(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１と第２の認証構造（２，６）を有するセキュリティ要素において、
前記認証構造は、物品の偽造防止機能を有し、
前記第１認証構造（２）は、
（Ａ）  第１グリッドで配置された複数のレンズ形状の焦点要素からなる第１配列（１２）と、
（Ｂ）  第２グリッドで配置された複数の微細構造体からなる第２配列（１６）と
を有し、
前記第１配列（１２）と前記第２配列（１６）とは、前記第１と第２のグリッドの空間周波数が異なるよう、重ねて配置され、下にある前記第２配列（１６）の微細構造体は、上にある前記第１配列（１２）のレンズ形状の焦点要素を通して見た時に、モアレ効果の結果として、拡大して見え、
前記微細構造体は、金属製反射層（１５）でコーティングされたエンボス構造の微細構造体を含み、
前記金属製反射層（１５）に、文字、パターン、符号のいずれかの形態の開口が形成され、前記第２認証構造を提供し、
前記第２認証構造（６）は、機械または裸眼で認証可能であり、
前記第１配列（１２）のレンズ形状の焦点要素の拡大効果は、前記第２認証構造（６）には及ばない
ことを特徴とするセキュリティ要素。
【請求項２】
前記第１と第２のグリッドは、一定の幾何学的関係を有する
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項３】
前記第１と第２のグリッドは、異なるラインスクリーン間隔を有する
ことを特徴とする請求項１又は２記載のセキュリティ要素。
【請求項４】
前記第１と第２のグリッドは、同じラインスクリーン間隔を有し、
前記第１と第２のグリッドは、相互に回転して配置されている
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項５】
前記第１と第２のグリッドのラインスクリーン間隔は、３μｍと５０μｍの間である
ことを特徴とする請求項３，４のいずれかに記載のセキュリティ要素。
【請求項６】
前記第２認証構造（６）は、機械で読み取り可能な層を有する
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項７】
前記機械で読み取り可能な層は、機械で読み取り可能な物質である反射物質、磁性物質、導電性物質、光を偏光させる物質、光の位相をシフトさせる物質、リン発光物質、蛍光物質、発光物質のいずれかで形成される
ことを特徴とする請求項６記載のセキュリティ要素。
【請求項８】
前記金属製反射層（１５）は、反射性の薄膜フィルム要素で形成される
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項９】
前記薄膜フィルム要素は、前記金属製反射層と、吸収層と、それらの間に配置される誘電体層とを有する
ことを特徴とする請求項８記載のセキュリティ要素。
【請求項１０】
前記第１配列のレンズ形状の焦点要素と第２配列のエンボスされた微細構造体は、同一方向を向いた隆起部として形成される
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項１１】
前記第２配列のエンボスされた微細構造体は、球状カップ、非球状カップ、コーン、三角形ピラミッド、台形ピラミッド、切頭形状コーン、切頭形状ピラミッドのいずれかの形態であるか、または文字、パターン、コードのいずれかの形態のベース領域を有する
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項１２】
前記第２配列のエンボスされた微細構造体は、着色されたエンボス用ラッカーに、エンボスされて形成される
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項１３】
前記着色されたエンボス用ラッカーは、色素を含む放射線硬化ラッカーである
ことを特徴とする請求項１２記載のセキュリティ要素。
【請求項１４】
前記エンボスされた微細構造体は、着色されたキャリア基板上に配置される
ことを特徴とする請求項１２記載のセキュリティ要素。
【請求項１５】
前記第２配列の微細構造体が形成された側のエンボスされた微細構造体は、不透明のコーティング層、金属層、不透明のインク層の内のいずれかを具備する
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項１６】
前記第１配列のレンズ形状の焦点要素と第２配列のエンボスされた微細構造体の少なくとも一方は、円形又は楕円形のベース領域を有する
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項１７】
前記第１配列は、異なるサイズの焦点要素と要素間の間隔の組み合わせを含む
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項１８】
前記第１配列のレンズ形状の焦点要素又は前記第２配列の微細構造体は、基板（１４）上に配置される
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項１９】
誘電体層または接着層（１１）が、前記第１配列のレンズ形状の焦点要素と第２配列の微細構造体との間に配置される
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項２０】
前記第１配列のレンズ形状の焦点要素には、保護層が更に形成され、
前記保護層の屈折率と前記第１配列の焦点要素の屈折率とは、すくなくとも０．３異なる
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項２１】
前記セキュリティ要素の全厚は、５０μｍ未満である
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項２２】
前記セキュリティ要素は、セキュリティ・スレッド、ティア・ストリップ、セキュリティ・バンド、セキュリティ・ストリップ、パッチまたはラベルで証券、有価証券に付加される
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項２３】
第１と第２の認証構造（２，６）を有するセキュリティ要素の製造方法において、
前記認証構造は、物品の偽造防止機能を有し、
前記第１認証構造（２）は、
（Ａ）  第１グリッドで配置された複数のレンズ形状の焦点要素からなる第１配列（１２）と、
（Ｂ）  第２グリッドで配置された複数の微細構造体からなる第２配列（１６）と
を有し、
前記第１配列（１２）と前記第２配列（１６）とは、前記第１と第２のグリッドの空間周波数が異なるよう、重ねて配置され、下にある前記第２配列（１６）の微細構造体は、上にある前記第１配列（１２）のレンズ形状の焦点要素を通して見た時に、モアレ効果の結果として、拡大して見え、
前記微細構造体は、金属製反射層（１５）でコーティングされたエンボス構造の微細構造体を含み、
前記金属製反射層（１５）に、文字、パターン、符号のいずれかの形態の開口が形成され、前記第２認証構造を提供し、
前記第２認証構造（６）は、機械または裸眼で認証可能であり、
前記第１配列（１２）のレンズ形状の焦点要素の拡大効果は、前記第２認証構造（６）には及ばない
ことを特徴とするセキュリティ要素の製造方法。
【請求項２４】
前記エンボスされた微細構造体は、着色エンボス用ラッカーにエンボスされて形成される
ことを特徴とする請求項２３に記載の製造方法。
【請求項２５】
前記着色ラッカーは、
第１ステップで、前記基板に塗布され、
第２ステップで、異なる高さまたは深さの領域が形成されるように、エンボス・ダイでエンボスされる
ことを特徴とする請求項２３記載のセキュリティ要素の製造方法。
【請求項２６】
前記エンボスされた微細構造体は、不透明のコーティング層、金属層、不透明のインク層のいずれかを具備する
ことを特徴とする請求項２３記載の製造方法。
【請求項２７】
誘電体層または接着層（１１）が、前記第１配列のレンズ形状の焦点要素と第２配列の微細構造体との間に、形成される
ことを特徴とする請求項２３記載の製造方法。
【請求項２８】
前記第２装置の構造体の形成された側のエンボスされたマイクロ構造体に、不透明のコーティング層、金属層、不透明のインク層のいずれかを具備する
ことを特徴とする請求項２３記載の製造方法。
【請求項２９】
請求項１−２２のいずれかに記載のセキュリティ要素を具備した証券または有価証券、物品を形成する
ことを特徴とするセキュリティ・ペーパ。
【請求項３０】
前記第１装置の焦点要素と、第１装置のエンボスされたマイクロ構造体は、円形あるいは楕円形のベース領域を示す
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティ要素。
【請求項３１】
前記セキュリティ・ペーパは、紙製またはプラスチック製のキャリア材料を含む
ことを特徴とする請求項２５記載のセキュリティ・ペーパ。
【請求項３２】
請求項１−２２のいずれかに記載のセキュリティ要素を有する
ことを特徴とする物品。
【請求項３３】
前記セキュリティ要素は、物品のウインドウ領域に配置される
ことを特徴とする請求項２９記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貴重品を保護するセキュリティ要素に関し、特に、このようなセキュリティ要素と証券とこのようなセキュリティ要素を具備した貴重品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
貴重品（例、ブランド品、有価証券、株券）は、偽造防止のために、セキュリティ要素をしばしば具備する。これにより、貴重品が真正であることの証明ができる。
【０００３】
セキュリティ要素は、例えば銀行券（紙幣）に埋め込んだセキュリティ・スレッドの形態、あるいは製品をパッケージする開封帯（tear strip）の形態、セキュリティ・ストリップあるいは自己保持型添付（転写）要素（例えばパッチあるいはラベルが、製造後、このような有価証券に付加／添付される）の形態で開発されている。
【０００４】
高品質のカラーコピーによるセキュリティ要素の偽造防止するために、セキュリティ要素は複数の光学的可変要素を有する。この光学的可変要素は、見る角度によって、異なるイメージあるいは印象（例えば異なる色の印象あるいは異なるグラフィック・モチーフ（図柄））を与える。
【０００５】
この点に関し、セキュリティ要素が、回折ミクロ構造体／回折ナノ構造体の形態のセキュリティ特徴を具備することは公知である。例えば、従来のエンボス（浮き彫り）したホログラムまたは格子、例えばKinegram（登録商標）とPixelgram等は公知である。このようなセキュリティ要素の偽物の防止対策は、このような要素が示す見る角度により変わる色の見え具合を利用する。このようなセキュリティ要素は、しばしばフィルム・ストリップあるいはフィルム・ラベルの形態で、有価証券の表面に添付（付加）される。
【０００６】
【特許文献１】欧州特許第０３３０７３３号明細書
【特許文献２】欧州特許第００６４０６７号明細書
【特許文献３】欧州特許第０２３８０４３号明細書
【特許文献４】国際公開第９９／１３１５７号パンフレット
