特表 2024-509951 セキュリティ装置およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-05

(54)【発明の名称】セキュリティ装置およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/18 20060101AFI20240227BHJP

   G02B 5/30 20060101ALI20240227BHJP

【ＦＩ】

G02B5/18

G02B5/30

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023555474

(86)(22)【出願日】2022-03-10

(85)【翻訳文提出日】2023-10-11

(86)【国際出願番号】 EP2022056262

(87)【国際公開番号】W WO2022189595

(87)【国際公開日】2022-09-15

(31)【優先権主張番号】2103391.5

(32)【優先日】2021-03-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523344692

【氏名又は名称】オプセック セキュリティ リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＯＰＳＥＣ ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＬＩＭＩＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】４０ Ｐｈｏｅｎｉｘ Ｒｏａｄ Ｃｒｏｗｔｈｅｒ Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ ＮＥ３８ ０ＡＤ ＧＲＥＡＴ ＢＲＩＴＡＩＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】ロウ アンドリュー

(72)【発明者】

【氏名】レントン ロバート

(72)【発明者】

【氏名】ダン ポール

【テーマコード（参考）】

2H149

2H249

【Ｆターム（参考）】

2H149AA28

2H149BA24

2H249AA07

2H249AA13

2H249AA60

(57)【要約】

各領域内にエンボス加工された反射性金属の第１及び第２回折格子を少なくとも有しているセキュリティ装置は、前記第１回折格子は、入射白色光内で、実質的に均一な格子周期を有する第１領域に渡って０次出力を示し、前記第１回折格子の前記０次出力は、前記第１回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である第１及び第２偏光板において、異なる色の第１及び第２サブ出力を有しており、前記第２回折格子は、入射白色構内で、実質的に均一な格子周期を有する第２領域に渡って０次出力を示し、前記第２回折格子の前記０次出力は、前記第２回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である前記第１及び第２偏光板において、第３及び第４サブ出力を有しており、前記第３サブ出力は、前記第１サブ出力と異なっており、および／または、前記第４サブ出力は、前記第２サブ出力と異なっており、前記第１及び第２回折格子は、入射白色光において、前記第１及び第２領域に渡って実質的に同一の１次回折効率を示すこと、を特徴とする。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

各領域内にエンボス加工された反射性金属の第１及び第２回折格子を少なくとも有しているセキュリティ装置であって、
前記第１回折格子は、入射白色光内で、実質的に均一な格子周期を有する第１領域に渡って０次出力を示し、
前記第１回折格子の前記０次出力は、前記第１回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である第１及び第２偏光板において、異なる色の第１及び第２サブ出力を有しており、
前記第２回折格子は、入射白色構内で、実質的に均一な格子周期を有する第２領域に渡って０次出力を示し、
前記第２回折格子の前記０次出力は、前記第２回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である前記第１及び第２偏光板において、第３及び第４サブ出力を有しており、
前記第３サブ出力は、前記第１サブ出力と異なっており、および／または、前記第４サブ出力は、前記第２サブ出力と異なっており、
前記第１及び第２回折格子は、入射白色光において、前記第１及び第２領域に渡って実質的に同一の１次回折効率を示すこと、を特徴とするセキュリティ装置。

【請求項2】

前記第１又は第２サブ出力の合計は、有色０次出力であること、を特徴とする請求項１に記載のセキュリティ装置。

【請求項3】

前記第１及び第２サブ出力は、波長が４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍにおけるそれぞれの出力強度の次数に関連して異なっていること、を特徴とする請求項１または２に記載のセキュリティ装置。

【請求項4】

前記２つのサブ出力の内の１つは、４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍの波長の内の２つにおける出力強度の間において、１．３より大きい出力強度比率を示し、
前記２つのサブ出力の内のもう１つは、４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍの波長の内の２つにおける出力強度の間において、０．８より小さい出力強度比率を示すこと、を特徴とする請求項３に記載のセキュリティ装置。

【請求項5】

前記第１サブ出力は、４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍの波長の内の２つにおける出力強度の間において、０－２５５のスケール上で、４０ポイントより大きい強度差を示し、
前記第２サブ出力は、４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍの波長の内の２つにおける出力強度の間において、０－２５５のスケール上で、４０ポイントより大きい強度差を示すこと、を特徴とする請求項３または４に記載のセキュリティ装置。

【請求項6】

４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍの波長の内の２つでの前記出力強度は、前記第１及び第２のサブ出力の間で、０－２５５の強度スケール上で、少なくとも１００ポイントの相対的な変動を示すこと、を特徴とする請求項３～５のいずれか１つに記載のセキュリティ装置。

