【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回折格子を利用した真正性確認用媒体、および、その真正性確認用媒体と光学的な手段とを用いて行なう真正性確認方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
金融機関が発行する預貯金用カード、もしくはカード会社が発行するクレジットカード等のカード類には、それらの真正性を保証する意味で、回折格子やホログラムが適用されていることが多い。また、有名ブランドの腕時計等、模造品が出回りやすい高額商品、もしくはそのケース等にも、やはり、それらの真正性を保証する意味で、回折格子やホログラムが適用されていることが多い。
【0003】
回折格子やホログラム(以下、しばしば、ホログラム等と言う。)が上記の例以外の種々の分野の物品にも適用されているのは、ホログラム等が製造、もしくは複製の困難性を有しているからであり、また、外観的には干渉色を有していて目をひきやすく、意匠的にも優れており、さらに場合によっては、剥がそうとすると破壊して、他に転用できない構造とすることが可能である等のメリットを有しているからである。
【0004】
しかし、ホログラム等が製造や複製の困難性を有しているとは言っても、それらの製造方法は専門家の間にはよく知られており、偽造された場合であっても、精密な加工技術を用いて製造されるために、外観的には本物とごく類似したものが得られ、偽造されたものをそれと見分けることは、非常に困難である。
【0005】
そこで、従来、ホログラム等の偽造に対する安全性を、さらに、高めようとする試みが色々と行なわれており、コヒーレント光を照射した際に画像を発生するよう構成し、発生した画像を検出することにより真正性を確認する方法が幾つか提案されているものの、ホログラム等に画像情報が隠されていることがあること自体は知られているので、解析される恐れも大きい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、ホログラム等の技術を利用していながら、単にコヒーレント光を照射して生じた画像を確認するのではなく、新たな手段によって真正性の確認が可能な媒体および、その媒体を用いて行なう確認方法を提供することを課題とするものである。
【0007】
【課題を解決する手段】
発明者は上記の課題を解決するため、種々検討を重ねた結果、可視光の波長と同程度の格子定数を持つ回折格子が光学的異方性を有することを利用し、格子の方向の異なる回折格子を組合せることにより、あるいは、可視光の波長以下の格子定数を持つ回折格子は、光の反射性が乏しいことを利用すれば、コヒーレント光の照射により、画像を生じさせるのに代えて、回折格子が有する回折特性もしくは反射特性に特徴を持たせることにより、真正性の確認を可能とすることができた。
【0008】
第1の発明は、可視光の波長と同程度の格子定数を持ち、互いに格子の方向の異なる複数の微小回折格子を配置したことを特徴とする真正性確認用媒体に関するものである。
第2の発明は、可視光の波長と同程度の格子定数を持つ微小回折格子と、可視光の波長より小さい格子定数を持つ微小回折格子とを配置したことを特徴とする真正性確認用媒体に関するものである。
第3の発明は、可視光の波長と同程度の格子定数を持ち、互いに格子の方向の異なる複数の微小回折格子と、可視光の波長より小さい格子定数を持つ微小回折格子とを配置したことを特徴とする真正性確認用媒体に関するものである。
第4の発明は、第1または第3の発明の真正性確認用媒体に、可視光の波長領域の偏光を照射し、前記の互いに格子の方向の異なる複数の微小回折格子による回折光の強度を読み取ることを特徴とする真正性確認方法に関するものである。第5の発明は、第2または第3の発明の真正性確認用媒体に、可視光の波長領域の光を照射し、前記の可視光の波長と同程度の格子定数を持つ微小回折格子における反射率と、前記の可視光の波長より小さい格子定数を持つ微小回折格子における反射率とを求めることを特徴とする真正性確認方法に関するものである。第6の発明は、第3の発明の真正性確認用媒体に、可視光の波長領域の偏光を照射し、前記の互いに格子の方向の異なる複数の微小回折格子による回折光の強度を読み取ることと、可視光の波長領域の光を照射し、前記の可視光の波長と同程度の格子定数を持つ微小回折格子における反射率と、前記の可視光の波長より小さい格子定数を持つ微小回折格子における反射率とを求めることを特徴とする真正性確認方法に関するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明をその好ましい適用例の一つである預貯金用カード、もしくはクレジットカード等のカード類に適用した一実施例を示す図である。図1(a)において、真正性確認用カード1は、基材2の上面等に、真正性確認用媒体3が積層された、もしくは基材2の上面と真正性確認用媒体3の上面とが同一平面となるよう、埋め込まれて積層されたものである。これらの積層された構造には、さらに上面に、真正性確認用媒体3の観察もしくはそれが有する情報の読取りに支障のない限り、透明な保護層が付加されて積層されていてもよい。
【0010】
真正性確認用媒体3には種々のタイプのものがあり得る。それらの一例としては、図1(b)に示すように、回折格子の方向の異なる複数の微小回折格子が密に並べられたもので、例えば、微小回折格子3a、3b、3c、および3dの四種類が並べられたものであり、回折格子の方向は、例えば、微小回折格子3aは格子の方向が0°、微小回折格子3bでは格子の方向が−45°、微小回折格子3cでは格子の方向が45°、および微小回折格子3dでは格子の方向が90°である回折格子である。なお、特に断らない限り、微小回折格子もしくは回折格子とは、各格子が一方向に揃った、一次元の配列のものを指す。
【0011】
ここで、各々の微小回折格子3a、3b、3c、もしくは3dの各々の格子のピッチ(=間隔)は、可視光の波長と同程度であることが好ましく、具体的には、200nm〜800nm、より好ましくは300nm〜700nmである。格子のピッチがこのような範囲内にある微小回折格子3a、3b、3c、もしくは3dに、図3に示すように法線方向から可視光が入射すると、入射光の波長、格子のピッチ、回折格子の方向に応じて回折を起こすと共に、その光学的異方性により、回折光の強度は、入射光の入射した位置を中心とする角度θに関し角度依存性をも有する。上記の数値範囲よりもピッチが過大であると、光学異方性が十分得られず、また、過小であると、反射性が低下するため、検出がしにくくなる恐れがある。
