WO2022260047A1 - ３次元表示体、認証体、および形成方法 - Google Patents

Abstract

個人識別情報が記録された第１の要素セルと、個人識別情報を視認可能な認証体を含む第２の要素セルとが、ラミネートシート上に配置された３次元表示体であって、位相シフト構造が形成された第１の要素セルおよび第２の要素セルが配置されることによって形成された第１の領域と第２の領域とを有し、第１の領域および第２の領域において、第１の要素セルと第２の要素セルとが所定の比率で入れ子状に配置されることによって立体構造体が形成され、第１の領域および第２の領域は、ラミネートシートのそれぞれ異なる面側から視認可能であり、第１の要素セルに形成された位相シフト構造により、ラミネートシートの第１の面側に第１の再生像が再生され、第２の要素セルに形成された位相シフト構造により、ラミネートシートの第２の面側に第２の再生像が再生される。

Description

３次元表示体、認証体、および形成方法

　本発明の実施形態は、例えば、カード、パスポート、および査証等に添付され、真正の検証のために利用される認証体、認証体に適用可能な３次元表示体、および３次元表示体の形成方法に関するものである。

　個人情報を含む認証体として、パスポートや運転免許証などの各種ＩＤ（Identification）カードが知られている。ＩＤカードには、目視による個人情報の識別のために、顔情報や文字情報が表示されているものが多い。しかし、個人情報が単純に認証媒体上に印刷されているだけであると、容易に改ざんや偽造がなされてしまう。

　認証体の偽造防止方法として、特許文献１には、ホログラム転写箔を認証体に付与することで、認証体の改ざん防止性を向上させることが記載されている。しかしながら、特許文献１に記載の偽造防止技術は、既に広く知られていることに加え、単純な虹色の回折光を射出するホログラムであれば、容易に偽造されてしまう。

　特許文献２には、蛍光発光材料を用いて、可視光観察では透明で視認できないが、紫外線光観察では視認できるように個人情報を付与することが記載されている。

　特許文献３には、さらなる偽造防止方法として、特定波長の光をホログラムに照射することで、ホログラム上に表示される再生情報を用いて、真偽の検証を行うことが記載されている。しかしながら、特許文献３の記載の技術は、再生情報は予め設計されており不変である。そのため、偽造者が再生情報を知ってしまうと、再生情報を模倣したホログラムが作製されてしまう恐れがある。

　一方、レーザ干渉型のホログラムや、レーザ干渉を計算機にて計算するＣＧＨ（computer generated hologram）は、両眼視差を使って立体視できるのが特徴であり、観察者の視域を変えることで、動的な効果を持ち、一般的な印刷物では発揮できない機能を実現できることから、近年、多くのセキュリティラベルに使用されている。

　この様な動的な効果により、この種のホログラムは、媒体表面から飛び出して見えるのが特徴であるが、それは、点光源での再生が条件であり、一般的な細長の蛍光灯や、複数の照明、発光面の大きな照明にて照明した場合、再生像がぼけてしまうという欠点がある。

　さらに、再生像は奥行きがあればあるほど、ぼけが顕著であるので、立体感を出すために、奥行きを付けると、更にぼけやすくなるというトレードオフの関係がある。

　よって、一般的に、深い奥行きを持った立体感と、鮮明な再生像との両立は困難である。

　一方、この様な再生像のぼけを無くすために、特許文献４に開示されているクリスタグラムや、特許文献５に開示されているＰｈｏｔｏＣｏｌｏｒのように、回折格子で構成されたぼけの無いＣＧＨ技術が報告されている。

　これらの技術は、絵柄の色や輝度が両眼で変わるものの、基本的な絵柄自体は両眼で同じであるため、再生像のぼけが無く、どのような環境でも視認しやすいという特徴があるが、立体感に乏しいという欠点がある。また、これらの回折格子は機械で読み取るには適さない。

　さらに、特許文献６で開示されている技術は、絵柄の表示方向は認証体上の顔画像と個人識別情報が描かれた表面方向のみであることに加え、かつ反射層を有するため、裏面方向からの視認や、表面方向の再生像をサポート（例えば、立体感の増長を促す）できないという欠点がある。

日本国特開平6-67592号公報 日本国特許第3198324号公報 日本国特許第4677683号公報 日本国特開2011-248279号公報 国際公開第2017/18718A1号公報 国際公開第2020/004633A1号公報 国際公開第2017/209113A1号公報

　本発明は、以上のような事情を鑑みてなされたものであって、目視および機械読取が可能な簡潔な構成で改ざんや偽造を抑止でき、かつ真偽判定も容易な認証体、当該認証体に適用可能な３次元表示体、および当該３次元表示体の形成方法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。

　本発明の第１の態様は、個人識別情報が記録された第１の要素セルと、前記個人識別情報を視認可能な認証体を含む第２の要素セルとが、ラミネートシート上に配置されてなる３次元表示体であって、複数の前記第１の要素セルおよび前記第２の要素セルがそれぞれ配置されることによって形成された、第１の領域と第２の領域とを有し、前記第１の要素セルと、前記第２の要素セルとに、それぞれ位相シフト構造が形成され、前記第１の領域および前記第２の領域それぞれにおいて、前記第１の要素セルと前記第２の要素セルとが、スペーサを介して離間して配置されることによって立体構造体が形成され、前記立体構造体に配置された前記第１の領域および前記第２の領域は、位相シフト構造の反射光による再生点群が一貫性のある一体の三次元像を形成し、前記第１の要素セルに形成された位相シフト構造により、前記ラミネートシートの第１の面側に、前記ラミネートシートから離間して第１の再生像が再生され、前記第２の要素セルに形成された位相シフト構造により、前記ラミネートシートの第２の面側に、前記ラミネートシートから離間して第２の再生像が再生されることを特徴とする、３次元表示体である。

　本発明の第２の態様は、記録された第１のキャラクタを囲む第１の輪郭領域と、記録された第２のキャラクタを囲む第２の輪郭領域とが、ラミネートシート上に配置されてなる３次元表示体であって、前記第１の輪郭領域および前記第２の輪郭領域には、個人識別情報が記録された複数の第１の要素セルと、前記個人識別情報を視認可能な認証体を含む第２の要素セルとが、それぞれ配置されることによって、それぞれ位相シフト構造が形成され、前記第１の輪郭領域および前記第２の輪郭領域それぞれにおいて、前記第１の要素セルと前記第２の要素セルとが、所定の比率で入れ子状に配置されることによって立体構造体が形成され、前記第１の輪郭領域および前記第２の輪郭領域は、前記ラミネートシートのそれぞれ異なる面側から視認可能であり、前記第１の要素セルに形成された位相シフト構造により、前記ラミネートシートの第１の面側に、前記ラミネートシートから離間して前記第２の輪郭領域の再生像が再生され、前記第２の要素セルに形成された位相シフト構造により、前記ラミネートシートの第２の面側に、前記ラミネートシートから離間して前記第１の輪郭領域の再生像が再生されることを特徴とする、３次元表示体である。

　本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様の３次元表示体と、本発明の第２の態様の３次元表示体とを接続することによって構成されたことを特徴とする、３次元表示体である。

　本発明の第４の態様は、第１の態様の３次元表示体が配置されたラミネートシートに第１のマーカを設け、第２の態様の３次元表示体が配置されたラミネートシートに第２のマーカを設け、前記第１のマーカと、前記第２のマーカとを用いて、両ラミネートシートを位置合わせすることによって、第１の態様の３次元表示体と、第２の態様の３次元表示体とを接続したことを特徴とする、第３の態様の３次元表示体である。

　本発明の第５の態様は、第１の態様の３次元表示体と、第２の態様の３次元表示体とを重ね合わせて接続したことを特徴とする、第４の態様の３次元表示体である。

　本発明の第６の態様は、前記第１の面から、前記第１の再生像までの距離である第１の距離Ｚ１と、前記第２の面から、前記第２の再生像までの距離である第２の距離Ｚ２との間に、Ｚ１＜Ｚ２の関係が成立することを特徴とする、第１の態様の３次元表示体である。

　本発明の第７の態様は、前記第１の面から、前記第１の再生像までの距離である第１の距離Ｚ１と、前記第２の面から、前記第２の再生像までの距離である第２の距離Ｚ２との間に、Ｚ１＞Ｚ２の関係が成立することを特徴とする、第１または第５の態様の３次元表示体である。

　本発明の第８の態様は、前記第２の面から、前記第１の輪郭領域の再生像までの距離である第３の距離Ｚ３と、前記第１の面から、前記第２の輪郭領域の再生像までの距離である第４の距離Ｚ４との間に、Ｚ４＜Ｚ３の関係が成立することを特徴とする、第２の態様の３次元表示体である。

