(57)【要約】  光学素子は、凹凸面を含む光入射面を備え、凹凸面に入射した光を入射した光とは状態の異なる光として凹凸面から射出するように構成されている変換層と、複数の金属片から構成され、凹凸面の少なくとも一部を覆う金属片層と、を備える。
2016114360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸面を含む光入射面を備え、前記凹凸面に入射した光を前記入射した光とは状態の異なる光として前記凹凸面から射出するように構成されている変換層と、
複数の金属片から構成され、前記凹凸面の少なくとも一部を覆う金属片層と、を備える
光学素子。
【請求項２】
前記光入射面は、前記凹凸面よりも平らな面である平坦面をさらに含み、
前記凹凸面は、複数の凸面を含み、
前記複数の凸面の少なくとも一部が、前記変換層の厚さ方向において、前記平坦面よりも内側にある
請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記凹凸面は、前記変換層の厚さ方向に沿う断面が矩形波状を有する部分を含む
請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記凹凸面は、複数の凹面を含み、
前記複数の凹面の各々は、前記変換層の厚さ方向において最も窪んだ部分を含む底部を有し、
前記複数の凹面は、前記底部において互いに繋がりかつ互いに向かい合う２つの弧面から構成された凹面を含み、前記２つの弧面の各々は、前記凹凸面から前記変換層の外側に向けて凸となる曲率を有する
請求項１から３のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項５】
前記凹凸面は、複数の凹面を含み、
前記複数の凹面の各々は、前記変換層の厚さ方向において最も窪んだ部分を含む底部と、前記変換層の厚さ方向において最も突き出た部分を含む頂部とを有し、
前記複数の凹面の少なくとも一部において、前記頂部における曲率が、前記底部における曲率よりも大きい
請求項１から４のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項６】
前記凹凸面は、複数の凸面を含み、
前記複数の凸面の各々は、前記変換層の厚さ方向において最も突き出た部分を含む頂部を有し、
前記複数の凸面は、前記頂部において互いに繋がりかつ互いに逆向きの２つの弧面から構成された凸面を含み、前記２つの弧面の各々は、前記凹凸面から前記変換層の内側に向けて凸となる曲率を有する
請求項１から５のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項７】
前記凹凸面は、複数の凹面を含み、
前記複数の凹面の各々は、前記変換層の厚さ方向において最も窪んだ部分を含む底部と、前記変換層の厚さ方向において最も突き出た部分を含む頂部とを有し、
前記複数の凹面の少なくとも一部において、前記底部における曲率が、前記頂部における曲率よりも大きい
請求項１から６のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項８】
前記凹凸面は、前記変換層の厚さ方向に沿う断面が正弦波状を有する部分を含んでいる
請求項１から７のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項９】
前記凹凸面は、複数の凹面と複数の凸面とを含み、
前記凹面と前記凸面とが交互に連続して並び、かつ、前記変換層の厚さ方向に沿う前記凹凸面の高低差が、０．１μｍ以上０．５μｍ以下であり、
前記凹面は、前記変換層の厚さ方向において最も窪んだ部分である底部を有し、
前記凹面と前記凸面とが並ぶ方向において、互いに隣り合う２つの前記底部の間における距離が０．２μｍ以上５μｍ以下であり、
前記金属片の各々は、粒子状を有し、
互いに隣り合う前記金属片の間における距離が、０．０１μｍ以上０．１μｍ以下であり、
前記金属片の直径が、０．０２μｍ以上０．５μｍ以下である
請求項１から８のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項１０】
光学素子を備える物品であって、
前記光学素子が、請求項１から９のいずれか一項に記載の光学素子である
物品。
【請求項１１】
凹凸面と、前記凹凸面よりも平らな面である平坦面とを含む光入射面を備え、前記凹凸面に入射した光を前記入射した光とは状態の異なる光として前記凹凸面から射出する変換層を形成することと、
前記凹凸面の少なくとも一部、および、前記平坦面の少なくとも一部に複数の金属片から構成される金属片層を形成することと、
前記平坦面に形成された前記金属片層に、前記金属片層に対するせん断方向の力を加えて、前記平坦面に形成された前記金属片層の少なくとも一部を前記凹凸面に移すことと、
を備える
光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子、光学素子を備える物品、および、光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有価証券、証明書、ブランド品、および、個人認証媒体などには、偽造が困難であることが望まれている。そのため、このような物品は、物品の偽造を抑える効果の高い光学素子を備えている場合がある。【０００３】
こうした光学素子の多くは、例えば、回折格子、ホログラム、および、レンズアレイなどの微細構造を含んでいる。これらの微細構造は、解析することが困難であり、また、これらの微細構造を含んだ光学素子を製造するためには、電子線描画装置などの高価な設備が必要である。そのため、前述の光学素子は、物品の偽造を抑える上で、高い効果を有する。【０００４】
上述した光学素子は、例えば、回折格子あるいはホログラムとして機能する回折構造を形成するための形成層と、形成層の備える凹凸面の上に形成された金属層とを備えている。金属層は、所定のパターン形状を有して、凹凸面の一部に位置している。金属層は、例えば、凹凸面の全体に金属原子がほぼ均一に並ぶ金属膜をスパッタリングによって形成する工程と、フォトリソグラフィを用いて金属膜を所定の形状に加工する工程とによって形成される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５５１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、光学素子の金属層は、上述のように、金属原子がほぼ均一に並ぶ金属膜の一部から形成されることが一般的である。そして、上述した光学素子には、物品の偽造を抑える効果をさらに高めるうえで、金属層によって表現される外観の自由度、すなわち、単に金属原子がほぼ均一に並ぶ金属層とは異なる外観を有することが求められている。【０００７】
なお、こうした事項は、上述した物品の偽造を抑える目的で用いられる光学素子に限らず、物品を装飾する目的で用いられる光学素子、および、物品の美観を高める目的で用いられる光学素子にも同様に求められている。【０００８】
本発明は、金属原子がほぼ均一に並ぶ金属膜の表面によって表現される外観とは異なる外観を表現することのできる光学素子、物品、および、光学素子の製造方法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】
【０００９】
上記課題を解決するための光学素子は、凹凸面を含む光入射面を備え、前記凹凸面に入射した光を前記入射した光とは状態の異なる光として前記凹凸面から射出するように構成されている変換層と、複数の金属片から構成され、前記凹凸面の少なくとも一部を覆う金属片層とを備える。
上記課題を解決するための物品は、光学素子を備える物品であって、前記光学素子が、上記光学素子である。【００１０】
上記課題を解決するための光学素子の製造方法は、凹凸面と、前記凹凸面よりも平らな面である平坦面とを含む光入射面を備え、前記凹凸面に入射した光を前記入射した光とは状態の異なる光として前記凹凸面から射出する変換層を形成することと、前記凹凸面の少なくとも一部、および、前記平坦面の少なくとも一部に複数の金属片から構成される金属片層を形成することと、前記平坦面に形成された前記金属片層に、前記金属片層に対するせん断方向の力を加えて、前記平坦面に形成された前記金属片層の少なくとも一部を前記凹凸面に移すことと、を備える。【００１１】
上記態様によれば、凹凸面を覆う層が複数の金属片から形成された金属片層であるため、単に金属原子がほぼ均一に並ぶ金属膜から形成された構成とは互いに異なる外観を光学素子が表現できる。【００１２】
上記光学素子において、前記光入射面は、前記凹凸面よりも平らな面である平坦面をさらに含み、前記凹凸面は、複数の凸面を含み、前記複数の凸面の少なくとも一部が、前記変換層の厚さ方向において、前記平坦面よりも内側にあってもよい。【００１３】
上記態様によれば、光学素子とは異なる部材が平坦面に接したとき、複数の凸面のうち、平坦面に対して内側にある凸面には、部材が接しにくい。そのため、平坦面よりも内側にある凸面に位置する金属片層は、光学素子に部材が接したために凸面から剥がれることが抑えられる。【００１４】
上記光学素子において、前記凹凸面は、前記変換層の厚さ方向に沿う断面が矩形波状を有する部分を含んでいてもよい。
上記態様によれば、凹面のうち、変換層の厚さ方向において最も窪んだ部分である底部が平坦面から形成され、かつ、底部と、底部に繋がる側部との形成する角部がほぼ直角である。そのため、凹面の底部には金属片層が付着しやすく、かつ、角部が曲率を有する構成と比べて、角部に付着した金属片層は、凹面から剥がれにくくなる。【００１５】
上記光学素子において、前記凹凸面は、複数の凹面を含み、前記複数の凹面の各々は、前記変換層の厚さ方向において最も窪んだ部分を含む底部を有し、前記複数の凹面は、前記底部において互いに繋がりかつ互いに向かい合う２つの弧面から構成された凹面を含み、前記２つの弧面の各々は、前記凹凸面から前記変換層の外側に向けて凸となる曲率を有していてもよい。【００１６】
上記態様によれば、凹凸面から変換層の外側に向けて凸となる曲率を有した２つの弧面によって凹面が構成されるため、凹面の頂部では、凹面によって囲まれる空間が相対的に広く、かつ、凹面の底部では、凹面によって囲まれる空間が相対的に狭い。それゆえに、光学素子の外部に位置する部材が凹面内へ入り込みにくく、結果として、凹面の底部に位置する金属片層が、凹面から剥がれにくい。【００１７】
上記光学素子において、前記凹凸面は、複数の凹面を含み、前記複数の凹面の各々は、前記変換層の厚さ方向において最も窪んだ部分を含む底部と、前記変換層の厚さ方向において最も突き出た部分を含む頂部とを有し、前記複数の凹面の少なくとも一部において、前記頂部における曲率が、前記底部における曲率よりも大きくてもよい。【００１８】
