JP2004029189A - Optical phase conversion body, light selecting/transmitting body, method and system for visualizing latent image - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、証券,株券,商品券などの金券類、クレジットカード,プリペイドカード,パスポートなどの各種カード、ビデオソフト、パソコン用ソフトなどの対象物が真正品であるか否かを判定するのに好適な光位相変換体、光選択透過体、潜像視認システム及び潜像視認方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、クレジットカードや証書,金券類の偽造を防止する方法として、偽造防止対象物に、偽造の困難な真正判定体を貼付し、これを目視又は機械的に真正性を判定する方法が知られている。このような真正判定体としては、例えば、ホログラムを応用したものがあり、これには、文字や絵柄をホログラム像として、目視判別するもの、数値コードや特定のパターンをホログラム像として、機械認識するもの及び両者の組み合わせたものなどがある。ホログラム像は、見た目がきれいで意匠性に優れていること、通常のカラーコピー装置等では複製できず偽造防止に有効であること、製造が困難なことなどから、広く普及している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年のホログラム製造技術の普及に伴って、偽造品製造が可能となってきており、偽造防止効果が低下しており、新たな偽造防止方法が要望されている。
【0004】
本発明の課題は、偽造防止効果が高く、真正品を簡単に判別を行うことができる光位相変換体、光選択透過体、潜像視認システム及び潜像視認方法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項1の発明は、光学的異方性を有し、特定の偏光成分の光を透過して、その透過光の位相を透過光路長に応じて変える位相変換層を備える光位相変換体であって、前記位相変換層は、一方の面に所定のパターン状に形成され、前記透過光の透過光路長を変化させる凹凸部を有することを特徴とする光位相変換体である。
【0006】
請求項2の発明は、請求項1に記載の光位相変換体において、前記凹凸部は、前記透過光を回折する光回折構造部であることを特徴とする光位相変換体である。
【0007】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の光位相変換体において、前記凹凸部は、ホログラムレリーフで形成されていることを特徴とする光位相変換体である。
【0008】
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の光位相変換体において、前記位相変換層の凹凸部を有する面に、その凹凸部と反対側の面が平坦になるように形成され、前記位相変換層との屈折率差が1以下であって、その位相変換層を透過した光を透過する光透過層を備えることを特徴とする光位相変換体である。
【0009】
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の光位相変換体において、前記光透過層に形成され、その光透過層を透過した光を反射する反射層を備えることを特徴とする光位相変換体である。
【0010】
請求項6の発明は、入射した光のうち、特定の偏光状態の光を透過させる偏光フィルタ層と、前記偏光フィルタ層に形成され、その偏光フィルタ層を透過した偏光に位相差を付与する位相変換層とを備え、前記偏光フィルタ層と前記位相変換層とは、透過光が円偏光状態になる組み合わせであること、を特徴とする光選択透過体である。
【0011】
請求項7の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の光位相変換体と、入射した光のうち、特定の偏光状態の光を透過させる偏光フィルタ層を備える光選択透過体と、を備えたことを特徴とする潜像視認システムである。
【0012】
請求項8の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の光位相変換体と、透過した偏光に位相差を付与する位相変換層を備える光選択透過体と、を使用して潜像の視認を行う潜像視認システムであって、前記光位相変換体は、第1の位相変化層を有し、前記光選択透過体は、第2の位相変化層を有し、前記第1及び第2の位相変換層を透過した際に変換される位相量の和の異なる領域が、少なくとも2つ以上存在することを特徴とする潜像視認システムである。
【0013】
請求項9の発明は、請求項8に記載の潜像視認システムであって、前記第1及び第2の位相変換層は、前記位相量の差がπ/4となることを特徴とする潜像視認システムである。
【0014】
請求項10の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の光位相変換体から出射した光を、請求項6に記載の光選択透過体を通して見たときに、前記所定のパターンを目視可能なときは、その光位相変換体が真正品であると判定することを特徴とする潜像視認方法である。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明による光位相変換ラベルの第1実施形態を示す図であり、図1(A)は平面図、図1(B)は図1(A)のB−B断面図である。
光位相変換ラベル10は、位相変換層11と、光透過層12と、反射層13と、粘着層14とを備える。
位相変換層11は、光学的異方性を有し、透過光を複屈折して位相を変える層である。
ここに、複屈折とは、媒質の屈折率が、偏光方向によって均質でないため生じる現象であり、このような媒質を透過した光の位相差σは、
σ=2π(ne −no )d/λ
ne :常光線屈折率
no :異常光線屈折率
d :媒質の厚さ
λ :光の波長
で、与えられることが知られている。すなわち、位相差σは、媒質の厚さ、すなわち、光が透過するときの光路長に依存する。
【0016】
位相変換層11は、延伸工程で作製されたプラスチック・フィルムで形成することができる。延伸とは、プラスチックを融点以下ガラス転移点以上の適当な温度で引き延ばしてフィルムを作製する工法であり、その引き延ばす方向によって、一軸延伸、二軸延伸などがある。本発明においては、屈折率異方性が存在すればよいため、一軸延伸、二軸延伸のいずれの工法で作製したフィルムでも使用することができる。
