KR101429325B1 - 해상도 및 색 농도가 개선된 이미지 디스플레이용 인쇄 물품 - Google Patents

해상도 및 색 농도가 개선된 이미지 디스플레이용 인쇄 물품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인쇄 물품 및 인쇄 물품의 제조 방법에 관한 것으로서,
상기 인쇄 물품은 (a) 상부면 및 하부면을 갖는 기판; (b) 기판의 적어도 하나의 표면 상에 인쇄된 복수의 이미지들을 포함하는 그래픽 이미지층; 및 (c) 그래픽 이미지 층위에 기판의 적어도 하나의 표면 상에 인쇄되거나 형성된 복수의 다각형 렌즈들을 포함하며, 상기 다각형 렌즈들은 선명한 확대 볼록 렌즈들이며, 상기 렌즈들은 이미지들의 어레이의 일부를 선택적으로 확대하여, 다른 투시각에서 볼때 그래픽 이미지의 아래 또는 위에 플로팅하는 이미지들 또는 나타나거나 또는 사라지는 복수의 이미지들을 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

해상도 및 색 농도가 개선된 이미지 디스플레이용 인쇄 물품{PRINTED ARTICLE FOR DISPLAYING IMAGES HAVING IMPROVED DEFINITION AND DEPTH}
본 발명은 합성 이미지를 포함한 이미지를 디스플레이하는 인쇄 물품에 관한 것이다. 인쇄 물품에는 보안 신용카드, 트레이딩 카드, 축하카드, 표지판, 포스터, 라벨, 데칼, 책 커버, 장식 패널, 이름 플레이트, 영상 디스플레이 등이 포함될 수 있다. 인쇄 물품은 패턴화된 그래픽 디자인 위에 인쇄되거나 형성된 복수의 선명한 기하학적인 렌즈에 의해 확대된 합성 이미지를 디스플레이하거나 투영시킬 수 있다. 합성 이미지는 색 농도에 따른 시각적 환상, 3차원성, 숨겨진 이미지 또는 동작을 구현할 수 있다. 합성 이미지는 쉽게 복제될 수 없는 인식가능한 특징들을 가지는 인쇄 물품을 제공할 수 있다(예를 들면, 홀로그래피 이미지, 숨겨진 이미지, 등).
소비자들의 주의를 끌기 위해, 독특하고 환상적인 시각적 연출을 제공하는 이미지들로 많은 물품들이 제조된다. 이 요구를 만족시키기 위해 색 농도의 표현, 3차원 및 움직임과 같이 미적으로 즐기는 시각효과를 일으키기 위해 다양한 인쇄 기술이 개발되어 왔다. 게다가 숨어있거나 잠재하는 이미지 또는 2차원 매체 상의 3차원 이미지들을 만들어내는 다양한 방법들이 당 분야에 알려져 있다. 숨어있거나 잠재하는 이미지는 시선 각도에서 2차원 매체를 볼 때만 분명하게 보여질 수 있다.
더욱이, 숨어있거나 잠재하는 이미지 또는 3차원 이미지의 사용은 이미지들이 종래의 방법들에 의해 쉽게 복제될 수 없게 하는 모조 방지에 유용하다. 외양(appearance) 및 유동적이거나 숨겨진 이미지 효과를 복제하는 유일한 방법은 구체화된 그래픽과 광학 층을 포함한 실제 인쇄물을 다시 만들어 내는 것뿐이다.
3차원 이미지를 형성하는 한가지 방법은 불투명하거나 투명한 시트 상에 다른 색으로 두 개의 오프셋 이미지를 인쇄하고, 각각 서로 다른 이미지 색상에 해당하는 좌,우 렌즈를 갖는 특수안경을 사용하여 이미지를 보는 것을 포함한다. 이 방법은 시각효과를 얻기 위해 보는 사람이 통상적으로 특수안경을 통해 이미지를 봐야만 한다는 점에서 제한적이다.
3차원 또는 움직이는 시각적 프리젠테이션을 획득하기 위한 또 다른 방법은 렌티큘러 또는 렌즈-어레이 이미지 시스템을 사용하는 것이다. 이러한 시스템은, 일련의 평행한 볼록 렌즈가 평행한 렌즈들 아래 인쇄된 이미지의 부분을 확대하는 선명한 플라스틱 기판상에 형성되는 것이다. 상기 기판을 다른 각도에서 봄으로써, 시야는 전체 이미지 또는 형태가 하나의 시야각에서 보이고 다른 이미지는 또 다른 시야각에서 보도록 밑에 있는 이미지의 다른 초점 부분을 관찰한다. 이것은 3차원 이미지, 이미지 A에서 이미지 B로 단순한 뒤집기(또는 변환), 또는 하나의 시야각에서부터 다른 시야각으로부터의 일련의 이미지들을 동영상 클립을 보는 모습처럼 보이게 하는 다수의 이미지들과 같은 많은 시각적 효과를 가져올 수 있다. 다양한 가능성 있는 효과임에도 불구하고, 이런 시스템은 제한적인 성공을 가져왔는데 왜냐하면 제조비용과 원자재비가 매우 높기 때문이다. 종래 기술의 시스템은 또한 렌즈가 그래픽 이미지의 선별된 부분 위에 직접 인쇄되는 것보다는 사전에 제작된 렌즈 시트를 이용하는 점에 있어서 한계가 있다.
미국 특허 제6,856,462호 및 제6,833,960호는 렌티큘러 이미지 시스템을 개시하고 있다(이하, 각각 '462 및 '960 특허로 언급한다). 양 '462 및 '960 특허는 상부 평면 관점(top planar perspective)에서 볼 때 다수의 직선 또는 원형의 형태로 구성된 일련의 렌즈들을 인쇄하거나 형성하는 것을 설명한다. 그렇지만 '462 및 '960 특허에 기재된 렌티큘러 시스템은 직선 또는 원형 형태의 렌즈를 사용하는 점에 있어서 제한적이다. 어레이로부터 합성된 이미지의 선명도는 어레이내의 확대 렌즈 물질 대비 확대 렌즈 물질간의 비확대 공간의 양에 비례할 것이다. 그러므로 어레이내의 렌즈들은 가능한 한 빈틈없이 채워져 있는 것이 바람직하다. 하지만 렌즈들의 허용된 근접성은 렌즈 어레이가 인쇄된 후와 경화(curing) 전에 발생할 수 있는 "플로딩(flooding)"으로 인해 제한될 것이다. "플로딩"은 인쇄된 렌즈의 표면 장력이 경화 전 한 렌즈가 1개 이상의 근접렌즈와 합쳐지는 것을 방지하기에 충분치 않을 때 발생한다. "플로딩"은 어레이의 균일성을 파괴한다. 따라서, 렌즈는 플로딩을 피하기위해 근접렌즈들 사이의 공간을 포함한 어레이내에 위치해야 한다. 개시된 물품내 렌즈들의 기하학적인 구조와 위치는 렌즈들 사이의 이 공간을 고려하여, 복수의 렌즈들 내 확대렌즈의 비율영역을 최대화하고 비확대 영역을 최소화하도록 선택해야 한다.
게다가 확대를 최대화하기 위해 어레이 내 렌즈들의 높이(또는 두께)를 최대화시키는 것이 바람직하다. 렌즈들의 허용 높이 또한 렌즈들을 형성하기 위해 사용되는 액체의 표면장력이 플로딩 발생 없이 과도한 높이의 렌즈를 허락하지 않을 경우, "플로딩"으로 인해 제한적일 것이다. 그러므로, 상기 개시된 물품 내 렌즈들의 기하학적인 구조와 위치 또한 렌즈들의 허용 높이를 최대화하기 위해 선택되어야 한다.
직선형 또는 원형의 형태를 갖는 렌즈는 상기 목적들을 달성하지 못한다. 직선형 렌즈는 단지 직선방향에서만 초점을 맞추고 바람직한 렌즈 높이에 대하여 또다른 어려움들이 있기 때문에, 렌티큘러 시스템에서 용도가 제한되어 있다. 원형 렌즈들은 "플로딩"을 피하는 관점에서, 그의 곡선 형태가 렌즈 어레이 내에 가장 밀착가능한 팩킹 배열을 허용하지 않는다는 점에서 불리하다.
미국 특허 제5,800,907호에는 렌즈 바디, 또는 기판 표면 위에 "렌즈-형성 디파이닝 라인"을 형성하여 제조되는 렌즈들을 가진 물품이 개시되어 있다. 상기 "렌즈-형성 디파이닝 라인"은 기판 표면 위에 패턴화된 그리드를 생성하는데 사용되며, 그후, 렌즈-형성 수지가 패턴화된 그리드에 적용된다. 상기 렌즈-형성 수지는 "렌즈-형성 디파이닝 라인"을 형성하는데 사용되는 물질 내에서 불용성이고, 패턴화된 그리드가 렌즈-형성 수지에 의해 코팅된 후 패턴화된 그리드의 공간 내에서 렌즈들을 형성한다. 이와 같이, '907 특허에는 렌즈들이 기판의 표면 위 이미지(혹은 마이크로패턴 이미지)상에 직접 인쇄되거나 또는 적용될 수 있다고 개시되어 있지 않다. 그리고 '907 특허의 상기 "렌즈-형성 디파이닝 라인"은 물품을 제조하는 방법을 더 복잡하게 하고, 비용이 더 많이 소모된다.