【非特許文献１】The moire magnifier, "M.C. Hutley, R. Hunt, R.F. Stevens and P. Savander, Pure Appl. Opt. 3 (1994), pp. 133-142
【０００７】
特許文献１は、セキュリティ・スレッドと組み合わせた回折光学構造を開示する。同文献においては、回折光学構造は、プラスチック・スレッドのキャリア（搭載）材料上にエンボスされたものとして直接、あるいは追加の層である。反射ホログラムあるいはグリッドに現れる反射性金属層は、透過光で見ることのできるレタリングあるいはパターンを生成することを阻止する。
【０００８】
さらに、有価証券の偽物防止対策として、セキュリティ要素は３次元のホログラムと２次元の回折パターンを重ね合わせることは公知である。このような「２Ｄ／３Ｄホログラム」の製造方法は、特許文献２に開示されている。
【０００９】
このようなホログラムは、セキュリティ要素としてだけではなく、セキュリティがそれほど要求されないアプリケーションで純粋に装飾模様として用いられるので、視る者は、セキュリティ要素としてホログラムを認知することは、無くなりつつある。この視覚効果は、視る者には、セキュリティ要素として認識されず、単なるデザインの変形として益々認識されつつある。その結果、このようなセキュリティ要素の偽造防止対策としての有効性（機能）が減少しつつある。さらにまた、かくして形成されたイメージの印象は、所定の見る角度で且つある光の条件においてのみ、検知できる。特に、弱い光の条件の下では、ホログラムとして生成されたモチーフの知覚性は、大幅に制限される。
【００１０】
レンズ・システムをセキュリティ要素として採用することは公知である。一例として、特許文献３は、透明な材料から形成されたセキュリティ・スレッドを開示する。この透明な材料上に複数の平行なシリンダ状のレンズからなるグリッドがエンボスされている。特許文献３においては、セキュリティ・スレッドの厚さは、シリンダ状レンズの焦点距離にほぼ対応するよう選択される。反対面には、プリントされたイメージが完全な位置合わせをして形成される。このプリントされたイメージは、シリンダ状のレンズの光学特性を考慮に入れて設計されている。シリンダ状のレンズの焦点効果と焦点面におけるプリントされたイメージの位置によち、見る角度に依存するが、プリントされたイメージのさまざまな部分を見ることができる。このようにして、プリントされたイメージの適宜のデザインを通して、情報の一部が、導入されるが、所定の角度からしか見ることはできない。プリントされたイメージの適宜の形成を通して、同時に動画も作成することができる。しかし、文書が、シリンダ状レンズに平行な軸を中心に回転すると、モチーフは、セキュリティ・スレッドのある場所から別の場所に連続的にのみ移動する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、従来技術の欠点を回避し、極めて高い偽造防止対策を有するセキュリティ要素とその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的は、請求項１に記載した特徴を有するセキュリティ要素によって解決できる。セキュリティ要素と証券とこのようなセキュリティ要素を具備する貴重品の製造方法も請求項で特定される。本発明の変形例は、従属請求項に記載されている。
【００１３】
本発明によれば、セキュリティ要素は、少なくとも１個の第１認証特徴と第２認証特徴とを有する。前記第１認証特徴は、（Ａ）第１グリッド内に配置された複数の焦点要素を有する第１配列と、（Ｂ）第２グリッド内に配置された複数の顕微鏡レベル構造体を有する第２配列とを有する。前記第１配列と第２配列は、前記２個のグリッドの空間周波数が異なるよう、配列され、モアレ効果の結果として、前記第２配列の顕微鏡レベル構造体は、第１配列の焦点要素を通して見た時に拡大して見える。
【００１４】
このような拡大効果は、モアレ拡大効果とも称する。モアレ・パターンの基本的動作原理は、非特許文献１に開示されている。この非特許文献１によれば、モアレ拡大効果は、同一のイメージの対象物からなるグリッドがほぼ同一のグリッド寸法のレンズ・グリッドを介して見る時に、見いだされる現象である。あらゆる対の類似のグリッドと同様に、モアレ・パターンは、各モアレ・ストリップを生成する。この場合、このモアレ・ストリップは、イメージ・グリッドの繰り返し要素の拡大し回転したイメージの形態で現れる。
【００１５】
実際の拡大効果に加えて、本発明のセキュリティ要素は、深さ方向すなわち３次元のアピアランスと動き効果とを示す。第２認証特徴は、機械により認証可能あるいは目視により認証可能で、第１認証特徴の第１配列からは影響を受けない。
【００１６】
本発明のセキュリティ要素により生成されたイメージは、広い視野角で且つ通常の光の条件の下ではっきりと見ることができる。それに加えて光学的に非常に魅力的なセキュリティ要素を提供する。非常に記憶しやすく新規の光学効果故に、視る者の注意は、セキュリティ要素により強く向けられる。
【００１７】
焦点要素は、レンズ形状要素として示されるが、焦点効果を有する別の形態の要素もまた本発明の範囲に入る。
【００１８】
本発明の拡大効果と深さ方向（即ち３次元）のアピアランス効果と動き効果を達成するために、第１配列と第２配列は、好ましくは次のように配置される。すなわち、第１グリッドと第２グリッドの空間周波数は若干異なり、この２つのグリッドは互いに同一方向を向いている。そのため、前記第１認証特徴あるいは第２認証特徴の第１グリッドと第２グリッドは、異なるライン・スクリーンを示す。ここで、２つのグリッドのライン・スクリーンは、適宜同一の大きさである。別の構成として、前記第１グリッドと第２グリッドは、同一のライン・スクリーンを示し、互いに回転して配置される。
【００１９】
本発明の他の実施例によれば、前記第１グリッドと第２グリッドは、同一のライン・スクリーンを示す。かくして、フリップ・イメージ効果が達成できる。
【００２０】
第１配列の焦点要素または第２配列の顕微鏡レベル構造体は、好ましくは互いに一定の形状関係とスペースを有するグリッド内に配置される。ここで、特に第１配列の焦点要素は、できるだけ高い表面カバレッジを示す。
【００２１】
好ましい実施例によれば、前記第１グリッドと第２グリッドのライン・スクリーン間隔は、３μｍと５０μｍの間、好ましくは５μｍと３５μｍの間、さらに好ましくは１０μｍと２０μｍの間にある。前記の寸法により、特にセキュリティ要素は証券、有価証券に使用するのに適した寸法を有するよう製造できる。セキュリティ要素は、５０μｍ以下の全厚を有する。
【００２２】
さらなる効果を達成するために、本発明の変形例によれば、第１配列は、異なるサイズとライン・スクリーンの焦点要素の組み合わせも含むことができる。
【００２３】
セキュリティ要素を搭載した貴重品の自動的認証とさらに進んだ検知と処理を容易にするために、前記第２認証特徴は、好ましくは機械で読み取り可能な層を有する。好ましくは、前記機械で読み取り可能な層は、機械で読み取り可能な特徴物質である反射物質、磁性物質、導電性物質、偏光物質、位相シフト物質、リン発光物質、蛍光物質、発光物質を含む。
【００２４】
本発明の変形例によれば、機械で読みとり可能な層は、不透明、スクリーン処理されたあるいは非常に薄い半透明の金属層により形成することもできる。
【００２５】
本発明の変形例によれば、前記第２認証特徴は、２次元の情報の一部を含む。この２次元の情報は、文字、パターン、符号の形態のモティーフ形成層を有する、又は、文字、パターン、符号の形態の開口を示す。ここで、前記モティーフ形成層は、反射層、金属層、プリント層の内のいずれかを含む。
【００２６】
本発明の好ましい変形例によれば、開口を金属層に導入（形成）することもできる。開口は、テキスト情報のパターン、コード、その一部を含むことができる。開口は、特許文献４に記載された洗浄方法の手段あるいは同文献に引用されたさまざまな脱金属化方法の１つにより製造できる。前記の洗浄方法においては、金属層から除去すべきサブ領域が、多孔質の溶融可能なプリント用インクでプリントされ、後続のステップで溶剤を用いて再び取り除かれて、このサブ領域に金属層が生成される。この洗浄方法は、特定の外形とシャープさを有する開口を製造できる点で利点がある。
【００２７】
原理的には、他の方法を用いても金属層のサブ領域を除去することができる。例えば、エッチング・インクを用いて金属層内に開口を生成することも可能であり、これにより、イメージを金属層に移すことができる。別の構成として、後で除去すべき領域を除いて、保護層を金属層に形成し、その後、保護されていない領域の金属層を、例えばエッチングで除去する。本発明の好ましい方法によれば、対応する領域を揮発性オイルで直接プリントして、開口を生成しその後、金属層を真空堆積する。このオイルでプリントされた領域は、金属は真空堆積方法では分離されない。レーザアブレーションと電気腐食方法が、金属層に開口を生成する好ましい可能性をさらに提供する。
【００２８】
金属層の代わりに、前記反射層は、反射性薄膜フィルム要素により形成される。ここで、前記薄膜フィルム要素は、反射層と、吸収層と、それらの間に配置される誘電体製スペース層とを有する。さらに、反射層内に開口をパターン、キャラクターあるいはコードの形態で具備し、この薄いフィルム要素内に透明または半透明の領域を形成する。
【００２９】
本発明の変形例によれば、前記第２配列の顕微鏡レベル構造体は、マイクロキャラクタ、又はマイクロパターンの形態である。ここで、前記顕微鏡レベル構造体は、プリントされている。本発明の別の実施例によれば、前記顕微鏡レベル構造体は、エンボスされたマイクロ構造体を含む。
【００３０】
別の方法を用いて、第１配列の焦点要素特にレンズ形状要素あるいは第２配列のエンボスされたマイクロ構造体を生成することもできる。特に、従来の半導体技術（フォトリソグラフィー、電子ビーム・リソグラフィー、レーザー・リソグラフィー、レーザー・アブレーション）を、適宜の構造体をレジスト材料、好ましくは電気メッキされたあるいは薄いフィルム用のエンボス・ダイを形成するために、用いることができる。広い表面を製造するのに適した公知の方法は、熱可塑性フィルムをエンボスすることあるいは放射線硬化ラッカーでコーティングしたフィルムをエンボスすることである。別の構成として、マイクロレンズ・システムを、表面にインクジェット・プリント方法あるいはマイクロ粒子の組織化プロセスを用いて、形成することもできる。
【００３１】
前記第１配列と第２配列は、第１配列の焦点要素と第２配列のエンボスされたマイクロ構造体が、同一方向を向いた隆起部として形成されるよう、配置される。別の構成として、第１配列と第２配列を、第１配列の焦点要素と第２配列のエンボスされたマイクロ構造体の高さが、異なる方向を向くように配置することもできる。
【００３２】
前記エンボスされたマイクロ構造体は、球状カップ、非球状カップ、コーン、三角形ピラミッド、台形ピラミッド、切頭形状コーン、切頭形状ピラミッドの形態であるか、または文字、パターン、コードの形態のベース領域を有する。好ましくは、第１配列の焦点要素と、可能ならば第２配列のエンボスされたマイクロ構造体は、円形あるいは楕円形の領域を有する。
【００３３】
