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JP7159631B2 - Information recording medium - Google Patents

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JP7159631B2
JP7159631B2 JP2018113891A JP2018113891A JP7159631B2 JP 7159631 B2 JP7159631 B2 JP 7159631B2 JP 2018113891 A JP2018113891 A JP 2018113891A JP 2018113891 A JP2018113891 A JP 2018113891A JP 7159631 B2 JP7159631 B2 JP 7159631B2
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Description

本発明は、入射光の位相を変調することで光像を再生する光変調素子を備える情報記録媒体に関する。 The present invention relates to an information recording medium provided with an optical modulation element that reproduces an optical image by modulating the phase of incident light.

原画像を再生可能なホログラム等の光変調素子として、様々なタイプの光変調素子が提案されている。 Various types of light modulation elements have been proposed as light modulation elements such as holograms capable of reproducing an original image.

例えば特許文献1および特許文献2は、凹凸パターンを有する位相変調型の光変調素子であって、可視光波長帯域の全体にわたって光を回折して光像を再生する光変調素子を開示する。 For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose a phase modulation type light modulation element having an uneven pattern, which reproduces an optical image by diffracting light over the entire visible light wavelength band.

特許文献1および特許文献2の光変調素子はいずれも、可視光波長帯域の全体にわたってほぼ満遍なく光を回折するため、白色光が入射した場合、当該白色光を分光して波長毎に異なる位置に光像を再生し、全体として虹色の光像が再生される。 Both of the optical modulation elements of Patent Documents 1 and 2 diffract light almost evenly over the entire visible light wavelength band. A light image is reproduced, and a rainbow-colored light image is reproduced as a whole.

特開平10-153943号公報JP-A-10-153943 特開2004-126535号公報JP-A-2004-126535

ところで、上述のような光変調素子を備えた情報記録媒体の意匠性を向上させ、あるいは、情報記録媒体の真贋判定を容易にすることが望まれている。とりわけ、一般的な光源の光によっても視認性のよい光像が再生されて、観察者が光像を含む意匠を楽しむことができ、あるいは、容易に真贋判定を行うことができる情報記録媒体の実現が望まれている。 By the way, it is desired to improve the design of the information recording medium provided with the light modulation element as described above, or to facilitate the authentication of the information recording medium. In particular, an information recording medium that reproduces an optical image with good visibility even with light from a general light source so that the observer can enjoy the design including the optical image, or can easily judge the authenticity. Realization is desired.

しかしながら、特許文献1および特許文献2の光変調素子のように、一般的な光源の光である白色光が入射すると虹色で光像が再生される場合、各種ライン(例えば輪郭ライン)が太るため、再生像の視認性が悪い。 However, as in the light modulation elements of Patent Documents 1 and 2, when white light, which is the light of a general light source, is incident and a light image is reproduced in rainbow colors, various lines (for example, contour lines) become thicker. Therefore, the visibility of the reproduced image is poor.

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、一般的な光源の光である白色光によっても視認性のよい光像が再生されて、観察者が光像を含む意匠を楽しむことができ、あるいは、容易に真贋判定を行うことができる情報記録媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and a light image with good visibility is reproduced even by white light, which is the light of a general light source, so that the observer can enjoy the design including the light image. It is an object of the present invention to provide an information recording medium that can be authenticated or easily authenticated.

本実施形態による情報記録媒体は、
入射光の位相を変調することで光像を再生する要素素子を含む光変調素子と、
前記光像と関連した表示を行う印刷層と、を備え、
前記要素素子は、凹凸面を有し、
前記要素素子についての1次回折光の回折効率の波長分布および-1次回折光の回折効率の波長分布における380nm以上780nm以下となる波長帯域での最大回折効率が、当該最大回折効率を含む回折効率の波長分布において、200nm以下の半値全幅を持つ極大値を形成する、情報記録媒体に関する。
The information recording medium according to this embodiment is
an optical modulation element including an element element that reproduces an optical image by modulating the phase of incident light;
a printing layer that provides display associated with the optical image,
The element element has an uneven surface,
The maximum diffraction efficiency in the wavelength band of 380 nm or more and 780 nm or less in the wavelength distribution of the diffraction efficiency of the 1st-order diffracted light and the wavelength distribution of the -1st-order diffracted light of the element element is the diffraction efficiency including the maximum diffraction efficiency. The present invention relates to an information recording medium that forms a maximum value with a full width at half maximum of 200 nm or less in wavelength distribution.

本実施形態による情報記録媒体において、
或る観察方向から観察した場合に、前記光像と前記表示との関連性が示され、
別の或る観察方向から観察した場合に、前記光像と前記表示との関連性が示されなくてもよい。
In the information recording medium according to this embodiment,
When observed from a certain observation direction, the relationship between the optical image and the display is shown,
When viewed from some other viewing direction, the light image may not be associated with the display.

この場合、或る観察方向から観察した場合に、前記光像と前記表示とが同一色となり、
別の或る観察方向から観察した場合に、前記光像と前記表示とが非同一色となってよい。
In this case, when viewed from a certain viewing direction, the light image and the display have the same color,
When viewed from some other viewing direction, the light image and the display may have non-same colors.

あるいは、或る観察方向から観察した場合に、前記光像が観察され、
別の或る観察方向から観察した場合に、前記光像が観察されなくてもよい。
Alternatively, the optical image is observed when observed from a certain observation direction,
The light image may not be observed when observed from some other observation direction.

また、本実施形態による情報記録媒体は、観察方向を表示する観察方向表示手段を更に備えてもよい。 Moreover, the information recording medium according to the present embodiment may further include viewing direction display means for displaying the viewing direction.

この場合、前記観察方向表示手段は、前記光像と前記表示との関連性を観察することができる観察方向を表示してもよい。 In this case, the viewing direction display means may display a viewing direction in which a relationship between the optical image and the display can be observed.

あるいは、前記観察方向表示手段は、前記光像と前記表示との関連性を観察することができない観察方向を表示してもよい。 Alternatively, the viewing direction display means may display a viewing direction in which the relationship between the optical image and the display cannot be observed.

また、本実施形態による情報記録媒体は、個人情報が記録された、ID証やパスポート(旅券)、クレジットカード等であってもよい。この場合、ID証は、例えば国民ID証、免許証、会員証、社員証および学生証などであってよい。また、本実施形態による情報記録媒体には、個人情報以外の情報が記録されたものであってもよい。例えば、紙幣や金券、商品券、その他のチケット、公的文書や機密情報などの各種の情報を記録したその他の媒体、および金銭的価値のある他の媒体等であってもよい。 Also, the information recording medium according to the present embodiment may be an ID card, a passport (passport), a credit card, or the like on which personal information is recorded. In this case, the ID card may be, for example, a national ID card, driver's license, membership card, employee card, or student card. Information other than personal information may be recorded on the information recording medium according to the present embodiment. For example, banknotes, cash vouchers, gift certificates, other tickets, other media recording various types of information such as official documents and confidential information, and other media with monetary value may be used.

本発明によれば、一般的な環境光である白色光が入射した場合であっても、視認性のよい光像が再生されて、観察者が光像を含む意匠を楽しむことができ、あるいは、容易に真贋判定を行うことができる情報記録媒体を提供することができる。 According to the present invention, even when white light, which is general ambient light, is incident, a light image with good visibility is reproduced, and the observer can enjoy the design including the light image, or Therefore, it is possible to provide an information recording medium that can be easily authenticated.

図1は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、情報記録媒体の一例を示す平面図である。FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment according to the present invention, and is a plan view showing an example of an information recording medium. 図2は、図1に示す情報記録媒体であって、入射光が入射されて光変調素子が光像を再生している情報記録媒体を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the information recording medium shown in FIG. 1 on which incident light is incident and the light modulation element reproduces an optical image. 図3は、図1のI-I線に沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 図4は、透過型のホログラム構造体の概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram of a transmissive hologram structure. 図5は、反射型のホログラム構造体の概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram of a reflective hologram structure. 図6は、ホログラム構造体の平面構造を示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing the planar structure of the hologram structure. 図7は、凹凸面の段構造の一例の概略を示す要素素子の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of an element element showing an outline of an example of a stepped structure of an uneven surface. 図8は、凹凸面の段構造の他の例の概略を示す要素素子の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of an element element schematically showing another example of the stepped structure of the uneven surface. 図9は、各要素素子の1次回折光の波長分布と回折効率との関係例を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing an example of the relationship between the wavelength distribution of first-order diffracted light and the diffraction efficiency of each element element. 図10は、一般的なホログラム構造体によって再生される光像を説明するための概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a light image reproduced by a general hologram structure. 図11は、本実施形態のホログラム構造体によって再生される光像を説明するための概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a light image reproduced by the hologram structure of this embodiment. 図12は、本実施形態のホログラム構造体によって再生される光像を説明するための概略図である。FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a light image reproduced by the hologram structure of this embodiment. 図13は、本実施形態のホログラム構造体によって再生される光像を説明するための概略図である。FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a light image reproduced by the hologram structure of this embodiment. 図14は、各要素素子の回折特性の一例を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing an example of diffraction characteristics of each element element. 図15は、図14に示す回折特性を有する要素素子を備えるホログラム構造体によって再生される光像の例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of a light image reproduced by a hologram structure provided with element elements having diffraction characteristics shown in FIG. 図16は、各要素素子の回折特性の他の一例を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing another example of diffraction characteristics of each element. 図17は、変形例に係る情報記録媒体であって、入射角度0°で入射光が入射されて光変調素子が光像を再生している情報記録媒体を示す平面図である。FIG. 17 is a plan view showing an information recording medium according to a modification, in which incident light is incident at an incident angle of 0° and an optical modulation element reproduces an optical image. 図18は、図17に示す情報記録媒体であって、入射角度30°で入射光が入射されて光変調素子が光像を再生している情報記録媒体を示す平面図である。FIG. 18 is a plan view showing the information recording medium shown in FIG. 17 on which incident light is incident at an incident angle of 30° and the light modulation element reproduces an optical image. 図19は、各要素素子の回折特性の一例を示すグラフであり、各要素素子に対する入射光の入射角度が0°の場合を示す。FIG. 19 is a graph showing an example of the diffraction characteristics of each element element, showing the case where the incident angle of incident light to each element element is 0°. 図20は、図19に示す各要素素子の回折特性を示すグラフであり、各要素素子に対する入射光の入射角度が30°の場合を示す。FIG. 20 is a graph showing diffraction characteristics of each element element shown in FIG. 19, and shows a case where the incident angle of incident light to each element element is 30°. 図21は、図19に示す各要素素子の回折特性を示すグラフであり、各要素素子に対する入射光の入射角度が50°の場合を示す。FIG. 21 is a graph showing diffraction characteristics of each element element shown in FIG. 19, and shows a case where the incident angle of incident light to each element element is 50°. 図22は、図19に示す回折特性を有する要素素子を備えるホログラム構造体によって再生される光像の例を示す。FIG. 22 shows an example of a light image reproduced by a hologram structure provided with element elements having diffraction characteristics shown in FIG. 図23は、図20に示す回折特性を有する要素素子を備えるホログラム構造体によって再生される光像の例を示す。FIG. 23 shows an example of a light image reproduced by a hologram structure provided with element elements having diffraction characteristics shown in FIG. 図24は、図21に示す回折特性を有する要素素子を備えるホログラム構造体によって再生される光像の例を示す。FIG. 24 shows an example of a light image reproduced by a hologram structure provided with element elements having diffraction characteristics shown in FIG. 図25は、図6に対応する図であって、ホログラム構造体の変形例の平面構造を示す概念図である。FIG. 25 is a diagram corresponding to FIG. 6 and a conceptual diagram showing a planar structure of a modified example of the hologram structure. 図26は、図25のホログラム構造体によって再生される光像を説明するための概略図である。26 is a schematic diagram for explaining a light image reproduced by the hologram structure of FIG. 25. FIG.

以下、本発明の実施形態に係る情報記録媒体について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 An information recording medium according to an embodiment of the present invention will be described below. In the drawings attached to this specification, for the convenience of illustration and ease of understanding, the scale and the ratio of vertical and horizontal dimensions are changed and exaggerated from those of the real thing.

また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や、長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。 In addition, terms such as "parallel", "perpendicular", "identical", length and angle values, etc. that specify shapes and geometric conditions and their degrees used in this specification are strictly It is interpreted to include the extent to which similar functions can be expected without being bound by any particular meaning.

図1に、本実施の形態の情報記録媒体1が示されている。また、図2には、図1に示す情報記録媒体1の光変調素子に白色光が入射されて、光変調素子により光像100が再生されている様子が示されている。また、図3に、図1に示す情報記録媒体1のI-I線に沿った断面が示されている。図2から理解されるように、本実施の形態の情報処理媒体1には、一般的な光源の光である白色光を入射させても、光変調素子が視認性のよい光像100を再生し、且つ、当該光像100と情報処理媒体1に印刷により設けられた表示とが互いの関連性を示すための工夫がなされている。このような情報記録媒体1は、観察者が一般的な光源を用いてその意匠を楽しむことができる。あるいは、特別な光源を用いることなく、光像と上記表示との間の関連性を判断することで、情報記録媒体1の真贋判定を容易に行うことができる。 FIG. 1 shows an information recording medium 1 of this embodiment. 2 shows a state in which white light is incident on the light modulation element of the information recording medium 1 shown in FIG. 1 and an optical image 100 is reproduced by the light modulation element. 3 shows a cross section of the information recording medium 1 shown in FIG. 1 along line II. As can be understood from FIG. 2, in the information processing medium 1 of the present embodiment, even when white light, which is light from a general light source, is incident, the light modulation element reproduces a light image 100 with good visibility. In addition, the optical image 100 and the display provided by printing on the information processing medium 1 are devised to indicate the mutual relationship. An observer can enjoy the design of such an information recording medium 1 using a general light source. Alternatively, it is possible to easily determine the authenticity of the information recording medium 1 by determining the relationship between the optical image and the display without using a special light source.

なお、本実施形態の光変調素子は、入射光の位相を変調して光像を再生する位相変調型のホログラム構造体を有するホログラム保持体として構成されている。ホログラム保持体は、特にフーリエ変換ホログラムによって構成される要素素子を含む。フーリエ変換ホログラムは、原画像のフーリエ変換像の波面情報を記録することで作製されるホログラムであり、いわゆるフーリエ変換レンズとして機能する。特に位相変調型のフーリエ変換ホログラムは、フーリエ変換像の位相情報を多値化して深さとして媒体に記録することで作製される凹凸面を有するホログラムであり、媒体の光路長差に基づく回折現象を利用して入射光から原画像の光像を再生する。このフーリエ変換ホログラムは、例えば、所望の光像(すなわち原画像)を精度良く再生できる一方で、比較的簡単に作製することができる点で有利である。こうした位相変調型の光変調素子はキノフォームとも言われる。ただし、本発明を適用可能な光変調素子の要素素子は、フーリエ変換ホログラムには限定されず、他の方法で光像を再生するホログラムや他の構造を有する光変調素子に対しても本発明を適用することが可能である。 The light modulation element of this embodiment is configured as a hologram holder having a phase modulation type hologram structure that modulates the phase of incident light to reproduce an optical image. The hologram carrier contains elemental elements which are constituted in particular by Fourier transform holograms. A Fourier transform hologram is a hologram produced by recording wavefront information of a Fourier transform image of an original image, and functions as a so-called Fourier transform lens. In particular, the phase modulation type Fourier transform hologram is a hologram with an uneven surface that is produced by recording the phase information of the Fourier transform image into multiple values and recording it as depth on the medium. is used to reproduce a light image of the original image from the incident light. This Fourier transform hologram, for example, is advantageous in that it can reproduce a desired optical image (that is, the original image) with high precision and that it can be produced relatively easily. Such a phase modulation type optical modulation element is also called a kinoform. However, the element elements of the light modulation element to which the present invention can be applied are not limited to Fourier transform holograms, and the present invention can be applied to light modulation elements having other structures such as holograms that reproduce optical images by other methods. can be applied.

