JP4236853B2

JP4236853B2 - 真正判定システム

Info

Publication number: JP4236853B2
Application number: JP2002063911A
Authority: JP
Inventors: 隆青野
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: JP2003262724A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カード，商品券，金券，切符，紙幣，パスポート，身分証明書，証券，公共競技投票券などの対象物が真正品であるか否か判定する真正判定システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、クレジットカードや証書，金券類の偽造を防止する方法として、偽造防止対象物に、偽造の困難な真正判定体を貼付し、これを目視又は機械的に真正性を判定する方法が知られている。このような真正判定体としては、例えば、ホログラムを応用したものがあり、これには、文字や絵柄をホログラム像として、目視判別するもの、数値コードや特定のパターンをホログラム像として、機械認識するもの及び両者の組み合わせたものなどがある。ホログラム像は、通常のカラーコピー装置等では複製できず偽造防止に有効であること、意匠性が高いこと、製造が困難なことなどから、広く普及してきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年のホログラム製造技術の普及に伴って、偽造品製造が可能となってきており、偽造防止効果が低下しており、新たな偽造防止方法が要望されている。
【０００４】
本発明の課題は、偽造防止効果が高く、また、偽造防止手段の存在が他人に悟らることのない真正判定システムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【００１５】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、コレステリック相を固定化した液晶層により形成され、入射した光のうち、第１の偏光状態の光（Ｌ１）を反射し、第２の偏光状態の光（Ｌ２）を透過する第１の光選択反射部（１１ａ）と、コレステリック相を固定化した液晶層により形成され、第２の偏光状態の光（Ｌ２）を反射し、第１の偏光状態の光（Ｌ１）を透過する第２の光選択反射部（１１ｂ）と、コレステリック相を固定化した液晶層を加熱して形成され、偏光状態に依存することのない反射特性を有し、前記第１の光選択反射部（１１ａ）及び前記第２の光選択反射部（１１ｂ）以外の領域に配置される非選択反射部（１１ｃ）と、前記第１の光選択反射部（１１ａ）及び前記第２の光選択反射部（１１ｂ）に形成され、前記第１の光選択反射部（１１ａ）及び前記第２の光選択反射部（１１ｂ）が選択的に反射するそれぞれの反射光と同一の偏光状態の光を反射して光回折現象が発生する光回折構造形成部（１２）と、を備える光選択反射体（１０）を使用して真正品を判定する真正判定システムであって、光源（２１）からの光を第１の偏光状態の光に変換する第１の偏光形成手段（２４ａ）により変換された光と、前記光源（２１）からの光を第２の偏光状態の光に変換する第２の偏光形成手段（２４ｂ）により変換された光とを交互に照射して、前記光選択反射体（１０）の第１の光選択反射部（１１ａ）及び第２の光選択反射部（１１ｂ）が、交互に、目視できなくなったときは、その光選択反射体（１０）が真正品であると判定することを特徴とする真正判定システムである。
請求項２の発明は、請求項１に記載の真正判定システムにおいて、前記第１の偏光形成手段（２４ａ）及び前記第２の円偏光手段（２４ｂ）は、光（Ｌ３）を直線偏光（Ｌ４）にする直線偏光化手段（２２）と、その直線偏光（Ｌ４）を円偏光（Ｌ５）に変換する円偏光化手段（２３）とを有し、光を特定の偏光状態の円偏光（Ｌ５）に変換することを特徴とする真正判定システムである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明による光選択反射ラベルの第１実施形態を示す図であり、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
光選択反射ラベル１０は、光選択反射層１１を備える光選択反射体である。
【００１７】
光選択反射層１１は、入射した円偏光を選択して反射又は透過する光選択反射フィルム層である。本実施形態の光選択反射層１１は、右ねじれ構造を有するコレステリック液晶（ＣｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）の液晶フィルムによって形成されている。このとき、光選択反射層１１は、左円偏光を透過し、右円偏光を反射する。