　本発明の第９の態様は、前記第２の面から、前記第１の輪郭領域の再生像までの距離である第３の距離Ｚ３と、前記第１の面から、前記第２の輪郭領域の再生像までの距離である第４の距離Ｚ４との間に、Ｚ４＞Ｚ３の関係が成立することを特徴とする、第２または第５の態様の３次元表示体である。

　本発明の第１０の態様は、前記ラミネートシートに記録面を備え、前記記録面に、前記第１の再生像および前記第２の再生像の各再生点に１対１に対応し、前記各再生点からの光の位相成分が計算される、計算要素区画と、前記位相成分に基づいて計算された位相角を記録可能な位相角記録領域と、前記位相角が記録されない位相角非記録領域とを設け、前記計算要素区画と前記位相角記録領域とが重なる重複領域に、前記位相角を記録することを特徴とする、第１の態様の３次元表示体である。

　本発明の第１１の態様は、前記ラミネートシートに記録面を備え、前記記録面に、前記第１の輪郭領域の再生像および前記第２の輪郭領域の再生像の各再生点に１対１に対応し、前記各再生点からの光の位相成分が計算される、計算要素区画と、前記位相成分に基づいて計算された位相角を記録可能な位相角記録領域と、前記位相角が記録されない位相角非記録領域とを設け、前記計算要素区画と前記位相角記録領域とが重なる重複領域に、前記位相角が記録されることを特徴とする、第２の態様の３次元表示体である。

　本発明の第１２の態様は、前記計算要素区画は複数存在し、前記各再生点からの光の位相成分は、前記複数の計算要素区画の計算要素区画毎に計算され、前記計算された位相角が、前記計算要素区画毎に記録されることを特徴とする、第１０または第１１の態様の３次元表示体である。

　本発明の第１３の態様は、前記位相角非記録領域に、前記位相角以外の情報が記録されることを特徴とする、第１０乃至第１２の何れかの態様の３次元表示体である。

　本発明の第１４の態様は、前記位相角以外の情報は、光の散乱、反射、および回折特性のうちの少なくとも何れかを含む情報であることを特徴とする、第１３の態様の３次元表示体である。

　本発明の第１５の態様は、前記第１の領域は、２以上の色で表現されるカラー画像のデータとして、階調値を、各色について前記計算要素区画毎に有し、前記第２の領域は、前記第１の領域に基づいて、二値化された階調値を、前記計算要素区画毎に有する、第１０の態様の３次元表示体である。

　本発明の第１６の態様は、前記第１の輪郭領域は、２以上の色で表現されるカラー画像のデータとして、階調値を、各色について前記計算要素区画毎に有し、前記第２の輪郭領域は、前記第１の輪郭領域に基づいて、二値化された階調値を、前記計算要素区画毎に有する、第１１の態様の３次元表示体である。

　本発明の第１７の態様は、透明な外層基材と、照明光を受けて変調する位相シフト用基材と、レーザ光を受けて発色する透明な中間基材と、コア基材とが積層された積層体を含んでなる認証体であって、前記コア基材の少なくとも一部に、透明な非印刷部を有し、前記積層体の中に、請求項１乃至１６のうち何れか１項に記載の３次元表示体を内包させたことを特徴とする、認証体である。

　本発明の第１８の態様は、前記３次元表示体の前記第１の領域および前記第２の領域が、前記積層体の外側から視認可能であることを特徴とする、請求項１７に記載の認証体である。

　本発明の第１９の態様は、請求項１乃至１６のうち何れか１項に記載の３次元表示体における前記立体構造体の形成方法であって、前記３次元表示体の外部から照射されるレーザ光で、前記第１の要素セルおよび前記第２の要素セルを加工することによって、前記立体構造体を形成することを特徴とする、形成方法である。

　本発明によれば、目視および機械読取が可能な簡潔な構成で改ざんや偽造を抑止でき、かつ真偽判定も容易な認証体、当該認証体に適用可能な３次元表示体、および当該３次元表示体の形成方法を提供することが可能となる。

　第１の態様の３次元表示体によれば、ラミネートシートの第１の面（例えば、観察者から見て表面）から離間して第１の再生像を再生するのみならず、ラミネートシートの第２の面（例えば、観察者から見て裏面）から離間して第２の再生像を再生することができる。

　一般に、１つの再生像しか再生されない場合は、ラミネートシートの表面から、１つの再生像までの再生距離のみの立体感しか得られない。しかしながら、第１の態様の３次元表示体では、ラミネートシートの表面から離れて第１の再生像が再生されることに加えて、裏面からも離れて第２の再生像も再生されることから、２つの再生像が再生されることになり、観察者は、第２の再生像の再生面から、第１の再生像の再生面までの再生距離を知覚するので、その間にある認証体の位置によらず、立体感を得ることが可能となる。また、耐偽造性や、意匠性も向上する。

　さらには、第１の再生像の奥行きと、第２の再生像の奥行きとを同時に近くすることで、奥行きによる立体感をより一層得られるようにすることもできる。

　第２の態様の３次元表示体によれば、第１の態様の３次元表示体と同様に、ラミネートシートの表面側および裏面側に、２つの再生像が再生されるので、その間にある認証体の位置に依らず立体感を得ることが可能となる。また、耐偽造性や、意匠性も向上する。

　第３の態様の３次元表示体によれば、第１の態様の３次元表示体と、第２の態様の３次元表示体とを接続した構成とすることによって、立体感、偽造防止効果、および意匠性がさらに向上する。

　第４の態様の３次元表示体によれば、第１の態様の３次元表示体と、第２の態様の３次元表示体とを、おのおのラミネートシートに設けられたマーカで位置合わせして接続することができる。ここで、第１の態様の３次元表示体と、第２の態様の３次元表示体とは、同一面積かつ同一形状を有することが好ましい。また、マーカを、第１の要素セルと第２の要素セルとの境界に設けることができる。

　第５の態様の３次元表示体によれば、第１の態様の３次元表示体のラミネートシートの裏面と、第２の態様の３次元表示体のラミネートシートの表面とが対向配置するように、第１の要素セルと第２の要素セルとの境界として成立させることができる。ここでもまた、第１の態様の３次元表示体と、第２の態様の３次元表示体とは、同一面積かつ同一形状を有することが好ましい。

　第６の態様の３次元表示体によれば、第１の再生像を、照明の距離、個数、サイズに依らずぼけにくくするし、逆に、第２の再生像は、点光源ではないと観察できないようにすることができる。さらに、第１の再生像と第２の再生像とを隣接して再生させることによって、環境照明下でも視認可能な第１の再生像と、点光源により初めて再生する第２の再生像とを同時に再生することもできる。

　第７の態様の３次元表示体によれば、第６の態様の３次元表示体とは逆に、第２の再生像を、照明の距離、個数、サイズに依らずぼけにくくし、第１の再生像を、点光源ではないと観察できないようにすることができる。さらに、第２の再生像と第１の再生像とを隣接して再生させることによって、環境照明下でも視認可能な第２の再生像と、点光源により初めて再生する第１の再生像とを同時に再生することもできる。

　第８の態様の３次元表示体によれば、第４の再生像を、照明の距離、個数、サイズに依らずぼけにくくし、逆に、第３の再生像は点光源でないと観察できないようにすることができる。さらに、第３の再生像と第４の再生像とを隣接して再生させることによって、環境照明下でも視認可能な第４の再生像と、点光源により初めて再生する第３の再生像とを同時に再生することができる。

　第９の態様の３次元表示体によれば、第８の態様の３次元表示体とは逆に、第３の再生像を、照明の距離、個数、サイズに依らずぼけにくくし、第４の再生像を、点光源でないと観察できないようにすることができる。さらに、第３の再生像と第４の再生像とを隣接して再生させることによって、環境照明下でも視認可能な第３の再生像と、点光源により初めて再生する第４の再生像とを同時に再生することができる。

　第１０乃至１４の態様の３次元表示体によれば、再生像の再生に必要な位相角を、重複領域に記録することによって、計算機による位相角の計算時間を短縮できる。

　第１５、１６の態様の３次元表示体によれば、３次元表示体に示される個人識別情報の見える範囲を変えることにより、チェンジングの効果を持たせることができる。

　第１７、１８の態様の認証体によれば、積層体の中に、３次元表示体を内包させることによって、ラミネートシートの表裏面で視認可能な認証体を提供できる。

　第１９の態様の立体構造体の形成方法によれば、波長吸収率が異なる材料で第１の要素セルと第２の要素セルとを構成し、例えば、１０６４ｎｍの波長の赤外レーザや、ＹＶＯ／ＹＡＧレーザ、ファイバーレーザ、もしくは１０６００ｎｍの波長のＣＯ_２レーザ（ガスレーザ）で、任意の形状に加工できる。さらに、立体構造体に、ＡｌやＮｉ、およびＡｇやＴｉＯ_２のような単層または多層の反射層を設けることにより、これら反射層も任意の形状に加工できる。

