KR20110074601A - 부유하는 합성 이미지를 포함한 시트의 형성 방법 및 부유하는 합성 이미지를 포함한 시트 - Google Patents

Abstract

상이한 유형의 합성 이미지를 갖는 마이크로렌즈 시트가 개시되고, 합성 이미지는 시트 위에서, 내에서, 또는 아래에서, 또는 일부 조합으로 부유한다. 한 타입의 합성 이미지는 육안으로 또는 관측자에게 관측될 수 있으며, 또 다른 타입의 합성 이미지는 단지 관측자의 보조안으로만 관측될 수 있다. 이러한 이미지화된 시트를 제공하는 방법도 또한 개시되어 있다.

Description

부유하는 합성 이미지를 포함한 시트의 형성 방법 및 부유하는 합성 이미지를 포함한 시트{METHODS OF FORMING SHEETING WITH COMPOSITE IMAGES THAT FLOAT AND SHEETING WITH COMPOSITE IMAGES THAT FLOAT}

본 발명은 둘 이상의 합성 이미지를 제공하는 시트 상에 이미지를 형성하는 방법에 관한 것으로, 이 합성 이미지의 하나 이상은 시트에 대하여 공중에서 떠 있는 것처럼 관측자에 의해 인지되며, 시트 내에서 이 합성 이미지의 하나 이상은 육안으로 관측될 수 있으며, 그 외의 다른 합성 이미지는 보조안으로 관측될 수 있다. 또한, 본 발명은 둘 이상의 합성 이미지를 제공하는 시트에 관한 것으로, 이 합성 이미지의 하나 이상은 시트에 대하여 공중에서 떠 있는 것처럼 관측자에 의해 인지되며, 시트 내에서 이 합성 이미지의 하나 이상은 육안으로 관측될 수 있으며, 그 외의 다른 합성 이미지는 보조안으로 관측될 수 있다.

귀중한 서류 또는 귀중한 물품을 인증하는 것을 도와 위조자가 귀중한 서류 또는 귀중한 물품을 변조, 복제 또는 위조하는 것을 방지하는데 도움이 되는 다수의 보안 특징부(security feature)가 개발되어져 왔다. 이러한 보안 특징부들의 일부는 "공개적인" 보안 특징부 또는 "숨겨진" 보안 특징부를 포함할 수 있다. 공개적인 보안 특징부는 육안으로 용이하게 관측할 수 있는 특징부이며, 이러한 특징부는 홀로그램 및 그 외의 다른 회절 광 가변 이미지, 엠보싱된 이미지, 및 색변환 필름(color-shifting film)과 색변환 잉크(color shifting ink)를 포함할 수 있다. 육안은 정상 시력으로 보정될 수 있지만, 예를 들어 확대에 의해 또는 특정 뷰어(viewer)에 의해 달리 도움을 받지 않는다. 대조적으로, 숨겨진 보안 특징부는, 확대, 특정 파장의 빛 또는 특수 뷰어 하에서의 검사와 같이, 눈이 보조되는 특정 조건 하에서만 볼 수 있는 이미지를 포함한다.

그래픽 이미지 또는 다른 표시를 갖는 시트 재료는 특히 물품 또는 서류를 인증하기 위한 라벨(label)로서 널리 사용되어 왔다. 예를 들어, 미국 특허 제3,154,872호, 제3,801,183호, 제4,082,426호; 및 제4,099,838호에 기재된 것과 같은 시트는 차량 번호판의 유효기간 스티커(validation sticker)로, 그리고 운전 면허증, 관공서 서류, 테이프 카세트, 게임 카드, 음료수 용기 등의 보호 필름으로 사용되어 왔다. 다른 용도로는 경찰차, 소방차 및 다른 긴급 차량에서와 같이 식별 목적을 위한 그래픽 용도와, 광고 및 판촉 디스플레이에서의 그리고 브랜드 이미지 제고를 위한 독특한 라벨로서의 그래픽 용도를 포함한다.

이미지화된 시트의 또 다른 형태는 미국 특허 제6,288,842호(플로크작(Florczak) 등.)에 개시되어 있다. 플로크작 등의 특허는 합성 이미지를 갖춘 마이크로렌즈 시트를 개시하는데, 여기서 합성 이미지는 시트의 위나 아래 또는 위아래 양쪽으로 부유한다. 복합 이미지는 2차원 또는 3차원일 수 있다. 마이크로렌즈에 인접한 방사선 감응 재료층에 방사선을 가하는 것을 비롯하여 이러한 시트를 제공하는 방법도 또한 개시되어 있다. 이 특허는 재료의 조성적 변경, 제거 또는 박리(ablation), 위상 변경, 또는 마이크로렌즈 층 또는 층들의 일 면에 근접하게 배치되는 코팅의 중합의 결과로서 생성되는 이미지를 개시하고 있다.

"부유하는 합성 이미지를 갖춘 시트의 제조 방법 및 부유하는 합성 이미지를 갖춘 시트"라는 명칭의 PCT 특허 출원 공보 제WO 2007/047259호(엔들(Endle) 등.)는 시트에 대하여 공중에서 부유하는 것처럼 관측자에 의해 인지되는 하나 이상의 합성 이미지를 제공하고 시야각에 따라 합성 이미지의 경관(perspective)이 변화하는 시트 상에 이미지를 형성하는 방법을 개시하고 있다. 또한, 이 공개문은 시트에 대하여 공중에서 부유하는 것처럼 관측자에 의해 인지되는 하나 이상의 합성 이미지를 제공하고 시야각에 따라 합성 이미지의 경관이 변하는 시트에 관한 것이다.

미국 특허 제7,333,268호(스틴브릭(Steenblik) 등.)는 복수의 개별 렌즈/아이콘 이미지 시스템의 단일화된 수행을 통해, 마이크로 이미지(이른바 아이콘)를 확대하여 인공적으로 확대된 이미지를 형성하기 위해 비원통형 렌즈의 정규 2차원 어레이를 사용하는 필름 물질을 개시하고 있다.

"홀로그래픽 인증 요소 및 이 위에 형성된 홀로그래픽 인증 요소를 갖는 서류"라는 명칭의 미국 특허 번호 제6,222,650 B1호 및 제6,552,830 B2호(롱(Long))는 회절 격자 또는 홀로그래픽 구조체와 같은 회절 구조체의 주위에 매립된 비-회절 마이크로-그래픽 특징부들을 갖춘 구성물 및 방법을 개시하고 있다. 이 특허는 고해상도 텍스트를 형성하기 위해 회절 또는 홀로그래픽 방법과 구조체에 좌우된다.

본 발명의 일 태양은 시트를 제공한다. 시트의 일 실시 형태에서, 시트는: 마이크로렌즈 어레이와; 마이크로렌즈 어레이에 근접한 재료층과; 복수의 마이크로렌즈 각각과 연계된 재료층 상에 둘 이상의 개개의 부분적으로 완전한 이미지를 형성하고 재료층과 접촉하는 제1 도너 재료와; 시트 위에서 또는 아래에서, 또는 위아래 모두에서 부유하는 것처럼 육안으로 보이는 하나 이상의 개개의 이미지에 의해 제공된 제1 합성 이미지와; 시트 위에서, 내에서, 또는 아래에서, 또는 이의 임의의 조합으로 부유하는 것처럼 보조안으로 보이는 하나 이상의 개개의 이미지에 의해 제공된 제2 합성 이미지를 포함하고, 제2 합성 이미지는 제1 합성 이미지와 정렬된다.

본 발명의 또 다른 양태는 마이크로렌즈 시트 상에 2 가지의 합성 이미지를 형성하는 방법을 제공한다. 이 방법의 일 실시 형태에서, 이 방법은: 마이크로렌즈 어레이 및 마이크로렌즈 어레이에 근접한 재료층을 갖는 시트를 제공하는 단계와;시트의 마이크로렌즈 어레이에 근접한 마스크를 제공하는 단계와;방사선 감응성이고 시트의 재료층에 근접한 제1 도너 기판을 제공하는 단계와; 방사원을 제공하는 단계와; 복수의 마이크로렌즈 각각과 연계된 재료층 상에 둘 이상의 개개의 부분적으로 완전한 이미지를 형성하기 위하여 마스크와 방사원을 이용하여 제1 도너 기판의 적어도 일부분을 시트에 전달하는 단계를 포함하고, 이에 따라 시트에는 시트의 위에서 또는 아래에서, 또는 이의 임의의 조합으로 부유하는 것처럼 육안으로 보이는 하나 이상의 개개의 이미지에 의해 제공된 제1 합성 이미지가 나타나고, 시트에는 시트 위에서, 내에서, 또는 아래에서, 또는 이의 임의의 조합으로 부유하는 것처럼 보조안으로 보이는 하나 이상의 개개의 이미지에 의해 제공된 제2 합성 이미지가 나타나며, 제2 합성 이미지는 제1 합성 이미지와 정렬된다.

이 방법의 또 다른 실시 형태에서, 이 방법은: 마이크로렌즈 어레이 및 마이크로렌즈 어레이에 근접한 재료층을 갖는 시트를 제공하는 단계와; 방사선 감응성이고, 시트의 재료층에 근접한 제1 도너 기판을 제공하는 단계와; 방사원을 제공하는 단계와; 복수의 마이크로렌즈 각각과 연계된 재료층 상에 개개의 부분적으로 완전한 합성 이미지를 형성하기 위하여 방사원을 이용하여 제1 도너 기판의 적어도 일부분을 시트에 전달하는 단계를 포함하고, 이에 따라 시트에는 시트의 위에서 또는 아래에서, 또는 이의 임의의 조합으로 부유하는 것처럼 육안으로 보이는 개개의 이미지에 의해 제공된 제1 합성 이미지가 나타나고; 그 뒤 시트 위에서, 내에서, 또는 아래에서, 또는 이의 임의의 조합으로 부유하는 것처럼 보조안으로 보이는 개개의 이미지에 의해 제공된 제2 합성 이미지를 형성하기 위하여 방사원을 이용하여 개개의 부분적으로 완전한 이미지의 선택된 부분을 제거하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태는 또 다른 시트를 제공한다. 이 특정 실시 형태에 있어서, 시트는 마이크로렌즈 어레이와; 마이크로렌즈 어레이에 근접한 재료층과; 복수의 마이크로렌즈 각각과 연계된 재료층 상에 형성된 둘 이상의 개개의 부분적으로 완전한 이미지를 형성하고, 재료층과 접촉하는 제1 도너 재료와; 시트 위에서 또는 아래에서, 또는 이의 임의의 조합으로 부유하는 것처럼 육안으로 보이는 하나 이상의 개개의 이미지에 의해 제공된 제1 합성 이미지와; 시트 위에서, 내에서, 또는 아래에서, 또는 이의 임의의 조합으로 부유하는 것처럼 보조안으로 보이는 하나 이상의 개개의 이미지에 의해 제공된 제2 합성 이미지를 포함하고, 하나 이상의 개개의 부분적으로 완전한 이미지는 가스 공극을 포함한다.

다음과 같은 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 평철 기부 시트를 포함하는 마이크로렌즈 시트의 일 실시 형태의 확대 단면도.
도 2는 "노출된 렌즈형" 마이크로렌즈 시트의 일 실시 형태의 확대 단면도.
도 3은 "매립된 렌즈형" 마이크로렌즈 시트의 일 실시 형태의 확대 단면도.
도 4a 및 도 4b는 마스크 및 제1 도너 시트를 이용하여 본 발명에 따르는 방법의 일 실시 형태를 개략적으로 도시한 도면.
도 5a 및 도 5b는 마스크 및 제2 도너 시트를 이용하는 것을 제외하고 도 4에 도시된 방법의 또 다른 실시 형태를 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 방법들의 실시 형태와 사용되기 위한 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 7a는 본 발명의 방법에 의해 제조된 개별 마이크로렌즈들과 연계된 재료층 내에 기록된 샘플 이미지를 도시하고 기록된 이미지들이 합성 이미지의 완전한 복제로부터 부분적인 복제에 걸쳐 있는 것도 또한 나타낸 마이크로렌즈 시트의 일 부분의 일 실시 형태의 평면도.
도 7b는 네거티브 콘트라스트 제2 합성 이미지의 일 실시 형태를 도시하는 것을 제외하고, 도 7a의 마이크로렌즈 시트와 유사한, 마이크로렌즈 시트의 일부분의 또 다른 실시예의 평면도.
도 7c는 포지티브 콘트라스트 제2 합성 이미지의 일 실시 형태를 도시하는 것을 제외하고, 도 7a의 마이크로렌즈 시트와 유사한, 마이크로렌즈 시트의 일부분의 또 다른 실시예의 평면도.
도 8은, 합성 이미지들 중 한 합성 이미지가 육안으로 관측가능하고, 그 외의 다른 합성 이미지가 보조안으로 관측가능한, 본 발명에 따르는 시트 위에서, 내에서 또는 아래에서 부유하는 것처럼 보이는 둘 이상의 합성 이미지를 도시하는 마이크로렌즈 시트의 부분의 일 실시 형태의 사진.
도 9a는 보조안으로 보이는 제2 합성 이미지를 제공하고 육안으로 보이는 제1 합성 이미지를 제공하는 마이크로렌즈를 통해 함께 관측되고, 개개의 부분적으로 완전한 이미지를 도시하는 도 8의 마이크로렌즈 시트의 렌즈 상에서 굴절률 정합 유체의 도움으로 렌즈 시트를 통해 관측가능한 합성 이미지의 부분의 현미경 사진.
도 9b는 보조안으로 보이는 제2 합성 이미지와 육안으로 보이는 제1 합성 이미지 모두를 도시하는, 도 8의 마이크로렌즈 시트의 현미경 사진.
도 10은 보조안으로 관측할 수 있는 합성 이미지를 도시하기 위해 확대경을 이용하여 도 12의 마이크로렌즈 시트의 부분의 현미경 사진.
도 11 및 도 12는, 관측 위치가 변화함에 따라 합성 이미지들 중 한 합성 이미지가 시트에 대해 움직이는 것처럼 보이는, 본 발명에 따른 시트 위에, 내에 또는 아래에서 부유하는 것처럼 보이는 둘 이상의 합성 이미지를 도시한 마이크로렌즈 시트의 부분의 또 다른 실시예의 사진.
도 13은 본 발명에 따르는 방법들 중 한 방법에 유용한 네거티브 콘트라스트 마스크의 일 실시예를 도시하는 도면.
도 14는 도 13에 도시된 것과 유사한 마스크를 이용하여 형성된, 보조안으로 보이는 포지티브 콘트라스트 제2 합성 이미지의 현미경사진.
도 14a는 보조안으로 관측할 수 있는 제2 합성 이미지를 제공하는 특정 마이크로렌즈 하에서 개개의 이미지를 도시하기 위해 윤곽이 형성된 특정 부분을 갖는, 도 14의 부분(A)의 현미경사진.
도 15는 본 발명에 따르는 방법들 중 한 방법에 사용된 포지티브 콘트라스트 마스크의 부분의 또 다른 실시예를 도시한 도면.
도 16은 보조안으로 보이는 네거티브 콘트라스트 합성 이미지의 현미경사진.
도 17은 이미지들의 각 가변 어레이인 합성 이미지를 포함한 마이크로렌즈 시트의 일 실시 형태의 현미경사진.
도 18a 내지 도 18d는 각각의 현미경 사진이 시트에 대해 상이한 관측 위치를 도시하는, 이미지들의 각 가변 어레이인 합성 이미지의 현미경사진.
도 19는 시야각이 시트에 대해 움직이는, 확대경 및 본 발명의 시트를 계략적으로 도시한 도면.
도 19a는 제2 합성 이미지를 관측하기 위해 확대경을 이용하여 시야각(A)으로부터 도 19의 시트를 계략적으로 도시한 도면.
도 19b는 제2 합성 이미지를 관측하기 위한 확대경을 이용하여 시야각(B)으로부터 도 19의 시트를 계략적으로 도시한 도면.
도 20은 시트 내에서 부유하는 것처럼 보이는 제2 합성 이미지와 마이크로렌즈 시트 위에서 부유하는 것처럼 보이는 제1 합성 이미지의 형성의 기하학적인 광학 계략도.
도 21은 시트를 반사광으로 볼 때, 본 발명의 시트 위에서 부유하는 것처럼 보이는 제1 합성 이미지를 갖는 시트의 계략도.
도 22는 시트를 투과광으로 볼 때 본 발명의 시트 위에서 부유하는 것처럼 보이는 제1 합성 이미지를 갖는 시트의 계략도.
도 23은 관측 시 시트 내에서 부유하는 것처럼 보이는 제2 합성 이미지와 마이크로렌즈 시트 아래에서 부유하는 것처럼 보이는 제1 합성 이미지의 형성의 기하학적 광학 계략도.
도 24는 시트를 반사광으로 볼 때 본 발명의 시트 아래에서 부유하는 것처럼 보이는 제1 합성 이미지를 갖는 시트의 계략도.
도 25는 시트를 투과광으로 볼 때 본 발명의 시트 아래에서 부유하는 것처럼 보이는 제1 합성 이미지를 갖는 시트의 계략도.
도 26은 기판에 부착된 본 발명의 시트의 일 실시 형태를 도시한 도면.
도 27은 시트를 투과광으로 볼 때 본 발명의 시트 내에서 부유하는 것처럼 보이는 제2 합성 이미지를 갖는 시트의 계략도.
도 28은 시트를 반사광으로 볼 때 본 발명의 시트 내에서 부유하는 것처럼 보이는 제2 합성 이미지를 갖는 시트의 계략도.
도 29a 내지 도 29c는, 제1 도너 시트를 이용하고, 그 뒤 제2 합성 이미지를 형성하기 위해 개개의 부분적으로 완전한 이미지의 선택된 부분을 제거하는 본 발명에 따른 또 다른 방법의 일 실시 형태를 계략적으로 도시한 도면.
도 30은 제2 합성 이미지를 도시한, 도 29a 내지 도 29c에 도시된 방법에 의해 형성된 마이크로렌즈 시트의 일 실시 형태의 확대도.
도 31은 시트의 반사 특성을 도시한, 도 29a 내지 도 29c에 도시된 방법에 의해 형성된 마이크로렌즈 시트의 일 실시 형태의 확대도.