具体的には、位相変換層11は、高分子フィルム(例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート−イソフタレート共重合樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスルホン樹脂など)を材料とする延伸フィルムを用いて形成することができる。
【0017】
また、位相変換層11は、液晶など配向制御が可能な材料を使用して形成してもよい。この場合は、ラビング処理、薬品処理、光学処理等の手法によって配向制御された基材上に形成することにより、位相を変換する膜を形成する。
位相変換層11の一方の面(図1では下面)には、所定パターン状に凹凸部11aが形成されている。本実施形態では、「◎×」状に凹凸部11aが形成されている。この凹凸部11aによって位相変換層11を透過する光の光路長が異なり、光の位相差σが変えられる。詳細は、後述する。
【0018】
光透過層12は、位相変換層11の凹凸部11aが形成された面に設けられ、位相変換層11を通過した光を透過する層である。光透過層12の屈折率は、位相変換層11の屈折率との差が1以下であり、位相変換層11を通過した光を、ほとんど屈折することなく透過する。そのため、凹凸部11aの存在が認識困難になる。光透過層12は、位相変換層11とは異なって、透過光の位相を変換させない。
【0019】
このような材料としては、例えば、ポリエチレン系〔ポリエチレン(PE)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体〕、ポリプロピレン(PP)、ビニル系〔ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ塩化ビニリデン(PVdC)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリビニルホルマール(PVF)〕、ポリスチレン系〔ポリスチレン(PS)、スチレン−アクリロニトリル共重合体(AS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)〕、アクリル系〔ポリメチルメタクリレート(PMMA)、MMA−スチレン共重合体〕、ポリカーボネート(PC)、セルロース系〔エチルセルロース(EC)、酢酸セルロース(CA)、プロピルセルロース(CP)、酢酸・酢酸セルロース(CAB)、硝酸セルロース(CN)〕、フッ素系〔ポリクロロフルオロエチレン(PCTFE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルロエチレン−ヘキサフルオロエチレン共重合体(FEP)、ポリビニリデンフルオライド(PVdF)〕、ウレタン系(PU)、ナイロン系〔タイプ6、タイプ66、タイプ610、タイプ11〕、ポリエステル(アルキッド)系〔ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)〕、ノボラック型フェノール樹脂などの熱可塑性樹脂などがある。また、レゾール型フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂や、蛋白質、ゴム、シエラック、コパル、でんぷん、ロジンなどの天然樹脂なども使用することができる。
【0020】
さらに、これらの樹脂は水性塗料用のエマルジョンであることができる。水性塗料用のエマルジョンとしては、例えば、酢酸ビニル(ホモ)エマルジョン、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合エマルジョン、酢酸ビニル−エチレン共重合樹脂エマルジョン(EVAエマルジョン)、酢酸ビニル−ビニルバーサテート共重合樹脂エマルジョン、酢酸ビニル−ポリビニルアルコール共重合樹脂エマルジョン、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合樹脂エマルジョン、アクリルエマルジョン、アクリルシリコンエマルジョン、スチレン−アクリル共重合樹脂エマルジョン、ポリスチレンエマルジョン、ウレタンエマルジョン、塩化ポリオレフィンエマルジョン、エポキシ−アクリルディスパージョン、SBRラテックスなどを用いることができる。
【0021】
反射層13は、光透過層12を透過した光を反射する薄膜層であり、光透過層12に形成されている。この反射層13は、透過光を一様に反射することができるように平坦であることが望ましい。反射層13の材質としては、アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、金(Au)、銀(Ag)、コバルト(Co)、スズ(Sn)、セレン(Se)、チタン(Ti)、鉄(Fe)、テルル(Te)、銅(Cu)、鉛(Pb)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)などの単体金属、もしくはそれらの合金がある。
反射層13の薄膜の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの薄膜形成法が挙げられる。薄膜は、色調、デザイン、用途等に応じて適切な条件を設定すればよいが、5〜1000nmの範囲が好ましく、さらには10〜100nmがより好ましい。
【0022】
粘着層14は、光位相変換ラベル10を商品券などの被着物に貼付するための層である。粘着層14の材料としては、アクリル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、またはこれらの共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、天然ゴム、カゼイン、ゼラチン、ロジンエステル、テルペン樹脂、フェノール系樹脂、スチレン系樹脂、クロマンインデン樹脂、ポリビニルエーテル、シリコーン樹脂など、また、アルファ−シアノアクリレート系接着剤、シリコーン系接着剤、マレイミド系接着剤、スチロール系接着剤、ポリオレフィン系接着剤、レゾルシノール系接着剤、ポリビニルエーテル系接着剤、シリコーン系接着剤などが挙げられる。なお、このような材料を使用する場合には、被着物への貼付前の不用意な接着を防止するために、粘着層14に剥離紙14a(図2参照)を仮接着しておくとよい。この剥離紙14aは、紙やフィルム基材に離型処理を施した従来から公知のものを使用すればよい。
また、粘着層14は、ヒートシール剤を使用してもよい。このようなヒートシール剤としては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、エチレン−イソブチルアクリレート共重合樹脂、ブチラール樹脂、ポリ酢酸ビニル及びその共重合樹脂、セルロース誘導体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、SBS、SIS、SEBS、SEPS等の熱可塑性エラストマー、又は反応ホットメルト系樹脂等を例示することができる。
