(57)【要約】    本発明は、ホログラフィック追記型フィルム（３）にホログラフィック画素（１０）を書き込む方法に関する。ホログラフィック追記型フィルム（３）には露光により光化学的および／または光物理的に変更可能な光構成要素が含まれ、その際、ホログラフィック追記型フィルム（３）は反射マスタ（４）の上に位置決めされ、その際、プライマリ光線（Ｐ）がホログラフィック追記型フィルム（３）上へ向けられ、その際、プライマリ光線（Ｐ）はホログラフィック追記型フィルム（３）を透過し、反射マスタ（４）のところで反射光線（Ｒ）として反射されるかまたは回折させられ、その際、プライマリ光線（Ｐ）と反射光線（Ｒ）はホログラフィック追記型フィルム（３）内の干渉ゾーン（１０）の中で干渉し、かつ干渉ゾーン（１０）内の光構成要素を、ホログラフィック画素を形成しつつ変化させる。ホログラフィック追記型フィルム（３）と反射マスタ（４）の間に透過ホログラム（６）が配置され、透過ホログラム（６）は干渉ゾーン（１０）がホログラフィック追記型フィルム（３）の表面法線に対して直角の方向に広がる、透過ホログラム（６）が欠落している場合よりも大きな横方向面積を持つという条件の下で、プライマリ光線（Ｐ）および／または反射光線（Ｒ）を回析させることを特徴とする方法。    【選択図】図２ｂ
2010517062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィック追記型フィルム（３）にホログラフィック画素（１０）を書き込む方法であって、該ホログラフィック追記型フィルム（３）には露光により光化学的および／または光物理的に変更可能な光構成要素が含まれ、その際、該ホログラフィック追記型フィルム（３）は反射マスタ（４）の上に位置決めされ、その際、プライマリ光線（Ｐ）が該ホログラフィック追記型フィルム（３）上へ向けられ、その際、該プライマリ光線（Ｐ）は該ホログラフィック追記型フィルム（３）を透過し、該反射マスタ（４）のところで反射光線（Ｒ）として反射されるかまたは回折させられ、その際、該プライマリ光線（Ｐ）と該反射光線（Ｒ）は該ホログラフィック追記型フィルム（３）内の干渉ゾーン（１０）の中で干渉し、かつ該干渉ゾーン（１０）内の光構成要素を、該ホログラフィック画素（１０）を形成しつつ変化させる方法において、
該ホログラフィック追記型フィルム（３）と該反射マスタ（４）の間に該透過ホログラム（６）が配置され、該透過ホログラム（６）は該干渉ゾーン（１０）が該ホログラフィック追記型フィルム（３）の表面法線に対して直角の方向に広がる、該透過ホログラム（６）が欠落している場合よりも大きな横方向面積を持つという条件の下で、該プライマリ光線（Ｐ）および／または該反射光線（Ｒ）を回析させることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記プライマリ光線（Ｐ）が１μｍ２から１０６μｍ２、特に１０２μｍ２から１０５μｍ２の断面積を持つことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記干渉ゾーン（１０）が、前記プライマリ光線（Ｐ）の断面積の少なくとも１０％、好ましくは少なくとも３０％、最も好ましくは少なくとも５０％の横方向面積を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記反射マスタ（４）と前記ホログラフィック追記型フィルム（３）の間に、２０μｍから２００μｍの距離があることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記透過ホログラム（６）の厚みが１μｍから１００μｍの間の範囲にあることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記反射マスタ（４）と前記透過ホログラム（６）との間および／または前記透過ホログラム（６）と前記ホログラフィック追記型フィルム（３）との間に前記プライマリ光線および前記反射光線のために透明な保護層（５）または間隔層（７）が配置されていