JP2007264078A - 立体プラスチックシート - Google Patents

Abstract

【課題】オフセット印刷方式において発生し得るモアレ現象を最小化して鮮明な立体映像が見られ，量産可能な立体プラスチックシートを提供すること。
【解決手段】透明な合成樹脂からなり，その上面には，半球状の凸レンズ１１が縦横に配列されて形成された凸レンズ層１０と，凸レンズ層１０の下部に位置して，凸レンズ１１の焦点距離と相応する厚さの合成樹脂板材から形成された透明板２０と，透明板２０の上面にオフセット印刷されて実写が見られるように構成された非焦点距離印刷層３１と，透明板２０の底面にオフセット印刷され，コンピュータ・グラフィックスによって計算されて映像分離化された４色網点印刷によって立体画面が見られるように構成された焦点距離印刷層３２と，を備えることを特徴とする，立体プラスチックシートを提供する。
【選択図】図４

Description

本発明は，オフセット印刷方式により量産可能な立体プラスチックシートに関し，さらに詳細には，プラスチックシートの表面に凸レンズが配列されるレンズアレイ（Ｌｅｎｓ Ａｒｒａｙ）が形成された立体プラスチックシートに関する。

一般に，立体プラスチックシートは，シートの表面に約０.５ｍｍのピッチを有する半円柱状のレンズが連続的に形成されたレンチキュラー板（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ ｓｃｒｅｅｎ）から構成される。立体写真の印刷においては，両眼で見た物体の像を１枚のレンチキュラー板にそれぞれ印刷して，両眼で見ると，物体が空間に浮かんでいるかのように見えたり，または凹状の立体映像であるかのように見えたりする（例えば，特許文献１を参照）。

しかし，上述したレンチキュラー板は，半円柱状のレンズが連続的に形成されたものであって，レンズの長手方向を中心に左右にのみ立体感が表現され，上下には立体感が表現されないという問題点があった。その結果，立体感を表わす視野角が制限される等の問題点が発生していた。

また，従来の立体プラスチックシートは，レンズアレイ，すなわち，レンズ層を通過して透視された印刷面が認知されて，演出された立体映像が見えていた。印刷面は，量産のために，一般的なオフセット印刷方式を使用するが，このとき，透視されるレンズのエンボシング現象のため，製品の特性上，一般的な印刷のように解像度が低く感じられる等の問題点があった。その結果，鮮明かつきれいな印刷画面を提供することができなかった。

さらに，一般的なオフセット印刷画面は，レンズ層により印刷画面を構成する数多くの網点が屈折されることにより，網点の干渉によるモアレ現象が発生してしまい，あまり鮮明な立体画面を提供することができなかった。

このように，従来のオフセット印刷による製作手法では，単色印刷方式による単純パターンの立体作業のみを表現したため，４度原色による立体効果やレンチキュラー方式による特殊効果（２ｗａｙ変換，ＭＯＴＩＯＮ，ＭＯＲＰＨ）を表現することが困難であった。

もちろん，場合によっては，インテグラルフォトグラフィ（Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ；ＩＰ）を利用した立体方式を使用してもよい。ＩＰ立体方式は，１９０８年にフランスのＭ．Ｇ．Ｌｉｐｐｍａｎｎにより提案された方法であって，高度な精密工作技術および高分解の写真技術を必要とするため，実用化が困難であった。

特開平０９−０２４５７０号公報

そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，オフセット印刷方式において印刷された印刷面に発生し得るモアレ現象を低減し，鮮明な立体映像を観察することが可能な，新規かつ改良された立体プラスチックシートを提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，平板状の透明な合成樹脂からなり，その上面には，半球状の凸レンズが縦横に配列されて形成された凸レンズ層と；凸レンズ層の下部に位置して，凸レンズの焦点距離に相当する厚さを有する合成樹脂板材により形成された透明板と；透明板の上面にオフセット印刷されて形成され，実写が見られるように構成された非焦点距離印刷層と；透明板の底面にオフセット印刷されて形成され，コンピュータ・グラフィックスによって映像分離化された画像を４色網点印刷することによって，立体画面が見られるように構成された焦点距離印刷層と；を備え，凸レンズ層と，非焦点距離印刷層を含む透明板と，焦点距離印刷層とは，互いに接着されることを特徴とする，立体プラスチックシートが提供される。非焦点距離印刷層は，凸レンズ層と，透明板との間に形成されるとしてもよい。かかる構成により，モアレ現象を低減しつつ，上下方向にも立体感を表現できる。

