(57)【要約】【課題】より優れた偽造防止効果を実現する。【解決手段】本発明の光学素子１０は、一次元的又は二次元的に配列した複数の凹部又は凸部が２００ｎｍ乃至５００ｎｍの中心間距離で設けられた界面部を一方の主面が含んだ光透過層と、前記界面部の少なくとも一部を被覆した単層構造の光透過性反射層とを具備したことを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次元的又は二次元的に配列した複数の凹部又は凸部が２００ｎｍ乃至５００ｎｍの中心間距離で設けられた界面部を一方の主面が含んだ光透過層と、前記界面部の少なくとも一部を被覆した単層構造の光透過性反射層とを具備したことを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記光透過性反射層は、無機物からなることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記界面部は複数の画素を配列してなり、前記複数の画素は、前記複数の凹部又は凸部の形状、深さ又は高さ、中心間距離及び配置パターンの少なくとも１つが互いに異なる２つ以上の画素を含んだことを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の光学素子と、前記光学素子上に設けられた粘着層とを具備したことを特徴とする粘着ラベル。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の光学素子と、前記光学素子を剥離可能に支持した支持体層とを具備したことを特徴とする転写箔。
【請求項６】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の光学素子とこれを支持した物品とを具備したことを特徴とするラベル付き物品。
【請求項７】
判別対象物を真正品と非真正品との間で判別するための判別装置であって、
照明光を放射する光源と、
光検出器と、
前記光検出器の出力に応じた判別情報を出力する出力部とを具備し、
前記出力部は、前記判別対象物の表面に対して垂直な第１平面に平行であり且つ前記表面の法線に対して傾いた第１方向から前記照明光を照射し、前記第１平面への正射影が前記第１平面内の角度範囲のうち前記法線に対して前記第１方向側の角度範囲として規定される負の角度範囲にある第２方向に前記判別対象物が射出する光を前記光検出器が検出する第１測定条件のもとで前記光検出器が光を検出しなかった場合に、前記判別情報として前記判別対象物が非真正品であることを表す情報を出力する第１動作と、前記第１測定条件のもとで前記光検出器が光を検出した場合に前記判別情報として前記判別対象物が真正品であることを表す情報を出力する第２動作との少なくとも一方を実行することを特徴とする判別装置。
【請求項８】
前記出力部は、前記第１測定条件のもとで前記光検出器が光を検出した場合であって、前記表面に対して垂直な第２平面に平行であり且つ前記表面の法線に対して傾いた第３方向から前記照明光を照射し、前記第２平面への正射影が前記第２平面内の角度範囲のうち前記法線に対して前記第３方向側の角度範囲とは逆の角度範囲として規定される正の角度範囲にある第４方向に前記判別対象物が射出する光を前記光検出器が検出する第２測定条件のもとで前記光検出器が光を検出した場合に、前記判別情報として前記判別対象物が非真正品であることを表す情報を出力する第３動作と、前記第２測定条件のもとで前記光検出器が光を検出しなかった場合に前記判別情報として前記判別対象物が真正品であることを表す情報を出力する第４動作との少なくとも一方を更に実行することを特徴とする請求項７に記載の判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偽造防止技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャッシュカード、クレジットカード及びパスポートなどの認証物品並びに商品券及び株券などの有価証券には、偽造が困難であることが望まれる。そのため、従来から、そのような物品には、その偽造を抑止すべく、偽造又は模造が困難であると共に偽造品や模造品との区別が容易なラベルが貼り付けられている。そのようなラベルは、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
また、近年では、認証物品及び有価証券以外の物品についても、偽造品の流通が問題視されている。そのため、このような物品に、認証物品及び有価証券に関して上述した偽造防止技術を適用する機会が増えている。
【特許文献１】特開２００５−９１６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、偽造防止用のラベルとして使用する光学素子の多くには、偽造防止技術が適用されていることが観察者によって比較的悟られ易いという問題がある。偽造防止技術の適用が悟られると、光学素子が不正に複製又は変造される可能性が高くなる。即ち、優れた偽造防止効果を達成できない。
【０００５】
そこで、本発明は、より優れた偽造防止効果を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１側面によると、一次元的又は二次元的に配列した複数の凹部又は凸部が２００ｎｍ乃至５００ｎｍの中心間距離で設けられた界面部を一方の主面が含んだ光透過層と、前記界面部の少なくとも一部を被覆した単層構造の光透過性反射層とを具備したことを特徴とする光学素子が提供される。