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記プライマリ光線（Ｐ）も前記反射光線（Ｒ）も透過ホログラム（６）によって回折させられることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記プライマリ光線（Ｐ）が直角にホログラフィック追記型フィルム（３）上に入射し、前記プライマリ光線（Ｐ）の回折角度が前記透過ホログラム（６）内でα＋９０°であり、その際、αが反射マスタ（４）に当たる前記プライマリ光線（Ｐ）と前記反射マスタ（４）から出る前記反射光線（Ｒ）の成す角度であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記プライマリ光線（Ｐ）のみ、または前記反射光線（Ｒ）のみが前記透過ホログラム（６）によって回折させられることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
異なる書込み波長（ｒ、ｂ、ｇ）において回析させる複数の反射マスタ（４ｒ、４ｂ、４ｇ）が、上下に重なり合っており、その際、前記プライマリ光線（Ｐ）の波長が前記それぞれ異なる書込み波長（ｒ、ｂ、ｇ）に調整されるか、または複数の異なるプライマリ光線（Ｐ）が前記それぞれ異なる書込み波長（ｒ、ｂ、ｇ）調整されることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
隣り合って配置された複数のホログラフィック画素（１０）から模様を製造する方法であって、その際、前記画素（１０）を請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法を使用して、同時に、または連続して書き込むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法で得られるホログラフィック模様であって、その際、前記ホログラフィック画素（１０）が面密度１０７画素／ｍｍ２から１００画素／ｍｍ２で配置されることを特徴とする、ホログラフィック模様。
【請求項１３】
請求項１２に記載のホログラフィック模様の、安全文書および／または有価文書の安全目印としての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィック追記型フィルムにホログラフィック画素を書き込む方法に関し、そのホログラフィック追記型フィルムには露光により光化学的および／または光物理的に変更可能な光構成要素が含まれ、その際、ホログラフィック追記型フィルムは反射マスタの上に位置決めされ、その際、プライマリ光線がホログラフィック追記型フィルム上へ向けられ、その際、プライマリ光線はホログラフィック追記型フィルムを透過し、反射マスタのところで反射光線として反射されるかまたは回折させられ、その際、プライマリ光線と反射光線はホログラフィック追記型フィルム内の干渉ゾーンの中で干渉し、かつ干渉ゾーン内の光構成要素を、ホログラフィック画素を形成しつつ変化させる。本発明はさらに、ホログラフィック画素を具備する模様をそのような方法で製造する方法、そのような模様、およびそのような模様の使用に関する。  
【背景技術】
【０００２】
安全要素は、安全文書および／または有価文書を偽造やコピーから守るために使用される。安全要素には、個別化の表示、例えば通し番号、証明書番号、生体認証データ、写真（旅券写真）等も含めることができる。これらは、標準文字ないし図形で、または光符号化ないし機械可読化されて備えられることができる。
【０００３】
ホログラムを製造する際の基本的な手順は、個別化の表示を備えている場合も、例えば特許文献１に記述されている。その特徴を以下に短く説明する。まずマスターホログラムを具備した反射マスタが作られる。次に反射マスタが、例えば平面接触で、場合によっては保護フィルムで隔てられてホログラフィック追記型フィルムの背後に配置される。例えばレーザーなどのコヒーレント光から成るプライマリ光線が、ホログラフィック追記型フィルムの反射マスタとは反対の方に向いた側へ、通常定義された波長および定義された入射角で、反射マスタによって復元されるべきホログラフィック模様に従って、照射される。この光線はホログラフィック追記型フィルムを透過し、反射マスタによって回折させられるかまたは反射光線として反射し、その際、ホログラムはプライマリ光線と反射光線間の干渉によって復元され、かつホログラフィック追記型フィルム内にホログラムが描かれ、光化学的または光物理的プロセスによってホログラフィック追記型フィルム内に保存される。その際、反射マスタに複数の波長に対して高い感度を与え、波長に相応して回析させるよう設計してもよい。
