(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
適切な観察装置で観察されるときに立体感を示すグラフィカル物体を一緒に表示する第１のインク層及び第２のインク層を、下地の背景上に、備えるデバイスであって、
前記第１のインク層及び前記第２のインク層の一方が、ある視野角で第１の色を示し、左円偏光被覆であるか、又は左円偏光顔料を含み、
前記第１のインク層及び前記第２のインク層の他方が、前記視野角で同じ色又は別の色を示し、右円偏光被覆であるか、又は右円偏光顔料を含み、
前記第１のインク層及び前記第２のインク層が、前記グラフィカル物体の１対の立体投影の第１の画像及び第２の画像を表示し、
前記第１のインク層及び前記第２のインク層が、互いの上に重ねられるか、又は互いの上に重ね合わせ可能であるか、又は互いに脇に印刷される、デバイスにおいて、
前記グラフィカル物体が別個のビルディングブロックから構成され、
前記立体投影の各々の内で、前記グラフィカル物体を形成する前記ビルディングブロックが、前記第１のインク層及び前記第２のインク層の前記下地の背景を前記ビルディングブロック間で識別できるようにするように表示されることを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記円偏光顔料がキラル光学的可変液晶顔料であることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記円偏光被覆がキラル光学的可変液晶物質を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記グラフィカル物体の前記立体投影が、観察者によって観察者の視野角から見られる前記グラフィカル物体の表面に属する前記立体投影のビルディングブロックのみを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ビルディングブロックが、正方形、長方形、多角形、円形、ドット、円板、楕円、直線若しくは曲線、任意の正弦波線によって境界を定められた閉曲面、文字、テキスト、ロゴ、数字、又は画像であり、前記ビルディングブロックが白抜き区域を含むか、又は含まないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記グラフィカル物体が同一のビルディングブロックから構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記グラフィカル物体が異なるビルディングブロックから構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項８】
前記第１のインク層及び前記第２のインク層が、光吸収性表面を有する基板上に形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項９】
前記第１のインク層及び前記第２のインク層が１つの透明基板上に形成され、前記第１のインク層及び前記第２のインク層が互いの上に置かれるように前記１つの透明基板が折りたたまれていること、又は、前記第１のインク層が第１の透明基板上に形成され、前記第２のインク層が第２の透明基板上に形成され、前記第１のインク層及び前記第２のインク層が互いの上に置かれるように前記第１の透明基板及び前記第２の透明基板が重ねられていること、を特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記第１のインク層及び前記第２のインク層の一方が、光吸収性表面を有する基板上に形成され、前記第１のインク層及び前記第２のインク層の他方が、透明基板上に形成され、前記第１のインク層及び前記第２のインク層が互いの上に置かれるように前記光吸収性表面を有する基板と前記透明基板とが重ねられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記第１のインク層及び前記第２のインク層がＵＶ硬化可能であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のデバイスを準備する方法であって、
シルクスクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、又はインクジェット印刷からなる群から選択された印刷方法により、基板上に第１のインク組成物及び第２のインク組成物を塗布して、第１のインク層及び第２のインク層を形成するステップを含み、
前記インク組成物の一方が、ある視野角で第１の色を有する左円偏光コレステリック液晶顔料を含み、他方のインク組成物が、前記視野角で同じ色又は別の色の右円偏光コレステリック液晶顔料を含む、方法。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のデバイスを準備する方法であって、
ａ）第１のインク組成物及び第２のインク組成物を事前パターン化基板上に、シルクスクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、又はインクジェット印刷からなる群から選択された印刷方法により、塗布して第１のインク層及び第２のインク層を形成するステップであって、
前記インク組成物の一方が、ある視野角で第１の色を有する左円偏光コレステリック液晶物質を含み、他方のインク組成物が、前記視野角で同じ色又は別の色の右円偏光コレステリック液晶物質を含む、ステップと、
ｂ）前記コレステリック液晶物質を含む前記第１のインク層及び前記第２のインク層を前記事前パターン化基板との相互作用によって配向させるステップと、
ｃ）ステップａ）及びｂ）において塗布されて配向された前記第１のインク層及び前記第２のインク層を硬化処理するステップと、
を含む、方法。
【請求項１４】
適切な観察装置で観察されるときに立体感を示すグラフィカル物体を表示するデバイスを生成する方法において、
前記グラフィカル物体を別個のビルディングブロックに細分するステップと、
ビルディングブロックごとに、前記細分されたグラフィカル物体の第１の立体投影及び第２の立体投影に対応する左眼画像及び右眼画像を発生させるステップと、
第１のインク組成物を使用することによって前記第１の立体投影を印刷するステップであって、前記第１のインク組成物が、ある方向の円偏光を反射する、ステップと、
第２のインク組成物を使用することによって前記第２の立体投影を印刷するステップであって、前記第２のインク組成物が、前記第１のインク組成物と反対方向の円偏光を反射する、ステップと、
を特徴とする方法。
【請求項１５】
前記第１のインク組成物は、前記第２のインク組成物が塗布される前に、硬化処理されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のデバイスと、２つのレンズのための左円偏光フィルタ及び右円偏光フィルタを含む眼鏡であって、各レンズがその眼鏡をかけている観察者の一方の眼を覆う、眼鏡とを備える認証システム。
【請求項１７】
銀行券、貴重文書若しくはカード、輸送券若しくはカード、税金バンデロール、及び製品ラベルからなる群から選択された商品又は機密保護文書の偽造からの保護のための請求項１〜１１のいずれか一項に記載のデバイスの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、銀行券及び貴重文書又は物品を保護するための機密保護要素として有用なデバイスの分野に関し、詳細には、レンズが円偏光フィルタとして作用する眼鏡などの適切な光学観察装置で見るときに立体感をもつ機密保護要素として有用な印刷されたデバイスを生成するための装置及び方法に関する。印刷されたデバイスは物体の立体画像で形成され、物体の立体画像は別個のビルディングブロックから構成される。
【背景技術】
【０００２】
複数対の立体投影によって形成された画像から構成される物体の３次元表示が、当技術分野で知られている。
【０００３】
米国特許第５４５７５５４号及び米国特許第５３６４５５７号において、Ｓ．Ｍ．  Ｆａｒｉｓは、コレステリック液晶材料を含むインク層で作られる３次元画像を生成する方法を開示しており、前記インク層は、それぞれ、右（ＲＨＬＣインク層）円偏光又は左（ＬＨＬＣインク層）円偏光を反射する。前記３次元画像を生成するために、異なる原色のＬＣインク層が互いの上に印刷される。
