JP2000121817A - 回折格子パターンおよび該回折格子パターンを適用した物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回折格子からなる微小なセルを構成単位とし、
前記セルが基板表面に配置されて構成されるパターンに
おいて、偽造や模造の困難なセキュリティ性の高い複雑
な、然も少ないアパーチャーマスクから簡便かつ高速に
作製できる回折格子パターンおよびそれを基板表面に適
用したセキュリティー製品を提供することを目的とす
る。 【解決手段】回折格子からなる微小なセルを構成単位と
し、前記セルが基板表面に配置されて構成されるパター
ンにおいて、前記セルは、複数の任意の異なる形状をな
し、該セルの２種以上の組み合わせによって構成される
パターン全体が任意の形状を有することを特徴とする回
折格子パターンである。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明が属する技術分野】本発明は、回折格子からなる
微小なセルを構成単位とし、前記セルが基板表面に配置
されて構成される回折格子パターンに係わり、該パター
ンが、２種類以上の異なる任意の形状からなるセルの組
み合わせによって構成されることにより、セキュリティ
性が高い回折格子パターン、および該回折格子パターン
を適用したセキュリティ製品に関する。

【０００１】

【従来の技術】柄の一部に、微小な文字（マイクロ文
字）が混在されたものが公知である。マイクロ文字は、
肉眼での識別が困難であるため、その存在を知らない者
にとっては、絵柄の完全な偽造を行うことができず、マ
イクロ文字のあるべき個所をルーペなどで拡大して観察
することによって、偽造品であるか否かの判定が行われ
る。また、マイクロ文字の作成には高度な製版、印刷技
術が必要であるため、セキュリティ性（偽造防止効果）
が高い。

【０００２】カラーコピー機やパソコンの普及に伴う偽
造技術の進歩に応じて、有価証券、チケットなどでは、
通常の印刷技術だけでは対応が不十分であるため、ホロ
グラムや回折格子の適用よって、適用商品（例えば、ク
レジットカードや商品券）のセキュリティ性を向上する
ことが行われているが、ホログラムや回折格子に対して
も、さらなるセキュリティ性の向上が望まれている。

【０００３】セキュリティ性の高い回折格子（もしく
は、ホログラム）を得るために、回折格子の作製方法を
複雑にして、偽造（もしくは、模造）するのを困難なら
しめる方法が考えられている。

【０００４】一例として、コヒーレント光（レーザービ
ーム）の２光束干渉によって、基板の表面に回折格子か
らなる複数の微小なドットを所望に配置し、回折格子パ
ターンからなるディスプレイを得る方法があり、本出願
人による特開昭６０−１５６００４号公報、特開平２−
７２３１９号公報、特開平５−７２４０６号公報などに
代表される方法が公知である。

【０００５】これらの方法は、２本のレーザービームを
感光材料上で交叉させ、ドット単位で露光することによ
り双方のレーザービームを干渉させて、各ドットに形成
される微小な干渉縞からなる回折格子を、そのピッチ、
方向、光強度を適宜変化させながら次々と露光記録し、
回折格子ドット（セル）の集まりからなるパターンを作
製する方法（２光束干渉法）である。

【０００６】回折格子は、感光材料に入射する２光束の
角度によって、そのピッチ（空間周波数の逆数）が変わ
り、その方向は２光束の入射する方向によって変わる。
作製されたパターンの観察時には、前記ピッチは見える
色に、前記方向は見える方向に、それぞれ関係する。ま
た、露光の際の光強度は、干渉縞の深さを変更すること
になり、観察時には見える明るさとして関係することに
なる。

【０００７】さらに、セキュリティー性の高い回折格子
（ホログラム）として、アパーチャーマスクを用いるこ
とで回折格子ドット( セル) の形状を変化させ、異なる
形状の回折格子ドット（セル）の集まりからなるパター
ンを作製するという提案が、本出願人による特願平１０
−５５０７１号として出願されている。

【０００８】この方法では、多数の異なる形状の回折格
子セルを作製するためには、多数の形状をしたアパーチ
ャーマスクを用意する必要がある。また、次々と露光記
録していく際に多数のアパーチャーマスクを切替えるた
めに装置が複雑化し、作製時間も長くなるという問題が
ある。

【０００９】ここで、異なる形状の回折格子セルの種類
が多くすることで、模造品を作製する際に再現すること
が困難な、セキュリティー性の一層の向上が期待されて
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、回折格子か
らなる微小なセルを構成単位とし、前記セルが基板表面
に配置されて構成されるパターンにおいて、偽造や模造
の困難なセキュリティ性の高い複雑な、然も少ないアパ
ーチャーマスクから簡便かつ高速に作製できる回折格子
パターンおよびそれを基板表面に適用したセキュリティ
ー製品を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、まず請求項１においては、回折格子からな
る微小なセルを構成単位とし、前記セルが基板表面に配
置されて構成されるパターンにおいて、前記セルは、複
数の任意の異なる形状をなし、該セルの２種以上の組み
合わせによって構成されるパターン全体が任意の形状を
有することを特徴とする回折格子パターンである。

