JP4940858B2 - display - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、各種カード類や証券類の偽造防止用に設けられる回折格子パターンによるディスプレイに関し、特に、肉眼では判別が困難な微小な文字や記号、絵柄等を隠蔽画像として含有することで、セキュリティ性が高く偽造が困難で、真偽判定をより一層確実に行えるディスプレイに関する。 The present invention is, for example, related to Display Lee by the diffraction grating pattern provided on the anti-counterfeit of various cards such and securities, in particular, to the naked eye containing hard fine characters and symbols determined, a pattern such as a concealed image it is, difficult high counterfeit security, about the Display Lee capable of performing authenticity determination more reliably.

近年、商品券や小切手等の有価証券類やクレジットカードやキャッシュカード、IDカード等のカード類、パスポートや免許証等の身分証明書類の偽造防止のために、回折格子パターンを前記証券類やカード、証明書等の表面に貼付することが行われている。   In recent years, to prevent counterfeiting of securities such as gift certificates and checks, cards such as credit cards, cash cards and ID cards, and identification cards such as passports and licenses, the diffraction grating pattern is used for the securities and cards. Affixed to the surface of certificates, etc.

回折格子パターンは、光を回折させる方向や角度、明るさ等を制御することで、観察する角度に応じて、表示画像を変化させることや、立体像を表示することが可能である。回折格子パターンは、通常の印刷技術では表現することのできない指向性のある光沢を有することから、偽造防止策が必要な情報印刷物に広く用いられているが、より偽造されにくいセキュリティ機能を実現することが求められている。   The diffraction grating pattern can change a display image or display a three-dimensional image according to an observation angle by controlling the direction, angle, brightness, and the like of diffracting light. The diffraction grating pattern has a directional gloss that cannot be expressed by ordinary printing technology, so it is widely used in printed information products that require anti-counterfeiting measures. It is demanded.

この種の回折格子パターンの原版を作製する方法としては、例えば、特許文献1及び特許文献2に示すように、電子ビーム露光装置を用い、且つコンピュータ制御により、感光性レジストが塗布された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、回折格子パターンを形成する方法がある。   As a method for producing an original plate of this type of diffraction grating pattern, for example, as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, a planar shape coated with a photosensitive resist using an electron beam exposure apparatus and controlled by a computer. There is a method of forming a diffraction grating pattern on the surface of the substrate by moving the XY stage on which the substrate is placed.

回折格子は、パラメータとして、
(1)回折格子の空間周波数(格子線のピッチ)
(2)回折格子の方向(格子線の方向)
(3)回折格子の描画領域(回折格子セルの配置)
の3つがあり、(1)に応じて、定点に対してその回折格子セルが光って見える色が変化し、(2)に応じて、その回折格子セルが光って見える方向が変化し、(3)に応じて、表示パターン(絵柄や文字等)が決定される。
The diffraction grating is a parameter
(1) Spatial frequency of diffraction grating (pitch of grating line)
(2) Direction of diffraction grating (direction of grating line)
(3) Diffraction grating drawing area (arrangement of diffraction grating cells)
According to (1), the color that the diffraction grating cell appears to shine changes with respect to a fixed point, and the direction that the diffraction grating cell appears to shine changes according to (2), ( In accordance with 3), a display pattern (picture, character, etc.) is determined.

基板の表面をマトリクス状に分割し、その内部に配置された数十〜数百μm(1μm=1×10−6m)程度の複数個のセル(微小領域)毎にこれらのパラメータを様々に変化させた回折格子を形成することで指向性のある光沢を有する表示画像を構成することができる。 The surface of the substrate is divided into a matrix, and these parameters are variously set for each of a plurality of cells (micro regions) of about several tens to several hundreds μm (1 μm = 1 × 10 −6 m) arranged inside the substrate. By forming the changed diffraction grating, a display image having directional gloss can be formed.

また、回折格子としては、加工の容易さから図16のような断面が矩形状回折格子1、もしくは図17に示すような正弦波状回折格子2が一般的であり、典型的な格子ピッチは0.5〜2μm程度、格子深さは0.1〜1μm程度である。矩形状もしくは正弦波状の断面形状を有する回折格子はバイナリー格子と呼ばれている。   As a diffraction grating, a diffraction grating 1 having a rectangular cross section as shown in FIG. 16 or a sinusoidal diffraction grating 2 as shown in FIG. 17 is generally used for ease of processing, and a typical grating pitch is 0. About 0.5 to 2 μm, and the grating depth is about 0.1 to 1 μm. A diffraction grating having a rectangular or sinusoidal cross-sectional shape is called a binary grating.

また、図18に示すようなブレーズド格子3は、典型的な格子ピッチや格子深さはバイナリー格子と同等であるが、その断面形状は鋸歯状であり、垂直方向からの入射光に対し回折角度と傾斜面による光の反射角とが一致している場合、その方向に理論上回折効率が100%である回折光が生じ、それ以外の角度には光が射出されないという光学作用がある。すなわち、ブレーズド格子は、バイナリー格子と比較して非常に高い回折効率を得ることができ、また光の進行角度を厳密に制御できるという特徴をもっているため、視認性が高くセキュリティ用途に用いるのにより一層好適である。   Further, a blazed grating 3 as shown in FIG. 18 has a typical grating pitch and grating depth equivalent to a binary grating, but its cross-sectional shape is serrated, and the diffraction angle with respect to incident light from the vertical direction. And the angle of reflection of light by the inclined surface coincide with each other, there is an optical action in which diffracted light having a theoretical diffraction efficiency of 100% is generated in that direction, and light is not emitted at other angles. In other words, the blazed grating has characteristics that it can obtain very high diffraction efficiency compared to the binary grating and that the traveling angle of light can be strictly controlled. Is preferred.

