(57)【要約】  画像アイコンのアレイまたはパターンと集光素子のアレイから形成された面内画像を含む合成マイクロ光学システムおよびセキュリティ装置が開示され、システムは、少なくとも２つの異なる合成画像を生成し、一方の合成画像は他方の合成画像の外観の範囲を変化させるかまたは制御するように作用する。例示的な形態において、画像アイコンのアレイは面内合成画像を形成する一方、集光素子のアレイと画像アイコンのアレイとの相互作用が別個の合成拡大画像を形成し、これが面内画像の視野を制御するように作用することで、面内画像の出現の範囲を変化させるかまたは制御するように作用する。従って面内画像の外観はシステムの視角に依存して、視覚的に現れたり消えたりするか、またはオンになったりオフになったりする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
境界と、視覚的に面内画像が担持される基板の平面上に実質的に存在する前記境界内の画像区域と、を有する面内画像と、
前記面内画像の前記境界内に含まれる１つ以上のアイコン制御パターンと、
前記１つ以上のアイコン制御パターンの少なくとも一部の合成拡大画像を少なくとも１つ形成するように位置決めされたアイコン集光素子のアレイであって、前記合成拡大画像が、前記面内画像の外観を変化させるように作用する、前記面内画像を見るための限定された視野を提供するアレイと、
を含むマイクロ光学システム。
【請求項２】
前記合成拡大画像は、前記合成拡大画像と前記面内画像の画像区域との視覚的な交差の中へ、及び外へ前記合成拡大画像が動くことによって、前記面内画像を見るための視野を提供する、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項３】
前記面内画像は、前記合成拡大画像が前記面内画像の画像区域と視覚的に交差するときに可視であり、前記合成拡大画像が前記面内画像の画像区域のいずれの部分とも視覚的に交差しないときには不可視である、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項４】
前記合成拡大画像の視覚的投影の見かけ上のサイズは、前記面内画像の画像区域よりも大きい、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項５】
見られる前記面内画像の量は、前記合成拡大画像が前記面内画像の前記画像区域と視覚的に交差する量によって決定される、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項６】
アイコン制御パターンは、暗いアイコンの領域および明るいアイコンの領域によって特徴づけられる、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項７】
前記１つ以上のアイコン制御パターンは、自身の平面内に対称軸を有する画像アイコンの平面アレイを含み、前記画像アイコンは前記アレイ内に反復周期を有し、前記アイコン集光素子のアレイは、自身の平面内に対称軸を有し、前記アレイ内に反復周期を有する画像アイコン集光素子の平面アレイを含み、前記画像アイコン集光素子の前記平面アレイは、前記画像アイコン集光素子が前記画像アイコンの少なくとも一部の合成拡大画像を少なくとも１つ形成するのに十分なように、前記画像アイコンのアレイに対して配置される、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項８】
前記画像アイコンの反復周期の、前記画像アイコン集光素子の反復周期に対する比率は、実質的に１に等しく、前記画像アイコンの平面アレイの対称軸および画像アイコン集光素子の平面アレイの対応する対称軸は、回転整列されていない、請求項７に記載のマイクロ光学システム。
【請求項９】
視差直交モーション効果が提供される、請求項８に記載のマイクロ光学システム。
【請求項１０】
前記画像アイコンの反復周期の、前記画像アイコン集光素子の反復周期に対する比率が１より大きい、請求項７に記載のマイクロ光学システム。
【請求項１１】
前記画像アイコンの反復周期の、前記画像アイコン集光素子の反復周期に対する比率が１未満である、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項１２】
前記画像アイコンの反復周期の、前記画像アイコン集光素子の反復周期に対する比率は、前記画像アイコンの平面および前記集光素子の平面において軸非対称であり、縮尺比率は、一方の対称軸では１未満であり、他方の対称軸では１より大きい、請求項７に記載のマイクロ光学システム。
【請求項１３】
面内画像および前記合成拡大画像は異なる視覚画像を生成する、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項１４】
前記１つ以上のアイコン制御パターンは、視覚的に異なる画像を生成するために、複数のアイコンアレイの複合セットを含む、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項１５】
前記複数のアイコンアレイは、視覚的に異なる画像を生成するために、異なる反復周期を有する少なくとも２つのアイコンアレイを含む、請求項１４に記載のマイクロ光学システム。
【請求項１６】
前記画像の少なくとも１つは可変合成視覚効果を呈する、請求項１４に記載のマイクロ光学システム。
【請求項１７】
前記複数のアイコンアレイは、グラフィック加算によって組み合わされて、前記複合セットを形成する、請求項１４に記載のマイクロ光学システム。
【請求項１８】
前記グラフィック加算はグラフィックブール関数である、請求項１７に記載のマイクロ光学システム。
【請求項１９】
前記面内画像の可視と不可視との間の移行は、ハードなオン／オフ移行である、請求項３に記載のマイクロ光学システム。
【請求項２０】
前記面内画像の可視と不可視の間の移行は、ソフトなオン／オフ移行である、請求項３に記載のマイクロ光学システム。
【請求項２１】
前記ソフトなオン／オフ移行を生成するために、グレースケール効果が前記合成拡大画像の縁に組み込まれる、請求項２０に記載のマイクロ光学システム。
【請求項２２】
前記アイコン制御パターンの少なくとも１つは、前記アイコン制御パターンの少なくとも１つのための背景を含み、前記背景は薄い色を含む、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項２３】
前記１つ以上のアイコン制御パターンは、少なくとも２つの視覚的に異なる合成拡大画像を形成するために、前記アイコンアレイ内に異なる反復周期を有する少なくとも２つのアイコンアレイを含む、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項２４】
前記アイコン集光素子のアレイは、５０ミクロン未満の有効直径を有する集光素子を含む、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項２５】
前記システムは５０ミクロン未満の厚さを有する、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項２６】
前記集光素子は非円筒形の集光素子である、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項２７】
前記集光素子は非球面の集光素子である、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項２８】
前記アイコン集光素子のアレイは、１０ミクロン〜３０ミクロンの間の有効直径を有する集光素子を含む、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項２９】
前記集光素子のアレイは、４以下のＦ値を有する集光素子を含む、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項３０】
前記集光素子のアレイは、２以下のＦ値を有する集光素子を含む、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項３１】
各集光素子は３０ミクロン未満の有効直径を有する、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項３２】
前記システムは約４５ミクロン未満の総厚さを有する、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項３３】
前記システムは約１０〜約４０ミクロンの総厚さを有する、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項３４】
約４０ミクロン未満の焦点距離を有する集光素子を含む、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項３５】
１０〜５０ミクロン未満の焦点距離を有する集光素子を含む、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項３６】
前記アイコンは基板の凹部として形成され、前記凹部は、前記基板とは異なる屈折率を有する材料か、染料か、金属か、顔料か、または、それらの組み合わせで、任意選択的に充填される間隙を形成する、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項３７】
前記システムは、前記集光素子上に配置された材料を示す透明なタンパーを含む、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項３８】
前記システムは、セキュリティまたは認証装置に組み込まれる、請求項７に記載のマイクロ光学システム。
【請求項３９】
文書用のセキュリティまたは認証システムとして作用し、前記文書は、ＩＤカード、クレジットカード、デビットカード、運転免許証、金融書類、銀行券、小切手、および、貨幣からなる群から選択される、請求項３８に記載のマイクロ光学システム。
【請求項４０】
前記システムは、紙幣用のセキュリティスレッドに組み込まれる、請求項３８に記載のマイクロ光学システム。
【請求項４１】
前記システムは、貨幣に組み込まれて機械検出可能な特徴部を含む、請求項３８に記載のマイクロ光学システム。
【請求項４２】
前記セキュリティスレッドはウインドウセキュリティスレッドである、請求項４０に記載のマイクロ光学システム。
【請求項４３】
前記ウインドウセキュリティスレッドは、画像コントラストを上げるために、または、追加的な認証特徴部を提供するために、または、その両方のために、顔料で着色、染料で着色、充填、または、コーティングされた、１つ以上の密封層を組み込む、請求項４２に記載のマイクロ光学システム。
【請求項４４】
前記ウインドウセキュリティスレッドは、導電性、磁気特性、ＮＭＲ検出性、または、それらの組み合わせを含む、請求項４２に記載のマイクロ光学システム。
【請求項４５】
前記ウインドウセキュリティスレッドは、前記集光素子の後ろに、１つ以上の顔料着色層、密封層、または、遮蔽層を含む、請求項４２に記載のマイクロ光学システム。
【請求項４６】
前記システムは、前記１つ以上のアイコン制御パターンと前記画像アイコン集光素子のアレイとの間に位置決めされた１つ以上の光学スペーサをさらに含む、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項４７】
前記アイコンは、無色材料、透明材料、不透明材料、インク材料、有色材料、淡着色材料、または、染料のパターンから形成される、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項４８】
前記アイコンは、基板の表面に突起として形成され、前記突起物の間の空間は、任意選択的に、前記基板とは異なる屈折率を有する材料、染料、金属、顔料、または、それらの組み合わせで充填される、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項４９】
前記アイコンは、それが現れる背景に対して、ポジティブアイコンまたはネガティブアイコンのいずれかである、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項５０】
前記合成拡大画像は、前記システムよりも深い空間平面にあるように見える、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項５１】
前記合成拡大画像は、前記システムより上の空間平面にあるように見える、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項５２】
前記合成拡大画像は、前記システムの平面に交差する軸を中心にして前記システムが回転されると、前記システムよりも深い空間平面と前記システムより上の空間平面との間を動くように見える、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項５３】
前記システムが、前記システムの平面に対して実質的に平行な軸を中心にして傾斜されると、前記合成拡大画像は、前記傾斜軸に対して平行な方向に動くように見える、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項５４】
前記合成拡大画像は、形態、形状、サイズまたは色の１つ以上から、別の形態、形状、サイズまたは色のものへ変形するように見える、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項５５】
前記変形は、アイコン反復期間および集光素子反復期間のいずれかまたは両方の縮尺の歪みによって生成される、請求項５４に記載のマイクロ光学システム。
【請求項５６】
前記変形は、空間的に変化する情報をアイコンのパターンの１つ以上に組み込むことによって生成される、請求項５４に記載のマイクロ光学システム。
【請求項５７】
前記合成拡大画像は三次元であるように見える、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項５８】
前記集光素子は非球面集光素子であり、前記アイコンは基板の凹部として形成され、前記凹部は、前記基板とは異なる屈折率を有する材料か、染料か、金属か、顔料か、または、それらの組み合わせで、任意選択的に充填されてもよい間隙を形成する、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項５９】
前記システムは品物に付けられるセキュリティまたは認証装置に組み込まれ、前記品物は、
パスポート、ＩＤカード、運転免許証、ビザ、出生証明書、バイタルレコード、有権者登録カード、投票用紙、社会保障カード、債券、フードスタンプ、郵便切手、納税印紙；
貨幣、紙幣のセキュリティスレッド、ポリマー貨幣の特徴部、紙幣の特徴部；
目録、捺印証書、免許、卒業証書、証明書；
裏書された銀行小切手、企業小切手、個人小切手、銀行バウチャー、株券、トラベラーズチェック、郵便為替、クレジットカード、デビットカード、ＡＴＭカード、アフィニティカード、プリペイドテレフォンカード、ギフト券；
映画の台本、法律文書、知的財産、医療記録／病院記録、処方箋書式／パッド、、秘伝のレシピ；
ファブリックおよびホームケア用品；
美容製品；
乳児および家族ケア製品；
ヘルスケア製品；
食品および飲料の包装；
織物類包装；
電子機器、パーツおよび構成部品；
衣類、スポーツウェアおよび履物；
バイオ技術医薬品；
航空宇宙用材料およびパーツ；
自動車部品およびパーツ；
スポーツ用品；
タバコ製品；
ソフトウェア；
コンパクトディスクおよびＤＶＤ；
爆発物；
ノベルティアイテム、ギフトラップおよびリボン；
書籍および雑誌；
学校製品およびオフィス備品；
名刺；
出荷文書および梱包；
ノートカバー；
ブックカバー；
しおり；
イベントおよび交通機関のチケット；
賭博およびゲーム製品および装置；
家具製品；
床板および壁装材；
宝石および時計；
ハンドバッグ；
芸術品、収集品および記念品；
玩具；
店頭表示および販売促進表示；
カモフラージュとして、または、資産管理のために、認証または強化用に、ブランド製品または文書に加えられた、製品表示およびラベル付け物品
からなる群から選択される、請求項１に記載のマイクロ光学システム。
【請求項６０】
少なくとも２つの合成画像を備え、前記合成画像の一方は面内合成画像であり、前記合成画像の他方は合成拡大画像であり、前記合成拡大画像は、前記面内合成画像の出現量を変化させるかまたは決定するように作用する、合成マイクロ光学システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２００６年６月２８日出願の米国仮特許出願番号第６０／８１７，２９８号の利点及びそれらに対する優先権を主張しており、これを全体として参照することにより本明細書に援用する。
【０００２】
本発明は、例示的な実施形態においては、高分子フィルム内の集光素子のアレイ及び画像アイコン要素のアレイから形成される、マイクロ光学画像表示システムに関する。
【０００３】
本発明はまた、例示的な実施形態では高分子フィルムとして形成される合成倍率マイクロ光学システムに関する。本開示の多様な実施形態により提供される優れた効果は、製品、包装、印刷物及び消費物質の視覚的な機能強化だけではなく、貨幣、文書及び製品の、公然及び秘密の認証のためのセキュリティ手段としても使用できる。
【背景技術】
【０００４】
多様な画像表示システムがこれまでに試みられている。典型的な画像表示システムは、従来の印刷技術を用いている。いくつかの画像表示システムは、ホログラフィック画像表示および／又はエンボス画像特徴を含む。これらのシステムは全て、表示される画像の性質または品質に関して欠点を有する。より具体的には、これらは全て、容易にコピーでき、したがって認証またはセキュリティ装置として機能しないという不利点を有する。
【０００５】
貨幣と文書の認証のための画像システムを提供し、偽の製品を識別し、偽の製品から真正商品を区別するために、及び製造された製品と包装の視覚的な機能強化を提供するために、多様な光学材料が使用されてきた。これらの例は、ホログラフィックディスプレイ、及びレンズ状の構造と球形のマイクロレンズのアレイを含む他の画像システムを含む。ホログラフィックディスプレイはクレジットカード、運転免許証、及び衣料品のタグとして使用するために普及してきた。
【０００６】
文書のセキュリティのためのレンズ状構造の例は、偽装防止手段を提供するために文書の中に埋め込むためのセキュリティスレッドに関するＫａｕｌｅらの米国特許第４，８９２，３３６号に開示されている。セキュリティスレッドは透明であり、片面に印刷パターンを、反対側の面に該印刷パターンと対応するレンズ状構造を有している。前記レンズ状構造は複数の平行な円柱レンズ、あるいは代わりに球形またはハチの巣状のレンズから構成されるものとして記載されている。  Ｄｒｉｎｋｗａｔｅｒらに対する米国特許第５，７１２，７３１号は、実質的に球状のマイクロレンズのアレイと結合されたマイクロ画像のアレイを含むセキュリティ手段を開示している。前記レンズは非点収差レンズであってもよい。前記レンズはそれぞれ通常５０から２５０μｍであり、焦点距離は通常２００μｍである。
【０００７】
これらの手法は類似した欠点を有している。それらは、特に文書の認証のために使用するには適していない相対的に厚い構造となる。円柱レンズまたは球面レンズの使用は狭い視野を提供し、結果としてファジー画像を生じさせ、関連する画像に対してレンズの焦点の厳密且つ困難な位置合わせを必要とする。さらに、それらはセキュリティ手段または偽造防止手段として特に効果的であると判明していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これらの及び他の欠点を考慮して、当業界には、貨幣、文書、加工品及び製品の明示的な認証を容易にできる安全且つ視覚的に一意の光学材料、及び加工品、製品及び包装の視覚的な機能強化を提供する光学材料に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、マイクロ（微細）光学画像表示システムなどの画像表示システムに関する。例えば、１つの形態において、以下に説明されるような、集光素子のアレイと、画像アイコン要素のアレイまたはパターンを含むかまたはこれらから形成される画像システムとを含む合成光学画像システムを提供することができ、画像アイコン要素は、集合的に画像またはある所望の情報を形成するよう設計され、集光素子のアレイと画像システムは、例えば光学的結合により連携して、合成光学画像が任意選択的に拡大されることができる、画像アイコンの少なくとも一部分からなる少なくとも１つの合成光学画像を形成する。他の形態において、以下に説明されるような、微細構造アイコン要素のアレイまたはパターンを含むか、またはこれらから形成される画像表示システムが提供され、微細構造アイコン要素は集合的に画像またはある選択された情報を形成するように設計され、画像システムは独立して構成され、画像システムとは別に提供される拡大鏡または顕微鏡などの拡大装置の使用によって画像が見られるか、または情報が読み取られるように設計される。
【００１０】
本開示はまた、画像アイコン又は単にアイコンと呼ばれているマイクロ画像を拡大するための、及び多数の個別のレンズ／アイコン画像システムの統合された性能を通して合成拡大された画像を形成するための、非円柱レンズの規則正しい二次元アレイを利用するフィルム材料に関する。合成拡大された画像及びそれらを取り囲む背景は、ネガ・ポジ、無色または着色（カラー）のどちらであってもよく、画像及びそれらを取り囲む背景のどちらかまたは両方が、透明、半透明、色素性、蛍光性、燐光性、表示光学可変色、金属化された、あるいは実質的に再帰反射性であってよい。カラー画像を透明な背景または薄い色の付いた背景に表示する材料は、下層に埋め込まれた印刷情報と組み合わせて使用するために特に適している。一つのこのような材料が印刷情報の上に適用されているとき、印刷情報と画像の両方ともが、互いの空間的な、または動的運動（モーション）との関係で同時に視認されることができる。この種の材料は刷り重ねる、つまり印刷を材料の最上の（レンズ）表面に適用することもできる。代わりに（白と黒を含む任意の色の）カラー画像を別の色の半透明または実質的に不透明な背景の上に表示する材料は、下に埋め込まれた印刷情報と組み合わせてではなく、単独で使用するか、または刷り重ねられた情報とともに使用するために特によく適している。
【００１１】
達成される合成画像の拡大（倍率）の規模は、レンズアレイの対称軸とアイコンアレイの対称軸間の「ねじれ（skew）」の程度を含む、多くの因子の選択により制御できる。規則正しい周期的なアレイは、パターンがその基本的な形状を変更せずにその回りで反射される、アレイの理想では無限長である線を定義する対称軸を有している。例えば、正方形アレイはアレイの相対的な向きを変更せずに任意の正方形の任意の対角線を中心として反射できる。つまり、正方形の辺が平面のｘ軸とｙ軸に対して一直線に整列している（aligned）場合には、すべての側面が同一であり、見分けがつかないという仮定の上で、正方形の辺は反射後もそれらの軸と一直線に整列している。このようなアレイを、回転対称性を有する、または回転対称であると称する。
【００１２】
正方形アレイをミラーリング（鏡面反射）する代わりに、アレイは同種の対称軸間の角度に等しい角度で回転させることができる。正方形アレイの場合では、オリジナルのアレイと見分けがつかないアレイ向き（orientation）に達するために、該アレイは９０度という角度、つまり対角線間の角度で回転させることができる。同様に、正六角形のアレイは六角形の「対角線」（対向する頂点をつなぐ線）または「中点約数」（六角形の対向する辺の中心点間をつなぐ線）を含む多くの対称軸の回りでミラーリングまたは回転させることができる。どちらの種類も対称軸間の角度は六十度（６０°）であり、オリジナルの向きと区別がつかないアレイ向きとなる。正三角形のアレイの対称軸間の角度は１２０°である。従って、本例示的実施形態では、画像アイコン集光素子の平面アレイは少なくとも度数３の回転対称性を有する。
【００１３】
レンズアレイ及びアイコンアレイが当初、それぞれのｘ−ｙ平面を画定する平面次元で配列されている場合、対称軸の一つが第一のアレイのｘ軸を表すために選ばれ、対応するタイプの対称軸（例えば、対称の対角線軸）が第二のアレイのｘ軸を表すために選ばれ、該二つのアレイがｚ軸方向での実質的に均一な距離で分離されている、即ち、アレイをｚ軸方向に沿って見たときにアレイのｘ軸が互いに平行であるように見える場合、該アレイはねじれがゼロであると言われる。六角形のアレイの場合では、一つのアレイの６０度、またはその倍数の角度の回転で、アレイが再び整列するため、ちょうど正方形のアレイの場合は９０度またはその倍数の回転の場合にねじれがないように、ねじれはない。これらの「ゼロねじれ回転」と異なるｘ軸間の角度の不一致（ずれ）がねじれと呼ばれる。０．０６度のような小さなねじれが１０００ｘ（倍）を越える大きな倍率（拡大）を生じさせ、２０度のような大きなねじれはおそらく１ｘほどの小さな倍率を生じさせる。二つのアレイ及びレンズのＦ＃（Ｆ値）等の他の要因は、合成画像の回転、視差直交（ｏｒｔｈｏｐａｒａｌｌａｃｔｉｃ）移動、及び明白な視覚的な奥行きだけではなく、合成画像の倍率にも影響を及ぼすことがある。
【００１４】
本発明の材料（構成品）によって提供できる多くの異なる視覚的効果があり（以降全般的にこの材料を「ユニゾン（Ｕｎｉｓｏｎ）」と呼び、あるいは「ユニゾンモーション（Ｕｎｉｓｏｎ  Ｍｏｔｉｏｎ）」、「ユニゾンディープ（Ｕｎｉｓｏｎ  Ｄｅｅｐ）」、「ユニゾンスーパーディープ（Ｕｎｉｓｏｎ  ＳｕｐｅｒＤｅｅｐ）」、「ユニゾンフロート（Ｕｎｉｓｏｎ  Ｆｌｏａｔ）」、「ユニゾンスーパーフロート（Ｕｎｉｓｏｎ  ＳｕｐｅｒＦｌｏａｔ）」、「ユニゾン浮揚（Ｕｎｉｓｏｎ  Ｌｅｖｉｔａｔｅ）」、「ユニゾンモーフ（Ｕｎｉｓｏｎ  Ｍｏｒｐｈ）」、及び「ユニゾン３−Ｄ（Ｕｎｉｓｏｎ  ３−Ｄ）」の名前で、それぞれの効果を提示するユニゾン材料を呼ぶ。）これらには概して後述されるようにこれらの効果のそれぞれを生じさせる多様な実施形態がある。
【００１５】
ユニゾンモーションは視差直交移動（ＯＰＭ）（本発明の材料が傾くと、画像が通常のパララックス（視差）によって予想される方向に垂直に見える傾きの方向に移動する）を示す画像を提示する。ユニゾンディープとスーパーディープは、材料の厚さより視覚的に厚い空間平面の上に載っているように見える画像を提示する。ユニゾンフロートとスーパーフロートは本材料の表面から離れた空間平面に載っているように見える画像を提示し、ユニゾン浮揚は、材料が所与の角度（例えば９０度）回転するにつれ、ユニゾンディープ（またはスーパーディープ）からユニゾンフロート（またはスーパーフロート）へ振れ、次に材料が同じ量さらに回転するとユニゾンディープ（またはスーパーディープ）に戻る画像を提示する。ユニゾンモーフは、材料が回転する、またはさまざまな視点から見られるとき、外観、形状またはサイズを変える合成画像を提示する。ユニゾン３−Ｄ（三次元）は、顔の画像等の大きな三次元構造を示す画像を提示する。
【００１６】
複数のユニゾン効果は、外観、色、移動方向及び倍率が異なりうる複数のユニゾンモーション画像平面を組み込んだフィルム等のように、一つのフィルムで結合させることができる。別のフィルムはユニゾンディープ画像平面とユニゾンフロート画像平面を結合でき、さらに別のフィルムは、各画像が同じまたは異なるグラフィック要素を有しているユニゾンディープ層、ユニゾンモーション層、及びユニゾンフロート層を同じ色または違う色で結合するように設計されてよい。複数の画像平面の色、グラフィックデザイン、光学効果、倍率、及び他の視覚的な要素は少数の例外を除いて概ね無関係であり、これらの視覚的な要素の平面は任意の方法で結合できる。
【００１７】
多くの貨幣、文書及び製品のセキュリティ応用例の場合、フィルムの総厚さが５０ミクロン（本明細書では「μ」または「ｕｍ」とも記載されている）未満、例えば約４５ミクロン未満であり、さらなる例としては約１０ミクロンから約４０ミクロンの範囲内であることが望ましい。これは、例えば５０ミクロン未満、さらなる例として３０ミクロン未満、またさらなる例としては約１０ミクロンから３０ミクロンの有効ベース直径を有する集光素子（要素）を利用して達成できる。別の例としては、約４０ミクロン未満の焦点距離を有する集光素子、さらなる例としては約１０ミクロンから約３０ミクロン未満の焦点距離を有する集光素子を使用できる。具体的な例では、３５ミクロンのベース直径及び３０ミクロンの焦点距離を有する集光素子を使用できる。代替例として、ハイブリッド屈折／回折の実施形態では、８ミクロンほどの薄さに作ることができる。
【００１８】
本明細書ではフィルムは、その複雑な多層構造及びその高いアスペクト比の要素のために一般的に利用可能な製造システムによる複製品の影響を受けにくく、偽造にきわめて強い。
【００１９】
したがって、本システムは、反射光または透過光線において肉眼で見たときに、
ｉ．視差直交移動を示す（ユニゾンモーション）、
ｉｉ．高分子フィルムの厚さより奥行きのある空間平面上にあるように見える（ユニゾンディープ及びユニゾンスーパーディープ）、
ｉｉｉ．高分子フィルムの表面の上の空間平面にあるように見える（ユニゾンフロート及びユニゾンスーパーフロート）、
ｉｖ．フィルムが方角的に回転されるとき、高分子フィルムの厚さより奥行きのある空間平面と、そのフィルムの表面上の空間平面の間で振れる（ユニゾン浮揚）、
ｖ．一つの外観、形状、サイズ、色（またはこれらの特性のなんらかの組み合わせ）から別の外観、形状、サイズまたは色（またはこれらの特性のなんらかの組み合わせ）に変換する（ユニゾンモーフ）、
ｖｉ．現実的な三次元性を有するように見える（ユニゾン３−Ｄ）、
一つ以上の画像を投射する厚さを有する、好ましくは高分子フィルムの形態を取るマイクロ光学システムを提供する。
【００２０】
たとえば、セキュリティまたは認証装置として作用することができる合成拡大マイクロ光学システムが開示され、前記システムは、
（ａ）自身の平面内に対称軸を有する画像アイコンの平面アレイであって、その画像アイコンが平面アレイ内に反復周期を有する画像アイコンの平面アレイと、
（ｂ）自身の平面内に対称軸を有する画像アイコン集光素子の平面アレイであって、その画像アイコン集光素子が平面アレイ内に反復周期を有する画像アイコン集光素子の平面アレイと、
を備え、
画像アイコン集光素子の平面アレイは、画像アイコン集光素子が画像アイコンの少なくとも一部の合成拡大画像を少なくとも１つ形成するのに十分な方法及び距離で、画像アイコンの平面アレイに対して配置され、
前記セキュリティ装置は５０ミクロン未満の厚さを有するか、または、画像アイコン集光素子は５０ミクロン未満の有効直径を有するか、または、その両方である。
【００２１】
他の実施形態において、合成拡大マイクロ光学システムを製造する方法および文書セキュリティ装置を製造する方法は、
（ａ）自身の平面内に対称軸を有する画像アイコンの平面アレイであって、前記画像アイコンが前記アレイ内で反復周期を有する、画像アイコンの平面アレイを提供し、
（ｂ）自身の平面内に対称軸を有する、画像アイコン集光素子の平面アレイであって、前記画像アイコン集光素子が前記アレイ内で反復周期を有し、前記システムが複数の画像アイコンの平面アレイを含み、前記画像アイコン集光素子の平面アレイが５０ミクロン未満の厚さを有するか、又は画像アイコン集光素子が５０ミクロン未満の有効直径を有するか、又はその両方である、画像アイコン集光素子の平面アレイを提供し、
（ｃ）前記画像アイコン集光素子の平面アレイを前記画像アイコンの平面アレイに対して、画像アイコン集光素子が画像アイコンの少なくとも一部の拡大合成画像を少なくとも１つ形成するのに十分な距離及び方法で配置する、
ステップを含む。
【００２２】
さらに他の実施形態において、合成拡大マイクロ光学システム、又はセキュリティまたは認証装置における光学的効果を制御する方法が開示され、光学的効果はモーション効果、拡大、視覚奥行き効果、またはこれらの効果の組み合わせを含み、本方法は、
（ａ）自身平面内に対称軸を有する画像アイコンの平面アレイであって、画像アイコンがアレイ内で反復周期を有する、画像アイコンの平面アレイを提供し、
（ｂ）平面内に対称軸を有する、画像アイコン集光素子の平面アレイであって、前記画像アイコン集光素子がアレイ内で反復周期を有し、前記システムが複数の画像アイコンの平面アレイを含み、画像アイコン集光素子の平面アレイが５０ミクロン未満の厚さを有するか、画像アイコン集光素子が５０ミクロン未満の有効直径を有するか、またはその両方である、画像アイコン集光素子の平面アレイを提供し、
（ｃ）前記画像アイコン集光素子の平面アレイを、前記画像アイコンの平面アレイに実質的に平行に、画像アイコン集光素子が画像アイコンの少なくとも一部の拡大合成画像を少なくとも１つ形成するのに十分な距離に配置する、
ステップを含み、
（ｄ）画像アイコンの反復周期の、画像アイコン集光素子の反復周期に対する比率は、１未満、１に実質的に等しい、１より大きい、からなるグループから選択され、画像アイコンの平面アレイの対称軸と、画像アイコン集光素子の平面アレイの対応する対称軸が整列しているか、ずれているかが選択される。
【００２３】
さらなる例示的な実施形態において、合成マイクロ光学システムにおいて用いるための画像アイコンが開示され、前記合成拡大マイクロ光学システムは、
（ａ）画像アイコンの平面アレイと、
（ｂ）画像アイコン集光素子の平面アレイと、
を含み、画像アイコン集光素子の平面アレイは画像アイコンの平面アレイに対して、画像集光素子が画像アイコンの少なくとも一部の合成画像を少なくとも１つ形成するのに十分なように、十分な距離をもって配置され、
前記画像アイコンは基板内の凹部として形成される画像アイコンを含み、前記凹部は基板とのコントラストを提供する材料で任意選択的に充填される間隙を形成する。
【００２４】
合成拡大マイクロ光学システムまたは文書セキュリティ装置、およびこれらを作成する方法もまた開示され、これらは、
（ａ）画像アイコンの平面アレイと、
（ｂ）画像アイコン集光素子の平面アレイであって、前記集光素子は多角形ベースマルチゾーンの集光素子を含む、画像アイコン集光素子の平面アレイと
を含む。
【００２５】
さらに、
（ａ）材料内に形成された充填された凹みからなるマイクロ画像または画像アイコンの周期的アレイを有する材料と、
（ｂ）集光素子がマイクロ画像または画像アイコンの少なくとも一部の合成拡大画像を少なくとも１つ形成するのに十分な距離に配置された、非円柱形、フラットフィールド、非球面、または多角形ベースマルチゾーンのマイクロ集光素子の周期的なアレイであって、前記微細集光素子は約２０ミクロンから約３０ミクロンの範囲のベース直径を有する集光素子を含み、
（ｃ）マイクロ画像または画像アイコンのアレイを覆う、着色または金属の密封層または遮蔽層と、
を含む、セキュリティまたは認証スレッドが開示される。
【００２６】
特に貨幣に用いられる文書セキュリティ装置またはセキュリティスレッドが開示され、これは、
（ａ）自身の平面内に対称軸を有する画像アイコンの平面アレイであって、前記画像アイコンがアレイ内に反復周期を有する画像アイコンの平面アレイと、
（ｂ）自身の平面内に対称軸を有する画像アイコン集光素子の平面アレイであって、前記画像アイコン集光素子はアレイ内に反復周期を有し、画像アイコン集光素子の平面アレイは、画像アイコン集光素子が画像アイコンの少なくとも一部の合成拡大画像を少なくとも１つ形成するのに十分な距離で、画像アイコンの平面アレイに実質的に平行に配置される画像アイコン集光素子の平面アレイと、を備え、画像アイコンの平面アレイおよび画像アイコン集光素子の平面アレイを備えるシステムが５０ミクロン未満の厚さを有するか、または、画像アイコン集光素子が５０ミクロン未満の有効直径を有するか、または、その両方である。
【００２７】
また、画像および複数の画像集光素子を含む、合成拡大光学およびセキュリティシステムが開示され、前記集光素子および画像は互いに対して一平面に配置され、前記システムがシステムの平面に実質的に平行な軸回りに傾けられると、傾斜された軸に平行な方向に動くように見える合成拡大画像が少なくとも１つ形成される。
【００２８】
本開示は、さらに、
（ａ）一つ以上の光学スペーサと、
（ｂ）その軸の少なくとも一つの回りに対称軸を有する画像アイコンの平面アレイから構成され、前記光学スペーサの上にまたは隣に配置されるマイクロ画像と、
（ｃ）その平面軸の少なくとも一つの回りに対称軸を有する画像アイコン集光素子の平面アレイであって、前記対称軸が前記マイクロ画像アレイの平面軸と同じ平面軸であり、各集光素子が、多角形のベースマルチゾーン集光素子、対応する画像アイコンの周辺端部が視界から抜け落ちないように生成画像の幅以上の拡大された視野を提供するレンズ、あるいは５０ミクロン未満の有効直径を有する非球面集光素子、のいずれかである、
合成倍率マイクロ光学システム及びこれを製造する方法を提供する。
【００２９】
システムは前述された効果の内の一つまたは複数を含むことができる。前記効果をシステム内に選択的に含むことができる方法が提供される。
【００３０】
本開示は、前述されたような少なくとも一つのマイクロ光学システムを備える、さらにセキュリティ文書、ラベル、開封テープ、タンパー表示装置、封印装置、または他の認証またはセキュリティ装置において、またはそれらに少なくとも部分的に取り込まれて、及びそれらに対してまたは関連して使用されるために適したセキュリティデバイス（手段）を提供する。本開示は特に、
（ａ）一つ以上の光学スペーサと、
（ｂ）その軸の内の少なくとも一つの回りに対称軸を有し、光学スペーサ上またはその隣に配置される画像アイコンの平面アレイから構成されるマイクロ画像と、
（ｃ）その平面軸の少なくとも一つの回りに対称軸を有する画像アイコン集光素子の平面アレイであって、前記対称軸が前記マイクロ画像平面アレイの平面軸と同じ平面軸であり、各集光素子が多角形のベースマルチゾーン集光素子、対応する画像アイコンの周辺端部が視界から抜け落ちないように対応画像アイコンの幅を超える拡大された領域を提供するレンズ、または５０ミクロン未満の有効直径を有する非球面集光素子のいずれかである、画像アイコン集光素子の周期的平面アレイと、
を備える、文書セキュリティデバイス（手段）及びこれを製造する方法を提供する。
【００３１】
前述の実施形態の１つ以上において、画像アイコン集光素子は、４以下のＦ値を有することができ、たとえば、２以下、または、１以下でさえあってよい。加えて、画像アイコン集光素子は、非円筒形レンズまたは非円筒形集束リフレクタ、またはその両方を含むことができる。
【００３２】
さらに、本開示は、衣料品、スキンケア製品、文書、印刷物、加工品、小売システム、包装、店頭ディスプレイのポイント、出版物、広告手段、スポーツ製品、金融書類、及びトランザクションカード、及び他のすべての品物の視覚的な強化のための、少なくとも一つの、上記された構成の上記の効果を有するマイクロ光学システムを備える視覚強化装置を提供する。
