光学安全性设备制造技术

提供了一种用于在保护有价值文档和物品不受仿制中的并且用以验证真实性的使用的光学安全性设备的改进的形式。独创的设备由如下构成：可选地嵌入的图标聚焦元件阵列、至少一个灰阶平面内图像以及包含在所述平面内图像上或包含在所述平面内图像内的多个同延的图标控制图案，每个控制图案映射到具有灰阶水平的范围的灰阶平面内图像的区域，独创的设备提供增强的设计能力、改进的视觉冲击以及对制造变化的更大的抵抗性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】光学安全性设备相关申请该申请要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请序列号61/791，695的优先权，通过引用在其整体上将该临时专利申请合并到此。
本专利技术涉及一种用于在保护有价值文档和物品不受仿制中的并且用以验证真实性的使用的光学安全性设备的改进的形式。更具体地，本专利技术涉及一种提供增强的设计能力、改进的视觉冲击以及对制造变化的更大的抵抗性的光学安全性设备。
技术介绍
微光学膜材料投影合成图像一般包括:微尺寸图像图标的布置；聚焦元件(例如微透镜、微反射器)的布置；以及可选地，光透射聚合物衬底。图像图标和聚焦元件布置被配置为如下这样:当使用聚焦元件的布置来观看图像图标的布置时，一个或多个合成图像被投影。这些投影的图像可能示出很多不同的光学效果。这样的膜材料可以被用作安全性设备，以用于纸币、安全文档和产品的鉴定。对于纸币和安全文档而言，这些材料典型地以条带、补片或线的形式被使用，并且可以被部分地或完全地嵌入在纸币或文档内，或者被应用于其表面。对于护照或其它身份(ID)文档而言，这些材料可以被用作为完整层叠或被镶嵌在其表面中。对于产品包装而言，这些材料典型地以标签、印章或带的形式被使用，并且被应用于其表面。从美国专利N0.7，738，175获知微光学安全性设备的一个示例，其披露了一种体现了如下的微光学系统:(a)平面内图像，具有边界以及承载于衬底的平面上并且视觉上位于衬底的平面中的在边界内的图像区域；(b)图标控制图案，被包含在平面内图像的边界内；以及(c)图标聚焦元件阵列。图标聚焦元件阵列被定位以形成图标控制图案的至少一个合成放大图像，所述合成放大图像提供用于观看平面内图像的受限制的视场，受限制的视场进行操作以调制平面内图像的外观。换言之，平面内图像的外观取决于系统的视角而在视觉上显现并且消失，或者开启并且关闭。当以密封透镜形式来使用时(即利用嵌入的透镜阵列的系统)，该微光学系统中的若干缺点变得明显。首先，当合成图像处于其“关闭”状态时，因为通过聚焦光器件或在聚焦光器件周围散射的光，所以合成图像的轻微幻象图像可能仍然可见。这些幻象图像在密封透镜形式中尤其显著。其次，密封透镜形式具有相对高的f数，典型地2左右。如将由微光器件领域的技术人员容易地领会的那样，更高的f数导致合成图像的更快速的移动，但是也增加模糊性以及系统对制造变化的灵敏度。这些缺点有效地致使该系统对于密封透镜形式下的使用而言是不合适的。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种光学安全性设备来解决这些缺点，所述光学安全性设备包括: 可选地嵌入的图标聚焦元件阵列； 至少一个灰阶平面内图像，其在视觉上实质上位于其上承载有所述平面内图像的衬底的平面中；以及 多个同延的(coextensive)(混合的(intermingled))图标控制图案，被包含在形成图标层的所述至少一个平面内图像上或者被包含在形成图标层的所述至少一个平面内图像内，每个控制图案被映射到具有灰阶水平的范围的平面内图像的区域，其中，使用与所有或部分所述平面内图像内的每个灰阶水平关联的一个或多个控制图案概率分布来确定所述图标控制图案在所述平面内图像内的放置， 其中，所述图标聚焦元件阵列被定位以在每个同延的图标控制图案中形成图标的至少一部分的至少一个合成放大图像，(与所述至少一个平面内图像产生交集的)所述至少一个合成放大图像具有一个或多个动态效果，其中，由所述图标控制图案控制并且美化所述至少一个合成放大图像的一个或多个动态效果。随着光学安全性设备被倾斜，合成放大图像展现例如如下的形式的动态光学效果:行进通过所述平面内图像的滚动色彩的动态条带、生长的同心圆、旋转高亮、类似频闪的效果、脉动文本、脉动图像、滚动平行或非平行线、在相反方向上但以相同速率移动的滚动线、在相反方向上但以不同的或空间变化的速率移动的滚动线、在中心点周围旋转的色彩条块(比如扇形)、距固定轮廓向内或向外福射的色彩条块、乳制(embossed)表面、雕刻(engraved)的表面，并且展现动画类型的效果，诸如动画图、移动文本、移动符号、在本质上是数学的或有机的动画抽象设计等。