画像形成体及びその作製方法
【課題】 本発明は、偽造防止、真偽判別及び複写防止が必要とされる貴重品に適用する画像形成体及びその作製方法に関するものである。
【解決手段】 光透過性基材に画像が形成され、その画像は、光透過性基材に規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線によって形成され、レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは2以上の整数)に変化して形成され、レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、光透過性基材を規則的に配置された凹状の万線が形成されたことを特徴とする画像形成体である。
【解決手段】 光透過性基材に画像が形成され、その画像は、光透過性基材に規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線によって形成され、レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは2以上の整数)に変化して形成され、レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、光透過性基材を規則的に配置された凹状の万線が形成されたことを特徴とする画像形成体である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、銀行券、有価証券、通行券、パスポート、商品券、カード、商品タグ又はブランドプロテクション等の偽造防止、真偽判別、複写防止が必要とされる貴重品に適用する画像形成体及びその作製方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
銀行券、有価証券、通行券、パスポート、商品券、カード、商品タグ又はブランドプロテクション等は、その性質上、偽造及び変造されにくいことが要求される。このような偽造防止策として、貴重品に微細な画線の集合体によって印刷模様が施されている。例えば、レリーフ模様が挙げられる。レリーフ模様とは、モチーフとなる三次元的な画像を、二次元平面に複数の微細な画線の集合体によって表現した模様である。
【0003】
さらに、貴重品を所定の条件で観察することによって潜像画像を認識できるようにして真偽判別を行う技術が知られている。例えば、凹凸基材と印刷画線を利用する技術、基材表裏の印刷画線を利用する技術、貴重品に判別具を重ね合わせることで潜像画像が確認できる技術、光反射性層及び光透過性層が積層された基材に特定の深さを有する凹状又は貫通孔を形成する技術等が挙げられる。
【0004】
前述の凹凸基材と印刷画線を利用して潜像画像を出現させる技術としては、例えば、各種万線模様又はレリーフ模様及びそれら双方の模様のいずれかの凹凸形状を有する素材と、素材の色及び無色透明以外の異なった他の色による一定な間隔を持つ各種万線画線又は網点画線及びそれら双方の画線のいずれかを組み合わせることによって、印刷物を傾けて観察するとする時にのみ特定の文字及び図柄などが認識できるようにした潜像模様形成体とその作製方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
基材表裏の印刷画線を利用する技術としては、例えば、光を透過する被印刷体の表裏いずれか一方に万線模様を印刷し、他方には、前記一方の万線模様の線配列と同期した線配列で、かつ、前記一方の万線模様の線配列に対して垂直方向に同程度の画線幅を有する模様を印刷した印刷物であって、他方に印刷する模様に施した潜像とする画像情報が、一方の万線模様の線配列の垂直方向の画線と画線の間の非画線部分に対し、潜像とする画像情報の濃淡に従ってずれを与え、かつ、前記のずれが、潜像としたい連続階調を有する画像情報の最低濃度から最高濃度までを前記一方の万線模様の線配列の垂直方向の画線と画線の間の非画線部分の範囲内でずれており、更に他方に印刷する模様のうち、潜像とする画像情報が施されていない部分の画線と、一方の万線模様の画線が表裏で印刷位置が対象的に合致するように印刷したことを特徴とする、光で透かして見ると表裏の模様が合成され、潜像が連続階調の顕像として出現する表裏模様合成印刷物が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
さらに、光透過性を有する基材上の表面に、微細な線画から構成される基本画像を設け、前記基本画像は、背景画像部と少なくとも一つ以上の潜像画像を施したメッセージ画像部とに区分けされ、前記背景画像部と前記メッセージ画像部は肉眼で区別することのできない微細な線画から構成され、前記背景画像部と前記メッセージ画像部との線画の配列方向の角度が異なり、かつ、光透過性を有する基材上の裏面に、前記基本画像と同様の画像を有し、前記基本画像と前記裏面の同様の画像とが同一の領域で一致して重なり合うように印刷された印刷物が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
【0007】
貴重品に判別具を重ね合わせることで潜像画像が確認できる技術としては、例えば、背景部と、規則的な万線状パターンを有する複数の判別パターン部を有し、前記複数の判別パターンの万線状パターンの角度がそれぞれ異なることを特徴とする印刷物に、前記印刷物の万線状パターンと干渉するピッチの万線状パターンを有する判別具を載せて、前記判別具を回転させることにより、複数の画像が出現することを特徴とする印刷物、判別具、画像の形成方法及び複写物の判別方法が開示されている(例えば、特許文献4参照)。
【0008】
光反射性層及び光透過性層が積層された基材に特定の深さを有する凹状又は貫通孔を形成する技術としては、例えば、光反射性層及び光透過性層が積層された基材に、前記光透過性層の表面に特定間隔で配列された画素によって基本画像が形成され、前記基本画像は第1の領域と第2の領域に区分けされ、前記画素は、特定の深さを有する凹状又は貫通孔で、かつ、前記画素のエッジ部は前記光透過性層の表面よりも隆起した隆起部が形成され、前記第1の領域を形成する画素と前記第2の領域を形成する画素は、形状、大きさ又は画素の角度が異なってなる画像形成体が開示されている(例えば、特許文献5参照)。
【0009】
【特許文献1】特許第2615401号公報(第1−4頁、第1−7図)
【特許文献2】特公平8−13568号公報(第1−4頁、第1−11図)
【特許文献3】特開2002−154262公報(第1−4頁、第1、2図)
【特許文献4】特開平10−297077公報(第1−3頁、第1−11図)
【特許文献5】特開2006−224416公報(第1−8頁、第1−12図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
引用文献1乃至4は、総じて、潜像画像を出現させるためには印刷画線を用いることが必須である。しかしながら、近年、市販の複写機及びプリンタによる貴重品の偽造事件が頻繁に発生しており、家庭用機器の性能向上に伴って手軽な偽造の危険性が高まりつつある。よって、印刷画線を用いることなく潜像画像を形成する技術が求められている。
【0011】
引用文献2は、表裏に印刷模様を形成する必要があり、表裏を印刷する製造工程が必要であり、更に精密な表裏の位置合せが必要であった。
【0012】
引用文献1乃至4は、観察する角度又は判別具を重ねる角度によって、画線の見え及び隠れによって潜像画像が視認されるものであり、潜像画像の明暗(ネガ画像/ポジ画像)が変化するものではなかった。
【0013】
引用文献1乃至3は、潜像画像を出現させるためには、基材を傾ける角度が限定され、傾ける角度が浅い角度では潜像画像を視認することが困難であった。仮に、浅い角度で潜像画像が視認できるものを作製するには、潜像画像を形成する画線とその周辺の背景画像を形成する画線の凹凸を大きくしなければならないため、実質上、作製困難であった。
【0014】
引用文献4及び引用文献5は視認される潜像画像が連続階調を有するものではく、潜像画像として複雑なデザインが採用しにくい問題があった。さらに、引用文献4は、潜像画像を出現させるために判別具が必須であり、判別具を携帯しなければならない問題があった。引用文献5は、潜像画像を出現させるためには印刷画線を用いることなく、凹状又は貫通孔で形成しているが、光反射性層及び光透過性層が積層された基材は必要であったため、基材のコストが高いという問題があった。
【0015】
本発明は、このような従来の問題を解決することを目的としたもので、印刷画線で形成する画線の見え及び隠れによって潜像画像が視認されるものではなく、基材の表裏に印刷模様を形成することなく、判別具を重ねることなく、光反射性層及び光透過性層が積層された基材を用いることなく、基材を深い角度で傾けなくとも潜像画像が確認でき、基材を傾ける角度によっては潜像画像の明暗(ネガ画像/ポジ画像)が変化し、更に出現する潜像画像は連続階調を有する複雑なデザインが採用可能な画像形成体及びその作製方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明は、光透過性基材に階調画像が形成され、階調画像は、光透過性基材に規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線によって形成され、レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは2以上の整数)に変化して形成され、レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、規則的に配置された凹状の万線が形成されたことを特徴とする画像形成体である。
【0017】
また、本発明は、光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材に階調画像が形成され、階調画像は、基材の表面である光透過性基材に、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線によって形成され、レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは2以上の整数)に変化して形成され、レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、規則的に配置された凹状の万線が形成されたことを特徴とする画像形成体である。
【0018】
また、本発明の規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線は、第1の所定幅を有する凹状の線が第1の所定間隔、かつ、第1の所定方向に配列されて形成され、レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に光透過性基材を規則的に配置された凹状の万線は、第2の所定幅を有する凹状の線が第2の所定間隔、かつ、第2の所定方向に配列され、第1の所定間隔と第2の所定間隔が同一及び第1の所定方向と第2の所定方向が同一であることを特徴とする画像形成体である。
【0019】
また、本発明は、レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは3以上の整数)に変化して形成されたことを特徴とする画像形成体である。
【0020】
また、本発明のn段階に変化する高さhの最大値は、第1の所定間隔−第1の所定幅>高さhであることを特徴とする画像形成体である。
【0021】
また、本発明のn段階に変化する高さhの最小値は、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線を形成するための基準線の位置であることを特徴とする画像形成体である。
【0022】
また、本発明は、レリーフが高さhでn段階に変化する凹状の線と、基準線から変化しない凹状の線を結合線で連結され、結合線の角度が、基準線に対して0〜90°の範囲であることを特徴とする画像形成体である。
【0023】
また、本発明は、第2の所定幅が、第1の所定間隔−第1の所定幅以下であることを特徴とする画像形成体である。
【0024】
また、本発明は、第1の所定幅と、第2の所定幅の関係が同一又は略同一であることを特徴とする画像形成体である。
【0025】
また、本発明は、第1の所定幅及び前記第2の所定幅が30〜500μmで、第1の所定間隔及び第2の所定間隔が70〜2000μmの範囲内であることを特徴とする画像形成体である。
【0026】
