(57)【要約】本発明は、好ましくは、表面グリッド構造として生成される、基板（Ｓ）上に形成された微小光学グリッド構造（Ｇ）に関する。本発明は、前記グリッド構造を生成するための方法にも関する。さらに、本発明は、１または複数のパターン領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を含む製品に関し、単一のパターン領域は、本発明に従うグリッド構造によって形成される。本発明によれば、グリッド構造（Ｇ）は、前記グリッド構造（Ｇ）は、観察者に対して、光の回折に基づいたホログラフィックまたは相当する視覚効果を、グリッド構造（Ｇ）から回折され、設計波長（λ）に相当する光を実質的に複数の回折次数（ｍ）のみに導くことによって、生成するように配置される。このようにして、単一の回折次数は、前記設計波長で観察された視覚効果の特定の観察方向に相当する。本発明によれば、グリッド構造は、隣接する観察方向間の自由領域の角度を残すように配置され、その結果、前記領域の角度に相当する方向から調べられるグリッド構造（Ｇ）は、観察者に対して、回折に基づく明瞭に観察可能な効果を生成せず、前記グリッド構造は、それゆえ実質的に透明である。本発明は、上述した方法で透明であるが、同時に、たとえばそれ自体透明な基板上に観察方向に明瞭に可視される視覚効果を生成するために適している。
2006511831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（Ｓ）上に生成された微小光学グリッド構造（Ｇ）であって、前記グリッド構造は、表面構造、保護層で保護された構造、または完全にもしくは部分的に埋め込まれた構造として生成され、前記グリッド構造（Ｇ）は、観察者に対して、光の回折に基づいたホログラフィックまたは相当する視覚効果を、グリッド構造（Ｇ）から回折され設計波長（λ）に相当する光を実質的に複数の回折次数（ｍ）にのみ導くことによって生成するように配置され、各単一の回折次数（ｍ）は、前記設計波長（λ）において観察可能な視覚効果の特定の観察方向（ｍ，β）に相当し、グリッド構造（Ｇ）は、隣接する観察方向間の自由領域の角度を残すように配置され、その結果、前記領域の角度に相当する方向から調べられるグリッド構造（Ｇ）は、観察者に対して、回折に基づく明瞭に観察可能な効果を生成せず、前記グリッド構造は、本質的に透明であることを特徴とする微小光学グリッド構造。
【請求項２】
グリッド構造（Ｇ）のグリッド周期（ｄ）の設計波長（λ）に対する比が、５よりも小さいことを特徴とする請求項１記載のグリッド構造（Ｇ）。
【請求項３】
グリッド構造（Ｇ）が、該構造から回折された光を、実質的にただひとつの回折次数（ｍ）、すなわち、好ましくは回折次数ｍ＝−１に相当する実質的にただ１つの観察方向（ｍ，β）に導くように配置されることを特徴とする請求項１または２記載のグリッド構造（Ｇ）。
【請求項４】
グリッド構造（Ｇ）の観察方向（ｍ，β）間の自由領域の角度が少なくとも１０〜１５°またはそれよりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のグリッド構造（Ｇ）。
【請求項５】
グリッド構造（Ｇ）は、実質的に透明な基板（Ｓ）上に生成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のグリッド構造（Ｇ）。
【請求項６】
前期基板（Ｓ）は、プラスチックまたはラッカー、好ましくはプラスチック膜またはラッカー層から成ることを特徴とする請求項５記載のグリッド構造（Ｇ）。
【請求項７】
グリッド構造（Ｇ）は、紙、板紙または他の相当する基板（Ｓ）上に生成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のグリッド構造（Ｇ）。
【請求項８】
グリッド構造（Ｇ）の基板（Ｓ）は、基板の全表面領域上に、またはグリッド構造（Ｇ）に相当する位置のみにおいて、１または複数の誘電体または金属基質の薄膜被覆を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のグリッド構造（Ｇ）。
【請求項９】
基板（Ｓ）上に微小光学グリッド構造（Ｇ）を生成するための方法であって、前記グリッド構造は、表面構造、保護層で保護された構造または完全にもしくは部分的に埋め込まれた構造として生成され、観察者に対して、グリッドパラメータ（ｄ，ｈ，ｃ，ｎｓ）とともに光の回折に基づくホログラフィックまたは相当する視覚効果を生成するグリッド構造（Ｇ）のグリッド形状の形が、グリッド構造（Ｇ）から回折され設計波長（λ）に相当する光が実質的に複数の回折次数（ｍ）のみに導かれ、各単一の回折次数（ｍ）は、前記設計波長（λ）において観察された視覚効果の特定の観察方向（ｍ，ｂ）に相当し、自由領域の角度は隣接する観察方向間に存在したままであるように選択され、その結果、前記領域の角度に相当する方向から調べられるグリッド構造（Ｇ）は、観察者に対して、回折に基づく明瞭に観察可能な効果を生成せず、前記グリッド構造は実質的に透明であることを特徴とする方法。
【請求項１０】
設計波長（λ）で、グリッド構造（Ｇ）に衝突する光の入射角（α）の値は固定され、グリッド周期（ｄ）と設計波長（λ）との比は少なくとも１つの所望の観察方向（ｍ，β）が達成されるように選択され、前期観察方向は、好ましくは、該観察方向が回折次数ｍ＝−１に相当するように選択され、所望の設計波長（λ）が前記少なくとも１つの観察方向に回折されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
グリッド構造（Ｇ）のパラメータ（ｄ，ｈ，ｃ，ｎｓ）が観察方向（ｍ，β）間の最小自由領域の角度が１０〜１５°であるように選択されることを特徴とする請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
グリッド構造（Ｇ）のグリッド周期（ｄ）と設計波長（λ）との比が５よりも小さいことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記１または複数の観察方向（ｍ，β）に対する回折効率は、グリッド構造（Ｇ）のパラメータ（ｄ，ｈ，ｃ，ｎｓ）の選択によって影響を受けることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
グリッド周期（ｄ）の値の実質的に二分の一が、グリッドの充填率（ｃ）の値として選択されることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
設計波長（λ）の値の実質的に四分の一がグリッド形状の高さ（ｈ）の値として選択されることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
実質的に透明な材料、好ましくは、プラスチック、ラッカーなどが、グリッド構造の基板（Ｓ）として選択されることを特徴とする請求項９〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
光の回折に基づく１または複数の視覚的、ホログラフィックまたは相当する効果を含む製品であって、製品が１または複数のパターン領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を含み、その単一のパターン領域が、請求項１〜８のいずれか１項に記載のグリッド構造（Ｇ）から形成され、または、請求項９〜１６のいずれか１項に記載の方法によって生成されることを特徴とする製品。
【請求項１８】
製品がプラスチック、好ましくは、プラスチック膜から成ることを特徴とする請求項１７に記載の製品。
