(57)【要約】本発明は、光学セキュリティシステムに関しており、このシステムは、パターン化された異方性光学特性を有する光学素子を備え、情報が上記光学素子の上記パターンに符号化され暗号化される。上記システムは更に、パターン化された偏光子を備え、上記偏光子において、上記パターンは上記光学素子に記憶された上記情報が暗号の復号化をされ得るようなものである。
2018528091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学セキュリティシステムであって、
−  パターン化された異方性光学特性を有する光学素子（３５、３９、４８、３３）と、ここで情報が前記光学素子の前記パターンで符号化されかつ暗号化される、及び
−  前記光学素子に組み込まれた前記情報が、前記光学素子の第１の位置及び第２の位置で暗号の復号化及び符号の復号化をされ得るように、前記光学素子の同じ側の前記両方の位置に配設され得るパターン化された偏光子（４１、４９、６０）と、
を含む、
上記光学セキュリティシステム。
【請求項２】
前記暗号化は、暗号化マップ（２０、２５）及び関連する暗号化アルゴリズムに基づいており、同一の前記暗号化マップが、前記情報を前記光学素子内に符号化するところの前記パターンを暗号化するために、及び前記パターン化された偏光子の前記パターンを規定するために用いられる、
請求項１に記載の光学セキュリティシステム。
【請求項３】
前記暗号化マップは、暗号化されるべき前記情報の１部分を含まない、
請求項２に記載の光学セキュリティシステム。
【請求項４】
前記パターン化された偏光子は、回転なしで前記第１の位置から前記第２の位置にシフトすることができ、その結果、前記光学素子の前記パターンに記憶された前記画像は前記第１の位置で暗号の復号化をされて第１の外観を提供し、そして前記暗号化された画像は前記第２の位置で暗号の復号化をされて第２の外観を提供する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学セキュリティシステム。
【請求項５】
前記パターン化された偏光子の前記第２の位置で暗号の復号化をされた前記画像は、前記第１の位置で前記暗号の復号化をされた画像と比較して逆のコントラストで現れる、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学セキュリティシステム。
【請求項６】
前記パターン化された偏光子は、周期的変調を含む、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学セキュリティシステム。
【請求項７】
前記光学素子の前記パターン化された異方性光学特性は、前記複屈折性（３５、３９、３３）を指し、前記パターンは、前記光軸の異なる方向を有する領域を含む、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学セキュリティシステム。
【請求項８】
前記光学素子の前記パターン化された異方性光学特性は、前記素子を直線偏光子として機能させる前記光学吸収（４８）を指し、前記パターンは、様々な偏光方向を有する領域を含む、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学セキュリティシステム。
【請求項９】
前記適用された暗号化マップ（２０、５０、５１、５２、５３、２５）は周期的構造を含む、
請求項２〜８のいずれか１項に記載の光学セキュリティシステム。
【請求項１０】
前記適用された暗号化マップ（２０）は２方向における周期的構造を含む、
請求項９に記載の光学セキュリティシステム。
【請求項１１】
前記適用された暗号化アルゴリズムは、前記暗号化マップの少なくとも１つの領域に関して、角度の連続的な変化を記述している、
請求項２〜１０のいずれか１項に記載の光学セキュリティシステム。
【請求項１２】
前記適用された暗号化マップ（５０、５１、２５）は、矩形のストライプを含む、
請求項２〜１１のいずれか１項に記載の光学セキュリティシステム。
【請求項１３】
前記光学素子及び前記偏光子は、同一の基板上に配置されている、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学セキュリティシステム。
【請求項１４】
前記基板は銀行券である、
請求項１３に記載の光学セキュリティシステム。
【請求項１５】
光学素子の上方又は下方に配置されたパターン化された偏光子を第１の位置から第２の位置へシフトさせることによって請求項１〜１４のいずれか１項に記載のセキュリティシステムの光学素子を分析する方法であって、
前記複数の位置は、前記光学素子に組み込まれた情報が暗号の復号化をされ且つ符号の復号化をされ得るように両位置において選択される、
上記方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のセキュリティシステムにおいて使用される光学素子内の情報を符号化及び暗号化する方法であって、
−  光学情報をリターダ又は偏光子のための配向パターンの形態に符号化するところの元のパターン（３０、３８、４５、３４）を設計すること、
−  暗号化マップ（２０、５０、５１、５２、５３、２５）及び関連するアルゴリズムを含む暗号化スキームを、前記符号化された情報を更に暗号化するために前記元のパターンに適用すること、
−  前記光情報を暗号化するために用いられたような同じ又は別の暗号化アルゴリズムと共に、前記暗号化マップを用いて、非パターン化の直線偏光子又は円偏光子に適用されるべきパターン（４１、４９、６０）を設計すること、
を包含する、上記方法。
【請求項１７】
追加の工程として、
−  光学素子としてのリターダ又は偏光子が、前記暗号化された元のパターンを有するように製作されること、
−  パターン化された直線偏光子又は円偏光子が、非パターン化の直線偏光子又は円偏光子に適用されるように設計された前記パターンを有するように作られること、
を包含する、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配向パターンに符号化及び暗号化された情報を有する異方性光学特性を持つ光学素子と、情報を暗号復号化し且つ符号復号化するための別の偏光子とを含む光学セキュリティ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パターン化された異方特性を有する光学素子は、例えば局所的に異なる光軸方向を有する重合又は架橋された液晶を含む層を含む光学素子として公知である。そのような層は、例えば架橋性の液晶材料を局所的に異なる配向方向を示す配向層の上に塗布することによって調製される。液晶材料は、下部の配向層の局所的な配向方向を選び、そして次に配向を固定するように架橋される。
【０００３】
局所的に異なる配向方向を有する配向層は、光の偏光に敏感な材料の層が直線偏光に曝されるところの光配向技術によって容易に作成され得る。パターン化された配向は、光配向層の異なる領域の露光のために光の偏光方向を変えることによって達成される。詳細な方法及び適切な材料は、例えば、国際公開第2009/112206号に記載されている。
【０００４】
国際出願公開（ＷＯ 98/52077）は、パターン化された異方性層を有する高度な光学セキュリティ装置を開示しており、情報内容は、光学素子と分析器との間で共有されている。例えば、パターン化された光学リターダは、画像の一部を表し、一方、残りの画像は偏光子内の配向パターンに符号化される。偏光子がパターン化されたリターダの上方又は下方に正確に配置されている場合にのみ、完全な画像が見えるようになる。所望の位置からの偏光子の何等かの平行移動及び／又は回転に対しては、完全な情報はもはや見ることができない。完全な情報内容の１部分は偏光子に記憶されているので、そのような符号化された偏光子は、所望の情報を視覚化するためにのみ使用することができる。そのような装置は、したがって、各設計又は画像が完全な情報を復元するために異なる偏光子を必要とするので、非常に高度のセキュリティアプリケーションに主として使用される。
【０００５】
セキュリティ用途に関する多くの光学的効果が知られているけれども、偽造防止のための光学的セキュリティ要素における新規な特徴に対する一定の必要性が依然として存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、高度のセキュリティを提供する、独自の特徴を有する光学セキュリティ装置又はシステムを提供することである。更なる目的は、そのような装置を製造するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によると、光学セキュリティシステムであって、
−  パターン化された異方性光学特性を有する光学素子と、ここで情報が上記光学素子の上記パターンで符号化されかつ暗号化される、及び
−  上記光学素子に組み込まれた上記情報が、上記光学素子の第１の位置及び第２の位置で暗号の復号化及び符号の復号化をされ得るように、上記光学素子の同じ側の上記両方の位置に配設され得るパターン化された偏光子と、
を含む、上記光学セキュリティシステムが提供される。
【０００８】
上記光学素子と上記偏光子は、同じ基板上に配置し得る。好ましくは、上記基板は紙幣である。
【０００９】
上記パターン化された偏光子は、直線偏光子又は円偏光子であってもよい。本発明による好ましい円偏光子は、直線偏光子及び配向パターンを有する１／４波長リターダを含む。本発明による好ましい直線偏光子は、好ましくは液晶材料中に埋め込まれた配向二色性染料を含む。上記直線偏光子は、配向パターンを有する直線偏光子及び半波長リターダによっても得ることができる。
【００１０】
上記光学素子内の上記情報の暗号化は、上記偏光子内の上記パターンを規定するために適用される暗号化マップに基づく。上記暗号化マップは上記情報の一部が組み込まれていないので、上記同じパターン化された偏光子は、異なる情報を有する光学素子を暗号の復号化に用い得る。
【００１１】
本発明の文脈において、暗号化マップとは、暗号化アルゴリズムの幾何学的割り当てを意味する。同じ暗号化マップを使用して、上記光学素子内の配向パターンを暗号化し、上記偏光子内に上記パターンを規定する。
【００１２】
暗号化アルゴリズムとは、上記光学素子及び上記偏光子に適用されるべき変換の種類を意味する。上記光学素子と上記対応する偏光子についてのアルゴリズムは、互いに異なり得る。好ましくは、上記アルゴリズムは、上記光学素子及び上記対応する偏光子に対して適用される。
【００１３】
暗号化スキームという用語は、上記暗号化マップ及び上記関連する暗号化アルゴリズムを含む暗号化の記述を指すために使用される。
【００１４】
情報の符号化及び復号化という用語は、可視情報の光学素子の配向パターンへの変換、及びその逆のことを指す。例えば、観察時に暗く見える光学素子内の領域は第１の異方性方向を有し、明るく見える領域は第２の異方性方向を有する。グレーレベルを符号化するために、中間の異方性の方向を調整することができる。異方性光学素子における情報の符号化及び復号化は、局所的に異なる配向方向を有する架橋又は重合した液晶材料の層のような、当該技術分野において既知の方法及び材料を使用する。このような光学素子は、標準のパターン化されていない直線又は円偏光子を使用して観察することができる。このような要素とは対照的に、本発明による装置において用いられる上記光学素子内の上記パターンは、追加的に暗号化され、それは非パターン化の直線又は円偏光子内の元の情報を暴露するのを防止する。
