(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する光を利用して映像を再生するホログラム再生体層と、
入射光を入射光進入方向へ帰還させる再帰反射材からなる再帰反射材層を積層したことを特徴とする再帰反射ホログラム再生体であって、
前記再帰反射材層に用いられる再帰反射材は、有色の干渉色を生起する干渉物質層と、前記干渉物質層の上に整列配置された透明微小球とを含み、入射光の一部に位相差を付与して再合成し、特定波長領域の光成分を干渉により強調し入射光とは異なる色調の着色光を入射光進入方向へ帰還させる着色光再帰反射材であり、
前記干渉物質層には、酸化金属被覆鱗片状粉体が用いられていることを特徴とする再帰反射ホログラム再生体。
【請求項２】
請求項１記載の再帰反射ホログラム再生体において用いられる再帰反射材は、基板を含み、前記透明微小球は該基板上に整列配置され、前記干渉物質層は該基板上に設けられていることを特徴とする再帰反射ホログラム再生体。
【請求項３】
請求項１記載の再帰反射ホログラム再生体において用いられる再帰反射材は、基板を含み、前記透明微小球は該基板上に整列配置され、前記干渉物質層は前記透明微小球の基板への対向面に設けられていることを特徴とする再帰反射ホログラム再生体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の再帰反射ホログラム再生体において、前記酸化金属被覆鱗片状粉体は酸化チタン層厚４０ｎｍ以上の二酸化チタン被覆雲母及び／又は低次酸化チタン被覆雲母であることを特徴とする再帰反射ホログラム再生体。
【請求項５】
請求項４に記載の再帰反射ホログラム再生体において、再帰反射材に基板を含むとき、前記基板は前記酸化チタン被覆雲母の干渉色とは異なる色調の有色であることを特徴とする再帰反射ホログラム再生体。
【請求項６】
請求項４に記載の再帰反射ホログラム再生体において、酸化金属被覆鱗片状粉体はその干渉色とは異なる色調の外観色を有するチタン系複合酸化物被覆雲母であることを特徴とする再帰反射ホログラム再生体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の再帰反射ホログラム再生体において、干渉物質の配置する位置を操作することによって入射光に対して示す干渉色の違いで文字や図形を描くことを特徴とする再帰反射ホログラム再生体。
【請求項８】
請求項７記載の再帰反射ホログラム再生体において、干渉物質によって描かれた文字や図形と、ホログラム層により再生されるホログラム像が異なることを特徴とする再帰反射ホログラム再生体。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の再帰反射ホログラム再生体において、ホログラム再生体層がホログラム干渉縞を記録したホログラム層と入射光からホログラム再生に必要な光を反射する反射層を積層してなることを特徴とする再帰反射ホログラム再生体。
【請求項１０】
請求項９記載の再帰反射ホログラム再生体において、ホログラム再生体層が備える反射層が透明無機化合物よりなることを特徴とする再帰反射ホログラム再生体。
【請求項１１】
請求項１〜８いずれかに記載の再帰反射ホログラム再生体において、ホログラム再生体層が実質的にホログラム干渉縞を記録した反射層のみからなることを特徴とする再帰反射ホログラム再生体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光に当てることによってホログラム像が再生されるホログラム再生体、特にホログラム再生体の意匠性、装飾性、偽造防止性の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ある物体にコヒーレント光を照射し、物体からの反射波を感光記録媒体で記録する。この物体からの反射波を物体波と呼ぶこととする。感光記録媒体で物体波を記録するときに物体の隣りに鏡などを置き、物体に照射された光の一部を物体を通さずに直接感光記録媒体に送る。この光を参照波と呼ぶこととする。すると感光記録媒体には、物体波と参照波の重ね合わせによる干渉図形が記録される。この干渉図形には、感光記録媒体が光の強さのみにしか応答しないにも関わらず、物体波の振幅と位相両方の完全な情報が含まれている。
この干渉図形は、もとの物体とは全く異なっており、細かい縞の不規則な図形となっている。しかし干渉図形が記録されたフィルムに光を透過させるともとの物体の三次元像を再生させる物となる。
【０００３】
一般的なホログラムフィルムは、ホログラムを光の干渉を利用して映し出すための凹凸からなるホログラムエンボスを有する透明な合成樹脂フィルムで形成されるホログラム層と、光反射性金属や高屈折率の金属酸化物を蒸着した反射層から構成されている。これらホログラムエンボスを有する合成樹脂フィルムからなるホログラム層と、金属蒸着膜からなる反射層とを積層することによって、ホログラム層側から光を当てると、透明な樹脂を透過した入射光は反射層で反射され、ホログラム層のエンボスによる凹凸によってホログラム像を浮き上がらせるという構成となっていた。
【０００４】
光反射性金属を反射層にもつホログラムフィルムは、光沢に富み、美しい外観を呈し、人目を引くことができるため、多くのパッケージやパンフレット、書籍などに用いられている。
特にホログラム再生体は、その製造、準備に多額の費用がかかり、製造に高度な技術を要し、複写・偽造することが困難であることから偽造防止を目的としてクレジットカードや金券、証明書などの証書類に用いられている。
また最近では、光反射性金属の完全蒸着状態を１００％としたときの１０〜２０％蒸着したハーフ蒸着状態で反射層とした半透明なホログラムフィルムや高屈折率の金属酸化物などの透明無機物質を蒸着して反射層とした透明ホログラムフィルムなども市場に出てきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし一般的に、ホログラムにおける反射層は、光反射性金属としてアルミニウムを用いており、全体の色彩はシルバーであることがほとんどである。また透明、半透明のホログラムフィルムにおいても色彩に乏しく意匠性、装飾性に欠けるものであった。
