JP4352718B2 - 回折格子パターンを有するディスプレイ - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビーム露光装置を用いて微小な回折格子（グレーティング）をドット毎に２次元平面に配置することにより形成される回折格子パターンを有するディスプレイに係り、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難であり、より一層高度な偽造防止効果を持たせると共に、ディスプレイとしての可視性の向上、ならびにデザインの自由度の増加を実現することができる回折格子パターンを有するディスプレイに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、平面状の基板の表面に、微小な回折格子からなる回折格子要素のドットを画素として複数個配置することにより、回折格子パターンが形成されたディスプレイが多く使用されてきている。
【０００３】
２光束干渉による回折格子パターンを有するディスプレイを作製する方法としては、２光束干渉による微小な干渉縞（以下、回折格子と称す）を、そのピッチ、方向、および光強度を変化させて、感光性フィルムに次々と露光するものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
すなわち、より具体的には、回折格子パターンが複数の微小なドットに分割され、各ドットのピッチ、回折格子の空間周波数、各ドットの並び方が所望に変化していて、ドットに形成された回折格子の方向を各ドット毎に変化させているものである。
【０００５】
さらに、例えば電子ビーム露光装置を用い、かつコンピュータ制御により、平面状の基板が載置されたＸ−Ｙステージを移動させて、基板の表面に回折格子からなる複数の微小な回折格子要素のドットを配置することにより、ある絵柄の回折格子パターンが形成されたディスプレイを作製する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
ところで、このような回折格子パターンを有するディスプレイを用いて、製品の真贋を判定する方法としては、肉眼では観察できない大きさの文字（マイクロ文字）やパターンを記録しておき、拡大観察するなどの方法で判定する方法などが多く用いられている。
【０００７】
しかしながら、このような方法では拡大鏡などの観察装置で容易にパターンを読み取り、複製することが可能で、模造品を容易に作成することが可能である。
【０００８】
また、肉眼では観察できないパターン、もしくは識別できないパターンとして情報を記録しておき、レーザー光を用いた読取装置などを用いて真贋判定を行う方法も提案されている。
【０００９】
しかしながら、このような方法では特定の領域に情報を記録していることから、この領域を発見することができ、レーザー光を照射する角度さえ解ってしまえば模造品を作成することも可能である。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭６０−１５６００４号公報
【特許文献２】
ＵＳＰ５０５８９９２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の回折格子パターンを有するディスプレイを用いて製品の真贋を判定する方法では、真贋判定を行う情報を記録した領域と記録の方法が解れば、模造品を作製することができるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑み考案されたもので、その目的は回折格子パターンを有するディスプレイにおいて、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難であり、より一層高度な偽造防止効果を持たせると共に、ディスプレイとしての可視性の向上、ならびにデザインの自由度の増加を実現することができる回折格子パターンを有するディスプレイを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記課題を達成するために、まず請求項１においては、少なくとも２つ以上の回折格子要素の格子間隔および格子角度が、回折格子要素からの回折光が複数の特定波長の光源による回折光として空間上の同一結像点に結像するように設定されており、空間上の同一結像点を複数個配置し、これらの同一結像点の集合により特定のパターンを表現する回折格子パターンを有するディスプレイとしたものである。
【００１７】
また、請求項２においては、複数の空間上の同一結像点を、同一平面上に配置し、この平面上に投影スクリーンを配置し特定のパターンを投影するようにした回折格子パターンを有するディスプレイとしたものである。
【００１８】
また、請求項３においては、複数の空間上の同一結像点近傍に、光量を測定可能もしくは光の有無を判断することが可能な、複数の光センサーを設置した回折格子パターンを有するディスプレイとしたものである。
【００１９】
また、請求項４においては、光センサーの光入射の前面に、光源と同じ特定波長を透過するフィルターを設けた回折格子パターンを有するディスプレイとしたものである。
【００２０】
また、請求項５においては、回折格子アレイにおける特定のパターンを表現する回折格子要素は不規則に配置した回折格子パターンを有するディスプレイとしたものである。
【００２１】
さらにまた、請求項６においては、これらの回折格子の形状は鋸刃状のブレーズド回折格子である回折格子パターンを有するディスプレイとしたものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき説明する。