【００１２】また、請求項２においては、請求項１記載
の回折格子パターンにおいて、前記パターンは、異なる
回折格子の方向を有する２種以上のセルからなることを
特徴とする。

【００１３】また、請求項３においては、請求項１記載
の回折格子パターンにおいて、前記パターンは、異なる
回折格子の線幅と格子間隔を有する２種以上のセルから
なることを特徴とする。

【００１４】また、請求項４においては、請求項１乃至
３記載の何れかの回折格子パターンにおいて、前記回折
格子パターンを、複数個組み合わせ配置し、配置の順番
が不規則であることを特徴とする。

【００１５】さらにまた、請求項５においては、請求項
１乃至請求項４記載の何れかの回折格子パターンを、シ
ールまたは転写箔などの形態に加工して、基板表面に貼
着させてなることを特徴とする物品である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を説
明する。図１は本発明の回折格子パターンの一例を示す
説明図であり、ａは両手を上げた人物の上半身の形状、
ｂは両手を下げた人物の上半身の形状、ｃは片手を上げ
た人物の上半身の形状、ｄは右側に足を広げた人物の下
半身の形状、ｅは左側に足を広げた人物の下半身の形
状、ｆは両足を揃えた人物の下半身の形状をした回折格
子セルの基本形状を示したものである。

【００１７】図１に示した回折格子セルの基本形状ａ、
ｂ 、ｃの上半身の形状の中からの１種類と、ｄ、ｅ
、ｆの下半身の形状の中から１種類の形状を組み合わ
せることで、人物の全体像の形状を示すことができる。
図２に組み合わせの例として、ａとｅを組み合わせた
Ａ、ｂとｄを組み合わせたＢ、 ｃとｆを組み合わせた
Ｃを示す。

【００１８】図２に示した形状以外にも、上半身３形状
と下半身３形状の組み合わせで、全部で９通りの形状を
作ることが可能となる。

【００１９】図３に、図１の ａ両手を上げた人物の上
半身の形状の、回折格子の角度を３種類に変化させた基
本形状ａ１、ａ２、ａ３を示す。

【００２０】図４は、図３の上半身の基本形状の３種類
と、図１の下半身ｄ、ｅ 、ｆ の３種類との組み合わ
せの一例を示したものである。例えば、図３のa1と図１
のｄの組み合わせがＦである。

【００２１】ここで、図１のような上半身、下半身各々
３種類の形状に対し、図３のような３種類の回折格子方
向の基本形状を組み合わせることとすると、合計８１種
類のパターンを作製することができる。

【００２２】さらに、この組み合わせに、回折格子セル
の回折格子の線幅と格子間隔を変化させることで、さら
に多くの組み合わせを実現できる。

【００２３】また、回折格子の角度と、線幅と格子間隔
は細かく設定が可能であるため、組み合わせの量をかな
り多くすることが可能である。しかしあまり細かく変化
させると、肉眼では判断が難しくなる。

【００２４】いま、仮に１つのパターンを２つの基本形
状セルで構成するとした場合、組み合わせ数 ＝（ 各
基本形状の数×回折格子方向の数× 回折格子間隔の
数）²となる。回折格子の格子間隔を３種類とすると、
（３×３×３）² ＝ ７２９種類のパターンが可能と
なる。

【００２５】このようにして、組み合わせた７２９種類
のパターンを、複数個配置し、その配置の順番を不規則
なものとすることで、模造品を作製する際の解読作業を
困難なものとすることができる。

【００２６】本発明では、一つのセル（ドット）を肉眼
で識別することが困難な程度にする必要があり、拡散光
源のような光源下でルーペなどにより拡大して観察する
ことによって、異なるセル（ドット）を認識できるよう
にする必要がある。回折格子は、ある特定の方向にのみ
光を回折するので、特定方向から観測したときのみ回折
格子からなるセルを観測できる。そのため、本発明で示
した様な微小なセルの形状を肉眼により観測するのは困
難である。特に、そのパターンが少なくとも２種類以上
の異なる空間周波数や角度の回折格子からなる場合、特
定方向から観察した場合に、同時にその２種類以上の回
折格子からなるセルを観察することは困難であり、その
セルの形状の肉眼での判別をより困難にすることができ
る。そのため、このような回折格子のセルからなる回折
格子パターンにおいては、さらに高い偽造防止の効果が
ある。このような、回折格子パターンを拡散光源のよう
な光源下において、ルーペ等により拡大して観測するこ
とよって、偽造品であるか否かの判定を行うことができ
る。

【００２７】ところで、回折格子パターンの大きさとし
ては、約３００μｍ角以下とすると、配置された回折格
子パターンは目視では確認が困難となり、また約３００
μｍ角以上とすると、肉眼で確認できるパターンとな
る。

【００２８】また、回折格子パターンの大きさを約３０
０μｍ角以下とし、１つの回折格子ターンを１つの画素
として、この画素により画像を表現することで、この各
画素ごとに異なる形状と、回折格子方向と、回折格子間
隔となり、セキュリティー性の高いパターンを作製する
ことができる。

