JP2005528633A5

JP2005528633A5 -

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Publication number: JP2005528633A5
Application number: JP2003581986A
Authority: JP
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2009-03-05

Claims

表面パターン（１２）の微細光学効果構造体（９）を２つの透明な層間（５；６）に埋め込んで成る層複合体（１）から成るセキュリティー素子２であって、前記微細光学効果構造体（９）が、座標軸（ｘ；ｙ）によって規定される前記表面パターン（１２）平面のセキュリティー機能（１６）の表面区分（１３；１４；１５；４６）における前記層複合体（１）の２つの層間（５；６）の反射界面（８）に、所定の高さ（Ｈ _ｓｔ）を有して形成されて成るセキュリティー素子（２）において、
寸法が０．４ｍｍより大きい少なくとも１つの前記表面区分（１３；１４；１５）が、マクロ構造体を表す重畳関数（Ｍ）と微細レリーフ・プロファイル（Ｒ）との重畳加算および重畳減算によって形成された回折構造体（Ｓ；Ｓ^＊；Ｓ^＊＊）を有し、
前記重畳関数（Ｍ）、レリーフ・プロファイル（Ｒ）、および回折構造体（Ｓ；Ｓ^＊；Ｓ^＊＊）が前記座標軸（ｘ；ｙ）の関数であり、前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）は、前記重畳関数（Ｍ）の作用を受けつつ、該レリーフ・プロファイル（Ｒ）の特徴を保持する、光を回折または散乱する前記光学効果構造体（９）を表し、
前記少なくとも区分毎に規則的な重畳関数（Ｍ）が、少なくとも一部の領域において湾曲を有するとともに、中心面（３３）を規定し、
前記表面区分（１３；１４；１５；４６）の任意の点において前記中心面（３３）が前記重畳関数（Ｍ）の傾斜（３８）によって決まる傾き（γ）を有し、
任意の点において前記重畳関数（Ｍ）が、周期三角または方形関数ではなく、前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）に比し、ゆっくり変化し、
前記回折構造体（Ｓ；Ｓ ^＊；Ｓ ^＊＊）の高さ（Ｈ _Ｓｔ）が４０μｍ未満に制限され、前記重畳関数（Ｍ）の変数値（Ｈ）が３０μｍ未満に制限され、
前記表面区分（１３；１４；１５；４６）の任意の点において前記回折構造体（Ｓ；Ｓ ^＊；Ｓ ^＊＊）に用いられる前記重畳関数（Ｍ）の値が、変数（Ｈ）を法とする｛（Ｍ）＋Ｃ（ｘ；ｙ）｝−Ｃ（ｘ；ｙ）に等しく、該関数Ｃ（ｘ；ｙ）の値が前記構造体の高さ（Ｈ _Ｓｔ）の１/２に制限されることを特徴とするセキュリティー素子（２）。
前記重畳関数（Ｍ）が、最大２０本/ｍｍの空間周波数（Ｆ）を有する区分毎に規則的な周期関数であることを特徴とする請求項１記載のセキュリティー素子（２）。
前記重畳関数（Ｍ）が、最大１０本/ｍｍの空間周波数（Ｆ）を有する非対称かつ区分毎に規則的な周期関数であることを特徴とする請求項１記載のセキュリティー素子（２）。
前記表面区分（１３；１４；１５）の重畳関数（Ｍ）の隣接する極値が、少なくとも０．０５ｍｍ互いに離間していることを特徴とする請求項１記載のセキュリティー素子（２）。
前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）が、方位角（ψ）を成す格子ベクトルおよび３００本/ｍｍを超える空間周波数（ｆ）を有する、プロファイル高（ｈ）が一定の回折格子（３２）であり、前記方位角（ψ）は前記傾斜と前記層複合体（１）の表面に垂直な法線（２１）とに関連していることを特徴とする請求項１記載のセキュリティー素子（２）。
前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）が、相関長Ｉ _ｃを有するレリーフ構造体要素からなる異方性無光沢構造体であり、該レリーフ構造体要素は該相関長Ｉ _ｃが構成方向に対し垂直な方向を向いており、該構成方向は前記重畳関数（Ｍ）の傾斜（３８）と前記層複合体（１）の表面に垂直な法線（２１）とにより決まる傾斜面に関連している方位角（ψ）を有することを特徴とする請求項１記載のセキュリティー素子（２）。