以下の説明では、ホログラム構造体に入射させる光(入射光)として様々な波長を含む白色光を例として挙げているが、入射光は必ずしも白色光である必要はない。すなわち、ホログラム構造体によって再生される光像の色に対応する波長の光が含まれていれば、入射光に含まれる波長は特に限定されない。また以下の説明では、特に断りがない限り、ホログラム構造体に対する入射光の入射角度が0°(すなわちホログラム構造体の入射面の法線方向に沿った角度)の場合を想定している。また本明細書において示される屈折率の具体的な値は、特に断りがない限り、波長589.3nmの光を基準としている。また以下の説明では、ホログラム構造体12に関して示される屈折率や凹凸面の特性値は、特に断りがない限り、屈折率が1.0の空気環境下においてホログラム構造体12が使用される場合を想定して導き出された値である。 In the following description, white light containing various wavelengths is taken as an example of light (incident light) to be incident on the hologram structure, but the incident light does not necessarily have to be white light. That is, the wavelength included in the incident light is not particularly limited as long as it includes light of a wavelength corresponding to the color of the optical image reproduced by the hologram structure. Further, in the following description, unless otherwise specified, it is assumed that the incident angle of the incident light with respect to the hologram structure is 0° (that is, the angle along the normal direction of the incident surface of the hologram structure). Further, the specific values of the refractive index shown in this specification are based on light with a wavelength of 589.3 nm unless otherwise specified. In the following description, unless otherwise specified, the refractive index and the characteristic values of the uneven surface shown for the hologram structure 12 are based on the case where the hologram structure 12 is used in an air environment with a refractive index of 1.0. It is a value derived on assumption.

また本明細書において、「同一の形状を有する2以上の光像」の概念には、サイズが相互に同一であり且つ形状(全体の形)が同じ2以上の光像だけではなく、サイズが相互に異なり且つ形状が同じ2以上の光像(すなわち互いに相似形となる光像)も含まれる。すなわち、同一の形状を有する2以上の光像は、形状が同じであれば、サイズが互いに同じか否かは問われず、互いに相似の関係性を有する2以上の光像は「同一の形状を有する2以上の光像」に該当する。したがって、光像の構成波長が異なるために再生される大きさが相互に異なる2以上の光像は、全体の形が同じであれば、「互いに同一形状を有する2以上の光像」に該当する。 In this specification, the concept of "two or more optical images having the same shape" includes not only two or more optical images having the same size and the same shape (overall shape), but also two or more optical images having the same size. Two or more light images that are different from each other and have the same shape (that is, light images that have similar shapes to each other) are also included. That is, two or more light images having the same shape may or may not have the same size as long as they have the same shape. two or more optical images possessed”. Therefore, two or more optical images having different reproduced sizes due to different constituent wavelengths of the optical images correspond to "two or more optical images having the same shape" if they have the same overall shape. do.

また本明細書において、「点対称」の関係を有する2つの光像の概念には、サイズが相互に同一であり且つ形状(全体の形)が同じ2つの光像だけではなく、サイズが相互に異なり且つ形状が同じ2つの光像も含まれる。すなわち、同一の形状を有する2つの光像は、形状が同じであり、且つ再生位置および再生向きが点対称性を有していれば、サイズが互いに同じか否かは問われない。そのため、例えば互いに相似の関係性を有する2つの光像であって、再生位置および再生向きが点対称性を有する2つの光像は「互いに点対称の関係を有する2つの光像」に該当する。したがって、光像の構成波長が異なるために再生される大きさが相互に異なる2以上の光像は、形状が同じであり、再生位置および光像の向きが点対称性を有していれば、「互いに点対称の関係を有する2以上の光像」に該当する。 In this specification, the concept of two light images having a "point symmetry" relationship includes not only two light images having the same size and the same shape (overall shape), but also two light images having the same size. Also included are two optical images that differ from each other and have the same shape. That is, it does not matter whether two optical images having the same shape have the same size as long as the shape is the same and the reproduction position and the reproduction direction have point symmetry. Therefore, for example, two light images having a relationship of similarity to each other and having point symmetry in the reproduction position and direction of reproduction correspond to "two light images having a relationship of point symmetry with each other". . Therefore, two or more optical images reproduced in different sizes due to different constituent wavelengths of the optical images have the same shape, and if the reproduced position and the direction of the optical images have point symmetry, , corresponds to "two or more optical images having a point-symmetric relationship with each other".

以下、図1乃至図16を参照して、本実施の形態の情報記録媒体について、さらに詳細に説明する。 Hereinafter, the information recording medium of the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 16. FIG.

図3に示すように、情報記録媒体1は、入射光の位相を変調することで光像を再生するホログラム保持体10と、ホログラム保持体10の一方の側に積層された印刷層30とを備える。ホログラム保持体10は、ホログラム層11と、ホログラム層11の一方の面上(したがってホログラム層11と印刷層30との間)に積層された透明の基材14とを備える。このホログラム保持体10の一部にはホログラム構造体12が設けられている。このホログラム構造体12では、ホログラム層11の他方の面が凹凸面12aを形成する。ホログラム構造体12が有する凹凸面12aは、原画像のフーリエ変換画像に対応した凹凸パターンを有し、フーリエ変換画像の画素毎に対応の凹凸深さを有する。例えば、基材14(例えばPET:ポリエチレンテレフタラート)上にホログラム層11を構成する樹脂(例えばUV硬化樹脂や熱可塑性樹脂)を塗布などで形成し、当該ホログラム層11に対して、UV硬化処理や熱圧処理とともに原版の凹凸面を押し当てる凹凸賦形処理が行われることにより、図3に示すホログラム保持体10を製造することができる。なお、基材14で支持することなくホログラム層11に凹凸面12aを形成可能な場合は、ホログラム保持体10は基材14を含んでいなくてもよい。 As shown in FIG. 3, the information recording medium 1 includes a hologram holder 10 that reproduces an optical image by modulating the phase of incident light, and a print layer 30 that is laminated on one side of the hologram holder 10 . Prepare. The hologram holder 10 includes a hologram layer 11 and a transparent substrate 14 laminated on one side of the hologram layer 11 (thus, between the hologram layer 11 and the printed layer 30). A hologram structure 12 is provided on a part of the hologram holder 10 . In this hologram structure 12, the other surface of the hologram layer 11 forms an uneven surface 12a. The uneven surface 12a of the hologram structure 12 has an uneven pattern corresponding to the Fourier transform image of the original image, and has an uneven depth corresponding to each pixel of the Fourier transform image. For example, a resin (e.g., UV curable resin or thermoplastic resin) that forms the hologram layer 11 is formed on the substrate 14 (e.g., PET: polyethylene terephthalate) by coating, and the hologram layer 11 is subjected to UV curing treatment. The hologram holder 10 shown in FIG. 3 can be manufactured by performing the concave-convex shaping process in which the concave-convex surface of the original is pressed together with the heat-pressing process. Note that the hologram holder 10 may not include the substrate 14 if the uneven surface 12 a can be formed on the hologram layer 11 without being supported by the substrate 14 .

このようなホログラム構造体12に対して点光源等から光線が入射すると、凹凸面12aの凹凸パターンに応じた光像(すなわち原画像)が再生される。この種の光変調素子は、光像を投影するためのスクリーン等が不要であり、また点光源や平行光源等の特定の光源からの光が入射する場合にとりわけ良好に光像を再生するため、意匠用途、セキュリティ用途、或いはその他の用途に対して利便性良く広範に利用可能である。このような光変調素子によって再生可能な光像は特に限定されず、例えば文字、記号、線画、絵柄、模様(パターン)およびこれらの組み合わせ等を、原画像および再生可能な光像としうる。 When a light beam is incident on the hologram structure 12 from a point light source or the like, a light image (that is, an original image) corresponding to the uneven pattern of the uneven surface 12a is reproduced. This type of light modulation element does not require a screen or the like for projecting an optical image, and reproduces an optical image particularly well when light from a specific light source such as a point light source or a parallel light source is incident. , design applications, security applications, or other applications, and can be widely used with good convenience. The optical image that can be reproduced by such an optical modulation element is not particularly limited, and for example, characters, symbols, line drawings, pictures, patterns, combinations thereof, etc. can be used as the original image and the optical image that can be reproduced.

上述のようにホログラム構造体12を備える図3に示すホログラム保持体10は、一例として、パスポート等の情報記録媒体を好適に構成しうる。例えば、ホログラム構造体12によって再生される光像が文字、記号および絵柄のうちの少なくともいずれか1つに基づく情報を表すようにホログラム構造体12を設計することで、ホログラム構造体12を真贋判定等のセキュリティ用途に好適に用いることができる。 The hologram holder 10 shown in FIG. 3 having the hologram structure 12 as described above can suitably constitute an information recording medium such as a passport as an example. For example, the hologram structure 12 can be authenticated by designing the hologram structure 12 so that the optical image reproduced by the hologram structure 12 represents information based on at least one of characters, symbols, and patterns. It can be suitably used for security applications such as.

ホログラム構造体12は、図4に示すように観察者50および光源51aがホログラム構造体12を介して相互に異なる側に配置される透過型ホログラム構造体と、図5に示すように観察者50および光源51bがホログラム構造体12に対して同じ側に配置される反射型ホログラム構造体と、に分類できる。図3に示すホログラム構造体12は、図4に示す透過型ホログラム構造体として使用されることが意図されている。 The hologram structure 12 includes a transmission hologram structure in which an observer 50 and a light source 51a are arranged on different sides of the hologram structure 12 as shown in FIG. 4, and an observer 50 as shown in FIG. and a reflection hologram structure in which the light source 51b is arranged on the same side with respect to the hologram structure 12 . The hologram structure 12 shown in FIG. 3 is intended to be used as the transmission hologram structure shown in FIG.

なお、反射型ホログラム構造体の場合、一般に、ホログラム構造体12の凹凸面12a上に、反射層(例えばAl、ZnS、或いはTiOなど)のような入射光を反射するための追加の層が形成される。しかしながら、反射型ホログラム構造体としては、これに限られず、追加の反射層を設けずにホログラム層11の凹凸面12aを空気に露出させて、UV硬化樹脂などのホログラム層11と空気との間の屈折率の差を利用して入射光を反射させてもよい。 In the case of a reflective hologram structure, an additional layer such as a reflective layer (for example, Al, ZnS, or TiO 2 ) is generally provided on the uneven surface 12a of the hologram structure 12 to reflect incident light. It is formed. However, the reflection-type hologram structure is not limited to this, and the uneven surface 12a of the hologram layer 11 is exposed to the air without providing an additional reflective layer, and the space between the hologram layer 11 such as a UV curable resin and the air is possible. Incident light may be reflected by utilizing the difference in refractive index between the two.

なお、透過型ホログラム構造体と反射型ホログラム構造体との間には、上述のような違いがあるが、両者は、ホログラム層11に凹凸面12aが形成され、その凹凸面12aの光路長差に起因する回折現象によって所望の光像を再生する点で共通する。ここで、凹凸面12aの具体的な凹凸深さについては、透過型ホログラム構造体および反射型ホログラム構造体のそれぞれに関して最適な値が存在する。以下において、透過型ホログラム構造体を例に挙げて説明するが、その内容は、特に断りがない限り、基本的に反射型ホログラム構造体に対しても応用が可能である。また、以下において反射型ホログラム構造体について説明される内容も、特に断りがない限り、透過型ホログラム構造体に対しても応用が可能である。 There is a difference between the transmission hologram structure and the reflection hologram structure as described above. They are common in that a desired optical image is reproduced by a diffraction phenomenon caused by . Here, with regard to the specific unevenness depth of the uneven surface 12a, there is an optimum value for each of the transmission hologram structure and the reflection hologram structure. Although a transmission hologram structure will be described below as an example, the contents are basically applicable to a reflection hologram structure unless otherwise specified. In addition, the contents described below for the reflection hologram structure can also be applied to the transmission hologram structure unless otherwise specified.

図6は、ホログラム構造体12の平面構造を示す概念図である。本実施形態のホログラム構造体12は、二次元的に規則的に配置された複数の要素素子(「ホログラムセル」とも呼ばれる)21を含む。各要素素子21は、上述の凹凸面12aを有するとともに、数nm~数mm四方(例えば2mm四方)の平面サイズを有し、入射される入射光の位相を変調して光像を再生する。 FIG. 6 is a conceptual diagram showing the planar structure of the hologram structure 12. As shown in FIG. The hologram structure 12 of this embodiment includes a plurality of element elements (also called “hologram cells”) 21 that are regularly arranged two-dimensionally. Each element element 21 has the uneven surface 12a described above, and has a planar size of several nm to several mm square (for example, 2 mm square), and modulates the phase of incident light to reproduce an optical image.

凹凸面12aは多段形状(すなわち2段以上の段形状)を有し、凹凸面12aの段数は特に限定されない。複数色によって光像を再生する場合、凹凸面12aは3段以上の段数を有することが好ましく、特に4段以上の段数を有する凹凸面12aによれば複雑な構図を持つ原画像を高精細に再生することが可能である。図7および図8は、凹凸面12aの段構造の概略を示す要素素子21の断面図であり、図7は8段タイプの凹凸面12aを示し、図8は4段タイプの凹凸面12aを示す。なお図7および図8には、同じ段形状が周期的に繰り返されて成る凹凸面12aを有する要素素子21が示されているが、実際の凹凸面12aは再生される光像(すなわち原画像)に応じた段形状を有する。なお凹凸面12aの凹凸パターンの画素サイズ(フーリエ変換画像の各画素に対応する各面の寸法(図7および図8に示す符合「T」参照)は、光像を精度良く再生する観点からは0.1μm~80.0μmの範囲にあることが好ましく、通常は1μm以上であることが好ましい。 The uneven surface 12a has a multi-stage shape (that is, two or more steps), and the number of stages of the uneven surface 12a is not particularly limited. When an optical image is reproduced with a plurality of colors, the uneven surface 12a preferably has three or more steps, and in particular, the uneven surface 12a having four or more steps can reproduce an original image having a complicated composition with high definition. It is possible to play. 7 and 8 are cross-sectional views of an element element 21 showing an outline of the stepped structure of the uneven surface 12a. FIG. 7 shows an 8-step type uneven surface 12a, and FIG. 8 shows a 4-step type uneven surface 12a. show. 7 and 8 show the element element 21 having the uneven surface 12a formed by periodically repeating the same stepped shape. ) has a stepped shape according to The pixel size of the concave-convex pattern of the concave-convex surface 12a (the dimension of each surface corresponding to each pixel of the Fourier transform image (see the symbol "T" shown in FIGS. 7 and 8)) is It is preferably in the range of 0.1 μm to 80.0 μm, and usually preferably 1 μm or more.

図9は、各要素素子21の1次回折光の波長分布と回折効率との関係例を示すグラフである。図9において横軸は波長を示し、縦軸は回折効率を示す。回折効率は、ある方向へ回折する光の放射束を各要素素子21に入射する光の放射束で割った量で表され、ある方向への回折放射束をPで表し、入射放射束をP0で表した場合、回折効率ηは「η=P/P0」で表される無次元数である。各要素素子21は、波長に応じて特有の回折効率を示し、図9に示す例では、580nm付近の波長(図9の符合「H1」参照)を持つ光が1次回折光に関して極大値Dmaxを示す。なお図9は1次回折光の波長分布の一例を示すが、-1次回折光の波長分布も波長に応じた特有の回折効率を示すとともに特定の波長において回折効率の極大値を示す。 FIG. 9 is a graph showing an example of the relationship between the wavelength distribution of first-order diffracted light and the diffraction efficiency of each element element 21. In FIG. In FIG. 9, the horizontal axis indicates wavelength, and the vertical axis indicates diffraction efficiency. The diffraction efficiency is expressed by the amount obtained by dividing the radiant flux of light diffracted in a certain direction by the radiant flux of light incident on each element element 21. The diffracted radiant flux in a certain direction is denoted by P, and the incident radiant flux is denoted by P0. , the diffraction efficiency η is a dimensionless number expressed by "η=P/P0". Each element element 21 exhibits a unique diffraction efficiency depending on the wavelength, and in the example shown in FIG. 9, light having a wavelength near 580 nm (see symbol “H1” in FIG. 9) has a maximum value Dmax with respect to first-order diffracted light. show. FIG. 9 shows an example of the wavelength distribution of 1st-order diffracted light, and the wavelength distribution of -1st-order diffracted light also exhibits a characteristic diffraction efficiency depending on the wavelength and a maximum value of the diffraction efficiency at a specific wavelength.

