JPH10505686A - 光学的回折効果を奏する構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 光学的回折効果を奏するレリーフ構造を有する複数の構成部分を含む構造体、特に、有価値文書類、例えば、銀行券、クレジットカード、パスもしくはチェック用文書類、またはその他の被保護物品に用いる視覚的に確認できる光学的防護素子用の構造体を改良して、既知の構造体よりも特に均質で且つ鮮明な像印象を観察者に与えることができるようにするために、多数の構成部分を帯状またはバンド状にしている。

Description

【発明の詳細な説明】 光学的回折効果を奏する構造体 本発明は、光学的回折効果を奏するレリーフ構造を有する複数の構成部分を含 む構造体、特に、有価値文書類、例えば、銀行券、クレジットカード、パス（許 可証）もしくはチェック（照合）用文書類、またはその他の被保護物品に用いる 視覚的に確認できる光学的防護素子用の構造体に関する。 この種の構造体（structure arrangement）は、最も単純な場合、支持用（キ ャリア）素子の表面に直線状に波形構造を配置し該構造において周囲からの入射 光が回折および／または屈折により反射されるようにすることによって得られる 。観察者は、構成部分（portions）のレリーフ構造（この構造が光学的回折効果 を奏する）に対応して視覚的に認識される情報を反射光として受け取ることがで き、このとき、該情報はとりわけ視角に依存する。 構成部分から成るレリーフ構造における入射周囲光の回折、したがって、そこ から光学的回折像として発せられる情報は、構成部分の単位長さ当たりの波形ま たは格子線の数（所謂、空間周波数）、およびレリーフ構造の断面形状により支 配され、後者は、とりわけレリーフ構造における高さの違い、すなわち、個々の 隆起部の互いの相対的な高さの違い、およびレリーフ構造の隆起部と溝部との高 さの違いの両方によって決定される。構成部分のレリーフ構造または幾つかのグ ループから成る構成部分のレリーフ構造の形状、およびそれらの構成部分の配置 を工夫することにより、或る所与のグループの構成部分に由来する所与の情報は 、所与の視角レンジ（範囲）では伝達されて観察者により認識されるが、別の視 角レンジでは該情報は認識されず別の情報が認識されるようになっている。 本明細書の冒頭部で述べたような保護（セーフカード）すべき物品に、光学的 回折効果を奏する構造体を有する防護素子（security element：このような防護 素子そのものは既知である）を用いることにより、未熟な非専門家に対しても該 被保護物品に含まれる真正情報が可視化され、それと同時に、既知の偽造法（特 に光学的な複写法）により偽造（例えば、複写）することを不可能にしまたは極 めて困難にすることができる。 構造体の設計を工夫することにより、該構造体から発せられる視覚認識情報が 審美的にも満足できるものとし、この結果、情報を構成する記号や文字などから 、観察者が、例えば、非常に優れたまたはきわめて均質で一様なイメージ印象（ 像印象）を受けるようにすべきである。しかしながら、同時に、観察者に対して 、非常に優れた色表示またはきわめて均質で一様な色印象を与える（表面構成部 分が大きい場合においても）ような工夫もなされなければならない。さらに、し ばしば所望されていることは、例えば、当該構造体を保持する支持用素子を該支 持用素子の面内にある軸の周りに旋回させたり、あるいは該面に垂直な仮想軸の 周りに回転させることにより、視角を変更したような場合に起因する情報の変化 を鋭敏且つ正確に検出することである。これまで行われた試みは、所与の光学的 情報のキャリア（支持）単位、所謂ピクセルを最小にした構成部分を有する構造 体を用い、ピクセルを６０×６０μｍ程度の寸法にすることにより肉眼ではもは や分解（解像）できないようにすることである。かくして、巨視的に認識される 所与の領域に、互いに異なる光学的情報を与え且つ上述したような視覚パラメー タに依存して同時にまたは単独で「活性化」されることのできる複数の構成部分 を設けることが可能であった。さらに均質で一様に像が認識されるように、構成 部分のサイズをさらに小さくすべきことも提案されている。しかしながら、微小 な構成部分の数を多くしようとすると、形成する回折像に対する構成部分の縁端 部の影響が増大し、或る構成部分内の１つのレリーフ構造から隣接する構成部分 の別のレリーフ構造に到る境界域に起因して好ましくない回折現象が付加される という難点がある。