凸レンズ層の一部には，平面で構成された透視窓が形成され，焦点距離印刷層の一部には，非焦点距離印刷層が形成され，透視窓の直下に位置してもよい。つまり，焦点距離印刷層の一部には，映像分離化されていない一般画像が印刷された非焦点距離印刷層が形成されていてもよい。また，該一般画像は，透明窓から見える位置に配置されていてもよい。かかる構成により，該一部を通過する光が凸レンズ層で屈折されない為，透視窓の直下に描画された原画を視認することができる。

透明板の底面には，焦点距離印刷層が形成されずに，縦横に配列されて突出する浮き彫り紋様が形成され，浮き彫り紋様の間に形成された溝は，凸レンズの焦点位置に形成されていてもよい。かかる構成により，より立体感のある画像が得られる。

凸レンズ層に配列された凸レンズの稠密度に基づいて，オフセット印刷される４度（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）網点の傾斜角度が，それぞれ異なるように設定されて，モアレ現象または視覚的な乱れを最小化することができる。

以上説明したように本発明によれば，凸レンズ層１０を介して立体シート１を観察すると，数多くの図形や絵からなる特殊効果印刷面の生地に，商品や主題絵からなる一般印刷絵が空間に浮かんでいるか，または凹状の鮮明な立体映像が見られる。したがって，高品質の立体感が感じられる立体シートが提供される。また，レンズが，半球状の凸レンズ１１から構成されたものであるため，立体シート１が置かれる位置や方向によらずに，いかなる位置から観察しても，鮮明な立体映像が見られる。

また，透明板２０の上面および底面の印刷層３１，３２は，オフセット印刷されて量産可能である。さらに，焦点距離印刷層３２には，従来のＩＰ技術を改善させたコンピュータ・グラフィックスの技術により，計算されて映像分離化された画像が，４色網点印刷される。その結果，高解像度の青（Ｃ；Ｃｙａｎ），紅（Ｍ；Ｍａｇｅｎｔａ），黄（Ｙ；Ｙｅｌｌｏｗ），黒（Ｂ；Ｂｌａｃｋ）の４度網点は，角度の相異なる最適の傾斜をなすため，モアレ現象または視覚的な乱れが最小化されて，高品質・高解像度の立体映像を提供できる。さらに，特異でデザインの多様さを追求する現代の消費者の購買欲求を充足させ得るため，立体シートの対外競争力を最大限高め得る。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１〜図４に示すように，本発明による立体シート１の最上側には凸レンズ層１０が形成されている。

凸レンズ層１０は，透明な合成樹脂によりなり，その上面には，半球状の凸レンズ１１が縦横に配列されて放射形に広がって形成された構成になっている。

凸レンズ層１０の上面に，縦横に配列された凸レンズ１１は，図９に示すように，凸レンズ１１の中心を透過する仮想線の交差角を９０゜にし，凸レンズ１１の傾斜が４５゜になるように配列されている。図９の右図は，左図の一部を拡大した拡大図である。右図には，実際には，凸レンズ１１の配置を説明する便宜上，仮想的な補助線を記載している。図面の並行方向に引かれた第１補助線と，第１補助線から４５°の角度を成す２本の第２補助線とが記載されている。これらの補助線は，一の凸レンズ１１の中心で交差するように記載されている。また，縦横に配置された各凸レンズ１１の中心に，上記の第１補助線と第２補助線とが通過するような位置に凸レンズ１１が配置されている。なお，上記の補助線を仮想線と呼んで，説明することもある。

