JP4978130B2 - 情報記録媒体の秘匿情報読取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、回折格子を用いて記録されたような、肉眼で認知できない秘匿情報を保持する情報記録媒体の秘匿情報読取り装置に関する。

従来から、平面状の基板上に、表面に回折格子を有する微小な回折格子要素（ドット）を画素として複数個配置することにより得られる回折格子パターンを有する、ディスプレイなどの情報記録媒体が多く使用されてきている。

この内、２光束干渉による回折格子パターンを有する情報記録媒体は、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して得られる（例えば、特許文献１参照）。

より具体的には、この回折格子パターンは、複数の微小な回折格子要素に分割されていると共に、各回折格子要素の回折格子におけるピッチ、空間周波数、さらには各回折格子要素の並べ方を適宜変化させ、さらに回折格子要素表面の回折格子の方向を各回折格子要素毎に変化させてなる。

さらに、回折格子パターンを有する情報記録媒体としては、例えば電子ビーム露光装置を用い、コンピュータの制御により、平面状の基板が載置されたＸＹステージを移動させ、基板の表面に微小な複数個の回折格子要素を絵柄状に記録・配置することにより得られる、所定絵柄の回折格子パターンが形成された情報記録媒体も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

ところで、このような回折格子を有する情報記録媒体の記録情報を読取り装置を用いて読取る方法としては、例えば、微小な回折格子要素の配列中に記録してあるパターン情報の部分へレーザー光等を照射して回折光を得、それをセンサーで読み取り、記録し、それに基づき真贋の判定を行う方法が採用されている（例えば、特許文献３参照）。

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その情報を読取り真贋判定を行う方法も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
特開平５−７２４０６号公報 米国特許第５０５８９９２号公報 特開平５−５０７８８号公報 特開平１０−１０９５６号公報

しかしながら、このような方法で記録情報の読取りを行う場合、以下のような問題がある。

すなわち、このような方法で記録情報の読取りを行うにあたって、判定対象となる情報記録媒体の回折格子パターンが転写箔を利用した転写によって紙上に形成されたような場合には、転写する紙の平坦性が悪いため、転写箔が紙表面の凹凸に沿って曲げられ、転写箔における回折格子の凹凸状態やパターンが忠実に紙上に転写・再現されず、ひいては判定時に正しい再生像を得ることが出来なくなってしまい、情報を明確に読取ることが困難となるという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、表面に回折格子を有する微小な回折格子要素を配した基板の表面平滑性が悪い場合でも、確実に記録情報の読取りを行うことが可能であると共に、所定の秘匿情報を記録した領域を判別することが困難であって、より一層高度な偽造防止効果を奏し、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可能な情報記録媒体の秘匿情報読取り装置を提供することを目的とする。

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。

すなわち、請求項１の発明は、基板と、前記基板の表面に配置された複数の微小な回折格子要素を備える情報記録媒体の秘匿情報読取り装置であって、前記各回折格子要素は回折格子で構成され、前記複数の回折格子要素は２つ以上の回折格子要素群に分けられ、前記回折格子要素群ごとに該回折格子要素群の各回折格子要素からの回折光の全部または一部が、前記情報記録媒体に臨む空間の所定領域に入射するように、前記各回折格子要素を構成する前記回折格子の格子間隔および格子角度を設定し、さらに前記各回折格子要素群からの回折光が前記回折格子要素群ごとに異なる大きさの回折光量となるように、前記回折格子要素を構成する前記回折格子の形状もしくは前記回折格子の格子深さを設定し、前記複数の回折格子要素のうち、光源からの照明光の特定の照明角度により回折する回折格子要素を選択し、当該選択された回折格子要素の回折光を前記所定領域を通して撮像装置に入射し、該撮像装置で得られる撮像データから特定の明るさの回折格子要素を選択し、該特定の明るさの回折格子要素で構成されるデータにより情報記録媒体に記録した秘匿情報を読取る手段を備えることを特徴とする。

