(57)【要約】  セキュリティデバイスが、レンチキュラー集束要素（２）のアレイを備えるレンチキュラーデバイスを有し、対応する画像細片の対（Ａ，Ｂ）のアレイの上方に、第１の観察方向では、各対からの第１の画像細片（Ａ）がレンチキュラー集束要素（２）のそれぞれにより見られるように、第１の観察方向とは異なる第２の観察方向では、各対からの第２の画像細片（Ｂ）がレンチキュラー集束要素（２）のそれぞれにより見られるように、レンチキュラー集束要素が置かれる。第１の色の第１の画像を定める部分と第２の色の第２の画像を定める部分とをそれぞれ画像細片の各対のうちの一方（Ａ）が有し、第２の色の第１の画像を定める部分と第１の色の第２の画像を定める部分とをそれぞれ画像細片の各対のうちの他方（Ｂ）が有し、それによって、デバイスを傾けたときに第１の画像と第２の画像の間で色の切換えが見られる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンチキュラー集束要素のアレイを備えるレンチキュラーデバイスを有するセキュリティデバイスであって、対応する画像細片の対のアレイの上方に、第１の観察方向では、各対からの第１の画像細片が前記レンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、前記第１の観察方向とは異なる第２の観察方向では、各対からの第２の画像細片が前記レンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、前記レンチキュラー集束要素が置かれ、第１の色の第１の画像を定める部分と第２の色の第２の画像を定める部分とをそれぞれ画像細片の各対のうちの一方が有し、前記第２の色の前記第１の画像を定める部分と前記第１の色の前記第２の画像を定める部分とをそれぞれ画像細片の各対のうちの他方が有し、それによって、前記デバイスを傾けたときに前記第１の画像と前記第２の画像の間で色の切換えが見られることを特徴とするセキュリティデバイス。
【請求項２】
前記第１の画像と前記第２の画像の間に延びる中間領域をさらに備え、前記中間領域では、互いに並んで延びる前記第１の色の区域と前記第２の色の区域により形成された中間区画を各画像細片が有する、請求項１に記載のセキュリティデバイス。
【請求項３】
１つより多くの中間区画が前記中間領域に形成され、前記第１の色と前記第２の色の配置が互いに相補的であるように前記中間区画のうちの少なくとも２つが配置される、請求項２に記載のセキュリティデバイス。
【請求項４】
前記第１の画像と前記第２の画像の間に延びる中間領域をさらに備え、前記中間領域では各画像細片が中間区画を有し、各中間区画が同じ色、好ましくは前記第１の色または前記第２の色である、請求項１に記載のセキュリティデバイス。
【請求項５】
前記第１のレンチキュラーデバイスと同じ構造を有する第２のレンチキュラーデバイスであって、ただし、前記第１の画像細片が前記第２の色の前記第１の画像の部分と前記第１の色の前記第２の画像の部分をそれぞれ定め、画像細片の各対のうちの他方が前記第１の色の前記第１の画像を定める部分と前記第２の色の前記第２の画像を定める部分とをそれぞれ有するように画像細片の各対が形成されている第２のレンチキュラーデバイスをさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項６】
前記第１および第２のレンチキュラーデバイスが互いに隣接して置かれている、請求項５に記載のセキュリティデバイス。
【請求項７】
前記第１の画像に対する背景を前記第２の画像が備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項８】
レンチキュラー集束要素のアレイを備えるレンチキュラーデバイスを有するセキュリティデバイスであって、対応する細片の対のアレイの上方に、第１の観察方向では、各対からの第１の細片が前記レンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、前記第１の観察方向とは異なる第２の観察方向では、各対からの第２の細片が前記レンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、前記レンチキュラー集束要素が置かれ、第１の画像を定める１つまたは複数の不透明部分と第２の画像または背景を定める１つまたは複数の透明部分とをそれぞれ細片の各対のうちの一方が有し、前記第１の画像を定める１つまたは複数の透明部分と前記第２の画像または背景を定める１つまたは複数の不透明部分とをそれぞれ細片の各対のうちの他方が有し、それによって、前記デバイスを傾けたときに前記第１の画像と前記第２の画像または背景との間で見かけ上の切換えが見られることを特徴とするセキュリティデバイス。
【請求項９】
前記第１の画像と前記第２の画像または背景との間に延びる中間領域をさらに備え、前記中間領域では、互いに並んで延びる不透明な区域と透明な区域により形成された中間区画を各画像細片が有する、請求項８に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１０】
１つより多くの中間区画が前記中間領域に形成され、不透明な区域と透明な区域の配置が互いに相補的であるように前記中間区画のうちの少なくとも２つが配置される、請求項９に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１１】
前記第１のレンチキュラーデバイスと同じ構造を有する第２のレンチキュラーデバイスであって、ただし、前記第１の画像を定める１つまたは複数の透明部分と前記第２の画像または背景を定める１つまたは複数の不透明部分とをそれぞれ前記第１の画像細片が有し、前記第１の画像を定める１つまたは複数の不透明部分と前記第２の画像または背景を定める１つまたは複数の透明部分とをそれぞれ画像細片の各対のうちの他方が有するように細片の各対が形成されている第２のレンチキュラーデバイスをさらに備える、請求項８から１０のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１２】
前記不透明部分が金属性である、請求項８から１１のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１３】
前記第１の画像が記号、文字、またはグラフ状の図案のうちの１つを備える、請求項１から１２のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１４】
前記画像細片が前記レンチキュラー集束要素に対して位置合わせされている、請求項１から１３のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１５】
前記画像細片がインクにより定められる、請求項１から１４のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１６】
前記画像細片がレリーフ構造により定められる、請求項１から１４のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１７】
前記レリーフ構造が基材内にエンボス加工または注型硬化される、請求項１６に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１８】
前記レリーフ構造が回折性格子の構造を備える、請求項１６または１７に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１９】
各画像細片の幅が１００ミクロン未満、好ましくは５０ミクロン未満、最も好ましくは５〜２５ミクロンの範囲内である、請求項１から１８のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記レンチキュラー集束要素がシリンドリカルレンズまたは微小ミラーを備える、請求項１から１９のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項２１】
前記レンチキュラー集束要素のアレイが、５〜２００ミクロン、好ましくは１０〜６０ミクロン、最も好ましくは２０〜４０ミクロンの範囲内の周期性を有する、請求項１から２０のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項２２】
熱エンボス加工または注型硬化の複製プロセスにより前記レンチキュラー集束要素が形成されている、請求項１から２１のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項２３】
前記レンチキュラーデバイスとは異なるホログラフィー構造が設けられた基材内または基材上に前記画像細片も設けられる、請求項１から２２のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項２４】
モアレ拡大に適した微小画像が設けられた基材内または基材上に前記画像細片も設けられ、前記微小画像の上方に置かれたモアレ拡大レンズアレイをさらに備える、請求項１から２３のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項２５】
前記レンチキュラー集束要素と同一面内または同一面上に前記モアレ拡大レンズアレイが設けられる、請求項２４に記載のセキュリティデバイス。
【請求項２６】
前記モアレ拡大レンズアレイを構成するように、前記微小画像の上方に前記レンチキュラー集束要素が延びている、請求項２５に記載のセキュリティデバイス。
【請求項２７】
