单层图像投影膜制造技术

提供了一种单层图像投影系统，其由可选反射弓形元件的布置和图像浮雕微结构的可选反射图案构成，该可选反射弓形元件具有上弓形表面、下表面和以上弓形表面和下表面为边界的弓形区域，该图像浮雕微结构被设置在弓形元件的上弓形表面的至少一些上或其内。该可选反射弓形元件的布置和图像浮雕微结构的可选反射图案在单个层中并且相互作用以投影一个或多个图像。对于具有凸表面曲率的上弓形表面，该图像浮雕微结构从该表面向下延伸、在弓形区域内终止，并且对于具有凹表面曲率的上弓形表面，该图像浮雕微结构从该表面向上延伸、在由上弓形表面的曲率限定的区域内终止。光通过该系统的透射、光从该系统的反射或其组合形成一个或多个图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单层图像投影膜相关申请的交叉引用该申请是2014年6月13日提交的美国专利申请序列号14/304,330的部分继续，其要求保护2013年6月13日提交的美国临时专利申请序列号61/834,762的权益，由此通过参考以其整体合并于此。
技术介绍
已经采用各种光学材料来提供货币和文件的验证，来识别并区分真的产品和伪造产品，以及来提供已制造物品和包装的视觉增强。此类材料的演变主要源于寻找一种抵制某些物品和产品的伪造或者备选地使此类复制变得明显的机制。在防伪应用中使用的光学材料的示例包括全息显示器，以及依靠微透镜的透镜状结构或阵列来投射图像的图像系统，该图像展示了无法使用传统印刷和/或复印过程的而产生的光学效果。对于在防伪应用中的使用，基于莫尔放大的概念的光学材料特别具有吸引力。此类材料通常包括顶透镜层、中间基底（光学隔片）和底印刷或对象层（其包含当通过透镜观看时要被放大或以其他方式更改的（一个或多个）微对象）。此类材料可以创建可能在防伪和美学应用中期望的有吸引力的视觉效果。尽管现有的光学材料可以产生各种各样的视觉效果，但是继续需要新的光学材料来保持领先于造假者的能力以便获取或开发新的成像技术。
技术实现思路
提供莫尔（moiré）类型放大系统。该莫尔放大系统可以包括表面以及设置在该表面上或该表面内的具有周期表面曲率的图像浮雕微结构的周期阵列。该图像浮雕微结构可以具有沿着该阵列内的第一图像参考轴的第一图像重复周期，并且该周期表面曲率可以具有沿着该阵列内的第一曲率参考轴的第一曲率重复周期。光通过阵列的透射、光从阵列的反射或其组合形成放大的莫尔图像。该图像浮雕微结构可以是(+)浮雕或(-)浮雕图像浮雕微结构。在一些情况下，该图像浮雕微结构可以是从表面向上突出、终止于弓形图像生成表面的(+)浮雕图像浮雕微结构。在其他情况下，该图像浮雕微结构可以是作为在表面内形成、终止于弓形图像生成表面的空隙的(-)浮雕图像浮雕微结构。依据放大的莫尔图像的期望外观，该图像浮雕微结构可以是正性图像表示或负性图像表示。在其他预期实施例中，该微结构不会从弓形图像生成表面延伸至平面光学表面，而是作为代替在这些表面之间的某一地方开始或终止。更具体地，在这些其他预期实施例中的单层图像投影系统由可选反射弓形元件的布置和图像浮雕微结构的可选反射图案构成，该可选反射弓形元件具有上弓形表面、下表面和以上弓形表面和下表面为边界的弓形区域，该图像浮雕微结构被设置在弓形元件的上弓形表面的至少一些上或其内。该可选反射弓形元件的布置和图像浮雕微结构的可选反射图案在单个层中并且相互作用以投影一个或多个图像。对于具有凸表面曲率的上弓形表面，该图像浮雕微结构从该表面向下延伸、在弓形区域内终止，并且对于具有凹表面曲率的上弓形表面，该图像浮雕微结构从该表面向上延伸、在由上弓形表面的曲率限定的区域内终止。图像浮雕微结构中存在的弓形图像生成表面的曲率半径（以及通过扩展该周期表面曲率的曲率半径）可以改变。