JPH11316308A - 回折格子パターン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回折格子からなる微小なセルが配置されて構成
されるパターンにおいて、一層セキュリティ性および装
飾性を向上させる。 【解決手段】回折格子からなる微小なセルが、基板表面
に複数配置されて構成され、回折格子の空間周波数，回
折格子の方向，セルの並び方の少なくとも何れかが変化
してなるパターンにおいて、少なくともパターンの一部
に、セルの形状が任意に変化した部分を有し、前記セル
の大きさが３００μｍ角以下であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の表面に微細
な回折格子（グレーティング）をセル（ドット）毎に配
置することにより形成される回折格子パターンを用いた
セキュリティ製品に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常の印刷物からなる有価証券，チケッ
トなどでは、偽造防止を図る目的で、絵柄の一部に、微
小な文字（マイクロ文字）が混在されたものが公知であ
る。マイクロ文字は肉眼での識別が困難であるため、そ
の存在を知らない者にとっては、絵柄の完全な偽造を行
うことができず、マイクロ文字のあるべき箇所をルーペ
などで拡大して観察することによって、偽造品であるか
否かの判定が行われる。また、マイクロ文字の作成には
高度な技術が必要であるため、セキュリティ性（偽造防
止効果）が高い。

【０００３】偽造技術の向上に応じて、通常の印刷技術
だけでは対応が不十分であるため、ホログラムや回折格
子の適用によって、適用商品（例えば、クレジットカー
ドや商品券）のセキュリティ性を向上することも行なわ
れているが、ホログラムや回折格子に対しても、さらな
るセキュリティ性の向上が望まれている。

【０００４】セキュリティ性の高い回折格子（もしく
は、ホログラム）を得るために、その作製方法を複雑に
して、偽造（もしくは、模造）するのを困難ならしめる
方法が考えられている。

【０００５】一例として、コヒーレント光（レーザービ
ーム）の２光束干渉によって、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に配置し、回折格子パ
ターンからなるディスプレイを得る方法があり、本出願
人による特開昭６０−１５６００４号公報・特開平２−
７２３１９号公報・特開平５−７２４０６号公報などに
代表される方法が公知である。

【０００６】これらの方法は、２本のレーザービームを
感光材料上で交叉させ、ドット単位で露光することによ
り双方のレーザービームを干渉させて、各ドットに形成
される微小な干渉縞からなる回折格子を、そのピッチ・
方向・光強度を適宜変化させながら次々と露光記録し、
回折格子ドット（セル）の集まりからなるパターンを作
製する方法（２光束干渉法）である。

【０００７】回折格子は、感光材料に入射する２光束の
角度によって、そのピッチ（空間周波数の逆数）が変わ
り、その方向は２光束の入射する方向によって変わる。
作製されたパターンの観察時には、前記ピッチは見える
色に、前記方向は見える方向に、それぞれ関係する。ま
た、露光の際の光強度は、干渉縞の深さを変更すること
になり、観察時には見える明るさとして関係することに
なる。

【０００８】セル（ドット）を構成単位とする回折格子
パターンの一例を図１に示す。パターン（絵柄）として
は、富士山を囲むように縁取り模様が施されたものであ
り、全て同一形状（同図では円形）のセル（ドット）の
集まりによって構成されている。縁取り模様の一部を拡
大して示す。

【０００９】回折格子パターンの作製方法は、上記の２
光束干渉法に限定されるものではなく、電子線（エレク
トロン・ビーム＝ＥＢ）により、基板の表面に格子縞を
直接描画し、回折格子ドット（セル）を配置する方法を
採用しても良い。前記方法は、本出願人による特開平２
−７２３２０号公報により公知である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したセ
ル（ドット）を構成単位とする回折格子パターンにおい
て、一層セキュリティ性および装飾性の向上したパター
ンを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、回折格子から
なる微小なセルが、基板表面に複数配置されて構成さ
れ、回折格子の空間周波数，回折格子の方向，セルの並
び方の少なくとも何れかが変化してなるパターンにおい
て、少なくともパターンの一部に、セルの形状が任意に
変化した部分を有し、前記セルの大きさが３００μｍ角
以下であることを特徴とする。

【００１２】また、形状が任意に変化した部分のセルの
形状を、文字またはマークの形状としても良い。

【００１３】さらに、形状が任意に変化した部分を形成
するセルが、空間周波数，方向の少なくとも一方が変化
した２種類以上の回折格子を有するようにしても良い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。図２は、本発明による回折格子パター
ンの一例を示す説明図である。パターン（絵柄）として
は、富士山を囲むように縁取り模様が施されたものであ
り、縁取り模様もセル（ドット）の集まりによって構成
されている。

【００１５】縁取り模様の一部を拡大すると、図示のよ
うに、円形のセル（ドット）以外として、文字（Ｔ，
Ｏ，Ｐ）の形状のセル（ドット）が混在している。

【００１６】本発明では、セル（ドット）の大きさを、
肉眼で識別することが困難な程度とする必要があり、パ
ターンの真偽判別を行う際には、図３に示すように拡散
光源のような光源下でルーペなどにより拡大して観察す
ることによって、異なる形状のセル（ドット）を認識で
きるようにする必要がある。

