本发明专利技术公开一种具有积分成像系统的光学可变装置(“OVD”)，该光学可变装置包括聚焦元件和微对象阵列，其中，当通过聚焦元件观察时，根据观察OVD的相对位置，微对象阵列的外观发生改变。本发明专利技术还公开了包括OVD的安全装置以及产生OVD的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及光学可变装置(OVD)，更具体地涉及具有整体成像系统的0VD， 该整体成像系统包括聚焦元件阵列和相应的微对象(micro-object)阵列，当通过透镜阵 列进行观察时，所述微对象的外观根据观察OVD的相对位置而改变。本专利技术还涉及包括这 种OVD的安全装置、利用这种安全装置的制品、以及生产这种OVD的方法。
技术介绍
光学可变装置(OVD)是这样的视觉装置当从不同的相对观察点进行观察时，该 视觉装置在外观上产生变化或偏移，例如但不限于，颜色的变化。OVD作为安全装置的发展 主要源于寻找用于防止特定制品或产品的伪造或者明显呈现这样的复制的机制。例如但不 限于，纸币、钞票、证书、安全标签、产品吊牌、驾驶证、身份证、信用卡等等，经常利用一个或 多个OVD以防止伪造或者证实其真实性。在一些OVD中所利用的伪造防止手段包括使用一个或多个图像，所述的一个或多 个图像所表现出的光学效果不能通过传统的印刷和/或影印处理得到重现。在一些例子 中，所述的图像包括全息图，其中，当从预定的位置观察OVD时，产生例如但不限于图像移 动的光学效果。然而，为了保持在伪造者获取或仿造新图像技术的能力之上，不断地需要额 外的独特的效果。因此，随时间的推移而发展了具有与图像相关的光学效果的其它安全机 制。一种这样的光学效果是基于莫尔放大概念来展现出一个或多个对象的至少一种 放大形式，所述的莫尔放大是指一种现象，即，当使用透镜阵列去观察位于透镜的焦点处的 相同对象或者相同对象元素的阵列时发生的现象，这两个阵列具有近似相同的节距。莫尔 放大是本领域所熟知的，并且与积分图像(integralimage)的产生和积分摄影有关。当透 镜阵列与对象阵列对准时，就会观察到莫尔图案，在所述莫尔图案中，每一个莫尔条纹由对 象阵列的重复元素的放大的图像组成。当这些阵列相互旋转时，图像的放大倍数和取向就 会发生改变。通常，已知的OVD莫尔放大方法涉及以下步骤产生多个微对象，选择性地布置微 对象，以及提供一个相应布置的微聚焦元件的覆盖层(overlyinglayer)。聚焦元件通常是 球形或柱形透镜。这样，这种OVD通常包括顶透镜层、中间基板、以及底印刷或对象层，所述 的底印刷或对象层包含当通过透镜进行观察时将被放大或者要不然改变的微对象。微对象 层通常包括印刷品。传统的印刷技术限制了各个印刷元素的尺寸，这就意味着大约50到 250微米的透镜直径是实践上可用于使用传统印刷技术的这种构造中的最小尺寸。为了实 现足够的光学性能，使用上述尺寸的透镜类型要求相似大小(例如，大约50到250微米) 的焦距。因此，具有上述构造的OVD对于期望更薄的安全制品的很多应用来说太厚了。美国专利5712731公开了一种0VD，其包括直径在50到250微米范围中的基本上 球形的透镜的阵列、以及相关联的印刷微图像阵列。透镜的直径为50到250微米，透镜的 典型焦距为200微米。主要取决于焦距的OVD的总厚度为大约250至450微米。但是，这样的厚度并不适用于某些制品，例如但不限于钞票、支票、安全标签以及 证书。因此，已经尝试去提供更薄的(例如大约50微米或更小)并因此适用于这些应用的 积分成像0VD。这种尝试通常使用压花、浇铸或者其它非印刷的微对象，这些微对象可以被 制造得比印刷微对象小。这样就允许使用更短焦距的透镜，从而产生更薄的装置。美国专利7468842公开了一种具有微对象的积分成像系统，其厚度小于50微米， 所述的微对象是由微结构化的物理浮雕形成的。孤立的物理浮雕由于在高低区域之间没有 视觉对比度而很难观察到。该专利还公开了在由微结构化的物理浮雕形成的微对象中产生 视觉对比度的技术。例如，浮雕中的凹部可被不透明的或者有颜色的材料涂敷，或者，浮雕 可以形成在特定区域中反射或吸收光的光学结构。但是，仍然需要一种具有下述更加精细的光学效果的非常薄的OVD及其制作方 法提供与现有的光学安全特征和莫尔放大方法明显不同的视觉差异，因而更加难以仿造。
技术实现思路
