JPH0364702A

JPH0364702A - 回析格子パターンを有するディスプレイの作製方法

Info

Publication number: JPH0364702A
Application number: JP20183789A
Authority: JP
Inventors: Susumu Takahashi; 進高橋; Toshitaka Toda; 敏貴戸田; Fujiro Iwata; 岩田　藤郎
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1989-08-03
Filing date: 1989-08-03
Publication date: 1991-03-20
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JP2602554B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は平面状の基板の表面に回折格子（グレーティン
グ）からなる複数の微小なドツトを配置するここにより
、回折格子パターンが形成されたディスプレイを作製す
る方法に係り、特に偽造防止効果が著しく高くしかも視
覚的にも美しい回析格子パターンを有するディスプレイ
の作製方法に関するものである。

［従来の技術］従来から、平面状の基板の表面に回折格子からなる複数
の微小なドツトを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
。この種の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、例えば“特開昭６０−１５６００
４号公報°に開示されているような方法がある。すなわ
ち、この方法は、２光束干渉による微小な干渉縞を、そ
のピッチ、方向、および光強度を変化させて、感光フィ
ルムに次々に露光するものである。

一方、最近では、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
なる複数の微小なドツ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
する方法が、本出願人等により提案されてきている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このようなディスプレイの作製方法にお
いては、回折格子パターンを有するディスプレイの絵柄
としては、イメージスキャナ等で入力した画像とか、あ
るいはコンピュータグラフィックスにより作成された画
像等が使用されている。このため、回折格子パターンを
有するディスプレイの絵柄を、微細なものとして表現す
ることが困難である。また、既に作製された回折格子パ
ターンを有するディスプレイに基づいて原稿を作成し、
同様の作製装置を用いることによって偽造品（模造品）
が作製され易いという問題がある。

本発明は上述のような問題を解決するために威されたも
ので、ディスプレイの絵柄を微細なものとして表現して
他のディスプレイとの差別化を図ることができ、また既
に作製されたディスプレイに基づいて原稿を作成するこ
とを困難として偽造防止効果を著しく高めることが可能
な視覚的にも極めて美しい回折格子パターンを有するデ
ィスプレイの作製方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、第１の発明では、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ドツトを所望の数式に
基づいて配置することにより、数学的な回折格子パター
ンが形成されたディスプレイを得るようにし、また第２の発明では、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、および当該Ｘ−Ｙス
テージが載置された回転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ドツトを所望の数
式に基づいて配置することにより、回折格子の角度が徐
々に変化する数学的な回折格子パターンが形成されたデ
ィスプレイを得るようにしている。

［作用］従って、本発明の作製方法では、所望の数式に基づいて
作成された数学的な回折格子パターン（リサージュ図形
等）が、ディスプレイの絵柄として形成されることによ
り、ディスプレイの絵柄が微細なものとして表現できる
ため、他のディスプレイとの差別化を図ることが可能と
なる。また、絵柄に沿って回折格子の角度が徐々に変化
する数学的な回折格子パターンが形成されることにより
、ディスプレイを回転または左右に振った時に、絵柄に
沿って光が走るように見える効果を持つため、絵柄とし
て面白く視覚的にも美しいばかりでなく、絵柄から数式
を類推することを困難として、偽造防止効果を著しく高
めることが可能となる。

［実施例］本発明は、コンピュータに与えられる所望の数式に基づ
いて作成された数学的な回折格子パターンに沿って、回
折格子のドツトを平面上に配置していき、そのドツトの
組み合わせによって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である。

以下、上記のような考え方に基づく本発明の一実施例に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。

なおここでは、２光束のレーザビームを交わらせて回折
格子のドツト・を作製する方法を例と（７で述べる。

第１図は、本発明の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を説明するための
斜視図である。すなわち、第１図に示すように、２本の
レーザビーム１．０．１２を乾板１４」二でドツト状に
交わらせると、ドッｈ１６に干渉縞１８が生じる。この
干渉縞１８の周期は、２本のレーザビーム１０．１２の
交わる角度を変えることにより、変化きせることか可能
である。コンビＪ、−夕の指示に従って、ｘ−ｙステー
ジ２０および回転（θ）ステージ２８を移動させながら
、この干渉縞１８のドツト１６を乾板１４上に形成する
。この場合、赤（Ｒ）緑（Ｇ）　　青（Ｂ）の３色を表
わす３種のドツト】６を形成するために、３通りの角度
を有する１ノーザビームを準備する。このようにしで、
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３免のスボッｂを、コ
ンピュータの指示に従って乾板１４上の任意の位置に形
成する。