請求項１から２６のいずれか１項に記載のセキュリティデバイスが設けられた物品。
【請求項２８】
紙幣、小切手、パスポート、ＩＤカード、内容証明書、収入印紙、および価値または個人情報を保証するための他の文書から選択される、請求項２７に記載の物品。
【請求項２９】
透明部分をもつ基材を備え、前記透明部分の両側に前記レンチキュラー集束要素と画像細片がそれぞれ設けられる、請求項２８に記載の物品。
【請求項３０】
セキュリティデバイスを製造する方法であって、レンチキュラー集束要素のアレイを透明基材の一方の側に設けるステップと、対応する画像細片の対のアレイを前記透明基材の他方の側に設けるステップとを含み、第１の観察方向では、各対からの第１の画像細片が前記レンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、前記第１の観察方向とは異なる第２の観察方向では、各対からの第２の画像細片が前記レンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、前記画像細片および前記レンチキュラー集束要素がレンチキュラーデバイスを定め、第１の色の第１の画像を定める部分と第２の色の第２の画像を定める部分とをそれぞれ画像細片の各対のうちの一方が有し、前記第２の色の前記第１の画像を定める部分と前記第１の色の前記第２の画像を定める部分とをそれぞれ画像細片の各対のうちの他方が有し、それによって、前記デバイスを傾けたときに前記第１の画像と前記第２の画像の間で色の切換えが見られることを特徴とする方法。
【請求項３１】
前記第１の画像と前記第２の画像の間に延びる中間領域をさらに備え、前記中間領域では、互いに並んで延びる前記第１の色の区域と前記第２の色の区域により形成された中間区画を各画像細片が有する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
１つより多くの中間区画が前記中間領域に形成され、前記第１の色と前記第２の色の配置が互いに相補的であるように前記中間区画のうちの少なくとも２つが配置される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１のレンチキュラーデバイスと同じ構造を有する第２のレンチキュラーデバイスであって、ただし、前記第１の画像細片が前記第２の色の前記第１の画像の部分と前記第１の色の前記第２の画像の部分をそれぞれ定め、画像細片の各対のうちの他方が前記第１の色の前記第１の画像を定める部分と前記第２の色の前記第２の画像を定める部分とをそれぞれ有するように画像細片の前記対が形成されている第２のレンチキュラーデバイスを設けるステップをさらに含む、請求項３０から３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１および第２のレンチキュラーデバイスが互いに隣接して置かれている、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１の画像に対する背景を前記第２の画像が備える、請求項３０から３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
セキュリティデバイスを製造する方法であって、レンチキュラー集束要素のアレイを透明基材の一方の側に設けるステップと、対応する細片の対のアレイを前記透明基材の他方の側に設けるステップとを含み、第１の観察方向では、各対からの第１の細片が前記レンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、前記第１の観察方向とは異なる第２の観察方向では、各対からの第２の細片が前記レンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、前記細片および前記レンチキュラー集束要素がレンチキュラーデバイスを定め、第１の画像を定める１つまたは複数の不透明部分と第２の画像または背景を定める１つまたは複数の透明部分とをそれぞれ細片の各対のうちの一方が有し、前記第１の画像を定める１つまたは複数の透明部分と前記第２の画像または背景を定める１つまたは複数の不透明部分とをそれぞれ細片の各対のうちの他方が有し、それによって、前記デバイスを傾けたときに前記第１の画像と前記第２の画像または背景との間で見かけ上の切換えが見られることを特徴とする方法。
【請求項３７】
前記第１の画像と前記第２の画像または背景との間に延びる中間領域をさらに備え、前記中間領域では、互いに並んで延びる不透明な区域と透明な区域により形成された中間区画を各画像細片が有する、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
１つより多くの中間区画が前記中間領域に形成され、不透明な区域と透明な区域の配置が互いに相補的であるように前記中間区画のうちの少なくとも２つが配置される、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１のレンチキュラーデバイスと同じ構造を有する第２のレンチキュラーデバイスであって、ただし、前記第１の画像を定める１つまたは複数の透明部分と前記第２の画像または背景を定める１つまたは複数の不透明部分とをそれぞれ前記第１の画像細片が有し、前記第１の画像を定める１つまたは複数の不透明部分と前記第２の画像または背景を定める１つまたは複数の透明部分とをそれぞれ画像細片の各対のうちの他方が有するように細片の前記対が形成されている第２のレンチキュラーデバイスを設けるステップをさらに含む、請求項３６から３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
前記第１および第２のレンチキュラーデバイスが互いに隣接して置かれている、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記不透明部分が金属性である、請求項３６から４０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４２】
前記第１の画像が記号、文字、またはグラフ状の図案のうちの１つを備える、請求項３０から４１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４３】
前記細片が前記レンチキュラー集束要素に対して位置合わせされている、請求項３０から４２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４４】
前記画像細片が前記基材上に印刷されている、請求項３０から４３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４５】
基材内にエンボス加工または注型硬化されたレリーフ構造によって前記画像細片が定められる、請求項３０から４４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４６】
請求項１から２６のいずれか１項に記載のセキュリティデバイスを製造するための、請求項３０から４５のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セキュリティデバイスに関し、例えば、紙幣、小切手、パスポート、ＩＤカード、内容証明書（ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｅ  ｏｆ  ａｕｔｈｅｎｔｉｃｉｔｙ）、収入印紙、および価値または個人情報を保証するための他の文書などの貴重品用のセキュリティデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの様々な光学的セキュリティデバイスが知られている。その中で最も一般的なものはホログラムデバイスや他の回折性デバイスであり、それらはクレジットカードなどによく見られる。しかしながら、偽造者はますます洗練されてきており、訓練されていない観察者が本物のデバイスと区別するのが困難な、ホログラフィーのようなデバイスを作成することができる。薄膜干渉構造や、多層ポリマー構造、液晶構造を使用して角度に依存した色付きの反射を発生させることもよく知られている。薄膜干渉構造を利用するセキュリティデバイスの例が米国特許第４１８６９４３号や米国特許出願公開第２００５００２９８００号に記載されており、多層ポリマー構造を利用するセキュリティデバイスの例が欧州特許出願公開第１０４７５４９号に記載されている。これらの材料の問題は、通常費用がかかり、可能な色の範囲が材料の根本的な光学的特徴によって制限されているということである。例えば、液晶材料では、液晶膜からの反射光が波長の狭い帯域（それは、液晶膜のらせん構造のピッチの関数である）にわたるという事実により、セキュリティデバイスが利用可能な色の範囲が実質的にきれいなスペクトル色に制限される。加えて、入射角を垂直入射から増加させたときに、液晶膜が示す、長波長の色から短波長の色への、例えば赤色から緑色へのカラーシフトが常にある。
【０００３】
例えば、米国特許第４８９２３３６号に記載されているように、いわゆるレンチキュラーデバイスをセキュリティデバイスとして使用できることも知られている。典型的には、これらのレンチキュラーデバイスで使用されるマイクロプリントは、スレッドなどのデバイスを異なる角度で見ると異なる色が認識されるように、異なる色の細片を備える。この手法の問題のうちの１つは、微小レンズとマイクロプリントの間で非常に精密な位置合わせが必要になるということである。実際、米国特許第４８９２３３６号には、この精密な位置合わせの必要性を、そのためにそうしたセキュリティデバイスを偽造するのが非常に困難になるという点で、その発明の利点の１つとして前面に押し出している。他方、セキュリティデバイスが商業的に有用であるためには、本物のデバイスは製造するのが比較的容易でなければならない。というのは、そうでないと、生産コストが法外に高くなるからである。