通过本专利技术的实施例满足上述和其它的需求，本专利技术的实施例针对一种光学 可变装置，该光学可变装置包括与包含视觉数据元素的共面数据承载体(co-planar data-bearing volume)组合的聚焦元件阵列，其中聚焦阵列提供所述数据元素的放大视 图。通常，OVD包括具有第一表面和第二表面的基板；设置在第一表面上的体 (volume)，在该体内包含多个视觉数据元素或对象；以及设置在第二表面上的聚焦元件或 透镜的阵列。光学几何结构被布置为聚焦阵列被设置在观察者和对象阵列之间，当从预定 的相对点观察OVD时，观察到至少一个数据元素的至少一种放大的视觉表示。在一种构造中，聚焦阵列和对象阵列被制造在分离的基板上并被永久地组合 (即，层叠)，或者被制造在同一基板的相对侧上。在这种构造中，整个OVD被附着到制品上， 作为公开的防伪装置。在另外一种构造中，对象阵列被制造在一个基板上，而相应的聚焦阵列被制造在 分离的基板上。对象阵列作为隐蔽的安全装置被附着到遭受伪造的制品上。在没有聚焦阵 列的情况下，数据元素是不可见的。为了确认制品的真实性，使用者将聚焦阵列放置成与对 象阵列相对，从而实现光学效果并显示数据元素的放大图像。在该构造的另一形式中，具有 反射放大器的聚焦阵列被附着到制品上。为了确认制品的真实性，使用者将对象阵列放置 成与聚焦阵列相对，从而显示数据元素的放大图像。对象阵列可以包括在对象层内选择性地组织的多个独立的数据元素，并且可以 包括在体内形成可见图像的任意元素。例如，但非限制性的是，数据元素可以通过光波的 干涉效应产生，其包括诸如体全息图、李普曼照片、多层光学干涉膜、标准具结构(etalon structure)、液晶材料层、设置在基板内的颜色效应薄片(color-effect flake)或墨、或者 它们的组合之类的技术。这种对象阵列与现有技术根本不同，在现有技术中，对象元素被印 刷到基板的表面上或者被压花到基板中以形成凹部或物理浮雕。聚焦阵列可包括选择性地组织到聚焦层中的多个折射、衍射或反射元件，其中，所 述聚焦层的元件被结构化为取决于要观察OVD的预定的相对观察点，折射、衍射或反射不 同波长的光，并且/或者以不同的焦距折射、衍射或反射光。聚焦元件还可以是反射放大 器。聚焦元件可按照线形或圆形图案或者它们组合的图案设置，并且可以包括具有改变的 形状或轮廓的元件，以产生特定的光学优点或效果。除了数据元素的至少一种放大形式以 外，聚焦元件还可以被结构化为(通过自身或者与数据元素结构的组合)赋予额外的一种 或多种光学效果。这种额外的光学效果可从下列组中进行选择，该组包括观察到的颜色的 变化；与照明和观察的角度相关的对比度的变化；数据元素的观察到的视觉表示的移动或 动画；数据元素的观察到的视觉表示的尺寸或形状的变化；观察到的视觉表示的偏振特性 (其可以是线偏振或圆偏振的形式)的变化；以及数据元素的观察到的视觉表示到第二不 同的图像或光学效果的变换，或者，数据元素的观察到的视觉表示到多种不同的图像或光 学效果的变换。聚焦阵列可被耦接到基板，例如，通过粘合剂或通过压花、浇铸、注塑到基板上，或 者，例如通过激光切本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学可变装置，包括： 聚焦元件阵列，该聚焦元件阵列与包含视觉数据元素的共面数据承载体组合，其中，聚焦元件阵列提供所述数据元素的放大视图。
【技术特征摘要】
2009.12.11 US 61/285,8341.一种光学可变装置，包括聚焦元件阵列，该聚焦元件阵列与包含视觉数据元素的共面数据承载体组合，其中，聚 焦元件阵列提供所述数据元素的放大视图。2.根据权利要求1所述的光学可变装置，其中，包含在数据承载体内的视觉数据元素 是通过光波的干涉效应产生的。3.根据权利要求2所述的光学可变装置，其中，数据承载体是体全息图。4.根据权利要求2所述的光学可变装置，其中，数据承载体是李普曼照片。5.根据权利要求2所述的光学可变装置，其中，数据承载体是多层光学干涉膜。6.根据权利要求2所述的光学可变装置，其中，数据承载体是液晶材料层。7.一种安全装置，包括至少一个光学可变装置，所述至少一个光学可变装置包括 聚焦元件阵列，该聚焦元件阵列与包含视觉数据元素的共面数据承载体组合，其中，聚焦元件阵列提供所述数据元素的放大视图。8.根据权利要求7所述的安全装置，其中，聚焦元件阵列和数据承载体是分别形成的， 使得只有当使用者将所述聚焦元件阵列和所述数据承载体组合时才提供所述数据元素的 放大视图。9.一种制品，包括 表面；和为了防止所述制品的伪造而耦接到所述表面的至少一个安全装置，所述安全装置包括 至少一个光学可变装置，所述光学可变装置包括聚焦元件阵列，该聚焦元件阵列与包含视觉数据元素的共面数据承载体组合，其中，聚 焦元...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·邓恩，R·E·伦顿，D·W·托姆金斯，
申请(专利权)人：奥普赛科安全集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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