(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集束要素のアレイと、集束要素のアレイと重なり合った細長い画像要素のアレイとを含むセキュリティデバイスであって、
各集束要素が、少なくとも２つの直交方向において光を集束させるように適合しており、集束要素が、規則的な２次元のグリッド上に配置されており、
各集束要素が、少なくとも２つの細長い画像要素の各々の組のいずれか１つからの光を、観察角度に応じて観察者に向けることができるように、細長い画像要素のアレイが構成されており、
セキュリティデバイスの第一の領域において、細長い画像要素が第一の方向に沿って広がっており、セキュリティデバイスの第二の領域において、細長い画像要素が第一の方向と異なる第二の方向に沿って広がっており、
第一の領域又は第二の領域、又はその両方が、各々の領域に広がる細長い画像要素が沿う方向に平行な軸周りでセキュリティデバイスを傾けたときに、一連の少なくとも２つの異なる色を表示するように、細長い画像要素のアレイが構成されており、
第一及び第二の領域の相対的な配列が、その観察角度において、第一の領域の色と第二の領域の色との間のコントラストによって、少なくとも１つの観察角度において認識することのできる画像を規定している、セキュリティデバイス。
【請求項２】
第一及び第二の方向が直交している、請求項１に記載のセキュリティデバイス。
【請求項３】
集束要素のアレイが、第一及び第二の領域の間に亘って連続している、請求項１又は２に記載のセキュリティデバイス。
【請求項４】
細長い画像要素のアレイが、第一及び第二の領域の間に亘って連続している、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項５】
第一及び第二の領域が、互いに隣接して配置されており、好ましくは互いに接している、請求項１〜４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】
第一の領域又は第二の領域、又はその両方が、各々の領域に広がる細長い画像要素が沿う方向に平行な軸周りでセキュリティデバイスを傾けたときに、一連の少なくとも２つの異なる画像を表示するように、細長い画像要素のアレイが構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項７】
少なくとも１つの観察位置において、第一及び第二の領域が同一の外観を有し、好ましくは肉眼で互いに区別することができないように、第一及び第二の領域の両方が同一の色を表示する、請求項１〜６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】
第一の領域又は第二の領域、又はその両方が、各々の領域に広がる細長い画像要素が沿う方向に平行な軸周りでセキュリティデバイスを傾けたときに、動く画像の外観を表示するように、細長い画像要素のアレイが構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項９】
少なくとも１つの観察角度において観察した際、第一又は第二の方向のいずれかと平行な軸周りでセキュリティデバイスを傾けたときに、領域の１つからの各々の画像部分が横方向に動いて見える一方、他の画像部分は変化しないままであるように、第一及び第二の領域は、共に各領域からの画像部分により作りだされた、観察者の肉眼で認識することのできる画像を表し、細長い画像要素は各々の画像部分の異なるビューを規定している、少なくとも請求項２に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１０】
画像又は各画像が、文字、数、記号、キャラクター、ロゴ、肖像又は図形の１つを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１１】
細長い画像要素が、インクにより規定されている、請求項１〜１０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】
細長い画像要素が、レリーフ構造により規定されている、請求項１〜１１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】
レリーフ構造が、基材中若しくは基材上にエンボス加工又は注型硬化されている、請求項１２に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１４】
レリーフ構造が、回折格子構造を含む、請求項１２又は１３に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１５】
各細長い画像要素の幅が、５０ミクロン未満であり、好ましくは４０ミクロン未満であり、好ましくは２０ミクロン未満であり、最も好ましくは５〜１０ミクロンである請求項１〜１４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】
細長い画像要素のアレイが、集束要素の焦面におおよそ位置している、請求項１〜１５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】
各集束要素が、少なくとも２つの直交方向の各々において、実質的に等しい焦点能力を有する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１８】
集束要素が、球面若しくは非球面レンズ又はマイクロミラーを含む、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項１９】
集束要素アレイが、５〜２００ミクロン、好ましくは１０〜７０ミクロン、最も好ましくは２０〜４０ミクロンの範囲の２次元の周期性を有する、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項２０】
集束要素が配置された規則的なグリッドが正方形、矩形又は六角グリッドである、請求項１〜１９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】
集束要素のアレイが、細長い画像要素のアレイと位置合わせされている、請求項１〜２０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】
集束要素が、熱的エンボス加工又は注型硬化レプリケーションのプロセスにより形成された、請求項１〜２１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】
セキュリティデバイスが、セキュリティスレッド、細片、フォイル、インサート、ラベル又はパッチとして形成された、請求項１〜２２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】
請求項１〜２３のいずれか１項に記載のセキュリティデバイスを備える物品。
【請求項２５】
物品が、紙幣、小切手、パスポート、身分証明書、保証書、収入印紙及び価値又は個人情報の保護に関する他の文書から選択された、請求項２４に記載の物品。
【請求項２６】
物品が、集束要素及び細長い画像要素が各々与えられた面の反対側の面に、透明部分を備える基材を含む、請求項２４又は２５に記載の物品。
【請求項２７】
集束要素のアレイを与えることと、細長い画像要素のアレイと集束要素のアレイとを重ね合わせることとを含むセキュリティデバイスの製造方法であって、
各集束要素が、少なくとも２つの直交方向において光を集束させるように適合しており、集束要素が、規則的な２次元のグリッド上に配置されており、
各集束要素が、少なくとも２つの細長い画像要素の各々の組のいずれか１つからの光を、観察角度に応じて観察者に向けることができるように、細長い画像要素のアレイが構成されており、
セキュリティデバイスの第一の領域において、細長い画像要素が第一の方向に沿って広がっており、セキュリティデバイスの第二の領域において、細長い画像要素が第一の方向と異なる第二の方向に沿って広がっており、
第一の領域又は第二の領域、又はその両方が、各々の領域に広がる細長い画像要素が沿う方向に平行な軸周りでセキュリティデバイスを傾けたときに、一連の少なくとも２つの異なる色を表示するように、細長い画像要素のアレイが構成されており、
第一及び第二の領域の相対的な配列が、その観察角度において、第一の領域の色と第二の領域の色との間のコントラストによって、少なくとも１つの観察角度において認識することのできる画像を規定している、セキュリティデバイスの製造方法。
【請求項２８】
第一及び第二の方向が直交している、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
請求項１〜２６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ように適合した、請求項２７又は２８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、身分証明書、保証書、収入印紙、及び価値又は個人情報の他の文書等の貴重品用のセキュリティデバイスに関する。係るセキュリティデバイスの製造方法もまた開示される。
【発明の概要】
【０００２】
貴重品、具体的には紙幣、小切手、パスポート、身分証明書、証明書及び許可証等の価値の文書は、偽造者や、それを不正に複製すること、及び／又はその中に含まれる任意のデータを変更することを望む人の標的であることが多い。典型的には、係る物品は、物品の真正性を検査するための多くの目に見えるセキュリティデバイスを備える。例としては、マイクロテキスト、微細なラインパターン、潜像、ベネチアンブラインドデバイス、レンティキュラーデバイス、モアレ干渉デバイス及びモアレ拡大デバイス等の１種又はそれより多くの以上のパターンに基づく特徴が挙げられ、その各々が安全な視覚的効果を生み出す。他の知られるセキュリティデバイスとしては、ホログラム、透かし模様、エンボス加工、ミシン目、及びカラーシフト又は発光／蛍光インクの使用が挙げられる。係るデバイス全てに関する共通点は、デバイスにより現れる視覚的効果を、写真複写等の利用可能な再生技術により複写することが極めて困難、又は不可能であることである。磁性材料等の目に見えない効果を呈するセキュリティデバイスが用いられる場合もある。
【０００３】
セキュリティデバイスの１つの分類は、異なる観察角度においてデバイスの外観が異なるという光学的に変動する効果を作り出すものである。係るデバイスは、ダイレクトコピー（例えば写真複写）が光学的に変動する効果を作り出さないため、真正のデバイスと容易に区別することができることから、特に有効である。光学的に変動する効果は、ホログラム及び他の回折デバイスを含む種々のメカニズムに基づいて、またモアレ拡大デバイス、及びいわゆるレンティキュラーデバイスを含む、レンズ等の集束要素を利用するデバイスに基づいて作り出すことができる。
【０００４】
モアレ拡大デバイス（その例はＥＰ‐Ａ‐１６９５１２１、ＷＯ‐Ａ‐９４／２７２５４、ＷＯ‐Ａ‐２０１１／１０７７８２及びＷＯ２０１１／１０７７８３に記載される）は、マイクロ集束要素（レンズ又はミラー等）のアレイ及び対応するマイクロ画像要素のアレイを利用し、マイクロ集束要素とマイクロ画像要素のアレイのピッチ及びその相対的な位置は、マイクロ集束要素のアレイが、マイクロ画像要素のアレイと協働して、モアレ効果によってマイクロ画像要素の拡大版を作り出すようなものである。各マイクロ画像要素は、最終的に観察される像の完全な縮小版であり、集束要素のアレイは、各下層のマイクロ画像要素のごく部分を選択して拡大する働きをし、その部分は、全体の拡大画像が可視化されるように、人間の目によって組み合わされる。このメカニズムは、“合成拡大”と呼ばれることがある。
【０００５】
他方、レンティキュラーデバイスは合成拡大を含まない。集束要素のアレイ（典型的には円柱レンズ）は、対応する画像要素のアレイ、すなわち“薄片”の上にあり、その各々は表示される画像の部分のみを示す。２つ又はそれより多くの異なる画像由来の画像薄片は交互に配置され、各観察角度において集束要素を通して観察したときに、選択された画像薄片の組だけが観察者に向けられる。このように、異なる角度において異なる複合画像を観察することができる。しかし、典型的に拡大は起きず、観察される得られた画像のサイズが、下層の画像薄片が形成されたものと実質的に同じあることは当然のことである。レンティキュラーデバイスの幾つかの例は、ＵＳ‐Ａ‐４８９２３３６、ＷＯ‐Ａ‐２０１１／０５１６６９、ＷＯ‐Ａ‐２０１１／０５１６７０、ＷＯ‐Ａ‐２０１２／０２７７７９及びＵＳ‐Ｂ‐６８５６４６２に記載される。