また、ブレーズド格子の原版の作製においても、電子ビーム露光装置を用い、且つ、コンピュータ制御により、ステージ上に載置された平面状の基板にブレーズド格子の形状を構成していく方法が用いられる。ブレーズド格子の鋸歯状の断面形状を形成するために、例えば、特許文献3では、電子線の照射位置に応じて電子ビームの照射時間を変化させたり、照射強度を調整したりすることで、加工される溝の深さを変化させ、ブレーズド格子の形状を得る方法が提案されている。ブレーズド格子は、バイナリー格子と比較して作製の難易度が高く、作製技術の面においてもセキュリティ用途に用いるのに適している。   Also, in the production of a blazed grating master, a method is used in which the shape of the blazed grating is formed on a planar substrate placed on a stage by using an electron beam exposure apparatus and by computer control. In order to form a sawtooth cross-sectional shape of a blazed grating, for example, in Patent Document 3, processing is performed by changing the irradiation time of the electron beam or adjusting the irradiation intensity according to the irradiation position of the electron beam. There has been proposed a method for obtaining the shape of a blazed grating by changing the depth of the groove to be formed. The blazed grating is more difficult to manufacture than the binary grating, and is suitable for use in security applications in terms of manufacturing technology.

そして、上記のような方法により作製された、凹凸形状からなる回折格子パターンの原版から、電鋳等の方法により金属製のスタンパーが作製され、この金属製スタンパーを母型としてPET等のプラスチックフィルム上に熱可塑性樹脂や光硬化性樹脂を塗布し、金属製スタンパーを密着させ、熱や光を与えることで樹脂を硬化させ回折格子パターンが複製される。   Then, a metal stamper is produced by a method such as electroforming from the original diffraction grating pattern having a concavo-convex shape produced by the method as described above, and a plastic film such as PET using the metal stamper as a matrix. A thermoplastic resin or a photo-curable resin is applied on top, a metal stamper is brought into close contact, and the resin is cured by applying heat or light so that the diffraction grating pattern is replicated.

この複製された回折格子パターンは通常透明であるので、アルミニウム等の金属や誘電体の薄膜層を蒸着する等の方法により光反射層を設けた後、紙やプラスチック板等の基材上に接着層を介して貼付される。回折格子パターンが有価証券類やカード類に貼付される場合には、さらに必要に応じて印刷層や回折格子パターン層の汚れや傷を防止するための保護層が設けられる。
特開平2−72315号公報 米国特許5,058,992号公報 特開2000−39508号公報
Since the replicated diffraction grating pattern is usually transparent, a light reflecting layer is formed by a method such as vapor deposition of a metal or dielectric thin film layer such as aluminum, and then adhered to a substrate such as paper or a plastic plate. Affixed through layers. When the diffraction grating pattern is affixed to securities or cards, a protective layer for preventing the printed layer or the diffraction grating pattern layer from being stained or scratched is provided as necessary.
Japanese Patent Laid-Open No. 2-72315 US Pat. No. 5,058,992 JP 2000-39508 A

しかしながら、回折格子パターンはセキュリティ性が求められる多くの情報印刷物に用いられるようになり、技術が広く認知されるのに伴って偽造品の発生も増加する傾向にあり、上記のような構成の回折格子パターンを有価証券等の基材の表面に貼付しただけでは、十分な偽造防止効果を発揮できなくなってきている。   However, the diffraction grating pattern has come to be used for many printed information products that require security, and as the technology is widely recognized, the occurrence of counterfeit products tends to increase. It has become impossible to exhibit a sufficient anti-counterfeit effect simply by pasting a lattice pattern on the surface of a substrate such as securities.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、目視による観察時には回折格子パターンによる表示画像が知覚され、光学顕微鏡等を用いて拡大観察した際には肉眼から隠蔽された微小な画像を確認することが可能なディスプレイを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a display image by a diffraction grating pattern is perceived at the time of visual observation, and a minute image concealed from the naked eye when magnified using an optical microscope or the like. an object of the present invention is to provide a Display Lee that can be confirmed.

上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。   In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.

