JP2009109871A - 光学素子、ラベル付き物品、光学キット及び判別方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の光学素子10は、
長さ方向が揃い且つ前記長さ方向と交差する方向に隣り合った複数の溝が各々に設けられた1つ以上の凹部形成領域131乃至133を一方の主面が含んだ光透過性の凹部形成層13と、前記主面に支持されると共に固化された液晶材料からなる液晶層15と、前記凹部形成層13の他方の主面と向き合うと共に光散乱性を有している散乱性部分121と光散乱性を有していない非散乱性部分122とを含んだ反射層12とを具備したことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
ここでは、一例として、反射層12は金属層であるとする。
光学素子10に白色光を照射し、これを正面から肉眼で観察した場合、図7に示すように、表示部101、103及び104は互いからの判別が不可能又は困難であり、表示部102は表示部101、103及び104からの判別が容易である。これについて、より詳細に説明する。
Re=Δn×d …(1)
ここで、Δn=ne−noである。
I=I0×sin2(Re×π/λ) …(2)
複屈折性Δnは波長依存性を有しており、複屈折性Δnと波長nとは比例関係にはない。それゆえ、等式(2)から明らかなように、透過光のスペクトルは、入射光のスペクトルとは異なるプロファイルを有することとなる。
図9に示すように、図8に示す状態から観察方向をX方向に垂直な面内で傾けると、回折格子に由来する表示部102の表示色が変化するのに加え、表示部101及び103の表示色が互いに異なる色へと変化する。その結果、表示部101及び103の互いからの判別が容易になる。例えば、法線方向から観察した場合に表示部101及び103は橙色に見えていたとすると、観察方向をX方向に垂直な面内で傾けることにより、表示部101は赤色へと変化し、表示部103は緑色へと変化する。表示部101及び103で生じる色変化の理由を以下に説明する。
d’=2d/cosθ …(3)
即ち、観察角度に応じて、上記等式(1)に示すリターデイションReが変化し、それゆえ、上記等式(2)に示す強度Iが変化する。その結果、観察角度に応じて、表示光のスペクトルのプロファイルが変化する。
・表示部101及び103は、偏光フィルム50なしで法線方向から観察した場合と、偏光フィルム50なしで斜め方向から観察した場合とで同じ色を表示する。
・表示部101及び103は、偏光フィルム50を介して法線方向から観察した場合に、互いにほぼ等しい色を表示する。
・表示部101及び103は、偏光フィルム50を介して法線方向から観察した場合と、偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合とで異なる色を表示する。
・表示部101及び103は、偏光フィルム50の位置及び方位を固定し、光学素子10をその法線の周りで回転させながら偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合に色変化を生じる。
・表示部101及び103は、偏光フィルム50の位置及び方位を固定し、光学素子10をその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合に、表示色が入れ替わる。
・表示部101及び103は、光学素子10と偏光フィルム50との相対的な配置を固定し、それらをその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合に、表示色が入れ替わる。
・表示部102は、観察角度に応じて色及び明るさが変化する。
・表示部102は、光学素子10をその法線の周りで回転させながら斜め方向から観察した場合に色変化を生じる。
・表示部104は、偏光フィルム50なしで法線方向から観察した場合と、偏光フィルム50なしで斜め方向から観察した場合とで同じ色を表示する。但し、液晶部分154が完全には光学的に等方性でない場合、表示部104は、偏光フィルム50なしで法線方向から観察したときと、偏光フィルム50なしで斜め方向から観察したときとで僅かに異なる色を表示する。
図11は、本発明の第2態様に係る光学素子を概略的に示す断面図である。
同様の効果を得ることができる。従って、この光学素子10も、図1及び図2を参照しながら説明した光学素子10と同様に、例えば、優れた偽造防止効果、装飾効果及び/又は美的効果を提供する。それゆえ、この光学素子10とこれを支持した物品とを含んだラベル付き物品を真正品とした場合、真正であるか否かが未知の物品が上述した特徴の1つ以上を示さないときには、その物品は非真正品であると判断することができる。即ち、真正であるか否かが未知の物品を真正品と非真正品との間で判別することができる。また、この光学素子10と偏光フィルム50とを含んだ光学キットは、先の真偽判定に利用可能であるのに加え、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12は、本発明の第3態様に係る光学素子を概略的に示す断面図である。
・表示部101及び103は、偏光フィルム50の位置及び方位を固定し、光学素子10をその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合に、表示色が入れ替わる。
・表示部101及び103は、光学素子10と偏光フィルム50との相対的な配置を固定し、それらをその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合に、表示色が入れ替わる。