図１は、本実施形態に係る３次元表示体の断面図（ｂ）と、第１の領域と第１の輪郭領域とを示す平面図（ａ）と、第２の領域と第２の輪郭領域とを示す平面図（ｃ）である。 図１Ａは、単層または多層の反射層で覆われた図１（ｂ）に示される３次元表示体の断面図（ａ）と、第１の領域および第２の領域が分離された３次元表示体の断面図（ｂ）である。 図１Ｂは、ラミネートシートと接着領域との位置関係の一例を示す断面図である。 図２は、図１（ｂ）における上面側の詳細構成例を示す断面図（ａ）と、図１（ａ）と同じ平面図（ｂ）と、図１（ｂ）における下面側の詳細構成例を示す断面図（ｃ）と、図１（ｃ）と同じ平面図（ｄ）である。 図２Ａは、図２（ａ）および図２（ｃ）に対応し、図２（ａ）および図２（ｃ）に示す第１の要素セルおよび第２のセルを単層または多層の反射層で覆った構成を示す断面図である。 図２Ｂは、ラミネートシートと接着領域との位置関係の別の例を示す断面図である。 図３は、認証体の表裏面それぞれから隔離して再生像が再生される状態を示す斜視図である。 図３Ａは、図３における各再生像の位置関係を示す斜視図である。 図４は、図３に示す認証体を反転させた場合における再生像を示す図である。 図４Ａは、図４における各再生像の位置関係を示す斜視図である。 図５は、３次元表示体の立体構造体を形成する方法を説明するための図である。 図６は、３次元表示体の立体構造体を形成する方法を説明するための図である。 図７Ａは、３次元表示体の立体構造体を形成する方法を説明するための図である。 図７Ｂは、３次元表示体の立体構造体を形成する方法を説明するための図である。 図８Ａは、３次元表示体の立体構造体を形成する方法を説明するための図である。 図８Ｂは、３次元表示体の立体構造体を形成する方法を説明するための図である。 図９は、透明窓部分の表裏に立体的なホログラム箔が転写されて作成されたパスポートの例を示す図である。 図１０は、ＣＧＨによって計算された位相を記録するための位相角記録領域を説明するための図である。 図１１は、３次元表示体が内包される前の積層体の断面図（ａ）と、３次元表示体が内包された積層体の断面図（ｂ）である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、同様または類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

　図１は、本実施形態に係る３次元表示体の断面図（ｂ）と、第１の領域と第１の輪郭領域とを示す平面図（ａ）と、第２の領域と第２の輪郭領域とを示す平面図（ｃ）である。

　図２（ａ）は、図１（ｂ）における上面側の詳細構成例を示す断面図であり、図２（ｃ）は、図１（ｂ）における下面側の詳細構成例を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）と同じ平面図であり、図２（ｄ）は、図１（ｃ）と同じ平面図である。

　図３は、認証体の表裏面それぞれから隔離して再生像が再生される状態を示す斜視図である。

　図３は、本実施形態に係る３次元表示体４の第１の領域５と第２の輪郭領域１０に記録された、第１の再生像７ａと第２の輪郭領域の再生像１１ｂが表面側から、また第２の領域６と第１の輪郭領域９に記録された、第２の再生像７ｂと第１の輪郭領域の再生像１１ａが裏面側から、それぞれ再生される状態を示している。

　図１（ｂ）に例示する断面図のように、本実施形態に係る３次元表示体４は、ラミネートシート１ａ、１ｂ上に、複数の第１の要素セル２および第２の要素セル３が配置されてなる。ラミネートシート１ａおよびラミネートシート１ｂは、ラミネートシート８を挟んでいる。

　第１の要素セル２には、例えば生体情報のような個人識別情報が記録される。

　第２の要素セル３は、個人識別情報を視認可能な認証体を含む。

　３次元表示体４は、複数の第１の要素セル２および第２の要素セル３がそれぞれ配置されることによって形成された第１の領域５（図１（ｂ）に対応する上面平面図である図１（ａ）参照）および第２の領域６（図１（ｂ）に対応する下面平面図である図１（ｃ）参照）を有している。

　第１の要素セル２と、第２の要素セル３とに、それぞれ位相シフト構造が形成される。

　このように、３次元表示体４は、図１（ｂ）に例示するように、ラミネートシート８のような透明基材の表裏に、柄が対応しているホログラム箔２１、２２を高精度に位置合わせして転写することによって、例えば、表面の例である図１（ａ）および裏面の例である図１（ｃ）に示すように、縁取り部分に、表裏一体となった柄を形成できる。また、表面や裏面の一部を、レーザ除去によってディメタライズすることによって画像を形成することもできる。これによって、表面側のホログラム箔２１と、裏面側のホログラム箔２２との間に、僅かなずれがあった場合でも一見して視認できるため、偽造困難性と判別性との両立が可能となる。

　図２（ａ）は、図１（ｂ）における上面側の詳細構成例を示す断面図であり、図２（ｃ）は、図１（ｂ）における下面側の詳細構成例を示す断面図である。

　図２（ａ）および図２（ｃ）に示すように、第１の領域５および第２の領域６それぞれにおいて、第１の要素セル２と第２の要素セル３が、所定の比率で入れ子状に配置される。これによって立体構造体が形成される。

　図１（ｂ）に戻って示すように、立体構造体に配置された第１の領域５および第２の領域６は、位相シフト構造の反射光による再生点群が一貫性のある一体の三次元像を形成し、ラミネートシート８のそれぞれ異なる面側から視認可能である。例えば、第１の領域５は、図１（ｂ）中上側から視認可能であり、第２の領域６は、図１（ｂ）中下側から視認可能である。一貫性のあるとは、一報の絵柄のない領域に他方の絵柄が入るものとできる。また、一貫性のあるとは、表裏の絵柄でひとつモチーフとなるものとできる。モチーフは文字、シンボル、印、装飾とできる。

　第１の要素セル２に形成された位相シフト構造により、図３に示すように、ラミネートシート８の第１の面（例えば図中上面である表面）側に、ラミネートシート１ａから離間して第１の再生像７ａが再生される。また、第２の要素セル３に形成された位相シフト構造により、図３に示すように、ラミネートシート８の第２の面（例えば図中下面である裏面）側に、ラミネートシート１ｂから離間して第２の再生像７ｂが再生される。

　図２（ｂ）に戻って示すように、第１の領域５には、第１のキャラクタ（例えば、顔）が記録されており、このキャラクタは、第１の輪郭領域９によって囲まれている。

　図２（ｄ）に戻って示すように、第２の領域６には、第２のキャラクタ（例えば、太陽）が記録されており、このキャラクタは、第２の輪郭領域１０によって囲まれている。

　第１の輪郭領域９および第２の輪郭領域１０もまた、複数の第１の要素セル２と第２の要素セル３とが、それぞれ配置されることによって、それぞれ位相シフト構造が形成される。

　また、図２（ａ）および図２（ｃ）に示すように、第１の輪郭領域９および第２の輪郭領域１０それぞれにおいて、第１の要素セル２と第２の要素セル３とが、所定の比率で入れ子状に配置されることによって立体構造体が形成される。

　第１の輪郭領域９および第２の輪郭領域１０は、ラミネートシート８のそれぞれ異なる面側から視認可能である。たとえば、図１（ｂ）および図１（ａ）に示すように、第１の輪郭領域９は、図中上側である表面側から視認可能であり、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、第２の輪郭領域１０は、図中下側である裏面側から視認可能である。

　第１の要素セル２に形成された位相シフト構造により、図３に示すように、ラミネートシート８の第１の面（例えば図中上側である表面）側に、ラミネートシート１ａから離間して第２の輪郭領域の再生像１１ｂが再生される。また、第２の要素セル３に形成された位相シフト構造により、ラミネートシート８の第２の面（例えば図中下側である裏面）側に、ラミネートシート１ｂから離間して第１の輪郭領域の再生像１１ａが再生される。

　このように、第１の再生像７ａおよび第２の輪郭領域の再生像１１ｂは、図３中上側に、重なるように再生できる。第１の再生像７ａおよび第２の輪郭領域の再生像１１ｂのうちの一方だけでは立体感が乏しい。しかしながら、３次元表示体４は、第１の再生像７ａおよび第２の輪郭領域の再生像１１ｂを重なるように再生できるので、観察者は、倍増された奥行き感を感じることができる。なお、第１の領域５の点群により構成される面の一部と、第２の領域６の点群により構成される面の一部とを、平行としてもよい。これにより、重層的に複合した像を表示することも可能となる。