本実施形態では、各要素素子21についての1次回折光の回折効率の波長分布および-1次回折光の回折効率の波長分布における380nm以上780nm以下となる波長帯域での最大回折効率Dmaxが、当該最大回折効率Dmaxを含む回折効率の波長分布において、200nm以下の半値全幅FWHMを持つ極大値を形成する。ここでいう半値全幅FWHMとは、回折効率の波長分布において、最大回折効率Dmaxの半分の値(Dmax/2)を持つ位置での波長帯域(波長幅)を示す(図9参照)。 In the present embodiment, the maximum diffraction efficiency Dmax in the wavelength band of 380 nm or more and 780 nm or less in the wavelength distribution of the diffraction efficiency of the 1st-order diffracted light and the wavelength distribution of the -1st-order diffracted light of each element element 21 is In the wavelength distribution of the diffraction efficiency including the diffraction efficiency Dmax, a maximum value having a full width at half maximum FWHM of 200 nm or less is formed. The full width at half maximum FWHM referred to here indicates a wavelength band (wavelength width) at a position having a value (Dmax/2) half the maximum diffraction efficiency Dmax in the diffraction efficiency wavelength distribution (see FIG. 9).

各要素素子21がこのような回折特性を有することによって、最大回折効率Dmaxに対応する波長およびその近傍の波長の光が、他の波長帯域の光よりも効率良く回折され、再生像に寄与する。そのため、様々な波長の光を含む白色光が各要素素子21に入射した場合であっても、各要素素子21は、最大回折効率Dmaxに対応する波長およびその近傍の波長の光によって、白色以外の色で光像を再生する。したがって、各要素素子21の回折特性(特に1次回折光の波長分布および-1次回折光の波長分布)を調整し、最大回折効率Dmaxに対応する波長を再生像の色に対応させることで、白色光を各要素素子21に入射させても特定色で光像を再生することが可能になる。 Since each element element 21 has such a diffraction characteristic, the light of the wavelength corresponding to the maximum diffraction efficiency Dmax and the wavelengths in the vicinity thereof are diffracted more efficiently than the light of other wavelength bands, contributing to the reconstruction of the image. . Therefore, even when white light including light of various wavelengths is incident on each element element 21, each element element 21 is exposed to light having a wavelength corresponding to the maximum diffraction efficiency Dmax and wavelengths in the vicinity thereof. reproduces the light image in the colors of Therefore, by adjusting the diffraction characteristics of each element element 21 (especially the wavelength distribution of the 1st-order diffracted light and the wavelength distribution of the −1st-order diffracted light) and making the wavelength corresponding to the maximum diffraction efficiency Dmax correspond to the color of the reproduced image, white Even if light is incident on each element element 21, it is possible to reproduce a light image in a specific color.

なお各要素素子21の凹凸面12aは、3段階以上の異なる高さを含み、1次回折光の回折効率の波長分布および-1次回折光の回折効率の波長分布における380nm以上780nm以下となる波長帯域に、最大回折効率の半分以上の回折効率となる他の極大値が存在しないことが好ましい。すなわち、各要素素子21の1次回折光の回折効率の波長分布および-1次回折光の回折効率の波長分布における380nm以上780nm以下となる波長帯域での二番目に大きい回折効率(図9の符合「H2」参照)の極大値は、最大回折効率Dmaxの半分未満であることが好ましい。この場合、再生像における色のにじみやラインの太りを効果的に防ぐことができ、光像を高精細に再生できる。 The uneven surface 12a of each element element 21 has three or more different heights, and the wavelength band of 380 nm or more and 780 nm or less in the wavelength distribution of the diffraction efficiency of the 1st-order diffracted light and the wavelength distribution of the diffraction efficiency of the −1st-order diffracted light. It is preferred that there be no other maxima at which the diffraction efficiency is more than half the maximum diffraction efficiency. That is, the second largest diffraction efficiency in the wavelength band of 380 nm or more and 780 nm or less in the wavelength distribution of the diffraction efficiency of the 1st-order diffracted light and the -1st-order diffracted light of each element element 21 (marked " in FIG. 9) H2”) is preferably less than half the maximum diffraction efficiency Dmax. In this case, it is possible to effectively prevent color blurring and thickening of lines in the reproduced image, and to reproduce the optical image with high definition.

図10は、一般的なホログラム構造体12によって再生される光像100を説明するための概略図である。図11~図13は、本実施形態のホログラム構造体12によって再生される光像100を説明するための概略図である。なお図10~図13の各々において透過型のホログラム構造体12で用いられる光源が符合「51a」で示され、反射型のホログラム構造体12で用いられる光源が符合「51b」で示されている。また以下の説明では、これらの光源51a、51bを符合「51」を使って集合的に表す。 FIG. 10 is a schematic diagram for explaining an optical image 100 reproduced by a general hologram structure 12. As shown in FIG. 11 to 13 are schematic diagrams for explaining the optical image 100 reproduced by the hologram structure 12 of this embodiment. 10 to 13, the light source used in the transmissive hologram structure 12 is denoted by reference numeral 51a, and the light source used in the reflection hologram structure 12 is denoted by reference numeral 51b. . Also, in the following description, these light sources 51a and 51b are collectively represented using the symbol "51".

一般に、回折現象において、入射光の波長が大きくなるほど、0次回折光以外の回折光の回折角が大きくなる。そのため、可視光波長帯域の全体にわたって同程度の回折効率を有する一般的なホログラム構造体12に対して光源51から白色光が入射した場合、ホログラム構造体12は図10に示すような虹色の光像100を再生する。一方、380nm以上780nm以下となる波長帯域において上述の最大回折効率を有する本実施形態のホログラム構造体12に対し、光源51から白色光が入射した場合、ホログラム構造体12は図11~図13に示すような単色の光像100を再生する。すなわち本実施形態のホログラム構造体12(特に凹凸面12a)は、特定の波長およびその近傍の波長帯域の光に最適化された回折構造を有し、様々な波長を持つ光のうち特定の波長およびその近傍の波長帯域の光を選択的に使って特定色の光像100を再生する。例えば図11のホログラム構造体12は、青系の波長帯域において最大回折効率を示し、青色の光像100を再生する。図12のホログラム構造体12は、緑系の波長帯域において最大回折効率を示し、緑色の光像100を再生する。図13のホログラム構造体12は、赤系の波長帯域において最大回折効率を示し、赤色の光像100を再生する。なお図11~図13の光像100は相互に大きさが異なっているが、これは光像100を構成する光(すなわち1次回折光および/または-1次回折光)の波長の違いによってもたらされる回折角の相違に基づくものである。 Generally, in the diffraction phenomenon, the larger the wavelength of incident light, the larger the diffraction angles of diffracted lights other than the 0th order diffracted light. Therefore, when white light from the light source 51 is incident on a general hologram structure 12 having the same degree of diffraction efficiency over the entire visible light wavelength band, the hologram structure 12 has rainbow colors as shown in FIG. Reproduce the optical image 100 . On the other hand, when white light from the light source 51 is incident on the hologram structure 12 of the present embodiment, which has the maximum diffraction efficiency in the wavelength band of 380 nm or more and 780 nm or less, the hologram structure 12 is as shown in FIGS. Reproduces a monochromatic light image 100 as shown. That is, the hologram structure 12 (especially the uneven surface 12a) of the present embodiment has a diffraction structure optimized for light of a specific wavelength and a wavelength band near it, and and the light of the wavelength band in the vicinity thereof are selectively used to reproduce a light image 100 of a specific color. For example, the hologram structure 12 in FIG. 11 exhibits the maximum diffraction efficiency in the blue wavelength band and reproduces the blue optical image 100 . The hologram structure 12 of FIG. 12 exhibits maximum diffraction efficiency in the green wavelength band and reproduces a green optical image 100 . The hologram structure 12 of FIG. 13 exhibits the maximum diffraction efficiency in the red wavelength band and reproduces the red optical image 100 . The optical images 100 shown in FIGS. 11 to 13 have different sizes, which is caused by the difference in wavelength of the light (that is, 1st-order diffracted light and/or -1st-order diffracted light) forming the optical image 100. This is based on the difference in diffraction angles.

このように本実施形態のホログラム構造体12は、白色光が入射される場合でも単色の光像100を再生することができる。このようにして再生される光像100は、色分散によるボケが殆ど含まれず、鮮明な像となる。また特定色で光像100を再生できるため、観察者50に対して、色に基づく特定の印象を与えることも可能であり、例えば光像100によって表される具体的な概念に通念上合った色で光像100を再生し、観察者50に対して光像100が示す概念を明確に伝えることも可能である。さらに、特定の単色の光像100を再生するようにホログラム構造体12が構成されるため、例えば真贋判定では、判定の基礎として、再生される光像100の「絵柄」だけではなく、当該光像100の「色」を用いることができ、信頼性の高い真贋判定を可能にする。また本実施形態のホログラム構造体12は、特定波長帯域の光を選択的に透過または反射する層を追加する必要がないため、製造コストを低減できるとともに、観察者50がホログラム構造体12を通して周囲を観察しても観察像に違和感がない。 Thus, the hologram structure 12 of this embodiment can reproduce the monochromatic optical image 100 even when white light is incident. The optical image 100 reproduced in this way is a clear image with little blur due to chromatic dispersion. In addition, since the optical image 100 can be reproduced in a specific color, it is possible to give the observer 50 a specific impression based on the color. It is also possible to reproduce the light image 100 in color to clearly convey to the observer 50 the concept that the light image 100 represents. Furthermore, since the hologram structure 12 is configured to reproduce a specific monochromatic optical image 100, for example, in authenticity determination, not only the "pattern" of the reproduced optical image 100 but also the light The "color" of the image 100 can be used, allowing reliable authentication. In addition, since the hologram structure 12 of the present embodiment does not require an additional layer that selectively transmits or reflects light in a specific wavelength band, the manufacturing cost can be reduced, and the observer 50 can see the surroundings through the hologram structure 12. There is no sense of incongruity in the observed image.

一例として、図14に、ホログラム層11の屈折率が1.5であり、凹凸面12aにおける段数を8段にして、1段当たりの深さ(図7の符合「d」参照)を200nm、および最大深さ(図7の符合「D」参照)を1400nmにした反射型のホログラム構造体12(すなわち反射型の要素素子21)の回折特性を示す。図14において、横軸は波長(nm)を示し、縦軸は回折効率を示し、0次回折光の波長分布は「W0」で示され、1次回折光の波長分布は「W1」で示され、-1次回折光の波長分布は「W-1」で示されている。 As an example, in FIG. 14, the refractive index of the hologram layer 11 is 1.5, the number of steps on the uneven surface 12a is set to 8, and the depth of each step (see symbol “d” in FIG. 7) is 200 nm. and the diffraction characteristics of the reflective hologram structure 12 (that is, the reflective element element 21) with a maximum depth (see symbol "D" in FIG. 7) of 1400 nm. In FIG. 14, the horizontal axis indicates the wavelength (nm), the vertical axis indicates the diffraction efficiency, the wavelength distribution of the 0th order diffracted light is indicated by "W0", and the wavelength distribution of the 1st order diffracted light is indicated by "W1". The wavelength distribution of the -1st order diffracted light is indicated by "W-1".

図14に示す例では、各要素素子21では、380nm以上780nm以下となる波長帯域において、0次回折光の極大値を示す波長が600nmに設定され、1次回折光の極大値を示す波長が533nmに設定され、-1次回折光の極大値を示す波長を685nmに設定されている。 In the example shown in FIG. 14, in each element element 21, the wavelength indicating the maximum value of the 0th-order diffracted light is set to 600 nm, and the wavelength indicating the maximum value of the 1st-order diffracted light is set to 533 nm in the wavelength band from 380 nm to 780 nm. The wavelength indicating the maximum value of the -1st order diffracted light is set to 685 nm.

このような回折特性を有する各要素素子21は、図15に示すように、0次回折光による光像100a(以下、「0次回折光像100a」とも呼ぶ)と、1次回折光による光像100b(以下、「1次回折光像100b」とも呼ぶ)と、-1次回折光による光像100c(以下、「-1次回折光像100c」とも呼ぶ)と、を含む光像100を再生する。より詳細には、図14に示す回折特性を有する各要素素子21により再生される光像100は、黄系~橙系の0次回折光像100aを中心に点対称に配置された、緑色の1次回折光像100bと赤色の-1次回折光像100cとを含む。また1次回折光像100bおよび-1次回折光像100cは同一の形状(図示の例では「F」形状)を有する。なお0次回折光像100aは、非回折波長および回折効率に依存した色を有する。 As shown in FIG. 15, each element element 21 having such a diffraction characteristic has an optical image 100a by 0th-order diffracted light (hereinafter also referred to as "0th-order diffracted light image 100a") and an optical image 100b by 1st-order diffracted light ( An optical image 100 including an optical image 100c by -1st-order diffracted light (hereinafter also referred to as a "1st-order diffracted light image 100c") is reproduced. More specifically, the optical image 100 reproduced by each element element 21 having the diffraction characteristics shown in FIG. It includes an order diffracted light image 100b and a red −1st order diffracted light image 100c. The 1st-order diffracted light image 100b and the −1st-order diffracted light image 100c have the same shape (“F” shape in the illustrated example). Note that the 0th-order diffracted light image 100a has a color that depends on the non-diffractive wavelength and the diffraction efficiency.

また、他の例として、図16に、ホログラム層11の屈折率が1.5であり、凹凸面12aにおける段数を8段にして、1段当たりの深さ(図7の符合「d」参照)を234nm、および最大深さ(図7の符合「D」参照)を1638nmにした反射型のホログラム構造体12(すなわち反射型の要素素子21)の回折特性を示す。図16において、横軸は波長(nm)を示し、縦軸は回折効率を示し、0次回折光の波長分布は「W0」で示され、1次回折光の波長分布は「W1」で示され、-1次回折光の波長分布は「W-1」で示されている。 As another example, in FIG. 16, the refractive index of the hologram layer 11 is 1.5, the number of steps in the uneven surface 12a is set to 8, and the depth per step (see symbol "d" in FIG. 7) ) is 234 nm and the maximum depth (see symbol “D” in FIG. 7) is 1638 nm. In FIG. 16, the horizontal axis indicates the wavelength (nm), the vertical axis indicates the diffraction efficiency, the wavelength distribution of the 0th-order diffracted light is indicated by "W0", and the wavelength distribution of the 1st-order diffracted light is indicated by "W1". The wavelength distribution of the -1st order diffracted light is indicated by "W-1".

図16に示す例では、各要素素子21では、0次回折光の極大値を示す波長が702nmに設定され、1次回折光の極大値を示す波長が642nmに設定されるが、-1次回折光の極大値を示す波長は780nmよりも大きい波長(具体的には802nm)に設定されている。 In the example shown in FIG. 16, in each element element 21, the wavelength indicating the maximum value of the 0th-order diffracted light is set to 702 nm, and the wavelength indicating the maximum value of the 1st-order diffracted light is set to 642 nm. The wavelength showing the maximum value is set to a wavelength greater than 780 nm (specifically, 802 nm).

このような回折特性を有する各要素素子21も、図15に示すような、0次回折光像100aと、1次回折光像100bと、-1次回折光像100cと、を含む光像100を再生する。ただし、1次回折光による光像100bが視認可能な赤色の光像として再生される一方、-1次回折光による光像100cは、視認可能な光像としては再生されない。なお実際には、可視光波長帯域外の光によって主に構成されるこの光像100cは、可視光波長帯域内の光を多少含むため、観察者50によっては視認できる場合もあるが、そのような場合であっても非常に不鮮明な光像として認識される。 Each element element 21 having such diffraction characteristics also reproduces a light image 100 including a 0th-order diffracted light image 100a, a 1st-order diffracted light image 100b, and a −1st-order diffracted light image 100c as shown in FIG. . However, while the optical image 100b by the 1st-order diffracted light is reproduced as a visible red optical image, the optical image 100c by the −1st-order diffracted light is not reproduced as a visible optical image. In reality, the optical image 100c mainly composed of light outside the visible light wavelength band includes some light inside the visible light wavelength band, and thus may be visible depending on the observer 50. Even in such a case, it is recognized as a very unclear light image.

