JPH10332536A - ホログラムの真偽検査方法及びこの方法の実施に用いられる読取り装置 - Google Patents

ホログラムの真偽検査方法及びこの方法の実施に用いられる読取り装置

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JPH10332536A
JPH10332536A JP10140731A JP14073198A JPH10332536A JP H10332536 A JPH10332536 A JP H10332536A JP 10140731 A JP10140731 A JP 10140731A JP 14073198 A JP14073198 A JP 14073198A JP H10332536 A JPH10332536 A JP H10332536A
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light
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diffracted light
optical element
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JP10140731A
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Guenther Dausmann
ダウスマン ギュンター
Zishao Dr Yang
ヤン ジシャオ
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HSM Holographic Systems Muenchen GmbH
HSM GmbH and Co KG
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HSM Holographic Systems Muenchen GmbH
HSM GmbH and Co KG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 凸凹の基材に付けられたホログラムが真正で
あるかどうかを容易に判定できる方法を提供する。 【解決手段】 検査されるべきホログラム（１）を復元
光（２）で照明する。ホログラムのところに生じた波場
の１次の回折光（３）を第１の感光性素子、特にＣＣＤ
ターゲット（５）上に結像させと共に第１の参照光（1
0）と干渉させる。互いに異なる感光性素子（5,6 ）の
ところに生じた強度分布を、復元光（２）と互いに異な
る参照光（7,10）との間の少なくとも２つの位相関係に
ついて互いに相関させて関連のある回折次数について相
関強度分布を得る。関連の回折次数について決定された
相関強度分布を互いに相関させ、特に互いに画素毎に減
算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラムが真正
であるかどうかを判定する方法及びこの方法の実施に用
いられる読取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ホログ
ラムは特に身分証明書類上に取り付けられたエンボス
（型押し）ホログラムの形態で用いられることがますま
す多くなっており、またブランド品が真正であることを
保証するために用いられている。この場合、ホログラム
の真正性を電子的に検査できることが望ましい。ドイツ
国特許第１９５４１０７１号において、検査されるべき
ホログラムが真正であるかどうかを読取りホログラムに
よって判定する方法が知られている。この方法では、検
査されるべきホログラムは、読取りホログラムの照明を
行った波面を復元する復元光によって照明される。この
ようにすると、相関波面が読取りホログラムのところに
生じる。この相関波面の強度は、検査されるべきホログ
ラムと読取りホログラムとの間の位置的許容度によって
大きく変わる。このために、相関波面の強度は、検査さ
れるべきホログラムと読取りホログラムとの間の相対的
シフトに基づいて決定される。検査されるべきホログラ
ムが真正である場合、相関波面の強度のピークは、他の
測定強度の或る特定の倍数になっている。
【０００３】しかしなから、検査されるべきホログラム
のところに結果的に生じる波面、かくして相関波面の強
度は、検査されるべきホログラムが取り付けられる基材
の平坦度によって大きく変わる。たとえば、もし検査さ
れるべきホログラムを紙基材上に付着させた場合、紙が
凸凹であることにより相関ピークをもはや上述の方法で
は決定できないということになってしまう。特にそうな
るのは、ランダムな構造をもつ光学素子のホログラム、
例えば艶消しスクリーン又はディフューザを検査される
べきホログラムとして用いる場合である。したがって、
本発明の目的は、凸凹な、即ち平坦ではない基材に付け
られたホログラムが真正であるかどうかを容易に判定で
きる方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的は、請求項１と
請求項２の両方又はいずれか一方に記載の方法及び請求
項８に記載の読取り装置によって達成される。本発明
は、検査されるべきホログラムを照射した場合、ホログ
ラム構造に起因して生じる回折の次数は本質的にはであ
る。しかしながら、基材の凸凹領域で反射した放射線は