上記態様によれば、頂部における曲率が底部における曲率よりも大きいため、凹面の頂部では、凹面によって囲まれる空間が相対的に広く、かつ、凹面の底部では、凹面によって囲まれる空間が相対的に狭い。それゆえに、光学素子の外部に位置する部材が凹面内へ入り込みにくく、結果として、凹面の底部に位置する金属片層が、凹面から剥がれにくい。【００１９】
上記光学素子において、前記凹凸面は、複数の凸面を含み、前記複数の凸面の各々は、前記変換層の厚さ方向において最も突き出た部分を含む頂部を有し、前記複数の凸面は、前記頂部において互いに繋がりかつ互いに逆向きの２つの弧面から構成された凸面を含み、前記２つの弧面の各々は、前記凹凸面から前記変換層の内側に向けて凸となる曲率を有していてもよい。【００２０】
上記態様によれば、凹凸面から変換層の内側に向けて凸となる曲率を有した２つの弧面によって凸面が構成されるため、互いに隣り合う凸面間が頂部よりも広がりを有する。そのため、光学素子の凹凸面のうち、金属片層の付着しやすい部分の面積が大きい。【００２１】
上記光学素子において、前記凹凸面は、複数の凹面を含み、前記複数の凹面の各々は、前記変換層の厚さ方向において最も窪んだ部分を含む底部と、前記変換層の厚さ方向において最も突き出た部分を含む頂部とを有し、前記複数の凹面の少なくとも一部において、前記底部における曲率が、前記頂部における曲率よりも大きくてもよい。【００２２】
上記態様によれば、底部における曲率が頂部における曲率よりも大きいため、凹面の底部が広がりを有する。そのため、光学素子の凹凸面のうち、金属片層の付着しやすい部分の面積が大きい。【００２３】
上記光学素子において、前記凹凸面は、前記変換層の厚さ方向に沿う断面が正弦波状を有する部分を含んでいてもよい。
変換層は、例えば、凹凸面および平坦面を形成するためのパターンを有した原版が硬化前の樹脂層に押し付けられ、かつ、原版が押し付けられた状態で、樹脂層が硬化されることによって形成される。この点で、上記態様によれば、変換層のうち、厚さ方向に沿う断面の形状が正弦波状である部分は、凹凸面において滑らかに形状が変わるため、樹脂層に対して原版の形状が精度よく転写されやすい。【００２４】
上記光学素子において、前記凹凸面は、複数の凹面と複数の凸面とを含み、前記凹面と前記凸面とが交互に連続して並び、かつ、前記変換層の厚さ方向に沿う前記凹凸面の高低差が、０．１μｍ以上０．５μｍ以下であり、前記凹面は、前記変換層の厚さ方向において最も窪んだ部分である底部を有し、前記凹面と前記凸面とが並ぶ方向において、互いに隣り合う２つの前記底部の間における距離が０．２μｍ以上５μｍ以下である。前記金属片の各々は、粒子状を有し、互いに隣り合う前記金属片の間における距離が、０．０１μｍ以上０．１μｍ以下であり、前記金属片の直径が、０．０２μｍ以上０．５μｍ以下であってもよい。【００２５】
上記態様によれば、変換層の有する凹面に金属片が付着しやすくなり、また、光学素子の外部に位置する部材が光学素子に触れても、凹面に付着した金属片が剥がれにくい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、金属原子がほぼ均一に並ぶ金属膜の表面によって表現される外観とは互いに異なる外観を表現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の光学素子を具体化した１つの実施形態を入射面側から見た平面構造を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う光学素子の断面構造を示す断面図である。
【図３】光学素子が備える変換層の一例における斜視構造を示す図であって、変換層の一部が破断された図である。
【図４】光学素子が備える変換層の一例における斜視構造を示す図であって、変換層の一部が破断された図である。
【図５】光学素子の製造方法における変換層を形成する工程を説明するための工程図である。
【図６】光学素子の製造方法における金属片層を形成する工程を説明するための工程図である。
【図７】光学素子の製造方法における金属片層の一部を変換層から除去する工程を説明するための工程図である。
【図８】光学素子の製造方法における金属片層の一部を変換層から除去する工程を説明するための工程図である。
【図９】光学素子の製造方法における金属片層の一部を変換層から除去する工程の一例を説明するための工程図である。
【図１０】光学素子の製造方法における金属片層の一部を変換層から除去する工程の一例を説明するための工程図である。
【図１１】光学素子の製造方法における金属片層の一部を変換層から除去する工程の一例を説明するための工程図である。
【図１２】本発明の物品をカードとして具体化した１つの実施形態における平面構造を示す平面図である。
【図１３】光学素子の変形例における断面構造を示す断面図である。
【図１４】光学素子の変形例における断面構造を示す断面図である。
【図１５】光学素子の変形例における断面構造を示す断面図である。
【図１６】光学素子の変形例における断面構造を示す断面図である。
【図１７】光学素子の変形例における断面構造を示す断面図である。
【図１８】光学素子の変形例における断面構造を示す断面図である。
【図１９】光学素子の変形例における断面構造を示す断面図である。
【図２０】光学素子の変形例における断面構造を示す断面図である。
【図２１】光学素子の変形例における断面構造を示す断面図である。
【図２２】光学素子の変形例における断面構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１から図１２を参照して、光学素子、物品、および、光学素子の製造方法を具体化した１つの実施形態を説明する。以下では、光学素子の構成、光学素子の製造方法、および、物品の構成を順番に説明する。
【００２９】
［光学素子の構成］
図１が示すように、光学素子１０はほぼ矩形の板形状を有し、１つの面であって、光の入射する面である入射面１０ｓを備えている。入射面１０ｓは、光入射面の一例であるとともに、観察者によって観察される前面であり、入射面１０ｓは、入射面１０ｓに入射した光を入射した光とは状態の異なる光として射出する凹凸面１０ｃと、凹凸面１０ｃよりも平らな面、すなわち、平滑度が高いあるいは表面粗さの値が小さい面である平坦面１０ｆとを備えている。入射面１０ｓにおいて、平坦面１０ｆは、凹凸面１０ｃの全周を囲んでいる。
【００３０】
なお、平坦面１０ｆは、凹凸面１０ｃの一部を囲んでいてもよいし、平坦面１０ｆと凹凸面１０ｃとは、入射面１０ｓにおいて１つの方向に沿って並んでいてもよい。また、入射面１０ｓは、複数の凹凸面１０ｃと１つの平坦面１０ｆとを備えていてもよいし、１つの凹凸面１０ｃと複数の平坦面１０ｆとを備えていてもよい。あるいは、入射面１０ｓは、複数の凹凸面１０ｃと複数の平坦面１０ｆとを備えていてもよい。
【００３１】
図２が示すように、光学素子１０は、支持層２１と変換層２２とを備え、支持層２１の備える１つの面の上に、変換層２２が位置している。変換層２２のうち、支持層２１に接する面とは反対側の面が、光学素子１０の入射面１０ｓであって、平坦面１０ｆと複数の凹面２２ａを備える凹凸面１０ｃとを備えている。光学素子１０は、さらに、複数の金属片２３ｍから形成された金属片層２３を備え、金属片層２３は、入射面１０ｓのうち、凹凸面１０ｃを覆っている。
【００３２】
支持層２１は、フィルムであることが好ましい。支持層２１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、および、ポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂から形成されたプラスチックフィルムであればよい。なお、支持層２１の形成材料は、変換層２２を形成するときに支持層２１にかかる熱や、支持層２１が接する溶剤などによる変形や変質の少ない材料であることが好ましい。また、支持層２１は、紙、合成紙、プラスチック複層紙、および、樹脂含浸紙などであってもよい。
【００３３】
支持層２１と変換層２２との積層方向において、支持層２１の厚さは、４μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１２μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。支持層２１の厚さが４μｍ以上であるとき、支持層２１の物理的な強度が、支持層２１の取り扱いが容易である程度に十分に高くなる。
【００３４】
また、支持層２１のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面が、光学素子１０の前面であってもよい。こうした構成では、支持層２１の厚さが１００μｍ以下であることによって、支持層２１による可視光の光学的な損失を抑えることが可能である。そのため、入射面１０ｓを構成する平坦面１０ｆおよび凹凸面１０ｃから射出される光が、支持層２１を介して視認されやすくなる。
【００３５】
金属片層２３は、複数の金属片２３ｍから形成される層であって、凹凸面１０ｃの全体を覆っている。金属片層２３は、凹凸面１０ｃによる入射光を変換する作用、例えば、入射光を回折する作用を高める。金属片層２３を形成する複数の金属片２３ｍの各々は、均一に並ぶ金属元素によって形成された粒子や膜片などの塊である。
【００３６】
金属片層２３において、複数の金属片２３ｍは不規則的に並んでいてもよいし、規則的に並んできてもよい。あるいは、金属片層２３には、複数の金属片２３ｍが不規則的に並ぶ部分と、規則的に並ぶ部分とが混在していてもよい。
【００３７】
複数の金属片２３ｍにおいて、互いに隣り合う金属片２３ｍの間の距離が金属片ピッチであり、金属片ピッチには、０．０１μｍ以上０．１μｍ以下の値が含まれる。金属片ピッチにおいて、複数の金属片ピッチを合計した値が金属片ピッチの数で除算された値である平均値が、０．０１μｍ以上０．１μｍ以下の値であることが好ましい。また、金属片ピッチにおいて、複数の金属片ピッチの中に含まれる値のうち、最も頻度の高い値である最頻値が、０．０１μｍ以上０．１μｍ以下の値であることが好ましい。そして、金属片ピッチの最小値が０．０１μｍであることが好ましく、最大値が０．１μｍであることが好ましい。
【００３８】
金属片層２３には、金属片ピッチの平均値が第１の値である部分と、金属片ピッチの平均値が第１の値とは異なる第２の値である部分とが含まれていてもよいし、金属片ピッチの最頻値が第３の値である部分と、金属片ピッチの最頻値が第３の値とは異なる第４の値である部分とが含まれてもよい。また、金属片層２３には、金属片ピッチの平均値が互いに異なる３つ以上の部分が含まれていてもよいし、金属片ピッチの最頻値が互いに異なる３つ以上の部分が含まれていてもよい。
【００３９】
金属片層２３では、互いに隣り合う２つの金属片２３ｍの間には、少なからず隙間が形成されている。そして、金属片層２３は、複数の金属元素が、１つの層の全体にわたって一様に並ぶ層ではなく、金属元素の並びによって構成される複数の塊が、少なからず隙間を空けて並ぶことによって構成される層である。
【００４０】
