(57)【要約】【課題】特徴的な視覚効果を有し、より高い偽造防止効果を発揮させることにある。【解決手段】光透過性基材１１と、この基材の少なくとも一方の面上に設けられ、回折格子１３ｒ，１３ｇ，１３ｂが形成された複数の回折格子領域１２ａ及び方向の揃った複数の直線状の凹部，凸部等の光散乱構造１３ｄが形成された複数の光散乱領域１２ａと、これら各散乱領域を画像表示可能にマトリクス状に配置された領域配置手段とを備え、  複数の回折格子の一部は、該回折格子の方向が直線状の凹部，凸部の方向と同一であり、かつ、異なる色を表す空間周波数ＳＲ，ＳＧ，ＳＢの要素回折格子を有し、これら三種類の空間周波数ＳＲ，ＳＧ，ＳＢは、１．１１ＳＲ≦ＳＧ≦１．４８ＳＲ、１．０３ＳＧ≦ＳＢ≦１．２６ＳＧなる式を満足し、光散乱構造の空間周波数ＳＳは、ＳＳ＜ＳＲ、ＳＢ＜ＳＳの少なくとも一方の式を満足する画像表示体である。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の基材と、この基材の少なくとも一方の面上に設けられ、回折格子が形成された複数の回折格子領域及び方向の揃った複数の直線状の凹部及び／又は凸部からなる光散乱構造が形成された複数の光散乱領域と、前記複数の回折格子領域及び前記複数の光散乱領域を画像表示可能にマトリクス状に配置された領域配置手段とを備え、
前記複数の回折格子領域にそれぞれ形成される複数の回折格子の少なくとも一部は、該回折格子の方向が前記光散乱領域に形成される複数の直線状の凹部及び／又は凸部の方向と同一であり、かつ、少なくとも三種類の色Ｒ，Ｇ，Ｂの中の何れか異なる色を表す空間周波数ＳＲ，ＳＧ，ＳＢの要素回折格子を有し、
前記要素回折格子のうち、三種類の色Ｒ，Ｇ，Ｂの空間周波数ＳＲ，ＳＧ，ＳＢは、後記する式Ａ及び式Ｂを満足し、
前記光散乱構造の空間周波数ＳＳは、後記する式Ｃ及び式Ｄの少なくとも一方を満足することを特徴とする画像表示体。
１．１１ＳＲ≦ＳＧ≦１．４８ＳＲ  ……（式Ａ）
１．０３ＳＧ≦ＳＢ≦１．２６ＳＧ  ……（式Ｂ）
ＳＳ＜ＳＲ  ……（式Ｃ）
ＳＢ＜ＳＳ  ……（式Ｄ）
【請求項２】
前記光散乱構造の空間周波数ＳＳは、後記する式Ｅ及び式Ｆの少なくとも一方を満足することを特徴とする請求項１に記載の画像表示体。
１．１８ＳＳ＜ＳＲ  ……（式Ｅ）
１．０８ＳＢ＜ＳＳ  ……（式Ｆ）
【請求項３】
前記光散乱構造の空間周波数ＳＳは、後記する式Ｇ及び式Ｈの少なくとも一方を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示体。
１．２ＳＳ＜ＳＲ  ……（式Ｇ）
１．２８ＳＢ＜ＳＳ……（式Ｈ）
【請求項４】
前記光散乱構造の空間周波数ＳＳは、前記式Ｃ，式Ｅ，式Ｇの少なくとも１つの式を満足し、かつ式Ｄ，式Ｆ，式Ｈの何れの式も満足しないことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の画像表示体。
【請求項５】
前記要素回折格子の空間周波数ＳＲは、適宜な長さ、面積を有する光源下での観察時、１２８７本／ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか一項に記載の画像表示体。
【請求項６】
前記要素回折格子の空間周波数ＳＲは、白色光入射による観察時、１３５１本／ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか一項に記載の画像表示体。
【請求項７】
前記要素回折格子を備える前記複数の回折格子領域の総面積が前記複数の光散乱領域の総面積よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れか一項に記載の画像表示体。
【請求項８】
前記要素回折格子を備える前記複数の回折格子領域で構成される画像と前記複数の光散乱領域で構成される画像が同一であることを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れか一項に記載の画像表示体。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８の何れか一項に記載された構成の画像表示体と、この画像表示体を一部の領域に支持した物品とを具備したことを特徴とする情報媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、肉眼で真偽判定が容易なセキュリティ性の高い偽造防止機能を備えた画像表示体及び情報媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、商品券及び小切手などの有価証券類、クレジットカード、キャッシュカード及びＩＤカードなどのカード類、並びにパスポート及び免許証などの証明書類には、それらの偽造を防止するために、通常の印刷物とは異なる視覚効果を有する表示体が貼り付けられている。また、近年、これら以外の物品についても、偽造品の流通が社会問題化している。そのため、多くの偽造対象物品に対しても、同様の偽造防止技術を適用する機会が増えてきている。
【０００３】
ところで、通常の印刷物とは異なる視覚効果を有する表示体としては、複数の溝を並べてなる回折格子を含んだ表示体が知られている。この表示体には、例えば、観察条件に応じて変化する像を表示させるとか、立体像を表示させることができる。また、回折格子が表現する虹色に輝く分光色は、通常の印刷技術では表現することができない。そのため、回折格子を含んだ表示体は、偽造防止対策が必要な物品に広く用いられている。
【０００４】
例えば、偽造防止対策用に用いる表示体としては、溝の長さ方向又は格子定数（即ち溝のピッチ）が異なる複数の回折格子を配置させて絵柄として表示するものが提案されている（特許文献１）。
【０００５】
この表示体は、回折格子に対する観察者又は光源の相対的な位置が変化すると、観察者の眼に到達する回折光の波長が変化する。従って、この構成を採用すると、虹色に変化する画像を表現することができる。
【０００６】
このような回折格子を利用した表示体では、複数の溝を形成してなるレリーフ型の回折格子を使用することが一般的である。レリーフ型回折格子は、通常、フォトリソグラフィを利用して製造した原版から複製することにより得られる。
【０００７】
前述する特許文献１におけるレリーフ型回折格子の原版の作製方法は、一方の主面に感光性レジストを塗布した平板状の基板をＸＹステージ上に載置し、コンピュータ制御のもとにステージを移動させながら感光性レジストに電子ビームを照射することにより、感光性レジストをパターン露光する方法である。また、回折格子の原版は、二光束干渉を利用して形成することもある。
【０００８】
レリーフ型回折格子の製造方法は、通常、まず、前述する手順に従って原版を作り、そこから電鋳等の方法で金属製のスタンパを作製する。次に、金属製スタンパを母型として用いて、レリーフ型の回折格子を複製する。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）からなるフィルム又はシート状の薄い透明基材上に、熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を塗布する。引き続き、塗膜に金属製スタンパを密着させ、この状態で樹脂層に熱又は光を与える。樹脂硬化後、その硬化した樹脂から金属製スタンパを剥離することにより、レリーフ型回折格子の複製物を得る。
【０００９】
一般に、レリーフ型回折格子は透明である。従って、通常、レリーフ構造を設けた樹脂層上には、蒸着法を用いてアルミニウムなどの金属又は誘電体を単層又は多層に堆積させることにより反射層を形成し、表示体を得る。