【０００６】
レンティキュラーデバイスは、異なる画像を異なる観察角度において表示できるという利点を有し、モアレ拡大技術では不可能なアニメーション及び他の印象的な視覚的効果の可能性を生み出す。それでもなお、偽造志望者の先を行くために、異なる外観及び効果を有する新たなデバイスが常に求められている。
【０００７】
本発明は、集束要素のアレイと、集束要素のアレイと重なり合った細長い画像要素のアレイとを含むセキュリティデバイスであって、
各集束要素が、少なくとも２つの直交方向において光を集束させるように適合しており、集束要素が、規則的な２次元のグリッド上に配置されており、
集束要素のアレイは、各集束要素が、少なくとも２つの細長い画像要素の各々の組のいずれか１つからの光を、観察角度に応じて観察者に向けることができるように構成されており、
セキュリティデバイスの第一の領域において、細長い画像要素が第一の方向に沿って広がっており、セキュリティデバイスの第二の領域において、細長い画像要素が第一の方向と異なる第二の方向に沿って広がっている、セキュリティデバイスを提供する。
【０００８】
本発明はさらに、セキュリティデバイスの製造方法であって、方法が、前記集束要素のアレイを提供することと、前記細長い画像要素のアレイとこれを重ね合わせることとを含む、セキュリティデバイスの製造方法を提供する。
【０００９】
画像要素アレイを作り出す細長い画像要素（“薄片”又は“細片”）を、デバイスの２つの各々の領域において、２つの異なる方向に沿って広がるように配置することにより、デバイスを任意の１つの方向に傾けたときに２つの領域が互いに異なる効果を呈するため、強い視覚的影響を達成することができる。特に、デバイスを第一又は第二の方向のいずれかと平行な軸周りで傾けたとき、細長い画像要素がその方向に対して平行であるデバイスの領域からレンティキュラー推移効果が観察されるが、他の領域からは観察される効果がない、又は異なる効果が観察される。
【００１０】
開示されたセキュリティデバイスは、上記のようなレンティキュラーデバイスの例であり、したがって、各細長い画像要素は、対応する画像の部分（例えば個々のピクセル、又はピクセルの群若しくは線）であり、（モアレ拡大型のデバイスの場合のように）対応する画像の縮小版ではないことを理解されたい。集束要素は、好ましくは任意の拡大を実行しない。各組を構成する少なくとも２つの画像要素の各々は、対応する画像の部分であり、任意の１つの観察角度において、第一の領域の集束要素は、組み合わさって、選択された画像要素が第一の領域に亘って観察者にその画像を表示するように、１つの画像の要素からの光を観察者に全て向ける。同様に、第二の領域において、全ての集束要素は別の画像の要素からの光を観察者に向け、その組み合わせが、第二の領域に亘ってその画像の表示を生じさせる。各画像は、文字、数、肖像等（さらなる例を以下に与える）の図形、又は空白のない色であることができる。
【００１１】
本発明により作り出されるような視覚的効果は、ＷＯ‐Ａ‐２０１１／０５１６６９に記載のように、従来は円柱レンズに基づく、２つの隣接する（ａｄｊａｃｅｎｔ）レンティキュラーセキュリティデバイス（１つは、第一の方向に沿って並んだレンズと画像細片を有し、他方は、第二の異なる方向に沿って並んだレンズと画像細片を有する）により達成されてきた。しかし、これは、異なる配向を有する２つの異なるレンズアレイの形成と、少なくとも各々のデバイスが対応して並ぶ程度に、レンズアレイと画像薄片間の位置合わせを要求する。それ自体の製造の困難性のこの高いレベルが、偽造の障害として働く一方、製造のコストも増大する。強い視覚的影響を維持した、より簡易な構成のデバイスに対する必要があり、本発明は、領域方向の方向性を有する上記の細長い画像要素アレイとの組み合わせにおいて、２つの直交方向において光を集束させる集束要素（例えば球面レンズ）のアレイの使用により、これを達成する。集束要素アレイは、デバイスの両方の領域において同一であることができるため、単一の連続的なアレイを形成し（望む場合は）、単独で２つの（又はそれより多くの）領域を規定する画像要素アレイと重ね合わせることができる。したがって、集束要素アレイと画像要素アレイとの位置合わせの要求も低減し、又は消滅する。要求されることの全ては、任意の１つの観察角度において、デバイスの第一の領域内の集束要素の全てが、１つの画像に対応する画像要素の全てからの光を向け、デバイスの第二の領域内の集束要素の全てが、（第一の領域のものと同一であってよい、又は同一でなくてよい）別の（単一の）画像に対応する画像要素の全てからの光を向けることである。
【００１２】
好ましくは、従来のレンティキュラーデバイスの場合のように、これは、実質的に一致した画像要素アレイと集束要素アレイの（１次元の）周期性及び配向により達成される。または、画像要素アレイに対して傾いた角度において、集束要素アレイを配置することが望まれる場合は、例えば、ＷＯ‐Ａ‐２０１４／０８５２９０に記載のように、細長い画像要素はさらに織り交ぜられて、同一の結果を達成するはずである。
【００１３】
“細長い”とは、ある方向における長さが、他の（直交する）方向における長さより長い個々の画像要素を意味する。したがって、画像要素は通常、画像“薄片”又は画像“細片”と呼ばれる場合がある。各領域内の細長い要素の長手方向に直交する方向において、画像要素アレイの周期性がある。典型的には、各画像要素は、ある面から、対応する集束要素のフットプリントの反対側の面に広がってよく、２つ又はそれより多くの画像要素は、互いに平行な各々の組を形成する。
【００１４】
細長い要素は、第一及び第二の領域各々において、好ましくは直交する第一及び第二の方向に沿って配置される。これは、デバイスを第一又は第二の方向のいずれかの周りで傾けたときに、対応する領域がレンティキュラー効果を表示する一方、他の領域から観察されるレンティキュラー効果はないため、利点である。しかし、２つの方向の間を分ける他の角度を用いることができる。（例えば）傾けたときに、１つの領域が変化を示さない場合がある一方で、２つの他の領域が２つの異なる変化を示すように、異なる（平行でない）方向に沿って配置されたそれらの細長い画像要素を各々含む２つより多くの領域を規定することも望ましい場合がある。このように、複雑なセキュリティ効果は、集束要素アレイの変化の必要なしに、画像要素アレイの適切な構成により達成することができる。
【００１５】
好ましくは上述のように、集束要素のアレイは、第一及び第二の領域の間に亘って連続的である。これはさらに、いずれかの領域において、集束要素アレイの特定の部分と細長い画像要素とを揃える必要がないため、集束要素アレイと画像要素アレイの位置合わせの必要を低減する。また、望む場合には、単一の、予め製造された集束要素アレイ（成形レンズのシート等）を用いて全体のセキュリティデバイスを形成することができ、（例えば）画像要素はシートの対向する表面に適用される。細長い画像要素のアレイが、第一及び第二の領域の間に亘って連続的である（方向において要求される変化を除いて）ことも好ましい。
【００１６】
２つの領域は、原理的には、セキュリティデバイスを形成するために、互いに対して任意の位置に位置することができ、例えば、価値の文書等の物品上の離間した位置が挙げられる。しかし、好ましい実施態様において、第一及び第二の領域は、互いに隣接して配置されており、好ましくは互いに接する（ａｂｕｔ）。このことは、領域を配置することと、デバイスを傾けたときに作り出される効果を比較することとを容易にする。また、２つの領域を、それらが互いに協働して特定の視覚的効果を作り出すように設計することができる。
【００１７】
異なる傾斜角においてデバイスにより表示される画像の性質は、所望の視覚的効果に適切なように選択することができる。１つの有利な実施において、各々の領域に広がる細長い画像要素が沿う方向に平行な軸周りでセキュリティデバイスを傾けたときに、第一の領域又は第二の領域、又はその両方が、一連の少なくとも２つの異なる画像を表示するように、細長い画像要素のアレイは構成される。画像は、関連付けられる場合もあり、関連付けられない場合もある。例えば、画像は、デバイスを傾けたときに３次元の物体が見える印象を与える、同一の物体の異なるビューであることができ、または、画像は画像に近づいたり遠ざかったりする“ズーミング”の印象を与える同一の物体の異なるサイズの画像であることができる。別の場合において、画像は、第一の物体のビューから第二の物体のビューへ段階的なステップで変化するように配置することができる（“モーフィング”）。
【００１８】
異なる画像は、異なる色であることもできる。したがって、１つの実施態様において、各々の領域に広がる細長い画像要素が沿う方向に平行な軸周りでセキュリティデバイスを傾けたときに、第一の領域又は第二の領域、又はその両方が、一連の少なくとも２つの異なる色を表示するように、細長い画像要素のアレイは構成される。例えば、各領域により表示される画像は、関連ある方向にデバイスを傾けたときに領域をどのように配置したか、また、傾斜方向に応じて、色が変化することができ、第一の領域に１つの色の変化を生じさせる一方、第二の領域に異なる色の変化を生じさせることができる。
【００１９】
好ましくは、少なくとも１つの観察位置において、第一及び第二の領域の両方は、第一及び第二の領域が同一の外観を有するように、同一の色を表示し、好ましくは肉眼で互いに区別することができない。これは、例えば両方の領域を配置して、１つの観察角度において同一の色で同一の画像を表示すること、及び例えば異なる観察角度において異なる色で同一の画像を表示することにより達成することができる。したがって、デバイスを傾けたときに、全体の画像の１つの部分（領域の１つに対応する）は色が変化する一方、別の領域は色が変化せず、これによって領域間の区別が明らかになる。
【００２０】
特に好ましい例において、それは、その観察角度において、第一の領域の色と第二の領域の色との間のコントラストによって、少なくとも１つの観察角度において見分けることのできる画像を規定する、第一及び第二の領域の相対的な配置であってよい。例えば、画像要素により規定された画像は、空白のない色であってよく、それは、デバイス上の認識できる情報を生じさせる、１つの領域と次の領域との間の境界線である。この情報は、１つ又はそれより多くの（２つの領域の色が一致する）観察角度において隠すことができる。または、情報は、全ての角度において見ることができるが、デバイスを傾けたときに、その周囲とのコントラストの変化を生じさせる。例えば、ビューの１つの角度において、（第一の領域により規定される）情報は白色であってよく、（第二の領域により規定される）その背景は黒色であってよく、一方でビューの別の角度において、（第一の領域により規定される）情報は黒色であってよく、（第二の領域により規定される）その背景は白色であってよい。
【００２１】
別の有利な実施態様において、各々の領域に広がる細長い画像要素が沿う方向に平行な軸周りでセキュリティデバイスを傾けたときに、第一の領域又は第二の領域、又はその両方が動く画像の外観を表示するように、細長い画像要素のアレイは構成される。好ましい例において、各領域の画像を、互いに異なる（最も好ましくは反対の）方向に動くように構成することができる。
【００２２】
特に好ましい実施は、少なくとも１つの観察角度において観察したときに、第一及び第二の領域が、各領域（すなわち両方の領域から）からの画像の部分により作り出された、観察者の肉眼に見分けのつく画像を共に表すように構成され、セキュリティデバイスを第一又は第二の方向のいずれかに平行な軸周りで傾けたときに、細長い画像要素は、領域の１つからの各々の画像の部分が横方向に動いて見えるように、各々の画像の部分の異なるビューを規定する一方で、他の画像の部分は変化しないままである。このことは、２つの領域間の区別が、ビューのある角度（好ましくは、デバイスを一軸上で、すなわちデバイスの垂線に沿って観察したときに）で隠れ、デバイスを傾けたときに現れるため、特に視覚的に効果的である。
【００２３】