そのため、金属片層２３は、金属原子がほぼ均一に並ぶ金属膜と比べて、光学的な作用が異なることから、金属片層２３を備える光学素子によれば、金属原子がほぼ均一に並ぶ金属膜の表面によって表現される外観とは異なる外観を表現することができる。
【００４１】
複数の金属片２３ｍの各々は、例えば、粒子状を有している。金属片２３ｍの形状は粒子状でなくてもよく、例えば、球形状、板形状、柱形状、および、錐形状などであってもよい。また、複数の金属片２３ｍには、互いに異なる形状を有した２種類以上の金属片２３ｍが含まれていてもよい。
【００４２】
金属片２３ｍが粒子状を有するとき、金属片２３ｍの粒径には、例えば、０．０２μｍ以上０．５μｍ以下の値が含まれる。金属片２３ｍの粒径において、複数の金属片２３ｍの粒径を合計した値が金属片２３ｍの個数で除算された値である平均値が、０．０２μｍ以上０．５μｍ以下の値であることが好ましい。また、金属片２３ｍの粒径において、複数の金属片２３ｍの粒径の中に含まれる値のうち、最も頻度の高い値である最頻値が、０．０２μｍ以上０．５μｍ以下の値であることがより好ましい。そして、複数の金属片２３ｍにおいて、粒径の最小値が０．０２μｍであることが好ましく、粒径の最大値が０．５μｍであることが好ましい。
【００４３】
金属片層２３には、金属片２３ｍの粒径の平均値が第１の値である部分と、粒径の平均値が第１の値とは異なる第２の値である部分とが含まれていてもよいし、粒径の最頻値が第３の値である部分と、粒径の最頻値が第３の値とは異なる第４の値である部分とが含まれていてもよい。また、金属片層２３には、粒径の平均値が互いに異なる３つ以上の部分が含まれていてもよいし、粒径の最頻値が互いに異なる３つ以上の部分が含まれていてもよい。
【００４４】
金属片層２３の有する厚さは、凹凸面１０ｃを構成する複数の凹面２２ａの各々において、凹面２２ａの開口部に近いほど小さく、かつ、凹面２２ａの底部であって、変換層２２の厚さ方向において最も窪んだ部分を含む部分に近いほど大きい。なお、金属片２３ｍの有する厚さは、凹面２２ａの開口部に近いほど大きく、かつ、凹面２２ａの底部に近いほど小さくてもよい。
【００４５】
また、金属片層２３の有する厚さは、凹凸面１０ｃを構成する凹面２２ａごとに所定の分布を有し、１つの凹面２２ａにおける分布において、凹面２２ａの底部に対して対称である偏りを有していてもよいし、凹面２２ａの底部に対して非対称である偏りを有していてもよい。金属片層２３の有する厚さは、凹凸面１０ｃを構成する複数の凹面２２ａの全てにおいて、同じ分布であってもよいし、複数の凹面２２ａごとに所定の分布を有していてもよい。
【００４６】
あるいは、金属片層２３の有する厚さは、凹凸面１０ｃを構成する凹面２２ａの並ぶ方向に沿って大きくなってもよい。またあるいは、平坦面１０ｆと複数の凹面２２ａとが並ぶ方向において、各凹面２２ａに形成される金属片層２３の有する厚さは、平坦面１０ｆに近いほど大きくてもよい。
金属片層２３の厚さは、例えば、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００４７】
複数の金属片２３ｍには、第１の材料から形成される第１の金属片と、第１の材料とは異なる材料から形成される第２の金属片とが含まれてもよい。そして、第１の金属片が有する形状と、第２の金属片が有する形状とが互いに異なってもよいし、互いに同じであってもよい。なお、複数の金属片２３ｍには、形成材料が互いに異なる３種類以上の金属片２３ｍが含まれてもよく、こうした構成においては、３種類以上の金属片２３ｍの全てにおいて、形状が互いに同じであってもよいし、各種類の金属片２３ｍごとに形状が異なっていてもよいし、複数種類の金属片２３ｍごとに形状が異なっていてもよい。
【００４８】
金属片２３ｍの形成材料は、例えば、アルミニウム、スズ、亜鉛、クロム、ニッケル、銅、および、金などの単体の金属であってもよいし、銅と亜鉛との合金である真鍮などの合金であってもよい。あるいは、金属片２３ｍの形成材料は、上述した複数の金属元素から構成される群から選択される２つ以上の金属元素を含む混合物であってもよいし、合金であってもよい。
【００４９】
これら金属の単体または合金は、複数の粒子状を有する金属片２３ｍから構成される粒子膜を形成することができると考えられる点で好ましい。また、これらの中でも、スズまたはスズを含む合金は、他の金属の単体または合金と比べて、粒子状を有する金属片２３ｍから構成される粒子膜を形成しやすい点で特に好ましい。
【００５０】
変換層２２は、変換層２２に入射した入射光を、変換層２２に入射したときとは異なる光として射出する凹凸面１０ｃを備える層である。
【００５１】
変換層２２の形成材料は、例えば、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂などである。このうち、熱可塑性樹脂は、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、セルロース系樹脂、および、ビニル系樹脂などであり、熱硬化性樹脂は、ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ樹脂、および、フェノール系樹脂などである。
【００５２】
また、変換層２２がフォトポリマー法を用いて形成されるときには、変換層２２の形成材料は、エチレン性不飽和結合またはエチレン性不飽和基を有するモノマー、オリゴマー、および、ポリマーなどであってもよい。モノマーは、例えば、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、および、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどである。オリゴマーは、例えば、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、および、ポリエステルアクリレートなどである。ポリマーは、例えば、ウレタン変性アクリル樹脂、および、エポキシ変性アクリル樹脂などである。
【００５３】
また、変換層２２の形成材料は電離放射線硬化性樹脂であってもよく、例えば、オキセタン骨格含有化合物、ビニルエーテル類、および、エポキシ基を有するモノマー、オリゴマー、および、ポリマーなどであってもよい。これらの電離放射線硬化性樹脂には、光重合開始剤が添加されてもよい。光重合開始剤には、光重合開始剤が添加される電離放射線硬化性樹脂に応じて、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤、および、光ラジカル重合開始剤と光カチオン重合開始剤との併用型であるハイブリッド型重合開始剤のいずれかが選択されればよい。
【００５４】
光ラジカル重合開始剤は、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテルなどのベンゾイン系化合物、アントラキノン、および、メチルアントラキノンなどのアントラキノン系化合物、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、ベンゾフェノン、ヒドロキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、α−アミノアセトフェノン、および、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルホリノプロパン−１−オンなどのフェニルケトン系化合物、ベンジルジメチルケタール、チオキサントン、アシルホスフィンオキサイド、および、ミヒラーズケトンなどである。
【００５５】
光カチオン重合開始剤は、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ホスホニウム塩、および、混合配位子金属塩などである。
【００５６】
光ラジカル重合開始剤と光カチオン重合開始剤とを併用するハイブリッド型重合開始剤は、例えば、上述した光ラジカル重合開始剤と、光カチオン重合開始剤との混合物である。また、ハイブリッド型重合開始剤は、単独で光ラジカル重合と光カチオン重合との両方を開始させることのできる重合開始剤であってもよく、例えば、芳香族ヨードニウム塩、および、芳香族スルホニウム塩などであってもよい。
【００５７】
電離放射線硬化樹脂と光重合開始剤との全量が１００質量％であるとき、光重合開始剤の質量は、０．１質量％以上１５質量％以下であることが好ましい。なお、電離放射線硬化性樹脂には、光重合開始剤とともに、増感色素が混合されてもよい。また、電離放射線硬化性樹脂には、染料、顔料、および、各種添加剤、例えば、重合禁止剤、レベリング剤、消泡剤、タレ止め剤、付着向上剤、塗面改質剤、可塑剤、および、含窒素化合物などが添加されてもよいし、例えば、エポキシ樹脂などの架橋剤が混合されてもよい。さらには、電離放射線硬化性樹脂には、変換層２２の成形性を高める目的で、光重合反応に対して非反応性の樹脂、例えば、上述した熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などが混合されてもよい。
【００５８】
また、電離放射線硬化性樹脂は、エチレン性不飽和結合またはエチレン性不飽和基を有するモノマー、オリゴマー、および、ポリマーなどと混合して用いることもできる。
【００５９】
電離放射線硬化性樹脂に混合されるモノマー、オリゴマー、および、ポリマーなどには、予め反応基が付与されていてもよい。モノマー、オリゴマー、および、ポリマーなどに反応基が付与されることにより、イソシアネート化合物、シランカップリング剤、有機チタネート架橋剤、有機ジルコニウム架橋剤、および、有機アルミネートなどを用いて、モノマー、オリゴマー、および、ポリマーなどを互いに架橋させることもできる。
【００６０】
さらに、モノマー、オリゴマー、および、ポリマーなどに反応基が付与されることにより、イソシアネート化合物、シランカップリング剤、有機チタネート架橋剤、有機ジルコニウム架橋剤、および、有機アルミネートなどを用いて、モノマー、オリゴマー、および、ポリマーなどをその他の樹脂骨格と架橋させることもできる。
【００６１】
このように、反応基を用いて架橋する方法によれば、エチレン性不飽和結合またはエチレン性不飽和基を有するポリマーであって、常温において固形であり、かつ、タックが少ないポリマーを得ることが可能である。こうしたポリマーは、成形性がよく、かつ、原版を汚しにくい。
【００６２】
支持層２１と変換層２２との積層方向において、変換層２２の厚さは、０．２μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。変換層２２の厚さが１０μｍ以下であれば、変換層２２に対して平坦面１０ｆおよび凹凸面１０ｃを形成するときに、塗膜を形成する樹脂が原版からはみ出すことや、塗膜にしわが生じることが抑えられる程度に、変換層２２を形成するための塗膜の厚さを小さくすることができる。また、変換層２２の厚さが０．２μｍ以上であれば、平坦面１０ｆおよび凹凸面１０ｃが十分に成形できる程度に、変換層２２を形成するための塗膜の厚さを大きくすることができる。