【０００６】
またホログラムフィルムに色彩を付与する技術としては、特開昭６２−１３３４７６号公報などに開示されているが、ここに開示された技術は、ホログラム層表層に通常のインキを用いて絵柄を印刷する物であるため、ホログラムが見える状態にあるとき、見えない状態にあるときに関わらず常に視覚的にとらえることが可能である。このため、ホログラムを製造し得る技術があれば、絵柄を付与することはそう困難でないこと、簡単に手に入れられる材料で絵柄を描けることなどから偽造防止に十分効果を発揮する物ではなかった。
【０００７】
また、近年の技術力の向上に伴って、従来のようなホログラム再生体を複写、製造することは、コンピューター加工技術の進歩などから難しいことではなくなってきているのが現状である。そこで偽造防止を目的としてホログラムを使用し始めた当時ほどその価値が無くなってきてしまった。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、一定の方向性をもった直線光が投射されると、入射方向と略同じ方向に光を反射する、意匠性、装飾性と高い偽造防止性を備えたホログラム再生体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明にかかる再帰反射ホログラム再生体は、入射する光を利用して映像を再生するホログラム再生体層と、入射光を入射光進入方向へ帰還させる再帰反射材からなる再帰反射材層を積層した。
ここで、再帰反射材層に用いられる再帰反射材は、有色の干渉色を生起する干渉物質層と、前記干渉物質層の上に整列配置された透明微小球とを含み、入射光の一部に位相差を付与して再合成し、特定波長領域の光成分を干渉により強調し入射光とは異なる色調の着色光を入射光進入方向へ帰還させる着色光再帰反射材である。
そして、前記干渉物質層には、酸化金属被覆鱗片状粉体を用いることを特徴とする。
【００１０】
また本発明にかかる再帰反射ホログラム再生体において、用いられる再帰反射材は、基板を含み、前記透明微小球は該基板上に整列配置され、前記干渉物質層は該基板上に設けられていることが好適である。
また本発明にかかる再帰反射ホログラム再生体において、用いられる再帰反射材は、基板を含み、前記透明微小球は該基板上に整列配置され、前記干渉物質層は前記透明微小球の基板への対向面に設けられていることが好適である。
【００１２】
また本発明にかかる再帰反射ホログラム再生体において、酸化金属被覆鱗片状粉体は酸化チタン層厚４０ｎｍ以上の二酸化チタン被覆雲母及び／又は低次酸化チタン被覆雲母であることが好適である。
また本発明にかかる再帰反射ホログラム再生体において、再帰反射材に基板を含むとき、前記基板は酸化チタン被覆雲母の干渉色とは異なる色調の有色であることが好適である。
また本発明にかかる再帰反射ホログラム再生体において、酸化金属被覆鱗片状粉体はその干渉色とは異なる色調の外観色を有するチタン系複合酸化物被覆雲母であることが好適である。
【００１４】
また本発明にかかる再帰反射ホログラム再生体において、干渉物質の配置する位置を操作することによって入射光に対して示す干渉色の違いで文字や図形を描くことが好適である。
また本発明にかかる再帰反射ホログラム再生体において、干渉物質によって描かれた文字や図形と、ホログラム層により再生されるホログラム像が異なることが好適である。
【００１５】
また本発明にかかる再帰反射ホログラム再生体において、ホログラム層がホログラム干渉縞を記録したホログラム層と入射光からホログラム再生に必要な光を反射する反射層を積層してなることが好適である。
また本発明にかかる再帰反射ホログラム再生体において、ホログラム層が備える反射層が透明無機化合物よりなることが好適である。
また本発明にかかる再帰反射ホログラム再生体において、ホログラム再生体層が実質的にホログラム干渉縞を記録した反射層のみからなることが好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を一実施形態に基づいてさらに詳しく説明する。なお、本発明は以下で説明する実施形態のみに制限されるものではない。
【００１７】
第一実施形態
図１は本発明にかかる一実施形態の再帰反射ホログラム再生体の概略構成である。同図における再帰反射ホログラム再生体は、ホログラム像を再生するための干渉縞が記録されたホログラム層１０と、反射層１２と、コート層１４が積層されている透明ホログラムシート（ホログラム再生体層）１８に、再帰反射材による再帰反射材層２０が積層されている。
【００１８】
ホログラムシート１８の外方より入射した光２８ｂの一部は、ホログラム層を透過し、ホログラムシート１８が備える反射層１２において反射され、反射光３０′となる。また反射層１２、コート層１４を透過し、再帰反射材層２０に進入した入射光２８ａは基板２２上で反射され再びホログラムシート１８に進入し外方に抜けて行く反射光３０となる。ホログラムシート１８はこれらの反射光３０、３０′をホログラム再生体層の反射、屈折などの作用によって干渉させることによってホログラム像を浮き上がらせる。
【００１９】
再帰反射材層２０では、基板２２上に樹脂層２４を設け、更にその表層側にガラス等よりなる粒子径が３０〜８０μｍの透明微小球２６を多数整列配置して構成されている。ホログラムシート１８を透過し、微小球２６内に進行した光は、透明微小球２６より樹脂層２４を介して基板２２で反射し、再度微小球２６に帰還させられ、外方へ進行させられる。微小球２６の外方へ突出している面は球面であるので、入射角の多少の変動があっても同様な作用を生じ、入射方向へ反射光３０を帰還させることができる。
【００２０】
以下、本発明の再帰反射ホログラム再生体を各層ごとに説明する。
ホログラム再生体層
本発明の再帰反射ホログラム再生体におけるホログラム再生体層１８の断面概略構成図を図２に示す。
同図におけるホログラム再生体２は、支持体４、剥離層６、保護層８、ホログラム層１０、反射層１２、コート層１４、接着層１６が積層されて構成される。
【００２１】
