JP5874174B2 - 光学素子及び光学素子の検証方法 - Google Patents
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Description
しかし、近年では、ホログラムにも巧妙な偽造品が出現し、一見すると真偽の判定が困難な事例も見られるようになってきた。
特許文献2には、回折構造と透明な位相差フィルムを組み合わせた、真正性識別体が記載されている。この媒体も偏光板を重ねることで、潜像として存在している透明な位相差フィルムを、目視可能とすることで真偽判定を行なっている。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態のものに限られない。
また、図2は、図1に示す光学素子1のX-X′線での断面図の一例である。本例では、レリーフ形成層2の一方の面に構造性複屈折構造3が形成されており、この構造性複屈折構造3には光反射層4が配されている。また、図1において示す星型の部分は光反射層4を配さない領域5である。
そして、回折格子が波長λに対し、入射角度Θ0、周期aを用いて以下に示す[式1]の条件が満たされたとき、その回折格子構造は、光にとって有効屈折率Neffで表される薄膜構造内を進行しているように認識される。このとき、有効屈折率Neffは、入射の偏光方向によって異なり、第一次近似では、TE偏光は、以下に示す[式2]、TM偏光は、以下に示す[式3]で書き表される。
Neff=NTEまたは、Neff =NTMとなる。
ただし、NTE≠NTMのいずれかが、異なる媒質を進行する光の屈折の関係式(Shellの式)にて、以下に示す[式4]を満たすと、その偏光方向をもつ入射光は有効屈折率Neffのもつ薄膜層を通過出来なくなる。この状態は有効屈折率Neffのもつ薄膜層での屈折角度Θ1がほぼ90°に達しており、n2側への層に光が移動出来ない状態に相当し、入射したエネルギーの発散先として反射光が生じる事となる。つまり、ある特定の振動方向を持つ偏光のみを反射することになり、サブ波長オーダーの回折格子によって、特定の偏光成分のみが反射光として得られることが知られている。
〔参考文献〕北川清一郎ほか O plus E ,26(2004) 1058-1063
〔参考文献〕岡田真 JETI 6月号臨時増刊号(2005)65−67
〔参考文献〕岡田真 光アライアンス、16(2005)No.10
例えば、構造性複屈折構造3を方位角が90°異なる2種類の回折格子から構成することで、振動方向が互いに90°異なる偏光した反射光を得ることが可能となる。
図6を見ると、厚みTが10nm増えると反射率は5%程度増加するが、光反射層4の隣接し合う厚みTの異なる領域(例えば光反射層領域AL1と光反射層領域AL2)での、厚みTの差が10nm以上未満では、反射率の差が5%以下となり、観察者7は偏光した反射光の明るさを識別するのが困難になる。そのため、隣接する領域の境界の判別が困難となり、直線偏光板6を重ねた際に観察される表示像を認識することが困難となる。
前述したように、光反射膜4の厚さTとしては30nm以上100nm以下であることが望ましいと述べたように、隣接し合う領域での最大の厚み差は70nmが好適となる。
反射率、透過率の他に、光反射層4の厚みTの変動によって変化するパラメーターとして、吸収率や構造性複屈折構造3から反射される偏光の振動方向の変化などが考えられるが、構造性複屈折構造3から射出される偏光した反射光の90%以上は、反射率、透過率に起因した反射光成分、透過光成分から議論することができる。そのため、本発明では光反射層4の厚みTを変化させた際に、特に支配的である反射率の変動から、光反射層4の厚さTを変化させた際の効果を述べた。
さらに、星型のマスクを用いることで、光反射層4を有していな領域5を形成した。
2.レリーフ形成層
3.構造性複屈折構造
4.光反射層
5.光反射層を配さない領域
6.直線偏光板
7.観察者
8.基材
9.光源(無偏光)
T.厚み
P.ピッチ
H.深さ
AL1.光反射層領域
AL2.光反射層領域
AL3.光反射層領域
AL4.光反射層領域
Claims (5)
- 可視光波長より細かい周期的な凹凸構造からなる構造性複屈折構造が形成されたレリーフ形成層と、前記レリーフ形成層の少なくとも一部に前記構造性複屈折構造を覆うように配された光反射層を有し、前記光反射層が厚みの異なる複数の領域から構成され、
前記光反射層の厚みが同一の領域で文字や数字、記号、絵柄などの第一の表示を表現し、かつ
前記光反射層の厚みが30nm以上100nm以下であり、
前記第一の表示が、通常の目視では観察できないが、前記構造性複屈折構造から射出される偏光した反射光の振動方向と、直線偏光板の透過軸とが一致するように、前記偏光板を重ねた時にのみ目視可能となる潜像を表現している、
ことを特徴とする光学素子。 - 前記光反射層の隣接する領域の厚みの差が10nm以上70nm以下であることを特徴とする、請求項1に記載の光学素子。
- さらに前記第一の表示に加えて、通常の目視では観察できない、光反射層を有していない領域を有し、
前記光反射層を有していない領域によって文字や数字、記号、絵柄などの第二の表示を表現し、
前記第二の表示が、通常の目視で観察できることを特徴とする、
請求項1または2に記載の光学素子。 - 前記凹凸構造は少なくとも方位角が異なる2種類以上の回折格子から構成されていることを特徴とする、請求項1〜3の何れか一つの請求項に記載の光学素子。
- 前記光学素子の上に直線偏光板を重ね合わせた際、前記偏光板の透過軸と前記回折格子の方位角のなす角度により、前記文字や数字、記号、絵柄などの表示が潜像となって出現/または消失することで検証を行なうことを特徴とする、請求項4に記載の光学素子の検証方法。
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