全息图记录介质的制作方法

专利名称：全息图记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全息图记录介质，其可提高用于真伪判定(genuineness determination)的全息图的安全性。
背景技术：
可立体显示的全息图用于信用卡、个人身份证卡等的真伪判定。近年来，随着全息图用于上述目的，通常使用记录干涉图案作为记录层内侧上的折射率差的体积全息图，而不使用记录干涉图案作为其表面上的不平整度的浮雕全息图。这是因为，与浮雕全息图相比体积全息图很难伪造。这是因为，在体积全息图中，需要创建记录图像的先进技术，并且很难获得记录材料。由于使用印刷机逐个制造体积全息图效率很差，所以采用称为接触印刷的方法， 用于通过接触印刷使用全息图作为原版来复制大量的全息图。图17为通过接触印刷复制体积全息图的示意图。来自激光束源70的激光束通过空间滤波器73扩展并入射在准直透镜74上。通过准直透镜74转换为平行光线的激光束照射在包括感光材料的全息图记录介质75和原版76上。原版76本身也是全息图。例如，应用基于来自多个视点的视差图像记录的全息立体图的体积全息可用于原版76。具有多层感光材料的全息图记录介质75和原版76被直接设定为相互接触或被设定为经由折射率调整液(称为折射率匹配液)相互接触。通过原版76衍射的光(S偏振光)和入射激光束形成的干涉条纹记录在全息图记录介质75上。以这种方式使用全息图原版通过接触印刷来复制(大量生产)体积全息图。美国专利第5，798，850号(专利文献1)公开了通过接触印刷制造全息图贴纸的方法和装置。 根据专利文献1，可以通过接触印刷连续并稳定地获得全息图贴纸。如图18、图19A 图 19C所示，通过专利文献1公开的制造方法和制造装置，整体形成全息图记录层900和保护层908，并在接触印刷之后整体形成粘合层902和剥离层904。在制造装置的Pl部分中的全息图记录介质的层结构如图19A所示。在制造装置的P2部分中的粘合层902和剥离层 904和944的层结构如图19B所示。在制造装置的P3部分中的全息图记录介质的层结构如图19C所示。这样，根据接触印刷的方法，通过设定接近全息图原版的未曝光全息图记录材料并将具有接近全息图记录材料上的记录波形的波形的激光照射在全息图记录材料上来复制从全息图原版(如果合适的话，以下简称为初始原版)复制的体积全息图不是不可能的。 换言之，通过接触印刷的方法使用未经任何防伪措施处理的全息图作为原版来进行未授权的复制不是不可能的。因此，需要如下对策，S卩，使得使用从初始原版(S卩，真实全息图作为原版)非法复制的全息图进行未授权的复制很困难，或使得可以看出使用真实全息图作为原版以未授权方式进一步复制的全息图不同于真实全息图。在这种情况下，期望用于防止未授权复制的手段被配置为不会干扰对全息像的观察。
JP-UM-A-4-94481 (专利文献2)公开了一种卡，根据视角通过使鳞片状隐蔽颜料 (masking pigment)吸收其直径小于颜料直径的着色物质并在该卡的树脂层中均勻地分散并设置该鳞片状隐蔽颜料来改变色调和亮度。日本专利第3342056号(专利文献幻提出了一种设置有偏振控制层的全息图。

发明内容
但是，直接在体积全息图上应用专利文献2所公开的卡非常困难，因为，如果吸收着色物质的鳞片状颜料分散并设置在全息图记录层中，则鳞片状颜料阻止初始原版的接触印刷。尽管全息图具有劣化的要复制的全息像的总效率的效果，但是专利文献3所公开的全息图可能无法实现显示潜像(latent image)的显著效果。因此，期望提供一种防止通过未授权的复制的伪造全息图记录介质，通过使得有可能将使用全息图贴纸以未授权方式复制的全息图作为原版的全息图辨认为明显未授权复制。根据本发明的实施方式，提供了一种全息图记录介质，包括全息图记录层；以及光散射层，其中，在光散射层中设置具有与形成该光散射层的主要材料的反射特性不同的反射特性的材料。当全息图记录层和光散射层分离时，全息图记录层和光散射层可以随着全息图记录层的内聚破坏而被切断。本说明书中所使用的漫反射是指除了镜面反射之外的光的漫反射，并且在JIS Z 8741中有所规定。镜面反射是指光的反射符合反射规律，比如在镜子表面上反射，并且在 JIS Z 8741中有所规定。漫反射和镜面反射的示意图分别如图20A和图20B所示。JIS Z 8741中规定的镜面光泽计(specular glossmeter)的概念图如图21所示。漫反射的分量可通过使用这种镜面光泽计来测量。在本说明书中，正常反射方向是指，在反射角α 2的方向上反射的光的方向与入射光的入射角α 1相等，如图20Β所示。根据本发明实施方式的全息图记录介质包括全息图记录层；以及光散射层，在光散射层中设置具有与形成该光散射层的主要材料的反射特性不同的反射特性的材料。该材料具有(全息图的观察者可轻松观察到的)与形成该光散射层的主要材料的反射特性不同的反射特性。当使用根据本发明实施方式的全息图记录介质作为原版通过接触印刷进行复制时，反射材料的图像以与未授权方式复制的记录介质上的全息图的记录颜色相同的颜色被记录。因此，以未授权方式复制的记录介质上记录的全息图与从根据本发明实施方式的全息图记录介质观察到的全息像明显不同。根据本发明的实施方式，当使用全息图记录介质作为原版进行未授权的复制时， 在复制之后，具有与形成光散射层的主要材料的反射特性不同的反射特性的材料的全息像记录在全息图中。因此，可轻易辨别以未授权方式复制的全息图，并可以显示出防伪的效果。


