(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光を用いて真贋判定を行う検証器であって、
特定の偏光のみを透過させる偏光素子と、
前記偏光素子の表面部上の一部の領域に積層され光の進行方向を特定方向に変更させる透過性を有し、かつ前記偏光素子の表面部の面積より小さい面積の表面部を有する光路変更素子とを具備し、
前記光路変更素子が積層されない前記偏光素子のみの領域を単独領域とし、前記偏光素子と前記光路変更素子が積層された領域を積層領域とする、
ことを特徴とする検証器。
【請求項２】
前記光路変更素子は、光の屈折、反射及び回折の少なくとも１つを行うことにより、光の進行方向を変更させることを特徴とする請求項１に記載の検証器。
【請求項３】
前記光路変更素子は、回折格子構造を有することを特徴とする請求項２に記載の検証器。
【請求項４】
前記光路変更素子は、レンズ構造を有することを特徴とする請求項２に記載の検証器。
【請求項５】
前記光路変更素子は、波長選択反射性及び偏光選択性のいずれか１つの特性を有する材料によって形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の検証器。
【請求項６】
前記光路変更素子は、変更させる光の進行方向が異なる複数の領域を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の検証器。
【請求項７】
前記偏光素子は、特定方向の直線偏光のみを透過する透過軸を有する直線偏光子であること特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の検証器。
【請求項８】
前記偏光素子は、透過軸の方向が異なる複数の領域を有することを特徴とする請求項７に記載の検証器。
【請求項９】
前記偏光素子は、右回りの円偏光又は左回りの円偏光のみを透過する円偏光子であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の検証器。
【請求項１０】
前記偏光素子は、透過する円偏光の回転方向が異なる複数の領域を有することを特徴とする請求項９に記載の検証器。
【請求項１１】
前記偏光素子は、直線偏光のみを透過する透過軸を有する領域と、右回りの円偏光又は左回りの円偏光のみを透過する領域と、を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の検証器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光を用いて対象物の真贋判定を行う検証器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、偏光を用いて対象物の真贋判定を行う偽造防止技術は種々と存在する。例えば、特許文献１では、コレステリック液晶を用い、偏光子を介して観察することにより潜像を確認する方法が提案されている。
【０００３】
また、特許文献２においては、微細な構造上にネマティック液晶を配向させ固化させた後に反射層と接着させ、偏光子を介して観察することにより潜像が発現する方法が提案されている。
【０００４】
これらの方法は、意匠性が高く偽造が困難であり、識別性が高いという利点がある。さらに、これらの方法は、単純に偏光子を重ねた際に潜像が発現するだけではなく、偏光子を重ねた状態でセキュリティ媒体を傾けて観察することによって、その色調が変化するという効果を兼ね備えているため、潜像による真贋判定のみならず、潜像色の変化による真贋判定も可能とする。
【０００５】
しかし、このような潜像の色調の変化による真贋判定法は一般的ではなく、また、複数の真贋判定法により真贋判定を行う場合には、判定者に特殊の知識が必要となるため判定者に教育が必要であるという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−４２８７５号公報
【特許文献２】特開２００３−２５１６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、偏光を用いて真贋判定を行う対象物の検証器において、潜像の確認による真贋判定のみならず、潜像色の変化を含む複数の真贋判定を容易に行うことを可能とする検証器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係る検証器は、偏光を用いて真贋判定を行う検証器であって、特定の偏光のみを透過させる偏光素子と、前記偏光素子の表面部上の一部の領域に積層され光の進行方向を特定方向に変更させる透過性を有し、かつ前記偏光素子の表面部の面積より小さい面積の表面部を有する光路変更素子とを具備し、前記光路変更素子が積層されない前記偏光