さらに、このような方法は、構造体の有効利用表面積の割合 を減少させることになる。情報伝達に寄与しないような領域の数および全表面積 、例えば、矩形、特に隅に向かうほど長さが減少しているような弓状に曲がって いるレリーフラインを有する矩形の構成部分の隅（コーナー）領域が著しく増大 するからである。 本発明の目的は、本明細書の冒頭部に記述したような種類の構造体を改良し、 従来の構造体よりも、得られる像印象の鮮明度および均一性において優れ、さら に、いろいろな像印象の変化を正確に反映し、しかも製造するのに簡単で経済的 な構造体を提供することにある。 本発明に従えば、本明細書の冒頭部に記述したような種類の構造体において、 多数の構成部分が、帯（ストリップ）状またはバンド状の形状を有し、肉眼で分 解（解像）されず０．３ｍｍより小さい横方向の幅を有しているようにすること によって上記の目的が達成される。 ここで、帯状またはバンド状とは、構成部分の縦方向の長さがその横方向の幅 の何倍かになっていることを意味する。かくして、そのような構造体を用いれば 、該構造体内で光学的情報を与えるのに寄与しない領域の数および全表面積を減 少させることができる。本発明に従えば、さらに、所与の情報を伝達する所望の 回折像に対する、互いに隣接し合うレリーフ構造間の境界域による好ましくない 影響が、構成部分の縁端部の長さを著しく減少させることにより減少する。帯状 またはバンド状の構成部分が、肉眼で分解することができず０．３ｍｍより小さ いという事実は、さらに、観察者に一様で均質な色感性を与えることになる。横 方向の幅はできるだけ小さくすることが好ましいが、３μｍより大きく、好まし くは５μｍより大きくする。さらに、構成部分の縦方向の長さは０．３ｍｍより 大きいことが特に好ましいことが見出されており、さらに好ましくは０．４ｍｍ より大きい、特に０．５ｍｍより大きい縦方向長さを有する構成部分を選んで本 発明の構造体を形成する。 さらに、帯状またはバンド状の構成部分の縦方向長さを、その横方向の幅の少 なくとも１０倍にすると好ましい。 本発明の構造体は、少なくとも或る領域に、光学的回折効果を奏する単一のレ リーフ構造から成る構成部分を設けることによって得られる。光学的回折効果を 奏する第１の構造を有する第１のグループの構成部分と、光学的回折効果を有す るが、第１の構造とは異なる構造を有する少なくとも１つの別のグループの構成 部分とを含む本発明の構造体は、例えば、観察者によって視覚され得る該構造体 の特定の限られた表面域に、複数の光学的情報を「蓄積」して、上述したような パラメータ（入射光、視角）に応じて、該表面域から由来する異なる光学的印象 を観察者に与えようとする場合に特に優れていることが見出されている。すなわ ち、例えば、構造体の支持素子を該支持素子の面内の軸の周りに回転させたよう な場合に、情報の変化、例えば、色の変化または或る記号から別の記号への変化 に鋭敏且つ正確に対処できるようにするため、本発明の構造体においては、帯状 またはバンド状の構成部分が、互いに実質的に等間隔、特に平行に延びるように 配置されている。さらに、表面積を有効に利用するために、帯またはバンドの寸 法を、その縦方向の長さが問題にしている方向における構造体またはその一部の 長さによって決定されるようにすることが好ましい。 本発明を開発した重要な意義は、非常に広い視角の全範囲にわたって、所与の 個々の情報を鮮明且つ一様に伝達するという課題を解決したことにあると考えら れる。従来のように、光学的回折効果を奏する単一且つ同一のレリーフ構造では 、これを充分に達成することはできなかった。上述したように、従来の課題を効 果的に解決した本発明の構造体は、光学的回折効果を奏するかそれぞれのグルー プ分けに従って互いに異なる構造を有する複数のグループから成る構成部材を含 み、そのような第１のグループおよび少なくとも１つの別のグループに属する構 成部材（好ましくは、構造体の同じ表面域に配置される）の構造により、構造体 が光照射された場合、互いに異なるグループに属する構成部分に由来する視覚認 識情報が前記視角レンジ内の異なるサブレンジで観察しても同一であるようにな っている。すなわち、所与の個々の情報を或る視角レンジで伝達するために、そ れぞれのグループの構成部分が、該視角レンジ内のそれぞれのサブレンジにおい て機能するようになっている。 そのような構造体においては、例えば、大きい視角レンジを更に小さい複数の サブレンジに分割して、各サブレンジを或る所与のグループの帯状またはバンド 状構成部材に結びつけることができ、サブレンジ用の所望の個々の情報は「蓄積 」されて、構造体が光照射されたときに回折像として該サブレンジに放出される 。