【請求項１９】
製品が紙、板紙または相当する材料から成ることを特徴とする請求項１７に記載の製品。
【請求項２０】
製品が包装材料から成ることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２１】
製品が印刷物であることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２２】
製品が実質的に透明な材料から成ることを特徴とする請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２３】
前記製品の基材が同時にグリッド構造（Ｇ）の基板（Ｓ）として働くことを特徴とする請求項１７〜２２のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２４】
製品が複数のパターン領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を含む場合には、前記パターン領域の少なくともいくつかは異なる観察方向（ｍ，β）および／または設計波長（λ）を有することを特徴とする請求項１７〜２３のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２５】
前記１または複数のパターン領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が
エンボス技術によって製品上に形成されることを特徴とする請求項１７〜２４のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２６】
前記１または複数のパターン領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が
効果として、商標、ロゴ、製品説明書などを形成することを特徴とする請求項１７〜２５のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２７】
前記１または複数のパターン領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が
効果として、文字またはテキストを形成することを特徴とする請求項１７〜２６のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２８】
製品が、相互に類似し、実質的に均一な視覚効果を有する、より大きい領域をともに形成する複数の隣接するパターン領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を含むことを特徴とする請求項１７〜２７のいずれか１項に記載の製品。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、基板上に形成された微小光学グリッド構造に関する。本発明は、上記の種類の微小光学グリッド構造を生成するための方法にも関する。本発明は、上記の種類の１または複数の微小光学グリッド構造を含む製品にも関する。
【０００２】
本発明の背景
ホログラムおよびそれに相当する光の干渉に基づいた回折要素は、現在、各種目的のために極めて広く用いられている。ホログラムの典型的な使用には、たとえば偽造品（たとえばＩＤカード、支払手段、録音物、ソフトウェア製品）の防止、特に高品質、「ハイテク」または先駆的性質の製品を強調するとともに、競争の激しい市場において製品の魅力を高めることが含まれる。
【０００３】
これらの目的に適したホログラムのための各種、既知の製造技術がある。
ホログラムのための従来の製造技術は、様々な露光方法の使用に基づいている。これらの方法においては、ホログラムに必要な回折容積グリッドは、感光性基板露光で、基板の機械的な成形をすること無しに転写される。この目的のために適した感光性基板材料には、たとえば感光性高分子、二クロム酸ゼラチンおよびハロゲン化銀が含まれる。このようにして製造されたホログラムは、ホログラムを含む基板を対象物の表面上に、たとえば包装品の表面上に取り付けることによって、所望の対象物に、さらに転写することができる。
【０００４】
ホログラムは、いわゆるエンボス加工によって製造されてもよい。エンボス加工に基づく技術では、印刷手段において表面パターンとして複写されたホログラムパターンは、基板上の表面グリッドとして押圧することによって、機械的に転写される。この場合には、基板は典型的には金属膜または金属蒸着膜、たとえば、アルミナイズド／アルミニウム膜である。これらの用途においては、ホログラムから光の反射を改善することとともに基板として機能し、かくして、視覚効果の識別性を進展させることが、金属／金属蒸着膜の重要な役目である。典型的にはまた、エンボス加工によって製造されたホログラムは、適切な基板上、たとえばアルミナイズド膜上で別途製造され、その後、ホログラムを含む基板を対象物の表面上に固定することによって、最終対象物にはじめて転写される。
【０００５】
ホログラムまたはそれに相当する視覚的回折効果の多くの用途では、前記手段によって達成された視覚効果は、ともに容易に識別可能であるが、同時にまた、少なくとも幾分「透明」となることが非常に望ましいであろう。このことによって、たとえばＩＤカードにおいてはその効果に基づいてテキストおよび画像を調べるまたは、効果が各種包装品に使用されるときには製品自体を調べることも可能となるであろう。
【０００６】
視覚効果の透明度が上述の目的で考慮されるときは、人は、ホログラムを担持する基板の透明度の概念（たとえば不透明な金属膜対透明基板）、および前記表面上の容積または表面グリッドの役割をするホログラムによって生成された視覚効果自体の「透明度」の概念を区別すべきである。後者の透明度は、したがって、ホログラムによって生成された視覚効果が、基板上にまたは基板の後ろに位置するマーキングまたはパターンをホログラムの明るさで撹乱して「覆う」ことについて言及している。以下において、これらの２つの概念は、前者の概念を基板材料の透明度と呼び、後者の概念を基板上で実施された視覚効果の透明度と呼ぶことによって、相互に区別されるであろう。
【０００７】
米国特許第５１４２３８４号明細書は、基板材料の透明度の部分および基板上において実施された視覚効果の透明度に対する上記要求を満足させることをある程度目指す解決手段を開示している。前記公報の教示によれば、容積グリッドの使用に基づく、いわゆるリップマン・ブラッグ反射形ホログラムを、露光技術（感光性物質としてのハロゲン化銀）によって、透明膜上で製造することができ、前記膜はさらに包装品の窓としてさらに配置することができる。この公報によれば、リップマン・ブラッグホログラムは、ホログラムの意図された視野方向に比べて、±２０°の視角でのみ明瞭に識別することができ、該視野方向は、基板の表面に典型的には垂直であることを特徴とする。該視角の外側では、ホログラムは明瞭に識別できず、ホログラムの下のテキストまたは製品は、より良好に見出され得る。消費者向けに意図され、リップマン・ブラッグホログラムが設けられた包装品が、たとえば店の棚に配置された場合には、ホログラムは、特定の視角中で光が閃き視野に入り、消費者の注目を集める。
【０００８】
米国特許第５１２８７７９号明細書は、反射形ホログラムの部分的透明度が、ホログラムの基板として用いられる少なくともある程度まで透明な材料は実にあちこちを反射膜で覆われていることに基づいているという解決手段を開示している。反射膜が無い部分では、該基板は少なくともある程度まで透明である。その効果自体の透明度は、公報では明らかになっていない。
【０００９】
