JP2022536926A - 絶対的位置合わせを伴う微小光学セキュリティデバイス - Google Patents

Abstract

微小光学セキュリティデバイス（１００）は、微小光学集光素子の平面アレイ（１０５）と、画像アイコンの第１の配列（１２０）とを含み、画像アイコンの第１の配列の各画像アイコン（１２１）は、光硬化材料の領域を含む。さらに、画像アイコンの第１の配列は、微小光学セキュリティデバイスに対する予め定めた第１の視野角の範囲にわたり微小光学集光素子の平面アレイを通して視認可能（３２０）であり、画像アイコンの第１の配列は、微小光学セキュリティデバイスに対する予め定めた第２の視野角の範囲にわたり微小光学集光素子の平面アレイを通しては視認可能（３６０）ではない。

Description

本開示は一般に、銀行券、パスポート、及びチケットなどのセキュアな及び／又は高価な文書の偽造防止に関する。より具体的には、本開示は、集光素子と集光素子によって拡大される個々の微小光学層との間の絶対的位置合わせを伴う微小光学セキュリティデバイスに関する。

銀行券及び一部の政府発行文書を含むがこれらに限定されない特定の文書は、複数の小規模な集光素子（例えば、マイクロレンズ）を備える微小光学セキュリティデバイスを利用しており、集光素子の各々はフットプリントを有し、そのフットプリントにおいて、文書の閲覧者に見える合成画像を生成するために視覚情報が提供される。任意の所与のレンズのフットプリント内の視覚情報は、一般に、人間の目で見るには小さ過ぎるが、複数の集光素子の各集光素子の集光動作によって、各集光素子のフットプリント内に設けられた視覚情報の一部が人間に見える形（「合成的に拡大された」画像、又は「合成画像」と呼ばれることがある）で表示される。この視認可能な表示（humanly visible display）は、文書の真正性を示す偽造が困難な証印を提供する。

複数の集光素子のフットプリントの下に配置された視覚情報の集合的な寸法特性（例えば、ピッチや角度）を制御することによって、微小光学システムによって提供される視認可能な表示の外観を調整することができる。例えば、視覚情報（例えば、アイコン）のアイテム間の繰り返し周期を集光素子のピッチ又は繰り返し周期に対して調整することによって、その表示が文書の上に「浮いて」見えたり、又は文書の下の深さにあるように、視認可能な表示（いくつかの実施形態では、合成画像である）の文書の平面に対する知覚距離を調整することができる。同様に、視覚情報の繰り返し軸を、複数の集光素子の繰り返し軸に対してわずかに回転させることによって、オルソパララックス（視差直交）による視覚効果を達成することができる。ここで、１つの軸に沿った観察視点（viewing perspective）の傾きは、直交軸に沿った視認可能な表示における位置シフトを生じさせる。

微小光学セキュリティシステムによって提供される視認可能な表示の幅広い視覚効果と特性とは、視覚情報と集光素子との間の集約的な空間的関係を制御することによって生成することができるが、絶対的位置合わせ、即ち、集光素子のフットプリント内の特定の位置に視覚情報を配置する技能、及び、暗に、予め定めた視野角で視認可能な表示を提供する技能は、依然として技術的な課題及び改善の機会の原因である。

本開示は、絶対的位置合わせを伴う微小光学セキュリティデバイスを提供する。

第１の実施形態では、微小光学セキュリティデバイスは、微小光学集光素子の平面アレイと、画像アイコンの第１の配列とを備え、画像アイコンの第１の配列の各画像アイコンは、光硬化材料（light-cured material）の領域を含む。さらに、画像アイコンの第１の配列は、微小光学セキュリティデバイスに対する予め定めた第１の視野角の範囲にわたって、微小光学集光素子の平面アレイを通して視認可能である。また、画像アイコンの第１の配列は、微小光学セキュリティデバイスに対する予め定めた第２の視野角の範囲にわたって、微小光学集光素子の平面アレイを通して視認不可能である。

第２の実施形態では、微小光学システムの製造方法は、集光素子の平面アレイに対して固定された関係を有する微小光学システムの第１の表面に、光硬化性材料（light-curable material）層を塗布するステップを含み、第１の表面は、集光素子の平面アレイの集光素子の１つ又は複数の焦点に近接して配置される。この方法は、光硬化性材料層の第１の部分が硬化された画像アイコンの第１の配列を形成するまで、構造化光（structured light）の第１のパターンを集光素子の平面アレイのレンズ面に向けるステップと、微小光学システムの第１の表面から未硬化の光硬化性材料を除去又は不活性化するステップと、をさらに含む。加えて、構造化光の第１のパターンは、集光素子の平面アレイに対する予め定めた第１の視野角の範囲から集光素子の平面アレイのレンズ面に向けられる。

他の技術的特徴は、以下の図面、説明、及び特許請求の範囲から当業者には容易に明らかになるであろう。

以下の詳細な説明を行う前に、本特許文書全体を通して使用される特定の単語及び語句の定義を提示することが有利であり得る。「カップリング（couple）」という用語及びその派生語は、これらの要素が互いに物理的に接触しているかどうかにかかわらず、２つ以上の要素間の任意の直接的または間接的なコミュニケーションを指す。「含む（include）」及び「含む（comprise）」という用語、ならびにそれらの派生語は、限定されない包含を意味する。「または（or）」という用語は、包括的であり、及び／またはを意味する。「に関連付けられた（associated with）」という語句、ならびにその派生語は、「含む（to include）」、「内に含まれる（be included within）」、「互いに接続される（interconnect with）」、「包含する（contain）」、「内に包含される（be contained within）」、「に／と接続される（connect to or with）」、「に／と結合される（couple to or with）」、「と通信可能な（be communicable with）」、「と連携する（cooperate with）」、「交互配置する（interleave）」、「並べる（juxtapose）」、「最も近い（be proximate to）」、「に／と決まっている（be bound to or with）」、「有する（have）」、「の性質を有する（have a property of）」、「に／と関係を有する（have a relationship to or with）」などを含む意味を持つ。また、特定のコントローラに関連する機能は、ローカルまたはリモートに関わらず、集中型でも分散型でもよい。「の少なくとも１つ（at least one of）」という語句は、アイテムのリストとともに使用される場合、リストされたアイテムのうちの１つ以上の異なる組み合わせが使用され得、リスト内の１つのアイテムのみが必要とされ得ることを意味する。例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ及びＢ、Ａ及びＣ、Ｂ及びＣ、ならびにＡ及びＢ及びＣのいずれかの組み合わせを含む。

その他の特定の語句の定義は、本特許文書全体を通して提供される。当業者であれば、ほとんどの場合ではないにしても多くの場合、そのような定義は、そのように定義された語句の以前及び以後の使用に適用されることを理解すべきである。

