JP5493978B2 - 画像表示体及び情報媒体 - Google Patents
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Description
ここで、回折格子のパラメータとしては、
(1)回折格子の空間周波数(格子線のピッチ)
(2)回折格子の方向(格子線の方向)
(3)回折格子の描画領域(回折格子パターンの配置)
の3つがある。
そして、
(1)に応じて、定点に対してその回折格子パターンが光って見える色が変化し、
(2)に応じて、その回折格子パターンが光って見える方向が変化し、
(3)に応じて、表示パターン(絵柄や文字等)が決定される。
そこで、基板の表面を数十乃至数百μm程度の微小領域に分割し、各領域にこれらのパラメータを様々に変化させることで、絵柄や文字等を表現することができる。
複製されたパターンは通常透明であるので、アルミニウム等の金属や誘電体の薄膜層を蒸着する等の方法により、光反射層を設けた後、紙やプラスチックフィルム等の基材上に接着層を介してステッカー又は転写箔として貼付され、さらに必要に応じて印刷層やパターン層の汚れや傷を防止するための保護層が設けられ、有価証券類やカード類が作製される。
パターンによりチェンジングを表現する手法としては、例えば特許文献2などがある。
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、一枚の原画像でチェンジングによる動画像を表現した画像表示体及びこれを用いた情報媒体を提供することを目的とする。
基材の一方の面に、回折光及び/又は散乱光を射出する複数の画素を配置することにより、複数の画像が形成された画像表示体において、
光透過性の基材を有し、
前記基材の一方の面にマトリクス状に配列されている複数の画素を備え、
前記複数の画素の各々の表面は、
照明光の照射により回折光及び/又は指向性を有した散乱光を射出可能な複数の溝を備えており、
個々の画像を構成する各画素は、前記溝が同一方向に構成されているとともに、
別個の画像同士で前記溝の方向が異なっており、
前記複数の画像は、一つの原画像を異なる比率で拡大又は縮小して得られることを特徴とする画像表示体
である。
また、第1の発明は、
基材の一方の面に、回折光及び/又は散乱光を射出する複数の画素を配置することにより、複数の画像が形成された画像表示体において、
光透過性の基材を有し、
前記基材の一方の面にマトリクス状に配列されている複数の画素を備え、
前記複数の画素の各々の表面は、
前記基材表面と互いに平行に延在する複数の曲線形状を備え、
前記複数の曲線形状は、前記基材表面と平行な一定の方向へ間隔をあけて配置され、
前記複数の曲線形状に沿って複数の溝を備えており、
前記複数の溝は、照明光の照射により回折光及び/又は指向性を有した散乱光を射出可能であり、
個々の画像を構成する各画素は、前記溝の曲線形状が同一形状に構成されているとともに、
別個の画像同士で前記溝の曲線形状が異なっており、
前記複数の画像は、一つの原画像の大きさを異なる比率で拡大又は縮小して得られる複数の画像であることを特徴とする画像表示体
である。
また、第1の発明は、
前記別個の画像を構成する画素に備えられた前記溝が有する曲線の接線方向の角度範囲が、各画像の画素同士で異なることを特徴とする画像表示体
である。
また、第2の発明は、
複数の前記画像の中心位置が同一であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示体である。
また、第3の発明は、
複数の前記画像の中心位置が一定の間隔で異なっていることを特徴とする請求項1に記載の画像表示体
である。
また、第4の発明は、
前記複数の画像は少なくとも3つ以上形成されており、
前記画像の大きさの比率が等差級数で表せることを特徴とする請求項1乃至3に記載の画像表示体
である。
また、第5の発明は、
前記画像は個人情報を含んだ画像であることを特徴とする請求項1乃至4に記載の画像表示体
である。
また、第6の発明は、
請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像表示体を物品に支持したことを特徴とする情報媒体
である。
また、第7の発明は、
前記物品に個人情報を含んだ画像が印刷、印字、又は他の方法で有色表示されてあり、
前記原画像が前記物品に表示されてある画像と同一であることを特徴とする請求項6に記載の情報媒体
である。
また、第8の発明は、
前記個人情報を含んだ画像は顔画像であることを特徴とする請求項5乃至7に記載の画像表示体。
である。
第1の発明によると、画像が観察者へ近づいたり、観察者から遠ざかったりする動画像のように観察できる画像表示体を提供することが可能となる。
