JP6988177B2

JP6988177B2 - ホログラムのための計算方法、光学フィルム、および光学フィルムの製造方法

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Publication number: JP6988177B2
Application number: JP2017116005A
Authority: JP
Inventors: 彰人籠谷
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2022-01-05
Anticipated expiration: 2037-06-13
Also published as: JP2019002974A

Description

本発明は、ホログラムを再生するための情報を計算する計算方法、これら情報を記録する光学フィルム、および該光学フィルムの製造方法に関する。

計算機によって計算された光の干渉に基づいて制御される光学フィルムとして、計算機合成ホログラムがある。

この種の光学フィルムは、現在までに、例えば証券、カード媒体および個人認証媒体等様々な用途において使用されている。

この種の光学フィルムのための光の干渉は、計算機によって計算される。計算機に関しては、近年、メモリおよびハードディスク等の記録媒体の記録サイズが向上している。しかしながら、サイズの大きなホログラムを計算する場合、計算機のメモリあるいはハードディスクの上限から計算可能なホログラムサイズは制限される。

例えば１０ｍｍ□のサイズの計算機ホログラムを作製する場合、電子線描画装置等で描画する事を想定し、計算機ホログラムの描画解像度を１００ｎｍ程度とすると、計算機ホログラムのサイズは画像データとして、１０００００ピクセル□となる。このサイズに必要なメモリは１ｐｉｘｅｌを１バイトとした場合、約９．３ＧＢとなる。

特許第３６０８７４７号明細書

しかしながら、上述したようなサイズに必要なメモリは、計算機ホログラムのサイズに比例して大きくなるため、サイズが大きくなり、計算機で使用可能なメモリの上限を超える場合、もはや光の干渉を計算出来なくなる恐れがある。

これに対処するために、計算機のメモリを極力使用せずに計算する技法も検討されている。しかしながら、この技法では、計算途中の計算結果を逐一ハードディスク等の大型の記録媒体に記録する必要がある。これはハードディスクがメモリと比較し巨大な記録媒体である事を利用している。

但しメモリを極力使用しない場合、メモリとハードディスクとの間でのデータの転送回数が膨大となるため、計算時間も膨大となる恐れがある。計算機ホログラムは元々計算時間が膨大であるため、さらに計算時間が増える事は実用上致命的である。

このように、現状、ホログラムの大型化に伴い増加する計算量および計算時間に対する効果的な対策がないという問題がある。

一方、ホログラムの大型化に伴い、上述したような計算に係る問題とは別に、以下の様な品質上の問題もある。

例えば、特許文献１によれば、有限サイズのホログラムを隙間なく多面付けする事で、記録する全体のサイズを大きくする技術が開示されている。この技術によれば、再生像に奥行情報が無い場合には成立するが、再生像に奥行情報がある場合には、多面付けの際の境界部に視域上の不整合が出てしまうために、ホログラムから再生される再生像を違和感なくつなげる事はできない。

この不整合を図４１Ａおよび図４１Ｂを用いて説明する。

図４１Ａは、奥行を伴う再生像を再生する２つのホログラム像２６Ａ、２６Ｂを、単純に隣接させて配置することによって多面付けした例を示す模式図である。

ホログラム像２６Ａ、２６Ｂは、光学フィルム１００の基材１４の表面に設けられた記録面１２０に記録された位相角に従って再生される。

左側のホログラム像２６Ａは、多数の再生点２２Ａによって「Ａ」と再生されたものであり、右側のホログラム像２６Ｂは、多数の再生点２２Ｂによって「Ｂ」と再生されたものである。

このように、複数のホログラムを単純に隣接させてつなぎ合せることによって、ホログラムのサイズを大型化することができるが、つなぎ合わされたホログラム像２６Ａ、２６Ｂの境界部３０における見え方は以下のようになる。

すなわち、図４１Ｂに示すように、左側のホログラム像２６Ａと右側のホログラム像２６Ｂとの境界部３０上に存在する再生点２２ａは、左側のホログラム像２６Ａから再生する再生点２２Ａのうちの１つである。よって、Ｘ方向の視差は、例えば図２Ｂに示す２つの矢印Ｅ、Ｆを見込む角度ｗの範囲内から再生されるものの、それ以外の範囲からは確認する事が出来ない。つまり、注目している点光源である再生点２２ａと、右側のホログラム像２６Ｂとを結ぶ線上での再生像の観察は出来ない事になる。

これは左側のホログラム像２６Ａと右側のホログラム像２６Ｂとの境界上にある再生点２２ｂにも同様に言えることであり、左側のホログラム像２６Ａと右側のホログラム像２６Ｂとの境界部３０上での再生はこの場合不整合となる。

このように、ホログラムのサイズを大型化するために、奥行情報を持つ複数のホログラムを単純に隣接してつなぎ合わせて配置しても、境界部３０において視域上の不整合が出てしまうという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ホログラムが大型化しても、計算量や計算時間の増加を抑え、かつ、奥行情報を持つ複数のホログラムを多面付けして表示する場合であっても、複数のホログラムの境界部での視域上の不整合の発生を阻止するための計算方法、光学フィルム、および光学フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。

請求項１の発明は、複数の単位ブロックからなる記録面を複数備えた光学フィルムであって、前記各記録面は、前記複数の単位ブロックのうち、各々のホログラムの再生像を再生するための複数の再生点からの各光の位相成分に基づいて計算される位相角を記録するための単位ブロックを含む位相角記録領域と、前記位相角が記録されない単位ブロックを含む位相角非記録領域とを有し、前記複数の記録面のうちの第１の記録面の前記位相角記録領域と、前記複数の記録面のうち、前記第１の記録面に隣接して配置された第２の記録面の前記位相角記録領域とが部分的に交互に配置され、前記第１の記録面と前記第２の記録面とを部分的にオーバラップさせる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の光学フィルムにおいて、前記第１の記録面と前記第２の記録面との面積は同一であり、前記第１の記録面における前記位相角記録領域の面積占有率は最大１／２であり、前記第２の記録面における前記位相角記録領域の面積占有率は最大１／２であり、前記第１の記録面と前記第２の記録面とは最大で面積の１／２までオーバラップする。

請求項３の発明は、複数の単位ブロックからなる記録面を複数備えた光学フィルムであって、前記各記録面は、前記複数の単位ブロックのうち、各々のホログラムの再生像を再生するための複数の再生点からの各光の位相成分に基づいて計算される位相角を記録するための単位ブロックを含む位相角記録領域と、前記位相角が記録されない単位ブロックを含む位相角非記録領域とを有し、前記複数の記録面のうちの第１の記録面の前記位相角記録領域と、前記複数の記録面のうち、前記第１の記録面とオーバラップする第２の記録面の前記位相角記録領域とが部分的に交互に配置される。

請求項４の発明は、請求項３に記載の光学フィルムにおいて、前記第１の記録面と前記第２の記録面とは同じ面積を有し、前記第１の記録面における前記位相角記録領域の面積占有率は最大１／２であり、前記第２の記録面における前記位相角記録領域の面積占有率は最大１／２である。

請求項５の発明は、請求項１または２に記載の光学フィルムにおいて、前記複数の記録面は、Ｎ個（Ｎは、３以上の整数）の記録面であり、前記第２の記録面の前記位相角記録領域と、前記複数の記録面のうち、前記第２の記録面に隣接して配置された第３の記録面の前記位相角記録領域とが部分的に交互に配置され、前記第２の記録面と前記第３の記録面とを部分的にオーバラップさせるという具合に、前記Ｎ個の記録面を一方向に配置した。

請求項６の発明は、請求項１に記載の光学フィルムにおいて、前記複数の記録面は、Ｎ個（Ｎは、４以上の整数）の記録面であり、前記第１の記録面と、前記第２の記録面と、前記複数の記録面のうち、前記第１の記録面に隣接して配置された第３の記録面と、前記複数の記録面のうち、前記第２の記録面および前記第３の記録面に隣接して配置された第４の記録面とが、２行２列の格子状に配置され、前記第３の記録面の前記位相角記録領域と、前記第１の記録面の前記位相角記録領域と、前記第２の記録面の前記位相角記録領域とが部分的に交互に配置され、前記第３の記録面を、前記第１の記録面および前記第２の記録面に部分的にオーバラップさせ、前記第４の記録面の前記位相角記録領域と、前記第１の記録面の前記位相角記録領域と、前記第２の記録面の前記位相角記録領域と、前記第３の記録面の前記位相角記録領域とが部分的に交互に配置され、前記第４の記録面を、前記第１の記録面、前記第２の記録面、および前記第３の記録面に部分的にオーバラップさせる。

請求項７の発明は、請求項６に記載の光学フィルムにおいて、前記Ｎ個の記録面の各面積は同一であり、前記各記録面における前記位相角記録領域の面積占有率は最大１／４である。

請求項８の発明は、請求項３に記載の光学フィルムにおいて、前記複数の記録面は、Ｎ個（Ｎは、３以上の整数）の記録面であり、前記複数の記録面のうちの第３の記録面の前記位相角記録領域が、前記第１の記録面の前記位相角記録領域、および前記第２の記録面の前記位相角記録領域と部分的に交互に配置され、前記第３の記録面を、前記第１の記録面および前記記録面とオーバラップさせるという具合に、前記Ｎ個の記録面をすべてオーバラップさせる。

請求項９の発明は、請求項８に記載の光学フィルムにおいて、前記Ｎ個の記録面の各面積は同一であり、前記各記録面における前記位相角記録領域の面積占有率は最大１／Ｎである。

請求項１０の発明は、請求項１乃至９のうち何れか１項に記載の光学フィルムにおいて、前記各記録面は、対応する前記各再生点からの視野角に基づいて規定される複数の計算要素区画を有し、前記各計算要素区画に含まれる前記位相角記録領域に含まれる各単位ブロックを対象として計算された前記位相角が、当該各単位ブロックに記録される。

請求項１１の発明は、請求項１乃至１０のうち何れか１項に記載の光学フィルムにおいて、前記位相角非記録領域に、前記位相角以外の情報が記録される。

請求項１２の発明は、請求項１１に記載の光学フィルムにおいて、前記位相角以外の情報は、光の散乱、反射、および回折特性のうちの少なくとも何れかを含む情報である。

請求項１３の発明は、請求項１乃至１２のうち何れか１項に記載の光学フィルムにおいて、前記位相角記録領域を、文字や絵柄を表す図形の形状とする。

請求項１４の発明は、請求項１３に記載の光学フィルムにおいて、前記図形は、個人認証情報として利用される。

請求項１５の発明は、請求項１０に記載の光学フィルムにおいて、前記計算要素区画は、前記複数の再生点の各々に１対１で対応して、前記複数の再生点と同数存在し、複数の前記計算要素区画が、前記記録面において重ならない。