【０００４】
公知の方法における限りでは、プライマリ光線は最小限の断面ないし直径を有していなければならず、この断面ないし直径は反射マスタでの回折角度および反射マスタとホログラフィック追記型フィルム間の距離に依存する。プライマリ光線の直径が与えられた状態で、この距離が大きくなればなるほど、ホログラフィック追記型フィルム内の干渉ゾーンが小さくなる。これは角度比のせいで、プライマリ光線および反射光線の部分的断面だけが互いに干渉するためである。プライマリ光線および反射光線の干渉を起こしていない部分的断面も同様に、ホログラフィック追記型フィルムの光構成要素を変化させる。すなわち、干渉ゾーンの隣接領域を変化させるが、その際、ホログラフィック構造は保存されない。このような隣接領域はしかし、（非ホログラフィック）露光によって、ホログラフィック露光に対して全く感度を持たないかまたは感度が低下し、その結果、ホログラフィック画素の密度は限定され、かつ反射マスタとホログラフィック追記型フィルム間の距離が広がるにつれて、およびそれによって当然大きくなる（そもそも干渉ゾーンを構成するための）プライマリ光線の直径も低下する。
【０００５】
それゆえに、ホログラフィック追記型フィルムと反射マスタ間の距離はゼロにできるならそれが理想的である。なぜなら、その場合はプライマリ光線の直径は非常に小さくなり、それゆえに高い密度のホログラフィック画素が作られることができ、それによって最終的にホログラフィック画素から構成されたホログラフィック模様の高い解像度および／または高い情報密度がもたらされるからである。しかし実際には大抵反射マスタとホログラフィック追記型フィルム間に保護フィルムまたは保護層の配置が必要であり、それによって、多数のホログラフィック追記型フィルムに使用される反射マスタでは、繰り返し使用される場合でも、作成されたホログラフィック模様の品質低下を導きかねない反射マスタ表面の損傷または磨滅がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０８９６２６０（Ａ２）号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の技術的問題は、ホログラフィック追記型フィルムと反射マスタ間に距離がある場合でも、干渉ゾーンの断面にプライマリ光線断面に対する比が可能な限り１に近づくように、ホログラフィック画素を書き込む方法を示すことである。本発明のさらなる技術的問題は、ホログラフィック画素の密度が高められたホログラフィック模様の製造方法を示すことである。最後に、本発明の技術的問題は、高い解像度を備えたホログラフィック模様を示すことである。
【０００８】
安全要素は、少なくとも１つの安全目印を備えた構造ユニットである。安全要素は、安全文書および／または有価文書と結合されうる、例えば接着されうる独立した構造ユニットであってもよいが、安全文書および／または有価文書の一体化した構成要素であってもよい。前者の例は、安全文書および／または有価文書上に接着することのできる査証である。後者の例は、紙幣または証明書に一体化されたもので、そのようなものには例えばラミネートしたホログラムがある。
【０００９】
安全目印は、（単純なコピーを）行うのに大変費用がかかるか、または不正に作成あるいは再現することが全くできない構造である。
【００１０】