又、１次回折の方向に散乱する。これが原因となって、
１次回折においてホログラム信号又はホログラム情報が
損なわれることになる。それと同時に、基材の凸凹によ
り引き起こされるこの散乱放射線の大部分は、０次回折
の方向に反射又は散乱する。さらに、凸凹の構造は、目
の細かいホログラム構造よりも実質的に粗く、従って凸
凹で生じた「散乱放射線パターン」がホログラムの像よ
りも実質的に低い空間周波数を有するようになる。本発
明によれば、関連のある回折次数で散乱した放射線をコ
ンピュータ制御で相関させることにより、実際のホログ
ラム情報をホログラムの１次回折方向に回折した放射線
から隔離し、又は基材表面の凸凹により生じる散乱放射
線を無くすことができる。
【０００５】本発明は、回折次数が１又は０の状態で回
折した放射線をコンピュータにより相関させる２つの方
法に関する。好ましい方法では、ホログラムの１次又は
０次の回折状態で回折又は散乱した放射線をいずれの場
合でも参照光と干渉させる。このようにして生じた干渉
パターンを復元光と参照光との間の互いに異なる位相関
係について互いに相関させる。最後に、このようにして
得られた関連次数の回折の相関強度分布を互いに相関さ
せ、特に、互いに画素毎に減算する。しかしながら、デ
ィジタル式スペックル相関法を用いることも可能であ
る。この目的のため、各回折次数について少なくとも２
つのスペックル強度分布を記録して互いに相関させる。
１次回折の関連スペックル強度分布は、例えば復元光と
検査されるべきホログラムとの間の位相関係によって相
違がある。この位相関係をホログラムの復元光に対する
対応のシフトだけで変性する。また、関連の回折次数に
ついて決定された相関スペックル強度分布を互いに対し
て画素毎に減算してもよい。
【０００６】本発明の方法及び読取り装置では、表面が
凸凹の基材にも付けられるホログラムが真正であるかど
うかを容易に判定することができる。本発明の有利な実
施形態は従属形式の請求項の記載内容である。本発明の
好ましい実施形態によれば、検査されるべきホログラム
は、ランダムな構造をもつ光学素子のホログラムであ
る。この種のホログラムは、これらを偽造するには必ず
多大の困難を伴うので安全技術分野において広く用いら
れている。本発明の方法によれば、かかるホログラムを
真正であるかどうかについて電子的に容易に検査するこ
とができる。好ましくは、検査されるべきホログラム
は、マスターホログラムの複製である。かるホログラム
を、例えばマスターホログラムのレリーフ構造を適当な
基材にエンボスすることにより容易に製造できる。本発
明の方法によれば、表面が凸凹の基材にエンボスされた
かかるエンボスホログラムは、電子的に容易に読取り可
能である。本発明の方法は、普通紙又は厚紙にエンボス
されたホログラムの電子読取りの場合に特に有利である
ことが判明している。
【０００７】好ましくは、１次及び０次の回折光を、テ
レスコープ系又は拡大光学素子によって光学的に拡大す
る。このようにすると、検査されるべきホログラムのか
なり小さな面積部分を大きな面積のＣＣＤターゲット上
に結像させることができる。このように、分解能又は解
像力が比較的低いＣＣＤターゲットを、比較的細かく分
解を行なうホログラム情報構造のためのセンサ素子とし
て効果的に使用できる。好ましくは、第１の参照光、第
２の参照光及び復元光を、少なくとも一つのビームスプ
リッタによってレーザビームから引き出す。このように
すると、互いに異なる次数の回折状態で散乱した情報を
相関させるのに必要なコンピュータ処理が単純化され
る。
【０００８】参照光とこれらに割り当てられた回折光を
プリズムと半鍍銀鏡の両方又はいずれか一方によって互
いに干渉させることが好ましい。このようにすると、参
照光と回折光を比較的小さな角度で互いに干渉させるこ
とができ、それにより、発生した最大空間周波数を比較
的低く保つことができる。かかるプリズム又は鏡を、参
照光と回折光のなす互いに異なる角度を調節できるよう
簡単な方法で旋回させ、或いは位置決めすることができ
る。このようにすると、発生する空間周波数を使用され
るＣＣＤ素子の分解能に最適に合わせることができる。
また、プリズム又は鏡を、例えば使用されるレーザビー
ムを分割するビームスプリッタとしても有利に使用でき
る。読取り装置の有利な実施形態によれば、撮像光学素
子は、ビーム拡大光学素子から成る。このようにする
と、分解能の比較的低いＣＣＤ素子を感光性素子として
使用することができる。
【０００９】好ましくは、読取り装置は、回折光を対応
の参照光と干渉させることができるプリズムと半鍍銀鏡
の両方又はいずれか一方を有する。かかるコンバイナー
を撮像光学素子の微調整が可能なように容易に旋回さ
せ、或いは位置決めすることができる。好ましくは、検
査されるべきホログラムと感光性素子の両方又はいずれ
か一方は、位置決め自在な方法で読取り装置内に支持さ
れていて、位置決め装置を備える。このようにすると、
検査されるべきホログラムの微調整又は方向付けを感光
性素子に関して容易に実施できる。
【００１０】読取り装置は、復元光と参照光との間の位
相関係を変更できる圧電鏡を更に有する。有利には、読
取り装置は、復元光及び参照光を発生させるのに役立つ
レーザを有する。本発明の一実施形態を図面によって一
層詳細に説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態】レーザビーム３０は、第１のビー