また，場合によっては，図１０に示すように，仮想線の交差角を６０゜にし，凸レンズ１１の傾斜が６０゜になるように形成することもできる。ただし，本発明にかかる好適な実施形態としては，凸レンズ１１の傾斜が４５゜をなすことが望ましい。

凸レンズ層１０の下部には，透明な合成樹脂からなる透明板２０が位置する。また，図４に示すように，透明板２０は，凸レンズ１１の焦点距離と同じ厚さに形成されてシート状に構成されている。つまり，凸レンズ層１０の上面から入射した光が，凸レンズ１１と，凸レンズ層１０の下層として形成された透明板２０とを通過する際，透明板２０の下面に焦点を結ぶような厚さで，透明板２０が形成される。

図２に示すように，透明板２０の上面には，実写が見られるようにオフセット印刷された非焦点距離印刷層３１が形成されている。

非焦点距離印刷層３１には，一般印刷面が形成されている。一般印刷面は，立体的に表現される焦点距離印刷層３２である特殊効果印刷面上に置かれた一部分であって，主題絵，商品の写真および各種の紋様などで表現される。

このとき，焦点距離印刷層３２の特殊効果印刷面は，主に上下左右の連続パターンの立体表現または特殊効果などの表現に使用される。

結局，これは，焦点距離印刷層３２の特殊効果（非立体，立体，モーション，変換効果など）印刷面および非焦点距離印刷面の一般印刷面が，深度の差または特殊効果などにおいて視覚的な差によって感じさせるか，または差等区分して見られるようにする。

透明板２０の底面には，焦点距離印刷層３２がオフセット印刷されている。焦点距離印刷層３２は，コンピュータ・グラフィックスにより，計算されて映像分離化された４色網点印刷がされており，凸レンズ層１０を介して立体画面が見られるように構成されている。

焦点距離印刷層３２は，凸レンズ１１と同じ間隔および配列を有する４度網点印刷であり，図７および図８に示すように，コンピュータ・グラフィックスの映像分離作業により製作される。映像分離作業は，左右のレンチキュラーの映像分割方式と上下のレンチキュラーの映像分割方式とを同時に実行して印刷用の出力物が得られる。つまり，左右の目に入る光の差（視差）を考慮した分離画像を，上下，左右の両方向に対して配するとしてもよい。

凸レンズ層１０と，非焦点距離印刷層３１を含む透明板２０と，焦点距離印刷層３２とは，ラミネーティング作業によって熱接着されるか，または接着剤によって互いに接着される。

上述した構成を有する本発明の実施形態にかかる立体シート１によれば，非焦点距離印刷層３１の一般印刷面と焦点距離印刷層３２の特殊効果印刷面との画像は，視覚的には，乱れのあるモアレ現象が消えた，さらに鮮明な印刷画面として見える。非焦点距離印刷層３１の一般印刷面と，焦点距離印刷層３２の特殊効果印刷面とが，差等のある深度または差のある特殊効果として見えるので，高品質の特殊映像が具現されているといえる。

一方，焦点距離印刷層３２の画面は，立体や特殊効果，または一般の背景効果を表す範囲に属し，画面の構成上，実写または絵や紋様などとして見えるようにして，立体シート１から発生するモアレ現象，および粗い印刷感を除去した方がよい。

しかし，焦点距離印刷層３２に一般のオフセット印刷を行うと，鮮明なオフセット印刷を表現し難い。その理由は以下の通りである。立体を表現するための立体シートは，特性上，凸レンズ１１を透過する光の屈折および人間の両眼時差のため立体感を感じさせるが，これは，凸レンズ層１０を構成する凸レンズ１１が，オフセット印刷された焦点距離印刷層３２の数多くの網点を屈折させて，乱れのあるモアレ現象が発生するためである。

そこで，図１１に示すように，印刷網点の角度を半球状の凸レンズ１１の配列角度と互いに対比させて，最大限相異なるようにモアレ形状を最小化させ得る角度に製作することが望ましい。つまり，凸レンズ１１が配列する角度を基準にして，各色の網点を異なる角度に配列してもよい。図１１の下方には，各色の網点が配列される角度の一例が表示されている。