また、本発明は、原画像である濃度値が定義された画素の集合体である階調画像データを取得する工程と、基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1, 0)、・・・Q(m,n)を生成する工程と、各基準座標Qを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)に変換し、レリーフ階調画像データを生成する工程と、基準線と同一の方向及び間隔で万線データを生成する工程と、レリーフ階調画像データと万線データの各画線を交互に配列させ、万線レリーフ階調画像データを生成する工程と、光透過性基材又は光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材の表面に、万線レリーフ階調画像データを基に凹状の線から成る階調画像を形成する工程によって形成される画像形成体の作製方法である。
【0027】
また、本発明は、原画像である濃度値が定義された画素の集合体である階調画像データを取得する工程と、基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)を生成する工程と、各基準座標Qを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)に変換する工程と、レリーフ座標qを連結線によって結合してレリーフ階調画像データを生成する工程と、基準線と同一の方向及び間隔で万線データを生成する工程と、レリーフ階調画像データと万線データの各画線を交互に配列させ、万線レリーフ階調画像データを生成する工程と、光透過性基材又は光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材の表面に,万線レリーフ階調画像データを基に凹状の線から成る階調画像を形成する工程によって形成される画像形成体の作製方法である。
【発明の効果】
【0028】
本発明の画像形成体は、出現する潜像画像が階調表現に優れると共に、精彩な画像として表現することができる。連続階調を有する複雑なデザインが採用可能であるため、デザインの制限を受けることがない。
【0029】
本発明の画像形成体は、光透過性基材にレーザ加工機等の特殊な機械で凹状の線を形成して画像を形成するため、基材自体のコストが低コストであり、レーザ加工機等の特殊な機械で形成するため、偽造防止効果に優れる。表裏に潜像画像の構成を形成することなく、光透過性基材の片面のみで潜像画像の構成を形成するため、従来のような表裏の精密な表裏の位置合せが不要であり、光透過性基材の片面のみの簡易的な製造工程で作製可能となる。
【0030】
また、潜像画像の出現は、判別具を重ねることなく、潜像画像を形成する画線自体の見え及び隠れではなく、光の屈折を利用しているため、基材を深い角度で傾けなくとも潜像画像が確認できることから、被確認者が容易に真偽判別することができる。また、本発明の画像形成体は、垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合に、潜像画像の明暗が連続的に変化(つまり、潜像画像がポジ画像からネガ画像に変化、ネガ画像からポジ画像に変化)するため、潜像画像の出現の有無及びネガポジの変化の有無によって真偽判別が可能となる。よって、判別具又は特別な真偽判別装置等を用いることなく、誰でもその場で上記効果が得られるか否かによって真偽判別することができる。
【0031】
本発明の画像形成体を形成する凹状の線は、レーザで作製可能なため、貴重品に個々に異なった情報(可変情報)を形成することができる。
【0032】
以上のことから、本発明の画像形成体は、真偽判別効果が高く、微細な形状で形成するため複製防止効果を有し、銀行券、有価証券、通行券、パスポート、商品券、カード、商品タグ又はブランドプロテクション等に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0033】
本発明を実施するための最良の形態については、図面を用いて説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる実施するための最良の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他いろいろな実施の形態が含まれる。なお、本明細書に記載される基準線は、実際の画像形成体では形成されるものではなく、本発明を説明する上で用いた用語又は本発明の画像形成体の作製方法において必要な要素である。
【0034】
(画像形成体)
本発明の構成である所定幅Wを有する凹状の線について図1を用いて説明する。図1に示すように、所定幅Wを有する凹状の線5は、光透過性基材1a又は光透過性基材1aの裏面に光反射性層1bを有する基材1cの表面のベースの高さより低く形成される。所定幅Wは、光透過性基材1aの表面に形成される幅のことであり、深さ方向の幅ではない。所定幅Wを有する凹状の線5の断面形状は、図1(a)に示すように三角形状、図1(b)に示すように台形状、図1(c)に示すように四角形状、図1(d)に示すように蒲鉾状、図1(e)に示すように直角三角形状等が挙げられる。ただし、本発明の構成である凹状の線5の断面形状は、図1(a)乃至図(e)に限定されることがなく、例えば、図1(a)乃至図1(e)の組み合わせ又はその他の断面形状で形成することもできる。
【0035】
本発明の画像形成体A1に形成される画像2’について説明する。図2(a)に示すように光透過性基材1aの表面に基準線3aからレリーフ模様4を有する万線6aによって画像2’が形成される。レリーフ模様とは、モチーフとなる三次元的な画像(以下、「原画像」という。)を、二次元平面に複数の微細な画線の集合体によって表現した模様である。レリーフ模様4を有する万線6aは、図2(a)の一部拡大断面図である図2(b)に示すように、光透過性基材1aを非貫通である第1の所定幅W1を有する凹状の線5aが、第1の所定間隔P1、かつ、第1の所定方向X1に配列される。
【0036】
図3に示すように、レリーフ模様4を有する万線6aのレリーフの高さhは、n段階(nは3以上の整数)に変化して形成され、例えば、濃度0〜255の原画像に対応した濃度ごとに高さhが決定される。n段階に変化する高さhの最大値は、第1の所定間隔P1−第1の所定幅W1>高さhである必要があり、n段階に変化する高さhの最小値は0である。なお、最小値0は、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線を形成するための基準線の位置である。よって、n段階に変化する高さhの範囲は、第1の所定間隔P1−第1の所定幅W1>高さh≧0の関係である必要がある。この範囲内で形成しないと、後述する階調画像の鮮明度が低下する。好ましくはn段階に変化する高さhの最大値は、第1の所定間隔P1−(第1の所定幅W1+第2の所定幅W2)>高さhである必要があり、n段階に変化する高さhの最小値は0である。また、更に好ましくは各線が重ならないことが望ましい。
【0037】
また、図4に示すように、レリーフが高さhでn段階に変化する凹状の線5a1と、基準線3aから変化しない凹状の線5a2を結合線5a3で連結され、結合線5a3の角度が、基準線3aに対して0〜90°の範囲であることが好ましい。ただし、コンピュータ上での作製を考えた場合、0〜80°程度となる。また、場合によっては結合線でつながっていなくてもよい。
【0038】
また、後述する画像形成体を傾けて観察した場合に鮮明に確認できる階調画像の最高濃度領域は、n段階に変化するレリーフの高さhの最大値であり、最低濃度領域は、n段階に変化するレリーフの高さの最小値であるか、又は画像形成体を傾けて観察した場合に鮮明に確認できる階調画像の最高濃度領域は、n段階に変化するレリーフの高さhの最小値であり、最低濃度領域は、n段階に変化するレリーフの高さhの最大値となる。つまり、画像2’の濃淡に従いレリーフの高さhであるズレを与え、後述するレリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、凹状の線が形成されることで画像形成体を傾けて観察した場合に鮮明に階調画像の確認が可能となる。
【0039】
本発明の画像形成体A1の画像2’を形成する凹状の線5a間(非線領域)に形成される凹状の線5bからなる万線6bについて説明する。図5(a)に示すよう光透過性基材1aの表面に基準線3bから万線6bによって形成される。万線6bの各線は凹状の線5bによって形成される。図5(a)の一部拡大断面図である図5(b)に示すように凹状の線5bは、光透過性基材1aを非貫通である第2の所定幅W2を有する凹状の線5bが第2の所定間隔P2、かつ、第2の所定方向X2に配列される。
【0040】
このとき、画像2’を形成する凹状の線5aの第1の所定間隔P1と、凹状の線5bの第2の所定間隔P2は同一間隔で、さらに、画像2’を形成する凹状の線5aの第1の所定方向X1と凹状の線5bの第2の所定方向X2が同一方向である必要がある。つまり、画像2’を形成するために必要な基準線3aと、凹状の線5bから成る万線を形成するために必要な基準線3bは同一方向である必要がある。また、凹状の線5bの第2の所定幅が、第1の所定間隔−第1の所定幅(数式)以下で形成する必要がある。この範囲内で形成しないと、後述する階調画像の鮮明度が低下する。
【0041】
上記説明では、基準線3aに対して0°の角度で凹状の線5aが形成されているが、本発明はこれに限定されることなく、基準線3aに対して所定の角度を持って凹状の線5aを形成することができる。また、基準線3bに対して0°の角度で凹状の線5bが形成されているが、本発明はこれに限定されることなく、基準線3bに対して所定の角度を持って凹状の線5bを形成することができる。
【0042】
光透過性基材1aに形成される凹状の線5aの第1の所定幅W1と、凹状の線5bの第2の所定幅W2の関係が同一又は略同一であることが好ましい。
【0043】
光透過性基材1aに形成される凹状の線5aの第1の所定幅W1と、凹状の線5bの第2の所定幅W2が30〜500μmで、光透過性基材1aに形成される凹状の線5aの第1の所定間隔P1及び凹状の線5bの第2の所定間隔P2が70〜2000μmの範囲内であることが好ましい。この範囲よりも小さいと作製上困難になり、この範囲よりも大きいと精彩な階調画像を形成するには大きなエリアが必要となる。
【0044】
本発明の画像形成体A1について説明する。画像形成体A1は、光透過性基材1aに図2(a)に示した画像2’を形成し、画像2’を形成する凹状の線5a間に図3(a)に示した凹状の線5bを形成する。つまり、凹状の線5aと凹状の線5bが交互に配置され、階調画像2が形成される。図6(a)に画像形成体A1を示す。また、図6(b)に図6(a)の一部拡大断面図を示す。凹状の線5a間に形成する凹状の線5bの配置位置によっては、後述する階調画像2が視認されるネガポジの順序が入れ替わる場合がある。
【0045】
図7は、図6(a)に示した画像形成体A1に対してX1又はX2方向から入射角45°で可視光を入射し、垂直方向から大きく傾けた位置で肉眼で観察した場合の図である。ただし、図6(a)に示した入射光がX1方向のとき、観察方向はX2方向であり、入射光がX2方向のとき、観察方向はX1方向である。このとき、凹状の線5a及び5bから生じた影画線5cにより、階調画像2を確認することができる。図8(b)は、影画線5cが生じる原因を説明した図である。ただし、説明の簡略化のため、光透過性基材1a上面での反射光と、光透過性基材1a下面での透過光は図面から省略している。図8(b)で示したように、影画線5cが生じる主原因の一つは、凹状の線5a及び5bの表面が荒れている事による光の散乱Ibであり、もう一つの原因は、凹状の線5a及び5bが水平ではないことによる屈折方向の変化である。これらの原因によって、影画線5aの部分は周囲と比べて暗く観測される。また、光透過性基材1aの下面で反射した光を観測する際にも、凹状の線5a及び5b表面での屈折並びに散乱の影響を受ける。そのため、図8(c)で示したように、凹状の線5a及び5bの下に影画線5cが入った場合は、重なった部分の影画線5cは観測されない。
【0046】
図9は、図6(a)に示した画像形成体A1に対してX1又はX2方向から入射角45°の可視光下において、肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合の図である。ただし、図6(a)に示した入射光がX1方向のとき、観察方向はX2方向であり、入射光がX2方向のとき、観察方向はX1方向である。
