JP4452795B2 - 光学的変化素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙幣、パスポート、有価証券、カード、印紙類等の貴重印刷物に、偽造、変造を抑制する効果を付与するための光学的変化素子及びその読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紙幣、パスポート、有価証券、カード、印紙類等の貴重印刷物は、その性質上、偽造、変造されにくいことが要求される。この防止策の一つとして、ホログラム等の光学的変化素子を貴重印刷物に貼付することは公知である。併せて、これら貴重印刷物は真偽判別その他の機械処理を行う必要があるため、機械読取りの方法として、貼付された光学的変化素子にレーザ光等の細い光束を照射し、その回折光の強度や方向、また、ホログラムにおいては再生像を読み取る方法等が考案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
光学的変化素子は、照明下で観察する角度を変えるとその色や絵柄が変化して見えると言った特性を有している。この特性は光学的変化素子が微細な凹凸等によって光を回折、あるいは干渉させる構造を有していることから発現している。その構造ゆえ、光学的変化素子そのものの偽造が困難であり、また、光を回折、あるいは干渉させる特性からカラーコピーやパソコンとプリンタを用いた偽造等に対して有効な偽造防止策であるとされている。しかし、近年、装飾や包装、玩具等に光学的変化素子と類似した素材が使用されるようになってきており、それらの素材を使用して、一般の人が一見しただけでは真正な光学的変化素子と見分けがたいようなものが偽造される例もあり、単に貴重印刷物に光学的変化素子を貼付しただけでは、偽造や変造に対する防止策として有意義なものとはならなくなってきている。
【０００４】
光学的変化素子は、その特性から、光学的な読取りによって機械処理に対する適性が付与されていることが多いが、この場合、光学的変化素子の貼付されている基材表面の凹凸や折れ曲がり、しわ等によって読み取り時にエラーが発生してしまう可能性が高い。
【０００５】
ところで、商品の万引き防止等に、コンデンサとコイルを組み合わせた共振回路素子で構成されたタグを商品に貼り付け、特定の周波数の電波によってこのタグを検知することを利用している例がある。しかし、これらのタグはその性質から装飾性を有するものではなく、貴重印刷物の偽変造防止のために現在のまま利用することは考えがたい。
【０００６】
本発明はこのような状況を鑑みてなされたものであり、観察する角度を変えると色や絵柄が変化して見えるといった従来の光学的変化素子の特性を有し、また、偽変造が非常に困難な複雑な形状を有し、さらに、特定周波数の電波に対して共鳴現象を起こす機能を有する、光学的変化素子を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、光を回折する微小な凹凸を有するポリマー層と、前記ポリマー層の凹凸面上に導電体層を有し、前記ポリマー層と導電体層で構成される層を少なくとも２層有する光学的変化素子であって、前記ポリマー層と導電体層の少なくとも一部は共振回路を構成していることを特徴とする光学的変化素子である。
【０００８】
また、光を回折する微小な凹凸を有するポリマー層と、前記ポリマー層の凹凸面上に導電体層を有し、前記ポリマー層と導電体層で構成される層を少なくとも２層有する光学的変化素子であって、２層の導電体層とその間のポリマー層によって静電容量を持つコンデンサを形成し、１層あるいは２層の導電体層のパターンによってコイルを形成することで共振回路を構成していることを特徴とする光学的変化素子である。
【０００９】
また、本発明の光学的変化素子は、光学的な色、図柄の変化を呈するため、前記ポリマー層とその上下層の導電体層によって共振回路を構成していることが悟られにくいことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の光学的変化素子は、特定周波数の電波に対する共振による発信を読み取ることによって真偽判別が可能なことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、本発明の光学的変化素子は、真偽判別あるいは機械読取りのために、有価証券又は旅券冊子に貼付されることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の光学的変化素子の読み取りは、特定周波数の電波に対する共振による発信を読み取ることによって真偽判別する読取装置であって、ＣＰＵによって光学的変化素子が共振する周波数の電波を送信するタイミングを制御し、送信アンプを介して送信アンテナより電波を送信し、受信アンテナにより受信し、受信アンプを介して受信制御部に入力し、タイミング制御部からの信号を基に受信信号成分を出力し、Ａ／Ｄ変換部を介して前記ＣＰＵに入力されることによって、ポリマー層とその上下層の導電体層によって前記特定周波数の電波に対する共振を生じる共振回路を構成している光学的変化素子の存在の有無を判定し、真偽判別することを特徴とする光学的変化素子の読取装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る光学的変化素子及びその読取装置の実施の形態を実施例に基づいて図面を参照して説明する。