JP2006248137A - Image display medium and method for manufacturing image display medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光回折構造を含む画像表示体及び光回折構造を含む画像表示体の製造方法に関する。 The present invention relates to an image display body including an optical diffraction structure and a method for manufacturing an image display body including an optical diffraction structure.
ホログラムや回折格子等の微細な凹凸レリーフ構造である光回折構造が形成された光回折構造形成層を有する転写箔は、高い意匠性とセキュリティ性の向上とを目的に利用される。そして、更に意匠性及びセキュリティ性を高めるべく、光回折構造を着色化する方法も知られている。例えば、着色された光回折構造(以下、「着色ホログラム」という時がある。)のように見える効果を得るための着色層転写材としては、微細なレリーフ構造と固有な色で着色された金属で構成された反射層とを有するものが知られている(例えば、特許文献1〜2参照)。更に、本出願人も、着色ホログラムのように見える効果を得るために、光回折構造形成層及び反射層を積層し、そして反射層より観察側に着色した層を追加する層構成を開示している(例えば、特許文献3〜4参照)。
A transfer foil having a light diffraction structure forming layer on which a light diffraction structure that is a fine relief structure such as a hologram or a diffraction grating is formed is used for the purpose of improving high designability and security. And the method of coloring a light diffraction structure is also known in order to improve design nature and security nature further. For example, as a colored layer transfer material for obtaining an effect that looks like a colored light diffraction structure (hereinafter sometimes referred to as “colored hologram”), a metal that is colored with a fine relief structure and a unique color There are known those having a reflective layer composed of (see, for example,
尚、被転写体上へ転写でき、着色金属光沢色が得られる着色層転写材としては、着色層と金属層(反射層)とを有し、感覚的に例えば金色に見せるものが知られている(例えば特許文献5〜7参照)。しかし、このような着色層転写材には、ホログラムや回折格子等の光回折効果を発現させる微細な凹凸レリーフ構造が設けられていないので、特有な意匠や光学的な効果が得られない。 In addition, as a colored layer transfer material that can be transferred onto a transfer target and can obtain a colored metallic gloss color, a colored layer and a metal layer (reflective layer) having a colored layer and a metallic sensation are known. (See, for example, Patent Documents 5 to 7). However, since such a colored layer transfer material is not provided with a fine uneven relief structure that exhibits a light diffraction effect such as a hologram or a diffraction grating, a specific design or optical effect cannot be obtained.
一方、光回折構造を所定の画像を有する基材上に網点状に転写することにより、網点状の光回折構造で構成される光回折構造部を形成し、回折光による装飾効果を画像に付加する方法も知られている(例えば、特許文献8〜10参照)。 On the other hand, by transferring the light diffractive structure onto a substrate having a predetermined image in the form of a halftone dot, a light diffractive structure composed of the halftone dot light diffractive structure is formed, and the decorative effect by the diffracted light is imaged Also known is a method of adding to (see, for example, Patent Documents 8 to 10).
しかし、上述した固有な着色を有する金属で反射層を構成する方法は、固有の色を持つ金属合金を用いるので、その金属合金の所望の配合比を安定して連続蒸着することは極めて困難である。また、蒸着の際に所定の金属合金材料に交換することは多大な時間を要し、コンタミネーション(前後に使用する材料との汚染)の恐れもあり、コスト的に極めて不利であるという欠点がある。 However, the above-described method of forming the reflective layer with a metal having a specific color uses a metal alloy having a specific color, so it is extremely difficult to stably deposit the desired compounding ratio of the metal alloy stably. is there. In addition, it takes a lot of time to change to a predetermined metal alloy material at the time of vapor deposition, there is a risk of contamination (contamination with materials used before and after), and there is a disadvantage that it is extremely disadvantageous in terms of cost. is there.
