多通道光學可變裝置制造方法及圖紙

披露了一種安全元件、包括一種安全元件的安全裝置和一種安全裝置的制造方法，該元件包括多個聚焦元件和多個圖像元件，該圖像元件位于物平面內，使得每個圖像元件與聚焦元件之一相關聯，其中該物平面包括至少不同的第一和第二子區域，第一子區域內的一個圖像元件的相位相對于第二子區域內的一個圖像元件移動一段相位移距離，并且其中該第一和第二子區域產生第一和第二光可變圖像或部分圖像。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于安全及裝飾用途的光學可變裝置及其制造方法。
技術介紹
已知提供了以下光學可變裝置，其中光柵(部分圓柱形透鏡)陣列聚焦于含有多組交錯的圖像元件的物平面。每組圖像元件(條)屬于一個不同的圖像，所以隨著觀察該裝置的人改變視角，可以看到不同的圖像。包含非圓柱形透鏡的設備，例如包含球面微透鏡二維陣列的那些，也是已知的。在安全應用中，特別是當處理柔性安全文件如紙幣，所希望的是將施用于安全文件的透鏡陣列的厚度最小化。如上所述的已知光柵裝置，是相對比較厚的(幾百微米)，不適合應用于柔性安全文件。為了避免顯著增加紙幣的厚度，所希望的是微透鏡具有相對較小的焦距，并且因此必須具有相對較小的橫向尺寸(也許大約50微米-65微米或更小)。此大小的透鏡對可將圖像元件應用于物平面的方法進行了顯著的限制。例如，凹版印刷(有時被稱為輪轉凹版印刷)目前只能連續生產寬度為35微米或以上的印刷線。當為這樣的線寬，橫向尺寸65微米的透鏡僅僅是足夠寬來實現非常簡單的光學可變效果，如單色翻轉圖像，其圖像的對比度隨視角的改變由正轉換到負。由于凹版印刷的最小特征尺寸的限制，不可能通過凹版印刷實現更復雜的多幀效果。已經發現，簡單的效果如上述翻轉圖像，可以很容易地僅僅使用印刷技術來偽造。因此，這種效果具有有限的安全值。通過顯著小于35微米-45微米的印刷線，其安全值可能會增加。然而，困難的是，使用傳統的凹版印刷，不能可靠地印刷顯著小于35微米-45微米的線。鑒于上述的困難，所希望的是提供一種安全裝置，其是更耐偽造的，但其可以由更廣泛的各種安全印刷技術，包括凹版印刷生產。定義焦點尺寸H如本文所用，術語焦點尺寸是指，光線通過透鏡折射在一個特定的視角與物體面相交的點的幾何分布的尺寸，通常是有效直徑或寬度。焦點尺寸可以從理論計算推斷、光線追蹤模擬或來自實際測量。焦距f 在本說明書中，焦距，在關于透鏡陣列中的微透鏡中使用時，是指從微透鏡的頂點到焦點位置的距離，該焦點位置通過定位平行輻射從陣列的鏡頭一側入射時最大的功率密度分布的位置給出(見 T.Miyashita,“Standardization for microlenses and microlensarrays” [微鏡頭和微鏡頭陣列的標準化](2007) Japanese Journal of AppliedPhysics [日本應用物理期刊]46，p5391)。 量規厚度t量規厚度是從小透鏡的透明或半透明材料一側的頂點，到提供大致與物平面重合的圖像元件的半透明材料相對一側的表面的距離。透鏡頻率和間距透鏡陣列的透鏡頻率是穿過透鏡陣列表面的一個給定距離的小透鏡的數目。間距(Pitch )是從一個小透鏡的頂點到相鄰的小透鏡的頂點的距離。在均勻的透鏡陣列中，間距與透鏡頻率有一個反比關系。透鏡寬度W微透鏡陣列中的小透鏡的寬度是從該小透鏡一邊到該小透鏡的相對邊的距離。