なお、図3に示すホログラム構造体12は、図2に示すように、入射光として白色光が入射すると、0次回折光像100aと、0次回折光像100aを中心に点対称に配置された1次回折光像100bおよび-1次回折光像100cと、を再生する。1次回折光像100bおよび-1次回折光像100cは、それぞれ、印刷層30からホログラム構造体12に向かう方向に見てホログラム構造体12の外側の領域に向かって開く、半円形の光像である。また、0次回折光像100aは、黄系~橙系の光像として再生され、1次回折光像100bは緑色の光像として再生され、また、-1次回折光像100cは赤色の光像として再生される。 As shown in FIG. 2, the hologram structure 12 shown in FIG. 3, when white light is incident as incident light, has a 0th-order diffracted light image 100a and 100-order diffracted light image 100a arranged point-symmetrically around the 0th-order diffracted light image 100a. A diffracted light image 100b of order and a diffracted light image of −1st order 100c are reproduced. The 1st-order diffracted light image 100b and the −1st-order diffracted light image 100c are semicircular light images that open toward the outer region of the hologram structure 12 when viewed in the direction from the printing layer 30 toward the hologram structure 12. . The 0th order diffracted light image 100a is reproduced as a yellow to orange light image, the 1st order diffracted light image 100b is reproduced as a green light image, and the −1st order diffracted light image 100c is reproduced as a red light image. be done.

次に、印刷層30について説明する。印刷層30は、図3に示す情報記録媒体1において、基材14の一方の面上に設けられている。印刷層30は開口部30aを有しており、開口部30a以外の領域において基材14を覆っている。図1に示すように、開口部30aは、情報記録媒体1を印刷層30からホログラム構造体12に向かう方向に見て、ホログラム構造体12の少なくとも一部の領域と重なっている。そして、図2に示すように、開口部30a内にホログラム構造体12が再生する光像100が観察されるようになっている。なお、図3に示すように、開口部30aには穴(空間)が設けられていてもよいし、穴(空間)とともに又は穴(空間)を設ける代わりに、開口部30aだけ透明体(すなわち透明な基材)によって構成してもよい。また、印刷層30は、ホログラム層11の一方の面上に設けられてもよい。 Next, the print layer 30 will be described. The print layer 30 is provided on one surface of the substrate 14 in the information recording medium 1 shown in FIG. The print layer 30 has openings 30a and covers the substrate 14 in areas other than the openings 30a. As shown in FIG. 1, the opening 30a overlaps at least a part of the hologram structure 12 when viewing the information recording medium 1 from the print layer 30 toward the hologram structure 12 . Then, as shown in FIG. 2, an optical image 100 reproduced by the hologram structure 12 is observed in the opening 30a. As shown in FIG. 3, a hole (space) may be provided in the opening 30a, and only the opening 30a may be transparent (i.e. transparent substrate). Also, the print layer 30 may be provided on one surface of the hologram layer 11 .

印刷層30は、ホログラム構造体12が再生する光像100(とりわけ光像100b、100c)と関連した表示を行う。上記光像100と関連した表示には、例えば、当該光像100と形状の関連性を有する表示が挙げられる。ここでいう形状の関連性を有する表示には、例えば、視覚上同じ形状またはほぼ同じ形状を有する光像のペア(例えば、形状が互いに同一、相似または対称である光像のペア)が含まれ、これらの光像の大きさは相互に同じであってもよいし異なっていてもよい。また形状の関連性を有する表示には、例えば、上記光像100と組み合わされることで、特定の意図を持った絵柄や文字、文字列等を形成する表示も含まれる。 The print layer 30 provides a display associated with the optical image 100 reproduced by the hologram structure 12 (in particular, the optical images 100b and 100c). The display associated with the optical image 100 includes, for example, display having a shape relationship with the optical image 100 . The representation having shape relatedness here includes, for example, a pair of light images having visually the same shape or nearly the same shape (e.g., a pair of light images whose shapes are identical, similar or symmetrical to each other). , the sizes of these light images may be the same or different. Further, the display having shape relevance includes, for example, display that forms a pattern, characters, character strings, etc. with a specific intention by being combined with the light image 100 .

また、上記光像100と関連した表示には、月と星、親子、男女、絵柄と絵柄の内容を示す文字(例えば、OKを意味するジェスチャーを表す絵柄とOKの文字)などのように、上記光像100と概念上関連した表示も含まれる。 In addition, the display associated with the light image 100 includes the moon and stars, parent and child, male and female, a pattern and characters indicating the content of the pattern (for example, a pattern representing a gesture meaning OK and the character OK). A representation conceptually associated with the light image 100 is also included.

また、上記光像100と関連した表示には、同一色の表示のように、光像100と色彩上関連した表示も含まれる。ここで、本明細書において「同一色」とは、光像と表示との色差ΔEが25以下、より好ましくは13以下である場合をいう。なお、本明細書におけるΔEの値は、ミノルタ株式会社製の色彩色度計CR310(測定面積直径8mm)を用いて、明度指数Lおよび色度値a、bを測定し、色差式:
ΔE=((ΔL)+(Δa)+(Δb)1/2
によって算出された値である。
Further, the display associated with the optical image 100 includes a display associated with the optical image 100 in terms of color, such as display of the same color. In this specification, the term "same color" means that the color difference ΔE between the optical image and the display is 25 or less, more preferably 13 or less. In addition, the value of ΔE in this specification is obtained by measuring the lightness index L and the chromaticity values a and b using a colorimeter CR310 (measuring area diameter 8 mm) manufactured by Minolta Co., Ltd., and using the color difference formula:
ΔE=((ΔL) 2 +(Δa) 2 +(Δb) 2 ) 1/2
It is a value calculated by

図示の例では、印刷層30の表示は、それぞれ、1次回折光像100bおよび-1次回折光像100cに対応する第1の表示部31および第2の表示部32を含む。これらの表示部31、32は、ホログラム構造体12の外側の領域(したがって開口部30aの外側の領域)に向かって開く半円形の光像である1次回折光像100bおよび-1次回折光像100cに対応して、開口部30aの内側の領域に向かって開く2つの半円を表示する。そして、第1の表示部31は、1次回折光像100bと共に1つの円を形成する。また、第2の表示部32は、-1次回折光像100bと共に1つの円を形成する。 In the illustrated example, the display of the print layer 30 includes a first display portion 31 and a second display portion 32 corresponding to the 1st order diffracted light image 100b and the -1st order diffracted light image 100c, respectively. These display portions 31 and 32 are semicircular 1st-order diffracted light images 100b and -1st-order diffracted light images 100c that open toward the outer region of the hologram structure 12 (therefore, the outer region of the aperture 30a). , two semicircles that open toward the inner region of the opening 30a are displayed. The first display unit 31 forms a circle together with the first-order diffracted light image 100b. Also, the second display unit 32 forms a circle together with the -1st order diffracted light image 100b.

このように、本実施形態の情報記録媒体1は、白色光が入射される場合でも単色の光像100b、100cを再生することができ、また光像100b、100cは、印刷層30の表示と関連性を有している。すなわち、一般的な光源の光である白色光を入射させても、ホログラム保持体10により視認性のよい光像が再生され、且つ、観察者50は、当該光像100b、100cと印刷層30の表示との関連性を楽しむことができる。あるいは、特別な光源を用いることなく、光像100b、100cと印刷層30の表示とを観察し、これらの関連性の有無に基づいて真贋判定を容易に行うことができる。 As described above, the information recording medium 1 of the present embodiment can reproduce the monochromatic optical images 100b and 100c even when white light is incident, and the optical images 100b and 100c serve as the display of the printed layer 30. Relevant. That is, even if white light, which is light from a general light source, is incident, a light image with good visibility is reproduced by the hologram holder 10, and the observer 50 can see the light images 100b and 100c and the printed layer 30. You can enjoy the association with the display of Alternatively, the optical images 100b and 100c and the display of the printed layer 30 can be observed without using a special light source, and authenticity determination can be easily performed based on whether there is a relationship between them.

さらに、図示の例では、第1の表示部31は、1次回折光像100bと同一色で表示を行う。また、第2の表示部32は、-1次回折光像100cと同一色で表示を行う。このため、光像100b、100cと印刷層30の表示との関連性を把握しやすい。 Furthermore, in the illustrated example, the first display unit 31 displays in the same color as the first-order diffracted light image 100b. Also, the second display unit 32 displays in the same color as the -1st order diffracted light image 100c. Therefore, the relationship between the optical images 100b and 100c and the display of the printed layer 30 can be easily grasped.

なお、図1~図3に示す情報記録媒体1では、印刷層30が表示部31、32以外の部分33も含み、表示部31、32および上記部分33が基材14を覆うようになっている。しかしながら、印刷層30は、表示部31、32以外の部分33を含んでいなくてもよい。すなわち、印刷層30として、表示部31、32のみが形成されてもよい。また、印刷層30は、表示部31、32を視認可能であれば、不透明でなくてもよく、透明または半透明であってもよい。ここで、本明細書における「透明または半透明」とは、可視光域の光の透過率が0%でないことを意味する。さらに、印刷層30が透明または半透明であり、印刷層30を通して光像100b、100cを視認可能な場合、開口部30aは形成されなくてもよい。 In the information recording medium 1 shown in FIGS. 1 to 3, the printed layer 30 includes a portion 33 other than the display portions 31 and 32, and the display portions 31 and 32 and the portion 33 cover the base material 14. there is However, the printed layer 30 does not have to include the portion 33 other than the display portions 31 and 32 . That is, only the display portions 31 and 32 may be formed as the print layer 30 . Moreover, the print layer 30 may not be opaque, and may be transparent or translucent as long as the display portions 31 and 32 are visible. Here, "transparent or translucent" in this specification means that the transmittance of light in the visible light range is not 0%. Furthermore, if the printed layer 30 is transparent or translucent and the optical images 100b and 100c are visible through the printed layer 30, the opening 30a may not be formed.

さらに、透明の基材14の代わりに不透明な基材が用いられる場合、図3に示すように、基材14に開口部14aが設けられていてもよい。この場合、開口部14aは、ホログラム保持体10を基材14からホログラム構造体12に向かう方向に見て、開口部14aとホログラム構造体12の少なくとも一部の領域とが重なるように形成される。開口部14aが形成されていれば、観察者50は、開口部14aを通じて光像100b、100cを観察することができる。なお、開口部14aには穴(空間)が設けられていてもよいし、穴(空間)とともに又は穴(空間)を設ける代わりに、開口部14aだけ透明体(すなわち透明な基材)によって構成してもよい。 Furthermore, if an opaque base material is used instead of the transparent base material 14, the base material 14 may be provided with openings 14a as shown in FIG. In this case, the opening 14a is formed so that the opening 14a overlaps at least a part of the hologram structure 12 when the hologram holder 10 is viewed from the base 14 toward the hologram structure 12. . If the opening 14a is formed, the observer 50 can observe the optical images 100b and 100c through the opening 14a. A hole (space) may be provided in the opening 14a, or only the opening 14a is made of a transparent body (that is, a transparent base material) together with the hole (space) or instead of providing the hole (space). You may

[ホログラム構造体12の製造方法]
次に、ホログラム構造体12(特に凹凸面12a)の製造方法の一例について説明する。以下に説明する方法は一例に過ぎず、所望の凹凸面12aを含むホログラム構造体12を適切に製造可能な他の方法を採用することが可能である。また透過型のホログラム構造体12(図4参照)および反射型のホログラム構造体12(図5参照)のいずれに対しても、以下に説明する製造方法は適用可能である。
[Method for producing hologram structure 12]
Next, an example of a method for manufacturing the hologram structure 12 (in particular, the uneven surface 12a) will be described. The method described below is merely an example, and other methods capable of appropriately manufacturing the hologram structure 12 including the desired uneven surface 12a can be adopted. Further, the manufacturing method described below can be applied to both the transmission type hologram structure 12 (see FIG. 4) and the reflection type hologram structure 12 (see FIG. 5).

まず、原画像の2次元画像がコンピュータによって読み込まれる(Step1)。そしてコンピュータは、読み込んだ2次元画像の各画素値を振幅値とするとともに、各画素に対して0から2πの間のランダムな値を位相値として割り当てることにより、2次元複素振幅画像を得る(Step2)。そしてコンピュータは、この2次元複素振幅画像の2次元フーリエ変換を行うことによって、2次元フーリエ変換画像を得る(Step3)。なおコンピュータは、必要に応じて、繰り返しフーリエ変換法や遺伝的アルゴリズムなどの任意の最適化処理を行ってもよい(Step4)。そしてコンピュータは、2次元フーリエ変換画像の各画素の位相値を、複数段階(例えば「0」、「π/2」、「π」および「3π/2」の4段階、或いは「0」、「π/4」、「π/2」、「3π/4」、「π」、「5π/4」、「3π/2」および「7π/4」の8段階)に離散化する(Step5)。 First, a two-dimensional image of an original image is read by a computer (Step 1). Then, the computer obtains a two-dimensional complex amplitude image by setting each pixel value of the read two-dimensional image as an amplitude value and assigning a random value between 0 and 2π to each pixel as a phase value ( Step 2). The computer then obtains a two-dimensional Fourier transform image by performing a two-dimensional Fourier transform on this two-dimensional complex amplitude image (Step 3). Note that the computer may perform arbitrary optimization processing, such as an iterative Fourier transform method or a genetic algorithm, if necessary (Step 4). Then, the computer converts the phase value of each pixel of the two-dimensional Fourier transform image into multiple stages (for example, four stages of "0", "π/2", "π" and "3π/2", or "0", " π/4”, “π/2”, “3π/4”, “π”, “5π/4”, “3π/2” and “7π/4”) (Step 5).

そして、離散化された対応の位相値に応じた深さを各画素が有するように、2次元フーリエ変換画像に対応するホログラム構造体12(特に凹凸面12a)が作製される(Step6)。例えば、上述のStep5において2次元フーリエ変換画像の画素値が4段階に離散化された場合には、Step6において4段階の深さを持つ凹凸面12a(図8参照)がホログラム層11に形成される。凹凸面12aの深さは、実現しようとする回折効率特性だけではなく、様々な他の関連パラメータ(例えばホログラム構造体12(特にホログラム層11)を構成する材料の屈折率)も考慮されてコンピュータにより決定される。例えば青色の光像を再生するための反射型ホログラム構造体12として、凹凸面12aの段数が4段であり、当該凹凸面12aが1段当たり330nmの光路長を持つホログラム構造体12を作製することができる。なお、反射型のホログラム構造体12および透過型のホログラム構造体12はそれぞれ特有の凹凸面12aの深さ構造を有し、例えば同様の回折特性を実現しようとする場合であっても、ホログラム構造体12の凹凸面12aの深さの具体的な値は反射型と透過型との間で異なる。 Then, a hologram structure 12 (in particular, an uneven surface 12a) corresponding to the two-dimensional Fourier transform image is produced so that each pixel has a depth corresponding to the corresponding discretized phase value (Step 6). For example, when the pixel values of the two-dimensional Fourier transform image are discretized into four stages in Step 5 described above, an uneven surface 12a (see FIG. 8) having four stages of depth is formed on the hologram layer 11 in Step 6. be. The depth of the concave-convex surface 12a is determined by taking into consideration not only the diffraction efficiency characteristic to be achieved but also various other related parameters (for example, the refractive index of the material forming the hologram structure 12 (especially the hologram layer 11)). determined by For example, as a reflection type hologram structure 12 for reproducing a blue light image, a hologram structure 12 having four steps of the uneven surface 12a and an optical path length of 330 nm per step of the uneven surface 12a is manufactured. be able to. The reflection type hologram structure 12 and the transmission type hologram structure 12 each have a unique depth structure of the uneven surface 12a. A specific value of the depth of the uneven surface 12a of the body 12 differs between the reflective type and the transmissive type.