【００１０】
その後、反射層の形成された表示体を、例えば紙又はプラスチックフィルムから成る基材上に接着層又は粘着層を介して貼り付けることにより、偽造防止対策を施した表示体を得るものである。
【００１１】
レリーフ型回折格子を含んだ表示体の製造に使用する原版は、それ自体の製造が困難である。また、金属製スタンパから樹脂層へのレリーフ構造の転写は、高い精度で行う必要がある。よって、レリーフ型回折格子を含んだ表示体の製造には、高い技術が要求される。
【００１２】
しかしながら、近年、偽造防止対策が必要な多くの物品でレリーフ型回折格子を含んだ表示体が用いられるようになった結果、この技術が広く認知され、それに伴って、表示体自体の偽造の発生も増加する傾向にある。その結果、回折光によって虹色の光を呈することのみを特徴とする表示体は、充分な偽造防止効果を達成することが難しくなってきている。
【００１３】
また、回折格子を有する別の表示体としては、回折格子パターンと光散乱パターンとの組み合わせにより絵柄を表示するものが提案されている（特許文献２）。
【００１４】
この表示体は、虹色に変化する画像のみでなく、光の散乱で表現した画像も表示することが可能となる。その結果、特許文献２に記載のディスプレイは、従来の回折格子パターンが有する虹色とは大きく異なる視覚効果を有する。ゆえに、より高い偽造防止効果を期待することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第５０５８９９２号明細書
【特許文献２】特許第２７５１７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、公知の技術としては、光の三原色であるＲ、Ｇ、Ｂの組み合わせによってフルカラー表示をする方法がある。この方法は、回折格子を有する表示体においても適用できる。例えば、ある特定の角度でそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの色に対応した波長の回折光を射出する回折格子を三種類用いることで、ある特定の角度で所望のフルカラー画像を表示することができる。
【００１７】
しかしながら、回折格子によるフルカラー画像の表示体では、ある特定の狭い角度範囲においてのみ所望のフルカラー画像を表示することができる一方、それ以外の角度では回折光の虹色に変化する射出光が観察される。そのため、観察者が所望のフルカラー画像を認識するためには、予め観察方法を理解しておく必要があり、さもなければ、所望のフルカラー画像を認識するのは困難であり、従来の回折格子パターンと同等の外観であると認識してしまう。
【００１８】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、特徴的な視覚効果、より高い偽造防止効果及びより高い意匠性を併せ持つ画像表示体及び情報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】
【００１９】
上記課題を解決するために、請求項１に対応する発明は、光透過性の基材と、この基材の少なくとも一方の面上に設けられ、回折格子が形成された複数の回折格子領域及び方向の揃った複数の直線状の凹部及び／又は凸部からなる光散乱構造が形成された複数の光散乱領域と、複数の回折格子領域及び複数の光散乱領域を画像表示可能にマトリクス状に配置された領域配置手段とを備え、
複数の回折格子領域にそれぞれ形成される複数の回折格子の少なくとも一部は、当該回折格子の方向が光散乱領域に形成される複数の直線状の凹部及び／又は凸部の方向と同一であり、かつ、少なくとも三種類の色Ｒ，Ｇ，Ｂの中の何れか異なる色を表す空間周波数ＳＲ，ＳＧ，ＳＢの要素回折格子であり、
前記要素回折格子のうち、三種類の色Ｒ，Ｇ，Ｂの空間周波数ＳＲ，ＳＧ，ＳＢは、以下の式Ａ及び式Ｂを満足し、
前記光散乱構造の空間周波数ＳＳは、以下の式Ｃ及び式Ｄの少なくとも一方を満足することを特徴とする画像表示体である。
【００２０】
１．１１ＳＲ≦ＳＧ≦１．４８ＳＲ  ……（式Ａ）
１．０３ＳＧ≦ＳＢ≦１．２６ＳＧ  ……（式Ｂ）
ＳＳ＜ＳＲ  ……（式Ｃ）
ＳＢ＜ＳＳ  ……（式Ｄ）
従って、請求項１に対応する発明によれば、複数の回折格子領域にそれぞれ形成される複数の回折格子の一部である要素回折格子のうち、異なる三種類の色Ｒ，Ｇ，Ｂの空間周波数ＳＲ，ＳＧ，ＳＢは、上記式Ａ及び式Ｂを満足させることにより、光散乱構造で形成される白色の画像と回折格子で形成されるフルカラー画像が切り替わり、かつ、画像が虹色に変化する様子を観察出来無くすることが可能となる。
【００２１】
また、光散乱構造の空間周波数ＳＳは、上記式Ｃ及び式Ｄの少なくとも一方を満足させることにより、入射光の入射角度、観察者の観察角度を変えることで、光散乱構造で形成されるモノクロ画像と回折格子で形成されるフルカラー画像が切り替わることにより、効果的に視覚効果を高めることができる。
【００２２】
請求項２に対応する発明は、光散乱構造の空間周波数ＳＳとして、下記の式Ｅ及び式Ｆの少なくとも一方を満足することを特徴とする請求項１に対応する発明に記載の画像表示体である。
【００２３】
１．１８ＳＳ＜ＳＲ  ……（式Ｅ）
１．０８ＳＢ＜ＳＳ  ……（式Ｆ）
請求項２に対応する発明によれば、光散乱構造で形成されるモノクロ画像と回折格子で形成されるフルカラー画像がより効果的に切り替わることにより、光散乱構造のＲ、Ｇ、Ｂ成分に相当する波長の射出光を射出出来なくすることができる。
【００２４】
請求項３に対応する発明は、前記光散乱構造の空間周波数ＳＳとして、下記の式Ｇ及び式Ｈの少なくとも一方を満足することを特徴とする前記請求項１又は請求項２に対応する発明に記載の画像表示体である。
【００２５】
１．２ＳＳ＜ＳＲ  ……（式Ｇ）
１．２８ＳＢ＜ＳＳ……（式Ｈ）
請求項３に対応する発明によれば、フルカラー画像を正規の色と指定観察できる角度範囲において、光散乱構造が可視光を射出出来なくでき、よってモノクロ画像とフルカラー画像がより効果的に切り替わる効果を高めることができる。
【００２６】
請求項４に対応する発明は、前記光散乱構造の空間周波数ＳＳとして、前記式Ｃ，式Ｅ，式Ｇの少なくとも１つの式を満足し、かつ式Ｄ，式Ｆ，式Ｈの何れの式も満足しないことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項に対応する発明に記載の画像表示体である。
【００２７】
請求項４に対応する発明によれば、前記式Ｃ，式Ｅ，式Ｇを満たすよう光散乱構造の空間周波数ＳＳとすることにより、モノクロ画像とフルカラー画像が切り替わる間の角度範囲において虹色に変化する状態を観察でき無くすることができる。
【００２８】
請求項５に対応する発明は、要素回折格子の空間周波数ＳＲとして、適宜な長さ、面積を有する光源下での観察時、１２８７本／ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか一項に対応する発明に記載の画像表示体である。
【００２９】
請求項５に対応する発明によれば、点光源でなく、蛍光灯などの実際の光源下の観察時において、フルカラー画像が虹色に変化する様子を観察されなくすることができる。
【００３０】
次に、請求項６に対応する発明は、要素回折格子の空間周波数ＳＲとして、白色光入射による観察時、１３５１本／ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか一項に対応する発明に記載の画像表示体である。
【００３１】