在一些实施例中，图像浮雕微结构中存在的弓形图像生成表面的曲率半径（以及通过扩展该周期表面曲率）可以从1微米至500微米。该阵列中的图像浮雕微结构的弓形图像生成表面可以具有跨该阵列的凸或凹周期表面曲率。在某些实施例中，该阵列的周期表面曲率是凸的。如上面描述的，该图像浮雕微结构可以具有沿着该阵列内的第一图像参考轴的第一图像重复周期，并且该周期表面曲率可以具有沿着该阵列内的第一曲率参考轴的第一曲率重复周期。依据结果得到的莫尔类型放大系统的期望尺寸和特性，该第一图像重复周期和第一曲率重复周期的大小可以改变。在一些实施例中，该第一图像重复周期是从1微米至1000微米，并且该第一曲率重复周期是从1微米至1000微米。可以改变第一图像重复周期与第一曲率重复周期的比以提供变化的视觉效果。在一些实施例中，该第一图像重复周期与第一曲率重复周期的比可以是1。在其他实施例中，该第一图像重复周期与第一曲率重复周期的比可以小于1。在其他实施例中，该第一图像重复周期与第一曲率重复周期的比可以大于1。在一些实施例中，可以使周期表面曲率与图像浮雕微结构对准，以使得第一曲率参考轴与第一图像参考轴平行或一致。在其他实施例中，该周期表面曲率相对图像浮雕微结构歪斜，以使得第一曲率参考轴不会与第一图像参考轴平行或一致。通过改变和/或组合上面的特征（例如第一图像重复周期相对于第一曲率重复周期的尺度缩放、该周期表面曲率相对于图像浮雕微结构的歪斜等等），可以获得显示各种各样的视觉效果（诸如移动）的莫尔类型放大系统。在一些情况下，放大的莫尔图像看起来位于莫尔类型放大系统上面或以下的空间平面上。在一些实施例中，在系统围绕垂直于该表面的轴旋转时，放大的莫尔图像看起来在该系统下面的空间平面以及该系统上面的空间平面之间移动。在一些实施例中，在系统围绕平行于该表面的轴旋转时，放大的莫尔图像看起来从第一形式、形状、大小或颜色变换成第二形式、形状、大小或颜色。在某些实施例中，在系统围绕平行于该表面的轴旋转时，放大的莫尔图像可以看起来在平行于该表面或与该表面共面的平面内反向滑动。依据对系统的预期应用，可以以各种各样的形式来提供莫尔类型的放大系统。在某些实施例中，可以例如通过将图像浮雕微结构的阵列压纹、铸造、塑模或冲压在物品或用于物品的包装上来将该莫尔类型放大系统形成在该物品或用于物品的包装上。在某些实施例中，可以在可施加于物品或用于物品的包装的基底（例如聚合物膜或金属箔）上形成莫尔类型放大系统。可以采用该莫尔类型放大系统来提供物品的验证（例如作为用来识别并区分真产品与伪造产品的安全和防伪特征）以及/或者提供已制造物品和包装的视觉增强。以示例的方式，可以在文件或用于文件的包装上采用莫尔类型放大系统。该文件可以例如是纸币、支票、汇票、护照、签证、生命记录（例如出生证明）、身份证、信用卡、atm卡、执照、税票、邮戳、彩票、契据、头衔、证书或法律文件。以示例的方式，可以采用该莫尔类型放大系统来提供物品（诸如硬币、CD、DVD、或蓝光盘）或包装（诸如铝罐、瓶子（例如玻璃或塑料瓶）、塑料膜或箔包装纸）的视觉增强。还提供的是制造在本文中描述的莫尔类型放大系统的方法。制造莫尔类型放大系统的方法可以包括在表面上或内形成具有周期表面曲率的图像浮雕微结构的周期阵列。可以通过各种各样适当的方法（包括压纹、铸造、塑模和冲压）来形成图像浮雕微结构的周期阵列。还提供了包括在本文中描述的莫尔类型放大系统的硬和软压纹原模（master）。附图说明图1是包括位于图标阵列上面的二维透镜阵列的多层莫尔放大器设备的横截面视图。通过光学隔片使该透镜与阵列分开。该设备通过多个单独透镜/图标图像系统的统一性能产生综合放大图像。图2是具有与图像区相对应的切片线的多层莫尔放大器设备的横截面视图。图3A是图像弧（ImageArc）设备的横截面视图。