ホログラム構造体12の製造装置は特に限定されず、例えば上述のStep1~5を実行するコンピュータによって制御される装置であってもよいし、当該コンピュータとは別個に設けられた装置であってもよい。また必要に応じて、上述のホログラム構造体12(特に凹凸面12a)の構造に対応する母型(すなわちマスター原版)を、フォトリソグラフィ技術に基づく露光装置や電子線描画装置等により作ってもよい(Step7)。例えば、母型に液状の紫外線硬化性樹脂を滴下し、基材フィルム(例えばPETフィルム(ポリエチレンテレフタラートフィルム))と母型とによって挟まれた状態の紫外線硬化性樹脂に対して紫外線を照射して硬化させ、その後、基材フィルムとともに紫外線硬化性樹脂を母型から剥離することによって、所望の凹凸面12aを有するホログラム構造体12を作製できる。他の方法として、例えば、熱可塑性の紫外線硬化性樹脂を用いる方法、熱可塑性樹脂を用いる方法、熱硬化性樹脂を用いる方法、および電離放射線硬化性樹脂を用いる方法が採用されてもよい。このように母型を使うことで、所望の凹凸面12aを有するホログラム構造体12を簡単且つ大量に複製することが可能である。 The apparatus for manufacturing the hologram structure 12 is not particularly limited, and may be, for example, an apparatus controlled by a computer that executes Steps 1 to 5 described above, or may be an apparatus provided separately from the computer. . Further, if necessary, a matrix (that is, a master original) corresponding to the structure of the hologram structure 12 (particularly, the concave-convex surface 12a) may be made using an exposure device, an electron beam lithography device, or the like based on photolithography technology. (Step 7). For example, a liquid ultraviolet curable resin is dropped onto the matrix, and the ultraviolet curable resin sandwiched between the substrate film (for example, PET film (polyethylene terephthalate film)) and the matrix is irradiated with ultraviolet rays. The hologram structure 12 having the desired uneven surface 12a can be produced by curing the UV-curable resin together with the base film from the mold. As other methods, for example, a method using a thermoplastic ultraviolet curable resin, a method using a thermoplastic resin, a method using a thermosetting resin, and a method using an ionizing radiation curable resin may be employed. By using the matrix in this way, it is possible to easily and mass-produce the hologram structure 12 having the desired uneven surface 12a.

反射型のホログラム構造体12の場合、凹凸面12a上に反射層(例えばAlによって構成される反射層或いはZnSやTiOによって構成される反射層(高屈折率層))が製造装置によって更に形成されてもよい。ただし、ホログラム層11と空気との間の屈折率の差を利用して入射光を反射させるホログラム構造体12の場合には、反射層を追加的に設けることなく、ホログラム層11の凹凸面12aを空気に露出させたままでもよい。さらに必要に応じて、接着層等の他の機能層(例えばヒートシール層や隣接層間の密着性を高めるためのプライマー層など)がホログラム層11に対して形成されてもよい。また例えば、ホログラム層11の凹凸面12a上に反射層を形成する場合、凹凸形状を有する反射層の表面(ホログラム層11とは反対側の表面)上に接着層を形成し、当該接着層によって反射層の表面の凹部を埋めるようにしてもよい。 In the case of the reflective hologram structure 12, a reflective layer (for example, a reflective layer made of Al or a reflective layer (high refractive index layer) made of ZnS or TiO2 ) is further formed on the uneven surface 12a by a manufacturing apparatus. may be However, in the case of the hologram structure 12 that reflects incident light by utilizing the difference in refractive index between the hologram layer 11 and air, the uneven surface 12a of the hologram layer 11 can be obtained without additionally providing a reflective layer. can be left exposed to air. Furthermore, other functional layers such as an adhesive layer (for example, a heat seal layer, a primer layer for enhancing adhesion between adjacent layers, etc.) may be formed on the hologram layer 11 as necessary. Further, for example, when a reflective layer is formed on the uneven surface 12a of the hologram layer 11, an adhesive layer is formed on the surface of the reflective layer having an uneven shape (the surface opposite to the hologram layer 11). You may make it fill the recessed part of the surface of a reflection layer.

[凹凸面の深さ]
一例として、反射型ホログラム構造体12において、ホログラム層11の屈折率が1.5であり、凹凸面12aの1段当たりの深さ(図7および図8の符合「d」参照)が110nmの場合、凹凸面12aの1段当たりの光路長は330nmとなる。この場合、凹凸面12aが4段の深さ構造を有することによって、ホログラム構造体12は青系の波長帯域において上述の最大回折効率を示し、青色の光像を再生する。
[Depth of uneven surface]
As an example, in the reflection hologram structure 12, the refractive index of the hologram layer 11 is 1.5, and the depth of each step of the uneven surface 12a (see symbol "d" in FIGS. 7 and 8) is 110 nm. In this case, the optical path length per step of the uneven surface 12a is 330 nm. In this case, since the uneven surface 12a has a four-step depth structure, the hologram structure 12 exhibits the above-described maximum diffraction efficiency in the blue wavelength band and reproduces a blue optical image.

他の例として、反射型のホログラム構造体12において、ホログラム層11の屈折率が1.5であり、凹凸面12aが8段の深さ構造を有し、1段当たりの深さが130nmの場合、ホログラム構造体12は青色の光像を再生する。また透過型のホログラム構造体12において、ホログラム層11の屈折率が1.5であり、凹凸面12aが4段の深さ構造を有し、1段当たりの深さが660nmの場合、ホログラム構造体12は青色の光像を再生する。また反射型のホログラム構造体12において、ホログラム層11の屈折率が1.5であり、凹凸面12aが8段の深さ構造を有し、1段当たりの深さが230nmの場合、ホログラム構造体12は赤色の光像を再生する。また反射型のホログラム構造体12において、ホログラム層11の屈折率が1.5であり、凹凸面12aが6段の深さ構造を有し、1段当たりの深さが220nmの場合、ホログラム構造体12は緑色の光像を再生する。 As another example, in the reflection-type hologram structure 12, the hologram layer 11 has a refractive index of 1.5, the uneven surface 12a has an eight-step depth structure, and each step has a depth of 130 nm. In this case, the hologram structure 12 reproduces a blue light image. In the transmissive hologram structure 12, when the hologram layer 11 has a refractive index of 1.5, the uneven surface 12a has a four-step depth structure, and the depth of each step is 660 nm, the hologram structure Body 12 reproduces a blue light image. In the reflective hologram structure 12, when the hologram layer 11 has a refractive index of 1.5, the uneven surface 12a has a depth structure of 8 steps, and the depth of each step is 230 nm, the hologram structure Body 12 reproduces a red light image. Further, in the reflective hologram structure 12, when the hologram layer 11 has a refractive index of 1.5, the uneven surface 12a has a six-step depth structure, and the depth of each step is 220 nm, the hologram structure Body 12 reproduces a green light image.

なお上述の透過型のホログラム構造体12によって再生される光像の色(波長帯域)は、屈折率が1.0の空気環境下で使用される場合を想定している。また観察者が上述の反射型ホログラム構造体12によって再生される光像100を観察する場合、ホログラム層11の凹凸面12aが観察者とは反対側に配置され、観察者はホログラム層11を通して凹凸構造(すなわち凹凸面12a)を観察することになる。なお、ホログラム層11の凹凸面12aが観察者と同じ側に配置される場合、観察者が観察するホログラム構造体12からの反射像は、ホログラム層11を通過することなく表面で反射した光によって構成される。例えばカード型のホログラム保持体10の表面に凹凸面12aが形成される場合、ホログラム層11を通過することなく凹凸面12aで反射した光を観察者は観察することになる。このような場合、ホログラム層11の屈折率ではなく、ホログラム層11よりも観察者側の媒体の屈折率、例えば空気の屈折率1.0、に基づいた光路長で、凹凸面12aの1段当たりの深さを設定する必要がある。したがって、ホログラム層11(ホログラム構造体12)の屈折率を空気の屈折率1.0と仮定しつつ、凹凸面12aの構造を設計することで、観察者は所望像を観察することが可能である。具体的には、空気の屈折率を1.0として、凹凸面12aの1段当たりの深さを165nmとした場合、凹凸面12aの1段当たりの光路長は330nmとなる。この場合、凹凸面12aが4段の深さ構造を有することによって、ホログラム構造体12は青系の波長帯域において最大回折効率を示し、青色の光像を再生する。 The color (wavelength band) of the optical image reproduced by the transmission type hologram structure 12 described above assumes that it is used in an air environment with a refractive index of 1.0. When an observer observes the optical image 100 reproduced by the reflection hologram structure 12, the uneven surface 12a of the hologram layer 11 is arranged on the opposite side of the observer, and the observer can see the uneven surface through the hologram layer 11. The structure (that is, the uneven surface 12a) is to be observed. When the uneven surface 12a of the hologram layer 11 is arranged on the same side as the observer, the reflected image from the hologram structure 12 observed by the observer is formed by the light reflected on the surface without passing through the hologram layer 11. Configured. For example, when an uneven surface 12 a is formed on the surface of the card-shaped hologram holder 10 , the observer observes the light reflected by the uneven surface 12 a without passing through the hologram layer 11 . In such a case, the optical path length is based not on the refractive index of the hologram layer 11 but on the refractive index of the medium closer to the viewer than the hologram layer 11, for example, the refractive index of air is 1.0. You need to set the depth of hit. Therefore, an observer can observe a desired image by designing the structure of the uneven surface 12a while assuming that the refractive index of the hologram layer 11 (hologram structure 12) is 1.0, which is the refractive index of air. be. Specifically, when the refractive index of air is 1.0 and the depth of one step of the uneven surface 12a is 165 nm, the optical path length of one step of the uneven surface 12a is 330 nm. In this case, since the uneven surface 12a has a four-step depth structure, the hologram structure 12 exhibits the maximum diffraction efficiency in the blue wavelength band and reproduces a blue optical image.

[凹凸面の深さと回折光のピーク波長の関係]
ホログラム構造体12の凹凸面12aの段数をNで表し、凹凸面12aの1段当たりで変調される光路長をlで表し、自然数をmで表した場合、回折光のピーク波長λは、以下の式で表される。
[Relationship between depth of uneven surface and peak wavelength of diffracted light]
When the number of steps of the uneven surface 12a of the hologram structure 12 is represented by N, the optical path length modulated per step of the uneven surface 12a is represented by l, and the natural number is represented by m, the peak wavelength λ of the diffracted light is given below. is represented by the formula

λ=N・l/(mN±1) λ=N·l/(mN±1)

上述のように本実施形態のホログラム構造体12は、白色光が入射した場合であっても、単色で光像を再生することができる。これは、例えば、任意の自然数mに対して、ホログラム構造体12の1次回折光および-1次回折光のいずれか一方が、可視光波長帯域の範囲においてピーク波長λを1つのみ有する場合に実現可能である。例えば光路長lが330nmであり、凹凸面12aの段数Nが4である場合、λ=1320/(4m±1)が成り立つ。したがって、m=1に対してはλ=440nmおよび264nm、m=2に対してはλ=188nmおよび146nm、m=3に対してλ=120nmおよび101nmとなる。mが4以上の場合のピーク波長λはさらに小さな値となる。これらのうち可視光波長帯域に含まれるピーク波長λは、m=1の場合のλ=440nmのみである。したがって、凹凸面12aの段数N=4であり、1段当たりの光路長がl=330nmであるホログラム構造体12を用いる場合、440nmの波長およびその近傍の波長の光によって、観察者50が視認可能な単色の光像を再生することができる。 As described above, the hologram structure 12 of the present embodiment can reproduce a monochromatic optical image even when white light is incident. This is realized, for example, when one of the 1st-order diffracted light and the -1st-order diffracted light of the hologram structure 12 has only one peak wavelength λ in the range of the visible light wavelength band for an arbitrary natural number m. It is possible. For example, when the optical path length l is 330 nm and the step number N of the uneven surface 12a is 4, λ=1320/(4m±1). Thus, λ=440 nm and 264 nm for m=1, λ=188 nm and 146 nm for m=2, and λ=120 nm and 101 nm for m=3. When m is 4 or more, the peak wavelength λ becomes even smaller. Of these, the peak wavelength λ included in the visible light wavelength band is only λ=440 nm when m=1. Therefore, when using the hologram structure 12 in which the number of steps of the uneven surface 12a is N=4 and the optical path length per step is l=330 nm, the observer 50 can visually recognize light with a wavelength of 440 nm and wavelengths in the vicinity thereof. Possible monochromatic light images can be reproduced.

[変形例]
なお、上述してきた一実施形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、上述した実施形態の変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
[Modification]
Various modifications can be made to the embodiment described above. Modifications of the above-described embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding portions in the above-described embodiment are used for the portions that can be configured in the same manner as in the above-described embodiment. Description is omitted.

図17および図18に、変形例による情報記録媒体1aの正面図を示す。図17および図18は、それぞれ、情報記録媒体1aのホログラム構造体12に入射光が入射されて光像100が再生されている様子を示している。ただし、図17は、各要素素子21に対し、入射角0°で入射光が入射した場合を示し、図18は、各要素素子21に対し、入射角30°で入射光が入射した場合を示している。 17 and 18 show front views of an information recording medium 1a according to a modification. 17 and 18 respectively show how incident light enters the hologram structure 12 of the information recording medium 1a and an optical image 100 is reproduced. However, FIG. 17 shows the case where the incident light enters each element element 21 at an incident angle of 0°, and FIG. 18 shows the case where the incident light enters each element element 21 at an incident angle of 30°. showing.

図17および図18に示す情報記録媒体1aは、図1に示す情報記録媒体と比較して、情報記録媒体を正面から観察した場合に光像100(とりわけ光像100b、100c)と印刷層30の表示との関連性が示されず、別の或る観察方向から観察した場合に光像100(とりわけ光像100b、100c)と印刷層30の表示との関連性が示される点で異なっている。また、情報記録媒体1aは、観察方向表示手段を有する点で異なっている。他の構成は、図1に示す情報記録媒体1と略同一である。 Compared with the information recording medium shown in FIG. 1, the information recording medium 1a shown in FIGS. is not shown, and the relationship between the optical image 100 (especially the optical images 100b and 100c) and the display of the printed layer 30 is shown when observed from a different observation direction. . Further, the information recording medium 1a is different in that it has observation direction display means. Other configurations are substantially the same as those of the information recording medium 1 shown in FIG.

図17および図18に示す情報記録媒体1aのような、或る観察方向から観察した場合に、光像100と印刷層30の表示との関連性が示されるが、別の或る観察方向から観察した場合に、光像100と印刷層30の表示との関連性が示されない情報記録媒体は、観察者50が光像100と印刷層30の表示との関連性の変化を楽しむことができる。このため、情報記録媒体の意匠性が向上する。また、観察方向の違いによる光像100と印刷層30の表示との関連性の変化に基づいて、真贋判定を容易に行うことができる。 The relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 is shown when observed from a certain observation direction, such as the information recording medium 1a shown in FIGS. An information recording medium that does not show the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 when observed allows the observer 50 to enjoy changes in the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30. . Therefore, the designability of the information recording medium is improved. In addition, based on the change in the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 due to the difference in observation direction, it is possible to easily determine the authenticity.

以下、図17~図24を参照して、変形例による情報記録媒体1aについて説明する。 An information recording medium 1a according to a modification will be described below with reference to FIGS. 17 to 24. FIG.

まず、図19~図24を参照して、各要素素子21に対する入射光の入射角度と、その回折特性との関係について説明する。 First, with reference to FIGS. 19 to 24, the relationship between the incident angle of incident light with respect to each element element 21 and its diffraction characteristics will be described.