본 발명의 마이크로렌즈 시트 및 마이크로렌즈 시트를 이미지화하는 방법은, 다수의 마이크로렌즈와 연계된 개개의 부분적으로 완전한 이미지 및/또는 개개의 완전한 이미지에 의해 제공되는, 2가지 유형의 합성 이미지를 생성한다. 이러한 합성 이미지는 떠 있거나, 또는 시트의 위에, 평면 내에, 및/또는 아래에서, 또는 이의 임의의 조합으로 부유하는 것처럼 보인다. 이들의 떠 있는 이미지는 편의상 부유 이미지라 부르기로 하며, 이 이미지는 (2차원 또는 3차원 이미지로서) 시트의 위 또는 아래에 위치되거나 시트의 위, 평면 내 및 아래에 나타나는 3차원 이미지일 수 있다. 제1 유형의 부유 합성 이미지는 뷰어에 의해 육안으로 관찰된다. 육안은 정상 시력으로 보정될 수 있지만, 예를 들어 확대에 의해 또는 특정 뷰어(viewer)에 의해 달리 도움을 받지 않는다. 제2 유형의 부유 합성 이미지는 육안으로 관측할 수 없지만 대신에 예를 들어 확대 하에서 뷰어에 의해 보조안(aided eye)으로 관찰된다. 제1 유형의 부유 합성 이미지를 나타내기 위한 또 다른 방법은 공개적인 이미지(overt image)이다. 제2 유형의 부유 이미지를 나타내기 위한 또 다른 방법은 숨겨진 이미지(covert image)이다(통상적으로, 숨겨진 및 공개적인 특징부는 배경 기술 부분에서 기재되어 있다.). 양 유형의 이미지는 흑백일 수 있거나 또는 색깔이 있을 수 있고, 관측자와 동일한 방향 또는 상반된 방향으로 움직이는 것처럼 보일 수 있다. 일부 홀로그래픽 시트와는 달리, 본 발명의 이미지화된 시트는 자체의 복제품을 생성하는 데 사용될 수 없다.

본 발명의 방법에 의해 이미지화된 시트는, 기술된 바와 같이 합성 이미지를 가지며, 여권, ID 배지, 이벤트 패스, 어피니티 카드, 상품 식별 포맷, 화폐, 및 확인 및 인증을 위한 광고 프로모션에서의 보안 위변조방지 이미지와, 브랜드의 부유 또는 침강 또는 부유 및 침강 이미지를 제공하는 브랜드가치 향상 이미지, 경찰, 소방 또는 그 외의 다른 긴급 차량에 대한 문장과 같은 그래픽 용도의 식별 표시 이미지; 키오스크, 야간 표지판 및 자동차 계기판 디스플레이와 같은 그래픽 용도의 정보 표시 이미지; 및 업무용 명함, 품질 표시표, 미술품, 신발 및 병 제품과 같은 제품에 합성 이미지의 사용을 통한 신규성 개선과 같이 다양한 용도로 사용될 수 있다.

본 발명은 기술된 합성 이미지를 포함한 이미지화된 시트를 형성하는 본 발명의 방법의 다양한 실시 형태를 추가로 제공한다. 일 실시 형태에서, 제1 유형 및 제2 유형의 합성 이미지 모두를 동시에 생성하기 위해 마스크 및 도너 시트가 사용된다. 또 다른 실시 형태에서, 제1 유형의 합성 이미지를 생성하기 위해 도너 시트가 사용되며, 그 뒤 제2 유형의 합성 이미지를 생성하기 위해 제1 유형의 합성 이미지의 특정 부분을 제거하기 위한 방법이 사용된다.

미국 특허 제6,288,842호(플로크작 등.)는 재료의 조성적 변경, 제거 또는 박리, 위상 변경, 또는 마이크로렌즈 층 또는 층들의 일 면에 근접하게 배치된 코팅의 중합의 결과로서 생성되는, 마이크로렌즈 시트 상의 부유 이미지를 개시하고 있다. PCT 특허 출원 공보 제WO 2007/047259호(엔들 등.)는 마이크로렌즈 시트 상으로 재료를 추가함으로써 마이크로렌즈 시트 상에서 부유하는 이미지의 생성을 개시하고 있다. 이러한 두 참조문헌에서의 공개와 대조적으로, 일 실시 형태에서 본 발명의 방법은, 마스크를 사용하여 마이크로렌즈 시트에 재료를 추가함으로써, 상기에 언급된 제1 유형 및 제2 유형의 부유 이미지를 생성한다. 또 다른 실시 형태에서, 본 발명의 방법은, 마이크로렌즈 시트에 재료를 추가하고 그 뒤 특정 섹션에서 이러한 재료를 제거함으로써, 상기에 언급된 제1 유형 및 제2 유형의 부유 이미지를 생성한다.

본 발명의 이미지들이 형성될 수 있는 마이크로렌즈 시트는 재료층이 마이크로렌즈 층 또는 층들의 일 면에 근접한 마이크로렌즈의 하나 이상의 개별 층을 포함한다. 예를 들어, 도 1은 적절한 유형의 마이크로렌즈 시트(10a)의 일 실시 형태를 도시한다. 이 시트는 제1 및 제2 넓은 면을 갖는 투명 기부 시트(transparent base sheet, 8)를 포함하고, 제2 넓은 면(2)은 실질적으로 평면형이고, 제1 면(11)은 실질적으로 구형 또는 비구형 마이크로렌즈(4)의 어레이를 갖는다. 재료층(14)은 기부 시트(8)의 제2 면(2)에 선택적으로 제공된다. 재료층(14)은 이하에서 보다 상세하게 기술되는 바와 같이 도너 재료를 수용하기 위한 제1 면(6)을 포함한다. 도 2는 적절한 유형의 마이크로렌즈 시트(10b)의 다른 실시 형태를 도시한다. 마이크로렌즈의 형태 및 기부 시트의 두께와 이들의 가변성(variability)은, 시트를 관측하기에 적합한 빛이 대략 제1 면(6)에 포커싱되도록, 선택된다. 이러한 실시 형태에서, 마이크로렌즈 시트는, 통상적으로 중합체 재료와 같은 비드 바인더 층인, 재료층(14) 내에 부분적으로 매립되는 투명 미소구체(12)의 단일층을 포함하는 "노출된 렌즈" 유형의 마이크로렌즈 시트(10b)이다. 재료층(14)은 이하에 보다 상세히 설명된 바와 같이 도너 재료를 수용하기 위한 제1 면(6)을 포함한다. 미소구체(12)는 도너 기판 재료(이하에 상세히 설명됨)를 이미지화하는 데 사용될 수 있는 방사선의 파장뿐만 아니라 합성 이미지를 관측하는 빛의 파장 모두에 대해서 투과성이다. 이러한 유형의 시트는, 예를 들어 비드 접합층이 비드들 사이에만 있거나 또는 비드들 사이의 틈새 공간을 차지하고 있을 정도로 비드 접합층이 매우 얇은 점을 제외하고는 미국 특허 제3,801,183호에 보다 상세히 기재되어 있다. 대안으로, 이러한 유형의 시트는 비드 접합이 미국 특허 제3,801,183호에서 교시된 두께일 때 대략 재료층(14)의 제1 면(6) 상에 방사선을 포커싱시키기 위한 적절한 광학 지수(optical index)를 갖는 미소구체들을 사용함으로써 제조될 수 있다. 이러한 미소구체들은 미국 플로리다주 사라소타 소재의 에스프릭스 테크놀로지즈(Esprix Technologies)로부터 구입 가능한 폴리메틸 메틸아크릴레이트 비드를 포함한다.

도 3은 적절한 유형의 마이크로렌즈 시트(10c)의 다른 실시 형태를 도시한다. 이러한 실시 형태에서, 마이크로렌즈 시트는, 미소구체(12)가 통상적으로 중합체 재료인 투명 보호 오버코트(24)와 또한 통상적으로 중합체 재료와 같은 비드 바인더 층인 재료층(14) 사이에 매립되는 "매립된-렌즈" 유형의 시트(10c)이다. 재료층(14)은 이하에 보다 상세히 설명된 바와 같이 도너 재료를 수용하기 위한 제1 면(6)을 포함한다. 이러한 유형의 시트는, 반사 층과 접착제가 제거될 수 있으며, 간격층(14)이 미소구체의 곡률을 덜 따르도록 재형성된 것을 제외하고는 미국 특허 제3,801,183호에 보다 상세히 기재되어 있다.

시트(10)의 마이크로렌즈들은 바람직하게는 이미지 형성(이하에서 더 상세히 설명함)이 일어나도록 하기 위해 이미지 형성 굴절 요소를 가지며, 이는 일반적으로 구형 또는 비구형 형상의 특징부를 형성함으로써 제공된다. 경사형 굴절률(gradient refractive index; GRIN)을 제공하는 다른 유용한 재료가 빛을 굴절시키기 위한 곡면을 반드시 필요로 하는 것은 아니다. 실상이 굴절면에 의해 형성된다면, 마이크로렌즈는 원통형 또는 구형과 같은 임의의 대칭성을 가질 수 있다. 마이크로렌즈 자체는 둥근 평철 렌즈릿, 둥근 이중 볼록 렌즈릿, 프레넬 렌즈릿, 회절 렌즈릿, 봉, 미소구체, 비드, 또는 원통형 렌즈릿과 같은 분리된 형태일 수 있다. 마이크로렌즈를 형성할 수 있는 재료는 유리, 중합체, 광물, 수정, 반도체 및 이들 및 다른 재료의 조합을 포함한다. 비분리형 마이크로렌즈 요소도 또한 사용될 수 있다. 그러므로, 복제 또는 엠보싱 공정(여기서, 이미지 형성 특성을 갖는 반복적인 프로파일을 생성하도록 시트 표면의 형태가 변경됨)으로부터 형성된 마이크로렌즈도 또한 사용될 수 있다.

비록 요구되지는 않지만, 가시광선 및 적외선 파장에 대하여 1.4 내지 3.0의 균일한 굴절률을 갖는 마이크로렌즈가 바람직하며, 더 바람직하게는 굴절률이 1.4 내지 2.5이다. 개별 마이크로렌즈들이 분리형인지 또는 반복형인지에 따라 그리고 마이크로렌즈를 제조하는 재료에 무관하게, 마이크로렌즈의 굴절력은 광학 요소에 입사하는 빛이 재료층(14)의 제1 면(6) 상에 또는 근처에 포커싱되도록 하는 것이 바람직하다. 특정 실시 형태에서, 마이크로렌즈는 바람직하게는 그 층의 적절한 위치에 축소된 실상을 형성한다. 마이크로렌즈 시트의 구성은 마이크로렌즈 시트의 전방 면에 입사하는 에너지가 이하에 보다 상세히 설명되는 바람직하게는 방사선 감응성인 개별 도너 층 상에 대략 포커싱되도록 필수적인 포커싱 조건들을 제공한다.

15 마이크로미터 내지 275 마이크로미터 범위의 직경을 갖는 마이크로렌즈들이 바람직하지만, 다른 크기의 마이크로렌즈들도 사용될 수 있다. 비교적 짧은 거리로 마이크로렌즈 층으로부터 이격된 것처럼 보이는 합성 이미지를 위해서 전술한 범위의 작은 쪽의 직경을 갖는 마이크로렌즈를 사용함으로써 또한 더 큰 거리로 마이크로렌즈 층으로부터 이격된 것처럼 보이는 합성 이미지를 위해서 더 큰 마이크로렌즈를 사용함으로써, 양호한 합성 이미지 해상도를 얻을 수 있다. 마이크로렌즈에 대해 언급한 치수에 필적할 수 있는 렌즈릿 치수를 갖는 평철, 구형 또는 비구형 마이크로렌즈와 같은 다른 마이크로렌즈들은 유사한 광학적 결과를 생성할 것으로 기대할 수 있다. 마이크로렌즈에 대해 언급한 치수에 필적할 수 있는 렌즈릿 치수를 갖는 원통형 렌즈들은 유사한 광학적 결과를 생성할 것으로 기대할 수 있지만, 상이한 또는 대안적인 이미지 형성 광학 기기 트레인(imaging optics train)이 요구될 수도 있다.

전술한 바와 같이, 도 1, 도 2 및 도 3의 재료층(14)은 마이크로렌즈 시트(10) 내의 마이크로렌즈에 근접하게 제공될 수 있다. 시트(10) 내의 재료층(14)에 적합한 재료로는 실리콘, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 또는 시트로 제조될 수 있거나 기부 시트(8)에 의해 지지될 수 있는 임의의 그 외의 다른 중합체를 포함한다. 일 실시 형태에서, 시트(10)는 상이한 재료들로 제조되는 마이크로렌즈 층과 재료층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로렌즈 층은 아크릴레이트를 포함할 수 있고, 재료층은 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 시트(10)는 동일한 재료로 제조되는 마이크로렌즈 층과 재료층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시트(10)의 마이크로렌즈 및 재료층은 실리콘, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리메틸메타크릴레이트 또는 시트로 제조될 수 있는 임의의 다른 중합체로 제조될 수 있고, 기계적인 엠보싱, 복제 또는 성형의 방법에 의해 형성될 수 있다.

도 4a-b 및 도 5a-b를 참조하여 이하에 보다 상세히 기재된 바와 같이, 마스크(80)를 포함한 본 발명의 방법의 일 실시 형태에서, 개개의 부분적으로 완전한 이미지들이 도너 기판 재료를 사용하여 복수의 마이크로렌즈들과 연계된 재료층(14) 상에 형성되는데, 이는 반사광 또는 투과광 하에서 마이크로렌즈들의 전방에서 관측자가 관측하였을 때 떠 있거나 또는 시트의 위에, 시트의 평면 내에 및/또는 시트의 아래에, 또는 이의 임의의 조합으로 부유하는 것처럼 보이는 합성 이미지를 제공한다. 마스크(80)는 또한 레티클(reticle)로 불리는 포토리소그래피 마스크와 유사하다. 일 예시적인 실시 형태에서, 통상적으로 마스크(80)는 유리 또는 중합체 시트와 같은 기부 재료로 구성된다. 인쇄 또는 증착(metallization)에 뒤이어 포토리소그래피 및 에칭과 같은 기법을 사용하여, 이 시트에 패턴이 형성된다. 이러한 마스크 상의 영역은, 도너 재료(42)가 재료층(14)으로 전달되는 것을 방지하기 위한 방사원(30)으로부터의 이미징 파장을 제외하고, 대체로 불투과성이다.

대조적으로, 영역(부분)(82)은 도너 재료(42)가 재료층(14)에 전달될 수 있도록 이미징 파장에 대해 대체로 투과성이다. 이러한 불투과성 영역은 관찰되어 질 확대경과 같은 보조물을 필요로 하는 특징부들로 구성될 수 있다.

비록 그 외의 다른 재료가 사용될 수 있지만, 이러한 이미지들을 제공하기 위한 바람직한 방법은 방사선 감응 도너 재료를 제공하고, 재료층의 제1 면 상에 개개의 부분적으로 완전한 이미지들을 제공하기 위해 방사선을 사용하여 원하는 방식으로 도너 재료를 전달하는 것이다. 이러한 전달 공정은 멜트스틱(meltstick), 승화, 추가적 박리(도너 박리에 의한 기판으로의 재료 전달), 확산 및/또는 다른 물리적 재료 전달 공정들을 포함할 수 있다.

본 발명에 유용한 적절한 방사선 감응 도너 재료 기판들은 추가의 방사선 감응 재료와 함께 또는 없이 바인더 내의 착색제로 코팅된 기판을 포함한다. 도너 재료는 벌크 형태 또는 롤 형태로 제공될 수 있다. 본 발명에 대해 참고로 사용되는 바와 같이, 도너 기판 재료는 주어진 수준의 방사선에 노출 시에, 노출된 도너 재료의 일부분이 다른 위치로 전달되거나 우선적으로 다른 위치에 부착되는 경우 "방사선 감응"이다. 도너 기판으로부터 방사선 감응 도너 기판 재료 또는 착색제 재료가 적어도 부분적으로 또는 완전히 제거되고, 마스크(80) 및 이의 영역(부분)(82)이 조절되며 도너 기판 재료의 전달이 재료층(14)에서 발생되는 마이크로렌즈 시트(10)의 재료층으로 도너 기판 재료 또는 착색제 재료의 후속 전달의 결과로서, 개개의 부분적으로 완전한 이미지(도 7a-c, 도 9a 및 도 14a에 도시됨)가 생성된다.

