專利名稱：光學(xué)防偽元件及帶有該光學(xué)防偽元件的產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于鈔票、信用卡、護(hù)照、有價(jià)證券等各類 高安全產(chǎn)品以及高附加值產(chǎn)品的 一種光學(xué)防偽元件，并且涉及 帶有該防偽元件的產(chǎn)品，具體地說，涉及一種帶有平面衍射型 微透鏡陣列及縮微圖案陣列的光學(xué)防偽元件。本發(fā)明進(jìn)一 步涉 及帶有該光學(xué)防偽元件的產(chǎn)品，例如用該光學(xué)防偽元件作為開 窗安全線的鈔票或防偽紙。
背景技術(shù)：
為了防止偽造，鈔票、信用卡、護(hù)照及有價(jià)證券等高安全 產(chǎn)品以及高附加值產(chǎn)品中廣泛采用了光學(xué)防偽技術(shù)，并且取得 了非常好的效果。
美國專利5712731、中國專利申請(qǐng)03123580.8、中國專利 申"i青200480040733.2 (其只寸應(yīng)于2008年2月19曰4受4又的美國 專利7333268 )、美國專利申請(qǐng)20070273143、美國專利申請(qǐng) 20080036196 />開了同 一類在兩個(gè)表面上分別帶有球面或者非 球面微透鏡陣列和微圖形陣列的安全元件，通過微透鏡陣列的 成像作用產(chǎn)生一個(gè)放大的、具有一定景深的動(dòng)感圖形。這種球 面或非球面微透鏡是折射型的微透鏡，即陣列中的每一個(gè)微透
鏡都是具有凸起或凹陷的連續(xù)曲面的表面形狀，并且是利用幾 何光學(xué)中折射原理成像的。
中國專利申請(qǐng)200510086954.X公開了一種縮微文字陣列 防偽標(biāo)識(shí)及其制作方法。
中國專利申請(qǐng)200510086953.5公開了 一種縮微文字平板放 大鏡，即與縮微文字陣列的周期相匹配的菲涅爾透鏡陣列。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種與現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不同的防偽元件以及帶 有該光學(xué)防偽元件的產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光學(xué)防偽元件，所述
光學(xué)防偽元件包括基層，所述基層具有第一表面以及與所述 第一表面相對(duì)的第二表面；位于所述第一表面上且至少部分覆 蓋所述第 一 表面的平面衍射型微透鏡陣列；以及位于所述第二 表面上的微縮圖案陣列。通過平面衍射型微透鏡陣列的成像作 用再現(xiàn)縮微圖案陣列的放大圖像，并且具有一定的景深和動(dòng)態(tài) 效果。
所述平面衍射型微透鏡陣列的焦距為5微米至100微米， 優(yōu)選為10微米至30微米，周期一般為5微米至100微米，優(yōu) 選為IO微米至30微米，所述微圖案陣列4的周期與之相匹配， 根據(jù)再現(xiàn)效果的要求，可以等于、略大于或者略小于所述菲涅 爾微透鏡陣列的周期。
所述平面衍射型微透鏡陣列的槽深小于2微米，優(yōu)選為0.1 微米至1微米，可以應(yīng)用制作全息產(chǎn)品的模壓工藝在所述基層 的第一表面上模壓形成。
所述平面衍射透鏡陣列既可以是透射成像，也可以是反射 成像。在利用平面衍射透鏡的反射成像作用時(shí)，通常需要增加 金屬或介質(zhì)反射層以提高再現(xiàn)效果。
在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述平面衍射型微透鏡陣列采用 的是標(biāo)準(zhǔn)菲涅爾衍射微透鏡陣列。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述平面衍射型微透鏡陣列采用 的是階梯型菲涅爾衍射微透鏡陣列。
在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述平面衍射型微透鏡陣列采用 的是二元位相型菲涅爾波帶片陣列。
在再一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述平面衍射型微透鏡陣列釆用 的是振幅型菲涅爾波帶片陣列。
在又一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述平面衍射型微透鏡陣列采用陣列陣列。
在其它優(yōu)選實(shí)施方案中，所述光學(xué)防偽元件可以進(jìn)一步帶 有衍射光變圖案、干涉光變圖案、印刷圖案、部分金屬化圖案、 熒光圖案等，以及用于機(jī)讀的磁性介質(zhì)層中的至少一種。