在半球狀或半圓柱形小透鏡的透鏡陣列中，該寬度等于小透鏡的直徑。曲率半徑R小透鏡的曲率半徑是從透鏡表面上的一點，到透鏡表面的法線與延伸垂直通過小透鏡頂點(透鏡軸)的線相交的點的距離。凹陷高度s小透鏡的凹陷高度或表面凹陷S，是從頂點到自小透鏡邊緣延伸垂直通過軸線的最短的線與軸線相交的點的距離。折射率η一種介質的折射率η是真空中光速與該介質中光速的比值。透鏡的折射率η確定了到達透鏡表面的光線將被折 射的量，根據斯涅耳定律:n^Sin ( a ) =n*Sin ( θ ),其中α是入射光線與透鏡表面上的入射點的法線之間的夾角，Θ是折射光線和入射點的法線之間的角度，H1是空氣折射率(作為近似，H1也可以取為I)。圓錐常數P圓錐常數P是一個描述圓錐截面的量，并用于幾何光學來說明球形(P=I )，橢圓形(0〈Ρ〈 I，或P〉I)，拋物線形(P=O )，和雙曲形(Ρ〈0 )透鏡。一些參考使用字母K來表示圓錐常數。K與P的關系為K=P-1。波瓣角透鏡的波瓣角是由透鏡形成的整個視角。阿貝數 透明或半透明材料的阿貝數是對材料的色散(折射率隨波長的變化)的測定。透鏡的阿貝數的合適選擇可以幫助將色差最小化。安全文件如在此使用，術語“安全文件”包括所有類型重要的文件和標志以及識別文件，包括但不限于以下項:貨幣物件諸如紙幣和硬幣；信用卡、支票、護照、身份證、證券及股票、駕照、契證；旅行文件諸如飛機票及火車票；門禁卡和門票；出生、死亡和結婚證書以及學生成績單。透明窗口和半窗口如本文使用的，術語“窗口 ”是指在安全文件中相比于應用印刷的基本上不透明區域而言透明或半透明的區。窗口可以完全透明以便它允許透射基本上未受影響的光，或者它可以是部分透明或半透明，部分地允許光的透射但不允許透過窗口區清楚地看見物體。窗口區可通過省略形成窗口區的區域中的至少一個濁化層來在擁有至少一層透明聚合材料和應用到透明聚合基底的至少一側的一個或多個濁化層的聚合安全文件中形成。如果對透明基底的兩側都應用濁化層，可以通過在窗口區中的透明基底的兩側都省略濁化層來形成完全透明的窗口。在下文中稱為“半窗口”的部分透明或半透明區可在兩側都擁有濁化層的聚合安全文件中通過只在窗口區中的安全文件的一側省略濁化層來形成，以便“半窗口 ”不完全透明，但允許一些光通過而不允許透過半窗口清楚地察看物體。備選的是，基底可以由諸如紙或纖維材料的基本上不透明的材料形成，通過向紙或纖維基底中的開孔或凹處插入的透明塑料材料的插入來形成透明窗口或半透明半窗口區。濁化層可向透明基底應用一個或多個濁化層來增加安全文件的不透明度。濁化層是使得LtOjci，其中Ltl是入射在文件上的光的量，而LT是透射過文件的光的量。濁化層可包括各種濁化涂層中的任何一個或多個。例如，濁化涂層可包括分散在熱活化的可交聯的聚合材料的粘合劑或載體之內的顏料，諸如二氧化鈦。作為替代方案，透明塑料材料的基底可夾在標記可被隨后印刷或以其他方式應用到其上的紙或其他部分地或基本上不透明材料的濁化層之間。
技術實現思路