【００３３】
さらなる実施形態において、合成マイクロ光学システムおよびセキュリティ装置が開示され、これは、画像アイコンのアレイまたはパターンおよび集光素子のアレイから形成された面内画像を含み、前記システムは、少なくとも２つの異なる合成画像を生成し、一方の合成画像が、他方の合成画像の出現（外観）の範囲を変化させるかまたは制御するように作動する。例示的な形態において、画像アイコンのアレイは、暗いまたは着色されたアイコンの領域に、明るく着色されたアイコンの領域またはアイコンがない領域が散在することで特徴づけられる。画像アイコンのアレイは面内合成画像を形成し、集光素子のアレイと画像アイコンのアレイとの相互作用が、面内画像の視野を制御するように作用する別個の合成拡大画像を形成することで、面内画像の出現の範囲を変化させるかまたは制御するように作用する。このようにして面内画像の外観は、システムの視角に依存して、視覚的に現れたり消えたりするか、または、オン／オフになる。
【００３４】
さらなる実施形態において、マイクロ光学システムが開示され、前記システムは、
（ａ）面内画像であって、境界と、視覚的に面内画像が担持される基板の平面上に実質的に存在する境界内の画像区域と、を有する面内画像と、
（ｂ）面内画像の境界内に含まれる１つ以上のアイコン制御パターンと、
（ｃ）１つ以上のアイコン制御パターンの少なくとも一部の合成拡大画像を少なくとも１つ形成するように位置決めされたアイコン集光素子のアレイであって、合成拡大画像が面内画像の外観を変化させる面内画像を見るための限定された視野を提供する、アイコン集光素子のアレイと、
を含む。
【００３５】
合成拡大画像は、合成拡大画像と面内画像の画像区域との視覚的な交差内へ、及びその外へ合成拡大画像が動くことによって、面内画像を見るための視野を提供することができる。面内画像は、このようにして、合成拡大画像が面内画像の画像区域と視覚的に交差するときに可視であり、合成拡大画像が面内画像の画像区域のいずれの部分とも視覚的に交差しないときには不可視である。見られる面内画像の量は、合成拡大画像が面内画像の画像区域と視覚的に交差する量によって、決定することができる。
【００３６】
前述されたような少なくとも１つのセキュリティ手段が少なくともその中に部分的に埋め込まれて、及び／またはその上に取り付けられて有するセキュリティ文書またはラベルも提供される。
【００３７】
その他のシステム、デバイス（手段）、方法、特徴及び優位点は、以下の図面及び詳細な説明を検討することにより当業者に明らかになる、または明らかであろう。このような追加的なシステム、方法、特徴及び優位点はすべて、本説明の範囲内に含まれ、本開示の適用範囲内に含まれ、添付の請求項によって保護されることが意図されている。
【００３８】
別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的な用語及び科学的な用語は、本発明が属する技術の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書で言及されるすべての出版物、特許出願、特許及び他の参考資料はその全体を参照することにより本書に組み込まれている。一致しない場合には、定義を含む本明細書の記載が優先される。さらに、本材料、方法及び例は例示に過ぎず、限定することを目的としていない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１ａ】システムの画像の視差直交移動を提供する本開示の一実施形態を例示するマイクロ光学システムの断面図である。
【図１ｂ】図１ａの実施形態の等角切断図である。
【図２ａ】図１ａ及び図１ｂの実施形態の視差直交合成画像運動の説明図である。
【図２ｂ】本システムのディープ（Ｄｅｅｐ）実施形態とフロート（Ｆｌｏａｔ）実施形態の視覚効果の説明図である。
【図２ｃ】本システムのディープ（Ｄｅｅｐ）実施形態とフロート（Ｆｌｏａｔ）実施形態の視覚効果の説明図である。
【図２ｄ】本発明の浮揚（Ｌｅｖｉｔａｔｅ）実施形態により得られる視覚効果の説明図である。
【図２ｅ】本発明の浮揚（Ｌｅｖｉｔａｔｅ）実施形態により得られる視覚効果の説明図である。
【図２ｆ】本発明の浮揚（Ｌｅｖｉｔａｔｅ）実施形態により得られる視覚効果の説明図である。
【図３】図３ａから図３ｉは、本システムの多様な実施形態及びレンズの対称的な二次元アレイの異なるパターンの充填比を示す平面図である。
【図４】アイコン要素周期／レンズ周期比の変動により生じるディープ、ユニゾン、フロート、及び浮揚の実施形態の効果のさまざまな組み合わせを描くグラフである。
【図５】図５ａから図５ｃは、本発明のアイコン画像の合成倍率がレンズアレイ軸とアイコンアレイ軸の間の相対的な角度によりどのように制御できるのかを描く平面図である。
【図６】図６ａから図６ｃは、本システムの合成倍率画像のモーフィング効果を達成する実施形態を描く平面図である。
【図７】図７ａから図７ｃは、本システムのアイコン層の多様な実施形態を示す断面図である。
【図８】図８ａから図８ｂは、「ポジティブ」アイコン要素実施形態と「ネガティブ」アイコン要素実施形態の両方を描く平面図である。
【図９】さまざまな特性を有する合成拡大された画像の領域を生成するためのマルチレベル材料の実施形態を描く断面図である。
【図１０】さまざまな特性を有する合成拡大された画像の領域を生成するためのマルチレベル材料の別の実施形態を描く断面図である。
【図１１】図１１ａから図１１ｂは、本システムの反射光学部品とピンホール光学部品の実施形態を示す断面図である。
【図１２】図１２ａから図１２ｂは、ハイブリッド屈折／反射材料実施形態と、全屈折材料実施形態の構造を比較する断面図である。
【図１３】「ｐｅｅｌ−ｔｏ−ｒｅｖｅａｌ」タンパー表示材料の実施形態を示す断面図である。
【図１４】「ｐｅｅｌ−ｔｏ−ｃｈａｎｇｅ」タンパー表示材料の実施形態を示す断面図である。
【図１５】図１５ａから図１５ｄは、両面システムの多様な実施形態を示す断面図である。
【図１６】図１６ａから図１６ｆは、本システムによるグレースケールまたは色調アイコン要素パターン、及び引き続きこれらの合成倍率画像を生じさせるための三つの異なる方法を描く断面図及び対応する平面図である。
【図１７】図１７ａから図１７ｄは、印刷情報とともに本発明の使用を示す断面図である。
【図１８】図１８ａから図１８ｆは、印刷情報と組み合わせた、本システムの多様な基板への適用または組み込みを描く断面図である。
【図１９】図１９ａから図１９ｂは、それぞれが本発明に組み込まれたときの、球面レンズの焦点（ｉｎ−ｆｏｃｕｓ）視野を平面非球面レンズの焦点視野と比較する断面図である。
【図２０】図２０ａから図２０ｃは、本発明の厚いアイコン層を使用した結果生じる二つの利点を描く断面図である。
【図２１】「ウィンドウ表示」セキュリティスレッドとしての貨幣への本システムの適用を示す平面図である。
【図２２】「ウィンドウ表示」セキュリティスレッドに関する画像の本システムの視差直交運動実施形態の説明図である。
【図２３】本システムの合成画像のハーフトーン処理の説明図である。
【図２４ａ】個々の合成画像の最小の特徴物より寸法が小さい結合された合成画像を生じさせるための本システムの使用を描く図である。
【図２４ｂ】アイコン画像要素間の隙間の細いパターンを生じさせるための本発明の使用を描く図である。
【図２５】本発明のアイコン画像の中への秘密の隠し情報の組み込みを描く図である。
【図２６】本発明を用いて完全な三次元画像の生成を描く図である。
【図２７】図２６の三次元的実施形態のためのアイコン画像を設計するための方法の説明図である。
【図２８】図２７の方法から生じるアイコン画像の説明図である。
【図２９】図２７の方法を複雑な三次元合成画像にどのように適用できるのかを図解する図である。
【図３０】２８ミクロンの有効直径を有する例示的な六角形ベースマルチゾーンレンズの中心ゾーン焦点特性を描く図である。
【図３１】２８ミクロンの直径を有する球面レンズの中心ゾーン焦点特性を描く図である。
【図３２】図３０の六角形レンズの側面ゾーンの特性を描く図である。
【図３３】図３１の球面レンズの外側ゾーンの特性を描く図である。
【図３４】（ａ）及び（ｂ）は微細構造アイコン要素の代替的実施形態を図解する。
【図３５】（ａ）及び（ｂ）はコーティング材料をさらに含む、図３４（ａ）および（ｂ）の微細構造アイコン要素を図解する。
【図３６】（ａ）及び（ｂ）は積層されたコーティング材料をさらに含む、図３４（ａ）および（ｂ）の微細構造アイコン要素を図解する。
【図３７】（ａ）〜（ｃ）はポジティブおよびネガティブアイコン要素を図解する。
【図３８】（ａ）〜（ｃ）は充填およびコーティングされた微細構造アイコン要素の組み合わせを図解する。
【図３９】（ａ）〜（ｃ）はパターン化されたコーティング材料の、図３４（ａ）および（ｂ）の微細構造アイコン要素への適用および組み合わせを図解する。
【図４０】（ａ）〜（ｃ）はアイコン画像要素を作成するためのパターン化されたコーティング材料の使用を図解する。
【図４１】（ａ）及び（ｂ）は本明細書に開示されるマイクロ光学システムの「鍵と鍵穴」実施形態を図解する。
【図４２】図４１の「鍵と鍵穴」実施形態の代替的実施形態を図解する。
【図４３】図４１の「鍵と鍵穴」実施形態のさらなる実施形態を図解する。
【図４４】（ａ）及び（ｂ）は本明細書に開示されるマイクロ光学システムの浸水可能な実施形態を図解する。
【図４５】（ａ）及び（ｂ）は、図４４（ａ）および（ｂ）の浸漬可能な実施形態の代替実施形態を図解する。
【図４６】方位視角に依存する本マイクロ光学システムの実施形態を図解する。
【図４７】図４６のマイクロ光学システムの代替的実施形態を図解する。
【図４８】（ａ）〜（ｆ）は、本マイクロ光学システムの実施形態で用いられる充填された微細構造アイコン要素を作成する方法を図解する。
【図４９ａ】１つの合成画像が、システムによって生成された別の合成画像の視野を変化させるかまたは制御する本マイクロ光学システムのさらに別の実施形態を例示する上面図である。
【図４９ｂ】図４９ａの実施形態の面内画像区域の拡大平面図である。
【図４９ｃ】図４９ａの実施形態の面内画像区域の拡大平面図である。
【図４９ｄ】図４９ａの実施形態の斜視図である。
【図５０ａ】図４９ａの実施形態の異なる視角からの上面図である。
【図５０ｂ】図４９ｄの実施形態の異なる視角からの斜視図である。
【図５１】図５１ａ〜図５１ｄは図４９ａ〜ｄの実施形態の１つ以上の合成画像の視野を制御するため、及び、任意選択的にそれらを別の合成画像と組み合わせるための、画像アイコン設計方法を例示する図である。
【図５２】図５１ａ〜図５１ｄの実施形態の画像アイコンの例示的な複合セットの拡大図である。
【図５３】図５３ａ〜図５３ｋは、３つの異なる合成画像を生成するために３つの異なる画像アイコンアレイの各々からのアイコンの例示的な結合を例示する図である。
【図５４】図５４ａ〜図５４ｃは、ズニベアのディープ合成画像と組み合わされたマストドン頭部の面内合成画像を生成するため実施形態を例示する図である。
【図５５】図５５ａ〜図５５ｃは、図５４ａ〜図５４ｃの実施形態に対する代替バージョンを例示する図である。
【図５６】図５６ａ〜図５６ｃは、図５４ａ〜図５４ｃの実施形態に対する別の代替のバージョンを例示する図である。
【図５７】図５７ａ〜図５７ｃは、図５４ａ〜図５４ｃの実施形態に対するさらに別の代替のバージョンを例示する図である。
【図５８】ズニベアのディープ画像と組み合わされたモーション三角形画像のアイコンパターンを生成するための実施形態を例示する図である。
【図５９】図５９ａ〜図５９ｂは図５８の拡大された一部分を例示する図である。
【図６０】交差した図５８のアイコンパターンの非均一性を例示する図である。
【図６１】図６１ａ〜図６１ｆは、図５８のアイコンパターンの組み合わせへの、グラフィックブール共通集合(intersect)関数の適用を例示する図である。
【図６２】図４９〜６１の実施形態の視野（ＦＯＶ）制御合成画像におけるソフトなオン／オフ移行を達成するために、１つのグレースケール方法を適用することを例示する図である。
【図６３】図６２に対する別のグレースケールアプローチを例示する図であり、合成画像の強度は、各領域でオーバーラップするアイコン画像の数にしたがって変動する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本開示の多くの態様は、図面を参照することによりさらによく理解できる。図中の構成要素は必ずしも縮尺どおりではなく、代わりに本開示の原則を明確に図解することに重きが置かれている。さらに、図中、類似する参照番号は複数の図全体で対応するパーツを指す。
【００４１】
ここで図に描かれている実施形態の説明を詳細に参照する。複数の実施形態がこれらの図に関連して説明されているが、本発明をここに開示されている一つまたは複数の実施形態に限定する意図はない。むしろ、すべての代替例、変型、及び同等物を対象とすることを意図している。
【００４２】
簡略にするため、また説明の繰り返しを避けるため、これ以降、以下の用語の全てに対する参照は、本明細書に定義され、説明され、詳述された通りに理解されるものである。便宜上、定義された用語は、以降、具体的な実施形態の説明において最初の使用例の際に太字で印刷される。
【００４３】
アイコン充填材料−微細（マイクロ）構造アイコン要素を充填するのに用いられるあらゆる材料。アイコン充填材料は、気体、液体、ゲル、粉末、固体、エマルジョン、懸濁、合成材料、およびこれらの組み合わせであってよい。アイコン充填材料は通常、周囲のアイコン層材料とある程度もしくは検出可能に異なるいくつかの特性を提供する。これらの異なる特性は、光学的効果を提供しうるか、もしくはこれらは、材料の非接触検出または認証、或いはこの両方を可能にする特性を提供しうる。アイコン充填材料には、多数の所望のアイコン要素特性を提供するために、材料の組み合わせを用いることができる。
【００４４】
望ましい光学的効果を作り出しうるアイコン充填材料の材料特性は、透明性、不透明性、屈折率、色分散、散乱特性、真珠光沢、オパール色、虹色、色反射および色吸収、反射性、線形、円形、楕円形の偏光特性、ラマン特性またはレーリー特性、旋光性、蛍光性、発光性、燐光性、２光子効果、熱発色性、圧電発色性、光発色性、トリボルミネッセンス性、エレクトロルミネッセンス性、エレクトロクロミック性（electrochromicity）、マグネトクロミック性（magnetochromicity）を含むが、これらに限定されない。アイコン充填材料は、これらの特性を、純材料として、または混合物、化合物、懸濁物、もしくはその他の多数の材料の組み合わせとして得ることができる。
【００４５】
所望の非接触検出もしくは認証特性を作り出すアイコン充填材料の材料特性は、磁気反応性、磁化、電荷分離、電気反応性、導電性、熱伝導性、誘電強度、蛍光性、発光性、燐光性、２光子効果、核磁気共鳴、透明性、不透明性、屈折率、色分散、散乱特性、真珠光沢、オパール色、虹色、色反射および色吸収、反射性、線形、円形、楕円形の偏光特性、ラマン特性もしくはレーリー特性、放射性、放射化性、旋光性、蛍光性、発光性、燐光性、２光子効果、熱発色性、圧電発色性、光発色性、トリボルミネッセンス性、エレクトロルミネッセンス性、エレクトロクロミック性、マグネトクロミック性を含むが、これらに限定されない。
【００４６】
アイコン充填材料は好ましくは、溶剤硬化、熱硬化、酸化硬化、反応硬化、または放射線硬化する、モノマー、オリゴマー、またはポリマー材料およびこれらの組み合わせなどのキャリヤ材料を含むことができる。例示的な放射線硬化されたフォトポリマーは、ロードインダストリーズ（Ｌｏｒｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）のＵ１０７フォトポリマーである。
【００４７】
アイコン充填キャリヤ材料の光学的、非接触検出および非接触認証特性は、これを、例えば以下のうちの、しかしこれらの材料には限定されないいずれかと混合、もしくは組み合わせることによって変更されることができる：染料、着色剤、顔料、粉末材料、インク、粉末鉱物、磁気材料および粒子、磁化材料および粒子、磁気反応材料および粒子、蛍光体、液晶、液晶ポリマー、カーボンブラックまたはその他の光吸収材料、二酸化チタン又はその他の光散乱材料、フォトニック結晶、非線形結晶、ナノ粒子、ナノチューブ、バッキーボール（buckyball）、バッキーチューブ（buckytube）、有機材料、真珠光沢材料、粉末真珠、多層干渉材料、オパール色材料、虹色材料、低屈折率材料又は粉末、高屈折率材料又は粉末、ダイヤモンド粉末、構造色材料、偏光材料、偏光回転材料、蛍光性材料、燐光性材料、熱発色性材料、圧電発色性材料、光発色性材料、トリボルミネッセンス材料、エレクトロルミネッセンス材料、エレクトロクロミック材料、マグネトクロミック材料および粒子、放射性材料、放射能活性化材料、エレクトレット電荷分離材料、これらの組み合わせ。例示的なアイコン充填材料は、サブミクロンの顔料粉末と共に砕かれて、厚い「インク」を形成するロードインダストリーズ（Ｌｏｒｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）のＵ１０７などのフォトポリマーキャリヤを含む。
【００４８】
本明細書に明示的には教示されない他の特性、材料、方法、手段およびこれらの組み合わせは、当業者にとって明白であるように、本発明の範囲に含まれるものと理解される。
【００４９】
コーティング材料−アイコン層またはアイコン充填材料をコーティングするため、又は、レンズ、アイコン平面、アイコン層、微細構造アイコン要素、アイコン充填材料含むがこれに限定されないモアレ拡大システムの任意の層、もしくはレンズ、アイコン層、またはレンズ、アイコン層、基板、もしくは透明基板の内部または外部の任意の層に蒸着、積層、付着された、任意の材料の層をコーティングするために用いられる、任意の材料。
【００５０】
コーティング材料は典型的に、アイコン層、アイコン充填材料、基板、透明基板もしくはレンズ層の他の材料の特性とは検出可能に異なるいくつかの特性を提供する。これらの異なる特性は、光学的効果を提供しうるか、もしくは材料の非接触検出又は認証、もしくはその両方を可能にする特性を提供しうる。材料をコーティングして多数の望ましいコーティング材料特性を提供するのに、材料の組み合わせを用いることができる。
【００５１】
所望の光学的効果を発生しうるコーティング材料の材料特性は、透明性、不透明性、屈折率、色分散、散乱特性、真珠光沢、オパール色、虹色、色反射および色吸収、反射性、線形、円形、楕円形の偏光特性、ラマン特性もしくはレーリー特性、旋光性、蛍光性、発光性、燐光性、２光子効果、熱発色性、圧電発色性、光発色性、トリボルミネッセンス、エレクトロルミネッセンス、エレクトロクロミック性、およびマグネトクロミック性を含むが、これらに限定されない。コーティング材料は、これらの特性を、純材料として、または混合、化合物、懸濁物、もしくはその他の多数の材料の組み合わせとして得ることができる。
【００５２】
コーティング材料を塗布する適切な方法は、材料特性および材料の所望の機能もしくは効果を含む、多数の要因に依存する。金属、金属酸化物、半導体コーティング、およびこれらの組み合わせは、湿式還元反応（例えば湿式銀めっき）、無電解めっき、電気めっき、蒸着、スパッタリング、プラズマスプレー、分子線エピタキシー、ホットスタンプ、箔転写、積層、およびその他の適切かつ周知の手段、およびこれらの組み合わせによって塗布されることができる。液体キャリヤ材料を含むコーティング材料は、湿式コーティング、スプレー、印刷、積層、アイコン表面における化学反応、インクジェット、電子印刷、浸漬、メニスカスコーティング、ウェーブコーティング、反応コーティング、およびその他の適切かつ周知の手段、およびこれらの組み合わせによって塗布されることができる。フィルムもしくは箔ベースのコーティング材料は、ホットスタンプ、箔転写、積層、およびその他の適切かつ周知の手段、およびこれらの組み合わせによって塗布されることができる。
【００５３】
コーティング材料は、好ましくは、蒸着またはスパッタリングされた、アルミニウム、金または銀などの金属、またはインジウムスズ酸化物もしくは酸化鉄などの金属酸化物であってよい。充填材料を含むコーティング材料は、好ましくは、溶剤硬化、熱硬化、酸化硬化、反応硬化、または放射線硬化された、モノマー、オリゴマー、またはポリマー材料およびこれらの組み合わせなどのキャリヤ材料を含んでよい。例示的な放射線硬化フォトポリマーは、ロードインダストリーズ（Ｌｏｒｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）のＵ１０７フォトポリマーである。
【００５４】
コーティングキャリヤ材料の、光学的な、非接触検出および非接触認証特性は、これを、例えば以下のうちの任意（しかしこれらの材料には限定されない）と混合し、もしくは組み合わせることにより、変更することができる：染料、着色剤、顔料、粉末材料、インク、粉末鉱物、磁気材料および粒子、磁化材料および粒子、磁気反応材料および粒子、蛍光体、液晶、液晶ポリマー、カーボンブラックまたはその他の光吸収材料、二酸化チタンまたはその他の光散乱材料、フォトニック結晶、非線形結晶、ナノ粒子、ナノチューブ、バッキーボール、バッキーチューブ、有機材料、真珠光沢材料、粉末パール、多層干渉材料、オパール色材料、虹色材料、低屈折率材料または粉末、高屈折率材料または粉末、ダイヤモンド粉末、構造色材料、偏光材料、偏光回転材料、蛍光性材料、燐光性材料、熱発色性材料、圧電発色性材料、光発色性材料、トリボルミネッセンス材料、エレクトロルミネッセンス材料、エレクトロクロミック材料、マグネトクロミック材料および粒子、放射性材料、放射能活性化材料、エレクトレット電荷分離材料、これらの組み合わせ。例示的なコーティング材料は、サブミクロン顔料粉末と共に砕かれて厚い「インク」を形成するロードインダストリーズ（Ｌｏｒｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）のＵ１０７などのフォトポリマーキャリヤを含む。
【００５５】
コーティング材料はまた、物理的、化学的、機械的、下塗り、もしくは付着促進特性を提供するために選択され得る。
【００５６】
本明細書に明示的に教示されない他の特性、材料、方法、手段およびこれらの組み合わせは、当業者にとって明白であるように、本発明の範囲に含まれるものと理解される。
【００５７】
ポジティブアイコン要素−キャラクター（文字）やロゴなどのアイコン要素のオブジェクトパターンが着色され、色付けられ、金属化され、またはその他の方法でアイコン要素の背景から識別される、アイコンデザインもしくはパターンのグラフィカル要素。通常、製造のプロセスにおいて、ポジティブアイコン要素のオブジェクトパターンの識別特性は、ポジティブアイコン要素の背景に得られるか又は適用されるあらゆる識別特性より前に得られる。
【００５８】
ポジティブ画像−ポジティブアイコン要素によって形成される画像もしくは合成画像。
【００５９】
ネガティブアイコン要素−アイコン要素の背景が着色され、色付けられ、金属化され、またはその他の方法で、キャラクター（文字）やロゴなどのアイコン要素のオブジェクトパターンから識別される、アイコンデザインもしくはパターンのグラフィカル要素。通常、製造のプロセスにおいて、ネガティブアイコン要素の背景の識別特性は、ネガティブアイコン要素のオブジェクトパターンに得られるか又は適用されるあらゆる識別特性の前に得られる。
【００６０】
ネガティブ画像−ネガティブアイコン要素によって形成された画像もしくは合成画像。
【００６１】
アイコン要素のオブジェクトパターン−キャラクター（文字）やロゴなどのアイコンデザインもしくはパターンの、分離および境界されたグラフィカル要素。通常、アイコン要素のオブジェクトパターンは、好ましくは、１、２、もしくは３のアイコン要素またはパターン内で境界されるが、より多くで境界されてもよい。
【００６２】
アイコン要素の背景−オブジェクトパターンを囲む、アイコンデザインもしくはパターンの境界されない領域。通常、アイコン要素またはパターンの背景は、複数のアイコン要素またはパターンにわたって連続している。
【００６３】
アイコン層−基板もしくは透明基板の面に付着されるか、又は独立した層であってよい、実質的に平面的な微細印刷の層。アイコン層については、熱硬化ポリマー、熱形成ポリマー、キャストポリマー、反応キャストポリマー、放射線硬化ポリマー、生体ポリマー、ゼラチン、スターチ（でんぷん）、糖類、シリコンポリマー、多層誘電ポリマーフィルム、溶剤キャストポリマー、圧縮成形ポリマー、射出成形ポリマー、エンボスポリマー、ガラス、金属酸化物、ダイヤモンド、酸化アルミニウム、フォトポリマー、フォトレジスト、印刷インクもしくはパターン化されたコーティング、インクジェット印刷コーティング、電子印刷コーティング、およびこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない、多様な材料が用いられることができる。
【００６４】
例示的なアイコン層材料は、ロードインダストリーズ（Ｌｏｒｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）のＵ１０７フォトポリマーなどのフォトポリマーである。アイコン層は、単一の材料であることができ、或いは、染料、着色剤、顔料、粉末材料、インク、粉末鉱物、磁気材料および粒子、磁化材料および粒子、磁気反応材料および粒子、蛍光体、液晶、液晶ポリマー、カーボンブラックまたはその他の光吸収材料、二酸化チタンまたはその他の光散乱材料、フォトニック結晶、非線形結晶、ナノ粒子、ナノチューブ、バッキーボール、バッキーチューブ、有機材料、真珠光沢材料、粉末パール、多層干渉材料、オパール色材料、虹色材料、低屈折率材料もしくは粉末、高屈折率材料もしくは粉末、ダイヤモンド粉末、構造色材料、偏光材料、偏光回転材料、蛍光性材料、燐光性材料、熱発色性材料、圧電発色性材料、光発色性材料、トリボルミネッセンス材料、エレクトロルミネッセンス材料、エレクトロクロミック材料、マグネトクロミック材料および粒子、放射性材料、放射能活性材料、エレクトレット電荷分離材料、これらの組み合わせ、および、光学的、電気的、磁気的、核磁気共鳴またはその他の物理的特性を強化するか又は変更する、その他の適切な材料を含むことができる。
【００６５】
例示的なアイコン層材料は、ロードインダストリーズ（Ｌｏｒｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）のＵ１０７フォトポリマーである。本明細書に明示的に教示されない他の特性、材料、方法、手段およびこれらの組み合わせは、当業者にとって明白であるように、本発明の範囲に含まれるものと理解される。
【００６６】
微細構造アイコン画像要素−熱形成、鋳造（キャスティング）、圧縮成形、射出成形、エンボス、パターン化放射線照射（露光）および現像、レーザ露光および現像、インクジェット印刷、電子印刷、印刷、彫刻、電鋳、刻線（ruling）、写真、ホログラフィー、および周知の硬化、エッチングまたは膨潤プロセスと組み合わされた感光性エマルジョン（乳剤）のレーザ照射、マスキングおよび堆積過プロセス、マスキングおよび化学エッチング、マスキングおよび反応イオンエッチング、マスキングおよびイオンビームフライス、マイクロマシニング（加工）、レーザ加工およびレーザアブレーション（切除）、フォトポリマー露光および現像、およびその他の適切な手段およびこれらの組み合わせを含む、多くの適切な手段によってアイコン層内に形成されることができる、物理的起伏または微細構造を有するアイコン要素。
【００６７】
微細構造画像アイコン要素は、好ましくは、液体フォトポリマーを、ポリマー基板（通常はＰＥＴ）とニッケルの微細構造アイコン画像要素ツールとの間でキャスティングし、上記のフォトポリマーを放射線硬化し、上記のポリマー基板を、それに付着した硬化フォトポリマーと共に上記のニッケル微細構造アイコン画像要素ツールから剥がすことによって形成される。
【００６８】
本明細書に明示的に教示されないその他の特性、材料、方法、手段、およびこれらの組み合わせは、当業者にとって明らかであるように、本発明の範囲に含まれるものと理解される。
【００６９】
微細構造アイコン画像要素ツールおよび方法−熱形成、鋳造（キャスティング）、圧縮成形、射出成形、エンボス、パターン化放射線照射および現像、電鋳法、フォトポリマー照射（露光）および現像により、微細構造アイコン画像要素をアイコン層内に形成するのに用いられるツール（工具）および方法。上記のツールは、熱形成、鋳造、圧縮成形、射出成形、エンボス、パターン化放射線照射および現像、レーザ照射（露光）および現像、インクジェット印刷、電子印刷、印刷、彫刻、電鋳、刻線、写真、ホログラフィー、周知の硬化およびエッチングまたは膨潤プロセスと組み合わされた感光性エマルジョン（乳剤）のレーザ照射、マスキングおよび堆積プロセス、マスキングおよび化学エッチング、マスキングおよび反応性イオンエッチング、マスキングおよびイオンビームフライス、マイクロマシニング、レーザ加工およびレーザアブレーション（切除）、フォトポリマー照射（露光）および現像、およびその他の適切な手段およびこれらの組み合わせを含む、多くの類似する適切な手段によって作成されることができる。
【００７０】
微細構造アイコン画像要素ツールは、好ましくは、硬質基板もしくは硬質透明基板上でのフォトレジスト材料の光露光および現像、微細構造フォトレジスト表面の導電金属化、および導電面上へのニッケル電鋳により、オリジナルの微細構造を生成する周知の方法によって作られる。
【００７１】
本明細書に明示的に教示されていないその他の特性、材料、方法、手段、およびこれらの組み合わせは、当業者にとって明らかであるように、本発明の範囲に含まれるものと理解される。
【００７２】
透明基板−ユニゾンモアレ拡大システムの光学素子（要素）を支持するのに用いられる、ガラス、金属酸化物、ポリマー、複合材料、生体ポリマー、糖類、セルロース、スターチ、ゼラチンおよびこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない、任意の実質的に平面的かつ実質的に光学的に透明な材料であって、上記の光学素子は、マイクロレンズアレイおよび１以上のアイコン画像アレイを任意選択的に含む。本発明のアイコン層およびモアレ拡大システムについての例示的な基板はＰＥＴポリマーフィルムである。
【００７３】
本明細書に明示的に教示されないその他の特性、材料、方法、手段、およびこれらの組み合わせは、当業者にとって明らかであるように、本発明の範囲に含まれるものと理解される。
【００７４】
基板−ガラス、金属、複合材料、金属酸化物、ポリマー、生体ポリマー、糖類、セルロース、スターチ、ゼラチン、紙、繊維質材料、非繊維質材料、箔、不織紙代用品、およびこれらの組み合わせを含むがこれに限定されない、任意の実質的に平面的な材料。本発明のための例示的な基板はＰＥＴポリマーフィルムである。
【００７５】
本明細書に明示的に教示されないその他の特性、材料、方法、手段、およびこれらの組み合わせは、当業者にとって明らかであるように、本発明の範囲に含まれるものと理解される。
【００７６】
共形（conformal）コーティング材料−塗布される表面の形状に一致するコーティング材料。スパッタされた金属コーティングは典型的な共形である。これは、水平面と同様に、垂直表面、微細構造側面およびアンダーカット領域をコーティングする。
【００７７】
非共形コーティング材料−塗布される表面の形状に一致しないコーティング材料。蒸着金属コーティング典型的な非共形である。これは、水平面を選択的にコーティングするが、垂直表面および微細構造側面のコーティングは不十分であり、アンダーカット領域はコーティングしない。
【００７８】
指向性（directional）コーティング材料−水平面および、コーティングソース（源）の通常の方向を指す表面法線を有する表面を選択的にコーティングするが、コーティングソースの通常の方向から離れる方向を指す表面法線を有する表面をコーティングしない、コーティング材料。オフセットもしくはバッフル蒸着金属コーティングは、指向性コーティング材料の一例である。金属蒸気の流れは、表面において実質的に法線から外れた角度に向けられるために、微細構造の「近い」面はコーティングされるが、微細構造の「遠い」面は影となりコーティングされない。
【００７９】
ここで図面を参照すると、図１ａは、システムの１以上の画像の視差直交移動を提供する本発明のマイクロ光学システム１２の一実施形態を描いている。
【００８０】
システム１２は、少なくとも二つの実質的に等しい対称軸を有し、二次元の周期的アレイに配列されているマイクロレンズ１。レンズ直径２は好ましくは５０μ未満であり、レンズ３の間の間隙は好ましくは５μ以下である（同じ測定値を意味するために用語「μ」と「μｍ」を同義的に使用している）。マイクロレンズ１はアイコン要素４の画像に焦点を合わせ、この画像１０を観察者に向かって投射する。システムは一般的には通常レベルの周囲照明を有する状況で使用されるため、アイコン画像の照明は反射された、または透過した周辺（環境）光から生じる。アイコン要素４はレンズ１を含むレンズアレイの周期と寸法とに実質的に類似する周期と寸法を有するアイコン要素の周期的アレイの一つの要素である。レンズ１とアイコン要素４の間には、レンズ１の材料と連続している、あるいはオプションとして（任意選択的に）別の基板８であってよい光学スペーサ５がある。（この実施形態ではレンズ９は基板から分離されている。）アイコン要素４は、好ましくは高分子材料製の密封層６によって任意選択的に保護されてよい。密封層６は、透明、半透明、薄い色が付いた、有色素、不透明、金属性、磁気、光学的に可変、または望ましい光学効果及び／またはセキュリティと認証のための追加の機能性を提供する、これらの任意の組み合わせであってよく、追加の機能性には、光学効果、導電率、または静電容量、磁場検出に依存する自動的貨幣認証、検証、追跡調査、計数及び検出のシステムのサポートが含まれる。
【００８１】
システムの総厚さ７は通常５０μ未満である。実際の厚さはレンズ１のＦ＃（Ｆ値）とレンズの直径２、及び追加のセキュリティ機能層または光学効果層の厚さに依存する。アイコン要素４の反復周期１１はレンズ１の反復周期に実質的に同一である。「縮尺比率（scale ratio）」、つまりレンズの反復周期に対するアイコンの反復周期の比率が、多くの異なる光学効果を生じさせるために使用される。実質的に１．００００に等しい軸に沿って対称的な縮尺比率の値は、レンズとアイコンの対称軸がずれているときにはユニゾンモーション視差直交効果を生じさせ、１．００００未満の軸対称的な縮尺比率の値は、レンズとアイコンの対称軸が実質的に位置合わせされているときにはユニゾンディープ効果とユニゾンスーパーディープ効果を生じさせ、１．００００より大きい軸対称的な縮尺比率の値は、レンズとアイコンの対称軸が実質的に位置合わせされているときにはユニゾンフロート効果とユニゾンスーパーフロート効果を生じさせる。Ｘ方向に０．９９５及びＹ方向に１．００５等の、軸非対称的な縮尺比率の値はユニゾン浮揚効果を生じさせる。
【００８２】
ユニゾンモーフ効果は、レンズ反復周期とアイコン反復周期のどちらかまたは両方の縮尺の歪み（ねじれ）によって、あるいはアイコンパターンの中に空間的に変化する情報を組み込むことによって得られる。ユニゾン３−Ｄ効果も、アイコンパターンの中に空間的に変化する情報を組み込むことによって生成されるが、本実施形態では情報はアイコンの位置に実質的に一致する特定の位置から見られるような三次元オブジェクトのさまざまな視点を表す。
【００８３】
図１ｂは、反復周期１１のレンズ１とアイコン４の正方形のアレイパターン及び光学スペーサ厚さ５を有する、図１ａの断面に描かれているように本システムの等角図を提示する（図１ａは正方形のアレイパターンに特有ではなく、すべての規則正しい周期的アレイパターンの代表的な断面である）。アイコン要素４は、前部の一部を切り取った断面で明確に見られる「＄」画像として示されている。レンズ１とアイコン要素４の間には実質的に１対１の対応があるが、レンズアレイの対称軸は、一般的にアイコンアレイの対称軸と厳密には整列していない。
【００８４】
縮尺比率が１．００００の、図１ａから図１ｂのユニゾン（視差直交運動）材料の実施形態の場合、レンズ１の軸とアイコン要素４の軸が実質的に一列であるときには、アイコン要素の結果として生じる合成画像（この例では、巨大な「＄」）は「膨張（blow-up）」し、理論上無限に近づく係数(factor)により拡大される。レンズ１の軸とアイコン要素４の軸のわずかな角度の非整列により、アイコン要素の合成画像の拡大比率が減少し、拡大された合成画像を回転される。
【００８５】
レンズ、光学スペーサ、アイコンの特定の組み合わせにより作成されたモーション合成画像は、視角の所与の変更に対して一貫した量だけ動き、この一貫した量は、合成画像の反復距離の割合である。例えば、０．２５インチの反復距離を有する合成画像を提供するユニゾンモーション材料が作成され、視角が１０度変わる時にこれらの合成画像が０．１インチの視差直交運動を有するように見える場合、１．０インチの合成画像反復距離を有するユニゾンを作成するのに用いられる同じレンズ、アイコン、およびスペーサは、視角が１０度変わる時に、比例して大きな０．４インチの視差直交運動を示すことになる。視差直交画像運動の量は、作成された合成画像の反復距離に適合するようにスケーリングされる。視角の変化とスケーリングされた視差直交運動との間の関係は、用いられるレンズのＦ＃に依存する。Ｆ＃の低いレンズは、選択された視角の変化に対して、Ｆ＃の大きなレンズよりも少ない量の視差直交運動を生じさせる。
【００８６】
ユニゾンモーション材料のために用いられる例示的なレンズは、０．８のＦ＃を有してよい。これが所望のＦ＃であることの理由の１つは、これが観察者の左目によって見られる画像と右目によって見られる画像との間の垂直視差を最小化するからである。垂直視差は、左目で見た画像と右目で見た画像との間の垂直方向のずれである。一方の画像は他方の画像に対して、垂直方向にずれているように見える。水平方向の画像視差は、普通で自然な現象である。これは、三次元の奥行きを認識するのに目−脳システムによって用いられる因子の１つである。人は通常、垂直方向の画像視差に遭遇しない。これは双眼鏡または双眼顕微鏡で、光学部品がずれている場合に時々見られることができる。水平方向の画像視差は、両眼の視界を有する人間に連続的に発生するが、垂直方向の画像視差は、自然界では決して起こらないので、人はこの垂直方向の画像視差に適応することにごく限られた能力しか有さない。このような適応には、一方の目が他方の目に対してわずかに上向きもしくは下向きであることが要求される。これは不自然な経験であり、人に悪影響を与えることがないが、不慣れな眼筋動作の結果として、すぐに観察者の目に身体的な感覚をもたらす。この身体的な感覚は、「眼が変な感じである」から「見づらい」まで多様な方法で説明されてきた。この影響は、視野の方位角方向に関係なく存在する（すなわち、ユニゾンモーション材料は、その効果を失うことなくその平面内の任意の角度に回転されることができる）。いかなる種類の従来の印刷も、観察者の眼にこの身体的感覚を引き起こすことはない。
