專利名稱：安全元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于證券紙、有價(jià)文件等的安全元件，所述安全元件具有微光學(xué)摩爾式的圖像放大裝置，用來示出具有一個(gè)或多個(gè)摩爾圖像元素的摩爾圖像。

背景技術(shù)：
出于保護(hù)的目的，數(shù)據(jù)載體例如有價(jià)或證明文件，或其它貴重物品如名牌物品，經(jīng)常具有允許數(shù)據(jù)載體的真實(shí)性得到驗(yàn)證的安全元件，并同時(shí)防止未經(jīng)許可而對(duì)其進(jìn)行仿制。例如，所述安全元件可以拓展為嵌入到鈔票中的安全絲、用于鈔票(具有通孔)的封面鋁箔、應(yīng)用安全條、或者是在生產(chǎn)后可用于有價(jià)文件的自支持式傳遞元件(transfer element)。
所述安全元件設(shè)置有在視覺上有可變化的元件，從不同的視角給予觀察者不同的圖像印象，從而發(fā)揮著特殊的作用，因?yàn)檫@些視覺可變元件不可能被任何高質(zhì)量彩色復(fù)印機(jī)所復(fù)制。為此，安全元件能夠設(shè)置有衍射光學(xué)有效的微型或納米結(jié)構(gòu)形式的安全元件，例如，設(shè)置有傳統(tǒng)的浮雕全息圖或其他全息圖案的衍射模式，如公開號(hào)為EP0330733A1和EP0064067A1的專利文獻(xiàn)記載的那樣。
另外，使用透鏡系統(tǒng)作為安全元件，例如，在公開號(hào)為EP0238043A2的專利文獻(xiàn)中公開了這樣一種安全元件，該安全元件是由透明材料組成的安全絲，在透明材料的表面壓有由多個(gè)平行圓柱形透鏡組成的浮雕光柵。其中，所述安全線的粗度被選擇為與柱形透鏡的焦距大致相對(duì)應(yīng)。在相對(duì)的面上以完全對(duì)準(zhǔn)印刷的方式設(shè)置印刷圖像，印刷圖像的設(shè)計(jì)考慮了柱形透鏡的光學(xué)特性。由于柱形透鏡聚焦效應(yīng)和印刷圖像在焦平面上的定位，不同的子印刷圖像區(qū)域依賴于視角是可見的。這樣，通過印刷圖像的適當(dāng)設(shè)計(jì)，還可以引入只能從特定的視角可見的信息塊。通過對(duì)印刷圖像適當(dāng)?shù)陌l(fā)展，也能夠確實(shí)創(chuàng)建“移動(dòng)”照片。然而，當(dāng)該文件圍繞一個(gè)平行于柱形透鏡的中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，圖形只能近似連續(xù)不斷地從安全絲的一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置。
在公開號(hào)US5712731A的美國專利文獻(xiàn)中公開了使用摩爾放大裝置作為安全元件。該文中描述的安全裝置包括具有實(shí)質(zhì)上相同的可達(dá)250微米的印刷顯微圖像的常規(guī)部件，以及與球面微透鏡實(shí)質(zhì)相同的常規(guī)二維部件。所述的顯微透鏡部件與縮微圖像部件具有實(shí)質(zhì)同樣的分界線(division)。如果通過顯微透鏡的部件來看縮微圖象部件，那么在這兩個(gè)部件對(duì)準(zhǔn)的區(qū)域，觀察者可以看到顯微圖像的一個(gè)或多個(gè)放大版本。
這種摩爾放大裝置的基本工作原理在論文“The moirémagnifier(摩爾放大鏡)”作者為M.C.Hutley，R.Hunt，R.F.Stevens and P.Savander，Pure Appl.Opt.3(1994)，pp.133-142中做了介紹?？傊?，根據(jù)該文章，摩爾放大是指當(dāng)由相同圖像對(duì)象組成的網(wǎng)格是通過一個(gè)有著大致相同網(wǎng)格尺寸的透鏡來看時(shí)發(fā)生的一種現(xiàn)象。由于具有各對(duì)相似的格柵，摩爾圖案在這種情況下顯示為圖像格柵的重復(fù)元件的放大的(如果適用的話)旋轉(zhuǎn)的圖像。