請求項６に対応する発明によれば、白色光の垂直入射による観察時において、フルカラー画像が虹色に変化する様子を観察されなくすることができる。
【００３２】
次に、請求項７に対応する発明は、前記要素回折格子を備える前記複数の回折格子領域の総面積が前記複数の光散乱領域の総面積よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れか一項に対応する発明に記載の画像表示体である。
【００３３】
請求項７に対応する発明によれば、回折格子で構成されるフルカラー画像と、光散乱構造で構成されるモノクロ画像の切り替わりがより鮮明となる、より高品位な画像表示体を提供することが可能となる。
【００３４】
次に、請求項８に対応する発明は、前記要素回折格子を備える前記複数の回折格子領域で構成される画像と前記複数の光散乱領域で構成される画像が同一であることを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れか一項に対応する発明に記載の画像表示体である。
【００３５】
請求項８に対応する発明によれば、虹色に変化する画像が観察できる効果を低減し、画像の切り替わりがより鮮明となる、より高品位な画像表示体を提供することが可能となる。
【００３６】
さらに、請求項９に対応する発明は、前記請求項１ないし前記請求項８の何れか一項に対応する発明に記載された構成の画像表示体と、一部の領域に前記画像表示体を支持した物品とを具備したことを特徴とする情報媒体である。
【００３７】
請求項９に対応する発明によれば、物品の領域の一部に画像表示体を貼付けなどで支持した情報媒体とすることにより、当該情報媒体の偽造又は模造を困難にすることができ、セキュリティ性の向上を高めることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、従来の回折格子パターン特有の虹色とは大きく異なる視覚効果を有し、より高い偽造防止効果及びより高い意匠性を併せ持つ画像表示体及び情報媒体を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る画像表示体の一実施の形態を概略的に示す平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う画像表示体の断面図。
【図３】回折格子が射出する回折光を説明する概略図。
【図４】別の回折格子が射出する回折光を説明する概略図。
【図５】さらに別の回折格子が射出する回折光を説明する概略図。
【図６】画像表示体が射出する回折光を説明する概略図。
【図７】光散乱構造が射出する散乱光を説明する概略図。
【図８】本発明に係る画像表示体の実施の形態における光散乱構造の凹凸構造を概略的に示す平面図。
【図９】本発明に係る画像表示体の実施の形態における散乱構造の凹凸構造を概略的に示す平面図。
【図１０】図８に示す平面図をフーリエ変換して得られる画像を示す図。
【図１１】図９に示す平面図をフーリエ変換して得られる画像を示す図。
【図１２】本発明の実施の形態に係る画像表示体が射出する回折光及び散乱光を説明する概略図。
【図１３】本発明の別の実施形態に係る画像表示体が射出する回折光及び散乱光を説明する概略図。
【図１４】本発明に係る画像表示体を用いた情報媒体の一実施形態を示す概略的な平面図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には全て同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４１】
本発明に係る画像表示体の一実施の形態について、図１及び図２を用いて説明する。
【００４２】
図１は画像表示体を概略的に示す平面図、図２は図１に示す画像表示体のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００４３】
画像表示体１０は、光透過層１１と光反射層１４とを含む構成である。光透過層１１の一方の面には、複数の構造領域１２ａ及び非構造領域１２ｂが設けられている。これら複数の構造領域１２ａ及び非構造領域１２ｂを有する面上には光反射層１４が施されている。
【００４４】
前記複数の構造領域１２ａは、空間周波数の値がそれぞれＳＲ、ＳＧ、ＳＢである回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂ及び光散乱構造１３ｄを備えている。
【００４５】
例えば、空間周波数の値がＳＲ、ＳＧ、ＳＢの回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂは、それぞれある特定の角度においてＲ、Ｇ、Ｂの射出光を射出するとき、それらの回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂを備える構造領域１２ａの配置方法によってフルカラー画像を表現することができる。
【００４６】
以下、空間周波数の値がＳＲ、ＳＧ、ＳＢである回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂは、それぞれフルカラー画像表示におけるＲ、Ｇ、Ｂ成分を担当する回折格子（要素回折格子とも呼ぶ）であるとして説明する。
【００４７】
図１及び図２に示す例では、画像表示体１０としては、６つの構造領域１２ａを備えているが、複数であればよく、６つの領域に限るものではない。また、光反射層１４は、構造領域１２ａ及び非構造領域１２ｂの全体を覆うように説明したが、構造領域１２ａの少なくとも一部を覆うように施されていればよい。
【００４８】
図１及び図２に示す例では、構造領域１２ａが、凹部のみから成るが、実際には凸部のみから成っていてもよく、あるいは凹部と凸部の両方から成っていてもよい。また、各構造領域１２ａ内の各凹部の深さは、それぞれ異なっているが、同一であってもよい。
【００４９】
さらに、光透過層１１自体に複数の凹部が形成されているが、実際には平坦な光透過層１１の一方の面上に光透過性の層を積層した後、当該光透過性の層に凹部及び／又は凸部を施すようにしてもよい。
【００５０】
光透過層１１の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ＰＥＴ、ポリプロピレン等の光硬化性樹脂、またはアクリルニトリルスチレン共重合体樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂等の熱硬化性樹脂、またはポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ポリアセタール樹脂等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。
【００５１】
前記光透過層１１の材料については、所望の凹凸構造を賦型して硬化させることにより、凹凸構造を成型することができる。なお、これら樹脂材料の硬化物は何れも光透過性であり、屈折率は一般的に１．５程度である。
【００５２】
光反射層１４の材料としては、透明被膜もしくは、金属被膜等を用いることができる。透明材料の場合、光透過層１１と屈折率が異なる誘電体層、誘電体多層膜、もしくは高屈折率材料を使用する。例えば、屈折率が２．０以上であるＺｎＳ、ＴｉＯ２、ＰｂＴｉＯ２、ＺｒＯ、ＺｎＴｅ、ＰｂＣｒＯ４等が好ましい。これは、光透過層１１との屈折率が小さい場合、凹凸構造からの射出光の視覚効果が弱まってしまうためである。具体的には、光透過層１１と透明被膜との屈折率差は少なくとも０．５以上あると良い。
【００５３】
また、金属被膜である場合、クロム、ニッケル、アルミニウム、鉄、チタン、銀、金、銅の中から選択される単体又はそれらの混合物、合金等を用いることができる。