すなわち、請求項1の発明は、所定の表示画像を構成する回折格子が形成された複数の第1のセルと、所定の隠蔽された微小画像を含む第2のセルとを含んで成るディスプレイであって、第1及び第2のセルは、基材表面がマトリクス状に分割されてなる各要素内の一部または全部の面積を占め、第1のセルに、構成する表示画像に応じて、空間周波数及び回折方向の少なくとも何れかが変化した回折格子を形成し、第2のセルに、2値ビットマップパターンからなる文字、記号、絵柄のうちの少なくとも何れかを示す微小画像を、セル表面に対する凸面の画素によって形成したことを特徴とする。   That is, the invention of claim 1 is a display comprising a plurality of first cells on which diffraction gratings constituting a predetermined display image are formed and a second cell including a predetermined concealed minute image. The first and second cells occupy a part or the whole area in each element formed by dividing the surface of the base material in a matrix, and the first cell has a display image to be configured, A diffraction grating in which at least one of a spatial frequency and a diffraction direction is changed is formed, and a minute image indicating at least one of a character, a symbol, and a pattern composed of a binary bitmap pattern is formed on the second cell. It is characterized by being formed by convex pixels.

ここで、第2のセルは複数あり、セル表面に対する凸面の画素によって、文字、記号、絵柄のうちの少なくとも何れかを示す微小画像を形成したセルに加えて、微小画像と同一の画像を、セル表面に対する凹面の画素によって形成したセルを有する。 Here, there are a plurality of second cells, and in addition to a cell in which a minute image indicating at least one of a character, a symbol, and a pattern is formed by a convex pixel with respect to the cell surface, the same image as the minute image is obtained. that having a cell formed by the concave of the pixels with respect to the cell surface.

さらに、凸面の画素により微小画像が形成されてなる第2のセルに0(ゼロ)を割り当て、凹面の画素により微小画像が形成されてなる第2のセルに1を割り当て、0(ゼロ)が割り当てられた第2のセルと、1が割り当てられた第2のセルとを予め定めた配置関係に従って基材表面上に配置することにより、0(ゼロ)と1との2値ビットデータによる予め定めた情報を隠蔽するようにしている。 Further, 0 (zero) is assigned to the second cell in which the minute image is formed by the convex pixel, and 1 is assigned to the second cell in which the minute image is formed by the concave pixel. By arranging the assigned second cell and the assigned second cell on the substrate surface according to a predetermined arrangement relationship, the binary bit data of 0 (zero) and 1 in advance information determined that he is trying to conceal.

本発明によれば、目視による観察時には回折格子パターンによる表示画像が知覚され、光学顕微鏡等を用いて拡大観察した際には肉眼から隠蔽された微小な画像を確認することが可能なディスプレイを実現することができる。 According to the present invention, at the time of observation by visual display image due to the diffraction grating pattern is perceived, the Display Lee capable of confirming a fine image hidden from the human eye upon magnification observation using an optical microscope or the like Can be realized.

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、基材4の表面をマトリクス8状に領域分割し、マトリクス8の各分割領域要素の内部に配置されたセル5に回折格子6を形成した回折格子パターンによるディスプレイの一例を示す部分拡大図である。   FIG. 1 shows an example of a display using a diffraction grating pattern in which the surface of a substrate 4 is divided into a matrix 8 and the diffraction grating 6 is formed in a cell 5 arranged inside each divided region element of the matrix 8. It is an enlarged view.

各セル5の内部に形成される回折格子は、セル5毎に空間周波数や方向が変化しており、入射する光を回折する方向や特定の観察点での回折光の色を変化させることで、光沢を有する画像9を表示する。また、セル5の面積を0〜100%(0%は含まず)に変化させることで、回折光の光量を場所に応じて変化させることができ、輝度階調のある表示画像を表現できる。   The diffraction grating formed inside each cell 5 changes in spatial frequency and direction for each cell 5, and changes the direction in which incident light is diffracted and the color of diffracted light at a specific observation point. The glossy image 9 is displayed. Further, by changing the area of the cell 5 to 0 to 100% (not including 0%), the amount of diffracted light can be changed depending on the location, and a display image with luminance gradation can be expressed.

また、基材表面を細かくマトリクス8状に分割することで、より解像度の高い画像を表示することが可能である。なお、図1では、マトリクス8やセル5を図示しているが、これらはマトリクスやセルの概念を示すためのものであり、実際のディスプレイではマトリクスやセルは目視で認識されるものではなく、形状そのものは実在しない。   Further, it is possible to display an image with higher resolution by finely dividing the substrate surface into the matrix 8 shape. In addition, in FIG. 1, although the matrix 8 and the cell 5 are shown in figure, these are for showing the concept of a matrix or a cell, and in an actual display, a matrix and a cell are not recognized visually, The shape itself does not exist.

また、図1に示したような構成の回折格子パターンを有するディスプレイは、有価証券類やクレジットカード、IDカード等の偽造防止効果を有することが求められる情報印刷物に貼付され使用される。   A display having a diffraction grating pattern configured as shown in FIG. 1 is used by being affixed to printed information such as securities, credit cards, ID cards and the like that are required to have an anti-counterfeit effect.

図2は、回折格子パターンによるディスプレイが基材4の表面に貼付された情報印刷物の一例を示す平面図である。   FIG. 2 is a plan view illustrating an example of an information printed matter in which a display using a diffraction grating pattern is attached to the surface of the substrate 4.