素子のみの領域を単独領域とし、前記偏光素子と前記光路変更素子が積層された領域を積層領域とすることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明に係る検証器は、請求項１に記載の検証器において、前記光路変更素子が、光の屈折、反射及び回折の少なくとも１つを行うことにより、光の進行方向を変更させることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明に係る検証器は、請求項２に記載の検証器において、前記光路変更素子が、回折格子構造を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明に係る検証器は、請求項２に記載の検証器において、前記光路変更素子が、レンズ構造を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明に係る検証器は、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の検証器において、前記光路変更素子が、波長選択反射性及び偏光選択性のいずれか一つの特性を有する材料によって形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明に係る検証器は、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の検証器において、前記光路変更素子が、変更させる光の進行方向が異なる複数の領域を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明に係る検証器は、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の検証器において、前記偏光素子が、特定方向の直線偏光のみを透過する透過軸を有する直線偏光子であること特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明に係る検証器は、請求項７に記載の検証器において、前記偏光素子が、透過軸の方向が異なる複数の領域を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明に係る検証器は、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の検証器において、前記偏光素子が、右回りの円偏光又は左回りの円偏光のみを透過する円偏光子であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０の発明に係る検証器は、請求項９に記載の検証器において、前記偏光素子が、透過する円偏光の回転方向が異なる複数の領域を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項１１の発明に係る検証器は、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の検証器において、前記偏光素子が、直線偏光のみを透過する透過軸を有する領域と、右回りの円偏光又は左回りの円偏光のみを透過する領域と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、偏光を用いて真贋判定を行う対象物の検証器において、特定の偏光のみを透過させる偏光素子と、前記偏光素子に積層され光の進行方向を特定方向に変更させる透過性の光路変更素子とを具備し、前記光路変更素子が積層されない前記偏光素子のみの領域を単独領域とし、前記偏光素子と前記光路変更素子が積層された領域を積層領域としたため、潜像の確認による真贋判定のみならず、潜像色の変化を含む複数の真贋判定を容易に行うことを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態１に係る検証器を示す概略断面図である。本発明の実施の形態１に係る検証器１０は、偏光素子１、接着層（粘着層）２及び光路変更素子３を具備している。偏光素子１の一部の領域と光路変更素子３とは、接着層（粘着層）２により接着されて積層されている。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態１に係るセキュリティ媒体を示す概略断面図である。セキュリティ媒体２０は、本発明の実施の形態１に係る検証器１０により検証されるものである。セキュリティ媒体２０は、液晶層５及び反射層４を具備している。液晶層５は、ネマティック液晶で形成されている。セキュリティ媒体２０は、対象物（図示せず）の一部に固定又は固着される。この対象物とは、例えば、パスポート、カード、証書、商品券又は切符である。
【００２３】
