JP5029816B2 - Hologram production method - Google Patents
Hologram production method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5029816B2 JP5029816B2 JP2007092281A JP2007092281A JP5029816B2 JP 5029816 B2 JP5029816 B2 JP 5029816B2 JP 2007092281 A JP2007092281 A JP 2007092281A JP 2007092281 A JP2007092281 A JP 2007092281A JP 5029816 B2 JP5029816 B2 JP 5029816B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hologram
- stage
- recording
- light
- relief
- 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
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 99
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 60
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 43
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 22
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 5
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 4
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/08—Synthesising holograms, i.e. holograms synthesized from objects or objects from holograms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0402—Recording geometries or arrangements
- G03H2001/0413—Recording geometries or arrangements for recording transmission holograms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0402—Recording geometries or arrangements
- G03H2001/0415—Recording geometries or arrangements for recording reflection holograms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/20—Copying holograms by holographic, i.e. optical means
- G03H2001/207—Copying holograms by holographic, i.e. optical means with modification of the nature of the hologram, e.g. changing from volume to surface relief or from reflection to transmission
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
- G03H1/2249—Holobject properties
- G03H2001/2252—Location of the holobject
- G03H2001/2257—Straddling the hologram
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2240/00—Hologram nature or properties
- G03H2240/10—Physical parameter modulated by the hologram
- G03H2240/13—Amplitude and phase complex modulation
Landscapes
- Credit Cards Or The Like (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Description
本発明は、ホログラム作製方法に関し、特に、計算機合成ホログラムの再生像を記録した体積型ホログラムの作製方法に関するものである。 The present invention relates to a hologram manufacturing method, particularly, it relates to making how the recording the reproduced image of the computer-generated hologram volume hologram.
従来、偽造防止のためホログラムを金券やクレジットカード等に貼り付け又は一体に形成するものがある。このホログラムとして、計算機を用いた演算により所定の記録面上に干渉縞を記録させて作製する計算機ホログラムがある(特許文献1)。
しかしながら、これまでに提案されている上記従来の計算機ホログラムは、デザイン性やセキュリティー性に優れたホログラムであるが、レリーフ型のホログラムであり、体積型のホログラムと比較すると偽造されやすく、セキュリティー性の面で劣る部分がある。 However, the conventional computer holograms proposed so far are excellent in design and security, but are relief-type holograms that are more easily counterfeited than volume-type holograms. There is an inferior part.
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な方法でデザイン性やセキュリティー性に優れた体積ホログラムを作製する方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, its object is to provide a way of making a good volume hologram design and security properties in a simple way.
本発明のホログラム作製方法は、上記課題を解決するものであって、所定の原画像と、この原画像を記録するための記録面と、この記録面に対して照射する参照光とを定義し、前記記録面上に複数の演算点を定義し、個々の演算点について、前記原画像上に定義された光源から発せられた物体光と、前記参照光とによって形成される干渉波の強度を演算し、前記演算点を含み一定の形状および大きさをもった単位領域に、第1の画素値をもった第1の領域と第2の画素値をもった第2の領域とに分割することにより二値パターンを定義し、前記二値パターンを、前記単位領域に対する前記第1の領域の占有率を変えることにより複数通り定義し、前記各演算点の位置に、それぞれ各演算点についての干渉波強度に対応した前記占有率を有する二値パターンを割り付け、前記記録面上に割り付けられた二値パターンの集合からなる二値画像に基づいて、媒体上に振幅情報と位相情報を記録して、直交する二次元方向に視差を有するレリーフ型計算機合成ホログラムを作製し、前記レリーフ型計算機合成ホログラムに第1再生照明光を照射して、前記レリーフ型計算機合成ホログラムから第1回折光を生じさせ第1再生像を再生させると共に、ホログラム記録材料に前記第1回折光と第1参照光を同時に入射させて反射型あるいは透過型の体積型ホログラムとして記録することを特徴とする。 The hologram production method of the present invention solves the above-mentioned problem, and defines a predetermined original image, a recording surface for recording the original image, and reference light irradiated to the recording surface. A plurality of calculation points are defined on the recording surface, and the intensity of the interference wave formed by the object light emitted from the light source defined on the original image and the reference light is determined for each calculation point. Divide into unit areas having a certain shape and size including the calculation points into a first area having a first pixel value and a second area having a second pixel value. By defining a binary pattern, a plurality of binary patterns can be defined by changing the occupancy ratio of the first area with respect to the unit area. Having the occupation rate corresponding to the interference wave intensity Allocating the value pattern, on the basis of the binary image consisting of a set of binary patterns assigned to the recording surface, a relief having a parallax on the medium to record the amplitude and phase information, the two-dimensional direction perpendicular Type computer-generated hologram, irradiating the relief-type computer-generated hologram with first reproduction illumination light to generate first diffracted light from the relief-type computer-generated hologram to reproduce the first reproduced image, and hologram recording The first diffracted light and the first reference light are simultaneously incident on the material and recorded as a reflective or transmissive volume hologram.
また、前記第1再生像を前記レリーフ型計算機合成ホログラムと離間した位置に再生させると共に、前記ホログラム記録材料を前記第1再生像近傍に配置したことを特徴とする請求項1に記載のホログラム作製方法。
2. The hologram production according to
また、前記第1再生照明光の0次光は、前記ホログラム記録材料と被らないようにすることを特徴とする。 Further, the 0th-order light of the first reproduction illumination light is not covered with the hologram recording material.