【請求項7】

前記第２回折格子の前記０次出力は、前記第２回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である前記第１及び第２偏光板において、異なる色の第３及び第４サブ出力を含み、
前記第３サブ出力の色は、前記第１サブ出力の色と異なる色であり、
前記第４サブ出力の色は、前記第２サブ出力の色と異なる色であること、を特徴とする請求項１～７のいずれか１つに記載のセキュリティ装置。

【請求項8】

前記第３及び第４サブ出力の和は、前記第１及び第２サブ出力の和と異なる色を有していること、を特徴とする請求項７に記載のセキュリティ装置。

【請求項9】

前記第１及び第２回折格子の前記０次出力は、４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍの波長での出力強度の順序が異なっていること、を特徴とする請求項７または８に記載のセキュリティ装置。

【請求項10】

前記第１回折格子の前記格子周期は、前記第２回折格子の前記格子周期と異なっていること、を特徴とする請求項１～９のいずれか１つに記載のセキュリティ装置。

【請求項11】

前記第１回折格子は、前記第１領域に渡って実質的に均一なアスペクト比を有し、
前記第２回折格子は、前記第２領域に渡って実質的に均一なアスペクト比を有し、
前記第１及び第２回折格子は、同一のアスペクト比を有していること、を特徴とする請求項１～１０のいずれか１つに記載のセキュリティ装置。

【請求項12】

第３回折格子をさらに含んでおり、
前記第３回折格子は、入射白色光において、実質的に均一な格子周期である第３領域に渡り、前記第３回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直な前記１次及び２次偏光のそれぞれにおける５次及び６次サブ出力の間で実質的な差異のない回折出力と０次出力を示すこと、を特徴とする請求項１～１１のいずれか１つに記載のセキュリティ装置。

【請求項13】

前記第３回折格子は、
前記第１及び第２領域に渡り、入射白色光に対して示される前記１次回折効率と実質的に同一の１次回折効率を、入射白色光に対して、前記第３領域に渡って示すこと、を特徴とする請求項１２に記載のセキュリティ装置。

【請求項14】

各領域において、エンボス加工された反射性金属の第１及び第２回折格子を少なくとも有するセキュリティ装置であり、
前記第１回折格子は、入射白色光内で、実質的に均一な格子周期を有する第１領域に渡って０次出力を示し、
前記第１回折格子の前記０次出力は、前記第１回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である第１及び第２偏光板において、異なる色の第１及び第２サブ出力を有しており、
前記第２回折格子は、入射白色構内で、実質的に均一な格子周期を有する第２領域に渡って０ 次出力を示し、
前記第２回折格子の前記０次出力は、前記第２回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である第１及び第２偏光板において、異なる色の第３及び第４サブ出力を有しており、
前記第３サブ出力の色は、前記第１サブ出力の色と異なっており、
前記第４サブ出力の色は、前記第２サブ出力の色と異なっており、
前記第１回折格子は、前記第１領域に渡って実質的に同一のアスペクト比を有しており、かつ、前記第２回折格子は、前記第２領域に渡って実質的に同一のアスペクト比を有しており、
前記第１及び第２回折格子は、同一のアスペクト比を有していること、を特徴とするセキュリティ装置。

【請求項15】

セキュリティ装置の製造方法であって、
各領域において、１以上の回析格子プロファイルを基板へエンボス加工することを含む製造工程により、第１及び第２の反射性金属の第１及び第２回折格子を少なくとも形成し、
前記第１回折格子は、入射白色光において、実質的に均一な格子周期を有する第１領域に渡って０次出力を示し、
前記第１回折格子の前記０次出力は、前記第１回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である第１及び第２偏光板において、異なる色の第１及び第２サブ出力を有しており、
前記第２回折格子は、入射白色構内で、実質的に均一な格子周期を有する第２領域に渡って０次出力を示し、
前記第２回折格子の前記０次出力は、前記第２回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である第１及び第２偏光板において、第３及び第４サブ出力を有しており、
前記第３サブ出力は、前記第１サブ出力と異なっており、および／または、第４サブ出力は、前記第２サブ出力と異なっており、
前記第１及び第２回折格子は、入射白色光において、前記第１及び第２領域に渡って、実質的に同一の第１回折効率を示すこと、を特徴とするセキュリティ装置の製造方法。

【請求項16】

各領域において、反射性金属の第１及び第２回折格子を少なくとも含んでいるセキュリティ装置の製造方法であって、
前記第１及び第２回折格子の両方において、格子周期の範囲に渡る可視光について実質的に同一の第１回折効率を実現する格子パラメータの組み合わせを選択し、
少なくとも、可視光における全体的な回折効率の格子周期への依存性を考慮に入れ、前記第１及び第２回折格子における格子周期を、前記格子周期の範囲内から選択すること、を特徴とするセキュリティ装置の製造方法。