全ての実施態様において、細長い画像要素は、画像の任意の数を伝えるように構成することができる（ただし、少なくとも各領域内で少なくとも２つ）。１つの画像要素は、画像要素の各“組”の部分として各画像を備え、１つの画像要素の組は、アレイ中の各集束要素を備える。したがって、領域が、（異なる観察角度において）２つの画像を表示するように構成される場合、例えば、２つの画像要素は各集束要素（２つの画像の各々に属する１つ）の下に与えられる。２つの領域は、同一の画像、又は同数の異なる画像を表示するように構成される必要はないが、このことは、好ましいことが多い。画像は、各々任意の所望の形態をとることができるが、好ましい例において、各画像は文字、数、記号、キャラクター、ロゴ、肖像又は図形の１つを含む。種々の画像は、好ましくは互いに異なるが、それらの１つ又はそれより多く（すなわち、各領域により表示される画像のサブセット）は、少なくとも２つの異なる画像が含まれるものと同一の長さであることができる。各画像要素は、部分、例えば対応する画像のピクセル又はピクセルの線であるであろう。幾つかの好ましい例において、画像の全ては、全ての観察角度において、セキュリティデバイスの領域により表示される共通の画像成分（すなわち“キーライン”）を含む。デバイスを傾けたときに連続的に見える、そのような成分の存在は、互いに異なる角度においてデバイスの外観を比較することと、それによる視覚的効果の変化を評価することにおいて、観察者を補助する。１つの特定の効果的な実施において、共通の画像成分は、領域を取り囲む輪郭であり、その領域の中身は異なる画像間で変化する（例えば色に関して）。したがって、キーラインはフレーミング要素として働くことができる。または、キーラインを、画像の内側部分の周囲の境界、又は画像のセクションとして形成することができる。
【００２４】
幾つかの好ましい実施態様において、画像要素はインクにより規定される。したがって、画像要素を、基材上に単に印刷することができるが、レリーフ構造により画像要素を規定することも可能である。これは、デバイスをより薄く構成することを可能にし、このことは、セキュリティ文書と共に用いるときに特に有益である。好適なレリーフ構造は、基材中又は基材上にエンボス加工又は注型硬化すること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、注型硬化により複製の忠実度がより高くなる。
【００２５】
以下でより詳細に議論されるように、種々のレリーフ構造を用いることができる。しかし、画像要素は、回折格子の構造として画像をエンボス加工／注型硬化することにより作製することができる。画像の異なる部分は、異なる回折色を含む領域を与える、格子（ｇｒａｔｉｎｇ）の異なるピッチ又は配向の使用により区別することができる。代替の（及び／又はさらに差異を生じさせる）画像構造は、モスアイ（例えばＷＯ‐Ａ‐２００５／１０６６０１を参照）等の反射防止構造、ゼロ次元回折構造、Ａｚｔｅｃ構造（例えばＷＯ‐Ａ‐２００５／１１５１１９を参照）として知られる段上表面のレリーフ光学構造、又は単純な散乱構造である。ほとんどの用途の場合、輝度とコントラストを高めるために、これらの構造を部分的に又は完全に金属化することができる。典型的には、各画像要素位置の幅は、５０ミクロン未満、好ましくは４０ミクロン未満、より好ましくは２０ミクロン未満、最も好ましくは５〜１０ミクロンであってよい。
【００２６】
セル当たりの任意の数の画像細片（少なくとも２）を与えることができ、これは、現れることが望まれる異なる画像の数を含む因子に依存する。理論上は、含まれることのできる画像要素位置の数に上限はないが、実際は、画像要素位置の数が増加するにつれて、画像の解像度は低下する。なぜなら、各々の画像の表示に利用できるユニットセル領域の（したがって全体としてのデバイスの）絶対的な割合が減少するからである。また、実際の実施において、１つのユニットセル中で形成することのできる画像要素位置の数は、画像要素を形成することのできる解像度により制限される。
【００２７】
例えば、インクベースの印刷方法を用いて、最小の印刷寸法が１５ミクロンである画像要素を形成する場合、したがって、３０ミクロン幅のユニットセルに関して、最大で２つの画像細片をセルの幅に亘って与えることができる。しかし、（例えば、印刷により画像要素を形成するのではなく、レリーフ構造の使用により）最小の印刷寸法を約１ミクロンのレベルに下げることができることを考慮すると、画像要素の数は、所望の視覚的効果、及び印刷ツールの始まりの間に使うことのできる画像データファイルのサイズにより、制約される可能性がより高いであろう。多数のマトリックス位置を要求するデザイン効果の型としては、アニメーション効果、及び特に連続的かつ水平の視差効果が挙げられる。しかし、そのような場合でさえ、概して、観察者はより小さい角度増分を解像することができないため、傾斜角度当たり１つより多くの画像要素位置を有することの十分な利益はない。実際は、デバイスが、典型的には各直交軸において約３０〜３５度の範囲の観察角度に亘って観察されるため、各ユニットセル中の画像要素細片の数の実際の上限は約３０であり、これにより滑らかな視差効果又はアニメーション効果を達成することができる。しかしこれは、３０ミクロン寸法の集束要素及びユニットセルに関して、寸法が１ミクロンであるデータ要素を形成する能力を要求するであろう。
【００２８】
しかし、実際には、２〜３度の角度幅でさえ、ざらざらしない外観のために十分小さい場合があり、したがって、例えば、データ要素を約３ミクロン寸法で形成することができるという条件で、ユニットセル当たり９又は１１の画像要素は、良好な外観を与える。さらなる因子は、焦点（すなわち、各集束要素により観察者に向けられた画像要素アレイの部分）が、実際に典型的には、３０ミクロンレンズのベース寸法に関して１．５〜２ミクロン以上の有効幅又は直径を有するため、２ミクロン未満の寸法を有する画像要素が分解可能でないことである。したがって、３０ミクロンの集束要素に関して、ユニットセル当たりの好ましい画像細片の最大数は、約１５、１１又は９である。
【００２９】
好ましくは、画像要素のアレイは、集束要素の焦面におおよそ位置する。本発明に係るセキュリティデバイスの典型的な厚みは、５〜２００ミクロン、より好ましくは１０〜７０ミクロンであり、レンズの高さは１〜７０ミクロン、より好ましくは５〜２５ミクロンである。例えば、厚みが５０〜２００ミクロンのデバイスは、運転免許証及び身分証明書の他の形態等のカードにおけるオーバーラミネート等の構造、並びに高度のセキュリティラベル等の他の構造での使用に好適である場合がある。好適な最大の画像要素幅（デバイスの厚みに関連する）は、したがって各々２５〜５０ミクロンである。厚みが６５〜７５ミクロンのデバイスは、例えばポリマー紙幣の窓化及び半窓化領域に亘って位置するデバイスに好適である場合がある。対応する最大の画像要素幅は、したがって各々約３０〜３７ミクロンである。最大厚みが３５ミクロンであるデバイスは、細片、パッチ、又はセキュリティスレッドの形態の紙幣等の文書への応用に好適である場合があり、またレンズ及び画像要素の両方が、文書基材の同一面上に位置するポリマー紙幣に適用されるデバイスも好適である場合がある。
【００３０】
レリーフ構造として画像要素が形成される場合、レリーフ深さは、レリーフの形成に用いられる方法に依存する。レリーフが回折格子により与えられる場合、その深さは典型的には０．０５〜１μｍであり、よりざらざらした非回折レリーフ構造が用いられる場合、レリーフ深さは好ましくは０．５〜１０μｍ、さらにより好ましくは１〜５μｍである。
【００３１】
好ましい例において、集束要素は、レンズ又はミラーであり、有利には、球面又は非球面のフォーカス面を有する。焦点能力は、例えばデバイスを傾けたときに、画像が焦点から出るように見える効果を得るために、異なる方向において異なることができるが、好ましくは、集束要素は、少なくとも２つの直交方向の各々において実質的に等しい焦点能力を有する。特に好ましい実施態様において、集束要素は、全ての方向において光を集束させることができ、球面レンズ及び幾つかの非球面レンズにおける場合のように、全ての方向において実質的に等しい焦点能力を有する（すなわち、各々が無限の回転対称性を有する）場合がある。
【００３２】
集束要素アレイの周期性、したがって個々の集束要素の最大のベース寸法（フットプリント）は、デバイスの厚みと関係があり、好ましくは５〜２００ミクロンの範囲、好ましくは１０〜７０ミクロン、最も好ましくは２０〜４０ミクロンである。これは、２つの寸法の両方に適用される。集束要素のｆ値は、好ましくは０．２５〜１６の範囲、より好ましくは０．５〜１０の範囲である。典型的には、ｆ値は０．７〜８、特に１〜４の範囲である。平凸又は凹レンズに関して、ｆ値は１．０未満であることができない。ｆ値はｆ／Ｄに等しい（ｆは焦点距離、Ｄは集束要素のベース直径である）。ｆがｒ／（ｎ−１）（ｎは屈折率（＝約１．４５〜１．５）であり、ｒは半径である）と近似されるため、ｆ値は２ｒと近似される。平凸又は凹レンズに関して、ｆ値は１．０未満であることができない（Ｄの最大値が２ｒであるため）。集束要素は、種々の方法で形成することができるが、好ましくは熱的エンボス加工又は注型硬化レプリケーションのプロセスを介して作製される。または、ＵＳ‐Ｂ‐６８５６４６２に記載のように、印刷された集束要素を用いることができる。集束要素がミラーである場合、反射層をフォーカス面に適用してもよい。
【００３３】
集束要素は、種々の方法で配置することができる。好ましい例において、集束要素が配置されるグリッドは直交グリッドである（正方形又は矩形）。他の好ましい実施において、集束要素が配置されるグリッドは、（例えば最密の）六角グリッドである。両方の場合において、細長い画像要素は各領域内に１次元の周期性を有する。
【００３４】
上述のように、本発明の実施態様は、集束要素と画像要素との位置合わせをすることなく実施することができる。しかし、係る位置合わせは、得られる視覚的効果をより良好に制御することを可能にするために、ある種の実施態様において好ましい。特に、位置合わせは、観察角度において表示される種々の画像の制御を可能にする。
【００３５】
好ましくは、セキュリティデバイスは、セキュリティスレッド、細片、フォイル、インサート、ラベル又はパッチとして形成される。窓化されたスレッドとして、又は文書中の開口部をカバーする細片として含める周知の技術を用いて、係るデバイスを価値の文書等の物品に適用し、又は組み入れることができる。好ましくは、物品は紙幣、小切手、パスポート、身分証明書、保証書、収入印紙及び価値又は個人情報の保護に関する他の文書から選択される。
【００３６】
または、係る物品は、上記の分類の一体的に形成されたセキュリティデバイスを備えることができる。したがって、好ましい実施態様において、物品は、集束要素と細長い画像要素が各々与えられる対向する面に透明部分を備える基材を含む。
【００３７】
既に記載したように、本発明は、さらに上記に示したようにセキュリティデバイスの製造方法を提供する。
【００３８】
セキュリティデバイスの例はここで記載され、添付の図面に関して比較例と対比される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、セキュリティデバイスの比較例の斜視図である。
【図２】図２は、図１に示されるセキュリティデバイスの部分を通る断面図である。
【図３】図３は、本発明の第一の実施態様によるセキュリティデバイスの斜視図である。
【図４】図４は、図３に示されるデバイスのＸ軸に沿った断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施態様による集束要素と画像要素の配列を概略的に示す。
【図６】図６は、例示的なセキュリティデバイスを示し、異なる観察角度における５人の観察者の位置を示す。
【図７】図７及び８は、本発明の実施態様による、図６に示される５人の観察者の位置から各々観察したときの各々の２つのセキュリティデバイスを示す。
【図８】図７及び８は、本発明の実施態様による、図６に示される５人の観察者の位置から各々観察したときの各々の２つのセキュリティデバイスを示す。
【図９】図９は、第一の例示的なセキュリティ文書に適用された、本発明の実施態様によるセキュリティデバイスのさらなる例を示す。
【図１０】図１０は、第二の例示的なセキュリティ文書に適用された図９のセキュリティデバイスを示す。
【図１１】図１１は、９つの異なる観察位置から見える、本発明の実施態様によるセキュリティデバイスの別の例を示す。
【図１２】図１２ａ及び１２ｂは、本発明の実施態様で用いるのに好適な例示的な集束要素を概略的に示す。
【図１３】図１３ａ及び１３ｂは、本発明のさらなる実施態様による集束要素のアレイと、単一の集束要素を各々示す。
【図１４】図１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、本発明の実施態様による画像要素アレイが基礎とする場合のある４つの例示的なユニットセルを示す。