【０００４】
米国特許第７０４１２３３号において、Ｍ  Ｋｕｎｔｚ等は、キラル液晶（コレステリック液晶とも呼ばれる）材料で形成された２つの非立体画像で３次元効果を発生させる方法を説明している。液晶層は熱プロセスによって配向されるか、又は好ましくはカプセル化形態で使用される。この技術で生成される３次元効果は、少なくとも５メートルなどの遠い距離から見ることができる。異なる色区域を形成するのに、ＬＣ硬化処理プロセスの間マスクの使用を必要とした（例えば、実施例１）。
【０００５】
シルクスクリーン、フレキソグラビア、又は輪転グラビアなどの印刷技術による機密保護要素として有用なデバイスの工業用印刷は、３次元効果を発生させるための上述の開示技術によって対処されなかったいくつかの制限を受け入れなければならない。例えば、これらの印刷技術では、２つの印刷ユニットが、１対の立体投影の左旋液晶（ＬＨＬＣ）インク層及び右旋液晶（ＲＨＬＣ）インク層を印刷するために必要とされ、両方の印刷ユニットは、ある視野角で同じ色のＬＣインク層を印刷することができ、又は２つの印刷ユニットは、３Ｄ画像のための加色をもたらす同じ視野角で異なる色の１対のＬＣインク層を印刷することができる。デバイスを印刷するのに利用できる印刷ユニットの数は、一般に、２ユニット又は４ユニットに制限され、したがって、ＬＣインクでデバイスを印刷するのに利用できる色の数は非常に狭い。
【０００６】
３Ｄ知覚は、人間の脳で同時に解釈される多くのパラメータに依存する。実物体又は実情景について、人間の脳は、基本的には、物体の３Ｄ知覚及び情景の焦点深度情報を抽出するために両眼視差を使用し、両眼視差とは、左眼及び右眼で見る物体の網膜像の場所の差を指す。印刷画像について、３Ｄ形状の最も関連性のある手掛かりは肌理勾配、濃淡、又は陰影であり、情景が複数の物体を含む場合、他方の物体による一方の物体の遮蔽（ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ）（すなわち、一方の物体が他方の物体の前に置かれ、それにより、下にある物体を隠す）は、情景の空間的配列及び物体の３Ｄ形状の付加的な重要な手掛かりである。
【０００７】
非常に限られた数の単色インク層（例えば、１つ又は２つの単色インク層）しか利用可能でない場合、体積知覚は濃淡などの３Ｄ手掛かりの減少又は消失に起因して衰え、単色インク層で印刷された複数の物体を含む情景の場合、別の物体によるある物体の遮蔽により、観察者は異なる物体の相対距離の手掛かりを有することができない。
【０００８】
この影響は本出願の図１〜４に例示される。図１は、互いに脇に印刷された単色層により形成された細分されていない物体、すなわち、立方体の１対の単色立体投影を示す。図２は、部分的に重ねられた場所に印刷された図１の前記対の単色立体投影を示す。図１又は図２をＬＨＬＣインク層及びＲＨＬＣインク層で印刷し、観察のために適切な円偏光フィルタを使用する場合でさえ、立方体の容積又は３Ｄ形状を認識することができないが、それは、人間の脳が立方体の３次元形状を推定することができるいかなる手掛かりも物体が欠いているからである。
【０００９】
図３及び図４は、物体の形成のために陰影の微妙な差異（図３）の代わりに単色層（図４）を使用した場合の３Ｄ効果の消失を示す。図３では、人間の頭の詳細が識別でき、人間の脳が物体を人間の頭の３次元画像であるとして理解することができるが、同じことが図４の画像では可能でない。図４では、人間の頭の輪郭しか知覚することができない。観察者の脳は、図４を人間の頭の３次元画像として解釈することができない。
【００１０】
機密保護要素として有用なデバイスの工業用印刷プロセスが課する特別な制限のため、上述の先行技法のどれによっても３次元効果を発生させることは不可能である。
【００１１】
したがって、円偏光を反射する非常に限られた数のインク層（ＬＣインク層）を用いて立体感をもつデバイスを印刷する方法の必要性が依然として存在する。
【００１２】
開示されている技術は、逆の偏光方向の光を反射する２つの単色ＬＣインク層のみを用いるか、又は逆の偏光方向の光を反射する非常に制限された数の対の単色ＬＣインク層を用いる、機密保護要素として有用な立体感をもつデバイス（３Ｄデバイス）を生成する方法について言及していない。本発明の課題はそのような方法及びデバイスを提供することであった。
【発明の概要】
【００１３】
本発明は、適切な観察装置で観察されるときに立体感を示すグラフィカル物体（ｇｒａｐｈｉｃａｌ  ｏｂｊｅｃｔ）を一緒に表示する第１のインク層及び第２のインク層を、下地の背景上に、備えるデバイスに関し、前記インク層の一方が、ある視野角で第１の色を示し、左円偏光被覆であるか、又は左円偏光顔料を含み、前記インク層の他方が、前記視野角で同じ色又は別の色を示し、右円偏光被覆であるか、又は右円偏光顔料を含み、前記第１のインク層及び前記第２のインク層が、前記グラフィカル物体の１対の立体投影の第１の画像及び第２の画像を表示し、前記第１のインク層及び前記第２のインク層が、互いの上に重ねられるか、又は、互いの上に重ね合わせ可能であるか、又は互いに脇に印刷され、このデバイスは、前記グラフィカル物体が別個のビルディングブロックから構成され、立体投影の各々の内で、グラフィカル物体を形成するビルディングブロックが、インク層の下にある背景をビルディングブロック間で識別できるようにするように表示されることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、さらに、上述で定義したようなデバイスを準備する方法に関し、前記方法は、好ましくは、シルクスクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、又はインクジェット印刷からなる群から選択された印刷方法により、最も好ましくはシルクスクリーン印刷により、基板上に第１のインク組成物及び第２のインク組成物を塗布して第１のインク層及び第２のインク層を形成するステップを含み、前記インク組成物の一方が、ある視野角で第１の色を有する左円偏光コレステリック液晶顔料を含み、他方のインク組成物が、前記視野角で同じ色又は別の色の右円偏光コレステリック液晶顔料を含む。
【００１５】
本発明は、さらに、上述で定義したようなデバイスを準備する方法に関し、前記方法は、
ａ）第１のインク組成物及び第２のインク組成物を事前パターン化基板上に、好ましくは、シルクスクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、又はインクジェット印刷からなる群から選択された印刷方法により、最も好ましくはシルクスクリーン印刷により、塗布して第１のインク層及び第２のインク層を形成するステップであり、前記インク組成物の一方が、ある視野角で第１の色を有する左円偏光コレステリック液晶物質を含み、他方のインク組成物が、前記視野角で同じ色又は別の色の右円偏光コレステリック液晶物質を含む、ステップと、
ｂ）前記コレステリック液晶物質を含む前記層を事前パターン化基板との相互作用によって配向させるステップと、
ｃ）ステップａ）及びｂ）において塗布されて配向された層を硬化処理するステップと
を含む。
【００１６】
本発明は、さらに、適切な観察装置で観察されるときに立体感を示すグラフィカル物体を表示するデバイスを生成する方法に関し、前記グラフィカル物体を別個のビルディングブロックに細分するステップと、細分されたグラフィカル物体の第１の立体投影及び第２の立体投影を印刷面上に発生させるステップとを特徴とする。
【００１７】
本発明は、さらに、上述で定義したようなデバイスと、観察装置、好ましくは、２つのレンズのための左円偏光フィルタ及び右円偏光フィルタを含む眼鏡であり、各レンズがその眼鏡をかけている観察者の一方の眼を覆う、眼鏡とを備える認証システムに関する。
【００１８】
本発明は、さらに、銀行券、貴重文書若しくはカード、輸送券若しくはカード、税金バンデロール（ｔａｘ  ｂａｎｄｅｒｏｌ）、及び製品ラベルからなる群から選択された商品又は機密保護文書の偽造からの保護のための上述で定義したようなデバイスの使用に関する。
