JP2582847Y2 - 書 類 - Google Patents

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JP2582847Y2
JP2582847Y2 JP1996006587U JP658796U JP2582847Y2 JP 2582847 Y2 JP2582847 Y2 JP 2582847Y2 JP 1996006587 U JP1996006587 U JP 1996006587U JP 658796 U JP658796 U JP 658796U JP 2582847 Y2 JP2582847 Y2 JP 2582847Y2
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エルゲーツエット・ランディス・ウント・ギール・ツーク・アクチエンゲゼルシャフト
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S283/00Printed matter
    • Y10S283/904Credit card

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【考案の属する技術分野】本考案は、書類に係り、さら
に詳細には、所定面に刻印されて回折光学的な作用を及
ぼす巨視的な構造を有する書類であって、前記構造が1
0本/mm以上の空間周波数を有する回折光学的な作用
を及ぼす所定の凹凸構造を備えた複数の部分面からなる
書類に関する。
【0002】
【従来の技術】このような書類は、例えば、有価証券、
身分証明書、支払い手段などの保護すべき対象物であ
る。このような書類には、偽造が困難な真贋情報とし
て、10本/mm以上の空間周波数を有し回折光学的に
作用する所定の凹凸構造を備えた巨視的な回折構造が書
類の所定面に刻印される。
【0003】この種の書類は複製ができてはならない。
従って最近の書類には、保護されている対象の真贋情報
を例えば環境光の回折によって訓練を受けていない素人
にも見えるようにする保護手段が設けられている。この
種の書類及びその製造方法は例えばスイス特許公報第5
94936号に記載されている。
【0004】前記回折は光学的に作用するコーティング
を有する刻印された格子構造によってもたらされ、この
格子構造の簡単なものは波型あるいは直線の凹凸構造で
ある。この凹凸構造の回折特性は、特にmm当りの線の
本数を表す空間周波数、凹凸構造の断面形状及び凹凸構
造の高低差並びに凹凸構造の書類上での配置によって決
定される。
【0005】ドイツ特許公開公報第3206062号に
記載の認証装置の回折構造は、種々の回折構造パラメー
タを有する部分面から構成されている。個々の部分面の
大きさは少なくとも、所定色成分に分解され、認証装置
へ入射する光が25cmの距離から少なくとも2ミリラ
ジアンないし約7分の空間角度で別々の束として識別で
きる色を発生させる大きさでなければならない。従って
この部分面は裸眼で容易に識別できなければならず、例
えば対照的な色によって隣接面から区別できるようにな
っている。
【0006】回折構造内で格子パラメータが連続的にあ
るいは部分面から部分面へわずかずつ変化する場合に
は、光源及び裸眼に関して書類の位置が変わると、観察
者の目には書類上で光が所定のパターンで移動するよう
な印象が生じる。この種の書類はヨーロッパ特許第10
05099号に記載されている。
【0007】この書類は加熱可能な刻印スタンプを用い
てプラスチック層を変形させることによって安価に形成
され、この場合に前記刻印スタンプにはマスターから電
気メッキにより形成されたネガが設けられている。
【0008】この種のマスターの製造方法が、ヨーロッ
パ特許第169326号に記載されている。プラスチッ
ク層の表面の小円形部分が所定の凹凸構造を有する母型
によって変形される。光束を用いて母型側表面が所定時
間にわたって局地的に加熱され、光束によって限定され
る部分面のプラスチックが軟化されて、可塑変形によっ
て凹凸構造が表面へ転写される。このようにして形成さ
れたマスターは、回折特性が隣接の部分面の回折特性と
異なる非常に多数の部分面から構成することができる。