【０００４】
米国特許第４７６５６５６号にも、レンチキュラースクリーンを使用して作られたセキュリティデバイスが記載されており、この場合、既にｉｎ  ｓｉｔｕでデバイス内にできている微小レンズを介したレーザ直接描画により、微小画像が形成される。この手法は、レンズと画像の間の正確な位置合わせを実現するものの、やはり大量生産の技法には適していない。
【０００５】
従来のレンチキュラーデバイス別の例が、国際公開第０３／０５２６８０号に記載されている。
【０００６】
米国特許第４４０２１５０号には、潜像効果をベースとするレンチキュラーデバイスが記載されている。したがって、垂直または直角に見ると、デバイスはのっぺりした、例えば赤色の外観を示すが、他の角度で見ると、色付きの背景を背にして記号が識別される。
【０００７】
豪州特許第７６４８４２号には、ある観察角度では透明だが、別の角度では画像が見えるレンチキュラーデバイスが記載されている。
【０００８】
米国特許第５３０１９８１号には、１組の不透明な線を下面に有するレンチキュラー膜が記載されている。その膜は、画像などの上に付着されて、画像などが写真複写されないようにする。というのは、直角な入射角では図が不透明に見えるが、鋭角では下に重なる情報を見ることができるからである。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、セキュリティデバイスが、レンチキュラー集束要素のアレイを備えるレンチキュラーデバイスを有し、対応する画像細片の対のアレイの上方に、第１の観察方向では、各対からの第１の画像細片がレンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、第１の観察方向とは異なる第２の観察方向では、各対からの第２の画像細片がレンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、レンチキュラー集束要素が置かれ、第１の色の第１の画像を定める部分と第２の色の第２の画像を定める部分とをそれぞれ画像細片の各対のうちの一方が有し、第２の色の第１の画像を定める部分と第１の色の第２の画像を定める部分とをそれぞれ画像細片の各対のうちの他方が有し、それによって、デバイスを傾けたときに第１の画像と第２の画像の間で色の切換えが見られることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、セキュリティデバイスを製造する方法が、レンチキュラー集束要素のアレイを透明基材の一方の側に設けるステップと、対応する画像細片の対のアレイを透明基材の他方の側に設けるステップとを含み、第１の観察方向では、各対からの第１の画像細片がレンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、第１の観察方向とは異なる第２の観察方向では、各対からの第２の画像細片がレンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、画像細片およびレンチキュラー集束要素がレンチキュラーデバイスを定め、第１の色の第１の画像を定める部分と第２の色の第２の画像を定める部分とをそれぞれ画像細片の各対のうちの一方が有し、第２の色の第１の画像を定める部分と第１の色の第２の画像を定める部分とをそれぞれ画像細片の各対のうちの他方が有し、それによって、デバイスを傾けたときに第１の画像と第２の画像の間で色の切換えが見られることを特徴とする。
【００１１】
この発明で、検証が容易な、単純だがセキュアなセキュリティデバイスを提供する。これは、集束要素と画像細片の間の位置合わせにかかわらず、観察者が第１の画像と第２の画像の間で単純な色の切換えを見ることになるからである。
【００１２】
「色」という用語は回折色にまで拡張されることを、すなわち第１の色と第２の色は、異なる回折効果を有し、色が角度とともに、ただし様々なやり方で変化し得るということを理解されたい。
【００１３】
単純な画像の切換えによりある程度の安全性を確保することができるが、好ましい例では、第１のレンチキュラーデバイスと同じ構造を有する第２のレンチキュラーデバイスであって、ただし、第１の画像細片が第２の色の第１の画像の部分と第１の色の第２の画像の部分をそれぞれ定め、ある組の画像細片の各対のうちの他方が第１の色の第１の画像を定める部分と第２の色の第２の画像を定める部分とをそれぞれ有するように、その組の画像細片の各対が形成されている第２のレンチキュラーデバイスを、セキュリティデバイスはさらに備える。
【００１４】
この構成で、それぞれが色の切換えを実現し、それらの色の切換え自体が相補的である２つのレンチキュラーデバイスが設けられる。このデバイスは、２つのデバイス間の相補的な色の切換えを観察することによって検証され、特定の角度で特定の色が現れる必要がないので、レンチキュラー集束要素と画像細片の間で位置合わせをする必要性が低くなる。
【００１５】
第１および第２のレンチキュラーデバイスは、間隔を空けることができ、例えばレンチキュラーデバイス、ホログラム、モアレ拡大デバイスなどの他の光学的に変動するデバイスにより分離することができるが、互いに隣接して置くと都合よい。
【００１６】
今までは、色の切換えの観点で本発明を記載してきた。本発明の第３の態様によれば、、レンチキュラー集束要素のアレイを備えるレンチキュラーデバイスを有するセキュリティデバイスであって、対応する細片の対のアレイの上方に、第１の観察方向では、各対からの第１の細片がレンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、第１の観察方向とは異なる第２の観察方向では、各対からの第２の細片がレンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、レンチキュラー集束要素が置かれ、第１の画像を定める１つまたは複数の不透明部分と第２の画像または背景を定める１つまたは複数の透明部分とをそれぞれ細片の各対のうちの一方が有し、第１の画像を定める１つまたは複数の透明部分と第２の画像または背景を定める１つまたは複数の不透明部分とをそれぞれ細片の各対のうちの他方が有し、それによって、デバイスを傾けたときに第１の画像と第２の画像または背景との間で見かけ上の切換えが見られることを特徴とするセキュリティデバイスを提供する。
【００１７】
本発明の第４の態様によれば、セキュリティデバイスを製造する方法であって、レンチキュラー集束要素のアレイを透明基材の一方の側に設けるステップと、対応する細片の対のアレイを透明基材の他方の側に設けるステップとを含み、第１の観察方向では、各対からの第１の細片がレンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、第１の観察方向とは異なる第２の観察方向では、各対からの第２の細片がレンチキュラー集束要素のそれぞれにより見られるように、細片およびレンチキュラー集束要素がレンチキュラーデバイスを定め、第１の画像を定める１つまたは複数の不透明部分と第２の画像または背景を定める１つまたは複数の透明部分とをそれぞれ細片の各対のうちの一方が有し、第１の画像を定める１つまたは複数の透明部分と第２の画像または背景を定める１つまたは複数の不透明部分とをそれぞれ細片の各対のうちの他方が有し、それによって、デバイスを傾けたときに第１の画像と第２の画像または背景との間で見かけ上の切換えが見られることを特徴とする方法を提供する。
【００１８】
本発明のこれらの態様では、不透明な、典型的には反射性または金属性のものと、透明画像および背景との間の単純な切換えが実現される。透明のビューでは、セキュリティデバイスが取り付けられた物品に関する下に重なる情報を見ることができる。
【００１９】
典型的には、第１の画像は、記号、文字、またはグラフ状の図案のうちの１つを備え、好ましくは、セキュア文書をそれから識別または認証することができる情報を提供する。一方、第２の画像は、第１の画像に対する背景を、または好ましくは別の画像を備えてもよく、その別の画像は第１の画像と同じでもよい。
【００２０】
典型的には、レンチキュラー集束要素はシリンドリカルレンズを備えるが、微小ミラーを備えることもできる。レンチキュラー集束要素についての周期性、したがって最大基礎直径は、好ましくは５〜２００μｍ、より好ましくは１０〜６０μｍ、さらにより好ましくは２０〜４０μｍの範囲内である。レンチキュラー集束要素についてのＦナンバーは、好ましくは０．２５〜１６、より好ましくは０．５〜２の範囲内である。
【００２１】
２つの画像細片しか必要とされないので、レリーフ構造を使用して画像細片を定めることも可能であるが、基材上に簡単にこれらの画像細片を印刷することができる。これにより、はるかに薄いデバイスを構成することが可能になり、このことは、セキュリティ文書で使用するときに特に有益である。
【００２２】
レリーフ構造はエンボス加工または注型硬化（ｃａｓｔ−ｃｕｒｉｎｇ）により形成することができる。言及した２つのプロセスのうちでは、注型硬化により複製の忠実度がより高くなる。
【００２３】