图1为可应用于本发明的全息立体图创建系统的构造实例的示意图；图2为用于说明在全息立体图创建过程中的图像处理的实例的示意图3A和图;3B为全息立体图印刷机装置的光学系统的一个实例的示意图；图4A和图4B为全息立体图印刷机装置的光学系统的另一实例的示意图；图5为全息图记录介质的实例的剖面图；图6A 图6C为光聚合型光聚合物的曝光处理的示意图；图7为记录介质输送机构的构造实例的示意图；图8为用于说明曝光处理的实例的流程图；图9为根据本发明的第一实施方式的全息图记录介质的层压结构的结构实例的剖面示意图；图IOA 图IOC为用于说明根据实施方式的全息图记录介质的防伪功能的示意图；图11为包括黑色中间基材层的全息图记录介质的实例的剖面示意图；图12为将漫反射部材设置在被粘物中的实例的剖面示意图；图13为根据本发明的第二实施方式的全息图记录介质的层压结构的结构实例的剖面示意图；图14为第二实施方式的第一变形例的结构实例的剖面示意图；图15为第二实施方式的第二变形例的结构实例的剖面示意图；图16为第二实施方式的第二变形例的结构实例的剖面示意图；图17为用于说明接触印刷的示意图；图18为用于全息图记录介质的制造装置的实例的示意图；图19A 图19C为全息图记录介质的制造步骤中的层结构的实例的示意图；图20A和图20B为用于说明漫反射和镜面反射的示意图；以及图21为JIS Z 8741中所规定的镜面光泽计的概念图。
具体实施例方式将按照下列顺序对实施本发明的最佳方式(以下简称实施方式)进行说明。<1.初始原版的创建>“全息立体图创建系统”“全息立体图印刷机装置”“全息图记录介质的实例”“记录介质输送机构”“全息立体图创建系统的操作”<2.第一实施方式>“全息图记录介质的层压结构”“漫反射部材”“防伪功能”“第一实施方式的变形例”<3.第二实施方式>“第二实施方式的变形例”<4.变形例〉
5
下面说明的实施方式为本发明的优选示意性实例，并且涉及技术上优选的各种限制。但是，除非下面特别说明本发明受到限制，否则本发明的范围不受实施方式的限制。<1.初始原版的创建>“全息立体图创建系统”在说明根据本发明的全息图记录介质之前，对初始原版的创建进行说明。通常，可以使用从不同视点观察的被摄物的二维图像作为原始图像来合成用于再现三维图像的全息图。以这种方式合成的全息图称为全息立体图。通过例如顺次记录原始图像来创建全息立体图，这些原始图像是通过从不同的观察点对被摄物进行顺次拍摄而获得的大量图像， 并作为一个全息图记录介质上的条纹状要素全息图。将全息立体图创建为初始原版的过程概略地包括内容创建步骤，其包括诸如图像的获取、对所获取的图像的编辑的处理、印刷全息立体图的步骤。这些图像通过成像或计算机制图(computer graphics)获得。图像编辑步骤中获得的每个图像通过例如柱面透镜转换为条纹状图像。图像的物光以及参考光的干涉条纹在全息图记录介质上顺次记录为条纹状要素全息图，从而创建作为初始原版的全息立体图。首先，对创建全息立体图的全息立体图创建系统的构造实例进行说明。下面对通过在记录介质上记录条纹状多个要素全息图来形成(被赋予水平方向上的视差信息的)全息立体图的装置进行说明。全息立体图创建系统为创建所谓的一步式全息立体图的系统，即直接将记录有物光和参考光的干涉条纹的全息记录介质用作全息立体图。如图1所示，全息立体图创建系统包括数据处理单元1，执行对作为记录对象的图像数据的处理；用于控制的计算机2，执行整个系统的控制；以及全息立体图印刷机装置3，具有用于全息立体图创建的光学系统。数据处理单元1基于多个(包括从包含多镜头相机和移动式相机的视差图像行拍摄装置13提供的视差信息的)图像数据Dl生成视差图像行D3。所述数据处理单元1基于作为其他数据的多个(包括用于图像数据生成的计算机14所生成的视差信息的)图像数据D2生成视差图像行D3。包括从视差图像行拍摄装置13提供的视差信息的多个图像数据Dl为多个图像的图像数据。这种图像数据是通过在水平方向上从多个不同的观察点通过例如用多镜头相机同时拍摄或者用移动式相机连续拍摄的方式来拍摄实际物体而获得的。包括视差信息的多个图像数据D2通过用于图像数据生成的计算机14来生成。图像数据D2为例如(通过在水平方向上给出其视差而顺次创建的)多个CAD(计算机辅助设计)图像或CG(计算机图形)图像的图像数据。数据处理单元1使用用于图像处理的计算机11在视差图像行D3上施加用于全息立体图的预定的图像处理。数据处理单元1将受到了预定图像处理的图像数据D4记录在诸如存储器或硬盘的存储装置12中。当图像记录在全息图记录介质上时，数据处理单元1逐个图像地从记录在存储装置12中的图像数据D4顺次读出数据，并将读出的图像数据D5发送到用于控制的计算机2。另一方面，用于控制的计算机2驱动全息立体图印刷机装置3。基于从数据处理单元1提供的图像数据D5的图像被顺次记录在全息立体图印刷机装置3中设定的全息图记录介质30中，并作为条纹状要素全息图。
在这一点上，如后所述，用于控制的计算机2执行全息立体图印刷机装置3中的快门32，显示装置41，记录介质输送机构等的控制。具体地，用于控制的计算机2将控制信号 Sl发送到快门32并控制快门32的打开和关闭。用于控制的计算机2向显示装置41提供图像数据D5，并使显示装置基于图像数据D5显示图像。另外，用于控制的计算机2将控制信号S2发送至记录介质输送机构并通过记录介质输送机构控制全息图记录介质30的输送操作。如图2所示，图像处理是将包括视差信息的多个图像数据Dl中的每个分割成在视差方向(即横向(宽度)方向)上的缝隙形状的处理，并且收集分割之后的薄片(slice) 以重新形成处理后的图像D5。该图像D5在显示装置41上显示。“全息立体图印刷机装置”下面参考图3A和图:3B对全息立体图印刷机装置3的光学系统进行详细说明。图 3A为从上方观察的全息立体图印刷机装置3的光学系统的示图。图:3B为从侧部观察的全息立体图印刷机装置3的光学系统的示图。如图3A和图;3B所示，全息立体图印刷机装置3包括激光束源31 (其发射具有预定波长的激光束)、快门32、反射镜38、设置在从激光束源31发射的激光束Ll的光轴上的半反射镜33。作为激光束源31，例如，使用发射具有约532nm波长的激光束的激光束源。通过用于控制的计算机2控制快门32，以便当全息图记录介质30未曝光时关闭并且当全息图记录介质30曝光时打开。