基材4は紙もしくはプラスチック板、プラスチックフィルム等の平面基材であり、基材4の表面の任意の一領域に回折格子パターン7が貼付されている。なお、回折格子パターン7は図2に示したような矩形のものだけでなく、円形や楕円形のもの、基材4上を横断/縦断するような帯状のもの、基材4の全面を覆い尽くすようなものなど様々な形態で貼付される。   The base material 4 is a flat base material such as paper, a plastic plate, or a plastic film, and a diffraction grating pattern 7 is attached to an arbitrary region on the surface of the base material 4. The diffraction grating pattern 7 is not limited to a rectangular shape as shown in FIG. 2 but also a circular or elliptical shape, a belt-like shape that traverses / cuts vertically on the substrate 4, and covers the entire surface of the substrate 4. It is affixed in various forms, such as everything you do.

回折格子パターン7が貼付された情報印刷物の一般的な層構成としては、図3のように基材4の上に印刷層11を施し、その上に接着層12を介して回折格子パターン7が存在する。回折格子パターン7は通常、熱可塑性樹脂や光硬化性樹脂により形成されており、透明であるので、外界からの入射光を効率良く回折し射出させるために、光反射層13が設けられることが多い。光反射層13は蒸着やスパッタ等の方法によって形成される金属層や、誘電体の薄膜層等である。さらに、回折格子パターン7を保護するために必要に応じて保護層14が設けられる。   As a general layer structure of the information printed matter on which the diffraction grating pattern 7 is pasted, the printed layer 11 is applied on the base material 4 as shown in FIG. 3, and the diffraction grating pattern 7 is formed thereon via the adhesive layer 12. Exists. The diffraction grating pattern 7 is usually formed of a thermoplastic resin or a photo-curable resin and is transparent. Therefore, the light reflection layer 13 may be provided in order to efficiently diffract and emit incident light from the outside. Many. The light reflecting layer 13 is a metal layer formed by a method such as vapor deposition or sputtering, or a dielectric thin film layer. Furthermore, a protective layer 14 is provided as necessary to protect the diffraction grating pattern 7.

情報印刷物がクレジットカードやIDカード等の場合、基材4の反りを防止するための層や、印刷のインクの密着性を高めるための層が設けられることもある。さらに基材4上に別途磁気フィルム層等が設けられることもある。なお、基材が紙である場合にも、必要に応じて様々な機能を有する層が設けられる。   When the information printed matter is a credit card, an ID card, or the like, a layer for preventing the base material 4 from warping or a layer for improving the adhesion of printing ink may be provided. Furthermore, a separate magnetic film layer or the like may be provided on the substrate 4. In addition, also when a base material is paper, the layer which has various functions is provided as needed.

また、図2では回折格子パターン7は基材4の一部分に貼付されているが、回折格子パターン7が基材4の全面に貼付されているような構成のものもある。   In FIG. 2, the diffraction grating pattern 7 is affixed to a part of the substrate 4, but there is a configuration in which the diffraction grating pattern 7 is affixed to the entire surface of the substrate 4.

このような構成により情報印刷物に貼付される回折格子パターンを有するディスプレイは、光沢があり、観察角度によって輝き方や見え方を変化させることができるので、目視による真贋判定に利用することができ、また、通常の印刷物とは異なり複写機での偽造は不可能である。   The display having the diffraction grating pattern attached to the information printed matter with such a configuration is glossy, and can change the way it shines and looks depending on the observation angle, so it can be used for authenticity judgment by visual observation. Further, unlike ordinary printed matter, forgery with a copying machine is impossible.

しかし、近年偽造技術の高度化に伴い回折格子パターンそのものを偽造することや、類似の回折機能を有するパターンによって回折格子パターンの模造品を作製する事象が発生し、目視観察だけでは十分な真贋判定が行えなくなってきている。 However, in recent years, with the advancement of counterfeiting technology, there has been an event in which the diffraction grating pattern itself is forged, or an imitation of the diffraction grating pattern is created by a pattern having a similar diffraction function. Is becoming impossible.

図4は、基材4上に回折格子6が形成されたセルと微小画像15が形成されたセルの双方が基材上に存在するディスプレイの一例を示している。   FIG. 4 shows an example of a display in which both the cell in which the diffraction grating 6 is formed on the substrate 4 and the cell in which the minute image 15 is formed exist on the substrate.

マトリクス状に配置されたセルは、目視した際に画像を表示するための回折格子が形成されたセルと、光学顕微鏡等で拡大観察した際に存在が把握できる微小画像が形成されたセルの双方があることによって、偽造防止効果が高いディスプレイとなる。   The cells arranged in a matrix form both a cell in which a diffraction grating for displaying an image when visually observed is formed and a cell in which a minute image that can be grasped when magnified by an optical microscope or the like is formed. Therefore, the display has a high anti-counterfeit effect.

微小画像は、文字や記号、絵柄を表示した2値のビットマップパターンから構成される。2値のビットマップパターンは、図5に示したようにマトリクス状に配置された複数の画素にそれぞれ白と黒(もしくは0と1など)の対になる2つの情報のいずれかが与えられ、所定の文字や記号、絵柄を表示するものである。ビットマップパターンはコンピュータでの取り扱いや加工が容易であり、また、画素のサイズや数を適宜変更することで解像度の高い文字、記号、絵柄の表現も可能である。   A minute image is composed of a binary bitmap pattern displaying characters, symbols, and patterns. In the binary bitmap pattern, as shown in FIG. 5, one of two pieces of information each of which is a pair of white and black (or 0 and 1, etc.) is given to a plurality of pixels arranged in a matrix. Predetermined characters, symbols, and patterns are displayed. Bitmap patterns can be easily handled and processed by a computer, and high-resolution characters, symbols, and patterns can be expressed by appropriately changing the size and number of pixels.