回折部分面の種類がかなり多数なので偽造は極めて困難
である。
【0009】
【考案が解決しようとする課題】本考案の課題は、上記
の従来の欠点を除去し、裸眼では構造が視認することが
できず、ルーペ等補助手段を用いてはじめて図案的な特
徴を識別することが可能な回折構造を有する複写あるい
は偽造の困難な冒頭で述べた種類の書類を提供すること
である。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本考案によれば、所定面に刻印されて回折光学的
な作用を及ぼす巨視的な構造を有する書類であって、前
記構造が10本/mm以上の空間周波数を有する回折光
学的な作用を及ぼす所定の凹凸構造を備えた複数の部分
面からなり、各部分面の凹凸構造がその隣接する部分面
の凹凸構造と異なる書類において、前記部分面の内少な
くとも一群の部分面によって書類の真贋情報が表され、
前記一群の部分面は、それを包囲する隣接した部分面の
凹凸構造と少なくとも色彩が異なる回折効果を発生させ
る凹凸構造を有し、前記真贋情報を表す各部分面の最大
寸法が0.3mmより小さい寸法である構成が採用され
ている。
【0011】さらに、本考案では、上記書類に刻印を行
うための刻印スタンプを電気メッキにより成形するのに
使用されるマスターが形成される。前記マスターは、電
磁光線を透過する支持体上に配置された電磁光線を吸収
する熱可塑性被覆層に形成され、前記被覆層は、所定の
微視的なミクロ構造を有する母型によって押圧される。
載置台と支持体を通過して被覆層上に合焦される強度制
御された電磁光線を用いて被覆層が局地的に短時間溶融
されて、局地的に可塑変形が生じ、それにより回折光学
的な作用を及ぼすミクロ構造が永続的なコピーとして被
覆層へ転写される。その場合、ミクロ構造を有する母型
の表面は、圧力発生手段を介して均一に被覆層へ押圧さ
れる。所定数の部分面が転写された後に初めて母型がそ
の軸を中心に回動され、側方へ移動され、あるいは他の
ミクロ構造を有する母型と交換される。
【0012】本考案は上記のように構成されているの
で、多大なコストと手間をかけないと複写あるいは偽造
ができない回折構造を有する冒頭で述べた種類の書類が
得られる。
【0013】
【考案の実施の形態】以下、図面を用いて本考案の実施
の形態を詳細に説明する。
【0014】図1には書類1が示されており、わかりや
すくするために書類1の一部は破断されている。従って
面2は書類1の断面を示している。書類1は透明な保護
層5と光学的に作用するコーティング層4を有する基板
3とから形成されている。
【0015】光学的に作用するコーティング層4の代表
的なものは100nmの厚さを有する薄い金属層あるい
は誘電層から形成されているが、光学的な作用だけなら
保護層5と基板3の屈折率の差だけからも得られる。
【0016】基板3は例えば保護すべき対象6上に張り
付けるプラスチックフィルムとすることができる。保護
すべき対象6が紙、フィルムあるいはフリース(羊毛繊
維)である場合には、基板3として紙、フィルム、フリ
ース上に印刷技術を用いて直接プラスチック層を取り付
けることもできる。保護すべき対象6がプラスチック製
である場合には、この対象6自体を直接基板として使用
することができ、従って書類1と保護すべき対象6は分
離不可能なユニットを形成する。書類1は偽造あるいは
模造が困難であって、身分証明書、支払い手段、有価証
券、公文書等が本物であることを示す証明書として使用
される。
【0017】例えば、光学的に作用するコーティング層
4を取り付ける前あるいは取り付けた後に、加熱した刻
印スタンプを用いて巨視的(肉眼で見える)な回折光学
的に作用する回折構造7が刻印される。回折作用を観察
するのに使用される光の波長及び基板3、光学的に作用
するコーティング層4、保護層5の材料の選択によっ
て、回折光学的に作用する回折構造7を位相格子にする
か振幅格子にするか、あるいは回折構造7を透過して観
察しなければならないのか反射させて観察しなければな
らないかが決定される。2種類の格子の組合せ、及びあ
るいは2つの観察方法の組合せも考えられる。
【0018】回折構造7には、微視的な凹凸構造12を
有する多数の部分面8、9、10が設けられている。縁
取り11によって各部分面8、9、10が互いに分離さ