なお、粘着層14の厚みとしては、3μm〜20μmとするとよい。
【0023】
図2は、光位相変換ラベルを転写シールとして使用する場合を示す図である。光位相変換ラベル10は、例えば、転写シールとして使用する。このような形態にする場合、支持体シート20に、剥離層21を形成し、その上に、位相変換層11、光透過層12等を順次積層して、光位相変換ラベル10を製造するとよい。このとき、支持体シート20は、光位相変換ラベル10の製造に耐えうるだけの耐熱性能及び耐溶剤性能が必要である。また、光位相変換ラベル10を、商品券などの被着物に熱転写するタイプの場合は、その熱に耐えうる耐熱性能が必要である。このような性能を備える材料としては、例えば、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)などがある。このようなPETフィルムを使用する場合、その厚さは、5〜250μmのものが好ましく、加工適性や引張り強度、熱転写の際の熱効率などを考慮すると10〜50μmがさらに好ましい。
【0024】
また、剥離層21は、アクリル骨格樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、酢酸セルロースと熱硬化型アクリル樹脂、メラミン樹脂、ニトロセルロース樹脂、及びポリエチレンワックスとの混合物等から形成され、特にアクリル骨格樹脂を主成分としていることが好ましい。また、支持体シート20との密着力を調整するためにポリエステル樹脂等を用いてもよい。さらに、離型性を出すため、ワックス、シリコン系樹脂が添加されていてもよい。剥離層21は、上記樹脂を適当な溶剤によって溶解又は分散させた塗工液を、支持体シート20にグラビア印刷法、スクリーン印刷法、又は、グラビア版を用いたリバースコーティング法等の手段によって、塗布、乾燥させて形成する。その乾燥後の厚さは、0.1〜10μmである。
【0025】
判別具40(図3参照)は、特定の偏光状態の光を通過させる偏光フィルムである。このような判別具40としては、例えば、直線偏光フィルム層41とλ/4位相差フィルム層42とを積層したものを使用することができる。この判別具40は、自然光を入射すると、その自然光を円偏光に変換する。具体的な使用方法については後述する。
直線偏光フィルム層41は、光源の光L1の中で、特定の偏光方向の直線偏光L2のみを透過させるフィルム層である(図3参照)。直線偏光フィルム層41は、ポリビニルアルコール(PVAL)などの延伸フィルムに二色性色素等の色素を吸収させた偏光フィルム・シートなどで形成することができる。
λ/4位相差フィルム層42は、入射した光を複屈折して、λ/4の位相差を付与する層である。このようなλ/4位相差フィルム層42を使用すれば、直線偏光L2を円偏光L3に変換可能である(図3参照)。λ/4位相差フィルム層42は、上述の位相変換層11と同様のものを使用可能である。ただし、その厚さは、透過光にλ/4の位相差を付与できるように調整されている。
【0026】
図10は、本実施形態による光位相変換体の可視化される原理について説明する図である。
直線偏光フィルム層41と位相変換層11を組み合わせによって、位相変換層11が与える位相量σが次の2種類の場合を例に、反射層13との組み合わせで、入射光が反射と遮断される原理を説明する。
σA =(π/2)・(2n−1) ・・・(A)
σB = π・n ・・・(B)
ただし、nは自然数
【0027】
この場合の条件としては、位相変換層11の常光線軸と異常光線軸とのをなす角度が90度(π/2)であり、直線偏光フィルム層41の向きが位相変換層11の常光線軸、異常光線軸との中間に位置する45度(π/4)の位置関係にある場合とする。
ここで、位相変換層11は、図10(a)に示すように、上記(A)の関係にある部分を領域A、上記(B)の関係にある部分を領域Bとする。領域Aでは、x方向の偏光成分は、y方向の偏光成分に対して、上記(A)の位相量σA だけ進み、領域Bでは、x方向の偏光成分は、y方向の偏光成分に対して、上記(B)の位相量σB だけ進む。
また、直線偏光フィルム層41は、図10(b)に示すように、偏光方向を45度の向きにおく。
そして、図10(c)に示すように、直線偏光フィルム層41、位相変換層11、反射層13を配置して、各部において、偏光状態がどのようになっているかを説明する。
【0028】
図11は、図10(a)の領域Aの偏光状態を説明する図である。
ここで、時間(t)に対するx方向とy方向の振幅を正弦波(図では、3角波で代用する)を例にし、また、n=1として説明する。
図11(a)に示すように、図10(c)の(1)の状態では、直線偏光フィルム層41の向きが、位相変換層11の常光線軸、異常光線軸との中間に位置する45度(π/4)の位置関係(図11(e)参照)にあるので、x,yの両方向に対して、同一振幅で同位相の直線偏光となる。
図11(b)に示すように、図10(c)の(2)の状態では、位相変換層11の異方性により、x方向の位相がπ/2進み、円偏光となる。
図11(c)に示すように、図10(c)の(3)の状態では、反射層13により、x方向、y方向とも位相がπ進む(反転する)が円偏光のままである。
図11(d)に示すように、図10(c)の(4)の状態では、再び、x方向の位相が更にπ/2進み、y方向成分と逆位相状態の直線偏光となり、直線偏光フィルム層41に対して、直交する向きとなり(図11(f)参照)、直線偏光フィルム層41を透過できず、反射光が遮断される。
【0029】
図12は、図10(a)の領域Bの偏光状態を説明する図である。
図12(a)に示すように、図10(c)の(1)の状態では、直線偏光フィルム層41の向きが位相変換層11の常光線軸、異常光線軸との中間に位置する45度(π/4)の位置関係(図12(e)参照)にあるので、x,y両方向に対して、同一振幅で同位相の直線偏光となる。
図12(b)に示すように、図10(c)の(2)の状態では、x方向の位相がπ進み、y方向成分と逆位相状態の向きの直線偏光となる。
図12(c)に示すように、図10(c)の(3)の状態では、反射層11によりx方向、y方向とも位相がπ進む(反転する)が直線偏光のままである。
図12(d)に示すように、図10(c)の(4)の状態では、再びx方向の位相がπ進み、y方向と同相の直線偏光となり、入射光と同じ直線偏光となり、直線偏光板11に対して平行の向きとなり(図12(f)参照)、直線偏光フィルム層41を反射光が透過する。