【請求項17】

請求項１～１４のいずれか１つに記載のセキュリティ装置、及び少なくとも１つの偏光フィルタを備えているキット。

【請求項18】

横に並べて取り付けられた直交偏光フィルタを有しているビューア装置をさらに含んでいること、を特徴とする請求項１７に記載のキット。

【請求項19】

請求項１～１４のいずれか１つに記載のセキュリティ装置の認証テスト方法であり、直交偏光フィルタを通して順番に前記セキュリティ装置を観察することを含んでいること、を特徴とするセキュリティ装置の認証テスト方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セキュリティ装置に関し、当該装置が一部を形成する、または当該装置が適用されるオブジェクトまたは文書の出所及び／または完全性を認証するために使用されるセキュリティ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

回折格子は、セキュリティ装置をコピーに対して強くするためにセキュリティ装置に対して用いられる。

【0003】

回折格子は、観察する角度に応じて変化する色によって特徴づけられた１次回折出力を少なくとも示す。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願の発明者らは、回折格子の１次回折出力によって生成された可視画像であるという第一の明らかな回折の特徴をサポートしている第二の隠された回折の特徴として、異なる偏光フィルタを通して回折格子を観た場合に、顕著に異なる０次出力を示すようにセキュリティ装置の回折格子を設定することによって、セキュリティ装置をより強化するアイデアを考え出した。

【課題を解決するための手段】

【0005】

各領域内にエンボス加工された反射性金属の第１及び第２回折格子を少なくとも有しているセキュリティ装置であり、
前記第１回折格子は、入射白色光内で、実質的に均一な格子周期を有する第１領域に渡って０次出力を示し、
前記第１回折格子の前記０次出力は、前記第１回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である第１及び第２偏光板において、異なる色の第１及び第２サブ出力を有しており、
前記第２回折格子は、入射白色構内で、実質的に均一な格子周期を有する第２領域に渡って０次出力を示し、
前記第２回折格子の前記０次出力は、前記第２回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である前記第１及び第２偏光板において、第３及び第４サブ出力を有しており、
前記第３サブ出力は、前記第１サブ出力と異なっており、および／または、前記第４サブ出力は、前記第２サブ出力と異なっており、
前記第１及び第２回折格子は、入射白色光において、前記第１及び第２領域に渡って実質的に同一の１次回折効率を示すこと、を特徴とするセキュリティ装置。

【0006】

前記第１又は第２サブ出力の合計は、有色０次出力であってもよい。

【0007】

前記第１及び第２サブ出力は、波長が４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍにおけるそれぞれの出力強度の次数に関連して異なっていてもよい。

【0008】

前記２つのサブ出力の内の１つは、４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍの波長の内の２つにおける出力強度の間において、１．３より大きい出力強度比率を示してもよく、前記サブ出力の内のもう１つは、４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍの波長の内の２つにおける出力強度の間において、０．８より小さい出力強度比率を示してもよい。

【0009】

前記第１サブ出力は、４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍの波長の内の２つにおける出力強度の間において、０－２５５のスケール上で、４０ポイントより大きい強度差を示してもよい。そして、前記第２サブ出力も、４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍの波長の内の２つにおける出力強度の間において、０－２５５のスケール上で、４０ポイントより大きい強度差を示してもよい。

【0010】

４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍの波長の内の２つでの前記出力強度は、前記第１及び第２のサブ出力の間で、０－２５５の強度スケール上で、少なくとも１００ポイントの相対的な変動を示してもよい。

【0011】

前記第２回折格子の前記０次出力は、前記第２回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である前記第１及び第２偏光板において、異なる色の第３及び第４サブ出力を含んでいてもよい。前記第３サブ出力の色は、前記第１サブ出力の色と異なる色であってもよく、前記第４サブ出力の色は、前記第２サブ出力の色と異なる色であってもよい。

【0012】

前記第３及び第４サブ出力の和は、前記第１及び第２サブ出力の和と異なる色を有していてもよい。

【0013】

前記第１及び第２回折格子の前記０次出力は、４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び５６０ｎｍの波長での出力強度と関連して異なっていてもよい。

【0014】

前記第１回折格子の前記格子周期は、前記第２回折格子の前記格子周期と異なっていてもよい。
前記第１回折格子は、前記第１領域に渡って実質的に均一なアスペクト比を有していてもよく、前記第２回折格子は、前記第２領域に渡って実質的に均一なアスペクト比を有していてもよく、前記第１及び第２回折格子は、同一のアスペクト比を有していてもよい。