請求項１及び２に係る本発明の回折格子パターンを有するディスプレイは、少なくとも２つ以上の回折格子要素の格子間隔および格子角度が、回折格子要素からの回折光が複数の特定波長の光源による回折光として空間上の同一結像点に結像するように設定されており、空間上の同一結像点を複数個配置することにより、特定の色の光源からの光によって回折した光を特定の色のパターンとして表示することができる。
【００２６】
また、請求項３及び４に係る本発明の回折格子パターンを有するディスプレイは、複数の空間上の同一結像点近傍に、光量を測定可能もしくは光の有無を判断することが可能な、複数の光センサーを設置し、さらに、光センサーの光入射の前面に、光源と同じ特定波長を透過するフィルターを設けることにより、特定の色の光源からの回折光を光センサーで感知し、これらの結果から真贋判定を行うことができるようにした。
【００２７】
また、請求項５に係る本発明の回折格子パターンを有するディスプレイは、空間上の同一結像点に結像する複数の回折格子要素を回折格子アレイ上に配置する際に、不規則に配置することにより、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難とすることができるようにした。
【００２８】
さらにまた、請求項６に係る本発明の回折格子パターンを有するディスプレイは、これらの回折格子の形状を鋸刃状のブレーズド回折格子とすることにより、空間上の同一結像点以外（−１次回折光や２次回折光）に回折する回折光を少なくすることができ、より正確な真贋判定を行うことができる。
【００２９】
以上説明したように、特定の光源からの光によって回折した光を投影スクリーンまたは、光センサー上に特定のパターンとして表示することができ、これらの結果から真贋判定を行うことができる。
さらに真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難となる回折格子パターンを有するディスプレイを提供することが可能となる。
【００３０】
【実施例】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
＜実施例１＞
図１は本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第１の実施例の構成要素を模式的に示す概要図で、真贋判定を行う際の構成要素を示している。
回折格子アレイ２１は、図１に示すように、回折格子要素２１ａ、回折格子要素２１ｂ、回折格子要素２１ｃ及び回折格子要素２１ｄを含む複数の回折格子要素から構成されている。
【００３１】
光源１０より入射した入射光は各回折格子で設定された回折角度で回折し、空間上の結像点に結像し、投影スクリーン３０上に投影される。
ここで、回折格子要素２１ａ及び回折格子要素２１ｂで回折した光は、結像点３１ａに結像し、回折格子要素２１ｃ及び回折格子要素２１ｄで回折した光は、結像点３１ｂに結像するように回折格子要素の格子間隔および格子角度を設定してある。
【００３２】
また、回折格子アレイ２１の回折格子要素２１ａ、回折格子要素２１ｂ、回折格子要素２１ｃ及び回折格子要素２１ｄ以外の回折格子要素は、結像点３１ａ、結像点３１ｂには結像しないようにしてある。
このため、回折格子アレイ２１は光源１０より照明することで投影スクリーン３０上に２点の結像点３１ａ、結像点３１ｂが投影される。
ここで、結像点３１ａ、結像点３１ｂのような、同一結像点を複数個配置し、これらの同一結像点の集合により特定のパターンをスクリーン上に投影するようにし、このパターンを確認することにより、真贋判定を行うことができる。
【００３３】
また、同一結像点に結像する回折格子要素を回折格子アレイ上に配置する際に、特定のパターンを表現する回折格子要素を不規則に配置することにより、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難となる。
【００３４】
＜実施例２＞
図２は本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第２の実施例の構成要素を模式的に示す概要図で、真贋判定を行う際の構成要素を示している。
回折格子アレイ２２は、図２に示すように、回折格子要素２２ａ、回折格子要素２２ｂ、回折格子要素２２ｃ及び回折格子要素２２ｄを含む複数の回折格子要素から構成されている。
【００３５】
光源１０より入射した入射光は各回折格子で設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３２ａ、３２ｂに結像し、その結像点近傍には光量を測定可能もしくは光の有無を判断することが可能な光センサー４１ａ、４１ｂが設置してある。
ここで、回折格子要素２２ａ、回折格子要素２２ｂで回折した光は、結像点３２ａに結像し、光センサー４１ａに入射し、回折格子要素２２ｃ、回折格子要素２２ｄで回折した光は、結像点３２ｂに結像し、光センサー４１ｂに入射するように回折格子要素の格子間隔および格子角度を設定してある。
【００３６】
また、回折格子アレイ２２に含まれる回折格子要素のうち、回折格子要素２２ａ、回折格子要素２２ｂ、回折格子要素２２ｃ、回折格子要素２２ｄ以外の回折格子要素は、結像点３２ａ、結像点３２ｂには結像しないようにしてある。
このため、回折格子アレイ２２は光源１０より照明することで光センサー４１ａ、光センサー４１ｂで感知し、これらの結果から真贋判定を行うことができる。
【００３７】
また、第１の実施例と同様に、同一結像点に結像する回折格子要素を回折格子アレイ上に配置する際に、特定のパターンを表現する回折格子要素を不規則に配置することにより、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難となる。
