回折格子パターンとその検証方法、情報印刷物
【課題】偽造防止効果が高く、容易に真偽判定し得る回折格子パターンを提供する。
【解決手段】回折格子パターン５は、基材表面に、入射光Ｌｉを特定方向に回折するブレーズド格子１１が形成された第１セル１０と、第１セル１０のブレーズド格子１１とは、格子線方向が略１８０度異なるブレーズド格子２１が形成された第２セル２０とを備えている。また、第１セル１０と第２セル２０とは基材表面に交互に隣接配置されて、複数の第1セル１０から成る第1セル群と複数の第２セル２０から成る第２セル群とを形成する。また、第１セル群のブレーズド格子１１からの第１回折光Ｌ１により隠蔽画像の一部分が表示され、第２セル群のブレーズド格子２１からの第２回折光Ｌ２により隠蔽画像の他の部分が表示される。
【解決手段】回折格子パターン５は、基材表面に、入射光Ｌｉを特定方向に回折するブレーズド格子１１が形成された第１セル１０と、第１セル１０のブレーズド格子１１とは、格子線方向が略１８０度異なるブレーズド格子２１が形成された第２セル２０とを備えている。また、第１セル１０と第２セル２０とは基材表面に交互に隣接配置されて、複数の第1セル１０から成る第1セル群と複数の第２セル２０から成る第２セル群とを形成する。また、第１セル群のブレーズド格子１１からの第１回折光Ｌ１により隠蔽画像の一部分が表示され、第２セル群のブレーズド格子２１からの第２回折光Ｌ２により隠蔽画像の他の部分が表示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偽造防止効果が高く、容易に真偽判定し得る回折格子パターンとその検証方法、情報印刷物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、商品券や小切手等の有価証券類やクレジットカードやキャッシュカード・ＩＤカード等のカード類、パスポートや免許証等の証明書類の偽造防止を目的として、証券類やカード・証明書類等の表面に回折格子パターンが貼付されている。
【０００３】
回折格子パターンは、通常の印刷技術では表現することのできない指向性のある光沢を有するものである。また、回折格子パターンは、光を回折させる方向や角度・明るさ等を制御することで、観察する方向に応じて、表示画像を変化させることができる。また、立体像を表示することも可能である。そこで、このような性質を有する回折格子パターンが情報印刷物に貼付されることで、当該情報印刷物の偽造防止策が施される。
【０００４】
回折格子の性質を決定するものとしては、
（１）回折格子の空間周波数（格子線のピッチ）、
（２）回折格子の方向（格子線の方向）、
（３）回折格子の描画領域（回折格子セルの配置）、
の３つのパラメータが挙げられる。
【０００５】
詳しくは、（１）の空間周波数の値に応じて、回折格子パターンを定点から見た場合に、その回折格子パターンの色が変化する。また、（２）の回折格子の方向に応じて、回折格子が光って見える方向が変化する。また、（３）の回折格子の描画領域により、表示画像（絵柄や文字、記号等）が決定される。
【０００６】
（回折格子の種類）
回折格子としては、図１２に示すような矩形状回折格子９０や、図１３に示すような正弦波状回折格子９１が広く用いられている。このような矩形状もしくは正弦波状の断面形状を有する回折格子は、「バイナリー格子」と呼ばれる。典型的なバイナリー格子は、格子線ピッチが０．５〜２μｍ程度であり、格子深さが０．１〜１μｍ程度である。これらのバイナリー格子に、垂直上方から入射光Ｌｉが入射されると、複数の方向へ回折光Ｌｄが射出される。
【０００７】
バイナリー格子以外の回折格子として、図１４に断面図を示すように、その断面形状が鋸歯状である「ブレーズド格子」と呼ばれるものも知られている。
【０００８】
ブレーズド格子９２では、垂直方向からの入射光Ｌｉに対する回折角度と傾斜面による光の反射角とが一致している場合、その一致方向に、回折効率が理論上１００％である回折光Ｌｄを生じる。また、それ以外の方向には、光を射出しない。すなわち、ブレーズド格子は、バイナリー格子と比較して非常に高い回折効率を得ることができるものである。また、光の進行方向も厳密に制御できる。それゆえ、ブレーズド格子では視認性が高く、セキュリティ用途に用いるのに一層好適なものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
なお、ブレーズド格子としては、図１４のような鋸歯状の断面形状を有するものだけでなく、図１５に示すような階段状の断面形状を有するブレーズド格子９３もある。階段状の断面形状を有するブレーズド格子は、段数が多くなるにしたがって回折光量が大きくなる特性を有する。
【００１０】
（回折格子により画像を構成する方法）
回折格子によって画像を構成する方法としては、基材表面を複数の領域に分割し、その領域の内部に配置された数μｍ〜数百μｍ程度の複数個の微小領域（セル）毎に、上述した回折格子に関する３つのパラメータを様々に変化させた回折格子を形成する方法が一般的である。これにより、指向性のある光沢を有する画像が得られる。
【００１１】
セルの形状としては、矩形や円形のものが用いられることが多い。矩形のセルは、複数のものを整然と配置すると、回折格子を形成できる面積を大きくでき、明るい表示画像が得られるという利点がある。円形のセルは、レーザーの２光束干渉によって感材表面をスポット露光して回折格子パターンとする際に形成される。なお、セキュリティ性の向上を目的として、矩形や円形以外の形状のセルによって構成される回折格子パターンもある。
【００１２】
（回折格子パターンの原版の作製方法）
回折格子パターンの原版を作製する方法としては、例えば、特許文献２や特許文献３に開示されているような方法がある。これらの方法では、感光性レジストを塗布した平面状の基板が載置されたＸ−Ｙステージをコンピュータ制御により移動させて、電子ビーム露光装置を用いて回折格子パターンを基板表面に形成する。
【００１３】
ブレーズド格子の原版の作製においては、電子ビームの照射位置に応じて電子ビームの照射時間や照射強度を調整し、加工される溝の深さを変化させることにより、ブレーズド格子の形状を得る方法が示されている（例えば、特許文献４参照）。また、ブレーズド格子は、バイナリー格子と比較して作製の難易度が高く、作製技術の面においてもセキュリティ用途に用いるのに適している。
【００１４】
なお、回折格子パターンの原版を作製する別の方法としては、レーザーの２光束干渉により感材に干渉縞（回折格子と同義）を露光する方法が公知である（例えば、非特許文献１参照）。
【００１５】
（回折格子パターンの複製方法）
回折格子パターンの原版が作成されると、次のようにして、回折格子パターンが複製される。まず、凹凸形状からなる回折格子パターンの原版から、電鋳等の方法により金属製のスタンパーが作製される。次に、ＰＥＴ等のフィルム上に熱可塑性樹脂や光硬化性樹脂を塗布し、金属製スタンパーを密着させる。それから、熱や光を与えることにより樹脂を硬化させる。これにより、回折格子パターンが複製される。
【００１６】
複製された回折格子パターンは、アルミニウム等の金属や誘電体の薄膜層を蒸着する等の方法により光反射層を設けた後、紙やプラスチック板等の基材上に接着層を介して貼付される。
【００１７】
なお、回折格子パターンが有価証券類やカード類に貼付される場合には、必要に応じて、印刷層や回折格子パターン層の汚れや傷を防止するための保護層がさらに設けられる。
【特許文献１】特開２００６−１１５１３号公報
【特許文献２】特開平２−７２３１５号公報
【特許文献３】米国特許第５，０５８，９９２号明細書
【特許文献４】特開２０００−３９５０８号公報
【非特許文献１】辻内順平著，「ホログラフィー」，第１版，丸善株式会社，１９９３年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述したように、回折格子パターンは、セキュリティ性が求められる多くの情報印刷物に用いられている。
【００１９】
しかしながら、回折格子パターンの技術が広く認知されるのにつれて、偽造品の発生が増加する傾向にある。それゆえ、上記構成の回折格子パターンを有価証券等の表面に貼付しただけでは、十分な偽造防止効果を発揮できない事態が生じている。
【００２０】
また、偽造防止効果を発揮するような回折格子パターンであっても、真偽判定が容易に行なえない場合、偽造品を発見するまでに時間がかかる。この場合、偽造品の流出が拡大するおそれが生じることになる。
【００２１】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、偽造防止効果が高く、容易に真偽判定し得る回折格子パターンとその検証方法、情報印刷物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】
【００２２】
本発明は上記課題を解決するために以下の手段を講じる。
【００２３】