前記傾斜（３８）の方向は、一座標軸の方向に対し、略平行であることを特徴とする請求項５または６記載のセキュリティー素子（２）。
前記セキュリティー機能（１６；１６’）が、隣接する少なくとも２つの前記表面区分（１３；１４；１５）を有し、第１回折構造体（Ｓ）が第１表面区分（１４）に形成され、該第１回折構造体（Ｓ）と異なる第２回折構造体（Ｓ^＊；Ｓ^＊＊）が第２表面区分（１３；１５）に形成され、前記第１表面区分の第１レリーフ・プロファイル（Ｒ）の格子ベクトルの方向と、前記第２表面区分の第２レリーフ・プロファイル（Ｒ）の格子ベクトルの方向とが、略平行であることを特徴とする請求項５記載のセキュリティー素子（２）。
前記回折構造体（Ｓ；Ｓ ^＊；Ｓ ^＊＊）において、前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）の構成方向が、前記傾斜面に略平行であることを特徴とする請求項６記載のセキュリティー素子（２）。
前記回折構造体（Ｓ；Ｓ^＊；Ｓ^＊＊）において、前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）の格子ベクトルの方向が、前記傾斜面に略平行であることを特徴とする請求項５記載のセキュリティー素子（２）。
第１表面区分（１４）において、前記第１回折構造体（Ｓ）が前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）と重畳関数（Ｍ）との和によって形成され、第２表面区分（１３；１５）において、前記第２回折構造体（Ｓ^＊）が前記と同じレリーフ・プロファイル（Ｒ）と重畳関数（Ｍ）との差（Ｒ−Ｍ）によって形成されることを特徴とする請求項５記載のセキュリティー素子（２）。
前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）が、座標軸ｙに対する前記格子ベクトルの方位角（ψ）と、３００本/ｍｍを超える空間周波数（ｆ）とを有する回折格子（３２）であり、前記表面区分（１３；１４；１５）は長手方向が座標軸ｘと平行であり、部分表面（４７）に再分割され、該部分表面（４７）の長手方向が座標軸ｙと平行であり、前記重畳関数（Ｍ）の周期（１／Ｆ）が複数個の前記部分表面（４７）にわたり延びており、一つの前記部分表面（４７）に関連する前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）が、隣接する部分表面（４７）の前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）と少なくとも１つの格子パラメータが相違し、周期（１/Ｆ）毎に前記部分表面（４７）が再分割され、該部分表面（４７）が前記回折構造体（Ｓ；Ｓ^＊；Ｓ^＊＊）によって占められることを特徴とする請求項２記載のセキュリティー素子（２）。
前記回折格子（３２）が前記部分表面（４７）における局部傾斜角（γ）に対応する方位角（ψ）および/または空間周波数（Ｆ）を有し、前記重畳関数（Ｍ）の各周期（１/Ｆ）において、前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）の方位角（ψ）が、該重畳関数（Ｍ）の局部傾斜角（γ）に応じて、部分表面（４７）において、方位角範囲（δψ）がδ＝−４０°から＋４０°の範囲で段階的に選択される、または連続的に変化し、各周期の最小時における方位角（ψ）が０であることを特徴とする請求項１２記載のセキュリティー素子（２）。
前記回折格子（３４）が、前記重畳関数（Ｍ）の局部傾斜角（γ）に応じて、前記部分表面において段階的に変化する、または連続的に空間周波数領域（δｆ）にわたり変化する空間周波数（ｆ）を有することを特徴とする請求項１２または１３記載のセキュリティー素子（２）。
