(57)【要約】【課題】回折格子構造による光学的効果と特定色構造による光学的効果との両立を可能とした光学素子、発色シート、および、偽造防止媒体を提供する。【解決手段】光学素子１０は、所定の入射角で入射する入射光を受けて単色の反射光を射出する特定色構造層２０と、上記入射角で入射する入射光を受けて複数の色の回折光を射出する回折格子層２２と、上記反射光を散乱させる機能を有する散乱構造を含む散乱層２１とを備える。観察面１０Ｆと直交する上下方向において、回折格子層２２は、特定色構造層２０よりも上方に位置し、散乱構造は、特定色構造層２０よりも上方であって、回折格子層２２の回折格子構造を越えない領域に位置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者に観察される観察面を上面として有する光学素子であって、
所定の入射角で入射する入射光を受けて単色の反射光を射出する特定色構造と、
前記入射角で入射する入射光を受けて複数の色の回折光を射出する回折格子構造と、
前記反射光を散乱させる機能を有する散乱構造と、を備え、
前記観察面と直交する上下方向において、
前記回折格子構造は、前記特定色構造よりも上方に位置し、
前記散乱構造は、前記特定色構造よりも上方であって、前記回折格子構造を越えない領域に位置する
光学素子。
【請求項２】
前記特定色構造は、可視光の波長よりも小さい周期を有するサブ波長格子を含み、入射光に含まれる特定の波長の光を共鳴させて正反射方向に射出し、
前記回折格子構造は、前記サブ波長格子よりも大きい格子周期を有する回折格子を構成している
請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記観察面と直交する上下方向において、
前記散乱構造は、前記特定色構造よりも上方、かつ、前記回折格子構造よりも下方に位置する
請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記散乱構造は、前記回折格子構造が設けられている層と同一の層に設けられている
請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項５】
前記散乱構造は、フィラーが分散された層からなる
請求項３に記載の光学素子。
【請求項６】
前記散乱構造は、複数の凸部を含む凹凸構造である
請求項３または４に記載の光学素子。
【請求項７】
前記観察面と対向する方向から見て、
前記回折格子構造の位置する領域が回折領域であり、
前記特定色構造の位置する領域が特定色領域であり、
前記回折領域は、前記特定色領域の一部と重なっている
請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項８】
前記特定色領域には、前記入射角で入射する入射光を受けて前記単色の反射光として互いに異なる色の反射光を射出する複数の領域が含まれる
請求項７に記載の光学素子。
【請求項９】
前記観察面と対向する方向から見て、
前記散乱構造の位置する領域には、前記散乱構造による前記反射光の散乱が最大となる方向が互いに異なる領域が含まれる
請求項７または８に記載の光学素子。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学素子と、
前記観察面とは反対側で前記光学素子を覆う接着層と、
を備える発色シート。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学素子を備える偽造防止媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子、発色シート、および、偽造防止媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造色を呈する光学素子は、物品の偽造の防止を目的として、物品に付される。こうした光学素子の一例は、回折格子構造を有する光学素子である。回折格子構造は、可視光の波長よりも大きな格子周期を有する回折格子を含み、所定の入射角で入射する光を分光して、分光した各色の回折光を広い角度に射出する。回折格子構造に対する観察角度が変わると、観察される回折光の色が連続的に変わる。
【０００３】
一方、所定の入射角で入射する光を受けて、単色の反射光のみを正反射方向に射出する構造を有する光学素子も存在する。こうした構造である特定色構造として、例えば、可視光の波長よりも小さい格子周期を有するサブ波長格子を用いて導波モード共鳴現象を利用した構造が知られている。この構造では、一次以上の次数の回折光の射出が抑えられるとともに、特定の波長の光が共鳴により強められる結果、特定の波長の反射光のみが正反射方向に射出される（例えば、特許文献１参照）。反射光の波長は、サブ波長格子の構造や材料に加えて、入射光の入射角にも依存して変わる。したがって、入射光の入射角が変わるように特定色構造の観察角度を変化させたときに、観察される色が非連続的に大きく変化するように光学素子を構成することもできる。
【０００４】
特定色構造は、上述のように、特定の波長の反射光を正反射方向のみに射出するため、この特定の波長の反射光を観察できる角度の範囲、すなわち、入射光の入射角に応じた特定の色を観察できる角度の範囲は狭い。そこで、特定色構造に対して観察者の位置する側に散乱構造を設けた光学素子が提案されている。こうした光学素子では、特定色構造からの反射光が散乱構造により散乱されるため、当該反射光を観察できる角度の範囲が広がる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１７−５２２５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、偽造防止効果の更なる向上を目的として、回折格子構造と特定色構造とを同一平面に備えた光学素子が考案されている。しかしながら、特定色構造からの反射光を観察できる角度の拡大のために散乱構造を設けると、回折格子構造に対して観察者の位置する側にも散乱構造が位置することとなる。その結果、回折格子構造からの回折光が散乱されて、連続的に変化する色が視認されにくくなる。すなわち、特定色構造による光学的効果が高められる一方で、回折格子構造による光学的効果が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、回折格子構造による光学的効果と特定色構造による光学的効果との両立を可能とした光学素子、発色シート、および、偽造防止媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する光学素子は、観察者に観察される観察面を上面として有する光学素子であって、所定の入射角で入射する入射光を受けて単色の反射光を射出する特定色構造と、前記入射角で入射する入射光を受けて複数の色の回折光を射出する回折格子構造と、前記反射光を散乱させる機能を有する散乱構造と、を備え、前記観察面と直交する上下方向において、前記回折格子構造は、前記特定色構造よりも上方に位置し、前記散乱構造は、前記特定色構造よりも上方であって、前記回折格子構造を越えない領域に位置する。
【０００９】
上記構成によれば、観察面からみて、特定色構造よりも手前に散乱構造が位置するため、特定色構造からの反射光が散乱構造によって散乱される結果、当該反射光と同色の光を観察可能な角度が広がる。一方、観察面から見て、回折格子構造よりも手前には散乱構造が位置しないため、散乱構造による散乱の影響を受けずに回折光の観察が可能である。したがって、光学素子において、回折格子構造による光学的効果と特定色構造による光学的効果との両立が可能である。
