全息图作成方法、全息图及使用该全息图的安全介质

摘要

通过利用计算机的运算作成在规定的记录面上将原图像以干涉条纹记录的全息图的方法，包括：定义阶段，定义由立体像构成的原图像、用于记录原图像的全息图记录面和对全息图记录面照射的参照光；运算阶段，在全息图记录面上定义多个运算点，并对于各个运算点运算由从各对象物发出的物体光和参照光形成的干涉波的强度；以及作成阶段，通过运算阶段，基于记录面上得到的干涉波的强度分布，在介质上作成物理的干涉条纹，在定义原图像时，使立体像的最眼前侧的部分配置在全息图记录面的附近。

说明书

技术领域

本发明涉及全息图作成方法，尤其涉及在用荧光灯等的较大的照明光照明时也能观察到纵深幅度宽的立体像的全息图作成方法、全息图及使用该全息图的安全介质(security medium)。

背景技术

为了防止伪造，已有将全息图粘贴或一体形成于兑换券或信用卡等的技术。

传统的全息图是这样作成的，即，将激光分支为2束，通过使一束激光照射成为立体像的基础的被照体(物体)，其散射及反射光到达全息图记录材料，使另一束激光直接到达全息图记录材料而不照射被照体，沿着2个路径传播的激光在全息图记录材料上干涉，其结果，产生的干涉条纹记录于全息图记录材料，从而作成全息图。在该方法中，需要准备被照体的实物，因此无法制作不能准备实物的被照体(例如，浮在空中的文字串等)的全息图。

对此，最近，计算机合成全息图(CGH：Computer Generated Hologram)已得到实用化，该计算机合成全息图通过如下方法制作：以三维CG(计算机图形：Computer Graphics)的形状及材质数据来准备被照体，基于三维CG数据，利用传统全息图的作成方法用计算机模拟生成与记录于全息图记录材料的干涉条纹同样的干涉条纹图案，对生成的干涉条纹图案进行精细加工来作成计算机合成全息图。如果采用CGH，则能够作成无法准备实物的被照体的全息图，故作为防伪效果高的全息图而倍受关注(参照专利文献1)。

如果用点光源或平行光照明全息图，则直至全息图的眼前侧或里面侧都能够观察到模糊较少的立体像，但如果照明光较大(向全息图的入射角度范围宽)，则距离全息图越到眼前侧或里面侧，像就越模糊，无法观察到鲜明的立体像。

另一方面，在防伪用途或外观设计用途等使用全息图，这多是因为：通过物质上平面的全息图介质，能够获得可观察具有纵深的立体像这一全息图的不可思议的视认方式。

致力于能够观察到纵深方向幅度宽的立体像时，则强调全息图的不可思议的视认方式方面的效果更好，但如果如上述照明全息图的光较大，则距离全息图越到眼前侧或里面侧，像就越模糊，因此，如果无限地扩大立体像在纵深方向的幅度，将得到相反效果。

因此，为了将模糊抑制在最小限度内，同时作成纵深幅度宽的立体像，如图22所示，相对于全息图记录面20，使立体像10’配置成在眼前侧和里面侧凸出和纵深的量大致均等，制作计算机合成全息图(参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2000-214751号公报

专利文献2：日本特开平11-24541号公报

专利文献3：日本特开2002-72837号公报

专利文献4：日本特开2005-215570号公报

非专利文献1：“3次元画像コンフアレンス‘99-3D Image Conference‘99-”讲演论文集CD-ROM(1999年6月30日～7月1日工学院大学新宿校舍)，论文“EB描画によるイメ-ジ型バイナリCGH(3)-隠面消去·陰影附けによる立体感の向上-”

发明内容

但是，如果将立体像配置成在全息图表面的眼前侧和里面侧的凸出或纵深的量大致均等，则整体上能够抑制极端的模糊，但由于在眼前侧凸出的部分最模糊，因此难以得到如实物那样眼前侧看起来比里面侧更鲜明的充分的立体感。