【図１５】図１５ａ〜１５ｉは、本発明による画像要素を規定するために用いてよいレリーフ構造の種々の例を示す。
【図１６】図１６、１７及び１８は、本発明の実施態様によるセキュリティデバイスを伝える３つの例示的な物品を（ａ）平面図、及び（ｂ）断面図で示す。
【図１７】図１６、１７及び１８は、本発明の実施態様によるセキュリティデバイスを伝える３つの例示的な物品を（ａ）平面図、及び（ｂ）断面図で示す。
【図１８】図１６、１７及び１８は、本発明の実施態様によるセキュリティデバイスを伝える３つの例示的な物品を（ａ）平面図、及び（ｂ）断面図で示す。
【図１９】図１９は、本発明によるセキュリティデバイスを伝える物品のさらなる実施態様を（ａ）前面図、（ｂ）背面図、及び（ｃ）断面図で示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
ＷＯ‐Ａ‐２０１１／０５１６６９に記載された原理に従うレンティキュラーデバイス１の比較例を、ある種の動作の原理を示すために、図１及び２に示す。図１は、遠近法でデバイスを示し、円柱レンズ４のアレイが、透明基材２上に配置されていることがわかる。画像要素アレイ６は、円柱レンズの下の（かつこれと重なり合う）基材２の反対側の面上に与えられる。デバイスは、２つの領域Ｒ1とＲ2を有する。第一の領域Ｒ1において、円柱レンズ４の長尺と画像細片７の長尺は、第一の方向、ここではＹ軸と一致し、一方で第二の領域Ｒ2において、円柱レンズ４の長尺と画像細片８の長尺は、第二の方向、ここではＸ軸と一致する。デバイスの領域Ｒ1のみを示す図２のＸ軸断面に良好に示されるように、画像細片の各々は、Ａ〜Ｇでラベルされた幾つかの画像の１つの部分に対応する。Ｙ軸に沿った領域Ｒ2を通る断面は、同一の構成を示す。
【００４１】
レンティキュラーアレイの各レンズ４の下方において、領域Ａ〜Ｇの各々から１つの画像細片が与えられ、各レンズに関して画像細片の組を形成する。第一のレンズの下方において、細片は、画像Ａ〜Ｇの第一のセグメントに対応し、次のレンズの下方において、細片は画像Ａ〜Ｇの第二のセグメントに各々対応し、以下同様である。各レンズ４は、１つの観察位置から各レンズ４を通して１つの細片だけを観察することができるように、画像細片７／８の面内で実質的に焦点を合わせるように配置される。したがって、いかなる観察角度でも、各領域内で、画像（Ａ、Ｂ、Ｃ等）のうち１つに対応する細片だけが、レンズを通して見えることになる。例えば、図２に示されるように、デバイスの領域Ｒ1を直線上（すなわちＺ軸に平行）で観察したとき、画像Ｄの各細片は、画像Ｄの複合画像が全体として領域により表示されるように見える（観察者Ｏ1）。第一の方向において、デバイスをＹ軸周りで傾けたときには、画像Ｅからの画像細片だけが見え（観察者Ｏa）、反対方向に傾けたときには、画像Ｃからの画像細片だけが見える（観察者Ｏb）。
【００４２】
細片は画像の薄片として配置され、すなわち、細片Ａは全て１つの画像からの薄片であり、細片Ｂ、Ｃ等に関して同様である。結果として、領域を傾けたときに、一連の異なる画像が見えることになる。画像は関連付けられる場合もあり、関連付けられない場合もある。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、領域内の２つの画像を有する。または、領域内の画像は、細片間で横方向にずらされた一連の画像であることができ、画像が動くように見えるようなレンティキュラーアニメーション効果を生じさせる。同様に、画像から画像への変化により、より複雑なアニメーション（例えば、画像の部分が準連続的に形態において変化する）、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）、又はズーミング（画像が次第に大きくなるか又は小さくなる）を生じさせることができる。
【００４３】
したがって、記載されるように、デバイスをＹ軸周りで傾けたときに、領域Ｒ1はレンティキュラー効果を表示する。しかし、領域Ｒ2におけるレンズ４及び画像細片８の配向は、同一の傾ける動きが、領域Ｒ2中の任意のレンティキュラー効果をもたらさないようなものである。同様に、デバイスを直交方向（すなわちＸ軸周り）で傾けたときに、領域Ｒ2は、レンズが異なる画像細片８からの光を観察者に向けるようなレンティキュラー効果を表示する一方で、このとき領域Ｒ1は変化しない。この２つの領域からの同一の傾ける動きに対する異なる応答を用いることで、特徴的な視覚的効果を有するデバイスを作り出すことができる。
【００４４】
しかし、少なくともある程度、的確なレンズ４を対応する画像細片７／８と揃える必要があるため、図１及び２に示されるデバイスは、製造することが複雑であり、かつ費用が高い。配列が正確でない（例えば、Ｙ軸に沿って並んだレンズが、Ｘ軸に沿って並んだ画像細片と重なり合っている）場合、所望の光学的効果は減少し、又は最悪の場合には消滅する。高度な位置合わせに関するこの必要性は、偽造者に対するさらなる障壁として働くという点で利点であることができる一方で、所望の視覚的効果をより容易に達成することのできる、より経済的なデバイスに対する必要がある。
【００４５】
図３は、本発明の第一の実施態様によるセキュリティデバイス１０の例を示す。また、デバイスは、２つの領域Ｒ1及びＲ2に分けられるが、当然任意の数の係る領域を含むことができる。上記のように、集束要素１４のアレイは、透明基材１２のある面上に与えられ、画像要素アレイ１６は他の面上に与えられる。しかし、ここでは集束要素１４は規則的な直交グリッドパターンで配置された（半）球面レンズの形態をとるが、他の実施態様において集束要素１４はミラーであることができる。集束要素は、好ましい場合は非球面の焦面を有することもできる。したがって、各集束要素１４は、少なくとも２つの直交方向、例えばＸ軸と平行、及びＹ軸と平行に光を集束させることができる（実際に、球面及び非球面レンズはＸ‐Ｙ平面内の全ての方向において光を集束させることができる）。領域Ｒ1とＲ2における集束要素１４は、好ましくは同一の型であるが、記載されるように、各領域において、集束要素が、２つの直交方向において光を集束させることができるという条件で、このことは必須ではない。しかし、両方の領域における集束要素の同一の型の使用が好ましく、好ましくは同一の型の集束要素の連続する規則的なアレイが、両方の領域に亘って使用される。
【００４６】
したがって、領域Ｒ1とＲ2との区別は、集束要素アレイからの外観でなくてよいが、画像要素のアレイ１６により規定される。デバイスの第一の領域において、細長い画像要素１７は、ここではＹ軸に平行である第一の方向Ｄ1に沿って並び、一方で第二の領域Ｒ2において、細長い画像要素１８は、ここではＸ軸に平行な第二の方向Ｄ2に沿って並ぶ。第一及び第二の方向Ｄ1及びＤ2は、互いに直交する必要はないが、これは、以下で議論するように好ましいということに留意されたい。Ｄ1又はＤ2のどちらの方向も、集束要素１４が配置されたグリッドの直交方向と揃う必要はないが、集束要素１４が、下にある画像要素の細長い方向と垂直な方向（すなわち、細長い画像要素が、各領域において周期的である方向）に光を集束させることができるという条件で、任意の相対的な配向をとることができる。集束要素１４が、Ｘ‐Ｙ平面における任意の方向に光を集束させることができる場合（球面及び非球面レンズ等）、レンズに対する細長い画像要素の配向についての制限はない。これは、反球レンズに関して常に正しいが、トロイダルレンズ、例えば、正確な焦点が、２つの直交方向において達成されるのみである結果を有する、焦点の面の２つの直交する焦点軸を有するものに関してはそうではない。間の方向において、焦点は極めて望ましくない非点収差となる。
【００４７】
異なる観察角度におけるデバイス１０の外観は、Ｘ軸に沿ったデバイス１０を通る断面である図４に関してさらに記載されるが、明確性の向上のために、画像要素細片１７／１８の数は、レンズ当たり２つ（領域Ｒ1において１７ａ及び１７ｂ／領域Ｒ2において１８ａ及び１８ｂ）に減らした。したがって、各レンズ１４に関して、領域Ｒ1において２つの細長い画像要素１７ａ及び１７ｂの対応する組１６ａ／領域Ｒ2において１８ａ及び１８ｂがある。しかし、動作の原理は変化しないままである。デバイスを第一の観察者Ｏaの位置から観察したとき、実線で示された光線により示されるように、第一の領域Ｒ1において、共に第一の画像を作り出す画像要素１７ｂからの光が観察される。同時に、デバイスの領域Ｒ2における画像細片１８ａの１つの組からの光はまた、観察者Ｏaに向けられ、領域Ｒ1における画像と関連付けられる場合があり、又は、関連付けられない場合がある、別の画像を形成する。Ｙ軸周りで第二の観察者Ｏbの位置へデバイスを傾けたとき、破線で示された光線により示されるように、領域Ｒ1において、画像要素１７ａからの光は、この領域において、このとき異なる画像が目に見えるように、観察者に向けられる。一方で、領域Ｒ2において、画像細片１８ａから作り出された同一の画像は、この領域が変化しないで見えるように、観察者Ｏbに対して依然として表示されている。
【００４８】
直交方向の周りで（すなわちＸ軸周りで）デバイスを傾けた場合、領域Ｒ1の外観が変化しないままである一方、ここでは領域Ｒ2は、細片１８ａ及び１８ｂ各々により規定された画像間のレンティキュラー推移を表示することが理解されるであろう。
【００４９】
したがって、２つの領域Ｒ1及びＲ2は、同一の傾ける動きに対して異なる応答を作り出し、それによって、例が以下で与えられる独特の視覚的な効果を作り出すことができる。これは、任意のアライメントを必要とすることなく、集束要素の同一の型（及び配向）を、デバイスの両方の領域において用いることができるため、細長い画像要素の集束アレイ１４とアレイ１６との高度な位置合わせの正確性を必要とすることなく達成される。例えば、デバイス１０に亘って、レンズの連続する規則的なアレイ又は他の集束要素を用いることができ、異なる領域は、適用された細長い画像要素、及びその方向により主に規定される。
【００５０】
図５は、画像要素の配列と、本発明の実施態様によるレンズアレイに対するその位置を示す。図３の場合のように、ここではレンズアレイ１４は、レンズの直交グリッドであり、その各々は、実質的に正方形のフットプリント１４ａを有する。５つのレンズ（Ｘ軸方向において）×３つのレンズ（Ｙ軸方向において）のアレイが示される。画像要素アレイ１６は、繰り返しのユニットセル１６ａ（各レンズに関して画像要素の“組”に対応する）を基礎とし、この例において、レンズのフットプリント１４ａと実質的に同一の形状及びサイズであるが、このことは必須ではない。また、５つのユニットセル１６ａ（Ｘ軸方向において）×３つのユニットセル（Ｙ軸方向において）のアレイが示される。
【００５１】
ユニットセル１６ａに規定されるのは、細長い画像要素１７（領域Ｒ1において）及び１８（領域Ｒ2）の数である。この例において、各ユニットセルは、半分に分けられて２つの細長い画像要素１７ａ、１７ｂ（領域Ｒ1において）と１８ａ、１８ｂ（領域Ｒ2において）を規定する。デバイスの第一の領域Ｒ1において、画像要素１７ａ及び１７ｂの長手方向は、デバイスのＸ軸と一致する。各ユニットセル１６ａの上側の部分をとる画像要素１７ａが、画像Ｎの部分を伝える一方、各ユニットセルの下側の半分において、画像要素１７ｂは、別の画像Ｓの部分を伝える。デバイスの第二の領域Ｒ2において、各ユニットセルの左側半分の画像要素１８ａは、別の画像Ｗの部分を伝える一方、各ユニットセル１６ｂの右側半分において、画像要素１８ｂは、第四の画像Ｅの部分を伝える。
【００５２】
したがって、観察者Ｏaの位置から観察者Ｏbの位置へＸ軸周りでデバイスを傾けたとき、領域Ｒ1が、画像Ｓから画像Ｎへレンティキュラー推移を起こすように見える一方、領域Ｒ2は、変化しないように見える。代わりに観察者Ｏcの位置から観察者Ｏdの位置へＹ軸周りでデバイスを傾けたとき、デバイスの第一の領域Ｒ1が変化しないように見える一方、領域Ｒ2は、画像Ｅから画像Ｗへの変化を表示する。Ｘ‐Ｙ平面内にある幾つかの他の軸周りでデバイスを傾けた場合、領域Ｒ1とＲ2の両方は、その各々の画像間の推移を同時に示す（ただし、切り替えが同じ傾斜角度において生じるとは限らない）。
【００５３】
独特の視覚的効果を表示するこの原理を利用する、本発明の実施態様によるセキュリティデバイスの幾つかの例が、ここで記載される。参考のために、図６は、示された面内にある例示的なセキュリティデバイス１０と、５人の例示的な観察者Ｏ1、Ｏa、Ｏb、Ｏc及びＯdの位置とを概略的に示す。観察者Ｏ1は、軸上の観察位置を表す（すなわちデバイスはＺ軸と平行に観察される）。観察者Ｏa及びＯbは、デバイスをＸ軸周りで回転させた間の２つの観察位置を表し、同様に観察者Ｏc及びＯdは、デバイスをＹ軸周りで回転させた間の２つの観察位置を表す。