ムスプリッタ３１により復元光２と別の光２０に分割さ
れる（図１）。光又は光線２０は、圧電鏡３２によって
第２のビームスプリッタ３３へ案内され、このビームス
プリッタ３３により参照光７，１０が生じる。圧電ミラ
ー３２の圧電シフトにより、参照光７，１０の位相を復
元光２の位相に対してずらすことができ、他方、参照光
７，１０の位相は互いに対して同一のままである。い
ま、第１のパターン又は強度分布をＣＣＤターゲット
５，６上に記録する。この目的のため、検査されるべき
ホログラム１を復元光２で照明する。復元光とホログラ
ム構造との相互作用又は干渉により、１次の回折光（符
号３で示す）及び０次の回折光（符号４で示す）が生じ
る。回折光３，４はそれぞれテレスコープレンズ系によ
って所望サイズまで拡大される。図示のレンズ系１４は
それぞれ、一つの発散レンズ及び一つの収束レンズで構
成されている。当然のことながら、他のテレスコープレ
ンズ系、たとえば２つの発散レンズから成るレンズ系を
使用しても良い。
【００１２】拡大後、１次回折光はＣＣＤターゲット５
に当たり、０次回折光はＣＣＤターゲット６に当たる。
これらＣＣＤターゲット５，６上で１次回折光及び０次
回折光を、第１の参照光７又は第２の参照光１０と干渉
させるようにする。この目的のため、光コンバイナー、
特にプリズム又は半鍍銀鏡８がこれと関連した回折光の
ビーム路中に設けられている。このようにすると、関連
の回折光の光軸と関連の参照光の光軸との間の角度を比
較的小さく設計することができ、それにより、ＣＣＤタ
ーゲット上に最大レベルで生じる干渉パターンの空間周
波数を制限することができる。かかるビームスプリッタ
又はコンバイナーを用いないで回折光を参照光と干渉さ
せることができ、このようにしても作用効果は同一であ
る。ＣＣＤターゲット５，６により、上記のように生じ
た第１の像又は干渉パターンの強度分布をＡ−Ｄ変換器
（図示せず）によってコンピュータに記録転送すること
ができる。
【００１３】次に、第２の像又は干渉パターンを同一の
方法でＣＣＤターゲット５，６上に記録する。しかしな
がら、この過程において参照光７，１０の位相は圧電鏡
３２によって復元光２に対してずれる。次に、関連のＣ
ＣＤターゲットのところで測定した位相ずれ状態にある
干渉パターン又は像をコンピュータで互いに相関させ
る。１次回折及び０次回折に関してこのようにして得た
データを、特に画素毎に互いに減算する。このようにす
ると、１次回折で回折したホログラム情報を信頼できる
方法でバックグラウンド効果、例えば基材の凸凹により
生じる放射現象から隔離できる。次に、検査されるべき
ホログラムについて得られた情報と、例えばマスターホ
ログラム又は真正であると認められているマスターホロ
グラムの複製の対応情報との比較を簡単な方法で行うこ
とができる。
【００１４】また、本発明の方法の感度を上げるため
に、検査対象であるホログラムの３以上の「位相ずれ」
記録を更に作成できることを述べる必要がある。位相ず
れ状態にある干渉パターンに関するコンピュータ相関の
ためのコンピュータ処理を比較的複雑ではない手法で実
施できるような３又は４の互いに異なる記録を用いる方
法が特に好ましい。また、０次回折光の光路差により生
じる効果をコンピュータで除去できることも指摘してお
く必要がある。また、コンピュータで決定された変性干
渉パターンを視覚的に提供して観察者がこの干渉パター
ンと、真正であると認められているホログラムの対応し
て視覚的に提供された干渉パターンとを比較できるよう
にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザビームを分割することにより復元光と参
照光を生じさせる構成の略図である。
【図２】本発明による方法の実施のための撮像光学素子
の一実施形態の略図である。
【符号の説明】
１ ホログラム ２ 復元光 ３，４ 回折光 ５，６ ＣＣＤターゲット ７，１０ 参照光 １４ テレスコープレンズ系 ３１，３３ ビームスプリッタ ３２ 圧電鏡

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ホログラムが真正であるかどうかを判定
    する方法であって、検査されるべきホログラム（１）を
    復元光（２）で照明する段階と、ホログラムのところに
    生じた波場の１次の回折光（３）を第１の感光性素子、
    特にＣＣＤターゲット（５）上に結像させと共に第１の
    参照光（10）と干渉させる段階と、互いに異なる感光性
    素子（5,6 ）のところに生じた強度分布を、復元光
    （２）と互いに異なる参照光（7,10）との間の少なくと
    も２つの位相関係について互いに相関させて関連のある
    回折次数について相関強度分布を得る段階と、関連の回
    折次数について決定された相関強度分布を互いに相関さ
    せ、特に互いに画素毎に減算する段階とを有することを
    特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 ホログラムが真正であるかどうかを判定
    する方法であって、検査されるべきホログラム（１）を
    復元光（２）で照明する段階と、ホログラムのところに
    生じた波場の１次の回折光（３）を第１の感光性素子、