【0030】
以上の結果より、領域Aの部分は、反射光が遮断され、領域Bの部分は、反射光が透過するため、領域Aと領域Bの部分の違いを目視することができる。
ここで、位相変換層11における位相変化量が上記以外の場合には、反射光は、楕円偏光(条件により円偏光となる)となり、その形状は、位相変化量により異なる。また、直線偏光フィルム層41を透過する光量は、楕円偏光の形状に依存するため、位相変化量の差を直線偏光フィルム層41を介することにより、目視することができる。
【0031】
図3は、本実施形態に係る潜像視認システムの視認不能状態を説明する図である。
直線偏光フィルム層41と、λ/4位相差フィルム層42との関係は、L3が円偏光となるための条件が必要であり、具体的には、直線偏光フィルム層41の偏光角度が、λ/4位相差フィルム層42の常光線軸、異常光線軸との中間に位置する45度(π/4)の位置関係にある。但し、この際の常光線軸、異常光線軸は直交関係にある。位相変換層11の位相量は、上記(A)の関係になる。
【0032】
図4は、本実施形態に係る潜像視認システムの視認可能状態を説明する図である。
図3と同様に、直線偏光フィルム層41と、λ/4位相差フィルム層42との関係は、L3が円偏光となるための条件が必要であり、具体的には、直線偏光フィルム層41の偏光角度が、λ/4位相差フィルム層42の常光線軸、異常光線軸と中間のに位置する45度(π/4)の位置関係にある。但し、この際の常光線軸、異常光線軸は平行関係にある。位相変換層11の位相量は、上記(B)の関係になる。
【0033】
以上のように、光位相変換体10と判別具40とを重ねたときに、光位相変換体10に記録された潜像を目視可能となる。その原理を効果的に実現する本実施形態のポイントは、
(1)位相変換層(11,41)は、光位相変換体10側と判別具40側と2つの層に分けて、2 つの位相変換層で変換される位相量が異なる領域が、少なくとも2つ以上存在すること、
(2)判別具40を通過する光を円偏光に変換すること、
の2つである。
【0034】
(1)の条件により、位相量が異なる領域が、少なくとも2つ以上存在する構成により、光位相変換体10と判別具40とを重ねたときに、反射する光の量に差のある、2つの領域が発生して、潜像を目視で確認することができる。
ただし、位相量の差がπ/4となり、反射光の差が最大となる場合が最も効果的であるので、単に、位相量が異なるのみにではなく、本実施形態では、反射光の差が、最大時の1/2に相当する位相量がπ/8以上としてあるので、より好適となる。
【0035】
(2)の条件により、判別具40を通過する光を円偏光とすれば、光位相変換体10と判別具40との相対的な角度の制限をなくすことができる。
つまり、判別具40を通過した図10(c)の(1)の状態の光が、円偏光状態であれば、判別具40と光位相変換体10との相対的な角度の制限を受けずに、潜像を確認できるという効果がある。
この条件を実現するための具体的な条件は、判別具40の直線偏光フィルム層41の偏光角度の向きが、位相変換層11の常光線軸、異常光線軸との中間に位置する45度(π/4)の位置関係にあることである。
尚、判別具40が直線偏光フィルム層のみで構成される場合は、判別具40と光位相変換体10との相対的な角度の制限を受けるが、光位相変換体10の位相量が異なる領域が少なくとも2つ以上存在する場合も、同様の原理で、潜像を目視可能となる。
【0036】
図5は、真正品を判定するときの断面模式図である。
図6は、真正品の判定方法を示す図である。
図6(A)に示す通り、判別具40を使用しないで、光位相変換ラベル10を目視しても、文字・記号等を認識できない。
次に、判別具40を重ねると、図6(B)に示す通り、光位相変換ラベル10に所定のパターン(本実施形態では「◎」)が目視可能になる。
これにより、判定者は、この光位相変換ラベル10が、真正品であることがわかる。
一方、判別具40を持たない第三者は、光位相変換ラベル10に、文字・記号等を認識できないので、そのラベルが特別なラベルであることがわからない。
【0037】
本実施形態によれば、位相変換層11に凹凸部11aが形成されているので、入射光を、その透過位置によって異なる状態の偏光に変換する。この偏光を、判別具40を通して見ることで、簡単に真正判定を行うことができる。
また、この偏光は、目視しただけでは、わからないので、第三者に特別なラベルであることを悟られない。
さらに、光透過層12があるので、凹凸部11aの存在を第三者に知られることがない。
【0038】
(第2実施形態)
図7は、本発明による光位相変換ラベルの第2実施形態を示す図であり、図7(A)は平面図、図7(B)は図7(A)のB−B断面図である。
なお、以下では、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
本実施形態の位相変換層11の凹凸部11aは、微細な凹凸であり、光を回折可能である。これにより、反射光が変化して見え、意匠性に優れる。
なお、この凹凸部11aを、ホログラム形成用のレリーフを使用して、製造すれば、大変細かい凹凸を形成することができるので、ホログラム像のように見え、非常に美しい。
【0039】
本実施形態によれば、位相変換層11に微細に形成された凹凸部11aによって光を回折することができるので、反射光が虹色に見え、非常にきれいである。特に、凹凸部11aを、ホログラム形成用のレリーフを使用して、製造すれば、ホログラム像のように見え、非常に美しい。
【0040】
(第3実施形態)
図8は、本発明による光位相変換ラベルの第3実施形態を示す断面図である。本実施形態の光位相変換ラベル10は、位相変換層11を有するが、光透過層12、反射層13及び粘着層14を備えない点で、第1実施形態と相違する。
位相変換層11には、凹凸部11aが形成されている。
【0041】
図9は、本発明による光位相変換ラベルの第3実施形態による真正品判定方法を説明する図である。
本実施形態では、2枚の判別具40で光位相変換ラベル10をサンドイッチ状に挟んで光源に翳して、真正判定を行う。
光源の自然光L1は、直線偏光フィルム層41で上下方向の直線偏光L2に変換され、λ/4位相差フィルム層42で円偏光L3に変換される。
続いて、円偏光L3は、光路長d3 で位相変換層11を通過しながら、さらに位相が付与されて円偏光L43に変換される。
この円偏光L43は、λ/4位相差フィルム層42で直線偏光に変換されるが、この直線偏光は、直線偏光フィルム層41を通過することができない。そのため、判定者は、その部分が黒色に見えることとなる。
【0042】