第２図は、乾板上にドツトを形成するための光学系の構
成例を示す図である。すなわち、第２図において、し・
−ザ２２より発したレーザビームは、全戻射ミラー２４
．２６により光路を変えて、ハーフミラ−３２，３４，
３６に入射し、４本のレーザビームＢ１、Ｂ２．Ｂ３．
Ｂ４に分けられる。

この時、４本のレーザビームＢｌ、Ｂ２．Ｂ３゜Ｂ４は
、互いに等Ｉ２い強度を持つように設定される。そして
、３本のレーザビームＢｌ、Ｂ２゜Ｂ３は、スリット３
８によって１２本に選択され、レンズ４０、ミラー４２
を通って乾板Ｉ４上に入射される。また、リファレンス
光となるレーザビームＢ４は、ミラー４４．４６を通っ
て乾板Ｉ４」二に入射される。この場合、４本のレーザ
ビームＢｌ、Ｂ２．Ｂ３．Ｂ４は、１点に集まるように
調整されている。また、これらの４本の１／−ザビーム
Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３．Ｂ４が乾板１４上に入射する角度は
、回折格子からの回折光が赤（Ｒ）、！！　（Ｇ）　、
青（Ｂ）の３色の色を表わすように、ｆめ５１゛算さイ
１．た値♂こ設定されている。

一方、乾板１４はＸ−Ｙステージ２０上に載置され、さ
らにＸ−Ｙステージ２０は回転ステージ２８」二に載置
されており、コンピュータ制御により移動できるように
なっている。また、４本のレーザビームＢｉ、Ｂ２．Ｂ
３、Ｂ４は、乾板１４に入射する直前でシャッター４８
を通過するようになっており、シャッター４８の開閉に
よって露光または非露光を制御する。

次に、第３図および第福図を用いて、本実施例の回折格
子パターンを有するディスプレイの作製方法を説明する
。

まず、ステップＡに示すように、所望の数式をコンビエ
ータ３０に入力して、フロッピーディスク等の、？Ｃ！
憧媒体に記憶させる。この場合、数式としては例えば次
のように、２つの正弦（Ｓ　Ｉ　Ｎ）関数および余弦（
ＣＯ５）関数の和からそれぞれなる数式を入力する。

Ｘ−ａｉ　５ＩＮ（ωｌ・ｔ）＋ａ２・５ＩＮ（Ｏ２・
ｔ）Ｙ−ｂｌ−ＣＯ８（ωｉ　ｔ）＋ｂ２・Ｃ０８（Ｏ
２・ｔ）ここで、ａｌ、Ｂ２．ｂｌ、Ｂ２．　ω１．．
　Ｏ２をパラメータとして辱える。

次に、ステップＢでＸ−Ｙ−θステージ２０゜２８を原
点に移動きせ、ステップＣでｔの値を０εする。次に、
ｔの値を数式に代入【７、Ｘ−Ｙ座標およびドツトの色
を決定する（ステップＤ）。

次に、ステップＥ、Ｆで、決定された座標および色とな
るように、Ｘ−Ｙステージ２０およびスリット３８を移
動させる。次に、シャッター４８を開いて露光を行なう
（ステップＧ）。この段階で、一つのドツトに対ｌ−で
決定された色に対応した回析格子の形成工程が完了する
。

次に、ステップＨにおいて、θステージを微小角（０，
１”程度）回転させる。次に、ステップｌにおいて、ｔ
の値を増加させる（０．０１°程度）。ｔのｉが３６０
未満であればステップＤに戻り、ステップＤ、Ｅ、Ｆ、
Ｇ、Ｈ，Ｘの各処理を繰り返し、ｔの値が３６０以上で
あれば終了する（ステップＪ）。このようにして、本実
施例の回折格子パターンが完成する。