일 실시 형태에서, 도 8, 도 9b, 도 10, 도 11 및 도 12에 도시된 것과 같이, 도너 기판은 안료, 염료, 잉크, 또는 컬러 부유 합성 이미지를 제공하기 위한 이들의 임의의 또는 모두의 조합과 같은 가시 스펙트럼 내의 색상을 제공하는 착색제를 포함한다. 안료 또는 염료는 인광성 또는 형광성일 수 있다. 대안적으로, 도너 재료 내의 착색제는 또한 금속성으로 생각될 수도 있다. 전달된 도너 기판 성분들은 열적으로 안정적이고 단지 작은 화학적 또는 조성적 변화만이 전달 시에 발생하기에 보다 적합한 조건에서, 결과적인 부유 이미지의 색상은 일반적으로 도너 기판 내의 착색제의 색상과 유사하다. 더욱이, 결과적인 부유 합성 이미지의 색상은 도너 기판 내의 착색제의 색상과 동일할 수 있다. 또 다른 실시 형태에 있어서, 도너 기판은 기판 또는 다색 기판들 전체에 걸쳐 상이한 색상들의 줄무늬 또는 구역들과 같이 상이한 착색제들로 이루어진 육안으로 확인되는 패턴을 포함할 수 있다. 대안적인 실시 형태에서는, 도너 기판은 가시 스펙트럼 내의 색상을 제공하는 착색제를 포함할 필요가 없고, 그 대신 결과적인 부유 합성 이미지들이 무색으로 나타나게 된 것이다. 이러한 도너 기판들은 무색의 형광 염료 또는 인광 재료를 포함하여, 특정 파장에 노출된 동안에 또는 그 후에만, 또는 인광 재료의 경우 특정 파장에 노출된 동안에 그리고 노출 후 일정 기간 중에 가시적인 합성 이미지를 생성할 수 있다. 대안적으로, 이러한 도너 기판들은 재료층(14)과 상이한 굴절률을 갖거나 또는 갖지 않을 수 있는 무색의 재료를 포함할 수 있다.이러한 도너 재료로 형성된 합성 이미지는 도 21에서와 같이 주변 조명에서 관측할 때 단지 약간만 보일 수 있지만, 실질적으로 표면(6)에 수직인 빛, 즉 시준 광(collimated light)을 사용하여 관측할 때 표면(6)의 이미지화되지 않은 영역으로부터의 반사보다 더 밝게 빛나는 것처럼 보일 수 있다. 모든 도너 기판들은 이미지 형성 방사에 대한 기판 민감도를 높이고 궁극적으로는 재료의 전달을 돕는 첨가제를 선택적으로 포함하거나, 또는 상기 기판들은 방사선 흡수를 높이기 위해서 반사성 및/또는 흡수성 층을 적어도 착색제 아래에 포함할 수 있다.

도 4a는 본 발명에 따른 마이크로렌즈 시트(10) 상에 합성 이미지를 형성하는 방법의 일 실시 형태를 개략적으로 도시한다. 이 방법은 방사원(30)을 사용하는 단계를 포함한다. 원하는 세기 및 파장의 방사선을 제공하는 임의의 에너지원이 본 발명의 방법에서 방사원(30)으로 사용될 수 있다. 일 실시 형태에 있어서, 200 나노미터 내지 11 마이크로미터의 파장을 갖는 방사선을 제공할 수 있는 방사 장치가 바람직하며, 더 바람직하게는 270 나노미터 내지 1.5 마이크로미터이다. 본 발명에 유용한 높은 피크 출력 방사원의 예로는 수동 Q-스위칭 마이크로칩 레이저, Q-스위칭 네오디뮴 도핑된 레이저 군, 및 임의의 이들 레이저의 주파수의 2배, 3배, 및 4배 버전과, 티타늄 도핑된 사파이어(Ti:사파이어로 약칭됨) 레이저를 포함한다. 유용한 방사원의 다른 예로는 레이저 다이오드, 이온 레이저, 비 Q-스위칭 고체 상태 레이저, 금속 증기 레이저, 가스 레이저, 아크 램프 및 고출력 백열 광원과 같은 낮은 피크 출력을 제공하는 장치를 포함한다.

모든 유용한 방사원의 경우에, 방사원(30)으로부터의 에너지는 마이크로렌즈 시트 재료(10)로 향하게 되며, 고 발산 에너지 빔을 제공하도록 제어된다. 전자기 스펙트럼의 자외선, 가시광선 및 적외선 부분 내의 에너지원의 경우, 빛은 당업자에게 공지된 적당한 광학 요소들에 의해 제어된다. 일 실시 형태에 있어서, 통상 광학 트레인(optical train)으로 불리는 광학 요소들의 이러한 배치 요건은 광학 트레인이 원하는 각도로 마이크로렌즈를 조사하는 방사선 "원추"(cone)를 생성하도록 적당한 발산각 또는 확산각(divergence or spread)으로 빛을 시트 재료를 향하게 하여 상기 마이크로렌즈에 대하여 정렬된 도너 재료를 조사하게 하는 것이다. 본 발명의 합성 이미지는 바람직하게는 0.15 이상의 개구수(최대 발산 광선의 반각의 사인값(sine)으로 정의됨)를 갖는 방사 확산 장치를 사용함으로써 얻어지지만, 더 작은 개구수 조명도 사용될 수 있다. 더 큰 개구수를 갖는 방사 확산 장치는 보다 큰 시야각과, 동일한 부유 높이에 대한 이미지의 더 큰 가현 운동 범위를 갖는 합성 이미지를 생성한다. 다른 실시 형태에 있어서, 광학 트레인은 방사 원추의 각방향 부분 또는 부분들에서의 방사를 방지하기 위한 요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 결과적인 합성 이미지(들)는 수정된 원추의 차단되지 않은 각방향 부분에 해당되는 각도에 걸쳐서만 관측할 수 있게 된다. 다수의 합성 이미지들은 원한다면 수정된 원추의 개별 각방향 부분에서 생성될 수도 있다. 수정된 원추 및 그 역(inverse)을 사용하여, 시트(10)가 기울어질 때 하나의 색상에서 또 다른 색상으로 변화하는 합성 이미지를 생성할 수 있다. 대안적으로, 다수의 합성 이미지들은 시트(10)가 기울어질 때 동일한 영역에서 생성될 수 있어서 개별 이미지들이 나타났다가 사라질 수 있다.

광학 트레인은 본 발명의 합성 이미지를 생성하기 위해 마이크로렌즈 시트에 수직이 아니도록 배열될 수 있다. 더욱이, 마이크로렌즈 시트에 대한 광학 트레인의 각도는 이미징 이벤트(imaging event)들 사이의 값일 수 있으며, 즉, 광학 트레인은 도너 재료의 제1 전달 중 시트에 대해 수직을 포함한 각도로 배열될 수 있고, 광학 트레인의 각도는 제1 각도로 유지될 수 있거나, 또는 도너 재료의 후속 전달 단계 동안에, 또는 개개의 부분적으로 완전한 이미지의 선택된 부분을 제거하는 동안에 시트에 대해 새로운 각도로 변화할 수 있다.

또한, 도 4a는, 본 발명에 따르는 마이크로렌즈 시트(10) 상에 합성 이미지를 형성하는 방법의 일 실시 형태에서, 마스크(80)의 사용을 계략적으로 도시한다. 마스크(8)는 상기에서 참조된 2가지의 상이한 유형의 합성 이미지를 생성하는데 유용한데, 여기서 한 유형은 공개적인 합성 이미지를 제공하고, 그 외의 다른 유형은 숨겨진 합성 이미지를 제공한다. 마스크(80)는 방사원(30)에 대해 투과성의 특정 영역(부분)(82)을 갖는데, 이에 따라 방사선이 마스크(80)를 통해 마이크로렌즈 시트(10)로 이동될 수 있다. 영역(부분)(82)들 사이와 같이, 마스크(80)의 그 외의 다른 부분들은 마이크로렌즈 시트(10)로부터의 이러한 방사선 에너지를 효과적으로 차단한다. 마스크(80)의 재료는 마일라(mylar) 또는 그 외의 다른 플라스틱 시트 또는 유리로 제조될 수 있다. 마스크(80) 내에서 투과성 영역(부분)(82)의 패턴은 할로겐화은 사진 유제(silver halide photographic emulsion), 금속(크롬, 알루미늄, 구리와 같은), 또는 c-블랙과 같이 방사선을 흡수하는 재료를 함유한 잉크를 사용하여 형성될 수 있다. 투과성 영역(부분)(82)의 패턴은 인쇄 기법, 진공 증착에 뒤이어 포토리소그래피 및 에칭 또는 e-빔 박리, 또는 자외선 경화 잉크의 포토리소그래피, 및/또는 당업자에게 공지된 그 외의 다른 방법에 의해 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 예시적 이미지화 공정은 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 다음의 단계들을 포함한다. 도 4a는 방사원에 의한 이미지화 공정을 도시하며, 도 4b는 이미지화 공정 후의 생성된 시트(10)를 도시한다. 우선, 도 1 내지 도 3에 도시된 마이크로렌즈 시트(10a, 10b, 10c)와 같은 마이크로렌즈 시트(10)가 제공된다. 도 4a는 마이크로렌즈 시트(10a)의 사용을 도시하지만, 마이크로렌즈 시트(10b 또는 10c)가 이 공정에서 사용될 수 있다. 다음으로, 전술한 도너 기판과 같은 제1 도너 기판(40a)이 제공된다.

다음으로, 마이크로렌즈 시트(10)가 도너 기판(40a)에 근접 배치되거나 나란히 배향되어, 마이크로렌즈 시트(10)가 방사원(30)과 도너 기판(40a) 사이에 있게 된다. 일 실시 형태에서, 마이크로렌즈 시트(10)와 도너 기판(40a)은 도 4a에 도시된 바와 같이 서로 근접해 있게 된다. 또 다른 실시 형태(도시되지 않음)에 있어서, 마이크로렌즈 시트(10)와 도너 기판(40a)은 예를 들어 중력, 기계적인 수단 또는 진공척(vacuum chuck, 36) 및 진공원(도시되지 않음)에 의해 생성되는 압력 구배에 의해 서로 접촉하거나 서로에 대하여 가압된다. 또 다른 실시 형태(도시되지 않음)에 있어서, 미세 구조는 마이크로렌즈 시트(10)와 도너 기판(40a) 사이에 위치하여 마이크로렌즈 시트(10)와 도너 기판(40a) 사이에 일반적으로 균일한 간극 또는 공간을 제공한다. 미세 구조는 마이크로렌즈 시트와 도너 기판 사이에 배치되는 독립적인 미세 구조일 수 있다. 이러한 독립적인 미세 구조의 예는 폴리메틸메타크릴레이트 구체, 폴리스티렌 구체, 및 실리카 구체를 포함하며, 이들 모두는 플로리다주 사라소타 소재의 에스프릭스 테크놀로지즈로부터 구입 가능하다. 대안적으로, 미세 구조는 도너 기판으로부터 마이크로렌즈 시트 향해 또는 시트 내에서 재료층의 제1 면으로부터 연장될 수 있다. 이러한 미세 구조를 포함하는 적절한 도너 기판의 예로는 코네티컷, 노어워크 소재의 코닥 폴리크롬 그래픽스(Kodak Polychrome Graphics)로부터 구입 가능한 코닥 어프루벌 미디어(Kodak™ Approval media) 및 매치프린트 디지털 하프톤 미디어(Matchprint Digital Halftone media)를 포함한다. 이러한 미세 구조를 포함하는 적절한 마이크로렌즈 시트는 당업자에 의해 복제(replication)와 같은 방법에 의해서 용이하게 제조된다.

다음으로, 마스크(80)가 마이크로렌즈 시트(10)에 근접하게 제공된다. 도시된 실시 형태에서, 마스크(80)는 시트(10)의 마이크로렌즈(4)에 근접하고, 도너 기판(40a)은 시트(10)의 재료층(14)에 근접한다.

다음으로, 이 방법은 도 4b에 도시된 바와 같이 마스크(80)를 사용하여 제1 도너 재료 기판(40a)으로부터 시트(10)의 재료층(14)의 제1 면(6)으로 도너 재료의 일부를 전달하여 재료층(14)의 제1 면(6) 상에 개개의 부분적으로 완전한 이미지를 형성하는 단계를 포함한다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 본 발명의 방법의 일 실시 형태에서, 이러한 전달은 방사원(30)으로부터의 시준 광을 렌즈(32)를 통해 마스크(80)와 마이크로렌즈 시트(10)를 향하게 함으로써 얻어진다. 방사원(30)은 렌즈(32)를 통해 포커싱되며, 투과성 영역(부분)(82), 마스크(80) 및 궁극적으로 마이크로렌즈 시트(10)를 통해 도너 기판(40a)으로 전달된다. 마이크로렌즈(4)의 초점(34)은 도 4a에 도시된 바와 같이 마이크로렌즈 시트(10) 내의 재료층(14)의 제1 면(6)과 도너 기판(40a) 사이의 계면에 대략적으로 있다. 기판(40a)의 도너 재료는 시트(10a) 상의 마이크렌즈(4)의 초점(34) 부근에서 입사 방사선을 흡수한다. 방사선의 흡수는 도너 기판(40a)의 도너 재료가 시트(10a) 상의 재료층(14)의 제1 면(6)에 전달되도록 하여, 도 4b에 도시된 바와 같이 시트(10a)의 마이크로렌즈(4)에 해당하는 부분적으로 완전한 이미지들을 포함한 도너 재료(42a)의 이미지 픽셀을 생성한다. 시트(10a) 상의 재료층(14)의 제1 면(6)이 도너 재료(40a)에 근접해 있거나 또는 도너 재료(40a)에 부착되는 이러한 공정의 대안적인 실시 형태들에서, 시트(10a)의 마이크로렌즈(4)에 해당하는 부분적으로 완전한 이미지들을 포함하는 도너 재료(42a)의 이미지 픽셀을 생성하는 방사 유도 확산 및 우선적 부착(멜트-스틱 공정)과 같은 전달 기구도 또한 가능하다. 전달된 도너 재료(42a)는 이의 화학적 조성 또는 성분 농도의 변화를 경험할 수 있다. 도너 재료(42a)로 제조된 이들 개개의 부분적으로 완전한 이미지들은 함께 부유 합성 이미지를 제공하며, 이는 육안 또는 보조안으로 볼 때 이하에 추가로 기술된 바와 같이 시트(10)의 위나 아래 또는 위아래 양쪽으로 부유하는 것처럼 보인다.

각각의 개별 마이크렌즈(4)들이 광학축에 대하여 고유한 위치를 점유하기 때문에, 각각의 마이크로렌즈(4) 상에 부딪히는 방사선은 각각의 그 외의 다른 마이크로렌즈 상에 입사되는 방사선에 대하여 고유한 입사각을 가질 것이다. 따라서, 빛은 각각의 마이크로렌즈(4)에 의해 초점(34)에 근접한 도너 기판(40a) 상의 고유한 위치로 보내질 것이며, 상기 기술된 바와 같이 방사선이 마스크(80)에 의해 차단되는 위치를 제외하고 각각의 마이크로렌즈(4)에 해당하는 재료층(14)의 제1 면(6) 상에 도너 재료(42a)의 부분적으로 완전한 이미지의 고유한 이미지 픽셀을 생성한다. 보다 정확하게는, 단일 광 펄스는 적절히 노출된 각각의 마이크로렌즈(4) 후방에 도너 재료(42a)의 하나의 이미지화된 부분만을 생성하여, 시트(10)의 재료층(14)의 제1 면(6) 상에 각각의 마이크로렌즈에 근접한 부분적으로 완전한 이미지를 제공한다. 다수의 방사선 펄스, 또는 신속하게 횡단하면서 연속적으로 조사하는 방사선 빔이 사용되어 이미지를 생성할 수 있다. 각 펄스의 경우, 렌즈(32)의 초점은 마이크로렌즈 시트에 대한 선행 펄스 중에 초점(34)의 위치에 대하여 새로운 위치에 위치된다. 마이크로렌즈(4)에 대한 렌즈(32)의 초점(34)의 위치에서의 이러한 연속적인 변화는 각각의 마이크로렌즈(4) 상으로의 입사각에 있어서의, 따라서 그 펄스에 의해 도너 재료(42)로써 시트(10)의 재료층(14) 상에 생성되는 도너 재료(42a)의 부분적으로 완전한 이미지의 이미지화된 픽셀의 위치에 있어서의 상응하는 변화를 초래한다. 그 결과, 초점(34) 부근에서 도너 기판(40a) 상에 입사하는 방사선은 방사선 감응 도너 재료(42a)의 선택된 패턴의 전달을 야기한다. 각각의 마이크로렌즈(4)의 위치가 모든 광축에 대하여 고유하기 때문에, 각각의 마이크로렌즈에 대해 전달된 방사선 감응 도너 재료(42a)에 의해 형성된 부분적으로 완전한 이미지는 모든 그 외의 다른 마이크로렌즈와 연계된 이미지와는 상이하게 되는데, 그 이유는 각각의 마이크로렌즈가 상이한 위치로부터 입사 방사선을 "보기" 때문이다. 따라서, 고유한 이미지가 도너 기판으로부터의 도너 재료(42a)가 재료층(14) 상에 있게 되어 각각의 마이크로렌즈와 연계하여 형성된다.

