(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤青緑別にコード化された開口を有する空間変調マスクを介して感光材料に各色に応じた物体光および参照光を照射して赤青緑の各色につきコードの記録された３枚の第１のホログラムを設け、夫々の前記第１のホログラムに各色に応じた再生光を照射すると共に対向配置した感光材料に参照光を照射して各色ごとに前記コードが潜在的に記録された第２のホログラムを夫々３枚設け、更に３枚の前記第２のホログラムを用いて単一形状に合成してなるカラーリップマンホログラムを対象とし、潜在的に記録されているコードを読み取り、且つ解読するカラーリップマンホログラムのコード読み取り方法であって、
前記カラーリップマンホログラムを所定位置に配置する準備手順と、
前記カラーリップマンホログラムに白色光を照射し赤青緑の各色のコードの開口像を空間に再生する再生手順と、
赤青緑の各色成分の光に対し選択性を有するフォトセンサで前記開口像を受光しその明るさに対応した３種類の電気信号を生成する受光手順と、
前記３種類の電気信号を処理して前記カラーリップマンホログラム内に記録されたコードを解読する解読手順とを順次行なうことを特徴とするカラーリップマンホログラムのコード読み取り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤青緑３種類のコードを記録したカラーリップマンホログラムおよびその製造方法と、そのカラーリップマンホログラムに記録したコードを機械読み取りによって解読し真偽判定もしくは記録情報の識別を行なうことが可能なカラーリップマンホログラムの読み取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機械読み取りによりホログラムの真偽判定を行なう公知技術として、例えば、特開昭６３−１６８３９７号公報が上げられる。この「偽造防止が図られた物品及びその製造方法」は、レーザ光の照射に対してのみ再生されるスリットの遮蔽部パターン像を２ステップ法による撮影方法にて記録したレインボーホログラムを物品の所定箇所に形成する技術を開示したものである。この場合において真偽判定はレーザ光を前記物品に照射し、空間上の所定の点に回折光を再生し、その明るさの情報を電圧に変換して行なう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の公知技術の場合には単色のレーザ光による回折光の再生のため、単色のホログラムと同量の情報しか検出されないためセキュリティ性が低く、解読が比較的容易に行なわれる問題点を有する。一方、前記公知技術の他に、リップマンホログラムに関する公知技術やそれを用いた偽造防止に関する公知技術として例えば特開平２−２３０２８６号公報，特開平６−４３７９９号公報，特開平６−１６７９２４号公報，特開平６−２８２２１４号公報，特開平６−３３２２５６号公報，特開平７−９６６９３号公報，特開平７−１４９０８８号公報等に開示する技術が上げられる。これ等は夫々、特徴を有するものであるが、本発明のように、赤青緑のコードを記録したセキュリティ性の高いカラーホログラムに関する技術は見当らない。
【０００４】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、カラーリップマンホログラムにおいて、極めてセキュリティ性の高い機械読み取りによる真偽判定もしくは情報識別が行なえるカラーリップマンホログラムとその製造方法及びその読み取り方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の目的を達成するために、赤青緑別にコード化された開口を有する空間変調マスクを介して感光材料に各色に応じた物体光および参照光を照射して赤青緑の各色につきコードの記録された３枚の第１のホログラムを設け、夫々の前記第１のホログラムに各色に応じた再生光を照射すると共に対向配置した感光材料に参照光を照射して各色ごとに前記コードが潜在的に記録された第２のホログラムを夫々３枚設け、更に３枚の前記第２のホログラムを単一形状に合成して形成されてなるカラーリップマンホログラムを対象とし、潜在的に記録されているコードを読み取り、且つ解読するカラーリップマンホログラムのコード読み取り方法であって、前記カラーリップマンホログラムを所定位置に配置する準備手順と、前記カラーリップマンホログラムに白色光を照射し赤青緑の各色のコードの開口像を空間に再生する再生手順と、赤青緑の各色成分の光に対し選択性を有するフォトセンサで前記開口像を受光しその明るさに対応した３種類の電気信号を生成する受光手順と、前記３種類の電気信号を処理して前記カラーリップマンホログラム内に記録されたコードを解読する解読手順とを順次行なうカラーリップマンホログラムのコード読み取り方法を特徴とするものである。