【００５４】
次に、本発明に係る画像表示体１０を説明するにあたり、まず、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂのピッチ及び照明光の波長と、照明光入射角及び回折光の射出角との関係について説明する。
【００５５】
照明光源を用いて回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂに照明光を照射したとき、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂからは入射光である照明光の進行方向に対応して特定の方向に強い回折光が射出される。
【００５６】
今、ｍ次回折光（ｍ＝０、±１、±２、・・・）の射出角をβとすると、回折格子の格子線に垂直な面内で光が進行する場合、ｍ次回折光の射出角βは次の式１から算出することができる。  
ｍλ＝ｄ（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）                      ……（式１）  
上式１において、ｄは回折格子の格子定数（格子周期、ピッチ）、ｍは回折次数、λは入射光及び回折光の波長を表している。また、αは０次回折光、即ち、正反射光ＲＬの射出角を表している。換言すれば、αの絶対値は照明光の入射角と等しく、反射型回折格子の場合には、照明光の入射方向と正反射光の射出方向とは、回折格子が設けられた界面の法線ＮＬに関して対称である。
【００５７】
なお、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂが反射型である場合、角度αは、０°以上であり、かつ、９０°未満である。また、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂが設けられた界面に対して斜め方向から照明光を照射し、法線方向の角度、即ち０°を境界値とする２つの角度範囲を考えると、角度βは、回折光の射出方向と正反射光の射出方向とが同じ角度範囲内にあるときには正の値であり、回折光の射出方向と照明光の入射方向とが同じ角度範囲内にあるときには負の値である。
【００５８】
次に、図３乃至図５は、回折格子が射出する回折光を説明する概略図である。  
図３はフルカラー画像表示においてＲ成分に相当する回折格子１３ｒから射出する回折光を説明する概略図である。
【００５９】
図３は、入射光１Ｌが回折格子１３ｒを有する構造領域１２ａに垂直な方向、すなわちＺ軸に平行な方向で入射し、０次回折光ＲＬ及び複数の回折角度をもった回折光ＤＬｒ（ＤＬｒｒ、ＤＬｒｇ、ＤＬｒｂ）を射出する様子を示している。入射光１Ｌは複数の波長成分を含む白色光であるとする。これは以降の説明でも同様であるとする。
【００６０】
なお、回折格子１３ｒから射出する回折光は、式１に示すように複数の次数の回折光が存在するが、ここでは説明を簡略化するために１次回折光のみを図示して説明する。これは以降の説明でも同様であるとする。
【００６１】
ここで、回折光ＤＬｒｒは、回折光ＤＬｒを赤色として観察できる方向を示しており、その法線ＮＬと成す角度、すなわち回折角度はβｒｒとなる。また、同様に回折光ＤＬｒｇ、ＤＬｒｂは、それぞれ回折光ＤＬｒを緑色、青色として観察できる方向を示しており、それぞれの回折角度はβｒｇ、βｒｂとなる。なお、回折角度βｒｇの記載は省略してある。
【００６２】
このとき、前述した赤色、青色がそれぞれ可視光線の最長波長、最短波長であるとする（これは以降の説明でも同様であるとする）と、回折格子１３ｒから射出する回折光の射出角度はβｒｂ乃至βｒｒの範囲となる。
【００６３】
回折格子１３ｒは、フルカラー画像表示におけるＲ成分に相当するので、フルカラー画像を観察できる角度はβｒｒとなる。図３ではＤＬｒの記載を省略し、ＤＬｒｒ、ＤＬｒｇ、ＤＬｒｂを示しているが、回折光が射出されるのはＤＬｒｒ、ＤＬｒｇ、ＤＬｒｂの方向のみでなく、それぞれの間の角度においても回折光が射出しており、角度に応じて虹色に変化している。
【００６４】
また、実際には赤色、緑色、青色として観察できる波長は、ある特定の値の波長に限られず、それぞれ一定の波長範囲を有する。ここでは、説明を簡略化するために代表的な回折光としてＤＬｒｒ、ＤＬｒｇ、ＤＬｒｂのみを示している。これは以降の説明でも同様である。
【００６５】
なお、実際にはフルカラー画像の表示に用いる赤色、青色として可視光線の最長波長、最短波長を用いることはないが、ここでは説明を簡略化するためにそうであるとする。
【００６６】
図４はフルカラー画像表示においてＧ成分に相当する回折格子１３ｇから射出する回折光を説明する概略図である。
【００６７】
すなわち、図４は、入射光１Ｌが回折格子１３ｇを有する構造領域１２ａに垂直な方向、すなわちＺ軸に平行な方向で入射し、０次回折光ＲＬ及び複数の回折角度をもった回折光ＤＬｇ（ＤＬｇｒ、ＤＬｇｇ、ＤＬｇｂ）を射出する様子を示している。
【００６８】
ここで、回折光ＤＬｇｒ、ＤＬｇｇ、ＤＬｇｂは、それぞれ回折光ＤＬｇを赤色、緑色、青色で観察できる方向を示しており、それぞれの回折角度はβｇｒ、βｇｇ、βｇｂである。なお、回折角度βｇｒ、βｇｇ、βｇｂの記載は省略してある。このとき、回折格子１３ｇから射出する回折光の射出角度はβｇｂ乃至βｇｒの範囲となる。
【００６９】
回折格子１３ｇは、フルカラー画像表示におけるＧ成分に相当するので、フルカラー画像を観察できる角度はβｇｇとなる。
【００７０】
図５はフルカラー画像表示においてＢ成分に相当する回折格子１３ｂから射出する回折光を説明する概略図である。
【００７１】
図５は、入射光１Ｌが回折格子１３ｂを有する構造領域１２ａに垂直な方向、すなわちＺ軸に平行な方向で入射し、０次回折光ＲＬ及び複数の回折光ＤＬｂ（ＤＬｂｒ、ＤＬｂｇ、ＤＬｂｂ）を射出する様子を示している。
【００７２】
ここで、回折光ＤＬｂｒ、ＤＬｂｇ、ＤＬｂｂは、それぞれ回折光ＤＬｂを赤色、緑色、青色で観察できる方向を示しており、それぞれの回折角度はβｂｒ、βｂｇ、βｂｂである。なお、回折角度βｂｒ、βｂｇ、βｂｂの記載は省略してある。このとき、回折格子１３ｂから射出する回折光の射出角度はβｂｂ乃至βｂｒの範囲となる。
【００７３】
回折格子１３ｂは、フルカラー画像表示におけるＢ成分に相当するので、フルカラー画像を観察できる角度はβｂｂとなる。
【００７４】
従って、図３乃至図５を用いて説明したように、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂを用いてフルカラー画像を表示するとき、画像を所望の色で観察できる角度はβｒｒ＝βｇｇ＝βｂｂとなる。
【００７５】
次に、図６は回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂを備える画像表示体１０から射出する回折光を説明する概略図である。なお、図６は回折光や回折角度に関して理解をして頂くために便宜的に示した説明図であって、図６に示す画像表示体１０自体は本発明を限定するものではない。また、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの記載は省略してある。
【００７６】
図６は、図３乃至図５に示す回折光を同一面に合わせて描いた図であるが、図３乃至図５で説明した回折光（ＤＬｒｒ、ＤＬｒｇ等）や回折角度（βｒｒ、βｒｇ等）の全ては図示しておらず、説明に用いる最低限のみを図示している。
【００７７】