【００６３】
支持層２１と変換層２２との積層方向において、変換層２２の厚さは、凹凸面１０ｃに含まれる凹面２２ａの深さの１倍以上１０倍以下の大きさであることが好ましく、３倍以上５倍以下の大きさであることがより好ましい。変換層２２の厚さを凹面２２ａの深さに対する１倍以上１０倍以下の大きさとすることにより、変換層２２の厚さが、０．２μｍ以上１０μｍ以下であるときと同等の効果を得ることができる。
【００６４】
凹凸面１０ｃは、凹凸面１０ｃに入射した入射光を入射光とは状態の異なる光として、光の入射側に射出する面である。凹凸面１０ｃは、可視光を回折する回折格子として機能することが好ましい。なお、凹凸面１０ｃは、レリーフホログラム、サブ波長格子、フレネルレンズ、偏光素子、散乱素子、および、集光素子として機能してもよい。また、凹凸面１０ｃは、これらの機能の群から選択される２つ以上を備えていてもよい。
【００６５】
凹凸面１０ｃは、１つの方向に沿って等間隔で並ぶ複数の凹面２２ａと、１つの方向において互いに隣り合う２つの凹面２２ａによって形成される凸面２２ｂとから構成されている。凹凸面１０ｃにおいて、凹面２２ａと凸面２２ｂとが交互に連続して並んでいる。凹凸面１０ｃにおいて、変換層２２の厚さ方向、すなわち、支持層２１と変換層２２との積層方向に沿う高低差Ｈであって、平坦面１０ｆと底部２２ｃとの間の距離である高低差Ｈが、０．１μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。高低差Ｈは、０．２μｍ以上０．４μｍ以下であることがより好ましい。
【００６６】
なお、凹凸面１０ｃの備える複数の凹面２２ａには、高低差Ｈが第１の値である第１の凹面と、高低差Ｈが第１の値とは互いに異なる第２の値である第２の凹面とが含まれていてもよい。
【００６７】
凹面２２ａと凸面２２ｂとが並ぶ方向において、互いに隣り合う底部２２ｃの間における距離が凹凸ピッチＰである。凹凸ピッチＰは、０．２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。凹凸ピッチＰは、０．３μｍ以上１μｍ以下であることがより好ましい。
【００６８】
凹凸面１０ｃにおいて、複数の凸面２２ｂの各々は、変換層２２の厚さ方向において最も突き出た部分を含む頂部２２ｄを有している。複数の凸面２２ｂの各々は、頂部２２ｄにおいて互いに繋がり、かつ、互いに逆向きの２つの弧面２２ｅから構成され、２つの弧面２２ｅの各々は、凹凸面１０ｃから変換層２２の内側に向けて凸となる曲率を有している。すなわち、凹凸面１０ｃにおいて、変換層２２の厚さ方向に沿う断面形状が、複数の凹面２２ａが並ぶ方向において、複数の放物線形状が連続する形状である。
【００６９】
こうした凹凸面１０ｃによれば、凹凸面１０ｃから変換層２２の内側に向けて凸となる曲率を有した２つの弧面２２ｅによって凸面２２ｂが構成されるため、互いに隣り合う凸面２２ｂ間が頂部２２ｄよりも広がりを有する。そのため、光学素子１０の凹凸面１０ｃのうち、金属片層２３の付着しやすい部分の面積が大きい。
【００７０】
図３が示すように、凹凸面１０ｃの備える複数の凹面２２ａは、１つの方向に沿って延び、かつ、１つの方向と直交する方向に沿って等間隔で並んでいてもよい。図４が示すように、凹凸面１０ｃの備える複数の凹面２２ａは、１つの方向と、１つの方向と直交する方向との両方に沿って等間隔で並んでいてもよい。あるいは、凹凸面１０ｃは、１つの方向に沿って延び、かつ、１つの方向と直交する方向に沿って等間隔で並ぶ複数の凹面２２ａを備える部分と、１つの方向と、１つの方向と直交する方向との両方に沿って等間隔で並ぶ複数の凹面２２aを備える部分とを含んでいてもよい。
【００７１】
なお、凹凸面１０ｃの外形は、光学素子１０の観察者が認知することができる所定の意味を有していない形状、例えば、多角形形状や円形状などの幾何学形状を有してもよい。また、凹凸面１０ｃの外形が、絵柄、図形、模様、文字、数字、および、記号などの形状であって、観察者が認知することができる情報を保持した形状を有してもよい。また、入射面１０ｓが互いに独立した複数の凹凸面１０ｃを備える構成では、複数の凹凸面１０ｃが、１つの絵柄、図形、模様、文字、数字、および、記号などの形状を形成してもよい。
【００７２】
なお、上述したように、光学素子１０において、変換層２２のうち、支持層２１に接する面とは反対側の面が前面であり、かつ、支持層２１のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面が背面であり、変換層２２の凹凸面１０ｃは、変換層２２に入射した入射光を入射光とは状態の異なる光として、前面側に射出する。こうした構成では、支持層２１と変換層２２とが光透過性を有していなくとも、変換層２２が、上述した光学素子として機能する。そのため、支持層２１と変換層２２との各々は、光透過性を有していなくてもよいし、光透過性を有していてもよい。
【００７３】
一方で、光学素子１０において、支持層２１のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面が前面であり、変換層２２のうち、支持層２１に接する面とは反対側の面が背面であってもよい。こうした構成では、変換層２２の凹凸面１０ｃは、入射面１０ｓ、すなわち、平坦面１０ｆと凹凸面１０ｃとを含む面に入射した入射光を入射光とは状態の異なる光として前面側に射出する。そのため、変換層２２と支持層２１との各々は、光透過性を有する必要がある。
【００７４】
［光学素子の製造方法］
図５から図１１を参照して光学素子１０の製造方法を説明する。
図５が示すように、光学素子１０を製造するときには、まず、支持層２１の備える１つの面に変換層２２が形成される。変換層２２を形成する方法は、例えば、コーティング法である。コーティング法のうち、変換層２２の形成材料が溶媒に溶解または分散しているインキを支持層２１に塗布した後、溶媒のみを乾燥させて除去するウエットコーティング法であれば、変換層２２を形成する速度が高まり、かつ、変換層２２の形成にかかるコストが低くなる。
【００７５】
なお、変換層２２が乾燥される前に、変換層２２の備える１つの面であって、支持層２１に接する面とは反対側の面に、凹凸面１０ｃと平坦面１０ｆとが形成される。凹凸面１０ｃと平坦面１０ｆとを形成する方法は、例えば、プレス法、キャスティング法、および、フォトポリマー法などである。なお、フォトポリマー法は、２Ｐ法あるいは感光性樹脂法とも呼ばれる。また、プレス法は、例えば特許第４１９４０７３号に例示され、キャスティング法は、例えば実用新案登録第２５２４０９２号に例示され、フォトポリマー法は、例えば特許第４０８８８８４号に例示されている。
【００７６】
このうち、フォトポリマー法によれば、以下の方法で変換層２２が形成される。フォトポリマー法では、凹凸面と平坦面とを複製するための型であるレリーフ型と、平担な支持層２１との間に電離放射線硬化性樹脂が流し込まれ、電離放射線硬化性樹脂に電離放射線が照射されることで、電離放射線硬化性樹脂が硬化される。そして、硬化された膜である変換層２２が、支持層２１とともに複製用の型から剥がされることによって、凹凸面１０ｃと平坦面１０ｆとを備える変換層２２が形成される。
【００７７】
また、フォトポリマー法によって形成された変換層２２は、熱可塑性樹脂を用いるプレス法やキャスト法で形成された変換層２２と比べて、凹凸面１０ｃにおける形状の精度が高く、かつ、耐熱性や耐薬品性が高い。なお、変換層２２を形成する方法は、例えば、常温で固体状の電離放射線硬化性樹脂、もしくは、常温で粘度の高い電離放射線硬化性樹脂を用いて変換層２２を形成する方法、および、電離放射線硬化性樹脂に離型剤を添加する方法などであってもよい。
【００７８】
図６が示すように、変換層２２のうち、凹凸面１０ｃと平坦面１０ｆとを備える面の全体に、複数の金属片２３ｍから形成される金属片層２３が形成される。
【００７９】
例えば、以下の７つの方法のうち、いずれかの方法を用いて金属片層２３を形成することができる。第１の方法は、マスクを用いた真空成膜により、複数の金属片２３ｍを１つずつ形成することによって、金属片層２３を形成する方法である。マスクには、金属片層２３を形成する複数の金属片２３ｍとほぼ同じ数の開口部が形成され、複数の開口部の各々を通じた成膜によって、複数の金属片２３ｍが１つずつ形成される。なお、各開口部の直径は、上述した金属片２３ｍの直径における好ましい範囲に含まれる大きさであり、かつ、互いに隣り合う開口部の間の距離は、上述した金属片ピッチにおける好ましい範囲に含まれる大きさである。
【００８０】
第２の方法では、まず、変換層２２のうち、支持層２１に接する面とは反対側の面に、溶剤に溶解する樹脂層が、複数の金属片２３ｍに対するネガパターンとして形成される。そして、樹脂層の全体を覆うように金属薄膜が形成された後、樹脂層と、金属薄膜のうち、樹脂層を覆う部分とが、溶剤によって変換層２２から除去されることによって、複数の金属片２３ｍが１つずつ形成され、結果として、金属片層２３が形成される。
【００８１】
第３の方法では、まず、変換層２２のうち、支持層２１に接する面とは反対側の面に、変換層２２から剥離しやすい樹脂層であって、変換層２２と金属薄膜との間の密着力よりも、変換層２２との間の密着力が小さい樹脂層が形成される。このとき、樹脂層は、金属片層２３を形成するための複数の金属片２３ｍに対するネガパターンとして形成される。そして、樹脂層の全体を覆うように金属薄膜が形成された後、粘着ロールや粘着紙などが金属薄膜に押し当てられることによって、樹脂層が、粘着ロールや粘着紙などに転写される。これにより、金属薄膜のうち、樹脂層を覆う部分が、樹脂層とともに変換層２２から除去されることで、複数の金属片２３ｍが１つずつ形成され、結果として、金属片層２３が形成される。
【００８２】
第４の方法では、まず、変換層２２の入射面１０ｓの全体に金属薄膜が形成され、金属薄膜のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面に、耐薬品性の樹脂層を用いて、金属片層２３を形成するための複数の金属片２３ｍに対応するパターンが形成される。そして、金属薄膜のうち、樹脂層から露出する部分が、アルカリ性または酸性のエッチング液によって溶解されることで、変換層２２の上から除去される。これにより、複数の金属片２３ｍが１つずつ形成され、結果として、金属片層２３が形成される。なお、この方法では、金属薄膜から金属片層２３が形成された後で、耐薬品性の樹脂層が除去されてもよい。
【００８３】
第５の方法では、まず、変換層２２の入射面１０ｓの全体に金属薄膜が形成され、金属薄膜のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面に、感光性樹脂層が形成される。そして、感光性樹脂層に対して露光と現像とが順に行われることによって、感光性樹脂層を用いて、金属片層２３を形成するための複数の金属片２３ｍに対応するパターンが形成される。そして、金属薄膜のうち、感光性樹脂層から露出する部分が、アルカリ性または酸性のエッチング液によって溶解されることで、変換層２２の上から除去される。これにより、複数の金属片２３ｍが１つずつ形成され、結果として、金属片層２３が形成される。