本发明鉴于传统技术的上述问题构思而成，其目的在于提供以简单的方法作成设计性或安全性优异、能够得到如同实物那样易于视认和充分的立体感的全息图的全息图作成方法、全息图及使用该全息图的安全介质。

本发明的全息图的作成方法能够解决上述课题，通过利用计算机的运算作成在规定的记录面上将原图像以干涉条纹记录的全息图的方法，其特征在于包括：定义阶段，定义由立体像构成的原图像、用于记录所述原图像的全息图记录面和对所述全息图记录面照射的参照光；运算阶段，在所述全息图记录面上定义多个运算点，并对于各个运算点运算由从各对象物发出的物体光和所述参照光形成的干涉波的强度；以及作成阶段，通过所述运算阶段，基于所述记录面上得到的干涉波的强度分布，在介质上作成物理的干涉条纹，在定义所述原图像时，使所述立体像的最眼前侧的部分配置在所述全息图记录面的附近。

此外，还具有的特征是：使所述立体像的最眼前侧的部分配置在所述全息图记录面的约±1mm以内。

此外，还具有的特征是：使所述立体像的最里面侧的部分配置在所述全息图记录面的里面侧的约2mm～20mm。

此外，还具有的特征是：使所述立体像的最眼前侧的部分到最里面侧的部分的纵深范围约在2mm以上。

此外，还具有的特征是：所述立体像由具有纵深的文字串构成。

此外，还具有的特征是：所述文字串由环形文字串构成。

此外，还具有的特征是：所述环形文字串配置成满足以下的条件式(1)。

-4≤Zf/H≤4             …(1)

其中，Zf为环形文字串的最眼前侧的部分的纵深配置，H为环形文字串的高度。

此外，还具有的特征是：所述环形文字串配置成满足以下的条件式(2)。

|Zf/H|＜-Zr/H          …(2)

其中，Zf为环形文字串的最眼前侧的部分的纵深配置，Zr为环形文字串的最里面侧的部分的纵深配置，H为环形文字串的高度。

此外，||为表示绝对值的符号。

此外，还具有的特征是：所述环形文字串配置成满足以下的条件式(4)。

-16≤Zr/H≤-6          …(4)

其中，Zr为环形文字串的最里面侧的部分的纵深配置，H为环形文字串的高度。

进而，本发明的全息图的特征在于通过所述全息图作成方法来作成。

进而，本发明的全息图的特征在于：再现像，该像设为：最眼前侧的部分在全息图记录面的±1mm以内，最里面侧的部分在所述全息图记录面的里面侧的2mm～20mm，从所述最眼前侧的部分到所述最里面侧的部分的纵深范围为2mm以上。

此外，具有的特征是：再现满足以下的条件式(1)及条件式(2)的环形文字串的像。

-4≤Zf/H≤4            …(1)

|Zf/H|＜-Zr/H          …(2)

其中，Zf为环形文字串的最眼前侧的部分的纵深配置，Zr为环形文字串的最里面侧的部分的纵深配置，H为环形文字串的高度。

此外，||为表示绝对值的符号。

此外，还具有的特征是：再现满足以下的条件式(4)的环形文字串的像。

-16≤Zr/H≤-6          …(4)

其中，Zr为环形文字串的最里面侧的部分的纵深配置，H为环形文字串的高度。

进而，本发明的安全介质的特征在于利用所述全息图。

(发明效果)

依据本发明，能够作成设计性或安全性优越、防伪效果高的全息图。此外，由于纵深范围宽，能够提供如同实物那样的充分的立体感。进而，即使较大照明时也能辨认最前面的文字串，因此易于视认。此外，由于使较大照明中无法辨认的配置在里面侧的文字串在点光源等合适的照明中能够辨认，因此，能够进一步提高防伪效果。