【0012】
図3における光源Lから出射する可視光を、直線偏光板Pを透過させることにより直線偏光とし、また、1/2波長板(図ではλ/2の符号で示す。)を透過させる際の1/2波長板の方位角を調整することにより、任意の偏光角の直線偏光を真正性確認用媒体3上の微小回折格子に照射することができる。なお、以降も含め、可視光としてはコヒーレント光、具体的にはレーザー光を用いることが好ましい。
【0013】
例えば、図4におけるように、真正性確認用媒体3が、ピッチdが可視光の波長と同程度であるブレーズ型(=符号31で示す鋸刃型)の一次元配列の回折格子であるとする。また、入射光Iは可視光と同程度の波長を有しており、回折格子の方向(=図面の手前から奥に向かう方向)とは直角方向(=図面の左右方向)に振動方向を有するとき、回折光I’の強度は最大となる。図4の上部に円で囲んだ部分は、真正性確認用媒体3を上からみた場合の横軸xおよび縦軸yを示す図で、上記の入射光Iは、両端に矢印を持つ線で示したように、x軸上に振動方向を有するものである。また、入射光Iが回折格子の方向に振動方向を有するとき、回折光I’の強度は最小となり、入射光Iが回折格子の方向とは45°の方向に振動方向を有するとき、回折光I’の強度は、最大と最小の中間の値となり、これらのほかの角度に振動方向を有するときは、角度に応じた回折光I’の強度が得られる。
【0014】
そこで、互いに回折格子の方向θ1、θ2、θ3、…が異なる複数の微小回折格子を、所定の位置に配置しておき、各々の微小回折格子に対し、可視光と同程度のある波長を有し、振動方向がいずれもある方向Aで同じ入射光Iを入射して、一定の方向から回折I’を検出すれば、微小回折格子の回折方向が異なることに起因して、それぞれの微小回折格子ごとに対応した異なる回折光I’1、I’2、I’3、…の強度からなる、回折光強度分布が得られる。
【0015】
さらに、入射光Iの振動方向を上記の入射光I1とは異なる方向Bに設定し、同様に入射させたときには、上記で得られた結果におけるものとは異なる回折光I”1、I”2、I”3、…の強度からなる、回折光強度分布が得られる。
【0016】
従って、入射光Iの振動方向を上記Aのみにした場合には、得られる一つの回折光強度分布が、標準となる真正性確認用媒体の入射光Iの振動方向がAであるときの回折光強度分布と一致すれば、「真正性あり」と判定され、入射光Iの振動方向を上記Aおよび上記Bの二通りとした場合には、得られる二つの回折光強度分布と、標準となる真正性確認用媒体の入射光Iの振動方向がAおよびBであるときの二つの回折光強度分布の各々と一致すれば、「真正性あり」と判定され、後者の方が、偽造等の不正に対し、より安全性が高い。
【0017】
あるいは、入射光Iを一定にしておき、図3に示すように、図の右上方に配置した検出器Dx、もしくは図の奥側上方に配置した検出器Dyを用いて回折光の検出を行なってもよい。ここでは検出器を二つ用いたが、検出器の数、および配置する位置や角度は任意である。
【0018】
真正性確認用媒体3には、上記した以外にも、幾つかのタイプのものがある。例えば、真正性確認用媒体3は、図2(a)に示すように、回折格子のピッチの異なる複数の微小回折格子が密に並べられたもので、図2(a)に示す例では、ピッチが大きい微小回折格子3a、およびピッチが小さい微小回折格子3eが並べられたものである。好ましくは、ピッチが大きい方の微小回折格子3aの回折格子のピッチは可視光の波長と同程度であり、ピッチが小さい方の微小回折格子3eの回折格子のピッチは、可視光の波長より小さいものであり、より好ましくは、ピッチが小さい方の微小回折格子3eは、二次元配列のもの、即ち、各格子が縦横の二方向に配列されたものである。このように、回折格子のピッチが可視光の波長より小さく、好ましくは二次元配列の微小回折格子は、低反射性の光学特性を有するものである。
【0019】
なお、ピッチが小さい方の微小回折格子の回折格子のピッチが可視光の波長よりも小さいとは、具体的には、200nm〜800nm、より好ましくは300nm〜700nmである。ピッチがこれらよりも過大であると、低反射性を得にくくなり、また、過小であると、精度よく製作することが困難である。
【0020】
上記の真正性確認用媒体、特に、ピッチが小さい方の微小回折格子3eが二次元配列のものである場合、図3もしくは図4を引用して説明した方法を用いて、回折光の検出を試みると、ピッチが大きい微小回折格子3aに関しては、既に述べた通りの回折光の強度が検出され、ピッチが小さい方の微小回折格子3eに関しては、光の反射率が極端に小さい低反射性を示すので、ごく弱い反射光の強度が検出されるのに過ぎず、微小回折格子ごとに、その回折格子のピッチによって、回折光の強度が二種類のいずれかが対応した回折光強度分布が得られる。なおピッチが小さい方の微小回折格子3eに関しては、回折光でなく反射光というべきではあるが、得られる結果を、既に述べたケースと同様、回折光強度分布と呼ぶこととし、次に述べるケースも同様とする。
【0021】
ここで、ピッチが大きい微小回折格子3aを上記のように一種類ではなく、図1(b)を引用して説明したときのように、複数種類としてもよい。図2(b)に示すように、互いに回折格子の方向の異なる微小回折格子3a、3b、および3cの三種類を並べてもよい。これら微小回折格子3a、3b、および3cは、図1(b)を引用して説明した際のものと同様である。このように構成することにより、ピッチが大きい複数種類の微小回折格子3a、3b、および3cからは、それぞれの微小回折格子ごとに対応した異なる回折光の強度が検出され、かつ、ピッチが小さい方の微小回折格子3eからは、低反射性であるため、ごく弱い反射光の強度が検出されるので、微小回折格子ごとに異なる回折光強度および低い反射光強度のいずれかが対応した回折光強度分布が得られる。
【0022】
いずれにせよ、得られる回折光強度分布と、標準となる真正性確認用媒体の回折光強度分布とが一致すれば、「真正性あり」と判定することができ、入射光として振動方向の異なるものを用いた複数の回折光強度分布が得られるときは、それらの各々の回折光強度分布が、標準となる真正性確認用媒体の、入射光として振動方向の異なるものを用いた複数の回折光強度分布と一致すれば、「真正性あり」と判定することができる。