【００１０】
上記構成において、前記特定色構造は、可視光の波長よりも小さい周期を有するサブ波長格子を含み、入射光に含まれる特定の波長の光を共鳴させて正反射方向に射出し、前記回折格子構造は、前記サブ波長格子よりも大きい格子周期を有する回折格子を構成していてもよい。
上記構成によれば、特定色構造と回折格子構造との各々が好適に実現される。
【００１１】
上記構成において、前記観察面と直交する上下方向において、前記散乱構造は、前記特定色構造よりも上方、かつ、前記回折格子構造よりも下方に位置してもよい。
上記構成によれば、散乱構造が回折格子構造と同一平面に設けられている形態と比較して、広い範囲に散乱構造を配置することができる。
【００１２】
上記構成において、前記散乱構造は、前記回折格子構造が設けられている層と同一の層に設けられていてもよい。
上記構成によれば、回折格子構造を有する層と散乱構造を有する層とが別々の層である形態と比較して、光学素子の厚みを薄くすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記散乱構造は、フィラーが分散された層からなる構造であってもよい。
上記構成によれば、反射光を散乱させる機能を有する散乱構造が好適に実現される。
【００１４】
上記構成において、前記散乱構造は、複数の凸部を含む凹凸構造であってもよい。
上記構成によれば、反射光を散乱させる機能を有する散乱構造が好適に実現される。
【００１５】
上記構成において、前記観察面と対向する方向から見て、前記回折格子構造の位置する領域が回折領域であり、前記特定色構造の位置する領域が特定色領域であり、回折領域は、前記特定色領域の一部と重なっていてもよい。
【００１６】
上記構成によれば、回折領域が特定色領域の全体と重なる構成、および、回折領域と特定色領域とが重なっていない構成と比較して、光学素子に視認される像が複雑となるため、光学素子の偽造防止効果が高められる。
【００１７】
上記構成において、前記特定色領域には、前記入射角で入射する入射光を受けて前記単色の反射光として互いに異なる色の反射光を射出する複数の領域が含まれてもよい。
上記構成によれば、特定色領域によって多様な像を形成することができる。そして、光学素子に視認される像がより複雑となるため、光学素子の偽造防止効果が高められる。
【００１８】
上記構成において、前記観察面と対向する方向から見て、前記散乱構造の位置する領域には、前記散乱構造による前記反射光の散乱が最大となる方向が互いに異なる領域が含まれてもよい。
【００１９】
上記構成によれば、明るさの違いによる像の形成が可能である。そして、こうした散乱構造と特定色構造および回折格子構造との組み合わせにより、光学素子に対する観察位置や観察角度の変化によって、観察される像が複雑に変化する。したがって、光学素子の偽造防止効果がより高められる。
【００２０】
上記課題を解決する発色シートは、上記光学素子と、前記観察面とは反対側で前記光学素子を覆う接着層と、を備える。
上記構成によれば、発色シートにおいて、回折格子構造による光学的効果と特定色構造による光学的効果とが両立して発揮される。したがって、発色シートの偽造防止効果が高められる。
【００２１】
上記課題を解決する偽造防止媒体は、上記光学素子を備える。
上記構成によれば、偽造防止媒体において、回折格子構造による光学的効果と特定色構造による光学的効果とが両立して発揮される。したがって、偽造防止効果が高められる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、光学素子において、回折格子構造による光学的効果と特定色構造による光学的効果との両立ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】光学素子の第１実施形態について、光学素子の平面構造を示す図。
【図２】第１実施形態の光学素子の断面構造を示す図。
【図３】第１実施形態の光学素子における特定色構造の一例を示す図。
【図４】第１実施形態の光学素子における特定色構造の配置の一例を示す図。
【図５】第１実施形態の光学素子の作用を示す図。
【図６】光学素子の第２実施形態について、光学素子の断面構造を示す図。
【図７】第２実施形態の光学素子の作用を示す図。
【図８】第２実施形態の光学素子について、散乱構造の配置の一例を示す図。
【図９】第２実施形態の光学素子について、特定色構造および散乱構造の光散乱能の異方性による作用を示す図。
【図１０】第２実施形態の光学素子について、特定色構造および散乱構造の光散乱能の異方性による作用を示す図。
【図１１】発色シートの第３実施形態について、転写箔の断面構造を示す図。
【図１２】偽造防止媒体の第４実施形態について、ＩＤカードの平面構造を示す図。
【図１３】第４実施形態の偽造防止媒体について、ＩＤカードの断面構造を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
図１〜図５を参照して、第１実施形態を説明する。第１実施形態は、光学素子の実施形態である。以下の実施形態および変形例の光学素子に照射される入射光は、人間の肉眼で視認可能な光、すなわち、可視光である。以下において、可視光の波長は、４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下とする。
【００２５】
［光学素子の構造］
図１〜図５を参照して、光学素子の構造を説明する。図１が示すように、光学素子１０は、観察者によって観察される面である観察面１０Ｆを有する。観察者は、観察面１０Ｆに対して照射された入射光に対する反射光を観察する。
【００２６】
観察面１０Ｆと対向する方向から見て、光学素子１０は、回折領域１１と、特定色領域１２とを含んでいる。回折領域１１は、回折格子構造の位置する領域であり、特定色領域１２は、特定色構造の位置する領域である。特定色領域１２は、所定の入射角の入射光に対して互いに異なる色を呈する複数の領域を含んでいてもよい。図１では、特定色領域１２が、互いに異なる色を呈する２つの領域である第１特定色領域１２Ａと第２特定色領域１２Ｂとを含む形態を例示している。
【００２７】
回折領域１１および特定色領域１２が含む領域の各々は、これらの領域単独、もしくは、これらの領域の２以上の組み合わせによって、文字、記号、図形、模様、絵柄、これらの背景等を表現する。一例として、図１に示す構成では、回折領域１１によって星形の図形が表現され、第１特定色領域１２Ａによって円形の図形が表現され、第２特定色領域１２Ｂによって第１特定色領域１２Ａからなる図形の背景が表現されている。
【００２８】
観察面１０Ｆと対向する方向から見て、回折領域１１と特定色領域１２とは、重なっていてもよいし、重なっていなくてもよい。回折領域１１と特定色領域１２とが重なっている構成の方が、視認される像が複雑になるため、偽造防止効果が高められる。図１では、回折領域１１が、第１特定色領域１２Ａと重なっている形態を例示している。
【００２９】
回折領域１１と特定色領域１２とが重なるとき、回折領域１１の外縁と特定色領域１２の外縁とは、一致していてもよいし、ずれていてもよい。換言すれば、回折領域１１が構成する像と特定色領域１２が構成する像とは完全に重なっていてもよいし、ずれていてもよい。回折領域１１の外縁と特定色領域１２の外縁とが一致しない構成の方が、視認される像が複雑になるため、偽造防止効果が高められる。図１では、観察面１０Ｆと対向する方向から見て、回折領域１１が構成する星形は、第１特定色領域１２Ａが構成する円形の内部に位置しており、すなわち、回折領域１１の外縁と特定色領域１２の外縁とは、一致していない。