請求項１６の発明は、請求項１５に記載の光学フィルムにおいて、前記複数の再生点が、対応する記録面と平行な同一平面上に存在する。

請求項１７の発明は、請求項１５または１６に記載の光学フィルムにおいて、前記記録面において重ならない複数の計算要素区画の各々を、異なる色を用いて着色した。

請求項１８の発明は、請求項１乃至１７のうち何れか１項に記載の光学フィルムにおいて、前記位相角を、前記記録面の凹凸の高さに変換し、前記変換された凹凸の高さを、対応する単位ブロックに形成することによって、前記位相角を前記対応する単位ブロックに記録する。

請求項１９の発明は、請求項１乃至１８のうち何れか１項に記載の光学フィルムにおいて、前記位相角の変化を、前記記録面の屈折率からの変化量に対応するボイドに変換し、前記変換されたボイドを、対応する単位ブロックに埋め込むことによって、前記位相角を前記対応する単位ブロックに記録する。

請求項２０の発明は、複数の単位ブロックからなる記録面を複数備えた光学フィルムの製造方法であって、前記複数の記録面のうちの第１の記録面において、前記複数の単位ブロックのうち、第１のホログラムの再生像を再生するための第１の複数の再生点からの各光の位相成分に基づいて計算される位相角を記録するための単位ブロックを含む第１の記録領域を規定し、前記複数の記録面のうちの、前記第１の記録面に隣接する第２の記録面において、前記複数の単位ブロックのうち、第２のホログラムの再生像を再生するための第２の複数の再生点からの各光の位相成分に基づいて計算される位相角を記録するための単位ブロックを含む第２の記録領域を規定し、前記第１の記録領域と、前記第２の記録領域とが部分的に交互に配置され、前記第１の記録面と前記第２の記録面とを部分的にオーバラップさせ、前記第１の記録面において、前記第１の複数の再生点の各々からの視野角に基づいてそれぞれ決定される第１の複数の計算要素区画を規定し、前記第１の複数の計算要素区画に含まれる前記第１の記録領域に含まれる各単位ブロックを対象として計算された前記位相角を、当該各単位ブロックに記録し、前記第２の記録面において、前記第２の複数の再生点の各々からの視野角に基づいてそれぞれ決定される第２の複数の計算要素区画を規定し、前記第２の複数の計算要素区画に含まれる前記第２の記録領域に含まれる各単位ブロックを対象として計算された前記位相角を、当該各単位ブロックに記録する。

請求項２１の発明は、ホログラムの再生像を再生するための計算方法であって、光学フィルム上に備えられ、複数の単位ブロックから構成される第１の記録面において、第１のホログラムの再生像を再生するための第１の複数の再生点の各々からの視野角に基づいて決定される第１の複数の計算要素区画に含まれる単位ブロックのうち、位相角が記録されることが可能な、予め決定された複数の第１の記録単位ブロックを対象として、対応する再生点からの光の位相成分に基づいて位相角を計算し、前記光学フィルム上に、前記第１の記録面と部分的にオーバラップするように備えられ、複数の単位ブロックから構成される第２の記録面において、第２のホログラムの再生像を再生するための第２の複数の再生点の各々からの視野角に基づいて決定される第２の複数の計算要素区画に含まれる単位ブロックのうち、位相角が記録されることが可能であり、前記複数の第１の記録単位ブロックとオーバラップしない、予め決定された複数の第２の記録単位ブロックを対象として、対応する再生点からの光の位相成分に基づいて位相角を計算する。

請求項１の光学フィルムによれば、隣接する２つの記録面同士を部分的にオーバラップさせることによって、隣接するホログラム像間の境界がなくなるので、ホログラム像間の視域的な不整合を無くすることが可能となる。

請求項２の光学フィルムによれば、隣接する第１の記録面と第２の記録面とを部分的にオーバラップさせながら、第１の記録面の位相角記録領域と、第２の記録面の位相角記録領域とをオーバラップさせないことができるので、ホログラム像間の視域的な不整合を無くすることが可能となる。

請求項３の光学フィルムによれば、２つのホログラム像を２階層で表示する場合であっても、ホログラム像間の視域的な不整合を無くすることが可能となる。

請求項４の光学フィルムによれば、第1の記録面と第２の記録面とを階層的に配置する場合であっても、第１の記録面の位相角記録領域と、第２の記録面の位相角記録領域とが部分的に交互に配置されるので、ホログラム像間の視域的な不整合を無くすることが可能となる。

請求項５の光学フィルムによれば、Ｎ個の記録面を一列に配置する場合であっても、隣接する２つの記録面同士を部分的にオーバラップさせることによって、隣接するホログラム像間の境界がなくなるので、ホログラム像間の視域的な不整合を無くすることが可能となる。

請求項６の光学フィルムによれば、Ｎ個の記録面を平面上に格子状に配置する場合であっても、隣接する２つの記録面同士を部分的にオーバラップさせることによって、隣接するホログラム像間の境界がなくなるので、ホログラム像間の視域的な不整合を無くすることが可能となる。

請求項７の光学フィルムによれば、何れの記録面の位相角記録領域をもオーバラップさせることなく、１つの記録面を、隣接する３つの記録面と部分的にオーバラップさせることができるので、ホログラム像間の視域的な不整合を無くすることが可能となる。

請求項８の光学フィルムによれば、Ｎ個のホログラム像を階層的に表示する場合であっても、ホログラム像間の視域的な不整合を無くすることが可能となる。

請求項９の光学フィルムによれば、何れの記録面の位相角記録領域をもオーバラップさせることなく、１つの記録面を、他の記録面とオーバラップさせることができるので、ホログラム像間の視域的な不整合を無くすることが可能となる。

請求項１０の光学フィルムによれば、位相角が計算される領域を、計算要素区画内の位相角記録領域に制限することによって、計算時間を短縮することが可能となる。

請求項１１の光学フィルムによれば、位相角非記録領域に、位相角以外の情報を記録することによって、位相角非記録領域上で、光の位相成分以外を制御することが可能となる。

請求項１２の光学フィルムによれば、位相角非記録領域に記録する位相角以外の情報を、光の散乱、反射、および回折特性のうちの少なくとも何れかにすることによって、異なる光の効果を用いて多種光の制御を行い、複雑な目視効果を実現することが可能となる。

請求項１３の光学フィルムによれば、位相角記録領域を、文字や絵柄を表わす図形の形状とすることによって、文字や絵柄に３次元的な動的効果を与えることが可能となる。

請求項１４の光学フィルムによれば、図形を、個人認証情報として利用することが可能となる。

請求項１５の光学フィルムによれば、計算要素区画が重ならないので、再生点におけるホログラム像のコントラストを最大に高めることが可能となる。

請求項１６の光学フィルムによれば、複数の再生点と記録面との距離が等しいので、１つの再生点について位相角を計算すれば、その計算結果の複製を、他の再生点についての位相角の計算結果に流用できるために、計算時間の短縮化を図ることが可能となる。

請求項１７の光学フィルムによれば、計算要素区画毎に異なる色を印刷し、複合することによって、再生点毎に色を変えてホログラム像を再生することが可能となる。

請求項１８の光学フィルムによれば、単位ブロックに位相角を記録する代わりに、位相角に対応する凹凸を単位ブロックに形成することによっても、ホログラム像間の視域的な不整合無く、ホログラム像を再生することが可能となる。

請求項１９の光学フィルムによれば、単位ブロックに位相角を記録する代わりに、位相角の変化に対応するボイドを単位ブロックに埋め込むことによっても、ホログラム像間の視域的な不整合無く、ホログラム像を再生することが可能となる。

請求項２０の光学フィルムの製造方法によれば、予め計算された位相角の情報を、再利用することができるので、例えば数字やアルファベットの各々についての位相角の計算を一度実行して記憶しておけば、位相角を対応する単位ブロックに記録するだけで、所望のホログラム像が再生されるようになる。したがって、ホログラムのサイズが大きくなっても、計算機のメモリ領域を増やす必要無しに、描画位置の組み合わせ次第で様々な絵柄を再現する事が可能となる。