れている。なお、この縁取り11は個々の部分面8、
9、10の形状を説明し、図示するために便宜的に使用
されているだけで、実際には凹凸構造12の種類と配置
によってそれぞれの部分面8、9、10が形成される。
書類1を観察すると、部分面8、9、10は縁取り11
の形状とそれぞれの回折効果によって互いに区別され
る。前記回折効果はパラメータの選択と刻印された凹凸
構造12の配置によって決定されている。
【0019】凹凸構造12は、可視光の回折に有効な1
0本/mm以上の空間周波数を有する公知の周期関数の
断面形状を有する。製造上の条件により、実際に使用可
能な領域は約2500本/mmに限定される。しかしま
た、つや消し構造などこの領域に基づく局地的な空間周
波数を有する非周期的機能を有する断面形状を使用する
ことも可能である。この凹凸構造12の高さの差は代表
的なものでは50nm〜10000nmに選択される。
【0020】図2に示す書類1の実施例においては、回
折構造7において部分面10によって部分面8と9が包
囲されている。例えば部分面8と隣接する部分面9とは
縁取り11で示される形状が異なるだけであるが、部分
面10は他の回折効果を有する凹凸形状12’によって
隣接する凹凸形状12の部分面8、9と区別される。す
なわち部分面8あるいは9は文字記号、数字、あるいは
書類1を観察したときに部分面10とは輝度と色彩の異
なる他の特徴を示す。
【0021】この部分面8と9の特徴が1分より大きい
視角で現れる場合には、通常の視力を有する人間の目は
補助手段を用いずにこの特徴を識別することができる。
従って約25cmの距離から、通常の視力を有する人間
の目は、面を形成する個々の要素が0.1mmより大き
い距離を有する場合には、前記特徴を容易に識別するこ
とができる。従って部分面8と9自体の寸法は、部分面
の形状(例えば文字など)を通常の視力を有する人間の
目で判別するためには、0.1mmの数倍なければなら
ない。
【0022】部分面8、9の最大寸法が0.3mm以下
である場合には、通常の視距離から裸眼で見るとそれぞ
れコントラストの強さに応じて書類1上の部分面は構造
のない点(図3)としてしか認識されない。
【0023】図2においては、最大高さhを有する多数
の部分面8、9が一列に配置されており、部分面の距離
0.3mmより小さく、従って通常の視距離で見ると
最小の視角に必要な距離よりも小さい。この部分面8、
9は裸眼で見る場合には、同じ高さhを有する幅bの一
本の線14を形成する。幅bが0.3mmより小さい場
合には、線14は構造のない目立たない縁取りを有す
る。
【0024】部分面8、9は、幅bないし高さhで示さ
れる寸法の最大値が約0.3mmを越えることなく、縁
取り11によって形成される面が例えば文字、数字ある
いは他のデザインで形成された特徴を示すことができる
ような細かさで形成することができる。従って書類1上
の部分面8、9は、識別される場合に、裸眼では点13
(図3)あるいは線14として見られる。
【0025】編目素子としての上記の点13及び線14
によって書類1上に裸眼で識別できる巨視的なパターン
15が形成される。なお、このパターン15の意匠は無
限である。
【0026】裸眼でパターン15を識別する場合には、
パターン15は、回折構造7の他の部分面10内に形成
される回折効果を背景として、観察条件及び照明条件に
従いかつ凹凸構造12、12’の回折に従って決定され
る色彩及び明るさを反映するパターンとしてしか識別さ
れない。
【0027】例えば書類1上には紙幣に定められている
仕様で各点13に国の紋章が設けられ、各線14には文
字が形成され、この文字は発行人を意味し、あるいは名
目価格を示す。この付加的な情報は、回折構造7をルー
ペを用いて観察した場合に初めて識別することができ
る。検査者はこの補助手段を用いて、点13あるいは線
14に隠された文字記号、数字あるいは他の特徴を識別
することができ、このようにして書類1の真性を確かめ
ることができる。
【0028】文字記号、数字あるいは他の特徴部の最大
寸法が0.3mmより小さい寸法の場合には、これらの
特徴の形状をよくするためにはラインの幅s(図4)は
少なくとも60μm以下にすることが必要である。部分