半反射镜33是将通过快门32的激光束L2分离为参考光和物光的反射镜。由半反射镜33反射的光L3变为参考光，并且透过半反射镜33的光 L4变为物光。在该光学系统中，半反射镜33反射并入射在全息图记录介质30上的参考光的光路长度与透过半反射镜33并入射在全息图记录介质30上的物光的光路长度被设定为基本相同的长度。因此，参考光和物光的相干性增加。这使得可以创建全息立体图，从全息立体图可以获得较清晰的再现图像。在半反射镜33所反射的光L3的光路上，以该顺序设置柱面透镜34、将参考光转换为平行光线的准直透镜35、反射来自该准直透镜35的平行光线的反射镜36，作为用于参考光的光学系统。首先，半反射镜33所反射的光通过柱面透镜34转换为发散光线。然后，该发散光线通过准直透镜35转换为平行光线。之后，该平行光线由反射镜36反射并入射在全息图记录介质30的后表面侧上。另一方面，用于物光的光学系统设置在透过半反射镜33的光L4的光轴上。作为光学系统，使用反射从半反射镜33透过的光的反射镜38、由凸透镜和针孔组合而成的空间滤波器39、将物光转换为平行光线的准直透镜40。使用将图像显示为记录对象的显示装置 41以及在要素全息图的宽度方向上漫射透过显示装置41的光的一维漫射器42。另外，使用将透过一维漫射器42的物光会聚在全息图记录介质30上的柱面透镜43以及具有一维漫射功能的光学功能板45。柱面透镜43在视差方向上(要素全息图的横向方向或观察过程中的水平方向) 会聚物光。光学功能板45为在条纹状要素全息图的纵向方向上一维地漫射会聚的物光并在纵向方向上应对视点的移动的板。光学功能板45为微结构。例如，具有细微间距的双凸透镜可用作光学功能板45。透过半反射镜33的光L4被反射镜38反射后通过空间滤波器39转换为来自点光源的发散光线。然后，该发散光线通过柱面透镜40转换为平行光线，并且此后，入射在显示装置41上。在该实施方式中，在空间滤波器39中使用放大率为20的物镜和直径为 2(^!11(微米)的针孔。柱面透镜40的焦距被设定为100mm。显示装置41为例如包括液晶显示器的投影型图像显示装置。显示装置41由用于控制的计算机2控制，并基于来自用于控制的计算机2的图像数据D5显示图像。在该实例中，使用像素数量为480X 1068，尺寸为16. 8mmX29. 9mm的黑白液晶显示面板。透过显示装置41的光转换为由显示装置41上显示的图像调制的光，并且由一维漫射器42漫射。一维漫射器42只须设置在显示装置41附近，并设置在显示装置41的正前方或者正后方。在该实例中，一维漫射器42设置在显示装置41的正后方。一维漫射器42在要素全息图的宽度方向上稍微漫射来自显示装置41的光，从而漫射要素全息图中的光。因此，一维漫射器42有助于提高要创建的全息立体图的质量。漫射器移动部(图中未示出)设置在漫射器42中。每当形成每个要素全息图以改变用于每个要素全息图的漫射器42的位置时，该漫射器42移动部随机地移动漫射器42。 这使得可以减少当观察全息图时位于无限远处的噪声。随着用于移动漫射器42的漫射器移动部，例如，可以采用通过机械方法将漫射器 42每次移动固定量的移动结构，比如步进电机。通过这种构造，漫射器42的移动方向可以是要素全息图的宽度方向(图3B中的箭头X方向)，或者可以是与宽度方向垂直的方向。 移动方向可以是宽度方向与箭头X方向的组合。漫射器42可以完全地随机移动或者可以往复移动。通过以这样的方式设置漫射器42，要素全息图的宽度内部被均勻地曝光。因此，提高了要获得的全息图的质量。但是，当试图实现均勻曝光时，需要将漫射器42的漫射增强至某一程度。由漫射器42漫射的物光在全息图记录介质30上扩散，并使比要素全息图的初始宽度更宽的范围曝光。因此，如图4A和图4B所示，掩膜44设置在光路中，掩膜44的图像投影在记录材料上，从而以合适宽度对要素全息图进行曝光。换言之，通过漫射器42的漫射以及通过掩膜44来遮蔽不需要的光而获得均勻、合适的曝光宽度。如图4A和图4B所示，掩膜44的位置可设定在漫射器42和柱面透镜43之间，或设定在全息图记录介质30附近。具体地，从显示装置41透过的光，在透过漫射器42并在要素全息图的宽度方向上漫射之后，由柱面透镜43聚焦在全息图记录介质30上。在这一点上，由于漫射器42的影响，物光并不是会聚在一点上，而是扩散至某一范围。如图4A和图4B所示，只有扩散聚焦光的中心处的预定范围才能透过掩膜44的开口 4 并入射到全息图记录介质30上作为物光。物光的形状为条纹状。如上所述，将光学功能板45设置为第二漫射器。物光在条纹状要素全息图的纵向方向上一维地漫射，并照射在全息图记录介质30上。这使得可以在反射型全息图的纵向方向(垂直方向)上拓宽视野角(angularfield)。在仅具有水平方向上的视差的普通全息立体图中，光学功能板45最终被赋予与反射型全息图上下方向上的视野角基本相等的光学功能角。全息立体图印刷机装置3包括记录介质输送机构50，能够在用于控制的计算机2 的控制下以等于一个要素全息图的距离间歇地输送全息图记录介质30。如后所述，记录介质输送机构50被配置为，能够基于用于控制的计算机2的控制信号间歇地输送膜状的全息图记录介质。当通过全息立体图印刷机装置3创建全息立体图时，基于视差图像行的图像数据的图像顺次在(设定在记录介质输送机构50中的)全息图记录介质30上记录为条纹状要素全息图。“全息图记录介质的实例”下面对在全息立体图创建系统中使用的全息图记录介质30进行详细说明。在全息图记录介质30中，包括光聚合型光聚合物的光聚合物层30b形成在带状的膜基材30a 上。全息图记录介质30为(通过在光聚合物层30b上进一步粘合保护片30c而形成的) 所谓的膜涂布型记录介质。在光聚合型光聚合物的初始状态下，如图6A所示，单体M均勻分散在基体聚合物 (matrix polymer)中。另一方面，如图6B所示，当照射功率为约10mJ/cm2 400mJ/cm2的光LA时，单体M在曝光部分中聚合。