本開示及びその利点をより完全に理解するために、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。

図１は、本開示の特定の実施形態による、微小光学セキュリティデバイスの一例を示す。 図２は、本開示の様々な実施形態による、微小光学セキュリティデバイス及び微小光学セキュリティデバイスの集光素子のフットプリントの一例を示す。 図３Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、微小光学セキュリティデバイス及び微小光学セキュリティデバイスによって提供される視認可能な表示に対する角度制御の一例を示す図である。 図３Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、微小光学セキュリティデバイス及び微小光学セキュリティデバイスによって提供される視認可能な表示に対する角度制御の一例を示す図である。 図４Ａは、特定の微小光学セキュリティデバイスにおいて視認可能な表示に対する角度制御を実現することに関連する特定の技術的課題を示す図である。 図４Ｂは、特定の微小光学セキュリティデバイスにおいて視認可能な表示に対する角度制御を実現することに関連する特定の技術的課題を示す図である。 図５Ａは、本開示の様々な実施形態による、集光素子のフットプリント内の予め定めた位置で集光素子に構造化光を通過させる例を示す図である。 図５Ｂは、本開示の様々な実施形態による、集光素子のフットプリント内の予め定めた位置で集光素子に構造化光を通過させる例を示す図である。 図５Ｃは、本開示の様々な実施形態による、集光素子のフットプリント内の予め定めた位置で集光素子に構造化光を通過させる例を示す図である。 図６Ａは、本開示の特定の実施形態による、絶対的位置合わせを伴う画像アイコンの配列の画像アイコンを作成する方法の動作を示す図である。 図６Ｂは、本開示の特定の実施形態による、絶対的位置合わせを伴う画像アイコンの配列の画像アイコンを作成する方法の動作を示す図である。 図６Ｃは、本開示の特定の実施形態による、絶対的位置合わせを伴う画像アイコンの配列の画像アイコンを作成する方法の動作を示す図である。 図７Ａは、本開示の様々な実施形態による、集光素子のフットプリント内に第２の画像アイコンを作成する方法の動作を示す図である。 図７Ｂは、本開示の様々な実施形態による、集光素子のフットプリント内に第２の画像アイコンを作成する方法の動作を示す図である。

以下に説明する図１～図７Ｂ、及び本特許文書において本開示の原理を説明するために使用される様々な実施形態は、単に例示のためのものであり、本開示の範囲を限定するものと決して解釈されるべきではない。

図１は、本開示による本開示の特定の実施形態による微小光学システム１００の一例を示す。

図１の非限定的な実施例を参照すると、微小光学システム１００は、基本レベルにおいて、複数の集光素子１０５（例えば、集光素子１０７を含む）と、画像アイコンの配列１２０（例えば、画像アイコン１２１を含む）とを備える。様々な実施形態によれば、複数の集光素子１０５の各集光素子は、画像アイコンの配列１２０の１つ又は複数の画像アイコンが配置されるフットプリントを有する。特定の実施形態では、複数の集光素子１０５のそれぞれのフットプリント内の画像アイコンの配列１２０内の画像アイコンの位置は、複数の集光素子１０５の平面を用いた座標系に対する予め定めた範囲の視野角に関連付けられている。予め定めた範囲の視野角にわたって（複数の集光素子１０５の平面に対して）画像アイコンの配列１２０の視認性を制御することによって、微小光学システム１００の性能は少なくとも次の点で強化される。微小光学システム１００によって作り出される視認可能な表示に関連する視野角の変動が低減されるため、偽造物を検出しやすくなり、視認可能な表示内のより複雑な視覚効果（例えば、３Ｄ効果）を実現可能である。特定の実施形態によれば、微小光学システム１００は、合成的に拡大された画像、動き効果を有する画像（例えば、画像が視覚平面内で位置を変化させるように見える場合）、及びアニメーション効果（例えば、システムによって投影される視覚コンテンツが、視野角の範囲にわたって連続的に変化する少なくとも１つの共通の視覚要素のビューを含み、例えば、「フリップブック（flip book）」効果を提供する場合）、又はそれらの組み合わせを投影することができるが、これらに限定されない。

特定の実施形態によれば、複数の集光素子１０５は、微小光学集光素子の平面アレイを含む。いくつかの実施形態では、複数の集光素子１０５の集光素子は、微小光学屈折集光素子（例えば、平凸レンズ又はＧＲＩＮレンズ）を含む。複数の集光素子１０５の屈折集光素子は、いくつかの実施形態では１．３５～１．７の範囲の屈折率を有する光硬化樹脂から製造され、５μｍ～２００μｍの範囲の直径を有する。様々な実施形態では、複数の集光素子１０５の集光素子は、直径が５μｍ～５０μｍの範囲の反射集光素子（例えば、非常に小さな凹面ミラー）を含む。この例示的な実施例では、複数の集光素子１０５の集光素子は、円形の平凸レンズを含むものとして示されているが、他の屈折レンズ形状、例えばレンチキュラーレンズも可能であり、本開示の意図される範囲内である。

図１の例示的な実施例に示すように、画像アイコンの配列１２０は、複数の集光素子１０５の集光素子のフットプリント内の予め定めた位置に配置された画像アイコンのセット（画像アイコン１２１を含む）を含む。様々な実施形態によれば、画像アイコンの配列１２０の個々の画像アイコンは、１つ又は複数の予め定めた視野角の範囲に関連付けられた投影点から複数の集光素子１０５を通過する構造化光（例えば、コリメートされたＵＶ光）の焦点経路に関連付けられた光硬化材料の領域を含む。いくつかの実施形態では、画像アイコンの配列１２０の個々の画像アイコンは、構造化画像アイコン層内に設けられていない。本開示で使用される「構造化画像層（structured image layer）」という用語は、画像アイコン材料を位置決めし保持するための構造（例えば、凹部、ポスト、溝、又はメサ）を備えるようにエンボス加工された、又は他の方法で形成された材料（例えば、光硬化性樹脂）の層を包含する。様々な実施形態によれば、画像アイコンの配列１２０の個々の画像アイコンは、構造化画像層内に提供され、同時に、集光素子のフットプリント内の予め定めた位置と絶対的に位置合わせされる。本開示による特定の実施形態では、画像アイコンの配列１２０の１つ又は複数の画像アイコン要素は、「ガムドロップ（gumdrop）」形状を有し、画像アイコンの側壁は、複数の集光素子１０５の集光素子の焦点に向かって内側にテーパ状になっている。

図１の例示的な実施例に示すように、特定の実施形態では、微小光学システム１００は光学スペーサ１１０を含む。様々な実施態様によれば、光学スペーサ１１０は、実質的に透明な材料のフィルムを含み、そのフィルムは、複数の集光素子１０５の集光素子の焦点面内又はその周辺に画像アイコンの配列１２０の画像アイコンを配置するように機能する。本開示による特定の実施形態では、光学スペーサ１１０は、製造基板を含み、製造基板上に光硬化性材料の１つ又は複数の層を塗布し、次いで、複数の集光素子１０５を通過した構造化光で選択的に硬化させることができる。

様々な実施形態によれば、微小光学システム１００は、画像アイコンの配列１２０の画像アイコン間の空間を占める、１つ又は複数の光硬化された保護材料の領域１３０を備える。いくつかの実施形態では、まず、画像アイコンの配列１２０が形成され（例えば、光学スペーサ１１０上の液体光硬化性材料を選択的に硬化及び除去することによって）、次に、透明な光硬化性材料層が、画像アイコンの配列１２０の画像アイコン間の空間を埋めるように塗布され、続いてフラッド光硬化されて（flood-cured）、保護層を形成する。この保護層は、画像アイコンが、複数の集光素子１０５の集光素子のフットプリント内のそれらの位置から移動しないように保護する。特定の実施形態では、画像アイコンの配列１２０を形成するために使用される光硬化性材料は、着色された紫外線（ＵＶ）硬化性ポリマーである。いくつかの実施形態では、光硬化性材料の代替として、保護層１３０は、微小光学システム１００を基板１５０に貼り付けるのに適した接着剤材料から形成されてもよい。様々な実施形態によれば、接着剤から保護層１３０を構築することによって、微小光学システム１００の収穫耐性（harvesting-resistance）を高めることができる。それは、微小光学システム１００を収穫しようとすると、画像アイコンの配列１２０の一部又は全部の画像アイコンが微小光学システム１００から分離して基板１５０に接着されたままとなり、それによって、微小光学システム１００は視覚的に損なわれるためである。

本開示による特定の実施形態では、微小光学システム１００は封止層１４０を備えている。特定の実施形態によれば、封止層１４０は、実質的に透明な材料の薄い層 （例えば、２μｍ～５０μｍの厚さの層）を含み、この薄い層は、下面では複数の集光素子１０５の集光素子と接し、複数の集光素子１０５よりも曲率の変動が少ない（例えば、滑らかであることによって、又は局所的な起伏が集光素子よりも曲率半径が大きい表面を有することによって）上面を含む。