面8、9は最も細いライン幅s’に相当する直径sを有
する円形のエレメント16から構成される。例えば図4
に文字記号「i」で示すようなかなり大きいライン幅は
最も細いライン幅に使用したエレメント16を重ねて構
成することができる。
【0029】識別性を向上するためには好ましくは、部
分面10の凹凸構造12’と区別されるすべての部分面
8、9の凹凸構造12の配置とパラメータを同じにする
ことが必要である。ルーペを使用している検査者はこの
種の部分面8、9の色と明るさが同一であってしかもそ
の周囲の部分面10の色および明るさと異なっているこ
とによって部分面8、9を識別することができる。
【0030】線14上で一群の文字記号(図2)が多数
現れる。例えば1つの群で1つの文が形成される。この
場合に部分面8、9はこの文の各単語毎に他の凹凸構造
を示すので、各単語は異なる色及び明るさで現れる。
【0031】この種の書類1(図1)の本体を効率的に
製造するために、好ましくは刻印処理が使用され、加熱
された刻印スタンプによって基板3の上面が可塑変形さ
れる。
【0032】刻印スタンプを形成するために、好ましく
は図5に示す装置を用いて支持体17上の熱可塑性被覆
層にマスターが形成され、次にこのマスターを用いて電
気メッキによりネガが形成され、このネガが刻印スタン
プとして使用される。前記装置は、母型18から次々に
エレメント16を支持体17の熱可塑性の被覆層19へ
転写する。
【0033】前記装置は例えば、電磁光線21を発生す
る光源20、光線21の強度を変調する変調器22、合
焦手段23、光線偏向装置24、熱可塑性被覆層の支持
体17を載置する堅くて平坦な載置台25、及び支持体
との間に挟持した被覆層9に母型18を押圧する圧力発
生手段26から構成されている。
【0034】しかしまた、載置台25を直接被覆層19
の支持体17として使用し、それによって共通の境界面
27における反射損失を防止することも考えられる。そ
のためには載置台25は交換しやすいようにする。
【0035】母型18は堅く形成してもフレキシブルに
形成してもよく、その被覆層19側の表面には数平方セ
ンチメートルのミクロ構造28が設けられている。被覆
層19の非平坦性を補償し、被覆層19に圧力を均一に
分布させるために、好ましくは薄い金属箔からなるフレ
キシブルな母型18が使用される。母型18の後ろ側に
は圧力発生手段26に対して母型を支持するフレキシブ
ルな中間層29が設けられている。
【0036】この圧力発生手段26は、母型18のミク
ロ構造28を支持している表面を熱可塑性の被覆層19
へ押圧し、ミクロ構造28に従って以下に述べるように
して被覆層19が可塑変形される。
【0037】電磁光線21は透明な載置台25と透明な
支持体17を透過する。合焦手段23によって電磁光線
21は熱可塑性の被覆層19の平面内の焦点に集中され
る。照射される箇所は光線偏向装置24によって被覆層
19の平面内で移動させることができる。
【0038】被覆層19内の色素やカーボンブラックな
どの適当な媒体が変調器22によって強度制御された光
線21を吸収し、照射された箇所において熱可塑性の被
覆層19を局地的に加熱する。被覆層19はエレメント
16(図4)に従って軟化する。この場合に支持体17
(図5)と母型、光線21の照射エネルギと作用時間に
よってエレメント16の直径s(図4)が決定される。
加熱された被覆層を局地的に可塑変形するには、母型1
8を局地的に押圧するだけで十分である。例えば光線偏
向装置24の制御により照射箇所が被覆層内でさらに移
動される。光線21は変調器22によって遮断すること
ができる。光線21がエレメント16(図4)に作用し
なくなると、被覆層19(図15)は再び硬化して、そ
の箇所にミクロ構造28の永続的なコピーが形成され
る。
【0039】好ましくは光源20としてはレーザが使用
される。ミクロ構造28を成形するために光線21は被
覆層19の全平面において、照射箇所が被覆層19のエ
レメント16(図4)を加熱するように正確に合焦され
る。なお、前記エレメント16の直径sは60μmより
小さい。
【0040】上記の装置によれば、マスター内に60μ
mより小さい線幅s’を形成することができる。という
のは母型18(図5)には側方の機械的な力が作用せ