【００３８】
＜実施例３＞
図３は本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第３の実施例の構成要素を模式的に示す概要図で、真贋判定を行う際の構成要素を示している。
回折格子アレイ２３は、図３に示すように、回折格子要素２３ａ、回折格子要素２３ｂ、回折格子要素２４ａ、回折格子要素２４ｂ、回折格子要素２５ａ、回折格子要素２５ｂを含む複数の回折格子要素から構成されている。
【００３９】
光源１０Ｒは赤色の発光ダイオードで、光源１０Ｇは緑色の発光ダイオード、光源１０Ｂは青色の発光ダイオードである。
光源１０Ｒより入射した入射光は回折格子要素２３ａ及び回折格子要素２３ｂで設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３３Ｒに結像し、投影スクリーン３０上に投影される。
【００４０】
また、光源１０Ｇより入射した入射光は回折格子要素２４ａ及び回折格子要素２４ｂで設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３３Ｇに結像し、投影スクリーン３０上に投影される。
【００４１】
同様に、光源１０Ｂより入射した入射光は回折格子要素２５ａ及び回折格子要素２５ｂで設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３３Ｂに結像し、投影スクリーン３０上に投影される。
【００４２】
また、回折格子アレイ２３に含まれる回折格子要素のうち、回折格子要素２３ａ、回折格子要素２３ｂ、回折格子要素２４ａ、回折格子要素２４ｂ、回折格子要素２５ａ、回折格子要素２５ｂ以外の回折格子要素は、結像点３３Ｒ、結像点３３Ｇ、結像点３３Ｂには結像しないようにしてある。
このため、投影スクリーン３０上には結像点３３Ｒ、結像点３３Ｇ、結像点３３Ｂの赤、緑、青の３色の結像点が投影される。
【００４３】
さらに、同一結像点を複数個配置し、これらの同一結像点の集合により特定のパターンをスクリーン上に投影するようにし、このパターンを確認することにより、真贋判定を行うことができる。
また、同一結像点に赤、緑、青の３色を結像することで、白色の点を投影することが可能で、赤、緑、青の３色の光量を調節することでカラーのパターンも投影することが可能となる。
結像点の光量を調節するには、その同一結像点に結像する回折格子要素の数を調整することで制御することが可能である。
【００４４】
また、同一結像点に結像する回折格子要素を回折格子アレイ上に配置する際に、特定のパターンを表現する回折格子要素を不規則に配置することにより、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難となる。
【００４５】
＜実施例４＞
図４は本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第４の実施例の構成要素を模式的に示す概要図で、真贋判定を行う際の構成要素を示している。
回折格子アレイ２４は、図４に示すように、回折格子要素２６ａ、回折格子要素２６ｂ、回折格子要素２７ａ、回折格子要素２７ｂ、回折格子要素２８ａ、回折格子要素２８ｂを含む複数の回折格子要素から構成されている。
【００４６】
光源１０Ｒは赤色の発光ダイオードで、光源１０Ｇは緑色の発光ダイオード、光源１０Ｂは青色の発光ダイオードである。
光源１０Ｒより入射した入射光は回折格子要素２６ａ、回折格子要素２６ｂで設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３４Ｒに結像し、光センサー４２Ｒ上に入射する。
また、光源１０Ｇより入射した入射光は回折格子要素２７ａ、回折格子要素２７ｂで設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３４Ｇに結像し、光センサー４２Ｇ上に入射する。
同様に、光源１０Ｂより入射した入射光は回折格子要素２８ａ、回折格子要素２８ｂで設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３４Ｂに結像し、光センサー４２Ｂ上に入射する。
【００４７】
また、回折格子アレイ２４に含まれる回折格子要素のうち、回折格子要素２６ａ、回折格子要素２６ｂ、回折格子要素２７ａ、回折格子要素２７ｂ、回折格子要素２８ａ、回折格子要素２８ｂ以外の回折格子要素は、結像点３４Ｒ、結像点３４Ｇ、結像点３４Ｂには結像しないようにしてある。
このため、光センサー４２Ｒには結像点３４Ｒから、光センサー４２Ｇには結像点３４Ｇから、光センサー４２Ｂには結像点３４Ｂから、赤、緑、青の３色の光で入射する。
【００４８】
さらに、光センサー４２Ｒ、光センサー４２Ｇ、光センサー４２Ｂの光の入射する前面に、各光源と同じ色の波長成分を透過するフィルターを設けてある。
このため、回折格子アレイ２４は光源１０Ｒ、光源１０Ｇ、光源１０Ｂより照明することで光センサー４２Ｒ、光センサー４２Ｇ、光センサー４２Ｂで感知し、これらの結果から真贋判定を行うことができる。
【００４９】
また、実施例１〜実施例３と同様に、同一結像点に結像する回折格子要素を回折格子アレイ上に配置する際に、回折格子要素を不規則に配置することにより、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難となる。
【００５０】