偏光素子１は、特定の偏光のみを透過する機能を有し、セキュリティ媒体２０の潜像の有無を検証する機能を有するものである。本実施の形態１においては、真贋判定を行うセキュリティ媒体２０がネマティック液晶からなる液晶層５及び反射層４を具備しているため、偏光素子１は直線偏光素子であっても、円偏光素子であっても、セキュリティ媒体２０の潜像の確認が可能である。
【００２４】
セキュリティ媒体２０は、反射層４の上にネマティック液晶が配向され固化された液晶層５が形成されている。反射層４は、界面に入射される光の偏光性を維持して、すなわち、偏光を乱さないで反射させるものである。
【００２５】
本実施の形態１では、反射層４は樹脂に偏向を乱さない金属粒子を混合させることより形成され、入射光に対して散乱性を付与する特性を与える。すなわち、これにより、反射層４は、偏向を乱さないで、光を散乱させる散乱性を有していることになる。
【００２６】
液晶層５は、ネマティック液晶が配向され固定されることによって形成される。この液晶分子の配向により、本発明の実施の形態１に係る検証器１０による観察が可能な像が形成される。
【００２７】
本実施の形態１においては、セキュリティ媒体２０の観察時に偏光素子１がセキュリティ媒体２０の側に位置する場合に、接着層２は偏光を乱す材料で形成されていても問題は無い。しかし、セキュリティ媒体２０の観察時に、光路変更素子３がセキュリティ媒体２０の側に位置する場合には、接着層２は偏光を乱さない材料で形成されていることが望ましい。
【００２８】
本実施の形態１においては、光路変更素子３は、シートの上に微細なプリズム形状のレンズが形成されたレンズ構造を有しており、反射及び屈折により光の進行方向を変更させる。
【００２９】
光路変更素子３は、ネマティック液晶からなる液晶層５に入射する光の角度を変化させることにより、セキュリティ媒体２０をある角度から観察した場合、偏光素子１の単体を介して同様の角度から観察した場合とは異なる潜像色を呈する。
【００３０】
ここで、液晶を通過する光の光路長の違いに由来する色の違いについて記す。これは、液晶の複屈折によって生じる位相差が液晶を通過する光の光路長および波長に依存するためであり、次の式（１）及び式（２）より明らかである。
Ｒｅ＝Δｎｄ  ・・・・・・（１）
（Δｎ＝ｎｅ−ｎｏ）
Ｉ＝Ｉ０ ｓｉｎ２ （２θ）ｓｉｎ２ （Ｒｅπ／λ）  ・・・・・・（２）
ここで、Ｒｅ：位相差、Δｎ：複屈折、ｄ：液晶を通過する光の光路長、ｎｅ：常光線の屈折率、ｎｏ：異常光線の屈折率、Ｉ：入射光強度、Ｉ０ ：透過光強度、θ：液晶の配向方向と偏光子の透過軸の角度、λ：波長である。
【００３１】
ここで、通常の偏光子１のみを用いてセキュリティ媒体２０を観察した場合と、本実施の形態１の検証器１０を用いて、セキュリティ媒体２０を観察する場合の光路の違いについて説明する。
【００３２】
通常の偏光子１のみを用いた場合、図３に示すように、上方から入射した光は反射層４によって再び上方へと反射される。
【００３３】
一方、本実施の形態１の検証器１０を用いた場合には、図４に示すように、光路変更素子３に上方から光が入射する時、微細なプリズム形状のレンズによって光の進路６が変更され、セキュリティ媒体２０に対して斜め方向からの光が入射する。斜め方向から入射した光は、反射層４で反射され、再び光路変更素子３によって光の進路が変更される。液晶層５の膜厚が等しい場合、通常の偏光子１のみを用いた場合の光路長と比較して、本実施の形態１の検証器を用いた場合の光路長は長くなる。
【００３４】
したがって、式（１）及び式（２）において示したとおり、本実施の形態１の検証器１０におけるセキュリティ媒体２０の潜像は、偏光素子１の単独の領域を介してセキュリティ媒体２０を観察した場合と、偏光素子１と光路変更素子３が積層されている領域を介して観察した場合では、異なる呈色を示す。言い換えれば、ある１つの角度からセキュリティ媒体２０を観察することにより、異なる２つの角度から観察するのと同様の効果を得ることが可能となる。
【００３５】
また、式（２）において示したとおり、液晶層５の液晶の配向方向と偏光子１の透過軸の角度が変わった場合においても色の見え方が変わることは明らかである。
【００３６】
したがって、本実施の形態１における偏光素子１が異なる透過軸を有する複数の領域によって形成されている場合、それぞれの領域において異なる潜像色を呈し、複数の真贋判定を行うことが可能となるため望ましい。
【００３７】
例えば、偏光素子１の透過軸方向が０°、４５°、９０°方向である場合に、液晶層５の液晶の配向方向が４５°方向であるセキュリティ媒体２０を正面から観察する場合に観察される色は、偏光素子１の単独の領域において透過軸方向が０°、９０°の領域においては紫色を示し、４５°の領域においては白色を示す。これに対し、偏光素子１の上に光路変更素子３が形成されている領域において観察される色は、透過軸方向が０°の領域においては赤色、４５°の領域においては白色、９０°の領域においては緑色を呈する。この色は、偏光素子１の単独の領域において斜めから観察した際の色と同じである。