請求項１に対応する発明は、基材表面に、入射光を特定方向に回折するブレーズド格子が形成された第１セルと、前記第１セルのブレーズド格子とは、格子線方向が略１８０度異なるブレーズド格子が形成された第２セルとを備えた回折格子パターンであって、前記第１セルと前記第２セルとは前記基材表面に交互に隣接配置されて、複数の第1セルから成る第１セル群と複数の第２セルから成る第２セル群とを形成し、前記第１セル群のブレーズド格子からの回折光により隠蔽画像の一部分が表示され、前記第２セル群のブレーズド格子からの回折光により前記隠蔽画像の他の部分が表示される回折格子パターンである。
【００２４】
請求項２に対応する発明は、請求項１に対応する回折格子パターンにおいて、前記第１セルおよび前記第２セルは、一辺の長さが３００μｍ以下の矩形領域内に形成される回折格子パターンである。
【００２５】
請求項３に対応する発明は、請求項１または請求項２に対応する回折格子パターンにおいて、前記第１セル群と前記第２セル群は、それぞれストライプ状の構成要素が交互に隣接配置される回折格子パターンである。
【００２６】
請求項４に対応する発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に対応する回折格子パターンにおいて、前記第１セルに形成されたブレーズド格子と前記第２セルに形成されたブレーズド格子とは、格子深さが略同一である回折格子パターンである。
【００２７】
請求項５に対応する発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に対応する回折格子パターンを備えた情報印刷物であって、シート状もしくは平板状の印刷物基材と、前記印刷物基材上に接着層を介して貼付された回折格子パターンとを備えた情報印刷物である。
【００２８】
請求項６に対応する発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に対応する回折格子パターンの検証方法であって、前記回折格子パターンの表面上の予め定められた位置に光反射性物品を設置するステップと、前記第１セル群からの回折光が前記光反射性物品により反射されて表示される画像と、前記第２セル群からの回折光により表示される画像とが連結された画像に基づいて、該回折格子パターンを検証するステップとを備えた回折格子パターンの検証方法である。
【００２９】
＜用語＞
本発明において、「格子線方向」とは、基材表面における回折格子の方位角をいう。すなわち、平面図で見た場合の格子線の角度をいう。
【００３０】
＜作用＞
従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより、以下の作用を有する。
【００３１】
請求項１に対応する発明は、基材表面に、入射光を特定方向に回折するブレーズド格子が形成された第１セルと、第１セルのブレーズド格子とは、格子線方向が略１８０度異なるブレーズド格子が形成された第２セルとを備えた回折格子パターンであって、第１セルと第２セルとは基材表面に交互に隣接配置されて、複数の第1セルから成る第1セル群と複数の第２セルから成る第２セル群とを形成し、第１セル群のブレーズド格子からの回折光により隠蔽画像の一部分が表示され、第２セル群のブレーズド格子からの回折光により隠蔽画像の他の部分が表示されるので、第１セル群により表示される画像と第２セル群により表示される画像とを組み合わせた場合にのみ、所定の画像（隠蔽画像）を観察し得る回折格子パターンを提供することができる。
【００３２】
これにより、例えば、回折格子パターン上の所定の位置に鏡を設置した場合にのみ、鏡に表示される画像と、鏡に表示されない画像とを連結した隠蔽画像を表示することができる。このように、鏡を用いることでのみ所定の画像（隠蔽画像）が表示されるので、偽造防止効果が高く、容易に真偽判定し得る回折格子パターンを提供することができる。
【００３３】
請求項２に対応する発明は、請求項１に対応する回折格子パターンにおいて、第１セルおよび第２セルは、一辺の長さが３００μｍ以下の矩形領域内に形成されるので、回折格子パターンが表示する画像のジャギーを目立たなくすることができる。
【００３４】
請求項３に対応する発明は、請求項１または請求項２に対応する回折格子パターンにおいて、第１セル群と第２セル群は、それぞれストライプ状の構成要素が交互に隣接配置されるので、鏡を用いて隠蔽画像を表示した場合、鮮明で品質の高い表示画像を得ることができる。
【００３５】
請求項４に対応する発明は、請求項１〜３のいずれか１項に対応する回折格子パターンにおいて、第１セルに形成されたブレーズド格子と第２セルに形成されたブレーズド格子とは、格子深さが略同一であるので、回折光の光量をほぼ同一にできる。すなわち、第１セル群による画像の輝度分布と第２セル群による画像の輝度分布とが同一であるので、第１セル群により表示される画像と、第２セル群により表示される画像とが連結された場合、その連結された画像の輝度分布を均一にすることができる。
【００３６】
請求項５に対応する発明は、請求項１〜４のいずれか１項に対応する回折格子パターンを備えた情報印刷物であって、シート状もしくは平板状の印刷物基材と、印刷物基材上に接着層を介して貼付された回折格子パターンとを備えているので、複写機等による模造を回避し得る情報印刷物を提供できる。具体的には、模造が極めて困難な商品券や手形等の有価証券類・カード類・各種証明書等の情報印刷物を提供することができる。
【００３７】
請求項６に対応する発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回折格子パターンの検証方法であって、回折格子パターンの表面上の予め定められた位置に光反射性物品を設置するステップと、第１セル群からの回折光が光反射性物品により反射されて表示される画像と、第２セル群からの回折光により表示される画像とが連結された画像に基づいて、回折格子パターンを検証するステップとを備えており、回折格子パターンを容易に真偽判定することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、偽造防止効果が高く、容易に真偽判定し得る回折格子パターンとその検証方法、情報印刷物を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００４０】
＜第1の実施形態＞
（１−１．構成）
図１は本発明の第１の実施形態に係る回折格子パターン５の構成を示す模式図である。
【００４１】
回折格子パターン５は、基材６の表面が複数の領域（以下、「セル」ともいう）に分割され、各セル内にブレーズド格子が形成されている。
【００４２】
ここで、各セルに形成されるブレーズド格子の格子線方向がすべて同一の場合には、特定の方向に回折光を射出する。例えば、図２の回折格子パターンでは、ブレーズド格子が形成されたセルの面積が変えられており、回折光の光量を制御することにより、文字「Ｔ」が表示される。図２のように格子線方向が同一の場合、回折光が射出される方向が限られるため、観察可能な位置は制限されるが、非常に輝度の高い表示画像が観察できる。また、図３に示すように、格子線方向が同一のブレーズド格子が形成されたセルであり、観察点で観察した際に、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の三色に対応するように空間周波数が設定された三種類のセルを隣接配置することにより、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイと同様の原理でフルカラーの画像を表現することも可能である。
【００４３】
このように、回折格子パターン５に形成されるブレーズド格子により、観察点において観察される回折光の色が空間周波数に応じて変化し、回折光の射出方向が格子線方向に応じて変化する。そこで、このような回折格子の性質を利用して、絵柄や文字・記号等の画像を表示することが可能になる。さらに、観察点や照明条件の変化により、虹色に輝く効果を表現することができる。
【００４４】
本実施形態に係る回折格子パターン５は、基材６の表面の一部または全部に、第1セル１０と第２セル２０とが形成されており、異なる方向に回折光を射出する。
【００４５】
第１セル１０は、基材６の表面に、入射光を特定方向に回折するブレーズド格子１１が形成されたものである。また、複数の第1セル１０から第1セル群が形成される。そして、この第１セル群のブレーズド格子１１からの「第１回折光Ｌ１」により、隠蔽画像の一部分が表示される。なお、第１セル群により表示される画像を便宜上、「第１画像Ｐ１」と呼ぶ。
【００４６】
第２セル２０は、第１セル１０のブレーズド格子１１の格子線方向に対し、略１８０度異なる格子線方向を有するブレーズド格子２１が、第１セル１０とは異なる基材６の表面に形成されたものである。また、複数の第２セル２０から第２セル群が形成される。そして、この第２セル群のブレーズド格子２１からの「第２回折光Ｌ２」により、隠蔽画像の他の部分が表示される。なお、第２セル群により表示される画像を便宜上、「第２画像Ｐ２」と呼ぶ。
