JP7737645B2 - Brilliant video pattern - Google Patents
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Description
本発明は、偽造防止効果を必要とするセキュリティ印刷物である銀行券、パスポート、有価証券、身分証明書、カード、通行券等の貴重印刷物の分野において、正反射光下で再生される画像が立体感を伴った三次元画像であることを特徴とする表示媒体に関する。 The present invention relates to a display medium that produces a three-dimensional image with a stereoscopic effect when reproduced under specular reflection light, in the field of valuable printed matter such as banknotes, passports, securities, identification cards, cards, and travel tickets, which are security printed matters that require anti-counterfeiting effects.
３Ｄホログラムやレンチキュラーによって再生される立体的な三次元画像は、アイキャッチ性が高く、偽造することが困難であることから、近年、セキュリティ印刷物の真偽判別要素として多く用いられる傾向にある。このチェンジ効果を備えた代表的な技術は、ホログラムであり、銀行券やパスポート等の最高のセキュリティが要求されるセキュリティ印刷物にも貼付されて広く用いられている。 Three-dimensional images reproduced by 3D holograms and lenticular technology are highly eye-catching and difficult to counterfeit, so in recent years they have tended to be used more frequently as elements for determining the authenticity of security prints. A representative technology that provides this change effect is holograms, which are widely used and affixed to security prints that require the highest level of security, such as banknotes and passports.
初期のホログラムは、対象物からの物体光と参照光とを干渉縞の形で乾板に焼き付ける撮影方法によって原版が作製されていたが、現在では、ドットマトリクス法に代表される、印刷物の網点に相当する微細な回折格子をドットとして画像平面状に配置して任意の画像を構成する方法によって原版が作製される形態のホログラムが多く存在する。また、回折格子を回転・移動させて画線の形態で描画し、任意の画像を構成するドットマトリクス法とは異なるタイプのホログラムも存在する。さらに、回折格子を電子線で描画することによって、従来のドットマトリクスのホログラムよりも精度が高く、緻密な画像表現が可能となっている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。 In the early days of holograms, the master was created by a photography method in which object light and reference light from an object were printed on a dry plate in the form of interference fringes. However, today, many holograms are created using a method such as the dot matrix method, in which fine diffraction gratings, equivalent to the halftone dots in printed matter, are arranged as dots on a flat image plane to create any desired image. There are also holograms of a different type from the dot matrix method, in which a diffraction grating is rotated and moved to create an image in the form of lines, creating any desired image. Furthermore, drawing a diffraction grating with an electron beam allows for more precise and detailed image representation than conventional dot matrix holograms (see, for example, Patent Documents 1, 2, 3, and 4).
また、一方でインテグラルフォトグラフィを応用して分割圧縮された画像を反射光によりサンプリングすることで、ホログラムのような動画効果を実現した技術が存在する。例えば、分割された圧縮画像を用いて、サンプリングの手段に蒲鉾状画線や回折格子の反射光を利用して動画効果を発現させる技術等が存在する（例えば、特許文献５、特許文献６参照）。 On the other hand, there is technology that applies integral photography to achieve a hologram-like moving image effect by sampling a divided and compressed image using reflected light. For example, there is technology that uses a divided compressed image to create a moving image effect by using reflected light from a semi-cylindrical line or diffraction grating as a sampling method (see, for example, Patent Documents 5 and 6).
アナログホログラムである特許文献１を除く、特許文献２から特許文献４までに記載の回折格子を用いたホログラムでは、正反射光下において出現した画像が三次元の画像として見える、いわゆる立体的な視覚効果を実現する場合、わずかに観察視点の異なる不連続な複数の画像を角度や周波数の異なる回折格子のドットやラインによって描画し、入射する光の角度の変化に応じてパラパラ漫画のように画像を次々に再生させることで、立体的な視覚効果を得る。 With the exception of Patent Document 1, which is an analog hologram, holograms using diffraction gratings described in Patent Documents 2 to 4 achieve a so-called stereoscopic visual effect, where an image that appears under specularly reflected light appears as a three-dimensional image. To achieve this effect, multiple discontinuous images observed from slightly different viewpoints are drawn using dots and lines on the diffraction grating with different angles and frequencies, and the images are reproduced one after another like a flip book in response to changes in the angle of the incident light, thereby achieving the stereoscopic visual effect.
しかし、回折格子を用いたホログラムにおいて、三次元画像の立体感を強調して、かつ、観察角度の変化に対して画像がスムーズに回転しているように見せようとすれば、描画すべき画像が多くなり、それぞれの画像に割り当てられる描画面積も小さくなる。そのため、再生される画像は、輝度が低くなり、暗く見えるという問題があった。これは、再生される画像が実際には繋がりのない別々の不連続な画像であることに一因があった。 However, in holograms using diffraction gratings, if you try to emphasize the three-dimensional effect of a three-dimensional image and make the image appear to rotate smoothly as the viewing angle changes, the number of images that need to be rendered increases, and the rendering area allocated to each image becomes smaller. This creates the problem that the reproduced images have low brightness and appear dark. One reason for this is that the reproduced images are actually separate, discontinuous images with no connection between them.
特許文献５及び特許文献６に記載の技術は、インテグラルフォトグラフィ方式で分割圧縮した画像の一部を特定の手段でサンプリングする特殊な画線構成を有しており、動画効果に優れる一方で再生される潜像画像に対して一定の遠近感を生じさせることは可能であるものの、潜像画像自体が平坦で立体感のない画像としての表現以外は不可能であり、いわゆるレイヤーデプスといわれる遠近のみの立体感の表現に限定されることに問題があった。 The technologies described in Patent Documents 5 and 6 have a special image line configuration in which a portion of an image divided and compressed using integral photography is sampled by a specific method. While this technology is excellent for producing moving image effects and is capable of creating a certain sense of perspective in the reproduced latent image, it is not possible to express the latent image itself as anything other than a flat image with no sense of three-dimensionality, and there is a problem in that it is limited to the expression of three-dimensionality based only on perspective, known as layer depth.
本発明は、上記課題の解決を目的とするものであり、三次元画像の表示媒体であって、インテグラルフォトグラフィ方式で分割圧縮された画像をサンプリングする手段として反射光を用いることで、従来の三次元画像よりもスムーズに動き、かつ、輝度の高い表現が可能であることを特徴とする。 The present invention aims to solve the above-mentioned problems and is a display medium for three-dimensional images. By using reflected light as a means of sampling images divided and compressed using integral photography, it is possible to express images with smoother movement and higher brightness than conventional three-dimensional images.
本発明は、光輝性要素群と、光輝性要素群と異なる光学特性の潜像要素群が組み合わせて成るか、又は一体化されて成る光輝性動画模様であって、光輝性要素群は、入射光の角度変化によって光を反射する領域が連続的に移動する機能を有する回折格子が規則性を有して複数配置されて成り、潜像要素群は、三次元構造物を異なる観察角度の視点から連続して捉えた複数の基画像をそれぞれ分割圧縮した複数のそれぞれの潜像要素を、異なる観察角度から連続して捉えた視点順に光輝性要素群の規則性と同じ規則性によって複数配置して成り、正反射光下においては、光輝性要素群によって潜像要素群の一部のみがサンプリングされて可視化することで三次元構造物の三次元画像が出現し、観察角度の変化に応じて、三次元画像が立体的に視認されることを特徴とする光輝性動画模様である。 The present invention provides a glittering dynamic pattern that is a combination or integration of a glittering element group and a latent image element group with optical properties different from those of the glittering element group. The glittering element group is composed of a plurality of regularly arranged diffraction gratings that have the function of continuously moving light-reflecting regions as the angle of incident light changes. The latent image element group is composed of a plurality of latent image elements that are each divided and compressed from a plurality of base images of a three-dimensional structure captured successively from different observation angles, and are arranged in the same order as the glittering element group in the order of the viewpoints captured successively from the different observation angles. Under specular reflection light, only a portion of the latent image element group is sampled and visualized by the glittering element group, resulting in the appearance of a three-dimensional image of the three-dimensional structure, and the three-dimensional image can be viewed stereoscopically as the observation angle changes.
本発明は、光輝性要素がドット状であり、ドット状の内部が同心円状又は集中線状の回折格子から成ることを特徴とする光輝性動画模様である。
The present invention is a glittering moving image pattern characterized in that the glittering elements are in the form of dots, and the inside of the dots is made up of a diffraction grating in the form of concentric circles or concentrated lines .
本発明は、光輝性要素がライン状であり、ライン状の内部が回折格子から成ることを特徴とする光輝性動画模様である。 The present invention is a glittering moving image pattern characterized in that the glittering elements are linear and the interior of the lines is made up of a diffraction grating.
本発明は、光輝性要素が、ブレーズド回折格子であることを特徴とする光輝性動画模様である。 The present invention is a glittering moving image pattern characterized in that the glittering elements are blazed diffraction gratings.