【0015】

前記セキュリティ装置は、さらに第３回折格子を含んでいてもよく、前記第３回折格子は、入射白色光において、実質的に均一な格子周期である第３領域に渡り、前記第３回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直な前記１次及び２次偏光板のそれぞれにおける５次及び６次サブ出力の間で実質的な差異のない回折出力と０次出力を示す。

【0016】

前記第３回折格子は、前記第１及び第２領域に渡る入射白色光に対して示される前記１次回折効率と実質的に同一の１次回折効率を、前記第3の領域に渡る入射白色光に対して示してもよい。

【0017】

セキュリティ装置であって、各領域において、エンボス加工された反射性金属の第１及び第２回折格子を少なくとも有し、
前記第１回折格子は、入射白色光内で、実質的に均一な格子周期を有する第１領域に渡って０次出力を示し、
前記第１回折格子の前記０次出力は、前記第１回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である第１及び第２偏光板において、異なる色の第１及び第２サブ出力を有しており、
前記第２回折格子は、入射白色構内で、実質的に均一な格子周期を有する第２領域に渡って０次出力を示し、
前記第２回折格子の前記０次出力は、前記第２回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である第１及び第２偏光板において、異なる色の第３及び第４サブ出力を有しており、
前記第３サブ出力の色は、前記第１サブ出力の色と異なっており、
前記第４サブ出力の色は、前記第２サブ出力の色と異なっており、
前記第１回折格子は、前記第１領域に渡って実質的に同一のアスペクト比を有しており、かつ、前記第２回折格子は、前記第２領域に渡って実質的に同一のアスペクト比を有しており、
前記第１及び第２回折格子は、同一のアスペクト比を有していること、を特徴とするセキュリティ装置。

【0018】

セキュリティ装置の製造方法であり、
各領域において、１以上のプロファイルを基板へエンボス加工することを含む製造工程により、第１及び第２の反射性金属の第１及び第２回折格子を少なくとも形成し、
前記第１回折格子は、入射白色光において、実質的に均一な格子周期を有する第１領域に渡って０次出力を示し、
前記第１回折格子の前記０次出力は、前記第１回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である第１及び第２偏光板において、異なる色の第１及び第２サブ出力を有しており、
前記第２回折格子は、入射白色構内で、実質的に均一な格子周期を有する第２領域に渡って０次出力を示し、
前記第２回折格子の前記０次出力は、前記第２回折格子に対してそれぞれ平行及び垂直である第１及び第２偏光板において、第３及び第４サブ出力を有しており、
前記第３サブ出力は、前記第１サブ出力と異なっており、および／または、第４サブ出力は、前記第２サブ出力と異なっており、
前記第１及び第２回折格子は、入射白色光において、前記第１及び第２領域に渡って、実質的に同一の第１回折効率を示すこと、を特徴とするセキュリティ装置の製造方法。
各領域において、反射性金属の第１及び第２回折格子を少なくとも含んでいるセキュリティ装置の製造方法であって、
前記第１及び第２回折格子の両方において、格子周期の範囲に渡る可視光について実質的に同一の第１回折効率を実現する格子パラメータの組み合わせを選択し、
少なくとも、可視光における全体的な回折効率の格子周期への依存性を考慮に入れ、前記第１及び第２回折格子における格子周期を、前記格子周期の範囲内から選択すること、を特徴とするセキュリティ装置の製造方法。

【0019】

上記セキュリティ装置を含んでいるキットは、少なくとも１つの偏光フィルタを備えている。

【0020】

前記キットは、横に並べて取り付けられた直交偏光フィルタを有しているビューア装置をさらに含んでいてもよい。

【0021】

上記セキュリティ装置の認証テスト方法であり、直交偏光フィルタを通して順番に前記セキュリティ装置を観察することを含んでいる認証テスト方法。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、回折格子における０次出力と１次回折出力の説明図である。

【図2】図２は、本実施形態のセキュリティ装置における２つの回折格子の０次出力の説明図である。

【図3】図３は、本実施形態のセキュリティ装置において、異なる格子周期と同一のアスペクト比を有する３つの回折格子の説明図である。

【図4】図４は、本実施形態のセキュリティ装置の構成要素の説明図である。

【図5】図５及び図６は、本実施形態のセキュリティ装置の製造過程の説明図である。

【図6】図５及び図６は、本実施形態のセキュリティ装置の製造過程の説明図である。

【図7】図７は、本実施形態のセキュリティ装置を製造する技術において、ある偏光における格子周期に対する０次出力強度のグラフの説明図である。

【図8】図８は、本実施例の回析格子の代替例である階段状の形状／プロファイルの説明図である。

【図9】図９は、本実施例の回析格子の代替例である階段状の形状／プロファイルの説明図である。

【図10】図１０は、図８及び図９に示す種類の階段状の形状／プロファイルにおいて、ステップＮの数に応じて１次回折効率がどのようにして変化できるかを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