図19~図21は、図14に対応する図である。図19は、ホログラム層11の屈折率が1.5であり、凹凸面12aにおける段数が8段であり、1段当たりの深さ(図6の符合「d」参照)が200nm、および最大深さ(図6の符合「D」参照)が1400nmである要素素子21に、入射角度0°で入射光を入射させた場合の回折特性を示している。また、図20および図21は、この要素素子21に対し、それぞれ入射角度30°および50°で入射光を入射させた場合の回折特性を示している。図19~図21において、横軸は波長(nm)を示し、縦軸は回折効率を示し、0次回折光の波長分布は「W0」で示され、1次回折光の波長分布は「W1」で示され、-1次回折光の波長分布は「W-1」で示されている。 19 to 21 are diagrams corresponding to FIG. 19, the refractive index of the hologram layer 11 is 1.5, the number of steps on the uneven surface 12a is 8, the depth of each step (see symbol “d” in FIG. 6) is 200 nm, and the maximum depth is 200 nm. 6 shows diffraction characteristics when incident light is made incident at an incident angle of 0° to the element element 21 having a thickness (see symbol "D" in FIG. 6) of 1400 nm. 20 and 21 show diffraction characteristics when incident light is incident on the element element 21 at angles of incidence of 30° and 50°, respectively. 19 to 21, the horizontal axis indicates the wavelength (nm), the vertical axis indicates the diffraction efficiency, the wavelength distribution of the 0th-order diffracted light is indicated by "W0", and the wavelength distribution of the 1st-order diffracted light is indicated by "W1". , and the wavelength distribution of the −1st order diffracted light is indicated by “W−1”.

図22~図24は、上述の要素素子21に、それぞれ入射角度0°、30°および50°で入射光を入射させた場合に再生される光像100を示す。すなわち、図22~図24に示す光像100は、それぞれ、図19~図21の回折特性を示す要素素子21によって再生される光像である。なお図15に示す光像100と同様、図22~図24に示す光像100でも、1次回折光像100bおよび-1次回折光像100cが同一の形状(図示の例では「F」形状)を有し且つ点対称に再生される。 22 to 24 show optical images 100 reproduced when incident light is made incident on the element element 21 described above at angles of incidence of 0°, 30° and 50°, respectively. That is, the optical images 100 shown in FIGS. 22 to 24 are optical images reproduced by the element elements 21 exhibiting the diffraction characteristics shown in FIGS. 19 to 21, respectively. 15, in the optical images 100 shown in FIGS. 22 to 24, the 1st-order diffracted light image 100b and the -1st-order diffracted light image 100c have the same shape (“F” shape in the illustrated example). have and are reproduced point-symmetrically.

上記要素素子21では、図19に示すように、380nm以上780nm以下の波長帯域において、入射光の入射角度が0°の場合、0次回折光の極大値を示す波長が600nmに設定され、1次回折光の極大値を示す波長が533nmに設定され、-1次回折光の極大値を示す波長が685nmに設定されている。また上記要素素子21では、図20に示すように、入射光の入射角度が30°の場合に、0次回折光の極大値を示す波長が519nm近辺に設定され、1次回折光の極大値を示す波長が457nmに設定され、-1次回折光の極大値を示す波長が601nmに設定されている。また上記各要素素子21では、図21に示すように、入射光の入射角度が50°の場合に、0次回折光の極大値を示す波長および1次回折光の極大値を示す波長が可視光波長帯域外(すなわち380nmよりも小さい波長帯域)に設定され、-1次回折光の極大値を示す波長が449nmに設定されている。 In the element element 21, as shown in FIG. 19, in the wavelength band of 380 nm or more and 780 nm or less, when the incident angle of the incident light is 0°, the wavelength showing the maximum value of the 0th-order diffracted light is set to 600 nm, and the 1st-order The wavelength showing the maximum value of diffracted light is set to 533 nm, and the wavelength showing the maximum value of −1st order diffracted light is set to 685 nm. Further, in the element element 21, as shown in FIG. 20, when the incident angle of the incident light is 30°, the wavelength showing the maximum value of the 0th-order diffracted light is set to around 519 nm, indicating the maximum value of the 1st-order diffracted light. The wavelength is set to 457 nm, and the wavelength indicating the maximum value of the −1st order diffracted light is set to 601 nm. Further, in each element element 21, as shown in FIG. 21, when the incident angle of the incident light is 50°, the wavelength showing the maximum value of the 0th-order diffracted light and the wavelength showing the maximum value of the 1st-order diffracted light are visible light wavelengths. It is set outside the band (that is, a wavelength band smaller than 380 nm), and the wavelength showing the maximum value of the −1st order diffracted light is set to 449 nm.

図19~図21から理解されるように、入射光の入射角度が30°の場合には、入射光の入射角度が0°の場合と比べ、0次回折光、1次回折光および-1次回折光のそれぞれを構成する主たる光が全体的に短波長側にシフトしている。また入射光の入射角度が50°の場合には、0次回折光、1次回折光および-1次回折光のそれぞれを構成する主たる光が全体的に更に短波長側にシフトしている。このように、各要素素子21に対する入射光の入射角度を0°から増大させるに従って、各回折光の回折効率の極大値を示す波長が短波長側にシフトする。 As can be seen from FIGS. 19 to 21, when the incident angle of incident light is 30°, the 0th-order diffracted light, the 1st-order diffracted light, and the -1st-order diffracted light are higher than when the incident angle of incident light is 0°. is shifted to the short wavelength side as a whole. Further, when the incident angle of the incident light is 50°, the main lights constituting each of the 0th-order diffracted light, the 1st-order diffracted light, and the -1st-order diffracted light are shifted to the shorter wavelength side as a whole. Thus, as the incident angle of the incident light to each element element 21 is increased from 0°, the wavelength showing the maximum value of the diffraction efficiency of each diffracted light shifts to the short wavelength side.

したがって、ホログラム構造体12によって白色光の入射光から再生される光像100は、図22~図24に示すようになる。すなわち入射光の入射角度が0°の場合には、図22に示すように、黄系~橙系の0次回折光像100aを中心に点対称に配置された緑色の1次回折光像100bおよび赤色の-1次回折光像100cが再生される。また入射光の入射角度が30°の場合には、図23に示すように、緑系の0次回折光像100aを中心に点対称に配置された青色の1次回折光像100bおよび黄色の-1次回折光像100cが再生される。また入射光の入射角度が50°の場合には、図24に示すように、青色の-1次回折光像100cが視認可能に再生されるが、0次回折光像100aおよび1次回折光像100bは視認可能な光像としては再生されない(すなわち視認不可能な紫外線の光像として再生される)。なお、実際には、可視光波長帯域外の光によって主に構成されるこれらの光像は、可視光波長帯域内の光を多少含むため、観察者によってはこれらの光像100a、100bを視認できる場合もあるが、そのような場合であっても非常に不鮮明な光像として認識される。 Therefore, the optical image 100 reproduced from the incident white light by the hologram structure 12 is as shown in FIGS. 22 to 24. FIG. That is, when the incident angle of the incident light is 0°, as shown in FIG. 22, a green 1st-order diffracted light image 100b and a red 1st-order diffracted light image 100b are arranged point-symmetrically around a yellow to orange 0th-order diffracted light image 100a. -1 order diffracted light image 100c is reproduced. Further, when the incident angle of the incident light is 30°, as shown in FIG. 23, a blue 1st order diffracted light image 100b and a yellow -1 order diffracted light image 100b are arranged point-symmetrically around a green 0th order diffracted light image 100a. A next-order diffracted light image 100c is reproduced. Further, when the incident angle of the incident light is 50°, as shown in FIG. 24, the −1st-order diffracted light image 100c of blue is visibly reproduced, but the 0th-order diffracted light image 100a and the 1st-order diffracted light image 100b are reproduced. It is not reproduced as a visible light image (that is, reproduced as an invisible ultraviolet light image). In reality, these optical images mainly composed of light outside the visible light wavelength band contain some light inside the visible light wavelength band. Although it may be possible, even in such a case, it is recognized as a very blurred light image.

このように、各要素素子21に対する入射光の入射角度を0°から増大させるに従って、再生される光像100(すなわち0次回折光像100a、1次回折光像100bおよび-1次回折光像100cの各々)を構成する光の色は変化する。 In this way, as the incident angle of the incident light to each element element 21 is increased from 0°, the reproduced optical image 100 (that is, each of the 0th-order diffracted light image 100a, the 1st-order diffracted light image 100b, and the −1st-order diffracted light image 100c). ) changes color.

以上のような要素素子21の特性を踏まえ、図示の例では、印刷層30の第1の表示部31の表示は、入射角度0°またはその近傍の入射角度で入射する入射光が再生する1次回折光像100bと非同一色であるが、入射角度30°で入射する入射光が再生する1次回折光像100bと同一色である。また、印刷層30の第2の表示部32の表示は、入射角度0°またはその近傍の入射角度で入射する入射光が再生する-1次回折光像100cと非同一色であるが、入射角度が30°で入射する入射光が生成する-1次回折光像100cと同一色である。具体的には、図17および図18に示すホログラム構造体12において、入射角度0°またはその近傍の入射角度で入射する入射光が再生する1次回折光像100bおよび-1次回折光像100cの色は、それぞれ緑色および赤色である。また、入射角度30°で入射する入射光が再生する1次回折光像100bおよび-1次回折光像100cの色は、それぞれ青色および橙色である。これに対応して、印刷層30の表示部31、32の表示は、それぞれ、青色および橙色でなされている。 Based on the characteristics of the element elements 21 as described above, in the illustrated example, the display of the first display portion 31 of the printed layer 30 is reproduced by incident light incident at an incident angle of 0° or an incident angle in the vicinity thereof. Although it is not the same color as the second-order diffracted light image 100b, it is the same color as the first-order diffracted light image 100b reproduced by the incident light incident at an incident angle of 30°. In addition, the display of the second display portion 32 of the printed layer 30 is not the same color as the −1st-order diffracted light image 100c reproduced by the incident light incident at an incident angle of 0° or at an incident angle in the vicinity thereof, but the incident angle is the same color as the −1st-order diffracted light image 100c generated by the incident light incident at 30°. Specifically, in the hologram structure 12 shown in FIGS. 17 and 18, the color of the 1st-order diffracted light image 100b and the -1st-order diffracted light image 100c reproduced by the incident light incident at an incident angle of 0° or its vicinity is are green and red, respectively. The first-order diffracted light image 100b and the −1st-order diffracted light image 100c reproduced by the incident light at an incident angle of 30° are blue and orange, respectively. Correspondingly, the display portions 31 and 32 of the print layer 30 are displayed in blue and orange, respectively.

したがって、図17に示すよう、入射角度0°またはその近傍の入射角度で入射する入射光に対応する観察角度(観察方向)で情報記録媒体1aを観察した場合、印刷層30の第1の表示部31の表示と1次回折光像100bは、非同一色となる。また、このとき、印刷層30の第2の表示部32の表示と-1次回折光像100cも、非同一色となる。 Therefore, as shown in FIG. 17, when the information recording medium 1a is observed at an observation angle (observation direction) corresponding to incident light incident at an incident angle of 0° or at an incident angle in the vicinity thereof, the first display of the printed layer 30 The display of the portion 31 and the first-order diffracted light image 100b have non-identical colors. At this time, the display of the second display portion 32 of the print layer 30 and the −1st order diffracted light image 100c also have non-same colors.

その一方で、図18に示すよう、入射角度30°で入射する入射光に対応する観察角度(観察方向)で情報記録媒体1aを観察した場合、印刷層30の第1の表示部31の表示と1次回折光像100bは、同一色となる。また、このとき、印刷層30の第2の表示部32の表示と-1次回折光像100cも、同一色となる。 On the other hand, as shown in FIG. 18, when the information recording medium 1a is observed at an observation angle (observation direction) corresponding to incident light incident at an incident angle of 30°, the display on the first display portion 31 of the print layer 30 and the first-order diffracted light image 100b have the same color. At this time, the display on the second display portion 32 of the printed layer 30 and the −1st order diffracted light image 100c also have the same color.

このような情報記録媒体1aにおいては、例えば情報記録媒体1aを傾ける等して観察方向を変えることにより、観察者50は光像100b、100cと印刷層30の表示との関連性の変化を楽しむことができる。また、観察方向の違いによる光像100b、100cと印刷層30の表示との関連性の変化に基づいて、真贋判定を容易に行うことができる。 In such an information recording medium 1a, for example, by tilting the information recording medium 1a to change the observation direction, the observer 50 enjoys changing the relationship between the optical images 100b and 100c and the display of the printed layer 30. be able to. In addition, based on the change in the relationship between the optical images 100b and 100c and the display of the printed layer 30 due to the difference in observation direction, authenticity can be easily determined.

なお、図19~図21から理解されるように、要素素子21は、その回折特性を調節することにより、光像100b、100cを、観察方向によって、視認可能な光像として再生したり、視認不可能な光像として再生することも可能である。すなわち、要素素子21は、観察方向によって、光像100b、100cを出現させたり(観察されるようにしたり)消失させたり(観察されないようにしたり)することができる。したがって、本変形例における情報記録媒体1aにおいて、或る観察方向から観察した場合には光像100b、100cが出現して、光像100b、100cと印刷層30の表示との関連性が示され、別の或る観察方向から観察した場合には光像100b、100cが消失して、光像100b、100cと印刷層30の表示との関連性が示されないようになっていてもよい。この場合、互いに関連性を有する光像100b、100cと印刷層30の表示とを、容易に把握することができる。 19 to 21, the element element 21 adjusts its diffraction characteristics to reproduce the optical images 100b and 100c as visible optical images or It is also possible to reproduce as an impossible optical image. That is, the element element 21 can make the optical images 100b and 100c appear (observed) or disappear (not observed) depending on the observation direction. Therefore, in the information recording medium 1a in this modified example, when observed from a certain viewing direction, the optical images 100b and 100c appear, showing the relationship between the optical images 100b and 100c and the display of the printed layer 30. , the optical images 100b and 100c may disappear when viewed from another viewing direction, and the relationship between the optical images 100b and 100c and the display of the printed layer 30 may not be shown. In this case, the optical images 100b and 100c and the display of the printed layer 30, which are related to each other, can be easily grasped.