本発明のポリマー層は、ホログラム等の回折格子状パターンを熱と圧力によって型押し成型が可能な樹脂であり、この回折格子状パターンによって、本発明が光学的に色や図形が変化して見える。このポリマー層の厚みは数μｍ〜数十μｍ程度が好ましい。
【００１４】
本発明の導電体層は上記ポリマー層の凹凸面上に設けられており、本発明の光学的な色や図形の変化を助長する目的と共振回路を形成する目的を併せ持っており、これに使用する材料はアルミニウム、銅、銀、金などの金属、あるいは透明電極材料であるインジウムスズ酸化物等の透明導電体である。
【００１５】
本発明の光学的変化素子が、ポリマー層とその上下層の導電体層によって共振回路を構成するためには、導電体層の一部がコイルパターンをなしている必要があるが、その幅は０．１ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましい。また、コイル１本同士の間隔も同程度であることが好ましい。
【００１６】
さらに、導電体層のコイルパターンの一方の端は、他の導電体層と電気的に接続しており、もう一方の端は、一定の面積を有する形状となっており、同程度の面積を有する他の導電体層がポリマー層を挟んでほぼ同位置に対向して形成されていることでコンデンサをなしている。このコンデンサをなす部分の面積は１０ｍｍ2〜２５００ｍｍ2程度が好ましい。
【００１７】
さらにまた、導電体層のパターンは共振回路の一部、あるいはそれ以外の部分が彩紋等の複雑な形状をなすことで、共振回路であることを悟られにくくなり、本発明の偽変造を抑止する効果をさらに高めることが可能である。本発明をさらにその読取装置を含めて以下に詳細に説明する。
【００１８】
（実施例）
以下図面に基づいて本発明に関わる説明をする。本発明は、本実施例に限定されるものではなく、導電体層の形状やポリマー層の厚みによって、本発明の真偽判別あるいは機械読取りに用いる電波の周波数を任意に設定可能である。
【００１９】
図１は本発明の実施例を説明する図であり、図１（ａ）は、貴重印刷物１上に本発明の光学的変化素子２が貼付された状態を示す。ここで、光学的変化素子２は、ホログラム等のように照明や見る角度を変えることによって、様々に色や模様の変化を呈するものであり、一見するとカラーコピー等による偽変造の防止に用いられているものと同様の概観を有している。
【００２０】
図1（ｂ）は、本発明の光学的変化素子２の構成を説明する図であり、図１（ａ）のａ―ａ’の断面を示す図である。本実施例では、導電体層３はアルミニウムを用い、ポリマー層４は厚さ約７μmのポリウレタンを用いた。図１（ｂ）のｂの部分は上下層の導電体層３とその間のポリマー層４によってコンデンサを形成しており、ｂ’の部分は上下層の導電体層３がコイル状のパターンとなっている。ここでは、下層の導電体層は上層の導電体層の隙間を埋めるような形状となっており、本発明の光学的変化素子を貼付した貴重印刷物を一見しただけではコイル状のパターンを認知しにくくなっている。接着層５は、本発明の光学的変化素子を熱圧着によって貴重印刷物に貼付可能にするために熱溶融樹脂を用いた。しかし、この接着層５は光学的変化素子を貴重印刷物に貼付可能な材料であれば、特にこだわらなくても良い。
【００２１】
導電体層３のコイルパターン等の形成には、ポリマー層４にマスクを密着させて蒸着により行い、もう一方のポリマー層と導電体層を持つ層を貼合した。
【００２２】
本発明の光学的変化素子を構成する、一方の導電体層３のコイルパターンの半径を約１０mm、巻き数を５、ピッチを約２ｍｍ、コイルパターンの一方の端の面積を約１１ｍｍ2で形成し、それと同じ面積を有するもう一方の導電体層３でポリマー層４をはさむ形状で同じ位置に貼合して作製した場合、約３０MHzの周波数の電波によって真偽判別あるいは機械読取りが可能であった。
【００２３】
図２は、本発明の光学的変化素子の読取装置の一構成例を示す。ＣＰＵ６によって本発明の光学的変化素子が共振する周波数の電波を送信するタイミングを制御し、送信アンプ８を介し、送信アンテナ９より電波を送信する。
【００２４】