【００５４】
図７は、セキュリティデバイス１０の例と、図６に示される５つの位置の各々から観察したときのその外観とを示す。表記“１０（Ｏ1）”は、観察者Ｏ1の位置からのデバイス１０の外観を示し、同様に、表記“１０（Ｏa）”は、観察者Ｏaの位置からのデバイスの外観を示し、他も同様である。図７の例において、デバイス１０は、２つの領域Ｒ1及びＲ2を含み、その各々は実質的に矩形であり、２つの領域は、示されたように互いに接する。２つの領域が互いに接する必要はないが、このことは、２つの領域の外観を直接的に比較することができるために好ましいことを理解されたい。第一の領域Ｒ1において、細長い画像要素は、（図５の領域Ｒ1に示されるように）デバイスのＸ軸と一致した長軸を有し、一方で領域Ｒ2において、細長い画像要素は、（図５の領域Ｒ2の場合のように）Ｙ軸と一致した長軸を有する。簡易化のために、図７において、種々の観察角度において各領域により表示される異なる画像は空白のない色として示され、その色は、ある画像から別の画像へ変化する。しかし、これは、現実である必要はなく、実際は、各画像は、画像要素の適切な選択により、例えば記号、文字、数、ロゴ又は他の図形を示すことができることを理解されたい。
【００５５】
観察者Ｏ1の位置から軸上で観察したとき、各領域内の集束要素により観察者に向けられた画像細片に各々依存して、領域Ｒ1は第一の色として見え、領域Ｒ2は異なる色で見える。Ｘ軸周りで観察者Ｏaの位置へデバイスを傾けたとき、領域Ｒ1の外観が、観察者にこのとき向けられる画像細片の異なる組により規定された第二の色（すなわち、第二の画像）へ変化する一方、領域Ｒ2の外観は変化しない。同様に、Ｘ軸周りで反対方向にデバイスを傾けたとき（観察者Ｏb）、領域Ｒ1の色が第三の色（すなわち第三の画像）へ変化する一方、同様に領域Ｒ2の外観は、実質的に一定のままである。したがって、２つの領域間のコントラストは、傾きが生じたときに変化するように見える。
【００５６】
Ｙ軸周りで観察者Ｏcの位置へデバイスを傾けたとき、領域Ｒ1が軸上の観察位置に対して変化しないままである一方、領域Ｒ2は、外観において第四の色（すなわち第四の画像）へ変化する。Ｙ軸周りで観察者Ｏdの位置へ反対方向にデバイスを傾けたとき、同様に領域Ｒ1の外観が変化しないままである一方、領域Ｒ2の外観は、第五の色（すなわち第五の画像）へ変化する。また、２つの領域間のコントラストは、したがって変化するように観察される。
【００５７】
本例において、各領域Ｒ1及びＲ2は、３つの異なる色（又は画像）間の外観において変化することに留意されたい。これは、各領域（例えば、各レンズに関して、領域Ｒ1において、観察者Ｏaにより見られる明るい色（第一の画像）に対応する１つの画像細片、観察者Ｏ1により見られる中間の色（第二の画像）に対応する第二の画像細片、及び観察者Ｏbにより見られる暗い色（すなわち第三の画像）に対応する第三の画像細片）中のユニットセル中の（少なくとも）３つの対応する画像細片を与えることにより、それぞれ達成することができる。または、観察位置の１つ又はそれより多くの位置において把握される色が、各組（ユニットセル）を含む２つの隣接する画像要素からの光の混合を受け取る観察者の結果であってよい。例えば、画像要素アレイが図５に示されるようなものである場合、軸上の位置から観察したとき、それは観察者に向けられた２つの画像要素１７ａ及び１７ｂの交差部分の領域であり、両方の画像からの成分を組み合わせた混ざった画像をもたらす。両方の画像が空白のない色である場合、これは、中間の色をもたらす。
【００５８】
図７の例において、領域Ｒ1及びＲ2の外観は、示された全ての観察位置において互いに異なり、好ましくは全ての可能な観察位置において異なる。しかし、他の実施態様において、２つの領域が、１つ又はそれより多くの観察角度において同一の外観を共有する（すなわち同一の画像を示す）場合、有利である。異なる観察者Ｏ1、Ｏa等により見られたときに、デバイス１０の外観が上記のように示される、係るデバイスの例が図８に示される。
【００５９】
本例において、第一の領域Ｒ1は、星の形状を有する第二の領域Ｒ2を接して取り囲む実質的に矩形の領域である。また、本例において、種々の傾斜角度において各領域により示された画像は、空白のない色であるが、このことは必須ではない。観察者Ｏ1の位置から軸上でデバイスを観察したとき、背景領域Ｒ1が、本構成において観察者に向けられる各組内の第一の画像細片により決定されるように、第一の色で見える一方、星型形状の領域Ｒ2は、その領域中の関連ある画像細片により決定されるように、第二の異なる色を有するように見える。Ｘ軸周りで観察者Ｏaの位置へデバイスを傾けたとき、背景領域Ｒ1は、第一の色から第二の色へ色が変化する一方、星型形状の領域Ｒ2の外観は変化しない。なぜならば、上記のように、領域Ｒ1において、細長い画像要素はＸ軸と一致するが、第二の領域Ｒ2において、それらはＹ軸と一致するからである。星型領域Ｒ2の存在は、したがって隠され、星の記号は消えたように見える。明確性のために、図８に示された星型形状の輪郭は、実際には見えても見えなくてもよいことに留意されたい。
【００６０】
同様に、本実施態様において、Ｘ軸周りで観察者Ｏ1の位置から観察者Ｏbの位置へデバイスを傾けたとき、同様に星型形状の記号の存在が隠されるように、領域Ｒ1の色は星型形状の領域Ｒ2の色と一致するように変化するように見える。この推移のシーケンスは、例えば、領域Ｒ1中の各集束要素に対応する組中の少なくとも３つの細長い画像要素を配置することにより達成することができ、最中心が、観察者Ｏ1により見られる明るい背景色を表示する一方、２つの外側の要素が、各々観察者Ｏa及びＯbにより見られる暗い色を表示する。
【００６１】
軸上の観察位置に戻ると、Ｙ軸周りで観察者Ｏcの位置へデバイスを傾けたときに、背景の領域Ｒ1の外観が変化しない一方、星型の領域Ｒ2の外観は、軸上の観察位置から見られる第二の色から第一の色、すなわち背景の領域Ｒ1の色と一致する色へ変化する。したがって、星型形状の領域Ｒ2の存在は再び隠される。同様に、Ｙ軸周りで観察者Ｏdの位置へ反対方向にデバイスを傾けたとき、同一の変化が起こる。また、この推移のシーケンスは、領域Ｒ2の各組における適切な色の少なくとも３つの細長い画像要素を配置することにより与えることができる。
【００６２】
図８の実施態様において、領域Ｒ1及びＲ2の形状が、協働して、ここでは、異なる観察角度において多かれ少なかれ見えるようになる星形の記号である情報の項目を規定することが理解されるであろう。２つの領域の色は、情報の項目の存在を隠すように、少なくとも１つの観察角度において一致することが好ましいが、このことは必須ではなく、図７の実施態様のように、２つの領域は、一貫して（異なる観察角度において変化する）コントラストを表すことができる。さらに、示された例において、情報の項目は、軸上の位置で観察することができ、デバイスを傾けたときにそれは消える。しかし、他の例において、反対の配列が好ましい場合がある（すなわち、情報の項目が軸上の観察位置において隠され（この配向において２つの領域の色が一致する）、傾けたときに現れる場合）。
【００６３】
図９は、１つの角だけが図に示された例示的なセキュリティ文書１００に適用されたセキュリティデバイス１０のさらなる実施態様を示す。セキュリティデバイス１０は、ここではセキュリティ文書１００の表面に適用されたラベル又はパッチの形態をとるが、他の組み入れる技術が可能であり、これを以下に記載する。軸ＸとＹが、セキュリティデバイス１０の参照のフレームを規定する一方、Ｎ、Ｅ、Ｓ、Ｗとして記載される直交方向は、以下の記載のように文書１００の主要な傾け方向を規定する。
【００６４】
本例において、セキュリティデバイス１０は、４つの領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4を含み、それらは互いに離間してデバイス１０の中心の周りの十字を形成し、４つの領域は、その内側の角においてのみ互いに接触している。デバイスの各領域は、上記の実施態様のように、Ｘ及びＹ軸と揃った直交グリッドに従って配置された集束要素１４のアレイを伝える。また、個々の集束要素１４は、例えば球面又は非球面レンズであることができる。領域Ｒ1及びＲ3において、レンズアレイの下にある各々の細長い画像要素は、Ｘ軸に沿って並べられる（図９においてレンズ要素１４当たり画像要素１７が２つだけ示される一方、実際は、典型的にこれより多くの画像要素があることに留意されたい）。本例において、任意のある特定の観察角度において観察者に向けられる画像要素の各組は、組み合わさって、ここでは山形紋の記号の形をとる画像Ｉを示す。種々の一連の画像細片により形成された異なる画像は、領域Ｒ1及びＲ3に沿ったＹ軸方向での異なる位置において、同一の山形紋の記号を示す。したがって、Ｎ‐Ｓ方向に文書１００を傾けたとき（すなわち、Ｘ軸周りでデバイス１０を傾けたとき）、領域Ｒ1及びＲ3において、細長い画像要素１７の異なる組が見えるようになり、山形紋は矢印Ｍにより示されるように、Ｙ軸に沿ったデバイス１０の中心へ向かって、又はこれから離れて動くように見える。好ましくは、画像細片は、領域Ｒ1及びＲ3の各々における山形紋の画像が、互いに反対方向に動く、すなわち両方の山形紋が、デバイス１０の中心に向かって同時に動き、またデバイス１０の中心から離れて同時に動くように構成される。
【００６５】
一方で、領域Ｒ2及びＲ4において、細長い画像要素１８は、Ｙ軸と平行に配置され、また、組み合わさって、各場合において山形紋Ｉの画像を表す。したがって、上記のＸ軸周りで傾ける動きをデバイスにさせたとき、領域Ｒ2及びＲ4は、いずれのレンティキュラーモーション効果も示さない。
【００６６】
Ｗ‐Ｅ方向に文書１００を傾けたとき（すなわち、Ｙ軸周りでデバイス１０を傾けたとき）、逆が当てはまる。ここでは、領域Ｒ1及びＲ3が変化しないように見える一方、領域Ｒ2及びＲ4は、レンティキュラーモーション効果を示す。また、領域Ｒ2及びＲ4において、同時に２つの山形紋がデバイス１０の中心に向かって各々動くように見え、又はデバイス１０の中心から離れて各々動くように見えるように、傾けた際に、山形紋の画像Ｉが互いに反対方向に動くように、アニメーションが設計されることが好ましい。図柄に純粋に依存するため、アニメーション効果はいずれの方向においても起こることができることを理解されたい。
【００６７】
図９の例において、デバイス１０は、例えばホログラム又はＤＯＶＩＤ画像要素の形をとることができるホログラフィー生成構造２１、２２、２３、２４及び２５をさらに備える。示されたラベルの構成において、ホログラフィー及びレンティキュラーデバイスは、別々の領域にある。しかし、本例は、純粋に例であり、例えばホログラフィー生成構造２１、２２、２３、２４及び２５は、中心バンド又は細片に位置することができ、レンティキュラー領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、各側に位置することができることを理解されたい。または、レンティキュラーデバイスにより与えられた画像、及びホログラフィー生成構造により与えられた画像は、単一の画像の成分を各々与えることにより、単一の画像へ一体化されることができる。
【００６８】
レンティキュラー効果が、Ｎ‐Ｓ方向に文書を傾けたときに選択された領域においてだけ観察され、直交するＷ‐Ｅ方向に傾けたときに他の領域においてだけ観察される、図９に示されたもの等の配列は、利点を有する。なぜなら、意図された効果を容易に描写することができ、したがって文書を扱う人は、意図されたセキュア効果が示されたかどうかについて確信することができるからである。しかし、他の好ましい実施態様において、デバイスの領域の少なくとも１つにおいて、セキュリティ文書のＮ‐Ｓ又はＷ‐Ｅ軸と一致しない方向に画像要素の長軸を配置することは有利である場合がある。この場合において、デバイスをそれらの方向のいずれかに傾けたときに、領域はレンティキュラー効果を示す。例えば、特に好ましい例において、領域の１つ又はそれより多くは、Ｎ‐Ｓ及びＷ‐Ｅの方向に対して４５度で並んだ細長い画像要素を有してよい。セキュリティ文書が南北又は東西にだけ傾けられる傾向があるため、したがって領域は全ての傾けで動くように見える可能性がある。
【００６９】