此外，通过将这样作成的全息图用于安全介质，进一步提高安全介质的设计性或安全性。

附图说明

图1是表示计算机合成全息图的记录方法的概念的剖视图。

图2是表示基于图1的运算处理的概念的具体例的图。

图3是表示从干涉波强度分布得到二值图像的概念的图。

图4是表示以记录面状且格子状排列的区域的图。

图5是表示各区域的5值化的干涉条纹强度的图。

图6是表示二值图案的构成的图。

图7是表示其他二值图案的构成的图。

图8是表示通过本实施方式得到的二值图像的图。

图9是表示运算本发明第一实施方式的计算机合成全息图1时的作为原图像10的立体像10’和全息图记录面20的位置关系的图。

图10是表示运算本发明第二实施方式的计算机合成全息图1时的作为原图像10的环形文字串110的图。

图11是表示运算本发明第二实施方式的计算机合成全息图1时的作为原图像10的环形文字串110和全息图记录面20的位置关系的图。

图12是表示文字高度的图。

图13是表示在较大光源下使文字相对于全息图面配置在眼前侧时的模拟结果的图。

图14是表示在较大光源下使文字相对于全息图面配置在里面侧时的模拟结果的图。

图15是表示在较大光源下使文字相对于全息图面配置在里面侧时的模拟结果的图。

图16是在较大光源时的文字的可读判定表。

图17是表示在平行光下使文字相对于全息图面配置在眼前侧时的模拟结果的图。

图18是表示在平行光下使文字相对于全息图面配置在里面侧时的模拟结果的图。

图19是表示在平行光下使文字相对于全息图面配置在里面侧时的模拟结果的图。

图20是在平行光时的文字的可读判定表。

图21是实际作成的全息图的例子。

图22是表示传统技术的图。

图23是表示如传统技术那样配置环形文字串110的例子的图。

(符号说明)

10...原图像

10’...立体像

110...环形文字串

20...记录面

具体实施方式

以下，参照附图，说明本实施方式的计算机合成全息图。图1至图8示出作成计算机合成全息图1的原理。

在本实施方式中，如图1所示，使用在记录面20上以干涉条纹记录原图像10的方法。在此，为了方便说明，如图所示，定义XYZ三维坐标系，记录面20设为置于XY平面上。在采用光学手法时，作为原图像10准备成为记录对象的物体。从该原图像10上的任意的点P发出的物体光O朝向记录面20的整个面前进。另一方面，参照光R照射记录面20，物体光O和参照光R的干涉条纹记录到记录面20上。

在记录面20的位置作成计算机全息图时，可以在计算机上将原图像10、记录面20、参照光R分别定义为数据，运算记录面20上的各位置的干涉波强度。具体而言，可以如图2所示，设原图像10作为N个点光源P₁、P₂、P₃、...、P_i、...、P_N的集加以处理，来自各点光源的物体光O₁、O₂、O₃、...、O_i、...、O_N分别向运算点Q(x，y)前进，同时参照光R向运算点Q(x，y)照射，进行求出由这些N个物体光O₁～O_N和参照光R的干涉产生的干涉波在运算点Q(x，y)的位置的振幅强度的运算。物体光和参照光通常以单色光进行运算。在记录面20上，定义对应于所需分辨率的多个运算点，如果对于这些各运算点的每个进行求出振幅强度的运算，在记录面20上会得到干涉波的强度分布。

具体而言，设配置在物体上的点光源的坐标为P_i(x_i，y_i，z_i)、点光源所具有的能量为4πA_i²时，在XY平面上运算点Q(x，y)的位置的物体光的合成复振幅值O(x，y)可由下式(A1)求出。

【数1】

$O(x,y)=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}\frac{A_i}{r_i(x,y)}\exp ({\mathrm{jkr}}_i(x,y)+j{\phi }_i)...\left(A1\right)$