【0047】
垂直方向から画像形成体A1を観察した場合は、図10(a)に示すように、凹状の線5a及びび5bは自分自身の影を一部隠す状態になるため、図9(a)の様に全体的に一様な明るさで観測される。この画像形成体A1を傾けていくと、図10(b)に示すように、影画線5cが隣の凹状の線と重なり始めるが、重なる面積はレリーフの高さhに応じて変化する。図10(b)の重なり状態ではレリーフ高さh=0の部分に対応する影画線が全て隠されており、レリーフ高さhの値が大きくなるにつれて観測される影画線の面積も大きくなる。その結果、図9(b)に示すように階調画像2が視認される。更に画像形成体A1を傾けると、影画線5cと凹状の線5a及び5bとの重なりは図10(c)に示すような状態になるため、レリーフ高さhが最大の部分に対応する影画線が全て隠され、レリーフ高さhが小さくなるにつれて観測される影画線の面積が大きくなる。その結果、図9(c)に示すようにネガポジ反転した階調画像2が視認される。このようなことから、可視光下において肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合に階調画像2は、ポジ画像からネガ画像に連続して徐々に反転する。観察環境によっては、階調画像2はネガ画像からポジ画像に連続して徐々に反転する。
【0048】
本発明の画像形成体A2について説明する。画像形成体A1で用いた光透過性基材1aの変わりに、光透過性基材1aの裏面に光反射性層1bを有する基材1cを用いて形成する。凹状の線5aと凹状の線5bの関係については画像形成体A1と同様である。図11(a)に画像形成体A2を示す。また、図11(b)に図11(a)の一部拡大断面図を示す。画像形成体A2は、画像形成体A1と同様な効果を得ることができる。ただし、画像形成体A2に用いた基材1cは、光反射性層1bが裏面に形成されているため、画像形成体A1で用いた光透過性基材1aよりも裏面からの反射光が強くなり、画像形成体A1よりも更に明瞭な階調画像2が確認できる。
【0049】
本発明の画像形成体は、上記説明では階調画像を一つ設けて形成しているが、複数の階調画像を形成することができる。ただし、階調画像の視認性を考慮すると、階調画像は四つ以下であることが好ましい。例えば、図12に示すように階調画像を2個形成する場合は、図12(a)に示すように第1の基準線3a1をX方向に、図12(b)に示すように第2の基準線3a2をY方向に設け、図12(c)に示すようにX方向とY方向のなす角度は90°とする。図12(a)に示すように第1の基準線3a1を基準として凹状の線5bが組み込まれた第1の階調画像2aを形成し、図12(b)に示すように第2の基準線3a2を基準として凹状の線5bが組み込まれた第2の階調画像2bを形成し、図12(a)に示す凹状の線5bが組み込まれた第1の階調画像2aと、図12(b)に示す凹状の線5bが組み込まれた第2の階調画像2bを合成して図12(c)に示す階調画像2を形成することができる。また、凹状の線5bが組み込まれた第1の階調画像2と凹状の線5bが組み込まれた第2の階調画像2bを合成することなく、光透過性基材の一方の面に凹状の線5bが組み込まれた第1の階調画像2aを設け、他方の面に凹状の線5bが組み込まれた第2の階調画像2bを設けても良い。ただし、光透過性基材1aの裏面に光反射性層1bを有する基材1cを用いる場合は、基材1cの表面のみに形成する。なお、第1の階調画像2aを形成する凹状の万線の配列方向と第2の階調画像2bを形成する凹状の万線の配列方向は、異なって形成すれば良い。
【0050】
さらに、階調画像を4個を形成する場合は、第1の基準線をX方向に、第2の基準線をY方向に設け、第3の基準線をXY1方向に設け、第4の基準線をXY2方向に設け、X方向とY方向のなす角度は90°とし、XY1方向とXY2方向のなす角度は90°とし、X方向とXY1方向のなす角度を45°とし、Y方向とXY2方向のなす角度を45°とする。第1の基準線を基準として凹状の線が組み込まれた第1の階調画像を形成し、第2の基準線を基準として凹状の線が組み込まれた第2の階調画像を形成し、第3の基準線を基準として凹状の線が組み込まれた第3の階調画像を形成し、第4の基準線を基準として凹状の線が組み込まれた第4の階調画像を形成する。凹状の線が組み込まれた第1の階調画像、凹状の線が組み込まれた第2の階調画像、凹状の線が組み込まれた第3の階調画像及び凹状の線が組み込まれた第4の階調画像を合成して階調画像を形成する。
【0051】
また、凹状の線が組み込まれた第1の階調画像、凹状の線が組み込まれた第2の階調画像、凹状の線が組み込まれた第3の階調画像及び凹状の線が組み込まれた第4の階調画像を合成することなく、例えば、光透過性基材の一方の面に第1の階調画像、第2の階調画像を設け、他方の面に第3の階調画像、第4の階調画像を設けても良い。ただし、光透過性基材1aの裏面に光反射性層1bを有する基材1cを用いる場合は、基材1cの表面のみに形成する。
【0052】
光透過性基材1a又は光透過性基材1aの裏面に光反射性層1bを有する基材1cに形成される凹状の線5a及び凹状の線5bは、レーザ加工機で形成することが可能である。レーザの種類は特に限定されるものではないが、炭酸ガスレーザが好ましい。特に問題とはならないが、レーザの熱によって凹状の線のエッジ部に光透過性基材の表面よりも隆起した隆起部が形成される場合がある。光透過性基材1a又は光透過性基材1aの裏面に、光反射性層1bを有する基材1cの表面に形成される凹状の線5a及び凹状の線5bの深度は、光反射性基材の厚さによっても異なるが、50μm〜300μm程度が好ましい。
【0053】
光透過性基材は、透明な基材が好ましいが、光を透過できる基材であれば良く、色彩を有する半透明の基材も使用することができる。材質は、例えば、PET、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル又はポリアクリル等が用いられる。光反射性基材の厚さは、60〜300μm程度であることが望ましい。ただし、薄い基材を用いた方が本発明の効果が向上する。
【0054】
光透過性基材の裏面に光反射性層は、光を反射できる基材であれば特に限定されることはなく、アルミ箔又は金属箔等を用いることができ、ホログラムを用いることで偽造防止効果が向上する。
【0055】
本発明の階調画像のデザインは、文字、数字、記号、図柄、絵柄、階調を有する画像又は顔画像等、特に限定されることがない。
【0056】
(画像形成体の作製装置)
画像形成体の作製装置について以下に説明する。図13に示すように画像形成体の作製装置11は、画像取得手段12、基準座標生成手段13、レリーフ座標変換手段14、レリーフ階調画像データ生成手段15、万線データ生成手段16、合成手段17及びレーザ加工手段18から成る。画像取得手段12、基準座標生成手段13、レリーフ座標変換手段14、レリーフ階調画像データ生成手段15、万線データ生成手段16及び合成手段17は、コンピュータ又はワークステーション等で行われる。なお、レリーフ座標変換手段14で得られるレリーフ座標がそのままレリーフ階調画像データとして用いられる場合は、レリーフ階調画像データ生成手段15は不要である。
【0057】
画像取得手段12は、画像形成体の階調画像2の原画像となる、例えば、濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データ7を取得する。濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データでない場合は、取得した画像を画像処理し、濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データに変換する。画像の取得は、イメージスキャナ、ディジタルカメラ、ハンディータイプリーダ又はカメラ付き携帯電話等で行われる。
【0058】
基準座標生成手段13は、基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)を生成する。
【0059】
レリーフ座標変換手段14は、各基準座標Qを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)に変換する。このとき、各座標の間隔が狭ければ、レリーフ座標をそのままレリーフ階調画像データとして用いられる。
【0060】
レリーフ階調画像データ生成手段15は、レリーフ座標qを連結線によって結合してレリーフ階調画像データ8を生成する。なお、レリーフ座標変換手段14で得られるレリーフ座標がそのままレリーフ階調画像データとして用いられる場合は、レリーフ階調画像データ生成手段15は不要である。
【0061】
万線データ生成手段16は、基準線3と同一の方向及び間隔で万線データを生成する。
【0062】
合成手段は、レリーフ階調画像データ8と万線データ9を合成し万線レリーフ階調画像データ10を生成する。
【0063】
レーザ加工手段は、光透過性基材又は光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材の表面にレリーフ階調画像データ10を基に凹状の線から成る階調画像を形成し画像形成体を得る。
【0064】
(画像形成体の作製方法)
画像形成体の作製方法について以下に説明する。図14に示すように第1の工程は、画像形成体の階調画像2の原画像となる、例えば、濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データ7を画像取得手段によって取得する。濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データ7でない場合は、取得した画像を画像処理し、濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データに変換する。画像の取得は、イメージスキャナ、ディジタルカメラ、ハンディータイプリーダ又はカメラ付き携帯電話等で行われる。図15(a)に原画像となる階調画像データ7を示す。
【0065】
第2の工程は、基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1, 0)、・・・Q(m,n)を基準座標生成手段によって生成する。図15(b)に基準線3の方向及び間隔を示す。図15(c)にレリーフ4の間隔の方向及び間隔を示す。図16(a)に基準線3及びレリーフ4の交点から得られる各基準座標Qを示す。
【0066】
第3の工程は、第2の工程で生成した各基準座標Qを第1の工程で取得した階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)にレリーフ座標変換手段によって変換する。図15(b)に各基準座標Qから変換されたレリーフ座標qを示す。このとき、各座標の間隔が狭ければ、レリーフ座標をそのままレリーフ階調画像データとして用いられる。
【0067】
第4の工程は、第3の工程で取得したレリーフ座標qを連結線によって結合してレリーフ階調画像データ8をレリーフ階調画像データ生成手段によって生成する。図17(a)に基準線方向に各基準座標Qとレリーフ座標qを連結線5a3によって結合してレリーフ模様を有する万線6aを示す。さらに、図17(b)にレリーフ模様を有する万線6aを形成し、レリーフ階調画像データ8を示す。なお、レリーフ座標変換手段14で得られるレリーフ座標がそのままレリーフ階調画像データとして用いられる場合は、レリーフ階調画像データ生成手段15は不要である。
【0068】
第5の工程は、基準線3と同一の方向及び間隔で図18(a)に示す万線データ9を万線データ生成手段によって生成する。
【0069】
第6の工程は、第4の工程で取得したレリーフ階調画像データ8と第4の工程で取得した万線データ9を合成手段によって合成し、図18(b)に示す万線レリーフ階調画像データ10を生成する。
【0070】
第7の工程は、レーザ加工手段によって光透過性基材又は光透過性基材の裏面に、光反射性層を有する基材の表面に第6の工程で生成したレリーフ階調画像データ10を基に凹状の線から成る階調画像を形成し、画像形成体を得る。
【0071】
本発明の工程の順序は特に限定されるものではない、ただし、第3の工程は、第1の工程及び第2の工程後の必要があり、第4の工程は第3の工程後の必要があり、第6の工程は、第1乃至第5の工程後の必要があり、第7の工程は第6の工程後の必要がある。
【実施例】
【0072】