本発明に従えば、いろいろなグループに割り当てられた構成部分から成る構造 の形状を適当にし且つそれらの構成部分の配置を適当にすることにより、上述の サブレンジが互いに隣接し合うようにすることができ、したがって、幾つかのサ ブレンジから成る広い視角レンジにおいて、異なるグループに由来する情報であ っても同一の情報として認識することができる。異なるグループに属する帯状ま たはバンド状の構成部分は、交互になるように、すなわち、Ａ１／Ａ２／Ａ１／ Ａ ２のように、または、Ａ１／Ａ１／Ａ２／Ａ１／Ａ１／Ａ２もしくはＡ１／Ａ２ ／Ａ３／Ａ１／Ａ２／Ａ３のようなシーケンス方式（予め定めた順序）に配置す ることが好ましい。 さらに、本発明の提案に従えば、構造体の特定の限定された表面域上に、幾つ かのグループ群の構成部分（Ａ１、Ａ２など）を設けて或る視角レンジα内のサ ブレンジ（α１、α２など）で或る所与の情報が伝達されるようにするとともに 、別のグループ群の構成部分（Ｂ１、Ｂ２など）を設けて別の視角レンジβ内の サブレンジ（β１、β２など）で別の所与の情報が伝達されるようにする。視角 レンジが互いに隣接している場合、観察者により視覚されている像印象は、観察 者が視角レンジαから視角レンジβにその視覚方向を変えると、変化する。 本発明の別の目的は、有価値文書類またはその他の被保護物品に用いられる転 写箔、特に熱スタンプ箔、および、本明細書の冒頭部において言及したような光 学的防護素子を提供して、従来より知られている構造体に関連して生じるような 欠点や問題点をなくすことにある。この目的は、上述したような形状の本発明の 構造体を有する転写箔および光学的防護素子によって達成される。本発明は、さ らに、有価値文書類のキャリア（支持体）であって、光学的回折効果を奏する構 造体を有する防護素子の代わりに、適当な転写法、特に熱スタンピング法（加熱 型押し法）により本発明の構造体が施着された防護領域（security region）を 有するキャリアに関する。 本発明の更なる特徴や効果は、本発明の構造体の特に好ましい実施例を示す添 付図面および以下の説明から明らかであろう。 図面の説明は以下のとおりである。 図１は、防護素子を有する被保護物品を図示する。 図２は、従来の技術に従う構造体の一部を示す。 図３は、本発明に従う構造体の一部を示す。 図４は、さらに別の構造体を図示する。 図５は、図５ａまたは図５ｂに示すような構造体における回折像の光学的情報 を図示するものである。 図５ａおよび図５ｂは、線状に配置された構成部分を有する構造体を示す。 図６は、本発明に従う構造体を有する転写箔を示す。 図７は、光学的回折効果を奏する構造体がスタンピングされた有価値文書支持 体を示す。 図１は、保護すべき物品１、例えば、プラスチック材料から成るチェックカー ド、またはその類似物を示す。保護すべき該物品１の表面２の上には、全体が参 照番号４として示されている防護素子が配置されている。この防護素子４は、支 持部６、薄い金属層８および透明な被覆層10を有する。被覆層10は、被保護物品 １に近い方の側部に、波状すなわち格子線から成るレリーフ様表面構造12（以後 、構造体と称する）を有し、これに金属層８が貼着（特に蒸着法により）されて いる。 図２は、従来の技術に従う構造体の平面図を示し、光学的回折効果を奏し且つ 所与の情報に応答するレリーフ構造18および20を有している。参照番号22は、構 成部分16の縁端部、すなわち、光学的回折効果を奏する１つのレリーフ構造から 別のレリーフ構造に到る境界域を示す。このような縁端部22が好ましくない付加 的な回折現象を引き起こして、レリーフ構造18および20により伝達されるべき光 学的認識情報を変形させてしまう。参照番号23で示される円は、所望の回折像の 形成に寄与しないか、または少なくとも寄与の程度が小さいような領域を示す。 これに対して、図３は本発明に従う構造体の構成部分26を示す。図３に示すよ うに、構成部分26は、帯（ストリップ）またはバンド状、すなわち、その縦方向 の長さＬが横方向の幅Ｂの何倍かになっているような形状になっている。図３は 、さらに、構成部分26の全体にわたって均一なレリーフ構造を図示している。本 発明に従うこのような構造体においては、該構造体が光照射されたときに、形成 された回折像への寄与が、構成部分26の残りに比べて小さいような領域は２ヶ所 （30）にすぎない。 図４は、本発明に従う構造体を更に拡大したものであり、帯状またはバンド状 領域32がまっすぐに線状を成して延びており、他方、別の帯状構成部分34が弓状 に曲がった形状の配置になっている。