專利名稱：單獨或與安全文件或標簽一起投射的圖像在空間上與靜態(tài)圖像和/或其他投射圖像相一 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明概括地講涉及用于投射圖像的光學系統(tǒng)，更具體地講 涉及單獨或與安全文件或標簽 一 起投射的圖像在空間上與靜態(tài)圖 像和/或其他投射圖像相 一 致的微型光學膜結(jié)構(gòu)，該靜態(tài)圖像和/ 或其他投射圖像用于從視覺上增強或抵消掉該投射的圖像。
背景技術(shù)：
光學材料很早就被公認作為在紙幣中使用的安全線的重要添 加物。這些材料能提供多種自驗真?zhèn)蔚墓鈱W效果，從而使得安全 線——進而使得紙幣——更加地防偽。
舉例來說，Steenblik等人的第2005/0180020A1號美國專利申 請公布描述了 一種膜材料，其使用非圓柱形透鏡的規(guī)則二維陣列 來放大微小圖像。該膜材料或結(jié)構(gòu)包括(a)—個或多個光學間隔 片；(b)設(shè)置在該光學間隔片 一個表面上的圖像標記的規(guī)則重復(fù)平 面陣列；以及(c)設(shè)置在該光學間隔片相反表面上的透鏡的規(guī)則重 復(fù)陣列。該透鏡被描述為是基于多邊形的多區(qū)域透鏡，或者對于
8相關(guān)圖像標記的寬度提供放大的可視區(qū)，從而使該相關(guān)圖像標記 的周圍邊緣不會落到視野之外的透鏡，或者是有效基圓直徑小于 50微米的非球面透鏡。對于貨幣、文件以及產(chǎn)品安全應(yīng)用，需要 總膜厚度小于50微米，該參考文獻指出透鏡的有效基圓直徑必須
小于50微米，并且指出透鏡的焦距必須小于40微米。據(jù)稱，由 該膜結(jié)構(gòu)投射的圖像顯示出包括垂直視差移動(orthoparallactic movement)在內(nèi)的多種#見覺效果。
這些微型光學膜結(jié)構(gòu)以安全條紋或安全線的形式安置在安全 文件(例如紙幣)的表面，或者部分嵌入到該文件中，并使該膜結(jié)構(gòu) 在該文件表面上的清楚界定的窗口中是可見的。
為了在安全文件上或安全文件中使用時保留該微型光學膜結(jié) 構(gòu)的光學效果，在該文件的相反表面上實施印刷，從而避免或盡 可能減少在膜結(jié)構(gòu)區(qū)域中的印刷。

發(fā)明內(nèi)容
通過本發(fā)明可以發(fā)現(xiàn)，在膜結(jié)構(gòu)區(qū)域中印刷并未損害膜結(jié)構(gòu) 的光學性能，并且實際上可以用于增強或者抵消由該微型光學膜 結(jié)構(gòu)投射的圖像，使得這些圖案從視覺上更加吸引人，因此能更 加有效地作為公共安全特征。
因此，本發(fā)明提供一種至少部分透明的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其 投射一個或多個第一合成光學圖像以及非強制選擇的一個或多個 第二合成光學圖像，其中該一個或多個第一合成光學圖像在空間 上與下述(i) (iii)之一相一致(i)一個或多個靜態(tài)圖像；(ii)一個或 多個第二合成光學圖像，或者(iii)一個或多個靜態(tài)圖像與一個或多
個第二合成光學圖像的組合。
在一種期望的實施方案中，本發(fā)明的微型光學膜結(jié)構(gòu)投射一個或多個第 一合成光學圖像，它們在空間上與一個或多個靜態(tài)圖
像相一致，并且包括
(a) —種或多種聚合物膜材料；
(b) 位于聚合物膜材料上或聚合物膜材料中的初級圖像標記 的 一 個或多個平面列；以及
(c) 位于聚合物膜材料上或初級圖像標記的平面排列上的聚 焦元件或透鏡的 一個或多個平面排列，
其中，該平面排列被設(shè)計成當透過聚焦元件或透鏡的平面排 列觀察初級圖像標記的平面排列時， 一個或多個第一合成光學圖 像被投射出；以及
(d) —個或多個次級圖像標記，直接或間接疊加在一個或多個 初級圖像標記和/或一個或多個聚焦元件或透鏡上，或者透過一個 或多個初級圖像標記和/或 一 個或多個聚焦元件或透鏡而形成，
其中，該一個或多個次級圖像標記作為在空間上與由該膜結(jié) 構(gòu)投射的該 一 個或多個第 一 合成光學圖像相 一 致的靜態(tài)圖像，
其中，當通過該一個或多個第一合成光學圖像觀察該靜態(tài)圖 像時，該靜態(tài)圖像從視覺上增強或者抵消掉該投射的圖像。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員從上述描述中將會明白，合成光學圖像是 當初級圖像標記(以及如有可能的話，連同次級圖像標記)被安置在 聚焦元件或透鏡的(一個或多個)焦平面上或在該焦平面內(nèi)時，由/ 通過該聚焦元件或透鏡形成并投射的圖像。從上述描述中還將明 白，靜態(tài)圖像是通過圖像標記(例如，印刷的信息)在聚焦元件或透 鏡的(一個或多個)焦平面外的安置而得到的圖像。這樣，當這些圖 像標記直接被觀察時，或者透過該微型光學膜結(jié)構(gòu)被觀察時，該 圖像標記不是通過該膜結(jié)構(gòu)的聚焦元件或透鏡的平面排列而成像 并投射的。本發(fā)明還提供一種安全文件或標簽，其具有相對向的兩表面， 并且包括部分嵌入在該安全文件或標簽的表面內(nèi)和/或貼在該安全 文件或標簽的表面上的如上定義的至少 一 個微型光學膜結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明安全文件或標簽的 一 種期望的實施方案中，通過例 如直接印刷該次級圖像標記的方式，該次級圖像標記被直接疊加 在該初級圖像標記和/或該微型光學膜結(jié)構(gòu)的聚焦元件上，該膜結(jié) 構(gòu)被部分地嵌入在該安全文件或標簽內(nèi)，并且在該安全文件或標 簽的第 一或上表面上的清楚界定的窗口中是可見的。
