorithm for holographic stereogram printing
JP2008145467A (en) Hologram making method and hologram made by the method
JP5041187B2 (en) Authentication method hologram production method
JP5273358B2 (en) Hologram creation method, hologram and security medium using the hologram
JP4962246B2 (en) Computer generated hologram, computer generated hologram device, computer generated hologram method, and printed information
JP5071195B2 (en) Hologram recording medium and method and apparatus for manufacturing the same
JP2012008220A (en) Method for calculating computer-synthesized hologram using lookup table and spatial overlapping of image, and apparatus thereof
JP5224051B2 (en) Hologram creation method, hologram created thereby, and hologram creation device
KR101798401B1 (en) Hologram having 3d pattern of unit pixels
JP2002208053A (en) Optical pattern display body for securities of the like and method for manufacturing optical pattern display body capable of supplementary personalizing or recording information
JP5029816B2 (en) Hologram production method
JP4882475B2 (en) Light diffraction structure
Khuderchuluun et al. Simplified content generation for holographic printer using computer-generated integral imaging
JP4416150B2 (en) Three-dimensional pattern
EP1777596B1 (en) Computer-generated hologram fabrication process
JP5177009B2 (en) Hologram recording medium
Goncharsky et al. Synthesis of Nano-Optical Elements for Forming 3D Images at Zero Diffraction Order
KR20210001874U (en) The projector that is displayed in the air
TW434517B (en) Security device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100826

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110818

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120228

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4962246

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150406

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250