發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的在于避免背景技術(shù)的缺點(diǎn)，特別是都提供一個(gè)具有微光學(xué)摩爾式放大裝置的安全元件，該裝置在被觀察的圖形圖像設(shè)計(jì)上提供更大的自由。
通過具有主要權(quán)利要求特征的安全元件可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。生產(chǎn)這樣的安全元件的方法、安全文件和具有這樣的安全元件的數(shù)據(jù)載體都在并列的獨(dú)立權(quán)利要求中有明確的規(guī)定。本發(fā)明的拓展是從屬權(quán)利要求的主題。
根據(jù)本發(fā)明，通用的(generic)安全元件包含微光學(xué)摩爾式放大裝置，所述安全元件包括 -圖形圖像，所述圖形圖像包括周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，所述柵元具有微圖形圖像部分； -為所述圖形圖像的摩爾放大視圖設(shè)置的聚焦元素格柵，所述聚焦元素格柵被設(shè)置為與所述圖形圖像隔開，并包括周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，其中，每個(gè)所述柵元具有一個(gè)微聚焦元素； 其中，所述微圖形圖像的在空間上隔開的多個(gè)柵元的微圖形圖像部分中的每一個(gè)形成一個(gè)微圖形部分，所形成的一個(gè)微圖形部分與所述放大的摩爾圖像中的一個(gè)摩爾圖像相對(duì)應(yīng)，并且尺寸大于所述圖形圖像的一個(gè)柵元。
在本申請的上下文中，“摩爾放大裝置”術(shù)語是指這樣一種實(shí)施方式，在該實(shí)施方式中微圖形圖像部分之間大小彼此相同，并被規(guī)則地設(shè)置成格柵的形式，以適應(yīng)所述柵元。在這里，多個(gè)規(guī)則設(shè)置的摩爾圖像的產(chǎn)生和相同微圖形圖像的發(fā)生都依據(jù)以上所述的摩爾放大原則。
在本申請的上下文中，更普遍的術(shù)語“摩爾式放大裝置”是指所述的微圖形圖像還能夠比圖形圖像的一個(gè)柵元大的實(shí)施方式。因而，術(shù)語“摩爾式放大裝置”涵蓋更詳盡的摩爾放大裝置。微圖形圖像的尺寸比圖形圖像的一個(gè)柵元要大的變化表達(dá)了這樣一個(gè)事實(shí)，即，在選擇或者計(jì)算的方向上，微圖形圖像不能適應(yīng)圖形圖像的柵元，從而通常會(huì)使得在微圖形圖像周期性地重復(fù)的情況下，在柵元中相鄰的微圖形圖像可能發(fā)生重疊現(xiàn)象。一個(gè)微圖形圖像與一個(gè)摩爾圖像相互對(duì)應(yīng)，如果它們通過放大裝置影響的成像處理而相互轉(zhuǎn)變，該成像處理可包含對(duì)圖像元素的放大、旋轉(zhuǎn)、鏡像和剪切。這種成像處理可通過例如放大裝置的轉(zhuǎn)換矩陣A來規(guī)定，這將在下文中詳述。
傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)被限制在裝配于基礎(chǔ)色彩格柵的柵元的基礎(chǔ)色彩圖像上，而根據(jù)本發(fā)明的方法，由于具有摩爾式放大裝置而允許圖形圖像元件比在摩爾圖像中繪制的無重疊的柵元大。這給設(shè)計(jì)人員在創(chuàng)建摩爾圖形上提供了很大的自由度，因?yàn)椴辉偈菄?yán)格地受圖形格柵的柵元的外形和大小所束縛。而且，以這種方式，就一個(gè)指定總厚度的放大裝置而言，首先形成特別拓展的摩爾圖像元素成為可能。
另一方面，借助于將指定的圖形圖像分配到多層?xùn)旁?，能夠制造出特別薄的放大裝置。由于技術(shù)方面的原因，也就是說，摩爾放大裝置的厚度大概與用到的圖形格柵的網(wǎng)線板相對(duì)應(yīng)。由于在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，所述每一圖形圖像必須設(shè)置在一個(gè)柵元中，摩爾放大裝置的厚度不能小于最小的可能在技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)的圖形圖像大小。通過將指定的圖形圖像創(chuàng)造性地分配到多柵元中，上述障礙被克服了。
例如，一個(gè)圖形圖像元件的尺寸通常需要至少一個(gè)柵元的大小a，因而，出于一般的考慮，需要摩爾放大裝置的一個(gè)厚度那么大，也約為a；在一個(gè)確定的示例性實(shí)施方式中，所述摩爾放大裝置的厚度譬如最低是1.5*a。根據(jù)本發(fā)明，以半個(gè)網(wǎng)格線，即a/2，同樣的圖形圖像元件能被分配到四個(gè)柵元中，從而使得摩爾式放大裝置的厚度能夠縮減至a/2；因此在引用的示例中，可以達(dá)到1.5*a/2的厚度。在分配到多個(gè)柵元的情況下，厚度當(dāng)然還可以更進(jìn)一步縮減。
在本發(fā)明的變體中，所述圖形圖像的柵元和所述聚焦元素格柵的柵元被周期性地設(shè)置。其中，周期長度在3μm-50μm之間，優(yōu)選地在5μm-30μm之間，特別優(yōu)選地約在10μm-20μm之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一變體，所述圖形圖像的柵元與所述聚焦元素的柵元被局部周期地設(shè)置，所述局部周期參數(shù)相對(duì)于周期長度僅緩慢改變。例如，所述局部周期參數(shù)可以被周期性地調(diào)整到安全元件的大小，調(diào)整期特別不少于20倍，優(yōu)選地至少50倍，特別優(yōu)選地至少100倍，比局部周期長度要大。在這種變體中，局部周期長度特別地也在3μm-50μm之間，優(yōu)選地在5μm-30μm之間，特別優(yōu)選地約在10μm-20μm之間。
所述圖形圖像的柵元與所述聚焦元素的柵元每一個(gè)都有利地至少局部形成二維布拉菲(Bravais)格柵，優(yōu)選地具有低對(duì)稱性的布拉菲格柵，例如平行四邊形格柵。使用具有低對(duì)稱性的布拉菲格柵的優(yōu)點(diǎn)在于，具有這樣的布拉菲格柵的摩爾式放大裝置很難模仿。因?yàn)?，?duì)于觀察時(shí)精確的圖像的創(chuàng)建，所述裝置的非常難以分析的低對(duì)稱性必須被準(zhǔn)確地復(fù)制。此外，低對(duì)稱性給選擇不同格柵參數(shù)創(chuàng)造了很大的自由，因而所選擇的格柵參數(shù)能夠被用作隱藏標(biāo)識(shí)。根據(jù)本發(fā)明，隱藏標(biāo)識(shí)用來保護(hù)產(chǎn)品。沒有所述隱藏標(biāo)識(shí)的存在，觀察者很容易在摩爾放大圖像中覺察到。另一方面，所有通過高對(duì)稱性的摩爾放大裝置可以實(shí)現(xiàn)的有吸引力的效應(yīng)，通過具有首選的低對(duì)稱性摩爾式放大裝置也能夠?qū)崿F(xiàn)。
所述圖形圖像柵元和所述聚焦元素柵元的橫向尺寸優(yōu)選地低于100μm，優(yōu)選地大約在5μm和50μm之間，特別優(yōu)選地大約在10μm和35μm之間。
微聚焦元素優(yōu)選地由非柱形微透鏡組成，特別是具有以圓形或多邊形為限定的基底面的微透鏡。在其它的實(shí)施方式中，微聚焦元素也能由延伸的圓柱形透鏡組成，所述柱形的縱向尺寸超過250μm，優(yōu)選地超過300μm，特別優(yōu)選地超過500μm，尤其是超過1毫米。
在更優(yōu)選的設(shè)計(jì)中，所述微聚焦元素由設(shè)置有放射鏡、孔徑鏡片、菲涅爾鏡片、梯度折射率鏡片、區(qū)域平板、全息圖鏡片、凹反射鏡、菲涅爾反射鏡、區(qū)域反射鏡或具有聚焦或掩蔽效果的其它元素的圓形孔徑、狹縫孔徑、圓形孔徑或者狹縫孔徑構(gòu)成。
所述安全元件的總厚度有利地為50μm以下，優(yōu)選為30μm以下，特別特別優(yōu)選為20μm以下。通過本發(fā)明的分配，甚至還有更薄的設(shè)計(jì)，其總厚度大約為10μm或者可能更少，甚至有總厚度約為5μm或更小的。
所述微圖形圖像部分優(yōu)選地以微字符或者微圖案的形式形成微圖形圖像，特別能出現(xiàn)在浮雕或者印刷層。
第二個(gè)方面，本發(fā)明包括通用的安全元件，所述安全元件具有微光學(xué)摩爾式的圖像放大裝置，用來示出具有多個(gè)摩爾圖像元素的摩爾圖像。所述安全元件包括 -圖形圖像，所述圖形圖像包括周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，所述柵元具有微圖形圖像部分，每一微圖形圖像與一個(gè)摩爾圖像元素對(duì)應(yīng)； -為所述圖形圖像的摩爾放大視圖設(shè)置的聚焦元素格柵，所述聚焦元素格柵被設(shè)置為與所述圖形圖像隔開，并包括周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，其中，每個(gè)所述柵元具有一個(gè)微聚焦元素； 其中，圖形圖像被分解成不同區(qū)域，所述每個(gè)區(qū)域都被分配到一個(gè)摩爾圖像元素，并且在位置和被分配的摩爾圖像元素的大小上相對(duì)應(yīng)，其中與摩爾圖像元素相對(duì)應(yīng)的每一微圖形圖像都被重復(fù)設(shè)置在圖形圖像的同一區(qū)域，所述圖形圖像被分配給所述摩爾圖像元素。
根據(jù)本發(fā)明的有利拓展，安全元件在上述兩個(gè)方面都呈現(xiàn)不透明的覆蓋層以在某些區(qū)域覆蓋摩爾式放大裝置。這樣，在所覆蓋的區(qū)域內(nèi)，沒有摩爾放大效應(yīng)發(fā)生，使得該視覺上的變化效應(yīng)可與傳統(tǒng)信息段或其它效應(yīng)結(jié)合起來。該覆蓋層以模式、字符或者代碼的形式有利地存在，和/或者以模式、字符或者代碼的形式呈現(xiàn)間隔。
在所有引用的本發(fā)明的變體中，圖形圖像和所述聚焦元素格柵優(yōu)選地被設(shè)置在光學(xué)分割層的相對(duì)的兩面。所述分割層可以包括例如塑料箔和/涂層。
此外，微聚焦元素裝置可以設(shè)有防護(hù)層，如果折射透鏡用作微聚焦元素的話，保護(hù)層的折射率優(yōu)選地與微聚焦元素的折射率不同，相差不少于0.3。在這種情況下，由于有保護(hù)層，透鏡的焦距改變，在測量透鏡的彎曲部分的半徑和/或間隔層的厚度時(shí)，這一點(diǎn)必須考慮進(jìn)去。除了保護(hù)其免受環(huán)境影響外，這樣的保護(hù)層還防止微聚焦元素裝置輕易地被偽造。
在本發(fā)明的所有方面，安全元件本身優(yōu)選地構(gòu)成安全絲、開口條、安全帶、應(yīng)用于安全文件的補(bǔ)丁或者標(biāo)簽、有價(jià)證券等等。在有利的實(shí)施方式中，安全元件可以跨數(shù)據(jù)載體的透明或未封蓋的區(qū)域。在這里，不同的外貌特征可以在數(shù)據(jù)載體的不同側(cè)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明也包括制造安全元件的方法，所制造的安全元件具有微光學(xué)摩爾式放大裝置以顯示具有一個(gè)或多個(gè)摩爾圖像元素的摩爾圖像，在其中 -圖形圖像在圖形平面上產(chǎn)生，所述圖形圖像具有周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，所述柵元具有微圖形圖像部分； -聚焦元素格柵為所述圖形圖像的摩爾放大視圖而設(shè)置，所述聚焦元素包括周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，其中，每個(gè)所述柵元具有微聚焦元素，該聚焦元素格柵被生產(chǎn)并被設(shè)置為與所述圖形圖像隔開； 其中，所述微圖形圖像被拓展，以致于在空間上隔開的多個(gè)柵元的微圖形圖像部分中的每一個(gè)形成微圖形部分，所形成的微圖形部分與所述放大的摩爾圖像中的摩爾圖像相對(duì)應(yīng)，并且尺寸大于所述圖形圖像的一個(gè)柵元。
為了確定這種相同的圖形子集和所分配的聚焦元素格柵的聚焦元素子集，在優(yōu)選的拓展方法中，需要作如下假設(shè) a)將觀看時(shí)看見并具有一個(gè)或多個(gè)摩爾圖像元素計(jì)算的期望的摩爾圖像限定為所述目標(biāo)圖形； b)將周期或至少局部周期地設(shè)置的聚焦元素限定為聚焦元素格柵； c)在放大裝置橫向傾斜和前后傾斜時(shí)，為所述可視的摩爾圖像限定為期望的放大等級(jí)和期望的運(yùn)動(dòng)； d)從所限定的放大等級(jí)和期望運(yùn)動(dòng)行為、所述聚焦元素格柵和目標(biāo)圖形計(jì)算要引入到所述圖形面和圖形格柵的為圖形元件； e)檢測具有對(duì)稱圖形格柵的微圖形元件是否導(dǎo)致重疊，如果是，則 f)第e步生產(chǎn)出的微圖形元件裝置的相同的圖形子集被識(shí)別，微圖形元件被無重疊地重復(fù)設(shè)置進(jìn)所述圖形子集； g)與圖形子集相對(duì)應(yīng)的聚焦元素格柵的相同的聚焦元素子集被確定并分配到各自的圖形子集；以及 h)對(duì)每一個(gè)聚焦元素子集，相對(duì)應(yīng)的聚焦元素子格柵和相關(guān)圖形子集的的交叉被確定； i)依照在聚焦元素格柵中聚焦元素子集的相對(duì)位置，構(gòu)成交叉，從而形成被設(shè)置在圖形平面上的圖形圖像。
在這里有一點(diǎn)很重要，即，在步驟f)中識(shí)別的圖形子集不僅示出了圖形元件的非重疊，而且每一個(gè)都與相對(duì)應(yīng)的聚焦元素格柵的聚焦元素子集一起形成摩爾放大裝置，從而導(dǎo)致相同的目標(biāo)圖形。這被表達(dá)為，在步驟f)中識(shí)別的圖形子集都將被“統(tǒng)一化”的改變。
在對(duì)本方法的進(jìn)一步有利的拓展中，假設(shè) a)將觀看時(shí)看見并具有一個(gè)或多個(gè)摩爾圖像元計(jì)算的期望的摩爾圖像限定為所述目標(biāo)圖形； b)將周期或至少局部周期地設(shè)置的聚焦元素限定為聚焦元素格柵； c)在放大裝置橫向傾斜和前后傾斜時(shí)，為所述可視的摩爾圖像限定為期望的放大等級(jí)和期望運(yùn)動(dòng)； d)從所限定的放大等級(jí)和期望運(yùn)動(dòng)行為、所述聚焦元素格柵和目標(biāo)圖形計(jì)算要引入到所述圖形面和圖形格柵的為圖形元件； e)檢測具有對(duì)稱圖形格柵的微圖形元件是否導(dǎo)致重疊，如果是，則 f′)圖形格柵的超格柵被限定，所述微圖形元件被無重疊地重復(fù)設(shè)置進(jìn)所述超格柵； g′)與圖形超格柵相對(duì)應(yīng)的聚焦元素格柵的超格柵被確定，所述聚焦元素格柵被分解成子格柵，所述子格柵具有聚焦元素超格柵的對(duì)稱性； h′)對(duì)于每一個(gè)聚焦元素子格柵，子格柵與微圖形元件的非重疊裝置的交叉被確定； i′)依照在聚焦元素超格柵中各自子格柵的相對(duì)位置，構(gòu)成交叉，從而形成被設(shè)置在圖形平面上的圖形圖像。
在這里，超格柵能被理解成格柵，所述格柵的單元包括基本格柵的多個(gè)柵元。例如，簡單的超格柵的單元可以構(gòu)成2x2，2x3或者3x2個(gè)基本格柵的柵元。
優(yōu)選地，用這種方法，在步驟g′)步之后，執(zhí)行步驟g″)。
g″)對(duì)于每一個(gè)聚焦元素，相應(yīng)的圖形子格柵被識(shí)別，圖形子格柵相對(duì)于圖形超格柵的位移被確定， h′)對(duì)于每一個(gè)聚焦元素子格柵，在f′)步中識(shí)別的微圖形元件的非重疊裝置被在g″)步中確定的相關(guān)圖形子格柵的位移所代替，并且聚焦元素子格柵與微圖形元件的移位的非重疊裝置的交叉被確定。
在步驟b)中的聚焦元素格柵被以二維布拉菲格柵的形式得當(dāng)?shù)叵薅?，所述二維布拉菲格柵的柵元以向量