在另 一 種期望的實施方案中，該膜結(jié)構(gòu)仍然被部分地嵌入在 該安全文件或標簽內(nèi)，通過例如將該次級圖像標記印刷在該安全 文件或標簽的相反第二或下表面上覆蓋所嵌入的膜結(jié)構(gòu)，該次級 圖像標記#皮間4妄地疊加在該初級圖像標記上。以另 一 種方式，或 者除了位于該文件或標簽的下表面上的次級圖像標記之外，通過 例如將次級圖像標記直接印刷在該文件或標簽的上表面的開口區(qū) 域上和/或開口區(qū)i或之間，該次級圖l象標記可以^皮間^接和/或直^矣i也 涂布在聚焦元件上。
本發(fā)明還提供一種鑒定如上所定義的微型光學膜結(jié)構(gòu)和安全 文件或標簽的方法，包括
(a) 以小角度將相干光源(例如，激光筆)對準在該微型光學膜 結(jié)構(gòu)的聚焦元件或透鏡的平面排列上以投射出獨特圖案；
(b) 檢查該投射出的獨特圖案；并且
(c) 將該接受檢查的投射出的獨特圖案與期望圖案進行比較。 通過如下的詳細描述和隨附的附圖，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)
點對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將變得明顯。
除另有說明外，在此使用的所有技術(shù)和科學術(shù)語都具有本發(fā) 明所屬領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員通常所理解的相同含義。在此提到的所有出版物、專利申請、專利以及其他文獻均以引用的方式整體 并入于此。如有沖突，以本發(fā)明的說明書(包括各種定義)為準。此 外，材料、方法以及實施例均僅為說明目的，而不能作為限制。


所公開發(fā)明的具體特征通過參考隨附附圖的方式示出，其中
圖1是Steenblik等人的第2005/0180020A1號美國專利申請 公布中描述的微型光學膜結(jié)構(gòu)的截面圖，該膜結(jié)構(gòu)部分地嵌入在 安全文件，例如紙幣中；
圖2是本發(fā)明部分嵌入在安全文件中的微型光學膜結(jié)構(gòu)的一 個實例的截面圖，其中次級圖像標記被直接疊加在該膜結(jié)構(gòu)的聚 焦元件或透4竟上；
圖3是本發(fā)明部分嵌入的微型光學膜結(jié)構(gòu)的另一實例的截面 圖，其中次級圖像標記被直接疊加在該膜結(jié)構(gòu)的初級圖像標記上；
圖4是本發(fā)明部分嵌入的微型光學膜結(jié)構(gòu)的又一實例的截面 圖，其中通過將次級圖像標記涂布在該安全文件的第二或下表面 上，該次級圖像標記被間接疊加在該膜結(jié)構(gòu)的初級圖像標記上；
圖5是本發(fā)明部分嵌入的微型光學膜結(jié)構(gòu)的又一實例的截面 圖，其中次級圖像標記被同時涂布在該安全文件的上表面和下表 面上；
圖6(A) 圖6(D)是描繪了本發(fā)明一個實例的平面圖，其中投射 的圖像(其被放大，并且示出了垂直視差移動)與次級圖像標記(其 作為靜態(tài)圖像)在空間上相 一致，并且當傾斜本發(fā)明的安全文件或 標簽時，投射的圖像與靜態(tài)圖像相匹配；
圖7(A) 圖7(D)是描繪了本發(fā)明另一實例的平面圖，其中投射 的圖像(其被放大，并且示出了垂直視差移動)與次級圖像標記(其作為靜態(tài)圖像)在空間上相一致，并且當傾斜本發(fā)明的安全文件或 標簽時，投射的圖像與靜態(tài)圖像一起形成了不同的圖像；
圖8(A) 圖8(C)是描繪了本發(fā)明又一實例的平面圖，其中投射 的圖像(其被放大，并且示出了垂直視差移動)與次級圖像標記(其 作為靜態(tài)圖像)在空間上相 一致，并且當傾斜本發(fā)明的安全文件或 標簽時，投射的圖像的表面移動被放大了 ；以及
圖9(A) 圖9(D)是描繪了本發(fā)明再一實例的平面圖，其中投射 的圖像(其被放大，并且示出了垂直視差移動)與次級圖像標記(其 作為靜態(tài)圖像)在空間上相 一 致，并且當傾斜本發(fā)明的安全文件或 標簽時，投射的圖像與靜態(tài)圖像相互抵消，從而不可見或者不能 被識別。
具體實施例方式
紙幣設(shè)計者的一個目標是使用能簡易識別的能吸引公眾注意 力的明顯安全特征。這些明顯安全特征必須難以偽造或模仿，并 且在正常交易的短時間內(nèi)容易識別真?zhèn)?，理想的是不需要額外的 設(shè)備。本發(fā)明的優(yōu)選實施方案極大地提高了已知微型光學膜結(jié)構(gòu) 吸引公眾注意力的能力，從而增強了該明顯安全特征的有效性。