【００４７】
これらの第1セル１０と第２セル２０とは、ストライプ状に交互に隣接配置されて、複数の第1セルから成る第1セル群と複数の第２セルから成る第２セル群とを基材表面に形成する。それゆえ、回折格子パターン５の断面図は、例えば図４のように示される。なお、図４は図１における線分Ｘ−Ｘ’における断面図である。
【００４８】
図４において、回折格子パターン５の垂直上方から入射光Ｌｉが入射されると、第１セル１０に形成されたブレーズド格子１１からは第１回折光Ｌ１（紙面左側）が射出される。それゆえ、第１観察点Ｅ１において、第１セル群により表示される第１画像Ｐ１を見ることができる。また、第２セル２０に形成されたブレーズド格子２１からは第２回折光Ｌ２（紙面右側）が射出される。そのため、第２観察点Ｅ２において、第２画像Ｐ２を見ることができる。ここでは、第２回折光Ｌ２は、基材表面の法線方向を軸として、第１回折光Ｌ１を鏡像反転した方向に回折される。
【００４９】
このように、第１セル１０からの第１回折光Ｌ１と、第２セル２０からの第２回折光Ｌ２とは、異なる方向に回折される。
【００５０】
そこで、本実施形態に係る回折格子パターン５では、異なる方向から見たときに表示される画像を組み合わせなければ、所定の画像（隠蔽画像）が得られないように、第1セル１０のブレーズド格子と第２セル２０のブレーズド格子とを形成する。例えば、後述するように、文字「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」の上部画像を第１セル群により表示し、下部画像を第２セル群により表示するような回折格子パターン５を形成する。
【００５１】
（１−２．作用）
次に本実施形態に係る回折格子パターン５の作用を説明する。
【００５２】
図４に示したように、回折格子パターン５の法線方向からの入射光Ｌｉが入射されると、第１観察点Ｅ１では、第１セル１０からの第１回折光Ｌ１により、第１セル群による第１画像Ｐ１のみが観察される。この際、第２セル群による第２画像Ｐ２は観察されない。一方、第２観察点Ｅ２では、第２セル群による第２画像Ｐ２のみが観察され、第１セル群による第１画像Ｐ１は観察されない。
【００５３】
すなわち、格子線方向が異なっているブレーズド格子１１・２１から成るセルを隣接配置することで、回折格子パターン５を観察する位置や照明条件等によって表示画像を変化することができる。
【００５４】
このような性質を利用して、本実施形態に係る回折格子パターン５では、隠蔽画像が表示されるようにする。これについて、図５及び図６を用いて説明する。
【００５５】
図５（Ａ）は回折格子パターン５が表示する隠蔽画像の一例を示している。ここでは、文字「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」が隠蔽画像として表示されるようにする。
【００５６】
具体的には、文字「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」の上部を第１画像Ｐ１として第１セル群により表示されるようにし（図５（Ｂ））、文字「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」の下部を第２画像Ｐ２として第２セル群により表示されるようにする（図５（Ｃ））。この際、第１画像Ｐ１は、鏡で表示した場合に画像が上下反転するように、予め上下反転させた画像にする。
【００５７】
詳しくは、図６に示すように、２種類のブレーズド格子１１・２１を交互に隣接配置させながら、第１画像Ｐ１の画素と第２画像Ｐ２の画素とに対応するように、第１セル群及び第２セル群を形成する。これにより、文字「ＳＥＣＵＲＩＴＥＹ」の上部画像と下部画像とを表示する回折格子パターン５が同一領域内に形成されることになる（図７）。
【００５８】
このような回折格子パターン５の所定の部分に鏡Ｍを設置すれば、図８に示すように、「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」の文字が観察できるようになる。
【００５９】
なお、鏡Ｍを用いない場合は、「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」の文字の上部画像もしくは下部画像が別々の観察点で認識され、隠蔽画像が観察されることはない。なお、隠蔽画像としては、「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」のような文字だけではなく、絵柄や記号等であってもよいことは言うまでもない。
【００６０】
（１−３．効果）
以上説明したように、本実施形態に係る回折格子パターン５は、基材１の表面に、入射光Ｌｉを特定方向に回折するブレーズド格子１１が形成された第１セル１０と、第１セル１０のブレーズド格子１１とは、格子線方向が略１８０度異なるブレーズド格子２１が形成された第２セル２０とを備えており、第１セル１０と第２セル２０とが基材表面に交互に隣接配置され、複数の第1セル１０から成る第1セル群と複数の第２セル２０から成る第２セル群とを形成し、第１セル群のブレーズド格子１１からの第１回折光Ｌ１により隠蔽画像の一部分が表示され、第２セル群のブレーズド格子２１からの第２回折光Ｌ２により隠蔽画像の他の部分が表示されるので、第１セル群により表示される第１画像Ｐ１と第２セル群により表示される第２画像Ｐ２とを組み合わせた場合にのみ、所定の画像（隠蔽画像）を観察し得る回折格子パターンを提供することができる。
【００６１】
これにより、例えば、回折格子パターン５上の所定の位置に鏡Ｍを設置した場合にのみ、鏡Ｍに表示される画像と、鏡Ｍに表示されない画像とを連結した隠蔽画像を表示することができる。このように、鏡Ｍを用いることでのみ所定の画像（隠蔽画像）が表示されるので、偽造防止効果が高く、容易に真偽判定し得る回折格子パターンを提供することができる。
【００６２】
また、本実施形態に係る回折格子パターン５は、ブレーズド格子により隠蔽画像が表示されるものである。ブレーズド格子では、バイナリー格子と比較して輝度が高く、作製も困難であるので、高いセキュリティ性が実現できる。なお、第１セル１０及び第２セル２０に形成される回折格子としてバイナリー格子を用いると、複数の回折光が様々な方向に射出される。それゆえ、バイナリー格子を用いたものでは、隠蔽画像の表示を行なうことはできない。
【００６３】
また、隠蔽画像を表示させるためには、特殊な装置等は必要ではなく、一般に入手可能な鏡や表面に光反射層を有する平面状の物品があればよく、回折格子パターン５の真贋判定を簡便に行なうことができる。
【００６４】
なお、第１セル１０および第２セル２０としては、一辺の長さが３００μｍ以下の矩形のものが望ましい。３００μｍ以下とすることで、人間の眼の分解能より小さくできるので、セルの構造による画像のジャギー（解像度不足により発生する段状のギザギザ）を目立たなくすることができる。なお、矩形のセル以外にも、円形や楕円形・三角形等の他の形状であっても良いことはいうまでもない。矩形以外の形状である場合、一辺の長さが３００μｍの矩形領域の内部に収まるような大きさにすることで、ジャギーを目立たなくすることができる。
【００６５】
また、第１セル１０と第２セル２０とは、ストライプ状に交互に隣接配置することが望ましい。なぜならば、ストライプ状に交互に配置することが、鏡Ｍを用いて隠蔽画像を表示する際の最も簡便な構成だからである。さらに、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを規則的に交互に配置していくだけであるので製造が容易だからである。また、同一の格子線方向のブレーズド格子が形成されたセルがまとまって並ぶことにより、回折光以外のノイズ光が発生しにくくなるといった効果も見込める。この結果、鏡Ｍを用いて隠蔽画像を表示した際に、鮮明で品質の高い画像を得ることができる。
【００６６】
また、第１セル１０に形成されたブレーズド格子１１と第２セル２０に形成されたブレーズド格子２１とは、格子深さが略同一であることが望ましい。回折格子は、格子深さに応じて射出する回折光の光量が変化するため、空間周波数と格子線方向とが同一の回折格子であっても格子深さが異なると明るさが異なる。そこで、格子深さを同一にして、回折光の光量をほぼ同一にすることで、表示画像の明るさの変動を回避できる。例えば、第１セル群による第１画像Ｐ１の明るさと、第２セル群による第２画像Ｐ２の明るさとが異なることによる画質の低下を防止できる。また、部分的に輝度にムラが生じたりすることによる画質の低下を防止できる。すなわち、第１セル群による画像の輝度分布と第２セル群による画像の輝度分布とが同一であるので、第１セル群により表示される画像と、第２セル群により表示される画像とが連結された場合、その連結された画像の輝度分布を均一にすることができる。