また、着色した層を追加して設ける方法においては、着色層転写材は基本的に一色であり、光回折構造を複数の所望の色に着色することはできない。例えば、光回折構造の複数の部分を、それぞれ金色、サファイヤ調、エメラルド調、ルビー調等互いに異なる色に着色することは困難である。従って、低コストで、製造性も色調の保存性もよく、光回折構造による光回折効果も兼ね備えた着色層転写材は存在しない。 Further, in the method of additionally providing a colored layer, the colored layer transfer material is basically one color, and the light diffraction structure cannot be colored into a plurality of desired colors. For example, it is difficult to color a plurality of portions of the light diffraction structure in different colors such as gold, sapphire, emerald, and ruby. Therefore, there is no colored layer transfer material that is low in cost, has good manufacturability and good color tone preservation, and has a light diffraction effect due to the light diffraction structure.
更に、従来の光回折構造を網点状に転写する方法においては、光回折構造部の回折光と光回折構造部の下に位置する領域の色とによって得られる視覚的相乗効果についてはほとんど考慮されていない。従って、転写された光回折構造によって着色領域がほとんど覆われてしまう場合さえある。また、上記相乗効果が考慮されている場合であっても、従来の方法では光回折構造部の回折光による輝きが不自然な場合がある。 Furthermore, in the conventional method of transferring a light diffractive structure to a halftone dot, the visual synergistic effect obtained by the diffracted light of the light diffractive structure and the color of the region located under the light diffractive structure is almost taken into consideration. It has not been. Therefore, the colored region may be almost covered by the transferred light diffraction structure. Even when the above-mentioned synergistic effect is taken into consideration, in the conventional method, the brightness of the light diffraction structure portion due to the diffracted light may be unnatural.
そこで、本発明は、光回折構造が所望の色に着色されているように見えるという、より効果的な視覚的効果を奏する画像表示体を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image display body that has a more effective visual effect that the light diffraction structure appears to be colored in a desired color.
本発明は、以下の方法により上述した課題を解決する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。 The present invention solves the above-described problems by the following method. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
本発明の画像表示体(1)は、基材(10)上の着色領域(20)に、網点状の光回折構造で構成される光回折構造部(21)が設けられた画像表示体であって、前記光回折構造部を構成する網点(21a)の前記着色領域に対する網点面積率は15%〜60%であり、各網点は、その面積が0.25mm2未満で誤差拡散法によって拡散されて設けられている、ことにより上記の課題を解決する。 The image display body (1) of the present invention is an image display body in which a light-diffractive structure part (21) composed of a dot-like light diffraction structure is provided in a colored region (20) on a base material (10). The halftone dot area ratio of the halftone dots (21a) constituting the light diffraction structure portion to the colored region is 15% to 60%, and each halftone dot has an error of less than 0.25 mm 2. The above-mentioned problem is solved by being provided by being diffused by a diffusion method.
光回折構造部を構成する網点を、上記網点面積及び網点面積率で、誤差拡散法によって拡散した状態で着色領域上に設けることにより、回折光による自然な輝きが着色領域に一様に付加できることを発明者は発見した。本発明により、着色領域に一様な輝きを与えることができるので、本発明の光回折構造部が形成された着色領域を着色された光回折構造のように利用することも可能である。 By providing the halftone dots constituting the light diffraction structure portion on the colored region in a state of being diffused by the error diffusion method with the above halftone dot area and halftone dot area ratio, the natural brightness due to the diffracted light is uniform in the colored region. The inventor has found that it can be added to. According to the present invention, a uniform brightness can be given to the colored region, so that the colored region in which the light diffraction structure portion of the present invention is formed can be used like a colored light diffraction structure.