また、前記レリーフ型計算機合成ホログラムとして白色光の下でフルカラーの画像再生が可能なレリーフ型計算機合成ホログラムを用い、前記ホログラム記録材料は、前記第1再生照明光の波長を順に変えて1層の前記ホログラム記録材料中に多重記録するか、又は、前記第1再生照明光の波長を変える毎に別々の前記ホログラム記録材料中に記録された複数の異なる波長のホログラム層を一体に積層するかして、2波長以上の再生が可能なホログラムとすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のホログラム作製方法。
In addition, a relief computer-generated hologram capable of full-color image reproduction under white light is used as the relief-type computer-generated hologram, and the hologram recording material has a single layer by sequentially changing the wavelength of the first reproduction illumination light. Multiple recording is performed in the hologram recording material, or a plurality of hologram layers having different wavelengths recorded in different hologram recording materials are integrally laminated each time the wavelength of the first reproduction illumination light is changed. 4. The hologram manufacturing method according to
また、前記レリーフ型計算機合成ホログラムとして白色光の下でフルカラーの画像再生が可能なレリーフ型計算機合成ホログラムを用い、前記ホログラム記録材料は、異なる波長にそれぞれ感度をもつ複数のホログラム記録材料を一体に積層し、前記異なる波長にそれぞれ対応する第1再生照明光を同時に照射し記録して、2波長以上の再生が可能なホログラムとすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のホログラム作製方法。
In addition, a relief-type computer-generated hologram capable of full-color image reproduction under white light is used as the relief-type computer-generated hologram, and the hologram recording material is formed by integrating a plurality of hologram recording materials each having sensitivity at different wavelengths. 4. The hologram according to
また、前記レリーフ型計算機合成ホログラムとして複数の異なる波長のレリーフ型計算機合成ホログラムを用い、前記ホログラム記録材料は、前記第1再生照明光の波長を順に変えて1層の前記ホログラム記録材料中に多重記録するか、又は、前記第1再生照明光の波長を変える毎に別々の前記ホログラム記録材料中に記録された複数の異なる波長のホログラム層を一体に積層するかして、2波長以上の再生が可能なホログラムとすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のホログラム作製方法。
In addition, a plurality of relief-type computer-generated holograms having different wavelengths are used as the relief-type computer-generated hologram, and the hologram recording material is multiplexed in one hologram recording material by sequentially changing the wavelength of the first reproduction illumination light. Two or more wavelengths are reproduced by recording or by laminating a plurality of hologram layers of different wavelengths recorded in different hologram recording materials each time the wavelength of the first reproduction illumination light is changed. 4. The hologram manufacturing method according to
また、前記第1再生像を再生させ、前記第1再生像近傍に配置した1段目のホログラム記録材料に前記第1回折光と第1参照光を同時に入射させて1段目のホログラムを記録し、記録した前記1段目のホログラムに第2再生照明光を照射して、前記1段目のホログラムから第2回折光を生じさせ第2再生像を再生させ、前記第2再生像近傍に配置した2段目のホログラム記録材料に前記第2回折光と第2参照光を同時に入射させて2段目のホログラムを反射型あるいは透過型の体積型ホログラムとして記録することを特徴とする。 In addition, the first reproduced image is reproduced, and the first diffracted light and the first reference light are simultaneously incident on the first-stage hologram recording material arranged in the vicinity of the first reproduced image to record the first-stage hologram. Then, the recorded hologram of the first stage is irradiated with the second reproduction illumination light to generate second diffracted light from the hologram of the first stage to reproduce the second reproduced image, and in the vicinity of the second reproduced image. The second diffracted light and the second reference light are simultaneously incident on the arranged second-stage hologram recording material, and the second-stage hologram is recorded as a reflection-type or transmission-type volume hologram.
また、前記第1再生照明光の0次光は前記1段目のホログラムに非入射又は第2再生照明光の0次光は2段目のホログラムに非入射の少なくとも一方とすることを特徴とする。 The zero-order light of the first reproduction illumination light is not incident on the first-stage hologram, and the zero-order light of the second reproduction illumination light is at least one not incident on the second-stage hologram. To do.
また、前記レリーフ型計算機合成ホログラムとして白色光の下でフルカラーの画像再生が可能なレリーフ型計算機合成ホログラムを用い、前記1段目のホログラム作製時に第1再生照明光の波長を順に変えて前記各波長に対応する複数の1段目のホログラムを作製し、2段目のホログラムの作製時に、前記各波長に対応する複数の1段目のホログラムを入れ替えながら対応する波長の第2再生照明光を入射することで、1層の2段目のホログラム記録材料中にそれぞれの波長に対応するホログラムを多重記録するか、又は、それぞれの波長に対応する別々の2段目のホログラム記録材料中にそれぞれの波長に対応するホログラムを記録することで多層記録することを特徴とする請求項7又は8に記載のホログラム作製方法。
In addition, a relief computer-generated hologram capable of reproducing a full-color image under white light is used as the relief-type computer-generated hologram, and the wavelength of the first reproduction illumination light is changed in order when the first-stage hologram is produced. A plurality of first-stage holograms corresponding to the wavelengths are produced, and when the second-stage hologram is produced, the second reproduction illumination light having the corresponding wavelength is replaced while replacing the plurality of first-stage holograms corresponding to the respective wavelengths. Incidently, multiple holograms corresponding to the respective wavelengths are recorded in the second-layer hologram recording material of one layer, or in separate second-stage hologram recording materials corresponding to the respective wavelengths. The method for producing a hologram according to
また、前記レリーフ型計算機合成ホログラムとして白色光の下でフルカラーの画像再生が可能なレリーフ型計算機合成ホログラムを用い、前記1段目のホログラム作製時に、異なる波長にそれぞれ感度をもつ複数のホログラム記録材料を一体に積層し、前記異なる波長にそれぞれ対応する第1再生照明光を同時に照射して、記録し、2波長以上の再生が可能な前記1段目のホログラムを作製し、前記2段目のホログラムの作製時に、異なる波長にそれぞれ感度をもつ複数のホログラム記録材料を一体に積層し、前記異なる波長にそれぞれ対応する前記第2再生照明光を前記1段目のホログラムに同時に照射して、記録し、2波長以上の再生が可能な前記2段目のホログラムを作製することを特徴とする請求項7又は8に記載のホログラム作製方法。
In addition, a relief computer-generated hologram capable of full-color image reproduction under white light is used as the relief-type computer-generated hologram, and a plurality of hologram recording materials each having sensitivity to different wavelengths when the first stage hologram is manufactured Are laminated together, the first reproduction illumination light corresponding to each of the different wavelengths is simultaneously irradiated and recorded, and the first-stage hologram capable of reproducing two or more wavelengths is produced, and the second-stage hologram is produced. When producing a hologram, a plurality of hologram recording materials each having sensitivity to different wavelengths are laminated together, and the second reproduction illumination light respectively corresponding to the different wavelengths is simultaneously irradiated onto the first-stage hologram to perform recording. The hologram production according to
また、前記レリーフ型計算機合成ホログラムとして複数の異なる波長のレリーフ型計算機合成ホログラムを用い、前記1段目のホログラム作製時に第1再生照明光の波長を順に変えて前記各波長に対応する複数の1段目のホログラムを作製し、2段目のホログラムの作製時に、前記各波長に対応する複数の1段目のホログラムを入れ替えながら対応する波長の第2再生照明光を入射することで、1層の2段目のホログラム記録材料中にそれぞれの波長に対応するホログラムを多重記録するか、又は、それぞれの波長に対応する別々の2段目のホログラム記録材料中にそれぞれの波長に対応するホログラムを記録することで多層記録することを特徴とする請求項7又は8に記載のホログラム作製方法。」
In addition, a plurality of relief-type computer-generated holograms having different wavelengths are used as the relief-type computer-generated hologram, and a plurality of 1's corresponding to the respective wavelengths are changed by sequentially changing the wavelength of the first reproduction illumination light when the first-stage hologram is produced. A first-stage hologram is manufactured, and when the second-stage hologram is manufactured, the second reproduction illumination light having the corresponding wavelength is incident while replacing the plurality of first-stage holograms corresponding to the respective wavelengths. The hologram corresponding to each wavelength is multiplexed and recorded in the second-stage hologram recording material, or the hologram corresponding to each wavelength is recorded in the separate second-stage hologram recording material corresponding to each wavelength. 9. The hologram manufacturing method according to
本発明によれば、簡単な方法でデザイン性やセキュリティー性に優れたホログラムを作製することができると共に、体積型ホログラムを作製する際の従来のH1ホログラムを作製する工程を減らすことができる。また、再生照明光の0次光は、ホログラム記録材料と被らないようにするので、0次光のノイズを発生しないようにすることができる。また、2波長以上の再生が可能なホログラムとするので、デザイン性やセキュリティー性がさらに拡張されたホログラムを作製することができる。 According to the present invention, a hologram excellent in design and security can be produced by a simple method, and the process of producing a conventional H1 hologram when producing a volume hologram can be reduced. In addition, since the 0th-order light of the reproduction illumination light is not covered with the hologram recording material, noise of the 0th-order light can be prevented from being generated. In addition, since the hologram can be reproduced with two or more wavelengths, a hologram with further enhanced design and security can be produced.