本発明の変形例によれば、前記エンボスされたマイクロ構造体は、着色されたエンボス用ラッカー、着色された不透明又は透明のエンボス用ラッカーに、エンボスされて形成される。ここで、前記着色されたエンボス用ラッカーは、色素を含む放射線硬化ラッカーである。前記エンボスされたマイクロ構造体は、着色されたあるいは追加のインク層を具備するキャリア基板上に配置される。本発明の好ましい変形例によれば、前記第２配列の構造体の形成された側のエンボスされたマイクロ構造体は、不透明のコーティング層、金属層、不透明のインク層のいずれかを具備する。
【００３４】
本発明の変形例によれば、前記第１認証特徴と第２認証特徴は、見た目に２Ｄ／３Ｄの効果が形成されるように互いに向けられて配置される。ここで、前記顕微鏡レベル構造体は、反射層、好ましくは金属層でコーティングされたエンボスされたマイクロ構造体を含む。偽造対策を向上させるためには、反射層内にキャラクター、パターン、コードの形態の開口を具備すること、あるいはキャラクター、パターン、コードの形態の反射層を形成することが好ましい。
【００３５】
本発明のセキュリティ要素においては、前記第１配列の焦点要素と／または前記第２配列の顕微鏡レベル構造体は、キャリア基板上に配置される。第１配列と第２配列を、第１配列の焦点距離とコーディネートした適宜のスペースに関し、互いの方向を向かせるために、スペース層と／または接着層を具備することができる。エンボスした焦点要素の場合には、スペース層は、キャリア基板により形成できる。
【００３６】
本発明のレンズ形状の要素は、透過レンズ、屈折レンズ、回折レンズあるいはそれらの組み合わせである。別の構成として、本発明のレンズ形状の要素は、あるレベルのラッカー内に埋設されたポリマー製あるいはガラス製のビーズにより形成することができる。
【００３７】
屈折レンズを使用する場合には、レンズ効果を達成するために、レンズの屈折率と隣接周囲の屈折率との間に十分大きな差がなければならない。レンズは、公称屈折率が１．２−１．５の範囲のラッカーから製造されるために、レンズの効果は、レンズの周囲の層が１の屈折率を有する時（空気）に強い。しかし、露出したレンズは、容易にレンズをモールドできる利点があるが、使用中にセキュリティ要素を搭載した貴重品が、ちり、化学的影響、機械的影響を受けることがある点で不利である。
【００３８】
このためレンズを埋め込むことが好ましい。レンズの屈折率とは少なくとも０．３だけ異なる屈折率を有する高屈折率の保護層を用いる。このために、酸化チタンからなるナノ粒子を有する色素ラッカーが好ましい。屈折率が１．７と２の間の類似のシステムも市販されている。
【００３９】
本発明の一実施例によれば、レンズ形状要素は、反射層を具備し、一種の凹型反射器として機能する。
【００４０】
好ましくは、セキュリティ要素は、セキュリティ・スレッド、ティア・ストリップ、セキュリティ・バンド、セキュリティ・ストリップ、証券用のパッチあるいはラベル、有価証券等である。例えば、一実施例においては、セキュリティ要素は、透明なあるいは自立型の領域（ホール）に拡がり、異なる光学外観を有する両側から見ることができるようにすることもできる。
【００４１】
本発明は、また、上記した種類のセキュリティ要素を製造する方法を含み、この方法は、第１認証特徴を、第１配列と第２配列の組み合わせにより形成するステップ
を有し、
前記第１配列は、第２配列の上に配置され、
前記第１配列は、第１グリッド内に複数の焦点要素を有し、
前記第２配列は、第２グリッド内に複数の顕微鏡レベル構造体を有し、
前記第１と第２のグリッドの空間周波数は異なり、モアレ効果の結果、前記第２配列の顕微鏡レベル構造体は、第１配列の焦点要素を介して見た時に、拡大して見え、
前記第１認証特徴は、少なくとも１個の第２認証特徴と組み合わされ、
前記第２認証特徴は、機械または目視で認証可能であり、前記第１認証特徴の第１配列には、影響されない。
【００４２】
第２の配列において、本発明による顕微鏡レベル構造体は、エンボスされたマイクロ構造体を含む。好ましくは、前記エンボスされたマイクロ構造体は、着色エンボス用ラッカー、着色された不透明あるいは透明に着色されたエンボス用ラッカーにエンボスされる。ここで、前記着色ラッカーは、第１ステップで、キャリア基板に塗布され、第２ステップで、異なる高さまたは深さの領域が形成されるように、エンボス・ダイでエンボスされる。
【００４３】
本発明のセキュリティ・ペーパは、上述した種類のセキュリティ要素を具備した証券、貴重品を形成する。前記セキュリティ・ペーパは、紙製またはプラスチック製のキャリア材料を含む。
【００４４】
本発明は、貴重品、例えばブランド品、有価証券等を含み、これらに上記のセキュリティ要素が具備される。貴重品は、特に証券あるいは有価証券あるいは製品のパッケージングである。
【００４５】
本発明における貴重品とは、特に紙幣、株券、ボンド、証書、バウチャー、小切手、高価な入場券あるいは他の種類の紙類で偽造のリスクにさらされているようなものである。例えば、パスポートあるいは他のアイデンティティ書類、製品の保護要素、例えばラベル、シール、パッケージング等である。本明細書において、貴重品とは、あらゆる商品、文書、製品の保護手段を含む。用語「証券」とは、有価証券になる前の市場に出回る前の前駆体と理解すべきである。この前駆体は、セキュリティ要素に加えてさらに認証特徴、例えば物体内に具備された透明な物質を含む。証券は、通常巻物の形態でもよく、さらに後で処理することもできる。
【実施例】
【００４６】
本発明を銀行券（紙幣）を一例として以下詳述する。図１は、２つのセキュリティ要素であるセキュリティ要素２、６を有する銀行券１を示す。各セキュリティ要素は、本発明の一実施例により形成される。第１のセキュリティ要素２は、銀行券１の表面上のある窓領域４内で突出し、窓領域の間の領域では、銀行券１の内部に埋め込まれているセキュリティ要素を構成する。第２のセキュリティ要素６は、如何なる形状も採りうる添付したセキュリティ要素６から形成される。
【００４７】
本発明の原理を説明するために、図２ａは、本発明のセキュリティ要素１０の積層構造の断面を示し、図２ｂは、その展開図を示す。例えば、セキュリティ要素１０は、セキュリティ・スレッドの形態であるが、他の如何なる外形のセキュリティ要素でもよい。
【００４８】
図２において、例えば、ＰＥＴフィルムのようなキャリア基板１４上に、焦点要素の配列（この実施例では第１レンズ配列１２）が、放射硬化性ラッカー（例、ＵＶラッカー）内に埋設（形成）される。第１レンズ配列１２は、球状レンズ要素を複数集めた配列、すなわちマイクロレンズ群１１２であり、これらは一定形状のグリッド、例えば六角形のグリッド内に配置される。マイクロレンズ１１２は、凸型の隆起した形態であり、セキュリティ要素を第１レンズ配列１２の方向から見た時には、凸レンズとして機能する。この実施例においては、第１レンズ配列１２のマイクロレンズの口径は１０μｍで、半径は１２μｍで、レンズ間スペースは１１μｍである。
【００４９】
第１レンズ配列１２は、キャリア基板１４と共に、接着層１１を介して、キャリア基板１８上のマイクロ構造体配列１６即ち顕微鏡レベル構造体と結合される。マイクロ構造体配列１６は、第１レンズ配列１２と共に、第１認証特徴を形成する。マイクロ構造体配列１６は、一実施例では球状レンズ形状要素すなわちマイクロレンズ１１６であるが、第１レンズ配列１２と同一の形状の装置すなわち六角形グリッド内に配置される。一実施例では、マイクロレンズ１１６はマイクロレンズ１１２と同一形状である。第１レンズ配列１２と第２レンズ配列１６との間の間隔（スペース）は、第１レンズ配列１２のマイクロレンズ１１２の焦点距離内にある。六角形のグリッドの代わりに、マイクロレンズ１１２、１１６は、多角形グリッド例えば四角形のグリッド内に配置することもできる。
【００５０】
図２ａに示すように、区画内にある個々のマイクロレンズ１１２の間の間隔（周期）は、マイクロレンズ１１６の間の間隔（周期）とは異なる。第１レンズ配列１２のマイクロレンズ１１２と第２のレンズ配列１６のマイクロレンズ１１６との空間周波数（spatial frequency）の若干の差が、所望のモアレ拡大効果を示す。図面を明瞭にするために、同図では本発明のセキュリティ要素を実際の寸法と比率どうりには描いていない。
【００５１】
空間周波数の差により、例えば第１レンズ配列１２と第２レンズ配列１６のグリッドは、ほぼ同一のライン・スクリーンを示すが、しかし互いに若干回転したり捻れたりする。この場合、第２レンズ配列１６のマイクロレンズ１１６の実際のレンズ間距離は、第１レンズ配列１２のマイクロレンズ１１２のそれと一致する。別の構成として、このモアレ拡大効果は、第１レンズ配列１２と第２レンズ配列１６が、若干異なるレンズ・スペース（レンズ間距離（間隔））を有することにより、発揮することもできる。重要な点は、２つのグリッドの空間周波数が若干異なるということである。さらに、拡大効果は、空間周波数の差が小さいほど大きくなる。第２レンズ配列１６のマイクロレンズ１１６は、マイクロレンズ１１２によりその空間周波数差に応じてより拡大されたり余り拡大されなかったりする。かくして、所望の拡大効果に応じて、マイクロレンズ１１２、１１６の空間周波数の適宜の差を提供できる。
【００５２】
第２レンズ配列１６のマイクロレンズ１１６は、例えば蒸着プロセスで形成される連続する金属層１５を有する。セキュリティ要素１０を第１レンズ配列１２の側の方向から見た時には、マイクロレンズ１１６は、通常の意味でレンズとしては機能せずに、反射要素あるいは入射光の場所と角度に依存した強度で反射する反射要素あるいは反射マイクロ構造体として機能する。金属層１５を形成することにより、第２認証特徴が、導電層の形態で得られる。この第２認証特徴は、機械で認証（読みとり）可能である。
【００５３】
金属層１５は半透明の金属層として形成できる。この半透明の金属層は、非常に薄い金属層あるいはスクリーンで形成した金属層で形成できる。
【００５４】
さらに、セキュリティ要素１０を証券に搭載するため、又はセキュリティ・スレッドとして形成されたセキュリティ要素の接着性を改善するために、活性接着層１７が第２レンズ配列１６のキャリア基板１８に付加（形成）される。
【００５５】
本発明のセキュリティ要素の構造を、図３，４を参照して以下詳述する。図３は、本発明のセキュリティ要素２０の断面図である。図４は、セキュリティ要素２０の第２レンズ配列１６の上面図である。
【００５６】
本発明の図３，４に示すセキュリティ要素２０は、図２のセキュリティ要素１０の構造体に対応する。偽造防止効果を上げるために、金属層１５内にさらに第２認証特徴として開口３０が形成される。この開口３０は、図に示した実施例においては、プレーン・テキストすなわち文字「Ｂ」の情報の具体的な一部を示す。このような開口を形成する別の方法も公知である。この開口の生成方法は、特許文献４に開示された洗浄方法が好ましい。開口３０は、特に透過光の場合は目で知覚でき、入射光の場合は第１レンズ配列１２により生成される移動像がモアレ拡大効果で知覚できる。
【００５７】