【００８７】
ユニゾンモーション材料は、画像の垂直方向視差を強化することで、観察者にこの感覚を引き出すよう設計されることができる。観察者の眼は水平面に配置されているため、ユニゾンモーション材料には垂直方向の画像視差が存在する。左目からの視野は、右目からの視野とは異なる水平角度からであるので、左目によって見られる合成画像は、右目によって見られる合成画像に対して垂直方向に視差直交的に移動され、したがって垂直方向の画像視差を生じる。垂直方向画像視差の量は、低いＦ＃のレンズでは小さく、通常は観察者に気づかれない。しかし、観察者の眼に垂直方向の視差感覚を意図的に作成するために、Ｆ＃が２．０以上などのより大きなＦ＃のレンズを用いることにより垂直方向の画像視差を強化することができる。
【００８８】
ユニゾンモーション材料において強化された垂直方向の画像視差を作成することで得られる１つの利点は、このように観察者に引き出される身体的感覚が固有、即時、かつ自動的なものであり、したがって新規の認証方法として機能できることである。他の既知の材料のどれも、視野の全ての方位角方向から類似の感覚を提供することはできない。
【００８９】
ユニゾンディープ、ユニゾンフロート、ユニゾン浮揚の実施形態の合成拡大比率は、システムの縮尺比率だけではなく、レンズ１の軸とアイコン要素４の軸の角度的整列にも依存する。縮尺比率が１．００００に等しくないとき、これらの軸が実質的に整列していることから得られる最大倍率は１／（１．００００−（縮尺比率））の絶対値に等しい。したがって、０．９９５の縮尺比率を有するユニゾンディープ材料は｜１／（１．０００−０．９９５）｜＝２００ｘという最大倍率を示すであろう。同様に、１．００５の縮尺比率を有するユニゾンフロート材料も｜１／（１．０００−１．００５）｜＝２００ｘという最大倍率を示すであろう。ユニゾンモーション材料の実施形態に類似した方法で、ユニゾンディープ、ユニゾンフロート、及びユニゾン浮揚の実施形態のレンズ１の軸とアイコン要素４の軸のわずかな角度の非整列はアイコン要素の合成画像の拡大比率を減少させ、拡大された合成画像を回転させる。
【００９０】
ユニゾンフロートまたはスーパーフロートのアイコンパターンにより生じる合成画像は逆様であり、ユニゾンフロートまたはスーパーフロートのアイコンパターンの向きに関して百八十度（１８０°）回転しているが、ユニゾンディープまたはスーパーディープのアイコンパターンにより生じる合成画像は、ユニゾンディープまたはスーパーディープのアイコンパターンの向きに関して垂直である。
【００９１】
図２ａは、ユニゾンモーション実施形態で見られる直感に反した視差直交画像運動効果を概略的に描いている。図２ａの左側は、水平軸１６を中心に振動又は回転（１８）する、一個のユニゾンモーション材料１２を平面図で描いている。合成拡大された画像１４がパ視差に従って移動すると、それは、材料１２が水平軸１６の回りで振動するのにつれて（図２ａに示されているように）上下に変位するように見えるであろう。このような明白な視差運動は実際のオブジェクト、従来のプリント及びホログラフィック画像に特有であろう。合成倍率画像１４は、視差運動を示す代わりに視差直交運動２０（通常予想される視差運動方向に垂直である運動）を示す。図２ａの右側は、それが水平回転軸１６を中心に振動する１８に従った単一の合成倍率画像１４の視差直交運動を示す一個の材料１２の斜視図を描いている。点線の輪郭２２は、合成倍率画像１４が視差直交によって右に移動した後の位置を示し、点線の輪郭２４は、合成倍率画像１４が視差直交によって左に移動した後の位置を示している。
【００９２】
ユニゾンディープとユニゾンフロートの実施形態の視覚的な効果が、図２ｂ、図２ｃに等角的に描かれている。図２ｂは、一個のユニゾンディープ材料２６が、観察者３０の目で見られるときに立体視ではユニゾンディープ材料２６の平面の下にあるように見える合成倍率画像２８を提示する。図２ｃは、一個のユニゾンフロート材料３２が、観察者３０の目で見られるときに立体視ではユニゾンフロート材料３４の平面の上にあるように見える合成倍率画像３４を提示する。ユニゾンディープ効果とユニゾンフロート効果は全方位視点位置で、及び垂直仰角（ユニゾンディープ材料２６またはユニゾンフロート材料３２への観察者３０の目の視線方向が材料の表面の垂直であるような）から通常４５度未満である浅い仰角まで広範囲の仰角位置で可視である。幅広い範囲の視角と向きでのフロート効果は、ユニゾンディープ材料とユニゾンフロート材料を、円柱形のレンズ状の光学部品またはホログラフィーを使用するシミュレーションから区別する、単純且つ簡単な方法を提供する。
【００９３】
ユニゾン浮揚実施形態効果が、図２ｄから図２ｆに、ユニゾン浮揚材料３６の三つの異なる方位角回転における合成倍率画像３８の立体視で知覚される奥行き位置を示す等角図、及びこれらに対応する、観察者３０の目によって見られるユニゾン浮揚材料３６及び合成倍率画像３８の平面図によって描かれている。図２ｄは、前記材料が平面図で図示されるように傾けられているときに立体視的にユニゾン浮揚材料３６の下の平面にあるように見える画像として合成倍率画像３８（以下「画像」と称する）を描いている。平面図の中の濃い太線は説明のための方位角向きの基準３７として示されている。図２ｄでは、向きの基準３７が垂直方向に整列し、画像３８が水平方向に整列していることに注意されたい。縮尺比率が、観察者の二つの目の瞳孔を結ぶ線と実質的に平行に位置合わせ（整列）されたユニゾン浮揚材料３６の第一の軸に沿って１．０００未満であるため（これを以後「立体視縮尺比率」と呼ぶ）、画像３８はユニゾンディープ位置に見える。ユニゾン浮揚材料３６の立体視縮尺比率はこの第一の軸に垂直な第二の軸に沿って１．０００を上回り、それにより第二の軸が図２ｆに示されているように観察者の目の瞳孔を結ぶ線に実質的に平行に位置合わせされるとき、画像３８のユニゾンフロート効果を生じさせる。向きの基準３７はこの図の水平位置にあることに注意されたい。図２ｅはこの方角的向きの立体視縮尺比率が実質的に１．０００であるためにユニゾンモーション視差直交画像効果を生じさせるユニゾン浮揚材料３６の中間の方角的向きを描く。
【００９４】
材料が方角的に回転するにつれてユニゾン浮揚材料３６の下（図２ｄ）からユニゾン浮揚材料３６の高さ（図２ｅ）まで、及びさらにユニゾン浮揚材料３６の上の高さ（図２ｆ）まで移動するユニゾン浮揚画像３８の視覚的な効果は、ユニゾン浮揚材料３６を従来の印刷情報と結合することにより強化できる。従来の印刷物の変化しない立体視奥行きは、画像３８の立体視奥行き移動をさらによく知覚するための基準平面として働く。
【００９５】
ユニゾン材料が「ポイント」光源（例えば、スポットライトまたはＬＥＤフラッシュライト）または平行光源（例えば、太陽光）等の強力な指向性の光源によって照明されるとき、アイコンの「影の画像」が見られる。これらの影の画像は多くの点で特異である。ユニゾンにより提示される合成画像は、照明の方向が移動するにつれて移動しないが、生じる影の画像は移動する。さらに、ユニゾン合成画像は材料の平面とは異なる視覚面にありうる一方、影の画像はつねに材料の平面上にある。影の画像の色はアイコンの色である。したがって、黒いアイコンは黒い影の画像を生じさせ、緑のアイコンは緑の影の画像を生じさせ、白のアイコンは白の影の画像を生じさせる。
【００９６】
照明の角度が移動するにつれての影の画像の移動は、合成画像内に存在する視覚的な効果と同様に、特有の奥行きまたはモーションユニゾン効果に結び付けられる。したがって、光の角度が変化するにつれての影の画像の移動は、視角が変化されるときに合成画像が示す移動に匹敵する。特に、
モーションの影画像は、光源が移動するにつれて視差直交的に移動する。
ディープの影の画像は光源と同じ方向で移動する。
フロートの影の画像は光源の反対の方向に移動する。
浮揚の影の画像は前記の組み合わせである方向で移動する。
浮揚のディープ影画像は左右方向では光と同じ方向で移動するが、上下方向では光の方向と反対に移動する、又は浮揚フロート影画像は左右方向では光と反対に移動するが、上下方向では光と同じ方向で移動する、又は浮揚モーション影画像は光の移動に対して視差直交運動を示す。
ユニゾンモーフの影画像は、光源が移動するにつれてモーフィング効果を示す。
【００９７】
追加的な特異な影の画像の効果は、ＬＥＤ光等の発散する点光源がユニゾンフィルムに向かって移動し、及びユニゾンフィルムから離れるときに見られる。光源がさらに遠いときには、その発散する光線はさらに平行光線に非常に近似し、ディープ、スーパーディープ、フロートまたはスーパーフロートユニゾン合成画像によって生じる影の画像は合成画像とほぼ同じ大きさに見える。光が表面により近くにされると、フロートとスーパーフロートの材料の影の画像は拡大するが、照明が強力に発散的であるためディープ材料とスーパーディープ材料の影の画像は縮小する。これらの材料を集束照明で照明すると、フロート影画像とスーパーフロート影画像は縮小するが、ディープ影画像とスーパーディープ影画像は合成画像より大きなサイズに拡大する。
【００９８】
ユニゾンモーション材料の影画像は照明の集束または発散の変更につれて大幅に縮尺を変更せず、むしろ影の画像は照明の中心の回りを回転する。ユニゾン浮揚の影画像は、照明の集束または発散の変化されるときに一方向で縮小し、その垂直方向で拡大する。ユニゾンモーフの影の画像は、照明の集束または発散の変化につれて特定のモーフパターンに特有な様式で変化する。
【００９９】
これらの影画像の効果はすべてセキュリティ、偽造防止、ブランド保護用途、及び他の類似した用途のために活用されるユニゾン材料のための追加的な認証方法として使用できる。
【０１００】
図３ａから図３ｉは、マイクロレンズの対称的な二次元アレイのさまざまなパターンの多様な実施形態と充填比(fill-factor)を示す平面図である。図３ａ、図３ｄ及び図３ｇは、それぞれ正六角形のアレイパターン４０で配列されるマイクロレンズ４６、５２及び６０を描いている（破線のアレイパターン線４０、４２及び４４はレンズのパターンの対称を示すが、必ずしもレンズアレイの物理的な要素を表現していない）。図３ａのレンズはほぼ円形のベース形状４６を有し、図３ｇのレンズはほぼ六角形のベース形状６０を有し、図３ｄのレンズは角を丸くされた六角形５２である中間的なベース形状を有する。レンズ形状の類似する発展がレンズ４８、５４及び６２の正方形のアレイ４２に適用され、これらのレンズは、図３ｂ、図３ｅ及び図３ｈで見られるようにほぼ円形４８から角を丸くされた正方形５４、ほぼ正方形６２に及ぶベース形状を有する。対応して、正三角形アレイ４４は、図３ｃ、図３ｆ及び図３ｉに見られるようにほぼ円形５０から角を丸くされた三角形５８、ほぼ三角形６４に及ぶベース形状を有する。
【０１０１】
図３ａから図３ｉのレンズパターンは、本システムのために使用できるレンズを代表的に表している。レンズ間の間隙は画像の合成倍率に直接的に寄与しない。これらのレンズパターンの一つを使用して作成される材料も、同じ幾何学形状で、ほぼ同じ縮尺で配列されるアイコン要素のアレイを含み、ユニゾンモーション、ユニゾンディープ、ユニゾンフロート及びユニゾン浮揚の効果を生じさせるために使用される縮度の差異が許容される。図３ｃに示されているように間隙が大きい場合には、レンズは低い充填比を有するとされ、画像と背景間のコントラストはアイコン要素から散乱する光により減少する。間隙が狭い場合には、レンズは高充填比を有するとされ、画像と背景の間のコントラストが高くなり、レンズ自体に優れた焦点特性をもたらし、アイコン要素はレンズの焦点面の中に含まれる。一般的には、正方形または三角形のベースより、円形またはほぼ円形のベースの高品質の光マイクロレンズを形成する方が容易である。レンズ性能と間隙の最小化の優れたバランスは図３ｄ、つまり角を丸くされた六角形のベース形状を有するレンズの六角形のアレイに示されている。
【０１０２】
低いＦ＃を有するレンズは、本システムでの使用に特に適している。ここで低Ｆ＃は４未満を意味し、特にユニゾンモーションの場合、約２以下を意味する。低Ｆ＃のレンズは、その直径に対して高い曲率及び対応して大きな凹形曲線(サグ：sag)、又は中心の厚さを有する。Ｆ＃が０．８の典型的なユニゾンレンズは、幅２８ミクロン、中心厚さ１０．９ミクロンの六角形のベースを有する。直径が５０ミクロン、焦点距離が２００ミクロンの典型的なドリンクウォーター（Ｄｒｉｎｋｗａｔｅｒ）レンズは４というＦ＃と、３．１ミクロンという中心厚さを有する。同じベースサイズに縮小すると、ユニゾンレンズはドリンクウォーターレンズのほぼ６倍の大きさの凹形曲線を有する。
【０１０３】
出願人は、例えば六角形のベースマルチゾーンレンズ等の多角形ベースのマルチゾーンレンズが円形ベースの球面レンズに優る重要且つ予期しない優位点を有することを発見した。前述したように、六角形ベースマルチゾーンレンズはそのストレスを緩和する形状のために製造性を大幅に改善するが、六角形ベースのマルチゾーンレンズを使用することにより取得される追加的な予期されていない光学利点がある。
【０１０４】
それぞれが本発明に異なった独自の優位点を提供する三つの光学ゾーンを所有するために、これらのレンズをマルチゾーンと呼ぶ。三つのゾーンは中心ゾーン（レンズの面積のほぼ半分を構成する）、側面ゾーン及び角ゾーンである。これらの多角形レンズは、中心ゾーンの回りの角ゾーンの内部に描画され、側面ゾーンを含む円の直径である有効直径を有する。
【０１０５】
本発明の六角形ベースのマルチゾーンレンズの中心ゾーンは、少なくとも同じ直径と焦点距離を有する球面と同様に、光を焦点させる非球面形状（例えば、公称焦点距離が２８ミクロンの直径２８ミクロンのレンズについて［ｙ=（５．１３１６Ｅ）Ｘ４−（０．０１６７９）Ｘ３＋（０．１２４９３１）Ｘ＋１１．２４８２４］によって定められる形状を有する）を有する。図３０は高分子基板７８６（レンズと基板ｎ＝１．５１）において公称焦点距離が２８ミクロン、公称直径２８ミクロンの六角形ベースマルチゾーンレンズ７８４の中心ゾーン７８０焦点特性７８２を示し、図３１は高分子基板７９４（レンズと基板ｎ＝１．５１）において公称焦点距離３０ミクロン、直径２８ミクロンの球面レンズ７９２の中心ゾーン７８８の焦点特性７９０を示している。これら二つの図の比較は、本開示の六角形マルチゾーンレンズ７８４も、少なくとも球面レンズ７９２と同様に機能することを明確に立証している。六角形ベースマルチゾーンレンズ７８４の中心ゾーン７８０は、高い画像解像度とさまざまな視角からの浅い被写界深度(shallow depth of field)を提供する。
【０１０６】
本発明の六角形ベースマルチゾーンレンズ７８４の六つの側面ゾーン７９６のそれぞれは、ゾーンの位置に複雑に依存する焦点距離を有するが、その効果は側面ゾーン７９６の焦点を、図３２に描かれているように中心ゾーン焦点の約＋／−１０パーセントに及ぶ値の範囲７９８で拡散させることである。焦点のこの垂直方向のぶれ７９８は、これらのゾーン７９６内のレンズの被写界深度を効果的に増加し、フラットフィールドレンズ(flat-field lens)を有するのと同等の利点を提供する。球面レンズ７９２の外側ゾーン８００の性能は図３３に示されている。焦点８０２の垂直方向のぶれは、六角形ベースマルチゾーンレンズ７８４の場合より球面レンズ７９２の場合は著しく少ない。
【０１０７】
これはオフノーマル表示にとって特に重要である。つまり増加した被写界深度及び効果的な平坦な視野により、その曲線状の焦点面がアイコン平面から分離されるときに球面レンズで発生する可能性がある突然の画像ピンボケが軽減される。その結果、六角形ベースマルチゾーンレンズを使用するユニゾン材料は、球面レンズを使用する同等なユニゾン材料よりさらに高い視角でより穏やかに焦点からフェードする合成画像を表示する。これは、それにより材料の有効視角が増し、したがってセキュリティ装置または画像プレゼンテーション装置としての実用性が高まるために望ましい。
【０１０８】
図３２の六角形ベースマルチゾーンレンズ７８４の角ゾーン８０６は、発散焦点特性を持ち、周囲の照明をアイコン平面上に散乱８０８することにより、ユニゾン材料の感度を照明状態に合わせて減少させる予期されない利点を提供する。図３３の球面レンズ７９２は、（アイコン平面領域８０４の中に散乱する光線がないことによって確かめられるように）広い領域で周囲照明を散乱せず、したがって球面レンズを使用して作られるユニゾン材料は、六角ベースマルチゾーンレンズを使用して作られるユニゾン材料より種々の角度から見られるときにより大きな合成画像輝度変化を有する。
【０１０９】
例示的な六角形ベースマルチゾーンレンズから得られる利点は、六角形ベースマルチゾーンレンズが球面レンズより高い充填比（平面を覆う能力）を有するためにさらに拡大される。球面レンズ間の間隙は事実上周辺光の散乱をもたらさないが、この非散乱領域は六角形ベースマルチゾーンレンズの場合はるかに小さい。
【０１１０】
したがって、従来の光学規格によって評価されたとき六角形ベースマルチゾーンのレンズの焦点特性が球面レンズの焦点特性より劣っているとしても、本発明の状況においては、六角形ベースマルチゾーンレンズは球面レンズに優る予期されていない利点及び優位点を提供する。
【０１１１】
いずれかのタイプのレンズは、アイコン平面上への周囲照明の散乱を強化するために、散乱微細構造またはレンズ間隙空間の中に導入される、あるいは組み込まれる散乱物質を追加することにより利益を得ることができる。さらにレンズ間隙空間は、周辺照明をアイコン平面上に導くために集束するまたは発散する焦点特性の小半径の凹凸（メニスカス）レンズを形成する材料で充填できる。これらの方法は例えば光散乱粒子をレンズ間隙凹凸レンズ充填材料の中に組み込むことによって結み合わされてよい。代替的に、レンズ間隙ゾーンは最初から適切な散乱レンズ間隙ゾーンを用いて製造されてもよい。
【０１１２】
フィルムの表面とレンズの端縁間の高い接触角度が、製造中に工具からレンズを分離するためにかけられる力の応力（ストレス）集中部として働くため、これらの比率を有する球面レンズは製造が非常に困難である。これらの高いストレスはレンズのフィルムへの付着を失敗させ、工具からのレンズの取り外しを失敗させる傾向がある。さらに、低Ｆ＃の球面レンズの光学性能はレンズの中心から離れる半径方向のゾーンについて徐々に危うくなる。つまり低Ｆ＃の球面レンズはそれらの中心ゾーン近く以外では十分に焦点が合わない。
【０１１３】
六角形ベースレンズは、さらにほぼ円形のベースを有するレンズに対して予期されていない重要な利点を有する。つまり、六角形のレンズは、ほぼ円形のベースの光学的に同等なレンズより低い剥離力で工具から取り外される。六角形のレンズは、その中心近くでほぼ軸対称な形状から、六角形に対称な形状に融合する形状を、ベースで応力集中部として働く角とともに有する。鋭いベース角により引き起こされる応力の集中により、レンズを製造中にそれらのモールドから分離するために必要とされる全体的な剥離力が削減される。この効果はかなりの大きさである。製造中の剥離力は、ほぼ円形のベースレンズに比較して、六角形ベースのレンズの場合２または３以上の係数で、削減できる。
【０１１４】
材料の画像コントラストは、不透明な有色の光を吸収する（濃い色の）材料でレンズ間隙空間を充填することにより強化することができ、これは事実上、レンズのためのマスクを形成する。これによりレンズ間隙空間を通じてアイコン層から散乱する光から生じるコントラストの減少が低減される。この間隙充填による追加的な効果は、入射する周囲照明が間隙を通ってアイコン平面に通過するのが遮られるために画像全体がより暗くなるという点である。その周辺に迷走集束を有するレンズにより生じる画像の明瞭性も、この充填剤が迷走周辺レンズゾーンを閉塞する不透明な有色素性の間隙充填剤により改善できる。
【０１１５】
別の効果は間隙空間を白または明るい色の材料、あるいはユニゾン材料に使用される基板に色が一致する材料で充填することにより得られる。明るい色のレンズ間隙充填が十分に濃密であり、アイコン平面がアイコン要素と背景の間で強力なコントラストを有している場合、ユニゾン合成画像は、反射光で見られるときには実質的に非可視であり、レンズ側から透過光で見られるときにははっきりと可視であるが、アイコン側から見られるときには不可視となる。これにより透過光でのみ可視で、一方の側からだけ可視である一方向透過画像を有するという新規なセキュリティ効果が提供される。
【０１１６】
蛍光材料は、追加的な認証手段を提供するために、可視光顔料の代わりに、あるいは可視光顔料に加えて、レンズ間隙コーティングに使用できる。
【０１１７】
図４は、本材料の軸に沿った立体視縮尺比率、ＳＳＲ（アイコン要素反復周期／レンズアレイ反復周期）を変更したときの効果を図示する。１．００００より大きいＳＳＲを有するシステムのゾーンはユニゾンフロート効果とスーパーフロート効果を生じさせ、実質的に１．００００を有するゾーンはユニゾンモーション視差直交運動（ＯＯＰＭ）効果を生じさせ、１．００００未満のＳＳＲを有するゾーンはユニゾンディープ効果とユニゾンスーパーディープ効果を生じさせる。システムフィルムの軸に沿って変動させることにより、これらの効果のすべてを生じさせ、種々の方法で一方から別の方へ遷移させることができる。この図は、無限の種々のこのような組み合わせの一つを描いている。破線６６は、実質的に１．００００に一致するＳＳＲ値、ユニゾンディープとユニゾンスーパーディープ、及びユニゾンフロートとユニゾンスーパーフロートの間の分界線、及びＯＰＭを示すＳＳＲ値を示している。ゾーン６８では、ユニゾン材料のＳＳＲは０．９９５であり、ユニゾンディープ効果を生じさせる。
【０１１８】
これに隣接しているのは、ＳＳＲが０．９９５から最大１．００５まで傾斜し、ユニゾンディープからユニゾンフロート効果への空間的な遷移を生じさせるゾーン７０である。次のゾーン７２のＳＳＲは１．００５であり、ユニゾンフロート効果を生じさせる。次のゾーン７４はユニゾンフロート効果からユニゾンディープ効果への下方への円滑な遷移を生じさせる。ゾーン７６はユニゾンディープ効果から上方に段階的にＯＰＭに、ユニゾンフロート効果に進み、ゾーン７８でＯＰＭに段階的に戻る。これらの効果を達成するために必要とされる反復周期の変化は、通常、アイコン要素層の中で最も容易に実現される。合成倍率画像を実質的に類似したサイズに保つために、各ゾーンの中でＳＳＲを変化させることに加え、アレイの各ゾーンの回転角度を、好ましくはアイコン要素アレイの範囲内で変えることが望ましい。
【０１１９】
このグラフを解釈する最も簡単な方法は、それを一個の本システム材料のこの軸全体で知覚されるだろう立体視奥行きの断面として見ることである。したがって、立体的に彫刻された画像の視野、つまり輪郭が付けられた視覚的な表面を、ＳＳＲの局所的な制御により、及びオプションとして対応するアレイ回転角度の局所的な制御により作成することができる。この立体的に彫刻された表面は、人間の顔を含む無制限の範囲の形状を表すために使用できる。立体的に彫刻されたグリッド、つまり周期的ドットの効果を生じさせるアイコン要素のパターンは、複雑な表面を視覚的に表示するための特に効果的な方法でありうる。
【０１２０】
図５ａから図５ｃは、本システムの材料の製造において一方のアレイパターンを他方に関して回転させる効果を描く平面図である。図５ａは、アレイ軸の角度の大きな変化がない規則正しい周期的なアレイ間隔８２を有するレンズアレイ８０を示す。図５ｂは、アレイ軸方位角度８６が漸次的に変化するアイコン要素アレイ８４を示す。レンズアレイ８０が、図示されているように、レンズアレイをアイコンアレイの上に平行移動させることによりアイコン要素アレイ８４と結み合わされる場合、結果として生じる近似する視覚効果が図５ｃに示されている。図５ｃでは、レンズアレイ８０とアイコンアレイ８４を結合することにより作成された材料８８が、材料全体で縮尺と回転が変化する合成倍率画像８９，９０、９１のパターンを作成する。画像８９は材料８８の上端に向かって大きく、回転は小さい。画像９０は、材料８８の中上部に向かって小さくなり、画像８９に対してかなりの角度で回転される。画像８９と９１の間のさまざまな縮尺と回転はレンズパターン８２とアイコン要素パターン８６の角度のある非整列（位置ずれ）における差異の結果である。
【０１２１】
図６ａから図６ｃは、一つの合成倍率ＯＰＭ画像９８を別の合成倍率画像１０２に、第一の画像がアイコン要素パターン９２と９４内で境界１０４を横切って移動するにつれて、モーフィングさせるための方法を描く。アイコン要素パターン９２は、拡大された差込図９６に示される円形のアイコン要素９８を持っている。アイコン要素パターン９４は、拡大された差込図１００に示されている星形のアイコン要素１０２を持っている。アイコン要素パターン９２と９４は別々のオブジェクトではないが、その境界１０４で接合されている。材料がアイコン要素のこの結合パターンを使用して組み立てられるとき、結果として生じるＯＰＭ画像は図６ｂと図６ｃに描かれているモーフィング効果を示すであろう。図６ｂは、境界１０４を横切って右１０７に移動し、右に移動するにつれ星画像１０２が境界から出現するＯＰＭ円形画像９８を示している。画像１０６は、遷移中であり、それが境界を越えるときの部分円及び部分星である。図の図６ｃは、画像がさらに右に移動した後の画像を示している。つまり画像９８が今度は境界１０４にさらに近づいており、画像１０６は円から星へのその変型を完了するために境界をほとんど完全に越えている。モーフィング効果は、確かな（ｈａｒｄ）境界１０４を有する代わりに一方のアイコン要素パターンから他方への遷移ゾーンを作成することにより、より突然ではなく達成できる。遷移ゾーンでは、アイコンは一連の段階を通して徐々に円から星に変化するであろう。結果として生じるＯＰＭ画像の視覚的なモーフィングの円滑さは遷移に使用される段階の数に依存するだろう。画像的な可能性の範囲は無限である。例えば、遷移ゾーンは、円が収縮する一方、鋭い星の一点がそこから突出してくるように見えるように、あるいは代わりに円の側面が内向きに窪んでずんぐりした星を生成し、それが最終的なデザインに到達するまで漸次鋭くなっていくように設計できる。
【０１２２】
図７ａから図７ｃは、アイコン要素の代替的実施形態を描く本システムの断面である。図７ａは光学スペーサ５によってアイコン要素１０８から分離されるレンズ１を有する材料である。アイコン要素１０８は光学スペーサ５の下面に塗布される無色、有着、薄い色の付いた、あるいは染料のパターンにより形成されている。この種のアイコン要素１０８を付着させるためには、印刷解像度が十分に細かい限り、インクジェット、レーザジェット、凸版印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、及び凹版印刷等の多数の一般的な印刷方法のいずれもが使用できる。
【０１２３】
図７ｂは、アイコン要素１１２の別の実施形態を用いた類似した材料システムを描いている。この実施形態では、アイコン要素は支持材料１１０に埋め込まれている顔料、染料、または粒子から形成される。この実施形態の支持材料１１０内のアイコン要素１１２の例は、写真乳剤としてのゼラチンの中の銀粒子、インクレセプタまたはコーティングに吸収された有色素性のまたは染色されたインク、染料レセプタコーティングの中への染料昇華転写、及び画像形成フィルムの光発色（フォトクロミック）性画像または熱発色（サーモクロミック）性画像を含む。
【０１２４】
図７ｃは、アイコン要素１１４を形成する微細構造手法を描いている。この方法には、ほとんど無制限の空間解像度という利点がある。アイコン要素１１４は、微細構造１１３または立体（ソリッド）領域１１５の中の間隙から、単独であるいは組み合わせで形成できる。間隙(void)１１３は任意選択的に蒸着金属、異なる屈折率を有する材料、あるいは染料または有色素材料等の別の材料で充填またはコーティングできる。
【０１２５】
図８ａ、図８ｂは、アイコン要素のポジティブな実施形態とネガティブな実施形態を描く。図８ａは、透明な背景１１８を背にして着色された、染められた、あるいは有色素性１２０のポジティブなアイコン要素１１６を示している。図８ｂは、着色された、染められたあるいは有色素性の背景１２０を背にして透明１１８であるネガティブなアイコン要素１２２を示している。本システムの材料はポジティブとネガティブの両方のアイコン要素をオプションとして組み込んでよい。ポジティブなアイコン要素とネガティブなアイコン要素を作成するこの方法は、図７ｃの微細構造アイコン要素に特によく適応される。
【０１２６】
図９は、本システムのピクセルゾーン材料の一実施形態の断面図を示す。本実施形態は、短い焦点を有するレンズ１２４のあるゾーンと、長い焦点１３６を有するレンズのある他のゾーンを含む。短焦点レンズ１２４は、レンズ１２４の焦点面に配置されているアイコン平面１２８内のアイコン要素１２９の画像１２３を投射する。長焦点レンズ１３６は、レンズ１３６の焦点面に配置されているアイコン平面１３２内のアイコン要素１３７の画像１３４を投射する。光学分離体１２６は、端焦点レンズ１２４をその関連付けられるアイコン平面１２８から分離する。長焦点レンズ１３６は、光学分離体１２６、アイコン平面１２８、及び第二の光学分離体１３０の厚さの合計分、その対応するアイコン平面１３２から分離される。第二のアイコン平面１３２内のアイコン要素１３７は短焦点レンズ１２４の焦点深度外であるため、短焦点レンズゾーンで明確な合成倍率画像を形成しない。同様に、アイコン要素１２９は長焦点レンズ１３６に近すぎて、明確な合成倍率画像を形成できない。したがって、長焦点レンズ１３６を支える材料のゾーンはアイコン要素１３７の画像１３４を表示する一方、短焦点レンズ１２４を支える材料のゾーンはアイコン要素１２９の画像１２３を表示する。投射される画像１２３と１３４は、デザイン、色、ＯＰＭ方向、合成倍率係数、及び前述されたディープ、ユニゾン、フロート、及び浮揚の効果を含む効果において異なっていてよい。
【０１２７】
図１０は、本システムのピクセルゾーン材料の代替的な実施形態の断面図である。この実施形態は、持ち上げられていないレンズ１４８のベースの上に、レンズサポートメサによって持ち上げられたレンズ１４０のあるゾーンを含む。持ち上げられたレンズ１４０の焦点距離は距離１５８であり、これらのレンズの焦点は第一のアイコン平面１５２に配置される。持ち上げられていないレンズ１４８の焦点距離１４８は距離１６０であり、これらのレンズの焦点は第二のアイコン平面１５６に置かれる。これらの二つの焦点距離１５８と１６０は類似するように、または異なるように選択されてよい。持ち上げられたレンズ１４０はレンズ１４０の焦点面に配置されるアイコン平面１５２のアイコン要素１６２の画像１３８を投射する。持ち上げられていないレンズ１４８は、レンズ１４８の焦点平面に配置されるアイコン平面１５６のアイコン要素１６４の画像１４６を投射する。持ち上げられたレンズ１４０は、レンズサポートメサ１４４と光学分離体１５０の厚さの合計だけその対応するアイコン要素１６２から分離される。持ち上げられていないレンズ１４８は、光学分離体１５０、アイコン層１５２、及びアイコン分離体１５４の厚さの合計でその対応するアイコン要素１６４から分離される。第二のアイコン平面１５６内のアイコン要素１６４は持ち上げられたレンズ１４０の焦点深度外にあるため、持ち上げられたレンズゾーンで明確な合成倍率画像を形成しない。同様に、アイコン要素１５２は持ち上げられていないレンズ１４８に近すぎるので、明確な合成倍率画像を形成しない。したがって、持ち上げられていないレンズ１３６を支える材料のゾーンはアイコン要素１５６の画像１４６を表示するであろう一方、持ち上げられたレンズ１４０を支える材料のゾーンはアイコン要素１６２の画像１３８を表示するであろう。投射される画像１３８と１４６は、デザイン、色、ＯＰＭ方向、合成倍率係数、及びディープ、ユニゾン、フロート及び浮揚の効果を含む効果において異なっていてよい。
【０１２８】
図１１ａ、図１１ｂは、本システムの非屈折実施形態を描く断面図である。図１１ａは、アイコン要素１７２の画像１７４を投射するために屈折レンズの代わりに焦点反射器１６６を使用する実施形態を描く。アイコン層１７０は観察者の目と集光光学部品の間にある。焦点反射器１６６は、高い集光効率を得るために金属化１６７できる。アイコン層１７０は光学分離体１６８によって反射器の焦点距離に等しい距離に維持される。図１１ｂは、この材料のピンホール光学部品実施形態を開示する。コントラストの強化のために好ましくは色が黒の不透明な上層１７６は、開口１７８によって貫通されている。光学分離体要素１８０がシステムの視野を制御する。アイコン層１８２の中のアイコン要素１８４はピンホールカメラのピンホール光学部品に類似した方法で開口１７８を通して結像される。開口を通過する光量が少ないために、本実施形態は、光が最初にアイコン平面１８２を通過し、次に開口１７８を通過するように背面照明されるときに、最も効果的である。前述された実施形態のそれぞれの効果、つまりＯＰＭ、ディープ、フロート、及び浮揚は、反射システムの設計またはピンホール光学部品システムの設計のいずれを使用しても作成できる。
【０１２９】
図１２ａ、図１２ｂは、全屈折材料１８８の構造をハイブリッド屈折／反射材料１９９と比較する断面図である。図１２ａは、マイクロレンズ１９２がアイコン平面１９４から光学分離体１９８によって分離されている例示的な構造を描いている。オプションとしての密封層１９５は、屈折システムの総厚さ１９６に寄与する。レンズ１９２は、観察者（不図示）に向かってアイコン画像１９０を投射する。ハイブリッド屈折／反射材料１９９は、その直下にアイコン平面２０８があるマイクロレンズ２１０を含む。光学スペーサ２００はレンズ２１０とアイコン平面２０８を反射層２０２から分離する。反射層２０２は、蒸着された、またはスパッタリングされたアルミニウム、金、ロジウム、クロミウム、オスミウム、劣化ウランまたは銀により、化学的に蒸着された銀によって、あるいは多層干渉フィルムによって金属化できる。アイコン層２０８から散乱する光は反射層２０２から反射し、アイコン層２０８を通過して、観察者（不図示）に向かって画像２０６を投射するレンズ２１０の中に入る。これらの図の両方とも、ほぼ同じ縮尺で図示されている。目視による比較によって、ハイブリッド屈折／反射システム１９９の総システム厚さ２１２は、全屈折システム１８８の総システム厚さ１９６の約半分であることが分かる。同等なシステムの例示的な寸法は総反射システム１８８厚さ１９６では２９μであり、総ハイブリッド屈折／反射システム１９９厚さ２１２の場合１７μである。屈折／反射システムの厚さはさらにスケーリングにより削減できる。したがって、レンズ直径１５μを有するハイブリッドシステムは、約８μの総厚さで作ることができる。前述された実施形態のそれぞれの効果、つまりＯＰＭ、ディープ、フロート、浮揚、モーフ、及び３−Ｄは、ハイブリッド屈折／回折設計を使用して作成できる。
【０１３０】
図１３は、本システムの「ｐｅｅｌ−ｔｏ−ｒｅｖｅａｌ(剥がすと表示される)」タンパー表示材料を示す断面である。この実施形態は、それが不正に変更されるまで画像を表示しない。不正に変更されていない構造は領域２２４内に示され、屈折システム２１４が、基板２１８と、レンズ２１５と共形である剥離可能な（ｐｅｅｌａｂｌｅ）層２２０からなる最上層２１６の下に光学的に埋められている。剥離可能な層２２０は、事実上、正のレンズ２１５に適合し、その光学能力を無効にする負のレンズ構造２２０を形成している。レンズ２１５は、不正に変更されていない領域内ではアイコン層の画像を形成できず、アイコン平面から散乱する２２２光は焦点されない。最上層２１５はオプションとしてフィルム基板２１８を含んでよい。領域２２６に示されているタンパーにより、最上層２１６が屈折システム２１４から解離され、レンズ２１５を露出することによりそれらが画像２２８を形成できるようになる。前述された実施形態のそれぞれの効果、つまりＯＰＭ、ディープ、フロート及び浮揚は、図１３のタイプのタンパー表示「ｐｅｅｌ−ｔｏ−ｒｅｖｅａｌ」システムに含まれることができる。
【０１３１】
図１４は、本システムの「ｐｅｅｌ−ｔｏ−ｃｈａｎｇｅ（剥がすと変更される）」タンパー表示材料の実施形態を描く断面図である。この実施形態は、タンパー（不正変更）２５２の前には第一のアイコン平面２４２の第一の画像２４８を表示し、次にそれが不正変更された後は領域２５４での第二の画像２５８を表示する。不正に変更されていない構造は領域２５２で示され、二つの屈折システム２３２と２３０が積み重ねられている。第一のアイコン平面２４２は第二のシステムのレンズ２４０の下に位置する。領域２５２内でのタンパーの前に、第一の、つまり上部のシステム２３２が第一のアイコン平面２４２の画像を提示する。第二のアイコン平面２４６はレンズ２３４の焦点深度から遠くに外れすぎているので明確な画像を形成できない。第一のレンズ２３４は、オプションとして基板２３６と第二のレンズ２４０と共形である剥離可能な層２３８によって第二のレンズ２４０から分離されている。剥離可能な層２３８は、事実上、正のレンズ２４０上に適合し、その光学的能力を無効にする負のレンズ構造２３８を形成する。最上層２３２は、オプションとしてフィルム基板２３６を含んでよい。不正変更の結果、領域２５４に示されている最上層２３２が、第二の屈折システム２３０から剥がされる（２５６）ことにより、第二のレンズ２４０が露出され、それらが第二のアイコン層２４６の画像２５８を形成できるようになる。第二のレンズ２４０は、アイコン層がレンズ２４０に近すぎるために第一のアイコン層２４２の画像を形成しない。
【０１３２】
タンパー表示材料の本実施形態は、品物に付けられるテープまたはラベルとしての用途によく適している。不正変更は最上層２３２を解離させ、第二のシステム２３０を品物に付着したままにする。不正変更の前には、本実施形態は第一の画像２４８を提示する。不正変更２５４の後には、剥がされた層２５６は画像をまったく提示しないが、依然として品物に取り付けられている第二のシステム２３０は第二の画像２５８を提示する。前述された実施形態のそれぞれの効果、ＯＰＭ、ディープ、フロート、及び浮揚は、第一のシステム２３２または第二のシステム２３０のいずれにも含まれることができる。
【０１３３】
図１４の効果に類似する効果を達成する代替的な実施形態は、二つの別々のシステムを互いに積層させることに注意されたい。この実施形態では、上層が剥がされると、それは第一のアイコン平面とそれに伴うその画像（複数の場合がある）が外され、第二のシステム及びその画像（複数の場合がある）を明らかにする。
【０１３４】