본 발명은 기판의 표면 위에 이미지(혹은 마이크로패턴 이미지)를 인쇄 또는 적용되는 투명한 다각형의 렌즈들을 사용하여 종래 기술에서의 상기 제한요소들을 극복하고 목적을 달성한다. 투명한 다각형의 렌즈들을 이용하여 이미징하는 인쇄된 물품 및 렌티큘러는 개선된 해상도와 색 농도를 갖는 이미지들을 디스플레이한다.
본 명세서에서 특정 종래 기술을 참조하는 것은 아니며, 상기 종래 기술이 특정 관할권 내에서 통상적인 일반지식의 일부를 형성하거나, 상기 종래 기술이 당 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 관련된 것으로 확인, 이해 및 간주되는 것으로 기대된다고, 지식 또는 특정 형태의 제안으로 간주되어서는 안된다.
본 명세서에는 그래픽 이미지 및 그래픽 이미지를 디스플레이하기 위한 인쇄된 다각형 렌즈를 포함하는 물품이 개시되어 있다. 상기 인쇄된 다각형 렌즈는 그래픽 이미지로부터 형성된 합성 이미지를 투사할 수 있는 선명한 확대 렌즈이다.
일부 구현예에서, 상기 물품은 인쇄 물품과 렌티큘러 이미징 시스템을 포함한다. 상기 물품들은 (a)상부면과 하부면을 갖는 기판; (b)기판의 하나 이상의 표면 위에 인쇄된 이미지를 포함하는 그래픽 이미지 층; 및 (c) 그래픽 이미지 층 위에 기판의 하나 이상의 표면 위에 인쇄되거나 형성된 복수의 다각형 렌즈(예를 들어, 선명하고 확대 볼록렌즈인 다각형 렌즈)를 포함한다. 그래픽 이미지 층은 어레이 또는 매트릭스내에 복수의 반복 이미지들을 포함하는, 별개의 마이크로-패턴 이미지 및 그래픽 이미지를 포함할 수 있다. 상기 물품은 복수의 다각형 렌즈가 형성 혹은 인쇄된 그래픽 이미지상에 형성 혹은 인쇄된 선명한 층을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서 각 복수의 다각형 렌즈는 그래픽 이미지 층 혹은 선명한 층 위에 개별적으로 형성 또는 인쇄된다.
복수의 인쇄된 다각형 렌즈는 마이크로-패턴 이미지의 복수의 반복 이미지에 상응하는 어레이 또는 매트릭스로 조직될 수 있다. 복수의 인쇄된 다각형 렌즈는 복수의 반복 이미지들 중 일부를 확대함으로써 형성된 합성 이미지를 생성할 수 있다. 일부 구현예에서 이미지의 어레이 또는 매트릭스는 통상적으로 평행한 열의 합성 이미지들을 포함하며, 다각형 렌즈의 어레이 또는 매트릭스는 평행한 열의 렌즈들을 포함하며, 상기 반복 이미지의 빈도는 렌즈의 빈도와 상이하다.
바람직한 구현예에서, 다각형 렌즈는 6각형 렌즈 및 4각형 렌즈에서 선택된다(예를 들면, 정사각 렌즈, 직사각 렌즈, 마름모 렌즈 또는 다이아몬드형 렌즈). 가장 바람직하게는, 상기 다각형 렌즈가 6각형 렌즈를 포함한다. 일부 구현예에서 렌즈들은 그래픽 이미지층 위에 직접 인쇄된다. 다른 구현예에서, 그래픽 이미지 층 상에 선명한 층이 존재하고, 선명한 층 위에 렌즈들이 직접 인쇄된다.
일부 구현예에서, 상기 인쇄된 렌즈들은 단면이 반원형이거나 또는 단면이 초승달 형태일 수 있다. 다른 구현예에서 상기 인쇄된 렌즈는 단면이 실질적으로 편평할 수 있다. 예를 들면, 렌즈는 상부면의 표면적 중 적어도 약 50%에 대하여 기판의 표면에 대해 실질적으로 평행한 상부면을 가질 수 있다.
상기 개시된 물품은 통상적으로 그래픽 이미지 층을 포함한다. 그래픽 이미지 층은 기판의 상부면, 하부면 또는 양쪽 표면 위에 인쇄될 수 있다. 일부 구현예에서, 그래픽 이미지 층은 마이크로-패턴 이미지를 포함하는 이미지의 매트릭스 또는 어레이를 포함한다. 상기 어레이 또는 매트릭스는 하나 이상의 평면내에 규칙적 배열의 반복 그래픽 이미지를 포함할 수 있다. 상기 어레이의 이미지는 하나 이상의 평면내에 균등하게 자리잡을 수 있다(예를 들면, 수평 및/또는 수직으로).
상기 개시된 물품은 통상적으로 어레이 또는 매트릭스처럼 조직될 수 있는 복수의 다각형 렌즈들을 포함하며, 마이크로-패턴의 렌즈들을 포함할 수 있다. 어레이의 렌즈는 하나 이상의 평면내에 균등하게 자리잡을 수 있다(예를 들면 수평 및/또는 수직으로). 일부 구현예에서 다각형 렌즈들의 어레이는 각각의 렌즈가 이미지의 일부분을 확대하여, 이미지의 각 확대된 부분으로부터 형성된 적어도 하나의 합성 이미지를 디스플레이하도록 이미지의 어레이 상에 맞춰질 수 있다. 일부 구현예에서, 기판의 상부면 위에 합성 이미지가 디스플레이된다. 다른 구현예에서는, 기판의 상부면 아래에 합성 이미지가 디스플레이된다. 또다른 구현예에서는, 상기 개시된 물품들은 물품들을 다른 각도에서 볼때, 다른 이미지들을 디스플레이할 수 있다. 상기 다른 이미지는 다른 색상의 이미지를 포함할 수 있다. 상기 렌즈의 어레이는 이미지의 어레이에 대한 빈도(즉, 수직 및/또는 수평 거리 당 이미지)와 같거나 다른 빈도(즉, 수직 및/또는 수평거리 당 렌즈)를 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 개시된 물품들은 렌즈가 어레이 내에 선택된 빈도로 존재하는 규칙적인 배열로 인쇄된 렌즈들의 어레이를 포함한다. 예를 들면, 인쇄된 렌즈의 어레이는 하나 이상의 평면에서 직선 거리 당 균일한 간격의 렌즈들을 다수 포함할 수 있다(즉, 직선(인치) 당 100개의 렌즈들, 수평 및/또는 수직으로). 그리고, 개시된 물품은 선택된 빈도로 발생하는 규칙적 배열의 이미지로서 어레이의 이미지를 포함한다. 예를 들면, 이미지의 어레이는 하나 이상의 평면에서 직선 거리당 균일한 간격의 이미지들을 다수 포함할 수 있다(예를 들면, 직선(인치)당 약 100개의 이미지, 수평 및/또는 수직으로, "마이크로-패턴"의 이미지 제공). 일부 구현예에서, 인쇄된 렌즈들의 빈도는 이미지들의 빈도와 다르다. 예를 들어, 인쇄된 렌즈들의 빈도는 이미지들의 빈도보다 적거나 또는 많을 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 인쇄된 렌즈들의 빈도는 이미지들의 빈도와 동일하다(다른 색상의 이미지가 다른 각도에서 볼 때 물품에 의해 디스플레이되는 곳에서 바람직함).
어레이의 인쇄된 렌즈들은 선택된 폭과 높이를 가지는 형태로 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 렌즈들은 6각형이며, 0.0005 내지 0.0100인치(즉, 12.7 내지 254 마이크론)의 상면 뷰에서 관찰되는 평균 좌우너비(W) 및 약 0.0001 내지 0.0050인치(즉, 2.54 내지 127마이크론)의 평균높이(H)(즉, 최대 중심두께 또는 "sag")를 가진다. 추가의 구현예에서, 평균너비(W)에 대한 평균높이(H)의 비율은 적어도 약 0.1 (바람직하게는 적어도 약 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 또는 1.0)이다.
어레이의 인쇄된 렌즈들은 어레이내 선택된 간격을 갖도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 인쇄된 렌즈들은 약 0.0005 내지 0.0100 인치(즉, 2.54 내지 254 마이크론)의 어레이내에 평균 간격(S)을 갖는다. 추가적인 구현예에서, 렌즈들(또는 렌즈들의 적어도 일부)은 어레이 표면의 적어도 약 50%를 포함하며, 어레이 표면의 50% 이상은 "데드 스페이스"(즉, 렌즈 또는 렌즈의 적어도 한 부분으로 차지되는 공간)이다. 추가적인 구현예에서 렌즈들은 어레이 표면에 적어도 약 60%, 70%, 80% 또는 90%를 포함하고, 어레이 표면의 약 40%, 30%, 20% 또는 10% 이하는 데드 스페이스이다. 또다른 구현예에서, 어레이내 렌즈들의 평균너비(W)에 대한 어레이내 렌즈들의 평균 간격(S)의 비율은 약 1.0 이하(바람직하게는 약 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2 또는 0.1 이하)이다.