前述したように、画像表示体１０を所望の色で観察できる角度は、βｒｒ＝βｇｇ＝βｂｂとなるが、当該画像表示体１０から射出する回折光の射出角度はβｒｂ乃至βｂｒの範囲となる。
【００７８】
ゆえに、画像表示体１０の各構造領域１２ａに形成される回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂを組み合わせることによってフルカラー画像の表示が可能となる一方で、フルカラー画像を所望の色として認識できる角度は狭い範囲に限定されており、かつ、それ以外の広い角度範囲では虹色に変化する画像を観察することができる。
【００７９】
すなわち、観察方法について無知の状態で画像表示体１０を一瞥した場合、フルカラー画像を所望の色として認識するのは非常に困難である。ゆえに、この画像表示体１０の外観は従来からある虹色に変化する回折格子パターンと同等のものとして観察される。
【００８０】
図７は光散乱構造１３ｄが射出する散乱光を説明する概略図である。
【００８１】
図１から明らかなように、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂは凹凸構造の間隔が一定となっているが、光散乱構造１３ｄは直線状の凹部及び／又は凸部の間隔は一定ではなく、複数の値を有している。
【００８２】
前述したように、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂから射出される回折光は、式１に示すように、その波長に応じて射出角度は特定の角度に定まる。一方、光散乱構造１３ｄは式１における格子定数ｄを複数有していると見なすことができるため、何れの波長においても射出角度はある一定の角度範囲を有することとなる。
【００８３】
ゆえに、図７に示すように、散乱光がβｄ１乃至βｄ２の角度範囲で射出するとき、角度に因らず白色の光を観察できる。なぜならば、前述したように何れの観察角度においても複数の波長の光の混色を観察できる状態にある為である。その結果、かかる観察角度では、虹色に変化することなく、かつ広い角度範囲において白色を表示する点が回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂとは異なる光散乱構造１３ｄ特有の視覚効果と言える。
【００８４】
図８及び図９は本発明に係る画像表示体における光散乱構造１３ｄの凹凸構造を概略的に示す平面図である。
【００８５】
図８（ａ）、（ｂ）に示す光散乱構造１３ｄ１、１３ｄ２は、何れもＹ軸に平行な直線状の凹凸構造が配置されている。ゆえに、この凹凸構造に入射光が入射すると、入射光を含み、かつＺＸ平面に平行な面内で拡がりを持つ散乱光が射出される。
【００８６】
図９（ａ）に示す光散乱構造１３ｄ３は、Ｙ軸に平行な直線状の凹凸構造が配置されている。しかし、図８（ａ）、（ｂ）は、全ての凹凸構造が同一の長さとなっているが、図９（ａ）に示す凹凸構造は異なっている。
【００８７】
また、図９（ｂ）に示す光散乱構造１３ｄ４は、図８（ａ）、（ｂ）及び図９（ａ）に示す凹凸構造と比較すると、構造の配向性が低い。しかし、凹凸構造は概ねＹ軸に平行な直線状の構造と捉えることができる。
【００８８】
よって、図９（ａ）、（ｂ）に示す光散乱構造１３ｄ３、１３ｄ４の凹凸構造は、Ｙ軸に平行な直線状の構造といえる。よって、図９（ａ）、（ｂ）の凹凸構造も本発明の実施形態として採用することができる。
【００８９】
図１０及び図１１は、それぞれ図８、図９に示す平面図をフーリエ変換して得られる画像を示す図である。すなわち、図１０（ａ）は図８（ａ）の平面図を、図１０（ｂ）は図８（ｂ）の平面図を、図１１（ａ）は図９（ａ）の平面図を、図１１（ｂ）は図９（ｂ）の平面図を、それぞれフーリエ変換して得られる画像を示す図である。
【００９０】
ここで、フーリエ変換して得られる画像とは、光学的には、フーリエ変換前の凹凸構造から射出するフラウンホーファー回折の空間周波数分布を示しており、それはすなわち、回折光の射出範囲の分布でもある。この点を踏まえると、図１０及び図１１からも、図８及び図９に示す凹凸構造はいずれも指向性を持った散乱光を射出することがわかる。
【００９１】
ところで、図１０及び図１１から明らかなように、図８及び図９に示す光散乱構造１３ｄ１、１３ｄ２、１３ｄ３、１３ｄ４の凹凸構造から射出される散乱光は、何れもＸ軸方向の指向性を有する分布となっているが、それぞれの空間周波数分布は異なっていることがわかる。
【００９２】
このように、本発明に係る光散乱構造１３ｄ１、１３ｄ２、１３ｄ３、１３ｄ４が射出する散乱光は、凹凸構造の配置パターンを変えることで射出範囲を制御することができる。
【００９３】
図１２は本発明の実施形態に係る画像表示体が射出する回折光及び散乱光を説明する概略図である。
【００９４】
この画像表示体１０は、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂ及び光散乱構造１３ｄを備えている。なお、同図に記載の符号は図３乃至図６に示すものと同一である。なお、回折光及び散乱光の射出角度の記載は一部省略してある。
【００９５】
光散乱構造１３ｄが射出する散乱光の角度範囲はβｄ１乃至βｄ２であり、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで構成される画像を所望のフルカラーで観察できる角度はβｒｒ（＝βｇｇ＝βｂｂ）となるが、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂが射出する回折光の角度範囲は該回折格子の範囲を合わせるとβｒｂ乃至βｂｒである。
【００９６】
回折光の射出角度と散乱光の射出角度の大小関係は、図示する通りであって、すなわち、βｄ１＜βｒｂかつβｄ２＜βｒｂの関係にあるとする。このとき、観察者は、観察角度がβｄ１乃至βｄ２のとき、光散乱構造１３ｄで形成される画像を観察でき、観察角度がβｒｂ乃至βｒｒまたはβｒｒ乃至βｂｒのとき、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで形成される画像が観察角度に応じて虹色に変化する様子を観察でき、観察角度がβｒｒのとき、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで形成されるフルカラー画像を所望の色で観察できる。
【００９７】
すなわち、本発明によれば、入射光の入射角度及び／又は観察者の観察角度を変えることによって、光散乱構造１３ｄで形成されるモノクロの画像と回折格子で形成されるフルカラー画像が切り替わる画像表示体を提供することが可能となる。
【００９８】
図１３は本発明の別の実施形態に係る画像表示体が射出する回折光及び散乱光を説明する概略図である。
【００９９】
この画像表示体１０は、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂ及び光散乱構造１３ｄを備えている。同図中に記載の符号は図３乃至図６及び図１２に示すものと同一である。なお、回折光及び散乱光の射出角度の記載は一部省略してある。
【０１００】
光散乱構造１３ｄが射出する散乱光の角度範囲はβｄ１乃至βｄ２及びβｄ３乃至βｄ４であるとする。
【０１０１】
ここで、回折光の射出角度と散乱光の射出角度の大小関係はβｄ１＜βｒｂ＜βｄ２＜βｒｒ＜βｄ３＜βｂｒ＜βｄ４であるとする。
【０１０２】