부유 합성 이미지를 형성하는 또 다른 방법은 마스크(80)와 렌즈(32) 사이에 배치된 렌즈 어레이(도시되지 않음)와 같은 발산 생성 표적(divergence creating target)을 사용하여 마이크로렌즈 재료를 이미지화하도록 고 발산광(highly divergent light)을 생성하도록 한다. 예를 들어, 렌즈 어레이는 평면 기하학적 형상으로 배열된 모두가 높은 개구수를 갖는 다수의 소형 렌즈들로 이루어질 수 있다. 이 렌즈는 렌즈 시트(80)와 유사하거나 또는 동일할 수 있다. 또한, 이 렌즈는 비교적 높거나 또는 낮은 패킹 밀도를 갖는 비교적 큰 또는 비교적 작은 렌즈를 포함할 수도 있다. 방사원으로 어레이를 조명하면, 이 어레이는 고 발산광의 다수의 원추를 생성할 것이며, 개개의 원추 각각은 어레이 내의 해당 렌즈 상에서 중심에 놓인다. 어레이의 물리적 치수는 합성 이미지의 최대 측방향 치수를 수용하도록 선택된다. 어레이의 치수에 의해, 렌즈릿에 의해 형성되는 개개의 에너지 원뿔은 광 펄스를 받는 동안에 개별 렌즈들이 어레이의 모든 지점들에 순차적으로 위치되는 것처럼 마이크로렌즈 재료를 노출시키게 된다. 어느 렌즈들이 입사광을 받는지의 선택은, 단지 제1 부유 합성 이미지(들)가 요구되는 위치로만 방사선이 전달되도록 하는 마스크(80)(사용한다면) 위에서 그리고 발산광을 생성하는 렌즈 어레이 위에서 렌즈 경로(30) 내에 위치된 제2 반사 또는 흡수 마스크를 사용함으로써 일어날 수 있다. 또한, 이는 마스크가 렌즈 바로 아래에 위치되는 경우에도 수행될 것이다. 제2 합성 이미지를 형성하기 위해 개별 마스크(80)가 사용될 수 있다. 또한, 회절 패턴 생성기도 사용될 수 있다. 또한, 가상 이미지는 낮은 개구수의 방사선 빔을 사용하여 표적의 특정 지점들을 개별적으로 조명함으로써 형성될 수 있다.

렌즈 어레이의 측방향 범위로 인해, 이미지를 트레이싱(trace out)하는 데에 다수의 광 펄스를 사용해야 할 필요는 없다. 입사 에너지에 의해 제2 마스크(80)가 충분히 조명되게 함으로써, 에너지가 통과할 수 있게 하는 마스크의 부분들은, 이미지가 단일 렌즈(32)에 의해 트레이스되는 것처럼 부유 이미지의 윤곽을 나타내는 다수의 개별 고 발산광 원추들을 형성할 것이다. 그 결과, 단 하나의 광 펄스만이 마이크로렌즈 시트 내에 전체 합성 이미지를 형성하는 데 필요하게 된다. 대안적으로, 반사 마스크 대신 검류식 xy 스캐너와 같은 빔 배치 시스템이 렌즈 어레이를 국부적으로 조명하고 어레이 상의 합성 이미지를 트레이싱하는 데에 사용될 수 있다. 에너지가 이러한 기술에 의해 공간적으로 한정되므로, 어레이 내의 수개의 렌즈릿만이 임의의 주어진 시간에 조명된다. 조명되는 이들 렌즈릿은 시트 내에 합성 이미지를 형성하기 위해 마이크로렌즈 재료를 노출시키는 데에 필요한 고 발산광 원뿔을 제공할 것이다. 대안적으로, 적합한 스캔 렌즈를 갖는 검류식 xy 스캐너와 같은 빔 포지셔닝 시스템이 합성 이미지를 형성하기 위해 사용될 수 있다.

이미지화 후에, 마스크(80) 내의 영역(부분)(82)과 합성 이미지의 바람직한 관측 가능한 크기에 따라, 도너 재료(42a)로부터 형성된 전체 또는 부분적으로 완전한 이미지(들)가 각각의 충분히 노출된 마이크로렌즈 후방에서 시트(10)의 재료층(14)의 제1 면(6) 상에 있게 될 것이다. 재료층(14) 상의 각각의 마이크로렌즈(4) 후방에 이미지가 형성되는 범위는 마스크(80)의 배열 및 마이크로렌즈에 입사되는 에너지에 좌우된다. 의도하는 이미지 부분들은 마이크로렌즈들의 영역으로부터 충분한 거리에 있어서, 이들 마이크로렌즈에 입사되는 방사선은 대응하는 도너 재료(42)를 전달하는 데 필요로 하는 방사선 수준보다 낮은 에너지 밀도를 갖는다. 더욱이, 공간적으로 확장된 이미지의 경우, 고정된 개구수(NA) 렌즈로 이미지를 형성할 때 시트의 모든 부분들이 의도하는 이미지의 모든 부분들에 대해 입사 방사선에 노출되는 것은 아니다. 그 결과, 의도하는 이미지 부분들은 전달된 방사선 감응 재료로 귀결되지 않고, 의도하는 이미지의 부분적인 이미지만이 재료층(14) 상의 이들 마이크로렌즈 후방에 나타나게 될 것이다. 마스크(80)를 사용함으로써, 2가지의 상이한 유형의 합성 이미지, 즉 시트(10) 상에서 도너 재료(42a)의 개개의 부분적으로 완전한 이미지로부터 형성되는 공개적인 이미지와 숨겨진 이미지가 생성될 수 있으며, 이의 실례는 도 8 내지 도 12, 도 14 내지 도 14a, 도 16 및 도 17, 및 18a 내지 도 18d에 도시된다.

도 4b에 있어서, 제1 도너 기판(40a)과 마스크(80)는 시트(10) 상에 도너 재료(42a)의 개개의 부분적으로 완전한 이미지를 생성하는 데 사용되었다. 시트(10)가 제1 도너 기판(40a)과 마스크(80)를 사용하여 이미지화된 후에, 도 5a에 도시된 바와 같이 제1 도너 기판(40a)과 마스크(80)는 제거될 수 있고 제2 도너 기판(40b)과 새로운 마스크(80b)로 교체될 수 있다. 이어서, 도 4a 및 도 4b에 도시되고 전술한 방법은 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 각각 반복된다. 제2 도너 기판(40b)과 새로운 마스크(80b)는 시트(10) 상에 도너 재료(42b)의 이미지를 생성하는 데 사용된다. 일 실시 형태에서, 제2 도너 기판(40b)은 제1 도너 기판(40a)의 착색제와 상이한 착색제를 포함한다. 이는 사용자로 하여금 2가지의 상이한 색상으로 이루어진 합성 이미지를 형성할 수 있게 한다. 즉, 합성 이미지는 다색이거나, 하나의 색상으로 된 부분들과 다른 색상인 부분들을 갖는다. 대안적으로, 제1 및 제2 도너 기판(40a, 40b)은 예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이 2가지의 별개의 상이한 색상으로 된 부유 합성 이미지를 형성하는 데 사용될 수 있다. 대안적으로, 제1 및 제2 도너 기판(40a, 40b)으로부터의 착색제로 인해 2가지의 착색제의 혼합물로부터 합성 이미지가 형성될 수 있다. 다른 실시 형태에 있어서, 제1 및 제2 도너 기판(40a, 40b)의 착색제는 동일한 착색제를 포함할 수 있다. 단일 시트(10) 상에 여러 상이한 색상의 조합으로 임의의 다수의 부유 합성 이미지들을 형성하기 위해서 임의의 다수의 도너 기판(40)이 마이크로렌즈 시트(10)를 이미지화하는 데 사용될 수 있다. 추가로, 다양한 마스크(80)가 이하에 보다 상세히 언급된 제2 합성 이미지의 형성을 돕기 위해 사용될 수 있다.

도 6은 롤투롤(roll-to-roll) 장치의 일 실시 형태를 도시하는 것으로, 이는 제1 마스크(80a)와 제1 도너 기판(40a)으로 마이크로렌즈 시트(10)를 이미지화한 후에 제2 마스크(80b)와 제2 도너 기판(40b)으로 마이크로렌즈 시트(10)를 이미지화하는 데에 편리하다. 이 장치는 제1 롤(50), 제1 롤(50)에 근접하게 배치된 닙 롤러(nip roller, 68), 제2 롤(54), 제2 롤(54)에 근접하게 배치된 또 다른 닙 롤러(68) 및 제1 롤(50)과 제2 롤(54) 사이에 있는 아이들 롤(idle roll, 52)을 포함한다. 각각의 롤(50, 54) 위에는 상기 언급된 바와 같이 적절한 광학 트레인 및 수반된 마스크(80)를 포함한 방사원(30)이 배치된다. 제1 도너 재료(40a)는 제1 롤(50)을 감싸고, 제2 도너 재료(40b)는 제2 롤(54)을 감싼다. 마이크로렌즈 시트(10)가 장치를 통과함에 따라, 이는 우선적으로 제1 도너 기판(40a) 및 롤(50)과 닙(68)에 대해 가압되면서 도 4a 및 도 4b를 참조하여 전술한 바와 동일한 방식으로 방사원(30)과 마스크(80a)에 의해 이미지화된다. 다음으로, 시트(10)는 제1 롤(50)로부터, 그리고 결과적으로 제1 도너 재료(40a)로부터 멀어지게 이동한다. 다음으로, 마이크로렌즈 시트(10)는 아이들 롤(52) 둘레로 계속 이동하고, 제2 도너 기판(40b) 및 롤(54)과 닙(68)에 대하여 가압되면서 도 5a 및 도 5b를 참조하여 전술한 바와 동일한 방식으로 방사원(30)과 마스크(80b)에 의해 이미지화된다. 마이크로렌즈 시트(10)는 제2 롤(54)로부터 당겨지고, 그리고 결과적으로 제2 도너 재료(40b)로부터 멀어지게 된다. 결과적인 마이크로렌즈 시트(10)는 마이크로렌즈 시트(10)의 재료층(14)의 제1 면(6)으로 전달된 제1 및 제2 도너 기판(40a, 40b) 모두로부터 도너 재료를 가질 것이어서 제1 유형의 합성 이미지와 제2 유형의 합성 이미지 모두가 생성된다. 이 장치는 시트(10) 상에 다수의 부유 합성 이미지를 형성하기 위해 다수의 도너 기판(40)과 다수의 마스크(80)로부터 마이크로렌즈 시트(10) 상에 도너 재료를 침착시키기 위한 임의의 다수의 롤과 방사원을 포함할 수 있다.

도 7a는 마이크로렌즈 시트의 마이크로렌즈 측에서 관측했을 때 개별 마이크로렌즈(4)에 근접한 재료층(14) 상의 방사선 감응 도너 재료(42)에 의해 형성되는 예시적인 개개의 부분적으로 완전한 이미지(46)를 도시하고, 기록된 이미지가 완전한 복제로부터 부분적인 복제에 걸쳐 있는 것을 또한 보여주는, 마이크로렌즈 시트(10)의 부분 사시도이다. 이 개개의 부분적으로 완전한 이미지(46)는 사용자가 육안으로 관측할 수 있고 공개적인 제1 유형의 합성 이미지와 사용자가 보조안으로 관측할 수 있고 숨겨진 제2 유형의 합성 이미지 모두로 이루어진다. 편의상, 제1 유형의 합성 이미지는 하기에서 "제1 합성 이미지"로 지칭될 것이며, 제2 유형의 합성 이미지는 "제2 합성 이미지"로 지칭될 것이다. 제1 및 제2 합성 이미지(60, 70) 모두의 실례는 도 8 내지 도 12, 도 14 내지 도 14a, 도 16 및 도 17, 도 18a 내지 도 18d 및 도 30에 도시된다.

도 7b는, 마이크로렌즈 시트의 마이크로렌즈 측에서 관측하였을 때, 개개의 마이크로렌즈(4)에 근접한 재료층(14) 상의 방사선 감응 도너 재료(42)에 의해 형성된 개개의 부분적으로 완전한 이미지(46)가 없음으로써 형성된, 네거티브 콘트라스트 제2 합성 이미지(70)를 포함한 시트의 실례를 제외하고, 도 7a의 마이크로렌즈 시트와 상당히 유사한 마이크로렌즈 시트(10)의 부분 사시도이다. 개개의 부분적으로 완전한 이미지(46)는 제1 합성 이미지(60)를 형성하며, 거꾸로 된 "F"자 형태의 윤곽이 형성된 영역 내에 도너 재료(42)가 없음에 따라 제2 합성 이미지(70)가 형성된다. 청구항을 비롯한 본원에서 사용된 "네거티브 콘트라스트(negative contrast)"는, 제2 합성 이미지를 둘러싸는 영역이 도너 재료의 개개의 부분적으로 완전한 이미지(46)로부터 형성됨을 의미한다. 도 15에 도시된 경우에서, 문자 "F"는 통상적으로 도너 착색 배경이 투명한 것처럼 시트의 마이크로렌즈 측으로부터 보이게 될 것이다.

도 7c는, 마이크로렌즈 시트의 마이크로렌즈 측에서 보았을 때, 개개의 마이크로렌즈(4)에 근접한 재료층(14) 상의 방사선 감응 도너 재료(42)에 의해 형성된 개개의 부분적으로 완전한 이미지(46)에 의해 모두가 형성되는 포지티브 콘트라스트 제2 합성 이미지(70)와 제1 합성 이미지(60)를 포함한 시트의 실례를 제외하고, 도 7b의 마이크로렌즈 시트와 상당히 유사한 마이크로렌즈 시트(10)의 부분 사시도이다. 개개의 부분적으로 완전한 이미지(46)는 제1 합성 이미지(60)를 형성하며, 거꾸로 된 "F"자 형태의 윤곽이 형성된 영역 내에 도너 재료(42)가 존재함에 따라 제2 합성 이미지(70)가 형성된다. 청구항을 비롯한 본원에서 사용된 "포지티브 콘트라스트(positive contrast)"는, 제2 합성 이미지를 둘러싸는 시트의 영역에 도너 재료가 없음을 의미한다. 제2 합성 이미지는 개개의 부분적으로 완전한 이미지(46)로부터 형성된다. 도 7c에 도시된 경우에서, 문자 "F"는 도너가 통상적으로 투명한 배경으로 착색된 것처럼 시트의 마이크로렌즈 측으로부터 보이게 될 것이다.

도 8 및 도 9는 다수의 다색 합성 이미지를 생성하기 위해 마스크(80)를 사용하는 하나의 이미지화 단계, 및 2 개의 방사선 감응 도너 기판(40)을 사용하여, 본 발명의 방법의 일 실시 형태에 따라 이미지화된 마이크로렌즈 시트(10)를 도시한다. 도 9a는 도 8에 도시된 시트(10) 상에서 재료층(14)의 제1 면(6) 상에 있는 도너 재료를 나타내는, 제1 면(6)에 대해 시트(10) 상에서 마이크로렌즈(4)를 통해 관측하고, 굴절률 정합 유체(index matching fluid)를 렌즈 시트(10)에 적용한 뒤에 찍은 확대된 광학 현미경 사진이다. 시트(10)는 문자 "OK"가 적색으로 시트(10) 아래서 부유하는 것처럼 보이는 시트 아래에서 부유하는 제1 합성 이미지(60a)와 "OK"가 겹쳐지고 시트(10) 내에서 부유하는 "3M" 패턴 내에 녹색이 채워진 것처럼 보이는 제1 합성 이미지(60b)를 포함한다. 마이크로렌즈 시트(10)는 시트 위에서 부유하는 사인파 및 시트 아래에서 부유하는 "OK"의 형태인 그 외의 다른 제1 합성 이미지를 포함한다. 또한, 시트(10)는 확대 하에서 도 9b에 보다 명확하게 도시된 단어 "Innovation"로 보이는 시트 내에서 부유하는 것처럼 보이는 제2 합성 이미지(70)를 포함한다. 시트(10)는 적색 착색제를 갖는 제1 도너 기판에 의해 이미지화되었다. 그 뒤, 시트(10)는 녹색의 착색제를 갖는 제2 도너 기판과 마스크(80)에 의해 이미지화되었으며, 마스크의 일부가 도 15에 나타내진다.

도 8에 표시된 부분(A)의 일부는 도 9에서 렌즈를 통해 관측한 재료층(14)의 제1 면(6)에 해당한다. 구체적으로는, 도 9a는 본 발명에 따르는 시트 아래에서 및 내에서 아래에 부유하는 것처럼 보이는 적색 및 녹색의 제1 합성 이미지(60a, 60b)를 함께 교차시킨 개개의 부분적으로 완전한 이미지(46)의 확대도를 도시한다.

이미지(46)는 2개의 부분, 즉 적색 도너 재료(42a)의 제1 부분(64)과, 녹색 도너 재료(42b)의 제2 부분(66)을 갖는다. 각 이미지(46)는 일반적으로 개별 마이크로렌즈에 대응한다. 도 9a의 이미지(46)는 크기가 24.5 um 내지 27 um의 범위이지만, 다른 크기의 범위도 가능하다.

도 9b는 도 8의 시트(10)의 대략 중심의 확대도이다. 구체적으로는, 도 9B는 "3M"의 제1 합성 이미지(60a)가 어떻게 제2 합성 이미지로 구성된 영역을 갖는지를 도시한다.

도 10은 동일한 색상의 다수의 합성 이미지를 생성하기 위한 하나의 방사성 감응 도너 기판(40)과 마스크를 사용하여 본 발명의 방법의 일 실시 형태에 따라 이미지화된 마이크로렌즈 시트(10)의 확대도를 도시한다. 이 확대도는 제1 합성 이미지(60)와 제2 합성 이미지(70) 사이의 상관 관계와 제2 합성 이미지(70)를 설명하는데 편리하다. 전술한 바와 같이, 제1 합성 이미지(60)는 사용자가 육안으로 관측할 수 있고, 제2 합성 이미지(70)는 사용자가 보조안, 즉 몇몇 유형의 확대경 또는 특정 뷰어로 관측할 수 있다. 적합한 확대경의 실례는: 단순한 돋보기(10x), 10x 내지 15x 루페(loupe), 및 저 배율 현미경(10x 내지 50x)을 포함한다. 제1 합성 이미지(60a, 60b)는 원의 형태이다. 사용자는 육안으로 제1 합성 이미지(60a, 60b) 모두를 볼 수 있고, 마이크로렌즈 시트(10)가 부착되어진 서류 또는 물체가 진정한 것인지를 확인할 수 있다. 추가 수준의 보호를 제공하기 위해, 도 10에 도시된 바와 같이 사용자는 확대경을 사용하여 제1 합성 이미지(60a 또는 60b)에 대해 사용자의 시야를 넓히거나 또는 증대시킬 수 있다. 확대된 관측 하에서, 사용자는 단어 "Innovation"로 이루어진 제2 합성 이미지(70)를 관측할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 합성 이미지는 반원(60a, 60b)의 형태이며, 단어 "Innovation"의 형태인 제2 합성 이미지(70)를 포함한다. 이는 제2 합성 이미지(70)가 어떻게 제1 합성 이미지(60)와 정렬되는지의 하나의 예시적인 실례이다. 청구항을 비롯한 본원에 사용된 "정렬된"은 확대경으로 제1 합성 이미지를 볼 때, 제2 합성 이미지를 관측할 수 있도록 제1 합성 이미지와 제2 합성 이미지 사이에 다소의 상관 관계가 있는 것을 의미한다.

