特開 2025-16834 潜像物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025016834

(43)【公開日】2025-02-05

(54)【発明の名称】潜像物

(51)【国際特許分類】

   B42D 25/328 20140101AFI20250129BHJP

   G02B 5/32 20060101ALI20250129BHJP

   G02B 5/18 20060101ALI20250129BHJP

【ＦＩ】

B42D25/328 100

G02B5/32

G02B5/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023119553

(22)【出願日】2023-07-24

(71)【出願人】

【識別番号】303017679

【氏名又は名称】独立行政法人 国立印刷局

(72)【発明者】

【氏名】森永 匡

【テーマコード（参考）】

2C005

2H249

【Ｆターム（参考）】

2C005HA02

2C005HB01

2C005HB02

2C005HB09

2C005HB10

2C005HB13

2C005JB09

2H249AA12

2H249AA25

2H249AA50

2H249AA51

2H249AA60

2H249AA61

2H249CA01

2H249CA15

2H249CA22

(57)【要約】

【課題】動画効果を高めることが可能な潜像物を提供する。
【解決手段】本発明に係る潜像物は、基画像を圧縮または分割圧縮して形成された画線を、一定のピッチで複数配置してなる潜像画像と、潜像画像が存在しない領域からなる背景画像と、を備える。また、潜像画像が、円弧状の画線で構成された複数の第１格子線からなる第１回折格子の模様を有し、さらに、背景画像が、第１格子線とは傾きが異なる円弧状の画線で構成された複数の第２格子線の模様を有する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基画像を圧縮または分割圧縮して形成された画線を、一定のピッチで複数配置してなる潜像画像と、
前記潜像画像が存在しない領域からなる背景画像と、を備え、
前記潜像画像が、円弧状の複数の第１格子線からなる第１回折格子の模様を有し、
前記背景画像が、前記第１格子線の回折方向と異なる方向に、円弧状の複数の第２格子線からなる第２回折格子の模様を有することを特徴とする潜像物。

【請求項2】

前記第１格子線における接線と、前記第２格子線における接線において、傾きが異なることを特徴とする請求項１に記載の潜像物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、潜像画像が、動的に変化しつつ、濃淡をネガ型からポジ型又はポジ型からネガ型へと反転させる潜像物に関する。

【背景技術】

【0002】

基画像の動的変化に伴う潜像を実現する方式には、基画像を圧縮する圧縮画像方式がある。圧縮画像方式には、さらに、モアレ方式と、ＩＰ（Integral Photography）画像方式がある。ここで、図１２を参照して一般的なモアレ方式の潜像の形成方法を説明するとともに、図１３を参照して一般的なＩＰ画像方式の潜像の形成方法を説明する。

【0003】

図１２は、一般的なモアレ方式の潜像の形成方法の一例を示す図である。図１２に示すモアレ方式では、まず、複数の基画像１１１を水平方向に圧縮する。次に、各基画像１１１を圧縮した複数の圧縮画像１１２を、所定のピッチＰ１で一列に並べる。これらの圧縮画像１１２を、ピッチＰ１と異なるピッチＰ２の縞模様（スリット）が形成されたサンプリング器具（不図示）でサンプリングすると、潜像１１３が出現する。

【0004】

図１３は、一般的なＩＰ画像方式の潜像の形成方法の一例を示す図である。図１３に示すＩＰ画像方式では、まず、一定の幅を有するフレームを使って基画像１２１を複数の分割画像に分割する。続いて、各分割画像を水平方向に圧縮して複数の分割圧縮画像１２２を形成する。このとき、複数の分割圧縮画像１２２は、所定のピッチＰ１で一列に並べられる。これらの分割圧縮画像１２２を、ピッチＰ１と同じピッチの縞模様（スリット）が形成されたサンプリング器具（不図示）でサンプリングすると、潜像１２３が出現する。