ず、従って側方の機械的な力によってミクロ構造を型取
るときに不用意に母型18が移動され、従って光線21
の合焦状態がよいにもかかわらず線幅s’(図4)の下
方が限定されることがないからである。文字、数字及び
他の形状の特徴が人間の裸眼で識別できない場合にこれ
らの特徴を形成するのには60μmよりも小さい線s’
が必要である。押圧速度は焦点における光線21(図
5)の出力によって決定される。
【0041】前記装置の第1の実施形態によれば、回折
構造7の部分面8、9、10が順次マスターに形成さ
れ、このマスターは凹凸構造12、12’に関して同一
の配置と同一のパラメータを有する。
【0042】前記装置の第2の実施形態によれば、変調
器22内の不図示の開口マスクの像が合焦手段23によ
って被覆層19上に光学的に形成され、開口マスク像に
従って被覆層19を加熱して、ミクロ構造を形成する。
この装置によって直径sと60μm以上の線幅を有する
エレメント16(図4)が形成され、かつマスターの形
成が加速される。
【0043】本装置の第3の実施形態によれば、凹凸構
造12、12’に関して同一の配置と同一のパラメータ
を有する回折構造7のすべての部分面8、9、10が同
時にマスターへ形成される。開口マスクの代わりにこの
部分面群の形状を有するマスクが使用され、このマスク
の像が合焦手段23(図5)によって被覆層19上へ光
学的に形成される。この場合に好ましくはパルス状の光
線が被覆層19のすべての照射されたマスク像を同時に
加熱するので、それに対応する母型のミクロ構造の像が
マスターに形成される。
【0044】装置にできるだけ大きな汎用性を持たせる
ために、マスクは変調器22内に交換可能かつ回転可能
に軸承されている。
【0045】次に母型18が同母型の平面に対して垂直
な軸30を中心に被覆層19から持ち上げられ、回動さ
れて、側方へ移動され、あるいは他のミクロ構造28を
有する母型18と交換される。
【0046】次の工程において、他の部分面8、9、1
0(図4)が上述のいずれかの方法で転写される。この
場合に被覆層19のエレメント16(図5)を形成し直
すことができる。この成形工程は、回折構造7のすべて
の部分面8、9、10(図1)が形成されるまで繰り返
される。
【0047】本装置の第4の実施形態においては、光線
偏向装置24(図5)を使用する代わりに制御可能な駆
動装置によって、符号20、22、23の部材からなる
光源31と符号17、18、19、25、29の部材か
らなるユニット32とが相対的に移動される。この場合
に照射された部分すなわち焦点あるいはマスク像が被覆
層19の平面内で移動される。
【0048】このような装置によれば、高価な母型を少
ししか使用せずに種々のマスターを多数形成することが
できる。
【0049】以上説明した光線制御全体、母型とマスク
の回転と交換は好ましくは不図示のディジタル制御装置
で行うことができる。それによって制御データを最適に
処理できるだけでなく、記憶されている制御データを使
用してマスターをいつでも再現することができる。
【0050】ミクロ構造28は成形された凹凸構造1
2、12’(図2)の種類を決定するもので、かつ例え
ば母型18(図5)の平面における周期的な2次元の関
数であって、その空間周波数は両構造において等しく、
あるいは異なっている。この周波数は約10本/mm以
上であって、その限界値は成形技術によって制限を受け
るだけである。例えば単純な線形の格子、十字格子、点
格子などを使用することができる。
【0051】母型18内のミクロ構造28としては、非
周期的な関数あるいは今までに挙げた関数の組合せの他
に、ホログラフ手段によってしか形成できないより一般
的な凹凸構造を使用することも可能である。
【0052】他の母型18には、異方あるいは等方散乱
光構造も含まれている。これらはパターン(図3)の他
の形状の要素としてつや消しあるいはつや有りの箇所を
形成するのに使用される。
【0053】ミクロ構造28(図5)は、ピニオン等の
機械的な加工方法、マイクロリソグラフの方法、例えば
電子リソグラフィーあるいはX線リソグラフィーあるい
は化学的または物理的なエッチング方法を用いて形成さ
れる。
【0054】
【考案の効果】以上の説明から明かなように本考案によ