　同様に、第２の再生像７ｂおよび第１の輪郭領域の再生像１１ａは、図３中下側に、重なるように再生できる。第２の再生像７ｂおよび第１の輪郭領域の再生像１１ａのうちの一方だけでは立体感が乏しい。しかしながら、３次元表示体４は、第２の再生像７ｂおよび第１の輪郭領域の再生像１１ａを重なるように再生できるので、観察者は、倍増された奥行き感を感じることができる。なお、第１の輪郭領域９の点群により構成される面の一部と、第２の輪郭領域１０の点群により構成される面の一部とを、平行としてもよい。これにより、重層的に複合した再生像を表示することも可能となる。

　また、３次元表示体４では、第１の再生像７ａを再生する第１の領域５と、ピッチおよび方位角の異なる光を特定方向に回折する回折格子で構成された第２の領域６とを、３次元表示体４内に隣接して配置できる。第１の領域５は、それぞれ複数の位相角記録領域を有してもよい。また、第２の領域６は、記録された回折格子のピッチ、方位角、または、その双方が異なる複数の位相角記録領域を有してもよい。なお、位相角記録領域については、図１０を用いて後述する。

　また、３次元表示体４は、第１の輪郭領域９と、ピッチおよび方位角の異なる光を特定方向に回折する回折格子で構成された第２の輪郭領域１０とを、マーカ１９の位置合わせによって、隣接して配置される輪郭部２０を形成している。

　第１の輪郭領域９もまた、後述する位相角記録領域を有してもよい。また、第２の輪郭領域１０も同様に、記録された回折格子のピッチ、方位角、または、その双方が異なる、後述する位相角記録領域を有してもよい。

　第１の領域５および第１の輪郭領域９の面積は、第２の領域６および第２の輪郭領域１０の面積と、同じまたはそれよりも大きくできる。

　第１の領域５および第１の輪郭領域９と、第２の領域６および第２の輪郭領域１０とは、所定の隙間を開けて隣接して配置できる。ただし、この場合、再生像７ａ、７ｂ、１１ａ、１１ｂの輝度は、後述する位相角記録領域の面積によって暗くなる。したがって、第１の領域５、第１の輪郭領域９、第２の領域６、および第２の輪郭領域１０における第１の要素セル２および第２の要素セル３の面積を変えることによって、輝度を調節することができる。

　第１の要素セル２と第２の要素セル３との間に適度な空間を置いて、観察者が同時に視認可能な距離で、第１の要素セル２と第２の要素セル３とを、スペーサを介して離間して、例えば一定の比率で入れ子状に配置できる。一定の比率とは、後述する計算要素区画の単位エリア内における第１の要素セル２の数と、第２の要素セル３の数との比とできる。また、第１の要素セル２と第２の要素セル３とを同じサイズとできる。さらに、第１の要素セル２と第２の要素セル３とを同じ形状とできる。

　第１の要素セル２および第２の要素セル３のサイズは、５μｍ以上、１５０μｍ以下とできる。このサイズは、第１の要素セル２および第２の要素セル３の短辺の長さとできる。また第１の要素セル２および第２の要素セル３に外接する長方形の短辺の長さともできる。

　図１Ａ（ａ）は、単層または多層の反射層１４で覆われた図１（ｂ）に示される３次元表示体４の断面図である。

　図２Ａ（ａ）は、図２（ａ）および図２（ｃ）に対応し、図２（ａ）および図２（ｃ）に示す第１の要素セル２および第２の要素セル３を単層または多層の反射層１４で覆った構成を示す断面図である。

　図３Ａは、図３における各再生像７ａ、７ｂ、１１ａ、１１ｂの位置関係を示す斜視図である。

　図３Ａにおいて、第１の距離Ｚ１は、ラミネートシート１ａの第１の面（例えば、図中上側の面）から、第１の再生像７ａまでの距離を示す。また、第２の距離Ｚ２は、ラミネートシート１ｂの第２の面（例えば、図中下側の面）から、第２の再生像７ｂまでの距離を示す。また、第３の距離Ｚ３は、ラミネートシート１ｂの第２の面（例えば、図中下側の面）から、第１の輪郭領域の再生像１１ａまでの距離を示す。さらに、第４の距離Ｚ４は、ラミネートシート１ａの第１の面（例えば、図中上側の面）から、第２の輪郭領域の再生像１１ｂまでの距離を示す。図３Ａでは、Ｚ１＜Ｚ２、かつＺ４＜Ｚ３の関係となっている。

　図４は、図３に示す認証体１００を反転させた場合に再生される再生像を示す図である。

　図４のような場合、図３とは逆に、図中下側に、ラミネートシート１ａから離間して第１の再生像７ａおよび第２の輪郭領域の再生像１１ｂが再生され、図中上側に、ラミネートシート１ｂから離間して第２の再生像７ｂおよび第１の輪郭領域の再生像１１ａが再生される。

　図４Ａは、図４における各再生像７ａ、７ｂ、１１ａ、１１ｂの位置関係を示す斜視図である。

　図４Ａでは、図３Ａとは逆に、Ｚ１＞Ｚ２、かつＺ４＞Ｚ３の関係となっている。

　図３および図４は、第１の領域５と第２の領域６との位相シフト機能を有する構造として記録された第１の再生像７ａおよび第２の再生像７ｂを、照明光下で観察できることを示している。言い換えれば、後述する位相角記録領域に、位相シフト機能を有する構造として記録された第１の再生像７ａおよび第２の再生像７ｂは、照明により再生される。

　第１の再生像７ａ、第２の再生像７ｂ、第１の輪郭領域の再生像１１ａ、および第２の輪郭領域の再生像１１ｂは、複数の再生点により構成される。言い換えれば、第１の再生像７ａ、第２の再生像７ｂ、第１の輪郭領域の再生像１１ａ、および第２の輪郭領域の再生像１１ｂが、再生点の群として表示される。

　図３に戻って示すように、第１の再生像７ａは顔を表し、第２の再生像７ｂは太陽を表している。つまり、第１の再生像７ａと、第２の再生像７ｂとは異なっていてもよい。また、第１の再生像７ａと第２の再生像７ｂとのサイズは同じあっても、異なっていてもよい。例えば、第１の再生像７ａと第２の再生像７ｂとの凸包の面積の比率と、１：２以上、２：１以下とできる。

　また、第１の再生像７ａのサイズを、第２の再生像７ｂのサイズより小さくすることもできる。このとき、例えば、第１の再生像７ａと、第２の再生像７ｂとの凸包の面積の比率を、１:１０以上、１：２未満とできる。

　３次元表示体４に対して、第１の再生像７ａは、観察者に対して手前側、すなわち表側に再生され、第２の再生像７ｂは、観察者に対して裏側に再生される。図４は、裏面の状況を示し、発現状況は、前述した図３のような発現状況と逆になる。

　図３に示す例では、第１の輪郭領域の再生像１１ａは、黒地に白字で示され、第２の輪郭領域の再生像１１ｂは、白地に黒字で示されている。つまり、第１の輪郭領域の再生像１１ａと、第２の輪郭領域の再生像１１ｂとは異なっていてもよい。また、第１の輪郭領域の再生像１１ａと、第２の輪郭領域の再生像１１ｂとは、同じサイズでもよい。例えば、第１の再生像７ａと第２の再生像７ｂとに関連するが、第１の輪郭領域の再生像１１ａと第２の輪郭領域の再生像１１ｂとの凸包の面積の比率を、１：２以上、２：１以下とできる。

　また、第１の輪郭領域の再生像１１ａのサイズは、第２の輪郭領域の再生像１１ｂのサイズより小さくすることもできる。例えば、第１の輪郭領域の再生像１１ａと、第２の輪郭領域の再生像１１ｂとの凸包の面積の比率を、１:１０以上、１：２未満とできる。

　３次元表示体４に対して、第２の輪郭領域の再生像１１ｂは、観察者に対して手前側、すなわち表側に再生され、第１の輪郭領域の再生像１１ａは、観察者に対して裏側に再生される。図４は、裏面の状況を示し、発現状況は、前述した図３のような発現状況と逆になる。