説明を容易にするために、以下の説明は、異なった格子周期（格子定数）を有する２つの回折格子のみを定義しているセキュリティ装置の例のために提供されるが、かかる技術は、それぞれ異なった格子定数を有するより多くの回折格子を定義しているセキュリティ装置の製造へ適用が可能である。

【0024】

本願発明のいくつかの実施例によるセキュリティ装置は、回折格子を定義していない１以上の領域によって区分けされた別個の領域において、同一の格子周期を有する回折格子を定義していてもよい。そして／または、本願発明のいくつかの実施例によるセキュリティ装置は、異なる格子周期を有する１以上の回折格子を定義してもよい。

【0025】

複数の回折格子は、例えば、セキュリティ装置が認証を提供する製品やドキュメントに関連したアイコンやマーク等の、閲覧者にとって馴染みのあるアイコンやマークで表現されているパターンで配置されてもよい。

【0026】

図１は、入射光に対応する回折格子における０次出力と１次回折出力の説明図である。
１次回折出力に加えて、回折格子は、２次及びより高次の回折出力を示してもよい。

【0027】

図２は、本願発明の実施形態におけるセキュリティ装置１の説明図である。

【0028】

セキュリティ装置１は、２つのそれぞれ異なる領域１A、IBに２つの反射性金属の回折格子を定義する。

【0029】

この２つの回折格子は、それぞれ１A、ＩＢの各領域の全領域に渡る単一の格子周期を示す。

【0030】

２つの回折格子の内の一方の格子周期は、もう一方の回折格子の格子周期と異なっている。

【0031】

この例において、回折格子の一方は、５００ｎｍの周期を有しており、もう一方の回折格子は、６００ｎｍの周期を有している。

【0032】

他の実施例において、セキュリティ装置は、代替的または追加的に約１ミクロンより小さい別の周期を有する回折格子を含んでいる。例として、周期が約３００ｎｍから１１００ｎｍの範囲内、より具体的には、約３００ｎｍから７５０ｎｍの範囲内の回折格子が挙げられる。

【0033】

２つの回折格子は、（格子の１次回折出力組み合わせによって生成され、）観察する角度によって色が変化するきれいな１次可視回折画像を提供するように、可視スペクトラム内の同一の入射光に対して、実質的に非０と同一である１次回折効率を示すように設計される。

【0034】

図２は、入射白色光に対する２つの回折格子の０次出力を示す。
０次出力は、波長がそれぞれ４２０ｎｍ、５３０ｎｍ、５６０ｎｍである短波長（S）、中波長（Ｍ）、長波長（Ｌ）での出力強度における線形０－２５５スケール上の相対強度に関連して示される。

【0035】

これら３つの波長は、人間の目における３つの異なる種類の錐体に向けた吸収ピーク波長である。

【0036】

図２は以下を示す。（ａ）格子フリンジの方向に対して９０度の偏光を有している光を選択的に透過する９０度偏光子（Ｓ偏光フィルタ）を通して観察した時の回折格子の０次出力、（ｂ）格子フリンジに対して０度の偏光を有している光を選択的に透過する０度偏光子（Ｓ偏光フィルタ）を通して観察した時の回折格子の０次出力、（ｃ）偏光子（偏光フィルタ）を介することなく観察者によって観察された際の（ａ）と（ｂ）との和。

【0037】

それぞれの回折格子において、格子パラメータは、異なる偏光の０次出力間で顕著なコントラストが存在するように選択される。

【0038】

２つの回折格子のそれぞれにおいて、偏光フィルタを通して観察者によって観察される０次色は、Ｓ偏光フィルタとＰ編子フィルタとの間で大きく異なっている。
２つの０次サブ出力（Ｐサブ出力とＳサブ出力）間においてＬ、Ｍ、Ｓ波長での出力強度の順序には、変化がある。

【0039】

回折格子１Aにおける出力強度の順序（最高から最低）は、S偏光においてはLMSであり、P偏光においてはSMLである。

【0040】

回折格子IBにおける出力強度の順序（最高から最低）は、S偏光においてはLSMであり、P偏光においてはLMSである。

【0041】

２つの偏光間の顕著なコントラストは、３つのLMS波長のうち少なくとも２つの波長における出力強度間の相対強度の振動が大きくなることで強化される。

【0042】

回折格子１AにおけるL及びS波長での出力強度間の強度比率は、S偏光においては約２．２（２０３／９３）であり、P偏光においては約０．６（１３３／２１５）である。そして、２つの偏光間での強度比率の変化は、約１．６である。