动态光学效果还包括Steenblik等人的美国专利N0.7，333，268、Steenblik等人的美国专利N0.7，468，842以及Steenblik等人的美国专利N0.7，738，175中所描述的那些光学效果，如上面标明的全部专利文献被通过引用而完整地合并，如同在此被完整地阐述。在示例性实施例中，一个或多个金属化层覆盖所述图标层的外表面。通过独创的光学安全性设备，(多个)平面内图像的(多个)合成放大图像总是“开启”。在一个示例性实施例中，随着设备被倾斜，采用色彩带的形式的合成放大图像在所述平面内图像的表面上扫过，揭示大量细节(即改进的视觉冲击)。使用多个图标控制图案来‘美化’色彩带。对于美国专利N0.7，738，175的微光学系统而言麻烦的‘幻象图像’通过在每一倾斜角度上提供可以总是看见的平面内图像的廓影(silhouette)来帮助本专利技术的光学效果更令人信服。另外，因为图像从不‘关闭’并且在视觉上由所美化的光学效果(例如滚动色彩带)限定，所以可以使得平面内图像更大得多，由此提供增强的设计能力。此外，独创的设备对于制造变化更不灵敏。虽然任何这样的制造变化可以服务于改变合成图像的角度和形状，但相对的美化将保持相同，并且因此效果将不会以与现有技术的系统相同的程度被妨碍。本专利技术还提供一种用于制作上面描述的光学安全性设备的方法，所述方法包括: (a)提供至少一个灰阶平面内图像，其在视觉上实质上位于其上承载有所述平面内图像的衬底的平面中； (b)提供多个同延的(混合的)图标控制图案，图标控制图案被包含在形成图标层的所述至少一个平面内图像上或者包含在形成图标层的所述至少一个平面内图像内，每个控制图案被映射到具有灰阶水平的范围的平面内图像的区域，其中，使用与全部或部分所述平面内图像内的每个灰阶水平关联的一个或多个控制图案概率分布来确定所述图标控制图案在所述平面内图像内的放置； (C)提供可选地嵌入的图标聚焦元件阵列；以及 (d)相对于所述图标层定位所述可选地嵌入的图标聚焦元件阵列，从而在每个同延的图标控制图案中形成图标的至少一部分的至少一个合成放大图像，(与所述至少一个平面内图像产生交集的)所述至少一个合成放大图像具有一个或多个动态效果，其中，由所述图标控制图案控制并且美化所述至少一个合成放大图像的一个或多个动态效果。在独创的光学安全性设备的示例性实施例中，所述设备包括:灰阶平面内图像；多个图标控制图案，被包含在所述平面内图像内，由此形成图标层；以及图标聚焦元件阵列，被定位以形成所述图标控制图案的至少一个合成放大图像。该示例性实施例中的所述用于形成图标层的方法包括:选择灰阶平面内图像；以及使用所述灰阶平面内图像以驱动所述图标控制图案在所述平面内图像内的放置，以形成所述图标层。在示例性实施例中，独创的方法包括: (a)选择灰阶平面内图像并且将所述灰阶图像缩放为适合用于在所述图标层中使用的大小(例如若干平方毫米至若干平方厘米)； (b)将片块叠加在被缩放的灰阶平面内图像上，所述片块包括将包含所述图标控制图案的单元，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学安全性设备，其包括：可选地嵌入的图标聚焦元件阵列；至少一个灰阶平面内图像，其在视觉上实质上位于其上承载有所述平面内图像的衬底的平面中；以及多个同延的图标控制图案，被包含在形成图标层的所述至少一个平面内图像上或者被包含在形成图标层的所述至少一个平面内图像内，每个控制图案被映射到具有灰阶水平的范围的所述平面内图像的区域，其中，使用与所有或部分所述平面内图像内的每个灰阶水平关联的一个或多个控制图案概率分布来确定所述图标控制图案在所述平面内图像内的放置，其中，图标聚焦元件阵列被定位以在每个同延的图标控制图案中形成图标的至少一部分的至少一个合成放大图像，所述至少一个合成放大图像具有一个或多个动态效果，其中，由所述图标控制图案控制并且美化所述至少一个合成放大图像的一个或多个动态效果。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SM凯普，J范贡斯特，
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