米国特許第５５８５１４４号明細書は、印刷インクで生成された文字または画像が、エンボス加工によって生成されたホログラムの微小光学面と結合されている反射形ホログラムを開示している。この構造物は、反射膜も含み、その上部に、ホログラム効果および印刷インクで生成された文字／画像の両者を見ることができる。反射膜の使用が原因で、構造物は全体として透明ではなく、したがって、たとえば包装品の窓に用いるのには適してはいない。
【００１０】
先行技術の上述の解決手段の全ては、それによって、なんとか透明なホログラフィック効果を達成可能であるが、目的が、たとえば各種包装材料または印刷物のための大量生産によるホログラフィック効果を生成することであるような実施形態では特に、不満足であると考えられる。所望の方向で、所望の色で見られる視覚効果を実施する可能性に関して、先行技術の解決手段にはかなりの制約もある。ここで述べた形態は、たとえば目的がホログラム中の当初の色相での各種ロゴまたは商標の色を表すことである場合には、重要である。
【００１１】
露光技術および該技術（たとえば米国特許第５１４２３８４号）によって基板上に生成された容積グリッドに基づく各種解決手段は、大量生産にはあまり適さず、大量生産における生産方法が原因で、基板およびその材料（感光性化合物）に対してかなり特別な要件を設定することが必要である。基板に関しては、基板の非常に良好な透明度は、これらの解決手段においても必ずしも達成されない。これは、この目的のために適した感光性材料が基板として使用されなければならないということに加えて、容積グリッドが基板の特定の最小肉厚を常に必要とするからである。米国特許第５１４２３８４号で開示されている容積グリッドに基づくリップマン・ブラッグホログラムは、視角に関する著しい制約も示し、該制約は、特定の所望の方向に可視的であるような視覚効果の実施を妨げる。さらに、リップマン・ブラッグホログラムの明るさは典型的にかなり控えめである。
【００１２】
エンボス加工によって生成された先行技術のホログラムにおいては、ホログラムの識別性は、基板において、または基板に関連して配置された光反射層によって実際面では、典型的に改良されなければならず、このことは、もちろん、効果／基板の透明度を制約し、基板として適当な材料の選択の範囲を限定する。反射層を使用しない場合には、表面グリッドに基づく先行技術の解決手段は、かなり控えめな明るさの効果を生成する。
【００１３】
発明の簡単な説明および主要な利点
ホログラムまたは光の回折に基づくホログラム状の視覚効果を生成するための新型の解決手段を開示するのが本発明の目的である。実質的に透明であるが、同時に特定の条件では、非常に明るく、したがって、基板上で、その基板自体は好ましくは透明である基板上で、容易に識別できる視覚効果を生成するために適した解決手段を導入することが、本発明の特定の目的である。本発明によって、不透明基板上に透明な視覚効果を生成することも可能である。本発明に従う実施形態は、視覚効果の識別性を改良するために基板上に特殊な反射金属層などを必ずしも使用する必要はない。
【００１４】
実際、本発明は、ホログラムの良好な識別性（明るさ）と視覚効果の透明度との間のある種の矛盾として、先行技術のホログラムで生じる問題を解決する。
【００１５】
本発明によって、その好ましい実施形態において、たとえば明るい実質的に完全に透明なプラスチック膜上で、特定の方向からのみ識別できる視覚回折効果を生成することができ、該プラスチック膜および該膜によって担持された効果は、他の方向から調べられたとき、実質的に透明である。このようなプラスチック膜は、たとえば包装材料として用いることができ、包装材料で包装された製品を調べることができる。
【００１６】
他方、本発明によって、不透明な紙または板紙上に透明な視覚回折効果を生成することができ、したがって、該効果は、視覚効果によって妨げられずに特定の方向から該材料上に印刷されたテキストまたはパターンを識別可能にする。基板自体は、様々な方法で光を濾過および／または反射する材料、すなわち実際には色のついた材料であってもよい。
【００１７】
本発明によって、ある特定の方向に所望の色で可視されるように視覚回折効果を実施することができる。このことは、たとえば目的が特定の製品の色または特徴的な色を再生することである場合には、特に重要である。
【００１８】
これらの目的を達成するためには、視覚回折効果を生成する本発明に従う微小光学グリッド構造は、添付の独立請求項１の特徴部分に提示されるものに主として特徴付けられる。
【００１９】
視覚回折効果を生成する微小光学グリッド構造を実施するための、本発明に従う方法は、同様に、添付の独立請求項９の特徴部分に提示されるものに主として特徴付けられる。
【００２０】
本発明に従う微小光学グリッド構造を含む製品は、同様に、添付の独立請求項１７の特徴部分に提示されるものに主として特徴付けられる。
【００２１】
他の従属請求項は本発明のいくつかの好適な実施例を提示する。
本発明は、微小光学回折グリッド構造、好ましくは表面グリッド構造が基板上に生成され、該グリッド構造は、該構造が非常に限られた数の異なる回折次数で反射する視覚効果（ホログラム）を導くように配置されている。回折次数の数を低減するための支配的因子は、グリッド周期に対して充分小さい値を選択することである。
【００２２】
好ましくは、視覚効果は、実質的に１つのみまたは多くてもいくつかの回折次数で反射され、該回折次数は、視覚効果の異なる観察方向に相当する。本出願の以下の明細書において、観察方向という用語は、本発明に従う視覚効果が識別されるような視野方向をいう。観察方向または観察方向間の角度の範囲から外側で調べられたときは、本発明に従う視覚効果は実質的に「透明」である。
【００２３】
本発明と比較して、先行技術の解決手段において、かなり大きな数の観察方向（たとえば＞１０）があるので、効果が本出願に言及されている方法で透明である、これらの観察方向間のこのような領域の角度のままではない。したがって、本発明の基本的な考えは、第一に、観察方向の数は、本発明においては限られており、第２に、１つより以上の観察方向の場合には、充分に大きな自由領域の領域が依然観察方向間にあり、その方向では効果は透明であるような方法で実施されるということができる。加えて、本発明は、さまざまな観察方向の相対的明るさに影響する可能性を与え、該明るさは、様々な観察方向に相当する回折次数の回折効率によって決定される。
【００２４】
グリッド構造によって反射された光は、複数の観察方向にのみ反射されるように今や導かれるので、視覚効果は明るいものとしてこれらの方向で観察できる。上述の方向以外の観察方向においては、本発明に従うグリッド構造は著しい回折効果を生成しない、すなわち、光を回折的に反射せず、基板の表面は僅かな拡散反射にも拘らず、該グリッド構造が全く無い表面に類似しているように観察者には見える。したがって、これらの他の視野方向では、回折効果自体は実質的に透明であり、その効果によって妨げられずに、基板上の印刷またはマーキングの識別が可能になる。
【００２５】
基板材料が透明である場合には、本発明は、観察方向から外れた方向で基板を通して基板の裏の対象物に対する良好な可視性を可能にする。
【００２６】
光の反射が、ただ１つまたは複数の狭い範囲の区域、すなわち観察方向に導かれる場合には、効果は、これらの方向では、明るく識別される。このようにして、本発明に従う解決手段においては、光自体を実質的に反射しない透明な材料を基板として利用することもできる。先行技術のホログラムでは、グリッド構造から反射された光が複数の次数に亘って配光され、個々の次数の明るさを損なう。したがって、先行技術の解決手段においては、基板の反射率は、たとえばアルミニウム膜を用いることによってしばしば改良されなければならない。このことは、もちろん、完全に透明な構造を実施する可能性を排除する。