2値のビットマップパターンから成る微小画像は、ビットマップパターンの一方の値の画素の断面形状が凸、もう一方の値の画素の断面形状を凹となるように形成される。図6のような、「A」というアルファベットを表現した2値ビットマップパターン16の各画素の情報に基づいて、図7のように、一方の値の画素17(黒で示した画素)の断面形状が凸、もう一方の値の画素18(白で示した画素)の断面形状が凹となるように微小画像15が加工される。画素17は凸形状であり、画素18は凹形状であるので、双方の高低差によって画像「A」が形成される。なお、図6及び7では各画素個々の形状は省略している。   A minute image composed of a binary bitmap pattern is formed so that the cross-sectional shape of one value pixel of the bitmap pattern is convex and the cross-sectional shape of the other value pixel is concave. Based on the information of each pixel of the binary bitmap pattern 16 expressing the alphabet “A” as shown in FIG. 6, the cross section of the pixel 17 (pixel shown in black) having one value as shown in FIG. The minute image 15 is processed so that the shape is convex and the cross-sectional shape of the other value pixel 18 (pixel shown in white) is concave. Since the pixel 17 has a convex shape and the pixel 18 has a concave shape, the image “A” is formed by the height difference between the two. 6 and 7, the shape of each pixel is omitted.

回折格子パターンを作製する方法としては、電子ビーム露光装置を用いて、基板の表面に格子線のレリーフ構造を形成する方法が知られているが、ビットマップパターンを構成する画素に応じて凹凸パターンを加工し、微小画像を形成する際にも電子ビーム露光装置を用いるのが適している。特に、微小画像の解像度が高く、個々の画素が小さい場合、電子ビーム露光装置以外の加工手段では高精度に微小画像を形成するのは困難であるので、加工手段が限定され高い偽造防止効果が実現できる。   As a method for producing a diffraction grating pattern, a method of forming a relief structure of a grating line on the surface of a substrate by using an electron beam exposure apparatus is known, but a concavo-convex pattern according to the pixels constituting the bitmap pattern It is also suitable to use an electron beam exposure apparatus when forming a fine image. In particular, when the resolution of a micro image is high and individual pixels are small, it is difficult to form a micro image with high accuracy by a processing means other than an electron beam exposure apparatus. realizable.

ところで、2値ビットマップパターンの各画素の情報に基づいて、一方の値の画素の断面形状を凸、もう一方の値の画素の断面形状を凹となるように加工すると凸の部分と凹の部分とは高さが異なっているだけであるので、光学顕微鏡等で拡大観察した場合、双方の画素はほぼ同じ色として知覚される。また、凸の部分と凹の部分が隣接する境界の部分では、高さが異なる凸の部分と凹の部分とをつなぐ傾斜ができているので、その傾斜が周囲の部分と異なる色で知覚される。   By the way, based on the information of each pixel of the binary bitmap pattern, if the cross-sectional shape of one value pixel is convex and the cross-sectional shape of the other value pixel is concave, Since only the height is different from the portion, both pixels are perceived as substantially the same color when magnified by an optical microscope or the like. In addition, at the boundary part where the convex part and the concave part are adjacent to each other, there is a slope connecting the convex part and the concave part with different heights, so that the slope is perceived in a different color from the surrounding part. The

図8は図7の微小画像をX−X’の線分によって切断した際の断面図を示している。傾斜19は画素17及び画素18と面の傾きが異なるため、観察した際に輝度が異なって見える。その結果、図9に示すように「A」という図6の2値ビットマップパターン16による微小画像15は拡大観察した際、所謂ふち取り文字となって「A」のアウトラインの部分のみが線として知覚される。また、2値ビットマップパターンが図10のような絵柄であった場合にも、凹凸によって形成される微小画像15は図11のように画素17の領域も画素18の領域も同色に見え、境界の傾斜19が黒く見えることで絵柄を形成する。   FIG. 8 is a cross-sectional view of the micro image shown in FIG. 7 cut along the line X-X ′. Since the inclination 19 has a surface inclination different from that of the pixels 17 and 18, the luminance appears different when observed. As a result, as shown in FIG. 9, when the minute image 15 of the binary bitmap pattern 16 of FIG. 6 “A” is enlarged and observed, it becomes a so-called trimming character, and only the outline portion of “A” is a line. Perceived. Further, even when the binary bitmap pattern has a pattern as shown in FIG. 10, the minute image 15 formed by the unevenness looks like the region of the pixel 17 and the region of the pixel 18 as shown in FIG. The pattern 19 is formed by making the slope 19 appear black.