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明の内容は、これらの実施例の範囲に限定されるものではない。
【0073】
(実施例1)
図19(a)に示すようなコンピュータ上に濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データ7を用意した。次に、図19(b)に示すように基準線3をX方向に、基準線3の間隔を300μmに定義し、レリーフ4をY方向に、レリーフ4の間隔を40μmに定義し、基準線3及びレリーフ4の交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)を取得した。図19(c)に示すように各基準座標Qを階調画像データ7の画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データ7の濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)に変換した。このとき、X座標を動かすことなく、Y座標のみ高さhを動かした。このときの高さhの範囲は、50μm>高さh≧0の範囲内で作製した。
【0074】
また、階調画像データの最低濃度領域は、高さhの最大値とし、最高濃度領域は高さhの最低値とした。レリーフの高さhの変化は100段階とした。図20(a)に示すように、基準線方向に各基準座標Qとレリーフ座標qを連結線によって結合してレリーフ模様を有する万線6aを形成し、レリーフ階調画像データ8を得た。さらに、基準線3と同一の方向及び間隔で図20(b)に示す万線データ9を万線データ生成手段によって生成した。得られたレリーフ階調画像データ8と万線データ9を合成手段によって合成し、図20(c)に示す万線レリーフ階調画像データ10を生成した。
【0075】
図21に示すように、厚さ約150μmのPET基材から成る光透過性基材1aの表面にレーザ加工機の炭酸ガスレーザを用いて、コンピュータ上で得られた万線レリーフ階調画像データ10から階調画像2を形成した。階調画像2は、光透過性基材1aを非貫通である凹状の線5aによって形成した。凹状の線5aは、X方向に凹状の線の幅を約80μm、ピッチ約300μm及び深度約50μmで形成し、画像形成体B1を得た。
【0076】
得られた画像形成体B1は、図22に示すように、画像形成体をX1方向又はX2方向から可視光下において肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合に、階調画像2はポジ画像からネガ画像に連続して徐々に反転して観察できた。
【0077】
(実施例2)
実施例1で作製した万線レリーフ階調画像データ10を用いて、厚さ約150μmのPET基材から成る光透過性基材の裏面にアルミ蒸着された基材の表面に、レーザ加工機の炭酸ガスレーザによりコンピュータ上で得られた万線レリーフ階調画像データ10を基として階調画像を形成した。階調画像は、光透過性基材を非貫通である凹状の線によって形成した。凹状の線は、X方向に凹状の線の幅を約80μm、ピッチ約300μm及び深度約50μmで形成し、画像形成体B2を得た。
【0078】
得られた画像形成体B2は、画像形成体をX1方向又はX2方向から可視光下において肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合に、階調画像はポジ画像からネガ画像に連続して徐々に反転して観察できた。
【図面の簡単な説明】
【0079】
【図1】本発明の光透過性基材1aに形成される所定幅Wを有する凹状の線5の説明図である。
【図2】画像形成体A1に形成される階調画像2及びその一部拡大断面図を示す図である。
【図3】レリーフ模様4のレリーフの高さhについての説明図である。
【図4】基準線と結合線のなす角度についての説明図である。
【図5】画像形成体A1の階調画像2を形成する凹状の線5a間に形成される凹状の線5bから成る万線6b及びその一部拡大断面図を示す図である。
【図6】画像形成体A1及びその一部拡大断面図を示す図である。
【図7】画像形成体A1に対してX1又はX2方向から入射角45°の可視光下において、入射光とは逆方向、かつ、垂直方向から45°の方向から肉眼で観察した場合の図である。
【図8】画像形成体A1に各凹状の線に対し、影画線が生じる様子及び影画線が生じる原理を表した図である。
【図9】図6(a)に示した画像形成体A1に対してX1又はX2方向から入射角45°の可視光下において、肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合の図である。
【図10】図9の一部拡大図を示す図である。
【図11】画像形成体A2及びその一部拡大断面図を示す図である。
【図12】複数の階調画像を形成した場合の図である。
【図13】画像形成体の作製装置を示す図である。
【図14】画像形成体の作製方法のフロー図である。
【図15】画像形成体の作製方法のフロー図に伴う説明図である。
【図16】画像形成体の作製方法のフロー図に伴う説明図である。
【図17】画像形成体の作製方法のフロー図に伴う説明図である。
【図18】画像形成体の作製方法のフロー図に伴う説明図である。
【図19】実施例1の画像形成体を作製する説明図である。
【図20】実施例1の画像形成体を作製する説明図である。
【図21】実施例1の画像形成体B1を示す図である。
【図22】画像形成体B1は、画像形成体をX1方向又はX2方向から可視光下において、肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合の図である。
【符号の説明】
【0080】
1a 光透過性基材
1b 光反射性層
1c 光透過性基材1aの裏面に光反射性層1bを有する基材
2 階調画像
2’ 画像
2a 第1の階調画像
2b 第2の階調画像
3、3a、3b 基準線
3a1 第1の基準線
3a2 第2の基準線
4 レリーフ模様
5、5a、5a1、5a2、5b 凹状の線
5a3 結合線
5c 影画線
6、6a、6b 万線
6c 万線(影)
7 階調画像データ
8 レリーフ線画階調画像データ
9 万線データ
10 万線レリーフ階調画像データ
A1、A1、B1 画像形成体
h、h2、h3 レリーフの高さ
Ia 入射光
Ib 散乱光
P1、P2 所定間隔
Q 各基準座標
W、W1、W2 所定幅
X1、X2 所定方向
【技術分野】
【0001】
本発明は、銀行券、有価証券、通行券、パスポート、商品券、カード、商品タグ又はブランドプロテクション等の偽造防止、真偽判別、複写防止が必要とされる貴重品に適用する画像形成体及びその作製方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
銀行券、有価証券、通行券、パスポート、商品券、カード、商品タグ又はブランドプロテクション等は、その性質上、偽造及び変造されにくいことが要求される。このような偽造防止策として、貴重品に微細な画線の集合体によって印刷模様が施されている。例えば、レリーフ模様が挙げられる。レリーフ模様とは、モチーフとなる三次元的な画像を、二次元平面に複数の微細な画線の集合体によって表現した模様である。
【0003】
さらに、貴重品を所定の条件で観察することによって潜像画像を認識できるようにして真偽判別を行う技術が知られている。例えば、凹凸基材と印刷画線を利用する技術、基材表裏の印刷画線を利用する技術、貴重品に判別具を重ね合わせることで潜像画像が確認できる技術、光反射性層及び光透過性層が積層された基材に特定の深さを有する凹状又は貫通孔を形成する技術等が挙げられる。
【0004】
前述の凹凸基材と印刷画線を利用して潜像画像を出現させる技術としては、例えば、各種万線模様又はレリーフ模様及びそれら双方の模様のいずれかの凹凸形状を有する素材と、素材の色及び無色透明以外の異なった他の色による一定な間隔を持つ各種万線画線又は網点画線及びそれら双方の画線のいずれかを組み合わせることによって、印刷物を傾けて観察するとする時にのみ特定の文字及び図柄などが認識できるようにした潜像模様形成体とその作製方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
基材表裏の印刷画線を利用する技術としては、例えば、光を透過する被印刷体の表裏いずれか一方に万線模様を印刷し、他方には、前記一方の万線模様の線配列と同期した線配列で、かつ、前記一方の万線模様の線配列に対して垂直方向に同程度の画線幅を有する模様を印刷した印刷物であって、他方に印刷する模様に施した潜像とする画像情報が、一方の万線模様の線配列の垂直方向の画線と画線の間の非画線部分に対し、潜像とする画像情報の濃淡に従ってずれを与え、かつ、前記のずれが、潜像としたい連続階調を有する画像情報の最低濃度から最高濃度までを前記一方の万線模様の線配列の垂直方向の画線と画線の間の非画線部分の範囲内でずれており、更に他方に印刷する模様のうち、潜像とする画像情報が施されていない部分の画線と、一方の万線模様の画線が表裏で印刷位置が対象的に合致するように印刷したことを特徴とする、光で透かして見ると表裏の模様が合成され、潜像が連続階調の顕像として出現する表裏模様合成印刷物が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
さらに、光透過性を有する基材上の表面に、微細な線画から構成される基本画像を設け、前記基本画像は、背景画像部と少なくとも一つ以上の潜像画像を施したメッセージ画像部とに区分けされ、前記背景画像部と前記メッセージ画像部は肉眼で区別することのできない微細な線画から構成され、前記背景画像部と前記メッセージ画像部との線画の配列方向の角度が異なり、かつ、光透過性を有する基材上の裏面に、前記基本画像と同様の画像を有し、前記基本画像と前記裏面の同様の画像とが同一の領域で一致して重なり合うように印刷された印刷物が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
【0007】
貴重品に判別具を重ね合わせることで潜像画像が確認できる技術としては、例えば、背景部と、規則的な万線状パターンを有する複数の判別パターン部を有し、前記複数の判別パターンの万線状パターンの角度がそれぞれ異なることを特徴とする印刷物に、前記印刷物の万線状パターンと干渉するピッチの万線状パターンを有する判別具を載せて、前記判別具を回転させることにより、複数の画像が出現することを特徴とする印刷物、判別具、画像の形成方法及び複写物の判別方法が開示されている(例えば、特許文献4参照)。
【0008】
光反射性層及び光透過性層が積層された基材に特定の深さを有する凹状又は貫通孔を形成する技術としては、例えば、光反射性層及び光透過性層が積層された基材に、前記光透過性層の表面に特定間隔で配列された画素によって基本画像が形成され、前記基本画像は第1の領域と第2の領域に区分けされ、前記画素は、特定の深さを有する凹状又は貫通孔で、かつ、前記画素のエッジ部は前記光透過性層の表面よりも隆起した隆起部が形成され、前記第1の領域を形成する画素と前記第2の領域を形成する画素は、形状、大きさ又は画素の角度が異なってなる画像形成体が開示されている(例えば、特許文献5参照)。
【0009】
【特許文献1】特許第2615401号公報(第1−4頁、第1−7図)
【特許文献2】特公平8−13568号公報(第1−4頁、第1−11図)
【特許文献3】特開2002−154262公報(第1−4頁、第1、2図)
【特許文献4】特開平10−297077公報(第1−3頁、第1−11図)
【特許文献5】特開2006−224416公報(第1−8頁、第1−12図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
引用文献1乃至4は、総じて、潜像画像を出現させるためには印刷画線を用いることが必須である。しかしながら、近年、市販の複写機及びプリンタによる貴重品の偽造事件が頻繁に発生しており、家庭用機器の性能向上に伴って手軽な偽造の危険性が高まりつつある。よって、印刷画線を用いることなく潜像画像を形成する技術が求められている。
【0011】
引用文献2は、表裏に印刷模様を形成する必要があり、表裏を印刷する製造工程が必要であり、更に精密な表裏の位置合せが必要であった。
【0012】
引用文献1乃至4は、観察する角度又は判別具を重ねる角度によって、画線の見え及び隠れによって潜像画像が視認されるものであり、潜像画像の明暗(ネガ画像/ポジ画像)が変化するものではなかった。
【0013】