【００１５】
本発明による暗号化スキームは、上記パターン（これ以降、元のパターンと呼ばれる）に適用され、上記暗号化スキームは、パターン化された異方性光学素子の状態において情報を符号化し、そこから非パターン化の直線又は円偏光子を用いた観察によって上記情報が現わされ得る。上記元のパターンは、光学素子の製造中に、例えば配向層に適用され、後に暗号化スキームに従って変更されてもよい。しかし、光学素子内でのパターン生成は、暗号化されたパターンから開始することが好ましい。パターンの暗号化は、例えば、暗号化スキームを上記元のパターンに適用することによって得られる配向パターンを計算することによって、コンピュータソフトウェアによって行うことができる。この場合、上記元のパターンは光学素子の如何なる部分にも決して適用されないが、理論的な中間構造体としてのみ使用されている。
【００１６】
本発明によれば、光学素子内のパターンを暗号化するために使用される暗号化マップは、偏光子におけるパターンを規定するためにも使用される。したがって、暗号化マップは、光学素子と関連するパターン化された偏光子との間のリンクを形成する。
【００１７】
上記パターンによって符号化された情報は隠され、偏光子で観察された場合にのみ可視であるので、上記元のパターンを有する異方性光学材料のパターン化の技術の状態は、既に高度のセキュリティを構成する。本発明による暗号化は、情報の復元には暗号鍵を備えている偏光子を必要とするので、セキュリティレベルを追加的に高める。
【００１８】
異方性光学特性は、光学吸収又は複屈折を指し得る。この特性は、ＵＶ光、可視光及び赤外光をカバーする範囲内の任意の波長であり得る。
【００１９】
異方性光学特性が上記光学吸収である場合、光学素子は直線偏光子として働き、上記パターンは異なる偏光方向を有する領域を含む。高度の偏光は通常は必要でない。
【００２０】
異方性光学特性が上記複屈折である場合、上記パターンは光学軸の異なる配向方向を有する領域を含む。
【００２１】
本発明による光学セキュリティシステムは、上記光吸収のパターンと上記複屈折のパターンとの両方を有する光学素子を含み得る。
【００２２】
本発明による光学セキュリティシステムにおいて符号化され且つ暗号化された情報は、人間の観察者によって視覚化され認識されることができる。上記パターン化された異方性光学素子に記憶された情報の暗号の復号化及び符号復号化は、例えば、上記パターン化された異方性光学素子に対して上記パターン化された偏光子を配置及び／又は移動させることによって、そして得られた光学情報を電子的に記録又は表示することによって機械によって行われる。電子システムはまた、真正性の自動検証のために、暗号の復号化且つ符号の復号化された情報の光学的外観を参照画像と比較し得る。
【００２３】
本発明は、添付の図面によって更に説明される。図面は単なる例であり、本発明を理解するのを助けるが、決して本発明の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１のａ）は、光情報について符号化し且つ本発明の方法によって更に暗号化され得る例示的な配向パターンを示す。図１のｂ）は、関連する暗号化アルゴリズムに従って、ａ）のパターンに適用され得る一般的な暗号化マップを示す。
【図２】暗号化マップ及び暗号化アルゴリズムを使用した単純な画像の符号化及び暗号化を説明するものであり、光学素子は反射で動作されるパターン化リターダを含む。
【図３】図２と同じ暗号化マップ及び暗号化アルゴリズムを使用する別の画像の符号化及び暗号化を説明するものであり、光学素子は反射で動作するパターン化リターダを含む。
【図４】、図２と同じ画像及び同じ暗号化マップの符号化及び暗号化を説明するが、パターン化された偏光子を含む光学素子を有する別の暗号化アルゴリズムを説明する。
【図５】周期的な変調を伴う暗号化マップの実施例を示す。
【図６】パターン化されたリターダの１実施例を示しており、リターダの上方又は下方に配設されたパターン化された偏光子を特定の方向にシフトさせることによって、正及び負のコントラストで画像を観察することができる。
【図７】リターダの上方又は下方に配置された対応するパターン化された偏光子をある方向に沿った４つの異なる位置にシフトすることによって、好ましいスキームで暗号化されたパターン化されたリターダの様々な外観を示す。
【図８】パターン化されたリターダの上方にパターン化された偏光子をシフトすることによる、動く印象の創出を表示している、ここで、リターダと偏光子の両方が本発明による好ましい暗号化スキームを用いて暗号化され、そして暗号化されていないパターン化されたリターダが２以上の配向方向を有している。
【図９】暗号化マップの１実施例を示しており、関連する暗号化アルゴリズムを有する非パターン化偏光子に適用された場合に、パターン化された偏光子をもたらし、偏光方向は、異なる領域で垂直方向に沿って異なる周波数で変化する。
【図１０．１】本発明による、２つの画像を符号化する装置のパターン化されたリターダを示しており、異なる位置での変位偏光子を用いて観察すると、図１０．２〜１０．５に示されるような外観を有する。
【図１０．２】図１０．１に示された装置において、ある位置での変位偏光子を用いて観察するときの外観を示す。
【図１０．３】図１０．１に示された装置において、ある位置での変位偏光子を用いて観察するときの外観を示す。
【図１０．４】図１０．１に示された装置において、ある位置での変位偏光子を用いて観察するときの外観を示す。
【図１０．５】図１０．１に示された装置において、ある位置での変位偏光子を用いて観察するときの外観を示す。
【図１１．１】画像ユニットの異なる形状及び配置を示す。
【図１１．２】画像ユニットの異なる形状及び配置を示す。
【図１１．３】画像ユニットの異なる形状及び配置を示す。
【図１１．４】画像ユニットの異なる形状及び配置を示す。
【図１１．５】画像ユニットの異なる形状及び配置を示す。
【図１１．６】画像ユニットの異なる形状及び配置を示す。
【図１２．１】六角形の画像ユニットのマトリックスへ２つの画像を割り当てることを示す。
【図１２．２】六角形の画像ユニットのマトリックスへ２つの画像を割り当てることを示す。
【図１２．３】六角形の画像ユニットのマトリックスへ２つの画像を割り当てることを示す。
【図１２．４】六角形の画像ユニットのマトリックスへ２つの画像を割り当てることを示す。
【図１２．５】六角形の画像ユニットのマトリックスへ２つの画像を割り当てることを示す。
【図１３．１】本発明による光学セキュリティシステムのパターン化されたリターダを示しており、リターダの上方の変位偏光子をシフトさせると、画像が異なるサイズで現れる。
【図１３．２】本発明による光学セキュリティシステムのパターン化されたリターダを示しており、リターダの上方の変位偏光子をシフトさせると、画像が異なるサイズで現れる。
【図１３．３】本発明による光学セキュリティシステムのパターン化されたリターダを示しており、リターダの上方の変位偏光子をシフトさせると、画像が異なるサイズで現れる。
【図１３．４】本発明による光学セキュリティシステムのパターン化されたリターダを示しており、リターダの上方の変位偏光子をシフトさせると、画像が異なるサイズで現れる。
【図１４．１】本発明による光学セキュリティシステムのパターン化されたリターダを示しており、リターダの上方に配設された変位偏光子を１方向に動かすと、第１及び第２の画像ならびに関連するネガ画像が現れる。
【図１４．２】本発明による光学セキュリティシステムのパターン化されたリターダを示しており、リターダの上方に配設された変位偏光子を１方向に動かすと、第１及び第２の画像ならびに関連するネガ画像が現れる。
【図１４．３】本発明による光学セキュリティシステムのパターン化されたリターダを示しており、リターダの上方に配設された変位偏光子を１方向に動かすと、第１及び第２の画像ならびに関連するネガ画像が現れる。
【図１４．４】本発明による光学セキュリティシステムのパターン化されたリターダを示しており、リターダの上方に配設された変位偏光子を１方向に動かすと、第１及び第２の画像ならびに関連するネガ画像が現れる。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
暗号化マップの個々の領域は、任意の形状、例えば、多角形、好ましくは正多角形、を持つことができ、特に２次、長方形、台形、三角形、六角形又は波の形であり得る。しかし、個々の領域の形は、如何なる対称性、例えば図１のｂ）の暗号化マップにおける領域、をも有する必要はない。
【００２６】
元のパターンのパターンユニットと暗号化マップのパターンユニットの形状は同一である必要はない。暗号化マップにおけるパターンユニットの平均面積は、元のパターンにおけるパターンユニットの平均面積より小さくても大きくてもよく、又は同一であってもよい。暗号化マップ内の個々の領域の幅及び長さは、１μｍから数ｃｍ（センチメートル）の範囲内であり得る。長さは、暗号化マップ内の個々の領域内で可能な最も長い距離を意味する。次に幅は、長さ方向に垂直な方向における領域内の最長距離を意味する。好ましくは、暗号化マップ内の領域の幅は、１０μｍ〜５ｃｍ、より好ましくは１００μｍ〜２ｃｍ、最も好ましくは０．５ｍｍ〜５ｍｍである。
【００２７】
図１の一般的な実施例において、図１のａ）におけるパターンは例示的な元のパターンを示しており、矢印はパターンの異なる領域における配向方向を示し、例えば、パターン化されたリターダ層の光軸方向又はパターン化された偏光子における偏光方向を指している。図１のｂ）は、暗号化マップを示し、番号１〜４は、暗号化されるべき要素の対応領域に適用されるべき暗号化アルゴリズムを指す。光学素子の元のパターンに適用されるべき暗号化アルゴリズム及び偏光子におけるパターンを確定するための暗号化アルゴリズムは、互いに異なり得る。しかし同じ暗号化アルゴリズムが、元のパターンに且つ偏光子におけるパターンを画定するために、適用されることが好ましい。
【００２８】
暗号化アルゴリズムは、元のパターンにおける配向方向又は偏光子における配向方向が対応する領域においてそれによって変更されなければならない角度である。１実施例として、図１のａ）の元のパターンに投影されると考えられる場合の図１のｂ）のマップの領域のアルゴリズム１〜４は、以下のように定義され得る：図１のｂ）の領域１に対応する図１のａ）における領域について、配向方向は１５°回転されなければならない；領域２に対応する領域において、配向方向は３０°回転されなければならない；領域３に対応する領域については配向方向は４５°回転され、領域４に対応する領域においては、配向方向は６０°回転されなければならない。同様に、偏光子におけるパターンの定義のためのアルゴリズムは、例えば：領域１、２、３、４に対応する偏光子領域において、配向方向はそれぞれ４５°、６０°、７５°及び９０°でなければならない。上述されたように、同じ暗号化アルゴリズムが元のパターンと偏光子とについて使用されることが好ましい。この場合に、偏光子におけるパターンの定義のためのアルゴリズムは、領域１、２、３、４に対応する偏光子領域において、配向方向はそれぞれ１５°、３０°、４５°及び６０°でなければならない。或る特定の角度の代わりに、暗号化アルゴリズムはまた、角度の連続的な変化を記述できる。例えば、矩形ストライプ内のアルゴリズムは、０°から９０°までのストライプの短方向に沿った連続的な角度の変化であってもよい。上記の角度は単なる例である。どのような他の角度も同様に可能である。