このような特性から、図12に示すように「A」というアルファベットの文字の部分の画素を凸形状、文字の周囲の画素を凹形状に加工したセル20と、文字の部分の画素を凹形状、文字の周囲の画素を凸形状に加工したセル21は、拡大観察した際にほとんど差異の無い同一のパターンとして知覚される。よって、ディスプレイ面内にセル20とセル21とを混在させることで、一見しただけでは、両者の差異が認識されず、走査型電子顕微鏡(SEM)等により断面形状を観察することによってはじめて差異が認識できるパターンを実現できる。基材表面全面において完全に同一な凹凸形状をもつディスプレイを偽造するためには、基材上のセルの凹凸の様子をすべて模倣しなければならず、偽造は極めて困難となる。   From these characteristics, as shown in FIG. 12, the pixel of the letter “A” of the letter “A” has a convex shape, the pixels around the character are processed into a concave shape, and the character portion of the pixel has a concave shape. The cells 21 in which the pixels around the character are processed into a convex shape are perceived as the same pattern with almost no difference when magnified. Therefore, by mixing the cell 20 and the cell 21 in the display surface, the difference between the two is not recognized at first glance, and the difference is not found until the cross-sectional shape is observed with a scanning electron microscope (SEM) or the like. Recognizable patterns can be realized. In order to counterfeit a display having completely the same uneven shape on the entire surface of the base material, it is necessary to imitate all the unevenness of the cells on the base material, making counterfeiting extremely difficult.

また、セル20とセル21の配置位置や間隔、順序をあらかじめ設定した規則に基づいて決定することで、2値データによる情報を隠蔽することができる。   Further, by determining the arrangement positions, intervals, and order of the cells 20 and 21 based on preset rules, it is possible to conceal information by binary data.

図13は、セル20とセル21をあらかじめ設定した規則に基づいて配置した例である。セル20を例えばデジタルコード「0」、セル21を「1」に対応させると、図13は左から右に向かって「10101100」というコードが隠されていることになり、所謂バーコードのような2値データによる情報をディスプレイに付与することができる。図13では一方向での様子を示したが、セルをマトリクス状に配置することで、2次元コードのようなより多くの情報を付与することができる。   FIG. 13 is an example in which the cells 20 and 21 are arranged based on a preset rule. For example, when the cell 20 is associated with the digital code “0” and the cell 21 is associated with “1”, the code “10101100” is hidden from the left to the right in FIG. Information based on binary data can be given to the display. Although FIG. 13 shows a state in one direction, more information such as a two-dimensional code can be given by arranging cells in a matrix.

微小画像を構成するビットマップパターンの各画素を図14のように2値ではなく多値(図14の場合、4値)ビットパターン23で表し、その値に応じて加工深さを決定することで、多段階に深さが変化している微小画像を形成することができる。この場合においても、観察されるパターンは絵柄のアウトラインの部分だけが線として知覚される。図15のセル20,セル21,セル22のように多段階に深さが変化している複数の微小画像は光学顕微鏡で拡大観察しただけでは差異が認識されず、また、断面形状を測定すると、様々に深さが異なる微小画像が現れるのでそのすべてを模倣するのはより一層困難である。   Each pixel of the bitmap pattern constituting the minute image is represented not by binary as shown in FIG. 14 but by multi-valued (four values in the case of FIG. 14) bit pattern 23, and the processing depth is determined according to the value. Thus, it is possible to form a minute image whose depth changes in multiple stages. Even in this case, only the outline portion of the pattern is perceived as a line. A plurality of micro-images whose depths change in multiple stages such as cell 20, cell 21 and cell 22 in FIG. 15 are not recognized by merely magnifying them with an optical microscope, and when the cross-sectional shape is measured. Since minute images with various depths appear, it is even more difficult to imitate all of them.

多値のビットマップパターンによる深さが様々に異なる微小画像が形成された複数のセルの配置位置や間隔、順序によって、多値データによる情報を隠蔽することができる。この場合、2値データによる情報よりもさらに複雑な情報の隠蔽が可能となる。   Information based on multi-value data can be concealed depending on the arrangement position, interval, and order of a plurality of cells on which micro images with different depths according to the multi-value bitmap pattern are formed. In this case, it is possible to conceal information that is more complicated than information based on binary data.

本実施の形態で説明している微小隠蔽情報を有する回折格子パターンによるディスプレイは、従来の回折格子パターンのみによるディスプレイと同様に、原版から電鋳等の方法により金属製のスタンパーを作製し、この金属製スタンパーを母型としてPET等のフィルム上に熱可塑性樹脂や光硬化性樹脂を塗布し、金属製スタンパーを密着させ、熱や光を与えることで樹脂を硬化させることで複製することができる。   The display using the diffraction grating pattern having the minute concealment information described in the present embodiment is similar to the display using only the conventional diffraction grating pattern, and a metal stamper is manufactured from the original plate by a method such as electroforming. It can be replicated by applying a thermoplastic resin or photo-curing resin on a film such as PET using a metal stamper as a matrix, adhering the metal stamper, and curing the resin by applying heat or light. .

また、微小画像は、回折格子パターンと比較して非常に解像度が高く細かいパターンになることが多いので、成形性の高い光硬化性樹脂を用いてレリーフ形状を転写すると精度良く複製を行うことができる。   In addition, micro-images often have very high resolution and fine patterns compared to the diffraction grating pattern, so that when a relief shape is transferred using a photocurable resin with high moldability, it can be reproduced with high accuracy. it can.