【００６７】
なお、本実施形態に係る回折格子パターン５は、例えば、紙もしくはプラスチック板、プラスチックフィルム等のシート状や平板状の情報印刷物の表面の任意の領域に貼付して使用することができる。図９は回折格子パターン５が貼付された情報印刷物５０の概念を示す模式図である。また、回折格子パターン５が貼付された情報印刷物５０の断面構成は、図１０（図９の線分Ｙ−Ｙ’における断面図に相当）に示すように、印刷物基材５１の上に印刷層５２が施され、その上に接着層５３を介して光反射層５４が設けられてから回折格子パターン５が配置される構成が一般的である。さらに、回折格子パターン５の層を保護するために必要に応じて保護層５５が設けられることもある。また、情報印刷物５０がクレジットカードやＩＤカード等の場合、印刷物基材５１の反りを防止するための層や、印刷のインクの密着性を高めるための層が設けられることもある。さらに、印刷物基材５１上に磁気フィルム層等が別途設けられることもある。印刷物基材５１が紙である場合にも、必要に応じて様々な機能を有する層が設けられる。
【００６８】
このように、シート状もしくは平板状の印刷物基材５１上に接着層５３を介して回折格子パターン５を貼付することにより、その情報印刷物５０を複写機等により模造できないようにすることができる。これにより、模造が極めて困難な商品券や手形等の有価証券類・カード類・各種証明書等の情報印刷物５０を提供することができる。
【００６９】
なお、回折格子パターン５が貼付された情報印刷物５０は、一般的には平面状であり、表面に保護層が設けられるなどして傷や摩耗に耐え得る構造であることが多い。そのため、鏡Ｍを検証器とした隠蔽画像の表示を容易且つ確実に行なうことができる。
【００７０】
また、回折格子パターン５は、図９に示したような矩形のものだけではなく、円形や楕円形のものや、情報印刷物５０上を横断／縦断するような帯状のもの、情報印刷物５０の全面を覆い尽くすようなものなど様々な形状であってもよいことは言うまでもない。
【００７１】
＜第２の実施形態＞
本実施形態では、第１の実施形態に係る回折格子パターン５の検証方法を説明する。
【００７２】
始めに、回折格子パターン５の表面上の予め定められた位置に光反射性物品である鏡Ｍを設置する。すなわち、図１１に示すように、回折格子パターン５に光が入射されると、第１セル１０と第２セル２０とは、互いに反転した方向に回折光を射出する。そこで、図１１に示すように第１セル１０による第１回折光Ｌ１の射出方向に、回折格子パターン５に対して垂直に鏡Ｍを設置することにより、第１回折光Ｌ１を鏡Ｍの表面で鏡面反射させる。
【００７３】
続いて、第１セル群からの第１回折光Ｌ１が鏡Ｍにより反射されて表示される第１画像Ｐ１と、第２セル群からの第２回折光Ｌ２により表示される第２画像Ｐ２とが連結された画像に基づいて、回折格子パターン５を検証する。
【００７４】
すなわち、前述した第１回折光Ｌ１は、鏡Ｍの表面で鏡面反射されて観察点Ｅ２側に到達するので、観察者は第１セル群により表示される第１画像Ｐ１を見ることができる。また、回折格子パターン５に対して鏡Ｍを垂直に設置しているので、第１回折光Ｌ１と第２回折光Ｌ２との射出方向が一致する。
【００７５】
そこで、第１セル群による第１画像Ｐ１と第２セル群による第２画像Ｐ２とを組み合わせた画像が、予め連続性のある所定の画像の一部または全部となるようにしておく。そうすると、観察点Ｅ２において、第１セル群により表示される第1画像Ｐ１が所定の画像の上部を表示する画像として鏡Ｍの表面に知覚され、第２セル群により表示される第２画像Ｐ２が所定の画像の下部を表示する画像として回折格子パターン５上で知覚されることになる。
【００７６】
このようにして、鏡に映る第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを連結させたときに、所定の画像（隠蔽画像）が完成すれば、この回折格子パターン５は本物であると判定する。一方、所定の画像が完成しなければ、回折格子パターン５は偽物であると判定する。
【００７７】
以上説明した方法によりに、予め定められた位置に鏡Ｍを設置することにより、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とが連結された画像に基づいて、回折格子パターン５の真偽判定を検証することができる。
【００７８】
また、回折格子パターン５を情報印刷物５０に貼付し、予め定められた検証方法でのみ、隠蔽画像が表示されるようにしておけば、情報印刷物５０の真偽判定を容易に行なうことができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、回折格子パターン５に対して鏡Ｍを垂直に設置しているが、垂直に限るものではない。すなわち、ブレーズド格子のブレーズ角を調整することにより、鏡Ｍの設置角度を変えることもできる。
【００８０】
＜その他＞
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回折格子パターンの構成を示す模式図である。
【図２】同実施形態に係るセルの構成を説明するための模式図である。
【図３】同実施形態に係るセルの構成を説明するための模式図である。
【図４】同実施形態に係る回折格子パターンの断面を示す模式図である。
【図５】同実施形態に係る隠蔽画像の例を示す図である。
【図６】同実施形態に係る回折格子パターンの例を示す模式図である。
【図７】同実施形態に係る回折格子パターンの例を示す模式図である。
【図８】同実施形態に係る隠蔽画像の鏡への表示を示す模式図である。
【図９】同実施形態に係る回折格子パターンが貼付された情報印刷物の概念を示す模式図である。
【図１０】同実施形態に係る回折格子パターンが貼付された情報印刷物の断面構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る回折格子パターンの検証方法を説明するための模式図である。
【図１２】一般的な矩形状回折格子の概念を示す模式図である。
【図１３】一般的な正弦波状回折格子の概念を示す模式図である。
【図１４】一般的なブレーズド格子の概念を示す模式図である。
【図１５】一般的な階段状のブレーズド格子の概念を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８２】
５・・・回折格子パターン、６・・・基材、１０・・・第１セル、１１・・・ブレーズド格子、２０・・・第２セル、２１・・・ブレーズド格子、５１・・・印刷物基材、５２・・・印刷層、５３・・・接着層、５４・・・光反射層、５５・・・保護層、９０・・・矩形状回折格子、９１・・・正弦波状回折格子、９２・９３・・・ブレーズド格子、Ｌｉ・・・入射光、Ｌｄ・・・回折光、Ｌ１・・・第１回折光、Ｌ２・・・第２回折光、Ｐ１・・・第１画像、Ｐ２・・・第２画像、Ｅ１・・・第１観察点、Ｅ２・・・第２観察点、Ｍ・・・鏡。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偽造防止効果が高く、容易に真偽判定し得る回折格子パターンとその検証方法、情報印刷物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、商品券や小切手等の有価証券類やクレジットカードやキャッシュカード・ＩＤカード等のカード類、パスポートや免許証等の証明書類の偽造防止を目的として、証券類やカード・証明書類等の表面に回折格子パターンが貼付されている。
【０００３】
回折格子パターンは、通常の印刷技術では表現することのできない指向性のある光沢を有するものである。また、回折格子パターンは、光を回折させる方向や角度・明るさ等を制御することで、観察する方向に応じて、表示画像を変化させることができる。また、立体像を表示することも可能である。そこで、このような性質を有する回折格子パターンが情報印刷物に貼付されることで、当該情報印刷物の偽造防止策が施される。
【０００４】
回折格子の性質を決定するものとしては、
（１）回折格子の空間周波数（格子線のピッチ）、
（２）回折格子の方向（格子線の方向）、
（３）回折格子の描画領域（回折格子セルの配置）、
の３つのパラメータが挙げられる。
【０００５】
詳しくは、（１）の空間周波数の値に応じて、回折格子パターンを定点から見た場合に、その回折格子パターンの色が変化する。また、（２）の回折格子の方向に応じて、回折格子が光って見える方向が変化する。また、（３）の回折格子の描画領域により、表示画像（絵柄や文字、記号等）が決定される。
【０００６】
（回折格子の種類）
回折格子としては、図１２に示すような矩形状回折格子９０や、図１３に示すような正弦波状回折格子９１が広く用いられている。このような矩形状もしくは正弦波状の断面形状を有する回折格子は、「バイナリー格子」と呼ばれる。典型的なバイナリー格子は、格子線ピッチが０．５〜２μｍ程度であり、格子深さが０．１〜１μｍ程度である。これらのバイナリー格子に、垂直上方から入射光Ｌｉが入射されると、複数の方向へ回折光Ｌｄが射出される。