図１５ａから図１５ｄは、本システムの様々な両面実施形態を示す断面図である。図１５ａは、一方の側でレンズ２６２によって結像２６８され、反対側で第二のレンズ２６６のセットによって結像２７０される、単一のアイコン平面２６４を含む両面材料２６０を描いている。左側から見られる画像２６８は（図示されるように）、右側から見られる画像２７０の鏡像である。アイコン平面２６４は、鏡像で同様に見えるシンボルまたは画像であるアイコン要素、または鏡像で異なって見えるアイコン要素、あるいはアイコン要素の一部は、一方の側から見られるときに正しく読み取られ、他方のアイコン要素は、他方の側から見られるときに正しく読み取られるようなアイコン要素の組み合わせを含んでよい。前述された実施形態のそれぞれの効果、つまりＯＰＭ、ディープ、フロート及び浮揚は、本実施形態に従って両面材料のいずれの側面からも表示できる。
【０１３５】
図１５ｂは、２セットのレンズ２７４と２８０のそれぞれによって、それぞれ結像（２８２及び２８６）される、二つのアイコン平面２７６と２７８を有する別の両面実施形態２７２を描く。この実施形態は、本体、図１ａに描かれているような二つの別々のシステム２８７と２８９であり、それらの間のアイコン層スペーサ２７７により共に接合されている。このアイコン層スペーサ２７７の厚さがレンズのセットによって「間違った」アイコン層が結像（２８４及び２８８）される程度を決定する。例えば、アイコン層スペーサ２７７の厚さがゼロであり、その結果アイコン層２７６と２７８が接している場合、両方のアイコン層はレンズ２７４と２８０の両方のセットにより結像される。別の例では、アイコン層スペーサ２７７の厚さが実質的にレンズ２７４と２８０の焦点深度より大きい場合には「間違った」アイコン層はレンズ２７４と２８０によって結像されない。さらに別の例では、レンズ２７４の一方のセットの焦点深度が大きいが、レンズの他方のセットの焦点深度が小さい場合（レンズ２７４と２８０が異なるＦ＃を有するために）、両方のアイコン平面２７６と２７８ともレンズ２７４を通して結像２８２されるが、一方のアイコン平面２７８だけがレンズ２８０を通して結像されるため、この種の材料は一方の側からは二つの画像を示すが、反対側からは、それらの画像の内の一方の鏡像だけしか示さない。前述された実施形態のそれぞれの効果、ＯＰＭ、ディープ、フロート及び浮揚は、本実施形態に従って両面材料のいずれの側面からも表示でき、投射される画像２８２と２８６は同じ色であっても異なる色であってもよい。
【０１３６】
図１５ｃは、材料の片側にあるレンズがアイコンの「間違った」セットを見るのを遮る有色素アイコン層スペーサ２９８を有するさらに別の両面材料２９０を示している。レンズ２９２はアイコン層２９６を結像２９４するが、有色素アイコン層２９８が存在するためにアイコン層３００は結像できない。同様に、レンズ３０２はアイコン層３００を結像３０４するが、有色素アイコン層２９８が存在するためにアイコン層２９６は結像できない。前述された実施形態のそれぞれの効果、つまりＯＰＭ、ディープ、フロート、及び浮揚は、本実施形態に従って両面材料のいずれの側面からも表示でき、投射される画像２９４と３０４は同じ色であっても異なる色であってもよい。
【０１３７】
図１５ｄは、アイコン層３１４を結像３１８するレンズ３０８と、アイコン層３１０を結像３２２する反対側のレンズ３１６を有するさらなる両面材料３０６の実施形態を開示している。アイコン層３１０は、レンズ３０８のベースに近い、または実質的に接しており、アイコン層３１４はレンズ３１６のベースに近い、または実質的に接している。アイコン３１０はレンズ３０８に近すぎて画像を形成できないため、それらの光は集束する代わりに散乱３２０する。アイコン３１４はレンズ３１６に近すぎて画像を形成できないため、それらの光は集束する代わりに散乱３２４する。前述された実施形態のそれぞれの効果、つまりＯＰＭ、ディープ、フロート及び浮揚は本実施形態に従って両面材料のいずれの側からも表示でき、投射される画像３１８と３２２は同じ色であっても異なる色であってもよい。
【０１３８】
図１６ａから図１６ｆは、グレースケールまたは色調アイコン要素、ならびに以後の合成倍率画像を本システムで作成するための三つの異なる方法を図解する断面図と対応する平面図である。図１６ａから図１６ｃは、光学分離体３０９の一部及び透明な微細構造アイコン層３１１の部分を含む材料３０７のアイコン側の断面詳細である。アイコン要素は、浅浮き彫り面３１３、３１５、３１７として形成され、次いで有色素材料または染料３２３、３２５、３２７でそれぞれ充填される。アイコン層の下面はオプションとして、透明、薄い色が付いた、着色された、染色された、または有色素性、または不透明であってよい密封層３２１によって密封されてよい。アイコン要素の浅浮き彫り微細構造３１３、３１５及び３１７は、平面図で見られるようなアイコン要素の光学濃度の変動を生じさせるような、染色されたまたは有色素性の充填材料３２３、３２５、及び３２７の厚さの変動をそれぞれ提供する。アイコン要素３２３、３２５、及び３２７に対応する平面図は平面図３３７、３３９、及び３４１である。この方法をグレースケール合成倍率画像または色調合成倍率画像を作成するために使用することはここに開示されている例の詳細に限定されず、一般的には無制限の種々のグレースケール画像を作成するため適用されてよい。
【０１３９】
図１６ａはアイコン要素３１３、染色された、または有色素性のアイコン要素充填３１３、及び対応する平面図３３７を含む。この図の上部のアイコン平面の断面図はアイコン要素を通る一つの切断面を示すだけである。切断面の位置は、平面図３３７、３３９、及び３４１を通る破線３１９によって示されている。したがって、アイコン要素３１３の断面は、実質的に半球形のアイコン要素を通る一つの平面である。充填３２３の全体的な染料または顔料の密度を適切に制限することにより、染色されたまたは有色素性の充填３２３の厚さの変動が、平面図３３７に表されている色調の変動またはグレースケールの変動、光学濃度の変動を生じさせる。この種のアイコン要素のアレイは、同等なグレースケール変動を示す画像を生じさせるために本材料システム内で合成拡大できる。
【０１４０】
図１６ｂは、アイコン要素３１５、染色されたまたは有色素性のアイコン要素充填３２５、及び対応する平面図３３９を含む。平面図３３９は、アイコン要素３１５が表面の浅浮き彫り表現であることを示している。表面の画像の色調の変動は、断面図における複雑な厚さの変動３２５により示されるように複雑である。アイコン要素３１３に関して開示されているように、この種のアイコン要素のアレイは、３１５、３２５及び３３９によって示されるように、この例では表面の画像を表現する同等なグレースケール変動を示す画像を生じさせるために本材料システム内で合成拡大できる。
【０１４１】
図１６ｃは、アイコン要素３１７、染色されたまたは有色素性の充填３２７、及び対応する平面図３４１を含む。前記図１６ａ、図１６ｂの説明に類似した方法で、このアイコン要素構造の浅浮き彫り形状は染色され有色素性の充填３２７の外観における、及び本材料システムにより生じる合成倍率画像における色調変動を生じさせる。アイコン要素３１７は、丸みを帯びた表面に暗い中心を生じさせるアイコン要素３１３の効果に比較して、丸みを帯びた表面で明るい中心を作成するための方法を図示している。
【０１４２】
図１６ｄ、図１６ｅは、高屈折率材料３２８でコーティングされるアイコン要素３２９と３３１を含む透明な浅浮き彫り微細構造アイコン層３１１の別の実施形態３２６を開示する。アイコン層３１１は、それぞれアイコン要素３２９と３３１、３３０と３３２を充填するオプションとしての密封層３２１で密封できる。高屈折率層３２８は、全反射によりそれらから反射を生じさせることによって傾斜面の視認性を強化する。平面図３４２と３４４はアイコン要素３２９と３３１とそれらの合成倍率画像の外観の代表的な画像を提示する。この高屈折率コーティング実施形態は、アイコン及びその画像を可視にするために顔料または染料を追加することなく一種のエッジ強化効果を提供する。
【０１４３】
図１６ｆは、この相界面３３４微細構造に視覚的な定義を与えるために、空気、ガス、または液体体積３３６を使用する、透明な浅浮き彫り微細構造アイコン３３５のさらに別の実施形態３３３を開示する。オプションとしての密封層３４０は、空気、ガス、または液体体積３３６を捕捉するためのオプションとしての接着剤３３８を使用して、または使用せずに追加されてよい。相界面アイコン要素の視覚効果は、高屈折率コーティング済みアイコン要素３２９と３３１の視覚効果に類似している。
【０１４４】
図１７ａから図１７ｄは、Ｉ．Ｄ．カードと運転免許証等の製造で使用されてよい、印刷情報と組み合わせた積層フィルムとしての本システムの使用を示す断面図であり、材料３４８（前述された調整されたレンズと画像のマイクロアレイからなる）は表面のかなりの割合をカバーする。図１７ａは、印刷物３４７上で積層品として使用されているユニゾンの実施形態を描いている。アイコン層に少なくとも何らかの光透明性を有する材料３４８は、積層接着剤３５０を用いて紙または紙の代替物等の繊維質の基板３５４に積層され、繊維質基板３５４に予め付与された印刷要素３５２をカバーする、または部分的にカバーする。材料３４８は少なくとも部分的に透明であるため、印刷要素３５２はそれを通して見られることができ、この組み合わせの効果は静的印刷物と組み合わせて本システムの動的画像効果を提供することである。
【０１４５】
図１７ｂは、高分子フィルム等の非繊維質基板３５８に付与される印刷要素３５２上の積層品として使用されるシステム材料の実施形態を示す。図１７ａにおいてのように、アイコン層内で少なくともなんらかの光透明性を有する材料３４８は、積層接着剤３５０を用いてポリマー、金属、ガラス、またはセラミック代替物等の非繊維質基板３５８に積層され、非繊維質基板３５４に予め付与された印刷要素３５２をカバーするまたは部分的にカバーする。材料３４８は少なくとも部分的に透明であるため、印刷要素３５２はそれを通して確かめられることができ、この組み合わせの効果は、静的印刷物と組み合わせて動的画像効果を提供することである。
【０１４６】
図１７ｃは、材料３６０のレンズ側で直接的に印刷要素を使用することを図示している。この実施形態では、材料３４８は印刷要素３５２をレンズ上部の表面にじかに取り付けられる。この実施形態は、材料が少なくとも部分的に透明であることを必要としない。印刷要素３５２は材料の上部にあり、動的画像要素は印刷要素の周囲で確かめられることができる。この実施形態では、材料３４８は、貨幣、ＩＤカード、及び認証を必要とするあるいは別の品物に認証を提供するその他の品物等の最終製品の基板として使用される。
【０１４７】
図１７ｄは少なくとも部分的に透明な材料３６２のアイコン側で直接に印刷要素を使用することを描いている。印刷要素３５２は少なくとも部分的に透明なシステム材料３４８のアイコン層または密封層にじかに付与される。システム材料３４８は少なくとも部分的に透明であるため、印刷要素３５２はそれを通して確かめられることができ、この組み合わせの効果は静的印刷と組み合わせて動的画像効果を提供することである。本実施形態では、システム材料３４８は、貨幣、ＩＤカード、及び認証を必要とするまたは別の品物に認証を提供するその他の品物等の最終製品の基板として使用される。
【０１４８】
図１７ａから図１７ｄの実施形態のそれぞれは、単独でまたは組み合わせて使用できる。したがって、例えば、システム材料３４８は、重ね刷り（図１７ｃ）と裏面印刷（図１７ｄ）の両方を行うことができ、次にオプションとして基板上の印刷の上に積層できる
【０１４９】
（図１７ａ、図１７ｂ）。これらのような組み合わせは、本発明の材料の偽造防止、シミュレーション、及び不正加工防止をさらに強化できる。
【０１５０】
図１８ａから図１８は、印刷情報と組み合わせた、本発明の多様な基板に対する適用、あるいは多様な基板への組み込みを描く断面図である。図１８ａから図１８ｆの実施形態は、図１７ａから図１７ｄの実施形態とは異なり、前の図が品物の大部分またはすべてをカバーするシステム材料３４８を開示するのに対し、本図は、システム材料またはその視覚的効果が表面全体を実質的にカバーせず、むしろ表面の一部だけをカバーする実施形態を開示する。図１８ａは、接着剤要素３６６で繊維質または非繊維質の基板３６８に付着される一個の少なくとも部分的に透明なシステム材料３６４を描いている。オプションとしての印刷要素３７０は、材料３６４のレンズ上部の表面にじかに適用される。印刷要素３７０は、一個の材料３６４を越えて伸張するさらに大きなパターンの一部であってよい。該材料３６４の一片は、材料３６４の適用前に繊維質または非繊維質の基板に適用された印刷要素３７２上にオプションとして積層される。
【０１５１】
図１８ｂは、ウィンドウとして非光学基板３７８の中に組み込まれる片面システム材料３６４の実施形態を描いており、該システム材料３６４の端縁の少なくともいくつかが捕捉され、カバーされ、あるいは非光学基板３７８によって封入されている。印刷要素３８０は、オプションとしてシステム材料レンズ表面の上部に適用されてよく、これらの印刷要素は印刷要素３８０に隣接する領域内の非光学基板３７８に適用される印刷要素３８２と位置合わせされて、あるいは一致していてよい。同様に、印刷要素３８４は、システム材料３６４のアイコンまたは密封層３８８に適用される印刷要素３８６に位置合わせされるか、又は一致するように、非光学基板の反対側に適用できる。この種のウィンドウの効果は、材料がレンズ側から見られるときに明確な画像を提示し、アイコン側から見られるときには画像を提示しない、一方向の画像効果を提供することである。
【０１５２】
図１８ｃは、システム材料３０６が両面材料３０６である点を除き、図１８ｂの実施形態に類似した実施形態を示している（あるいは前述されたものとは別の両面実施形態である）。印刷要素３９０、３９２、３９４及び３９６は実質的に前述された印刷要素３８０、３８２、３８４、３８６の機能に対応している。この種の材料ウィンドウは、材料が反対の側面から見られるときに異なる明確な画像を提示することであろう。例えば、紙幣用紙に組み込まれるウィンドウは、紙幣の表側から見られるときには「１０」等の紙幣の数値単位を表示できるであろうが、紙幣の裏側から見られるときには、ユニゾンウィンドウが、第一の画像と同じ色、または別の色である可能性がある「アメリカ合衆国」等の別の情報を提示できるであろう。
【０１５３】
図１８ｄは、限られた範囲のレンズ３７４のゾーン及びレンズ３７４のゾーンの周辺を実質的に越えて伸張するアイコン層３７６により形成される材料のための光学スペーサとして働く透明な基板３７３を描いている。この実施形態では、本効果は、レンズとアイコンの両方を含むそのゾーン（この図ではレンズゾーン３７４に対応する）だけで可視となる。レンズ３７４と隣接する基板の両方ともオプションとして印刷３７５されてよく、印刷要素もアイコン層３７６に、またはアイコンをカバーするオプションとしての密封層（この図では示されていない。図１参照）にも適用されてよい。本実施形態の方法の後に複数のレンズゾーンが品物で使用できる。つまりレンズゾーンがどこに配置されても、ユニゾン効果は確認できる。画像のサイズ、回転、立体視奥行き位置、及びＯＰＭ特性は、レンズゾーンごとに異なっていてよい。この実施形態は、ＩＤカード、クレジットカード、運転免許証、及び類似する用途に対する適用によく適している。
【０１５４】
図１８ｅは、アイコン平面４０２がレンズゾーン４００の範囲を実質的に越えて伸張していないという点を除き、図１８ｄに類似する実施形態を示す。光学スペーサ３９８は、アイコン４０２からレンズ４００を分離する。印刷要素４０４と４０６は図１８ｄの印刷要素３７５と３７７に対応する。複数のゾーン４００が、本実施形態の方法の後に品物に対して使用できる。各ゾーンは別々の効果を有することができる。この実施形態はＩＤカード、クレジットカード、運転免許証、及び類似する用途に対する適用によく適している。
【０１５５】
図１８ｆは、本実施形態がアイコン平面４１０からレンズ４１３を分離する光学スペーサ４０８を組み込むという点を除き、図１８ｄに類似する実施形態を描く。レンズ４１３は、アイコンゾーン４１２の周辺を実質的に越えて伸張する。印刷要素４１４と４１６は、図１８ｄの印刷要素３７５と３７７に対応する。複数のレンズゾーンが、本実施形態のこの方法の後に品物に対して使用できる。レンズゾーンがどこに配置されても、本効果は確かめられる。画像のサイズ、回転、立体視奥行き位置、及びＯＰＭ特性はレンズゾーンごとに異なっていてよい。本実施形態は、ＩＤカード、クレジットカード、運転免許証、及び類似する用途に対する適用によく適している。
【０１５６】
図１９ａ、図１９ｂは、それぞれが前述したタイプの構成に組み込まれている場合の、球面レンズの焦点野（in-focus field）と、フラットフィールド（flat-field）非球面レンズの焦点野を比較する断面図を描く。図１９ａは、前述されたようにシステム内で適用される実質的な球面レンズを描く。実質的球面レンズ４１８は、光学スペーサ４２０によってアイコン平面４２２から分離される。材料の表面に垂直に投射される画像４２４は、アイコン層４１２内の焦点４２６で発生する。焦点４２６がアイコン層４２２内にあるために、画像４２４は鋭く焦点が合っている。レンズが斜角から見られるときには、対応する焦点４３０はもはやアイコン平面内になく、かなりの距離だけ平面の上に位置するために、画像４２８はぼやけており、焦点が合っていない。矢印４３２は、４２６から４３０への焦点の湾曲運動に同等なこのレンズのフィールド湾曲を示している。焦点はゾーン４３４全体でアイコン平面内にあり、次いでゾーン４３６ではアイコン平面の外に移動する。印刷された画像またはアイコンの平面と協調した用途によく適しているレンズは、通常低い、典型的には１未満のＦ＃を有し、非常に浅い焦点深度を生じさせる――より高いＦ＃レンズは実際にはディープ効果及びフロート効果には使用できるが、ユニゾンモーション効果とともに使用されるときにここに説明されている効果との比例する垂直的両眼視差(vertical binocular disparity)を引きおこす。焦点深度の下限がアイコン平面の外に移動するとすぐに、画像明瞭性は急速に低下する。この図から、実質的に球面のレンズのフィールド湾曲が画像の視野を制限することが分かる。つまり、画像は焦点が合っているゾーン４３４内だけで明確であり、より斜めの視角では急速に焦点が外れていく。実質的に球面のレンズはフラットフィールドレンズではなく、これらのレンズのフィールド湾曲は低Ｆ＃レンズのために増幅される。
【０１５７】
図１９ｂは、本システムに適用されるような非球面レンズを描く。非球面レンズとして、その曲率は球形に近似されない。球面レンズ４３８は、光学スペーサ４４０によってアイコン層４４２から分離される。非球面レンズ４３８は、材料の平面に垂直にアイコン平面４４２の画像４４４を投射する。画像は焦点４４６で発生する。非球面レンズ４３８の焦点距離は、それが平坦なフィールド(flat-field)４５２を有するために、垂直４４４から斜角４４８まで幅広い範囲の視角についてアイコン平面４４２内にある。レンズの焦点距離はそれを通る視角に従って変化する。焦点距離は垂直視４４４の場合最短であり、視角がさらに斜めになるにつれて長くなる。斜めの視角４４８で、焦点４５０は依然としてアイコン平面の厚さ内にあるため、斜め画像はこの斜めの視角４４８において依然として焦点が合っている。焦点が合っているゾーン４５４は実質的に球面のレンズ４１８の焦点が合っているゾーン４３４より非球面レンズ４３８の場合はるかに大きい。非球面レンズ４３８はこのように球面レンズ４１８に比較して、対応する画像アイコンの周辺端縁が視野から抜け落ちないような、対応する画像アイコンの幅上により大きな視野を提供する。非球面レンズはそれらが提供するさらに大きな視野及び結果的な関連（生成）画像の視認性の増加のために本システムにとって好ましい。
【０１５８】
図２０ａから図２０ｃは、厚いアイコン層の使用から生じる利用性の二つの利点を描く断面である。これらの利点は、それらを表示するために使用されるレンズ４５６が実質的に球面４１８であるか、あるいは非球面４３８であるかに関係なく適用されるが、該利点は非球面レンズ４３８と組み合わされるとき最大である。図２０ａは、光学スペーサ４５８によりアイコン層４６０から分離されるレンズ４５６を含む薄いアイコン層４６０システム材料を描く。アイコン要素４６２は、レンズ４６３のフィールド湾曲に比較して薄い４６１ことから、焦点が合っているゾーンを小さい角度に限定し、該角度は垂直方向４６４で投射される画像とアイコン層４６０内に焦点４７０を有する最高斜角画像４６８の間の角度である。最大の視野は垂直画像焦点４６６がアイコン平面の底部にあるように設計し、それによって焦点４７０がアイコン平面の上部にある点で制限される斜めの視野角を最大限にする。図２０ａのシステムの視野は３０度に制限されている。
【０１５９】
図２０ｂは、レンズ４５６のフィールド湾曲に比較して厚い４７２アイコン平面４７１を組み込むことから得られる利点を描く。レンズ４５６は、光学スペーサ４５８によって厚いアイコン要素４７４から分離される。厚いアイコン要素４７４は、図２０ａの薄いアイコン要素４６２よりより大きな視野、５５度で焦点があった（４７５）ままとなる。焦点４７８からレンズ４５６を通して投射される垂直画像４７６は明確に焦点が合っており、画角が、斜めの画像４８０の焦点４８２が厚いアイコン平面４７１の上部にある最高５５度まで増加する間、焦点は明確なままである。増大する視野は、図１９ｂの非球面レンズ４３８等のフラットフィールドレンズの場合に最大である。
【０１６０】
図２０ｃは、厚いアイコン平面４９２のさらに別の優位点、つまり製造変動から生じる厚さＳの変動に対する本システムの敏感度を削減することを示している。レンズ４８４は、厚さｉのアイコン平面の底面から距離Ｓだけ離されている。レンズ４８４は、アイコン層４９２の底部に配置されている焦点４９８から画像４９６を投射する。この図は、レンズとアイコン層の間の光学的空間Ｓの変動が画像４９６、５００、５０４焦点を失うことなくアイコン層ｉの厚さに等しい範囲で変化することができることを示すために描かれている。レンズ４８６では光学スペーサの厚さは約（Ｓ＋ｉ／２）であり、画像５００の焦点５０２は依然としてアイコン層４９２の厚さｉの範囲内にある。レンズ４８８では、光学スペーサの厚さは（Ｓ＋ｉ）４９０に増加し、画像５０４の焦点５０６は厚いアイコン要素４９４の上部にある。したがって、光学スペーサ厚さはアイコン層ｉの厚さに対応する範囲で変化することができる。したがって、薄いアイコン層は光学スペーサ厚さ変動に小さい許容量を提供し、厚さアイコン層は光学スペーサ厚さ変動により大きな許容量を提供する。
【０１６１】
厚いアイコン層４９２によってさらなる利点が提供される。実質的に球面のレンズ等の不完全なレンズは、その中心４９６においてよりその端縁に向かってさらに短い焦点距離４９３を有することがある。これは実質的には球面のレンズの一般的な球面収差問題の一つの態様である。厚いアイコン層は一連の焦点距離４９８から４９５で明確に焦点を合わせることができるアイコン要素を提供し、それにより焦点距離変動を有するレンズ４８４により生じる画像の全体的な明瞭性とコントラストを改善する。
【０１６２】
図２１は、「ウィンドウ表示」セキュリティスレッドとしての本システムの貨幣と他のセキュリティ文書への適用を示す平面図である。図２１は、典型的には幅０．５ｍｍから１０ｍｍの範囲である「スレッド」と呼ばれるリボン状の細長く切られたシステム材料５０８を含むウィンドウ型のスレッド構造を示す。スレッド５０８は繊維質の文書基板５１０の中に組み込まれ、ウィンドウ表示ゾーン５１４を提供する。スレッド５０８は、画像コントラストを増加するため、及び／または導電率、磁気特性、核磁気共鳴検出と認証等の追加のセキュリティ機能と認証機能を提供するために、あるいは基板の裏側（ユニゾン合成画像及びスレッド５０８と繊維質の基板５１０の間の接合を強化するための接着層５１７を提示する側面の反対側）から見られたときに反射照明での表示から材料を隠すために、オプションとして有色素の、染色された、充填された、あるいはコーティングされた密封層５１６を組み込んでよい。スレッド５０８は、画像効果がウィンドウ表示ゾーン５１４内で可視であるようにレンズを最上に保つような向きで維持される。繊維質の基板５１０とスレッドの両方とも印刷要素５１８により重ね刷りされてよく、繊維質の基板はその反対面に印刷５２０されてよい。
【０１６３】
図２１は、スレッド５０８とその画像効果５２２が、基板５１０の上面５２１のウィンドウ表示ゾーン５１４の中だけから可視であることを示している。スレッド５０８は、内部ゾーン５１２で繊維質の基板材料によりカバーされ、画像効果５２２はこれらのゾーン内で実質的には可視ではない。ＯＰＭ効果は、スレッド５０８の中に組み込まれるときに特に劇的である（図２２参照）。繊維質の基板５１０が多様な方向で傾けられるにつれ、ＯＰＭ画像をスレッドの幅５２４全体でスキャンさせることができ、驚くべき劇的な視覚効果を生じさせる。ＯＰＭ画像のこのスキャニング機能により、スレッド５０８の幅より大きい画像５２２を提示できるようになる。ウィンドウ表示スレッド５０８を含む文書を調べるユーザは、次にスレッド全体で画像全体をスキャンするために文書を傾け、それを看板サインのようにスクロールできる。ディープ、フロート及び浮揚の実施形態の効果も、ウィンドウ表示スレッドフォーマットで利益を得るために使用できる。
【０１６４】
スレッド５０８は、製紙業界で一般的に利用されている技法により製造中にセキュリティ文書に少なくとも部分的に組み込まれてよい。例えば、スレッド５０８は、参照することにより本書に組み込まれる米国特許第４，５３４，３９８号により教示されるように、繊維が層をなしておらず、成形しやすい間に湿紙の中にプレスされてよい。
【０１６５】
本システムのウィンドウ表示スレッドは貨幣への適用に特によく適している。貨幣用紙の総厚さは８８μほど高い範囲になる可能性があるが、スレッド材料のための典型的な総厚さは２２μから３４μの範囲内にある。スレッドの厚さに同等な量、用紙の厚さを局所的に削減することにより用紙の総厚さを実質的に改変することなく、貨幣の用紙に本システムのウィンドウ表示セキュリティスレッドを組み込むことができる。
【０１６６】
例示的な実施形態では、スレッド５０８は、
一つ以上の光学スペーサと、
オプションとしての、光学スペーサの中、上、または隣に配置されるマイクロ画像またはアイコンの一つ以上の周期的平面アレイと、
オプションとしての、各マイクロレンズが５０ミクロン未満のベース直径を有する、光学スペーサまたは平面的なアイコンアレイのどちらかの上または隣に配置される非円柱形のマイクロレンズの一つ以上の周期的平面アレイと、
を備える。
【０１６７】
別の実施形態では、非円柱形のマイクロレンズは非球面レンズであり、各非球面マイクロレンズは約１５ミクロンから約３５ミクロンの範囲のベース直径を有し、マイクロ画像またはアイコンが一つまたはそれ以上の光学スペーサの表面上に形成される充填された間隙または凹部を構成する。少なくとも一つの有色素密封層または遮蔽（ｏｂｓｃｕｒｉｎｇ）層５１６が、アイコンのコントラスト、したがっての視認性を高めるため、及びスレッドが少なくとも部分的にセキュリティ文書の中に埋め込まれているときにスレッド５０８の存在を隠すためにも、マイクロ画像またはアイコンの平面アレイ（複数の場合がある）に配置されてよい。
【０１６８】
本発明のさらに別の実施形態では、スレッド５０８は、
対向する平面的な上面と平面的な下面を有する光学スペーサと、
該光学スペーサの平面的な下面に形成される充填された凹部を備えるマイクロ画像またはアイコンの周期的アレイと、
光学スペーサの平面的な上面に配置される非円柱形の、フラットフィールド、非球面または多角形ベースのマルチゾーンマイクロレンズの周期的アレイであって、各マイクロレンズが約３０ミクロンから約３０ミクロンの範囲のベース直径を有する周期的アレイと、
アイコンアレイ上に配置される有色素の密封層または遮蔽層５１６と、
を備える。
【０１６９】
光学スペーサ（複数の場合がある）は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン等を含むが、これらに限定されない一つまたは複数の本質的に無色のポリマーを使用して形成されてよい。例示的な実施形態では、光学スペーサ（複数の場合がある）は、ポリエステルまたはポリエチレンテレフタレートを使用して形成され、約８ミクロンから約２５ミクロンの範囲の厚さを有する。
【０１７０】
アイコンアレイとマイクロレンズアレイは、アクリル、ポリエステル、エポキシ、ウレタン等を含むが、これらに限定されない実質的に透明なまたは澄んだ放射線硬化材料を使用して形成できる。好ましくは、アレイは製品呼称Ｕ１０７でロードケミカルズ（Ｌｏｒｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から入手できるウレタンアクリレートを使用して形成される。
【０１７１】
光学スペーサの平面的な下面に形成されるアイコン凹部は、それぞれ奥行き約０．５ミクロンから約８ミクロン、通常マイクロ画像またはアイコン幅では３０ミクロンと測定される。凹部は有色素樹脂、インク、染料、金属または磁気材料等の任意の適切な材料で充填できる。例示的な実施形態では、凹部は、製品名スペクトラパック（Ｓｐｅｃｔｒａ  Ｐａｃ）でサンケミカル社（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手できるサブミクロン顔料からなる有色素樹脂で充填される。
【０１７２】
有色素の密封層または遮蔽層５１６は、二酸化チタン等の顔料からなる有色素コーティングを含むが、これらに限定されない結合剤または硬化性ポリマー材料のキャリヤの中で分散される種々の不透明コーティングまたはインクの内の一つまたは複数を使用して形成できる。好ましくは、密封層または遮蔽層５１６は放射線硬化ポリマーを使用して形成され、約０．５ミクロンから約３ミクロンの範囲の厚さを有する。
【０１７３】
前述されるスレッド５０８は、
光学スペーサの上面と下面に実質的に透明なまたは澄んだ放射線硬化樹脂を塗布し、
光学スペーサの上面にマイクロレンズアレイを、下面に凹部の形状でアイコンアレイを形成し、
放射線源を使用して実質的に透明なまたは澄んだ樹脂を硬化し、
有色素樹脂またはインクでアイコンアレイ凹部を充填し、
光学スペーサの下面から余分な樹脂またはインクを取り除き、
有色素性の密封または覆い隠すためのコーティングまたは層を光学スペーサの下面に適用する、
方法に従って作成されてよい。
【０１７４】
多くの場合では、貨幣で、及び他の高価値金融文書または識別文書で使用されるセキュリティスレッドが、静電気センサ、磁場センサ、光透過および不透過センサ、蛍光センサ及び／または核磁気共鳴センサ等の高速非接触センサによって検出され、認証されることが望ましい。
【０１７５】
ユニゾンフィルムのレンズ、基板、アイコンマトリクス、またはアイコン充填要素の中に蛍光体を組み込むと、蛍光の存在及びスペクトル特性の観察により、ユニゾン材料の秘密のまたは法医学的な認証を可能にできる。蛍光を発するユニゾンフィルムは、材料の両面から、あるいは材料の片側だけからその蛍光特性を可視にさせるように設計できる。材料の中でアイコン層の下に光学遮蔽（optical isolation）層を使用しない場合、ユニゾン材料の任意の部分の蛍光はその面のどちらからも可視になるであろう。光学遮蔽層を組み込むと、その二面からの蛍光の視認性を分離することが可能になる。このようにして、アイコン平面の下に光学遮蔽層を組み込むユニゾン材料は、多くの異なる方法で蛍光を示すように設計されることができる。即ち、レンズ側面から可視の蛍光色Ａ、光学遮蔽層側から可視の蛍光色なし、光学遮蔽層側から可視であるがレンズ側からは可視ではない蛍光色ＡまたはＢ、及びレンズ側から可視の蛍光色Ａと光学遮蔽層側から可視の蛍光色ＡまたはＢ等である。可能な種々の蛍光シグナチャにより提供される独自性は、ユニゾン材料のセキュリティをさらに強化するために使用できる。光学遮蔽層は、材料の片側からの蛍光発光を吸収または反射し、それが他方の側面から見られないようにする、有色素材料または染料の層、金属の層、または有色素層と金属層の組み合わせであってよい。
【０１７６】
成形された間隙から形成されるアイコンと、その逆に成形された柱から形成されるアイコンは、特に機械読み取り可能認証機能を、貨幣及び他の高価値文書のために、ユニゾン材料セキュリティスレッドに追加することを特に可能にしている。アイコンマトリクス、アイコン充填、及び任意の数の下塗り（密封コート）は非蛍光顔料、非蛍光染料、蛍光顔料、蛍光染料、金属粒子、磁性粒子、核磁気共鳴シグナチャ材料、レージング粒子、有機ＬＥＤ材料、光学的に可変の材料、蒸着金属、薄膜干渉材、液晶ポリマー、光学アップコンバージョン及びダウンコンバージョン材料、２色性の材料、（光回転力を有する）光学活性材料、光学偏光材料及び他の関連材料を、すべて別々に、及び／またはすべての組み合わせで、組み込むことができる。
【０１７７】
濃いまたは着色されたコーティング（磁性材料または導電層等）がユニゾン材料に追加されたとき、あるいはアイコン平面の色が基板の裏側を通して見られるとき等の状況次第で、埋め込まれた、部分的に埋め込まれた、あるいはウィンドウ表示のユニゾン材料セキュリティスレッドの外観を、スレッドが基板の反対側から可視であるが、紙の基板の片側から反射光の中で見られることからマスクする又は隠すことが望ましい場合がある。他の種類の貨幣セキュリティスレッドは、表面基板を通してフィルタリングする光を反射し、それにより周囲の基板に同様の輝度を提供するために、一般的には金属層、通常はアルミニウムを組み込む。アルミニウムまたは他の無色の反射金属が、金属層をユニゾン材料の裏側表面に適用し、次にオプションとしてそれを定位置で密封することによって、紙基板の裏側からユニゾンスレッドの外観を隠すために同様に使用できる。有色素層は、同じ目的で活用でき、金属化された層の代わりに、あるいはそれと関連して、文書の「裏」側からのセキュリティスレッドの視認性を隠す、あるいは遮る目的に使用できる。有色素層は白を含む任意の色であってよいが、最も効果的な色は、繊維質の基板の中または外部で散乱される光の色と輝度に一致する色である。
【０１７８】
金属化された層をユニゾン材料に追加するのは、蒸着、スパッタリング、化学蒸着、または他の適切な手段による、ユニオン材料のアイコンまたは密封層の直接的な金属化、あるいはユニオン材料のアイコンまたは密封層の第二のポリマーフィルムの金属化された面への積層を含む多くの方法で達成できる。フィルムを金属化し、このフィルムをパターン金属化除去（ｐａｔｔｅｒｎ  ｄｅｍｅｔａｌｌｉｚｉｎｇ）することによって、金属化された領域の狭い「リボン」を残し、第二のポリマーフィルムに金属化された表面を積層し、次に金属リボンが積層接着剤によってスリットスレッドの端縁から隔離されるように積層された材料を細長く切り、それによってスレッドの端縁で薬品による損傷から金属を保護することによって、貨幣セキュリティスレッドを作成するのは一般的な慣用手法である。この方法は、本題発明の場合でも適用できる。つまり、単に第二の積層フィルムをユニゾン材料に置き換えられる。したがって、ユニゾン材料はパターン化された、あるいはパターン化されていない金属化された層を追加することによって増強できる。
【０１７９】
合成画像は、アイコンを定義する一つの色（またはその色の不在）及び背景を定義する別の色（または色の不在）を有するバイナリパターンとして設計できる。この場合、各アイコンゾーンは完全にオンまたは完全にオフのどちらかである画像「ピクセル」を使用する完全な単一トーン画像を含む。さらに精密な合成画像は、選択されたアイコン色の色調変動を提供することにより作成できる。合成画像色調変動は、各アイコン画像の中の色の濃度を制御することによって、あるいは選択されたアイコンのグループの中のデザイン要素を含める、または排除することによって合成画像を実際上「ハーフトーン化する（ｈａｌｆ−ｔｏｎｉｎｇ）」ことによって作成できる。
【０１８０】
各アイコン画像の中の色の密度を制御する第一の方法は、微細に印画されたアイコン画像を生成する材料の光学密度を制御することによって達成されてよい。これを行う一つの便利な方法は、すでに前述された充填された間隙アイコン実施形態を活用することである。
【０１８１】
第二の方法、つまり図２３に描かれている、選択されたアイコンのグループにデザイン要素を含めるかまたは排除することによる合成画像の「ハーフトーン化」は、所望の色濃度に等しいアイコンゾーンの割合で画像デザイン要素を含めることにより達成される。図２３は、レンズの類似した六角形反復パターンと協調するであろうアイコンゾーン５７０のための六角形反復パターンを使用する例でこれを図解している。アイコンゾーン５７０のそれぞれは同一の情報を含まない。アイコン画像要素のすべて、つまり５７２，５７４、５７６及び５７８は実質的に同じ色濃度で提示されている。アイコン画像要素５７２、５７４はアイコンゾーンのいくつかに存在し、異なるアイコン画像要素は他のアイコンゾーンに存在する。いくつかのアイコンゾーンは単一のアイコン画像要素５７０を含む。具体的には、アイコン画像要素５７２はアイコンゾーンの半分に存在し、アイコン画像要素５７４はアイコンゾーンの４分の３で表示され、アイコン画像要素５７８はアイコンゾーンの半分に存在し、アイコン画像要素５７６はアイコンゾーンの３分の１に存在する。各アイコンゾーンに存在する情報が、その対応するレンズがある特定の向きから見られたときに、アイコン画像パターンの色またはアイコン画像背景の色を示すかどうかを決定する。画像要素５７２または５７８のどちらかがこのアイコンパターンと関連付けられたレンズのすべてで可視となるが、アイコン画像要素５７２の合成画像５８０空間はアイコン画像要素５７８の合成画像空間に重複する。つまり、アイコン５７２と５７８の合成画像の該重複ゾーン５８２は、あらゆるレンズがこのゾーンの中のアイコン画像色を投射するため１００％色濃度で表示される。これらの二つの合成画像の重複しない部分５８８は、レンズの５０％だけで可視であるため、それは５０％色濃度で表示される。アイコン要素５７６の合成画像５８６はレンズの３分の１だけで可視であるため、それは３３．３．．．％の濃度で表示される。アイコン画像要素５７６の合成画像５８４は対応して７５％色濃度で表示される。甚だしい範囲の色調変動がアイコンゾーンの選択された割合でのアイコン画像要素の選択的な排除により合成画像内で得ることができることは本教示の範囲内で明らかである。最大有効性のために、アイコン画像ゾーン全体でのアイコン画像要素の分散は相対的に一様であるべきである。
【０１８２】
