多通道光学可变装置制造方法及图纸

披露了一种安全元件、包括一种安全元件的安全装置和一种安全装置的制造方法，该元件包括多个聚焦元件和多个图像元件，该图像元件位于物平面内，使得每个图像元件与聚焦元件之一相关联，其中该物平面包括至少不同的第一和第二子区域，第一子区域内的一个图像元件的相位相对于第二子区域内的一个图像元件移动一段相位移距离，并且其中该第一和第二子区域产生第一和第二光可变图像或部分图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于安全及装饰用途的光学可变装置及其制造方法。
技术介绍
已知提供了以下光学可变装置，其中光栅(部分圆柱形透镜)阵列聚焦于含有多组交错的图像元件的物平面。每组图像元件(条)属于一个不同的图像，所以随着观察该装置的人改变视角，可以看到不同的图像。包含非圆柱形透镜的设备，例如包含球面微透镜二维阵列的那些，也是已知的。在安全应用中，特别是当处理柔性安全文件如纸币，所希望的是将施用于安全文件的透镜阵列的厚度最小化。如上所述的已知光栅装置，是相对比较厚的(几百微米)，不适合应用于柔性安全文件。为了避免显著增加纸币的厚度，所希望的是微透镜具有相对较小的焦距，并且因此必须具有相对较小的横向尺寸(也许大约50微米-65微米或更小)。此大小的透镜对可将图像元件应用于物平面的方法进行了显著的限制。例如，凹版印刷(有时被称为轮转凹版印刷)目前只能连续生产宽度为35微米或以上的印刷线。当为这样的线宽，横向尺寸65微米的透镜仅仅是足够宽来实现非常简单的光学可变效果，如单色翻转图像，其图像的对比度随视角的改变由正转换到负。由于凹版印刷的最小特征尺寸的限制，不可能通过凹版印刷实现更复杂的多帧效果。已经发现，简单的效果如上述翻转图像，可以很容易地仅仅使用印刷技术来伪造。因此，这种效果具有有限的安全值。通过显着小于35微米-45微米的印刷线，其安全值可能会增加。然而，困难的是，使用传统的凹版印刷，不能可靠地印刷显著小于35微米-45微米的线。鉴于上述的困难，所希望的是提供一种安全装置，其是更耐伪造的，但其可以由更广泛的各种安全印刷技术，包括凹版印刷生产。定义焦点尺寸H如本文所用，术语焦点尺寸是指，光线通过透镜折射在一个特定的视角与物体面相交的点的几何分布的尺寸，通常是有效直径或宽度。焦点尺寸可以从理论计算推断、光线追踪模拟或来自实际测量。焦距f 在本说明书中，焦距，在关于透镜阵列中的微透镜中使用时，是指从微透镜的顶点到焦点位置的距离，该焦点位置通过定位平行辐射从阵列的镜头一侧入射时最大的功率密度分布的位置给出(见 T.Miyashita,“Standardization for microlenses and microlensarrays” [微镜头和微镜头阵列的标准化](2007) Japanese Journal of AppliedPhysics [日本应用物理期刊]46，p5391)。 量规厚度t量规厚度是从小透镜的透明或半透明材料一侧的顶点，到提供大致与物平面重合的图像元件的半透明材料相对一侧的表面的距离。透镜频率和间距透镜阵列的透镜频率是穿过透镜阵列表面的一个给定距离的小透镜的数目。间距(Pitch )是从一个小透镜的顶点到相邻的小透镜的顶点的距离。在均匀的透镜阵列中，间距与透镜频率有一个反比关系。透镜宽度W微透镜阵列中的小透镜的宽度是从该小透镜一边到该小透镜的相对边的距离。在半球状或半圆柱形小透镜的透镜阵列中，该宽度等于小透镜的直径。曲率半径R小透镜的曲率半径是从透镜表面上的一点，到透镜表面的法线与延伸垂直通过小透镜顶点(透镜轴)的线相交的点的距离。凹陷高度s小透镜的凹陷高度或表面凹陷S，是从顶点到自小透镜边缘延伸垂直通过轴线的最短的线与轴线相交的点的距离。折射率η一种介质的折射率η是真空中光速与该介质中光速的比值。透镜的折射率η确定了到达透镜表面的光线将被折 射的量，根据斯涅耳定律:n^Sin ( a ) =n*Sin ( θ ),其中α是入射光线与透镜表面上的入射点的法线之间的夹角，Θ是折射光线和入射点的法线之间的角度，H1是空气折射率(作为近似，H1也可以取为I)。圆锥常数P圆锥常数P是一个描述圆锥截面的量，并用于几何光学来说明球形(P=I )，椭圆形(0〈Ρ〈 I，或P〉I)，抛物线形(P=O )，和双曲形(Ρ〈0 )透镜。一些参考使用字母K来表示圆锥常数。K与P的关系为K=P-1。波瓣角透镜的波瓣角是由透镜形成的整个视角。阿贝数 透明或半透明材料的阿贝数是对材料的色散(折射率随波长的变化)的测定。透镜的阿贝数的合适选择可以帮助将色差最小化。安全文件如在此使用，术语“安全文件”包括所有类型重要的文件和标志以及识别文件，包括但不限于以下项:货币物件诸如纸币和硬币；信用卡、支票、护照、身份证、证券及股票、驾照、契证；旅行文件诸如飞机票及火车票；门禁卡和门票；出生、死亡和结婚证书以及学生成绩单。透明窗口和半窗口如本文使用的，术语“窗口 ”是指在安全文件中相比于应用印刷的基本上不透明区域而言透明或半透明的区。窗口可以完全透明以便它允许透射基本上未受影响的光，或者它可以是部分透明或半透明，部分地允许光的透射但不允许透过窗口区清楚地看见物体。