(57)【要約】【課題】  本発明は、偽造防止、真偽判別及び複写防止が必要とされる貴重品に適用する画像形成体及びその作製方法に関するものである。【解決手段】  光透過性基材に画像が形成され、その画像は、光透過性基材の一方の面に、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線によって形成され、レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにｎ段階（ｎは３以上の整数）に変化して形成され、光透過性基材の他方の面に、画像が形成された領域に対応して規則的に配置された凹状の万線が形成されたことを特徴とする画像形成体である。【選択図】  図１
2009023184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性基材に画像が形成され、前記画像は、前記光透過性基材の一方の面に規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線によって形成され、
前記レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにｎ段階（ｎは３以上の整数）に変化して形成され、
前記光透過性基材の他方の面に、前記画像が形成された領域に対応して規則的に配置された凹状の万線が形成されたことを特徴とする画像形成体。
【請求項２】
前記規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線は、第１の所定幅を有する凹状の線が、第１の所定間隔、かつ、第１の所定方向に配列されて形成され、
前記光透過性基材の他方の面に、前記画像が形成された領域に対応して規則的に配置された凹状の万線は、第２の所定幅を有する凹状の線が、第２の所定間隔、かつ、第２の所定方向に配列され、
前記第１の所定間隔と前記第２の所定間隔が同一及び前記第１の所定方向と前記第２の所定方向が同一であることを特徴とする請求項１記載の画像形成体。
【請求項３】
前記ｎ段階に変化する高さｈの最大値は、第１の所定間隔−第１の所定幅＞高さｈであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成体。
【請求項４】
前記ｎ段階に変化する高さｈの最小値は、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線を形成するための基準線の位置であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像形成体。
【請求項５】
前記レリーフが、高さｈでｎ段階（ｎは３以上の整数）に変化する凹状の線と、前記基準線から変化しない凹状の線を結合線で連結され、前記結合線の角度が、前記基準線に対して０〜９０°の範囲であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の画像形成体。
【請求項６】
前記第２の所定幅が、第１の所定間隔−第１の所定幅以下であることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の画像形成体。
【請求項７】
前記第１の所定幅と、前記第２の所定幅の関係が同一又は略同一であることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の画像形成体。
【請求項８】
前記第１の所定幅及び前記第２の所定幅が３０〜５００μｍで、前記第１の所定間隔及び前記第２の所定間隔が７０〜２０００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の画像形成体。
【請求項９】
画像形成体の作製方法において、
原画像に伴う濃度値が定義された画素の集合体である階調画像データを取得する工程と、
基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１，０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）を生成する工程と、
前記各基準座標Ｑを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、前記階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１，０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）を、レリーフ座標ｑ（０，０）、ｑ（１，０）、・・・ｑ（ｍ，ｎ）に変換し、レリーフ階調画像データを生成する工程と、
前記基準線と同一の方向及び間隔で万線データを生成する工程と、
光透過性基材の一方の面に、前記レリーフ階調画像データを基に凹状の線から成る階調画像を形成し、光透過性基材の他方の面に、前記階調画像の領域に対応して、前記万線データを基に凹状の線から成る万線を形成する工程によって形成される画像形成体の作製方法。
【請求項１０】
画像形成体の作製方法において、
原画像に伴う濃度値が定義された画素の集合体である階調画像データを取得する工程と、
基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１，０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）を生成する工程と、
前記各基準座標Ｑを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、前記階調画像データの濃度値に関連した位置に、基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１，０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）をレリーフ座標ｑ（０，０）、ｑ（１，０）、・・・ｑ（ｍ，ｎ）に変換する工程と、