請求項２１の計算方法によれば、位相角が計算される領域を、計算要素区画内の位相角記録領域に制限することによって、計算時間を短縮することが可能となる。

第１の実施形態に係る光学フィルムを説明するための概要図である。単位領域の構成例を示す概要図である。位相角が記録された単位ブロックの一例を示すＳＥＭ画像である。光学フィルムを側面から見た図（２つの計算要素区画が重なっている場合）である。光学フィルムを側面から見た図（２つの計算要素区画が重なっていない場合）である。「Ａ」、「Ｂ」、および「Ｃ」のホログラム像を個別に再生するための再生点と記録面との関係を示す図である。「Ａ」、「Ｂ」、および「Ｃ」のホログラム像を隣接して再生するための再生点と記録面との関係を示す図（オーバラップしていない場合）である。「Ａ」、「Ｂ」、および「Ｃ」のホログラム像を隣接して再生するための再生点と記録面との関係を示す図（オーバラップしている場合）である。第１の実施形態において曲面的なホログラム像を再生するための再生点と記録面との関係を示す図である。単位領域の構成例を示す概要図（位相角記録領域の面積占有率が１／２である場合）である。第１の実施形態に係る光学フィルムによってＱＲコードを生成することを示す概要図である。第１の実施形態の本実施例における光学フィルムを構成する単位領域の構成例を示す模式図である。第１の実施形態の本実施例における光学フィルムにおける再生点の例を示す図である。位相角が記録された記録面の一部を示すイメージ図である。３種類の記録面のＸＹ平面上における配置図の一例である。図１５のように配置された記録面によって再生された再生点のイメージ図である。第２の実施形態に係る光学フィルムの構成例を示す模式図である。単位領域における位相角記録領域の面積占有率が１／４になる例を示す模式図である。周囲の３つの記録面の位相角記録領域によってオーバラップされた単位領域の状態を示す模式図である。第２の実施形態において曲面的なホログラム像を再生するための再生点と記録面との関係を示す図である。第３の実施形態に係る光学フィルムの構成例を示す模式図（ホログラム像が２層である場合）である。図２１における記録面における１つの単位領域を示す模式図である。単位領域における位相角記録領域の面積占有率が１／２になる例を示す模式図である。第３の実施形態に係る光学フィルムの構成例を示す模式図（ホログラム像が３層である場合）である。他の２層の記録面の位相角記録領域によってオーバラップされた単位領域の状態を示す模式図である。位相角に対応する凹凸が形成された光学フィルムの例を示す断面図である。位相角に対応する凹凸が形成された光学フィルムの例を示す断面図（応用例）である。位相角に対応する凹凸が形成された光学フィルムを含む表示体の例を示す断面図（対象物に転写された場合）である。位相角に対応する凹凸が形成された光学フィルムを含む表示体の例を示す断面図（基板とともに対象物に転写された場合）である。位相角に対応する凹凸が形成された光学フィルムを含む表示体の例を示す断面図（対象物が機能層を有する場合）である。図３０（ｂ）において位相角記録領域と位相角非記録領域とを明記した表示体の断面図である。位相角に対応する凹凸が形成された光学フィルムを含む表示体の例を示す断面図（機能層が全面にある場合）である。絵柄と再生点とを組み合わせた表示体の一例を示す平面図および断面図である。機械読取可能なコードと再生点とを組み合わせた表示体の一例を示す平面図および断面図である（機能層に機械読取可能なコードを記録した場合）。機械読取可能なコードと再生点とを組み合わせた表示体の一例を示す平面図および断面図である（再生点で機械読取可能なコードを構成する場合）。再生像を再生するためのパターンが描画された位相角記録領域に記録されたデータの一例を示す平面図である。蛍光塗料で絵柄が組み合わされた光学フィルムの一例を示す平面図である。照明光源と、点光源との形状の関係を示す斜視図である。基材にボイドが埋め込まれた状態を示す断面図である。ホログラム像を個人認証情報に利用した例を例示する図である。奥行を伴う再生像を再生する２つのホログラムを単純に隣接させて配置することによって多面付けした構成例を示す模式図である。図４１Ａの構成による視域上の不整合を説明するための図である。

以下、以下の各実施形態において、本発明の計算方法、光学フィルム、および光学フィルムの製造方法を図面を参照して詳細に説明する。なお、同一または類似した機能を発揮する構成要素には、全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光学フィルムを説明するための概要図である。

すなわち、本実施形態に係る光学フィルム１０は、複数の単位領域１１が格子状に配置された記録面１２を備えている。記録面１２は、基材１４の表面に相当する。

図２は、単位領域１１の構成例を示す概要図である。

すなわち、単位領域１１は、多数の単位ブロック２０から構成されており、これら単位ブロック２０は、位相角記録領域１６または位相角非記録領域１８の何れかに属する。一例として、単位領域１１は、１０００×１０００個の単位ブロック２０からなる正方形状をしており、位相角記録領域１６は、単位領域１１の右下１／４の領域に相当する５００×５００の単位ブロック２０からなる。単位領域１１において、位相角記録領域１６に属さない単位ブロック２０は、位相角非記録領域１８に属する単位ブロック２０である。単位ブロック２０は例えば、一辺が１００〜５００ｎｍの正方形状からなる。したがって、単位領域１１は、１０００×１０００個の単位ブロック２０からなる場合、一辺が１００〜５００μｍの正方形状となる。

このような単位領域１１によって、図１からも明らかなように、記録面１２上において、位相角記録領域１６と位相角非記録領域１８とが規則的に繰り返されるようになる。したがって、単位領域１１のサイズが大きい場合、特に目の解像度に対して大きい場合には、単位領域１１の形状を視認する事が可能となってしまい、ホログラムの再生像との像の切り分けが困難になる場合がある。よって、単位領域１１のサイズは１ｍｍ以下、特に５００μｍ以下に設定する事が望ましい。

また、記録面１２上には、ホログラム像が再生される各再生点２２からの視野角θの上限に基づいて、計算要素区画２４がそれぞれ規定される。このように、計算要素区画２４は、位相角記録領域１６および位相角非記録領域１８とは無関係に規定されるので、通常は、位相角記録領域１６および位相角非記録領域１８と重なり合う。

本実施形態では、１つのホログラム像を再生するために、計算機を用いて、各再生点２２からの光の位相成分Ｗ（ｘ，ｙ）を、計算要素区画２４と位相角記録領域１６とが重複する重複領域に含まれる単位ブロック２０のみ計算される。つまり、計算要素区画２４内の位相角記録領域１６に含まれる単位ブロック２０のみについて計算する。したがって、位相角非記録領域１８に含まれる単位ブロック２０については、位相角非記録領域１８が、計算要素区画２４に含まれているか否かに関わらず、位相成分の計算は不要である。

計算機はさらに、位相角φから、下記の（１）式および（２）式に従って、位相成分Ｗ（ｘ，ｙ）を計算する。計算された位相成分Ｗ（ｘ，ｙ）は、対応する単位ブロック２０の座標に紐付けて計算機のメモリまたはハードディスクにいったん記憶することができる。

このように、視野角θの上限を規定し、位相角φが計算される領域を、計算要素区画２４内の位相角記録領域１６に制限することによって、計算時間を短縮する。

ここで、ｉは虚数、λは再生点にホログラムを再生する際の光の波長、Ｏ_ｎ（ｘ，ｙ，ｚ）は再生点２２の座標、（Ｋｘ，Ｋｙ，０）は単位ブロックの座標である。

図３は、位相角φが記録された単位ブロック２０の一例を示すＳＥＭ画像である。図３に示される単位ブロック２０は、一辺の長さがｄである正方形をしており、Ｘ方向とＹ方向との両方において配列間隔ｄで２次元配列されている。

ところで、図１に例示されているように、１つのホログラム像を再生するための再生点２２は、複数存在する。従って、これら複数の再生点２２の各々に対応している計算要素区画２４は、記録面１２上に再生点２２と同数存在する。なお、これら複数の再生点２２は、対応する記録面１２と平行な同一平面上に存在する場合も、そうではなく、対応する記録面１２と平行な同一平面上に存在しない場合もある。

複数の再生点２２は、対応する記録面１２と平行な同一平面上に存在する場合、複数の再生点２２と記録面１２（ＸＹ平面）との距離（Ｚ方向）を等しくすることによって、１つの再生点２２について位相角φを計算すれば、その計算結果の複製を、他の再生点２２についての位相角φの計算結果に流用できるために、計算時間の短縮に寄与する。

このように、複数の再生点２２の各々に対応して、記録面１２上に複数の計算要素区画２４が存在することによって、光学フィルム１０を側面から見た図である図４に示すように、１つの再生点２２（＃１）による計算要素区画２４（＃１）と、別の再生点２２（＃２）による計算要素区画２４（＃２）とが重なり合う場合があり得る。このように、重なり合った領域２４（＃３）に含まれる位相角記録領域１６（図４に図示せず）に含まれる単位ブロック２０における光の位相成分Ｗ（ｘ，ｙ）は、再生点２２（＃１）からの光の位相成分と、再生点２２（＃２）からの光の位相成分との和とする。

ただし、これによって、複数の再生点２２（＃１）、２２（＃２）からの光の位相成分の和を計算するという処理が追加されるので、計算時間はその分増加する。また、紐付けられる情報量の増加にもつながる。紐付けられる情報量が多くなると、再生点２２において再生されるホログラム像を不鮮明にする要因ともなる。

したがって、記録面１２上に計算要素区画２４が複数存在する場合には、複数の計算要素区画２４が重なり合わないことが好ましい。これを図５を用いて説明する。

図５は、２つの計算要素区画２４（＃１）、２４（＃２）がちょうど重なっていない状態を例示する概念図である。例えばこのように計算要素区画２４を配置すれば、複数の計算要素区画２４が重なることは無い。これによって、記録面１２上での計算要素区画２４の重なりが無くなり、前述した計算時間の増加も避けられるとともに、鮮明なホログラム像を得ることが可能となる。また、計算要素区画２４の重なりを無くすことによって、計算要素区画２４毎に異なる色を着色し、複合することによって、再生点２２毎に色を変えてホログラム像を再生することも可能となる。

上記を考慮の上、例えば、「ＡＢＣ」というホログラム像を再生するためには、図６（ａ）のように、「Ａ」のホログラム像２６Ａを再生するために、計算機を用いて、各再生点２２Ａからの光の位相成分を、記録面１２Ａにおける計算要素区画２４における位相角記録領域１６に含まれる単位ブロック２０について計算し、さらに、位相成分から、位相角φを計算する。計算された位相角φを、対応する単位ブロック２０の座標に紐付けて計算機のメモリまたはハードディスクにいったん記憶しても良い。

次に、図６（ｂ）のように「Ｂ」のホログラム像２６Ｂを再生するためにも、同様に、各再生点２２Ｂからの光の位相成分を、記録面１２Ｂにおける計算要素区画２４における位相角記録領域１６に含まれる単位ブロック２０のみについて計算し、位相成分から、位相角φを計算し、計算された位相角φを、対応する単位ブロック２０の座標に紐付けて計算機のメモリまたはハードディスクにいったん記憶する。さらに、図６（ｃ）のように「Ｃ」のホログラム像２６Ｃを再生するためにも、各再生点２２Ｃからの光の位相成分を、記録面１２Ｃにおける計算要素区画２４における位相角記録領域１６に含まれる単位ブロック２０のみについて計算し、位相成分から、位相角φを計算し、計算された位相角φを、対応する単位ブロック２０の座標に紐付けて計算機のメモリまたはハードディスクにいったん記憶しても良い。

このように、ホログラム像２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃの何れについても、対応する記録面１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃにおけるすべての単位ブロック２０を対象として計算するのではなく、計算要素区画２４における位相角記録領域１６に含まれる単位ブロック２０についてのみ計算するので、計算時間が短くて済む。また、前述したように、記録面１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃにおいて、複数の計算要素区画２４が重ならないようにすれば、計算時間はさらに短くなる。