図１の非限定的な実施例に示すように、特定の実施形態では、微小光学システム１００を基板１５０に取り付けて、セキュリティ文書１６０を形成することができる。様々な実施形態によれば、基材１５０は、シート状の通貨紙、又はポリマー基板とすることができる。いくつかの実施形態によれば、基板１５０は、ポリマーフィルムである二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）の薄くて柔軟なシートである。様々な実施形態では、基板１５０は、ＴＥＳＬＩＮ（登録商標）などの合成紙材料の部分である。いくつかの実施形態によれば、基板１５０は、クレジットカードや運転免許証を作成するのに適したタイプのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ブランクなどの、ポリマーカード材料の部分である。

図２は本開示の様々な実施形態による、微小光学セキュリティデバイス及び微小光学セキュリティデバイスの集光素子のフットプリントの一例を示す図である。

図２の非限定的な実施例を参照すると、セキュリティ文書２００が示されている。様々な実施形態によれば、セキュリティ文書２００は紙幣である。いくつかの実施形態では、セキュリティ文書２００は、パスポート又は運転免許証のページなどの身分証明書である。

図２の例示的な実施例に示されるように、セキュリティ文書２００は、微小光学セキュリティデバイス２０５（例えば、図１の微小光学システム１００）を備えている。特定の実施形態によれば、微小光学セキュリティデバイス２０５はセキュリティ文書２００と実質的に同一平面上にあり、微小光学セキュリティデバイス２０５の一部又は全部は、微小光学セキュリティデバイス２０５の観察者の視線の入射方向、又は微小光学セキュリティデバイス２０５からの光が向けられる方向を示す視野角又は視野ベクトルを規定するのに適した座標系２０７を定義するのに十分に平坦な状態に維持される。この説明例では、微小光学セキュリティデバイスは、三次元デカルト座標系２０７における平面として描かれている。他の座標系、及び微小光学セキュリティデバイス２０５における曲率を考慮するための改良は可能であり、本開示の意図された範囲内である。

微小光学セキュリティデバイス２０５の一部の拡大図２１０に示すように、微小光学セキュリティデバイス２０５は、画像アイコンの配列２１５（例えば、図１の画像アイコンの配列１２０）を備えており、画像アイコンの配列の各画像アイコンは、焦点テーパ状の側壁プロファイルを有する光硬化材料の領域を含む。様々な実施形態によれば、拡大図２１０に示すように、微小光学セキュリティデバイス２０５は、集光素子の平面アレイ２２０をさらに備えている。本開示によるいくつかの実施形態では、微小光学セキュリティデバイス２０５は、比較的フレキシブルであり、意図された曲げ（例えば、財布内での紙幣の曲げや、自動販売機や現金自動預け払い機内でのローラの周りを移動する間の曲げなど）に対応するように曲げることができる。したがって、本開示で使用される「平面」という用語は、マイクロレベルにおいて（例えば、微小光学セキュリティデバイス２０５のミリメートル長さの部分を考慮して）、微小光学セキュリティデバイスの構成要素が平面であると考えられるという特性を包含している。

様々な実施形態によれば、封止層１４０、複数の集光素子１０５、光学スペーサ１１０、及び保護層１３０のうちの１つ又は複数は、ポリマーマトリックスである光硬化性材料から形成されており、この材料は、液体又は「グー（goo）」形態で平坦な表面に塗布され、次いで光を使用して硬化されて、より硬く、より寸法的に安定な構造を形成することができる。このようなポリマーマトリックスに使用する材料であって屈折率が１．５以下の材料の例には、イソデシルアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエステルテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、及びヘキサンジオールジアクリレートが含まれるが、これらに限定される訳ではない。この実施形態による光硬化性材料のさらなる例には、アクリル、アクリル化ポリエステル、アクリル化ウレタン、エポキシ、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエステル及びウレタンなどの実質的に透明（substantially transparent）又は透明（clear）な、有色又は無色のポリマーが含まれる。本開示のいくつかの実施形態による、ポリマーマトリックスに使用することができる材料のさらにさらなる例としては、アクリレートモノマー、アクリレートオリゴマー、Ｏ－フェニルフェノキシエチルアクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、ビス－フェニルチオエチルアクリレート、クミンフェノキシルエチルアクリレート、ビフェニルメチルアクリレート、ビスフェノールＡエポキシアクリレート、フルオレン型アクリレート、臭素化アクリレート、ハロゲン化アクリレート、メラミンアクリレート及びそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。特定の実施形態によれば、光硬化性材料の組成物は、ヨウ素、臭素、塩素又は硫黄などの偏光元素（polarizing element）を有する材料を含まないように特別に配合される。

本開示による様々な実施形態では、封止層１４０、複数の集光素子１０５、光学スペーサ１１０、又は保護層１３０のうちの１つ又は複数を構成するために使用される材料の屈折率は、微小光学システム１００の構成層を形成するために使用される材料混合物（例えば、ポリマーマトリックス）中のナノ粒子の濃度を追加又は調整することによって、調節又は調整することができる。いくつかの実施形態によれば、微小光学システム１００の特定の構成層の屈折率は、例えば、１００ｎｍ以下の粒径を有する無機ナノ粒子を混合物に添加することによって調整することができる。材料混合物に添加され得る無機ナノ粒子の例としては、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン、硫化亜鉛又はテルル化亜鉛が挙げられるが、これらに限定される訳ではない。特定の実施形態によれば、ナノ粒子を材料混合物に添加することで、材料混合物の屈折率を１．５未満から１．７を超えるまでに上昇させることができる。いくつかの実施形態では、ナノ粒子を有機樹脂に添加することによって、１．７を超える屈折率が可能である。

図２の非限定的な実施例では、集光素子の平面アレイ２２０の集光素子が屈折集光素子（この例では平凸レンズ）として示されているが、他の種類の集光素子（例えば、反射集光素子）を使用する他の実施形態も可能であり、本開示の意図された範囲内にある。

さらなる拡大図２３０によって示されるように、集光素子の平面アレイ２２０の各集光素子２４０は、フットプリント２５０に関連付けられている。様々な実施形態によれば、フットプリント２５０は、画像アイコンを配置することができ、その上に集光素子２４０によって光を集束させることができる領域を含む。実施形態に応じて、フットプリント２５０の面積及び形状は、集光素子２４０と同一の広がり（例えば、同一の直径及び同一の中心を有する円）を有することができる。代替的に、特定の実施形態では、集光素子のフットプリントは、集光素子よりも大きくてもよく、他の集光素子のフットプリントと重なっていてもよい。いくつかの実施形態では、フットプリント２５０は、集光素子２４０の直下の領域のサブセットを含む。

特定の実施形態では、フットプリント２５０内で、１つ又は複数の画像アイコン２６０及び２６５は、微小光学セキュリティデバイス２０５の予め定めた視野角に関連するフットプリント２５０内の位置に配置されている。様々な実施形態によれば、１つ又は複数の画像アイコン２６０及び２６５は、光硬化材料の領域から形成される。特定の実施形態では、光硬化材料の個々の領域は、「ガムドロップのような」形状を有し、画像アイコンと集光素子との間の距離が増加することにつれて内側にテーパ状になる側壁を有する。いくつかの実施形態では、光硬化材料の領域の側壁は、上述の焦点テーパ（focal taper）を示さなくてもよく、代わりに、光硬化材料の領域が形成される表面の平面に対して実質的に垂直となる。

