JP4270808B2 - 光回折構造による隠しパターンの判別方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常の視認状態で判別が困難な光回折構造による隠しパターンの判別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラーコピー機による高額紙幣や商品券の偽造事件が頻発している。
そのために、高額紙幣や商品券は、デザインの一部にカラーコピー機のセンサーでは読み取ることができない小さな網点や細線を、同じ反射濃度でデザインされた絵柄の中に組み込んでいる。その結果、これらの高額紙幣や商品券をカラーコピー機によって複写しようとすると、コピー機のスキャナーが小さな網点や細線を読み落とし、その部分が白く抜けることでコピー品であると判別している。
【０００３】
また、印刷物のデザインの一部に光り輝く金属部分を設けることによりコピー品を判別する方法も実施されている。
このような金属部分は、入射光を１００％反射するためにコピー機はこの部分を黒に再現する。実施例として、例えば、紙の表層に金糸を縫い付け、コピー牽制を行っている。
【０００４】
その他、透明な樹脂で複製した光回折構造体の凹凸面に金属蒸着処理をして、印刷エリアの一部に熱転写し、複写機によるコピーを牽制している。この光回折構造体は、金属表面の反射効果でコピーによる不正を牽制しようとする一方で、熱転写された印刷物そのものの偽造を防止する手段として利用されている。光回折構造体は、高度な製造技術を必要とするために、金券類の偽造防止手段としてしばしば使用される。
しかし、製造技術の向上によって、一見して本物に近い光回折構造体を製造することができるようになってきた。
このような偽造品をチェックするために、光回折構造体の中に判別困難な隠しパターンを組み込んで、判別具に形成された判別パターンによって真偽判別を行う技術が開示されているが、隠しパターン自体が見る角度によって微かに視認されてしまうという課題があった。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
本発明は、このような問題に鑑みてなされ、偽造防止効果が大で、目視手段による視認判別が極めて困難な隠しパターンに対する判別方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題の目的を達成するために、本発明の光回折構造による隠しパターンの判別方法の請求項1に記載の発明は、透明なフィルムの表面に形成された判別パターンによって隠しパターンを判別する方法であって、前記隠しパターンは、回折格子により形成された全体領域が複数の部分領域に分割され、前記部分領域の中の、少なくとも1個の領域が通常の視認状態では判別不可能な２つのパターンで構成され、前記２つのパターンはそれぞれが互いに平行に配列された微細な縞で構成されていることを特徴とする光回折構造によるパターンで、前記判別パターンは、前記２つのパターンの何れか１つのパターンを構成する縞と平行に形成された縞状のパターンであることを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、判別パターンは、隠しパターンの縞と同一ピッチでかつ同一の線幅の万線、網点、回折格子の何れかが、写真製版、エッチング、印刷、転写の何れかの方法によって形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、万線、網点による判別パターンは、着色部の幅が透過部の幅より狭く形成され、着色部は黒以外の材料で形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の光回折構造による隠しパターンの判別方法について説明する。
図１は、光回折構造による隠しパターンを判別具を用いて判別する方法について説明するための図、図２は、隠しパターンを有する光回折構造を転写した印刷物の一例について説明するための図、図３は、図２の隠しパターン領域の拡大図、図４は、各種判別パターンについての説明図、図５は、隠しパターン判別のための判別具の断面による層構成の一例についての説明図、図６は、図２に示す隠しパターンの上部に判別パターンをかざして隠しパターンを判別した図、図７は、図６の変形について説明するための図、図８は、隠しパターンが漢字になっている場合の説明図、図９は、図８に示す隠しパターンを判別した図、図１０は、対を成す２本の帯の集合体について説明するための図、図１１は、縞の密度について説明するための図、図１２は、帯に形成された回折格子の一例について説明するための図である。
【００１３】