本發(fā)明特別適合制作成開窗安全線。所述安全線的厚度不 大于40微米。帶有所述開窗安全線的防偽紙用于鈔票、護(hù)照、 有價(jià)證券等各類高安全產(chǎn)品的防偽。
本發(fā)明也可用作標(biāo)簽、標(biāo)識(shí)、寬條、透明窗口等，可以通 過各種粘結(jié)機(jī)理粘附在各種物品上。例如轉(zhuǎn)移到鈔票、信用卡 等高安全產(chǎn)品和高附加值產(chǎn)品上。
本發(fā)明另一方面提供了帶有所述光學(xué)防偽元件的產(chǎn)品，所 述產(chǎn)品包括但不限于鈔票、信用卡、護(hù)照、有價(jià)證券等各類高 安全產(chǎn)品及高附加值產(chǎn)品，以及各類包裝紙、包裝盒等。


圖la為本發(fā)明的第一優(yōu)選方案示意圖； 圖lb、圖lc示出了菲涅爾微透鏡陣列和縮微圖案陣列的 一種排列方式；
圖ld、圖le示出了菲涅爾微透鏡陣列和縮微圖案陣列的 另一種排列方式；
圖2為本發(fā)明的第二優(yōu)選方案示意圖； 圖3為本發(fā)明的第三優(yōu)選方案示意圖； 圖4a為本發(fā)明的第四優(yōu)選方案示意圖； 圖4b示出了一種振幅型菲涅爾波帶片陣列； 圖5為本發(fā)明的第五優(yōu)選方案示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，將參考附圖對(duì)本發(fā)明的各個(gè)方面 做出更詳細(xì)的"^兌明。可以理解，所述附圖和詳細(xì):^兌明只是對(duì)本 發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的描述，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。圖la顯示的是本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施方案的截面示意圖。光 學(xué)防偽元件1包括基層2、位于基層2的第一表面上且至少部 分覆蓋基層2的第一表面的菲涅爾衍射微透鏡陣列3、以及位 于基層2的第二表面與菲涅爾微透鏡陣列3相對(duì)應(yīng)的縮微圖案 陣列4。圖lb和圖lc是菲涅爾衍射微透鏡陣列3和與之相對(duì) 應(yīng)的縮微圖案陣列4的一種排列方式，圖ld和圖le是另一種 排列方式。菲涅爾衍射微透鏡陣列3和與之相對(duì)應(yīng)的縮微圖案 陣列4的排列方式可以根據(jù)產(chǎn)品的要求任意設(shè)定。
菲涅爾衍射微透鏡陣列3的焦距為5微米至100微米，且 優(yōu)選為10微米至30微米，周期一般為5微米至IOO微米且優(yōu) 選為IO微米至40微米，縮微圖案陣列4的周期與菲涅爾衍射 微透鏡陣列3相匹配，根據(jù)再現(xiàn)效果的要求，縮微圖案陣列4 的周期可以等于、略大于或者略小于菲涅爾衍射微透鏡陣列3 的周期。當(dāng)透過菲涅爾衍射微透鏡陣列3觀察時(shí)，可以看到放 大的、有一定景深的動(dòng)感圖像。再現(xiàn)效果與菲涅爾衍射微透鏡 陣列3和縮微圖案陣列4的參數(shù)之間的關(guān)系可參閱中國專利申 i貪200480040733.2中的詳纟田i侖述。
菲涅爾衍射微透鏡陣列3的槽深小于2微米，優(yōu)選為0.1 微米至l微米，該槽可以應(yīng)用制作全息產(chǎn)品的模壓工藝在基層 2的第一表面上模壓形成。
縮微圖案陣列4可以通過全息模壓、印刷、壓印、激光刻 蝕、部分金屬化等方式形成。
基層2可以是一層單一的透明介質(zhì)薄膜，例如PET膜、PVC 膜等，也可以是表面帶有功能涂層(比如壓印層)的透明介質(zhì) 薄膜，還可以是經(jīng)過復(fù)合而成的多層膜。
制作防偽元件1的一種方法是在基層2的第一和第二表面 同時(shí)或者順次形成菲涅爾微透鏡陣列3和縮微圖案陣列4。應(yīng) 當(dāng)理解，當(dāng)釆用該方法制作防偽元件1時(shí)，基層2本身可以是 一層單一的透明介質(zhì)薄膜，也可以是多層膜。
制作防偽元件1的另一種方法是在不同的薄膜上分別制作菲涅爾衍射微透鏡陣列3和縮微圖案陣列4，再經(jīng)過本領(lǐng)域中
公知的復(fù)合工藝將二者復(fù)合在一起。兩層膜復(fù)合時(shí)，帶有菲涅
爾衍射微透鏡陣列3的薄膜和帶有縮微圖案陣列4的薄膜可以 是背對(duì)背地復(fù)合，即菲涅爾衍射微透鏡陣列3和縮微圖案陣列 4之間的距離為兩層膜的厚度加上復(fù)合膠的厚度；也可以是帶 有菲涅爾衍射微透鏡陣列3的薄膜和帶有縮微圖案陣列4的薄 膜面向同一方向復(fù)合，即菲涅爾衍射微透鏡陣列3和縮微圖案 陣列4之間的距離為其中一層膜的厚度加上復(fù)合膠的厚度。