【００２９】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。

【００３０】上記実施例では、回折格子パターンが人物
の形状という特徴をもった形状であったが、幾何学模様
のような意味を持たない形状であっても、回折格子セル
に分解し、組み合わせることで、少ないアパーチャーマ
スクから多種類の形状として解読困難なパターンを提供
することができる。

【００３１】また、上記実施例では、２つの回折格子セ
ルにより１つのパターンを構成していたが、複数の形状
の回折格子セルを組み合わせることで、さらに組み合せ
を複雑なものとすることができる。

【００３２】また、セル（ドット）を構成する回折格子
の空間周波数、方向（角度）については、その視覚的効
果を考慮して、デザイン、設計することは言うまでもな
い。

【００３３】本発明の回折格子セル（ドット）の集まり
からなるパターンは、周知の手法により、大量複製さ
れ。シール（ステッカー）または転写箔などの形態に加
工して、基材の表面に貼着することで、偽造及び不正使
用が困難な物品を提供することができる。

【００３４】また、回折格子パターンを基材の表面に適
用する際には、剥離されて偽造や改竄などの不正使用を
防止するために、脆性破壊層を設けることや、剥離を困
難にするために、転写箔の形態とするなどの応用が考え
られる。

【００３５】上記のセルサイズで、形状の異なる回折格
子セル（ドット）は、 ２光束干渉法によって、２本のレ
ーザービームを感光材料上で交叉させ、ドット単位で露
光することにより双方のレーザービームを干渉させて、
各ドットに形成される微小な干渉縞からなる回折格子
を、そのピッチ、方向、光強度を適宜変化させながら次
々と露光記録し、回折格子ドット（セル）の集まりから
なるパターンを作製する。

【００３６】レーザービームビームの感光材料面に入射
する角度、方向を変化させることによって回折格子の空
間周波数、角度（方向）を変化させることができる。こ
れにより、回折格子からなるセルが配置されて構成され
るパターンにおいて、セルの回折格子の空間周波数及び
／または角度が２種類以上ある回折格子パターンを作製
できる。

【００３７】また、電子ビーム描画装置を用いて、感光
材料上に意図する形状となるように回折格子からなるセ
ルを描画する。電子ビーム描画の場合には、セル内の回
折格子の格子縞を描画することにより、回折格子からな
るセルが配置されて構成されるパターンを作製できる。

【００３８】

【発明の効果】セルを構成単位とする回折格子パターン
にあって、一層セキュリティ性の向上したパターンおよ
びそれを適用した物品が提供される。上述したように、
回折格子は特定の方向にのみ光を回折するので、特定方
向から観測したときのみ格子縞を視覚できる。そのた
め、パターンを一見して、微小な回折格子セルの存在
（および形状）を識別するのは困難である。しかし、拡
散光源のような光源下において、ルーペなどを用いて拡
大して観測することによって、セルの形状を識別するこ
とができる。

【００３９】また、回折格子セルを、肉眼で識別するこ
とが困難な大きさとすることによって、一部の回折格子
セルの形状を変えても、全体のパターンを損なうことが
なく、全体の装飾性を変化させることなく、パターン内
に隠し情報を混在させることができ、セキュリティ性を
向上させることが可能である。さらにまた、本発明によ
り少ないアパーチャーマスクから簡便かつ高速に、偽造
や模造の困難なセキュリティ性の高い回折格子パターン
およびそれを基板表面に適用した物品が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回折格子パターンの基本形状の一例を
示す説明図。

【図２】本発明の回折格子パターンの基本形状の集合に
より形成される全体形状の一例を示す説明図。

【図３】本発明の回折格子パターンの回折格子の回折方
向を変化させた基本形状の一例を示す説明図。

【図４】本発明の回折格子パターンの基本形状の集合に
より形成される全体形状の一例を示す説明図。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回折格子からなる微小なセルを構成単位と
   し、前記セルが基板表面に配置されて構成されるパター
   ンにおいて、 前記セルは、複数の任意の異なる形状をなし、該セルの
   ２種以上の組み合わせによって構成されるパターン全体
   が任意の形状を有することを特徴とする回折格子パター
   ン。
2. 【請求項２】前記パターンは、異なる回折格子の方向を
   有する２種以上のセルからなることを特徴とする請求項
   １記載の回折格子パターン。
3. 【請求項３】前記パターンは、異なる回折格子の線幅と
   格子間隔を有する２種以上のセルからなることを特徴と
   する請求項１記載の回折格子パターン。
4. 【請求項４】前記回折格子パターンを、複数個組み合わ
   せ配置し、配置の順番が不規則であることを特徴とする
   請求項１乃至３記載の何れかの回折格子パターン。
5. 【請求項５】請求項１乃至請求項４記載の何れかの回折
   格子パターンを、シールまたは転写箔などの形態に加工
   して、基板表面に貼着させてなることを特徴とする物
   品。