本発明の光輝性動画模様は、パラパラ漫画のように不連続な複数の画像を用いて画像を動かす構造ではなく、インテグラルフォトグラフィ方式で分割圧縮した画像の一部を蒲鉾状画線や回折格子からの反射光や回折光によってサンプリングすることによって画像を立体的に見せる構造を有する。そのため、画像は切れ目のない完全に連続した画像として再生されることから、従来の技術と比較して、三次元画像の立体的な表現に優れる。 The glittering animated pattern of the present invention is not structured to move an image using multiple discontinuous images like a flip book, but rather to make the image appear three-dimensional by sampling portions of an image divided and compressed using integral photography using semi-cylindrical lines or reflected or diffracted light from a diffraction grating. As a result, the image is reproduced as a completely continuous image without any gaps, providing superior three-dimensional representation of three-dimensional images compared to conventional technologies.
従来のパラパラ漫画方式の３Ｄホログラムと比較して、独特の構造を有するために同様な効果を模倣することは困難であり、それゆえ偽造防止効果が高い。 Compared to conventional flip book-style 3D holograms, its unique structure makes it difficult to replicate a similar effect, making it highly effective at preventing counterfeiting.
特許文献５及び特許文献６の従来技術で表現できるレイヤーデプスといわれる遠近のみの立体感の表現と異なり、完全な三次元画像の表現、いわゆるフルデプスの表現が可能である。 Unlike the layer depth representation, which can be achieved with the conventional technologies described in Patent Documents 5 and 6, which only allows for perspective-based three-dimensional representation, this technology makes it possible to achieve a complete three-dimensional image, or what is known as full depth representation.
レンチキュラーやマイクロアレイレンズを用いて、圧縮した画像の一部をレンズ効果によってサンプリングする技術と比較して、光輝性要素から生じる正反射光や回折光を用いてサンプリングするために、輝度が高く、視認性に優れる。 Compared to technologies that use lenticular or microarray lenses to sample portions of a compressed image using the lens effect, this technology samples using specularly reflected light and diffracted light generated by luminous elements, resulting in higher brightness and excellent visibility.
本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。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、その他のいろいろな実施の形態が含まれる。 The following describes embodiments of the present invention with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, and various other embodiments are also encompassed within the scope of the technical concept set forth in the claims.
本発明の光輝性動画模様（３）は、光輝性要素（６）を回折格子（７）で構成すればホログラムとなり、光輝性要素（６）をスクリーン印刷等による盛り上がり高さのある蒲鉾形状の要素(蒲鉾形状要素)で構成すれば印刷物となる。本明細書では光輝性動画模様（３）をホログラムとして構成した例を中心に説明する。 The glittering moving image pattern (3) of the present invention becomes a hologram if the glittering elements (6) are configured with diffraction gratings (7), and becomes a printed matter if the glittering elements (6) are configured with raised, kamaboko-shaped elements (kamaboko-shaped elements) using screen printing or the like. This specification will mainly describe examples in which the glittering moving image pattern (3) is configured as a hologram.
本明細書においては、光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）が回折格子（７）によって構成されるホログラムである形態について具体的に説明する。光輝性動画模様（３）がホログラムの形態である場合、光輝性動画模様（３）とホログラム形成層（１５）は同義である。ホログラム形成層（１５）に蒸着を施したり、透明層で保護することでより実用的な形態となるが、これらは本発明の常識的な応用の範囲である。 This specification specifically describes an embodiment in which the photoluminescent element group (4) and the latent image element group (5) are holograms formed by a diffraction grating (7). When the photoluminescent dynamic pattern (3) is in the form of a hologram, the photoluminescent dynamic pattern (3) and the hologram-forming layer (15) are synonymous. A more practical embodiment can be achieved by subjecting the hologram-forming layer (15) to vapor deposition or protecting it with a transparent layer, but these are within the scope of common-sense applications of the present invention.
（第一の実施の形態）
まず、図１に、本発明におけるラインタイプの光輝性動画模様（３）を貼付した光輝性動画模様（３）の貼付物（１）を示す。光輝性動画模様（３）の貼付物（１）は、基材（２）に光輝性動画模様（３）を貼付したものであり、貼付する基材（２）は、用紙やプラスティック、金属等であってもよく、下地印刷がされた印刷物上に貼付してもよい。
(First embodiment)
First, Fig. 1 shows a glittering animated pattern (3) affixed to an object (1) having a line-type glittering animated pattern (3) of the present invention. The glittering animated pattern (3) affixed to an object (1) has the glittering animated pattern (3) affixed to a substrate (2), and the substrate (2) to which the pattern is affixed may be paper, plastic, metal, etc., and may be affixed to a printed matter on which a base print has been applied.
第一の実施の形態においては、光輝性要素（６）がライン（画線）状であり、そのライン内部を回折格子（７）が満たした構造を有する。第一の実施の形態では、光輝性動画模様（３）上に再生される潜像画像（１４）がサッカーボールであり、そのサッカーボールが連続的な立体感を伴った三次元画像である形態について説明する。 In the first embodiment, the glittering elements (6) are line-shaped (image lines), and the interior of the lines is filled with a diffraction grating (7). In this first embodiment, the latent image (14) reproduced on the glittering video pattern (3) is a soccer ball, and this soccer ball is a three-dimensional image with a continuous three-dimensional effect.
図２に示すように、光輝性動画模様(３)は、光輝性要素群（４）と、光輝性要素群（４）と異なる光学特性の潜像要素群（５）の二つの要素群の組み合わせから成る。説明を簡潔にするために、光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）を別々の構成に分けて説明するが、必ずしも光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）が別々に存在する必要はなく、図９（ｂ）において後述するように光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）が一体化した構成としてもよい。 As shown in Figure 2, the glitter moving image pattern (3) is composed of a combination of two element groups: a glitter element group (4) and a latent image element group (5) with optical properties different from those of the glitter element group (4). For simplicity, the glitter element group (4) and the latent image element group (5) are described as separate components, but the glitter element group (4) and the latent image element group (5) do not necessarily need to exist separately; they may also be integrated into a single component, as will be described later in Figure 9(b).
図３に光輝性要素群（４）を示す。光輝性要素群（４）は、光輝性要素（６）の集合から成る。光輝性要素（６）が第一の方向（Ｓ１方向）に第一のピッチ（Ｐ１）で規則性を有して配置されて成る。本明細書において「規則性を有して配置する」とは、複数の要素を同じ幅で同じピッチで同じ方向に連続して配置することを意味する。第一の実施の形態では、光輝性要素（６）がラインであり、ラインの画線角度は垂直である９０度とする。 Figure 3 shows the glittering element group (4). The glittering element group (4) consists of a collection of glittering elements (6). The glittering elements (6) are arranged regularly in a first direction (direction S1) at a first pitch (P1). In this specification, "arranged regularly" means that multiple elements are arranged consecutively with the same width, the same pitch, and the same direction. In the first embodiment, the glittering elements (6) are lines, and the line angle of the lines is vertical, 90 degrees.
光輝性要素群（４）を構成する光輝性要素（６）とは、反射性の高い光学的要素であって、入射光の角度変化によって、光輝性要素（６）中の光を反射する領域が連続的に移動する機能を備えることを特徴とする。任意の方向から光が入射した場合に、光輝性要素（６）全体が光を反射する構造では本発明の光輝性要素（６）の要件を満たさない。この特徴を満たす光輝性要素（６）として、光沢を有して盛り上がり高さを有する蒲鉾形状要素や、円弧状や同心円状等の角度が連続的に変化する回折格子（７）で満たされた要素等がある。 The glittering elements (6) that make up the glittering element group (4) are highly reflective optical elements characterized by the ability of the light-reflecting regions within the glittering elements (6) to continuously move as the angle of incident light changes. A structure in which the entire glittering element (6) reflects light when light is incident from any direction does not meet the requirements for the glittering elements (6) of the present invention. Examples of glittering elements (6) that meet this characteristic include glossy, kamaboko-shaped elements with raised heights, and elements filled with diffraction gratings (7) whose angles, such as arc-shaped or concentric circles, change continuously.
第一の実施の形態においては、光輝性要素（６）は円弧状の回折格子（７）の集合によって光学的要素である例で説明するが、光輝性要素（６）の構成はこれに限定されるものではない。図４に、光輝性要素（６）の中の回折格子（７）の構成の一例を示す。これらの光輝性要素（６）はいずれも、入射光の角度変化によって光輝性要素（６）中の光を反射する領域が連続的に移動する機能を備える。 In the first embodiment, the luminous element (6) is described as an optical element made up of a collection of arc-shaped diffraction gratings (7), but the configuration of the luminous element (6) is not limited to this. Figure 4 shows an example of the configuration of the diffraction grating (7) within the luminous element (6). All of these luminous elements (6) have the function of continuously moving the light-reflecting area within the luminous element (6) as the angle of incident light changes.