【００８４】
第６の方法は、変換層２２における入射面１０ｓの全体に金属薄膜を形成し、金属薄膜にレーザー光を照射することで、金属薄膜のうちでレーザー光が照射された部分を除去する方法である。レーザー光は、複数の金属片２３ｍが、互いに隙間を空けて形成されるように、金属薄膜の一部に照射される。これにより、金属薄膜のうち、変換層２２の入射面１０ｓの上に残った部分が、金属片層２３を形成する。
【００８５】
第７の方法は、スズを蒸着源とする蒸着法によって、変換層２２上に複数の金属片２３ｍを１つずつ形成する方法である。スズを蒸着源とする蒸着法によれば、蒸着速度、および、蒸着膜厚などの条件に所定の条件を選択することによって、複数の金属片２３ｍが並んだ金属片層２３であって、非蒸着部と蒸着部とが不規則に並んだ金属片層２３を形成することが可能である。なお、スズを蒸着源とする蒸着法によれば、非蒸着部と蒸着部とが不規則に並ぶ金属片層２３を形成することができる状態であれば、金属片２３ｍの直径が、金属片２３ｍにおける好ましい範囲に含まれる大きさになり、かつ、金属片ピッチが、金属片ピッチにおける好ましい範囲に含まれる大きさになる。
【００８６】
第１の方法から第７の方法の各々では、複数の金属片２３ｍが、変換層２２の入射面１０ｓにおいて、不規則に並ぶように形成されてもよいし、規則的に並ぶように形成されてもよい。あるいは、複数の金属片２３ｍには、不規則に並ぶ部分と、規則的に並ぶ部分とが含まれるように複数の金属片２３ｍが形成されてもよい。
【００８７】
金属片２３ｍの粒径すなわち直径が、０．０２μｍ以上０．５μｍ以下であり、かつ、金属片ピッチが０．０１μｍ以上０．１μｍ以下であるとき、凹凸面１０ｃは、以下の条件を満たすことが好ましい。すなわち、凹凸面１０ｃにおける高低差Ｈが、０．５μｍ以下であることが好ましく、高低差Ｈが０．５μｍ以下であるとき、凹面２２ａによって囲まれる空間が、金属片層２３が形成されやすい程度の大きさになる。また、凹凸ピッチＰが０．２μｍ以上であることが好ましく、凹凸ピッチＰが０．２μｍ以上であるとき、凹面２２ａの開口が、金属片層２３が形成されやすい程度の大きさになる。
【００８８】
図７が示すように、金属片層２３のうち、変換層２２における平坦面１０ｆに位置する部分に、せん断方向の力Ｆが加えられる。せん断方向の力Ｆは、金属片層２３のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面に加えられる摩擦力である。
【００８９】
図８が示すように、せん断方向は、変換層２２と金属片層２３との積層方向、すなわち、金属片層２３の厚さ方向と直交する方向であって、変換層２２に対する金属片層２３の相対的な位置がずれる方向である。
【００９０】
平坦面１０ｆに位置する金属片層２３に対してせん断方向の力Ｆが加えられるときには、変換層２２を損傷させない程度の硬さを有する材料で形成された部材であって、凹凸面１０ｃに形成された金属片層２３に接しない程度の大きさを有した部材を用いることが好ましい。そして、平坦面１０ｆに位置する金属片層２３に部材が接した状態で、せん断方向に沿って金属片層２３に対する部材の相対位置が変わることが好ましい。このとき、金属片層２３と部材との間に生じる摩擦力が、せん断方向の力Ｆとして作用する。
【００９１】
図９および図１０を参照して、金属片層２３に対してせん断方向の力Ｆを加える方法として２つの例を説明する。
図９が示すように、除去ロール３１と、搬送ロール３２とを用いて、金属片層２３に対してせん断方向の力Ｆを加えることができる。搬送ロール３２は、支持層２１、変換層２２、および、金属片層２３から形成される積層体を搬送するロールである。除去ロール３１と搬送ロール３２とは、互いに平行な方向に沿って延び、かつ、１つの方向に沿って並んでいる。除去ロール３１と搬送ロール３２とは、２つのロールが並ぶ方向において、上述した積層体を挟んでいる。除去ロール３１は、金属片層２３に接した状態で、例えば右回りに回転し、搬送ロール３２は、支持層２１に接した状態で、除去ロール３１と同じ方向に回転することで、紙面における左から右に向けて積層体を搬送する。
【００９２】
除去ロール３１は、変換層２２の平坦面１０ｆに形成された金属片層２３と接する部分において、積層体の搬送方向とは逆の方向に回転する。これにより、除去ロール３１と金属片層２３との界面において、せん断方向の力Ｆである摩擦力が生じる。変換層２２の平坦面１０ｆに形成された金属片層２３は、せん断方向の力Ｆによって変換層２２から除去される。
【００９３】
一方で、除去ロール３１の大きさは、変換層２２の凹凸面１０ｃを構成する凹面２２ａにおける開口部の大きさと比べて、十分に大きい。そのため、除去ロール３１の表面が、平坦面１０ｆよりも支持層２１に向けて窪む凹凸面１０ｃに形成された金属片層２３には接しにくい。それゆえに、凹凸面１０ｃに形成された金属片層２３の少なくとも一部は、変換層２２の上に残る。
【００９４】
なお、平坦面１０ｆに形成された金属片層２３の全てが、変換層２２から除去されてもよいし、平坦面１０ｆに形成された金属片層２３の一部は、除去ロール３１によって、凹面２２ａによって囲まれる空間に押し込まれることで、平坦面１０ｆから凹凸面１０ｃに移されてもよい。
【００９５】
除去ロール３１および搬送ロール３２は、高弾性ゴムロールであることが好ましく、除去ロール３１および搬送ロール３２の形成材料は、例えば、ＮＢＲ系ゴム、シリコーン系ゴム、ＥＰＤＭ系ゴム、および、ウレタン系ゴムなどであることが好ましい。
【００９６】
また、除去ロール３１および搬送ロール３２の形成材料が、導電性を有する材料であるとき、除去ロール３１および搬送ロール３２と積層体との間で静電気が生じることが抑えられる。これにより、積層体が除去ロール３１や搬送ロール３２に貼り付くことが抑えられ、ひいては、平坦面１０ｆに形成された金属片層２３を除去する作業が行われやすくなる。なお、導電性の材料で形成されたゴムロールは、例えば、白色系の導電性ゴムロールであって、具体的には、ホワイトエレコン（明和ゴム工業（株）製）、および、ソフターエレコン（明和ゴム工業（株）製）などである。
【００９７】
なお、除去ロール３１の硬度や、除去ロール３１の大きさなどは、変換層２２の形成材料、変換層２２の厚さ、除去ロール３１と金属片層２３との間に生じる摩擦熱、および、積層体の搬送速度などに応じて選択されればよい。
【００９８】
図１０が示すように、除去スキージ３３を用いて、金属片層２３に対してせん断方向の力Ｆを加えることができる。支持層２１、変換層２２、および、金属片層２３を備える積層体は、例えば治具によって所定の位置に固定されている。
【００９９】
除去スキージ３３が、積層体のうち、変換層２２の平坦面１０ｆに形成された金属片層２３に接するように押し当てられる。そして、除去スキージ３３が、金属片層２３の除去方向、例えば、紙面の右から左に向けて移動することによって、除去スキージ３３と、金属片層２３との界面において、せん断方向の力Ｆである摩擦力が生じる。変換層２２の平坦面１０ｆに形成された金属片層２３は、せん断方向の力Ｆによって変換層２２から除去される。
【０１００】
一方で、除去スキージ３３において、金属片層２３に接する端面の大きさは、凹凸面１０ｃにおける凹面２２ａの大きさ、および、凸面２２ｂの大きさと比べて、十分に大きい。そのため、除去スキージ３３の端面が、平坦面１０ｆよりも支持層２１に向けて窪む凹凸面１０ｃに形成された金属片層２３には接しにくい。それゆえに、凹凸面１０ｃに形成された金属片層２３の少なくとも一部は、変換層２２の上に残る。
【０１０１】
なお、平坦面１０ｆに形成された金属片層２３の全てが、変換層２２から除去されてもよいし、平坦面１０ｆに形成された金属片層２３の一部は、除去スキージ３３によって、凹面２２ａによって囲まれる空間に押し込まれることで、平坦面１０ｆから凹凸面１０ｃに移されてもよい。
【０１０２】
平坦面１０ｆから凹凸面１０ｃに対して金属片層２３の少なくとも一部が移される場合には、凹凸面１０ｃを構成する凹面２２ａごとの膜厚が、除去スキージ３３の移動方向における始点から終点に向けて大きくなっていてもよい。あるいは、平坦面１０ｆと複数の凹面２２ａとが並ぶ方向において、平坦面１０ｆに近いほど、凹面２２ａにおける金属片層２３の厚さが大きくてもよい。
【０１０３】
除去スキージ３３の形成材料は、変換層２２を損傷させない程度の硬さを有する高弾性材料であることが好ましく、エンジニアリングプラスチック、および、ゴムなどであることが好ましい。除去スキージ３３は、平スキージ、角スキージ、および、２層剣スキージなどのいずれかであればよく、除去スキージ３３の厚さ、長さ、および、硬さは、変換層２２の備える凹凸面１０ｃの形状に応じて選択されればよい。
【０１０４】
なお、凹凸面１０ｃの備える凹面２２ａが、先に図３を用いて説明されたように、凹凸面１０ｃにおいて１つの方向に沿って延びる構成では、除去スキージ３３の移動する方向と、凹面２２ａの延びる方向とが形成する角度によって、凹凸面１０ｃに残る金属片２３ｍの量を変えることができる。
【０１０５】
すなわち、除去スキージ３３の移動する方向と、凹面２２ａの延びる方向とが直交するとき、せん断方向の力Ｆが、凹面２２ａの内部には作用しにくい。そのため、凹面２２ａで囲まれた空間内に位置する金属片２３ｍが、空間の外部に掻き出されにくい。
【０１０６】
一方で、除去スキージ３３の移動する方向と、凹面２２ａの延びる方向とが平行であるとき、除去スキージ３３の移動する方向と、凹面２２ａの延びる方向とが直交する場合と比べて、せん断方向の力Ｆが、凹面２２ａの内部に作用しやすい。そのため、凹面２２ａで囲まれた空間内に位置する金属片２３ｍが、空間の外部に掻き出されやすい。
【０１０７】
そのため、除去スキージ３３が１つの凹凸面１０ｃに沿って移動しているとき、凹面２２ａの延びる方向に対する除去スキージ３３の移動方向が変わることで、１つの凹凸面１０ｃのなかに、金属片２３ｍの付着量が互いに異なる部分を形成することができる。これにより、金属片層２３には、外観の異なる部分が形成される。
【０１０８】
あるいは、除去スキージ３３の移動方向が一定であっても、凹凸面１０ｃが以下の構成であることにより、１つの凹凸面１０ｃのなかに、金属片２３ｍの付着量が互いに異なる部分を形成することができる。すなわち、１つの凹凸面１０ｃが、１つの方向に沿って延びる複数の凹面が含まれる部分と、他の方向に沿って延びる複数の凹面が含まれる部分とを備えていればよい。
【０１０９】
なお、凹凸面１０ｃにおける高低差Ｈが０．１μｍ以上であるとき、せん断方向の力Ｆが、平坦面１０ｆに対して選択的に生じやすくなる程度に、凹面２２ａの高低差が大きくなる。また、凹凸ピッチＰが５μｍ以下であるとき、せん断方向の力Ｆが、平坦面１０ｆに対して選択的に生じやすくなる程度に、凹面２２ａの開口部が小さくなる。結果として、変換層２２に形成された金属片層２３のうち、平坦面１０ｆに形成された金属片層２３が、変換層２２から選択的に除去されやすくなる。