その後、このようにしてホログラム像２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ毎に計算された位相角φの変調を、記録面１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ上の対応する単位ブロック２０に記録する。位相角φの変調は、例えば単位ブロック上の凹凸構造として記録することができる。この際に、凹凸構造の高さは、位相角φの線形関数とすることができる。これによって、再生点２２では、重複領域に含まれる単位ブロック２０に光が当たった場合にのみホログラム像を再生する。したがって、光の当たり方を制御することによって、再生点２２における再生をスイッチすることを可能としている。しかも、本実施形態では、位相成分Ｗ（ｘ、ｙ）を計算するので、光の位相角φの変調を記録することで、光の振幅は変調せず、輝度を落とすことなく記録面に位相の変調を記録するため、高輝度のホログラム像２６を再生できる。

さらにまた、記録面１２における重複領域の単位ブロック２０の占有率を変化させることによって、ホログラム像の明るさを制御することも可能となる。すなわち、再生点２２においてホログラムが再生される際の明るさを、（単位ブロック２０の面積）／（計算要素区画の面積）分だけ暗くすることができる。これによって、光の明暗を制御する。重複領域に含まれる単位ブロック２０に光が照射された場合にのみ、再生点２２にホログラム像が再生されることから、単位ブロック２０が大きいほど、明るいホログラム像を再生することができ、小さいほど、暗いホログラム像しか再生されないようになる。

ただし、記録面１２における単位ブロック２０の面積が大きいほど、計算機による計算量が増加し、小さいほど、計算量はより減少し、また特定のセル中の特定の単位ブロック２０の面積が大きいと他の単位ブロック２０を小さくする必要があるため、このように、ホログラム像の明るさと、記録面１２における単位ブロック２０のサイズは、設計条件に応じて最適に選択されるものとする。

このようにして、ホログラム像が再生されるようになるが、図７に示す記録面１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃのように、単純に隣接配置された記録面１２における所定の単位ブロックに位相角φを記録するだけでは、従来技術で説明したように、隣接するホログラム間の境界上において像が不整合になる。そこで、本実施形態では、図８に例示するように、ホログラム像２６Ａのための記録面１２Ａの位相角記録領域１６Ａと、隣接して配置されたホログラム像２６Ｂのための記録面１２Ｂの位相角記録領域１６Ｂとがオーバラップしないように、隣接する記録面１２Ａ、１２Ｂをオーバラップさせる。同様に、ホログラム像２６Ｂのための記録面１２Ｂの位相角記録領域１６Ｂと、隣接して配置されたホログラム像２６Ｃのための記録面１２Ｃの位相角記録領域１６Ｃとを交互に配置し、隣接する記録面１２Ｂ、１２Ｃをオーバラップさせる。

これによって、隣接する記録面同士の一部が、オーバラップする（例えば、記録面１２Ａの一部と、記録面１２Ｂの一部とが物理的にオーバラップする）が、位相角記録領域１６同士は重なり合わない（すなわち、位相角記録領域１６Ａと、位相角記録領域１６Ｂとは重なり合わない）ので、同じ単位ブロック２０に、複数の位相角φが書き込まれない。あくまで、オーバラップしているのは、位相角非記録領域１８と、隣接する記録面１２の位相角記録領域１６である。

このように、位相角非記録領域１８に含まれる単位ブロック２０には、位相角が書き込まれることはない。しかしながら、位相角非記録領域１８に含まれる単位ブロック２０に、位相角以外の他の情報を記録することは可能である。位相角以外の情報とは、例えば、光の散乱、反射、吸収および回折特性のうちの少なくとも何れかを含む情報である。位相角非記録領域１８に記録する位相角以外の情報を、光の散乱、反射、および回折特性のうちの少なくとも何れかにすることによって、異なる光の効果を加えることが可能となり、もって、光の位相成分以外の様々な種類の光を制御し、複雑な目視効果を実現できるようにしている。

このように、隣接する２つの記録面同士をオーバラップさせることによって、隣接するホログラム像間の境界がなくなるので、前述したようなホログラム像間の視域的な不整合が無くなる。すなわち、図８の場合、ホログラム像「Ａ」とホログラム像「Ｂ」との間、および、ホログラム像「Ｂ」とホログラム像「Ｃ」との間に不整合はなく、結合した方向（この場合、Ｘ方向）において「ＡＢＣ」と連続したホログラム像を観察できるようになる。

本実施形態のさらなる利点について説明する。それは、既に計算された計算結果を活用できることである。例えば、ホログラム像「Ａ」の位相角と、ホログラム像「Ｂ」の位相角と、ホログラム像「Ｃ」の位相角とがすでに計算され、対応する単位ブロック２０の座標に紐付けられて計算機のメモリまたはハードディスクに記憶されているとする。これら既に記憶されている位相角φを用いて、例えば、図８に示すような光学フィルム１０において、記録面１２Ａにおける対応する単位ブロック２０に、ホログラム像「Ｂ」の位相角φを書き込み、記録面１２Ｂにおける対応する単位ブロック２０に、ホログラム像「Ａ」の位相角φを書き込み、記録面１２Ｃにおける対応する単位ブロック２０、ホログラム像「Ｃ」の位相角φを書き込めば、「ＢＡＣ」というホログラム像を、何ら新たな計算を実行することなく再生できるようになる。

その他にも「ＡＡＡ」、「ＢＢＢ」、「ＣＣＣ」、「ＢＣＡ」・・・・等、計算機が既に計算し、記憶している計算結果を利用することによって、何ら新たな計算を実行することなく多くのパターンの再生像を再生できることを、当業者であれば容易に理解できるであろう。

また、例えば、数字からなるホログラムであれば、０から９まで１０の数字について、位相角の計算を一度実行し、計算結果を記憶しておけば、後は、図８のような記録面１２における対応する単位ブロック２０に位相角φを記録するだけで、任意の数字を表すホログラム像を、新たな計算をすることなく再生できるようになる。

さらに、本実施形態に係る光学フィルム１０は、上記の様に３つのホログラム像を連結させることに限定されず、例えば、記録面１２Ｃの右側にも新たな記録面１２をオーバラップさせることを繰り返すことによって、一方向に無限長の記録面１２を作成し、それに応じて一方向に無限長のホログラムの再生像を再生することも可能としている。なお、ホログラム像２６は、必ずしも図８に示すように、Ｘ方向に直線的であることに限定されず、図９のように曲面的であっても良い。

このように一方向の再生像を再生するためには、１つの記録面１２は、隣接する１つの記録面１２の面積の最大１／２までオーバラップことが可能である。例えば、図８の例では、記録面１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃはそれぞれ同一面積を有し、記録面１２Ａは、隣接する１つの記録面である記録面１２Ｂの１／２の面積までオーバラップしている。記録面１２Ｂは、隣接する１つの記録面である記録面１２Ａの１／２の面積までオーバラップしている。また、隣接するもう１つの記録面である記録面１２Ｃの１／２の面積までオーバラップしている。記録面１２Ｃは、隣接する１つの記録面である記録面１２Ｂの１／２の面積までオーバラップしている。

なお、図２に例示する正方形状の単位領域１１では、４分割された４つの正方形のうちの１つが位相角記録領域１６とされている。しかしながら、位相角記録領域１６はこれに限定されるものではなく、図８および図９のようにＸ方向のみにオーバラップさせる場合であれば、図１０のように、Ｙ方向に連続した矩形形状であってもよい。さらに、上述したように１／２の面積までオーバラップできるように、位相角記録領域１６と位相角非記録領域１８とＸ方向における長さを等しくする。すなわち、単位領域１１における位相角記録領域１６の面積占有率を、最大で１／２とすることができる。これによって、記録面１２における位相角記録領域１６の面積占有率も、最大で１／２となる。

以上説明したように、本実施形態に係る光学フィルムによれば、隣接する２つの記録面同士を部分的にオーバラップさせることによって、隣接するホログラム像間の境界がなくなるので、ホログラム像間の視域的な不整合を無くすることが可能となる。

また、一度計算された位相角φの情報を、再利用することができるので、例えば数字やアルファベットの各々についての位相角φの計算を一度実行して記憶しておけば、位相角φを対応する単位ブロック２０に記録するだけで、所望のホログラム像が再生されるようになることから、ホログラムのサイズが大きくなっても、計算機のメモリ領域を増やす必要無しに、描画位置の組み合わせ次第で様々な絵柄を再現する事が可能となる。

特に、数字は、カード毎に固有番号を付与する場合における利用が期待される。しかも、本実施形態によれば、桁数の繰り上がりにも対応可能である。

また、図１１（ａ）のように、複数の再生点２２Ｃで構成された四角の単位ブロック構造を再生像として再生するホログラムおよび記録面１２Ｃと、図１１（ｂ）のように、複数の再生点２２Ｄで構成された四角の単位ブロック構造を再生像として再生するホログラムおよび記録面１２Ｄとを組み合わせる事で、図１１（ｃ）のような立体像としての絵柄１３を表現する事も可能となる。これによって、例えばＱＲコード（登録商標）の様なその都度情報が変化する様な内容についてもホログラムの組み合わせ方で対応する事が可能となる。

（実施例）
第１の実施形態に係る光学フィルムによって再生されたホログラムの具体例について説明する。

図１２は、本実施例における光学フィルムを構成する単位領域１１の構成例を示す模式図である。

図１２に示す単位領域１１は、単位ブロック数（Ｘ、Ｙ）＝（３２０、３２０）ｐｉｘｅｌの正方形状をしており、図中右下１／４が位相角記録領域１６であり、それ以外が位相角非記録領域１８となっている。すなわち、位相角記録領域１６は、単位ブロック数（ｘ、ｙ）＝（１６０、１６０）ｐｉｘｅｌである。

記録面１２は、１５１×１５１の単位領域１１からなる正方形状とし、これによって、記録面１２全体のサイズは４８３２０×４８３２０ピクセルとなる。描画解像度は１２５ｎｍとした。再生点は図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の通り数字の「１」、「５」、「８」の３種類とした。「１」は１１個の再生点によって再生され、「５」は１７個の再生点によって再生され、「８」は１７個の再生点によって再生される。

奥行情報は再生点毎に個別に設定することも可能であるが、簡単のために数字の「１」は１１個全ての再生点についてＺ＝３ｍｍ、「５」は１７個全ての再生点についてＺ＝５ｍｍ、「８」は１７個全ての再生点についてＺ＝８ｍｍとした。

図１４は、位相角φが記録された記録面１２の一部を示す図である。図１４（ａ）は、「１」に対する記録面１２（１）であり、図１４（ｂ）は、「５」に対する記録面１２（５）であり、図１４（ｃ）は、「８」に対する記録面１２（８）である。