なお、本明細書において「光を反射する領域が連続的に移動する」とは、例えば、光輝性要素（６）に光が入射して光輝性要素（６）のある領域が光を反射したと仮定し、入射光の角度がわずかに変化した場合に、それまで光を反射していた領域と離れた全く別の領域が光を反射する(これは「不連続な移動」とする)のではなく、それまで光を反射していた領域と隣接した領域が光を反射する状況を指すものとする。 In this specification, "the light-reflecting area moves continuously" refers to a situation in which, for example, assuming that light is incident on the lustrous element (6) and a certain area of the lustrous element (6) reflects the light, when the angle of the incident light changes slightly, an entirely different area separate from the area that was previously reflecting the light will reflect the light (this is considered "discontinuous movement"), but rather an area adjacent to the area that was previously reflecting the light will reflect the light.
そのためには、光輝性要素（６）の回折格子の少なくとも一部に回折格子（７）の角度が図３や図４（a）の円弧のように一定の範囲で連続的に変化するか、あるいは図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すような回折格子（７）が直線で形成されていた場合でも、又は角度変化は不連続であっても、隣接した回折格子（７）間の角度差が光輝性要素（６）中のそれ以外の回折格子（７）との角度差と比較して最も小さい構造を有していなければならない。 To achieve this, at least a portion of the diffraction grating of the luminous element (6) must have a structure in which the angle of the diffraction grating (7) changes continuously within a certain range, like the arcs in Figures 3 and 4(a), or even if the diffraction grating (7) is formed in a straight line as shown in Figures 4(b) and 4(c), or even if the angle change is discontinuous, the angle difference between adjacent diffraction gratings (7) must be the smallest compared to the angle difference with other diffraction gratings (7) in the luminous element (6).
本発明における光輝性要素（６）内部の回折格子（７）に、図３に示すような円弧を用いる場合、円弧立ち上がり角度としては、スリットタイプであれば１０度以上８５度以下（逆側の端部であれば－１０度以上－８５度以下）とし、より望ましくは３０度以上８０度以下（逆側の端部であれば－３０度以上－８０度以下）である。この角度が小さすぎる場合、再生される三次元画像の回転の大きさが小さくなり、大きすぎる場合は端部で回折格子（７）同士が重なりやすくなり、回折光が生じづらくなるため望ましくない。 When an arc such as that shown in Figure 3 is used for the diffraction grating (7) inside the luminous element (6) in the present invention, the arc rise angle is 10 degrees or more and 85 degrees or less if it is a slit type (-10 degrees or more and -85 degrees or less if it is at the opposite end), and more preferably 30 degrees or more and 80 degrees or less (-30 degrees or more and -80 degrees or less if it is at the opposite end). If this angle is too small, the degree of rotation of the reproduced three-dimensional image will be small, and if it is too large, the diffraction gratings (7) will be more likely to overlap at the ends, making it difficult for diffracted light to be generated, which is undesirable.
続いて、潜像要素群（５）について説明する。本発明の光輝性動画模様（３）は、潜像要素群（５）の構成において従来の技術と差異がある。特許文献５に記載の従来技術では、動画効果を高めることを目的に潜像要素群（５）を構成したのに対して、本発明では動画効果よりも三次元画像の立体感を高めることを目的とすることから、潜像要素群（５）の構成に大きな差異がある。 Next, we will explain the latent image element group (5). The glittering moving image pattern (3) of the present invention differs from conventional technology in the configuration of the latent image element group (5). In the conventional technology described in Patent Document 5, the latent image element group (5) is configured with the aim of enhancing the moving image effect, whereas in the present invention, the aim is to enhance the three-dimensional effect of a three-dimensional image rather than the moving image effect, and therefore there is a significant difference in the configuration of the latent image element group (5).
本発明が、従来技術と比較して、最も差異があるのは潜像要素群（５）の基となる基画像（１０）が、潜像要素（１２）の数だけ存在することにある。従来技術は、潜像要素群（５）の基となる基画像（１０）は一つの画像であり、すべての潜像要素（１２）は、完全に同じ基画像（１０）を用いて構成されるものであった。 The biggest difference between this invention and the prior art is that there are as many base images (10) that form the basis of the latent image element group (5) as there are latent image elements (12). In the prior art, the base image (10) that forms the basis of the latent image element group (5) is a single image, and all latent image elements (12) are constructed using the exact same base image (10).
しかし、本発明では、再生する潜像画像（１４）を三次元画像とするために、基画像（１０）を図５に示すような、実際の三次元構造物であるサッカーボール（８）を多視点（９）から視認して捉えた複数の連続する複数の画像を基画像（１０）として用いる。 However, in the present invention, in order to create a three-dimensional image from the reproduced latent image (14), the base image (10) is a series of multiple images captured by visually viewing a soccer ball (8), an actual three-dimensional structure, from multiple viewpoints (9), as shown in Figure 5.
例えば、図５に示すように、三次元構造物であるサッカーボール（８）を視点１（９１）から眺めた画像を視点１（９１）の基画像（１０１）とし、視点２（９２）から眺めた画像を視点２（９２）の基画像（１０２）とし、視点３（９３）から眺めた画像を視点３（９３）の基画像（１０３）とし、視点４（９４）から眺めた画像を視点４（９４）の基画像（１０４）とし、視点５（９５）から眺めた画像を視点５（９５）の基画像（１０５）とする。説明を簡潔にするために、代表的な五つの視点に限定したが、実際には、潜像要素（１２）の数だけの視点（９）と基画像（１０）が存在する。 For example, as shown in Figure 5, an image of a soccer ball (8), which is a three-dimensional structure, viewed from viewpoint 1 ( 91 ) is defined as the base image ( 101 ) of viewpoint 1 ( 91 ), an image viewed from viewpoint 2 ( 92 ) is defined as the base image ( 102 ) of viewpoint 2 ( 92 ), an image viewed from viewpoint 3 ( 93 ) is defined as the base image ( 103 ) of viewpoint 3 ( 93 ), an image viewed from viewpoint 4 ( 94 ) is defined as the base image ( 104 ) of viewpoint 4 ( 94 ), and an image viewed from viewpoint 5 ( 95 ) is defined as the base image (105) of viewpoint 5 ( 95 ). For simplicity of explanation, only five representative viewpoints have been used, but in reality, there are as many viewpoints (9) and base images (10) as there are latent image elements (12).
続いて、図６に示すように、基画像（１０１）から基画像（１０５）の各基画像（１０）に対して、同じ大きさ（Ｗ０）のフレーム（１１）を一つの基画像（１０）に対して複数当てはめ、フレーム内に収まった基画像（１０１）から基画像（１０５）をそれぞれ複数分割して取り出し、第一の方向（Ｓ１方向）にすべて同じ割合で圧縮することで、基画像（１０１）に対する潜像要素１（１２１）から基画像（１０５）に対する潜像要素５（１２５）までを全て同じ大きさ（Ｗ１）とする。この操作を基画像（１０１）から基画像（１０５）の全ての基画像（１０）に対して繰り返し実施し、作成したそれぞれの潜像要素１（１２１）から潜像要素５（１２５）の潜像要素（１２）を連続した角度で観察した視点順に特定のピッチ（Ｐ１）で規則性を有して配置することで、図７に示す潜像要素群（５）が完成する。これが本発明における潜像要素群（５）となる。 Next, as shown in Figure 6, for each base image (10) from base image (10 1 ) to base image (10 5 ), multiple frames (11) of the same size (W0) are applied to one base image (10), and the base images (10 1 ) to (10 5 ) that fit within the frames are each divided into multiple parts and extracted, and all are compressed at the same rate in the first direction (S1 direction), so that latent image element 1 (12 1 ) for base image (10 1 ) to latent image element 5 (12 5 ) for base image (10 5 ) are all made the same size (W1). This operation is repeated for all of the base images ( 10 ) from base image (10 1 ) to base image (10 5 ), and the created latent image elements (12) from latent image element 1 (12 1 ) to latent image element 5 (12 5 ) are arranged with regularity at a specific pitch (P1) in the order of the viewpoints observed at successive angles, thereby completing the latent image element group (5) shown in Figure 7. This is the latent image element group (5) of the present invention.