【００３８】
（実施の形態２）
次に、発明の実施の形態２について図面を参照して詳細に説明する。
図５は、本発明の実施の形態２に係る検証器を示す概略断面図である。本発明の実施の形態２においては、本発明の実施の形態１と同じ構成要素には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
図５に示すように、本発明の実施の形態２に係る検証器３０は、偏光素子１１、接着層（粘着層）２及び光路変更素子３を具備している。偏光素子１１の一部の領域と光路変更素子３とは、接着層（粘着層）２により接着されて積層されている。偏光素子１１は、円偏光子で形成されている。
【００４０】
図６は、本発明の実施の形態２に係るセキュリティ媒体を示す概略断面図である。このセキュリティ媒体４０は、本発明の実施の形態２に係る検証器３０により検証されるものである。セキュリティ媒体４０は、黒色層７及び液晶層８を具備している。液晶層８は、コレステリック液晶で形成されている。セキュリティ媒体４０は、黒色層７の上にコレステリック液晶が配向され固化された液晶層８が形成されてなるものである。
【００４１】
液晶層８は、入射した光のうち、左円偏光又は右円偏光のいずれか一方の光のみを反射させて反射光を生成するコレステリック液晶を含む層である。また、コレステリック液晶の平均的な螺旋軸方位は、膜面に対して垂直である。
【００４２】
黒色層７は、入射した光を吸収することにより、液晶層８のコレステリック液晶による潜像形成を鮮明にするものである。本実施の形態２では、黒色層７は、黒色染料を含有した樹脂で形成されている。
【００４３】
ここで、液晶層８のコレステリック液晶による特定波長の偏光成分の反射について説明する。
コレステリック液晶の分子の配向構造は、膜厚方向に螺旋を描くように規則的なねじれを有している。また、コレステリック液晶は、液晶分子が３６０°回転するのに必要な膜厚をピッチＰとしたときに、ピッチＰと入射光の波長λがほぼ等しい場合、選択反射性と円偏光選択性を示すことが知られている。
【００４４】
選択反射性とは、入射光のうち特定の波長帯にある光を強く反射する性質をいい、特定の波長帯に限定されて発現するため、コレステリック液晶のピッチＰを適切に選択することで反射光は色純度の高い有彩色となる。
【００４５】
具体的には、選択反射が生じる波長帯の中心波長をλｓ、帯幅をΔλとすると、λｓ及びΔλは、それぞれピッチＰ（＝λ／ｎｍ）と平均屈折率ｎｍ（＝√（（ｎｏ２＋ｎｅ２）／２））によって、式（３）及び式（４）のように決定される。ここで、Δｎは（Δｎ＝ｎｅ−ｎｏ）とする。
λｓ＝ｎｍ・Ｐ                  ・・・（３）
Δλ＝Δｎ・Ｐ／ｎｍ            ・・・（４）
【００４６】
式（３）及び式（４）に示した中心波長λｓおよび波長帯幅Δλは、選択反射層への入射光が垂直入射の場合において定義されるが、入射光が斜め入射である場合、ピッチＰが見かけ上減少することから、中心波長λｓは短波長側へ移行し、帯域幅Δλは減少する。従って、垂直から視野角を大きくしていくに従って、観察される色は短波長側の色となる。
【００４７】
円偏光選択性とは、特定の回転方向の円偏光だけを透過し、これと回転方向が反対の円偏光を反射する性質である。例えば、右ねじれ構造を有するコレステリック液晶の場合、右円偏光を反射し、反射光は右円偏光のままであり、かつ、左円偏光は透過する。
【００４８】
ここで、通常の偏光子１１を用いてセキュリティ媒体４０を観察した場合と、本実施の形態２における検証器３０を用いてセキュリティ媒体４０を観察する場合の光路の違いについて示す。
【００４９】
通常の偏光子１１のみを用いた場合、図７に示すように、上方から入射した光は一部の波長が液晶層８において反射され、残りの波長は黒色層７によって吸収される。
【００５０】
一方、本実施の形態２の検証器３０を用いた場合には、図８に示すように、光路変更素子３に上方から光が入射するとき、微細なプリズム形状のレンズによって光の進路６が変更され、セキュリティ媒体４０に対して斜め方向からの光が入射する。斜め方向から入射した光は、一部波長が液晶層８で反射され、再び光路変更素子３によって進路を変更される。また、残りの波長は黒色層７によって吸収される。
【００５１】
したがって、入射光の角度が変わることにより、見かけのピッチが変わるため、式（３）及び式（４）において示したとおり、セキュリティ媒体４０の潜像は通常の偏光子１１のみを用いてセキュリティ媒体４０を観察した場合と、本実施の形態２の検証器３０を用いて観察した場合では、異なる呈色を示す。