本発明において、光回折構造は一定の凹凸パターンを有する回折格子及び所定のホログラム像を生じさせる干渉縞が形成されたホログラムを含む。また、誤差拡散法には、ランダムディザ法、Floyd&Steinberg型、Jarvis,Judice&Ninke型、等があるがいずれでもよい。着色領域の印刷方法もいずれの方法でもよい。また、本発明の画像表示体の前記着色領域は単色で着色されていてもよい。これにより、光回折構造部が形成された着色領域を、着色領域の色に着色された単色光回折構造として利用することができる。 In the present invention, the light diffraction structure includes a diffraction grating having a certain uneven pattern and a hologram on which interference fringes for generating a predetermined hologram image are formed. In addition, the error diffusion method includes a random dither method, a Floyd & Steinberg type, a Jarvis, Judice & Ninke type, and any of them may be used. Any method may be used for printing the colored region. The colored region of the image display body of the present invention may be colored with a single color. Thereby, the colored area | region in which the light diffraction structure part was formed can be utilized as a monochromatic light diffraction structure colored in the color of the colored area.
本発明の画像表示体(1)の製造方法は、光回折構造が形成された光回折構造形成層(63)が基材シート(61)上に積層された転写シート(60)を使用して、被転写体(1´)上の着色領域(20)に、前記光回折構造形成層を網点状に転写することにより光回折構造部(21)を形成する画像表示体の製造方法であって、前記光回折構造部を構成する各網点(21a)は、その面積は0.25mm2未満で、前記着色領域に対する網点面積率は15%〜60%となるように、誤差拡散法によって拡散された状態で前記着色領域に転写される、ことにより上記の課題を解決する。 The method for producing an image display body (1) of the present invention uses a transfer sheet (60) in which a light diffraction structure forming layer (63) on which a light diffraction structure is formed is laminated on a substrate sheet (61). The method of manufacturing an image display body, wherein the light diffraction structure portion (21) is formed by transferring the light diffraction structure formation layer in a halftone dot pattern onto the colored region (20) on the transfer target (1 ′). Then, each halftone dot (21a) constituting the light diffraction structure portion has an area of less than 0.25 mm 2 and an error diffusion method so that the halftone dot area ratio with respect to the colored region is 15% to 60%. The above-mentioned problem is solved by being transferred to the colored region in a state of being diffused by.
この製造方法によって、本発明の画像表示体を得ることができる。光回折構造及び誤差拡散法の解釈は上述した通りである。 By this manufacturing method, the image display body of the present invention can be obtained. The interpretation of the light diffraction structure and the error diffusion method is as described above.
前記光回折構造形成層は、サーマルヘッドを使用して前記転写シートから前記着色領域に熱転写され、前記サーマルヘッドに対して与えられた印画エネルギーに基づいて、前記面積の網点が前記網点面積率で前記誤差拡散法によって拡散された状態で転写されてもよい。これにより、サーマルヘッドの印画エネルギーを光回折構造や被転写体の素材に基づいて最適化することができ、最適化された印画エネルギーに基づいて各網点が転写されるので、より自然な輝きを有する画像表示体を得ることができる。 The optical diffraction structure forming layer is thermally transferred from the transfer sheet to the colored region using a thermal head, and the halftone dot of the area is based on the printing energy applied to the thermal head. The image may be transferred while being diffused by the error diffusion method at a rate. As a result, the printing energy of the thermal head can be optimized based on the light diffraction structure and the material of the transfer target, and each halftone dot is transferred based on the optimized printing energy, resulting in a more natural glow. Can be obtained.
また、前記被転写体の着色領域は単色で着色されていてもよい。これにより、本発明によって光回折構造部が形成された着色領域を、着色領域の色に着色された単色光回折構造として利用することができる。 Further, the colored region of the transfer object may be colored with a single color. Thereby, the colored area | region in which the light diffraction structure part was formed by this invention can be utilized as a monochromatic light diffraction structure colored in the color of the colored area.
以上のように、本発明によれば、着色領域に網点状の光回折構造を、各網点の面積を0.25mm2未満で網点面積率を15%〜60%とし、誤差拡散法によって拡散された状態で設けることにより、光回折構造が所望の色に着色されているように見えるという、より効果的な視覚的効果を奏する画像表示体及び画像表示体製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, a halftone dot light diffraction structure is formed in the colored region, the area of each halftone dot is less than 0.25 mm 2 , and the halftone dot area ratio is 15% to 60%. It is possible to provide an image display body and an image display body manufacturing method that have a more effective visual effect that the light diffraction structure appears to be colored in a desired color by being provided in a diffused state. it can.