和

的形式給出。在步驟c)中，期望的放大等級(jí)和運(yùn)動(dòng)行為被以轉(zhuǎn)換矩陣

的矩陣原理的形式來有利地限定。然后，在步驟d)，引進(jìn)到微圖形平面的微圖形元件和圖形格柵可有利地運(yùn)用以下兩個(gè)關(guān)系式來計(jì)算。
和 式中代表期望的摩爾圖像的圖像點(diǎn)，代表圖形圖像的圖像點(diǎn)，代表在聚焦元素格柵和圖形圖像之間的位移，矩陣

矩陣

和圖形格柵矩陣

由和給出，其中u1i、u2i和w1i、w2i分別代表柵元向量

和

的構(gòu)成元件，在這里i＝1，2。
在第f′)步中，圖形超格柵被優(yōu)選地選出，并由nxm個(gè)圖形格柵的柵元構(gòu)成，其中，就n和m而言，優(yōu)選地選擇最小值使圖形元件的非重疊設(shè)置成為可能。在第g′)步中，聚焦元素格柵優(yōu)選地被分解成nxm個(gè)子格柵。
在第g″)步中，圖形格柵被有利地分解成nxm個(gè)圖形子格柵，對(duì)于每個(gè)圖形子格柵而言，圖形子格柵相對(duì)于圖形超格柵的位移

被確定，其中j＝1，...n*m。
此外，在步驟h′)，對(duì)每一個(gè)聚焦元素子格柵而言，在第f′)步確定的微圖形元件的非重疊設(shè)置被相關(guān)的圖形子格柵的移位

所代替，接著，聚焦元素子格柵和微圖形元件的被移位的非重疊裝置的交叉被確定。
根據(jù)第二創(chuàng)造性的方面，本發(fā)明還包括制造安全元件的方法，所制造的安全元件具有微光學(xué)摩爾式放大裝置以顯示具有一個(gè)或多個(gè)摩爾圖像元素的摩爾圖像，所述方法包括 -生成具有周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元的圖形圖像，所述柵元具有微圖形圖像部分，每一微圖形元件與一個(gè)摩爾圖像元素相對(duì)應(yīng)； -為所述圖形圖像的摩爾放大視圖設(shè)置聚焦元素格柵，所述聚焦元素具有周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，所述每個(gè)所述柵元具有微聚焦元素，該聚焦元素格柵被生產(chǎn)并被設(shè)置為與所述圖形圖像隔開； 其中，圖形圖像被分解成不同區(qū)域，所述每個(gè)區(qū)域都被分配到一個(gè)摩爾圖像元素，并且在位置和被分配的摩爾圖像元素的大小上相對(duì)應(yīng)，其中與摩爾圖像元素相對(duì)應(yīng)的每一微圖形元件都被重復(fù)設(shè)置在圖形圖像的同一區(qū)域，所述圖形圖像被分配給所述摩爾圖像元素。
在本發(fā)明的兩個(gè)方面，布拉菲格柵的格柵參數(shù)可以獨(dú)立定位。然而，根據(jù)本發(fā)明，還有可能位置相關(guān)地調(diào)整圖形格柵和聚焦元素格柵的柵元向量

和

或者

和

局部周期參數(shù)和的變化相對(duì)于周期長度僅緩慢變化。這樣，可以確信的是，裝置可以通過布拉菲格柵總是合理地被描述。
用于制造安全或者有價(jià)證券例如鈔票、支票、身份證卡等的安全文件優(yōu)選地安裝有上述的類型的安全元件。所述安全文件尤其包含由紙或者塑料組成的基底載體。
本發(fā)明還包含數(shù)據(jù)載體，特別是名牌物品、有價(jià)證券、裝飾性物品，如包裝材料、郵票等具有上述類型的安全元件。在這里，安全元件可以被設(shè)置在窗口區(qū)域，也就是，數(shù)據(jù)載體的透明的或者未包裝的區(qū)域。



本發(fā)明進(jìn)一步示例性的實(shí)施方式和本發(fā)明的有益效果將參照附圖在下文中詳述。為了提高清晰性，在圖紙中未示出刻度和比例。
如圖所示 圖1是一種具有嵌入式安全絲和附著式傳遞元件的鈔票的示意圖。
圖2是示意地示出了本發(fā)明的安全元件的層結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖3是示意地示出了當(dāng)觀察摩爾式放大裝置時(shí)用于限定出現(xiàn)的變量的關(guān)系。
圖4(a)為具體的目標(biāo)圖形圖像，即字母“P”；圖4(b)中示出了具有正方形透鏡格柵的具體的透鏡排列。
圖5(a)中示出了計(jì)算出的微圖形圖像被重復(fù)引進(jìn)到色彩圖像格柵和透鏡格柵的一部分；圖5(b)中示出了微圖形圖像重疊被以傳統(tǒng)的方式重復(fù)設(shè)置。
圖6(a)中示出了圖形超格柵以及微摩爾元件的非重疊設(shè)置，其中圖形超格柵的每一個(gè)柵元由圖形圖像格柵的2x2柵元構(gòu)成(用虛線畫出)，所述非重疊設(shè)置的微摩爾元件以超格柵的周期長度重復(fù)。圖6(b)詳細(xì)地示出了圖形超格柵、用虛線畫出的摩爾格柵以及四個(gè)一致的非重疊設(shè)置的摩爾子集。
圖7示出了圖6(a)所示的微圖形圖像的非重疊設(shè)置以及與圖形圖像超格柵相對(duì)應(yīng)的透鏡超格柵；圖7(b)中詳細(xì)地示出了透鏡超格柵和虛線畫的透鏡格柵。
圖8(a)-(d)中的每一個(gè)示出了非重疊設(shè)置的微摩爾元件(灰色)，透鏡格柵的子格柵以及當(dāng)用摩爾元件裝置橫斷該子格柵時(shí)截出的圖形圖像部分(黑色)；在圖8(e)中示出了從步驟(a)-(d)中組合圖像以形成圖形圖像，以及圖8(f)示出了用圖4(b)中的透鏡陣列觀看圖形圖像(e)時(shí)的放大的摩爾圖像。
圖9示出了另一個(gè)示例性的實(shí)施方式，其中在圖形超格柵內(nèi)的微圖形圖像元件非重疊設(shè)置，所述圖形超格柵由2x2的柵元構(gòu)成。
圖10示出了透鏡格柵的子格柵，其具有與圖9中示出的微圖形超格柵的對(duì)稱透鏡超格柵。
圖11為最后完成的圖形圖像，包括四個(gè)透鏡超格柵(具有適合地?zé)o重疊移位的微圖形元件)的四個(gè)組合圖像。
圖12為使用圖4(b)中的透鏡陣列觀看圖11中的圖形圖像時(shí)形成的摩爾圖像。
圖13(a)包括圖形″A″，″B″，″C″的圖形層，其組合由適當(dāng)?shù)耐哥R格柵；獲得的放大的摩爾圖像在圖13(b)中示出。
圖14和圖13類似地示出了另一個(gè)示例性的實(shí)施方式，其中，字母圖形″A″，″B″，″C″在傾斜摩爾式放大裝置后以不同的方向移動(dòng)。
圖15示出了具有長圖形元件″B″的示例性實(shí)施方式，其中圖15(a)顯示了扭曲的圖形元件和透鏡格柵；圖15(b)顯示了圖形圖像，圖15(c)示出了以傳統(tǒng)的方式獲得的摩爾圖像；圖15(d)和(e)示出了根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的圖形圖像和摩爾圖像。