圖2顯示的是本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施方案，其中用階梯型 菲涅爾衍射微透鏡5代替了第 一優(yōu)選方案中的標(biāo)準(zhǔn)菲涅爾衍射 微透鏡3?，F(xiàn)代制版工藝制作階梯型的菲涅爾衍射微透鏡5比 制作標(biāo)準(zhǔn)菲涅爾衍射微透鏡3更加容易，而生產(chǎn)復(fù)制過程是相 同的，即模壓生產(chǎn)工藝。階數(shù)越高，階梯型菲涅爾衍射微透鏡 5與標(biāo)準(zhǔn)菲涅爾衍射微透鏡3的性能越接近，可以根據(jù)實(shí)際要 求確定階數(shù)。
圖3顯示的是本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施方案，其中用二元位 相型菲涅爾波帶片6代替了第一優(yōu)選方案中的標(biāo)準(zhǔn)菲涅爾微透 鏡3。 二元位相型菲涅爾波帶片6是最簡單的二階階梯型的菲 涅爾衍射透鏡5。在許多場合下，二階階梯型的菲涅爾衍射透 鏡的成像質(zhì)量也是滿足要求的。
圖4a顯示的是本發(fā)明的第四優(yōu)選實(shí)施方案，其中利用振幅 型菲涅爾波帶片陣列7作為成像元件。圖4b是振幅型菲涅爾波 帶片陣列7的示意圖，當(dāng)然，菲涅爾波帶片陣列7的排列形式 可以是蜂窩狀(圖ld)或者其他任何形式。菲涅爾波帶片陣列 7可以通過印刷、噴墨、部分金屬化等方式形成。
圖5顯示的是本發(fā)明的第五優(yōu)選實(shí)施方案，其利用亞波長 二元微透鏡陣列8作為成像元件。亞波長二元微透鏡8也是一 種平面衍射微透鏡，具有亞波長尺度的特征槽形寬度。
上述實(shí)施方案，都是利用平面衍射透鏡陣列的透射成像作 用再現(xiàn)微圖形陣列的放大、動(dòng)態(tài)圖像，即觀察時(shí)，縮微圖案陣列所在的平面在遠(yuǎn)離人眼的位置，平面衍射透鏡陣列所在的平 面在人眼和縮微圖案陣列中間。事實(shí)上，平面衍射透鏡陣列同 時(shí)還具有反射成像作用，利用平面衍射透鏡的反射成像作用同 樣可以再現(xiàn)縮微圖案陣列的放大、動(dòng)態(tài)圖像，即觀察時(shí)，平面 衍射透鏡陣列所在的平面在遠(yuǎn)離人眼的位置，縮微圖案陣列所 在的平面在人眼和平面衍射透鏡陣列中間。在利用平面衍射透 鏡的反射成像作用時(shí)，通常需要增加金屬或介質(zhì)反射層以提高 再現(xiàn)效果。
在上述實(shí)施方案中，為了保護(hù)平面衍射透鏡陣列的槽型， 增加防偽元件1的使用壽命，可以在平面衍射透鏡陣列表面蒸 鍍或涂布折射率與平面衍射透鏡陣列相匹配的 一 層或多層透明 介質(zhì)膜。
在以上所有的實(shí)施方案中，所述防偽元件的基層的第一和/ 或第二表面進(jìn)一步可以帶有衍射光變圖案、干涉光變圖案、印 刷圖案、部分金屬化圖案、熒光圖案等。
在以上所有的實(shí)施方案中，所述防偽元件都可以進(jìn)一步包 含用于4幾讀的》茲性介質(zhì)。
本發(fā)明特別適合制作成開窗安全線。安全線的厚度不大于 40微米，將安全線片段地嵌入紙中，并片段地暴露在紙面上， 從而形成帶有開窗安全線的防偽紙，用于鈔票、護(hù)照、有價(jià)證 券等各類高安全產(chǎn)品的防偽。
本發(fā)明也可用作標(biāo)簽、標(biāo)識(shí)、寬條、透明窗口等，可以通 過各種粘結(jié)機(jī)理粘附在各種物品上，例如轉(zhuǎn)移到鈔票、信用卡 等高安全產(chǎn)品和高附加值產(chǎn)品上。
帶有本發(fā)明的光學(xué)防偽元件的產(chǎn)品，包括但不限于鈔票、 信用卡、護(hù)照、有價(jià)證券等各類高安全產(chǎn)品及高附加值產(chǎn)品， 以及各類包裝紙、包裝盒等。
以上示例性地描述了本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施方案。而本領(lǐng) 域所屬技術(shù)人員可以理解，在不偏離本發(fā)明構(gòu)思和精神的前提 下可以對(duì)其作出各種等同變換或修飾。而如此得到的技術(shù)方案 也應(yīng)屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種光學(xué)防偽元件，包括基層，所述基層具有第一表面以及與所述第一表面相對(duì)的第二表面；位于所述第一表面上且至少部分覆蓋所述第一表面的平面衍射型微透鏡陣列；以及位于所述第二表面上的微縮圖案陣列。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)防偽元件，其中所述平面衍 射型微透鏡陣列為透射平面衍射型微透鏡陣列。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)防偽元件，其中所述平面衍 射型微透鏡陣列為反射平面衍射型微透鏡陣列。