(57)【要約】【課題】  偽造防止性が高く、セキュリティ的にも信頼性が高い光学素子を提供する。【解決手段】  光学素子は、予め決められた所定の波長及び角度の光が入射すると、入射した光を予め決められた所定の角度に回折する回折格子１１と、回折格子１１上に予め決められた所定のパターンで積層され、所定の波長の光を吸収するカーボン層１３と、カーボン層１３が重ねられた回折格子１１上に積層され、カーボン層１３を隠蔽し、所定の波長の光を透過させる隠蔽墨層１４と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2014174294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め決められた所定の波長及び角度の光が入射すると、入射した光を予め決められた所定の角度に回折する回折格子と、
前記回折格子上に予め決められた所定のパターンで積層され、前記所定の波長の光を吸収するカーボン層と、
前記カーボン層が重ねられた前記回折格子上に積層され、前記カーボン層を隠蔽し、前記所定の波長の光を透過させる隠蔽墨層と、
を備える
ことを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記回折格子は、反射層が積層される
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記反射層は、蒸着された金属で形成される
ことを特徴とする請求項２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記金属は、アルミニウムである
ことを特徴とする請求項３に記載の光学素子。
【請求項５】
前記隠蔽墨層に積層され、色彩可変インクを用いて形成された色彩可変インク層を備える
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の光学素子。
【請求項６】
前記回折格子のピッチは、以下の式（１）を満足する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の光学素子。
１．０μｍ＜ｐ＜１．５μｍ                              （１）
ただし、ｐは、回折格子のピッチである。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載の光学素子が積層される基材と、
前記光学素子とは反対側で前記基材に積層される粘着層と、
前記粘着層に積層されるセパレータと、
を備える
ことを特徴とする光学素子粘着シート。
【請求項８】
前記光学素子に貼付されるラミネート層と、
前記ラミネート層に積層される易接着ＰＥＴ層と、
を備える
ことを特徴とする請求項７に記載の光学素子粘着シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真偽を判定する光学素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、キャッシュカード、クレジットカード、小切手カード等のカード類、金券類、身分証明書、重要書類等のような認証とともに偽造防止を必要とする物品に対して、各種の偽造防止手段が図られている。例えば、回折格子を使用した表示体を用いて物品の真偽を確認するものや、回折格子表示体と散乱構造体を同一画面上で構成した偽造防止媒体が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
また、フーリエ変換した原画像の位相情報を多値化し、深さとして記録することで、レーザー光を照射することにより、目視できない情報が再現する構造体が開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１９５５１号公報
【特許文献２】特開２００４−２１２９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された偽造防止媒体は、散乱構造の白さを利用して図柄を構成しているため、単に図柄が白いか否かが真偽判定のポイントとなっている。そのため、見た目に同じ様に見える散乱構造を作成することができれば、媒体を偽造されるおそれがある。
【０００６】
本発明は、偽造防止性が高く、セキュリティ的にも信頼性が高い光学素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明にかかる光学素子は、