この潜像要素群（５）の構成は、立体画像撮像・再生方法であるインテグラルフォトグラフィを応用したものであり、立体物をレンチキュラーやマイクロアレイレンズを通して撮像して得らえる多視点画像を疑似的に再現したものである。ただし、画像の再生には従来のインテグラルフォトグラフィのように撮像に用いたレンチキュラーやマイクロアレイレンズを用いるのではなく、光輝性要素群（４）の反射光や回折光を用いることから、単純にインテグラルフォトグラフィの手法で得た多視点画像を潜像要素群（５）に適応することは困難であり、疑似的な再現手法を用いている。 The configuration of this latent image element group (5) is an application of integral photography, a method of capturing and reproducing three-dimensional images, and is a pseudo-reproduction of a multi-viewpoint image obtained by capturing an image of a three-dimensional object through a lenticular or microarray lens. However, the image is reproduced not using the lenticular or microarray lens used for capturing images as in conventional integral photography, but rather using reflected and diffracted light from the photoluminescent element group (4). Therefore, it is difficult to simply apply the multi-viewpoint image obtained using the integral photography method to the latent image element group (5), and a pseudo-reproduction method is used.
また、多視点（９）から見た基画像（１０）の基となる三次元構造物は現実世界の実体のある物質に限定されるわけではなく、コンピュータグラフィックス等を用い、仮想的に作られたオブジェクトを多視点（９）から観察した画像を算出して基画像（１０）としても問題ない。 Furthermore, the three-dimensional structure that forms the basis of the base image (10) viewed from multiple viewpoints (9) is not limited to a tangible material in the real world; it is also acceptable to use computer graphics, etc., to calculate images of a virtually created object observed from multiple viewpoints (9) and use them as the base image (10).
以上のような構成の光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）を組み合わせることで、図８に示す光輝性動画模様（３）が構成される。本発明でいう「光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）を組み合わせる」とは、図９（ａ）に示すように、潜像要素群（５）と光輝性要素群（４）が重なり合って、潜像要素（１２）と光輝性要素（６）が重なった領域には光輝性要素（６）の回折格子（７）が存在しない形態を指す。また、「光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）が一体化する」とは、あるいは図９（ｂ）に示すように、潜像要素（１２）の内部や輪郭が、本来、重なり合う光輝性要素（６）の回折格子（７）によって構成され、回折格子（７）を有する潜像要素（１２）が存在するが、その周囲には光輝性要素（６）の回折格子（７）は存在しない形態を指す。 By combining the glitter element group (4) and latent image element group (5) configured as described above, the glitter moving image pattern (3) shown in Figure 8 is formed. In this invention, "combining the glitter element group (4) and the latent image element group (5)" refers to a configuration in which the latent image element group (5) and the glitter element group (4) overlap, as shown in Figure 9(a), and the diffraction grating (7) of the glitter element (6) is not present in the area where the latent image element (12) and the glitter element (6) overlap. Furthermore, "integrating the glitter element group (4) and the latent image element group (5)" refers to a configuration in which the interior or outline of the latent image element (12) is essentially formed by the diffraction grating (7) of the overlapping glitter element (6), as shown in Figure 9(b), and there is a latent image element (12) with a diffraction grating (7), but the diffraction grating (7) of the glitter element (6) is not present around it.
なお、図９（ａ）の潜像要素（１２）の内部や図９（ｂ）の潜像要素（１２）の周囲には、光輝性要素（６）の回折格子（７）は存在してはならないが、光輝性要素（６）の回折格子（７）とは異なる角度や密度の回折格子（７）を有していても問題はない。重要なことは、光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）の光学特性を異ならせること、より具体的には反射特性や回折特性を異ならせることである。 Note that the diffraction grating (7) of the luster element (6) should not be present inside the latent image element (12) in Figure 9(a) or around the latent image element (12) in Figure 9(b), but there is no problem if there is a diffraction grating (7) with an angle or density different from that of the diffraction grating (7) of the luster element (6). What is important is to make the optical characteristics of the luster element group (4) and the latent image element group (5) different, more specifically, to make the reflection characteristics and diffraction characteristics different.
以上のような構成を有した光輝性動画模様（３）の効果について、図１０を用いて説明する。図１０（ａ）に示すように、光輝性動画模様（３）の貼付物（１）に左側から光が入射した場合、光輝性動画模様（３）の中には、実際の三次元構造物であるサッカーボール（８）を左側から見た潜像画像（１４）が再生される。このとき再生される潜像画像（１４）は、従来のようなフラットで平面的な二次元画像ではなく、観察者が三次元的な立体感を感じ取ることができる三次元画像である。図１０（ｂ）に示すように、光輝性動画模様（３）の貼付物（１）の直上から光が入射した場合、光輝性動画模様（３）の中には、実際の三次元構造物であるサッカーボール（８）を正面から見た潜像画像（１４）が三次元画像として再生される。図１０（ｃ）に示すように、光輝性動画模様（３）の貼付物（１）に右側から光が入射した場合、光輝性動画模様（３）の中には、実際の三次元構造物であるサッカーボール（８）を右側から見た潜像画像（１４）が三次元画像として再生される。逆に、光源（１３）の位置を固定して光輝性動画模様（３）を見る視点（９）を変えて観察する場合、左右方向の観察角度の変化に対応して光輝性動画模様（３）が視点（９）の変化に対応して回転しているように観察できる。いずれの角度から観察した場合でも、潜像画像（１４）は立体的な三次元画像として視認されることから、多眼方式の三次元画像といえる。 The effect of the glittering moving image pattern (3) configured as described above will be explained using Figure 10. As shown in Figure 10(a), when light is incident on the affixed object (1) with the glittering moving image pattern (3) from the left side, a latent image (14) of a soccer ball (8), an actual three-dimensional structure, viewed from the left side is reproduced in the glittering moving image pattern (3). The reproduced latent image (14) is not a flat, planar, two-dimensional image as in the past, but a three-dimensional image that allows the viewer to perceive a three-dimensional sense of volume. As shown in Figure 10(b), when light is incident directly above the affixed object (1) with the glittering moving image pattern (3), a latent image (14) of a soccer ball (8), an actual three-dimensional structure, viewed from the front is reproduced as a three-dimensional image in the glittering moving image pattern (3). As shown in Figure 10 (c), when light is incident on the affixed item (1) with the glittering dynamic pattern (3) from the right side, a latent image (14) of a soccer ball (8), an actual three-dimensional structure, viewed from the right side is reproduced within the glittering dynamic pattern (3) as a three-dimensional image. Conversely, when the position of the light source (13) is fixed and the glittering dynamic pattern (3) is observed by changing the viewpoint (9), the glittering dynamic pattern (3) appears to rotate in response to changes in the viewpoint (9) as the observation angle changes left and right. Regardless of the angle from which it is observed, the latent image (14) is perceived as a stereoscopic three-dimensional image, and therefore can be said to be a multi-view three-dimensional image.
以上のような効果が生じる原理について説明する。潜像要素群（５）の左側には、実際のサッカーボール（８）を左側から見た基画像（１０）を圧縮した潜像要素（１２）が配置され、潜像要素群（５）の中央に移動するにつれて正面から見た基画像（１０）を圧縮した潜像要素（１２）が、右側へと移動するにつれて右側から見た基画像（１０）を圧縮した潜像要素（１２）が配置されて構成されている。それに加え、一つ一つの潜像要素（１２）の中においても左側にあるのはサッカーボール（８）の相対的に左側に位置する画像であり、右にあるのはサッカーボール（８）の相対的に右側に位置する画像である。 The principle behind the above effect will be explained below. To the left of the latent image element group (5) is placed a latent image element (12) that is a compressed version of the original image (10) of an actual soccer ball (8) viewed from the left side; as you move towards the center of the latent image element group (5), latent image elements (12) that are compressed versions of the original image (10) viewed from the front are placed, and as you move to the right, latent image elements (12) that are compressed versions of the original image (10) viewed from the right side are placed. In addition, within each latent image element (12), the one on the left is an image located relatively to the left of the soccer ball (8), and the one on the right is an image located relatively to the right of the soccer ball (8).