従って、本発明の情報記録媒体においては、複数の回折格子要素を２つ以上の回折格子要素群に分け、そして、回折格子要素群ごとに該回折格子要素群の各回折格子要素からの回折光の全部または一部が、情報記録媒体に臨む空間における所定領域に入射するように、各回折格子要素を構成する回折格子の格子間隔および格子角度を設定し、さらに各回折格子要素群からの回折光が回折格子要素群ごとに異なる大きさの回折光量となるように、回折格子要素を構成する回折格子の形状もしくは回折格子の格子深さを設定し、複数の回折格子要素のうち、光源からの照明光の特定の照明角度により回折する回折格子要素を選択し、当該選択された回折格子要素の回折光を前記所定領域を通して撮像装置に入射し、該撮像装置で得られる撮像データから特定の明るさの回折格子要素を選択し、該特定の明るさの回折格子要素で構成されるデータにより情報記録媒体に記録した秘匿情報を読取る構成にしたので、微小な回折格子要素を配した基板の表面平滑性が悪い場合であっても、確実に秘匿情報を読取ることができると共に、所定の秘匿情報を記録した領域を判別することが困難な情報記録媒体を提供することが可能となる。
そして、回折格子の形状もしくは回折格子の格子深さを変化させて回折格子要素群ごとの回折光量の大きさを変えることにより、所定の秘匿情報を記録した領域を判別することがより一層困難となり、より一層高度な偽造防止効果を奏し、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に資することが可能となる。

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。

図１は、本発明の実施の形態に係る情報記録媒体の構成例を示す平面図である。すなわち、本実施の形態に係る情報記録媒体１０は、微小な複数の回折格子要素１１が基板表面（図示せず）に配置されてなる。

また、各回折格子要素１１は、図２の平面図に示すように、規則的に配置された複数の格子Ｋからなる回折格子で構成され、平面形状は正方形又は方形をしており、正方形の一辺、又は方形の長辺の長さＨは０．１５ｍｍ以下（例えば、０．０５ｍｍ）である。
なお、各回折格子要素１１の平面形状は正方形又は方形に限らず、円形又は楕円形でも良い。この場合、円形の直径、又は楕円形の長径は、例えば０．１５ｍｍ以下である。

そして、情報記録媒体１０は、図３に示すように、情報記録媒体１０から離間した位置（中空）に配置され円形の拡散面を持った光源３１から照射された照明光３２が回折格子要素１３で回折してなる回折光３３と、光源３１から照射された照明光３４が回折格子要素１４で回折してなる回折光３５が、空間上の所定領域３６に入射するように、回折格子要素１３および回折格子要素１４の格子間隔ｈおよび格子角度θ（図２に示す）が各々設定されている。

さらに、情報記録媒体１０は、回折格子要素１３からの回折光３３、および回折格子要素１４からの回折光３５が所定領域３６に入射した場合、所定領域３６における再生情報和が、所定の秘匿情報として現出するようにしている。

次に、このような情報記録媒体１０における複数の回折格子要素群からの回折光量を、回折格子要素群ごとに異なる光量としたものを図４に示す。

図４における情報記録媒体４０には、回折格子要素群４１と、回折格子要素群４２との２つの回折格子要素群が設けられ、各回折格子要素群４１、４２からの回折光量が互いに異なる大きさとなるように設定してある。
なお、図４では、一方の回折格子要素群４１は紙面左右方向に並ぶ６つの回折格子要素から構成され、他方の回折格子要素群４２も紙面左右方向に並ぶ６つの回折格子要素から構成されている。

ここで、一方の回折格子要素群４１からの回折光は、他方の回折格子要素群４２からの回折光より明るい回折光としてあり、言い換えると、一方の回折格子要素群４１からの回折光量が他方の回折格子要素群４２からの回折光量よりも大きくなるようにしてある。
回折光量を変化させる方法としては、各回折格子要素群ごとに、それら回折格子要素を構成する回折格子の形状もしくは、回折格子の深さを変えることで、回折効率を変化させて回折光量を制御する方法を用いる。

この情報記録媒体４０に対して、図３で示した方法で照明を行った場合、マスク３７を設けることにより、空間上の所定領域３６には、回折格子要素１３および回折格子要素１４からの回折光のみ入射し、回折格子要素１２からは回折されず、所定領域３６の近傍から観察すると、図５に示したように回折格子要素が観察される。

図５において、観察することができる回折格子要素を格子角度の斜線で模式的に図示しているが、実際には斜線で示した回折格子要素の全面が光って観察され、また、回折格子要素群４１と回折格子要素群４２では明るさが異なって観察される。
なお、図５においても図４の場合と同様に、一方の回折格子要素群４１は紙面左右方向に並ぶ６つの回折格子要素から構成され、他方の回折格子要素群４２も紙面左右方向に並ぶ６つの回折格子要素から構成されている。