盡管本發(fā)明的膜結(jié)構(gòu)在此將主要被描述為與紙幣結(jié)合的安全 條紋或安全線，但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明的膜結(jié)構(gòu)可通過各種 不同的形式被用于任何以鑒別為目的的文件(如紙幣、護照、身份 證、信用卡)、標簽、識別裝置、商業(yè)產(chǎn)品(如光盤、CD、 DVD、 醫(yī)藥包裝)等。
本發(fā)明膜結(jié)構(gòu)的聚合物膜材料是可透光的支撐層，其還起光 學間隔片的作用。聚合物膜材料可以使用從包括(但不限于)下述物 質(zhì)的一組物質(zhì)中選出的一種或多種基本無色的聚合物形成聚酯、聚乙烯、聚對苯二曱酸乙二酯、聚丙烯、聚碳酸乙烯酯、聚偏二 氯乙烯和它們的組合。
聚合物膜材料的厚度優(yōu)選在約12至約26微米的范圍內(nèi)，更 優(yōu)選為約17至約21樣i米。
本發(fā)明膜結(jié)構(gòu)的聚焦元件或透鏡的一個或多個平面排列，其 投射圖像可被放大并且/或者顯示出 一種或多種視覺效果，該平面 排列優(yōu)選從如下中選出
i. 圓柱形或非圓柱形透鏡的 一 個或多個平面排列；
ii. 聚焦反射鏡的一個或多個平面排列；
iii. 含若干孔的一個或多個不透明層；以及 W. —個或多個反射層。
在一種更優(yōu)選的實施方案中，使用具有球狀或非球狀表面的 非圓柱形透鏡。非球狀表面包括錐形、橢圓形、拋物線形以及其 他形狀。這些透鏡可具有圓形、橢圓形或多邊形的基本幾何形狀， 并且可以排列成規(guī)則或不規(guī)則的 一 維或二維陣列。在另 一種更優(yōu) 選的實施方案中，聚焦元件是具有多邊形(例如，六邊形)基本幾何 形狀的非球面透鏡，其在聚合物膜材料上排列成規(guī)則的二維陣列。
聚焦元件或透鏡的寬度(在為圓柱形透鏡時)和基圓直徑(在為 非圓柱形透鏡時)優(yōu)選小于50微米，更優(yōu)選小于約45微米，并且 最優(yōu)選為約10至約40微米，焦距優(yōu)選小于50微米，更優(yōu)選小于 約45微米，并且最優(yōu)選為約10至約30微米，f數(shù)優(yōu)選小于或等 于2,更優(yōu)選小于或等于1。
在本發(fā)明的實踐中使用的初級圖像標記可采用可用肉眼察覺 并且能用機器檢測或能機讀的包括，但不限于，陽文或陰文符號、 字母和/或數(shù)字在內(nèi)的形式。盡管這些標記可以采用例如如下所述 用于次級圖像標記的印刷方法和安全油墨(例如，紅外線油墨)來印刷，但優(yōu)選采用由空白或凹陷形成的圖像標記和通過澆鑄或熱壓 方法形成的凸起的圖^_標記。
在本發(fā)明所期望的一種實施方案中，初級圖像標記是在一種 或多種聚合物膜材料上或該材料內(nèi)形成的、非強制選擇地被涂布 的和/或填充的空白或凹陷。這些標記圖案——其寬高比(即，寬度 與高度之比)為1,并且僅與 一個聚焦元件或透鏡相連——詳細描述 于Steenblik等人的第2005/0180020A1號美國專利申請公布中。
對于那些圖像標記由填充的凹陷構(gòu)成的實施方案來說，可以 在材料(例如，基本透明或清澈的輻射可固化樹脂質(zhì)材料)中添加發(fā) 光(light-converting)材料或焚光材料來填充凹陷?；谔畛洳牧系?總重量，這些材料的添加量可為約2至約30%(重量)，優(yōu)選約5 至約10%(重量)。當在填充材料中以顆粒形式添加時，這些發(fā)光材 料或熒光材料的平均粒徑為小于或等于約2微米，優(yōu)選小于或等 于約1微米。
此外，由基本透明、無色或淺色樹脂或樹脂質(zhì)材料形成為凹 陷的圖像標記可以用 一種或多種磁性材料，例如》茲性油墨來填充。
由本發(fā)明的微型光學膜結(jié)構(gòu)投射的圖像可被放大并且/或者顯 示出一種或多種視覺效果。
所投射圖像的放大率取決于多種因素，例如，聚焦元件或透 鏡與初級圖像標記的平面排列的對稱軸之間的"傾斜"度。本領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以意識到，微小的傾斜會造成很大的放大率，而 很大的傾斜會造成很小的放大率。其他因素，例如兩種平面排列 的相對比例和透鏡的f數(shù)，既影響所投射圖像的放大率，又影響 旋轉(zhuǎn)度、垂直視差移動和表面視覺深度。f數(shù)被定義為透鏡的焦距 (f)除以透鏡的最大有效直徑(D)所得的商。
考慮到可能的視覺效果，在一種實施方案中，其微型光學膜結(jié)構(gòu)包含聚合物膜材料，在相對向的兩個表面上具有非圓柱形透 鏡和圖像標記(例如，填充的凹陷)的規(guī)則二維陣列，當不管是在反 射光下還是在透射光下從上表面的上方觀察時，投射出一個或多
個圖像，這些圖像
i. 在膜結(jié)構(gòu)傾斜時或以不同的視角觀察時，顯示出垂直視
差移動；
ii. 看起來位于比膜結(jié)構(gòu)的厚度更深的空間平面上；
iii. 看起來位于膜結(jié)構(gòu)表面之上的空間平面上；
iv. 當膜結(jié)構(gòu)水平(azimuthally)旋轉(zhuǎn)時，在比膜結(jié)構(gòu)的厚度更 深的空間平面和膜結(jié)構(gòu)表面之上的空間平面之間擺動；