인쇄된 렌즈들은 통상적으로 볼록렌즈이며, 렌즈에서 초점까지의 거리가 렌즈의 초점 길이(f)인 주 초점에 대하여 광선을 평행으로 맞춘다. 일부 구현예에서, 상기 인쇄된 렌즈는 약 0.0010 내지 0.0500인치(즉, 25.4 내지 1270 마이크론)의 평균 초점 길이(f)를 가진다. 또다른 구현예에서, 평균 초점 길이(f)에 대한 평균 렌즈 높이(H)의 비율은 적어도 약 0.1(바람직하게는 적어도 약 0.2, 0.3, 0.4 또는 0.5)이다.
상기 렌즈들은 렌즈의 초점길이(f)에 가까운 평균너비를 갖는 기판 위에 인쇄된다. 일부 구현예에서, 기판은 약 0.0010 내지 0.0500인치(즉, 25.4 내지 1270 마이크론)의 평균너비를 가질 수 있다.
물품은 추가적인 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 물품은 기판의 적어도 하나의 표면(예를 들면, 그래픽 이미지 층 위의 표면 상에) 상에 형성되는 투명 층을 추가로 포함할 수 있다.
상기 개시된 물품들은 기판의 적어도 하나의 표면 위에 제2의 그래픽 이미지 층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2의 그래픽 층은 제1의 그래픽 이미지 층내에 존재하는 제1의 이미지 어레이에 더하여, 제2의 그래픽 이미지(예를 들면, 매크로-이미지) 또는 제2의 이미지 어레이(예를 들면, 제2의 마이크로-패턴 이미지)를 포함할 수 있다. 렌즈들의 어레이는 제2의 그래픽 이미지 층 상에 형성되거나 형성되지 않을 수 있다. 렌즈들의 어레이는 제2의 그래픽 이미지 층내에 존재하는 제2의 이미지 어레이에 대한 빈도보다 적어나, 같거나 또는 많은 빈도를 가질 수 있다.
상기 개시된 물품들의 기판은 불투명하고, 반투명하고(translucent), 반투명하고(semi-transparent), 또는 완전히 투명할 수 있다. 임으로, 상기 기판은 그래픽 이미지 층 상에 형성된 선명하거나 완전히 투명한 층을 포함한다.
또한 렌티큘러 이미징 시스템이 개시되어 있다. 상기 시스템은 (a)상부면 및 하부면을 갖는 기판; (b)기판의 적어도 하나의 표면 위에 형성된 복수의 이미지를 포함하는 그래픽 이미지 층; 및 (c)그래픽 이미지 층 상의 기판의 적어도 하나의 표면 위에 형성되는 복수의 다각형 렌즈들을 포함하며, 상기 다각형 렌즈들은 각 렌즈가 적어도 하나의 합성 이미지를 디스플레이하는 이미지의 일부를 확대하도록 복수의 이미지들 상에 맞춘 선명한 확대 볼록 렌즈들이다. 복수의 이미지들은 이미지의 어레이 또는 매트릭스를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈들은 렌즈의 어레이 또는 매트릭스를 포함할 수 있다. 상기 이미지와 렌즈들은 프린팅, 엠보싱, 임프레싱, 또는 스탬핑을 포함한 방법들을 사용하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 개시된 물품들의 제조방법이 개시되어 있다. 일부 구현예에서, 상기 개시된 불품들의 제조 방법들은: (a) 기판의 적어도 하나의 표면 위에 이미지의 어레이 또는 매트릭스를 포함하는 그래픽 이미지 층을 인쇄하고; 선택적으로 그래픽 이미지 층 상에 선명하거나 완전히 투명한 층을 형성하는 단계; 및 (b) 그래픽 이미지 층 상에 기판의 적어도 하나의 표면 위에 다각형 렌즈들의 어레이 또는 매트릭스를 형성 또는 인쇄하는 단계를 포함하며, 상기 다각형 렌즈들은 선명한 확대 볼록 렌즈들이다. 상기 물품은 6각형 렌즈, 정사각형 렌즈, 직사각형 렌즈, 및 마름모형 렌즈(바람직하게는 6각형 렌즈)로 구성된 군으로부터 선택되는 다각형 렌즈들을 포함한다. 상기 다각형 렌즈들은 단면이 반원형, 초승달형 또는 실질적으로 편평할 수 있다. 통상적으로 상기 방법은 본 명세서에 개시된 바와 같이 각 렌즈들이 적어도 하나의 합성 이미지를 디스플레이하는 이미지의 일부를 확대하도록 이미지의 어레이 또는 매트릭스 위에 다각형 렌즈들의 어레이 또는 매트릭스가 맞춰진 물품을 제조한다.
상기 개시된 물품들의 제조방법은 인쇄된 렌즈의 플로딩, 인쇄된 렌즈의 블리딩, 렌즈의 울퉁불퉁하고 바람직하지 않은 흐름, 디지털 오류, 기계적 오류, 및 선택적으로 어레이내 데드 스페이스가 최소화되는 단계들을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 어레이의 일부 구현예에서, 인쇄된 렌즈는 1열의 인쇄된 렌즈들이 인접열의 인쇄된 렌즈들에 대한 각(θ1)에서 오프셋인, 평행열로 맞춰져 있다. 평행열의 인쇄된 렌즈들의 배향 또는 각(θ1)은 본 명세서에서 추가로 논의될, 상기 오류들을 최소화 및 보상하기 위해, 인쇄방법에서 관찰된 오류들의 방향에 관하여 조정 또는 선택될 수 있다. 상기 오류들의 예로는 프린팅, 전단(shear), 스퀴지(squeegee) 움직임, 및 아닐록스 또는 그라비어 에칭 오류의 방향과 관련된 오류들; 필름 출력 오류; 및 디지털 래스터 이미지 프로세싱 오류를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따라 제조된 인쇄 물품의 한 구현예의 확대 단면도이며;
도 2는 본 발명에 따라 제조된 보안 신용카드의 왼쪽으로 30도인 상면 투시도이며;
도 3은 본 발명에 따라 제조된 보안 신용카드의 오른쪽으로 30도인 상면 투시도이며;
도 4는 본 발명에 따라 제조된 마이크로-패턴 이미지의 고도로 확대된 상면도이며;
도 5는 본 발명에 따라 제조된 투명한 6각형 렌즈들의 고도로 확대된 상면도이며;
도 6은 마이크로-패턴 이미지 위와 투명한 렌즈 아래에 부착된 투명 층을 가진 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 인쇄된 물품의 단면도이며;
도 7은 마이크로-패턴 이미지가 투명한 기판의 한 표면 위에 인쇄되고, 투명한 렌즈들이 투명한 기판의 반대 표면 위에 인쇄되는 본 발명의 다른 구현예에 따른 인쇄된 물품의 단면도이며;
도 8은 한 각에서 볼때 숨겨진 이미지의 모습을 보여주는 본 발명의 한 구현에 따른 인쇄된 물품의 상면도이며;
도 9는 상부각에서 볼때 숨겨진 이미지를 갖는 도 8의 물품의 상면도이며;
도 10은 실질적으로 편평한 투명 렌즈들의 외관을 보여주는 본 발명의 다른 구현예의 단면도이며;
도 11은 투명한 기판의 상부면 상에 인쇄된 투명 렌즈들 및 투명한 기판의 하부면상에 인쇄된 마이크로-패턴 이미지들을 나타내는 본 발명의 또다른 구현예의 단면도이다.
본 명세서에 개시된 주제는 명세서 전반에 걸쳐 이하에 기재된 바와 같이, 여러 정의들을 사용하여 기재되어 있다.
문맥상 특별히 명시하거나 지시하지 않는한, 용어 "a", "an" 및 "the"는 "하나 이상"을 의미한다.