このような構成で光輝性要素（６）と組み合わさった光輝性動画模様（３）に対して左側から光が入射することで、それぞれの光輝性要素（６）の左側のみが光を強く反射し、この反射面と組み合わさった潜像要素（１２）の左側の画像のみがサンプリングされる。その場合、再生されるのはサッカーボール（８）を左側よりの視点から見た画像となる。光が直上から入射すれば、それぞれの光輝性要素（６）の中央のみが光を強く反射し、この反射面と組み合わさった潜像要素（１２）の中央の画像のみがサンプリングされる。その場合、再生されるのはサッカーボール（８）を中央よりの視点から見た画像となる。光が右側から入射すれば、それぞれの光輝性要素（６）の右側のみが光を強く反射し、この反射面と組み合わさった潜像要素（１２）の右側の画像のみがサンプリングされる。その場合、再生されるのはサッカーボール（８）を右側よりの視点から見た画像となる。また、左目でとらえる潜像画像（１４）は相対的に左側から見たサッカーボールの画像となり、右目でとらえる潜像画像（１４）は相対的に左側から見たサッカーボールの画像となる。これによって、現実の立体物を見た場合に同じように両眼視差による立体感が成立し、潜像画像（１４）は、多眼方式の三次元画像として再生される。これが本発明において、光輝性立体画像（３）の中に三次元画像が再生され、観察角度や光源（１３）の位置を変えることで、それに対応して立体的に視点が変わった潜像画像（１４）が見える原理である。 When light is incident from the left side onto the glittering moving image pattern (3) combined with the glittering elements (6), only the left side of each glittering element (6) strongly reflects light, and only the image on the left side of the latent image element (12) combined with this reflective surface is sampled. In this case, the image reproduced is the soccer ball (8) viewed from a viewpoint closer to the left. When light is incident from directly above, only the center of each glittering element (6) strongly reflects light, and only the image on the center of the latent image element (12) combined with this reflective surface is sampled. In this case, the image reproduced is the soccer ball (8) viewed from a viewpoint closer to the center. When light is incident from the right side, only the right side of each glittering element (6) strongly reflects light, and only the image on the right side of the latent image element (12) combined with this reflective surface is sampled. In this case, the image reproduced is the soccer ball (8) viewed from a viewpoint closer to the right. Additionally, the latent image (14) captured by the left eye is an image of the soccer ball seen from a relatively left side, and the latent image (14) captured by the right eye is an image of the soccer ball seen from a relatively left side. This creates a stereoscopic effect due to binocular parallax, similar to that achieved when viewing a real three-dimensional object, and the latent image (14) is reproduced as a multi-view three-dimensional image. This is the principle behind the present invention, in which a three-dimensional image is reproduced within the luminous three-dimensional image (3), and by changing the observation angle or the position of the light source (13), a latent image (14) with a correspondingly changed perspective can be seen.
インテグラルフォトグラフィにおいて、本発明の潜像要素群（５）に相当する多視点画像は、多視点画像の撮像に用いられたレンチキュラーやマイクロレンズアレイの光の屈折によって画像をサンプリングし、三次元画像を再生する。本発明は、この多視点画像に相当する潜像要素群（５）を光輝性要素群（４）の光の反射や回折によってサンプリングし、三次元画像を再生するものである。 In integral photography, a multi-viewpoint image corresponding to the latent image element group (5) of the present invention is sampled by the refraction of light from the lenticular or microlens array used to capture the multi-viewpoint image, reproducing a three-dimensional image. The present invention samples the latent image element group (5) corresponding to this multi-viewpoint image by the reflection and diffraction of light from the luminescent element group (4), reproducing a three-dimensional image.
光輝性要素（６）中の回折格子（７）を１ｍｍあたり５００本以上の密度で構成した場合、潜像画像（１４）あるいはその周囲の背景の色彩は青、緑、黄、赤等の異なる色相に徐々に変化しながら動く効果を生じる。回折格子（７）を用いて回折光によって色彩を表現する場合、１ｍｍ当たり５００線以上の回折格子（７）を付与することで、紫から赤までの虹色の回折光が生じる。１ｍｍ当たりの回折格子（７）の本数が増えると、回折光の回折角度が拡がるため、回折光が見える角度範囲が変化する。仮に、１ｍｍ当たり５００線の密度の回折格子（７）から生じる一次回折光の回折角度が約１０度の角度範囲だったとすると、１０００線の回折格子（７）の回折角度は約２０度に、１５００線の回折格子（７）の回折角度は約４０度に拡がる。この現象を利用して、観察者に見える回折光の色相をコントロールすることができる。一例として、１ｍｍ当たり５００線の回折格子（７）の一次回折光が赤色に見える特定の角度から観察する場合、密度が６００線の回折格子（７）は緑色に見え、７００線では紫色に見える。以上のように、回折格子（７）の密度を制御することで、回折光の色相を選択することが可能である。 When the diffraction grating (7) in the luminous element (6) is configured with a density of 500 lines per mm or more, the color of the latent image (14) or the surrounding background gradually changes and moves through different hues, such as blue, green, yellow, and red. When using a diffraction grating (7) to express color through diffracted light, a diffraction grating (7) with 500 lines per mm or more produces rainbow-colored diffracted light ranging from purple to red. Increasing the number of lines per mm in the diffraction grating (7) increases the diffraction angle of the diffracted light, thereby changing the angular range in which the diffracted light is visible. For example, if the diffraction angle of first-order diffracted light generated by a diffraction grating (7) with a density of 500 lines per mm is approximately 10 degrees, the diffraction angle of a diffraction grating (7) with 1000 lines will be approximately 20 degrees, and that of a diffraction grating (7) with 1500 lines will be approximately 40 degrees. This phenomenon can be used to control the hue of the diffracted light perceived by the observer. For example, when viewed from a specific angle where the first-order diffracted light of a diffraction grating (7) with 500 lines per mm appears red, a diffraction grating (7) with a density of 600 lines appears green, and one with 700 lines appears purple. As described above, by controlling the density of the diffraction grating (7), it is possible to select the hue of the diffracted light.
続いて、第二の実施の形態として光輝性動画模様（３）がラインではなく、ドット（画素）で構成された例について説明する。第一の実施の形態では光輝性動画模様（３）は、左右方向の角度変化に対応して潜像画像（１４）が回転するように変化する効果を有していたが、第二の実施の形態では左右方向にさらに上下方向、斜め方向に対する変化を加えて、あらゆる角度変化に対応して潜像画像（１４）が回転するように変化する効果を発現する例について説明する。 Next, as a second embodiment, an example will be described in which the luminous dynamic pattern (3) is composed of dots (pixels) rather than lines. In the first embodiment, the luminous dynamic pattern (3) had the effect of causing the latent image (14) to change in a rotating manner in response to angular changes in the left-right direction. However, in the second embodiment, an example will be described in which changes in the up-down and diagonal directions are added to the left-right direction, thereby creating the effect of causing the latent image (14) to change in a rotating manner in response to any angular changes.
図１１に本発明におけるドットタイプの光輝性動画模様（３）を貼付した光輝性動画模様（３）の貼付物（１）を示す。光輝性動画模様（３）の貼付物（１）は、基材（２）に光輝性動画模様（３）を貼付したものであり、貼付する基材（２）は、用紙やプラスティック、金属等であってもよく、下地印刷がされた印刷物上に貼付してもよい。 Figure 11 shows a glittering animated pattern (3) affixed to an object (1) having a dot-type glittering animated pattern (3) of the present invention. The glittering animated pattern (3) affixed to an object (1) has a glittering animated pattern (3) affixed to a substrate (2). The substrate (2) to which the pattern is affixed may be paper, plastic, metal, etc., and may be affixed to a printed material with a base print.
第二の実施の形態においては、光輝性要素（６）はドットであり、そのドット内部を回折格子（７）が満たした構造を有する。第二の実施の形態では、光輝性動画模様（３）上に再生される画像が立方体であり、その立方体が立体感を伴った三次元画像であることを特徴とする形態について説明する。 In the second embodiment, the glittering elements (6) are dots, and the interior of the dots is filled with a diffraction grating (7). In the second embodiment, the image reproduced on the glittering moving image pattern (3) is a cube, and this cube is a three-dimensional image with a three-dimensional effect.
図１２に示すように、光輝性動画模様(３)は、光輝性要素群（４）と、光輝性要素群（４）と異なる光学特性の潜像要素群（５）の二つの要素群の組み合わせから成る。説明を簡潔にするために、光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）を別々の構成に分けて説明するが、必ずしも光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）が別々に存在する必要はなく、第一の実施の形態のラインの例で説明したのと同様に光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）が一体化した構成としてもよい。 As shown in Figure 12, the glitter moving image pattern (3) is composed of a combination of two element groups: a glitter element group (4) and a latent image element group (5) with optical properties different from those of the glitter element group (4). For simplicity, the glitter element group (4) and the latent image element group (5) are described as separate components, but the glitter element group (4) and the latent image element group (5) do not necessarily need to exist separately; the glitter element group (4) and the latent image element group (5) may also be integrated into a single component, as described in the line example of the first embodiment.
図１３に光輝性要素群（４）を示す。光輝性要素群（４）は、ドット状の光輝性要素（６）の集合から成る。光輝性要素（６）が第一の方向（Ｓ１方向）に第一のピッチ（Ｐ１）及び第二の方向（Ｓ２方向）に第二のピッチ（Ｐ２）で規則性を有して配置されて成る。なお、第一のピッチ（Ｐ１）と第二のピッチ（Ｐ２）は異なる値でも、同じ値でもよい。 Figure 13 shows a group of glittering elements (4). The group of glittering elements (4) consists of a collection of dot-shaped glittering elements (6). The glittering elements (6) are regularly arranged at a first pitch (P1) in a first direction (S1 direction) and at a second pitch (P2) in a second direction (S2 direction). Note that the first pitch (P1) and the second pitch (P2) may be different values or the same value.