　図３に示すように位相シフト機能を有する認証体１００の構造により、平面の再生像である第１の再生像７ａ、第２の再生像７ｂ、第１の輪郭領域の再生像１１ａ、および第２の輪郭領域の再生像１１ｂが、空間中に３次元表示体４から離間して再生される。言い換えれば、位相シフト機能を有する構造は、平面の再生像７ａ、７ｂ、１１ａ、１１ｂを空間中に再生する。再生像７ａ、７ｂ、１１ａ、１１ｂの形状を曲面とすることもできる。この時、観察者が観察する際に得られる立体感は、再生像の再生距離、すなわち再生像７ａ、７ｂ、１１ａ、１１ｂの中心と３次元表示体４の表面との距離（前述したＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４）に比例して大きくなる。

　しかし、再生距離を大きくしすぎると、点光源下で、像のぼけが生じる。そのため、ぼけが生じないような再生距離の範囲とする。図３に示すように、３次元表示体４は、再生像７ａ、７ｂ、１１ａ、１１ｂが、それぞれ３次元表示体４の表側の空間と、裏側の空間とに再生する。これにより、再生像７ａ、７ｂ、１１ａ、１１ｂのぼけを抑えつつ、立体感を増すことができる。

　図３Ａおよび図４Ａともに、３次元表示体４から第１の再生像７ａまでの再生距離Ｚ１と、３次元表示体４から再生像７ｂまでの再生距離Ｚ２とが異なる場合であるが、図４Ａは３次元表示体４の表裏面を逆にして、２つの再生像７ａ、７ａが図３Ａと反対方向に再生される例を示している。

　図３Ａおよび図４Ａともに、３次元表示体４から第１の輪郭領域の再生像１１ａまでの再生距離Ｚ３と、３次元表示体４から第２の輪郭領域の再生像１１ｂまでの再生距離Ｚ４とが異なる場合である。図３Ａは、第１および第２の輪郭領域の再生像１１ｂ、１１ｂが、３次元表示体４を挟んで異なる側に再生される例を示し、図４Ａは、図３Ａに示す３次元表示体４の表裏面を逆にして、第１および第２の輪郭領域の再生像１１ａ、１１ｂが、図３Ａと反対側に再生される例を示している。

　図３Ａおよび図４Ａを用いて、３次元表示体４によって実現されるセキュリティ効果について説明する。

　図３Ａに示す例では、３次元表示体４から第１の再生像７ａまでの再生距離Ｚ１と、３次元表示体４から第２の再生像７ｂまでの再生距離Ｚ２とは異なり、Ｚ２＜Ｚ１の関係を有する。また、３次元表示体４から第１の輪郭領域の再生像１１ａまでの再生距離Ｚ３と、３次元表示体４から第２の輪郭領域の再生像１１ｂまでの再生距離Ｚ４とは異なり、Ｚ４＜Ｚ３の関係を有する。

　一方、図４Ａに示す例は、図３Ａに示す３次元表示体４を裏面側から見た状態を示しており、発現状況として、図３Ａとは逆の効果が得られ、Ｚ１＜Ｚ２およびＺ３＜Ｚ４の関係となる。

　また、図示していないが、第１の再生像７ａと第２の再生像７ｂとを、全て表面側に、あるいは逆に全て裏面側に再生するように、３次元表示体４を構成することもできる。

　同様に、第１の輪郭領域の再生像１１ａと第２の輪郭領域の再生像１１ｂとを、全て表面側に、あるいは逆に全て裏面側に再生するように、３次元表示体４を構成することもできる。

　図３に示す認証体１００によれば、環境照明下では、正面方向、つまり、ラミネートシート１ａの面に対する法線方向から観察した場合、第１の再生像７ａと第２の輪郭領域の再生像１１ｂとを視認できる。しかしながら、観察方向が、正面方向からずれ、視野角度の値が大きくなるほど、再生像７ａ、１１ｂはぼけて視認できなくなる一方、第２の再生像７ｂおよび第１の輪郭領域の再生像１１ａのみ視認できるようになる。

　しかしながら、環境照明に代えて、点光源による照明下では、再生距離Ｚ２、Ｚ３や視野角度の値が大きくなっても、第１の再生像７ａと第１の輪郭領域の再生像１１ａとを明瞭に視認できる。また、第２の再生像７ｂと第２の輪郭領域の再生像１１ｂとを明瞭に視認できる。そのため、第１の再生像７ａと第２の再生像７ｂとの対比による奥行き感を視認できる。

　再生点を再生する位相シフト機能を有する構造は、再生点の光学距離と波長から、位相シフト機能を有する構造における位相をＣＧＨで計算し、その位相に対応して入射した光の位相をシフトさせる位相シフト機能を有する構造を、第１の領域５、第１の輪郭領域９、第２の領域６、および第２の輪郭領域１０の位相角記録領域（後述する）に記録することによって実現される。

　位相シフト機能を有する構造は、後述する位相角記録領域に、レリーフ構造として記録することも、屈折率の変調として記録することもできる。

　位相差をレリーフ構造として記録する場合、以下のようにして行う。まず、電子線レジストがガラス板上に塗布されたレジスト版に、位相シフト量に応じたドーズ量の電子ビームを露光し、レジスト版を現像し、位相シフト量に応じた凹凸面を形成する。次に、レジスト板上に形成された凹凸面上に金属層を堆積してマスタープレートを作製する。次に、マスタープレートから電鋳により、ニッケルのシムを複製する。複製したシムを、キャリア上に樹脂が塗布されたフィルムにエンボスすることで、レリーフ構造を樹脂に記録できる。このように、レリーフ構造として記録された位相シフト機能を有する構造は、量産性に優れている。レリーフ構造をエンボスする樹脂は、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、または、これら双方の樹脂の複合体とできる。特に熱可塑性樹脂と、硬化性樹脂との複合体は、高精度に位相をレリーフ構造として記録できるため、高密度に再生点を記録でき、且つそのレリーフ構造が記録された３次元表示体４が、被着体から、改ざんのため、加熱し剥がされるような場合、破壊できるため、高い改ざん耐性を有する。

　片面のレリーフ構造を作成する場合、第１の領域５、第１の輪郭領域９、第２の領域６、および第２の輪郭領域１０を含む、１面からなるレリーフ構造を作成する。

　両面のレリーフ構造を作成する場合、ラミネートシートの余白箇所に、位置合わせ用のマーカ１９を設けた上で、第１の領域５、第１の輪郭領域９、第２の領域６、および第２の輪郭領域１０を含む１面からなるレリーフ構造を２つ作成し、これら２つのレリーフ構造を、それぞれのマーカ１９によって位置合わせしながら、２つのレリーフ構造を張り合わせ、マーカを含む余白箇所を断裁、もしくはディメタライズして除去し、パターンとして残すことで達成できる。

　次に、図５および図６、図７Ａおよび図７Ｂ、図８Ａおよび図８Ｂを用いて、３次元表示体４の立体構造体を形成する方法について説明する。

　図５および図６、図７Ａおよび図７Ｂ、図８Ａおよび図８Ｂは、３次元表示体の立体構造体を形成する方法を説明するための図である。

　図５（ａ）、図７Ａ（ａ）および図７Ｂ（ａ）に示すように、レーザ照射装置１２ａから、３次元表示体４に、強いレーザ光１３ａを片面または両面に照射する。これによって、樹脂によって成形された立体構造体である第１の要素セル２および／または第２の要素セル３が溶融し、ラミネートシート１上の単層または多層の反射層１４が蒸発することによって、図５（ｂ）、図７Ａ（ｂ）および図７Ｂ（ｂ）に示すように、表面側のホログラム箔をレーザによって部分的にディメタライズすることができる。

　レーザ照射装置１２としては、１０６４ｎｍの波長の赤外レーザや、ＹＶＯ／ＹＡＧレーザ、ファイバーレーザ、もしくは１０６００ｎｍの波長のＣＯ_２レーザ（ガスレーザ）を適用できる。

　反射層１４の材料としては、金属または金属化合物、酸化ケイ素とできる。金属化合物は、酸化金属、金属硫化物、フッ化金属とできる。これら金属化合物は、化学変化しにくく、記録領域に記録された再生像を長期間保持できる。

　金属硫化物は、硫化亜鉛とできる。金属酸化物は、酸化チタンとできる。金属フッ化物はフッ化マグネシムとできる。金属は、アルミニウム、銀、スズ、ニッケル、クロム、金の単体、または合金とできる。特にアルミニウムは不働態層を形成するため、耐久性が高く、記録領域に記録された再生像を長期間保持できる。

　一方、図６（ａ）、図８Ａ（ａ）および図８Ｂ（ａ）に示すように、レーザ照射装置１２ｂから、弱いレーザ光１３ｂを片面または両面に照射することによって、図６（ｂ）、図８Ａ（ｂ）および図７Ｂ（ｂ）に示すように、波長の吸収率が異なる材料を使うことで第１の要素セル２および／または第２の要素セル３を残して単層または多層の反射層１４のみを除去したり、反射層１４の一部のみを除去することもできる。