【００１９】
本発明は、適切な観察装置で観察されるときに３次元効果を示す機密保護要素として有用なデバイスを、左円偏光を反射するキラル液晶顔料又は物質を含む第１のインク（ＬＨＬＣインク層）と、右円偏光を反射するキラル液晶顔料又は物質を含む第２のインク（ＲＨＬＣインク層）とを使用して印刷する方法を開示する。本発明の方法によれば、３次元効果は、非常に限られた数の色で、好ましくは、ある視野角で２つまでの異なる色のＬＣ顔料で、最も好ましくは、ある視野角で単一色のＬＣ顔料で生成することができる。
【００２０】
本発明の方法によれば、３次元効果は別個のビルディングブロックから構成されたグラフィカル物体の１対の画像を印刷することによって生成され、各画像は１対の立体投影の一方を表示し、前記グラフィカル物体は実物体又は仮想物体の表示である。３次元効果は、本発明のデバイスを観察するために観察者が１対の偏光フィルタ又はレンズを含む適切な観視装置を使用するときに観察できる。
【００２１】
さらなる実施形態では、本発明は、グラフィカル物体を別個のビルディングブロックに細分する方法を開示する。
【００２２】
さらなる実施形態では、本発明は、別個のビルディングブロックから構成されるグラフィカル物体の１対の立体投影を生成し、前記１対の立体投影を表示する画像を基板に印刷する方法を開示する。
【００２３】
グラフィカル物体を複数の別個のビルディングブロックに細分することにより、説明した機密保護フィーチャに固有の制限を克服し、表示物体（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ  ｏｂｊｅｃｔ）の体積、又は複数の物体を含む表示情景の体積を理解するために手掛かりを脳に与えることができるようになる。
【００２４】
観察者の左眼及び右眼で見られる２つの異なる遠近画像の投影に基づいて３次元効果を発生させることは、当技術分野で知られている（例えば、米国特許第５，４５７，５５４号又は米国特許第７，０４１，２３３号）。１対の立体投影は、実在カメラ又は仮想カメラで実物体又は仮想物体の１対の画像を捕捉することによって生成することができ、前記カメラは物体から一定の距離で軸に沿って移動され（図２１ａ）、又は代替として、前記カメラはカメラ撮影方向に関して直角の経路に沿って移動される（図２１ｂ）（両方の位置での物体又は情景に向かうカメラの撮影方向（軸ｙ）は互いに平行であり、カメラの移動経路（ｘ軸）に垂直である）ことが当技術分野で知られている。１対の第１の立体投影及び第２の立体投影は、カメラで捕捉された１対の画像を面に投影することによって得られる。
【００２５】
本発明による好ましい実施形態では、観察者の位置を基準にしてグラフィカル物体の後面に属し、したがって、観察者の観察位置から観察者には見えないビルディングブロックは除去される。見えないビルディングブロックを除去することにより、ビルディングブロックのいかなる遮蔽も防止することによって３Ｄ効果が改善される。グラフィカル物体のビルディングブロックへの細分が、観察者の視野角から観察者によって見られるグラフィカル物体の表面の部分のみに適切な組のビルディングブロックを直接適用することによって行われる場合、このビルディングブロックの除去は省略することができる。
【００２６】
第１の立体投影及び第２の立体投影に対応する第１のＬＣ画像層及び第２のＬＣ画像層は、互いの上に印刷される（重ねられたＬＣ画像層）か、若しくは部分的に互いに重なるように互いの上に置くことができる（重ね合わせ可能なＬＣ画像層）か、又は、代替として、第１の立体投影及び第２の立体投影に対応する第１のＬＣ画像層及び第２のＬＣ画像層は、互いに脇に互いに離して印刷される（重ねられていないＬＣ画像層）。
【００２７】
互いに脇に印刷される場合、２つのＬＣインク層間の距離は、ゼロ（接触する位置、２つの立体投影が１点又は１つの側面で互いに連結される）と、数センチメートル、好ましくは０〜５ｃｍ、より好ましくは０〜３ｃｍ、及び最も好ましくは０〜１ｃｍ（接触しない位置）との間で変わることができる。２つの重ねられていないＬＣ画像層は、立体感をもつ物体を見るために観視装置を使用する観察者が同時に見ることができなければならない。デバイスの３Ｄ効果は、２つの立体投影の間の距離を減少させることにより改善する。最良の３Ｄ効果は、２つの立体投影が互いに部分的に重なるように印刷される場合に得られる。
【００２８】
第１の立体投影及び第２の立体投影に対応する第１のＬＣ画像層及び第２のＬＣ画像層が互いに数センチメートル離して印刷される場合、観察者がある距離から、例えば、腕の長さから又はより大きい距離からデバイスを見るときに、デバイスの立体感は一層よく知覚される。デバイスごとに、最適の３Ｄ効果を知覚するのに最適の観察距離があり、観察距離が最適距離よりも短いか又は大きい場合、３Ｄ効果は依然として知覚されるが、それほど目立たないことがある。最適の観察距離はＬＨＬＣ画像層及びＲＨＬＣ画像層の重なりの程度によって決まるか、又は互いに脇に印刷されたＬＨＬＣ画像層とＲＨＬＣ画像層との間の距離によって決まり、最適の観察距離は、さらに、グラフィカル物体の位置と、立体画像を撮影するときの両方のカメラ位置とによって画定される仮想三角形の寸法によって決まる。
【００２９】
機密保護文書、銀行券、又は貴重物品のための機密保持要素として有用なデバイスでは、第１のＬＣ画像層及び第２のＬＣ画像層は、最も好ましくは、互いに部分的に重なるように印刷される。第１のＬＣ画像層及び第２のＬＣ画像層が互いに部分的に重なるように印刷される場合、第２のＬＣインク層を塗布する前に第１のＬＣインク層の硬化処理が必要とされる。
【００３０】
デバイスは、銀行券、貴重文書、身分証明書、又は一般的には認証を必要とする任意の物品を保護するための機密保護要素又は機密保護フィーチャとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】別個のビルディングブロックに細分されない立方体の１対の単色立体投影を示す図である（本発明の一部ではない）。
【図２】図１の１対の立体投影であり、その投影が部分的に互いの上に配置されている図である（本発明の一部ではない）。
【図３】色明度の変動（陰影区域）を含む３Ｄ物体（人間の頭）の写真を示す図である（本発明の一部ではない）。
【図４】単色インク層で表示された図３の写真を示す図である（本発明の一部ではない）。
【図５】２つのＬＣ画像層の重ね合わせが２つの立体投影で構成されている状態で、図６に示されるような細分された立方体を含むデバイスの図である。２つのＬＣ画像層が、下にある吸収性表面上に１対のＬＣインク層で印刷される場合、適切な１対の円偏光フィルタを使用する観察者は、３Ｄ体積をもつ単色立方体を見ることになる。
【図６】３つの別個のビルディングブロックに細分された立方体の図１の１対の単色立体投影を示す図である。
【図７】複数の単色ドットに細分された図３のグラフィカル物体を示す図である。
【図８】図７の細分された物体の１対の立体投影を示す図である。
【図８ａ】図８の１対の立体投影からのＬＨＬＣ組成物及びＲＨＬＣ組成物を用いて印刷されたデバイスの写真を示す図である。ＬＨＬＣ層及びＲＨＬＣ層は互いにわずかに重なるように印刷される。
【図８ｂ】図８の１対の立体投影からのＬＨＬＣ組成物及びＲＨＬＣ組成物を用いて印刷されたデバイスの写真を示す図である。ＬＨＬＣ層及びＲＨＬＣ層は互いに部分的に重なるように印刷される。
【図９】複数の別個のビルディングブロックに細分された立方体の１対の単色立体投影を示す図である。
【図１０】複数の別個のビルディングブロックに細分された球体の１対の単色立体投影を示す図である。
【図１１ａ】複数の別個のビルディングブロックに細分された立方体の１対の単色立体投影を示し、ビルディングブロックが円板である図である。
【図１１ｂ】ネガ像として印刷された、図１１ａからの複数の別個のビルディングブロックに細分された立方体の１対の単色立体投影を示す図である。
【図１２】複数の別個のビルディングブロックに細分された立方体の１対の単色立体投影を示し、ビルディングブロックがドットである図である。