また、実施例３と同様に、同一結像点に入射する赤、緑、青の３色の光量を調節することでカラーのパターンとして、光センサーに入射することができ、この場合には、光センサー前面に設置するフィルターは、設定した光量の赤、緑、青の３色で再現される色を透過するようなフィルターとする。
【００５１】
以上のように、赤、緑、青の三原色以外の色で真贋判定を行うことで、より一層高度な偽造防止効果を持たせることができる。
また、実施例１〜実施例４の回折格子の格子形状を鋸刃状のブレーズド回折格子とすることで、より一層真贋判定が正確となり信頼性が向上する。
【００５２】
図５は、従来のバイナリー回折格子における入射光に対する回折光、反射光の様子を模式的に示す概要図である。
バイナリー回折格子５１に、入射光５２が入射すると、＋１次回折光５３として結像点３５に射出される。このとき同時に、反射光（０次回折光）５５と、−１次回折光５６と、＋２次回折光５７が射出され、入射した光の一部のみしか＋１次回折光５３として射出されない。
【００５３】
図６は、ブレーズド回折格子における入射光に対する回折光、反射光の様子を模式的に示す概要図である。
ブレーズド回折格子６１に、入射光６２が入射すると、＋１次回折光６３として結像点３６に射出される。ところで、ブレーズド回折格子６１は、その傾斜面での入射光の反射もしくは屈折の角度が、回折角度と一致した場合に、非常に高い回折効率が得られる。つまり、回折角度と同じ角度に反射するような傾斜角度である回折格子形状とすることで、入射光のほとんどを＋１次回折光６３として回折するようなブレーズド回折格子とすることが可能となる。
すなわち、回折格子の格子形状をブレーズド回折格子とすることで、入射した光のほとんどを、＋１次回折光として同一結像点に結像することが可能となる。
【００５４】
【発明の効果】
上記したように、本発明によれば、少なくとも２つ以上の回折格子要素の格子間隔および格子角度を、回折格子要素からの回折光が特定の光源による回折光として空間上の同一結像点に結像するように設定することにより、特定の光源からの光によって回折した光を投影スクリーン上に同一結像点の集合により特定のパターンして表示するディスプレイを提供できる。
また、複数の空間上の同一結像点近傍に、光量を測定可能もしくは光の有無を判断することが可能な、複数の光センサーを設置することにより、特定の光源からの回折光を複数の光センサーで感知し、特定のパターンをスクリーン上に投影するようにし、このパターンを確認することにより、真贋判定を行うことができる。さらに、回折格子の格子形状を鋸刃状のブレーズド回折格子とすることで、より一層真贋判定が正確となり信頼性が向上する。
さらに、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難となる回折格子パターンを有するディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第１の実施例の構成要素を模式的に示す概要図である。
【図２】本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第２の実施例の構成要素を模式的に示す概要図である。
【図３】本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第３の実施例の構成要素を模式的に示す概要図である。
【図４】本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第１の実施例の構成要素を模式的に示す概要図である。
【図５】従来のバイナリー回折格子における入射光に対する回折光、反射光の様子を模式的に示す概要図である。
【図６】ブレーズド回折格子における入射光に対する回折光、反射光の様子を模式的に示す概要図である。
【符号の説明】
１０、１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ……光源
２１、２２、２３、２４……回折格子アレイ
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ……回折格子要素
３０……投影スクリーン
３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ、３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ、３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂ、３５、３６……結像点
４１ａ、４１ｂ、４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂ……光センサー
５１……バイナリー回折格子
５２、６２……入射光
５３、６３……＋１次回折光
５５……反射光（０次回折光）
５６……−１次回折光
５７……＋２次回折光
６１……ブレーズド回折格子
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビーム露光装置を用いて微小な回折格子（グレーティング）をドット毎に２次元平面に配置することにより形成される回折格子パターンを有するディスプレイに係り、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難であり、より一層高度な偽造防止効果を持たせると共に、ディスプレイとしての可視性の向上、ならびにデザインの自由度の増加を実現することができる回折格子パターンを有するディスプレイに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、平面状の基板の表面に、微小な回折格子からなる回折格子要素のドットを画素として複数個配置することにより、回折格子パターンが形成されたディスプレイが多く使用されてきている。