光回折構造を使用した偽造防止媒体の多くは、偽造又は、コピーを牽制するために隠しパターンを内包する光回折構造が印刷物の所定の位置に形成されている。形成の方法は、凹凸が形成された極めて薄い樹脂が熱によって所定の大きさに溶断されて熱再活性型の接着剤によって紙などの印刷物上に形成されている。
希には、ベースフィルムの上に光回折構造を形成した状態で所定の大きさに打ち抜かれ、ベースフィルムと一緒に粘着材または、接着剤によって印刷物上に形成される。
【００１４】
偽造、または、複写されては困るものとして、印刷物の例では、紙幣、商品券、入場券、ギフト券、手形、小切手などがある。
これら印刷物は、印刷自体にも特殊な技術を持ち合わせていないと複製できない手法が盛り込まれており、偽造、複写による悪用に対して２重にプロテクトされている。
【００１５】
図１において、光回折構造体２が接着剤２３を介して印刷物３の表面に形成されている。
光回折構造体２は、ベースフィルム上に形成されて、ベースフィルムのまま印刷物に接着されている場合と、樹脂の薄幕状に形成された光回折構造体だけが熱転写法などで印刷物に転写されている場合がある。
光回折構造体に視認不可能に組み込まれた隠しパターンを判別する場合に、隠しパターン判別具（以下判別具という。）１を、印刷物３に対して決められた角度で近づけると、隠しパターンがモアレの状態で判別具１に表示される。判別具１に表示された隠しパターンが所定のパターンであった場合にその印刷物は、正しい供給者から供給された正当な製品（本物）であると判定される。
判別具は、印刷物の隠しパターン（２）に照射された光が判別具１を透過して、観察者の“目”に到達しなければならないために、透明なベース基材に判別パターンが形成されている。また、判別具は、頻繁に使用されるためにベース基材を強固な枠材で固定したものが多く使用される。この枠材には取っ手等が付いていて、判別具１の透明なベース基材が指紋や油で汚れることを防止している。
【００１６】
隠しパターンの判別に際し、隠しパターン判別具１を、光回折構造体２が形成された印刷物３に密着させる程度に近づけて判別する。
上記、密着の状態から一定の距離までは隠しパターンの判別が可能であるが、モアレ現象を利用しているために、光回折構造体２と判別具１の距離が空き過ぎると判別することは困難になる。
また、隠しパターン（２）と判別具１により判別パターンを発生させる光は、判別具１を図１に示す“目”の方向から入射した光となるために、判別具１を構成する基材は、透明度が高い方が好ましく、基材に形成される判別パターンによって入射光を妨げないようにパターンを形成する。
【００１７】
図２において、印刷物３の右下に光回折構造体２が形成されている。
光回折構造体２は、隠しパターン領域４とその他の部分領域からなっており、隠しパターン領域４は、第２のパターン２２と、その背景の第１のパターン２１で構成されている。
紙幣などの場合は、中央に配置された部分領域に歴史的に高名な指導者や、文化功労者の顔画像や、国を象徴する建物や、遺跡などがデザインされている。
【００１８】
図２の実施の形態では、第２のパターン２２として、アルファベットの“Ｈ”が隠しパターンとして組み込まれている。
この第２のパターン２２は、通常の視認状態では判別不可能に組み込まれており、特殊な確認パターンによらないと確認することはできない。したがって、第２のパターン２２、即ち、隠しパターンは、複製することは極めて困難な状態で第１のパターン中に組み込まれている。
このような隠しパターンが実用状態で使用される場合は、単純な第１のパターン２１の中に第２のパターン２２を組み込んで使用すると、全体領域が偽造牽制手段であることが明確であるため、ホログラム等、何らかのデザインを全体領域の中に部分領域として設け、調和させる形態で第１のパターン２１の領域を設け、第２のパターン２２を組み込む場合が多い。
【００１９】
図３を参照して、隠しパターン領域４について説明する。
本実施の形態では、光回折構造体２が第１のパターン２１と、第２のパターン２２で構成されており、第１のパターン２１の中に第２のパターン２２が隠しパターンとして組み込まれた状態になっている。
この第２のパターン２２は、通常の視認状態では判別不可能に組み込まれており、特殊な判別パターンによらないと判別することはできないようになっている。したがって、第２のパターン２２、即ち、隠しパターンは、複製することは極めて困難な状態で第１のパターン２１中に組み込まれている。
【００２０】
第１のパターン２１、及び、第２のパターン２２は、光回折構造体で形成された複数の微細な縞によって構成されている。