上述したように、本発明の実施の形態によれば、
(1)セル内に形成された回折格子によって表示画像を構成するディスプレイにおいて、一部のセルの内部に形成する微小画像を文字や記号、絵柄を表す2値のビットマップパターンで表現し、ビットマップパターンの一方の値の画素の断面形状を凸、もう一方の値の画素の断面形状を凹とすることで、偽造が困難なディスプレイを実現することが可能となる。
As described above, according to the embodiment of the present invention,
(1) In a display that forms a display image by a diffraction grating formed in a cell, a minute image formed in a part of the cell is expressed by a binary bitmap pattern representing characters, symbols, and patterns, and a bit By making the cross-sectional shape of one value pixel of the map pattern convex and the cross-sectional shape of the other value pixel concave, it is possible to realize a display that is difficult to forge.

(2)微小画像を構成する2値のビットマップパターンの一方の値の画素ともう一方の値の画素の断面形状がそれぞれ凸と凹であるセルと、凹と凸であるセルとをそれぞれ設けることで、光学顕微鏡等で拡大観察した際には双方の微小画像は略同一の形態が観察され、且つ、それぞれを走査型電子顕微鏡(SEM)等を用いて断面形状を観察した際には双方の断面形状の差異が確認できる、高度なセキュリティ機能を有するディスプレイを実現することが可能となる。   (2) A cell in which the cross-sectional shapes of one value pixel and the other value pixel of the binary bitmap pattern constituting the minute image are respectively convex and concave, and a cell having a concave and convex shape are provided. Thus, when magnified with an optical microscope or the like, both micro-images are observed to have substantially the same shape, and when both are observed with a scanning electron microscope (SEM) or the like, both are observed. It is possible to realize a display having a high security function in which a difference in cross-sectional shape can be confirmed.

(3)2値のビットマップパターンの一方の値の画素ともう一方の値の画素の断面形状が、それぞれ凸と凹であるセルと、凹と凸であるセルとをそれぞれ設けることで、それらの断面形状をもつセルは所謂ネガポジの関係になり、ネガに相当するセルとポジに相当するセルとの配置位置や配置間隔、配置順序により、2値データによる隠蔽情報をディスプレイに付与することが可能となる。   (3) The cross-sectional shapes of one value pixel and the other value pixel of the binary bitmap pattern are respectively provided with a convex cell and a concave cell, and a concave cell and a convex cell, respectively. The cells having a cross-sectional shape of the above have a so-called negative-positive relationship, and concealment information based on binary data can be given to the display depending on the arrangement position, arrangement interval, and arrangement order of the cell corresponding to the negative and the cell corresponding to the positive. It becomes possible.

(4)微小画像を多値のビットマップパターンとし、ビットマップパターンの各画素の値に応じて深さが多段階になるように凹凸形状の加工を行うことで、偽造が極めて困難なディスプレイを実現することが可能となる。   (4) Using a micro image as a multi-valued bitmap pattern and processing the uneven shape so that the depth becomes multi-level according to the value of each pixel of the bitmap pattern, a display that is extremely difficult to counterfeit It can be realized.

(5)加工深さが多段階に変化している複数の微小画像を表すセルの配置位置や配置間隔、配置順序に基づいて、多値データによる隠蔽情報をディスプレイに付与することが可能となる。   (5) It becomes possible to give concealment information based on multi-value data to the display based on the arrangement position, arrangement interval, and arrangement order of cells representing a plurality of minute images whose processing depth has changed in multiple stages. .

以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such a configuration. Within the scope of the invented technical idea of the scope of claims, a person skilled in the art can conceive of various changes and modifications. The technical scope of the present invention is also applicable to these changes and modifications. It is understood that it belongs to.