本発明のセキュリティ要素２０は、第２レンズ配列１６のマイクロレンズ１１６の大きく拡大した３次元に見えるイメージを示す。このイメージは、特徴的な深さと動き効果とを示す。この実施例では、マイクロレンズ１１６は、拡大された「マウンド（mound）」として見える。この拡大効果により、第２レンズ配列１６の反射性マイクロレンズであるマイクロレンズ１１６（実際には人間の目の解像度の限界以下の寸法であるが）を、目で見ることができる。イメージの３次元性は、エンボス（浮き彫りに）され既に３次元のマイクロレンズであるマイクロレンズ１１６により、さらに拡大される。動き効果（motion effect）は、拡大されたイメージ（像）が、セキュリティ要素の表面の上方、下方あるいはその中を浮いているように見える時、および平行にあるいは直交して動く時に、顕著になる。かくして生成された３次元イメージは、それらはすべての共通の光条件の下で知覚できる点で利点を有する。この３次元イメージは、記憶性の光学効果を提供する。
【００５８】
第１レンズ配列１２のマイクロレンズ１１２の上記の拡大効果は、第２レンズ配列１６内のグリッドに配置されるマイクロレンズ１１６にのみ関係し、金属層１５内の開口３０により生成される情報の一部には関係しない。図４から明らかなように、このような情報の一部は、複数のマイクロレンズにわたって存在できる。規則正しく並んだグリッド内の情報の一部の繰り返しは、この実施例では与えられないが、実際には全ての実施例に共通のものである。反射光では、特にセキュリティ要素２０が暗い基板上に配置されている時には、開口３０により形成される文字は、元の大きさの２次元のイメージとして見える。このイメージは、第２レンズ配列１６の３次元に見える拡大イメージ上方にに浮かんで見える。
【００５９】
図５，６は、マイクロ構造体配列を変更した本発明の他の実施例を示す。マイクロレンズ１１２即ち第１レンズ配列１２の変更点は、レンズの形状、グリッド、レンズの口径、レンズの半径、レンズのスペースであり、これらの変更点も本発明の範囲内に入る。特に、第１レンズ配列１２は、上記のパラメータの少なくとも１つが異なるマイクロレンズの組み合わせとして示される。
【００６０】
図５に示す実施例においては、セキュリティ要素４０は、キャリア基板１４上に配置されたマイクロレンズ１１２を有する第１レンズ配列１２を有する。この実施例においては、マイクロレンズ１１２はレンズ口径が２０μｍで、レンズ半径が１２μｍで、レンズ間スペースが２１μｍである。
【００６１】
例えば、ＰＥＴフィルムのキャリア基板４８上のマイクロ構造体配列４６は、放射線硬化ラッカー内にエンボスされる。マイクロ構造体配列４６は、円形のベース領域と断面が不等辺四辺形複数のエンボスされた要素である。マイクロ構造体配列４６の要素は、第１レンズ配列１２のマイクロレンズ１１２と同一の形状内この実施例では六角形のグリッド内に配置される。第１レンズ配列１２とマイクロ構造体配列４６のそれぞれのグリッドの空間周波数の差は、所望の拡大効果に応じて適宜選択される。この拡大効果は、マイクロ構造体配列４６の要素間のスペースが、マイクロレンズ１１２のスペースと比較すると若干広いかあるいは同一の場合には、互いに若干回転する。第１レンズ配列１２の方向から見た時には、マイクロ構造体配列４６の要素の３次元の拡大したイメージが見える。それは、特徴的深さおよび動き効果を示し、同時に拡大した「マウンド」あるいは台形のコーンとしてマイクロ構造体配列４６の要素が見える。
【００６２】
マイクロ構造体配列４６には、第２認証特徴として金属層１５が蒸着プロセスで形成されて、偽造防止効果を向上させる。開口３０が、２次元に見える情報の具体的部分を示すために、形成される。
【００６３】
図６に示す本発明のセキュリティ要素５０は、構造的に、図５のセキュリティ要素４０に対応する。キャリア基板５８上に配置されたマイクロ構造体配列５６は、グリッド内に配置されるが、円形のベース領域と断面が三角形のエンボスされた要素を有する。「コーン」に見えるマイクロ構造体配列５６の要素の３次元の拡大したイメージが、見える。このイメージの３次元性は、既に３次元の要素によりさらに増大される。
【００６４】
従来の半導体技術の方法を用いると、如何なる形状と外形を有するマイクロ構造体も製造できる。例えば、エンボスされたマイクロ構造体は、文字あるいは数字の形態で表すことができる。このようなシステムに光を当てると、文字の光ったパターンが形成される。かくして、設計されたマイクロ構造体は、本発明のセキュリティ要素に適する。
【００６５】
マイクロ構造体配列がエンボスされたマイクロテキスト・グリッドとして形成される本発明のセキュリティ要素の構造体を、図７，８を参照して以下詳述する。図７は、セキュリティ要素６０の展開斜視図である。図８は、セキュリティ要素６０のマイクロ構造体配列６６のサブ領域の上面図である。
【００６６】
図７のセキュリティ要素６０が上記のセキュリティ要素と異なる点は、円形のベース領域を有する要素の配置の代わりに、グリッド内に現れるエンボスされたマイクロテキスト構造体１６６の配列６６が使用されている点である。ここに示した実施例においては、マイクロテキスト構造体１６６は、文字列「Ａ」の情報の具体的一部を示す。文字列「Ａ」は、マイクロレンズ１１２の寸法にほぼ対応し、人間の目の解像限界以下の大きさである。さらに、配列６６のマイクロテキスト構造体１６６が、第１レンズ配列１２と同一の形状の配列（この実施例においては六角形のグリッド）内に配置される。さらに、配列６６に形成され第２認証特徴を提供する金属層１５に開口３０が形成される。この開口３０は、ここに示した実施例においては、文字「Ｂ」の形態の情報の具体的な一部である。
【００６７】
この実施例においては、マイクロレンズ１１２とマイクロテキスト構造体１６６の空間周波数の若干の差は、これは上記の手法により達成可能であるが、第１認証特徴の所望のモアレ拡大効果を生じさせる。従って、本発明のセキュリティ要素６０は、マイクロテキスト構造体１６６の大きく拡大された３次元イメージを示し、同時に、特徴的な深さと動き効果を示し、拡大された文字「Ａ」としてマイクロテキスト構造体１６６を示す。このイメージの上に重ねて、２次元のイメージとして、開口３０として現れる情報の具体的な一部（すなわち文字「Ｂ」）を元の大きさで知覚できる。
【００６８】
上記のエンボスされた顕微鏡レベル構造体の３次元効果は、グリッド内の顕微鏡レベル構造体の配置により生成されるが、これは、顕微鏡レベル構造体が既に３次元であるか否かとは無関係である。これとは対照的に、金属層１５内の開口３０により生成され、複数のマイクロレンズ１１２にわたって伸びる情報の一部は、グリッド内には現れない。かくして、エンボスされた顕微鏡レベル構造体の３次元拡大イメージ上に配置されたように見える元の大きさの２次元イメージとして見える。
【００６９】
理想的には、セキュリティ要素の全厚は５０μｍ未満である。その結果、マイクロレンズと非常に高い解像度を有する顕微鏡レベル構造体とが必要である。しかし、セキュリティ・アプリケーションに適した、特に証券（証券と有価証券等）に顕微鏡レベル構造体を具備したセキュリティ要素の使用に適した大きさの顕微鏡レベル構造体の製造は、ある種の困難を伴う。
【００７０】
レンズの直径が約３０μｍのマイクロレンズが配列される場合には、マクロ構造体の顕微鏡レベル構造体は約３０μｍ以内になければならない。単に点状のマイクロ構造体を使用するのではなく、より複雑なマイクロ構造体、例えば文字、数字、キャラクター（「ユーロ」、「＄」のサイン、ロゴ、さらにはイメージ）を使用する場合には、顕微鏡レベル構造体の解像度は、わずか数μｍ以下でなけれればならない。この大きさのマイクロ構造体を従来のプリント技術で簡単には製造することはできない。
【００７１】
かくして、以下に顕微鏡レベル構造体が別の方法で製造される他の実施例を示す。
【００７２】
図９にエンボスされたカラーのマイクロ構造体を有するマイクロ構造体配列の製造方法の詳細を示す。図９に示す製造方法においては、特にエンボス技術の助けを借りて非常に小さな構造体を生成できるという事実を利用する。ここに示した実施例においては、これらの構造体は、光学効果を達成するために、無色のエンボス用ラッカーに反射性金属層を蒸着するのではなく、着色された不透明のエンボス用ラッカー７２を用いる。これに適したエンボス用ラッカーは、色素を含有するＵＶラッカーを含む。
【００７３】
図９ａに示すように、着色されたエンボス用ラッカー７２が、第１ステップで、従来のプリント技術を用いて、ＰＥＴフィルムのような透明なキャリア基板７４の表面全体に塗布（形成）される。その層厚は、１−３０μｍ、好ましくは１−１５μｍである。エンボス用ラッカー７２へのマイクロ構造体の形成は、公知のエンボス技術を用いて行われる。例えば、従来半導体技術のリソグラフ技術あるいは他の技術（光リソグラフ、電子ビームリソグラフ、レーザー・アブレーション等）を用いて、数ｎｍから数百μｍの範囲のマイクロ構造体の適宜のエンボス・ダイを製造する。かくして達成できる解像度は、従来のプリント技術のそれを上回る。エンボス処理されると、エンボス用ラッカー７２は、薄いほぼ無色の領域７５と高い色飽和を有する（有色の）厚いマイクロ構造形成領域７６とを形成する。マイクロ構造形成領域７６が、高解像度の着色マイクロイメージ即ちマイクロ構造体配列を形成する（図９ｂ）。構造物のの高さ（深さ）は、２−３０μｍの間である。
【００７４】
別の構成として、着色されたキャリア基板あるいはインク層を有するキャリア基板を、白または他の色あるいは不透明のエンボス用ラッカーで、コーティングすることも可能である。かくして、下にある（着色された）キャリア基板の「マスキング」の領域を通して、（ネガティブの）マイクロ構造体を形成することも可能である。
【００７５】
上記の方法により生成されたエンボスされたマイクロ構造形成領域７６は、焦点要素（図示せず）の配置のグリッドに大きさと形状が対応するグリッド内に配置される。この焦点要素とマイクロ構造体配列とを組み合わせて、第１認証特徴を形成する。
【００７６】
セキュリティ要素は、機械で読み取り可能な層の形態の認証特徴をさらに有する。この機械で読み取り可能な層は、機械で読み取り可能な特徴物質、例えば磁性物質、導電性物質、リン光物質、蛍光物質を有する。エンボス用ラッカー７２は、機械で読み取り可能な特徴構造物を有する。例えば、磁性色素がエンボス・ラッカーに添加される。
【００７７】
さらなるステップ（図示せず）において、上記の方法に得られたマイクロ構造体形成領域７６は、適宜電磁放射例えば紫外線放射の手段で、硬化する。
【００７８】
エンボスされたマイクロ構造体の製造する別の例を、図１０のセキュリティ要素８０を例に以下詳述する。この実施例においては、エンボス処理は、例えばＰＥＴフィルムのような透明なキャリア基板１４に形成された透明で着色されたエンボス用ラッカー層８２例えば透明で着色されたＵＶラッカーに対し行われる。その後、エンボスされたマイクロ構造体８６がキャラクターあるいはパターンの形態で現れる。キャリア基板１４の反対側では、放射線硬化ラッカー例えばＵＶラッカーに第１レンズ配列１２がエンボスされる。この第１レンズ配列１２は、グリッド内に配置された複数の球状レンズ要素すなわちマイクロレンズ１１２である。
【００７９】
エンボス用ラッカー層８２の下に、反射性金属層あるいは不透明（例、白色）のインク層８４が塗布（形成）される。かくして、別の色のエンボス用ラッカーとマスキング用のインクが用いられる場合には、特に減算性（色が見えなくなる）と加算性（色が加わる）のカラー効果を提供できる。