【００２９】
図１のｂ）におけるような変調マップに関しては、パターン化された光学素子及びパターン化されたリターダについて適合しかつ光学素子に記憶された情報を観察するための丁度１つの位置がある。本発明によれば、パターン化された偏光子は、パターン化された光学素子上のパターン化された偏光子の少なくとも２つの位置に対して暗号の復号化が行われるようなものである。これは、例えば、図１のｂ）のような複雑な暗号化マップであっても、暗号化マップを偏光子へ２回又は数回、適用することによって達成することができ、その結果、パターン化された偏光子は光学素子の暗号化パターンと異なる位置で一致する。本発明の好ましい実施態様において、パターン化された偏光子は、例えば、暗号化マップを特定の方向に数回繰り返すことによって達成することができる周期的な変調を含む。パターン化された偏光子上の変調された領域のサイズは、光学素子内の暗号化パターンよりも更に大きくてもよい。これは、例えば、パターン化された偏光子をパターン化された光学素子の上に配置することを可能にし、記憶された情報を暗号復号化するために、両方の素子の内蔵された暗号化マップのパターンが互いに一致するまで、そしてある方向に沿ってそれをシフトさせる。
【００３０】
本発明の好ましい実施態様においては、暗号化マップ自体が周期的構造を含む。図５は、原理の理解を助けるためにいくつかの実施例を示しているが、適用され得る多くの他の周期的構造がある。図５の暗号化マップ５０は、暗号化アルゴリズム１及び２を参照する２種類の領域を有するストライプを含む。暗号化マップ５１は、２種類の暗号化アルゴリズムをまた参照する斜めの縞模様を有する。暗号化マップ５２は、３種類の暗号化アルゴリズムを参照する周期的な波の形状の領域を有する。明らかに、周期的な配置においても、それぞれが異なる暗号化アルゴリズムを参照する多数の領域を有することが可能である。別の実施例として、暗号化マップ５３内の領域はアークの形状である。本発明の好ましい実施態様において、暗号化マップは、２つ以上の方向における周期的構造を含む。例えば、暗号化マップ５４は、水平方向及び垂直方向における周期的構造を有する。図５の例示的な構造は、暗号化マップ内の周期的構造の数と種類を決して制限しない。それよりもむしろ、任意の数の構造が可能である。
【００３１】
暗号化マップにおける周期的構造の利点は、光学素子に符号化及び暗号化された情報が暗号の復号化及び符号復号化され得るように、光学素子及びパターン化された偏光子における適用された暗号化マップが一致することができる、１つ又は複数の方向に沿って多くの位置が存在することである。
【００３２】
好ましくは、暗号化スキームは、パターン化された偏光子が、光学素子の上方又は下方に配設されたときに、回転することなく第１の位置から第２の位置へシフトされ得るようなものであり、その結果、光学素子のパターンに記憶された画像が、第１の位置で暗号の復号化をされて第１の外観を提供し、そして暗号化された画像は第２の位置で復号化されて第２の外観を提供する。異なる外観は、異なるコントラスト及び／又は色を指し得る。好ましくは第２の位置において、画像は、第１の位置の画像の外観と比べて逆のコントラストで現れる。
【００３３】
最も簡単なケースにおいて、暗号化マップは２つの領域のみを有する。例えば、画像の上半分を第１の暗号化アルゴリズムに従って暗号化し、画像の下半分を第２の暗号化アルゴリズムに従って暗号化し得る。この場合に、上述したように、暗号化マップを偏光子に２回又は数回、適用するのが有利であり、偏光子がパターン化された光学素子上の第２の位置に配設される場合、画像の一部のみが暗号及び符号の復号化をされる。
【００３４】
図２は、符号化／暗号化及び復号化／暗号復号化の原理の簡単な例を示す。以下の説明のために、光学素子は好ましくは、反射体の上の１／４波長に対応する位相差を有するパターン化されたリターダ層を含むと仮定する。図２のａ）は、パターン化されたリターダの形態での情報として記憶されることが望ましい画像１０を示す。図２のａ）の暗号化マップ２０は、図５の暗号化マップ５４の切り抜きに対応し、これは２方向の周期的構造を有する。暗号化マップ２０内の数字は、光学素子及び偏光子について使用される暗号化アルゴリズムを指す。非パターン化直線偏光子を介して観察されたときに、画像１０を再現するリターダパターンは、例えば図２のｂ）のパターン３０のように見えるので元のパターンである。画像１０の白色領域は、配向方向３１によって符号化され、黒色領域は、配向方向３２によって符号化される。反射体上に元のパターンを含むパターン化された１／４波長リターダの技術の状態に対しては、非パターン化直線偏光子４０を偏光方向が方向３１に平行であるようにリターダの上方に配設するとき、画像１０の再生である画像１１が観察される。光学原理は、上から入射しそして偏光子４０を通過する光は、偏光子４０に示された方向に平行に直線的に偏光される。光の偏光方向が配向方向３１に平行であるので、偏光された光は、リターダの対応する領域に影響されない。次いで、偏光された光は、リターダの下方の反射器で反射され、偏光状態に影響を与えることなく、再びリターダを通過する。したがって、これらの領域における反射光の偏光状態は変化せず、それ故に偏光子を通過させることができ、これがこれらの領域が明るく見える理由である。一方、配向方向３２のリターダ領域において、入射偏光の偏光方向は、光軸方向３２に対して４５°の角度をなす。１／４波長リターダの下方の反射器での反射のために、光はリターダを２回通過し、したがって有効なリターデーションは２分の１波長板のそれである。したがって、偏光子側でリターダから出るときの反射光の偏光方向は、偏光子４０の偏光方向に対して９０°であり、したがって遮蔽される。これにより配向方向３２を有する領域は暗く見える。勿論、パターン化されたリターダ３０又は偏光子４０のいずれかを４５°回転させた場合、配向方向３１及び３２を有する領域の機能は交換され、画像は逆のコントラストで観察される。
【００３５】
図２のｃ）において、配向パターン３５は、画像１０の符号化され暗号化された表現であり、暗号化マップ２０及び関連するアルゴリズムを含む暗号化スキームを図２のｂ）のパターン３０に適用した結果である。暗号化アルゴリズムについては、暗号化マップ２０内の数字０は配向方向に変化がないことを意味し、そして数字１は配向方向を４５°変化させることを意味すると想定されている。このアルゴリズムの故に、配向方向が、領域３６（そこは元のパターンにおいては明るい状態について符号化された）の方向に垂直である領域３７が存在する。しかし、２つの直交する方向は偏光で区別できず、ひいては、あたかも領域３７における配向方向が領域３６の配向方向と平行であるかのように、光学的外観は同じである。光学素子に対するのと同じ暗号化スキームが、非パターン化偏光子４０に適用され、それは、図２のｃ）に示されたように、パターン化された偏光子４１をもたらす。暗号化マップ２０の領域２２における数字０の故に、パターン化された偏光子４１の偏光方向４３は、偏光子４０の偏光方向と同じであり、一方、領域４２における偏光方向は、暗号化マップ２０の領域２１における数字１に従って、偏光子４０に対して４５°だけ変化される。配向パターン３５が配向パターン３０とは非常に異なるけれども、パターン化された偏光子４１がパターン３５を有するリターダの上方に配置されている場合には、図２のｂ）と同じ画像が観察される。
【００３６】
しかし、画像１０は、悪いパターン又はパターンの無い偏光子を用いて、パターン化されたリターダ３５から再生することはできない。例えば、パターン化されたリターダ３５が非パターン化偏光子４０で観察される場合に、画像１０とは全く異なる画像１２が現れる。
【００３７】
暗号化マップ２０及び図５のより一般的な暗号化マップ５４及び線パターンに適用された図２の実施例における関連する暗号化アルゴリズムのタイプは、本発明の好ましい１変更態様であり、得られるリターダのパターン３５が、非パターン化偏光子４０を通って観察されるとき、パターン化された偏光子４１を通した観察と比較して９０°回転された線パターンを生成する。これは追加的なセキュリティの特徴を提供する。なぜならパターン化された偏光子４１を通して観察されたとき、垂直線が現れ、一方、非パターン化偏光子を通して観察された場合に、水平線が現れるか、又はその逆も同様であるからである。好ましくは、偏光子が、パターン化された領域及び非パターン化領域を提供する分析器として用いられる場合に、分析器の１つの位置について水平線を、分析器の別の位置について垂直線を観察することが可能である。
【００３８】
図２の実施例の暗号化スキームは、パターン化された偏光子４１が、パターン化された光学素子３５に記憶された情報を暗号復号化し及び符号復号化するために第２の位置及び別の位置に配設される得るようなものである。更に、パターン化された偏光子は、光学素子のパターンに記憶された画像が第１の外観で現れるように、パターン化された光学素子上の第１の位置に配置され、そして該パターン化された偏光子は、画像の暗号復号化が第２の外観を与えるように、回転なしに第２の位置にシフトされ得る。第２の位置における画像は、第１の位置において現れた画像と比較して逆のコントラストで現れる。
【００３９】
パターン化された光学素子３５及びパターン化された偏光子４１の両方においてパターンユニットの数が少ないために、リターダパターンの少なくとも３分の１は、偏光子４１を第２の位置にシフトするときに、偏光子４１によって被覆されない。これを避けるために、偏光子のパターンは、暗号化マップ又は少なくともその１部分を２回適用することによって、拡張され得る。そのような修正されたパターン化された偏光子４４が、図２のｅ）に示されている。それは、２つの追加の行と列（両方とも偏光方向の市松模様を延長する）によってパターン化された偏光子４１とは異なる。パターン化された偏光子４４がパターン化された光学素子３５の上に中心に置かれた場合に、図２のｆ）に示されたように画像１１が再び現れる。パターン化された偏光子４４内に示された領域９は、パターン化された光学素子の位置を指すけれども、領域９内の矢印は、パターン化された偏光子の偏光方向を依然として指している。
【００４０】
図２のｇ）は、パターン化された偏光子が、偏光子の下の矢印によって示されるように、パターンの１つの列だけ右にシフトされるときの状況を示している。図２のｆ）と比較して、光学素子の領域９内の各領域において、パターン化された偏光子の偏光方向は４５°変化する。したがって、暗号化された画像は、コントラスト反転線パターン８として現れる。
【００４１】
偏光子が図２のｆ）の位置から出発して、図２のｈ）のパターン化された偏光子の右側の矢印によって示されるように、１行だけ下にシフトされる場合にも同じことが生じる。したがって、パターン化された偏光子を１行上又は下に、又は１列だけ左又は右にシフトすることによって、コントラスト反転画像１１に対応する画像８が現れる。もし偏光子が２列又は２行だけシフトされると、又は図２のｉ）に示されたように、例えば１行下１列右にシフトされると、正のコントラストを有する画像１１が再び現れる。