図３において印刷物３の下端を水平状態に置いた場合に、観察者の左右の目を結ぶ線と平行な線（以下水平線という。）１３に対して、第1のパターン２１は、第１のパターン２１を構成する縞の成す角度１１が４５度になるように組み込まれ、隠しパターンである第２のパターン２２が１３５度になるように組み込まれる。
上記水平線１３に対して、第１のパターンを構成する縞の成す角度１１を４５度、第２のパターンが成す角度１２を１３５度としたが、第１のパターンと第２のパターンの角度を入れ替えて、第１のパターンを構成する縞の成す角度１１を１３５度、第２のパターンが成す角度１２を４５度としてもよい。
また、４５度、１３５度の角度は、プラスマイナス５度程度変っても隠し効果は変らない。
【００２１】
前述の説明で、第１のパターン２１と第２のパターン２２は、それぞれを構成する縞が９０度になるように組み込まれていることがわかるが、隠し効果が変らない許容角度を含めた場合９０度プラスマイナス１０度の範囲内で組み込めば良いことがわかる。
【００２２】
図示していないが、第２のパターンは、パターンを構成する縞の周期に対して半周期ずれた周期の縞で縁取りされている場合がある。前記縁取りすることによって第２のパターンを判別する際に、判別し易くする効果がある。
【００２３】
図４を参照して、各種判別パターンの一実施の形態について説明する。
透明基材の表面に形成された、図４に示すａ，ｂ，ｃ，ｄの判別パターンを隠しパターンの表面に接近させ隠しパターンによる判別画像を発生させる。
図４のａ図は、水平線に対して縞の角度１５が４５度の万線による判別パターンである。万線は、透明な帯と着色された帯が対となって連接されている。透明な帯の幅と、着色された帯の幅は、同一でも、異なっていても良い。
前述のように隠しパターンを判別する光は、判別具を透過した光となるために、判別具に形成され、着色された帯の幅を透明な帯の幅より狭くして、より光が多く入り込むようにする。また、印刷やエッチングによって判別パターンを形成する場合は、着色部に明るい材料、または、透明な染料、または、透明な材料を使用することができる。
【００２４】
図４のｂ図は、水平線に対して縞の角度１６が１３５度の万線による判別パターンである。判別パターンの内容は、ａ図に準ずる。
【００２５】
図４のｃ図は、水平線に対して縞の角度１７が４５度の回折格子による判別パターンである。回折格子によるパターン形成に関しては、図１０、図１１、図１２の説明で詳細に説明する。
【００２６】
図４のｄ図は、水平線に対して縞の角度１８が１３５度の網点による判別パターンである。
網点は、透明な部分と着色された部分が独立した点、または、２箇所が鎖状に繋がった点で構成されており、透明な部分を繋ぐ（鎖状の）線と、着色された部分を繋ぐ（鎖状の）線が対になって形成されている。この対になった帯が１３５度の角度に形成されている。網点と、透明な部分の構成に関しては、ａ図に準ずる。
【００２７】
図５は、図４のｃ図の判別パターンが形成された判別具の回折格子が形成された帯に沿って切断した場合の断面図である。
判別具は、合成樹脂などによる透明基材１０３の表面に透明な接着剤層１０２、光回折構造体層１０１が形成されている。光回折構造体層１０１の接着剤側には透明な反射層を設けても良い。光回折構造体層１０１の最外面には保護層が設けられ、光回折構造体を磨耗から保護している。
また、透明基材１０３は、１００〜２５０μｍのポリエチレンテレフタレート（以下ポリエステルという。）、アクリルなどのプラスチックで構成し、酢酸ビニル系、アクリル系の熱可塑性の接着剤（１０２）を介して予めアクリル系樹脂の保護層１００がコーティングされた光回折構造体が熱で転写されている。
他の作製方法としては、光回折構造体の母型によって接着剤で処理されたポリエステルの表面に光回折構造をアクリルなどの樹脂によって成形することもできる。この場合も最表面には保護層を設ける。
【００２８】
図６、図７、図８、図９によって光回折構造による隠しパターンを判別具によって判別する方法について説明する。ここで使用する判別パターンは、図４のａ図に示すパターンを使用する。
図６は、図３に示す第１のパターン２１、および、第２のパターン（隠しパターン）２２からなる光回折構造体の水平線１３に、図４に示すａ図の判別パターンの底部を合わせて、光回折構造体の表面に判別具を密着させた場合に、判別具に表示される画像（判別パターン）を示している。
図２の状態では判別できなかった隠しパターン“Ｈ”が鮮明に浮かび上がる。
【００２９】
図６で説明した判別具を光構造体が形成された印刷物の水平線に沿って移動させると、図７に示すようなモアレによる変形パターンが現れ、さらに移動を続けると、縞の１ピッチの周期で図６に示すような判別パターンに戻る。
【００３０】