ホログラム層１０及び反射層１２は、ホログラム像を再生するための干渉縞が記録されたホログラム層１０を透過した光が反射層１２で反射され、その反射光によってホログラム像が再生されるものである。反射層１２に用いられる材料の性質や入射光に対する反射率を調整することによって、通常よく見かける全反射型ホログラム再生体や、半透明ホログラム再生体、透明ホログラム再生体などと呼ばれるものがある。
【００２２】
支持体４は、積層される他の層を支持し、ホログラム再生体を転写した後に他の層から剥離されるものであり、この目的を達成し得る強度、耐熱性、表面性を有する材料、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリプロピレンなどが選ばれる。
【００２３】
剥離層６は、転写されたホログラム再生体から支持体４を剥がれやすくするために用いられるものである。剥離層には、もちろん樹脂が用いられることもあるが、離型剤であっても良い。
【００２４】
保護層８は、ホログラム層１０を保護するものであり、耐磨耗性、耐汚染性、耐溶剤性など性能を有する透光性樹脂から選択される。この保護層８は、さらに支持体からの剥離性を考慮することによって剥離層を兼ねて用いることや、ホログラム像を再生させる干渉縞が付与されることによってホログラム層を兼ねて用いることができる。
【００２５】
コート層１４は、ホログラム層１０のホログラム像を再生させる干渉縞及び反射層をコートすることによってホログラム干渉縞や、反射層を磨耗、汚染、などから保護するものである。
【００２６】
接着層１６は、ホログラム再生体を物品に貼付するために設けられるものであるがホログラム再生体をホログラムシートやホログラムフィルムとして用いる際などには接着層を設けない場合もある。
【００２７】
ここに示したホログラム再生体は一般的なホログラムの転写箔であるが、本発明における再帰反射ホログラム再生体には、ここに示したような一般的なホログラム再生体や、支持体２剥離層６、接着層１６が備えられていないホログラムフィルムやホログラムシートなど各種形態のホログラム再生体を適用することが可能である。ただし本発明における再帰反射ホログラム再生体において特徴的なことは、ホログラム再生体に入射光を入射光進入方向へ帰還させる再帰反射材を積層したことであり、それによって得られる効果にある。よって本発明に用いられるホログラム再生体層は再帰反射材を積層して得られる効果を阻害しないものを用いる必要がある。
【００２８】
このため本発明においてホログラム再生体は、ホログラム干渉縞を記録したホログラム層に光反射性金属をハーフ蒸着したり、金インク、銀インクの薄い塗膜により反射層を形成した半透明ホログラム再生体、もしくは酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化錫、酸化インジウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫化カドミウム等の高屈折率を有する透明無機化合物を反射層に用いた透明ホログラム再生体を用いる。
【００２９】
また近年では、ホログラム干渉縞を凹凸として記録した反射層のみでホログラムを再生させる形態のホログラムも存在するが、本発明はこのようなホログラム再生体であっても用いることが可能である。ただし、前述のように用いられるホログラムは透明性が高いことが必要とされる。
【００３０】
本発明に用いられ得るホログラムの種類としてはフレネルホログラム、フラウンホーファーホログラム、フーリエ変換ホログラム、イメージホログラムなどの各種ホログラムを用いることができる。
またこれら前記ホログラムの形態としては、コヒーレントな光線下でホログラム像を再生可能な通常の形態であっても、白色光下でホログラム像を再生可能なレインボーホログラムのような白色光再生ホログラムであっても良く、更にそれらの原理を利用したカラーホログラム、コンピュータホログラム、ホログラムディスプレイ、ホログラフィックステレオグラム等、本発明の効果を損なわない各種形態のホログラムを用いることができる。
【００３１】
また各ホログラムの干渉縞の記録状態は、体積ホログラムであっても平面ホログラムであっても良い。
さらにホログラム層に異なる絵柄のホログラム像が再生されるように数種のホログラム像を多重に記録しておくことも可能である。
【００３２】
図２に示した本実施形態において、ホログラム再生体１８は、ホログラム層１０が図１に示した剥離層６、保護層８を兼ねており、支持体４はすでに取り払われている上、接着層１６は設けられていないホログラム再生体を用いている。
【００３３】
再帰反射材層
本発明の再帰反射ホログラム再生体において特徴的なことは図１に示す入射光２８ａの反射光３０を着色するために光の干渉を利用したことであり、このために本実施形態では、基板２２上に干渉物質層３２を設けている。この結果、入射光２８ａは干渉物質層３２で光の干渉を生じることとなり、反射光３０は干渉作用により強調される波長の色調を呈する。
【００３４】
すなわち、図３に示すように、干渉物質層３２は、本実施形態において二酸化チタン被覆雲母より構成され、該二酸化チタン被覆雲母３２は、鱗片状雲母３４と、該雲母３４上に被覆された二酸化チタン層３６より構成される。そして、前記入射光２８ａの一部３０ａは二酸化チタン層３６表面で反射され、また更に一部３０ｂは雲母３４と二酸化チタン層３６の境界面で反射される。前記反射光３０ａと反射光３０ｂは二酸化チタン層３６の約２倍の光路差を有し、入射光２８ａの波長成分のうち、光路差が半波長の奇数倍になる成分が増幅され、波長の整数倍になる成分が減衰される。この結果、前記二酸化チタン層３６の層厚を調整することにより、所望の色調の反射干渉光３８を得ることができるのである。なお、この有色反射干渉光３８は前記図１に示したとおり、透明微小球２６により入射光光路と略同一方向に帰還することになる。
そして、本実施形態においては、二酸化チタン被覆雲母３２による反射率を高めれば、帰還方向からは有色反射干渉光３８が強く観察されるのである。
【００３５】