図1は本発明の画像表示体1の一例を示す図である。画像表示体1は、基材10上に複数の着色部20、30、40を有する。各着色部20、30、40は、相異なる色でそれぞれ着色されている。着色部20全体には光回折構造が光回折構造部21として網点状に設けられている。このため、着色部20には着色に加えて回折光による視覚的効果が付与された状態になっている。以下、光回折構造部21が設けられた状態の着色部20を着色ホログラム部22という。尚、本形態では各着色部20、30、40は昇華方式の印刷によって着色されているが、着色部20、30、40を着色する印刷方式は問わない。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an
本形態では光回折構造21を構成する光回折構造として回折格子を使用する。尚、光回折構造には回折格子とホログラムとが含まれ、一定の凹凸パターンで構成される回折格子と所定のホログラム像を生じさせる干渉縞で構成されるホログラムとは厳密には区別されるが、以下、ホログラムを光回折構造と同様の意味で使用する。基材10及び着色部20をそれぞれ構成する材料は、画像表示体1の使用用途によって適宜決定されてよい。また、光回折構造部21のホログラムは、後述するホログラム転写シートにホログラム形成層として形成できる回折格子であれば種類は問わない。
In this embodiment, a diffraction grating is used as the light diffraction structure constituting the
図2に示すように、画像表示体1の着色ホログラム部22の部分は、基材10上にインクで構成される着色部20が積層され、着色部20の一面には光回折構造部21を構成する複数の網点21a…21aが設けられている。各網点21aの面積は0.25mm2未満で、網点21aの着色ホログラム部22に対する網点面積率は15%〜60%であり、各網点21aは誤差拡散法によって拡散された状態、即ち、一定の形状の網点が等間隔に規則正しく整列されたものではなく、不均一な網点が不均一な状態で設けられている。
As shown in FIG. 2, the
光回折構造部21を構成する複数の網点21a…21aが上記条件で着色部20に設けられていることにより、着色ホログラム部22は、回折光による自然な輝きを一面に有し、着色部20の色で着色されたホログラムのように見える。例えば、着色部20が赤に着色されている場合は、赤色に着色されたホログラムのように見える。網点面積率15%、35%、60%にて、複数の網点21aが着色部20に設けられたようすをそれぞれ図3、図4、図5それぞれに示す。各図において白色がかった部分が網点21aが設けられている部分である。
Since the plurality of
次に、画像表示体1の製造方法について説明する。本形態では、図6に示す画像製造装置50によって画像表示体1が製造される。画像製造装置50は、ユーザの各種設定操作を受け付ける入力部51と、ユーザの設定に応じた画像や各種メッセージをユーザに対して表示する表示部52と、ホログラムの転写を行うホログラム転写部53と、基材10上に設ける各種図柄や各種情報が記憶された記憶部54と、被転写体を供給する被転写体供給部55と、製造された画像表示体1を排出する排出部56と、各構成51…56の動作を制御する制御部57とを有する。
Next, the manufacturing method of the
本形態のホログラム転写部53は、図7に示すホログラム転写シート60を使用して熱転写方式によってホログラムを印刷する。ホログラム転写シート60には、基材シート61の一方の側に剥離層62、ホログラムが形成されたホログラム形成層63、反射層64及び接着層65が積層され、基材シート61の他の側に耐熱層66が設けられている。本形態のホログラム転写シート60は、ホログラム形成層63のホログラムとして回折格子が形成された転写箔である。
The
接着層65を被転写体に接着させ、耐熱層66側からサーマルヘッドを押し当てることにより、剥離層62の部分で基材シート61側とホログラム形成層63側とが剥離し、ホログラム形成層63が被転写体上に転写される。各層61…66を構成する素材は従来既知のものでよい。
By adhering the
尚、ホログラム形成層63のレリーフ面へ反射層64を設けることにより、レリーフの回折効果を高めることができる。反射層64は光の反射率が高い金属で構成されることが望ましく、反射層64を構成する金属の反射率が高い程、より明るい回折光が得られる。具体的には、Cr、Ni、Ag、Au、Al等の金属、及びその酸化物、硫化物、窒化物等の薄膜を単独で、又は複数を組み合わせたもので構成されてもよい。上記の光反射性の金属薄膜は、反射効果を十分得られるように10〜2000nm程度、好ましくは20〜1000nmの厚さを有する事が望ましい。
In addition, by providing the
また、本形態では被転写体として図7に示す画像表示体1´を使用する。画像表示体1´には、基材10上に複数の着色部20、30、40が設けられている。各着色部20、30、40の着色は昇華方式によって印刷されたものであるが、他の印刷方式によって着色されたものでもよい。被転写体供給部55には、各着色部20、30、40について異なる色で着色された複数のバリエーションが用意さている。