前記レリーフ座標ｑを連結線によって結合してレリーフ階調画像データを生成する工程と、
前記基準線と同一の方向及び間隔で万線データを生成する工程と、
光透過性基材の一方の面に、前記レリーフ階調画像データを基に凹状の線から成る階調画像を形成し、光透過性基材の他方の面に、前記階調画像の領域に対応して、前記万線データを基に凹状の線から成る万線を形成する工程によって形成される画像形成体の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銀行券、有価証券、通行券、パスポート、商品券、カード、商品タグ又はブランドプロテクション等の偽造防止、真偽判別及び複写防止が必要とされる貴重品に適用する画像形成体及びその作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
銀行券、有価証券、通行券、パスポート、商品券、カード、商品タグ又はブランドプロテクション等は、その性質上、偽造及び変造されにくいことが要求される。このような偽造防止策として、貴重品に微細な画線の集合体によって印刷模様が施されており、例えば、レリーフ模様が挙げられる。レリーフ模様とは、モチーフとなる三次元的な画像を、二次元平面に複数の微細な画線の集合体によって表現した模様である。
【０００３】
さらに、貴重品を所定の条件で観察することによって、潜像画像を認識できるようにして真偽判別を行う技術が知られている。例えば、凹凸基材と印刷画線を利用する技術、基材表裏の印刷画線を利用する技術、貴重品に判別具を重ね合わせることで潜像画像が確認できる技術、光反射性層及び光透過性層が積層された基材に、特定の深さを有する凹状又は貫通孔を形成する技術等が挙げられる。
【０００４】
前述の凹凸基材と印刷画線を利用して潜像画像を出現させる技術としては、例えば、各種万線模様又はレリーフ模様及びそれら双方の模様のいずれかの凹凸形状を有する素材と、素材の色及び無色透明以外の異なった他の色による一定な間隔を持つ各種万線画線又は網点画線及びそれら双方の画線のいずれかを組み合わせることによって、印刷物を傾けて観察するとする時にのみ、特定の文字及び図柄などが認識できるようにした潜像模様形成体とその作製方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
基材表裏の印刷画線を利用する技術としては、例えば、光を透過する被印刷体の表裏いずれか一方に万線模様を印刷し、他方には、前記一方の万線模様の線配列と同期した線配列で、かつ、前記一方の万線模様の線配列に対して垂直方向に同程度の画線幅を有する模様を印刷した印刷物であって、他方に印刷する模様に施した潜像とする画像情報が、一方の万線模様の線配列の垂直方向の画線と画線の間の非画線部分に対し、潜像とする画像情報の濃淡に従ってずれを与え、かつ、前記のずれが、潜像としたい連続階調を有する画像情報の最低濃度から最高濃度までを、前記一方の万線模様の線配列の垂直方向の画線と画線の間の非画線部分の範囲内でずれており、さらに、他方に印刷する模様のうち、潜像とする画像情報が施されていない部分の画線と、一方の万線模様の画線が表裏で印刷位置が対象的に合致するように印刷したことを特徴とする、光で透かして見ると表裏の模様が合成され、潜像が連続階調の顕像として出現する表裏模様合成印刷物が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、光透過性を有する基材上の表面に、微細な線画から構成される基本画像を設け、前記基本画像は、背景画像部と少なくとも一つ以上の潜像画像を施したメッセージ画像部とに区分けされ、前記背景画像部と前記メッセージ画像部は、肉眼で区別することのできない微細な線画から構成され、前記背景画像部と前記メッセージ画像部との線画の配列方向の角度が異なり、かつ、光透過性を有する基材上の裏面に、前記基本画像と同様の画像を有し、前記基本画像と前記裏面の同様の画像とが同一の領域で一致して重なり合うように印刷された印刷物が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
貴重品に判別具を重ね合わせることで潜像画像が確認できる技術としては、例えば、背景部と、規則的な万線状パターンを有する複数の判別パターン部を有し、前記複数の判別パターンの万線状パターンの角度がそれぞれ異なることを特徴とする印刷物に、前記印刷物の万線状パターンと干渉するピッチの万線状パターンを有する判別具を載せて、前記判別具を回転させることにより、複数の画像が出現することを特徴とする印刷物、判別具、画像の形成方法および複写物の判別方法が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
光反射性層及び光透過性層が積層された基材に、特定の深さを有する凹状又は貫通孔を形成する技術としては、例えば、光反射性層及び光透過性層が積層された基材に、前記光透過性層の表面に特定間隔で配列された画素によって基本画像が形成され、前記基本画像は、第１の領域と第２の領域に区分けされ、前記画素は、特定の深さを有する凹状又は貫通孔で、かつ、前記画素のエッジ部は前記光透過性層の表面よりも隆起した隆起部が形成され、前記第１の領域を形成する画素と前記第２の領域を形成する画素は、形状、大きさ又は画素の角度が異なってなる画像形成体が開示されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００９】
【特許文献１】特許第２６１５４０１号公報（第１−４頁、第１−７図）
【特許文献２】特公平８−１３５６８号公報（第１−４頁、第１−１１図）
【特許文献３】特開２００２−１５４２６２公報（第１−４頁、第１、２図）
【特許文献４】特開平１０−２９７０７７公報（第１−３頁、第１−１１図）