【０００７】
本発明の第２側面によると、第１側面に係る光学素子と、前記光学素子上に設けられた粘着層とを具備したことを特徴とする粘着ラベルが提供される。
【０００８】
本発明の第３側面によると、第１側面に係る光学素子と、前記光学素子を剥離可能に支持した支持体層とを具備したことを特徴とする転写箔が提供される。
【０００９】
本発明の第４側面によると、第１側面に係る光学素子とこれを支持した物品とを具備したことを特徴とするラベル付き物品が提供される。
【００１０】
本発明の第５側面によると、判別対象物を真正品と非真正品との間で判別するための判別装置であって、照明光を放射する光源と、光検出器と、前記光検出器の出力に応じた判別情報を出力する出力部とを具備し、前記出力部は、前記判別対象物の表面に対して垂直な第１平面に平行であり且つ前記第１表面の法線に対して傾いた第１方向から前記照明光を照射し、前記第１平面への正射影が前記第１平面内の角度範囲のうち前記法線に対して前記第１方向側の角度範囲として規定される負の角度範囲にある第２方向に前記判別対象物が射出する光を前記光検出器が検出する第１測定条件のもとで前記光検出器が光を検出しなかった場合に、前記判別情報として前記判別対象物が非真正品であることを表す情報を出力する第１動作と、前記第１測定条件のもとで前記光検出器が光を検出した場合に前記判別情報として前記判別対象物が真正品であることを表す情報を出力する第２動作との少なくとも一方を実行することを特徴とする判別装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、より優れた偽造防止効果を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１は、本発明の一態様に係る光学素子を概略的に示す平面図である。図２は、図１に示す光学素子のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【００１４】
この光学素子１０は、光透過層１００と単層構造の光透過性反射層２００との積層体を含んでいる。図２に示す例では、光透過層１００側を前面側とし且つ光透過性反射層２００側を背面側としている。光透過層１００と光透過性反射層２００との界面は、第１界面部ＩＡと第２界面部ＩＢとを含んでいる。後述するように、第１界面部ＩＡには、複数の凹部又は凸部が設けられている。これら凹部又は凸部は、光が照射されると、特定方向に回折光を射出する。また、第２界面部ＩＢは、平坦面である。
【００１５】
なお、以下において、光学素子１０のうち第１界面部ＩＡに対応した部分を第１部分１０Ａと呼び、光学素子１０のうち第２界面部ＩＢに対応した部分を第２部分１０Ｂと呼ぶ。
【００１６】
また、用語「光透過性」は、全光線透過率が８０％以上であることを意味するものとする。なお、全光線透過率は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ７３６１−１：１９９７（ＩＳＯ１３４６８−１：１９９６）「プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法−第１部：シングルビーム法」に準拠した測定値である。
【００１７】
さらに、用語「透明」は、全光線透過率が８５％以上であり且つヘーズ値が１０％以下であることを意味するものとする。なお、ヘーズ値は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ７１３６：２０００（ＩＳＯ１４７８２：１９９９）「プラスチック−透明材料のヘーズの求め方」に準拠した測定値である。
【００１８】
光透過層１００は、典型的には、透明又はほぼ透明である。但し、光透過層１００は、回折光の視認又は検出感度が不十分とならない範囲において、僅かな光散乱性を有していてもよい。
【００１９】
光透過層１００の材料としては、例えば、光透過性を有した樹脂を使用することができる。例えば、熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を使用すると、原版を用いた転写により、一方の主面に凹部又は凸部が設けられた光透過層１００を容易に形成することができる。
【００２０】
光透過性反射層２００は、単層構造を有している。
【００２１】
光透過性反射層２００は、典型的には、透明又はほぼ透明である。光透過性反射層２００は、回折光の視認又は検出感度が不十分とならない範囲において、僅かな光散乱性を有していてもよい。
【００２２】
光透過性反射層２００は、光透過層１００とは異なる屈折率を有している。したがって、光透過性反射層２００と光透過層１００との界面は、光反射性を有している。
【００２３】
光透過性反射層２００の全光線透過率は、典型的には、８０％以上とする。また、光透過層１００と光透過性反射層２００との界面における反射率は、典型的には、１．５％乃至２０％の範囲内とする。
【００２４】
光透過性反射層２００は、例えば、無機物からなる。この無機物としては、例えば、金属、金属化合物又は非金属化合物を使用することができる。金属としては、例えば、アルミニウムを使用することができる。金属化合物としては、例えば、合金、酸化チタン及びアルミナなどの金属酸化物、硫化亜鉛などの金属硫化物、又は金属窒化物を使用することができる。非金属化合物としては、例えば、シリカなどの非金属酸化物を使用することができる。