フットプリント２５０内のグリッド線によって示唆されるように、画像アイコン２６０及び２６５の各々は、フットプリント２５０の領域内の予め定義された位置を占める。フットプリント２５０内の予め定義された位置を占有することによって、画像アイコン２６０及び２６５の各々は、絶対的な位置合わせを示すと言うことができる。本開示で使用される「絶対的位置合わせ（absolute registration）」という用語は、集約的位置合わせ（aggregate registration）を超える、集光素子と画像アイコンとの間のさらなる位置合わせの程度を包含する。集約的位置合わせを示す微小光学システムでは、集光素子の層及び画像アイコンの層との集合寸法が位置合わせされ、視認可能な表示が、未知の視野角に現れると共に、（いくつかの実施形態では）未知の視野角に対して予め定めた角度で変化（例えば、オン及びオフ）する。しかしながら、集約的位置合わせを示すシステムでは、所与の集光素子の所与のフットプリントについて、そのフットプリント内の画像アイコンの位置は事前に決定されていないか、又は事前に知られていない。これとは対照的に、絶対的位置合わせを示すシステムでは、特定のフットプリント内の画像アイコンの位置は、予め決定されており、座標系（例えば、座標系２０７）内の予め定義された視野角で特定の「視認可能な表示」を提供することに関連付けられる。したがって、特定の実施形態によれば、絶対的位置合わせを伴う微小光学システム（例えば、微小光学セキュリティデバイス２０５）は、微小光学システムによって提供される１つ又は複数の視認可能な表示に対して、予想外に高い程度の角度制御を示す。

図２の例示的な実施例では、フットプリント２５０内の画像アイコン２６０及び２６５が、それぞれ視認可能な表示の特徴のすべてを含む実施形態を説明するが、本開示による実施形態はそのように限定されない。特定の実施形態によれば、フットプリント２５０は制御パターンを含むことができ、視認可能な表示の一部のみに対応する光硬化材料の領域が、フットプリント２５０内に提供され得る。

図３Ａ及び図３Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、微小光学セキュリティデバイス及び微小光学セキュリティデバイスによって提供される視認可能な表示に対する角度制御の一例を示す。相互参照の便宜のために、図３Ａ及び図３Ｂの両方に共通する構造には、同様の番号が付けられている。

図３Ａ及び図３Ｂの非限定的な実施例を参照すると、セキュリティ文書３０５（例えば、図２のセキュリティ文書２００）の第１のビュー３０１（図３Ａに示す）及び第２のビュー３５１（図３Ｂに示す）が示されている。様々な実施形態によれば、セキュリティ文書２００は、絶対的位置合わせを示す微小光学セキュリティデバイス３１０（例えば、図２の微小光学セキュリティデバイス２０５）を備えている。図３Ａ及び図３Ｂの例示的な例に示されるように、セキュリティ文書３０５は、観察者の右手によって保持され、視野角が座標系３１５に対するベクトル又は角度座標のセットのうちの１つ又は複数として表現され得るように、実質的に平面状態に維持される。この非限定的な実施例では、座標系３１５は三次元デカルト座標系であるが、セキュリティ文書３０５及び微小光学セキュリティデバイス３１０の視野角を表現するために他の座標系を用いることも可能であり、本開示の意図された範囲内にある。例えば、特定の実施形態では、曲率を考慮するために、微小光学セキュリティデバイス３１０の局所領域（一例では１ｍｍの正方形の部分）に、局所的な平坦性を近似する座標系を割り当てることができる。したがって、セキュリティデバイスの各点には、三次元空間における一意の視線ベクトル（viewing vector）を割り当てることができる。

図３Ａ及び図３Ｂの例示的な実施例に示されるように、第１のビュー３０１では、セキュリティ文書３０５及び微小光学セキュリティデバイス３１０は、観察者が図面にΘ_１として示される予め定めた第１の視野角で微小光学セキュリティデバイス３１０を見るように保持される。Θ_１で見る場合、微小光学セキュリティデバイス３１０の集光素子は、集光素子のフットプリントの部分（例えば、図２の画像アイコン２６０）の合成的に拡大された画像を提供し、この画像は、第１の視認可能な表示３２０に関連する視覚的情報を含む。

特定の実施形態によれば、第２のビュー３５１では、セキュリティ文書３０５及び微小光学セキュリティデバイス３１０は、観察者が図面にΘ_２として示される予め定めた第２の視野角で微小光学セキュリティデバイス３１０を見るように保持される。Θ_２で見る場合、微小光学セキュリティデバイス３１０の集光素子は、集光素子のフットプリントの部分（例えば、図２の画像アイコン２６５）の合成的に拡大された画像を提供し、この画像は、第２の視認可能な表示３６０に関連する視覚的情報を含む。

集約的位置合わせのみを示す特定の微小光学システムとは対照的に、微小光学セキュリティデバイス３１０の集光素子と画像アイコンとの間の絶対的位置合わせは、第１の視認可能な表示３２０及び第２の視認可能な表示３６０に関連する視野角Θ_１及び視野角Θ_２が、座標系（例えば、座標系３１５）において予め決定されていることを意味する。これとは対照的に、集約的位置合わせのみを有するシステムでは、Θ_１とΘ_２との間の差分（例えば、第１の視認可能な表示３２０と第２の視認可能な表示３６０との切り替えを生じさせるために必要とされる視野角の変化の定量化）は事前に決定され得るが、集光素子のフットプリント内の画像アイコンの位置に関する不確実性はΘ_１及びΘ_２の値が予め決定されていないことを意味する。これとは対照的に、本開示の実施形態による特定の微小光学システムは、画像アイコンと集光素子との間の絶対的位置合わせを示し、これはとりわけ、微小光学システムによる視認可能な表示の提示に対する高度な角度制御を促進する。

図４Ａ及び図４Ｂはいくつかの微小光学セキュリティデバイスにおける視認可能な表示に対する角度制御を実現することに関連する特定の技術的課題を示す。相互参照の便宜上、図４Ａ及び図４Ｂの両方に共通の構造には、同様の番号が付けられている。

図４Ａ及び図４Ｂの非限定的な実施例を参照すると、光学スペーサ４０３の第１の面上に配置される屈折集光素子４０１の第１のビュー４００（図４Ａに示される）が示されている。構造化画像アイコン層４０５は、光学スペーサ４０３の第２の面上に配置されている。破線４０７ａ及び４０７ｂは、集光素子４０１のフットプリントの境界を示す。この例示的な実施例では、集光素子４０１のフットプリントは、集光素子４０１の周囲と同一の広がりを有するが、他の実施形態ではフットプリントが集光素子４０１よりも大きいか又は小さいことも可能であり、本開示の意図された範囲内にある。

特定の実施形態によれば、構造化画像アイコン層４０５は、材料中の凹部、ポスト、メサ、及び他の構造のパターンを画定する材料の層を含む。様々な実施形態では、構造化画像アイコン層４０５の構造は、その後に塗布された（例えば、構造化画像アイコン層４０５内の空隙に樹脂をドクターブレードすることによって）着色材料を配置して保持し、これにより構造化画像アイコン層内のネガティブスペースを充填する。図４Ａ及び図４Ｂの非限定的な実施例を参照すると、着色材料の領域４０９は、構造化画像アイコン層４０５の構造内に保持され、集光素子４０１のフットプリントの右側境界４０７ｂに対する第１のオフセット４１１内の位置を占めるものとして示されている。

図４Ａ及び図４Ｂの非限定的な実施例を参照すると、特定の実施形態では、第１の視野角Θ_ａで集光素子のレンズ面４１３を通過した光は、集光素子４０１によって着色材料の領域４０９に集束される。本開示で使用される「レンズ面（lensing surface）」という用語は、屈折率の異なる領域間の湾曲した境界（例えば、屈折集光素子を用いるシステムにおける）と、反射材料の湾曲した領域（例えば、反射集光素子を用いるシステムにおける）の両方を包含する。特定の実施形態によれば、集光素子４０１は同様の集光素子のより大きな平面アレイの一部であり、構造化画像アイコン層４０５も同様に、画像アイコンのより大きなアレイの一部である。いくつかの実施形態では、集光素子の平面アレイ（集光素子４０１を含む）及び画像アイコンのより大きなアレイ（構造化画像アイコン層４０５を含む）は、画像アイコン層の一部を合成的に拡大して、視認可能な表示を作成する。