以下でより詳細に記載するように、多様な異なるレリーフ構造を使用することができる。しかしながら、画像細片は、回折格子の区域として画像をエンボス加工／注型硬化することにより簡単に作り出すことができる。画像の異なる部分は、格子のピッチまたは向きを異ならせて領域同士に異なる回折色を与えることを利用して、区別することができる。代替の（および／またはさらに差異を生じさせる）画像構造は、モスアイ（ｍｏｔｈ−ｅｙｅ）（例えば、国際公開第２００５／１０６６０１号参照）などの反射防止構造、０次回折構造、アステカ（Ａｚｔｅｃ）構造（例えば、国際公開第２００５／１１５１１９号参照）として知られている段状表面のレリーフ光学構造、または単純な散乱構造である。ほとんどの用途の場合、明るさおよびコントラストを高めるために、これらの構造を部分的または完全に金属化することができる。
【００２４】
典型的には、レリーフまたは印刷により形成される各画像細片の幅は、１００ミクロン未満、好ましくは５０ミクロン未満、最も好ましくは５〜２５ミクロンの範囲内である。
【００２５】
画像細片の対は、レンチキュラー集束要素と位置合わせされている必要はないが、同様の周期性をもつべきである。
【００２６】
セキュリティデバイスは、画像構造の一部または別の層として金属化層を備えてもよい。好ましくは、そうした層は、いくつかの場所で選択的に非金属化されている。加えて、そのデバイスは、金属化層の上にレジスト層をさらに備えてもよい。金属化層および／またはレジスト層は、好ましくは証印として構成される。
【００２７】
デバイスを機械読取り可能なように構成することも好ましい。このことは、いくつかのやり方で実現することができる。例えば、デバイスの少なくとも１つの層（オプションで別個の層として）が、機械読取り可能な材料をさらに備えてもよい。好ましくは、機械読取り可能な材料は、マグネタイトなどの磁性材料である。機械読取り可能な材料には、外的刺激に対する反応性があってもよい。さらに、機械読取り可能な材料が層内に形成されるとき、この層は透明でもよい。
【００２８】
セキュリティデバイスは、多くの異なる用途で、例えば、価値のあるものに取り付けて使用することができる。好ましくは、セキュリティデバイスは、セキュリティ文書に付着されるか、またはセキュリティ文書内に実質的に含まれる。したがって、セキュリティデバイスは、そうした文書の表面に取り付けてもよいし、または部分的に文書内に埋め込んでもよい。セキュリティデバイスは、セキュリティ文書用に色々な異なる形態をとることができ、これらの形態には、限定的でない例として、セキュリティスレッドや、セキュリティファイバ、セキュリティパッチ、セキュリティストリップ、セキュリティストライプ、セキュリティフォイルが含まれる。
【００２９】
では、添付の図面を参照して、本発明によるセキュリティデバイスおよび方法のいくつかの例を記載し、既知のデバイスと対比する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】既知のレンチキュラーデバイスを通した概略断面図である。
【図２】図１の既知のレンチキュラーデバイスの修正形態を上から見た斜視図である。
【図３】異なる傾斜角での図２のデバイスの外観を示す。
【図４ａ】異なる傾斜角で見たときの、本発明によるデバイスの第１の例の外観を示す。
【図４ｂ】図４ａに示した例の構造を概略的に示す。
【図５】図４のデバイスの構造の詳細を拡大した形で示す。
【図６ａ】レンズと画像細片の間の位置合わせの程度を異ならせた場合の、関連技術のデバイスの例を示す。
【図６ｂ】第１の例と同様だがシリンドリカルレンズと画像細片の間の位置合わせがそれぞれの場合で異なる、本発明によるデバイスのさらに４つの例の外観を示す。
【図６ｃ】画像と背景の間に中間領域がある修正した例を示す。
【図６ｄ】中間領域を実現する１つのやり方を概略的に示す。
【図６ｅ】図６ｃに示したデバイスの、異なる観察角度での外観を示す。
【図６ｆ】中間領域を実現するための別の方法を概略的に示す。
【図６ｇ】図６ｆの方法を使用して構成したデバイスの外観を示す。
【図６ｈ】中間領域を実現する第３の方法を概略的に示す。
【図６ｉ】図６ｈの方法を使用して構成したセキュリティデバイスの、異なる観察角度での外観を示す。
【図７ａ】図６ｂと同様だが、相補的な色の切換え効果を示す２つのレンチキュラーデバイスが並んで設けられているデバイスのさらに別の例を示す図である。
【図７ｂ】図７ａの例を修正したものを示す。
【図８】視差運動を見せるさらに別のレンチキュラーデバイスが組み込まれた別の例を示す。
【図９】図８に示したデバイスの一部を通した概略断面図である。
【図１０】レンチキュラーデバイスと組み合わせたホログラフィー生成構造を組み込んだセキュリティデバイスの別の例を示す。
【図１１】図１０に示したデバイスの一部を通した概略断面図である。
【図１２】本発明による画像細片を定めるレリーフ構造の様々な例を示す。
【図１３ａ】本発明によるセキュリティデバイスを製造する方法の第１の例における連続する段階を示す。
【図１３ｂ】本発明によるセキュリティデバイスを製造する方法の第１の例における連続する段階を示す。
【図１４】図１３に示した方法の修正版を示す。
【図１５ａ】図１３の方法の代替方法を示す。
【図１５ｂ】図１３の方法の代替方法を示す。
【図１６ａ】本発明によるさらに別のセキュリティデバイスの外観を示す。
【図１６ｂ】本発明によるさらに別のセキュリティデバイスの概略の断面を示す。
【図１７ａ】金属性領域と透明領域を利用する本発明の代替の例を示す。
【図１７ｂ】金属性領域と透明領域を利用する本発明の代替の例を示す。
【図１８】図１７に示した種類のデバイスを形成するための方法を示す。
【図１９】図６および図７に示したデバイスをセキュリティスレッドとして使用したものを示す。
【図２０】図１９に示したセキュリティスレッドの、ある観察角度での外観を示す。
【図２１】図１９に示したセキュリティスレッドの、別の観察角度での外観を示す。
【図２２】図８および図９に示したものの代替の例を異なる観察角度で示す。
【図２３】図８および図９に示したものの代替の例を異なる観察角度で示す。
【図２４】モアレ拡大構造を示す。
【図２５】微小ミラーを利用するデバイスを示す。
【図２６】図６ａと同様だが、背景の代わりに第２の画像を利用したものの図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
既知のレンチキュラーデバイスを図１〜図３に示す。図１は、画像Ａ〜Ｇを観察するのに使用される既知のレンチキュラーデバイスを通した断面を示す。シリンドリカルレンズのアレイ２が透明基材４上に配置されている。各画像はいくつかの、例えば１０個の細片にセグメント化されており、レンチキュラーアレイの各レンズ２の下には、画像Ａ〜Ｇの特定のセグメント化された領域に対応する１組の画像細片がある。３つの組を図１に示す。第１のレンズの下の細片は画像Ａ〜Ｇの第１のセグメントにそれぞれ対応し、次のレンズの下の細片は画像Ａ〜Ｇの第２のセグメントにそれぞれ対応し、その後も同様である。各レンズ２は、１つの観察位置から各レンズ２を通して１つの細片だけを見ることができるように細片の面内で焦点を合わせるように構成される。いかなる観察角度でも、画像（Ａ，Ｂ，Ｃなど）のうちの１つに対応する細片のみが、対応するレンズを通して見えることになる。図示したように、直線上からは画像Ｄの各細片が見えるのに対し、軸線から数度傾けたときには画像ＣまたはＥからの細片が見えることになる。
【００３２】
細片は画像の薄片として構成され、すなわち細片Ａはすべて１つの画像からの薄片であり、Ｂ，Ｃなどについても同様である。結果として、デバイスを傾けたときに、一続きの画像が見えることになる。それらの画像は関連付けられることもあるし、関連付けられないこともある。最も単純なデバイスは、デバイスを傾けたときに互いの間で反転する２つの画像を有するであろう。あるいは、それらの画像は、画像が動くように見えるように細片間で横方向にずらされて、レンチキュラーアニメーション効果を生じさせる一続きの画像であってもよい。同様に、画像から画像への変化によって、より複雑なアニメーション（画像の一部が言わば連続的に変化する）、モーフィング（１つの画像がわずかなステップで別の画像に変形する）、またはズーミング（画像が次第に大きくなるかまたは小さくなる）を生じさせることもできるであろう。
【００３３】
図２は、レンチキュラーデバイスを斜視図で示すが、簡単にするため、レンズにつき２つの画像細片だけをそれぞれＡ，Ｂでラベル付けして示している。図２に示したデバイスの、観察者に対する外観を、図３に示す。このように、上部を前方に傾けて（ビューＴＴＦ（ｔｏｐ  ｔｉｌｔｅｄ  ｆｏｒｗａｒｄ））デバイスを配置すると画像細片Ａが見えるが、底部を前方に傾けて（ビューＢＴＦ（ｂｏｔｔｏｍ  ｔｉｌｔｅｄ  ｆｏｒｗａｒｄ））デバイスを配置すると画像細片Ｂが見えることになる。
【００３４】
図４ａおよび図４ｂは、本発明によるセキュリティデバイスの第１の例を示す。このデバイスでは、以前と同様に、透明基材４の上にシリンドリカルレンズのアレイ２が設けられており、その基材４の他方の側には、画像細片の対Ａ，Ｂが設けられ、各レンズの焦点距離に位置している。この場合、細片Ａ，Ｂは各レンズ２と位置合わせされている。図４ｂでわかるように、デバイスを右から見ると、各レンズ２を通して星形の領域に画像細片Ａが見え、デバイスを左から見ると、星形の領域に画像細片Ｂが見えることになる。その結果としてのデバイスの見た目を図４ａに示す。ここで、ビューＡはデバイスを図４ｂでの右から観察することに対応し、ビューＢはデバイスを図４ｂでの左から観察することに対応する。
【００３５】