安全文書および／または有価文書は、例えば、身分証明書、旅券、IDカード、出入管理証明書、査証、租税証票、切符、運転免許証、車両登録証、銀行券、小切手、郵便切手、クレジットカード、任意のチップカードおよび粘着ラベル（製品保護用など）を指す。そのような安全文書および／または有価文書は通常、基材、印刷層、および任意で透明印刷層を備える。基材は担体構造であり、その上に、情報、画像、模様等々の付いた印刷層が付けられる。基材の素材として、紙ベースおよび／またはプラスチックベース上の標準的な原材料が考慮の対象となる。
【００１１】
模様は通常、多数の相並んで配置された画素から構成される。模様の画素は互に割り当てられ、定義された様式で横方向に相互に、通常２次元に配置され、全体的に見て１つの描出、例えば図、シンボル、ロゴ、文字列（文字、数字、英数字）またはコード（バーコードなど）が生じる。
【００１２】
画素は、複数ないし多数の画素から成る模様の基本ユニットを構成する。いずれの画素も、その際、任意の色を備えている。さまざまな画素は、同じまたは異なる色を有することが可能である。後者の場合多色の模様が生じ、前者の場合単色の模様が生じる。画素は原則としていずれも任意の形状を備えうる。通常１つの画素はその中はほぼ均質である。考慮の対象となるのは、特に円形、楕円形、正方形、長方形である。模様の画素は、互いに直接つながっているか、または相互に距離を置いている。
【００１３】
ホログラフィック画素は、プライマリ光線と反射光線の干渉により、ホログラフィック追記型フィルムの干渉ゾーン内に形成される画素である。干渉ゾーンの外部の区域はホログラフィック画素には属していない。
【００１４】
画素は、その回折効率、およびそれゆえに知覚される強度ないし明度において、さまざまに変化する。さまざまな回折効率は、プライマリ光線のさまざまな線量率ないし吸収線量によって生成される。
【００１５】
反射マスタは、ホログラフィック構造であり、そのホログラフィック構造は入射光を波長および／または入射角に応じて、ブラッグの法則に従って、すなわち（回折の前後での立体角の差は）９０°より大きい回折角度で回折または反射させる。プライマリ光線の波長の場合、反射率は通常５０％を超える。
【００１６】
透過ホログラムは、ホログラフィック構造であり、そのホログラフィック構造は入射光を波長および／または入射角に応じて、ブラッグの法則に従って、すなわち（回折の前後での立体角の差は）９０°より小さい回折角度で回折または反射させる（前屈折）。プライマリ光線の波長における回折効率は、通常５０％を超える。
【００１７】
プライマリ光線の波長において透過率が少なくとも１０％である場合、フィルムまたは層は透明である。
【００１８】
本発明の範囲では、プライマリ光線は常に、例えばレーザーなどからなるコヒーレント光によって、所与の、または調整可能なあるいは選択可能な波長から構成されている。波長は可視光線、あるいは赤外線または紫外線にあってもよい。プライマリ光線の断面形状は、基本的に任意である。通常は円形、正方形、または長方形である。プライマリ光線の断面積という概念は、プライマリ光線の放射方向に対して直交する広がり範囲を指し、その際、広がり範囲の境界は強度によって定義され、その強度は断面積の最大強度の１％よりも小さい。プライマリ光線とは、光源から反射マスタへ当たるところまでの光学経路のすべての部分を指す。
【００１９】
反射光線とは、プライマリ光線が反射マスタに当たった後の光学経路のすべての部分を指す。
【００２０】
干渉ゾーンとは、その中で２つの異なるコヒーレント光線であるプライマリ光線と反射光線が互いに干渉する範囲であり、その際、プライマリ光線と反射光線は１つの光源から出ているが、互いに位相が外れている。
【００２１】
光空間変調器（ＳＭＬ）は、たいてい平らな物体への、変調された強度での二次元に空間分解された照明ないし放射を可能にする。ここでは、例えばＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）チップ、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）透過ディスプレイ、またはＬＣＯＳ（シリコン上液晶）ディスプレイなどが扱われる。すべてに共通して、多数のＳＭＬ画素が構成され、その際、各ＳＭＬ画素は他のＳＭＬ画素に無関係に活動化または非活動化が可能であり（中間段階も可能）、それによってＳＭＬ画素を適切に操作することで模様または画像が投影される。自由な操作可能性により、簡単にさまざまな画像または模様が順番に相前後して、例えば旅券写真の形状に生成される。