以上のように本発明における再帰反射ホログラム再生体は、前述のような構成を持つ再帰反射材層とホログラム再生体層が積層された構成をもつ。このような構成の各ホログラム再生体層と再帰反射材層が積層した本発明における再帰反射ホログラム再生体は、照射する光によって異なる作用を示す。以下照射された光に対して図１にあるような本発明のホログラム再生体が示す作用について説明する。
【００３６】
ここで照射する光について簡単に定義しておくと、次の３つの可能性が考えられる。第一に光の進行方向、存在する光の波長がバラバラのもの、第二に光の進行方向はそろっているが存在する光の波長はバラバラなもの、第三に光の進行方向、存在する光の波長が共に均一なものである。第一の光を通常光、第二の光を直線光、第三の光をコヒーレント光と呼ぶこととする。
【００３７】
太陽光や、蛍光灯などの一般的な照明での通常光の下では光源から発せられる光の方向性が定まっていないため、再帰反射ホログラム再生体に入射する光も多方向から入射される。このため、再帰反射材層２０に入射した光が存在しても透明ホログラムシート１８の反射層１２での反射光３０′と作用し合い、複雑なものになり、再帰反射材層に用いた再帰反射材の干渉による色彩は観察されない。しかしホログラム再生体層に白色光再生ホログラムを用いていれば、このような通常光の下であっても、ホログラム像を再生させ得る特定の角度、方向から入射する光が存在すれば、ホログラム再生体層の反射、屈折などの作用によって光の干渉を起こさせホログラム像を再生することが可能である。
【００３８】
よって通常光の下では、再帰反射材に用いられる干渉物質が示す干渉色を利用して、文字や、図形を描いてあっても、文字や図形が確認できず、ホログラム像だけが観察可能であり、図４に示すようなホログラム像が観察され、干渉物質によって描かれた図柄は確認できない。
【００３９】
しかし光源から一定の方向に発せられた直線光を周囲の光よりも強い強度で本発明にかかる再帰反射ホログラム再生体に照射すると、再帰反射材層２０の再帰反射性によって直線光照射方向近傍から観察した場合のみ干渉物質は干渉色を呈し、図５に示すような干渉物質によって描かれた文字や図形を識別できるようになる。
この際、ホログラム再生体層の反射、屈折などの作用によって光の干渉で再生されていたホログラム像は、観察されなくなる。これは再帰反射材層２０の干渉色の観察可能な方向が再帰反射材の再帰反射性によって、直線光照射方向近傍に限られるため、ホログラム再生体層中の反射層による通常の反射、干渉の作用によって再生されるホログラム像は、再帰反射材層の呈する干渉色の観察可能範囲においては、観察することができなくなるためと思われる。
【００４０】
またホログラム再生体層にレーザー光のようなコヒーレントな光で再生可能なホログラムを用いていれば、コヒーレント光を特定の角度、方向から入射させれば、ホログラム像を再生することが可能である。
しかし直線光と異なりコヒーレント光は、存在する光の波長幅が非常に狭いため、再帰反射材に用いられる干渉物質が示す干渉色の違いを利用して、文字や、図形を描いてあっても、文字や図形が確認できず、ホログラム像だけが観察可能である。
【００４１】
このように直線光を照射した場合にのみ干渉物質が呈する干渉色によって、干渉物質の配置によって描かれた図柄が識別できる再帰反射ホログラム再生体において、ホログラム像と干渉物質によって描かれた図柄が異なるものであれば、太陽光や、照明などの通常光の下、或いは、コヒーレント光の下では、ホログラム像が浮かび上がり、直線光を照射すると、ホログラム像が見えずに、干渉物質によって描かれた光の干渉によって浮かび上がる色彩を伴った図柄が見えるようになる。よって真性品か、偽造品かを見分けるのに直線光を用いることで浮かび上がる図柄によって判定できるものとなる。
【００４２】
このように、本発明者らはホログラム再生体に意匠性、装飾性と共に高い偽造防止性を付与するために、再帰反射材を利用し、光路中に有色の干渉色を生じる物質を介在させることにより、帰還光に干渉色を付与させ得る再帰反射材を利用することとした。
【００４３】
そして本実施形態にかかる再帰反射材層２０によれば、帰還光への色調の付与に光の干渉作用を利用するので、光の利用効率が極めて高く、しかも二酸化チタンの層厚を調整することにより任意の色調を得ることができる。更に、干渉色を生じさせる物質は化学的、光学的に安定な無機物質である二酸化チタン被覆雲母であるため、耐熱性、耐経時性に優れた再帰反射材層とすることができる。
なお、二酸化チタン被覆雲母の場合、二酸化チタンの層厚と干渉色には以下のような関係が認められる。
【００４４】
0003672453.tif 000002
【００４５】
従って、本実施態様で用いる二酸化チタン被覆雲母の幾何学的層厚は、４０ｎｍ以上であることが好適である。
なお本実施形態においては再帰反射材層２０に基板２２を用いているが、本発明における再帰反射ホログラム再生体に用いられる基板２２は必ずしも光反射性を有さなくても良い。なぜならば基板上に設けられた干渉物質層３２も高い反射性を有しているからである。このため基板２２を用いなかったとしても前述の効果を得ることは可能である。
【００４６】
第二実施形態
前記図３において、二酸化チタン被覆雲母３２の光透過率を調整すると、該基板２２による色彩が観察可能となる。従って基板２２に光反射性の高いものを使用し、二酸化チタン被覆雲母３２の光透過率を調整して、基板２２による反射割合を増加させると、該基板２２による反射光４０が観察可能となる。従って、基板２２を有色とすることで、帰還光３０の色調は有色反射干渉光３８と、基板色を反映した反射光４０が合成されたものとなる。この場合、入射方向に帰還する以外の方向からは、有色反射干渉光３８がほとんど観察されず、反射基板２２の色調が観察されるため、一定の方向性をもった直線光を発する光源方向から観察される光と、他の方向から観察される光は異なった色調で観察することができる。
【００４７】
また基板として反射性のないもの、例えば基板として、顔料層を使用した場合、通常光の下では顔料の色彩が観察でき、直線光の下では干渉物質による干渉色が観察することができる。このためほとんどがシルバーに限られていたホログラム再生体に豊かな色彩を付与することができる。