本発明によるセキュリティデバイスの典型的な厚さは、レンズ高さが１〜５０ミクロン、より好ましくは５〜２５ミクロンで、２〜１００ミクロン、より好ましくは２０〜５０ミクロンである。レンチキュラー集束要素についての周期性、したがって最大基礎直径は、好ましくは５〜２００μｍ、より好ましくは１０〜６０μｍ、さらにより好ましくは２０〜４０μｍの範囲内である。レンチキュラー集束要素についてのＦナンバーは、好ましくは０．２５〜１６、より好ましくは０．５〜２の範囲内である。
【００３６】
記号１０（この場合は星の形）が背景１２を背にして見えるというのがデバイスの見た目であることが、図４ａで見えるであろう。ビューＡでは記号１０が赤色などの第１の色を、背景１２が青色などの第２の色をもち、ビューＢではそれらの色が切り換えられるかまたは反転されて、星形１０が第２の色（青色）を、背景１２が第１の色（赤色）をもつように、記号１０と基材１２の色は選ばれる。
【００３７】
この色の切換えを実現するやり方を図５に示す。この図では、星形記号１０の一部を背景１２の一部とともに示す。画像細片のＡ，Ｂのうちのいくつかを、Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２などのようにラベル付けした。図４ｂに示すように、対応するレンズ２の下で画像細片Ａ，Ｂの各対が位置合わせされている。
【００３８】
反射率が異なる色または領域の任意の対を使用することができるが、簡単にするために、この例では、図５に示すように色を「黒色」および「白色」という。
【００３９】
まず画像細片Ａ１を考えると、その細片は背景領域１２では黒色だが記号領域１０では白色に変わることがわかるであろう。これに対し、画像細片Ｂ１は、背景領域１２では白色であり、記号領域１０では黒色である。記号の線と背景の線の間におけるこの横方向の半分のシフトは、図４ａで観察され示された効果が実現されることを意味する。
【００４０】
この例では、基材４は、典型的には、透明なポリマーの材料、例えば二軸延伸のＰＥＴやポリプロピレンであり、自らを支える、その後物品に付着されるであろうラベルの形とすることができ、あるいは、物品と一体化した部分とすることができる。したがって、そのデバイスによりセキュリティスレッドの一部を形成することができ、または、基材４は価値のある文書、例えば紙幣などの物品自体の基材であってもよい。この場合、そのデバイスは紙幣の透明なウィンドウに設けられることになる。
【００４１】
レンチキュラー集束要素についての周期性、したがって最大基礎直径は、好ましくは５〜２００μｍ、より好ましくは１０〜６０μｍ、さらにより好ましくは２０〜４０μｍの範囲内である。レンチキュラー集束要素についてのＦナンバーは、好ましくは０．２５〜１６、より好ましくは０．５〜２の範囲内である。それらは、典型的には紫外線注型硬化の複製または熱エンボス加工により形成される。
【００４２】
この例では、細片ＡおよびＢでの画像要素は、基材４の下面上へのオフセット平版印刷や、グラビア印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷を含む（ただしこれらに限定されない）任意の適当な印刷技法によって印刷される。したがって、まず、第１の色の細片ＡおよびＢの画像要素が印刷され、それから続けて第２の色を重ね刷りすることにより、細片ＡおよびＢでの第２の色の画像要素がそれぞれ形成されることになる。この第２の色は、第１の色と並んでいるところでは不明瞭になる。細片に画像要素を設ける他の方法を以下で記載する。
【００４３】
今述べた例では、画像細片Ａ，Ｂはレンズ２と位置合わせされている。画像細片とレンズを正確に位置合わせすることにより、どの角度で異なるビューが見られるかが既知であるように、すなわち、図４ａに関しては、前方に傾けたときに常に黒色の星形が見え、後方に傾けたときに常に黒色の背景が見えるように、デバイスを構成することが可能になる。しかしながら、位置合わせは本質的ではなく、図６ｂは画像細片が位置合わせされていない例を示す。この場合、異なるビューが生じる角度はレンズの下の細片の位置に依存し、図６ｂはこの位置に依存する４つの可能な変形例を示す。例えば、変形例Ａは、位置合わせが正確であり２つの画像細片が１つのレンズの下に位置する場合についてのものである。過渡的な状態（ＴＩ）が２つの切換え位置の間に存在し、この場合、これが傾きのない状態である。変形例Ｄも位置合わせが正確な場合についてのものであるが、この場合は、画像細片が変形例Ａでの位置に対して逆さまになっている。変形例Ｂ，Ｃは変形例Ａ，Ｄの間の中間位置を示し、ここでは細片の一部だけが１つのレンズの下に位置する。本発明の利点は、位置合わせがどのようなものでも、観察者は画像と背景の間の相補的な切換えを常に目にするということである。これは、画像も背景もなく、したがって画像と背景領域の間に相補的な切換えがない関連技術とは対照的である。この場合、認証は１つの領域の切換えとこれが起こる角度に完全に依拠する。
【００４４】
図６ａは、画像細片と微小レンズの間の位置合わせの程度を異ならせた場合の、関連技術の例を示す。図６ｂと同様に、変形例ＡおよびＢは、位置合わせが正確であり、２つの画像細片が１つのレンズの下に位置し、前方に傾けることにより（ＴＴＦ）ある色が見られ、後方に傾けることにより（ＢＴＦ）別の色が見られる場合についてのものである。デバイスを傾けていないときは、２つの色の間で過渡的な状態（ＴＩ）が見られる。しかしながら、位置合わせが正確でない変形例ＢおよびＣについては、ある色から別の色への切換えは、傾けていない位置からデバイスを著しく傾けたときだけ起こり、したがって、認証者により見られないこともある。
【００４５】
図２６は、図６ｂに示したものと同様の実施形態だが、図６ｂで背景を形成する画像要素が図２６では代わりに第２の画像を形成するものを示す。したがって、第１の観察角度２１での図２６のデバイスは、赤色の星形記号と青色の数字５を表示する。図示したようにデバイスを異なる観察角度、例えば２４に傾けると、２つの画像が逆さまになって、星形記号が青色で数字５が赤色になる。図６ｂの例と同様に、デバイスは２つのビューＡおよびＢを備え、ビューＡを形成する細片内の画像要素は、星形の領域では赤色、数字の５の領域では青色であり、逆に、ビューＢを形成する細片内の画像要素は、星形の領域では青色、数字５の領域では赤色である。
【００４６】
ぼんやりした過渡的な、すなわち切換えの画像（ＴＩ）があることは望ましくないことがあり、したがって、さらなる実施形態では、星形と背景の間に境界領域などの中間領域が作成され、これを図６ｃに示す。前景領域（ＦＲ）は星形の内側の領域であり、背景領域（ＢＲ）は星形の外側の領域であり、中間領域（ＩＲ）は星形と背景の間である。図６ｄは、この中間領域での画像細片を示す。反射率が異なる色または領域の任意の対を使用することができるが、簡単にするために、この例では、図６ｄに示すように色を「黒色」および「白色」という。
【００４７】
まず画像細片Ａ１を考えると、その細片は背景領域（ＢＲ）１２では白色だが記号領域（ＦＲ）１０では黒色に変わることがわかるであろう。しかしながら、その細片は、中間領域では半分黒色かつ半分白色である。これに対し、画像細片Ｂ１は、背景領域（ＢＲ）１２では黒色、記号領域（ＦＲ）１０では白色、中間領域ではＡ１の中間領域とは逆のパターンで半分白色かつ半分黒色である。したがって、記号領域と中間領域の線と、背景領域と中間領域の線の間には、横方向の４分の１のシフトがある。
【００４８】
図６ｅは、図６ｄのグリッド構造をもつデバイスの振舞いを示す。この場合、ＩＲに関連する黒色要素が小型レンズの下に集中している。垂直入射（中央のビュー）で、すなわち傾けずにデバイスを観察すると、中間領域が画像の暗い輪郭を与えるように見え、図６ｅに示すようにＹ断面の周りにデバイスを傾けると、図４ａを参照して記載したやり方でデバイスが切り換わる。ビューＡおよびＢでは、ＩＲは白色と黒色の間の過渡的な状態にある。あるいは、ＩＲに関連する白色要素が小型レンズの下に集中し、したがって、過渡的な状態で画像の白色輪郭が与えられる。
【００４９】
図６ｆは、傾けたときにＩＲ領域の色が変化しないような、ＩＲのさらに別の実施形態を示す。以前の例と同様に、記号領域と中間領域の線と、背景領域と中間領域の線の間には、横方向の４分の１のシフトがある。しかしながら、この例では、小型レンズの湾曲の軸を横切る方向に、ＩＲ領域の直線、すなわちグリッドのシステムが幅ＴＷのサブグリッドシステムに分割されている。まず画像細片Ａ１を考えると、ＩＲにおける画像細片の上側半分は大部分が白色で幅ＴＷの黒色領域をもち、細片の下側半分は大部分が黒色で幅ＴＷの白色領域をもつ。細片Ｂ１は細片Ａ１の逆である。サブグリッド領域の線とＩＲの残りの線の間には、横方向の半分のシフトがある。これは、ＩＲでは両方の色が同時に視覚化され、ＴＷが裸眼で視覚化できるよりも小さな寸法であれば観察者には色の混合が見えるということを意味する。ＴＷの幅は、好ましくは、１０〜１００μｍ、さらにより好ましくは２０〜５０μｍの範囲内である。
【００５０】
図６ｇは、図６ｆのグリッド構造をもつデバイスの振舞いを示し、傾けたときに星形に対する境界線（ＩＲ）の色が固定されたままであることを示す。
【００５１】
図６ｈおよび図６ｉは、この場合は黒色の一様な着色料がＩＲに設けられた代替の実施形態を示す。この場合、図６ｉに示すように、傾けたときにＩＲは黒色のままになる。
【００５２】
図７ａは、本発明によるセキュリティデバイスのさらに別の例を示す。この場合、本発明の例による２つのレンチキュラーデバイス２０，２２が並んで設けられており、どの特定の観察角度で視認しても対照的な色を見せることになる。したがって、第１の観察角度２１で、デバイス２０は青色の背景を背にして赤色の星形記号を表示し、一方デバイス２２は赤色の背景を背にして青色の星形記号を表示する。図示したようにデバイスを異なる観察角度、例えば２４に傾けると、各デバイスはそれぞれ色の切換えを見せて、デバイス２０の星形記号が赤色の背景を背にした青色になり、デバイス２２の星形記号が青色の背景を背にした赤色になる。