v. 當膜結(jié)構(gòu)水平旋轉(zhuǎn)時或從另 一視角觀察時，由一種形式、 形狀、尺寸和/或顏色變?yōu)榱硪环N形式、形狀、尺寸和/或顏色；
vi. 看起來為三維圖像；和/或
vii. 在照射膜結(jié)構(gòu)時，看起來在膜結(jié)構(gòu)的空間平面中具有陰影。
如Steenblik等人的第2005/0180020A1號美國專利申請公布 所述，當聚焦元件或透鏡與圖像標記或記號的對稱軸不重合時， 由基本等于1.0000的"尺度比"(即，圖像標記或記號的重復(fù)周期
與聚焦元件或透鏡的重復(fù)周期之比)產(chǎn)生垂直視差效果。當聚焦元
件或透鏡與圖像標記或記號的對稱軸基本重合時，由小于1.0000
的"尺度比"產(chǎn)生停留在比膜結(jié)構(gòu)的厚度更深的空間平面上的現(xiàn) 象，而當聚焦元件或透鏡與圖像標記或記號的對稱軸基本重合時，
由大于1.0000的"尺度比"產(chǎn)生停留在膜結(jié)構(gòu)表面之上的空間平
面的現(xiàn)象。當膜結(jié)構(gòu)水平旋轉(zhuǎn)時，由尺度比的軸向非對稱值(例如，
X方向為0.995, Y方向為1.005)產(chǎn)生當膜結(jié)構(gòu)水平旋轉(zhuǎn)時，在比 膜結(jié)構(gòu)的厚度更深的空間平面和膜結(jié)構(gòu)表面之上的空間平面之間擺動的現(xiàn)象。
在 一 種優(yōu)選的實施方案中，當透過聚焦元件或透鏡的平面排 列觀察初級圖像標記的平面排列時，投射出一個或多個合成的、 放大的圖像，當膜結(jié)構(gòu)傾斜時或者從另 一 視角觀察時，這些圖像 顯示出垂直視差移動。
可作為靜態(tài)圖像或者其他投射圖像的次級圖像標記在可見光 (反射光和/或透射光)、紫外光、紅外光下可被觀察到，并且在空 間上與微型光學膜結(jié)構(gòu)的所投射的第 一合成光學圖像相 一致。當 與所投射的圖像一起顯示時，優(yōu)選構(gòu)成基本固定或靜態(tài)參考點的 次級圖像標記用于從視覺上增強(例如美化或完善)所投射的圖像 或者用于抵消該圖像(例如使所投射的圖像不能被肉眼所察覺)。
當用于從視覺上增強所投射的圖像時，要選擇次級圖像標記 的位置、整體尺寸、形狀、間隔和顏色使得能與所投射的圖像一 起協(xié)調(diào)作用。由次級圖像標記實現(xiàn)的視覺增強可構(gòu)成(i)所投射
的圖像或其背景的顏色、光密度或亮度方面的變化；(ii)一個或多 個新圖像或標記的形成；(iii)所投射的圖像的表面移動的放大等。 當用于抵消所投射的圖像時，次級圖像標記是所投射的圖像 的陰文或反像，這樣，當所投射的圖像與靜態(tài)圖像重合時，產(chǎn)生 抵消作用。
對于可在可見光下觀察的次級圖像標記來說，它們相對于微 型光學膜結(jié)構(gòu)的擺放將決定它們在反射光和/或透射光下是否可 見。更具體而言，當從安全文件或標簽的第一或上表面觀察開口 的膜結(jié)構(gòu)時，直接涂布在膜結(jié)構(gòu)的聚焦元件或透鏡上的次級圖像 標記在反射光和透射光下在窗口區(qū)域可被觀察到，而間接涂布在 初級圖像標記上的次級圖像標記(例如，將次級圖像標記印刷在文 件或標簽的相反第二或下表面上，覆蓋內(nèi)嵌的膜結(jié)構(gòu))僅在透射光
17下可被觀察到。直接涂布在初級圖像標記上、充分依尺寸獲得的 次級圖像標記在反射光和透射光下在窗口區(qū)域可被觀察到。
現(xiàn)在參考附圖的圖1，如Steenblik等人的第2005/0180020A1 號美國專利申請公布所描述的微型光學膜結(jié)構(gòu)1顯示出被部分嵌 入到安全文件如纟氏幣2中。
在圖2和圖3中，本發(fā)明微型光學膜結(jié)構(gòu)的一個優(yōu)選實例以 標號IO表示。在這些附圖中，示出了微型光學膜結(jié)構(gòu)IO被部分 地嵌入到安全文件或標簽12中，透過位于文件或標簽12的上表 面16的開口或窗口 14可被觀察到。
本發(fā)明的膜結(jié)構(gòu)10包括聚合物膜材料18;具有六邊形基礎(chǔ) 幾何形狀的非球面透鏡形式的聚焦元件或透鏡20的規(guī)則二維陣 列；填充凹陷形式的初級圖像標記22的規(guī)則二維陣列；以及次級 圖像標記24,該次級圖像標記24要么直接疊加在 一 個或多個聚焦 元件或透鏡20上(圖2),要么直接疊加在一個或多個初級圖像標 記22上(圖3)。在圖2中，次級圖像標記24作為在空間上與所投 射的圖像相一致的靜態(tài)圖像。在圖3中，每個次級圖像標記24的 尺寸都被制成小于陣列中的每個透鏡20,從而允許合成圖像(即， 第二合成光學圖像)透過透鏡陣列投射。但是，如果次級圖像標記 24的尺寸被制成大于每個透鏡20,則會得到靜態(tài)圖像，而不是投 射的合成圖像。
在圖4中，本發(fā)明安全文件或標簽的一個優(yōu)選實例以標號26 表示。顯示出圖1的微型光學膜結(jié)構(gòu)被部分地嵌入到安全文件或 標簽26中，同時次級圖像標記24涂布在文件或標簽26的第二或 下表面28上，覆蓋初級圖像標記22,并且在空間上與所投射的圖 像相一致。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易明白，膜結(jié)構(gòu)1的透光特性可 使得初級和次級圖像標記22、 24可同時從文件或標簽26的上表面觀察到。