図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の何れにおいても黒く写っている箇所は位相角非記録領域１８に相当し、それ以外の領域である位相角記録領域１６に、位相角φが記録されている。

これら３種類の記録面１２（１）、（５）、（８）を、図１５のように３×３のＸＹ平面上に配置した。すなわち、再生点「１」の記録面１２（１）の３つの中心座標を（ｘ、ｙ）＝（１８．０２、−１．４８）、（２４．０６、−４．５）、（２１．０４、−７．５２）とし、再生点「５」の記録面１２（５）の３つの中心座標を（２１．０４、−１．４８）＝（１８．０２、−４．５）、（２５．０６、−７．５２）とし、再生点「８」の記録面１２（８）の３つの中心座標を（ｘ、ｙ）＝（２４．０６、−１．４８）、（２１．０４、−４．５）、（１８．０２、−７．５２）とした。

図１６は、図１５のように配置された記録面１２によって再生された再生点のイメージ図である。図１６を見て分かるように、ホログラム像間の視域的な不整合が無く、かつ、奥行き感が表現される再生像が違和感なく表示されることが確認された。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る光学フィルムについて説明する。

図１７は、本実施形態に係る光学フィルムの構成例を示す模式図である。ここでは、第１の実施形態と異なる点について説明し、共通する部分の説明は省略する。

すなわち、第１の実施形態に係る光学フィルム１０は、図８に示すように、複数の記録面１２をＸ方向に１次元的にオーバラップさせながら配置することによって構成されるが、本実施形態の形態に係る光学フィルム１０は、複数の記録面１２をＸＹ平面上に２次元的にオーバラップさせながら配置することによって構成される。

図１７において、記録面１２Ａ１、１２Ｂ１、１２Ｃ１は、図８における記録面１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと同様に、互いにＸ方向に隣接する記録面とオーバラップしている。記録面１２Ａ２、１２Ｂ２、１２Ｃ２もまた、図８における記録面１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと同様に、互いにＸ方向に隣接する記録面とオーバラップしている。本実施形態ではさらに、記録面１２Ａ１が、Ｙ方向において、記録面１２Ａ２とオーバラップしている。

この場合も、記録面１２Ａ１の位相角記録領域１６Ａ１と、記録面１２Ａ２の位相角記録領域１６Ａ２とが、記録面１２Ａ１と記録面１２Ａ２とをオーバラップしている領域で交互に配置され、記録面１２Ａ１と記録面１２Ａ２とをオーバラップさせる。

同様に、記録面１２Ｂ１の位相角記録領域１６Ｂ１と、記録面１２Ｂ２の位相角記録領域１６Ｂ２とを録面１２Ｂ１と記録面１２Ｂ２とをオーバラップしている領域で、交互に配置され、記録面１２Ｂ１と記録面１２Ｂ２とをオーバラップさせる。さらには、記録面１２Ｃ１の位相角記録領域１６Ｃ１と、記録面１２Ｃ２の位相角記録領域１６Ｃ２も記録面１２Ｃ１と記録面１２Ｃ２とをオーバラップした領域で交互に、記録面１２Ｃ１と記録面１２Ｃ２とをオーバラップさせる。

図１７では、一例として６つの記録面１２をＸＹ平面上に２×３で配置した構成を示しているが、本実施形態に係る光学フィルム１０は、このような構成に限定されるものではなく、一般的に、複数の記録面１２をＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍはそれぞれ２以上の任意の整数）に配置した構成にすることができる。この場合、記録面１２Ｂ１の左上１／４は、記録面１２Ａ１の右上１／４、記録面１２Ａ２の右下１／４、および記録面１２Ｂ２の左下１／４とそれぞれオーバラップする。このようなオーバラップが可能となるように、各記録面１２における単位領域１１における位相角記録領域１６の面積占有率は、最大で１／４となる。これによって、記録面１２における位相角記録領域１６の面積占有率も、最大で１／４となる。

図１８（ａ）〜（ｆ）は、単位領域１１における位相角記録領域１６の面積占有率が１／４になるいくつかの例を示す模式図である。図２と図１８（ａ）とは同一であり、単位領域１１における位相角記録領域１６は、正方形状である単位領域１１の１／２の縮図の正方形状となっている。図１８（ｂ）〜（ｆ）に示すように、単位領域１１における位相角記録領域１６の形状は、単位領域１１の縮図に限定されるものではなく、面積占有率が１／４であり、同じ形状を同一方向に配置することによって隙間なく嵌め合わせることが可能な任意の形状であって良い。

図１９は、ＸＹ平面において格子状に複数の記録面１２が隣接配置された場合に、周囲の３つの記録面１２の位相角記録領域１６によってオーバラップされた記録面１２の単位領域１１の状態を示す模式図である。図１９（ａ）は、図１８（ａ）に対応しており、同様に、図１９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）も、図１８（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）にそれぞれ対応している。

この単位領域１１を、図１７における記録面１２Ｂ１の左上１／４におけるものとした場合、図１９（ａ）〜（ｆ）において、位相角記録領域１６ａは、記録面１２Ｂ１の左上１／４におけるものに相当し、位相角記録領域１６ｂは、記録面１２Ｂ２の左下１／４におけるものに相当し、位相角記録領域１６ｃは、記録面１２Ａ１の右上１／４におけるものに相当し、位相角記録領域１６ｄは、記録面１２Ａ２の右下１／４におけるものに相当する。

このように、複数の記録面１２をＸＹ平面上に２次元的にオーバラップさせながら配置することによって、Ｘ方向およびＹ方向ともに隣接するホログラム像間の境界がなくなるので、ホログラム像間の視域的な不整合が無くなる。

このようにして、新たな記録面１２のオーバラップを繰り返すことによって、理論的にはホログラム像を無制限に平面的に配置することもできる。なお、ＸＹ平面をなすホログラム像は、必ずしも図１７に示すように平面であることに限定されず、図２０のように曲面であっても良い。

以上説したように、本実施形態に係る光学フィルムによれば、ホログラム像を２次元的に配置する場合であっても、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る光学フィルムについて説明する。

図２１は、本実施形態に係る光学フィルムの構成例を示す模式図である。ここでは、第１の実施形態と異なる点について説明し、共通する部分の説明は省略する。

第３の実施形態に係る光学フィルム１０は、図２１に示すように、ホログラム像「１」を再生し、その上側（図中Ｚ方向側）にホログラム像「５」を再生するために、２つの記録面１２（１）、１２（５）をオーバラップさせている。

すなわち、記録面１２（１）は、ホログラム像「１」を再生するための再生点２６（１）からの光の位相角φを記録するためのものであって、記録面１２（５）は、ホログラム像「５」を再生するための再生点２６（５）からの光の位相角φを記録するためのものである。

本実施形態に係る光学フィルム１０では、このように２つの記録面１２（１）、１２（５）がオーバラップするものの、記録面１２（１）における位相角記録領域１６（１）と、記録面１２（５）における位相角記録領域１６（５）とは重ならず、交互に配置される。

図２２（ａ）は、図２１における記録面１２（１）における１つの単位領域１１（１）を示す模式図であり、図２２（ｂ）は、図２１における記録面１２（５）における１つの単位領域１１（５）を示す模式図である。図２２（ｃ）は、記録面１２（１）と記録面１２（５）とがオーバラップされた状態における単位領域１１を示す模式図である。

図２２（ａ）に図示されているように、記録面１２（１）では、単位領域１１（１）の右下１／４の部分が位相角記録領域１６（１）となっており、それ以外は位相角非記録領域１８（１）となっている。一方、図２２（ｂ）に図示されているように、記録面１２（５）では、単位領域１１（５）の右上１／４の部分が位相角記録領域１６（５）となっており、それ以外は位相角非記録領域１８（５）となっている。

したがって、記録面１２（１）と記録面１２（５）とがオーバラップしても、図２２（ｃ）に示すように、記録面１２（１）の位相角記録領域１６（１）と、記録面１２（５）の位相角記録領域１６（５）とは交互に配置される。

このように、Ｚ方向における高さの異なる（奥行が異なる）２つのホログラム像を再生するために２つの記録面１２（１）、１２（５）を重ね合わせるようにオーバラップさせることによって、異なる奥行が反映されたホログラム像を再生することができる。

なお、図２１のように、２層のホログラム像「１」、「５」を再生する場合、図２３のように、単位領域１１における位相角記録領域１６の面積比率を、最大１／２まで高めることが可能である。

図２３は、単位領域１１における位相角記録領域１６の面積比率を、１／２とした場合の一例を示す模式図である。例えば、図２３（ａ）のように、単位領域１１（１）における右半分を位相角記録領域１６（１）とし、図２３（ｂ）のように、単位領域１１（５）における右半分を位相角記録領域１６（５）とすれば、記録面１２（１）と記録面１２（５）とがオーバラップした場合、図２３（ｃ）のように、記録面１２（１）の位相角記録領域１６（１）と、記録面１２（５）の位相角記録領域１６（５）とが交互に配置される。

ところで、図２２（ｃ）を見ると、記録面１２（１）と記録面１２（５）とがオーバラップした場合、単位領域１１の左半分には、位相角記録領域１６が配置されていない。したがって、この領域を利用して、さらに別の記録面１２をオーバラップさせることができる。

図２４は、図２１に示す状態にさらに、ホログラム像「８」を再生するための再生点２６（８）からの光の位相角φを記録するための記録面１２（８）をオーバラップさせた状態を示している。

記録面１２（８）の単位領域１１（８）は、図２５（ａ）に示すように、左上１／４が位相角記録領域１６（８）となっており、これによって、図２５（ｂ）に示すように、記録面１２（１）の位相角記録領域１６（１）と、記録面１２（５）の位相角記録領域１６（５）と、記録面１２（８）の位相角記録領域１６（８）とがオーバラップすることなく、記録１２（１）、１２（５）にさらに記録面１２（８）をオーバラップすることができる。

さらに、図２５（ｂ）における左下１／４の位相角非記録領域１８にも、新たな位相角記録領域１６を配置することができるので、図示しないが、同様にして、４階層のホログラム像の表示を行うことも可能となる。あるいは、４階層ではなく、３階層に加えて、さらにＸ方向に新たな記録面１２を配置することも可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、一般に、単位領域１１における位相角記録領域１６の面積占有率を１／Ｎ（Ｎは、２以上の整数）とすれば、Ｎ階層のホログラム像を表示することが可能となる。