일 예시적인 실시 형태에서, 제2 합성 이미지(70)는 마이크로렌즈 시트(10)의 평면 내에서 부유하는 것처럼 보인다. 이러한 실시 형태를 구현하기 위하여, 마스크(80)는 도 4a에 도시된 바와 같이 렌즈 시트에 근접하게 위치된다. 방사원은 제1 합성 이미지를 형성하도록 향하게 되며, 마스크(80)는 동시에 제2 합성 이미지를 생성한다. 방사원(30)은 렌즈 시트(10) 위에서 또는 아래에서 포커싱된다. 따라서, 제1 합성 이미지(60)는 방사선 초점의 위치에 상응하도록 시트 위에서 또는 아래에서 부유한다. 마스크(80)를 사용함으로 인해 형성된 제2 합성 이미지(70)는, 마스크 영역(부분)(82)이 필름(10)의 렌즈에 근접하게 위치되기 때문에, 렌즈 필름(10)의 면에서 또는 내에서 부유하는 것처럼 보인다. 영역(부분)(82)은 이러한 실시 형태에서 시각화를 위해 확대가 필요할 수 있으며, 이에 따라 시각화를 위해 확대가 필요할 수 있는 필름(10) 내에 특징부가 생성될 수 있다. 그러나, 제2 합성 이미지(70)는 시트 위에서, 또는 아래에서 부유할 수 있으며, 또는 마스크(80)의 적합한 배치 및 설계에 따라 시트 위에서, 내에서, 또는 아래에서의 부유의 임의의 조합일 수 있다.

도 10은 시트(10) 위에서 부유하는 원의 형태인 제1 합성 이미지(60a)와 시트(10) 아래에서 부유하는 원의 형태인 또 다른 제1 합성 이미지(60b)가 정렬된 상태로 형성된 마이크로그래픽(micrographic)의 사진을 보여준다. 원(60a, 60b)과 제2 합성 이미지(70) 모두는 적색이다.

또한, 도 10은 제2 합성 이미지(70)가 마이크로텍스트(microtext)의 형태인 실례이다. 마이크로텍스트는 마이크로그래픽의 일 실례이다. 마이크로그래픽은 영숫자 기호, 문자, 또는 약 25 미크론 내지 200 미크론의 특징부의 높이와 10 미크론 내지 100 미크론의 선폭의 크기로 형성된 무늬와 같은 작고 고해상도의 그래픽 특징부이며, 통상적으로 10x 내지 50x의 능력을 갖는 확대경으로 관측할 수 있다.

도 11 및 도 12는 시트에 대해 2가지의 상이한 관측 위치에서 찍은, 도 10의 마이크로렌즈 시트의 비확대도를 도시한다 도 11은 시트에 대해 0°의 각도로 찍혔다. 도 12은 시트에 대해 6°의 각도로 찍혔다. 이 도면들은, 관측 위치가 시트에 대해 변화함에 따라, 제1 부유 합성 이미지(60)가 시트에 대해 어떻게 움직이는 것처럼 보이는지를 나타내기에 편리하다. 이 경우, 관측 위치가 도 11로부터 도 12로 변화할 때, 시트(10)가 우측에 대해 6° 기울어짐에 따라, 중간 원(60b)은 좌측으로 움직이는 것처럼 보이며, 외측 원(60a)은 우측으로 움직이는 것처럼 보인다.

도 13은, 모든 특징들이 도 10 및 도 14 내지 도 14a에 도시된 마이크로렌즈 시트(10)를 형성하기 위해 사용된 마스크와 유사하지만 치수가 유사한, 일 예시적인 마스크(80)를 도시한다(도 16의 경우 상반된 콘트라스트를 갖는 마스크가 사용되었다.). 이 네거티브 마스크(80)는 단어 "Innovation"의 어레이를 형성하기 위해 적외선에 근접해 있고 가시광선이 투과되는 영역(부분)(82)을 갖는다. 이 마스크는 포지티브 콘트라스트 제2 합성 이미지를 생성하기 위해 사용된 네거티브 마스크의 실례이다. 전술한 바와 같이, "포지티브 콘트라스트"는 제2 합성 이미지의 선들이 도너 색상의 실선으로부터 형성됨을 의미한다. 도 13에 도시된 마스크의 경우, 단어 "Innovation"은 흑색 배경에 백색인 것처럼 보인다. 이 마스크를 사용하여 형성된 합성 이미지는 단어 "Innovation"와 제1 도너 재료의 색상이 유사한 색상의 제1 합성 이미지를 가질 것이며, 제2 합성 이미지도 또한 제1 도너 재료의 색상과 유사하다.

도 14는 도 13에 도시된 마스크를 사용하여 형성된, 마이크로렌즈 시트 내의 제2 합성 이미지(70)의 확대도이다. 이 실시 형태에서, 문자는 적색인 것처럼 보이고, 배경은 백색인 것처럼 보인다. 이러한 배열은 도너 재료를 도 13의 마스크의 영역(부분)(82)을 통해 접근가능한 마이크로렌즈 시트에 부착하기 위한 방사원을 사용함으로써 생성된다.

도 14a는, 도 14a가 마이크로렌즈(4)에 대해 상반되게 면(6) 상의 마이크로렌즈 시트의 후방으로부터의 도면인 것을 제외하고, 부분(A)으로 나타내진 도 14의 마이크로렌즈 시트의 일부분의 더욱더 확대된 도면이다. 이 도면에서, 개개의 마이크로렌즈(4)에 근접한 재료층(14) 상에서 방사성 감응 도너 재료(42)에 의해 형성된 개개의 부분적으로 완전한 이미지(46)를 볼 수 있다. 명확함을 위해, 몇몇의 근접한 부분적으로 완전한 이미지(46)는, 이 이미지가 단어 "Innovation"의 완전한 이미지를 어떻게 형성하는지를 나타내는 것을 돕기 위해, 윤곽이 형성되었다.

도 15는 도 8 및 도 9b에서의 네거티브 콘트라스트 제2 합성 이미지(70)를 생성하기 위해 사용된 또 다른 예시적인 마스크(80)를 도시한다. 도 15에 도시된 마스크의 경우, 단어 "Innovation"는 통상적으로 백색 배경에 흑색으로 보인다. 이 마스크를 사용하여 형성된 합성 이미지들은 제2 합성 이미지와, 제1 도너 재료의 색상이 유사한 제1 합성 이미지를 가질 것이며, 단어 "Innovation"는 투명하게(또는 백색으로) 보인다.

도 16은 렌즈 시트(10)의 면 위의 약 6㎜에 초점으로 수평선들을 이미지화하고, 도 15의 마스크와 유사한 마스크를 이용하여 형성된 결과적인 제2 합성 이미지(70)를 도시한다. 이 실시 형태에서, 문자들은 백색인 것처럼 보이고, 배경은 적색 도너 색상인 것처럼 보인다. 이 배열은 도너 재료를 도 15의 마스크의 영역(부분)(82)을 통해 접근가능한 마이크로렌즈 시트에 부착하기 위한 방사원을 사용함으로써 생성된다.

도 17은 문자 "M"으로 형성된 패턴을 포함한 제1 합성 이미지를 포함하고, 단어 "Innovation"의 제2 합성 이미지(70)를 갖는 도 18의 예시적인 마이크로렌즈 시트(10)를 도시하는, 도 16의 비교적 덜 확대된 도면이다.

도 18a 내지 도 18d는, 시야각이 시트(10)에 대해 변화함에 따라, 합성 이미지(60, 70)의 변화도를 도시하는데 편리하다. 도 18a는 시트에 대해 0°의 시야각에서 도 17의 마이크로렌즈 시트의 도면을 도시한다. 도 18b는 시트에 대해 3°의 각도에서 도 17의 마이크로렌즈 시트의 도면을 도시한다. 도 18c는 시트에 대해 6°의 각도에서 도 17의 마이크로렌즈 시트의 도면을 도시한다. 도 18d는 시트에 대해 9°의 각도에서 도 17의 마이크로렌즈 시트의 도면을 도시한다. 여기서, 0°로부터 9°로의 경사각의 증가는 렌즈 시트(10)의 상측(즉, 3M의 상측)이 관측자로부터 멀어지게 기울어짐을 나타낸다.

도 18a 내지 도 18d 모두는 단어 "3M"으로 형성된 패턴을 포함하는 제1 합성 이미지(60)를 포함한 마이크로렌즈 시트(10)를 도시한다. 실제로, 줄무늬의 외관은 도 18a 내지 도 18d에 나타내진 확대로는 관측할 수 없는 제2 합성 이미지(70)에 대해 정렬된 제1 합성 이미지(60)로 이루어진다. 이 마이크로렌즈 시트(10)는 이미지의 각 가변 어레이(angularly variable array)인 제2 합성 이미지(70)를 포함한다. 즉, 사용자가 관측할 수 있는 이미지의 어레이는 시트에 대한 시야각, 결과적으로 이미지 변화에 좌우되거나 또는 사용자의 시야각이 시트에 대해 변화됨에 따라 가변될 수 있다. 시트에 대해 시야가 변화됨에 따라, 보여지는 이미지도 변화한다. 도 19는 시트에 대한 시야가 어떻게 변화할 수 있는지의 일 실례를 도시한다. 우선 사용자 또는 관측자는 시트에 대해 위치(A)에 위치하고, 그 뒤 시트에 대해 상이한 위치인 위치(B)에 이동한다. 사용자가 확대경(84)을 통하여 보기 때문에, 제2 합성 이미지(70)의 사용자의 시야는 확대경의 시야에 좌우하여 변화한다.

제1 합성 이미지(60)가 각각의 시야에 따라 어떻게 변화하는지를 명확히 하기 위해 도 18a 내지 도 18d에 점선(B, C)이 추가되었다. 도 18a에 도시된 제1 시야 각에서, "3M"의 하측은 점선(C)과 일렬로 배열된 것처럼 보이며, 반면 "3M"의 상측은 점선(B)으로부터 다소의 떨어져 있는 것처럼 보인다. 도 18b에 도시된 다음의 시야각에서, "3M"의 하측은 점선(C)으로부터 떨어져 이동되는 것처럼 보이며, 반면 "3M"의 상측은 점선(B)을 향해 이동되는 것처럼 보인다. 도 18c에 도시된 다음의 시야각에서, "3M"의 하측은 점선(C)으로부터 다소 떨어져 있는 것처럼 보이며, 반면 "3M"의 상측은 점선(B)과 보다 밀접하게 일렬로 배열된 것처럼 보인다. 그리고, 도 18d에 도시된 마지막의 시야각에서, "3M"의 하측은 점선(C)으로부터 다소 떨어져 있는 것처럼 보이며, 반면 "3M"의 상측은 점선(B)과 일렬로 배열된 것처럼 보인다. 이러한 움직임은 전술한 바와 같이 관측자로부터 떨어져 기울어지고 시트 위에 위치된 이미지에 대해 예상될 수 있다. 제1 합성 이미지가 시트(10) 아래에서 부유한다면, 줄무늬는 역방향으로 움직이는 것처럼 보일 수 있다.

도 19a 및 도 19b는 제2 합성 이미지(70)의 각 각변 어레이의 일 실시 형태를 계략적으로 도시하며, 이러한 특정 실시 형태에서 사용자가 시트를 지속적으로 관측하면서 위치(A)로부터 위치(B)로 이동하기 때문에 텍스트는 스크롤링하는 것처럼 보인다. 청구항을 비롯한 본원에서 용어 "스크롤링(scrolling)"이 사용됨에 따라, 표시된 텍스트 또는 그래픽은 사용자가 일부분을 관측할 때 상, 하, 또는 가로질러 이동하는 것처럼 보인다. 도 19a에서, 텍스트 "ABCDE"의 형태인 2가지의 제2 합성 이미지(70a, 70b)가 있다.

도 19a로 도시된 제1 시야에서, 확대경(84)을 통해 시트에 대해 위치(A)로부터 관측할 때, 사용자는 제2 합성 이미지(70a)의 전체 ABCDE를 관측할 수 있으며, 제2 합성 이미지(70b)의 ABCDE의 하측 부분은 이의 시야에서 잘려진다. 도 19b로 도시된 제2 시야로 이동한 뒤, 확대경(84)을 통해 시트에 대해 위치(B)로부터 관측할 때, 사용자는 제2 합성 이미지(70b)의 전체 ABCDE를 관측할 수 있으며, 제2 합성 이미지(70a)의 ABCDE의 상측 부분은 이의 시야에서 잘려진다. 관측자가 위치(A)로부터 위치(B)로 이동함에 따라, 시트에 대한 관측자의 시야는 변화하고, 텍스트가 특정의 방식으로 움직이거나 또는 스크롤링하는 것처럼 사용자에게 보여진다. 시트의 기울어짐에 대한 스크롤링의 방향은 제1 합성 이미지가 시트 위에서 또는 아래에서 부유하는지에 따라 좌우된다. 스크롤링이 발생되는 속도는 부유의 크기에 좌우된다. 렌즈 시트(10)의 위에서 또는 아래에서의 합성 이미지의 부유 높이의 크기가 클수록 시트의 시야각이 변화함에 따른 스크롤링의 속도가 커진다.

전반적으로, 또한 부유 합성 이미지(60, 70)는, 렌즈 시트의 각각의 렌즈가 2개의 실제 물체의 상이한 경관을 갖는, 렌즈 시트(10)를 통한 많은 이미지(46)의 시야의 결과로 간주될 수 있다. 제1 합성 이미지(60)의 제1 형성과 제2 합성 이미지(70)의 제2 형성은 마스크(80)에 의해 형성되었다. 많은 고유한 이미지들이 미니어쳐 렌즈의 어레이를 통해 형성되며, 이 모든 렌즈들은 물체나 이미지를 서로 다른 유리한 점에서 "본다". 개별 미니어쳐 렌즈의 후방에, 이미지의 형태와 이미지 형성 에너지원을 수용하는 방향에 좌우되는 재료층 상의 도너 재료에 의해 이미지의 경관이 생성된다. 본 발명의 방법의 일부 실시 형태들에 있어서, 방사선 감응 도너 재료의 일부를 전달시키기에 충분한 에너지를 갖는 렌즈에 의해 보이는 이미지 또는 물체의 부분만이 기록되게 된다. 상응하게 높은 에너지 수준에 노출되는 렌즈와 연관되는 이미지 또는 물체의 부분들은 일반적으로 도너 재료의 비교적 더 많은 양이 전달되게 하며, 즉 이미지(46)를 형성하는 전달된 도너 재료가 시트(10)의 재료층(14)의 제1 면(6) 위로 더 높은 높이를 가질 수 있다.

이미지화되는 "물체"는 "물체"의 윤곽을 트레이스하거나 또는 제1 합성 이미지를 형성하는 마스크를 사용함으로써 강한 방사원의 사용을 통해 형성된다. 이와 같이 기록된 이미지가 복합적인 외양(composite aspect)을 갖도록 하기 위해서, 물체로부터의 빛은 넓은 범위의 각도에 걸쳐서 방사하여야 한다. 물체로부터의 방사가 물체의 일 지점으로부터 나오고 넓은 범위의 각도에 걸쳐서 방사될 때, 모든 방사 광선은 물체에 대한 정보를 전송하지만, 비록 정보가 방사 광선의 각도의 관점에 의한 것일지라도 상기 정보는 단지 일 지점으로부터의 정보이다. 방사 광선들에 의해 전달되는 물체에 대한 비교적 완전한 정보를 갖기 위해서, 빛은 물체를 구성하는 지점들의 집합(collection of points)으로부터 광범위한 각도에 걸쳐서 방사해야 한다는 것을 이제 고려하기로 한다. 본 발명에 있어서, 물체로부터 발산되는 방사 광선의 각도 범위는 방사원과 마이크로렌즈 시트 사이에 개재되는 광학 요소에 의해 제어된다. 이들 광학 요소들은 합성 이미지를 생성하는 데에 필요한 최적의 각도 범위를 제공하도록 선택된다. 광학 요소에 대한 최선의 선택은 방사 원추로 귀결됨으로써, 원추의 정점(vertex)이 물체의 지점에서 종결되는 것이다.

기하학적 광학 기기를 사용하여 본 발명에 따른 다양한 합성 이미지들의 형성을 설명하기로 한다. 전술한 바와 같이, 이하에 기술하는 이미지화 공정들은 바람직하지만 배타적이지는 않는 본 발명의 실시 형태들이다.

전술한 바와 같이, 마이크로렌즈에 근접한 재료층 상에 이미지 패턴을 제공하는 바람직한 방법은 재료층 상에 이미지를 형성하기 위해 마이크로렌즈 시트의 재료층에 근접하게 위치된 방사선 감응 도너를 전달하도록 방사원과 마스크를 사용하는 것이다.