図９のデバイスと同一の構成を有するが、セキュリティ文書１００’に対して回転した係るデバイスの例が、図１０に示される。Ｎ‐Ｓ方向又はＷ‐Ｅ方向にデバイス１０を傾けると、４つの領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4の全ては、山形紋のレンティキュラー動き効果を示す。また、４つの山形紋の全てが、デバイスの中心に向かって同時に動くように見えるように、画像要素が構成されることが好ましい。
【００７０】
さらなる実施態様において、細長い画像要素の各々の組が、互いに９０度ではないが、幾らか別の（ゼロでない）角度である２つの領域を与えることが有利である場合がある。例えば、図９及び１０に示された２つのデバイスを、中心のホログラフィー要素２４の周りに配置された、隣り合う領域が、互いに４５度の角度を形成する８つのレンティキュラー領域を有する単一のデバイスに組み合わせることができる。Ｎ‐Ｓ又はＷ‐Ｅ文書方向のいずれかの周りでデバイスを傾けたとき、図９に元々示されたデバイス領域は、上述のように同一の効果を表示し、領域の１対は、動き及び他の変化しない状態を表示する一方で、図１０の領域の４つ全ては、動きを表示する（但し、この動きは傾ける方向と一致する領域の外観速度と異なる外観速度を有してよい）。もちろん、任意の他の方向において配置された細長い画像要素を有する領域（例えば、３０度間隔、６０度間隔等）を用いて異なる効果を得ることができる。好ましくは、少なくとも１対の直交する細長い画像要素を含む領域が含まれるが、これは必須ではない。
【００７１】
直交しない方向に沿って並んだ画像要素を有する領域が望ましい場合がある別の例は、ある領域が２つの他の領域間の境界、又はある領域の周りの外周を形成するものである。係る場合において、境界又は外周を形成する領域中の画像要素が、各側の１つ又は複数の領域中の画像要素と直交しない角度にあることは、望ましい場合がある。この場合において、主要な効果を見ることが要求される２つの直交方向のいずれにデバイスを傾けても、境界又は外周の領域はレンティキュラー効果を示す。同じことが、１つ又は複数の他の領域に直接隣接しなくてよいフレーミング要素に適用される。例えば、図９の実施態様において、デバイス１０の端部は、薄い境界領域２９（これに沿って集束要素及び対応する細長い画像要素を配置して別の活性なレンティキュラー領域（図に示されていない）を形成する）を備えることができる。ここでは、画像要素は０でない角度でｘ及びｙ軸（例えば４５度）と一致してよく、この場合において、Ｎ‐Ｓ及びＷ‐Ｅ方向にデバイスを傾けたときにレンティキュラー効果が表示される。画像要素は、例えばデバイスを傾けたときに、境界領域の色の切り替わりを表示するように構成することができる。
【００７２】
図１１は、本発明の実施態様によるセキュリティデバイス１０の別の例を示し、この場合における９つの異なる観察位置からのその外観が示される。上述のように、表記“１０（Ｏ1）”は、上記図６に示された観察者の位置を参照して、観察者Ｏ1の位置からのデバイス１０の外観を示す。図１１は、図６に示されていない観察者Ｏe、Ｏf、Ｏg及びＯhにより見られる外観を含むことに留意されたい。しかし、明らかであるように、これらは観察者Ｏa及びＯd間、Ｏd及びＯb間等の中間の観察位置を表す。
【００７３】
本例において、デバイス１０は、図７に示されるものと同様の方法で、互いに隣接する２つの領域Ｒ1及びＲ2を含む。２次元の集束要素１４のアレイは、デバイスの両方の領域に亘って広がり、上記の実施態様のように、これは例えば球面又は非球面レンズ又はミラーのアレイの形態をとってよい。第一の領域Ｒ1において、細長い画像要素１７ａ及び１７ｂがＸ軸と一致する一方で、第二の領域Ｒ2において、細長い画像要素１８ａ及び１８ｂはＹ軸と一致する。また、明確性のために、図は、各レンズ要素に関して２つの画像細片１７ａ及び１７ｂのみを示すが、実際はより多くが与えられてよい。レンズ１４の下の領域Ｒ1における画像細片が、ここでは数字“１０”を表す画像Ｉの上側の半分を規定する一方、画像細片１８ａ及び１８ｂは、同一の画像の下側の半分を規定する。したがって、観察者Ｏ1の位置から軸上でデバイスを観察したとき、領域Ｒ1により表示される画像と、領域Ｒ2により表示される画像は、共に数字“１０”を形成する。Ｘ軸周りで観察者Ｏaの位置へデバイスを傾けたとき、領域Ｒ1はレンティキュラー効果を示し、この場合において、それはデバイスの上に向かって動く画像の上半分（すなわち、数字“１０”の上半分）を示すように見え、それと、変化しないままである領域Ｒ2における画像の下半分との間のギャップを残す。これは、細長い画像要素１７ａ及び１７ｂを用いて数字１０の同一の部分の画像を規定する（ただし、デバイスのＹ軸に沿った異なる位置において）ことにより達成される。同様に、Ｘ軸周りで観察者Ｏbの位置へ反対方向にデバイスを傾けた場合、第一の領域Ｒ1は、数字１０の上半分が下方向へシフトするように見えるレンティキュラー効果を示す。それによって、圧縮された数字“１０”の全体の印象を与え、一方で領域Ｒ2は変化しない。
【００７４】
観察者Ｏ1の軸上の観察位置に戻ると、Ｙ軸周りで観察者Ｏc又はＯdの位置へデバイスを傾けたとき、第一の領域Ｒ1は変化しないままである一方、領域Ｒ2に表示される画像は左又は右へ動くように見え、数字１０の二等分が、互いにずれる印象を与える。
【００７５】
図１１は、観察者Ｏe、Ｏf、Ｏg及びＯhにより観察されるような、両軸周りで同時に傾けたときの効果も示す。
【００７６】
デバイスを単に傾けることと、軸上で観察したときに、記号“１０”に見えるものが、次いで、簡易な、予め決定した方法において分割されることを観察することとにより、セキュリティ効果の存在を決定することが容易であることは、図１１から容易にわかるであろう。図１１に示される例において、デバイスを垂直に用いたときに、記号“１０”は完全である。しかし、画像とレンズとの位置合わせは、デバイスを傾けたときに、記号“１０”が異なる観察条件において見えるように調節することができる。
【００７７】
概して、レンズ１４と画像細片１６との位置合わせは、これが、例えば図１１の実施態様において使用されるような観察角度において表示される画像の制御を可能とするため、望ましい。しかし、位置合わせは必須ではなく、実施態様にいずれかにおいて省略することができる。
【００７８】
上述のように、好ましい例において、個々の集束要素は球面又は非球面の焦面を有してよい。しかし、このことは、図１２に示されるように、各集束要素のフットプリントが円形であることを要求しない。図１２ａは、説明のために、球面Ｓと、１４でラベルされた表面の３次元のセグメントを示す。これは、図１２ｂに分解して示され、球面の部分がレンズ要素１４の焦面ｆｓを形成する一方で、下にあるフットプリントｆｐは、セグメントの寸法に従う正方形又は矩形であることができることがわかる。このように集束要素を形成することは、アレイが、直交グリッド上で各集束要素間の十分なギャップなしに密に詰まることを可能にする。
【００７９】
しかし、他の場合において、円形（又は長円形）のフットプリントを有する集束要素を用いてよく、そのような実施態様の例が図１３において示される。ここでは、図１３ｂは半球である個々の集束要素１４を示す。係る要素を、図３に示されるように直交グリッド上に配置することができるが、要素間に残るギャップのため、図１３ａに示されるように六方最密グリッド中に係る要素を配置することが好ましい場合がある。上記の実施態様のいずれかに記載のように、細長い画像要素を配置することができる。
【００８０】
上述のように、図を最もわかりやすくするために、レンズ当たり２つの細長い画像要素の提供を示す一方、実際は、異なる傾斜角においてより多くの異なる画像を示すように、より多くの画像細片を与えてよい。図１４は、デバイスの領域のいずれかにおいて用いることのできる画像要素アレイ１６のユニットセル１６ａの幾つかのさらなる例を示す。図１４ａにおいて、ユニットセル１６ａは、各々の長軸がデバイスのＹ軸と一致した３つの細長い画像要素１７ａ、１７ｂ及び１７ｃを含む。画像要素１７ａが、画像Ｐの部分を伝える一方、画像要素１７ｂは、画像Ｑの部分を伝え、画像要素１７ｃは、画像Ｒの部分を伝える。対応するレンズ要素がユニットセル１６ａの中心にあると仮定すると、軸上でデバイスを観察したとき、画像Ｑが表示されるように要素１７ｂが見える一方、Ｙ軸周りでデバイスを傾けたとき、表示される画像は、ある方向において画像Ｐに、他の方向において画像Ｒに切り替わる。Ｘ軸周りでデバイスを傾けたとき、このユニットセルを有するデバイスの領域は、何の変化も表示しない。
【００８１】
図１４ａにおいて示されるように、画像要素が互いに接することは概して好ましいがこれは必須ではなく、図１４ｂはその場合ではないユニットセル１６ａの例を示す。ここでは、３つの画像要素１７ａ、１７ｂ及び１７ｃは、互いに平行に与えられるが、接触はしておらず、各要素の長軸はＸ軸と一致している。ここでは、各画像要素は、デバイスの対応する領域が、（図８の実施態様における領域Ｒ1により表示される変化と同様に）Ｙ軸周りで傾けたときに色間の変化が見えるように、単一の空白のない色である。
【００８２】
上記の実施態様の大部分において、細長い画像要素はデバイスのＸ又はＹ軸と一致しており、特に、集束要素のグリッド配列と一致している。しかし、これは必須ではなく、集束要素が垂直方向に光を集束させることができるという条件で、画像細片は、任意の方向に沿って並ぶことができる。これは、例えば集束要素が球面又は非球面レンズである場合に当然であるであろう。したがって、図１４ｃは、軸Ｄm及びＤnがデバイスのＸ軸及びＹ軸と一致していない画像要素アレイ１６のユニットセル１６ａの例を示す。この場合において、Ｘ軸又はＹ軸周りでデバイスを傾けたとき、示された領域は常にレンティキュラー効果を示すが、これは異なる方向Ｄnに沿ってデバイスを傾けたときに抑制される。
【００８３】
最後に、画像要素アレイが直交する配列を基礎とする必要はないが、ユニットセルは、例えば図１４ｄに示される平行四辺形又はひし形等の直交しない形状を取ることができ、この場合において、ある領域内で、挙動の２つの極致（すなわち、強いレンティキュラー効果とレンティキュラー効果がないこと）が観察される周りで傾ける方向は、９０°以外の幾つかの角度により離間されてよいことも理解されたい。例えば、図１４ｄに示される例において、２つの細長い画像要素は、方向Ｄdに沿って並び、デバイスは、Ｘ及びＹ軸の各々の周りで傾けたときにレンティキュラー効果を示すが、方向Ｄdに沿って傾けたときは示さない。
【００８４】
上記の実施態様の多くが、第一及び第二のデバイスの領域のみを参照する一方、実際は所望のデバイスの複雑さに応じて、多数の領域を与えることができることを理解されたい。各領域は、他の領域の各々と異なる（平行でない）方向に沿って配置されたその細長い画像要素を有することができる。しかし、多くの場合において領域のサブセットは、それらが同一の傾ける方向に応答するように、同一の方向（すなわち互いに平行）に配置された細長い画像要素を有してよい。これは、例えば、１つより多くの領域により情報の項目を形成する図８の方法で、一連の文字／数又は複雑なロゴ又は他の図形が、領域間のコントラストによって規定される場合に適切である場合がある。また、図１１の実施態様等の各領域が空白のない色以外の画像を表示する実施態様において、２つより多くの領域により、傾けたときに２つより多くのセクションに分かれるように見える（例えば図１１に示される画像“１０”等）。
【００８５】
上記の例の全てにおいて、画像要素（細片）は、種々の異なる方法で形成することができる。例えば、画像要素はインクで形成することができ、例えば基材１２上又は基材１２に続いて隣接して位置する下側の層上に印刷される。しかし、他の例において、画像要素は、レリーフ構造により形成することができ、これに好適な種々のレリーフ構造を図１５に示す。したがって、図１５ａは、画像要素（ＩＭ）の画像領域、例えば図９に示される山形紋の画像Ｉを形成する画像要素１７及び１８の網掛けの領域を、エンボス又はくぼみ領域の形で示す一方で、エンボスでない部分は要素の画像のない（ＮＩ）領域に対応する。図１５ｂは、デボス線又は突起の形で要素の画像領域を示す。
【００８６】
