JPH05262086A

JPH05262086A - 多元画像表示体及び多元画像表示法

Info

Publication number: JPH05262086A
Application number: JP4091473A
Authority: JP
Inventors: Akio Yanagawa; 明夫柳川; Hitoshi Saito; 均齋藤
Original assignee: Printing Bureau Ministry of Finance
Current assignee: National Printing Bureau
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1992-03-18
Publication date: 1993-10-12
Anticipated expiration: 2011-12-04
Also published as: JP2560228B2

Abstract

(57)【要約】【目的】印刷によって、同一平面のすべてを画像表示
空間として共有し、この平面で異なる複数の画像を表示
する表示体及び表示法を提供する。【構成】微小な互いに光学的反射特性の異なる条件等
色性色材、フォトクロミック色材などによる画像集合体
によって２種類以上の多元的画像を、潜像として顕像と
共に同一表示平面全体に形成し、太陽光、蛍光灯、白熱
電球などの通常照明下ではその認知不可能性による画像
の秘密性をもたせると共に、顕像画像と同系色のフィル
タ−による照明によって、該顕像を消去し任意の潜像を
可視画像として抽出、表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は同一平面内に、表示空
間を共有する異なる複数の多元画像を印刷による顕像及
び潜像として形成し、これらの画像を必要に応じて、特
定光源下において、個々の画像を任意の時に選択抽出
し、表示することのできる多目的な表示法と表示体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】同一平面内に多くの画像を表示する方法
として従来から知られているものは、図１（Ａ’）、
（Ｂ’）に示すように表示面を短冊板状に分割し、それ
らの短冊板（１）、（２）に表示したい画像を板状に分
割してそれらを印刷又は直接描画した短冊板（１）、
（２）を同期回転させ、継次的に複数の画像を表示する
方法や、図２に示す微小な電球（３）を多数配列し、電
気的制御によって任意の画像を点灯表示させる装置
（４）などがあるが、これらの表示方法の装置は、いず
れも製作法が複雑でコストが高く、構造的制約から装置
が大型となり、携帯性を持ったコンパクトな物体にする
ことは困難であり、画像を内蔵していることの不可視性
を秘密保持機能として利用するものでなかった。一方、
画像を内蔵した携帯性のあるものとしてＣＲＴ又は液晶
による表示手段があるが、その装置はいずれも高度に電
子化された複雑な構造であって製造コストは相当高いも
のとなっている。従来から条件等色性色材、フォトクロ
ミック色材等を用いて画像を表示することはいくつか試
みられてきたが、例えば特公昭６０−５８７１１号（特
開昭５４−１５９００４号）「偽造防止策を施した画像
形成体」の如く、いずれも１枚のすなわち一元的な主画
像である顕像の領域の一部に偽造防止パターンを挿入
し、分光エネルギー分布の異なる特殊照明条件下で該パ
ターンの発色又は変色によってこのパターンを表示又は
消去するもので、このパターン画像の領域は主画像領域
と明確に区別され、表示面が共有することはなく、した
がって複数の有意味画像要素が混在することはなかっ
た。また、その表示法についても主画像とは独立して行
うことを特徴としていた。その主な理由は、自然なカラ
ー表現を印刷方式で実現するためには原理的に複数の色
画素を同一平面に重複して混在させる必要があり、一
方、カラー複写防止対策として効果的な手段は前記偽造
防止パターンが無意味画像の中から出現することが望ま
しいからであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】同一平面のすべてを画
像表示空間として共有し、この平面で異なる複数の画像
を表示する方法（以下多元画像表示法と称す）として、
ＩＤカードの如く極めてコンパクトなものから、屋内外
の表示板の如くかなり大型のものまで同一の手段で表示
可能にすると共に、潜像による画像の秘密性と複写防止
効果を保持し、必要に応じて任意の時に任意の画像を自
由に取り出し表示できる表示体とその方法を提供するこ
とである。