【0005】

上記のようなモアレ方式の潜像またはＩＰ画像方式の潜像には、潜像の出現方法をネガ型またはポジ型にすることが可能な技術が、特許文献１に提案されている。ここで、ネガ型およびポジ型について説明する。

【0006】

図１４は、ネガ型の潜像物の構造例を示す図である。図１４に示す潜像物では、円形の基画像を分割圧縮したＩＰ画像１４０が形成される。また、ＩＰ画像１４０の背景画像１４１には、基材上に回折格子が形成される。

【0007】

図１５は、図１４に示す潜像の出現方法を説明する模式図である。ネガ型では、背景画像１４１に形成された回折格子が、入射光を回折する。そのため、基画像１４２は、背景画像１４１よりも暗いネガ型の潜像として出現する。また、基画像１４２は、入射光の角度に応じて一方向に動くように見える。

【0008】

図１６は、ポジ型の潜像物の構造例を示す図である。図１６に示す潜像物では、回折格子が、円形の基画像を分割圧縮したＩＰ画像１５０のみに形成され、背景画像１５１には形成されない。

【0009】

図１７は、図１６に示す潜像の出現方法を説明する模式図である。ポジ型では、ＩＰ画像１５０に形成された回折格子が、入射光を回折する。そのため、基画像１５２は、背景画像１５１よりも明るいポジ型の潜像として出現する。また、基画像１５２は、入射光の角度に応じて一方向に動くように見える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０２１－０８１７０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

特許文献１に記載の技術では、出現する潜像は、ネガ型またはポジ型のいずれか一方に限定される。また、ネガ型は、モアレ画像またはＩＰ画像の背景画像のみに回折格子を形成し、ポジ型は、モアレ画像またはＩＰ画像のみに回折格子を形成するため、回折格子を形成できる面積が制限される。この面積の制限が、結果的に動画効果の制約を招いている。

【0012】

そこで、本発明は、ネガ型またはポジ型のいずれか一方に限定されずに、動画効果を高めることが可能な潜像物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明に係る潜像物は、基画像を圧縮または分割圧縮して形成された潜像要素を、一定のピッチで複数配置してなる潜像画像と、潜像画像が存在しない領域からなる背景画像と、を備え、潜像画像が、円弧状の画線で構成された複数の第１格子線からなる第１回折格子の模様を有し、背景画像が、第１格子線の回折方向と異なる方向に、円弧状の画線で構成された複数の第２格子線からなる第２回折格子の模様を有する。

【0014】

また、第１格子線における接線と、第２格子線における接線において、傾きが異なっていてもよい。

【0015】

例えば、入射光が第２回折格子で回折する角度範囲のときに、背景画像よりも暗いネガ型の潜像が一方向に動き、入射光が第１回折格子で回折する角度範囲のときに、背景画像よりも明るいポジ型の潜像が、ネガ型の潜像と同じ方向に動いてもよい。

【0016】

また、入射光が第２回折格子で回折する角度範囲のときに、背景画像よりも暗いネガ型の潜像が一方向に動き、入射光が第１回折格子で回折する角度範囲のときに、背景画像よりも明るいポジ型の潜像が、ネガ型の潜像と逆方向に動いてもよい。

【0017】

本発明に係る潜像物の形成方法は、基画像を圧縮または分割圧縮して形成された潜像要素を、規則性を有して複数配置してなる潜像画像を形成し、潜像画像の画線に、第１回折格子を形成し、潜像画像が存在しない背景画像に、第１回折格子と傾きが異なる第２回折格子を形成する。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、ネガ型またはポジ型のいずれか一方に限定されずに、潜像の動画効果を高めることが可能な潜像物を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１実施形態に係る潜像物の形成方法を示すフローチャートである。

【図2】基画像の一例を示す図である。

【図3】分割圧縮画像の一例を示す図である。

【図4】（ａ）は、分割圧縮画像の画線に第１実施形態に係る第１回折格子を形成した潜像画像を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す第１回折格子の拡大図である。

【図5】（ａ）は、第１実施形態に係る第２回折格子が形成された背景画像を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す第２回折格子の拡大図である。