【００８０】
所望の拡大効果は、マイクロレンズ１１２とマイクロ構造体８６の空間周波数との若干の差異により生成される。これは上記の手法により得られる。従って、本発明のセキュリティ要素８０は、特徴的深さと動き効果とを示すマイクロ構造体８６の大きく拡大した３次元イメージを示す。セキュリティ要素８０は、マイクロ構造体８６を拡大されたキャラクター列あるいはパターン列として示す。
【００８１】
さらに、セキュリティ要素８０を証券に搭載するため、あるいはセキュリティ・スレッドとして開発されたセキュリティ要素の接着性を改善するために、活性接着層１７が金属層あるいはインク層８４に形成される。
【００８２】
本発明の別の変形例（図示せず）では、透明な着色したエンボス用ラッカーが、キャリア基板の一方の側に塗布され、金属層あるいはインク層が、キャリア基板の反対側に配置される。かくして形成されたマイクロ構造体配列は、接着層を介して、レンズ構造体と結合され、本発明のセキュリティ要素を形成する。
【００８３】
図２３を参照すると、エンボス技術を用いてエンボスされたマイクロ構造体を製造する一例を詳述する。この実施例においては、エンボス処理は、着色エンボス用ラッカー２７２、例えばＵＶ硬化ラッカーに対し行われる。この着色エンボス用ラッカー２７２は、ＰＥＴフィルムのような透明なキャリア基板７４の表面全体に塗布される。ここで、マイクロ構造体配列のマイクロ構造体２７６は、様々な断面高さあるいは深さを有するよう形成される。これにより、異なる色の飽和（different color saturation）を達成し、かくしてラッカーのそれぞれの厚さに応じて異なるコントラストを達成する。かくして、ハーフトーンのイメージとしてマイクロ構造体を実現できる。
【００８４】
エンボスされたマイクロ構造体を製造する別の例を、図２４のマイクロ構造体配列を参照して、以下説明する。これにより図７のマイクロテキスト構造体１６６のような構造体を形成することが可能である。図２４に示されたマイクロ構造体配列は、図９のマイクロ構造体配列に対応する。着色エンボス用ラッカー２８２にエンボスされたマイクロ構造体２８６に、反射コーティング層（この実施例では金属層２８５）を、例えば蒸着プロセスで、形成（追加）する。
【００８５】
金属層２８５に用いられる色と合金の選択に応じて、二元合金化（アルミ／銅、アルミ／アルミ等）が採用できる。さらに、透明なキャリア基板７４の代わりに、着色されたキャリア基板を使用して、あるいは透明なキャリア基板７４にインク層を追加して、さらなる色効果を達成することができる。着色されたエンボス用ラッカーの全表面の塗布に加えて、一部の領域あるいはパターン化された領域にのみ塗布することもできる。
【００８６】
図２３，２４に示すマイクロ構造体配列は、焦点要素の配置（図示せず）のグリッドに大きさと形状が対応するグリッド内に配置される。焦点要素とマイクロ構造体配列とを組み合わせて、本発明のセキュリティ要素を形成する。
【００８７】
エンボスされたマイクロ構造体を製造するさらなる変形例においては、マイクロ構造体に加えて、さらに回折光学構造体を有するようなエンボス用ダイを用いることもできる。かくして、回折格子あるいはホログラム様格子とマイクロテキストとの新規の組み合わせを提供できる。
【００８８】
適宜の横方向のサイズを決めることにより、人間の目でマイクロ構造体（例、文字または数字）を見ることもできる。エンボスされたマイクロ構造体を製造する上記の例は、セキュリティ・スレッドでの使用に適した顕微鏡レベルのポジティブ・テキストあるいはネガティブ・テキストを形成するのに適している。エンボス処理は、透明あるいは着色されたキャリア基板（例えばＰＥＴフィルム）の表面全体に塗布された着色ラッカーに対し実行される。エンボスされたマイクロ構造体は、人間の目で検知できる大きさである。
【００８９】
このような積層構造体にさらにマスキング・フィルムあるいは転写（搭載）用フィルムを具備することもできる。かくして形成されたセキュリティ要素を証券に搭載するために、あるいはセキュリティ・スレッドとして用いられた時に、セキュリティ要素の接着性を改善するために、活性化可能な接着剤がキャリア基板にさらに塗布される。さらに、着色されたラッカーを一部の領域にのみ塗布すること、および従来のプリント技術とエンボス技術の利点を組み合わせることも、容易に想到可能である。
【００９０】
特許文献４に記載した方法、例えば従来のプリントベースの方法を用いて、図２４に示す変形例において、ある領域を従来の方法の助けを借りて、さらに脱金属化することができる。マイクロテキストを製造するさまざまな方法を組み合わせることにより、新たな実施例が得られる。例えば、エンボスされて薄くなった部位の上の金属層を許容値以内で除去すると、適宜透明な開口が形成される。さまざまな方法により製造された薄くされた部位あるいは開口の部分的表面に重ねることも公知である。
【００９１】
本発明のセキュリティ要素に使用される顕微鏡レベル構造体を製造する変形例を次に説明する。
【００９２】
セキュリティのアプリケーション用に適した大きさの顕微鏡レベル構造体は、オリジナルの製造で、横方向の解像度が１００ｎｍ以下の電子ビーム・リソグラフィー技術を用いて、製造できる。かくして、個々のマイクロ構造体が異なる回折格子あるいはホログラム様格子からなるマイクロ・イメージを有する顕微鏡レベル構造体を製造することも可能である。ここで、マイクロ構造体は、非常に正確に規定したグリッド内に繰り返される。
【００９３】
さらに、マイクロ構造体を製造する非回折格子を用いる方法、特にスキャッタリング・グリッド（scattering grid）、例えばマット・テクスチャ・イメージ（matte-texture image）も、容易に想到しえる。
【００９４】
さらに、この種の金属化されエンボス処理されたマイクロ構造体は、次に述べる不都合な点がある。全体表面が金属化されると、ほぼ全域にわたって同程度の高い光反射が起こり、周囲のエンボスされていない領域に対するマイクロ構造体のコントラスト比は、最適ではなくなる。
【００９５】
コントラスト比を改善するために、ホログラム様格子に加えて、特別な表面構造が用いられ、金属化された反射特性を選択的に減らし、ダークカラーの印象（所謂、回折ブラック構造体）を与える。
【００９６】
マイクロ構造体を示すセキュリティ要素の原理的積層構造を図１１のセキュリティ要素９０を例に以下詳述する。セキュリティ要素９０においては、例えば非回折格子の形態のエンボスされたマイクロ構造体９２を有するマイクロ構造体配列が形成される。このエンボスされたマイクロ構造体９２は、ラッカー層９４例えばＵＶラッカー層内にエンボスして形成され、透明なキャリア基板９８例えばＰＥＴフィルム上に、第１レンズ配列１２と同一の物理的配列で配置される。レンズ構造体とマイクロ構造体配列のそれぞれのグリッドの空間周波数の差異は、第１認証特徴を形成するよう、適宜選択される。
【００９７】
エンボスされたマイクロ構造体９２の各構造体は、第１レンズ配列１２のマイクロレンズの寸法にほぼ対応する寸法で現れる１個のキャラクターあるいはパターンを形成する。偽造防止を向上させるために、エンボスされたマイクロ構造体に形成（付加）された金属層９５内に、第２認証特徴として、モティーフの形態の開口９６が具備される。さらに、金属層９５が機械で認証可能な導電層を構成する。
【００９８】
本発明のセキュリティ要素９０は、非回折格子として形成されたマイクロ構造体９２の極端に拡大された３次元イメージを示す。これは、特徴的な深さと動き効果を示し、さらに、一連の拡大されたマット・テクスチャ・イメージ（matte-texture image）として非回折格子を示す。開口９６がこのイメージに重ね合わされれると、現れた情報の一部を、２次元イメージとして見える。
【００９９】
この実施例の別の変形例（図示せず）によれば、エンボスされたマイクロ構造体９２に、金属層９５ではなく薄いフィルム構造体を具備することもできる。かくして、第２認証特徴が、追加的なカラー・シフト効果の形態で得られる。
【０１００】
適宜のエンボス深さと構造幅を有するエンボスされたマイクロ構造体を、斜め方向から金属化処理すると、大小の非金属化領域が、蒸着堆積角に応じて形成できる。上記の方法で製造された本発明のセキュリティ要素１００の原理的層構造を、図１２を参照して以下詳述する。
【０１０１】
セキュリティ要素１００が本発明の上記のセキュリティ要素と異なる点は、マイクロ構造体配列の形成である。
【０１０２】
この実施例においては、マイクロ構造体配列は、透明なキャリア基板１０８例えばＰＥＴフィルム上に現れる。別の構成として、キャリア基板は着色することもできる。このマイクロ構造体配列は、エンボス用ラッカー１０４例えばＵＶラッカー内にエンボスされた複数のマイクロ構造体１０６を示す。このマイクロ構造体１０６は、第１レンズ配列１２のマイクロレンズと同一の物理的形状の配列内に配置されて、さらに金属層１０５が、マイクロ構造体の斜め蒸着プロセスにより、部分的にその上に形成される。
【０１０３】
セキュリティ要素１００は、選択的事項として、さらに第２認証特徴を、機械で読み取り可能な層の形態で有する。この層は、機械で読み取り可能な特徴物質例えば導電性物質、偏光物質、位相シフト物質、リン光物質、蛍光物質を有する。また、エンボス用ラッカー１０４は、機械で読み取り可能な特徴物質を有することもできる。例えば、発光物質をエンボス用ラッカー１０４に添加することもできる。
【０１０４】
選択的事項として、セキュリティ要素１００を証券に搭載する為の活性接着層１７を形成する前に、あるいは前記証券へのセキュリティ要素の接着性を向上するために、さらなる層例えばインク層をキャリア基板１０８に形成することもできる。
【０１０５】
この実施例の変形例（図示せず）においては、マイクロ構造体配列を第１レンズ配列１２と接着層１１を介して結合しない（図１２）。その代わり、第１レンズ配列１２のマイクロレンズとエンボスされたマイクロ構造体１０６を、同一のキャリア基板の反対側（両側）に配置することもできる。
【０１０６】
図１３は、本発明のさらなる実施例を示す。同図において、セキュリティ要素１２０のマイクロ構造体配列は、全表面ゼロ次回折格子層（ＺＯＧ）１２６とプリントされた吸収顕微鏡レベル構造体あるいは吸収（ブラック）マイクロテキスト構造体１２２の形態のマイクロ構造体配列との相互作用により形成される。
【０１０７】
全表面ゼロ次回折格子層１２６は、ＵＶラッカー層１２４内の矩形の構造体の形状でエンボスされる。このエンボスされた矩形の構造体は、ＺｎＳまたはＴｉＯ２製の高屈折率材料層を蒸着プロセスで形成される。ＵＶラッカー層１２４のエンボスされていない反対表面上に、吸収性の例えば黒色の吸収性（ブラック）マイクロテキスト構造体１２２の配列が、第１レンズ配列１２のグリッドに大きさと形状が対応するグリッド内にインプリントされる。この第１レンズ配列１２とマイクロ構造体配列が、接着層１１を介して結合される。全表面ゼロ次回折格子層１２６は、吸収（ブラック）マイクロテキスト構造体１２２が現れる領域のみに特徴的なカラーシフト効果を示す。
【０１０８】
結合された吸収（ブラック）マイクロテキスト構造体１２２に、第２認証特徴として別の金属層１２５が具備される。この金属層１２５は、キャリア基板１２８上に現れる。さらに、開口１２９が金属層１２５に、例えばモティーフの形態で具備される。