A. 시트 위에서 부유하는 합성 이미지의 생성

도 20을 참조하면, 빛(100b)을 발산 렌즈(105a)를 향하도록 하는 광학 기기(102)에 의해 입사 방사선(100)(본 실시예에서는 빛)이 유도되고 시준된다. 발산 렌즈로부터 광선(100c)이 마이크로렌즈 시트(10)와 마스크(80)를 향하여 발산된다.

마이크로렌즈 시트(10)에 부딪히고 마스크(80)에 의해 투과성 영역(부분)(82)을 통해 전달되는 광선의 에너지는 대략 도너 기판(도시되지 않음)과 재료층(14) 사이의 계면에서 개별 마이크로렌즈(4)에 의해 포커싱된다. 이러한 포커싱된 방사선은 방사선 감응 재료의 적어도 일부 및/또는 도너 기판 내의 착색제가 전달되도록 하여 재료층(14)의 표면(6) 상에 이미지(46)를 제공하며, 그 크기, 형태 및 외형은 광선, 마이크로렌즈 및 방사선 감응 도너 기판 사이의 상호작용에 좌우된다.

도 21에 도시된 배열은 후술하는 바와 같이 관측자에게 시트 위에서 부유하는 것처럼 보이는 합성 이미지를 갖는 시트를 제공하는데, 그 이유는 발산 광선(100c)이 렌즈를 통해 후방으로 연장되면 발산 렌즈의 초점(108a)에서 교차하기 때문이다. 다르게 말하면, 가상의 "이미지 광선"이 재료층으로부터 각각의 마이크로렌즈를 통해 다시 발산 렌즈를 통해 트레이스한다면, 합성 이미지의 일부가 나타나는 108a에서 만나게 된다.

B. 시트 위에서 부유하는 합성 이미지의 관측

합성 이미지를 갖는 시트는 관측자와 동일한 시트 측으로부터(반사광) 또는 관측자와 반대 쪽의 시트 측에서(투과광) 또는 양 측에서 시트에 충돌하는 빛을 이용하여 관측된다. 도 21은 반사광 하에서 관측자(A)의 육안으로 관측했을 때 시트의 위에서 부유하는 것처럼 보이는 합성 이미지의 개략도이다 육안은 정상 시력으로 보정될 수 있지만, 예를 들어 확대에 의해 또는 특정 뷰어(viewer)에 의해 달리 도움을 받지 않는다. 이미지화된 시트가 시준되거나 확산되는 반사광에 의해 조명되면, 광선이 부딪힌 개별 이미지(46) 내의 도너 재료(42)에 의해 결정되는 방식으로 광선은 이미지화된 시트로부터 다시 반사된다. 분명히, 도너 재료(42)에 의해 형성된 이미지들은 도너 재료(42)가 존재하지 않는 재료층(14)의 이미지화되지 않은 부분들과는 상이하게 나타나며, 따라서 이미지를 인지할 수 있다.

예를 들어, 빛(L1)의 부분(예를 들어, 특정 파장 범위)은 도너 재료(42)에 의해 관측자에게 다시 반사되며 이 빛들의 합산은 108a에 일부가 도시된 시트 위에서 부유하는 것처럼 보이는 컬러 합성 이미지를 생성한다. 간단히 말하면, 가시적 전자기 스펙트럼의 특정 부분들은 이미지화된 부분(46)으로부터 반사되거나 또는 여권(도시되지 않음)과 같은 라미네이트 기판(laminate substrate)으로부터 반사되고 이미지화된 부분(46)에 의해 흡수 또는 산란되는데, 이는 컬러 합성 이미지의 일부가 108a에서 뚜렷이 보이게 될 것임을 의미한다. 그러나, 도너 재료(42)는 빛(L2)을 관측자를 향하여 제대로 다시 반사하지 않거나, 또는 전혀 반사하지 않을 수 있거나, 또는 라미네이트 면으로부터 반사되고 그 후 도너 재료(42)를 통해 전달된 빛을 상당히 흡수할 수 있다. 따라서, 관측자는 108a에 광선이 없음을 검출할 수 있고, 이 광선의 합산은 108a에 일부가 도시된 시트 위에서 부유하는 것처럼 보이는 흑색 합성 이미지를 생성한다. 간단히 말하면, 빛은 전체 시트로부터 부분적으로 반사되거나 이미지화된 부분(46)을 제외한 시트 후방의 라미네이트로부터 많이 반사될 수 있는데, 이는 비교적 어두운 합성 이미지가 108a에서 뚜렷이 보이게 될 것임을 의미한다.

이미지화된 재료(42)가 입사광을 반사하거나 또는 부분적으로 흡수하고, 이미지화된 부분(46)에 근접하게 위치된 어두운 라미네이트(도시되지 않음)가 빛을 흡수하여 합성 이미지를 제공하는 데에 필요한 대비 효과(contrast effect)를 제공하는 것이 또한 가능하다. 그러한 환경하에서 합성 이미지는 상대적으로 어둡게 보이는 라미네이트(도시되지 않음)를 포함한 시트의 나머지와 비교하여 상대적으로 밝은 합성 이미지와 같이 보일 수 있다. 이러한 가능성의 다양한 조합은 원하는 대로 선택할 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 특정의 이미지화된 시트도 또한 투과광으로 관측할 수 있다. 예를 들어, 재료층(14) 상에서 도너 재료(42)의 이미지화된 부분이 반투명이고 가시 스펙트럼의 부분을 흡수하며, 이미지화되지 않은 부분이 투명하거나 또는 반투명이지만 상당히 투과성일 때, 일부 빛(L3)은 도너 재료(42)에 의해 선택적으로 흡수되거나 또는 반사될 것이며, 마이크로렌즈를 통해 초점(108a)을 향하게 될 것이다. 합성 이미지는 초점에서 뚜렷이 보이게 되고, 여기서 본 실시예에서는 시트의 나머지 부분과 비교해서 더 어둡고 색상이 있는 것으로 보이게 된다.

C. 시트 아래에서 부유하는 합성 이미지의 생성

관측자로부터 시트의 맞은편에 떠 있는 것처럼 보이는 합성 이미지가 또한 제공될 수 있다. 시트 아래에 부유하는 이 부유 이미지는 도 20에 도시된 발산 렌즈(105) 대신 수렴 렌즈를 사용함으로써 생성될 수 있다. 도 23을 참조하면, 입사 에너지(100)(본 실시예에서는, 빛)는 빛(100b)을 수렴 렌즈(105b)로 향하게 하는 시준기(102) 내에서 유도되고 시준된다. 수렴 렌즈로부터, 광선(100d)은 수렴 렌즈와 수렴 렌즈의 초점(108b) 사이에 위치되는, 마이크로렌즈 시트(10)와 마스크(80) 상에 입사한다.

마이크로렌즈 시트(10)에 부딪히는 광선의 에너지는 재료층(14)과 방사선 감응 도너 기판(도시되지 않음) 사이의 대략 계면 내로 개별 마이크로렌즈(4)들에 의해 포커싱된다. 이 포커싱된 방사선은 도너 기판 내의 방사선 감응 재료의 일부를 전달하여 도너 재료(42)로 형성된 이미지(46)를 제공하는데, 그 크기, 형태 및 외형은 광선, 마이크로렌즈 시트 및 도너 기판 사이의 상호작용에 좌우된다. 도 23에 도시된 배열은 후술되는 바와 같이 시트의 아래에서 부유하는 것처럼 관측자에게 보이는 합성 이미지를 갖는 시트(10)를 제공하는데, 그 이유는 수렴 광선(100d)이 시트를 통해 연장되면 발산 렌즈의 초점(108b)에서 교차하기 때문이다. 다르게 말하면, 가상의 "이미지 광선"이 수렴 렌즈(105b)로부터 각각의 마이크로렌즈를 통해 그리고 각각의 마이크로렌즈와 관련된 도너 재료(42)로부터 형성된 재료층 상의 이미지를 통해 트레이스한다면, 합성 이미지의 일부가 나타나는 108b에서 만나게 된다.

D. 시트 아래에서 부유하는 합성 이미지의 관측

시트의 아래에서 부유하는 것처럼 보이는 합성 이미지를 갖는 시트는 또한 반사광, 투과광 또는 이들 모두로 관측될 수 있다. 도 24는 반사광 하에서 보았을 때 시트의 아래에서 부유하는 것처럼 보이는 합성 이미지의 개략도이다. 예를 들어, 빛(L5)의 가시 스펙트럼의 부분들은 재료층(14) 상의 도너 재료(42)에 의해 관측자에게 다시 반사된다. 따라서, 관측자는 108b에서 시작되는 것처럼 보이는 컬러 광선의 존재를 검출할 수 있고, 이들의 합산은 108b에 일부가 나타난 시트의 아래에서 부유하는 것처럼 보이는 컬러 합성 이미지를 생성한다. 간단히 말하면, 빛은 이미지화된 부분(46)에서 주로 반사되는데, 이는 더 어두운 컬러 합성 이미지가 108b에서 뚜렷이 보이게 됨을 의미한다. 대안적으로, 입사광이 재료층 후방의 라미네이트에 의해 반사될 수 있는데, 그 부분들은 이어서 도너 재료(42)에 의해 흡수 또는 산란되고 다시 관측자에게 돌아간다. 따라서, 관측자는 108b에서 시작되는 것처럼 보이는 컬러 광선의 존재를 검출하며, 이들의 합산은 컬러 합성 이미지를 생성한다. 간단히 말하면, 빛은 재료층 후방의 라미네이트로부터 반사되고 이미지화된 부분(46)에 의해 흡수되는데, 이는 더 어두운 컬러 합성 이미지가 108b에서 뚜렷이 보이게 됨을 의미한다.

재료층 후방의 라미네이트가 입사광을 흡수하고, 도너 재료(42)가 입사광을 각각 반사 또는 부분적으로 흡수하여 합성 이미지를 제공하는 데에 필요한 대비 효과를 제공하는 것이 또한 가능하다. 그러한 환경하에서 합성 이미지는 상대적으로 어둡게 보이는 시트의 나머지와 비교하여 상대적으로 밝은 합성 이미지로 보인다. 이러한 가능성의 다양한 조합은 원하는 대로 선택할 수 있다.

도 25에 도시된 바와 같이, 특정의 이미지화된 시트도 또한 투과광으로 관측할 수 있다. 예를 들어, 도너 재료(42)의 재료층(14) 상의 이미지화된 부분은 반투명하고 컬러 흡수성이며 도너 재료(42)가 존재하지 않는 이미지화되지 않은 부분은 투명한 경우, 투과광(L8)이 재료층 상의 나머지 부분들을 통과하는 동안에 빛(L7)의 가시 스펙트럼의 특정 부분들은 도너 재료(42)에 의해 흡수 또는 반사되게 될 것이다. 본원에서 "이미지 광선"으로 불리는 이들 광선을 입사광의 방향으로 다시 연장하면 합성 이미지가 형성되는데, 그 일부는 108b에 나타난다. 합성 이미지는 초점에서 뚜렷이 보이게 되는데, 여기서 본 실시예에서는 시트가 투명한 반면에 합성 이미지는 더 어둡고 색상이 있는 것으로 보이게 된다.

대안적으로, 재료층(14) 상의 도너 재료(42)의 이미지화된 부분이 반투명하지 않지만 재료층(14)의 나머지 부분들이 반투명하면, 이미지 영역 내에 투과광이 없게 되어 시트의 나머지 부분들보다 더 어둡게 보이는 합성 이미지를 제공된다.

도 26은 기판 또는 라미네이트(120)에 부착된 도 21의 시트(10)를 도시한다. 시트(10)는 도시된 바와 같이 접착제 층(140)에 의해 기판(80)에 부착될 수 있다. 대안적으로, 시트(10)는 기판(120)과 일체로 형성될 수 있거나 또는 기판 내에 매립될 수 있다. 기판(120)은 서류, 표지, 신분증, 용기, 화폐, 디스플레이, 신용 카드, 또는 기판의 임의의 그 외의 다른 형태일 수 있다. 기판(120)에 부착된 시트(10)는 광고, 장식, 인증, 식별 목적, 또는 임의의 다른 소기의 목적으로 사용될 수 있다. 기판(120)은 기판(120) 상에 인쇄될 수 있는 추가 정보(122)를 포함할 수 있는데, 이는 합성 이미지(108a)에 더하여 관측자에 의해 또한 관측될 수 있다. 예를 들어 빛(L9)의 부분(예를 들어, 특정 파장 범위)이 기판(120)에 의해 다시 관측자를 향해 반사될 수 있다. 빛(L10)은 매립되거나 또는 덮어진 그래픽(122)과 함께 관측자가 관측할 수 있는 합성 이미지를 형성하는 전달된 도너 재료(42)로부터 반사될 수 있다. 기판(120)은 반투명하거나, 또는 불투명하거나, 또는 이의 임의의 조합일 수 있다. 다른 실시 형태에 있어서, 마이크로렌즈 시트(10)는 마이크로렌즈가 구비된 부분들과 마이크로렌즈가 구비되지 않은 부분들을 포함할 수 있다. 마이크로렌즈가 구비되지 않은 부분은 마이크로렌즈 시트(10)의 다른 부분들을 관측하거나 또는 마이크로렌즈 시트가 부착된 기판의 부분들을 관측하기 위한 윈도우(window)일 수 있다. 대안적으로, 윈도우는 마이크로렌즈를 포함할 수 있으며 마이크로렌즈 주위의 부분은 마이크로렌즈를 포함하지 않을 수 있다.

E. 제2 합성 이미지의 관측

제2 합성 이미지(70)를 갖는 시트(10)는 관측자와 동일한 측으로부터(반사광) 또는 관측자와 반대 쪽의 시트 측에서(투과광), 또는 양 측에서 시트(10)에 부딪히는 빛을 이용하여 관측될 수 있다.

도 27은 반사광 하에서 관측자(A)의 보조안으로 관측했을 때 주로 시트의 내에서 부유하는 것처럼 보이는 제2 합성 이미지(108c)의 개략도이다. 도 27에서, 제2 합성 이미지를 관측하기 위해 확대경(84)이 사용되었다. 이미지화된 시트가 시준되거나 확산되는 반사광에 의해 조명되면, 광선이 부딪힌 개별 이미지(46) 내의 도너 재료(42)에 의해 결정되는 방식으로 광선은 이미지화된 시트로부터 다시 반사된다. 분명히, 도너 재료(42)에 의해 형성된 이미지들은 도너 재료(42)가 존재하지 않는 재료층(14)의 이미지화되지 않은 부분들과는 상이하게 나타나며, 따라서 이미지를 인지할 수 있고, 제2 합성 이미지는 사용자가 확대경(84)을 사용함으로써 식별될 수 있다.

예를 들어, 빛의 부분(예를 들어, 특정 파장 범위)은 도너 재료(42)에 의해 관측자에게 다시 반사되며, 이 빛들의 합산은 108c에 일부가 도시된 시트 내에서 부유하는 것처럼 보이는 합성 이미지를 생성한다. 간단히 말하면, 가시적 전자기 스펙트럼의 특정 부분들은 이미지화된 부분(46)으로부터 반사되거나, 여권(도시되지 않음)과 같은 라미네이트 기판으로부터 반사될 수 있으며, 이미지화된 부분(46)에 의해 흡수 또는 산란될 수 있는데, 이는 합성 이미지의 일부가 108a에서 뚜렷이 보이게 될 것임을 의미한다. 그러나, 도너 재료(42)는 빛을 관측자를 향하여 제대로 다시 반사하지 않거나, 또는 전혀 반사하지 않을 수 있거나, 또는 라미네이트 면으로부터 반사되고 그 후 도너 재료(42)를 통해 전달된 빛을 상당히 흡수할 수 있다. 따라서, 관측자는 108c에 광선이 없음을 검출할 수 있고, 이 광선의 합산은 108c에 일부가 도시된 시트 내에서 부유하는 것처럼 보이는 어두운 컬러 합성 이미지를 생성한다. 간단히 말하면, 빛은 전체 시트로부터 부분적으로 반사되거나 또는 이미지화된 부분(46)을 제외한 시트 후방의 라미네이트로부터 많이 반사될 수 있는데, 이는 비교적 어두운 합성 이미지가 108c에서 뚜렷이 보이게 될 것임을 의미한다.

이미지화된 재료(42)가 입사광을 반사하거나 또는 부분적으로 흡수하고, 이미지화된 부분(46)에 근접하게 위치된 어두운 라미네이트(도시되지 않음)가 빛을 흡수하여 합성 이미지를 제공하는 데에 필요한 대비 효과(contrast effect)를 제공하는 것이 또한 가능하다. 그러한 환경하에서 합성 이미지는 상대적으로 어둡게 보이는 라미네이트(도시되지 않음)를 포함한 시트의 나머지와 비교하여 상대적으로 밝은 합성 이미지와 같이 보일 수 있다. 이러한 가능성의 다양한 조합은 원하는 대로 선택할 수 있다.

도 28에 도시된 바와 같이, 특정의 이미지화된 시트도 또한 투과광으로 관측할 수 있다. 예를 들어, 재료층(14) 상에서 도너 재료(42)의 이미지화된 부분이 반투명이고 가시 스펙트럼의 부분을 흡수하며, 이미지화되지 않은 부분이 투명하거나 또는 반투명이지만 상당히 투과성일 때, 일부 빛은 도너 재료(42)에 의해 선택적으로 흡수되거나 또는 반사될 것이며, 마이크로렌즈에 의해 확대경을 통하여 초점(108c)을 향하게 된다. 합성 이미지는 초점에서 뚜렷이 보이게 되고, 여기서 본 실시예에서는 시트의 나머지 부분과 비교해서 더 어둡고 색상이 있는 것으로 보이게 된다.