図２４ａに描かれている関連するアイコン画像設計方法は、個々の合成画像要素の最小の特徴より寸法が小さい結合合成画像要素を作成するために使用できる。これは、アイコン画像の最小特徴サイズがその特徴の配置精度(placement accuracy)より大きいような一般的な状況で可能である。したがって、アイコン画像は寸法が約２ミクロン程度の最小特徴を有してよいが、それらの特徴は０．２５ミクロン間隔のグリッド上の任意の点で正確に配置されることができる。この場合、アイコン画像の最小の特徴はその特徴の配置精度より８倍大きい。前の図と同様に、この方法は六角形アイコンパターン５９４を使用して図示されているが、それは任意の他の使用に適した対称パターンにも等しくよく適用できる。図２３の方法に類似した方式で、この方法は少なくとも一つのアイコンゾーンの異なる情報の使用に依っている。図２４ａの例では、二つの異なるアイコンパターン５９６と５９８がそれぞれアイコンゾーンの半分に存在する（明確にするために、各パターンの一つだけしかこの図の中には示されていない）。これらのアイコン画像は、アイコン画像要素５９６によって作成される合成画像６０２、及びアイコン画像要素５９８によって作成される合成画像６０４を含む複合合成画像６００を生成する。該二つの合成画像６０２と６０４は、重複していない領域６０５は５０％色濃度を有する一方、１００％色濃度を有するように見える重複領域６０６と６０８を有するように設計される。複合合成画像の中の重複領域の最小寸法は、アイコン画像要素の合成倍率スケーリング位置精度ほど小さくてよいため、小さな領域で重複するように設計される二つの構成合成画像の最小特徴サイズより小さくてもよい。図２３の例では、重複領域は、それ以外の場合に可能であるより細い線で数字「１０」のための文字を作成するために使用されている。
【０１８３】
この方法は、図２４ｂに示されるようにアイコン画像要素間に隙間の狭いパターンを作成するために使用することもできる。六角形アイコンゾーン６０９は、空間充填アレイを作成するために正方形または任意の他の適切な形状であってよいが、六角形が好ましい。この例では、アイコンパターンの半分がアイコン画像６１０であり、残りの半分がアイコン画像６１１である。理想的には、これら二つのパターンは、アイコンゾーンの間で相対的に一様に分散されるであろう。これらのパターンの要素のすべては実質的に等しく、一様な色濃度であるとして図示されている。個別には、これらの二つのパターンは最終的な画像の形式を明確に示唆せず、これはセキュリティ要素として使用できる――画像は、それを覆っているレンズアレイにより形成されるまで明らかにならない。アイコン要素６１０の合成画像と、アイコン要素６１１の合成画像の組み合わせにより形成される合成画像６１２の一つの例が示されており、それにより個別の合成画像間に残る隙間が数字「１０」を形成する。この場合、二つの合成画像が結合され最終的な合成画像を形成するため、この画像の着色部分６１３は５０％の色濃度を示す。この方法はこの例の詳細により限定されない。つまり、二つの代わりに三つのアイコンが使用でき、複合合成画像の中の所望される要素を画定する隙間の幅は可変幅であり無制限の形状の多様性を有することができ、この方法は図２３、図２４ａ、図２４ｂ、または図２５の方法、あるいは教示した他のアイコン画像設計方法と組み合わせることができるであろう。
【０１８４】
秘密の隠された情報は、結果として生じる合成画像で見ることができないアイコン画像に組み込むことができる。アイコン画像にこのような秘密情報を隠しておくことは、例えば対象の秘密の認証に使用できる。これを達成する二つの方法が図２５により描かれている。第一の方法は一致するアイコン画像６１６と６１８を使用することとして描かれている。アイコン画像６１６は、実線の縁取りパターンと縁取りの内側に含まれている数字「４２」を示している。アイコン画像６１８は、その形状の中の図形の穴として数字「４２」のあるベタ（ｓｏｌｉｄ）形状を示す。この例では、アイコン画像６１６と６１８の周縁形状は実質的に同一であり、それらのそれぞれのアイコンゾーン６３４と６３６の中でのそれらの相対的な位置も実質的に同一である。複合合成画像６２０がこれらのアイコン画像から作成されると、複合合成画像６２２の境界は、すべてのアイコン画像がその対応する領域でパターンを有するために１００％色濃度を示し、したがってアイコン画像６１６と６１８から作成される合成画像内に完全な重複がある。「４２」を取り囲む空間の画像がアイコンゾーンの半分を満たすに過ぎないアイコン画像６１８から生じ、着色された「４２」の画像がやはりアイコンゾーンの半分を満たすアイコン画像６１６から生じるため、複合合成画像６２０の内部６２４の色濃度は５０％となるであろう。その結果、「４２」とその背景の間には色調の区別はないため、観察される複合合成画像６２６は１００％色濃度の縁取り境界６２８と５０％色濃度の内部６３０を有する画像を示す。アイコン画像６１６と６１８のすべてにひそかに存在する「４２」はそれにより「中和され」、観察される複合合成画像６２６では見えないであろう。
【０１８５】
秘密情報をアイコン画像の中に組み込むための第二の方法は、図２５の三角形６３２により描かれている。三角形６３２はアイコンゾーン（この図では不図示）内に無作為に配置されてよく、あるいはそれらはアイコンゾーン６３４、６３２の周期に実質的に対応しないアレイまたは他のパターンで配置できる。合成画像は、対応するマイクロレンズの規則正しいアレイにより結像される多数の規則正しく配列されるアイコン画像から作成される。マイクロレンズアレイの周期に実質的に対応しないアイコン平面内のパターンは完全な合成画像を形成しない。したがって、三角形６３２のパターンは一貫した(coherent)合成画像を作成せず、観察される合成画像６２６では可視ではない。この方法は三角形６３２等の単純な幾何学デザインに限定されない。つまり、英数字情報、バーコード、データビット及び大規模パターン等の他の秘密情報を、この方法を用いてアイコン平面の中に組み込むことができる。
【０１８６】
図２６は、ユニゾン材料（ユニゾン３−Ｄ（三次元））に完全な三次元の一体的画像を作成する一般的な手法を図解する。単独のアイコンゾーン６４０はそのアイコンゾーン６４０を俯瞰する(vantage)地点から見られるような三次元で表示されるオブジェクトの縮尺がゆがんだ図を表すアイコン画像６４２を含む。この場合、アイコン画像６４２は中空の立方体６７４の合成画像６７０を形成するように設計されている。アイコン画像６４２は中空立方体６７２の最も近い辺６７４を表す前景フレーム６４４、中空立方体６７２の角６７６を表す先細り(tapered)の隙間パターン６４６、及び中空立方体６７２の最も遠い辺６７８を表す背景フレーム６４８を有する。アイコン画像６４２の中の前景フレーム６４４と背景フレーム６４８の相対的な割合が、合成画像中空立方体６７２の最も近い辺６７４と最も遠い辺６７８の割合に対応しないことが分かる。縮尺の差異の理由は、ユニゾン材料の平面からさらに遠く見えるべきである画像がさらに大きな倍率を経験するため、アイコン画像の中のそのサイズが拡大時に正しい縮尺を提供し、合成画像６７２を形成するために縮小されなければならないためである。
【０１８７】
ユニゾン３−Ｄ（三次元）材料の別のロケーションでは、我々は別のアイコン画像６５２を含むアイコンゾーン６５０を見つける。アイコン画像６４２と同様に、アイコン画像６５２はこのアイコンゾーン６５０が別の俯瞰点から見られるような合成画像６７２の縮尺がゆがめられた図を表現する。前景フレーム６５４と背景フレーム６５８の相対的な縮尺（スケーリング）はアイコン画像６４２の対応する要素に類似しているが（これは一般的には真にならないであろうが）、背景フレーム６５８の位置は、角パターン６５６のサイズと向きとともにシフトしている。アイコンゾーン６６０はユニゾン３−Ｄ材料においてさらなる距離だけ離れて位置し、それは前景フレーム６６４、先細隙間パターン６６７、及び背景フレーム６６８のあるアイコン画像６６２を含む、さらに別の縮尺が歪んだアイコン画像６６２を提示している。
【０１８８】
一般的に、ユニゾン３−Ｄ材料の各アイコンゾーンの中のアイコン画像はその近傍の近隣地域とわずかに異なり、その遠い近隣地域とは大幅に異なっているであろう。アイコン画像６５２がアイコン画像６４２と６６２の間で遷移段階を表すことが分かる。一般的に、ユニゾン３−Ｄ材料の中の各アイコン画像は一意である可能性があるが、それぞれそのどちらかの側へのアイコン画像間の遷移段階を表現するであろう。
【０１８９】
合成画像６７０は、対応するレンズアレイを通して合成結像されるように、アイコン画像６４０、６５０、及び６６０のような多数のアイコン画像から形成される。中空立方体６７４の合成画像はアイコン画像のそれぞれの異なる要素の有効反復周期から生じる異なる合成拡大率の効果を示している。中空立方体画像６７４がスーパーディープ画像として見られることを意図していると仮定しよう。この場合、アイコンゾーン６４０がアイコンゾーン６５０の左下のある距離に配置され、アイコンゾーン６６０がアイコンゾーン６５０の右上のある距離に配置されると、前景フレーム６４４、６５４及び６６４の有効周期が背景フレーム６４８、６５８及び６６８の有効周期未満になり、それにより立方体の最も近い面６７６（前景フレーム６４４、６５４及び６６４に対応する）をユニゾン材料の平面により近くし、立方体の最も遠い面６７８をユニゾン材料の平面からさらに奥に、さらに遠くにし、さらに大きな係数で拡大させることが分かる。角要素６４６、６５６及び６６７は前景要素と背景要素の両方と協調し、それらの間で円滑に変化する奥行きの効果を生じさせる。
【０１９０】
ユニゾン３−Ｄのためにアイコン画像を設計する方法は図２７にさらに詳細に説明されている。この図は単独画像プロジェクタ６８０のための方法だけを分離して示している。前述されたように、一つの画像プロジェクタは、レンズ、光学スペーサ、及びアイコン画像を含み、アイコン画像はレンズの反復周期と実質的に同じ寸法を有する（ユニゾン視覚効果を生じさせる縮尺の小さな差異を許容する）。レンズとその対応するアイコンの視野は円錐６８２として示されている。即ち、これもレンズの焦点円錐の逆転に対応するため、視野円錐６８２の割合はレンズのＦ＃により決定される。図は円形ベースを有するとしてこの円錐を示しているが、ベース形状は実際には六角形等アイコンゾーンの形状と同じであってよい。
【０１９１】
この例では、我々は単語「ＵＮＩＳＯＮ（ユニゾン）」の三つのコピー６８６、６９０および６９４を、三つの異なるスーパーディープ画像平面６８４、６９０および６９２に、同じ視覚サイズで組み込むユニゾン３−Ｄ（三次元）合成画像を作成したい。画像平面６８４，６８８、および６９２の直径は、視野円錐とともに拡大する。言い換えると、画像の奥行きが大きくなるにつれて、視野円錐によりカバーされる面積が増加する。したがって、中間の奥行きの平面６８８は「ＮＩＳ」のすべてと「Ｕ」と「Ｏ」の一部分を包含し、最も深い奥行きの平面６９２は「ＵＮＩＳＯＮ」のほぼすべてを包含し、最後の「Ｎ」の部分だけが欠けるが、最も浅い奥行きの平面６８４での視野はワードＵＮＩＳＯＮの「ＮＩＳ」の部分だけを包含する。
【０１９２】
それらがこれらの合成画像平面６８４、６８８、及び６９２のそれぞれにより提示された情報（ＵＮＩＳＯＮ６８６、６９０、及び６９４）は、最終的には画像プロジェクタ６８０の中の単一アイコン画像に組み込まれなければならない。これは、各奥行き平面６８４、６８８及び６９２で視野円錐６８６の中の情報を捕捉し、次に結果として生じるアイコン画像パターンを同じ寸法にスケーリング（拡大縮小）することによって達成される。アイコン画像６９６は、奥行き平面６８４で見られるようなＵＮＩＳＯＮ画像６８６の視野を表現し、アイコン画像７０４は奥行き平面６８８で見られるようなＵＮＩＳＯＮ画像６９０の視野を表現し、アイコン画像７１６は奥行き平面６９２で見られるようなＵＮＩＳＯＮ画像６９４の視野を表現する。
【０１９３】
アイコン画像６９６の中で、アイコン画像要素６９８は、ＵＮＩＳＯＮ画像６８６の最初の「Ｎ」の一部から発し、アイコン画像要素７００はＵＮＩＳＯＮ画像６８６の「Ｉ」の部分から発し、アイコン要素７０２はＵＮＩＳＯＮ画像６８６の「Ｓ」の部分から発する。アイコン画像７０４の中では、アイコン画像要素７０６はＵＮＩＳＯＮ画像６９０の「Ｕ」の部分から発し、アイコン画像様相７０８はＵＮＩＳＯＮ画像６９０の最初の「Ｎ」の部分から発し、アイコン画像要素７１０はＵＮＩＳＯＮ画像６９０の「Ｓ」から発し、アイコン画像要素７１４はＵＮＩＳＯＮ画像６９０の「Ｏ」の一部から発する。合成画像６８６、６９０、及び６９４が類似した縮尺で提示されるが、中間の奥行き平面６８８のためのアイコン画像７０４はアイコン画像６９６のＵＮＩＳＯＮ文字より小さな縮尺でそのＵＮＩＳＯＮ文字を提示することに注意されたい。これは、アイコン画像７０４が（同じ奥行き平面のための多数の周囲のアイコン画像と合成結合されるときに）経験するさらに高い合成倍率のためである。同様に、アイコン画像７１６は、ＵＮＩＳＯＮ画像６９４から発するアイコン画像要素７１８を組み込み、そのアイコン画像に組み込まれたＵＮＩＳＯＮ文字はさらに縮小した縮尺とされる。
【０１９４】
この画像プロジェクタのための最終的なアイコン画像は、これら三つのアイコン画像６９６、７０４、及び７１６を、図２８に図示される単一のアイコン画像７３０の中に結合することにより生じる。結合されたアイコン要素７３２は、画像プロジェクタ６８０が、それぞれが、合成画像のレベルと要素が生成される、画像プロジェクタを中心とした自身の視野円錐の交差から生じる特殊アイコン画像情報を組み込む多数の画像プロジェクタから形成される合成画像に対して、寄与するために必要な図形情報と奥行き情報のすべてを組み込む。各画像プロジェクタは他のすべての画像プロジェクタから少なくとも一つのレンズ反復周期分、変位されるため、各画像プロジェクタは、合成画像空間のあるその視野円錐の交差から生じる異なる情報を伝搬する。
【０１９５】
選ばれた３−Ｄ（三次元）画像を提示するために必要とされるアイコン画像のそれぞれは、合成画像の三次元デジタルモデル、所望の合成画像中に表示される奥行き位置及び奥行きスパン、レンズ反復周期、レンズ視野、及びアイコン画像の最終的なグラフィカル解像度に関する知識から計算できる。後者の要因は、各奥行き平面で提示できる詳細さのレベルに上限を課す。ユニゾン材料の平面からさらに遠くにある奥行き平面は（視野の拡大のため）さらに大量の情報を伝搬するので、アイコンのグラフィカル解像度の制限はこれらの合成画像奥行き平面の解像度に最大の影響を及ぼす。
【０１９６】
図２９は、非常に高価な氷河時代のマンモスの象牙に彫刻された工芸品、Ｂｒａｓｓｅｍｐｕｏｙの貴婦人（Ｌａｄｙ  ｏｆ  Ｂｒａｓｓｅｍｐｏｕｙ）７４２等の複雑な三次元合成画像に図２７の方法をどのようにして適用できるのかを描いている。少なくとも一つのレンズ、光学スペーシング要素、及びアイコン画像（この図では示されていない）を組み込む個々の画像プロジェクタ７３８は、ディープ合成画像空間からフロート合成画像空間を分離するユニゾン材料の平面７４０内にある。この例では、合成画像空間は、ユニゾン材料にわたって、画像の一部がフロート合成画像空間内にあり、一部がディープ合成画像空間内にある。画像プロジェクタ７３８は、ディープ合成画像空間７４４、及びフロート合成画像空間７４６の両方の中に広がる実質的に円錐状の視野を有する。所望のディープ合成画像空間解像度を取得するために必要とされる間隔により、選ばれた数のディープ画像平面７４８及び７５２から７６２が選択される。同様に、所望のフロート合成画像空間解像度を取得するために必要とされる間隔により、選ばれた数のフロート画像平面７５０及び７６４から７７４が選択される。ディープ平面７４８とフロート平面７５０等のこれらの平面のいくつかは合成画像を越えて広がっており、アイコン画像の中の最終的な情報に貢献しない。簡潔にするために、図２９に示されている画像平面数は小さい数に制限されているが、選択される画像平面の実際の数は、所望の合成画像奥行き解像度を取得するために５０または１００平面以上等、大きくてもよい。
【０１９７】
図２７と図２８の方法は、次に選択された奥行き画面７５６から７７４とオブジェクト７４２の表面の交差の形状を決定することにより、各奥行き平面でのアイコン画像を得るために適用される。結果として生じる別々のアイコン画像は、結合されるアイコン画像の最終的なサイズに合わせてスケーリングされる。フロートアイコン画像のすべては最初に１８０度回転され（それらが投射されるときにその回転を再度経験し、それによりそれらを合成画像の中のそれらの正しい向きに戻すため）、次にディープアイコン画像と結合され、この画像プロジェクタ７３８の最終的なアイコン画像を形成する。このプロセスは、完全な合成画像７４２を形成するために必要とされるアイコン画像の完成したパターンを取得するために画像プロジェクタの位置のそれぞれに対して繰り返される。
【０１９８】
合成画像の解像度は、光学プロジェクタの分解能とアイコン画像のグラフィック解像度に依存する。我々は、倍率光学部品の理論上の光学分解能限度（０．２ミクロン）を超える０．１ミクロン未満のアイコン画像グラフィック解像度を得ることができた。典型的なアイコン画像は０．２５ミクロンという解像度で作成される。
【０１９９】
ユニゾン材料は、レンズ製造とアイコン製造を別々に組み込むツールを活用して薄板またはウェブ加工によって製造できる。レンズツールとアイコンツールの両方とも、フォトマスク法とフォトレジスト法を使用して製造される。
【０２００】
レンズツールは半導体型マスク、通常はガラス上の黒色クロムとして初期設計されている。十分な分解能を有するマスクは、光還元、電子ビーム書き込み、またはレーザ書き込みによって作成できる。レンズツール用の典型的なマスクは３０ミクロン等の選ばれた周期で不透明な六角形の反復パターンを組み込み、明確な線により幅２ミクロン未満である六角形を分離する。このマスクは次に従来の半導体ＵＶ露光システムを使用してガラスプレート上にフォトレジストを露光するために使用される。レジストの厚さはレンズの所望のサグを得るように選択される。例えば、５ミクロンという厚さのＡＺ  ４６２０ポジティブフォトレジストが、公称３０ミクロンの周期及び公称３５ミクロンの焦点距離を有するレンズを形成するために、スピンコーティング、浸漬被覆、メニスカスコーティングまたは噴霧によって等、適切な手段によりガラスプレート上にコーティングされる。フォトレジストはマスクパターンを用いて露光され、従来の方法でガラスに現像され、次に３０分間、１００℃で乾燥され、ガスを抜かれる。レンズは当技術で周知である標準的な方法に従って熱リフローによって形成される。結果として生じるフォトレジストマイクロレンズは金や銀等の導電性の金属でコーティングされ、ネガティブニッケルツールは電鋳法によって作成される。
【０２０１】
アイコンツールは同様の方法で作成される。アイコンパターンは、通常ＣＡＤソフトウェアを用いて設計され、この設計は半導体マスク製造メーカに伝達される。このマスクは、露光されるレジストの厚さが、所望の合成画像の光学濃度に応じて、０．５ミクロンから８ミクロンの範囲になることを除きレンズマスクと類似した方法で使用される。フォトレジストはマスクパターンを用いて露光され、従来の方式でガラスに現像され、導電性金属でコーティングされ、ネガティブなニッケルツールは電鋳法により作成される。オリジナルマスク設計の選択、及び使用されるレジストタイプの選択（ポジティブまたはネガティブ）に従って、アイコンはレジストパターンの中の空隙の形で、あるいはレジストパターンの中の「メサ」またはポスト（柱）、あるいは両方の形で作成されることができる。
【０２０２】
ユニゾン材料は種々の材料及び、押し出しエンボス加工、放射線硬化性鋳造、ソフトエンボス加工、射出成形、ＲＩＭ成形、及び反応鋳造を含む、多数のマイクロ光学及び微細構造複製技術において周知の方法から製造できる。例示的な製造方法としては、７５ゲージ接着促進ＰＥＴフィルム等のベースフィルムに対して成型される放射線硬化性液体ポリマーの中の間隙としてアイコンを形成し、次にベースフィルムの反対面に、アイコンに対して正しい位置合わせまたはねじれを持って、放射線硬化性ポリマーからレンズを形成し、次にアイコン間隙を、フィルム表面に対するグラビア状ドクターローラーブレーディング（ｄｏｃｔｏｒ  ｂｌａｄｉｎｇ）によってサブミクロン粒子有色色材料で充填し、該充填を適切な手段（例えば、溶剤除去、放射線硬化、または化学反応等）によって凝固させ、最終的に、透明、染色された、有色素性、あるいは秘密のセキュリティ材料を含む、オプションとしての密封層を適用することである。
【０２０３】
ユニゾンモーション材料の製造は、アイコンツール及びレンズツールが二つのアレイの対称軸に選択された程度の非整列（ずれ）を含むことを必要とする。アイコンとレンズパターンの対称軸のこの非整列が、製造される材料の合成画像サイズと合成画像の回転を制御する。多くの場合、ウェブ方向またはウェブ交差方向のいずれかと実質的に位置合わせされた合成画像を提供することが望ましく、これらの場合では、アイコンとレンズの全体として（トータル）の角度のずれはレンズパターンとアイコンパターンの間で等しく分割される。必要とされる角度のずれの程度は、通常、きわめて小さい。例えば、トータルとして約０．３度の角度のずれが、ユニゾン材料の中で３０ミクロンのアイコン画像を５．７ｍｍのサイズに拡大するために適している。この例では、トータルの角度のずれは、二つのツールの間で等しく分割されるため、各ツールは両方のツールについて同じ方向に０．１５度の角度で傾けられる。該傾きは、ツールがベースフィルムの反対面で微細構造を形成しているため同じ方向であり、ツールの傾きは互いに相殺されず、互いに加算される。
【０２０４】
傾きはマスクの当初の設計の時点で、マスクを書き込む前に所望の角度でパターン全体を回転することによりツールの中に組み込むことができる。また、傾きは平らなニッケルツールの中に、数値制御されたミルを用いて適切な角度でそれを切断することによって、機械的に組み込むこともできる。傾けられたツールは次に、ツールを圧胴の回転軸に位置合わせするために傾きカットエッジ(skew-cut edge)を使用して円柱形のツールに形成される。
【０２０５】
合成倍率マイクロ光学システムは、アイコン充填材料、裏面コーティング、上塗り、レンズへのパターン化及び非パターン化の両方がなされた充填または組み込み、光学スペーサ、または、積層品またはコーティングインクとしてのアイコン材料、及び／または、水性、溶剤性又は放射線硬化性を含む接着剤、光学的に透明、半透明または不透明、ポジティブのまたはネガティブな材料の形状を取る有色素性または染色されたしるし、コーティング、または、インク、金属、蛍光体、または磁性材料、Ｘ線、赤外線または紫外線を吸収する又は放出する物質、アルミニウム、ニッケル、クロム、銀、金を含む磁性または非磁性の金属等を含むがこれらに限定されない印刷物；検出または情報記憶のための磁気コーティング及び磁性粒子、コーティング及び粒子としての蛍光染料と顔料；ＩＲ蛍光コーティング、充填、染料、または粒子；ＵＶ蛍光コーティング、充填、染料または粒子；コーティング及び粒子としての燐光染料と顔料、プランシェット、ＤＮＡ、ＲＮＡ，または他のマクロ分子タガント、２色性ファイバ、ラジオアイソトープ、印刷物受容コーティング、サイジング、またはプライマ、化学的に反応する材料、マイクロカプセル化成分、分野に影響される材料、金属性と非金属性両方の電導性粒子とコーティング、マイクロ穿孔された穴、着色されたスレッドまたはファイバ、文書、ラベル、または製造中に紙に接着するためにキャリヤとして紙またはポリマーに接合される材料の表面に埋め込まれているユニゾンのパッチ、蛍光２色性スレッドまたは粒子、ラマン散乱コーティングまたは粒子、カラーシフトコーティングまたは粒子、紙、板紙、ボール紙、プラスチック、セラミック、ファブリックまたは金属基板に積層されるユニゾン、スレッド、パッチ、ラベル、オーバラップ、ホットスタンプ箔、または開封テープとしてのユニゾン、ホログラフィック、回折、回折キネグラム（ｋｉｎｅｇｒａｍ）、等値線、写真または屈折性の光学素子、液晶材料、アップコンバージョン材料とダウンコンバージョン材料としての実施形態を、単一の要素として、又はこれらの多様な組み合わせで含むが、これらに限定されない追加機能と組み合わせることができる。
【０２０６】
画像アイコン要素が上述の集光素子のアレイとともに詳細に説明されたが、画像アイコン要素は、他の用途で画像「印刷」を提供するのに用いられることができる。例えば、図３４は、例えば微細構造アイコン要素のアレイである微細構造アイコン要素を有する材料の一実施形態のアイコン層８２１の断面図である。図示されるアイコン層８２１は、本合成拡大マイクロ光学画像投射システムのアイコン層、モアレ拡大システム、「鍵と鍵穴」モアレ拡大システム（以下に説明される）のアイコン層、マイクロ画像もしくは有効な「微細印刷」の単独（スタンドアロン）層、円柱形マイクロレンズ画像フィルムシステムのアイコン層、または他のマイクロ光学システムの画像またはアイコン層を構成することができる。
【０２０７】
アイコン層８２１は独立したもの（freestanding）であってよく、または任意選択的に基板８２０または透明基板８２０上に備えられてもよい（後者は、アイコン層がモアレ拡大システム内に要素を構成する場合に必要とされ、この場合、アイコン層８２１は透明基板８２０を介してマイクロレンズアレイに光学的に結合される）。オプションの基板または透明基板８２０は、アイコン画像の要素として機能することができる多様な微細構造を組み込むアイコン層８２１を支持するか、もしくはこれに接する。微細構造アイコン要素は、アイコン層８２１などの材料の層において、もしくは基板において、凹部または隆起領域として形成されることができる。微細構造アイコン画像要素は、非対称間隙パターン８２２、対称間隙パターン８２３、ライトトラップパターン８２４、ホログラフィック表面浮き彫りパターン８２５、汎用回折表面浮き彫りパターン８２６、バイナリ構造化パターン８２７、「バイナリオプティック」、「構造色」および通常の段付き浮き彫りパターン８２８、ランダム粗パターンまたは疑似ランダム粗パターン８２９、公称平面パターン８３０、および凹面８３１及び凸面８３２パターン（図示されたアイコン層の下側から見て）を含むがこれに限定されない、多様な形状または構造を取ることができる。
【０２０８】
アイコン層８２１は、例えば単独の非対称な間隙パターン８２２などの、一様な微細構造のアレイまたはパターンを含むことができる。或いは、アイコン層８２１は、実施形態８２２から８３２のうちの２以上の微細構造のアレイまたはパターンを含むことができる。微細構造は、従来の印刷画像を形成するピクセルのグループまたはアレイと同様に、集合的に画像を形成する微細構造アイコン要素のアレイに形成されることができるアイコン要素として機能する。例えば、上述の集光素子のアレイと組み合わされることができる微細構造アイコン要素のアレイを有するシステムが作成されることができ、２つのアレイは協働して、拡大されても拡大されなくてもよい、合成光学画像を形成する。拡大鏡を通してまたは顕微鏡を用いて拡大されて見られるよう意図される「微細印刷」画像を集合的に形成する微細構造アイコン要素のアレイを有するシステムもまた、作成されることができる。
【０２０９】
図３４の微細構造アイコン要素８２２から８３２は、アイコン要素が真空、気体（空気などの混合気体を含む）、液体または固体に浸されるか、または接する時、その部分内、およびその部分とアイコン層８２１の周囲の非構造化領域との間に光学的コントラストを示すように設計されることができる。光学的コントラストは、屈折、全内部反射、表面反射、散乱、部分偏光、偏光、旋光、回折、光学干渉およびその他の光学的効果から生じうる。
【０２１０】
微細構造アイコン要素
図３５は、多数の微細構造アイコン画像要素の実施形態を組み込むコーティングされたアイコン層７７７を図解する断面図である。アイコン層７７７は、図３４のアイコン層８２１に類似しており、独立していてもよく、或いは基板７７５または透明基板７７５に任意選択的に備えられてもよい。図解されるアイコン要素の実施形態は、非対称の間隙パターン７７９、対称の間隙パターン７８１、ライトトラップパターン７８３、ホログラフィック表面浮き彫りパターン７８５、汎用回折表面浮き彫りパターン７８７、バイナリ構造パターン７８９、「バイナリオプティック」、「構造色」および通常の段付き浮き彫りパターン７９１、ランダム粗パターンおよび疑似ランダム粗パターン７９５、公称平面のパターン７９７、凹面７９９及び凸面８０１パターン（図示されるアイコン層の下側から見て）を含む、図３４のアイコン要素を含むことができる。
【０２１１】
微細構造アイコン画像要素は、上述の微細構造アイコン画像要素ツールおよび方法の任意のものを用いてアイコン層内に形成される。
【０２１２】
あらゆるアイコン要素微細構造は、共形、非共形、および／もしくは指向性コーティング材料７９３でコーティングされることができる。
【０２１３】
パターン化されたコーティング
コーティング材料７９３は、共形、非共形、連続的、非連続的、パターン化されたもの、パターン化されていないもの、指向性であるか、もしくはアイコン層７７７とは異なる特性または材料を有することができ、またはその組み合わせであってよい。コーティング材料７９３をパターン化することで、微細構造画像要素パターンと連携する、または微細構造画像要素パターンから独立した、またはその両方である、アイコン画像要素を提供することができる。コーティング材料７９３は、アイコン層７７７がいずれかの微細構造パターンを含むか否かにかかわらず、パターン化されてアイコン層７７７の表面上にアイコン画像要素を提供することができる。コーティング材料７９３は、パターン化されているか否かにかかわらず、アイコン層７７７の表面全体を覆う必要はない。コーティング材料は、アイコン層７７７の選択された部分にのみ塗布されてもよい。
【０２１４】
例えば、アイコン画像要素は、コーティング材料として（コーティング材料７９３の一例として）パターン金属化除去アルミニウム層を、ポリエステルアイコン層（アイコン層７７７の一例として）上の、内部に形成された微細構造を持たない（以下に説明される図４０に図解される）ポリエステルアイコン層の領域に作成することで形成されることができる。この例において、パターン金属化除去アルミニウム層は、アイコン層上の微細構造表面を用いることなくアイコン画像を提供する。このようなパターン金属化除去アルミニウム層はまた、ポリエステルアイコン層の他の領域の微細構造アイコン画像要素とともに用いられることができる。パターン金属化除去アルミニウム層は、これらの意図される外観がパターン金属化除去アルミニウム層によって強化されるように微細構造アイコン画像要素と連携されることができ、またはパターン金属化除去アルミニウム層によって提供されるアイコン画像がアイコン層微細構造アイコン画像要素から独立していることにより、パターン金属化除去アルミニウム層アイコン画像がある１つの合成画像を作成するのに用いられ、一方で微細構造アイコン画像要素が第２の合成画像を作成するのにも用いられるようにすることができる。
【０２１５】
パターン化されたコーティングを含むポジティブおよびネガティブ画像
微細構造アイコン画像要素とパターン化されたアイコン層コーティングのどちらも、ポジティブ画像もしくはネガティブ画像（以下の図４０も参照）のいずれかを形成するのに用いられることができ、これにより、これらの画像要素のうちの任意のものが選択された「前景」特性、もしくは選択された「背景」特性のうちのいずれかを持つことができ、その周囲の領域が他方の特性を持つことができる。したがって、アイコン画像要素は、通常の画像もしくは色反転画像を形成し、そして対応して通常の合成画像もしくは色反転合成画像を形成するよう用いられることができる。
【０２１６】
例として、これらのアイコン画像要素方法のうちの任意のものが、透明な背景もしくは第２の色の背景に対して、不透明もしくは第１の色である画像（例えば貨幣単位−「５０」など）を提供するのに用いられることができ、一方でアイコン層７７７の異なる領域においては着色パターンが反転されて、画像が透明であるか、または第２の色であり、一方で背景は透明または第１の色であるようにすることができる。
【０２１７】
微細印刷に用いられるアイコン画像要素の実施形態
本開示の任意および全てのアイコン画像要素の実施形態はモアレ拡大システムの要素として用いられることができるが、これらはまた広範囲の用途のために超高解像度微細印刷として単独で用いられることができる。本発明のアイコン画像要素方法は、コンパクトな情報記憶のために、貨幣、文書、包装、製品の秘密の識別のために、貨幣、文書、包装、製品のバーコードおよびデジタルタグのために、または超高解像度印刷または情報タグの恩恵を受けることができる全ての用途のために、微細印刷を作成するのに用いられることができる。本実施形態においては、見られるために拡大を必要とする画像を集合的に形成するか、または特定の情報を提供する、微細構造アイコン要素のパターンまたはアレイが提供される。
【０２１８】
図３６（ａ）、（ｂ）は、コーティング材料層８３８および８４０を加えた、図３４および３５と類似した一連の微細構造アイコン画像要素を有する材料の、アイコン層８３６を通る断面図を示す。図示されるアイコン層８３６は、モアレ拡大システムのアイコン層、「鍵と鍵穴」モアレ拡大システム（後述）のアイコン層、マイクロ画像または有効な「微細印刷」の単独層、円柱形マイクロレンズ画像フィルムのアイコン層、または他のマイクロ光学システムの画像またはアイコン層を構成することができる。
【０２１９】
アイコン層８３６は、単独であってよく、またはこれは基板８３４または透明基板８３４上に任意選択的に備えられてもよい。オプションの基板または透明基板８３４は、アイコン画像の要素として単独もしくは組み合わせで機能することができる多様な微細構造を組み込むアイコン層８３６を支持するか、またはこれに接する。微細構造アイコン画像要素は、図３４の画像要素に対応する実施形態８４４から８６４を含むがこれに限定されない多様な形状および幾何学形状を取ることができる。
【０２２０】
図３６（ａ）に図解されるように、微細構造アイコン要素８４４から８５６を有するアイコン層８３６は、積層接着剤８３８を用いて、基板もしくは透明基板８４２により支持されることができるコーティング材料層８４０に積層されて示されている。積層接着剤８３８は、微細構造アイコン要素８４４および８４６に示される積層接着剤の間隙に示されるように、まずアイコン層８３６に塗布され、次いでコーティング材料層８３８と密着されてもよく、或いは、積層接着剤８３８はさらに、もしくは代替的に、微細構造アイコン画像要素８４８から８５６に示される積層接着剤８３８の連続層によって示されるように、まずコーティング材料層８４０に塗布され、次いでアイコン層８３６に密着されてもよい。
【０２２１】
本実施形態において、コーティング材料層８４０は、微細構造アイコン画像要素８４４から８５６と非常に近接しているか、またはこれに接触している。コーティング層は、図３４のコーティング層７９３と同様であり、コーティング層７９３に関連して説明されるような効果を有することができる。
【０２２２】
図３６（ｂ）において、微細構造アイコン画像要素８５８〜８６４を有するアイコン層８３７の断面図が、積層接着剤８３９を用いて、コーティング材料層８４１を有する積層基板８４３に積層されて示される。積層接着剤８３９はアイコン層８３７に塗布され、次いで積層基板８４３に密着されて示されるが、積層接着剤８３９はさらに、もしくは代替的に、積層基板８４３にまず塗布され、次いでアイコン層８３７に密着されてもよいことを理解されたい。
【０２２３】
本実施形態において、コーティング材料層８４１は、積層基板８４３によってアイコン層８３７から分離される。コーティング層８４１は、コーティング層８４０と７９３について前に記載された材料のうちのいずれであってもよい。
【０２２４】
微細構造アイコン画像要素８４４〜８６４は充填されずに図３６（ａ）に示されているが、微細構造アイコン画像要素８４４〜８６４の少なくとも一部分が、積層の前に、アイコン充填材料で任意選択的に充填されるか、または共形、非共形または指向性のコーティング材料でコーティングされることができる。微細構造アイコン要素は完全に充填される必要はない。充填される場合、これらは部分的にのみ充填されてよく、または一部分が充填されてもよい。
【０２２５】
微細構造アイコン画像要素は、ポジティブまたはネガティブの画像もしくはその両方として示されることができる。図３７（ａ）〜（ｃ）において、アイコン層８６８は独立していてよく、または任意選択的に基板８６６または透明基板８６８上に備えられてもよい。アイコン層８６８は、アイコン層８６８を部分的または完全に覆うコーティング材料層８７０を任意選択的に備えてもよい。
【０２２６】
図３７（ａ）において、アイコン層８６８は、ポジティブアイコン要素８７２とネガティブアイコン要素８７４の、微細構造アイコン要素の２つのゾーン（領域）を有する。説明を目的として、ネガティブアイコン要素８７２の全体的形状はポジティブアイコン要素８７４の形状にミラーリングされている。オプションとしてのコーティング材料８７０が、ポジティブアイコン８７２上の共形コーティングとして、およびネガティブアイコン８７４上の非共形コーティングとして示されているか、これは単に一例であって共形および非共形のコーティングの両方が、ポジティブアイコン８７２とネガティブアイコン８７４の両方と連携して用いられることができる。
【０２２７】
ポジティブアイコン画像要素８７２の背景領域は、ポジティブアイコン領域８７２の隆起領域として提供される一方、ポジティブアイコン画像要素８７２のオブジェクトパターンはアイコン層８６８内の凹みまたは間隙８７１として提供される。ネガティブアイコン画像要素８７４の背景領域は、アイコン層８６８内の凹み８７５として設けられ、ネガティブアイコン画像要素８７４のオブジェクトパターンは、アイコン層内の隆起領域として設けられる。
【０２２８】
図３７（ｂ）は、ポジティブおよびネガティブアイコン要素およびパターンの効果が、アイコンがアイコン層８６８の材料と異なる特性を有するアイコン充填材料で充填される時に、いかに特に劇的であるかを図解する。アイコン層８６８の異なる領域およびオプションの基板８６６が、充填されたポジティブアイコン８７６と充填されたネガティブアイコン８８０とともに示されている。アイコン充填材料８７８は、ポジティブアイコン要素８７６のオブジェクトパターン８８６を形成する一方、充填されたネガティブアイコン要素８８０の背景を形成する。
【０２２９】
図３７（ｃ）を参照すると、充填されたポジティブアイコン要素８９０および充填されたネガティブアイコン要素８９２の詳細の平面図８８２は、周囲の背景外観８８４から異なって見える８８８充填されたポジティブアイコン要素８８６を示す。例えば、充填されたポジティブアイコン要素の外観と周囲の背景との共通の差異は、色である。アイコン充填材料８７８が顔料、染料またはその他の着色材料を有する場合、充填されたポジティブアイコン要素８８６は、高濃度８９３のアイコン充填材料８８６を示し、一方で周囲の背景領域８８４は示さないことになる。同様に、充填されたネガティブアイコン要素８９２の背景は、高濃度のアイコン充填材料８８６を示し、一方で充填ネガティブアイコン要素８９２のオブジェクトパターンはアイコン充填材料の欠如８９４を示すことになる。
【０２３０】
これらの手段により、また本明細書における他の教示と組み合わせて、ポジティブおよびネガティブ画像アイコン要素の両方が作成できることが理解される。モアレ拡大システムの要素として用いられる場合、これらのポジティブおよびネガティブ画像アイコン要素はポジティブおよびネガティブ合成画像を作成するために用いられることができる。ポジティブおよびネガティブ画像要素は、単独または組み合わせて用いられることができる。