본 명세서에 사용된, "약" , "대략", "실질적으로" 및 "상당히"는 당 분야에 통상의 지식을 가진 자들에 의해 이해될 것이며, 이들이 사용된 문맥상에서 어느 정도 다양할 것이다. 용어가 사용된 문맥에서, 당 분야에 통상의 지식을 가진 자들에게 명확하지 않은 용어가 사용된다면, "약" 및 "대략"은 특정용어의 ±10% 이하를 의미할 것이며, "실질적으로" 및 "상당히"는 특정용어의 ±10% 초과를 의미할 것이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "포함하다(include)" 및 "포함하는(including)"은 용어 "포함하다(comprise)"와 "포함하는(comprising)"과 동일한 의미를 가진다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "다각형"은 평면도형이 세 개 이상의 직선 획 요소 또는 "면"들에 의해 둘러싸인 평면도형이며, 상기 면은 3개 이상의 모서리에서 만나며, 모서리의 수는 면의 수에 대응한다. 상기와 같이, "다각형" 형태는 다(多)면이며, 밀폐형 평면형이다. 다각형은 3각형(또는 트라이앵글), 4각형(또는 4변형), 5각형, 6각형, 7각형, 8각형 등을 포함할 수 있다. 4각형은 네 면이 4개의 직각들로 연결된, 정사각형과 직사각형을 포함한다. 4각형은 또한 4개의 직각들을 포함하지 않는(예를 들면 다이아몬드-형태 다각형 또는 평행사변형) 마름모를 포함한다. 본 명세서에 사용된 "다각형"에는 원 형태 (즉, 점) 또는 타원형이나 튜브형과 같이 연장된 원의 형태를 포함하지 않는다. 단면에 있어서, 본 명세서에 개시된 렌즈들은 반원, 초등달형 또는 실질적으로 편평할 수 있다(도 10 참조) 단면이 "실질적으로 편평한" 렌즈는 상부면의 표면 중 적어도 50%가 기판의 표면에 대하여 대략 평행인 상부 면을 가질 수 있다. 렌즈들은 상부면의 남은 면에서, 대략 편평한 지점부터 상부면이 기판의 표면과 접촉하는 지점에 걸쳐 만곡부를 포함한다(즉, 렌즈들의 주변부를 따라 만곡부를 포함). 렌즈들의 실질적으로 편평한 표면으로 인해, 상부면 각도에서 볼때 패턴 이미지가 확대되는 것을 막는다. 렌즈들의 주변부를 따라 있는 만곡부는 패턴 이미지를 실질적으로 비평면 각도에서 볼때만 근본적인 패턴 이미지의 확대를 형성한다. 따라서, 인쇄 물품을 상부면 각도에서 볼때 합성 이미지가 보이지 않으며, 시야각을 실질적으로 비평면 시야로 변경시키는 경우 패턴 이미지의 확대부분을 포함하는 숨겨진 이미지가 드러나게 된다.
본 명세서에 개시된 물품들은 이미지의 어레이 또는 매트릭스로서 조직될 수 있으며, 마이크로-패턴 이미지일 수 있는 복수의 이미지들을 포함한다. 일부 구현예에서, 이미지들은 오프셋 평행선에 어레이될 수 있다(예를 들면, 도 4를 참조하며, 50%까지 수평으로 오프셋인 평행선에 배열된 풍선 이미지들의 어레이를 나타냄). 상기 개시된 물품들은 통상적으로 렌즈의 어레이 또는 매트릭스로서 조직될 수 있고, 오프셋 평행선에 어레이될 수 있는 복수의 다각형 렌즈들을 포함한다(예를 들면, 도 5를 참조하며, 50%까지 수평으로 오프셋인 평행선에 배열된 6각형 렌즈들의 어레이를 나타냄).
어레이 내 렌즈들의 빈도는 어레이 내 이미지들의 빈도보다 적거나, 같거나 혹은 무척 클 수 있다. 일부 구현예에서, 렌즈들은 그래픽 이미지 층의 표면 위 또는 아래에 합성 이미지를 디스플레이할 수 있다. 다른 구현예에서, 물품을 다른 각도에서 볼때, 다른 이미지들을 디스플레이할 수 있거나, 또는 물품을 다른 각도에서 볼때, 다른 색상의 이미지들을 디스플레이할 수 있다.
본 명세서에 개시된 물품들의 일부 구현예에서 한 어레이내 각 인쇄된 렌즈들은 합성 이미지가 확대된 부분들에서 형성되도록 이미지들의 어레이내에서 이미지의 일부분을 확대할 수 있다. 상기 확대된 이미지는 기판 표면의 아래쪽이나 위쪽으로 떠오른 3차원 이미지처럼 나타날 수 있다. 이미지들의 어레이내에 이미지 부분들을 확대하기 위해, 통상적으로 인쇄된 렌즈들의 어레이는 이미지들의 어레이내 이미지들의 빈도와 다른 빈도를 가진다. 본 명세서에 사용된, "빈도"는 이미지들의 어레이의 직선길이내에서 발생하는 이미지의 수를 의미한다. 이와 유사하게, "빈도"는 렌즈들의 어레이의 직선길이내에서 발생하는 인쇄된 렌즈들의 수를 의미한다. 예를 들면, 이미지들의 어레이는 직선 인치당(수평, 수직, 또는 양방향 모두) 약 100개의 이미지들을 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 렌즈들의 어레이는 직선 인치당(수평, 수직, 또는 양방향 모두) 약 100개의 렌즈들을 포함할 수 있다. 그러나, 합성 이미지를 만들어내기 위해서는, 통상적으로 이미지의 어레이에 대한 빈도가 렌즈들의 어레이의 빈도와는 다를 것이다. 이로써, 어레이의 각 렌즈들은 어레이의 각 이미지에 대하여 "오프셋"이 된다. 이미지의 빈도가 렌즈들의 빈도보다 적은 곳에서(예를 들어, 각각 인치당 99 대 인치당 100), 합성 이미지는 반대로 되고, 기판 표면 위로 플로팅되어 나타날 것이다. 이미지의 빈도가 렌즈들의 빈도보다 큰 곳에서(예를 들어, 각각 인치당 100 대 인치당 99), 이미지는 기판 표면 뒤로 플로팅되어 나타날 것이다. 일부 구현예에서, 이미지 및 렌즈들의 어레이들에 적합한 빈도들은 인치당 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103 또는 104개의 이미지들 또는 렌즈들을 포함하며, 이미지의 어레이에 대한 빈도 및 렌즈들의 어레이에 대한 빈도는 같거나 또는 다를 수 있다.
그래픽 이미지와 렌즈는 임의의 적합한 방법에 의해 기판이 적용될 수 있다. 예를 들면, 일부 구현예에서, 몇몇 그래픽 이미지와 렌즈들은 프린팅, 엠보싱, 임프레싱, 스탬핑, 또는 이들의 조합을 포함하는 방법들을 사용하여 적용될 수 있다. 그래픽 이미지는 하나의 선택된 방법(예들 들면, 프린팅)을 사용하여 적용될 수 있으며, 렌즈들은 같거나 다른 방법(예를 들면, 엠보싱)을 사용하여 적용될 수 있다. 프린팅 방법은 리소그래피, 플랙소그래피, 실크 스크리닝 등을 포함한다.
본 명세서에 개시된 물품들은 예들 들면, 물품들 위에 인쇄, 임프레스 또는 스탬프될 수 있는 추가의 구성요소들을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 물품들은 상부 표면이 마이크로-패턴 이미지로 인쇄되고, 선택적으로 추가적인 그래픽 이미지를 포함하는 기판을 포함하는 인쇄 물품을 포함할 수 있다. 추가적인 그래픽 이미지는 이미지의 두번째 패턴(예를 들면, 두번째 마이크로-패턴 이미지)을 포함할 수 있거나, 또는 하나 이상의 비패턴 이미지(예를 들면, 매크로-이미지)를 포함할 수 있다. 임의로, 선명하거나 완전 투명한 층은 인쇄된 마이크로-패턴 이미지 위에 (및, (존재한다면) 추가적인 그래픽 이미지 또는 이미지의 두 번째 패턴 위에) 인쇄되거나 형성된다. 이들 이미지 위에, 복수의 투명한 다각형 렌즈가 마이크로-패턴 이미지(들) 및 선택적으로 추가적인 그래픽 이미지 위에 위치되는 복수의 투명한 다각형 렌즈들이 형성 또는 인쇄된다. 마이크로 패턴 이미지(들) 내 이미지들의 빈도와 복수의 렌즈들 내 투명한 다각형 렌즈들의 빈도는 각 개개의 투명한 렌즈들이 첫 번째 마이크로-패턴 이미지 및 선택적으로 두 번째 마이크로-패턴 이미지내 이미지의 일부분을 확대하도록 선택될 수 있으며, 상기 추가의 그래픽 이미지는 두번째 마이크로-패턴 이미지를 포함한다. 상면 시야에서 볼 때, 복수의 투명한 렌즈는 첫번째 마이크로-패턴 이미지 및 선택적으로 두번째 마이크로-패턴 이미지의 확대된 일부로부터 형성된 합성 이미지를 디스플레이할 수 있다. 합성 이미지 또는 이미지들은 다를 수 있으며, 기판의 표면 위 또는 아래로 떠올라 나타날 수 있다. 일부 구현예에서, 추가의 그래픽 이미지는 첫 번째 마이크로-패턴 이미지의 빈도와 다른 빈도를 갖는 두 번째 마이크로-패턴 이미지를 포함할 수 있다. 또다른 구현예에서, 렌즈들은 물품을 다른 각도에서 볼때, 여러 다른 이미지들을 디스플레이할 수 있다.