由于单体M聚合，所以单体M从外围开始移动，并且单体M的密度根据位置而变化，从而发生折射率调制。之后，如图6C所示，通过在光聚合型光聚合物的整个表面上照射紫外线或功率为约lOOOmJ/cm2的可见光LB来完成单体M的聚合。 这样，在光聚合型光聚合物中，由于折射率根据入射光而变化，所以由参考光和物光的干涉形成的干涉条纹可以记录为折射率的变化。包括这种光聚合型光聚合物的全息图记录介质30在曝光后不需要受到特殊的显影处理。因此，可以对根据(使用在感光部中包括光聚合型光聚合物的全息图记录介质30 的)该实施方式的全息立体图印刷机装置3的构造进行简化。“记录介质输送机构”对记录介质输送机构50进行详细说明。图7为全息立体图印刷机装置3的记录介质输送机构50部分的放大示图。如图7所示，记录介质输送机构50包括辊子51和用于间歇输送的辊子52。全息图记录介质30存储在胶片盒53中并围绕辊子51而卷绕。记录介质输送机构50轴向地支撑(插入预定位置的)胶片盒53中的辊子51，从而以预定转矩自由地旋转。从胶片盒53 拉出的全息图记录介质30可以由辊子51和用于间歇输送的辊子52支撑。在这一点上，由于全息图记录介质30的主面(principal surface)被设定为基本上与辊子51和用于间歇输送的辊子52之间的物光垂直，所以记录介质输送机构50支撑全息图记录介质30。辊子 51和用于间歇输送的辊子52由扭转盘簧(torsion coilspring)在使辊子51和用于间歇输送的辊子52彼此远离的方向上推动。因此，向被装载以短暂停留在辊子51和用于间歇输送的辊子52之间的全息图记录介质30施加预定的张力。记录介质输送机构50的用于间歇输送的辊子52连接至未示出的步进电机，并被配置为能够在图中箭头Al所示的方向上基于来自该步进电机的转矩自由地旋转。基于从用于控制的计算机2提供的控制信号S2，步进电机以预定的角度顺次旋转用于间歇输送的辊子52，该角度对应于每当用于一个图像的曝光结束时的要素全息图。因此，全息图记录介质30以与用于一个图像的每次曝光的一个要素全息图相等的距离被输送。
在全息图记录介质30的路线中的用于间歇输送的辊子52的后段，沿路线设置紫外线灯M。紫外线灯M为用于完成曝光的全息图记录介质30的单体M的聚合的灯。紫外线灯M被配置为，能够在通过用于间歇输送的辊子52输送的全息图记录介质30上照射具有预定功率的紫外线UV。另外，在全息图记录介质30的路线中的紫外线灯M的后段，相继设置被轴向支撑以自由旋转的加热辊子阳、一对用于排出的输送辊子56和57以及切割机58。用于排出的输送辊子56和57被配置为，输送全息图记录介质30，从而全息图记录介质30的保护片30c在加热辊子55的圆周侧上以紧密附着的状态卷绕约半个圆周。用于排出的输送辊子56和57连接至未示出的步进电机，并被配置为能够基于步进电机的转矩而旋转。步进电机基于从用于控制的计算机2提供的控制信号S2而旋转。具体地，用于排出的输送辊子56和57以预定角度(与用于间歇输送的辊子52的旋转同步地)顺次旋转， 该角度对应于每当用于一个图像的曝光结束时的要素全息图。因此，在紧密附着至加热辊子阳的圆周侧的同时，全息图记录介质30稳定地输送，而不会在用于间歇输送的辊子52 与用于排出的输送辊子56和57之间出现松弛。加热辊子55在其内侧包括诸如加热器的发热部，并被配置为通过该发热部使得加热辊子阳的圆周侧可以保持约120°C的温度。加热辊子55经由保护片30c对输送的全息图记录介质30的光聚合物层30b进行加热。通过这种加热，光聚合物层30b的折射率调制度增加了，以在全息图记录介质30上固定记录图像。因此，选择加热辊子55的外径，从而从全息图记录介质30与圆周侧相接触到从圆周侧脱离经过对于固定记录图像来说足够的时间。切割机58包括未示出的切割机驱动机构，并被配置为能够通过驱动切割机驱动机构来对输送的全息图记录介质30进行切割。切割机驱动机构驱动切割机58。具体地，在视差图像行的图像数据的所有的图像都记录在全息图记录介质30上之后，在记录介质30 的记录有图像的所有部分被排出的阶段，驱动切割机58。因此，记录有图像数据的部分与其他部分分离并排除到外部作为全息立体图。“全息立体图创建系统的操作”下面参考图8对在具有上述构造的全息立体图创建系统中的用于控制的计算机2 的控制下创建全息立体图的操作进行说明。在步骤ST1，全息图记录介质30被设定为初始位置。步骤ST2为一个循环起止处的步骤。步骤ST7为循环终止端的步骤。每当执行步骤ST3 步骤ST6的一系列处理时， 用于一个要素全息图的处理结束。重复步骤ST3 步骤ST6，直到用于所有要素全息图数量 (η)的处理结束。在步骤ST3，用于控制的计算机2基于从数据处理单元1提供的图像数据D5来驱动显示装置41，并使显示装置41显示图像。在步骤ST4，用于控制的计算机2将控制信号 Sl发送到快门32，从而以预定时间打开快门32并对全息图记录介质30进行曝光。在这一点上，从激光束源31发射的激光束L2中的被半反射镜33反射的光L3透过快门32入射在全息图记录介质30上作为参考光。同时，透过半反射镜33的光L4转换为(投射显示装置 41上显示的图像的)投射光。投射光入射在全息图记录介质30上作为物光。因此，显示装置41上显示的图像记录在全息图记录介质30上作为条纹状要素全息图。