また、光源の自然光L1は、直線偏光フィルム層41で直線偏光L2に変換され、λ/4位相差フィルム層42で円偏光L3に変換され、光路長d4 で位相変換層11を通過しながら、さらに位相が付与されて円偏光L44に変換される。この円偏光L44は、λ/4位相差フィルム層42で直線偏光L54に変換される。
判定者は、この直線偏光L53を目視することができ、光位相変換ラベル10に「◎×」パターンを確認することができる。これにより、判定者は、光位相変換ラベル10が真正品であると、判定することができる。
【0043】
本実施形態によっても、簡単に、真正品の判定を行うことができる。
また、光位相変換ラベル10の層構成が少ないので安価に製造可能である。
さらに、この偏光は、目視しただけでは、わからないので、第三者に特別なラベルであることを悟られない。
【0044】
(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、第2実施形態において、第1実施形態と同様の光透過層12を備えてもよく、そのようにすれば、位相変換層11に凹凸部11aが形成されていることをわかりづらくすることができる。
【0045】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、以下の効果がある。
(1)位相変換層11によって変換された光を、判別具40を通して見ることで、簡単に真正判定を行うことができる。
(2)判別具40を使用しなければ、位相変換層11によって変換された光は、一様に見えるので、光位相変換ラベル10が特別なラベルであることを第三者に悟られない。
(3)位相変換層11に光透過層12を形成すれば、凹凸部11aの存在を第三者に知られることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光位相変換ラベルの第1実施形態を示す図である。
【図2】光位相変換ラベルを転写シールとして使用する場合を示す図である。
【図3】本発明による光位相変換ラベルの第1実施形態による真正品判定方法を説明する模式図である。
【図4】本発明による光位相変換ラベルの第1実施形態による真正品判定方法を説明する模式図である。
【図5】真正品を判定するときの断面模式図である。
【図6】真正品の判定方法を示す図である。
【図7】本発明による光位相変換ラベルの第2実施形態を示す図である。
【図8】本発明による光位相変換ラベルの第3実施形態を示す断面図である。
【図9】本発明による光位相変換ラベルの第3実施形態による真正品判定方法を説明する図である。
【図10】本実施形態による光位相変換体の可視化される原理について説明する図である。
【図11】図10(a)の領域Aの偏光状態を説明する図である。
【図12】図10(a)の領域Bの偏光状態を説明する図である。
【符号の説明】
10 光位相変換ラベル
11 位相変換層
11a 凹凸部
12 光透過層
13 反射層
14 粘着層
20 支持体シート
40 判別具
41 直線偏光フィルム層
42 λ/4位相差フィルム層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is used to determine whether or not an object such as securities, stock certificates, gift certificates, etc., various cards such as credit cards, prepaid cards, passports, etc., video software, personal computer software, etc. is genuine. The present invention relates to a suitable optical phase converter, light selective transmission body, latent image viewing system, and latent image viewing method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of preventing forgery of credit cards, certificates, and vouchers, a method of attaching an authenticity determination body that is difficult to forge to a forgery prevention target and visually or mechanically determining the authenticity thereof is known. Have been. Such authenticity determination bodies include, for example, those using holograms, such as those for visually distinguishing characters and pictures as hologram images, and those for machine recognition of numerical codes and specific patterns as hologram images. And a combination of both. Hologram images are widely used because they are beautiful in appearance and excellent in design, are not copyable with a normal color copying apparatus or the like, are effective in preventing forgery, and are difficult to manufacture.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, with the spread of hologram manufacturing technology in recent years, it has become possible to manufacture counterfeit products, and the anti-counterfeiting effect has been reduced, and a new anti-counterfeiting method has been demanded.