【０１１０】
図１１を参照して、変換層２２のうち、平坦面１０ｆから金属片層２３を除去するための他の方法を説明する。なお、図１１を参照して説明される方法は、図９を参照して説明された方法と比べて、除去ロール３１が、金属片層２３に対してせん断方向の力Ｆを加える点では同等である一方で、せん断方向の力Ｆが加えられるのみでは、変換層２２から金属片層２３が除去されない点で異なっている。
【０１１１】
図１１が示すように、除去ロール３１が金属片層２３に接しながら、積層体が搬送される方向とは逆方向に回転することで、金属片層２３のうち、平坦面１０ｆに形成された部分と、除去ロール３１との界面に、せん断方向の力Ｆが生じる。ただし、せん断方向の力Ｆは、金属片層２３に対して損傷を与えることが可能な大きさであるが、金属片層２３を変換層２２から除去することのできる大きさよりも小さい。
【０１１２】
一方で、除去ロール３１の大きさは、変換層２２の凹凸面１０ｃを構成する凹面２２ａにおける開口部の大きさと比べて、十分に大きい。そのため、平坦面１０ｆよりも支持層２１に向けて窪む凹凸面１０ｃに形成された金属片層２３には接しにくい。それゆえに、凹凸面１０ｃに形成された金属片層２３には、損傷が与えられない。
【０１１３】
そして、除去ロール３１を通過した積層体は、複数の搬送ロール３４によって搬送される途中で、洗浄槽３５の中を通る。洗浄槽３５は、変換層２２から金属片層２３を除去するための洗浄液Ｌを収容し、洗浄液Ｌは、例えば、純水、酸性溶液、および、アルカリ性溶液などである。なお、洗浄槽３５は、互いに異なる洗浄液Ｌを収容した複数の槽から構成されてもよい。これにより、積層体が、洗浄液Ｌに浸されることで、変換層２２の上に形成された金属片層２３の一部が変換層２２から除去される。
【０１１４】
ここで、金属片層２３のうち、平坦面１０ｆに形成された部分には、除去ロール３１によって損傷が与えられているため、平坦面１０ｆに形成された金属片層２３は、凹凸面１０ｃに形成された金属片層２３よりも変換層２２から除去されやすい。
【０１１５】
これにより、金属片層２３のうち、平坦面１０ｆに形成された部分が洗浄液Ｌによって変換層２２から除去されるまでの時間が、凹凸面１０ｃに形成された部分が洗浄液Ｌによって変換層２２から除去されるまでの時間よりも短くなる。そして、積層体が洗浄液Ｌに浸される時間が、金属片層２３のうち、平坦面１０ｆに形成された部分が変換層２２から除去される一方で、凹凸面１０ｃに形成された部分が変換層２２から除去されない時間に設定されることで、平坦面１０ｆ上に形成された金属片層２３を選択的に除去することができる。
【０１１６】
なお、金属片層２３の一部には、上述した除去スキージ３３によってせん断方向の力Ｆが加えられてもよい。また、金属片層２３のうち、平坦面１０ｆに形成された部分が、せん断方向の力Ｆによって変換層２２から除去された後に、光学素子１０が、洗浄液によって洗浄されてもよい。これにより、平坦面１０ｆから除去された金属片２３ｍであって、積層体に付着している金属片２３ｍが、積層体から除去される。
【０１１７】
［カードの構成］
図１２を参照して、本発明の物品をカードとして具体化した１つの実施形態を説明する。
図１２が示すように、カード４０は、板形状を有する基材４１であって、プラスチックから形成された基材４１と、光学素子１０とを備えている。光学素子１０は、例えば粘着層を用いて、基材４１の１つの面に固定されている。光学素子１０は、例えば、粘着層を有したラベル、または、転写箔として準備されて、基材４１に貼りつけられる。
カード４０は、光学的な作用を有する光学素子１０を備えているため、カード４０の偽造を難しくすることができる。
【０１１８】
［試験例］
［試験例１］
５０μｍの厚さを有するＰＥＴフィルムを支持層として準備し、ＰＥＴフィルムの備える１つの面に、グラビア印刷法を用いて下記の材料から形成されるインキを塗布し、３μｍの厚さを有する変換層を形成した。
［変換層インキ］
アクリル樹脂                        ６質量部
ニトロセルロース                    ４質量部
ＭＥＫ／シクロヘキサノン混合溶剤  ２０質量部
【０１１９】
そして、変換層における支持層に接する面とは反対側の面に、平坦面と凹凸面とを形成するための円筒状の原版を押し当てた。このとき、原版のプレス圧力を２Ｋｇｆ／ｃｍ２に設定し、プレス温度を１８０℃に設定し、かつ、プレススピードを１０ｍ／ｍｉｎに設定した。なお、凹凸面において、高低差を０．４μｍに設定し、凹凸ピッチを０．３μｍに設定し、凹面における変換層の厚さ方向に沿う断面形状を複数の放物線形状が１つの方向に沿って連続する形状とした。
【０１２０】
次いで、変換層のうち、平坦面と凹凸面とを備える面の全体に、スズ蒸着によって、複数のスズ粒子から形成される金属片層を形成した。このとき、スズ蒸着の条件を、スズ粒子における金属片ピッチの平均値が０．１μｍであり、スズ粒子の平均粒径が０．０２μｍである条件に設定した。
【０１２１】
支持層、変換層、および、金属片層を備える積層体を固定し、形成材料がエステル系ポリウレタン樹脂である平型の除去スキージを金属片層に押し当てつつ、金属片層に対する除去スキージの相対的な位置を変えた。なお、除去スキージを金属片層に押し当てるときの圧力を０．２ＭＰａに設定し、除去スキージの移動速度を１０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。これにより、スキージと金属片層との界面にせん断方向の力を生じさせて、変換層のうち、平坦面に形成された金属片層を除去した。除去スキージは、凹凸面の備える凹面に対して十分大きいため、凹面によって囲まれる空間内に形成された金属片層に、除去スキージの端面が接しなかった。
【０１２２】
そして、純水が収容された洗浄槽に積層体を浸して、変換層から除去された金属片を積層体から十分に洗い流した。次いで、下記材料から形成されるインキを、１つの面が剥離処理された剥離材であって、９０μｍの厚さを有する剥離材（リンテック社製、ＳＰ−８Ｋ）における剥離処理された面の上に、ホットメルトナイフコーターを用いて塗布した。これにより、５０μｍの厚さを有する接着層を剥離材の上に形成した。そして、変換層のうち、金属片層が形成された面と接着層とを貼り合わせて、試験例１の光学素子を得た。
［接着層インキ］
アクリル系接着剤                    １００部
【０１２３】
［試験例２］
凹凸面における高低差を０．０５μｍに設定した以外は、試験例１と同様の方法を用いて光学素子を製造した。
【０１２４】
［試験例３］
凹凸面における高低差を１μｍに設定した以外は、試験例１と同様の方法を用いて光学素子を製造した。
【０１２５】
［試験例４］
凹凸面における凹凸ピッチを０．１μｍに設定した以外は、試験例１と同様の方法を用いて光学素子を製造した。
【０１２６】
［試験例５］
凹凸面における凹凸ピッチを６μｍに設定した以外は、試験例１と同様の方法を用いて光学素子を製造した。
【０１２７】
［試験例の評価］
試験例１から試験例５の光学素子の各々について、変換層における平坦面に形成された金属片層と、凹凸面に形成された金属片層とを顕微鏡を用いて拡大して観察した。試験例１の光学素子では、平坦面には金属片層が形成されていない一方で、凹凸面には、金属片層が形成されていることが認められた。
【０１２８】
これに対して、試験例２から５の光学素子の各々では、変換層２２における平坦面と凹凸面との両方に、金属片層が形成されていないことが認められた。このうち、試験例２では、凹凸面における高低差が、平坦面にせん断方向の力が加えられたときに、凹凸面に形成された金属片層にもせん断方向の力が作用する程度に小さいために、平坦面と凹凸面との両方に、金属片層が形成されていないことが認められた。一方で、試験例３では、凹凸面における高低差が、凹面によって囲まれる空間内に金属片層が形成されない程度に大きいために、平坦面と凹凸面との両方に金属片層が形成されていないことが認められた。
【０１２９】
また、試験例４では、凹面の開口部が、凹面の内部に金属片層が形成されない程度に小さいために、平坦面と凹凸面との両方に金属片層が形成されていないことが認められた。一方で、試験例５では、凹面の開口部が、平坦面にせん断方向の力が加えられたときに、凹凸面に形成された金属片層にもせん断方向の力が作用する程度に大きいために、平坦面と凹凸面との両方に、金属片層が形成されていないことが認められた。
【０１３０】
以上説明したように、光学素子、物品、および、光学素子の製造方法における１つの実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）凹凸面１０ｃを覆う層が複数の金属片２３ｍから形成された金属片層２３であるため、単に金属原子がほぼ均一に並ぶ金属膜から形成された構成とは互いに異なる外観を光学素子１０が表現できる。
【０１３１】
（２）凹凸面１０ｃから変換層２２の内側に向けて凸となる曲率を有した２つの弧面２２ｅによって凸面２２ｂが構成されるため、互いに隣り合う凸面２２ｂ間が頂部２２ｄよりも広がりを有する。そのため、光学素子１０の凹凸面１０ｃのうち、金属片層２３の付着しやすい部分の面積が大きい。
【０１３２】
（３）凹凸面１０ｃにおける高低差Ｈが０．１μｍ以上０．５μｍ以下であり、かつ、凹凸ピッチＰが０．２μｍ以上５μｍ以下である。そして、金属片２３ｍの粒径が、０．０２μｍ以上０．５μｍ以下であり、金属片ピッチが０．０１μｍ以上０．１μｍ以下である。そのため、変換層２２の有する凹面２２ａに金属片２３ｍが付着しやすくなり、また、光学素子１０の外部に位置する部材が光学素子１０に触れても、凹面２２ａに付着した金属片２３ｍが剥がれにくい。
【０１３３】
なお、上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
［凹凸面の断面形状］
図１３から図１９を参照して、変形例における凹凸面での変換層２２の厚さ方向に沿った断面形状を説明する。なお、図１３から図１９において、上述した実施形態と共通する構成には、実施形態の構成と同一の符号を付すことによって、その構成についての詳細な説明を省略する。
【０１３４】
・上述した実施形態では、複数の凹面２２ａにおいて、底部２２ｃにおける曲率が、頂部２２ｄにおける曲率よりも大きくてもよい。すなわち、凹面２２ａにおける変換層２２の厚さ方向に沿う断面が弧状であり、かつ、凸面２２ｂにおける変換層２２の厚さ方向に沿う断面が弧状であってもよい。こうした凹凸面１０ｃによれば、底部２２ｃにおける曲率が頂部２２ｄにおける曲率よりも大きいため、凹面２２ａの底部２２ｃが広がりを有する。そのため、光学素子１０の凹凸面１０ｃのうち、金属片層２３の付着しやすい部分の面積が大きい。
【０１３５】