【００４２】
明らかに、パターン化された偏光子をシフトすることによって、正及び負のコントラスト画像の間の切り替えが実現され得る。図２のｂ）に関連して上述したように、元のパターンを有する光学素子３０について、正及び負のコントラスト画像の間での切り替えが、一軸偏光子４０を４５°回転させることにより達成され得る。したがって、上述された暗号化スキームで、偏光子を回転させることなく正負の切り替え効果を達成することが可能である。
【００４３】
本発明による光学セキュリティシステムの一部分としてのパターン化された偏光子は、偏光子をパターン化された光学素子に相対的にシフトさせることによって、符号化された画像の変化の外観が、このアプリケーションの文脈において「変位偏光子」と呼ばれる特性を有している。
【００４４】
変位偏光子を使用するセキュリティシステムは、ネガ画像を観察するためにパターン化された異方性素子の上で分析器を回転させることができないようなアプリケーションに特に有用である。本発明の好ましい実施態様において、異方性のパターン化された光学素子と、変位偏光子として使用することができるパターン化された偏光子は、同じ基板（例えば紙幣）上の異なる位置に配置される。光学素子と偏光子とを重ねるために基板を折り畳むことができ、次に記憶された情報のポジ画像及びネガ画像を見るために、素子を互いに少しずらすことが可能である。本発明の別の好ましい実施態様においては、異方性のパターン化された光学素子と、変位偏光子として使用することができるパターン化された偏光子は、小冊子（例えばパスポート）の連続ページにある。
【００４５】
図３の実施例は、図３のａ）に示されるように、異なる画像１３を用いるが、図２のそれと同じ暗号化スキーム（それは暗号化マップ２０及び関連する暗号化アルゴリズムを含む）を用いる。したがって、パターン化された偏光子４１は、図２の実施例のものと同一である。光学素子については、リターデーションは、原理的に任意の値を有し、素子は透過又は反射で動作することができるが、以下の説明のために、光学素子は再び、反射体上にパターン化された１／４波長板を含むと仮定される。図３のｂ）は、元のパターン３８を示し、それは、非パターン化偏光子４０でそれぞれのリターダが観察されたときに、画像１４（それは所望の画像１３と同一である）を出現させる。本発明による暗号化されたパターン化リターダ３９（図３のｃ）に示されている）は、図２の実施例について述べられたように暗号化マップ及び関連する暗号化アルゴリズムを適用することから得られる。パターン化されたリターダ３９の上方の正しい位置に配設されたパターン化された偏光子４１で観察されたときに、画像１４が見られ、それは再び所望の画像１３と同一である。図３のｄ）に示されるように、パターン化されたリターダ３９が非パターン化偏光子４０で観察される場合に、画像１５が見られ、それはパターン３９を有するリターダにおいて符号化され暗号化された画像１３とは全体的に異なる。したがって、セキュリティレベルは増加する。なぜなら、適切なパターン化された偏光子が観察のために用いられる場合に、従来の符号化されたパターン３８（それは標準の非パターン化偏光子で見られ得る）の技術状態とは反対に、パターン化されたリターダ３９から正しい情報を出現させることのみが可能であるからである。
【００４６】
図２の実施例について上述されたように、拡張された偏光子４４は、暗号復号化及び符号復号化に用い得る。偏光子を１行又は１列だけシフトさせることにより、画像の外観は、そのコントラストを反転させることによって変化する。したがって、図３の実施例で用いられるパターン化された偏光子はまた、変位偏光子である。
【００４７】
図４の実施例において、パターン化された光学素子の異方性光学特性は、吸収（例えば光の可視領域における）である。この場合、本発明によるセキュリティシステムは、パターン化された偏光子を有する光学素子と、分析器としてパターン化された偏光子とを含む。以下の説明のために、要素は透過で動作させられると仮定され、つまりこれは、セキュリティシステムが光の入口の反対側から観察されることを意味する。隠れた情報を観察するために、観察者から見た分析器の位置は、光学素子の後方又は光学素子と観察者の間であってもよい。光学素子はもちろん、反射体が観察者によって見られるように光学素子の後ろにある場合に、反射においても動作する。上の実施例のように、画像は、配向パターンの形態で異方性光学素子内に符号化されかつ暗号化され、偏光子は、情報を暗号の復号化をするためにパターンを有している。図４のａ）の画像１０及び暗号化マップの両方は、図２のａ）の実施例のものと同じである。
【００４８】
異方性吸収光学素子における元のパターン（それは、非パターン化直線偏光子４０で分析されるとき、画像１０と同一の画像１１を再生する）は、例えば、偏光方向４６及び４７を有するパターン４５（それらは互いに対して９０度に配向されている）を有する。このような技術の状態の要素の作用原理は、図２及び３の実施例のパターン化されたリターダの作用原理とは異なる。画像１０の白領域は、配向方向４６によって符号化され、そして黒領域は配向方向４７によって符号化される。非パターン化直線偏光子４０が配向方向４６に平行な偏光方向を有するパターン化された素子４５の前又は後ろに配置されるとき、画像１１（それは画像１０と同一である）が観察される。
【００４９】
観察者とパターン化された異方性層との間に非パターン化偏光子４０が配置され、且つ観察者によって見られるように非パターン化光がパターン化された異方性層の背後から入射される場合に、光は、局所的に異なる偏光方向４６及び４７を有するパターン化された素子４５を通過する際に、直線偏光される。素子４５の領域４６における偏光方向が、非パターン化偏光子４０の偏光方向と同じである故に、領域４６を通過する光はまた、偏光子４０を通過することができ、ひいてはそれらの領域は明るくなる。他方、素子４５の領域４７を通過する光は、偏光子４０の偏光方向に対して直角に偏光され、ひいては偏光子４０によって遮蔽され、これがなぜ領域４７が暗く現れるかの理由である。
【００５０】
本発明によれば、暗号化スキームは、光学素子と非パターン化偏光子４０の両方に適用される。図４のａ）における暗号化マップ２０は、図２及び図３の実施例におけるものと同じであるが、暗号化アルゴリズムは異なる。この実施例に適用された暗号化アルゴリズムは、暗号化マップ２０内の数字０で示された領域２２において配向を維持し、数字１で示される領域において配向を９０°回転させることである。図４のｃ）は、光学素子の暗号化パターン４８とパターン化された偏光子４９のそれを示しており、それは上記の動作からもたらされる。偏光子４９をパターン４８で素子の前又は後ろに配設するとき、画像１１が再び現れる。一方、暗号化されたパターン４８が非パターン化偏光子４０で観察されたときに、図４のｄ）の画像１２が現れる。図２のパターン化されたリターダの実施例と同様に、画像１２は、垂直線を有する記憶された画像１０と反対に水平線を示す。したがって、非パターン化偏光子で正しい情報を再現することはできない。
【００５１】
パターン化された偏光子４９は、図２のｅ）のパターン化された偏光子４４と類似的に、追加の行及び／又は列によって拡張され得る。次いで、観察された画像を負のコントラストを有する画像に変換するように、パターン化された偏光子を１行又は１列だけシフトさせることも可能である。したがって、パターン化された偏光子は、変位偏光子でもある。
【００５２】
図６は、周期的な暗号化マップを使用する暗号化スキームの１実施例を示す。図６のａ）の画像１７は、反射体の表面にパターン化された１／４波長リターダを含む光学素子内に符号化され暗号化される予定である。反射体は、少なくとも部分的に反射するとき光の偏光状態を維持する性質を有している。反射体は、例えば金属層を含み得る。図６のａ）の周期的暗号化マップ２５は、暗号化アルゴリズム０及び１を参照する交互のストライプを繰り返すことを含んでいる。図６のｂ）は、リターダの元のパターン３４を示し、それは、非パターン化偏光子４０で観察されたときに、所望の画像１７と同じである4画像１８を現す。パターンにおける配向方向は、０°又は４５°のいずれかであるが、例え２つの異なる角度が約４５°異なることが好ましくとも、どのような他の角度も可能である。反射体上のパターン３４を有する従来のリターダの状態は代替的に、異なる方向に４５°に配向（例えば図６のｃ）に示すように）された非パターン化偏光子で観察され得る。観察される情報は依然として同じであるが、輝度レベルが反転する。図６のｂ）において暗く見える領域は、図６のｃ）において明るく見え、その逆も同じである。明らかに、パターン化されたリターダに記憶されることを望まれた画像１７は、図６のｃ）のコントラスト反転画像１６として現れる。これは、記憶された画像が隠され、偏光子で観察されたときにのみ可視になるという特徴に加えて、配向パターンを含むリターダの周知のセキュリティ機能である。したがって、このような素子を検証するために、直線偏光子は、パターン化されたリターダを含む光学素子の上に保持され、４５°回転される。保存された画像は、偏光子と光学素子との間の角度に応じて、ポジ及びネガの画像として現れる。しかし、例えば、光学素子と偏光子が同じ基材上に配置されている場合（例えば紙幣）や、冊子の連続したページ上に配置されている場合（例えばパスポート）など偏光子を自由に回転させることができないという用途がある。基板を曲げることによって偏光子は、記憶された情報を観察するために光学素子と重なる位置に運ばれ得る。光学素子及び偏光子のサイズ及び位置に依存するが、偏光子の４５°の回転は、基板の破壊なしには不可能であろう。
【００５３】
本発明による図６のｄ）のパターン３３は、暗号化マップ２５を含む暗号化スキームを適用することからの結果である。適用された暗号化アルゴリズムによると、暗号化マップにおける数字０を指すストライプに幾何学的に対応するこれらストライプにおいては、配向は変えられなかったが、一方、暗号化マップにおける数字１を指すストライプに対応するこれらストライプにおいては、配向は４５°回転された。
【００５４】
同じ暗号化スキームが、非パターン化偏光子４０に適用され、それは、ストライプ状の配向パターンを有する偏光子をもたらす。以下の説明では、追加のストライプが偏光子の頂部に描かれており、これはやはり本発明によるものである。もしもパターン化された偏光子６０がパターン３３を有するリターダの上方に配置され、図６のｄ）の同じ水平線に沿って引かれたストライプが重なり合うと、画像１８が再び観察される。パターン化された偏光子が２つのストライプだけ上下にシフトすると、光学素子のパターンを覆うために十分なストライプが偏光子において利用可能である限り、観察される画像は同じになる。
【００５５】