具體實(shí)施例方式 現(xiàn)使用用于鈔票的安全元件作為示例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。圖1示出了鈔票10的示意圖，鈔票10設(shè)置有兩個(gè)按照本發(fā)明示例性實(shí)施方式的安全元件，即安全元件12和安全元件16。第一個(gè)安全元件構(gòu)成安全絲12，該安全絲出現(xiàn)在鈔票10表面特定的窗口區(qū)域14，并且在它們之間嵌入鈔票10的內(nèi)部。第二個(gè)安全元件是由一個(gè)任意形狀的附著的傳遞元件16形成。安全元件16也可以被拓展成一個(gè)封面鋁箔的形式，所述封面鋁箔被設(shè)置在一個(gè)窗口區(qū)域上或鈔票的通孔上。該安全元件能被設(shè)計(jì)為用于俯視或通視、或二者的結(jié)合。此外，還可以使用其中透鏡格柵設(shè)置在圖形圖像兩側(cè)的雙側(cè)設(shè)計(jì)。
所述安全絲12和傳遞元件16都可包含根據(jù)本發(fā)明示例性的實(shí)施方式的摩爾式放大裝置。用于上述裝置的操作原理和創(chuàng)造性的制造方法將基于傳遞元件16在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖2概要地示出了傳遞原件16的層結(jié)構(gòu)橫截面，其中僅描述了必需解釋其運(yùn)行原則的部分層結(jié)構(gòu)。所述傳遞元件16包含透明塑料箔形式的基板20，在示例性的實(shí)施方式中是20μm厚的聚酯箔。
在所述基底箔20的上面裝配有格柵型的微透鏡裝置22，從而在基底箔的表面形成具有預(yù)對(duì)稱的、二維布拉菲柵格。布拉菲柵格例如可為對(duì)稱的六邊形的格柵。然而，其它更通用的對(duì)稱形狀，例如平行四邊形格柵也是允許的。
相鄰微透鏡22的間距優(yōu)選盡可能小，以便于確保覆蓋范圍盡可能高，從而獲得高對(duì)比度的顯示。所述微透鏡22設(shè)計(jì)成直徑在5μm和50μm之間的球面或者非球面，特別地一個(gè)直徑僅僅在10μm和35μm之間的球面或者非球面，這是肉眼不能察覺到的。能夠理解的是，在其它設(shè)計(jì)中，還可以使用更大或更小的尺寸。例如，就摩爾放大器模式而言，出于裝飾的目的，微透鏡的直徑可以在50μm和5mm之間；然而，在僅具有放大器和顯微鏡的可解碼的摩爾紋放大器模式中，微透鏡的直徑大小在5μm以下也能夠被使用。
在基底箔20的底部設(shè)置有圖形層26，該圖形層26包含同樣的網(wǎng)格狀設(shè)計(jì)的多個(gè)柵元24，這些柵元具有不同微圖形圖像部分28，28′，28″。正如在以下更詳盡的說明中所述，每個(gè)圖形層26中的、多個(gè)在空間上間隔的柵元24中的微圖形圖像部分一起形成微圖形元件，所形成微圖形元件與放大的摩爾圖像元素相對(duì)應(yīng)，并且其尺寸比所述圖形圖像的一個(gè)柵元24的尺寸要大。
柵元24同樣地形成具有預(yù)先選定的對(duì)稱性的布拉菲格柵，再次以一個(gè)平行四邊形來作說明。如圖2所示，通過柵元24相對(duì)于透鏡22的偏移，柵元24的布拉菲格柵與微透鏡22的布拉菲格柵在對(duì)稱性和/或其格柵參數(shù)的大小上稍微有所不同，以產(chǎn)生欲得到的摩爾放大效果。柵元24的格柵周期和格柵參數(shù)與微透鏡22的格柵周期和格柵參數(shù)有同樣的重要性，優(yōu)選范圍在5μm到50μm之間，尤其優(yōu)選范圍在10μm到35μm之間，這樣，微圖形圖像部分28，28′，28″用肉眼是不能觀察到的。在具有上述更大或更小點(diǎn)的微透鏡設(shè)計(jì)中，柵元24當(dāng)然也相應(yīng)地被拓展得更大或更小一些。
基底箔20的視覺厚度和微透鏡22的焦距相互合作以使得圖形層26大約位于透鏡的焦距之外?；撞?0因此形成了光學(xué)分割層，從而確保微透鏡22和具有圖形圖像部分28，28′，28″的圖形層26的期望的、恒定的分隔。
由于格柵參數(shù)略有不同，在每種情況下，當(dāng)從上面透過微透鏡22觀察的時(shí)候，觀察者看到微圖形圖像部分28，28′，28″的子區(qū)域稍顯不同，這樣總體來說，多個(gè)微透鏡22產(chǎn)生一個(gè)微圖形元件的放大圖像，所述圖形元件由微圖形圖像部分形成。其中，生成的摩爾放大取決于所用巴拉菲格柵的參數(shù)的相對(duì)差異。例如，如果兩個(gè)六邊形格柵的光柵周期相差1％，摩爾放大結(jié)果就會(huì)是100倍。為了對(duì)操作原則的更詳細(xì)說明和為了有利地設(shè)置圖形格柵和微透鏡格柵，請參考德國專利申請102005062132.5和國際申請PCT/EP2006/012374，它們所披露的內(nèi)容在這里通過引用并入本文。
目前，本發(fā)明與眾不同的特征在于，微圖形層26的圖形元件比圖形層26的柵元24的尺寸要大，所述圖形元件與被放大的摩爾圖像的摩爾圖像元素相對(duì)應(yīng)，并且由于發(fā)生重疊，在圖形層不能簡單地周期性重復(fù)設(shè)置。相反，根據(jù)本發(fā)明，圖形圖像元件以適當(dāng)?shù)姆绞奖环纸鉃槲D形圖像部分，所述微圖形圖像部分的每一個(gè)都容納進(jìn)多個(gè)間隔的柵元24中的一個(gè)，微圖形圖像部分一起形成各自的微圖形圖像元件。在這里，如果圖像部分被正確地、沒有間隙地組成，必須依據(jù)確定的規(guī)則將微圖形圖像元件分解為微圖形圖像部分，并將分解的圖像部分分配到柵元，以為觀察者形成高對(duì)比度的放大的摩爾圖像元素。
依據(jù)本發(fā)明所述的用于分解大的圖形圖像的方式，尤其特別薄的摩爾放大器能夠被生產(chǎn)出來由于技術(shù)原因，摩爾放大裝置的厚度大約等于圖形格柵的網(wǎng)線板。根據(jù)背景技術(shù)部分所述，因?yàn)樗鰣D形圖像的每個(gè)都必須在一個(gè)合適的圖形柵元，習(xí)慣上，不可能使厚度小于在技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)的最小可能的圖案大小。根據(jù)本發(fā)明，所述圖形圖像擴(kuò)展到了多個(gè)柵元，因而這一缺陷被克服。
例如，在現(xiàn)有技術(shù)中存在這樣一種方法，用來產(chǎn)生僅10微米大小的適合摩爾放大器的圖形圖像；該方法的分辨率對(duì)于小的圖形圖像是不夠的。這樣一個(gè)10微米的圖形圖像正適合在10微米格柵。習(xí)慣上，不薄于10微米的可以用這種方法制造出摩爾放大鏡。然而根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)10微米的圖形圖像能被分解安置進(jìn)5微米格柵的四個(gè)柵元，因此可以制造出5微米厚的摩爾放大器。當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的方法，10微米的圖形圖像也能夠被分解容納進(jìn)四個(gè)以上的柵元中，以這種方式實(shí)際上可以制造出任意薄的摩爾放大器。
為了解釋根據(jù)本發(fā)明所述的方法，參照圖3首先簡要地限定并描述必須的變量。對(duì)于更精確的描述，并參見德國專利申請102005062132.5和國際申請PCT/EP2006/012374，它們所公開的內(nèi)容通過引用并入本文。
圖3概要地示出了摩爾式放大裝置30，其中未示出所述裝置的刻度。該裝置具有圖形平面32，用于在其中設(shè)置具有微圖形圖像組件的圖形圖像，該裝置還具有透鏡平面34，用于在其中設(shè)置微透鏡格柵。
圖形平面32中的微圖形圖像部分的裝置可用一個(gè)二維布拉菲格柵來描述，所述二維布拉菲格柵的單位單元可以用向量

和

來代表(具有分量u11，u21和u12，u22)。用簡潔的符號(hào)，基本單元也能以矩陣形式表示，即一個(gè)圖形格柵矩陣

(以下也常簡稱圖形格柵) 用同樣的方法，透鏡平面34中的微透鏡裝置可用一個(gè)二維布拉菲格柵來描述，所述二維布拉菲格柵的基本單元可以用向量

和

來代表(具有分量w11，w21 and w12，w22)。摩爾圖像平面36中的單位單元可以用向量

和

來表示(具有分離t11，t21 and t12，t22)。
表示圖形平面32中的常規(guī)點(diǎn)，表示摩爾圖像平面36中的常規(guī)點(diǎn)。為了能夠描述，除了垂直觀察(觀察方向35)，摩爾紋式放大裝置的非垂直觀察方向，例如一般的方向35′，還附加地允許用圖形平面32中的位移向量表示的、透鏡平面34和圖形平面32之間的位移。與圖形格柵矩陣類似，矩陣(是指透鏡格柵矩陣或者簡單地說透鏡格柵)和被用來簡潔描述透鏡格柵和圖像格柵。
例如，在透鏡平面34中透鏡22的位置上，根據(jù)針孔攝像機(jī)的原則，圓形孔徑也能被利用。所有的其它類型的透鏡和成像系統(tǒng)，例如非球面透鏡、圓柱形透鏡、狹縫孔徑、帶有反射鏡的圓形或者狹縫孔徑，菲涅爾透鏡、折射率透鏡、區(qū)域平板(衍射透鏡)、全息透鏡、凹反射鏡、菲涅爾反射鏡、區(qū)域反射鏡和具有聚焦或者掩蔽效應(yīng)的其它元件，都能被用作所述聚焦元素格柵中的微聚焦元素。
原則上，除了具有聚集效應(yīng)的元件外，具有掩蔽效應(yīng)(圓形或狹縫形的孔徑、以及位于圓形或者狹縫形孔徑之后的反射表面)的元件也可被用作聚焦元素格柵中的微聚焦元素。
當(dāng)利用凹反射鏡陣列、以及根據(jù)本發(fā)明帶有其它反射聚焦元素格柵時(shí)，觀察者的視線穿過位于部分透明摩爾圖像后面的反射鏡陣列的部分透明圖形圖像，把由光或者黑點(diǎn)構(gòu)成的亮點(diǎn)或黑點(diǎn)看作單個(gè)的小反射鏡。
根據(jù)本發(fā)明，如果反射鏡陣列被使用來代替透鏡陣列，則在圖2中的觀察方向是從下往上看，在圖3中平面32和34反射鏡陣列設(shè)置被互換。本發(fā)明的進(jìn)一步描述基于透鏡格柵，根據(jù)本發(fā)明，所述透鏡格柵典型地代表所有其它聚焦元素格柵。
摩爾圖像格柵由圖形平面32和透鏡平面36的柵元向量來決定，如公式 并且，摩爾圖像平面36的圖像點(diǎn)能夠借助關(guān)系式被確定，該關(guān)系式來自圖形平面32的圖像點(diǎn)。
相反，圖形平面32的格柵向量通過兩公式，即和由透鏡格柵和理想的摩爾圖像格柵來決定。
如果轉(zhuǎn)換矩陣被定義為圖形平面32上的點(diǎn)和摩爾圖像平面36上的點(diǎn)的坐標(biāo)銜接， 和 那么，在每種情況下，已知四個(gè)矩陣

