JP2008520458A - 光源と光処理装置とを備えたセキュリティドキュメント - Google Patents
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Abstract
Description
ここでは、光源という概念の下に、能動的な仕方で(すなわち、単なる反射によるのではなく)光を送出することのできる部材が意味されている。例えば、光源は以下の技術のうちの1つ又は複数を用いるものであってよい:
−発光ダイオード、なお、有機発光ダイオードでも無機発光ダイオードでも使用可能。発光ダイオードはコンパクトで動作電圧が低いので有利である。
−電流又は電界によって発光させることのできる他の電界発光材料。
−可視光、赤外光、又は紫外光のビームによって発光を励起させることのできる材料。蛍光性又は燐光性の材料はこれに属する。蛍光性材料は、例えば短波光で励起させることで、より波長の長い光を発生させることができる。燐光性材料は、励起から放射までの間に比較的長い時間が経過するので、励起後に残光する。光源に非線形光学材料を用いてもよい。この種の材料は、とりわけ、入射光の周波数を増大させることができる。
図1は、銀行券の形態のセキュリティドキュメントを示しており、
図2は、誘導給電と体積ホログラムとを備えた電界発光光源付き偽造防止マークの1実施形態の断面を示しており、
図3は、容量給電と体積ホログラムとを備えた電界発光光源付き偽造防止マークの1実施形態の断面を示しており、
図4は、誘導給電と表面ホログラムとを備えた電界発光光源付き偽造防止マークの1実施形態の断面を示しており、
図5は、誘導給電と反射性表面ホログラムとを備えた電界発光光源付きセキュリティドマークの1実施形態の断面を示しており、
図6は、電界発光光源と誘導給電と導波光学系とを備えた偽造防止マークの1実施形態の断面を示しており、
図7は、コンパクト光源と誘導給電と導波光学系とを備えた偽造防止マークの1実施形態の断面を示しており、
図8は、電界発光光源と誘導給電とマイクロレンズとを備えた偽造防止マークの1実施形態の断面を示しており、
図9は、電界発光光源と誘導給電とアパーチャマスクとを備えた偽造防止マークの1実施形態の断面を示しており、
図10は、電界発光光源と誘導給電とアパーチャマスクと体積ホログラムとを備えた偽造防止マークの1実施形態の断面を示しており、
図11は、蛍光性、燐光性、又は非線形光学的光源を備えた偽造防止マークの1実施形態の断面を示しており、
図12は、直に遠隔電場内で励起される電界発光光源を備えた偽造防止マークの1実施形態の断面を示しており、
図13は、電界発光光源と誘導給電とマスクとを備えた偽造防止マークの1実施形態の断面を示している。
銀行券を例として、セキュリティドキュメントの基本構造が図1に示されている。セキュリティドキュメントは紙又はプラスチックでできたフレキシブル基板を有しており、この基板の上に公知の仕方で例えばセキュリティマーク2、イラストレーション3、及び額面金額4がプリントされている。さらに、銀行券は偽造防止マーク5を有しており、この偽造防止マーク5の構造はまず図2による第1の実施形態において例として説明される。
を形成する読取り器の中又は上方にもっていかれる。コイル内にはこの交流磁界により電圧12が誘導され、この電圧12はその後、電極11及び16に印加され、電界発光層14内に電流を生じさせ、電界発光層14が発光するよう励起する。このようにして発生した光は透明な上方電極16と体積ホログラム18を透過する。体積ホログラム16内の回折構造は、電界発光層14からの光の少なくとも一部を回折させて、検査者が視覚的に又は装置により検査することのできるような特徴的な照明パターン20を形成するように配置されている。
光源は、それぞれの基板1に取り付けられ、光処理装置と共働するのに適していなければならない。光源は実質的に単色又は多色であってよく、これにより、以下で説明するように、光処理装置との共働において特有の作用を達成することができる。ここでは、「単色光」という概念は、人間である観察者にとって光が色分解後にも例えばプリズム内で一色に見えることを意味し、一方、「多色光」という概念は、人間である観察者にとって色としてはっきりと区別できるスペクトル成分を光が色分解後に含んでいることとして理解されなければならない。
電界発光現象とは、一般に、材料に電流が流されたときの材料の発光のことである。具体的には、さまざまな物質が存在しているが、これらの物質に関して、例えば2つの電極の間に配置して十分な電圧を印加した場合に、光を発することが知られている。このような材料はこの実施形態において有利に使用することができる。
電流の消費が少なく、動作温度が低いので、無機半導体材料をベースとした従来の発光ダイオード(LED)もこの実施例には特に適している。ただし、フレキシブル基板1を使用する場合には、基板を変形する際に損傷しないように、小さな発光ダイオード素子のみを使用しなければならない。より大きな面積を照明するために、複数の発光ダイオード素子をマトリクス状に配置して、例えば、図2による実施形態の電界発光層14をこのようなマトリクスで置き換えてもよい。上方導電層15はLEDに給電する導電路に置き換えられる。
光源は適切に励起させた際に又は励起後に光を放出する蛍光又は燐光材料から形成されていてもよい。
さまざまな有機的又は無機的材料が強い非線形光学特性を有している。このような材料は、とりわけ、入射光の周波数を倍増することができ、周波数2倍化又は3倍化の際に最も強い作用が観察される。無機材料として、ここでは、例えばLiNbO3,KDP(KH2PO4)又はKNbO3が考察される。有機の分野では既に非局在電子系とドナー基及びアクセプター基とを有する多種多様の分子が知られており、これらは、例えば2-Methyl-4-nitroaniline(MNA)、Methyl-(2,4-dinitro-phenyl)-aminopropanoat(MAP)又は尿素のように、強い非線形光学特性を有している。相応する光源は、例えば、ポリマーマトリクス内に浮遊した相応する材料の粉末又はポリマーマトリクス内の側基である材料の粉末を含んでいてよい。2次の非線形光学特性を促進するために、特に有機材料を使用する場合、マトリクスが硬化する前に電界の印加によって非線形光学分子を整列させてもよい。