[0004]
An object of the present invention is to provide an optical phase converter, a light selective transmission body, a latent image viewing system, and a latent image viewing method, which have a high anti-counterfeiting effect and can easily determine a genuine product.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
[0006]
A second aspect of the present invention is the optical phase converter according to the first aspect, wherein the uneven portion is an optical diffraction structure that diffracts the transmitted light.
[0007]
A third aspect of the present invention is the optical phase changer according to the first or second aspect, wherein the concave and convex portions are formed of hologram reliefs.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical phase changer according to any one of the first to third aspects, a surface of the phase conversion layer having an uneven portion has a surface opposite to the uneven portion. An optical phase converter comprising a light transmitting layer formed so as to be flat and having a refractive index difference of 1 or less from the phase conversion layer and transmitting light transmitted through the phase conversion layer. is there.
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical phase converter according to any one of the first to fourth aspects, a reflection layer formed on the light transmission layer and reflecting light transmitted through the light transmission layer. An optical phase changer comprising:
[0010]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a polarization filter layer for transmitting light having a specific polarization state among incident light, and a phase formed on the polarization filter layer for imparting a phase difference to polarized light transmitted through the polarization filter layer. And a phase conversion layer, wherein the polarization filter layer and the phase conversion layer are combinations in which transmitted light is in a circularly polarized state.
[0011]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a light having the optical phase converter according to any one of the first to fifth aspects, and a polarization filter layer that transmits light having a specific polarization state among incident lights. And a selective transmission body.
[0012]
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the optical phase changer according to any one of the first to fifth aspects, and a light selective transmission body including a phase conversion layer that imparts a phase difference to transmitted polarized light. A latent image visualization system that performs visual recognition of a latent image using the optical phase changer having a first phase change layer, and the light selective transmission body having a second phase change layer. A latent image viewing system, characterized in that there are at least two or more regions having different sums of phase amounts converted when the light passes through the first and second phase conversion layers.
[0013]
According to a ninth aspect of the present invention, in the latent image viewing system according to the eighth aspect, the first and second phase conversion layers have a phase difference of π / 4. This is an image recognition system.
[0014]
According to a tenth aspect of the present invention, when light emitted from the optical phase converter according to any one of the first to fifth aspects is viewed through the light selective transmission body according to the sixth aspect, This method is a method for visually recognizing a latent image, in which when a predetermined pattern is visible, the optical phase converter is determined to be a genuine product.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like.
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an optical phase conversion label according to the present invention, wherein FIG. 1 (A) is a plan view, and FIG. 1 (B) is a sectional view taken along line BB of FIG. 1 (A). .
The optical
The
Here, birefringence is a phenomenon that occurs because the refractive index of a medium is not uniform depending on the polarization direction, and the phase difference σ of light transmitted through such a medium is
σ = 2π (n e -N o ) D / λ
n e : Ordinary ray refractive index
n o : Extraordinary ray refractive index
d: thickness of the medium
λ: wavelength of light
And is known to be given. That is, the phase difference σ depends on the thickness of the medium, that is, the optical path length when light is transmitted.
[0016]
The
Specifically, the
[0017]
Further, the
On one surface (the lower surface in FIG. 1) of the
[0018]
The
[0019]
Such materials include, for example, polyethylene [polyethylene (PE), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), vinyl chloride-vinyl acetate copolymer], polypropylene (PP), vinyl [polyvinyl chloride ( PVC), polyvinyl butyral (PVB), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylidene chloride (PVdC), polyvinyl acetate (PVAc), polyvinyl formal (PVF)], polystyrene [polystyrene (PS), styrene-acrylonitrile copolymer (AS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS)], acrylic [polymethyl methacrylate (PMMA), MMA-styrene copolymer], polycarbonate (PC), cellulose (ethyl cellulose (EC), cellulose acetate (C ), Propylcellulose (CP), acetic acid / cellulose acetate (CAB), cellulose nitrate (CN)], fluorine type [polychlorofluoroethylene (PCTFE), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoroethylene Copolymer (FEP), polyvinylidene fluoride (PVdF)], urethane (PU), nylon (type 6, type 66, type 610, type 11), polyester (alkyd) type (polyethylene terephthalate (PET), Polybutylene terephthalate (PBT), polycyclohexane terephthalate (PCT)], and thermoplastic resins such as novolak type phenol resins. It is also possible to use thermosetting resins such as resol type phenolic resins, urea resins, melamine resins, polyurethane resins, epoxies, unsaturated polyesters, and natural resins such as proteins, rubber, shellac, copal, starch, and rosin. it can.
[0020]
Further, these resins can be emulsions for waterborne coatings. Examples of emulsions for aqueous coatings include vinyl acetate (homo) emulsion, vinyl acetate-acrylate copolymer emulsion, vinyl acetate-ethylene copolymer resin emulsion (EVA emulsion), and vinyl acetate-vinyl versatate copolymer resin emulsion. , Vinyl acetate-polyvinyl alcohol copolymer resin emulsion, vinyl acetate-vinyl chloride copolymer resin emulsion, acrylic emulsion, acrylic silicone emulsion, styrene-acryl copolymer resin emulsion, polystyrene emulsion, urethane emulsion, chlorinated polyolefin emulsion, epoxy-acrylic dispersion John or SBR latex can be used.