在比圖4所示的實例小的另 一種所期望的實例(未示出)中，微
型光學膜結(jié)構(gòu)1被覆有紫外(UV)涂層，并且次級圖像標記24用 UV安全油墨印刷在文件或標簽26的第二或下表面28上。在該實 例中，由次級圖像標記24實現(xiàn)的視覺增強只能在UV光照射下顯
現(xiàn)出來。
在圖5中，次級圖像標記24被同時涂布到文件或標簽26的 上和下表面16、 28上。盡管未示出于附圖中，次級圖像標記24 可被同時涂布在膜結(jié)構(gòu)的開口區(qū)域和嵌入?yún)^(qū)域上。
圖6~圖9示出了所投射的圖像在空間上與次級圖像標記24 相一致或結(jié)合的幾種方式。在這些附圖中，在每一附圖的(B)部分 部分地嵌入在安全文件或標簽中的本發(fā)明微型光學膜結(jié)構(gòu)IO投射 出顯示垂直視差移動的一個或多個圖像。當膜結(jié)構(gòu)10傾斜時，所 投射的圖像沿傾斜的方向移動，該方向看起來與由正常視差所預(yù) 料的方向垂直。換句話說，當膜結(jié)構(gòu)10左右傾斜時，所投射的圖 像看起來上下移動。次級圖像標記24被涂布(例如，印刷)在位于 安全文件或標簽的第一或上表面上的膜結(jié)構(gòu)10的曝露或開口部 分。這樣，標記24會出現(xiàn)在安全文件或標簽的上表面部分上，并 出現(xiàn)在微型光學膜結(jié)構(gòu)10的聚焦元件或透鏡20上，并且構(gòu)成基 本固定或靜態(tài)的參考點。
在圖6中，所投射的圖像30的形式為著色的"眼睛"符號， 而次級圖像標記24作為靜態(tài)圖像具有與所投射的"眼睛"符號相 同的尺寸和形狀，但顏色不同。如圖6的(C)部分和(D)部分最佳方 式所示，它們?yōu)?B)部分所示圏出的區(qū)域的放大圖。當在反射光或 透射光下觀察時，著色的"眼睛"符號的重疊部分出現(xiàn)在無規(guī)則 的或隨意的區(qū)域中((C)部分)，但是當安全文件或標簽傾斜一定角度時，"眼睛"符號變得重疊并且出現(xiàn)了不同的顏色((D)部分)。
在圖7中，所投射的圖像30和次級圖像標記24是相關(guān)聯(lián)的 圖像/標記。在該實例中，所投射的圖像30形成部分"眼睛"符號 (即，眼睛的外輪廓)，而次級圖像標記24作為形狀為眼睛瞳孔的 靜態(tài)圖像，其尺寸被制成適合容納在所投射的圖像30中。如圖7 的(C)部分和(D)部分最佳方式所示，當在反射光或透射光下觀察 時，部分形成的"眼睛"符號和瞳孔的重疊部分出現(xiàn)在無規(guī)則的 或隨意的區(qū)域中((C)部分)，但是當安全文件或標簽傾斜一定角度 時，瞳孔變得被合適地放置在部分形成的"眼睛"符號中，從而 形成了新圖像32((D)部分)。
如方形、圓形、菱形)或設(shè)計(例如標識、肖像、徽章)的兩部分、 一起能形成新數(shù)字的兩個數(shù)字、 一起能形成單詞的兩組字母、一 起能形成短語的兩個單詞等等。
在圖8中，所投射的圖像30的形式為著色的"眼睛"符號， 而次級圖像標記24的形式為印刷的平行線。如圖8的(C)部分最 佳方式所示，當在反射光或透射光下觀察時，如果傾斜安全文件 或標簽，印刷的平行線強調(diào)了或放大了所投射的"眼睛"符號的 表面移動。使用不同頻率的平行線會使得所投射的"眼睛"符號 看起來以不同的速率移動，而使用浮凸印刷技術(shù)來形成平行線會 造成"閃爍"或"水波紋"形式的特殊效果，就好像由起了漣漪 的水池中在池底繪出的分道線所產(chǎn)生的效果。
用于強調(diào)或放大所投射的圖像的表面移動的其他圖案包括 (但不限于)其他簡單圖案(例如，線狀圖案或點狀圖案)以及安全型 圖案(例如，復(fù)雜的網(wǎng)狀或紐索圖案、蔓草花飾)。
在圖9中，所投射的圖像30和次級圖像標記24是相互抵消的圖像/標記。在該實例中，所投射的圖像的形式為陽文的"星形"
符號，而次級圖像標記24的形式為陰文的"星形"符號。如圖9 的(C)部分和(D)部分最佳方式所示，當在反射光或透射光下觀察 時，陽文和陰文的"星形"符號的重疊部分出現(xiàn)在無則的或隨 意的區(qū)域中((C)部分)，但是當安全文件或標簽傾斜一定角度時， 陽文的"星形"符號與陰文的"星形"符號對齊，產(chǎn)生了相互抵 消的效果，使得這些符號不能再被發(fā)覺((D)部分)。
除了從視覺上增強或抵消掉由微型光學膜結(jié)構(gòu)投射的圖像 外，次級圖像標記24本身可構(gòu)成或嵌入有安全特征(例如，傾斜 效果的安全特征，可由機器檢測和/或可機讀的安全特征)，或者它 可有助于產(chǎn)生一個或多個可由機器檢測和/或可機讀的安全特征。
舉例來說，次級圖像標記24可顯示出色移或傾斜效果。所期 望的實例包括用光致變化油墨印刷的次級圖像標記24,由全息斑 紋或條紋或者潛像構(gòu)成(或含有上述)的次級圖像標記24,以及使 用浮凸印刷形成的次級圖像標記24。
此外，次級圖像標記24可用來隱藏或遮蔽信息。在一個這樣 所期望的實例中，次級圖像標記24嵌入有SC(密碼)記號和/或數(shù) 字水印，從而獲得隱蔽的防止拷貝的能力而不用將傳統(tǒng)的印刷隱 蔽記號系統(tǒng)集成到安全文件(如紙幣)或標簽中。