中的兩個(gè)，其它兩個(gè)能被計(jì)算。特別是， 其中，

表示單位矩陣。
正如被引用的德國專利申請102005062132.5和國際申請PCT/EP2006/012374中詳細(xì)描述的一樣，轉(zhuǎn)換矩陣

描述摩爾放大和當(dāng)摩爾紋形成裝置30運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的被放大的摩爾紋圖像的運(yùn)動(dòng)，所述運(yùn)動(dòng)來自圖形平面32相對(duì)于透鏡平面34的位移。
如果從提及矩陣的上下文中可以清楚地理解的話，所述格柵矩陣T，U，W，單位矩陣I和轉(zhuǎn)換矩陣A在下文中也經(jīng)常不帶雙箭頭。
實(shí)施例1 在設(shè)計(jì)摩爾式放大裝置時(shí)，通常首先設(shè)計(jì)作為可視的目標(biāo)圖形的、放大的摩爾圖像、以及當(dāng)裝置被橫向或者前后傾斜時(shí)摩爾圖像期望的放大系數(shù)和運(yùn)行行為。目標(biāo)圖形的期望的放大系數(shù)和運(yùn)行行為組合在轉(zhuǎn)換矩陣

中。
如本實(shí)施例所述，微透鏡的設(shè)置也可通過透鏡格柵矩陣

確定。作為一種選擇，還可以僅將某些限制或條件施加于透鏡設(shè)置，以及計(jì)算出的所需透鏡設(shè)置和圖形圖像。為說明這點(diǎn)，圖4(a)示出指定的目標(biāo)色彩圖像40，在這里其為字母“P”的形式，圖4(b)示出指定的具有球面微透鏡46的透鏡陣列，所述微透鏡46被設(shè)置在簡單的正方形格柵中，透鏡格柵42具有正方形柵元44。
所述的放大和運(yùn)行行為在示例性的實(shí)施方式中用轉(zhuǎn)換矩陣A確定， 矩陣A表示以7倍來放大。在這里要強(qiáng)調(diào)的是，為闡明本發(fā)明的原則，特意描述了簡單的示例性實(shí)施方式，以允許很好地以大致真的比例來示出。為此，在下面的實(shí)施例中，選擇簡單和高對(duì)稱性格柵裝置和簡單的轉(zhuǎn)換矩陣。
根據(jù)被引用的規(guī)格說明，被引進(jìn)到圖形平面中的微圖形通過將上述的逆矩陣

運(yùn)用到目標(biāo)色彩圖像的方式獲取。根據(jù)關(guān)系式(M2)，所述圖形格柵

也由已知的規(guī)格說明和結(jié)果所決定，其中，微圖形元件必須被設(shè)置進(jìn)圖形格柵中 圖5(a)示出相應(yīng)計(jì)算出的要引入的微圖形圖像元件50和圖形格柵52，其中，對(duì)于選擇的規(guī)格說明，同樣地示出了簡單的正方形格柵。此外，透鏡格柵42的一部分是用虛線畫的。如圖5(a)所示，圖形圖像格柵52的周期長度LU比透鏡格柵42的周期長度LW稍微小，實(shí)際上LU＝6/7*LW是由關(guān)系式(B1-1)和關(guān)系式(B1-2)產(chǎn)生。
如同圖5(a)中能更進(jìn)一步看到的一樣，在所選擇的規(guī)格說明的情況下，要引入的微圖形圖像元件50比圖形格柵52的柵元54要大。這樣，如果微圖形圖像元件50以傳統(tǒng)的方式被周期性地重復(fù)設(shè)置在微圖形格柵52中，則獲得如圖5(b)所示的圖形圖像56，其中圖像56顯示出單個(gè)圖形元件50的很大重疊。如果圖形圖像56用圖4(b)中的透鏡陣列來觀察，那么產(chǎn)生的放大的摩爾圖像也顯示出相應(yīng)的不期望的的放大的字母″P″的重疊，并且在摩爾圖像中不能看到目標(biāo)圖像40。
為消除這些重疊和方便示出無間隙的、根據(jù)本發(fā)明的具有非重疊摩爾圖像元素的高對(duì)比度的摩爾圖像，圖5(b)中一致的微圖形元件66的圖形子集被識(shí)別出來，所述圖形子集中微圖形元件50被無間隙地重復(fù)設(shè)置。對(duì)于這些圖形子集，透鏡格柵42的一致的透鏡子集被確定并分配給各自圖形子集，所述統(tǒng)一的透鏡子集與圖形子集相對(duì)應(yīng)。對(duì)于每個(gè)透鏡子集，與圖形子集關(guān)聯(lián)的子集相對(duì)應(yīng)的透鏡子格柵的交叉被確定。最后，根據(jù)在透鏡格柵42中的透鏡子集的相對(duì)位置，獲得的組成交點(diǎn)形成圖形面中設(shè)置的圖形圖像。
在這里，所述被識(shí)別出來的圖形子集都被“統(tǒng)一”化意味著所述圖形子集與相對(duì)應(yīng)的透鏡格柵42的透鏡子集每個(gè)都形成摩爾式放大裝置，根據(jù)上述摩爾圖像平面的圖像點(diǎn)和圖形平面的圖像點(diǎn)之間的關(guān)系式，和得出同樣的目標(biāo)圖形圖像。
為了在明確的示例性實(shí)施方式中確定這樣統(tǒng)一的圖形子集，圖形格柵52的一個(gè)超格柵被識(shí)別，其中微圖形元件50能被無間隙地設(shè)置。超格柵被理解為這樣的一種格柵，即，該格柵的單元格包括圖形格柵的多個(gè)柵元。
圖6示出這樣一種具有柵元64的圖形超格柵62，所述柵元64的每一個(gè)都由圖形格柵52的2x2個(gè)單元54構(gòu)成，所述柵元是用虛線畫出。這樣，超格柵62的周期長度LU′在兩個(gè)空間方向上都是圖形格柵52的周期長度LU的兩倍大小。特別是，圖形超格柵62正好被選擇為使得其柵元64比被重復(fù)采用的微圖形元件50要大。選擇這樣一個(gè)超格柵是不明確的，例如，在示例性的實(shí)施方式中，也可能選擇一個(gè)超格柵，其具有2x3、2x3、3x3或者更大倍數(shù)的柵元54。為了最佳有利地利用圖形圖像中的可用空間，優(yōu)選地，所選的圖形超格柵有最小的單元格，而且足夠大能完全容納一個(gè)微圖形元件50。
如果目前微透鏡元件50被重復(fù)設(shè)置在微圖形平面，所述微圖形平面具有圖形超格柵62的周期性，則如圖6(a)中所示，在示例性實(shí)施方式中，周期長度為LU′，與超格柵62的選擇相一致，不再有圖形元件50的重疊現(xiàn)象產(chǎn)生。在這里，圖6(a)中周期長度LU′重復(fù)的微圖形元件50的裝置66僅代表圖5(b)中微圖形元件50的整個(gè)裝置56的一個(gè)子集，所述裝置56以周期長度LU重復(fù)，這還因?yàn)樵谑纠詫?shí)施方式中，公式LU*LU＝1/4LU′*LU′僅包括原始元件的四分之一。
圖6(b)示出圖形超格柵62和圖形格柵52的一部分，其被再次詳細(xì)地用虛線畫出。在圖形超格柵62的兩個(gè)被挑選出的柵元64的右面，示出了圖形格柵52的格柵向量

和
圖6(b)中表明的一樣，圖形格柵52能夠被分解成四個(gè)子格柵52-1、52-2、52-3和52-4，它們中的每一個(gè)僅包括圖形格柵52的原始柵元54的四分之一，并且每一個(gè)顯示出圖形超格柵62的對(duì)稱性，換言之，具有周期長度LU。把四個(gè)子格柵52-1、52-2、52-3和52-4放在一起，正好又生成完整的圖形格柵52。在示例性的實(shí)施方式中，四個(gè)子格柵由各自的每個(gè)超柵元64的柵元54給出，其中子格柵52-1由超柵元64的柵元54的左上方給出，子格柵52-2由超柵元64的柵元54的右上方給出，子格柵52-3由超柵元64的柵元54的左下方給出，子格柵52-4由超柵元64的柵元54的右下方給出。
關(guān)于超柵元64，所述四個(gè)子格柵52-1、52-2、52-3和52-4互補(bǔ)抵消，在每一種情況下，這可以用子格柵替代向量v1、v2、v3和v4來描述(圖6(b)) v1＝0； v2＝u1； v3＝u2；和 v4＝u1+u2。
在圖6(b)中同樣地示出了四個(gè)圖形子集66-1、66-2、66-3和66-4，它們由于圖形元件50的非重疊裝置66的位移而產(chǎn)生(通過向量v1到v4的位移)。通過圖形子集的設(shè)計(jì)，確保每一個(gè)圖形子集都包括圖形元件50的非重疊裝置；當(dāng)用透鏡陣列觀察時(shí)，任何情況下圖形子集是統(tǒng)一的，并產(chǎn)生相同的目標(biāo)圖像；而且放在一起的圖形子集正好又生成完整的圖形元件裝置56(圖5(b))。
通過上述關(guān)系式(M3)，透鏡格柵42的超格柵72與圖形格柵52的超格柵62相對(duì)應(yīng)。在示例性的實(shí)施方式中，圖形超格柵62的每一個(gè)超柵元64由圖形格柵52的2x2個(gè)柵元54構(gòu)成，透鏡超格柵72由超柵元74形成，所述超柵元74同樣地由透鏡格柵42的2x2個(gè)柵元44構(gòu)成。因而，透鏡超格柵72的周期長度LW′在兩個(gè)方向上都是透鏡格柵42的周期長度的兩倍。
在圖7中示出了形成另一種方式的開始點(diǎn)的透鏡超格柵72，以及用圖形超格柵62的周期長度LU′重復(fù)的圖形元件50。
與圖6(b)中的圖形格柵52的分解相類似，透鏡格柵42也被分解成四個(gè)子格柵42-1、42-2、42-3和42-4，它們每一個(gè)僅包括透鏡42的原始格柵44的四分之一，并呈現(xiàn)出透鏡超格柵72的對(duì)稱性，換言之，是周期長度LW。這在圖7(b)中被示出，其中詳細(xì)示出用虛線畫出的透鏡超格柵72和透鏡格柵42。在透鏡超格柵72的兩個(gè)挑選出的柵元74的右邊示出出透鏡格柵42的格柵向量