第1の発明によると、各画像を一定の視域幅において観察可能となり、より滑らかな動画像のように観察可能である画像表示体を提供することが可能となる。
第1の発明によると、画像を正しく視認するのが困難となる視域を生じさせることなく、動画像のように観察可能である画像表示体を提供することが可能となる。
第2の発明によると、画像表示体に垂直な方向へのみ画像が動いているように観察できる画像表示体を提供することが可能となる。
第3の発明によると、画像表示体に平行な方向への画像の動きがより滑らかであるように観察できる画像表示体を提供することが可能となる。
第4の発明によると、画像表示体に垂直な方向への画像の動きがより滑らかであるように観察できる画像表示体を提供することが可能となる。
第5の発明によると、個人情報を含んだ画像が動画像であるように観察できる画像表示体を提供することが可能となる。
第6の発明によると、動画像であるように観察できる画像表示体と、その画像表示体を支持した物品とを具備した情報媒体を提供することが可能となる。
第7の発明によると、動画像であるように観察できる画像表示体と、その画像表示体を支持した物品とを具備した情報媒体の偽造防止性をより向上させることが可能となる。
第8の発明によると、個人情報として顔画像を含んでいる画像表示体を提供することが可能となる。
図1に示す情報媒体100は、個人認証媒体であり、パスポートなどの冊子体である。
図1には、開いた状態の冊子体を描いている。
折り丁1は、1枚以上の紙片11からなる。典型的には、紙片11上には、文字列及び地紋などの印刷パターン12が設けられている。折り丁1は、1枚の紙片11を又は複数枚の紙片11の束を二つ折りにすることによって形成されている。紙片11は、個人情報が記録されるIC(integrated circuit)チップや、このICチップとの非接触での通信を可能とするアンテナなどを内蔵していてもよい。
画像I1a、I2及びI3は、光の吸収を利用して表示される画像である。具体的には、画像I1a、I2及びI3は、白色光で照明し、肉眼で観察した場合に視認可能な画像である。画像I1a、I2及びI3の1つ以上を省略してもよい。
回折格子パターン31aは、複数の溝(回折格子)を備えている。
なお、回折格子の角度、観察方向の角度はX軸方向から反時計回りを正方向とし、角度は0°乃至180°の範囲で表すとする。これは以降の説明においても同様とする。また、XY平面に垂直な方向をZ軸とし、紙面裏面から表面に向かう方向をZ軸の正方向とする。
回折格子パターン31aの角度は0°である。
ゆえに、観察角度20aはYZ平面に平行な方向を向いているため、回折格子パターン31aからの回折光を観察できる。
回折格子パターン31bの角度は30°である。
ゆえに、観察角度20bは、X軸と120°の角度を成す直線とZ軸を含む平面に平行な方向を向いているため、回折格子パターン31bからの回折光を観察できる。
なお、図2において画素は円形として図示してあるが、画素の形状は正方形や長方形でも良い。以降の図においても画素は円形で図示してあるが、正方形や長方形でも良く、特に限定しない。
回折格子パターン31a、31bの角度はそれぞれ、0°、30°である。
観察角度20aは90°、観察角度20bは120°である。
ゆえに、図2(a)、(b)において説明したように、観察角度20aにおいて回折格子パターン31aからの回折光を観察でき、観察角度20bにおいて回折格子パターン31bからの回折光を観察できる。
つまり、図2(c)の画像表示体を観察者が観察した場合、観察角度20aと20bでは異なった画像を観察することができる。
このように、回折格子パターンの方向が同一である複数の回折格子パターンで個々の画像を構成し、別個の画像同士で回折格子パターンの方向が異なるようにすることによって、チェンジングを表現している。
図3(d)、図3(e)、図3(f)は、図3(a)、図3(b)、図3(c)の各図の回折格子パターンが備えられた領域Xa、Xb、Xcの一部を拡大したものである。
回折格子パターン31a、31b、31cの角度はそれぞれ、0°、30°、60°である。図3(a)乃至(c)では、それぞれ異なる画像を視認することができ、画像を視認することが可能な方向も異なっている。
図4(b)は、図4(a)の回折パターン11が備えられた領域Xの一部を拡大したものの一例である。
図4(b)の場合、回折格子パターン31a、31b、31cはY軸に平行なストライプ状に配置されている。実際には、回折格子パターン31a、31b、31cの配置は図4(c)のようにX軸に平行なストライプ状でも良く、図4(d)のように市松状でも良い。規則性のある配置方法ではなく、ランダムでも良い。