【図１３】複数の別個のビルディングブロックに細分された立方体の１対の単色立体投影を示し、ビルディングブロックが直線である図である。
【図１４】複数の別個のビルディングブロックに細分された立方体の１対の単色立体投影を示し、ビルディングブロックが「Ａ」という文字である図である。
【図１５】下にある吸収性表面上のＲＨＬＣ画像層及びＬＨＬＣ画像層の部分的な重なりをもつデバイス、例えば、図５のデバイスの側面図であり、前記ＲＨＬＣ画像層及び前記ＬＨＬＣ画像層は１対の立体投影で構成される。ＬＨＬＣ画像層及びＲＨＬＣ画像層は重ねられる。
【図１５ａ】ＲＨＬＣ画像層及びＬＨＬＣ画像層が、下にある吸収性表面上で互いに脇（重ねられず、接触する位置）に印刷されたデバイス、例えば、図５のデバイスの側面図であり、前記ＲＨＬＣ画像層及び前記ＬＨＬＣ画像層は１対の立体投影で構成される。
【図１５ｂ】ＲＨＬＣ画像層及びＬＨＬＣ画像層が下にある吸収性表面上で互いに脇（重ねられず、接触しない位置）に印刷されたデバイス、例えば、図５のデバイスの側面図であり、前記ＲＨＬＣ画像層及び前記ＬＨＬＣ画像層は１対の立体投影で構成される。
【図１６】吸収性表面上に印刷された第１のＬＣ画像層と、同じ基板の透明ゾーン上に印刷された第２のＬＣ画像層とをもつデバイスの側面図であり、前記第１の画像層及び前記第２の画像層は１対の立体投影で構成される。２つのＬＣ画像層は重ね合わせ可能であり、３次元デバイスを見るには、透明ゾーン上に印刷された第２のＬＣ画像層が第１のＬＣ画像層の上に置かれるように、基板が折りたたまれなければならない。この構成において、立体感をもつデバイス（３Ｄデバイス）を正確に再構成するには、２つのＬＣ層は、基板の折りたたみ軸に平行な対称軸に沿って１８０°回転を第２の立体投影に与えることによって印刷されなければならない。
【図１７】第１の基板の吸収性表面上に印刷された第１のＬＣ画像層と、第２の基板の透明区域上に印刷された第２のＬＣ画像層とをもつデバイスの側面図であり、前記第１の画像層及び前記第２の画像層は１対の立体投影で構成される。この構成において、３Ｄデバイスを正確に再構成するには、第２の画像層（透明基板上に印刷された）は、吸収性表面上に印刷された画像層の上になければならない。２つのＬＣ画像層は重ね合わせ可能である。
【図１８】透明基板上に印刷されたＲＨＬＣ画像層及びＬＨＬＣ画像層の重なりをもつデバイスの側面図であり、前記ＲＨＬＣ画像層及び前記ＬＨＬＣ画像層は１対の立体投影で構成される。吸収層で被覆されたさらなる基板がＬＣ画像層を視覚化するために必要とされ、被覆された基板は、３Ｄデバイスの１対の重ねられたＬＣ画像層の下に配置される。ＬＣ層は重ねられる。
【図１９】透明基板の異なる区域に印刷されたＲＨＬＣ画像層及びＬＨＬＣ画像層をもつデバイスの側面図であり、前記ＲＨＬＣ画像層及び前記ＬＨＬＣ画像層は１対の立体投影で構成される。第２のＬＣ画像層は基板の折りたたみ軸に平行な対称軸に応じて逆方位に印刷され、２つのＬＣ画像層は重ね合わせ可能である（図１６と同様の方法で）。吸収層で被覆されたさらなる基板がＬＣ画像層を視覚化するために必要とされ、前記被覆された基板は、１対の重ねられたＬＣ画像層の下に配置され、透明基板はＬＨＬＣ画像層及びＲＨＬＣ画像層を重ねるように折りたたまれる。
【図２０】２つの異なる透明基板上に印刷されたＲＨＬＣ画像層及びＬＨＬＣ画像層をもつデバイスの側面図であり、前記ＲＨＬＣ画像層及び前記ＬＨＬＣ画像層は１対の立体投影で構成される。ＬＣ画像層は重ね合わせ可能である。吸収層で被覆されたさらなる基板がＬＣ画像層を視覚化するために必要とされ、被覆された基板は、１対の重ねられたＬＣ画像層の下に配置される。
【図２１ａ】グラフィカル物体、例えば、立方体の１対の画像を、物体から一定の距離で捕捉するカメラの移動を示す図である。１対の立体投影は、カメラで捕捉した１対の画像を２次元表面に投影することによって得られる。
【図２１ｂ】グラフィカル物体、例えば、立方体の１対の画像を捕捉するカメラの移動を示す図であり、カメラは、物体に向かう撮影方向に垂直な経路に沿って進む。１対の立体投影は、カメラで捕捉した１対の画像を２次元表面に投影することによって得られる。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明によれば、適切な観察装置で見るときに立体感を有するグラフィカル物体を表示するデバイスが、第１の画像層及び第２の画像層から形成される。第１の画像層は、左旋偏光を反射するＬＣインク層（ＬＨＬＣインク層）で印刷され、前記ＬＣインク層は、左旋キラル液晶顔料（左旋コレステリック液晶顔料とも呼ばれる）（ＬＨＬＣ顔料）、又はある視野角で第１の色の左旋キラル液晶物質（左旋コレステリック液晶物質とも呼ばれる）（ＬＨＬＣ被覆）を含み、第２の画像層は、右旋偏光を反射するＬＣインク層（ＲＨＬＣインク層）で印刷され、前記ＬＣインク層は、右旋キラル液晶顔料（右旋コレステリック液晶顔料とも呼ばれる）（ＲＨＬＣ顔料）、又は同じ視野角で同じ色若しくは異なる色の右旋キラル液晶物質（右旋コレステリック液晶物質とも呼ばれる）（ＲＨＬＣ被覆）を含む。２つの画像層は、それらがグラフィカル物体の１対の立体投影を表示し、グラフィカル物体が別個のビルディングブロックから構成されることを特徴とする。
【００３３】
本明細書で使用する「ＬＨＬＣ顔料」という用語はＬＨＬＣインク層に含まれるＬＣ顔料を指し、「ＲＨＬＣ顔料」という用語はＲＨＬＣインク層に含まれるＬＣ顔料を指す。
【００３４】
本発明の概念は、図５、図６、及び図８〜１４に示される。ＬＨＬＣ画像層及びＲＨＬＣ画像層で印刷される場合、図５、図６、及び図８〜１４は本発明のデバイスの実施形態を示す。
【００３５】
図５は、図６に示される２つの立体投影が互いに部分的に重なるように印刷されている本発明の一実施形態を示す。
【００３６】
図６及び図８〜１４では、立体投影は、表示を明瞭にするために互いに脇に離して印刷されており、本発明によるデバイスでは、立体投影は、互いに部分的に重なるように印刷されるか、又は代替として、互いに脇に印刷され、機密保護要素として有用なデバイスでは、立体投影は、好ましくは、互いに部分的に重なるように印刷される。
【００３７】
図６は本発明の一実施例を示す。図６は、３つのビルディングブロックに細分された図１の立方体の１対の立体投影を示す。１対の立体投影は互いに脇に印刷される。図６がＬＨＬＣインク層及びＲＨＬＣインク層で印刷される場合、円偏光フィルタを含む適切な観察装置を使用する観察者は、２つの投影の適切な視差を与える距離から立方体の３Ｄ表示を観察することになる。
【００３８】
図７の画像は本発明の一実施例を示す。図７は図３による人間の頭を示すが、しかし、人間の頭は今や複数のビルディングブロック、ここではドットに細分される。観察者の位置を基準にして後面に位置決めされ、したがって、観察者の観察位置から観察者には見えない人間の頭の面に属するビルディングブロックを除去するために、図７の画像は「清浄化」される。清浄化プロセスにより、ビルディングブロックのいかなる遮蔽も避けることによって３Ｄ効果は改善される。この「清浄化ステップ」は、観察者が観察者の視野角から見る物体の表面に、適切な組のビルディングブロックを適用することによってビルディングブロックへの分割が行われる場合、省略することができる。
【００３９】
図８は、図７の２つの画像を２つの異なる位置から撮影することによって生成された、細分されたグラフィカル物体の１対の立体投影を示す。１対の立体投影は互いに脇に印刷される。
【００４０】
図８ａ及び図８ｂは、図８の１対の立体投影に基づく本発明によるいくつかのデバイスの写真を示す。図８ａでは、立体投影は互いにわずかに重なり、一方、図８ｂでは、立体投影は互いに強力に重なるように印刷される。図８ａを見ている観察者で、円偏光フィルタを含む適切な観察装置を使用する観察者は、２つの投影の適切な視差を与える距離から人間の頭の３Ｄ表示を観察することになる。３Ｄ効果は、立体投影のより強力な重なりに起因して図８ｂではるかに劇的であり、図８ａよりも図８ｂでより短い距離で適切な視差が得られるので、より短い距離から図８ｂも観察することができる。
【００４１】