【００２５】
なお、この場合、光透過性反射層２００は、例えば、上記無機物の蒸着により形成する。蒸着法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法又はイオンプレーティング法を使用することができる。
【００２６】
光透過性反射層２００の材料として、樹脂を使用してもよい。この場合、光透過性反射層２００を無機物の蒸着等により形成する場合と比較して、より容易に光透過性反射層２００を形成することができる。
【００２７】
或いは、光透過性反射層２００の材料として、樹脂中に粒状の無機物を均一に分散させたものを使用してもよい。この場合、樹脂中の無機物のサイズ及び密度等を調整することにより、光透過性反射層２００の全光線透過率及び先の界面における反射率を最適化することができる。この無機物としては、例えば、先に挙げた材料を使用することができる。
【００２８】
光透過性反射層２００の屈折率は、典型的には、光透過層１００の屈折率より約０．２５以上小さくするか、又は、光透過層１００の屈折率より約０．４以上大きくする。こうすると、光透過性層１００と光透過性反射層２００との界面における反射率が約２％以上となり、光学素子１０における明るい表示が可能となる。
【００２９】
金属及び合金などの光吸収率が大きな材料を使用する場合は、薄く成膜することにより、十分な全光線透過率を達成できる。光吸収率が大きな材料を使用する場合、光透過性反射層２００の厚さは、例えば１０ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲内とする。他方、透明材料を使用する場合、光透過性反射層２００の厚さは、例えば５００ｎｍ乃至５０μｍの範囲内とする。
【００３０】
上述した通り、光透過層１００及び光透過性反射層２００は、典型的には、透明又はほぼ透明である。即ち、光透過層１００及び光透過性反射層２００は、上記の凹部又は凸部から射出された回折光の視認又は検出に影響を与えるほど高い強度で散乱光を射出することはない。
【００３１】
また、後に詳しく説明するように、第１界面部ＩＡが含んだ凹部又は凸部は、小さな中心間距離で規則的に配列されている。そのため、第１界面部ＩＡは、特定の方向及び角度にのみ回折光を射出し、それ以外の方向及び角度には回折光を射出しない。したがって、上記の回折光が視認又は検出されない条件下では、第１界面部ＩＡを含んだ第１部分１０Ａは、平坦面である第２界面部ＩＢを含んだ第２部分１０Ｂとほぼ同様に観察される。即ち、この条件下では、第１部分１０Ａ及び第２部分１０Ｂを互いから区別することは困難である。よって、この条件下では、光学素子１０は、透明な保護層等の偽造防止以外の目的で設けられている層と区別することが困難である。そのため、第１界面部ＩＡに凹部又は凸部が設けられていること、即ち、光学素子１０に偽造防止技術が適用されていることは悟られ難い。
【００３２】
なお、光透過性反射層２００の代わりに光透過性を有していない反射層を使用した場合、第１部分１０Ａは、黒色又は灰色に見える。この場合、第１部分１０Ａと第２部分１０Ｂとは、互いに区別され易い。したがって、第１界面部ＩＡに凹部又は凸部が設けられていること、即ち、光学素子１０に偽造防止技術が適用されていることが比較的悟られ易い。また、この場合、光学素子１０及び光学素子１０を支持する物品の意匠に制限が加わる場合がある。
【００３３】
また、上述した通り、光透過性反射層２００は、単層構造を有している。そのため、光学素子１０は、光透過性反射層２００が多層膜である場合と比較して、繰り返し反射干渉に起因した干渉光を生じ難い。即ち、光透過性反射層２００は、第１界面部ＩＡから射出される回折光の視認又は検出に悪影響を及ぼす干渉光を殆んど生じない。また、光透過性反射層２００は、光学素子１０及び光学素子１０を支持する物品の意匠にも殆んど悪影響を与えない。
【００３４】
なお、光学素子１０は、印刷層を更に含んでいてもよい。この印刷層は、パターニングされていてもよく、パターニングされていなくてもよい。パターニングされた印刷層を使用する場合、当該印刷層は、例えば、光透過層１００の前面側、光透過層１００と光透過性反射層２００との間、又は光透過性反射層２００の背面側に形成する。パターニングされていない印刷層を使用する場合、当該印刷層は、典型的には、光透過性反射層２００の背面側に形成する。
【００３５】
これらの場合、光学素子１０は、上述した回折光が視認又は検出されない条件下では、通常の印刷物と同様に見える。また、光学素子１０が印刷層を含んでいない場合と比較して、第１部分１０Ａと第２部分１０Ｂとの境界がより悟られ難く、両者の区別はより困難である。したがって、光学素子１０に印刷層を設けることにより、第１界面部ＩＡに凹部又は凸部が設けられていること、即ち、光学素子１０に偽造防止技術が適用されていることを、より悟られ難くすることが可能となる。
【００３６】
また、上述した通り、凹部又は凸部は、第１界面部ＩＡに形成されている。したがって、凹部又は凸部が表面に露出している場合と比較して、その損傷を生じ難い。また、この場合、凹部又は凸部の複製がより困難となる。
【００３７】
以下、第１界面部ＩＡに採用可能な構造について説明する。先に述べた通り、第１界面部ＩＡには、複数の凹部又は凸部が設けられている。
【００３８】