また、このように作製されたホログラムをセキュリティー媒体に用いることで、セキュリティー媒体のデザイン性やセキュリティー性がさらに向上する。 Further, by using the hologram produced in this way as a security medium, the design and security of the security medium are further improved.
以下、図面を参照にして本実施形態のホログラムの作製方法を説明する。本実施形態では、まず、直交する二次元方向に視差を有する計算機合成ホログラム1を作製する。図1乃至8は、計算機合成ホログラム1を作製する原理を示す。
Hereinafter, a method for producing a hologram of the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, first, a computer-generated
本実施形態では、図1に示すように、原画像10を記録面20上に干渉縞として記録する方法を用いる。ここでは、説明の便宜上、図示のとおりXYZ三次元座標系を定義し、記録面20がXY平面上に置かれているものとする。光学的な手法を採る場合、記録対象となる物体が原画像10として用意されることになる。この原画像10上の任意の点Pから発せられた物体光Oは、記録面20の全面に向けて進行する。一方、記録面20には、参照光Rが照射されており、物体光Oと参照光Rとの干渉縞が記録面20上に記録されることになる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a method of recording the
記録面20の位置に計算機ホログラムを作成するには、原画像10、記録面20、参照光Rを、コンピュータ上にデータとしてそれぞれ定義し、記録面20上の各位置における干渉波強度を演算すればよい。具体的には、図2に示すように、原画像10をN個の点光源P1,P2,P3,…,Pi,…,PNの集合として取り扱い、各点光源からの物体光O1,O2,O3,…,Oi,…,ONが、それぞれ演算点Q(x,y)へと進行するとともに、参照光Rが演算点Q(x,y)に向けて照射されたものとし、これらN本の物体光O1〜ONと参照光Rとの干渉によって生じる干渉波の演算点Q(x,y)の位置における振幅強度を求める演算を行えばよい。物体光および参照光は、通常、単色光として演算が行われる。記録面20上には、必要な解像度に応じた多数の演算点を定義するようにし、これら各演算点のそれぞれについて、振幅強度を求める演算を行えば、記録面20上には干渉波の強度分布が得られることになる。
In order to create a computer generated hologram at the position of the
具体的には、物体上に配置した点光源の座標をPi(xi,yi,zi)、点光源のもつエネルギーを4πAi 2とすると、XY平面上の演算点Q(x,y)の位置における物体光の合成複素振幅値O(x,y)は、次の式(1)によって求めることができる。 Specifically, assuming that the coordinates of the point light source arranged on the object are P i (x i , y i , z i ) and the energy of the point light source is 4πA i 2 , the calculation point Q (x, The combined complex amplitude value O (x, y) of the object light at the position y) can be obtained by the following equation (1).
また、指数関数の形で記述された次の項は、この物体光の周期的な振幅変動を複素振幅の形式で示す項であり、jは複素単位、kは波長をλとした場合にk=2π/λ、φiはPiにおける点光源の初期位相を示す。ここで、kri(x,y)なる項は、光路長を示しており、この光路長に初期位相φiを加えることにより、演算点Q(x,y)における物体光の合成複素振幅値が与えられることになる。なお、初期位相φiは各物体光にそれぞれランダムに設定することが可能である。 The next term described in the form of an exponential function is a term indicating the periodic amplitude fluctuation of the object light in the form of complex amplitude, j is a complex unit, and k is k when the wavelength is λ. = 2π / λ, φ i indicates the initial phase of the point light source at P i . Here, the term kr i (x, y) indicates the optical path length. By adding the initial phase φ i to this optical path length, the combined complex amplitude value of the object light at the calculation point Q (x, y) is obtained. Will be given. The initial phase φ i can be set randomly for each object beam.
また、平行光からなる参照光Rの入射ベクトルを(Rx,Ry,Rz)、振幅をAR、座標原点での位相をφRとすると、演算点Q(x,y)の位置における参照光Rの複素振幅値R(x,y)は、次の式(3)によって求めることができる。 Further, assuming that the incident vector of the reference light R composed of parallel light is (R x , R y , R z ), the amplitude is A R , and the phase at the coordinate origin is φ R , the position of the calculation point Q (x, y) The complex amplitude value R (x, y) of the reference light R in can be obtained by the following equation (3).
ただ、一般的な電子線描画装置は、描画/非描画を制御することにより二値画像を描画する機能しか有していない。そこで、演算によって求めた強度分布を二値化して二値画像を作成し、この二値画像データを電子線描画装置に与えるようにすればよい。 However, a general electron beam drawing apparatus has only a function of drawing a binary image by controlling drawing / non-drawing. Therefore, the intensity distribution obtained by the calculation may be binarized to create a binary image, and this binary image data may be given to the electron beam drawing apparatus.