また、階層方向（Ｚ方向）に限定されるのではなく、第１および第２の実施形態と組み合わせることによって、３次元的にホログラム表示を行うことも可能となる。

なお、ＸＹ平面をなす記録面１２は、平面であることに限定されず、曲面であっても良い。

（変形例１）
前述した各実施形態では、計算要素区画２４における位相角記録領域１６に含まれる単位ブロック２０に、対応する位相角φ、すなわち、数値情報を記録することについて説明した。

本変形例１では、数値情報としての位相角φを記録することに代えて、計算機が、位相角φを、対応する単位ブロック２０の凹凸の高さに変換し、位相角φに対応する高さを有する凹凸を、対応する単位ブロック２０に形成することによって、位相角φを、対応する単位ブロック２０に記録する。

図２６は、位相角φの変調を凹凸として記録した光学フィルム１０の例を示す断面図である。

位相角φの変調を、凹凸の高さｈとして記録する際には、凹凸の高さｈを位相角φの線形関数として算出し、その後、電子線描画装置によって、凹凸高さに応じた露光量で、レジスト基材へ描画する。これにより、位相角φに応じた高さに凹凸がブランクス上に記録され、記録されたがブランクスを現像し、さらにブランクスから、電鋳により原版を作成できる。

電子線描画機がマルチレベルの描画に対応できない場合には、同一箇所にパワーの異なる描画を多段階行うことによって、マルチレベルに近い描画を行うようにしても良い。例えば、３回の多重露光によって、８段階のマルチレベルを表現することが可能である。これにより、位相角φに応じた高さに凹凸がブランクス上に記録し、記録されたがブランクスを現像し、さらにブランクスから、電鋳により原版を作成できる。

その原版を用いて、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ＵＶ樹脂等にて、例えば図２６（ａ）に示すように基材１４上に設けられた位相角記録層１７に対して、凹凸を形成する。このようにして、位相角φに対応する凹凸が形成された光学フィルム１０を得る。

また、反射光を観察する場合には、図２６（ｂ）のように、位相角記録層１７の表面に、金属層３６でコーディングしても良い。なお、反射光を観察せず、透過光のみを観察する場合には、図２６（ａ）のように、位相角記録層１７の表面に金属層３６をコーディングしなくても良い。

以上は、原版を用いて、位相角φに対応する凹凸が形成された光学フィルム１０を形成する例について説明したが、他の手法として、ハロゲン化銀露光材料を露光現像し、漂白後現像銀をハロゲン化銀などの銀塩に変えて透明にするようにしても良い。あるいは光によって屈折率や表面の形状が変化するサーモプラスチック等も利用するようにしても良い。

図２７は、図２６の応用例であり、必要に応じて、基材１４に剥離層３７を積層し、さらに剥離層３７に位相角記録層１７を積層し、さらに位相角記録層１７に粘着層３８を積層し、この粘着層３８によって、対象物に貼り付け可能な構成とした光学フィルム１０を例示する断面図である。なお、図２７（ａ）および図２７（ｂ）は、図２６（ａ）および図２６（ｂ）にそれぞれ対応しており、図２７（ａ）は、位相角記録層１７に、金属層３６がコーティングされていない光学フィルム１０の構成例を、図２７（ｂ）は、位相角記録層１７に、金属層３６がコーティングされている光学フィルム１０の構成例をそれぞれ例示している断面図である。

図２８（ａ）および図２８（ｂ）は、図２７（ａ）および図２７（ｂ）にそれぞれ対応しており、粘着層３８を介して、対象物４４に転写された後に、剥離層３７から基材１４が剥離された光学フィルム１０を含む表示体４２の構成例を示す断面図である。

なお、基材１４に用いる材料は、ガラス基材のようなリジッドなものでも良いし、フィルム基材でも良い。例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）等のプラスチックフィルムを用いることができるが、位相角記録層１７を設けた際にかかる熱や圧力等によって変形や変質の少ない材料を用いることが望ましい。なお、用途や目的によっては紙や合成紙、プラスチック複層紙や樹脂含浸紙等を基材１４として用いても良い。

剥離層３７には、樹脂および滑剤を用いることができる。樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等が好適である。樹脂としては、アクリル樹脂やポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂である。また、滑剤としては、ポリエチレンパウダー、パラフィンワックス、シリコーン、カルナバロウ等のワックスが好適である。これらは剥離層３７として、基材１４にグラビア印刷法やマイクログラビア法等のような公知の塗布方式によって形成される。剥離層３７の厚みは、例えば０．１μｍ及至２μｍの範囲内が好ましい。

位相角記録層１７には、樹脂を用いることができる。樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、ラジカル重合性不飽和基を有する熱成形性材料、電子線硬化性樹脂等が好適である。樹脂として、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂の熱可塑性樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、トリアジン（メタ）アクリレートが用いられる。位相角記録層１７の厚みは、例えば０．５μｍ及至５μｍの範囲内が好ましい。

金属層３６は、例えば、インキを用いて形成する。このインキは、印刷方式に応じて、オフセットインキ、活版インキ、およびグラビアインキ等を用いることができ、組成の違いに応じて、例えば、樹脂インキ、油性インキ、および水性インキが挙げられる。また、乾燥方式の違いに応じて、例えば、酸化重合型インキ、浸透乾燥型インキ、蒸発乾燥型インキおよび紫外線硬化型インキが挙げられる。

また、金属層３６の材料の例として、照明角度または観察角度に応じて色が変化する機能性インキを使用しても良い。このような機能性インキとしては、例えば、光学的変化インキ（ＯｐｔｉｃａｌＶａｒｉａｂｌｅＩｎｋ）、カラーシフトインキおよびパールインキが挙げられる。

金属層３６の材料として無機化合物も用いられる。無機化合物としては、金属化合物が好適であり、例えば、ＴｉＯ_２、Ｓｉ_２Ｏ_３、ＳｉＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＺｎＳが用いられる。無機化合物は、屈折率が高く反射率を高めやすい。また、金属層３６の材料として金属が用いられる。金属は、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕを用いることができる。気相堆積法により無機化合物、金属を用いた金属層３６を形成することができる。気相堆積法としては蒸着、ＣＶＤ、スパッタを用いることができる。金属層３６の厚みは、４０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下とすることができる。金属層３６の反射率は、３０％以上７０％以下が好ましい、３０％以上であれば、下地の印刷層があっても、十分な反射が得られる。７０％より反射率が高いと下地の印刷層を観察しづらくなる。

図２８に示す表示体４２は、光学フィルム１０が対象物４４に貼り付けられてなる。対象物４４としては、紙幣、クーポン、スタンプ、カード、サイネージ、ポスター、タグ、シール等である。粘着層３８は、対象物４４と密着できれば良く、材質は問わず、例えば、接着剤等で良い。

対象物４４は、紙、ポリマー等、粘着層３８を介して貼り付け可能なものであれば、特に限定されない。

また、擦れ等により、容易に傷がつくと再生像にボケが発生するため、表示体４２の表面に保護層（図示せず）を設けてもよい。保護層は、ハードコート性も付与することができる。ハードコート性は、鉛筆硬度試験（ＪＩＳＫ５６００−５−４）において、Ｈ以上５Ｈ以下の硬度であるとすることができる。

表示体４２の表面の２０°グロス（Ｇｓ（２０°））は１５以上７０以下が好ましい。２０°グロス（Ｇｓ（２０°））が１５に満たない場合、防眩性が強くなり、再生点２２がうまく結像しなくなる。一方、２０°グロス（Ｇｓ（２０°））が７０を超えるような場合、防眩性が不十分なため再生像に反射光が映りこみ、再生像の撮像、観察が困難となる。なお、より好ましい２０°グロス（Ｇｓ（２０°））は、２０以上６０以下の範囲内である。

また、位相角記録層１７の透過像鮮明度（Ｃ（０．１２５）＋Ｃ（０．５）＋Ｃ（１．０）＋Ｃ（２．０））の値は、２００％以上であることが好ましい。また、位相角記録層１７のヘイズ（Ｈｚ）は１．０％以上２５％以下とすることができる。２０°グロスの測定は、光沢度計（ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ製ｍｉｃｒｏ−ＴＲＩ−ｇｌｏｓｓ）を用い、ＪＩＳ−Ｋ７１０５−１９８１に基づきを測定した。透過鮮明度の測定は、写像測定器（スガ試験機社製、商品名；ＩＣＭ−１ＤＰ）を用い、ＪＩＳ−Ｋ７１０５−１９８１に基づき測定した。

防眩性フィルムを透過する光は、移動する光学くしを通して測定した際の最高波長Ｍおよび最低波長ｍから、Ｃ＝（Ｍ−ｍ）／（Ｍ＋ｍ）×１００の式に基づく計算により求められる。透過画像鮮明度Ｃ（％）は、値が大きいほど、画像が鮮明で、良好であることを表す。測定には４種類の幅の光学くし（０．１２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍ）を使用したので、１００％×４＝４００％が最大値となる。

へイズ（Ｈｚ）は、ヘイズメータ（日本電色工業製ＮＤＨ２０００）を用いＪＩＳ−Ｋ７１０５−１９８１に準じてヘイズ（Ｈｚ）を測定した。

全光線反射率は、ＪＩＳ−Ｋ７１０５に準じ、例えば、日立ハイテクノロジーズ社製分光光度計であるＵ−４１００と、積分球とを用いて行うことができる。

なお、変形例として、剥離層３７がなく、基材１４に位相角記録層１７を直接積層した構成の光学フィルム１０も可能である。図２９（ａ）および図２９（ｂ）は、そのような光学フィルム１０が対象物４４へ貼り付けられた表示体４２の構成例を示す断面図である。この場合、図２９（ａ）および図２９（ｂ）に示すように、剥離層３７がないことから、対象物４４への貼り付け後も、基材１４が残っている。

基材１４が印刷層を形成する場合、マット調の用紙を使用するのが好ましい。マット調の用紙としては、上質紙、中質紙、マットコート紙、アート紙等が挙げられる。

また、図３０に示すように、対象物４４が機能層３４を有し、光の散乱、反射、または回折特性を有する特性を事前に持つことも可能である。図３０（ａ）および図３０（ｂ）は、対象物４４が機能層３４を有する場合における表示体４２の構成例を示す断面図であり、図２８（ａ）および図２８（ｂ）にそれぞれ対応している。