ここで、回折格子要素群４２の明るさの要素により秘匿情報を記録するように設定した場合には、回折格子要素群４２は、回折格子要素１３および回折格子要素１４の格子間隔ｈおよび格子角度θと等しい条件の回折格子要素で、かつ、回折格子要素群４１よりも回折光量が小さな回折光を所定領域３６に入射させる回折格子要素により構成される。

つまり、図５におけるパターンから回折格子要素群４１と等しい明るさの要素を除外する処理を行うことで、図６に示すようなパターンとして記録した秘匿情報を読取ることが可能となる。

なお、秘匿情報の一部としては、例えば二値データの一部である「１」または「０」などの信号であり、秘匿情報の全部とは、例えば、前記「１」または「０」の信号を組み合わせて構成され、意味を持つ情報とする。

ここで、情報記録媒体４０は、３種類の回折格子角度からなる、縦６個、横６個の３６個の回折格子要素が基板表面に配置され、回折格子要素１２、回折格子要素１３および回折格子要素１４の回折格子要素により構成される。

また、回折格子要素の形状は辺Ｈを一辺とする正方形であり、この回折格子要素の辺Ｈを０．０５ｍｍとすると、情報記録媒体４０は０．３ｍｍ角の大きさとなり、この個々の回折格子要素は、肉眼では全く観察することができず、特定の読取り装置を利用しなければ読取ることができず、この回折格子要素群は０．３ｍｍ角の大きさの１個の回折格子として観察される。

ところで、回折格子要素の一辺Ｈを０．０５ｍｍとする場合には、レーザー光による干渉縞では作製することができないことから、電子線描画装置により感光材料に電子線で回折格子の縞を直接描画することで、回折格子要素を得る。

また、電子線描画装置ではさらに小さい寸法の回折格子要素の作製も可能ではあるが、回折格子要素を極端に小さくした場合には、読取り装置の分解能をより小さくする必要があり、拡大率を大きくすることから、読取り装置による画像読取り時の振動の問題や、読取り位置を探す場合などが難しくなる恐れがある。

ところで、情報記録媒体４０における、互いに回折光量が異なる回折格子要素群４１と回折格子要素群４２との配列は、各々の回折格子要素が交互に規則正しく並んだ状態であるが、この配列に限られたものではなく、予め決められた規則、方法により秘匿情報を空間的配列に変換するようにして配置されたものとする。

また、この秘匿情報を記録した情報記録媒体４０の周囲にも同様な回折格子要素からなる回折格子要素群を配置し、その回折格子要素群には秘匿情報を保持しないようにすることで、秘匿情報を保持することのない回折格子要素群の中に、秘匿情報を保持する回折格子要素群を混在させ、これら秘匿情報を保持する回折格子要素群の存否及びその位置を隠し、回折格子要素群の全体が可視画像を表現するようにすることによって、その偽造をより困難とすることができる。

次に、本発明の実施の形態に係る秘匿情報読取り装置について説明する。

図７は、本発明の実施の形態に係る秘匿情報読取り装置の原理を示す説明図である。本発明の実施の形態に係る秘匿情報読取り装置は、中空で円形の拡散面を持った光源３１と、その中空部分に撮像装置７１とを備えている。

光源３１は、マスク３７により選択され、情報記録媒体４０の回折格子要素１３と回折格子要素１４に対して、照明光３２、照明光３４として照射する。

撮像装置７１は回折格子要素１３と回折格子要素１４から回折する回折光３３と、回折光３５を撮像し、撮像した画像データを回折光の明るさの段階によるグループに分類する機能を備え、その複数のデータグループから特定の明るさのグループを分離し、データを再構成して、そのデータより秘匿情報を読取ることができる。

すなわち、図７の秘匿情報読取り装置では、マスク３７によって情報記録媒体４０の回折格子要素のうち、特定の照明角度により回折する回折格子要素を選択し、さらに、その撮像データから特定の明るさの回折格子要素を選択して、構成したデータにより記録した情報を読取るようにしている。

次に、本発明の実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法について説明する。本発明の実施の形態に係る情報記録媒体は公知の方法で製造することが可能である。

すなわち、まず、原盤を製造する。原盤は、基材上にレジストを塗布し、このレジスト層を多数の領域に区分して、その領域ごとにレジスト層表面に回折格子の凹凸を設ける。この凹凸は、周知のレーザー光による二光束干渉法または電子線描画法によって可能である。