光輝性要素群（４）を構成するドット状の光輝性要素（６）とは、反射性の高い光学的要素であって、入射光の角度変化によって、光輝性要素（６）中の光を反射する領域が連続的に移動する機能を備えることを特徴とする。任意の方向から光が入射した場合に、光輝性要素（６）全体が光を反射する構造では本発明の光輝性要素（６）の要件を満たさない。これらは第一の実施の形態でライン状の光輝性要素（６）に求められた機能と同じである。 The dot-shaped glittering elements (6) that make up the glittering element group (4) are highly reflective optical elements characterized by the function of continuously shifting the light-reflecting areas within the glittering elements (6) as the angle of incident light changes. A structure in which the entire glittering element (6) reflects light when light is incident from any direction does not satisfy the requirements for the glittering elements (6) of the present invention. These are the same functions required of the line-shaped glittering elements (6) in the first embodiment.
なお、ドット状の光輝性要素（６）として、スクリーン印刷等で印刷した光沢を有して盛り上がり高さを有するドット印刷物を用いることも可能である。スクリーン印刷で光沢のあるインキによってドットを印刷すれば、盛り上がり高さを有してゆるやかな傾斜を有した高光沢な凸画素が形成でき、この凸画素は光輝性要素（６）に必要な要件を満たす。ただし、本第二の実施の形態では、第一の実施の形態と同様に光輝性要素（６）が回折格子（７）で構成された例で説明する。回折格子（７）を用いて光輝性要素（６）を形成した構成した例をあげると、図１４（ａ）から図１４（ｄ）に示す同心円状や集中線状の連続的に角度が変化する回折格子（７）で満たした構成がある。これらの光輝性要素（６）はいずれも、入射光の角度変化によって光輝性要素（６）中の光を反射する領域が連続的に移動する機能を備える。ただし、図１４（ａ）から図１４（ｄ）に示した光輝性要素（６）で光輝性要素群（４）を構成した場合、必ず二つの潜像画像（１４）が一対となって再生されるという問題がある。この場合、出現する画像は三次元画像であるため、本発明の求める効果を満たすことはできる。 It is also possible to use dot-shaped glittering elements (6) made of glossy dot prints printed by screen printing or the like, with raised height. Screen printing of dots with glossy ink creates high-gloss convex pixels with raised height and a gentle slope, which meet the requirements for glittering elements (6). However, in this second embodiment, as in the first embodiment, an example will be described in which the glittering elements (6) are configured with diffraction gratings (7). Examples of glittering elements (6) formed using diffraction gratings (7) include those filled with concentric circular or convergent linear diffraction gratings (7) with continuously changing angles, as shown in Figures 14(a) to 14(d). All of these glittering elements (6) have the function of continuously shifting the light-reflecting areas within the glittering elements (6) as the angle of incident light changes. However, if the glittering element group (4) is composed of the glittering elements (6) shown in Figures 14(a) to 14(d), there is a problem in that two latent images (14) will always be reproduced as a pair. In this case, the image that appears is a three-dimensional image, so the desired effect of the present invention can be achieved.
二つの潜像画像（１４）が出現する原因は、図１４（ａ）から図１４（ｄ）に示す光輝性要素（６）がいずれも３６０度の角度範囲の回折格子（７）で構成されているためである。一つの光源（１３）から光が入射した場合に一つの光輝性要素（６）の中に入射光と直交する角度を成す回折格子（７）が２箇所存在するために、必ず二箇所の光を反射する領域、いわゆる二箇所の輝点が生じる。この二箇所の輝点によって潜像要素群（５）がサンプリングされることから、二つの三次元画像が再生されることとなる。仮に二つの異なる光源（１３）から光輝性動画模様（３）に光が入射する場合、四つの三次元画像が、三つの異なる光源（１３）から光が入射する場合には、六つの三次元画像が再生されることとなる。これは、従来技術である特開２０２１－８１７０５号公報に記載の技術のドットを同心円の回折格子（７）で構成した場合と同じである。 The reason why two latent images (14) appear is because the photoluminescent elements (6) shown in Figures 14(a) to 14(d) are all composed of diffraction gratings (7) with an angular range of 360 degrees. When light is incident from one light source (13), two diffraction gratings (7) are present in one photoluminescent element (6) that are perpendicular to the incident light, resulting in two light-reflecting regions, or so-called two bright spots. These two bright spots sample the latent image element group (5), resulting in the reproduction of two three-dimensional images. If light is incident on the photoluminescent moving image pattern (3) from two different light sources (13), four three-dimensional images will be reproduced; if light is incident from three different light sources (13), six three-dimensional images will be reproduced. This is the same as the prior art described in JP 2021-81705 A, where dots are composed of concentric diffraction gratings (7).
図１４（ａ）から図１４（ｄ）に示すような３６０度の角度範囲の回折格子（７）で構成された光輝性要素（６）を用いたうえで、一つの入射光に対して一つの三次元画像が再生される効果を得るためには、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すような回折格子（７）の高さ方向に特定の傾き角度を有する断面構造を有したフレネル型の構造やブレーズド型のような特殊な回折格子（７）を用いる必要がある。あるいは、図１５（ｃ）及び図１５（ｄ）に示すように、１８０度未満の角度範囲に限定した回折格子（７）でドットを構成することにより、通常の断面構造の回折格子（７）を用いた場合でも一つの入射光に対して一つの三次元画像が再生される効果を得ることができる。 In order to achieve the effect of reproducing one three-dimensional image for one incident light beam using a luminous element (6) composed of a diffraction grating (7) with an angular range of 360 degrees as shown in Figures 14(a) to 14(d), it is necessary to use a special diffraction grating (7) such as a Fresnel-type structure or a blazed-type structure with a cross-sectional structure having a specific inclination angle in the height direction of the diffraction grating (7) as shown in Figures 15(a) and 15(b). Alternatively, by forming dots with a diffraction grating (7) limited to an angular range of less than 180 degrees as shown in Figures 15(c) and 15(d), it is possible to achieve the effect of reproducing one three-dimensional image for one incident light beam even when using a diffraction grating (7) with a normal cross-sectional structure.
なお、図１５（ｃ）のドットは、回折格子（７）の角度のみが変化しているのに対し、図１５（ｄ）のドットは回折格子（７）の角度と密度が変化している。図１５（ｄ）のドットのように、角度と密度の変化を併用した光輝性要素（６）を構成するほうが、光輝性要素（６）内の輝点の移動はスムーズであり、本発明の効果は高くなる。第二の実施の形態では、図１５（ｂ）に示すブレーズド回折格子（７）を用いた光輝性要素（６）を規則的に配置して光輝性要素群（４）を構成した例で説明する。 Note that the dots in Figure 15(c) only vary the angle of the diffraction grating (7), whereas the dots in Figure 15(d) vary both the angle and density of the diffraction grating (7). Creating a glittering element (6) that combines changes in angle and density, as in the dots in Figure 15(d), allows for smoother movement of the bright spots within the glittering element (6), enhancing the effects of the present invention. In the second embodiment, an example will be described in which a glittering element group (4) is created by regularly arranging glittering elements (6) using the blazed diffraction grating (7) shown in Figure 15(b).
続いて、潜像要素群（５）について説明する。第一の実施の形態と同様に、第二の実施の形態においても、潜像要素群（５）の構成において従来の同様の技術との差異がある。ドットの形態においても潜像要素群（５）の基となる基画像（１０）が潜像要素（１２）の数だけ存在する。ドットの形態においては、本発明では再生される潜像画像（１４）を三次元画像とするために、図１６に示すように、実際の三次元構造物である立方体を上下左右、斜めのあらゆる多視点（９）から視認した画像をそれぞれの基画像（１０）とする。 Next, the latent image element group (5) will be described. As in the first embodiment, the second embodiment differs from similar conventional technologies in the configuration of the latent image element group (5). Even in the dot form, there are as many base images (10) that form the basis of the latent image element group (5) as there are latent image elements (12). In the dot form, in order to make the reproduced latent image (14) a three-dimensional image, in the present invention, images of an actual three-dimensional structure, a cube, viewed from all multiple viewpoints (9) above, below, left, right, and diagonally are used as the respective base images (10), as shown in Figure 16.