【0043】

回折格子ＩＢにおけるＭ及びS波長での出力強度間の強度比率は、S偏光においては約０．７（１１４／１５７）であり、P偏光においては約１．７（１９２／１１２）である。そして、２つの偏光間での強度比率の変化は、約１．０である。

【0044】

３つのＬＭＳ波長の内の２つにおける出力強度間の強度比率がより大きく変化することで、２つの偏光間の色のコントラストをより顕著にすることができる。

【0045】

２つの偏光間の３つのＬＭＳ波長の内の少なくとも２つにおける出力強度の顕著な変化は、０－２５５スケールの線形上の点で表すことができる。

【0046】

回折格子１ＡにおけるＬ波長での出力強度は、Ｓ偏光におけるＳ波長での出力強度よりも１１０ポイント大きいが、Ｐ偏光におけるＳ波長での出力強度よりは８２ポイント小さくなる。

【0047】

これは、Ｌ波長及びＳ波長における出力強度の全体的な変動であり、２つの偏光間での差は、８２＋１１０＝９２ポイントである。

【0048】

同様に、回折格子ＩＢにおけるＭ波長での出力強度は、Ｓ偏光におけるＳ波長での出力強度よりも４３ポイント大きいが、Ｐ偏光におけるＳ波長での出力強度よりは８０ポイント小さくなる。

【0049】

これは、Ｍ波長及びＳ波長における出力強度の全体的な変動であり、２つの偏光間での差は、４３＋８０＝１２３ポイントである。

【0050】

２つの偏光間でのＬＭＳ波長の内の少なくとも２つにおける出力強度の全体的な変動のより大きな変化が、２つの偏光間の色のコントラストをより顕著にすることができる。

【0051】

Ｓ偏光及びＰ偏光のそれぞれにおいて、ＬＭＳ波長での出力強度の順序が、第１及び第２回折格子の０次出力の間で異なる場合、２つの偏光間の色の変化の知覚性は強化される。

【0052】

Ｓ偏光子を通して観察すると、回折格子１Ａにおける強度の順序（高から低）はＬＭＳであり、回折格子ＩＢにおける強度の順序（高から低）はＬＳＭである。

【0053】

同様に、Ｐ偏光子を通して観察すると、回折格子１Ａにおける強度の順序（高から低）はＳＭＬであり、回折格子ＩＢにおける強度の順序（高から低）はＬＭＳである。

【0054】

本実施形態によると、２つの回折格子１Ａ、ＩＢは、同じアスペクト比を有しており、当該アスペクト比は、各回折格子１Ａ、ＩＢの領域全体に渡って均一である。

【0055】

図３によると、アスペクト比は、深度Ｄに対するフリンジ幅Ｗの比率として定義される。フリンジ幅Ｗは、周期Ｐの半分と等価である。そのため、アスペクト比はまた、深度Ｄに対する周期の半分（Ｐ／２）として定義される。それぞれ異なる格子周期Ｐを有しているが同一のアスペクト比を有している２以上の回折格子の使用は、異なる格子周期を有する３つの回折格子の例として、図３のように描かれる。

【0056】

図３に示されている例では、アスペクト比は、３つの回折格子の全てにおいて、約１である。

【0057】

アスペクト比の大きさは、原子力顕微鏡（ＡＦＭ）または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用してセキュリティ装置を分析した結果から確認することができる。
別の実施形態によれば、セキュリティ装置は、少なくとも一つの領域（例えば、図２における２つの回折格子領域１A及びIBを囲っている境界）において、１次および高次の回折出力を示すが、その0次出力は実質的に偏光依存性を示さない少なくとも１つの回折格子をさらに含んでいる。