【００１８】
次に、コレステリック液晶について説明する。
図２は、反射層のコレステリック液晶の構造を示す模式図である。
コレステリック液晶Ｃは、液晶分子の配向構造が膜厚方向に螺旋を描くように規則的なねじれを有している（図２）。また、コレステリック液晶は、ピッチＰ（液晶分子が３６０°回転するのに必要な膜厚）と入射光の波長λとがほぼ等しい場合に、波長選択反射性と円偏光選択性という２つの光学的性質を示す。
【００１９】
ここに、波長選択反射性とは、入射光のうち、特定の波長帯域内にある光を強く反射し、それ以外の光を透過する性質である。この波長選択反射性は、特定の波長帯域内で限定的に発現するので、コレステリック液晶のピッチＰを適切に選択することで、反射光は、色純度の高い有彩色になる。その帯域の中心波長をλｓ，帯域幅をΔλとすれば、これらは、光学媒体のピッチＰ（＝λ／ｎ_m ）と平均屈折率ｎ_m （＝√（（ｎ_e ² ＋ｎ_o ² ）／２））とによって、式（１），（２）のように決まる。ここで、Δｎは、光学媒体の面内の異常光線屈折率ｎ_e と常光線屈折率ｎ_o との差（Δｎ＝ｎ_e −ｎ_o ）である。
λｓ＝ｎ_m ・Ｐ・・・（１）
Δλ＝Δｎ・Ｐ／ｎ_m ・・・（２）
【００２０】
式（１），（２）に示した中心波長λｓ及び波長帯域幅Δλは、コレステリック液晶層への入射光が垂直入射（０°入射，ｏｎ−ａｘｉｓ入射）の場合であるが、入射光が斜め入射（ｏｆｆ−ａｘｉｓ入射）である場合は、ピッチＰが見かけ上減少するので、中心波長λｓは短波長側へ移行し、帯域幅Δλは減少する。この現象は、λｓが短波長側へ移行することからブルーシフトと呼ばれ、その移行量は入射角に依存するが、目視でも容易に識別可能である。たとえば、垂直（０°入射位置）から見るときに赤色を呈色するコレステリック液晶の反射色は、視野角を大きくしていくにつれて、オレンジ色，黄色，緑色，青緑色，青色と順次変化するように見える。
【００２１】
図３は、円偏光選択反射性について説明する図である。
円偏光選択反射性とは、特定の回転方向の円偏光だけを反射し、これと回転方向が反対の円偏光を透過する性質である。入射光のうちコレステリック液晶の配向構造のねじれ方向と同方向の円偏光成分を反射し、逆方向に回転する円偏光成分を透過する。このとき、反射光の回転方向も同一方向となる。
例えば、右ねじれ構造のコレステリック液晶の光選択反射層１１は、右円偏光Ｌ１を反射し、かつ、その反射光Ｌ１は右円偏光のままであるが（図３（Ａ））、左円偏光Ｌ２は透過する（図３（Ｂ））。
【００２２】
図４は、第１実施形態の特定偏光照射装置を示す模式図である。
特定偏光照射装置２０は、光源２１と、偏光層２２と、複屈折層２３とを備える。
光源２１は、例えば、１００Ｗの白色灯などである。
偏光層２２は、光源２１の光Ｌ３の中で、特定の偏光方向の直線偏光Ｌ４のみを透過させる直線偏光フィルムである。偏光層２２は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡＬ）などの延伸フィルムに二色性色素等の色素を吸収させた偏光フィルム・シートなどで形成することができる。
【００２３】
複屈折層２３は、入射した光を複屈折する、いわゆるλ／４位相差フィルムであり、偏光層２２に形成されている。
ここに、複屈折とは、媒質の屈折率が、偏光方向によって均質でないために生じる現象であり、このような媒質を透過した光の位相差σは、
σ＝２π（ｎ_e −ｎ_o ）ｄ／λ
ｎ_e ：常光線屈折率
ｎ_o ：異常光線屈折率
ｄ：媒質の厚さ
λ ：光の波長
で、与えられる。この式から明らかなように、位相差σは、媒質の厚さｄに依存する。したがって、この媒質の厚さｄを変更することによって、位相差σを変えることができる。
本実施形態では、複屈折層２３は、偏光層２２を透過した直線偏光Ｌ４を入射して、位相差σの円偏光Ｌ５を出射する。このように、偏光層２２及び複屈折層２３は、光源から出た光Ｌ３を円偏光Ｌ５にする偏光形成手段として作用する。なお、円偏光の回転方向は、上述の通り、媒質の厚さｄを調整することで自在に決めることができる。本実施形態では、左円偏光を出射するように厚さｄが調整されている。
【００２４】
複屈折層２３は、延伸工程で作製されたプラスチック・フィルムで形成することができる。延伸とは、プラスチックを融点以下ガラス転移点以上の適当な温度で引き延ばしてフィルムを作製する工法であり、その引き延ばす方向によって、一軸延伸、二軸延伸などがある。本発明においては、屈折率異方性が存在すればよいため、一軸延伸、二軸延伸のいずれの工法で作製したフィルムでも使用することができる。