引用文献1乃至3は、潜像画像を出現させるためには、基材を傾ける角度が限定され、傾ける角度が浅い角度では潜像画像を視認することが困難であった。仮に、浅い角度で潜像画像が視認できるものを作製するには、潜像画像を形成する画線とその周辺の背景画像を形成する画線の凹凸を大きくしなければならないため、実質上、作製困難であった。
【0014】
引用文献4及び引用文献5は視認される潜像画像が連続階調を有するものではく、潜像画像として複雑なデザインが採用しにくい問題があった。さらに、引用文献4は、潜像画像を出現させるために判別具が必須であり、判別具を携帯しなければならない問題があった。引用文献5は、潜像画像を出現させるためには印刷画線を用いることなく、凹状又は貫通孔で形成しているが、光反射性層及び光透過性層が積層された基材は必要であったため、基材のコストが高いという問題があった。
【0015】
本発明は、このような従来の問題を解決することを目的としたもので、印刷画線で形成する画線の見え及び隠れによって潜像画像が視認されるものではなく、基材の表裏に印刷模様を形成することなく、判別具を重ねることなく、光反射性層及び光透過性層が積層された基材を用いることなく、基材を深い角度で傾けなくとも潜像画像が確認でき、基材を傾ける角度によっては潜像画像の明暗(ネガ画像/ポジ画像)が変化し、更に出現する潜像画像は連続階調を有する複雑なデザインが採用可能な画像形成体及びその作製方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明は、光透過性基材に階調画像が形成され、階調画像は、光透過性基材に規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線によって形成され、レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは2以上の整数)に変化して形成され、レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、規則的に配置された凹状の万線が形成されたことを特徴とする画像形成体である。
【0017】
また、本発明は、光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材に階調画像が形成され、階調画像は、基材の表面である光透過性基材に、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線によって形成され、レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは2以上の整数)に変化して形成され、レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、規則的に配置された凹状の万線が形成されたことを特徴とする画像形成体である。
【0018】
また、本発明の規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線は、第1の所定幅を有する凹状の線が第1の所定間隔、かつ、第1の所定方向に配列されて形成され、レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に光透過性基材を規則的に配置された凹状の万線は、第2の所定幅を有する凹状の線が第2の所定間隔、かつ、第2の所定方向に配列され、第1の所定間隔と第2の所定間隔が同一及び第1の所定方向と第2の所定方向が同一であることを特徴とする画像形成体である。
【0019】
また、本発明は、レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは3以上の整数)に変化して形成されたことを特徴とする画像形成体である。
【0020】
また、本発明のn段階に変化する高さhの最大値は、第1の所定間隔−第1の所定幅>高さhであることを特徴とする画像形成体である。
【0021】
また、本発明のn段階に変化する高さhの最小値は、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線を形成するための基準線の位置であることを特徴とする画像形成体である。
【0022】
また、本発明は、レリーフが高さhでn段階に変化する凹状の線と、基準線から変化しない凹状の線を結合線で連結され、結合線の角度が、基準線に対して0〜90°の範囲であることを特徴とする画像形成体である。
【0023】
また、本発明は、第2の所定幅が、第1の所定間隔−第1の所定幅以下であることを特徴とする画像形成体である。
【0024】
また、本発明は、第1の所定幅と、第2の所定幅の関係が同一又は略同一であることを特徴とする画像形成体である。
【0025】
また、本発明は、第1の所定幅及び前記第2の所定幅が30〜500μmで、第1の所定間隔及び第2の所定間隔が70〜2000μmの範囲内であることを特徴とする画像形成体である。
【0026】
また、本発明は、原画像である濃度値が定義された画素の集合体である階調画像データを取得する工程と、基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1, 0)、・・・Q(m,n)を生成する工程と、各基準座標Qを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)に変換し、レリーフ階調画像データを生成する工程と、基準線と同一の方向及び間隔で万線データを生成する工程と、レリーフ階調画像データと万線データの各画線を交互に配列させ、万線レリーフ階調画像データを生成する工程と、光透過性基材又は光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材の表面に、万線レリーフ階調画像データを基に凹状の線から成る階調画像を形成する工程によって形成される画像形成体の作製方法である。
【0027】
また、本発明は、原画像である濃度値が定義された画素の集合体である階調画像データを取得する工程と、基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)を生成する工程と、各基準座標Qを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)に変換する工程と、レリーフ座標qを連結線によって結合してレリーフ階調画像データを生成する工程と、基準線と同一の方向及び間隔で万線データを生成する工程と、レリーフ階調画像データと万線データの各画線を交互に配列させ、万線レリーフ階調画像データを生成する工程と、光透過性基材又は光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材の表面に,万線レリーフ階調画像データを基に凹状の線から成る階調画像を形成する工程によって形成される画像形成体の作製方法である。
【発明の効果】
【0028】
本発明の画像形成体は、出現する潜像画像が階調表現に優れると共に、精彩な画像として表現することができる。連続階調を有する複雑なデザインが採用可能であるため、デザインの制限を受けることがない。
【0029】
本発明の画像形成体は、光透過性基材にレーザ加工機等の特殊な機械で凹状の線を形成して画像を形成するため、基材自体のコストが低コストであり、レーザ加工機等の特殊な機械で形成するため、偽造防止効果に優れる。表裏に潜像画像の構成を形成することなく、光透過性基材の片面のみで潜像画像の構成を形成するため、従来のような表裏の精密な表裏の位置合せが不要であり、光透過性基材の片面のみの簡易的な製造工程で作製可能となる。
【0030】
また、潜像画像の出現は、判別具を重ねることなく、潜像画像を形成する画線自体の見え及び隠れではなく、光の屈折を利用しているため、基材を深い角度で傾けなくとも潜像画像が確認できることから、被確認者が容易に真偽判別することができる。また、本発明の画像形成体は、垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合に、潜像画像の明暗が連続的に変化(つまり、潜像画像がポジ画像からネガ画像に変化、ネガ画像からポジ画像に変化)するため、潜像画像の出現の有無及びネガポジの変化の有無によって真偽判別が可能となる。よって、判別具又は特別な真偽判別装置等を用いることなく、誰でもその場で上記効果が得られるか否かによって真偽判別することができる。
【0031】
本発明の画像形成体を形成する凹状の線は、レーザで作製可能なため、貴重品に個々に異なった情報(可変情報)を形成することができる。
【0032】
以上のことから、本発明の画像形成体は、真偽判別効果が高く、微細な形状で形成するため複製防止効果を有し、銀行券、有価証券、通行券、パスポート、商品券、カード、商品タグ又はブランドプロテクション等に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0033】
本発明を実施するための最良の形態については、図面を用いて説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる実施するための最良の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他いろいろな実施の形態が含まれる。なお、本明細書に記載される基準線は、実際の画像形成体では形成されるものではなく、本発明を説明する上で用いた用語又は本発明の画像形成体の作製方法において必要な要素である。
【0034】
(画像形成体)
本発明の構成である所定幅Wを有する凹状の線について図1を用いて説明する。図1に示すように、所定幅Wを有する凹状の線5は、光透過性基材1a又は光透過性基材1aの裏面に光反射性層1bを有する基材1cの表面のベースの高さより低く形成される。所定幅Wは、光透過性基材1aの表面に形成される幅のことであり、深さ方向の幅ではない。所定幅Wを有する凹状の線5の断面形状は、図1(a)に示すように三角形状、図1(b)に示すように台形状、図1(c)に示すように四角形状、図1(d)に示すように蒲鉾状、図1(e)に示すように直角三角形状等が挙げられる。ただし、本発明の構成である凹状の線5の断面形状は、図1(a)乃至図(e)に限定されることがなく、例えば、図1(a)乃至図1(e)の組み合わせ又はその他の断面形状で形成することもできる。
【0035】
本発明の画像形成体A1に形成される画像2’について説明する。図2(a)に示すように光透過性基材1aの表面に基準線3aからレリーフ模様4を有する万線6aによって画像2’が形成される。レリーフ模様とは、モチーフとなる三次元的な画像(以下、「原画像」という。)を、二次元平面に複数の微細な画線の集合体によって表現した模様である。レリーフ模様4を有する万線6aは、図2(a)の一部拡大断面図である図2(b)に示すように、光透過性基材1aを非貫通である第1の所定幅W1を有する凹状の線5aが、第1の所定間隔P1、かつ、第1の所定方向X1に配列される。
【0036】
図3に示すように、レリーフ模様4を有する万線6aのレリーフの高さhは、n段階(nは3以上の整数)に変化して形成され、例えば、濃度0〜255の原画像に対応した濃度ごとに高さhが決定される。n段階に変化する高さhの最大値は、第1の所定間隔P1−第1の所定幅W1>高さhである必要があり、n段階に変化する高さhの最小値は0である。なお、最小値0は、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線を形成するための基準線の位置である。よって、n段階に変化する高さhの範囲は、第1の所定間隔P1−第1の所定幅W1>高さh≧0の関係である必要がある。この範囲内で形成しないと、後述する階調画像の鮮明度が低下する。好ましくはn段階に変化する高さhの最大値は、第1の所定間隔P1−(第1の所定幅W1+第2の所定幅W2)>高さhである必要があり、n段階に変化する高さhの最小値は0である。また、更に好ましくは各線が重ならないことが望ましい。
【0037】
また、図4に示すように、レリーフが高さhでn段階に変化する凹状の線5a1と、基準線3aから変化しない凹状の線5a2を結合線5a3で連結され、結合線5a3の角度が、基準線3aに対して0〜90°の範囲であることが好ましい。ただし、コンピュータ上での作製を考えた場合、0〜80°程度となる。また、場合によっては結合線でつながっていなくてもよい。
【0038】