【０１０９】
図１４に本発明のさらに別の実施例を示す。同図において、セキュリティ要素１３０のマイクロ構造体配列は、エンボスされたマイクロ構造体１３６を表す。このエンボスされたマイクロ構造体１３６は、液晶層用の整合構造体あるいは方向決定構造体として機能する。液晶層を方向決定用のエンボスされたマイクロ構造体に形成することにより、偏光マイクロ構造体配列を生成する。この偏光マイクロ構造体配列は、簡単な認証装置例えば線形または円形のポラライザー（偏光子）の助けを借りて、見ることができる。
【０１１０】
キャリア層１３８上に配置された整合層１３４は、グリッド内に配置され、複数のエンボスされたマイクロ構造体１３６を有する。このエンボスされたマイクロ構造体１３６の上に液晶層１３２が配置され方向付けられる。この液晶層１３２はネマティック型の液晶材料からなる。別の構成として、エッチングあるいはスコアリング（scoring）により製造されたマイクロ構造層または線形ホトポリマーからなる露出した層は、液晶を方向付ける整合層として機能する。
【０１１１】
第１レンズ配列１２に加えて、セキュリティ要素１３０は、第２認証特徴として金属層１３５を有する。このこの第１レンズ配列１２は、キャリア基板１４上に配置され、液晶層１３２と、例えば接着層１１を介して接合される。この構造体には、例えばモティーフの形態の開口が形成される。
【０１１２】
エンボスされたマイクロ構造体１３６は、裸眼では見ることはできない。補助手段なくして見ると、セキュリティ要素は単に光った金属的外観を示すだけである。そこに適宜開口を形成する。所望の拡大効果は、セキュリティ要素１３０をポラライザー（偏光子）を介して見た時だけ、得られる。
【０１１３】
セキュリティ要素１３０は、エンボスされたマイクロ構造体１３６により生成された偏光領域の大きく拡大した３次元イメージを示す。それは、特徴深さと動き効果を示し、偏光領域は、拡大したキャラクタあるいはパターンとして見える。
【０１１４】
この実施例の変形例（図示せず）によれば、認証装置は、セキュリティ要素１３０の層構造の中に一体に組み込むことができる。例えば線形ポラライザーとその後ろのλ／４プレートにより形成される円形ポラライザー（偏光子）を、第１レンズ配列１２の上あるいは下に具備することもできる。この場合、方向付けられた液晶層は、特別な補助手段なしに、明暗のコントラストの形態で見ることができる。
【０１１５】
さらなる変形例（図示せず）によれば、第１レンズ配列１２のマイクロレンズとエンボスされたマイクロ構造体１３６を有する整合層１３４とは、キャリア基板１４の両側に配置される。従って、整合層１３４と液晶層１３２が逆順に現れる。
【０１１６】
本発明のマイクロ構造体配列用の顕微鏡レベル構造体を製造する別の方法は、マイクロコンタクト・プリンティング（maicrocontact printing（μＣＰ））として公知である。この方法によれば、１μｍ以下の解像度が得られ、超小型の高解像度のプリントされた顕微鏡レベル構造体を製造するのに、特に適したものである。
【０１１７】
この方法では、顕微鏡レベル構造体は、半導体のパターン化技術（光リソグラフ、電子ビーム・リソグラフ、エッチングとリフトオフ方法、ナノ・インプリント・リソグラフ等）とその後行われるエラストマ（例、ＰＤＭＳ）モールド技術で製造できる。この方法によれば、フレキシブルで明白にパターン化されたスタンプあるいはインプレッション・シリンダが生成され、特別なプリント・インクとプリント基板表面処理を用いると、超薄いインク層の転写に適したものが、形成できる。
【０１１８】
このようにして製造されたインプレッション・シリンダ（impression cylinder）の助けを借りて、適切なインクを塗布することにより、高解像度のプリントされた顕微鏡レベル構造体の形成が可能となる。
【０１１９】
図１５−２１は、マイクロ構造体配列がプリントされた顕微鏡レベル構造体を有する本発明のさらなる実施例を示す。
【０１２０】
図１５の実施例は、セキュリティ要素１４０を示す。このセキュリティ要素１４０は、キャリア基板１４上に第１レンズ配列１２を有する。キャリア基板１４の反対側には上記のμＣＰ方法の助けにより、グリッド内に顕微鏡レベル構造体であるプリントマイクロ構造体１４２がプリントされる。このプリントされたマイクロ構造体１４２は、キャラクターあるいはパターン、例えば文字あるいはロゴの形態で現れる。さらにプリントされたマイクロ構造体１４２は、異なる色と／または異なるラインスクリーンの複数のパターンを有する。
【０１２１】
マイクロ構造体配列のプリントマイクロ構造体１４２に、さらに第２認証特徴として反射性金属層１４５が形成される。この反射性金属層１４５は、例えばモティーフの形態の開口１４６を有する。このセキュリティ要素は、透過光の中で不透明の形態で現れる。開口１４６のみを見ることができる。さらに、このような構成により、金属化処理がプリントされたマイクロ構造体の光学的輝度を増加させる利点がある。
【０１２２】
選択的事項として、不透明な（例えば白色の）インク層１４４が、反射性金属層１４５の下に形成される。さらにあるいは反射性金属層１４５に代わるものとして、セキュリティ要素１４０は、さらに機械で読み取り可能な層の形態の認証特徴を示す。この層は、機械で読み取り可能な特徴物質、例えば磁性物質、導電性物質、偏光物質、位相シフト物質、リン光物質、蛍光物質を含む。プリントされたマイクロ構造体１４２は、機械で読み取り可能な特徴物質を含むこともできる。その一例として、磁性色素あるいは発光物質をプリント用インクに添加することもできる。
【０１２３】
この一実施例においては、マイクロレンズ１１２とプリントマイクロ構造体１４２の空間周波数の若干の差が、所望のモアレ拡大効果を生成するのに寄与する。従って、セキュリティ要素１４０は、プリントされたマイクロ構造体１４２の極端に拡大された３次元に見えるイメージを示す。そのイメージは、特徴深さおよび動き効果を示す。ここでは、プリントされたマイクロ構造体１４２は、拡大された文字あるいはロゴの列に見える。また、レンズ配置とマイクロ構造体の配置との空間周波数の差が小さいと拡大効果が増加する。この拡大されたイメージ上に重ね合わせて、反射性金属層１４５内の開口１４６を、２次元イメージ例えば元の大きさのテキストとして見ることができる。
【０１２４】
プリントマイクロ構造体１４２が発光インクで製造される場合には、上記の拡大効果は、発光物質を紫外線照射で励起する放射でもあるいは放射だけでも現れる。
【０１２５】
この実施例の別の変形例によれば、マイクロ構造体配列のプリントされたマイクロ構造体１４２と第１レンズ配列１２のマイクロレンズ１１２とは、グリッドが互いに回転することなく、同一のライン・スクリーンとして現れる。このため、マイクロ構造体配列のプリントマイクロ構造体１４２は、第１レンズ配列１２のマイクロレンズのライン・スクリーンに合わせて正確に印刷される。かくして、フリップ・イメージ効果（flip image effect）を達成できる。同一のマイクロ構造体からなるグリッドを、同一のライン・スクリーンを有するレンズ配列を通して見る時に、発生する強い拡大効果が用いられる。このことは、次のように説明することができる。同一のライン・スクリーンを有し、互に正確に向き合ったマイクロ構造体とマイクロレンズからなるシステムをある方向から見た時には、各マイクロレンズは、その下にあるマイクロ構造体のそれぞれの点を形成し、下にあるマイクロ構造体のポイントを無限に拡大したイメージを見た目に形成する。見る方向が変わると、マイクロ構造体の対応する他のポイントは、それに対応する拡大率で現れる。かくして、いわゆる「フラッシュ（flash：突然現れる）」イメージが生成される。これは、次のようなイメージとして理解できる。すなわち、見る者は、イメージ情報をある方向からのみ見ることができ、他の方向からは見ることができない。言い換えると、見る者にとって、見る方向を連続的に変えると、イメージはどこからかともなく現れ、そして再び消える。
【０１２６】
図２０に示すように、本発明のセキュリティ要素２００の他の実施例によれば、図１５の反射性金属層１４５により具備された金属化部分は、蒸着された薄いフィルム構造体２０７により提供され、これが第２認証特徴として機能する。このフィルム構造体２０７は、吸収層２０４と、誘電体製スペース層２０５と、反射層２０６とから構成される。この反射層２０６は、適宜、開口が形成される。それ以外は、図２０のセキュリティ要素２００の構成は、図１５のセキュリティ要素１４０のそれに対応する。
【０１２７】
セキュリティ要素１００を証券に搭載するために、活性接着層１７を形成する前に、あるいは証券にセキュリティ要素の接着性を向上するために、さらなる層２０９例えばインク層がセキュリティ要素２００に形成される。
【０１２８】
ここに示した全表面の実施例に加えて、第１レンズ配列１２と、マイクロテキスト構造体２０２と、フィルム構造体２０７の個々の層を、表面の一部のみに形成する変形例も当業者は想到できる。
【０１２９】
図２０に示す薄いフィルム要素の代わりに、カラー・シフト効果を有するインクを場所に応じて表面に塗布できる。これにより、セキュリティ要素の両側から見ることのできる、場所に応じて変わるカラー・シフト効果を達成できる。
【０１３０】
図に示した全表面の実施例に加えて、さらなる変形例も可能である。この変形例においては、レンズ配列のマイクロレンズとマイクロ構造体配列のプリントされたマイクロ構造体と反射層とを、表面全体には形成しない構成である。
【０１３１】
例えば、マイクロレンズ１１２を有さない第１レンズ配列１２のセキュリティ要素の領域において、反射性金属層の代わりに、回折格子を具備することもできる。このような実施例を図２２に示す。
【０１３２】
図２２のセキュリティ要素２２０は、図１５のセキュリティ要素１４０に構造上対応する。偽造防止効果をさらに高めるために、回折格子２２４例えばエンボスされたホログラムを具備することもできる。このホログラムは、第１レンズ配列１２のマイクロレンズが重なり合わない反射性金属層２４５の領域内にエンボスで形成される。さらに、マイクロ構造体配列のプリントされたマイクロ構造体２４２と共働する第１レンズ配列１２により生成されたモアレ拡大効果に加えて、見る者は、擬似的に埋設された（quasi-embedded ）エンボスされたホログラムの光学的に変化する効果を感知できる。
【０１３３】
次のような変形例も想到し得る。すなわち、第２認証特徴を具備する金属層を、マイクロ構造体配列に形成せずに、焦点要素特にレンズ形状要素のプロファイルに形成することもできる。マイクロ凹型リフレクタ（反射器）からなるこのような装置で、図示した第１レンズ配列１２と同様な効果を達成できる。
【０１３４】
このような積層構造においては、マイクロ構造体配列は、透明なキャリア基板上に、通常不透明な要素と透明な要素例えば印刷されたマイクロ構造体を含む。入射光は、透明な領域を通過して、凹状の反射器配置に入り、マイクロ構造体配列の面を介して反射される。この像は上記の原理により拡大されている。このようなモアレ拡大効果に加えて、本発明のセキュリティ要素は、特徴深さすなわち３次元に見え且つ動き効果も示す。さらに、見る者は、浮いた状態の拡大イメージのみを看取でき、人間の目の解像限界以下の寸法で現れるマイクロ構造体は看取できない。