当一个图像的记录结束时，在步骤ST5，用于控制的计算机2向步进电机发送控制信号S2，以驱动用于间歇输送的辊子52以及用于排出的输送辊子56和57。通过驱动步进电机，用于控制的计算机2使得用于间歇输送的辊子52以及用于排出的输送辊子56和57 以与一个要素全息图相等的距离来输送全息图记录介质30。在输送全息图记录介质30之后，设置等待振动衰减的时间(步骤ST6)。然后，处理返回到步骤ST3。用于控制的计算机2基于从数据处理单元1提供的图像数据D5来驱动显示装置41，并使显示装置41显示下一个图像。之后，用于控制的计算机 2顺次重复像上面那样的操作(ST4、ST5和ST6)，从而基于从数据处理单元1提供的图像数据D5的图像顺次记录在全息图记录介质30上作为条纹状要素全息图。换言之，在全息立体图创建系统中，基于记录在存储装置12中的图像数据的图像顺次显示在显示装置41上。同时，快门32为每个图像打开，并且这些图像顺次记录在全息图记录介质30上作为条纹状要素全息图。此时，由于全息图记录介质30以与用于每个图像的一个要素全息图相等的距离被输送，所以要素全息图在观察过程中在水平方向(横向方向)上连续并排设置。因此，水平方向上的视差信息的图像记录在全息图记录介质30上作为多个在横向方向上连续的多个要素全息图。这样，获得具有水平方向上的视差的全息立体图。直到曝光处理的步骤如上所述。之后，根据需要进行后处理(步骤ST8)并完成印刷步骤。在需要紫外线照射和加热的光聚合物的情况下，采用如图7所示的装置构造。具体地，从紫外线灯M照射紫外线。因此，完成单体M的聚合。然后，通过加热辊子55对全息图记录介质30进行加热，从而对记录图像进行固定。当所有记录有图像的部分被排出到外部时，用于控制的计算机2将控制信号S2发送给切割机驱动机构并驱动该切割机驱动机构。因此，全息图记录介质30的记录有图像的部分被切割机58切断并被排出到外部作为全息立体图。根据上述步骤，完成具有水平方向上的视差的全息立体图作为初始原版。<2.第一实施方式〉下面对根据本发明第一实施方式的全息图记录介质的结构实例进行详细说明。根据第一实施方式的全息图记录介质为从初始原版复制的并且是容易进行真伪判定的全息图。具有如下效果，即，可以看出使用根据第一实施方式的全息图记录介质作为原版以未授权方式复制的全息图与真实的全息图不同。另外，防止根据第一实施方式的全息图记录介质的未授权复制的手段不会妨碍初始全息像的观察。“全息图记录介质的层压结构”图9为根据第一实施方式的全息图记录介质60的层压结构的结构实例的剖面示意图。在如图9所示的结构实例中，从全息图的观察者侧(图9上方)按顺序层压保护层 98、全息图记录层90、作为光散射层的粘合层(也称为粘结层)92、剥离层94。漫反射部材 91设置在粘合层92中。下面对这些层进行说明。全息图记录层90为例如具有(包括上述光聚合型光聚合物的)光聚合物层的层。 为了保持光聚合物层的形状，全息图记录层90可包括与膜基材30a相当的层。在接触印刷中，来自初始原版的入射激光束和衍射光的干涉条纹记录在全息图记录层90中。设置保护层98用于防止划伤、防止带电、全息图形状的稳定性。保护层98为与保护片30c相对应的层。特别地，当通过多个辊子在对初始原版进行复制的步骤中输送初始原版时，期望在全息图记录层90上形成保护层98。作为形成保护层98的材料，例如，可使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚碳酸酯膜、聚氯乙烯膜、丙烯酸膜、聚醋酸纤维素膜、醋酸丁酸纤维素膜、三醋酸纤维素膜、聚乙烯醇膜或聚甲基丙烯酸甲酯膜。期望保护层98的厚度为0. OOlmm以上 IOmm以下，更期望为0. Olmm以上0. Imm以下。设置粘合层92以将(初始原版的图像信息通过接触印刷记录在其中的)全息图记录介质60粘结至被粘物。形成粘合层92的材料的实例包括丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂、或丙烯酸树脂与丙烯酸酯树脂的共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、天然橡胶、酪蛋白 (casein)、明胶、松香脂、萜烯树脂(terpene resin)、酚醛树脂、苯乙烯树脂、色满茚树脂 (chroman indeneresin)、聚乙烯醚、硅酮树脂。材料的实例还包括α -氰基丙烯酸酯粘合剂、硅酮粘合剂、马来酰亚胺粘合剂、苯乙烯粘合剂、聚烯烃粘合剂、间苯二酚粘合剂、聚乙烯醚粘合剂。期望任何这些材料形成的粘合层以4 μ m以上300 μ m以下的厚度被涂布并且形成。可使用聚酰胺树脂、聚烯烃树脂、聚酯、改性烯烃(modified olefin)、反应型脲烷、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的热塑性热熔粘合剂。在这种情况下，粘合层92可形成为所谓的转移箔的薄膜。这些包括热熔粘合剂的粘合剂以下统称为粘合剂。漫反射部材91设置在粘合层92中并起到光散射层的作用。漫反射部材91为例如其表面不平整的金属粉或金属片。如下所述，漫反射部材91为如下部材，被设置以便当观察到全息图记录介质60时，对入射在根据第一实施方式的全息图记录介质60上的光进行漫反射。期望将粘合层92对被粘物的粘结力设定为比全息图记录层90的自粘结力或破坏强度高。换言之，当全息图记录层90和光散射层分离时，期望全息图记录层90的至少一部分伴随着内聚破坏(cohesive failure)而切断(cut off)。这是由于，当试图使全息图记录层90与粘合层92分离以试图进行去除漫反射部材91的接触印刷时，全息图记录层90被较早破坏，以防止未授权的复制。这种破坏的状况取决于剥离速度。可通过执行JIS Z0237 所规定的180°剥离测试来测量是否发生内聚破坏。用于测量的测量条件如下所述。测量环境23°C士2°C，50士5% RH测试片25mm宽粘合通过2kg橡胶辊子的往复运动来按压接触粘结时间粘结60min剥离角度180°剥离速度250mm/min剥离层94为PET等树脂形成的剥离层。通过采用这样的结构，通过剥离剥离层 94，可以经由粘合层92轻易地将全息图记录介质60粘结至被粘物。该全息图记录介质60 可用作全息图贴纸。例如，美国专利第5，798，850号所公开的类型的装置可用于制造具有上述结构的全息图记录介质60。但是，无须说，用于制造全息图记录介质60的装置不限于该实例。“漫反射部材”下面对设置在粘合层92中的漫反射部材91进行详细说明。