【０００６】
赤青緑別にコード化された開口を有する空間変調マスクを用いて第１のホログラムにコードを記録させ、それを用いて第２のホログラムを作製し、夫々３枚の赤青緑の第２のホログラムを多重露光又は貼着により単一のカラーリップマンホログラムに合成することによりコードを記録したカラーリップマンホログラムを作製することができる。このカラーリップマンホログラムに白色照明光を照射し、空間に再生されるコードの開口像をフォトセンサで受光し電気信号を発生させ、この電気信号を処理して前記コードを解読することにより真偽判定や情報の識別を行なうことができる。コードの形態と、３種類のコードの組み合わせを多様に変えることにより、セキュリティの高いカラーリップマンホログラムを得ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳述する。図１は本発明によって形成されたカラーリップマンホログラム１の一例を示す模式図である。なお、図１は第２のホログラム又はその複製の第３のホログラムを貼着して重合したものを示す。このカラーリップマンホログラム１は夫々異なった形状のコードを記録した赤青緑のカラーリップマンホログラムを合成したものからなる。この合成方法としては後に説明するが夫々赤青緑の３枚のホログラムを一枚のフイルムに多重露光したもの、又は３枚のホログラムを互いに貼着するものからなる。
【０００８】
本発明では、赤青緑のカラーホログラムに記録されるコードを製作するために図２に示す空間変調マスク２が使用される。赤色用の空間変調マスク２ａは図示のように開口面積の互いに相異する開口部３ａを所定の間隔で並べた開口パターンを有するものからなり、同じく青色用の空間変調マスク２ｂは異なる開口面積の開口部３ｂを所定の間隔で配置した開口パターンからなり、更に緑色用の空間変調マスク２ｃも所定の開口部３ｃを所定の間隔を介して配置した開口パターンを有するものからなる。勿論、開口部３ａ，３ｂ，３ｃの形状や並列は任意であり、記録すべきコードに応じて適宜選択される。
【０００９】
図３は、一般的なリップマンホログラムの２ステップの作製方法を示す概要図である。図３（ａ）に示すように物体照明光４により物体５から発した物体光６とこれと交差する参照光７は感光材料に照射され第１のホログラム８を形成する。次に、図３（ｂ）に示すように、前記の第１のホログラム８に図３（ａ）における参照光７と共役な再生光９を照射する。そして、前記の物体５と同一の位置に配置された感光材料に第１のホログラム８から出射した光を照射すると共に参照光１０を前記感光材料に照射することにより第２のホログラムとしてリップマンホログラム１１が作製される。
【００１０】
次に、本発明のカラーリップマンホログラム１の製造方法を図４乃至図７により説明する。図４に示すように、拡散板１２と適宜距離だけ離れた位置に拡散板１２と相対向して感光材料を配置する。拡散板１２の前記感光材料側になる背面には領域制限マスク１３が配置され、前記感光材料の表面側には前記した空間変調マスク２が配置される。最初に赤色用のマスク２ａがセットされる。なお、領域制限マスクは露光する部分を決定するためのものである。図略の光源から発せられた物体光１４は拡散板１２に照射され、領域制限マスク１３で制限された物体光１４が空間変調マスク２を介して前記感光材料を照射する。一方、前記感光材料には参照光１５が照射される。空間変調マスク２を介した物体光１４と参照光１５の干渉により、前記感光材料には前記拡散板の物体像と共に空間変調マスク２の開口部３に相当するコードが記録された第１のホログラム１６が形成される。なお、第１のホログラム１６は図中Ｈ１で示されている。以上の手順を赤色用，青色用および緑色用のマスク２ａ，２ｂおよび２ｃを用いて逐次行なうことにより、赤青緑の夫々３種類の第１のホログラム１６が作製される。
【００１１】
図５に示すように、前記の手順により作製された第１のホログラム１６を前記手順における配設位置に設置し、これと相対向する前記の拡散板１２の配置された位置に感光材料を配置する。第１のホログラム１６に前記の参照光１５と共役な再生光１７を照射し、前記感光材料に参照光１８を照射すると、前記感光材料に第２のホログラム１９が形成される。図示では第２のホログラム１９はＨ２で示されている。以上の手順を赤，青，緑の夫々について行なうことにより３枚の第２のホログラム１９が作製される。これにより、赤青緑の各コードが第２のホログラム１９に潜在的に記録される。
【００１２】