窗口区可通过省略形成窗口区的区域中的至少一个浊化层来在拥有至少一层透明聚合材料和应用到透明聚合基底的至少一侧的一个或多个浊化层的聚合安全文件中形成。如果对透明基底的两侧都应用浊化层，可以通过在窗口区中的透明基底的两侧都省略浊化层来形成完全透明的窗口。在下文中称为“半窗口”的部分透明或半透明区可在两侧都拥有浊化层的聚合安全文件中通过只在窗口区中的安全文件的一侧省略浊化层来形成，以便“半窗口 ”不完全透明，但允许一些光通过而不允许透过半窗口清楚地察看物体。备选的是，基底可以由诸如纸或纤维材料的基本上不透明的材料形成，通过向纸或纤维基底中的开孔或凹处插入的透明塑料材料的插入来形成透明窗口或半透明半窗口区。浊化层可向透明基底应用一个或多个浊化层来增加安全文件的不透明度。浊化层是使得LtOjci，其中Ltl是入射在文件上的光的量，而LT是透射过文件的光的量。浊化层可包括各种浊化涂层中的任何一个或多个。例如，浊化涂层可包括分散在热活化的可交联的聚合材料的粘合剂或载体之内的颜料，诸如二氧化钛。作为替代方案，透明塑料材料的基底可夹在标记可被随后印刷或以其他方式应用到其上的纸或其他部分地或基本上不透明材料的浊化层之间。
技术实现思路
在一个第一方面，本专利技术提供了一种安全元件，包括多个聚焦元件和多个图像元件，这些图像元件位于一个物平面内，使得每个图像元件与一个聚焦元件相关联，其中，该物平面包括至少不同的第一和第二子区域，并且该第一子区域内的一个图像元件相对于该第二子区域内的一个图像元件相位移动一段相位移距离，并且其中该第一和第二子区域产生第一和第二光学可变图像或部分图像。在各子区域之间引入相位移，相比使用位于透镜下的图像元件的标准光栅装置，提供了增加的动画帧数目。原则上，使用根据本专利技术装置产生的动画帧数目没有限制。在一个优选的实施方案中，该第一和/或第二子区域的图像元件与互补图像元件成对，使得该第一和/或第二光学可变图像为翻转图像。翻转图像是一种在不同状态之间变化的图像，例如随不同视角在正状态和负状态之间变化。优选地，这些聚焦元件的定位于距离该物平面一个距离，该距离小于这些聚焦元件的焦距。距离优选使得物平面内的聚焦元件的焦点宽度基本上等于图像元件的尺寸，或以一个预定量不同于图像元件的尺寸同时还产生该第一和第二图像。移动聚焦元件至稍微离焦的位置，但仍然允许安全元件形成可识别的图像，由于物平面内的聚焦元件的焦斑的范围，可以提供每个聚焦元件投射一个特定强度的能力。该安全元件可以进一步包括多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.23 AU 20109037541.个安全元件，包括多个聚焦元件和多个图像元件，这些图像元件位于一个物平面内，使得每个图像元件与聚焦元件之一相关联， 其中该物平面包括至少不同的第一和第二子区域，并且该第一子区域内的一个图像元件相对于该第二子区域内的一个图像元件相位移动一段相位移距离， 并且其中，该第一和第二子区域产生第一和第二光可变图像或部分图像。2.根据权利要求1所述的安全元件，其中该第一和/或第二子区域的图像元件与互补图像元件成对，从而使该第一和/或第二光学可变图像为翻转图像。3.根据权利要求1或权利要求2所述的安全元件，其中这些聚焦元件的定位于距离物平面的一个距离t，该距离t小于这些聚焦元件的焦距。4.根据权利要求3所述的安全元件，其中该距离t为这样:该物平面内的聚焦元件的焦点宽度基本上等于这些图像元件的大小，或以一个预定量不同于这些图像元件的尺寸同时还产生该第一和第二图像。5.根据权利要求1至4中任一项所述的安全元件，进一步包括多个附加的子区域，其中每个附加子区域内的一个图像元件的相位相对于该第一和第二子区域内的一个图像元件移动，并且每个附加子区域产生一个另外的光学可变图像或部分图像。6.根据前述权利要求中任一项所述的安全元件，其中这些子区域产生一个具有至少三个灰度级的灰度图像。7.根据权利要求6所述的安全元件，其中这些灰度级是由在这些子区域的图像元件之间的相位移确定的。8.根据前述权利要求中任一项所述的安全元件，其中这些子区域的图像元件相对于该相关联的聚焦元件相位移动 不同的距离。9.根据前述权利要求中任一项所述的安全元件，其中这些聚焦元件是在透明或半透明基底的一侧。10.根据权利要求9所述的安全元件，其中这些图像元件，并且如果可以的话，这些互补图像元件是在透明或半透明基底的相对一侧。11.根据前述权利要求中任一项所述的安全元件，其中这些光学可变图像或部分图像随视角的改变而改变亮度和/或对比度。12.根据权利要求11所述的安全元件，其中这些子区域共同产生半色调或连续色调的图像，该图像似乎随视角的改变基本上连续地改变对比度。13.根据前述权利要求中任一项所述的安全元件，其中这些图像元件是凹版印刷元件。14.根据权利要求1至12中任一项所述的安全元件，其中这些图像元件是压花的、胶版印刷、丝网印刷或柔性版印刷的元件。15.根据前述权利要求中任一项所述的安全元件，其中这些...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛·伊万·约利克，
申请(专利权)人：证券票据国际私人有限公司，
类型：
国别省市：