漫反射部材91用于当使用根据第一实施方式全息图记录介质60作为原版进行进一步复制(即未授权复制) 时，记录以未授权方式复制的全息图中的初始原版中不存在的图像。如图9所示，根据第一实施方式的全息图记录介质60的结构实例为如下实例，即， 将具有光泽的适量金属粉混入粘合层92中作为漫反射部材91。例如，当粘合层92的厚度被设定为约30 μ m时，将约1500个平均直径为约25 μ m的金属粉混入每Icm3的粘合层92 中。在这种情况下，当观察到15mm2的大小的全息图记录介质60时，在任意位置平均可看到约10个混合金属片。以这种程度的量混入金属粉不会使整个全息图的可视度劣化。但是，如果通过显微镜或放大镜观察，可观察到金属粉。在这种情况下，将粘合层92的透明度设定为这种程度，以便不妨碍金属粉的观察。作为漫反射部材91，例如，可采用如下所述的材料。A、金属色蒸镀粉(金属片，例如Daiya Kogyo有限公司制造的“LG”)B、珠光颜料(珍珠光泽颜料，例如=Nihonkoken有限公司制造的“ULTLMIKA(注册商标)”C、镀银玻璃片颜料、铝片颜料、二氧化钛颜料、或这些颜料的混合物D、Chroma Flair颜料(材料色移取决于视角，例如立邦涂料有限公司制造的 “MAZI0RA(注册商标)”)E、全息图片段(例如Daiya全息图AL型，HG-S 20AL(0. 2mm片段，0. 012mm厚， Daiya Kogyo有限公司制造)F、闪光(具有薄片感的颜料，例如=Nihonkoken有限公司制造)G、荧光颜料(例如=Sinloihi有限公司制造的“SINLOIHI COLOR(注册商标)”)H、蓄光颜料I、金属粉或金属箔，例如金粉、铜粉、锌粉、金箔、或锌箔J、膜的不同类型的层压部材，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜和聚甲基丙烯酸甲酯膜(例如=Daiya Kogyo有限公司制造的“RAINB0WFLAKE”)无须说，用作漫反射部材91的部材不限于上述材料。可以层压(以形成多层结构)或者可以混入多种这些材料。作为漫反射部材91的材料，当从正面观察全息图记录介质60时，选择漫反射足以确认存在漫反射部材91的光的材料。这是为了，当以未授权方式通过接触印刷复制包括设置有漫反射部材91的层的全息图记录介质60时，漫反射部材91 的全息像以未授权方式被复制在全息图上。还可使用镜面反射部材来代替漫反射部材 91。换言之，球面反射部材通常包括大量镜面反射成分。但是，球体的任何部分对光进行反射，并且反射部材的正面发光。即使多数入射光被平坦的金属箔等反射，仍在反射光的方向上形成全息图。即使将观察方向限制在常规反射方向上，仍可以通过观察常规反射的全息图来辨别真实产品和伪造产品。当混入具有这种反射特性的漫反射部材91时，全息图记录介质60的观察者可轻易地获知用于防止对全息图记录介质60施加未授权复制的手段。还可以在不同于常规反射方向的方向上确认以未授权方式复制的全息图上印刷的漫反射部材91的全息像的存在。期望漫反射部材91的所有尺寸在0. Olmm以上3mm以下。漫反射部材91的尺寸上限由粘合层92的厚度规定。可通过显微镜层确认存在漫反射部材91 (漫反射部材91的尺寸大于可见光波长的量级。)因此，规定了反射部材91的尺寸下限。如果漫反射部材91 为球形，则漫反射部材91的尺寸受到粘合层92的厚度限制。但是，如果漫反射部材91为箔、片段、或片状部材，则漫反射部材91的可以具有在沿全息图记录介质60的主面的方向上约3mm的尺寸，只要该尺寸在厚度方向上在粘合层92 (期望厚度约在3 μ m以上50 μ m以下)的厚度内即可。期望漫反射部材91的含量按体积比在0.01%以上30%以下，更期望在0. 以上 5%以下。如果混入的漫反射部材91的量太小，则很难达到预期的防伪目的。反之，如果混入的漫反射部材91的量太大，则全息图本身的可视度会劣化或粘合层92的粘合性能会劣化。“防伪功能”下面对根据第一实施方式的全息图记录介质的防伪功能进行详细说明。图IOA为根据第一实施方式的全息图记录介质60的俯视图。假设在全息图记录介质60上记录有从初始原版接触印刷的图像信息100 “GENUINE”。假设图像信息100由具有对应于绿色的波长的激光束来记录。图像信息100记录在全息图记录层90中。漫反射部材91y和91r设置在从观察者方向看到的全息图记录层90内侧上的粘合层92中。假设当观察全息图记录介质60时，从漫反射部材91y感受(sense)到的颜色接近黄色，并且从漫反射部材91r 感受到的颜色接近红色。在图IOA中，为了便于理解防伪功能，夸大地示出漫反射部材91y 和 91r。通常，可以观察到全息图的视野角限制在某一范围内。但是，由于漫反射部材91y 和91r (除了镜面反射之外)还具有大量反射成分，因此，不仅在入射光的正常反射方向上， 而且在可以观察到全息图的视野角的范围内，都可以感受到漫反射部材91y和91ι 的存在。 由于漫反射部材91y和91r设置在从观察者方向看到的全息图记录层90内侧上的粘合层 92中，所以漫反射部材91y和91r不会妨碍对记录在全息图上的图像信息100的观察。因此，全息图记录介质的观察者可以确认图像信息100 “GENUINE”为绿色，来自漫反射部材 91y的反射为微黄色，以及来自漫反射部材91r的反射为微红色。假设使用全息图记录介质60作为原版通过图17所示的方法尝试通过接触印刷进行进一步复制，即未授权复制。例如，假设全息记录介质作为原版(如果合适的话以下简称为未授权的记录介质)紧密附着至根据第一实施方式的(作为原版的)全息图记录介质 60，并且具有与用于从初始原版的接触印刷的激光束相同的波长的激光束从相对于法线角度为45°的方向上入射在全息图记录介质的主面上。在这一点上，入射在漫反射部材91y和91r上的激光束还在除常规反射方向之外的方向上漫反射。因此，不仅图像信息“GENUINE”而且漫反射部材91y和91r的全息像都记录在未授权的记录介质上。另外，记录在未授权记录介质上的漫反射部材91y和91r 的全息像以全息图的记录颜色(即，绿色)被记录。图IOB为当尝试使用根据第一实施方式的全息图记录介质60作为原版进行未授权复制时，所获得的未授权的记录介质的俯视图。在图IOB中，所有的G部分都记录为绿色。因此，记录在未授权的记录介质65上的全息像与从真实全息图记录介质(即根据第一实施方式的全息图记录介质60)观察到的全息像明显不同。可轻松地执行用于全息图记录介质的真伪判定。