以上の手順により作製された赤，青，緑の３枚の第２のホログラム１９を合成してカラーリップマンホログラム１を作製する手順を次に説明する。図６は多重露光による合成方法を示すものであり、図示では赤，青，緑の３枚の第２のホログラム１９（Ｒ），１９（Ｂ），１９（Ｇ）を一度に重ねて一枚のフイルム２１にコンタクトコピーする図が示されているが、赤，青，緑の第２のホログラム１９（Ｒ），１９（Ｂ），１９（Ｇ）を一枚づつ１枚の感光材料２１にコンタクトコピーして多重露光する方法を次に説明する。まず、赤色の第２のホログラム１９（Ｒ）を乗せ、その上にフイルム２１を密着させ、赤色のレーザ光を照射し、この光を参照光２２とし第２のホログラム１９（Ｒ）を照射する。参照光２２はフイルム２１を透過し第２のホログラム１９（Ｒ）を照射し再生光を物体光２３とに生じさせる。参照光２２と物体光２３の干渉により、フイルム２１に第３のホログラムが記録される。以下、同様に青色の第２のホログラム１９（Ｂ）と緑色の第２のホログラム１９（Ｇ）を用いて前記と同様の方法により第３のホログラムを夫々フイルム２１に記録させる。以上により、多重露光によるカラーリップマンホログラム１が形成される。
【００１３】
次に、赤，青，緑の３枚の第２のホログラム１９から本発明のカラーリップマンホログラム１を作製する他の合成方法を図７に示す。この合成方法は前記の多重露光と異なり単純に赤，青，緑の第２のホログラム１９を貼り合わせるものである。また、赤，青，緑の第２のホログラム１９（Ｒ），１９（Ｂ），１９（Ｇ）を用いて前記した第３のホログラムを各色ごとに作製しこれ等の３枚の第３のホログラムを互いに貼り合わせてもよい。以上の手順によっても前記とほぼ同様の機能を有するカラーリップマンホログラム１が作製される。
【００１４】
次に、以上の手順により作製されたカラーリップマンホログラム１からその内に記録されたコード情報を読み取り、解読し真偽判定等を行なうカラーリップマンホログラムの読み取り方法について図９乃至図１４により説明する。図８に示すように、本発明のカラーリップマンホログラム１（図ではＨ３で示される）を配置し、これと相対向する位置にフォトセンサ２４を配置する。ホログラム１に白色照明光２７を照射し、再生光をフォトセンサ２４で受光する。なお、カラーリップマンホログラム１とフォトセンサ２４との間隔は図４に示した拡散板１２と第１のホログラム１６との間隔に等しい。フォトセンサ２４には受光した光の明るさ（強度）を電圧に変換する電圧変換手段２５が接続し、電圧変換手段２５にはその電気信号を処理してコード２に相当する二値化信号を形成する解読手段２６が接続する。この解読手段２６による二値化信号により真偽の判定が可能になる。
【００１５】
次に、読み取り方法の詳細を図９のフローチャートと図１０乃至図１４により説明する。まず、カラーリップマンホログラム１を所定位置に配置する準備手順（ステップ１００）を行なう。次に、前記したようにこのカラーリップマンホログラム１に白色照明光２７を照射する。これにより、カラーリップマンホログラム１から赤，青，緑の各色のコードに対応した開口像３ａ，３ｂ，３ｃが空間に再生される再生手順（ステップ１０１）が行なわれる。カラーリップマンホログラム１９を図８の矢視方向に移動させるか、又はフォトセンサ２４を同一方向に移動させることにより、フォトセンサ２４が前記開口像３ａ等を順次検出する受光手順（ステップ１０２）が行なわれる。フォトセンサ２４による検出信号は電圧変換手段２５により図１２に示したアナログ出力電圧波形２８，２９，３０に変換される。次に、前記アナログ出力電圧波形２８，２９，３０を二値化処理をすると図１１に示す二値化信号３１，３２，３３が形成される。この各色ごとの二値化信号３１，３２，３３は図２に示した赤，青，緑の開口像３ａ，３ｂ，３ｃに対応するものでコードを表示するものである。以上の処理が二値化手順（ステップ１０３）となる。最後に、二値化手順により表示された各色ごとの二値化信号３１，３２，３３により真偽判定が可能であるが、本発明ではこの二値化信号３１，３２，３３を基にして演算処理（ステップ１０４）を行なう。この演算処理結果が図１２に示される。本例では前記演算処理は（赤ＡＮＤ青）ＯＲ緑の手順により行なわれる。即ち、図１１に示した各色ごとの二値化信号３１，３２，３３を基に（赤ＡＮＤ青）ＯＲ緑の論理処理を行なうことにより図１２に示した演算信号３４が形成される。この演算信号３４をディファレンサにより参照信号と比較することにより真偽判定（ステップ１０５）が行なわれる。
【００１６】
次に、本発明における前記のフォトセンサ２４について具体的に説明する。図１３のフォトセンサ２４は赤，青，緑の各波長成分にのみ感度を持たせたフォトセンサ２４ａ，２４ｂ，２４ｃの組からなり、夫々のフォトセンサ２４ａ，２４ｂ，２４ｃには対応してフィルタ３５ａ，３５ｂ，３５ｃが付設される。フォトセンサ２４ａ，２４ｂ，２４ｃにより空間に再生された空間変調マスク２ａ，２ｂ，２ｃの再生像の明るさを受光し、電圧変換手段２６により電圧信号に変換し、カラリップマンホログラム１を移動することにより、前記した３種類のアナログ出力電圧波形２８，２９，３０が生成される。