【００３０】
図２は、図１に示すII-II線に沿った光学素子１０の断面図である。図２が示すように、光学素子１０は、特定色構造層２０と、散乱層２１と、回折格子層２２とを備えている。特定色構造層２０と、散乱層２１と、回折格子層２２とは、観察面１０Ｆから遠い方から、この順に並んでいる。すなわち、特定色構造層２０よりも回折格子層２２の方が観察面１０Ｆの近くに位置し、特定色構造層２０と回折格子層２２との間に、散乱層２１が位置している。言い換えれば、観察面１０Ｆを上面とする上下方向において、回折格子層２２は、特定色構造層２０よりも上方に位置し、散乱層２１は、特定色構造層２０よりも上方、かつ、回折格子層２２よりも下方に位置する。
【００３１】
回折格子層２２は、観察面１０Ｆと対向する方向から見て、回折領域１１が位置する領域に、回折格子を構成する構造である回折格子構造４０を有している。回折格子構造４０は、反射型の回折格子を構成し、入射光を受けて分光した複数の色の回折光を射出する構造であればよい。例えば、回折格子構造４０は、帯状に延びる凸部と凹部とが交互に並ぶ構造であり、また、レリーフ構造である。回折格子構造４０が構成する回折格子の格子周期は、可視光の短波長側の波長以上の長さであり、例えば、可視光を回折しやすい周期として４００ｎｍ以上１０μｍ以下である。
【００３２】
回折格子構造４０が形成された層である凹凸形成層は、可視光に対して透明な層であり、凹凸形成層の形成材料には、例えば、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および、熱可塑性樹脂等の樹脂が用いられる。凹凸形成層は、例えば、熱エンボス法、ナノインプリント法、キャスト法、フォトポリマー法等の、微細な凹凸を形成するための公知の製法によって形成される。
【００３３】
回折格子層２２は、凹凸形成層に加えて、回折光の強度を高めるための反射層を含んでいてもよい。反射層は、凹凸形成層に対して観察面１０Ｆとは反対側で、凹凸形成層に接する。反射層は、可視光に対して透明な層であり、反射層の形成材料には、例えば、硫化亜鉛や二酸化チタン等の光透過性を有した誘電体が用いられる。反射層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンクラスタービーム法等の公知の成膜方法によって形成される。
また、回折格子層２２は、回折格子層２２と散乱層２１との密着性を高めるための層等を含んでいてもよい。
【００３４】
散乱層２１は散乱構造を有し、散乱構造は、特定色構造層２０への入射光に対する反射光、すなわち、特定色構造層２０から散乱層２１に射出された光を散乱させる機能を有する。具体的には、散乱層２１は、フィラー２１ａを含む樹脂層である。フィラー２１ａは、樹脂中に分散している。こうした構成によれば、特定色構造層２０から散乱層２１に入射した光の少なくとも一部は、散乱層２１内に分散したフィラー２１ａによって散乱されて、観察面１０Ｆに向けて射出される。
【００３５】
フィラー２１ａの平均粒径は、４００ｎｍ以下であることが好ましい。フィラー２１ａの形状は球状に限られず、フィラー２１ａの平均粒径は、各フィラー２１ａにおいて規定することが可能な複数の直径における平均値である。フィラー２１ａの平均粒径が４００ｎｍ以下であることにより、ミー散乱が生じることが抑えられるため、散乱層２１の透明性が高められる。
【００３６】
散乱層２１を構成する樹脂材料としては、例えば、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および、熱可塑性樹脂等の樹脂が用いられる。フィラー２１ａとしては、例えば、シリカ粒子や、各種の樹脂からなる透明粒子が用いられる。散乱層２１は、例えば、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ダイコート法等の公知の塗布方法によって形成される。
【００３７】
特定色構造層２０は、観察面１０Ｆと対向する方向から見て、特定色領域１２が位置する領域に、特定色構造を有している。特定色構造は、所定の入射角で入射する入射光を受けて、単色の反射光、すなわち、特定の波長の反射光のみを正反射方向に射出する。特定色構造の一例として、導波モード共鳴現象を利用した構造を、図３を参照して説明する。
【００３８】
図３が示すように、特定色構造３０は、各々が層状に広がる領域として、第１低屈折率領域３１、第１格子領域３２、第２低屈折率領域３３、第２格子領域３４、および、第３低屈折率領域３５を有している。第１格子領域３２は、厚さ方向に沿って第１低屈折率領域３１と第２低屈折率領域３３とに挟まれており、厚さ方向と直交する１つの方向である並列方向に沿って、第１高屈折率部３２ａと第１低屈折率部３２ｂとが交互に並ぶ構造を有する。第２格子領域３４は、厚さ方向に沿って第２低屈折率領域３３と第３低屈折率領域３５とに挟まれており、上記並列方向に沿って第２高屈折率部３４ａと第２低屈折率部３４ｂとが交互に並ぶ構造を有する。第１格子領域３２の厚さと第２格子領域３４の厚さとは一致している。
【００３９】
高屈折率部３２ａ，３４ａおよび低屈折率部３２ｂ，３４ｂの各々は、厚さ方向に沿った方向から見て、並列方向に直交する方向に沿って延びる帯形状を有している。また、厚さ方向に沿った方向から見て、第１高屈折率部３２ａと第２低屈折率部３４ｂとが重なり、第２高屈折率部３４ａと第１低屈折率部３２ｂとが重なっている。
【００４０】
第１高屈折率部３２ａおよび第２高屈折率部３４ａの屈折率は、第１低屈折率部３２ｂ、および、第２低屈折率部３４ｂの各々の屈折率よりも高い。さらに、第１高屈折率部３２ａおよび第２高屈折率部３４ａの屈折率は、第１低屈折率領域３１、第２低屈折率領域３３、および、第３低屈折率領域３５の各々の屈折率よりも高い。
【００４１】
並列方向において、第１高屈折率部３２ａの幅、第１低屈折率部３２ｂの幅、第２高屈折率部３４ａの幅、および、第２低屈折率部３４ｂの幅はすべて等しい。第１高屈折率部３２ａの幅と第１低屈折率部３２ｂの幅との合計の長さが、第１格子領域３２における第１高屈折率部３２ａと第１低屈折率部３２ｂとの配列の周期である第１周期Ｐ１である。第２高屈折率部３４ａの幅と第２低屈折率部３４ｂの幅との合計の長さが、第２格子領域３４における第２高屈折率部３４ａと第２低屈折率部３４ｂとの配列の周期である第２周期Ｐ２である。第１周期Ｐ１と第２周期Ｐ２とは、一致している。
【００４２】
第１周期Ｐ１と第２周期Ｐ２とは、可視光の波長よりも小さく、すなわち、第１周期Ｐ１および第２周期Ｐ２の各々は、サブ波長周期である。こうした構成において、第１格子領域３２における複数の第１高屈折率部３２ａと第２格子領域３４における複数の第２高屈折率部３４ａとは、それぞれの領域にて、導波モード共鳴現象を生じさせるサブ波長格子を構成している。すなわち、特定色構造３０は、厚さ方向に間をあけて並ぶ２つのサブ波長格子がこれらのサブ波長格子を構成する材料よりも屈折率の低い材料で埋め込まれた構造を有している。第１格子領域３２および第２格子領域３４の各々において導波モード共鳴現象を生じさせるためには、格子領域と、格子領域を挟む低屈折率領域との屈折率の差が０．１よりも大きいことが好ましい。
【００４３】
低屈折率領域３１，３３，３５、および、低屈折率部３２ｂ、３４ｂを構成する低屈折率材料としては、紫外線硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の樹脂材料を用いることが可能である。この場合、高屈折率部３２ａ，３４ａを構成する高屈折率材料としては、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、硫化亜鉛等の無機誘電体材料を用いることができる。低屈折率材料および高屈折率材料のいずれも、可視光に対して透明な材料が用いられる。