図３０（ｂ）に示すような構成の場合、金属層３６は透光性のある材料あるいは透光性の無い材料であっても、光が透過する様に薄膜で成膜することが好ましい。それにより、金属層３６による光学効果と、機能層３４による光学効果とを両方同時に発生させることが可能となる。

対象物４４の機能層３４には、微細ナノ構造、回折格子構造やマイクロ構造、印刷層などが挙げられる。簡単な例としては、機能層３４の部分が印刷層であり、その表面に透明な反射層を持つ機能層を、粘着層３８を介して貼り付ける。それにより、機能層３４の光学効果と、機能層３４の印刷による光学効果との両方を発生させることが可能となる。印刷層は、インキを用いて形成することができる。

インキは、顔料インキ、染料インキを用いることができる。顔料インキは、無機化合物、有機物を用いることができる。無機物の顔料としては、黒鉛、コバルト、チタンが挙げられる。有機物の顔料としては、フタロシアニン化合物、アゾ顔料、有機錯体が挙げられる。また、蛍光性、りん光性の顔料を用いることもできる。顔料を、ポリマーの母材に分散し、印刷し印刷層を形成できる。ポリマーの母材としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ロジン等を用いることができる。顔料の添加量は、０．１％以上、１０％以下が好ましい。染料インキとしては、有機物が挙げられる、有機物の染料は、天然染料、合成染料がある。合成染料として、アゾ染料、有機錯体染料等が挙げられる。また、蛍光性、りん光性の染料を用いることもできる。染料を、ポリマーの母材に分散し、印刷し印刷層を形成できる。ポリマーの母材としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ロジン等を用いることができる。染料の添加量は、０．５％以上、３０％以下が好ましい。

再生像の識別性を上げるためには、印刷層が低反射であることが好ましい。典型的には、低反射とは、全光線の反射率が１％以上、２９％以下であれば良い。マンセル明度において、１〜６であれば、自然な色調となり、対応する全光線反射率は、１％以上、２９％以下である。

また、計算要素区画２４の配置間隔は、印刷層の網点の間隔との差が３倍以上、１０倍以下、または１／３以下、１／１０以上であることが好ましい。このようにすれば計算要素区画２４と、印刷層の網点とのモアレが発生しない。

また、図３０（ｂ）において位相角記録領域１６と位相角非記録領域１８とを明記した図３１に示すように、位相角記録領域１６に金属層３６を設け、位相角非記録領域１８に金属層３６を設けない場合には、位相角非記録領域１８では光は透過するので、その場合、金属層３６の材料、膜厚によらず対象物４４の機能層３４の光学効果を発現させることが可能となる。

また、図３２は、図３１の一部を変形した構成をしており、図３１において位相角記録層１７が配置されていない箇所にも位相角記録層１７を配置することによって、位相角記録層１７が全面にある場合における構成例を示す断面図である。

図３２に示すように、全面に位相角記録層１７がある場合であっても、金属層３６の有る部分と無い部分とを設けることで、光学効果を発現させることが可能となる。なお、金属層３６の有無の製造方法は、金属層３６をつけない部分に印刷層を設け、金属層３６は、蒸着、スパッタ、印刷等で全面に設け、その後、金属層３６をつけない部分に設けた印刷層を剥離することで、金属層３６のある部分と無い部分を作製することが可能となる。

また、図３３に示すように、対象物４４の機能層３４が持つ印刷による絵柄（ＡＢＣＤＥＦ）１３と、離間した再生点２２とを組み合わせることで、印刷の絵柄１３に合わせて、再生点２２の再生する奥行きを変えることによって、印刷の絵柄１３を引き立たせる効果を持たせることも可能となる。特に、絵柄１３のある部分は絵柄１３を強調したいため、図３３（ａ）の平面図に対応する断面図である図３３（ｂ）に示すように、再生点２２を印刷面から離して再生することにより、複数の再生点２２の再生像と、印刷による絵柄１３とをはっきり分け、観察者に視認し易くすることが可能となる。

逆に、図３３（ｂ）に示すように、絵柄１３の無い部分では再生点２２を印刷面に近づけることで、観察者に明瞭な再生点２２とすることが可能となる。また、再生点２２の印刷面からの距離を前述と逆にすることでも絵柄１３を引き立たせる効果を持たせることが可能である。再生点２２を絵柄１３のある部分だけ粗とし、絵柄１３の無い部分だけ密にする等でもこのような効果を発揮することが可能である。対象物４４の機能層３４の役割としては、印刷の他に、微細ナノ構造、回折格子構造やマイクロ構造、計算機ホログラム等が挙げられる。

図３４に示すように機能層３４には、機械読取可能なコードが記録されていてもよい。械読取可能なコードとしては、ＱＲコード（登録商標）、ｉＱＲコード、ＡＲコード、電子透かしを含む。

図３４に示すように、機能層３４に、機械読取可能なコード４６を配置した場合であっても、機械読取可能なコード４６の配置に合わせて、再生点２２の再生する奥行きを変えることによって、機械読取可能なコード４６を引き立たせ、機械読取可能なコード４６がコードリーダによって読み取れられる。特に、機械読取可能なコード４６の配置されている部分は、機械読取可能なコード４６の読み取り性を上げるために、図３４（ａ）の平面図に対応する断面図である図３４（ｂ）に示すように、再生点２２を機械読取可能なコード４６から離して再生することにより、複数の再生点２２の再生像と、機械読取可能なコード４６とをはっきり分け、機械読取可能なコード４６がコードリーダによって容易に読み取られるようにすることが可能となる。

また、機械読取可能なコード４６は、位相角記録領域１６内に設けることが好ましい。機械読取可能なコード４６を、通常の印刷物の中に印刷すると、違和感が生じてしまうが、照明や観察角度によって変化する再生像により、変化の乏しい印刷層の機械読取可能なコード４６を認知しずらくし、隠蔽することができる。これにより機械読取可能なコードを賦与したことによる意匠の劣化を緩和できる。

機械読取可能なコード４６の訂正率は、２０％以上、６０％以下が好ましい。機械読取可能なコード４６としてＱＲコードを用いた場合に、誤り補正のレベルはＨ（訂正率３０％）が好ましい。従来のＱＲコードの代わりにｉＱＲコードコードを用いた場合の誤り補正のレベルはＨ（訂正率３０％）または、Ｓ（訂正率５０％）が好ましい。

また、図３５（ａ）および図３５（ｂ）のように、再生点２２で機械読取可能なコード４６を構成することもできる。これを実現するためには、対象物４４の機能層３４の絵柄の上に透明な反射層が形成された機械読取可能なコード４６が記録された光学フィルムをラミネートする。上記構成では機械読取可能なコード４６は、通常の照明条件（拡散照明）では、ボケるため、絵柄のみを観察できる。そのため、絵柄のデザインを阻害しない。一方、スマートフォン等のＬＥＤ照明（ストロボ照明）のような点光源で照明すると、高輝度の機械読取可能なコード４６（例えば、ＱＲコード）が再生されるため、このＱＲコードにカメラの焦点を合わせることができ、機械読取可能なコード４６の内容を読み取ることができる。

機械読取可能なコード４６の内容を確実に読み取るためには、機械読取可能なコード４６が、対象物４４の機能層３４から５ｍｍから２５ｍｍの間で再生されることが好ましい。これよりも機能層３４に近いと、機能層３４の絵柄と機械読取可能なコード４６との判別性が低下する。一方、これよりも機能層３４から離れると、機械読取可能なコード４６の再生像がボケやすくなる。

機械読取可能なコード４６の訂正率は、２０％以上、６０％以下が好ましい。機械読取可能なコード４６としてＱＲコードを用いた場合に、誤り補正のレベルはＨ（訂正率３０％）が好ましい。従来のＱＲコードの代わりにｉＱＲコードコードを用いた場合の誤り補正のレベルは、Ｈ（訂正率３０％）またはＳ（訂正率５０％）が好ましい。なお、機械読取可能なコード４６を、機能層３４と、再生点２２との双方に記録しても良い。

図３６は、所望の再生像を再生するための位相角記録領域１６に記録されたデータの一例を示す平面図である。

図３７は、蛍光塗料４８での絵柄を組み合わされた光学フィルムの一例である。照明を点灯し、光源にて再生した場合には再生点２２が再生され、消灯した場合には蛍光塗料４８が塗布された部分が発色することで、照明の点灯時と非点灯時との両方に対応させることが可能となる。

図３８は、照明光源５０と、再生点２２との形状の関係を示す斜視図である。図３７の様に再生点２２を離間することで、再生点２２によって再生される再生像のサイズによるボケを無くすことが可能である。このとき、図３８（ａ）に示すように、照明光源５０が円状である場合、円状の再生点２２を再生することが可能であり、図３８（ｂ）に示すように、照明光源５０’が星型である場合、星形形状の再生点２２’像を再生することが可能となる。

上述したように、本変形例１に係る光学フィルム１０によれば、位相角φを、対応する単位ブロック２０の凹凸の高さに変換し、位相角φに対応する高さを有する凹凸を、対応する単位ブロック２０に形成することによって、再生点２２においてホログラム像を再生することが可能となる。

このようにすることによっても、第１乃至３の実施形態と同様な作用効果を奏することができる。

（変形例２）
前述した各実施形態では、計算要素区画２４における位相角記録領域１６に含まれる単位ブロック２０に、対応する位相角φ、すなわち、数値情報を記録することについて説明した。

本変形例２では、数値情報としての位相角φを記録することに代えて、計算機が、位相角φの変化を、記録面１２の屈折率からの変化量に変換する。さらに、計算機が、その屈折率の変化量を実現するボイドに変換する。そして、このボイド３３を、例えば、図３９に示すように、対応する単位ブロック２０の場所に相当する基材１４に埋め込むことによって、位相角φを単位ブロック２０に記録する。

上述したように、本変形例２に係る光学フィルム１０によれば、位相角φの変化を、記録面１２の屈折率からの変化量に変換し、その変化量を実現するボイド３３を、対応する単位ブロック２０の場所に相当する基材１４に埋め込むことによって、再生点２２においてホログラム像を再生することが可能となる。