【００４８】
第三実施形態
図６には本発明の第三実施形態にかかる再帰反射材層が開示されており、前記第二実施形態と対応する部分には符号１００を加えて示し、説明を省略する。
本実施形態において特徴的なことは、干渉物質１３２として有色のチタン系複合酸化物被覆雲母を用いたことである。
この場合にも、前記第二実施態様と同様、帰還光１３８は複合酸化物１３６の色調と該複合酸化物層による光学的光路差に基づく干渉色とが合成されて観察され、一方、直線光の光源方向以外から観察される色調は本来の複合酸化物被覆雲母１３６の色調となる。
【００４９】
本形態において、用いる干渉物質の外観色の色彩と干渉で示すの色彩を考慮すれば、外観色による図柄と干渉色で現れる図柄を異なるものにすることもできる。また外観色は同一で干渉色が異なる干渉物質を用いることで直線光を照射した以外の方向では単一の色彩をもつ反射面上にホログラム像が浮かんで見えるが、直線光照射方向では、干渉色による異なる図柄が観察できるホログラム再生体を構成できる。
【００５０】
第四実施形態
図７には本発明の第四実施形態にかかる再帰反射材層の要部が示されており、前記図３と対応する部分には符号２００を加えて示し説明を省略する。
同図に示す再帰反射材層２２０は、干渉物質２３２を透明微小球２２６の樹脂層２２４埋没面に付着させている。なお、付着させる干渉物質としては、前述したように通常の干渉性二酸化チタン被覆雲母など、あるいは有色の複合酸化物被覆雲母などを用いることができる。
この場合には、透明微小球２２６と干渉物質２３２との屈折率差等により微小球２２６及び干渉物質層２３２の中で反射を繰り返し帰還するか、あるいは反射基板２２２に反射されて帰還するかが決定される。光が干渉物質層２３２を通り抜け、反射基板２２２により反射される場合にも、光が干渉物質２３２を通過する際にいわゆる透過干渉光を生成するため、有色の帰還光を得ることができる。
【００５１】
第五実施形態
図８には本発明の第五実施形態にかかる再帰反射材層の要部が示されており、前記図３と対応する部分には符号３００を加えて示し説明を省略する。
同図に示す再帰反射材層３２０は、干渉物質層３３２を直接反射基板３２２上に設けている。そして、干渉物質層３３２の表面で反射された反射光３３０ａと、反射基板３２２上で反射された反射光３３０ｂとの干渉により、特定の色調を得ることができる。
【００５２】
第六実施形態
図９には本発明の第六実施形態にかかる再帰反射材層の要部が示されており、前記図３と対応する部分には符号４００を加えて示し説明を省略する。
同図に示す再帰反射材層４２０は、干渉物質層４３２を透明微小球４２６の樹脂層４２４埋没面に形成している。この場合には、干渉物質層４３２の更に外周に反射層４５０を設けており、透明微小球４２６と干渉物質層４３２の境界面での反射光４３０ａと、反射層４５０での反射光４３０ｂとの干渉により特定の色調を得ることができる。
【００５３】
なお、前記第一ないし第四実施態様において用いられる干渉物質としては、前記二酸化チタン被覆雲母に代表される干渉性鱗片状粉体を用いることが好適である。
この干渉性鱗片状粉体の母核となる鱗片状粉体としては、例えば金属アルミニウム、金属チタン、ステンレスなどの粉体、あるいは板状酸化鉄、板状シリカ、板状酸化チタン、板状アルミナなどの無機板状酸化物、あるいは白雲母、黒雲母、セリサイト、カオリナイト、タルク等の層状化合物、ＰＥＴ樹脂膜、アクリル樹脂膜などの有機高分子泊などが挙げられるが、本発明に用いられる鱗片状粉体はこれらに特に限定されるものではない。なお、光の利用率を向上させるためには、鱗片状粉体にも光透過性のあるものを用いることが好ましい。また、本発明に使用される鱗片状粉体の粒径は特に限定されないが、１〜２００μm、特に好ましくは１０〜１２０μmで扁平なものが美しい光沢と干渉色を発揮しやすい。
【００５４】
これらの鱗片状粉体に干渉色を付与するには、鱗片状粉体の表面を金属酸化物で被覆することが一般的であり、金属酸化物としては二酸化チタン、酸化鉄、低次酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化ニッケル、チタン酸コバルトなど、及びＬｉ−Ｃｏ−Ｔｉ系複合酸化物あるいはＫ−Ｎｉ−Ｔｉ系複合酸化物、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｔｉ系複合酸化物、Ｃｏ−Ａｌ−Ｔｉ系複合酸化物などの複合酸化物、あるいはこれらの金属酸化物の混合物などが挙げられるが、干渉色を発現できる金属酸化物であれば、特にこれらに限定されるものではない。これらの金属酸化物の鱗片状粉体への被覆は、これらの金属酸化物の有機塩や無機塩を、加熱あるいは中和加水分解する方法あるいはＣＶＤやＰＶＤのような蒸着操作によって行うことができる。
【００５５】
これらの干渉性鱗片状粉体表面は、必要に応じて有機あるいは無機化合物によって表面処理を施してもよい。更に本発明に用いられる干渉性鱗片状粉体の使用法は特に制限されず、干渉色が発現すれば従来の着色剤との組み合わせや添加順序を任意に採ることができる。
【００５６】
また、第五ないし第六実施態様で用いられる干渉物質層としては、金属膜の表面を酸化することによって得られる干渉色を持った金属膜を用いることができる。これらの金属膜は、金属アルミニウム、金属チタン、ステンレス膜などを陽極酸化する方法や、上記干渉色を発現できる金属酸化物をゾル−ゲル法によって調製し、これをコートする方法、あるいは上記干渉色を発現できる金属のアルコキシドを金属膜に塗布してこれを加熱分解する方法、及びＣＶＤやＰＶＤのような蒸着操作法などが挙げられる。
【００５７】
また第一から第六実施形態までのすべての実施形態に言えることであるが、透明微小球の屈折率は、１．７〜２．２、さらには１．８〜２．１が好適であり、透明微小球の平均粒子径は、２０〜６０μｍ、さらには３０〜５０μｍが好適である。
【００５８】
透明微小球の屈折率が前記範囲より大きい場合や小さい場合には、焦点がぼやけて明瞭な反射光が得られなくなってしまう。