その代わりに、この光学素子10は、以下の特徴を有している。
・表示部101及び103は、偏光フィルム50の位置及び方位を固定し、光学素子10をその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合に、互いに異なる色を表示しながら色変化を生じる。
・表示部101及び103は、光学素子10と偏光フィルム50との相対的な配置を固定し、偏光フィルム50をその法線の周りで回転させながら、これを介して斜め方向から観察した場合に、互いに異なる色を表示しながら色変化を生じる。
光学素子10は、反射層12と凹部形成層13との間に、光学的に略等方性の透明又は半透明層を更に含んでいてもよい。そのような中間層を使用すると、反射層12と凹部形成層13との密着性を向上させることや、反射層12の前面に設けられた凹凸構造が凹部形成層13の前面の形状に影響を与えるのを防止することができる。
図16は、図1及び図2に示す光学素子の一変形例を示す断面図である。
図16に示す光学素子10は、液晶層15を被覆した保護層16を更に含んでいること以外は、図1及び図2を参照しながら説明した光学素子10と同様の構造を有している。保護層16を設けると、液晶層15などの損傷や光劣化を生じ難くすることができ、それゆえ、光学素子10が表示する像の劣化を抑制することができる。
図17に示す光学素子10は、基材11の裏面を被覆した粘着層17を更に含んでいること以外は、図16を参照しながら説明した光学素子10と同様の構造を有している。この光学素子10は、物品に貼り付けて使用する用途に適している。なお、粘着層17は、剥離紙で被覆してもよい。
Claims (13)
- 長さ方向が揃い且つ前記長さ方向と交差する方向に隣り合った複数の溝が各々に設けられた1つ以上の凹部形成領域を一方の主面が含んだ光透過性の凹部形成層と、前記主面に支持されると共に固化された液晶材料からなる液晶層と、前記凹部形成層の他方の主面と向き合うと共に光散乱性を有している散乱性部分と光散乱性を有していない非散乱性部分とを含んだ反射層とを具備したことを特徴とする光学素子。
- 前記一方の主面は前記凹部形成領域を複数含み、それら凹部形成領域のうち少なくとも1つの凹部形成領域は他の凹部形成領域とは前記長さ方向が異なっていることを特徴とする請求項1に記載の光学素子。
- 前記一方の主面は前記非散乱性部分と向き合った前記凹部形成領域を複数含み、それら凹部形成領域のうち少なくとも1つの凹部形成領域は他の凹部形成領域とは前記長さ方向が異なっていることを特徴とする請求項1に記載の光学素子。
- 前記一方の主面は溝が設けられていない領域を更に含んだことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の光学素子。
- 前記液晶層は膜厚が互いに異なる複数の部分を含んだことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の光学素子。
- 前記凹部形成領域又は前記複数の凹部形成領域の少なくとも1つにおいて、前記複数の溝は回折格子を形成していることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の光学素子。
- 前記凹部形成領域又は前記複数の凹部形成領域の少なくとも1つにおいて、前記複数の溝は一方向性拡散パターンを形成していることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の光学素子。
- 前記反射層は金属反射層を含んだことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の光学素子。
- 前記反射層は1層又は多層の誘電体層を含んだことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の光学素子。
- 請求項1乃至9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含んだことを特徴とするラベル付き物品。
- 請求項1乃至9の何れか1項に記載の光学素子と偏光子とを含んだことを特徴とする光学キット。
- 真正であるか否かが未知の物品を真正品と非真正品との間で判別する方法であって、
前記真正品は請求項1乃至9の何れか1項に記載の光学素子を支持した物品であり、
前記真正であるか否かが未知の物品が、偏光子なしで前記一方の主面に対して傾いた方向から観察したときに前記偏光子なしで前記一方の主面に対して垂直な方向から観察したときと同じ色を表示し、前記偏光子を介して前記主面に対して垂直な方向から観察したときに前記偏光子なしで前記一方の主面に対して垂直な方向から観察したときとは異なる色を表示し、前記偏光子を介して前記一方の主面に対して傾いた方向から観察したときに前記偏光子なしで前記一方の主面に対して垂直な方向から観察したときとは異なる色を表示する第1表示部と、分光色を表示するか又は光散乱異方性を示す第2表示部とを含んでいない場合に、前記真正であるか否かが未知の物品は非真正品であると判断することを含んだことを特徴とする判別方法。 - 前記真正であるか否かが未知の物品が前記第1及び第2表示部を含んでいた場合であって、前記真正であるか否かが未知の物品を前記一方の主面の法線の周りで回転させながら前記偏光子を介して前記一方の主面に対して傾いた方向から観察したときに、前記第1表示部が表示する色に変化を生じない場合に、前記真正であるか否かが未知の物品は非真正品であると判断することを更に含んだことを特徴とする請求項12に記載の判別方法。
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