【００４４】
特定色構造３０の製造工程においては、図３にて破線で示す凹凸構造層３６が低屈折材料から形成されることにより、第１低屈折率領域３１、第１低屈折率部３２ｂ、および、第２低屈折率領域３３のなかで第１低屈折率部３２ｂ上に位置する部分が形成される。その後、凹凸構造層３６の表面に高屈折材料からなる層が形成されることによって、高屈折率部３２ａ、３４ａが形成される。そして、凹凸構造層３６と高屈折率部３２ａ、３４ａとの積層体の表面の凹凸が低屈折材料で埋め込まれることによって、第３低屈折率領域３５、第２低屈折率部３４ｂ、および、第２低屈折率領域３３のなかで第１高屈折率部３２ａ上に位置する部分が形成される。
【００４５】
凹凸構造層３６は、例えば、熱エンボス法、ナノインプリント法、キャスト法、フォトポリマー法等の、微細な凹凸を形成するための公知の製法によって形成される。高屈折率部３２ａ、３４ａとなる高屈折率層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンクラスタービーム法等の公知の成膜方法によって形成される。低屈折材料による上記積層体の埋め込みには、公知の塗布方法等の成膜技術が用いられる。
【００４６】
上記特定色構造３０に光が入射すると、格子領域３２，３４がサブ波長格子を有し、低屈折率領域に挟まれていることから、格子領域３２，３４では、入射側空間への回折光の射出が抑えられ、導波モード共鳴現象が発生する。すなわち、特定の波長の光が格子領域３２，３４を多重反射しつつ伝播して共鳴を起こし、この特定の波長の光が反射光として射出される。格子領域３２，３４で共鳴を起こす光の波長は、高屈折率部３２ａ，３４ａの幅、周期Ｐ１，Ｐ２、格子領域３２，３４の厚さ、低屈折率材料および高屈折材料の種類、および、入射光の入射角等によって決まる。そして、特定色構造３０による反射光の波長は、入射角の変化に応じて非連続的に変化する。したがって、入射光の入射角が変わるように光学素子１０の観察角度を変化させたときに、特定色領域１２に視認される色が大きく変化する。すなわち、特定色構造３０は、入射角ごとに異なる色の反射光を射出し、言い換えれば、各入射角に対して入射角ごとに固有の単色の反射光を射出する。
【００４７】
特定色領域１２のうち、所定の入射角の入射光に対して互いに異なる色を呈する第１特定色領域１２Ａと第２特定色領域１２Ｂとでは、特定色構造３０の構造もしくは材料、あるいは、サブ波長格子の延びる方向を異ならせることにより、反射光の波長が変えられている。特定色構造３０の構造もしくは材料の違いによって反射光の波長を調整可能であることは上述の通りである。一方、サブ波長格子の延びる方向、すなわち、高屈折率部３２ａ，３４ａおよび低屈折率部３２ｂ，３４ｂの延びる方向の違いによって、特定色構造３０におけるサブ波長格子の実効周期に差が生じることや、入射光が含む偏光成分のうちのｓ偏光およびｐ偏光とＴＥ波およびＴＭ波との対応関係が変わることに起因して、反射光の波長が変わる。
【００４８】
図４が示すように、例えば、第１特定色領域１２Ａと第２特定色領域１２Ｂとで、特定色構造３０の構造および材料は同一であり、サブ波長格子の延びる方向のみが異なるように光学素子１０を構成する。詳細には、観察面１０Ｆと対向する方向から見て、第１特定色領域１２Ａと第２特定色領域１２Ｂとで、サブ波長格子の延びる方向は９０°異なっている。こうした構成によれば、図４に矢印で示すように、光源および観察者の位置を変えずに、光学素子１０を初期位置から観察面１０Ｆに水平な面上で９０°回転させると、第１特定色領域１２Ａの色と第２特定色領域１２Ｂの色とが初期位置での色に対し反転して見える。
【００４９】
なお、特定色構造層２０は、特定色構造３０からなる層に加えて、特定色構造３０の形成のための基材や、特定色構造層２０と散乱層２１との密着性を高めるための層等を含んでいてもよい。
【００５０】
また、特定色構造層２０が有する特定色構造は、上述のように導波モード共鳴現象を利用する構造に限らず、所定の入射角で入射する入射光を受けて単色の反射光のみを正反射方向に射出する構造であればよい。例えば、特定色構造は、多層膜干渉を利用した層であってもよい。特定色構造は、複数の入射角の各々に対し、入射角ごとに異なる色の反射光として、単色の反射光を射出してもよいし、所定の入射角に対してのみ、所定の色の単色の反射光を射出してもよい。
【００５１】
［光学素子の作用］
図５を参照して、光学素子１０の作用を説明する。図５が示すように、白色光である入射光Ｉｏが、観察面１０Ｆに対して所定の入射角で入射する。このとき、特定色領域１２においては、第１特定色領域１２Ａおよび第２特定色領域１２Ｂの各々に固有の波長域の反射光である光Ｉ１が、特定色構造層２０から正反射方向に射出されて散乱層２１に入る。散乱層２１に入った光Ｉ１の一部はフィラー２１ａによって散乱され、その結果、散乱層２１からは、光Ｉ１と同じ波長域の光Ｉ２が、正反射方向およびその周辺の方向に射出される。したがって、散乱層２１が設けられない形態と比較して、特定色領域１２からの光の射出角の範囲が広がる。
【００５２】
一方で、回折領域１１においては、回折格子層２２から、正反射方向およびその周辺の方向に、分光した回折光Ｉ３が反射光として射出される。散乱層２１は、観察面１０Ｆを観察する観察者にとって、回折格子層２２の下方に位置するため、回折光Ｉ３は散乱層２１による散乱の影響を受けずに観察者に視認される。
【００５３】
その結果、観察者は、入射光に対する正反射方向を含めた広い観察角度において、回折領域１１には観察角度の微小な変化に応じて連続的に変化する虹色を、特定色領域１２には、第１特定色領域１２Ａおよび第２特定色領域１２Ｂの各々に固有の色を視認することができる。なお、観察角度は、観察面１０Ｆに対して観察者の視線が形成する角度であり、光源の位置と観察者の視点とを含み観察面１０Ｆに垂直な平面内において観察者の視線と観察面１０Ｆとがなす角度である。
【００５４】
以上のように、第１実施形態の光学素子１０によれば、回折格子層２２と特定色構造層２０との間に散乱層２１が設けられているため、回折格子構造４０による光学的効果と特定色構造３０による光学的効果とを両立して発揮させることが可能である。
【００５５】
以上説明したように、第１実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）観察面１０Ｆと直交する上下方向において、回折格子構造は、特定色構造よりも上方に位置し、散乱構造は、特定色構造よりも上方であって、回折格子構造を越えない領域に位置する。こうした構成によれば、観察面１０Ｆからみて、特定色構造よりも手前に散乱構造が位置する一方、回折格子構造よりも手前には散乱構造が位置しない。したがって、光学素子１０において、回折格子構造による光学的効果と特定色構造による光学的効果との両立が可能である。
【００５６】
（２）観察面１０Ｆと直交する上下方向において、散乱構造は、特定色構造よりも上方、かつ、回折格子構造よりも下方に位置する。こうした構成によれば、散乱構造が回折格子構造と同一平面に設けられている形態と比較して、広い範囲に散乱構造を配置することができる。
【００５７】
（３）散乱構造が、フィラーが分散された層からなるため、反射光を散乱させる機能を有する散乱構造が好適に実現される。また、散乱構造の形成が容易である。