このとき、観察者は、観察角度がβｄ１乃至βｄ２及びβｄ３乃至βｄ４のとき、光散乱構造１３ｄで形成される画像を観察でき、観察角度がβｄ２乃至βｒｒ又はβｒｒ乃至βｄ３のとき、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで形成される画像が観察角度に応じて虹色に変化する様子を観察でき、観察角度がβｒｒのとき、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで形成される画像を所望の色で観察できる。
【０１０３】
図１２に示す画像表示体１０では、観察者が、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで形成される画像が観察角度に応じて虹色に変化する様子を観察できる観察角度はβｒｂ乃至βｒｒ、又はβｒｒ乃至βｂｒである。
【０１０４】
一方、図１３に示す画像表示体１０では、観察者が、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで形成される画像が観察角度に応じて虹色に変化する様子を観察できる観察角度はβｄ２乃至βｒｒ又はβｒｒ乃至βｄ３である。すなわち、観察角度に応じて虹色に変化する画像を観察できる角度範囲は、図１２よりも図１３の画像表示体１０の方が狭くなっている。
【０１０５】
これは、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂから射出する射出光の射出領域と光散乱構造１３ｄから射出する散乱光の射出範囲が少なくとも一部で重なっていることにより、白色の画像とフルカラー画像が切り替わる視覚効果を維持しつつ、観察角度に応じて虹色に変化する画像を観察し難く、又は観察出来なくすることが可能となる。
【０１０６】
ゆえに、本発明によれば、光散乱構造１３ｄで形成される白色の画像と回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで形成されるフルカラー画像が切り替わり、かつ、画像が虹色に変化する様子を観察し難く、又は観察出来なくすることにより、一般的な回折格子と大きく異なる視覚効果を有する画像表示体を提供することが可能となる。
【０１０７】
ここで、フルカラー画像を構成する回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの空間周波数の数値について考える。
【０１０８】
一般的に、可視光線の波長域は、概ね３８０ｎｍ乃至７５０ｎｍである。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの波長域は、それぞれ６２５ｎｍ乃至７４０ｎｍ、５００ｎｍ乃至５６５ｎｍ、４５０ｎｍ乃至４８５ｎｍである。
【０１０９】
空間周波数の値がＳＲ、ＳＧ、ＳＢの三種類の回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂを用いてフルカラー画像を表現する場合、それぞれの回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂから射出される回折光をそれぞれ、Ｒ、Ｇ、Ｂとして観察される必要がある。すなわち、ある特定の角度においてフルカラー画像を表示するとき、その角度において、空間周波数の値がＳＲの回折格子から射出される射出光の波長が６２５ｎｍ乃至７４０ｎｍ、かつ、空間周波数の値がＳＧの回折格子から射出される射出光の波長が５００ｎｍ乃至５６５ｎｍ、かつ、空間周波数の値がＳＢの回折格子から射出される射出光の波長が４５０ｎｍ乃至４８５ｎｍである必要がある。
【０１１０】
ゆえに、式１から、フルカラー画像を表現するためには、三種類の空間周波数ＳＲ、ＳＧ、ＳＢの値は、下記の式２及び式３の条件を満たす必要がある。  
１．１１ＳＲ≦ＳＧ≦１．４８ＳＲ                    ……（式２）  
１．０３ＳＧ≦ＳＢ≦１．２６ＳＧ                    ……（式３）
次に、光散乱構造１３ｄの空間周波数ＳＳの数値について考える。  
前述したように、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの空間周波数はある特定の値ＳＲ、ＳＧ、ＳＢを有するが、光散乱構造１３ｄの空間周波数はある特定の数値幅を有する値となる。従って、ここでの光散乱構造１３ｄの空間周波数ＳＳは、ある特定の数値幅を有する値であるとする。
【０１１１】
前述したように、入射光の入射角度及び／又は観察者の観察角度を変えることによって、光散乱構造１３ｄで形成されるモノクロ画像と回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで形成されるフルカラー画像が切り替わる視覚効果をより効果的とするためには、モノクロ画像とフルカラー画像のそれぞれを観察できる角度範囲がなるべく重なっていないことが好ましい。すなわち、モノクロ画像とフルカラー画像のそれぞれを形成する光散乱構造１３ｄ、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの空間周波数は、式４及び／又は式５を満たすことが好ましい。  
ＳＳ＜ＳＲ                                          ……（式４）  
ＳＢ＜ＳＳ                                          ……（式５）
光散乱構造１３ｄで形成されるモノクロ画像と回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで形成されるフルカラー画像が切り替わる効果をより効果的とするためには、以上の点に加え、フルカラー画像を視認できる角度範囲がより広いことが好ましい。つまり、フルカラー画像を正規の色として観察できる角度範囲、すなわち、それは、空間周波数の値がＳＲの回折格子１３ｒから射出される射出光の波長が６２５ｎｍ乃至７４０ｎｍ、かつ、空間周波数の値がＳＧの回折格子１３ｇから射出される射出光の波長が５００ｎｍ乃至５６５ｎｍ、かつ、空間周波数の値がＳＢの回折格子１３ｂから射出される射出光の波長が４５０ｎｍ乃至４８５ｎｍである角度範囲において、光散乱構造１３ｄのＲ、Ｇ、Ｂ成分に相当する波長の射出光が射出されないことである。
【０１１２】
ゆえに、式１より、光散乱構造１３ｄの空間周波数ＳＳが、下記の式６及び／又は式７を満たすことが好ましい。
【０１１３】
１．１８ＳＳ＜ＳＲ                                  ……（式６）  
１．０８ＳＢ＜ＳＳ                                  ……（式７）
更に、モノクロ画像とフルカラー画像が切り替わる効果をより効果的とするためには、フルカラー画像を正規の色として観察できる角度範囲において、光散乱構造１３ｄは可視光を射出しないことが好ましい。
【０１１４】
前述したように、光散乱構造１３ｄのＲ、Ｇ、Ｂ成分に相当する波長の光が射出されないことで、画像表示体１０の視覚効果は充分効果的とすることが出来る。なぜならば、可視光域のうち、Ｒ成分より小さい波長域、及びＢ成分より大きい波長域、すなわち３８０ｎｍ乃至４５０ｎｍ及び７４０ｎｍ乃至７５０ｎｍの波長の光は、一般的には可視光域ではあるものの、Ｒ、Ｇ、Ｂの波長域の光と比較すると、その分光視感効率は著しく低いからである。ゆえに、式６及び／又は式７を満たせば、フルカラー画像を正規の色として観察できる角度範囲においてモノクロ画像が観察されてしまうことは殆ど無い。
【０１１５】
しかし、フルカラー画像を正規の色と指定観察できる角度範囲において光散乱構造１３ｄが可視光を射出できないパターンとすることによって、より一層、モノクロ画像とフルカラー画像が切り替わる効果を効果的とすることが可能となる。