なお、上述した通り、第２界面部ＩＢは、平坦面である。第２界面部ＩＢは、省略することができる。
【００３９】
図３は、図１及び図２に示す光学素子の第１界面部に採用可能な構造の一例を拡大して示す斜視図である。図３に示す例では、凹部又は凸部ＲＰは、二次元的に配列している。
【００４０】
凹部又は凸部ＲＰは、規則的に配列している。そのため、凹部又は凸部ＲＰが設けられた第１界面部ＩＡは、照明光を照射した際に回折光を射出することができる。凹部又は凸部ＲＰは、例えば、正方格子、矩形格子又は三角格子をなしている。これら凹部又は凸部ＲＰの配列を制御することにより、第１界面部ＩＡから射出される回折光の射出角及び射出方向などを任意に調整することができる。図３には、一例として、凹部又は凸部の各々が、互いに直交するＸ方向及びＹ方向に二次元的に配列して正方格子をなしている場合を描いている。
【００４１】
また、凹部又は凸部ＲＰの各々は、種々の形状でありうる。
【００４２】
例えば、凹部又は凸部ＲＰの各々は、角錐、円錐及び半紡錘形状などの順テーパ形状であってもよい。この場合、凹部又は凸部ＲＰに入射する光の少なくとも一部は、凹部又は凸部ＲＰの表面において、複数回反射される。そして、これら各々の反射に際して、入射光の少なくとも一部は、凹部又は凸部ＲＰの表面を透過し、凹部又は凸部ＲＰに吸収されるか又はその背面側に位置した構造によって吸収される。したがって、この場合、上記の繰り返し反射に基づいて、第１界面部ＩＡの反射率を低く抑えることが可能となる。
【００４３】
或いは、凹部又は凸部ＲＰの各々は、角柱形状及び円柱形状などの柱体形状であってもよい。この場合、凹部又は凸部ＲＰの各々は、第２界面部ＩＢに略平行な平坦面を有している。そのため、第１界面部ＩＡにおける反射率と第２界面部ＩＢにおける反射率との差異を低く抑えることができる。したがって、この場合、通常の観察条件のもとでの第１部分１０Ａと第２部分１０Ｂとの区別がより困難となる。そのため、第１界面部ＩＡに凹部又は凸部ＲＰが含まれていること、即ち、光学素子１０に偽造防止技術が施されていることを悟られ難くすることができる。
【００４４】
このように、凹部又は凸部ＲＰの各々の形状を適宜選択することにより、第１界面部ＩＡの反射率等を適宜調整することができる。
【００４５】
図４は、図１及び図２に示す光学素子の第１界面部に採用可能な構造の他の例を拡大して示す斜視図である。図４に示す例では、凹部又は凸部ＲＰは、複数の溝が一次元的に配列したレリーフ型回折格子である。
【００４６】
この場合には、これら複数の溝の格子定数、方位、及び深さなどを制御することにより、第１界面部ＩＡから射出される回折光の射出角及び射出方向などを任意に調整することができる。
【００４７】
なお、用語「回折格子」は、自然光などの照明光を照射することにより回折波を生じる構造を意味し、複数の溝を平行且つ等間隔に配置する通常の回折格子に加え、ホログラムに記録された干渉縞も包含することとする。
【００４８】
凹部又は凸部ＲＰは、２００ｎｍ乃至５００ｎｍの中心間距離で配置されている。この場合、後述するように、第１界面部ＩＡから射出される回折光を視認又は検出することによる真正品と非真正品との判別が比較的容易となる。
【００４９】
また、凹部又は凸部ＲＰの深さ又は高さは、光散乱を抑制するため、ほぼ一定とする。凹部又は凸部ＲＰの深さ又は高さは、典型的には１００ｎｍ以上とする。
【００５０】
このように、第１界面部ＩＡには、微細な構造が設けられている。そのため、完成した光学素子１０から、第１界面部ＩＡに設けられた構造を正確に解析することは比較的困難である。そして、例え完成した光学素子１０から先の構造を解析できたとしても、この微細構造を含んだ光学素子の偽造又は模造は難しい。
【００５１】
次に、この光学素子１０の視覚効果について、さらに説明する。
【００５２】
図５は、第１界面部が回折光を射出する様子を概略的に示す図である。図５において、Ｌ１は照明光を示し、Ｌ２は正反射光又は０次回折光を示し、Ｌ３は１次回折光を示している。
【００５３】
第１界面部ＩＡでは、凹部又は凸部ＲＰが規則的に配列している。そのため、第１界面部ＩＡを照明すると、入射光である照明光の進行方向に対して特定の方向に強い回折光が射出される。
【００５４】
最も代表的な回折光は、１次回折光である。２次以上の高次の回折光は、１次回折光と比較して強度が著しく小さい。そのため、高次の回折光が視認及び検出に与える影響は、無視できる程度に軽微である。
【００５５】
１次回折光の射出角βは、第１界面部ＩＡの法線Ｎに平行な面内で光が進行する場合、下記（１）式から算出することができる。
【００５６】
ｄ＝λ／（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）  …（１）
この（１）式において、ｄは凹部又は凸部ＲＰの中心間距離を表し、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、即ち透過光又は正反射光の射出角を表している。
【００５７】
角度α及びβは、法線Ｎから時計回りの方向を正方向として定める。そして、法線Ｎを基準として−９０゜乃至０゜の角度範囲を「負の角度範囲」と呼び、０゜乃至９０゜の角度範囲を「正の角度範囲」と呼ぶ。また、射出角αは、正の角度範囲に属するとする。即ち、０゜＜α＜９０゜であるとする。
【００５８】