予め決められた所定の波長及び角度の光が入射すると、入射した光を予め決められた所定の角度に回折する回折格子と、
前記回折格子上に予め決められた所定のパターンで積層され、前記所定の波長の光を吸収するカーボン層と、
前記カーボン層が重ねられた前記回折格子上に積層され、前記カーボン層を隠蔽し、前記所定の波長の光を透過させる隠蔽墨層と、
を備える
ことを特徴とする。
【０００８】
また、前記回折格子は、反射層が積層される。
【０００９】
また、前記反射層は、蒸着された金属で形成される。
【００１０】
また、前記金属は、アルミニウムである。
【００１１】
また、前記隠蔽墨層に積層され、色彩可変インクを用いて形成された色彩可変インク層を備える。
【００１２】
また、前記回折格子のピッチは、以下の式（１）を満足する。
１．０μｍ＜ｐ＜１．５μｍ                              （１）
ただし、ｐは、回折格子１１のピッチである。
【００１３】
さらに、本発明にかかる光学素子粘着シートは、
前記光学素子が積層される基材と、
前記光学素子とは反対側で前記基材に積層される粘着層と、
前記粘着層に積層されるセパレータと、
を備える
ことを特徴とする。
【００１４】
また、前記光学素子に貼付されるラミネート層と、
前記ラミネート層に積層される易接着ＰＥＴ層と、
を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、偽造防止性が高く、セキュリティ的にも信頼性が高い光学素子を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の光学素子を示す図である。
【図２】図１の光学素子を上から見た図である。
【図３】カーボン墨インクと混色墨インクの光の透過率を示す図である。
【図４】第１実施形態の光学素子１０に赤外光１を照射した状態を示す図である。
【図５】第２実施形態の光学素子１０に赤外光１を照射した状態を示す図である。
【図６】第３実施形態の光学素子１０に赤外光１を照射した状態を示す図である。
【図７】第４実施形態の光学素子１０に赤外光１を照射した状態を示す図である。
【図８】回折格子１１のピッチごとの波長と相対強度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照にして本発明にかかる光学素子１０について説明する。
【００１８】
図１は、第１実施形態の光学素子１０を示す図である。図２は、図１の光学素子１０を上から見た図である。
【００１９】
第１実施形態の光学素子１０は、回折格子１１と、反射層１２と、カーボン層１３と、隠蔽墨層１４と、を備える。
【００２０】
回折格子１１は、サブミクロンサイズの凹凸パターンで構成された樹脂層で形成されることが好ましい。回折格子１１は、予め決められた所定の波長及び角度の光が入射すると、入射した光を予め決められた所定の角度に回折する。回折格子１１は、ホログラムでもよい。本実施形態では、所定の波長を有する光として赤外光を用いることが好ましい。
【００２１】
反射層１２は、アルミニウム等の金属を回折格子１１に蒸着して形成することが好ましい。反射層１２を設けることにより、回折格子１１の反射率を高くすることが可能となる。また、回折格子１１に蒸着することで、回折格子１１の回折角度を変えてしまうことなく、的確に反射することが可能となる。さらに、金属を用いることにより、反射率をさらに高くすることが可能となる。特に、アルミニウムを用いると、より高い反射率を得ることが可能となる。
【００２２】
カーボン層１３は、反射層１２上に予め決められた所定のパターンを形成することが好ましい。カーボン層１３を形成することにより、照射された赤外光１は、カーボン層１３で遮蔽され、カーボン層１３以外の部分がパターン状に赤外光１を回折する。
【００２３】
隠蔽墨層１４は、カーボン層１３が重ねられた反射層１２上に形成されることが好ましい。隠蔽墨層１４は、目視では黒に見えるが、赤外光２を透過させることが好ましい。なお、図２では、理解を容易にするために、カーボン層１３を見えるように示しているが、実際には、カーボン層１３は、目視できないことが好ましい。
【００２４】
図３は、カーボン墨インクと混色墨インクの光の透過率を示す図である。
【００２５】
カーボン層１３に使用するカーボン墨インクは、可視領域の波長で透過率が低く、且つ、可視領域よりも波長の長い赤外領域でも透過率が低い。これに対して、隠蔽墨層１４に使用する混色墨インクは、可視領域の波長では、透過率が低いが、可視領域よりも波長の長い赤外領域では透過率が高い。
【００２６】