一方、パターン化された偏光子６０が、図６のｅ）に示されるように１つのストライプの幅だけ上下にシフトされる場合、図６のｃ）について上で説明したように、４５°回転させた非パターン化偏光子で観察した場合、元のパターンを有するリターダについて観察されるものと同じである画像１６が観察される。したがって、本発明による周期的な暗号化マップは、パターン化された異方性光学素子及びパターン化された偏光子を含むセキュリティシステムを生成するために使用され得、それは、記憶された情報のポジ画像とネガ画像との間で切り替えるために、相互にシフトされ得る。これは、ネガ画像を観察するためにパターン化された異方性素子の上で分析器を回転させることができない用途に特に有用である。したがって、このようなセキュリティシステムのためのパターン化された偏光子はまた、変位偏光子である。本発明の好ましい実施態様において、異方性のパターン化された光学素子及びパターン化された偏光子（両者共に周期的な暗号化マップで暗号化されている）は、紙幣のように同じ基板上の異なる位置に置かれる。次に、光学素子と偏光子とを重ねるために基板を折り畳むことができ、そして次に記憶された情報のポジ及びネガ画像を見るために、素子を互いに少しずらすことが可能である。本発明の別の好ましい実施態様において、異方性のパターン化された光学素子及びパターン化された偏光子（両者共に周期的な暗号化マップで暗号化されている）は、ブックレット（例えばパスポート）の連続したページ上に存在する。偏光子を光学素子の上に配設するために十分な自由度を提供するために、偏光子内のパターンの総面積は、光学素子内のパターンかされた全領域よりも大きくてもよい。例えば、パターン化された偏光子は、光学素子に適用された暗号化マップ内のストライプの数よりも多くのストライプを有し得る。明らかに、これは、例えば、２回目に暗号化マップの全体又は一部を偏光子に適用することによって達成され得る。
【００５６】
図７は、本発明による別の実施例であり、図７のａ）における暗号化マップ６２の個別の領域は同じ形状を有するが、４つの異なる領域は４つの異なる暗号化アルゴリズムを参照する。この実施例において、数字０から３は、以下の暗号化アルゴリズムを指示しており、それらはパターン化された異方性光学素子と偏光子の両方に適用されたものである：０は変化なしとして規定され、１は２２．５°の回転を意味し、２は回転４５°の回転を意味し、３は６７．５°の回転を意味する。ストライプの代わりに、個々の領域は上記のように他の形状を有し得る。夫々の暗号化マップ領域が同じ形状である結果として、暗号化スキームに従ってパターン化された偏光子は、４つの異なる、同じスキームに従って暗号化されたパターン化された異方性光学素子に対して適切に規定された位置にシフトされ得る。以下に示されるように、４つの異なる位置についての画像の外観は、パターン化された異方性光学素子の同じタイプの外観と同一であり、４つの異なる位置（即ち、０°、２２．５°、４５°及び６７．５°）に回転された非パターン化偏光子で分析したときに、同じ情報は符号化されるが、暗号化はされない。本発明による光学セキュリティシステムの一部としてのパターン化された偏光子であって、対応的に暗号化された異方性光学素子を分析するためにこの特性を有するものは、変位偏光子でもある。
【００５７】
図７のａ）の画像６１は、異方性光学素子内に符号化及び暗号化されるべき情報の１例として使用され、それは反射体の頂部にパターン化された１／４波長リターダを含む。図７のｂ）は、リターダの元のパターン６３を示し、それは０度の偏光方向を有する非パターン化偏光子４０で観察された場合に、画像６６を出現させ、それは所望の画像６１と同一である。パターンの配向方向は、０°又は４５°いずれかである。角度についての基準方向として、図面内の垂直軸が選択されている。
【００５８】
偏光子が２２．５°だけ回転されると（図７のｃ））、偏光方向は、パターン化された異方性光学素子の両方の種類の領域の光軸方向に対して２２．５°であり、したがって、これらの領域の間に光学的に差はない。したがって、パターンはこの偏光方向に対しては見えない。同様の状況は、偏光方向が６７．５°（図示せず）の場合にもあり、光学素子は灰色の領域として現れるが、パターンは認識できない。偏光方向が４５°である場合には、図６に関して上述した例のように、画像は負のコントラストで現れる（図７のｄ））。
【００５９】
本発明による図７のｅ）のパターン６５は、暗号化マップ６２を含む暗号化スキームを適用することによって得られる。数字０が回転しないことを意味するので、配向は図の第１行において変更されなかった。第２、第３、及び第４の行の配向は、仮定された暗号化マップ及び関連するアルゴリズムに従って、それぞれ２２．５°４５°及び６７．５°だけ変更された。パターン６５は、配向方向が０°、２２．５°、４５°、６７．５°、９０°及び１１２．５°の領域を含むので、かなり複雑に見える。しかし、偏光子による観察の目的のために、いくつかの配向方向は他と同等である。なぜなら、配向方向の９０°の回転が素子の平面に対して垂直方向から観察される限り、外観に影響を及ぼさないからである。したがって、９０°の方向を０°に、１１２．５°の方向を２２．５°に置き換えることによってパターンを単純化できる。よって、簡単化されたパターンは、４つの方向、すなわち０°、２２．５°、４５°及び６７．５°のみを含む。
【００６０】
同じ暗号化スキームが、暗号化されていない偏光子４０に適用されており、その結果、４つの異なる偏光方向を有するストライプ状の配向パターンを有する偏光子６４をもたらす。偏光方向を９０°回転させても光学素子の外観は変化しないので、パターン内の０°と９０°の方向は同等である。したがって、ストライプからストライプへの配向の角度の差は同一である。
【００６１】
偏光子を異なる位置に移動させるときに、光学素子の全領域をカバーするために、偏光子のパターンは２回適用される。隣接するストライプの配向方向の角度差は依然として２２．５°である。好ましくは、偏光子は、１方向に沿って段階的に変化する偏光方向を有するパターンを有し、各段階の角度差は同一である。パターンは勿論また、数回適用され得、そのことがパターンを周期的にする。パターン化された偏光子６４がパターン６５を有するリターダの上方に配置される場合、図７のｅ）の同じ水平線に沿って引かれたストライプが重なり、次に画像６６は、図７のｂ）の非パターン化偏光子で観察されたパターン６３として観測される。
【００６２】
パターン化された偏光子６４が１のストライプの幅だけ下にシフトされた場合、図７のｆ）に示されるように、パターン化された異方性光学素子の各領域における光軸方向は、対応する偏光子ストライプの偏光方向と２２．５°又は６７．５°の角度を成す。したがって、状況は、図７のｃ）に関して説明されたものと同様であり、したがってパターン６５を含む光学素子の全領域は、一様に灰色に見える。したがってこの偏光子の位置では情報は見えない。
【００６３】
パターン化された偏光子６４が、図７のｇ）に示されたように１のストライプの追加の幅だけ下にシフトされる場合に、画像６８が観察され、これは、図７のｄ）について上で説明されたように４５°回転された非パターン化偏光子で観察されたとき、元のパターンを有するリターダについて観察されるものと同じである。
【００６４】
パターン化された偏光子６４が、図７のｈ）に示されたように、１のストライプの更なる幅だけ下にシフトされた場合に、状況は図７のｆ）のものと同様であり、したがって、パターン６５を含む光学素子の全領域は、一様に灰色として現れる。したがって、情報はこの偏光子の位置に対しては見えない。
【００６５】
上述されたように、パターン６５を有するパターン化された異方性光学素子上方のパターン化された偏光子６４の４つの異なる位置についての情報の出現は、０°、２２．５°、４５°又は６７．５°の偏光方向を有する暗号化されていないパターン６３を有するリターダ上に保持された非パターン化偏光子によって観測されるものと対応する。上記の定義によると、したがってそれは変位偏光子である。マップ６２のストライプ数及び対応する暗号化アルゴリズムを更に増やすことによって、結果として得られる変位偏光子は、したがって追加の位置にシフトされ、それらの各々は、原パターン６３が非パターン化観偏光子４０で異なる回転角度で観察される場合のものに対応する外観を導く。
【００６６】
暗号化マップ内の異なるストライプの数は、関連するパターン化された偏光の隣接するストライプ間の角度差がほんの数度であるように、非常に多くてもよい。隣接するストライプ間の角度差が小さいほど、対応する光学素子の上に変位偏光子をシフトさせるときに外観がより滑らかになる。
【００６７】
好ましい暗号化スキームにおいて、アルゴリズムは、パターン化された異方性光学素子及び偏光子に適用されるとき、配向方向が連続的に変化するようなものである。距離当たりの角度変化が一定である場合に、対応するパターン化された異方性光学素子及びパターン化された偏光子は、暗号化されていない元のパターンを有する異方性光学素子の上に非パターン化偏光子を回転させる場合と同様に、それらを互いに対してシフトさせることによって同様の機能及び外観を有する。これは、暗号化されていないパターン化された異方性光学素子の上の標準的な偏光子を回転させることに関する本発明による偏光子をシフトすることによって同じ効果を達成することを可能にする。これは、光学素子と変位偏光子が同じ基板、例えば紙幣、上にある場合に、標準偏光子の回転がほとんど不可能なので特に有用である。
【００６８】
実際に、離散的な配向方向を有する多数の領域によって連続的な変化をシミュレートすることは、より容易であり得る。好ましくは、暗号化スキームは、得られる変位偏光子の隣接する領域の偏光方向が、５°以下、より好ましくは２°以下、最も好ましくは１°以下だけ異なるようなものである。好ましくは、パターンの方向の変化は、１つのストライプから隣接するストライプまで同一である。上述したように、暗号化マップのユニット領域は、パターン化された異方性光学素子に対して変位偏光子をシフトさせることが可能であれば、ストライプ以外の領域を有していてもよい。暗号化の結果は、互いに一致する。
【００６９】
本発明の好ましい１実施態様において、光学セキュリティシステムは、第１の軸に沿って同じ寸法を有し且つ様々な暗号化アルゴリズムを参照し且つ該第１の軸に沿って周期的に配設されている複数のゾーンが存在する暗号化マップに基づく暗号化スキームを使用して暗号化された、パターン化された異方性光学特性及びパターン化偏光子を有する光学素子を含む。周期的ゾーンに関連する暗号化アルゴリズムは、好ましくは、或る角度（それは第１の軸に沿って実質的に同じ角度だけゾーンごとに増加する）だけ配向方向の変更を指示する。暗号化マップの周期的に配置されたゾーンは、他の暗号化アルゴリズムを参照する領域によって互いに分離されていてもよい。偏光子を光学素子の上に配置するのに十分な自由度を提供するために、偏光子におけるパターンの総面積は、光学素子における全パターン領域よりも大きくてもよい。例えば、パターン化された偏光子は、光学素子に適用された暗号化マップ内のストライプの数より多くのストライプを有し得る。明らかにこれは、例えば、暗号化マップの全体又は一部を偏光子に２回適用することによって達成することができる。周期性の故に、パターン化された異方性光学素子及びパターン化された偏光子は、第１の軸に沿って異なる位置に互いに対してシフトされることができ、これは、異なる角度でパターン化された異方性光学素子の上の非パターン化偏光子を回転させることと類似である。したがって、パターン化された偏光子は、上記定義による変位偏光子である。これは、ネガ画像を観察するためにパターン化された異方性要素の上で分析器を回転させることができない用途に特に有用である。好ましくは、異方性のパターン化された光学素子及び変位偏光子は、同じ基板（例えば紙幣）上の異なる位置に置かれる。パターン化された異方性光学素子と偏光子とを重ねるために基板を折り畳むこと、そして次に、異なる外観で記憶された情報を見るためにこれらの素子を互いにわずかにシフトすることが可能である。異方性のパターン化された光学素子及び変位偏光子は、小冊子（例えばパスポート）の連続ページ上にあってもよい。次に、異なる外観の観察のために、２つのページを互いに反対にシフトすることが可能であり、一方、２つのページ互いに反対に回転させることは困難である。