（１）式から明らかなように、１次回折光の射出角βは、波長λに応じて変化する。即ち、凹部又は凸部ＲＰは、分光器としての機能を有している。したがって、照明光が白色光である場合、法線Ｎに平行な面内で観察角度を変化させると、観察者が視認する色が変化する。
【００５９】
また、（１）式から分かるように、中心間距離ｄを入射光の波長λより小さくすると、任意の入射角−αに対して、射出角βを負の値とすることができる。即ち、この場合、入射光Ｌ１が負の角度範囲に属するときには、１次回折光Ｌ３も負の角度範囲に属する。したがって、以下に説明するように、第１界面部ＩＡは正の角度範囲に可視光波長の１次回折光を射出しないか、又は、この角度範囲に射出する１次回折光を視感度が低い波長の光のみとすることができる。
【００６０】
上述した通り、凹部又は凸部ＲＰは、２００ｎｍ乃至５００ｎｍの範囲内の中心間距離ｄで配置されている。
【００６１】
まず、中心間距離ｄが可視光の最短波長以下である場合、例えば４００ｎｍ以下である場合を考える。この場合、（１）式から明らかなように、任意の可視光波長λ及び角度αに対して、射出角βは負の値となる。即ち、第１界面部ＩＡは、正の角度範囲には、可視光波長の１次回折光を射出しない。
【００６２】
したがって、この場合、第１部分１０Ａを白色光下で観察しても、上記の正の角度範囲においては、１次回折光Ｌ３は視認されない。即ち、第１部分１０Ａを入射光Ｌ１の光源の側から観察したときに限って、第１界面部ＩＡからの回折光Ｌ３が視認される。そのため、第１界面部ＩＡに凹部又は凸部ＲＰが設けられていること、即ち、第１界面部ＩＡに偽造防止技術が適用されていることは悟られ難い。また、このように特定の角度及び方向に射出される回折光を視認又は検出することによって、光学素子の真正さを判別することができる。即ち、優れた偽造防止効果を達成できる。
【００６３】
次に、中心間距離ｄが可視光の最短波長以上である場合、例えば４００ｎｍ乃至５００ｎｍの範囲内である場合を考える。この場合、（１）式から明らかなように、５００ｎｍより短い波長の入射光に対しては、射出角βが正の値となる場合がある。しかしながら、この場合、射出される１次回折光Ｌ３は、５００ｎｍより短い波長の光のみ、即ち、視感度の低い青色光のみである。
【００６４】
したがって、この場合、第１部分１０Ａを白色光下で観察しても、正の角度範囲においては、視感度が高い波長の回折光Ｌ３は視認されない。即ち、第１部分１０Ａを入射光Ｌ１の光源の側から観察したときに限って、視感度の高い回折光Ｌ３が視認される。そのため、上記の場合と同様に、第１界面部ＩＡに偽造防止技術が適用されていることは悟られ難い。また、この視感度の高い回折光を視認又は検出することによって、光学素子の真正さの判別を比較的容易に行うことができる。即ち、この場合においても、優れた偽造防止効果を達成できる。
【００６５】
光学素子１０に表示させる像は、二次元的に配列した複数の画素で構成してもよい。この場合、これら画素間において、凹部又は凸部ＲＰの形状、深さ又は高さ、中心間距離及び配置パターンの少なくとも１つを互いに異ならしめることにより、比較的複雑な像を表示することができる。
【００６６】
図６は、マトリクス状に配列した複数の画素で表示面を構成した光学素子の一例を概略的に示す平面図である。
【００６７】
この光学素子１０では、マトリクス状に配列した２５個の画素ＰＸ１１乃至ＰＸ１５、ＰＸ２１乃至ＰＸ２５、ＰＸ３１乃至ＰＸ３５、ＰＸ４１乃至ＰＸ４５、及びＰＸ５１乃至ＰＸ５５で表示面を構成している。ＰＸ１１乃至ＰＸ１５、ＰＸ２１、ＰＸ２５、ＰＸ３１、ＰＸ３５、ＰＸ４１、ＰＸ４５、ＰＸ５１乃至ＰＸ５５は同一の構造を有しており、ＰＸ２２、ＰＸ３２乃至ＰＸ３４及びＰＸ４２は同一の構造を有しており、ＰＸ２３、ＰＸ２４、ＰＸ４３及びＰＸ４４は同一の構造を有している。そして、ＰＸ１１乃至ＰＸ１５、ＰＸ２１、ＰＸ２５、ＰＸ３１、ＰＸ３５、ＰＸ４１、ＰＸ４５、ＰＸ５１乃至ＰＸ５５からなる第１画素群と、ＰＸ２２、ＰＸ３２乃至ＰＸ３４及びＰＸ４２からなる第２画素群と、ＰＸ２３、ＰＸ２４、ＰＸ４３及びＰＸ４４からなる第３画素群とでは、各画素を構成している凹部又は凸部ＲＰの構造が異なっている。
【００６８】
図６には、一例として、第１画素群を構成する各画素は、正方格子状に配置された凹部又は凸部からなり、第２画素群を構成する各画素は、複数の溝からなるレリーフ型回折格子からなり、第３画素群を構成する各画素は、矩形格子状に配置された凹部又は凸部からなる場合を描いている。
【００６９】
この場合、光学素子１０の観察角度及び観察方向等に応じて、第１乃至第３画素群の各々で異なる色及び明るさの像を表示させることが可能となる。即ち、光学素子１０において、より複雑且つ精細な画像を表示することが可能となり、その偽造防止効果を更に向上させることができる。
【００７０】
図１乃至図６を参照しながら説明した光学素子１０は、粘着ラベル及び転写箔等の一部として使用してもよい。
【００７１】
図７は、本発明の一態様に係る粘着ラベルを概略的に示す断面図である。
【００７２】
粘着ラベル２０は、光学素子１０と、光学素子１０上に設けられた接着層３００とを備えている。図７には、一例として、図２に示す光学素子１０の光透過性反射層２００の背面上に接着層３００が設けられている場合を示している。
【００７３】
