JPH09190149A - 真正物の特徴点を備えている複製不可能なホログラムの製造方法と真正度をチェックするための読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真正物の特徴点を備えかつ複製不可能なホロ
グラムを製造するための方法と、該方法により製造され
たホログラムの真正度をチェックするための読取装置を
提供する。 【解決手段】 ある光学系を用いて、例えばピントガラ
ススクリーンやディフューザーのような、該光学系が互
いに平行な線の模様のあるホログラムとなる真正物の特
徴点を形成するようなランダム構造の光学的要素を持つ
ホログラムを作り、又その光学系を利用して複製ホログ
ラムの真正度をチェックする読取装置を作り、その後該
光学系を破壊して該ホログラムの偽造複製を不可能とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マスターホログラムの
複製である真正物の特徴点を備える複製不可能なホログ
ラムの製造方法と、本方法により製造したホログラムの
真正度をチェックするための読取装置に関するものであ
る。

【０００２】

【技術的背景】ホログラムは、証明用書類に、エンボス
模様の形で特によく使われるようになっており、ブラン
ド品の真正度を証明するためにも使われる。しかしホロ
グラムが、所定の保護機能を果たせるのは、熟練した偽
造者が従来のホログラフィ手段では複製を作れない場合
に限られる。

【０００３】

【発明の目的】本発明の目的は、いかなるタイプの物品
や書類についても本物であることを証明するのに使え、
そして読取装置によりそれらの真正度を高い信頼度で即
座にチェックできる複製不可能なホログラムを製造でき
るようにする前記方法を作り出すことにある。

【０００４】

【目的達成の手段】上記目的は本発明に従って、ある光
学系を用いて、例えばピントガラススクリーンやディフ
ューザーの様な、該光学系が縞模様のあるホログラムと
なる真正な特徴点を形成するランダム構造の光学的要素
を備えたマスターホログラムとしてホログラムを撮影す
ることにより達成される。ホログラムの真正度をチェッ
クする際実際上はホログラムをテスト位置に置き干渉縞
の微細構造に従って位置調整してやらねばならないが、
このようなことは基本的には多大な労力なしにはできな
い。本発明の方法で製造したホログラムは互いに平行な
線から成る線形の模様を有しているので、テストされる
ホログラムの再生に際し線の方向の変位に対して比較的
感度が鈍い。線形模様の線に対し平行に調整されたホロ
グラムをテストされるホログラムの再生中にこの線に対
し横方向に動かせば、ある点で正しいテスト位置に達し
真正度テストの役を果たす真正な特徴点が明るくなり、
この明るくなることが検知できる。

【０００５】

【発明の構成】本発明の方法による望ましい実施例の場
合、マスターホログラムを撮影する光学系は、物体光が
円筒レンズを通過してディフューザーまたはピントガラ
ススクリーン上に像を結び、物体光はまたそれに続く光
学的結像系（フーリエレンズ）通過後ほぼ平行な波面に
整列するようになり、ホログラム面上で参照光と干渉す
るに至るシステムから成り、それ故、ホログラム面上に
塗布された感光材料の上にマスターホログラムが平行線
の形で作られる。本発明のセキュリティホログラムは反
射光ホログラム、透過光ホログラムのいずれとしても撮
影できる。真正度の証明の役を果たすセキュリティホロ
グラムを量産するには、例えば公知のプロセスによりマ
スターホログラムからエンボスパンチが作られ、これに
よって公知の方法でアルミニウム処理したプラスチック
フィルム或いは透明なプラスチックフィルムにもセキュ
リティホログラムをエンボス加工することができる。