したがって、カーボン層１３に使用するカーボン墨インクは、目視では黒く見えるのみであり、赤外光も透過しない。また、隠蔽墨層１４に使用する混色墨インクは、目視では黒く見えるのみであるが、赤外光を透過することが可能である。
【００２７】
図４は、第１実施形態の光学素子１０に赤外光１を照射した状態を示す図である。
【００２８】
第１実施形態の光学素子１０は、赤外光１の照射側から順に、隠蔽墨層１４、カーボン層１３、回折格子１１、反射層１２と積層される。なお、カーボン層１３は、パターン状に形成されており、カーボン層１３の形成されていない部分は、赤外光１の照射側から順に、隠蔽墨層１４、回折格子１１、反射層１２と積層される。したがって、目視では、隠蔽墨層１４によって、黒に見えるのみである。
【００２９】
図４に示すように、第１実施形態の光学素子１０に赤外光１を予め決められた所定の角度で照射すると、カーボン層１３が形成されているパターン部分では、赤外光１は回折できない。これに対して、カーボン層１３が形成されていないパターン部分では、赤外光１を予め決められた所定の角度で照射すると、回折した赤外光１が予め決められた所定の角度で受光素子２に受光される。
【００３０】
したがって、第１実施形態の光学素子１０は、一見すると、隠蔽墨層１４によって、黒に見えるのみである。しかしながら、図示しない照射部から赤外光１を予め決められた所定の角度で照射すると、カーボン層１３が形成されていないパターン部分で赤外光１が回折し、所定の角度で受光素子２に受光されるので、物品の真偽を確認することが可能となる。
【００３１】
図５は、第２実施形態の光学素子１０に赤外光１を照射した状態を示す図である。
【００３２】
第２実施形態の光学素子１０は、第１実施形態の光学素子１の回折格子１１と反射層１２の配置を入れ替えたものである。すなわち、赤外光１の照射側から順に、隠蔽墨層１４、カーボン層１３、回折格子１１、反射層１２と積層される。なお、カーボン層１３は、パターン状に形成されており、カーボン層１３の形成されていない部分は、赤外光１の照射側から順に、隠蔽墨層１４、回折格子１１、反射層１２と積層される。
【００３３】
図６は、第３実施形態の光学素子１０に赤外光１を照射した状態を示す図である。
【００３４】
第３実施形態の光学素子１０は、第１実施形態の光学素子１の隠蔽墨層１４の上に色彩可変インクを用いた色彩可変印刷層１５を積層したものである。すなわち、赤外光１の照射側から順に、色彩可変印刷層１５、隠蔽墨層１４、カーボン層１３、反射層１２、回折格子１１と積層される。なお、カーボン層１３は、パターン状に形成されており、カーボン層１３の形成されていない部分は、赤外光１の照射側から順に、色彩可変印刷層１５、隠蔽墨層１４、反射層１２、回折格子１１と積層される。
【００３５】
色彩可変印刷層１５は、パール顔料を含んだインキにより印刷された印刷層である。このパール顔料を含んだインキは、例えば、透明なビヒクル中に、高屈折率の酸化ケイ素、酸化チタン、酸化鉄などの層と、低屈折率のマイカ等の層とを積層し、分散させて使用し、光を吸収、散乱、反射させて、さまざまな光彩を作り出す特性を有する。これによって、色彩可変印刷層１５は、見る角度によって色彩が変化する。
【００３６】
図６に示すように、第３実施形態の光学素子１０に赤外光１を予め決められた所定の角度で照射すると、カーボン層１３が形成されているパターン部分では、赤外光１は回折できない。これに対して、カーボン層１３が形成されていないパターン部分では、赤外光１を予め決められた所定の角度で照射すると、回折した赤外光１が予め決められた所定の角度で受光素子２に受光される。
【００３７】
したがって、第３実施形態の光学素子１０は、一見すると、色彩可変印刷層１５によって、見る角度によって色彩が変化する。しかしながら、図示しない照射部から赤外光１を予め決められた所定の角度で照射すると、カーボン層１３が形成されていないパターン部分で赤外光１が回折し、所定の角度で受光素子２に受光されるので、物品の真偽を確認することが可能となる。なお、色彩可変印刷層１５は、所定のパターンを形成してもよい。
【００３８】
また、可視光で目視した場合の外観は、色彩可変印刷層１５が見えるのみで、隠蔽墨層１４、カーボン層１３、反射層１２、及び回折格子１１等が存在することを隠蔽することができ、光学素子１０が真偽判定の素子であると認識させることを困難にすることが可能となる。
【００３９】
図７は、第４実施形態の光学素子１０に赤外光１を照射した状態を示す図である。
【００４０】