도 29a 내지 도 29c는 마이크로렌즈 시트 상에 2가지의 합성 이미지를 형성하기 위한 본 발명의 방법의 또 다른 실시 형태를 계략적으로 도시한다. 이 실시 형태에서, 우선 도너 기판의 부분이 시트에 전달되어 복수의 마이크로렌즈 각각과 연계된 재료층 상에 개개의 부분적으로 완전한 이미지가 형성되어 제1 합성 이미지가 생성되고, 그 뒤 개별 이미지에 의해서도 또한 제공되는 제2 합성 이미지를 형성하기 위해 방사원을 사용하여 개개의 부분적으로 완전한 이미지의 선택된 부분을 제거하는, 2-부분 공정이 있다. 공정의 제1 부분은 도 29a에 도시되고, 공정의 제2 부분은 도 29b 및 도 29c에 도시된다.

대체로, 도 29a에 도시된 공정의 제1 부분은 "부유 합성 이미지를 갖춘 시트의 제조 방법 및 부유 합성 이미지를 갖춘 시트"라는 명칭의 PCT 특허 출원 공보 제WO 2007/047259호(엔들(Endle) 등.)에 기술된 공정과 유사하고, 이에 따라 이 문헌의 전체는 참고로 포함된다. 구체적으로, WO 2007/047259호의 도 4a-b, 도 5a-b, 및 도 6은 제1 합성 이미지를 생성하기 위해 복수의 마이크로렌즈 각각과 연계된 재료층 상의 개개의 부분적으로 완전한 이미지를 형성하는 시트에 도너 기판 재료를 전달하기 위한 공정을 대략적으로 개시하고 있다.

공정의 제 2 부분은 제 2 합성 이미지를 형성하기 위해 방사원을 사용하여 개개의 부분적으로 완전한 이미지의 선택된 부분을 제거하는 단계를 포함한다. 도 29b는 방사원을 사용하여 개개의 부분적으로 완전한 이미지(46)를 형성하는 도너 재료(42)의 상이한 부분을 제거하는 단계의 일 예시적인 실시 형태를 도시한다. 도 29c는 도 29b에 도시된 단계의 결과를 도시한다. 그러나, 패터닝된 접착제를 사용하는 것과 같은 그 외의 다른 제거 방법이 고려된다.

도 29b에 도시된 바와 같이, 방법의 일 실시 형태는 방사원(92)을 사용하는 단계를 포함한다. 방사원은 전달된 도너 재료(42a)의 선택된 부분을 박리하기 위해 사용될 수 있다. 도너 재료가 방사선을 흡수하는 한, 요구된 강도 및 파장의 방사선을 제공하는 임의의 에너지원이 본 발명의 방법에 따른 방사원(92)으로서 사용될 수 있다. 일 실시 형태에 있어서, 270 나노미터 내지 11 마이크로미터의 파장을 갖는 방사선을 제공할 수 있는 방사 장치가 바람직하며, 더 바람직하게는 270 나노미터 내지 1.5 마이크로미터이다. 본 발명에 유용한 높은 피크 출력 방사원의 예로는 수동 Q-스위칭 마이크로칩 레이저 및 Q-스위칭 네오디뮴 도핑된 레이저 군 및 임의의 이들 레이저의 주파수의 2배, 3배 및 4배 버전과, 티타늄 도핑된 사파이어(Ti:사파이어로 약칭됨) 레이저를 포함한다. 유용한 방사원의 다른 예로는 레이저 다이오드, 이온 레이저, 비 Q-스위칭 고체 상태 레이저, 금속 증기 레이저, 가스 레이저, 아크 램프 및 고출력 백열 광원과 같은 낮은 피크 출력을 제공하는 장치를 포함한다.

모든 유용한 방사원의 경우에, 방사원(92)으로부터의 에너지는 마이크로렌즈 시트 재료(10)로 향하게 되며, 시트(10)의 상측 면(6)에 또는 이의 근처에 포커싱된다. 전자기 스펙트럼의 자외선, 가시광선 및 적외선 부분 내의 에너지원의 경우, 빛은 당업자에게 공지된 적절한 광학 요소들에 의해 제어된다. 일 실시 형태에서, 통상 광학 트레인으로 불리는 광학 요소들의 이러한 배열의 요건은 광학 트레인이 빛을 시트 재료를 향하게 하여 시트의 면에 또는 이의 근처에 포커싱하는 것이다. 본 발명의 합성 이미지는 바람직하게는 0.15 이상의 개구수(최대 발산 광선의 반각의 사인값(sine)으로 정의됨)를 갖는 방사 확산 장치를 사용함으로써 얻어지지만, 더 작은 개구수 조명도 사용될 수 있다. 다른 실시 형태에 있어서, 광학 트레인은 방사 원추의 각방향 부분 또는 부분들에서의 방사를 방지하기 위한 요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 결과적인 합성 이미지(들)는 수정된 원추의 차단되지 않은 각방향 부분에 해당되는 각도에 걸쳐서만 관측할 수 있게 된다. 다수의 합성 이미지들은 원한다면 수정된 원추의 개별 각방향 부분에서 생성될 수도 있다. 대안적으로, 마스크(도시되지 않음)는 시트(10)를 향하는 방사선을 보다 정밀하게 제어하기 위하여 마이크로렌즈 시트(10)와 방사원 사이에서 사용될 수 있다(이하에서 보다 상세히 기재된 도 30은 기재된 광학 마스크를 포함한 이 방법의 결과인 시트의 확대도이다.).

도 29c는 재료층(14)의 제1 면(6) 상에서 도너 재료(42a)의 선택된 부분들을 방사원(92)에 의해 제거한 후의 마이크로렌즈 시트(10)를 도시한다. 제거된 부분들은 이전의 도면에 도시된 제2 합성 이미지(70)를 형성한다. 이 경우, 2개의 나머지 도너 재료(42a)들 사이에 도너 재료가 없음에 따라 네거티브 콘트라스트 제2 합성 이미지가 형성된다. 도너 재료를 제거하는 일 예시적인 실시 형태는 방사원을 사용하여 부분들을 박리하는 것이다. 박리에 의하는 것은, 용융, 증발 또는 부식에 의한 소산 또는 제거를 의미한다.

전술된 박리 공정의 일 장점은 도너 재료의 부분들이 시트에 전달되는 공정의 제1 부분과 도너 재료의 부분들이 상이한 위치에서 시트로부터 제거되는 공정의 제2 부분을 수행하기 위한 능력이다. 이에 따라 한 위치에 반-가공된 시트를 형성하고, 그 뒤 다른 위치에 요구된 제2 합성 이미지를 생성함으로써 반-가공된 시트를 완성하는 것이 유연하고 편리해질 수 있다.

도 29a 내지 도 29c에 대해 기술된 공정에 의해 형성된 제1 및 제2 합성 이미지 모두는 도 4a-b 및 도 5a-b에 대해 기술된 공정에 의해 형성된 합성 이미지와 상기 기술된 동일한 특성을 갖는다. 예를 들어, 바람직하게 제2 합성 이미지가 제1 합성 이미지와 어떻게 정렬되고, 제2 합성 이미지가 포지티브 콘트라스트 또는 제2 콘트라스트 제2 합성 이미지로 어떻게 될 수 있으며, 제2 합성 이미지가 어떻게 시트에 대해 스크롤링하는 것처럼 보이거나 또는 이미지의 각 가변 어레이로 될 수 있는지, 등등이다.

도 30은 전술된 광학 마스크를 포함한, 도 29a 내지 도 29c에 계략적으로 도시된 공정에 의해 이미지화된 마이크로렌즈 시트(10)의 확대도이다. 마이크로렌즈 시트(10)는 단어"Innovation"의 형태인 다수의 제2 합성 이미지(70a, 70b)를 나타낸다. 이 실시 형태에서, 제2 합성 이미지는 네거티브 콘트라스트 제2 합성 이미지이다.

도 31은 전술된 박리 공정을 사용하여 형성된 마이크로렌즈 시트의 확대도를 도시한다. 박리 공정은 제어될 수 있거나 또는 특정의 재료가 선택될 수 있어서 방사원은 시트(또는 렌즈 아래의 그 외의 다른 층) 내의 재료를 제거하여 렌즈 아래에 가스 공극(gaseous void, 90)이 형성된다.

이 박리 공정 동안, 도너 재료는 렌즈 어레이(94)에 의해 포커싱된 레이저 펄스로부터의 에너지를 흡수한다. 이 펄스의 지속 시간은 매우 짧다(통상적으로 100ns 미만). 극히 짧은 펄스 길이 및/또는 높은 펄스 에너지는, 도너 재료의 부분들 및 레이저 에너지가 포커싱되는 주변 재료가 과열되도록 한다. 도너 재료, 중합체, 및 임의의 국부적인 휘발성 재료는 증발되고 및/또는 용융되고 변형되어 중합체 내에 공극 또는 "거품"(90)이 신속히 형성된다. 이 가스 공극(90)은 렌즈 초점에 상당히 근접하고, 내부에 수용된 가스는 1.0에 상당히 근접한 굴절률을 갖는다. 저 굴절률 공극은 렌즈의 초점의 근처에서 중합체(굴절률 ~1.5)와의 계면을 갖는다. 이는 렌즈를 부분적인 반사 계면과 광학적으로 정렬시킨다. 레이저와 동일한 경로를 이동하는 가시 광선으로 이미지화된 렌즈 시트를 관측할 때(즉, 통상적으로 필수적이지는 않지만 레트로뷰어를 이용하여), 도 31에 도시된 바와 같이 미세인쇄된 특징부의 콘트라스트를 향상시키는 반사 산란 특징부가 배경에 대해 관찰된다.

특정 파장에서 흡수 또는 가열될 때 색상을 변화시키는 도너 재료 내의 류코 염료 또는 그 외의 다른 염료가 제1 합성 이미지와 색상이 상이한 제2 합성 이미지를 형성하는 이 재료 내에서 사용될 수 있다. 본 발명의 원리들에 따라 제조된 합성 이미지는, 길이와 폭을 갖고 시트의 아래, 시트의 평면 내 또는 시트의 위에 나타나는 것을 의미하는 2차원이거나, 또는 길이, 폭 및 높이를 갖는 것을 의미하는 3차원으로 보일 수 있다. 3차원 합성 이미지는 단지 시트의 아래 또는 위에, 또는 원한다면 시트의 아래, 평면 내 및 위의 임의의 조합으로 나타날 수 있다. "시트의 평면 내"라 함은 시트가 평평하게 놓일 때 단지 일반적으로 시트의 평면을 지칭한다. 즉, 평평하지 않은 시트도 상기 어구가 본 명세서에 사용될 때 "시트의 평면 내"에 적어도 일부가 있는 것처럼 보이는 합성 이미지를 가질 수 있다.

3차원 합성 이미지는 단일 초점에서만 보이는 것이 아니라, 오히려 초점이 시트의 일 면으로부터 시트를 통과하여 다른 면 상의 일 지점에 이르는 연속적인 초점 또는 이산된 초점을 갖는 합성 이미지로서 나타난다. 이는 바람직하게는 시트 또는 방사원을 그 외의 다른 것에 대해 순차적으로 이동시켜(다수의 상이한 렌즈를 제공하기 보다는), 다중 초점에 재료층에 근접한 도너 재료를 전달하여 재료층(14)의 면(6) 상에 이미지(46)를 형성시킴으로써 구현된다. 결과적인 공간적으로 복합적인 이미지는 다수의 독립한 도트들로 구성된다. 이 이미지는 시트의 평면에 대해 임의의 3개의 데카르트 좌표 내에 공간적인 영역을 가질 수 있다.

다른 유형의 효과에 있어서, 합성 이미지가 사라지는 마이크로렌즈 시트의 영역 내로 합성 이미지가 이동하도록 제조될 수 있다. 이러한 유형의 이미지는 마이크로렌즈 재료의 일부에 대해 이미지 형성 광을 부분적으로 차단하기 위해 마이크로렌즈 재료의 전방에 불투명한 마스크를 위치시키는 것에 추가하여 부유 이미지 예들과 유사한 방식으로 제작된다. 이러한 이미지를 관측할 때, 이미지는 이미지 형성 광이 접촉 마스크에 의해 감소 또는 제거된 영역으로 이동하도록 만들어질 수 있다. 이 영역에서 이미지는 "사라지는" 것처럼 보이게 된다.

다른 유형의 효과에 있어서, 합성 이미지는 관측 각도가 변경될 때 색상이 변하도록 만들어질 수 있다. 이러한 유형의 이미지는 제1 도너를 위한 이미지 형성 방사 원추의 각방향 부분을 차단하는 것과 같은 몇 가지 방법들 중 하나로 제작될 수 있다. 이어서, 동일한 가상 이미지가 상이한 착색제의 제2 도너에 의해 다시 이미지화되어, 앞서 차단되지 않은 원추의 부분만을 차단한다.

제한된 시야각을 갖는 본 발명의 공정에 의해 형성된 이미지가 또한 구성될 수 있다. 다시 말하면, 이미지는 특정 방향 또는 이 방향에서 각방향으로 아주 작은 변동이 생긴 방향으로 관측되는 경우에만 보이게 될 것이다.

본 발명을 다음의 실시예들에 의해 더욱 상세히 설명하기로 한다. 본 실시예들은 미국 특허 제6,288,842호(플로크작 등.)의 도 14 및 도 16을 참조하여 설명한 광학 트레인 장치와 본질적으로 유사한 광학 트레인 장치들을 본 발명의 합성 이미지를 생성하기 위해 사용하였다. 이에 따라, 미국 특허 제6,288,842호(플로크작 등.)의 전체 공개문은 참고로 포함된다.

[실시예]

실시예 1

10 중량%의 Epolight™ 1178 적외선 염료(뉴저지, 뉴왁에 소재한 에포린, 아이엔씨.(Epolin, Inc.)로부터 구입가능함)와, 90 중량%의 바인더 내의 적색 안료(제품 번호 13R1412D)(펜실베니아, 도일스타운에 소재한 펜 컬러 아이엔씨.(Penn Color Inc.)로부터 구입가능함)를 함유한 1g/㎡의 잉크 층이 코팅된 폴리에스테르 기부 필름으로 구성된 5.1 ㎝ × 7.6㎝의 도너 시트가 잉크 측(ink side)이 위로 향한 상태로 진공 척(vacuum chuck) 상에 배치되었다. 50 미크론 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기부 재료와 40 미크론 직경의 복제된 우레탄 아크릴레이트 평철 구형 렌즈들로 구성된 약 7.6 ㎝ × 10.2㎝의 마이크로렌즈 시트가 렌즈 측(lens side)이 위로 향한 상태로 도너 시트의 상측에 배치되었다. 렌즈 초점은 대략 렌즈 시트의 후방-측에 있었다. 진공 척과 시트들 사이에 가둬진 공기는 핸드 롤러를 사용하여 제거되었다. 그 뒤, 정적 피닝 장치(static pinning device)(펜실베니아, 하트필드에 소재한 심코 인더스트리얼 스태틱 컨트롤(SIMCO Industrial Static Control)로부터의 Pinner™, P/N 4005520 차징 어플리케이터가 구비된 모델 Chargemaster CM30-N, P/N: 4010610 파워 서플라이)가 시트들을 제 위치에 보유시키기 위해 면을 가로질러 약 30.5 ㎜/초의 스윕 속도로 렌즈 시트의 면으로부터 약 5.1 ㎝ 내지 7.6 ㎝에서 18㎸로 작동되었다. 그 다음에, 50 미크론의 투명한 폴리에스테르 필름 상에서 불투명한 할로겐화은에 의해 둘러싸인 투명한 마이크로텍스트를 포함한 네거티브 콘트라스트 마스크(즉, 마이크로텍스트가 포함된 투명한 폴리에스테르 필름 상에서 할로겐화은이 없는 영역)가 렌즈 시트의 렌즈에 걸쳐서 배치되었다. 마이크로텍스트, 단어 "Innovation"의 어레이는 문자들 내에 약 30 미크론의 선폭을 가졌다.

그 뒤, 포지티브 콘트라스트 마이크로텍스를 갖는 부유 가상 이미지가 렌즈 시트 내에 형성되었다. 이미지 형성 레이저는 0.6 W(0.6 mJ/펄스)에서 작동되는 IB 레이저(~7ns 펄스 폭, 1000㎐)이었다. 8 ㎜의 직경을 갖는 원이 면의 대략 6 ㎜ 위의 레이저 초점에 따라 트레이스되었다. 4 ㎜의 직경을 갖는 제 2 원이 렌즈 시트의 6 ㎜ 아래의 레이저 초점에 따라 트레이스되었다. 각각의 경우, 레이저 초점은 약 25㎜/s로 이동되었다. 적색의 동심 부유 원들, 면에서 6 ㎜ 위에 위치된 것처럼 보이는 8 ㎜ 직경의 원과 면에서 6 ㎜ 아래에 위치된 것처럼 보이는 4 ㎜ 직경의 원으로 구성된 부유 가상 이미지가 이 공정에서 형성되었다. 부유 가상 이미지의 선들은 보조안으로 볼 때 시트의 평면 내에 있는 것처럼 보이는 포지티브 콘트라스트 마이크로텍스트로 구성되었다.