In this embodiment, an
画像製造装置50によって画像表示体1が製造される処理の全体的な流れを、図9に示すフローチャートに従って説明する。図9のフローチャートにおける各処理は所定のプログラムに従って制御部57によって行われる。まず最初に、図柄選択処理が行われる(ステップS70)。図柄選択処理では、ユーザに基材10上に設ける所望の着色された図柄を選択させる。例えば、選択可能な複数の着色された図柄を表示部52に表示し、入力部51によってユーザの選択操作を受け付ける。
The overall flow of the process for manufacturing the
図柄選択処理におけるユーザの選択操作に応じた画像表示体1´が表示部52に表示される。この際、ユーザの入力操作によって着色部20、30、40の大きさや位置が適宜変更されてもよい。図柄選択処理が終了すると、画像表示体1´においてホログラムを転写する領域をユーザに特定させる(ステップS72)。本形態では、画像表示体1´においてホログラムを転写する図柄をユーザに選択させる。以下、画像表示体1´の着色部20が選択された場合について説明する。着色部20がホログラムが転写される領域として特定されると、ホログラム転写処理が行われる(ステップS74)。ホログラム転写処理では、着色部20に光回折構造部21が形成され、画像表示体1が製造される。ホログラム転写処理の具体的な処理については後述する。最後に、製造された画像表示体1が排出部56から排出され(ステップS76)、画像表示体1の製造に関する処理が終了する。
An
ホログラム転写処理について、図10に示すフローチャートに従って具体的に説明する。 着色部20がホログラムを転写する領域として特定されると、グレー情報が記憶部54から読み出される(ステップS80)。グレー情報とは、ホログラムを転写する場合に所定領域、例えば1ドットに対してホログラムが占める面積の割合であり、サーマルヘッドに対して与える印画エネルギーの値として設定される。ホログラム形成層63のホログラムや画像表示体1´を構成する材料、及び画像表示体1の使用用途に応じて最適な値が予め設定されて記憶部54に記憶されている。
The hologram transfer process will be specifically described with reference to the flowchart shown in FIG. When the
次に、グレー情報に基づいて拡散処理が行われる(ステップS82)。拡散処理では、グレー情報に基づいて、所定の条件を満たすように、着色部20上に光回折構造部21として設けられる網点21aの位置や大きさが決定される。以下、拡散処理にて決定される網点21aに関する情報を網点情報という。所定の条件とは、網点の面積及び着色部20に対する網点面積率、及び誤差拡散法による処理である。本形態では、網点21aの面積は0.04mm2で、網点面積率は30%であり、かつ、誤差拡散法の1つであるランダム・ディザ法によって拡散された状態で配置されるように各網点21aの網点情報が算出される。
Next, diffusion processing is performed based on the gray information (step S82). In the diffusion processing, the position and size of the
尚、網点21aの面積は0.25mm2未満で網点面積率は15%〜60%の範囲であればよい。また、誤差拡散法はランダム・ディザ法に限らずいずれの方法でもよい。面積及び網点面積率は、画像表示体1の使用用途に応じて予め適切な値がそれぞれ設定されている。
The area of the
グレー情報によって網点情報を取得する方法について、図11を使用して説明する。グレー情報は、上述したように、所定領域に対してホログラムが占めることができる面積の割合である。例えば、着色部20についてグレー情報35%の場合を概念的に示すと、拡散処理前状態Aのように、ホログラムが転写される白領域90が着色部20全体の35%を占め、ホログラムが転写されない黒領域91は残りの65%である。ホログラムが転写される白領域90を、上記条件を満たすように誤差拡散法による不均一な網点状に拡散して、各網点21aの網点情報を算出する。尚、図11の拡散処理後状態Bは、着色部20を矩形として網点面積率35%の状態で拡散された状態を示す。
A method for obtaining halftone dot information using gray information will be described with reference to FIG. As described above, the gray information is a ratio of an area that the hologram can occupy with respect to the predetermined region. For example, conceptually showing the case of 35% gray information for the