（４）観察面１０Ｆと対向する方向から見て、回折領域１１が特定色領域１２の一部と重なっている構成であれば、回折領域１１が特定色領域１２の全体と重なる構成、および、回折領域１１と特定色領域１２とが重なっていない構成と比較して、光学素子１０に視認される像が複雑となる。したがって、光学素子１０の偽造防止効果が高められる。
【００５８】
（５）特定色領域１２に、所定の入射角で入射する入射光を受けて、単色の反射光として互いに異なる色の反射光を射出する複数の領域が含まれる構成であれば、特定色領域１２によって多様な像を形成することができる。そして、光学素子１０に視認される像がより複雑となるため、光学素子１０の偽造防止効果が高められる。
【００５９】
（６）特定色構造３０が、可視光の波長よりも小さい周期を有するサブ波長格子を含み、入射光に含まれる特定の波長の光を共鳴させて正反射方向に射出し、回折格子構造４０が、サブ波長格子よりも大きい格子周期を有する形態であれば、特定色構造３０と回折格子構造４０との各々が好適に実現される。
【００６０】
（第２実施形態）
図６〜図１０を参照して、第２実施形態を説明する。第２実施形態は、光学素子の実施形態である。第２実施形態は、散乱構造の位置が、第１実施形態と異なっている。以下では、第２実施形態と第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６１】
［光学素子の構造］
図６が示すように、第２実施形態の光学素子１５は、特定色構造層２０と、回折散乱層２３とを備えている。特定色構造層２０と回折散乱層２３とは、観察面１０Ｆから遠い方から、この順に並んでおり、光学素子１５は、第１実施形態の散乱層２１に相当する層を備えていない。特定色構造層２０は、第１実施形態と同様の構成を有する。
【００６２】
回折散乱層２３は、観察面１０Ｆと対向する方向から見て、回折領域１１が位置する領域に、回折格子構造４０を有し、回折格子構造４０が位置しない領域に、散乱構造５０を有している。観察面１０Ｆと対向する方向から見て、散乱構造５０が位置する領域は特定色領域１２に含まれる。詳細には、観察面１０Ｆと対向する方向から見て、散乱構造５０は、特定色領域１２のなかで回折領域１１と重ならない領域に位置する。
【００６３】
回折格子構造４０は第１実施形態と同様の構成を有する。散乱構造５０は、特定色構造層２０への入射光に対する反射光、すなわち、特定色構造層２０から散乱構造５０に向けて射出された光を散乱させる機能を有する。具体的には、散乱構造５０は、上記反射光を散乱させるように配置された複数の凸部を含む凹凸構造である。上記反射光の散乱が可能であれば、散乱構造５０における凸部および凹部は、規則的に配置されていてもよいし、不規則に配置されていてもよい。散乱構造５０における凸部の幅は、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下とされる。
【００６４】
散乱構造５０における凸部および凹部は、特定の方向への光の散乱能が他の方向への散乱能よりも大きくなるように、すなわち、光の散乱能について異方性を有するように配置されていてもよい。あるいは、散乱構造５０における凸部および凹部は、方向による散乱能の違いを有しないように、すなわち、光の散乱能について等方性を有するように配置されていてもよい。異方性の光散乱能を有する配置としては、例えば、観察面１０Ｆと対向する方向から見て、複数の凸部が共通の方向に延びる帯状を有する配置が挙げられる。また、等方性の光散乱能を有する配置としては、例えば、観察面１０Ｆと対向する方向から見て、複数の凸部が点状を有して不規則に並ぶ配置が挙げられる。なお、散乱構造５０が異方性の光散乱能を有する場合、散乱構造５０は、光の散乱能が最大となる方向が互いに異なる複数の領域を含んでいてもよい。
【００６５】
回折格子構造４０と散乱構造５０とは、同一の層に設けられている。回折格子構造４０および散乱構造５０が形成された層である凹凸形成層は、可視光に対して透明な層であり、凹凸形成層の形成材料には、例えば、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および、熱可塑性樹脂等の樹脂が用いられる。凹凸形成層は、例えば、熱エンボス法、ナノインプリント法、キャスト法、フォトポリマー法等の、微細な凹凸を形成するための公知の製法によって形成される。
【００６６】
回折散乱層２３は、第１実施形態の回折格子層２２と同様に、回折光の強度を高めるための反射層や、回折散乱層２３と特定色構造層２０との密着性を高めるための層等を含んでいてもよい。
【００６７】
［光学素子の作用］
図７を参照して、光学素子１５の作用を説明する。図７が示すように、白色光である入射光Ｉｏが、観察面１０Ｆに対して所定の入射角で入射する。このとき、特定色領域１２においては、第１特定色領域１２Ａおよび第２特定色領域１２Ｂの各々に固有の波長域の反射光である光Ｉ１が、特定色構造層２０から正反射方向に射出されて回折散乱層２３に入る。回折散乱層２３に入った光Ｉ１の一部は散乱構造５０によって散乱され、その結果、回折散乱層２３からは、光Ｉ１と同じ波長域の光Ｉ２が、正反射方向およびその周辺の方向に射出される。したがって、散乱構造５０が設けられない形態と比較して、特定色領域１２からの光の射出角の範囲が広がる。
【００６８】
一方で、回折領域１１においては、回折散乱層２３から、正反射方向およびその周辺の方向に、分光した回折光Ｉ３が反射光として射出される。回折格子構造４０と散乱構造５０とは、同一の平面内に配置されているため、回折光Ｉ３は散乱構造５０による散乱の影響を受けずに観察者に視認される。
【００６９】
その結果、観察者は、入射光に対する正反射方向を含む広い観察角度において、回折領域１１には観察角度の微小な変化に応じて連続的に変化する虹色を、特定色領域１２には、第１特定色領域１２Ａおよび第２特定色領域１２Ｂの各々に固有の色を視認することができる。
【００７０】
以上のように、第２実施形態の光学素子１５によれば、回折格子構造４０と散乱構造５０とを同一平面に備えているため、回折格子構造４０による光学的効果と特定色構造３０による光学的効果とを両立して発揮させることが可能である。
【００７１】
ここで、散乱構造５０が異方性の光散乱能を有し、散乱能が最大となる方向が互いに異なる複数の領域を含んでいる場合の光学素子の作用について説明する。以下では、理解を容易にするために、回折格子構造４０による光学的効果を割愛し、特定色領域１２の全体が所定の入射角の入射光に対して単一の色を呈する場合を例として、特定色構造３０と散乱構造５０との組み合わせによる光学的効果を説明する。
【００７２】
図８が示すように、観察面１０Ｆと対向する方向から見て、第１領域５１Ａと第２領域５１Ｂとを含む光学素子１６を例に説明する。図８では、例として、第１領域５１Ａによって星形の図形が表現され、第２領域５１Ｂによってその背景が表現されている。光学素子１６を観察する位置として、第１観察位置ＯＡと第２観察位置ＯＢとが設定される。第１観察位置ＯＡは、第１光源位置ＬＡからの所定の入射角の入射光に対する反射光を観察する位置であり、観察面１０Ｆと対向する方向から見て、第１観察位置ＯＡと第１光源位置ＬＡとは光学素子１６を挟んで対向する。第２観察位置ＯＢは、第２光源位置ＬＢからの所定の入射角の入射光に対する反射光を観察する位置であり、観察面１０Ｆと対向する方向から見て、第２観察位置ＯＢと第２光源位置ＬＢとは光学素子１６を挟んで対向する。観察面１０Ｆに水平な面に投影した方向として、第１光源位置ＬＡから第１観察位置ＯＡに向かう方向が第１方向であり、第２光源位置ＬＢから第２観察位置ＯＢに向かう方向が第２方向である。第１方向と第２方向とは直交し、すなわち、第２観察位置ＯＢは、第１観察位置ＯＡに対して、観察面１０Ｆに水平な面上で光学素子１６を基準として９０°回転した位置に相当する。