【0058】

LMS波長での出力強度の順序は、S偏光及びP偏光の両方において同一である、および／または、S偏光及びP偏光間でLMS波長の強度に実質的な変化はない。

【0059】

１以上のこのような回折格子を追加して含めることは、セキュリティ装置をコピーに対してさらに強くする。

【0060】

セキュリティ装置１は、セキュリティ装置１が認証を提供する製品または文書の一部を形成してもよい。

【0061】

または、セキュリティ装置は、製造後に製品または文書に貼り付けるためのステッカーとして製造されてもよい。

【0062】

図４は、そのようなステッカーの一例の説明図である。

【0063】

ステッカーのコアは、上部が金属化された表面を有している基板１８であり、１以上の上述した種類の回折格子が備えられている。

【0064】

基板１８の上面は、透明なオーバーコーティング４を形成するためのポリマー材料でコーティングされている。

【0065】

接着剤６は、基板１８の裏側（下側）に塗布され、剥離可能なリリースライナー８は、接着剤6の下面を保護する。

【0066】

図５及び図６は、本実施例において、回折格子の格子パラメータを選択した後、上述した２つの回折格子が定義されているセキュリティ装置を製造する方法の説明図である。

【0067】

この実施例によると、所望の効果を実現する格子パラメータを選択する技術は、以下を含む。（ｉ）可視スペクトラムにおける同一の入射光において実質的に同一の１次回折効率を製造し、さらに、１ミクロン未満の格子周期の範囲（例えば、３００ｎｍから７５０ｎｍ）に渡るＰ偏光とＳ偏光との間において、（可視スペクトラム内の光に対して）全体の回折効率に顕著な差を出力する格子パラメータ（例えば、アスペクト比等）の組み合わせを決定する。（ｉｉ）その格子パラメータの組み合わせにおいて、上記白色光のＬ、Ｍ、Ｓ波長におけるＰ偏光及びＳ偏光のそれぞれにおいて、回折周期に対する０次出力強度のグラフを描画する。（ｉｉｉ）セキュリティ装置の１以上の回折格子のそれぞれにおいて、Ｓ偏光とＰ偏光との間で顕著な０次色のコントラストを製造するそれぞれ１以上の格子周期を選択する。

【0068】

格子定数の選択は、例えばLight Trans Gmb FI社から入手可能であり、0次サブ出力の仮想的な表現を生成するVirtual Lab Fusionソフトウェアのような物理光学設計ソフトウェアに、これらのグラフを組み込んで、物理的なプロトタイプを作成することなく、容易にできる。

【0069】

図７は、上述した白色光のL波長、M波長、及びS波長それぞれにおけるS偏光（電子ベクトルが格子溝の延びる方向に対して垂直である偏光）の格子周期に対する０次出力強度グラフの一例を示している。

【0070】

P偏光（電子ベクトルが格子溝の延びる方向に対して平行である偏光）における０次出力強度の格子周期への依存性は小さい。また、変動の程度は、S偏光の場合よりはるかに小さい。

【0071】

可視スペクトラム内の波長における可視０次出力の強度は、可視スペクトル内の当該波長における回析格子の全体的な回折効率を示している。

【0072】

入射白色光において観察者によって観察される０次出力色は、安定した減法混色である。

【0073】

偏光板を通して白色光内で回析格子が見える際に観察される０次色は、偏光における入射可視光の和から、１次以上の回折格子を形成する偏光の入射可視光の一部を差し引いたものである。

【0074】

この実施例によると、２以上の回折格子における実質的に同一の１次回折効率を実現することは、２以上の回折格子であり、かつ各回折格子の全領域に渡る（すなわち、格子周期が均一である各領域の全てに渡る）アスペクト比が同一である（例えば、約１：１、またはそれ以上）ものを使用することを含んでいる。

【0075】

偏光に依存する０次色効果の存在は、２つの回析格子の１次回折出力からは明らかではない。

【0076】

換言すれば、可視スペクトラムにおいて実質的に同一の１次回折効率を有するように２つの格子を設計することは、偏光に依存する０次色効果の存在を隠すことに寄与する。

【0077】

この偏光に依存する０次色効果の隠蔽性は、セキュリティ装置のセキュリティ機能をより強化する。

【0078】

偏光に依存する０次色効果は、１対の直交偏光板フィルタを通して０次出力を順番に観察するか、または、偏光した入射光（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスによって放射された光）で回析格子を観察する場合のみ観察できる法医学的な詳細情報となる。

【0079】

上記の技術は、きれいな１次回折画像が最も重要な回折の特徴となる回折格子の設計に、第二の隠された回折の特徴を途切れなく組み込むことを含む、ワンステップの作成プロセスで構成されている。

【0080】

図５によると、２つの回折格子におけるプロファイルは、電子ビーム（ｅビーム）感光性レジスト１０（例えば、ポジ型レジスト）の上面に生成される。これは、レジストの要素を個別にｅビーム露光し、適切な現像材を用いて得られた溶解性のパターンを現像するｅビーム書込技術によって実現される。