【０１３５】
このような実施例を図１６の搭載（転写）要素として示されたセキュリティ要素１５０の例を用いて以下詳述する。搭載要素としてのセキュリティ要素１５０は、証券あるいは有価証券に搭載される。キャリア基板１５８上の一連の層は、キャリア基板上への接着性が比較的小さくなるように構成される。このため、解放層すなわち分離層１５９をキャリア基板１５８上に形成する。その後、接着層１５７をセキュリティ要素１５０上に形成し、セキュリティ要素を証券あるいは有価証券に搭載（接着）する。キャリア基板１５８は、その後除去される。
【０１３６】
しかし、セキュリティ要素１５０は、それがキャリア基板１５８に十分接着するよう形成することもできる。この場合、キャリア基板は、搭載（接着）後、セキュリティ要素上に残る。このように形成されたセキュリティ要素により、透明なあるいは自立型の領域を跨ぐ、特に証券に現れるウインドウ（窓）を跨ぐことも可能である。
【０１３７】
セキュリティ要素のデザインによっては、異なる光学アピアランスを両側に見ることもできる。
【０１３８】
選択的事項として、接着層１５７の形成の前に、保護層（図示せず）を有するセキュリティ要素を具備することも可能である。
【０１３９】
マイクロレンズを有するレンズ配列の代わりに、図１６に示すセキュリティ要素１５０は、凹型反射器配列１５２を有する。この凹型反射器配列１５２は、フィルム内にエンボスされ一定形状のグリッド例えば六角形のグリッド内に配置された複数のレンズ形状の要素あるいはレンズ構造体を有する。別の構成として、凹型反射器配列１５２は、キャリア基板上に形成されるモールド可能なエンボス用のラッカー層にエンボスで形成することも可能である。金属化処理を行うために、凹型反射器配列１５２のレンズ構造体のプロファイルは、反射性金属層１５５を具備する。この反射性金属層１５５は、蒸着により形成される。屈折型のマイクロレンズとは対照的に、凹型反射器の光学特性は、埋設されると、へりあるいは縁のみで変化する。
【０１４０】
さらに、キャラクタあるいはパターンの形態の開口１５６は、上記の方法により、反射性金属層１５５内に導入され、第２認証特徴を提供する。
【０１４１】
別の構成として、反射性金属層１５５の代わりに、高屈折率材料製でスクリーン処理されたあるいは非常に薄い半透明の金属層を有する層を具備することもできる。かくして、さらなる認証特徴の感受性を保証でき、例えば方向１６０から見た時に反射コーティング層の後ろにプリントされたイメージを見ることができるような実施例を実現することもできる。すると、搭載（転写）要素でもあるセキュリティ要素１５０は、適宜配置された場合には、第２認証特徴として機械で読み取り可能な層を示す。この機械で読み取り可能な層は、機械で読み取り可能な特徴物質、例えば磁性物質、導電性物質、偏光物質、位相シフト物質、リン光物質、蛍光物質を含む。プリントされたプリントマイクロ構造体１４２は、機械で読み取り可能な特徴物質を含むこともできる。この機械で読み取り可能な特徴の物質は、高屈折率材料層内に含まれる。プリントされたマイクロ構造体１５４は、機械で読み取り可能な特徴の物質を含むことができる。例えば磁性色素をプリント用インクに添加することもできる。
【０１４２】
この実施例のさらなる変形例によれば、反射性コーティング層は、蒸着プロセスで形成された薄いフィルム構造体で提供することもできる。かくして、第２認証特徴が、付加的なカラーシフト効果の形態で得られる。
【０１４３】
薄いフィルム構造体をレンズ構造体に形成（付加）することもできる。即ち、吸収層と誘電体スペース層と反射層の一連の第１のレンズ構造体に形成されるか、あるいは、反射層と誘電体スペース層と吸収層の一連の第２のレンズ構造体に形成（付加）することもできる。この場合さらなる開口を反射層に具備することもできる。第１のレンズ構造体の場合、凹型の反射器配列はカラー・シフトする反射層を具備する。第２のレンズ構造体の場合には、光沢のある金属製の反射性凹型反射器配列が得られる。セキュリティ要素を別の側から見た時には、見る角度に依存するカラー・シフト効果がさらに得られる。
【０１４４】
レンズ構造体を示す層のエンボスが施されていない表面上に、グリッド内に不透明マイクロ構造体１５４の配列がインプリントされる。この不透明マイクロ構造体１５４のグリッドは、凹型反射器配列１５２のグリッドの大きさと形状が対応する。ここで、プリントされた不透明マイクロ構造体１５４は凹型反射器の焦点面にある。凹型反射面の頂点からマイクロ構造体の面に至る距離は、（球状）凹型反射器の曲率半径の半分に等しい。
【０１４５】
保護層を、不透明マイクロ構造体１５４の両側と、凹型反射器配列１５２の反対側に具備することもできる。
【０１４６】
さらに図１６に示すように、搭載（転写）要素でもあるセキュリティ要素１５０は、さらなる認証特徴として、凹型反射器配列１５２のレンズ構造の間と／またはその脇に、エンボスされた回折構造体即ち散乱構造体１６４、例えばエンボスされたホログラムあるいはマット構造（matte structure）を有することもできる。エンボスされた散乱構造体１６４は、反射性金属層１５５を具備することもできる。開口１５６は、その中に配置される。
【０１４７】
マイクロ構造体配列とレンズ構造の単純な組み合わせの代わりに、セキュリティ要素の両側にこのような組合わせを具備することにより、興味深い効果も得ることができる。このような興味深い効果が達成できるのは、異なるライン・スクリーンを有するレンズ配置を用いた場合である。このようなセキュリティ要素は、証券あるいは有価証券の両側に現れるセキュリティ・スレッドとして、あるいは透明な自立型の領域の上に現れる搭載要素用にセキュリティ・スレッドとして、採用できる。
【０１４８】
図１７を参照して、この実施例の詳細をセキュリティ要素１７０を参照して詳述する。このセキュリティ要素１７０は、図１５のセキュリティ要素に構造が対応する。しかし、図１５のセキュリティ要素は、さらに疑似ミラー（quasi-mirrored）で現れる。特に、セキュリティ要素の両側に、レンズ配列１２、１７２が具備される。レンズ配列１７２は、さらにキャリア基板１７８上に配置される。別の構成として、第１レンズ配列１２をキャリア基板上に配置することもできる。
【０１４９】
さらに、セキュリティ要素１７０は、プリントされたマイクロ構造体１７４と、マイクロ構造体１７６とを有する。マイクロ構造体１７６は、金属層１７５を具備した領域の上のみ形成される。かくして、マイクロ構造体１７６に対する本発明のモアレ拡大効果は、レンズ構造体１７２の助けを借りてのみ見ることができる。プリントマイクロ構造体１７４に対する拡大効果は、レンズ配列１２、１７２のマイクロレンズを適宜選択することにより、両側から、異なる拡大効果に適した一部領域で見ることができる。
【０１５０】
金属層１７５は、ある領域、例えばモティーフの形態でのみ、マイクロ構造体１７４とマイクロ構造体１７６の間に具備される。かくして、第２認証特徴を提供できる。この第２認証特徴は、見た目で認証できる形態、あるいは機械認証が可能な情報の具体的な部分の形態で与えられる。
【０１５１】
この実施例の本発明のセキュリティ要素の構造を図１８を参照して詳述する。図１８（ａ）は、本発明のセキュリティ要素１８０の断面図であり、図１８（ｂ）、（ｃ）は、このセキュリティ要素のプリントされたマイクロ構造体の実施例の上面図である。
【０１５２】
図１８（ａ）に示す積層構造により、フリップ・イメージ効果（flip image effect）特に上記のカラーシフト効果の発揮が容易となる。ここに示した実施例においては、第１レンズ配列１２のマイクロレンズの下にマイクロ構造体１８２が配置される。このマイクロ構造体１８２は、マイクロレンズのライン・スクリーンに交互に異なる色が、完全に位置合わせをしてプリントされて、見る角度によって変わるカラー・シフト効果を発揮する。マイクロ構造体１８２の一方あるいは他方は、レンズを介して見る角度によって見える。
【０１５３】
キャリア基板１８８上にさらに反射性金属層１８５が、第２認証特徴として具備される。そこにはさらに、開口１８３が例えばモティーフの形態で形成され、偽造防止効果を高める。
【０１５４】
選択的事項として、セキュリティ要素１８０を証券に搭載（添付）する活性接着層１７を形成する前に、あるいはセキュリティ要素が証券に接着するのを向上させるために、さらなる層、例えばインク層をキャリア基板１８８に形成（付加）することもできる。
【０１５５】
プリントされたマイクロ構造体が図１８（ｂ）、（ｃ）に示す方法で、第１レンズ配列１２のマイクロレンズのベース領域に形成される場合には、以下に記載する効果も達成することができる。
【０１５６】
図１８（ｂ）のマイクロ構造体配列１８４の同心の円内に、異なる色に着色された領域を球状マイクロレンズの円形ベース領域に配置することにより、セキュリティ要素１８０は、見る方向とは無関係に、傾斜した時にカラーシフト効果を発揮する。
【０１５７】
図１８（ｃ）のマイクロ構造体配列１８６のグリッド・ポイントとして配置された異なる色に色付けされたマイクロ構造体を通してみると、緑から赤へのカラー・シフト効果は、図面で左から右に傾けた時に発生し、緑から青へのカラー・シフト効果は、上から下へ傾けた時に発生する。
【０１５８】
マイクロ構造体の着色領域の配置（配列）は、さまざまな方法で実現できる。例えば、マイクロ構造体の異なる色に着色された領域の配置を円セグメントあるいは線セグメントで有するマイクロ構造体も考え得る。
【０１５９】
この実施例の変形例によれば、紫外線放射の下で見る角度に依存するカラー・シフト効果は、マイクロ構造体が複数の異なる発光インクで印刷された時に達成できる。補助手段なしに見る時には、セキュリティ要素は、適宜開口が配置される単に光沢のある金属製の外観を呈するだけある。他方で、所望のカラー・シフト効果は、セキュリティ要素がＵＶ放射線で照射さえた時のみ、見える。
【０１６０】
薄いフィルム要素の干渉あるいは液晶手段により形成される従来のカラー・シフト効果（これは常に所定の連続する色のシーケンスを示す）とは対照的に、本発明によりマイクロレンズの助けを借りて形成されたカラー・シフト効果は、自由に選択可能である。かくして、如何なるカラー・シフト効果、すなわち色Ａから色Ｂへのシフトも可能である。
【０１６１】
このようなカラー・シフト効果は、上記の拡大効果と組み合わせることもできる。このため、ある領域では、マイクロ構造体をレンズ配列のマイクロレンズと完全に位置合わせをし、他の領域では、レンズ配列とは異なる空間周波数で配置することも可能である。
【０１６２】
図１９に示す本発明のセキュリティ要素１９０は、図１５のセキュリティ要素１４０に対応する。キャリア基板１９４に配置されたレンズ構造体１９２に加えて、セキュリティ要素１９０は、マイクロ構造体配列１９６と金属層１９５とを有する。このマイクロ構造体配列１９６は、例えばプリントされたマイクロ構造体を有する。キャリア基板１９８上に金属層１９５が配置され、開口を有し、第２認証特徴を提供する。
【０１６３】