본 발명은 투명한 다각형 렌즈들을 사용하여 종래 기술의 한계점들을 극복한다. 본 명세서에 개시된 다각형 렌즈들은 렌즈들의 어레이내 확대하는 물질을 최대화하기 위해 사용될 수 있다. 게다가, 지금까지 평행선의 더 두꺼운 투명한 렌즈들을 인쇄하는 것이 이제는 출력장치 인쇄 방향에 직각을 이루고 실행하는 렌즈들의 평행열 각을 제거하고/하거나, 상기 프린팅 출력장치에 대하여 직각 방향으로 출력할 렌즈들의 평행한 열의 두께 및 간격을 디지털 조정함으로써 보상될 수 있다. 투명한 렌즈들이 플로딩(flooding) 또는 플로잉(flowing)하는 것을 피하기 위해 복수의 투명한 다각형 렌즈들에 대한 각을 선택함으로써, 인쇄 물품은 선명하고 깨끗한 이미지를 가지게 된다. 복수의 투명한 다각형 렌즈의 각을 조절함으로써 렌즈들의 높이 및/또는 두께가 플로딩 발생 없이 증가할 수 있다. 게다가, 같은 대조군 렌즈 높이와 두께에 대하여, 렌즈들 사이의 거리는 인접렌즈들이 서로에 플로딩 또는 블리딩으로부터 잉크의 위험을 최소화하면서 감소될 수 있다. 이것은 확대렌즈들의 주어진 영역내 농도 대 투명한 다각형 렌즈들사이의 비확대 간격을 증가시킴으로써 3차원의 시각환상을 증가시킨다.
게다가, 플로딩없이 서로 더 면밀히 인쇄될 수 있는 특정의 기하학적인 형태들이 발견되었다. 프린팅 과정에서 표면장력과 기계적 전단력이 함께 투명 렌즈들의 플로딩을 일으키지 않도록 라인들과 점들이 충분히 멀리 떨어져야만 프린팅될 수 있다. 통상적으로, 프린팅할때 점들이 함께 플로딩되는 것을 막기 위해 투명잉크의 원형 점들을 프린팅하는데, 렌즈들 사이의 "비-점" 렌즈 영역의 30~40% 공간이 필요하다. 이로써 인쇄된 물품 내 30~40%의 비-확대 영역이 형성된다. 6각형과 같은 특정의 기하학적 형태로 렌즈들을 형성 및 프린팅하는 것은 원형의 점 렌즈를 함께 플로딩시키는 끌어당기는 표면 장력에 저항하는 동안 원형 점 렌즈와 같은 공간을 허용한다. 게다가, 6각형 렌즈들을 프린팅함으로써 비확대 영역을 30~40%에서 15~20%로 감소시켜, 6각형 렌즈들이 원형 점 렌즈들보다 적은 "비-렌즈" 간격으로 팩킹될 수 있다. 이것은 기본 마이크로-패턴 이미지가 6각형 렌즈들의 대응하는 어레이에 의해 확대될때 보다더 선명한 3차원 효과들을 얻는다.
투명한 렌즈들의 열들의 각 및 렌즈 자체들의 기하하적 형태들이 프린팅의, 전단의, 스퀴지 운동의, 에칭의, 아닐록스 또는 그라비어 롤들의 에칭의 상대 방향으로부터 제공되는 오류들; 필름 출력 오류; 디지털 래스터 이미지 처리 오류 및 표면 장력으로 인한 오류들에 민감하다는 사실을 또한 발견하였다. 투명렌즈들의 특정 기하학적 형태들과 평행한 열들은 상기 오류들을 최소화 및 보상하는데 기초하여 선택되어, 투명감 잉크의 블리딩, 플로딩 및 흐름을 피하면서 투명렌즈들의 지금까지는 얻을 수 없던 렌즈높이 및 면밀한 팩킹을 얻게 되었다.
구현예
하기 구현예들은 설명을 위한 것이지, 특허청구범위의 범주를 제한하는 것으로 간주되지 않는다.
구현예 1. 인쇄 물품은: (a)상부면을 갖는 기판; (b)상기 기판의 상부면위에 형성된 그래픽 이미지; (c)상기 기판의 상부면위에 형성된 마이크로-패턴 이미지; 및 (d)그래픽 이미지의 표면위에 형성된 복수의 선명한 기하학적 렌즈들을 포함하며, 상기 복수의 선명한 기하학적 렌즈들은 상기 그래픽 이미지 및 상기 마이크로-패턴 이미지위에 위치되며, 상기 선명한 기하학적 렌즈들은 단면이 반원형이며, 상면 시야에서는 6각형, 원형, 다이아몬드형, 사각형 또는 직사각형으로 구성되며, 상기 복수의 선명한 기하학적 렌즈들은, 복수의 선명한 기하학적 렌즈들이 상기 마이크로-패턴의 여러 부분들을 확대 및 조합하여, 다른 방향에서 볼때 상기 인쇄물품의 다른 부분들 위에 디스플레이되는 합성 이미지를 디스플레이하도록, 상기 마이크로-패턴 이미지의 일부를 각각의 선명한 기하학적 렌즈들이 확대하도록 상기 마이크로-패턴 이미지 위에 맞춰진다.
구현예 2. 인쇄 물품은: (a)상부면을 갖는 기판; (b)상기 기판의 상부면위에 형성된 그래픽 이미지; (c)상기 기판의 상부면위에 형성된 마이크로-패턴 이미지; (d)상기 패턴 이미지의 상부면위에 형성된 투명층; 및 (e)그래픽 이미지의 표면위에 형성된 복수의 선명한 기하학적 렌즈들을 포함하며, 상기 복수의 선명한 기하학적 렌즈들은 상기 그래픽 이미지 및 상기 마이크로-패턴 이미지위에 위치되며, 상기 선명한 기하학적 렌즈들은 단면이 반원형이며, 상면 시야에서는 6각형, 원형, 다이아몬드형, 사각형 또는 직사각형으로 구성되며, 상기 복수의 선명한 기하학적 렌즈들은, 복수의 선명한 기하학적 렌즈들이 상기 마이크로-패턴의 여러 부분들을 조합하여, 다른 방향에서 볼때 상기 인쇄물품의 다른 부분들 위에 디스플레이되는 합성 이미지를 디스플레이하도록, 상기 마이크로-패턴 이미지의 일부를 각각의 선명한 기하학적 렌즈들이 확대하도록 상기 마이크로-패턴 이미지 위에 맞춰진다.
구현예 3. 인쇄 물품은: (a)뒷면 및 앞면을 갖는 투명기판; (b)상기 기판의 뒷면위에 처음 형성된 마이크로-패턴 이미지; 및 (c)그래픽 이미지의 표면위에 인쇄된 복수의 선명한 기하학적 렌즈들을 포함하며, 상기 복수의 선명한 기하학적 렌즈들은 상기 그래픽 이미지 및 상기 마이크로-패턴 이미지위에 위치되며, 상기 선명한 기하학적 렌즈들은 단면이 반원형이며, 상면 시야에서는 6각형, 원형, 다이아몬드형, 사각형 또는 직사각형으로 구성되며, 상기 복수의 선명한 기하학적 렌즈들은, 복수의 선명한 기하학적 렌즈들이 상기 마이크로-패턴의 여러 부분들을 조합하여, 다른 방향에서 볼때 상기 인쇄물품의 다른 부분들 위에 디스플레이되는 합성 이미지를 디스플레이하도록, 상기 마이크로-패턴 이미지의 일부를 각각의 선명한 기하학적 렌즈들이 확대하도록 상기 마이크로-패턴 이미지 위에 맞춰진다.
구현예 4. 구현예 1-3의 인쇄 물품으로서, 상기 선명한 기하학적 렌즈들은 상면 관점에서 볼때 선명한 기하학적 렌즈들 아래 인쇄된 상기 마이크로-패턴 이미지가 확대되도록, 기하학적 형태의 원주를 따라 실질적으로 만곡되고, 상기 선명한 기하학적 렌즈들의 주요 표면에 대하여 단면으로 볼때 실질적으로 평면이며, 실질적으로 상면 관점이 아닌 각에서 볼때 상기 선명한 기하학적 렌즈들의 원주 만곡부는 상기 마이크로-패턴 이미지를 확대하여 숨겨진 이미지를 보여지게 한다.
구현예 5. 인쇄 물품의 제조방법으로서, 상기 방법은 (a)상부면을 갖는 기판을 제공하는 단계; (b)상기 기판의 상부면위에 그래픽 이미지를 형성하는 단계; (c)상기 기판의 상부면위에 마이크로-패턴 이미지를 형성하는 단계; (d)그래픽 이미지의 표면위에 형성된 복수의 선명한 기하학적 렌즈들의 질감패턴을 형성하는 단계; 및 (e)단면이 반원형이고, 상면 시야에서 볼때 6각형, 원형, 다이아몬드형, 사각형 또는 직사각형으로 구성되도록 상기 선명한 기하학적 렌즈들을 형성하는 단계; (f)상기 그래픽 이미지와 상기 마이크로-패턴 이미지위에 상기 복수의 선명한 기하학적 렌즈들을 위치시키는 단계; 및 (g)복수의 선명한 기하학적 렌즈들이 상기 마이크로-패턴의 여러 부분들을 조합하여 다른 방향에서 볼때 합성 이미지가 상기 인쇄 물품의 다른 부분위에 디스플레이되도록 상기 마이크로-패턴 이미지의 일부를 각각의 선명한 기하학적 렌즈들이 확대하도록 상기 복수의 선명한 기하학적 렌즈들을 상기 마이크로-패턴 이미지 위에 맞추는 단계를 포함한다.