【００１７】肉眼で識別することが困難な程度のセル
（ドット）の大きさを定めるにあたって、例えば、視力
０．７の人が７０ｃｍ離れてパターンを視覚する場合に
ついて以下に考える。視力が０．７の人の眼の分解能
は、１．４分（＝１．４°／60）であり、７０ｃｍ離れ
て、３００μｍ以上離れた２点を識別することができ
る。従って、回折格子パターンを７０ｃｍ離れて視覚す
る場合に、サイズが３００μｍ角以下のセル（ドット）
については、その存在（当然、形状も）を認識すること
ができないため、本発明の目的が達成される。

【００１８】上記のケースよりも視力の良い人が近づい
てパターンを視覚する場合を例に挙げて、以下に考察す
る。

【００１９】(1) 視力が１．０の人の眼の分解能は１．
０分＝（1.0 ／60）°であり、50ｃｍ離れて、150 μｍ
以上離れた２点を識別することができる。 (2) 視力が１．５の人の眼の分解能は０．６６分＝（0.
66／60）°であり、30ｃｍ離れて、58μｍ以上離れた２
点を識別することができる。

【００２０】上記(1) のケースでは150 μｍ角以下，上
記(2) のケースでは58μｍ角以下とすれば、観察者には
セル（ドット）の形状を識別することができず、セル
（ドット）のサイズを３００μｍ角よりはるかに小さく
すれば、一層、本発明の目的に合致するが、実用上、上
記のケースは一般的であり、妥当な数値範囲である。

【００２１】回折格子の特性で、空間周波数により回折
光の波長（色）を、格子方向により回折光の出射方向を
制御できるため、特定方向から観測した場合にのみ特定
色の回折光が視覚されるように、パターンを設計でき
る。

【００２２】従って、パターン内に、複数種類の回折格
子セルを混在させることで、観察する方向に応じて、異
なる「隠し情報」を表示させることも可能である。図２
の例では、それぞれ異なる方向に回折格子セル「Ｔ」
「Ｏ」「Ｐ」が回折光を出射するため、対応する方向に
のみ各形状の回折格子セルが光って見えることになる。

【００２３】上記のサイズで、形状の異なる回折格子セ
ル（ドット）は、以下のようにして作製される。

【００２４】＜２光束干渉法＞図４に示すように、レー
ザービームを感光材料上で交叉させる際に、双方のビー
ム形状を、同一形状の開口（同図では、文字「Ｔ」）が
設けられたマスクを通過させて、意図する形状となるよ
うに干渉させる。

【００２５】＜ＥＢ描画方法＞図５に示すように、電子
ビーム描画装置を用いて、感光材料が搭載されたＸ−Ｙ
ステージを移動させながら、感光材料上に意図する形状
となるように回折格子を描画する。電子ビーム描画の場
合には、セル形状を決定する輪郭（アウトライン）およ
びセル内の回折格子の格子縞も描画する。

【００２６】

【発明の効果】セルを構成単位とする回折格子パターン
にあって、一層セキュリティ性の向上したパターンが提
供される。

【００２７】上述したように、回折格子は特定の方向
（Ｘ−Ｙ平面では、格子縞と直交する方向）にのみ光を
回折するので、特定方向から観測したときのみ回折格子
を視覚できる。

【００２８】そのため、パターンを一見して、微小な回
折格子セルの存在（および形状）を肉眼で識別するのは
困難である。しかし、図３に示すように、拡散光源のよ
うな光源下において、ルーペなどを用いて拡大して観測
することによって、回折格子セルの形状（例えば、文字
形状）を識別することができる。

【００２９】また、回折格子セルを、肉眼で識別するこ
とが困難な大きさとすることによって、一部の回折格子
セルの形状を変えても、全体のパターンを損なうことが
なく、全体の装飾性を変化させることなく、パターン内
に隠し情報を混在させることができ、セキュリティ性を
向上させることが可能である。

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の回折格子パターンの一例を示す説明図。

【図２】本発明による回折格子パターンの一例を示す説
明図。

【図３】回折格子パターンの真偽判別を行う状態の一例
を示す説明図。

【図４】２光束干渉法により、回折格子セルの形状を変
える方法を示す説明図。

【図５】ＥＢ描画方法により、回折格子セルの形状を変
える方法を示す説明図。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回折格子からなる微小なセルが、基板表面
   に複数配置されて構成され、回折格子の空間周波数，回
   折格子の方向，セルの並び方の少なくとも何れかが変化
   してなるパターンにおいて、 少なくともパターンの一部に、セルの形状が任意に変化
   した部分を有し、前記セルの大きさが３００μｍ角以下
   であることを特徴とする回折格子パターン。
2. 【請求項２】形状が任意に変化した部分のセルの形状
   が、文字またはマークの形状であることを特徴とする請
   求項１記載の回折格子パターン。
3. 【請求項３】形状が任意に変化した部分を形成するセル
   が、空間周波数，方向の少なくとも一方が変化した２種
   類以上の回折格子を有することを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の回折格子パターン。