（変形例３）
前述した各実施形態では、ホログラムの再生像によって、アルファベットや数字を表示する例について説明した。

本変形例３では、位相角記録領域１６を、文字や絵柄を表す図形の形状とする。この図形は、特に、個人認証情報として利用することが可能なものである。

図４０は、個人認証情報に利用するために、身分証明書等の個人認証媒体４０上に、ホログラム像を再生した例を示す図である。

位相角記録領域１６を、形状自体に意味のある図形によって形成し、個人認証情報として利用する。例えば、位相角記録領域１６を、意味のある形状の図形４７（例えば、使用する個人の名前や、顔写真等）によって形成する。正確には、図形４７における点線部が、位相角記録領域１６に相当し、図形４７におけるマークの目と口の部分が、位相角非記録領域１８に相当する。そして、それに応じて、身分証明書等の個人認証媒体４０における再生点２２において、その図形４７に応じたホログラム像が再生される。このホログラム像は、視認可能なものとする。

上述したように、本変形例３に係る光学フィルム１０によれば、位相角記録領域１６を、文字や絵柄を表わす図形４７の形状とすることによって、文字や絵柄に３次元的な動的効果を与えることが可能となる。また、図形４７を、個人認証情報として利用することも可能である。

以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１０・・光学フィルム、１１・・単位領域、１２・・記録面、１３・・絵柄、１４・・基材、１６・・位相角記録領域、１７・・位相角記録層、１８・・位相角非記録領域１８・・単位ブロック、２２・・再生点、２４・・計算要素区画、２６・・ホログラム像、３０・・境界部、３３・・ボイド、３４・・機能層、３６・・金属層、３７・・剥離層、３８・・粘着層、４０・・個人認証媒体、４２・・表示体、４４・・対象物、４６・・コード、４７・・図形、４８・・蛍光塗料、５０・・照明光源、１００・・光学フィルム、１２０・・記録面。

Claims

複数の単位ブロックからなる記録面を複数備えた光学フィルムであって、
前記各記録面は、前記複数の単位ブロックのうち、各々のホログラムの再生像を再生するための複数の再生点からの各光の位相成分に基づいて計算される位相角を記録するための単位ブロックを含む位相角記録領域と、前記位相角が記録されない単位ブロックを含む位相角非記録領域とを有し、
前記複数の記録面のうちの第１の記録面の前記位相角記録領域と、前記複数の記録面のうち、前記第１の記録面に隣接して配置された第２の記録面の前記位相角記録領域とが部分的に交互に配置され、前記第１の記録面と前記第２の記録面とを部分的にオーバラップさせた、光学フィルム。
前記第１の記録面と前記第２の記録面との面積は同一であり、前記第１の記録面における前記位相角記録領域の面積占有率は最大１／２であり、前記第２の記録面における前記位相角記録領域の面積占有率は最大１／２であり、前記第１の記録面と前記第２の記録面とは最大で面積の１／２までオーバラップする、請求項１に記載の光学フィルム。
複数の単位ブロックからなる記録面を複数備えた光学フィルムであって、
前記各記録面は、前記複数の単位ブロックのうち、各々のホログラムの再生像を再生するための複数の再生点からの各光の位相成分に基づいて計算される位相角を記録するための単位ブロックを含む位相角記録領域と、前記位相角が記録されない単位ブロックを含む位相角非記録領域とを有し、
前記複数の記録面のうちの第１の記録面の前記位相角記録領域と、前記複数の記録面のうち、前記第１の記録面とオーバラップする第２の記録面の前記位相角記録領域とが部分的に交互に配置される、光学フィルム。
前記第１の記録面と前記第２の記録面とは同じ面積を有し、前記第１の記録面における前記位相角記録領域の面積占有率は最大１／２であり、前記第２の記録面における前記位相角記録領域の面積占有率は最大１／２である、請求項３に記載の光学フィルム。
前記複数の記録面は、Ｎ個（Ｎは、３以上の整数）の記録面であり、前記第２の記録面の前記位相角記録領域と、前記複数の記録面のうち、前記第２の記録面に隣接して配置された第３の記録面の前記位相角記録領域とが部分的に交互に配置され、前記第２の記録面と前記第３の記録面とを部分的にオーバラップさせるという具合に、前記Ｎ個の記録面を一方向に配置した、請求項１または２に記載の光学フィルム。
前記複数の記録面は、Ｎ個（Ｎは、４以上の整数）の記録面であり、前記第１の記録面と、前記第２の記録面と、前記複数の記録面のうち、前記第１の記録面に隣接して配置された第３の記録面と、前記複数の記録面のうち、前記第２の記録面および前記第３の記録面に隣接して配置された第４の記録面とが、２行２列の格子状に配置され、
前記第３の記録面の前記位相角記録領域と、前記第１の記録面の前記位相角記録領域と、前記第２の記録面の前記位相角記録領域とが部分的に交互に配置され、前記第３の記録面を、前記第１の記録面および前記第２の記録面に部分的にオーバラップさせ、
前記第４の記録面の前記位相角記録領域と、前記第１の記録面の前記位相角記録領域と、前記第２の記録面の前記位相角記録領域と、前記第３の記録面の前記位相角記録領域とが部分的に交互に配置され、前記第４の記録面を、前記第１の記録面、前記第２の記録面、および前記第３の記録面に部分的にオーバラップさせた、請求項１に記載の光学フィルム。
前記Ｎ個の記録面の各面積は同一であり、前記各記録面における前記位相角記録領域の面積占有率は最大１／４である、請求項６に記載の光学フィルム。
前記複数の記録面は、Ｎ個（Ｎは、３以上の整数）の記録面であり、前記複数の記録面のうちの第３の記録面の前記位相角記録領域が、前記第１の記録面の前記位相角記録領域、および前記第２の記録面の前記位相角記録領域と部分的に交互に配置され、前記第３の記録面を、前記第１の記録面および前記記録面とオーバラップさせるという具合に、前記Ｎ個の記録面をすべてオーバラップさせた、請求項３に記載の光学フィルム。
前記Ｎ個の記録面の各面積は同一であり、前記各記録面における前記位相角記録領域の面積占有率は最大１／Ｎである、請求項８に記載の光学フィルム。
前記各記録面は、対応する前記各再生点からの視野角に基づいて規定される複数の計算要素区画を有し、
前記各計算要素区画に含まれる前記位相角記録領域に含まれる各単位ブロックを対象として計算された前記位相角が、当該各単位ブロックに記録された、請求項１乃至９のうち何れか１項に記載の光学フィルム。
前記位相角非記録領域に、前記位相角以外の情報が記録された、請求項１乃至１０のうち何れか１項に記載の光学フィルム。
前記位相角以外の情報は、光の散乱、反射、および回折特性のうちの少なくとも何れかを含む情報である、請求項１１に記載の光学フィルム。
前記位相角記録領域を、文字や絵柄を表す図形の形状とした、請求項１乃至１２のうち何れか１項に記載の光学フィルム。
前記図形は、個人認証情報として利用される、請求項１３に記載の光学フィルム。
前記計算要素区画は、前記複数の再生点の各々に１対１で対応して、前記複数の再生点と同数存在し、複数の前記計算要素区画が、前記記録面において重ならない、請求項１０に記載の光学フィルム。
前記複数の再生点が、対応する記録面と平行な同一平面上に存在する、請求項１５に記載の光学フィルム。
前記記録面において重ならない複数の計算要素区画の各々を、異なる色を用いて着色した、請求項１５または１６に記載の光学フィルム。
前記位相角を、前記記録面の凹凸の高さに変換し、前記変換された凹凸の高さを、対応する単位ブロックに形成することによって、前記位相角を前記対応する単位ブロックに記録するようにした、請求項１乃至１７のうち何れか１項に記載の光学フィルム。
前記位相角の変化を、前記記録面の屈折率からの変化量に対応するボイドに変換し、前記変換されたボイドを、対応する単位ブロックに埋め込むことによって、前記位相角を前記対応する単位ブロックに記録するようにした、請求項１乃至１８のうち何れか１項に記載の光学フィルム。
複数の単位ブロックからなる記録面を複数備えた光学フィルムの製造方法であって、
前記複数の記録面のうちの第１の記録面において、前記複数の単位ブロックのうち、第１のホログラムの再生像を再生するための第１の複数の再生点からの各光の位相成分に基づいて計算される位相角を記録するための単位ブロックを含む第１の記録領域を規定し、
前記複数の記録面のうちの、前記第１の記録面に隣接する第２の記録面において、前記複数の単位ブロックのうち、第２のホログラムの再生像を再生するための第２の複数の再生点からの各光の位相成分に基づいて計算される位相角を記録するための単位ブロックを含む第２の記録領域を規定し、
前記第１の記録領域と、前記第２の記録領域とが部分的に交互に配置され、前記第１の記録面と前記第２の記録面とを部分的にオーバラップさせ、
前記第１の記録面において、前記第１の複数の再生点の各々からの視野角に基づいてそれぞれ決定される第１の複数の計算要素区画を規定し、
前記第１の複数の計算要素区画に含まれる前記第１の記録領域に含まれる各単位ブロックを対象として計算された前記位相角を、当該各単位ブロックに記録し、
前記第２の記録面において、前記第２の複数の再生点の各々からの視野角に基づいてそれぞれ決定される第２の複数の計算要素区画を規定し、
前記第２の複数の計算要素区画に含まれる前記第２の記録領域に含まれる各単位ブロックを対象として計算された前記位相角を、当該各単位ブロックに記録することによって前記光学フィルムを製造する方法。
ホログラムの再生像を再生するための計算方法であって、
光学フィルム上に備えられ、複数の単位ブロックから構成される第１の記録面において、第１のホログラムの再生像を再生するための第１の複数の再生点の各々からの視野角に基づいて決定される第１の複数の計算要素区画に含まれる単位ブロックのうち、位相角が記録されることが可能な、予め決定された複数の第１の記録単位ブロックを対象として、対応する再生点からの光の位相成分に基づいて位相角を計算し、
前記光学フィルム上に、前記第１の記録面と部分的にオーバラップするように備えられ、複数の単位ブロックから構成される第２の記録面において、第２のホログラムの再生像を再生するための第２の複数の再生点の各々からの視野角に基づいて決定される第２の複数の計算要素区画に含まれる単位ブロックのうち、位相角が記録されることが可能であり、前記複数の第１の記録単位ブロックとオーバラップしない、予め決定された複数の第２の記録単位ブロックを対象として、対応する再生点からの光の位相成分に基づいて位相角を計算する、計算方法。