【0023】
本発明の真正性確認用媒体においては、(1)可視光の波長と同程度の格子定数を持ち、互いに格子の方向の異なる複数の微小回折格子を配置するか、(2)可視光の波長と同程度の格子定数を持つ微小回折格子と、可視光の波長より小さい格子定数を持つ微小回折格子とを配置するか、もしくは(3)可視光の波長と同程度の格子定数を持ち、互いに格子の方向の異なる複数の微小回折格子と、可視光の波長より小さい格子定数を持つ微小回折格子とを配置することが特徴であるが、これらの(1)〜(3)における各微小回折格子は、互いに接して密に並べて配置しても、もしくは互いに離して配置してもよいし、また、配置する対象としては、図1を引用して説明したような基材2上の真正性確認用媒体3を対象として、その一部に配置してもよいし、基材2を対象としてもよい。
【0024】
上記における真正性確認用媒体3として典型的なものは、回折格子を適宜な、目にみえる輪郭内に形成した回折格子パターンや、ホログラムであり、いずれか単独でも、もしくは両方を同一の真正性確認用媒体3に共に有するものであってもよく、これらに上記のような(1)〜(3)のいずれかの微小回折格子が配置される。勿論、真正性確認用媒体3としては、上記のような(1)〜(3)のいずれかの微小回折格子が配置される以外の部分には、回折格子が配置されていないものでもよいし、上記のような(1)〜(3)のいずれかの微小回折格子が配置され、余白部分のないものであってもよい。
【0025】
回折格子パターンもしくはホログラムの単独からなる真正性確認用媒体3、もしくは回折格子パターンおよびホログラムを共に有する真正性確認用媒体3が、前記した(1)〜(3)のいずれかにおける各微小回折格子を有する場合、各微小回折格子の大きさは任意であり、人の眼に見える大きなものであってもよいが、好ましくは、0.3mm以下、より好ましくは0.2mm以下とすると、人が観察する際の通常の距離(=明視の距離)では、人の眼の解像力の範囲を超え、微小回折格子の存在が分からないので、不正な意図を持つ者が、真正性確認の仕組みを解析することを困難にする利点が生じる。
【0026】
本発明の真正性確認用媒体3を基材2の一部に適用する際の基材2としては、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン系、アクリル、ポリプロピレン、もしくはポリエチレンなどの樹脂のほか、アルミニウム、もしくは銅などの金属、紙、樹脂含浸紙、もしくはラテックス含浸紙等の素材の単独、もしくは複合体からなるフィルム、シート、もしくは板状物等を用いることができる。耐熱性が要求される場合、基材2として、非晶質ポリエステル樹脂、もしくは非晶質ポリエステル樹脂とポリカーボネート樹脂のブレンド樹脂等のフィルム、シート、もしくは板状物等も用いることができる。
【0027】
基材2の厚さは、材質によっても異なるが、通常、10μm〜5mm程度の範囲である。基材2が磁気カードの機能を有する場合、基材2をISO規格に準拠したものとする場合には、その厚さは0.76mmである。そして、基材2をポリ塩化ビニル(以下、PVC)で構成する場合、通常、厚さ280μmの白色PVCシートをコアシートとして2枚重ね、その両側にそれぞれ厚さ100μmの透明PVCシートをオーバーシートとして重ねて、熱プレスなどにより積層する4層構成の基材(合計厚さ0.76mm)が用いられている。4層構成の基材2の場合、真正性確認用媒体3を積層する位置は、コアシートのオーバーシート側、オーバーシートのコアシート側、もしくはオーバーシートの露出面が適当である。
【0028】
前記した(1)〜(3)のいずれかの微小回折格子が配置された真正性確認用媒体3を製造するには、所定の原画像をコンピュータ上で作成し、この原画像を用いて、任意の方向に回折光を発生し得る回折格子を、コンピュータグラフィックホログラム(略称;CGH)の技術により作成すればよく、表面に回折格子もしくはホログラムに基づく微細な凹凸が形成された原型、もしくは原型より得られた複製用型を用いて大量複製することができる。複製用型は、感光性樹脂を用いて製造された樹脂型や、エッチング性基板上に製造されたものを、金属メッキを繰返して行なう等により得る金属型であってよい。
【0029】
大量複製は、好ましくは、流動性の電離放射線硬化性樹脂(通常は、紫外線硬化性樹脂)を透明フィルム上に塗布した上に、複製用凹凸型の微細凹凸を有する型面を接触させ、接触を保ったまま、電離放射線(紫外線硬化性樹脂であれば紫外線)を照射して電離放射線硬化性樹脂を硬化させることにより行なうことが好ましく、この方法により、表面に各微小回折格子および必要に応じ、他のホログラムや回折格子パターンの微細凹凸が複製された電離放射線硬化性樹脂の硬化樹脂膜が、透明フィルム上に積層された積層体を得ることができる。
【0030】
形成された微細凹凸の面には、通常、Al等の反射性の金属薄膜や、硬化樹脂膜とは光の屈折率が異なる素材の薄膜からなる反射層を微細凹凸に沿って積層形成するのが普通である。
【0031】
透明フィルム、微細凹凸が形成された硬化樹脂膜、および反射層が順に積層した積層体は、透明フィルム側もしくは反射層側を、感熱接着剤層等の接着剤を介して、基材2と積層することにより、基材2と真正性確認用媒体3との積層体を得ることができる。
【0032】
あるいは、上記の透明フィルムと、微細凹凸が形成された硬化樹脂膜との間を剥離可能に積層しておき、反射層側を、感熱接着剤層等の接着剤を介して、基材2と積層し、積層と同時、もしくは積層の後に透明フィルムを剥離する、いわゆる転写によっても、真正性確認用媒体3を基材2上に有する構造とすることができる。
【0033】
本発明は基本的には、以上に述べた構造を有するものであるが、真正性確認用媒体3、もしくは真正性確認用媒体3が積層された基材2は、次のような要素を備えていることがあり得る。図1を引用して説明したカード類の場合、通常、磁気記録層を備えていることが多い。磁気記録層は、通常、5〜10mm幅程度のストライプ状のものであって、例えば、基材2の表面もしくは内部に、磁気塗料を用いて塗布して直接に設ける、薄いプラスチックシートに塗布し、ストライプ状にカットして貼る、もしくは、仮の基材シートに剥離可能に積層して準備された磁気記録層転写シートを用いた転写により形成する。
【0034】