【０００７】
バイナリー格子以外の回折格子として、図１４に断面図を示すように、その断面形状が鋸歯状である「ブレーズド格子」と呼ばれるものも知られている。
【０００８】
ブレーズド格子９２では、垂直方向からの入射光Ｌｉに対する回折角度と傾斜面による光の反射角とが一致している場合、その一致方向に、回折効率が理論上１００％である回折光Ｌｄを生じる。また、それ以外の方向には、光を射出しない。すなわち、ブレーズド格子は、バイナリー格子と比較して非常に高い回折効率を得ることができるものである。また、光の進行方向も厳密に制御できる。それゆえ、ブレーズド格子では視認性が高く、セキュリティ用途に用いるのに一層好適なものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
なお、ブレーズド格子としては、図１４のような鋸歯状の断面形状を有するものだけでなく、図１５に示すような階段状の断面形状を有するブレーズド格子９３もある。階段状の断面形状を有するブレーズド格子は、段数が多くなるにしたがって回折光量が大きくなる特性を有する。
【００１０】
（回折格子により画像を構成する方法）
回折格子によって画像を構成する方法としては、基材表面を複数の領域に分割し、その領域の内部に配置された数μｍ〜数百μｍ程度の複数個の微小領域（セル）毎に、上述した回折格子に関する３つのパラメータを様々に変化させた回折格子を形成する方法が一般的である。これにより、指向性のある光沢を有する画像が得られる。
【００１１】
セルの形状としては、矩形や円形のものが用いられることが多い。矩形のセルは、複数のものを整然と配置すると、回折格子を形成できる面積を大きくでき、明るい表示画像が得られるという利点がある。円形のセルは、レーザーの２光束干渉によって感材表面をスポット露光して回折格子パターンとする際に形成される。なお、セキュリティ性の向上を目的として、矩形や円形以外の形状のセルによって構成される回折格子パターンもある。
【００１２】
（回折格子パターンの原版の作製方法）
回折格子パターンの原版を作製する方法としては、例えば、特許文献２や特許文献３に開示されているような方法がある。これらの方法では、感光性レジストを塗布した平面状の基板が載置されたＸ−Ｙステージをコンピュータ制御により移動させて、電子ビーム露光装置を用いて回折格子パターンを基板表面に形成する。
【００１３】
ブレーズド格子の原版の作製においては、電子ビームの照射位置に応じて電子ビームの照射時間や照射強度を調整し、加工される溝の深さを変化させることにより、ブレーズド格子の形状を得る方法が示されている（例えば、特許文献４参照）。また、ブレーズド格子は、バイナリー格子と比較して作製の難易度が高く、作製技術の面においてもセキュリティ用途に用いるのに適している。
【００１４】
なお、回折格子パターンの原版を作製する別の方法としては、レーザーの２光束干渉により感材に干渉縞（回折格子と同義）を露光する方法が公知である（例えば、非特許文献１参照）。
【００１５】
（回折格子パターンの複製方法）
回折格子パターンの原版が作成されると、次のようにして、回折格子パターンが複製される。まず、凹凸形状からなる回折格子パターンの原版から、電鋳等の方法により金属製のスタンパーが作製される。次に、ＰＥＴ等のフィルム上に熱可塑性樹脂や光硬化性樹脂を塗布し、金属製スタンパーを密着させる。それから、熱や光を与えることにより樹脂を硬化させる。これにより、回折格子パターンが複製される。
【００１６】
複製された回折格子パターンは、アルミニウム等の金属や誘電体の薄膜層を蒸着する等の方法により光反射層を設けた後、紙やプラスチック板等の基材上に接着層を介して貼付される。
【００１７】
なお、回折格子パターンが有価証券類やカード類に貼付される場合には、必要に応じて、印刷層や回折格子パターン層の汚れや傷を防止するための保護層がさらに設けられる。
【特許文献１】特開２００６−１１５１３号公報
【特許文献２】特開平２−７２３１５号公報
【特許文献３】米国特許第５，０５８，９９２号明細書
【特許文献４】特開２０００−３９５０８号公報
【非特許文献１】辻内順平著，「ホログラフィー」，第１版，丸善株式会社，１９９３年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述したように、回折格子パターンは、セキュリティ性が求められる多くの情報印刷物に用いられている。
【００１９】
しかしながら、回折格子パターンの技術が広く認知されるのにつれて、偽造品の発生が増加する傾向にある。それゆえ、上記構成の回折格子パターンを有価証券等の表面に貼付しただけでは、十分な偽造防止効果を発揮できない事態が生じている。
【００２０】
また、偽造防止効果を発揮するような回折格子パターンであっても、真偽判定が容易に行なえない場合、偽造品を発見するまでに時間がかかる。この場合、偽造品の流出が拡大するおそれが生じることになる。
【００２１】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、偽造防止効果が高く、容易に真偽判定し得る回折格子パターンとその検証方法、情報印刷物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】
【００２２】
本発明は上記課題を解決するために以下の手段を講じる。
【００２３】
請求項１に対応する発明は、基材表面に、入射光を特定方向に回折するブレーズド格子が形成された第１セルと、前記第１セルのブレーズド格子とは、格子線方向が略１８０度異なるブレーズド格子が形成された第２セルとを備えた回折格子パターンであって、前記第１セルと前記第２セルとは前記基材表面に交互に隣接配置されて、複数の第1セルから成る第１セル群と複数の第２セルから成る第２セル群とを形成し、前記第１セル群のブレーズド格子からの回折光により隠蔽画像の一部分が表示され、前記第２セル群のブレーズド格子からの回折光により前記隠蔽画像の他の部分が表示される回折格子パターンである。
【００２４】
請求項２に対応する発明は、請求項１に対応する回折格子パターンにおいて、前記第１セルおよび前記第２セルは、一辺の長さが３００μｍ以下の矩形領域内に形成される回折格子パターンである。
【００２５】
請求項３に対応する発明は、請求項１または請求項２に対応する回折格子パターンにおいて、前記第１セル群と前記第２セル群は、それぞれストライプ状の構成要素が交互に隣接配置される回折格子パターンである。
【００２６】
請求項４に対応する発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に対応する回折格子パターンにおいて、前記第１セルに形成されたブレーズド格子と前記第２セルに形成されたブレーズド格子とは、格子深さが略同一である回折格子パターンである。
【００２７】
請求項５に対応する発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に対応する回折格子パターンを備えた情報印刷物であって、シート状もしくは平板状の印刷物基材と、前記印刷物基材上に接着層を介して貼付された回折格子パターンとを備えた情報印刷物である。
【００２８】
請求項６に対応する発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に対応する回折格子パターンの検証方法であって、前記回折格子パターンの表面上の予め定められた位置に光反射性物品を設置するステップと、前記第１セル群からの回折光が前記光反射性物品により反射されて表示される画像と、前記第２セル群からの回折光により表示される画像とが連結された画像に基づいて、該回折格子パターンを検証するステップとを備えた回折格子パターンの検証方法である。
【００２９】
＜用語＞
本発明において、「格子線方向」とは、基材表面における回折格子の方位角をいう。すなわち、平面図で見た場合の格子線の角度をいう。
【００３０】
＜作用＞
従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより、以下の作用を有する。
【００３１】
請求項１に対応する発明は、基材表面に、入射光を特定方向に回折するブレーズド格子が形成された第１セルと、第１セルのブレーズド格子とは、格子線方向が略１８０度異なるブレーズド格子が形成された第２セルとを備えた回折格子パターンであって、第１セルと第２セルとは基材表面に交互に隣接配置されて、複数の第1セルから成る第1セル群と複数の第２セルから成る第２セル群とを形成し、第１セル群のブレーズド格子からの回折光により隠蔽画像の一部分が表示され、第２セル群のブレーズド格子からの回折光により隠蔽画像の他の部分が表示されるので、第１セル群により表示される画像と第２セル群により表示される画像とを組み合わせた場合にのみ、所定の画像（隠蔽画像）を観察し得る回折格子パターンを提供することができる。