本発明に好適な円偏光液晶顔料（「ＬＨＬＣ顔料及びＲＨＬＣ顔料」と呼ばれる）、例えば、ＬＣＰ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＧｍｂＨからの商品名ヘリコーン（Ｈｅｌｉｃｏｎｅ）（登録商標）の下で商業化されたＬＣ顔料が、当技術分野で知られている。ＬＣ顔料技術と、被覆及びインクでのそれらの使用とが、例えば、欧州特許出願公開第１２１３３３８号、欧州特許出願公開第１０４６６９２号、又は欧州特許出願公開第０６０１４８３号に開示されており、それぞれの開示は参照により本明細書に組み込まれる。本発明に好適なコレステリック液晶材料は当技術分野で知られており、例えば、米国特許第６，４１０，１３０号に開示されており、それぞれの開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【００４２】
ＬＨＬＣ顔料及びＲＨＬＣ顔料は、本発明のデバイスを印刷するために選択された印刷方法に応じて従来のインク組成物に組み入れることができる。好適な調合物の例は、例えば、Ｔｈｅ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｉｎｋ  Ｍａｎｕａｌ、Ｒ．Ｈ．  Ｌｅａｃｈ、Ｒ．Ｊ．Ｐｉｅｒｃｅ編、第５版に見いだすことができる。
【００４３】
本発明に好適なＬＣ顔料を含む組成物は、例えば、欧州特許出願公開第０５９７９８６号又は国際公開第２００３／０２０８３５号パンフレットに開示されている。
【００４４】
好ましくは、本発明で使用されるインク組成物は、ＬＣ顔料以外のいかなるさらなる顔料も含まない。本発明で使用されるＬＣ顔料を含む典型的な調合物は、例えば、
【００４５】
−  水系インクによるフレキソ印刷で印刷するための調合物、
【表１】
0005760258.tif 000002
【００４６】
−  溶剤系インクによるフレキソ印刷で印刷するための調合物、
【表２】
0005760258.tif 000003
【００４７】
−  グラビア印刷で印刷するための調合物、
【表３】
0005760258.tif 000004
【００４８】
−  スクリーン印刷で印刷するための調合物、
【表４】
0005760258.tif 000005
【００４９】
−  ＵＶ硬化インクによるスクリーン印刷で印刷するための調合物、
【表５】
0005760258.tif 000006
がある。
【００５０】
本発明に好適なＬＣ物質を含む組成物は、例えば、米国特許第６，４１０，１３０号に開示されている。
【００５１】
好適な印刷方法には、シルクスクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、又はインクジェット印刷が含まれる。
【００５２】
本発明に好適なＬＣ顔料では、液晶はコレステリック状態に既に配向され重合されている（硬化処理されている）が、これはＬＣ物質には当てはまらない。上述の印刷技法のうちのいずれかによって塗布された後、塗布層を硬化処理する前に、組成物中のＬＣ物質の配向を達成しなければならない。本発明によれば、ＬＣ物質の配向は、ＬＣ物質を含む層を事前パターン化基板に塗布することによって達成される。そのとき、基板は、塗布層中の液晶に対して配向層の役割をする。基板の事前パターニングは、例えば、ビロードなどの材料、若しくはブラシでこすることにより、又は好適な露光により行うことができる。ＬＣ物質の配向は、事前パターン化基板との相互作用により生じる。その後、配向ＬＣ層は、通常通り、好ましくは、ＵＶ硬化処理によって硬化処理することができる。ＬＣ物質の配向のこの方法は、例えば、米国特許出願公開第２０１１／００９５５１８号から分かり、それぞれの内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【００５３】
本発明に好適なインク組成物は、当業者には既知のように、例えば、物理的乾燥（溶剤の蒸発）、ＵＶ硬化処理、電子ビーム硬化処理、ヒートセット、酸化重合、それらの組合せ、又は他の硬化処理過程によって硬化処理することができる。本発明にはＵＶ硬化インク組成物を使用することが好ましい。
【００５４】
本明細書で使用するデバイスは、銀行券、貴重文書、身分証明書、又は一般的には認証を必要とする任意の物品を保護するための機密保護要素又は機密保護フィーチャとして有用である。
【００５５】
本明細書で使用する「機密保護要素」という用語は、銀行券又は別の機密保護文書の信憑性を決定し、それを偽造物から保護するための銀行券又は別の機密保護文書の要素を示すものとする。
【００５６】
本明細書で使用する「ビルディングブロック」という用語は、グラフィカル物体を一緒に形成する、例えば、限定はしないが、正方形、長方形、多角形、円形、ドット、円板、楕円、直線、曲線、又は任意の正弦波線によって境界を定められた任意の閉曲面などの一群の幾何学的図形を指す。「別個のビルディングブロック」という用語は、さらに、文字、テキスト、ロゴ、数字、又は画像を指すことができる。これらのビルディングブロックは、例えば、大文字「Ａ」の中の白抜き区域などのいくつかの白抜き区域を含むことができる（図１４を参照）。グラフィカル物体を形成するビルディングブロックは、観察者の脳が別個のビルディングブロックを１つの表示物体に組み合わせることができるように等距離整列で、又は任意の方法で配列することができる。言い換えれば、別個のビルディングブロック間の距離は、観察者がビルディングブロックを互いに離れていると認識するように十分に広くなければならない。２つのビルディングブロック間の空間は、細分された物体の縁部を画定するのに役立ち、すべてのビルディングブロックの１対の立体画像は、表示物体又は表示情景の体積を画定するのに寄与する。
【００５７】
１対の立体投影の各々において、ビルディングブロックは、１対の画像を生成するときの物体を基準としたカメラの位置に応じて互いに完全に又は部分的に分離される。
【００５８】
本明細書で使用する「別個のビルディングブロック」という用語は、細分されたグラフィカル物体内では、物体を形成するビルディングブロックが、別々に識別可能であるように配列され、立体投影内では、ビルディングブロックが互いに部分的に重なることができることを指す。本明細書で使用する「別個のビルディングブロック」という用語は、インク層の下にある背景がビルディングブロック間で識別できることを指し、「識別できる」という用語は観察者の肉眼で見えることを意味する。
【００５９】
グラフィカル物体を細分するのに必要なビルディングブロックの数は、デバイスのサイズ、表示物体の複雑さ、及び達成可能な印刷解像度によって決まる。
【００６０】
簡単なグラフィカル物体では、２つのビルディングブロックへの分割が、表示物体の３Ｄ形状の十分な指標を与えるのに足りることがあるが、より複雑な表示物体又は表示情景では、複数のビルディングブロックが、良好な３Ｄ表示を与えるのに必要である。所与のグラフィカル物体のための別個のビルディングブロックの最適の数及び位置は、当業者により通常のルーチンで決定されうる。
【００６１】
細分するプロセスはグラフィカル物体上で行われる。１対の立体投影を生成するためにカメラで捕捉される画像は、グラフィカル物体の分割の後に別個のビルディングブロックに生成される。
【００６２】
ステップの逆の順序（立体投影の生成と、それに続くビルディングブロックへの分割）は、２つの立体投影の間の整合性を維持することの難しさをもたらし、したがって、３Ｄ効果をもつデバイスの生成を妨げることになる。
【００６３】
１対の立体投影を生成するためにカメラで捕捉された２つの画像は、一般に、カメラのわずかな平行移動によって得られる画像の視覚遠近感のわずかな変化により得られる（図２１ａ及び２１ｂを参照）。カメラの２つの撮影位置及び角度は、グラフィカル物体を形成する大部分のビルディングブロックが隣接するビルディングブロックと区別可能なままであり、そのような構成において、２つの別個のビルディングブロックが互いに重ならないか、又は２つの別個のビルディングブロックが互いに部分的にしか重ならないように選択されるべきである。
【００６４】
図５〜１４では、様々な複雑さのグラフィカル物体が、様々な形態及び複雑さをもつ適切な数の別個のビルディングブロックから構成される本発明による実施形態が示される。