【００２７】
本発明の好ましい実施形態では、グリッド構造の特性は、グリッド構造からの回折光が−１次に導かれ、その次数では良好な回折効率を達成することができるように構成される。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態では、グリッド構造は、好ましくは基板上の表面グリッド構造として形成され、その製造は好ましくはエンボス加工によって行われる。しかしながら、本発明は、純粋の表面グリッド構造にのみ限られるものではなく、本発明に従うグリッド構造は、たとえばラッカー層で保護された構造物のような、適切な保護層で保護することもできる。本発明に従うグリッド構造は、たとえば積層法によって製造できる各種部分的にまたは完全に埋め込まれたグリッド構造として実施することもできる。
【００２９】
本発明のグリッド構造の基板として、実質的に透明な、透明なプラスチックのような材料が好ましくは用いられる。このようにして、本発明に従う解決手段によって、たとえば包装材料として用いることができる実質的に透明な膜が、基板および視覚効果の両方に対して達成される。観察方向以外の視野方向では、このような包装材料、たとえばプラスチック膜はこのように透明であるので、この膜を通して内部の包装された製品を調べることができる。この膜上のホログラムは、それらに特徴的な観察方向には明るく煌めいて見え、たとえば、消費者の注目を集める。
【００３０】
基板材料としてたとえば紙または板紙を用いることもでき、その場合には、本発明に従う効果は、様々な印刷物で実施することができる。さらに、基板に適した材料には、各種金属膜または金属蒸着膜も含まれ、これらは光を反射しホログラフィック効果を高める。
【００３１】
本発明に従う回折グリッド構造によって、視覚効果を生み出す１つあるいは複数のパターン領域を基板上に生成することができ、該パターン領域は、部分的にまたは完全に基板の領域を網羅することができる。単一のパターン領域は、たとえば画像、文字（letter）、文字（character）、背景パターンまたは別の視覚効果を表すことができる。したがって、複数のパターン領域によってたとえばテキストまたは画像を実施することができる。
【００３２】
単一のパターン領域は、基板の利用できる全表面領域を実質的に網羅することだけに用いることもできる。
【００３３】
様々なパターン領域を、これらパターン領域の全てが同じ観察方向を共有するように、または、様々なパターン領域間で異なる観察方向があるように実施することができる。パターン領域が膜のようなまたは平面状の基板の異なる側面から検出できるように、パターン領域を実施することもできる。
【００３４】
単一のパターン領域は、選択された「設計波長」がそのパターン領域に特徴的な観察方向に反射されるように、すなわち、該観察方向から効果が所望の色で観察されるように実施される。この観察方向の周りの狭い範囲の角度では、前記設計波長の周りに形成されたスペクトラムとしてその効果を見ることが可能である。
【００３５】
２つのパターン領域は同じ観察方向を有することができるが、該観察方向から調べたときには、該パターン領域は相互に異なる色で識別される、すなわち異なる設計波長域がパターン領域のために選択されてもよい。
【００３６】
本発明に従うパターン領域は、視覚効果を含む基板を、たとえば接着ラベルとして最終対象物の表面に取り付けることによって最終対象物に転写される基板上に生成することができる。しかしながら、好ましくは、本発明に従うパターン領域は、最終対象物上に、たとえば包装材料として機能するプラスチック膜上にまたは印刷物の紙上に直接生成される。大量生産においては、これは、好ましくはエンボス技術によって実施される。
【００３７】
本発明および本発明によって達成される利点とともにその基本的特性は、添付図面を同時に参照しながら、いくつかの選択された実施例によってさらに詳細に説明される、以下の説明から当業者にとってさらに明らかにあるであろう。
【００３８】
発明の詳細な説明
以下において、本発明を、表面グリッド構造に基づく実施形態を例として主に用いることによってさらに詳細に説明する。
【００３９】
最初に、本発明に従う回折グリッド構造の当該特性を、グリッド構造によって生成された視覚効果の「透明度」が、光の回折を複数の、好ましくは実質的にただ１つの回折次数／観察方向に導くことによって達成されることによって説明する。さらに、異なる観察方向の相対的明るさは、回折次数の効率に影響を及ぼすことによってどのように影響され得るかを説明する。
【００４０】
その後、本発明によって生成されたパターン領域の特性を、視覚効果を生成する際のパターン領域の使用とともに論じる。
【００４１】
さらに、本発明に従うグリッド構造を基板上に実施できる基板材料の例が、いくつかの代替のグリッド形状の種類の例とともに、提示される。
最後に、各種製品において本発明によって実施された視覚効果の使用例を提示する。
【００４２】
グリッド構造
典型的には、本発明に従う視覚回折要素を生成する開始点は、下記のように知られているグリッド式（１）に従って異なる方向に部分的に反射されたグリッド上に衝突する光を配光する周期的回折グリッドＧである。
【００４３】
ｓｉｎ（α） ＝ ｓｉｎ（β） − ｍ＊λ／ｄ          …（１）
ここで、αは、光の入射角、
βは、光の発射角すなわち回折角、
ｍは、回折次数（整数）、
λは、光の波長、および、
ｄは、グリッド周期である。
【００４４】
図１〜図３は、いわゆる二元表面グリッドの場合の、基板Ｓ上に形成されたグリッド構造Ｇの最重要グリッドパラメータｄ，ｈ，ｃの定義を提示し、波長λを有する光が透明なプラスチック基板Ｓ上に位置する表面グリッドＧに衝突するときの３つの異なる配向案を図示する。
【００４５】
上述のグリッドパラメータは、グリッド周期ｄ、グリッド深さｈおよびグリッド形状の幅ｃである。グリッド形状の幅ｃは、グリッドのいわゆる充填因子、すなわち、グリッド周期ｄに対するグリッドラインの長さとして示されてもよい。
【００４６】
図１および図２の状況においては、グリッドの表面の法線ｚに対する光の入射角αは、−３０°であり、図３の状況においては、入射角αはいわゆるブラッグの入射角に相当する。表面から反射され各種回折次数ｍに相当する光線の回折角βとともに、これらの角度は、それぞれ表面の法線ｚの右側の角度は正の角度の値を示し、左側の回折角は負の角度の値を示すように、表面の法線ｚに対して決定される。
【００４７】
図１の状況では、グリッドパラメータの選択は、比ｄ／λ＝１．５、図２では、比ｄ／λ＝２．１および図３の場合には、ｄ／λ＝１．２となるようになされる。図１〜図３は原則として描かれているにすぎないので、グリッド周期ｄの変化は、製図手段によって図示されていないことに注意すべきである。
【００４８】
グリッド式（１）に上述の値を挿入することによって、添付された表１による各種回折次数に相当する回折角βが達成され、該回折角は、図１〜図３に示された場合に相当する。表１は、異なる回折次数ｍに相当する回折効率をも示し、該効率は、グリッドＧから当該次数に回折されたエネルギ量を表す。回折効率の計算は、本明細書において後程さらに詳細に説明される。図１〜図３および表１は、グリッド周期ｄが本発明に従って減少する場合には、回折次数の数は減少する、すなわち、グリッドによって生成された効果の観察方向の数は減少する。
【００４９】
回折グリッドの場合には、次数ｍ＝０は、実際の回折次数とは考えられ
ない。原則として、これはホログラム効果を生成するためにも用いることができない。次数ｍ＝０の反射は、法線表面反射に相当し、すなわち、グリッドＧを次数ｍ＝０に相当する方向から見た場合は、方向αに位置している光源の像のみを見ることができる。