受信は受信アンテナ１０によって行われ、受信アンプ１１を介して、受信制御部１２に入力され、タイミング制御部７からの信号を基に受信信号成分が出力される。その信号はＡ／Ｄ変換部１３を介してＣＰＵ６に入力され、本発明の光学的変化素子２が存在するかしないかを判定する。判定結果はＣＰＵに接続されたスピーカや発光素子によって、操作する者に知らせる等の方法をとることも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の光学的変化素子及びその読取装置によれば、現在、カラーコピー等による偽変造を抑止する目的で貼付されている光学的変化素子の照明下で虹色に色変化するといった特性を有し、且つ、特定周波数の電波によって真偽判別あるいは機械読取りが可能な光学的変化素子を提供することが可能である。
【００２６】
また、本発明は、従来の光学的変化素子の光学的な機械読取り方法に比べて、光学的変化素子が貼付されている基材表面の凹凸やしわ等に影響を受けにくく、読取りエラーの発生の可能性を低くすることが可能である。
【００２７】
さらに、本発明は導電体層に複雑なパターン形状を有するため、従来の光学的変化素子に比べて偽変造が非常に困難であるとともに、見た目には照明下での色変化の印象が強いため、共振回路を構成していることが悟られにくいので、偽変造防止に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は、本発明の光学的変化素子を貼付した実施例の図である。（ｂ）は、（ａ）のａ―ａ’の断面を示す図である。
【図２】 本発明の光学的変化素子の読取装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 貴重印刷物
２ 光学的変化素子
３ 導電体層
４ ポリマー層
５ 接着層
６ ＣＰＵ
７ タイミング制御部
８ 送信アンプ
９ 送信アンテナ
１０ 受信アンテナ
１１ 受信アンプ
１２ 受信制御部
１３ Ａ／Ｄ変換部
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙幣、パスポート、有価証券、カード、印紙類等の貴重印刷物に、偽造、変造を抑制する効果を付与するための光学的変化素子及びその読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紙幣、パスポート、有価証券、カード、印紙類等の貴重印刷物は、その性質上、偽造、変造されにくいことが要求される。この防止策の一つとして、ホログラム等の光学的変化素子を貴重印刷物に貼付することは公知である。併せて、これら貴重印刷物は真偽判別その他の機械処理を行う必要があるため、機械読取りの方法として、貼付された光学的変化素子にレーザ光等の細い光束を照射し、その回折光の強度や方向、また、ホログラムにおいては再生像を読み取る方法等が考案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
光学的変化素子は、照明下で観察する角度を変えるとその色や絵柄が変化して見えると言った特性を有している。この特性は光学的変化素子が微細な凹凸等によって光を回折、あるいは干渉させる構造を有していることから発現している。その構造ゆえ、光学的変化素子そのものの偽造が困難であり、また、光を回折、あるいは干渉させる特性からカラーコピーやパソコンとプリンタを用いた偽造等に対して有効な偽造防止策であるとされている。しかし、近年、装飾や包装、玩具等に光学的変化素子と類似した素材が使用されるようになってきており、それらの素材を使用して、一般の人が一見しただけでは真正な光学的変化素子と見分けがたいようなものが偽造される例もあり、単に貴重印刷物に光学的変化素子を貼付しただけでは、偽造や変造に対する防止策として有意義なものとはならなくなってきている。
【０００４】
光学的変化素子は、その特性から、光学的な読取りによって機械処理に対する適性が付与されていることが多いが、この場合、光学的変化素子の貼付されている基材表面の凹凸や折れ曲がり、しわ等によって読み取り時にエラーが発生してしまう可能性が高い。
【０００５】
ところで、商品の万引き防止等に、コンデンサとコイルを組み合わせた共振回路素子で構成されたタグを商品に貼り付け、特定の周波数の電波によってこのタグを検知することを利用している例がある。しかし、これらのタグはその性質から装飾性を有するものではなく、貴重印刷物の偽変造防止のために現在のまま利用することは考えがたい。
【０００６】
本発明はこのような状況を鑑みてなされたものであり、観察する角度を変えると色や絵柄が変化して見えるといった従来の光学的変化素子の特性を有し、また、偽変造が非常に困難な複雑な形状を有し、さらに、特定周波数の電波に対して共鳴現象を起こす機能を有する、光学的変化素子を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、光を回折する微小な凹凸を有するポリマー層と、前記ポリマー層の凹凸面上に導電体層を有し、前記ポリマー層と導電体層で構成される層を少なくとも２層有する光学的変化素子であって、前記ポリマー層と導電体層の少なくとも一部は共振回路を構成していることを特徴とする光学的変化素子である。
【０００８】