【０００３】
２光束干渉による回折格子パターンを有するディスプレイを作製する方法としては、２光束干渉による微小な干渉縞（以下、回折格子と称す）を、そのピッチ、方向、および光強度を変化させて、感光性フィルムに次々と露光するものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
すなわち、より具体的には、回折格子パターンが複数の微小なドットに分割され、各ドットのピッチ、回折格子の空間周波数、各ドットの並び方が所望に変化していて、ドットに形成された回折格子の方向を各ドット毎に変化させているものである。
【０００５】
さらに、例えば電子ビーム露光装置を用い、かつコンピュータ制御により、平面状の基板が載置されたＸ−Ｙステージを移動させて、基板の表面に回折格子からなる複数の微小な回折格子要素のドットを配置することにより、ある絵柄の回折格子パターンが形成されたディスプレイを作製する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
ところで、このような回折格子パターンを有するディスプレイを用いて、製品の真贋を判定する方法としては、肉眼では観察できない大きさの文字（マイクロ文字）やパターンを記録しておき、拡大観察するなどの方法で判定する方法などが多く用いられている。
【０００７】
しかしながら、このような方法では拡大鏡などの観察装置で容易にパターンを読み取り、複製することが可能で、模造品を容易に作成することが可能である。
【０００８】
また、肉眼では観察できないパターン、もしくは識別できないパターンとして情報を記録しておき、レーザー光を用いた読取装置などを用いて真贋判定を行う方法も提案されている。
【０００９】
しかしながら、このような方法では特定の領域に情報を記録していることから、この領域を発見することができ、レーザー光を照射する角度さえ解ってしまえば模造品を作成することも可能である。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭６０−１５６００４号公報
【特許文献２】
ＵＳＰ５０５８９９２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の回折格子パターンを有するディスプレイを用いて製品の真贋を判定する方法では、真贋判定を行う情報を記録した領域と記録の方法が解れば、模造品を作製することができるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑み考案されたもので、その目的は回折格子パターンを有するディスプレイにおいて、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難であり、より一層高度な偽造防止効果を持たせると共に、ディスプレイとしての可視性の向上、ならびにデザインの自由度の増加を実現することができる回折格子パターンを有するディスプレイを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記課題を達成するために、まず請求項１においては、少なくとも２つ以上の回折格子要素の格子間隔および格子角度が、回折格子要素からの回折光が複数の特定波長の光源による回折光として空間上の同一結像点に結像するように設定されており、空間上の同一結像点を複数個配置し、これらの同一結像点の集合により特定のパターンを表現する回折格子パターンを有するディスプレイとしたものである。
【００１７】
また、請求項２においては、複数の空間上の同一結像点を、同一平面上に配置し、この平面上に投影スクリーンを配置し特定のパターンを投影するようにした回折格子パターンを有するディスプレイとしたものである。
【００１８】
また、請求項３においては、複数の空間上の同一結像点近傍に、光量を測定可能もしくは光の有無を判断することが可能な、複数の光センサーを設置した回折格子パターンを有するディスプレイとしたものである。
【００１９】
また、請求項４においては、光センサーの光入射の前面に、光源と同じ特定波長を透過するフィルターを設けた回折格子パターンを有するディスプレイとしたものである。
【００２０】
また、請求項５においては、回折格子アレイにおける特定のパターンを表現する回折格子要素は不規則に配置した回折格子パターンを有するディスプレイとしたものである。
【００２１】
さらにまた、請求項６においては、これらの回折格子の形状は鋸刃状のブレーズド回折格子である回折格子パターンを有するディスプレイとしたものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき説明する。
請求項１及び２に係る本発明の回折格子パターンを有するディスプレイは、少なくとも２つ以上の回折格子要素の格子間隔および格子角度が、回折格子要素からの回折光が複数の特定波長の光源による回折光として空間上の同一結像点に結像するように設定されており、空間上の同一結像点を複数個配置することにより、特定の色の光源からの光によって回折した光を特定の色のパターンとして表示することができる。
【００２６】
また、請求項３及び４に係る本発明の回折格子パターンを有するディスプレイは、複数の空間上の同一結像点近傍に、光量を測定可能もしくは光の有無を判断することが可能な、複数の光センサーを設置し、さらに、光センサーの光入射の前面に、光源と同じ特定波長を透過するフィルターを設けることにより、特定の色の光源からの回折光を光センサーで感知し、これらの結果から真贋判定を行うことができるようにした。
【００２７】