【０００４】すなわち、本発明の目的は、印刷による顕
像及び潜像画像から形成された多元画像表示体として、
身につけて携帯できるコンパクトなものから、かなり大
型なものまで、物理的に自由なサイズの多元画像表示を
安価に提供できるようにすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】画像表示平面に常時表現
すべき主画像としての顕像をある特定色に限定すること
によりその画像領域を表示平面全体にわたって解放し、
必要な時に必要な数だけの主画像と同じ大きさの潜像画
像を表示するための領域を与える多元画像表示体を案出
した。

【０００６】すなわち、微小な互いに光学的反射特性の
異なる条件等色性色材、フォトクロミック色材などによ
る画素集合体によって２種類以上の多元的画像を潜像と
して顕像と共に同一表示平面全体に形成し、太陽光、蛍
光灯、白熱電球などの通常照明下ではその認知不可能性
による画像の秘密性をもたせると共に、顕像画像と同系
色のフィルターを用いて、該顕像を消去し任意の潜像を
可視画像として抽出、表示できるようにした。以下本発
明の原理を説明する。

【０００７】ひとつの平面を形の等しい正多角形で分割
する場合は、数学的に表１のとおりとなっている。

【０００８】

【表１】

【０００９】この場合、正方形と正六角形は等方位性
（構成要素である図形が全て同じ向きになること）につ
いて条件を満足するが、正三角形の場合この条件を満足
しない。図形の等方位性は画素として有利な性質であ
る。

【００１０】一方、ある画像を印刷物として得ようとす
る場合、この有意味画像を網点と称する微小な無意味パ
ターン画素に分解し表現することは公知の技術である。
しかしながら、一般的な印刷技術はただ１枚のすなわち
１元的画像を表示するために網点を利用してきた。この
ことを理解するには、３原色理論に基づく現行のカラー
印刷物を見れば明らかである。すなわち、一般的カラー
印刷物は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４
つの色材による網点から構成されている。主画像を形成
する複数の微小な網点が一部は重複し、一部は独立して
表示平面を専有し１元的画像を表現している。ところ
で、この網点を通常の印刷色材と共に条件等色性色材な
どによって形成し、複数のそれぞれ光学的反射特性が異
なる網点が、互いに侵略することなく平面を分割できれ
ば、同一平面内に複数の、すなわち、多元の印刷による
顕像及び潜像を表現することが可能となる。

【００１１】さらに具体的には、図３のように一般的に
印刷可能な基材上の多元画像形成体（５）において、同
一平面内に通常の印刷色材からなる顕像画素（ｂ）から
構成された「図」（注、心理学上の表現による）となる
１元の顕像画像（Ｂ）の他に、条件等色性色材、フォト
クロミック色材、サーモクロミック色材その他の光学的
反射特性の異なる色材によって形成された複数の微小な
潜像画素（ａ）からなる、全体としては「地」（注、心
理学上の表現による）となる多元画像を潜像画像
（Ａ₁）、（Ａ₂）、（Ａ₃）、・・・（Ａ_N）として
形成し、一方、顕像と同系統等色のフィルター（６）を
この多元画像形成体（５）上に設置し、通常光のもとで
は吸収光の一致によって顕像を消去した状態で、それぞ
れの潜像画像の潜像画素（ａ₁）、（ａ₂）、
（ａ₃）、・・・（ａ_N）の光学的反射特性に応じた光
源等を用意すれば、任意の一つの潜像画像、例えば（Ａ
₁）を「図」として取り出し表示することができる。

【００１２】この単位の顕像画素（ｂ）および潜像画素
（ａ₁）、（ａ₂）、（ａ₃）、・・・（ａ_N）の形状
は、それが不可能な特殊元数の時を除いて、原則的には
等方位性の正多角形が望ましく、例えば２元の時には正
方形、３元の時には正六角形、４元の時には正方形とな
る。その理由は表示画像の画素としての機能をもつため
には、同一元の単位の顕像画素（ｂ）および潜像画素
（ａ₁）、（ａ₂）、（ａ₃）、・・・（ａ_N）が互い
に等距離に配置される必要があることと、異方位的パタ
ーンの組み合せは技術的困難さを招来するからである。
例えば、２元の時に平行四辺形、正三角形、円形等いく
つかの変化も可能である。しかしながら、原理的に明ら
かなように、２元の時の網点占有率、すなわち、階調限
界は５０％、３元の時の階調限界は約３３％、４元の時
の階調限界は２５％となり表現効果上の制約を受けるこ
とから、変形パターンの採用は一般的な画像の表示を考
えた場合、表現上の一層の制約を増すこととなり望まし
いこととはいえないが、円形、楕円形、星型パターンな
どを必要により採用することができる。また、ある特定
の１元の画像の階調限界を広げた場合には前述の多角形
の組み合せを適宜選択する。