    特にＣＣＤターゲット（５）上に結像させる段階と、ホ
    ログラムのところに生じた波場の０次の回折光（４）を
    第２の感光性素子、特にＣＣＤターゲット（６）上に結
    像させる段階と、前記感光性素子上に結像された１次及
    び２次の回折光のスペックル強度分布を復元光の少なく
    とも２つの位相関係について決定してこれらスペックル
    強度分布を互いに相関させ、それにより関連のある回折
    次数について相関スペックル強度分布を得る段階と、関
    連のある回折次数について決定された相関スペックル強
    度分布を互いに相関させ、特に互いに画素毎に減算する
    段階とを有することを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 ランダムな構造をもつ光学素子のホログ
    ラムが、検査されるべきホログラムとして用いられるこ
    とを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 検査されるべきホログラムは、マスター
    ホログラムの複製であることを特徴とする請求項１、２
    又は３記載の方法。
  5. 【請求項５】 １次及び０次の回折光（3,4 ）を、テレ
    スコープ系又は拡大光学素子（14）によって光学的に拡
    大することを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一
    に記載の方法。
  6. 【請求項６】 第１の参照光（７）、第２の参照光（1
    0）及び復元光（２）を、少なくとも一つのビームスプ
    リッタによってレーザビームから引き出すことを特徴と
    する請求項１及び３〜５のうちいずれか一に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 参照光（7,10）をプリズムと半鍍銀鏡
    （８）の両方又はいずれか一方によって関連のある回折
    光と干渉させることを特徴とする請求項１及び３〜６の
    うちいずれか一に記載の方法。
  8. 【請求項８】 ホログラム検査用の読取り装置であっ
    て、検査されるべきホログラム（１）を照明する復元光
    （２）を生じさせる装置（31）と、ホログラム（１）の
    ところに生じた波場の１次及び０次の回折光（3,4 ）を
    第１及び第２の感光性素子、特にＣＣＤターゲット（5,
    6 ）上に結像させる撮像光学素子（14,8）と、撮像光学
    素子によって回折光（3,4 ）と干渉させることができる
    第１及び第２の回折光（7,10）を生じさせる装置（33）
    と、復元光（２）と対応の参照光（7,10）との間の位相
    関係を変性する手段（32）と、感光性素子（5,6 ）のと
    ころで決定された干渉パターン強度のコンピュータ相関
    のための手段とを有することを特徴とする読取り装置。
  9. 【請求項９】 撮像光学素子は、ビーム拡大光学素子か
    ら成ることを特徴とする請求項８記載の読取り装置。
  10. 【請求項１０】 撮像光学素子は、回折光を対応の参照
    光と干渉させることができるプリズムと半鍍銀鏡（８）
    の両方又はいずれか一方を有することを特徴とする請求
    項８又は９記載の読取り装置。
  11. 【請求項１１】 検査されるべきホログラム（１）と感
    光性素子（5,6 ）の両方又はいずれか一方は、位置決め
    自在な方法で支持されていて、位置決め装置を備えてい
    ることを特徴とする請求項８〜１０のうちいずれか一に
    記載の読取り装置。
  12. 【請求項１２】 復元光（２）と参照光（7,10）との間
    の位相関係を変更できる少なくとも一つの圧電鏡（32）
    を更に有することを特徴とする請求項８〜１１のうちい
    ずれか一に記載の読取り装置。
  13. 【請求項１３】 単一のレーザ（30）が、復元光（２）
    及び参照光（7,10）を発生させるのに役立つことを特徴
    とする請求項８〜１２のうちいずれか一に記載の読取り
    装置。
JP10140731A 1997-05-22 1998-05-22 ホログラムの真偽検査方法及びこの方法の実施に用いられる読取り装置 Ceased JPH10332536A (ja)

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DE19721525A DE19721525A1 (de) 1997-05-22 1997-05-22 Verfahren zur Echtheitsprüfung eines Hologramms und Lesegerät zur Durchführung des Verfahrens
DE19721525:4 1997-05-22

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US (1) US5943131A (ja)
EP (1) EP0880112B1 (ja)
JP (1) JPH10332536A (ja)
AT (1) ATE225546T1 (ja)
DE (2) DE19721525A1 (ja)
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