【０２３１】
充填されたアイコンおよびコーティングを組み合わせる実施形態の代表的なサンプリングは、図３８（ａ）〜（ｃ）に示される。アイコン層８９８は独立していてよく、または任意選択的に基板８９６または透明基板８９６上に設けられてもよい。オプションの基板または透明基板８９６は、単独でまたは組み合わされてアイコン画像の要素として機能できる多様な微細構造を組み込むアイコン層８９８を支持するか、またはこれと接する。
【０２３２】
図３８（ａ）は、適切な手段（図３５について説明されたような）でアイコン層８９８の表面の少なくとも一部分に塗布されたコーティング材料９００を示す。この図面ではコーティング材料９００はアイコン層８９８の表面と共形で示されるが、これは非共形、不連続、パターン化されたものであってもよく、または異なる特性および／又は材料を有するコーティングされた領域から構成されてもよい。ポジティブアイコン要素９０４は、アイコン充填材料９０２で充填されたオブジェクトパターン微細構造と、充填されない背景要素とを有する。ネガティブアイコン要素９０６は、アイコン充填材料９０２で充填された背景微細構造を有する一方、オブジェクトパターン微細構造９０８は充填されない。
【０２３３】
図３８（ａ）に示される実施形態は、コーティング材料９００およびアイコン充填材料９０２への異なる視角によって作成される異なる視覚的効果を通じて、アイコン画像の視覚的強化をもたらすことができる。例えば、コーティング材料９００が、アルミニウムの薄い層であり、アイコン層８９８の平面の法線方向から見た時に実質的に透明である場合、充填されたアイコン要素の中央領域は、コーティングなしの場合と実質的に同じ色に見えるであろう。薄いアルミニウム層の反射性は、入射角の増大につれて増大するので、充填されコーティングされたアイコン要素の傾斜する側は、より反射性を増して見え、アイコン要素に高コントラストの輪郭の外観をもたらす。コーティング材料９００が単層または多層の誘電コーティングである場合、コーティングの色は異なる視角で異なり、それによってアイコン要素の側面に着色または色ハイライト効果を加える。さらなる視覚効果を作り出すために、他のタイプのコーティング材料が接着促進のために用いられることができ、もしくは、秘密の、機械読み取り可能な、または法医学的な認証機能を、材料に提供することができる。アイコン要素は充填またはコーティングされる必要がないことが理解される。いくつかのアイコン要素のみを部分的に充填してもよい。
【０２３４】
図３８（ｂ）に記載の実施形態は、アイコン充填およびコーティングの順序を図３８（ａ）と逆にし、微細構造アイコンは、まずアイコン充填材料９０２で充填され、次いでコーティング材料９００でコーティングされる。アイコン層８９８は、基板８９６または透明基板８９６上に任意選択的に備えられてよく、或いは独立していてもよい。アイコン要素９１０と９１２は、アイコン充填材料９０２で充填され、次いで任意にコーティング材料９００で覆われる。
【０２３５】
同じ材料がコーティング材料９００とアイコン充填材料９０２に用いられた場合でも、図３８（ｂ）の実施形態の視覚効果は、全体として図３８（ａ）の視覚効果と異なる。コーティング材料９００は、アイコン充填材料９０２の光学特性に依存して、アイコン充填材料９０２を通して可視または不可視である。コーティング材料９００は、充填されたアイコンの間の領域において直接可視である。
【０２３６】
アイコン要素が、アイコン充填材料９０２を通して見られるか直接見られるかにかかわらず、コーティング材料９００が可視である全ての場所において、アイコン充填材料９０２で実質的に完全に充填されたとして、コーティング材料９００は、アイコン層８９８の表面に対して実質的に平行である。したがって、コーティング材料９００の存在は、アイコン充填材料９０２の全体的な外観を変更するかもしれないが、図３８（ａ）におけるように輪郭またはエッジ強化機能を提供しない。コーティング材料９００は、光学的効果に加え、またはその代わりに、他の効果または機能を有するように設計されうる。例えば、コーティング材料９００は、アイコン層８９８が取り付けられるオブジェクトの非接触認証、検出、または識別を可能とする。
【０２３７】
アイコン要素がアイコン充填材料９０２でアンダーフィルされる（完全には満たされない）場合、コーティング材料９００はアイコン層８９８の表面に対して実質的に平行ではなくなる。この場合（不図示）、これがアイコン充填材料９０２に接し、実質的に非平面である領域に、コーティング材料９００によって提供されるさらなる視覚的効果がありうる。
【０２３８】
図３８（ｃ）の実施形態は、図３８（ｂ）の実施形態の拡張であり、複数のアイコン充填材料を含む（本明細書には図示されていないが、複数のアイコン充填材料はまた、図３８（ａ）の実施形態にも用いることができ、以下の説明はその実施形態にも適用される）。アイコン層８９８は、第１のアイコン充填材料９１６で充填される、ポジティブ微細構造アイコン要素９２６およびネガティブ微細構造アイコン要素９２８を有する。微細構造アイコン要素９２６と９２８は、第１のアイコン充填材料９１６によってアンダーフィルされる。これは、第１のアイコン充填材料９１６を溶剤に分散させ、アイコン微細構造を溶剤に分散された第１のアイコン充填材料９１６で充填し、溶剤を乾燥させ、結果として第１のアイコン充填材料９１６の容積を小さくすることを含む、多数の手段によって達成され得る。アイコン微細構造をアンダーフィルする他の手段には、これらを第１のアイコン充填材料９１６で充填し、次いでいくつかのアイコン充填材料９１６を、バフまたはドクターブレードによる高圧ワイピングなどの拭く又はこする手段によって除去することがある。
【０２３９】
第１のアイコン充填材料９１６は、乾燥、化学反応（２部エポキシまたは樹脂および硬化重合反応）、放射線硬化、酸化、又はその他の適切な手段により、任意選択的に安定化、硬化、または乾燥されることができる。第１のアイコン充填材料９１６はまた、何らかの方法で第２の充填材料９１８と化学的に反応できるように、任意選択的に安定化されなくてもよい。
【０２４０】
アイコン微細構造９２６と９２８は次いで、第２のアイコン充填材料９１８で任意選択的に充填される。第１のアイコン充填材料９１６のアンダーフィルを提供するのに用いられる方法に依存して、第１のアイコン充填材料９１６と第２のアイコン充填材料９１８の相対的な厚さは、領域によって異なるか、もしくは、異なる奥行き、幅、またはアスペクト比を有するアイコン要素微細構造によって異なる。ポジティブアイコン要素９２６は、第１のアイコン充填材料９１６と第２のアイコン充填材料９１８のほぼ等しい容積を示し、２つの充填材料の厚さは充填された領域９２０の中心においてほぼ等しい。この図におけるネガティブアイコン要素は、アスペクト比において大きな差を示しているので、２つの大きな充填されたアイコン要素の中心ゾーン９２２は、第１のアイコン充填材料９１６と第２アイコン充填材料９１８はそれぞれ例えば約１：３の充填材料厚さ比を示す。小さなネガティブアイコン要素９２４の中心は、第１のアイコン充填材料９１６と第２アイコン充填材料９１８はそれぞれ例えば約４：１の、非常に異なる充填材料厚さ比を示す。充填されたアイコンは、任意選択的にコーティング材料９００でコーティングされてよい。
【０２４１】
コーティング材料９００はまた、第１のアイコン充填材料９１６でアイコンを充填する前にアイコン層８９８に任意選択的に塗布されてよく、或いは第２のアイコン充填材料９１８で充填される前にアイコン層９８９と第１のアイコン充填材料９１６に塗布されてよい。これらの変形例は図面には示されていない。
【０２４２】
ポジティブアイコン要素９２０は、アイコン充填材料９１６と９１８で充填されたオブジェクトパターン微細構造と、充填されない背景要素とを有する。ネガティブアイコン要素９２８は、アイコン充填材料９１６と９１８で充填された背景微細構造を有する一方、オブジェクトパターン微細構造は充填されていない。
【０２４３】
本明細書で留意すべきは、図３８（ａ）〜（ｃ）に限定されない、本発明のあらゆる実施形態におけるあらゆるアイコン層材料そのものが、本明細書の定義部分で先に述べられたように、任意の適切な種類の顔料、染料、着色料、蛍光性材料、または充填材料を含みうることである。アイコン層を充填することは、ポジティブアイコン要素とネガティブアイコン要素との間の区別を、いくらかアカデミック（形式的）なものとする。なぜなら、透明な無着色の色付けされないアイコン層内で形成され、次いで着色されたアイコン充填材料で充填された特定の微細構造アイコン要素は、ポジティブアイコン要素とみなされる一方、着色されたアイコン層内に形成され、透明な無着色の色付けされないアイコン充填材料で充填された同じ微細構造アイコン要素は、ネガティブアイコン要素と見なされるからである。この例において、ポジティブアイコン要素とネガティブアイコン要素との間で変わったものは、アイコン層およびアイコン充填材料についての材料の選択だけである。ポジティブおよびネガティブアイコン要素と言及することは簡便だが、実際には、背景に存在する１色または視覚的効果、およびオブジェクトパターンに存在する第２の色および／または視覚的効果を有するか、またはその逆であるアイコン要素を含む、一連の可能性がある。
【０２４４】
図３８（ａ）〜（ｃ）のアイコン要素がモアレ拡大システムの一部分として用いられる場合、コーティング材料とアイコン充填材料との組み合わせによって提供される固有（独自）の効果はまた、モアレ拡大システムによって作成される合成画像にまで引き継がれる。
【０２４５】
アイコン上の、およびアイコンとしてのパターン化されたコーティング
図３９（ａ）〜（ｃ）は、パターン化されたコーティング材料、ホットスタンプ箔、指向性コーティング、および充填されたアイコンの応用および組み合わせを図解する。図３９（ａ）において、アイコン層９３２は独立していてよく、または任意選択的に基板９３０または透明基板９３０上に設けられてもよい。任意選択的な（オプションの）基板または透明基板９３０は、単独でまたは組み合わされてアイコン画像の要素として機能する多様な微細構造を組み込むアイコン層９３２を支持するか、もしくはこれに接する。
【０２４６】
図３９（ａ）において、コーティング材料９３４のパターン化は、コーティング材料が存在する領域９３５とコーティング材料がない領域とを構成する。コーティング材料９３４のパターン化は、任意の形状であってよく、モアレ拡大マイクロ光学システムのためのアイコン要素の作成を含む任意の目的のためであってよい。レジスト材料をコーティング上に印刷または堆積し、露出したコーティングを化学的にエッチングし、次いで任意選択的にレジスト材料をコーティングから化学的に剥がすことを含む、パターン化されたコーティングの多数の方法が、当技術において既知である。レジスト層はフォトレジストであってよく、レジストのパターン化は光学露光方法によって行われてよい。コーティングをパターン化する代替的なアプローチは、まずパターン化されたレジストを堆積し（または代替的にレジストを堆積し、次いでそれをパターン化する）、次いでコーティングを材料とレジストの表面に塗布し、レジストとそれに付着されたコーティングとを化学的に除去する。例えば、後者の方法は、「金属化除去セキュリティスレッド」の製造において一般的であり、この場合、レジスト材料がポリマー基板に印刷され、基板とレジストが真空金属化またはスパッタリングによってアルミニウムでコーティングされ、レジストが化学的に除去される。レジストが存在した場所にアルミニウムコーティングはなく、これはレジストが除去された時に「リフトオフ」される。選択された金属化領域を化学的に除去する代わりに、これらの領域は研磨などで機械的に除去されることができる。コーティングの一部分のみがパターン化されるということが理解されるであろう。
【０２４７】
モアレ拡大フィルムのアイコン要素の縮尺および幾何学形状に連携しないパターン化された金属化コーティングが、合成画像内の部分的な透明金属の効果を生じるのに用いられることができる。なぜなら金属化除去領域の場所がアイコン要素によってアイコン要素に変わるからである。これらのアイコン要素から形成された合成画像は、印刷に用いられるハーフトーン方法と同様の方法で、存在するコーティングの割合に比例する不透明性を呈示する。
【０２４８】
あるいは、パターン化された金属化除去金属コーティングは、第２の一連の合成画像を生成するのに用いられることができる微細構造アイコン要素から、異なる一連のアイコン要素を作成するのに用いられることができる。このようなさらなる合成画像の１つの用途は、貨幣、文書およびブランド保護のための材料の秘密の認証のためである。
【０２４９】
図３９（ａ）において、かっこ９３６で示される領域におけるコーティング材料９３４は、微細構造アイコン要素の幾何学形状に協調しないようにパターン化される。パターン化されたコーティング材料９３４は、アイコン要素の異なるパターンなどの別個の情報を保持するか、またはこれは他のグラフィックまたはテキスト情報を保持してよく、または情報を保持しなくてもよい。
【０２５０】
対照的に、かっこ（ブラケット）９３８によって示される領域内のコーティング層９３４は、アイコン要素と協調し、凹んだ形状９３１をコーティングするが、その間の「フラット（平坦部分）」９３９をコーティングしない。この種類のパターン化は、凹んだ領域９３１と「フラット」９３９の両方を含むアイコン層９３２の全表面をコーティング材料９３４でコーティングし、次いでコーティング材料９３２を「フラット」９３９から、擦過、摩擦、ブラシ掛け、剥離、研磨、化学的エッチング、粘着性引きはがし、またはその他の適切な手段により除去することで達成されることができる。
【０２５１】
この方法でアイコン要素と協調するパターン化されたコーティング材料９３４は、アイコン要素に強力な視覚的、光学的、電磁気的、磁気的、またはその他の強化をもたらすことができる。例えば、微細構造アイコン要素を組み込むアイコン層９３２は金でスパッタリングされ、次いで、コーティングされた表面を紙などの繊維質の材料に対して摩擦することで、金がフラット９３９から除去されることができる。アイコン要素に残った金はそこで金の金属外観を提供し、一方でフラットには金がないので、アイコン要素は、背景に対して別個の金のオブジェクトであるように見える。
【０２５２】
図３９（ｂ）は、ホットスタンプ箔コーティング９４２を単独（９４６）で、およびアイコン充填材料９４８と組み合わせて（９５０、９５１）含む、多様なアイコン層９３２の実施形態を描いている。典型的なホットスタンプ箔構造が示されており、熱融着層９４０はホットスタンプ箔コーティングの箔層９４２をアイコン層９３２に接着する。ホットスタンプ箔コーティングの壊れやすいラッカー層９４４は、ホットスタンプ箔９４２を支持するために任意選択的に設けられる。壊れやすいラッカー層９４４は、ホログラムなどの微細構造のパターンを含んでよい。かっこ９４６で示される領域にはホットスタンプ箔コーティング９４２が周知の手段によってアイコン層９３２の表面に塗布され、微細構造アイコン要素の凹んだ領域を密封している。かっこ９５０で示される領域では、ホットスタンプ箔９４２がアイコン充填材料９４８を含む微細構造のアイコン上に塗布されている。かっこ９５１で示される領域では、ホットスタンプ箔９４２がアイコン層９３２に塗布され、次いで、微細構造アイコン要素の凹んだ領域を覆うホットスタンプ箔コーティング材料が除去されている。ホットスタンプ箔コーティング材料を除去する適切な手段は、気体の高圧ジェット、高圧水またはその他の流体のジェット、機械的破砕および摩耗を含むがこれらに限定されない。微細構造アイコン要素は次いで、アイコン微細構造の外観がアイコン充填材料９４８によって制御され、「フラット」の外観がホットスタンプ箔コーティング材料によって制御されるように、アイコン充填材料９４８で任意選択的に充填される。アイコン充填材料９４８は、示されるようにホットスタンプ箔コーティング９４２の少なくとも一部分に任意選択的にコーティングされるか、またはアイコンの凹み（不図示）のみを充填するように塗布されてよい。
【０２５３】
図３９（ｃ）は、アイコン充填材料９４８と組み合わされて任意選択的に用いられる指向性コーティング材料（９５２及び９６２）を含む多様なアイコン層９３２の実施形態を描いている。第１の指向性コーティング９５２は、矢印９５４によって示される方向からアイコン層９３２に塗布される。第１の指向性コーティング９５２の指向性堆積は、かっこ９５６によって示される領域内のアイコン要素の「フラット」および右側（描かれるように）を選択的にコーティングする。このようなコーティングは、微細構造アイコン要素の一方の側の視覚的ハイライトを提供し、「影」または「スポット照明」効果を生むことができる。
【０２５４】
かっこ９５８で示される領域では、２つの指向性コーティングが用いられる。矢印９５４は、この領域の微細構造アイコン要素の「フラット」および右側をコーティングする、第１の指向性コーティング９５４の塗布方向を示す。第２の指向性コーティング９６２は、矢印９６０で示される方向から塗布され、微細構造アイコン要素の左側をコーティングする。第１および第２の指向性コーティング（それぞれ９５２と９６２）は、同じ材料であっても異なる材料であってもよく、これらは図示されるように反対方向（９５４と９６０）から塗布されても、または同様の方向から塗布されてもよい。例えば、第１の指向性コーティング９５２が銀であり、矢印９５４で示される方向から塗布される場合、そして第２の指向性コーティング９６２が金であり、矢印９６０で示される方向から塗布される場合、微細構造アイコン要素の右側は銀に見え、その左側は金に見え、中央はコーティングされないままであり透明に見え得る。他の例として、銀が矢印９５４によって示される角度で塗布され、金が同じ通常の方向から、アイコン層９３２法線平面の全体に１０度だけ近い角度で塗布されることを除いては、前の例の状態であるものがある。金はそこで、アイコン要素の銀と同じ側をコーティングするであろうが、金はアイコンの右側のより高くまたは中央上をコーティングするであろう。もたらされるアイコン要素は、（図に描かれるように）アイコン要素の上面に向かって金色と混ざるような銀色の右側を有するように見える。他の多くのこのような組み合わせおよび変形例は当業者にとって明らかであろう。
【０２５５】
さらに他の変形例が、図３９（ｃ）の領域にかっこ９６４により示されており、微細構造アイコン要素は、第１の指向性コーティング９５２と第２の指向性コーティング９６２の２つの指向性コーティングを有し、アイコン充填材料９４８で充填される。アイコン充填材料は、図３９（ａ）の領域９３６および９３８と図３９（ｃ）の領域９５６を含む、これまでに示されていないこの図の任意の部分のコーティングされた微細構造アイコン要素のいずれにも、任意選択的に加えられることができる。
【０２５６】
図４０（ａ）は、アイコン画像要素を作成する手段としてのパターン化されたコーティング材料９６７の使用を図解する。パターン化されたコーティング材料９６７は、基板９６６上または透明基板９６６上に設けられ、上記のパターン化は、選択された厚さのコーティング材料９６８の領域および、より薄い厚さを有するコーティング材料９６９の領域、またはコーティング材料９７０を有さない領域のいずれか、または両方を組み込む。コーティング材料の異なる厚さ−総厚さ（９６８）、部分的厚さ（９６９）、ゼロ厚さ（９７０）（またはコーティング材料なし）がパターン化されて、アイコン画像情報をモアレ拡大システム内の要素として表すことができる。総厚さのコーティング材料またはゼロ厚さのコーティング材料が用いられて、アイコン要素のオブジェクトパターンを形成することができる。図４０（ｂ）は、ゼロ厚さまたは部分的厚さのコーティング材料により形成された背景９７６に対してオブジェクトパターン（文字および数字）を形成するための、総厚さアイコン要素の使用の平面図９７２を図解する。平面図９７２に示されるアイコン要素のオブジェクトパターンは、コーティング材料９６７の存在により形成されるため、このアイコン画像はポジティブアイコン画像と称される。図４０（ｃ）は、ネガティブアイコン画像の平面図９７８を示し、この場合、背景は総厚さのコーティング材料９８２によって形成され、オブジェクトパターンは部分的厚さまたはゼロ厚さのコーティング材料９８０によって形成される。部分的厚さのコーティング材料９６９の領域は、グレースケールパターンを作成するのに用いられることができ、コーティング材料９６７の光学的効果は、コーティング材料の性質に依存して、変更されたまたは減衰した強度の効果を提供する。
【０２５７】
コーティング材料９６７のパターン化は、図３８を参照して前に説明された方法のいずれかによって行われることができる。部分的厚さのコーティング材料の領域は、さらなるマスキングおよびエッチングステップによって、または部分的厚さの領域のパターンに総厚さのコーティングをエッチングし、次いでコーティング材料９６７の第２のコーティングを行って部分的厚さ層を全基板９６６または透明基板９６６上に堆積させ、さらにもう一度任意選択的にマスキングおよびエッチングをしてゼロ厚さの領域９７０を作成することによって、作成されることができる。
【０２５８】
さらなるコーティング材料の層が、パターン化されたコーティング材料９６７に任意選択的に加えられることができる。その例は、真空蒸着による金属化、着色または染色されたコーティング、または本書の定義部分に前に記載されたもののいずれかを含むがこれに限定されない。例えば、このような層は直接塗布されるか、積層されるか、ホットスタンプされるか、コーティングされるか、またはその他の方法で提供される。このようなさらなる層の塗布は、部分的厚さのコーティング材料９６９の領域およびゼロ厚さのコーティング材料（コーティング材料なし）９７０の領域の外観を変更するという利点を提供し得る。
【０２５９】
図４１（ａ）、（ｂ）は、マイクロレンズアレイが、アイコンアレイ部分内の情報を「解除」する鍵のように機能する別の部品（ピース）である「鍵と鍵穴」認証システムとして用いられることのできる２部分モアレ拡大システムの２つの実施形態を図解する。図４１（ａ）において、オプションとしての透明基板９８４は、光学透明基板９８４を形成するのに用いられる材料と異なるか、または同じである光透過材料９８８から作成されたマイクロレンズ９８６を支える。マイクロレンズ９８６とオプションの基板９８４を組み込むレンズシート１０００の総厚さは、マイクロレンズ９８６の焦点距離１００４よりも薄い。
【０２６０】
レンズシート１０００は、アイコンシート１００２に恒久的には取り付けられず、アイコンシート１００２の認証装置として用いられることのできる自由で別個の部品（ピース）である。認証装置として用いられる場合、レンズシート１０００はアイコンシート１００２の表面に接触されるか、近接させられる。２枚のシートの間の空隙９９２は通常、空気の薄膜を含むか、または空隙９９２は任意選択的に、水、グリセリン、またはその他の流体で充填されて、レンズシート１０００とアイコンシート１００２の間の光学的または機械的結合を提供することができる。
【０２６１】
任意選択的な透明基板９９０、アイコン層９９４およびアイコン要素９９６（ここでは任意選択的にアイコン充填材料９９７で充填されて示される）を組み込むアイコンシート１００２は、アイコン層と共にレンズシート１０００から最も遠い表面上に配置される。アイコンシート１００２とレンズシート１０００を合わせた総厚さは、マイクロレンズ９８６の焦点距離１００４と実質的に等しくなるように設計される。レンズシート１０００が実質的に（ほぼ）近接して配置される時、例えば結合流体を有してまたは有さずにアイコンシート１００２に接する時、マイクロレンズ９８６の焦点９９８は、アイコン層９９４内またはその近くのどこかにあることになる。焦点９９８の最適な位置は、アイコン層９９４の底面またはそのわずかに下方である。
【０２６２】
図４１（ａ）の実施形態にしたがって形成されたシステムは、偽造防止、認証またはセキュリティ装置として用いられることができる。例えば、アイコンシート１００２のアイコン層９９４は、製造時、当初の作成時、包装時、又は流通時に、取り付け、接着、またはその他の方法で、オブジェクトまたは文書に恒久的に固定されるか、または組み込まれることができる。アイコンシート１００２はそれ自体、何らかの視覚的に際立った特徴を有する必要がない。実施においてアイコン要素９９６は大変小さく、寸法は約数ミクロンから数十ミクロンであり、肉眼では事実上不可視であろう。所望であれば、さらなる従来の印刷または画像形成がアイコンシート１００２に提供されるか、または取り付けられることができる。
【０２６３】
このようなさらなる画像形成の例は、アイコンシートが写真の背景として働くような、認証のための人の写真であってよい。アイコンシート１００２およびこれが固定して取り付けられる対応するオブジェクトは、適当にスケーリング（寸法決定）されたレンズシート１０００をアイコンシート１００２に実質的に接して配置され、レンズシート１０００をレンズとアイコン要素９９６がアイコン要素９９６の合成画像を形成するのに十分に整列するまでその平面内で回転されることにより、認証されることができる（「適当にスケーリングされた」レンズシートは、集光素子のアレイが、アイコンシート１００２上のアイコン要素９９６のアレイのそれと実質的に一致する回転対称性および反復周期を有し、選択された光学的効果［スーパーディープ、ディープ、モーション、フロート、スーパーフロート、浮揚、３−Ｄ、これらの組み合わせなど］を達成するために設計されたアイコン／レンズ反復比を有する、レンズシートである）。
【０２６４】
図４１（ｂ）は、本発明の本態様の代替的な実施形態を図解する。この図において、レンズシート１０１０は、その上面のマイクロレンズ１００８および任意選択的なさらなる厚さの材料１００６を含む単一材料から構成された一体型であり、光学的空隙を提供する。図４１（ａ）のレンズシート１０００はまた、レンズシート１０００がオプションの透明基板９８４を含まない場合にも、この方法で形成されてよい。同様に、図４１（ｂ）のレンズシート１０１０は、図４１（ａ）に示されるように透明基板およびマイクロレンズ層を用いて形成されることができる。レンズシート１０００および１０１０の２つの代替的な構造は、網羅のために示されている。即ち、レンズシート１０００または１０１０のいずれかは示される２つの構造―一体型レンズ（図４１ｂ）または基板を有するレンズ（図４１ａ）―のいずれかを有することができる。
【０２６５】
アイコンシート１００２と比較したときのアイコンシート１０１４の違いのために、レンズシート１０１０の総厚さは通常マイクロレンズ１００８の焦点距離１０２４のより大きな割合（比）であるが、図４１（ｂ）の実施形態のレンズシート１０１０の機能は、図４１（ａ）のレンズシート１０００のそれと同じである。アイコンシート１０１４は、任意選択的にアイコン充填材料９９７で充填されてよいアイコン要素１０２０を有する表面を含む。網羅のために、アイコンシート１０１４が、別のアイコン層および基板層なしに一体型として示されるが、アイコンシート１０１４は代替的に、基板および取り付けられたアイコン層とともにアイコンシート１００２の方法で形成されることができる。同様に、アイコンシート１００２はアイコンシート１０１４の構造にしたがって一体型シートとして形成されることができる。
【０２６６】
アイコンシート１０１４とアイコンシート１００２との間の機能的な差異は、前者はそのアイコン要素をレンズシート１０１０に最も近い表面に有する一方、後者はそのアイコン要素をレンズシート１０００から最も遠い表面に有することである。さらに、アイコンシート１０１４のアイコン要素１０２０はその上面上にあるので、アイコンシート１０１４が一体型であろうとなかろうと、またはアイコン層および基板を有するアイコンシート１００２の構造を有していても有さなくても、アイコン要素１０２０の下にある材料１０１８は透明である必要がない。レンズ９８６がアイコン要素９９６の画像を形成するために、光が基板９９０を通過しなければならないため、アイコンシート１００２の基板９９０は、実質的に透明である必要がある。
【０２６７】
オプションとしてのコーティング材料１０１６が、アイコンシート１０１４のアイコン要素１０２０に提供されることができる。コーティング材料１０１６は、レンズシート１０１０の使用とは異なる手段によってアイコンシートの光学または非接触認証を提供することが望ましい場合がある。コーティング層１０１６は、ホログラフィックまたは回折構造などの他の光学特徴を含んでよい。アイコンシート１００２とアイコンシート１０１４の両方のアイコン要素は、本明細書に教示されたアイコン要素の実施形態のうちの任意のものを含む任意の形状を取ることができる。
【０２６８】
図４１（ａ）の実施形態の場合のように、図４１（ｂ）の実施形態のレンズシート１０１４は、恒久的にはアイコンシート１０１４に取り付けられていないが、アイコンシート１０１４の認証装置として用いられることができる自由な別個の部品（ピース）である。認証装置として用いられる場合、レンズシート１０１０はアイコンシート１０１４の表面に接触させられるか、または近接させられる。２枚のシートの間の空隙１０１２は通常、空気の薄膜を含むか、または空隙１０１２は、任意選択的に水、グリセリン、またはその他の流体で充填されてよく、レンズシート１０１０とアイコンシート１０１４との間に光学的または機械的な結合を提供する。
【０２６９】
アイコンシート１０１４とレンズシート１０１０を合わせた総厚さは、マイクロレンズ１００８の焦点距離１０２４に実質的に等しくなるように設計される。レンズシート１０１０が結合流体を介してまたは介さないでアイコンシート１０１４に実質的に接触して配置された時、マイクロレンズ１００８の焦点１０２２は、アイコン要素１０２０の内部またはその近くのどこかにあることになる。焦点１０２２の最適な位置は、アイコン要素１０２０の最下部またはそのわずかに下方である。
【０２７０】
図４１（ｂ）の実施形態にしたがって形成されるシステムは、偽造防止および認証装置として用いられることができる。例えば、アイコンシート１０１４の下面は、製造時、当初の作成時、包装時、または流通時に、オブジェクトまたは文書に、取り付け、接着、またはその他の方法で恒久的に固定されるか、または組み込まれることができる。アイコンシート１０１４はそれ自体、何らかの視覚的に際立った特徴を有する必要はない。実施において、アイコン要素１０２０は大変小さく、寸法は約数ミクロンから数十ミクロンであり、肉眼では事実上、不可視であろう。所望であれば、さらなる従来の印刷もしくは画像形成がアイコンシート１０１４上に提供されるか、またはこれに付加されることができる。このようなさらなる画像形成の例は、アイコンシートが写真の背景として機能するような、認証のための人の写真であってよい。アイコンシート１０１４および、これが固定して取り付けられる対応するオブジェクトは、適当にスケーリングされたレンズシート１０１０をアイコンシート１０１４に実質的に接触して配置し、レンズシート１０１０をその平面においてレンズとアイコン要素１０２０がアイコン要素１０２０の合成画像を形成するのに十分に整列するまで回転させることで、認証されることができる。
【０２７１】
アイコンシート（１００２または１０１４）の構造または形状のいずれかは、異なるレンズシート回転角度（０度のレンズシート回転角度において最大倍率合成画像を作り出す１つのアイコンパターンと、３０度のレンズシート回転角度において最大倍率合成画像を作り出す第２のアイコンパターンなど）、異なるレンズ反復周期、異なるレンズおよびアイコンアレイ幾何学形状（六角形の幾何学形状を有する１つのアレイの組および四角形の幾何学形状を有する第２のアレイの組など）、およびこれらの組み合わせにより、読み取られるか、または認証されることができる、異なる合成画像を形成するアイコン要素（それぞれ９９６または１０２０）の複数のパターンを組み込むことができる。
【０２７２】
異なるレンズ周期認証方法の例は、３０ミクロンの反復周期を有するレンズシートによって合成拡大される場合にディープ画像を作成するアイコン要素パターンを組み込み、また４５ミクロンの反復周期を有するレンズシートによって合成拡大される場合にフロート画像を作り出す第２のアイコン要素パターンを組み込むアイコンシートである。第２のアイコン要素パターンは任意選択的に、第１のアイコン要素パターンと異なる回転角度で認証されることができる。
【０２７３】
複数のアイコンパターンを有する材料は、第１の鍵（第１の選択された反復周期を有するレンズシート）によって明らかにされる１セットの情報と、それぞれさらなる鍵（それぞれのアイコン要素の反復の縮尺に適合されたレンズシート）によって明らかにされるさらなる情報のセットとを組み込むことができる。複数のアイコンパターンはまた、可視合成光学画像を異なるアイコン層から形成するために、異なる焦点距離を有する集光素子を必要とする異なるアイコン層に提供されることができる。
【０２７４】
図４２の実施形態は、後で秘密の認証レンズシート１０１４を用いて「デコード（復号）」されるかまたは明らかにされることができる秘密の情報を、本開示のモアレ拡大システム１０２６に組み込む「湿式デコーダ」方法およびシステムと呼ばれる。本図において、マイクロレンズ１０２８とアイコン層１０３０を含む拡大システム１０２６は、アイコン層１０３０内またはその上に秘密の（隠された）アイコンパターン１０３４を組み込む。アイコン層１０３０はまた、顕在するアイコンパターン１０３２を任意選択的に含む。拡大システム１０２６は、前に教示されたように、顕在アイコンパターン１０３２の明白（顕在的）に見える合成画像１０３８を作り出すように設計される。反対に、秘密のアイコンパターン１０３４の反復周期およびもしくは回転対称性は、マイクロレンズ１０２８を用いて見られた時に明白に見える合成画像を作り出さないように意図的に設計される。
【０２７５】
例えば、秘密のアイコンパターン１０３４の反復周期は、マイクロレンズ１０２８の反復周期と実質的に異なるように設計されることができる。即ち、秘密のアイコンパターン１０３４の周期は、３７ミクロンであるように設計され、一方でマイクロレンズ１０２８の周期は３２ミクロンであるように設計され得る。このアイコンとレンズの縮尺比率（約１．１５６）は、約２０５ミクロンの周期を有する秘密のアイコンパターン１０３４のフロート合成画像を作成するであろう。このサイズの秘密の合成画像の特徴は、肉眼には基本的に不可視である。（秘密のアイコン周期は代替的に、アイコン対レンズの縮尺比率が約０．８６５であるものと同等の周期のディープ合成画像を作り出すよう選択することができる。所与のマイクロレンズ反復周期に対して、秘密のアイコンの反復周期は、スーパーディープ、ディープ、モーション、フロート、スーパーフロート、モーフを含むがこれらに限定されない任意のユニゾンモアレ拡大効果を有する合成画像を作り出すように設計されることができる）。本明細書で示された具体的な寸法は、選択されることができる寸法の範囲の一例を示すだけである。
【０２７６】
他の例として、秘密のアイコンパターン１０３４の回転対称性は、マイクロレンズ１０２８のそれとは実質的に異なるように設計されることができる。この例において、マイクロレンズ１０２８と秘密のアイコンパターン１０３４の両方が六角形のアレイに配置されるが、秘密のアイコンパターン１０３４のアレイの方向は、マイクロレンズ１０２８のアレイのそれから３０度回転されていると仮定する。２つのアレイのこのずれはまた、秘密のアイコンパターン１０３４の明白に見られる合成画像の形成を防ぐであろう。秘密のアイコンパターン１０３４合成画像の形成を防ぐさらに他の方法は、マイクロレンズ１０２８を六角形などの１つのアレイ幾何学形状に配置する一方、秘密のアイコンパターン１０３４は四角形などの異なるアレイ幾何学形状に配置することである。
【０２７７】
秘密のアイコンパターン１０３４は、拡大システム１０２６のマイクロレンズ１０２８に近づけられるか、またはその空隙を充填する光学的結合材料１０４４により実質的に接触される、さらなる別個の要素である秘密の認証レンズシート１０４０を用いて合成画像を形成することによって明らかにされることができる。光学的結合材料は、秘密の認証レンズシートを形成する材料１０５２および拡大システムレンズ１０２８を形成する材料１０５０の屈折率と同様の屈折率を有するグリセリンまたはコーンシロップなどの液体であることが好ましい。結合材料は、同様の屈折率を有する媒体に浸すことによってレンズ１０２８の焦点能力を部分的または全体的に無効にする機能を有する。この機能を行うのに用いられることができるその他の材料は、ゲル（ゼラチンを含む）、エラストマー、および感圧接着剤を含む。
【０２７８】
アレイ幾何学形状、反復周期、およびマイクロレンズ焦点距離を含む、秘密の認証レンズシート１０４０の特性は、秘密のアイコンパターン１０３４のアレイ幾何学形状と反復周期と、秘密の認証レンズシートレンズ１０４２とアイコン平面１０３０との間の総距離と、連携するように設計される。
【０２７９】
実施する場合、グリセリンなどの少量の流体が拡大システムレンズ１０２８の表面に配置され、秘密の認証レンズシート１０４０のフラットな表面が流体と接触して配置され、レンズ１０２８に実質的に接触するように押しつけられる。秘密の認証レンズシート１０４０はその平面において回転され、マイクロレンズ１０４２のアレイの方向が秘密のアイコンパターン１０３４のアレイの方向に実質的に整列される。整列状態に近づくにつれ、秘密のアイコンパターン１０３４の合成画像１０４８は肉眼で識別されるのに十分なだけ拡大されていき、２つのアレイが実質的に同一の方向となる位置において最大倍率に達する。
【０２８０】
代替的な実施形態は、秘密の認証レンズシート１０４０を、レンズ１０２８の表面に貼付けられることのできる感圧ラベルまたはテープとして形成するものである。本実施形態において、光学的結合材料１０４４の機能は、秘密の認証レンズシート１０４０のフラットな表面に塗布される実質的に透明な感圧接着剤によって行われる。印刷された整列パターンまたは、貼り付け時に秘密の認証レンズシート１０４０のエッジが合わせられる拡大システム１０２６の方向付けられたエッジ等により、秘密の認証レンズシート１０４０を秘密のアイコンパターン１０３４の方向に整列する方法が望まれる。
【０２８１】
「湿式デコーダ」方法およびシステムのさらに他の代替的な構造は、秘密のアイコンパターン１０３４を第２のアイコン層に組み込むことである。この第２のアイコン層は、第１のアイコン層１０３０よりも、レンズ１０２８により近くても、またはレンズ１０２８から遠くてもよい。この場合、秘密の認証レンズシート１０４０の焦点距離および厚さは、秘密の認証レンズシート１０４０が光学的結合材料１０４４を用いてレンズ１０２８に適用された時に、その焦点が第２のアイコン層内となるよう設計される。本実施形態において、第２のアイコン平面の位置が、レンズ１０２８が秘密のアイコンパターン１０３４の識別可能な顕在的画像を形成することを可能としない限り、秘密のアイコンパターン１０３４のアレイ特性は、顕在アイコンパターンのそれと同じであってよい。
【０２８２】
