(57)【要約】【課題】情報記録媒体においては、細かいピッチは成形することが難しいため偽造防止効果は高いが、情報記録媒体を大きく傾けなければ回折光の絵柄や文字、記号等を確認しにくく情報記録媒体の情報読み取りが難しいという問題がある。【解決手段】回折光出射機能を持つレリーフ構造を記録情報とする情報記録媒体と、前記情報記録媒体に光を照射するための光源と、前記情報記録媒体からの回折光を投影するためのスクリーンと、を備えることを特徴とする情報読み取り装置である。【選択図】図１
2010237246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折光出射機能を持つレリーフ構造を記録情報とする情報記録媒体に光を照射するための光源と、
前記情報記録媒体からの回折光を投影するためのスクリーンと、を備えることを特徴とする情報読み取り装置。
【請求項２】
前記スクリーンは、該スクリーンの表面または内部に蛍光体を有することを特徴とする請求項１に記載の情報読み取り装置。
【請求項３】
前記スクリーン表面または内部の特定の部分にのみ蛍光体を有することを特徴とする請求項２に記載の情報読み取り装置。
【請求項４】
前記蛍光体が蛍光色の異なる複数の種類からなることを特徴とする請求項２又は請求項3に記載の情報読み取り装置。
【請求項５】
前記光源は特定の１つの波長の光のみを照射することを特徴とする請求項１に記載の情報読み取り装置。
【請求項６】
前記光源は、波長の異なる２つの光を照射する１つの光源もしくはそれぞれが互いに異なる波長の光を照射する２つ以上の光源からなることを特徴とする請求項１に記載の情報読み取り装置。
【請求項７】
回折光出射機能を持つレリーフ構造を記録情報とする情報記録媒体に、光源からの光を照射し、前記情報記録媒体からの回折光をスクリーンに投影することで前記記録情報を表示することを特徴とする情報読み取り方法。
【請求項８】
前記スクリーンは、該スクリーンの表面または内部に蛍光体を有することを特徴とする請求項７に記載の情報読み取り方法。
【請求項９】
前記スクリーン表面または内部の特定の部分にのみ蛍光体を有することを特徴とする請求項８に記載の情報読み取り方法。
【請求項１０】
前記蛍光体が蛍光色の異なる複数の種類からなることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の情報読み取り方法。
【請求項１１】
前記光源は特定の１つの波長の光のみを照射することを特徴とする請求項７に記載の情報読み取り方法。
【請求項１２】
前記光源は、波長の異なる２つの光を照射する１つの光源もしくはそれぞれが互いに異なる波長の光を照射する２つ以上の光源からなることを特徴とする請求項７に記載の情報読み取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録媒体に記録された情報を読み取るための情報読み取り装置及び情報読み取り方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報記録媒体は、紙幣やクレジットカードに対する偽造防止を目的として貼り付けられてきた。しかるに、現在では、従来よりも量的にはるかに多くの紙幣や証券またはカードや商品券に使われるとともに、商品のパッケージ等への模造品防止を目的としても使われ、社会的に広く認識されるようになった。それに伴い情報記録媒体自体の模造品も発生し、よりセキュリティ性の高い情報記録媒体が求められるようになっている。
【０００３】
情報記録媒体は、主に微細な回折格子であるレリーフ構造により形成され、通常の印刷技術では表現できない指向性のある光沢や散乱などの効果を発現させている。回折格子は、その格子ピッチにより回折光の色が変化し、格子の方向によりその絵柄が変化する。
また情報記録媒体は、該記録媒体の表面をアレイ状に分割し、この分割領域内に設けられた数μｍ〜数百μｍ程度の複数個の画素（セル）ごとに、ピッチ、方向等のパラメータを様々に変化させた回折格子を形成することで指向性のある光沢を有する表示画像を構成することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２８３５８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、よりセキュリティ性を向上させるために、細かいピッチのレリーフ構造が用いられるようになっている。細かいピッチのレリーフ構造を成形することが難しいため偽造防止効果は高いが、情報記録媒体を大きく傾けなければ回折光の絵柄や文字、記号等を確認しにくく情報記録媒体の情報読み取りが難しくなるという問題がある。