【００１３】単位の顕像画素（ｂ）および潜像画素（ａ
₁）、（ａ₂）、（ａ₃）、・・・（ａ_N）の大きさに
関しては、明視の距離における表示を行おうとする場
合、一般的印刷物と同様に１インチ当たり５０点、つま
り５００μｍ程度の大きさ以下が望ましい。しかし、一
般的な屋内外の案内表示、あるいは展示物表示として利
用しようとするような場合には、表示画像の大きさに対
する視角の広さによって、５００μｍ以上、場合によっ
ては１ｍｍ以上の大きさであってもよい。

【００１４】任意の画像の潜像としての平面への固定は
次の方法によって達成される。すなわち、想定する元数
Ｎに対して１／Ｎの比に開口部が平面を均等に分割する
特定多角形からなるスクリーンパターンを作成しＮ元網
スクリーンとする。このスクリーンの網点パターン占有
率は１／Ｎで、網点間距離は例えば３元の時は開口径を
Ｄとすれば３^1/2Ｄとなる。この特定の網スクリーンを
用いて通常の網分解と同様の手続きで１元の写真原稿を
網分解し、潜像用ポジフィルムを得る。同じ方法にて残
りの（Ｎ−１）枚の写真原稿から（Ｎ−２）元の潜像用
ポジフィルムを作製する。

【００１５】適当な画像入力装置と任意の形状の画素発
生装置とを具備した、コンピュータ制御による画像処理
装置によって直接的に（Ｎ−１）元の潜像用ポジフィル
ムを得ることも可能である。条件等色性色材を利用する
潜像の場合には、他の少なくとも一つの潜像と共有する
ネガフィルムを作製する。印刷すべき刷版は通常の製版
法によって得られる。ただし、全ての版面は互いに単位
画素に相当する距離だけずれた位置に印刷されるような
見当システムが必要である。

【００１６】表示すべき１元の顕像画像については前述
の網スクリーンを用いて通常の製版印刷法にて得ること
ができる。ただし、その網点位置については前述の要点
システムによって正確に潜像画素以外の場所に形成され
なければならない。Ｎ元の全ての画像の画素によっても
なお占有されない残余の表示面が画像を表示する上で障
害となる副次的な無意味パターンを生ずる場合がある。
これを防止するために例えば、条件等色性色材によって
残余の表示面を置換することは効果的である。

【００１７】顕像と潜像に使用する色材は色相環上で互
いに対比的位置にあることが望ましい。また、潜像に使
用する色材は全体として「地」を形成するように色相環
上で類似した位置に在るべきであるが、顕像と同系色の
フィルターのもとで、それぞれの潜像が「図」として視
覚的に認知されるべく顕像と他の潜像とが全体として
「地」を形成するよう発色及び変色に際しての配色上の
配慮をしなければならない。製版材料、紙などの印刷基
材はともに寸法安定性に優れたものを使用することが望
ましい。

【００１８】

【作用】紙、合成樹脂フィルム、金属板などの一般的な
印刷基材上に、表示空間を共有する複数の多元画像を顕
像の他に、光学的反射特性の異なる複数の微細な画素の
集合により潜像として形成している画像表示体は、通常
の照明下では顕像以外の画像の認知不可能性を保持する
と共に、該表示体と光源または観察者との間に顕像と同
系色のフィルターを置き、各々潜像画素の光学的特性に
対応した光源を設置することにより、透過または反射照
明下にて、任意の時に顕像を消去し所望の潜像画像を表
示できる。