假设模仿根据第一实施方式的全息图记录介质60的漫反射部材91y和91r，在执行未授权的复制之后，将微黄色反射材料93y和微红色反射材料93r混入的未授权的记录介质65的粘合层中。在这种情况下，与上述情况一样，由于在未授权的记录过程中印刷的漫反射部材91y和91ι 的反射，所以很难擦除绿色的全息像。因此，如图IOC所示， 由于不仅反射材料93y和93r而且漫反射部材91y和91r的反射，所以可观察到绿色全息像。如果留有这种绿色图案，观察者可以立刻辨别观察者所观察的全息图曾受到过未授权的复制。另外，奖粘合层92对被粘物的粘结力设定为比全息图记录层90的自粘结力或破坏强度高。因此，可以防止执行去除了漫反射部材91y和91r的接触印刷。例如，当将金属粉混入根据第一实施方式的全息图记录介质60的粘合层92中作为漫反射部材91时，由于金属粉在粘合层92中出现的位置是随机的，所以全息像和金属粉之间的位置关系是唯一的。因此，在使用根据第一实施方式的全息图记录介质60作为原版以未授权方式复制的未授权记录介质中，金属粉的全息像位于与全息像的位置相同的位置上。如果存在大量的(以相同的位置记录有金属粉的全息像)全息图记录介质，则这意味着进行了关于真实全息图记录介质的未授权的复制。“第一实施方式的变形例”图11为包括黑色中间基材层93的全息图记录介质61的实例的示图。如图所示， 黑色层可以设置在相对于设置有漫反射部材91的全息图记录层90和粘合层92、从观察者看到的内侧上。在中间基材层93上，形成用于粘结至被粘物的粘合层92a以及剥离层94。 黑色层设置在相对于全息图记录层90、从观察者看到的内侧上，以增加全息像的对比度，并可以最轻松地看到全息图。由于全息图将光衍射到观察者侧，因此，如果没有全息像的部分为深色(理想地，黑色)则对比度最高，并且可以最容易地看见全息图。本文中的黑色在OD(Optical Density，光密度)中为1.0以上，在JIS Z 87 规定的L*a*b色系 (color system)中的亮度为30以下，或者在400nm 750nm的可见光区域波长中的平均反射率为20%以下。如果黑色在上述范围内，则获得的结果表示可轻松观察到全息图。黑色层可以是例如纸。关于当漫反射部材91混入粘合层92中时所获得的粘合层92的粘合性能，讨论粘合性能作为相对于粘合层92以漫反射部材91的体积含量或重量密度是合适的。但是，根据粘合层92的厚度基本上改变外观效果。因此，当检查到漫反射部材91混入的效果时，建议考虑在形成粘合层92之后，当从垂直方向上观察到全息图表面的时候的每单位面积的漫反射部材91的可视面积。在该面积的比率方面，期望漫反射部材91的可视面积在0. 001 % 以上50%以下，更期望在0. 以上10%以下。在该实例中，该比率被设定在0. 以上 10%以下的比率范围内。当漫反射部材91在该范围内时，由于全息图记录介质61整个都是微黑色(blackish)的，所以全息图的对比度增加，并且可视度很高。另外，防伪对策的效果可以充分地体现出来。作为黑色中间基材层93，可以使用其中分散有碳等的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。 可在粘合层9 中使用将碳等揉捏(knead)至不降低所需粘合力的程度的粘合材料来形成该粘合层92a，而非黑色中间层。可使用其中形成有抑制从上表面入射的光的反射的结构的层，而不是黑色层。
15
当采用这样的结构时，像第一实施方式一样，在分别形成包括全息图记录层90的 T部以及包括设置有漫反射部材91的粘合层92的B部之后，通过组合T部和B部可以获得整体形成的全息图记录介质61。图12为将漫反射部材91设置在被粘物99中而不是粘合层92中的实例的示图。 在该实例中，粘合层92b为透明的粘合层。设置在被粘物99中的漫反射部材91可被例如接近灰色的颜色着色，只要漫反射部材91具有使得从全息图的上表面能够观察的透明度。 在该实例中，为了增加全息图的图像的对比度，期望粘结有该全息图的被粘物99的部分的颜色为黑色。但是，该部分不限于黑色，并且可以用接近灰色的颜色着色。漫反射部材91 设置在被粘物99中而不是完全埋设在被粘物99中。<3.第二实施方式〉图13为根据本发明的第二实施方式的全息图记录介质的层压结构的结构实例的剖面示意图。在如图13所示的结构实例中，第二实施方式与第一实施方式在以下方面是相同的，即，从全息图的观察者侧(图13上侧)按顺序层压保护层、全息图记录层、粘合层以及剥离层。第二实施方式与第一实施方式不同之处在于，漫反射部材91设置在全息图的观察者侧的保护层98a中，而不是粘合层92中。在第二实施方式中，像第一实施方式一样，在使用根据第二实施方式全息图记录介质120作为原版以未授权方式进一步复制的全息图中，反射构件的图像记录在未授权的记录介质中。因此，存在如下效果，即，可以看到使用根据第二实施方式的全息图记录介质 120作为原版以未授权方式复制的全息图与真实全息图是不同的。在第二实施方式中，由于漫反射部材91设置得比全息图记录层90更靠近观察者侧，因此在全息图的再现图像上观察到漫反射部材91。因此，将漫反射部材91设置为不会扰乱全息图的再现图像的程度。“第二实施方式的变形例”图14、图15以及图16为其他层结构的实例的示图。图14为其中漫反射部材91 设置在将保护层98与全息图记录层90粘结起来的粘合层92b中的层结构的实例的示图。 图15为还包括黑色中间基材层93的层结构的实例的示图。