【００２２】
人間または物体のより大きな総量の中から、１人の人間、または１つの物体、または人間または物体の１つのグループにとってそれが唯一である場合、コードないし模様は個別化される。ある国の住人の総量の中で人間の１つのグループのために個別化されたコードは、例えば居住地の市である。1人の人間のために個別化されたコードは、例えば身分証明書または旅券写真である。紙幣の総量の中で紙幣の１つのグループのために個別化されたコードは価値である。1枚の紙幣のために個別化されているのは通し番号である。個別化されていないコードないし模様の例は、紋章、印章、国章などである。
【００２３】
ホログラフィック追記型フィルムは感光性を有する１つの素材から構成された層と、光構成要素とから構成され、光構成要素の中でホログラフィーが不可逆の、あるいはしかし可逆の光化学的および／または光物理的プロセスによって、露光の経路中に保存される。本発明の範囲においては、投入された光構成要素は重要ではない。すべての公知の材料を投入することができ、その結果、平均的当業者の専門文書を参照することができる。単なる例として、ホログラフィーで普通のフォトポリマーを挙げておく。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上述の問題を解決するために、本発明ではホログラフィック追記型フィルムと反射マスタの間に透過ホログラムが配置され、その透過ホログラムは、プライマリ光線および／または反射光線を、干渉ゾーンが、ホログラフィック追記型フィルムの表面法線に対して直角の方向に広がる、透過ホログラムが欠落している場合よりも大きな横方向面積を持つように、プライマリ光線および反射光線Ｒを回析させるという以下の条件下で回析させる。
【００２５】
本発明では、透過ホログラムが、入射する光線に所与の波長を、光線の入射角も所与の入射角と合致した場合にのみ、回析させるという事実を利用する。そうしないとブラッグの条件が満たされないからである。光線が所与の入射角で入射すると、その光線が回折される。光線が他の入射角で入射すると、その光線は回析されずに透過ホログラムを通り抜ける。本発明の範囲では、例えばプライマリ光線または反射光線が、同時に平行移動させられるのに対して、他の光線はそのつど（反射マスタでの回析により異なる立体角で）、回析せずに透過ホログラムを通過する、ということをも利用する。これによって簡単な方法で光学経路を構成することができ、その光学経路によってオーバーラップおよびそれゆえのプライマリ光線と反射光線の干渉が、ホログラフィック追記型フィルム内で最適化される、つまり干渉ゾーンを最大に広げることができる。このような光学経路構成は、基本的に反射マスタとホログラフィック追記型フィルム間の任意の距離で行うことができる。その結果、プライマリ光線の所与の断面に関係して、ホログラフィック画素は最大の横方向面積で得られる。選択された光学経路のために必要な透過ホログラムの構成は容易に可能で、平均的当業者の技量範囲内にあるため、ここで詳しく説明する必要はない。
【００２６】
本発明により、複数のことが達成される。まず第１に、プライマリ光線の断面は従来技術と比べて著しく縮小され得、それによってより小さな画素も生成可能になり、さらには妨げとなる隣接領域の非干渉露光がない。これによって高い解像度を達成することも可能である。第２に、隣接領域の非干渉露光の回避により、直接接続するホログラフィック画素もほとんど弱まらない回折効率を備えて形成可能である。このことによって、取得した模様のコントラスト、鮮明さ、輝度が高まる。第３に、解像度が高まったことによって所与の面積上に高い情報密度が調整でき、例えば模様の場合、機械可読コードが形成される。
【００２７】
本発明の範囲では、さまざまな実施形態が可能である。
【００２８】
プライマリ光線は、例えば１μｍ２から１０６μｍ２の、特に１０１μｍ２〜１０５μｍ２の断面積を有することが可能である。非常に高い解像度を達成するためには、断面積は通常１μｍ２から１０４μｍ２の範囲にある。