在一個第一方面，本專利技術提供了一種安全元件，包括多個聚焦元件和多個圖像元件，這些圖像元件位于一個物平面內，使得每個圖像元件與一個聚焦元件相關聯，其中，該物平面包括至少不同的第一和第二子區域，并且該第一子區域內的一個圖像元件相對于該第二子區域內的一個圖像元件相位移動一段相位移距離，并且其中該第一和第二子區域產生第一和第二光學可變圖像或部分圖像。在各子區域之間引入相位移，相比使用位于透鏡下的圖像元件的標準光柵裝置，提供了增加的動畫幀數目。原則上，使用根據本專利技術裝置產生的動畫幀數目沒有限制。在一個優選的實施方案中，該第一和/或第二子區域的圖像元件與互補圖像元件成對，使得該第一和/或第二光學可變圖像為翻轉圖像。翻轉圖像是一種在不同狀態之間變化的圖像，例如隨不同視角在正狀態和負狀態之間變化。優選地，這些聚焦元件的定位于距離該物平面一個距離，該距離小于這些聚焦元件的焦距。距離優選使得物平面內的聚焦元件的焦點寬度基本上等于圖像元件的尺寸，或以一個預定量不同于圖像元件的尺寸同時還產生該第一和第二圖像。移動聚焦元件至稍微離焦的位置，但仍然允許安全元件形成可識別的圖像，由于物平面內的聚焦元件的焦斑的范圍，可以提供每個聚焦元件投射一個特定強度的能力。該安全元件可以進一步包括多本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.08.23 AU 20109037541.個安全元件，包括多個聚焦元件和多個圖像元件，這些圖像元件位于一個物平面內，使得每個圖像元件與聚焦元件之一相關聯， 其中該物平面包括至少不同的第一和第二子區域，并且該第一子區域內的一個圖像元件相對于該第二子區域內的一個圖像元件相位移動一段相位移距離， 并且其中，該第一和第二子區域產生第一和第二光可變圖像或部分圖像。2.根據權利要求1所述的安全元件，其中該第一和/或第二子區域的圖像元件與互補圖像元件成對，從而使該第一和/或第二光學可變圖像為翻轉圖像。3.根據權利要求1或權利要求2所述的安全元件，其中這些聚焦元件的定位于距離物平面的一個距離t，該距離t小于這些聚焦元件的焦距。4.根據權利要求3所述的安全元件，其中該距離t為這樣:該物平面內的聚焦元件的焦點寬度基本上等于這些圖像元件的大小，或以一個預定量不同于這些圖像元件的尺寸同時還產生該第一和第二圖像。5.根據權利要求1至4中任一項所述的安全元件，進一步包括多個附加的子區域，其中每個附加子區域內的一個圖像元件的相位相對于該第一和第二子區域內的一個圖像元件移動，并且每個附加子區域產生一個另外的光學可變圖像或部分圖像。6.根據前述權利要求中任一項所述的安全元件，其中這些子區域產生一個具有至少三個灰度級的灰度圖像。7.根據權利要求6所述的安全元件，其中這些灰度級是由在這些子區域的圖像元件之間的相位移確定的。8.根據前述權利要求中任一項所述的安全元件，其中這些子區域的圖像元件相對于該相關聯的聚焦元件相位移動 不同的距離。9.根據前述權利要求中任一項所述的安全元件，其中這些聚焦元件是在透明或半透明基底的一側。10.根據權利要求9所述的安全元件，其中這些圖像元件，并且如果可以的話，這些互補圖像元件是在透明或半透明基底的相對一側。11.根據前述權利要求中任一項所述的安全元件，其中這些光學可變圖像或部分圖像隨視角的改變而改變亮度和/或對比度。12.根據權利要求11所述的安全元件，其中這些子區域共同產生半色調或連續色調的圖像，該圖像似乎隨視角的改變基本上連續地改變對比度。13.根據前述權利要求中任一項所述的安全元件，其中這些圖像元件是凹版印刷元件。14.根據權利要求1至12中任一項所述的安全元件，其中這些圖像元件是壓花的、膠版印刷、絲網印刷或柔性版印刷的元件。15.根據前述權利要求中任一項所述的安全元件，其中這些...

【專利技術屬性】
技術研發人員：卡洛·伊萬·約利克，
申請(專利權)人：證券票據國際私人有限公司，
類型：
國別省市：