　波長吸収率が異なる材料としては、金属化合物とできる。金属化合物は、硫化亜鉛、アルミナ、酸化チタンとできる。これら金属化合物は、化学変化しにくく、記憶領域に保存された再生像を長期間保持できる。

　これによって、反射層１４の効果を半減させることができる。また、立体構造体を形成する第１の要素セル２および第２の要素セル３を、レーザによって変形する樹脂によって成形することによって、再生像の形を任意に変えたり、あるいは再生像の効果を半減または増幅させることも可能となる。

　このようにレーザによってなされるディメタライズによって形成された透明窓部分２３の表裏に、立体的なホログラム箔を転写し、偽造の困難なカードを作成することも可能となる。これをパスポートに応用した例について説明する。

　図９は、透明窓部分の表裏に立体的なホログラム箔が転写されて作成されたパスポートの例を示す図である。

　このパスポート４０では、図７Ａ（ｂ）における透明窓部分２３に相当する透明窓部分の表裏に、立体的なホログラム箔を転写することによって、第１の顔画像４１と第２の顔画像４２とが形成されている。

　このパスポート４０では、第１の顔画像４１が改ざんされても、透明窓部分に形成された第２の顔画像４２との齟齬から改ざんを検知することが可能となる。また、表裏の３次元的な柄のずれからも、偽造品を目視で検知することが可能となる。

　次に、ＣＧＨによって計算された位相を、第１の領域５、第１の輪郭領域９、第２の領域６、および第２の輪郭領域１０の位相角記録領域に記録する方法について説明する。

　図１０は、ＣＧＨによって計算された位相を記録するための位相角記録領域を説明するための図である。

　３次元表示体４は、ラミネートシート８に、記録面を備えている。記録面には、画素が設けられ、これら画素は、特許文献７で説明されているように、計算要素区画１５、位相角記録領域１６、および位相角非記録領域１７に分類される。

　これら計算要素区画１５と、位相角記録領域１６と、位相角非記録領域１７との位置関係について、ＸＹＺ直交座標系を用いて説明する。

　画素面に交差する方向から光が入射すると、その画素面により入射光が変調されることで再生像を得ることができる。再生像は複数の再生点の像である。再生点は、画素面からＺ方向に、好ましくは５ｍｍ以上、２５ｍｍ以下離間した位置にある。

　着目する再生点から画素面を見た場合に、視野角方向における再生像が再生される範囲を、視野角θと呼ぶ。以下の説明では、視野角方向は、Ｘ方向またはＹ方向である。再生点からの視野角θは、下記の（１）式によって定義される。

　　θ＜（Ａ／ｍ）・・・（１）
　ここで、（λ／２ｄ）≦１である場合、下記の（２）式が得られる。

　　Ａ＝ａｓｉｎ（λ／２ｄ）・・・（２）
　ただし、λは光の波長、ｄは単位ブロックの視野角方向における配列間隔、ｍは３以上の実数である。

　光の波長λは、具体的には、可視光のうち人間の最大比視感度である５５５ｎｍとできる。配列間隔ｄは、単位ブロックの中心間距離とできる。単位ブロックの配列間隔ｄは、１０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下とできる。

　視野角θは、着目する再生点から画素面を見た場合におけるＸ方向の範囲によって決定され、Ｘ方向の最小値Ｘｍｉｎと、着目する再生点と、Ｘ方向の最大値Ｘｍａｘとでなす角２θの１／２である。なお、Ｘ方向、Ｙ方向はおのおの、画素面の延びる一方向をＸ方向、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向としたユークリッド座標のＸ座標軸、Ｙ座標軸に相当する。

　なお、視野角方向をＹ方向とした場合における視野角θも同様に規定される。すなわち、視野角θは、着目する再生点からレリーフ面を見た場合におけるＹ方向の範囲によって決定され、Ｙ方向の最小値Ｙｍｉｎと、着目する再生点と、Ｙ方向の最大値Ｙｍａｘとでなす角２θの１／２である。したがって、単位ブロックの配列間隔ｄは、視野角方向がＸ方向である場合には、単位ブロックのＸ方向の配列間隔ｄｘに相当し、視野角方向がＹ方向である場合には、第１の要素セル２および第２の要素セル３のＹ方向の配列間隔ｄｙに相当する。

　このため、計算要素区画１５は、一般的には正方形または長方形となる。しかし、計算要素区画１５を、四角形以外の多角形、または円あるいは楕円としてもよい。多角形では、特に正方形、長方形に加えて、六角形も適している。計算要素区画１５が、正方形または長方形以外である場合には、計算要素区画１５のＸ方向の最小値（下限値）を、Ｘｍｉｎとし、計算要素区画１５のＸ方向の最大値（上限値）をＸｍａｘとする。同様に、計算要素区画１５のＹ方向の最小値をＹｍｉｎとし、計算要素区画１５のＹ方向の最大値をＹｍａｘとする。

　単位ブロックの形状が、正方形または長方形である場合、実際には、正方形や長方形の角が丸みを帯びた角丸方形となる。また、単位ブロックは、隣接した単位ブロックと融合しても良い。この場合、各単位ブロックの形状としては、角丸方形であっても、単位ブロックが融合した形状としては、角丸方形とはならず、変形するが、融合により変形しても光学的効果は変わらない。単位ブロックは、整然配列されているのが好ましい。整然配列としては、一定範囲の間隔での配列、等間隔の配列とすることができる。典型的な整然配列としては、正方配列や、六方配列である。

　視野角θは、上記（１）式から明らかなように、Ａ未満となる。光がこの位相成分を通過し、回折される場合、理論上Ａを超えた回折は生じない。したがって、計算機を用いたホログラム計算を行う場合、計算範囲を、視野角θを上限とすればよい。このように、計算範囲を制限することで、計算時間を短縮できる。また、仮に、視野角θを超えた範囲について計算を行っても、理論的に存在しない回折の計算を行うだけであるので、その結果はノイズとしてしか寄与しない。しかしながら、上述の計算では、視野角θを超えた範囲の計算を行わないので、再生点上における再生像の再生時にノイズは重畳されない。

　位相角記録領域１６も位相角非記録領域１７もそれぞれ複数の単位ブロックを含んでいる。位相角記録領域１６のうち、計算要素区画１５と重複した領域である重複領域に含まれる単位ブロックを対象として、計算機によって、位相成分に基づいて位相角が計算され、計算された位相角が、重複領域に含まれる単位ブロックに記録される。

　画素面上には、このように視野角θに応じて、計算要素区画１５がそれぞれ規定される。このように、計算要素区画１５は、位相角記録領域１６および位相角非記録領域１７とは、独立して規定されるので、通常は、位相角記録領域１６および位相角非記録領域１７と個々に重なり合う。

　計算要素区画１５は、再生像の各再生点に１対１に対応し、各再生点からの光の位相成分が計算される。再生点は複数存在するので、再生点と同数存在する計算要素区画１５もまた複数存在し、各再生点からの光の位相成分は、これら複数の計算要素区画１５のおのおの毎に計算される。

　位相角記録領域１６は、位相成分に基づいて計算された位相角を記録することが可能な領域である。

　位相角非記録領域１７は、位相角が記録されない領域であり、一例では、鏡面である。

　位相角は、計算要素区画１５と位相角記録領域１６とが重なる重複領域に、各計算要素区画１５毎に記録される。

　位相角非記録領域１７には、例えば、光の散乱、反射、および回折特性のような、位相角以外の情報を記録できる。

　図１１は、３次元表示体４が内包される前の積層体３０の断面図（ａ）と、３次元表示体４が内包された積層体３０の断面図（ｂ）である。全体の厚さとして、例えばＪＩＳＸ６３１１およびＪＩＳＸ６３０１（ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１０）より、０．１８ｍｍ以上、０．８４ｍｍ以下の範囲内とできる。

　積層体３０は、図中上側から、透明な外層基材である透明保護層３１と、照明光を受けて変調する位相変調層３２と、レーザ光を受けて発色する透明な中間基材である印字層３３と、コア基材であるコア層３４と、印字層３３と、位相変調層３２と、透明保護層３１とを順に積層してなる。３次元表示体４の第１の領域５および第２の領域６は、積層体３０の外側から視認可能である。

　コア層３４の一部であり、透明な非印刷部である内包部２５に、３次元表示体４を内包することによって、図１１（ｂ）に示すように、３次元表示体４が内包された積層体３０とできる。

　３次元表示体４はまた、図示しないキャリア上に形成することもできる。この場合、図示しないキャリア上の３次元表示体４を、図１Ｂおよび図２Ｂに示すような接着領域１８を介して、内包へホットスタンピングすることによって図示しない被着体に添付できる。