図3は、このような二値化処理を用いて干渉縞パターンを記録する一般的な方法の概念図である。上述した演算により、記録面20上の各演算点Q(x,y)には、所定の干渉波強度値、すなわち干渉波の振幅強度値が定義されることになる。たとえば、図3(a) に示す演算点Q(x,y)にも、所定の振幅強度値が定義される。そこで、この振幅強度値に対して所定のしきい値(たとえば、記録面20上に分布する全振幅強度値の平均値)を設定し、このしきい値以上の強度値をもつ演算点には画素値「1」を与え、このしきい値未満の強度値をもつ演算点には画素値「0」を与えるようにする。したがって、図3(a) に示す演算点Q(x,y)には、「1」か「0」のいずれかの画素値が定義されることになる。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a general method for recording an interference fringe pattern using such binarization processing. With the above-described calculation, a predetermined interference wave intensity value, that is, an amplitude intensity value of the interference wave is defined at each calculation point Q (x, y) on the
そこで、図3 (b) に示すように、この演算点Q(x,y)の位置に単位領域U(x,y)を定義し、この単位領域U(x,y)を「1」か「0」のいずれかの画素値をもった画素として取り扱うようにすれば、所定の二値画像を得ることができる。この二値画像のデータを電子線描画装置に与えて描画を行えば、物理的な二値画像として干渉縞を描画することができる。実際には、この物理的に描画された干渉縞に基づいて、たとえばエンボス版を作成し、このエンボス版を用いたエンボス加工を行うことにより、表面に干渉縞が凹凸構造として形成されたホログラムを量産することができる
図4には、記録面20上に二次元配列された単位領域U1〜U24が示されている。この例では、いずれの単位領域も、一辺が2μmの正方形となっているが、これは、記録面20上に定義された演算点Q1〜Q24が縦横に2μmピッチで配置されているためである。記録面20上に定義される演算点は、いわば干渉波強度のサンプル点としての機能を果たすことになるので、原画像10上に定義された点光源のピッチ、原画像10と記録面20との距離、参照光Rの方向、波長などの光学的な条件設定を考慮して、干渉縞を記録するのに最適なピッチで配置すればよい。図4に示す例では、演算点Qのピッチは縦横ともに2μmとしているが、縦横のピッチを変えるようにしてもよい(この場合、各単位領域は長方形となる)。また、図4に示す例では、正方形状の単位領域の中心点が各演算点上に重なるように、個々の単位領域を個々の演算点上に配置しているが、単位領域と演算点との位置関係は、必ずしもこのとおりにする必要はない。たとえば、各単位領域の左上隅点を基準点として定め、この左上隅点の基準点が演算点上に重なるように、個々の単位領域を配置してもかまわない。
Therefore, as shown in FIG. 3B, a unit area U (x, y) is defined at the position of the calculation point Q (x, y), and this unit area U (x, y) is set to “1”. If it is handled as a pixel having any pixel value of “0”, a predetermined binary image can be obtained. If the binary image data is supplied to the electron beam drawing apparatus and drawn, interference fringes can be drawn as a physical binary image. Actually, for example, by creating an embossed plate based on the physically drawn interference fringes and performing embossing using the embossed plate, a hologram having the interference fringes formed as a concavo-convex structure on the surface is obtained. FIG. 4 shows unit areas U1 to U24 that are two-dimensionally arranged on the
上述したように、この図4に示す各演算点Q1〜Q24には、それぞれ所定の干渉波強度値が演算される。そして、従来の一般的な手法では、各強度値は、所定のしきい値に基づいて二値化され、「1」または「0」の画素値に変換される。そこで、たとえば、画素値「1」が定義された演算点Qを含む単位領域Uを白画素、画素値「0」が定義された演算点Qを含む単位領域Uを黒画素として取り扱えば、白黒の二値画像が得られることになる。この二値画像に基づいて、白画素の部分を凹部、黒画素の部分を凸部(あるいはその逆)とする物理的な凹凸構造を形成すれば、ホログラム媒体が得られることになる。 As described above, predetermined interference wave intensity values are calculated at the calculation points Q1 to Q24 shown in FIG. In the conventional general method, each intensity value is binarized based on a predetermined threshold value and converted into a pixel value of “1” or “0”. Therefore, for example, if the unit area U including the calculation point Q in which the pixel value “1” is defined is treated as a white pixel and the unit area U including the calculation point Q in which the pixel value “0” is defined as a black pixel, Thus, a binary image is obtained. If a physical concavo-convex structure is formed on the basis of the binary image, the white pixel portion is a concave portion and the black pixel portion is a convex portion (or vice versa), a hologram medium can be obtained.
しかしながら、このような一般的な計算機ホログラムの作成方法では、各単位領域に割り付けられるのは、白画素か黒画素かのいずれかに限定されることになるため、演算により求められた干渉波強度の階調値は失われてしまう。 However, in such a general method for creating a computer generated hologram, since each unit area is limited to either a white pixel or a black pixel, the interference wave intensity obtained by calculation is Is lost.
そこで、本実施形態では、単位領域を第1の画素値をもった第1の領域と第2の画素値をもった第2の領域とに分割することにより定義される二値パターンを、「単位領域に対する第1の領域の占有率」を変えることにより複数通り用意しておき、各演算点の位置に、それぞれ各演算点についての干渉波強度に対応した占有率(「単位領域に対する第1の領域の占有率」)を有する二値パターンを割り付けるようにしたのである。 Therefore, in the present embodiment, a binary pattern defined by dividing a unit area into a first area having a first pixel value and a second area having a second pixel value is expressed as “ A plurality of types are prepared by changing the occupancy ratio of the first area with respect to the unit area, and the occupancy ratios corresponding to the interference wave intensities at the respective calculation points (the “first area with respect to the unit area”) are prepared. The binary pattern having the area occupancy ratio “)” is assigned.
まず、図5に示すように、干渉波強度の値に応じて特定の階調値を画素に割り付ける。本実施形態では、図6に示すように、5種類の二値パターンD0〜D4を予め用意しておく。いずれの二値パターンも、一辺が2μmの正方形からなる単位領域内のパターンであり、第1の画素値「1」をもった第1の領域(図では白い部分)と、第2の画素値「0」をもった第2の領域(図ではハッチングが施された部分)とによって構成されている。もっとも、二値パターンD0には第2の領域のみしか含まれておらず、二値パターンD4には第1の領域のみしか含まれていないが、これは便宜上、他方の領域の面積が0である特別な場合と考えることにする。ここで、「単位領域(正方形全体)に対する第1の領域(白い部分)の占有率」に着目すると、二値パターンD0,D1,D2,D3,D4についての当該占有率は、それぞれ0%,25%,50%,75%,100%となる。 First, as shown in FIG. 5, a specific gradation value is assigned to a pixel according to the value of the interference wave intensity. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, five types of binary patterns D0 to D4 are prepared in advance. Each of the binary patterns is a pattern in a unit region made up of a square having a side of 2 μm, and includes a first region having a first pixel value “1” (a white portion in the figure) and a second pixel value. And a second region having “0” (the hatched portion in the figure). Of course, the binary pattern D0 includes only the second region, and the binary pattern D4 includes only the first region. For convenience, the area of the other region is 0. Consider a special case. Here, paying attention to “occupancy ratio of the first area (white portion) with respect to the unit area (entire square)”, the occupancy ratios of the binary patterns D0, D1, D2, D3, D4 are 0%, 25%, 50%, 75%, and 100%.