別のアプローチにおいて、レリーフ構造は、回折格子（図１５ｃ）の形であることができ、又はモスアイ／微細ピッチ格子（図１５ｄ）であることができる。画像要素が回折格子により形成される場合、したがって画像の異なる画像部分（１つの画像要素内又は異なる要素において）を、特性が異なる格子により形成することができる。この違いは、格子又は回転のピッチにあってよい。これは、上記のメカニズムを通じてアニメーション等のレンティキュラー光学効果をも示す多色回折画像の達成のために用いることができる。例えば、図９の山形紋の画像Ｉを作り出す画像要素が、各要素に関して異なる回折の跡を描くことによって作り出される場合、図９のデバイスを傾けたときに、画像の色が異なる回折格子のために次第に変化する間に、ある画像から別の画像へのレンティキュラー推移が上記のように生じる。異なる回折格子を用いて、図７及び８に関連して上述したような異なる色の領域を作り出すこともできる。係る格子を描くのに好ましい方法は、電子ビーム描画技術又はドットマトリックス技術の使用である。
【００８７】
モスアイ／微細ピッチ格子の係る回折格子は、図１５ｅ及びｆ各々に示されるように、図１５ａ及びｂのもの等のくぼみ又は突起上に位置することもできる。
【００８８】
図１５ｇは、色収差補正効果を与える単純な散乱構造の使用を示す。
【００８９】
さらに幾つかの場合において、図１５ａのくぼみはインクにより与えることができ、又は、図１５ｂ中のデボス領域又は突起は、インクにより与えることができる。文字は、図１５ｈに示され、そこではインク層１００は、突起１１０上に与えられる。したがって、各画像要素の画像領域は、図３に示される項目１２等の透明基材上に与えられた樹脂層において、適切に作られた領域又は突起を形成することにより作り出すことができる。これは、例えば注型硬化又はエンボス加工により達成することができる。色インクを次いで、典型的にはリソグラフィー、フレキソグラフィー又はグラビア印刷プロセスにより作られた領域に移す。幾つかの例において、幾つかの画像要素は１種の色で印刷することができ、他の画像要素を第二の色で印刷することができる。また、この方法において、上記のレンティキュラーアニメーション効果を作り出すためにデバイスを傾けたとき、画像は、観察者が１つの視点から他の視点へ移動する際に、色が変化して見える。別の例において、デバイスの１つの領域における画像要素の全てを、１種の色で与えることができ、次いでデバイスの別の領域において、全てを異なる色で与えることができる。
【００９０】
最後に、図１５Ｉは、Ａｚｔｅｃ構造の使用を示す。
【００９１】
さらに、画像及び画像のない領域は、異なる要素の型の組み合わせにより規定することができ、例えば画像領域はモスアイ構造により形成することができ、一方で画像のない領域は格子により形成することができる。または、画像及び画像のない領域は、異なるピッチ又は配向の格子により形成することもできる。
【００９２】
画像要素が、主に格子又はモスアイ型の構造で形成される場合、レリーフ深さは、典型的には０．０５ミクロン〜０．５ミクロンである。図１５ａ、ｂ、ｅ、ｆ、ｈ及びｉに示されるもの等の構造に関して、突起／くぼみの高さ又は深さは、好ましくは０．５〜１０μｍの範囲、より好ましくは１〜２μｍの範囲である。突起又はくぼみの典型的な幅は、図柄の性質により規定されるものであるが、典型的には１００μｍ未満、より好ましくは５０μｍ未満、いっそうより好ましくは２５μｍ未満である。画像要素のサイズ、したがって突起又はくぼみのサイズは、要求される光学的効果の型、集束要素のサイズ及び所望のデバイスの厚みを含む因子に依存する。例えば、集束要素の直径が３０μｍである場合、各画像要素は約１５μｍ幅又はそれ未満であってよい。または、滑らかなアニメーションに関して、できるだけ多くのビューを有することが好ましく、典型的には少なくとも３つ、理想的には３０個のビューを有することが好ましい。この場合において、要素（及び関連する突起又はくぼみ）のサイズは、０．１〜６μｍであるのがよい。理論上は、含むことのできる画像要素の数に制限はないが、実際は、デバイスの表面積のさらに減少した割合が、各画像の表示に使用可能であるため、数が増加すると表示される画像の解像度が下がる。
【００９３】
しかし、実際は、画像要素は形成され、画像要素の幅は、２つの因子、すなわち、集束要素（例えばレンズ）アレイのピッチ、及び各レンズのピッチ又はレンズのベースの幅内で要求される画像要素の数により直接的に影響を受ける。しかし、前者はまたレンティキュラーデバイスの厚みにより間接的に決定される。なぜならば、平凸レンズアレイの焦点距離（レンズの凸部が空気に接しており、かつ上塗りされていないとみなす）は、式ｒ／（ｎ−１）により見積もられる（式中、ｒは曲率半径であり、ｎはレンズ樹脂の屈折率である）。後者は、典型的に１．４５〜１．５の値を有するため、レンズの焦点距離を２ｒと見積もってよいであろう。密に詰まったレンズアレイに関して、レンズのベース直径はレンズのピッチよりごくわずかに小さく、ベース直径の最大値が２ｒであることができるため、レンズのピッチの最大値は、レンズの焦点距離に近似する値２ｒ、したがってデバイス厚みに近いことになる。
【００９４】
例を与えるために、紙幣に組み入れられてよいセキュリティスレッド成分に関して、レンティキュラー構造の厚み、したがってレンズの焦点距離は、望ましくは３５μｍ未満である。本発明者らが目標とする厚み、したがって焦点距離は３０μｍであると仮定する。有することのできる最大のベース直径は、上記議論からレンズの焦点距離３０μｍに近似される２ｒに等しい。この状況において、（焦点距離／レンズベース直径）に等しいｆ値は、１にきわめて近い。レンズのピッチは、レンズの直径より数μｍだけ大きい値を有するように選択することができる‐本発明者らはレンズのピッチに関して３２μｍの値を選択する。２チャンネルのレンティキュラーデバイスに関して（すなわち、ユニットセル当たり２つの画像要素細片）、２つの画像細片を３２μｍに適合させる、すなわち、各細片は１６μｍ幅とする必要があるということになる。係る細片又はライン幅は、セキュリティ印刷産業でさえ、印刷解像度がよくても５０〜３５μｍレベルまで下がることが明らかとなっている、フレキソグラフィー、リソグラフィー（湿式、乾式及びＵＶ）又はグラビア印刷等の従来のウェブベースの印刷技術の解像度を既によく下回っている。同様に、４チャンネルのレンティキュラーに関して、印刷解像度の問題は、印刷したライン幅の要求がより厳密となる、８μｍ（本例において）まで落ち、以下同様である。
【００９５】
結果として、画像要素のインクベースの印刷に関して、与えられた構造の厚みに関するレンズのベース直径を最大にするために、レンズのｆ値は好ましくは最小であるのがよい。例えば、３より大きいｆ値を選択すると、結果としてレンズのベース直径は３０／３すなわち１０μｍになる。そのようなレンズは、回折及び屈折特性の境界にある‐しかし、本発明者らがそれを主に回折デバイスであると考えている場合であっても、レンズのピッチを１２μｍとみなす場合がある。２チャンネルのデバイスの場合を再び考えると、わずか６μｍの画像細片を印刷することが必要であり、４チャンネルのデバイスに関しては、わずか３μｍの細片幅が必要である。従来の印刷技術は、係る高い解像度を達成するために、概して適合していない。しかし、画像要素の形成に好適な方法としては、ＷＯ‐Ａ‐２００８／０００３５０、ＷＯ‐Ａ‐２０１１／１０２８００及びＥＰ‐Ａ‐２４６０６６７に記載のものが挙げられる。
【００９６】
これは、画像細片を与えるために回折構造を用いる場合においても主要な解像度の利点を与える：インクベースの印刷は、概して反射によるコントラスト及び光源の不変性に関して好ましいが、最新のｅビームリソグラフィー等の技術により１μｍ又はそれより小さい幅まで下がった回折画像細片を作り出すことができ、係る超高解像度構造は、ＵＶ注型硬化技術により効率的に複製することができる。
【００９７】
上述のように、デバイス１０の厚みは、集束要素のサイズに直接的に関係するため、透明層１２の厚みを選択したときに光学形状を考慮に入れなければならない。好ましい例において、デバイスの厚みは５〜２００ミクロンである。この範囲の上限における“厚み”のデバイスは、身分証明書及び運転免許証等の文書、並びにラベル及び類似のものに組み入れるのに好適である。紙幣等の文書に関して、より薄いデバイスが上記のように望まれる。該範囲の下限において、制限は、係る効果を伴う傾向のある、例えば１０ミクロン未満のベース直径のレンズ（したがって焦点距離は約１０ミクロン）、特に、５ミクロン未満（焦点距離が約５ミクロン）に集束要素直径が減少するときに生じる回折効果により設定される。したがって、係る構造の厚みの制限は、約５〜１０ミクロンの間にあると考えられる。
【００９８】
画像要素を形成するレリーフ構造の場合において、これらは、好ましくはレンズアレイ１４に対して基材１２の反対側の好適な樹脂層にエンボス加工され、又は注型硬化される。レンズアレイ１４自体は、キャスト硬化又はエンボス加工プロセスにより作製することもでき、又はＵＳ‐Ｂ‐６８５６４６２に記載のように、好適な透明基質を用いて印刷することができる。周期性、したがってレンティキュラー集束要素の最大のベース直径は、好ましくは５〜２００μｍ、より好ましくは１０〜６０μｍ、よりいっそう好ましくは２０〜４０μｍの範囲である。レンティキュラー集束要素のｆ値は、好ましくは０．１〜１６、より好ましくは０．５〜４の範囲である。
【００９９】
上記の実施態様において、集束要素がレンズの形をとっていた一方で、全ての場合において、これらは集束ミラー要素のアレイにより置換することができる。好適なミラーは、例えば注型硬化又はエンボス加工レンズレリーフ構造に対し、好適な金属等の反射層を適用することにより形成することができる。ミラーを用いる実施態様において、画像要素アレイは、半透明であるのがよく、例えば、ミラーに光を到達させるのに十分に低い曲線因子を有し、したがって画像要素間のギャップをさかのぼって反射する。例えば、入射光の少なくとも５０％が画像要素アレイを通過する２つの経路上の観察者へ反射して戻るように、曲線因子は１／√２未満である必要がある。
【０１００】
上記の種類のセキュリティデバイスを、真正性検査が望まれる任意の物品に組み入れ、又は適用することができる。特に、係るデバイスは、紙幣、パスポート、運転免許証、小切手、身分証明書等の価値の文書に適用し、又は組み入れてよい。
【０１０１】
セキュリティデバイス又は物品は、細片又はパッチの場合のように、セキュリティ文書のベース基材の表面に全体的に各々配置することができ、又は文書基材の表面で部分的にだけ見えるようにする（例えば、窓付きセキュリティスレッドの形）ことができる。セキュリティスレッドは、現在では世界の紙幣、並びに証明書、パスポート、トラベラーズチェック及び他の文書の多くに存在する。多くの場合において、スレッドは部分的に埋め込まれ、又は窓付き形態で与えられ、そこでは、スレッドは紙にじぐざぐに織り込まれ、ベース基材の片面又は両面の窓において見える。いわゆる窓付きスレッドで紙を製造する１つの方法は、ＥＰ‐Ａ‐００５９０５６で見ることができる。ＥＰ‐Ａ‐０８６０２９８及びＷＯ‐Ａ‐０３０９５１８８は、紙基材への幅広く部分的に露出したスレッドの埋め込みに関して異なるアプローチを記載する。幅広いスレッド、典型的には２〜６ｍｍの幅を有するスレッドは、特に、ここで開示したような光学的に変動するデバイスのより良好な使用を可能にする、追加の露出したスレッド表面領域として有用である。
【０１０２】
セキュリティデバイス又は物品は、最終的なセキュリティ基材の両側から見ることができるように、その後紙又はポリマーベース基材に組み入れられてよい。そのような方法でセキュリティ要素を組み入れる方法は、ＥＰ‐Ａ‐１１４１４８０及びＷＯ‐Ａ‐０３０５４２９７に記載されている。ＥＰ‐Ａ‐１１４１４８０に記載の方法において、セキュリティ要素の片面は、基材の片面に全体的に露出しており、この場合、それは部分的に埋め込まれ、基材の他の面における窓において部分的に露出する。
【０１０３】
セキュリティ文書のセキュリティ基材の作製に好適なベース基材は、紙及びポリマーを含む任意の従来の材料から形成してよい。基材のこれらの型の各々において、実質的に透明な領域を形成する技術は、当分野で知られている。例えば、ＷＯ‐Ａ‐８３００６５９は、基材の両側に隠蔽性コーティングを含む透明基材で形成されるポリマー紙幣を記載する。隠蔽性コーティングは、透明な領域を形成する基材の両側の局所的な領域において除去される。この場合において、透明基材は、セキュリティデバイスの一体的な部分であることができ、又は、別個のセキュリティデバイスを、文書の透明基材に適用することができる。ＷＯ‐Ａ‐００３９３９１は、紙基材中の透明な領域の作製方法を記載する。紙基材における透明な領域を形成する他の方法は、ＥＰ‐Ａ‐７２３５０１、ＥＰ‐Ａ‐７２４５１９、ＷＯ‐Ａ‐０３０５４２９７及びＥＰ‐Ａ‐１３９８１７４に記載されている。