【００７０】
本発明の別の実施例によれば、動きの印象は、対応して暗号化された異方性光学素子に相対的に変位偏光子を移動させることによって創り出し得る。図６及び図７による実施例におけるように、対応する暗号化されていない異方性光学素子の観察中に、非パターン化偏光子を回転させることによって同じ効果が達成され得る。以下の説明では、異方性光学素子は、反射体の上にパターン化された１／４波長リターダを含むと仮定される。１実施例として選択された図８のａ）の元のパターン７１は、標準偏光子４０で観察されるとき、光学素子の中央に垂直の黒線を有する画像７２を表す。黒線が現れるが、これは偏光方向が光学素子の配向パターンの対応する領域において光軸方向に対して４５°である故である。偏光子が２２．５°だけ左に回転されると、偏光方向は、元のパターンの第２列及び第４列の光軸方向に対して４５°になる。したがって、第２列及び第４列は黒色の線として現れる。偏光子が更に２２．５°だけ左に回転されると、偏光方向は、元のパターンの最初と最後の列の光軸方向に対して４５°になる。したがって、最初と最後の列は黒線で現れる。
【００７１】
図８のｂ）の暗号化マップ６２及び暗号化アルゴリズムは、上記の実施例と同じである。パターン７１に適用されると、暗号化されたパターン７６（図８のｂ））が生じる。元のパターン７１において明白である線パターンは、もはや暗号化されたパターン７６からとは思われない。
【００７２】
暗号化スキームを適用することから得られるパターンを含むところのパターン化された偏光子６４は、図７に関して記載されたものと同じである。図８のｃ）の同じ水平線に沿って引かれたストライプが重なり合うように、パターン化された偏光子６４がパターン７６を有するリターダ上に配置される場合に、図８のａ）における非パターン化偏光子４０で観察されたパターン７１を有する光学素子のように、画像７２が観察される。
【００７３】
図８のｄ）に示されたように、パターン化偏光子６４が１つのストライプの幅だけ下にシフトされた場合に、観察される画像７３は、第２の列及び第４の列内に２つの黒線を含み、一方、第１の列、中央の列、及び最後の列は灰色で表示される。
【００７４】
図８のｅ）に示されたように、パターン化された偏光子６４が１つのストライプのもう１つ別の幅だけ下にシフトされた場合に、第１の列及び最後の列に２つの黒線を含む画像７４が観察され、一方、第２及び第４の列は灰色に、そして第３の列は明るく表示される。
【００７５】
図８のｆ）に示されたように、パターン化された偏光子６４が１つのストライプのもう１つ別の幅だけシフトされた場合、黒線を含まない画像７５が観察される。第１の列、中央の列、及び最後の列は灰色で表示されるが、第２及び第４の列は明るく表示される。１つのストライプの幅だけ偏光子を更にシフトすることによって、画像７２が再び現れる。画像の系列は、偏光子のパターンが２回以上繰り返される場合に、偏光子を更に動かすことによって繰り返される。そうでなければ、偏光子パターンは、もはや光学素子の全領域を被覆しない。
【００７６】
パターン化された偏光子を段階的に下方に動かすことによって、画像７３の黒線は２本の黒線に分割され、それらの内の一方は左側に移動し、他方は右側に移動するように見える。もしパターン化された偏光子が反対方向に動かされると、黒線はそれに対応して反対方向に移動し、素子の外側から中央に移動するように見えるだろう。上述のように、暗号化マップ内の異なる領域の数は、隣接領域の偏光方向の角度差を減らすために、増加させることができ、極端な場合には配向の連続的変化でさえもあり得る。これは、線の滑らかな動きの印象をもたらす。上述のように、元のパターンを含む光学素子を、標準的な偏光子（それは左又は右にそれぞれ回転させられる）で観察することによって、同じ動きの印象が実現され得る。
【００７７】
他方、暗号化された光学素子と偏光子とで光学的効果を達成することが可能であり、それは標準的な偏光子及びパターン化された異方性光学素子では達成できない。図６〜図８に関する上記の実施例は、ストライプ方向に沿った変化を有していない暗号化マップのユニット要素としてのストライプに基づいている。しかし、ストライプ方向にも暗号アルゴリズムの変形を導入することにより、特に、変位偏光子を暗号化された光学素子に相対的に移動させることによって、新規な光学効果が生成され得る。更に、異なる暗号化スキームを光学素子及び偏光子の異なる領域に適用することが可能である。
【００７８】
図９のａ）は、３つの列を含む暗号化マップ８０の簡単な実施例を示している。各列は、均一な寸法を有するストライプに細分されるが、垂直方向に沿ったストライプの寸法は、異なる列においては異なっている。図中の参照符号は、図７及び８における暗号化マップ６２に関して使用されたのと同じ暗号化アルゴリズムを指す。図９のｂ）は、上記の暗号化スキームに従って作られたパターン化された偏光子８１を示す。明らかに、垂直方向に沿った偏光方向は、中央及び右側の列よりも左側の列においてより頻繁にひいてはより速く変化する。パターンが周期的に変化すると、左側の列における頻度は、中央の列の頻度よりも高い。例えば、図８の実施例のように、回転している、非パターン化偏光子で観察したときに、元のパターンが、動く印象を生成する異方性光学素子に対して選択された場合、上記の暗号化スキームを用いる対応する暗号化パターンを有し、上記のパターン化された偏光子で観察される素子も、素子と偏光子を互いにシフトさせることによって動く印象を創り出す。しかし、動きの速度は、暗号化マップ８０に対応する３つの列内で異なる。その効果は、勿論或る期間内のステップ数が増えるほど、より顕著になりより滑らかになる。
【００７９】
本発明の好ましい実施態様において、符号化された情報を含む異方性光学素子及び偏光子に適用される１以上の暗号化スキームがあり、２つ以上の領域が存在し、そこでは配向方向が単調に、かつ周期的にではあるが異なる周波数で変化する。これらの領域の少なくとも１つにおいて、１つの期間内の配向変化を伴うステップ数は、好ましくは３より大きく、より好ましくは７より大きく、最も好ましくは１５より大きい。好ましくは配向方向は、上記領域の少なくとも１つにおいて連続的に変化する。
【００８０】
他方、回転する非パターン化偏光子で、異方性光学素子を観察する場合に、偏光方向の角度変化の速度は、光学素子内の観察される任意の領域について同じであり、したがって、本発明によるシステムに関して記載されたような、異なる動きの速度の印象を実現することは不可能である。
【００８１】
パターン化された偏光子８１は、上述のように、単一の暗号化マップ８０を適用した結果であると考えてもよく、又は、例えば３つの暗号化マップ（それらの各々はマップ８０の列の１つを備える）を適用した結果として考えてもよい。パターン化された異方性光学素子及び対応するパターン化された偏光子は、異なる位置で異なる暗号化スキームを用いて暗号化されていてもよい。例えば、マップ８０の３つの列は、光学素子及び偏光子の異なる位置に適用される別々のマップであってもよい。
【００８２】
本発明による光学セキュリティシステムの以下の実施例において、得られるパターン化された偏光子が変位偏光子である暗号化スキームが用いられる。実施例の間の違いは、元のパターン（それは或る情報を符号化する）である。これらの実施例は、対応して暗号化された光学素子を変位偏光子で分析することによって達成され得る多目的の光学効果を実証している。
【００８３】
実施例の光学セキュリティシステムで達成可能な光学効果の説明のために、パターン化された異方性光学素子は、反射体の上にある１／４波長リターダであると仮定する。また、元のパターンを有する、暗号化されていない異方性光学素子の説明のために、パターン化された異方性光学素子は、反射体の上にある１／４波長リターダであると仮定される。勿論、異方性光学素子はまた、いかなる遅延を有するリターダであってもよく、反射器上にあってもなくてもよい。反射器がない場合、光学素子は透過で動作することができる。異方性光学素子はまた、パターン化された偏光子であり得る。
【００８４】
これらの実施例の第１によれば、元のパターンは、マルチ情報について符号化する。その結果、該パターンを含む異方性光学素子に対して、異なる方向に配向された非パターン化偏光子を用いて該光学素子を観察するときに、該異なる情報は最適に見えるようになる。
【００８５】
以下において、「画像」という用語は、任意の種類の光学的情報、例えば、写真、マイクロテキストを含むテキスト、数字、絵画、バーコード、記号、文字、イラスト及びグラフィックス、を表している。好ましくは、画像は写真、好ましくは顔の、テキストの、数字の又はグラフィックスの写真を表す。
【００８６】
２つの異なる画像を有する実施例が、図１０．１〜１０．５に示される。図１０．１は、元のパターン９０の実施例であって、第１及び第２の画像について符号化するものを示す。第１の画像は、第１の配向方向を有する領域９３と、第２の配向方向を有する背景領域９２とを含むパターン９１によって表される文字「Ａ」である。領域９２及び９３における配向方向は、例えば互いに４５°の角度をなす。例えば、領域９３における配向方向は０°であり、領域９２における配向方向は、基準方向（それは垂直方向であり得る）に関して４５°である。第２の画像９４は、領域９６及び背景領域９５を含むパターン９４によって表される文字「Ｂ」である。領域９５及び９６における配向方向は、４５°の角度だけ回転する。例えば、領域９５における配向方向は、２２．５°であり、領域９６における配向方向は、上記基準方向に対して６７．５°である。第１の画像に関連するパターン９１の配向方向は、第２の画像に関連するパターン９４の配向方向に対して２２．５°回転される。上で仮定された角度は、単なる例であり、２つの画像のみが符号化されるべきである限りは好ましいが、多くの他の角度も同様に作用する。
【００８７】
光学素子の上に配置された標準的な非パターン化偏光子を回転させることによって元のパターンを有するリターダが観察される場合に、符号化された画像は、図１０．２から１０．５に示されたように、偏光子の異なる角度で順次現れる。図１０．２は、非パターン化偏光子が、第１の方向（第１の画像９８が最適に見える）に配向された偏光方向を有する光学素子の上に保持されている場合の、装置の外観９７を示す。観察者は、明るい背景に暗い文字「Ａ」を見るが、この場合、これは正のコントラストと考えられる。偏光子を回転させることによって、第２の画像９９が、図１０．３に示されたように、偏光子の第２の配向方向において最適に見えるようになる。観察者は、明るい背景に暗い文字「Ｂ」が見え、したがって、それは正のコントラストで現れる。偏光子を更に回転させることによって、第１の画像は再び最適に見えるようになるが、負のコントラストである。観察者は、図１０．４に示されたように、暗い背景に明るい文字「Ａ」を見る。同様に、偏光子が更に回転されると、第２の画像が、図１０．５に示されたように負のコントラストで再び現れる。
【００８８】