いずれの二値パターンにおいても、図示のとおり、第1の領域(白い部分)は、単位領域(正方形全体)の縦幅に等しい縦幅を有し、所定の占有率に応じた横幅を有する矩形から構成されており、しかもこの第1の領域を構成する矩形は、単位領域の横幅に関する中心位置に配置されている。そして、単位領域内の第1の領域が配置された残りの部分が第2の領域(ハッチングが施された部分)となっている。なお、二値パターンは、図6に示したものに限らず、図7に示すような様々なパターン又はそれ以外のパターンでもよい。また、それぞれの二値パターンにそれぞれ異なる屈折率を対応させることで階調を表現してもよい。 In any binary pattern, as shown in the figure, the first area (white portion) has a vertical width equal to the vertical width of the unit area (whole square) and has a horizontal width corresponding to a predetermined occupation ratio. In addition, the rectangle constituting the first area is arranged at the center position with respect to the lateral width of the unit area. And the remaining part in which the 1st field in a unit field is arranged serves as the 2nd field (part given hatching). The binary pattern is not limited to that shown in FIG. 6, but may be various patterns as shown in FIG. 7 or other patterns. Further, gradation may be expressed by making each refractive pattern correspond to a different refractive index.
さて、こうして用意された5種類の二値パターンD0〜D4を、記録面上の各演算点位置に選択的に割り付けることにより、各演算点における干渉波強度を5段階の階調によって表現することが可能になる。図5に示す例では、各演算点における干渉波強度は、0〜4の5段階の強度値として与えられている。この5段階の強度値に、5種類の二値パターンD0〜D4を割り当てるためには、たとえば、強度値0については二値パターンD0、強度値1については二値パターンD1、強度値2については二値パターンD2、強度値3については二値パターンD3、強度値4については二値パターンD4といった対応関係を予め定義しておけばよい。図7は、上述の対応関係に基づいて、図5に示す各強度値に対応する二値パターンを割り付けて得られる二値画像の一例を示す図である。一般的な方法により得られる二値画像と比較すると、いずれも二値画像であることに変わりはないものの、各演算点における干渉波強度値が階調情報をもったまま表現されている。
Now, by selectively assigning the five types of binary patterns D0 to D4 thus prepared to the respective calculation point positions on the recording surface, the interference wave intensity at each calculation point is expressed by five levels of gradation. Is possible. In the example shown in FIG. 5, the interference wave intensity at each calculation point is given as five levels of intensity values from 0 to 4. In order to assign five types of binary patterns D0 to D4 to the five levels of intensity values, for example, a binary pattern D0 for
この図8に示すような二値画像が得られたら、この二値画像に基づいて、媒体上に物理的な干渉縞を形成すれば、品質の高い階調画像を再現することが可能な計算機ホログラム媒体が得られる。具体的には、図8における黒い部分を凸部、白い部分を凹部(またはその逆)とするエンボス構造を媒体上に形成すればよい。実際には、このような二値画像の形成は、電子線描画装置を用いた電子ビーム走査によって行うのが好ましい。現在、一般的に利用されている電子線描画装置における電子ビームのスポット径は0.05μm程度、その走査精度は0.01μm程度であり、図6に示すような寸法構成をもった二値パターンであれば十分に描画可能である。もちろん、図8に示すような二値画像を得るまでの工程は、所定のプログラムを組み込んだコンピュータによって行われ、このコンピュータによって作成された二値画像データを電子線描画装置に与えることにより、実際の物理的な描画処理が行われることになる。 When a binary image as shown in FIG. 8 is obtained, a computer capable of reproducing a high-quality gradation image by forming physical interference fringes on the medium based on the binary image. A hologram medium is obtained. Specifically, an embossed structure in which a black portion in FIG. 8 is a convex portion and a white portion is a concave portion (or vice versa) may be formed on the medium. In practice, it is preferable to form such a binary image by electron beam scanning using an electron beam drawing apparatus. A binary pattern having a dimensional configuration as shown in FIG. 6 has a spot diameter of an electron beam of about 0.05 μm and a scanning accuracy of about 0.01 μm in a currently used electron beam lithography system. If so, it can be drawn sufficiently. Of course, the process up to obtaining the binary image as shown in FIG. 8 is performed by a computer in which a predetermined program is incorporated, and the binary image data created by this computer is actually given to the electron beam drawing apparatus. The physical drawing process is performed.
なお、以上の方法において、分割領域上の演算点Qでの物体光の振幅と位相の記録には、上記で説明したような参照光との干渉による干渉縞で記録する方法以外に、特許文献2、3に記載されているように一面に溝を持った3次元セルの溝の深さで位相を、溝の幅で振幅を記録する方法でもよい。 In the above method, the amplitude and phase of the object light at the calculation point Q on the divided area may be recorded in addition to the method of recording with interference fringes due to interference with the reference light as described above. As described in 2 and 3, the phase may be recorded by the depth of the groove of the three-dimensional cell having a groove on one side, and the amplitude may be recorded by the width of the groove.
あるいは、非特許文献1に記載されたA.W.Lohmann等の方法、Leeの方法等で振幅と位相を記録するようにしてもよい。 Alternatively, as described in A.N. W. You may make it record an amplitude and a phase by the method of Lohmann etc., the method of Lee, etc.
