JP6162404B2 - モアレ拡大素子 - Google Patents
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Description
i)第1表面上の微細合焦要素の規則的な配列であって、これらの合焦要素は、焦点面を規定している、微細合焦要素の配列と、
ii)第1色の、かつ、合焦要素の焦点面と実質的に一致したプレーン内に配置された、微細画像要素の対応する第1配列と、
iii)第1色とは異なる第2色の、かつ、合焦要素の焦点面と実質的に一致するプレーン内に配置された、微細画像要素の対応する第2配列と、
を担持しており、
微細合焦要素及び微細画像要素の第1及び第2配列のピッチ並びにこれらの相対的な場所は、微細合焦要素の配列が微細画像要素の第1及び第2の配列のそれぞれと協働してモアレ効果に起因してそれぞれの配列の微細画像要素の個別の拡大されたバージョンを生成するように、かつ、微細画像要素の第1配列の拡大されたバージョンが微細画像要素の第2配列の拡大されたバージョンによって規定された背景を伴って観察されるように、なっており、微細画像要素の第1配列の拡大されたバージョンは、素子が傾斜した際に、背景に対して動きを示し、かつ、配列の間のピッチ不整合は、第1配列の要素の拡大されたバージョンが第2配列の要素の拡大されたバージョンの上方又は下方に見えるように、選択されている。
iv)第1及び第2色とは異なる第3色の、かつ、(II及びIIIと一貫性を有するようにするために)微細合焦要素の焦点面と実質的に一致したプレーン内に配置された、微細画像要素の対応する第3の配列、
を更に有し、
微細合焦要素及び微細画像要素の第3の配列のピッチは、これらが協働してモアレ効果に起因して第3配列の画像要素の拡大されたバージョンを生成するように、かつ、微細画像要素の第1配列の拡大されたバージョンが微細画像要素の第2及び第3配列の拡大されたバージョンによって規定された背景を伴って観察されるように、なっており、微細画像要素の第1配列の拡大されたバージョンは、素子が傾斜した際に、背景に対して動きを示す。
M=A/SQRT[(Bcos(θ)−A)2−(Bsin(θ))2]
ここで、θは、2つの配列の間の回転角に等しい。
A≠Bであり、かつ、cos(θ)≒1及びsin(θ)≒0となるように、θが非常に小さい場合には、次式のとおりである。
M=A/(B−A)=S/(1−S)
ここで、S=B/Aである。
しかしながら、M>>10というようにMが大きい場合には、S≒1でなければならず、したがって、次式が得られる。
M≒1(1−S)
M=v/f−1
又は、通常は、v/f>>1であるため、次式が得られる。
M≒v/f
したがって、合成的に拡大された画像の深度vは=M*fである。
図2及び図10の構造が、40μm又は0.04mmの焦点距離fを有する微細レンズ22から構成されていると仮定しよう。更には、微細レンズ及び支持基材20の両方が、いずれも、1.5の屈折率nを有する材料から構成されていると仮定しよう。この結果、レンズの基部直径Dは、式D≦f*2(n−1)によって制約されることになり、かつ、したがって、D≦0.04*2(1.5−1)であり、これによって、D≦0.04mmが得られる。
この結果、本発明者らは、0.035mmのDの値と、(それぞれの軸に沿って)0.04mmのレンズピッチBと、を選択し、これによって、妥当な最密充てん(レンズ間ギャップ:5μm)を有する1に近いf/#値を有するレンズ配列が結果的に得られることになろう。
更に説明をわかりやすくするために、本発明者らは、A1y=A1xであり、かつ、A2y=A2xであると仮定する。
M=v/fとすると、f=0.04mmであり、かつ、v=2mmである場合には、M1=2/0.04=50となる。
したがって、M1=A/(B−A)=50であるため、50(B−A1)=A1であり、これによって、A1=B(50/51)が得られることになる。
B=0.04mmを代入することによって、本発明者らは、A1=0.0392mmを得る。
同様に、M2=6/0.04=150であり、かつ、したがって、150(B−A2)=A2であり、これによって、A2=B(150/151)=0.0397mmが得られる。
したがって、M1=−2/0.04=−50であり、したがって、−50(B−A1)=A1であり、これによって、A1=50/49B=0.0408mmが得られる。
Claims (23)
- 透明基材を有するモアレ拡大素子であって、前記透明基材は、
i)第1表面上の微細合焦要素の規則的な配列であって、前記合焦要素は、焦点面を規定している、微細合焦要素の配列と、
ii)第1色の、かつ、前記合焦要素の前記焦点面と実質的に一致する、該第1表面とは反対側の面内に配置された、第1微細画像要素の対応する第1配列と、
iii)前記第1色とは異なる第2色の、かつ、前記合焦要素の前記焦点面と実質的に一致する、該第1表面とは反対側の面内に配置された、第2微細画像要素の対応する第2配列と、
を担持しており、
該微細合焦要素の規則的な配列と該第1及び第2配列との間にピッチ不整合を導入して、モアレ拡大の現象を生成することで、拡大された第1微細画像要素及び第2微細画像要素が観察され、