図１７に示すように、それぞれの視点（９）から見た基画像（１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、・・・１０ｉ・・・１０ｎ）に対して一定の大きさのフレーム（１１）を当てはめ、フレーム（１１）内に収まった基画像（１０）を分割して取り出し、第一の方向（Ｓ１方向）及び第二の方向（Ｓ２方向）に圧縮することで、それぞれを潜像要素（１２）とする。このときのフレーム（１１）の横縦比及び基画像（１０）の第一の方向（Ｓ１方向）と第二の方向（Ｓ１方向）の圧縮比はＰ１：Ｐ２の比率に準じた値とする。この操作を繰り返して作製したそれぞれの潜像要素（１２）を光輝性要素群（４）と同じ規則性で複数配置することで、図１８に示す潜像要素群（５）が完成する。これが本発明におけるドットの形態の潜像要素群（５）となる。 As shown in FIG. 17 , a frame (11) of a certain size is applied to the original image (10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 , 10 5 , ... 10 i ... 10 n ) viewed from each viewpoint (9), and the original image (10) contained within the frame (11) is divided and extracted, and compressed in the first direction (S1 direction) and the second direction (S2 direction), to form each latent image element (12). The aspect ratio of the frame (11) and the compression ratio of the original image (10) in the first direction (S1 direction) and the second direction (S2 direction) are set to values based on the ratio P1:P2. By repeating this process, a plurality of latent image elements (12) are created and arranged with the same regularity as the glitter element group (4), thereby completing the latent image element group (5) shown in FIG. 18 . This becomes the latent image element group (5) in the form of dots in the present invention.
以上のような構成の光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）を図１９のように組み合わせることで光輝性動画模様（３）が構成される。組み合わせることの定義や構成については第一の実施の形態と同様である。 The lustrous moving image pattern (3) is formed by combining the lustrous element group (4) and latent image element group (5) configured as described above, as shown in Figure 19. The definition and configuration of the combination are the same as in the first embodiment.
以上のような構成を有した光輝性動画模様（３）の効果について図２０（ａ）から図２０（ｄ）を用いて説明する。図２０（ａ）に示すように、光輝性動画模様（３）の貼付物（１）に正面から光が入射した場合、光輝性動画模様（３）の中には、立方体を正面からみた形の潜像画像（１４）が再生される。このとき再生される潜像画像（１４）は、従来のようなフラットな平面的な画像ではなく、観察者が三次元的な立体感を感じ取ることができる三次元画像である。図２０（ｂ）に示すように、光源（１３）の位置を固定して光輝性動画模様（３）貼付物（１）を右下から観察した場合、光輝性動画模様（３）の中には、立方体を右下から見た潜像画像（１４）が三次元画像として再生される。図２０（ｃ）に示すように、光輝性動画模様（３）の貼付物（１）に右上から見た場合、光輝性動画模様（３）の中には、立方体を右上から見た潜像画像（１４）が三次元画像として再生される。図２０（ｄ）に示すように、光輝性動画模様（３）の貼付物（１）に左上から見た場合、光輝性動画模様（３）の中には、立方体を左上から見た潜像画像（１４）が三次元画像として再生される。図２０（ｅ）に示すように、光輝性動画模様（３）の貼付物（１）に左下から見た場合、光輝性動画模様（３）の中には、立方体を左下から見た潜像画像（１４）が三次元画像として再生される。 The effect of the glittering dynamic pattern (3) configured as described above will be explained using Figures 20(a) to 20(d). As shown in Figure 20(a), when light is incident from the front on an attachment (1) with the glittering dynamic pattern (3), a latent image (14) of a cube viewed from the front is reproduced within the glittering dynamic pattern (3). The reproduced latent image (14) is not a flat, planar image as in conventional cases, but a three-dimensional image that allows the observer to perceive a three-dimensional sense of volume. As shown in Figure 20(b), when the position of the light source (13) is fixed and the attachment (1) with the glittering dynamic pattern (3) is observed from the bottom right, a latent image (14) of a cube viewed from the bottom right is reproduced within the glittering dynamic pattern (3) as a three-dimensional image. As shown in Figure 20(c), when the affixed item (1) with the glittering dynamic pattern (3) is viewed from the top right, a latent image (14) of a cube viewed from the top right is reproduced as a three-dimensional image in the glittering dynamic pattern (3). As shown in Figure 20(d), when the affixed item (1) with the glittering dynamic pattern (3) is viewed from the top left, a latent image (14) of a cube viewed from the top left is reproduced as a three-dimensional image in the glittering dynamic pattern (3). As shown in Figure 20(e), when the affixed item (1) with the glittering dynamic pattern (3) is viewed from the bottom left, a latent image (14) of a cube viewed from the bottom left is reproduced as a three-dimensional image in the glittering dynamic pattern (3).
図２１に本発明の光輝性動画模様（３）が用紙や印刷物に貼付されることを想定した層構造の一例を示す。本明細書中では、発明の光輝性動画模様（３）に関して、構成に必須の光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）についてのみ具体的に記載したが、これらは最低限の構成のホログラム形成層（１５）にあたる構成であり、この構成に蒸着層（１６）や透明反射層（１７）を施して輝度を高めたり、保護層（１８）を設けて耐久性を高めたり、接着アンカー層（１９）や接着層（２０）を設けて基材（２）に貼付できる形態とすることは、本発明の常識的な応用の範囲である。 Figure 21 shows an example of a layer structure envisioned when the photoluminescent moving image pattern (3) of the present invention is affixed to paper or printed matter. This specification specifically describes only the photoluminescent element group (4) and latent image element group (5), which are essential components of the photoluminescent moving image pattern (3) of the present invention. However, these constitute the minimum hologram-forming layer (15). It is within the scope of common sense applications of the present invention to apply a vapor deposition layer (16) or transparent reflective layer (17) to this structure to increase brightness, a protective layer (18) to increase durability, or an adhesive anchor layer (19) or adhesive layer (20) to enable attachment to a substrate (2).
本明細書における光輝性要素群（４）の構成は、ラインの形態では画線角度の変化しない直線を用い、ドットの形態では真円を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、光輝性要素群（４）は、曲線や曲線と直線の組み合わせであってもよい。加えて光輝性要素（６）はすべて同じ形状である必要はなく、潜像要素群（５）と対応する規則性を有しているのであれば、一つ一つの光輝性要素（６）の形状が異なっていても良い。例えば、曲線で光輝性要素（６）を構成した場合、特許６０３２４２３号公報の潜像要素群（５）に対して本発明の基画像（１０）の構成を適用すればよく、直線や曲線の組み合わせで構成した場合、特許６１１２３５７号公報や特許６４１２８５７６号公報に本発明の基画像（１０）の構成を適用すればよい。 In this specification, the configuration of the glittering element group (4) uses straight lines with no change in image angle for the line form and perfect circles for the dot form, but this is not limited to this. For example, the glittering element group (4) may be curved or a combination of curved lines and straight lines. In addition, the glittering elements (6) do not all need to be the same shape; as long as they have a pattern that corresponds to the latent image element group (5), the shape of each glittering element (6) may be different. For example, if the glittering elements (6) are configured with curved lines, the configuration of the base image (10) of the present invention can be applied to the latent image element group (5) of Japanese Patent No. 6,032,423. If they are configured with a combination of straight lines and curved lines, the configuration of the base image (10) of the present invention can be applied to Japanese Patent No. 6,112,357 or Japanese Patent No. 6,4128,576.
ただし、立体感を有した三次元画像を再生するためには、両眼視差が成立することが条件の一つとなるため、ラインの形態である場合、直線であっても、曲線であっても、その組み合わせであっても、そのラインの画線角度は垂直を９０度とすると、６０度から１２０度の角度範囲で構成することが望ましい。この角度範囲を超えた場合、潜像画像（１４）の回転軸の傾きが大きくなり、両眼視差を利用して得られる立体感が大きく低下するためである。また、潜像画像（１４）を三次元画像として表現するだけでなく、別の三次元画像へとチェンジする効果を付与することもできる。特許６０３２４２６号公報で用いる潜像要素群（５）の構成に、本発明の基画像（１０）の構成を適用すればよい。また、特定の角度で画像の回転方向を変化させる場合には、特許６３６１９７８号公報に記載の潜像要素群（５）の構成に本発明の基画像（１０）の構成を適用すればよい。また、特許６５１６２６２号公報に記載の潜像要素群（５）の構成に、本発明の基画像（１０）の構成を適用すれば、三次元画像が揺らいで見える効果を得ることができる。上記の特許群は、従来技術である特開２０２１－８１７０５号公報に記載の技術と組み合わせることでその効果を得ることができるが、三次元画像として機能させる場合には本発明の基画像（１０）の構成を適用することで、より多彩な効果を引き出すことが可能となる。 However, since binocular parallax is one of the conditions for reproducing a three-dimensional image with a sense of depth, whether the line is straight, curved, or a combination of these, it is desirable for the line's angle to be between 60 and 120 degrees, with vertical being 90 degrees. Exceeding this angle range increases the tilt of the rotation axis of the latent image (14), significantly reducing the sense of depth achieved through binocular parallax. Furthermore, in addition to representing the latent image (14) as a three-dimensional image, it is also possible to impart the effect of changing it into a different three-dimensional image. The configuration of the base image (10) of the present invention can be applied to the configuration of the latent image element group (5) used in Japanese Patent Publication No. 6,032,426. Furthermore, to change the rotation direction of an image at a specific angle, the configuration of the base image (10) of the present invention can be applied to the configuration of the latent image element group (5) described in Japanese Patent Publication No. 6,361,978. Furthermore, by applying the configuration of the base image (10) of the present invention to the configuration of the latent image element group (5) described in Japanese Patent No. 6516262, it is possible to obtain the effect of making a three-dimensional image appear to fluctuate. The effects of the above patent group can be obtained by combining it with the prior art technology described in Japanese Patent Laid-Open No. 2021-81705, but when functioning as a three-dimensional image, applying the configuration of the base image (10) of the present invention makes it possible to obtain a wider variety of effects.