二光束干渉法による場合には前記レジストとしてフォトレジストを使用し、電子線描画法による場合にはＥＢレジストを使用する必要がある。なお、この凹凸は、情報記録媒体の回折格子を構成するものであるから、予めその反射回折方向を設計する必要がある。

そして、得られた原盤から、その表面の凹凸を反転する工程を繰り返し、実用版を製造する。この実用版は、前記原盤の凹凸を正確に反映したものである。

一方、転写箔基材上に剥離層及び保護層をこの順に塗布する。転写箔基材としては、例えば、ポリエステルフィルムなどのプラスティックフィルムが使用できる。

また、剥離層としては、シリコーン樹脂が使用できる。保護層としては、透明性の高い樹脂が好ましく、例えば、アクリル系樹脂が使用できる。

そして、前記実用版を熱圧して、その表面の凹凸を保護層表面に転写する。次に、この凹凸表面に光反射層を形成する。

光反射層としては、アルミニウムや銅などの金属が使用できる。また、前記保護層と屈折率の異なる透明材料を使用することも可能である。このような透明材料としては、酸化チタン、硫化亜鉛などが例示できる。これら光反射層は、真空蒸着やスパッタリングなどの真空成膜法によって設けることが望ましい。

なお、保護層表面に光反射層を設けた後、この光反射層表面に前記実用版を熱圧することで、凹凸を転写することも可能である。

次に、この光反射層表面に接着層を塗布して、転写箔を得ることができる。そして、この転写箔を前記基板に重ね、接着層、光反射層及び保護層を転写し、転写箔基材と剥離層とを剥離除去して、情報記録媒体を得ることができる。

上述したように、本実施の形態に係る情報記録媒体においては、上記のような作用により、基板表面の表面平滑性が悪い場合であっても、確実に秘匿情報を読み取ることができると共に、所定の秘匿情報を記録した領域を判別することを困難にすることが可能となる。

また、本実施の形態に係る秘匿情報読取り装置においては、上記のような作用により、本実施の形態に係る情報記録媒体のように、秘匿情報を記録した領域を判別することが困難な情報記録媒体からであっても、秘匿情報を安定して読み取ることが可能となる。

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。

本発明の実施の形態に係る情報記録媒体の構成例を示す平面図である。 回折格子要素の一例を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る情報記録媒体における光の回折を説明するための図である。 回折格子要素群を構成する複数の回折格子要素の配列例を示す平面図である。 回折格子要素群を構成する複数の回折格子要素の配列例を示す平面図である。 記録する秘匿情報の配列例を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る秘匿情報読取り装置の構成例を示す概念図である。

Ｋ……格子、ｈ……格子間隔、θ……格子角度、１０……情報記録媒体、１１……回折格子要素、１２……回折格子要素、１３……回折格子要素、１４……回折格子要素、３１……光源、３２……照明光、３３……回折光、３４……照明光、３５……回折光、３６……所定領域、３７……マスク、４０……情報記録媒体、４１……回折格子要素群、４２……回折格子要素群、６０……記録情報パターン、７１……撮像装置。

Claims (2)

1. 基板と、
   前記基板の表面に配置された複数の微小な回折格子要素を備える情報記録媒体の秘匿情報読取り装置であって、
   前記各回折格子要素は回折格子で構成され、
   前記複数の回折格子要素は２つ以上の回折格子要素群に分けられ、
   前記回折格子要素群ごとに該回折格子要素群の各回折格子要素からの回折光の全部または一部が、前記情報記録媒体に臨む空間の所定領域に入射するように、前記各回折格子要素を構成する前記回折格子の格子間隔および格子角度を設定し、
   さらに前記各回折格子要素群からの回折光が前記回折格子要素群ごとに異なる大きさの回折光量となるように、前記回折格子要素を構成する前記回折格子の形状もしくは前記回折格子の格子深さを設定し、
   前記複数の回折格子要素のうち、光源からの照明光の特定の照明角度により回折する回折格子要素を選択し、当該選択された回折格子要素の回折光を前記所定領域を通して撮像装置に入射し、該撮像装置で得られる撮像データから特定の明るさの回折格子要素を選択し、該特定の明るさの回折格子要素で構成されるデータにより情報記録媒体に記録した秘匿情報を読取る手段を備える、
   ことを特徴とする情報記録媒体の秘匿情報読取り装置。
2. 前記各回折格子要素群によって可視画像が表現されることを特徴とする請求項１項記載の情報記録媒体の秘匿情報読取り装置。

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