一种光学防伪元件及使用该光学防伪元件的产品制造技术

本发明专利技术针对现有技术中工艺流程复杂、需要特殊的高成本设备以及表面形貌不易控制等缺点，提供一种能够克服上述缺陷的光学防伪元件。本发明专利技术提供一种光学防伪元件和使用该光学防伪元件的产品，该光学防伪元件包括基材，所述基材的上表面上至少部分地覆盖有面镜，所述面镜的截面为能够对入射光进行调制的任意曲面结构或其组合，所述面镜的表面上覆盖有镀层，所述镀层与所述面镜相互配合以获得期望的光学效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术针对现有技术中工艺流程复杂、需要特殊的高成本设备以及表面形貌不易控制等缺点，提供一种能够克服上述缺陷的光学防伪元件。本专利技术提供一种光学防伪元件和使用该光学防伪元件的产品，该光学防伪元件包括基材，所述基材的上表面上至少部分地覆盖有面镜，所述面镜的截面为能够对入射光进行调制的任意曲面结构或其组合，所述面镜的表面上覆盖有镀层，所述镀层与所述面镜相互配合以获得期望的光学效果。【专利说明】一种光学防伪元件及使用该光学防伪元件的产品
本专利技术涉及光学防伪领域，尤其涉及一种光学防伪元件及使用该光学防伪元件的女口广叩O
技术介绍
光变镀层技术被广泛用于钞票等高防伪有价证券的公众防伪，其在不同的观察角度下能够呈现不同的颜色，便于描述，易于公众识别，且无法利用照相机、扫描仪、打印机等电子设备模仿或复制，所以具有很高的防伪能力。但是，由于光变产品应用已经有数十年的时间，单纯的光变镀层技术已经不能很好地满足防伪领域的需求。光变镀层已与镂空、全息、光变配对等技术相结合并提供了新的防伪特征。例如，专利US5766738、US6114018以及US7729026中提出通过选择适当的光变镀层厚度与颜色来实现光变匹配特征。瑞士 SICPA公司通过粉碎具有对称结构的五层光变镀层结构来形成光变颜料(0VP)，进而获得光变油墨(0VI)，其能够与印刷技术结合，并在世界多种钞票中得到了广泛应用。作为OVI的进一步发展，在现有光变结构中增加一层磁性层就形成了光变磁性油墨(OVMI)即SPARK技术，该技术通过磁场诱导使得OVMI颗粒能够沿磁感线方向定向排布，从而形成特定的图文结构。当OVMI中颗粒排列具有特定规律变化时，能够产生动感、缩放等光学特征(请见专利US7517578B2)。但是由于光变磁性颗粒的定向排布需要依靠磁场，故受到磁场形状的制约，不能对形状进行任意设计，且需要特定的定向设备与工艺。为了克服这一缺点，W02011066990A2和W02011066991A2公开了一种利用表面微反镜结构模拟曲面的方法，通过精确控制每个微反镜的倾角与方位角，在微反镜之上沉积光变镀层结构，能够实现OVMI的效果，其优势在于能够任意控制每个像素的角度信息，实现对图像信息与细节的精确控制，但是这种方法制版难度大，需要特殊的高成本的工艺和设备，且表面形貌不易控制。因此不易获得高质量的原版。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中工艺流程复杂、需要特殊的高成本设备以及表面形貌不易控制等缺点，提供一种能够克服上述缺陷的光学防伪元件及使用该光学防伪元件的产品。本专利技术提供一种光学防伪兀件，该光学防伪兀件包括基材，所述基材的上表面上至少部分地覆盖有面镜，所述面镜的截面为能够对入射光进行调制的任意曲面结构或其组合，所述面镜的表面上覆盖有镀层，所述镀层与所述面镜相互配合以获得期望的光学效果。本专利技术还提供一种使用上述光学防伪元件的产品。由于根据本专利技术的光学防伪元件通过面镜与覆盖在面镜表面上的镀层的相互配合来获得期望的光学效果，所以根据本专利技术的光学防伪元件及使用该光学防伪元件的产品不仅制备工艺流程简单、不需要特殊的高成本设备，而且还能够容易地控制表面形貌。【专利附图】【附图说明】图1为根据本专利技术的光学防伪元件的剖面图；图2(a)、2(b)、2(c)为采用柱面镜结构形成的具有平移滚动效果的光学防伪元件的俯视观察图、立体结构示意及截取的部分截面；图3(a)、3(b)、3(c)为采用球面镜结构形成的具有平移滚动效果的光学防伪元件的俯视观察图、立体结构示意及截取的部分截面；图4(a)、4(b)、4(c)为采用锯齿形结构形成的具有平移滚动效果的光学防伪元件的俯视观察图、立体结构示意及截取的部分截面；图5给出了利用柱面镜形成2D/3D效果的示意图；图6(&)、6(13)、6((3)为具有立体浮雕感图像效果的光学防伪元件的俯视观察图、立体结构示意及截取的部分截面；以及图7为具有漫反射特征的光学防伪元件的俯视观察图。