接着層３００を設けると、光透過性反射層２００の表面が露出しないようにできる。光透過性反射層２００の表面の形状は、通常、光透過層１００と光透過性反射層２００との界面の形状とほぼ等しい。そのため、光学素子１０を粘着ラベル２０の一部として使用することにより、先の界面の凹部又は凸部の複製をより困難とすることができる。なお、光学素子１０において、光透過層１００側を背面側とし且つ光透過性反射層２００側を前面側とする場合、接着層３００は、光透過層１００上に形成する。
【００７４】
この粘着ラベル２０は、例えば、真正さが確認されるべき物品に貼り付けるか、或いは、そのような物品に取り付けられるべきタグの基材などの他の物品に貼り付ける。これにより、当該物品に偽造防止効果を付与することができる。
【００７５】
なお、光透過性反射層２００にカッティングを入れたり、光学素子１０と接着層３００との間に脆性層を更に設けたりすることにより、粘着ラベル２０に貼替え防止機能を付与することもできる。これにより、更に優れた偽造防止効果を達成できる。
【００７６】
図８は、本発明の一態様に係る転写箔を概略的に示す断面図である。
【００７７】
転写箔３０は、光学素子１０と、光学素子１０を剥離可能に支持した支持体層４００とを備えている。図８には、一例として、光透過層１００及び支持体層４００間に剥離保護層５００が設けられ且つ光透過性反射層２００の背面上に接着層６００が設けられている場合を描いている。
【００７８】
剥離保護層５００は、転写箔３０を被転写体に転写する際の支持体層４００の剥離を容易にする役割を担っている。剥離保護層５００の材料としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン又はニトロセルロースを使用することができる。剥離保護層５００は、例えば、グラビアコーティング法及びマイクログラビアコーティング法などの公知の方法により形成することができる。
【００７９】
接着層６００は、例えば、熱を印加したときに粘着性を発現する感熱接着剤を含んでいる。感熱接着剤としては、例えば、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂及びエチレン−ビニルアルコール共重合体などの熱可塑性樹脂を使用することができる。接着層６００は、例えば、上述した樹脂を、グラビアコータ、マイクログラビアコータ及びロールコータなどのコータを用いて光透過層１００上に塗布することにより得られる。
【００８０】
この転写箔３０は、例えば、ロール転写機又はホットスタンプによって、被転写体に転写される。この際、剥離保護層５００において剥離を生じると共に、光学素子１０が、被転写体に、接着層６００を介して貼付される。
【００８１】
図９は、偽造防止用又は識別用ラベルを物品に支持させてなるラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図である。図９には、ラベル付き物品の一例として、印刷物４０を描いている。
【００８２】
この印刷物４０は、磁気カードであって、基材４１を含んでいる。基材４１は、例えば、プラスチックからなる。基材４１上には、印刷層４２と帯状の磁気記録層４３とが形成されている。さらに、基材４１には、光学素子１０が偽造防止用又は識別用ラベルとして貼りつけられている。なお、この光学素子１０は、表示している像が異なること以外は、図１乃至図６等を参照しながら説明したのと同様の構造を有している。
【００８３】
この印刷物４０は、光学素子１０を含んでいる。それゆえ、上記の通り、この印刷物４０の偽造又は模造は困難である。また、この印刷物４０は、光学素子１０を含んでいるので、真正品であるかが不明の物品を真正品と非真正品との間で判別することも容易である。しかも、この印刷物４０は、光学素子１０に加えて、印刷層４２をさらに含んでいるため、印刷層４２の見え方と光学素子の見え方とを対比することが容易である。それゆえ、印刷物４０が印刷層４２を含んでいない場合と比較して、真正品であるかが不明の物品を真正品と非真正品との間で判別することがより容易である。
【００８４】
なお、図９には、光学素子１０を含んだ印刷物として磁気カードを例示しているが、光学素子１０を含んだ印刷物は、これに限られない。例えば、光学素子１０を含んだ印刷物は、無線カード、ＩＣ（integrated circuit）カード、ＩＤ（identification）カードなどの他のカードであってもよい。或いは、光学素子１０を含んだ印刷物は、商品券及び株券などの有価証券であってもよい。或いは、光学素子１０を含んだ印刷物は、真正品であることが確認されるべき物品に取り付けられるべきタグであってもよい。或いは、光学素子１０を含んだ印刷物は、真正品であることが確認されるべき物品を収容する包装体又はその一部であってもよい。
【００８５】
また、図９に示す印刷物４０では、光学素子１０を基材４１に貼り付けているが、光学素子１０は、他の方法で基材に支持させることができる。例えば、基材として紙を使用した場合、光学素子１０を紙に漉き込み、光学素子１０に対応した位置で紙を開口させてもよい。
【００８６】
また、ラベル付き物品は、印刷物でなくてもよい。すなわち、印刷層を含んでいない物品に光学素子１０を支持させてもよい。例えば、光学素子１０は、美術品などの高級品に支持させてもよい。
【００８７】
図１０は、真正さが不明な物品を真正品と非真正品との間で判別するための判別装置の一例を示す概略図である。図１１は、真正さが不明な物品を真正品と非真正品との間で判別するための判別装置の他の例を示す概略図である。
【００８８】