真正性確認用媒体3、もしくは真正性確認用媒体3が積層された基材2は、カードを含めた一般的な情報記録体として使用する場合、磁気記録層を備えていることが好ましい。磁気記録層の機能は、光学記録層やICモジュール等で置き換えてもよい。ただし、光学記録層やICモジュールが備わっていても、汎用性のある磁気記録層を備えていることが好ましい。また、基材2上に真正性確認用媒体3が積層されている場合、それとは別に、通常のホログラムや回折格子パターンを有していてもよく、このようにすると、本発明における真正性確認用媒体3への注意、関心をそらすことができる。
【0035】
また、一般的な情報記録体として使用する場合、真正性確認用媒体3、もしくは真正性確認用媒体3が積層された基材2には、適宜な文字が印刷等により施されていてもよい。文字で表現する内容としては、カードの場合であれば、その発行会社、カードの名称、発行番号、有効期限、保持者の氏名、もしくは注意書等がある。これらのうちの幾つか、例えば、発行番号、有効期限、および保持者の氏名を、エンボス加工による凹凸により形成してあってもよい。このほか、基材2には、真正性証明用記録体1を装飾するための着色や模様が施されていてもよく、通常、印刷により行なわれる。
【0036】
真正性確認用媒体3、例示したカード用途に適用する以外にも、種々の物品を基材2として用い、それらに積層したり、あるいは種々の用途に適用することができる。真正性確認用媒体3が積層された基材2も、同様に種々の用途に適用することができる。
【0037】
真正性確認用媒体3、もしくは真正性確認用媒体3が積層された基材2は、本発明の真正性証明用記録体1はID(本人確認)用のカードであってよく、具体的には、銀行等の預貯金カード、クレジットカード、身分証明書等であり得る。また、必ずしもカード形態ではない受験票、パスポート等であってもよい。
【0038】
真正性確認用媒体3、もしくは真正性確認用媒体3が積層された基材2は、紙幣、商品券、株券、証券、預金通帳、乗車券、航空券等、あるいは、交通機関や公衆電話用のプリペイドカードでもあり得る。これらには金額、発行者、発行番号、もしくは注意書等の情報が記録されている。
【0039】
真正性確認用媒体3を積層する基材2は、必ずしも情報を有していない種々の物品であり得る。種々の物品とは、例えば、高級腕時計、貴金属、宝飾品等の、いわゆるブランド品と言われる、世界的に著名な高級商品、それらの収納箱やケース等の物品であり、これらは通常、高価なものであるので、偽造の対象となりやすいものである。場合により、商品にぶら下げられるタグも、真正性確認用媒体3、もしくは真正性確認用媒体3が積層された基材2で構成することができる。
【0040】
音楽ソフト、映像ソフト、コンピュータソフト、もしくはゲームソフト等が記録された記憶媒体、それらのケース等の物品にも、これらを基材2として、真正性確認用媒体3を積層し得る。基材2として使用し得るこれらのものは、必ずしも高価なものとは限らないが、不正に大量複製されて市販されると、正規品の販売元が重大な損害を被る恐れがあるものである。
【0041】
なお、基材2に対する真正性確認用媒体3(別の基材で裏打ちされているものも含む。)の適用の方式としては、表面もしくは表面近傍への積層によって行なわれることが多いが、吊り下げ、釘止め、針金止め、もしくは縫い付け等の積層以外のいかなる方式によってもよく、要は、基材2の一部に真正性確認用媒体3が適用されていればよい。
【0042】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、互いに格子の方向が異なる各々の微小回折格子と、それらから得られる異なる回折光強度からなる回折光強度分布が得られることにより、真正性確認が可能な真正性確認用媒体を提供することができる。
請求項2の発明によれば、可視光の波長より小さい格子定数を持つ微小回折格子の低反射性に基づいて、各々の微小回折格子と、それらから得られる異なる回折光強度からなる回折光強度分布が得られることにより、真正性確認が可能な真正性確認用媒体を提供することができる。
請求項3の発明によれば、各々の微小回折格子が互いに格子の方向が異なること、および可視光の波長より小さい格子定数を持つこととが共存しているので、各々の微小回折格子と、それらから得られる異なる回折光強度からなる回折光強度分布が得られることにより、真正性確認が可能な真正性確認用媒体を提供することができる。
請求項4の発明によれば、請求項1または請求項3記載の真正性確認用媒体に偏光を照射することにより、互いに格子の方向が異なる各々の微小回折格子の光学的特性に基づき、それらから、異なる強度の回折光を読み取ることが可能な真正性確認方法を提供することができる。
請求項5の発明によれば、請求項2または請求項3記載の真正性確認用媒体に可視光の波長領域の光を照射することにより、可視光の波長より大きい格子定数を持つ微小回折格子と、可視光の波長よりも小さい格子定数を持つ微小回折格子の反射率の差に基づき、それらから、異なる強度の回折光を読み取ることが可能な真正性確認方法を提供することができる。
請求項6の発明によれば、請求項3記載の真正性確認用媒体に可視光の波長領域の光を照射することにより、互いに格子の方向が異なる各々の微小回折格子の光学的特性、および可視光の波長より大きい格子定数を持つ微小回折格子と、可視光の波長よりも小さい格子定数を持つ微小回折格子の反射率の差に基づき、各々の微小回折格子から、異なる強度の回折光を読み取ることが可能な真正性確認方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】真正性確認用媒体をカードに適用した例を示す平面図である。
【図2】真正性確認用媒体を説明するための図である。
【図3】真正性の確認方法を説明するための図である。
【図4】真正性確認用媒体の光学異方性を示すための図である。
【図5】別の真正性の確認方法を説明するための図である。
【符号の説明】
1 真正性確認用カード
2 基材
3 真正性確認用媒体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an authenticity confirming medium using a diffraction grating and an authenticity confirming method performed by using the authenticity confirming medium and optical means.