【００６５】
本発明で使用される「グラフィカル物体」という用語は、仮想物体の表示又は実物体の表示を指す。
【００６６】
本発明のデバイスを生成するのに有用な表示物体には、簡単な物体、例えば、線若しくは２Ｄ図面、又は非常に複雑な物体、例えば人間の頭のような、例えば彫刻の図形が含まれる。
【００６７】
本発明のグラフィカル物体は、ポジ像として、又はネガ像として表現することができる。物体がポジ像として表現される場合、物体を構成するビルディングブロック、例えば、正方形、長方形、多角形、円形、ドット、円板、楕円、直線、曲線、任意の正弦波線によって境界を定められた任意の閉曲面、文字、テキスト、ロゴ、数字、又は画像が、ＬＣインク層で印刷される。物体がネガ像として表現される場合、ビルディングブロック間の分離区域がＬＣ層で印刷される。図１１ａは、本発明による細分された立方体のポジ像の１対の立体投影の一例を示し、図１１ｂは、本発明により細分された立方体のネガ像の１対の立体投影の一例を示す。
【００６８】
本発明によれば、上述したコレステリックＬＣ顔料又はＬＣ物質を含む２つ又はせいぜい４つのインク層を塗布することによって、好ましくは、上述したコレステリックＬＣ顔料を含む２つ又はせいぜい４つのインク層を塗布することによって、立体感を有するデバイスが得られる。
【００６９】
本発明で使用される好適な基板は、紙、複合材料、又はプラスチック基板である。例えば、銀行券の場合、基板は紙、複合材料、又はポリマーである。
【００７０】
デバイスが印刷される基板の気孔率は、知覚される３Ｄ効果の品質に影響を及ぼすことがある。多孔質又は繊維質の基板においては、輝度の変動が、１対のＬＣインク層の異なるゾーンに、これらのゾーンの下にある層に応じて現われることがある。ＬＣ層内のそのような輝度変動は、３Ｄ効果の劣化をもたらすことがある。ＬＣインク層の光学品質を改善し、輝度のそのような変動を防止するために、多孔質又は繊維質基板は、第１の被覆層、すなわち、下塗層で被覆することができる。そのような下塗層は当技術分野で知られており、例えば、磁気的配向画像に基づく機密保護要素の視覚的外観を改善するために使用されている（国際公開第２０１０／０５８０２６号パンフレットを参照）。
【００７１】
本明細書で使用するＬＨＬＣインク層及びＲＨＬＣインク層の「下地の背景」という用語は、ＬＣインク層が印刷されるか、又は配置される表面を指す。
【００７２】
インク層の下にある背景は、不透明な吸収性表面又は透明な表面とすることができる。
【００７３】
本明細書で使用する「吸収性」若しくは「光吸収性」表面又は背景という用語は、可視スペクトルの光の少なくとも一部を吸収する層、好ましくは暗色の表面、最も好ましくは黒色表面を指す。
【００７４】
吸収性背景の場合、背景表面は、基板上に印刷された下にある被覆層、又は不透明な基板自体で構成することができる。
【００７５】
本明細書で使用する「透明な」という用語は、可視スペクトル（４００〜７００ｎｍ）の少なくとも一部に光学的透明性がもたらされることを意味する。可視スペクトルの少なくとも一部で透明であり、観察者が基板を通して見ることができるとすれば、透明基板は完全に又は部分的に着色することができる。
【００７６】
図１５から図２０は、吸収性又は透明基板上のＬＨＬＣ画像層及びＲＨＬＣ画像層の様々な配列の例を示す。図１５から図２０では、ＬＨＬＣ画像層及びＲＨＬＣ画像層は図に示されるように配列することができ、又はこれらの層は互いに入れ換えることができる。
【００７７】
デバイスが透明な背景上に印刷される場合、ＬＨＬＣ画像層若しくはＲＨＬＣ画像層のいずれか、又はＬＨＬＣ画像層及びＲＨＬＣ画像層の両方を透明表面上に印刷することができる。
【００７８】
ＬＨＬＣ画像層又はＲＨＬＣ画像層の一方が透明表面上に印刷され、他方の画像層が吸収性表面上に印刷される場合、吸収性表面及び透明表面は同じ基板の一部とすることができ、又は２つの異なる基板の一部とすることができる。透明表面及び吸収性表面が１つの基板の一部である場合、２つのＬＨＬＣインク層及びＲＨＬＣインク層は、印刷された透明表面が印刷された吸収性表面の上に置かれるように基板を折りたたむことによって３Ｄデバイスとして観察することができる。
【００７９】
本明細書で使用する「重ねられた」立体投影又は「重ねられた」ＬＣ画像層又は「重ねられた」ＬＣインク層とは、第１の立体投影及び第２の立体投影に対応する第１のＬＣインク層及び第２のＬＣインク層が互いの上に部分的に重なる位置に印刷されることを意味する。位置合わせが全体的に完全に重複することは、２つの立体投影の間のわずかな差によって防止される。
【００８０】
本明細書で使用する「重ねられていない」立体投影又は「重ねられていない」ＬＣ画像層又は「重ねられていない」ＬＣインク層とは、第１の立体投影及び第２の立体投影が、数センチメートル、好ましくは０〜５ｃｍ、より好ましくは０〜３ｃｍ、及び最も好ましくは０〜１ｃｍの投影間の距離で、互いに脇に接触する位置に又は接触しない位置に印刷されることを意味する。
【００８１】
本明細書で使用する「重ね合わせ可能な」立体投影又は「重ね合わせ可能な」ＬＣ画像層又は「重ね合わせ可能な」ＬＣインク層とは、第１の立体投影及び第２の立体投影が２つの異なる基板上に印刷され（２つの基板の少なくとも一方は透明である）、互いの上に置くことができることを意味し、又は代替として「重ね合わせ可能な立体投影」又は「重ね合わせ可能なＬＣ画像層」又は「重ね合わせ可能な」ＬＣインク層とは、第１の立体投影及び第２の立体投影が同じ基板の２つの異なるゾーン上に印刷され（２つのゾーンの少なくとも一方は透明である）、基板を折りたたむことによって第２のゾーン上に重ねることができることを意味する。
【００８２】
ＬＨＬＣ画像層及びＲＨＬＣ画像層が共に透明表面に印刷される場合、両方の画像層は同じ透明表面上に印刷することができ、又は、両方の画像層は、同じ基板又は２つの異なる基板に含まれる２つの異なる透明表面上に印刷することができる。ＬＨＬＣ画像層及びＲＨＬＣ画像層は、印刷された透明層が互いの上に置かれるように一方の基板を折りたたむこと、又は両方の基板を重ねることのいずれかによって重ねられる。ＬＨＬＣ画像層及びＲＨＬＣ画像層の両方が透明表面に印刷される場合、重ねられたＬＣ画像層は、適切な円偏光フィルタを使用する観察者に２つの立体投影及び３Ｄ効果が見えるようにするために吸収性表面の上に配置されなければならない。
【００８３】
いくつかの軸配向ポリマー材料は円偏光と干渉することがあることが当技術分野で知られており、そのような高分子材料は、グラフィカル物体の立体投影の一方がデバイス中の軸配向ポリマーを通して見られる場合、デバイスの３次元効果に影響を与えることになる。したがって、デバイス内のＬＣインク層の一方が透明基板を通して見られる場合、前記透明基板は軸配向ポリマー材料で構成されない。
【００８４】
両方のＬＣ層は、下にある吸収性表面の境界の内部に完全に囲まれなければならない。一方又は両方のＬＣ層が下にある吸収性表面の外側に位置づけられる場合、３Ｄ知覚は部分的に又は完全に消えてしまうことがある。
【００８５】
立体的な対の画像によって与えられるデバイスの３次元効果を見るには、例えば、観察者は、適切な観察装置、特に、米国特許第５，４５７，５５４号に記載されているような円偏光フィルタ又はレンズをもつ特殊な眼鏡を使用する必要がある。観察装置は、好ましくは、１対の円偏光フィルタ又はレンズを、すなわち、左円偏光フィルタ又はレンズと右円偏光フィルタ又はレンズとを含む眼鏡とすることができ、各フィルタ又はレンズは眼鏡をかけている観察者の一方の眼を覆う。ＬＨＬＣ画像層は左円偏光フィルタ又はレンズを通して見られ、ＲＨＬＣ画像層は右円偏光フィルタ又はレンズを通して見られる。したがって、観察装置を使用する観察者は各ＬＣインク層を一方の眼でのみ見ており、したがって、立体投影の一方は右眼画像を表示し、第２の立体画像は左眼画像を表示する。３Ｄ効果をもつ物体の画像は観察者の脳によって再構成される。
【００８６】
本発明の方法は、同じ視野角のＬＣ材料（１対のＬＨＬＣ材料及びＲＨＬＣ材料）で１つの単一色のみを用いて、又は同じ視野角で２つの異なる色のＬＣ材料を用いて３次元効果を提供する手段を開示する。