また透明微小球の粒子径は、前記範囲より小さいと干渉物質層に埋没してしまったり、再帰反射し得る光の有効入射角度が狭くなってしまい、再帰反射特性が悪くなってしまう。逆に粒子径が大きい場合には、干渉物質層の形成が困難となったり、焦点の距離合わせも難しくなる。さらには、干渉物質を含むインキなどを用いる場合に、インクが透明微小球間の隙間に入り込んだりして製造に困難をきたす場合もある。
【００５９】
以上のように本発明にかかる、干渉色によって着色された光の利用効率に優れた再帰反射材層は、ホログラム再生体に高い偽造防止性と意匠性、装飾性を付与することができる。
また干渉物質が呈する干渉色の色彩によって、文字や図形を描くことによって、さらに高い偽造防止性を付与することができる。
また、本実施形態の干渉物質層において、光干渉が得られれば雲母チタンのような干渉物質と他の色剤や染料を用いて所望の色調に調整しても良い。
【００６０】
本発明におけるホログラム再生体は、使用する用途によって、接着性、耐熱性、耐候性、耐薬品性などを考慮して、適当な材料を選び各層を形成することで、上質紙、アート紙、ミラーコート紙、和紙、粗面紙、Ｅ段など一般印刷、ＵＶ印刷、ＵＶニス、ＵＶコート紙、プレスコート、ＰＶＣ、ＰＰ、ＰＥＴなどによる各種ラミネート紙などの紙や、軟質、硬質、発泡ビニールなどのビニール、ＡＢＳ、ＡＳ、ＨｉＰＳ、ＡＣ、ＰＰ、ＰＥＴなどのプラスチック、上製本、アルバム、Ｔシャツ、布製品などの各種繊維、皮革、ガラス、金属、木工など各種素材に用いることが可能である。なお本発明を用い得る素材としてはここに挙げたもののみに限られるものではない。
【００６１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
まず、本発明において好適に用いられる干渉性鱗片状粉体の製造方法を示す。［製造例１］
雲母５０重量部をイオン交換水５００部に添加して十分に攪拌し均一に分散させる。得られた分散液に、濃度４０重量％の硫酸チタニル水溶液２０８．５部を加えて攪拌しながら６時間沸騰させた。放冷後、濾過水洗し９００℃で焼成して緑色干渉色を持った二酸化チタン被覆雲母９０部を得た。この製造例１で得られた二酸化チタン被覆雲母は、前記第１、２、４実施形態で用い得る。
【００６２】
［製造例２］
雲母５０部をイオン交換水５００部に添加して十分に攪拌して均一に分散させた。得られた分散液に濃度４０重量％の硫酸チタニル水溶液３１２．５部を加えて攪拌しながら加熱し６時間沸騰させた。放冷後、濾過・水洗し９００℃で焼成して緑色干渉をもった二酸化チタンで被覆された雲母１００部を得た。次に得られた雲母チタン１００部に金属チタン１．２部を混合し、オイル拡散ポンプを用いて１０Torr以下の真空度にて該混合物を８００℃で４時間加熱還元した。冷却後外観色、干渉色ともに真珠光沢のある鮮やかな青緑色の低次酸化チタン・二酸化チタン被覆雲母１０１．２部を得た。この製造例２で得られた低次酸化チタン被覆雲母も、前記第１、２、４実施形態で用いることができ、特に明瞭な色調の帰還光を得ることができる。
【００６３】
［製造例３］
ドイツMerck社製造の雲母チタン（イリオジン２３５）１００部を流速３ｌ/minのアンモニアガス気流下において８００℃で４時間の還元処理を行った。冷却後外観色、干渉色ともに真珠光沢のある鮮やかな青緑色の酸化窒化チタン・二酸化チタン被覆雲母９８．５部を得た。この製造例３で得られた低次酸化チタン被覆雲母も、前記第１、２、４実施形態で用いることができ、特に明瞭な色調の帰還光を得ることができる。
【００６４】
［製造例４］
製造例２で得られた緑色干渉雲母チタン１００部をイオン交換水２００部に添加して攪拌し均一に分散させた。得られた分散液に濃度１０％の塩化コバルト水溶液１１０部を１Ｍ苛性ソーダ水溶液でｐＨ４〜５に保ちながら８０℃で３時間かけて添加し、濾過、水洗後１０５℃で乾燥させ、含水酸化コバルト被覆雲母チタン１０２部を得た。次に得られた含水酸化コバルト被覆雲母チタン１００部と炭酸リチウム１１．５ｇを小型攪拌機によって均一に混合し、得られた混合粉末を磁性坩堝に入れて９００℃で４時間焼成し、緑色の鮮やかな外観色を持ったＬｉ２ＣｏＴｉ３Ｏ８被覆雲母チタン１０５部を得た。
この製造例４で得たチタン系複合酸化物被覆雲母は、第３、４実施形態で用いることができる。
【００６５】
［製造例５］
雲母５０部をイオン交換水５００部に添加して十分に攪拌し、均一に分散させた。得られた分散液に２Ｍ硫酸チタニル３５０部を加えて攪拌しながら加熱して３時間沸騰させた。放冷後、濾過、水洗し２００℃で乾燥して二酸化チタン被覆雲母９０部を得た。次に得られた二酸化チタン被覆雲母５０部をイオン交換水５００部に添加して攪拌し、均一に分散させた。得られた分散液に０．４２Ｍの塩化ニッケル水溶液２９５部を１Ｍ苛性ソーダ水溶液でｐＨを４〜５に保ちながら、８０℃で３時間かけて添加し、濾過、水洗後１０５℃で乾燥させ、含水酸化ニッケル雲母チタン５４．８部を得た。
次に得られた含水溶性ニッケル雲母チタンと塩化カリウム２．７５部を小型混合機にて均一に混合し、これを磁性坩堝に入れて、９００℃で３時間焼成し、鮮やかな黄色の外観色と赤色の干渉色とをもつ光沢粉体５１．０部を得た。
この製造例５で得たチタン系複合酸化物被覆雲母は、前記第３、４、実施形態で用いることができる。
【００６６】
次に実施例を挙げて本発明を説明する。
［実施例１］
厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの支持体上に、酢酸セルロース樹脂よりなる厚さ０．５μｍの保護層兼剥離層を設け、その上にアクリル樹脂からなる厚さ２．５μｍのホログラム層の樹脂面にホログラム凹凸が記された金型を加圧密着させ電子線を照射して硬化させ、さらに反射層としてアルミニウムをハーフ蒸着した。その上にＰＥＴ樹脂よりなる厚さ１２μｍのコート層を設け、コート層全体にシリコーン樹脂溶液を塗布し、その樹脂が流れない程度に乾燥した時に、屈折率が１．９で２００〜２５０メッシュの透明性ガラス微粒子球を散布してその半球以上が埋没しないように一重に付着乾燥させた後、１２０℃で３分間加熱処理をしてガラス微粒子球を仮付着させた。次いで、表２の配合比による製造例１の緑色干渉雲母チタンを含む透明着色スクリーン印刷用インキにて前記の透明ガラス微粒子球を仮付着したフィルムのガラス微粒子仮付着面上に模様をスクリーン印刷し、その模様が乾燥しないうちに８０〜２５０メッシュのナイロン樹脂微粒子を散布付着乾燥させて、１４０℃で５分間以上熱処理をして、白色光のもとでホログラム像が再生可能なレインボーホログラム層を有するホログラム再生体層と、緑色干渉雲母チタンの干渉色と同色の緑色の反射光を呈する再帰反射材層を有する再帰反射ホログラム再生体（転写用フィルム）を得た。