【００５３】
色の切換えに注意することにより観察者がデバイスを検証する単純なやり方を第１の例が提供するのに対し、図７ａのデバイスは、２つのデバイス間での相補的なカラーシフトを要求することによりさらに高い安全性を確保することができる。これにより、検証が容易である点と、検証されるフィーチャ（これは、２つのデバイス間での相補的なカラーシフトである）が画像細片と集束要素の間で正確な位置合わせを要しないという事実に照らして、非常に有益なデバイスが提供される。図１９は、図６ｂおよび図７ａで記載した概念をセキュリティスレッドに使用したものを示す。この場合、セキュリティ文書の１つおきのウィンドウで画像１と画像２が見えるように、スレッドまたはストリップの長軸に沿って画像１および２の領域ならびに相補的な背景領域が周期的に繰り返される。以前の実施形態と同様に、デバイスを傾けたときに画像とその相補的な切換えが見られる。このことを、デバイスを前方に傾けた場合について図２０に示し、デバイスを後方に傾けた場合について図２１に示す。前方に傾けてから後方に傾けると、各ウィンドウでの画像の反転が観察者に見えることがわかる。
【００５４】
図７ｂは、図７ａに示した例と同様だが、２つのレンチキュラーデバイスが異なる画像を表示する場合、すなわち赤色の背景を背にして青色の数字５を表示するレンチキュラーデバイス２３でレンチキュラーデバイス２２を置き換えた場合についてのさらに別の例を示す。デバイスの残りの部分は図７ａに示したものと同じである。
【００５５】
本発明によるセキュリティデバイスの別の例を、この場合、セキュリティスレッドの形で図８に示す。そのデバイスは、互いに接する５つのレンチキュラーデバイス３０〜３４を備える。デバイス３１，３３は、図４のデバイスに従って構成され、互いに対して（図７を参照して記載したように）相補的なカラーシフトを見せる。デバイス３１，３３のシリンドリカルレンズは鉛直に延びている。
【００５６】
レンチキュラーデバイス３０，３２，３４は従来の構造のものであり、鉛直に延びるシリンドリカルレンズの下にＶ字模様の形の画像を定める。５つのデバイスすべてについて、同じシリンドリカルレンズを使用することができる。デバイス３０，３２，３４のシリンドリカルレンズの下の画像細片は、図８に示すようにセキュリティデバイスを左または右に傾けたときに画像が動く効果を与えるように設けられる。この傾けるプロセスの間、デバイス３１，３３の見た目も切り換えられる。
【００５７】
図９は、図８のデバイスの一部を通した断面である。この例では、回折性のレリーフ構造を使用して、細片内の画像要素が生成される。図９でわかるように、そのデバイスは、透明基材４の上に（以前と同様に）シリンドリカルレンズ２の組を備える。デバイス３１，３３を定める各レンズの下には、図５に示した形態の２つの画像細片Ａ，Ｂが設けられる。
【００５８】
デバイス３０，３２，３４に対応する各レンズの下には、Ｖ字模様が動く効果を定める複数の（この場合は６個の）画像細片Ａ〜Ｆが設けられる。
【００５９】
図８および図９に示したものの代替の例では、デバイス３１，３３のシリンドリカルレンズとデバイス３０，３２，３４のシリンドリカルレンズは異なる方向に延びることができ、例えば、デバイス３１および３３のシリンドリカルレンズは水平に延び、デバイス３０，３２，３４のシリンドリカルレンズは鉛直に延びることができる。このことを、図２２と図２３に示す。そうしたセキュリティデバイスを左または右に傾けると、すなわち軸１の周りに回転させると、デバイス３０，３２および３４は画像が動く効果を与えるが、デバイス３１，３３の見た目は依然として変わらない。これに対し、観察者に対して近付いたり離れるようにセキュリティデバイスを傾けると、すなわち軸２の周りに回転させると、デバイス３１，３３は以前に記載した色の切換え効果を示すが、デバイス３０，３２，３４の見た目は依然として変わらない。
【００６０】
上述したいずれの実施形態でも、デバイス３１および３３についての細片ＡおよびＢでの画像要素は、レリーフ構造により形成する必要はなく、従来の印刷技法により形成することもできる。これはデバイス３０，３２および３４についても同様であるが、薄いデバイスでのレンチキュラーアニメーション効果には不可欠である小さな細片幅を実現するためには、レリーフ構造を使用することが非常に好ましい。
【００６１】
図１０および図１１は、図８および図９と同様だが別の例を示す。この場合、図８に示したデバイス３１，３３と同じ形態をもつ２つのレンチキュラーデバイス３１，３３の周りに、ホログラフィー生成構造３６，３８，４０が綴じ込まれる。
【００６２】
典型的にはセキュリティスレッドであるこのデバイスを左右に傾ける（軸１の周りに回転させる）と、図１０でわかるように、Ｖ字模様の画像が動く効果をホログラフィー生成構造が生じさせることになる。レンチキュラーデバイス３１，３３の見た目は依然として変わらない。
【００６３】
しかしながら、観察者に対して近付いたり離れるようにデバイスを傾ける（軸２の周りに回転させる）と、レンチキュラーデバイス３１，３３はそれらの色の切換え効果を見せるが、ホログラフィー画像は依然として変わらない。
【００６４】
図１１でわかるように、レンチキュラーデバイス３１，３３は画像細片Ａ，Ｂの組をレンズ２と位置合わせすることにより設けられ、一方、各デバイス３６，３８，４０のホログラフィー微小構造５０は基材４のレンズがない部分の下に置かれる。
【００６５】
ホログラフィー生成構造３６，３８，４０は、ホログラムまたはＤＯＶＩＤ画像要素の形とすることができる。
【００６６】
上述のように、画像細片Ａ，Ｂなどは、基材、すなわちキャリア層４の上に印刷されている。しかしながら、画像細片はレリーフ構造としても形成することができる。これに適した色々な異なるレリーフ構造を図１２に示す。例えば、図１２のＡは、エンボス加工された、またはくぼんだ線の形で細片の画像領域（ＩＭ）を示し、エンボス加工されていない線は細片の非画像領域（ＮＩ）に対応する。図１２のＢは、デボス加工された線、または隆起の形で細片の画像領域（ＩＭ）を示す。
【００６７】
別の手法では、画像領域（ＩＭ）のレリーフ構造を、回折格子（図１２のＣ）またはモスアイ／ファインピッチ格子（図１２のＤ）の形にすることもできる。
【００６８】
図１２のＡおよびＢの画像領域（ＩＭ）には、図１２のＥおよびＦにそれぞれ示すように、さらに格子を設けることができる。
【００６９】
図１２のＧは、画像領域ＩＭに色消し効果を与える単純な散乱構造を使用したものを示す。
【００７０】
さらに、上述のように、場合によっては、図１２のＡにおける画像領域（ＩＭ）の凹みにインクを与えることができ、または、図１２のＢにおけるデボス加工された領域もしくは隆起にインクを与えることができる。後者を図１２のＨに示す。そこでは、隆起の上にインク層１００が設けられている。
【００７１】
図１２のＩは、画像領域（ＩＭ）上でアステカ構造を使用したものを示す。
【００７２】
加えて、画像区域と非画像区域、または画像領域と非画像領域は、異なる要素の種類の組合せによって定めることができる。例えば、画像区域をモスアイ構造から形成し、非画像区域を格子から形成することができる。また、さらには、画像区域と非画像区域を異なるピッチまたは向きの格子によって形成することもできる。
【００７３】
隆起／凹みの高さまたは深さは、好ましくは０．５〜１０μｍの範囲内、より好ましくは１〜５μｍの範囲内である。隆起／凹みの典型的な幅は、アートワークの性質によって定められることになるが、典型的には１００μｍ未満、より好ましくは５０μｍ未満、さらにより好ましくは２５ミクロン未満であろう。画像細片の幅と、したがって隆起または凹みの幅は、必要とされる視覚的効果の種類に依存し、例えば、集束要素の直径が３０μｍであれば、１５μｍ幅の画像細片を使用して、２つのビューＡ，Ｂの間で単純な切換え効果を実現することができる。あるいは、アニメーション効果を滑らかにするために、典型的には少なくとも３個であるが理想的には３０個ものできるだけ多くのビューを有することが好ましく、この場合、画像細片（および関連する隆起または凹み）の幅は０．１〜６μｍの範囲内とすべきである。
【００７４】
他の例（図示せず）では、１つまたは複数のホログラフィー生成構造をモアレ拡大構造により置き換えることができ、その構造は２次元または１次元の構造とすることができる。２次元のモアレ拡大構造は、欧州特許出願公開第１６９５１２１号と国際公開第９４／２７２５４号により詳細に記載されている。モアレ拡大デバイスは、微小レンズと微小画像の組合せにより構成される。レンズアレイと画像アレイの間にわずかなピッチの不整合がある最も単純な場合には、一定倍率の一連の拡大画像が、レンズの垂直視差に起因する動きとともに見られる。１次元のモアレ拡大構造では、従来の２次元のモアレ拡大構造で使用される２次元の球面レンズアレイが、シリンドリカル小型レンズを繰り返した配置と置き換えられる。この結果、レンズの曲率またはレリーフがそれに沿って周期的に変動する唯一の軸内で、微小画像要素がモアレ拡大されることになる。その結果、微小画像は拡大軸に沿って大きく圧縮または縮小されるが、拡大軸に直交する軸に沿った微小画像要素のサイズまたは寸法は、観察者に見えるものと実質的に同じである。すなわち、拡大または引き伸ばしは起こらない。
【００７５】