在此，A_i表示显示从点光源P_i发出的物体光的振幅的系数，如式(A2)所示，r_i(x，y)表示点光源P_i和运算点Q(x，y)的距离。

【数2】

$r_i(x,y)=\sqrt{{(x-x_i)}^2+{(y-y_i)}^2+z_i^2}...\left(A2\right)$

即，式(1)中的A_i/r_i(x，y)这一项表示随着距离的振幅的衰减。

此外，以指数函数的形式记述的下一项是以复振幅形式显示该物体光的周期性振幅变动的项，j表示虚数单位，在波长为λ时k满足k＝2π/λ，φ_i表示P_i的点光源的初始相位。在此，kr_i(x，y)这一项表示光程，通过对该光程加上初始相位φ_i，提供运算点Q(x，y)的物体光的合成复振幅值。再有，初始相位φ_i可对各物体光分别随机设定。

此外，设平行光构成的参照光R的入射矢量为(R_x，R_y，R_z)、振幅为A_R、在坐标原点的相位为φ_R时，在运算点Q(x，y)的位置的参照光R的复振幅值R(x，y)可由下式(A3)求出。

【数3】

$R(x,y)=A_R\exp (\mathrm{jk}\frac{R_x·x+R_y·y}{\sqrt{R_x^2+R_y^2+R_z^2}}+{\phi }_R)...\left(A3\right)$

从而，式(1)提供的物体光合成振幅强度O(x，y)及式(3)提供的参照光复振幅值R(x，y)都是复振幅的强度，在运算点Q(x，y)的位置的干涉条纹的强度I(x，y)可由下式(A4)求出。

【数4】

I(x，y)＝|O(x，y)+R(x，y)|²

                        …(A4)

基于这种表示强度分布的图像数据，如果在实际介质上形成物理的浓淡图案或浮雕(emboss)图案，则能作成以干涉条纹记录原图像10的全息图。作为在介质上形成高分辨率的干涉条纹的手法，合适的是利用电子束描绘装置的描绘。电子束描绘装置广泛用于描绘半导体集成电路的掩模图案的用途等，具有以高精度扫描电子束的功能。因此，如果将表示通过运算求出的干涉波的强度分布的图像数据供给电子束描绘装置并扫描电子束，则能够描绘对应于该强度分布的干涉条纹图案。

但是，一般的电子束描绘装置只具有通过控制描绘/非描绘来描绘二值图像的功能。因此，可将通过运算求出的强度分布二值化作成二值图像，并将该二值图像数据供给电子束描绘装置。

图3是利用这样的二值化处理记录干涉条纹图案的一般方法的概念图。通过上述的运算，对记录面20上的各运算点Q(x，y)定义规定的干涉波强度值，即干涉波的振幅强度值。例如，图3(a)所示的运算点Q(x，y)也将被定义规定的振幅强度值。因此，对该振幅强度值设定规定的阈值(例如，在记录面20上分布的全部振幅强度值的平均值)，对于具有该阈值以上的强度值的运算点供给像素值“1”，对于具有不足该阈值的强度值的运算点供给像素值“0”。因而，对图3(a)所示的运算点Q(x，y)会定义“1”或“0”之一的像素值。

因此，如图3(b)所示，如果对该运算点Q(x，y)的位置定义单位区域U(x，y)，将该单位区域U(x，y)作为具有“1”或“0”之一的像素值的像素处理，能得到规定的二值图像。如果将该二值图像的数据供给电子束描绘装置进行描绘，则能以物理的二值图像描绘出干涉条纹。实际上，通过基于该物理描绘的干涉条纹，例如作成浮雕版，进行利用该浮雕版的浮雕加工，能够批量生产在表面以凹凸结构形成干涉条纹的全息图。