【００８７】
ＬＨＬＣインク層及びＲＨＬＣインク層が同じ視野角で異なる色である場合、観察装置で見られる色は２つの層の加色である。
【００８８】
本発明は、さらに、３次元画像を生成するプロセスに関し、そのプロセスは、
ａ）コンピュータソフトウェアを使用して、グラフィカル物体を２つの別個のビルディングブロック又は複数の別個のビルディングブロックに細分するステップであり、前記ビルディングブロックが同一であるか、又は異なっている、ステップと、
ｂ）ビルディングブロックごとに、細分されたグラフィカル物体の第１の立体投影及び第２の立体投影に対応する左眼画像及び右眼画像を発生させるステップと、
ｃ）ＬＨＬＣインク層及びＲＨＬＣインク層を印刷するために使用されるべき印刷方法に応じて、前記第１の立体投影及び前記第２の立体投影を印刷プレート若しくは支持体に、又は１対の印刷プレート若しくは支持体に移送するステップと、
ｄ）第１のＬＨＬＣ又はＲＨＬＣインク組成物を使用することによって前記第１の立体投影を印刷するステップと、
ｅ）前記第１のインク組成物を適宜硬化処理するステップと、
ｆ）第２のＲＨＬＣ又はＬＨＬＣインク組成物を使用することによって前記第２の立体投影を印刷するステップであり、前記第２のＬＣインク組成物が前記第１のＬＣインク組成物と反対方向の円偏光を反射する、ステップと、
ｇ）未硬化処理インク組成物を硬化処理するステップと
を含む。
【００８９】
２つの立体図形が２つのＬＣインク層の重なりなしに互いに脇に印刷される場合、ステップｅ）は省略することができ、両方のＬＣ層はステップｇ）において同時に硬化処理される。
【００９０】
ステップａ）、すなわち、グラフィカル物体の別個のビルディングブロックへの分割では、様々な適切なソフトウェアを使用することができる。例えば、公的に利用可能なプログラムＢｌｅｎｄｅｒ（ＧＮＵ  Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｌｉｃｅｎｃｅ下のフリーソフト）を使用することができ、３ＤＭａｘ、Ｃｉｎｅｍａ  ４Ｄ、Ｓｏｆｔｉｍａｇｅ、又は任意の同様のツールなどの他のソフトウェアを使用して、同じ又は類似の結果を達成することができる。
【００９１】
ステップａ）、すなわち、グラフィカル物体の別個のビルディングブロックへの分割は、好ましくは、Ｂｌｅｎｄｅｒソフトウェアを使用して以下のように達成される。
【００９２】
ｉ）＜Ａｄｄｉｔｉｏｎ＞機能を使用して「メッシュ」を追加することによって細分されるべきグラフィカル物体の選択；ソフトウェアで使用されるメッシュという用語は、例えば、正方形、立方体、球体、人間の頭、又は本発明のデバイスで表示することができる他の物体のような仮想物体を指す、
【００９３】
ｉｉ）ソフトウェアの＜Ｅｄｉｔ  Ｍｅｎｕ／Ｓｕｂｄｉｖｉｄｅ＞機能を使用して、グラフィカル物体がビルディングブロックに細分される。例えば、立方体は、その面の各々を複数のビルディングブロック、例えば、正方形に細分することによって細分される。例えば、図９は、各面を９つの正方形に細分することによって生成された立方体の１対の立体画像を示す。
【００９４】
代替として、ステップａ）のグラフィカル物体の上述した別個のビルディングブロックへの分割は、以下のように達成される。
【００９５】
ｊ）Ｂｌｅｎｄｅｒソフトウェアの＜Ａｄｄｉｔｉｏｎ＞機能を使用することによって、例えば、正方形、ドット、大文字Ａなどの「メッシュ」の追加、
【００９６】
ｊｊ）ステップｊ）のメッシュのコピー及び多数のペースト；複数のビルディングブロックは、細分されたグラフィカル物体、例えば、立方体を表示するように生成されて配列される。例えば、図１１ａ又は図１４は、それぞれ、円板又は大文字Ａのコピー／ペーストによって生成することができる立方体の対の立体投影を示す。
【００９７】
特に、不規則不均一表面をもつ仮想又は実物体を表示するグラフィカル物体の細分に有用なさらなる代替では、ステップａ）のグラフィカル物体の別個のビルディングブロックへの分割は、有利には、Ｂｌｅｎｄｅｒソフトウェアを使用して以下のように達成される。
【００９８】
ｋ）複数のメッシュ（例えば、複数の正方形又は立方体）から構成されるネットワークのコピー／ペーストによる生成、
【００９９】
ｋｋ）ソフトウェアＢｌｅｎｄｅｒのマッピング機能を使用する直線平行移動により、メッシュは、型として、例えば、人間の頭として働く仮想物体の表面に積み重ねられ、仮想物体が除去され、仮想又は実物体の形状をもつメッシュのネットワークのみが残される。
【０１００】
ビルディングブロックの数及びビルディングブロックのタイプは、所望の効果に応じて選択することができる。グラフィカル物体の複雑さ、及びビルディングブロックの数に応じて、ビルディングブロックに物体を細分するステップ（ステップａ））は、ビルディングブロックの「清浄化プロセス」を追加的に含むことができ、グラフィカル物体細分がソフトウェアで行われる場合、細分されたグラフィカル物体は、観察者の視野角から観察者に見えないはずである表示仮想物体の後面（見えない側）に属するビルディングブロックを含むことがあり、前面のビルディングブロックによる後面のビルディングブロックの遮蔽が生じるが、印刷されたデバイスの３次元効果を改善するために、後面からの前記ビルディングブロックは清浄化プロセスで除去することができる。例えば、図７では、ビルディングブロックの遮蔽は人間の頭のあごに見え、清浄化プロセスの後、あごの輪郭はより正確になる（図８の各立体投影に見られるように）。
【０１０１】
グラフィカル物体の細分に使用される同じソフトウェア（Ｂｌｅｎｄｅｒ、３ＤＭａｘ、Ｃｉｎｅｍａ  ４Ｄ、Ｓｏｆｔｉｍａｇｅ、又は任意の同様のツール）をさらに使用して、細分されたグラフィカル物体の立体投影に対応する立体画像を、これらソフトウェアの仮想カメラツールの使用によって、生成することができる。例えば、Ｂｌｅｎｄｅｒソフトウェアをさらに使用して、細分されたグラフィカル物体の立体画像を仮想カメラで撮影する。
【０１０２】
現存又は仮想の細分された物体を実在カメラで撮影することに由来する本物の写真をさらに使用して、１対の立体投影に対応する１対の画像を生成することができる。
【０１０３】
ステップｃ）、すなわち、印刷方法に応じて適切な印刷プレート又は支持体に立体投影を移送する方法は、選択された印刷技法によって決まる。これらの方法は印刷業で広く使用されており、参考ハンドブック、例えば、Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＪＭ  Ａｄａｍｓ及びＰ．Ａ．  Ｄｏｌｉｎ、Ｄｅｌｍａｒ  Ｔｈｏｍｓｏｎ  Ｌｅａｒｎｉｎｇ、第５版に説明されている。
【０１０４】
例えば、スクリーン印刷でデバイスを印刷するには、第１の立体投影及び第２の立体投影の各々のためのステンシルが、当技術分野で既知のプロセスによって、例えば、Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＪＭ  Ａｄａｍｓ及びＰ．Ａ．  Ｄｏｌｉｎ、Ｄｅｌｍａｒ  Ｔｈｏｍｓｏｎ  Ｌｅａｒｎｉｎｇ、第５版、３０２〜３１２頁に説明されているような写真用ステンシルの生成によって生成される。
【０１０５】
ｌ）第１の立体投影及び第２の立体投影の各々が、透明オーバレイ上に白黒ポジ像としてレーザプリンタで印刷される、
【０１０６】
ｌｌ）第１のメッシュスクリーン及び第２のメッシュスクリーンが、フォトエマルジョンで被覆され、暗闇で乾燥される、
【０１０７】
ｌｌｌ）各透明オーバレイ（細分されたグラフィカル物体の第１の立体投影及び第２の立体投影に対応する）は各エマルジョン被覆スクリーンの上に配置され、次に、ＵＶ光にさらされる、
【０１０８】
ｌｌｌｌ）各スクリーンは、露光されなかったエマルジョンを除去するために完全に洗い流され、各メッシュスクリーンに各立体投影のネガステンシル画像が残される。
【０１０９】
第１のネガステンシルをもつ第１のメッシュスクリーンは、第１の立体投影に対応する第１の画像層をＬＨＬＣ又は代替としてＲＨＬＣインク組成物で印刷するために使用され、第２のネガステンシルをもつ第２のメッシュスクリーンは、第２の立体投影に対応する第２の画像層をＲＨＬＣ又は代替としてＬＨＬＣインク組成物で印刷するために使用される。