この判別装置５０は、図示しない支持台と、光源５１と、光検出器５２と、遮光部５３と、出力部５４とを含んでいる。なお、図１０及び図１１には、真正さを判別すべき物品として、光学素子１０を含んだ判別対象物６０を描いている。
【００８９】
支持台は、判別対象物６０を所定の位置に固定する役割を担っている。支持台は、判別対象物６０の光学素子１０の位置と光源５１が放射する照明光の照射位置との位置合わせを行うための機構を更に備えていてもよい。この場合、真正品との非真正品との判別をより高い精度で行うことができる。
【００９０】
なお、支持台は、省略してもよい。例えば、判別装置５０は、判別対象物６０に直接かざすことにより真正品と非真正品との判別を行うことができる手持ち式の装置であってもよい。
【００９１】
光源５１は、判別対象物６０のうち、真正品であれば光学素子１０が設けられているべき部分に照明光を放射する役割を担っている。光源５１としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源、レーザ光源、ハロゲンランプ又はＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプを使用することができる。
【００９２】
但し、光源が放射する照明光の波長分散が大きいと、光学素子１０からの回折光が射出される角度にばらつきが生じるため、その判別精度が低下するおそれがある。そのため、光源が放射する照明光は、単色光に近いことが好ましい。したがって、光源５１としては、典型的には、ＬＥＤ光源又はレーザ光源を使用する。或いは、光学フィルタなどを併用することにより、照明光の単色化を行う。
【００９３】
照明光として単色光を使用すると、その波長λに応じて、特定の射出角度及び射出方向にのみ回折光が射出される。この場合、典型的には、光源５１から放射される照明光の波長λは、光学素子１０が含んでいる凹部又は凸部ＲＰの中心間距離ｄよりも大きくする。こうすると、上で図５を参照しながら説明したように、第１界面部ＩＡから射出される回折光の射出角βを負の値に制限することができる。
【００９４】
また、照明光は、平行光であることが望ましい。そのため、光源５１からの光が発散光束である場合、レンズ及び／又はミラーを使用することにより、この光を平行光にすることが望ましい。こうすると、判別対象物６０に均一な角度で照明光を放射できるため、回折光の射出角度及び射出方向も均一となり、その検出感度を向上させることができる。
【００９５】
なお、図１１に示すように、光源５１として、複数の光源を使用してもよい。図１１では、一例として、光源５１が３種類の光源５１Ａ乃至５１Ｃからなる場合を描いている。この場合、これら複数の光源として、例えば異なる波長の照明光を放射することができる光源を使用することにより、波長、射出角度及び射出方向などが互いに異なる複数の回折光を射出させることが可能となる。そして、これらを検出することにより、判別対象物６０の真正さの判別をより高精度に行うことが可能となる。
【００９６】
光検出器５２は、光学素子１０から射出された回折光を検出する役割を担っている。即ち、この光検出器５２は、光源５１から判別対象物６０に対して照明光を放射した際に、上記の回折光が検出されたか否かの情報を出力部５４に出力する役割を担っている。
【００９７】
遮光部５３は、光源５１と光検出器５２との間における光の漏れを遮る役割を担っている。遮光部５３を設けることにより、光検出器５２におけるノイズが減少し、判別対象物６０の真正さの判別精度が向上する。なお、遮光部５３は、省略してもよい。
【００９８】
出力部５４は、光検出器５２の出力に応じた判別情報を出力する役割を担っている。出力部５４は、例えば、光検出器５２が光学素子１０からの回折光を検出しなかった場合に、判別対象物６０が非真正品であることを示す判別情報を出力する。或いは、光検出器５２が光学素子１０からの回折光を検出した場合に、判別対象物６０が真正品であることを示す判別情報を出力する。この判別情報は、例えば、視覚的に、聴覚的に、又は振動等の触覚により、ユーザに伝達される。
【００９９】
なお、判別装置５０の内部は、外部から観察され難くしておくことが望ましい。こうすると、偽造を試みる者が光源５１及び検出器５２の配置等の情報を得ることが困難となり、光学素子１０と判別装置５０との組み合わせによる偽造防止効果をさらに向上させることができる。
【０１００】
以下、判別装置５０による真正さの判別のための動作について説明する。
【０１０１】
まず、第１の測定条件について説明する。
【０１０２】
図１２は、第１の測定条件における光の進行方向の位置関係を示す概略図である。
【０１０３】
この測定条件では、判別対象物６０に対して、光源５１が放射する照明光を当該判別対象物６０の表面の法線Ｎに対して傾いた方向から入射させる。
【０１０４】
ここで、上記照明光の光線Ａと法線Ｎとにより規定される平面Ｐ１を考える。そして、この平面Ｐ１のうち、法線Ｎに対して光線Ａ側の角度範囲を負の角度範囲として規定する。この場合、判別対象物６０が光学素子１０を含んでいれば、回折光の光線Ｄの平面Ｐ１への正射影Ｄ’は、上記負の角度範囲に含まれる。そこで、この第１の測定条件では、上記負の角度範囲のうち上記（１）式により定められる所定の射出角に射出される回折光の光線Ｄを光検出器５２で検出する。
【０１０５】
第１の測定条件のもとで、出力部５４は、例えば、以下の動作を行う。