【００２９】
干渉ゾーンはプライマリ光線の断面積の少なくとも１０％、好ましくは少なくとも３０％、最も好ましくは少なくとも５０％の横方向面積を有することが可能である。理想的にはこの値は８０％またはそれを超える。
【００３０】
反射マスタとホログラフィック追記型フィルム間の距離は、通常例えば２０μｍから２００μｍの範囲にある。透過ホログラムの厚さは例えば１μｍから１００μｍの範囲にある。
【００３１】
反射マスタと透過ホログラムの間および／または透過ホログラムとホログラフィック追記型フィルムの間には、プライマリ光線および反射光線のための透明な間隔層または保護層、例えばアンチニュートン構造を構成できるＵＶ塗膜のようなフィルムまたはコーティングを配置することができる。反射マスタと透過ホログラム間へ配置した場合は、間隔層である。透過ホログラム上、つまり透過ホログラムとホログラフィック追記型フィルム間に配置した場合は、透過ホログラムをひっかき傷のような物理的損傷および／または汚れから守る保護増である。ホログラフィック追記型フィルムはそれ自身が、場合によっては前述の保護層に追加して、専用の保護層またはコーティングを透過ホログラムの方へ向いている側に備えることができる。
【００３２】
また、好ましくは１つの構造ユニットを構成する層構成「反射マスタ、間隔層、透過ホログラム、任意の保護層」の結合を投入することもできる。
【００３３】
基本的に、プライマリ光線と反射光線の任意の光学経路は、ホログラフィック追記型フィルムと反射マスタ間に構成することができる。１つの実施形態では、プライマリ光線も反射光線も透過ホログラムによって回折される。最も平易な場合、プライマリ光線はホログラフィック追記型フィルム上に直角に入射し、その際、プライマリ光線の回折角度は透過ホログラム内でα−９０°になり、その際、αは反射マスタ上に当たるプライマリ光線と反射マスタから出る反射光線とがなす角度である。それから、反射マスタから出た反射光線は、それ自身が透過ホログラム上に直角に入射し、その結果、再びα−９０°の回析が行われる。代替の実施形態では、プライマリ光線だけが、または反射光線だけが透過ホログラムによって回折される。
【００３４】
異なる色ないし書込み波長の隣接するホログラフィック画素は、例えば、異なる書込み波長の場合に回析される複数の反射マスタが上下に重ねられ、その際、プライマリ光線の波長がそれぞれ異なる書込み波長に調整されるか、または複数の異なるプライマリ光線がそれぞれ異なる書込み波長で投入されるかすることによって、同時にまたは前後して生成されることが可能である。各反射マスタは、自身の書込み波長によってのみ回析させ、他の書込み波長では回析させない。さらに、ホログラフィック追記型フィルムの各書込み波長で回析させうる反射マスタの距離に応じて、透過ホログラムが異なる書込み波長のために異なる角度で回析させるように回析条件が選択された場合に、唯一の透過ホログラムを使用して加工することができる。しかし当然ながら、上下に重なり合った複数の異なる透過ホログラムを使用して加工することもできる。
【００３５】
本発明は、隣り合って配置された複数のホログラフィック画素から模様を製造する方法も教示し、その際、画素は発明に従った上述のような方法によって同時または連続的に書き込まれる。このために、例えばＳＭＬが投入され、このＳＭＬを使用して希望の模様がホログラフィック追記型フィルム上に写し取られる。
【００３６】
本発明はまた、発明に従った方法によって得られるホログラフィック模様も教示し、その際、ホログラフィック画素は面密度が１０７から１００画素／ｍｍ２であり、特に１０５から１０２画素／ｍｍ２ないし、１０４から１０３画素／ｍｍ２に配置される。
【００３７】
最後に本発明は、発明に従ったホログラフィック模様を安全目印として安全文書および／または有価文書に使用する方法を教示する。
【００３８】
以下では、実施形態で示した図に基づいて本発明を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】発明に従った模様を製造するための装置である。