在该示例设备中，图像浮雕微结构是正性图像表示，并且因此在图1和图2中图示的设备中具有对应于底层图像元素区的占用空间（footprint）。图3B是图像弧设备的横截面视图。在该示例设备中，图像浮雕微结构是负性图像表示，并且因此在图1和图2中图示的设备中具有对应于其中呈现图像元素区的背景的占用空间。图3C描绘在与图像弧设备相互作用之后光的方向行为。图3D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于投影一个或多个图像的单层图像投影系统，其包括可选反射弓形元件的布置和图像浮雕微结构的可选反射图案，该可选反射弓形元件具有上弓形表面、下表面和以上弓形表面和下表面为边界的弓形区域，该图像浮雕微结构被设置在弓形元件的上弓形表面的至少一些上或其内，其中该可选反射弓形元件的布置和图像浮雕微结构的可选反射图案在单个层中并且相互作用以投影一个或多个图像，其中对于具有凸表面曲率的上弓形表面，该图像浮雕微结构从该表面向下延伸、在弓形区域内终止，以及其中对于具有凹表面曲率的上弓形表面，该图像浮雕微结构从该表面向上延伸、在由上弓形表面的曲率限定的区域内终止。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于投影一个或多个图像的单层图像投影系统，其包括可选反射弓形元件的布置和图像浮雕微结构的可选反射图案，该可选反射弓形元件具有上弓形表面、下表面和以上弓形表面和下表面为边界的弓形区域，该图像浮雕微结构被设置在弓形元件的上弓形表面的至少一些上或其内，其中该可选反射弓形元件的布置和图像浮雕微结构的可选反射图案在单个层中并且相互作用以投影一个或多个图像，其中对于具有凸表面曲率的上弓形表面，该图像浮雕微结构从该表面向下延伸、在弓形区域内终止，以及其中对于具有凹表面曲率的上弓形表面，该图像浮雕微结构从该表面向上延伸、在由上弓形表面的曲率限定的区域内终止。2.根据权利要求1所述的单层图像投影系统，其中该可选反射弓形元件的布置和图像浮雕微结构的可选反射图案相互作用以投影一个或多个放大的莫尔图像。3.根据权利要求1所述的单层图像投影系统，其中从由（+）浮雕图像浮雕微结构、（-）浮雕图像浮雕微结构和其组合组成的组中选择图像浮雕微结构。4.根据权利要求1所述的单层图像投影系统，其中该可选反射弓形元件的布置和图像浮雕微结构的可选反射图案是反射的。5.根据权利要求1所述的单层图像投影系统，其中该图像浮雕微结构由遵循上弓形表面的图案化反射涂层形成，其中该上弓形表面中的每一个都提供有反射和非反射区带的反射图案。6.根据权利要求1所述的单层图像投影系统，其中一个或多个上弓形表面被金属化以形成一个或多个金属化区带，而一个或多个上弓形表面被留下未被金属化以形成一个或多个非金属化区带，其中该一个或多个投影图像在一个或多个金属化区带中明显，但在一个或多个非金属化区带中不太明显。7.根据权利要求1所述的单层图像投影系统，它与包括聚焦元件的布置和图像图标的布置的多层图像投影系统组合，该聚焦元件的布置和图像图标的布置相互作用以投影一个或多个图像。8.根据权利要求7所述的单层图像投影系统，其中空隙或凹陷被合并在多层图像投影系统的聚焦元件中，其中该空隙或凹陷形成当使用点光源来观看该系统时不明显的一个或多个隐蔽图像。9.根据权利要求1所述的单层图像投影系统，其中该图像浮雕微结构具有侧壁以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：SM凯普，RA斯蒂恩布利克，GR乔丹，
申请(专利权)人：光学物理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US