例えば、図２４を参照して、モアレ拡大画像が直径２ｍｍの円の配列で構成されるようにする非常に単純なシナリオを考える。さらに、微小レンズアレイに対する微小画像アレイの周期性と配列により５０倍のモアレ拡大が実現されるように定めたものと仮定する。便宜的にレンズの湾曲の軸をｘ軸に選ぶと、微小画像アレイが楕円形の画像要素のマトリックスで構成され、（ｘ軸と一致する）楕円の短軸が０．０４ｍｍの幅と２ｍｍの高さをもつことになる。
【００７６】
１次元のモアレシステムでは、シリンドリカル小型レンズの曲率が周期的に変動する軸に沿ってのみ視差運動が起こることを理解されたい。したがって、今述べた例では、デバイスを東西に傾けたときに、ｘ軸に沿って円形画像の視差運動（および拡大）が起こる。デバイスを南北に傾けたときには視差運動が見られないことに留意されたい。逆に、シリンドリカルレンズシステムと微小画像アレイを９０度だけ回転させた場合、デバイスを南北に傾けたときに、ｙ軸に沿って視差運動が起こる。
【００７７】
視差の軸がｘ軸もしくはｙ軸に対して４５度か、または有利とみなすことができる角度の間の任意の角度になるように、微小レンズアレイと微小画像アレイを配置することも、もちろん可能である。
【００７８】
１次元のモアレ拡大デバイスとレンチキュラー構造の組合せは、それらが両方ともレンチキュラーレンズアレイを備え、したがって、デバイスの両方の領域について同じレンズアレイを使用できるため、特に有利である。レンチキュラー構造と１次元のモアレ拡大構造の組合せの典型的な例では、レンチキュラー構造により単純な画像切換えを見せることができ、１次元のモアレ拡大鏡により視差運動の効果を示すことになる。
【００７９】
さて、上述のデバイスを製造するための方法のいくつかの例を記載する。第１の例（図１３）では、ＰＥＴ層などのキャリア層２４０を、注型硬化または熱成形の樹脂２１０で被覆する（ステップ１）。次いで、この樹脂２１０を、シリンドリカルレンズアレイ２００に注型またはエンボス加工する（ステップ２）。
【００８０】
次いで、キャリア２４０の他方の側を、注型硬化または熱成形の樹脂２６０で被覆し（ステップ３）、細片ＡおよびＢ内の画像要素に対応する凹み５０を、注型またはエンボス加工により、レンズ２００と位置合わせしてその樹脂層内に形成する（ステップ４）。
【００８１】
例えば、ＰＥＴ２４０などの透き通ったポリマー薄膜のロールの第１の表面上を、紫外線硬化性ポリマーの層２１０で被覆する。適当な紫外線硬化性ポリマーには、ニュージャージー州のＮｏｒｌａｎｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．から入手可能な感光性樹脂のＮＯＡ６１や、Ｃｉｂａから入手可能なＸｙｍａｒａ  ＯＶＤプライマー、Ａｋｚｏ−Ｎｏｂｅｌから入手可能なＵＶ９２０６が含まれる。次いで、その膜を、微小レンズアレイ２００用の原盤構造の陰画を含む第１のエンボス加工ローラと接触させる。エンボス加工ローラを接触させる際、紫外線硬化性ポリマー層２１０内に微小レンズアレイ構造２００が複製される。構造を複製したら、紫外線放射を当てることにより紫外線硬化性ポリマー層を硬化させ、次いで、被覆膜をエンボス加工ローラから放す。次いで、ＮＯＡ６１などの紫外線硬化性ポリマーの層２６０を、膜２４０の反対側の第２の表面上に被覆する。次いで、その膜の第２の表面を、画像細片の画像要素用の原盤構造の陰画を含む第２のエンボス加工ローラと接触させる。エンボス加工ローラを接触させる際、透き通ったポリマー薄膜の第２の表面側の紫外線硬化性ポリマー層内に、画像構造が複製される。構造を複製したら、紫外線放射を当てることにより紫外線硬化性ポリマー層を硬化させ、次いで、被覆膜をエンボス加工ローラから放す。
【００８２】
上記の注型用樹脂の着色版などの第１の不透明な着色料５２か、または例えばＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅによる６０４７３Ｇなどのグラビアインキを使用して、一様に着色または染めたコーティングを層２６０のエンボス加工された表面に塗布する。これにより凹み５０が充填され、全体層２６０上にコーティングが与えられる（ステップ５）。そのコーティング方法は、典型的には、グラビア印刷、平版印刷もしくはフレキソ印刷、またはアニロックスローラの使用による。
【００８３】
ステップ６では、細片内の画像要素を形成する凹み５０内だけに第１の着色料が残るように、ドクターブレードプロセスを使用して過剰な第１の着色料５２を取り除く。
【００８４】
ステップ７では、典型的には、平版印刷、フレキソ印刷またはグラビア印刷のプロセスを使用して、レンズ２００を通して細片の非画像領域内には第２の着色料５４が見え、画像領域には第１の着色料５２が見えるように、上記の注型用樹脂の着色版などの着色もしくは染めたコーティングか、または例えばＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅによる６０４７３Ｇなどのグラビアインキの形で、第２の着色料５４を樹脂層２６０上に被覆する。したがって、観察者は、異なるように着色された背景に、着色画像を見ることになる。
【００８５】
図１４は、その方法の修正形態を示す。この場合、ステップ１〜４は、図１３を参照して前述したものである。しかしながら、ステップ５Ａでは、アニロックスローラもしくは印刷ブランケットからのオフセット転写方法、または平版印刷、フレキソ印刷もしくはグラビア印刷を使用して、層２６０のくぼんでいない直線的な領域上に第１の着色料５２が移される。
【００８６】
次いで、ステップ６Ａでは、第２の着色料５４を層２６０上に、凹み５０も充填するように、一様に被覆する（ステップ６Ａ）。これは、グラビア印刷またはオフセット平版印刷のプロセスなどを使用して実行することができる。この場合、第２の着色料５４が画像要素を画定し、第１の着色料５２が非画像要素を画定し、したがって、着色背景領域を形成することになる。
【００８７】
図１５は、画像細片が回折性表面レリーフにより形成される代替の方法を示す。
【００８８】
ステップ１では、キャリア層２４０を注型硬化または熱成形の樹脂層２６０で被覆する。
【００８９】
図示したデバイスは細片ＡおよびＢを有しており、それらはレンチキュラー切換えデバイスのビューＡおよびＢを表し、画像領域と非画像領域を備える。細片Ａでは、ある格子構造Ｘにより画像領域が定められ、細片Ｂでは、別の異なる格子構造Ｙにより画像領域が定められる。次いで、前もって作り出しておいた格子構造Ｘ，Ｙを、樹脂層２６０の露出した表面内にエンボス加工することにより同時に形成する（ステップ２）。ＡおよびＢの画像領域について２つの異なる格子構造を使用することにより、異なる回折性の色彩効果に起因する視覚的なコントラストが与えられる。この差は本質的なものではなく、画像領域は同じ回折性格子の構造によって定めることができる。非画像領域も、画像領域のものとは異なる格子構造によって定めることができる。それらの格子構造は、例えば、回転やピッチにより異ならせることができる。
【００９０】
次いで、格子表面のレリーフ構造の上に、反射コーティング層６０を設ける（ステップ３）。この反射コーティングは、金属化層かまたは高屈折率層とすることができる。高屈折率の、典型的には無機の材料を使用することは、当技術分野でよく知られており、米国特許第４８５６８５７号に記載されている。高屈折率層に適した材料の典型的な例には、硫化亜鉛や、二酸化チタン、二酸化ジルコニウムが含まれる。蒸着被覆した金属の反射強化層を透明な高屈折率層と置き換えることは、セキュア文書の（典型的には開口またはウィンドウとして知られている）透明な領域上に本発明のセキュリティデバイスを付けるときに、特に有益である。
【００９１】
次いで、キャリア層２４０の他方の側を、注型硬化または熱成形の樹脂２１０で被覆し（ステップ４）、それから、細片ＡおよびＢと位置合わせされるように、１組のシリンドリカルレンズ２００を層２１０内にエンボス加工する（ステップ５）。
【００９２】
上述の例では、レンチキュラー集束要素としてシリンドリカルレンズを使用した。しかしながら、それらを微小ミラーにより置き換えられることを理解されたい。
【００９３】
図２５は、集束要素として微小ミラーを利用する本発明のセキュリティデバイスの典型的な断面を示す。この例では、前述したように１組のシリンドリカルレンズを注型し、次いで、裏面上に金属層を蒸着被覆することにより、一続きの微小ミラー６００が熱成形樹脂６１０内に形成される。レンチキュラーデバイスは、デバイスの頂面上に形成された４つの画像細片Ａ〜Ｄを備え、その頂面では、浮出し領域（隆起）上に印刷することによりこれらの細片の画像領域が作り出されている。
【００９４】
本発明のセキュリティデバイスは、検出可能な材料を任意の層に導入することにより、または別個の機械読取り可能な層を導入することにより、機械読取り可能にすることができる。外的刺激に反応する検出可能な材料には、これらに限定されないが、蛍光材料や、燐光材料、赤外線吸収材料、熱変色性材料、フォトクロミック材料、磁性材料、エレクトロクロミック材料、導電性材料、ピエゾクロミック材料が含まれる。
【００９５】
本発明のセキュリティデバイスは、任意の所望の印刷画像や、金属性層などの別のセキュリティフィーチャを備えてもよく、それらは不透明か、半透明か、または覆われていてもよい。そうした金属性層は、既知の非金属化プロセスにより作られた陰画または陽画の証印を含んでもよい。
【００９６】
セキュリティデバイスには、薄膜干渉要素や、液晶材料、フォトニック結晶材料などの別の光学的に変動する材料を含めることができる。そうした材料は、膜状の層の形で、または印刷により塗布するのに適した色素材料として存在してもよい。
【００９７】