また、請求項５に係る本発明の回折格子パターンを有するディスプレイは、空間上の同一結像点に結像する複数の回折格子要素を回折格子アレイ上に配置する際に、不規則に配置することにより、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難とすることができるようにした。
【００２８】
さらにまた、請求項６に係る本発明の回折格子パターンを有するディスプレイは、これらの回折格子の形状を鋸刃状のブレーズド回折格子とすることにより、空間上の同一結像点以外（−１次回折光や２次回折光）に回折する回折光を少なくすることができ、より正確な真贋判定を行うことができる。
【００２９】
以上説明したように、特定の光源からの光によって回折した光を投影スクリーンまたは、光センサー上に特定のパターンとして表示することができ、これらの結果から真贋判定を行うことができる。
さらに真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難となる回折格子パターンを有するディスプレイを提供することが可能となる。
【００３０】
【実施例】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
＜実施例１＞
図１は本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第１の実施例の構成要素を模式的に示す概要図で、真贋判定を行う際の構成要素を示している。
回折格子アレイ２１は、図１に示すように、回折格子要素２１ａ、回折格子要素２１ｂ、回折格子要素２１ｃ及び回折格子要素２１ｄを含む複数の回折格子要素から構成されている。
【００３１】
光源１０より入射した入射光は各回折格子で設定された回折角度で回折し、空間上の結像点に結像し、投影スクリーン３０上に投影される。
ここで、回折格子要素２１ａ及び回折格子要素２１ｂで回折した光は、結像点３１ａに結像し、回折格子要素２１ｃ及び回折格子要素２１ｄで回折した光は、結像点３１ｂに結像するように回折格子要素の格子間隔および格子角度を設定してある。
【００３２】
また、回折格子アレイ２１の回折格子要素２１ａ、回折格子要素２１ｂ、回折格子要素２１ｃ及び回折格子要素２１ｄ以外の回折格子要素は、結像点３１ａ、結像点３１ｂには結像しないようにしてある。
このため、回折格子アレイ２１は光源１０より照明することで投影スクリーン３０上に２点の結像点３１ａ、結像点３１ｂが投影される。
ここで、結像点３１ａ、結像点３１ｂのような、同一結像点を複数個配置し、これらの同一結像点の集合により特定のパターンをスクリーン上に投影するようにし、このパターンを確認することにより、真贋判定を行うことができる。
【００３３】
また、同一結像点に結像する回折格子要素を回折格子アレイ上に配置する際に、特定のパターンを表現する回折格子要素を不規則に配置することにより、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難となる。
【００３４】
＜実施例２＞
図２は本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第２の実施例の構成要素を模式的に示す概要図で、真贋判定を行う際の構成要素を示している。
回折格子アレイ２２は、図２に示すように、回折格子要素２２ａ、回折格子要素２２ｂ、回折格子要素２２ｃ及び回折格子要素２２ｄを含む複数の回折格子要素から構成されている。
【００３５】
光源１０より入射した入射光は各回折格子で設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３２ａ、３２ｂに結像し、その結像点近傍には光量を測定可能もしくは光の有無を判断することが可能な光センサー４１ａ、４１ｂが設置してある。
ここで、回折格子要素２２ａ、回折格子要素２２ｂで回折した光は、結像点３２ａに結像し、光センサー４１ａに入射し、回折格子要素２２ｃ、回折格子要素２２ｄで回折した光は、結像点３２ｂに結像し、光センサー４１ｂに入射するように回折格子要素の格子間隔および格子角度を設定してある。
【００３６】
また、回折格子アレイ２２に含まれる回折格子要素のうち、回折格子要素２２ａ、回折格子要素２２ｂ、回折格子要素２２ｃ、回折格子要素２２ｄ以外の回折格子要素は、結像点３２ａ、結像点３２ｂには結像しないようにしてある。
このため、回折格子アレイ２２は光源１０より照明することで光センサー４１ａ、光センサー４１ｂで感知し、これらの結果から真贋判定を行うことができる。
【００３７】
また、第１の実施例と同様に、同一結像点に結像する回折格子要素を回折格子アレイ上に配置する際に、特定のパターンを表現する回折格子要素を不規則に配置することにより、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難となる。
【００３８】
＜実施例３＞
図３は本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第３の実施例の構成要素を模式的に示す概要図で、真贋判定を行う際の構成要素を示している。
回折格子アレイ２３は、図３に示すように、回折格子要素２３ａ、回折格子要素２３ｂ、回折格子要素２４ａ、回折格子要素２４ｂ、回折格子要素２５ａ、回折格子要素２５ｂを含む複数の回折格子要素から構成されている。
【００３９】
光源１０Ｒは赤色の発光ダイオードで、光源１０Ｇは緑色の発光ダイオード、光源１０Ｂは青色の発光ダイオードである。
光源１０Ｒより入射した入射光は回折格子要素２３ａ及び回折格子要素２３ｂで設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３３Ｒに結像し、投影スクリーン３０上に投影される。