また、光を回折する微小な凹凸を有するポリマー層と、前記ポリマー層の凹凸面上に導電体層を有し、前記ポリマー層と導電体層で構成される層を少なくとも２層有する光学的変化素子であって、２層の導電体層とその間のポリマー層によって静電容量を持つコンデンサを形成し、１層あるいは２層の導電体層のパターンによってコイルを形成することで共振回路を構成していることを特徴とする光学的変化素子である。
【０００９】
また、本発明の光学的変化素子は、光学的な色、図柄の変化を呈するため、前記ポリマー層とその上下層の導電体層によって共振回路を構成していることが悟られにくいことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の光学的変化素子は、特定周波数の電波に対する共振による発信を読み取ることによって真偽判別が可能なことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、本発明の光学的変化素子は、真偽判別あるいは機械読取りのために、有価証券又は旅券冊子に貼付されることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の光学的変化素子の読み取りは、特定周波数の電波に対する共振による発信を読み取ることによって真偽判別する読取装置であって、ＣＰＵによって光学的変化素子が共振する周波数の電波を送信するタイミングを制御し、送信アンプを介して送信アンテナより電波を送信し、受信アンテナにより受信し、受信アンプを介して受信制御部に入力し、タイミング制御部からの信号を基に受信信号成分を出力し、Ａ／Ｄ変換部を介して前記ＣＰＵに入力されることによって、ポリマー層とその上下層の導電体層によって前記特定周波数の電波に対する共振を生じる共振回路を構成している光学的変化素子の存在の有無を判定し、真偽判別することを特徴とする光学的変化素子の読取装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る光学的変化素子及びその読取装置の実施の形態を実施例に基づいて図面を参照して説明する。本発明のポリマー層は、ホログラム等の回折格子状パターンを熱と圧力によって型押し成型が可能な樹脂であり、この回折格子状パターンによって、本発明が光学的に色や図形が変化して見える。このポリマー層の厚みは数μｍ〜数十μｍ程度が好ましい。
【００１４】
本発明の導電体層は上記ポリマー層の凹凸面上に設けられており、本発明の光学的な色や図形の変化を助長する目的と共振回路を形成する目的を併せ持っており、これに使用する材料はアルミニウム、銅、銀、金などの金属、あるいは透明電極材料であるインジウムスズ酸化物等の透明導電体である。
【００１５】
本発明の光学的変化素子が、ポリマー層とその上下層の導電体層によって共振回路を構成するためには、導電体層の一部がコイルパターンをなしている必要があるが、その幅は０．１ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましい。また、コイル１本同士の間隔も同程度であることが好ましい。
【００１６】
さらに、導電体層のコイルパターンの一方の端は、他の導電体層と電気的に接続しており、もう一方の端は、一定の面積を有する形状となっており、同程度の面積を有する他の導電体層がポリマー層を挟んでほぼ同位置に対向して形成されていることでコンデンサをなしている。このコンデンサをなす部分の面積は１０ｍｍ2〜２５００ｍｍ2程度が好ましい。
【００１７】
さらにまた、導電体層のパターンは共振回路の一部、あるいはそれ以外の部分が彩紋等の複雑な形状をなすことで、共振回路であることを悟られにくくなり、本発明の偽変造を抑止する効果をさらに高めることが可能である。本発明をさらにその読取装置を含めて以下に詳細に説明する。
【００１８】
（実施例）
以下図面に基づいて本発明に関わる説明をする。本発明は、本実施例に限定されるものではなく、導電体層の形状やポリマー層の厚みによって、本発明の真偽判別あるいは機械読取りに用いる電波の周波数を任意に設定可能である。
【００１９】
図１は本発明の実施例を説明する図であり、図１（ａ）は、貴重印刷物１上に本発明の光学的変化素子２が貼付された状態を示す。ここで、光学的変化素子２は、ホログラム等のように照明や見る角度を変えることによって、様々に色や模様の変化を呈するものであり、一見するとカラーコピー等による偽変造の防止に用いられているものと同様の概観を有している。
【００２０】
図1（ｂ）は、本発明の光学的変化素子２の構成を説明する図であり、図１（ａ）のａ―ａ’の断面を示す図である。本実施例では、導電体層３はアルミニウムを用い、ポリマー層４は厚さ約７μmのポリウレタンを用いた。図１（ｂ）のｂの部分は上下層の導電体層３とその間のポリマー層４によってコンデンサを形成しており、ｂ’の部分は上下層の導電体層３がコイル状のパターンとなっている。ここでは、下層の導電体層は上層の導電体層の隙間を埋めるような形状となっており、本発明の光学的変化素子を貼付した貴重印刷物を一見しただけではコイル状のパターンを認知しにくくなっている。接着層５は、本発明の光学的変化素子を熱圧着によって貴重印刷物に貼付可能にするために熱溶融樹脂を用いた。しかし、この接着層５は光学的変化素子を貴重印刷物に貼付可能な材料であれば、特にこだわらなくても良い。