【００５０】
次数ｍ＝−１は、本発明に従う視覚ホログラム効果が好ましく実施される次数である。これは、最良の回折効果が典型的にはこの次数で達成できるからである。すなわち、グリッドＧの表面の法線ｚに対する光源の入射角αおよび所望の効果の視角βが固定されているときには、課題はグリッド式（１）に従うこのような比ｄ／λを選択することであり、このときには、次数ｍ＝−１に相当する設計波長λの反射は、効果のために設計された観察方向βから可視される。
【００５１】
表１は、比ｄ／λが、次数の数に関するおよびその次数に特徴的な回折角βに関する極めて著しい効果を有することを示している。たとえば、表１中の図１に相当する部分では、基板Ｓの表面上で表面グリッドＧによって形成されるパターン領域、すなわち、表面グリッドＧで「充填」された基板Ｓの表面上の領域が、次数ｍ＝−１およびｍ＝−２に相当する観察方向にのみ、ホログラム効果として見られる。これらの次数間の自由領域角度においては、いずれも著しい回折効果を観察することはできず、すなわち、基板Ｓの表面は、上記パターン領域の外側の表面グリッドＧの無い基板Ｓの表面に実質的に類似しているようである。
【００５２】
透明なプラスチック膜が基板Ｓとして用いられる場合には、プラスチック膜を通じて良好な透明度が前記観察方向ｍ＝−１またはｍ＝−２から外れた視角から達成されるが、明るいホログラム効果がこれらの観察方向に相当する視角から観察される。
【００５３】
実際の回折次数に対する表１に提示された効率の値は、透明なプラスチック基板の場合には、本発明に従う解決手段によって達成することができるこのような効率の典型的な例である。実際には、これらの効率は明瞭に識別できる効果を生成するために充分である。
【００５４】
本発明に従う視覚効果のための充分な透明度を達成するためには、グリッド構造Ｇが、その効果が観察方向の近くの相対的に狭い範囲の角度でのみ識別でき、複数の観察方向（回折次数）が用いられる場合には、それらの間の角度差（角度の自由領域）も充分広くなければならないように実施されることが不可欠な形態である。実施例状況に相当する回折次数間の自由領域角度は、表１に示される。これらは、観察方向間で、本発明に従う透明域を生成するのに充分広い。
【００５５】
【表１】
2006511831.tif 000003
【００５６】
複数の観察方向（回折次数）が用いられる場合には、グリッド構造Ｇの特性は、１０〜１５°の最小領域の角度が異なる観察方向間で形成され、その効果は、好ましくは前記の角度領域で透明であるような方法で、本発明に従って選択される。
【００５７】
各種回折次数間でグリッドＧに衝突する光に含まれるエネルギの分布は、明るく容易に観察できる視覚効果を達成するために、本発明の不可欠の形態である。以下において、各種回折次数の回折効率が影響を受け得る方法について説明する。
【００５８】
本発明に従えば、グリッド周期と波長との比ｄ／λは、少なくとも１つの所望の観察方向（回折次数ｍおよびそれに相当する回折角β）および所望の色、すなわち設計波長λがこの少なくとも１つの観察方向に回折されるように、グリッド式（１）を用いて先ず選択される。好ましくは、前記観察方向は、回折次数ｍ＝−１に相当するように選択される。光の入射角αが、ある特定の設計波長λおよび回折次数ｍの値におけるグリッド周期の値が決定され得る前にまた確定されなければならないことも明らかである。
【００５９】
その後、１つ以上の観察方向すなわち、回折次数で反射された光の回折効率が、調節される。前記回折次数の効率、たとえば次数ｍ＝−１は、適切な方法で自由グリッドパラメータの値を選択することによって、影響を受け得る。
【００６０】
グリッド周期ｄは、グリッド式（１）によって、正確に既に決定されているので、上述の目的のために３つの自由グリッドパラメータを利用することができ、そのグリッドパラメータは、本発明の場合には、グリッド形状の高さｈ、グリッドの充填率ｃおよび基板Ｓの屈折率ｎｓである。
【００６１】
基板材料の選択によって基板Ｓの屈折率ｎｓに影響を与えることができる。基板Ｓの上部には、基板からの光の反射に影響を与える、別個の誘電体または金属基質の薄膜を用いることも可能である。この文脈では、誘電体薄膜とは、非金属材料から成る当該光反射膜構造物を一般にいう。好ましくは、基板Ｓの被覆はパターン領域の位置でのみなされ、この被覆は残りの領域の透明度に影響を及ぼさない。
【００６２】
本発明によれば、グリッドの充填率ｃに対する固定された値は、好ましくはｃ＝ｄ／２であり、すなわち、基板の表面に形成された「グリッドパターン」の比例は各周期ｄの二分の一である。グリッドの充填率ｃは、グリッド表面のいわゆる変調度に影響を及ぼす。充填率が非常に小さいか、または同様に非常に大きい場合には、グリッド表面の変調度は低い。グリッド表面の変調度の最大および回折効率の最大は、グリッドｃ＝ｄ／２の充填率を用いて典型的には達成される。
【００６３】
たとえばプラスチックが、基板材料として選択される場合には、屈折率ｎｓは実際には固定されてもいる。その後、グリッドパラメータの１つ、グリッドの高さｈをさらに選択することができ、該高さは、最大回折効率が所望の観察方向、すなわち、好ましくは次数ｍ＝−１において達成されるように本発明に従って最適化される。
【００６４】
実際には、グリッド高さｈの最適化はいわゆる精密な回折理論によって実施されなければならない。これらの理論は、”Micro-Optics, Elements, Systems, and Applications”(Taylor & Francis, Cornwall, 1997, editor Hans Peter Herzig)中の第２章（Jari Turunen著）において、論じられる。
【００６５】
グリッド高さｈの最適化に関しては、この文脈においては、グリッド形状の高さｈは、使用中の光の波長λの約四分の一程度でなければならないと言える。したがって、たとえば緑の光λ＝５５０ｎｍに対しては、グリッド高さｈ＝λ／４、約１３５〜１４０ｎｍである。グリッド形状の高さｈが、全然最適化されない可能性を考慮すると、状況は、グリッドＧに衝突する光は全て、次数ｍ＝０に「逃げ」、いかなる信号も次数ｍ＝−１において実質的に検出されない。すなわち、グリッド高さｈの最適化は極めて重要で、その意義は、透明なプラスチックのような、反射性のあまり良好でない材料が用いられる場合には特に、その意義は強調される。
【００６６】
表１は、グリッド高さｈが、次数ｍ＝−１における回折効率を最大化することによって最適化されるように、上述の文献に従い図１〜図３に対応する精密な回折理論によって計算される回折効率の値を示す。上述の全ての場合には、得られたグリッド深さは、ｈ＝０．２６＊λである。
【００６７】
このようにして、本発明において、回折次数、すなわち観察方向の数は、まず第一に、グリッド周期ｄを小さくすることによって減少される。グリッドＧの表面から反射されたエネルギは、残りの回折次数間にのみ分布される。さらに、グリッドパラメータｈ，c，ｎｓを最適化することによって、観察方向の数を、好ましくは次数ｍ＝−１に相当するただ１つの観察方向にのみ限定することができる。第二に、本発明に鑑みて、観察方向間に充分な領域の角度が依然として存在することが不可欠の形態であり、その場合には、回折効果が観察されない、すなわち効果が実質的に透明である。
【００６８】
上述の実施例においては、その目的は、次数ｍ＝−１での効率を最大化することであったとしても、本発明は、これらの種類の実施形態に決して限られない。本実施形態に依って、また別の回折次数／観察方向においても効率を最大化するための試みもなすことができ、または実施例から外れた方法で、異なる回折次数／観察方向の相対効率を実施する試みをなすことができる。