【００６７】
0003672453.tif 000003
【００６８】
［実施例２］
厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの支持体上に、酢酸セルロース樹脂よりなる厚さ０．５μｍの保護層兼剥離層を設け、その上にアクリル樹脂からなる厚さ２．５μｍのホログラム層を樹脂面にホログラム凹凸が記された金型を加圧密着させ電子線を照射して硬化させ、さらに透明反射層として二酸化チタンを蒸着した。そしてその全面にシリコーン樹脂溶液を塗布し、その樹脂が流れない程度に乾燥した時に、屈折率が１．９で２００〜２５０メッシュの透明性ガラス微粒子を散布してその半球以上が埋没しないように一重に付着乾燥させた後、１２０℃で３分間加熱処理をしてガラス微粒子球を仮付着させた。次いで表３の配合比による透明着色スクリーン印刷用インキにて該ガラス微粒子球を仮付着させたフィルムに模様をスクリーン印刷した。次にこのフィルムに厚さ８０nmになるようにアルミニウムを真空蒸着した。さらに、該表面にアクリル樹脂溶液を塗布し、これが乾燥しないうちに８０〜２５０メッシュのナイロン樹脂微粒子を散布付着乾燥させて、１４０℃で５分間以上熱処理をして、白色光のもとでホログラム像が再生可能なレインボーホログラム層を有するホログラム再生体層と、低次酸化チタン・二酸化チタン被覆雲母の外観色（干渉色）と同色に近い青緑色反射光を呈する再帰反射材層とを有する再帰反射ホログラム再生体（転写用フィルム）を得た。
【００６９】
0003672453.tif 000004
【００７０】
［実施例３］
厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの支持体上に、酢酸セルロース樹脂よりなる厚さ０．５μｍの保護層兼剥離層を設け、その上にアクリル樹脂からなる厚さ２．５μｍのホログラム層を樹脂面にホログラム凹凸が記された金型を加圧密着させ電子線を照射して硬化させ、さらに反射層としてアルミニウムをハーフ蒸着した。
なお、ホログラム層に形成した凹凸は、見る角度によって異なるホログラム像が再生される多重露光ホログラム干渉縞であった。
その上にＰＥＴ樹脂よりなる厚さ２０μｍのコート層を設け、コート層全面にシリコーン樹脂溶液を塗布し、その樹脂が流れない程度に乾燥した時に、屈折率が１．９で２００〜２５０メッシュの透明性ガラス微粒子球を散布してその半球以上が埋没しないように一重に付着乾燥させた後、１２０℃で３分間加熱処理をしてガラス微粒子球を仮付着させた。次に表４の配合比による鮮やかな黄色の外観色と赤色干渉色とをもつ光沢粉体を含む透明着色スクリーン印刷用インキにて該ガラス微粒子球を仮付着させたフィルムに模様を印刷した。
【００７１】
次に、該印刷表面を平均粒子径２０μmのアルミニウム粉末をアクリル塗料でクリアランス０．１０１mmのアプリケータを用いて塗装した。ついで、該表面にアクリル樹脂溶液を塗布し、これが乾燥しないうちに８０〜２５０メッシュのナイロン樹脂微粒子を散布付着乾燥させて、１４０℃で５分間以上熱処理をして、白色光のもとで、ある特定の角度で観察すると２Ｄホログラム像が観察でき、別のある特定の角度角度で観察すると３Ｄホログラム像が観察可能なレインボーホログラム層を有する、外観色が黄色で再帰反射光が赤色の再帰反射ホログラム再生体（転写用フィルム）を得た。
【００７２】
なお２Ｄホログラム像とは、平面図形が空間に浮いているように観察できる平面立像のことであり、３Ｄホログラム像とは、立体図形が空間に浮いているように観察できる立体像のことである。
【００７３】
0003672453.tif 000005
【００７４】
［実施例４］
屈折率が１．９で２００〜２５０メッシュの透明性ガラス微粒子球１００ｇを１０００mlのイソプロピルアルコール中に分散させながらチタニウムテトライソプロポキシド溶液１５０ｇを添加し、次いで３０℃に分散溶液を保ちながら、水／イソプロピルアルコールの１：１混合溶液１００mlを５ml/minの速度で滴下した。滴下後攪拌を４時間続けて濾別、水洗、２００℃で３時間乾燥して黄色の干渉色をもった透明性ガラス微粒子球を得た。そして厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの支持体上に、酢酸セルロース樹脂よりなる厚さ０．５μｍの保護層兼剥離層を設け、その上にアクリル樹脂からなる厚さ２．５μｍのホログラム層を樹脂面にホログラム凹凸が記された金型を加圧密着させ電子線を照射して硬化させ、さらに透明反射層として二酸化チタンをハーフ蒸着した。
なお、ホログラム層に形成した凹凸は、見る角度によって異なるホログラム像が再生される多重露光ホログラム干渉縞であった。
【００７５】
その上にＰＥＴ樹脂よりなる厚さ１２μｍのコート層を設け、コート層全面にシリコーン樹脂溶液を塗布し、その樹脂が流れない程度に乾燥した時に、先に作成した黄色の干渉色をもった透明性ガラス微粒子球を散布してその半球以上が埋没しないように一重に付着乾燥させた後、１２０℃で３分間加熱処理をしてガラス微粒子球を仮付着させた。別に製造例４の雲母チタンを含む透明着色スクリーン印刷用インキにて前記の透明ガラス微粒子球を仮付着したフィルムのガラス微粒子仮付着面上に模様をスクリーン印刷し、その模様が乾燥しないうちに８０〜２５０メッシュのナイロン樹脂微粒子を散布付着乾燥させて、１４０℃で５分間以上熱処理をして、白色光のもとで、ある特定の角度で観察すると２Ｄホログラム像が観察でき、別のある特定の角度角度で観察すると３Ｄホログラム像が観察可能なレインボーホログラム層を有する、黄色の反射光を呈する再帰反射ホログラム再生体（転写用フィルム）を得た。