第２のビュー４５０（図４Ｂに示す）は、着色画像アイコンの集光素子への位置合わせが、構造化画像アイコン層の構造内に着色材料を保持することのみに依存する場合の、微小光学システムによって提供される視認可能な表示に対する角度制御を実現することに関連する技術的課題のいくつかを示す。本開示の他の箇所で述べたように、本開示の特定の実施形態による集光素子は、５μｍ～５０μｍの直径を有し、比較的サイズの大きなフットプリントを有する。集光素子のフットプリントのスケールが与えられると、特定の集光素子を通して画像アイコンが見える角度範囲を制御するには、画像アイコンをミクロン又はサブミクロンの精度で位置決めする必要がある。構造化アイコン層内の構造間の相対的な距離をミクロン及びサブミクロンで制御することは可能であるが（例えば、集約的位置合わせを達成すること）、微小光学集光素子のアレイのフットプリントに対して、構造化画像アイコン層をミクロン又はサブミクロンの精度で確実に位置決めすることは、依然として重大な技術的課題である。

集光素子のフットプリント内の特定の位置に対して構造化アイコン層を位置合わせすることに関連する技術的課題は、第２のビュー４５０を参照して示される。第２のビュー４５０に示すように、例えば、制限される製造公差、又は集光素子のアレイに対する構造化アイコン層の精度に影響を及ぼす他の交絡要因（confounding factors）のために、構造化画像アイコン層４０５は小さな距離Δだけシフトされ、その結果、領域４０９は集光素子４０１のフットプリントの右側境界４０７ｂに対して新しい第２のオフセット４２１内に配置される。領域４０９が集光素子４０１のフットプリント内の新しい座標に位置決めされた結果、領域４０９上に集束されるためには、集光素子４０１のレンズ面４１３を通過する光は、領域４０９上に集束される異なった角度Θ_ｂで角度付けされなければならない。実際の問題として、集光素子４０１のフットプリント内の領域４０９の位置間の位置合わせにおける不確実性の正味の影響は、領域４０９が寄与する視認可能な表示の角度が予め決定されていないことを含む。

図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、３つの異なる視点から、本開示の様々な実施形態による、集光素子のフットプリント内の予め定めた位置について、集光素子に構造化光を通過させる例を示す。相互参照の便宜のために、図５Ａ～図５Ｃの複数の図に共通の要素には、同様の番号が付けられている。

本開示の特定の実施形態によれば、絶対的位置合わせを実現することと、合成的に拡大された視認可能な表示の提示の角度制御を実現することとに関連する技術的課題を克服することができる。本開示による特定の実施形態では、構造化光は、予め定めた視野角の範囲に対応する投影角度から、集光素子の平面アレイの集光素子のレンズ面に投影される。ここで、構造化光は、集光素子の平面アレイの集光素子によって、集光素子の平面アレイの集光素子のフットプリント内の光硬化材料の未硬化領域上に集束される。続いて、未硬化の光硬化性材料が除去されるか（例えば、スプレー洗浄で）、又は化学的に不活性化されることで、光硬化性材料の硬化領域のみが、予め定めた視野角の範囲で集光素子を通して見えるようになる。このようにして、集光素子の平面アレイの集光素子のフットプリントに対する指定された位置に構造化アイコン層を位置合わせすることに関連する技術的課題が回避され、絶対的位置合わせを示す微小光学システムを製造することができる。

図５Ａ～図５Ｃの非限定的な実施例を参照すると、光学スペーサ５０３の一部に配置される屈折集光素子５０１の側面図（図５Ｃ）、下面図（図５Ａ）及び斜視図（図５Ｂ）が、図によって提供される。特定の実施形態によれば、集光素子５０１は、光学スペーサ５０３に固着され、光学スペーサ５０３の表面に対して固定された関係を有する。特定の実施形態では、集光素子５０１と光学スペーサ５０３の表面との間の固定された関係は、光硬化性材料層を光学スペーサ５０３に塗布し、光硬化性材料層をエンボス加工してレンズ面を形成し、その場で材料を硬化させることによって達成される。いくつかの実施形態では、集光素子５０１と光学スペーサ５０３の表面との固定された関係は、集光素子５０１と光学スペーサの両方を光硬化性材料の共通層から形成することと、形成された層を硬化させて、集光素子と光学スペーサの一体化された組み合わせを生成することによって達成される。

集光素子５０１は、フットプリント５０５に関連付けられており、いくつかの実施形態によれば、集光素子５０１の周辺部と同じ広がりを有するフットプリント５０５に関連付けられる。いくつかの実施態様によれば、フットプリント５０５は、集光素子５０１の周辺よりも小さい。特定の実施形態では、フットプリント５０５は、集光素子５０１の周辺よりも大きい領域を描く。

図５Ａ～図５Ｃの例示的な実施例に示すように、構造化光（例えば、コリメートされた光、プロジェクタからの光、又は集光素子の別の配列を通過した光）は、図中でΘ_ｃとして示されている予め定めた視野角に関連する角度（又は角度の範囲）で、集光素子５０１のレンズ面に投影される。集光素子５０１のレンズ作用は、入射光をフットプリント５０５内の領域５２０に集束させる。集光素子５０１を通過する構造化光を用いて、領域５２０に近接した光硬化性材料の硬化領域を含む画像アイコンを作成することによって、本開示の様々な実施形態による絶対的位置合わせを伴う微小光学システムを製造することができる。

図５Ａ～図５Ｃは、屈折集光素子を用いる微小光学システムにおいて合成的に拡大された視認可能な画像の角度制御を実現する特定の態様を示すが、本開示による実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、反射集光素子などの集光素子の他の構成がある。加えて、本開示によるいくつかの実施形態では、光学スペーサ５０３を省略することができ、画像アイコンの取り付け面と集光素子のレンズ面との間の固定された関係を別の方法で実現することができる。例えば、平凸レンズの幾何学的形状及び屈折率に応じて、平凸レンズの平面側は、集光素子のレンズ面に対して固定された関係を有する表面を画定することができ、その上に絶対的位置合わせを伴う画像アイコンを形成することができる。

図６Ａ～図６Ｃは、本開示の特定の実施形態による、絶対的位置合わせを伴う画像アイコンの配列の画像アイコンを作成する方法の動作を示す。相互参照の便宜のために、図６Ａ～図６Ｃのうちの複数の共通の構造には、同様の番号が付けられている。