LED、OLED、又は電界発光光源を使用する場合には、光源内に必要な電流を生じさせるために適切な手段が設けられていなければならない。
電気エネルギーの誘導入力結合はすでに図2による実施例において使用されている。偽造防止マークに誘導により電圧を入力結合することができるためには、偽造防止マークが導電性材料から成る少なくとも1つの巻線を有するコイルを有していなければならない。複数の巻線が設けられていると有利である。図1に概略的に示されているように、コイルは光源の隣りに、例えば光源の下又は光源の周りに配置することができる。
誘導結合の代わりに容量結合を用いてもよい。相応する偽造防止マーク5の実施形態は図3に示されている。この実施形態の光源は実質的に図2による実施形態の光源と同様に形成されており、誘電層13と下側導電層11の上に電界発光層14を有している。電界発光層14の上には透明な上側導電層15が配置されている。しかし、図2による実施形態とは異なり、コイルは設けられていない。その代わりに、上側導電層15は、例えば光源に隣接した電極24を形成している。
電界発光層14を直接的に外部交流電界の中に入れることも考えられる。これは図12に示されている。ここに示されている偽造防止マークは、特に、電極を必要とせず、ただ電界発光層14を必要とするだけである。
基板上には、電気接触面を形成する導電性の電極も配置してよい。
光処理装置は光源からの光を屈折、反射、偏光させるため又は部分的に吸収するために使用される。光処理装置はさまざまな形態のものであってよい。光処理装置の課題は、中でも、セキュリティドキュメントの真正性の検査に使用し得る更なる手段を検査者に提供することである。特に、光処理装置は、目及び/又は適切な装置によって簡単にチェックすることのできる一定の特性を光源からの光に付与するように形成されていなければならない。
1つの有利な実施形態では、光処理装置は既に図2に関連して説明したような1つ又は複数の体積ホログラムを有している。これらの体積ホログラムは、それぞれのブラッグ角のもとでのみ回折効果が可視となるように、その厚さが実質的に波長よりも大きいホログラムであると考えられる。
体積ホログラムを光源の上方に配置する場合、体積ホログラムは、一方の側から入射した光が(回折していない光と同様に)尚も反対側を通って(しかし、回折していない光とは別の方向に)出射するようにこの入射光を回折させることのできる透過体積ホログラムでなければならない。これが可能となるためには、相応するホログラムの局所格子面が層の法線ベクトルに対してほぼ平行であるか又は比較的小さな角度をとるようにすべきである。
光処理装置は、透過体積ホログラムに加えて、透過体積ホログラムと同じ層又は別個の層に書き込むことのできる反射体積ホログラムも有していてよい。この場合、反射体積ホログラムは環境光のもとで可視であるが、透過体積ホログラムは光源がオンになっているときにしか見ることができない。
上記体積ホログラムに加えて又はその代わりに、光処理装置は図4に示されているような表面ホログラム30も有していてよい。ここでは、表面ホログラムとは、明らかにそれぞれのブラッグ条件の外でも屈折するように高々数波長の厚さしか有しない回折構造であると理解される。
光処理装置はウェーブガイドを有していてもよい。ここでは、ウェーブガイドとは、少なくとも1つの方向において厚さが著しく大きい透明な部材であり、全反射により光をこの方向に導くことができるものであると理解される。
ホログラム又はウェーブガイドの代わりに又はそれに加えて、光源からの光を屈折させる他の構造を光処理装置として設けてもよい。
光処理装置はまた1つ又は複数の偏光器を有していてもよい。例えば、図8による実施形態のプレート44は光を偏光させる箔で代替することができる。
また、光処理装置がマスクを形成し、このマスクにより、光源からの光が反射によるにせよ吸収によるにせよ位置に応じて異なる強さで減光されるようにしてもよい。例えば、マスクが複数の透光孔を有し、光源からの光はこれらの孔を通ることができ、それ以外の光は部分的に又は完全に減光されるようにすることができる。
孔マスクの使用により、孔61の箇所に、例えば視覚的に分かれた連続していない複数の発光領域を形成することが可能になり、しかもこれを光源を制御するただ1つの構造だけで行うことができる。
原則的に、本発明による偽造防止マークは、例えば銀行券や他の有価証券、パスポート、又は他の身分証明書、証書などのような、すべてのセキュリティドキュメントに適している。本明細書に記載された複数の層から形成された偽造防止マークは、特にフレキシブル基板1を備えたセキュリティドキュメントにも、紙又はプラスチックから成る基板にも適している。
図面による実施例では、偽造防止マーク5は、すでに述べたように、例えば印刷技術により基板1の上に直接取り付けられている。しかしながら、偽造防止マーク5を基板とは別の支持体の上に取り付けることも可能であり、このように予め製造しておくことにより、偽造防止マーク5を全体として1ステップで基板1の上に取り付けることが可能となる。別個の支持体の上に製造することの利点は、例えばスピンコーティング及び/又はエッチングのような場合によっては基板1と適合しない製造法も使用できることにある。
Claims (27)
- 基板(1)と該基板(1)上に配置されたセキュリティドキュメントの真正性検証のための偽造防止マーク(5)とを備えたセキュリティドキュメントにおいて、前記偽造防止マーク(5)が、光を放射する光源(14,42,114)と、該光源(14,42,114)からの光を屈折、反射、偏光、及び/又は部分的に吸収する光処理装置(18,30,40,46,48)とを有していることを特徴とするセキュリティドキュメント。