샘플 렌즈 시트는 백색 배경에 걸쳐서 배치되었고 x15 확대경을 통해 관측되었다. 마이크로텍스트는 관측가능하였고 투명 중합체에 의해 둘러싸인 적색으로 나타내졌다. 확대경을 렌즈 시트에 대해 고정된 상태로 유지시키면서 확대경에 대해 시선을 움직일 때, 영역들에 대하여 시트에 대해 정지된 것처럼 보이는 적색 마이크로텍스트의 위치는 +6 ㎜와 -6 ㎜의 부유 높이 모두에서 이미지화된 원들에 해당되는 기판 상에서 관찰되었다. 마이크로텍스트는 스크롤링 효과, 즉 샘플이 기울어졌을 때, 마이크로텍스트가 가상 이미지의 음의 부유 높이(-6 ㎜)에서 이미지화된 영역에 대해 기울어진 방향과 가상 이미지의 양의 부유 높이(+6 ㎜)와 연계된 마이크로텍스트에 대해 상반된 방향으로 움직이는 것처럼 보인다. 부유 가상 이미지의 양 또는 음의 높이의 모든 경우, 관측된 영역의 리딩 에지(leading edge) 상에서의 마이크로텍스트는 트레일링 에지(trailing edge) 상에서 마이크로텍스트가 사라지는 속도와 동일한 속도에서, 즉 관찰된 스크롤링 효과로 보이게 될 것이다.

실시예 2.

포지티브 콘트라스트 마스크에 투명 중합체에 의해 둘러싸인 불투명한 마이크로텍스트가 포함되는 것을 제외하고, 실시예 1에서의 마이크로렌즈 시트 샘플과 동일한 마이크로렌즈 시트 샘플이 준비되었다.

2개의 적색의 동심 부유 원, 면에서 6 ㎜ 위에 위치된 것처럼 보이는 8 ㎜ 직경의 원 및 면에서 6 ㎜ 아래에 위치된 것처럼 보이는 4 ㎜ 직경의 원으로 구성된 부유 가상 이미지가 이 공정에서 형성되었다. 샘플은 백색 배경에 걸쳐서 배치되었고 x15 확대경을 통해 관측되었다. 부유 가상 이미지의 선들은 시트의 평면에 있는 것처럼 보이는 네거티브 콘트라스트 마이크로텍스트로 구성되었다. 마이크로텍스트는 투명한 것처럼 보였고, 적색으로 둘러싸였다. 확대경을 렌즈 시트에 대해 고정된 상태로 유지시키면서 확대경에 대해 시선을 움직일 때, 영역들에 대하여 시트에 대해 정지된 것처럼 보이는 투명 마이크로텍스트의 위치는 +6 ㎜와 -6 ㎜의 부유 높이 모두에서 이미지화된 원들에 해당되는 기판 상에서 관찰되었다. -6 ㎜ 원과 연계된 이미지화된 영역의 경우, 마이크로텍스트는 기울어진 샘플의 방향으로 움직이는 것처럼 보였고, +6 ㎜ 원에 해당되는 마이크로텍스트는 기울어진 샘플의 방향과 상반된 방향으로 움직이는 것처럼 보였다. 마이크로텍스트가 면에 걸쳐서 움직이고, 리딩 에지 상의 마이크로텍스트가 보여질 수 있는 반면 트레일링 에지 상의 마이크로텍스트는 사라지는 스크롤링 효과가 발생되었다.

실시예 3.

흑색 잉크(제품 번호 13B1428D)(펜실베니아, 도일스타운에 소재한 펜 컬러 아이엔씨.로부터 구입가능함)의 약 1 g/㎡의 층이 코팅된 폴리에스테르 기부 필름으로 구성된 14 ㎝ × 19 ㎝의 도너 시트가 잉크 측이 위로 향한 상태로 진공 척 상에 배치되었다. 50 미크론 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기부 재료와 40 미크론 직경의 복제된 우레탄 아크릴레이트 평철 구형 렌즈들로 구성된 약 20.3 ㎝ × 25.4 ㎝의 마이크로렌즈 시트가 렌즈 측이 위로 향한 상태로 도너 시트의 상측에 배치되었다. 렌즈 초점은 대략 마이크로렌즈 시트의 후방-측에 있었다. 진공 척과 시트들 사이에 가둬진 공기는 핸드 롤러를 사용하여 제거되었다. 그 뒤, 정적 피닝 장치(펜실베니아, 하트필드에 소재한 심코 인더스트리얼 스태틱 컨트롤로부터의 Pinner™, P/N 4005520 차징 어플리케이터가 구비된 모델 Chargemaster CM30-N, P/N: 4010610 파워 서플라이)가 시트들을 제 위치에 보유시키기 위해 면을 가로질러 약 30.5 ㎜/초의 스윕 속도로 렌즈 시트의 면으로부터 약 5.1 ㎝ 내지 7.6 ㎝에서 18㎸로 작동되었다.

그 뒤, 흑색 부유 가상 이미지가 렌즈 시트에 형성되었다. 이미지 형성 레이저는 0.23 W(0. 23mJ/펄스)에서 작동되는 IB 레이저(~7ns 펄스 폭, 1000㎐)이었다. 부유하는 사인파는 레이저 초점이 면으로부터 약 6 ㎜ 위에 있는 상태로 트레이스되었다. 텍스트 그래픽 부유 가상 이미지 "OK"가 렌즈 시트로부터 6 ㎜ 아래의 레이저 초점에 따라 사인파 세그먼트의 일부분들 사이에서 트레이스되었다. 각각의 부유 가상 이미지에 대해, 레이저가 약 10 ㎜/s로 스캐닝되었다.

그 뒤, 렌즈 시트는 폴리비닐 알코올-기반 압력 감응 접착제(P1410, 미네소타, 세인트 폴에 소재한 3M으로부터 구입가능함)를 사용하여 폴리염화비닐 복합 카드로 박층되었다.

부유 가상 이미지를 포함하는 라미네이트 카드는 레이저 초점에서 스캔 렌즈 아래의 평평한 면에 배치되었다. 약 100 ns의 펄스 폭과 7O ㎑ 주파수의 펄스를 갖는 1064 ㎚ 파장의 빔이 제공된, 20 와트 레이저(메사추세츠, 옥스포드에 소재한 아이피지 포토닉스(IPG Photonics)로부터의 Model# YLP-1/100/20)가 18%의 파워로 작동되었다. 단어 "microtext"는 2 m/s로 스캐닝되는 레이저를 이용하여 사인파의 부분에 걸쳐서 스캐닝되었다.

레이저의 영향을 받은 영역에서 흑색 안료(black pigment)가 박리되었고, 흑색 가상 이미지 내에 마이크로텍스트가 형성되었다. 단어 "microtext"는 15x 확대경을 이용하여 볼 수 있었다. 단어 "microtext"는 약 100 미크론의 선폭과 약 3.5 ㎜의 길이이었다. 레트로뷰어가 눈과 확대경 사이에 광정렬 상태로 배치되었을 때, 주변 배경과의 단어 "microtext"의 콘트라스트는 상당히 증가되었고, 즉 단어는 밝은 백색으로 보여졌다.

실시예 4.

흑색 잉크(제품 번호 13B1428D)(펜실베니아, 도일스타운에 소재한 펜 컬러 아이엔씨.로부터 구입가능함)의 약 1 g/㎡의 층이 코팅된 폴리에스테르 기부 필름으로 구성된 14 ㎝ × 19 ㎝의 도너 시트가 잉크 측이 위로 향한 상태로 진공 척 상에 배치되었다. 50 미크론 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기부 재료와 40 미크론 직경의 복제된 우레탄 아크릴레이트 평-볼록 구형 렌즈들로 구성된 약 20.3 ㎝ × 25.4 ㎝의 렌즈 시트는 렌즈 측이 위로 향한 상태로 도너 시트의 상측에 배치되었다. 렌즈 초점은 대략 렌즈 시트의 후방-측에 있었다. 진공 척과 시트들 사이에 가둬진 공기는 핸드 롤러를 사용하여 제거되었다. 그 뒤, 정적 피닝 장치(펜실베니아, 하트필드에 소재한 심코 인더스트리얼 스태틱 컨트롤로부터의 Pinner™, P/N 4005520 차징 어플리케이터가 구비된 모델 Chargemaster CM30-N, P/N: 4010610 파워 서플라이)는 시트들을 제 위치에 보유시키기 위해 면을 가로질러 약 30.5 ㎝/초의 스윕 속도로 면으로부터 약 5.1 ㎝ 내지 7.6 ㎝에서 18㎸로 작동되었다.

그 뒤, 흑색 부유 가상 이미지가 렌즈 시트에 형성되었다. 이미지 형성 레이저는 0.23 W(0. 23mJ/펄스)에서 작동되는 IB 레이저(~7ns 펄스 폭, 1000㎐)이었다. 부유하는 연속적인 사인파는 면으로부터 약 8 ㎜ 아래의 레이저 초점에 따라 트레이스되었다. 텍스트 그래픽 부유 이미지 "OK"가 렌즈 시트로부터 8 ㎜ 위의 레이저 초점에 따라 사인파 세그먼트의 일부분들 사이에서 트레이스되었다. 각각의 부유 이미지의 경우, 레이저가 약 10 ㎜/s로 스캐닝되었다.

그 뒤, 렌즈 시트는 폴리비닐 알코올-기반 압력 감응 접착제(P1410, 미네소타, 세인트 폴에 소재한 3M으로부터 구입가능함)를 사용하여 폴리염화비닐 복합 카드로 박층되었다.

부유 가상 이미지를 포함하는 라미네이트 카드는 레이저 초점에서 스캔 렌즈 아래의 평평한 면에 배치되었다. 그 다음에, 50 미크론의 투명한 폴리에스테르 필름 상에서 불투명한 할로겐화은에 의해 둘러싸인 투명한 마이크로텍스트를 포함한 네거티브 콘트라스트 마스크(즉, 마이크로텍스트가 포함된 투명한 폴리에스테르 필름 상에서 할로겐화은이 없는 영역)는 "OK"가 포함된 영역에서 렌즈 시트의 렌즈에 걸쳐서 배치되었다. 마이크로텍스트는 문자들 내에 약 60 미크론의 선폭을 갖는 단어 "Innovation"의 어레이이었다.

약 100 ns의 펄스 폭과 70 ㎑ 주파수의 펄스를 갖는 1064 ㎚ 파장의 빔이 제공된, 20 와트 레이저(메사추세츠, 옥스포드에 소재한 아이피지 포토닉스로부터의 Model# YLP-1/100/20)가 20%의 파워로 작동되었다. 일련의 29개의 선들이 마스크에 걸쳐서 2m/s로 그려져서 약 7.6 ㎜ × 7.6 ㎜의 영역이 노출되었다.

레이저의 영향을 받은 영역에서 흑색 안료(black pigment)가 박리되었고, 흑색 가상 이미지 내에 마이크로텍스트가 형성되었다. 단어 "Innovation"는 8x 확대경을 이용하여 볼 수 있었다. 포커싱된 광원 또는 레트로뷰어가 눈과 확대경 사이에 광정렬 상태로 배치되었을 때, 단어 "Innovation"의 콘트라스트는 상당히 증가되었고, 즉 단어는 밝은 백색으로 보여졌다.

Claims (31)

1. 마이크로렌즈 시트 상에 2 가지의 합성 이미지를 형성하는 방법으로서,
   마이크로렌즈 어레이 및 마이크로렌즈 어레이에 근접한 재료층을 갖는 시트를 제공하는 단계와;
   방사선 감응성이고, 시트의 재료층에 근접한 제1 도너 기판을 제공하는 단계와;
   방사원을 제공하는 단계와;
   복수의 마이크로렌즈 각각과 연계된 재료층 상에 개개의 부분적으로 완전한 이미지를 형성하기 위하여 방사원을 이용하여 제1 도너 기판의 적어도 일부분을 시트에 전달하는 단계를 포함하고, 이에 따라 시트에는 시트의 위에서 또는 아래에서, 또는 이의 임의의 조합으로 부유하는 것처럼 육안으로 보이는 개개의 이미지에 의해 제공된 제1 합성 이미지가 나타나고,
   그 뒤 시트 위에서, 내에서, 또는 아래에서, 또는 이의 임의의 조합으로 부유하는 것처럼 보조안으로 보이는 개개의 이미지에 의해 제공된 제2 합성 이미지를 형성하기 위하여 방사원을 이용하여 개개의 부분적으로 완전한 이미지의 선택된 부분을 제거하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 제2 합성 이미지는 제1 합성 이미지와 정렬되는 방법.
3. 제1항에 있어서, 제2 합성 이미지는 마이크로그래픽을 포함하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 제거 단계는 방사원을 이용하여 선택된 부분을 박리하는 단계를 포함하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 제1 도너 기판은 착색제를 포함하고, 제1 또는 제2 합성 이미지의 적어도 일부분은 제1 도너 기판 내의 착색제와 유사한 색상을 나타내는 방법.
6. 제1항에 있어서,
   제1 도너 기판을 제거하는 단계와;
   방사선 감응성이고, 시트의 재료층에 근접한 제2 도너 기판을 제공하는 단계와;
   제2 도너 기판에 대해 전달 단계를 반복하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 제2 도너 기판은 제1 도너 기판의 착색제와 상이한 착색제를 포함하는 방법.
8. 제1항의 방법에 의해 형성된 2가지의 합성 이미지를 포함한 시트.
9. 제8항에 있어서, 시트는 기판에 부착되고, 기판은 서류, 표지, 신분증, 용기, 디스플레이, 신용 카드이거나, 또는 시트는 광고, 장식, 인증 또는 식별 목적으로 사용되는 시트.
10. 제1항에 있어서, 제1 합성 이미지도 또한 시트의 평면 내에 적어도 일부가 있는 것처럼 보이는 방법.
11. 제10항에 있어서, 제1 합성 이미지는 3 차원 이미지인 방법.
12. 제1항에 있어서, 제2 합성 이미지는 시트의 평면 내에서만 실질적으로 부유하는 것처럼 보이는 방법.
13. 제1항에 있어서, 제2 합성 이미지는 이미지의 각 가변 어레이(angularly variable array)인 방법.
14. 제13항에 있어서, 제2 합성 이미지는 시트에 대해 스크롤링하는 것처럼 보이는 방법.
15. 제1항에 있어서, 복수의 마이크로렌즈 각각과 연계된 재료층 상에서의 개개의 부분적으로 완전한 이미지는 포지티브 콘트라스트 제2 합성 이미지를 형성하는 방법.
16. 제1항에 있어서, 복수의 마이크로렌즈 각각과 연계된 재료층 상에서의 개개의 부분적으로 완전한 이미지는 네거티브 콘트라스트 제2 합성 이미지를 형성하는 방법.
17. 시트로서,
    마이크로렌즈 어레이와;
    마이크로렌즈 어레이에 근접한 재료층과;
    복수의 마이크로렌즈 각각과 연계된 재료층 상에 형성된 둘 이상의 개개의 부분적으로 완전한 이미지를 형성하고, 재료층과 접촉하는 제1 도너 재료와;
    시트 위에서 또는 아래에서, 또는 이의 임의의 조합으로 부유하는 것처럼 육안으로 보이는 하나 이상의 개개의 이미지에 의해 제공된 제1 합성 이미지와;
    시트 위에서, 내에서, 또는 아래에서, 또는 이의 임의의 조합으로 부유하는 것처럼 보조안으로 보이는 하나 이상의 개개의 이미지에 의해 제공된 제 2 합성 이미지를 포함하고, 하나 이상의 개개의 부분적으로 완전한 이미지는 가스 공극을 포함하는 시트.
18. 제17항에 있어서, 제 2 합성 이미지는 제 1 합성 이미지와 정렬되는 시트.
19. 제17항에 있어서, 복수의 마이크로렌즈 각각과 연계된 재료층 상에서의 개개의 부분적으로 완전한 이미지는 네거티브 콘트라스트 제2 합성 이미지를 형성하는 시트.
20. 제17항에 있어서, 복수의 마이크로렌즈 각각과 연계된 재료층 상에서의 개개의 부분적으로 완전한 이미지는 포지티브 콘트라스트 제2 합성 이미지를 형성하는 시트.
21. 제17항에 있어서, 제1 도너 재료는 착색제를 포함하고, 제1 또는 제2 합성 이미지의 적어도 일부분은 제1 도너 재료 내의 착색제와 유사한 색상을 나타내는 시트.
22. 제17항에 있어서, 제1 또는 제2 합성 이미지는 반사광 또는 투과광 하에서 시트 위에서 부유하는 것처럼 보이는 시트.
23. 제17항에 있어서, 제1 또는 제2 합성 이미지는 반사광 또는 투과광 하에서 시트 아래에서 부유하는 것처럼 보이는 시트.
24. 제17항에 있어서, 제1 합성 이미지도 또한 시트의 평면 내에 적어도 일부가 있는 것처럼 보이는 시트.
25. 제24항에 있어서, 제1 합성 이미지는 3 차원 이미지인 시트.
26. 제17항에 있어서, 제2 합성 이미지는 시트의 평면 내에서만 부유하는 것처럼 실질적으로 보이는 시트.
27. 제17항에 있어서, 도너 재료는 방사선 감응 재료를 포함하는 시트.
28. 제17항에 있어서, 제2 합성 이미지는 관측 위치가 시트에 대해 변화함에 따라 시트에 대해 움직이는 것처럼 보이는 시트.
29. 제17항에 있어서, 제2 합성 이미지는 이미지의 각 가변 어레이인 시트.
30. 제29항에 있어서, 제2 합성 이미지는 시트에 대해 스크롤링하는 것처럼 보이는 시트.
31. 제17항에 있어서, 시트는 기판에 부착되고, 기판은 서류, 표지, 신분증, 용기, 디스플레이, 신용 카드이거나, 또는 시트는 광고, 장식, 인증 또는 식별 목적으로 사용되는 시트.

Images