[0002]
[Prior art]
In many cases, a diffraction grating or a hologram is applied to cards such as a savings card issued by a financial institution or a credit card issued by a card company in order to guarantee their authenticity. In addition, diffraction gratings and holograms are often applied to high-priced products such as famous brand watches and the like in which counterfeit products are easily available, or cases thereof, in order to guarantee their authenticity.
[0003]
Diffraction gratings and holograms (hereinafter often referred to as holograms, etc.) are also applied to articles in various fields other than the above examples because holograms have difficulty in manufacturing or copying. In addition, it has an interference color in appearance, is easy to catch eyes, is also excellent in design, and in some cases, it breaks when it is peeled off and has a structure that can not be diverted to other uses This is because it has advantages such as being able to do so.
[0004]
However, even though holograms and the like have difficulty in production and duplication, their production methods are well known among experts, and even when forged, precise Because they are manufactured using processing techniques, they look very similar to the real ones, and it is very difficult to distinguish counterfeit ones from them.
[0005]
In the past, various attempts have been made to further enhance the security against forgery of holograms and the like, and an image is generated when coherent light is irradiated, and the generated image is detected. Although some methods for confirming authenticity have been proposed, since it is known that image information may be hidden in a hologram or the like, there is a great risk of analysis.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, while utilizing a technology such as a hologram, instead of simply confirming an image generated by irradiating coherent light, a medium capable of confirming authenticity by a new means and a medium using the medium can be used. It is an object of the present invention to provide a confirmation method that is performed by using
[0007]
[Means to solve the problem]
The inventor has conducted various studies to solve the above-described problems.As a result, the diffraction grating having a lattice constant substantially equal to the wavelength of visible light has optical anisotropy, and the direction of the grating is different. By using a combination of diffraction gratings or a diffraction grating having a lattice constant equal to or less than the wavelength of visible light, by utilizing the poor light reflectivity, irradiation with coherent light can be used instead of generating an image. By making the diffraction characteristics or reflection characteristics of the diffraction grating have characteristics, it was possible to confirm the authenticity.
[0008]
The first invention relates to an authenticity confirming medium characterized by comprising a plurality of micro-diffraction gratings having the same lattice constant as the wavelength of visible light and different grating directions from each other.
According to a second aspect of the present invention, there is provided an authenticity confirming medium comprising a micro-diffraction grating having a lattice constant substantially equal to the wavelength of visible light and a micro-diffraction grating having a lattice constant smaller than the wavelength of visible light. It is about.
According to a third aspect of the present invention, a plurality of micro-diffraction gratings having a lattice constant substantially equal to the wavelength of visible light and having mutually different grating directions and a micro-diffraction grating having a lattice constant smaller than the wavelength of visible light are arranged. And a medium for authenticity confirmation.
A fourth invention irradiates the medium for confirming authenticity of the first or third invention with polarized light in the wavelength region of visible light, and obtains the intensity of diffracted light by the plurality of micro-diffraction gratings having mutually different grating directions. And a method for verifying the authenticity, characterized in that the authenticity is read. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a micro-diffraction grating which irradiates the medium for confirming authenticity according to the second or third aspect with light in a visible light wavelength region and has a lattice constant substantially equal to the wavelength of the visible light. The present invention relates to an authenticity confirming method, wherein a reflectance and a reflectance of a minute diffraction grating having a lattice constant smaller than the wavelength of the visible light are obtained. In a sixth aspect, the medium for confirming authenticity according to the third aspect is irradiated with polarized light in the wavelength region of visible light, and the intensity of the diffracted light by the plurality of minute diffraction gratings having different grating directions is read. Irradiating light in the wavelength region of visible light, the reflectance of the micro-diffraction grating having the same lattice constant as the wavelength of the visible light, and the micro-diffraction grating having a lattice constant smaller than the wavelength of the visible light And a reflectance check method for determining the authenticity.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to cards such as a deposit / deposit card or a credit card, which is one of preferred application examples. In FIG. 1A, an authenticity confirmation card 1 has an authenticity confirmation medium 3 laminated on an upper surface of a base material 2 or the upper surface of the base material 2 and the upper surface of the authenticity confirmation medium 3. Are embedded and laminated so that they are on the same plane. A transparent protective layer may be further added to these stacked structures on the upper surface as long as it does not hinder the observation of the authenticity confirmation medium 3 or the reading of information possessed by the medium.
[0010]
There are various types of the authenticity confirmation medium 3. As an example thereof, as shown in FIG. 1B, a plurality of minute diffraction gratings having different directions of the diffraction grating are densely arranged. For example, the minute diffraction gratings 3a, 3b, 3c, and 3d The direction of the diffraction grating is, for example, 0 ° for the minute diffraction grating 3a, −45 ° for the grating direction for the minute diffraction grating 3b, and the grating direction for the minute diffraction grating 3c. The direction of the diffraction grating is 45 °, and the direction of the grating in the minute diffraction grating 3d is 90 °. Unless otherwise specified, the term “micro diffraction grating” or “diffraction grating” refers to a one-dimensional array in which each grating is aligned in one direction.
[0011]
Here, the pitch (= interval) of each of the micro-diffraction gratings 3a, 3b, 3c, or 3d is preferably about the same as the wavelength of visible light, and specifically, 200 nm to 800 nm. More preferably, it is 300 nm to 700 nm. As shown in FIG. 3, when visible light enters from the normal direction to the minute diffraction grating 3a, 3b, 3c, or 3d whose grating pitch is within such a range, the wavelength of the incident light, the grating pitch, and the diffraction Diffraction occurs in accordance with the direction of the grating, and due to its optical anisotropy, the intensity of the diffracted light also has an angle dependency with respect to the angle θ centered on the position where the incident light is incident. If the pitch is larger than the above numerical range, sufficient optical anisotropy cannot be obtained, and if the pitch is too small, the reflectivity is reduced, which may make detection difficult.