【００３２】
これにより、例えば、回折格子パターン上の所定の位置に鏡を設置した場合にのみ、鏡に表示される画像と、鏡に表示されない画像とを連結した隠蔽画像を表示することができる。このように、鏡を用いることでのみ所定の画像（隠蔽画像）が表示されるので、偽造防止効果が高く、容易に真偽判定し得る回折格子パターンを提供することができる。
【００３３】
請求項２に対応する発明は、請求項１に対応する回折格子パターンにおいて、第１セルおよび第２セルは、一辺の長さが３００μｍ以下の矩形領域内に形成されるので、回折格子パターンが表示する画像のジャギーを目立たなくすることができる。
【００３４】
請求項３に対応する発明は、請求項１または請求項２に対応する回折格子パターンにおいて、第１セル群と第２セル群は、それぞれストライプ状の構成要素が交互に隣接配置されるので、鏡を用いて隠蔽画像を表示した場合、鮮明で品質の高い表示画像を得ることができる。
【００３５】
請求項４に対応する発明は、請求項１〜３のいずれか１項に対応する回折格子パターンにおいて、第１セルに形成されたブレーズド格子と第２セルに形成されたブレーズド格子とは、格子深さが略同一であるので、回折光の光量をほぼ同一にできる。すなわち、第１セル群による画像の輝度分布と第２セル群による画像の輝度分布とが同一であるので、第１セル群により表示される画像と、第２セル群により表示される画像とが連結された場合、その連結された画像の輝度分布を均一にすることができる。
【００３６】
請求項５に対応する発明は、請求項１〜４のいずれか１項に対応する回折格子パターンを備えた情報印刷物であって、シート状もしくは平板状の印刷物基材と、印刷物基材上に接着層を介して貼付された回折格子パターンとを備えているので、複写機等による模造を回避し得る情報印刷物を提供できる。具体的には、模造が極めて困難な商品券や手形等の有価証券類・カード類・各種証明書等の情報印刷物を提供することができる。
【００３７】
請求項６に対応する発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回折格子パターンの検証方法であって、回折格子パターンの表面上の予め定められた位置に光反射性物品を設置するステップと、第１セル群からの回折光が光反射性物品により反射されて表示される画像と、第２セル群からの回折光により表示される画像とが連結された画像に基づいて、回折格子パターンを検証するステップとを備えており、回折格子パターンを容易に真偽判定することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、偽造防止効果が高く、容易に真偽判定し得る回折格子パターンとその検証方法、情報印刷物を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００４０】
＜第1の実施形態＞
（１−１．構成）
図１は本発明の第１の実施形態に係る回折格子パターン５の構成を示す模式図である。
【００４１】
回折格子パターン５は、基材６の表面が複数の領域（以下、「セル」ともいう）に分割され、各セル内にブレーズド格子が形成されている。
【００４２】
ここで、各セルに形成されるブレーズド格子の格子線方向がすべて同一の場合には、特定の方向に回折光を射出する。例えば、図２の回折格子パターンでは、ブレーズド格子が形成されたセルの面積が変えられており、回折光の光量を制御することにより、文字「Ｔ」が表示される。図２のように格子線方向が同一の場合、回折光が射出される方向が限られるため、観察可能な位置は制限されるが、非常に輝度の高い表示画像が観察できる。また、図３に示すように、格子線方向が同一のブレーズド格子が形成されたセルであり、観察点で観察した際に、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の三色に対応するように空間周波数が設定された三種類のセルを隣接配置することにより、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイと同様の原理でフルカラーの画像を表現することも可能である。
【００４３】
このように、回折格子パターン５に形成されるブレーズド格子により、観察点において観察される回折光の色が空間周波数に応じて変化し、回折光の射出方向が格子線方向に応じて変化する。そこで、このような回折格子の性質を利用して、絵柄や文字・記号等の画像を表示することが可能になる。さらに、観察点や照明条件の変化により、虹色に輝く効果を表現することができる。
【００４４】
本実施形態に係る回折格子パターン５は、基材６の表面の一部または全部に、第1セル１０と第２セル２０とが形成されており、異なる方向に回折光を射出する。
【００４５】
第１セル１０は、基材６の表面に、入射光を特定方向に回折するブレーズド格子１１が形成されたものである。また、複数の第1セル１０から第1セル群が形成される。そして、この第１セル群のブレーズド格子１１からの「第１回折光Ｌ１」により、隠蔽画像の一部分が表示される。なお、第１セル群により表示される画像を便宜上、「第１画像Ｐ１」と呼ぶ。
【００４６】
第２セル２０は、第１セル１０のブレーズド格子１１の格子線方向に対し、略１８０度異なる格子線方向を有するブレーズド格子２１が、第１セル１０とは異なる基材６の表面に形成されたものである。また、複数の第２セル２０から第２セル群が形成される。そして、この第２セル群のブレーズド格子２１からの「第２回折光Ｌ２」により、隠蔽画像の他の部分が表示される。なお、第２セル群により表示される画像を便宜上、「第２画像Ｐ２」と呼ぶ。
【００４７】
これらの第1セル１０と第２セル２０とは、ストライプ状に交互に隣接配置されて、複数の第1セルから成る第1セル群と複数の第２セルから成る第２セル群とを基材表面に形成する。それゆえ、回折格子パターン５の断面図は、例えば図４のように示される。なお、図４は図１における線分Ｘ−Ｘ’における断面図である。
【００４８】
図４において、回折格子パターン５の垂直上方から入射光Ｌｉが入射されると、第１セル１０に形成されたブレーズド格子１１からは第１回折光Ｌ１（紙面左側）が射出される。それゆえ、第１観察点Ｅ１において、第１セル群により表示される第１画像Ｐ１を見ることができる。また、第２セル２０に形成されたブレーズド格子２１からは第２回折光Ｌ２（紙面右側）が射出される。そのため、第２観察点Ｅ２において、第２画像Ｐ２を見ることができる。ここでは、第２回折光Ｌ２は、基材表面の法線方向を軸として、第１回折光Ｌ１を鏡像反転した方向に回折される。
【００４９】
このように、第１セル１０からの第１回折光Ｌ１と、第２セル２０からの第２回折光Ｌ２とは、異なる方向に回折される。
【００５０】
そこで、本実施形態に係る回折格子パターン５では、異なる方向から見たときに表示される画像を組み合わせなければ、所定の画像（隠蔽画像）が得られないように、第1セル１０のブレーズド格子と第２セル２０のブレーズド格子とを形成する。例えば、後述するように、文字「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」の上部画像を第１セル群により表示し、下部画像を第２セル群により表示するような回折格子パターン５を形成する。
【００５１】
（１−２．作用）
次に本実施形態に係る回折格子パターン５の作用を説明する。
【００５２】
図４に示したように、回折格子パターン５の法線方向からの入射光Ｌｉが入射されると、第１観察点Ｅ１では、第１セル１０からの第１回折光Ｌ１により、第１セル群による第１画像Ｐ１のみが観察される。この際、第２セル群による第２画像Ｐ２は観察されない。一方、第２観察点Ｅ２では、第２セル群による第２画像Ｐ２のみが観察され、第１セル群による第１画像Ｐ１は観察されない。
【００５３】
すなわち、格子線方向が異なっているブレーズド格子１１・２１から成るセルを隣接配置することで、回折格子パターン５を観察する位置や照明条件等によって表示画像を変化することができる。
【００５４】
このような性質を利用して、本実施形態に係る回折格子パターン５では、隠蔽画像が表示されるようにする。これについて、図５及び図６を用いて説明する。
【００５５】
図５（Ａ）は回折格子パターン５が表示する隠蔽画像の一例を示している。ここでは、文字「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」が隠蔽画像として表示されるようにする。
【００５６】
具体的には、文字「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」の上部を第１画像Ｐ１として第１セル群により表示されるようにし（図５（Ｂ））、文字「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」の下部を第２画像Ｐ２として第２セル群により表示されるようにする（図５（Ｃ））。この際、第１画像Ｐ１は、鏡で表示した場合に画像が上下反転するように、予め上下反転させた画像にする。