また、後述する画像形成体を傾けて観察した場合に鮮明に確認できる階調画像の最高濃度領域は、n段階に変化するレリーフの高さhの最大値であり、最低濃度領域は、n段階に変化するレリーフの高さの最小値であるか、又は画像形成体を傾けて観察した場合に鮮明に確認できる階調画像の最高濃度領域は、n段階に変化するレリーフの高さhの最小値であり、最低濃度領域は、n段階に変化するレリーフの高さhの最大値となる。つまり、画像2’の濃淡に従いレリーフの高さhであるズレを与え、後述するレリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、凹状の線が形成されることで画像形成体を傾けて観察した場合に鮮明に階調画像の確認が可能となる。
【0039】
本発明の画像形成体A1の画像2’を形成する凹状の線5a間(非線領域)に形成される凹状の線5bからなる万線6bについて説明する。図5(a)に示すよう光透過性基材1aの表面に基準線3bから万線6bによって形成される。万線6bの各線は凹状の線5bによって形成される。図5(a)の一部拡大断面図である図5(b)に示すように凹状の線5bは、光透過性基材1aを非貫通である第2の所定幅W2を有する凹状の線5bが第2の所定間隔P2、かつ、第2の所定方向X2に配列される。
【0040】
このとき、画像2’を形成する凹状の線5aの第1の所定間隔P1と、凹状の線5bの第2の所定間隔P2は同一間隔で、さらに、画像2’を形成する凹状の線5aの第1の所定方向X1と凹状の線5bの第2の所定方向X2が同一方向である必要がある。つまり、画像2’を形成するために必要な基準線3aと、凹状の線5bから成る万線を形成するために必要な基準線3bは同一方向である必要がある。また、凹状の線5bの第2の所定幅が、第1の所定間隔−第1の所定幅(数式)以下で形成する必要がある。この範囲内で形成しないと、後述する階調画像の鮮明度が低下する。
【0041】
上記説明では、基準線3aに対して0°の角度で凹状の線5aが形成されているが、本発明はこれに限定されることなく、基準線3aに対して所定の角度を持って凹状の線5aを形成することができる。また、基準線3bに対して0°の角度で凹状の線5bが形成されているが、本発明はこれに限定されることなく、基準線3bに対して所定の角度を持って凹状の線5bを形成することができる。
【0042】
光透過性基材1aに形成される凹状の線5aの第1の所定幅W1と、凹状の線5bの第2の所定幅W2の関係が同一又は略同一であることが好ましい。
【0043】
光透過性基材1aに形成される凹状の線5aの第1の所定幅W1と、凹状の線5bの第2の所定幅W2が30〜500μmで、光透過性基材1aに形成される凹状の線5aの第1の所定間隔P1及び凹状の線5bの第2の所定間隔P2が70〜2000μmの範囲内であることが好ましい。この範囲よりも小さいと作製上困難になり、この範囲よりも大きいと精彩な階調画像を形成するには大きなエリアが必要となる。
【0044】
本発明の画像形成体A1について説明する。画像形成体A1は、光透過性基材1aに図2(a)に示した画像2’を形成し、画像2’を形成する凹状の線5a間に図3(a)に示した凹状の線5bを形成する。つまり、凹状の線5aと凹状の線5bが交互に配置され、階調画像2が形成される。図6(a)に画像形成体A1を示す。また、図6(b)に図6(a)の一部拡大断面図を示す。凹状の線5a間に形成する凹状の線5bの配置位置によっては、後述する階調画像2が視認されるネガポジの順序が入れ替わる場合がある。
【0045】
図7は、図6(a)に示した画像形成体A1に対してX1又はX2方向から入射角45°で可視光を入射し、垂直方向から大きく傾けた位置で肉眼で観察した場合の図である。ただし、図6(a)に示した入射光がX1方向のとき、観察方向はX2方向であり、入射光がX2方向のとき、観察方向はX1方向である。このとき、凹状の線5a及び5bから生じた影画線5cにより、階調画像2を確認することができる。図8(b)は、影画線5cが生じる原因を説明した図である。ただし、説明の簡略化のため、光透過性基材1a上面での反射光と、光透過性基材1a下面での透過光は図面から省略している。図8(b)で示したように、影画線5cが生じる主原因の一つは、凹状の線5a及び5bの表面が荒れている事による光の散乱Ibであり、もう一つの原因は、凹状の線5a及び5bが水平ではないことによる屈折方向の変化である。これらの原因によって、影画線5aの部分は周囲と比べて暗く観測される。また、光透過性基材1aの下面で反射した光を観測する際にも、凹状の線5a及び5b表面での屈折並びに散乱の影響を受ける。そのため、図8(c)で示したように、凹状の線5a及び5bの下に影画線5cが入った場合は、重なった部分の影画線5cは観測されない。
【0046】
図9は、図6(a)に示した画像形成体A1に対してX1又はX2方向から入射角45°の可視光下において、肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合の図である。ただし、図6(a)に示した入射光がX1方向のとき、観察方向はX2方向であり、入射光がX2方向のとき、観察方向はX1方向である。
【0047】
垂直方向から画像形成体A1を観察した場合は、図10(a)に示すように、凹状の線5a及びび5bは自分自身の影を一部隠す状態になるため、図9(a)の様に全体的に一様な明るさで観測される。この画像形成体A1を傾けていくと、図10(b)に示すように、影画線5cが隣の凹状の線と重なり始めるが、重なる面積はレリーフの高さhに応じて変化する。図10(b)の重なり状態ではレリーフ高さh=0の部分に対応する影画線が全て隠されており、レリーフ高さhの値が大きくなるにつれて観測される影画線の面積も大きくなる。その結果、図9(b)に示すように階調画像2が視認される。更に画像形成体A1を傾けると、影画線5cと凹状の線5a及び5bとの重なりは図10(c)に示すような状態になるため、レリーフ高さhが最大の部分に対応する影画線が全て隠され、レリーフ高さhが小さくなるにつれて観測される影画線の面積が大きくなる。その結果、図9(c)に示すようにネガポジ反転した階調画像2が視認される。このようなことから、可視光下において肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合に階調画像2は、ポジ画像からネガ画像に連続して徐々に反転する。観察環境によっては、階調画像2はネガ画像からポジ画像に連続して徐々に反転する。
【0048】
本発明の画像形成体A2について説明する。画像形成体A1で用いた光透過性基材1aの変わりに、光透過性基材1aの裏面に光反射性層1bを有する基材1cを用いて形成する。凹状の線5aと凹状の線5bの関係については画像形成体A1と同様である。図11(a)に画像形成体A2を示す。また、図11(b)に図11(a)の一部拡大断面図を示す。画像形成体A2は、画像形成体A1と同様な効果を得ることができる。ただし、画像形成体A2に用いた基材1cは、光反射性層1bが裏面に形成されているため、画像形成体A1で用いた光透過性基材1aよりも裏面からの反射光が強くなり、画像形成体A1よりも更に明瞭な階調画像2が確認できる。
【0049】
本発明の画像形成体は、上記説明では階調画像を一つ設けて形成しているが、複数の階調画像を形成することができる。ただし、階調画像の視認性を考慮すると、階調画像は四つ以下であることが好ましい。例えば、図12に示すように階調画像を2個形成する場合は、図12(a)に示すように第1の基準線3a1をX方向に、図12(b)に示すように第2の基準線3a2をY方向に設け、図12(c)に示すようにX方向とY方向のなす角度は90°とする。図12(a)に示すように第1の基準線3a1を基準として凹状の線5bが組み込まれた第1の階調画像2aを形成し、図12(b)に示すように第2の基準線3a2を基準として凹状の線5bが組み込まれた第2の階調画像2bを形成し、図12(a)に示す凹状の線5bが組み込まれた第1の階調画像2aと、図12(b)に示す凹状の線5bが組み込まれた第2の階調画像2bを合成して図12(c)に示す階調画像2を形成することができる。また、凹状の線5bが組み込まれた第1の階調画像2と凹状の線5bが組み込まれた第2の階調画像2bを合成することなく、光透過性基材の一方の面に凹状の線5bが組み込まれた第1の階調画像2aを設け、他方の面に凹状の線5bが組み込まれた第2の階調画像2bを設けても良い。ただし、光透過性基材1aの裏面に光反射性層1bを有する基材1cを用いる場合は、基材1cの表面のみに形成する。なお、第1の階調画像2aを形成する凹状の万線の配列方向と第2の階調画像2bを形成する凹状の万線の配列方向は、異なって形成すれば良い。
【0050】
さらに、階調画像を4個を形成する場合は、第1の基準線をX方向に、第2の基準線をY方向に設け、第3の基準線をXY1方向に設け、第4の基準線をXY2方向に設け、X方向とY方向のなす角度は90°とし、XY1方向とXY2方向のなす角度は90°とし、X方向とXY1方向のなす角度を45°とし、Y方向とXY2方向のなす角度を45°とする。第1の基準線を基準として凹状の線が組み込まれた第1の階調画像を形成し、第2の基準線を基準として凹状の線が組み込まれた第2の階調画像を形成し、第3の基準線を基準として凹状の線が組み込まれた第3の階調画像を形成し、第4の基準線を基準として凹状の線が組み込まれた第4の階調画像を形成する。凹状の線が組み込まれた第1の階調画像、凹状の線が組み込まれた第2の階調画像、凹状の線が組み込まれた第3の階調画像及び凹状の線が組み込まれた第4の階調画像を合成して階調画像を形成する。
【0051】
また、凹状の線が組み込まれた第1の階調画像、凹状の線が組み込まれた第2の階調画像、凹状の線が組み込まれた第3の階調画像及び凹状の線が組み込まれた第4の階調画像を合成することなく、例えば、光透過性基材の一方の面に第1の階調画像、第2の階調画像を設け、他方の面に第3の階調画像、第4の階調画像を設けても良い。ただし、光透過性基材1aの裏面に光反射性層1bを有する基材1cを用いる場合は、基材1cの表面のみに形成する。
【0052】
光透過性基材1a又は光透過性基材1aの裏面に光反射性層1bを有する基材1cに形成される凹状の線5a及び凹状の線5bは、レーザ加工機で形成することが可能である。レーザの種類は特に限定されるものではないが、炭酸ガスレーザが好ましい。特に問題とはならないが、レーザの熱によって凹状の線のエッジ部に光透過性基材の表面よりも隆起した隆起部が形成される場合がある。光透過性基材1a又は光透過性基材1aの裏面に、光反射性層1bを有する基材1cの表面に形成される凹状の線5a及び凹状の線5bの深度は、光反射性基材の厚さによっても異なるが、50μm〜300μm程度が好ましい。
【0053】
光透過性基材は、透明な基材が好ましいが、光を透過できる基材であれば良く、色彩を有する半透明の基材も使用することができる。材質は、例えば、PET、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル又はポリアクリル等が用いられる。光反射性基材の厚さは、60〜300μm程度であることが望ましい。ただし、薄い基材を用いた方が本発明の効果が向上する。
【0054】
光透過性基材の裏面に光反射性層は、光を反射できる基材であれば特に限定されることはなく、アルミ箔又は金属箔等を用いることができ、ホログラムを用いることで偽造防止効果が向上する。
【0055】
本発明の階調画像のデザインは、文字、数字、記号、図柄、絵柄、階調を有する画像又は顔画像等、特に限定されることがない。
【0056】
(画像形成体の作製装置)
画像形成体の作製装置について以下に説明する。図13に示すように画像形成体の作製装置11は、画像取得手段12、基準座標生成手段13、レリーフ座標変換手段14、レリーフ階調画像データ生成手段15、万線データ生成手段16、合成手段17及びレーザ加工手段18から成る。画像取得手段12、基準座標生成手段13、レリーフ座標変換手段14、レリーフ階調画像データ生成手段15、万線データ生成手段16及び合成手段17は、コンピュータ又はワークステーション等で行われる。なお、レリーフ座標変換手段14で得られるレリーフ座標がそのままレリーフ階調画像データとして用いられる場合は、レリーフ階調画像データ生成手段15は不要である。
【0057】
画像取得手段12は、画像形成体の階調画像2の原画像となる、例えば、濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データ7を取得する。濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データでない場合は、取得した画像を画像処理し、濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データに変換する。画像の取得は、イメージスキャナ、ディジタルカメラ、ハンディータイプリーダ又はカメラ付き携帯電話等で行われる。