[0012]
The visible light emitted from the light source L in FIG. 3 is converted into linearly polarized light by transmitting through a linear polarizing plate P, and 1 when transmitting through a half-wave plate (indicated by the symbol λ / 2 in the figure). By adjusting the azimuth angle of the half-wave plate, it is possible to irradiate the minute diffraction grating on the medium 3 for authenticity confirmation with linearly polarized light having an arbitrary polarization angle. It is to be noted that coherent light, specifically, laser light is preferably used as visible light, including the following.
[0013]
For example, as shown in FIG. 4, it is assumed that the authenticity confirmation medium 3 is a one-dimensional array of diffraction gratings of a blaze type (= saw blade type indicated by reference numeral 31) in which the pitch d is substantially equal to the wavelength of visible light. I do. The incident light I has a wavelength substantially equal to that of the visible light, and has an oscillating direction perpendicular to the direction of the diffraction grating (= direction from the front to the back of the drawing) (= horizontal direction of the drawing). At this time, the intensity of the diffracted light I ′ becomes maximum. 4 is a diagram showing a horizontal axis x and a vertical axis y when the authenticity checking medium 3 is viewed from above, and the incident light I is a line having arrows at both ends. As shown, it has a vibration direction on the x-axis. When the incident light I has a vibration direction in the direction of the diffraction grating, the intensity of the diffracted light I ′ is minimum. When the incident light I has a vibration direction in the direction of 45 ° with respect to the direction of the diffraction grating, the diffraction light The intensity of I ′ takes an intermediate value between the maximum and the minimum. When the vibration direction is at other angles, the intensity of the diffracted light I ′ according to the angle is obtained.
[0014]
Therefore, a plurality of minute diffraction gratings having mutually different diffraction grating directions θ 1 , θ 2 , θ 3 ,... Are arranged at predetermined positions, and each of the minute diffraction gratings has the same degree as visible light. If the same incident light I is incident in a direction A having a wavelength and all the vibration directions are detected and the diffraction I ′ is detected from a certain direction, the diffraction directions of the micro-diffraction gratings are different. , A diffracted light intensity distribution composed of the intensities of different diffracted lights I ′ 1 , I ′ 2 , I ′ 3 ,.
[0015]
Moreover, the vibration direction of the incident light I is set in a different direction B the incident light I 1 described above, when made incident Similarly, diffracted light I differ from those in the results obtained in the above "1, I" 2 , I ″ 3 ,... Are obtained.
[0016]
Therefore, when the vibration direction of the incident light I is only A, the obtained one diffracted light intensity distribution is the diffraction when the vibration direction of the incident light I of the standard medium for authenticity confirmation is A. If it matches the light intensity distribution, it is determined to be “authentic”, and if the vibration direction of the incident light I is set to the two types of A and B, the two obtained diffracted light intensity distributions and the standard If the directions of oscillation of the incident light I of the authenticity confirmation medium coincide with each of the two diffracted light intensity distributions when the vibration direction of the incident light I is A and B, it is determined that there is "authenticity", and the latter is counterfeited. Is more secure against fraud.
[0017]
Alternatively, the incident light I is kept constant, and the diffracted light is detected by using the detector Dx arranged at the upper right of the figure or the detector Dy arranged at the upper side of the figure as shown in FIG. You may. Here, two detectors are used, but the number of detectors and the position and angle at which they are arranged are arbitrary.
[0018]
There are several types of authenticity confirmation media 3 other than those described above. For example, as shown in FIG. 2A, the authenticity confirmation medium 3 is a medium in which a plurality of minute diffraction gratings having different diffraction grating pitches are densely arranged. In the example shown in FIG. A small diffraction grating 3a having a large pitch and a small diffraction grating 3e having a small pitch are arranged. Preferably, the pitch of the diffraction grating of the small diffraction grating 3a having the larger pitch is substantially equal to the wavelength of visible light, and the pitch of the diffraction grating of the small diffraction grating 3e having the smaller pitch is smaller than the wavelength of the visible light. More preferably, the fine diffraction grating 3e having the smaller pitch has a two-dimensional arrangement, that is, each grating is arranged in two directions, that is, vertically and horizontally. As described above, the pitch of the diffraction grating is smaller than the wavelength of the visible light, and the two-dimensionally arranged micro diffraction grating preferably has low reflective optical characteristics.
[0019]
Note that the phrase “the pitch of the diffraction grating of the smaller diffraction grating having the smaller pitch is smaller than the wavelength of visible light” is specifically 200 nm to 800 nm, and more preferably 300 nm to 700 nm. If the pitch is larger than these, it is difficult to obtain low reflectivity, and if the pitch is too small, it is difficult to manufacture with high accuracy.
[0020]
In the case where the above-mentioned medium for authenticity confirmation, in particular, the minute diffraction grating 3e having the smaller pitch is a two-dimensional array, detection of the diffracted light is performed by using the method described with reference to FIG. 3 or FIG. If attempted, the intensity of the diffracted light as described above is detected for the micro-diffraction grating 3a with a large pitch, and the low-reflection with extremely small light reflectance is detected for the micro-diffraction grating 3e with a smaller pitch. Only a very weak reflected light intensity is detected, and for each minute diffraction grating, a diffracted light intensity distribution can be obtained in which the intensity of the diffracted light corresponds to one of the two types depending on the pitch of the diffraction grating. Can be Note that the fine diffraction grating 3e having the smaller pitch should be referred to as reflected light rather than diffracted light, but the obtained result will be referred to as a diffracted light intensity distribution as in the case already described, and the following case will be described. The same applies to
[0021]
Here, the fine diffraction grating 3a having a large pitch is not limited to one type as described above, but may be a plurality of types as described with reference to FIG. 1B. As shown in FIG. 2B, three types of minute diffraction gratings 3a, 3b, and 3c having different diffraction grating directions may be arranged. These minute diffraction gratings 3a, 3b, and 3c are the same as those described with reference to FIG. With such a configuration, from the plurality of types of minute diffraction gratings 3a, 3b, and 3c having a large pitch, different intensities of diffracted light corresponding to each of the minute diffraction gratings are detected, and the smaller pitch is used. Since the minute diffraction grating 3e has low reflectivity, the intensity of the very weak reflected light is detected. Therefore, the diffracted light intensity corresponding to either the diffracted light intensity that differs for each minute diffraction grating or the low reflected light intensity A distribution is obtained.