【００２１】
導電体層３のコイルパターン等の形成には、ポリマー層４にマスクを密着させて蒸着により行い、もう一方のポリマー層と導電体層を持つ層を貼合した。
【００２２】
本発明の光学的変化素子を構成する、一方の導電体層３のコイルパターンの半径を約１０mm、巻き数を５、ピッチを約２ｍｍ、コイルパターンの一方の端の面積を約１１ｍｍ2で形成し、それと同じ面積を有するもう一方の導電体層３でポリマー層４をはさむ形状で同じ位置に貼合して作製した場合、約３０MHzの周波数の電波によって真偽判別あるいは機械読取りが可能であった。
【００２３】
図２は、本発明の光学的変化素子の読取装置の一構成例を示す。ＣＰＵ６によって本発明の光学的変化素子が共振する周波数の電波を送信するタイミングを制御し、送信アンプ８を介し、送信アンテナ９より電波を送信する。
【００２４】
受信は受信アンテナ１０によって行われ、受信アンプ１１を介して、受信制御部１２に入力され、タイミング制御部７からの信号を基に受信信号成分が出力される。その信号はＡ／Ｄ変換部１３を介してＣＰＵ６に入力され、本発明の光学的変化素子２が存在するかしないかを判定する。判定結果はＣＰＵに接続されたスピーカや発光素子によって、操作する者に知らせる等の方法をとることも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の光学的変化素子及びその読取装置によれば、現在、カラーコピー等による偽変造を抑止する目的で貼付されている光学的変化素子の照明下で虹色に色変化するといった特性を有し、且つ、特定周波数の電波によって真偽判別あるいは機械読取りが可能な光学的変化素子を提供することが可能である。
【００２６】
また、本発明は、従来の光学的変化素子の光学的な機械読取り方法に比べて、光学的変化素子が貼付されている基材表面の凹凸やしわ等に影響を受けにくく、読取りエラーの発生の可能性を低くすることが可能である。
【００２７】
さらに、本発明は導電体層に複雑なパターン形状を有するため、従来の光学的変化素子に比べて偽変造が非常に困難であるとともに、見た目には照明下での色変化の印象が強いため、共振回路を構成していることが悟られにくいので、偽変造防止に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は、本発明の光学的変化素子を貼付した実施例の図である。（ｂ）は、（ａ）のａ―ａ’の断面を示す図である。
【図２】 本発明の光学的変化素子の読取装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 貴重印刷物
２ 光学的変化素子
３ 導電体層
４ ポリマー層
５ 接着層
６ ＣＰＵ
７ タイミング制御部
８ 送信アンプ
９ 送信アンテナ
１０ 受信アンテナ
１１ 受信アンプ
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１３ Ａ／Ｄ変換部
Claims (5)
- 光を回折する微小な凹凸を有するポリマー層と、前記ポリマー層の凹凸面上に導電体層を有し、前記ポリマー層と導電体層で構成される層を少なくとも２層有する光学的変化素子であって、前記ポリマー層と導電体層の少なくとも一部は共振回路を構成していることを特徴とする光学的変化素子。
- 光を回折する微小な凹凸を有するポリマー層と、前記ポリマー層の凹凸面上に導電体層を有し、前記ポリマー層と導電体層で構成される層を少なくとも２層有する光学的変化素子であって、２層の導電体層とその間のポリマー層によって静電容量を持つコンデンサを形成し、１層あるいは２層の導電体層のパターンによってコイルを形成することで共振回路を構成していることを特徴とする光学的変化素子。
- 前記光学的変化素子は、光学的な色、図柄の変化を呈するため、前記ポリマー層とその上下層の導電体層によって共振回路を構成していることが悟られにくいことを特徴とする請求項１又は２記載の光学的変化素子。
- 前記光学的変化素子は、特定周波数の電波に対する共振による発信を読み取ることによって真偽判別が可能なことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学的変化素子。
- 真偽判別あるいは機械読取りのために、有価証券又は旅券冊子に貼付されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学的変化素子。
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