【００７３】
第１領域５１Ａの特定色構造３０と第２領域５１Ｂの特定色構造３０とは、共通した構造であって、所定の入射角の入射光に対して同色の反射光を射出する。具体的には、例えば、第１領域５１Ａと第２領域５１Ｂとは、特定色構造３０として図３に例示した構造を有し、この構造は、入射角およびサブ波長格子の延びる方向に対する入射光の入射方向に応じた特定の波長の光を正反射方向に射出する。すなわち、特定色構造３０は、第１観察位置ＯＡの観察者に対して第１の波長の反射光を射出し、第２観察位置ＯＢの観察者に対して第２の波長の反射光を射出する。第１の波長の反射光は、例えば、緑色の光であり、第２の波長の反射光は、例えば、赤色の光である。
【００７４】
一方、第１領域５１Ａと第２領域５１Ｂとでは、散乱構造５０による光散乱能が最大となる方向が互いに異なっている。具体的には、例えば、散乱構造５０は、１つの方向に延びる帯状の複数の凸部と、凸部の間の部分である凹部とから構成され、第１領域５１Ａと第２領域５１Ｂとでは、凸部の延びる方向が異なっている。観察面１０Ｆと対向する方向から見て、第１領域５１Ａにおける散乱構造５０の凸部の延びる方向と、第２領域５１Ｂにおける散乱構造５０の凸部の延びる方向とのなす角度は９０°であり、散乱構造５０は、凸部の延びる方向と直交する方向に対して、最大の光散乱能を発揮する。詳細には、第１領域５１Ａにおける散乱構造５０の凸部の延びる方向は第１方向であり、第１領域５１Ａの散乱構造５０は、第２方向において射出角度が広がるように、すなわち、第２方向に沿った観察面１０Ｆに垂直な平面内で射出角度が広がるように光を散乱させる能力が大きい一方で、第１方向に光を散乱させる能力は小さい。これに対し、第２領域５１Ｂにおける散乱構造５０の凸部の延びる方向は第２方向であり、第２領域５１Ｂの散乱構造５０は、第１方向において射出角度が広がるように、すなわち、第１方向に沿った観察面１０Ｆに垂直な平面内で射出角度が広がるように光を散乱させる能力が大きい一方で、第２方向に光を散乱させる能力は小さい。
【００７５】
なお、散乱構造５０における凸部の配置は、例えば、単位領域である画素ごとに決定され、第１領域５１Ａおよび第２領域５１Ｂは、複数の画素の集合として構成されていてもよい。
【００７６】
上記光学素子１６を第１観察位置ＯＡから観察すると、第１領域５１Ａでは光の散乱が小さく、第２領域５１Ｂでは光の散乱が大きいため、第２領域５１Ｂでは特定色構造３０からの反射光に応じた色が正反射方向とその周辺の広い観察角度で観察可能である一方、第１領域５１Ａでは特定色構造３０からの反射光に応じた色が正反射方向近傍の狭い観察角度でのみ観察される。
【００７７】
したがって、図９が示すように、第１観察位置ＯＡにおいて、正反射方向から少しずれた方向から光学素子１６を観察すると、星形の第１領域５１Ａは暗く見え、背景の第２領域５１Ｂは、特定色構造３０からの反射光の色である緑色に明るく見える。なお、第１領域５１Ａでは第２領域５１Ｂよりも特定色構造３０からの反射光の散乱が小さいため、正反射方向においては、第１領域５１Ａの方が第２領域５１Ｂよりも明るい緑色に見える。
【００７８】
また、光学素子１６を第２観察位置ＯＢから観察すると、第１領域５１Ａでは光の散乱が大きく、第２領域５１Ｂでは光の散乱が小さいため、第１領域５１Ａでは特定色構造３０からの反射光に応じた色が正反射方向とその周辺の広い観察角度で観察可能である一方、第２領域５１Ｂでは特定色構造３０からの反射光に応じた色が正反射方向近傍の狭い観察角度でのみ観察される。
【００７９】
したがって、図１０が示すように、第２観察位置ＯＢにおいて、正反射方向から少しずれた方向から光学素子１６を観察すると、星形の第１領域５１Ａは、特定色構造３０からの反射光の色である赤色に明るく見え、背景の第２領域５１Ｂは暗く見える。なお、第２領域５１Ｂでは第１領域５１Ａよりも特定色構造３０からの反射光の散乱が小さいため、正反射方向においては、第２領域５１Ｂの方が第１領域５１Ａよりも明るい赤色に見える。
【００８０】
以上のように、特定色構造３０と異方性の光散乱能を有する散乱構造５０との組み合わせによって、観察面１０Ｆに水平な面上での光学素子１６に対する観察位置の違い、および、正反射方向と正反射方向からずれた方向との観察角度の違いによって、互いに異なる像を観察者に視認させることができる。そして、本実施形態の光学素子においては、こうした特定色構造３０と散乱構造５０との組み合わせによる光学的効果とともに、回折格子構造４０による光学的効果が発揮されるため、偽造防止効果の高い光学素子が実現される。
【００８１】
また、上記例では、特定色領域１２の全体が所定の入射角の入射光に対して単一の色を呈する構成について説明したが、特定色領域１２が、所定の入射角の入射光に対して互いに異なる色を呈する複数の領域を有する構成であれば、上記観察位置および観察角度の違いによって、より複雑な像を視認させることができる。
【００８２】
例えば、観察面１０Ｆと対向する方向から見て、特定色領域１２における互いに異なる色を呈する領域の境界と、散乱構造５０による光散乱能が最大となる方向が互いに異なる領域の境界とが一致する形態が例示される。換言すれば、当該形態は、特定色領域１２による色の違いによって形成される像の外形と、散乱構造５０による光散乱能の違いに起因した明るさの違いによって形成される像の外形とが一致する形態である。
【００８３】
また、観察面１０Ｆと対向する方向から見て、特定色領域１２における互いに異なる色を呈する領域の境界と、散乱構造５０による光散乱能が最大となる方向が互いに異なる領域の境界とが一致しない形態も例示される。換言すれば、当該形態は、特定色領域１２による色の違いによって形成される像の外形と、散乱構造５０による光散乱能の違いに起因した明るさの違いによって形成される像の外形とが一致しない形態である。
【００８４】
以上のように、特定色領域１２における領域の境界と散乱構造５０による領域の境界との位置関係の調整によって、多様な像の表現が可能である。さらに、回折領域１１の外縁と特定色領域１２の外縁との位置関係、すなわち、回折領域１１が構成する像の外形と特定色領域１２が構成する像の外形とが一致するか否かの調整を組み合わせれば、より多様な像の表現が可能である。このように、特定色構造３０、回折格子構造４０、および、散乱構造５０の配置の制御によって、光学素子の偽造防止効果を高めることができる。
【００８５】
以上説明したように、第２実施形態によれば、第１実施形態の（１），（４）〜（６）の効果に加えて、以下に列挙する効果を得ることができる。
（７）散乱構造５０が、回折格子構造４０が設けられている層と同一の層に設けられているため、回折格子構造４０を有する層と散乱構造５０を有する層とが別々の層である形態と比較して、光学素子１５の厚みを薄くすることができる。
【００８６】
（８）散乱構造５０が、複数の凸部を含む凹凸構造であるため、反射光を散乱させる機能を有する散乱構造が好適に実現される。また、散乱構造５０と回折格子構造４０とを一括して同一平面に形成することができるため、散乱構造５０と回折格子構造４０とを別々に形成する場合と比較して、光学素子１５の製造工程が簡素になる。
【００８７】