「最適に見える」という用語は、画像が最大のコントラストで現れることを意味する。好ましくは、リターダ内のパターンは、第１の画像が最適に見えるときには第２の画像は全く見えないか又はほとんど見えず、そして第２の画像が最適に見えるときには第１の画像が全く見えないか又はほとんど見えないようなものである。
【００８９】
本発明によれば、暗号化スキームが上記の元のパターン及び非パターン化偏光子に適用され、暗号化スキームは、得られるパターン化された偏光子が少なくとも４つの位置を有する変位偏光子として使用され得るように設計されている場合に、図１０．２〜１０．５に示されたような正と負のコントラストを有する第１画像と第２画像の上記の外観は、暗号化されたパターンを含むリターダの上方に変位偏光子を配置し且つシフトさせることによって現わされる。したがって、２つの異なる画像（正及び負のコントラストを有する両方）は、変位偏光子を１方向にシフトさせることによって、現わされ得る。
【００９０】
画像の情報内容は、画像ユニットに分割され得る。第１、第２、又は追加の画像に割り当てられた画像ユニットは、次にそれらが或る領域を共有するように分布させられ得る。このようにして、部分的又は全体的に重なり合うように、異なる画像を実質的に同じ位置に配置することが可能である。画像ユニットは、多角形、好ましくは正多角形又は円などの任意の形状を有し得る。好ましい形状は、二次、矩形、台形、三角形、六角形及び円形である。図１１．１は、六角形に分割された領域を示し、該領域は、第１又は第２の画像の情報内容のいずれかに割り当てられる。例示的な割り当ては、六角形内の番号１及び２によって示され、番号１は第１の画像を指し、数字２は第２の画像を指す。図１１．２は、六角形に分割された領域の例を示しており、六角形の画像ユニットは３つの画像の情報内容の間で共有されている。代表的な割り当ては、六角形内の番号１、２及び３によって示されている。図１１．３は、それぞれ第１及び第２の画像の情報内容に割り当てられた四角形の例を示す。図１１．４においては、交互のストライプがそれぞれ第１及び第２の画像に割り当てられている。異なる画像の情報内容に対応する画像ユニットは、様々な仕方で、例えば図１１．４のような交互の線内に配置されえ、又は図１１．３のような行、及び／又は列の中に、又はより複雑な分布の中に配置され得る。
【００９１】
異なる画像の情報内容に関連する画像ユニットは、サイズ、形状及び数が異なる場合があり得る。例えば図１１の実施例のように、円形領域が、第１の画像の情報コンテンツを符号化するために用いられ得、円形領域の間の領域が、第２の画像の情報コンテンツを符号化するために用いられ得る。別の実施例が図１１．６に示されている。ここでは、台形状ユニットが第１の画像の情報内容に割り当てられ、三角形状ユニットが第２の画像の情報内容に割り当てられている。異なる画像の画像ユニットを含む領域では、異なる画像の情報内容を符号化する画像ユニットの総面積は、例えば、図１１．６の台形ユニット及び三角形状ユニットの総面積などは、異なっていてもよい。これは、異なる画像の光学的コントラストを制御することを可能にし、したがって光学的印象のバランスを取ることを可能にする。例えば、1つの画像が非常に弱く現れる一方で、別の画像がはるかに高いコントラストで現れ、したがって支配的であるというようなことが可能である。多くのアプリケーションについて、個々の画像に割り当てられた画像ユニットの総面積はほぼ同じである。個々の画像に割り当てられた画像ユニットの総面積が均等に釣り合っていない場合、最大なもの総面積の最小なものの総領域に対する比が１．３：１以上、より好ましくは１．６：１又はより高く、最も好ましくは２：１以上である。
【００９２】
変位偏光子を使用する別の実施例において、第１の画像としての文字「Ａ」と第２の画像としての文字「Ｂ」とは、変位偏光子をシフトすることによって、互いに独立にリターダの同じ位置に出現させられ得る。元のパターンをパターン化する方法が、図１２．１〜図１２．５に示されている。この実施例において、領域１００は、第１の画像又は第２の画像に割り当てられる六角形の画像ユニットに分割され、六角形１０１の内側の第１の画像については番号１によって指示され、また六角形１０２の内側の第２の画像については番号２によって指示される。図１２．１は、六角形マトリックス１００の領域内の文字「Ａ」の所望の形状及び位置１０３を示す。図１２．２は、六角形マトリックス１００の領域内の文字「Ｂ」の所望の形状及び位置１０４を示す。図１２．３は、第１の画像に割り当てられたこれら六角形ユニットにおける元のパターンを示し、第２の画像に割り当てられた六角形は、数字２で示されている。図１２．３の実施例において、文字「Ａ」の形状１０３と重なる画像ユニットのこれらの部分は、第１の配向方向１０６を有し、一方、非重複領域は、第２の配向方向１０５を有している。図１２．３の実施例において、第１及び第２の方向は、お互いに約４５°の角度をなすと仮定されている。文字「Ａ」と部分的に重複する六角形ユニットは、均一な配向方向（例えば、重複領域又は非重複領域のより大きい方によって決定される）を有し得る。より良好な画像分解能のために、画像ユニットを重複領域及び非重複領域に分割し、そして図１２．３の図面において異なるハッチング方向によって示されている（例えば六角形１０７）ように、対応する配向方向を施与することは好ましい。
【００９３】
同様に、図１２．４は、第２の画像に割り当てられる六角形ユニットの元のパターンを示し、一方、第１の画像に割り当てられた六角形は、数字１によって示されている。文字「Ｂ」の形状１０４と重なる画像ユニットの部分は、第３の配向方向１０９を有し、非重複領域は、第４の配向方向１０８を有する。図１２．４の実施例において、第３及び第４の方向が互いに約４５°の角度をなすと仮定されている。文字「Ｂ」と部分的に重複するところの六角形ユニットに関しては、領域が重複部分と非重複部分とに分割され、対応する配向方向が対応するハッチング方向によって図１２．４の図面に示されている。第３の配向方向１０９は、好ましくは第１の配向方向１０６に関して約２２．５°又は−２２．５°の角度で配向されている。第４の配向方向１０８は、好ましくは第２の配向方向１０５に関して２２．５°又は−２２．５°の角度で配向されている。
【００９４】
図１２．３及び図１２．４における所望の文字Ａ及びＢの輪郭は、パターン化の概念を説明するためにのみ示されており、画像ユニットを重複部分と非重複部分とに細分化することにより生じる境界を除いてパターンの一部分を形成しない。
【００９５】
図１２．５は、図１２．３及び１２．４によるパターン化から得られる完全な元のパターンを示す。文字Ａと文字Ｂとの形状は、重複部分と非重複部分に細分化された画像ユニット内の異なる配向方向の領域間の境界を除いてこれ以上は示されていない。
【００９６】
非パターン化偏光子が、図１２．５の元のパターンを有するリターダの上方に保持される場合に、文字「Ａ」は第１の偏光方向に対して最適に見え、文字「Ｂ」は偏光子の第２の偏光方向に対して最適に見える。両方の文字はリターダのほぼ同じ位置に表示される。文字の領域内及び背景内の光軸方向の故に、両方の文字が、偏光子の配向に応じて、ポジ画像及びネガ画像として現れる。
【００９７】
本発明によれば、暗号化スキームが上記元のパターン及び非パターン化偏光子に適用され、かつ該暗号化スキームが、得られたパターン化された偏光子が少なくとも４つの位置を有する変位偏光子として使用されるように設計されている場合に、正及び負のコントラストを有する文字「Ａ」及び「Ｂ」の上記外観は、暗号化されたパターンを含むリターダの上方に変位偏光子を配設しシフトさせることによって現わされる。したがって、２つの異なる画像（正及び負のコントラスト有する両方）は、偏光子を１方向に沿ってシフトさせることによってほぼ同じ位置に出現させられ得る。
【００９８】
変位偏光子を使用する本発明の好ましい実施態様において、第２の画像は、第１の画像の少なくとも１部分をスケーリングすることによって構成することができる少なくとも部分を含み、第１の画像及び第２の画像の領域が重なり得る。好ましくは、重複領域は、第１、第２、又はそれ以上の画像の一部が上述したように異なる画像ユニットに割り当てられ得るように画像ユニットに分割される。スケーリングの中心は、画像の内側又は外側であってもよい。この場合に、第２の画像は、第１の画像の関連部分の拡大又は縮小画像として現れる。好ましくは、パターンは、変位偏光子が暗号化された画像のパターンを含むリターダの上方の第３の又は追加の位置にシフトされたときに現れる第３又はそれ以上の画像を符号化する。第１、第２、第３、第４又はそれ以上の数の画像は、変位偏光子をシフトさせるときの関連画像の出現順序に対応するものでなければならない。第２の画像のように、第３の画像又は追加の画像は、、第１の画像の少なくとも一部を拡大縮小することによって構成することができる少なくとも部分（そこでは第１及び第３の画像及び任意選択的な追加画像の領域が重なる）を含む。第２、第３、及び任意選択的に付加的な画像の構築のための拡大縮小の中心は、好ましくは互いに一致する。第２、第３及び任意選択的に付加的な画像の構築の拡大縮小のファクタは、互いに異なっている。好ましくは、拡大縮小の係数は、画像の系列と共に単調に増加又は減少する。暗号化されたリターダ上の変位偏光子を動かすときに観察者によって感じられた光学的効果は、それぞれ画像をズームイン又はズームアウトする効果である。
【００９９】
図１３は、上述のような暗号化パターンを含むリターダの１実施例を示し、それは、変位偏光子をリターダの上方に配置して、１方向に沿って４つの異なる位置にシフトすると、ズーミング効果を与える。本実施例において、暗号化スキームは、元のパターンと非パターン化偏光子に適用されており、上記暗号化スキームは、得られたパターン化された偏光子が少なくとも４つの位置を有する変位偏光子として使用され得るように設計されている。リターダ１１５は、第１の画像１１６を含み、それは、図１３．１に示された変位偏光子の第１の位置に対して最適に見える。第１の画像は、第１のサイズを有する数字１０である。元のパターンにおいて、画像は第１の配向方向によって符号化される。図１３．１はまた、その輪郭によって第２の画像１１７、第３の画像１１８、及び第４の画像１１９を示す。第１、第２、第３及び第４の画像は、部分的に互いに重なり合っている。好ましくは、重複領域内の画像は、画像ユニットに分割され、個々の画像の部分は上記のように異なる画像ユニットに割り当てられ得る。第２、第３、及び第４の画像のそれぞれは、画像のサイズが画像の順に大きくなるように、第１の画像とは異なる倍率で構成されている。スケーリングの中心は、第１の画像の中心と一致するが、上述のような何らかの別の位置にあってもよい。第１、第２、第３、及び第４の画像は、異なるオリエンテーション方向を有する領域によって元のパターンで符号化される。数字１０の外側の領域は、複屈折であってもなくてもよい。変位偏光子の第１の位置については、画像１１６が最適に視認可能であるのに対して、画像１１７、１１８及び１１９は、第１の画像１１６と比較してより低いコントラストでしか見えないか又は全く見えない。偏光子を第２の位置に移動させることによって、図１３．２に示されたように、画像１１７が最適に見えるようになる。変位偏光子を第３の位置にシフトすることによって、第３の画像１１８が最適に見え（図１３．３）、第４の画像１１９が変位偏光子の第４の位置で最適に見えるようになる（図１３．４）。変位偏光子をシフトすることによって、４つの画像が順次可視になり、偏光子がシフトされる方向に応じてズームイン又はズームアウトの印象を与える。