具体的には、複屈折層２３は、セロハン，ポリエステル，ポリエチレン（ＰＥ），ポリプロピレン（ＰＰ），ポリビニルアルコール（ＰＶＡＬ），ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ），ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ），ポリスチレン（ＰＳ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリカーボネート（ＰＣ），ナイロン等を材料とする延伸フィルムを用いて形成することができる。
【００２５】
複屈折層２３は、偏光層２２に接着して形成する。なお、図４では、理解を容易にするために、複屈折層２３は、偏光層２２から分離して描いてある。この接着には、熱硬化性樹脂（例えば、フェノール系樹脂，フラン系樹脂，尿素系樹脂，メラミン系樹脂，ポリエステル系樹脂，ポリウレタン系樹脂，エポキシ系樹脂その他の樹脂）、熱硬化性樹脂（例えば、ポリ酢酸ビニル，ポリビニルアルコール，ポリ塩化ビニル樹脂，ポリビニルブチラール樹脂，ポリ（メタ）アクリル系樹脂，ニトロセルロース，ポリアミドその他の樹脂）、ゴム（例えば、ブタジエン−アクリロニトリルゴム，ネオブレンゴムその他のゴム）、ニカワ、天然樹脂、カゼイン、ケイ酸ナトリウム、デキストリン、でんぷん、アラビアゴム等のうち、１種類又は２種類以上を主成分とする接着剤を使用することができる。また、これらの接着剤は、溶液型，エマルジョン型，粉末型又はフィルム型のいずれでもよい。さらに、これらの接着剤は、常温固化型，溶剤揮発固化型又は融解固化型のいずれでもよい。
【００２６】
（真正判定方法）
図５は、真正判定方法を説明する図であり、図６は、真正判定時の光選択反射ラベルの状態を示す図である。
図５に示すように、光選択反射ラベル１０は、特定偏光照射装置２０の光を照射して真正判定を行う。
自然光の下では、光選択反射層１１が、その自然光に含まれる特定波長の特定円偏光を反射するので、判定者は、光選択反射ラベル１０が着色されて見える（図６（Ａ））。また、この状態では、光選択反射ラベル１０は、普通のフィルムのように見えるので、他人に、真正判定手段であることを悟られない。
他人に、真正判定手段の存在を悟られることがない。
次に、光選択反射ラベル１０を特定偏光照射装置２０の下に置き、左円偏光を照射する。
すると、その照射された左円偏光は、光選択反射ラベル１０（光選択反射層１１）を通過してしまうので、判定者は、光選択反射ラベル１０が見えなくなる（図６（Ｂ））。これにより、判定者は、この光選択反射ラベル１０が真正品であると判定できる。
【００２７】
本実施形態によれば、光選択反射ラベル１０に対して特定偏光照射装置２０の光を照射するだけで、その光選択反射ラベル１０が真正品であるか否かを容易に判定することができる。
また、自然光の下では、光選択反射ラベル１０は、普通のフィルムのように見えるので、他人に、真正判定手段であることを悟られない。
さらに、光選択反射層１１にコレステリック液晶フィルムを使用しているので、反射光が非常にきれいで意匠性に優れる。
さらにまた、特定偏光照射装置２０は、偏光層２２及び複屈折層２３によって形成することができるので、安価に製造することができる。
【００２８】
（第２実施形態）
図７は、本発明による光選択反射ラベルの第２実施形態を示す図である。
なお、以下に示す各実施形態では、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾が同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
本実施形態の光選択反射ラベル１０は、光選択反射層１１と、光回折構造形成部１２とを備える。
光選択反射層１１は、左円偏光選択反射部１１ａと、右円偏光選択反射部１１ｂと、非選択反射部１１ｃとを備える光選択反射フィルム層である。
【００２９】
左円偏光選択反射部１１ａは、入射光のうち、右円偏光を透過し、左円偏光を反射する。左円偏光選択反射部１１ａは、左ねじれ構造を有するコレステリック液晶によって形成されている。
右円偏光選択反射部１１ｂは、入射光のうち、左円偏光を透過し、右円偏光を反射する。右円偏光選択反射部１１ｂは、右ねじれ構造を有するコレステリック液晶によって形成されている。
非選択反射部１１ｃは、反射特性が偏光状態に依存せずに入射光を反射する。非選択反射部１１ｃは、光選択反射フィルム層に対して、レーザ照射、感熱ヘッド等によって加熱して、光選択反射性が消失するように変質させられて形成されている。このようにすることで、文字、絵柄等の形状を自在に形成することができる。