また、本実施形態では、計算機合成ホログラム1の作製に干渉波の強度分布を使用したが、参照光と干渉させずに複素振幅分布を適用してもよい。
In the present embodiment, the intensity distribution of the interference wave is used to produce the computer-generated
次に、得られた計算機合成ホログラム1としてのCGH原版1から、体積型ホログラムを作製する方法の第1実施形態を図9に示す。本実施形態では、図9(a)に示すように、得られたCGH原版1に第1再生照明光3をCGH原版1に対してH2ホログラム記録用感光材料21を配置する側とは反対側から入射させる。この際、第1再生照明光3の0次光40は、H2ホログラム記録用感光材料21に被らないようにするとノイズが減り好ましい。CGH原版1に第1再生照明光3を入射させると、CGH原版1から第1回折光4が生じ、CGH原版1の面に対して離間した記録のときの原画像Oの相対位置と同じ位置に原画像Oの第1再生像O’が再生結像される。この際、図9(a)に示すように、CGH原版1からの第1回折光4は、第1再生像O’の結像位置に向けて集光する。これによって、物体光の強度を高くすることができる。
Next, FIG. 9 shows a first embodiment of a method for producing a volume hologram from the CGH
そして、第1再生像O’のすぐ近傍にフォトポリマー、銀塩材料等からなるH2ホログラム記録用感光材料21を配置し、第1再生照明光3と可干渉な同一光源からの平行光からなる第1参照光5を第1回折光4と反対側あるいは同じ側から任意の入射角で同時に入射させ、H2ホログラム記録用感光材料21中にH2ホログラムを露光する。
Then, an H2 hologram recording
ここで、比較のために従来の体積型ホログラムの作製方法としての2ステップ法について説明する。図12は、従来の2ステップ法によりホログラムを作製する際の1段階目のH1ホログラムの撮影配置(a)と2段階目のH2ホログラムの撮影配置(b)とを示す側面図である。まず、フォトポリマー、銀塩材料等のH1ホログラム記録用感光材料111を用い、図12(a)に示すように、ホログラムに記録する物体(ここでは、立方体で示してある。)100に面してそのH1ホログラム記録用感光材料111を配置する。そして、物体100を所定波長のレーザ光で照明して物体100で散乱された物体光101をH1ホログラム記録用感光材料111に入射させると共に、H1ホログラム記録用感光材料111の面に入射角θで物体光100と可干渉な同一光源からの平行光からなる参照光102を同時に入射させ、H1ホログラム記録用感光材料111に物体100のホログラムを露光する。このホログラムが露光されたH1ホログラム記録用感光材料111を後処理してH1ホログラム111を作製する。ここで、H1ホログラム記録用感光材料111とH1ホログラム111を同じ符号111で示す。
Here, for comparison, a two-step method as a conventional volume hologram manufacturing method will be described. FIG. 12 is a side view showing the imaging arrangement (a) of the first stage H1 hologram and the imaging arrangement (b) of the second stage H2 hologram when producing a hologram by the conventional two-step method. First, using an H1 hologram recording
次いで、得られたH1ホログラム111に、図12(b)に示すように、記録のときの参照光102と共役な再生照明光103をH1ホログラム111に対して記録のときの参照光102が入射する側とは反対側から入射させる。すると、H1ホログラム111から回折光104が生じ、H1ホログラム111の面に対して記録のときの物体100の相対位置と同じ位置に物体100の像100’が再生結像される。この物体100の像100’が結像される位置近傍にフォトポリマー、銀塩材料等からなる2段階目のH2ホログラム記録用感光材料121を配置し、再生照明光103と可干渉な同一光源からの平行光からなる参照光105を回折光104と反対側あるいは同じ側から任意の入射角で同時に入射させ、H2ホログラム記録用感光材料121中に2段階目のH2ホログラムを露光する。この2段階目のH2ホログラムが露光されたH2ホログラム記録用感光材料121を後処理してH2ホログラム121を作製する。ここで、H2ホログラム記録用感光材料121とH2ホログラム121を同じ符号121で示す。
Next, as shown in FIG. 12B, the
以上のようにして記録されたH2ホログラム121は体積型ホログラムであり、参照光105を回折光104と反対側から入射させる場合は反射型ホログラムとして記録され、参照光105を回折光104と同じ側から入射させる場合は透過型ホログラムとして記録される。
The
このように従来の2ステップ法によるホログラム作製方法と比較して、本発明にかかる実施形態の方法では、CGH原版1を使用するので、H2ホログラムに相当する体積型ホログラム21を作製する際に従来のH1ホログラム111を作製する工程を減らすことができる。
As described above, the method of the embodiment according to the present invention uses the CGH
なお、本実施形態では、CGH原版1として白色光の下でフルカラーの画像再生が可能なCGH原版1を用い、H2ホログラム記録用感光材料21は、第1再生照明光3の波長を順に変えて1層のH2ホログラム記録用感光材料21中に多重記録するか、又は、第1再生照明光3の波長を変える毎に別々のH2ホログラム記録用感光材料21中に記録された複数の異なる波長のホログラム層を一体に積層するかして、2波長以上の再生が可能なH2ホログラム21とするとよい。
In this embodiment, the CGH
また、CGH原版1として白色光の下でフルカラーの画像再生が可能なCGH原版1を用い、H2ホログラム記録用感光材料21は、異なる波長にそれぞれ感度をもつ複数のH2ホログラム記録用感光材料21を一体に積層し、異なる波長にそれぞれ対応する第1再生照明光3を同時に照射し記録して、2波長以上の再生が可能なH2ホログラム21としてもよい。
Further, the CGH
また、CGH原版1として複数の異なる波長のCGH原版1を用い、H2ホログラム記録用感光材料21は、第1再生照明光3の波長を順に変えて1層のH2ホログラム記録用感光材料21中に多重記録するか、又は、第1再生照明光3の波長を変える毎に別々のH2ホログラム記録用感光材料21中に記録された複数の異なる波長のホログラム層を一体に積層するかして、2波長以上の再生が可能なH2ホログラム21としてもよい。
In addition, the
さらに、CGH原版1として白色光の下でフルカラーの画像再生が可能なCGH原版1を用い、H2ホログラム記録用感光材料21は、波長の異なる第1再生照明光3を同時に照射し、1層のH2ホログラム記録用感光材料21中に多重記録して、2波長以上の再生が可能なH2ホログラム21としてもよい。
Further, the CGH
次に、得られたCGH原版1から、体積型ホログラムを作製する方法の第2実施形態を示す。まず、図10に示す本発明の第2実施形態について説明する。図10(a)はCGH原版1から1段目のH1ホログラム11を作製する際の撮影配置、図10(b)は1段目のH1ホログラム11から2段目のH2ホログラム21を作製する際の撮影配置を示す図である。
Next, a second embodiment of a method for producing a volume hologram from the obtained