図６、図７では、アルファベット“Ｈ”の隠しパターン（２２）を判別したが、図８、図９では、漢字、“真正”の隠しパターン（３２）を判別している。
図８で図示しているように第１のパターン３１の中に隠しパターンとして第２のパターン３２が組み込まれている。図８の状態では第１のパターン３２を判別することはできないが、判別具による判別パターンを使用することによってはじめて第２のパターン３２を判別することができる。
【００３１】
次に、図１０を参照して判別具に形成された判別パターンが回折格子による縞の場合の一例について説明する。
縞（１対の帯）２３０は、光回折構造が形成された帯２１０と、帯２２０に対し、異なった回折角度、または、ピッチの光回折構造が形成された帯２２０の２つの帯が連接された状態で構成されている。帯２１０として、ストライプが左上がりで表示されているが、光回折構造を構成する回折格子が帯の長さ方向に対して左上がりの角度で形成されていることを表している。
また、帯２２０は、ストライプが右上がりで表示されているが、光回折構造を構成する回折格子が帯の長さ方向に対して右上がりで形成されていることを表している。
【００３２】
このように、回折格子が異なった回折角度、または、ピッチで形成された２本の帯が対を成して縞を形成し、第１のパターン、第２のパターンを形成している。
また、前述の縞を構成する帯の密度は、隠し効果を高めるためには図１１に示すように、１対の帯、即ち縞２３０の密度を、１ｍｍの中に５本以上とすることが好ましいことが発明者の実験で判明した。
上限本数に関しては、回折格子を構成するピットの幅、長さなどの関連もあり、発明者は特に限定していない。
【００３３】
図１２を参照して、回折格子で構成された縞について説明する。
縞を構成する帯２１０のＡ部を拡大すると、図１２の右側の図のようになっていて、回折格子の構成単位２１００が帯２１０の内側に複数個形成されいる。
これらの構成単位２１００は、１つに帯に対しては同じ回折角度、同じピッチで規則的に配置されている。
例えば、帯２１０、帯２２０は、形成されている回折格子の構成単位のピッチは同様であっても、帯２１０の場合は、帯の長さ方向に対してα（１４）の角度で配列されているのに対し、帯２２０は、帯の長さ方向に対してβの角度（図示せず）で配列されている。
【００３４】
前述のように、対を成す帯の特性を変える場合帯２１０と、帯２２０に対し構成単位２１００の形成角度（回折角度）を変える方法と、ピッチを変える方法がある。
例えば、帯２２０に形成する回折格子が、図１２に示す帯２１０の回折角度と同様な角度であっても、一定の長さに対して形成されるピットの数を変え、帯２１０と異なるものとし、帯２１０と、帯２２０を連接させることによっても第２のパターンの隠し効果を高めることができる。
回折格子の構成単位のピッチ、または、回折角度の設定の例として、例えば、帯２１０に対して、構成単位２１００のピッチをａとし、回折角度をαとする。一方、帯２２０に対しては、構成単位２１００のピッチをｂとし、回折角度をαとする。
また、前記とは逆に帯２１０に対して、構成単位２１００のピッチをａとし、回折角度をαとする。一方、帯２２０に対しては、構成単位２１００のピッチをaとし、回折角度をβとする。
このように回折格子の回折角度、ピッチの２つの要素を変化させて縞を形成する場合は、要素の何れか１つを同一にし、もう一方の要素を変化させる。
2つの要素をそれぞれ変化させた組み合わせによっても同等の効果を得ることができる。
【００３５】
このように回折格子を形成した帯によって縞を作成し、縞の集合体によって第１のパターン、第２のパターンを作製して、第１のパターン、第２のパターンの縞が直角に交差するように両者を組み込み、各縞から反射される色彩に差異を付けることによって、光回折構造で構成した隠しパターンを通常の目視手段では判別困難な隠しパターンとし、特殊な判別パターンを使用することによってのみ明確な判別が可能になる。
【００３６】
（実施例）
透明なポリエステルの表面に回折構造による判別パターンを形成する１実施例について説明する。
薄く金属を蒸着したガラス板に直径６μｍの電子ビームを照射してガラスの１カット面に対して４５度の角度に、１２×２４μｍの大きさの回折格子構造単位を形成する。
回折格子による構成単位の形成密度は、2列／帯とし、帯の縦方向に１２μｍのピッチで形成した。連接する側の帯には、回折角度を替えて形成し、2つの帯を交互に形成し、結果として縞の密度を、７縞／ｍｍとなるように設定した。
このように縞が４５度の万線上の判別パターンを作製し原版を作製した。
一方、１５０μｍの厚さの透明なポリエステルベースフィルム上に事前に塗布された透明なアクリル製の樹脂の表面に、前述の原版から作製した光回折構造体による判別パターンの複版によって凹凸を再生し光回折構造体を作製した。光回折構造体が複製されたベースフィルム上の透明樹脂に、保護層がコーティングによって塗布され所定の大きさに切断された。