第４実施形態の光学素子１０は、第３実施形態の光学素子１を他の部材に貼付するための構造としたものである。すなわち、赤外光１の照射側から順に、易接着ＰＥＴ層１６、ラミネート層１７、色彩可変印刷層１５、隠蔽墨層１４、カーボン層１３、反射層１２、回折格子１１、基材１８、粘着層１９、及びセパレータ２０が積層される。
【００４１】
第４実施形態の光学素子１０は、第３実施形態の光学素子１に透明なフィルム等を貼付してラミネート層１７を形成し、ラミネート層１７に易接着性を有する易接着ＰＥＴ層１６を積層する。
【００４２】
また、回折格子１１の裏側には、基材１８を積層する。基材１８は、易接着ＰＥＴ等により形成される。基材１８の裏側には、粘着層１９を積層し、粘着層１９には、セパレータ２０を積層する。
【００４３】
図７に示すように、第４実施形態の光学素子１０に赤外光１を予め決められた所定の角度で照射すると、カーボン層１３が形成されているパターン部分では、赤外光１は回折できない。これに対して、カーボン層１３が形成されていないパターン部分では、赤外光１を予め決められた所定の角度で照射すると、回折した赤外光１が予め決められた所定の角度で受光素子２に受光される。
【００４４】
したがって、第４実施形態の光学素子１０は、一見すると、色彩可変印刷層１５によって、見る角度によって色彩が変化する。しかしながら、図示しない照射部から赤外光１を予め決められた所定の角度で照射すると、カーボン層１３が形成されていないパターン部分で赤外光１が回折し、所定の角度で受光素子２に受光されるので、物品の真偽を確認することが可能となる。なお、色彩可変印刷層１５は、所定のパターンを形成してもよい。
【００４５】
このような第４実施形態の光学素子１０によれば、基材１８及びラミネート層１７を積層することで、強度を強くすることが可能となる。また、セパレータ２０を剥離させるだけで、粘着層１９で容易に他の部材に貼付することが可能となる。
【００４６】
次に、光学素子１０の回折格子１１のピッチについて説明する。
【００４７】
図８は、回折格子１１のピッチごとの波長と相対強度との関係を示す図である。
【００４８】
異なるピッチの回折格子１１に、それぞれ異なる波長の光を入射させて回折光の相対強度を調べたところ、図８に示すような結果となった。図８において、短破線は１．０μｍピッチの回折格子、実線は１．２５μｍピッチの回折格子、一点鎖線は１．５μｍピッチの回折格子、二点鎖線は１．７５μｍピッチの回折格子、長破線は２．０μｍピッチの回折格子である。
【００４９】
本実施形態の光学素子１０では、安定性及びコスト面から８００ｎｍ〜１０００ｎｍの赤外光１を使用することが好ましい。図８に示したように、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの赤外光１を使用する場合、ｐをピッチとすると、１．０μｍ＜ｐ＜１．５μｍの回折格子１１は、他のピッチの回折格子と比較して相対強度が高い。特に、ｐ＝１．２５μｍの回折格子１１は、相対強度が高いことがわかる。
【００５０】
したがって、本実施形態の光学素子１０では、使用する回折格子１１のピッチｐは、以下の式（１）を満足することが好ましい。
１．０μｍ＜ｐ＜１．５μｍ                              （１）
ただし、ｐは、回折格子１１のピッチである。
【００５１】
式（１）の下限を下回る又は上限を上回ると、相対強度が低くなり、受光素子２に受光される強度が弱くなる。
【００５２】
さらに、本実施形態の光学素子１０では、使用する回折格子１１のピッチｐは、以下の式（２）を満足すると、さらに強度が高くなり、好ましい。
ｐ＝１．２５μｍ                                          （２）
【００５３】
以上、光学素子をいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１…赤外光
２…受光素子
１０…光学素子
１１…回折格子
１２…反射層
１３…カーボン層
１４…隠蔽墨層
１５…色彩可変インク層
１６…ラミネート層
１７…第１易接着ＰＥＴ層
１８…第２易接着ＰＥＴ層
１９…粘着層
２０…セパレータ
【図１】
2014174294.tif 000003
【図２】
2014174294.tif 000004
【図３】
2014174294.tif 000005
【図４】
2014174294.tif 000006
【図５】
2014174294.tif 000007
【図６】
2014174294.tif 000008
【図７】
2014174294.tif 000009
【図８】
2014174294.tif 000010