図６Ａ～図６Ｃの非限定的な実施例を参照すると、微小光学セキュリティデバイス内の集光素子の平面アレイ内の集光素子６０１（例えば、図１の複数の集光素子１０５及び微小光学システム１００）は、集光素子６０１が光学スペーサ６０３の底面６０５と固定された関係を有するように、光学スペーサ６０３上に配置されるように示される。絶対的位置合わせを伴う画像アイコンを作成する方法の第１の動作６２０（図６Ａに示す）では、光硬化性材料６１５の未硬化層が光学スペーサ６０３の底面６０５に塗布される。いくつかの実施形態では、動作６２０を実行する際に、光硬化性材料６１５は、集光素子６０１がメンバーである集光素子アレイの集光素子のすべてのフットプリントに塗布される。様々な実施形態では、光硬化性材料６１５は、集光素子６０１がメンバーである集光素子アレイの集光素子のフットプリントのサブセット（例えば、部分的な層）のみに塗布される。動作６２０の一部として、パターン（例えば、微小光学セキュリティシステムによって提供される視認可能な表示の特徴に対応するパターン）に関連付けられた構造化光が、予め定めた第１の視野角の範囲（Θ_ｄ～Θ_ｅ）から集光素子６０１のレンズ面６０７に投影される。いくつかの実施形態では、集光素子６０１は、光を焦点６０９に集束させ、集束させた光と光硬化性材料６１５の未硬化層との間の相互作用は、画像アイコンの配列の全部又は一部の画像アイコンを形成する光硬化性材料の硬化領域６１３を生成する。特定の実施形態によれば、光硬化性材料の硬化領域６１３は、焦点テーパ状の側壁プロファイルを有する。本開示で使用される「焦点テーパ状（focally tapered）」という用語は、集光素子の焦点に向かって光硬化性材料の硬化領域の断面が減少することを包含する。顕微鏡下で見ると、焦点テーパ状の画像アイコンは「ガムドロップ」のような形状を有するように見える場合がある。

図６Ａ～図６Ｃの例示的な実施例に示されるように、動作６３０（図６Ｂに示される）において、未硬化の光硬化性材料は、画像アイコン６３１を残して、光学スペーサ６０３の底面６０５から除去される。いくつかの実施形態では、未硬化の光硬化性材料は、画像アイコン６３１と視覚的に対比するために不活性化される。画像アイコン６３１は、集光素子６０１のフットプリント内の予め定めた位置を占めるので、予め定めた第１の視野角の範囲（すなわち、Θ_ｄ～Θ_ｅ）では集光素子６０１を通して視認可能である。さらに、画像アイコン６３１は、集光素子６０１のフットプリント内の予め定めた位置を占めるため、予め定めた第２の視野角の範囲では集光素子６０１を通して視認できない。より簡単に言えば、硬化光を集光素子に通過させて画像アイコン６３１を作成することによって、本開示による特定の実施形態では、視認性に対する角度制御（例えば、絶対的位置合わせ）が実現される。

図６Ａ～図６Ｃの非限定的な実施例を再び参照すると、動作６４０（図６Ｃに示される）では、光硬化性材料の保護層６４５が、画像アイコン６３１の外側の領域に塗布され、フラッド光硬化される。様々な実施形態によれば、保護層６４５は、画像アイコン間のスペースを埋めることによって、画像アイコンの移動の自由度を低減させ、画像アイコンが取り付けられている表面から画像アイコンが外れ難くすることによって、集光素子６０１のフットプリント内の予め定めた位置に対する画像アイコンの位置合わせを維持するのを助ける。さらに、いくつかの実施形態では、保護層６４５は、処理中（例えば、リールツーリール（reel to reel）処理で）、及び基板（例えば、図１の基板１５０）への取り付け中に、画像アイコン６３１が光学スペーサ６０３の底面６０５から分離するのを防ぐのに役立つ保持マトリクスを形成することによって、微小光学システムの耐久性を強化する。

図７Ａ及び図７Ｂは、本開示の様々な実施形態による、集光素子のフットプリント内に第２の画像アイコンを作成する方法の動作を示す。相互参照の便宜上、図６Ａ及び図６Ｂの両方と共通の要素には、同様の番号が付けられている。特定の実施形態によれば、集光素子のフットプリント内の第２の画像アイコンは、複数の方法で微小光学セキュリティデバイスの動作に寄与することができる。

第１の例として、第１の画像アイコンが第１の色である場合、第２の色の第２の画像アイコンを、第１の画像アイコンの近くにある集光素子のフットプリント内の位置に配置すると、複数の集光素子と画像アイコンが集約された場合に、合成的に拡大された視認可能な表示内に第３の色（第３の色は、第１の色と第２の色の混合色である。）の領域を生成することができる。一例として、赤色及び青色の画像アイコンのみを使用して、赤色、青色、及び紫色の領域を有する視認可能な表示を作成することができる。

第２の例として、第２の画像アイコンを集光素子のフットプリント内に配置することは、複数の集光素子と第２の画像アイコンとが集約された場合に、予め定めた視野角の範囲で見えたり見えなかったりする第２の（又は複数の）視認可能な表示を提供する際に、微小光学セキュリティデバイスをサポートするために行われ得る。特定の実施形態によれば、集光素子のフットプリント内での画像アイコンの絶対的位置合わせは、複数の視認可能な表示を作成することを可能にし、その表示の各々は予め定めた狭い視野角の範囲で視認可能であり、これにより、絶えず動いている（例えば、回転している）ように見えるか、又は形状が変化しているように見える、視認可能な表示の外観を作成することができる。

図７Ａ及び図７Ｂの非限定的な実施例を参照すると、集光素子７０５のフットプリント７０３内に第２の色の第２の画像アイコンを作成する方法の２つの動作が示されている。特定の実施形態によれば、動作７０１（図７Ａに示す）では、第１の画像アイコン７１３に対して第２の色の未硬化の光硬化性材料の新たな層（fresh layer）７０７が、集光素子７０５に対して固定された関係を有しており、その上に第１の画像アイコン７１３が既に形成されている表面７０９（この場合、光学スペーサ７１１の下側）に塗布される。特定の実施形態によれば、未硬化の光硬化性材料の新たな層７０７の光硬化性材料は、第１の画像アイコン７１３と同じ特性色（characteristic color）を有する。いくつかの実施形態では、未硬化の光硬化性材料の新たな層７０７の光硬化性材料は、第１の画像アイコン７１３とは異なる特性色を有する。

いくつかの実施形態では、動作７０１の一部として、構造化光のパターンの構造化光（例えば、第２の視認可能な表示の視認可能な特徴に対応するパターン）が、予め定めた第２の視野角の範囲（Θ_ｆ～Θ_ｇまでの範囲として図示される）から集光素子のレンズ面７１５に投影される。構造化光が予め定めた第２の視野角の範囲から集光素子７０５を通過する結果として、第２の画像アイコンを形成する光硬化性材料の硬化領域７１７がフットプリント７０３内に形成される。