图16为(具有混入透明基材中的漫反射部材91的)中间层95设置得比全息图记录层90更靠近观察者侧的层结构的实例的示图。如上所述，该漫反射部材91可混入比全息图记录层90更靠近观察者侧上的保护层、中间基材层、或粘合层中。在这种情况下，由于设置有漫反射部材的层相对于全息图的观察者形成在比全息图记录层90的更前面，所以比全息图记录层90更靠近被粘物的一侧上的粘合层可以被着色为黑色或接近黑色的颜色。当采用上述层结构时，在全息图记录层 90中记录全息图之后，还可以通过粘结多个层或层压有这些层的部材来获得全息图记录介质。可能存在多个设置有漫反射部材的层。具体地，漫反射部材可设置在相对于全息图记录层的观察者的，前侧上的多个粘合层或保护层、内侧上的多个粘合层或保护层。如果在保护层中设置不同种类的粒子，则防伪效果比当在一个层中设置一种粒子时的效果好。 作为多个光散射层，可以想到多种形式，例如，包括包含树脂层的一个或多个光散射层以及包含粘合层的一个或多个光散射层的组合、包括包含树脂层的一个或多个光散射层以及包含热熔粘合剂的一个或多个光散射层的组合、包括包含粘合层的一个或多个光散射层以及包含热熔粘合层的一个或多个光散射层的组合、包括包含树脂层的一个或多个光散射层以及包含热熔粘合剂的一个或多个光散射层的组合。<4.变形例〉根据本发明的多个实施方式的防复制全息图如上所述。但是，本发明不限于这些实施方式，并且这些实施方式的各种变形例是可能的。漫反射部材91不限于上述部材。例如，可使用诸如衍射光栅片段、浮雕全息图片段等部材作为漫反射部材91，只要这些部材反射、衍射或折射全息图的再现颜色波长即可。 可使用诸如圆盘状蒸镀膜片段等部材。在这种情况下，如果膜片段的层和全息图记录层90 接近平行，则通过未授权的复制所记录的全息像为通过正常反射方向可见的图像。但是，仍可轻易地区分原始的以及未授权的复制。还可以形成漫反射部材作为无机膜层或有机膜层，并在该层中混入非反射粒子。 在这种情况下，例如，当薄膜通过溅射等形成时，可以同时形成具有不同漫反射状态的微粒。可在全息图记录层90与粘合层之间设置阻挡层。在所有的实例中，期望根据实施方式的全息图记录介质中所包括的粘合层的粘结力比全息图记录层90的自粘结力或破坏强度高。实施方式中所述的全息图为体积型(或李普曼型，Lippmarm type)以防止接触复制。但是，本发明还可应用于浮雕型。本申请涉及于2010年2月15日向日本专利局申请的日本优先权专利申请JP 2010-030706的主题，其全部内容通过引用结合于此。本领域的技术人员可理解的是，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，根据设计要求和其他因素，各种变形、组合、子组合以及改变是可能的。
权利要求
1.一种全息图记录介质，包括 全息图记录层；以及光散射层，其中，在所述光散射层中设置有具有与形成所述光散射层的主要材料的反射特性不同的反射特性的材料。
2.根据权利要求1所述的全息图记录介质，其中，当所述全息图记录层和所述光散射层分离时，所述全息图记录层和所述光散射层随着所述全息图记录层的内聚破坏而切断
3.根据权利要求1或2所述的全息图记录介质，其中，所述全息图记录层为体积全息图或体积全息立体图。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的全息图记录介质，其中，所述光散射层相对于全息图的观察者形成在比所述全息图记录层更靠近内侧。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的全息图记录介质，其中，所述光散射层相对于全息图的观察者形成在比所述全息图记录层的更靠近前侧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的全息图记录介质，其中，所述光散射层为在包括漫反射部材的树脂中设置有具有与形成所述树脂层的主要材料的反射特性不同的反射特性的材料的层。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的全息图记录介质，其中，所述光散射层为在包括漫反射部材的粘合剂中设置有具有与形成所述粘合剂的主要材料的反射特性不同的反射特性的材料的层。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的全息图记录介质，其中，所述光散射层为在包括漫反射部材的热熔粘合剂中设置具有与形成所述热熔粘合剂的主要材料的反射特性不同的反射特性的材料的层。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的全息图记录介质，其中，所述光散射层包括多个层。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的全息图记录介质，其中，所述光散射层为着色层。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的全息图记录介质，还包括相对于全息图的观察者比所述光散射层更靠近内侧的着色层。
12.根据权利要求10或11所述的全息图记录介质，其中，所述着色层为黑色。
13.根据权利要求11或12所述的全息图记录介质，其中，所述着色层为树脂层。
14.根据权利要求11或12所述的全息图记录介质，其中，所述着色层为粘合层。
15.根据权利要求11或12所述的全息图记录介质，其中，所述着色层为着色纸层。
全文摘要
一种全息图记录介质，包括全息图记录层；以及光散射层，其中，在光散射层中设置具有不同于形成光散射层的主要材料的反射特性的反射特性的材料。
文档编号G03H1/02GK102193481SQ20111003442
公开日2011年9月21日 申请日期2011年2月1日 优先权日2010年2月15日
发明者白仓明 申请人:索尼信息技术股份有限公司, 索尼公司