図4(a)の画像表示体の場合、観察角度20aでは図3(a)、観察角度20bでは図3(b)、観察角度20cでは図3(c)のそれぞれに示す回折格子パターンで構成された画像が観察される。
図3(a)、図3(b)、図3(c)それぞれの表示体において観察される画像には相関性があり、画像の絵柄が連続的に変化している。
ゆえに、図4(a)の画像表示体を観察する場合に、観察角度を20a、20b、20cの順に移動させながら観察すると、画像が動いているように観察することができる。
観察角度の移動のさせ方は、20c、20b、20aの順でも良い。
回折格子パターン31a、31b、31cの角度はそれぞれ、0°、30°、60°である。
ゆえに図4の場合と同様に、観察角度20a、20b、20cそれぞれにおいて回折格子パターン31a、31b、31cそれぞれからの回折光を観察できるため、観察角度によって異なった画像を観察することができる。
よって、図5の画像表示体を観察する場合に、観察角度を20a、20b、20cの順に移動させながら観察すると、画像が徐々に大きく変化していく動画像であるように観察することができる。逆に、観察角度を20c、20b、20aの順に移動させながら観察すると、画像が徐々に小さく変化していく動画像であるように観察することができる。
図6(d)、図6(e)、図6(f)は、図6(a)、図6(b)、図6(c)の各図の回折格子パターンが備えられた領域Xa、Xb、Xcの一部を拡大したものである。
回折格子パターン31a、31b、31cの角度はそれぞれ、0°、30°、60°である。図3(a)乃至(c)では、同一人物の顔画像を視認することができ、画像を視認することが可能な方向も異なっている。
図7(b)は、図7(a)の回折格子パターン31が備えられた領域Xの一部を拡大したものである。
図7(b)の場合、回折格子パターン31a、31b、31cはY軸に平行なストライプ状に配置されている。実際には、回折格子パターン31a、31b、31cの配置は図7(c)のようにX軸に平行なストライプ状でも良く、図7(d)のように市松状でも良い。規則性のある配置方法ではなく、ランダムでも良い。
図7の(a)の画像表示体の場合、観察角度20aでは図6(a)、観察角度20bでは図6(b)、観察角度20cでは図6(c)のそれぞれに示す回折格子パターンで構成された画像が観察される。
図6(a)、図6(b)、図6(c)それぞれの表示体において観察される画像には相関性があり、画像の絵柄が連続的に変化している。
ゆえに、図7(a)の画像表示体を観察する場合に、観察角度を20a、20b、20cの順に移動させながら観察すると、画像が徐々に大きく変化していく動画像であるように観察できる。
観察角度の移動のさせ方は、20c、20b、20aの順でも良く、この場合、画像は徐々に小さく変化していく動画像であるように観察できる。
図4(a)の画像表示体10を作製するには、予め図3(a)、図3(b)、図3(c)の三種類の画像が必要となる。この三種類のような画像は、例えばコンピュータ・グラフィックスを用いて作製することができる。
図7(a)の画像表示体10を作製するには、予め図6(a)、図6(b)、図6(c)の三種類の画像が必要となる。この三種類のような画像は、ある一つの原画像を三種類の縮尺でサイズを変えることによって作製することができる。
つまり、図4(a)の画像表示体10を作製するためにはコンピュータ・グラフィックスによる画像処理が必要となる一方で、図7(a)の画像表示体を作製するためにはコンピュータ・グラフィックスのような煩雑な系を用いることなく、ある一つの原画像を用いるのみで良い。
すなわち、本発明によれば、コンピュータ・グラフィックスのようなわずらわしい手続きを経ることなく、ある一つの原画像を用いることによってチェンジングによる動画像を表現することが可能となる。
図8(b)に示す回折格子パターン31dは、本発明の回折格子パターンをZ方向から観察したものの一例である。回折格子パターンの複数の溝は曲線状に配列されており、Y軸方向へ一定の間隔で同じ方向に並んでいる。この場合、回折光22dは、回折格子パターンの溝が曲線状であることにより、曲線の形状に応じたある一定の視域幅を持って射出する。つまり、直線状の溝の代わりに曲線状の溝を用いると、これら溝に起因した視覚効果を、より広い視域で観察することが可能となる。
図10(b)、図10(c)はそれぞれ、図10(a)の回折格子パターン31e、31fを拡大したものである。ここで、回折格子パターン31e、31fはそれぞれ、90°乃至120°、120°乃至150°の角度範囲に回折光を射出するとする。