第５図は、上述した本実施例の方法において、パラメー
タの値をａｌ−２０，ａ２−１０゜ｂｌ−２０，ｂ２−
１０．ω１−５．ω２−２６として、ｔの値を０６〜３
６００まで変化させた場合に形成されたディスプレイの
絵柄（回折格子パターン）を示す図である。

上述したように本実施例では、２光束干渉装置を用い、
かつコンピュータ制御により平面状の基板１４が載置さ
れたＸ−Ｙステージ２０、および当該Ｘ−Ｙステージ２
０が載置された回転ステージ２８を移動させて、基板１
４の表面に回折格子からなる複数の微小なドツトを、２
つの正弦（ＳＩＮ）関数および余弦（ＣＯＳ）関数の和
からそれぞれなる数式％式％）に基づいて配置することにより、回折格子の角度が徐々
に変化する数学的な回折格子パターンが形成されたディ
スプレイを得るようにしたものである。

従って、数式に基づいて作成された数学的な回析格子パ
ターンが、ディスプレイの絵柄として形成されるため、
ディスプレイの絵柄が従来のホログラム等では表現する
ことが難しい微細なものとなり、他のディスプレイとの
差別化を図ることが可能となる。また、絵柄に沿って回
折格子の角度を徐々に変化させながら回折格子パターン
が形成されるため、観察時にディスプレイを回転または
左右に振ると、絵柄に沿って光が走るように見える効果
を持つディスプレイを作製することができる。これによ
り、絵柄として面白く視覚的にも美しいばかりでなく、
以下のような偽造防止効果を持たせることが可能となる
。

（ａ）従来のホログラムの方法等では、偽造作製が不可
能である。

（ｂ）公知のディスプレイ作製装置を用いても、その数
式がわからない限りディスプレイの偽造が不可能となり
、複雑な数式を用いることによって、絵柄からその数式
を類推することが現実的に困難となり、偽造防止効果を
著しく高めることが可能となる。

（ｃ）上記のような絵柄は、例えば証券印刷等に用いら
れる彩紋的な絵柄であり、その形状だけでも優れた偽造
防止効果を有し、回折格子ノくターンを有するディスプ
レイでは回折格子を記憶することによって電子写真によ
る複写等を不可能とし、また回折格子の角度を変化させ
ながら記憶させることによって、その数式およびパラメ
ータを知る以外には全く偽造不可能なディスプレイを作
製することが可能となる。

（ｄ）上記のような回折格子パターンを有するディスプ
レイは、クレジットカード等や、株券、お札、切手等の
証券類、時計、ビデオテープ、チケット等の模造品が多
く出回っているもの等の一部に使用することにより、極
めて高度な偽造防止の効果を得ることが可能となる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、次のようにしても同様に実施することができるもので
ある。

（ａ）上記実施例では、２つの正弦（ＳＩＮ）関数およ
び余弦（ＣＯＳ）関数の和からそれぞれなる数式を用い
た場合について述べたが、これに限らずさらに多くの正
弦（ＳＩＮ）関数および余弦（ＣＯＳ）関数の和、また
は積、あるいはその組み合わせからなる式を用いて種々
のパラメータをセットすることにより、千差万別の絵柄
を得ることが可能となり、また作製された絵柄からその
数式およびパラメータを類推することがより一層困難と
なる。

第６図は、４つの正弦（ＳＩＮ）関数および余弦（ＣＯ
Ｓ）関数の和からそれぞれなる数式％式％））））として、ｔの値をＯ″〜３６０”まで変化させた場合に
形成されたディスプレイの絵柄（回折格子パターン）を
示す図である。

第７図は、２つの正弦（ＳＩＮ）関数および余弦（ＣＯ
Ｓ）関数の和からそれぞれなる数式Ｘ−１２・５ＩＮ（
１２・ｔ）＋１２・５ＩＮ（１４・ｔ〉Ｙ−１２−Ｃ０
８（１１−ｔ）＋１２−　Ｃ０Ｇ（１３−ｔ）として、
ｔの値をＯ＠〜３６０’まで変化させた場合に形成され
たディスプレイの絵柄（回折格子パターン）を示す図で
ある。