【図6】第１実施形態に係る潜像物の模式図である。

【図7】第１実施形態に係る潜像の出現方法を説明する模式図である。

【図8】（ａ）は、分割圧縮画像の画線に第２実施形態に係る第１回折格子を形成した潜像画像を示す図である。（ｂ）は、（ａ）に示す第１回折格子の拡大図である。

【図9】（ａ）は、第２実施形態に係る第２回折格子が形成された背景画像を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す第２回折格子の拡大図である。

【図10】第２実施形態に係る潜像物の模式図である。

【図11】第２実施形態に係る潜像の出現方法を説明する模式図である。

【図12】一般的なモアレ方式の潜像の形成方法の一例を示す図である。

【図13】一般的なＩＰ画像方式の潜像の形成方法の一例を示す図である。

【図14】ネガ型の潜像物の構造例を示す図である。

【図15】図１４に示す潜像の出現方法を説明する模式図である。

【図16】ポジ型の潜像物の構造例を示す図である。

【図17】図１６に示す潜像の出現方法を説明する模式図である。

【図18】格子線が、配列角度の異なる複数の直線によって、疑似的な円弧状の格子線の構造となる一例を示す図である。

【図19】円弧状の格子線の傾きの一例を示す図である。

【図20】円弧状の格子線の傾きの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載における技術的思想の範囲内であれば、その他の様々な実施形態が含まれる。

【0021】

（第１実施形態）

【0022】

図１は、第１実施形態に係る潜像物の形成方法を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに基づく潜像物の形成方法は、画像処理ソフトをインストールしたコンピュータによって実現することができる。

【0023】

まず、ユーザが上記コンピュータを操作して、基画像に関するパラメータを設定する（ステップＳ１１）。このパラメータには、例えば、基画像１１の図形、その図形の大きさ、および潜像画像の画線のピッチなどが含まれる。

【0024】

図２は、基画像１１の一例を示す図である。ステップＳ１１では、円形の基画像１１がユーザの操作によって選定される。なお、本発明では、基画像の図形は、円形のような線対称図形に限定されない。また、各図に示すＸ方向は、第１方向に相当し、潜像の動く方向（動画方向）に平行な水平方向を示す。一方、Ｙ方向は、第２方向に相当し、ＸＹ平面上でＸ方向に直交する方向を示す。

【0025】

次に、基画像１１を分割圧縮して分割圧縮画像１２を形成する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２では、基画像１１をＩＰ画像化する。

【0026】

図３は、分割圧縮画像１２の一例を示す図である。ステップＳ１２では、まず、基画像１１よりも狭い幅と基画像１１よりも大きな高さを有する矩形で構成されたフレームで基画像１１の左端から右端まで順番に基画像１１の画線を分割する。これにより、フレーム内には、基画像１１の画線を分割した分割画線が描かれる。

【0027】

続いて、各フレームを水平方向（Ｘ方向）に特定の縮率によって所定の幅Ｗになるように、各フレーム内の分割画線を圧縮する。最後に、画線が圧縮された複数のフレームをピッチＰで水平方向に順次に配置する。その結果、基画像１１は、図３に示す分割圧縮画像１２に画像処理される。

【0028】

次に、分割圧縮画像１２の画線に第１回折格子１４を形成する（ステップＳ１３）。ここで、図４（ａ）および図４（ｂ）を参照して、ステップＳ１３の内容について説明する。

【0029】

図４（ａ）は、分割圧縮画像１２の画線に第１実施形態に係る第１回折格子１４を形成した潜像画像１３を示す図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す第１回折格子１４の拡大図である。

【0030】

図４（ｂ）に示す第１回折格子１４には、円弧上の曲線で形成された複数の第１格子線１４ａがＸ方向およびＹ方向に規則的に配列されている。ステップＳ１３において、この第１回折格子１４を分割圧縮画像１２に形成すると、図４（ａ）に示す潜像画像１３が形成される。潜像画像１３の画線には、第１格子線１４ａの模様が形成される。