そこで本発明は、細かいピッチのレリーフ構造を有する情報記録媒体からの情報読み取りを容易にするための手段を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、回折光出射機能を持つレリーフ構造を記録情報とする情報記録媒体に光を照射するための光源と、前記情報記録媒体からの回折光を投影するためのスクリーンと、を備えることを特徴とする情報読み取り装置としたものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記スクリーンは、該スクリーンの表面または内部に蛍光体を有することを特徴とする請求項１に記載の情報読み取り装置としたものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記スクリーン表面または内部の特定の部分にのみ蛍光体を有することを特徴とする請求項２に記載の情報読み取り装置としたものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記蛍光体が蛍光色の異なる複数の種類からなることを特徴とする請求項２又は請求項3に記載の情報読み取り装置としたものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記光源は特定の１つの波長の光のみを照射することを特徴
とする請求項１に記載の情報読み取り装置としたものである。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、前記光源は、波長の異なる２つの光を照射する１つの光源もしくはそれぞれが互いに異なる波長の光を照射する２つ以上の光源からなることを特徴とする請求項１に記載の情報読み取り装置としたものである。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、回折光出射機能を持つレリーフ構造を記録情報とする情報記録媒体に、光源からの光を照射し、前記情報記録媒体からの回折光をスクリーンに投影することで前記記録情報を表示することを特徴とする情報読み取り方法としたものである。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、前記スクリーンは、該スクリーンの表面または内部に蛍光体を有することを特徴とする請求項７に記載の情報読み取り方法としたものである。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、前記スクリーン表面または内部の特定の部分にのみ蛍光体を有することを特徴とする請求項８に記載の情報読み取り方法としたものである。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、前記蛍光体が蛍光色の異なる複数の種類からなることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の情報読み取り方法としたものである。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、前記光源は特定の１つの波長の光のみを照射することを特徴とする請求項７に記載の情報読み取り方法としたものである
請求項１２に記載の発明は、前記光源は、波長の異なる２つの光を照射する１つの光源もしくはそれぞれが互いに異なる波長の光を照射する２つ以上の光源からなることを特徴とする請求項７に記載の情報読み取り装置としたものである。
【発明の効果】
【００１７】
レリーフ構造のピッチが５００nm程度以下になると回折光は光学素子面から浅い角度でのみ射出される。浅い角度で射出することで回折光により形成される絵柄や文字、記号等を確認することが難しくなるが、情報記録媒体から出射される回折光がスクリーン上に投影されると、回折光の射出する方向からではなくても、情報記録媒体からの回折光がスクリーン上で散乱または屈折するため、そのスクリーン上に絵柄や文字、記号等が表示でき、回折光の像を容易に視認できる。
【００１８】
また、本発明の情報読み取り装置及び情報読み取り方法によれば、スクリーンの表面又は内部に蛍光体を有するので、情報記録媒体からの回折光により蛍光体が励起され発光することによりスクリーンで回折パターンが表示でき、その確認が容易になる。
【００１９】
また、本発明の情報読み取り装置及び情報読み取り方法によれば、情報記録媒体を情報読み取り装置の決められた場所にセットすれば、情報記録媒体からの回折光がスクリーンの特定の部分のみ有する蛍光体に照射され蛍光体からの発光を確認することができる。すなわち、蛍光体の位置に回折光が得られるか否かにより真偽判定が可能になり、セキュリティ性を向上できる。