【００５２】
（実施の形態３）
次に、発明の実施の形態３について図面を参照して詳細に説明する。
図９は、本発明の実施の形態３に係る検証器を示す概略断面図である。本発明の実施の形態３においては、本発明の実施の形態１、２と同じ構成要素には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
図９に示すように、本発明の実施の形態３に係る検証器５０は、偏光素子１１、接着層（粘着層）２及び光路変更素子１２を具備している。偏光素子１１の一部の領域と光路変更素子１２とは、接着層（粘着層）２により接着されて積層されている。偏光素子１１は、円偏光子で形成されている。光路変更素子１２は、透過型の回折格子構造を有するものであり、光の回折により液晶層へ入射する角度を変更させる。
【００５４】
（実施の形態４）
次に、発明の実施の形態４について図面を参照して詳細に説明する。
図１０は、本発明の実施の形態４に係る検証器を示す概略断面図である。本発明の実施の形態４においては、本発明の実施の形態１、２、３と同じ構成要素には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図１０に示すように、本発明の実施の形態４に係る検証器５０は、偏光素子１１、接着層（粘着層）２及び光路変更素子１３を具備している。偏光素子１１の一部の領域と光路変更素子１３とは、積層されている。偏光素子１１は、円偏光子で形成されている。光路変更素子１３は、屈折率の異なる２種類の三角形の部材１３ａ、１３ｂが接着層により張り合わされている。この場合、部材１３ａの屈折率よりも部材１３ｂの屈折率が大きいように形成されている。
【００５６】
なお、本実施の形態では、変更される光の進行方向は１種のみであるが、複数の領域において異なる進行方向へ変更させることを可能とする光路変更素子が形成されている場合、１つの角度から観察した場合においても異なる複数の角度から観察した場合と同様な効果が確認されるため望ましい。
【００５７】
以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明は、かかる構成のみに限定されない。本発明は、特許請求の範囲の発明における技術的思想の範疇において各種の変形例及び修正例を含むものであり、それらに関しても本発明の技術的範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る検証器を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るセキュリティ媒体を示す概略断面図である。
【図３】通常の偏光子のみを用いてセキュリティ媒体を観察した場合における光路を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る検証器を用いてセキュリティ媒体を観察した場合における光路を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る検証器を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るセキュリティ媒体を示す概略断面図である。
【図７】通常の他の偏光子のみを用いてセキュリティ媒体を観察した場合における光路を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る検証器を用いてセキュリティ媒体を観察した場合における光路を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る検証器を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る検証器を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１、１１  偏光素子
２  接着層
３  光路変更素子
４  反射層
５、８  液晶層
７  黒色層
１０、３０、５０、６０  検証器
２０、４０  セキュリティ媒体
【図１】
0005181850.tif 000002
【図２】
0005181850.tif 000003
【図３】
0005181850.tif 000004
【図４】
0005181850.tif 000005
【図５】
0005181850.tif 000006
【図６】
0005181850.tif 000007
【図７】
0005181850.tif 000008
【図８】
0005181850.tif 000009
【図９】
0005181850.tif 000010
【図１０】
0005181850.tif 000011