【００６９】
本発明に従えば、観察方向は、表面の法線ｚの方向から外れた方向の間で選択される。これは、表面が表面に垂直の方向に調べられたときには、視覚効果が透明であることが典型的には望ましいからである。言い換えれば、プラスチック膜またはプラスチックから成る窓を通して垂直に見る場合には、プラスチック膜または窓の後ろに位置する対象物は、視覚効果の妨げなくして、可視される。または、印刷物を読みとる場合には、印刷物上に印刷されたテキストまたは画像は、表面に向かって垂直に見るときに可視される。上述の表面が適切な角度で側面から調べられる場合には、本発明に従うホログラフィック効果が観察される。
【００７０】
パターン領域の特性
図４は、基板Ｓ上に形成された、複数のパターン領域Ａ〜Ｄを一例として、原則的に示す。図４の状況においては、基板の材料は、プラスチック膜の後ろに置かれた対象物Ｔを、前記プラスチック膜を通して調べることを可能にする実質的に透明なプラスチック膜である。
【００７１】
パターン領域Ａ〜Ｄの各々は、各パターンに相当する領域をグリッド構造Ｇで「充填」することによって、基板Ｓの表面上に形成される。図４には、表面グリッドが罫線によってパターン領域上に図示されている。当業者にとって、図４に示された罫線の密度が、実際の表面グリッドで使用されるグリッド周期に決して相当するものではないことは、もちろん明らかである。
【００７２】
図４では、パターン領域ＡおよびＢのグリッド構造が、同じ観察方向Ｏ１を共有するように実施される。観察方向Ｏ１においては、パターン領域Ａは、設計波長λＡを回折的に反射するように実施される。観察方向Ｏ１の両側に形成される角度の領域（設計波長λＡを図示する矢符の両側で破線で印を付けられた矢符）では、パターン領域Ａに相当する視覚効果（文字パターン）が、光源Ｌによって発せられたスペクトルに依存して、異なる色のスペクトルで検出することができる。パターン領域Ｂは、次に、観察方向Ｏ１に設計波長λＢを反射するように配置される。すなわち、観察方向Ｏ１から調べられたとき、パターン領域ＡおよびＢに相当する視覚効果（文字および星パターン）が、異なる色で検出される。
【００７３】
基板Ｓの表面が視野方向Ｏ２から調べられるときには、パターン領域ＡおよびＢに相当する視覚効果は、本発明に従って実質的に透明である。このようにして、観察者は、基板Ｓ（プラスチック膜）の後ろに位置する対象物Ｔを、パターン領域ＡおよびＢを通して見ることができる。
【００７４】
パターン領域ＣおよびＤに対しては、両方のパターン領域が該方向から調べられたとき同じ色で可視される、すなわち、両方のパターン領域Ｃ，Ｄが同じ設計波長λＣＤを共有するように、実質的に同じ観察方向Ｏ３が設計される。たとえば観察方向Ｏ４から調べられたときには、パターン領域ＡおよびＢとともにＣおよびＤが実質的に透明である。
【００７５】
図４の実施例では、パターン領域Ａ〜Ｄは、両方とも実質的に１つの観察方向を有する、すなわちホログラム効果が、ただ１つの回折次数に相当する方向から検出できるように、設計される。
【００７６】
パターン領域の観察方向および固有波長とともにパターン領域の数、表面積および形状は、当該実施形態に従い自由に選択することができる。図５は、基板Ｓ上で実施されたパターン領域が相互に異なる観察方向を有する状況を一例として示す。隣接するパターン領域から形成される”HEAT FOR TWO MINUTES”のテキストは、この実施例では、他のパターン領域に対して基板の反対側から観察されるように配置されている。
【００７７】
均一な視覚効果を有する大きな領域を生成するには、１つの大きなパターン領域に代わって、複数の類似ではあるが相互に隣接して配置された寸法のより小さいパターン領域を用いることも可能である。複数のより小さなパターン領域のマトリクスとして、より大きな領域を生成することによって、たとえば製造技術のために設定される要求事項を緩和することができる。
【００７８】
基板材料およびグリッド形状の実施例
本発明に従うグリッド構造Ｇおよび該グリッド構造によって生成される視覚効果は、いくつかの異なる基板材料上で実施することができる。
【００７９】
好ましくは、グリッド構造Ｇは、たとえばプラスチック膜などの透明なプラスチックのような材料上で直接、エンボス加工技術を用いることによって、表面グリッド構造として生成される。このようにして、ラッピングなどの包装材料に適したプラスチック膜が取り付けられ、該材料は、本出願で言及されている方法で、基板材料の部分および視覚効果の両方に対して、透明である。
【００８０】
透明な、いわゆるホログラムラッカーなども基板材料として適切でもあり、これは透明なまたは不透明な基材を被覆するために用いられてよい。ホログラムラッカーの使用の利点には、基材上の凹凸を円滑にするために利用可能であることが含まれる。ラッカーの使用は、エンボス加工において必要な、高価な印刷版の損耗を軽減することもできる。
【００８１】
本発明に従うグリッド構造Ｇは、たとえば様々な印刷物で用いられる紙もしくは板紙上でまたは相当する不透明の材料上で直接、エンボス加工によって、生成することもできる。このようにして、基板上にまたは別の方法で印刷されたパターンは、生成パターンをその上から染色することによって、その効果のために設計された観察方向から外れたこれらの視野方向から、本発明に従う視覚効果を「通して」明瞭に見ることができる。
【００８２】
本発明に従うホログラフィック効果は、いくつかの異なる種類の周期的または非周期的グリッド形状によって実施することができる。図６〜図８は、図１〜図３で示される二元グリッド形状のためのいくつかの代替グリッド形状を例として提示する。各実施形態については、たとえばグリッドの製造方法に基づく目的のために最適のグリッド形状を選択することが可能である。グリッド構造がエンボス加工によって表面グリッドとして製造される場合には、一例として図７に示される実質的に正弦グリッド形状が有利である。これは、グリッド形状の形が精密にエンボス加工によって再現できる、すなわち、プレスによって再現性があるからである。図８は、光学部品からそれ自体知られているいわゆるブレーズド型グリッド形状を示し、該グリッド形状は、回折次数の回折効果に影響を及ぼすときには、さらに自由度を与える。
【００８３】
本発明に従うグリッド構造においては、１つのグリッド周期ｄは、１つを超えるグリッド線を含んでもよく、これらのグリッド線は、幅が相互に異なってもよいことも可能である。
【００８４】
グリッド構造の製造技術については、本発明は、エンボス技術の使用にのみ限られず、原則として、グリッド構造は、本目的のために適した他の技術によって製造されてもよい。
【００８５】
さらに、本発明に従うグリッド構造は、グリッド構造を、汚染および損耗から保護するためにグリッド構造の上部に形成された透明な保護層によって保護されることができる。適切な保護方法には、たとえばニス塗布または相当する処置が含まれる。表面グリッド構造から逸脱した、本発明に従うグリッド構造は、埋め込みのグリッド構造として部分的にまたは完全に実施することもでき、たとえば積層法によってなされ得る。本発明に従うグリッド構造は、たとえばプラスチック膜の上に生成された金属のグリッド線から形成することができる。このようなグリッド構造は、必要な場合には、１または複数のプラスチック膜の下に埋め込むこともできる。グリッド構造中のグリッド線は、原則として、当業者にとって明らかないかなる方法でも生成される。
【００８６】
製品における視覚効果の使用
原則として、本発明は、先行技術のホログラムが用いられる全ての当該目的のために用いられるのに適している。これらの用途には、たとえば各種事務書類、支払い手段、録音物およびソフトウェア製品の包装、その他の印刷物、接着ラベルなどにおける偽造の防止が含まれる。