【0031】

次に、分割圧縮画像１２の背景画像１５に、第２回折格子１６を形成する（ステップＳ１４）。ここで、図５（ａ）および図５（ｂ）を参照して、ステップＳ１４の内容について説明する。

【0032】

図５（ａ）は、第１実施形態に係る第２回折格子１６が形成された背景画像１５を示す図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す第２回折格子１６の拡大図である。

【0033】

図５（ｂ）に示す第２回折格子１６には、円弧上の曲線で形成された複数の第２格子線１６ａがＸ方向およびＹ方向に規則的に配列されている。ただし、第２回折格子１６のパターンは、上述した第１回折格子１４のパターンとは異っている。具体的には、第１回折格子１４および第２回折格子１６のパターンにおいて、図１９に例を示すとおり、円弧状の第１格子線（例えば、図１９（ａ）Ｌ１の傾き（θ１））及び円弧状の第２格子線（図１９（ｂ）Ｌ２の傾き（θ２））のように、円弧の中心（T）に接する接線の傾き（θ１及びθ２）は同じだが、向きが異なっている（第１実施形態ではｘ軸に対して線対称となっている。）。

【0034】

ステップＳ１３で形成した潜像画像１３と、ステップＳ１４で形成した背景画像１５とを合成すると、第１実施形態に係る潜像物１７が完成する。なお、本実施形態では、分割圧縮画像１２の画線に第１回折格子１４を形成した後、背景画像１５に第２回折格子１６を形成しているが、回折格子の形成は、この順番に限定されない。例えば、ステップＳ１４の処理が、ステップＳ１３の処理よりも先に行われてもよい。この場合、第２回折格子１６が分割圧縮画像１２の背景画像１５に形成され、その後、第１回折格子１４が分割圧縮画像１２の画線に形成される。なお、ステップＳ１３およびステップＳ１４の処理は、同時に並行して行われてもよい。

【0035】

図６は、第１実施形態に係る潜像物１７の模式図である。潜像物１７において潜像画像１３と背景画像１５は隣接して形成されている。この潜像物１７において、潜像画像１３の画線は、第１回折格子１４の模様を有する。また、潜像画像１３の背景画像１５は、第１回折格子１４とは格子線パターンが異なる第２回折格子１６の模様を有する。この潜像物１７に光が入射すると、基画像１１が、潜像として出現する。

【0036】

図７は、第１実施形態に係る潜像の出現方法を説明する模式図である。本実施形態では、潜像物１７に入射する光の角度範囲に応じて、潜像の濃淡が反転する。

【0037】

入射光が、背景画像１５に形成された第２回折格子１６によって回折される第１角度範囲である場合、背景画像１５よりも暗いネガ型の潜像１１ａが出現する。また、第１角度範囲では、ネガ型の潜像１１ａは、一方向（－Ｘ方向）に動くように見える。

【0038】

一方、入射光が、潜像画像１３の画線が有する第１回折格子１４によって回折される第２角度範囲である場合、背景画像１５よりも明るいポジ型の潜像１１ｂが出現する。また、第２角度範囲では、ポジ型の潜像１１ｂは、ネガ型の潜像１１ａと同じ方向（－Ｘ方向）に動くように見える。

【0039】

以上説明した本実施形態では、分割圧縮画像１２の画線に第１回折格子１４が形成され、分割圧縮画像１２の背景画像１５に第２回折格子１６が形成される。第１回折格子１４の角度範囲と第２回折格子１６の角度範囲との間には、共通した角度が無い。

【0040】

上記のようにパターンが異なる２種類の回折格子を分割圧縮画像１２の画線およびその背景画像１５にそれぞれ形成することによって、入射光の角度が、第１角度範囲内のときには、ネガ型の潜像１１ａが動きながら出現する。また、入射光の角度が、第１角度範囲から第２角度範囲に切り替わるときに、出現する潜像が、ネガ型の潜像１１ａからポジ型の潜像１１ｂに切り替わる。そして、第２角度範囲内のときに、ポジ型の潜像１１ｂが、ネガ型の潜像１１ａと同じ方向に動きながら出現する。