【０１００】
変位偏光子を用いる本発明の別の好ましい実施態様において、第２の画像は、第１の画像の少なくとも部分を鏡映変換することによって構成することができる少なくとも部分を含む。鏡映線は、任意の位置にあり得、そして任意の方向を有し得る。更に、第２の画像は、第１の画像に対してシフトされてもよい。したがって、たとえ鏡映線が第１の画像の領域外にある場合であっても、第２の画像は第１の画像と完全に又は部分的に重なり得る。好ましくは、重複領域は、画像ユニットに分割され、第１、第２、又は追加の画像の部分は上述のように異なる画像ユニットに割り当てられ得る。図１４は、本発明による光学素子１２０の１実施例を示しており、図１４．２の第２の画像１２２は、図１４．１の第１の画像１２１の鏡像であり、そして第１及び第２の画像の両方が、変位偏光子の異なる位置に対して同じ位置に現れる。この実施例において、暗号化スキームが、元のパターンと非パターン化偏光子とに適用されており、上記暗号化スキームは、得られたパターン化された偏光子が少なくとも４つの位置を有する変位偏光子として使用され得るように設計されている。変位偏光子を一方向に動かすことによって、観察者は画像と鏡像との間を切り替えることができる。更に、変位偏光子を追加の位置に動かすと、画像及び鏡像の両方が、図１４．３及び図１４．４のネガ画像１２３、１２４として現れる。同じ位置に画像と鏡像が重なり合っていると、その鏡像に画像が移行するという驚くべき効果がある。もちろん、リターダ内のどこか他の場所に鏡像を配置することも可能である。
【０１０１】
誤解を避けるために、光学素子、パターン化された偏光子、及び観察された画像のいずれかの図面における異なる配向の領域を囲むフレームは、異なる領域を示すためだけのものであり、実際の装置においてそれ自体は見えない。
【０１０２】
本発明によるセキュリティシステムに使用することができる光学素子は、透過又は反射で動作させることができる。透過におけるパターン化されたリターダの観察のために、リターダに入射する光は偏光されなければならず、リターダを通過した光は偏光子で分析されなければならない。本発明によるパターン化された偏光子は、光学素子のどちらの側にも適用することができ、したがって、偏光を提供するための偏光子として又は分析器として働くことができる。
【０１０３】
本発明によるセキュリティシステムの一部としての光学素子は、好ましくは、観察に望ましい側とは反対の側に反射器を含む。
【０１０４】
パターン化された配向を有するリターダ又は偏光子の製造のための公知の技術、方法及び材料がある。例えば、リターダ又は偏光子は、局所的に異なる光軸方向を有する重合又は架橋された液晶を含む層を含み得る。そのような層は、例えば、局所的に異なる配向方向を示す配向層の上に架橋性液晶材料を塗布することによって調製される。液晶材料は、下にある配向層の局部的な配向方向を採用し、配向を固定するために架橋される。このような光学素子の調製に関しては、参照により本明細書に組み込まれる国際出願公開（ＷＯ09112206）が参照される。
【０１０５】
本発明によるセキュリティシステムに用いられるパターン化された偏光子は、直線偏光子又は円偏光子であってもよい。本発明による好ましい円偏光子は、直線偏光子、及び１の配向パターンを有する１／４波長リターダを含む。本発明による好ましい直線偏光子は、配向した二色性染料であって、好ましくは液晶材料中に埋め込まれたものを含む。そのような要素の調製方法は、当該技術分野において公知であり、国際出願公開（ＷＯ09112206）を参照して上に記載されたものと同様であり得る。
【０１０６】
本発明の第２の態様によると、本発明によるセキュリティシステムにおいて用いられる光学素子における情報の符号化及び暗号化のための方法が提供される。この方法は、
−  リターダ又は偏光子についての配向パターンの形態における光学情報を符号化するところの元のパターンを設計すること、
−  暗号化マップ及び関連するアルゴリズムを含む暗号化スキームを、上記符号化された情報を更に暗号化するために上記元のパターンに適用すること、
−  上記光情報を暗号化するために用いられたような同じ又は別の暗号化アルゴリズムと共に、上記暗号化マップを用いて、非パターン化の直線又は円偏光子に適用されるべきパターンを設計すること、
を包含する。
【０１０７】
この方法は、光学素子用のリターダ又は偏光子における暗号化された元のパターンを作成する工程と、上述の設計されたパターンを有するパターン化された直線又は円偏光子を更に生成する工程によって拡張することができる。
【０１０８】
円偏光子がパターン化されなければならない場合に、好ましくは上記円偏光子は、直線偏光子及び１／４波長リターダからなり、パターンは上記リターダで生成される。
【０１０９】
配向パターンとして元のパターンを有するパターン化されたリターダ又は偏光子に関しては、非パターン化偏光子で観察されたときに、符号化された情報が見える。
【図１ａ）】
2018528091.tif 000003
【図１ｂ）】
2018528091.tif 000004
【図２ａ）】
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【図２ｂ）】
2018528091.tif 000006
【図２ｃ）】
2018528091.tif 000007
【図２ｄ）】
2018528091.tif 000008
【図２ｅ）】
2018528091.tif 000009
【図２ｆ）】
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【図２ｇ）】
2018528091.tif 000011
【図２ｈ）】
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【図２ｉ）】
2018528091.tif 000013
【図３ａ）】
2018528091.tif 000014
【図３ｂ）】
2018528091.tif 000015
【図３ｃ）】
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【図３ｄ）】
2018528091.tif 000017
【図４ａ）】
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【図４ｂ）】
2018528091.tif 000019
【図４ｃ）】
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【図４ｄ）】
2018528091.tif 000021
【図５】
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【図６ａ）】
2018528091.tif 000023
【図６ｂ）】
2018528091.tif 000024
【図６ｃ）】
2018528091.tif 000025
【図６ｄ）】
2018528091.tif 000026
【図６ｅ）】
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【図７ａ）】
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【図７ｂ）】
2018528091.tif 000029
【図７ｃ）】
2018528091.tif 000030
【図７ｄ）】
2018528091.tif 000031
【図７ｅ）】
2018528091.tif 000032
【図７ｆ）】
2018528091.tif 000033
【図７ｇ）】
2018528091.tif 000034
【図７ｈ）】
2018528091.tif 000035
【図８ａ）】
2018528091.tif 000036
【図８ｂ）】
2018528091.tif 000037
【図８ｃ）】
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【図８ｄ）】
2018528091.tif 000039
【図８ｅ）】
2018528091.tif 000040
【図８ｆ）】
2018528091.tif 000041
【図９ａ）】
2018528091.tif 000042
【図９ｂ）】
2018528091.tif 000043
【図１０．１】
2018528091.tif 000044
【図１０．２】
2018528091.tif 000045
【図１０．３】
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【図１０．４】
2018528091.tif 000047
【図１０．５】
2018528091.tif 000048
【図１１．１】
2018528091.tif 000049
【図１１．２】
2018528091.tif 000050
【図１１．３】
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【図１１．４】
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【図１１．５】
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【図１１．６】
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【図１２．１】
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【図１２．２】
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【図１２．３】
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【図１２．４】
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【図１２．５】
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【図１３．１】
2018528091.tif 000060
【図１３．２】
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【図１３．３】
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【図１３．４】
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【図１４．１】
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【図１４．２】
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【図１４．３】
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【図１４．４】
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【国際調査報告】
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