【0058】
基準座標生成手段13は、基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)を生成する。
【0059】
レリーフ座標変換手段14は、各基準座標Qを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)に変換する。このとき、各座標の間隔が狭ければ、レリーフ座標をそのままレリーフ階調画像データとして用いられる。
【0060】
レリーフ階調画像データ生成手段15は、レリーフ座標qを連結線によって結合してレリーフ階調画像データ8を生成する。なお、レリーフ座標変換手段14で得られるレリーフ座標がそのままレリーフ階調画像データとして用いられる場合は、レリーフ階調画像データ生成手段15は不要である。
【0061】
万線データ生成手段16は、基準線3と同一の方向及び間隔で万線データを生成する。
【0062】
合成手段は、レリーフ階調画像データ8と万線データ9を合成し万線レリーフ階調画像データ10を生成する。
【0063】
レーザ加工手段は、光透過性基材又は光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材の表面にレリーフ階調画像データ10を基に凹状の線から成る階調画像を形成し画像形成体を得る。
【0064】
(画像形成体の作製方法)
画像形成体の作製方法について以下に説明する。図14に示すように第1の工程は、画像形成体の階調画像2の原画像となる、例えば、濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データ7を画像取得手段によって取得する。濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データ7でない場合は、取得した画像を画像処理し、濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データに変換する。画像の取得は、イメージスキャナ、ディジタルカメラ、ハンディータイプリーダ又はカメラ付き携帯電話等で行われる。図15(a)に原画像となる階調画像データ7を示す。
【0065】
第2の工程は、基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1, 0)、・・・Q(m,n)を基準座標生成手段によって生成する。図15(b)に基準線3の方向及び間隔を示す。図15(c)にレリーフ4の間隔の方向及び間隔を示す。図16(a)に基準線3及びレリーフ4の交点から得られる各基準座標Qを示す。
【0066】
第3の工程は、第2の工程で生成した各基準座標Qを第1の工程で取得した階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)にレリーフ座標変換手段によって変換する。図15(b)に各基準座標Qから変換されたレリーフ座標qを示す。このとき、各座標の間隔が狭ければ、レリーフ座標をそのままレリーフ階調画像データとして用いられる。
【0067】
第4の工程は、第3の工程で取得したレリーフ座標qを連結線によって結合してレリーフ階調画像データ8をレリーフ階調画像データ生成手段によって生成する。図17(a)に基準線方向に各基準座標Qとレリーフ座標qを連結線5a3によって結合してレリーフ模様を有する万線6aを示す。さらに、図17(b)にレリーフ模様を有する万線6aを形成し、レリーフ階調画像データ8を示す。なお、レリーフ座標変換手段14で得られるレリーフ座標がそのままレリーフ階調画像データとして用いられる場合は、レリーフ階調画像データ生成手段15は不要である。
【0068】
第5の工程は、基準線3と同一の方向及び間隔で図18(a)に示す万線データ9を万線データ生成手段によって生成する。
【0069】
第6の工程は、第4の工程で取得したレリーフ階調画像データ8と第4の工程で取得した万線データ9を合成手段によって合成し、図18(b)に示す万線レリーフ階調画像データ10を生成する。
【0070】
第7の工程は、レーザ加工手段によって光透過性基材又は光透過性基材の裏面に、光反射性層を有する基材の表面に第6の工程で生成したレリーフ階調画像データ10を基に凹状の線から成る階調画像を形成し、画像形成体を得る。
【0071】
本発明の工程の順序は特に限定されるものではない、ただし、第3の工程は、第1の工程及び第2の工程後の必要があり、第4の工程は第3の工程後の必要があり、第6の工程は、第1乃至第5の工程後の必要があり、第7の工程は第6の工程後の必要がある。
【実施例】
【0072】
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明の内容は、これらの実施例の範囲に限定されるものではない。
【0073】
(実施例1)
図19(a)に示すようなコンピュータ上に濃度値0〜255のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データ7を用意した。次に、図19(b)に示すように基準線3をX方向に、基準線3の間隔を300μmに定義し、レリーフ4をY方向に、レリーフ4の間隔を40μmに定義し、基準線3及びレリーフ4の交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)を取得した。図19(c)に示すように各基準座標Qを階調画像データ7の画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データ7の濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)に変換した。このとき、X座標を動かすことなく、Y座標のみ高さhを動かした。このときの高さhの範囲は、50μm>高さh≧0の範囲内で作製した。
【0074】
また、階調画像データの最低濃度領域は、高さhの最大値とし、最高濃度領域は高さhの最低値とした。レリーフの高さhの変化は100段階とした。図20(a)に示すように、基準線方向に各基準座標Qとレリーフ座標qを連結線によって結合してレリーフ模様を有する万線6aを形成し、レリーフ階調画像データ8を得た。さらに、基準線3と同一の方向及び間隔で図20(b)に示す万線データ9を万線データ生成手段によって生成した。得られたレリーフ階調画像データ8と万線データ9を合成手段によって合成し、図20(c)に示す万線レリーフ階調画像データ10を生成した。
【0075】
図21に示すように、厚さ約150μmのPET基材から成る光透過性基材1aの表面にレーザ加工機の炭酸ガスレーザを用いて、コンピュータ上で得られた万線レリーフ階調画像データ10から階調画像2を形成した。階調画像2は、光透過性基材1aを非貫通である凹状の線5aによって形成した。凹状の線5aは、X方向に凹状の線の幅を約80μm、ピッチ約300μm及び深度約50μmで形成し、画像形成体B1を得た。
【0076】
得られた画像形成体B1は、図22に示すように、画像形成体をX1方向又はX2方向から可視光下において肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合に、階調画像2はポジ画像からネガ画像に連続して徐々に反転して観察できた。
【0077】
(実施例2)
実施例1で作製した万線レリーフ階調画像データ10を用いて、厚さ約150μmのPET基材から成る光透過性基材の裏面にアルミ蒸着された基材の表面に、レーザ加工機の炭酸ガスレーザによりコンピュータ上で得られた万線レリーフ階調画像データ10を基として階調画像を形成した。階調画像は、光透過性基材を非貫通である凹状の線によって形成した。凹状の線は、X方向に凹状の線の幅を約80μm、ピッチ約300μm及び深度約50μmで形成し、画像形成体B2を得た。
【0078】
得られた画像形成体B2は、画像形成体をX1方向又はX2方向から可視光下において肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合に、階調画像はポジ画像からネガ画像に連続して徐々に反転して観察できた。
【図面の簡単な説明】
【0079】
【図1】本発明の光透過性基材1aに形成される所定幅Wを有する凹状の線5の説明図である。
【図2】画像形成体A1に形成される階調画像2及びその一部拡大断面図を示す図である。
【図3】レリーフ模様4のレリーフの高さhについての説明図である。
【図4】基準線と結合線のなす角度についての説明図である。
【図5】画像形成体A1の階調画像2を形成する凹状の線5a間に形成される凹状の線5bから成る万線6b及びその一部拡大断面図を示す図である。
【図6】画像形成体A1及びその一部拡大断面図を示す図である。
【図7】画像形成体A1に対してX1又はX2方向から入射角45°の可視光下において、入射光とは逆方向、かつ、垂直方向から45°の方向から肉眼で観察した場合の図である。
【図8】画像形成体A1に各凹状の線に対し、影画線が生じる様子及び影画線が生じる原理を表した図である。
【図9】図6(a)に示した画像形成体A1に対してX1又はX2方向から入射角45°の可視光下において、肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合の図である。
【図10】図9の一部拡大図を示す図である。
【図11】画像形成体A2及びその一部拡大断面図を示す図である。
【図12】複数の階調画像を形成した場合の図である。
【図13】画像形成体の作製装置を示す図である。
【図14】画像形成体の作製方法のフロー図である。
【図15】画像形成体の作製方法のフロー図に伴う説明図である。
【図16】画像形成体の作製方法のフロー図に伴う説明図である。
【図17】画像形成体の作製方法のフロー図に伴う説明図である。
【図18】画像形成体の作製方法のフロー図に伴う説明図である。
【図19】実施例1の画像形成体を作製する説明図である。
【図20】実施例1の画像形成体を作製する説明図である。
【図21】実施例1の画像形成体B1を示す図である。
【図22】画像形成体B1は、画像形成体をX1方向又はX2方向から可視光下において、肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合の図である。
【符号の説明】
【0080】
1a 光透過性基材
1b 光反射性層
1c 光透過性基材1aの裏面に光反射性層1bを有する基材
2 階調画像
2’ 画像
2a 第1の階調画像
2b 第2の階調画像
3、3a、3b 基準線
3a1 第1の基準線
3a2 第2の基準線
4 レリーフ模様
5、5a、5a1、5a2、5b 凹状の線
5a3 結合線
5c 影画線
6、6a、6b 万線
6c 万線(影)
7 階調画像データ
8 レリーフ線画階調画像データ
9 万線データ
10 万線レリーフ階調画像データ
A1、A1、B1 画像形成体
h、h2、h3 レリーフの高さ
Ia 入射光
Ib 散乱光
P1、P2 所定間隔
Q 各基準座標
W、W1、W2 所定幅
X1、X2 所定方向
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光透過性基材に階調画像が形成され、前記階調画像は、前記光透過性基材に規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線によって形成され、
前記レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは2以上の整数)に変化して形成され、
前記レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、規則的に配置された凹状の万線が形成されたことを特徴とする画像形成体。
【請求項2】
光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材に階調画像が形成され、前記階調画像は、前記基材の表面である前記光透過性基材に、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線によって形成され、
前記レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは2以上の整数)に変化して形成され、