れば、回折効果を発生させる凹凸構造をもった部分面に
より書類の真贋情報が表され、この部分面の最大寸法が
0.3mmより小さい寸法に設定される。従って、通常
の視力を有する人間の裸眼で見ると、この部分面は構造
のない点あるいは線としてしか識別することができず、
ルーペ等の補助手段を使用しない限り真贋情報を読み取
ることができず、偽造が困難になる。また、この場合、
この真贋情報を表す部分面の凹凸構造は、その部分面を
包囲する部分面の凹凸構造とその回折効果が異なり、少
なくとも色彩が異なるようになるので、検者が補助手段
を用いて真贋情報を読み取る場合に、その場所を容易に
確認できるようになる、という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】保護すべき対象上に設けられた書類の概略を示
す斜視図である。
【図2】回折構造の部分面の例を示す平面図である。
【図3】書類に現れた可視像の説明図である。
【図4】図2に示す部分面の一部を拡大して示す説明図
である。
【図5】書類のマスターを形成する装置を示す慨略側面
図である。
【符号の説明】 6 対象 7 回折構造 8、9、10 部分面 12、12’ 凹凸構造 13 点 14 線 15 パターン 16 エレメント 18 母型 19 被覆層 21 光線 22 変調器 23 合焦手段 28 ミクロ構造 29 中間層 32 ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G06K 19/06 G06K 19/00 R 19/10 D (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03H 1/18 B42D 15/00

Claims (6)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定面に刻印されて回折光学的な作用を
    及ぼす巨視的な構造(7)を有する書類であって、前記
    構造が10本/mm以上の空間周波数を有する回折光学
    的な作用を及ぼす所定の凹凸構造(12、12’)を備
    えた複数の部分面(8、9、10)からなり、各部分面
    (8、9、10)の凹凸構造(12、12’)がその隣
    接する部分面(8、9、10)の凹凸構造と異なる書類
    において、 前記部分面(8、9、10)の内少なくとも一群の部分
    面(8,9)によって書類の真贋情報が表され、前記一
    群の部分面(8、9)は、それを包囲する隣接した部分
    面(10)の凹凸構造(12’)と少なくとも色彩が異
    なる回折効果を発生させる凹凸構造(12)を有し、前
    真贋情報を表す各部分面(8、9)の最大寸法が0.
    3mmより小さい寸法であることを特徴とする書類。
  2. 【請求項2】 最大寸法が0.3mmより小さい寸法を
    有する部分面が幾何学的な図形、文字記号、数字等の形
    状を有することを特徴とする請求項1に記載の書類。
  3. 【請求項3】 肉眼で観察したときに、可視の線、直線
    あるいは曲線(14)を有し、これらの線が0.3mm
    より小さい最大寸法を有する部分面(8、9)から構成
    され、前記部分面(8、9)が1列に配置され、その間
    隔が0.3mmより小さいことを特徴とする請求項1あ
    るいは2に記載の書類。
  4. 【請求項4】 裸眼で観察したときに、可視の線(1
    4)あるいは点(13)が所定のパターン(15)を形
    成することを特徴とする請求項3に記載の書類。
  5. 【請求項5】 前記回折光学的な作用を及ぼす構造
    (7)が、保護すべき対象(6)上に接着されている接
    着フィルムへ刻印されることを特徴とする請求項1から
    4のいずれか1項に記載の書類。
  6. 【請求項6】 前記回折光学的な作用を及ぼす構造
    (7)が、印刷技術で設けられた層へ刻印されることを
    特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の書
    類。
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