【００３０】
光回折構造形成部１２は、光選択反射層１１の左円偏光選択反射部１１ａ及び右円偏光選択反射部１１ｂの裏面に形成されている。光回折構造形成部１２は、光選択反射層１１が選択的に反射する偏光状態の反射光に対して光回折現象を発生する。すなわち、照射光に、左円偏光選択反射部１１ａ及び右円偏光選択反射部１１ｂで反射可能な特定偏光が含まれている場合に、光回折像が視認可能になる。
このような光回折構造形成部としては、例えば、ホログラムや回折格子などがある。
光回折構造形成部１２がないと、特に、光選択反射層１１の下から反射光が返ってくる場合に（例えば、白地の基材に貼付した場合など）、光選択反射層１１からの反射光と基材からの反射光との識別が困難である。しかし、光回折構造形成部１２を光選択反射層１１の左円偏光選択反射部１１ａ及び右円偏光選択反射部１１ｂの裏面に形成すると、光選択反射層１１の左円偏光選択反射部１１ａ及び右円偏光選択反射部１１ｂからの反射光はそれぞれの反射特性に応じた円偏光（左円偏光又は右円偏光）であって、光回折構造形成部１２による光回折現象によって光回折像を呈するので、照射光の偏光状態の変化に対する左円偏光選択反射部１１ａ及び右円偏光選択反射部１１ｂの可視、不可視の変化を容易に識別することができることとなる。また、意匠性、偽造防止効果の向上が実現できる。
【００３１】
図８は、第２実施形態の特定偏光照射装置を示す模式図である。
特定偏光照射装置２０は、光源２１と、円偏光形成部２４と、回転モータ２５とを備える。
円偏光形成部２４は、左円偏光形成部２４ａと、右円偏光形成部２４ｂとを有し、それらを円形フレーム２６に交互に配置している。
左円偏光形成部２４ａは、光源２１の光を左円偏光にする部分であり、偏光層及び複屈折層を積層している。この偏光層及び複屈折層は、上記第１実施形態と同様であり、複屈折層は、光源２１の光を左円偏光にすることが可能な厚さに調整されている。
また、右円偏光形成部２４ｂは、光源２１の光を右円偏光にする部分であり、偏光層及び複屈折層を積層している。この複屈折層は、光源２１の光を右円偏光にすることが可能な厚さに調整されている。
回転モータ２５は、円形フレーム２６を一定方向に回転させる。
また、この特定偏光照射装置２０は、例えば、電気スタンドとし、光選択反射ラベル１０をパスポートや金券類等の被真正判定体４０に貼付して使用する。
【００３２】
（真正判定方法）
図９は、真正判定時の光選択反射ラベルの状態を示す図である。
光選択反射ラベル１０は、第１実施形態と同様に、例えば、パスポートや金券類等の被真正判定体４０に貼付して使用する。
光選択反射ラベル１０の貼付された金券類が真正品であるか否かを判定するときは、特定偏光照射装置２０で光選択反射ラベル１０を照らす。
このとき、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、「○」「×」が交互に点滅するように見えるときは、真正品であると判定することができる。
このように、入国管理や店頭で、そのパスポートや金券類が真正品であるか否かが一目瞭然である。また、この特定偏光照射装置２０を、例えば、倉庫の天井に設置し、光選択反射ラベル１０を商品タグとして使用すれば、その倉庫内の商品が真正品であるか否かが一目瞭然である。
【００３３】
本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、「○」「×」が交互に点滅するように見えるので、さらに容易に、真正品であるか否かを判定することができる。
また、光回折構造形成部１２が光選択反射層１１の左円偏光選択反射部１１ａ及び右円偏光選択反射部１１ｂの裏面に形成されているので、光選択反射層１１の左円偏光選択反射部１１ａ及び右円偏光選択反射部１１ｂからの反射光はそれぞれの反射特性に応じた円偏光（左円偏光又は右円偏光）であって、光回折構造形成部１２による光回折現象によって光回折像を呈するので、照射光の偏光状態の変化に対する左円偏光選択反射部１１ａ及び右円偏光選択反射部１１ｂの可視、不可視の変化を光回折像によってより容易に識別することができる。
さらに、光回折像を呈するので、意匠性、偽造防止効果の向上が実現できる。
【００３４】
（第３実施形態）
図１０は、本発明による光選択反射ラベルの第３実施形態を示す図である。
本実施形態の光選択反射ラベル１０は、第２実施形態の光選択反射ラベル１０に対して、光吸収層１３を、さらに備える。
光吸収層１３は、光選択反射層１１の裏面に形成されている。光吸収層１３は、例えば、黒色等に着色されており、光選択反射層１１を通過した光を吸収して、この光が反射することを抑止する。これにより、光選択反射体からの反射光は、光選択反射層１１からの反射光のみとなり、識別が容易になる。この光吸収層１３は、例えば、粘着剤を塗布して形成するとよい。このようにすれば、光選択反射ラベル１０を、商品券等の被真正判定体に貼付可能になるからである。