次に、観察方向表示手段15について説明する。図示の例において、観察方向表示手段15は、光像100(とりわけ光像100b、100c)と印刷層30の表示との関連性を観察することができる観察方向を表示する。このような観察方向表示手段15により、光像100と印刷層30の表示との関連性を観察可能な観察方向となるように、観察者50を誘導することができる。なお、観察者50が光像100と印刷層30の表示との関連性が観察されることを防止したい場合は、観察方向表示手段15は、光像100と印刷層30の表示との関連性を観察することができない観察方向を表示するものであってもよい。この場合、観察方向表示手段15により、観察方向が光像100と印刷層30の表示との関連性を観察可能な観察方向とは異なる方向になるように、観察者50を誘導することができる。このような観察方向表示手段15は、レンチキュラーレンズ等を用いて構成可能である。例えば、観察方向表示手段15は、ホログラム保持体10に印刷層を設け、さらに当該印刷層上にレンチキュラーレンズを配置することによって作製することができる。この場合、印刷層には、レンチキュラーレンズを通して観察すると、観察角度によって異なる印象(色味や絵柄、鮮明さ等)を与えるように設計された画像を印刷する。このような観察方向表示手段15によれば、レンチキュラーレンズを通して観察される上記画像を観察した場合に把握される印象の観察角度による変化によって、観察方向を示すことができる。すなわち、例えば、光像100と印刷層30の表示との関連性を観察することができる観察方向から観察方向表示手段15を観察するとレンチキュラーレンズを通して上記画像から特定の印象が把握されるようにすることで、観察方向表示手段15は上記関連性を観察することができる観察方向を示すことができる。また、観察方向表示手段15は、以下の方法によっても作製可能である。すなわち、ホログラム保持体10にレーザー発色層を設け、当該レーザー発色層上にレンチキュラーレンズを配置する。そして、上記レーザー発色層に対し、特定の方向からレンチキュラーレンズを通してレーザー光を入射させて、レーザー発色層にレーザーマーキングによる印を施す。このようにして作製された観察方向表示手段15は、レーザー光の入射方向と一致する方向から観察した場合に、上記レーザー発色層に施された印を鮮明に観察することができる。したがって、例えばレーザー光の入射方向と、光像100と印刷層30の表示との関連性を観察することができる観察方向と、を一致させることで、観察方向表示手段15を上記関連性を観察することができる観察方向から観察すると、レーザー発色層に施された印が最も鮮明に観察されるようになる。すなわち、観察方向表示手段15は、観察方向の変化によるレーザー発色層の印の鮮明度の変化によって、上記関連性を観察することができる観察方向を示すことができる。もちろん、観察方向表示手段15は、基材14や印刷層30に印刷された文字や図形によって、観察方向を示すものであってもよい。 Next, the viewing direction display means 15 will be described. In the illustrated example, the observation direction display means 15 displays the observation direction in which the relationship between the optical image 100 (especially the optical images 100b and 100c) and the display of the printed layer 30 can be observed. Such an observation direction display means 15 can guide the observer 50 to an observation direction in which the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 can be observed. If the observer 50 wants to prevent the observer 50 from observing the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30, the viewing direction display means 15 may may be used to display an observation direction in which the image cannot be observed. In this case, the observation direction display means 15 can guide the observer 50 so that the observation direction is different from the observation direction in which the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 can be observed. . Such observation direction display means 15 can be configured using a lenticular lens or the like. For example, the viewing direction display means 15 can be produced by providing a printed layer on the hologram holder 10 and further disposing a lenticular lens on the printed layer. In this case, an image designed to give different impressions (color, pattern, sharpness, etc.) depending on the viewing angle when viewed through a lenticular lens is printed on the printed layer. According to the observation direction display means 15, the observation direction can be indicated by the change in the impression obtained when the image observed through the lenticular lens is observed, depending on the observation angle. That is, for example, when the observation direction display means 15 is observed from the observation direction in which the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 can be observed, a specific impression can be grasped from the image through the lenticular lens. Thus, the observation direction display means 15 can indicate the observation direction in which the above relationships can be observed. The observation direction display means 15 can also be produced by the following method. That is, a laser coloring layer is provided on the hologram holder 10, and a lenticular lens is arranged on the laser coloring layer. Then, a laser beam is incident on the laser coloring layer from a specific direction through a lenticular lens to mark the laser coloring layer by laser marking. The observation direction display means 15 manufactured in this way allows the marking provided on the laser coloring layer to be clearly observed when observed from the direction coinciding with the incident direction of the laser light. Therefore, for example, by matching the incident direction of the laser beam with the observation direction in which the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 can be observed, the observation direction display means 15 can observe the relationship. When viewed from the possible viewing direction, the marks provided on the laser coloring layer are most clearly observed. That is, the observation direction display means 15 can indicate the observation direction in which the above-mentioned relationship can be observed, by the change in the definition of the mark of the laser coloring layer due to the change in the observation direction. Of course, the viewing direction display means 15 may indicate the viewing direction by characters or figures printed on the substrate 14 or the printed layer 30 .

以上のような実施形態および変形例によれば、情報記録媒体1、1aは、入射光の位相を変調することで光像100を再生する要素素子21を含む光変調素子10と、光像100と関連した表示を行う印刷層30と、を備えている。要素素子21は、凹凸面12aを有し、要素素子1aについての1次回折光の回折効率の波長分布および-1次回折光の回折効率の波長分布における380nm以上780nm以下となる波長帯域での最大回折効率が、当該最大回折効率を含む回折効率の波長分布において、200nm以下の半値全幅を持つ極大値を形成する。このような情報記録媒体1、1aによれば、一般的な光源51の光である白色光によっても視認性のよい光像100が再生されて、観察者50が光像100と印刷層30の表示との関連性を楽しむことができる。この結果、情報記録媒体1、1aの意匠性が向上する。また、特別な光源を用いることなく、光像100と印刷層30の表示との関連性に基づいて、情報記録媒体1、1aの真贋判定を容易に行うことができる。 According to the above embodiments and modifications, the information recording medium 1, 1a includes the optical modulation element 10 including the element element 21 that reproduces the optical image 100 by modulating the phase of the incident light, and the optical image 100 and a printed layer 30 that provides an indication associated with. The element element 21 has an uneven surface 12a, and the maximum diffraction in the wavelength band of 380 nm or more and 780 nm or less in the wavelength distribution of the diffraction efficiency of the 1st-order diffracted light and the wavelength distribution of the -1st-order diffracted light of the element element 1a. The efficiency forms a maximum with a full width at half maximum of less than or equal to 200 nm in the wavelength distribution of diffraction efficiency containing the maximum diffraction efficiency. According to the information recording medium 1, 1a, the optical image 100 with good visibility is reproduced even by white light, which is the light of the general light source 51, so that the observer 50 can see the optical image 100 and the printed layer 30. You can enjoy the association with the display. As a result, the designability of the information recording medium 1, 1a is improved. Moreover, the authenticity of the information recording medium 1, 1a can be easily determined based on the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 without using a special light source.

また、上述の変形例による情報記録媒体1aにおいて、或る観察方向から観察した場合に、光像100と印刷層30の表示との関連性が示され、別の或る観察方向から観察した場合に、光像100と印刷層30の表示との関連性が示されない。このような情報記録媒体1aにおいては、観察者50が観察方向の変化による光像100と印刷層30の表示との関連性の変化を楽しむことができる。この結果、情報記録媒体1aの意匠性がさらに向上する。また、観察方向の違いによる光像100と印刷層30の表示との関連性の違いに基づいて、情報記録媒体1aの真贋判定を容易に行うことができる。 Further, in the information recording medium 1a according to the modified example described above, when observed from a certain observation direction, the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 is shown, and when observed from another certain observation direction , no relevance between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 is shown. In such an information recording medium 1a, the observer 50 can enjoy changes in the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 due to changes in the viewing direction. As a result, the designability of the information recording medium 1a is further improved. Further, based on the difference in the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 due to the difference in observation direction, it is possible to easily determine the authenticity of the information recording medium 1a.

また、上述の変形例による情報記録媒体1aにおいて、或る観察方向から観察した場合に、光像100と前記表示とが同一色となり、別の或る観察方向から観察した場合に、光像100と印刷層30の表示とが非同一色となる。このような情報記録媒体1aにおいては、光像100と印刷層30の表示との関連性を把握することが容易である。 Further, in the information recording medium 1a according to the modified example described above, when observed from a certain viewing direction, the optical image 100 and the display have the same color, and when observed from a certain other viewing direction, the optical image 100 and the display on the printed layer 30 are not the same color. In such an information recording medium 1a, it is easy to grasp the relationship between the optical image 100 and the display of the print layer 30. FIG.

また、上述の変形例による情報記録媒体1aにおいて、或る観察方向から観察した場合に、光像100が観察され、別の或る観察方向から観察した場合に、光像100が観察されないようになっていてもよい。この場合、互いに関連性を有する光像100と印刷層30の表示とを、容易に把握することができる。 Further, in the information recording medium 1a according to the above modification, the optical image 100 is observed when observed from a certain observation direction, and the optical image 100 is not observed when observed from another observation direction. It may be. In this case, it is possible to easily grasp the optical image 100 and the display of the printed layer 30 that are related to each other.

また、上述の変形例による情報記録媒体1aは、観察方向を表示する観察方向表示手段15を更に備える。そして、観察方向表示手段15は、光像100と印刷層30のとの関連性を観察することができる観察方向を表示する。このような観察方向表示手段15により、観察方向が光像100と印刷層30の表示との関連性を観察可能な方向となるように、観察者50を誘導することができる。なお、観察方向表示手段15は、光像100と印刷層30の表示との関連性を観察することができない観察方向を表示するものであってもよい。この場合、観察方向表示手段15により、観察方向が光像100と印刷層30の表示との関連性を観察不可能な方向となるように、観察者50を誘導することができる。 Further, the information recording medium 1a according to the modified example described above further includes viewing direction display means 15 for displaying the viewing direction. The observation direction display means 15 displays the observation direction in which the relationship between the optical image 100 and the printed layer 30 can be observed. Such an observation direction display means 15 can guide the observer 50 so that the observation direction is a direction in which the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 can be observed. Note that the observation direction display means 15 may display an observation direction in which the relationship between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 cannot be observed. In this case, the observation direction display means 15 can guide the observer 50 so that the observation direction is a direction in which the relation between the optical image 100 and the display of the printed layer 30 cannot be observed.

[用途]
上述の情報記録媒体1、1aの使用形態や用途は特に限定されず、例えば、キャラクター像を再生するなどエンターテイメント用途および意匠用途として使用することが可能である。また情報記録媒体1、1aは、例えばパスポート、ID証、紙幣、クレジットカード、金券、商品券、その他のチケット、公的文書、個人情報や機密情報などの各種の情報を記録したその他の媒体、および金銭的価値のある他の媒体として使用することが可能である。ここでいうID証には、例えば国民ID証、免許証、会員証、社員証および学生証などが含まれる。ホログラム保持体10において、ホログラム構造体12を保持する基材(図3の符合「14」参照)は、例えば紙、樹脂、金属、合成繊維、或いはこれらの組み合わせによって構成可能である。
[Use]
The above-described information recording media 1 and 1a are not particularly limited in usage and application, and can be used for entertainment purposes such as reproduction of character images and design purposes, for example. The information recording media 1 and 1a include, for example, passports, ID cards, banknotes, credit cards, cash vouchers, gift certificates, other tickets, public documents, other media recording various information such as personal information and confidential information, and other media of monetary value. The ID card referred to here includes, for example, a national ID card, a driver's license, a membership card, an employee card, and a student card. In the hologram holder 10, the base material (see reference numeral 14 in FIG. 3) that holds the hologram structure 12 can be made of, for example, paper, resin, metal, synthetic fiber, or a combination thereof.

また、上述のホログラム保持体10に対して本発明に係るホログラム構造体12を任意の方法で適用することが可能であり、例えば、ホログラム保持体10の表面への凹凸形成、転写、貼付、挟み込み、或いは埋め込み等の技法を使って、本発明に係るホログラム構造体12を任意の物(すなわちホログラム保持体10)に保持させることができる。したがって、ホログラム保持体10を構成する部材の一部を利用してホログラム構造体12を形成してもよいし、ホログラム保持体10に対してホログラム構造体12を付加的に設けてもよい。 Further, it is possible to apply the hologram structure 12 according to the present invention to the hologram holder 10 described above by any method. Alternatively, techniques such as embedding can be used to hold the hologram structure 12 according to the present invention on any object (that is, the hologram holder 10). Therefore, the hologram structure 12 may be formed using a part of the members constituting the hologram holder 10 , or the hologram structure 12 may be additionally provided to the hologram holder 10 .

[ホログラム層の構成材料]
ホログラム層11を構成する材料は特に限定されないが、上述のように、各種樹脂によってホログラム層11を構成することが可能である。以下に、各種樹脂の具体例について列挙する。
[Constituent material of hologram layer]
The material forming the hologram layer 11 is not particularly limited, but the hologram layer 11 can be formed from various resins as described above. Specific examples of various resins are listed below.

ホログラム層11を構成する熱硬化性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル変性ウレタン樹脂、エポキシ変性アクリル樹脂、エポキシ変性不飽和ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。また、ホログラム層11を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート(PET-G)、ポリ塩化ビニル(PVC)、アクリル酸エステル樹脂、アクリルアミド樹脂、ニトロセルロース樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独重合体であっても2種以上の構成成分からなる共重合体であってもよい。また、これらの樹脂は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Thermosetting resins forming the hologram layer 11 include, for example, unsaturated polyester resins, acrylic-modified urethane resins, epoxy-modified acrylic resins, epoxy-modified unsaturated polyester resins, alkyd resins, and phenol resins. Examples of thermoplastic resins constituting the hologram layer 11 include polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), glycol-modified polyethylene terephthalate (PET-G), polyvinyl chloride (PVC), acrylic acid ester resin, and acrylamide. resins, nitrocellulose resins, polystyrene resins, and the like. These resins may be homopolymers or copolymers composed of two or more constituents. Moreover, these resins may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

上述の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂は、各種イソシアネート化合物、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛等の金属石鹸、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド等の有機過酸化物、ベンゾフェノン、アセトフェノン、アントラキノン、ナフトキノン、アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルスルフィド等の熱或いは紫外線硬化剤を含んでいてもよい。 The above-mentioned thermosetting resins or thermoplastic resins include various isocyanate compounds, metallic soaps such as cobalt naphthenate and zinc naphthenate, organic peroxides such as benzoyl peroxide and methyl ethyl ketone peroxide, benzophenone, acetophenone, anthraquinone, naphthoquinone, A thermal or ultraviolet curing agent such as azobisisobutyronitrile, diphenyl sulfide, etc. may be included.

ホログラム層11を構成する電離放射線硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ変性アクリレート樹脂、ウレタン変性アクリレート樹脂、アクリル変性ポリエステル樹脂等が挙げられ、中でもウレタン変性アクリレート樹脂が好ましく、特に特開2007-017643号公報で示される化学式で表されるウレタン変性アクリル系樹脂が好ましい。 Examples of the ionizing radiation-curable resin constituting the hologram layer 11 include epoxy-modified acrylate resins, urethane-modified acrylate resins, acrylic-modified polyester resins, and the like. A urethane-modified acrylic resin represented by a chemical formula shown in a publication is preferred.

上記電離放射線硬化性樹脂を硬化させる際には、架橋構造、粘度の調整等を目的として、単官能または多官能のモノマー、オリゴマー等を併用することができる。上記単官能モノマーとしては、例えば、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ビニルピロリドン、(メタ)アクリロイルオキシエチルサクシネート、(メタ)アクリロイルオキシエチルフタレート等のモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、2官能以上のモノマーとしては、骨格構造で分類するとポリオール(メタ)アクリレート(例えば、エポキシ変性ポリオール(メタ)アクリレート、ラクトン変性ポリオール(メタ)アクリレート等)、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、ウレタン(メタ)アクリレート、その他ポリブタジエン系、イソシアヌール酸系、ヒダントイン系、メラミン系、リン酸系、イミド系、ホスファゼン系等の骨格を有するポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。さらに、紫外線、電子線硬化性である種々のモノマー、オリゴマー、ポリマーが利用できる。 When curing the ionizing radiation-curable resin, a monofunctional or polyfunctional monomer, oligomer, or the like can be used in combination for the purpose of adjusting the crosslinked structure and viscosity. Examples of the monofunctional monomer include mono(meth)acrylates such as tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, hydroxyethyl (meth)acrylate, vinylpyrrolidone, (meth)acryloyloxyethyl succinate, and (meth)acryloyloxyethyl phthalate. etc. In addition, as the bifunctional or higher monomers, when classified by the skeleton structure, polyol (meth)acrylate (e.g., epoxy-modified polyol (meth)acrylate, lactone-modified polyol (meth)acrylate, etc.), polyester (meth)acrylate, epoxy (meth)acrylate, ) acrylates, urethane (meth)acrylates, polybutadiene-based, isocyanuric acid-based, hydantoin-based, melamine-based, phosphoric acid-based, imide-based, and phosphazene-based poly(meth)acrylates having a skeleton. In addition, various monomers, oligomers and polymers that are UV and electron beam curable are available.

更に詳しくは、2官能のモノマーやオリゴマーとしては、例えば、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。3官能のモノマー、オリゴマー、ポリマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、脂肪族トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。4官能のモノマーやオリゴマーとしては、例えば、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、脂肪族テトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。5官能以上のモノマーやオリゴマーとしては、例えば、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、ポリエステル骨格、ウレタン骨格、ホスファゼン骨格を有する(メタ)アクリレート等が挙げられる。官能基数は特に限定されるものではないが、官能基数が3より小さいと耐熱性が低下する傾向があり、また、20を超える場合には柔軟性が低下する傾向があるため、特に官能基数が3~20の範囲内のものが好ましい。 More specifically, examples of bifunctional monomers and oligomers include polyethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth) acrylates and the like. Examples of trifunctional monomers, oligomers, and polymers include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, and aliphatic tri(meth)acrylate. Examples of tetrafunctional monomers and oligomers include pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, and aliphatic tetra(meth)acrylate. Penta- or higher-functional monomers and oligomers include, for example, dipentaerythritol penta(meth)acrylate and dipentaerythritol hexa(meth)acrylate. Also included are (meth)acrylates having a polyester skeleton, a urethane skeleton, and a phosphazene skeleton. The number of functional groups is not particularly limited, but when the number of functional groups is less than 3, the heat resistance tends to decrease, and when the number of functional groups exceeds 20, the flexibility tends to decrease. Those within the range of 3 to 20 are preferred.

