JP5494912B2

JP5494912B2 - ホログラム作製方法

Info

Publication number: JP5494912B2
Application number: JP2009045117A
Authority: JP
Inventors: 牧夫倉重
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-02-27
Also published as: JP2010197900A

Description

本発明は、ホログラム作製方法に関し、特に、紫外光を用いたホログラム作製方法に関するものである。

従来から、キャッシュカード、クレジットカード、小切手カード等のカード類、金券類、身分証明書、重要書類等のような認証とともに偽造防止を必要とする物品に対して、各種の偽造防止手段が図られている。例えば、クレジットカードにおいては、金属反射層を有するレリーフホログラムからなるレインボーホログラムが、目視によるカードの真贋判定のための認証構造としてカードの表面に設けられている。このようなホログラムの記録装置が特許文献１に開示されている。

一般に、ホログラムの特徴として、リップマンホログラム（体積型・反射型ホログラム）は角度選択性、波長選択性が高く、透過型ホログラム（体積型および表面レリーフ型）は大きな色分散を生じる。また、多くの物質において、紫外領域における光吸収、蛍光特性を持つことがよく知られている。

特公昭６０−３０９４８号公報特表２００７−５３８２９３号公報特許２８４９０２１号公報

しかしながら、従来の技術において、ホログラムの記録波長を紫外光に設定した場合、被写体となる材料が紫外線の吸収、蛍光などの特性を持つと、ホログラムとしての記録が困難となるため、被写体となる物質・材質への制限が大きかった。特に、蛍光発色材が入っている紙や紫外線を吸収するフィルム等において顕著であった。紫外線による記録が必要な場合としては、例えば特許文献２に示されるような紫外レーザを用いて記録するＨＰＤＬＣ（ホログラフィック高分子分散液晶）用材料を用いる場合などが挙げられる。

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、紫外光を用いてホログラムを記録する際の被写体となる材料の制限をなくすホログラム作製方法を提供することである。

上記目的を達成する本発明のホログラム作製方法は、第１感光材料の第１面側に配置した被写体への物体照明光として可視光を照射し、前記被写体から出た物体光を、前記第１感光材料に第１面側から入射させ、それと同時に、前記第１感光材料に、前記物体光の入射側と同じ第１面側から、平行光又は略平行光からなる前記物体光と同じ波長の参照光を、所定の入射角度で入射し、第１ホログラムを作製するステップと、前記第１ホログラムと、前記第２感光材料を並べて配置し、前記第１ホログラムの第１面とは反対側の面から所定の波長を有する紫外光からなる再生照明光を入射することで、前記第２感光材料に前記再生照明光と前記第１ホログラムの再生光とを入射させ、第２ホログラムを作製するステップと、を有することを特徴とする。

また、前記第２感光材料の前記第１ホログラムと反対側に紫外光を吸収する背面層を配置することを特徴とする。

また、前記被写体として紫外線を吸収する材料を用いることを特徴とする。

また、前記被写体として紫外線により蛍光を発する材料を用いることを特徴とする。

本発明によれば、可視光における被写体からの反射光や回折光を紫外光に感度をもつ材料に記録することが可能となる。これにより、紫外光を用いてホログラムを記録する際の被写体となる物質・材質の制限をなくすことができる。

本実施形態のホログラム原版を作製する方法を示す図である。本実施形態のホログラム原版を再生する方法を示す図である。本実施形態のホログラム原版を紫外光により再生する方法を示す図である。本実施形態のホログラムを複製する方法を示す図である。本実施形態の複製したホログラムを再生する方法を示す図である。本実施形態の複製したホログラムを紫外光により再生する方法を示す図である。

以下、図面を参照にして本発明に係るホログラムについて説明する。

まず、本発明の前提である可視光にて透過型ホログラム原版を作製する方法を説明する。

図１は、可視光にて透過型ホログラム原版を作製する方法を示す図である。本実施形態では、図１に示すように、フォトポリマー、銀塩材料等の可視光に感度を持つ第１ホログラム記録用感光材料１の第１面１ａ側に配置した被写体となる散乱板０へ物体照明光１１を照射し、散乱板０から出た所定の波長を有する第１物体光１２を、第１ホログラム記録用感光材料１に第１面１ａ側から入射させ、それと同時に、第１ホログラム記録用感光材料１に、第１物体光１２の入射側と同じ第１面１ａ側から、平行光又は略平行光からなる第１物体光１２と同じ第１波長λの第１参照光１３を、所定の第１入射角度αで入射させる。

このように第１物体光１２と第１参照光１３を第１ホログラム記録用感光材料１に入射させることで、第１物体光１２と第１参照光１３とが干渉する。その後、第１ホログラム記録用感光材料１を後処理して第１ホログラム１’を作製する。

なお、本実施形態では、このような透過型の第１ホログラム１’を作製するのに、ホログラム感材１としては、緑色用として、特許文献２の実施例１のフォトポリマーを用いた。また、撮影に用いたレーザ及び波長は、ＤＰＳＳレーザの５３２ｎｍである。

図２は、可視光で記録された透過型ホログラム原版を再生する工程を説明するための図である。作製された第１ホログラム１’に対して、第１参照光１３と逆方向に進行する、記録時の第１波長λと同じ第１再生照明光２１を第１面１ａと反対側から角度αで入射させると、図１における物体光３と逆方向に進行する第１再生光２２が回折され、第１面１ａ側に第１再生像２０が結像する。