切断された判別パターン形成フィルムが、平らな状態になるように枠を取り付けた。
上質紙の表面に熱転写された隠しパターンが組み込まれた光回折構造体の表面に上記判別具を置いて、隠し絵柄に相当する第２のパターンを視認した結果、通常の目視手段では判別することができなかった隠しパターンを判別することができた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の光回折構造体の隠しパターン判別方法により、以下に記載の効果を奏することができる。
１）請求項１に記載の発明のごとく、微細な縞で構成された判別困難な隠しパターンに対し、隠しパターンの縞に平行な縞状のパターンを透明基材に形成し確認することによって隠しパターンを容易に判別することができる。
２）請求項２に記載の発明のごとく、判別パターンとして隠しパターンと同一ピッチでかつ同一線幅の万線、網点、回折格子の何れかが、写真製版、エッチング、印刷、転写の何れかの方法によって形成されていることによって安価で、高精度な判別具を提供することができる。
３）請求項３に記載の発明のごとく、着色部を透過性の材料で構成することによりまた、着色部に黒以外の材料を使用し、着色部の幅を透過部の幅より狭くすることで明るい状態で隠しパターンを判別することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光回折構造による隠しパターンを判別具を用いて判別する方法について説明するための図
【図２】隠しパターンを有する光回折構造体を転写した印刷物の一例について説明するための図
【図３】図２の隠しパターン領域の拡大図
【図４】各種判別パターンについての説明図
【図５】隠しパターン判別のための判別具の断面による層構成の一例についての説明図
【図６】図２に示す隠しパターンの上部に判別パターンをかざして隠しパターンを判別した図
【図７】図６の変形について説明するための図
【図８】隠しパターンが漢字になっている場合の説明図
【図９】図８に示す隠しパターンを判別した図
【図１０】対を成す２本の帯の集合体について説明するための図
【図１１】縞の密度について説明するための図
【図１２】帯に形成された回折格子の一例について説明するための図である。
【符号の説明】
１ 隠しパターン判別具
２ 光回折構造体
３ 印刷物
４ 隠しパターン領域
１１ 第１のパターンの組み込み角度
１２ 第２のパターンの組み込み角度
１３ 視認手段の左右の目を結ぶ線と平行な線（水平線）
１４ 回折格子形成角度（α）を示す線
１５ 万線の判別パターンが水平線と成す角度（４５度）
１６ 万線の判別パターンが水平線と成す角度（１３５度）
１７ 回折格子による縞の判別パターンが水平線と成す角度（４５度）
１８ 網点の判別パターンが水平線と成す角度（１３５度）
２１、３１ 第1のパターン
２２、３２ 第2のパターン
１００ 保護層
１０１ 光回折構造体、隠しパターン
１０２ 接着剤層
１０３ 透明基材
２１０、２２０ 帯
２３０ 1対の帯（縞）
２１００ 回折格子の構成単位
ａ，ｂ，ｃ，ｄ 各種判別パターン

Claims (3)

1. 透明なフィルムの表面に形成された判別パターンによって隠しパターンを判別する方法であって、
   前記隠しパターンは、回折格子により形成された全体領域が複数の部分領域に分割され、前記部分領域の中の、少なくとも1個の領域が通常の視認状態では判別不可能な２つのパターンで構成され、前記２つのパターンはそれぞれが互いに平行に配列された微細な縞で構成されていることを特徴とする光回折構造によるパターンで、
   前記判別パターンは、前記２つのパターンの何れか１つのパターンを構成する縞と平行に形成された縞状のパターンであることを特徴とする光回折構造による隠しパターン判別方法。
2. 前記判別パターンは、隠しパターンの縞と同一ピッチでかつ同一の線幅の万線、網点、回折格子の何れかが、写真製版、エッチング、印刷、転写の何れかの方法によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光回折構造による隠しパターンの判別方法。
3. 前記万線、網点による判別パターンは、着色部の幅が透過部の幅より狭く形成され、着色部は黒以外の材料で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光回折構造による隠しパターンの判別方法。

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