【００５７】
詳しくは、図６に示すように、２種類のブレーズド格子１１・２１を交互に隣接配置させながら、第１画像Ｐ１の画素と第２画像Ｐ２の画素とに対応するように、第１セル群及び第２セル群を形成する。これにより、文字「ＳＥＣＵＲＩＴＥＹ」の上部画像と下部画像とを表示する回折格子パターン５が同一領域内に形成されることになる（図７）。
【００５８】
このような回折格子パターン５の所定の部分に鏡Ｍを設置すれば、図８に示すように、「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」の文字が観察できるようになる。
【００５９】
なお、鏡Ｍを用いない場合は、「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」の文字の上部画像もしくは下部画像が別々の観察点で認識され、隠蔽画像が観察されることはない。なお、隠蔽画像としては、「ＳＥＣＵＲＩＴＹ」のような文字だけではなく、絵柄や記号等であってもよいことは言うまでもない。
【００６０】
（１−３．効果）
以上説明したように、本実施形態に係る回折格子パターン５は、基材１の表面に、入射光Ｌｉを特定方向に回折するブレーズド格子１１が形成された第１セル１０と、第１セル１０のブレーズド格子１１とは、格子線方向が略１８０度異なるブレーズド格子２１が形成された第２セル２０とを備えており、第１セル１０と第２セル２０とが基材表面に交互に隣接配置され、複数の第1セル１０から成る第1セル群と複数の第２セル２０から成る第２セル群とを形成し、第１セル群のブレーズド格子１１からの第１回折光Ｌ１により隠蔽画像の一部分が表示され、第２セル群のブレーズド格子２１からの第２回折光Ｌ２により隠蔽画像の他の部分が表示されるので、第１セル群により表示される第１画像Ｐ１と第２セル群により表示される第２画像Ｐ２とを組み合わせた場合にのみ、所定の画像（隠蔽画像）を観察し得る回折格子パターンを提供することができる。
【００６１】
これにより、例えば、回折格子パターン５上の所定の位置に鏡Ｍを設置した場合にのみ、鏡Ｍに表示される画像と、鏡Ｍに表示されない画像とを連結した隠蔽画像を表示することができる。このように、鏡Ｍを用いることでのみ所定の画像（隠蔽画像）が表示されるので、偽造防止効果が高く、容易に真偽判定し得る回折格子パターンを提供することができる。
【００６２】
また、本実施形態に係る回折格子パターン５は、ブレーズド格子により隠蔽画像が表示されるものである。ブレーズド格子では、バイナリー格子と比較して輝度が高く、作製も困難であるので、高いセキュリティ性が実現できる。なお、第１セル１０及び第２セル２０に形成される回折格子としてバイナリー格子を用いると、複数の回折光が様々な方向に射出される。それゆえ、バイナリー格子を用いたものでは、隠蔽画像の表示を行なうことはできない。
【００６３】
また、隠蔽画像を表示させるためには、特殊な装置等は必要ではなく、一般に入手可能な鏡や表面に光反射層を有する平面状の物品があればよく、回折格子パターン５の真贋判定を簡便に行なうことができる。
【００６４】
なお、第１セル１０および第２セル２０としては、一辺の長さが３００μｍ以下の矩形のものが望ましい。３００μｍ以下とすることで、人間の眼の分解能より小さくできるので、セルの構造による画像のジャギー（解像度不足により発生する段状のギザギザ）を目立たなくすることができる。なお、矩形のセル以外にも、円形や楕円形・三角形等の他の形状であっても良いことはいうまでもない。矩形以外の形状である場合、一辺の長さが３００μｍの矩形領域の内部に収まるような大きさにすることで、ジャギーを目立たなくすることができる。
【００６５】
また、第１セル１０と第２セル２０とは、ストライプ状に交互に隣接配置することが望ましい。なぜならば、ストライプ状に交互に配置することが、鏡Ｍを用いて隠蔽画像を表示する際の最も簡便な構成だからである。さらに、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを規則的に交互に配置していくだけであるので製造が容易だからである。また、同一の格子線方向のブレーズド格子が形成されたセルがまとまって並ぶことにより、回折光以外のノイズ光が発生しにくくなるといった効果も見込める。この結果、鏡Ｍを用いて隠蔽画像を表示した際に、鮮明で品質の高い画像を得ることができる。
【００６６】
また、第１セル１０に形成されたブレーズド格子１１と第２セル２０に形成されたブレーズド格子２１とは、格子深さが略同一であることが望ましい。回折格子は、格子深さに応じて射出する回折光の光量が変化するため、空間周波数と格子線方向とが同一の回折格子であっても格子深さが異なると明るさが異なる。そこで、格子深さを同一にして、回折光の光量をほぼ同一にすることで、表示画像の明るさの変動を回避できる。例えば、第１セル群による第１画像Ｐ１の明るさと、第２セル群による第２画像Ｐ２の明るさとが異なることによる画質の低下を防止できる。また、部分的に輝度にムラが生じたりすることによる画質の低下を防止できる。すなわち、第１セル群による画像の輝度分布と第２セル群による画像の輝度分布とが同一であるので、第１セル群により表示される画像と、第２セル群により表示される画像とが連結された場合、その連結された画像の輝度分布を均一にすることができる。
【００６７】
なお、本実施形態に係る回折格子パターン５は、例えば、紙もしくはプラスチック板、プラスチックフィルム等のシート状や平板状の情報印刷物の表面の任意の領域に貼付して使用することができる。図９は回折格子パターン５が貼付された情報印刷物５０の概念を示す模式図である。また、回折格子パターン５が貼付された情報印刷物５０の断面構成は、図１０（図９の線分Ｙ−Ｙ’における断面図に相当）に示すように、印刷物基材５１の上に印刷層５２が施され、その上に接着層５３を介して光反射層５４が設けられてから回折格子パターン５が配置される構成が一般的である。さらに、回折格子パターン５の層を保護するために必要に応じて保護層５５が設けられることもある。また、情報印刷物５０がクレジットカードやＩＤカード等の場合、印刷物基材５１の反りを防止するための層や、印刷のインクの密着性を高めるための層が設けられることもある。さらに、印刷物基材５１上に磁気フィルム層等が別途設けられることもある。印刷物基材５１が紙である場合にも、必要に応じて様々な機能を有する層が設けられる。
【００６８】
このように、シート状もしくは平板状の印刷物基材５１上に接着層５３を介して回折格子パターン５を貼付することにより、その情報印刷物５０を複写機等により模造できないようにすることができる。これにより、模造が極めて困難な商品券や手形等の有価証券類・カード類・各種証明書等の情報印刷物５０を提供することができる。
【００６９】
なお、回折格子パターン５が貼付された情報印刷物５０は、一般的には平面状であり、表面に保護層が設けられるなどして傷や摩耗に耐え得る構造であることが多い。そのため、鏡Ｍを検証器とした隠蔽画像の表示を容易且つ確実に行なうことができる。
【００７０】
また、回折格子パターン５は、図９に示したような矩形のものだけではなく、円形や楕円形のものや、情報印刷物５０上を横断／縦断するような帯状のもの、情報印刷物５０の全面を覆い尽くすようなものなど様々な形状であってもよいことは言うまでもない。
【００７１】
＜第２の実施形態＞
本実施形態では、第１の実施形態に係る回折格子パターン５の検証方法を説明する。
【００７２】
始めに、回折格子パターン５の表面上の予め定められた位置に光反射性物品である鏡Ｍを設置する。すなわち、図１１に示すように、回折格子パターン５に光が入射されると、第１セル１０と第２セル２０とは、互いに反転した方向に回折光を射出する。そこで、図１１に示すように第１セル１０による第１回折光Ｌ１の射出方向に、回折格子パターン５に対して垂直に鏡Ｍを設置することにより、第１回折光Ｌ１を鏡Ｍの表面で鏡面反射させる。
【００７３】
続いて、第１セル群からの第１回折光Ｌ１が鏡Ｍにより反射されて表示される第１画像Ｐ１と、第２セル群からの第２回折光Ｌ２により表示される第２画像Ｐ２とが連結された画像に基づいて、回折格子パターン５を検証する。
【００７４】
すなわち、前述した第１回折光Ｌ１は、鏡Ｍの表面で鏡面反射されて観察点Ｅ２側に到達するので、観察者は第１セル群により表示される第１画像Ｐ１を見ることができる。また、回折格子パターン５に対して鏡Ｍを垂直に設置しているので、第１回折光Ｌ１と第２回折光Ｌ２との射出方向が一致する。
【００７５】
そこで、第１セル群による第１画像Ｐ１と第２セル群による第２画像Ｐ２とを組み合わせた画像が、予め連続性のある所定の画像の一部または全部となるようにしておく。そうすると、観察点Ｅ２において、第１セル群により表示される第1画像Ｐ１が所定の画像の上部を表示する画像として鏡Ｍの表面に知覚され、第２セル群により表示される第２画像Ｐ２が所定の画像の下部を表示する画像として回折格子パターン５上で知覚されることになる。