図４３の実施形態は、後で秘密の認証レンズシート１０６４を用いることにより「デコード（復号）される」または明らかにされる秘密の情報を拡大システム１０５４に組み込む、「乾式デコーダ」方法およびシステムと称される。本図において、マイクロレンズ１０５６とアイコン層１０５８を含む拡大システム１０５４は、秘密のアイコンパターン１０６０を、アイコン層１０５８の内部またはその上に組み込む。アイコン層１０５８はまた、顕在するアイコンパターン１０５９を任意選択的に含んでよい。拡大システム１０５６はまた任意選択的に、前に教示されたように、顕在アイコンパターン１０５９の明白に見られる合成画像を作り出すように設計されてよい。反対に、秘密のアイコンパターン１０６０の反復周期およびまたは回転対称性は、マイクロレンズ１０５６を用いて見られた時に明白に見られる合成画像を作り出さないように意図的に設計される。
【０２８３】
例えば、秘密のアイコンパターン１０６０の反復周期は、マイクロレンズ１０５６の反復周期と実質的に異なるように設計されることができる。即ち、秘密のアイコンパターン１０６０の周期は２８．０７１ミクロンであるように設計されてよく、一方でマイクロレンズ１０５６の周期は２８．０００ミクロンであるように設計されてよい。このアイコンとレンズの縮尺比率（約１．００２５５）は、約３９２ミクロンの周期を有する、（秘密のアイコンパターン１０６０の）フロート合成画像１０６３を作成するであろう。このサイズの秘密の合成画像の特徴は、肉眼では基本的に不可視である。（秘密のアイコン周期は代替的に、約０．９９７４６のアイコンとレンズの縮尺比率と同等の周期のディープ合成画像を作成するよう選択されることができる。所与のマイクロレンズの反復周期に対して、秘密のアイコンの反復周期は、スーパーディープ、ディープ、モーション、フロート、スーパーフロート、モーフを含むがこれに限定されない、任意のユニゾンモアレ拡大効果を有する合成画像を作り出すように設計されることができる。）ここに示された具体的な寸法は、選択できる寸法の範囲の一例を表すだけである。
【０２８４】
他の例として、秘密のアイコンパターン１０６０の回転対称性が、マイクロレンズ１０５６のそれと実質的に異なるように設計されることができる。本例において、マイクロレンズ１０５６と秘密のアイコンパターン１０６０の両方が六角形アレイに配置されるが、秘密のアイコンパターン１０６０のアレイの方向は、マイクロレンズ１０５６のアレイの方向から３０度だけ回転されていると仮定する。２つのアレイのこのずれもまた、秘密のアイコンパターン１０６０の明白に見られる合成画像の形成を防ぐであろう。秘密のアイコンパターン１０６０の合成画像の形成を防ぐさらに他の方法は、マイクロレンズ１０５６を六角形などの１つのアレイ幾何学形状内に配置する一方、秘密のアイコンパターン１０６０を四角形などの異なるアレイ幾何学形状内に配置することである。
【０２８５】
秘密の合成画像１０６３は、その間の空隙１０６５を充填する光学的結合材料を用いることなく拡大システムのマイクロレンズ１０５６に近づけられるか、または実質的に接触される、さらなる別個の要素の秘密の認証レンズシート１０６４によって、第２の合成画像を形成することにより可視化されることができる。空隙１０６５は空気、真空、または拡大システム１０５４の周囲環境に充満する任意のその他の気体で充填される。
【０２８６】
アレイ幾何学形状、反復周期、マイクロレンズ焦点距離を含む秘密の認証レンズシート１０６４の特性は、秘密の合成画像１０６３のアレイ幾何学形状と反復周期と、秘密の認証レンズシートレンズ１０６６から秘密の認証レンズシート１０６４を形成する材料１０７０に投射された秘密の合成画像１０６３の位置までの総距離と連携するように設計される。
【０２８７】
実施において、秘密の認証レンズシート１０６４のフラット表面は、拡大レンズ１０５６に接触して配置される。次いで秘密の認証レンズシート１０６４はその平面で回転され、マイクロレンズ１０６６のアレイの方向が秘密の合成画像１０６３のアレイの方向に実質的に整列される。整列に近づくにつれ、秘密の合成画像１０６３は、肉眼で識別するのに十分なだけ拡大されていき、２つのアレイが実質的に同一の方向となる位置において最大倍率に達する第２の合成画像１０６８を形成する。
【０２８８】
代替的な実施形態は、レンズ１０５６の表面に適用されることができる感圧ラベルまたはテープとして秘密の認証レンズシート１０６４を形成するものである。本実施形態において、非常に薄い（マイクロレンズ１０５６の高さより実質的に小さい）、実質的に透明な感圧接着剤（不図示）が、秘密の認証レンズシート１０６４のフラット表面の全体に塗布されるか、またはパターン化された感圧接着剤（不図示）がこの表面に塗布されてよい。最初の場合において、大変薄い実質的に透明の感圧接着剤でコーティングされた秘密の認証レンズシートを拡大システム１０５６に付加することは、空隙１０６５を充填することなく、レンズの側面を覆い隠すこともなく、接着剤をレンズ１０５６の上面に接触させ、これにより、レンズ１０５６が第１の秘密の合成画像１０６３を形成することを可能にする空隙が確保される。第２の場合において、秘密の認証レンズシート１０６４は、接着剤がない領域において、充填されない空隙１０６５を保持することになる。印刷された整列パターンまたは、貼り付け時に秘密の認証レンズシート１０６４のエッジを合わせることができる拡大システム１０５６の方向付けられたエッジ等による、秘密の認証レンズシート１０６４を秘密のアイコンパターン１０６０の方向に整列させる方法が望まれる。
【０２８９】
「乾式デコーダ」方法およびシステムのさらに他の代替的な構造は、秘密のアイコンパターン１０６０を第２のアイコン層に組み込むものである。この第２のアイコン層は、レンズ１０５６が秘密のアイコン１０６０のリアルまたはバーチャルな画像を形成することを可能とする任意の場所において、第１のアイコン層１０５８よりもレンズ１０５６により近くても、またはレンズ１０５６からより遠くてもよい。この場合、秘密の認証レンズシート１０６４の焦点距離と厚さは、その焦点が、秘密の認証レンズシート１０６４がレンズ１０５６に実質的に接触して配置される時に、レンズ１０５６によって形成された秘密の合成画像の位置内となるように設計される。
【０２９０】
本開示の拡大システムにおいて隠された情報を明らかにするさらに他の方法が図４４（ａ）、（ｂ）に図解される。我々は、本実施形態の原理を用いるモアレ拡大システムについてハイドロユニゾン（HydroUnison）の用語を作り出した。図４４（ａ）において、ハイドロユニゾンモアレ拡大システム１０７８は、マイクロレンズ１０８０のアレイ、アイコン層１０８２、マイクロレンズ１０８０とアイコン層１０８２のいずれかまたはその両方に接触するこれらの間の光学スペーサ１０８１を組み込む。アイコン層１０８２はアイコンパターン１０８４を含む。光学スペーサ１０８１の厚さは、空気、その他の気体または真空において、マイクロレンズ１０８０の焦点距離１０８６よりも実質的に大きい。マイクロレンズ１０８０の複数の空気焦点（air foci）１０８８はアイコンパターン１０８４とアイコン層１０８２から遠いということがわかる。したがってマイクロレンズ１０８０からの空気内での合成画像投射１０９０は、大幅にぼやけてピントがあわず、識別可能な画像とはならない。
【０２９１】
図４４（ｂ）は、マイクロレンズ１０８０を水などの適切な流体１０９２に浸す効果を図解する（浸すことは相対的な状況である―流体１０９２がレンズ１０８０の中心高さ１０９１よりも高い層内にありマイクロレンズ１０８０の上にある限り、レンズは光学的観点から「浸されている」）。ハイドロユニゾンモアレ拡大システム１０７８の外部の媒体の屈折率を変更することで、マイクロレンズ１０８０の焦点距離を変更することができる。本例において、システムの外側の媒体の屈折率を上昇させることは、マイクロレンズ１０８０の焦点距離を長くする。光学スペーサ１０８１の厚さは、流体１０９２に浸されたマイクロレンズ１０８０の焦点１０８８を、アイコン層１０８２内または近くに移動させるよう選択される。これら条件下で、マイクロレンズ１０８０は、焦点の合ったアイコンパターン１０８４の合成画像１０９５を投射することができる。
【０２９２】
本実施形態にしたがったハイドロユニゾンシステムは、空気中にあるレンズ１０８０を用いて乾いた状態で見られる場合には、識別できる画像を有さないように見える。レンズが、選択された浸漬流体１０９２の屈折率と実質的に等しい屈折率を有する液体で濡らされた（浸された）時、合成画像が突然現れる。合成画像がフロート／ディープ画像の組み合わせもしくはスーパーディープ画像である場合に、この効果は特に劇的である。ハイドロユニゾンシステムが乾くにつれ、合成画像は薄れて消える。
【０２９３】
選択された屈折率を有する流体１０９２に浸された時にこの効果を生じるようにハイドロユニゾンシステムを設計することは、光学スペーサ１０８１の厚さを、所与の選択された流体１０９２について、流体１０９２に浸されたマイクロレンズ１０８０の焦点距離１０９４にほぼ等しくすることにより達成される。都合の良い流体１０９２は、約１．３３の典型的な屈折率を有する水である。ハイドロユニゾンモアレ拡大システム１０７８は「薄いレンズ」光学システムではないかもしれないが、薄いレンズシステム設計のためのレンズメーカーの公式（Lens-maker's Formula）を用いて、選択された浸漬流体１０９２について光学スペーサ１０８１の適切で正確な設計厚さを求めることができる。
【０２９４】
レンズメーカーの公式は、
１／ｆ＝（ｎlens−ｎ0）（１／Ｒ1−１／Ｒ2）であり、式中、
ｆ＝屈折率ｎ0の媒体に浸されたときのレンズ焦点距離
ｎlens＝レンズ材料の屈折率
ｎ0＝浸漬媒体の屈折率
Ｒ1＝第１のレンズ表面の曲率半径
Ｒ2＝第２のレンズ表面の曲率半径
である。
【０２９５】
レンズ１０８０の焦点がハイドロユニゾンモアレ拡大システム１０７８の内側にあるため、焦点距離に影響する唯一の曲率は第１の曲率Ｒ1である―第２の曲率Ｒ2は無限の半径を有するフラット表面として扱われることができ、比率１／Ｒ2をゼロにまで減じる。したがってレンズメーカーの公式は、以下のように単純化できる。
１／ｆ＝（ｎlens−ｎ0）／Ｒ1  または  ｆ＝Ｒ1／（ｎlens−ｎ0）
レンズが空気中にある場合、ｎlens＝１．４８７、ｎ0＝ｎair＝１．０００  であり：
ｆair＝Ｒ1／（１．４８７−１．０００）＝Ｒ1／０．４８７＝２．０５３Ｒ1
となる。
レンズが水に浸された場合、ｎlens＝１．４８７、ｎ0＝ｎH2O＝１．３３３  であり：
ｆH2O＝Ｒ1／（１．４８７−１．３３３）＝Ｒ1／０．１５４＝６．４９４Ｒ1
となる。
したがって、水に浸されたレンズ１０８０の焦点距離は、空気中にあるレンズ１０８０の焦点距離よりも、およそ
ｆH2O／ｆair＝（６．４９４Ｒ1）（２．０５３Ｒ1）＝３．１６３
の係数だけ大きいことがわかる。
【０２９６】
例えば、１．４８７の屈折率を有する材料から形成された所与のマイクロレンズ１０８０が、２３ミクロンの空気中焦点距離１０８６を有する場合、マイクロレンズ１０８０は水に浸された時、ほぼ２３×３．１６３＝７２．７ミクロンの焦点距離を有する。
【０２９７】
選択された浸漬流体１０９２の屈折率と類似する屈折率を有するその他の流体が、隠された画像を明らかにするのに用いられることができ、特定の流体の効果は、その屈折率が選択された浸漬流体の屈折率１０９２にいかに厳密に一致するかにある程度依存する。例えば、エチルアルコールは約１．３６の屈折率を有する。上記例のレンズの焦点距離はエチルアルコールに浸された時、８８．２ミクロンとなるため、水の屈折率を有する選択された浸漬流体１０９２に対応して、光学スペーサ１０８１が約７３ミクロンの厚さで設計された場合、合成画像１０９５はわずかに焦点が合わないであろう。
【０２９８】
図４４（ａ）、（ｂ）の実施形態は、イベント券、くじ券、ＩＤカード、ビザ、パスポート、運転免許証、公文書、出生記録、譲渡可能な法律文書、トラベラーズチェック、銀行小切手、貨幣、賭博券、製品、およびその他の同類の類似する品物などの、ハイドロユニゾンシステムフィルム積層、ラベル、パッチ、スレッド、シール、スタンプまたはステッカーを有する品物の認証を含むがこれに限定されない、多様な用途に用いられることができる。また、ハイドロユニゾンシステムは、品物、文書および製品に装飾性、新規性、および湿潤表示用途を提供するためにも使用できる。
【０２９９】
ここに前に教示されたユニゾンモアレ拡大システムの他の実施形態もまた、湿潤表示である。これらのユニゾンシステムのレンズを流体に浸すことは、一般的に材料が合成画像を形成することを防ぐであろう。合成画像は、液体が乾くか、または除去された時に戻る。
【０３００】
図４４（ａ）、（ｂ）の実施形態は、さらに拡張されて、ハイドロユニゾンマイクロレンズ１０９８が異なる媒体（１１１２、１１２０、１１２８）に浸された場合、２以上の異なるユニゾンモアレ拡大合成画像を同色または異なる色で示すことができる、複数の画像ハイドロユニゾンシステム１０９６を提供する。図４５（ａ）〜（ｃ）に示される例は、３つの異なる合成画像（１１１４、１１２６、１１３４）を作り出すことができるハイドロユニゾンシステム１０９６を図解する。第１の合成画像は、レンズが空気、真空またはその他の気体の媒体１１１２中にある場合に作り出される。第２の合成画像は、レンズが水１１２０または約１．３３の屈折率を有するその他の液体に浸された場合に作り出される。第３の合成画像は、レンズが約１．４１８の屈折率を有する媒体１１２８（容積パーセント６２のグリセリンと容積パーセント３８９の水の均一な混合など）に浸された場合に作り出される。
【０３０１】
これらの３つの合成画像のそれぞれは、他と同じ色、パターン、ユニゾン効果のタイプであってよく、または色、パターン、およびユニゾン効果において他と異なっていてもよい。ユニゾン合成画像のタイプ、色、パターンはハイドロユニゾンシステムによって作り出される合成画像のいくつかまたは全てについて同じであることができるが、ユニゾン奥行き（深さ）効果（スーパーディープ、ディープ、フロート、スーパーフロート、浮揚）の規模、つまりフロート画像の外見上の高さおよびディープ画像の奥行きはマイクロレンズ１１１２のｆ値に比例することに留意することが重要である。マイクロレンズ１０９８を、異なる屈折率を有する媒体に浸すことは、マイクロレンズ１０９８のｆ値を変更し、それぞれに作成される合成画像のユニゾン奥行き効果の規模を比例して増幅する。
【０３０２】
ハイドロユニゾンモアレ拡大システム１０９６は、マイクロレンズ１０９８、マイクロレンズ１０９８を第１のアイコン層１１０２から分離する第１の光学スペーサ１１００、第１のアイコンパターン１１１７を有する第１のアイコン層１１０２、第１のアイコン層１１０２を第２のアイコン層１１０６から分離する第２の光学スペーサ１１０４、第２のアイコンパターン１１１９を有する第２のアイコン層１１０６、第２のアイコン層１１０６を第３のアイコン層１１１０から分離する第３の光学スペーサ１１０８、第３のアイコンパターン１１１１を有する第３のアイコン層１１１０を含む。
【０３０３】
図４５（ａ）は、例示的な多重画像ハイドロユニゾンシステム１０９６の機能を図解する。マイクロレンズ１０９８が実質的に１．０００に等しい率を有する媒体（真空、空気、およびほとんどの気体）に浸される時、マイクロレンズ１０９８は、焦点距離１１１６を有し、焦点１１１８を第１のアイコン層１１０２内またはその近傍に配置する。アイコン層１１０２は省略されてもよいが、これが存在し、これがマイクロレンズ１０９８と正確な幾何学形状関係で適切なアイコンパターン１１１７を有する場合（本発明の多様な実施形態に関連して教示されたように）、マイクロレンズ１０９８は第１のアイコンパターン１１１７の合成画像１１１４を投射する。
【０３０４】
図４５（ｂ）では、マイクロレンズ１０９８が、水などの、約１．３３の屈折率を有する液体１１２０に浸されて示されている。マイクロレンズ１０９８の流体に浸された焦点距離１１２２はこの場合、マイクロレンズ１０９８の空気中の焦点距離１１１６よりも３倍を超えて長い。浸水焦点距離１１２４はここで、ほぼ第２のアイコン層１１０６の深さにあり、マイクロレンズ１０９８は第２のアイコンパターン１１１９の合成画像１１２６を形成することができる。
【０３０５】
マイクロレンズ１０９８が１．４１８の屈折率を有する流体１１２８に浸される時の、例示的な多重画像ハイドロユニゾンモアレ拡大システム１０９６の機能が、図４５（ｃ）に図解される。浸漬流体１１２８の屈折率がマイクロレンズ１０９８の屈折率により近いため、これらの焦点距離１１３０は実質的に空気中の焦点距離１１１６よりも約７．２倍大きい。新しい焦点１１３２はここで、ほぼ第３のアイコン層１１１０の深さにあり、マイクロレンズ１０９８は第３のアイコンパターン１１１１の合成画像１１３４を形成することができる。
【０３０６】
投射できる合成画像の数の選択、合成画像の色とタイプ、特定のアイコン層の有無、浸漬流体屈折率の選択などを含む、図４５（ａ）〜（ｃ）の実施形態の変形は、本発明の範囲内で無数に可能であることが明らかである。
【０３０７】
図４５（ａ）〜（ｃ）の実施形態の用途は、プレミアムおよびプロモーショナルアイテム、認証およびセキュリティ材料、ゲーム機器、湿潤インジケータ、および異なる液体を識別する装置を含むがこれに限定されない。
【０３０８】
本開示の拡大システムの使用を通じて得られる他の効果が、図４６に図解される。この効果は、観察者によって見られる合成画像が、観察者の相対的方位角が変化するにつれて変化することを可能にする。変化する画像は、選択された量だけ法線から外れた視角の円錐内で見られる。観察者が、その中空の視野円錐内からユニゾンエンコンパス（Unison Emcompass）モアレ拡大システムを観察する時、見える画像は、その中空円錐の回りの観察者の特定の方位角に依存するよう設計されることができる。図４６の上部において、観察者は拡大システムを視点Ａから観察しており、その視点から彼女は大文字「Ａ」の合成画像を見る。観察者が、図４６の下部に示される視点Ｂなどの異なる方位角視点に移動すると、彼女は大文字「Ｂ」の画像などの異なる合成画像を見るであろう。
【０３０９】
この効果を達成する方法はまた、図４６の左上および右下に説明される。観察者が拡大システムを視点Ａから観察する時、システム内のマイクロレンズは、図の左上に示されるように、アイコンパターンの左側からの合成画像を形成している。観察者が材料を視点Ｂから観察する時、マイクロレンズは、図の右下に示されるように、アイコンパターンの右側からの合成画像を形成する。各アイコンパターンは複数の視点から見られた複数の合成画像についての情報を伝えるため、各アイコンパターンに組み込まれる特定の画像要素は通常、各アイコンパターンに固有である。
【０３１０】
図４７は、１つの代表的なアイコンパターンに組み込まれる特定の画像要素を図解する。本図において、アイコンゾーンＡ内の画像要素が方位角視角方向Ａからの一連の高さから可視であることがわかる。同様に、アイコンゾーンＢは視点方向Ｂから見られることができ、他についても同様である。アイコンパターンの左上（ゾーンＦ）においてはアイコンゾーン内に画像要素がないため、これは方向Ｆの視点から見た場合、合成画像内の空白領域を表示することに注意されたい。
【０３１１】
本実施形態は、多数の用途を有する。その例は、常に観察者を向くまたは「追跡する」ように、異なる方位角から変化しないように見える合成画像、動画を形成するかまたはアニメーションが示されることができる一連の接続された画像、材料を回転してそれを異なる方位角位置から観察することで観察者が「ページをめくる」ようにテキストまたはグラフィカル情報の多数のページが提供すること、異なる方向から近づく運転者に異なる情報を示す道路標識または交通標識、及び、その他の多くの用途を含む。
【０３１２】
図４８（ａ）から（ｆ）は、充填されたアイコン微細構造を作成する好ましい方法を図解する。図４８（ａ）において、フィルム基板（９２ゲージポリエステルフィルムであることが好ましい）はゲルまたは液体ポリマー１５０２（ロードインダストリーズ（Ｌｏｒｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）のＵ１０７など）のコーティングを支持する。図４８（ｂ）において、ゲルまたは液体ポリマーコーティング１５０２は、通常ニッケル電気メッキで作成されるアイコン微細構造ツール１５０４に接触させられ、適切なエネルギー（紫外線または電子ビーム放射など）が印加されてゲルまたは液体ポリマーコーティング１５０２を重合させ、アイコン微細構造ツール１５０４の微細構造形状を保持させる。図４８ｃでアイコン微細構造ツール１５０４が取り外される時、重合したコーティングアイコン層１５１０はアイコン微細構造ツールのネガ印刷を保持し、これらのネガ印刷はアイコン層１５１０アイコン微細構造１５０８を構成する。アイコン層１５１０は次いで図４８ｄで、アイコン微細構造１５０８を充填するアイコン充填材料１５１２でコーティングされる。アイコン充填材料１５１２は、矢印１５１６の方向に動くドクターブレード１５１４を用いてアイコン層１５１０の上面から（図示されるように）取り除かれる。ドクターブレード１５１４は、図４８ｆに示されるように、アイコン微細構造１５０８ではアイコン充填材料１５１２を残しつつ、アイコン層のフラットな上面から、アイコン充填材料１５１２を選択的に取り除く。アイコン微細構造１５０８に残されるアイコン充填材料１５２０はそこで、適切なエネルギー源（紫外線または電子ビーム放射など）を印加することにより任意選択的に重合される。
【０３１３】
アイコン充填材料１５１２が溶剤ベースである場合、最終的なプロセスステップは余剰の溶剤を放出する加熱を含んでよい。
【０３１４】
本明細書のシステム及び装置は多くの使用分野と用途を有する。その例は以下を含む。
政府及び防衛用途――連邦、州、または外国であるかを問わない。（パスポート、ＩＤカード、運転免許証、ビザ、出生記録、バイタルレコード、有権者登録カード、投票用紙、社会保障カード、債券、フードスタンプ、郵便切手、及び納税印紙等）
貨幣――連邦、州、または外国であるかを問わない。（紙幣のセキュリティスレッド、ポリマー貨幣の特徴、紙幣上の特徴等）
文書（目録、捺印証書、免許、卒業証書、及び証明書等）
金銭的に譲渡可能な法律文書（裏書された銀行小切手、企業小切手、個人小切手、銀行バウチャー、株券、トラベラーズチェック、郵便為替、クレジットカード、デビットカード、ＡＴＭカード、アフィニティカード、プリペイドテレフォンカード、及びギフト券等）
機密情報（映画の台本、法律文書、知的財産、医療記録／病院記録、処方箋書式／パッド及び「秘伝のレシピ」等）
ファブリック及びホームケアを含む製品とブランドの保護（洗濯洗剤、柔軟剤、食器洗い、家庭用洗剤、表面コーティング、ファブリック脱臭剤、漂白剤、及び特殊ファブリック用品等）
美容用品（ヘアケア、ヘアカラー、スキンケア及びクレンジング、化粧品、香料、制汗剤と体臭防止剤、生理用品、タンポン、パンティライナー等）
乳児及び家族用品（乳児用おむつ、乳児及び幼児用ふき取り繊維、乳児用涎掛け、乳児用着替え及びベッドマット、ペーパータオル、トイレットペーパー、及び化粧紙等）
健康用品（オーラルケア、ペットの健康と栄養、処方医薬品、医師の処方箋なしで購入できる医薬品、薬物送達システム及び個人的健康用品、処方ビタミン及びスポーツ・栄養サプリメント、処方及び非処方メガネ類、病院、医療専門家、医療品卸御者に販売される医療機器と装置（つまり、包帯、機器、インプラント可能なデバイス、外科用備品）等）
食品と飲料の包装
織物類包装
電子機器、パーツまたは構成部品
スポーツウェア衣料品、履物、ライセンスされた及びライセンスされていない高級品、スポーツ及び高級衣服品目、ファブリック、を含む衣服と履物
バイオ技術医薬品
航空宇宙用材料とパーツ
自動車部品とパーツ
スポーツ用品
タバコ製品
ソフトウェア
コンパクトディスク及びＤＶＤ
爆発物
ノベルティ品目（ギフトラップとリボン等の）
書籍及び雑誌
学校製品とオフィス備品
名刺
出荷文書と梱包
ノートカバー
ブックカバー
しおり
イベント及び交通機関の券
賭博及び遊戯用途（宝くじ、ゲームカード、カジノでまたはカジノにおいて使用するためのカジノチップ及びアイテム、ラッフル、競馬等）
家具インテリア（タオル、リネン及び家具等）
床板及び壁装材
宝石及び時計
ハンドバッグ
芸術品、収集品、及び記念品
玩具
ディスプレイ（購入時及び商品ディスプレイ等の）
製品マーキング、ラベル付け、及び包装（ラベル、品質表示票、タグ、スレッド、開封帯、オーバーラップ、カモフラージュとして及び財産追跡調査として、認証または機能強化のために、ブランド製品または文書に適用される不正加工防止画像を確保すること等）
【０３１５】
前述された実施形態のために適切な材料は広範囲のポリマーを含む。アクリル、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリプロピレン、ウレタン、及びポリエステルは、マイクロレンズ及び微細構造化された（ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ）アイコン要素の両方に適切な光学特性と機械特性を有する。オプションとしての基板フィルムに適した材料は、アクリル、セロファン、サラン、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びポリビニルを含む、市販されているポリマーフィルムの大部分を含む。微細構造化されたアイコン充填材は、溶剤ベースのインク及びその他の一般的に入手可能な顔料または染料媒体だけではなく、前記に列挙された材料のいずれも、微細構造化されたアイコン要素を製造するために適しているとして含むことができる。これらの材料に組み込まれた染料または顔料は、該媒体の化学的な構成と適合しているべきである。顔料はアイコン要素のいずれの構成要素の最小の寸法よりも実質的に小さい粒子サイズを有しているべきである。オプションとしての密封層は、微細構造のアイコン要素製造するために適しているとして上に列挙した材料に加え、印刷業界と用紙及びフィルム変換業界で使用されている、多くのさまざまな市販されている塗料、インク、保護フィルム、ワニス、ラッカー、及びクリアコートを含んでいてよい。好ましい材料の組み合わせは特になく、材料の選択は材料形状の詳細、システムの光学特性及び所望の視覚的効果に依存する。
【０３１６】
シーケンシング合成画像
本開示の別の実施形態は、ユニゾンフリッカー（Ｕｎｉｓｏｎ  Ｆｌｉｃｋｅｒ）と呼ばれ、任意選択的に（オプションで）、異なる視点から異なる合成画像を呈してもよい。一形態ではフリッカー合成画像（ＳＩ）は静止面内画像であり、この意味では、議論したモーション画像におけるような動的（可動）面内画像ではない。
【０３１７】
ユニゾンフリッカーは、複数の合成画像を順序付ける（シークエンス）ように設計することができ、これにより、ショートアニメーションの効果を提供し、視界に現れては消える、或いは「フリック」する合成画像を呈し（それがこの実施形態の名前の由来となっている）、テキストの異なるページ等の情報の連続または非連続ページの一連の合成画像を呈し、視角依存画像セット（ｖｉｅｗｉｎｇ−ａｎｇｌｅ  ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｉｍａｇｅ  ｓｅｔｓ）から生じる他の視覚効果を提供する合成画像を呈する。
【０３１８】
図４９〜図６３は、フリッカー合成画像と呼ぶ面内画像の設計、外観、および、可視性制御または視野（ＦＯＶ）制御の様々な態様および実施形態を例示する。面内画像は、面内画像が視覚的にその上または中に担持される基板の平面に実質的に存在するいくつかの視覚的境界、パターンまたは構造を有する画像である。フリッカー面内画像の視野（ＦＯＶ）制御は、面内画像の境界内に含まれるＦＯＶ制御パターンまたはアイコンのアレイによって達成される。先に述べた任意のもののような集光素子のアレイと、１つ以上のＦＯＶ制御アイコンパターンまたはアレイ（ＦＯＶ制御合成画像と呼ぶ）と、の相互作用によって別個の合成拡大画像が創出される。集光素子およびアイコンは、上述の集光素子および画像アイコンの寸法および特徴を有するよう形成することができる。ＦＯＶ制御合成画像は、フリッカー画像区域との視覚的交差内に、及びその外へ、ＦＯＶ制御合成画像が、視差移動、視差直交移動、または、クリプト視差（ｃｒｙｐｔｏｐａｒａｌｌａｃｔｉｃ）移動等で動くことによって、フリッカー面内画像を見るための視野を提供する。
【０３１９】
合成画像の視差移動は、先に述べられたような、ディープ、スーパーディープ、フロート、スーパーフロート、浮揚、エンコンパス、および、３Ｄ効果を含む、立体的奥行き効果から生じる。合成画像の視差直交移動は、先に述べたようなモーション効果から生じる。クリプト視差合成画像移動は、視差移動と視差直交移動との混成である画像移動であり、クリプト視差合成画像は、視野の有効傾斜軸に対して非平行且つ非直交角度、たとえば３０度（平行は０度であるとして規定され、直交は９０度であるとして規定される）で移動する。視差直交移動は、全般的に、画像の平面の傾斜軸に平行な方向における移動であることを思い出されたい。クリプト視差合成画像もまた全般的に、幾分の立体的奥行き効果を呈する。上述のモーフ画像もまた、クリプト視差画像移動を創出することができる。
【０３２０】
フリッカー合成画像は、ＦＯＶ制御パターンおよび境界形状を構成する。ＦＯＶ制御パターンは、境界内のレンズが「オンにされた」ように見られる角度の範囲を制御する目的を果たす。簡略化のために、他のいずれのユニゾン効果も有さず、フリッカーＦＯＶ制御パターンの単一セットを組み込むユニゾンフリッカー材料を検討する。ユニゾンフリッカー集光素子、たとえばレンズが、ＦＯＶ制御パターンに焦点を結ぶときには、ＦＯＶ制御パターンの色がレンズ全体を満たすように見え（したがって、レンズは「オンにされる」）、レンズがＦＯＶ制御パターンから外れた点に焦点を結ぶときには、レンズは背景の色で満たされているように見える（したがって、レンズは「オフにされる」）。従ってフリッカー画像の設計の最小ユニットは単一のアイコンゾーンであり、フリッカー画像の最小の視覚的要素またはフリッカーピクセルは、単一のユニゾンフリッカーレンズまたは集光素子である。
【０３２１】
フリッカー画像は任意のサイズであってよく、単一のフリッカーピクセルから、何兆ものフリッカーピクセルかまたはそれ以上の範囲である。肉眼では識別することができない非常に小さなフリッカー画像、たとえば、微細テキストまたは秘密画像を、フリッカーピクセルの小さなパターンから作成することができる。そのようなフリッカー画像は、たとえば、高出力ルーペ（２０倍以上）、顕微鏡、または、先に教示されたような（図４２の「湿式デコーダ」方法および図４３の「乾式デコーダ」方法）合成拡大画像を提供するための第２のレンズ材料の使用等、見るために高倍率を必要とする秘密セキュリティ特徴部として使用することができる。
【０３２２】
図４９ａは、定型化されたマストドン頭部２００５の形状のフリッカー面内画像の設計区域を有するユニゾンフリッカーフィルム２０００の例示的な実施形態の平面図である。この区域の境界内部には、フリッカー面内画像を構成し、本明細書に先に述べられたタイプの集光素子（図示せず）のアレイと連携して、ＦＯＶ合成拡大画像２００７および２０１０を形成する、ＦＯＶ制御アイコンのアレイまたはパターンがある。ＦＯＶ制御合成画像２００７および２０１０は、フロート（またはスーパーフロート）画像として示されるが、ディープ、スーパーディープ、モーション、モーフ、エンコンパス、３Ｄ、または、先に述べられたユニゾン合成拡大画像の他の種類でもあってもよい。フリッカー画像区域２００５とＦＯＶ制御合成画像２００７との視覚的交差２０１５は、ＦＯＶ制御合成画像２００７の色で充填されたフリッカー画像区域２００５を出現させる。このようにしてフリッカー画像区域２００５は見えるか、または、この視角から「オンにされた」ように見える。
【０３２３】
図４９ｂは、図４９ａの定型化されたマストドン頭部２００５の複合フリッカー面内画像４０１９の拡大平面図である。面内画像４０１９は、その内部に複数の画像アイコンのパターンまたはアレイが配置された境界４０１３を有する。その面内合成複合形状において、複数の画像アイコンは、定型化されたマストドン頭部の形状および外観を取るが、他のいずれの形状またはデザインを形成してもよい。図４９ｃは、図４９ｂの面内画像のセクション４０１７の拡大図である。図４９ｃは、面内画像４０１９を形成する画像アイコンアレイの例示的な実施形態を例示する。この画像アイコンアレイは、暗いアイコンの領域および明るいアイコンの領域によって特徴づけられる。画像アイコンアレイは、たとえば、画像アイコンのアレイと、画像アイコンのない面内画像４０１９内の領域から形成することもできる。１つの形態において、暗いアイコンはすべて同一色であってよく、または代替的に異なる色の集まりであってもよい。図４９の例において、暗いゾーンの各々は全般的に台形の形状を有するが、暗いゾーンは他の形状を有することもできる。
【０３２４】
ＦＯＶ制御合成拡大画像２００７、２０１０は、本明細書に先に述べられたような任意の集光素子のアレイと、複合フリッカー面内画像４０１９を形成する図４９ｂ、ｃに例示されたＦＯＶ制御アイコンのアレイと、の相互作用によって創出される。例示的な実施形態において、集光素子のアレイは、先に述べられた種類（たとえば図３ａ〜ｉ参照）の、自身の平面内に対称軸を有する集光素子の周期的な回転対称平面アレイである。ＦＯＶ制御アイコンのアレイもまた、自身の平面内に対称軸を有する周期的な回転対称平面アレイの形態である。図４９ａおよびｄの例において、画像アイコン集光素子の周期的な回転対称平面アレイは、ＦＯＶ制御アイコンのアレイの回転対称に実質的に対応する回転対称を有し、制御アイコンの反復周期の集光素子の反復周期に対する比率は１より大きく、ＦＯＶ制御アイコンの周期平面アレイの対称軸と集光素子の周期平面アレイの対応する対称軸は実質的に整列配置されることで、ＦＯＶフロート制御合成拡大画像２００７および２０１０を創出する。図４９ｃの画像アイコンは形状が実質的に台形であるため、対応するＦＯＶフロート合成拡大画像は、図４９ａおよびｄに例示されるように、実質的に同一の台形形状となる。
【０３２５】
上に注記したように、他のＦＯＶ制御合成拡大画像を生成することもできる。たとえば、ディープＦＯＶ制御合成拡大画像は、ＦＯＶ制御アイコンの反復周期の集光素子の反復周期に対する比率を１未満となるように変えることによって、生成することができる。
【０３２６】
図４９ｄは、図４９ａの効果を斜視図で例示し、観察者の目２０２０も含む。この図において、１つのＦＯＶ制御フロート（またはスーパーフロート）合成拡大画像２００７が、観察者の目２０２０とフリッカー画像区域２００５との間の視線方向（または視覚的交差点）に、差し挟まれていることがわかる。ＦＯＶ制御合成画像２００７の視覚投影２０２５の見かけのサイズは、フリッカー画像区域２００５よりも大きく、そのためＦＯＶ制御合成画像２００７は、フリッカー画像２００５を形成する暗いアイコンまたは着色されたアイコンの色で完全に満たされるように見える。
【０３２７】
視覚的にフリッカー画像区域２００５の外部にあるＦＯＶ制御合成画像２００７の部分は、フリッカー画像区域２００５の区域の外部または境界にＦＯＶ制御アイコンがないため、可視ではない。フリッカー画像区域２００５は、見ることができるＦＯＶ制御合成画像２００７の範囲を決定し、この例では限定する、効果的なウインドウである。
【０３２８】
ＦＯＶ制御合成画像２００７がフリッカー画像区域２００５よりも小さい視覚サイズを有する場合には、フリッカー画像２００５の全域を満たさず（アンダーフィルし）、そのため、フリッカー面内画像２００５の全体が「オン」にされてはいないように見える。いくつかのパーツは失われるが、それは、フリッカー画像区域のＦＯＶが、フリッカー画像区域２００５とＦＯＶ制御合成画像２００７とが視覚的に整列するかまたは交差する程度によって決定されるからである。別の言い方をすると、観察者２０２０によって見られることができるフリッカー面内画像２００５の量は、ＦＯＶ制御合成画像２００７がフリッカー面内画像２００５に視覚的に交差するかまたはオーバーラップする量によって決定される。
【０３２９】
図５０ａ、ｂは、図４９ａおよびｄとは異なる視点から、ユニゾンフリッカーフィルム２０００の効果を例示する。図５０ａは、図４９ａのものとは異なる視角からのユニゾンフリッカーフィルムの平面図である。この角度から、ＦＯＶ制御合成画像２００７の見かけ上の視覚的位置は、先の図４９ａの位置から視線方向の左へ変位される。図５０ｂに示されるように、この異なる視点２０３０からは、ＦＯＶ制御合成画像２００７、２０１０のいずれも、フリッカー画像区域２００５と視覚的にオーバーラップまたは整列しない。フリッカー画像アイコンパターンの出現は、ＦＯＶ制御合成画像がフリッカー画像と視覚的に整列またはオーバーラップすることから生じるため、この異なる視点から見ると、視覚的な整列またはオーバーラップがないことから、フリッカー画像が「オフ」にされたように見える。フリッカー画像区域は、暗いアイコンまたは着色されたアイコンで満たされたように見えないため、フリッカー画像はこの視点からは見ることはできない。図５０ａ、ｂの整列配置不良は誇張されており、図４９ａ、ｄの合成画像２００７の境界がフリッカー画像２００５の境界区域の外部に入配置されような視角である例を例示する。この効果は、集光素子の焦点が明るい着色アイコンにあるか、または、図４９ｃのアイコンがない区域にあるときに発生する。
【０３３０】
図５１ａ〜ｄは、１つ以上のユニゾンフリッカー合成画像のＦＯＶを制御するため、及び、任意選択的にこれらを別のユニゾン合成画像と組み合わせるための、アイコン設計方法を例示する。図５１ａは、ズニフェティッシュベア（ズニ族が崇拝する熊）画像の反復パターンを表すユニゾン奥行き効果（たとえば、前述のディープまたはフロート合成画像システム）用のアイコンパターン２０４５を示す。図５１ｂは、ラスコー洞窟の馬２０５２のフリッカー画像にＦＯＶ制御を提供するためのアイコン２０５０のパターンを示す。図５１ｃは、マストドン２０５７のフリッカー画像にＦＯＶ制御を提供するためのアイコン２０５５のパターンを示す。
【０３３１】
本開示で先に教示された方法にしたがって、これらの別個のアイコンパターンの各々の縮尺比率は、各々にとって望ましい効果を得るように設計される。たとえば、ズニフェティッシュベア・アイコンパターンアレイ２０４５の、対応する集光素子のアレイに対する縮尺比率は、０．９９８４９８４９８であるように設計することができ（結果として約６６６倍の拡大になる）、３０ミクロンの反復周期を有するマイクロレンズアレイが組み合わされると２０ミリメートルの周期を備えたディープ合成画像を創出する。フリッカーラスコー洞窟馬２０５２のＦＯＶ制御アイコン２０５０の縮尺比率は、図４９ａ、ｄに例示されるように、単一の合成拡大ＦＯＶ制御アイコンのアレイの視覚的寸法が、ラスコー洞窟馬のフリッカー画像２０５２の面内画像アイコンパターンの寸法よりも大きくなるように、十分大きな反復周期を備えたスーパーディープＦＯＶ合成画像を創出するように設計することができ、ＦＯＶ制御合成画像２００７は、マストドン頭部のフリッカー面内画像２００５のパターン区域よりも大きくなる合成拡大で呈される。たとえば、ラスコー洞窟馬の比率は、０．９９９７４９８１４８８３４であってよく、結果として約３９９７倍の拡大になり、マストドンの比率は、０．９９９８８８８０６６１４８であってよく、結果として約８９９３倍の拡大になる。