・図１３が示すように、凹凸面１０ｃの備える複数の凸面２２ｂが、変換層２２の厚さ方向において、平坦面１０ｆよりも内側にあってもよい。すなわち、凸面２２ｂの頂部２２ｄが、変換層２２の厚さ方向において、平坦面１０ｆよりも内側にあってもよい。
【０１３６】
こうした構成によれば、以下の効果を得ることができる。
（４）光学素子１０とは異なる部材が平坦面１０ｆに接したとき、複数の凸面２２ｂが、平坦面１０ｆに対して内側にあるため、複数の凸面２２ｂには、部材が接しにくい。そのため、平坦面１０ｆよりも内側に引っ込んだ凸面２２ｂに位置する金属片層２３は、光学素子１０に部材が接したために凸面２２ｂから剥がれることが抑えられる。また、光学素子１０の製造過程において、平坦面１０ｆにせん断方向の力Ｆが加えられるとき、複数の凸面２２ｂが平坦面１０ｆよりも内側にあるため、上述した除去ロール３１および除去スキージ３３が、複数の凸面２２ｂにさらに接しにくくなる。そのため、金属片層２３のうち、平坦面１０ｆに形成された部分が、選択的に除去されやすくなる。
【０１３７】
・図１４が示すように、凹面２２ａの各々は、底部２２ｃにおいて繋がり、かつ、向かい合う２つの弧面２２ｅから構成された凹面２２ａであり、２つの弧面２２ｅの各々は、凹凸面１０ｃから変換層２２の外側に向けて凸となる曲率を有していてもよい。
【０１３８】
こうした構成によれば、以下の効果を得ることができる。
（５）凹凸面１０ｃから変換層２２の外側に向けて凸となる曲率を有した２つの弧面２２ｅによって凹面２２ａが構成されるため、凹面２２ａの頂部２２ｄでは、凹面２２ａによって囲まれる空間が相対的に広く、かつ、凹面２２ａの底部２２ｃでは、凹面２２ａによって囲まれる空間が相対的に狭い。それゆえに、光学素子１０の外部に位置する部材が凹面２２ａ内へ入り込みにくく、結果として、凹面２２ａの底部２２ｃに位置する金属片層２３が、凹面２２ａから剥がれにくい。また、光学素子１０の製造過程では、平坦面１０ｆにせん断方向の力Ｆが加えられるとき、凹面２２ａ内には、除去ロール３１および除去スキージ３３が入り込みにくいため、金属片層２３のうち、平坦面１０ｆに形成された部分が、選択的に除去されやすい。
【０１３９】
・また、複数の凹面２２ａの各々では、頂部２２ｄにおける曲率が、底部２２ｃにおける曲率よりも大きくてもよい。すなわち、凹面２２ａにおける変換層２２の厚さ方向に沿う断面が弧状であり、かつ、凸面２２ｂにおける変換層２２の厚さ方向に沿う断面が弧状であってもよい。こうした凹凸面１０ｃによれば、頂部２２ｄにおける曲率が底部２２ｃにおける曲率よりも大きいため、凹面２２ａの頂部２２ｄでは、凹面２２aによって囲まれる空間が相対的に広く、かつ、凹面２２ａの底部２２ｃでは、凹面２２ａによって囲まれる空間が相対的に狭い。それゆえに、光学素子１０の外部に位置する部材が凹面２２ａ内へ入り込みにくく、結果として、凹面２２ａの底部２２ｃに位置する金属片層２３が、凹面２２ａから剥がれにくい。
【０１４０】
・図１５が示すように、図１４を参照して説明された構成において、複数の凸面２２ｂが、変換層２２の厚さ方向において、平坦面１０ｆよりも内側にあってもよい。すなわち、凸面２２ｂの頂部２２ｄが、変換層２２の厚さ方向において、平坦面１０ｆよりも内側にあってもよい。こうした構成によれば、上述した（４）と同様の効果、および、上述した（５）と同等の効果が得られる。
【０１４１】
・図１６が示すように、凹凸面１０ｃは、変換層２２の厚さ方向に沿う断面が正弦波状を有していてもよい。すなわち、凹凸面１０ｃに含まれる凹面２２ａが底部２２ｃにおいて曲率を有し、かつ、凸面２２ｂが頂部２２ｄにおいて曲率を有している。
【０１４２】
こうした構成によれば、以下の効果を得ることができる。
（６）変換層２２は、例えば、凹凸面および平坦面を形成するためのパターンを有した原版が硬化前の樹脂層に押し付けられ、かつ、原版が押し付けられた状態で、樹脂層が硬化されることによって形成される。この点で、変換層２２のうち、厚さ方向に沿う断面の形状が正弦波状であれば、凹面２２ａが底部２２ｃにおいて曲率を有し、かつ、凸面２２ｂが頂部２２ｄにおいて曲率を有しているために、凹凸面１０ｃにおいて滑らかに形状が変わる。それゆえに、樹脂層に対して原版の形状が精度よく転写されやすい。
【０１４３】
・図１７が示すように、図１６を参照して説明された構成において、複数の凸面２２ｂが、変換層２２の厚さ方向において、平坦面１０ｆよりも内側にあってもよい。すなわち、凸面２２ｂの頂部２２ｄが、変換層２２の厚さ方向において、平坦面１０ｆよりも内側にあってもよい。こうした構成によれば、上述した（４）と同等の効果、および、上述した（６）と同様の効果が得られる。
【０１４４】
・図１８が示すように、凹凸面１０ｃは、変換層２２の厚さ方向に沿う断面が矩形波状を有していてもよい。すなわち、凹面２２ａのうち、底部２２ｃが平坦面から形成され、かつ、底部２２ｃと、底部２２ｃに繋がる側部２２ｆとの形成する角部２２ｇがほぼ直角である。
【０１４５】
こうした構成によれば、以下の効果を得ることができる。
（７）凹面２２ａの底部２２ｃが平坦面であるため、底部２２ｃには金属片層２３が付着しやすく、かつ、角部２２ｇが曲率を有する構成と比べて、角部２２ｇに付着した金属片層２３は、凹面２２ａから剥がれにくくなる。
【０１４６】
・図１９が示すように、図１８を参照して説明された構成において、複数の凸面２２ｂが、変換層２２の厚さ方向において、平坦面１０ｆよりも内側にあってもよい。すなわち、凸面２２ｂの頂部２２ｄが、変換層２２の厚さ方向において、平坦面１０ｆよりも内側にあってもよい。こうした構成によれば、上述した（４）と同等の効果、および、上述した（７）と同等の効果が得られる。
【０１４７】
・凹凸面１０ｃには、変換層２２の厚さ方向に沿う断面形状が、上述した実施形態の形状、図１３から図１９の各々を参照して説明された形状のうち、互いに異なる２つ以上の形状が含まれていてもよい。
【０１４８】
［光学素子の積層構造］
図２０から図２２を参照して、変形例における光学素子１０の積層構造を説明する。なお、図２０から図２２において、上述した実施形態と共通する構成には、実施形態の構成と同一の符号を付すことによって、その構成についての詳細な説明を省略する。
【０１４９】
・図２０が示すように、光学素子１０は、変換層２２における凹凸面１０ｃと、金属片層２３との間に位置する調整層２４を備えていてもよい。調整層２４は、変換層２２と金属片層２３との間の密着力を調整するための層であって、平坦面１０ｆにせん断方向の力Ｆが加えられたとき、平坦面１０ｆの上に形成された金属片層２３を変換層２２から除去されやすくするための層である。調整層２４は、密着力を調整する機能に加えて、光透明性を有した反射層としての機能を備えていてもよい。
【０１５０】
光学素子１０が製造されるとき、変換層２２の１つの面であって、平坦面１０ｆと凹凸面１０ｃとを含む面の全体に、調整層２４が形成され、調整層２４のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面に、金属片層２３が形成される。そして、金属片層２３のうち、平坦面１０ｆの上に形成された部分に対して、せん断方向の力Ｆが加えられる。
【０１５１】
ここで、調整層２４と金属片層２３との間の密着力が、変換層２２と調整層２４との間の密着力よりも小さく、かつ、変換層２２と金属片層２３との間の密着力よりも小さい。そのため、金属片層２３のうち、平坦面１０ｆに形成された部分が、調整層２４から除去される一方で、調整層２４のうち、平坦面１０ｆに形成された部分は変換層２２から除去されない。このとき、金属片層２３のうち、平坦面１０ｆに形成された部分は、金属片層２３が平坦面１０ｆに直接形成された構成と比べて、変換層２２から除去されやすくなる。
【０１５２】
なお、変換層２２と調整層２４との間の密着力が、調整層２４と金属片層２３との間の密着力よりも小さく、かつ、変換層２２と金属片層２３との間の密着力よりも小さい構成でもよい。こうした構成では、金属片層２３のうち、平坦面１０ｆに形成された部分が、調整層２４とともに変換層２２から除去される。
【０１５３】
調整層２４の形成材料は、例えば、セラミックスおよび有機ポリマーなどであり、以下に列記する光透過性を有した材料であればよい。なお、以下に示す化学式または化合物名の後に続く鞨鼓内に記載された数値は、各材料の屈折率ｎである。
【０１５４】
調整層２４の形成材料がセラミックスであるとき、形成材料は、例えば、硫化物、塩化物、酸化物、および、フッ化物のいずれかであればよく、このうち、硫化物は相対的に屈折率が高く、フッ化物は相対的に屈折率が低い。また、酸化物には、相対的に屈折率の高い材料から低い材料までが含まれるため、調整層２４の形成材料として酸化物を選択する場合には、調整層２４の屈折率として選択可能な屈折率の範囲が広い。
【０１５５】
硫化物は、例えばＣｄＳ（２．６）およびＺｎＳ（２．３）などであり、塩化物は例えばＰｂＣｌ２（２．３）などである。酸化物は、例えば、Ｓｂ２Ｏ３（２．０）、Ｆｅ２Ｏ３（２．７）、ＴｉＯ２（２．６）、ＣｅＯ２（２．３）、ＣｄＯ（２．２）、ＷＯ３（２．０）、ＳｉＯ（２．０）、Ｓｉ２Ｏ３（２．５）、Ｉｎ２Ｏ３（２．０）、ＰｂＯ（２．６）、Ｔａ２Ｏ３（２．４）、ＺｎＯ（２．１）、ＺｒＯ２（２．０）、ＭｇＯ（１．６）、ＳｉＯ２（１．４５）、Ｓｉ２Ｏ２（２．０）、Ａｌ２Ｏ３（１．６）、および、ＧａＯ（１．７）などである。フッ化物は、例えば、ＭｇＦ２（１．４）、ＣｅＦ３（１）、ＣａＦ２（１．３から１．４）、および、ＡｌＦ３（１．６）などである。
【０１５６】
調整層２４の形成材料が有機ポリマーであるとき、形成材料は、例えば、ポリエチレン（１．５１）、ポリプロピレン（１．４９）、ポリテトラフルオロエチレン（１．３５）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、および、ポリスチレン（１．６０）などである。
【０１５７】
・図２０を参照して説明された構成と、上述した凹凸面１０ｃの断面形状における変形例の各々の構成とを組み合わせて実施してもよい。すなわち、支持層２１、変換層２２、調整層２４、および、金属片層２３を備える光学素子１０において、変換層２２の備える凹凸面１０ｃでは、変換層２２の厚さ方向に沿う断面形状が、上述した変形例の形状のいずれかであってもよい。
【０１５８】
・なお、図２０が示すように、変換層２２と金属片層２３との間に調整層２４を形成する代わりに、変換層２２の形成材料が、フッ素系樹脂やシリコン系樹脂を含むことによって、変換層２２と金属片層２３との間の密着力が調整されていてもよい。あるいは、光学素子１０が調整層２４を備え、かつ、変換層２２の形成材料が、上述したフッ素系樹脂やシリコン系樹脂を含んでいてもよい。
【０１５９】
・図２１が示すように、光学素子１０は、支持層２１と変換層２２との間に位置する他の層を備えていてもよい。例えば、光学素子１０が転写箔であるとき、光学素子１０は、支持層２１と変換層２２との間に、剥離層２５を備えていればよく、これにより、光学素子１０において、変換層２２を剥離層２５とともに支持層２１から分離することが可能である。