【００１７】
図１４のフォトセンサは赤，青，緑のすべての波長に感度をもったフォトセンサ３６からなり、フォトセンサ３６には赤，青，緑の切り替えが可能なフィルタ３７が付設される。フィルタ３７を切り替えながらフォトセンサ３６により空間に再生された空間変換マスク２ａ，２ｂ，２ｃの再生像の明るさを検出することにより、前記と同様にアナログ出力電圧波形２８，２９，３０が生成される。この場合、フィルタ３７の切り替えに同期して３種類の出力電圧波形２８，２９，３０を分離する必要がある。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、各色に応じた物体光を空間変調マスクを介して感光材料に照射し、コードを記録した赤，青，緑の３枚の第１のホログラムを生成し、この第１のホログラムから赤，青，緑の３枚の第２のホログラムを作製し、更に、この第２のホログラムを多重露光又は貼着により合成してカラーリップマンホログラムを作製し、これに白色照明光を照射し、フォトセンサでコードに対応する開口像の明るさを検出し、これを電圧に変換し、更に電圧波形を二値化処理して二値化信号とし、該二値化信号を演算処理して合成された演算信号を生成し、これによって真偽判定をするようにしたため、極めてセキュリティ性の高い機械読み取りが可能になり、正確な真偽判定や情報の識別を行なうことができる。また、演算信号は任意のものが生成されるため、従来にない多様なセキュリティ性を有するカラーリップマンホログラムを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るホログラムを互いに重合してなるカラーリップマンホログラムの模式図。
【図２】本発明のカラーリップマンホログラムに記録されるコードを作製するための空間変調マスクの一例を示す平面図。
【図３】一般的なリップマンホログラムの作製方法を説明するための概要図。
【図４】本発明における第１のホログラムの作製方法を示す概要図。
【図５】本発明における第２のホログラムの作製方法を示す概要図。
【図６】第２のホログラムから多重露光により本発明のカラーリップマンホログラムを作製するための多重露光方法を示す概要図。
【図７】赤，青，緑の３枚の第２のホログラムを貼着して生成された本発明のカラーリップマンホログラムを示す概要図。
【図８】本発明のカラーリップマンホログラムのコード読み取り方法を説明するための概要図。
【図９】本発明のカラーリップマンホログラムのコード読み取り方法を説明するためのフローチャート。
【図１０】本発明のカラーリップマンホログラムのコード読み取り方法における電圧波形の一例を示す概要図。
【図１１】図１０における電圧波形を二値化処理した二値化信号を示す概要図。
【図１２】図１１の二値化信号を互いに論理処理した演算信号を示す概要図。
【図１３】本発明におけるフォトセンサの具体例を示す構成図。
【図１４】本発明におけるフォトセンサの他の具体例を示す構成図。
【符号の説明】
１      カラーリップマンホログラム（Ｈ３）
２      空間変調マスク
２ａ    空間変調マスク（赤色用）
２ｂ    空間変調マスク（青色用）
２ｃ    空間変調マスク（緑色用）
３ａ    開口部
３ｂ    開口部
３ｃ    開口部
４      物体照明光
５      物体
６      物体光
７      参照光
８      第１のホログラム
９      再生光
１０    参照光
１１    第２のホログラム
１２    拡散板
１３    領域制限マスク
１４    物体光
１５    参照光
１６    第１のホログラム（Ｈ１）
１７    再生光
１８    参照光
１９    第２のホログラム（Ｈ２）
２１    フイルム
２２    レーザ光（物体光）
２３    反射光（参照光）
２４    フォトセンサ
２４ａ  フォトセンサ（赤色用）
２４ｂ  フォトセンサ（青色用）
２４ｃ  フォトセンサ（緑色用）
２５    電圧変換手段
２６    解読手段
２７    白色照明光
２８    アナログ出力電圧波形（赤色用）
２９    アナログ出力電圧波形（青色用）
３０    アナログ出力電圧波形（緑色用）
３１    二値化信号（赤色用）
３２    二値化信号（青色用）
３３    二値化信号（緑色用）
３４    演算信号
３５ａ  フィルタ（赤色用）
３５ｂ  フィルタ（青色用）
３５ｃ  フィルタ（緑色用）
３６    フォトセンサ
３７    フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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