【００１９】

【実施例】図４に示すように、その配置が互いに開口径
Ｄの３^1/2倍の距離にある正六角形パターンで形成され
ていて、開口径Ｄが４００μｍ以下である分解板スクリ
ーンを作製し、このスクリーンで画像の異なる３枚の原
稿フィルムを網分解し、通常のオフセット製版法にて３
元の印刷版を得る。コート紙に図５の分光反射特性と図
６の拡散反射特性を示すような、光学的反射特性をもつ
褐色インキで図７の潜像画像（Ａ₁）を印刷する。次
に、図８の分光反射特性と図６の拡散反射特性を示すよ
うな光学的反射特性をもつ藍色インキで、図９の顕像画
像（Ｂ）を図７の画像上に互いに印刷画素が重ならない
ように印刷する。次に図１０の分光反射特性と図１１の
拡散反射特性を示すような、光学的反射特性をもつ褐色
インキで図１２の潜像画像（Ａ₂）を前記印刷済のコー
ト紙に画像が重ならないように印刷する。さらに、図
７、図９、図１２とを合体した画像のネガ画像である図
１３の画像を図１０の分光反射特性と図６の拡散反射特
性を示すような光学的反射特性をもつ褐色インキで前記
印刷済の画像に重ならないように印刷し、目的とする３
元の印刷画像を作製する。図５および図１０に示す分光
反射特性をもつインキは互いに条件等色の関係にある。
得られた印刷物は通常の自然光の下では図９の顕像のみ
が認知されるが、図１４のような分光透過特性をもつ特
定色フィルターで透かして見ると、顕像である図９が消
滅し図７の潜像が「図」として出現する。また、正反射
光の最も強くなる視角で観察すれば、この位置に反射の
ピークをもつ図１２が「図」として認知される。

【００２０】また、図１５に示すようにその配置が互い
に開口径の２倍の距離にある正方形パターンで形成され
ていて、開口径が３００μｍ以下である分解版スクリー
ンを作製し、このスクリーンで画像の異なる４枚の原稿
フィルムを網分解し、通常のオフセット製版法にて４元
の印刷版を得る。コート紙に図５の分光反射特性と図６
の拡散反射特性を示すような光学的反射特性をもつ褐色
インキで図１６の潜像画像（Ａ₃）を印刷する。次に、
図８および図６に示すような光学的反射特性をもつ藍色
インキで図１７の顕像画像（Ｂ₁）を図１６の画像上
に、互いに印刷画素が重ならないように印刷する。次に
図１０および図１１に示すような光学的反射特性をもつ
褐色インキで図１８の潜像画像（Ａ₄）を前記印刷済の
コート紙に、画像が重ならないように印刷する。次に通
常光源の下で図１０および図６に示すような光学的反射
特性をもつフォトクロミックインキまたはサーモクロミ
ックインキで図１９のような潜像画像（Ａ₅）を前記印
刷済のコート紙に、画像が重ならないように印刷する。
この時インキ皮膜厚さは変色時に、他の領域から分離し
て「図」の領域となるように制御されなければならな
い。次に、図１６、図１７、図１８、図１９とを合体し
た図２０のネガ画像を作製し、図１０及び図６に示すよ
うな光学的反射特性をもつ褐色インキで前記印刷済みの
画像に重ならないように印刷する。得られた印刷物は通
常の自然光の下では図１７の顕像のみが認知されるが、
図１４のような分光透過性をもつ特定色フィルターで透
かしてみると、顕像である図１７が消滅し図１６の潜像
が「図」として出現する。また、正反射光の最も強くな
る視角で観察すれば、この位置に反射のピークをもつ図
１８が「図」として認知される。さらに、適当な紫外光
源あるいは熱線源にて照射すれば、予め設計された変色
によって直ちに図１９の潜像が「図」として出現する。