第８図は、正弦（Ｓ　Ｉ　Ｎ）関数、余弦（ＣＯ８）関
数、および三角波（Ｔｒｉ）関数の組合わせからなる数
式（三角波関数は、振幅が１、周期が２πの三角波の関
数）Ｘ　−４φ５ＩＮ（４００◆ｔ）＋　６３−Ｔｒｉ（ｔ
）Ｙ−２０・ＣＯ’５（４００・０十６３・Ｔｆｒ（ｔ
＋π／２）として、ｔＩ１７）鎧を０°〜３６０″まで
変化させた場合に形成されたディスプレイの絵柄（回折
格子パターン）を示す図である。

第９図は、正弦（ＳＩＮ）関数、余弦（ＣＯ９）関数、
および対数関数の組合わせからなる数式％式％）として、ｔの値を０＝３６０”まで変化きせた図形を、
（０，０）を中心に１２″間隔で３６０＠回転変化させ
た場合に形成されたディスプレイの絵柄（回折格子パタ
ーン）を示す図である。

（＋））上記実施例では、２光束干渉装置を用いた場合
について述べたが、これに限らず電子ビーム露光装置を
用いるようにしてもよい。

［発明の効果］以」；説明したように本発明によれば、コンビ、−夕制
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
ドツトを所望の数式に基づいて配置するか、またはコン
ピュータ制御により平面状の基板が載置されたＸ−Ｙス
テージを移動きせて、基板の表面に回折格子からなる複
数の微小なドツトを所望の数式に基づいて配置し、回折
格子の角度を徐々に変化きせることにより、数学的な回
折格子パターンが形成されたディスプレイを得るように
したので、ディスプレイの絵柄を微細なものεして表現
して他のディスプレイとの差別化を図るここができ、ま
た既に作製されたディスプレイに基づいて原稿を作成す
ることを困難として偽造防止効果を若しく高めるここが
可能な視覚的にら極めて美しい回折格子パターンを有す
るディスプレイの作製方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の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作製方法の一実施例を示す斜視図、
第２図は同実施例における方法を実施するための光学系
の構成例を示す図、第３図は同実施例における方法を説
明するための概略図、第４図は同実施例における方法を
説明するためのフロー図、第５図は同実施例の数式に基
づいて形成されたディスプレイの絵柄を示す図、第６図
ないし第９図はその他の数式に基づいて形成きれたディ
スプレイの絵柄をそれぞれ示す図である。１０．１２・・・レーザビーム、１４・・・乾板、１６
・・・ドツト、１８・・・干渉縞、２ｏ・・・Ｘ−Ｙス
テージ、２２・・・レーザ、２８・・・回転ステージ、
３０・・・コンピュータ、３８・・・スリット、４８・
・・シャッター

Claims

【特許請求の範囲】

（１）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、前記基板の表面に回折
格子からなる複数の微小なドットを所望の数式に基づい
て配置することにより、数学的な回折格子パターンが形
成されたディスプレイを得るようにしたことを特徴とす
る回折格子パターンを有するディスプレイの作製方法。
（２）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、および当該Ｘ−Ｙステージが載置さ
れた回転ステージを移動させて、前記基板の表面に回折
格子からなる複数の微小なドットを所望の数式に基づい
て配置することにより、回折格子の角度が徐々に変化す
る数学的な回折格子パターンが形成されたディスプレイ
を得るようにしたことを特徴とする回折格子パターンを
有するディスプレイの作製方法。
（３）前記所望の数式としては、正弦関数および余弦関
数の和または積、あるいはこれらの組合わせからなるこ
とを特徴とする請求項（１）項に記載の回折格子パター
ンを有するディスプレイの作製方法。
（４）前記所望の数式としては、正弦関数、余弦関数、
および三角波関数の組合わせからなることを特徴とする
請求項（１）項に記載の回折格子パターンを有するディ
スプレイの作製方法。
（５）前記所望の数式としては、正弦関数、余弦関数、
対数関数の組合わせからなることを特徴とする請求項（
１）項に記載の回折格子パターンを有するディスプレイ
の作製方法。