図10に戻って、拡散処理によって、網点情報が得られると、当該網点情報に基づいてサーマルヘッドの動作が制御され、ホログラム転写シート60からホログラム形成層63が、上述した養老で着色部20上に網点状に熱転写される(ステップS84)。これにより、着色部20上に光回折構造部21を設けることができる。
Returning to FIG. 10, when halftone dot information is obtained by the diffusion process, the operation of the thermal head is controlled based on the halftone dot information, and the
本発明は上述した形態に限らず、種々の形態にて実施してよい。画像表示体1の着色部は少なくとも1つあればよく、画像表示体1全体が着色されていてもよい。また、複数の着色部のそれぞれの色は相異なってもよいし、同じであってもよい。また、画像表示体1の着色部20の形状は星型に限らない。
The present invention is not limited to the form described above, and may be implemented in various forms. The
画像製造装置50において、転写可能な複数の種類のホログラムを用意しておき、所望のホログラムをユーザに選択させてもよい。この場合は各ホログラムに対して最適なグレー情報を、ホログラムに対応付けて予め設定しておけがよい。また、ホログラムを転写する領域は予め決められていてもよい。画像製造装置50にて、基材10を着色する印刷部を設けてもよい。
In the
ホログラム転写シート60において、剥離層62及び接着層65は他の層が剥離性や接着性を十分に有している場合は設ける必要はなく、また、必要に応じて例えば表面滑性層等の他の層が設けられてもよい。
In the
1 画像表示体
10 基材
20、30、40 着色部
21 光回折構造部
21a 網点
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記光回折構造部を構成する網点の前記着色領域に対する網点面積率は15%〜60%であり、各網点は、その面積が0.25mm2未満で誤差拡散法によって拡散されて設けられている、ことを特徴とする画像表示体。 In the colored region on the substrate, an image display body provided with a light diffraction structure portion composed of a halftone dot light diffraction structure,
The halftone dot area ratio of the halftone dots constituting the light diffraction structure portion to the colored region is 15% to 60%, and each halftone dot is provided by being diffused by an error diffusion method with an area of less than 0.25 mm 2. An image display body characterized by that.
前記光回折構造部を構成する各網点は、その面積は0.25mm2未満で、前記着色領域に対する網点面積率は15%〜60%となるように、誤差拡散法によって拡散された状態で前記着色領域に転写される、ことを特徴とする画像表示体製造方法。 Using a transfer sheet in which a light diffractive structure forming layer on which a light diffractive structure is formed is laminated on a base material sheet, the light diffractive structure forming layer is transferred in a halftone dot pattern to a colored region on a transfer target. A method of manufacturing an image display body that forms a light diffraction structure by:
Each halftone dot constituting the light diffractive structure has an area of less than 0.25 mm 2 and is diffused by an error diffusion method so that a halftone dot area ratio with respect to the colored region is 15% to 60%. And transferring the image to the colored region.
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