【００４０】
また、光源１０Ｇより入射した入射光は回折格子要素２４ａ及び回折格子要素２４ｂで設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３３Ｇに結像し、投影スクリーン３０上に投影される。
【００４１】
同様に、光源１０Ｂより入射した入射光は回折格子要素２５ａ及び回折格子要素２５ｂで設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３３Ｂに結像し、投影スクリーン３０上に投影される。
【００４２】
また、回折格子アレイ２３に含まれる回折格子要素のうち、回折格子要素２３ａ、回折格子要素２３ｂ、回折格子要素２４ａ、回折格子要素２４ｂ、回折格子要素２５ａ、回折格子要素２５ｂ以外の回折格子要素は、結像点３３Ｒ、結像点３３Ｇ、結像点３３Ｂには結像しないようにしてある。
このため、投影スクリーン３０上には結像点３３Ｒ、結像点３３Ｇ、結像点３３Ｂの赤、緑、青の３色の結像点が投影される。
【００４３】
さらに、同一結像点を複数個配置し、これらの同一結像点の集合により特定のパターンをスクリーン上に投影するようにし、このパターンを確認することにより、真贋判定を行うことができる。
また、同一結像点に赤、緑、青の３色を結像することで、白色の点を投影することが可能で、赤、緑、青の３色の光量を調節することでカラーのパターンも投影することが可能となる。
結像点の光量を調節するには、その同一結像点に結像する回折格子要素の数を調整することで制御することが可能である。
【００４４】
また、同一結像点に結像する回折格子要素を回折格子アレイ上に配置する際に、特定のパターンを表現する回折格子要素を不規則に配置することにより、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難となる。
【００４５】
＜実施例４＞
図４は本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第４の実施例の構成要素を模式的に示す概要図で、真贋判定を行う際の構成要素を示している。
回折格子アレイ２４は、図４に示すように、回折格子要素２６ａ、回折格子要素２６ｂ、回折格子要素２７ａ、回折格子要素２７ｂ、回折格子要素２８ａ、回折格子要素２８ｂを含む複数の回折格子要素から構成されている。
【００４６】
光源１０Ｒは赤色の発光ダイオードで、光源１０Ｇは緑色の発光ダイオード、光源１０Ｂは青色の発光ダイオードである。
光源１０Ｒより入射した入射光は回折格子要素２６ａ、回折格子要素２６ｂで設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３４Ｒに結像し、光センサー４２Ｒ上に入射する。
また、光源１０Ｇより入射した入射光は回折格子要素２７ａ、回折格子要素２７ｂで設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３４Ｇに結像し、光センサー４２Ｇ上に入射する。
同様に、光源１０Ｂより入射した入射光は回折格子要素２８ａ、回折格子要素２８ｂで設定された回折角度で回折し、空間上の結像点３４Ｂに結像し、光センサー４２Ｂ上に入射する。
【００４７】
また、回折格子アレイ２４に含まれる回折格子要素のうち、回折格子要素２６ａ、回折格子要素２６ｂ、回折格子要素２７ａ、回折格子要素２７ｂ、回折格子要素２８ａ、回折格子要素２８ｂ以外の回折格子要素は、結像点３４Ｒ、結像点３４Ｇ、結像点３４Ｂには結像しないようにしてある。
このため、光センサー４２Ｒには結像点３４Ｒから、光センサー４２Ｇには結像点３４Ｇから、光センサー４２Ｂには結像点３４Ｂから、赤、緑、青の３色の光で入射する。
【００４８】
さらに、光センサー４２Ｒ、光センサー４２Ｇ、光センサー４２Ｂの光の入射する前面に、各光源と同じ色の波長成分を透過するフィルターを設けてある。
このため、回折格子アレイ２４は光源１０Ｒ、光源１０Ｇ、光源１０Ｂより照明することで光センサー４２Ｒ、光センサー４２Ｇ、光センサー４２Ｂで感知し、これらの結果から真贋判定を行うことができる。
【００４９】
また、実施例１〜実施例３と同様に、同一結像点に結像する回折格子要素を回折格子アレイ上に配置する際に、回折格子要素を不規則に配置することにより、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難となる。
【００５０】
また、実施例３と同様に、同一結像点に入射する赤、緑、青の３色の光量を調節することでカラーのパターンとして、光センサーに入射することができ、この場合には、光センサー前面に設置するフィルターは、設定した光量の赤、緑、青の３色で再現される色を透過するようなフィルターとする。
【００５１】
以上のように、赤、緑、青の三原色以外の色で真贋判定を行うことで、より一層高度な偽造防止効果を持たせることができる。
また、実施例１〜実施例４の回折格子の格子形状を鋸刃状のブレーズド回折格子とすることで、より一層真贋判定が正確となり信頼性が向上する。
【００５２】
図５は、従来のバイナリー回折格子における入射光に対する回折光、反射光の様子を模式的に示す概要図である。
バイナリー回折格子５１に、入射光５２が入射すると、＋１次回折光５３として結像点３５に射出される。このとき同時に、反射光（０次回折光）５５と、−１次回折光５６と、＋２次回折光５７が射出され、入射した光の一部のみしか＋１次回折光５３として射出されない。
【００５３】
図６は、ブレーズド回折格子における入射光に対する回折光、反射光の様子を模式的に示す概要図である。