【０１１６】
ゆえに、式１より、光散乱構造１３ｄの空間周波数ＳＳが、下記の式８及び／又は式９を満たすことが好ましい。  
１．２ＳＳ＜ＳＲ                                    ……（式８）  
１．２８ＳＢ＜ＳＳ                                  ……（式９）
ところで、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの空間周波数と光散乱構造１３ｄの空間周波数の大小関係について考える。  
例えば、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで構成されるフルカラー画像と、光散乱構造１３ｄで構成される画像のそれぞれ一種類ずつが観察角度に応じて画像の切り替わる画像表示体において、光散乱構造１３ｄで構成される画像を最も明るく観察できる角度は、フルカラー画像を観察できる角度より大きい場合、又は小さい場合、又はその両方の何れかとなる。なお、双方の角度が同一となる場合は画像の切り替わりの解り難い画像表示体となるので考えないものとする。
【０１１７】
式１より、０次回折光の射出角度、すなわち入射光の入射角度や、射出光の射出角度、すなわち観察角度の変化に応じて観察できる波長が異なることは明らかである。ここで、回折格子の格子定数ｄがより小さい程、すなわち空間周波数がより大きい程、入射角度及び／又は観察角度の変化に応じた波長の変化はより小さくなる。
【０１１８】
画像表示体１０を観察する場合、理想的な点光源下で観察することは実際には難しく、有る程度の大きさ（幅・長さ）や面積を持った線光源や面光源で観察することが多い。更には、複数の光源を有する環境下で観察することも少なくない。ゆえに、入射光の入射角度や観察角度の変化に対する波長の変化がより小さいということは、より劣悪な観察環境においても視覚効果を安定して発揮することが可能であると言える。
【０１１９】
また、観察角度の変化に対する波長の変化が小さいということは、観察角度による色変化が小さいということである。これはすなわち、観察角度が変化してもより色が変化しにくく、フルカラー画像を所望の色で観察可能な角度範囲がより広いと言える。これは、フルカラー画像をより認識し易いことにも繋がる。
【０１２０】
前述したように、回折格子の格子定数ｄがより小さい程、すなわち空間周波数がより大きい程、入射角度の変化に応じた波長の変化はより小さくなる。これを逆に捉えると、空間周波数がより小さいほど、入射角度の変化に応じて波長の変化はより大きくなると言える。
【０１２１】
従って、本発明における光散乱構造１３ｄは、複数の波長の光の混色によって白色を表現しているが、各々の波長の光は回折光であるため、完全な白色を表現するのは難しく、若干の虹色の変化は見えてしまう。しかし、空間周波数がより小さいほど入射角度や観察角度の変化に応じた波長の変化がより大きくなるということは、より空間周波数が低い程、虹色が見える作用を低減することが出来る。
【０１２２】
つまり、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで構成されるフルカラー画像と光散乱構造１３ｄで構成される画像を比較すると、光散乱構造１３ｄで構成される画像の方が、より正反射方向に近い角度で観察するのに適しており、かつ、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで構成されるフルカラー画像の方が、より正反射方向から遠い角度で観察するのに適している。
【０１２３】
ゆえに、本発明によれば、光散乱構造１３ｄを構成する複数の直線状の凹部及び／又は凸部の空間周波数成分の最大値が前記回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの空間周波数よりも小さくあることによって、より高精細で、かつ、よりフルカラー画像を視認し易い画像表示体１０を提供することが可能となる。
【０１２４】
そこで、ここで、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの空間周波数について改めて考えてみる。  
前述したように、モノクロ画像を形成する光散乱構造１３ｄの空間周波数ＳＳは、フルカラー画像を形成する回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの空間周波数ＳＲ、ＳＧ、ＳＢよりも小さくあることが好ましい。
【０１２５】
このとき、フルカラー画像が光源の入射角度や観察角度の変化に応じて虹色に変化してしまう様子を観察し難く、又は観察されなくするためには、前記した式４乃至式９を満たすことが好ましい。モノクロ画像を形成する光散乱構造の空間周波数ＳＳがフルカラー画像を形成する回折格子の空間周波数ＳＲ、ＳＧ、ＳＢよりも小さくあることに着目すると、式４乃至式９のうち、特に式４、式６、式８を満たすことが好ましい。
【０１２６】
式４、式６、式８を満たす場合、モノクロ画像とフルカラー画像が切り替わる間の角度範囲（例えば、図１３におけるβｄ２乃至βｒｒの角度範囲）において虹色に変化する様子を観察し難く、又は観察されなくすることができる。
【０１２７】
一方、図１３におけるβｒｒより大きい角度範囲においては光散乱構造１３ｄの射出光は射出されないため、βｒｒより大きい角度範囲において、画像が虹色に変化する様子が観察されてしまう。
【０１２８】
ここで、一般的な観察条件について考える。一般的な観察条件としては、画像表示体１０に対して、白色光が垂直に入射しているとする。  
このとき、前記した画像が虹色に変化する様子が観察されないためには、フルカラー画像を正規の色として観察できる範囲がより広ければよい。それはすなわち、空間周波数の値がＳＲの回折格子１３ｒから射出される射出光の波長が６２５ｎｍ乃至７４０ｎｍ、かつ、空間周波数の値がＳＧの回折格子１３ｇから射出される射出光の波長が５００ｎｍ乃至５６５ｎｍ、かつ、空間周波数の値がＳＢの回折格子１３ｂから射出される射出光の波長が４５０ｎｍ乃至４８５ｎｍ、以外の波長の射出光が観察されなければよい。
【０１２９】
ゆえに、式１より、例えばＳＲの値が１３５１本／ｍｍのとき、空間周波数の値がＳＲの回折格子１３ｒから射出される射出光をＲとして観察できる角度範囲は約５８°乃至８９°となる。つまり、ＳＲが１３５１本／ｍｍよりも大きくあれば、フルカラー画像が虹色に変化する様子を観察されなくすることができる。
【０１３０】
実際の観察条件としては、理想的な点光源下で観察する場面は少なく、ある程度の大きさ（幅・長さ）、面積を有する線光源、面光源下で観察する場面の方が多い。
【０１３１】
例えば、１５０ｍｍ間隔で配置された２本の蛍光灯下において画像表示体１０を観察するとする。光源面と画像表示体１０の距離は１５００ｍｍとする。また、蛍光灯方向と回折格子例えば１３ｒの方向は平行とする。
【０１３２】
このとき、式１より、例えばＳＲの値が１２８７本／ｍｍのときに、空間周波数の値がＳＲの回折格子１３ｒから射出される射出光のうち、波長が７４０ｎｍの成分は最大で８９°の角度へ射出される。つまり、点光源下ではなく、蛍光灯下というより一般的な観察環境下において、ＳＲが１２８７本／ｍｍよりも大きくあれば、フルカラー画像が虹色に変化する様子を観察されなくすることができる。
【０１３３】
ところで、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂから射出される回折光と光散乱構造１３ｄから射出される散乱光の射出角度の角度範囲を比較すると、光散乱構造１３ｄから射出される散乱光の射出角度範囲の方が広いことは前述した通りである。