【図２】ホログラフィック画素を製造する際の、従来技術に従った光学経路の模式図（２ａ）および同じ回析条件下で本発明に従った光学経路の模式図（２ｂ）である。
【図３】ホログラフィック画素を製造する際の、別の光学経路による従来技術に従った光学経路の模式図（３ａ）および同じ回析条件下で本発明に従った光学経路の模式図（３ｂ）である。
【図４】異なる色のための複数の反射マスタを投入した発明に従った光学経路の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１では、コヒーレント光のための光源１、例えば白黒ＬＣＤ２のような光空間変調器２、ホログラフィック追記型フィルム３および反射マスタ４が見て取れる。これは、反射マスタ４、間隔層７、透過ホログラム６、保護層５、およびホログラフィック追記型フィルム３が備えられた層構成であり、その際、ホログラフィック追記型フィルム３はそれ自身が、図示されていない保護フィルムを、透過ホログラム６の方に向いていない側に載せることができる。反射マスタ４、間隔層７、透過ホログラム６、保護層５は、構造ユニットとして形成されており、言いかえれば挙げられた層は固定的に互いに結合されている。
【００４１】
光源４は、同時にまたは前後して点状光線または線状光線が光空間変調器２上に投じられるか、または光空間変調器２が全面的に照明されるために調整される。この際に、光空間変調器２の各ＳＭＬ画素は、常に唯一の色で照らされる。光源１の制御は、色、形状、方向ないし放出された光線ないし光束のコースに関して、制御ユニット８を使用して行われる。その際に、個別的には図示されていないレーザーが制御に応じて入れられたり切られたりされ、レーザーの光線が向きを変えられるかまたは暗くされる。光源１の内部構造の具体的な希望の製造手順への個別の形成および適合は、当業者にとって容易であり、詳しく説明する必要はない。
【００４２】
光空間変調器２は同じく制御ユニット８に接続されている。最後に、制御ユニット８はインターフェイス９を備えており、このインターフェイスを介してホログラムへ変換されるべき模様または画像、例えば旅券写真が送り込まれることが可能である。
【００４３】
制御ユニット８内では、入力された画像の処理が行われ、光源１と光空間変調器２の同期制御が標準的な方法で行われる。
【００４４】
図２ａは、従来技術の方法による光学経路の詳細模式図である。最初に気づくことができるのは、この図およびこの次の図では位相境界面での照明角度であり、それが予想できる限りにおいて、ここでは明瞭さを確保するために図示していないが、それは発明を理解するために照明効果は重要ではないためである。
【００４５】
図２ａでは、まず光化学的および／または光物理的に露光によって変化させることのできる光構成要素を含む、ホログラフィック追記型フィルム３が見て取れる。ホログラフィック追記型フィルム３は、反射マスタ４の上に位置決めされている。ホログラフィック追記型フィルム３と反射マスタ４の間には透明な保護層５が設置されている。プライマリ光線Ｐは直径ｄを備え、ホログラフィック追記型フィルム３上へ、つまりホログラフィック追記型フィルム３に対して直角に向けられる。プライマリ光線Ｐはホログラフィック追記型フィルム３を透過し、反射マスタ４上で反射光線Ｒへ回折角度αで反射される。プライマリ光線Ｐおよび反射光線Ｒは、ホログラフィック追記型フィルム４中の干渉ゾーン１０内で干渉し、干渉ゾーン１０内でホログラフィック画素１０を形成しながら光構成要素を変化させる。保護層５の厚みにより干渉ゾーン１０に横方向の広がりがわずかしかないことが認められる。その一方、隣接領域１１は、その内部で干渉が生せず、隣接するホログラフィック画素の形成に隣接領域１１が使われることがなく、あるいは隣接領域１１の中で少ない回折効率でのみホログラフィック画素の形成が可能であることは、明白である。その理由は、図２ａの提示内の画素１０の形成による（干渉しない）「前露光」にある。
【００４６】