【０００６】本発明に従ってセキュリティホログラムを
作るために、複製不可能かつ公知の複製防護策が提供可
能である。複製に対して有効な防護策が作り出されてお
り、例えば、色調を段階的に変えてフィルム中にセキュ
リティホログラムをエンボス加工するものが挙げられ
る。本発明に従って製造されたマスターホログラムから
大量生産したホログラムはコード化したホログラム情報
を含んでいるので、ホログラムを真正物として検知する
ことができるような特別な読取装置を作る必要がある。
こうした読取装置は相応の価格で製造できることが必要
であり、真正度の証明の役を果たすホログラムを簡単に
素早くチェックできなければならない。マスターホログ
ラムから作った複製ホログラムの真正度をチェックする
本発明の読取装置の特徴は、レーザー、望むらくはレー
ザーダイオードを備えた所定の光学系で読取可能な情
報、望むらくはエネルギー分布特性を表わす情報を含ん
でいる参照光を用いてマスターホログラムを基にした解
読または読取ホログラムを製造することと、解読ホログ
ラム製造時にマスターホログラムがあった位置にチェッ
クされるべき複製ホログラムを置いて撮影した際に使わ
れた光学系と全く同一の光学系を読取装置が持っている
ことと、チェックされるホログラムには解読ホログラム
を製造時に用いた再生光を当て、読取ホログラムから再
生した光から更に再生した光を集光レンズ、発散レン
ズ、及び円筒レンズ又は円筒レンズ型スクリーン（レン
チキュラー又は一次元ディフューザー）の計三者を通過
させた後に光度検出センサーに当てることとである。光
度検出センサーとしては、センサー素子が一列に配置さ
れたＣＣＤセンサーが使える。

【０００７】本発明による読取装置の場合、チェックさ
れる真正ホログラムは読取ホログラム撮影時に用いられ
た参照光を、代表的なエネルギー分布をほぼ含んでいる
光を持つ読取ホログラムから新たに再生する。集光レン
ズは再生された読取波の径を絞り、径が十分小さくなっ
たところで発散レンズを通して平行な光にする。集光レ
ンズと発散レンズの組合せはガリレオ望遠鏡として知ら
れている。再生された読取波はそれが有する代表的なエ
ネルギー分布でチェックできるから、読取波を円筒レン
ズで分光させ、分光させた光の長軸を分光させた光に対
して横方向に並んだセンサーの長軸と的確に交差させ
る。真正物の特徴点であるエネルギー分布を備えた読取
波を読取ホログラムから再生できるのは、チェックされ
るべきホログラムが本物の場合だけに限られるので、こ
のエネルギー分布をセンサーで検出し真正物の信号を形
成する。

【０００８】レーザービームにはスペックル又は粒状斑
と呼ばれる特異性がある。即ち、レーザービームは明暗
のスペックルのある粒子を含むのである。こうした暗い
スペックルがセンサーに入射すると、チェックされるホ
ログラムが本物であってもエラーメッセージが発生す
る。粒状斑をなくすため本発明の実施例では回転ガラス
板をつけて粒状斑をバランスアウトさせ、検出器でエネ
ルギー分布の検出を可能としている。ガラス板は検出器
の周波数にほぼ一致した周波数で回転する。粒状斑を抑
える他の方法も使用できる。例えば、ＣＣＤ素子の代わ
りにサーフェスセンサーを使うことができ、この場合検
出器素子の個々の列の上でバランスさせ粒状斑を消滅さ
せる。本発明の他の実施例ではチェックされるホログラ
ムをホログラムラインに平行な軸線の周りに読取装置内
で回転させることができ、そのために回転用の駆動装置
が備え付けられている。チェックされるホログラムは読
取装置内の真っ直ぐな端に合わせねばならないがホログ
ラムラインの方向を正確に合わせる必要はない。チェッ
クされるホログラムをホログラムラインがその長手方向
に対して横に動くようにテスト中に移動又は回転させる
とホログラムはある一点で正確なテスト位置にくるの
で、本物のホログラムは代表的エネルギー分布を有する
読取光をライトアップさせ、このライトアップを検出器
が検出する。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図に基づいて詳述す
る。図１では、真正度を証明するのに用いられるホログ
ラムの量産と読取装置内の読取ホログラム製造とのため
の基本原理として使われるマスターホログラムの撮影方
法を説明する。レーザー光１は円筒レンズ２を通過し
て、ランダムな構造をした光学的要素に相当するピント
ガラススクリーン３上に物体光を線状の形４で結像させ
る。ピントガラススクリーン３と感光材料からなるホロ
グラムプレート５の間に両者からの距離が等しくｆとな
る位置にフーリエレンズ６を置く。フーリエレンズ６は
ピントガラススクリーン３上に線条に集光された物体光
を平行な波面７に変える。この平行波面７はホログラム
プレート５の感光材上で参照光８と干渉し、当該感光材
上には異なる空間周波数で出来上がった縞模様を有する
平行線のホログラムが記録される。