[0022]
In any case, if the obtained diffracted light intensity distribution and the diffracted light intensity distribution of the standard authenticity confirmation medium match, it can be determined that there is "authenticity" and the incident light has a different vibration direction. When a plurality of diffracted light intensity distributions are obtained by using a light source, each of the diffracted light intensity distributions is determined by a plurality of diffractions using a standard medium for authenticity confirmation using incident light having different vibration directions. If it matches the light intensity distribution, it can be determined that there is "authenticity".
[0023]
In the authenticity confirmation medium of the present invention, (1) a plurality of micro-diffraction gratings having the same lattice constant as the wavelength of visible light and different grating directions from each other are arranged; Either a micro-diffraction grating with a lattice constant similar to that of the above and a micro-diffraction grating with a lattice constant smaller than the wavelength of visible light, or (3) having a lattice constant similar to the wavelength of the visible light, It is characterized by arranging a plurality of micro-diffraction gratings having different grating directions and a micro-diffraction grating having a lattice constant smaller than the wavelength of visible light. May be arranged closely in contact with each other, or may be arranged apart from each other, and may be arranged on a substrate 2 as described with reference to FIG. Distribution medium 3 It may be, or may be directed to the substrate 2.
[0024]
Typical examples of the authenticity confirmation medium 3 in the above are a diffraction grating pattern or a hologram in which a diffraction grating is formed within an appropriate visible contour, and either one or both of them are of the same authenticity. The micro-diffraction grating may be included in both the confirmation medium 3 and the micro-diffraction grating of any one of (1) to (3) as described above is arranged in these. Of course, the medium 3 for authenticity confirmation may be a medium in which a diffraction grating is not arranged in a portion other than the arrangement of the minute diffraction grating in any of the above (1) to (3). The micro-diffraction grating according to any one of (1) to (3) as described above may be disposed and have no margin.
[0025]
The medium 3 for authenticity confirmation consisting of a diffraction grating pattern or a hologram alone, or the medium 3 for authenticity confirmation having both a diffraction grating pattern and a hologram is a micro-diffraction grating according to any one of the above (1) to (3). In the case of having, the size of each micro-diffraction grating is arbitrary, and may be a large one that can be seen by human eyes, but it is preferably 0.3 mm or less, more preferably 0.2 mm or less, At a normal distance for observation (= clear vision distance), it exceeds the resolution of the human eye and the existence of a minute diffraction grating is not known. This has the advantage of making it difficult to analyze.
[0026]
When the authenticity confirmation medium 3 of the present invention is applied to a part of the substrate 2, the substrate 2 may be made of polyvinyl chloride, polyester, polycarbonate, polyamide, polyimide, cellulose diacetate, cellulose triacetate, polystyrene, acrylic, or the like. In addition to resins such as polypropylene, polyethylene, etc., metals, such as aluminum or copper, paper, resin-impregnated paper, or latex-impregnated paper, etc., alone or as a composite film, sheet, or plate-like material Can be used. When heat resistance is required, a film, a sheet, a plate, or the like of an amorphous polyester resin or a blend resin of an amorphous polyester resin and a polycarbonate resin can be used as the substrate 2.
[0027]
The thickness of the substrate 2 varies depending on the material, but is usually in a range of about 10 μm to 5 mm. When the base material 2 has the function of a magnetic card, and when the base material 2 conforms to the ISO standard, its thickness is 0.76 mm. When the substrate 2 is made of polyvinyl chloride (hereinafter, PVC), usually, two white PVC sheets having a thickness of 280 μm are laminated as a core sheet, and a transparent PVC sheet having a thickness of 100 μm is overlaid on both sides thereof. And a four-layered base material (total thickness 0.76 mm) which is stacked by hot pressing or the like. In the case of the base material 2 having a four-layer configuration, the position at which the authenticity checking medium 3 is laminated is appropriately on the oversheet side of the core sheet, the core sheet side of the oversheet, or the exposed surface of the oversheet.
[0028]
In order to manufacture the authenticity confirmation medium 3 on which the micro-diffraction grating of any of the above (1) to (3) is arranged, a predetermined original image is created on a computer, and this original image is used. A diffraction grating capable of generating diffracted light in an arbitrary direction may be created by the technique of computer graphic hologram (abbreviation: CGH), and a prototype in which fine irregularities based on a diffraction grating or a hologram are formed on the surface or a prototype. Mass replication can be performed using the obtained replication mold. The replication mold may be a resin mold manufactured using a photosensitive resin, or a metal mold obtained by repeatedly performing metal plating on a mold manufactured on an etching substrate.
[0029]
The mass replication is preferably performed by applying a flowable ionizing radiation-curable resin (usually, an ultraviolet-curable resin) on a transparent film, and then contacting the mold surface having fine irregularities of the concave-convex mold for duplication. It is preferable to cure the ionizing radiation-curable resin by irradiating it with ionizing radiation (ultraviolet rays in the case of an ultraviolet-curable resin) while maintaining the above conditions. Further, it is possible to obtain a laminate in which a cured resin film of an ionizing radiation-curable resin in which fine irregularities of another hologram or a diffraction grating pattern are duplicated is laminated on a transparent film.
[0030]
On the surface of the formed fine irregularities, a reflective layer composed of a reflective metal thin film such as Al or a thin film of a material having a different light refractive index from the cured resin film is usually formed along the fine irregularities. Is common.
[0031]
A laminate in which a transparent film, a cured resin film having fine irregularities formed thereon, and a reflective layer are laminated in this order, has the transparent film side or the reflective layer side laminated with the base material 2 via an adhesive such as a heat-sensitive adhesive layer. By doing so, a laminate of the base material 2 and the authenticity confirmation medium 3 can be obtained.
[0032]
Alternatively, the transparent film and the cured resin film on which the fine irregularities are formed are laminated so as to be peelable, and the reflective layer side is connected to the base material 2 via an adhesive such as a heat-sensitive adhesive layer. The structure in which the authenticity confirmation medium 3 is provided on the base material 2 can also be obtained by so-called transfer in which the transparent film is peeled off at the same time as or after the lamination.
