[發明專利]包括零級影像的光學裝置

在審

• 申請號: 201680013802.3
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN107408318A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 加里·費爾利斯·鮑爾;佩·洛克
• 申請（專利權）人: CCL證券私人有限公司
• 主分類號: G07D7/12
• 分類號: G07D7/12;B42D25/378;G02B5/18
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 陳鵬,李靜

技術領域

本發明總體上涉及光學裝置，具體地，用于證件(諸如，鈔票)的安全裝置。

背景技術

在需要一定安全等級的證件、例如鈔票內包括安全特征是眾所周知的。此類安全特征可采取數種形式，然而，特別有用的特征是視覺上明顯并且因此可相對容易檢查的特征。

然而，不道德的偽造團伙已經變得更有組織并更有技術能力，并且來自偽造的高回報(盡管有風險)已經變得更容易認識到。近年來，模仿正版裝置的嘗試已經變得越來越成功。以下事實加劇了這個問題：公眾人士對鈔票進行鑒定的過程長久以來被認為是安全系統中最弱的點。通常，此類安全特征需要由公眾人士進行的檢查是有用的，但正確地觀察可能過度復雜或者不能可提供易于辨識的強效果。這縮小了此類特征的有用性，從而允許公眾在降低偽造成本中起到積極作用。

因此，令人希望的是提供難以復現并且因此難以偽造、同時吸引公眾的安全特征，使得可對鈔票進行規則鑒定。提供令人驚訝的視覺效果(例如顯露出平常不可見的隱藏圖像)、同時不需要專用裝備的安全特征是特別令人希望的。

發明內容

根據本發明的方面，提供一種光學裝置，優選地用于安全證件的安全裝置，所述光學裝置包括：第一表面；以及所述第一表面上的像素排列，其中每個像素包括零級衍射元件，使得每個零級衍射元件被配置用于提供零級衍射效果，并且其中所述像素排列被配置來提供圖像，其中所述圖像包括微縮圖像排列。

優選地，每個像素的大小相同。每個像素可具有約5微米至100微米的尺寸。

在實施方案中，每個像素具有相關聯亮度。每個像素的所述相關聯亮度可選自有限數量的亮度級、諸如16個亮度級中的一個。可替代地，每個像素的所述相關聯亮度可選自連續范圍的亮度級。每個像素的所述零級衍射元件可位于所述像素的活性區域內，所述活性區域被配置成使得每個像素的所述亮度由所述像素的所述活性區域的大小確定。所述光學裝置還可包括一個或多個非衍射像素，每個非衍射像素對應于最小亮度級。

任選地，每個零級衍射元件包括周期性光柵元件排列。每個零級衍射元件的所述光柵元件排列的周期可相同。優選地，所述光柵周期不大于500nm，更優選地不大于300nm，并且甚至更優選地不大于250nm。在實施方案中，每個零級衍射元件具有與其相關聯的顏色，并且每個零級衍射元件的所述光柵元件排列的所述周期至少部分地基于與所述零級衍射元件相關聯的所述顏色來確定。與每個零級衍射元件相關聯的顏色可對應于在從共同位置觀察所述光學裝置時所述零級衍射元件的外觀。

所述光學裝置的所述光柵元件可具有500nm或更小、優選地60nm與250nm之間的光柵高度或深度。在一個實施方案中，所述光柵元件可具有60nm與150nm之間的光柵高度或深度。這種范圍的光柵高度或深度可用于生成特殊零級顏色效果，這取決于其他因素、諸如光柵周期。

在一個實施方案中，所述光柵元件可具有120nm與250nm之間的光柵高度或深度。所述范圍的高度或深度可給予例如具有250nm或更小的光柵周期的高空間頻率光柵非常亮的衍射效率。

所述光學裝置任選地還包括第一不透明層，其任選地為黑色或白色、優選地為白色，所述第一不透明層被施加到所述襯底的與所述第一表面相反的第二表面。在替代選項中，所述光學裝置還包括在所述襯底的所述第二表面上形成的微透鏡陣列，所述微透鏡陣列中的微透鏡被配置用于觀察所述像素排列。在適用的情況下，所述光學裝置還可包括第二不透明層，其任選地為黑色或白色、優選地為白色，所述第二不透明層被施加到所述像素排列，從而覆蓋所述像素排列。

根據本發明的第二方面，提供一種光學系統，其包括根據第一方面的光學裝置以及檢驗裝置，所述檢驗裝置包括微透鏡陣列，所述微透鏡陣列包括微透鏡排列，其中在被定位成與所述光學裝置重疊時，所述微透鏡陣列被配置來提供光學效果，優選地波紋效果或圖像切換效果，使得所述微透鏡觀察所述圖像

根據本發明的第三方面，提供一種證件，優選地安全證件、諸如鈔票，所述證件包括先前方面的光學裝置或光學系統。

根據本發明的第四方面，提供一種用于制造根據第一方面的光學裝置的方法，所述方法包括以下步驟：將可輻射固化油墨(RCI)施加到襯底的第一表面；使用高分辨率壓花裝置對所述RCI進行壓花；以及使所述RCI固化。

所述高分辨率壓花裝置可使用合并電子束光刻的方法制造。電子束光刻可用于形成母模板，所述母模板進而可用于制造高分辨率壓花裝置。