【0041】

したがって、本実施形態によれば、潜像が動きながら濃淡反転するため、動画効果を高めることが可能となる。

【0042】

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、第１実施形態と同様に、図１に示すフローチャートに沿って潜像物が形成される。ただし、ステップＳ１３で分割圧縮画像１２の画線に形成される第１回折格子のパターンが第１実施形態と異なる。また、ステップＳ１４で分割圧縮画像１２の背景画像１５に形成される第２回折格子のパターンも第１実施形態と異なる。そこで、第２実施形態に係る第１回折格子および第２回折格子について説明する。

【0043】

図８（ａ）は、分割圧縮画像１２の画線に第２実施形態に係る第１回折格子２４を形成した潜像画像２３を示す図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す第１回折格子２４の拡大図である。

【0044】

図８（ｂ）に示す第１回折格子２４には、円弧上の曲線で形成された複数の第１格子線２４ａがＸ方向およびＹ方向に規則的に配列されている。この第１回折格子２４を分割圧縮画像１２に形成すると、図８（ａ）に示す潜像画像２３が形成される。潜像画像２３の画線には、第１格子線２４ａの模様が形成される。

【0045】

本実施形態に係る第１回折格子２４と、第１実施形態に係る第１回折格子１４との間では、第１接線の傾きが異なる。第１実施形態に係る第１回折格子１４では、第１格子線１４ａに接する第１接線は、右下がりに傾いている。一方、第２実施形態に係る第１回折格子２４では、第１格子線２４ａに接する第１接線は、右上がりに傾いている。

【0046】

図９（ａ）は、第２実施形態に係る第２回折格子２６が形成された背景画像１５を示す図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す第２回折格子２６の拡大図である。

【0047】

図９（ｂ）に示す第２回折格子２６には、円弧上の曲線で形成された複数の第２格子線２６ａがＸ方向およびＹ方向に規則的に配列されている。本実施形態に係る第２回折格子２６と、第１実施形態に係る第２回折格子１６との間では、第２接線の傾きが異なっている。第１実施形態に係る第２回折格子１６では、第２格子線１６ａに接する第２接線は、右上がりに傾いている。一方、第２実施形態に係る第２回折格子２６では、第２格子線２６ａに接する第２接線は、右下がりに傾いている。

【0048】

また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、第２回折格子２６のパターンは、上述した第１回折格子２４のパターンと異なる。具体的には、第１回折格子２４および第２回折格子２６のパターンにおいて、図２０に例を示すとおり、円弧状の第１格子線（例えば、図２０（ｃ）Ｌ３の傾き（θ３））及び円弧状の第２格子線（図２０（ｄ）Ｌ４の傾き（θ４））のように、円弧の中心（T）に接する接線の傾き（θ３及びθ４）は同じだが、向きが異なっている（第２実施形態ではｙ軸に対して線対称となっている。）。

【0049】

上述した潜像画像２３および背景画像１５を合成すると、第２実施形態に係る潜像物２７が完成する。なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に回折格子の形成順番は、特に制限されない。

【0050】

図１０は、第２実施形態に係る潜像物２７の模式図である。この潜像物２７において、潜像画像２３の画線は、第１回折格子２４の模様を有する。また、潜像画像２３の背景画像１５は、第１回折格子２４とは格子線パターンが異なる第２回折格子２６の模様を有する。この潜像物２７に、光が入射すると、基画像１１が、潜像として出現する。

【0051】

図１１は、第２実施形態に係る潜像の出現方法を説明する模式図である。本実施形態では、潜像物２７に入射する光の角度範囲に応じて、潜像の濃淡が反転する。

【0052】

入射光が、背景画像１５に形成された第２回折格子２６によって回折される第１角度範囲である場合、背景画像１５よりも暗いネガ型の潜像１１ａが出現する。また、第１角度範囲では、ネガ型の潜像１１ａは、一方向（＋Ｘ方向）に動くように見える。