[0033]
Although the present invention basically has the structure described above, the authenticity confirmation medium 3 or the base material 2 on which the authenticity confirmation medium 3 is laminated includes the following elements. Could be. The cards described with reference to FIG. 1 usually have a magnetic recording layer in many cases. The magnetic recording layer is usually in the form of a stripe having a width of about 5 to 10 mm. For example, the magnetic recording layer is applied to a thin plastic sheet provided directly by applying a magnetic paint on the surface or inside of the substrate 2. Then, the magnetic recording layer is formed by transfer using a magnetic recording layer transfer sheet prepared by being cut and pasted in a stripe shape or removably laminated on a temporary base sheet.
[0034]
When the medium 3 for authenticity confirmation or the substrate 2 on which the medium 3 for authenticity confirmation is laminated is used as a general information recording medium including a card, it is preferable that the medium 3 includes a magnetic recording layer. The function of the magnetic recording layer may be replaced by an optical recording layer, an IC module, or the like. However, it is preferable that a general-purpose magnetic recording layer is provided even if the optical recording layer and the IC module are provided. When the medium 3 for authenticity confirmation is laminated on the base material 2, the medium 3 may have a normal hologram or a diffraction grating pattern separately from the medium 3. Attention to the use medium 3 can be diverted.
[0035]
When used as a general information recording medium, the authenticity confirmation medium 3 or the base material 2 on which the authenticity confirmation medium 3 is laminated may be provided with appropriate characters by printing or the like. . In the case of a card, the contents expressed in characters include the issuing company, the name of the card, the issuance number, the expiration date, the name of the holder, or a note. Some of these, for example, the issue number, the expiration date, and the name of the holder may be formed by embossing unevenness. In addition, the base material 2 may be colored or designed to decorate the authenticity recording medium 1 and is usually printed.
[0036]
In addition to the medium 3 for authenticity confirmation and application to the exemplified card applications, various articles can be used as the substrate 2 and laminated on them, or can be applied to various applications. The substrate 2 on which the authenticity confirmation medium 3 is laminated can be similarly applied to various uses.
[0037]
The medium 3 for authenticity confirmation or the substrate 2 on which the medium 3 for authenticity confirmation is laminated, the recording medium 1 for authenticity proof of the present invention may be an ID (identity confirmation) card. May be a savings card at a bank, a credit card, an identification card, or the like. In addition, it may be an admission ticket, a passport, or the like that is not necessarily in the form of a card.
[0038]
The medium 3 for authenticity confirmation or the substrate 2 on which the medium 3 for authenticity confirmation is laminated can be used for bills, gift certificates, stock certificates, securities, bankbooks, tickets, air tickets, etc., or for transportation and public telephones. May be a prepaid card. These records information such as the amount, issuer, issue number, or notice.
[0039]
The substrate 2 on which the authenticity confirmation medium 3 is laminated may be various articles that do not necessarily have information. The various articles are, for example, high-grade watches, precious metals, jewelry, etc., so-called brand goods, world-famous high-end goods, articles such as storage boxes and cases thereof, and these are usually expensive. Therefore, they are easy to be forged. In some cases, the tag that can be hung on the product can also be composed of the authenticity checking medium 3 or the base material 2 on which the authenticity checking medium 3 is laminated.
[0040]
The authenticity confirmation medium 3 can be laminated on a storage medium on which music software, video software, computer software, game software, and the like are recorded, and on articles such as their cases, using these as the base material 2. These materials that can be used as the base material 2 are not necessarily expensive, but may be seriously damaged by a genuine seller if illegally copied in large quantities and sold. .
[0041]
In addition, as a method of applying the authenticity confirmation medium 3 (including a medium lined with another substrate) to the substrate 2, the method is often performed by lamination on the surface or near the surface. Any method other than lamination such as lowering, nailing, wire fastening, sewing or the like may be used. In short, the authenticity confirmation medium 3 may be applied to a part of the base material 2.
[0042]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since each of the micro-diffraction gratings whose grating directions are different from each other and the diffracted light intensity distribution composed of the different diffracted light intensities obtained from them are obtained, the authenticity can be verified. A verification medium can be provided.
According to the invention of claim 2, based on the low reflectivity of the micro-diffraction grating having a lattice constant smaller than the wavelength of visible light, each micro-diffraction grating and the diffracted light intensity composed of different diffraction light intensities obtained therefrom By obtaining the distribution, it is possible to provide an authenticity confirmation medium that can confirm the authenticity.
According to the invention of claim 3, since each of the minute diffraction gratings has different grating directions from each other and has a grating constant smaller than the wavelength of visible light, each minute diffraction grating has By obtaining a diffracted light intensity distribution composed of different diffracted light intensities obtained therefrom, it is possible to provide an authenticity confirmation medium capable of confirming the authenticity.
According to the invention of claim 4, by irradiating the authenticity confirmation medium of claim 1 or claim 3 with polarized light, based on the optical characteristics of each of the minute diffraction gratings whose grating directions are different from each other. Accordingly, it is possible to provide an authenticity confirmation method capable of reading diffracted light beams having different intensities.
According to the fifth aspect of the present invention, by irradiating the authenticity confirmation medium according to the second or third aspect with light in a visible light wavelength region, a minute diffraction grating having a lattice constant larger than the wavelength of visible light. Based on the difference between the reflectances of the micro-diffraction gratings having a lattice constant smaller than the wavelength of visible light, it is possible to provide an authenticity confirmation method capable of reading out diffracted light beams having different intensities from them.
According to the invention of claim 6, by irradiating the medium for confirming authenticity of claim 3 with light in the wavelength region of visible light, the optical characteristics of each of the minute diffraction gratings whose grating directions are different from each other, and Based on the difference between the reflectances of a micro-diffraction grating with a lattice constant larger than the wavelength of visible light and a micro-diffraction grating with a lattice constant smaller than the wavelength of visible light, diffracted light with different intensities A readable authenticity confirmation method can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an example in which an authenticity confirmation medium is applied to a card.
FIG. 2 is a diagram for explaining an authenticity confirmation medium.
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of confirming authenticity.
FIG. 4 is a diagram showing the optical anisotropy of an authenticity confirmation medium.
FIG. 5 is a diagram for explaining another authenticity checking method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Authenticity confirmation card 2 Base material 3 Authenticity confirmation medium