【００３５】
本実施形態によれば、光選択反射層１１を通過した光が光吸収層１３で吸収され、光選択反射層１１からの反射光のみとなるので、識別が容易になる。
【００３６】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、第１実施形態の光選択反射層１１の下面に光吸収層１３を設けてもよい。このとき、左円偏光を照射すると、その光は、光選択反射層１１を透過して、光吸収層１３で吸収されて、光選択反射ラベル１０が黒色に見えて、真正品か否かの判定を容易に行うことができる。
また、上記第２実施形態では、円偏光選択反射部１１ａ，１１ｂは、異なるねじれ構造を有していたが、同じねじれ構造を持つものを使用してもよい。そのようにすれば、円偏光選択反射部１１ａ，１１ｂが同時に点滅する。このように点滅したときに、真正品であると判定する。
さらに、円偏光選択反射部を１カ所だけ有する構造であっても、同様の効果を得ることができる。
さらにまた、特定偏光照射装置に空間変調素子を用いて、所望の偏光を得てもよい。
また、特定偏光照射装置は、自然光と特定偏光とを交互に照射させることによっても本発明の効果を生じさせることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、以下の効果がある。
（１）被真正判定品が真正品であるか否かを容易に判定することができる。
（２）自然光の下では、他人に真正判定手段の存在を悟られることがない。
（３）特定偏光照射装置は、複屈折層及び偏光層によって、形成することができるので、安価に製造可能である。
（４）光選択反射層がコレステリック液晶フィルムで形成されているので、反射光が、非常にきれいで、意匠性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光選択反射ラベルの第１実施形態を示す図である。
【図２】反射層のコレステリック液晶の構造を示す模式図である。
【図３】円偏光選択反射性について説明する図である。
【図４】第１実施形態の特定偏光照射装置を示す模式図である。
【図５】真正判定方法を説明する図である。
【図６】真正判定時の光選択反射ラベルの状態を示す図である。
【図７】本発明による光選択反射ラベルの第２実施形態を示す図である。
【図８】第２実施形態の特定偏光照射装置を示す模式図である。
【図９】真正判定時の光選択反射ラベルの状態を示す図である。
【図１０】本発明による光選択反射ラベルの第３実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１０光選択反射ラベル
１１光選択反射層
１１ａ左円偏光選択反射部
１１ｂ右円偏光選択反射部
１２光回折構造形成部
１３光吸収層
２０特定偏光照射装置
２１光源
２２偏光層
２３複屈折層
２４円偏光形成部
２４ａ左円偏光形成部
２４ｂ右円偏光形成部
２５回転モータ
２６円形フレーム
４０被真正判定体

Claims

コレステリック相を固定化した液晶層により形成され、入射した光のうち、第１の偏光状態の光を反射し、第２の偏光状態の光を透過する第１の光選択反射部と、
コレステリック相を固定化した液晶層により形成され、第２の偏光状態の光を反射し、第１の偏光状態の光を透過する第２の光選択反射部と、
コレステリック相を固定化した液晶層を加熱して形成され、偏光状態に依存することのない反射特性を有し、前記第１の光選択反射部及び前記第２の光選択反射部以外の領域に配置される非選択反射部と、
前記第１の光選択反射部及び前記第２の光選択反射部に形成され、前記第１の光選択反射部及び前記第２の光選択反射部が選択的に反射するそれぞれの反射光と同一の偏光状態の光を反射して光回折現象が発生する光回折構造形成部と、
を備える光選択反射体を使用して真正品を判定する真正判定システムであって、
光源からの光を第１の偏光状態の光に変換する第１の偏光形成手段により変換された光と、前記光源からの光を第２の偏光状態の光に変換する第２の偏光形成手段により変換された光とを交互に照射して、前記光選択反射体の第１の光選択反射部及び第２の光選択反射部が、交互に、目視できなくなったときは、その光選択反射体が真正品であると判定する
ことを特徴とする真正判定システム。
請求項１に記載の真正判定システムにおいて、
前記第１の偏光形成手段及び前記第２の偏光形成手段は、光を直線偏光にする直線偏光化手段と、その直線偏光を円偏光に変換する円偏光化手段とを有し、光を特定の偏光状態の円偏光に変換する
ことを特徴とする真正判定システム。