ブレーズド回折格子６１に、入射光６２が入射すると、＋１次回折光６３として結像点３６に射出される。ところで、ブレーズド回折格子６１は、その傾斜面での入射光の反射もしくは屈折の角度が、回折角度と一致した場合に、非常に高い回折効率が得られる。つまり、回折角度と同じ角度に反射するような傾斜角度である回折格子形状とすることで、入射光のほとんどを＋１次回折光６３として回折するようなブレーズド回折格子とすることが可能となる。
すなわち、回折格子の格子形状をブレーズド回折格子とすることで、入射した光のほとんどを、＋１次回折光として同一結像点に結像することが可能となる。
【００５４】
【発明の効果】
上記したように、本発明によれば、少なくとも２つ以上の回折格子要素の格子間隔および格子角度を、回折格子要素からの回折光が特定の光源による回折光として空間上の同一結像点に結像するように設定することにより、特定の光源からの光によって回折した光を投影スクリーン上に同一結像点の集合により特定のパターンして表示するディスプレイを提供できる。
また、複数の空間上の同一結像点近傍に、光量を測定可能もしくは光の有無を判断することが可能な、複数の光センサーを設置することにより、特定の光源からの回折光を複数の光センサーで感知し、特定のパターンをスクリーン上に投影するようにし、このパターンを確認することにより、真贋判定を行うことができる。さらに、回折格子の格子形状を鋸刃状のブレーズド回折格子とすることで、より一層真贋判定が正確となり信頼性が向上する。
さらに、真贋判定を行う情報を記録した領域を判別することが困難となる回折格子パターンを有するディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第１の実施例の構成要素を模式的に示す概要図である。
【図２】本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第２の実施例の構成要素を模式的に示す概要図である。
【図３】本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第３の実施例の構成要素を模式的に示す概要図である。
【図４】本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの第１の実施例の構成要素を模式的に示す概要図である。
【図５】従来のバイナリー回折格子における入射光に対する回折光、反射光の様子を模式的に示す概要図である。
【図６】ブレーズド回折格子における入射光に対する回折光、反射光の様子を模式的に示す概要図である。
【符号の説明】
１０、１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ……光源
２１、２２、２３、２４……回折格子アレイ
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ……回折格子要素
３０……投影スクリーン
３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ、３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ、３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂ、３５、３６……結像点
４１ａ、４１ｂ、４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂ……光センサー
５１……バイナリー回折格子
５２、６２……入射光
５３、６３……＋１次回折光
５５……反射光（０次回折光）
５６……−１次回折光
５７……＋２次回折光
６１……ブレーズド回折格子
Claims (6)
- 平面状の基板の表面に微小な回折格子からなる回折格子要素のドットを画素として複数個配置し、当該ドットの集まりによって表現されるパターンを有する回折格子アレイにおいて、
少なくとも２つ以上の回折格子要素の格子間隔および格子角度は、当該回折格子要素からの回折光が複数の特定波長の光源による回折光として空間上の同一結像点に結像するように設定されており、当該空間上の同一結像点は複数個配置され、当該同一結像点の集合により特定のパターンを表現する回折格子要素を含む回折格子パターンを有するディスプレイ。 - 前記複数の空間上の同一結像点を、同一平面上に配置し、当該平面上に投影スクリーンを配置し特定のパターンを投影するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回折格子パターンを有するディスプレイ。
- 前記複数の空間上の同一結像点近傍に、光量を測定可能もしくは光の有無を判断することが可能な、複数の光センサーを設置したことを特徴とする請求項１に記載の回折格子パターンを有するディスプレイ。
- 前記光センサーの光入射の前面に、光源と同じ特定波長を透過するフィルターを設けたことを特徴とする請求項３に記載の回折格子パターンを有するディスプレイ。
- 前記回折格子アレイにおける特定のパターンを表現する回折格子要素を不規則に配置したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回折格子パターンを有するディスプレイ。
- 前記回折格子の形状が鋸刃状のブレーズド回折格子であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の回折格子パターンを有するディスプレイ。
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