再舉例來說，次級圖像標記24可由能產(chǎn)生信號的材料形成， 該信號可與由初級圖像標記22產(chǎn)生的信號相同或不同。在一個這 樣所期望的實例中，次級圖像標記24用高矯頑力的安全油墨印刷， 而凹陷形式的初級圖像標記22用低矯頑力的材料填充。這些材料 相互接近即產(chǎn)生獨特的磁信號或磁響應(yīng)，可用于鑒定目的。
如以上所描述并顯示的那樣，用于從視覺上增強或抵消由微 型光學膜結(jié)構(gòu)投射的圖像的本發(fā)明次級圖像標記2 4可呈現(xiàn)出多種不同的形狀和形式，在通常的光線條件下可見或不可見，并且可 獨自構(gòu)成或嵌入有安全特征，或者有助于產(chǎn)生一個或多個可由機
器檢測和/或可機讀的安全特征。
適于在微型光學膜結(jié)構(gòu)io的表面或透過該表面，或在文件或
標簽表面或透過該表面覆蓋膜結(jié)構(gòu)10形成次級圖像標記24的方 法或技術(shù)包括(但不限于)壓紋(例如，浮凸印刷)、箔轉(zhuǎn)印、顯微激 光鉆孔技術(shù)、金屬化技術(shù)(例如，有選擇金屬化、金屬化并有選擇 去金屬化)以及印刷。
在一種期望的實施方案中，次級圖像標記24是印刷的標記。 這些標記24優(yōu)選用水基安全油墨印刷。在本發(fā)明中期望使用的安 全油墨包括(但不限于)可見或部分可見安全油墨(如熱反應(yīng)性不可 逆油墨)、高矯頑力油墨、磁性油墨、金屬或含金屬油墨、光致變 化油墨(例如，色移油墨、熒光油墨、位變異構(gòu)油墨、珠光油墨、 磷光油墨)、光致變色油墨、輻射固化油墨(如UV固化油墨)、溶 劑/化學品反應(yīng)性油墨以及熱致變色油墨和UV油墨和紅外(IR)油 墨。
可使用任何包括(但不限于)輪轉(zhuǎn)凹印、凸版印刷、凹版印刷、 平版印刷和柔版印刷在內(nèi)的任何印刷方法將次級圖像標記24印刷 在膜結(jié)構(gòu)10或者安全文件或標簽26上。
在另 一種期望的實施方案中，使用常規(guī)的箔轉(zhuǎn)印技術(shù)將光致 變化全息箔斑紋或條紋形式的次級圖像標記24施加在安全文件或 標簽26的表面上。
在又一種期望的實施方案中，次級圖像標簽24的形式為顯微 激光鉆孔的開孔，其完全穿過膜結(jié)構(gòu)10或者安全文件或標簽26 而延伸，或者僅覆蓋所嵌入的膜結(jié)構(gòu)的區(qū)域上穿過文件或標簽26 的第二或下表面28而延伸。由于開孔的顯微特性，該實施方案中的次級圖像標記24僅在透射光下可見。
在另 一種實施方案中，次級圖像標記24是金屬(即陽文)標記 或者是^7金屬形成的(即陰文)標記，其使用有選擇金屬化技術(shù)或者 金屬化并有選擇去金屬化技術(shù)施加在膜結(jié)構(gòu)10或者安全文件或標 簽26上。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將很容易注意到，通過提供鑒別真?zhèn)蔚钠?它途徑，次級圖像標記24在用于從視覺上增強或抵消所投射的圖 像的同時，還能為本發(fā)明的微型光學膜結(jié)構(gòu)IO和安全文件或標簽 26帶來更強的防偽能力。事實上，通過本發(fā)明可以發(fā)現(xiàn)，通過以 小角度將相千光源(例如，激光筆)對準在膜結(jié)構(gòu)的聚焦元件或透鏡 20上，結(jié)構(gòu)10和文件或標簽26可以投射出獨特圖案。這種投射
的獨特光圖案可用于高水平的鑒別目的，在此這些圖案僅能由合 適尺度和間隔的透鏡陣列形成。
盡管在此已描述了本發(fā)明的多種實施方案，但應(yīng)理解，它們 僅出于舉例說明的目的而非用于限制。因此，本發(fā)明的外延和范 圍不應(yīng)由任何示例性的實施方案來限制。
本發(fā)明已描述如上，所要求保護的范圍見權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1. 一種微型光學膜結(jié)構(gòu)，其投射一個或多個第一合成光學圖像以及非強制選擇的一個或多個第二合成光學圖像，其中該一個或多個第一合成光學圖像在空間上與下述(i)～(iii)之一相一致(i)一個或多個靜態(tài)圖像；(ii)一個或多個第二合成光學圖像，或者(iii)一個或多個靜態(tài)圖像與一個或多個第二合成光學圖像的組合。
2. 權(quán)利要求1所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該膜結(jié)構(gòu)投射一個 或多個第一合成光學圖像以及一個或多個第二合成光學圖像，其中 該一個或多個第一合成光學圖像在空間上與該一個或多個第二合 成光學圖像相一致。
3. 權(quán)利要求2所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該一個或多個第一 合成光學圖像和該一個或多個第二合成光學圖像是放大的圖像。
4. 權(quán)利要求1所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該一個或多個第一 合成光學圖像在空間上與 一個或多個靜態(tài)圖像相一致。