図10(a)に示すように、CGH原版1に面してフォトポリマー、銀塩材料等のH1ホログラム記録用感光材料11を配置する。そして、CGH原版1に第1再生照明光3を照射し、第1回折光4を生じさせ、原画像Oの第1再生像O’を結像させると共に、H1ホログラム記録用感光材料11に第1回折光4を入射させる。そして、その第1回折光4と共にH1ホログラム記録用感光材料11の面に入射角θで第1回折光4と可干渉な同一光源からの平行光からなる第1参照光5を同時に入射させ、H1ホログラム記録用感光材料11に第1再生像O’のホログラムを露光する。この際、第1再生照明光3の0次光は、H1ホログラム記録用感光材料11に被らないようにするとノイズが減り好ましい。そして、このホログラムが露光されたH1ホログラム記録用感光材料11を後処理してH1ホログラム11を作製する。ここで、H1ホログラム記録用感光材料11とH1ホログラム11を同じ符号11で示す。
As shown in FIG. 10A, a
次に、図10(b)に示すように、得られたH1ホログラム11に面してフォトポリマー、銀塩材料等のH2ホログラム記録用感光材料21を配置し、記録のときの第1参照光5と共役な第2再生照明光6をH1ホログラム11に対して記録のときの第1参照光5が入射する側とは反対側から入射させる。この際第2再生照明光6の0次光は、H2ホログラム記録用感光材料21に被らないようにするとノイズが減り好ましい。
Next, as shown in FIG. 10B, an H2 hologram recording
すると、H1ホログラム11から第2回折光7が生じ、その第2回折光7と共にH2ホログラム記録用感光材料21の面に所定の入射角で第2回折光7と可干渉な同一光源からの平行光からなる第2参照光8を同時に入射させ、H2ホログラム記録用感光材料21に第2再生像O’’のホログラムを露光する。この際、H2ホログラム21を透過型とする場合第2参照光8を第2回折光7と同じ側から入射させ、H2ホログラム21を反射型とする場合第2参照光8を第2回折光7と反対側から入射させる。このホログラムが露光されたH2ホログラム記録用感光材料21を後処理してH2ホログラム21を作製する。ここで、H2ホログラム記録用感光材料21とH2ホログラム21を同じ符号21で示す。
Then, the second diffracted
図11は、反射型として作製したH2ホログラム21からそれと同一特性のH3ホログラム31を複製する際の撮影配置を示す図である。図11に示すように、体積型反射ホログラムからなるH2ホログラム21にフォトポリマー等の体積型のH3ホログラム記録用感光材料31を密着するかあるいは屈折率整合液を介して密着させて配置する。次に、H3ホログラム記録用感光材料31側からH2ホログラム21に、図9に示したH2ホログラム作製時の第1参照光5又は図10に示したH2ホログラム作製時の第2参照光8と共役な第3再生照明光9をH2ホログラム作製時の第2参照光8が入射する側とは反対側から入射させる。そして、H3ホログラム記録用感光材料31に入射した第3再生照明光9とH2ホログラム21からの1次回折光とをH3ホログラム記録用感光材料31中で干渉させてH3ホログラム記録用感光材料31にH2ホログラム21を複製する。
FIG. 11 is a diagram showing a shooting arrangement when replicating an
このように、現実の物体を使用せずに、簡単な方法でホログラムを作製することができる。さらに、コンピュータにより原画像を作製することができるので、微細な構造でデザイン性やセキュリティー性に優れたホログラムを作製することができる。 Thus, a hologram can be produced by a simple method without using an actual object. Furthermore, since an original image can be produced by a computer, a hologram having a fine structure and excellent design and security can be produced.
なお、本実施形態では、CGH原版1として白色光の下でフルカラーの画像再生が可能な計算機合成ホログラム1を用い、1段目のH1ホログラム11作製時に第1再生照明光3の波長を順に変えて各波長に対応する複数の1段目のH1ホログラム11を作製し、2段目のH2ホログラム21の作製時に、各波長に対応する複数の1段目のH1ホログラム11を入れ替えながら対応する波長の第2再生照明光6を入射することで、1層の2段目のH2ホログラム記録用感光材料21中にそれぞれの波長に対応するホログラムを多重記録するか、又は、それぞれの波長に対応する別々の2段目のH2ホログラム記録用感光材料21中にそれぞれの波長に対応するH2ホログラム21を記録することで多層記録するとよい。
In the present embodiment, the computer-generated
また、CGH原版1として白色光の下でフルカラーの画像再生が可能なCGH原版1を用い、1段目のH1ホログラム11作製時に、異なる波長にそれぞれ感度をもつ複数のH1ホログラム記録用感光材料11を一体に積層し、異なる波長にそれぞれ対応する第1再生照明光3を同時に照射して、記録し、2波長以上の再生が可能な1段目のH1ホログラム11を作製し、2段目のH2ホログラム21の作製時に、異なる波長にそれぞれ感度をもつ複数のH2ホログラム記録用感光材料21を一体に積層し、異なる波長にそれぞれ対応する第2再生照明光6を1段目のH1ホログラム11に同時に照射して、記録し、2波長以上の再生が可能な2段目のH2ホログラム21を作製してもよい。
Further, the CGH
また、CGH原版1として複数の異なる波長のCGH原版1を用い、1段目のH1ホログラム11作製時に第1再生照明光3の波長を順に変えて各波長に対応する複数の1段目のH1ホログラム11を作製し、2段目のH2ホログラム21の作製時に、各波長に対応する複数の1段目のH1ホログラム11を入れ替えながら対応する波長の第2再生照明光6を入射することで、1層の2段目のH2ホログラム記録用感光材料21中にそれぞれの波長に対応するH2ホログラム21を多重記録するか、又は、それぞれの波長に対応する別々の2段目のH2ホログラム記録用感光材料21中にそれぞれの波長に対応するホログラムを記録することで多層記録してもよい。
In addition, a plurality of
さらに、CGH原版1として白色光の下でフルカラーの画像再生が可能なCGH原版1を用い、1段目のH1ホログラム11作製時に、波長の異なる第1再生照明光3を同時に照射して、1層のH1ホログラム記録用感光材料11中に多重記録して、2波長以上の再生が可能な1段目のH1ホログラム11を作製し、2段目のH2ホログラム21の作製時に、波長の異なる第2再生照明光6を1段目のH1ホログラム11に同時に照射して、1層の2段目のH2ホログラム記録用感光材料21中にそれぞれの波長に対応するH2ホログラム21を多重記録して、2波長以上の再生が可能なH2ホログラム21としてもよい。
Further, the CGH
これにより、デザイン性やセキュリティー性がさらに拡張されたホログラムを作製することができる。 As a result, a hologram with further enhanced design and security can be produced.
さらに、このように作製されたホログラムをカード、ブランドプロテクションラベル、紙幣、パスポート、シール、携帯用シール又は商品券等のセキュリティー媒体に用いることができる。 Furthermore, the hologram produced in this way can be used for security media such as cards, brand protection labels, banknotes, passports, stickers, portable stickers or gift certificates.
これにより、セキュリティー媒体のデザイン性やセキュリティー性がさらに向上する。 As a result, the design and security of the security medium are further improved.
以上、本発明のホログラム作製方法を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施形態に限定されず種々の変形が可能である。 The hologram manufacturing method of the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made.