【００１０】ホログラム面５に撮影されたマスターホロ
グラムには、真正度証明の役を果すランダム分布した位
相成分を有するピントガラススクリーンの像が含まれ
る。図１の光学系は平面図を示す。読取装置及び同装置
の製造については図２から図４で説明する。マスターホ
ログラム５又はマスターホログラムの複製から読取装置
内に読取ないし解読ホログラム１０が作成されるが、こ
の読取装置内には読取ホログラムが撮影された後もこの
読取ホログラムが同じ位置に残ることになる。読取ホロ
グラムを作成するため、真正物のホログラム１１を読取
装置内の後日チェックされるべきホログラムの置かれる
位置に置くが、ホログラム１１は、それ故、マスターホ
ログラムまたはマスターホログラムの複製に相当するこ
とになる。このホログラム１１から、代表的器具たるレ
ーザー再生光線１２を用いて波面１３を再生するが、こ
の波面１３は代表的器具たる参照光１４を用いてホログ
ラム面１０に塗られた感光材上に記録される。こうして
製造されたホログラム１０が読取ホログラムとなる。

【００１１】ホログラム１１は反射光ホログラム又は透
過光ホログラムのいずれであっても差し支えない。透過
光ホログラムの例を図２に示す。読取装置全体の基本的
構成例を図３に示す。チェックされるホログラム１６を
ホルダーの中に入れ、端を真直ぐにするか又は正しい角
度で、読み取りホログラム10を撮影するためにホログラ
ム１１置かれたのとほぼ等しい位置にくるようにする。
読取ホログラム１０の背後でこの読取ホログラムから再
生された光の通過する所に集光レンズ１７を置き再生光
１８を絞る。相応に絞られた光を発散レンズ１９に入射
させ、径の小さい平行光線を作り出す。この平行光線を
円筒レンズないし円筒レンズ型スクリーン２０（レンチ
キュラー型すなわち一次元ディフューザー）により図４
に示す線に似た形２１に分光する。線に似た形に分光さ
れた光２１を回転ガラス板２２に入射させるが、この板
は長方形の形状でもよい。ガラス板２２を回転させるこ
とで、レーザービームの粒状斑はバランスアウトされ、
線状の光２１が図４で分かるように検出器に横方向から
入射することになり、この光の中で粒状斑はバランスア
ウトすることになる。センサー２３はここに挙げた実施
例の場合、一列に配置された感光素子、電荷結合素子セ
ンサーである。

【００１２】テスト用ホログラム１６のホルダーはホロ
グラムの縞模様の線に平行な軸線を持つ駆動装置により
一つの軸線の周りに回転させることが可能である。テス
ト用のホログラム１６をテスト中に回転させるとホログ
ラム１６はある一点で正しいテスト位置になり、ホログ
ラム１６から再生された光は読取用ホログラム１０から
光１４を再生する。光１４はセンサー２２で検出できる
ある種のエネルギー分布を持つよう作り出された光であ
る。円筒レンズ２０、円筒レンチキュラースクリーン、
一次元ディフューザーはいずれもテスト光２１を分光さ
せてセンサー２３と必ず交差させる。