【００２１】

【発明の効果】本発明によって紙、合成樹脂フィルム、
金属板などの一般的な基材上に作製された、同一平面内
に表示空間を共有して印刷顕像と光学的反射特性の異な
る複数の微小な色材画像の集合により潜像として形成し
てなる画像表示法による画像表示体は、通常の照明下で
は主画像である顕像以外の画像の認知不可能性によっ
て、主画像と同様の大きさの複数の画像の秘密性が十分
発揮される。この表示体をＩＤカード、有価証券などに
利用すれば潜像として形成された画像を複製することは
困難であり、優れた偽造防止効果を有する。また該表示
体と光源または観察者との間に顕像と同系統色のフィル
ターを置き、各々の潜像画素の光学的特性に対応した光
源などを設置することにより、透過又は反射照明下に
て、任意の時に顕像を消去し主画像と同様の大きさをも
つ所望の潜像画像を表示させ、印刷物の真偽、確認事項
の照会などが極めて迅速かつ容易にできる。

【００２２】

【図面の簡単な説明】

【図１】同一平面内に継次的に複数の画像を表示する方
法の概略図

【図２】同一平面内に電気的制御によって任意の画像を
点灯表示させる装置の概略図

【図３】多元画像表示体の概略図

【図４】正六角形の時の網点配置図

【図５】インキの分光反射特性図

【図６】インキの拡散反射特性図

【図７】潜像画像の図

【図８】インキの分光反射特性図

【図９】顕像画像の図

【００２３】

【図１０】インキの分光反射特性図

【図１１】インキの拡散反射特性図

【図１２】潜像画像の図

【図１３】図７、図９、図１２とを合体した画像のネガ
画像の図

【図１４】フィルターの分光透過特性図

【図１５】正方形の時の網点配置図

【図１６】潜像画像の図

【図１７】顕像画像の図

【図１８】潜像画像の図

【図１９】潜像画像の図

【図２０】図１６、図１７、図１８、図１９とを合体し
た図

【００２４】

【符号の説明】

１、２短冊板３微小な電球４画像を点灯表示させる装置５多元画像形成体６フィルターＡ₁、Ａ₂・・・潜像画像Ｂ、Ｂ₁ 顕像画像ａ、ａ₁・・・・潜像画素ｂ顕像画素

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一平面内に、表示空間を共有する２元
以上の互いに異なる有意味画像を、全体として「地」の
領域を形成するように類似した色相環に位置し、かつ互
いに光学的反射特性の異なる一定の規則的パターンから
なる印刷画素による潜像と、任意の形状の印刷画素によ
る顕像として構成した、多元画像を有することを特徴と
する表示体。
【請求項２】同一平面内に、表示空間を共有する２元
以上の互いに異なる有意味画像を、全体として「地」の
領域を形成するように類似した色相環に位置し、かつ互
いに光学的反射特性の異なる特定の正多角形印刷画素に
よる潜像と、同一の形状の印刷画素による顕像として構
成した、多元画像を有することを特徴とする請求項１記
載の表示体。
【請求項３】同一平面内に、表示空間を共有する２元
以上の互いに異なる有意味画像を、全体として「地」の
領域を形成するように類似した色相環に位置し、かつ互
いに光学的反射特性の異なる一定の規則的パターンから
なる印刷画素による潜像と、任意の形状の印刷画素によ
る顕像として構成した、多元画像表示体から、顕像と同
系色のフィルターによってこれを消去し、特定光線等の
照射により任意の１元の潜像を抽出、表示することを特
徴とする多元画像表示法。
【請求項４】同一平面内に、表示空間を共有する２元
以上の互いに異なる有意味画像を、全体として「地」の
領域を形成するように類似した色相環に位置し、かつ互
いに光学的反射特性の異なる特定の正多角形印刷画素に
よる潜像と、同一の形状の印刷画素による顕像として構
成した、多元画素表示体から、顕像と同系色のフィルタ
ーによってこれを消去し、特定光線等の照射により任意
の１元の潜像を抽出、表示することを特徴とする請求項
３記載の多元画像表示法。
【請求項５】請求項１及び２に記載の表示体を有する
ＩＤカード、通行証、登録証、入場券、出入国証などの
身分、権利、資格などを証明する証書類及び株券、債
券、商品券などの有価証券類。