（９）観察面１０Ｆと対向する方向から見て、散乱構造５０の位置する領域に、散乱構造５０による特定色構造からの反射光の散乱が最大となる方向が互いに異なる領域が含まれる構成であれば、明るさの違いによる像の形成が可能である。こうした散乱構造５０と特定色構造３０および回折格子構造４０との組み合わせにより、光学素子に対する観察位置や観察角度の変化によって、観察される像が複雑に変化する。したがって、光学素子の偽造防止効果がより高められる。
【００８８】
（第３実施形態）
図１１を参照して、第３実施形態を説明する。第３実施形態は、発色シートの実施形態である。以下では、第１実施形態および第２実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。なお、以下の説明においては、発色シートが第１実施形態の光学素子１０を備える形態を例示しているが、発色シートは、第２実施形態の光学素子１５を備えていてもよい。
【００８９】
図１１が示すように、発色シートの一例である転写箔６０は、光学素子１０を備え、被転写体への光学素子１０の転写のために用いられる。転写箔６０は、光学素子１０と、光学素子１０を被転写体に接着させるための接着層６１とを備えている。接着層６１は、光学素子１０における観察面１０Ｆとは反対側の最外面を覆っている。接着層６１は、光学素子１０と連続していてもよく、観察面１０Ｆとは反対側で光学素子１０を覆っていればよい。光学素子１０と接着層６１とから接着体が構成される。
【００９０】
転写箔６０は、さらに、剥離層６２と支持層６３とを備えている。剥離層６２は観察面１０Ｆを覆っており、支持層６３は、剥離層６２に対して光学素子１０とは反対側で剥離層６２を覆っている。
【００９１】
光学素子１０の転写の際には、接着層６１が被転写体に接するように、転写箔６０が被転写体に押し付けられた後、支持層６３が剥離層６２から剥離される。これにより、光学素子１０が被転写体に転写される。光学素子１０の転写には、例えば、ホットスタンプ方式等の公知の転写方法が用いられる。
【００９２】
被転写体に転写された後の光学素子１０は、光学素子１０に対して剥離層６２の位置する側から、剥離層６２を介して観察面１０Ｆを見るように観察される。そのため、剥離層６２は可視光に対して透明である。一方で、支持層６３は、光学素子１０の転写の際に剥離層６２から剥離されるため、支持層６３は光透過性を有してもよいし、光透過性を有しなくてもよい。
【００９３】
なお、発色シートは、転写箔に限らず、被着体に貼り付けられるステッカーであってもよい。発色シートがステッカーである場合、発色シートは、少なくとも、光学素子１０と接着層６１とを備えている。接着層６１は、光学素子１０を被着体に接着させるための層として機能する。発色シートがステッカーである場合、光学素子１０の観察面１０Ｆは、露出されていてもよいし、光透過性を有する保護層によって覆われていてもよい。
【００９４】
以上説明したように、第３実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１０）光学素子を備える発色シートにおいて、回折格子構造による光学的効果と特定色構造による光学的効果とが両立して発揮される。したがって、発色シートの偽造防止効果が高められる。
【００９５】
（第４実施形態）
図１２および図１３を参照して、第４実施形態を説明する。第４実施形態は、偽造防止媒体の実施形態である。以下では、第１実施形態および第２実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。なお、以下の説明においては、偽造防止媒体が第１実施形態の光学素子１０を備える形態を例示しているが、偽造防止媒体は、第２実施形態の光学素子１５を備えていてもよい。
【００９６】
図１２は、偽造防止媒体の一例であるＩＤカード７０を示す。ＩＤカード７０は、ＩＤカード７０の所有者の認証のために用いられる認証体であり、ＩＤカード７０の表面７０Ｆと対向する平面視において、２次元的に広がる板状を有している。表面７０Ｆと対向する方向から見て、ＩＤカード７０は、ＩＤカード７０の所有者に関する情報等の所定の情報を示す画像を含んでいる。こうした画像として、図１２に示すＩＤカード７０は、第１画像７１、第２画像７２、および、第３画像７３を含む。また、表面７０Ｆと対向する方向から見て、ＩＤカード７０は、偽造防止のための像である光学像ＰＳを含む。
【００９７】
図１２に示す例では、第１画像７１は、ＩＤカード７０の所有者の顔を示す顔画像７１ａと、顔画像７１ａの背景を構成する背景画像７１ｂとを含んでいる。第２画像７２は、ＩＤカード７０の所有者に関する情報であって、文字および数字によって表現される情報を示す。第３画像７３は、ＩＤカード７０の名称等、ＩＤカード７０に関する情報を示す。ＩＤカード７０が含む画像は、当該ＩＤカード７０に表示する必要のある情報に応じて適宜の構成を有していればよい。
【００９８】
光学像ＰＳは、光学素子１０によって形成される像である。すなわち、光学像ＰＳは、回折領域１１と特定色領域１２によって構成される像である。
図１３は、図１２におけるIII‐III線に沿ったＩＤカード７０の断面図である。図１３が示すように、ＩＤカード７０は、光学素子１０を備えている。光学素子１０が、転写箔６０を用いた転写によって配置される場合には、光学素子１０は、接着層６１および剥離層６２に挟まれた状態でＩＤカード７０に備えられていればよい。
【００９９】
また、ＩＤカード７０は、下部保護層８１、白色層８２、発色性基材８３、および、上部保護層８４を備えている。光学素子１０は、観察面１０Ｆを表面７０Ｆの側に向けて発色性基材８３上に位置し、上部保護層８４によって覆われている。言い換えれば、上部保護層８４は、発色性基材８３の表面における光学素子１０の配置されていない領域を覆い、かつ、発色性基材８３との間に光学素子１０を内包している。
【０１００】
発色性基材８３は、レーザー光線の照射によって発色する特性を有している。発色性基材８３は、レーザー光線の照射によって発色した部分である第１発色部８６ａと、第２発色部８６ｂとを含んでいる。第１発色部８６ａは、第１画像７１の顔画像７１ａを構成する部分であり、第２発色部８６ｂは、第２画像７２を構成する部分である。第３画像７３も、発色性基材８３においてレーザー光線の照射によって発色した部分から構成される。
【０１０１】
白色層８２は、白色に着色された層であり、発色性基材８３における光学素子１０が配置されている面とは反対側の面に接している。白色層８２のなかで、発色性基材８３に接する面の一部には、印刷によって形成された印刷部８５が配置されている。印刷部８５は、第１画像７１の背景画像７１ｂを構成する。
【０１０２】
下部保護層８１は、白色層８２のなかで、発色性基材８３に接する面とは反対側の面に接している。上部保護層８４が、光透過性を有している一方で、下部保護層８１は、光透過性を有してもよいし、光透過性を有しなくてもよい。
【０１０３】
なお、上述のＩＤカード７０の層構成は一例であって、ＩＤカード７０用途等に応じて適宜の層構成が採用されればよい。
認証体は、ＩＤカードに限らず、例えば、パスポート等の所有者を認証するために用いられる他の認証体として具体化されてもよい。認証体は、認証体の所有者に関する情報を示す画像と、偽造防止のための像としての光学素子１０による像とを含んでいればよい。
【０１０４】
また、偽造防止媒体は、認証体に限らず、有価証券等、偽造防止効果が求められる物品に具体化されてもよい。偽造防止媒体は、光学素子１０が貼付等によって組み込まれた構成を有するデバイスである。
【０１０５】
以上説明したように、第４実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１１）光学素子を備える偽造防止媒体において、回折格子構造による光学的効果と特定色構造による光学的効果とが両立して発揮される。したがって、偽造防止効果が高められる。