구현예 6. 인쇄 물품의 제조방법으로서, 상기 방법은 (a)상부면을 갖는 기판을 제공하는 단계; (b)상기 기판의 상부면위에 그래픽 이미지를 형성하는 단계; (c)상기 기판의 상부면위에 마이크로-패턴 이미지를 형성하는 단계; (d)상기 패턴 이미지의 상부면위에 마이크로-패턴 이미지를 형성하는 단계; (e)그래픽 이미지의 표면위에 형성된 복수의 선명한 기하학적 렌즈들의 질감패턴을 형성하는 단계; 및 (f)단면이 반원형이고, 상면 시야에서 볼때 6각형, 원형, 다이아몬드형, 사각형 또는 직사각형으로 구성되도록 상기 선명한 기하학적 렌즈들을 형성하는 단계; (g)상기 그래픽 이미지와 상기 마이크로-패턴 이미지위에 상기 복수의 선명한 기하학적 렌즈들을 위치시키는 단계; 및 (h)복수의 선명한 기하학적 렌즈들이 상기 마이크로-패턴의 여러 부분들을 조합하여 다른 방향에서 볼때 합성 이미지가 상기 인쇄 물품의 다른 부분위에 디스플레이되도록 상기 마이크로-패턴 이미지의 일부를 각각의 선명한 기하학적 렌즈들이 확대하도록 상기 복수의 선명한 기하학적 렌즈들을 상기 마이크로-패턴 이미지 위에 맞추는 단계를 포함한다.
구현예 7. 인쇄 물품의 제조방법으로서, 상기 방법은 (a)뒷면 및 앞면을 갖는 기판을 제공하는 단계; (b)상기 투명기판의 뒷면위에 그래픽 이미지를 형성하는 단계; (c)상기 기판의 뒷면위에 마이크로-패턴 이미지를 형성하는 단계; (d)상기 투명기판의 앞면위에 인쇄된 복수의 선명한 기하학적 렌즈들의 직물패턴을 형성하는 단계; (e)단면이 반원형이고, 상면 시야에서 볼때 6각형, 원형, 다이아몬드형, 사각형 또는 직사각형으로 구성되도록 상기 선명한 기하학적 렌즈들을 형성하는 단계; (f)상기 그래픽 이미지와 상기 마이크로-패턴 이미지위에 상기 복수의 선명한 기하학적 렌즈들을 위치시키는 단계; 및 (g)복수의 선명한 기하학적 렌즈들이 상기 마이크로-패턴의 여러 부분들을 조합하여 다른 방향에서 볼때 합성 이미지가 상기 인쇄 물품의 다른 부분위에 디스플레이되도록 상기 마이크로-패턴 이미지의 일부를 각각의 선명한 기하학적 렌즈들이 확대하도록 상기 복수의 선명한 기하학적 렌즈들을 상기 마이크로-패턴 이미지 위에 맞추는 단계를 포함한다.
구현예 8. 구현예 4-7 중 어느 하나의 인쇄 물품의 제조방법으로서, 단면에서 볼때 기하학적 형태의 원주 주위로 실질적으로 만곡되고, 선명한 기하학적 렌즈들의 표면 대부분이 실질적으로 평면이 되도록 선명한 기하학적 렌즈들이 형성되며, 상면 시야에서 볼때 확대되지 않은 상기 선명한 기하학적 렌즈들 아래에 마이크로-패턴 이미지를 형성하는 단계; 및 실질적으로 상면 시야가 아닌 각에서 볼때 상기 마이크로-패턴 이미지를 확대하여 숨겨진 이미지를 볼 수 있도록 상기 선명한 기하학적 렌즈들의 원주 만곡부를 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
구현예 9. 인쇄 물품은: (a)상부면 및 하부면을 갖는 기판; (b)기판의 적어도 하나의 표면 상에 인쇄된 복수의 이미지들을 포함하는 그래픽 이미지층; 및 (c)그래픽 이미지층 상에 기판의 적어도 하나의 표면 상에 인쇄된 복수의 다각형 렌즈들을 포함하며, 상기 다각형 렌즈들은 선명한 확대 볼록 렌즈들이다.
구현예 10. 구현예 9의 인쇄 물품으로서, 복수의 다각형 렌즈들은 6각형 렌즈, 사각형 렌즈, 직사각형 렌즈, 및 마름모형 렌즈들로 구성된 군으로부터 선택되는 다각형 렌즈들을 포함한다.
구현예 11. 구현예 10의 인쇄 물품으로서, 다각형 렌즈들은 6각형 렌즈들을 포함한다.
구현예 12. 구현예 9-11 중 어느 하나의 인쇄 물품으로서, 다각형 렌즈들은 단면이 반원형이다.
구현예 13. 구현예 9-12 중 어느 하나의 인쇄 물품으로서, 다각형 렌즈들은 단면이 실질적으로 평면이다.
구현예 14. 구현예 9-13 중 어느 하나의 인쇄 물품으로서, 복수의 이미지들은 마이크로-패턴 이미지를 포함한다.
구현예 15. 구현예 9-14 중 어느 하나의 인쇄 물품으로서, 복수의 다각형 렌즈들은 각 렌즈들이 이미지의 일부를 확대하여 적어도 하나의 합성 이미지를 디스플레이하도록 복수의 이미지들 위에 맞춰져 있다.
구현예 16. 구현예 9-15 중 어느 하나의 인쇄 물품으로서, 복수의 렌즈들은 기판 위에 실질적으로 인쇄된다.
구현예 17. 구현예 9-16 중 어느 하나의 인쇄 물품으로서, 복수의 이미지들은 이미지들의 어레이를 포함하며, 복수의 렌즈들은 렌즈들의 어레이를 포함한다.
구현예 18. 구현예 17의 인쇄 물품으로서, 렌즈들의 어레이는 렌즈들의 빈도를 가지며; 이미지들의 어레이는 이미지들의 빈도를 가지며; 및 렌즈들의 빈도는 이미지들의 빈도보다 크다.
구현예 19. 구현예 17의 인쇄 물품으로서, 렌즈들의 어레이는 렌즈들의 빈도를 가지며; 이미지들의 어레이는 이미지들의 빈도를 가지며; 및 렌즈들의 빈도는 이미지들의 빈도보다 적다.
구현예 20. 구현예 17의 인쇄 물품으로서, 렌즈들의 어레이는 렌즈들의 빈도를 가지며; 이미지들의 어레이는 이미지들의 빈도를 가지며; 및 렌즈들의 빈도는 이미지들의 빈도와 같다.
구현예 21. 구현예 17의 인쇄 물품으로서, 이미지들의 어레이는 마이크로-패턴 이미지를 포함한다.
구현예 22. 구현예 9-21의 인쇄 물품으로서, (d)기판의 적어도 하나의 표면위에 인쇄된 제2 그래픽 이미지층을 추가로 포함한다.
구현예 23. 구현예 9-22의 인쇄 물품으로서, 기판이 투명하다.
구현예 24. 구현예 23의 인쇄 물품으로서, 그래픽 이미지층이 기판의 하부면 위에 인쇄된다.
구현예 25. 인쇄 물품은 (a)상부면 및 하부면을 갖는 기판; (b)기판의 적어도 하나의 표면위에 인쇄된 복수의 이미지들을 포함하는 그래픽 이미지층; (c)그래픽 이미지층 위에 기판의 적어도 하나의 표면 위에 형성된 투명층; 및 (d)상기 그래픽 이미지층 위에 투명층 상에 형성된 복수의 다각형 렌즈들을 포함하며, 상기 다각형 렌즈들은 선명한 확대 볼록 렌즈이다.
구현예 26. 인쇄 물품은 (a)상부면 및 하부면을 갖는 기판; (b)기판의 하부면위에 인쇄된 복수의 이미지들을 포함하는 그래픽 이미지층; 및 (c)기판의 상부면 위에 인쇄된 복수의 다각형 렌즈들을 포함하며, 상기 다각형 렌즈들은 선명한 확대 볼록 렌즈이다.
구현예 27. 인쇄 물품의 제조방법으로서, 상기 방법은 (a)기판의 적어도 하나의 표면 상에 복수의 이미지들을 포함하는 그래픽 이미지층을 인쇄하는 단계; 및 (b)그래픽 이미지층 위에 기판의 적어도 하나의 표면 상에 복수의 다각형 렌즈들을 인쇄하는 단계를 포함하며, 상기 다각형 렌즈들은 선명한 확대 볼록 렌즈이다.
구현예 28. 구현예 27의 방법에 의해 형성된 인쇄 물품으로서, 다각형 렌즈는 6각형 렌즈를 포함한다.