图4示出在记录面20上二维排列的单位区域U1～U24。在该例中，任一单位区域均为一边为2μm的正方形，这是因为定义在记录面20上的运算点Q1～Q24在纵横方向以2μm节距配置的缘故。定义在记录面20上的运算点可以说是发挥作为干涉波强度的采样点的功能，因此可以考虑在原图像10上定义的点光源的节距、原图像10与记录面20的距离、参照光R的方向、波长等的光学的条件设定，在记录干涉条纹上以最适的节距配置。在图4所示的例中，运算点Q的节距在纵横方向上均为2μm，但也可以改变纵横方向的节距(该情况下，各单位区域成为长方形)。此外，在图4所示的例中，将各个单位区域配置在各个运算点上，以使正方形状的单位区域的中心点重叠到各运算点上，但单位区域和运算点的位置关系未必这样。例如，也可以将各单位区域的左上角点定为基准点，使该左上角点的基准点重叠到运算点上地配置各个单位区域。

如上所述，对该图4所示的各运算点Q1～Q24分别运算规定的干涉波强度值。而且，在传统的一般手法中，基于规定的阈值将各强度值二值化，变换为“1”或“0”的像素值。因此，例如将包含定义为像素值“1”的运算点Q的单位区域U设为白像素，将包含定义为像素值“0”的运算点Q的单位区域U设为黑像素进行处理时，会得到白黑的二值图像。基于该二值图像，如果形成以白像素的部分为凹部、以黑像素的部分为凸部(或相反)的物理的凹凸结构，会得到全息图介质。

但是，在这种一般的计算机全息图的作成方法中，分配给各单位区域的会限定为白像素或黑像素之一，因此，会丢失通过运算求得的干涉波强度的灰度值。

因此，在本实施方式中，通过改变“第一区域相对于单位区域的占有率”来准备多个将单位区域分割为具有第一像素值的第一区域和具有第二像素值的第二区域而定义的二值图案，对各运算点的位置分配分别具有与各运算点相关的干涉波强度所对应的占有率(“第一区域相对于单位区域的占有率”)的二值图案。

首先，如图5所示，对应干涉波强度的值对像素分配特定的灰度值。在本实施方式中，如图6所示，预先准备5种二值图案D0～D4。任何二值图案都是一边为2μm的正方形构成的单位区域内的图案，由具有第一像素值“1”的第一区域(图中白色部分)和具有第二像素值“0”的第二区域(图中加阴影的部分)构成。不过，二值图案D0中只包含第二区域，二值图案D4中只包含第一区域，但这是为了简便而认定另一方区域的面积为0的特殊情况。在此，如果着眼于“第一区域(白色部分)相对于单位区域(整个正方形)的占有率”，则二值图案D0、D1、D2、D3、D4的该占有率分别为0％、25％、50％、75％、100％。

如图所示，无论在任何二值图案中，第一区域(白色部分)都由矩形构成，该矩形具有与单位区域(整个正方形)的纵向幅度相等的纵向幅度，且具有对应于规定的占有率的横向宽度，而且，构成该第一区域的矩形配置在与单位区域的横向宽度相关的中心位置。并且，配置第一区域的单位区域内的剩余部分成为第二区域(加阴影的部分)。再有，二值图案并不限于图6所示的二值图案，可为如图7所示的各种图案或其以外的图案。此外，也可以使彼此不同的折射率对应于各二值图案来表现灰度。

就这样，通过将如上准备的5种二值图案D0～D4有选择地分配给记录面上的各运算点位置，能够用5级灰度表现各运算点的干涉波强度。在图5所示的例中，各运算点的干涉波强度以0～4的5级强度值提供。为了对该5级强度值分配5种二值图案D0～D4，可以预先定义例如对于强度值0分配二值图案D0、对于强度值1分配二值图案D1、对于强度值2分配二值图案D2、对于强度值3分配二值图案D3、对于强度值4分配二值图案D4这样的对应关系。图8是表示基于上述的对应关系分配与图5所示的各强度值对应的二值图案而得到的一例二值图像的图。与通过一般的方法获得的二值图像相比，虽然在都是二值图像上没有变化，但各运算点的干涉波强度值会以持有灰度信息的状态直接被表现。