上記のような単官能または多官能のモノマーやオリゴマーの含有量は適宜調整可能だが、通常、電離放射線硬化性樹脂100重量部に対して50重量部以下とすることが好ましく、中でも0.5重量部~20重量部の範囲内が好ましい。 Although the content of the monofunctional or polyfunctional monomers and oligomers as described above can be adjusted as appropriate, it is usually preferably 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the ionizing radiation curable resin, especially 0.5 parts by weight. parts to 20 parts by weight is preferred.

また、ホログラム層11には必要に応じて、光重合開始剤、重合禁止剤、劣化防止剤、可塑剤、滑剤、染料や顔料などの着色剤、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤、およびチクソトロピー性付与剤等の添加剤が適宜加えられてもよい。 Further, the hologram layer 11 may optionally contain a photopolymerization initiator, a polymerization inhibitor, a deterioration inhibitor, a plasticizer, a lubricant, a coloring agent such as a dye or a pigment, a surfactant, an antifoaming agent, a leveling agent, and Additives such as thixotropic agents may be added as appropriate.

ホログラム層11の膜厚は、ホログラム層11が自己支持性を有する場合、0.05mm~5mmの範囲内が好ましく、中でも0.1mm~3mmの範囲内であることが好ましい。一方、ホログラム層11が自己支持性を有さずに基材上に形成される場合、ホログラム層11の膜厚は、0.1μm~50μmの範囲内が好ましく、中でも2μm~20μmの範囲内とすることが好ましい。また、ホログラム層11のサイズ(例えば平面視サイズ)は、ホログラム構造体12の用途に応じて適宜設定可能である。 When the hologram layer 11 has self-supporting properties, the film thickness of the hologram layer 11 is preferably in the range of 0.05 mm to 5 mm, more preferably in the range of 0.1 mm to 3 mm. On the other hand, when the hologram layer 11 is formed on the substrate without self-supporting properties, the film thickness of the hologram layer 11 is preferably in the range of 0.1 μm to 50 μm, more preferably in the range of 2 μm to 20 μm. preferably. Also, the size of the hologram layer 11 (for example, the size in plan view) can be appropriately set according to the application of the hologram structure 12 .

[他の変形例]
上述の各実施形態および各変形例で用いられるホログラム構造体12は、図6に示すように複数の要素素子21から構成されているが、単一の要素素子21によってホログラム構造体12が構成されていてもよい。
[Other Modifications]
The hologram structure 12 used in each of the above-described embodiments and modifications is composed of a plurality of element elements 21 as shown in FIG. may be

また各要素素子21の平面視サイズおよび平面視形状も特に限定されず、各要素素子21は任意のサイズおよび形状を有しうる。例えば、各要素素子21の平面視形状を、正方形、長方形、台形等の四角形、他の多角形状(例えば三角形、五角形、六角形等)、真円、楕円、他の円形、星型形状、或いはハート型形状等であってもよく、ホログラム構造体12は2種類以上の平面視形状の要素素子21を有していてもよい。 Also, the planar view size and planar view shape of each element element 21 are not particularly limited, and each element element 21 can have any size and shape. For example, the planar shape of each element element 21 may be a quadrangle such as a square, rectangle, or trapezoid, another polygonal shape (for example, a triangle, a pentagon, a hexagon, etc.), a perfect circle, an ellipse, another circle, a star shape, or the like. It may have a heart shape or the like, and the hologram structure 12 may have two or more types of element elements 21 having a plan view shape.

また、ホログラム構造体12が、互いに異なる回折特性を有する少なくとも2種類以上の要素素子21を含んでいてもよい。図25および図26を参照して、このようなホログラム構造体12について説明する。 Also, the hologram structure 12 may include at least two or more types of element elements 21 having diffraction characteristics different from each other. Such a hologram structure 12 will be described with reference to FIGS. 25 and 26. FIG.

図25は、上述した実施形態のさらなる変形例による透過型ホログラム構造体12の平面構造を示す概念図である。図26は、図25の透過型ホログラム構造体12によって再生される光像100を説明するための概略図である。図25に示すホログラム構造体12は、市松模様状に配置された複数の第1の要素素子21a、複数の第2の要素素子21bおよび複数の第3の要素素子21cを含む。例えば、複数の第1の要素素子21aは青色の光像100を再生することを可能にする凹凸面12aを有し、複数の第2の要素素子21bは赤色の光像100を再生することを可能にする凹凸面12aを有し、複数の第3の要素素子21cは緑色の光像100を再生することを可能にする凹凸面12aを有する。なお、これは入射光の入射角度が0°の場合を基準とする。この場合、ホログラム構造体12は、赤青緑の光像100だけではなく、これらの光像100のうちの2以上を重ね合わせることによって他の色の光像100を再生することも可能である。例えば図26に示すように、赤色円の光像100、緑色円の光像100および青色円の光像100を重ねて再生することによって、赤色円および緑色円が重なった部分は黄色の光像100となり、緑色円および青色円が重なった部分は水色の光像100となり、青色円および赤色円が重なった部分は紫色の光像100となり、赤色円、緑色円および青色円が重なった部分は白色の光像100となる。 FIG. 25 is a conceptual diagram showing a planar structure of a transmission hologram structure 12 according to a further modified example of the embodiment described above. FIG. 26 is a schematic diagram for explaining the optical image 100 reproduced by the transmission hologram structure 12 of FIG. The hologram structure 12 shown in FIG. 25 includes a plurality of first element elements 21a, a plurality of second element elements 21b and a plurality of third element elements 21c arranged in a checkered pattern. For example, the plurality of first element elements 21a has an uneven surface 12a capable of reproducing a blue light image 100, and the plurality of second element elements 21b are capable of reproducing a red light image 100. The plurality of third element elements 21c has an uneven surface 12a that enables the green light image 100 to be reproduced. Note that this is based on the case where the incident angle of incident light is 0°. In this case, the hologram structure 12 can reproduce not only the red, blue, and green optical images 100 but also optical images 100 of other colors by overlapping two or more of these optical images 100. . For example, as shown in FIG. 26, by superimposing the optical image 100 of the red circle, the optical image 100 of the green circle, and the optical image 100 of the blue circle and reproducing them, the overlapping portion of the red circle and the green circle is the yellow optical image. 100, the portion where the green circle and the blue circle overlap becomes a light blue light image 100, the portion where the blue circle and the red circle overlap becomes a purple light image 100, and the portion where the red circle and the green circle and the blue circle overlap becomes A white optical image 100 is obtained.

このようなホログラム構造体12を用いれば、光像100と印刷層30の表示とを、赤青緑以外の色で同一色とすることができる。 By using such a hologram structure 12, the optical image 100 and the display of the printed layer 30 can be made to be the same color other than red, blue, and green.

またホログラム構造体12には、任意の機能層が付加されてもよく、例えば透明蒸着層によってホログラム構造体12を覆ってもよい。特に光沢を持たない透明蒸着層を設けることによって、ホログラム構造体12が光沢を持つことを防いで、ホログラム構造体12を隠蔽することもできる。ホログラム構造体12を隠蔽する観点から、そのような透明蒸着層の全光線透過率は、80%以上であることが好ましく、とりわけ90%以上であることがより好ましい。また反射型のホログラム構造体12では反射性の蒸着層によってホログラム構造体12を覆うことができる。反射性蒸着層の構成材料として、例えばMg、Al、Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Se、Rb、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、Au、Pb、若しくはBi等の金属が挙げられる。また、透明蒸着層の構成材料として、例えば、ZnSやTiOなどをはじめとする上記金属の酸化物が挙げられる。これらの材料を単独で用いて蒸着層が構成されてもよいし、2以上の材料が組み合わされて蒸着層が構成されてもよい。 The hologram structure 12 may also be provided with optional functional layers, for example, the hologram structure 12 may be covered with a transparent deposited layer. The hologram structure 12 can be concealed by preventing the hologram structure 12 from being glossy by providing a transparent deposition layer that does not have luster. From the viewpoint of hiding the hologram structure 12, the total light transmittance of such a transparent deposition layer is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more. Also, in the reflective hologram structure 12, the hologram structure 12 can be covered with a reflective deposited layer. Examples of constituent materials of the reflective deposition layer include Mg, Al, Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Se, Rb, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, Metals such as Au, Pb, or Bi can be used. In addition, as a constituent material of the transparent deposited layer, for example, oxides of the above metals such as ZnS and TiO 2 can be used. These materials may be used alone to form the vapor deposition layer, or two or more materials may be combined to form the vapor deposition layer.

ホログラム層11上(特に凹凸面12a上)に設けられる蒸着層の厚みは、所望の反射性、色調、デザインおよび用途等の観点から適宜に設定でき、例えば50Å~1μmの範囲内であることが好ましく、中でも100Å~1000Åの範囲内であることが好ましい。特に、蒸着層の透明性を優先する場合には蒸着層の厚みは200Å以下であることが好ましい一方で、蒸着層の隠蔽性を優先する場合には蒸着層の厚みは200Åを超える厚みであることが好ましい。また蒸着層の形成方法としては、蒸着層の一般的な形成方法を採用でき、例えば真空蒸着法、スパッタリング法およびイオンプレーティング法等が挙げられる。 The thickness of the deposited layer provided on the hologram layer 11 (especially on the uneven surface 12a) can be appropriately set from the viewpoint of desired reflectivity, color tone, design, application, etc., and is, for example, within the range of 50 Å to 1 μm. It is preferably within the range of 100 Å to 1000 Å. In particular, when the transparency of the deposited layer is given priority, the thickness of the deposited layer is preferably 200 Å or less, while when the concealability of the deposited layer is given priority, the thickness of the deposited layer is more than 200 Å. is preferred. As a method for forming the vapor deposition layer, a general method for forming a vapor deposition layer can be employed, and examples thereof include a vacuum vapor deposition method, a sputtering method and an ion plating method.

本発明は、上述の実施形態および変形例には限定されない。例えば、上述の実施形態および変形例の各要素に各種の変形が加えられてもよい。また、上述の構成要素および/または方法以外の構成要素および/または方法を含む形態も、本発明の実施形態に含まれうる。また、上述の構成要素および/または方法のうちの一部の要素が含まれない形態も、本発明の実施形態に含まれうる。また、本発明のある実施形態に含まれる一部の構成要素および/または方法と、本発明の他の実施形態に含まれる一部の構成要素および/または方法とを含む形態も、本発明の実施形態に含まれうる。したがって、上述の実施形態および変形例、および上述以外の本発明の実施形態の各々に含まれる構成要素および/または方法同士が組み合わされてもよく、そのような組み合わせに係る形態も本発明の実施形態に含まれうる。また、本発明によって奏される効果も上述の効果に限定されず、各実施形態の具体的な構成に応じた特有の効果も発揮されうる。このように、本発明の技術的思想および趣旨を逸脱しない範囲で、特許請求の範囲、明細書、要約書および図面に記載される各要素に対して種々の追加、変更および部分的削除が可能である。 The invention is not limited to the embodiments and variants described above. For example, various modifications may be made to each element of the embodiments and modifications described above. Forms including components and/or methods other than the components and/or methods described above may also be included in embodiments of the present invention. Forms that do not include some of the components and/or methods described above may also be included in embodiments of the present invention. In addition, a form including some components and/or methods included in one embodiment of the present invention and some components and/or methods included in other embodiments of the present invention may also be included in the present invention. can be included in an embodiment. Therefore, the components and/or methods included in each of the above-described embodiments and modifications, and other embodiments of the present invention may be combined with each other, and the forms according to such combinations may also be implemented in the present invention. can be included in the form. Further, the effects achieved by the present invention are not limited to those described above, and specific effects according to the specific configurations of the respective embodiments can also be exhibited. Thus, various additions, changes, and partial deletions can be made to each element described in the claims, specification, abstract, and drawings without departing from the technical idea and gist of the present invention. is.

1、1a 情報記録媒体
11 ホログラム層
10 ホログラム保持体
12 ホログラム構造体
12a 凹凸面
14 基材
14a 開口部
21、21a、21b、21c 要素素子
30 印刷層
31 第1の表示部
32 第2の表示部
50 観察者
51 光源
51a 光源
51b 光源
100 光像
100a 0次回折光像
100b 1次回折光像
100c -1次回折光像
1, 1a information recording medium 11 hologram layer 10 hologram holder 12 hologram structure 12a uneven surface 14 substrate 14a openings 21, 21a, 21b, 21c element element 30 printed layer 31 first display section 32 second display section 50 Observer 51 Light source 51a Light source 51b Light source 100 Light image 100a 0th order diffraction light image 100b 1st order diffraction light image 100c −1st order diffraction light image

Claims (8)

入射光の位相を変調することで光像を再生する要素素子を含む光変調素子と、
前記光像と色彩上関連した表示であって、形状の関連性を有する又は概念上関連した表示を行う印刷層と、を備え、
前記要素素子は、凹凸面を有し、
前記要素素子に対する入射光の入射角度が0°~50°のいずれかの角度である場合に、前記要素素子についての1次回折光の回折効率の波長分布および-1次回折光の回折効率の波長分布における380nm以上780nm以下となる波長帯域での最大回折効率が、当該最大回折効率を含む回折効率の波長分布において、200nm以下の半値全幅を持つ極大値を形成する、情報記録媒体。
an optical modulation element including an element element that reproduces an optical image by modulating the phase of incident light;
a printed layer that provides a shape-related or conceptually-related display that is color-related to the light image;
The element element has an uneven surface,
Wavelength distribution of diffraction efficiency of 1st-order diffracted light and wavelength distribution of diffraction efficiency of -1st-order diffracted light for the element element when the incident angle of the incident light to the element element is any angle between 0° and 50°. wherein the maximum diffraction efficiency in a wavelength band of 380 nm or more and 780 nm or less in .
或る観察方向から観察した場合に、前記光像と前記表示との関連性が示され、
別の或る観察方向から観察した場合に、前記光像と前記表示との関連性が示されない、請求項1に記載の情報記録媒体。
When observed from a certain observation direction, the relationship between the optical image and the display is shown,
2. The information recording medium according to claim 1, wherein the relationship between said optical image and said display is not shown when viewed from another viewing direction.
前記或る観察方向から観察した場合に、前記光像と前記表示とが同一色となり、
前記別の或る観察方向から観察した場合に、前記光像と前記表示とが非同一色となる、請求項2に記載の情報記録媒体。
When observed from the certain observation direction, the light image and the display have the same color,
3. The information recording medium according to claim 2, wherein said optical image and said display have different colors when viewed from said different viewing direction.
前記或る観察方向から観察した場合に、前記光像が観察され、
前記別の或る観察方向から観察した場合に、前記光像が観察されない、請求項2または3に記載の情報記録媒体。
The optical image is observed when observed from the certain observation direction,
4. The information recording medium according to claim 2, wherein said optical image is not observed when viewed from said different viewing direction.
観察方向を表示する観察方向表示手段を更に備える、請求項2~4のいずれか一項に記載の情報記録媒体。 5. The information recording medium according to claim 2, further comprising viewing direction display means for displaying the viewing direction. 前記観察方向表示手段は、前記光像と前記表示との関連性を観察することができる観察方向を表示する、請求項5に記載の情報記録媒体。 6. The information recording medium according to claim 5, wherein said observation direction display means displays an observation direction in which a relationship between said optical image and said display can be observed. 前記観察方向表示手段は、前記光像と前記表示との関連性を観察することができない観察方向を表示する、請求項5に記載の情報記録媒体。 6. The information recording medium according to claim 5, wherein said observation direction display means displays an observation direction in which a relationship between said optical image and said display cannot be observed. 個人情報が記録された、請求項1~7のいずれか一項に記載の情報記録媒体。 8. The information recording medium according to any one of claims 1 to 7, wherein personal information is recorded.
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