【特許文献５】特開２００６−２２４４１６公報（第１−８頁、第１−１２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
引用文献１乃至４は、総じて、潜像画像を出現させるためには印刷画線を用いることが必須である。しかしながら、近年、市販の複写機及びプリンタによる貴重品の偽造事件が頻繁に発生しており、家庭用機器の性能向上に伴って手軽な偽造の危険性が高まりつつある。よって、印刷画線を用いることなく潜像画像を形成する技術が求められている。
【００１１】
さらに、引用文献１乃至４は、観察する角度又は判別具を重ねる角度によって、画線の見え及び隠れによって潜像画像が視認されるものであり、潜像画像の明暗（ネガ画像／ポジ画像）が変化するものではなかった。
【００１２】
引用文献１乃至３は、潜像画像を出現させるためには、基材を傾ける角度が限定され、傾ける角度が浅い角度では潜像画像を視認することが困難であった。仮に、浅い角度で潜像画像が視認できるものを作製するには、潜像画像を形成する画線とその周辺の背景画像を形成する画線の凹凸を大きくしなければならないため、実質上、作製困難であった。
【００１３】
引用文献４及び引用文献５は視認される潜像画像が連続階調を有するものではく、潜像画像として複雑なデザインが採用しにくい問題があった。さらに、引用文献４は、潜像画像を出現させるために判別具が必須であり、判別具を携帯しなければならない問題があった。引用文献５は、潜像画像を出現させるためには印刷画線を用いることなく、凹状又は貫通孔で形成しているが、光反射性層及び光透過性層が積層された基材は必要であったため、基材のコストが高いという問題があった。
【００１４】
本発明は、このような従来の問題を解決することを目的としたもので、印刷画線で形成する画線の見え及び隠れによって潜像画像が視認されるものではなく、判別具を重ねることもなく、光反射性層及び光透過性層が積層された基材を用いることもなく、基材を深い角度で傾けなくとも潜像画像が確認でき、基材を傾ける角度によっては潜像画像の明暗（ネガ画像／ポジ画像）が変化し、さらに、出現する潜像画像は、連続階調を有する複雑なデザインが採用可能な画像形成体及びその作製方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、光透過性基材に画像が形成され、その画像は、光透過性基材の一方の面に、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線によって形成され、レリーフ模様の高さが、原画像に対応した濃度ごとにｎ段階（ｎは３以上の整数）に変化して形成され、光透過性基材の他方の面に、前記画像が形成された領域に対応して規則的に配置された凹状の万線が形成されたことを特徴とする画像形成体である。
【００１６】
また、本発明は、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線が、第１の所定幅を有する凹状の線は、第１の所定間隔、かつ、第１の所定方向に配列されて形成され、光透過性基材の他方の面に、画像が形成された領域に対応して規則的に配置された凹状の万線が、第２の所定幅を有する凹状の線は、第２の所定間隔、かつ、第２の所定方向に配列され、第１の所定間隔と第２の所定間隔が同一及び第１の所定方向と第２の所定方向が同一であることを特徴とする画像形成体である。
【００１７】
また、本発明は、ｎ段階に変化する高さｈの最大値が、第１の所定間隔−第１の所定幅＞高さｈであることを特徴とする画像形成体である。
【００１８】
また、本発明は、ｎ段階に変化する高さｈの最小値が、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線を形成するための基準線の位置であることを特徴とする画像形成体である。
【００１９】
また、本発明は、レリーフが、高さｈでｎ段階（ｎは３以上の整数）に変化する凹状の線と、基準線から変化しない凹状の線を結合線で連結され、結合線の角度が、基準線に対して０〜９０°の範囲であることを特徴とする画像形成体である。
【００２０】
また、本発明は、第２の所定幅が、第１の所定間隔−第１の所定幅以下であることを特徴とする画像形成体である。
【００２１】
また、本発明は、第１の所定幅と、第２の所定幅の関係が同一又は略同一であることを特徴とする画像形成体である。
【００２２】
また、本発明は、第１の所定幅及び第２の所定幅が３０〜５００μｍで、第１の所定間隔及び第２の所定間隔が７０〜２０００μｍの範囲内であることを特徴とする画像形成体である。
【００２３】
また、本発明は、原画像に伴う濃度値が定義された画素の集合体である階調画像データを取得する工程と、基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１，０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）を生成する工程と、各基準座標Ｑを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１，０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）をレリーフ座標ｑ（０，０）、ｑ（１，０）、・・・ｑ（ｍ，ｎ）に変換し、レリーフ階調画像データを生成する工程と、基準線と同一の方向及び間隔で万線データを生成する工程と、光透過性基材の一方の面に、レリーフ階調画像データを基とした凹状の線から成る階調画像を形成し、光透過性基材の他方の面に、階調画像の領域に対応して、万線データを基に凹状の線から成る万線を形成する工程によって形成される画像形成体の作製方法である。
【００２４】