図３は第１ホログラム１’を第２波長λ’の紫外光で再生する工程を説明するための図である。図２に示した第１参照光１３とは異なる第２入射角度βにて第１参照光３と逆方向に進行する第２再生照明光３１を第１面１ａと反対側から入射させることにより、第２再生光３２が回折され、第１面１ａ側に第２再生像３０が結像する。βは第１ホログラム１’の第２波長λ’におけるブラッグ角であることが好ましい。

このように、第１ホログラム１’は、可視光及び紫外光により再生することができる。しかしながら、第１ホログラム１’を作製するための第１ホログラム記録用感光材料１には、可視光の反応促進エネルギーを高める材料（増感色素）が用いられているため、第１ホログラム１’には、色が付いており、暗く、透明性が劣る。

このため、第１ホログラム１’を原版とし、複製に、第１ホログラム１’を記録したときに使用したような可視光に吸収波長を有する記録材料を使用すると、複製記録されたホログラムは、色が付いており、暗く、透明性に劣るものとなる。

そこで、作製した第１ホログラム１’を原版として、第２波長λ’の紫外光により、紫外光に感度を持つホログラム材料への複製を行う。紫外用材料は、増感色素を用いていないため色素による吸収が少ないからである。以下、複製を行う工程を説明する。

図４は、紫外光に感度を持つ第２ホログラム記録用感光材料２への複製を行う工程を説明するための図である。

まず、第２波長λ’に感度を持つ第２ホログラム記録用感光材料２を内側面に透明電極がコートされた液晶用ガラスセル６に真空注入し、紫外光を吸収する背面層７に対してインデックスマッチング液８を介して密着させる。

続いて、第２ホログラム記録用感光材料２の背面層７側の反対側に、第１面１ａを第２ホログラム記録用感光材料２に向けて、インデックスマッチング液８を介して第１ホログラム１’を密着させる。

次に、図３と同じように、第１ホログラム１’に第２角度βにて第２波長λ’の紫外光である第２再生照明光３１を照射すると図示しない第２再生光３２が回折され、第２ホログラム記録用感光材料２に対して第２再生光３２が図示しない第２物体光３２’として入射し、第２再生照明光３１の０次光が図示しない第２参照光３１’として入射し、干渉する。その後、第２ホログラム記録用感光材料２を後処理して第２ホログラム２’を作製する。

このように透過型ホログラムを複製するための第２ホログラム記録用感光材料２として、特許文献１に記載されたＨＰＤＬＣ用材料を用いた。撮影に用いたレーザ及び波長は、Ａｒレーザの３６３．８ｎｍである。背面層７としては黒板ガラスを用いた。

図５は、紫外光で複製された透過型ホログラムを可視光で再生する工程を説明するための図である。

作製した第２ホログラム２’は、図示しない第２参照光３１’と同じ方向から第１角度αで、第１波長λの第３再生照明光４１を第１面２ａ側から照射し、第１面２ａと反対側に第３再生光４２を回折し、元の被写体像を第３再生像４０として再生することができる。また、液晶セルに電圧を印加することにより、ＨＰＤＬＣの特徴である回折の有無をコントロールすることが可能である。

図６は、紫外光で複製された透過型ホログラムを紫外光で再生する工程を説明するための図である。

作製した第２ホログラム２’は、図示しない第２参照光３１’と同じ方向から第２角度βで、第２波長λ’の第４再生照明光５１を第１面２ａ側から照射し、第１面２ａと反対側に第４再生光５２を回折し、元の被写体像を第４再生像５０として再生することができる。また、液晶セルに電圧を印加することにより、ＨＰＤＬＣの特徴である回折の有無をコントロールすることが可能である。

本実施形態によれば、可視光における被写体からの反射光や回折光を紫外光に感度をもつ材料に記録することが可能となる。これにより、紫外光を用いてホログラムを記録することによる材料による制限をなくすことができる。

以上、本発明のホログラム及び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。

０…散乱板（被写体）
１…第１ホログラム記録用感光材料
１’…第１ホログラム
２…第１ホログラム記録用感光材料
２’…第２ホログラム
６…液晶用ガラスセル
７…背面層
８…インデックスマッチング液
１１…物体照明光
１２…物体光
１３…第１参照光
２０…第１再生像
２１…第１再生照明光
２２…第１再生光
３０…第２再生像
３１…第２再生照明光
３１’…第２参照光
３２…第２再生光
３２’…第２物体光
４０…第３再生像
４１…第３再生照明光
４２…第３再生光
５０…第４再生像
５１…第４再生照明光
５２…第４再生光

Claims

第１感光材料の第１面側に配置した被写体への物体照明光として可視光を照射し、前記被写体から出た物体光を、前記第１感光材料に第１面側から入射させ、それと同時に、前記第１感光材料に、前記物体光の入射側と同じ第１面側から、平行光又は略平行光からなる前記物体光と同じ波長の参照光を、所定の入射角度で入射し、第１ホログラムを作製するステップと、
前記第１ホログラムと、前記第２感光材料を並べて配置し、前記第１ホログラムの第１面とは反対側の面から所定の波長を有する紫外光からなる再生照明光を入射することで、前記第２感光材料に前記再生照明光と前記第１ホログラムの再生光とを入射させ、第２ホログラムを作製するステップと、
を有する
ことを特徴とするホログラム作製方法。
前記第２ホログラムを作製するステップにおいて、
前記第２感光材料の前記第１ホログラムと反対側に紫外光を吸収する背面層を配置する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。
前記被写体として紫外線を吸収する材料を用いる
ことを特徴とする請求項２に記載のホログラム作製方法。
前記被写体として紫外線により蛍光を発する材料を用いる
ことを特徴とする請求項２に記載のホログラム作製方法。