和

正如圖7(b)一樣明顯，透鏡格柵42的四個(gè)子格柵42-1，42-2，42-3和42-4每一個(gè)都包含原始柵元的四分之一，并且一起生成完整的透鏡格柵42。在示例性的實(shí)施方式中，四個(gè)子格柵由各自的每個(gè)超柵元74的柵元44給出，其中子格柵42-1由超格柵74的柵元44的左上方給出(也見圖8(a))，子格柵42-2由超格柵74的柵元44的右上方給出(也見圖8(b))，子格柵42-3由超格柵74的柵元44的左下方給出(也見圖8(c))，子格柵42-4由超格柵74的柵元44的右下方給出(也見圖8(d))。
正如現(xiàn)在參照圖8解釋的一樣，為了獲得完整的非重疊圖形圖像，對(duì)于透鏡格柵42的子格柵42-1，42-2，42-3和42-4中的每一個(gè)，確定具有圖形圖像元件50的適當(dāng)位移裝置66組合圖像(sectional image)(換言之，確定具有圖形子集66-1、66-2、66-3和66-4中的一個(gè)組合圖像)，以及確定根據(jù)透鏡超晶格格柵72中的相對(duì)位置組成的四個(gè)子格柵的組合圖像。
首先，如圖8(a)所示，第一個(gè)子格柵42-1被選擇，并且與圖6(a)所示的圖形圖像元件裝置50所相交。在這里，圖形圖像元件裝置(圖形子集)66-1在相交之前被描繪成灰色，分割掉的圖形圖像部分80-1被描繪成黑色。在這里，通過第一個(gè)圖形子格柵52-1的子格柵位移向量v1＝0，沒有位移的圖形圖像裝置66-1與圖6(a)中圖形圖像元件裝置66的位移相對(duì)應(yīng)。
接著，如圖8(b)所示，透鏡格柵42的第二個(gè)子格柵42-2被選定。與第二個(gè)透鏡子格柵42-2相對(duì)應(yīng)的圖形子格柵52-2，相對(duì)于超柵元64呈現(xiàn)出一個(gè)子格柵的位移向量v2＝u1(見圖6(b))。圖6(a)中的圖形圖像元件裝置66現(xiàn)在圖形平面上移位向量v2，然后與第二透鏡子格柵42-2相交。在圖8(b)中，位移后的圖形圖像元件裝置(圖形子集)66-2在相交前也被描繪成灰色，分割掉的圖形圖像部分80-2是黑色的。
這一方法被重復(fù)運(yùn)用到第三個(gè)子格柵42-3和第四個(gè)子格柵42-4，在圖6(a)中圖形圖像元件裝置在相交前通過以為向量v3或者v4被位移。在圖8(c)和圖8(d)中示出子格柵42-3和42-4、位移的圖形圖像元件裝置(圖形子集)66-3或66-4、以及分割掉的圖形圖像部分80-3和80-4。通過所述不同子格柵的圖形圖像元件裝置66的反復(fù)位移，并考慮所有的微圖形元件50，圖5(b)中所示的微圖形元件50的完整裝置56的沒有交際的子集在每種情況下都能被察覺到。
應(yīng)該理解，對(duì)于超格柵的另一個(gè)選擇，還可以有其它數(shù)量和子格柵的設(shè)置。例如，在透鏡和由2×3柵元組成的圖形超格柵中，有6個(gè)子格柵，它們的每次位移可通過子格柵位移向量v1到v6表達(dá)。因此，6個(gè)交叉的子格柵被產(chǎn)生為具有圖形圖像元件裝置的適當(dāng)?shù)奈灰啤?br> 最后，四個(gè)部分圖像80-1、80-2、80-3和80-4依照子格柵42-1、42-2、42-3和42-4的相對(duì)位置組成，從而獲得在圖8(e)中示出完成的圖形圖像82。為了更清晰，透鏡超格柵72用虛線示出。
如果所述圖形圖像82用圖4(b)中的透鏡陣列來觀察，那么獲得圖8(f)所示的被放大的摩爾圖像84，圖8(f)示出期望的非重疊摩爾圖像元素86依照轉(zhuǎn)換矩陣被放大7倍。
實(shí)施例2 像實(shí)施例1一樣，實(shí)施例2始于在圖4(a)中示出的字母″P″形式的目標(biāo)色彩圖形40，和具有4(b)示出的正方形透鏡格柵42的透鏡陣列。應(yīng)該理解，除了在該實(shí)施例中所示的字母″P″，還可以用同樣的方式處理字母數(shù)字漢字字符、整個(gè)文本或其它大些的圖形圖像。因此，根據(jù)這種方法，依據(jù)本發(fā)明的摩爾放大裝置的原則，還可以放大并不適合放在摩爾放大器的透鏡陣列中的透鏡下的多個(gè)字符。
在實(shí)施例2中，放大和運(yùn)動(dòng)行為由轉(zhuǎn)換矩陣A來確定，
除放大行為之外，也用A描述了近似正交視差(orthoparallactic)的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)。
如在實(shí)施例1中，借助逆矩陣A-1，從轉(zhuǎn)換矩陣A和透鏡格柵矩陣W首先得出微圖形圖像元件，所獲微圖形圖像元件被引進(jìn)到圖形平面和圖形格柵U。
在實(shí)施例2中，選擇的規(guī)格說明產(chǎn)生微圖形元件90(見圖9)，該元件比圖形格柵U的一個(gè)柵元的尺寸LU要大。這樣，以LU大小的常規(guī)方式重復(fù)設(shè)置微圖形元件90引起在圖形圖像中為圖形圖像元件的重疊現(xiàn)象，以及產(chǎn)生在被放大的摩爾圖像中的不期望的重疊。
為消除這些重疊和描繪具有非重疊摩爾圖像元素的無間隙、高對(duì)比度的摩爾圖像，圖形格柵U的超格柵被識(shí)別，其中微圖形元件90能被無間隙地設(shè)置。圖9示出這樣一個(gè)微圖形元件90的非重疊裝置92，所述非重疊裝置92在圖形超格柵內(nèi)，構(gòu)成2x2倍的圖形柵元。
接著，圖形格柵被分解成四個(gè)子格柵，子格柵位移向量vj(j＝1...4)表示被決定的適當(dāng)?shù)淖痈駯诺奈灰啤?br> 此外，與圖形超格柵相對(duì)應(yīng)的透鏡超格柵被決定，并同樣地被分解成四個(gè)子格柵。在圖10中這四個(gè)子格柵中的一個(gè)94-j與透鏡超格柵的周期長度LW′和透鏡格柵的周期長度LW一起被描繪出。
現(xiàn)在比照圖8所描繪的方法，對(duì)透鏡子格柵94-j中的每一個(gè)而言，相關(guān)的圖形格柵和其子格柵位移向量vj被識(shí)別，圖形圖像元件90的非重疊裝置92通過該子格柵的位移向量vj以為，并與透鏡子格柵94-j的相交。然后，產(chǎn)生的四個(gè)部分圖像根據(jù)透鏡子格柵94-j的位置設(shè)置在透鏡超格柵中，如圖11所示，并形成完成的圖形圖像95。
如果現(xiàn)在用圖4(b)中的透鏡陣列觀察圖形圖像95，那么圖12中所示的被放大的摩爾圖像96顯示出期望的、根據(jù)所確定的轉(zhuǎn)換矩陣放大的非重疊摩爾圖像元素98。
用在實(shí)施例2中應(yīng)用的放大和運(yùn)動(dòng)矩陣A，實(shí)現(xiàn)近似正交視差的運(yùn)動(dòng)效當(dāng)由圖11中的圖形圖像95和圖4(b)中的透鏡格柵構(gòu)成的摩爾裝置被橫向傾斜時(shí)，圖12中的被放大的摩爾圖像96近似垂直方向地移動(dòng)；當(dāng)其被縱向傾斜時(shí)，橫向地左右移動(dòng)。
實(shí)施例3 實(shí)施例3示出了特別簡單的替代方法，該方法用來在摩爾放大裝置中容納大的圖形圖像。例如，一個(gè)完整的字母表能被容納進(jìn)摩爾放大器中，其方法參照基于圖13的字母表中的第一個(gè)字母來進(jìn)行描述。
圖13(a)示出由圖形圖像″A″、″B″、″C″構(gòu)成的圖形層100，它與適當(dāng)?shù)耐哥R格柵相結(jié)合，產(chǎn)生出圖13(b)中被放大的摩爾圖像108。為此，對(duì)于描繪的每個(gè)字母，微圖形元件102-A、102-B、102-C被安置進(jìn)摩爾放大器的圖形層100的區(qū)域104-A、104-B、104-C，這些區(qū)域的大小正好可以容納基本摩爾圖像108的摩爾放大字母106-A、106-B、106-C。在這里，根據(jù)本發(fā)明，在摩爾放大器中經(jīng)常發(fā)生的圖形圖像的重復(fù)就這樣被抑制。
實(shí)施例4 參照圖14中說明的實(shí)施例4，當(dāng)傾斜時(shí)，字母″A″(206-A)、″B″(206-B)、″C″(206-C)和圖14(b)中所示的摩爾圖像208的任何其它組件也能以不同的方式移動(dòng)。例如，當(dāng)橫向傾斜的時(shí)候，字母206-A、206-B、206-C...向上和向下交替移動(dòng)；但當(dāng)縱向傾斜的時(shí)候，它們向相同的方向移動(dòng)。
假設(shè)a表示圖14(b)中的六邊形透鏡格柵的透鏡間距，那么圖14(b)的透鏡格柵裝置就用矩陣W來描述 如果m是期望的摩爾放大倍數(shù)，那么摩爾圖像在橫向傾斜的時(shí)候會(huì)縱向移動(dòng)，用移動(dòng)矩陣A1來描述 當(dāng)橫向傾斜時(shí)，圖像的會(huì)做相反的垂直移動(dòng)，而在縱向傾斜時(shí)，圖像保持的移動(dòng)方向用移動(dòng)矩陣A2來描述 就圖形裝置而言，對(duì)于在圖形層200的204-A和204-C兩個(gè)區(qū)域中的圖形字母″A″(202-A)和″C″(202-C)(見圖14(a))，我們選擇格柵矩陣U1 就為圖14(a)中204-B區(qū)域中的圖形字母″B″(202-B)而準(zhǔn)備的圖形裝置而言，我們選擇格柵矩陣U2 以這種方式選擇的格柵裝置而言，當(dāng)在傾斜方向210(向右上，向左下)橫向傾斜時(shí)，圖14(b)中的字母″A″(206-A)和″C″(206-C)向上移動(dòng)(方向212)，圖14(b)中的字母″B″(206-B)向下移動(dòng)(方向214)。當(dāng)縱向傾斜(前上方)時(shí)，所有的字母向右移動(dòng)；當(dāng)向后傾斜時(shí)，所有的字母向左移動(dòng)。
當(dāng)垂直傾斜時(shí)，如果這些字母向相反方向移動(dòng)，下述的運(yùn)動(dòng)矩陣被應(yīng)用，在這種相反的運(yùn)動(dòng)中，特定的結(jié)果是，這些字母僅在特定的傾斜方向組合成很容易察覺到的序列(例如，一個(gè)單詞，在示例性的實(shí)施方式中為″ABC″)。