また、本発明は、原画像に伴う濃度値が定義された画素の集合体である階調画像データを取得する工程と、基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１，０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）を生成する工程と、各基準座標Ｑを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１，０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）をレリーフ座標ｑ（０，０）、ｑ（１，０）、・・・ｑ（ｍ，ｎ）に変換する工程と、レリーフ座標ｑを連結線によって結合してレリーフ階調画像データを生成する工程と、基準線と同一の方向及び間隔で万線データを生成する工程と、光透過性基材の一方の面に、レリーフ階調画像データを基とした凹状の線から成る階調画像を形成し、光透過性基材の他方の面に、階調画像の領域に対応して、万線データを基に凹状の線から成る万線を形成する工程によって形成される画像形成体の作製方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の画像形成体は、出現する潜像画像が階調表現に優れると共に精彩な画像として表現することができる。連続階調を有する複雑なデザインが採用可能であるためデザインの制限を受けることがない。
【００２６】
本発明の画像形成体は、光透過性基材にレーザ加工機等の特殊な機械で凹状の線を形成して画像を形成するため、基材自体のコストが低コストであり、偽造防止効果に優れる。また、潜像画像の出現は、判別具を重ねることなく、潜像画像を形成する画線自体の見え及び隠れではなく、光の屈折を利用しているため、基材を深い角度で傾けなくとも潜像画像が確認できことから、被確認者が容易に真偽判別することができる。また、本発明の画像形成体は、垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合に、潜像画像の明暗が連続的に変化（つまり、潜像画像がポジ画像からネガ画像に変化、ネガ画像からポジ画像に変化）するため、潜像画像の出現の有無及びネガポジの変化の有無によって真偽判別が可能となる。よって、判別具及び特別な真偽判別装置等を用いることなく、誰でもその場で上記効果が得られるか否かによって真偽判別することができる。
【００２７】
本発明の画像形成体を形成する凹状の線は、レーザで作製可能なため、貴重品に個々に異なった情報（可変情報）を形成することができる。
【００２８】
以上のことから、本発明の画像形成体は、真偽判別効果が高く、微細な形状で形成するため複製防止効果を有し、銀行券、有価証券、通行券、パスポート、商品券、カード、商品タグ又はブランドプロテクション等に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。しかしながら、本発明は以下に述べる実施するための最良の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他いろいろな実施の形態が含まれる。なお、本明細書に記載される基準線は、実際の画像形成体では形成されるものではなく、本発明を説明する上で用いた用語又は本発明の画像形成体の作製方法において必要な要素である。
【００３０】
（画像形成体）
本発明の構成である所定幅Ｗを有する凹状の線について図１を用いて説明する。図１に示すように所定幅Ｗを有する凹状の線５は、光透過性基材１の表面のベースの高さより低く形成される。所定幅Ｗは、光透過性基材１の表面に形成される幅のことであり、深さ方向の幅ではない。所定幅Ｗを有する凹状の線５の断面形状は、図１（ａ）に示すように三角形状、図１（ｂ）に示すように台形状、図１（ｃ）に示すように四角形状、図１（ｄ）に示すように蒲鉾状、図１（ｅ）に示すように直角三角形状等が挙げられる。ただし、本発明の構成である凹状の線５の断面形状は、図１（ａ）乃至図（ｅ）に限定されることがなく、例えば、図１（ａ）乃至図１（ｅ）を組み合わせ又はその他の断面形状で形成することもできる。
【００３１】
本発明における画像形成体Ａ１の一方の面１ａ（例えば、表面）に形成される画像２について説明する。図２（ａ）に示すように光透過性基材１の一方の面１ａに基準線３ａからレリーフ模様４を有する万線６ａによって画像２が形成される。レリーフ模様とは、モチーフとなる三次元的な画像（以下、「原画像」という。）を、二次元平面に複数の微細な画線の集合体によって表現した模様である。レリーフ模様４を有する万線６ａは、図２（ａ）の一部拡大断面図である図２（ｂ）に示すように、光透過性基材１を非貫通である第１の所定幅Ｗ１を有する凹状の線５ａが第１の所定間隔Ｐ１、かつ、第１の所定方向Ｘ１に配列される。
【００３２】
図３に示すように、レリーフ模様４を有する万線６ａのレリーフの高さｈはｎ段階（ｎは３以上の整数）に変化して形成され、例えば、濃度０〜２５５の原画像に対応した濃度ごとに高さｈが決定される。ｎ段階に変化する高さｈの最大値は、第１の所定間隔Ｐ１−第１の所定幅Ｗ１＞高さｈである必要があり、ｎ段階に変化する高さｈの最小値は０である。なお、最小値０は、規則的に配置されたレリーフ模様を有する凹状の万線を形成するための基準線の位置である。よって、ｎ段階に変化する高さｈの範囲は、第１の所定間隔Ｐ１−第１の所定幅Ｗ１＞高さｈ≧０（数式）の関係である必要がある。この範囲内で形成しないと、後述する階調画像の鮮明度が低下する。
【００３３】
また、図４に示すように、レリーフが高さｈでｎ段階（ｎは３以上の整数）に変化する凹状の線５ａ１と、基準線３ａから変化しない凹状の線５ａ２を結合線５ａ３で連結され、結合線５ａ３の角度が、基準線３ａに対して０〜９０°の範囲であることが好ましい。ただし、コンピュータ上での作製を考えた場合、実際上は概ね０〜８０°程度となる。また、場合によっては結合線でつながっていなくてもよい。
【００３４】