さらに、レンズ構造体１９２のマイクロレンズの間あるいはその脇に、エンボスされた回折構造体即ち散乱構造体１９９が具備される。この散乱構造体１９９は、例えばマット構造体あるいはエンボスされたホログラムで、そこに金属層が形成される。金属層を散乱構造体１９９に形成することが、特に見やすさの点で利点がある。透明な材料の変形例を実現するためには、この金属コーティングをＺｎＳまたはＴｉＯ２からなる高屈折率材料で置換することも考えられる。
【０１６４】
適宜の製造方法により、レンズ構造の脇に、回折構造層即ち散乱構造層を直接配置することもできる。別の構成として、レンズ構造体のマイクロレンズは、図１６に示した金属製の凹型反射器配列と回折散乱構造体を重ねて形成することもできる。
【０１６５】
エンボスされた回折構造体または散乱構造体の代わりに、ゼロ次の回折格子をレンズ構造装置の脇にあるいはそれに部分的に重ねて具備することもできる。理想的には、ＺｎＳまたはＴｉＯ２からなる高屈折率材料層を蒸着プロセスで堆積する。その後、ゼロ次回折格子がある領域で、セキュリティ要素を回転した時に変わる色の印象を得ることができる。
【０１６６】
図２１を参照して、本発明のセキュリティ要素２１０の変形例を詳述する。キャリア基板１４上に配置された第１レンズ配列１２に加えて、セキュリティ要素２１０は、プリントされたマイクロ構造体配列２１２と金属層２１５とを有する構造体を有する。
【０１６７】
マイクロ構造体配列２１２と金属層２１５の間に、例えばコレステリック液晶（イカの肝臓に含まれるコレステロールを処理して作られる液晶）からなる液晶層２１４と暗い黒色のインク層２１６とが部分的に具備される。インク層２１６は一部の面に形成される。選択的事項として、インク層２１６は、機械で読み取り可能な特徴物質例えば磁性物質を含む。金属層２１５は、図２１に示すように、インク層２１６に完全に位置合わせした場所にのみ形成されるか、あるいは半透明なあるいはスクリーン形成した金属層として形成される。上記のモアレ拡大効果に加えて、この構成は、カラーシフト効果あるいは偏光効果を発揮する。金属層２１５と、インク層２１と液晶材料層２１４との組合せは、本発明の第２認証特徴を、提供できる。
【０１６８】
選択的事項として、セキュリティ要素１００を証券に搭載する活性接着層１７を形成する前に、あるいはセキュリティ要素の証券への接着性を向上させるために、さらなる層、例えばインク層をセキュリティ要素２１０に形成（付加）することもできる。
【０１６９】
上記した全表面に形成する代わりに、第１レンズ配列１２とマイクロ構造体配列２１２と液晶層２１４またはインク層２１６を、表面の一部のみに形成する変形例も可能である。さらに、上記の液晶層２１４とインク層２１６は、金属層の代わりに、凹型反射構造のレンズ構造のプロファイルに形成（付加）することも可能である。
【０１７０】
上記の実施例のマイクロレンズの代わりに、光焦点効果を有する他の要素も用いることができる。さらに、本発明のセキュリティ要素と特に機械で読み取り可能な層を組み合わせることもできる。このような層は、反射性物質、磁性物質、導電性物質、偏光物質、位相シフト物質、発光物質を含む。
【０１７１】
磁性層を隠すために、磁性層は２つの不透明な層の間に埋設するのが好ましい。金属領域がセキュリティ要素上に既に現れている場合には、磁性層は、それらに接着促進層の助けを借りて、搭載することができる。その後、磁性層は、さらなる金属層、高い光学密度を有する不透明インク層または金属色素を有する層の手段によりマスキングすることもできる。磁性領域は、セキュリティ要素に沿ってコードの形態で連続的領域として現れる。
【０１７２】
導電性は、連続する金属層で達成できる。金属層の機械的負荷に対する安定性はしばしば不十分であるために、それに代えてあるいはそれに加えて、透明な導電性コーティングを表面全体あるいはセキュリティ要素の表面領域に形成することもできる。これらの層は、セキュリティ要素の光学的外観を壊さないが為、利点がある。
【０１７３】
さらに着色されたあるいは光沢のある金属コーティングを用いることもできる。カーボンブラック色素を有するプリント用インクを用いる場合には、これにより形成された層は、セキュリティ要素内の２枚の不透明な層の間に埋設され、セキュリティ要素の外観を損なうことがない。
【０１７４】
さらに、発光性物質（特にリン発光物質あるいは蛍光発光物質）を、本発明のセキュリティ要素の層構造の如何なる場所にも採用することができる。特にこのような物質は、凹型反射器のマイクロレンズあるいはレンズ構造内に導入することができる。このマイクロレンズあるいはレンズ構造体は、従来のプリント用インク（数ミクロン）に比較すると比較的厚く、かくしてこのような物質に十分な空間を与える。しかし、発光物質は、光学的に透明でなければならない。
【０１７５】
本発明のさらなる実施例によれば、本発明のセキュリティ要素は、位相シフト特性を有する層と組み合わせることもできる。このため、本発明のセキュリティ要素は、これらの特性を示す液晶材料からなる層で部分的にコーティングされる。特に、金属化された領域は、プリントされたパターンの形態の液晶で部分的にコーティングされるか、あるいはセキュリティ要素の表面全体をその主軸が異なる方向を向いた二重屈折率を示す液晶でコーティングする。このようにして、円形または線形の偏光子により、それ以外では見ることのできないパターンが見えるようになる。
【０１７６】
別の構成として、本発明のセキュリティ要素は、偏光物質でコーティングすることもできる。例えば、コレステリック液晶材料でコーティングすることもできる。
【０１７７】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】埋め込まれたセキュリティ・スレッドと添付されたセキュリティ要素を有する銀行券を表す図。
【図２ａ】本発明のセキュリティ要素の断面図。
【図２ｂ】本発明のセキュリティ要素の第１配列と第２配列の展開斜視図。
【図３】本発明の一実施例のセキュリティ要素の断面図。
【図４】図３のセキュリティ要素の第２配列の上面図。
【図５】本発明の一実施例のセキュリティ要素の断面図。
【図６】本発明の一実施例のセキュリティ要素の断面図。
【図７】本発明のセキュリティ要素のマイクロテキスト・グリッドとして搭載された第１配列と第２配列の展開斜視図。
【図８】図７のセキュリティ要素の第２配列の上面図。
【図９ａ】本発明の一実施例によるセキュリティ要素の第２配列用の顕微鏡レベル構造体を製造する第１ステップを表す図。
【図９ｂ】本発明の一実施例によるセキュリティ要素の第２配列用の顕微鏡レベル構造体を製造する第２ステップを表す図。
【図１０】図９の実施例により製造可能な顕微鏡レベル構造体を有するセキュリティ要素の断面図。
【図１１】本発明の一実施例のセキュリティ要素の断面図。
【図１２】本発明の一実施例のセキュリティ要素の断面図。
【図１３】本発明の一実施例のセキュリティ要素の断面図。
【図１４】本発明の一実施例のセキュリティ要素の断面図。
【図１５】本発明の一実施例のセキュリティ要素の断面図。
【図１６】本発明の一実施例による搭載要素としてのセキュリティ要素の断面図。
【図１７】本発明の一実施例による両面セキュリティ要素を表す図。
【図１８ａ】本発明の一実施例によるセキュリティ要素の断面図。
【図１８ｂ】本発明のセキュリティ要素の第２配列の顕微鏡レベル構造体の第１変形例を表す上面図。
【図１８ｃ】本発明のセキュリティ要素の第２配列の顕微鏡レベル構造体の第２変形例を表す上面図。
【図１９】本発明の一実施例のセキュリティ要素の断面図。
【図２０】本発明の一実施例のセキュリティ要素の断面図。
【図２１】本発明の一実施例のセキュリティ要素の断面図。
【図２２】本発明の一実施例のセキュリティ要素の断面図。
【図２３】本発明の一実施例によるセキュリティ要素の第２配列の断面図。
【図２４】本発明の一実施例によるセキュリティ要素の第２配列の断面図。
【符号の説明】
【０１７９】
１    銀行券
２    第１セキュリティ要素
４    窓領域
６    第２セキュリティ要素
１０  セキュリティ要素
１１  接着層
１２  第１レンズ配列
１４  キャリア基板
１５  金属層
１６  第２レンズ配列
１７  活性接着層
１８  キャリア基板
２０  セキュリティ要素
２１  インク層
３０  開口
４０  セキュリティ要素
４６  マイクロ構造体配列
４８  キャリア基板
５０  セキュリティ要素
５６  マイクロ構造体配列
５８  キャリア基板
６０  セキュリティ要素
６６  マイクロ構造体配列
７２  エンボス用ラッカー
７４  キャリア基板
７５  領域
７６  マイクロテキスト構造体形成領域
８０  セキュリティ要素
８２  エンボス用ラッカー層
８４  インク層
８６  マイクロ構造体
９０  セキュリティ要素
９２  エンボスされたマイクロ構造体
９４  ラッカー層
９５  金属層
９６  開口
９８  キャリア基板
１００  セキュリティ要素
１０４  エンボス用ラッカー
１０５  金属層
１０６  マイクロ構造体
１０８  キャリア基板
１１２  マイクロレンズ
１１６  マイクロレンズ
１２０  セキュリティ要素
１２２  吸収（ブラック）マイクロテキスト構造体
１２４  ＵＶラッカー層
１２５  金属層
１２６  全表面ゼロ次回折格子層
１２８  キャリア基板
１２９  開口
１３０  セキュリティ要素
１３２  液晶層
１３４  整合層
１３５  金属層
１３６  エンボスされたマイクロ構造体
１３８  キャリア層
１４０  セキュリティ要素
１４２  プリントマイクロ構造体
１４４  インク層
１４５  反射性金属層
１４６  開口
１５０  セキュリティ要素
１５２  凹型反射器配列
１５４  不透明マイクロ構造体
１５５  反射性金属層
１５６  開口
１５７  接着層
１５８  キャリア基板
１５９  分離層
１６０  方向
１６４  散乱構造体
１６６  マイクロテキスト構造体
１７０  セキュリティ要素
１７２  レンズ構造体
１７４  プリントマイクロ構造体
１７５  金属層
１７６  マイクロ構造体
１７８  キャリア基板
１８０  セキュリティ要素
１８２  マイクロ構造体
１８３  開口
１８４  マイクロ構造体配列
１８５  反射性金属層
１８６  マイクロ構造体配列
１８８  キャリア基板
１９０  セキュリティ要素
１９２  レンズ構造体
１９４  キャリア基板
１９５  金属層
１９６  マイクロ構造体配列
１９８  キャリア基板
１９９  散乱構造体
２００  セキュリティ要素
２０２  マイクロテキスト構造体
２０４  吸収層
２０５  誘電体製スペース層
２０６  反射層
２０７  フィルム構造体
２０９  層
２１０  セキュリティ要素
２１２  マイクロ構造体配列
２１４  液晶層
２１５  金属層
２１６  インク層
２１９  インク層
２２０  セキュリティ要素
２２４  回折格子
２４５  反射性金属層
２４２  プリントマイクロ構造体
２７２，２８２  着色エンボス用ラッカー
２８５  金属層
２８６  マイクロ構造体
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１８ｃ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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