図１６ａおよび図１６ｂは、本発明のセキュリティデバイスの中に組み込まれた非金属化画像の形の第２のセキュリティフィーチャを示す。図１６ａに示したセキュリティスレッドは、相補的なレンチキュラー切換えデバイスを備える領域４００と、非金属化されている証印を備える領域４１０とを有する。小型レンズアレイ４４０の間にレリーフ構造４３０を形成する画像を備える層の上に、金属化層４２０が塗布されている。金属層４２０により、２つの利点が与えられる。まず、レリーフ構造４３０により形成された画像要素の明るさおよびコントラストを金属化層４２０により改善することができ、これは、回折性のレリーフ構造を使用して画像要素を形成する場合は特に当てはまる。次に、金属化層４２０により、反射光、ただしより好ましくは透過光で見ることができる、非金属化された証印を作成することが可能になる。図示した例では、非金属化された証印４１０をレンチキュラー効果のためのデバイスと別個の領域に示しているが、代替の実施形態では、２つの効果を重ね合わせることができる。
【００９８】
部分的に金属化／非金属化された膜であって、制御されはっきり定められた区域に金属が存在しない膜を生成する１つのやり方は、米国特許第４６５２０１５号に記載されているものなどのレジスト・エッチング技法を使用して、領域を選択的に非金属化することである。同様の効果を実現するための他の技法が知られており、例えば、マスクを通してアルミニウムを真空蒸着することができ、または、プラスチックキャリアとアルミニウムの複合材の細片からエキシマレーザを使用してアルミニウムを選択的に取り除くことができる。あるいは、Ｅｃｋａｒｔにより販売されているＭｅｔａｌｓｔａｒ（登録商標）インクなどの、見た目が金属性である金属効果インクを印刷することにより、金属性領域を設けてもよい。
【００９９】
金属性層があることは、機械読取り可能な暗い磁性層の存在を隠すのに使用することができる。磁性材料がデバイス内に組み込まれていれば、その磁性材料を任意の模様で利用することができるが、一般的な例には、磁気トラムライン（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｔｒａｍｌｉｎｅ）を使用するか、または磁性ブロックを使用して、コード化された構造を形成することが含まれる。適当な磁性材料には、酸化鉄顔料（Ｆｅ２Ｏ３またはＦｅ３Ｏ４）や、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉄、ニッケル、コバルト、およびこれらの合金が含まれる。この文脈では、「合金」の用語には、ニッケル・コバルトや、鉄・アルミニウム・ニッケル・コバルトなどの材料が含まれる。フレークニッケル材料を使用することができ、加えて、鉄フレーク材料が適当である。典型的なニッケルフレークは、横の寸法が５〜５０ミクロンの範囲内で、厚さが２ミクロン未満である。典型的な鉄フレークは、横の寸法が１０〜３０ミクロンの範囲内で、厚さが２ミクロン未満である。
【０１００】
代替の機械読取り可能な実施形態では、デバイス構造内の任意の位置に、透明な磁性層を組み込むことができる。所定のサイズでありかつ磁性層が透明のままの濃度で分布した磁性材料の粒子の分布を含む適当な透明な磁性層が、国際公開第０３０９１９５３号や国際公開第０３０９１９５２号に記載されている。
【０１０１】
さらに別の例では、本発明のセキュリティデバイスを、セキュリティ文書の透明な領域に組み込まれるように、その文書内に組み込んでもよい。セキュリティ文書は、紙やポリマーを含む任意の従来の材料から形成された基材を有してもよい。これらの種類の基材のそれぞれにおいて透明な領域を形成するための技法が、当技術分野で知られている。例えば、国際公開第８３００６５９号には、基材の両側に不透明なコーティングを備える透明基材から形成されたポリマー紙幣が記載されている。透明な領域を形成するために、基材の両側の局所的な領域ではその不透明なコーティングは省かれる。
【０１０２】
欧州特許第１１４１４８０号には、紙の基材に透明な領域を作る方法が記載されている。紙の基材に透明な領域を作るための他の方法は、欧州特許第０７２３５０１号や、欧州特許第０７２４５１９号、欧州特許第１３９８１７４号、国際公開第０３０５４２９７号に記載されている。
【０１０３】
本発明のさらに別の態様では、第１の画像と第２の画像の間のコントラストが、画像要素のうちの１つを被覆しないままにすることにより実現される。図５を参照して、まず画像細片Ａ１を考えると、この例では、その細片は背景領域１２では黒色であるが、記号領域１０では被覆されないままになる。これに対し、画像細片Ｂ１は、背景領域１２では被覆されず、記号領域１０では黒色である。記号の線と背景の線の間におけるこの横方向の半分のシフトは、図４ａに示したやり方でデバイスを傾けたときに黒色から無色への相補的な切換えが起こることを意味する。デバイスの残りの層が実質的に透明であれば、黒色から透明への相補的な切換えを見ることができる。
【０１０４】
さらなる例では、上記の例で記載した黒色画像を金属性材料などの高反射性材料で置き換えることができる。図５を参照してまず画像細片Ａ１を考えたときに、この例では、その細片は背景領域１２では金属性だが記号領域１０では被覆されないままになるように、ここでも相補的な画像領域は被覆されないままになる。これに対し、画像細片Ｂ１は、背景領域１２では被覆されず、記号領域１０では金属性である。記号の線と背景の線の間におけるこの横方向の半分のシフトは、図１７ａに示したやり方でデバイスを傾けたときに金属性から無色への相補的な切換えが起こることを意味する。デバイスの残りの層が実質的に透明であれば、金属性から透明への相補的な切換えを見ることができる。
【０１０５】
図１７ａを参照して記載したように、高反射性の画像要素を使用することにより、ある観察角度で高反射性であり、別の角度で実質的に透明に見える領域をもつデバイスを作成することが可能になる。このことを図１７ｂに断面で示す。その図は、一方の側の上に微小レンズ５１０のアレイが形成され、反対側に、金属化された画像要素と被覆されていない背景の非画像要素とをそれぞれ備える１組の細片ＡおよびＢが形成された透明なポリマーのキャリア層５００を備えるセキュリティデバイスを示す。これは、図１７ａに示したデバイスについての星形の領域内の場合、すなわちＥ−Ｅ線に沿った断面である。図１７ａの背景領域に着目すると、被覆されていない画像要素と金属化された背景の非画像要素を備える相補的な細片ＡおよびＢの組がある。
【０１０６】
ここで、図１７ａのデバイスの下側端部を前方に傾けたとき（ＢＴＦ）の星形をもつ領域を考えると、被覆されていない領域Ｂが見え、デバイスは透明に見える。デバイスの上側端部を前方に傾ける（ＴＴＦ）と、金属化された領域Ａが見え、デバイスは高反射性かつ金属性に見える。
【０１０７】
金属性細片（Ａ）の幅と被覆されていない細片（Ｂ）の幅が同じでなく、好ましくは金属性細片の幅の、被覆されていない細片の幅に対する比が２５〜３５：７５〜６５であれば、金属性から透明への切換えが最適化される、ということが認められた。
【０１０８】
マスクを介して薄い金属性層を真空蒸着することにより、または被覆されていない領域を非金属化プロセスで形成することにより、金属性領域を形成することもできる。あるいは、レンズを使用して金属を光除去することにより、金属化された線の組を生成してもよい。印刷された金属性インクを使用して金属性領域を作成することも可能である。
【０１０９】
図１８は、非金属化する方法の一例を示す。ステップ１では、注型硬化プロセスを使用して、樹脂層５３０に凹み５２０を形成する。凹み５２０は、最終的なデバイスで金属化されていない領域に対応する。ステップ２では、好ましくは真空蒸着プロセスにより、樹脂層の表面全体をアルミニウム層５４０で覆う。ステップ３では、くぼんでいない領域をレジスト層５６０で被覆し、これは、典型的には平版印刷またはグラビア印刷のプロセスを使用して行う。ステップ４では、その構造を濃厚な水酸化ナトリウム溶液などの金属腐食液に浸漬し、レジストにより被覆されていない領域内のアルミニウムを取り除く。次いで、残りのレジスト５６０を取り除くと、金属性領域と非金属性領域を備えるデバイスが残る。
【０１１０】
図１７ａは画像領域または背景領域を備えるデバイスを示しているが、これは本質的ではなく、デバイスは、被覆されていない透明領域により分離された金属性の線の一様なグリッドを備えてもよい。そうしたデバイスは、傾けたときに透明から金属性に一様に切り換わることになるであろう。
【０１１１】
金属性から透明に切り換わるそうしたデバイスを、ある観察角度でデバイスが金属性に見えるときに他の証印が隠されており、別の観察角度ではデバイスが透明に見え、下に重なる証印が現れるように、セキュア文書上の他の証印の上に付けることもできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図６ｅ】
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【図６ｆ】
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【図６ｇ】
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【図６ｈ】
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【図６ｉ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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