また、後述する画像形成体を傾けて観察した場合に確認できる階調画像の最高濃度領域は、ｎ段階に変化するレリーフの高さｈの最大値であり、最低濃度領域は、ｎ段階に変化するレリーフの高さの最小値であるか、又は画像形成体を傾けて観察した場合に確認できる階調画像の最高濃度領域は、ｎ段階に変化するレリーフの高さｈの最小値であり、最低濃度領域は、ｎ段階に変化するレリーフの高さｈの最大値となる。つまり、画像２の濃淡に従いレリーフの高さｈであるズレを与え、後述する光透過性基材の他方の面に凹状の万線が形成されることで、画像形成体を傾けて観察した場合に鮮明に階調画像の確認が可能となる。
【００３５】
本発明の画像形成体Ａ１の他方の面１ｂ（例えば、裏面）に形成される凹状の線５ｂから成る万線６ｂについて説明する。万線６ｂの各線は、図５（ａ）に示すように、光透過性基材１の他方の面１ｂに基準線３ｂから万線５ｂによって形成される。凹状の線５ｂから成る万線６ｂが形成される領域は、図２に示した一方の面１ａの画像２が形成された領域の裏面にあたる。図５（ａ）の一部拡大断面図である図５（ｂ）に示すように、凹状の線５ｂは、光透過性基材１を非貫通である第２の所定幅Ｗ２を有する凹状の線５ｂが第２の所定間隔Ｐ２、かつ、第２の所定方向Ｘ２に配列される。
【００３６】
このとき、光透過性基材１の一方の面１ａに形成される第１の所定間隔Ｐ１と、光透過性基材１の他方の面１ｂに形成される第２の所定間隔Ｐ２は同一間隔で、さらに、光透過性基材１の一方の面１ａに形成される第１の所定方向Ｘ１と光透過性基材１の他方の面１ｂに形成される第２の所定方向Ｘ２が同一方向である必要がある。つまり、光透過性基材１の一方の面１ａの画像２を形成するために必要な基準線３ａと、光透過性基材１の他方の面１ｂに形成される凹状の線５ｂから成る万線を形成するために必要な基準線３ｂは、同一方向である必要がある。また、光透過性基材１の他方の面１ｂに形成される凹状の線５ｂの第２の所定幅が、光透過性基材１の一方の面１ａに形成される凹状の線５ａの第１の所定間隔−第１の所定幅以下で形成する必要がある。この範囲内で形成しないと、後述する階調画像の鮮明度が低下する。
【００３７】
上記説明では、基準線３ａに対して０°の角度で凹状の線５ａが形成されているが、本発明はこれに限定されることなく、基準線３ａに対して所定の角度を持って凹状の線５ａを形成することができる。また、基準線３ｂに対して０°の角度で凹状の線５ｂが形成されているが、本発明はこれに限定されることなく、基準線３ｂに対して所定の角度を持って凹状の線５ｂを形成することができる。
【００３８】
光透過性基材１の一方の面１ａに形成される凹状の線５ａの第１の所定幅Ｗ１と、光透過性基材１の他方の面１ｂに形成される凹状の線５ｂの第２の所定幅Ｗ２の関係が同一又は略同一であることが好ましい。
【００３９】
光透過性基材１の一方の面１ａに形成される凹状の線５ａの第１の所定幅Ｗ１及び光透過性基材１の他方の面１ｂに形成される凹状の線５ｂの第２の所定幅Ｗ２が３０〜５００μｍで、光透過性基材１の一方の面１ａに形成される凹状の線５ａの第１の所定間隔Ｐ１及び光透過性基材１の他方の面１ｂに形成される凹状の線５ｂの第２の所定間隔Ｐ２が７０〜２０００μｍの範囲内であることが好ましい。この範囲よりも小さいと作製上困難になり、この範囲よりも大きいと精彩な階調画像を形成するには大きなエリアが必要となる。
【００４０】
本発明の画像形成体Ａ１について説明する。画像形成体Ａ１は、光透過性基材１の図２（ａ）に示した一方の面１ａに画像２を形成し、光透過性基材１の他方の面１ｂに図５（ａ）に示した万線６ｂを形成する。図６（ａ）に画像形成体Ａ１を示す。また、図６（ｂ）に図６（ａ）の一部拡大断面図を示す。光透過性基材１の一方の面１ａに形成される凹状の線５ａと、光透過性基材１の他方の面１ｂに形成される凹状の線５ｂの位置関係については、同一又はずれを有していてもよく、特に限定されるものではない。ずれの度合いによっては、後述する階調画像が視認されるネガポジの順序が入れ替わる場合がある。
【００４１】
図７は、図６（ａ）に示した画像形成体Ａ１に対して、垂直からやや傾けた方向から肉眼で観察した場合の図である。このときの観察状態は透過光であり、階調画像２’が確認できる。光源と画像形成体Ａ１及び観測者との位置関係は概ね図８（ａ）に示した通りである。このとき図８（ｂ）に示すように、光が凹状の線５ａ又は５ｂを通る際に、線の表面の凹凸によって散乱光Ｉｂが発生する。そのために観測者に届く光量が減少し、凹状の線５ａ及び５ｂは肉眼で暗く観測される。また、光が凹状の線５ａ又は５ｂを通過する際に屈折光Ｉｃになるが、これらの屈折光Ｉｃの少なくとも一部は、観測者とは異なる方向に進む。そのため、凹状の線５ａ及び５ｂの部分は肉眼でさらに暗く観察される。
【００４２】
図９は、図６（ａ）に示した画像形成体Ａ１に対して、可視の透過光下において肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合の図である。ただし、画像形成体Ａ１を傾ける方向は、Ｘ１方向又はＸ２方向とする。
【００４３】
画像形成体Ａ１を垂直方向から観察した場合に、凹状の線５ａ及び５ｂの位置関係が図１０（ｂ）となるように構成されているものとする。この場合は図９（ｂ）に示すように、画像形成体Ａ１は、全面がほぼ一様の明るさで観測される。凹状の線５ａと５ｂは、それぞれ光透過性基材１の表裏に形成されているため、この画像形成体Ａ１をＸ１又はＸ２方向に徐々に傾けると、凹状の線５ａと５ｂとの位置関係は、それぞれ図１０（ａ）又は図１０（ｃ）で示すように変化する。その結果として暗く観察される領域の面積に差が生じ、肉眼ではこの面積の差を階調差として感じるため、図９（ａ）又は図９（ｃ）に示すような階調画像２’が観察される。図１０（ａ）及び図１０（ｃ）で示すように、この暗く観察される領域は、凹状の線５ａのレリーフの高さに依存するとともに、凹状の線５ａと５ｂの重なり方にも依存する。このときに凹状の線５ａと５ｂの重なり方によって、暗く観察される部分の面積の大小が逆転するために、画像形成体Ａ１を深く傾けるにつれて、階調画像２’は図１０で示したようなネガ画像とポジ画像が交互に観測される。
【００４４】