這些運(yùn)動(dòng)序列僅以示例的方式被引用。當(dāng)傾斜時(shí)，其它任意方向的運(yùn)動(dòng)序列能夠依照PCT/EP2006/012374所給出的方法推算，它們所披露的內(nèi)容通過引用并入本文。此外，運(yùn)動(dòng)方向和/或放大也能局部地改變，區(qū)域?qū)挾群蛥^(qū)域界限被相應(yīng)地調(diào)整。
實(shí)施例5 正如專利申請PCT/EP2006/012374中闡明的，前面已經(jīng)多次提及并且其關(guān)于這方面的內(nèi)容并入到本申請中，在摩爾放大器中使用在一個(gè)方向(如垂直)無限擴(kuò)展、并且有任意長的圖形圖像的圖形柵元是可能的。在另一方向(如水平)，柵元大小是有限的。在這里，如在PCT/EP2006/012374解釋的一樣，可以使用圓柱形透鏡或者二維透鏡陣列。
如果在一個(gè)方向上呈現(xiàn)具有1∶1成像比例的較大的圖形，則可以應(yīng)用實(shí)施例1中的方法(做相應(yīng)地修改)。對(duì)于這一點(diǎn)，圖15示出一個(gè)具體的例子。扭曲的圖形250(字母″B″)被以高度1∶1、寬度放大的方式成像，字母被扭曲。所述圖形的寬度延伸穿過透鏡格柵中的兩個(gè)透鏡252的寬度，參見圖15(a)。這樣，不采用本發(fā)明的方式產(chǎn)生具有有重疊的圖形元件裝置254，如圖15(b)所示；相應(yīng)地，也有重疊的摩爾圖像256產(chǎn)生，如圖15(c)所示。相反，用類似實(shí)施例1所用的創(chuàng)新性的方法，能獲得在圖15(d)中所示的圖形圖像264和普通的摩爾圖像266，所述的普通的摩爾圖像266具有非重疊摩爾圖像元素268，如圖15(e)所示。
出于描述的目的，實(shí)施例1到5故意選擇簡單的例子，以允許良好的、近似真比例尺的描繪。選擇非常對(duì)稱的晶格裝置W(六邊形或者正方形)，以及簡單的放大和運(yùn)動(dòng)矩陣A(僅有放大或帶旋轉(zhuǎn)的放大)。當(dāng)然，對(duì)于矩陣W，本發(fā)明包含所有的二維布拉菲晶格，尤其是低對(duì)稱的那些格柵；對(duì)于矩陣A，本發(fā)明包括二維的矩陣，即，放大的所有乘積、鏡像法、旋轉(zhuǎn)、剪切，像在例如專利申請PCT/EP2006/012374中詳細(xì)解釋的一樣，在這方面，這些都被充分地并入到本申請中。
權(quán)利要求
1.一種用于證券紙、有價(jià)文件等的安全元件，所述安全元件具有微光學(xué)摩爾放大裝置，用于示出具有一個(gè)或多個(gè)摩爾圖像元素的摩爾圖像，所述安全元件包括
-圖形圖像，所述圖形圖像包括周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，所述柵元具有微圖形圖像部分；
-為所述圖形圖像的摩爾放大視圖設(shè)置的聚焦元素格柵，所述聚焦元素格柵被設(shè)置為與所述圖形圖像隔開，并包括周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，其中，每個(gè)所述柵元具有一個(gè)微聚焦元件；
其中，所述微圖形圖像的在空間上隔開的多個(gè)柵元的微圖形圖像部分中的每一個(gè)形成一個(gè)微圖形部分，所形成的一個(gè)微圖形部分與所述放大的摩爾圖像中的一個(gè)摩爾圖像相對(duì)應(yīng)，并且尺寸大于所述圖形圖像的一個(gè)柵元。
2.如權(quán)利要求1所述的安全元件，其特征在于，所述圖形圖像的柵元與所述聚焦元素格柵的柵元被周期地設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的安全元件，其特征在于，所述圖形圖像的柵元與所述聚焦元件的柵元被局部周期地設(shè)置，所述局部周期參數(shù)相對(duì)于周期長度僅緩慢改變。
4.如權(quán)利要求2或3所述的安全元件，其特征在于，所述周期長度或局部周期長度在3μm-50μm之間，優(yōu)選地在5μm-30μm之間，特別優(yōu)選地約在10μm-20μm之間。
5.如權(quán)利要求1-4中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述圖形圖像的柵元與所述聚焦元件的柵元中的每一個(gè)至少局部地形成一個(gè)二維的布拉菲格柵。
6.如權(quán)利要求1-5中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述圖形圖像的柵元和/或所述聚焦元件的柵元的橫向尺寸小于100μm，優(yōu)選地約在5μm-50μm之間，特別優(yōu)選地約為10μm-35μm之間。
7.如權(quán)利要求1-6中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述微聚焦元件由非柱形透鏡或凹微反射部件形成，尤其是由圓形或多邊形基本區(qū)域的微透鏡或凹面微反射部件形成。
8.如權(quán)利要求1-6中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述微聚焦元件由這樣的長柱形透鏡或凹微反射部件形成，其縱長方向的尺寸大于250μm，優(yōu)選地大于300μm，特別優(yōu)選地大于500μm，尤其優(yōu)選地大于1mm。
9.如權(quán)利要求1-8中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述安全元件的總厚度小于50μm，優(yōu)選地小于30μm，特別優(yōu)選地小于20μm。
10.如權(quán)利要求1-9中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述微圖形圖像部分形成微型字符或微型圖案形式的微摩爾部件。
11.如權(quán)利要求1-10中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述微圖形圖像部分以印制層的形式提供。
12.一種用于證券紙、有價(jià)文件等的安全元件，所述安全元件具有微光學(xué)摩爾放大裝置，用于示出具有一個(gè)或多個(gè)摩爾圖像元素的摩爾圖像，所述安全元件包括
-圖形圖像，所述圖形圖像包括周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，所述柵元具有微圖形圖像部分，每一微圖形元件與一個(gè)摩爾圖像元件相對(duì)應(yīng)；
-為所述圖形圖像的摩爾放大視圖設(shè)置的聚焦元素格柵，所述聚焦元素格柵被設(shè)置為與所述圖形圖像隔開，并包括周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，其中，每個(gè)所述柵元具有一個(gè)微聚焦元件；
其中，所述圖形圖像被分解成不同區(qū)域，所述每個(gè)區(qū)域都被分配到一個(gè)摩爾圖像元件，并且在位置上和被分配的摩爾圖像元件的大小上相對(duì)應(yīng)，其中，與摩爾圖像元件相對(duì)應(yīng)的每一個(gè)微圖形元件都被重復(fù)設(shè)置在圖形圖像的面積區(qū)域，所述圖形圖像被分配給所述摩爾圖像元件。
13.如權(quán)利要求1-12中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，安全元件展現(xiàn)不透明的覆蓋層以在某些區(qū)域覆蓋摩爾式放大裝置。
14.如權(quán)利要求1-13中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，圖形圖像和聚焦元件格柵被設(shè)置在光學(xué)分割層相對(duì)的面。
15.如權(quán)利要求1-14中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述聚焦元件格柵具有一個(gè)防護(hù)層，該防護(hù)層的折射率與微透鏡元件的折射率不同，優(yōu)選地至少相差0.3。
16.如權(quán)利要求1-15中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述安全元件是用于安全文件、有價(jià)證券等的安全絲、開口條、安全帶、安全條、補(bǔ)丁或者標(biāo)簽。
17.一種用于制造具有微光學(xué)摩爾放大裝置的安全元件的方法，所述放大裝置用于示出具有一個(gè)或多個(gè)摩爾圖像元素的摩爾圖像，所述方法包括
-在圖形面產(chǎn)生圖形圖像，所述圖形圖像包括周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，所述柵元具有微圖形圖像部分；
-為所述圖形圖像的摩爾放大視圖形成聚焦元素格柵并將其設(shè)置成與圖形圖像隔開，所述聚焦元素格柵包括周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，其中，每個(gè)所述柵元具有一個(gè)微聚焦元件；
其中，所述微圖形圖像被形成為，所述微圖形圖像相互隔開的多個(gè)柵元的微圖形圖像部分中的每一個(gè)形成一個(gè)微圖形部分，所形成的一個(gè)微圖形部分與所述放大的摩爾圖像中的一個(gè)摩爾圖像相對(duì)應(yīng)，并且尺寸大于所述圖形圖像的一個(gè)柵元。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，
a)將觀看時(shí)可以看到的、并且具有一個(gè)或多個(gè)摩爾圖像元件的理想摩爾圖像限定為目標(biāo)圖形；
b)將周期或至少局部周期地設(shè)置的聚焦元件限定為聚焦元件格柵；
c)在放大裝置橫向傾斜和前后傾斜時(shí)，為所述可視的摩爾圖像限定期望的放大等級(jí)和期望運(yùn)動(dòng)；
d)從所限定的放大等級(jí)和期望運(yùn)動(dòng)行為、所述聚焦元件格柵和目標(biāo)圖形計(jì)算要引入到所述圖形面和圖形格柵的微圖形元件；
e)檢測具有對(duì)稱圖形格柵的微圖形元件是否導(dǎo)致重疊，如果是；則