前記レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、規則的に配置された凹状の万線が形成されたことを特徴とする画像形成体。
【請求項3】
前記規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線は、第1の所定幅を有する凹状の線が第1の所定間隔、かつ、第1の所定方向に配列されて形成され、
前記レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、前記光透過性基材を規則的に配置された凹状の万線は、第2の所定幅を有する凹状の線が第2の所定間隔、かつ、第2の所定方向に配列され、
前記第1の所定間隔と前記第2の所定間隔が同一及び前記第1の所定方向と前記第2の所定方向が同一であることを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成体。
【請求項4】
前記レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは3以上の整数)に変化して形成されたことを特徴とする請求項1、2又は3記載の画像形成体。
【請求項5】
前記n段階に変化する高さhの最大値は、第1の所定間隔−第1の所定幅>高さhであることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の画像形成体。
【請求項6】
前記n段階に変化する高さhの最小値は、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線を形成するための基準線の位置であることを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の画像形成体。
【請求項7】
前記レリーフが、高さhでn段階に変化する凹状の線と、前記基準線から変化しない凹状の線を結合線で連結され、前記結合線の角度が、基準線に対して0〜90°の範囲であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載の画像形成体。
【請求項8】
前記第2の所定幅が、第1の所定間隔−第1の所定幅以下であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の画像形成体。
【請求項9】
前記第1の所定幅と前記第2の所定幅の関係が、同一又は略同一であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の画像形成体。
【請求項10】
前記第1の所定幅及び前記第2の所定幅が30〜500μmで、前記第1の所定間隔及び前記第2の所定間隔が70〜2000μmの範囲内であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9記載の画像形成体。
【請求項11】
画像形成体の作製方法において、
原画像である濃度値が定義された画素の集合体である階調画像データを取得する工程と、
基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)を生成する工程と、
前記各基準座標Qを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、前記階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)に変換し、レリーフ階調画像データを生成する工程と、
前記基準線と同一の方向及び間隔で万線データを生成する工程と、
前記レリーフ階調画像データと前記万線データの各画線を交互に配列させ、万線レリーフ階調画像データを生成する工程と、
光透過性基材又は光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材の表面に前記万線レリーフ階調画像データを基に凹状の線から成る階調画像を形成する工程によって形成される画像形成体の作製方法。
【請求項12】
画像形成体の作製方法において、
原画像である濃度値が定義された画素の集合体である階調画像データを取得する工程と、
基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)を生成する工程と、
前記各基準座標Qを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、前記階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)に変換する工程と、
前記レリーフ座標qを連結線によって結合してレリーフ階調画像データを生成する工程と、
前記基準線と同一の方向及び間隔で万線データを生成する工程と、
前記レリーフ階調画像データと前記万線データの各画線を交互に配列させ、万線レリーフ階調画像データを生成する工程と、
光透過性基材又は光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材の表面に前記万線レリーフ階調画像データを基に凹状の線から成る階調画像を形成する工程によって形成される画像形成体の作製方法。
【請求項1】
光透過性基材に階調画像が形成され、前記階調画像は、前記光透過性基材に規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線によって形成され、
前記レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは2以上の整数)に変化して形成され、
前記レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、規則的に配置された凹状の万線が形成されたことを特徴とする画像形成体。
【請求項2】
光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材に階調画像が形成され、前記階調画像は、前記基材の表面である前記光透過性基材に、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線によって形成され、
前記レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは2以上の整数)に変化して形成され、
前記レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、規則的に配置された凹状の万線が形成されたことを特徴とする画像形成体。
【請求項3】
前記規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線は、第1の所定幅を有する凹状の線が第1の所定間隔、かつ、第1の所定方向に配列されて形成され、
前記レリーフ模様を有する凹状の万線の線間に、前記光透過性基材を規則的に配置された凹状の万線は、第2の所定幅を有する凹状の線が第2の所定間隔、かつ、第2の所定方向に配列され、
前記第1の所定間隔と前記第2の所定間隔が同一及び前記第1の所定方向と前記第2の所定方向が同一であることを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成体。
【請求項4】
前記レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにn段階(nは3以上の整数)に変化して形成されたことを特徴とする請求項1、2又は3記載の画像形成体。
【請求項5】
前記n段階に変化する高さhの最大値は、第1の所定間隔−第1の所定幅>高さhであることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の画像形成体。
【請求項6】
前記n段階に変化する高さhの最小値は、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線を形成するための基準線の位置であることを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の画像形成体。
【請求項7】
前記レリーフが、高さhでn段階に変化する凹状の線と、前記基準線から変化しない凹状の線を結合線で連結され、前記結合線の角度が、基準線に対して0〜90°の範囲であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載の画像形成体。
【請求項8】
前記第2の所定幅が、第1の所定間隔−第1の所定幅以下であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の画像形成体。
【請求項9】
前記第1の所定幅と前記第2の所定幅の関係が、同一又は略同一であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の画像形成体。
【請求項10】
前記第1の所定幅及び前記第2の所定幅が30〜500μmで、前記第1の所定間隔及び前記第2の所定間隔が70〜2000μmの範囲内であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9記載の画像形成体。
【請求項11】
画像形成体の作製方法において、
原画像である濃度値が定義された画素の集合体である階調画像データを取得する工程と、
基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)を生成する工程と、
前記各基準座標Qを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、前記階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)に変換し、レリーフ階調画像データを生成する工程と、
前記基準線と同一の方向及び間隔で万線データを生成する工程と、
前記レリーフ階調画像データと前記万線データの各画線を交互に配列させ、万線レリーフ階調画像データを生成する工程と、
光透過性基材又は光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材の表面に前記万線レリーフ階調画像データを基に凹状の線から成る階調画像を形成する工程によって形成される画像形成体の作製方法。
【請求項12】
画像形成体の作製方法において、
原画像である濃度値が定義された画素の集合体である階調画像データを取得する工程と、
基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)を生成する工程と、
前記各基準座標Qを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、前記階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Q(0,0)、Q(1,0)、・・・Q(m,n)をレリーフ座標q(0,0)、q(1,0)、・・・q(m,n)に変換する工程と、
前記レリーフ座標qを連結線によって結合してレリーフ階調画像データを生成する工程と、
前記基準線と同一の方向及び間隔で万線データを生成する工程と、
前記レリーフ階調画像データと前記万線データの各画線を交互に配列させ、万線レリーフ階調画像データを生成する工程と、
光透過性基材又は光透過性基材の裏面に光反射性層を有する基材の表面に前記万線レリーフ階調画像データを基に凹状の線から成る階調画像を形成する工程によって形成される画像形成体の作製方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【公開番号】特開2009−23183(P2009−23183A)
【公開日】平成21年2月5日(2009.2.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−187702(P2007−187702)
【出願日】平成19年7月19日(2007.7.19)
【出願人】(303017679)独立行政法人 国立印刷局 (471)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年2月5日(2009.2.5)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年7月19日(2007.7.19)
【出願人】(303017679)独立行政法人 国立印刷局 (471)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]