本発明の画像形成体は、上記説明では画像を一つ設けて形成しているが、複数の画像を形成することができる。ただし、階調画像の視認性を考慮すると、画像は四つ以下であることが好ましい。例えば、図１１に示すように２個の画像を形成する場合は、図１１（ａ）に示すように第１の基準線３ａ１をＸ方向に、図１１（ｂ）に示すように第２の基準線３ａ２をＹ方向に設け、図１１（ｃ）に示すようにＸ方向とＹ方向のなす角度は９０°とする。図１１（ａ）に示すように第１の基準線３ａ１を基準として第１の画像２ａを形成し、図１１（ｂ）に示すように第２の基準線３ａ２を基準として第２の画像２ｂを形成し、図１１（ａ）に示す第１の画像２ａと図１１（ｂ）に示す第２の画像２ｂを合成して図１１（ｃ）に示す画像２を形成することができる。この場合は、光透過性基材１の一方の面に、第１の画像２ａ及び第２の画像２ｂから成る画像２を形成し、光透過性基材１の他方の面に、第１の基準線３ａ１及び第２の基準線３ａ２と同一間隔及び同一方向の凹状の線から成る万線を形成する必要がある。なお、第１の画像２ａを形成する凹状の万線の配列方向と、第２の画像２ｂを形成する凹状の万線の配列方向は異なって形成すれば良い。
【００４５】
さらに、４個の画像を形成する場合は、第１の基準線をＸ方向に、第２の基準線をＹ方向に設け、第３の基準線をＸＹ１方向に設け、第４の基準線をＸＹ２方向に設け、Ｘ方向とＹ方向のなす角度は９０°とし、ＸＹ１方向とＸＹ２方向のなす角度は９０°とし、Ｘ方向とＸＹ１方向のなす角度を４５°とし、Ｙ方向とＸＹ２方向のなす角度を４５°とする。第１の基準線を基準として第１の画像を形成し、第２の基準線を基準として第２の画像を形成し、第３の基準線を基準として第３の画像を形成し、第４の基準線を基準として第４の画像を形成する。この場合は、光透過性基材１の一方の面に第１の画像、第２の画像、第３の画像及び第４の画像２ｂから成る画像を形成し、光透過性基材１の他方の面に、第１の基準線、第２の基準線、第３の基準線及び第４の基準線と同一間隔及び同一方向の凹状の線から成る万線を形成する必要がある。
【００４６】
光透過性基材１の一方の面１ａに形成される凹状の線５ａと、光透過性基材１の他方の面１ｂに形成される凹状の線５ｂは、レーザ加工機で形成することが可能である。レーザの種類は特に限定されるものではないが、炭酸ガスレーザが好ましい。特に問題とはならないが、レーザの熱によって凹状の線のエッジ部に光透過性基材の表面よりも隆起した隆起部が形成される場合がある。光透過性基材１の一方の面１ａに形成される凹状の線５ａと、光透過性基材１の他方の面１ｂに形成される凹状の線５ｂの深度は、光反射性基材の厚さによっても異なるが、５０μｍ〜３００μｍ程度が好ましい。
【００４７】
光透過性基材は、透明な基材が好ましいが、光を透過できる基材であれば良く、色彩を有する半透明の基材も使用することができる。材質は、例えば、ＰＥＴ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル及びポリアクリル等が用いられる。光反射性基材の厚さは、特に限定されるものでなく６０μｍ程度の薄い基材から、７６０μｍ程度のカード基材等でも有効である。
【００４８】
本発明の階調画像のデザインは、文字、数字、記号、図柄、絵柄、階調を有する画像及び顔画像等、特に限定されることがない。
【００４９】
（画像形成体の作製装置）
画像形成体の作製装置について以下に説明する。図１２に示すように画像形成体の作製装置１１は、画像取得手段１２、基準座標生成手段１３、レリーフ座標変換手段１４、レリーフ階調画像データ生成手段１５、万線データ生成手段１６及びレーザ加工手段１７から成る。画像取得手段１２、基準座標生成手段１３、レリーフ座標変換手段１４、レリーフ階調画像データ生成手段１５及び万線データ生成手段１６は、コンピュータ及びワークステーション等で行われる。なお、レリーフ座標変換手段１４で得られるレリーフ座標がそのままレリーフ階調画像データとして用いられる場合は、レリーフ階調画像データ生成手段１５は不要である。
【００５０】
画像取得手段１２は、画像形成体の階調画像の原画像となる、例えば濃度値０〜２５５のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データ７を取得する。濃度値０〜２５５のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データでない場合は、取得した画像を画像処理し、濃度値０〜２５５のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データに変換する。画像の取得は、イメージスキャナ、ディジタルカメラ、ハンディータイプリーダ又はカメラ付き携帯電話等で行われる。
【００５１】
基準座標生成手段１３は、基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１，０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）を生成する。
【００５２】
レリーフ座標変換手段１４は、各基準座標Ｑを階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１，０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）をレリーフ座標ｑ（０，０）、ｑ（１，０）、・・・ｑ（ｍ，ｎ）に変換する。このとき、各座標の間隔が狭ければ、レリーフ座標をそのままレリーフ階調画像データとして用いられる。
【００５３】
レリーフ階調画像データ生成手段１５は、レリーフ座標ｑを連結線によって結合してレリーフ階調画像データ８を生成する。なお、レリーフ座標変換手段１４で得られるレリーフ座標がそのままレリーフ階調画像データとして用いられる場合は、レリーフ階調画像データ生成手段１５は不要である。
【００５４】
万線データ生成手段１６は、基準線３と同一の方向及び間隔で万線データを生成する。