【００２０】
また、本発明の情報読み取り装置及び情報読み取り方法によれば、スクリーンの位置により蛍光体の蛍光色の種類が異なることにより、特定の位置に特定の光が得られなければ、スクリーンに映し出す回折パターンが異なってくるので真贋判定が可能になる。
【００２１】
また、本発明の情報読み取り装置及び情報読み取り方法によれば、照明光が１つの波長の光を主に発する光源であることで、特定のピッチと特定の方向を有するレリーフ構造からは１つの方向に光が回折するから、情報記録媒体のレリーフ構造のピッチを領域ごとに
変えることでスクリーン上に特定の絵柄や文字、記号等の像が得られる。
【００２２】
また、蛍光体の効果としてエネルギーの高い光を吸収し、エネルギーの低い光を発光するという色変換機能と、吸収波長の広がりを有することを利用して別の色に見える２つの光を蛍光体により、それとは異なる別の色に変えることができ、スクリーンなしでは観察できない像がスクリーン上で確認することができる。
【００２３】
また、本発明の情報読み取り装置及び情報読み取り方法によれば、照明光が特定のいくつかの波長を主に発する光源、または１つの波長を主に発する光源が複数あることにより、表示できる像の色を増やすことが可能になり、セキュリティ性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明になる情報読み取り方法を適用するための情報読み取り装置の構成の一例を説明する図である。
【図２】本発明になる情報読み取り装置の記録情報表示の原理をＸ方向のから見た場合に模式的に表した説明図である。
【図３】図２の矢印Ａ方向からのスクリーンを見た場合の記録情報見え方を説明する図である。
【図４】本発明の係わる情報記録媒体に単色光を入射させ、情報記録媒体からの回折光をスクリーン上に投影してスクリーン上に表示させる方法を示した説明図である。
【図５】本発明の係わる情報記録媒体に複数の波長を含む光を入射させ、情報記録媒体からの回折光を複数の蛍光体を有するスクリーン上に投影してスクリーン上に表示させる方法を示した説明図である。
【図６】本発明の係わる情報記録媒体に可視光と紫外光を利用して表示させる方法を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明にかかる情報記録媒体の情報読み取り方法及び装置の具体的な実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の情報読み取り方法を適用した情報読み取り装置の実施の形態を示すもので、情報記録媒体とその読み取り装置を模式的に表した説明図である。
情報記録媒体の情報読み取り装置は、図１に示すように配置された情報記録媒体１、スクリーン２、光源３、遮光板４を備え、情報記録媒体１には光源３を利用して可視領域の光が照射され、情報記録媒体１からレリーフ構造に応じて射出される回折光がスクリーン２に投影され、この投影された回折光の像が記録情報としてスクリーン２上で観察できるように表示される。
【００２７】
情報記録媒体１は、基材の表面の少なくとも一部の領域に記録情報として形成され、二次元的に配列した複数の凹部又は凸部又はその両方を含む凹凸構造領域を備え、凹部又は凸部又はその両方の中心距離が２００ｎｍから５００ｎｍの範囲内にある構造を少なくとも有し、一次元の回折格子が含まれていても良く、これらは電子線描画法により形成される。
【００２８】
電子線描画により作製した構造から、電鋳等の方法により金型を作製し、その金型から樹脂への転写を行うことでレリーフ構造を形成する。成形したレリーフ構造にＡｌ等の金属を蒸着することで、情報記録媒体が得られる。
【００２９】
次に、図１に示すような位置関係に配列された情報記録媒体１の情報の読み取り方法に
ついて説明する。
【００３０】
情報記録媒体１がＸＹ平面上に設置され、この情報記録媒体１に垂直なＺ方向からある角度αで光源３からの光を情報記録媒体１に入射させる。尚、Ｘ方向は紙面に垂直な方向である。光源３からの光は平行光が望ましく、レンズやミラーを用いて平行光にすることが望ましい。また、光源３はレーザーである必要性はなく、ハロゲンランプやＨＩＤランプでも良いが、光源３の波長に広がりがあると一定ピッチの構造を有するパターンからは波長により異なる角度に回折光が発生する。
【００３１】
スクリーン２に投影する場合、光源３からの光の波長に広がりを持つとスクリーン２上に虹色が表れる。そのような表示を目的とする場合はそれでも良いが、図２に示すように文字を表す場合などは特定パターンからは特定の角度にのみ回折光が得られる方が都合よく、光源は単色光が良い。上記光源３にフィルタ等を通して単色化してもよいが、容易に単色光が得られ、赤外から紫外まで波長選択が可能で小型で高輝度なものも得られるＬＥＤ光源が最適である。