基材表面をマトリクス状に分割してなる各要素に配置されたセルに回折格子を形成したディスプレイを、部分拡大図とともに示す図。The figure which shows the display which formed the diffraction grating in the cell arrange | positioned at each element formed by dividing | segmenting the base-material surface into a matrix form with a partial enlarged view. 回折格子パターンによるディスプレイが貼付された情報印刷物の一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of the information printed matter with which the display by a diffraction grating pattern was stuck. 回折格子パターンによるディスプレイが貼付された情報印刷物の層構成例を示す断面図。Sectional drawing which shows the layer structural example of the information printed matter with which the display by a diffraction grating pattern was stuck. 回折格子が形成されたセルと、微小画像が形成されたセルとの双方を備えたディスプレイの一例を示す部分拡大図。The elements on larger scale which show an example of the display provided with both the cell in which the diffraction grating was formed, and the cell in which the micro image was formed. 微小画像を構成する2値ビットマップパターンの一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of the binary bitmap pattern which comprises a micro image. 「A」というアルファベットを表現した2値ビットマップパターンの一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of the binary bitmap pattern expressing the alphabet "A". 凹凸形状に加工された微小画像を有するセルの一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the cell which has the micro image processed into the uneven | corrugated shape. 図7の微小画像をX−X’の線分によって切断した際の断面図。Sectional drawing at the time of cut | disconnecting the micro image of FIG. 7 by the line segment of X-X '. 図7に示す微小画像が、光学顕微鏡等により観察された状態の一例を示すイメージ図。The image figure which shows an example of the state as which the micro image shown in FIG. 7 was observed with the optical microscope etc. 2値ビットマップパターンによって形成される絵柄の一例を示す図。The figure which shows an example of the pattern formed with a binary bitmap pattern. 図10に示す絵柄が、光学顕微鏡等により観察された状態の一例を示すイメージ図。The image figure which shows an example of the state as which the pattern shown in FIG. 10 was observed with the optical microscope etc. FIG. 文字部分が凸であるセルと、文字部分が凹であるセルの様子を示す斜視図。The perspective view which shows the mode of the cell whose character part is convex, and the cell whose character part is concave. 文字部分が凸であるセルと、文字部分が凹であるセルの組み合わせにより2値データによる情報を隠蔽することができる原理を説明する図。The figure explaining the principle which can conceal the information by binary data by the combination of the cell whose character part is convex, and the cell whose character part is concave. 多値ビットマップパターンによって形成される絵柄の一例を示す図。The figure which shows an example of the pattern formed by a multi-value bitmap pattern. 凹凸形状が様々異なるにもかかわらず、同一の絵柄を示す複数種類のセルの例を示す斜視図。The perspective view which shows the example of multiple types of cell which shows the same pattern, although uneven | corrugated shape differs variously. 矩形状断面をもつバイナリー格子の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the binary lattice which has a rectangular-shaped cross section. 正弦波状断面をもつバイナリー格子の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the binary grating | lattice which has a sinusoidal cross section. 鋸歯状断面をもつブレーズド格子の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the blazed grating | lattice which has a serrated cross section.

符号の説明Explanation of symbols

1…矩形状回折格子、2…正弦波状回折格子、3…ブレーズド格子、4…基材、5…セル、6…回折格子、7…回折格子パターン、8…マトリクス、9…画像、11…印刷層、12…接着層、13…光反射層、14…保護層、15…微小画像、16…2値ビットマップパターン、17,18…画素、19…傾斜、20,21,22…セル、23…多値ビットマップパターン   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rectangular diffraction grating, 2 ... Sinusoidal diffraction grating, 3 ... Blaze grating, 4 ... Base material, 5 ... Cell, 6 ... Diffraction grating, 7 ... Diffraction grating pattern, 8 ... Matrix, 9 ... Image, 11 ... Printing Layer, 12 ... adhesive layer, 13 ... light reflecting layer, 14 ... protective layer, 15 ... minute image, 16 ... binary bitmap pattern, 17, 18 ... pixel, 19 ... inclined, 20, 21, 22 ... cell, 23 ... Multilevel bitmap pattern

Claims (1)

所定の表示画像を構成する回折格子が形成された複数の第1のセルと、所定の隠蔽された微小画像を含む第2のセルとを含んで成るディスプレイであって、
前記第1及び第2のセルは、基材表面がマトリクス状に分割されてなる各要素内の一部または全部の面積を占め、
前記第1のセルに、構成する表示画像に応じて、空間周波数及び回折方向の少なくとも何れかが変化した回折格子を形成し、
前記第2のセルに、2値ビットマップパターンからなる文字、記号、絵柄のうちの少なくとも何れかを示す前記微小画像を、セル表面に対する凸面の画素によって形成し、
前記第2のセルは複数あり、セル表面に対する凸面の画素によって、文字、記号、絵柄のうちの少なくとも何れかを示す前記微小画像を形成したセルに加えて、前記微小画像と同一の画像を、セル表面に対する凹面の画素によって形成したセルを有し、
前記凸面の画素により前記微小画像が形成されてなる第2のセルに0(ゼロ)を割り当て、前記凹面の画素により前記微小画像が形成されてなる第2のセルに1を割り当て、前記0(ゼロ)が割り当てられた第2のセルと、前記1が割り当てられた第2のセルとを予め定めた配置関係に従って前記基材表面上に配置することにより、0(ゼロ)と1との2値ビットデータによる予め定めた情報を隠蔽するようにしたことを特徴とするディスプレイ。
A display comprising a plurality of first cells on which diffraction gratings constituting a predetermined display image are formed, and a second cell including a predetermined concealed minute image,
The first and second cells occupy a part or the whole area in each element formed by dividing the substrate surface into a matrix.
In the first cell, a diffraction grating in which at least one of a spatial frequency and a diffraction direction is changed according to a display image to be configured is formed,
Forming the minute image indicating at least one of a character, a symbol, and a pattern made of a binary bitmap pattern in the second cell by a convex pixel with respect to the cell surface;
There are a plurality of the second cells, and in addition to the cell in which the minute image indicating at least one of a character, a symbol, and a pattern is formed by a convex pixel with respect to the cell surface, the same image as the minute image, Having cells formed by concave pixels with respect to the cell surface;
0 (zero) is assigned to the second cell in which the minute image is formed by the convex pixel, and 1 is assigned to the second cell in which the minute image is formed by the concave pixel. By placing the second cell to which (zero) is assigned and the second cell to which the one is assigned on the surface of the substrate according to a predetermined arrangement relationship, 2 between 0 (zero) and 1 A display characterized in that predetermined information by value bit data is concealed .
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