如果得到如该图8所示的二值图像，基于该二值图像在介质上形成物理的干涉条纹时，能够得到可以再现高质量的灰度图像的计算机全息图介质。具体而言，可以在介质上形成以图8中的黑色部分为凸部、白色部分为凹部(或相反)的浮雕结构。实际上，这种二值图像的形成，优选通过利用电子束描绘装置的电子束扫描来进行。现在，一般使用的电子束描绘装置中的电子束的光点直径为0.05μm左右，其扫描精度为0.01μm左右，能够对具有如图6所示的尺寸结构的二值图案进行充分地描绘。当然，直至得到图8所示的二值图像的工序，通过装载规定程序的计算机进行，通过将该计算机作成的二值图像数据供给电子束描绘装置，进行实际的物理的描绘处理。

再有，在本实施方式中制作计算机合成全息图1时使用了干涉波的强度分布即干涉条纹分布，但也可以不与参照光干涉地适用复振幅分布。

例如在记录运算点Q的物体光的振幅和相位时，除了利用如上述说明的借助与参照光的干涉产生的干涉条纹记录的方法以外，也可以使用如专利文献3、4中记载的对一面具有槽部的三维单元而言以槽部的深度记录相位并以槽部的宽度记录振幅的方法。

或者，也可以利用非专利文献1中记载的A.W.Lohmann等方法、Lee方法等，记录振幅和相位。

接着，就本发明的第一实施方式的计算机合成全息图1进行说明。图9是表示运算第一实施方式的计算机合成全息图1时的作为原图像10的立体像10’与全息图记录面20的位置关系的图。

图9(a)是将立体像10’配置在全息图记录面20的眼前侧的例子，图9(b)是将立体像10’配置在全息图记录面20的里面侧的例子。

第一实施方式的计算机合成全息图1，使立体像10’的最眼前侧的部分10’a配置在全息图记录面20附近且为±1mm以内。再有，并非严格要求在±1mm以内，大致在±1mm以内即可。

此外，优选将立体像10’的最里面侧的部分10’b配置在全息图记录面20的里面侧2mm～20mm。再有，并非严格为2mm～20mm，大致2mm～20mm即可。

进而，优选使立体像10’的从最眼前侧的部分10’a到最里面侧的部分10’b的纵深范围设为2mm以上。再有，并非严格为2mm以上，约2mm以上即可。

如此，通过将运算计算机合成全息图1时的作为原图像10的立体像10’和全息图记录面20的位置关系设定为上述的位置关系，能以简单的方法实现优越的设计性或安全性、如实物那样易于视认和充分的立体感。

接着，就本发明的第二实施方式的计算机合成全息图1进行说明。图10是表示运算第二实施方式的计算机合成全息图1时的作为原图像10的环形文字串110的图。

用作第二实施方式的原图像10的环形文字串110是配置成环形并浮在空中的文字串。以这样的环形文字串110作为被照体的全息图，被称为由于无法准备实物的被照体而防伪效果高的全息图。

在强调全息图的不可思议的视认方式，同时要作成防伪效果高的全息图时，传统的考虑方法，是如图23所示，配置成环形文字串110在全息图记录面20的眼前侧和里面侧凸出或纵深的量大致均等。

可是，如果将环形文字串110配置成在全息图记录面20的眼前侧和里面侧凸出或纵深的量大致均等，则虽整体上能够抑制极端的模糊，但是文字之间不重叠且作为文字串可辨认的部分即环形文字串的最眼前侧的部分110a及环形文字串的最里面侧的部分110b会配置在离全息图记录面20最远的位置，因此存在如下课题，即会成为文字串易于模糊、难以观察的计算机合成全息图1。