【００３２】
情報記録媒体１に入射した光は、構造のピッチをｄ、光源の波長をλとするとｄ（ｓｉｎα＋ｓｉｎβ）＝ｍλ（ｍは整数）に従いＺ軸からβの角度で回折光が得られる。スクリーン２としては、Ｙ軸のマイナス方向から観察する背面投影型とＹ軸の＋方向から観察する前面投影型とで必要な特性は異なるが、共通することはスクリーン２に当たった回折光が散乱または屈折し回折光の射出する方向以外からも確認できることである。最も観察しやすくするためには、図２の矢印Ａの方向から観察する背面投影型として、スクリーン自体をフレネルレンズとレンチキュラースクリーンまたはマイクロレンズスクリーンとの組み合わせたものとすることである。レンチキュラースクリーンまたはマイクロレンズスクリーンは背面からの光を集光して通し、光が通らない部分を黒くすることで、観察者からすると黒い背面上に輝点が見え高いコントラストが得られ確認しやすくなる。光源３からの光がスクリーン２上に入るとコントラストの低下を引き起こすため、光源３からの光が直接スクリーン２に入らない構造にするか、図１に示すように、光源３とクリーン２との間に光源３からクリーン２への光の入射を遮断する遮光板４を設けると良い。
【００３３】
図２は、情報記録媒体１及びスクリーン２をＸ方向の横から見た場合を模式的に表したものである。観察者は図２中の矢印Ａの方向からクリーン２を観察する。観察者からは図３のように見える。情報記録媒体１のａ、ｂ、ｃの各領域からの回折光はスクリーン２でそれぞれａ’、ｂ’、ｃ’の位置に投影される。ａ、ｂ、ｃの領域のピッチが異なるため、回折光の出射角度が異なりａ、ｂ、ｃの順で並んでいた情報記録媒体１からスクリーン２上ではｂ’、ａ’、ｃ’の順になっている。仮にスクリーン２がなくスクリーン２の位置で直接情報記録媒体１を観察した場合、ｂ’、ａ’、ｃ’の領域が観察者の眼より大きい場合は、観察者の方向に向かってきた光の一部、例えばａとｃからの光しか見えず、ａとｃの領域が光っているようにしか見えずｂからの光は観察できない。さらに、情報記録媒体１の領域とスクリーン２上での情報記録媒体１からの光の位置関係を変えることができることを利用して、直接情報記録媒体１を観察した場合はランダムなパターンしか見えないが、図３のようにスクリーン２上で“Ｓ”の字を表示することが可能になる。
【００３４】
図４は、単色光源を試料にあて蛍光体を有するスクリーン２に文字を示す場合を模式的に表したものである。“ＯＫ”の文字が現れるスクリーン２の部分に光源３の波長の光を吸収し蛍光または燐光などの異なる蛍光色を発する蛍光体を有している。蛍光体としてはＥｕやＴｂ等の希土類元素を含む無機化合物や希土類元素の錯体、または有機色素や導電性高分子等でそれらを膜状にスクリーン２上に広げても良いし、微粒子として分散させても良い。
また、スクリーン２において、回折光が当たらない部分は蛍光体を有していないか、また
は“ＯＫ”の文字とは異なる色で発光する蛍光体を有してもよい。そのようにすることで情報記録媒体１から“ＯＫ”の回折光が得られるものでも読み取り装置の光源３の波長と、光源３と情報記録媒体１とスクリーン２の位置関係という情報が必要になり、ある波長の光を特定の角度で出射しないものは偽物であるとし、似て非なるものの真偽判定が可能になる。
【００３５】
また複数の波長の光源にすることで表示できる色が増え、スクリーン２上でさまざまな絵柄が表現可能になる。また、蛍光体の吸収波長と発光波長を考慮し、例えば、青色と緑色の光を吸収し赤色を発光する蛍光体を用いることで、直接情報記録媒体１を観察したとき、青色と緑色の光それぞれでは認識できないパターンでも、蛍光体を通して青色に光る部分と緑色に光る部分が共に赤色に変化し認識できる絵柄を表示することも可能である。さらに、図６に示すように、スクリーン２に紫外光を吸収して可視光を発光する蛍光体を用いることで、直接情報記録媒体１を観察することでは確認することができない紫外光で描かれるパターン（図６に示すスクリーン２上の星状パターン）も確認することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１……情報記録媒体
２……スクリーン
３……光源
４……遮光板
【図１】
2010237246.tif 000003
【図２】
2010237246.tif 000004
【図３】
2010237246.tif 000005
【図４】
2010237246.tif 000006
【図５】
2010237246.tif 000007
【図６】
2010237246.tif 000008