　図１Ｂおよび図２Ｂは、ラミネートシートと接着領域との位置関係の一例を示す断面図である。

　３次元表示体４が配置されたラミネートシート１は、図１Ｂおよび図２Ｂに示すような接着領域１８を介して、例えば印刷されたノート、印刷されたページ、印刷されたカードのような被着体に添付することができる。接着領域１８はまた、ホットスタンピングにより被着体に添付することもできる。このようにして、３次元表示体４を、被着体に添付することで、３次元表示体４を備えた認証体１００を得ることができる。

　認証体１００の実例は、カードである。カードは、ＩＤカードやライセンスカード、ゲームカードとできる。ＩＤカードは、国民ＩＤカード、外国人在留カード、納税カードとできる。また、冊子はパスポートとできる。

　図示しないキャリアは、プラスチックフィルムとできる。プラスチックフィルムの材質は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）とできる。またプラスチックフィルムは、樹脂を塗布して形成されたコート層を有してもよい。

　図１１に戻って示すように、位相変調層３２は、多層とできる。位相変調層３２は、エンボス層、反射層、マスク層を順に積層した構成とできる。なお、反射層、マスク層は省略できる。透明保護層３１の材質は、熱可塑性ポリマーとできる。エンボス層の材質は、硬化ポリマーとできる。反射層の材質は、無機とできる。透明保護層３１とエンボス層は、コーティングにより形成できる。反射層は堆積により単層または多層を形成できる。堆積は、物理堆積、化学堆積とできる。物理堆積は、真空蒸着、スパッタとできる。マスク層はインクを印刷することで形成できる。印刷は、オフセット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷とできる。インキは、油性インキ、水系インキとできる。またインキは、ＵＶインキとしてもよい。

　エンボス層は、単層または複合層とできる。複合層は、レリーフ層、中間部、アンカー層で構成できる。レリーフ層は、硬化ポリマーとできる。アンカー層は、熱硬化ポリマーとできる。中間層は、混合体とできる。

　透明保護層３１の材料は、樹脂と滑剤の混合体とすることができる。樹脂は、熱可塑性樹脂とできる。樹脂の実例は、アクリル樹脂やポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂とできる。また、滑剤としてはポリエチレンパウダー、パラフィンワックス、シリコーン、カルナバロウ等のワックスを使用できる。これらは剥離層として、基材層上にグラビア印刷法やマイクログラビア法等、公知の塗布方法によって形成できる。剥離層の厚みは、０．５μｍ以上、５μｍ以下の範囲内とできる。

　単層のエンボス層の材質は、ポリアクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリアクリルアクリレートとできる。レリーフ層の材質は、ポリアクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリアクリルアクリレートとできる。中間部の材質は、ポリアクリレート、ポリウレタンアクリレートの混合とできる。アンカー層の材質は、ポリウレタンアクリレートとできる。

　また、熱加圧により透明保護層３１と、位相変調層３２と、印字層３３と、内包部３５に３次元表示体４が内包されたコア層３４とをこの順に積層し、熱圧着により一体化することによって、図１１（ｂ）に示すような積層体３０を形成できる。積層体３０は、カード、タグ、冊子のページとできる。これにより、セキュリティラベル付き認証体を形成できる。

　また添加要素である図示しない反射散乱層も設けることができる。反射散乱層には、照明角度又は観察角度に応じて色が変化する機能性インキを使用できる。このような機能性インキとしては、例えば、光学的変化インキ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｉｎｋ）、カラーシフトインキおよびパールインキを使用できる。

　次に、第１の領域５、第１の輪郭領域９、第２の領域６、および第２の輪郭領域１０の配置による記録について説明する。

　第１の領域５は、生体情報を含む個人識別情報のデータを記録できる。例えば、ＩＤカード所有者の顔を、２以上の色で表現されるカラー画像として、階調値を、各色について計算要素区画１５毎に有することで、第１の再生像７ａとして再生できる。

　第２の領域６は、第１の領域５の生体情報を含む個人識別情報の別データを記録できる。例えば、第１の領域５に基づいて、二値化された階調値を、計算要素区画１５毎に有することによって、第１の領域５に記憶されたＩＤカード所有者に関連するハッシュ情報等を、第２の再生像７ｂとして再生できる。

　第１の輪郭領域９は、２以上の色で表現されるカラー画像のデータとして、階調値を、各色について計算要素区画１５毎に有する。また、第２の輪郭領域１０は、第１の輪郭領域９に基づいて、二値化された階調値を、計算要素区画１５毎に有する。

　これによって、第１の輪郭領域９および第２の輪郭領域１０は、第１の領域５および第２の領域６に関連した生体情報を含む個人識別情報のキャラクタを記録できる。例えば、第１の領域５および第２の領域６に記録されたＩＤカード所有者に関連するハッシュ情報等を、第１の輪郭領域の再生像１１ａおよび第２の輪郭領域の再生像１１ｂとして再生できるので、意匠性を高めることもできる。

　また、第１の輪郭領域９および第２の輪郭領域１０は、第１の領域５および第２の領域６の偽造防止用途として利用できる。例えば、第１の領域５と、第１の輪郭領域９とを合体させ、領域上の要素セルも２つの領域に重なるように配置し、本品を剥がす等して作られた偽品が、偽造と分かるような再生像を再生できるようにすればよい。

　次に、本発明の実施形態に係るカードの具体的な製造について、以下の実施例において、再び図１１を参照しながら説明する。

　透明保護層３１の材料として、透明ポリカーボネート樹脂シート（厚さ１００μｍ）を、位相変調層３２の材料として、位相シフト構造を含んだ透明ポリカーボネート樹脂シート（厚さ１００μｍ）を、印字層３３の材料として、レーザ発色性ポリカーボネート樹脂シート（厚さ１００μｍ）を、コア層３４の材料として、白色ポリカーボネート樹脂シート（厚さ２００μｍ）をそれぞれ用いた。

　次に、印字層３３に、ラミネートシート上に形成された３次元表示体４を部分的にホットスタンピングして添付した後、透明保護層３１と、位相変調層３２と、印字層３３と、内包部２５に３次元表示体４が配置されたコア層３４とをこの順に積層し、１８０度のプレートで加熱圧着し、その後冷却した。その後、８５×５４ｍｍの形状になるように抜き加工をし、カードを得た。

　３次元表示体４の表側に、３次元表示体４の表側面からＺ１＝２ｍｍの再生距離で、複数の再生点の群として顔のモチーフを示す再生像７ａを再生する複数の第１の要素セル２と、３次元表示体４の裏側に、３次元表示体４の裏側面からＺ２＝２ｍｍの再生距離で、複数の再生点の群として太陽のモチーフを示す再生像７ｂを再生する複数の第２の要素セル３とを、第１の領域５および第２の領域６に入れ子状に配置することによって、位相構造を有する３次元表示体４を形成した。

　点光源下で３次元表示体４が添付されたカードを観察することにより、観察者は、顔のモチーフの再生像と、太陽のモチーフの再生像とを４ｍｍ離れて観察することによって、奥行き感を感じることができる。また、面光源や間接照明による環境照明下においては、３次元表示体４の表側に、３次元表示体４の表側面から２ｍｍで再生する顔の再生像７ａしか視認できなかったが、点光源の照射によって、３次元表示体４の表側に、３次元表示体４の裏側面から２ｍｍで再生する太陽の再生像７ｂを視認することができた。

電鋳版の作製

　電子線描画にてレジスト版上に凹凸面としてレリーフ構造を形成されたマスターを形成し、そのマスターの表面に導電膜を堆積により形成した後、電鋳によりシムを複製した。

転写箔の作製

　３次元表示体４は、ＰＥＴフィルムのキャリア上に剥離可能な透明保護層３１を塗布により形成後、前駆体を乾燥後の厚みが３μｍとなるように透明保護層３１上に塗布してエンボス層を形成し、そのエンボス層の表面に電鋳により形成された凹凸面を有するシムを熱とＵＶ照射にて加圧し、エンボスすることによって形成された凹凸面により、レリーフ構造をエンボス層に形成した。その後、レリーフ構造が形成されたエンボス層の表面にアルミニウムの反射層を真空蒸着により形成した。さらに、反射層上に、接着材を塗布し、接着層を形成した。なお、これら塗布するための材料は、溶剤で希釈してもよい。

　以上の実施例のように、本発明の実施形態に係る３次元表示体４が内包された積層体３０を良好に製造できることが確認された。

　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、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例およ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。