[0021]
The
Examples of a method for forming the thin film of the
[0022]
The
The
Note that the thickness of the
[0023]
FIG. 2 is a diagram illustrating a case where the optical phase conversion label is used as a transfer seal. The optical
[0024]
The
[0025]
The discriminator 40 (see FIG. 3) is a polarizing film that allows light of a specific polarization state to pass. As such a discriminating
The linearly
The λ / 4
[0026]
FIG. 10 is a diagram illustrating the principle of visualizing the optical phase converter according to the present embodiment.
The combination of the linear
σ A = (Π / 2) · (2n-1) (A)
σ B = Π · n (B)
Where n is a natural number
[0027]
The condition in this case is that the angle between the ordinary ray axis of the
Here, in the
In addition, the linear
Then, as shown in FIG. 10C, the linear
[0028]
FIG. 11 is a diagram illustrating the polarization state of the region A in FIG.
Here, the amplitude in the x direction and the y direction with respect to time (t) is exemplified by a sine wave (in the figure, a triangular wave is used), and n = 1.
As shown in FIG. 11A, in the state of (1) in FIG. 10C, the direction of the linear
As shown in FIG. 11B, in the state (2) of FIG. 10C, due to the anisotropy of the
As shown in FIG. 11C, in the state of (3) in FIG. 10C, the phase is advanced by π (inverted) in the x direction and the y direction by the
As shown in FIG. 11D, in the state of (4) in FIG. 10C, the phase in the x direction is further advanced by π / 2, and becomes linearly polarized light in the opposite phase to the y direction component. The direction becomes orthogonal to the film layer 41 (see FIG. 11 (f)), the light cannot pass through the linearly
[0029]
FIG. 12 is a diagram illustrating the polarization state of region B in FIG.
As shown in FIG. 12A, in the state of (1) in FIG. 10C, the direction of the linear
As shown in FIG. 12 (b), in the state (2) of FIG. 10 (c), the phase in the x direction advances by π and becomes linearly polarized light in the direction opposite to the y direction component.
As shown in FIG. 12C, in the state of (3) in FIG. 10C, the phase is advanced by π (inverted) in the x direction and the y direction by the
As shown in FIG. 12D, in the state (4) of FIG. 10C, the phase in the x direction advances by π again, becomes linearly polarized light in phase with the y direction, becomes the same linearly polarized light as incident light, and becomes linearly polarized. The direction becomes parallel to the polarizing plate 11 (see FIG. 12F), and the reflected light passes through the linear
[0030]
From the above results, since the reflected light is blocked in the area A and the reflected light is transmitted in the area B, the difference between the area A and the area B can be visually observed.
Here, when the amount of phase change in the
[0031]
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the latent image recognition system according to the present embodiment cannot be visually recognized.
The relationship between the linearly
[0032]
FIG. 4 is a diagram illustrating a visible state of the latent image viewing system according to the present embodiment.
As in FIG. 3, the relationship between the linear
[0033]
As described above, when the
(1) The phase conversion layer (11, 41) is divided into two layers, that is, the
(2) converting the light passing through the
The two.
[0034]
Due to the configuration in which at least two or more regions having different phase amounts exist according to the condition (1), when the
However, it is most effective when the difference between the phase amounts is π / 4 and the difference between the reflected lights is maximum. Therefore, not only is the phase amount different, but in the present embodiment, the difference between the reflected lights is , The phase amount corresponding to 最大 of the maximum is π / 8 or more, which is more preferable.
[0035]
Under the condition (2), if the light passing through the
That is, if the light in the state (1) of FIG. 10C that has passed through the
A specific condition for realizing this condition is that the direction of the polarization angle of the linear
When the
[0036]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view when a genuine product is determined.
FIG. 6 is a diagram illustrating a method of determining a genuine product.
As shown in FIG. 6A, even if the optical
Next, when the
This allows the judge to know that the optical
On the other hand, a third party who does not have the
[0037]
According to the present embodiment, since the
In addition, since this polarized light cannot be understood only by visual inspection, a third party cannot realize that it is a special label.
Furthermore, since the
[0038]
(2nd Embodiment)
7A and 7B are diagrams showing a second embodiment of the optical phase conversion label according to the present invention, wherein FIG. 7A is a plan view, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 7A. .
In the following, portions that perform the same functions as in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate.
The
If the
[0039]
According to the present embodiment, since the light can be diffracted by the concave and
[0040]
(Third embodiment)
FIG. 8 is a sectional view showing a third embodiment of the optical phase conversion label according to the present invention. The optical
The
[0041]
FIG. 9 is a diagram illustrating a method of determining the authenticity of an optical phase conversion label according to a third embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the authenticity determination is performed by sandwiching the optical
The natural light L1 of the light source is converted by the linear
Subsequently, the circularly polarized light L3 has an optical path length d. 3 While passing through the
The circularly polarized light L43 is converted into linearly polarized light by the λ / 4
[0042]
The natural light L1 of the light source is converted into linearly polarized light L2 by the linearly
The discriminator can visually observe the linearly polarized light L53, and can confirm the “◎ ×” pattern on the optical
[0043]
Also according to the present embodiment, it is possible to easily determine the authentic product.
Further, since the optical
Further, since this polarized light cannot be seen only by visual inspection, a third party cannot realize that it is a special label.
[0044]
(Modified form)
Various modifications and changes are possible without being limited to the embodiment described above, and these are also within the equivalent scope of the present invention.