图11是表示运算第二实施方式的计算机合成全息图1时的作为原图像10的环形文字串110和全息图记录面20的位置关系的图。

图11(a)是将环形文字串110配置在全息图记录面20的眼前侧的例子，图11(b)是将环形文字串110配置在全息图记录面20的里面侧的例子。

为了确定此时要配置的文字的合适的纵深，用日本特愿2008-160136的方法实施了计算机合成全息图的再现像的模拟。设为对象的物体，为代表环形文字串110的文字“S”。在此，将文字或图形的典型尺寸表示为H。例如，对本实施例的“S”而言，从“S”的最下端到最上端的文字高度设为典型尺寸H是适合的。此外，将文字的纵深配置(到全息图表面的距离)设为Z。

如图12所示，文字高度设为0.2mm、0.4mm、0.8mm、1.6mm、3.2mm这5种。此外，文字的纵深配置，相对于全息图面而言设眼前侧(观察者一侧)为正值、里面侧(与观察者相反的一侧)为负值时，设为1.6mm、0.8mm、0.4mm、-0.2mm、-0.3mm、-0.4mm、-0.6mm、-0.8mm、-1.2mm、-1.6mm、-2.4mm、-3.2mm、-4.8mm、-6.4mm、-9.6mm、-19.2mm、-25.6mm这17种。

首先，为了确定即使较大照明也能辨认文字的范围，将宽300mm的照明光源配置在全息图之上2m、后方2m的位置时的模拟结果示于图13～图15。

图13是将文字相对于全息图面配置在眼前侧的情况的图。图13(a)～(c)表示将文字相对于全息图面分别配置在1.6mm、0.8mm、0.4mm的眼前侧的情况。

图14及图15是表示将文字相对于全息图面配置在里面侧的情况的图。

图14(a)～(g)表示将文字相对于全息图面分别配置在-0.2mm、-0.3mm、-0.4mm、-0.6mm、-0.8mm、-1.2mm、-1.6mm的里面侧的情况。

此外，图15(a)～(g)表示将文字相对于全息图面分别配置在-2.4mm、-3.2mm、-4.8mm、-6.4mm、-9.6mm、-19.2mm、-25.6mm的里面侧的情况。

在图16中示出的表，基于以上的图13～图15的再现模拟图像，按各个文字高度及纵深配置的每个设定，在能够辨认文字“S”时设为“○”而无法辨认时设为“×”。按照图16所示，可知：在用较大光源照明的情况下，在-4≤Z/H≤4的范围可以辨认文字，但Z/H≤-6及Z/H≥6时则无法辨认文字。

第二实施方式的计算机合成全息图1，是采用具有纵深的文字串作为原图像10的计算机合成全息图，是使文字串110的最眼前侧的部分110a的纵深配置Zf配置成在全息图记录面20的附近满足以下条件式(1)的计算机合成全息图。

-4≤Zf/H≤4         …(1)

其中，Zf为环形文字串的最眼前侧的部分的纵深配置，H为环形文字串的高度。

特别是，使用具有纵深的环形文字串110的计算机合成全息图，是配置成使环形文字串110的最眼前侧的部分110a的纵深配置Zf在全息图记录面20的附近满足以下条件式(1)的计算机合成全息图。

-4≤Zf/H≤4        …(1)

其中，Zf为环形文字串的最眼前侧的部分的纵深配置，H为环形文字串的高度。

此外，为了使距离观察者更近处观察到的物体不会比更远处观察到的物体模糊，最好配置成使环形文字串110的最里面侧的部分110b的纵深配置Zr满足以下条件式(2)。

|Zf/H|＜-Zr/H     …(2)