さらに別の構成部分は、同心円状になって おり、この形状は、特に、回転対称性の回折像を形成させようとする場合、すな わち、点38を通って図の面に垂直に延びる仮想軸の周りに構造体を回転させたと きに該構造体の向きとは無関係に同じ情報を伝達させなければならないときに出 現する。 図５は、視角レンジα内で回折像として伝達される光学的情報の分布を図示す るものである。このような分布は、特に図５ａに示すような構造体により得られ る。ここで、図５ａは、図５に示す構造体42の表面域40（これを観察者Ｖが見る ）の一部を拡大して図示するものである。 視角レンジαの全範囲にわたって、所与の情報に対して可及的に均質で一様な 印象を与えるために、該レンジを３つのサブレンジα１、α２およびα３に分割 し、それそれが、構造体42の表面域40の構成部分43、44および45に関連するよう にした。構成部分43、44および45は、それぞれレリーフ構造Ａ１、Ａ２およびＡ ３を有し、それらの形状により、サブレンジα１、α２およびα３内で、それぞ れ異なるグループの構成部分43、44および45に由来しても、観察者Ｖは視角レン ジαの全範囲にわたって同一の情報として受けとめることができるようになって いる。この目的のために構成部分43、44および45は、線状を成すように、そして 、Ａ１／Ａ２／Ａ３の順序で配置されている。 図５ｂ示すように、他の情報、例えば或る文字表示を与えるような構造Ｂ１、 Ｂ２を有するような別のグループの構成部分46、47を表面域40に設ければ、好適 な形状と配向により、図５に示すような視角レンジβまたはサブレンジβ１およ びβ２においてその情報（文字表示）を認識することができる。 図６は、本発明に従う転写箔50の構造を単純化して示すものであり、保護すべ き物品に構造体が貼着された後は、上部のキャリヤ（支持体）箔52は取り除かれ ることになる。キャリヤ箔の被保護物品に近い方の側部には、本発明に従う構造 体56を備える透明層54が隣接している。構造体56には、蒸着により薄い金属層が 設けられる。最後に、転写箔は接着剤層60を有し、この接着剤層により、被保護 物品に該集合体を結合することができる。 図７は、有価値文書類のキャリア（支持体）の１例を示すものであり、プラス チック材料から成る平らなウェブ62の一部に、該表面に防護素子が貼着される代 わりに、スタンピング（型押し）により本発明の構造体66が施着された防護領域 64が存する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年１月８日 【補正内容】 請求の範囲 １．光学的回折効果を奏するレリーフ構造を有する複数の構成部分を含む構造体 、特に、有価値文書類、例えば、銀行券、クレジットカード、パスもしくはチェ ック用文書類、またはその他の被保護物品に用いる視覚的に確認できる光学的防 護素子用の構造体であって、多数の構成部分（26、43、44、45、46、47）が、帯 状またはバンド状を成し、肉眼で分解されず０．３ｍｍより小さい横方向の幅を 有しており、該帯状またはバンド状の構成部分（26、43、44、45、46、47）の縦 方向の長さが、その横方向の幅の少なくとも１０倍であり、０．３ｍｍよりも大 きいことを特徴とする構造体。 ２．帯状またはバンド状の構成部分（32、43、44、45、46、47）が、実質的に直 線状で互いに平行に配置されていること、および、その縦方向の長さが、問題の 方向における構造体またはその一部（40）の長さによって決まることを特徴とす る請求項１に従う構造体。 ３．光学的回折効果を奏する第１の構造（Ａ１）を有する第１のグループの構成 部分（43）、および光学的回折効果を奏するが第１の構造とは異なる別の構造（ Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２）を有する少なくとも１つの別のグループの構成部分（ 44、45、46、47）を有することを特徴とする請求項１または請求項２に従う構造 体。 ４．第１のグループ（43）および少なくとも１つの別のグループ（44、45）の構 成部分の構造により、構造体を光照射すると、互いに異なるグループの構成部分 に由来する視覚認識情報が、或る視角レンジ（α）内の異なるサブレンジで（α １、α２、α３）観察しても同一であるようになっていることを特徴とする請求 項３に従う構造体。 ５．