【具体实施方式】下面结合附图来详细描述根据本专利技术的光学防伪元件以及使用该光学防伪元件的产品，以便更好地理解本专利技术的思想。应当理解，所述附图和详细描述只是对本专利技术优选实施方式的描述，并非以任何方式来限制本专利技术的范围。如图1所示，根据本专利技术的光学防伪元件I包括基材2，所述基材2的上表面21上至少部分地覆盖有面镜3，所述面镜3的截面为能够对入射光进行调制的任意曲面结构或其组合，所述面镜3的表面上覆盖有镀层4，所述镀层4与所述面镜3相互配合以获得期望的光学效果。其中，所示面镜3在基材2的上表面21上的排列方式可以是任意的，即本专利技术不对面镜3的排列方式进行限制，只要其能够实现任意期望的光学效果即可。例如，所述面镜3的方位角是可变的，而且所述方位角的旋转方向可以为0-360°，即基材2的上表面21上的不同面镜3的方位角可以是相同的，也可以是不同的。另外，所述方位角的旋转角度可以具有一定分布或平均分布的随机变量，这能够产生一种不规则的效果，减小光线的定向反射，降低衍射几率。下文中会结合面镜3的具体排列方式对此进行说明。另外，本专利技术也不对根据本专利技术的光学防伪元件I中的面镜3的类型进行限制，只要其与镀层4相结合能够实现期望的光学效果即可。例如，所述面镜3可以为柱面镜(包括柱凸面镜、柱凹面镜)、球面镜(包括球凸面镜、球凹面镜)、菲涅耳面镜或它们的组合，当然也可以是其他类型的面镜。而且，所述面镜3的截面可以是能够按需对入射光进行调制的任意曲面结构或其组合，例如，可以是正弦、椭圆、双曲线、抛物线等曲面结构中的任意一种结构或多种曲面结构的拼接或组合。下面以柱面镜为例来说明根据本专利技术的光学防伪元件，但是应当理解，通过适当地调整其他类型的面镜的周期、占空比、高度等参数，也能够获得与柱面镜相同的光学效果，而且，柱面镜的曲面可以不是严格的球面，而是上述的任意一种曲面结构。另外，所述柱面镜的表面具有弧度，不仅能够对入射光进行反射，而且其表面弧度也能够对入射光线进行散射，在一定程度上降低光强，避免产生强光耀眼的缺点，从而更易于观察。但是，所述柱面镜优选无衍射效果。在根据本专利技术的光学防伪元件中，优选地，所述柱面镜在平行于所述基材2的上表面21的一个方向上的特征周期为2 μ m-200 μ m,优选为5 μ m-100 μ m,而且当所述一个方向上的特征尺寸满足要求时，与所述一个方向垂直的另一个方向上的特征尺寸不受限制。而当柱面镜在平行于所述基材2的上表面21的一个方向上的特征周期小于2μπι时，会存在明显的衍射现象，从而呈现彩虹色，这会干扰镀层4的颜色和观察效果。当柱面镜的方向与人眼连线的方向平行时，绝大多数通过柱面镜发射的光线均进入到人眼中，能够观察到明亮的镀层颜色；当柱面镜与人眼的连线存在一定夹角时，通过柱面镜反射的光线中只有一部分进入人眼，故光线亮度下降；对于镀层的颜色不随观察角度的变化而变化的情况而言，人眼观察到的镀层颜色的纯度下降；对于光变镀层而言，所观察到的镀层颜色随着观察角度的变化不仅色纯度下降而且颜色也发生了改变；当柱面镜与人眼的连线垂直时，绝大多数光线都无法进入到人眼中，所以无法观察到颜色信息。通过对柱面镜的排列方式进行适当的调整，使得在不同的倾斜角度或旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学防伪元件，该光学防伪元件包括基材，所述基材的上表面上至少部分地覆盖有面镜，所述面镜的截面为能够对入射光进行调制的任意曲面结构或其组合，所述面镜的表面上覆盖有镀层，所述镀层与所述面镜相互配合以获得期望的光学效果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张巍巍，朱军，张宝利，孙凯，李欣毅，
申请(专利权)人：中钞特种防伪科技有限公司，中国印钞造币总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11