【００８７】
しかしながら、最も有利には、本発明は競争の激しい市場において各種製品の魅力を高めるために用いるのに適している。本発明に従うグリッド構造が、本発明によって、異なる有利な基板材料上で、たとえばエンボス加工によって大量生産することができるので、明るく容易に観察できるホログラムを含むが、包装材料を通して実際の製品を見ることを妨げない、ラッピング材料として適したプラスチック膜のようなたとえば包装材料を製造することができる。
【００８８】
たとえば、店の棚上にまたは陳列され配置された包装品は、包装上に生成されたホログラム効果の色が視野方向に応じて変化するとき、顧客にとって魅力的となる。本発明に従う効果は、特定の視野方向から見られたとき実質的に透明であるので、その効果は、視野方向が変わったときには、「閃き」視野に入り、したがって、顧客の注目を効率的に集める。適切な方法で、顧客に可視される観察方向および設計波長を設計することによって、商標を通常連想させる色を真似ることができる。
【００８９】
包装品内で、様々な種類の指図書、製品説明書または他の製品情報を実施することも可能で、これらの情報は、特定の視野方向からのみ見ることができる。
【００９０】
本発明に従えば、効果が可視される回折次数（観察方向）が限られる場合には、効果は、はっきりと明瞭で魅力的である。パターン領域が、ある程度まで異なる観察方向を有するように、同じ基板上に複数の異なるパターン領域を生成することによって、該パターン領域の一つが常に可視されることを確実にすることができる。相互に隣接して位置した典型的には常に複数の包装品があり、観察者に対するその相互の位置は、ある程度常に変化するので、本発明に従う効果は、どこかの時点で常に可視される。
【００９１】
本発明によって、容易に観察可能な視覚効果であるが、さらに透明な包装を生成することができる。このことは、異なる食品の場合には、特に重要である。これは、消費者も、自分が買った野菜、肉または魚などの食品の新鮮味を、包装を通して製品を調べることによって視覚的にも確信したいと望んでいるからである。
【００９２】
包装材料上に生成された効果の観察方向が選択される場合には、効果／表面グリッドを設計するときに、該包装材料で包装された製品がどのように店で陳列されるかということを考慮に入れることもできる。この状況は添付の図９および図１０に示されている。
【００９３】
たとえば、肉の包装が、ホログラム効果を含み包装の「カバー」またはカバーの「窓」として機能する透明なプラスチック膜が、実質的に水平な位置に置かれ、照明がプラスチック膜に、実質的にその表面の法線の方向から、すなわち上方から当るように店内の棚に置かれてもよい。
【００９４】
ホログラム効果を生成する表面グリッドは、プラスチック膜の法線ｚに対して、たとえば４５°の観察方向を生み出すように今や最適化することができ、この場合には、その効果は棚の側を通り歩いている顧客に可視される（図９では、実線で描かれた人物、および図１０では、視野方向Ｏ５）。顧客が棚に近づき、自分の頭を棚との間に近づけるように「くっつけ」、包装（プラスチック膜）のカバーの実質的に法線の方向に製品を見る場合（図９では破線で描かれた人物、視野方向Ｏ６）には、顧客は、この方向にはホログラフィック効果を識別せず、透明なカバーを通して包装内の製品を見ることになる。
【００９５】
顧客が、包装品を自分の手に取り、包装品の法線の方向にそれを調べる場合には、ホログラム効果は、この状況でも撹乱されて可視されることは無い。この実施例の状況では、ホログラフィック効果は、たとえば肉製品の生産者の名前およびロゴから成ってもよく、設計波長が正しい色に相当するように、名前とロゴの両方が同じ観察方向から可視されるように実施することができる。
【００９６】
必要な場合には、包装品で用いられる観察方向は、どの棚の、どの位置に包装品が陳列されるかを考慮に入れるように設計することができる。図９では、消費者が、通路からの異なる角度から包装品を見ることを考慮に入れて、上部棚上のおよびより下部レベルの包装品において異なる観察方向を利用することが可能である。
【００９７】
ホログラム効果を含む包装材料は、包装品において平面状「窓」として、必ずしも用いられる必要は無いが、本発明に従う視覚効果を備えた包装材料は、ラッピング紙であるかのように用いられてもよい。このことにより、視野方向が包装材料の異なる部分で異なるときには、複数のパターン領域が常に可視されることが確実になる。
【００９８】
本発明に従う視覚効果の影響力は、実際には、特に特定の照明条件のために視覚効果を設計することによって高めることができる。グリッド構造を設計するとき、光源Ｌによって発せられた波長分布と照明方向の両方を考慮することができる。本発明に従うグリッド構造は、ある特定の種類の照明においてのみ人間の目によって観察でき、この場合には不可視の安全マークとして用いることができるように製造されてもよい。
【００９９】
本発明に従うホログラム効果は、ホログラムが典型的に品質製品に付きものであるので、製品の画像価値を向上するための非常に効率的な方法である。本発明は、大量製品として販売された製品にも該製品の生産コストを大幅に増加することなく、ホログラム効果を取り付ける真の可能性を初めて与える。
【０１００】
本発明は、上述の実施例で提示された実施形態にのみ限られるものではないことはもちろん明らかであるが、本発明は、添付の請求項によって設定された制限事項に従ってのみ解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】２つの実際の回折次数を有する配光の第１案とともに最重要グリッドパラメータの定義を原則として示す。
【図２】４つの実際の回折次数が起こる配光の第２案を、図１と同様の方法で原則として示す。
【図３】ただ１つの実際の回折次数が本発明の好ましい実施形態に従って、起こる第３案を、図１と同様の方法で原則として示す。
【図４】基板上に形成されたパターン領域および、設計波長とともにパターン領域の観察方向を、一例として示す。
【図５】パターン領域の観察方向が相互に異なるように設計された場合の、基板上に形成されたパターン領域を、一例として示す。
【図６】また別の、実質的に三角形のグリッド形状を示す。
【図７】また別の、実質的に正弦グリッド形状を示す。
【図８】また別の、実質的にブレーズド型グリッド形状を示す。
【図９】本発明に従う視覚効果を含む製品を陳列する方法を図示する。
【図１０】本発明に従う視覚効果を含む包装品を図示する。
【図１】
2006511831.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年4月7日(2005.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（Ｓ）上に生成された微小光学グリッド構造（Ｇ）であって、該グリッド構造（Ｇ）は、表面構造、保護層で保護された構造、または完全にもしくは部分的に埋め込まれた構造として生成され、グリッド構造（Ｇ）は、観察者に対して、光の回折に基づいたホログラフィックまたは相当する視覚効果を、前記グリッド構造（Ｇ）から回折され可視光波長（λ）に相当する光を実質的に１つ以上の回折次数（ｍ）に導くことによって生成するように配置され、各単一の回折次数（ｍ）は、前記可視光波長（λ）において観察可能な視覚効果の一定の観察方向（ｍ，β）に相当し、前記グリッド構造（Ｇ）は自由領域の角度を残すように配置され、その結果、前記領域の角度に相当する方向から調べられる前記グリッド構造（Ｇ）は、観察者に対して、回折に基づく明瞭に観察可能な効果を生成しない、微小光学グリッド構造（Ｇ）において、前記グリッド構造（Ｇ）は、エンボス加工され、前記グリッド構造（Ｇ）のグリッド周期（ｄ）の前記可視光波長（λ）に対する比は５よりも小さく、前記グリッド構造（Ｇ）は、非金属材料のみを含むことを特徴とする微小光学グリッド構造。