なお、図10(b)、図10(c)は模式図であり、図示した構造を用いて前記した角度範囲に回折光を射出出来るとは限らない。
図10(a)の画像表示体10を、観察角度を20a、20d、20eの順に移動させながら観察すると、観察角度が90乃至120°、すなわち観察角度20aから観察角度20dでは回折格子パターン31eで構成される画像が観察でき、観察角度が120°乃至150°、すなわち観察角度20d乃至観察角度20eでは回折格子パターン31fで構成される画像が観察できる。
つまり、回折格子パターンが曲線形状であることで、ある一定の視域幅を持った回折光が射出するため、回折光が観察されにくいか、又は観察出来ない視域を発生させることなくチェンジング効果を表現することが可能となる。よって、回折格子パターンが直線状である場合と比較して、より自然で滑らかな動画像として観察することができる。
図11(b)、図11(c)はそれぞれ、図11(a)の回折格子パターン31g、31hを拡大したものである。ここで、回折格子パターン31g、31hはそれぞれ、90°乃至135°、120°乃至165°の角度範囲に回折光を射出するとする。
なお、図11(b)、図11(c)は模式図であり、図示した構造を用いて前記した角度範囲に回折光を射出できるとは限らない。
図11(a)の画像表示体10を、観察角度を20a、20d、20g、20hの順に移動させながら観察すると、観察角度が90°乃至135°、すなわち観察角度20aから観察角度20gでは回折格子パターン31gで構成される画像が観察でき、観察角度が120°乃至165°、すなわち観察角度20dから観察角度20hでは回折格子パターン31hで構成される画像が観察できる。
この場合、観察角度が120°乃至135°、すなわち観察角度20dから観察角度20gでは、回折格子パターン31gで構成される画像と回折格子パターン31hで構成される画像の両方が同時に観察されることになり、観察される画像を正しく視認することが難しくなる。
つまり、回折格子パターンが曲線形状であり、異なる回折格子パターンの回折光射出角度の範囲に重なりが生じている場合、画像を正しく視認することが困難となる観察角度が生じる可能性がある。
よって、本発明によれば、回折格子パターンが曲線形状であるとき、溝が有する曲線の接線方向の角度範囲が、各画像の画素同士で異なるように設定する。例えば、別個の画像を構成する回折格子パターンの接線方向の角度範囲同士に重なりを生じさせないことによって、画像を正しく視認することが困難となる観察角度を生じさせることなく、動画像を表現することが可能となる。また、それぞれの角度範囲が隣接していると、画像が途切れることなく、連続して視認することが可能となる。
チェンジング効果によって図12(a)、図12(b)、図12(c)の順に画像が観察されると、画像が徐々に大きく変化していき、まるでZ方向に迫ってきている動画像であるように観察できる点は前記してある。図12の場合は画像の大きさの比率の差が一定、すなわち画像サイズの比率を等差数列で表せる。ゆえに、画像サイズの比率を等差数列で表せない場合に比べて、より滑らかな動画像として観察することができ、一定の速度で画像がZ方向に迫っているように観察できる。
図12において、画像サイズの比率が等差数列で表せる場合について説明したが、必ずしも等差数列である必要はない。例えば等比数列でも良く、その場合は一定の加速度で画像がZ方向に迫っている(又は遠ざかっている)動画像として観察できる。
すなわち、画像サイズの比率に規則性を持たせて変化させれば、その規則性に従った動きを持つ滑らかな動画像として観察できる。
ゆえに、チェンジング効果によって図12(a)、図12(b)、図12(c)の順に画像が観察されると、画像の位置は変わることなく、大きさのみが変化しているように見え、まるでZ方向に画像が迫ってきている動画像であるように観察できる。
つまり、画像の中心位置を同一にすることによって、XY方向へは移動せず、Z方向のみに移動する動画像として観察することができる。
チェンジング効果によって図13(a)、図13(b)、図13(c)の順に画像が観察されると、画像が徐々に大きく変化していき、まるでZ報告に迫ってきている動画像であるように観察できる点は前記してある。この場合は更に、画像の中心位置が一定の距離で変化している。ゆえに、画像がZ方向へ移動しているように観察できることに加え、XY方向において一定の速度で移動しているように観察できる。
つまり、画像の中心位置を一定の距離で変化させることによってXY平面上での画像の動きを表現することができ、中心位置の距離が一定であることによってその動きをより滑らかに観察することができる。