【０１０６】
即ち、この測定条件のもとで光検出器５２が光を検出しなかった場合には、出力部５４は、判別対象物６０が非真正品であることを示す判別情報を出力する。一方、同じ条件のもとで光検出器５２が光を検出した場合には、出力部５４は、判別対象物６０が真正品であることを示す判別情報を出力する。なお、出力部５４は、これら２つの動作の両方を実行してもよく、いずれか一方のみを実行してもよい。
【０１０７】
以上のように、判別装置５０を用いると、判別対象物６０が光学素子１０を含んだ真正品であるか否かの判別を比較的容易に且つ高い精度で行うことができる。
【０１０８】
次に、第２の測定条件について説明する。
【０１０９】
図１３は、第２の測定条件における光の進行方向の位置関係を示す概略図である。第２の測定条件は、典型的には、第１の測定条件において光検出器５２が光を検出した場合において適用される。
【０１１０】
この測定条件においても、判別対象物６０に対して、光源５１が放射する照明光を当該判別対象物６０の表面の法線Ｎに対して傾いた方向から入射させる。但し、照明光を放射する入射角は、第１の測定条件の場合と異なっていてもよい。
【０１１１】
ここで、第２の測定条件における照明光の光線Ｂと法線Ｎとにより規定される平面Ｐ２を考える。そして、この平面Ｐ２のうち、法線Ｎに対して光線Ｂ側の角度範囲とは逆の角度範囲を正の角度範囲として規定する。この場合、判別対象物６０が光学素子１０を含んでいれば、１次回折光の光線Ｅの平面Ｐ２への正射影Ｅ’は、上記正の角度範囲には含まれないはずである。そこで、この第２の測定条件では、この正の角度範囲に射出される光を光検出器５２で検出する。
【０１１２】
第２の測定条件のもとで、出力部５４は、例えば、以下の動作を行う。
【０１１３】
即ち、この測定条件のもとで光検出器５２が光を検出した場合には、出力部５４は、判別対象物６０が非真正品であることを示す判別情報を出力する。一方、同じ条件のもとで光検出器５２が光を検出しなかった場合には、出力部５４は、判別対象物６０が真正品であることを示す判別情報を出力する。なお、出力部５４は、これら２つの動作の両方を実行してもよく、いずれか一方のみを実行してもよい。
【０１１４】
これら第１の測定条件と第２の測定条件とを組み合わせることにより、判別対象物６０が真正品であるか非真正品であるかの判別を、より高い精度で行うことが可能となる。
【０１１５】
なお、上で説明した光学素子１０は、偽造防止以外の目的で使用してもよい。例えば、光学素子１０は、玩具、学習教材又は装飾品等としても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の一態様に係る光学素子を概略的に示す平面図。
【図２】図１に示す光学素子のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】図１及び図２に示す光学素子の第１界面部に採用可能な構造の一例を拡大して示す斜視図。
【図４】図１及び図２に示す光学素子の第１界面部に採用可能な構造の他の例を拡大して示す斜視図。
【図５】第１界面部が回折光を射出する様子を概略的に示す図。
【図６】マトリクス状に配列した複数の画素で表示面を構成した光学素子の一例を概略的に示す平面図。
【図７】本発明の一態様に係る粘着ラベルを概略的に示す断面図。
【図８】本発明の一態様に係る転写箔を概略的に示す断面図。
【図９】偽造防止用又は識別用ラベルを物品に支持させてなるラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図。
【図１０】真正さが不明な物品を真正品と非真正品との間で判別するための判別装置の一例を示す概略図。
【図１１】真正さが不明な物品を真正品と非真正品との間で判別するための判別装置の他の例を示す概略図。
【図１２】第１の測定条件における光の進行方向の位置関係を示す概略図。
【図１３】第２の測定条件における光の進行方向の位置関係を示す概略図。
【符号の説明】
【０１１７】
１０…光学素子、２０…粘着ラベル、３０…転写箔、４０…印刷物、４１…基材、４２…印刷層、４３…磁気記録層、５０…判別装置、５１、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ…光源、５２…光検出器、５３…遮光部、５４…出力部、６０…判別対象物、１００…光透過層、２００…光透過性反射層、３００…接着層、４００…支持体層、５００…剥離保護層、６００…接着層、ＩＡ…第１界面部、ＩＢ…第２界面部、ＲＰ…凹部又は凸部、Ｌ１…照明光、Ｌ２…正反射光又は０次回折光、Ｌ３…１次回折光。
【図１】
2009276518.tif 000003
【図２】
2009276518.tif 000004
【図３】
2009276518.tif 000005
【図４】
2009276518.tif 000006
【図５】
2009276518.tif 000007
【図６】
2009276518.tif 000008
【図７】
2009276518.tif 000009
【図８】
2009276518.tif 000010
【図９】
2009276518.tif 000011
【図１０】
2009276518.tif 000012
【図１１】
2009276518.tif 000013
【図１２】
2009276518.tif 000014
【図１３】
2009276518.tif 000015