また，焦点距離印刷層３２の原色印刷は，青，紅，黄，黒から構成された４度オフセット印刷を構成する印刷網点の稠密度（解像度）は，高密度の解像度（ＬＰＩ；Ｌｉｎｅ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）でならなければならない。

すなわち，表１に表すように，凸レンズ１１が配列された稠密度によって，網点の角度がそれぞれ変わりうる。例えば，凸レンズ１１の稠密度が８０ｌｐｉ（１インチ内で縦横に交差する線の数）であり，水平に対する傾斜が４５゜であり，網点の稠密度が４００ｌｐｉである場合に，モアレ現象または視覚的な乱れを最小化できる各色の網点の角度は，Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの順に，それぞれ，約１９.５゜，２７.５゜，６２.５゜，７０.５゜である。これらと交差する凸レンズ１１の交差角は９０゜であるので，それぞれ約１０９.５゜，１１７.５゜，１５２.５゜，１６０.５゜である。

一般のオフセット印刷が，通常，約１７５ｌｐｉで作業されるならば，本発明の実施形態にかかる立体シート１は，約２００，３００，４００ｌｐｉのように，より解像度（ｌｐｉ）が高いほどその効果が優秀である。

これらの解像度によるモアレ現象を最小化するためのオフセットの網点角度は，表１に示すように，それぞれ異なっている。それぞれの解像度に対応する配列された角度は，４度網点が，これらの角度のうち何れか一つを選択するが，相異なる角度を選択して傾斜をそれぞれ設定できる。つまり，印刷網点の稠密度が決定されると，例えば下表に示すように，それに対応する好適な角度が複数選択される。そのうち，各色の網点が配列される角度が任意に選択される。異なる色の網点配列の角度が，同じ角度を選択しなければ，その組合せには，特別な制限を設けるものではない。

ところで，透明板２０の上面に印刷された非焦点距離印刷層３１は，一般印刷面を形成するための層である。４度オフセット印刷される一般印刷面は，凸レンズ層１０の非焦点距離に位置するので，レンズの屈折および歪み現象が最小化されて，凸レンズ層１０の機能的な効果に抵触しないモアレ現象および粗い印刷感を除去した鮮明な画面の主題絵や図形などで表現される。

したがって，凸レンズ層１０を介して得られる効果は，焦点距離印刷層３２の特殊効果印刷面および非焦点距離印刷層３１の一般印刷面が，透明板２０によってそれぞれ異なる位置に印刷されることにより生じる。つまり，差等区分して見えるものであって，数多くの図形からなる特殊効果印刷面の生地に，商品の写真や主題絵からなる一般の印刷絵が空間に浮かんでいるか，または凹状の立体映像が見られるものであって，一層高品質の立体感が感じられる立体シートを提供できる。

一方，場合によっては，図５および図６に示すように，凸レンズ層１０の一部が，平面構成の透視窓１２により形成されていてもよく，焦点距離印刷層３２の一部が，非焦点距離印刷層３１を形成し，これを透視窓１２の直下に配置するように構成してもよい。

もちろん，非焦点距離印刷層３１は，透明板２０の上部に形成しても差し支えないが，焦点距離印刷層３２の一部に，非焦点距離印刷層３１を共に形成すれば，印刷作業の効率を高めることができて望ましい。

図６を参照すると，透視窓１２は，凸レンズ層１０の表面の一部に透明樹脂を塗布して硬化させたものであるが，場合によっては，平面の金型を加圧および加熱して形成してもよい。もちろん，本発明にかかる実施形態は，上述のような透視窓１２の加工方法に限定されるものではない。

上述したように，凸レンズ層１０に平面で構成された透視窓１２を形成する場合には，非焦点距離印刷層３１の一般印刷面に微細文字や図形が含まれていたとしても，一層鮮明に観察できるだけでなく，高解像度の印刷品質を具現し，透明な素材として見えるようにする効果が得られるなどの利点がある。