5. 權(quán)利要求4所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該一個或多個第一 合成光學圖像是放大的圖像。
6. 權(quán)利要求4所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，包括(a) —種或多種聚合物膜材料；(b) 位于聚合物膜材料上或聚合物膜材料中的初級圖像標記 的 一 個或多個平面排列；以及(c) 位于聚合物膜材料上或附近或初級圖像標記的平面排列 上的聚焦元件的一個或多個平面排列，其中，該平面排列被設(shè)計成當透過聚焦元件的平面排列觀察初 級圖像標記的平面排列時， 一個或多個第一合成光學圖像被投射 出；以及(d) —個或多個次級圖像標記，直接或間接疊加在一個或多個 初級圖像標記和/或 一 個或多個聚焦元件上，或者透過 一 個或多個 初級圖像標記和/或一個或多個聚焦元件而形成，其中，該一個或多個次級圖像標記作為在空間上與該一個或多 個第 一 合成光學圖像相 一 致的靜態(tài)圖像，其中，當通過由該膜結(jié)構(gòu)投射的該一個或多個第一合成光學圖 像觀察該靜態(tài)圖像時，該靜態(tài)圖像從視覺上增強或者抵消掉該 一 個 或多個投射的圖像。
7. 權(quán)利要求6所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該一個或多個初級 圖像標記是在該一種或多種聚合物膜材料上或該材料內(nèi)形成的、非 強制選擇地被填充的空白或凹陷。
8. 權(quán)利要求6所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該一個或多個第一 合成光學圖像是放大的圖像。
9. 權(quán)利要求8所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中在該膜結(jié)構(gòu)傾斜時 或以不同的視角觀察時，該 一 個或多個放大的第 一合成光學圖像顯 示出垂直—見差移動。
10. 權(quán)利要求6所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該一個或多個次 級圖像標記是印刷的標記。
11. 權(quán)利要求6所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該一個或多個次 級圖像標記的形式為光致變化的全息箔斑紋或條紋。
12. 權(quán)利要求6所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該一個或多個次 級圖像標記的形式為完全穿過該膜結(jié)構(gòu)的厚度而延伸的顯微開孔。
13. 權(quán)利要求6所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該一個或多個次 級圖像標記以如下的方式從視覺上增強由該膜結(jié)構(gòu)投射的該 一 個 或多個第一合成光學圖像(a)改變該一個或多個第一合成光學圖像的顏色、光密度、亮度或背景中的至少一方面；(b) 形成一個或多個新圖像或標記；并且/或者(c) 放大該一個或多個第一合成光學圖像的表面。
14. 權(quán)利要求8所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該一個或多個第 一合成光學圖像和該一個或多個次級圖像標記或靜態(tài)圖像一起形 成可識別的短-i吾。
15. 權(quán)利要求6所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該一個或多個次 級圖像標記或靜態(tài)圖像是該一個或多個第 一合成光學圖像的陰文 或反像，這樣，當所投射的圖像與靜態(tài)圖像重合時，產(chǎn)生抵消作用。
16. 權(quán)利要求6所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，包括(a) 具有相對向的兩表面的聚合物膜材料；(b) 位于該聚合物膜材料的一個表面上或該表面內(nèi)的初級圖 像標記的平面排列；以及(c) 位于該聚合物膜材料的相對向表面上的聚焦元件的平面 排列，其中，該平面排列被設(shè)計成當透過聚焦元件的平面排列觀察初 級圖像標記的平面排列時， 一個或多個放大的第一合成光學圖像被 投射出；以及(d) —個或多個次級圖像標記，直接或間接疊加在一個或多個 初級圖像標記和/或一個或多個聚焦元件上，或者透過一個或多個 初級圖像標記和/或一個或多個聚焦元件而形成，其中，該一個或多個次級圖像標記作為在空間上與該一個或多 個放大的第一合成光學圖像相 一致的靜態(tài)圖像，并且其中，當通過由該膜結(jié)構(gòu)投射的該一個或多個放大的第一合成 光學圖像觀察該靜態(tài)圖像時，該靜態(tài)圖像從視覺上增強或者抵消掉 該一個或多個放大的圖像。
17. 權(quán)利要求16所述的微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該一個或多個初 級圖像標記是在該聚合物膜材料上或該材料內(nèi)形成的、非強制選擇 地被填充的空白或凹陷，并且該一個或多個次級圖像標記是印刷的標記。