其中，Zf为环形文字串的最眼前侧的部分的纵深配置，Zr为环形文字串的最里面侧的部分的纵深配置，H为环形文字串的高度。

此外，||是表示绝对值的符号。

接着，在图17～图19中，示出为了确定为合适的照明光源时的能够辨认文字的范围而用平行光照明与之前相同的全息图时的模拟结果。

图17是表示将文字相对于全息图面配置在眼前侧的情况的图。图17(a)～(c)表示将文字相对于全息图面分别配置在1.6mm、0.8mm、0.4mm的眼前侧的情况。

图18及图19是表示将文字相对于全息图面配置在里面侧的情况的图。

图18(a)～(g)表示将文字相对于全息图面分别配置在-0.2mm、-0.3mm、-0.4mm、-0.6mm、-0.8mm、-1.2mm、-1.6mm的里面侧的情况。

此外，图19(a)～(g)表示将文字相对于全息图面分别配置在-2.4mm、-3.2mm、-4.8mm、-6.4mm、-9.6mm、-19.2mm、-25.6mm的里面侧的情况。

此外，在图20中示出的表，与较大光源的情况同样地基于再现模拟图像对能辨认文字“S”或无法辨认文字“S”的情况进行整体。在此，由于模拟方法引起的噪声的影响而不是像的模糊的影响导致难以辨认文字，所以高度为0.2mm文字从评价对象中删除。

由图20可知，在用平行光照明全息图的情况下，如果在Z/H≥-16的范围则能够辨认文字，而在Z/H≤-24的范围时则无法辨认文字。由上述，在较大照明时无法辨认文字，但是用点光源或平行光等的适当的光源进行照明的情况下能够辨认文字的范围，成为以下的条件式(3)。

-16≤Z/H≤-6          …(3)

其中，Z为环形文字串的纵深配置，H为环形文字串的高度。

即，最好将环形文字串110的最里面侧的部分110b的纵深配置Zr在全息图记录面20的里面侧配置成满足以下条件式(4)。

-16≤Zr/H≤-6         …(4)

其中，Zr为环形文字串的最里面侧的部分的纵深配置，H为环形文字串的高度。

图21是实际作成的全息图的例子。实际的文字高度和纵深配置为：

文字串(大)：文字高度2.2mm、眼前侧1.2mm(Zf/H＝0.54)、里面侧-5.7mm(Zr/H＝-2.59)；

文字串(中)：文字高度0.76mm、眼前侧1.1mm(Zf/H＝1.44)、里面侧-5.5mm(Zr/H＝-7.23)；

文字串(小)：文字高度0.55mm、眼前侧0.92mm(Zf/H＝1.67)、里面侧-5.3mm(Zr/H＝-9.63)。

如此，由于运算计算机合成全息图1时的原图像10由浮在空中的环形文字串110构成，能够制作设计性或安全性优越、防伪效果高的全息图。此外，通过将环形文字串110和全息图记录面20的位置关系以如上的位置关系进行设定，纵深范围宽，因此能够赋予如同实物的充分的立体感。进而，即使较大照明也能辨认最前面的文字串，因此易于视认。此外，由于使较大照明中无法辨认的配置在里面侧的文字串在点光源等适当的照明中可以辨认，因此，能够进一步提高防伪效果。

进而，能够将这样制作的全息图用于卡、商标保护标记、纸币、护照、封印、携带用封印或商品券等的安全介质上。

从而，进一步提高安全介质的设计性或安全性。

此外，在实施方式中，仅限于计算机合成全息图进行了说明，但即使采用使用计算机图形作为原画制作的全息立体成像也能实施。

以上，基于实施方式对本发明的全息图进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式，可作各种变形。

产业上的利用领域

依据本发明，能够作成设计性或安全性优越、防伪效果高的全息图。此外，由于纵深范围宽，能够提供如同实物那样充分的立体感。进而，即使较大照明也能辨认最前面的文字串，因此易于视认。此外，由于使较大照明中无法辨认的配置在里面侧的文字串在点光源等合适的照明中能够辨认，因此，能够进一步提高防伪效果。

此外，通过将这样作成的全息图用于安全介质，安全介质的设计性或安全性进一步提高。