回折格子（７）で光輝性要素群（４）を構成する場合、ラインでは１０μm以上５００μm以下のラインの幅とピッチとすることが望ましい。ドットでは１０μｍ以上５００μｍ以下のドットの直径とピッチとすることが望ましい。５００μmを超えると印刷での再現が容易となり、偽造に対する抵抗力が低下するためである。１０μm未満では、回折格子（７）に十分な角度変化と密度を付与することが難しくなり、電子線描画装置を用いたとしても一定の解像度を有した潜像要素群（５）の描画も困難となるためである。 When the photoluminescent element group (4) is composed of a diffraction grating (7), it is desirable that the line width and pitch be between 10 μm and 500 μm. For dots, it is desirable that the dot diameter and pitch be between 10 μm and 500 μm. This is because if it exceeds 500 μm, it becomes easy to reproduce by printing and resistance to counterfeiting decreases. If it is less than 10 μm, it becomes difficult to impart sufficient angle change and density to the diffraction grating (7), and it becomes difficult to draw the latent image element group (5) with a certain resolution even when using an electron beam drawing device.
本明細書において、光輝性要素群（４）と潜像要素群（５）について、回折格子（７）の構成やその有無によって形成する例で説明したが、光輝性動画模様（３）の構成は回折格子（７）を基本としたホログラムの構成に限定するものではない。従来技術である特許５２００２８４号公報は印刷で形成することを主体とした技術であるため、光輝性要素群（４）を明暗フリップフロップ性やカラーフリップフロップ性を有する凸形状の画線（蒲鉾形状要素）や凸形状の画素として、スクリーン印刷や凹版印刷、フレキソ印刷等で構成し、一方の潜像要素群（５）は光輝性要素群（４）よりも反射率の低い材料によって同じくスクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、及び凸版印刷等で形成してもよい。光輝性要素（６）は、入射する光の角度変化に対応して、光輝性要素（６）中の光を反射する領域が連続的に移動する機能を備えればよく、潜像要素群（５）は、光輝性要素（６）とは異なる光学特性を有していれば、如何なる装置や方法、手段を用いて形成しても問題ない。 While the present specification has described examples of the formation of the glittering element group (4) and the latent image element group (5) based on the configuration and presence of a diffraction grating (7), the configuration of the glittering moving image pattern (3) is not limited to a hologram configuration based on a diffraction grating (7). Because the prior art disclosed in Patent Publication No. 5200284 is primarily based on printing, the glittering element group (4) may be formed as convex lines (semi-cylindrical elements) or convex pixels with light-dark or color flip-flop properties by screen printing, intaglio printing, flexographic printing, etc., while the latent image element group (5) may be formed by screen printing, flexographic printing, gravure printing, offset printing, letterpress printing, etc. using a material with a lower reflectivity than the glittering element group (4). The glittering element (6) only needs to have the function of continuously moving the light-reflecting area within the glittering element (6) in response to changes in the angle of incident light, and the latent image element group (5) can be formed using any device, method, or means as long as it has optical properties different from those of the glittering element (6).
なお、明暗フリップフロップ性とは、正反射した場合に明度が高まる光学的な特性であり、カラーフリップフロップ生徒は正反射した場合に色相が変化する特性である。印刷で光輝性要素群（４）を構成する場合、ラインでは１００μｍ以上１ｍｍ以下のライン幅とピッチとすることが望ましく、ドットでは１００μｍ以上１ｍｍ以下のライン幅とすることが望ましい。高さに関しては２μｍ以上あることが望ましく、特に上限はないが、流通適正等を考慮すると、１００μｍ以下とすることが現実的である。 Note that light-dark flip-flop is an optical property in which brightness increases upon specular reflection, and color flip-flop is a property in which hue changes upon specular reflection. When constructing the glitter element group (4) by printing, it is desirable for the line width and pitch to be between 100 μm and 1 mm, and for the dots, it is desirable for the line width to be between 100 μm and 1 mm. As for height, it is desirable for it to be at least 2 μm, and there is no particular upper limit, but considering distribution suitability, it is practical to keep it at 100 μm or less.
本発明におけるライン（画線）とは、それぞれの画像を形成する最小単位の小さな点を特定の方向に一定の距離連続して配置した点線や破線の分断線、直線、曲線及び破線等を指し、ドット（画素）とは、それぞれの画像を形成する最小単位の小さな点又は小さな点を複数集めて一塊にした円や三角形、四角形を含む多角形、星形等の各種図形、あるいは文字や記号、数字等を指す。 In this invention, a line (image line) refers to a dotted or broken line, a straight line, a curved line, a dashed line, etc., formed by continuously arranging the smallest unit of small dots that form each image in a specific direction for a certain distance, and a dot (pixel) refers to various shapes such as a circle, triangle, polygon including a square, star, etc., formed by gathering multiple small dots, the smallest unit of small dots that form each image, or letters, symbols, numbers, etc.
（比較例）
ここで、従来技術である特開２０２１－８１７０５号公報に記載の技術の潜像要素群（Ｃ）の作製方法と、その効果について比較例として説明する。
(Comparative Example)
Here, a method for producing the latent image element group (C) according to the prior art technique described in JP-A-2021-81705 and its effects will be described as a comparative example.
従来の技術において、潜像要素（Ｂ）の基となる基画像（Ａ）は、すべて同じ画像である。図２２に示す基画像（Ａ）であるサッカーボールは、いずれも平坦な二次元的なサッカーボールを正面から見た場合に観察できる画像であり、いずれの潜像要素（Ｂ）を構成するにあたっても、同じ基画像（Ａ）を使用し、図２３に示すように第一の方向（Ｓ１方向）に圧縮して潜像要素（Ｂ）とし、潜像要素（Ｂ）を規則的に配置することで潜像要素群（Ｃ）を構成する。 In conventional technology, the base images (A) that form the basis of the latent image elements (B) are all the same image. The base images (A) of soccer balls shown in Figure 22 are all images that can be observed when a flat, two-dimensional soccer ball is viewed from the front. When constructing any of the latent image elements (B), the same base image (A) is used and compressed in the first direction (S1 direction) as shown in Figure 23 to form latent image elements (B), and latent image element groups (C) are constructed by regularly arranging the latent image elements (B).
図２４に従来技術の効果を示す。図２４（ａ）に示すように左から光が入射した場合には潜像画像であるサッカーボールは左側に再生される。図２４（ｂ）に示すように直上から光が入射した場合には潜像画像であるサッカーボールは中央に再生される。図２４（ｃ）に示すように右から光が入射した場合には潜像画像であるサッカーボールは右側に再生される。以上のように、サッカーボールが左右に移動する動画効果は生じるものの、このいずれの場合でも出現する潜像画像は立体感のない平坦な二次元画像である。 Figure 24 shows the effect of conventional technology. When light is incident from the left, as shown in Figure 24(a), the latent image of the soccer ball is reproduced on the left side. When light is incident from directly above, as shown in Figure 24(b), the latent image of the soccer ball is reproduced in the center. When light is incident from the right, as shown in Figure 24(c), the latent image of the soccer ball is reproduced on the right side. As described above, although a moving image effect of the soccer ball moving left and right is created, the latent image that appears in either case is a flat, two-dimensional image with no sense of depth.
１ 光輝性動画模様の貼付物
２ 基材
３ 光輝性動画模様
４ 光輝性要素群
５ 潜像要素群
６ 光輝性要素
７ 回折格子
８ 実際の立体物
９ 視点
１０ 基画像
１１ フレーム
１２ 潜像要素
１３ 光源
１４ 潜像画像
１５ ホログラム形成層
１６ 蒸着層
１７ 透明反射層
１８ 保護層
１９ 接着アンカー層
２０ 接着層
REFERENCE SIGNS LIST 1 Photoluminescent moving image pattern adhesive 2 Substrate 3 Photoluminescent moving image pattern 4 Photoluminescent element group 5 Latent image element group 6 Photoluminescent element 7 Diffraction grating 8 Actual three-dimensional object 9 Viewpoint 10 Base image 11 Frame 12 Latent image element 13 Light source 14 Latent image 15 Hologram forming layer 16 Vapor deposition layer 17 Transparent reflective layer 18 Protective layer 19 Adhesive anchor layer 20 Adhesive layer
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