【００１３】

【発明の効果】本方法によるマスターホログラム、例え
ば、ピントグラススクリーンとか静的位相板はランダム
分布する位相要素を含んでおり、この暗号化されたラン
ダムな構造の光学要素は熟練した偽造者でもまねは出来
ない。何故なら、偽造しようとすれば、マスターホログ
ラムを作った後には適宜破壊されてしまう光学要素を必
要とするにもかかわらず、この光学要素は破壊されてい
るので入手不可能であり、又ランダムな構造の故に後日
になって製造することは不可能であるからである。ラン
ダムな構造をした光学要素のホログラム写真であるマス
ターホログラムのおかげで、複製による偽造が防止され
る。マスターホログラムを基に作られ、その複製である
セキュリティ用のホログラムから同一のマスターホログ
ラムを再生することは偽造者には実際上不可能である。
何故ならば、偽造には、セキュリティホログラム撮像の
際に使用された参照光を必要とするからであり、この参
照光は再現不可能なやり方で付加的にわずかに歪みを加
えることも可能だからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】マスターホログラムを撮影するシステム内の光
学要素の配列を示す。

【図２】読取装置内の解読または読取ホログラムを撮影
する光学系配列を示す。

【図３】テストされるホログラムの真正度をチェックす
る読取装置内の光学要素の配列を示す。

【図４】テスト光が入射したセンサーの平面図である。

【符号の説明】

５ マスターホログラム １０ 解読ホログラム １１ 真正物ホログラム １２ レーザー再生光線 １３ 波面 １４ 参照光 １６ ホログラム １８ 再生光 １９ 発散レンズ ２０ 円筒レンズ型スクリーン ２１ 分光された光 ２２ 回転ガラス板 ２３ センサー

フロントページの続き (72)発明者 ツィーサオ ヤン ドイツ連邦共和国 85435 エルディング シュミートシュトラーセ ７

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学系を用いて、真正物の特徴点を形成
   するような、例えばピントガラススクリーン又はディフ
   ューザーの様な、ランダム構造の光学的要素を持つ、マ
   スターホログラムとしてホログラムを作成し、該光学系
   が互いに平行な線の模様のあるホログラムにすることを
   特徴とする、マスターホログラムの複製である真正物の
   特徴点を備えている複製不可能なホログラムを製造する
   方法。
2. 【請求項２】 円筒レンズを通った物体光がディフュー
   ザーまたはピントガラススクリーン上で直線状に結像
   し、物体波はその後方に置かれた結像光学部品を通過し
   てほぼ平行光線となり、ホログラム面の感光材料上で参
   照光と干渉し、マスターホログラムがホログラム面に位
   置する感光材料上に平行線の縞模様に撮像されるような
   システムから光学系が成っていることを特徴とする、請
   求項１に記載された方法。
3. 【請求項３】 レーザー、望ましくはレーザーダイオー
   ドを備えた所定の光学系で読取情報、望ましくはエネル
   ギー分布特性を含んでいる参照光を用いてマスターホロ
   グラムを基にした（解読または読取）ホログラムを製造
   することと、 読取ホログラム製造時のマスターホログラム設置箇所
   に、テストされるべき複製ホログラムを置いて撮影した
   際に使われた光学系と全く同一の光学系を読取装置が持
   っていることと、 チェックされるホログラムには読取ホログラム製造時に
   用いた再生光を当て読取ホログラムから再生した光から
   更に再生した光を集光レンズ、発散レンズ、及び円筒レ
   ンズ又は円筒型レンチキュラースクリーン又は一次元デ
   ィフューザーの計三者を通過させた後に光度検出センサ
   ーに当てることとを特徴とする、請求項１又は２に記載
   された方法によって製造される複製ホログラムの真正度
   をチェックする読取装置。
4. 【請求項４】 回転駆動装置を備えたガラス板を、円筒
   レンズとセンサーの間に置くことを特徴とする請求項３
   に記載された読取装置。
5. 【請求項５】 チェックされるホログラムが読取装置内
   でテスト用ホログラムのホログラムラインに平行な軸回
   りに回転でき、そして駆動軸を備えていることを特徴と
   する請求項３又は４に記載する読取装置。
6. 【請求項６】 円筒レンズ、円筒型レンチキュラースク
   リーン、又は一次元ディフューザーのいずれか一つとセ
   ンサーとの間に、検出器素子の個々の列上でバランスア
   ウトさせて粒状斑を消滅させる回転ガラス板または表面
   センサーが位置していることを特徴とする請求項３から
   ５のいずれか１項に記載する読取装置。