様々な実施形態によれば、動作７２０（図７Ｂに示される）では、光硬化性材料層７０７内の未硬化の光硬化性材料は除去されるか（例えば、スプレー洗浄によって）、又は他の方法で不活性化される。第２の画像アイコンは、予め定めた第２の視野角の範囲内の視野角では集光素子７０５を通して視認可能であると共に、予め定めた第２の視野角の範囲外の１つ又は複数の予め定めた視野角の範囲では集光素子７０５を通して視認できないコントラストの領域として残される。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、微小光学集光素子の平面アレイと、画像アイコンの第１の配列とを備える微小光学セキュリティデバイスを含み、画像アイコンの第１の配列の各画像アイコンは光硬化材料の領域を含む。画像アイコンの第１の配列は、微小光学セキュリティデバイスに対する予め定めた第１の視野角の範囲にわたって、微小光学集光素子の平面アレイを通して視認可能であり、画像アイコンの第１の配列は、微小光学セキュリティデバイスに対する予め定めた第２の視野角の範囲にわたって、微小光学集光素子の平面アレイを通して視認不可能である。
図７Ａ及び図７Ｂの非限定的な実施例では、第１の色の未硬化の光材料（例えば、画像アイコン７１３を生成するために使用される材料）は、第１の画像アイコンの形成後に洗い流されるように示されているが、本開示による実施形態はそのように限定されない。特定の実施形態では、複数の視野角に関連する複数の画像アイコンは、異なる角度で投影する光の間で未硬化材料を洗い流すことなく、第１の色の光硬化性材料を使用して形成されてもよい。特定の実施形態では、第１の色の未硬化材料を洗い流して、第２の色の未硬化の光硬化性材料のためのスペースが作られる。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、画像アイコンの第１の配列が第１の特性色に関連付けられ、さらに画像アイコンの第２の配列を含み、画像アイコンの第２の配列の各画像アイコンが光硬化材料の第２の領域を含み、画像アイコンの第２の配列が微小光学セキュリティデバイスに対して予め定めた第３の視野角の範囲にわたって微小光学集光素子の平面アレイを通して視認可能であり、画像アイコンの第２の配列が微小光学セキュリティデバイスに対して予め定めた第４の視野角の範囲にわたって微小光学集光素子の平面アレイを通して視認可能ではない、微小光学セキュリティデバイスを含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、画像アイコンの第２の配列が第２の特性色に関連付けられる微小光学セキュリティデバイスを含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、画像アイコンの第１の配列の各画像アイコンが微小光学集光素子の平面アレイの集光素子に関連付けられ、画像アイコンの第２の配列の各画像アイコンは微小光学集光素子の平面アレイの集光素子に関連付けられ、微小光学集光素子の平面アレイの各集光素子はフットプリントを有し、微小光学集光素子の平面アレイの少なくとも１つの集光素子のフットプリントは画像アイコンの第１の配列の画像アイコン及び画像アイコンの第２の配列の画像アイコンを含む、微小光学セキュリティデバイスを含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、画像アイコンの第１の配列は、微小光学集光素子の平面アレイの一部が画像アイコンの第１の配列の一部の合成画像を形成するように、微小光学集光素子の平面アレイに対して配置されている、微小光学セキュリティデバイスを含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、画像アイコンの第１の配列の各画像アイコンが微小光学集光素子の平面アレイの集光素子に関連付けられ、微小光学集光素子の平面アレイの各集光素子はフットプリントを有し、画像アイコンの第１の配列の複数の画像アイコンが各々の集光素子のフットプリント内の異なる位置に配置されて、合成画像、三次元画像、移動効果を有する画像、又はアニメーション効果を有する画像のうちの少なくとも１つを投影する、微小光学セキュリティデバイスを含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが微小光学集光素子の平面アレイに対して配置されて、予め定めた「オン」期間を有するフリッカ効果を生成する、微小光学セキュリティデバイスを含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、画像アイコンの第１の配列の画像アイコン間に光硬化保護材料の１つ又は複数の領域を備える、微小光学セキュリティデバイスを含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが構造化画像アイコン層内に設けられていない、微小光学セキュリティデバイスを含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが構造化画像アイコン層内に設けられている、微小光学セキュリティデバイスを含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、微小光学集光素子の平面アレイの集光素子が屈折集光素子を含む、微小光学セキュリティデバイスを含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、微小光学集光素子の平面アレイの集光素子が反射集光素子を含む、微小光学セキュリティデバイスを含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが焦点テーパ状の側壁プロファイルを有する光硬化材料の領域を含む、微小光学セキュリティデバイスを含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学セキュリティデバイスの例は、保護層が接着材料の層を含む微小光学システムを含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムを製造する方法の例は、集光素子の平面アレイに対して固定された関係を有する微小光学システムの第１の表面に光硬化性材料層を塗布するステップであって、第１の表面は集光素子の平面アレイの集光素子の１つ又は複数の焦点に近接して配置されるステップと、光硬化性材料層の第１の部分が硬化されて画像アイコンの第１の配列を形成するまで、構造化光の第１のパターンを集光素子の平面アレイのレンズ面に向けるステップと、微小光学システムの第１の表面から未硬化の光硬化性材料を除去又は不活性化するステップであって、構造化光の第１のパターンは、集光素子の平面アレイに対する予め定めた第１の視野角の範囲から集光素子の平面アレイのレンズ面に向けられるステップと、を含む方法を含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムを製造する方法の例は、光硬化性材料の層の第２の部分が硬化されて画像アイコンの第２の配列を形成するまで、構造化光の第２のパターンを集光素子の平面アレイのレンズ表面に向けるステップであって、構造化光の第２のパターンは、集光素子の平面アレイに対して予め定めた第２の視野角の範囲から、集光素子の平面アレイの平面アレイのレンズ表面に向けられる。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムを製造する方法の例は、画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが第１の特性色に関連付けられ、画像アイコンの第２の配列の画像アイコンが第２の特性色に関連付けられる方法を含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムの製造方法の例は、画像アイコンの第１の配列の各画像アイコンが集光素子の平面アレイの集光素子に関連付けられ、画像アイコンの第２の配列の各画像アイコンが集光素子の平面アレイの集光素子に関連付けられ、集光素子の平面アレイの各集光素子がフットプリントを有し、集光素子の平面アレイの少なくとも１つの集光素子のフットプリントが、画像アイコンの第１の配列の画像アイコンと画像アイコンの第２の配列の画像アイコンとを含む、方法を含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムの製造方法の例は、画像アイコンの第１の配列が、集光素子の平面アレイの一部が画像アイコンの第１の配列の一部の合成画像を形成するように、集光素子の平面アレイに対して配置されている、方法を含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムの製造方法の例は、画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが、集光素子の平面アレイに対して微小光学システムの第１の表面上の予め定めた位置に形成されて、予め定めた「オン」期間を有するフリッカ効果を生成する、方法を含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムを製造する方法の例は、光硬化性保護材料の層を、画像アイコンの第１の配列の画像アイコンの間の第１の表面の部分に塗布するステップと、光硬化性保護材料の層を光硬化するステップとを含む方法を含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムを製造する方法の例は、画像アイコンの第１の配列の画像アイコン間の第１の表面の部分に、接着材料の保護層を塗布するステップを含む方法を含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムを製造する方法の例は、画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが構造化画像アイコン層に形成される方法を含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムを製造する方法の例は、画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが構造化画像アイコン層に形成されない方法を含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムの製造方法の例は、集光素子の平面アレイの集光素子が屈折集光素子を含む方法を含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムの製造方法の例は、集光素子の平面アレイの集光素子が反射集光素子を含む方法を含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムの製造方法の例は、画像アイコンの第１の配列の各画像アイコンが集光素子の平面アレイの集光素子に関連付けられ、集光素子の平面アレイの各集光素子がフットプリントを有し、画像アイコンの第１の配列の複数の画像アイコンがそれぞれの集光素子のフットプリント内の異なる位置に配置されて、三次元効果を有する合成画像を生成する、方法を含む。

本開示の様々な実施形態による微小光学システムを製造する方法の例は、画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが焦点テーパ状の側壁プロファイルで形成される、方法を含む。

本出願における説明のいずれも、任意の特定の要素、ステップ、または機能が特許請求の範囲に含まれなければならない必須要素であることを暗示するものとして解釈されるべきではない。特許された主題の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定義される。さらに、特許請求の範囲のいずれも、「のための手段（means for）」の正確な単語の後に分詞が続かない限り、米国特許法第１１２条（ｆ）を援用することを意図しない。

Claims (20)