【０１０４】
セキュリティデバイスは、部分が紙基材中に形成された開口部に位置するように、紙基材の片面に適用されてもよい。係る開口部を製造する方法の例は、ＷＯ‐Ａ‐０３０５４２９７で見ることができる。紙基材の片面における開口部で見え、かつ紙基材の他の面上で全体的に露出したセキュリティ要素を組み入れる別の方法は、ＷＯ‐Ａ‐２０００／３９３９１で見ることができる。
【０１０５】
価値の係る文書、及びセキュリティデバイスを組み入れる技術の例は、図１６〜１９を参照して記載される。
【０１０６】
図１６は、価値５０の例示的な文書を、ここでは紙幣の形態で示す。図１６ａが紙幣を平面図で示す一方、図１６ｂは、線Ｘ‐Ｘ’に沿った断面における同一の紙幣を示す。この場合において、紙幣は、透明基材５１を有するポリマー（又はポリマー／紙の混合）紙幣である。２つの隠蔽層５２ａ及び５２ｂは、白色インク等の隠蔽性コーティングの形をとってよい、又は、基材５１に積層された紙の層であることができる透明基材５１の片面に適用される。
【０１０７】
隠蔽層５２ａ及び５２ｂは、セキュリティデバイスが位置する範囲内の窓を形成する、領域５５に亘って除去される。図１６ｂの断面に良好に示されるように、集束要素５６のアレイは、透明基材５１のある面に与えられ、対応する細長い画像要素アレイ５７は、基材の反対側の面に与えられる。集束要素アレイ５６及び画像要素アレイ５７各々は、少なくとも２つの領域Ｒ1及びＲ2が規定されるように、各々開示された実施態様のいずれかに関して上記で記載されたようなものである。レンズアレイ５６の側から文書を見たとき、上述のレンティキュラー効果を、デバイスの傾きに応じて見ることができる。本実施態様の修正において、画像要素アレイ５７に亘る窓の全て、又は部分に亘って続く隠蔽層５２ｂにより、窓５５は半窓であることができる。この場合において、窓は透明ではないが、依然としてその周囲と比較して想定的に半透明であってよい（又はそうでなくてよい）。紙幣は、一連の窓又は半窓を含んでもよい。この場合において、細長い画像要素により規定されたセキュリティデバイスの異なる領域は、光学的効果が、ある方向に傾けたときに窓のある組において観察され、次いで第二の方向に傾けたときに窓の第二の組において観察されるように、一連の半窓に沿って変わることができる。
【０１０８】
図１７において、紙幣５０は、セキュリティスレッドの形でセキュリティ物品６０を備えた従来の紙ベースの紙幣であり、セキュリティ物品６０は、紙５３及び５４の部分がスレッドの各面にあるように、紙にセキュリティ物品６０が部分的に埋め込まれるように、紙の作製の間に挿入される。これは、ＥＰ００５９０５６に記載された技術により実施することができ、そこでは、紙は紙の作製プロセスの間に窓領域において形成されないため、紙幣の窓領域６５中のセキュリティスレッドを露出させる。または、窓領域６５は、例えばスレッドの挿入後にこれらの領域において紙の表面を磨くことにより形成してよい。セキュリティデバイスはスレッド６０上に形成され、それはある面上に与えられたレンズアレイ６１、及び他の面に与えられた画像要素アレイ６２を備える透明基材６３を含む。図中で、レンズアレイ６１は、スレッドの各露出した領域間で不連続であるように示されているが、実際は、典型的にはこれは現実でなく、セキュリティデバイスはスレッドに沿って連続して形成される。または、幾つかのセキュリティデバイスは、スレッドに沿って互いに離間することができ、各々により、異なる又は同一の画像が表示される。１つの例において、任意のある方向において、２つの窓が傾きに応じて異なる効果を表示するように、第一の窓は、デバイスの第一の領域Ｒ1を含むことができ、第二の領域は、デバイスの第二の領域Ｒ2を含むことができる。例えば、領域Ｒ1が、Ｘ軸周りで文書５０を傾けたときに、レンティキュラー効果を示すように構成されてよい一方、領域Ｒ2は変化しないままであり、領域Ｒ2が、Ｙ軸周りで文書５０を傾けたときに、レンティキュラー効果を示すように構成されてよい一方、領域Ｒ1は変化しないままである。または、例えば、図１０の実施態様と同様に、傾きに応じて両方の窓がレンティキュラー効果を作り出すように、細長い画像要素を、Ｘ及びＹ軸に対してゼロでない角度の（異なる）方向に沿って並べることができる。
【０１０９】
また、図１８において、紙幣５０は細片要素又は挿入部６０を備える従来の紙ベースの紙幣である。細片６０は、透明基材６３を基礎とし、紙５３と５４の２つの層の間に挿入される。セキュリティデバイスは、細片基材６３のある面上のレンズアレイ６１、及び他の面上の画像要素アレイ６２により形成される。また、少なくとも２つの領域Ｒ1及びＲ2は、細長い画像要素の配向により規定される。紙の層５３及び５４は、セキュリティデバイスを見せる領域６５に亘って開口部を備えており、この場合において、それは細片６０の全体に亘って存在してよく、又は開口領域６５内に局在化することができる。
【０１１０】
図１９（ａ）及び（ｂ）が各々の文書の表面及び裏面を示し、図１９（ｃ）が、線Ｚ‐Ｚ’に沿った断面である、さらなる実施態様が図１９に示される。セキュリティ物品６０は、上記の実施態様のいずれかによるセキュリティデバイスを含む、細片又はバンドである。セキュリティ物品６０は、ＥＰ‐Ａ‐１１４１４８０に記載の方法により、繊維基材５３を含むセキュリティ文書５０中に形成される。細片は、それが、文書のある面上で完全に露出するように、セキュリティ文書中に組み入れられ（図１９（ａ））、文書の反対側の面上の１つ又はそれより多くの窓６５で露出する（図１９（ｂ））。また、セキュリティデバイスは、細片６０上に形成され、それはある面上に形成されたレンズアレイ６１、と、他の面上に形成された少なくとも２つの領域Ｒ1及びＲ2において規定された画像要素アレイ６２とを備える透明基材６３を含む。
【０１１１】
または、類似する構成を、開口部６５を備える紙５３を与えること、及び開口部６５に亘って紙５３のある面上に細片要素６０を接着させることにより達成することができる。開口部は、紙の作製中に形成してよく、又は、例えばダイカット若しくはレーザーカットによって紙の作製の後に形成してよい。
【０１１２】
概して、文書にセキュリティデバイスを伝える細片又はパッチ等のセキュリティ物品を適用したとき、レンズと接着剤との間の接触がレンズを使えなくする可能性があるため、レンズ側ではなく、文書基材に結合した画像要素アレイを伝えるデバイスの面を有することが好ましい。しかし、接着剤を、コートされていないレンズアレイの意図した窓ゾーンを残すパターンとしてレンズアレイに適用することができ、次いで細片又はパッチが位置合わせ（基材の機械方向において）に適用されるため、コートされていないレンズ領域は、基材の穴又は窓と位置合わせされる。ある面から観察したときに、デバイスは光学的効果を呈するのみであるため、窓領域に亘って適用することが特に有利ではなく、実際は、それを非窓化基材に亘って適用することができることも留意に値する。同様に、ポリマー基材の文脈において、デバイスは半窓の位置に配置されるのによく適している。
【０１１３】
本発明のセキュリティデバイスは、任意の層中の検出可能な材料の導入、又は別個の機械が読み取り可能な層の導入により、機械の読み取りを可能にすることができる。外部刺激に対して反応する検出可能な材料としては、以下に限定されないが、蛍光、りん光、赤外吸収、サーモクロミック、フォトクロミック、磁性、エレクトロクロミック、導電性及びピエゾクロミック材料が挙げられる。
【０１１４】
さらなる光学的可変デバイス又は材料は、薄膜干渉要素、液晶材料及びフォトニック結晶材料等のセキュリティデバイスに含まれることができる。係る材料は、フィルミック層の形態、又は印刷によるアプリケーションに好適な着色材料のようなものであってよい。これらの材料が透明である場合、それらは本発明のセキュリティ特性のように、デバイスの同一の領域において含まれてよく、または、それらが不透明である場合、デバイスの別個の横方向に離間した領域に位置してよい。
【０１１５】
セキュリティデバイスは、本発明のセキュリティ特性から横方向に離間した金属層を含んでよい。金属層の存在は、機械の読み取りが可能な暗い磁性層の存在を隠蔽するために用いることができる。磁性材料がデバイスに組み入れられたとき、磁性材料に任意のデザインを適用することができるが、一般的な例としては、暗号化された構造を形成するための磁性トラムラインの使用、又は磁性ブロックの使用が挙げられる。好適な磁性材料としては、酸化鉄顔料（Ｆｅ2Ｏ3又はＦｅ3Ｏ4）、バリウム若しくはストロンチウムフェライト、鉄、ニッケル、コバルト及びこれらの合金が挙げられる。この文脈において“合金”としては、ニッケル：コバルト、鉄：アルミニウム：ニッケル：コバルト等の材料が挙げられる。ニッケルフレーク材料を用いることができ、さらに鉄フレーク材料が好適である。典型的なニッケルフレークは、横方向の寸法が５〜５０ミクロンであり、かつ厚みが２ミクロン未満である。典型的な鉄フレークは、横方向の寸法が１０〜３０ミクロンであり、かつ厚みが２ミクロン未満である。
【０１１６】
別の機械読み取りが可能な実施態様において、透明磁性層をデバイス構造内の任意の位置に組み入れることができる。あるサイズの磁性材料の粒子の分布を含み、かつ磁性層が透明性を維持する濃度で分布した好適な透明磁性層は、ＷＯ０３０９１９５３及びＷＯ０３０９１９５２に記載される。
【０１１７】
負又は正の印を磁性層又は任意の好適な隠蔽層において作り出してよい。制御下で、金属が存在せず、領域を明確に規定した、部分的に金属化した／脱金属化したフィルムを製造する１つの方法は、ＵＳ‐Ｂ‐４６５２０１５に記載のようなレジスト及びエッチング技術を用いて領域を選択的に脱金属化することである。類似の効果を達成するための他の技術は、例えばアルミニウムを、マスクを通して真空蒸着することができ、又はエキシマ−レーザーを用いてプラスチックキャリアとアルミニウムの複合細片からアルミニウムを選択的に除去することができる。金属領域は、代替的にＥｃｋａｒｔにより販売されるＭｅｔａｌｓｔａｒ（登録商標）インク等の金属外観を有する金属効果インクの印刷により与えてよい。
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
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【図１３（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
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【図１４（ａ）】
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【図１４（ｂ）】
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【図１４（ｃ）】
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【図１４（ｄ）】
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【図１５】
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【図１６（ａ）】
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【図１６（ｂ）】
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【図１７（ａ）】
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【図１７（ｂ）】
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【図１８（ａ）】
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【図１８（ｂ）】
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【図１９（ａ）】
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【図１９（ｂ）】
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【図１９（ｃ）】
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