前記第１表面区分（１４）において、前記第１回折構造体（Ｓ）が前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）と重畳関数（Ｍ）との和によって形成され、前記第２表面区分（１３；１５）における前記第２回折構造体（Ｓ^＊＊）が、座標軸（ｙ；ｚ）により規定される平面において鏡映された前記第１回折構造体（Ｓ）であることを特徴とする請求項５、６、または１２記載のセキュリティー素子（２）。
前記重畳関数（Ｍ）と前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）により規定される前記回折格子（３２）との和から成る前記回折構造体（Ｓ）が、少なくとも１つの前記表面区分（１３；１４；１５）に形成され、前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）の空間周波数（ｆ１）が２４００本/ｍｍ未満であり、
前記表面区分（１３；１４；１５）の任意の点において、前記回折格子（３２）が、前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）の回折面（２０）において前記重畳関数（Ｍ）の傾斜（３８）により規定される局部傾斜角（γ）を有し、
白色光（１１）を垂直に照射したとき、前記表面区分（１３；１４；１５）で回折した光（３４）が、前記回折面（２０）において所定の左右対称な観察角（±θ）に屈折し、
前記回折した光（３４）が、１つの正の観察角（＋θ）において、第１波長（λ _１）を有する第１ビーム（４４）を含み、別の負の観察角（−θ）において、第２波長（λ _２）を有する第２ビーム（４５）を含み、
所定の観察角（θ）および空間周波数（ｆ）において、前記第１および第２ビーム（４４；４５）の第１および第２波長（λ _１；λ _２）の和が、前記局部傾斜角（γ）の余弦に比例することを特徴とする請求項１記載のセキュリティー素子（２）。
前記表面区分（１３；１４；１５）が前記セキュリティー機能（１６）の背景フィールド（４６）に隣接し、
前記背景フィールド（４６）が同じレリーフ・プロファイル（Ｒ）および固有の第２空間周波数（ｆ _２）を有する回折格子（３２）を備え、
前記背景フィールド（４６）において、前記第２回折格子の中心面（３３）が、前記カバー層（４）に平行に設けられ、傾斜角γ＝０であり、
前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）の格子ベクトルが、前記表面区分（１３；１４；１５）および前記背景フィールド（４６）において平行な方向を向いており、
白色光（１１）を垂直に照射したとき、所定の正の観察角（＋θ）を成す１つの観察方向において、前記表面区分（１３；１４；１５）および前記背景フィールド（４６）が、前記第１波長（λ _１）の第１ビーム（４４）により、同じ色に光り、負の観察角（−θ）において、前記背景フィールド（４６）の第２ビーム（４５）が前記第１波長（λ _１）であり、前記表面区分（１３；１４；１５）が前記第２波長（λ _２）の第２ビーム（４５）で輝くよう、前記第２空間周波数（ｆ _２）が選択されていることを特徴とする請求項１６記載のセキュリティー素子（２）。
前記レリーフ・プロファイル（Ｒ）が、確率的微細構造体である等方性無光沢構造体であり、垂直に入射した光（１１）を断面が回転対称な円錐状に散乱することを特徴とする請求項１記載のセキュリティー素子（２）。
前記重畳関数（Ｍ）が、硬貨やメダルに用いられているレリーフ像を表していることを特徴とする請求項１、６または１８記載のセキュリティー素子（２）。
前記重畳関数（Ｍ）が、球の一部を表していることを特徴とする請求項１または１４記載のセキュリティー素子（２）。
微細回折格子、微細光レリーフ構造体、微細平面反射鏡のような前記光学効果構造体（９）を有する別の表面要素（１７；１８；１９）が、前記表面パターン（１２）の一部を成し、少なくとも１つの前記表面要素（１７；１８；１９）が前記セキュリティー機能（１６）に隣接していることを特徴とする請求項１記載のセキュリティー素子（２）。