【0081】

上述した通り、この実施例において、それぞれの回折格子は、回折格子が占有するそれぞれの領域の全域に渡って均一なパラメータ（格子周期等）を有するように設計される。

【0082】

高度なガウシアンスポットｅビームが、レジスト１０を露光するために用いられる。

【0083】

各回折格子の各フリンジは、１回のｅビーム露光に等しいサイズの要素の２次元グリッドに分割される。

【0084】

各要素がｅビームに露光される時間の長さは、次に基づいて計算される：（ｉ）フリンジの必要深度、（ｉｉ）ｅビーム露光時間とｅビームがポジ型ｅビームレジストの溶解度を低下させる深度との間の非線形性。

【0085】

各要素における露光時間の計算は、近接効果を考慮するための近接補正も含む。この近接効果により、ある要素へのｅビーム露光が、すぐ近傍の要素への露光にも（モンテカルロ分布に従って）寄与し、より遠い要素へもより小さい程度で露光することが可能となる。

【0086】

各要素の露光時間は、この寄与を補償するように計算される。これにより、フリンジに対して正確な深度が得られる。

【0087】

本実施例において、フリンジと周期性は、それらが整数のグリッド要素数へ分割できるように設定される。

【0088】

これにより、露光グリッド内で重複する領域を避けることで、レジスト内において実現されるプロファイルの精度が向上する。そうでない場合、異なる深度の領域が発生する可能性がある。

【0089】

各グリッド要素の側面寸法の例としては、１０ｎｍ、２５ｎｍ、５０ｎｍが挙げられる。

【0090】

一部またはすべての回折格子がブレーズ格子またはプロファイル格子である場合において、ｅビームレジストを露光するための実施例による１つの技術は、減少させるべきポジ型ｅビームレジストの体積を、連続して露光される複数の水平な層として扱うことを含む。
この一連の露光を合計すると、フリンジに必要なプロファイルが得られる。

【0091】

この技術は、異なる強度の累積露光のモンテカルロ分布を計算することによる近接補正を計算することを含む。

【0092】

この徐々に起こる露光技術の１つの利点は、どのような単一のエラーも、正確な深度を与えるために必要な累積露光に小さな影響しか及ぼさないことであり、また、複数回露光することで自律的に補正できることである。

【0093】

上面は、パターンレジストの上面に金属（例えば、ニッケル）層を製造するために電気メッキされ、その後、ニッケル層１２は、レジスト１０から剥離される。

【0094】

その後、このレジスト１０のニッケルレプリカ１２は、中間マスターを作成するために使用され、これらの中間マスターは、１以上のエンボスシム１６を製造するために使用される。

【0095】

図６によると、エンボスシム１６のプロファイル表面は、回折格子１A、IBを定義するプロファイルを基板１８の表面に再現するために、基板１８（例えば、プラスチックまたは紙の基板）の表面へ機械的に押し付けられる。

【0096】

金属（例えば、アルミニウム）の薄い層２０は、蒸着プロセスによって基板１８のプロファイル表面上に形成される。

【0097】

上記の詳細な説明は、方形波プロファイルを有している回析格子の例を使用しているが、回析格子は、他のプロファイル形状を有していてもよい。

【0098】

フリンジ深度がフリンジ幅に渡って変化する格子プロファイルにおいて、アスペクト比は、最大のフリンジ深度に対するフリンジ幅の比率として定義される。そして、上述したように、アスペクト比は、上記の例において、約１またはそれ以上である。

【0099】

図８及び図９は、回析格子が階段状のプロファイルである代替例の説明図である。

【0100】

階段状位相格子において、この階段状位相格子のフーリエ級数係数は、次の等式によって与えられる。ｄ、Ｎ、及びＭは図９に示されるパラメータである。

【0101】

【0102】

この等式から、次の係数が導出される。

【0103】

【0104】

各回折次数での相対効率は、次のように表されてもよい。

【0105】

【0106】

図１０は、どのように１次回折効率が位相量子レベル（Ｎ）の数に依存するかを示す。

【0107】

この例では、１次回折効率は、Ｎ＝２（バイナリ位相格子）の場合、約４０％であり、Ｎ＝３の場合、約６８％であり、Ｎ＝６以上では、９１％以上に達する。

【0108】

上記で明示的に言及した改良に加えて、当業者であれば、上記実施例の様々な改良版を本発明の範囲内から想到可能であることは、明らかである。

【0109】

出願人は、ここに記載された個々の特徴及びそれら２以上の特徴の組み合わせをここに独立して開示する。これらは、当該特徴またはそれらの組み合わせが、当業者が有する共通知識の範囲内で、本願明細書に基づいて実施可能である範囲内で適用される。また、当該特徴やそれらの組み合わせが、ここに開示された課題を解決するか否かに関係することはなく、本願クレームの範囲を限定するものでもない。

【0110】

出願人は、本願発明が、そのような個別の特徴または当該特徴の組み合わせから構成され得ることを示唆している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】