【０１０６】
（変形例）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。
・第１実施形態の光学素子１０において、散乱層２１は、散乱構造として凹凸構造を有していてもよい。すなわち、特定色構造と回折格子構造との間に、凹凸構造からなる散乱構造が配置されていてもよい。
【０１０７】
・第１実施形態および第２実施形態の光学素子１０，１５において、散乱構造は、特定色構造の全体に対して反射光を散乱させるように配置されていなくてもよい。特定色構造の少なくとも一部の部分に対して反射光の射出方向、すなわち所定の入射角の入射光の正反射方向に相当する方向に、散乱構造が位置していればよい。散乱構造が設けられている領域では、特定色構造からの反射光と同色の光を観察可能な角度が広がるため、散乱構造が全く設けられない形態と比較して、特定色構造による光学的効果を高めることは可能である。
【０１０８】
（実施例）
上述した光学素子を備える発色シートおよび偽造防止媒体について、具体的な実施例を用いて説明する。
【０１０９】
［実施例１］
実施例１は、発色シートとしての転写箔の実施例であって、第１実施形態の光学素子を備える転写箔の実施例である。
【０１１０】
＜凹版の形成＞
回折格子構造の凹凸と、特定色構造の凹凸とを形成するための凹版をそれぞれ形成した。まず、回折格子構造と特定色構造とのそれぞれの凹凸のパターンについて描画データを作成し、描画データに従ったパターンをＥＢレジストに電子線で描画した。このＥＢレジストを現像して凹凸構造を形成した後、ニッケルスパッタによって凹凸構造の表面に導通をとり、ニッケル電鋳により凹凸構造を転写して、回折格子構造と特定色構造とのそれぞれの凹凸に対応する凹版を作製した。
【０１１１】
＜転写箔の形成＞
支持層として、ポリエチレンテレフタラートフィルムを用い、支持層上にアクリル系樹脂からなる剥離層を、１μｍの厚さにグラビアコート法によって形成した。さらに、剥離層上に、ＵＶ硬化型樹脂からなる樹脂層を、１μｍの厚さにグラビアコート法によって形成した。１００℃の熱と１ＭＰａの圧力を加えてエンボス加工を行うことによって、回折格子構造用の凹版の凹凸を樹脂層の表面に転写し、紫外線を照射して樹脂層を硬化した。凹凸が転写された樹脂層の表面に、ＺｎＳからなる反射層を、５０ｎｍの厚さに蒸着によって形成した。これにより、樹脂層と反射層とからなる回折格子層が形成された。
【０１１２】
反射層上に、ＳｉＯ２の微粒子であるフィラーを添加した塩酢ビ系樹脂からなるインクを、１μｍの厚さにグラビアコート法によって塗布することにより、散乱層を形成した。
散乱層上に、ＵＶ硬化型樹脂からなる樹脂層を、１μｍの厚さにグラビアコート法によって形成した。１００℃の熱と１ＭＰａの圧力を加えてエンボス加工を行うことによって、特定色構造用の凹版の凹凸を樹脂層の表面に転写し、紫外線を照射して樹脂層を硬化した。凹凸が転写された樹脂層の表面に、ＺｎＳからなる高屈折率層を、５０ｎｍの厚さに蒸着によって形成した。高屈折率層上にアクリル系樹脂からなる接着剤を、２μｍの厚さにグラビアコート法によって形成することにより、高屈折率層の凹凸を埋め込んで特定色構造層を形成するとともに、特定色構造層から連続する接着層を形成した。これにより、実施例１の転写箔を得た。
【０１１３】
［実施例２］
実施例２は、発色シートとしての転写箔の実施例であって、第２実施形態の光学素子を備える転写箔の実施例である。
【０１１４】
＜凹版の形成＞
実施例１と同様の工程によって、回折格子構造および散乱構造の凹凸が反転された凹版と、特定色構造の凹凸が反転された凹版とを作製した。
【０１１５】
＜転写箔の形成＞
支持層として、ポリエチレンテレフタラートフィルムを用い、支持層上にアクリル系樹脂からなる剥離層を、１μｍの厚さにグラビアコート法によって形成した。さらに、剥離層上に、ＵＶ硬化型樹脂からなる樹脂層を、１μｍの厚さにグラビアコート法によって形成した。１００℃の熱と１ＭＰａの圧力を加えてエンボス加工を行うことによって、回折格子構造および散乱構造用の凹版の凹凸を樹脂層の表面に転写し、紫外線を照射して樹脂層を硬化した。凹凸が転写された樹脂層の表面に、ＺｎＳからなる反射層を、５０ｎｍの厚さに蒸着によって形成した。反射層上に、塩酢ビ系樹脂からなるインクを、１μｍの厚さにグラビアコート法によって塗布することにより、回折散乱層と特定色構造層との密着性を高めるための密着層を形成した。これにより、樹脂層と反射層と密着層とからなる回折散乱層が形成された。
【０１１６】
密着層上に、ＵＶ硬化型樹脂からなる樹脂層を、１μｍの厚さにグラビアコート法によって形成した。１００℃の熱と１ＭＰａの圧力を加えてエンボス加工を行うことによって、特定色構造用の凹版の凹凸を樹脂層の表面に転写し、紫外線を照射して樹脂層を硬化した。凹凸が転写された樹脂層の表面に、ＺｎＳからなる高屈折率層を、５０ｎｍの厚さに蒸着によって形成した。高屈折率層上にアクリル系樹脂からなる接着剤を、２μｍの厚さにグラビアコート法によって形成することにより、高屈折率層の凹凸を埋め込んで特定色構造層を形成するとともに、特定色構造層から連続する接着層を形成した。これにより、実施例２の転写箔を得た。
【０１１７】
［実施例３］
実施例３は、偽造防止媒体としてのセキュリティ用紙の実施例である。
＜セキュリティ用紙の形成＞
実施例１の転写箔を、直径が２０ｍｍの刻印を用いて、１２０℃の熱と１００ｋｇｆ／ｃｍの圧力を加えて紙に接着した。その後、支持層を剥離することにより、直径が２０ｍｍの光学素子が転写された実施例３のセキュリティ用紙を得た。実施例２の転写箔を用いた場合も同様に、光学素子が転写されたセキュリティ用紙が得られた。
【０１１８】
＜セキュリティ用紙の観察＞
実施例３のセキュリティ用紙における光学素子が転写された部分を白色光下で観察した。その結果、正反射方向とその周辺の方向において、回折格子構造の位置する領域には観察角度の微小な変化に応じて連続的に変化する虹色の像が視認され、特定色構造の位置する領域には有色の像が視認された。
【符号の説明】
【０１１９】
１０，１５，１６…光学素子、１０Ｆ…観察面、１１…回折領域、１２，１２Ａ，１２Ｂ…特定色領域、２０…特定色構造層、２１…散乱層、２１ａ…フィラー、２２…回折格子層、２３…回折散乱層、３０…特定色構造、３１，３３，３５…低屈折率領域、３２，３４…格子領域、３２ａ，３４ａ…高屈折率部、３２ｂ，３４ｂ…低屈折率部、３６…凹凸構造層、４０…回折格子構造、５０…散乱構造、６０…転写箔、６１…接着層、６２…剥離層、６３…支持層、７０…ＩＤカード、７０Ｆ…表面、７１，７２，７３…画像、ＰＳ…光学像、８１…下部保護層、８２…白色層、８３…発色性基材、８４…上部保護層。
【図１】
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【図２】
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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９】
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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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