18. —種安全文件或標簽，其具有相對向的兩表面，并且包括 部分嵌入在該安全文件或標簽的表面內(nèi)和/或貼在該安全文件或標 簽的表面上的至少一個微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該微型光學膜結(jié)構(gòu)投 射一個或多個第一合成光學圖像以及非強制選擇的一個或多個第 二合成光學圖像，其中該一個或多個第一合成光學圖像在空間上與 下述(i) (iii)之一相一致(i)一個或多個靜態(tài)圖像；(ii)一個或多個 第二合成光學圖像，或者(iii)一個或多個靜態(tài)圖像與一個或多個第 二合成光學圖像的組合。
19. 權(quán)利要求18所述的安全文件或標簽，其中該微型光學膜結(jié) 構(gòu)投射一個或多個第一合成光學圖像以及一個或多個第二合成光 學圖像，其中該一個或多個第一合成光學圖像在空間上與該一個或 多個第二合成光學圖像相一致。
20. 權(quán)利要求19所述的安全文件或標簽，其中該一個或多個第 一合成光學圖像和該一個或多個第二合成光學圖像是放大的圖像。
21. 權(quán)利要求18所述的安全文件或標簽，其中該一個或多個第 一合成光學圖像在空間上與一個或多個靜態(tài)圖像相一致。
22. 權(quán)利要求21所述的安全文件或標簽，其中該至少一個微型 光學膜結(jié)構(gòu)包括(a) —種或多種聚合物膜材料；(b) 位于聚合物膜材料上或聚合物膜材料中的初級圖像標記 的 一 個或多個平面4非列；以及(c) 位于聚合物膜材料上或初級圖像標記的平面排列上的聚焦元件的 一 個或多個平面列，其中，該平面排列被設(shè)計成當透過聚焦元件的平面排列觀察初 級圖像標記的平面排列時， 一個或多個第一合成光學圖像被投射 出；以及(d) —個或多個次級圖像標記，直接或間接疊加在一個或多個 初級圖像標記和/或一個或多個聚焦元件上，或者透過一個或多個 初級圖像標記和/或一個或多個聚焦元件而形成，其中，該一個或多個次級圖像標記作為在空間上與該一個或多 個第 一合成光學圖像相一致的靜態(tài)圖像，其中，當通過由該膜結(jié)構(gòu)投射的該一個或多個第 一合成光學圖 像觀察該靜態(tài)圖像時，該靜態(tài)圖像從視覺上增強或者抵；肖掉該 一 個 或多個投射的圖像。
23. 權(quán)利要求22所述的安全文件或標簽，其中該次級圖像標記 的形式為穿過該膜結(jié)構(gòu)而延伸的顯微開孔，并且覆蓋安全文件或標簽。
24. 權(quán)利要求22所述的安全文件或標簽，其中安全線形式的該 至少一個微型光學膜結(jié)構(gòu)部分嵌入在該安全文件或標簽內(nèi)，其中該 一個或多個次級圖像標記印刷在該安全文件或標簽的 一 個或兩個 表面上覆蓋所嵌入的安全線的區(qū)域中。
25. —種鑒定安全文件或標簽的方法，該安全文件或標簽包括 部分嵌入在該安全文件或標簽表面內(nèi)和/或貼在該安全文件或標簽 表面上的至少一個微型光學膜結(jié)構(gòu)，其中該微型光學膜結(jié)構(gòu)具有位 于最外面的聚焦元件的平面排列，其中該微型光學膜結(jié)構(gòu)單獨或與 該安全文件或標簽一起投射一個或多個第 一合成光學圖像以及非 強制選擇的一個或多個第二合成光學圖像，其中該一個或多個第一 合成光學圖像在空間上與下述(i) (iii)之一相一致(i)一個或多個靜態(tài)圖像；(ii)一個或多個第二合成光學圖像，或者(iii)一個或多個靜 態(tài)圖像與一個或多個第二合成光學圖像的組合，該方法包括(a) 以小角度將相干光源對準在該微型光學膜結(jié)構(gòu)的聚焦元 件的平面排列上以投射出獨特圖案；(b) 檢查該投射出的獨特圖案；并且(c) 將該接受檢查的投射出的獨特圖案與期望圖案進行比較。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單獨或與安全文件或標簽一起投射的圖像在空間上與靜態(tài)圖像和/或其他投射圖像相一致的微型光學膜結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的膜結(jié)構(gòu)由如下構(gòu)成(a)一種或多種聚合物膜材料；(b)初級圖像標記的一個或多個平面排列；(c)聚焦元件或透鏡的一個或多個平面排列；以及(d)一個或多個次級圖像標記。該平面排列被設(shè)計成當透過聚焦元件或透鏡的平面排列觀察初級圖像標記的平面排列時，一個或多個第一合成圖像被投射出。該次級圖像標記作為靜態(tài)圖像和/或其他被投射的圖像。這些圖像在空間上與由該膜結(jié)構(gòu)所投射的第一合成圖像相一致，這樣，當與其共同顯示時，它們從視覺上增強或抵消掉所投射的第一合成圖像。
文檔編號G02B27/00GK101443692SQ200780017203
公開日2009年5月27日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者卡林·默克-漢密爾頓, 托德·L·尼德克, 蒂莫西·T·克瑞尼, 馬爾科·馬拉斯基 申請人:克瑞尼股份有限公司