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)防偽元件，其中所述反射平 面衍射型微透鏡陣列帶有金屬或介質(zhì)反射層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)防偽元件，其中 所述平面衍射型微透鏡陣列為菲涅爾衍射微透鏡陣列。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)防偽元件，其中所述平面衍 射型微透鏡陣列為階梯型菲涅爾衍射微透鏡陣列。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)防偽元件，其中 所述平面衍射型微透鏡陣列為二元位相型菲涅爾波帶片陣列。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)防偽元件，其中 所述平面衍射型微透鏡陣列為振幅型菲涅爾波帶片陣列。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)防偽元件，其中 所述平面衍射型微透鏡陣列為亞波長二元微透鏡陣列。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5-9中任一項(xiàng)所述的光學(xué)防偽元件，其 中所述平面衍射型微透鏡陣列的焦距為5微米至100微米。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)防偽元件，其中所述平面 衍射型微透鏡陣列的焦距為IO微米至30微米。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)防偽元件，其中所述微縮 圖案陣列通過全息模壓、印刷、壓印、激光刻蝕或部分金屬化 的方式形成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)防偽元件，其中所述基層 是一層單一的透明介質(zhì)薄膜。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)防偽元件，其中所述單一 的透明介質(zhì)薄膜為PET膜或PVC膜。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)防偽元件，其中所述基層 是經(jīng)過復(fù)合而成的多層膜。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的光學(xué)防偽元件， 其中所述基層是在表面帶有功能涂層的透明介質(zhì)薄膜。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)防偽元件，其中所述功能 涂層為壓印層。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)防偽元件，其中所述平面 衍射型微透鏡陣列上蒸鍍或涂布有折射率相匹配的一層或多層透明介質(zhì)保護(hù)膜。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)防偽元件，進(jìn)一步帶有衍 射光變圖案、干涉光變圖案、印刷圖案、部分金屬化圖案、熒 光圖案和用于機(jī)讀的磁性介質(zhì)層至少之一。
20. —種安全線，其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求1-19中任 一項(xiàng)所述的光學(xué)防偽元件。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的安全線，其中所述安全線的厚 度不大于40孩i米。
22. —種防偽紙，其特征在于，所述防偽紙帶有根據(jù)權(quán)利 要求20所述的安全線，所述安全線以開窗安全線的形式嵌入紙中。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的防偽紙，其中所述安全線的厚 度不大于40微米。
全文摘要
一種光學(xué)防偽元件，包括基層、位于基層第一表面上且至少部分覆蓋基層第一表面的平面衍射型微透鏡陣列、以及位于基層第二表面與平面衍射透鏡陣列相對(duì)應(yīng)的縮微圖案陣列。通過平面衍射型微透鏡陣列的成像作用再現(xiàn)縮微圖案陣列的放大圖像，并且具有一定的景深和動(dòng)態(tài)效果。本發(fā)明特別適用于鈔票中的開窗安全線，也可用于鈔票、信用卡、護(hù)照、有價(jià)證券等各類高安全產(chǎn)品和高附加值產(chǎn)品的防偽。
文檔編號(hào)B44F1/06GK101434176SQ20081018657
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者暉 劉, 張靜方, 軍 朱, 王曉利 申請(qǐng)人:中國印鈔造幣總公司