1…CGH原版(計算機合成ホログラム)、CGH原版用記録媒体
3…第1再生照明光
4…第1回折光
40…0次光
5…第1参照光
6…第2再生照明光
7…第2回折光
8…第2参照光
9…第3再生照明光
10…原画像
20…記録面
11…H1ホログラム、H1ホログラム記録用感光材料(1段目のホログラム記録材料)
21…H2ホログラム、H2ホログラム記録用感光材料(2段目のホログラム記録材料)
31…H3ホログラム、H3ホログラム記録用感光材料
DESCRIPTION OF
21... H2 hologram, photosensitive material for recording H2 hologram (second-stage hologram recording material)
31. H3 hologram, photosensitive material for recording H3 hologram
Claims (11)
前記記録面上に複数の演算点を定義し、
個々の演算点について、前記原画像上に定義された光源から発せられた物体光と、前記参照光とによって形成される干渉波の強度を演算し、
前記演算点を含み一定の形状および大きさをもった単位領域に、第1の画素値をもった第1の領域と第2の画素値をもった第2の領域とに分割することにより二値パターンを定義し、
前記二値パターンを、前記単位領域に対する前記第1の領域の占有率を変えることにより複数通り定義し、
前記各演算点の位置に、それぞれ各演算点についての干渉波強度に対応した前記占有率を有する二値パターンを割り付け、
前記記録面上に割り付けられた二値パターンの集合からなる二値画像に基づいて、媒体上に振幅情報と位相情報を記録して、直交する二次元方向に視差を有するレリーフ型計算機合成ホログラムを作製し、
前記レリーフ型計算機合成ホログラムに第1再生照明光を照射して、前記レリーフ型計算機合成ホログラムから第1回折光を生じさせ第1再生像を再生させると共に、ホログラム記録材料に前記第1回折光と第1参照光を同時に入射させて反射型あるいは透過型の体積型ホログラムとして記録する
ことを特徴とするホログラム作製方法。 Define a predetermined original image, a recording surface for recording the original image, and a reference light to be irradiated to the recording surface,
Defining a plurality of calculation points on the recording surface;
For each calculation point, calculate the intensity of the interference wave formed by the object light emitted from the light source defined on the original image and the reference light,
By dividing the unit region including the calculation point into a unit region having a certain shape and size into a first region having a first pixel value and a second region having a second pixel value Define value patterns,
A plurality of binary patterns are defined by changing an occupancy ratio of the first area with respect to the unit area,
A binary pattern having the occupancy corresponding to the interference wave intensity for each calculation point is allocated to the position of each calculation point,
Based on a binary image consisting of a set of binary patterns allocated on the recording surface, amplitude information and phase information are recorded on a medium, and a relief-type computer-generated hologram having parallax in an orthogonal two-dimensional direction is recorded. Made,
The relief-type computer-generated hologram is irradiated with a first reproduction illumination light to generate first diffracted light from the relief-type computer-generated hologram to reproduce a first reproduced image, and the hologram recording material has the first diffracted light and A hologram manufacturing method, wherein the first reference light is simultaneously incident and recorded as a reflection type or transmission type volume hologram.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007092281A JP5029816B2 (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Hologram production method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007092281A JP5029816B2 (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Hologram production method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008250054A JP2008250054A (en) | 2008-10-16 |
JP5029816B2 true JP5029816B2 (en) | 2012-09-19 |
Family
ID=39975060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007092281A Active JP5029816B2 (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Hologram production method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5029816B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6960144B2 (en) * | 2017-04-11 | 2021-11-05 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | Hologram manufacturing method and hologram recording device |
WO2022130689A1 (en) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | 株式会社フジクラ | Optical diffraction element, optical computation system, and optical diffraction element manufacturing method |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2559764B2 (en) * | 1987-09-10 | 1996-12-04 | 富士通株式会社 | Hologram duplication method |
JP3423056B2 (en) * | 1993-10-01 | 2003-07-07 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | Method and apparatus for manufacturing reflection hologram |
JP4548680B2 (en) * | 1999-04-12 | 2010-09-22 | 大日本印刷株式会社 | Color hologram display and method for producing the same |
JP3951554B2 (en) * | 2000-05-18 | 2007-08-01 | 凸版印刷株式会社 | Computer generated hologram |
JP2005157337A (en) * | 2003-11-04 | 2005-06-16 | Dainippon Printing Co Ltd | Computer hologram having three-dimensional object with visible cross section stored thereto, method of generating the same, and the computer holographic stereogram with the three-dimensional object with visible cross section stored thereto, and holographic stereogram |
-
2007
- 2007-03-30 JP JP2007092281A patent/JP5029816B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008250054A (en) | 2008-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7358513B2 (en) | Optical device and method of manufacture | |
US20050225816A1 (en) | Computer-generated hologram fabrication process, and hologram-recorded medium | |
WO2005073816A1 (en) | Computer hologram and creation method thereof | |
JP5029808B2 (en) | Hologram production method and hologram produced by the method | |
JP2013506880A (en) | Overlay of visible image and synthetic hologram | |
US6844945B2 (en) | Hologram having authenticating information recorded therein | |
JP5041187B2 (en) | Authentication method hologram production method | |
JP5273358B2 (en) | Hologram creation method, hologram and security medium using the hologram | |
JP5029816B2 (en) | Hologram production method | |
JP4256372B2 (en) | Computer generated hologram and method for producing the same | |
US20040076888A1 (en) | Three-dimensional micropattern | |
JP4788910B2 (en) | Holographic anisotropic reflection composite medium | |
JP4977886B2 (en) | Computer-generated hologram reproduction simulation method, computer-generated hologram production method using the reproduction simulation method, and computer-generated hologram produced using the computer-generated hologram production method | |
US7672030B2 (en) | Holographic fine-line pattern | |
JP5062423B2 (en) | Method for producing volume hologram and volume hologram produced by the method | |
JP2002278433A (en) | Hologram assemblage and program for setting computer to execute computer hologram designing method | |
JP4962246B2 (en) | Computer generated hologram, computer generated hologram device, computer generated hologram method, and printed information | |
JP5407603B2 (en) | Hologram and article with hologram attached | |
EP1484652A1 (en) | Computer-generated hologram and its fabrication process | |
GB2602796A (en) | Optical devices and methods of manufacture thereof | |
Stępień | Computer generated holograms versus synthetic diffraction gratings in optically variable devices | |
JP2011059436A (en) | Method for creating hologram, hologram, and security medium using the hologram | |
JP2006095834A (en) | Method for reading information |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091203 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111019 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111219 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120118 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120418 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20120426 |
|
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: 20120530 |
|
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: 20120612 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5029816 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: 20150706 Year of fee payment: 3 |