【０３３２】
明瞭化のために、ラスコー洞窟馬のフリッカー画像２０５２およびマストドンのフリッカー画像２０５７の境界は、図５０ｂ、ｃに点線で示されているが、フリッカー画像は、いかなる連続する境界も有さない。点線は、図４９ｂ、ｃに例示されるようなフリッカー画像２０５２、２０５７を構成する画像アイコンのアレイのエンベロープ（包絡線）を示す。その範囲はそれぞれ、そのＦＯＶ制御アイコンアレイパターン２０５０および２０５５の範囲によって規定される。フリッカー画像は、ＦＯＶ制御アイコンのアレイが存在する場所で、フリッカー画像区域がＦＯＶ制御合成画像と視覚的に交差するときにのみ、見られる。この原則は、本図面の実施形態のすべてのフリッカー画像に適用される。
【０３３３】
フリッカー画像のサイズまたは倍率は、そのフリッカー画像を構成するＦＯＶ制御アレイパターンの「足跡」、または範囲によって、固定される。これがフリッカー面内画像と他の種類の合成画像との間の区別である。即ち、フリッカー面内画像は固定サイズを有する。フリッカーＦＯＶ制御合成画像の倍率は、たとえば、ＦＯＶ制御画像アイコン／集光素子（マイクロレンズ等）の縮尺比率を変えることによって、または、マイクロレンズアレイに対するＦＯＶ制御画像アイコンのアレイの角度的な非整列によって、変えることができるが、フリッカー面内画像のサイズは、実質的に変わらない。このようにして、ＦＯＶ合成画像の倍率を変えることは、フリッカー面内画像の形状または範囲を変えず、むしろ、ＦＯＶ合成画像の倍率を変えることは、フリッカー画像と視覚的に交差またはオーバーラップする（すなわち、満たすか、オーバーフィル（フリッカー画像以上の領域を満たす）するか、または、アンダーフィル（フリッカー画像の領域を完全には満たさない）する）程度を変えることである。
【０３３４】
図５１ａ〜ｃのアイコン情報２０４５、２０５０、２０５５のすべてを組み合わせて、図５１ｄに示され、図５２で拡大されるように、アイコン２０６５の複合セットを形成することができる。アイコン情報は、フリッカー面内画像が「オンにされる」と、フリッカー画像２０５２および２０５７がユニゾン奥行き効果ズニベア合成画像を視覚的に隠すように、加算法２０６５で組み合わせられる。この組み合わせは、下記でより詳細に議論される、アイコンのセットで「結合（ｕｎｉｏｎ）」機能を使用することによって創出される。
【０３３５】
図５１および図５２の複合アイコンセット２０６５の効果は、図５３ａ〜ｋに示される。アイコン画像ゾーン２０７２内の複合アイコン画像２０７５、２０８０、２０８５は、３つの異なるアイコンパターン２０４５、２０５０、２０５５を融合または結合することから生じる。図５３ｋは、ユニゾン材料２０７０上の１つの場所２１１５でのこれら３つのパターンの結合を示す。説明のために、アイコンパターン２０４５、２０５０、２０５５の個別の寄与が、異なるハッチパターンによって図５３ａ、ｄ、ｇに示され、これにより合成画像効果全体に対するそれらの寄与を理解することができる。当然ながら、アイコン画像の実際の複合セットは、図５３ｋに示されるように、そのような相違を全く示さない。
【０３３６】
異なるアイコンパターン２０４５、２０５０、２０５５の反復周期は一般に異なっているため、図５３ａ、ｄ、ｇに示される特定のアイコン画像ゾーン２０７２は、ユニゾン材料２０７０上のすべての場所におけるすべてのアイコンのユニゾンアイコン画像パターンを表していない。この特定のアイコンパターンゾーンは、図５３ｂ、ｅおよびｈに示されたユニゾン材料２０７０の中心の点２１１５に適用される。複合アイコン画像パターンの形態は、それらを備えるアイコンパターンの縮尺率、および、ユニゾン材料２０７０におけるそれらの場所に依存して、ユニゾン材料上の他の場所で反復されることも、されないこともある。
【０３３７】
アイコン画像要素２０７５、２０８０および２０８５は、その全体が単一アイコン画像ゾーン２０７２の仮想境界２０７２の単一の位置内にある必要はないが、それは、各集光素子によって焦点を合わせられるアイコン平面領域の寸法が、集光素子アレイまたはアイコンアレイパターンの反復寸法よりも大きいからである。
【０３３８】
図５３ａは、ユニゾン材料２０７０上の１つの点２１１５上にそれぞれのアイコンパターン２０４５、２０５０および２０５５（図５１ａ〜ｃ）の合成画像情報を担持する３つの異なるアイコン画像２０７５、２０８０および２０８５を示す。円は、たとえば、図５３ｃに示されるように、法線の右へ角度２１２５からユニゾン材料２０７０が見られる（２１２０）ときの、ユニゾンマイクロレンズ（この図では図示せず）の１つの焦点２０９０を表す。ユニゾン材料２０７０上のこの点２１１５は、したがって、この視点２１２０から見たときに、フリッカーマストドンパターンの一部を表示する。同様に、ユニゾン材料２０７０の他の集光素子もまた、この視点２１２０から見たときに、フリッカーマストドンアイコンパターン画像２０５５に焦点を合わせ、従って図５３ｂに示されるように、フリッカーマストドン合成画像２１１０を可視にする。
【０３３９】
図５３ｂはまた、マストドンのフリッカー合成画像２１１０の境界の外部の領域にズニベアのディープ合成画像パターン２０９５が見られるのを示す。この視点２１２０から、ユニゾン材料２０７０は、したがって、ズニベアのディープ合成画像パターンに対して面内フリッカーマストドン頭部２１１０の合成画像を呈する。
【０３４０】
点２１１５からの視点が図５３ｆに示されるように変わり、ユニゾン材料２０７０がその上面に対して垂直な角度２１３０から見られる（２１２２）と、ユニゾン材料２０７０によって呈される合成画像の外観が変わる。図５３ｄは、代表的な焦点２０９０がこのときアイコンゾーン２０７２の中心へシフトされており、もはやアイコン画像２０８５上にはないが、アイコン画像２０７５、２０８０および２０８５の間の背景領域にあるのを示す。図５３ｅに示されるように、ユニゾン材料２０７０上の点２１１５では合成画像は見られない。ユニゾン材料２０７０上の他の点はズニベア合成画像２０９５を示すが、視点２１２２からはフリッカー画像２１１０、２１４５のいずれも可視とはならない。本質的に、フリッカー合成画像２１１０、２１４５の両方は「オフ」にされており、見えない。この視点からは、ズニベアアイコン合成画像パターン２０９５のみが、ユニゾン材料２０７０の面にわたって見える。
【０３４１】
点２１１５の視点が図５３ｊに示されるようにさらに変わり、ユニゾン材料２０７０が、法線から左へ角度２１３５から見られる（２１２４）と、代表的な焦点２０９０の位置はフリッカーラスコー洞窟馬アイコンパターン２０５０が形成するアイコン画像の要素または部分であるアイコン画像２０８０（図５３ｇに示される）になる。図５３ｈは、他の集光素子を通してまたはそれによって、同一の視点２１２４から見た他の類似の焦点との組み合わせにより、ユニゾン材料が今度はラスコー洞窟馬パターンのフリッカー合成画像２１４５を示し、ラスコー洞窟馬フリッカー合成画像の境界２１４０外部ではズニベアのディープ背景合成画像２０９５が可視となることを示す。
【０３４２】
図５３ａ〜ｋはこのように、複合アイコンセット２０６５（図５２）について、異なる視角から見られるかまたは呈することができる可変合成画像効果を示す。図５３ａ〜ｋの例において、視角のすべては、ユニゾン材料の垂直面に平行な軸２０７３（図示されている）を中心にして視点を回転することによって、得られた。しかしこれは当業者によって多くの異なる方法で拡張することができる１つの例にすぎない。たとえば、１本の軸２０７３を中心にして回転することによってユニゾン材料が見られたときには合成画像の１つのセットが表示されるが、軸２０７３に直交する軸を中心にしてユニゾン材料が回転されたときには合成画像の異なるセットを表示するアイコンパターンを設計することができる。本発明の権利範囲内で、この方法の変形例の範囲は明らかに無限に可能である。
【０３４３】
図５４〜５７は、ユニゾン材料を異なる角度または視点から見たときに異なる合成画像視覚効果を得るためにアイコンセットを組み合わせることに関する教示の概略表現図である。これらの図面は、図４９〜５３と同様に、縮尺変更された概略図であるが、それは、典型的なアイコン画像の実際の縮尺、および、結果として得られる典型的な合成画像の実際の縮尺を示すことは非現実的であるからである。これらの図面の上側のＡとラベルづけられた各々の画像は、別の複合アイコンセットの概略表現である。これらの画像の不釣り合いな部分は、フリッカー画像アイコンのアレイによって形成されたパターン２１６１の境界である。例示の便利さのために、部分Ａに示されたフリッカーマストドンアイコン画像は、少数のズニベアアイコン画像に亘っている。実際には、これは粗い画像解像度を有する非常に小さなフリッカー画像を生成する。
【０３４４】
実際の適用では、フリッカー面内画像パターン２１６１は、容易に何千ものアイコン画像にも亘ることがあるが、これは添付の図面ではわかりやすく表すことはできない。代わりに、フリッカー画像およびその対応するアイコンパターンが減少したかたちが、これらの図面の部分Ａに示されている。これらの図面の部分ＢおよびＣは、部分Ａの設計方法による適切に縮尺変更されたアイコンパターンを組み込むユニゾン材料によって創出されるであろう合成画像を表す。部分Ａのズニベア画像は、部分ＢおよびＣのズニベアディープ合成画像を形成するために合成拡大されているとして理解されるべきである。ディープズニベア画像は、先に検討されたように、ユニゾンディープ合成拡大画像を形成するために、アイコン画像のアレイおよび対応するマイクロレンズ等の集光素子のアレイを作成することによって、合成拡大される。部分ＢおよびＣのマストドンフリッカーパターンはズニベアディープ合成画像の多くの反復に亘っているが、実際の相対的縮尺で示される場合には、部分Ａの何百または何千のズニベアアイコン画像に亘ってもよい。
【０３４５】
図４９〜５３は、グラフィック加算によって組み合わされた複合アイコンセットを呈示した。このグラフィックブール関数は、オートキャド（ＡｕｔｏＣＡＤ）等のコンピュータ支援設計プログラムで実行することができる。他のグラフィックブール関数を使用して、図５４〜６１に示されるような複合アイコンセットを作成することもできる。
【０３４６】
これらの図面に示された複合アイコンパターンは、可能な組み合わせの無限の多様性の数例に過ぎない。図５４〜６１に示されたもの以外の組み合わせは、これらの概念および設計原則の拡張に相当し、当業者には明らかである。これらの複合アイコンパターンを得るための処方は、下記スキームにしたがって省略した形に要約される。
Ｂ＝ズニベアアイコンセット（ディープ）
Ｍ＝完全マストドン画像
ＦＭ＝マストドンのフリッカーアイコンセット
＋＝結合グラフィックブール関数
−＝減算グラフィックブール関数
∩＝共通集合グラフィックブール関数
【０３４７】
本説明の目的のために、ズニベアアイコンセットはディープ合成画像を生成するために設計されると仮定する。図５４ａは、処方
（Ｂ−Ｍ）＋（ＦＭ−Ｂ）
または、言葉で表わすなら、
「ズニベアアイコンセットから完全マストドン画像を引いた複合アイコンセットを、マストドンフリッカーアイコンセットからズニベアアイコンセットを引くことによって作成されたパターンと結合する」
ことによって作成された複合アイコンセット２１６０を示す。
【０３４８】
合成画像は黒で表され背景は白で表されると仮定すると、ユニゾン材料２１６２は、このアイコン組み合わせによって生成された合成画像効果を呈し、これは、白いマストドン形状の面内領域２１７０を備えた全域に亘る黒のズニベアディープ合成拡大画像パターン２１６５になり、そこでは、図５４ｂに示されるように、対応する集光素子（図示せず）のアレイを通して（たとえば）画像の平面の法線から左の位置から見ると、ズニベアディープパターンは見えない。画像の平面の法線から右の位置から見ると、図５４ｃに示されるように、材料は、ネガティブ（白）のズニベアディープパターン２１８０を含む黒のマストドン形状の面内領域２１７５を備えた全域に亘る黒のズニベアパターン２１６５を示す。
【０３４９】
図５５ａは、処方
（Ｂ−Ｍ）＋（Ｍ−Ｂ）
または、
「ディープズニベアアイコンセットから完全マストドン画像を引いた複合アイコンセットを、完全マストドン画像からズニベアディープアイコンセットを引くことによって作成されたパターンと結合する」
ことによって作成された複合アイコンセット２１８５を示す。
【０３５０】
結果として得られたユニゾン材料２１８７合成画像が、図５５ｂ、ｃに示される。すなわち、全域に亘る黒のズニベアディープパターン２１９０に黒の面内マストドン頭部２１９５が備わり、その中に、ネガティブ（白）のズニベアディープパターン２２００が見える。完全マストドン画像がマストドンフリッカーアイコンパターンの代わりに使用されたため、垂直からの視点、垂直から左の視点（図５５ｂ）、または、垂直から右の視点（図５５ｃ）から見たときに、材料の全般的な外観は変わらない。本質的に、完全マストドン画像は、垂直の視点および垂直から左および右の両方の、全ての視点から見える面内パターン（非フリッカー面内画像）である。このようにして、完全マストドン画像は、すべての視点から「オン」であるように見える。ズニベア合成画像２１９０および２２００はディープ合成画像であるため、異なる視点からは視差移動を呈するが、面内黒マストドン頭部合成画像２１９５は呈しない。このことの１つの結果は、視点が変化するにつれて、ズニベア合成画像２１９０および２２００が、面内黒マストドン頭部合成画像２１９５に対して位置をシフトするように見えることである。ズニベア合成画像が面内マストドン頭部２１９５の外部からその内部へ交差するように見える場合、ズニベア合成画像は、黒２２０５から白２２１０に変わる。
【０３５１】
この実施形態のさらなる例として、図５６ａは、処方
（Ｂ−Ｍ）＋（（Ｂ＋ＦＭ）−（Ｂ∩ＦＭ））
または
（Ｂ−Ｍ）＋（（Ｂ＋ＦＭ）−（Ｂ−（Ｂ−ＦＭ）））
のいずれかによって作成された複合アイコンセット２２１５を示す。
【０３５２】
上記の第１の処方は、
「ディープズニベアアイコンセットから完全マストドン画像を引き、ズニベアディープアイコンセットとマストドンフリッカーアイコンセットとを結合することによって創出されたアイコンセットから、ズニベアディープアイコンセットとマストドンフリッカーアイコンセットの共通集合を引くことによって作成されたパターンと結合される」ことを定義する。
【０３５３】
第２の処方は、共通集合関数（ｉｎｔｅｒｓｅｃｔ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を実行する必要なく、同一の結果を得る。
【０３５４】
結果として得られた合成画像は、図５６ｂおよびｃに示される。ユニゾン材料２２１７の平面に対して垂直な角度から見ると、または、垂直の左から見ると、全域に亘る黒のズニベアディープ合成画像パターン２２２０が見える（図５６ｂ）。垂直から右の角度から対応するマイクロレンズ（図示せず）のアレイを通して見ると、黒の面内マストドン頭部２２２５が見え、その中にネガティブ（白）のズニベアディープパターン２２３０が見える。図５５の合成画像について先に説明したように、ズニベアディープ合成画像が面内マストドン頭部２２２５の外部からこの内部へ交差するように見える場合には、ズニベアディープ合成画像は黒２２３５から白２２４０に変わる。
【０３５５】
この実施形態の方法の別の例が、図５７ａ〜ｃに呈される。図５７ａは、処方
（Ｂ＋ＦＭ）
または
「マストドンフリッカーアイコンセットと結合されたズニベアディープアイコンセット」
によって作成された複合アイコンセット２２４５を示す。
【０３５６】
結果として得られた合成画像は、図５７ｂおよびｃに示される。対応するマイクロレンズのアレイを通してユニゾン材料２２５０の平面に対して垂直な角度から見ると、または垂直の左から見ると、全域に亘る黒のディープズニベア合成画像パターン２２５５が見える（図５７ｂ）。垂直の右への角度から対応するマイクロレンズ（図示せず）のアレイを通して見るときには、黒の面内マストドン頭部２２６０が見え、全域に亘る黒のディープズニベアパターン２２５５は、そのまわりに残っている。
【０３５７】
説明の目的のために、図５１〜５７の例は、ディープ合成拡大画像と、１つ以上の面内合成画像を例示する。ユニゾン材料は、任意の効果の組み合わせを一緒に呈示することができ、各効果は他から独立していてよいが明らかであろう。ユニゾン材料は、任意のタイプの複数の合成画像を呈示することができ、ディープ、スーパーディープ、フロート、スーパーフロート、浮揚、モーフ、３Ｄ、モーション、エンコンパス、および、フリッカーを含むが、これらに限定されない。実施例は、単一のフリッカー画像、非フリッカー面内画像と２つめのフリッカー画像を備えたもの、同一方向または異なる方向に動く、同一縮尺または異なる縮尺の２つのモーション画像、面内フリッカー画像およびフロート画像を備えたスーパーディープ画像、フリッカー画像を備えた浮揚画像等を含むが、これらに限定されない。
【０３５８】
さらに、本明細書に教示された方法にしたがって、面内ユニゾン合成画像のＦＯＶは、１つ以上の追加的なユニゾン合成拡大画像によって制御されることができる。図４９〜５７は、フロート合成拡大画像を使用してどのように面内フリッカー画像のＦＯＶ制御を提供することができるかを示す。これらの方法は、フリッカー面内画像以外の他のタイプの合成画像のＦＯＶ制御を提供するために、拡張することができる。これらの方法の一般性を例証するために、図５８〜６１は、ディープ合成画像パターンのＦＯＶ制御のためにディープ合成画像を適用すること、及び、ディープ合成画像のＦＯＶ制御のためにモーション合成画像を適用することを例示する。
【０３５９】
図５８は、２つのオーバーラップするアイコンのセットまたはアレイ２２６５と、三角形モーションアイコンのセット２２７０と、ディープズニベアアイコンのセット２２７５と、を呈示する。モーションアイコンセット２２７０は、ディープアイコンセット２２７５とはわずかに異なる縮尺であり、モーションアイコンセットは、ディープアイコンセット２２７５の軸と実質的に整列されるユニゾンマイクロレンズアレイと組み合わせられたときに選択された拡大を得るために、スキュー角が与えられている。
【０３６０】
２つのオーバーラップするアイコンセット２２６５の中心部分は図５９ａに拡大して示され、モーションアイコンセット２２７０とディープアイコンセット２２７５との間のオーバーラップの異なるパターンをより明らかに示している。図５９ｂは、アイコンセット２２７０および２２７５にグラフィックブール共通集合関数を実行した結果である複合アイコンセット２２８０を呈する。結果として得られたアイコンは形状がかなり変化することが明らかにわかる。
【０３６１】
図６０は、先に図５８に示されたアイコンセットのより大きな領域上での交差したアイコンパターンの非均一性を例示する。複合アイコンパターン２２８０のサイズおよび密度は、２つの元のパターンの異なる縮尺および元のモーションパターンのスキュー角のため、劇的に変化することがわかる。
【０３６２】
ユニゾン材料２２８５の１つが複合アイコンセット２２８０の拡大した領域を使用して作られるときに、結果として得られる合成画像効果が図６１ａ〜ｆに示される。図６１ａ、ｃおよびｅは、ユニゾン材料が、図面の中心を上から下に通る垂直軸を中心にして次第に回転するときの、三角形モーションＦＯＶ画像２２９５とズニベアディープ画像２２９０との相互作用（２３００）を示す。図６１ｂ、ｄおよびｆは、それぞれ、図６１ａ、ｃおよびｅに対応するユニゾンモーション材料の外観を示す（明瞭のため、これらの図面は、簡略化または見通し性のために、回転したユニゾン材料２２８５を示していない）。
【０３６３】
図６１ａ〜ｆでは、ディープアイコンセット２２７５およびモーションアイコンセット２２７０に、グラフィックブール共通集合関数を適用し受けた。共通集合関数は結果として、両方のパターンが存在する元のパターンの部分、言い換えると、２つの元のパターンがオーバーラップする区域のみを保持するパターンになる。共通集合複合アイコンパターン２２８０によって生成された合成画像（図６０）は、したがって、２つの合成画像のオーバーラップによって制御されるＦＯＶを有する。図６１ａ〜ｆは、三角形モーション合成画像２２９５の倍率が、ディープズニベア合成画像２２９０の倍率よりもかなり大きい１つの例を呈する。
【０３６４】
各合成画像のＦＯＶは、他の合成画像によって変更されるが、各合成画像の他の特性は互いに独立している。従って、図６１ａの三角形モーション合成画像２２９５は、材料が垂直軸を中心にして回転すると、ユニゾン材料２２８５上で下向きに視差直交するように動くように見え（図６１ｃ）、ユニゾン材料２２８５が上記垂直軸を中心にしてさらに回転すると、さらに下に動くように見える（図６１ｅ）。三角形モーション合成画像２２９５の回転方向は、垂直９０度モーション合成画像回転のため、そのアイコン２２７０のそれとは異なることにも注意されたい。
【０３６５】
同時に、ズニベアディープ合成画像２２９０は、ユニゾン材料２２８５が垂直軸を中心にして回転すると、視差移動のように、右へ動くように見える（図６１ａから図６１ｃへ、最終的に図６１ｅへ動く）。合成画像のいずれかを見ることができる唯一の場所は、視覚的交差またはオーバーラップする領域内にあり、三角形モーション合成画像２２９５の内部にあるズニベアディープ合成画像２３００に相当する。図６１ａの合成画像相互作用の視覚的な外観が図６１ｂに示され、可視の合成画像は、三角形モーション合成画像２２９５の範囲に区画されるディープズニベア２３００だけである。ユニゾン材料２２８５が垂直軸を中心にして回転すると（図６１ｄ）、三角形モーション合成画像２２９５は、ディープズニベア２３００に対して可視性のスライディングウインドウを効果的に生成する。一方では、ズニベアディープ２３００は、ユニゾン材料２２８５が回転すると、右へ、自身の適切な視差で動くように見える。
【０３６６】
図６１ｆに示されるように、ユニゾン材料２２８５が垂直軸を中心にしてさらに回転すると、三角形モーション合成画像２２９５はさらに下に動き、ディープズニベア２３００はさらに右へ動く。たとえば水平軸等の異なる軸を中心にしてユニゾン材料２２８５を傾斜させるかまたは回転させると、２つの相互作用する合成画像２２９０および２２９５が、それ自身の特徴的な方法で動くが、パターン全体のＦＯＶが両方の画像の特性によって制御されるという要件を常に満たす。
【０３６７】
このように、モーション合成画像の可視性のＦＯＶまたはパターンは、ディープ合成画像によって制御することができ（モーション合成画像の可視の部分は、ディープ合成画像と視覚的に交差するかまたはオーバーラップする場所だけである）、ディープ合成画像の可視性のＦＯＶまたはパターンは、モーション合成画像によって制御することができる（ディープ合成画像の可視の場所は、モーション合成画像が交差するかまたはオーバーラップする場所だけに対応する）ということが実証された。
【０３６８】
モーション合成画像は、自身より大きなＦＯＶ制御合成画像が使用される場合に、フリッカーのような方法で、オンおよびオフにすることができる。ＦＯＶ制御合成画像は、モーション、ディープ、フロート、浮揚、または、他のユニゾン画像タイプであってよい。
【０３６９】
これらの方法は、すべてのタイプの合成画像のＦＯＶ制御に一般化することができ、３枚以上の画像に適用することができる。
【０３７０】
ＦＯＶ制御合成画像を特徴づける別のパラメータは、そのオン／オフ移行特性である。フロートＦＯＶ制御合成画像２００７（図４９、５０）およびモーションＦＯＶ制御合成画像２２９５（図６１）は、「ハード」（明確）なオン／オフ移行を有するが、それは、これらのパターンが明確な縁（ｄｉｓｔｉｎｃｔ  ｅｄｇｅｓ）を有するからである。フロートＦＯＶ制御合成画像２００７が、図４９および５０に示された位置の間の途中にあるときには、パターンの縁（エッジ）は、フリッカーマストドン境界２００５の内部に入り、一部のマストドンを可視のままにする。これは、いくつかの適用では望ましい効果でありうるが、「ソフト」（緩やか）なオン／オフ移行を有するＦＯＶ制御合成画像を創出することもまた可能であり、制御される合成画像の強度は、ＦＯＶ制御合成画像の「ハード」な縁が横切って通過すると、突然終了する代わりにフェードアウトする。
【０３７１】
「ソフト」なオン／オフ移行を達成するための１つの方法は、ＦＯＶ制御合成画像の縁にグレースケール効果を使用することである。合成画像のグレースケール効果は、本明細書で先に教示されたように、多くの方法で達成することができる。図６２および６３は、ＦＯＶ制御合成画像に「ソフト」なオン／オフ移行を達成するために、１つのグレースケール方法を適用する例を呈示する。アイコン画像２３０５は、深い回旋状の縁２３１０を備えた方形パターンである。各アイコン画像がアイコン画像２３０５と同一であり、各々がそのアイコンゾーン内に同一に位置するようにアイコン画像のアレイが作成された場合（たとえば、図５３のアイコンゾーン２０７２参照）、結果として得られる合成画像の外観（そのアイコン画像アレイを組み込むユニゾン材料によって形成されるもの）は、アイコン画像２３０５と同一である。この合成画像は、ちょうどこれが合成された元のアイコン画像のように、深い回旋状のハードな縁を有する。
【０３７２】
しかし、アイコンの回旋状の縁が互いに変位するように、アイコン画像がそのアイコンゾーン内の異なる位置に配置される場合には、結果として得られる合成画像２３１５の境界（アイコン画像２３１０に対して一定の縮尺で描かれていない）は、内部の最大強度２３２０から、オーバーラップ領域２３２５を通って、移行ゾーン２３２５の外部の最小強度２３４０への、緩やかな強度移行を呈することができる。
【０３７３】
図６３は、合成画像２３１５のグレースケール外観を例示し、合成画像の強度は、各領域でオーバーラップするアイコン画像の数にしたがって変動する。実際には、光学収差、回折、および、他の効果が、移行ゾーンにわたる勾配をさらにスムーズにする傾向がある。
【０３７４】
合成画像２３１５をＦＯＶ制御合成画像として使用し、且つ、合成画像２３１５のサイズが、それが制御する合成画像よりも大きい場合には、制御された合成画像のオン／オフ移行はソフトになるが、それは、合成画像２３１５の移行縁ゾーンが通過するにつれて、制御された合成画像の強度がフェードアウトするためである。
【０３７５】
フリッカー合成画像パターンは典型的に一定の範囲を有し、その範囲の外部ではＦＯＶ制御合成画像がなく、境界の内部にはそれ存在することを意味する。フリッカー合成画像がその「オフ」状態にあるときには、集光光学系（ｆｏｃｕｓｉｎｇ  ｏｐｔｉｃｓ）を通過した、またはそのまわりに散乱した光のため、フリッカー合成画像のわずかなゴースト画像が可視のままである場合もある。フリッカー合成画像が全域に亘るディープ、スーパーディープ、フロート、スーパーフロート、浮揚、または、モーションの合成画像と組み合わされると、第２の合成画像によってもたらされる散乱光の存在により、「オフ」フリッカーゴースト画像の可視性が大幅に減少する。
【０３７６】
孤立したフリッカー合成画像を組み込むユニゾン材料において、「オフ」フリッカーゴースト画像の可視性は、フリッカーゴースト画像と同一程度の強度の背景色合いを提供するアイコンパターンを導入することによって、抑制することができる。このアイコンパターンは、意図的に、このパターンの周期を集光素子アレイの周期と協調させないことによって、統一された合成画像を形成しないように設計することができる。フリッカーゴースト画像抑制アイコンパターンは、ランダム、疑似ランダム、非周期、集光素子周期の無理数倍、ペンローズタイリング、または、合成画像の形成を回避するための他の適切な配列形状であってよい。
【０３７７】
大きなアイコン画像内に類似確率論的パターンを組み込むことは、異なる理由で、望ましいことが多い。アイコンを形成する空隙充填法（ｖｏｉｄ  ａｎｄ  ｆｉｌｌ）を利用するときには、グラビアブレーディング（ｇｒａｖｕｒｅ−ｂｌａｄｉｎｇ）工程中に、比較的大きな開いた空隙が、より小さな開いた空間隙と同様に充填されないことが時折ある。ランダム、疑似ランダム、非周期、または、合成画像を形成しないパターンで形成された、ポスト（柱）、リッジ（突起部）、または、他の適切な形状を、比較的大きな開いた間隙に組み込み、それらがあたかもより小さいように効果的に振る舞わせることで、アイコン充填材料の保持の改良を達成してもよい。
【０３７８】
例示的な実施形態が示され、説明されてきたが、説明されたような本発明に対する多くの変更、変型あるいは改変を行うことができることは当業者に明らかになるであろう。したがって、すべてのこのような変更、変型及び改変は本開示の範囲内であると見なされたい。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ−ｃ】
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【図２ｄ−ｆ】
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【図３ａ−ｉ】
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【図４】
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【図５ａ−ｃ】
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【図６ａ−ｃ】
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【図７ａ−ｃ】
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【図８ａ−ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ−ｂ】
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【図１２ａ−ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５ａ−ｄ】
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【図１６ａ−ｆ】
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【図１７ａ−ｄ】
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【図１８ａ−ｆ】
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【図１９ａ−ｂ】
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【図２０ａ−ｃ】
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【図２１ａ】
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【図２１ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４ａ】
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【図２４ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７ａ−ｂ】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４（ａ）】
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【図３４（ｂ）】
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【図３５（ａ）】
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【図３５（ｂ）】
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【図３６（ａ）】
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【図３６（ｂ）】
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【図３７（ａ）】
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【図３７（ｂ）】
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【図３７（ｃ）】
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【図３８（ａ）】
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【図３８（ｂ）】
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【図３８（ｃ）】
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【図３９（ａ）】
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【図３９（ｂ）】
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【図３９（ｃ）】
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【図４０（ａ）】
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【図４０（ｂ）】
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【図４０（ｃ）】
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【図４１（ａ）】
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【図４１（ｂ）】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８（ａ）】
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【図４８（ｂ）】
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【図４８（ｃ）】
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【図４８（ｄ）】
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【図４８（ｅ）】
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【図４８（ｆ）】
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【図４９−ａ】
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【図４９ｂ】
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【図４９Ｃ】
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【図４９−ｄ】
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【図５０ａ】
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【図５０ｂ】
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【図５１ａ−ｄ】
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【図５２】
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【図５３ａ】
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【図５３ｂ】
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【図５３ｃ】
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【図５３ｄ】
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【図５３ｅ】
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【図５３ｆ】
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【図５３ｇ】
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【図５３ｈ】
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【図５３ｉ】
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【図５３ｊ】
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【図５４ａ−ｃ】
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【図５５ａ−ｃ】
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【図５６ａ−ｃ】
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【図５７ａ−ｃ】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１ａ−ｆ】
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【図６２】
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【図６３】
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【国際調査報告】
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