これは，たとえ非焦点距離印刷層３１に印刷された一般印刷面の解像度が高いとしても，凸レンズ１１の光の屈折による干渉によって解像度が低下するという問題を防止する一方，一般印刷面の解像度が凸レンズ層１０の配列の稠密度以内で見るしかないという問題点を解消するためのものである。

一方，場合によっては，図１２および図１３に示すように，透明板２０の底面に焦点距離印刷層３２が形成されることなく，縦横に配列されて突出する浮き彫り紋様３３が形成されてもよい。また，浮き彫り紋様３３の間に形成された溝３３ａは，凸レンズ１１の焦点の位置に合わせて形成させてもよい。

このとき，立体的に突出した浮き彫り紋様３３が生地をなす状態で，商品または主題絵からなる一般の印刷絵が空間に浮かんでいるか，または凹状の立体映像が見えるので，立体感を最大限高めることはもとより，さらに透明な立体感が得られるという利点がある。

浮き彫り紋様３３は，透明板の底面に透明樹脂を塗布して硬化させたものであってもよいが，場合によっては，陰刻溝が縦横に配列された金型で透明板２０の底面を加圧および加熱して形成してもよい。本発明は，浮き彫り紋様３３の加工方法に限定されるものではない。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の一実施形態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態を示す断面図である。 本発明の一実施形態を示す一部の拡大断面図である。 本発明の他の実施形態を示す分解斜視図である。 本発明の他の実施形態を示す一部の拡大断面図である。 本発明による焦点距離印刷層の特殊効果印刷面が，コンピュータ・グラフィックスを通じて映像分離作業された状態を示す映像分離図である。 図７の一部を連続的に拡大して，オフセット印刷による網点構造を示す網点の拡大図である。 本発明の実施形態にかかる凸レンズ層で，凸レンズが，４５゜の傾斜をなして配列された状態を示す平面図である。 本発明の実施形態にかかる凸レンズ層で，凸レンズが，６０゜の傾斜をなして配列された状態を示す平面図である。 本発明の実施形態にかかるオフセット印刷がされる４度網点の傾斜角度を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態を示す断面図である。 本発明のさらに他の実施形態で立体シートの底面を示す斜視図である。

符号の説明

１ 立体シート
１０ 凸レンズ層
１１ 凸レンズ
１２ 透視窓
２０ 透明板
３１ 非焦点距離印刷層
３２ 焦点距離印刷層
３３ 浮き彫り紋様
３３ａ 溝

Claims (4)

1. 平板状の透明な合成樹脂からなり，その上面には，半球状の凸レンズが縦横に配列されて形成された凸レンズ層と；
   前記凸レンズ層の下部に位置して，前記凸レンズの焦点距離に相当する厚さを有する合成樹脂板材により形成された透明板と；
   前記透明板の上面にオフセット印刷されて形成され，実写が見られるように構成された非焦点距離印刷層と；
   前記透明板の底面にオフセット印刷されて形成され，コンピュータ・グラフィックスによって映像分離化された画像を４色網点印刷することによって，立体画面が見られるように構成された焦点距離印刷層と；
   を備え，
   前記凸レンズ層と，前記非焦点距離印刷層を含む前記透明板と，前記焦点距離印刷層とは，互いに接着されることを特徴とする，立体プラスチックシート。
2. 前記凸レンズ層の一部には，平面で構成された透視窓が形成され，
   前記焦点距離印刷層の一部には，前記非焦点距離印刷層が形成され，
   前記非焦点距離印刷層が，前記透視窓の直下に位置することを特徴とする，請求項１に記載の立体プラスチックシート。
3. 前記透明板の底面には，前記焦点距離印刷層が形成されずに，
   縦横に配列されて突出する浮き彫り紋様が形成され，
   前記浮き彫り紋様の間に形成された溝は，
   前記凸レンズの焦点位置に形成されることを特徴とする，請求項１に記載の立体プラスチックシート。
4. 前記凸レンズ層に配列された前記凸レンズの稠密度に基づいて，オフセット印刷される４度（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）網点の傾斜角度が，それぞれ異なるように設定されて，モアレ現象または視覚的な乱れを最小化することを特徴とする，請求項１に記載の立体プラスチックシート。