1. 微小光学セキュリティデバイス（１００）であって、
   微小光学集光素子の平面アレイ（１０５）と、
   画像アイコンの第１の配列（１２０）であって、前記画像アイコンの第１の配列の各画像アイコン（１２１）は、光硬化材料の領域を含む、前記画像アイコンの第１の配列と、を備え、
   前記画像アイコンの第１の配列は、前記微小光学セキュリティデバイスに対する予め定めた第１の視野角の範囲にわたって前記微小光学集光素子の平面アレイを通して視認可能（３２０）であり、
   前記画像アイコンの第１の配列は、前記微小光学セキュリティデバイスに対する予め定めた第２の視野角の範囲にわたって前記微小光学集光素子の平面アレイを通して視認不可能（３６０）である、
   微小光学セキュリティデバイス。
2. 前記画像アイコンの第１の配列は、第１の特性色に関連付けられ、
   画像アイコンの第２の配列であって、前記画像アイコンの第２の配列の各画像アイコン（７２５）が光硬化材料の第２の領域を含む、前記画像アイコンの第２の配列をさらに備え、
   前記画像アイコンの第２の配列は、前記微小光学セキュリティデバイスに対する予め定めた第３の視野角の範囲にわたって前記微小光学集光素子の平面アレイを通して視認可能（３６０）であり、
   前記画像アイコンの第２の配列は、前記微小光学セキュリティデバイスに対する予め定めた第４の視野角の範囲にわたって前記微小光学集光素子の平面アレイを通して視認不可能である、
   請求項１に記載の微小光学セキュリティデバイス。
3. 前記画像アイコンの第２の配列は、第２の特性色に関連付けられる、請求項２に記載の微小光学セキュリティデバイス。
4. 前記画像アイコンの第１の配列の各画像アイコンは前記微小光学集光素子の平面アレイの集光素子に関連付けられ、
   前記画像アイコンの第２の配列の各画像アイコンは前記微小光学集光素子の平面アレイの集光素子に関連付けられ、
   前記微小光学集光素子の平面アレイの各集光素子はフットプリント（２５０）を有し、
   前記微小光学集光素子の平面アレイの少なくとも１つの集光素子の前記フットプリントは、前記画像アイコンの第１の配列の画像アイコン（２６０）と、前記画像アイコンの第２の配列の画像アイコン（２６５）とを含む、
   請求項２に記載の微小光学セキュリティデバイス。
5. 前記画像アイコンの第１の配列が、前記微小光学集光素子の平面アレイの一部が前記画像アイコンの第１の配列の一部の合成画像を形成するように、前記微小光学集光素子の平面アレイに対して配置される、請求項１に記載の微小光学セキュリティデバイス。
6. 前記画像アイコンの第１の配列の各画像アイコンは前記微小光学集光素子の平面アレイの集光素子に関連付けられ、
   前記微小光学集光素子の平面アレイの各集光素子はフットプリントを有し、
   画像アイコンの第１の配列の複数の画像アイコンは、各々に対応する集光素子の前記フットプリント内の異なる位置に配置されて、合成画像、三次元画像、移動効果を有する画像、又はアニメーション効果を有する画像のうちの少なくとも１つを投影する、
   請求項１に記載の微小光学セキュリティデバイス。
7. 前記画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが、前記微小光学集光素子の平面アレイに対して配置されて、予め定めた「オン」期間でフリッカ効果を生成するか、
   又は、前記画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが、構造化画像層（７２０）内に設けられていないか、
   又は、前記画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが、構造化画像層（４０５）内に設けられている、
   請求項１に記載の微小光学セキュリティデバイス。
8. 保護層（１３０）をさらに含み、
   前記保護層は、前記第１の表面の一部に塗布される接着剤層、又は前記画像アイコンの第１の配列の画像アイコン間の保護材料の光硬化領域のうちの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の微小光学セキュリティデバイス。
9. 前記微小光学集光素子の平面アレイの集光素子が屈折集光素子を含むか、
   又は、前記微小光学集光素子の平面アレイの集光素子が反射集光素子を含む、
   請求項１に記載の微小光学セキュリティデバイス。
10. 前記画像アイコンの第１の配列の画像アイコンは、焦点テーパ状の側壁プロファイルを有する光硬化材料の領域（７１３、７２５）を含む、請求項１に記載の微小光学セキュリティデバイス。
11. 微小光学システムの製造方法であって、
    集光素子の平面アレイ（１０５）に対して固定された関係を有する前記微小光学システムの第１の表面（７０９）に光硬化性材料層（６４５）を塗布するステップであって、前記第１の表面は、前記集光素子の平面アレイの集光素子の１つ又は複数の焦点に近接して配置される、塗布するステップと、
    前記光硬化性材料層の第１の部分が硬化されて画像アイコンの第１の配列を形成するまで、構造化光の第１のパターンを前記集光素子の平面アレイのレンズ面（７１５）に向けるステップと、
    前記微小光学システムの前記第１の表面から未硬化の光硬化性材料を除去又は不活性化するステップと、を含み、
    前記構造化光の第１のパターンは、前記集光素子の平面アレイに対する予め定めた第１の視野角の範囲から、前記集光素子の平面アレイの前記レンズ面に向けられる、
    微小光学システムの製造方法。
12. 前記光硬化性材料層の第２の部分が硬化されて画像アイコンの第２の配列が形成されるまで、構造化光の第２のパターンを前記集光素子の平面アレイの前記レンズ面に向けるステップをさらに含み、
    前記構造化光の第２のパターンは、前記集光素子の平面アレイに対する予め定めた第２の視野角の範囲から、前記集光素子の平面アレイの前記レンズ面に向けられる、
    請求項１１に記載の微小光学システムの製造方法。
13. 前記画像アイコンの第１の配列の画像アイコンは第１の特性色に関連付けられ、
    前記画像アイコンの第２の配列の画像アイコンは第２の特性色に関連付けられる、
    請求項１２に記載の微小光学システムの製造方法。
14. 前記画像アイコンの第１の配列の各画像アイコンは前記集光素子の平面アレイの集光素子に関連付けられ、
    前記画像アイコンの第２の配列の各画像アイコンは前記集光素子の平面アレイの集光素子に関連付けられ、
    前記集光素子の平面アレイの各集光素子はフットプリント（２５０）を有し、
    前記集光素子の平面アレイの少なくとも１つの集光素子の前記フットプリントは、前記画像アイコンの第１の配列の画像アイコン（２６０）と、前記画像アイコンの第２の配列の画像アイコン（２６５）とを含む、
    請求項１２に記載の微小光学システムの製造方法。
15. 前記画像アイコンの第１の配列が、前記集光素子の平面アレイの一部が前記画像アイコンの第１の配列の一部の合成画像を形成するように、前記集光素子の平面アレイに対して配置される、請求項１１に記載の微小光学システムの製造方法。
16. 前記画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが、前記集光素子の平面アレイに対する前記微小光学システムの前記第１の表面上の予め定めた位置に形成されて、予め定めた「オン」期間でフリッカ効果を生成するか、
    又は、前記画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが、構造化画像アイコン層（４０５）に形成されるか、
    又は、前記画像アイコンの第１の配列の画像アイコンが、構造化画像アイコン層に形成されない、
    請求項１１に記載の微小光学システムの製造方法。
17. 保護層（１３０）を前記第１の表面の一部に塗布するステップをさらに含み、
    前記保護層は、前記第１の表面の一部に塗布される接着剤層、又は前記画像アイコンの第１の配列の画像アイコン間の光硬化性保護材料のフラッド光硬化された領域のうちの少なくとも一方を含む、
    請求項１１に記載の微小光学システムの製造方法。
18. 前記集光素子の平面アレイの集光素子が屈折集光素子を含むか、
    又は、前記集光素子の平面アレイの集光素子が反射集光素子を含む、
    請求項１１に記載の微小光学システムの製造方法。
19. 前記画像アイコンの第１の配列の各画像アイコンが前記集光素子の平面アレイの集光素子に関連付けられ、
    前記集光素子の平面アレイの各集光素子がフットプリントを有し、
    前記画像アイコンの第１の配列の複数の画像アイコンが、各々に対応する集光素子の前記フットプリント内の異なる位置に配置されて、合成画像、三次元画像、移動効果を有する画像、又はアニメーション効果を有する画像のうちの少なくとも１つを投影する、
    請求項１１に記載の微小光学システムの製造方法。
20. 前記画像アイコンの第１の配列の画像アイコン（７１３、７２５）は、焦点テーパ状の側壁プロファイルで形成される、 請求項１１に記載の微小光学システムの製造方法。
    
    

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