【００５５】
レーザ加工手段は、光透過性基材の一方の面に、第４の工程で生成したレリーフ階調画像データを基に凹状の線から成る階調画像を形成し、光透過性基材の他方の面に、万線データを基に凹状の線から成る万線を形成する。
【００５６】
（画像形成体の作製方法）
画像形成体の作製方法について以下に説明する。図１３に示すように第１の工程は、画像形成体の階調画像の原画像となる、例えば、濃度値０〜２５５のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データ７を画像取得手段によって取得する。濃度値０〜２５５のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データ７でない場合は、取得した画像を画像処理し、濃度値０〜２５５のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データに変換する。画像の取得は、イメージスキャナ、ディジタルカメラ、ハンディータイプリーダ又はカメラ付き携帯電話等で行われる。図１４（ａ）に原画像となる階調画像データ７を示す。
【００５７】
第２の工程は、基準線の方向及び間隔、レリーフの間隔の方向及び間隔を定義し、基準線及びレリーフの交点から得られる各基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１， ０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）を基準座標生成手段によって生成する。図１４（ｂ）に基準線３の方向及び間隔を示す。図１４（ｃ）にレリーフ４の間隔の方向及び間隔を示す。図１５（ａ）に基準線３及びレリーフ４の交点から得られる各基準座標Ｑを示す。
【００５８】
第３の工程は、第２の工程で生成した各基準座標Ｑを第１の工程で取得した階調画像データの画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データの濃度値に関連した位置に基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１，０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）をレリーフ座標ｑ（０，０）、ｑ（１，０）、・・・ｑ（ｍ，ｎ）にレリーフ座標変換手段によって変換する。図１４（ｂ）に各基準座標Ｑから変換されたレリーフ座標ｑを示す。このとき、各座標の間隔が狭ければ、レリーフ座標をそのままレリーフ階調画像データとして用いられる。
【００５９】
第４の工程は、第３の工程で取得したレリーフ座標ｑを連結線によって結合し、レリーフ階調画像データ８をレリーフ階調画像データ生成手段によって生成する。図１６（ａ）に、基準線方向に各基準座標Ｑとレリーフ座標ｑを連結線５ａ３によって結合したレリーフ模様を有する万線６ａを示す。さらに、図１６（ｂ）に、レリーフ模様を有する万線６ａによって形成したレリーフ階調画像データ８を示す。なお、レリーフ座標変換手段１４で得られるレリーフ座標がそのままレリーフ階調画像データとして用いられる場合は、レリーフ階調画像データ生成手段１５は不要である。
【００６０】
第５の工程は、基準線３と同一の方向及び間隔で図１６（ｃ）に示す万線データ９を万線データ生成手段によって生成する。
【００６１】
第６の工程は、光透過性基材の一方の面に、第４の工程で生成したレリーフ階調画像データを基とした凹状の線から成る階調画像を形成し、光透過性基材の他方の面に、第５の工程で生成した万線データを基とした凹状の線から成る万線を形成するレーザ加工手段によって形成される画像形成体を得る。
【００６２】
本発明の工程の順序は特に限定されるものではない、ただし、第３の工程は、第１の工程及び第２の工程後の必要があり、第４の工程は第３の工程後の必要があり、第５の工程は第４の工程後の必要がある。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明の内容は、これらの実施例の範囲に限定されるものではない。
【００６４】
（実施例1）
図１７（ａ）に示すようなコンピュータ上に濃度値０〜２５５のいずれかが定義された画素の集合体である階調画像データ７を用意した。次に、図１７（ｂ）に示すように基準線３をＸ方向に、基準線３の間隔を２００μｍに定義し、レリーフ４をＹ方向に、レリーフ４の間隔を４０μｍに定義し、基準線３及びレリーフ４の交点から得られる各基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１，０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）を取得した。図１６（ｃ）に示すように、各基準座標Ｑを階調画像データ７の画素位置の画素濃度に対応させ、階調画像データ７の濃度値に関連した位置に基準座標Ｑ（０，０）、Ｑ（１，０）、・・・Ｑ（ｍ，ｎ）をレリーフ座標ｑ（０，０）、ｑ（１，０）、・・・ｑ（ｍ，ｎ）に変換した。このとき、Ｘ座標を動かすことなく、Ｙ座標のみ高さｈを動かした。このときの高さｈの範囲は、１００μｍ＞高さｈ≧０の範囲内で作製した。また、階調画像データの最低濃度領域は、高さｈの最大値とし、最高濃度領域は高さｈの最低値とした。レリーフの高さｈの変化は１００段階とした。図１８（ａ）に示すように、基準線方向に各基準座標Ｑとレリーフ座標ｑを連結線によって結合したレリーフ模様を有する万線６ａを形成し、レリーフ階調画像データ８を得た。さらに、基準線３と同一の方向及び間隔で図１８（ｂ）に示す万線データ９を得た。
【００６５】
図１９（ａ）に示すように、厚さ約３００μｍのＰＥＴ基材から成る光透過性基材１の表面に、レーザ加工機の炭酸ガスレーザを用いて、コンピュータ上で得られたレリーフ階調画像データ８からレリーフ模様４を有する万線６ａによって画像２を形成した。画像２は、光透過性基材１を非貫通である凹状の線５ａによって形成した。凹状の線５ａはＸ方向に、凹状の線の幅を約８０μｍ、ピッチ約２００μｍ及び深度約５０μｍで形成した。