For example, in the second embodiment, the same
[0045]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) By viewing the light converted by the
(2) If the
(3) If the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an optical phase conversion label according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a case where an optical phase conversion label is used as a transfer seal.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a method for determining the authenticity of the optical phase conversion label according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a method for determining the authenticity of an optical phase conversion label according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view when a genuine product is determined.
FIG. 6 is a diagram illustrating a method of determining a genuine product.
FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of the optical phase conversion label according to the present invention.
FIG. 8 is a sectional view showing a third embodiment of the optical phase conversion label according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a method for determining the authenticity of an optical phase conversion label according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating the principle of visualization of the optical phase converter according to the present embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating a polarization state of a region A in FIG.
FIG. 12 is a diagram illustrating a polarization state of a region B in FIG.
[Explanation of symbols]
10. Optical phase conversion label
11 Phase conversion layer
11a Uneven part
12 Light transmission layer
13 Reflective layer
14 Adhesive layer
20 Support sheet
40 discriminator
41 Linear polarizing film layer
42 λ / 4 retardation film layer
Claims (10)
前記位相変換層は、一方の面に所定のパターン状に形成され、前記透過光の透過光路長を変化させる凹凸部を有し、この凹凸部は、透過光を回折する光回折構造部である
ことを特徴とする光位相変換体。An optical phase converter having an optical anisotropy, transmitting light of a specific polarization component, and including a phase conversion layer that changes the phase of the transmitted light according to the transmitted optical path length,
The phase conversion layer is formed in a predetermined pattern on one surface, and has an uneven portion that changes a transmitted light path length of the transmitted light, and the uneven portion is a light diffraction structure that diffracts the transmitted light. An optical phase converter, characterized in that:
前記凹凸部は、前記透過光を回折する光回折構造部である
ことを特徴とする光位相変換体。The optical phase converter according to claim 1,
The optical phase converter, wherein the uneven portion is a light diffraction structure that diffracts the transmitted light.
前記凹凸部は、ホログラムレリーフで形成されている
ことを特徴とする光位相変換体。The optical phase converter according to claim 1 or 2,
The optical phase converter, wherein the uneven portion is formed of a hologram relief.
前記位相変換層の凹凸部を有する面に、その凹凸部と反対側の面が平坦になるように形成され、前記位相変換層との屈折率差が1以下であって、その位相変換層を透過した光を透過する光透過層を備える
ことを特徴とする光位相変換体。The optical phase converter according to any one of claims 1 to 3,
The surface of the phase conversion layer having the uneven portion is formed so that the surface on the opposite side to the uneven portion is flat, and the refractive index difference from the phase conversion layer is 1 or less. An optical phase converter comprising a light transmitting layer that transmits transmitted light.
前記光透過層に形成され、その光透過層を透過した光を反射する反射層を備える
ことを特徴とする光位相変換体。The optical phase converter according to any one of claims 1 to 4,
An optical phase changer comprising: a reflection layer formed on the light transmission layer and reflecting light transmitted through the light transmission layer.
前記偏光フィルタ層に形成され、その偏光フィルタ層を透過した偏光に位相差を付与する位相変換層とを備え、
前記偏光フィルタ層と前記位相変換層とは、透過光が円偏光状態になる組み合わせであること、
を特徴とする光選択透過体。Among the incident light, a polarization filter layer that transmits light in a specific polarization state,
A phase conversion layer formed on the polarization filter layer and imparting a phase difference to polarized light transmitted through the polarization filter layer,
The polarization filter layer and the phase conversion layer, a combination that the transmitted light is in a circular polarization state,
A light selective transmission body characterized by the following.
入射した光のうち、特定の偏光状態の光を透過させる偏光フィルタ層を備える光選択透過体と、
を備えたことを特徴とする潜像視認システム。An optical phase converter according to any one of claims 1 to 5,
Of the incident light, a light selective transmission body including a polarization filter layer that transmits light in a specific polarization state,
A latent image recognition system comprising:
透過した偏光に位相差を付与する位相変換層を備える光選択透過体と、
を使用して潜像の視認を行う潜像視認システムであって、
前記光位相変換体は、第1の位相変化層を有し、
前記光選択透過体は、第2の位相変化層を有し、
前記第1及び第2の位相変換層を透過した際に変換される位相量の和の異なる領域が、少なくとも2つ以上存在すること
を特徴とする潜像視認システム。An optical phase converter according to any one of claims 1 to 5,
A light selective transmission body including a phase conversion layer that imparts a phase difference to transmitted polarized light,
A latent image recognition system that performs visual recognition of a latent image using
The optical phase changer has a first phase change layer,
The light selective transmission body has a second phase change layer,
A latent image viewing system, wherein at least two or more regions having different sums of phase amounts converted when transmitted through the first and second phase conversion layers are present.
前記第1及び第2の位相変換層は、前記位相量の差がπ/4となること
を特徴とする潜像視認システム。The latent image viewing system according to claim 8, wherein
The latent image viewing system according to claim 1, wherein the first and second phase conversion layers have a phase difference of π / 4.
ことを特徴とする潜像視認方法。When the light emitted from the optical phase converter according to any one of claims 1 to 5 is viewed through the light selective transmission body according to claim 6, the predetermined pattern is visible. A method of visually recognizing a latent image when the optical phase converter is genuine.
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