[發(fā)明專利]光學可變色圖像

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380034678.5
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN104471445B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 卡爾洛·伊萬·約利奇
• 申請（專利權(quán)）人: 伊諾維亞證券私人有限公司
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,陳鵬

技術領域

本發(fā)明涉及用于安全和裝飾目的的光學可變色元件及其制造方法。

背景技術

已知提供了以下光學可變裝置：其中柱狀(lenticular)(部分圓柱形)透鏡的陣列在具有多組交錯的圖像元件的物平面上聚焦。每組圖像元件屬于不同的圖像以使得當觀察該裝置的人改變觀察角度時不同的圖像會變得可見。還已知光學可變裝置包括非圓柱形透鏡的二維陣列，特別是球形微透鏡的二維陣列。

在安全文件并且特別是如鈔票的柔性安全文件中，會期望使柱狀透鏡或微透鏡陣列的厚度最小化。為了產(chǎn)生這些安全文件，微透鏡或柱狀透鏡陣列將必須具有相對小的焦距，并且因此期望的橫向尺寸會是大約50微米至65微米或更小。

產(chǎn)生這種大小的微透鏡對用于在物平面上施加圖像元件的處理產(chǎn)生約束。例如，凹版印刷(也已知為輪轉(zhuǎn)凹版印刷)目前僅產(chǎn)生近似35微米或大于35微米的印刷線寬度。由于對線寬度近似35微米的限制，具有65微米的橫向尺寸的透鏡僅足夠?qū)捴猎试S簡單的光學可變效果。

對于具有這些相對小的橫向尺寸的透鏡已經(jīng)開發(fā)了已知為“翻轉(zhuǎn)圖像”效果的簡單的光學可變效果，如在PCT/AU2011/001095中所描述的裝置，通過引用將其全部內(nèi)容合并到本文中。“翻轉(zhuǎn)圖像”是以不同的角度在不同的狀態(tài)之間例如在正狀態(tài)與負狀態(tài)之間變化的圖像。在該文檔PCT/AU2011/001095中，光學可變裝置設置有微透鏡或柱狀透鏡的陣列，微透鏡或柱狀透鏡的陣列在陣列的微透鏡或柱狀透鏡的每個視場內(nèi)具有兩組圖像元件。特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：如果第一圖像和第二圖像是彼此的相反倒置的版本加上用于產(chǎn)生雙通道“翻轉(zhuǎn)圖像”的離焦透鏡設計，則會使串擾最小。然而，該光學可變裝置僅限于單色圖像。

還開發(fā)了如多通道“翻轉(zhuǎn)”效果的另一光學可變效果，如在PCT/AU2011/001063中所描述的裝置，其全部內(nèi)容通過引用合并到本文中。在此，具有大約65微米的橫向尺寸的微透鏡或柱狀透鏡的陣列在離焦位置被設置給一組圖像元件。另外，圖像元件可以被細分成一組子區(qū)域，其中子區(qū)域中的每個圖像元件相對于另一子區(qū)域中的圖像元件被相位偏置。現(xiàn)在，當觀察角度變化時，每個子區(qū)域貢獻另外的圖像。可以設置多個子區(qū)域以當觀察角度變化時可以產(chǎn)生連續(xù)改變對比度的灰度圖像。然而，該多通道光學可變裝置限于單色圖像或灰度圖像。

該單色限制是由于當前印刷處理不能以近似35微米或更小的期望的線寬度將另外的(交錯的)顏色層與第一(交錯的)顏色層套準。特別地，凹版印刷機的套準公差當前不足以在適于鈔票上的凹版印刷柱狀透鏡圖像的微透鏡下面成功地交錯另外的顏色層。

鑒于上述困難，期望產(chǎn)生更耐造假但仍然可以由當前印刷處理如凹版印刷產(chǎn)生的安全元件。

定義

焦點大小H

如本文中所使用的，術語焦點大小指以下點的幾何分布的通常是有效直徑或?qū)挾鹊某叽纾谒鳇c處通過透鏡折射的光線以特定觀察角度與物平面相交。可以根據(jù)理論計算、光線跟蹤模擬或根據(jù)實際的測量結(jié)果來推斷焦點大小。

焦距F

在本說明書中，焦距在當參照透鏡陣列中的微透鏡被使用時表示從微透鏡的頂點至以下焦點的位置的距離，所述焦點通過定位當準直光從陣列的透鏡側(cè)入射時能量密度分布的最大值來給出(參見T.Miyashita，“Standardization for microlenses and microlens arrays(2007年)Japanese Journal of Applied Physics 46，第5391頁)。

量規(guī)厚度T

量規(guī)厚度是從透明或半透明材料的一側(cè)上的小透鏡(lenslet)的頂點至位于半透明材料的相對側(cè)上的以下表面的距離，在所述表面上設置有圖像元件，并且基本上與物平面一致。

透鏡頻率和節(jié)距

透鏡陣列中的透鏡頻率是以給定距離跨越透鏡陣列的表面的小透鏡的數(shù)量。節(jié)距是從一個小透鏡的頂點至相鄰小透鏡的頂點的距離。在均勻的透鏡陣列中，節(jié)距與透鏡頻率具有反比關系。

透鏡寬度W

微透鏡陣列中的小透鏡的寬度是從小透鏡的一個邊緣至小透鏡的相對邊緣的距離。在具有半球形的或半圓柱形小透鏡的透鏡陣列中，該寬度等于小透鏡的直徑。

曲率半徑R

小透鏡的曲率半徑是從透鏡的表面上的一個點至以下點的距離，在所述點處透鏡表面的法線與通過小透鏡的頂點垂直延伸的線(透鏡軸)相交。

下凹高度S