【請求項２】
前記グリッド構造（Ｇ）が、該構造から回折された光を、実質的にただひとつの回折次数（ｍ）に、すなわち、好ましくは回折次数ｍ＝−１に相当する実質的にただ１つの観察方向（ｍ，β）に導くように配置されることを特徴とする請求項１記載のグリッド構造（Ｇ）。
【請求項３】
前記自由領域の角度が少なくとも１０°であることを特徴とする請求項１または２に記載のグリッド構造（Ｇ）。
【請求項４】
前記グリッド構造（Ｇ）は、実質的に透明な基板（Ｓ）上に生成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のグリッド構造（Ｇ）。
【請求項５】
前記基板（Ｓ）は、プラスチックまたはラッカー、好ましくはプラスチック膜またはラッカー層から成ることを特徴とする請求項４記載のグリッド構造（Ｇ）。
【請求項６】
前記グリッド構造（Ｇ）は、紙、板紙または他の相当する基板（Ｓ）上に生成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のグリッド構造（Ｇ）。
【請求項７】
前記グリッド構造（Ｇ）の基板（Ｓ）は、基板の全表面領域上に、または前記グリッド構造（Ｇ）に相当する位置のみにおいて、１または複数の誘電体薄膜被覆を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のグリッド構造（Ｇ）。
【請求項８】
基板（Ｓ）上に微小光学グリッド構造（Ｇ）を生成するための方法であって、前記グリッド構造（Ｇ）は、表面構造、保護層で保護された構造または完全にもしくは部分的に埋め込まれた構造として生成され、グリッド構造（Ｇ）は、観察者に対して、光の回折に基づくホログラフィックまたは相当する視覚効果を生成するように構成され、前記方法は、グリッド構造（Ｇ）から回折され可視光波長（λ）に相当する光が実質的に１つ以上の回折次数（ｍ）に導かれ、各単一の回折次数（ｍ）は前記可視光波長（λ）において観察された視覚効果の一定の観察方向（ｍ，ｂ）に相当し、自由領域の角度は前記領域の角度に相当する方向から調べられる前記グリッド構造（Ｇ）が観察者に対して、回折に基づく明瞭に観察可能な効果を生成しないように、グリッドパラメータ（ｄ，ｈ，ｃ，ｎｓ）とともに前記グリッド構造（Ｇ）のグリッド形状の形を少なくとも選択することを含む方法において、前記方法は、前記グリッド構造（Ｇ）のグリッド周期（ｄ）の前記可視光波長に対する比が５よりも小さく、前記グリッド構造（Ｇ）は非金属材料のみを含むように、前記グリッド構造（Ｇ）をエンボス加工することをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記可視光波長（λ）で、前記グリッド構造（Ｇ）に衝突する光の入射角（α）の値は固定され、前記グリッド周期（ｄ）と前記可視光波長（λ）との比は１つの所望の観察方向（ｍ，β）が達成されるように選択され、前記観察方向は、好ましくは、該観察方向が回折次数ｍ＝−１に相当するように選択され、所望の設計波長（λ）が前記１つの観察方向に回折されることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記グリッド構造（Ｇ）のパラメータ（ｄ，ｈ，ｃ，ｎｓ）が自由領域の角度が少なくとも１０°であるように選択されることを特徴とする請求項８または９記載の方法。
【請求項１１】
前記１つ以上の観察方向（ｍ，β）に対する回折効率は、前記グリッド構造（Ｇ）のパラメータ（ｄ，ｈ，ｃ，ｎｓ）の選択によって影響を受けることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記グリッド形状（Ｇ）の幅（ｃ）は、前記グリッド周期（ｄ）の実質的に二分の一となるように選択されることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記可視光波長（λ）の値の実質的に四分の一が前記グリッド形状の高さ（ｈ）の値として選択されることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
実質的に透明な材料、好ましくは、プラスチック、ラッカーなどが、グリッド構造の基板（Ｓ）として選択されることを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
光の回折に基づく１または複数の視覚的、ホログラフィックまたは相当する効果を含む製品であって、前記製品が１または複数のパターン領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を含み、その単一のパターン領域が、請求項１〜７のいずれか１項に記載のグリッド構造（Ｇ）から形成され、または、請求項８〜１４のいずれか１項に記載の方法によって生成されることを特徴とする製品。
【請求項１６】
前記製品がプラスチック、好ましくは、プラスチック膜から成ることを特徴とする請求項１５に記載の製品。
【請求項１７】
前記製品が紙、板紙または相当する材料から成ることを特徴とする請求項１５に記載の製品。
【請求項１８】
前記製品が包装材料から成ることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の製品。
【請求項１９】
前記製品が印刷物であることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２０】
前記製品が実質的に透明な材料から成ることを特徴とする請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２１】
前記製品の基材が同時にグリッド構造（Ｇ）の基板（Ｓ）として働くことを特徴とする請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２２】
製品が複数のパターン領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を含む場合には、前記パターン領域の少なくとも２つは異なる観察方向（ｍ，β）および／または設計波長（λ）を有することを特徴とする請求項１５〜２１のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２３】
前記１または複数のパターン領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が、効果として、商標、ロゴ、製品説明書などを形成することを特徴とする請求項１５〜２２のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２４】
前記１または複数のパターン領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が、効果として、文字またはテキストを形成することを特徴とする請求項１５〜２３のいずれか１項に記載の製品。
【請求項２５】
前記製品が、相互に類似し、実質的に均一な視覚効果を有する、より大きい領域をともに形成する複数の隣接するパターン領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を含むことを特徴とする請求項１５〜２４のいずれか１項に記載の製品。
【国際調査報告】
2006511831.tif 000014
2006511831.tif 000015