　１・・ラミネートシート、２・・第１の要素セル、３・・第２の要素セル、４・・３次元表示体、５・・第１の領域、６・・第２の領域、７ａ・・第１の再生像、７ｂ・・第２の再生像、８・・ラミネートシート、９・・第１の輪郭領域、１０・・第２の輪郭領域、１１ａ・・第１の輪郭領域の再生像、１１ｂ・・第２の輪郭領域の再生像、１２・・レーザ照射装置、１３ａ・・強いレーザ光、１３ｂ・・弱いレーザ光、１４・・反射層、１５・・計算要素区画、１６・・位相角記録領域、１７・・位相角非記録領域、１８・・接着領域、１９・・マーカ、２０・・輪郭部、２１・・表側のホログラム箔、２２・・裏側のホログラム箔、２３・・透明窓部分、２５・・内包部、３０・・積層体、３１・・透明保護層、３２・・位相変調層、３３・・印字層、３４・・コア層、３５・・内包部、４０・・パスポート、４１・・第１の顔画像、４２・・第２の顔画像、１００・・認証体

Claims (19)

1. 　個人識別情報が記録された第１の要素セルと、前記個人識別情報を視認可能な認証体を含む第２の要素セルとが、ラミネートシート上に配置されてなる３次元表示体であって、
   　複数の前記第１の要素セルおよび前記第２の要素セルがそれぞれ配置されることによって形成された、第１の領域と第２の領域とを有し、
   　前記第１の要素セルと、前記第２の要素セルとに、それぞれ位相シフト構造が形成され、
   　前記第１の領域および前記第２の領域それぞれにおいて、前記第１の要素セルと前記第２の要素セルとが、スペーサを介して離間して配置されることによって立体構造体が形成され、
   　前記立体構造体に配置された前記第１の領域および前記第２の領域は、位相シフト構造の反射光による再生点群が一貫性のある一体の三次元像を形成し、
   　前記第１の要素セルに形成された位相シフト構造により、前記ラミネートシートの第１の面側に、前記ラミネートシートから離間して第１の再生像が再生され、
   　前記第２の要素セルに形成された位相シフト構造により、前記ラミネートシートの第２の面側に、前記ラミネートシートから離間して第２の再生像が再生されることを特徴とする、３次元表示体。
2. 　記録された第１のキャラクタを囲む第１の輪郭領域と、記録された第２のキャラクタを囲む第２の輪郭領域とが、ラミネートシート上に配置されてなる３次元表示体であって、
   　前記第１の輪郭領域および前記第２の輪郭領域には、個人識別情報が記録された複数の第１の要素セルと、前記個人識別情報を視認可能な認証体を含む第２の要素セルとが、それぞれ配置されることによって、それぞれ位相シフト構造が形成され、
   　前記第１の輪郭領域および前記第２の輪郭領域それぞれにおいて、前記第１の要素セルと前記第２の要素セルとが、所定の比率で入れ子状に配置されることによって立体構造体が形成され、
   　前記第１の輪郭領域および前記第２の輪郭領域は、前記ラミネートシートのそれぞれ異なる面側から視認可能であり、
   　前記第１の要素セルに形成された位相シフト構造により、前記ラミネートシートの第１の面側に、前記ラミネートシートから離間して前記第２の輪郭領域の再生像が再生され、
   　前記第２の要素セルに形成された位相シフト構造により、前記ラミネートシートの第２の面側に、前記ラミネートシートから離間して前記第１の輪郭領域の再生像が再生されることを特徴とする、３次元表示体。
3. 　請求項１に記載の３次元表示体と、請求項２に記載の３次元表示体とを接続することによって構成されたことを特徴とする、３次元表示体。
4. 　請求項１に記載の３次元表示体が配置されたラミネートシートに第１のマーカを設け、
   　請求項２に記載の３次元表示体が配置されたラミネートシートに第２のマーカを設け、
   　前記第１のマーカと、前記第２のマーカとを用いて、両ラミネートシートを位置合わせすることによって、請求項１に記載の３次元表示体と、請求項２に記載の３次元表示体とを接続したことを特徴とする、請求項３に記載の３次元表示体。
5. 　請求項１に記載の３次元表示体と、請求項２に記載の３次元表示体とを重ね合わせて接続したことを特徴とする、請求項４に記載の３次元表示体。
6. 　前記第１の面から、前記第１の再生像までの距離である第１の距離Ｚ１と、前記第２の面から、前記第２の再生像までの距離である第２の距離Ｚ２との間に、Ｚ１＜Ｚ２の関係が成立することを特徴とする、請求項１に記載の３次元表示体。
7. 　前記第１の面から、前記第１の再生像までの距離である第１の距離Ｚ１と、前記第２の面から、前記第２の再生像までの距離である第２の距離Ｚ２との間に、Ｚ１＞Ｚ２の関係が成立することを特徴とする、請求項１または５に記載の３次元表示体。
8. 　前記第２の面から、前記第１の輪郭領域の再生像までの距離である第３の距離Ｚ３と、前記第１の面から、前記第２の輪郭領域の再生像までの距離である第４の距離Ｚ４との間に、Ｚ４＜Ｚ３の関係が成立することを特徴とする、請求項２に記載の３次元表示体。
9. 　前記第２の面から、前記第１の輪郭領域の再生像までの距離である第３の距離Ｚ３と、前記第１の面から、前記第２の輪郭領域の再生像までの距離である第４の距離Ｚ４との間に、Ｚ４＞Ｚ３の関係が成立することを特徴とする、請求項２または５に記載の３次元表示体。
10. 　前記ラミネートシートに記録面を備え、前記記録面に、
    　　前記第１の再生像および前記第２の再生像の各再生点に１対１に対応し、前記各再生点からの光の位相成分が計算される、計算要素区画と、
    　　前記位相成分に基づいて計算された位相角を記録可能な位相角記録領域と、
    　　前記位相角が記録されない位相角非記録領域とを設け、
    　前記計算要素区画と前記位相角記録領域とが重なる重複領域に、前記位相角を記録することを特徴とする、請求項１に記載の３次元表示体。
11. 　前記ラミネートシートに記録面を備え、前記記録面に、
    　　前記第１の輪郭領域の再生像および前記第２の輪郭領域の再生像の各再生点に１対１に対応し、前記各再生点からの光の位相成分が計算される、計算要素区画と、
    　　前記位相成分に基づいて計算された位相角を記録可能な位相角記録領域と、
    　　前記位相角が記録されない位相角非記録領域とを設け、
    　前記計算要素区画と前記位相角記録領域とが重なる重複領域に、前記位相角が記録されることを特徴とする、請求項２に記載の３次元表示体。
12. 　前記計算要素区画は複数存在し、
    　前記各再生点からの光の位相成分は、前記複数の計算要素区画の計算要素区画毎に計算され、
    　前記計算された位相角が、前記計算要素区画毎に記録されることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の３次元表示体。
13. 　前記位相角非記録領域に、前記位相角以外の情報が記録されることを特徴とする、請求項１０乃至１２のうち何れか１項に記載の３次元表示体。
14. 　前記位相角以外の情報は、光の散乱、反射、および回折特性のうちの少なくとも何れかを含む情報であることを特徴とする、請求項１３に記載の３次元表示体。
15. 　前記第１の領域は、２以上の色で表現されるカラー画像のデータとして、階調値を、各色について前記計算要素区画毎に有し、
    　前記第２の領域は、前記第１の領域に基づいて、二値化された階調値を、前記計算要素区画毎に有する、請求項１０に記載の３次元表示体。
16. 　前記第１の輪郭領域は、２以上の色で表現されるカラー画像のデータとして、階調値を、各色について前記計算要素区画毎に有し、
    　前記第２の輪郭領域は、前記第１の輪郭領域に基づいて、二値化された階調値を、前記計算要素区画毎に有する、請求項１１に記載の３次元表示体。
17. 　透明な外層基材と、照明光を受けて変調する位相シフト用基材と、レーザ光を受けて発色する透明な中間基材と、コア基材とが積層された積層体を含んでなる認証体であって、
    　前記コア基材の少なくとも一部に、透明な非印刷部を有し、
    　前記積層体の中に、請求項１乃至１６のうち何れか１項に記載の３次元表示体を内包させたことを特徴とする、認証体。
18. 　前記３次元表示体の前記第１の領域および前記第２の領域が、前記積層体の外側から視認可能であることを特徴とする、請求項１７に記載の認証体。
19. 　請求項１乃至１６のうち何れか１項に記載の３次元表示体における前記立体構造体の形成方法であって、
    　前記３次元表示体の外部から照射されるレーザ光で、前記第１の要素セルおよび前記第２の要素セルを加工することによって、前記立体構造体を形成することを特徴とする、形成方法。

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