【００６６】
次に、図１９（ｂ）に示すように、レーザ加工機の炭酸ガスレーザを用いて、コンピュータ上で得られた万線データ９から光透過性基材１の裏面に凹状の線５ｂから成る万線６ｂを作成した。画像２は、光透過性基材１を非貫通である凹状の線５ａによって形成した。凹状の線５ｂは、表面１ａの画像２が形成された領域の裏面に、凹状の線の幅を約８０μｍ、ピッチ約２００μｍ及び深度約５０μｍで、表面１ａに形成した凹状の線５ａと同一方向に形成し図２０に示す画像形成体Ｂ１を得た。
【００６７】
得られた画像形成体Ｂ１は、図２１に示すように画像形成体を、透過光又は反射光の状態で、図２０に示すように、可視光下においてＸ１方向又はＸ２方向から肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合に、階調画像２’はポジ画像からネガ画像に連続して徐々に反転して観察できた。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の光透過性基材１に形成される所定幅Ｗを有する凹状の線５の説明図である。
【図２】画像形成体Ａ１の一方の面１ａに形成される画像２及びその一部拡大断面図を示す図である。
【図３】レリーフ模様４のレリーフの高さｈについての説明図である。
【図４】基準線と結合線のなす角度についての説明図である。
【図５】画像形成体Ａ１の他方の面１ｂに形成される凹状の線５ｂから成る万線６ｂ及びその一部拡大断面図を示す図である。
【図６】画像形成体Ａ１及びその一部拡大断面図を示す図である。
【図７】画像形成体Ａ１に対して、Ｘ１又はＸ２方向から入射角４５°の可視光下において肉眼で垂直方向から観察した場合の図である。
【図８】画像形成体Ａ１に各凹状の線に対する入射光、散乱光と透過光量の関係を示す図である。
【図９】図６（ａ）に示した画像形成体Ａ１に対して、Ｘ１又はＸ２方向から入射角４５°の可視光下において肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合の図である。
【図１０】光透過性基材１の表裏にそれぞれ形成された凹状の線５ａと５ｂの重なり状態が、観察方向に依存して変化する様子を示した図である。
【図１１】複数の画像を形成した場合の図である。
【図１２】画像形成体の作製装置を示す図である。
【図１３】画像形成体の作製方法のフロー図である。
【図１４】画像形成体の作製方法のフロー図に伴う説明図である。
【図１５】画像形成体の作製方法のフロー図に伴う説明図である。
【図１６】画像形成体の作製方法のフロー図に伴う説明図である。
【図１７】実施例１の画像形成体を作製する説明図である。
【図１８】実施例１の画像形成体を作製する説明図である。
【図１９】実施例１の画像形成体を作製する説明図である。
【図２０】実施例１の画像形成体Ｂ１を示す図である。
【図２１】可視光下において、画像形成体Ｂ１をＸ１方向又はＸ２方向から肉眼で垂直方向から水平方向に徐々に傾けて観察した場合の図である。
【符号の説明】
【００６９】
１          光透過性基材
１ａ        光透過性基材の一方の面
１ｂ        光透過性基材の他方の面
２          画像
２’        階調画像
２ａ        第１の画像
２ｂ        第２の画像
３ａ、３ｂ          基準線
３ａ１      第１の基準線
３ａ２      第２の基準線
４          レリーフ模様
５、５ａ、５ａ１、５ａ２、５ｂ          凹状の線
５ａ３      結合線
６、６ａ、６ｂ      万線
７          階調画像データ
８          レリーフ階調画像データ
９          万線データ
１１        画像形成体の作製装置
１２        画像取得手段、
１３        基準座標生成手段
１４        レリーフ座標変換手段
１５        レリーフ階調画像データ生成手段
１６        万線データ生成手段
１７        レーザ加工手段
Ａ１、Ｂ１          画像形成体
ｈ、ｈ２、ｈ３      レリーフの高さ
Ｉａ        入射光
Ｉｂ        散乱光
Ｉｃ        屈折光
Ｐ１、Ｐ２          所定間隔
Ｑ          各基準座標
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２          所定幅
Ｘ１、Ｘ２          所定方向
【図１】
2009023184.tif 000003
【図２】
2009023184.tif 000004
【図３】
2009023184.tif 000005
【図４】
2009023184.tif 000006
【図５】
2009023184.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009023184.tif 000009
【図８】
2009023184.tif 000010
【図９】
2009023184.tif 000011
【図１０】
2009023184.tif 000012
【図１１】
2009023184.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2009023184.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2009023184.tif 000017
【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２１】
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