f)識(shí)別在步驟e)中產(chǎn)生的微圖形元件的統(tǒng)一的圖形子集，其中，所述微圖形元件被重復(fù)地設(shè)置并且沒有重疊；
g)確定于所述圖形子集對(duì)應(yīng)的、所述聚焦元件格柵的統(tǒng)一的聚焦元件子集，并將所確定的聚焦元件子集分配到各自的圖形子集；
h)為各個(gè)聚焦元件子集，確定對(duì)應(yīng)的聚焦元件子格柵與相關(guān)的圖形子集之間的交叉的部分；
i)根據(jù)所述聚焦元件格柵中的聚焦元件子集的相對(duì)位置，設(shè)置所述交叉的部分從而形成要設(shè)置在所述圖形面上的圖形圖像。
19.如權(quán)利要求17或18所述的方法，其特征在于
a)將觀看時(shí)看見并具有一個(gè)或多個(gè)摩爾圖像元計(jì)算的期望的摩爾圖像限定為所述目標(biāo)圖形；
b)將周期或至少局部周期地設(shè)置的聚焦元件限定為聚焦元件格柵；
c)在放大裝置橫向傾斜和前后傾斜時(shí)，為所述可視的摩爾圖像限定為期望的放大等級(jí)和期望運(yùn)動(dòng)；
d)從所限定的放大等級(jí)和期望運(yùn)動(dòng)行為、所述聚焦元件格柵和目標(biāo)圖形計(jì)算要引入到所述圖形面和圖形格柵的為圖形元件；
e)檢測具有對(duì)稱圖形格柵的微圖形元件是否導(dǎo)致重疊，如果是，則
f)限定圖形格柵的超格柵，所述微圖形元件被無重疊地重復(fù)設(shè)置進(jìn)所述超格柵；
g′)確定與圖形超格柵相對(duì)應(yīng)的聚焦元件格柵的超格柵，所述聚焦元件格柵被分解成子格柵，所述子格柵具有聚焦元件超格柵的對(duì)稱性；
h′)對(duì)于每一個(gè)聚焦元件子格柵，確定子格柵與微圖形元件的非重疊裝置的交叉；
i′)根據(jù)聚焦元件超格柵中各自子格柵的相對(duì)位置獲得交叉，從而形成在圖形平面中設(shè)置的圖形圖像。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，在g′)步之后，還包括
g″)為每個(gè)聚焦元件子格柵，識(shí)別相應(yīng)的圖形子格柵，以及確定所述圖形子格柵相對(duì)于所述圖形超格柵的偏移；以及
h′)對(duì)于每一個(gè)聚焦元件子格柵，通過在步驟g″)中確定的相關(guān)圖形子格柵的偏移，對(duì)步驟f′)中識(shí)別的微圖形元件的非重疊裝置進(jìn)行移位，并且確定聚焦元件子格柵與微圖形元件的移位的非重疊裝置的交叉。
21.如權(quán)利要求18-20中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟
b)中的聚焦元件格柵以二維布拉菲格柵的形式限定，所述二維布拉菲格柵的柵元以向量
和
的形式給出。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，以轉(zhuǎn)換矩陣
的矩陣元素形式規(guī)定步驟c)中的期望的放大等級(jí)和運(yùn)動(dòng)行為。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，在所述步驟d)中的引進(jìn)到微圖形平面的微圖形元件和圖形格柵可運(yùn)用以下兩個(gè)關(guān)系式來計(jì)算
和
式中代表期望的摩爾圖像的圖像點(diǎn)，代表圖形圖像的圖像點(diǎn)，代表在聚焦元件格柵和圖形圖像之間的位移，矩陣
矩陣
和圖形格柵矩陣
分別由和給出，其中u1i、u2i和w1i、w2i分別代表柵元向量
和
的構(gòu)成元素，在這里i＝1，2。
24.如權(quán)利要求19-23中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述步驟f′)中選出由圖形格柵的nxm個(gè)柵元構(gòu)成的圖形超格柵，其中，優(yōu)選地選擇最小的n和m，從而使所述微圖形元件沒有重疊。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，在所述步驟g′)中，所述聚焦元件格柵被分解成nxm個(gè)子格柵。
26.如權(quán)利要求20和25所述的方法，其特征在于，在所述步驟g″)中，所述圖形格柵被分解成nxm個(gè)圖形子格柵，而且，對(duì)于每個(gè)圖形子格柵而言，確定圖形子格柵相對(duì)于圖形超格柵的偏移
其中j＝1，...n*m。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，在所述步驟h′)中，對(duì)每一個(gè)聚焦元件子格柵而言，通過相關(guān)圖形子格柵的偏移矢量
對(duì)所述步驟f′)中識(shí)別的微圖形元件的非重疊設(shè)置進(jìn)行移位，并且確定所述聚焦元件子格柵和被移位的微圖形元件的非重疊裝置的交叉。
28.一種用于制造具有微光學(xué)摩爾放大裝置的安全元件的方法，所述放大裝置用于示出具有一個(gè)或多個(gè)摩爾圖像元素的摩爾圖像，所述方法包括
-生成圖形圖像，所述圖形圖像具有周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，所述柵元具有微圖形圖像部分，每一微圖形元件與一個(gè)摩爾圖像元件相對(duì)應(yīng)；
-生成用于所述圖形圖像的摩爾放大視圖的聚焦元件格柵，并將其設(shè)置成與圖形圖像隔開，所述聚焦元件格柵具有周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，其中，所述每個(gè)柵元具有一個(gè)微聚焦元件；
其中，所述圖形圖像被分解成面積區(qū)域，所述每個(gè)區(qū)域都被分配到一個(gè)摩爾圖像元件，并且在位置上和被分配的摩爾圖像元件的大小上相對(duì)應(yīng)，其中與摩爾圖像元件相對(duì)應(yīng)的每一微圖形元件都被重復(fù)設(shè)置在圖形圖像的面積區(qū)域，所述圖形圖像被分配給所述摩爾圖像元件。
29.如權(quán)利要求18-28中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述微圖形格柵柵元和聚焦元件格柵柵元用向量
和
或者
和
來描述，并且它們可以被位置相關(guān)地調(diào)整，所述局部周期參數(shù)和相對(duì)于周期長度僅緩慢改變。
30.如權(quán)利要求17-29中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述圖形圖像和聚焦元件格柵被設(shè)置在光學(xué)分割層的相對(duì)面。
31.如權(quán)利要求17-30中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述聚焦元件格柵設(shè)有一防護(hù)層，所述防護(hù)層的折射率與微聚焦元件的折射率不同，優(yōu)選地相差不少于0.3。
32.如權(quán)利要求17-31中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述圖形圖像印制在基底上，由微圖形圖像部分形成的微圖形元件構(gòu)成微字符或者微圖案。
33.如權(quán)利要求17-32中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述安全元件被進(jìn)一步設(shè)有不透明的覆蓋層以在某些區(qū)域覆蓋所述摩爾式放大裝置。
34.用于制造例如鈔票、支票、身份證卡、證書等安全單證或者有價(jià)證券的安全文件，其設(shè)有如權(quán)利要求1-33中至少一項(xiàng)所述的安全元件。
35.如權(quán)利要求34所述的安全文件，其特征在于，所述安全文件包括由紙或者塑料組成的載體基底。
36.數(shù)據(jù)載體，特別是名牌物品、裝飾性物品等，其具有如權(quán)利要求1-33中的一項(xiàng)所述的安全元件。
37.如權(quán)利要求36所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于，所述安全元件被設(shè)置在數(shù)據(jù)載體的窗口區(qū)域。
38.如權(quán)利要求1-33中至少一項(xiàng)所述的安全元件、如權(quán)利要求34或者35所述的安全文件、以及如權(quán)利要求36或者37所述的數(shù)據(jù)載體在任何種類安全物品的防偽用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于證券紙、有價(jià)文件等的安全元件(16)，所述安全元件具有微光學(xué)摩爾放大裝置，用于示出具有一個(gè)或多個(gè)摩爾圖像元素(86)的摩爾圖像(84)，所述安全元件包括圖形圖像，所述圖形圖像包括周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元(24)，所述柵元具有微圖形圖像部分(28，28′，28″)；為所述圖形圖像的摩爾放大視圖設(shè)置的聚焦元素格柵(22)，所述聚焦元素格柵被設(shè)置為與所述圖形圖像隔開，并包括周期或至少局部周期地設(shè)置的多個(gè)柵元，其中，每個(gè)所述柵元具有一個(gè)微聚焦元素(22)；其中，所述微圖形圖像在空間上隔開的多個(gè)柵元(24)的微圖形圖像部分(28，28′，28″)中的每一個(gè)形成一個(gè)微圖形元件(50)，所形成的一個(gè)微圖形元件與所述放大的摩爾圖像(84)中的一個(gè)摩爾圖像元素(86)相對(duì)應(yīng)，并且尺寸大于所述圖形圖像的一個(gè)柵元(24)。
文檔編號(hào)B42D15/00GK101715396SQ200880021645
公開日2010年5月26日 申請日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月25日
發(fā)明者威蒂克·考爾, 米夏埃爾·拉姆 申請人:德國捷德有限公司