【０１１０】
ステップｅ）及びｇ）において、ＬＣインク組成物は、物理的乾燥（溶剤の蒸発）、ＵＶ硬化処理、ｅビーム硬化処理、ヒートセット、酸化重合、又はそれらの組合せによって、最も好ましくは、ＵＶ硬化処理によって硬化処理される。
【０１１１】
１対の立体画像を印刷するために使用されるインク組成物がコレステリック液晶物質を含む場合、ＬＣ物質はＬＣ相を形成するために配向され、その後、インク組成物は、物理的乾燥（溶剤の蒸発）、ＵＶ硬化処理、ｅビーム硬化処理、ヒートセット、酸化重合、又はそれらの組合せによって、最も好ましくは、ＵＶ硬化処理によって硬化処理される。
【０１１２】
本発明によるデバイスは、シルクスクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、又はインクジェットの印刷などの様々な印刷方法で印刷することができ、ＬＣ層は、最も好ましくはシルクスクリーン印刷で印刷される。
【０１１３】
（実施例）
本発明による細分されたグラフィカル物体を生成するプロセスを示すために、物体の３Ｄコンピュータモデリング用の公的に利用可能なプログラムＢｌｅｎｄｅｒ（ＧＮＵ  Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｌｉｃｅｎｃｅ下のフリーソフト）を使用して、実施例が準備された。
【０１１４】
細分されたグラフィカル物体の立体投影を形成するのに使用される画像を仮想カメラで撮影するために、Ｂｌｅｎｄｅｒソフトウェアがやはり使用された。
【０１１５】
比較例１：細分されていない立方体の１対の単色立体投影（図１及び２）
濃淡勾配、反射、又は陰影のない立方体の１対の立体投影の単色表示を観察することによって、１対の円偏光フィルタなどの適切な観察装置を使用した観察者は、表示物体を３Ｄ物体として解釈することができなかった（投影がＬＨＬＣ層及びＲＨＬＣ層で印刷されている場合でさえ）。物体は平坦な不規則多角形のように見えた（図１）。
【０１１６】
図１の立体投影が重ねられた（図２）ときに、観察者は、依然として、１対の適切な円偏光フィルタなどの適切な観察デバイスを使用した場合さえ３Ｄ効果を観察することができなかった。
【０１１７】
実施例１：細分された立方体の１対の単色立体投影（図６）
グラフィカル物体、すなわち、仮想立方体の表示が、本発明の方法により別個のビルディングブロックに細分された。細分された立方体の１対の立体投影が、１対の画像を２つの異なる位置から撮影することによって発生された。細分されたグラフィカル物体の１対の立体投影がＬＨＬＣ層及びＲＨＬＣ層で印刷された場合、１対の適切な円偏光フィルタなどの適切な観察装置を使用し、２つの投影の適切な視差を与える距離からデバイスを観察した観察者は、３Ｄ形状を観察した。
【０１１８】
図５は、図６の１対の立体投影が互いに部分的に重なるようにそれらを印刷することによって得られた。
【０１１９】
同様に、図９、１１、１２、１３、１４は、様々なタイプのビルディングブロックをもつ立方体の単色立体投影を示す（ビルディングブロックは、図９では立方体、図１１ａではポジ像としての円板、図１１ｂではネガ像としての円板、図１２ではドット、図１３では線、図１４では大文字Ａである）。
【０１２０】
実施例２：互いに部分的に重なる細分された立方体の１対の単色立体投影（図５）
グラフィカル物体、すなわち、仮想立方体の表示が、本発明の方法により別個のビルディングブロックに細分された。細分された立方体の１対の立体投影が、１対の画像を２つの異なる位置から撮影することによって発生された。細分されたグラフィカル物体の１対の立体投影は、互いに部分的に重なるようにＬＨＬＣ層及びＲＨＬＣ層で印刷された。１対の適切な円偏光フィルタなどの適切な観察装置を使用した観察者は、腕の長さ又はより短い距離のような非常に短い距離からでさえ３Ｄ形状を観察した。
【０１２１】
実施例３：細分された球体の１対の単色立体投影（図１０）
グラフィカル物体、すなわち、仮想球体の表示が、本発明の方法により別個のビルディングブロックに細分された。ここで、良好な結果が、球体を緯度及び経度に沿ってビルディングブロックに分離することによって得られた。
【０１２２】
比較例２：
仮想の３Ｄ物体（仮想の人間の頭）がＢｌｅｎｄｅｒソフトウェアでモデル化され、異なる度合いの灰色のインクを使用して印刷された（陰影区域）（図３）。物体の３Ｄ形状を認識することができた。
【０１２３】
図３の画像が単色インクで印刷された（図４）。もはや３Ｄ形状を認識することができなかった。
【０１２４】
実施例４：
プログラムＢｌｅｎｄｅｒを使用する本発明の方法に従って、図３の画像が複数のビルディングブロック、本実施例ではドットに細分された（図７）。物体の３Ｄ形状を認識することができた。
【０１２５】
図７の画像の「清浄化」は、選ばれた視野角から見えるはずがないビルディングブロック（ドット）を除去することによって行われた。清浄化プロセスはビルディングブロックのいかなる遮蔽も避けることによって３Ｄ効果を改善した。
【０１２６】
図７の１対の画像は、１対の立体投影（図８）を与えるソフトウェアＢｌｅｎｄｅｒの仮想カメラを使用して生成された。
【０１２７】
図８の１対の立体投影は、写真ステンシル法によって１対のステンシルを生成するために使用された。
【０１２８】
ｉ）立体投影が、透明オーバレイ上に白黒ポジ像としてレーザプリンタで印刷された、
【０１２９】
ｉｉ）２つのメッシュスクリーンがフォトエマルジョンで被覆され、暗闇で乾燥された、
【０１３０】
ｉｉｉ）各透明オーバレイ（細分された物体の左眼投影及び右眼投影に対応する）が各エマルジョン被覆スクリーンの上に配置され、次に、ＵＶ光にさらされた、
【０１３１】
ｉｖ）各スクリーンは、露光されなかったエマルジョンを除去するために完全に洗い流され、各メッシュスクリーンに各立体投影のネガステンシル画像が残された。
【０１３２】
ＬＣ顔料を含むインク組成物の準備：
【表６】
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【０１３３】
上述の組成物において、ＰＩは、以下の組成物をもつ光開始剤の混合物を示す。
【０１３４】
【表７】
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ＩＴＸ：イソプロピルチオキサントン
ＥＰＤ：エチル−４−ジメチルアミノベンゾエート
ＢＺＰ：４−フェニルベンゾフェノン
ＢＤＫ：ベンジルジメチルケタール
【０１３５】
ａ）図８の１対の立体画像は、メッシュスクリーンの一方でＬＨＬＣインク組成物を使用し、且つ互いに脇にある第２のメッシュスクリーンでＲＨＬＣインク組成物を使用して、黒色に被覆されたＣｈｒｏｍｏｌｕｘボール紙上に印刷された。インク層はＵＶ照射によって硬化処理された。
【０１３６】
図８ａは、この方法で得られたデバイスの写真を示す。
【０１３７】
ｂ）代替として、図８の立体投影の一方は、メッシュスクリーンの一方でＬＨＬＣ含有インク組成物を使用して、黒色に被覆されたＣｈｒｏｍｏｌｕｘボール紙上に印刷された。インク層はＵＶ硬化処理によって乾燥された。
【０１３８】
図８の第２の立体投影は、第１の立体投影を部分的に覆うように第２のメッシュスクリーンでＲＨＬＣ含有インク組成物により印刷された。前記第２のインク層はＵＶ照射によって硬化処理された。
【０１３９】
図８ｂは、この方法で得られたデバイスの写真を示す。
【０１４０】
得られたデバイス（図８ａ及び図８ｂ）を見た観察者で、１対の円偏光フィルタなどの適切な観察デバイスを使用した観察者は、１対の立体投影によって形成された画像を適切な視差を与える距離から観察したときに物体の３Ｄ形状を認識した。
【０１４１】
図８ｂでは、最良の３Ｄ効果が、非常に短い距離、例えば、腕の長さの距離又はより短い距離から観察できた。図８ａは、図８ｂよりも大きい距離から最も良く観察された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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