구현예 29. 인쇄 물품의 제조방법으로서, 상기 방법은 (a)기판의 적어도 하나의 표면위에 복수의 이미지들을 포함하는 그래픽 이미지층을 인쇄하는 단계; (b)그래픽 이미지층을 투명층으로 코팅하는 단계; 및 (c)투명층 위에 복수의 다각형 렌즈들을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 다각형 렌즈들은 선명한 확대 볼록 렌즈이다.
구현예 30. 구현예 29의 방법에 의해 형성된 인쇄 물품으로서, 상기 다각형 렌즈들은 6각형 렌즈들을 포함한다.
실시예
2008년 2월 5일자로 출원한 미국 출원번호 제12/026,069호를 참조하며, 이의 내용은 이하에 참고문헌으로 통합된다. 설명될 이하의 실시예들에 또한 참조되며, 청구범위의 범주를 제한하는 것으로 간주되지 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 인쇄 물품(10)의 제1 구현예의 단면도가 도시되어 있으며, 통상의 크기보다 매우 확대되어 도시되어 있다. 본 구현예에서, 인쇄 물품(10)은 상부면(14) 및 하부면(16)을 갖는 기판(12)을 포함한다. 기판(12)은 종이, 카드 보드, 플라스틱, 아크릴, 유리, 금속 또는 임의의 다른 적당한 인쇄될 수 있는 물질 위에 형성될 수 있다. 층(18)은 기판(12)의 상부면(14)의 부분 또는 전체위에 반사잉크에 의해 바람직하게 인쇄 및 라미네이트된다. 반사층이 바람직하지만, 상기 방법들은 심지어 평평한 종이 기재를 사용하여 우수한 시각효과들을 얻음을 알 것이다. 상기 층(18)은 선명하거나 어떤 색도 가질 수 있다. 상기 층은 불투명, 투명, 반투명(semi-transparent) 또는 반-투명(translucent)일 수 있다. 상기 층(18)은 인쇄 물품에 반짝이거나 또는 글로시한 금속성 외양을 바람직하게 제공한다. 선택적으로, 반사층(18)은 크롬 필름, 회절 필름, 메탈릭 호일, 홀로그래피 호일, 롤 리핑 또는 반짝이는 표면을 갖는 임의의 금속성 물질로 제조될 수 있다.
그래픽 디자인 또는 이미지(20)는 층(18)의 일부 또는 전체에 인쇄된다. 상기 그래픽 디자인은 매크로-이미지(예를 들면, 운동 그림)와 한 어레이의 이미지(예를 들면, 마이크로-패턴 이미지(22))를 포함한다. 그 후에 층(20) 위에 한 어레이의 투명한 다각형 렌즈들(29)이 인쇄된다. 렌즈(29)의 빈도 및 자리배치는 인쇄 물품의 표면 위에 플로팅되어 나타나는 합성 이미지를 디스플레이하기 위해 마이크로-패턴 이미지의 부분들을 확대하기 위해 선택된다.
렌즈들(29)은 이미지(20)의 전체 표면 위에 또는 그 부분 위에서만 형성될 수 있다. 상기 렌즈들(29)은 실크 스크리닝, 리소그래피, 플렉소그래피, 오프셋 프린팅, 그라비어, 코팅 또는 다른 알려진 프린팅 방법에 같은 프린팅 방법에 의해 이미지(20) 또는 그래픽 디자인의 상부에 인쇄되는, 본 용도로 사용되기에 적당한 투명 잉크로부터 형성될 수 있다. 이 투명 잉크는 바람직하게 UV-경화 잉크이다. 상기 투명잉크는 글리터의 얇은 조각, 또는 펄(pearl), 또는 인쇄 물품 위에 " 글리터리(glittery)" 효과를 형성하는 다른 재료들을 또한 포함할 수 있다.
상기 그래픽 디자인(20)과 마이크로-패턴 이미지(22)의 바람직한 형성방법은 오프셋 프린팅 과정을 통한 방법이다. 상기 그래픽 디자인(20)은 불투명 잉크, 반-투명(semi-transparent) 잉크, 반투명(translucent) 잉크 또는 이들의 임의의 조합으로 인쇄될 수 있다. 이런 잉크들은 바람직하게 자외선(UV) 광에 반응하여 경화성이다. 상기 그래픽 디자인(20)과 마이크로-패턴 이미지(22)의 다른 형성방법들로는 실크 스크리닝, 리소그래피, 플렉소그래피, 그라비어 또는 다른 알려진 프린팅 방법들이 포함된다.
도 2는 왼쪽에서 볼 때 인쇄 물품(10)의 외관 모습이고, 도 3은 오른쪽에서 볼 때 인쇄 물품의 외관 모습이다. 물품의 상부 표면에 인쇄된 그래픽 디자인은 운동 도면(30)을 포함한다. 복수의 다각형 렌즈는 인쇄 물품내 통상적 사이즈에 대해 사이즈가 과장되는 6각형 렌즈로 대표된다. 상기 마이크로-패턴 이미지(22)(본 실시예에서는 마이크로 이미지 풍선들)는 6각형 렌즈에 의해 확대되어, 인쇄 물품(10)의 표면 위에 플로팅하는 풍선들로 나타내어진다. 마이크로-패턴 이미지(22)(사이즈가 크게 과장됨)는 도 4에서 상면 시야로 도시되어 있다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 6각형 렌즈들의 평행열의 각(θ1) 또는 배향은 프린팅 과정에서 관찰되는 오류들의 방향에 대하여 상기 오류들을 최소화 및 보상하기 위해 조정 또는 선택될 수 있다. 상기 오류들의 예로는 프린팅, 전단, 스퀴지 운동 및 아닐록스 또는 그라비어 에칭 오류의 방향; 필름 출력 오류; 및 디지털 래스터 이미지 처리 오류가 있다. 상기 기본사실에 따라 배향을 선택함으로써, 높은 구조높이 및 6각형 렌즈들의 면밀한 팩킹을 얻을 수 있다. 본 실시예에서 6각형 렌즈들 사이의 간격은 S로 표시되며, 6각형 렌즈들의 너비는 도 5에서 투명한 6각형 렌즈들의 W로 표시된다. 투명렌즈들의 배향 및 기하학적 형태는 렌즈들의 플로딩, 블리딩 및/또는 바람직하지 않은 흐름을 방지하기 위해 본 실시예에서는 1개의 6각형으로부터 선택될 수 있다.
6각형 렌즈들의 평행열의 각(θ1) 또는 배향은 렌즈들의 프린팅 중에 오류들이 일어나는 것을 수정하거나 최소화하기 위해 조정될 수 있다. 예를 들면, 이미지가 인쇄판 위 또는 잉크 젯 프린팅 헤드 위에서 디지털로 변환할 때 오류들이 발생할 수 있다. 일부 예에서, 잉크 젯의 방향은 잉크가 분사될때 잉크젯 헤드의 방향에서 정확한 것보다 더 두껍게 잉크가 분사되게 할 수 있다(예를 들면, 수직 도포된 선들은 수평 도포된 선들보다 두껍다). 이와 유사하게, 프린팅 판 위의 레이저 버닝(burning) 이미지는 수직 또는 수평 방향에서 방향적 프린팅 오류를 나타낼 수 있다. 기계적 오류들도 프린팅 중에 관찰될 수 있다. 예를 들면, 프린팅 과정 중의 잉크 상의 힘(예를 들면, 실크 스크린을 통한 스퀴지 부서짐) 또는 선명한 렌즈 잉크를 도포하는 다른 방법 중의 힘으로 인해 힘의 방향에서 잉크가 더 두껍게 될 수 있다. 수평 또는 수직과 다른 인쇄 방향을 선택하면, 이러한 오류들을 최소화할 수 있다(예를 들면, 30도, 45도 또는 60도의 인쇄 방향). 그리고, 60도로 적재된 6각형을 선택하는 것은 상기 관찰된 수직/수평 편차들을 평균낼 수 있으며, 데드 스페이스가 최소화되는 지점에서 어레이내 렌즈들의 최적 팩킹이 되도록 할 수 있다.
도 6은 인쇄 물품(10)이 표면(214) 상에 그래픽 이미지(220)에 의해 인쇄되거나 그렇지 않은 기판(212)을 포함하는 본 발명의 다른 구현예를 설명한다. 한 어레이의 이미지 또는 마이크로-패턴 이미지(260)는 또한 표면(214) 위 및 그래픽 이미지(220)의 부분 위에 인쇄된다. 투명층(230)은 그래픽 이미지(220)의 표면 위에 부분적으로 또는 완전히 도포되며, 마이크로-패턴 이미지(260) 및 투명 렌즈들(229)은 투명층 표면의 전체 또는 일부 상에 인쇄 또는 형성된다. 투명 층(230)은 투명 렌즈(229)와 마이크로-패턴 이미지(260) 사이에 추가의 거리를 제공하며, 확대효과를 증가시킨다.