図２ｂでは、透過ホログラム６は図２ａで反射マスタ４がある場所に位置決めされている（保護層５の厚みとプライマリ光線Ｐの直径ｄは、２つの部分図内で同じである）。透過ホログラム６と反射マスタ４の間にはそれに加えて間隔層７が設置されている。透過ホログラム６は、直角に差し込むプライマリ光線Ｐの波長の光を、常に角度βで回析させ、その際、β＝α−９０°である。光学経路形状を観察し図２ａと比較すると、干渉ゾーン１０が格段に大きく、実質的にプライマリ光線Ｐの直径ｄに相当することが見て取れる。隣接する領域１１は、それに対して無視できるほど小さい。
【００４７】
透過ホログラム６は、図２ｂに従い干渉ゾーン１０が、ホログラフィック追記型フィルム３の表面法線に対して直角の方向に広がる、図２ａのように透過ホログラムが欠落している場合よりも大きな横方向面積を持つように、プライマリ光線Ｐおよび反射光線Ｒを回析させる。これによって、プライマリ光線Ｐの直径ｄは、提示よりも著しく小さく選択することができ、それによって画素１０の寸法に対するｄの比率をより小さくすることができる（理想的には１０から１の範囲、好ましくは５から１の範囲、さらに好ましくは２から１の範囲、最も好ましくは１．２から１の範囲）。加えて、隣接する画素１０に高い回折効率を持たせることが可能になり、それによって解像度、コントラスト、輝度が改善される。それに対して、図２ａに提示されているプライマリ光線Ｐの直径ｄをもし小さくした場合、干渉ゾーン１０は全くなくなり、それによってホログラフィック画素１０は全く形成されない結果となる。
【００４８】
図３ａおよび３ｂでは、前述の図２ｂおよび２ｂと一致する提示がされており、その際、透過ホログラム６の回析条件は異なって形成されている。プライマリ光線Ｐは自身の波長で、および透過ホログラム上への図３ｂに示された入射角δでの入射の場合、角度ε回折させられ、その際、ε＝３６０°−２δである。これによってプライマリ光線は再び角度δで反射マスタ４に入射する。そこで光線は再度回折させられ、その結果反射光線Ｒは角度 χ で透過ホログラム６上に入射する。χおよびδは異なり、また入射角χには、該当する波長の場合にブラッグの条件が満たされないため、反射光線Ｒは透過ホログラム６を回析されず通り抜ける。図３ａと３ｂを比較すると、透過ホログラム６は、図３ｂに従い干渉ゾーン１０が、ホログラフィック追記型フィルム３の表面法線に対して直角の方向に広がる、図３ａのように透過ホログラムが欠落している場合よりも大きな横方向面積を持つように、プライマリ光線Ｐを回析させるが、反射光線Ｒを回析させない。これに対して、図３ｂの隣接領域１１は図３ａのそれより小さい。これに関して、もちろん図３ｂの提示に比べてさらに改善した光線ガイドを達成すること可能であり、その結果、これに関してもプライマリ光線Ｐの直径ｄに対して最大寸法の画素１０、ないしプライマリ光線Ｐの最小直径ｄを達成することができる。
【００４９】
図３ａおよび３ｂに類似の提示では、透過ホログラム６が入射角χで回析されたとした場合を確認ことができるが、入射角δの場合を確認することができない。そこで、ホログラフィック追記型フィルム３の表面法線に対して直角の方向に広がる、透過ホログラムが欠落している場合よりも大きな横方向面積を持つように、透過ホログラム６が逆に反射光線Ｒを回析させ、プライマリ光線Ｐを回析させない場合、その結果は同じとなるだろう。
【００５０】
図４では変形が提示され、そこでは３つの異なる反射マスタ４ｒ、４ｂ、４ｇが設置され、その際、添え字は異なる波長、例えば赤色、青色、緑色を表している。 異なる波長は透過ホログラム６によって異なる角度に回折させられ、つまり、プライマリ光線Ｐｒ、Ｐｂ、Ｐｇが回析条件下でそれぞれの波長に従って割り当てられた反射マスタ４ｒ、４ｂ、４ｇに当たるように回析されられ、そして各干渉ゾーン１０ｒ、１０ｂ、１０ｇがホログラフィック追記型フィルムの表面法線３に対して直角の方向に広がる、透過ホログラム６が欠落している場合よりも大きなそれぞれ１つの横方向面積を持つように、反射光線Ｒｚ、Ｒｈ、Ｒｇを回析させる。  
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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