- 前記光源(14,42,114)は電流により発光を励起することができる、請求項1記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光源(14,42,114)は電界発光材料、特に、電界発光インクを有している、請求項2記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光源(14,42,114)は少なくとも1つの有機又は無機発光ダイオードを有している、請求項1から3のいずれか1項記載の装置。
- 前記光源(14,42,114)は赤外光、可視光、又は紫外光の照射により発光を励起することができる、請求項1から4のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光源(14,42,114)は蛍光性材料、燐光性材料、又は非線形光学材料を有している、請求項1から5のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光源(14,42,114)は単色である、請求項1から6のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光源(14,42,11)は多色である、請求項1から6のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光源(14,42,114)内に電流を発生させるための手段(12,11,24)を有している、請求項1から8のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 誘導的に電流を発生させる少なくとも1つのコイル(12)を有している、請求項9記載のセキュリティドキュメント。
- 容量的に電流を発生させる少なくとも1つの電極(12,11,24)を有している、請求項9又は10記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光処理装置は表面ホログラム及び/又は体積ホログラム(18,30)を有している、請求項1から11のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光処理装置(18,30,40,46,48)は透光性体積ホログラム(18)を有している、請求項12記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光処理装置(18,30,40,46,48)はさらに反射性体積ホログラムを有している、請求項13記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光処理装置(18,30,40,46,48)はウェーブガイド(36)を有しており、特に、該ウェーブガイドに、光を側方に入力及び/又は出力結合するための散光性構造、特に格子構造(38,40)が配置されている、請求項1から14のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光処理装置(18,30,40,46,48)は前記光源(14,42,114)の光の波長よりも実質的に大きな特有のサイズを有する表面構造(46)を有しており、特に、該表面構造(46)は1つ又は複数のレンズ、及び/又は、1つ又は複数のフレネルレンズを形成している、請求項1から15のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光処理装置(18,30,40,46,48)は、前記光源(14,42,114)からの光を場所に応じて異なって減光するマスク(1,48)を有している、請求項1から16のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記マスクは前記光源(14,42,114)からの光が通過することのできる複数の透光孔(48)を有しており、前記マスクは他の箇所では光を部分的に又は完全に減光する、請求項17記載のセキュリティドキュメント。
- 前記マスクは前記光源(14,42,114)からの光が通過することのできる少なくとも1つの透光性の開口部を有しており、該開口部はすべての側を非透光性材料で囲まれている、請求項17又は18記載のセキュリティドキュメント。
- 前記開口部がテキストを表している、請求項17から19のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光処理装置(18,30,40,46,48)は少なくとも部分的に前記基板(1)から形成されている、請求項1から20のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記マスクは前記基板(1)から形成されており、特に、前記基板(1)内で前記光源(14,42,114)の領域には穿孔(48)が設けられている、請求項18、19、及び22のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記光処理装置(18,30,40,46,48)は光を偏光させる偏光器を有している、請求項1から22のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記基板(1)は軟性であり、特に、前記基板(1)は紙製である、請求項1から23のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 銀行券としての形態をとった、請求項1から24のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記セキュリティドキュメントは印刷技術により前記基板(1)上に取り付けられている、請求項1から25のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
- 前記セキュリティドキュメントは印刷技術により支持体上に取り付けられており、該支持体は前記基板(1)上に固定されている、請求項1から26のいずれか1項記載のセキュリティドキュメント。
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