【０１３４】
入射光の入射光強度、波長分布が同一である入射光が、同一の面積から成る、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂを備える構造領域１２ａ、光散乱構造１３ｄを備える構造領域１２ａそれぞれに入射する場合、光散乱構造１３ｄを備える構造領域１２ａから射出する散乱光の射出範囲の方が広いのは明らかである。その一方で、射出範囲が広いということは、入射光のエネルギーがより多方向に分散されているということであり、観察時の明るさは、光散乱構造１３ｄを備える構造領域１２ａの方が暗い。
【０１３５】
ゆえに、光散乱構造１３ｄで構成される画像と回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで構成される画像との両方を適切な明るさで観察するためには、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂを備える構造領域１２ａの総面積よりも光散乱構造１３ｄを備える構造領域１２ａの総面積の方が大きくあることが好ましい。
【０１３６】
よって、本発明によれば、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂを備える複数の構造領域１２ａの総面積が光散乱構造１３ｄを備える複数の構造領域１２ａの総面積よりも小さくあることによって、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで構成される画像と光散乱構造１３ｄで構成される画像の切り替わりがより鮮明である、より高品位な画像表示体１０を提供することが可能となる。
【０１３７】
ところで、前述したように、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで構成されるフルカラー画像は、特定の角度において所望の色で観察できるものの、それ以外の角度では虹色に変化する画像が観察される。
【０１３８】
ここで、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで構成される画像と光散乱構造１３ｄで構成される画像が同一である場合、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで構成される画像の全ての画素において、光散乱構造１３ｄが殆ど同一の配列で配置されていることになるため、フルカラー画像を所望の色で観察できない全ての観察角度、すなわち、虹色に変化する画像が観察されてしまう全ての観察角度において、光散乱構造１３ｄで構成される同一の画像を観察できる。つまり、観察角度に応じて虹色に変化する画像をより観察し難く、又は観察出来なくすることができる。
【０１３９】
ゆえに、本発明によれば、回折格子１３ｒ、１３ｇ、１３ｂを備える複数の構造領域１２ａで構成される画像と光散乱構造１３ｄを備える複数の構造領域１２ａで構成される画像が同一であることによって、虹色に変化する画像が観察される効果を低減し、画像がより鮮明に切り替わる、より高品位な画像表示体１０を提供することが可能となる。
【０１４０】
図１４は本発明に係る情報媒体の一実施の形態を示す概略的な平面図である。
【０１４１】
この情報媒体２００は、物品としての例えば磁気カードであって、基材５１を含んでいる。基材５１は例えば、プラスチックから成る。基材５１には印刷層５２と、帯状の磁気記録層５３とが形成されている。更に、基材５１には画像表示体１０が偽造防止用ラベルとして貼り付けられている。
【０１４２】
従って、この情報媒体２００は、画像表示体１０を含んでいることから、当該情報媒体２００の偽造又は模造することは非常に困難なものとなる。
【０１４３】
なお、物品としては、クレジットカード、キャッシュカード及びＩＤカードなどの磁気カード類に限らず、有価証券類、パスポート及び免許証などの証明書類、その他偽造防止用の多くの物品を対象とするものである
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【０１４４】
さらに、上記実施の形態には種々の上位，下位段階の発明が含まれており、開示された複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得るものである。例えば問題点を解決するための手段に記載される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されうることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
【符号の説明】
【０１４５】
１０…画像表示体、１１…光透過層、１２ａ…構造領域、１２ｂ…非構造領域、１３ｄ，１３ｄ１，１３ｄ２，１３ｄ３，１３ｄ４…光散乱構造、１３ｒ…空間周波数の値がＳＲである回折格子、１３ｇ…空間周波数の値がＳＧである回折格子、１３ｂ…空間周波数の値がＳＢである回折格子、１４…光反射層、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…フーリエ変換画像、５１…基材、５２…印刷層、５３…磁気記録層、２００…情報媒体、ＩＬ…入射光、ＮＬ…回折格子が設けられた界面の法線、ＲＬ…０次回折光、βｄ１、βｄ２、βｄ３、βｄ４…散乱光の射出角度、βｒｒ…Ｒ成分に相当する回折格子から射出される回折光を赤色として観察できる観察角度、βｒｇ…Ｒ成分に相当する回折格子から射出される回折光を緑色として観察できる観察角度、βｒｂ…Ｒ成分に相当する回折格子から射出される回折光を青色として観察できる観察角度、βｇｒ…Ｇ成分に相当する回折格子から射出される回折光を赤色として観察できる観察角度、βｇｇ…Ｇ成分に相当する回折格子から射出される回折光を緑色として観察できる観察角度、βｇｂ…Ｇ成分に相当する回折格子から射出される回折光を青色として観察できる観察角度、βｂｒ…Ｂ成分に相当する回折格子から射出される回折光を赤色として観察できる観察角度、βｂｇ…Ｂ成分に相当する回折格子から射出される回折光を緑色として観察できる観察角度、βｂｂ…Ｂ成分に相当する回折格子から射出される回折光を青色として観察できる観察角度、ＤＬｄ…散乱光、ＤＬｒ…Ｒ成分に相当する回折格子から射出される回折光、ＤＬｒｒ…Ｒ成分に相当する回折格子から射出される回折光を赤色として観察できる観察方向、ＤＬｒｇ…Ｒ成分に相当する回折格子から射出される回折光を緑色として観察できる観察方向、ＤＬｒｂ…Ｒ成分に相当する回折格子から射出される回折光を青色として観察できる観察方向、ＤＬｇ…Ｇ成分に相当する回折格子から射出される回折光、ＤＬｇｒ…Ｇ成分に相当する回折格子から射出される回折光を赤色として観察できる観察方向、ＤＬｇｇ…Ｇ成分に相当する回折格子から射出される回折光を緑色として観察できる観察方向、ＤＬｇｂ…Ｇ成分に相当する回折格子から射出される回折光を青色として観察できる観察方向、ＤＬｂ…Ｂ成分に相当する回折格子から射出される回折光、ＤＬｂｒ…Ｂ成分に相当する回折格子から射出される回折光を赤色として観察できる観察方向、ＤＬｂｇ…Ｂ成分に相当する回折格子から射出される回折光を緑色として観察できる観察方向、ＤＬｂｂ…Ｂ成分に相当する回折格子から射出される回折光を青色として観察できる観察方向。
【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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