【０１６０】
・図２１を参照して説明された構成と、上述した凹凸面１０ｃの断面形状における変形例の各々の構成とを組み合わせて実施してもよい。すなわち、支持層２１、剥離層２５、変換層２２、および、金属片層２３を備える光学素子１０において、変換層２２の備える凹凸面１０ｃでは、変換層２２の厚さ方向に沿う断面形状が、上述した変形例の形状のいずれかであってもよい。
【０１６１】
・図２１を参照して説明された構成と、図２０を参照して説明された構成とを組み合わせて実施してもよい。すなわち、光学素子１０は、支持層２１、剥離層２５、変換層２２、調整層２４、および、金属片層２３を備える構成であってもよい。
【０１６２】
・図２２が示すように、光学素子１０は、変換層２２の備える面のうち、支持層２１に接する面とは反対側の面を覆う接着層２６を備えていてもよい。接着層２６は、光学素子１０を物品に付すための層である。
【０１６３】
接着層２６は、例えば、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、および、塩化ビニル樹脂などを主成分とする接着剤から形成することができる。また、接着層２６を形成するための接着剤には、接着性付与剤、充填剤、軟化剤、熱光安定剤、および、酸化防止剤などが添加されていてもよい。
【０１６４】
接着性付与剤は、例えば、ロジン系樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペン樹脂、芳香族炭化水素変性テルペン樹脂、石油樹脂、クマロン・インデン樹脂、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂、および、キシレン樹脂などである。充填剤は、例えば、亜鉛華、酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム、および、硫酸バリウムなどである。軟化剤は、例えば、プロセスオイル、液状ゴム、および、可塑剤などである。熱光安定剤は、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、および、ヒンダードアミン系などである。酸化防止剤は、例えば、アニリド系、フェノール系、ホスファイト系、および、チオエステル系などである。
【０１６５】
なお、接着層２６は、例えば、以下の方法を用いて形成される。すなわち、ロールコーター、ナイフコーター、ロールナイフコーター、エアナイフコーター、ダイコーター、バーコーター、グラビアコーター、および、カーテンコーターなどの塗工機を用いて、予め剥離材の上に接着剤が塗布される。そして、乾燥後の接着剤が、変換層２２のうち、平坦面１０ｆと凹凸面１０ｃとを備える面に貼り合わせられた後、接着剤から剥離材が取り外されることで、変換層２２を覆う接着層２６が形成される。接着層２６の厚さは、例えば、１μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。
【０１６６】
なお、光学素子１０において、接着層２６のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面が光学素子１０の前面であり、支持層２１のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面が背面であってもよい。こうした構成では、接着層２６が光透過性を有し、かつ、物品のうち、少なくとも光学素子１０の付される部分が光透過性を有していればよい。また、こうした構成において、変換層２２のうち、平坦面１０ｆと凹凸面１０ｃとを備える面が入射面１０ｓである。
【０１６７】
また、光学素子１０において、接着層２６のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面が光学素子１０の背面であり、支持層２１のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面が前面であってもよい。こうした構成では、支持層２１および変換層２２が、光透過性を有していればよい。
【０１６８】
・図２２を参照して説明された構成と、上述した凹凸面１０ｃの断面形状における変形例の各々の構成とを組み合わせて実施してもよい。すなわち、支持層２１、変換層２２、金属片層２３、および、接着層２６を備える光学素子１０において、変換層２２の備える凹凸面１０ｃでは、変換層２２の厚さ方向に沿う断面形状が、上述した変形例の形状のいずれかであってもよい。
【０１６９】
・図２２を参照して説明された構成と、図２０を参照して説明された構成とを組み合わせて実施してもよい。すなわち、光学素子１０は、支持層２１、変換層２２、調整層２４、金属片層２３、および、接着層２６を備える構成であってもよい。
【０１７０】
・図２２を参照して説明された構成と、図２１を参照して説明された構成とを組み合わせて実施してもよい。すなわち、光学素子１０は、支持層２１、剥離層２５、変換層２２、金属片層２３、および、接着層２６を備える構成であってもよい。
【０１７１】
・図２０を参照して説明された構成、図２１を参照して説明された構成、および、図２２を参照して説明された構成を組み合わせて実施してもよい。すなわち、光学素子１０は、支持層２１、剥離層２５、変換層２２、調整層２４、金属片層２３、および、接着層２６を備える構成であってもよい。
・光学素子１０は、支持層２１のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面を覆う接着層を備えていてもよい。
【０１７２】
［その他の変形例］
・物品は、上述したカードに限らず、例えば、有価証券、ブランド品、および、証明書などであってもよい。
【０１７３】
・凹凸面１０ｃにおいて、変換層２２の厚さ方向に沿う高低差Ｈは、０．１μｍよりも小さくてもよいし、０．５μｍよりも大きくてもよい。こうした構成であっても、凹凸面１０ｃが、複数の金属片２３ｍから形成される金属片層２３によって覆われていれば、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
【０１７４】
・凹凸ピッチＰは、０．２μｍよりも小さくてもよいし、５μｍよりも大きくてもよい。こうした構成であっても、凹凸面１０ｃが、入射光を入射光とは状態の異なる光として射出することが可能であればよい。
【０１７５】
・金属片ピッチには、０．０１μｍよりも小さい値が含まれていてもよいし、０．１μｍよりも大きい値が含まれていてもよい。こうした構成であっても、凹凸面１０ｃが、複数の金属片２３ｍから形成される金属片層２３によって覆われていれば、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
【０１７６】
・金属片２３ｍの粒径には、０．０２μｍよりも小さい値が含まれていてもよいし、０．５μｍよりも大きい値が含まれていてもよい。こうした構成であっても、凹凸面１０ｃが複数の金属片２３ｍから形成される金属片層２３によって覆われていれば、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
【０１７７】
・変換層２２において、平坦面１０ｆが割愛されてもよい。こうした構成であっても、凹凸面１０ｃが複数の金属片２３ｍから形成された金属片層２３によって覆われていれば、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
【０１７８】
・光学素子１０は、凹凸面１０ｃに入射した入射光を凹凸面１０ｃに対して光の入射側とは反対側に射出する構成であってもよい。こうした構成では、金属片層２３が、半透過層として機能すればよい。
【０１７９】
例えば、光学素子１０において、変換層２２のうち、支持層２１に接する面とは反対側の面が前面であり、かつ、支持層２１のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面が背面であるとき、凹凸面１０ｃは、変換層２２に対する背面側から入射した入射光を入射光とは状態の異なる光として、前面側に射出する。こうした構成では、支持層２１と変換層２２との各々は、光透過性を有する必要がある。
【０１８０】
また、光学素子１０において、支持層２１のうち、変換層２２に接する面とは反対側の面が前面であり、かつ、変換層２２のうち、支持層２１に接する面とは反対側の面が背面であってもよい。こうした構成では、支持層２１と変換層２２との各々は、光透過性を有する必要がある。
【０１８１】
・光学素子１０の製造方法では、支持層２１と変換層２２との間の密着性や、変換層２２と金属片層２３との間の密着性を高める目的で、以下の処理が行われてもよい。すなわち、支持層２１における変換層２２と接する面、および、変換層２２において金属片層２３と接する面に、コロナ処理、プラズマ処理、および、プライマー塗工の少なくとも１つが行われてもよい。
【０１８２】
・光学素子１０の備える支持層２１、および、変換層２２の少なくとも一方は、所定の色に着色されていてもよい。ただし、凹凸面１０ｃから射出された光が、光学素子１０の外部に射出されるまでに通過する層は、光透過性を有することが必要である。
・光学素子１０は、ＩＣチップとアンテナとから構成されるインレットを備えていてもよい。
【０１８３】
・光学素子１０は、各種物品の偽造を抑える目的で用いられる光学素子であってもよいし、物品を装飾する目的で用いられる光学素子であってもよいし、物品の美観を高める目的で用いられる光学素子であってもよい。あるいは、光学素子１０そのものが鑑賞の対象である光学素子であってもよい。
【符号の説明】
【０１８４】
１０…光学素子、１０ｃ…凹凸面、１０ｆ…平坦面、１０ｓ…入射面、２１…支持層、２２…変換層、２２ａ…凹面、２２ｂ…凸面、２２ｃ…底部、２２ｄ…頂部、２２ｅ…弧面、２２ｆ…側部、２２ｇ…角部、２３…金属片層、２３ｍ…金属片、２４…調整層、２５…剥離層、２６…接着層、３１…除去ロール、３２，３４…搬送ロール、３３…除去スキージ、３５…洗浄槽、４０…カード、４１…基材、Ｌ…洗浄液。
【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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【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１８】
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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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【国際調査報告】
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