該第1配列のピッチと該第2配列のピッチとが異なっていることで、該拡大された第1微細画像要素及び第2微細画像要素が異なる深度で観察され、
該素子を傾斜させると、該拡大された第1微細画像要素及び第2微細画像要素が動くように観察され、
該拡大された第1微細画像要素が該拡大された第2微細画像要素の上方に見えるように該ピッチ不整合が選択されていることで、該拡大された第1微細画像要素は、該拡大された第2微細画像要素によって規定される背景を伴って観察され、該拡大された第1微細画像要素は、該素子が傾斜した際に該背景に対して動きを示し、該第2配列の該第2微細画像要素は、一様な線パターンを規定する、素子。 - 前記微細合焦要素は、球面レンズレット、円柱形レンズレット、平凸レンズレット、両凸レンズレット、フレネルレンズレット、及びフレネルゾーンプレートなどの微細レンズを有する、請求項1に記載の素子。
- それぞれの微細レンズは、1〜100μm(ミクロン)の範囲の直径を有する、請求項2に記載の素子。
- 前記微細合焦要素は、凹面鏡を有する、請求項1に記載の素子。
- iv)前記第1及び第2色とは異なる第3色の、かつ、前記微細合焦要素の前記焦点面と実質的にアライメントされた、該第1表面とは反対側の面内に配置された、第3微細画像要素の対応する第3配列、
を更に有し、
該微細合焦要素の規則的な配列と該第3配列との間にピッチ不整合を導入して、モアレ拡大の現象を生成することで、拡大された第3微細画像要素が観察され、
該第3配列のピッチが該第1及び第2配列のピッチと異なっていることで、該拡大された第3微細画像要素が、該拡大された第1及び第2微細画像要素の各深度と異なる深度で観察され、
該ピッチ不整合は、該拡大された第1微細画像要素が、該拡大された第3微細画像要素によって規定される更なる背景を伴って観察される、ように選択されている、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の素子。 - 前記微細合焦要素の配列及び前記第1、第2、及び第3配列の各ピッチは、該拡大された第1微細画像要素が該拡大された第2及び第3微細画像要素の上方に見えるように、選択されている、請求項5に記載の素子。
- 少なくとも1つの配列内の該微細画像要素は同一である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の素子。
- それぞれの配列の前記微細画像要素は、それぞれのその他の配列の前記微細画像要素とは異なっている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の素子。
- 前記第1配列の第1微細画像要素は、シンボル、幾何学的図形、英数字、ロゴ、及び画像表現などのアイコンを有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の素子。
- 前記第3配列の第3微細画像要素は、一様な背景を規定する、請求項5又は6に記載の素子。
- 該第2配列の該一様な線パターンは、平行な線からなる、請求項1〜10のいずれか一項に記載の素子。
- 該第1、第2、及び第3配列の該第1、第2、及び第3微細画像要素は、更に、形状、サイズ、及び向きのうちの1つ又は複数が、相互に異なっている、請求項10又は請求項10を引用する請求項11に記載の素子。
- 前記微細画像要素は、前記基材上に印刷される、請求項1〜12のいずれか一項に記載の素子。
- 前記基材は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVdC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、及びポリプロピレンのうちの1つなどのポリマーを有する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の素子。
- 前記微細合焦要素配列と前記微細画像要素の面との間の距離は、1〜50μm(ミクロン)の範囲である、請求項14に記載の素子。
- 該拡大された微細画像要素と共に観察される更なる背景を提供するために、前記微細画像要素の配列の下方に配置されたマスク層、を更に有する、請求項1〜15のいずれか一項に記載の素子。
- 前記マスク層は、反射性不透明顔料及び蛍光材料のうちの1つ又は両方を含む、請求項16に記載の素子。
- 前記マスク層と、前記微細画像配列のうちの1つと、は、明白に同一色であるが、前記マスク層及び前記微細画像のうちの一方又は他方には、メタメリズム特性が提供されている請求項16又は17に記載の素子。
- 請求項1〜18のいずれか一項に記載のセキュリティ素子。
- セキュリティスレッド、ラベル、又はパッチとして形成された、請求項19に記載の素子。
- 前記素子は、銀行券、身分証明書、又はこれらの類似物のようなセキュリティ文書の透明な窓内に設けられる、請求項19に記載のセキュリティ素子。
- 請求項1〜18のいずれか一項に記載の光学素子が設けられた物品。
- 銀行券、小切手、パスポート、身分証明書、正規品証明書、収入印紙、及びセキュリティ価値又は身元に関するその他の文書のうちのいずれか1つである、請求項22に記載の物品。
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