또다른 구현예가 도 7에 도시되어 있으며, 여기에서 투명기판(312)은 표면(318) 상에 그래픽 이미지(320)에 의해 인쇄되거나 되지 않는다. 한 어레이의 이미지 또는 마이크로-패턴(360)도 또한 표면(318) 위에 인쇄된다. 이후에 투명 렌즈들(329)이 투명 기판(312)의 반대면(322)의 전체 또는 일부 위에 인쇄된다. 투명 기판(312)은 투명 렌즈들(329)과 마이크로-패턴 이미지(360) 사이의 추가의 거리를 제공하며, 확대효과를 증가시킨다.
그래픽 디자인(20)은 임의의 바람직한 형태, 예를 들면, 도 2에 도시된, 보안 신용 카드 위의 축구선수, 또는 임의의 다른 이미지를 가질 수 있다. 그래픽 디자인(20)은 바람직한 모습을 제공하기 위해 복수의 잉크 층을 포함할 수 있다. 그래픽 디자인(20)은 실질적으로 비-평면 시야에서 볼때 도 8에서 볼 수 있는 숨어있거나 또는 잠재적인 이미지(28)를 포함할 수도 있으며(떠오른 풍선들로 도시됨), 상부면 관점에서 볼때 도 9에 보이지 않을 수 있다.
도 10에서, 투명 렌즈들(429)은 실질적으로 편평(480)하고, 단면으로 볼때 렌즈의 주변(470)상에서만 반-원형이 되도록 인쇄된다.
도 11에서, 투명 렌즈들(29)은 투명 기판(12)의 상부면 상에 인쇄되며, 마이크로-패턴 이미지(360)가 투명기판(12)의 하부면에 인쇄된다. 렌즈들은 평균 너비(W)(도 5의 W 참조) 및 평균 높이(H)(도 5의 H 참조)를 갖는다. (높이는 "중심 두께" 혹은 "새그(sag)"로 언급될 수 있다). 어레이의 렌즈들은 평균 간격(S)을 갖는다. 렌즈들은 투명 기판의 두께에 대략 대응하는 평균초점거리(f)를 갖는다. 일부 구현예에서, 투명 렌즈들의 높이(H)는 약 0.0001 내지 0.0100인치이며, 렌즈들 사이의 간격(S)은 약 0.001 내지 0.010인치이며, 렌즈들은 상면 관점에서 볼때 6각형이고, 상면 시야에서 보여지는 바와 같이 너비(W)가 0.0001 내지 0.010인치이다(도 5 참조). 마이크로-패턴 이미지는 인쇄 물품의 표면 상에 떠올라 나타나는 합성 이미지를 생성하기 위해 마이크로-패턴 이미지의 일부를 각 렌즈들이 확대하도록 하는 빈도 및 방향으로 배향된 복수의 인쇄된 형태 또는 색상들로 구성되는 것이 바람직하다.
일부 구현예에서, 인쇄된 렌즈들은 상면 시야에서는 6각형이고, 0.0005 내지 0.0100인치(즉, 12.7 내지 254 마이크론)의 평균 좌우 너비(W)(도 5 및 도 11 참조) 및 약 0.0001 내지 0.0050인치(즉, 2.54 내지 127 마이크론)의 평균 높이(H)(즉,"최대 중심 두께" 또는 "새그(sag)")를 갖는다(도 11 참조). 인쇄된 렌즈들은 어레이내에서 약 0.0005 내지 0.0100인치(즉, 2.54 내지 254 마이크론)의 평균 간격(S)을 갖는다(도 5 및 도 11 참조). 인쇄된 렌즈는 약 0.0010 내지 0.0500인치(즉, 25.4 내지 1270 마이크론)의 평균초점길이(f)를 갖는다(도 11 참조). 렌즈들은 렌즈의 초점길이(f)와 거의 같은 평균 너비를 갖는 투명기판(12) 위에 인쇄될 수 있다. 투명 기판은 약 0.0010 내지 0.0500인치(즉, 25.4 내지 1270 마이크론)의 평균 너비를 갖는다.
본 발명의 상세한 설명에서, 간결, 명확, 및 이해를 위해 특정 용어들이 사용되었다. 종래 기술의 요건을 넘어선 불필요한 제한들은 포함되어 있지 않다. 본 명세서에 기술된 다른 구성, 시스템 및 방법 단계들은 단독으로 또는 다른 구성, 시스템 및 방법 단계들과 함께 사용될 수 있다. 다양한 균등물, 대안법 및 변형법들은 첨부된 특허청구범위의 범주내에서 가능할 것으로 기대된다.

Claims (27)

  1. (a) 상부면 및 하부면을 갖는 기판;
    (b) 기판의 적어도 하나의 표면 상에 인쇄된 복수의 이미지들을 포함하는 그래픽 이미지층; 및
    (c) 그래픽 이미지 층 상에 기판의 적어도 하나의 표면 위에 인쇄된 복수의 다각형 렌즈들
    을 포함하며,
    상기 다각형 렌즈들은, 오프셋 평행 열로 배열되어 있으며 또한 0.0001-0.0050인치의 높이, 0.0005-0.0100인치의 너비, 및 0.0005-0.0100인치의 렌즈들 사이의 간격을 가지는 선명한 확대 볼록 렌즈들인, 인쇄 물품.
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 다각형 렌즈들은 6각형 렌즈들, 정사각형 렌즈들, 직사각형 렌즈들 및 마름모 렌즈들로 구성된 군으로부터 선택되는 다각형 렌즈들을 포함하는, 인쇄 물품.
  3. 제1항에 있어서,
    다각형 렌즈들은 6각형 렌즈들을 포함하는, 인쇄 물품.
  4. 제1항에 있어서,
    다각형 렌즈들은 단면이 반원형인, 인쇄 물품.
  5. 제1항에 있어서,
    다각형 렌즈들은 단면이 실질적으로 편평한, 인쇄 물품.
  6. 제1항에 있어서,
    복수의 이미지들은 마이크로-패턴 이미지를 포함하는, 인쇄 물품.
  7. 제1항에 있어서,
    복수의 다각형 렌즈들은 각 렌즈들이 이미지의 일부를 확대하여 적어도 하나의 합성 이미지를 디스플레이하도록 복수의 이미지들 위에 맞춘, 인쇄 물품.
  8. 제1항에 있어서,
    복수의 렌즈들은 기판 위에 각각 인쇄되는, 인쇄 물품.
  9. 제1항에 있어서,
    복수의 이미지들은 이미지들의 어레이를 포함하며, 복수의 렌즈들은 렌즈들의 어레이를 포함하는, 인쇄 물품.
  10. 제9항에 있어서,
    렌즈들의 어레이는 렌즈들의 빈도를 가지며;
    이미지들의 어레이는 이미지들의 빈도를 가지며; 및
    렌즈들의 빈도는 이미지들의 빈도보다 많은, 인쇄 물품.
  11. 제9항에 있어서,
    렌즈들의 어레이는 렌즈들의 빈도를 가지며;
    이미지들의 어레이는 이미지들의 빈도를 가지며; 및
    렌즈들의 빈도는 이미지들의 빈도 미만인, 인쇄 물품.
  12. 제9항에 있어서,
    렌즈들의 어레이는 렌즈들의 빈도를 가지며;
    이미지들의 어레이는 이미지들의 빈도를 가지며; 및
    렌즈들의 빈도는 이미지들의 빈도와 동일한, 인쇄 물품.
  13. 제9항에 있어서,
    이미지들의 어레이는 마이크로-패턴 이미지를 포함하는, 인쇄 물품.
  14. 제1항에 있어서,
    (d) 기판의 적어도 하나의 표면 위에 인쇄된 제2의 그래픽 이미지 층
    을 추가로 포함하는, 인쇄 물품.
  15. 제1항에 있어서,
    기판은 투명한, 인쇄 물품.
  16. 제15항에 있어서,
    그래픽 이미지 층은 기판의 하부면 상에 인쇄되는, 인쇄 물품.
  17. 제16항에 있어서,
    복수의 다각형 렌즈들은 기판의 상부 표면 위에 인쇄되는, 인쇄 물품.
  18. 인쇄 물품의 제조 방법으로서,
    (a) 기판의 적어도 하나의 표면 위에 복수의 이미지들을 포함하는 그래픽 이미지 층을 인쇄하는 단계;
    (b) 그래픽 이미지 층 상에 기판의 적어도 하나의 표면 위에 복수의 다각형 렌즈들을 인쇄하는 단계를 포함하며,
    인쇄 렌즈들은 오프셋 평행 열로 배열되어 있으며, 상기 제조 방법은 렌즈들의 인쇄 중에 플로딩을 방지하기 위해, 오프셋 평행 열의 배향각(θ)을 조정하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 다각형 렌즈들은 0.0001-0.0050인치의 높이, 0.0005-0.0100인치의 너비, 및 0.0005-0.0100인치의 렌즈들 사이의 간격을 가지는 선명한 확대 볼록 렌즈들인, 인쇄 물품의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    다각형 렌즈들이 6각형 렌즈들을 포함하는, 인쇄 물품의 제조 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    (c) 그래픽 이미지 층을 투명층으로 코팅하는 단계를 추가로 포함하는, 인쇄 물품의 제조 방법.
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