構成部分（43、44、45）の構造体の形状およびそれらの構成部分の配置によ り、いろいろなサブレンジ（α１、α２、α３）が互いに隣接するようになって いることを特徴とする請求項４に従う構造体。 ６．第１のグループ（43）および少なくとも１つの別のグループ（44、45）の構 成部分が交互にまたはシーケンス方式に配置されていることを特徴とする請求項 ３から請求項５のいずれかに従う構造体。 ７．転写箔（50）上に配置されて被保護物品に施着されるようになっていること を特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに従う構造体。 ８．有価値文書類、特に、銀行券、クレジットカード、パスまたはチェック用文 書類に用いる視覚的に確認できる光学的防護素子として用いられることを特徴と する請求項１から請求項７のいずれかに従う構造体箔。 ９．特に紙またはプラスチックから成る有価値文書類支持体用の防護領域（64） として用いられることを特徴とする請求項８に従う構造体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ラインハルト，ヴェルネル ドイツ連邦共和国 ディー−90429 ニュ ールンベルグ オーベレ カナルストラー セ ８エイ (72)発明者 ヘルマン，ユルゲン ドイツ連邦共和国 ディー−64665 アル スバッハ イム スタインガルテン ９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．光学的回折効果を奏するレリーフ構造を有する複数の構成部分を含む構造体 、特に、有価値文書類、例えば、銀行券、クレジットカード、パスもしくはチェ ック用文書類、またはその他の被保護物品に用いる視覚的に確認できる光学的防 護素子用の構造体であって、多数の構成部分（26、43、44、45、46、47）が、帯 状またはバンド状を成し、肉眼で分解されず０．３ｍｍより小さい横方向の幅を 有していることを特徴とする構造体。 ２．帯状またはバンド状の構成部分（26、43、44、45、46、47）が０．３ｍｍよ り大きい縦方向の長さを有していることを特徴とする請求項１に従う構造体。 ３．帯状またはバンド状の構成部分（26、43、44、45、46、47）の縦方向の長さ が、その横方向の幅の少なくとも１０倍であることを特徴とする請求項１または 請求項２に従う構造体。 ４．帯状またはバンド状の構成部分（32、43、44、45、46、47）が、実質的に直 線状で互いに平行に配置されていること、および、その縦方向の長さが、問題の 方向における構造体またはその一部（40）の長さによって決まることを特徴とす る請求項１から請求項３のいずれかに従う構造体。 ５．光学的回折効果を奏する第１の構造（Ａ１）を有する第１のグループの構成 部分（43）、および光学的回折効果を奏するが第１の構造とは異なる別の構造（ Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２）を有する少なくとも１つの別のグループの構成部分（ 44、45、46、47）を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに 従う構造体。 ６．第１のグループ（43）および少なくとも１つの別のグループ（44、45）の構 成部分の構造により、構造体を光照射すると、互いに異なるグループの構成部分 に由来する視覚認識情報が、或る視角レンジ（α）内の異なるサブレンジで（α 1、α２、α３）観察しても同一であるようになっていることを特徴とする請求 項５に従う構造体。 ７．構成部分（43、44、45）の構造体の形状およびそれらの構成部分の配置によ り、いろいろなサブレンジ（α１、α２、α３）が互いに隣接するようになっ ていることを特徴とする請求項６に従う構造体。 ８．第１のグループ（43）および少なくとも１つの別のグループ（44、45）の構 成部分が交互にまたは後続的に配置されていることを特徴とする請求項５から請 求項７のいずれかに従う構造体。 ９．転写箔（50）上に配置されて被保護物品に施着されるようになっていること を特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに従う構造体。 10．有価値文書類、特に、銀行券、クレジットカード、パスまたはチェック用文 書類に用いる視覚的に確認できる光学的防護素子として用いられることを特徴と する請求項１から請求項９のいずれかに従う構造体箔。 １１．特に紙またはプラスチックから成る有価値文書類支持体用の防護領域（ 64）として用いられることを特徴とする請求項１０に従う構造体。