【００７６】
［実施例５］
酢酸セルロース樹脂よりなる厚さ０．５μｍの保護層兼剥離層上に、アクリル樹脂からなる厚さ２．５μｍのホログラム層を設け、ホログラム層の樹脂面にホログラム凹凸が記された金型を加圧密着させ電子線を照射して硬化させ、さらに反射層として二酸化チタンを蒸着し、その上にＰＥＴ樹脂よりなる厚さ１２μｍのコート層を設け、透明ホログラムシートを得た。
続いて白色のアクリル繊維による布を基材とし、その上にＬｉ２ＣｏＴｉ３Ｏ８被覆雲母をアクリル樹脂溶液、青色インキと混合した透明着色印刷用インキにて基材上に模様をグラビア印刷し、その模様が乾燥しないうちに屈折率が１．９で２００〜２５０メッシュの透明性ガラス微粒子を散布してその半球以上が埋没しないように一重に付着乾燥させ、再帰反射材層を製造した。
【００７７】
さらに再帰反射材層のガラス微小球上に全体にシリコーン樹脂溶液を塗布し、その樹脂が流れない程度に乾燥した時に、前記透明ホログラムシートを固定した。
最後に厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの支持体をホログラム層上に圧着させ、白色光のもとでホログラム像が再生可能なレインボーホログラム層を有するホログラム再生体層と、赤〜紫色干渉雲母チタンの干渉色と緑〜青色の反射光を呈する再帰反射材層を有する再帰反射ホログラム再生体（転写用フィルム）を得た。
【００７８】
なお、本実施例５では干渉物質としてＬｉ２ＣｏＴｉ３Ｏ８被覆雲母を用いたが、雲母に被覆させるＬｉ−Ｃｏ−Ｔｉ系複合酸化物としては、一般式がＬｉ０．５＋ＸＣｏ０．５−Ｘ［Ｌｉ０．５−ＸＣｏＸＴｉ１．５］Ｏ４（０＜Ｘ＜０．１）で表されるＬｉ−Ｃｏ−Ｔｉ系複合酸化物が好適である。
【００７９】
本発明における前述のような実施例において、最外層に用いられるＰＥＴフィルムの厚さは、２３μｍ〜１５０μｍ、さらには３８μｍ〜５０μｍが好適である。この厚さより薄いと柔らかすぎるため取り扱いが難しく製造に困難をきたし、これより厚いと焦点距離の調整が困難となってしまう。
【００８０】
また本発明において、ホログラム層の厚さは、２０μｍ〜７５μｍ、さらには２３μｍ〜５０μｍが好適である。この厚さより薄いと柔らかすぎるため取り扱いが難しく製造に困難をきたし、これより厚いとセキュリティー性が低下してしまう。
【００８１】
なお本実施例では、ホログラムシート上に再帰反射材層を形成する方法を用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば基板上に、干渉物質層を形成し、その上に透明性ガラス微粒子球を散布し、再帰反射材層を形成した後に、コート層、反射層、ホログラム層、保護層を形成する方法や、あらかじめ積層されたホログラムシートを本発明による再帰反射材層を形成した場所に張り付ける方法などであっても本発明の効果を得ることができ、形成方法に特に限定はない。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる再帰反射ホログラム再生体によれば、入射光同士による干渉作用により色調を付与することとしたので、色調の選択性が広く、しかも光の利用効率に優れる。
また、本発明において再帰反射材層に基板を含むとき、干渉物質として光透過性の高い二酸化チタン被覆雲母あるいは低次酸化チタン被覆雲母を用い、且つ基板色を有色とすることにより、直線光帰還方向からは基板色と干渉色の合成された色調が観察され、他の方向からは基板色が観察され、意匠性を向上させることができる。
また、本発明において、干渉物質としてチタン系複合酸化物被覆雲母を用いることにより、直線光帰還方向からは複合酸化物色と干渉色の合成された色調が観察され、他の方向からは複合酸化物色が観察され、意匠性を向上させることができる。
また本発明において、干渉物質の配置位置を操作することで入射光に対して示す干渉色の違いで文字や図形を描くことによって、直線光を当てたときにのみ干渉色により図柄が浮き出るようになるので、意匠性、偽造防止性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明にかかる一実施形態の再帰反射ホログラム再生体の概略構成である。
【図２】図２は本発明の再帰反射ホログラム再生体におけるホログラム再生体層の断面概略構成図である。
【図３】本発明の第一及び第二実施形態にかかる着色光再帰反射材層の要部構成の説明図である。
【図４】本発明の再帰反射ホログラム再生体を通常光の下で観察したものである。
【図５】本発明の再帰反射ホログラム再生体を直線光の下で光源方向から観察したものである。
【図６】本発明の第三実施形態にかかる着色光再帰反射材層の要部構成の説明図である。
【図７】本発明の第四実施形態にかかる着色光再帰反射材層の要部構成の説明図である。
【図８】本発明の第五実施形態にかかる着色光再帰反射材層の要部構成の説明図である。
【図９】本発明の第六実施形態にかかる着色光再帰反射材層の要部構成の説明図である。
【符号の説明】
２  ホログラム再生体
４  支持体
６  剥離層
８  保護層
１０  ホログラム層
１２  反射層
１４  コート層
１６  接着剤層
１８  透明ホログラムシート（ホログラム再生体層）
２０  再帰反射材層
２２  基板
２４  樹脂層
２６  透明微小球
２８  入射光
３０  反射光
３２  干渉物質層
３４  鱗片状雲母
３６  二酸化チタン層
３８  有色反射干渉光
４０  反射光
【図１】
0003672453.tif 000006
【図２】
0003672453.tif 000007
【図３】
0003672453.tif 000008
【図４】
0003672453.tif 000009
【図５】
0003672453.tif 000010
【図６】
0003672453.tif 000011
【図７】
0003672453.tif 000012
【図８】
0003672453.tif 000013
【図９】
0003672453.tif 000014