【0053】

一方、入射光が、潜像画像２３の画線が有する第１回折格子２４によって回折される第２角度範囲である場合、背景画像１５よりも明るいポジ型の潜像１１ｂが出現する。また、第２角度範囲では、ポジ型の潜像１１ｂは、ネガ型の潜像１１ａと逆方向（－Ｘ方向）に動くように見える。

【0054】

以上説明した本実施形態では、分割圧縮画像１２の画線に第１回折格子２４が形成され、分割圧縮画像１２の背景画像１５に第２回折格子２６が形成される。第１回折格子２４の第１接線と、第２回折格子２６の第２接線とは、傾きが異なる。

【0055】

上記のようにパターンが異なる２種類の回折格子を分割圧縮画像１２の画線およびその背景画像１５にそれぞれ形成することによって、入射光の角度が、第１角度範囲内のときには、ネガ型の潜像１１ａが動きながら出現する。また、入射光の角度が、第１角度範囲から第２角度範囲に切り替わるときに、出現する潜像が、ネガ型の潜像１１ａからポジ型の潜像１１ｂに切り替わる。そして、第２角度範囲内のときに、ポジ型の潜像１１ｂが、ネガ型の潜像１１ａと逆方向に動きながら出現する。

【0056】

したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様に潜像が動きながら濃淡反転するため、動画効果を高めることが可能となる。

【0057】

さらに、本実施形態では、入射光の角度が、第１角度範囲から第２角度範囲に切り替わる前後で、潜像１１ａの出現位置は、潜像１１ｂの出現位置とほぼ同じである。そして、潜像１１ｂは、潜像１１ａと逆方向に動く。そのため、潜像１１ａおよび潜像１１ｂの動きが連続しつつ、濃淡反転に伴って、動きの方向が逆転する。よって、本実施形態によれば、第１実施形態に比べて、動画効果をより強調することが可能となる。

【0058】

なお、第１実施形態で説明した潜像物１７および第２実施形態で説明した潜像物２７は、ホログラムやエンボス加工物に適用することができる。また、このホログラムは、例えば、銀行券、パスポート、有価証券、身分証明書、カード、通行券等のセキュリティ印刷物に形成することができる。

【0059】

また、第１実施形態および第２実施形態では、ステップＳ１２で基画像をＩＰ画像化しているが、モアレ画像化してもよい。この場合、ステップＳ１２では、基画像を図１２に示すように圧縮画像に変換する。また、ステップＳ１３では、この圧縮画像の画線に第１実施形態に係る第１回折格子１４または第２実施形態に係る第１回折格子２４を形成する。さらに、ステップＳ１４では、この圧縮画像の背景画像に第１実施形態に係る第２回折格子１６または第２実施形態に係る第２回折格子２６を形成する。その結果、図７または図１１と同様の動画効果を得ることが可能となる。

【0060】

以上、本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態について、図面を参照して説明したが、第１格子線及び第２格子線とも、配列角度を異ならせた直線や曲線によって形成されて、入射光の角度変化によって光の反射する領域が連続的に変化する機能を備えていればよいため、前述のような曲線による円弧状の格子線の構造であってもよいし、図１８の１６０に示すように、わずかに配列角度の異なる複数の直線を配置することで、仮想線が円弧状となるような、疑似的な格子線の構造として再現されていてもよい。

【符号の説明】

【0061】

１１：基画像
１１ａ：ネガ型の潜像
１１ｂ：ポジ型の潜像
１２：分割圧縮画像
１３、２３：潜像画像
１４、２４：第１回折格子
１４ａ、２４ａ：第１格子線
１５：背景画像
１６、２６：第２回折格子
１６ａ、２６ａ：第２格子線
１７、２７：潜像物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】