図13の場合、図13(a)の顔画像の中心位置から図13(b)の顔画像の中心位置へのベクトルと、図13(b)の顔画像の中心位置から図13(c)の顔画像の中心位置へのベクトルは同一である。しかし、必ずしもベクトルが同一である必要はなく、ベクトルの大きさが同一であれば良い。
図13において、画像の中心位置が一定の間隔である場合について説明したが、必ずしも一定である必要はない。例えば、間隔が徐々に大きくなるように設定すれば、XY平面上での画像の動きを徐々に速くすることができ、逆に徐々に小さくすれば、XY平面上での画像の動きを徐々に遅くすることができる。
すなわち、画像の中心位置を、規則性を持たせて変化させれば、その規則性に従った動きを持つ滑らかな動画像として観察できる。
図1乃至図11において、回折格子パターンを用いて図示、説明したが、回折格子パターンではなく、図14(b)に図示したような光散乱構造パターンを用いてもよい。
した技術は、他の情報媒体に適用することも可能である。例えば、この技術は、査証及び
IDカードなどの各種カードに適用することも可能である。
この情報媒体200は、磁気カードであって、基材51を含んでいる。基材51は例えば、プラスチックからなる。基材51には、印刷層52と帯状の磁気記録層53とが形成されている。更に、基材51には、表示体10が偽造防止用又は個人識別用ラベルとして貼り付けられている。
す情報媒体300は、IDカードであり、上で説明した画像表示体10に基づいた画像
I1bを含んでいる。よって、この情報媒体300は、改竄が困難である。
よい。例えば、画像表示体300を貼り付ける基材の材質は、ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂(熱可塑性PET)、ポリ塩化ビニル樹脂、熱硬化性ポリエステル樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、ポリメタクリル樹脂及びポリスチレン樹脂などの合成樹脂、ガラス、陶器
及び磁器などのセラミックス、又は、単体金属及び合金などの金属材料であってもよい。
情報媒体100及び300について上述した技術は、個人認証媒体以外の情報媒体に適用
することも可能である。即ち、上述した技術は、個別認証等、個人認証以外の目的で利用してもよい。
2…表紙
10…画像表示体
11…紙片
12…印刷パターン
14、I1a、I1b、I3…画像
20a、20b、20c20d、20e…観察角度
21…光源
22a、22d…回折光射出方向
31、31a、31b、31c、31d、31e、31f、31g、31h…回折格子パターン
32…非凹凸構造領域
51…基材
52…印刷層
53…磁気記録層
54…印刷層
100、200、300…情報媒体
X、Xa、Xb、Xc…領域
Claims (8)
- 基材の一方の面に、回折光及び/又は散乱光を射出する複数の画素を配置することによ
り、複数の画像が形成された画像表示体において、
光透過性の基材を有し、
前記基材の一方の面にマトリクス状に配列されている複数の画素を備え、
前記画素は、
照明光の照射により回折光及び/又は指向性を有した散乱光を射出可能な複数の溝を備えており、
個々の画像を構成する各画素は、前記複数の溝の長さ方向が同一方向に構成されているとともに、
別個の画像同士で前記溝の長さ方向が異なっており、
前記溝は、曲線状であり、
前記別個の画像を構成する画素に備えられた前記溝が有する曲線の接線方向の角度範囲が、各画像の画素同士で異なり、
前記複数の画像は、一つの原画像を異なる比率で拡大又は縮小して得られることを特徴とする画像表示体。 - 複数の前記画像の中心位置が同一であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示体。
- 複数の前記画像の中心位置が一定の間隔で異なっていることを特徴とする請求項1に記載の画像表示体。
- 前記複数の画像は少なくとも3つ以上形成されており、
前記画像の大きさの比率が等差級数で表せることを特徴とする請求項1乃至3に記載の画像表示体。 - 前記画像は個人情報を含んだ画像であることを特徴とする請求項1乃至4に記載の画像表示体。
- 請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像表示体を物品に支持したことを特徴とする情報媒体。
- 前記物品に個人情報を含んだ画像が印刷、印字、又は他の方法で有色表示されてあり、
前記原画像が前記物品に表示されてある画像と同一であることを特徴とする請求項6に記載の情報媒体。 - 前記個人情報を含んだ画像は顔画像であることを特徴とする請求項5または7に記載の画像表示体。
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