【００７６】
このようにして、鏡に映る第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを連結させたときに、所定の画像（隠蔽画像）が完成すれば、この回折格子パターン５は本物であると判定する。一方、所定の画像が完成しなければ、回折格子パターン５は偽物であると判定する。
【００７７】
以上説明した方法によりに、予め定められた位置に鏡Ｍを設置することにより、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とが連結された画像に基づいて、回折格子パターン５の真偽判定を検証することができる。
【００７８】
また、回折格子パターン５を情報印刷物５０に貼付し、予め定められた検証方法でのみ、隠蔽画像が表示されるようにしておけば、情報印刷物５０の真偽判定を容易に行なうことができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、回折格子パターン５に対して鏡Ｍを垂直に設置しているが、垂直に限るものではない。すなわち、ブレーズド格子のブレーズ角を調整することにより、鏡Ｍの設置角度を変えることもできる。
【００８０】
＜その他＞
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回折格子パターンの構成を示す模式図である。
【図２】同実施形態に係るセルの構成を説明するための模式図である。
【図３】同実施形態に係るセルの構成を説明するための模式図である。
【図４】同実施形態に係る回折格子パターンの断面を示す模式図である。
【図５】同実施形態に係る隠蔽画像の例を示す図である。
【図６】同実施形態に係る回折格子パターンの例を示す模式図である。
【図７】同実施形態に係る回折格子パターンの例を示す模式図である。
【図８】同実施形態に係る隠蔽画像の鏡への表示を示す模式図である。
【図９】同実施形態に係る回折格子パターンが貼付された情報印刷物の概念を示す模式図である。
【図１０】同実施形態に係る回折格子パターンが貼付された情報印刷物の断面構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る回折格子パターンの検証方法を説明するための模式図である。
【図１２】一般的な矩形状回折格子の概念を示す模式図である。
【図１３】一般的な正弦波状回折格子の概念を示す模式図である。
【図１４】一般的なブレーズド格子の概念を示す模式図である。
【図１５】一般的な階段状のブレーズド格子の概念を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８２】
５・・・回折格子パターン、６・・・基材、１０・・・第１セル、１１・・・ブレーズド格子、２０・・・第２セル、２１・・・ブレーズド格子、５１・・・印刷物基材、５２・・・印刷層、５３・・・接着層、５４・・・光反射層、５５・・・保護層、９０・・・矩形状回折格子、９１・・・正弦波状回折格子、９２・９３・・・ブレーズド格子、Ｌｉ・・・入射光、Ｌｄ・・・回折光、Ｌ１・・・第１回折光、Ｌ２・・・第２回折光、Ｐ１・・・第１画像、Ｐ２・・・第２画像、Ｅ１・・・第１観察点、Ｅ２・・・第２観察点、Ｍ・・・鏡。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材表面に、入射光を特定方向に回折するブレーズド格子が形成された第１セルと、
前記第１セルのブレーズド格子とは、格子線方向が略１８０度異なるブレーズド格子が形成された第２セルと
を備えた回折格子パターンであって、
前記第１セルと前記第２セルとは前記基材表面に交互に隣接配置されて、複数の第1セルから成る第1セル群と複数の第２セルから成る第２セル群とを形成し、
前記第１セル群のブレーズド格子からの回折光により隠蔽画像の一部分が表示され、
前記第２セル群のブレーズド格子からの回折光により前記隠蔽画像の他の部分が表示される
ことを特徴とする回折格子パターン。
【請求項２】
請求項１に記載の回折格子パターンにおいて、
前記第１セルおよび前記第２セルは、一辺の長さが３００μｍ以下の矩形領域内に形成される
ことを特徴とする回折格子パターン。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の回折格子パターンにおいて、
前記第１セル群と前記第２セル群は、それぞれストライプ状の構成要素が交互に隣接配置される
ことを特徴とする回折格子パターン。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の回折格子パターンにおいて、
前記第１セルに形成されたブレーズド格子と前記第２セルに形成されたブレーズド格子とは、格子深さが略同一である
ことを特徴とする回折格子パターン。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の回折格子パターンを備えた情報印刷物であって、
シート状もしくは平板状の印刷物基材と、
前記印刷物基材上に接着層を介して貼付された回折格子パターンと
を備えたことを特徴とする情報印刷物。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の回折格子パターンの検証方法であって、
前記回折格子パターンの表面上の予め定められた位置に光反射性物品を設置するステップと、
前記第１セル群からの回折光が前記光反射性物品により反射されて表示される画像と、前記第２セル群からの回折光により表示される画像とが連結された画像に基づいて、該回折格子パターンを検証するステップと
を備えたことを特徴とする回折格子パターンの検証方法。
【請求項１】
基材表面に、入射光を特定方向に回折するブレーズド格子が形成された第１セルと、
前記第１セルのブレーズド格子とは、格子線方向が略１８０度異なるブレーズド格子が形成された第２セルと
を備えた回折格子パターンであって、
前記第１セルと前記第２セルとは前記基材表面に交互に隣接配置されて、複数の第1セルから成る第1セル群と複数の第２セルから成る第２セル群とを形成し、
前記第１セル群のブレーズド格子からの回折光により隠蔽画像の一部分が表示され、
前記第２セル群のブレーズド格子からの回折光により前記隠蔽画像の他の部分が表示される
ことを特徴とする回折格子パターン。
【請求項２】
請求項１に記載の回折格子パターンにおいて、
前記第１セルおよび前記第２セルは、一辺の長さが３００μｍ以下の矩形領域内に形成される
ことを特徴とする回折格子パターン。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の回折格子パターンにおいて、
前記第１セル群と前記第２セル群は、それぞれストライプ状の構成要素が交互に隣接配置される
ことを特徴とする回折格子パターン。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の回折格子パターンにおいて、
前記第１セルに形成されたブレーズド格子と前記第２セルに形成されたブレーズド格子とは、格子深さが略同一である
ことを特徴とする回折格子パターン。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の回折格子パターンを備えた情報印刷物であって、
シート状もしくは平板状の印刷物基材と、
前記印刷物基材上に接着層を介して貼付された回折格子パターンと
を備えたことを特徴とする情報印刷物。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の回折格子パターンの検証方法であって、
前記回折格子パターンの表面上の予め定められた位置に光反射性物品を設置するステップと、
前記第１セル群からの回折光が前記光反射性物品により反射されて表示される画像と、前記第２セル群からの回折光により表示される画像とが連結された画像に基づいて、該回折格子パターンを検証するステップと
を備えたことを特徴とする回折格子パターンの検証方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−１０７４７３（Ｐ２００８−１０７４７３Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８８８４６（Ｐ２００６−２８８８４６）
【出願日】平成１８年１０月２４日（２００６．１０．２４）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２４日（２００６．１０．２４）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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